KR100820300B1 - 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름 및 이의제조방법 - Google Patents

표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름 및 이의제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 양면이 코로나 처리가 된 폴리에스테르 필름; 코로나 처리가 된 폴리에스테르 필름의 양면에 접착프라이머를 도포하여 형성된 프라이머층; 폴리에스테르 필름의 일면에 형성된 프라이머층 위에 무늬인쇄를 하여 형성된 무늬인쇄층; 폴리에스테르 필름의 타면에 형성된 프라이머층 위에 베다인쇄를 하여 형성된 베다인쇄층; 및 무늬인쇄층 위에 자외선 경화도료 또는 오버코팅제를 도포하여 형성된 코팅층을 포함하는 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.
본 발명에 따른 폴리에스테르 필름은 표면강도 및 외관미가 우수하고, 접착성이 뛰어나며 환경친화적이라는 장점이 있다.
폴리에스테르 필름, 표면강도, 친환경

Description

표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법{Friendly environmental polyester film with enhanced surface strength and preparation method thereof}
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름을 나타낸 개략도이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
< 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
101 : 폴리에스테르 필름 102 : 프라이머층
103 : 무늬인쇄층 104 : 베다인쇄층
105 : 코팅층
본 발명은 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 폴리염화비닐(PVC)을 사용하지 않고 친환경적인 필름을 사용하고, 표면강도는 더욱 향상되도록 이루어진 친환경 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 PVC를 이용한 합성수지 필름은 내수성과 내유성이 우수하나 내열성과 내용제성이 떨어지고 환경호르몬이 검출되는 약점이 있으며, 화재발생 시에 인체에 치명적인 유독가스를 발생시킨다는 문제가 있었다.
따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 폴리염화비닐(PVC) 필름을 대체하여 화재발생 시에 유독가스를 발생시키지 않으며 내열도가 높은 폴리에스테르(PET) 필름을 사용할 수 있으나 이러한 폴리에스테르 필름은 필름특성상 인쇄나 코팅이 어렵고 필름 자체가 갖는 강도는 다른 필름에 비해 우수하지만 표면코팅이 없이 적용하기에는 표면 강도가 만족스럽지 못하다는 문제점을 안고 있다.
이와 같은 합성수지 필름은 여러 용도로도 활용될 수 있으나 상기와 같은 종래의 합성수지 필름(PVC)의 경우에는 환경친화적이지 못하거나 표면강도 및 작업성이 떨어지는 문제점이 있다.
물론 종래기술 중에는 특허등록 제0515291호에서는 UV경화성 도료층이 형성된 다기능 열전사지 및 그 제조방법에 대하여 개시하고 있으나, 이는 열전사지에 관한 것이므로 기재필름 위에 이형제층을 형성하고 그 위에 자외선 경화도료코팅/인쇄/접착제 순으로 도포하여 열전사지를 형성한 후에는 기재필름을 분리해내고, 내마모성 등이 우수한 열전사지를 제공한다는 구성이 기재되어 있다.
그러나 이 경우 기재필름은 단지 이형지로서 역할을 하며 열전사지를 제조한 후에는 상기 필름은 분리해내기 때문에 내마모성에서 한계가 있다는 점에서 문제가 있다.
또한, 필름이 형성되는 순서에 있어서도 기재필름의 한쪽 면에 이형제층을 형성하고 그 위에 UV코팅, 프라이머층, 인쇄층 및 접착층을 이루고 있어 기재필름과는 잘 분리되도록 형성되어 있으므로 기재필름이 포함된 경우에 갖게 되는 내마모성의 향상과 원가절감과 같은 장점을 얻을 수 없다는 문제가 있다.
따라서 표면내구성과 외관미를 동시에 향상시킬 수 있으며, 접착력이 우수하여 내마모성, 내약품성, 내용제성, 내광성 및 내스크레치성에 있어서 보다 탁월한 효과를 가진 친환경 필름이 요구되고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 화재발생 시에도 유독가스를 방출하지 않아 환경친화적이고, 표면강도 및 외관미가 우수한 폴리에스테르 필름을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 기재필름을 그대로 부착하고 사용할 수 있어 열전사지가 가지는 내마모성의 한계를 극복하고, 접착력을 강화할 수 있도록 형성된 폴리에스테르 필름을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 환경친화적일 뿐 아니라 표면강도가 크게 향상되고, 인쇄성도 우수하여 외관미를 살릴 수 있는 폴리에스테르 필름을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 양면이 코로나 처리가 된 폴리에스테르 필름; 상기 코로나 처리가 된 폴리에스테르 필름의 양면에 접착프라이머 를 도포하여 형성된 프라이머층; 상기 폴리에스테르 필름의 일면에 형성된 프라이머층 위에 무늬인쇄를 하여 형성된 무늬인쇄층; 상기 폴리에스테르 필름의 타면에 형성된 프라이머층 위에 베다인쇄를 하여 형성된 베다인쇄층; 및 상기 무늬인쇄층 위에 자외선 경화도료 또는 오버코팅제를 도포하여 형성된 코팅층을 포함하는 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름을 제공한다.
