KR20240056389A - 선명한 엠보 패턴이 형성된 pvc 필름을 포함하는 문짝용 abs 패널의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 목재 무늬의 엠보싱이 형성된 PVC 필름을 ABS 패널에 합지시켜면서도 선명한 목재 무늬 엠보싱이 유지되고 부착력이 저하되지 않는 문짝용 ABS 패널 및 이의 제조방법을 제공함에 있다.
이에 본 발명의 일 측면에 따른 문짝용 ABS 패널은 PVC 필름층, 및 상기 PVC 필름층의 하면에서 상기 PVC 필름층과 열합지된 ABS층을 포함하고, 상기 PVC 필름층은 중합도(DP)가 1250 내지 1350으로 형성되며, 상기 PVC 필름층은 복수 개 층이 합지되어 형성되고, 상기 PVC 필름층에는 물리적 엠보 패턴이 형성된다.

Description

선명한 엠보 패턴이 형성된 PVC 필름을 포함하는 문짝용 ABS 패널의 제조방법{Method for manufacturing ABS panel for door including PVC film with clear embossed pattern}

본 발명은 문짝에 사용되는 문짝용 ABS 패널 및 이의 제조방법에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 ABS 패널에 PVC 필름이 열합지되어 있고, 이때의 PVC 필름에는 천연목 무늬 등을 표현하는 엠보가 음각으로 선명하게 형성되면서 PVC 필름이 안정적으로 ABS 패널에 합착된 문짝용 ABS 패널 및 이의 제조방법에 대한 것이다.

문짝은 전통적으로 목재 재질을 사용하여 왔으나 무겁고 방수성이 취약한 단점이 있다. 이에 최근에는 문짝의 재질로 ABS 패널을 이용하여 무게를 줄이면서 방수능력을 극대화해 그 내구성을 더욱 높이 제품이 출시되고 있다.

그런데, 이러한 ABS 패널은 재질의 특성상 목재와 같은 나뭇결 무늬를 생성하기가 어려운 단점이 있다. 따라서 목재 문짝과 같은 미감을 만들고자 ABS 패널에 목재 무늬가 전사된 데코 필름을 합지하여 목재 재질의 느낌을 만들고 있는 실정이다.

그런데, 이처럼 일반적인 데코 필름을 ABS 패널에 접착하는 경우에는 데코 필름의 표면 속으로 빛의 유입이 이루어지지 못하므로 빛 반사가 데코 필름 전체적으로 일어나서 실제 목재와 같은 질감이 느껴지거나 보여지지 않으므로 고급 제품에는 적합하지 않은 단점이 있다.

이에 PVC 필름에 실제 목재의 표면과 같은 엠보싱 처리를 수행하여 목재 무늬를 전사한 후 이를 ABS 패널과 합지하는 방법을 고려할 수 있을 것이다.

그런데, 이 경우 PVC 필름은 친환경성 및 부착력을 고려할 때 접착제를 사용하지 않고 ABS 패널에 합지되는 것이 바람직하다. 따라서 PVC 패널은 열합지의 방법으로 ABS 패널과 융착되어 접착되는 것이 가장 바람직하겠다.

그러나 PVC 필름을 ABS 패널과 합지하는 과정에서는 티다이(T-die)의 온도와 중롤의 온도가 고온으로 세팅되어야 하고, 이와 함께 PVC 필름을 당기면서(테이크업롤) ABS 패널에 압착되어야 하므로 먼저 형성된 엠보싱이 옅어지거나 엠보싱의 깊이(홈)가 소멸되는 문제가 발생된다.

결과적으로 이는 전술한 바와 같이 테코 시트를 ABS 패널에 단순 접착한 구조와 크게 다르지 않게 되는 문제점이 발생된다.

한국등록특허 제10-1191681호(2012. 10. 17.), 문짝용 합성수지 패널 및 그의 제조방법{Door plastic panel and manufacturing method thereof}

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 목재 무늬의 엠보싱이 형성된 PVC 필름을 ABS 패널에 합지시켜면서도 선명한 목재 무늬 엠보싱이 유지되고 부착력이 저하되지 않는 문짝용 ABS 패널 및 이의 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 문짝용 ABS 패널은 PVC 필름층, 및 상기 PVC 필름층의 하면에서 상기 PVC 필름층과 열합지된 ABS층을 포함하고, 상기 PVC 필름층은 중합도(DP)가 1250 내지 1350으로 형성되며, 상기 PVC 필름층은 복수 개 층이 합지되어 형성되고, 상기 PVC 필름층에는 물리적 엠보 패턴이 형성된다.

