具体实施方式：
[0016]이하에서 본 명세서에 대하여 상세히 설명한다.
[0017]본 명세서에 있어서, 상기 '층'은 본 기술분야에 주로 사용되는 '필름'과 호환되는 의미이며, 목적하는 영역을 덮는 코팅을 의미한다. 상기 '층'의 크기는 한정되지 않으며, 각각의 '층'은 그 크기가 같거나 상이할 수 있다. 일 실시상태에 따르면, '층'의 크기는 전체 소자와 같을 수 있고, 특정 기능성 영역의 크기에 해당할 수 있으며, 단일 서브픽셀(sub-pixel)만큼 작을 수도 있다.
[0018]본 명세서에 있어서, 특정한 A 물질이 B층에 포함된다는 의미는 i) 1종 이상의 A 물질이 하나의 B층에 포함되는 것과 ii) B층이 1층 이상으로 구성되고, A 물질이 다층의 B층 중 1층 이상에 포함되는 것을 모두 포함한다.
[0019]본 명세서에 있어서, 특정한 A 물질이 C층 또는 D층에 포함된다는 의미는 i) 1층 이상의 C층 중 1층 이상에 포함되거나, ii) 1층 이상의 D층 중 1층 이상에 포함되거나, iii) 1층 이상의 C층 및 1층 이상의 D층에 각각 포함되는 것을 모두 의미하는 것이다.
[0020]본 발명의 일 실시상태는 금속층, 기재 및 하드코트층이 순차적으로 적층된 적층체를 제공한다.
[0021]상기 금속층은 Anodized aluminum와 유사한 외관이 연출되도록 입자감과 색감이 표현된다. 본 발명에서, 상기 금속층은 기재 상에 순차적으로 구비된 제1 금속층, 제2 금속층 및 제3 금속층을 포함하며, 각 층들이 포함하는 입자의 특징 및 순서에 의해 Anodized aluminum와 유사한 외관이 나타난다.
[0022]상기 제1 금속층은 기재와 접하면서 판상형 알루미늄 입자를 포함한다. 상기 제1 금속층의 판상형 알루미늄 입자의 평균 크기는 25㎛ 이상 60㎛ 이하일 수 있다. 제1 금속층은 최외각에 가장 가까운 금속층으로서 외관상 반짝반짝거리는 느낌을 주는 입자감을 결정하며, 큰 입자를 포함할수록 더 큰 입자감을 줄 수 있다.
[0023]제1 금속층을 그라비아법으로 형성하는 경우, 그라비아 인쇄법 특수성을 고려하여 너무 큰 입자는 인쇄에 방해가 되므로, 그라비아법으로 인쇄되는 제1 금속층의 판상형 알루미늄 입자의 평균 크기는 25㎛ 이상 34㎛ 이하일 수 있다. 상기 제1 금속층의 판상형 알루미늄 입자의 평균 크기는 약 34㎛일 수 있다.
[0024]상기 제2 금속층은 상기 제1 금속층 상에 구비되고 운모 입자를 포함한다. 상기 운모 입자는 금속 산화물이 코팅된 합성 운모 입자일 수 있으며, 상기 금속 산화물은 TiO2, SnO2등일 수 있다. 이러한 운모 입자는 Silver-white 펄감이 나며, 이를 포함하는 제2 금속층은 화이트 외관을 결정한다.
[0025]상기 제2 금속층의 운모 입자의 평균 크기는 5㎛ 이상, 6㎛ 이상, 7㎛ 이상, 8㎛ 이상, 9㎛ 이상, 10㎛ 이상, 11㎛ 이상, 12㎛ 이상, 13㎛ 이상, 14㎛ 이상 또는 15㎛ 이상일 수 있으며, 40㎛ 이하, 38㎛ 이하, 36㎛ 이하, 34㎛ 이하, 32㎛ 이하, 30㎛ 이하, 28㎛ 이하, 26㎛ 이하, 24㎛ 이하, 22㎛ 이하 또는 20㎛ 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 금속층의 운모 입자의 평균 크기는 5㎛ 이상 40㎛ 이하, 10㎛ 이상 30㎛ 이하, 15㎛ 이상 20㎛ 이하 또는 16㎛ 이상 18㎛ 이하이며, 17㎛일 수 있다.
[0026]상기 제2 금속층의 운모 입자의 개별 크기는 5㎛ 이상 40㎛ 이하이며, 이때, 평균 크기는 17㎛일 수 있다.
