KR20220069364A - 자연스러운 무광택 표면을 가지는 장식재 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기재층, 인쇄층 및 무광 코팅층을 포함하고, 상기 무광 코팅층은 서로 다른 광택도를 가지는 2 이상의 영역을 포함하고, 상기 무광 코팅층은 광경화성 코팅액으로 제조되고, 상기 광경화성 코팅액은 아크릴계 수지를 포함하고, 상기 아크릴계 수지는 아크릴계 올리고머 및 아크릴계 모노머를 포함하는 장식재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

자연스러운 무광택 표면을 가지는 장식재 및 이의 제조방법{Decoration having Natural Matte Surface and Method for Fabrication of the Same}

본 발명은 코팅 시 서로 다른 무광 효과를 가지는 2 이상의 코팅액을 이용하여 광택도가 서로 다른 2 이상의 영역을 형성함으로써, 표면에서 자연스러운 무광 효과를 구현할 수 있는 장식재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

장식재는 생활공간의 인테리어와 익스테리어 등에 널리 사용되고 있다. 장식재는 기재의 표면에 미감을 부여하기 위한 인쇄층을 형성하고 그 표면에 인쇄층을 보호하기 위한 코팅층을 포함하는 구조를 가지며, 최근에는 코팅층과 겸하거나 코팅층의 상부에 형성되어, 빛에 의한 간섭효과를 이용하여, 광택효과를 조절하는 층을 포함하기도 한다.

상기와 같은 광택효과층을 포함함으로써, 일률적인 광택효과에 의한 부자연스럽고 인위적인 효과를 개선하고, 자연스러운 광택을 부여하여 외관을 보다 향상시키고, 고급스러운 분위기를 부여하기 위해 광택효과층에 대한 연구가 이루어지고 있다.

광택효과는 크게 빛 굴절율이 높고, 표면이 매끈하게 느껴지는 유광효과와 빛 굴절율이 높고, 표면이 거칠거나, 빛을 직접 반사하는 효과가 적은 무광 효과로 나눌 수 있다.

장식재 표면의 유광효과는 코팅층이 요철없이 매끈하게 형성되는 경우로서, 주로, 코팅액의 성질, 코팅 후의 광택처리 등에 의해 유광효과를 부여할 수 있다. 한편, 무광 효과의 경우, 코팅액에 소광제를 첨가하여, 코팅층이 형성된 후, 소광제에 의한 빛 산란효과로 인해 무광 효과를 얻거나, 표면을 거칠게 형성하거나, 후처리함으로써 무광 효과를 부여할 수 있다.

기존에 무광 효과를 형성하기 위한 방법으로는, 기재층, 인쇄층을 형성한 후, 투명필름을 압착한 후, 투명코팅층의 상부에서 열을 가하거나, 물리적인 압력을 가하여, 투명코팅층의 표면의 변형을 유발함으로써 무광 효과를 부여하는 방법을 사용하였다. 또는, 투명코팅액을 도포한 후, 완전히 굳기 전에 표면에 무광 효과를 부여할 수 있는 표면요철을 형성하는 등의 방법으로 무광 효과를 부여할 수 있었다.

그러나, 투명필름층에 열이나 물리적인 압력을 가하여 무광 효과를 부여하는 경우, 기재층이 유연하고, 탄성을 가져, 상부의 열이나 물리적인 압력에도 파괴되지 않는 소재로 한정되는 문제가 있었다. 특히, 딱딱한 기재의 경우에는, 물리적인 압력을 가하는 경우, 파괴될 수 있는 문제가 있어 해당 기술을 적용하기 어려운 한계가 있었다.

또한, 투명코팅액을 도포한 후 완전히 굳기 전에 표면에 스탬핑, 표면처리 등을 하는 경우에는, 투명코팅액을 도포한 후, 반건조를 위해 추가 공정을 수행함에 따라 시간이 과다하게 소요되거나, 초무광, 무광 등의 무광 효과 수준을 조절하기 어려운 문제가 있고, 이 경우에 일정한 형태의 요철만을 형성할 수 있거나 정형화된 요철만을 형성하게 되고, 이에 의해, 표면에서 관찰되는 무광 효과가 전면에서 균일하게 나타남에 따라 한 면 내에서 필요에 따라 초무광, 무광, 약무광 등과 같이 무광 효과를 다양하게 구현하거나 자연스럽게 조절하는 것이 어려운 문제가 있었다.

따라서, 간단하게 무광 효과를 부여할 수 있으면서도, 동일한 면 내에서 다양한 무광 효과를 구현할 수 있어 보다 자연스러운 무광 효과를 가지는 장식재 및 이의 제조방법에 관한 기술 개발이 필요한 실정이다.

무광 효과를 가지는 장식재의 표면에서 영역을 달리하여 서로 다른 무광 효과를 나타내도록 함으로써 자연스러운 무광 효과를 가지는 장식재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 서로 다른 무광 효과를 가지는 2 이상의 광경화성 코팅액을 이용하여 자연스러운 무광 효과를 가지는 장식재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 또한, 광경화성 코팅액과 디지털 프린팅 기술을 이용하여, 서로 다른 무광 효과를 가지는 2 이상의 영역을 포함하는 표면 코팅층을 손쉽게 형성할 수 있는 장식재의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 장식재는,

기재층, 인쇄층 및 무광 코팅층을 포함하고, 상기 무광 코팅층은 서로 다른 광택도를 가지는 2 이상의 영역을 포함하고, 상기 무광 코팅층은 광경화성 코팅액으로 제조되고, 상기 광경화성 코팅액은 아크릴계 수지를 포함하고, 상기 아크릴계 수지는 아크릴계 올리고머 및 아크릴계 모노머를 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 아크릴계 올리고머는 우레탄 아크릴계 올리고머일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 광경화성 코팅액은 서로 다른 조성의 2 이상의 광경화성 코팅액을 포함하고, 상기 2 이상의 광경화성 코팅액은 제1 광경화성 코팅액과 제2 광경화성 코팅액을 포함하며, 상기 제1 광경화성 코팅액은 제1 광경화성 코팅액의 전체 중량을 기준으로 아크릴계 올리고머 10 ~ 22 중량부 및 아크릴계 모노머 68 ~ 90 중량부로 포함하고, 상기 제2 광경화성 코팅액은 제2 광경화성 코팅액의 전체 중량을 기준으로 아크릴계 올리고머 25 ~ 40 중량부 및 아크릴계 모노머 55 ~ 65 중량부로 포함할 수 있다.