이때, 상기 PVC 필름층을 구성하는 복수 개 층은 상부로 갈수록 두께가 두껍게 형성될 수 있다.

또한, 상기 PVC 필름층은 상지층, 중지층 및 하지층으로 이루어지고,

상기, 상지층의 두께는 0.075 내지 0.085mm, 중지층의 두께는 0.065 내지 0.075mm, 하지층의 두께는 0.055 내지 0.065mm로 형성되며, 상지층, 중지층 및 하지층의 총 두께는 0.2mm 이상으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 물리적 엠보 패턴은 엠보롤의 온도 조건이 240 내지 350 ℃인 경우에 형성될 수 있다.

또한, 상기 엠보 패턴에 따라 형성된 오목부는 상기 중지층에 이르기까지 형성될 수 있다.

또한, 상기 PVC 필름층과 ABS층이 롤링되어 열합지되는 경우에 상기 상지층, 중지층 및 하지층 각각의 조직에서 연신 정도는 하부로 갈수록 커지도록 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 문짝용 PVC 패널의 제조방법은 중합도(DP)가 1250 내지 1350인 PVC 필름을 준비하고 PVC 필름을 복수 개 층을 적층하여 PVC 필름층을 형성하는 제1 단계, 상기 PVC 필름층의 상면에 엠보롤에 의해 240 내지 350℃에서 엠보 패턴을 형성하는 제2 단계 및 상기 PVC 필름층의 하면과 ABS층을 열합지하는 제3 단계를 포함하고, 상기 제1 단계에서 PVC 필름층은 3개의 PVC 필름이 적층되어 형성되고, 상부로 갈수록 PVC 필름의 두께가 두껍게 형성하며, 상기 제2 단계에서 엠보롤의 속도는 10 내지 15m/min으로 형성되며, 상기 제3 단계에서 ABS층을 열합지하는 단계에서는 상기 PVC 필름층에 가온 당김 작업(테이크업롤)을 수행하여 상기 3개의 PVC 필름층 각각의 연신 정도가 다르게 형성한다.

본 발명은 본 발명의 목적은 목재 무늬의 엠보싱이 형성된 PVC 필름을 ABS 패널에 합지시켜면서도 선명한 목재 무늬 엠보싱이 유지되고 ABS 패널과의 부착력을 저하시키지 않는 고급형 문짝용 ABS 패널 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 ABS 패널의 제조방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 ABS 패널을 포함하는 문짝을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2에서의 ABS 패널을 개략적으로 확대 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 ABS 패널에 합지된 PVC 필름의 상면을 촬영한 사진이다.
도 5는 도 4의 24배 확대사진이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 ABS 패널과 PVC 필름의 중합도와 공정 조건을 다르게 적용한 비교예에서의 PVC 필름의 상면을 촬영한 사진이다.
도 7은 도 6의 24배 확대사진이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 문짝용 ABS 패널과 이의 제조 방법을 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 ABS 패널의 제조방법을 도시한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 ABS 패널을 포함하는 문짝을 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 3은 도 2에서의 ABS 패널을 개략적으로 확대 도시한 단면도이다.

도면을 참조하면, 우선 본 발명의 일 실시예에 따른 ABS 패널의 제조방법은 크게 PVC 필름을 준비하여 PVC 필름층(100)을 형성하는 제1 단계(S110), PVC 필름층(100)의 상면에 엠보 패턴(115)을 형성하는 제2 단계(S120), 및 PVC 필름층(100)과 ABS층(200)을 열합지하는 단계(S130)를 포함한다.

이때, PVC 필름층(100)은 중합도(DP)가 1250 내지 1350으로 형성되는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 PVC 필름층(100)은 제3 단계에서 ABS 패널과 열합지 공정을 수행하게 되는데, 열합지 공정은 고온의 티다이(T-die) 작업과 중롤의 가온압착 및 PVC 필름의 테이크업롤(당김작업)으로 이루어진다.