여기서, 상기 접착프라이머는 우레탄, 아크릴 및 폴리에스테르 수지로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.
또한, 상기 자외선 경화도료는 우레탄 수지, 에폭시 수지 및 아크릴폴리올 수지로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 수지를 포함하여 이루어진 자외선 경화도료이고, 상기 오버코팅제는 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 아크릴폴리올 수지 및 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하여 이루어진 오버코팅제인 것이 바람직하다.
또한, 상기 표면강도가 향상된 친환경 필름은 가구, 인테리어 소재, 강판 샌드위치 판넬 및 PDP 판넬로 이루어진 군에서 어느 하나에 부착되어 사용되는 것이 바람직하다.
뿐만 아니라 본 발명은 a)양면이 코로나 처리가 된 폴리에스테르 필름을 준비하는 단계; b)상기 코로나 처리된 폴리에스테르 필름의 양면에 접착프라이머를 도포하여 프라이머층을 형성하는 단계; c)상기 폴리에스테르 필름의 일면에 형성된 프라이머층 위에 무늬인쇄를 하여 무늬인쇄층을 형성하는 단계; d)상기 폴리에스테르 필름의 타면에 형성된 프라이머층 위에 베다인쇄를 하여 베다인쇄층을 형성하는 단계; 및 e)상기 무늬인쇄층 위에 자외선 경화도료 또는 오버코팅제를 도포하여 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 e)단계 후에, f)상기 자외선 경화도료가 도포된 코팅층에 자외선 경화램프를 조사하는 방법; 또는 상기 오버코팅제가 도포된 코팅층에 열풍을 가하는 방법에서 선택된 어느 하나의 방법으로 경화하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
게다가 상기 접착프라이머는 다이렉트그라비아롤 코팅방식으로 도포한 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름을 나타낸 개략도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름(100)은 폴리에스테르 필름(101), 프라이머층(102), 무늬인쇄층(103), 베다인쇄층(104) 및 코팅층(105)을 포함한다.
상기 폴리에스테르 필름(101)은 기재필름으로 사용되며, 양면을 코로나 처리하여 극성을 부여하는 것이 바람직하다. 코로나 처리는 폴리에스테르 필름(101)에 극성을 부여하여 층간 밀착성을 높여주는 역할을 하므로 폴리에스테르 필름(101)의 양면에 층을 형성하기 위해서는 양면에 코로나 처리를 하는 것이 바람직하다.
상기 코로나 처리가 된 폴리에스테르 필름(101)의 양면에는 우레탄, 아크릴 및 폴리에스테르로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 접착프라이머를 도포하여 프라이머층(102)을 형성한다.
상기 프라이머층(102)은 상기 폴리에스테르 필름(101)의 양면에 각각 형성되어 폴리에스테르 필름과 잉크층간의 접착력을 높이는 역할을 한다. 이때 상기 프라이머층의 두께는 1~3㎛인 것이 바람직하다. 상기 프라이머층의 두께가 1㎛ 미만인 경우에는 접착력이 충분하지 않은 문제가 있고, 3㎛를 초과하는 경우 층간 분리현상을 일으키는 문제가 있다.
상기 폴리에스테르 필름(101)의 일면에 형성된 프라이머층(102)의 위에는 무늬인쇄를 하여 무늬인쇄층(103)을 형성한다.
상기 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름(100)의 외관미를 높이기 위하여 상기 프라이머층(102)이 도포하여 인쇄성을 향상시키고, 이로 인해 필름에 다양한 무늬를 표현할 수 있다.
상기 무늬인쇄층(103)이 형성된 면은 상기 필름이 가구나 인테리어 소재 등에 부착되어 사용되는 경우 외관미를 살릴 수 있도록 표면에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 폴리에스테르 필름(101)의 타면에 형성된 프라이머층(102)의 위에는 베다인쇄를 하여 베다인쇄층(104)를 형성한다.
상기 베다인쇄층(104)은 필름에 있어서 은폐력(Opacity)을 향상시키는 역할을 하며, 상기 필름이 가구나 인테리어 소재 등에 부착되어 사용되는 경우 가구 등에 부착되는 면에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 무늬인쇄층(103) 위에는 자외선 경화도료 또는 오버코팅제를 도포한 코팅층(105)이 형성된다.