상세하게는, 상기 무광 코팅층은 제1 광경화성 코팅액과 제2 광경화성 코팅액을 인쇄하여 형성된 것일 수 있다.

또한, 상기 제1 광경화성 코팅액은 제1 아크릴계 수지 및 실리카를 포함하고, 상기 제1 광경화성 코팅액은 평균 직경이 1 내지 100 nm(나노미터)인 실리카를 상기 제1 아크릴계 수지 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 5 중량부로 포함할 수 있다.

상기 무광 코팅층은 제1 영역과 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역은 상기 제1 광경화성 코팅액이 인쇄된 것이고, 상기 제2 영역은 상기 제2 광경화성 코팅액이 인쇄된 것이며, 상기 제1영역과 제2 영역은 상기 무광 코팅층의 전체 면적을 기준으로 1 % 이상의 면적을 가지는 것일 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 제1영역과 제2 영역은 각각 독립적으로, 상기 무광 코팅층의 전체 면적을 기준으로 5 % 이상의 면적을 가지는 것일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 무광 코팅층은 제3 영역을 더 포함하고, 상기 제3 영역은 상기 제1 광경화성 코팅액과 상기 제2 광경화성 코팅액이 모두 도포된 것일 수 있다.

또한, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 광택도 차이는 20 이상인 것일 수 있다.

본 발명은 또한, 본 발명에 따른 장식재의 제조방법으로서, (a) 기재층의 상부에 인쇄층을 형성하는 단계, (b) 인쇄층의 상부에 2 이상의 광경화성 코팅액을 사용하여 무광 코팅층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 (b) 단계의 상기 2 이상의 광경화성 코팅액은 제1 광경화성 코팅액 및 제2 광경화성 코팅액을 포함하는 장식재의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 (b) 단계는, (b-1) 제1 광경화성 코팅액을 인쇄하는 단계 및 (b-2) 제2 광경화성 코팅액을 인쇄하는 단계를 포함하고, 상기 제1 광경화성 코팅액을 인쇄하는 면적 및 상기 제2 광경화성 코팅액을 인쇄하는 면적은 각각 독립적으로 상기 무광 코팅층의 전체 면적을 기준으로 1 % 이상일 수 있으며, 바람직하게는, 5 % 이상일 수 있다.

본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 무광 코팅층은 제1 광경화성 코팅액과 제2 광경화성 코팅액이 모두 인쇄된 영역을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 장식재는 표면에서 균일한 무광 효과를 나타내는 대신 상이한 무광 효과를 가지는 2 이상의 영역을 포함하여 자연스러운 무광 효과를 가진다.

본 발명에 따른 장식재는 2 이상의 광경화성 코팅액을 이용하여 디지털 프린팅 기술을 이용함으로써 자연스러운 무광 효과를 가지는 장식재를 제조할 수 있어 공정효율성이 향상되며 제조비용 및 제조시간의 측면에서 유리한 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장식재의 수직 단면 모식도이다;
도 2는 종래기술에 따른 무광 장식재의 수직 단면 이미지이다;
도 3은 본 발명에 따른 장식재 제조방법의 공정순서도이다;
도 4는 제조예에서 각 코팅액을 도포한 영역을 나타낸 사진이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 각 구성을 보다 상세히 설명하나, 이는 하나의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 권리범위가 다음 내용에 의해 제한되지 아니한다.

본 발명은 기존의 무광 효과를 가지는 장식재의 표면에서는 표면의 전면에서 균일한 무광 효과가 나타나 인위적인 느낌을 주는 문제가 있었고, 필요에 따라서는 장식재의 인쇄 무늬에 맞게 무광 효과를 조절하여 보다 현실감 있는 장식효과를 달성하고자 하였으나, 코팅층 내에서 영역에 따라 서로 다른 무광 효과를 갖도록 구성하기 위해서는 영역별로 별도의 무광처리 공정을 거쳐야 함에 따라, 공정이 복잡해지고 제조비용이 증가하는 문제가 있었다.

더욱이, 종래기술의 무광 처리 공정은 기재층과 코팅층을 동시에 눌러 장식재 자체를 변형시키거나, 코팅액을 도포한 후에 표면 형상을 일정 형태로 변형시키는 방법을 통해 수행되었는 바, 무광 효과를 주기 위한 엠보 형상의 프레스나 스탬프를 무광 효과의 정도에 따라 달리하여 제작하여 무광 처리 공정을 수행하여야 하는 문제가 있었다.

본 발명은 기존의 기술과는 달리, 서로 다른 조성의 광경화성 코팅액을 이용하여, 인쇄층의 상부에 영역을 달리하여 코팅액을 도포한 후 광경화시킴으로써, 별도의 무광 처리 공정을 수행하지 않고도 표면에 무광 효과를 달리하는 2 이상의 영역을 포함하는 무광 코팅층을 형성할 수 있으며, 이를 통해 기존의 기술과 대비하여 보다 자연스러우며, 인쇄 무늬와 디자인에 자연스럽게 어울리는 무광 효과를 부여할 수 있는 효과를 가진다.