[0027]상기 제3 금속층은 상기 제2 금속층 상에 구비되고 상기 제1 금속층의 판상형 알루미늄 입자의 평균 크기보다 평균 크기가 작은 판상형 알루미늄 입자를 포함한다. 상기 제1 금속층의 판상형 알루미늄 입자의 평균 크기는 상기 제3 금속층의 판상형 알루미늄 입자의 평균 크기보다 20㎛ 이상 클 수 있으며, 크기 차이의 상한치는 54㎛ 이하일 수 있다. 이러한 제3 금속층은 금속감과 은폐력을 나타낸다.
[0028]상기 제3 금속층의 판상형 알루미늄 입자의 평균 크기는 6㎛ 이상 12㎛ 이하일 수 있다. 이 경우 은폐력이 높다는 장점이 있다. 제3 금속층을 구비하는 적층체는 접착도료가 도포된 금속판에 라미네이트되어 가전제품에 적용되는 점, 즉 실제 제품에 적용될 때, 하지막에 색을 띠는 접착도료가 존재하는 점을 고려하여 이러한 접착도료가 금속감을 나타내는 적층체의 색과 외관에 영향을 주지 않도록 접착도료에 가까운 층인 제3 금속층이 접착도료의 색을 차단하는 은폐력을 갖는 장점이 있다.
[0029]상기 금속층은 그라비아 인쇄법으로 형성될 수 있다. 그라비아 인쇄로 1회 인쇄로 최대 1.5㎛ 정도의 두께로 코팅이 가능하고, 더 두꺼운 두께가 필요한 경우 한 공정에 여러번 코팅이 가능하다. 금속층을 같은 인쇄법으로 적용하면 공정 간 이동시간 및 공정 세팅 등 공정비용이 절감된다.
[0030]상기 금속층을 형성하는 단계는,
[0031]상기 기재필름 상에 두께가 1.5㎛ 이내이고 판상형 알루미늄 입자의 평균 크기가 34㎛인 제1 금속층을 그라비아 인쇄법으로 형성하는 단계;
[0032]상기 제1 금속층 상에 제2 금속층을 2회 형성하는 단계; 및
[0033]상기 제2 금속층 상에 상기 제1 금속층의 판상형 알루미늄 입자의 평균 크기보다 평균 크기가 작은 판상형 알루미늄 입자를 포함하는 제3 금속층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
[0034]상기 제1 금속층 상에 제2 금속층을 2회 형성하는 단계는,
[0035]상기 제1 금속층 상에 두께가 1.5㎛ 이내인 제2-1 금속층을 형성하고, 이어서 같은 조성으로 상기 제2-1 금속층 상에 두께가 1.5㎛ 이내인 제2-2 금속층을 형성하는 단계일 수 있다.
[0036]상기 제1 금속층의 두께는 0.5 ㎛ 내지 2 ㎛이고, 상기 제2 금속층의 두께는 1 ㎛ 내지 4 ㎛이고, 상기 제3 금속층의 두께는 0.5 ㎛ 내지 2 ㎛일 수 있다.
[0037]본 발명의 일 실시상태는 상기 금속층이 제1 내지 제3 금속층을 포함하는 적층체, 즉 장식필름을 제공한다. 이때, 상기 장식필름은 도 1과 같이 금속층, 기재 및 하드코트층이 순차적으로 적층되고, 상기 금속층이 제1 내지 제3 금속층을 포함할 수 있다. 상기 금속층 상에 장식필름을 부착시킬 수 있는 접착층 및 프라이머층 중 적어도 하나가 더 구비될 수 있다.
[0038]본 발명의 또 다른 실시상태는 도 2와 같이, 금속층 중 제3 금속층 상에 프라이머층이 구비된 적층체를 제공할 수 있다.
[0039]본 발명의 다른 실시상태는 도 3과 같이, 금속판, 접착층, 프라이머층, 제3 금속층, 제2 금속층, 제1 금속층, 기재 및 하드코트층이 순차적으로 적층된 것일 수 있다.
[0040]본 발명의 다른 실시상태는 도 4와 같이, 금속판, 접착층, 제3 금속층, 제2 금속층, 제1 금속층, 기재 및 하드코트층이 순차적으로 적층된 것일 수 있다.
