WO2016117900A1 - 진공 열 성형용 데코레이션 시트 및 이를 사용하여 형성된 물품, 진공 열 성형용 데코레이션 시트 제조방법 - Google Patents

진공 열 성형용 데코레이션 시트 및 이를 사용하여 형성된 물품, 진공 열 성형용 데코레이션 시트 제조방법 Download PDF

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layer
decoration sheet
vacuum thermoforming
photocurable
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PCT/KR2016/000536
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박지용
노병현
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(주)엘지하우시스
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Definitions

  • the present invention relates to a decoration sheet for vacuum thermoforming and an article formed using the same, and to a method for manufacturing the decoration sheet for vacuum thermoforming.
  • the design is given to the surface of the injection molding using a coating, a water-repellent method, an insert mold method and the like.
  • the water-repellent method or the insert mold method has a limitation in providing a surface texture by forming an embossed pattern on the surface, which makes it difficult to implement various designs.
  • a decoration sheet or a decoration sheet may be used, and the decoration sheet or decoration sheet may be attached to an injection molding through an adhesive or the like to implement various designs. If you wish to impart a surface texture through an embossed pattern, such a decorative sheet or decor sheet will have an embossed pattern, which is typically heated to pass through an embo roll or to heat a sol. It may be formed by foaming.
  • the study is intended to prevent the decoration of the decoration sheet or decoration sheet from being damaged even when the decoration sheet or decoration sheet is firmly attached to the final product. Is needed.
  • One embodiment of the present invention provides a decoration sheet for vacuum thermoforming that is excellent in adhesive force and at the same time excellent in the depth retention performance of embossing in the molding process under high temperature and vacuum.
  • Another embodiment of the present invention is formed by using the decoration sheet to provide an article excellent in durability and surface texture.
  • Another embodiment of the present invention provides a method for manufacturing a decoration sheet for vacuum thermoforming excellent in the depth retention performance of the embossing in the molding process under high temperature and vacuum, and implements an improved adhesive performance.
  • a decoration sheet for vacuum thermoforming comprising a photocurable emboss layer, a printed layer, a substrate layer and an adhesive layer.
  • the photocurable emboss layer may be formed by photocuring the photocurable resin composition after printing by a rotary screen method.
  • the photocurable resin composition may include a polyfunctional urethane acrylate oligomer, a monofunctional acrylate monomer, and a photoinitiator.
  • the photocurable resin composition may include 5 to 15 parts by weight of the monofunctional acrylate monomer based on 100 parts by weight of the multifunctional urethane acrylate oligomer.
  • the multifunctional urethane acrylate oligomer may be a 4-functional to 6-functional urethane acrylate oligomer.
  • the multifunctional urethane acrylate oligomer may have a weight average molecular weight of 1000 to 5000.
  • the monofunctional acrylate monomer may be a monofunctional phenyl epoxy acrylate monomer.
  • the photocurable resin composition may have a viscosity of 7000 cps to 15000 cps.
  • the photocurable emboss layer may include an embossed pattern having an average depth of 10 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the base layer is selected from the group consisting of polymethyl methacrylate (PMMA), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), thermoplastic polyolefin (TPO), polyvinyl chloride (PVC), polycarbonate (PC), and combinations thereof. It may include the selected one.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene
  • TPO thermoplastic polyolefin
  • PVC polyvinyl chloride
  • PC polycarbonate
  • the adhesive layer may include one selected from the group consisting of a urethane adhesive, an acrylic adhesive, a polyester adhesive, and a combination thereof.
  • the adhesive layer may have a thickness of 30 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • a release film layer may be further included on one surface of the adhesive layer.
  • the release film layer may include a polyethylene terephthalate (PET) film.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the average depth maintaining ratio of the photocurable embossing layer according to the following general formula 1 may be greater than 50% and 100% or less.
  • Average Depth Maintenance (%) Late Average Depth / Initial Average Depth X 100
  • the initial average depth is the average depth of the photocurable emboss layer measured before vacuum thermoforming the decoration sheet at a temperature of 100 °C to 150 °C and pressure below 10 -4 torr
  • the average depth is the average depth measured after vacuum thermoforming the decoration sheet at the temperature and the pressure.
  • an article formed by attaching the decoration sheet for vacuum thermoforming to an injection molding is provided.
  • the article may be formed by attaching the decoration sheet to the injection molded product by a vacuum thermoforming method at a temperature of 100 ° C. to 150 ° C. and a pressure of 10 ⁇ 4 torr or less.
  • forming a printed layer on top of the substrate layer Printing a photocurable resin composition on the printed layer by a rotary screen method and then photocuring to form a photocurable emboss layer; Forming an adhesive layer on top of the release film layer; And it provides a method for manufacturing a decoration sheet for vacuum thermoforming comprising plywood the adhesive layer and the base layer.
  • the photocurable resin composition may be photocured with a light energy of 500mJ to 1000mJ.
  • the decoration sheet for vacuum thermoforming is easy to maintain the shape of the embossing in a high temperature vacuum thermoforming process, thereby realizing excellent surface texture and adhesion properties.
  • the article manufactured using the decoration sheet for vacuum thermoforming can secure excellent durability and surface texture.
  • FIG. 1 schematically shows a cross section of a decoration sheet for vacuum thermoforming according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 schematically shows a cross section of the photocurable emboss layer of the decoration sheet for vacuum thermoforming.
  • a part such as a layer, film, region, plate, etc. when a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be “on” or “upper” another part, it is not only when the other part is “directly over” but also another part in the middle. Also includes. On the contrary, when a part is “just above” another part, there is no other part in the middle. In addition, when a part such as a layer, a film, an area, or a plate is “below” or “below” another part, it is not only when the part is “below” but also another part in the middle. Include. In contrast, when a part is “just below” another part, there is no other part in the middle.
  • One embodiment of the present invention provides a decoration sheet for vacuum thermoforming comprising a photocurable emboss layer, a printed layer, a substrate layer and an adhesive layer.
  • the vacuum thermoforming decoration sheet 100 has a structure in which a photocurable emboss layer 10, a printing layer 20, a substrate layer 30, and an adhesive layer 40 are sequentially stacked from above. Can be.
  • the decoration sheet for vacuum thermoforming is used to decorate various interior and exterior materials, such as automobiles, furniture, etc., can be attached to the interior and exterior materials by a vacuum thermoforming method.
  • the vacuum thermoforming method is performed at high temperature and vacuum conditions, and it is an important problem that the function and physical properties of the decoration sheet are not impaired in this process.
  • the vacuum thermoforming decoration sheet 100 includes the photocurable emboss layer 10 so that the shape of the photocurable emboss layer is not damaged even when vacuum thermoformed under high temperature and vacuum conditions, thereby providing excellent surface texture and Durability can be realized at the same time.
  • the photocurable emboss layer 10 may be formed by printing the photocurable resin composition by a rotary screen method and then photocuring.
  • the rotary screen method is a method of applying the photocurable resin composition to the embossed patterned roll, and then rolling it to implement the embossed pattern at the same time as the coating (rolling).
  • the photocurable emboss layer 10 may be formed by photocuring the photocurable resin composition printed by the rotary screen method.
  • the photocurable resin composition is a resin composition cured by irradiation of light energy, and may include a polyfunctional urethane acrylate oligomer, a monofunctional acrylate monomer, and a photoinitiator.
  • the photocurable resin composition may include 5 to 15 parts by weight of the monofunctional acrylate monomer based on 100 parts by weight of the multifunctional urethane acrylate oligomer.
