KR20230172757A - 벨트형 패턴 슬레이브를 이용한 롤투롤 전면 패터닝 공법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 데코레이션 필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탁본 공법을 이용한 무광효과 데코레이션 필름의 제조방법에 있어서, 벨트형 패턴 슬레이브를 이용한 패터닝 공법을 사용함으로써, 생산성 향상과 원자재, 공정 비용 절감 등에 기여할 수 있도록 하는, 데코레이션 필름 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 데코레이션 필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탁본 공법을 이용한 무광효과 데코레이션 필름의 제조방법에 있어서, 벨트형 패턴 슬레이브를 이용한 패터닝 공법을 사용함으로써, 생산성 향상과 원자재, 공정 비용 절감 등에 기여할 수 있도록 하는, 데코레이션 필름 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 가구ㆍ전자제품ㆍ건축자재 등은 인테리어 목적으로 다양한 문양이 인쇄된 데코레이션 필름(Decoration film)을 부착하고 있으며, 래핑 가공용ㆍ유리창용ㆍ각종 전자제품의 표면 마감용 등 다양한 분야에 활용되고 있다.
예를 들면, 글래스를 이용하는 전자기기에 있어서, 글래스를 통해 구현해 낼 수 있는 다양한 외관 미감 형성 등의 효과에 대해 관심이 높아지고 있다. 특히, 글래스의 데코레이션 필름 또는 데코레이션 시트(이를 '장식 필름 또는 장식 시트'라 지칭하기도 함)에 관한 기술 개발이 활발히 이루어지고 있다. 예를 들어, 글래스에 데코레이션 필름을 부착하면, 전자기기의 외관을 통해 금속 질감 또는 입체감 등을 부여할 수 있다. 특히, 모바일, 자동차 디자인 분야는 점점 동적이며 극적인 효과를 구현하는 디자인을 요구하고 있다.
최근 스마트폰 또는 각종 이동통신 단말기의 디자인은 전면 윈도우는 단순하게 단일의 컬러(예: 블랙 등)로 하고, 백 커버(back cover) 디자인을 다양한 컬러와 다양한 입체 패턴 등으로 변화를 주는 추세이다. 이러한 추세에 따라, 백 커버에 차별화를 주기 위한 다양한 데코레이션 구현 방법이 모색되고 있으나, 종래의 방식으로는 한계가 있었다.
예컨대, 데코레이션 필름에 있어서, 배면에 성형된 각종 입체 패턴의 형상과 깊이감이 다양하게 구현되는 차별화된 장식 미감을 구현하기 위한 방안이 필요한 실정이다.
한편, 무광(matt) 필름은 외부의 빛을 난반사 시킴으로써, 유광 필름에서 보이는 눈의 피로함 및 포장된 내용물의 공개를 방지하고 제품의 우아함을 줄 수 있어, 점차 사용용도가 증가하고 있다.
기존의 무광 필름 제조를 위하여는 고가의 무광도료를 사용하였지만, 최근에는 보다 경제적인 방법으로, 데코레이션 필름에 무광효과, 내지문 효과, 질감 효과, 디자인 헤이즈 효과를 낼 수 있는 패턴을 사용한 탁본 공법을 활용하고 있다.
기존의 무광 필름 제조를 위하여는 고가의 무광 도료를 사용하였지만, 최근에는 보다 경제적인 방법으로 데코레이션 필름에 무광효과, 내지문 효과, 질감 효과, 디자인 헤이즈 효과를 낼 수 있는 패턴을 사용한 탁본 공법을 활용하고 있다.
이와 같이, 패턴을 이용하는 탁본 공법을 통한 무광 필름 제조방법에 있어서, 기존의 기술 대비 전반적인 물성적 특성을 유지 또는 향상시키면서도, 예를 들어, 공정 단계, 공정 시간 등의 단축을 통한 생산성 향상과 비용 절감에 기여할 수 있는 기술 및 장치 등의 연구 개발에 대한 필요성이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 탁본 공법을 이용한 무광효과 데코레이션 필름의 제조방법에 있어서, 벨트형 패턴 슬레이브를 이용한 패터닝 공법을 통하여, 생산성 향상 및 원자재, 공정 비용 절감 등에 기여할 수 있도록 하는, 데코레이션 필름 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 분명해질 것이다.