[0041]상기 기재필름은 폴리프로필렌계 수지, 폴리에틸렌계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아크릴계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 염화비닐계 수지, 우레탄계 수지 등을 사용하여 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 상기 기재필름은 폴리에틸렌계 수지일 수 있으며, 구체적으로 폴리에틸렌계 테레프탈레이트(PET)일 수 있다.
[0042]상기 기재필름의 두께는 25㎛ 이상 30㎛ 이하일 수 있다. 이 경우 필름의 연신율이 높아 여러 형태의 가공 공정이 적용되는 가전제품에 사용할 수 있다는 장점이 있다.
[0043]상기 기재필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름이다. 상기 PET필름의 두께는 25㎛ 이상 100㎛ 이하, 바람직하게는 30㎛이며, 필름의 가공에 필요한 연신율을 가지면서도 강도를 확보할 수 있다.
[0044]하드코트층은 하드코팅 즉, 임프린트법으로 형성된 층은 기재필름 표면에 코팅하여 패터닝을 형성하는 것이다. 하드코트층이 형성된 기재필름 일면의 반대면에 금속코팅층을 추가하여 강판 위를 장식하는 가전 필름을 제조된다. 이러한 가전 필름은 VCM (Vinyl Coated Metal) 제품으로 강판에 패턴이나 인쇄된 필름을 라미네이팅하여 붙이는 필름으로 라미네이팅한 강판을 세탁기나 냉장고 크기에 맞게 판금 및 절곡을 하게 된다. 필름이 라미네이팅된 강판을 판금이나 절곡할 때 프레스를 활용한 연속공정의 판금을 진행하게 되는데, 이때 강판의 신율이나 표면 특성이 받쳐주지 않으면 코팅층의 크랙이나 쓸림등의 현상이 나타나며, 표면의 불량은 공정상 활용되는 금형에 영향을 주며 해당 금형의 손상으로도 이어질 수 있다. 따라서, 가전 필름은 신율과 접착성 등의 물성이 확보되는 것이 중요하다.
[0045]또한, 제품에 적용시, 하드코트층은 최외각 표면으로 손으로 만져지는 층이므로, 표면에 패터닝을 통해 터치시 제공하고자 하는 질감이 표현되어 있다.
[0046]하드코트층은 도포 즉시 자외선 조사를 통해 광경화되도록 인쇄되는 UV 임프린팅법을 통해 형성될 수 있다.
[0047]본 발명의 또 다른 실시상태는 상기 적층체를 포함하는 가전 제품을 제공한다.
[0048]상기 가전 제품은 가정에서 사용하는 세탁기, 냉장고 따위의 전기 기기 제품을 의미하며, 구체적으로, 본 발명의 장식 필름이 부착된 세탁기일 수 있다.
[0049]본 발명의 다른 실시상태는 상기 적층체의 제3 금속층 상에 프라이머층을 형성하여 장식필름을 제조하는 단계를 포함하는 장식필름의 제조방법을 제공한다.
[0050]본 발명의 다른 실시상태는 상기 적층체의 제3 금속층 상에 프라이머층을 형성하여 장식필름을 제조하는 단계;
[0051]접착층이 구비된 금속판을 준비하는 단계; 및
[0052]상기 금속판의 접착층과 상기 장식필름의 프라이머층을 접촉시켜 라미네이션하는 단계를 포함하는 적층체 제조방법을 제공할 수 있다.
[0053]금속판에 장식필름을 라미네이션한 후, 금속판을 성형하여 제품의 형태를 갖게 하는 후가공 단계를 더 포함할 수 있다.
[0054]본 발명의 다른 실시상태는 상기 적층체의 제3 금속층 상에 프라이머층을 형성하여 장식필름을 제조하는 단계;
[0055]접착층이 구비된 금속판을 준비하는 단계;
[0056]상기 금속판의 접착층과 상기 장식필름의 프라이머층을 접촉시켜 라미네이션하는 단계;
[0057]금속판에 장식필름을 라미네이션한 후, 금속판을 성형하여 제품의 형태를 갖게 하는 후가공 단계 및
[0058]후가공된 상기 적층체를 조립하여 가전제품을 제조하는 단계를 포함하는 가전 제품의 제조방법을 제공한다.
[0059]이하에서, 실시예를 통하여 본 명세서를 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 본 명세서를 예시하기 위한 것일 뿐, 본 명세서를 한정하기 위한 것은 아니다.