  • the content of the monomer satisfies the above range, an appropriate cured structure may be formed by photocuring together with the oligomer, and the photocurable emboss layer may easily realize excellent surface properties and emboss shape.
  • the multifunctional urethane acrylate oligomer may be specifically a 4-functional to 6-functional urethane acrylate oligomer, in which case it may be advantageous to improve the adhesion and chemical resistance.
  • the polyfunctional urethane acrylate oligomer may have a weight average molecular weight (Mw) of about 1000 to about 5000, whereby the photocurable emboss layer can easily implement the appropriate surface strength and elongation characteristics.
  • Mw weight average molecular weight
  • the monofunctional acrylate monomer may specifically be a monofunctional phenyl epoxy acrylate monomer, in which case it is possible to secure a high elongation with excellent adhesion and chemical resistance.
  • the photoinitiator is to initiate a curing reaction by irradiation of light energy, and can be used in an appropriate amount without any limitation as long as it is commonly used in the art.
  • the photocurable resin composition may have a viscosity of about 7000cps to about 15000cps, and by maintaining the viscosity of the range, it can be printed by the rotary screen method to form an embossed pattern having an appropriate average depth, the photocured after printing Until the embossed pattern can be maintained without damage.
  • the photocurable emboss layer is formed by printing the photocurable resin composition by a rotary screen method and then photocuring, for example, a continuous process is easier than when using another printing or coating method such as a press method, This can improve the work efficiency.
  • the photocurable embossing layer may be embossed to maintain uniform physical properties and shapes without being damaged.
  • the average depth of the embossed pattern may be about 10 ⁇ m to about 100 ⁇ m, for example, about 20 ⁇ m to about 40 ⁇ m.
  • the photocurable emboss layer is formed by printing the photocurable resin composition by a rotary screen method and then photocuring to realize an embossed pattern having an average depth in the above range, thereby ensuring an excellent surface texture.
  • the vacuum thermoforming decoration sheet 100 may include a printing layer 20, and specifically, may include the printing layer 20 under the photocurable emboss layer 10. have.
  • the printing layer 20 serves to directly impart an aesthetic effect through the decoration sheet, and may be manufactured by forming a printed pattern by selecting various raw materials and printing methods as necessary, for example, gravure It can be produced using a printing method.
  • the printed layer 20 may have a thickness of about 1 ⁇ m to about 5 ⁇ m. When the thickness of the printed layer satisfies the above range, the overall thickness of the decoration sheet can be appropriately maintained while exhibiting a clear print pattern.
  • the print layer 20 may be coated with a surface treatment agent directly on it. That is, the decoration sheet 100 for vacuum thermoforming may further include a coating layer by the surface treatment agent between the photocurable emboss layer 10 and the printing layer 20.
  • the coating layer by the surface treating agent may serve to protect the printed pattern of the printing layer, increase the adhesion of the printing layer and the photocurable emboss layer, and improve chemical resistance and scratch resistance.
  • the surface treatment agent may use an acrylic surface treatment agent
  • the coating method may use a gravure coating method or a micro gravure coating method.
  • the decoration sheet 100 for vacuum thermoforming may include a base layer 30 under the print layer 20.
  • the substrate layer 30 serves as a central substrate of the decoration sheet for the vacuum thermoforming, while ensuring excellent heat resistance in the vacuum thermoforming process, and at the same time, excellent durability.
  • the base layer 30 is polymethyl methacrylate (PMMA), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), thermoplastic polyolefin (TPO), polyvinyl chloride (PVC), polycarbonate (PC) and these It may include one selected from the group consisting of a combination of.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene
  • TPO thermoplastic polyolefin
  • PVC polyvinyl chloride
  • PC polycarbonate
  • the base layer 30 may include acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), in which case it is possible to ensure excellent moldability and heat resistance at the same time, when applied to the article through vacuum thermoforming Excellent adhesiveness can be secured.
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene
  • the substrate layer 30 may be formed of a transparent substrate layer or a colored substrate layer.
  • a pigment may be added to the component.
  • the base layer 30 may have a thickness of about 100 ⁇ m to about 200 ⁇ m. When the thickness of the base layer satisfies the above range, it is possible to secure excellent heat resistance in the vacuum thermoforming process of the decoration sheet while ensuring excellent durability as a central substrate.
  • the decoration sheet 100 for vacuum thermoforming may include an adhesive layer 40 under the base layer 30.
  • the adhesive layer 40 is a layer directly attached to the surface of the article when the article is manufactured by vacuum thermoforming using the decoration sheet 100.
  • the adhesive layer 40 may include one selected from the group consisting of a urethane adhesive, an acrylic adhesive, a polyester adhesive, and a combination thereof.
  • the adhesive layer may include a urethane-based adhesive, in which case it exhibits excellent adhesion, and can be attached to the surface of the bent injection molding through vacuum thermoforming to ensure better adhesion during article manufacture.
  • a urethane-based adhesive in which case it exhibits excellent adhesion, and can be attached to the surface of the bent injection molding through vacuum thermoforming to ensure better adhesion during article manufacture.
  • the injection molded product to which the adhesive layer is directly attached is formed of any one of acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polycarbonate (PC), and polyvinyl chloride (PVC)
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene
  • PC polycarbonate
  • PVC polyvinyl chloride
  • the adhesive layer may have a thickness of about 30 ⁇ m to about 50 ⁇ m. If the thickness of the adhesive layer is less than about 30 ⁇ m, there is a fear that the side adhesion force is weakened when attached to the injection molding having a deep molding depth, if it exceeds 50 ⁇ m, when the adhesive coating to form the adhesive layer is too large It arises, and as a result, there exists a possibility of reducing the adhesiveness which is prerequisite.
  • the adhesive layer since the thickness of the adhesive layer satisfies the above range, the adhesive layer may exhibit excellent adhesion to the curved surface as a whole, and may easily implement excellent adhesion in the vacuum thermoforming process using the decoration sheet, thereby ensuring improved durability. Can be.
  • FIG. 2 schematically illustrates a cross section of a decoration sheet for vacuum thermoforming according to another embodiment of the present invention.
  • the vacuum thermoforming decoration sheet 200 may further include a release film layer 50 under the adhesive layer 40.
  • the release film layer 50 is peeled off before the decoration sheet is used for vacuum thermoforming, and serves to facilitate distribution and transportation of the decoration sheet 100.
  • the release film layer 50 may include polyethylene terephthalate (PET), and more specifically, a polyethylene terephthalate (PET) film coated with a silicone coating agent may be used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PET polyethylene terephthalate
  • the adhesive layer 40 when forming the adhesive layer 40 on the release film layer 50, it is possible to ensure excellent coating properties of the adhesive, excellent in the process of plywood the adhesive layer 40 and the base layer 30 It may exhibit heat resistance, and if the release film layer is later removed, the release may be advantageous.
  • the release film layer 50 may have a thickness of about 25 ⁇ m to about 75 ⁇ m. Since the thickness of the release film layer maintains the above range, peeling may be easy, and an excellent processability and heat resistance may be secured in the process of forming an adhesive layer on the upper portion or plywood the adhesive layer and the base layer.
  • the decoration sheet 100 for vacuum thermoforming is used to decorate the surface of the article by vacuum thermoforming under high temperature and low pressure conditions, and in this process, the function and physical properties of each layer are not impaired and excellent holding performance is achieved. It represents.
  • the photocurable emboss layer 10 has a small change in the average depth before and after vacuum thermoforming, and may provide excellent surface texture to the final article manufactured through vacuum thermoforming.
  • the average depth retention (%) according to Formula 1 may be greater than about 50%, about 100% or less, for example, about 80% to about 100%.
