KR20220068471A - 전사 필름 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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KR20220068471A
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류무선
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Abstract

본 출원의 일 실시예에 따르면, 전사 후 캐리어 필름 제거시 캐리어 필름이 장식재에 남지 않고, 전사 대상물의 하드 코팅층에 다양한 외관 구현이 가능하고, 딥드로잉 성형이 가능한 데코 필픔을 제공하고자 한다.

Description

전사 필름 및 이의 제조 방법{TRANSFER FILM AND METHOD OF PREPARING THE SAME}
본 출원은 전사 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, UV 임프린트 방식을 이용하여, 전사 후 캐리어 필름 제거시, 캐리어 필름이 최종 제품에 잔류하는 문제점을 개선한 전사 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
대부분의 가전 제품은 표면에 다양한 디자인이 구현되고 있으며 특히, 플라스틱 제품의 경우에는 그 부가가치를 높이기 위해, 금속과 같은 천연소재의 디자인이 구현되도록 표면에 장식 시트를 부착하고 있다.
이러한 가전제품용 금속판재를 장식하는 종래의 방법으로 금속판재를 성형 가공하기 전에 도료로 먼저 코팅한 후에 성형 가공을 하는 PCM(Pre-Coated Metal) 방식이 있다. 그러나 이러한 PCM 방식의 금속판재 장식방법은 금속판재의 외관이 다양하지 못하고 단조로운 특징이 있다.
이러한 PCM 방식은 가격이 싸지만 디자인 구현이 양호하지 못한 문제가 있어, 이를 개선하기 위하여 VCM (Vinyl Coated Metal) 방식이 개발 되었다. VCM 방식은 폴리에스테르 필름(예를 들어 PET 필름) 기재 상의 장식층을 형성한 장식필름의 일 면에 폴리염화비닐(PVC) 필름을 라미네이션하고, 폴리염화비닐 필름을 철판에 붙이는 방식으로 진행하였다. 그러나 이러한 VCM들은 PET 만 있기 때문에 후가공시 PET가 터지거나 신뢰성문제로 들뜨거나 벗겨지는 문제점들이 발생하였다.
또한, VCM 방식의 경우 고온이나 고습의 환경에서 PET가 들뜨거나 변색이 발생하거나, 가공수율이 저하되어 철판에 열접착된 후 구부리거나 접는 공정에서 성형성이 떨어지고, 프레스나 벤딩 등의 후 가공 시 장식필름이 들뜨거나 박리되는 문제가 발생하였다.
또한, 장식 필름을 금속판 등에 라미네이팅 한 후에 금속판을 가공하는 후가공 방식의 경우, 장식 필름의 신율이 떨어지는 문제로 인하여 필름이 찢어지거나 변형되는 등 후가공성이 매우 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 이러한 종래 방법 중 하나로서 전사 방식이 제안되었다. 전사용 하드 코팅층으로 사용되는 열경화성 수지의 조성은 폴리올과 이소시아네이트 경화제로 구성되어 있는데, 경화제인 이소시아네이트로 인하여 캐리어 필름과의 접착력이 좋아져서, 시간이 지날수록 전사성이 불량해지고, 캐리어 필름이 찢어지거나, 하드 코팅층의 일부가 캐리어 필름에 남는 전사불량이 종종 발생하였다.
또한, UV 경화의 경우 캐리어 필름과의 접착성이 불량한 조성을 이용하였고, 이후 코팅층과는 부착성이 나와야 전사 방식이 가능하여, 소재의 선택에 한계가 있었다.
이러한 문제점을 해결하고자, 실리콘 등을 이용한 이형코팅 처리된 기재에 코팅을 하는 방식들도 제안되었으나, 코팅층이 실리콘의 낮은 표면 에너지 때문에, 하드코팅을 형성하기에는 젖음성이 불량하여, 외관이 불량한 문제가 지속되었다.
이러한 문제점들을 해결할 수 있는 방안에 대한 연구가 요구된다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 전사 후 캐리어 필름 제거시 캐리어 필름이 장식재에 남지 않고, 전사 대상물의 하드 코팅층에 다양한 외관 구현이 가능하고, 딥드로잉 성형이 가능한 데코 필픔을 제공하고자 한다.
본 출원의 일 측면은 전사 필름에 관한 것이다.