상기 목적은, 롤투롤(roll-to-roll) 장치에 의해 베이스 필름이 제공되는 단계; 상기 베이스 필름 배면에 차폐 인쇄층을 형성하는 단계; 상기 베이스 필름 전면에 용제형 레진 코팅액을 사용하여 코팅층을 형성하고 1차 가경화시키는 단계; 1차 가경화된 코팅층에 벨트형 패턴 슬레이브를 구비하는 탁본 장치를 사용하여 무광효과를 나타내는 패턴을 탁본하는 단계; 및 무광효과를 나타내는 패턴이 탁본된 코팅층을 완전 경화시키는 단계;를 포함하는, 무광효과 데코레이션 필름의 제조방법에 의해 달성될 수 있다.
상기 베이스 필름은 PC(Polycarbonate) 시트 또는 PCPMMA(Polycarbonate Polymethyl methacrylate) 시트인 것을 특징으로 한다. 상기 베이스 필름은 0.5~0.8 mm의 두께를 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 롤투롤 장치는, 상기 베이스 필름을 연속하여 공급하는 공급롤; 상기 베이스 필름을 권취하는 권취롤; 상기 공급롤과 권취롤 사이에 위치하여 회전 구동되어 상기 베이스 필름을 일 방향으로 이송시키는 다수 개의 회전 유닛; 및 상기 베이스 필름 상에 위치하는 보호 필름을 제거하는 보호필름 제거기;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 용제형 레진 코팅액은, 올리고머 40 중량%, 모노머 3 중량%, 불소제 0.2 중량%, 용제 53.8 중량% 및 첨가제 3 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 코팅층의 두께는 10 내지 15㎛ 인 것을 특징으로 한다.
상기 1차 가경화는, IR(적외선)을 이용하여 60 내지 80℃에서 30초 내지 1.2분 동안 건조시켜 상기 코팅층을 성형 가능한 젤 상태로 형성시키는 것을 특징으로 한다.
상기 탁본 장치는, LED 조사부를 구비하고, 상기 탁본하는 단계 중에, 상기 코팅층은 LED등을 이용하여 광량 100 내지 400 mJ/cm2 및 조도 50 내지 80 mW/cm2로 조사함으로써 2차 가경화가 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 완전 경화는, 수은등을 이용하여 광량 950 내지 1,200 mJ/cm2 및 조도 200 내지 250 mW/cm2로 조사하여 수행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 무광 효과 데코레이션 필름 제조에 있어서, 벨트형 패턴 슬레이브를 이용한 패터닝 공법을 통하여, 다회성의 슬레이브 재사용이 가능함에 따라, 생산성 향상 및 원자재, 공정 비용 절감 등에 기여할 수 있도록 한다. 또한, 롤투롤 장치를 사용함으로써, 작업량, 생산속도 및 작업 능률의 향상에 현저한 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 패턴을 이용하는 탁본 공법을 통한 무광 효과 데코레이션 필름 제조에 있어서, 슬롯 다이(Slot Die) 공정 시, 용제형 레진 사용을 통하여, IR 건조 시간을 효과적으로 단축시키고 공정 단계를 축소할 수 있어, 기존 공법 대비 생산성을 높이는 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 패턴을 이용한 탁본 공정을 통해 무광효과를 나타냄으로써, 무광필름을 경제적으로 대량 양산할 수 있다. 따라서 경제적인 방법으로 데코레이션 필름의 전면에 무광효과에 따른 내지문 효과, 슬립성이 우수한 질감 효과, 디자인 헤이즈 효과 등을 나타낼 수 있으며, 상기 패턴은 다양한 모양을 사용함으로써 무광효과 뿐만 아니라 다양한 디자인을 구현할 수 있다.
나아가, 베이스 필름 배면에 추가로 UV 몰딩 공정과 증착 공정을 수행함으로써 무광효과와 UV 패턴층의 효과가 어우러져 새로운 시각적 효과를 나타낼 수 있다.
다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 무광효과 데코레이션 필름 제조단계 및 이에 사용되는 장치를 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트형 패턴 슬레이브 장치의 구조를 나타낸 모식도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 무광효과 데코레이션 필름의 층별 분해된 모습을 보인 모식도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 무광효과 데코레이션 필름을 스마트폰 백커버에 구현한 실제 사진들이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트형 패턴 슬레이브 장치의 구조를 나타낸 모식도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 무광효과 데코레이션 필름의 층별 분해된 모습을 보인 모식도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 무광효과 데코레이션 필름을 스마트폰 백커버에 구현한 실제 사진들이다.
