KR100862708B1

KR100862708B1 - 하이그로시 융착용 필름 및 이를 적용한 성형 제품

Info

Publication number: KR100862708B1
Application number: KR1020070114095A
Authority: KR
Inventors: 정종석
Original assignee: 서울화학(주)
Priority date: 2007-11-09
Filing date: 2007-11-09
Publication date: 2008-10-10
Anticipated expiration: 2027-11-09

Abstract

본 발명은 표면 보호 및 장식을 필요로 하는 자동차, 가전제품, 기타 산업자재등 피착면에 융착되어 제품의 미관, 표면 강도, 표면 광도등을 높이는데 사용되는 융착용 고광택 필름 및 이를 적용한 성형 제품에 관한 것이다.

하이그로시, 필름, 융착

Description

하이그로시 융착용 필름 및 이를 적용한 성형 제품{High glossy film for welding and the product applied by the film}

본 발명은 표면 보호 및 장식을 필요로 하는 자동차, 가전제품, 기타 산업자재등 피착면에 융착되어 제품의 미관, 표면 강도, 표면 광도등을 높이는데 사용되는 하이그로시 융착용 필름 및 이를 적용한 성형 제품에 관한 것이다.

종래에는 플라스틱 표면이나 강판, 가공목재 및 마그네슘 보드등에 원하는 색상과 무늬를 얻기 위하여 무늬가 인쇄된 전사 필름을 열과 압력을 가하여 색상이나 무늬를 전사하는 방식을 취해왔었다. 그러나 이러한 전사필름은 필름이 제거되는 형태로, 내스크래치성, 내용제성, 내광성 및 하이그로시 효과가 현저히 떨어져 제품의 가치를 높이는데 문제가 있었다. 따라서, 종래에서는 이형층 하단에 탑코팅층을 부여하여 필름이 제거된 후에도 내스크래치성을 높이려는 시도가 있었다. 그러나 여전히 스크래치성이 충분히 높지 않아 그 사용에 제한이 있었다.

또한 최근에는 제품의 내구성외에도 그의 외관의 디자인 역시 상품의 가치를 높이는데 많은 역할을 하고 있으며, 또한 유리의 광택과 같이 하이그로시 제품은 그 고급스러운 외관으로 소비자들에게 선호되는 실정이다. 그러나, 종래에는 미려 한 외관을 위해 하이그로시 효과를 주기 위하여 피사체로서 유리제품을 사용하기도 하였는데, 이 경우 경우 깨어질 우려가 있으며 무거워서 취급이 용이하지 단점이 있었다.

그러므로, 여러 산업분야에서 사용되는 재료의 표면을 가공하는 방법으로서 내스크래치성, 내용제성이 높으면서도 하이그로시 효과가 높아 제품의 단가를 높일 수 있는 가공필름이 요구되었으며, 특히 유리제품과 달리 가벼우면서도 단단한 피사체를 사용하면서도 그 외관은 유리제품과 같은 고급스러운을 나타낼 수 있는 산업자재 가공 필름이 요구되는 실정이었다.

이러한 종래 기술의 요구사항을 만족시키기 위하여 본 발명자들은 본 발명을 완성시켰다.

본 발명의 목적은 피사체에 내마모성, 내스크래치성, 내용제성, 내약품성 및 하이그로시 효과를 부여하여 산업 이용분야를 넓히면서도 고품질의 제품에 사용될 수 있게 하는 하이그로시 융착용필름을 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 목적은 하이그로시 융착용필름이 적용된 하이그로시 제품을 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

표면에 코로나 처리가 되어 있고 내면에는 우레탄 코팅층이 형성된 고광택 PET, PVC 또는 CPP 필름층과

상기 우레탄 코팅층 상부에 형성된, 폴리비닐클로라이드, 우레탄(무황변), UV 안정제, PVC 안정제, 메틸에틸케톤, 톨루엔, 에틸아세테이트, 안료로 이루어진 인쇄층, 및

상기 인쇄층 상부에 형성된, 아크릴공중합체, 톨루엔, 에틸아세테이트, 메틸에틸케톤으로 이루어진 접착제층을 포함하는 하이그로시 융착용필름을 제공한다.

일 실시예에 의하면 본 발명에 따른 하이그로시 융착용필름은 상부에 UV 코팅층을 더 포함할 수도 있다.