일 예시로서, 전사 필름은 캐리어 필름; 상기 캐리어 필름의 일면 상에 형성되고, 패턴이 포함된 UV 임프린트층; 상기 UV 임프린트층의 일면 상에 형성된 하드 코팅층; 상기 하드 코팅층의 일면 상에 형성된 장식층 및 상기 장식층의 일면 상에 형성된 접착층을 포함할 수 있다.
일 예시로서, UV 임프린트층의 상단부는 실리콘을 포함할 수 있다.
일 예시로서, 캐리어 필름의, UV 임프린트층과 맞닿는 일면은 우레탄 프라이머층을 추가로 포함할 수 있다.
일 예시로서, 상기 패턴은 헤어라인 패턴 또는 기하학 패턴일 수 있다.
일 예시로서, 상기 패턴은 하드 코팅층에 전사될 수 있다.
일 예시로서, 캐리어 필름 제거시 UV 임프린트층이 캐리어 필름과 함께 제거될 수 있다.
본 출원의 다른 일 측면은 전사 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
일 예시로서, 제조 방법은 UV 임프린트층이 형성된 캐리어 필름을 준비하는 단계; 상기 UV 임프린층 상에 하드 코팅층을 형성하는 단계; 상기 하드 코팅층 상에 장식층을 형성하는 단계; 및 상기 장식층 상에 접착층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 예시로서, UV 임프린트층이 형성된 캐리어 필름을 준비하는 단계는 원본 패턴이 표면에 형성된 금속 판재에 광경화성 수지 코팅액을 도포하는 단계; 상기 도포된 코팅액에 캐리어 필름을 밀착시키는 단계; 상기 캐리어 필름 표면에 광을 조사하여, 원본 패턴과 반대 형상을 가지는 역상 패턴이 형성된 UV 임프린트층을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
일 예시로서, UV 임프린트층을 형성하는 코팅물은 실리콘을 포함할 수 있다.
일 예시로서, 캐리어 필름은 우레탄 프라이머층을 포함할 수 있다.
본 출원의 또 다른 일 측면은 장식재에 관한 것이다.
일 예시로서, 상기 장식재는 기재; 상기 기재의 일면 상에 형성된 도료층; 상기 도료층의 일면 상에 형성된 접착층; 상기 접착층의 일면 상에 형성된 장식층; 및 상기 장식층의 일면 상에 형성된 하드 코팅층을 포함하며, 상기 하드 코팅층은 상부에 소정의 패턴을 포함할 수 있다.
일 예시로서, 상기 패턴은 헤어라인 패턴 또는 기하학 패턴일 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, UV 임프린트층을 전사 필름의 캐리어 필름 아래에 위치시킨 전사 필름을 제공할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 하드 코팅층과의 이형성이 우수한 UV 임프린트층을 포함한 전사 필름을 제공할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 전사 후 캐리어 필름 제거시, 캐리어 필름과 UV 임프린트층이 손쉽게 제거될 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 딥드로잉 성형성이 우수한 데코 필름을 제공할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 다양한 외관 구현이 가능한 데코 필름을 제공할 수 있다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 전사 필름을 설명하기 위한 단면 모식도이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 전사 필름을 설명하기 위한 단면 모식도이다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 전사 필름의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 4 내지 6은 본 출원의 일 실시예에 따른 전사 방법을 설명하기 위한 단면 모식도이다.
도 7은 본 출원의 일 실시예에 따른 장식재를 설명하기 위한 단면 모식도이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 구성요소 등이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 구성요소 등이 존재하지 않거나 부가될 수 없음을 의미하는 것은 아니다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
일반적으로 전사 필름을 이용한 전사시 라미네이트 과정 후 캐리어 필름을 제거할 때, 캐리어 필름이 찢어지거나, 코팅층의 일부가 캐리어 필름에 남아 전사 불량이 쉽게 일어난다. 특히, PET 캐리어 필름이 데코 필름에 잔류하는 경우 성형성이 크게 저하되어, 딥드로잉 성형이 불가능하게 된다.