  • Average Depth Maintenance (%) Late Average Depth / Initial Average Depth X 100
  • the decoration sheet 100 for vacuum thermoforming may simultaneously impart excellent durability and surface texture to the final article to which it is applied through the photocurable emboss layer 10.
  • Another embodiment of the present invention provides an article formed by attaching the decoration sheet for vacuum thermoforming to an injection molded product.
  • the decoration sheet may be attached to the injection molded product by a vacuum thermoforming method at a temperature of about 100 ° C. to about 150 ° C. and a pressure of about 10 ⁇ 4 torr or less.
  • the article is manufactured by attaching the decoration sheet to an injection molded product by a vacuum thermoforming method, thereby ensuring excellent durability and surface texture at the same time, and its use is not particularly limited.
  • the injection molded product is a skeleton of an article, and generally has a structure having a predetermined shape of a resin or plastic material, and the article is disposed with the decoration sheet at an appropriate position, and then the ambient temperature and pressure are appropriately controlled.
  • the decoration sheet can be produced by firmly attached to the injection molding.
  • the temperature and pressure of the molding process of attaching the decoration sheet to the injection molding may be controlled not only under the conditions of low temperature and atmospheric pressure, but also under the high temperature and vacuum conditions in the above-described range, and even in the molding process under such harsh conditions.
  • the decoration sheet it is possible to obtain the advantage that the embossed shape of the photocurable emboss layer is effectively maintained.
  • the injection may comprise a curved surface. If the Extrusions are curved and can implement a good adhesion in the process of manufacturing an article by attaching the decoration sheet, for example, the decoration sheet under the following temperature and 10 -4 torr to about 150 °C pressure of 100 °C When attaching to the injection molding, not only can be firmly attached, but also the shape and depth of embossing of the decoration sheet can be effectively maintained.
  • the injection may be prepared using one selected from the group consisting of acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polycarbonate (PC), polyvinyl chloride (PVC), and combinations thereof.
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene
  • PC polycarbonate
  • PVC polyvinyl chloride
  • the adhesive sheet may exhibit excellent adhesion with the adhesive layer of the decoration sheet, and together with the decoration sheet under vacuum and thermoforming under the temperature and pressure, the curved part may also be attached to the surface to smooth the physical properties. It can be secured.
  • the photocurable emboss layer of the decoration sheet exhibits excellent average depth retention performance, so that the article manufactured using the article has excellent durability and surface texture. It can be secured at the same time.
  • Another embodiment of the present invention comprises the steps of forming a printed layer on top of the substrate layer; Printing a photocurable resin composition on the printed layer by a rotary screen method and then photocuring to form a photocurable emboss layer; Forming an adhesive layer on top of the release film layer; It provides a decoration sheet for vacuum thermoforming comprising the step of plywood the adhesive layer and the base layer.
  • the vacuum thermoforming decoration sheet manufacturing method it is possible to produce a vacuum thermoforming decoration sheet including the photocurable emboss layer, the printing layer, the base layer and the adhesive layer, each layer is firmly bonded to excellent durability You can get a decoration sheet.
  • the matters regarding each said layer are as above-mentioned.
  • the manufacturing method includes a step of forming a printing layer on the upper portion of the substrate layer. Specifically, the step includes preparing a raw material for forming various printing patterns as necessary, and then, using the gravure method, on the upper portion of the substrate layer. By printing.
  • the manufacturing method may further include forming a coating layer using a surface treatment agent on the printed layer.
  • the matter regarding the said surface treating agent is as above-mentioned.
  • the coating layer may be formed by coating the surface treatment agent by a gravure coating method or a micro gravure coating method.
  • the manufacturing method further forms a coating layer on top of the printed layer, when forming a photocurable embossed layer on the printed layer, it is possible to ensure excellent processability and adhesion, and to effectively protect the printed layer and aesthetics The effect can be maximized, whereby the decoration sheet produced by the manufacturing method can exhibit excellent durability.
  • the method for manufacturing a decoration sheet for vacuum thermoforming may include forming a photocurable emboss layer on the printed layer.
  • the photocurable emboss layer may be formed by printing the photocurable resin composition by a rotary screen method and then photocuring. Matters regarding the photocurable resin composition and the rotary screen method are as described above.
  • the average depth retention performance can be improved when vacuum thermoforming, compared with the case of using other methods such as heat foaming, and the photocurable resin composition
  • an embossed pattern having an excellent surface texture can be formed.
  • the photocurable resin composition printed to have an embossed pattern by the rotary screen method has an viscosity of about 7000 cps to about 15000 cps to effectively maintain an embossed shape, and an average depth for providing an excellent surface texture due to photocuring. Can be formed.
  • the photocurable resin composition may be photocured with a light energy of about 500mJ to about 1000mJ.
  • the photocurable resin composition may be a resin composition that is cured by ultraviolet rays, and by photocuring it with the light energy of the above range to secure an appropriate degree of curing to impart an excellent surface texture to the decoration sheet, after the high temperature And when the decoration sheet is attached to the injection molding under vacuum conditions it is possible to implement an excellent embossing performance.
  • the method for manufacturing a decoration sheet for vacuum thermoforming may include forming an adhesive layer on the release film layer.
  • the adhesive layer is a layer in contact with the substrate layer in the resulting decoration sheet, when the adhesive layer is formed directly below the substrate layer, the coating property may be poor. Therefore, the manufacturing method may be to form an adhesive layer on the separate release film layer to form the adhesive layer with a uniform thickness and density.
  • the release film layer may include polyethylene terephthalate (PET), and more specifically, polyethylene terephthalate (PET) coated with a silicone coating agent may be used.
  • the adhesive layer may include an acrylic adhesive or a urethane adhesive, and specifically, may include a urethane adhesive.
  • an adhesive layer may be formed by applying and drying the urethane-based adhesive on top of the polyethylene terephthalate (PET) release film layer coated with the silicone coating agent, whereby the adhesive layer is formed with a uniform thickness and density to provide excellent adhesion. Properties and durability can be imparted.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the manufacturing method may include plywood the adhesive layer and the base layer.
  • the step may be a step of plywood the laminated structure of the release film layer and the adhesive layer and the laminated structure of the substrate layer, the printing layer and the photocurable emboss layer, the adhesive layer and the substrate layer in contact.
  • a 2 ⁇ m thick print layer was formed on the polymethyl methacrylate (PMMA) substrate layer having a thickness of 120 ⁇ m through a gravure printing method, and the printed layer was coated with an acrylic surface treatment agent.
  • a photocurable resin composition including 10 parts by weight of a monofunctional phenyl epoxy acrylate monomer and 1 part by weight of a benzophenone photoinitiator was prepared based on 100 parts by weight of a 6-functional urethane acrylate oligomer having a weight average molecular weight (Mw) of 1000.
  • a photocured embossed layer having an average depth of 16.53 ⁇ m was formed by photocuring using light energy of 700 mJ.
  • a 50 ⁇ m thick release film layer formed of polyethylene terephthalate (PET) coated with a silicone coating agent was prepared on the surface, and a 30 ⁇ m thick adhesive layer was prepared by applying a urethane-based adhesive to the top of the release film layer by a comma coating method. It was.
  • the decoration sheet for vacuum thermoforming was manufactured by plywood to attach the adhesive layer to the lower portion of the base layer.
  • a 2 ⁇ m thick print layer was formed on the polymethyl methacrylate (PMMA) substrate layer having a thickness of 120 ⁇ m through a gravure printing method, and a thermosetting one-component acrylic resin composition was formed on the top of the printed layer using a gravure coating method.