이와 같이, 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 장식재의 구성은 다음과 같다.

무광 코팅층

본 발명에 따른 장식재는, 기재층, 인쇄층 및 무광 코팅층을 포함하고, 상기 무광 코팅층은 서로 다른 광택도를 가지는 2 이상의 영역을 포함하고, 상기 무광 코팅층은 광경화성 코팅액으로 제조되고, 상기 광경화성 코팅액은 아크릴계 수지를 포함하고, 상기 아크릴계 수지는 아크릴계 올리고머 및 아크릴계 모노머를 포함한다.

상기 무광 코팅층은 상술한 상기 광경화성 코팅액을 인쇄층의 상부에 도포한 후 빛을 조사함으로써 형성된다.

본 발명은 특히, 서로 다른 광택도를 가지는 2 이상의 영역을 포함하도록 코팅층을 형성함으로써, 인쇄층의 디자인에 따라 다르게 구성하거나 표면에서 영역에 따라 광택효과가 다르게 관찰되도록 하여 자연스러운 광택 효과를 부여할 수 있다.

일반적으로, 천연의 소재는 표면에서의 광택 효과가 균일하게 나타나지 않으므로, 본 발명에서는 천연 유래의 소재와 유사한 광택 효과를 부여하기 위해 표면에서 균일한 광택 또는 무광 효과를 갖게 하는 것이 아니라, 적어도 2 이상의 영역이 서로 다른 무광 효과를 갖도록 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 2 이상의 영역이 서로 다른 광택도를 가지도록 구성하나, 최소의 구성 단위가 2 이상의 영역일 뿐, 3 영역, 4 영역 등 그 이상의 영역을 갖도록 구성할 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 서로 다른 광택도를 가지는 2 이상의 영역은 2 이상의 코팅액을 이용하여 제조될 수 있고, 반드시 서로 다른 무광 효과를 갖는 영역의 수와 동일한 코팅액의 개수를 필요로 하는 것은 아니고, 동일한 영역 내에 코팅액의 비율을 달리하여 겹치도록 인쇄하거나, 도포 영역에 따른 농도를 달리함으로써 제3, 제4의 영역으로 구성할 수도 있다.

따라서, 상기 광경화성 코팅액은 서로 다른 조성의 2 이상의 광경화성 코팅액을 포함하고, 상기 2 이상의 광경화성 코팅액은 예를 들면, 임의의 제1 광경화성 코팅액과 제2 광경화성 코팅액을 포함할 수 있다.

상기 제1 광경화성 코팅액과 상기 제2 광경화성 코팅액은 서로 조성이 상이하여, 경화 후의 광택도가 상이한 것이면 다양하게 구성될 수 있다.

한편, 상기 제1 광경화성 코팅액과 상기 제2 광경화성 코팅액은 인쇄하여 형성된 것일 수 있다.

구체적으로는, 각 코팅액을 목적하는 영역에 인쇄한 후, 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 무광 코팅층을 형성하게 된다.

상기 인쇄방법은 특별히 제한되지 않고 다양한 방법을 사용할 수 있으나, 바람직하게는, 2 이상의 서로 다른 코팅액을 목표하는 영역에 정확하게 인쇄할 수 있는 기술로서, 디지털 프린팅과 같은 기술을 활용할 수 있다.

본 발명에 따른 장식재에 있어서 상기 무광 코팅층이 서로 다른 광택도를 가지는 제1 영역과 제2 영역을 포함하고, 임의로 상기 제1 광경화성 코팅액이 인쇄된 영역을 제1 영역으로 하고, 상기 제2 광경화성 코팅액이 인쇄된 영역을 제2영역으로 구별하면, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 상기 무광 코팅층 전체 면적을 기준으로 1 % 이상의 면적을 갖도록 구성할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1영역과 상기 제2영역이 각각 5 % 이상의 면적을 가지도록 구성할 수 있다.

상기 면적보다 좁은 영역으로 구성되는 경우에는, 육안으로 확인되는 광택 효과가 균일하게 관찰되는 문제가 있을 수 있다.

한편, 상기 무광 코팅층은 상기 제1 영역과 상기 제2 영역과는 상이한 광택도를 가지는 제3 영역을 포함할 수 있다.

이 때, 상기 제3 영역은 상기 제1 광경화성 코팅액과 상기 제2 광경화성 코팅액이 모두 도포된 것일 수 있다.

다만, 이는 하나의 예시에 불과할 뿐, 상기 제3 영역은 보다 상세하게 나누어, 제3a 영역, 제3b 영역 등과 같이 상기 제1 광경화성 코팅액과 상기 제2 광경화성 코팅액이 모두 도포되어 있으면서도, 각 코팅액의 도포 비율이 상이하여 서로 다른 광택도를 나타내는 서브영역으로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 광택도 차이가 20 이상인 것일 수 있다. 상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 광택도 차이가 상기 범위보다 작은 경우에는, 육안으로 확인할 때 표면에서 무광 효과가 균일한 것으로 느껴질 수 있으므로, 적어도 20 이상의 광택도 차이를 가지는 것이 바람직하다.

광택도란 정반사 방향으로 표면이 빛을 얼마나 잘 반사하는지를 가능하는 광학적 속성으로서, 물체의 표면이 반들반들할 경우에는, 거울면과 같이 정반사되는 한편, 표면이 거칠고 굴곡이 형성되면 난반사된다. 광택도 값은 그 수치가 높을수록 빛을 정반사시키는 특성이 크다는 것을 의미하고, 광택 효과의 측면에서는 매끈한 유광효과를 나타냄을 의미한다.