이에 본 출원은 캐리어 필름과 코팅층 사이에 실리콘 성분이 상단부에 포함된 UV 임프린트층을 위치시켜, 캐리어 필름을 제거시 UV 임프린트층이 함께 떨어지고, UV 임프린트층의 다양한 패턴이 전사된 하드 코팅층이 전사 대상물의 최외각층을 형성하도록 구현함으로써, 전술한 문제점을 해결한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 출원의 전사 필름, 전사 필름의 제조 방법 및 장식재를 상세히 설명한다. 다만, 첨부된 도면은 예시적인 것으로, 본 출원의 전사 필름, 전사 필름의 제조 방법 및 장식재의 범위가 첨부된 도면에 의해 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 전사 필름을 설명하기 위한 단면 모식도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 전사 필름(10)은 캐리어 필름(11); 상기 캐리어 필름(11)의 일면 상에 형성되고 패턴을 포함하는 UV 임프린트층(13); 상기 UV 임프린트층 상에 형성된 하드 코팅층(15); 상기 하드 코팅층(15)의 일면 상에 형성된 장식층(17) 및 상기 장식층(17)의 일면 상에 형성된 접착층(19)을 포함한다.
캐리어 필름
캐리어 필름은 폴리에스테르계 수지필름, 폴리올레핀계 수지필름, 폴리아미드계 수지필름, 폴리아크릴레이트계 수지필름, 열가소성 폴리우레탄계 수지필름, 폴리카보네이트계 수지필름, ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 수지필름 등을 들 수 있다.
상기 폴리에스테르계 수지필름의 예로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지필름을 들 수 있고, 폴리아미드계 수지필름의 예로는 나일론 수지필름을 들 수 있으며, 폴리올레핀계 수지필름의 예로는 폴리에틸렌 수지필름 또는 폴리프로필렌 수지필름 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 캐리어 필름의 두께는, 예를 들어, 대략 10 ㎛ 이상 대략 100 ㎛ 미만일 수 있다. 상기 캐리어 필름의 두께가 약 10 ㎛ 미만인 경우 전사 필름의 가공성과 취급성이 불리하며, 캐리어 필름의 두께가 약 100 ㎛ 이상인 경우 전사 필름의 가격 경쟁력이 저하될 수 있다. 이 때문에, 캐리어 필름의 두께는, 예를 들어, 약 20 ㎛ 내지 약 80 ㎛ 일 수 있다.
특히, 캐리어 필름에는 우레탄프라이머 처리가되어있는 것을 사용하여 UV 임프린트층과 부착이 잘 된다.
UV 임프린트층
UV 임프린트층은 아크릴계 모노머 및 올리고머를 포함하고, 이외에 개시제를 5 중량부 이하로 포함할 수 있다. 또한, 상기 올리고머는 실리콘으로 modified된 것을 사용할 수 있다.
구체적으로, 임프린트층은 기존 아크릴계수지에 실리콘을 첨가하여 이형이 잘되도록 한다. 특히, 첨가제로 실리콘을 추가하는데 시간이 지나면 실리콘이 떠올라 이형이 달라지는 단점이 있다(경시변화). 그래서, 일 예시로서, 반응형 실리콘을 첨가하여 수지에 직접 붙이는 방법도 있습니다
특히, 광경화성 임프린트 필름의 제조는 원본 패턴이 표면에 형성된 금속 판재에 광경화성 수지 코팅액을 도포하는 단계; 상기 도포된 코팅액에 캐리어 필름을 밀착시키는 단계; 상기 캐리어 필름 표면에 광을 조사하여 원본 패턴과 반대 형상을 가지는 역상 패턴이 형성된 광경화성 수지층을 제조하는 단계를 포함한다.
구체적으로, 먼저 원본 패턴이 표면에 형성된 금속 판재에 광경화성 수지 코팅액을 도포한다. 상기 광경화성 수지 코팅액은 약 1 ㎛ 내지 약 50 ㎛ 두께로 도포할 수 있고, 엠보싱 롤과 같은 금형에 형성된 무늬와 동일한 무늬를 형성시키기 위해서는 용제없이 도포할 수 있다. 그리고 캐리어 필름 표면에 빛을 조사하면 광경화성 수지 코팅액 내 광개시제가 활성화되고, 모노머 간의 라디칼 중합에 의하여 경화되어 광경화성 수지층이 형성된다. 이 때, 원본 패턴과 반대 형상을 가지는 역상 패턴이 금속 판재와 접촉하고 있는 광경화성 수지층의 표면에 형성된다
또한, 상기 패턴은 헤어라인 패턴이고 사피아노 같은 기하학 패턴도 가능하다.
또한, 전술한 바와 같이 UV 임프린팅 패턴은 하드 코팅층에 전사될 수 있다. 이 때, 하드 코팅층에 전사되는 패턴은 UV 임프린팅층의 패턴의 역상 패턴이다.