본 발명은 또한

코로나처리가 된 PET, PVC 또는 CPP 필름층 내면에 우레탄 코팅층을 형성시키는 단계;

상기 우레탄 코팅층 상부에 폴리비닐클로라이드, 우레탄, UV 안정제, PVC 안정제, 메틸에틸케톤, 톨루엔, 에틸아세테이트, 안료로 이루어진 혼합액을 도포 건조시켜 인쇄층을 형성시키는 단계; 및

상기 인쇄층 상부에 아크릴공중합체, 톨루엔, 에틸아세테이트, 메틸에틸케톤으로 이루어진 혼합액을 도포 및 건조시켜 접착제층을 형성시키는 단계를 포함하는 하이그로시 융착용필름의 제조방법을 제공한다.

일 실시예에 따라 상기 제조방법은 상기 코로나 처리된 PET, PVC 또는 CPP 필름층 상부에 UV 코팅층을 형성시키는 단계를 더 포함할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 목적을 위하여

본 발명은 본 발명에 따른 하이그로시 융착용필름이 융착된 성형제품을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 본 발명은

하이그로시 효과, 내스크래치성을 부여하기 위한 피사체에 본 발명에 따른 하이그로시 융착용필름을 올려 놓는 단계; 및

상기 피사체 및 필름을 150~180℃로 가열된 틀에 넣고 1~10분간 압착시키는 단계를 포함하는 하이그로시 및 높은 내스크래치성을 갖는 다양한 색상의 무늬가 함침된 판재를 제공한다.

상기 피착제로는, 예를 들어 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), PS(polystyrene), GP(graft polymer), PP(polypropylene), MDF(medium density fiberboard), 철판등 하이그로시 효과, 내스크래치성, 내약품성, 또는 특정의 무늬등을 부여하고자 하는 산업자재는 어느 것이나 다 사용가능하다.

본 발명에 따른 하이그로시 융착용필름은 고광택과 미려한 색상 및 다양한 무늬가 요구되는 냉장고등의 가전제품, 싱크대 문짝, 욕실 수납장, 장식장, 붙박이장 및 기타 각종 인테리어 자재에 널리 사용이 가능하며, 이를 적용함으로써 제품 의 부가가치를 더욱 높여주는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 하이그로시 융착용필름을 사용하여 고광택을 실현함으로써, 유리 제품을 대체할 수 있고, 잘 깨지지 않은 견고성으로 건축내장재등 다양한 용도로 활용될 수 있으며, 또한 수명이 반영구적인 특징을 갖고 있다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시형태를 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예 형태를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 도면으로부터 본 발명은 표면에 코로나 처리가 된 PET 필름 또는 PVC 필름(10), 우레탄 코팅층(20), 인쇄층(30), 접착제층(40)으로 이루어지며, 상기 PET 또는 PVC 필름(10) 상부에 UV 코팅층을 더 포함할 수도 있다.

상기 필름층(10)은 본 발명에 따른 하이그로시 융착용 필름의 기재층으로서 폴리에스테르 필름 또는 폴리비닐클로라이드 필름으로서 표면에 코로나 처리가된 16~100㎛, 바람직하게는 23~25㎛ 두께의 필름을 사용한다. 본 발명의 기재의 평활도, 강도, 광택도, 내열성 및 비용측면에서 유광 PET(Polyester) 필름의 사용이 바람직하다. 필름의 두께가 너무 두꺼우면 접착강도, 평활도가 떨어지며, 너무 얇으면 강도등이 낮아질 수 있다. 기재 필름은 코로나 처리된 것이 바람직한데 이는 고강도를 위하여 필름의 상부에 UV 코팅을 하는 경우 UV 코팅과의 접착력을 강하게 한다.

상기 우레탄 코팅층(20)은 기재필름층과 인쇄층 및 접착층이 분리되지 않고 단단하게 한 묶음으로 함침시키는 역할을 한다. 상기 우레탄 코팅층은 그라비아 인쇄방법으로 형성되며, 6~8㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 기재필름층과 인쇄층의 분리를 막기 위함이다.