필요에 따라서는 유광 효과를 가지는 영역을 포함할 수도 있으나, 이는 본 발명의 효과에서 의도한 바와 같이 무광 코팅층의 표면에서 영역에 따라 다른 무광 효과를 나타내어 자연스러운 디자인을 표현하기 위한 목적의 범위 내에서 적절히 포함될 수 있다.

상기 광경화성 코팅액은 인쇄층의 상부에 이를 인쇄한 후, 광 조사를 통해, 상기 무광 코팅층으로 형성된다. 상기 광 조사 시 100 내지 450 nm(나노미터) 파장을 가지는 빛을 조사하는 것일 수 있다. 이는 자외선과 근자외선 영역의 가시광선을 포함하는 빛으로써, 이를 조사함으로써, 광개시제의 활성에 의한 아크릴계 수지의 가교반응으로 인해 경화되어 코팅층이 형성된다.

바람직하게는, 300 내지 450 nm(나노미터)의 파장을 가지는 빛을 조사할 수 있고, 가장 바람직하게는, 365 내지 405 nm(나노미터)의 파장을 가지는 빛을 조사할 수 있다. 상기 파장 범위 내의 빛을 조사하는 경우에, 공정효율성과 제조효율성이 가장 우수한 장점을 가진다.

보다 상세하게는, 상기 광경화성 코팅액을 0.01 내지 1 m²/sec(초당제곱미터)의 속도로 디지털 프린팅한 후, 0.05 내지 10 초 이내에 빛을 0.01 내지 1 m²/sec(초당제곱미터)로 조사하여 형성되는 것일 수 있다.

보다 바람직하게는, 상기 코팅액의 프린팅 속도가 0.03 내지 0.1 m²/sec(초당제곱미터)인 것일 수 있다. 상기 속도보다 느린 속도로 인쇄되는 경우에는, 공정효율성이 저하될 수 있는 문제가 있을 수 있다.

한편, 상기 인쇄 후 빛의 조사 시간은 바람직하게는, 0.1 내지 10 초 이내에 빛을 조사하는 것일 수 있다. 다만 이는 하나의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 효과를 만족하는 범위 내에서 다양하게 변형이 가능하다.

한편, 상기 무광 코팅층은 두께가 10 내지 100 ㎛(마이크로미터)일 수 있다.

상기 두께보다 두꺼운 경우에는, 도막의 유연성이 저하되는 문제가 있고, 상기 두께보다 얇은 경우에는 표면 내마모성이 저하되는 문제가 있다.

광개시제, 증감제

상기 광경화성 코팅액은 광개시제, 증감제를 더 포함할 수 있다.

상기 광개시제는 광중합 및 광경화 반응 시 단 시간에 라디칼 등의 활성종을 생성시키는 물질로서, 광조사에 의해 광개시제가 활성화되며 광 가교 반응을 촉발한다. 상기 광개시제는 아크릴계 수지의 가교반응에 사용할 수 있는 것이면 제한되지 않고 사용이 가능하다.

예를 들면, 벤조인 에테르계 화합물, 아민계 화합물, 알파 하이드록시 케톤(a-hydroxy ketone)계 화합물, 페닐 글리옥실레이트(phenyl glyoxylate)계 화합물 및 아크릴 포스파인 옥사이드 (acryl phosphine oxide)계 화합물로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 광개시제는 상기 아크릴계 수지 100 중량부를 기준으로, 5 내지 10 중량부로 첨가될 수 있다. 바람직하게는, 6 내지 8 중량부로 첨가될 수 있다.

상기 함량보다 과량으로 첨가되는 경우에는, 인쇄층과 무광 코팅층의 접착력이 저하되는 문제가 있고, 상기 함량보다 소량으로 첨가되는 경우에는, 광경화반응에 시간이 과다하게 소요되거나, 코팅층의 경화가 충분히 일어나지 않는 문제가 있다.

상기 증감제는 보다 긴 파장의 광을 흡수하여 광경화 반응이 가능하도록, 상기 광개시제를 화성화 시키는 역할을 한다.

상기 증감제는 상기 아크릴계 수지 100 중량부를 기준으로, 1 내지 5 중량부로 첨가될 수 있다.

아크릴계 수지

상기 아크릴계 수지는 아크릴계 모노머와 아크릴계 올리고머를 포함하는 것일 수 있다.

상기 아크릴계 단량체는 상기 아크릴계 수지의 점도가 조성물 상태에서 너무 높아지는 것을 방지하기 위해 첨가되며, 상기 아크릴계 올리고머와의 광경화성 가교반응을 통해 응집력과 점성이 있는 아크릴계 수지를 구성한다.

상기 아크릴계 단량체는 해당 기술분야에서 일반적으로 사용되는 것이면 특별히 제한되지 않고 사용이 가능하다. 예를 들면, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 페닐메타크릴레이트 등을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 다양한 모노머를 사용할 수 있다.

상기 아크릴계 올리고머는 상기 아크릴계 수지의 점착성과 응집성을 향상시키기 위해 첨가되는 것으로서, 아크릴계 모노머만을 사용하는 경우에는, 가교 반응 후에 낮은 분자량의 아크릴계 수지만이 형성되어 응집력이 저하되므로, 이를 방지하기 위해 아크릴계 올리고머를 첨가한다.

상기 아크릴계 올리고머는 아크릴계 단량체를 이용하여 중합된 올리고머로서, 광경화성을 가지며 충분한 점도를 가지는 것이면 특별히 제한되지 않고 사용이 가능하다. 예를 들면, 변성 아크릴계 올리고머, 우레탄 아크릴계 올리고머, 폴리에스테르계 올리고머, 에테르 아크릴계 올리고머 등과 같은 다양한 올리고머를 사용하는 것이 가능하다. 바람직하게는, 우레탄 아크릴계 올리고머를 사용할 수 있다.