하드 코팅층
전술한 바와 같이, 하드 코팅층 상부에는 상기 UV 임프린트층에 의하여 전사된 패턴이 형성된다.
후술하는 바와 같이, 전사 필름이 데코 필름 상에 전사된 후 캐리어 필름을 제거시, UV 임프린트층이 함께 제거되어, 최외각에는 하드 코팅층이 위치된다.
본 발명에 있어서, 상기 하드 코팅층은 폴리 아크릴 폴리올과 폴리 에스터 폴리올이 이소시아네이트 화합물과 우레탄 결합하여 형성된 폴리머를 포함할 수 있다.
상기 하드 코팅층은 상기 폴리 아크릴 폴리올과 폴리 에스터 폴리올을 포함할 수 있다. 상기 폴리 아크릴 폴리올과 폴리 에스터 폴리올의 폴리머 블렌드 형태로 포함할 수 있다. 또한, 상기 폴리 아크릴 폴리올과 폴리 에스터 폴리올은 열경화형 수지일 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리 아크릴 폴리올과 폴리 에스터 폴리올의 포함 함량비는 중량 기준으로 95:5 내지 50:50일 수 있으며, 바람직하게는 90:10 내지 60:40일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 80:20 내지 70:30일 수 있다. 상기 폴리 아크릴 폴리올을 상기 범위보다 많이 포함하게 되면 유리 전이온도가 높은 폴리 아크릴 폴리올의 함량이 너무 높아짐에 따라서 상온 가공성이 떨어지는 문제가 있고, 상기 폴리 에스터 폴리올을 상기 범위보다 많이 포함하게 되면 경도나 인장강도가 떨어지는 문제가 있다.
상기 폴리 아크릴 폴리올은 아크릴레이트 반복단위를 포함하는 것일 수 있다. 상기 폴리 아크릴 폴리올은 투명 수지층 전체 함량을 기준으로 40 중량% 내지 80 중량%로 포함될 수 있다.
상기 폴리 아크릴 폴리올의 중량평균분자량은 10,000 내지 150,000이고, 수산기가(OH value)는 20 KOH mg/g 내지 200 KOH mg/g (on solid기준)일 수 있다. 상기 폴리 아크릴 폴리올의 중량평균분자량이 150,000을 초과하면 상기 폴리 아크릴 폴리올의 점도가 현저하게 증가하여 코팅액의 도포시 코팅 불량이 발생할 수 있다. 상기 폴리 아크릴 폴리올의 중량평균분자량이 10,000 이하인 경우, 상기 폴리 아크릴 폴리올의 내화학성이 저하되어 MEK 와 같은 용제에 대한 내용제성이 떨어질 수 있다. 상기 폴리 아크릴 폴리올의 코팅성 및 내화학성을 고려하여, 바람직하게는 상기 폴리 아크릴 폴리올의 중량평균분자량은 5만 내지 10만 일수 있다.
또한, 상기 폴리 아크릴 폴리올의 수산기가가 20 KOH mg/g 보다 낮은 경우, 경화반응에 참여하지 않아 표면경화도가 떨어져 내용제성 및 내오염성등이 취약한 한 문제가 있고, 상기 폴리 아크릴 폴리올의 수산기가가 200 KOH mg/g 보다 큰 경우, 경화반응에 참여하지 않은 수산기 관능기로 인한 내습성에서 외관변화로 인한 제품적용이 힘든 문제가 있다.
상기 폴리 에스터 폴리올은 에스터 반복단위를 포함하는 것일 수 있다. 상기 폴리 에스터 폴리올은 투명 수지층 전체 함량을 기준으로 2 중량% 내지 20 중량%로 포함될 수 있다. 상기 폴리 에스터 폴리올의 수산기가(OH value)는 10 KOH mg/g 내지 600 KOH mg/g 일 수 있다.
또한, 상기 폴리 에스터 폴리올의 수산기가가 10 KOH mg/g 보다 낮은 경우, 폴리에스터 폴리올의 OH 당량이 매우 낮아져서 코팅 도막이 형성되더라도 도막의 표면이 끈적거리거나 경화가 되지 않아 롤투롤 공정에서 기재와 붙어버리는 현상으로 라인 적용이 힘들어지는 문제가 있고, 상기 폴리 에스터 폴리올의 수산기가가 600 KOH mg/g 보다 큰 경우, 상용성이 악화되어 코팅후 도막이 불투명해지는 현상이 발생하며 높은 수산기가로 인하여 경화제 추가 후 점도 상승이 매우 빨라 코팅시 줄무늬가 발생하여 코팅 외관이 좋지 않게 되는 문제가 있다.