이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.
또한, 달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가지며, 상충되는 경우에는, 정의를 포함하는 본 명세서의 기재가 우선할 것이다.
도면에서 제안된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 그리고, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에서 기술한 "부"란, 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을 의미한다.
각 단계들에 있어 식별부호(제1, 제2, 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.
본원의 일 측면은, 롤투롤(roll-to-roll) 장치에 의해 베이스 필름이 제공되는 단계; 상기 베이스 필름 배면에 차폐 인쇄층을 형성하는 단계; 상기 베이스 필름 전면에 용제형 레진 코팅액을 사용하여 코팅층을 형성하고 1차 가경화시키는 단계; 1차 가경화된 코팅층에 벨트형 패턴 슬레이브를 구비하는 탁본 장치를 사용하여 무광효과를 나타내는 패턴을 탁본하는 단계; 및 무광효과를 나타내는 패턴이 탁본된 코팅층을 완전 경화시키는 단계;를 포함하는, 무광효과 데코레이션 필름의 제조방법을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본원의 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되지 않을 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 무광효과 데코레이션 필름 제조단계 및 이에 사용되는 장치를 나타낸 모식도이다.
도 1(a)을 참조하면, 롤투롤(roll-to-roll) 장치(20)에 의해 베이스 필름(200)이 제공될 수 있다. 상기 롤투롤 장치(20)는 회전 구동을 이용하여 상기 베이스 필름(200)을 시트 형태로 공급하는 것이되, 시트의 밀림을 방지하고 고정시키는 역할을 하며, 기존에 비하여 작업량, 생산속도 및 작업 능률을 현저히 높일 수 있다. 예컨대, 롤투롤 장치를 사용하지 않고 일정 길이의 시트에 대하여 작업하는 기존의 기술 대비 약 500배 이상의 작업량 향상과 몇 십배~백배 이상의 생산속도 증가에 의한 생산성 향상에 기여할 수 있다.
상기 롤투롤 장치(20)는 당 업계에 널리 공지된 장치 내 구성요소들을 구비할 수 있다. 예를 들어, 상기 롤투롤 장치(20)는, 상기 베이스 필름(200)을 연속하여 공급하는 공급롤(21), 상기 베이스 필름(200)을 권취하는 권취롤(25) 및 상기 공급롤(21)과 권취롤(28) 사이에 위치하여 회전 구동되어 상기 베이스 필름(200)을 일 방향으로 이송시키는 다수개의 회전 유닛(23)들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 베이스 필름을 보호하기 위해 필름 상에 부착되어 있는 보호 필름을 제거할 수 있도록 하는 보호필름 제거기(22)가 구비될 수 있다.
그러나, 상기 롤투롤 장치(20) 내 구성요소 및 이들의 배치, 형태 등에 대하여는 크게 한정되지는 않으며, 본 발명의 목적 및 효과를 저해하지 않는 선에서 공지된 롤투롤 장치 내 구성요소들을 제한없이 더 구비할 수 있다.
상기 롤투롤 장치(20)는 상기 공급롤(21)에서 상기 베이스 필름(200)이 공급되어 상기 권취롤(28)에 의해 권취될 때까지, 그 사이에서 데코레이션 필름 제조 공정, 예컨대, 코팅층 형성, 패턴 형성, 가경화 등이 모두 연속하여 한번에 진행될 수 있도록 한다. 상기 공정들에 대하여는, 추후 구체적으로 설명하기로 한다.
상기 베이스 필름(200)은 PC(Polycarbonate) 시트 또는 PCPMMA(Polycarbonate Polymethyl methacrylate) 시트일 수 있다.
PC(Polycarbonate) 시트는 열가소성 플라스틱의 일종으로, 내충격성, 내열성, 내후성, 자기 소화성, 투명성 등의 특징이 있고, 강화 유리의 약 150배 이상의 충격도를 지니고 있어 유연성 및 가공성이 우수하다. 잘 깨지고 변형되기 쉬운 아크릴의 대용재이자 일반 판유리의 보완재로 많이 쓰인다.
PCPMMA(Polycarbonate Polymethyl methacrylate) 시트는 PC(Polycarbonate)와 PMMA(Polymethyl methacrylate)를 압축하여 복합시트로 형성한 것으로 특수 수지(樹脂)의 일종이다.