한편, 본 발명에서 있어서 서로 다른 광택도를 가지는 2 이상의 코팅액은 서로 다른 조성을 가지는데, 서로 다른 광택도를 갖는 코팅층으로 형성할 수 있는 것이면 어떠한 것이든 다양하게 구성될 수 있다.

예를 들면, 상기 제1 광경화성 코팅액은 아크릴계 수지 100 중량부를 기준으로 아크릴계 올리고머 10 ~ 22 중량부 및 아크릴계 모노머 68 ~ 90 중량부로 포함할 수 있고, 상기 제2 광경화성 코팅액은 아크릴계 수지 100 중량부를 기준으로 아크릴계 올리고머 25 ~ 40 중량부 및 아크릴계 모노머 55 ~ 65 중량부로 포함할 수 있다.

2 이상의 코팅액을 사용할 때, 적어도 육안으로 자연스럽게 느껴지는 무광 효과를 내기 위해서는 최소한 상기와 같은 조성을 가지는 2 개의 코팅액을 포함하도록 구성할 수 있다.

만약 상기 제1 광경화성 코팅액의 아크릴계 올리고머의 함량이 증가하고, 아크릴계 모노머의 함량이 감소하는 경우에는, 제2 광경화성 코팅액과 비교하여, 순수하게 각 코팅액을 코팅층으로 형성하여 광택도를 측정하였을 때 얻어지는 값과 큰 차이가 없게 됨에 따라, 각 코팅액의 인쇄영역에 따른 광택도의 차이가 크지 않게 되어, 육안 상으로 표면에서 균일한 무광 효과처럼 느껴질 수 있는 문제가 있을 수 있으므로, 구체적으로는 상기 범위를 만족하는 최소한의 2 이상의 코팅액을 구비하는 것이 필요하다.

한편, 상기 제2 광경화성 코팅액은 제1 광경화성 코팅액과 대비하여 높은 비율의 아크릴계 올리고머를 포함하는데, 상기 아크릴계 올리고머의 함량은 최대 40 중량부를 넘지 않도록 구성될 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 제2 광경화성 코팅액은 상기 아크릴계 올리고머의 함량은 최대 30 중량부를 넘지 않도록 구성될 수 있다.

상기 함량보다 아크릴계 올리고머를 과량으로 첨가하는 경우에는, 코팅액의 점도가 증가하여, 인쇄기술을 이용하여 코팅층을 형성하는 것이 어려운 문제가 있을 수 있다.

특히, 인쇄를 위해 코팅액이 토출되는 토출구에서 코팅액이 토출되지 않아 인쇄가 불가능한 문제가 있을 수 있다.

실리카

상기 제1 광경화성 코팅액은 제1 아크릴계 수지와 실리카를 포함한다. 보다 상세하게는 상기 아크릴계 수지 100 중량부에 대해 실리카 0.1 내지 5 중량부를 포함하도록 구성될 수 있고, 바람직하게는, 0.2 내지 1.5 중량부를 포함하도록 구성될 수 있다.

빛을 조사하여 코팅층을 경화시키기 위해 실리카와 같은 고형의 무기물의 함량이 조성물 내에서 증가하는 경우에, 광 조사 시 경화 시간이 과다하게 소요되거나, 광 조사 시 경화반응을 일으킬 수 있는 파장의 한계범위가 존재하여 광경화 시스템을 이용하여 코팅층을 형성하기 어려운 문제점이 있으므로, 과량으로 첨가하지 않는 것이 바람직하다. 더욱이, 과량의 실리카를 첨가하는 경우에는 코팅액의 점도가 증가하여, 코팅액을 토출시키거나 코팅액을 도포하기 어려운 문제가 있을 수 있다.

특히, 본 발명에 있어서는 상기 무광 코팅층을 형성하는 바람직한 방법으로서, 디지털 프린팅 방법을 이용하는데, 각 코팅액에 노즐에서 토출되며 특정 영역으로 방출되며, 각 코팅액은 코팅 전 소정의 용기에서 보관되기 때문에, 점도가 높은 경우에는, 쉽게 굳어버리거나 인쇄 중에 잉크가 토출되는 노즐에서 굳어져 막혀버리는 문제가 발생될 수 있다.

종래 무광 효과를 갖는 코팅층을 형성하기 위해서는, 코팅층이 빛에 노출되었을 때, 빛을 반사시키지 않도록 소광제 등을 첨가하여, 빛을 산란시킴으로써 무광 효과를 부여하였다. 본 발명에 다른 무광 코팅층에 있어서도, 실리카는 소광제로서 첨가된다.

상세하게는, 상기 제1 광경화성 코팅액에 포함되는 실리카는 평균 직경이 1 내지 2000 nm(나노미터)인 것을 사용할 수 있으나 이는 하나의 예시에 불과할 뿐 이에 한정되지 않고 다양한 크기의 실리카를 포함하도록 구성될 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 실리카는 평균 입경이 1 내지 100 nm(나노미터)인 것을 사용할 수 있다. 바람직하게는, 20 내지 70 nm인 것을 사용할 수 있다.

더욱 바람직하게는, 제1 광경화성 코팅액이 실리카를 포함하도록 구성하고, 제2 광경화성 코팅액은 실리카를 포함하지 않도록 구성하거나, 함량을 극 소량만으로 포함하도록 함으로써, 제1 영역과 제2 영역에서의 무광 효과 차이를 더욱 극대화할 수 있다.

기재층

구체적으로, 본 발명에 따른 장식재에 있어서 기재층의 종류는 크게 제약되지 않는다. 기존의 열성형, 스탬핑 기술을 적용할 수 있는 유연하고 부드러운 기재층과 기존의 기술을 활용할 수 없었던 딱딱한 기재층에도 적용이 가능하다.