장식층
장식층은 인쇄층 및/또는 금속질감층일 수 있다. 인쇄층은 색상 및/또는 무늬를 구비할 수 있다. 상기 인쇄층은 색상 및/또는 무늬를 통해 전사 필름에 심미성을 부여하는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 인쇄층은 유색층 또는 투명층일 수 있다. 유색층을 형성하는 잉크의 조성이나 인쇄 방법 등은 특별히 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 아크릴계, 염화비닐-초산비닐 공중합체계, 우레탄계, 폴리 에스테르계, 섬유소 유도체계, 염소화 폴리프로필렌계, 폴리비닐 부티랄계 등의 1종 또는 2종 이상의 혼합계 인쇄 잉크 또는 도료를 사용하여 유색층이 형성될 수 있다. 인쇄층에는 전사 인쇄, 그라비어 인쇄, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 로터리 인쇄 또는 플렉소 인쇄 등의 다양한 방식으로 무늬가 형성될 수 있다.
본 발명의 금속질감층은 전사 필름에 금속질감을 부여하는 역할을 할 수 있다. 금속질감층은 금속소재를 스퍼터링(Sputtering), 열증착 등의 방법으로 하드 코팅층 상에 증착하는 것에 의해 얻어질 수 있다. 금속질감층을 형성하는 금속소재로는 주석, 인듐, 알루미늄, 구리, 은, 백금, 크롬, 니켈 또는 이들의 합금 등이 사용될 수 있다.
상기 장식층이 인쇄층과 금속질감층을 모두 포함하는 경우, 인쇄층은 금속질감층 상에 형성될 수 있다. 다시 말하면, 장식층이 인쇄층과 금속질감층을 모두 포함하는 경우, 전사 필름은 하드 코팅층과 인쇄층과 인쇄층의 사이에 금속질감층이 개재된 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 장식층의 두께는 약 5 nm 내지 약 10㎛ 일 수 있다. 장식층은 금속질감층으로 이루어질 수도 있고, 금속질감층과 인쇄층의 적층구조를 포함할 수도 있다. 이 때, 금속질감층의 두께는 약 5 nm 내지 약 100 nm 일 수 있다.
본 발명의 장식층은 인쇄층으로 이루어질 수도 있고, 인쇄층과 금속질감층의 적층구조를 포함할 수도 있다. 이 때, 인쇄층의 두께는 약 0.1 ㎛ 내지 약 10 ㎛ 일 수 있다. 인쇄층의 두께가 상기 범위의 두께를 유지하는 것에 의해, 전사 필름은 정밀한 인쇄 효과를 구현할 수 있고, 건조성을 확보함으로써 가공성 및 생산성을 높일 수 있다.
접착층
상기 접착층은 전사 필름을 장식재에 접합하는 역할을 하는 것으로, 구체적으로 전사 필름을 장식재에 접합하는 역할을 하는 것이다. 상기 접착층을 구성하는 재료는 데코 필름과 장식재 간의 충분한 접착력을 확보할 수 있는 것이라면 제한없이 사용될 수 있고, 예를 들어, 폴리에스테르계 수지와 경화제를 포함할 수 있다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 전사 필름을 설명하기 위한 단면 모식도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, UV 임프린트층은 하드 코팅층에 전사되는 소정의 패턴부를 포함할 수 있다. 장식재와 접합된 후 캐리어 필름이 제거되면, UV 임프린트층은 캐리어 필름과 함께 제거되고, UV 임프린트층으로부터 패턴이 전사된 하드 코팅층이 장식재의 최외각층에 위치하여, 장식재에 표면 질감을 제공할 수 있다.
이하, 본 출원의 다른 측면인 전사 필름의 제조 방법을 설명한다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 전사 필름의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 전사 필름의 제조 방법은 UV 임프린트층이 형성된 캐리어 필름을 준비하는 단계(S10); UV 임프린트층 상에 하드 코팅층을 형성하는 단계(S20); 상기 코팅층 상에 장식층을 형성하는 단계(S30); 및 상기 장식층 상에 접착층을 형성하는 단계(S40)을 포함할 수 있다.