PMMA는 특수 수지(樹脂)의 일종으로, 메틸메타크릴레이트의 폴리머(중합체) 성분이며, 뛰어난 광학 특성, 내후성, 표면강도, 경도, 성형성 등이 특징이다.
한편, 상기 베이스 필름(200)은 그 두께는 0.5~0.8 mm가 바람직하다. 이 범위가 벗어나는 경우에는 추후 포밍 공정시, 필름 외각의 성형 가능한 곡률반경이 제한되어 다양한 디자인 구현에 어려움이 발생할 수 있다.
다음으로, 상기 베이스 필름(200)의 배면에 차폐 인쇄층(미도시)을 형성할 수 있다.
상기 차폐 인쇄층(미도시)은 빛의 투과를 차단하는 기능을 수행하는 것으로서, 어두운 색상을 인쇄하여 구현 가능하며, 본 발명에 따른 데코레이션 필름의 상측에서 내려다 보았을때 차폐 인쇄층 하측이 투시되지 않도록 한다. 상기 차폐 인쇄층은 일례로서 실크 스크린 인쇄방식으로 형성된 실크 인쇄층일 수 있다. 상기 차폐 인쇄층은 15 내지 25 ㎛의 두께로 형성될 수 있다.
다음으로, 상기 베이스 필름(200)의 전면에 코팅층(300)을 형성할 수 있다. 상기 코팅층(300)은, 무광효과를 나타내는 패턴을 형성하기 위하여 베이스 필름(200) 전면에 형성될 수 있다. 상기 코팅층(300)은 용제형 레진(resin) 코팅액을 사용하여 형성될 수 있다.
상기 코팅층(300)은 슬롯 다이(slot die) 등의 코팅 방법을 통해 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 당 업계에서 통상적으로 사용되는 코팅 방법을 이용하여 형성할 수 있다.
상기 코팅층(300)은 코팅을 위한 도포 후, 다음 공정인 탁본 단계에서 탁본이 가능하도록 성형 가능한 젤 상태로 1차 가경화시킬 수 있다. 상기 1차 가경화는 IR(적외선)을 이용하여 약 60 내지 80 ℃, 일례로, 70℃에서 열풍 건조하는 방법으로 수행될 수 있다. 상기 온도 범위를 벗어나는 경우에는 경화가 불충분하여 추후 패턴 슬레이브가 코팅층에 달라붙거나, 경화가 과하게 진행되어 탁본이 이루어지지 않는 문제가 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 용제형 레진(resin) 코팅액에 의해 상기 1차 가경화의 건조 시간을 1분 이하, 구체적으로, 30초 내지 1.2분의 짧은 시간으로 단축시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 용제형 레진 코팅액은, 일반 UV 코팅액 대비 휘발 속도가 빠른 속건 용제 타입 레진으로, 용제가 휘발되는 과정에서 불소 성분이 부상하며, 오픈(open) 상태에 완전 경화되도록 함으로써, 1차 가경화에 걸리는 건조 시간을 약 4.5분(기존) 에서 60초 까지 현저히 단축시킬 수 있으며, 레진 코팅액의 도포 시간 또한 약 27초(기존) 에서 12초까지 단축시켜 지연 시간(delay time)의 문제를 해소할 수 있다. 이로써, 생산 효율을 현저히 높이면서도, 두께 감소, 기포 문제 개선 등 표면 특성에 대하여 기존 대비 더욱 향상된 물성을 확보할 수 있다.
상기 용제형 레진 코팅액은, 총 중량에 대하여, 폴리우레탄 아크릴레이트를 포함하는 올리고머 40 내지 50 중량%, 일례로, 40 중량%, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(DHPA)를 포함하는 모노머 2 내지 7 중량%, 일례로, 3 중량%, 불소제 0.1 내지 3 중량%, 일례로, 0.2 중량%, 아세톤(ACETONE), 에틸 아세테이트(ETHYL ACETATE) 또는 이들의 조합을 포함하는 용제 50 내지 60 중량%, 일례로, 53.8 중량%, 개시제 등을 포함하는 첨가제 1 내지 5 중량%, 일례로, 3 중량% 를 포함할 수 있다.
상기 코팅층(300)은 추후, 탁본 단계 수행 시, 탁본이 가능한 정도의 두께, 일례로서 10 내지 15㎛ 의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 1(c)를 참조하면, 1차 가경화된 코팅층(300)에 패턴 슬레이브를 사용하여 무광효과를 나타내는 패턴을 탁본할 수 있다.