  • the decoration sheet was manufactured by the method similar to Example 1 except apply
  • an embossed layer having an average depth of 50.25 ⁇ m was formed by foaming the sol by applying a heat of 220 ° C. Except, a decoration sheet was prepared in the same manner as in Example 1.
  • the average depth of each embossed layer at normal temperature immediately after manufacture was measured, and it defined as the initial average depth.
  • the release film layer of the decoration sheet was removed and vacuum thermoformed at a temperature of 140 ° C. and a pressure of 10 ⁇ 5 torr so that the adhesive layer adhered to the article, and then the average depth of each emboss layer was measured.
  • the mean depth was defined.
  • the average depth retention (%) was measured by the following general formula 1, and the initial average depth, late average depth, and average depth retention (%) of each of the embossed layers are described in Table 1 below.
  • Average Depth Maintenance (%) Late Average Depth / Initial Average Depth X 100
  • the decoration sheet of Example 1 includes the photocurable emboss layer by a rotary screen method and a photocuring method, Comparative Example 1 or heat foaming using the thermosetting method Compared with Comparative Example 2 using the method of the present invention shows an excellent average depth retention rate during the processing at high temperature, thereby embossing performance is excellent even when molded in the harsh conditions, it can be seen that the effect of excellent durability and surface texture is realized. .

Landscapes

  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Abstract

광경화 엠보층, 인쇄층, 기재층 및 접착층을 포함하는 진공 열 성형용 데코레이션 시트 및 상기 데코레이션 시트를 사출물에 부착하여 형성된 물품을 제공한다. 또한, 상기 진공 열 성형용 데코레이션 시트의 제조방법을 제공한다.

Description

진공 열 성형용 데코레이션 시트 및 이를 사용하여 형성된 물품, 진공 열 성형용 데코레이션 시트 제조방법
진공 열 성형용 데코레이션 시트 및 이를 사용하여 형성된 물품에 관한 것이고, 상기 진공 열 성형용 데코레이션 시트의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 다양한 데코레이션을 위하여, 사출물 표면에 도장, 수전사 공법, 인서트 몰드 공법 등을 사용하여 디자인을 부여하였다. 그러나, 수전사 공법 또는 인서트 몰드 공법은 표면에 엠보 무늬를 형성하여 표면 질감을 부여하는 데에 한계가 있어 다양한 디자인을 구현하기에 어려움이 있었다. 표면 질감을 부여하기 위한 일 방법으로 데코레이션 시트 또는 데코 시트 등을 사용할 수 있고, 이러한 데코레이션 시트 또는 데코 시트는 접착제 등을 통하여 사출물에 부착되어 다양한 디자인을 구현할 수 있다. 엠보 무늬를 통해 표면 질감을 부여하고자 하는 경우, 이러한 데코레이션 시트 또는 데코 시트가 엠보 무늬를 갖게 되며, 이러한 엠보 무늬는 통상적으로 가열하여 엠보 롤(Embo roll)을 통과 시키거나, 졸(sol)을 가열 발포하는 방법으로 형성될 수 있다. 데코레이션 시트 또는 데코 시트가 부착된 최종 물품이 우수한 표면 질감을 나타내기 위해서는 성형 과정에서 엠보 무늬가 손상되지 않아야 하므로, 최종 물품에 데코레이션 시트 또는 데코 시트가 단단하게 부착되면서도 표면 질감을 손상시키지 않기 위한 연구가 필요한 실정이다.
본 발명의 일 구현예는 접착력이 우수하면서, 동시에 고온 및 진공 하의 성형 과정에서 엠보의 심도 유지 성능이 우수한 진공 열 성형용 데코레이션 시트를 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 데코레이션 시트를 사용하여 형성됨으로써 내구성 및 표면 질감이 우수한 물품을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예는 고온 및 진공 하의 성형 성형 과정에서 엠보의 심도 유지 성능이 우수하고, 향상된 접착 성능을 구현하는 상기 진공 열 성형용 데코레이션 시트의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 광경화 엠보층, 인쇄층, 기재층 및 접착층을 포함하는 진공 열 성형용 데코레이션 시트를 제공한다.
상기 광경화 엠보층은 광경화성 수지 조성물을 로터리 스크린 공법으로 인쇄 후 광경화하여 형성될 수 있다.
상기 광경화성 수지 조성물은 다관능 우레탄 아크릴레이트계 올리고머, 단관능 아크릴레이트계 모노머 및 광개시제를 포함할 수 있다.
상기 광경화성 수지 조성물은 상기 다관능 우레탄 아크릴레이트계 올리고머 100 중량부에 대하여 상기 단관능 아크릴레이트계 모노머 5 내지 15 중량부를 포함할 수 있다.
상기 다관능 우레탄 아크릴레이트계 올리고머는 4관능 내지 6관능 우레탄 아크릴레이트계 올리고머일 수 있다.
상기 다관능 우레탄 아크릴레이트계 올리고머는 중량평균분자량이 1000 내지 5000일 수 있다.
상기 단관능 아크릴레이트계 모노머는 1관능 페닐 에폭시 아크릴레이트 모노머일 수 있다.
상기 광경화성 수지 조성물은 점도가 7000cps 내지 15000cps일 수 있다.
상기 광경화 엠보층은 평균심도가 10㎛ 내지 100㎛인 엠보 무늬를 포함할 수 있다.
상기 기재층은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 열가소성 폴리올레핀(TPO), 폴리염화비닐(PVC), 폴리카보네이트(PC) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 접착층은 우레탄계 접착제, 아크릴계 접착제, 폴리에스터계 접착제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 접착층의 두께는 30㎛ 내지 50㎛일 수 있다.
상기 접착층의 일면에 이형필름층을 더 포함할 수 있다.
상기 이형필름층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 포함할 수 있다.
상기 광경화 엠보층의 하기 일반식 1에 의한 평균심도유지율은 50% 초과, 100% 이하일 수 있다.
[일반식 1]
평균심도유지율(%) = 후기평균심도/초기평균심도 X 100
상기 일반식 1에서, 상기 초기평균심도는 상기 데코레이션 시트를 100℃ 내지 150℃의 온도 및 10-4 torr 이하의 압력 하에서 진공 열 성형하기 전에 측정된 상기 광경화 엠보층의 평균심도이고, 상기 후기평균심도는 상기 데코레이션 시트를 상기 온도 및 상기 압력에서 진공 열 성형한 후에 측정된 평균심도이다.
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 진공 열 성형용 데코레이션 시트를 사출물에 부착하여 형성된 물품을 제공한다.
상기 물품은 상기 데코레이션 시트를 100℃ 내지 150℃의 온도 및 10-4 torr 이하의 압력 하에서 진공 열 성형 방법으로 상기 사출물에 부착하여 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 기재층의 상부에 인쇄층을 형성하는 단계; 상기 인쇄층 상부에 광경화성 수지 조성물을 로터리 스크린 공법으로 인쇄한 후 광경화하여 광경화 엠보층을 형성하는 단계; 이형필름층의 상부에 접착층을 형성하는 단계; 및 상기 접착층 및 상기 기재층을 합판하는 단계를 포함하는 진공 열 성형용 데코레이션 시트 제조방법을 제공한다.
상기 광경화 엠보층을 형성하는 단계에서, 상기 광경화성 수지 조성물은 500mJ 내지 1000mJ의 광에너지로 광경화될 수 있다.
상기 진공 열 성형용 데코레이션 시트는 고온의 진공 열 성형 과정에서 엠보의 형태를 유지하기 용이하며, 이로써 표면 질감 및 접착성이 우수한 특성을 구현할 수 있다.