각 단계별로 설명하면, 먼저 UV 임프린트층이 형성된 캐리어 필름을 준비한다(S10).
캐리어 필름은 폴리에스테르계 수지필름, 폴리올레핀계 수지필름, 폴리아미드계 수지필름, 폴리아크릴레이트계 수지필름, 열가소성 폴리우레탄계 수지필름, 폴리카보네이트계 수지필름, ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 수지필름 등을 들 수 있다.
상기 캐리어 필름의 일면에는 우레탄 프라이머층이 추가로 포함하될 수 있다. 이를 통하여 UV 임프린팅층과 결합력이 증가되며, 전사필름을 전사 후 캐리어 필름을 제거시, 캐리어 필름만이 제거되는 것이 아니라 UV 임프린팅층까지 함께 제거시킬 수 있다.
예를 들어, UV 임프린트층이 형성된 캐리어 필름을 준비하는 단계는 원본 패턴이 표면에 형성된 금속 판재에 광경화성 수지 코팅액을 도포하는 단계; 상기 도포된 코팅액에 캐리어 필름을 밀착시키는 단계; 상기 캐리어 필름 표면에 광을 조사하여, 원본 패턴과 반대 형상을 가지는 역상 패턴이 형성된 UV 임프린트층을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
이어서, 상기 UV 임프린트층 및 상기 캐리어 필름을 포함하는 적층체를 상기 금속 판재로부터 이형시킴으로써 상기 임프린트 필름을 얻을 수 있다. 그에 따라 상기 금속 판재의 표면에 포함된 소정의 패턴과 반대되는 형상의 패턴이 상기 UV 임프린트층에 전사될 수 있다.
상기 코팅액은 약 1㎛ 내지 약 50 ㎛ 두께로 도포할 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 UV 임프린트층의 패턴은 엠보싱 롤 등을 이용하여 형성할 수도 있다.
상기 코팅액은 광경화성 화합물, 실리콘 화합물, 및 광개시제를 포함할 수 있다.
상기 광경화성 화합물은 아크릴계 모노머, 이의 올리고머, 이의 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 아크릴계 모노머로는 탄소수 1~12의 알킬기를 가지는 아크릴레이트 또는 우레탄아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 보다 구체적으로는 부틸아크릴레이트,헥실아크릴레이트, n-옥틸아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴 레이트, 이소노닐아크릴레이트 또는 기타 (메타)아크릴레이트계 단량체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 코팅액은 상기 광경화성 화합물을 약 50 중량% 내지 약 99 중량%로 포함할 수 있다.
상기 광개시제는 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN), 벤조일 퍼옥사이드(BPO) 등 당업계에 널리 알려진 라디칼 개시제가 사용될 수 있다.
상기 실리콘 화합물은 폴리에테르변성 폴리디알킬실록산(Polyether-modified polydialkylsiloxane), 아크릴 관능성 함유 폴리디알킬실록산(acryl-functional polydialkylsiloxane) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 폴리디알킬실록산은 예를 들어, 폴리디메틸실록산일 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다.
그리고, 하드 코팅층을 형성한다(S20).
하드 코팅층을 형성하는 방법은 특별히 한정하는 것은 전술한 하드 코팅층용 코팅제를 경화할 수 있는 방법이라면 어떠한 방법도 적용될 수 있다.
그리고, 장식층을 형성한다(S30).
장식층을 형성하는 방법은 특별히 한정하는 것은 전술한 장식층용 코팅제를 경화할 수 있는 방법이라면 어떠한 방법도 적용될 수 있다.
그리고, 접착층을 형성한다(S40).
접착층을 형성하는 방법은 특별히 한정하는 것은 전술한 접착층용 코팅제를 경화할 수 있는 방법이라면 어떠한 방법도 적용될 수 있다.
이러한 이의 제조 방법에 의하여 제조된 전사 필름을 전사 대상물에 전사한다.
도 4 내지 도 6은 본 출원의 일 실시예에 따른 전사 방법을 설명하기 위한 단면 모식도이다.
전사 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 가열단계, 접합단계 및 제거단계를 포함하며, 이러한 과정을 통하여 본 발명의 전사 필름은 장식재에 전사될 수 있다.
상기 가열단계는 장식재를 준비하고 소정의 온도로 가열하는 것이다. 장식재의 가열은 예를 들어, 대략 200 ℃ 내지 대략 350 ℃에서 대략 5초 내지 대략 30초 동안 이루어질 수 있다.