상기 탁본은 구체적으로, 벨트형 패턴 슬레이브를 포함하는 탁본 장치를 사용하여 수행될 수 있다. 도 2를 함께 참조하면, 상기 탁본 장치(10)는, 패터닝 시작부(32), 벨트형 패턴 슬레이브(30), LED 조사부(31) 및 이형부(33)를 구비할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않으며, 상기 탁본 장치(10) 내 구성요소는 공지된 기술에 따라 제한없이 포함될 수 있다.
예를 들어, 상기 탁본 장치(10) 내에서, 상기 베이스 필름(200) 상의 1차 가경화된 코팅층(300)이 상기 패터닝 시작부(32)를 통과하여 상기 벨트형 패턴 슬레이브(30)에 압착되면서, 상기 코팅층(300) 상에 패턴이 탁본되는 것일 수 있다.
본 발명의 상기 패턴 슬레이브(30)는 벨트 형상으로 형성됨으로써, 패터닝 작업 시 다회성의 슬레이브의 재사용이 가능하여 기존의 롤 형태의 슬레이브 대비, 원자재와 생산 비용에 대한 현저한 절감 효과를 발휘할 수 있다.
상기 패턴 슬레이브는, 다양한 패턴 형상을 나타낼 수 있다. 상기 패턴 슬레이브는 열가소성이 좋은 폴리우레탄(Thermo Plastic Polyurethane; TPU)) 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 의 소재로 형성될 수 있으며, 0.15 내지 0.20 mm의 두께를 가질 수 있다.
상기 탁본 장치(10)는 상기 LED 조사부(31)를 구비하여, 패턴 탁본 이후에 동시에 2차 가경화가 수행되어 탁본된 패턴이 고정 유지될 수 있도록 한다. 이로써, 기존과 같이 탁본 단계를 수행한 다음에 2차 가경화를 추가로 수행해야 하는 공정의 복잡함을 단순화시킴으로써, 공정 시간을 현저히 단축시켜 생산성 향상에 기여할 수 있다.
상기 탁본 장치(10) 내에서 이루어지는 상기 2차 가경화는, 예컨대, LED 등을 이용하여 광량 100 내지 400 mJ/cm2 및 조도 50 내지 80 mW/cm2로 조사하여 수행될 수 있다. 상기 범위를 벗어나는 경우에는 2차 가경화가 효과적으로 이루어지지 않을 수 있다.
상기 코팅층(300)이 형성된 데코레이션 필름은, 필름 외각을 곡면 형태로 성형하기 위한 포밍(forming) 공정을 더 수행할 수 있다. 상기 포밍 공정은 당해 분야에 널리 알려진 공지된 기술에 따라 수행될 수 있다.
다음으로, 도 1 (d)를 참조하면, 상기 코팅층(300), 구체적으로, 패턴화된 코팅층(300)을 완전 경화시킬 수 있다. 이때, 상기 완전 경화는 수은등을 이용하여 예컨대, 950~1200 mJ/cm2 및 조도 200~250 mW/cm2로 조사함으로써 수행될 수 있다. 이러한 완전 경화 공정은 2회 이상 반복 수행될 수 있으며, 바람직하게는 3회 정도 반복 수행될 수 있다.
상기 완전 경화 이후에는 상기 패턴화된 코팅층(300)의 표면을 보호하기 위하여 보호 필름 부착기(24)에 의해 보호필름이 합지될 수 있다.
이후, 패턴화된 코팅층(300)이 완전 경화된 데코레이션 필름을 커팅하는 단계를 수행할 수 있다. 상기 커팅하는 단계는 피착물의 형상 및 크기에 따라 예컨대, CNC, 레이저 등의 장비를 이용하여 데코레이션 필름의 커팅을 수행할 수 있다.
이어서, 상기 권취롤(28)에 의해 제조된 데코레이션 필름이 권취될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 무광효과 데코레이션 필름의 제조방법에 있어서, 상기 베이스 필름(200) 배면에 차폐 인쇄층을 형성하는 단계 이전에, 다채로운 굴절 효과를 위하여 상기 베이스 필름 배면에 UV 패턴층을 형성하는 단계 및 상기 UV 패턴층에 증착층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 UV 패턴층은 입체적인 디자인 패턴을 나타내는 역할, 또는 추후 형성되는 무광효과의 코팅층(300)의 시인성 및 다채로운 굴절효과를 나타내는 역할을 한다.