상기 인쇄층(30)은 본 발명의 일 실시예에 따르면 폴리비닐클로라이드 5~15 중량%, 우레탄(무황변) 5~15 중량%, UV 안정제 0.5~3중량%, 메틸에틸케톤 20~40중량%, 톨루엔 10~30중량%, 에틸아세테이트 5~15중량%, 사이클로헥사논 2~10 중량%, 유기안료 5~15중량%를 혼합한 후 1500~2000 rpm 속도로 20~40분 교반한 후 3롤 밀이나 샌드밀(Sand Mill)에 투입하여 2~5회 반복하여 입자를 곱게 밀링하 후 1000~1500rpm의 속도로 5~20분간 교반하여 제조된 인쇄층 혼합액을 상기 기재필름의 우레탄 코팅층 상부에 도포 건조하여 형성될 수 있다.

상기 인쇄층에 포함되는 안료로는 각종의 공지의 안료가 사용될 수 있으며, 구체적으로는 프탈로시아닌(phthalocyanine), 트리알릴메탄 (Triallylmethan), 퀴놀론(Quinolone), 안트라퀴논(Anthraquinone), 티오인디 고(Thioindigo), 페릴렌(Perylene), 프리논(Prinone), 퀴라크리톤 (Quinaeridone), 디옥사진 (Dioxazine), 이소인도리논(Isoindorinone), 이소인도린(Isoindorine), 퀴나프탈론(Quinaphthalone)등이 사용될 수 있다.

상기 안료는 색조, 내광성등을 고려하여 당업자가 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 또한 인쇄층은 적절히 배합된 잉크를 이용하여 다양하게 디자인이 조각된 동판으로 여러가지 색상과 디자인을 실현할 수 있다.

상기 인쇄층은 두께가 10~15㎛가 바람직하다. 이는 인쇄시 잉크의 입자를 더욱 깨끗이 하기 위해서이다. 상기 인쇄층은 그 조성이 동일하거나 상이할 수 있는 2개 이상의 층을 포함할 수도 있다. 에를 들어 내부층(즉 접착제 층에 보다 가까운층)은 통상적인 안료를 포함하는 한편, 외부층은 광휘안료를 함유하는 것과 같은 방식으로 상이한 안료를 포함할 수도 있다.

상기 접착제층(40)은 피사체와 필름을 용이하게 접착시키는 층으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 아크릴공중합체 20~40중량%, 톨루엔 20~40중량%, 에틸아세테이트 1~10중량% 및 메틸에틸케톤 20~40중량%으로 이루어진 혼합액을 상기 인쇄층 상부에 도포 건조시킴으로서 제조될 수 있다. 하지만 상기 접착제층의 구성은 이에 한정되는 것이 아니며 투명성 및 피사체의 종류에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 또한 다른 기능성을 부여하기 위하여 기타 첨가제를 당업자가 적절히 선택하여 첨가할 수 있다. 상기 접착제층은 동판 120목으로 1회 접착하여 두께를 5㎛ 이상, 바람직하게는 5 ~ 8㎛ 의 두께로 도포한 후 80~100℃ 온도의 열풍으로 분당 50m의 속도로 건조시켜 제조할 수 있다. 접착제층이 너무 두꺼울 경우 핀홀 현상이 일어나거나, 건조에 어려움이 있다. 접착제층은 본 발명의 효과가 손상되지 않는 한 다른 합성 수지를 포함할 수 있으며, 필요에 따라 여러 수지 첨가용 첨가제가 혼입될 수도 있다.

상기 피사체가 MDF와 같은 목제재료인 경우 동판 120목 또는 100목으로 1회 도포한 후 80목의 동판을 이용하여 한번 더 도포한 후 사용하는 것이 MDF 판재에 대한 강한 밀착효과를 부여하기 위하여 바람직하다.

이하 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이는 본 발명의 설명을 위한 예시의 방편으로 기재된 것이며, 본 발명의 범위를 제한하는 방법으로 사용되어서는 안된다.

실시예 1

코로나처리가 된 23~25㎛의 PET 필름층 내면에 그라비아 인쇄 방법으로 우레탄 코팅층을 형성하였다. 이후, 폴리비닐클로라이드 11 중량%, 우레탄(무황변) 12 중량%, UV 안정제 1중량%, 메틸에틸케톤 30중량%, 톨루엔 20중량%, 에틸아세테이트 10중량%, 사이클로헥사논 5 중량%, 유기안료 10중량%으로 이루어진 인쇄층 혼합액을 상기 우레탄 코팅층에 10~15㎛ 두께로 도포 및 분당 50m 속도로 인쇄하면서 열풍 건조로 다양한 무늬를 갖는 인쇄층을 형성하였다. 상기 인쇄층 상에 아크릴공중합체 30중량%, 톨루엔 35중량%, 에틸아세테이트 5중량%, 메틸에틸케톤 30중량%로 구성된 접착제를 동판 120목으로 도포하고 열풍 100℃에서 분당 80m의 속도로 건조하여 접착제층을 형성하여 하이그로시 융착용 필름을 제조하였다.