상기 접합단계는 상기 가열단계 이후에, 전사 필름과 장식재의 일면을 접합하는 것이다. 상기 접합단계는 도 4에 도시된 바와 같이, 장식재(20)로부터 접착층(19), 장식층(17), 하드 코팅층(15), UV 임프린트층(13) 및 캐리어 필름(11)이 순서대로 배치되도록 전사 필름(10)을 장식재(20)의 상부에 배치한 뒤, 접착층(19)과 장식재(20)의 기재층(21) 상의 도료층(23)을 서로 접합하는 방식으로 진행될 수 있다.
상기 제거단계는 상기 접합단계 이후에, 캐리어 필름(11)을 전사 필름(10)에서 제거하는 것이며, 상기 제거단계의 결과물로서 장식재(20)가 얻어진다.
도 7은 본 출원의 일 실시예에 따른 장식재를 설명하기 위한 단면 모식도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 장식재(20)는 기재(21); 상기 기재(21)의 일면 상에 형성된 도료층(23); 도료층의 일면 상에 형성된 접착층(19); 상기 접착층(19)의 일면 상에 형성된 장식층(17); 및 상기 장식층(17)의 일면 상에 형성된 하드 코팅층(15)을 포함한다.
기재는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 플라스틱 사출물일 수 있으며, 금속판일 수 있다.
특히, 금속판은 GI, EGI, SUS 304, SUS 430, SUS 201 및 SUS 316으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 금속판은 어떠한 제품에 사용되는지에 따라 달라질 수 있으며, 금속의 종류에 따라 달라질 수 있다. 상기 금속판은 1 내지 10 ㎜의 두께를 가질 수 있으며, 예를 들어 GI 강판의 경우 5 내지 8 ㎜의 두께를 가질 수 있다.
도료층은 금속재와 같은 기재와 필름을 접착하는 역할을 한다. 성분은 폴리에스터계 수지일 수 있다. 또한, 도료층의 두께는 5 내지 15㎛일 수 있다.
여기서, 접착층, 장식층 및 하드 코팅층은 전술한 설명을 준용한다.
이하, 실험예를 통하여 본 출원을 보다 상세히 설명한다.
[실험예 1]
전사 필름의 이형성을 확인하기 위하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.
[실시예 1]
헤어라인 패턴이 형성된 금속 판재에 광경화성 수지 코팅층을 도포한 후 캐리어 필름으로 우레탄 프라이머 처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지필름(PET 필름)을 사용하여, PET 필름을 부착한 후 UV 광량 400 mJ/cm2로 조사함으로써 UV 임프린트층을 형성하였다.
하드 코팅제를 10 ㎛의 두께로 콤마코팅하여 하드 코팅층을 형성하고, 후속하여 하드 코팅층 상에 우레탄 잉크 바인더(삼영잉크, NT-medium) 71중량부, MEK 25중량부, 알루미늄 페이스트 (아사히카세히, FD-5060) 4중량부로 제조한 인쇄층을 1 ㎛의 두께로 그라비아 인쇄기를 이용하여 형성하고, 폴리이소시아네이트를 경화제로 사용한 폴리에스터 계열의 접착 프라이머(SKC SKYBON_ES_460M 30중량부, MEK 35중량부, 톨루엔 28중량부, 폴리이소시아네이트 경화제 DOW, Voranate T-80 7중량부) 제조사명, 제품명)의 접착층을 1 ㎛의 두께로 그라비아 인쇄기를 이용하여 형성하여, 전사 필름을 준비하였다.
[실시예 2]
헤어라인 패턴이 형성된 금속 판재에 광경화성 수지 코팅층을 도포한 후 캐리어 필름으로 우레탄 프라이머 처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지필름(PET 필름)을 사용하여, PET 필름을 부착한 후 UV 광량 400 mJ/cm2로 조사함으로써 UV 임프린트층을 형성하였다.
하드 코팅제를 15 ㎛의 두께로 콤마코팅하여 하드 코팅층을 형성하고, 후속하여 하드 코팅층 상에 우레탄 잉크 바인더(삼영잉크, NT-medium) 71중량부, MEK 25중량부, 알루미늄 페이스트 (아사히카세히, FD-5060) 4중량부로 제조한 인쇄층을 3 ㎛의 두께로 그라비아 인쇄기를 이용하여 형성하고, 폴리이소시아네이트를 경화제로 사용한 폴리에스터 계열의 접착 프라이머(SKC SKYBON_ES_460M 30중량부, MEK 35중량부, 톨루엔 28중량부, 폴리이소시아네이트 경화제 DOW, Voranate T-80 7중량부) 제조사명, 제품명)의 접착층을 2 ㎛의 두께로 그라비아 인쇄기를 이용하여 형성하여, 전사 필름을 준비하였다.