상기 UV 패턴층은 투명한 UV 패턴 성형용 도료를 이용하여 소정의 패턴 형상을 갖도록 UV 몰딩으로 형성될 수 있다. 이때, 소정의 패턴 형상에는 초정밀기계가공(super precision machine) 패턴, 홀로그램 패턴을 포함한 다양한 패턴 형상을 들 수 있으며, 이 외에도 통상의 기술자에게 자명한 UV 패턴 형상이라면 적용될 수 있다. 이때, 제조방법은 마이크로 광학 금형을 이용한 UV 몰딩 방식으로 형성될 수 있다.
상기 UV 몰딩 방식으로 UV 패턴층이 형성될 경우, 빛의 각도에 따른 다양한 디자인 표현을 가능하게 하여 심미성을 향상시킬 수 있다.
UV 패턴 성형용 도료는 바인더 물질을 포함할 수 있다. 상기 바인더 물질은 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리 아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리초산비닐계 수지, 석유계 수지, 페놀계 수지, 폴리스티렌계 수지, 및 우레탄계 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 UV 패턴층은 제1 반투명 컬러를 가질 수 있다. 또한, 상기 UV 패턴층은 소정의 수용 홈이 구비되어, 제1 반투명 컬러와 다른 색상의 틴트 컬러인 제2 반투명 컬러를 갖는 잉크가 메워지는 공간으로 활용될 수 있다.
또한, 상기 UV 패턴층은 UV 몰딩용 광경화성 수지 조성물을 도포하여 광경화성 수지층을 형성한 후, 표면에 미세 패턴을 형성함으로써, 색상 및 패턴을 동시에 포함함으로써, 투톤 색상, 멀티 색상, 깊이감이 다양한 색상 등 다양한 색상 및 패턴 표현이 가능하여, 심미성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
다음으로, 상기 UV 패턴층에 증착층을 형성할 수 있다.
상기 증착층은 상기 UV 패턴층을 보호하고, 상기 UV 패턴층에 의한 입체 효과가 선명하게 나타나게 하기 위하여 수행된다. 상기 증착층은 당 업계에서 통상적으로 사용하는 증착 방법, 예컨대 물리적 또는 화학적 증착 방법을 포함하는 비전도 증착(Non Conductive Vacuum Metallization; NCVM) 방법을 이용하여 UV 패턴층에 무기 박막 형태로 형성할 수 있다.
물리적 증착 방법은 산화물 반도체나 GaAs 등을 기판에 증착시킬 때 화합물들을 녹여서 고체 상태의 타겟으로 제조해 열이나 전자빔으로 휘발시켜서 기판에 증착시킨다. 이때 원료물질은 열, 레이저, 전자빔 등을 통해 기체상태로 날려서 보내고 날아간 기체 상태의 원료 물질이 기판에 닿았을 때 고체 상태로 변화된다.
화학적 증착 방법은 IC 등의 제조공정에서 화학반응을 이용하여 기판 위에 실리콘 등의 박막을 만드는 공업적 방법이다. 실리콘 산화막, 실리콘 질소막, 아모퍼스 실리콘(Amorphous Silicon) 박막 등을 만드는 데 쓰인다. 화학물질을 포함하는 가스에 열이나 빛으로 에너지를 가하거나, 고주파로 플라스마화시키면 원료 물질이 라디칼화되어 반응성이 크게 높아져서 기판 위에 흡착되어 퇴적한다.
또한, 상기 증착층은 투톤 색상, 멀티 색상, 깊이감이 다양한 색상 등 다양한 색상으로 심미성을 향상시키기 위해 컬러 증착 층, 예를 들면 그라데이션 증착층으로 형성할 수 있다. 상기 그라데이션 증착층은, 일례로, 통상의 전자빔 증착 장비를 사용하여 형성될 수 있다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 무광효과 데코레이션 필름의 층별 분해된 모습을 보인 모식도이다.
도 3을 참조하면, 상기 무광효과 데코레이션 필름은 베이스 필름, 상기 베이스 필름 배면에 순차적으로 형성되는 UV 패턴층; 증착층; 및 차폐인쇄층을 포함하고, 상기 베이스 필름 전면에 형성되는 무광효과를 나타내는 코팅층(UV pattern)을 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무광효과 데코레이션 필름을 스마트폰 백커버에 구현한 실제 사진들이다.