또한, 상기 진공 열 성형용 데코레이션 시트를 이용하여 제조된 물품은 내구성 및 표면 질감이 우수한 특성을 확보할 수 있다.
또한, 상기 진공 열 성형용 데코레이션 시트 제조방법을 통하여, 내구성이 우수하면서, 동시에 우수한 점착성 및 표면 질감을 갖는 데코레이션 시트를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 진공 열 성형용 데코레이션 시트의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 상기 진공 열 성형용 데코레이션 시트의 광경화 엠보층의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 후술하는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 본 명세서에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 아울러, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 또는 "하부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 구현예에 따른 진공 열 성형용 데코레이션 시트를 설명한다.
본 발명의 일 구현예는 광경화 엠보층, 인쇄층, 기재층 및 접착층을 포함하는 진공 열 성형용 데코레이션 시트를 제공한다.
도 1은 상기 진공 열 성형용 데코레이션 시트(100)의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 1을 참조할 때, 상기 진공 열 성형용 데코레이션 시트(100)는 위로부터 광경화 엠보층(10), 인쇄층(20), 기재층(30) 및 접착층(40)이 순차적으로 적층된 구조일 수 있다.
상기 진공 열 성형용 데코레이션 시트는 자동차, 가구 등의 다양한 내외장재를 장식하기 위해 사용되는 것으로, 이러한 내외장재에 진공 열 성형 방법으로 부착될 수 있다. 진공 열 성형 방법은 고온 및 진공 조건에서 수행되는 것으로 이 과정에서 상기 데코레이션 시트의 기능 및 물성이 손상되지 않는 것이 중요한 문제이다.
상기 진공 열 성형용 데코레이션 시트(100)는 상기 광경화 엠보층(10)을 포함함으로써 고온 및 진공 조건에서 진공 열 성형되는 경우에도 상기 광경화 엠보층의 형상이 손상되지 않으며, 이로써 우수한 표면 질감 및 내구성을 동시에 구현할 수 있다.
구체적으로, 상기 광경화 엠보층(10)은 광경화성 수지 조성물을 로터리 스크린 공법으로 인쇄한 후 광경화하여 형성될 수 있다. 상기 로터리 스크린 공법은 엠보 무늬가 패턴화된 롤에 상기 광경화성 수지 조성물을 도포한 후, 이를 롤링(rolling)하여 도포와 동시에 엠보 무늬를 구현하는 공법이다. 이어서, 상기 로터리 스크린 공법으로 인쇄된 광경화성 수지 조성물을 광경화함으로써 상기 광경화 엠보층(10)이 형성될 수 있다.
상기 광경화성 수지 조성물은 광에너지의 조사에 의하여 경화되는 수지 조성물로, 다관능 우레탄 아크릴레이트계 올리고머, 단관능 아크릴레이트계 모노머 및 광개시제를 포함할 수 있다.
이때, 상기 광경화성 수지 조성물은 상기 다관능 우레탄 아크릴레이트계 올리고머 100 중량부에 대하여 상기 단관능 아크릴레이트계 모노머 5 내지 15 중량부를 포함할 수 있다. 상기 모노머의 함량이 상기 범위를 만족함으로써 상기 올리고머와 함께 광경화로 적절한 경화 구조를 형성할 수 있고, 상기 광경화 엠보층이 우수한 표면 물성 및 엠보 형상을 용이하게 구현할 수 있다.
이때, 상기 다관능 우레탄 아크릴레이트계 올리고머는 구체적으로 4관능 내지 6관능 우레탄 아크릴레이트계 올리고머일 수 있고, 이 경우 부착성 및 내약품성을 향상시키기 유리할 수 있다.
상기 다관능 우레탄 아크릴레이트계 올리고머는 중량평균분자량(Mw)이 약 1000 내지 약 5000일 수 있고, 이로써 상기 광경화 엠보층이 적절한 표면 강도 및 신율 특성을 용이하게 구현할 수 있다.
또한, 상기 단관능 아크릴레이트계 모노머는 구체적으로 1관능 페닐 에폭시 아크릴레이트 모노머일 수 있고, 이 경우 우수한 부착성 및 내약품성과 함께 높은 신율을 확보할 수 있다.
상기 광개시제는 광에너지의 조사에 의하여 경화 반응을 개시하는 것으로 당해 업계에서 통상적으로 사용되는 것이면 그 종류에 제한 없이 적절한 함량으로 사용할 수 있다.
상기 광경화성 수지 조성물은 점도가 약 7000cps 내지 약 15000cps일 수 있고, 상기 범위의 점도를 유지함으로써, 상기 로터리 스크린 공법으로 인쇄되어 적절한 평균심도를 갖는 엠보 무늬를 형성할 수 있으며, 인쇄 후 광경화되기까지 상기 엠보 무늬가 손상되지 않고 유지될 수 있다.
상기 광경화 엠보층은 상기 광경화성 수지 조성물을 로터리 스크린 방식 공법으로 인쇄 후 광경화하여 형성되는 것으로, 예를 들어, 프레스 공법과 같은 다른 인쇄 또는 도포 공법을 이용하는 경우에 비하여 연속 공정이 용이하고, 이로써 작업 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 데코레이션 시트를 이용한 진공 열 성형 과정에서 상기 광경화 엠보층이 손상되지 않고 균일한 물성 및 형상을 유지하는 엠보 무늬를 구현할 수 있다.
상기 엠보 무늬의 평균심도는 약 10㎛ 내지 약 100㎛일 수 있고, 예를 들어 약 20㎛ 내지 약 40㎛일 수 있다. 상기 광경화 엠보층은 광경화성 수지 조성물을 로터리 스크린 공법으로 인쇄한 후 광경화하여 형성됨으로써 상기 범위의 평균심도를 갖는 엠보 무늬를 구현할 수 있고, 이로써 우수한 표면 질감을 확보할 수 있다.
도 1을 참조할 때, 상기 진공 열 성형용 데코레이션 시트(100)는 인쇄층(20)을 포함하며, 구체적으로 상기 광경화 엠보층(10)의 하부에 상기 인쇄층(20)을 포함할 수 있다.
상기 인쇄층(20)은 상기 데코레이션 시트를 통한 미감적 효과를 직접적으로 부여하는 역할을 하는 것으로, 필요에 따라 다양한 원료 및 인쇄 방법을 선택하여 인쇄 무늬를 형성함으로써 제조될 수 있고, 예를 들어 그라비아 인쇄 공법을 이용하여 제조될 수 있다.
상기 인쇄층(20)의 두께는 약 1㎛ 내지 약 5㎛일 수 있다. 상기 인쇄층의 두께가 상기 범위를 만족함으로써, 선명한 인쇄 무늬를 나타내면서, 상기 데코레이션 시트의 전체 두께를 적절하게 유지할 수 있다.
상기 인쇄층(20)은 바로 위에 표면 처리제를 코팅할 수 있다. 즉, 상기 진공 열 성형용 데코레이션 시트(100)는 상기 광경화 엠보층(10) 및 상기 인쇄층(20) 사이에 상기 표면 처리제에 의한 코팅층을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 표면 처리제에 의한 코팅층은 상기 인쇄층의 인쇄 무늬를 보호하고, 상기 인쇄층 및 상기 광경화 엠보층의 부착력을 높이며, 내화학성 및 내스크래치 성을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
이를 위하여, 상기 표면 처리제는 아크릴계 표면 처리제를 이용할 수 있고, 그 코팅 방법은 그라비아 코팅 방법 또는 마이크로 그라비아 코팅 방법을 이용할 수 있다.