[비교예 1]
UV 임프린트층을 포함하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 전사 필름을 준비하였다.
[비교예 2]
UV 임프린트층을 포함하지 않는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 전사 필름을 준비하였다.
[평가 1]
금속판의 표면온도를 230 ℃의 온도로 가열한 후, 코팅 및 인쇄된 필름을 라미레이션 이후/ 전사시킨 샘플을 상기 실시예 1 내지 2와 비교예 1 내지 2의 전사 필름을 금속판에 전사시킨 샘플을 준비하였다.
각 샘플에 대하여 동일한 힘으로 PET을 제거하는 실험을 하였으며, 그 PET 필름이 얼마나 잘 제거되는지 이형력을 테스트하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
실시예1 실시예2 비교예1 비교예2
PET 및/또는 UV 임프린팅층 제거 전부 제거 전부 제거 일부제거(찢어짐) 제거 불가
이형력 80g/in 60g/in 150g/in 측정 불가
상기 표 1에 도시한 바와 같이, 실시예 1 내지 2는 비교예 1 내지 2에 비하여 전사필름의 캐리어 필름과 UV 임프린트층이 함께 제거되었으며, 50 내지 100g/in의 이형력 내에서, 전사 대상 기재에 원하는 최외각 하드 코팅층이 형성되도록 제어할 수 있음을 확인할 수 있었다.
상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 전사 필름
11: 캐리어 필름
13: UV 임프린트층
15: 하드 코팅층
17: 장식층
19: 접착층
20: 장식재
21: 기재층
23: 도료층

Claims (12)

  1. 캐리어 필름;
    상기 캐리어 필름의 일면 상에 형성되고, 패턴이 포함된 UV 임프린트층;
    상기 UV 임프린트층의 일면 상에 형성된 하드 코팅층;
    상기 하드 코팅층의 일면 상에 형성된 장식층 및
    상기 장식층의 일면 상에 형성된 접착층을 포함하는 전사 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    UV 임프린트층은 실리콘을 포함하는 전사 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    캐리어 필름의, UV 임프린트층과 맞닿는 일면은 우레탄 프라이머층을 추가로 포함하는 전사 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 패턴은 헤어라인 패턴 또는 기하학 패턴인 전사 필름.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 패턴은 하드 코팅층에 전사되는 전사 필름.
  6. 제 1 항에 있어서,
    캐리어 필름 제거시 UV 임프린트층이 캐리어 필름과 함께 제거되는 전사 필름.
  7. UV 임프린트층이 형성된 캐리어 필름을 준비하는 단계;
    상기 UV 임프린층 상에 하드 코팅층을 형성하는 단계;
    상기 하드 코팅층 상에 장식층을 형성하는 단계; 및
    상기 장식층 상에 접착층을 형성하는 단계를 포함하는 전사 필름의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    UV 임프린트층이 형성된 캐리어 필름을 준비하는 단계는
    원본 패턴이 표면에 형성된 금속 판재에 광경화성 수지 코팅액을 도포하는 단계; 상기 도포된 코팅액에 캐리어 필름을 밀착시키는 단계; 상기 캐리어 필름 표면에 광을 조사하여, 원본 패턴과 반대 형상을 가지는 역상 패턴이 형성된 UV 임프린트층을 제조하는 단계를 포함하는 전사 필름의 제조 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    캐리어 필름은 우레탄 프라이머층을 포함하는 전사 필름의 제조 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    UV 임프린트층을 형성하는 코팅물은 실리콘을 포함하는 전사 필름의 제조 방법.
  11. 기재;
    상기 기재의 일면 상에 형성된 도료층;
    상기 도료층의 일면 상에 형성된 접착층;
    상기 접착층의 일면 상에 형성된 장식층; 및
    상기 장식층의 일면 상에 형성된 하드 코팅층을 포함하며,
    상기 하드 코팅층은 상부에 소정의 패턴을 포함하는 장식재.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 패턴은 헤어라인 패턴 또는 기하학 패턴인 장식재.
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