이때, 티다이(T-die)의 온도를 통상적인 온도보다 낮추어 225 내지 230℃로 수행하고, 압착을 위한 중롤의 온도도 마찬가지로 통상적인 온도보다 낯추어 65 내지 70℃로 설정하고, PVC 필름(100)의 테이크업롤(당김작업) 속도까지 통상적인 속도보다 낮추어 80rpm으로 설정하는 경우에도 중합도가 1250DP 미만인 경우에는 PVC를 구성하는 단량체의 평균 결합수가 적어서 용융 시 점도가 급격하게 낮아지게 된다. 이에 합지를 위한 부착력 및 가공성은 현저하게 향상될 수 있지만 점도의 하락은 엠보 패턴이 함께 희미해지다 소멸되는 결과가 도출되기 때문에 상기와 같이 제3 단계를 거치야 되는 PVC 필름층(100)의 중합도는 1250DP 이상으로 설정되는 것이 바람직하다.

더욱 나아가, 이 경우에 PVC 필름층(100)은 도 3에 도시된 바와 같이 복수 개 층이 합지되어 적층 형성(110,120,130)되는 것이 바람직하다. 이렇게 PVC 필름층(100)이 합지되어 3개의 상지층(110), 중지층(120), 하지층(130)으로 형성되는 경우에는 각 층 사이에 계면이 형성되게 된다. 이에 제3 단계(S130)에서 열압착되어 ABS 패널(200)과 합지되는 과정에서 이러한 계면은 엠보 패턴이 형성된 상부로의 열전달을 최소화하게 된다.

따라서, 제2 단계에서 형성된 엠보 패턴(115)으로 전달되는 에너지를 줄이게 되므로, 중합도가 최소 1250 DP로 설정되는 경우에도 엠보 패턴(115)의 소멸이나 줄어들음 최소화하게 된다.

더욱 나아가, 이 경우에 상지층(110), 중지층(120), 하지층(130)의 순서대로 그 층의 두께가 커지도록 형성되는 것이 바람직하다. 전술한 바와 같이 제3 단계에서의 열합지 작업 시에는 공정 조건을 통상의 경우보다 낮추어 진행하기 때문에 열합지 후의 부착력이 저하될 수 있으므로, 본 실시예에 따른 ABS 패널에서는 오히려 하지층(130)을 다른 층에 비해 빨리 용융시켜 ABS 패널과의 부착력을 극대화시키는 것이 바람직하기 때문이다.

즉, 본 실시예에 따른 ABS 패널은 PVC 필름층의 상면에 형성된 엠보 패턴이 열합지 과정에서 줄어들거나 소멸되는 것을 막기 위해 1250DP 이상의 중합도를 가진 PVC 필름을 적층한 3층 구조로 형성하되, 이 경우에 저하되는 부착력을 극대화하기 위해서 3층 구조의 하면으로 갈수록 그 두께를 작게 형성하는 것이 특징이다.

한편, 다른 측면에서 제3 단계(S130)에서는 상지층에서 하지층으로 갈수록 인가 온도가 커지게 되므로, 3층 구조의 하면으로 갈수록 그 두께를 작게 형성하면서 전체 PVC 필름에 대한 테이크업 롤(당김작업) 까지 수행되는 경우에는 하부층으로 갈수록 연신 정도(내부 조직의 수평 방향 확장)가 커지게 된다. 따라서 반대로 상부층인 상지층이나 중지층의 연신 정도는 작아자게 되므로 상부에 형성된 엠보 패턴의 흐려짐 현상이 더욱 억제된다.

더욱 상세하게, 상기한 제3 단계(S130)에서의 공정조건을 고려할 때, 상지층(110)의 두께는 0.075 내지 0.085mm, 중지층(120)의 두께는 0.065 내지 0.075mm, 하지층(130)의 두께는 0.055 내지 0.065mm로 형성되며, 상지층, 중지층 및 하지층의 총 두께는 0.2mm 이상으로 형성되는 것이 가장 바람직하다.