상기 진공 열 성형용 데코레이션 시트(100)는 상기 인쇄층(20) 하부에 기재층(30)을 포함할 수 있다. 상기 기재층(30)은 상기 진공 열 성형용 데코레이션 시트의 중심 기재 역할을 하는 것으로 진공 열 성형 과정에서 우수한 내열성을 확보하면서, 동시에 우수한 내구성을 나타낼 수 있다.
구체적으로, 상기 기재층(30)은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 열가소성 폴리올레핀(TPO), 폴리염화비닐(PVC), 폴리카보네이트(PC) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 기재층(30)은 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS)를 포함할 수 있고, 이 경우 우수한 성형성 및 내열성을 동시에 확보할 수 있고, 진공 열 성형을 통하여 물품에 적용될 때 우수한 접착성을 확보할 수 있다.
상기 기재층(30)은 투명 기재층 또는 유색 기재층으로 형성될 수 있다. 상기 기재층이 유색 기재층으로 형성되는 경우에는 상기 성분에 안료가 첨가될 수 있다.
상기 기재층(30)의 두께는 약 100㎛ 내지 약 200㎛일 수 있다. 상기 기재층의 두께가 상기 범위를 만족함으로써, 중심 기재로서 우수한 내구성을 확보하면서 상기 데코레이션 시트의 진공 열 성형 과정에서 우수한 내열성을 확보할 수 있다.
상기 진공 열 성형용 데코레이션 시트(100)는 상기 기재층(30)의 하부에 접착층(40)을 포함할 수 있다. 상기 접착층(40)은 상기 데코레이션 시트(100)를 이용하여 진공 열 성형함으로써 물품을 제조할 때, 물품의 표면에 직접적으로 부착되는 층이다.
상기 접착층(40)은 우레탄계 접착제, 아크릴계 접착제, 폴리에스터계 접착제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 접착층은 우레탄계 접착제를 포함할 수 있고, 이 경우 우수한 접착성을 나타내며, 진공 열 성형을 통하여 굴곡이 있는 사출물의 표면에 부착하여 물품 제조 시에 보다 우수한 부착성을 확보할 수 있다. 또한, 예를 들어 상기 접착층이 직접 부착되는 사출물이 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리카보네이트(PC), 폴리염화비닐(PVC) 중 어느 하나의 재질로 형성될 때 향상된 부착성을 구현하여, 우수한 내구성을 확보할 수 있다.
또한, 상기 접착층의 두께는 약 30㎛ 내지 약 50㎛일 수 있다. 상기 접착층의 두께가 약 30㎛ 미만인 경우에는 성형 깊이가 깊은 사출물에 부착 시에 사이드(side) 부착력이 약해질 우려가 있고, 약 50㎛를 초과하는 경우에는 접착층 형성을 위해 접착제 코팅 시 기포가 지나치게 발생하여, 결과적으로 전제척인 부착성을 저하시킬 우려가 있다.
즉, 상기 접착층의 두께가 상기 범위를 만족함으로써 굴곡이 있는 표면에 대해서도 전체적으로 우수한 부착성을 나타낼 수 있고, 상기 데코레이션 시트를 이용한 진공 열 성형 과정에서 우수한 접착성을 용이하게 구현하여 향상된 내구성을 확보할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예에 따른 진공 열 성형용 데코레이션 시트(200)의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2를 참조할 때, 상기 진공 열 성형용 데코레이션 시트(200)는 상기 접착층(40)의 하부에 이형필름층(50)을 더 포함할 수 있다. 상기 이형필름층(50)은 상기 데코레이션 시트가 진공 열 성형에 이용되기 전에 박리되는 것이며, 상기 데코레이션 시트(100)의 유통 및 운송을 용이하게 하는 역할을 하는 것이다.
구체적으로, 상기 이형필름층(50)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 포함할 수 있고, 보다 구체적으로 실리콘 코팅제가 코팅되어 있는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)필름을 사용할 수 있다.
이 경우, 상기 이형필름층(50) 그 상부에 접착층(40)을 형성할 때 접착제의 우수한 코팅성을 확보할 수 있고, 상기 접착층(40) 및 상기 기재층(30)을 합판하는 과정에서 우수한 내열성을 나타낼 수 있으며, 추후 이형필름층을 제거하는 경우 이형이 잘 되는 장점을 얻을 수 있다.
상기 이형필름층(50)의 두께는 약 25㎛ 내지 약 75㎛일 수 있다. 상기 이형필름층의 두께가 상기 범위를 유지함으로써, 박리가 용이할 수 있고, 그 상부에 접착층을 형성하거나, 상기 접착층과 기재층을 합판하는 과정에서 우수한 가공성 및 내열성을 확보할 수 있다.
상기 진공 열 성형용 데코레이션 시트(100)는 높은 온도 및 낮은 압력 조건 하에서 진공 열 성형하여 물품의 표면을 장식하는 데에 사용되는 것으로, 이 과정에서 각 층의 기능 및 물성이 손상되지 않고 우수한 유지 성능을 나타내는 것이다.
구체적으로, 상기 광경화 엠보층(10)은 진공 열 성형 전후의 평균심도의 변화가 적은 것으로, 진공 열 성형을 통하여 제조된 최종 물품에 우수한 표면 질감을 부여할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 데코레이션 시트를 약 100℃ 내지 약 150℃의 온도 및 약 10-4 torr 이하의 압력 하에서 진공 열 성형한 전후의 평균심도를 각각 초기평균심도 및 후기평균심도로 정의했을 때, 하기 일반식 1에 의한 평균심도유지율(%)이 약 50% 초과, 약 100% 이하일 수 있고, 예를 들어 약 80% 내지 약 100%일 수 있다.
[일반식 1]
평균심도유지율(%) = 후기평균심도/초기평균심도 X 100
상기 온도 및 압력 범위의 진공 열 성형 방법 대신에 더 낮은 온도 범위에서 수행 가능한 성형 방법을 사용하는 경우, 엠보의 평균심도를 유지하기는 용이하나, 물품과 데코레이션 시트의 부착성을 저하시켜 내구성이 약해지는 문제가 생길 수 있다. 따라서, 상기 진공 열 성형용 데코레이션 시트(100)는 상기 광경화 엠보층(10)을 통하여, 이를 적용한 최종 물품에 우수한 내구성 및 표면 질감을 동시에 부여할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예는, 상기 진공 열 성형용 데코레이션 시트를 사출물에 부착하여 형성된 물품을 제공한다.
구체적으로, 상기 데코레이션 시트를 약 100℃ 내지 약 150℃의 온도 및 약 10-4 torr 이하의 압력 하에서 진공 열 성형 방법으로 상기 사출물에 부착하여 물품을 얻을 수 있다.
상기 물품은 진공 열 성형 방법에 의하여 상기 데코레이션 시트를 사출물에 부착하여 제조된 것으로 우수한 내구성 및 표면 질감을 동시에 확보할 수 있으며, 그 용도는 특별히 제한되지 아니한다.
구체적으로, 상기 사출물은 물품의 뼈대로서, 일반적으로 수지 또는 플라스틱 재질의 일정한 형상을 갖는 구조를 나타내며, 상기 물품은 이와 상기 데코레이션 시트를 적절한 위치에 배치한 후, 주위의 온도 및 압력을 적절한 조건으로 조절함으로써 상기 데코레이션 시트가 상기 사출물에 단단하게 부착되어 제조될 수 있다.