도 4를 참조하면, 이렇게 제조된 데코레이션 필름은 도 4에 나타낸 바와 같이, 무광효과를 나타내는 다양한 색상이 표현되고, UV 패턴층의 효과가 어우러져 다양한 효과를 연출할 수 있다.
도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
200: 베이스 필름
300: 코팅층
10: 탁본 장치 30: 벨트형 패턴 슬레이브
31: LED 조사부 32: 패터닝 시작부
33: 이형부 20: 롤투롤 장치
21: 공급롤 22: 보호필름 제거기
23: 회전유닛 24: 보호필름 부착기
28: 권취롤
10: 탁본 장치 30: 벨트형 패턴 슬레이브
31: LED 조사부 32: 패터닝 시작부
33: 이형부 20: 롤투롤 장치
21: 공급롤 22: 보호필름 제거기
23: 회전유닛 24: 보호필름 부착기
28: 권취롤
Claims (9)
- 롤투롤(roll-to-roll) 장치에 의해 베이스 필름이 제공되는 단계;
상기 베이스 필름 배면에 차폐 인쇄층을 형성하는 단계;
상기 베이스 필름 전면에 용제형 레진 코팅액을 사용하여 코팅층을 형성하고 1차 가경화시키는 단계;
1차 가경화된 코팅층에 벨트형 패턴 슬레이브를 구비하는 탁본 장치를 사용하여 무광효과를 나타내는 패턴을 탁본하는 단계; 및
무광효과를 나타내는 패턴이 탁본된 코팅층을 완전 경화시키는 단계;를 포함하는, 무광효과 데코레이션 필름의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 베이스 필름은 PC(Polycarbonate) 시트 또는 PCPMMA(Polycarbonate Polymethyl methacrylate) 시트인 것을 특징으로 하는, 무광효과 데코레이션 필름의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 베이스 필름은 0.5~0.8 mm의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는, 무광효과 데코레이션 필름의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 롤투롤 장치는,
상기 베이스 필름을 연속하여 공급하는 공급롤;
상기 베이스 필름을 권취하는 권취롤;
상기 공급롤과 권취롤 사이에 위치하여 회전 구동되어 상기 베이스 필름을 일 방향으로 이송시키는 다수 개의 회전 유닛; 및
상기 베이스 필름 상에 위치하는 보호 필름을 제거하는 보호필름 제거기; 를 구비하는 것을 특징으로 하는, 무광효과 데코레이션 필름의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 용제형 레진 코팅액은, 올리고머 40 중량%, 모노머 3 중량%, 불소제 0.2 중량%, 용제 53.6 중량% 및 첨가제 3 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 무광효과 데코레이션 필름의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 코팅층의 두께는 10 내지 15㎛ 인 것을 특징으로 하는, 무광효과 데코레이션 필름의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 1차 가경화는, IR(적외선)을 이용하여 60 내지 80에서 30초 내지 1.2분 동안 건조시켜 상기 코팅층을 성형 가능한 젤 상태로 형성시키는 것을 특징으로 하는, 무광효과 데코레이션 필름의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 탁본 장치는, LED 조사부를 구비하고,
상기 탁본하는 단계 중에, 상기 코팅층은 LED 등을 이용하여 광량 100 내지 150 mJ/cm2 및 조도 50 내지 80 mW/cm2로 조사함으로써 2차 가경화가 수행되는 것을 특징으로 하는, 무광효과 데코레이션 필름의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 완전 경화는, 수은등을 이용하여 광량 950 내지 1,200 mJ/cm2 및 조도 200 내지 250 mW/cm2로 조사하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 무광효과 데코레이션 필름의 제조방법.
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| KR1020220073319A KR20230172757A (ko) | 2022-06-16 | 2022-06-16 | 벨트형 패턴 슬레이브를 이용한 롤투롤 전면 패터닝 공법 |
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|---|---|---|---|
| KR1020220073319A KR20230172757A (ko) | 2022-06-16 | 2022-06-16 | 벨트형 패턴 슬레이브를 이용한 롤투롤 전면 패터닝 공법 |
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Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR101231508B1 (ko) | 2009-06-25 | 2013-02-07 | (주)엘지하우시스 | 데코시트용 무광 코팅 조성물 및 그것의 제조방법 |
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2022
- 2022-06-16 KR KR1020220073319A patent/KR20230172757A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101231508B1 (ko) | 2009-06-25 | 2013-02-07 | (주)엘지하우시스 | 데코시트용 무광 코팅 조성물 및 그것의 제조방법 |
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