[0060][실시예]
[0061]실시예 1
[0062]양면에 프라이머 처리된 두께 30㎛의 PET필름의 일면에 임프린팅 방식으로 패터닝된 하드코트층을 형성했다.
[0063]하드코트층이 형성된 PET필름의 일면의 반대면에, 그라비아 인쇄법으로 순차적으로 제1 금속층, 제2 금속층 및 제3 금속층을 형성한 후, 상기 제3 금속층 상에 접착제를 마이크로그라비아 인쇄법으로 코팅하여 접착층(두께 1~3㎛)을 형성했다.
[0064]제1 금속층에서 제3 금속층까지는 0.5~0.8㎛ 두께의 도막을 형성하는 그라비아 인쇄장치를 연속적으로 통과시키고, 말단에 마이크로그라비아 인쇄장치로 접착층을 형성하였다. 이때, 제2 금속층은 동일한 조성으로 2회 인쇄했으며, 제1 내지 제3 금속층의 각 조성은 하기와 같고, 제1 내지 제3 금속층의 각 조성 중 우레탄계 레진과 케톤계 용제는 서로 같은 것을 사용했다.
[0065]- 제1 금속층 조성: 우레탄계 레진 77 중량부, 케톤계 용제 15 중량부, Al paste 8 중량부(평균 입자 크기: 34㎛)
[0066]- 제2 금속층 조성: 우레탄계 레진 77 중량부, 케톤계 용제 15 중량부, white pearl 8 중량부(평균 입자 크기: 17㎛, 개별 입자 크기: 5~40㎛)
[0067]- 제3 금속층 조성: 우레탄계 레진 77 중량부, 케톤계 용제 15 중량부, Al paste 8 중량부(평균 입자 크기: 8㎛)
[0068]실시예 2 내지 10
[0069]제1 금속층 및 제3 금속층에 포함되는 입자의 종류를 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조했다.
[0070]
[0071]<제1 금속층 입자 크기별 사용 원료>
[0072]- 34㎛ : SPARKLE SILVER® Premier 055 (SILBERLINE 社)
[0073]- 21㎛ : SPARKLE SILVER® Premier 303-AR (SILBERLINE 社)
[0074]- 29㎛ : SPARKLE SILVER® Premier 182 (SILBERLINE 社)
[0075]- 40㎛ : SPARKLE SILVER® Premier E 3622 (SILBERLINE 社)
[0076]- 48㎛ : E-2519 (SILBERLINE 社)
[0077]- 55㎛ : SPARKLE SILVER® 2750 (SILBERLINE 社)
[0078]<제3 금속층 입자 크기별 사용 원료>
[0079]- 8㎛ : Alustar 9800 (Nakto 社)
[0080]- 10㎛ : Alushine 7700 (Nakto 社)
[0081]- 13㎛ : Alushine 7600 (Nakto 社)
[0082]- 15㎛ : Alustar 8500 (Nakto 社)
[0083]- 18㎛ : Alustar 9400 (Nakto 社)
[0084]비교예 1 내지 7
[0085]실시예 1의 제1 금속층을 '1'로, 실시예 1의 제2-1 금속층을 '2'로, 실시예 1의 제2-2 금속층을 '3'으로, 실시예 1의 제3 금속층을 '4'로 표시할 때, 하기 표 2와 같이 실시예 1의 금속층의 배치를 변경하여 제조했다.
[0086]실시예 1비교예1비교예2비교예3비교예4비교예5비교예6비교예71221111423141242314224-344-34--1
[0087][기준예]
[0088]여기서 기준예는 애플사의 화이트실버 아이패드 2에 대한 물성이다.
[0089][실험예 1]
[0090]Flop Index 측정
[0091]기준예, 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 7에 대해, 제작된 필름을 접착 도료가 코팅된 금속판(강판)과 라미네이션 장비를 이용해 합지하여 샘플을 제작한 뒤 메탈릭 색차계(BYK 社 BYK-mac i)를 이용하여 각도별 L* 값을 측정하였다.(-15°,15°,25°,45°,75°,110°) 이 때, 메탈릭 색차계는 샘플의 헤어라인 패턴과 90°를 이루며 상온에서 측정한다. 각도별 L* 측정값을 Flop Index 공식에 대입하여 각 샘플의 Flop Index를 계산할 수 있다. 그 결과를 하기 표 3 및 표 4에 정리했다.