이때, 구체적으로, 상기 데코레이션 시트를 사출물에 부착하는 성형 과정의 온도 및 압력은 저온 및 대기압의 조건뿐만 아니라, 전술한 범위의 고온 및 진공 조건으로 조절될 수 있고, 이러한 가혹한 조건 하의 성형 과정에서도 상기 데코레이션 시트를 사용함으로써 광경화 엠보층의 엠보 형상이 효과적으로 유지되는 장점을 얻을 수 있다.
상기 사출물은 곡면 형상의 표면을 포함할 수 있다. 상기 사출물이 곡면 형상인 경우 상기 데코레이션 시트를 부착하여 물품을 제조하는 과정에서 우수한 부착성을 구현할 수 있고, 예를 들어 100℃ 내지 150℃의 온도 및 10-4 torr 이하의 압력 하에서 상기 데코레이션 시트를 사출물에 부착 시 단단하게 부착할 뿐만 아니라 데코레이션 시트의 엠보 무늬의 형상 및 심도를 효과적으로 유지할 수 있다.
상기 사출물은 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리카보네이트(PC), 폴리염화비닐(PVC) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 이용하여 제조될 수 있다. 상기 사출물이 이러한 재질을 포함하는 경우, 상기 데코레이션 시트의 접착층과 우수한 부착성을 나타낼 수 있으며, 상기 데코레이션 시트와 함께 상기 온도 및 압력 하에서 진공 열 성형되어 굴곡이 있는 부분도 잘 부착되어 매끄러운 표면 물성을 확보할 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 온도 및 압력 범위에서 진공 열 성형됨에도 불구하고, 상기 데코레이션 시트의 광경화 엠보층은 우수한 평균심도유지 성능을 나타내므로, 이를 이용하여 제조된 상기 물품은 우수한 내구성 및 표면 질감을 동시에 확보할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예는 기재층의 상부에 인쇄층을 형성하는 단계; 상기 인쇄층 상부에 광경화성 수지 조성물을 로터리 스크린 공법으로 인쇄한 후 광경화하여 광경화 엠보층을 형성하는 단계; 이형 필름층의 상부에 접착층을 형성하는 단계; 상기 접착층 및 상기 기재층을 합판하는 단계를 포함하는 진공 열 성형용 데코레이션 시트 제조방법을 제공한다.
상기 진공 열 성형용 데코레이션 시트 제조방법을 통하여, 상기 광경화 엠보층, 인쇄층, 기재층 및 접착층을 포함하는 진공 열 성형용 데코레이션 시트를 제조할 수 있고, 각 층이 단단하게 결합되어 내구성이 우수한 데코레이션 시트를 얻을 수 있다. 상기 각 층에 관한 사항은 전술한 바와 같다.
상기 제조방법은 기재층의 상부에 인쇄층을 형성하는 단계를 포함하며, 구체적으로, 상기 단계는 필요에 따라 다양한 인쇄 무늬를 형성하기 위한 원료를 준비한 후, 이를 그라비아 공법으로 상기 기재층의 상부에 인쇄함으로써 수행될 수 있다.
상기 제조방법은 상기 인쇄층의 상부에 표면 처리제를 이용한 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 표면 처리제에 관한 사항은 전술한 바와 같다. 구체적으로, 상기 코팅층은 상기 표면 처리제를 그라비아 코팅 방법 또는 마이크로 그라비아 코팅 방법으로 코팅하여 형성될 수 있다.
상기 제조방법이 상기 인쇄층의 상부에 코팅층을 더 형성함으로써, 상기 인쇄층의 상부에 광경화 엠보층을 형성할 때, 우수한 가공성 및 부착성을 확보할 수 있고, 상기 인쇄층을 효과적으로 보호하여 미감적 효과를 극대화할 수 있으며, 이로써 상기 제조방법으로 제조된 데코레이션 시트가 우수한 내구성을 나타낼 수 있다.
상기 진공 열 성형용 데코레이션 시트 제조방법은 상기 인쇄층의 상부에 광경화 엠보층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 광경화 엠보층은 광경화성 수지 조성물을 로터리 스크린 공법으로 인쇄한 후 광경화하여 형성될 수 있고, 상기 광경화 수지 조성물 및 상기 로터리 스크린 공법에 관한 사항은 전술한 바와 같다.
상기 광경화 엠보층을 형성하는 단계에서, 광경화의 방법을 이용함으로써 가열 발포 등 다른 방법을 이용하는 경우에 비하여 진공 열 성형될 때 평균 심도 유지 성능을 향상시킬 수 있고, 상기 광경화성 수지 조성물을 로터리 스크린 방법으로 인쇄함으로써 우수한 표면 질감을 갖는 엠보 무늬를 형성할 수 있다.
구체적으로, 상기 로터리 스크린 공법에 의해 엠보 무늬를 갖도록 인쇄된 광경화성 수지 조성물은 약 7000cps 내지 약 15000cps의 점도를 가짐으로써 엠보 형상을 효과적으로 유지할 수 있고, 광경화로 인해 우수한 표면 질감을 부여하기 위한 평균 심도를 형성할 수 있다.
상기 광경화성 수지 조성물은 약 500mJ 내지 약 1000mJ의 광에너지로 광경화될 수 있다. 구체적으로, 상기 광경화성 수지 조성물은 자외선에 의해 경화되는 수지 조성물일 수 있고, 이를 상기 범위의 광에너지로 광경화시킴으로써 적절한 경화도를 확보하여 상기 데코레이션 시트에 우수한 표면 질감을 부여할 수 있으며, 이후 고온 및 진공 조건에서 상기 데코레이션 시트를 사출물에 부착하는 경우 우수한 엠보 유지 성능을 구현할 수 있다.
상기 진공 열 성형용 데코레이션 시트 제조방법은 이형필름층의 상부에 접착층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 접착층은 결과적인 데코레이션 시트에서 상기 기재층과 접하는 층으로, 상기 기재층의 바로 아래에 상기 접착층을 형성하는 경우, 코팅성이 좋지 않을 수 있다. 따라서, 상기 제조방법은 별도의 이형필름층 상부에 접착층을 형성함으로써 상기 접착층이 균일한 두께 및 밀도로 형성되도록 할 수 있다.
예를 들어, 상기 이형필름층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 포함할 수 있고, 보다 구체적으로 실리콘 코팅제가 코팅된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 이용할 수 있다. 또한, 상기 접착층은 아크릴계 접착제 또는 우레탄계 접착제를 포함할 수 있고, 구체적으로 우레탄계 접착제를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 실리콘 코팅제가 코팅된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 이형필름층의 상부에 상기 우레탄계 접착제를 도포 및 건조함으로써 접착층을 형성할 수 있고, 이로써 상기 접착층이 균일한 두께 및 밀도로 형성되어 우수한 접착성 및 내구성을 부여할 수 있다.