상기 기재층은, 상기 기재층은 고분자, 나무, 종이, 금속, 세라믹 등의 재료로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 재료로 구성된 것일 수 있고, 예를 들어, 고분자 필름, 고분자 시트, 보드, 목판보드, MDF, 마그네슘보드, 석고보드, GI 강판 등의 다양한 기재를 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 장식재에 있어서, 상기 기재층은 입체형상인 것을 사용할 수도 있다. 상술한 바와 같이, 기존의 기술의 경우 롤투롤 공정에서 고분자 기재층, 인쇄층 및 코팅층이 순차로 적층된 상태에서 표면에 열압착 등을 통해 무광 효과를 부여하였던 것과 달리, 본 발명에 따른 무광 코팅층은 하부면의 형태와 무관하게, 코팅층의 상부에 광경화성 코팅액을 인쇄한 후 경화시킴으로써 무광 코팅층을 형성할 수 있으므로, 하부 기재의 형상에 구애되지 않는다.

상기 기재층이 고분자를 포함하는 경우에는, PET, PVC, PE, PP, ABS 등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 것을 포함할 수 있고, 상기 기재층이 딱딱한 소재인 경우에는, 목판보드, MDF, PVC 보드, PP 보드, ABS 보드로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.

인쇄층

인쇄층은 장식재에 장식효과를 부여하기 위한 층이다. 디자인 도안대로 기재 표면에 인쇄한 후, 표면에 투명한 보호층, 코팅층 등을 형성함으로써, 인쇄층의 디자인이 투명층을 통해 관찰이 가능하도록 구성된다.

인쇄층은 전사인쇄, 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄, 디지털 인쇄 등의 다양한 방법을 활용할 수 있고, 그 방법은 특별히 제한되지 않는다.

예를 들면, 인쇄층을 디지털 인쇄를 이용하여 인쇄할 수 있고, 광경화성 폴리머를 포함하는 잉크를 사용함으로써, 자외선 경화방식을 이용하여 공정효율성이 우수한 방식으로 인쇄층을 형성할 수 있다.

바람직하게는, 상기 인쇄층은 디지털 프린팅 방법으로 형성할 수 있는데, 상기 인쇄층은 본 발명에 따른 장식재의 무광 효과에는 큰 영향을 미치지 않는 구성으로서, 다양한 두께로 형성하는 것이 가능하다.

예를 들면, 상기 인쇄층은 두께가 25 내지 45 ㎛(마이크로미터)인 것일 수 있다. 이는 하나의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 범위가 이에 제한되지 않는다.

장식재의 제조방법

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 장식재의 제조방법은 기재층, 인쇄층 및 무광 코팅층이 순차로 적층된 형태의 장식재를 제조하는 방법으로서,

(a) 기재층의 상부에 인쇄층을 형성하는 단계, (b) 인쇄층의 상부에 2 이상의 광경화성 코팅액을 사용하여 무광 코팅층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 (b) 단계의 상기 2 이상의 광경화성 코팅액은 제1 광경화성 코팅액 및 제2 광경화성 코팅액을 포함하는 것일 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 (b) 단계는 (b-1) 제1 광경화성 코팅액을 인쇄하는 단계 및 (b-2) 제2 광경화성 코팅액을 인쇄하는 단계를 포함하고, 상기 제1 광경화성 코팅액을 인쇄하는 면적 및 상기 제2 광경화성 코팅액을 인쇄하는 면적은 각각 독립적으로 상기 무광 코팅층의 전체 면적을 기준으로 1 % 이상인 것일 수 있다.

상기 무광 코팅층은 제1 광경화성 코팅액과 제2 광경화성 코팅액이 모두 인쇄된 영역을 포함할 수도 있다. 상술한 바와 같이 각 코팅액의 도포 비율을 달리함으로써, 상이한 광택도를 가지는 제3 영역 그 이상의 영역을 형성할 수도 있다.

장식재 제조방법에 있어서, 각 구성단계와 구성요소는 상술한 본 발명에 따른 장식재에 관한 설명을 참고할 수 있다.

[제조예]

다음 표 1 및 2를 기초로 제1 광경화성 코팅액과 제2 광경화성 코팅액을 제조하고, 이를 이용하여 장식재를 제조하였다.

기재층의 표면에 인쇄층을 형성한 후, 상기 광경화성 코팅액은 0.05 m²/sec(초당제곱미터)의 속도로 디지털 프린터(Head RICOH 社: MH5220 - 600DPI 사용 자체 제작 프린터)를 이용하여 인쇄하였다.

각 광경화성 코팅액의 도포 면적이 무광 코팅층 전체 면적의 10% 이상이 되도록 하였다.

코팅액이 도포된 영역에 0.5 내지 1 초 이내에 0.05 m²/sec(초당제곱미터)의 속도로 365-405 nm 파장의 빛을 조사하였다(Phoseon Technology사, FJ200(16W) 395nm UV led lamp).