한편, 제2 단계(S120)에서는 엠보 패턴을 PVC 필름층(100)의 상면에 형성하는데, 이 경우 엠보롤의 온도는 통상적이 조건 보다 현저하게 높은 240 내지 250℃로 설정된다. 전술한 바와 같이 본 실시예에 따른 PVC 필름은 중합도가 1350DP를 초과하게 되면 용융 점도가 매우 낮게 형성된다. 따라서 통상적인 엠보롤의 가동 조건인 165 내지 175℃에서는 엠보가 형성되지 않거나 형성된 엠보도 다시 복원되어 소멸되는 현상이 발생된다. 따라서 PVC 필름층의 중합도의 상한과 관련되어 상기한 범위와 같은 240 내지 250℃의 온도 조건이 설정되었다.

한편, 이와 같은 조건에서 형성되는 엠보 패턴(115)은 당초에는 중지층(120)에까지 이르도록 형성시키는 것이 바람직하다. 본 실시예에 따른 ABS 패널의 제조방법은 비록 제3 단계에서의 공정 조건을 완화하여 엠보의 흐려짐 또는 소멸을 최소화하려 하지만 이 경우에도 열압착에 따라 PVC 필름층(100)의 점도 저하에 따라 추가 용융 범위가 광범위하게 전파 될 수 있으므로 당초 제2 단계에서는 엠보 패턴(115)을 중지층(120)까지 형성하는 것이 매우 바람직하다. 이를 위해 엠보롤의 속도는 매우 천천히 10 내지 15m/min으로 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 참조부호 400은 도어 본체이며, 참조부호 300은 ABS 패널을 도어 본체에 접착하는 친환경 접착제(PUR)이다.

이상과 같은 본 실시예에 따른 PVC 필름층이 합지된 ABS 패널을 관찰해 보기로 한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 ABS 패널에 합지된 PVC 필름의 상면을 촬영한 사진이며, 도 5는 도 4의 24배 확대사진이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 ABS 패널과 PVC 필름의 중합도와 공정 조건을 다르게 적용한 비교예에서의 PVC 필름의 상면을 촬영한 사진이며, 도 7은 도 6의 24배 확대사진이다.

먼저, 도 4를 참조하면, 엠보 패턴인 선명한 나무 재질을 확인할 수 잇는데, 이의 확대 사진인 도 5를 참조하면 엠보 패턴의 깊이감이 현저함을 확인할 수 있다.

그러나, 비교예인 도 6에서 나무 무늬는 확인할 수 있지만, 확대도인 도 7에서와 같이 나무 무늬의 깊이감은 전혀 확인되지 않음을 알 수 있다. 이는 비교예의 중합도를 같은 조건에서 1000DP로 설정하고, 티다이의 온도를 235℃, 중롤의 온도를 75℃, 그리고 테이크업롤의 속도를 85rpm으로 통상의 방법으로 설정함에 기인한다.

따라서, 제1 단계에서 PVC 필름의 중합도를 변경시키면서, 제2 단계에서 오히려 엠보 형성 시의 엠보롤 온도를 상승시키고, 제3 단계에서의 열합지 공정조건을 완화시킨 결과인 본 실시예에 따른 ABS 패널은 매우 우수한 목재 재현성 엠보가 생성된 PVC 필름이 합지될 수 있다는 것을 알 수 있다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

또한, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

1000: PVC 문짝
100: PVC 필름
110: 상지층
115: 엠보패턴
120: 중지층
130: 하지층
200: ABS층
300: 접착제(PUR)
400: 도어본체

Claims (1)

1. 중합도(DP)가 1250 내지 1350인 PVC 필름을 준비하고 PVC 필름을 복수 개 층을 적층하여 PVC 필름층을 형성하는 제1 단계;
   상기 PVC 필름층의 상면에 엠보롤에 의해 240 내지 350℃에서 엠보 패턴을 형성하는 제2 단계; 및
   상기 PVC 필름층의 하면과 ABS층을 열합지하는 제3 단계;
   를 포함하고,
   상기 제1 단계에서 PVC 필름층은 3개의 PVC 필름이 적층되어 형성되고, 상부로 갈수록 PVC 필름의 두께가 두껍게 형성하며,
   상기 제2 단계에서 엠보롤의 속도는 10 내지 15m/min으로 형성되며,
   상기 제3 단계에서 ABS층을 열합지하는 단계에서는 상기 PVC 필름층에 가온 당김 작업(테이크업롤)을 수행하여 상기 3개의 PVC 필름층 각각의 연신 정도가 다르게 형성하는 것을 특징으로 하는 문짝용 ABS 패널의 제조방법.