상기 제조방법은 상기 접착층 및 상기 기재층을 합판하는 단계를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 단계는 상기 이형필름층 및 접착층의 적층 구조를 상기 기재층, 인쇄층 및 광경화 엠보층의 적층 구조와 합판하되, 상기 접착층 및 상기 기재층이 접하도록 합판하는 단계일 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
<실시예 및 비교예>
실시예 1
120㎛ 두께의 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 기재층 상부에 그라비아 인쇄 방법을 통하여 2㎛ 두께의 인쇄층을 형성하였고, 상기 인쇄층을 아크릴계 표면 처리제로 코팅하였다. 이어서, 중량평균분자량(Mw)이 1000인 6관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머 100 중량부에 대하여, 1관능 페닐 에폭시 아크릴레이트 모노머 10 중량부, 벤조 페논계 광개시제 1 중량부를 포함하는 광경화성 수지 조성물을 마련하였고, 상기 인쇄층의 상부에 로터리 스크린 공법을 이용하여 상기 광경화성 수지 조성물을 엠보 무늬로 인쇄한 후, 700mJ의 광에너지를 이용하여 광경화함으로써 평균 심도가 16.53㎛인 광경화 엠보층을 형성하였다. 한편, 표면에 실리콘 코팅제가 코팅된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 형성된 50㎛ 두께의 이형필름층을 준비하였고, 상기 이형필름층 상부에 우레탄계 접착제를 콤마 코팅 방법으로 도포하여 30㎛ 두께의 접착층을 제조하였다. 이어서, 상기 기재층 하부에 상기 접착층이 부착되도록 합판하여 진공 열 성형용 데코레이션 시트를 제조하였다.
비교예 1
120㎛ 두께의 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 기재층 상부에 그라비아 인쇄 방법을 통하여 2㎛ 두께의 인쇄층을 형성하였고, 상기 인쇄층의 상부에 그라비아 코팅 방법을 이용하여 열경화성 1액형 아크릴계 수지 조성물을 도포하고, 200℃의 열을 가하여 엠보 패턴이 조각된 롤을 가압함으로써 평균 심도가 28.78㎛인 엠보층을 형성한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 데코레이션 시트를 제조하였다.
비교예 2
상기 인쇄층의 상부에, PVC 수지 및 발포제를 포함하는 졸(sol)을 로터리 스크린 공법으로 인쇄한 후, 220℃의 열을 가하여 상기 졸을 발포시킴으로써 평균 심도가 50.25㎛인 엠보층을 형성한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 데코레이션 시트를 제조하였다.
<평가>
실험예 1: 평균심도유지율(%)의 측정
상기 실시예 및 비교예의 데코레이션 시트에 대하여, 제조 직후의 상온에서의 각각의 엠보층의 평균심도를 측정하여 초기평균심도로 정의하였다. 이어서, 상기 데코레이션 시트의 이형필름층을 제거하고, 상기 접착층이 물품에 부착되도록 140℃의 온도 및 10-5 torr의 압력 하에서 진공 열 성형하였고, 이후의 각각의 엠보층의 평균심도를 측정하여 후기평균심도로 정의하였다. 하기 일반식 1에 의하여 평균심도유지율(%)을 측정하였고, 상기 엠보층 각각의 초기평균심도, 후기평균심도 및 평균심도유지율(%)을 하기 표 1에 기재하였다.
[일반식 1]
평균심도유지율(%) = 후기평균심도/초기평균심도 X 100
초기평균심도[㎛] 후기평균심도[㎛] 평균심도유지율(%)
실시예 1 16.53 13.93 85
비교예 1 28.78 9.12 31
비교예 2 50.25 10.15 20
상기 표 1의 결과를 참조할 때, 상기 실시예 1의 데코레이션 시트는 로터리 스크린 공법 및 광경화의 방법으로 상기 광경화 엠보층을 포함하는 것으로, 상기 열경화의 방법을 이용한 비교예 1 또는 가열 발포의 방법을 이용한 비교예 2에 비하여 고온의 가공 과정에서 우수한 평균심도유지율을 나타내며, 이로써 가혹한 조건에서 성형되는 경우에도 엠보 유지 성능이 우수하여, 내구성 및 표면 질감이 우수한 효과를 구현함을 알 수 있다.
[부호의 설명]
100, 200: 진공 열 성형용 데코레이션 시트
10: 광경화 엠보층
20: 인쇄층
30: 기재층
40: 접착층
50: 이형필름층

Claims (19)

  1. 광경화 엠보층, 인쇄층, 기재층 및 접착층을 포함하는
    진공 열 성형용 데코레이션 시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광경화 엠보층은 광경화성 수지 조성물을 로터리 스크린 공법으로 인쇄 후 광경화하여 형성된
    진공 열 성형용 데코레이션 시트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광경화성 수지 조성물은 다관능 우레탄 아크릴레이트계 올리고머, 단관능 아크릴레이트계 모노머 및 광개시제를 포함하는
    진공 열 성형용 데코레이션 시트.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 광경화성 수지 조성물은 상기 다관능 우레탄 아크릴레이트계 올리고머 100 중량부에 대하여 상기 단관능 아크릴레이트계 모노머 5 내지 15 중량부를 포함하는
    진공 열 성형용 데코레이션 시트.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 다관능 우레탄 아크릴레이트계 올리고머는 4관능 내지 6관능 우레탄 아크릴레이트계 올리고머인
    진공 열 성형용 데코레이션 시트.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 다관능 우레탄 아크릴레이트계 올리고머는 중량평균분자량이 1000 내지 5000인
    진공 열 성형용 데코레이션 시트.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 단관능 아크릴레이트계 모노머는 1관능 페닐 에폭시 아크릴레이트 모노머인
    진공 열 성형용 데코레이션 시트.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 광경화성 수지 조성물은 점도가 7000cps 내지 15000cps인
    진공 열 성형용 데코레이션 시트.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 광경화 엠보층은 평균심도가 10㎛ 내지 100㎛인 엠보 무늬를 포함하는
    진공 열 성형용 데코레이션 시트.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기재층은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 열가소성 폴리올레핀(TPO), 폴리염화비닐(PVC), 폴리카보네이트(PC) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
    진공 열 성형용 데코레이션 시트.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 접착층은 우레탄계 접착제, 아크릴계 접착제, 폴리에스터계 접착제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
    진공 열 성형용 데코레이션 시트.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 접착층의 두께는 30㎛ 내지 50㎛인
    진공 열 성형용 데코레이션 시트.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 접착층의 일면에 이형필름층을 더 포함하는
    진공 열 성형용 데코레이션 시트.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 이형필름층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 포함하는
    진공 열 성형용 데코레이션 시트.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 광경화 엠보층의 하기 일반식 1에 의한 평균심도유지율이 50% 초과, 100% 이하인
    진공 열 성형용 데코레이션 시트.
    [일반식 1]
    평균심도유지율(%) = 후기평균심도/초기평균심도 X 100
    상기 일반식 1에서, 상기 초기평균심도는 상기 데코레이션 시트를 100℃ 내지 150℃의 온도 및 10-4 torr 이하의 압력 하에서 진공 열 성형하기 전에 측정된 상기 광경화 엠보층의 평균심도이고, 상기 후기평균심도는 상기 데코레이션 시트를 상기 온도 및 상기 압력에서 진공 열 성형한 후에 측정된 평균심도이다.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 진공 열 성형용 데코레이션 시트를 사출물에 부착하여 형성된 물품.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 데코레이션 시트를 100℃ 내지 150℃의 온도 및 10-4 torr 이하의 압력 하에서 진공 열 성형 방법으로 상기 사출물에 부착하여 형성된 물품.
  18. 기재층의 상부에 인쇄층을 형성하는 단계;
    상기 인쇄층 상부에 광경화성 수지 조성물을 로터리 스크린 공법으로 인쇄한 후 광경화하여 광경화 엠보층을 형성하는 단계;
    이형필름층의 상부에 접착층을 형성하는 단계; 및
    상기 접착층 및 상기 기재층을 합판하는 단계를 포함하는
    진공 열 성형용 데코레이션 시트 제조방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 광경화 엠보층을 형성하는 단계에서,
    상기 광경화성 수지 조성물은 500mJ 내지 1000mJ의 광에너지로 광경화되는
    진공 열 성형용 데코레이션 시트 제조방법.
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