	단위: 중량부	실시예			비교예
		1	2	3	1	2	3	4	5
제1 광경화성 코팅액	아크릴계 모노머	70	75	85	70	70	40	40	70
	우레탄 아크릴계 올리고머	20	15	11	20	20	45	45	20
	광개시제	7	7	7	7	7	7	7	7
	증감제	3	3	3	3	3	3	3	3
	실리카(평균입경: 40 nm)	0.5	0.5	0.5	2	-	-	0.5	-
	실리카 (평균입경: 10㎛)	-	-	-	-	5	5	-	-
	점도 (25 °C, cps)	30	26	18	40	60	110	70	20
	굴절율	1.58	1.58	1.58	1.58	1.54	1.54	1.55	1.49
제2 광경화성 코팅액	아크릴계 모노머	60	62	65	60	60	60	60	60
	우레탄 아크릴계 올리고머	30	28	25	30	30	30	30	30
	광개시제	7	7	7	7	7	7	7	7
	증감제	3	3	3	3	3	3	3	3
	실리카(평균입경: 40 nm)	-	-	-	-	-	-	-	-
	실리카 (평균입경: 10㎛)	-	-	-	-	-	-	-	-
	점도 (25 °C, cps)	35	28	24	35	35	35	35	35
	굴절율	1.45	1.45	1.45	1.45	1.45	1.45	1.45	1.45
코팅층 형성방법		디지털 프린팅

	단위: 중량부	비교예					참고예
		6	7	8	9	10
제1 광경화성 코팅액	아크릴계 모노머	70	70	70	70	60	40
	우레탄 아크릴계 올리고머	20	20	20	20	30	45
	광개시제	7	7	7	7	7	7
	증감제	3	3	3	3	3	3
	실리카(평균입경: 40 nm)	0.5	0.5	0.5	0.5	-	-
	실리카 (평균입경: 10㎛)	-	-	-	-	-	5
	점도 (25 °C, cps)	30	30	30	30	27	435
	굴절율	1.58	1.58	1.58	1.58	1.49	1.55
제2 광경화성 코팅액	아크릴계 모노머	70	60	40	-	-	-
	우레탄 아크릴계 올리고머	20	30	45
	광개시제	7	7	7
	증감제	3	3	3
	실리카(평균입경: 40 nm)	0.5	0.5	0.5
	실리카 (평균입경: 10㎛)	-	-	-
	점도 (25 °C, cps)	32	45	58
	굴절율	1.51	1.51	1.45
코팅층 형성방법		디지털 프린팅					롤 코팅 후 동조엠보

[실험예]

제조된 장식재에 대해 다음과 같이 물성평가를 진행하여 하기 표 2에 나타냈다.

1. 굴절율

하나의 광경화성 코팅액 별로 기재층 표면에 5 cm * 5 cm 면적으로 상기 제조예와 동일한 방법으로 인쇄(도포)한 후, 경화하여 ABBE 굴절계 (ATAGO사, 1T )을 이용하여 굴절율을 측정하였다(표 1 및 2).

2. 점도

점도계(Brookfield 사, DV3TLV)를 이용하여 광경화 전의 조성물 상태에서의 점도를 특정하였다(표 1 및 2).

3. 내스크래치성

EN 16094:2012의 B 절차에 따라 마이크로 스크래치 저항을 평가하였다. 장식재 표면에 미디움 파인(Medium fine)의 핸드패드(Scotch Brite SB7440)로 160회 러빙(rubbing)을 수행한 후, 러빙한 표면에 발생된 스크래치 및 스크래치로 인한 패턴 발생여부를 육안으로 확인하여 하기 기준에 따라 등급을 부여하였다.

B1 등급: 스크래치가 전혀 확인되지 않음.

B2 등급: 10개 미만의 옅은 스크래치가 확인됨.

B3 등급: 10개 이상 30 개 미만의 옅은 스크래치가 확인됨.

B4 등급: 좁고 미세한 스크래치가 다수 확인되고, 스크래치로 인한 리사주 그림(Lissajous figure)이 부분적으로 확인됨.

B5 등급: 좁고 좁고 미세한 스크래치가 다수 확인되고, 스크래치로 인한 리사주 그림(Lissajous figure)이 혼합된 형태로 확인됨.

4. 광택도

광택측정기(Gloss-Meter, BYK_사, AG-4563)를 이용하여, 60° 광택도(글로스 60° 조건)를 측정하였다.

도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 기재 표면에 코팅액의 인쇄영역을 달리하여 무광 코팅층을 형성한 후, A, B, C 영역에서의 광택도를 각각 측정하였다.

5. 육안 평가

20~40세 사이의 남녀 50명을 대상으로 각 시편에 대한 육안 평가를 진행하였다.

각 패널은 시력이 0.8 이상(안경 착용 인정)인 사람으로 선정하였으며, 야맹증이나, 색맹 등과 같이 명암이나 색상을 인식하는데 문제없는 정상 시력의 패널을 선정하였다.

각 패널은 개별적으로 분리된 룸에서 평가를 수행하였으며, 도 4에 도시된 바와 같이 나무무늬가 인쇄된 표면의 광택이 인위적인 정도에 따라 다음과 같이 점수를 매기도록 하였다.

(1: 나무표면의 자연스러운 느낌이 없고 인위적으로 제작된 질감이 느껴짐~ 5: 실제 나무표면으로 느껴짐)

	실시예			비교예										참고예
	1	2	3	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
내스크래치성	B2	B2	B2	제1코팅액 노즐 막힘 코팅층 형성 불가				B3	B1	제2코팅액 노즐 막힘 코팅층 형성 불가		B2	B3	B2
광택도 (60° Gloss-Meter)	A:10 B:65 C:5	A:12 B:67 C:5	A:15 B:69 C:6					A:20 B:65 C:5	A:9 B:40 C:3			A:8 B:50 C:3	A:20 B:70 C:10	A:35 B:45 C:30
															육안 평가	4	5	5	3	3	2	4	1

상기 표 3을 참고하면, 실시예에 따른 장식재는 내스크래치성이 양호하면서도 자연스러운 무광 효과를 가짐을 확인할 수 있다.