[0092]Flop Index는 금속 질감(금속감)의 정도를 나타내며, Flop Index 수치가 6.5 이상부터 육안으로 금속감을 느낄 수 있으며, Flop Index 수치가 높아질수록 금속 효과도 비례하여 높아진다.
[0093][실험예 2]
[0094]반사률(%) 측정
[0095]기준예, 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 7에 대해, 실험예 1과 동일한 방법으로 샘플을 제작한 뒤 색차계 (KONICA MINOLTA 社 CM-5) 장비를 이용하여 반사률을 측정했다. 하여 반사률을 측정했다. 그 결과를 하기 표 3 및 표 4에 정리했다.
[0096]반사률은 물체가 빛을 반사하는 정도를 나타내며, 본 샘플에서는 알루미늄 입자의 함량과 배향에 따라 반사율이 달라질 수 있다. 반사율이 높을수록 알루미늄 입자에 의한 반사도가 높음을 의미한다.
[0097][실험예 3]
[0098]CIE Lab 색좌표 측정
[0099]기준예, 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 7에 대해, 실험예 1과 동일한 방법으로 샘플을 제작한 뒤 색차계 (KONICA MINOLTA 社 CM-5) 장비를 이용하여 색좌표를 측정했다. 그 결과를 하기 표 3 및 표 4에 정리했다.
[0100]L*은 명도(밝기)를 나타내며 0이면 검은색, 100이면 흰색을 나타낸다. a*은 색도 중 적색과 녹색 (0을 기준으로 +값 적색, -값 녹색)을 나타내고 수치의 절대값이 커질수록 해당 색상이 진해짐을 의미한다. b*은 색도 중 황색과 청색 (0을 기준으로 +값 황색, -값 청색)을 나타내며, a*과 마찬가지로 수치의 절대값이 커질수록 해당 색상이 진해짐을 의미한다.
[0101][실험예 4]
[0102]Whiteness와 입자감 평가
[0103]기준예, 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 7에 대해, 육안으로 관찰시 보여지는 Whiteness와 입자감의 정도를 1~5로 표현했다.
[0104]Whiteness는 육안 관찰시 외관이 흰색을 나타내는 정도를 나타내며, 입자감은 육안 관찰시 외관이 입자에 의해서 반짝이는 정도를 나타내고, 1에서 5로 숫자가 커질수록 Whiteness는 외관이 더 흰색에 가까움을 의미하고, 입자감은 외관이 입자에 의해서 더 반짝임을 의미한다. 기준예의 Whiteness는 4이며, 기준예보다 더 Whiteness를 갖는 경우를 5로 평가했다.
[0105]
[0106]
[0107]표 3에서, 제1 금속층의 입자 크기에 따라 입자감이 달라짐을 확인했다. 일정 범위 크기의 입자(29~40㎛) 사용시 입자감이 유사하게 구현되며, 29㎛ 미만의 입자를 사용시 입자감이 저하된다. 40㎛가 초과되는 크기의 입자를 사용시 입자감이 좋아져야 하지만, 그라비아 인쇄 설비의 한계로 인해 일정 크기 이상의 입자는 독터칼날에 의해 걸러지게 되어 오히려 입자감이 감소되는 현상을 나타냈다. 제3 금속층의 입자 크기에 따라 필름의 은폐도에 영향을 미친다. 은폐가 효과적으로 이루어지는 입자의 크기는 8~10um 이며, 13um 이상의 입자 적용시 은폐도가 낮아짐에 따라 금속감이 저하되어 Flop Index 및 Reflectance, L* 측정값이 낮아지는 것을 확인할 수 있었다.
[0108]표 4에서, 제1 금속층의 위치가 인쇄층 중 최상단(기재와 접하는 층)이 아닌 비교예 1, 2 및 7과 같은 위치에 구비되는 경우 다른 금속인쇄층에 가려져 입자감이 저하되었다. 제2 금속층(2-1 및 2-2)이 인쇄층 중 최상단(기재와 접하는 층)에 위치한 비교예 1 및 2의 경우 Whiteness가 기준예보다 높아지며, 금속 효과를 내는 인쇄층의 효과를 저하시켜 Flop Index 측정값이 낮아짐을 확인할 수 있었다. 제2 금속층(2-1 및 2-2)을 인쇄층 최하단(기재를 기준으로 가장 먼 층. 금속층 중 나중에 형성되는 층)에 위치시키거나 생략한 비교예 3, 4, 5 및 6의 경우 Whiteness가 저하됨을 확인할 수 있었다.