비교예 1

코로나처리가 되지 않은 23~25㎛의 PET 필름을 사용하였으며, 우레탄 코팅층 대신에 필름층 내면에 아크릴공중합체 25중량%, 합성왁스 5중량%, 톨루엔 35중량%, 메틸에틸케톤 30중량%, 에틸아세테이트 5중량으로 이루어진 이형액을 동판 200목(目)으로 도포하여 이형제층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 전사용 필름을 제조하였다.

비교예 2

이형제층을 형성하지 않은 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 전사용 필름을 제조하였다.

실시예 2

실시예 1과 동일한 방법으로 제조한 후 상기 기재 필름 상부에 UV코팅액(제품명:UC150H, 제조사 UREI)를 20㎛의 두께로 코팅하였다. 코팅한 후 90℃에서 48시간 숙성하여 UV 코팅층을 형성시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 하이그로시 융착 필름을 제조하였다.

실시예 3 및 4

상기 실시예 1 내지 2에 의해 제조된 필름을 ABS의 피사체 위에 올려 놓고 160℃의 온도로 가열된 틀에 넣고 3분간 압착시켜 상기 필름이 융착된 성형 제품을 각각 제조하였다.

비교예 3

비교예 1에서 제조된 필름을 ABS의 피사체 위에 올려 놓고 180℃의 열 고무 롤러로 전사하여 무늬가 전사된 성형 제품을 제조하였다.

비교예 4

비교예 2에서 제조된 필름을 실시예 3에서와 같은 방법으로 융착하여 비교예 2의 필름이 융착된 성형 제품을 제조하였다.

실험예 1:

상기 실시예 3 및 4, 비교예 3 및 4에서 제조된 각각의 필름을 적용시켜 제조된 성형 제품에 대하여 톨루엔, 아세톤을 적신 타월로 100회 문질렀을 때 상기 성형 제품의 변질 유무를 관찰하여 내용제성을 측정하였으며, 그 정도를 O: 양호, △: 보통, X: 나쁨으로 구별하였다.

연필경도계로 측정하여 표면의 긁힘 유무로서 내긁힘성을 확인하였으며, H는 B에 비하여 긁힘성이 우수하며 H앞의 숫자가 클수록 긁힘성이 우수한 것을 나타낸다.

# 0000의 스틸울을 사용하여, 100g/cm2 및 300g/cm2의 하중을 걸고 가동거리 2cm, 2회 왕복/초로, 10회 왕복후 표면에 상처가 난 정도를 시각 점검에 의해 판단하여, 상처가 몇개 없는 것을 O, 수십개의 상처가 있는 것을 △, 전면에 상처가 생긴것을 X로 표시하여 내마모성을 측정하였다.

광택성은 외관, 60°광택 및 형태의 명확함(DIO)에 대하여 평가하였으며, 그 방법은 육안으로 외관을 관찰하여 1(두드러진 샤크 스킨)에서 10(샤크스킨 없음)의 등급으로 등급을 결정하였다. 간편한 60°광택계 HG-268(Suga Shikenki K.K. 제품) 으로 60°광택을 측정하였다. 휴대용 명확도 측정기 HA-NSIC(Suga Shikenki k.k. 제품)으로 DIO를 측정하였다. 평편한 지역에서 60°광택 및 DIO를 측정하였다.

각가의 측정 결과를 하기 표 1에 기재하였다.

	내용제성		내긁힘성	내마모성	외관	60°광택	DIO
	톨루엔	아세톤	내긁힘성	내마모성	외관	60°광택
실시예 3	O	O	3H	O	10	90	80
실시예 4	O	O	4H	O	10	85	75
비교예 3	X	X	2B	X	4	50	60
비교예 4	△	△	1H	△	5	60	50

상기 실험결과에서 알 수 있듯이 본 발명에 따라 융착용 필름을 융착한 성형 제품은 내긁힘성, 내용제성, 내마모성이 우수하며, 또한 무늬 선명도, 광택도에 의해 외관이 수려하여 고품질의 제품을 만들 수 있는 것을 알 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이그로시 융착 필름의 단면을 개략적으로 나타낸 도이다.