반면, 비교예 1 내지 4의 경우, 제1 광경화성 코팅액에 포함된 실리카의 함량이 과다하여 점도가 너무 높아 디지털 프린팅 기술로 인쇄할 수 없어 2 이상의 코팅액을 인쇄한 무광 코팅층을 제조할 수 없었다(비교예 1 내지 3). 또한, 비교예 4의 경우에는, 아크릴계 수지의 올리고머 함량이 증가함에 따라 코팅액의 점도가 증가하는 문제가 있어 마찬가지로, 디지털 프린팅을 이용하여 코팅층을 형성할 수 없었다.

반면, 비교예 2와 동일한 조성의 코팅액을 이용하여 필름층을 형성하고 이를 인쇄층 상부에 합지한 후에 동조엠보로 무광 효과를 부여한 경우에는, 무광 코팅층의 전면에서 균일한 무광 효과를 나타냄에 따라 가장 낮은 육안 평가를 받았음을 확인할 수 있다.

비교예 5 및 6의 경우에는, 제2 광경화성 코팅액과 제1 광경화성 코팅액의 조성이 크게 상이하지 않고, 이에 따라 굴절율의 차이가 크지 않아 육안 평가에서 낮은 점수를 얻었다.

비교예 7과 8의 경우, 제2 광경화성 코팅액의 점도가 40 이상이 되어 점도가 너무 높아짐에 따라, 디지털 프린터의 잉크 토출구에서 제2 광경화성 코팅액에 토출되지 않는 문제가 있었다. 이에 따라, 제2 광경화성 코팅액을 인쇄하지 못하게 되어 장식재를 제조할 수 없었다. 이는 비교예 7과 8의 제2 광경화성 코팅액이 실리카를 포함하고, 이와 동시에 아크릴계 올리고머의 함량 또한 과다하여, 코팅액 자체의 점도가 크게 증가한 문제로 인한 것이다.

또한, 하나의 코팅액만을 사용하여 인쇄한 비교예 9와 10의 경우에는, 예상대로 표면에서 균일한 광택도로 관찰됨에 따라 인위적인 느낌을 주었는 바, 육안 평가 점수가 매우 낮음을 확인할 수 있다.

Claims (12)

1. 기재층, 인쇄층 및 무광 코팅층을 포함하고,
   상기 무광 코팅층은 서로 다른 광택도를 가지는 2 이상의 영역을 포함하고,
   상기 무광 코팅층은 광경화성 코팅액으로 제조되고,
   상기 광경화성 코팅액은 아크릴계 수지를 포함하고,
   상기 아크릴계 수지는 아크릴계 올리고머 및 아크릴계 모노머를 포함하는 장식재.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 아크릴계 올리고머는 우레탄 아크릴계 올리고머인 장식재.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 광경화성 코팅액은 서로 다른 조성의 2 이상의 광경화성 코팅액을 포함하고,
   상기 2 이상의 광경화성 코팅액은 제1 광경화성 코팅액과 제2 광경화성 코팅액을 포함하며,
   상기 제1 광경화성 코팅액은 제1 광경화성 코팅액의 전체 중량을 기준으로 아크릴계 올리고머 10 ~ 22 중량부 및 아크릴계 모노머 68 ~ 90 중량부로 포함하고,
   상기 제2 광경화성 코팅액은 제2 광경화성 코팅액의 전체 중량을 기준으로 아크릴계 올리고머 25 ~ 40 중량부 및 아크릴계 모노머 55 ~ 65 중량부로 포함하는 장식재.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 무광 코팅층은 제1 광경화성 코팅액과 제2 광경화성 코팅액을 인쇄하여 형성된 것인 장식재.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 제1 광경화성 코팅액은 제1 아크릴계 수지 및 실리카를 포함하고,
   상기 제1 광경화성 코팅액은 평균 직경이 1 내지 100 nm(나노미터)인 실리카를 상기 제1 아크릴계 수지 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 5 중량부로 포함하는 장식재.
   
6. 제3항에 있어서,
   상기 무광 코팅층은 제1 영역과 제2 영역을 포함하고,
   상기 제1 영역은 상기 제1 광경화성 코팅액이 인쇄된 것이고,
   상기 제2 영역은 상기 제2 광경화성 코팅액이 인쇄된 것이며,
   상기 제1영역과 제2 영역은 상기 무광 코팅층의 전체 면적을 기준으로 1 % 이상의 면적을 가지는 것을 특징으로 하는 장식재.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1영역과 제2 영역은 상기 무광 코팅층의 전체 면적을 기준으로 5 % 이상의 면적을 가지는 것을 특징으로 하는 장식재.
   
8. 제6항에 있어서,
   상기 무광 코팅층은 제3 영역을 더 포함하고,
   상기 제3 영역은 상기 제1 광경화성 코팅액과 상기 제2 광경화성 코팅액이 모두 도포된 것인 장식재.
   
9. 제6항에 있어서,
   상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 광택도 차이는 20 이상인 장식재.
   
10. 제1항에 따른 장식재의 제조방법으로서,
    (a) 기재층의 상부에 인쇄층을 형성하는 단계;
    (b) 인쇄층의 상부에 2 이상의 광경화성 코팅액을 사용하여 무광 코팅층을 형성하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 (b) 단계의 상기 2 이상의 광경화성 코팅액은 제1 광경화성 코팅액 및 제2 광경화성 코팅액을 포함하는 장식재의 제조방법.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    (b-1) 제1 광경화성 코팅액을 인쇄하는 단계 및
    (b-2) 제2 광경화성 코팅액을 인쇄하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 광경화성 코팅액을 인쇄하는 면적 및 상기 제2 광경화성 코팅액을 인쇄하는 면적은 각각 독립적으로 상기 무광 코팅층의 전체 면적을 기준으로 1 % 이상인 장식재의 제조방법.
    
12. 제10항에 있어서,
    상기 무광 코팅층은 제1 광경화성 코팅액과 제2 광경화성 코팅액이 모두 인쇄된 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 장식재의 제조방법.

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