Claims

표면에 코로나 처리가 되어 있고 내면에는 우레탄 코팅층이 형성된 고광택 PET 또는 PVC 필름층과

상기 우레탄 코팅층 상부에 형성된, 폴리비닐클로라이드, 우레탄(무황변), UV 안정제, PVC 안정제, 메틸에틸케톤, 톨루엔, 에틸아세테이트, 안료로 이루어진 인쇄층, 및

상기 인쇄층 상부에 형성된, 아크릴공중합체, 톨루엔, 에틸아세테이트, 메틸에틸케톤으로 이루어진 접착제층을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이그로시 융착용 필름.
제1항에 있어서,

상기 필름층 상부에 UV 코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이그로시 융착용 필름.
제1항에 있어서, 상기 필름층이 폴리에스테르 필름 또는 폴리비닐클로라이드 필름으로서 표면에 코로나 처리가 된 10~30㎛ 두께의 필름인 것을 특징으로 하는 하이그로시 융착용 필름.
제1항에 있어서,

상기 인쇄층이 폴리비닐클로라이드 5~15 중량%, 우레탄(무황변) 5~15 중량%, UV 안정제 0.5~3중량%, 메틸에틸케톤 20~40중량%, 톨루엔 10~30중량%, 에틸아세테 이트 5~15중량%, 사이클로헥사논 2~10 중량%, 유기안료 5~15중량%를 혼합한 혼합물로 제조된 것을 특징으로 하는 하이그로시 융착용 필름.
제4항에 있어서,

상기 인쇄층의 두께가 10~15㎛인 것을 특징으로 하는 하이그로시 융착용 필름.
제1항에 있어서,

상기 우레탄 코팅층의 두께가 5~8㎛인 것을 특징으로 하는 하이그로시 융착용 필름.
제1항에 있어서,

상기 접착제층이 아크릴공중합체 20~40중량%, 톨루엔 20~40중량%, 에틸아세테이트 1~10중량% 및 메틸에틸케톤 20~40중량%으로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이그로시 융착용 필름.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 하이그로시 융착용 필름을 판재 위에 올려 놓는 단계; 및

상기 필름이 올려진 판재를 150~180℃로 가열된 틀에 넣고 1~10분간 압착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이그로시 성형품의 제조방법.
제8항에 있어서,

상기 판재가 ABS, PS, GP, PP, MDF, 철판으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 하이그로시 성형품의 제조방법.
제8항의 제조방법에 따라 제조된 것을 특징으로 하는 하이그로시 성형품.
코로나처리가 된 PET, PVC 또는 CPP 필름층 내면에 우레탄 코팅층을 형성시키는 단계;

상기 우레탄 코팅층 상부에 폴리비닐클로라이드, 우레탄, UV 안정제, PVC 안정제, 메틸에틸케톤, 톨루엔, 에틸아세테이트, 안료로 이루어진 혼합액을 도포 건조시켜 인쇄층을 형성시키는 단계; 및

상기 인쇄층 상부에 아크릴공중합체, 톨루엔, 에틸아세테이트, 메틸에틸케톤으로 이루어진 혼합액을 도포 및 건조시켜 접착제층을 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이그로시 융착용필름의 제조방법.
제11항에 있어서,

상기 코로나 처리된 PET, PVC, 또는 CPP 필름층 상부에 UV 코팅층을 형성시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이그로시 융착용 필름의 제조방법.
제11항에 있어서,

상기 인쇄층이 폴리비닐클로라이드 5~15 중량%, 우레탄(무황변) 5~15 중량%, UV 안정제 0.5~3중량%, 메틸에틸케톤 20~40중량%, 톨루엔 10~30중량%, 에틸아세테이트 5~15중량%, 사이클로헥사논 2~10 중량%, 유기안료 5~15중량%를 혼합하는 단계;

상기 인쇄층 혼합액을 1500~2000 rpm 속도로 20~40분 교반한 후 3롤 밀이나 샌드밀(Sand Mill)에 투입하여 2~5회 반복하여 입자를 곱게 밀링하는 단계; 및

밀링된 상기 인쇄층 혼합액을 다시 1000~1500rpm의 속도로 5~20분간 교반하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이그로시 융착용 필름의 제조방법.