상기 코팅층(105)은 필름 전체의 표면강도를 높여주는 역할 및 인쇄층을 보호하는 역할을 한다.
상기 자외선 경화도료는 적용에 따른 차이점이 있으나 대체적으로 우레탄 수지를 베이스로 한 자외선 경화도료를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 상기 우레탄 자외선 경화도료는 내광성이 강한 장점이 있으므로 자외선 경화도료로 사용하는 경우 더욱 우수한 효과를 나타낸다.
여기서, 상기 오버코팅제는 폴리에스테르 오버코팅제, 폴리우레탄 오버코팅제, 아크릴폴리올 오버코팅제 및 에폭시 오버코팅제로 이루어진 군에서 선택된 어 느 하나의 오버코팅제를 도포하여 형성될 수 있다.
상기 오버코팅제를 도포한 경우에도 자외선 경화도료를 도포한 경우와 마찬가지로 인쇄층을 보호하는 역할을 하나 바람직하게는 자외선 경화도료가 내스크래치성 및 내용제성에서 더 우수한 장점이 있으므로 자외선 경화도료를 도포하여 사용한다.
상기 각 층은 순차적으로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 각 층의 순서가 뒤바뀌는 경우 내스크레치성, 내용제성 및 판넬과의 접착성 등이 떨어지는 문제가 있다.
또한, 상기 폴리에스테르 필름의 양면으로 상기 각 층이 형성되는 것이 보다 바람직하다. 상기 폴리에스테르 필름의 양면으로 각 층이 형성되는 경우 상기 폴리에스테르 필름의 후면에 형성된 베다인쇄층은 은폐력을 높일 뿐 아니라, 인쇄잉크에 포함된 경화제(Hardner)는 판넬과의 접착 시 접착제와 반응하여 접착강도를 높여 기존 PVC필름이 가지는 접착력보다 우수한 접착력을 갖는다는 장점이 있다.
또한, 상기 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름(100)은 가구, 인테리어 소재, 강판 샌드위치 판넬 및 PDP 판넬로 이루어진 군에서 어느 하나에 부착되어 사용될 수 있다.
파티클보드(Particle board), 중밀도섬유판(Medium density Fiberboard) 등의 가구 및 인테리어 소재는 목재로 이루어져 있어서 표면이 흠집이 나기 쉬우며, 가구 및 인테리어이기 때문에 외관미도 무시할 수 없는 중요한 사항이 되고 있다.
또한, 강판 샌드위치 판넬의 경우에도 종래에는 PCM(Pre-coated Metal)공법 을 이용하여 단순한 외관을 갖게 하는데 그쳤으나 보다 우수한 표면 내구성 및 외관을 갖게 할 수 있도록 코팅된 필름의 필요성이 높아지고 있으며, 열이 발생하는 PDP(Plazma Display Player)판넬의 경우에도 기존에는 PCM공법을 이용하여 PDP의 후면에 단순한 외관을 갖도록 처리하는 데 불과하였다.
이에 본 발명에 따른 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름(100)을 상기 가구, 인테리어 소재, 강판 샌드위치 판넬 및 PDP판넬 등에 부착하여 사용하게 되면 표면내구성 및 외관미가 우수하며, 화재발생 시에도 유독가스를 배출하지 않는 우수한 품질의 제품을 제공할 수 있다.
다만, 본 발명에 따른 필름은 상기 용도에 한정하여 사용되는 것은 아니고, 기타 본 발명의 목적에 따라 표면강도가 우수하면서 외관미를 갖추고 친환경적인 필름이 사용될 수 있는 다른 모든 용도를 포함하는 개념이다.
이하, 도 2를 참고하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름의 제조방법을 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2를 참고하여 살펴보면, 본 발명의 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름은 a)기재필름 준비단계(S110), b)프라이머층 형성단계(S120), c)무늬인쇄층 형성단계(S130), d)베다인쇄층 형성단계(S140), e)코팅층 형성단계(S150), f)경화단계(S160)을 포함한다.
양면이 코로나 처리가 된 폴리에스테르 필름을 기재필름으로 준비한 다(S110). 양면에 코로나 처리가 되어 이후 도포되는 접착프라이머와 결합력을 높이는 효과를 얻을 수 있다.
상기 코로나 처리된 폴리에스테르 필름의 양면에 접착프라이머를 도포하여 프라이머층을 형성한다(S120).
그리고 상기 폴리에스테르 필름의 일면에 형성된 프라이머층 위에는 무늬인쇄를 하여 무늬인쇄층을 형성하고(S130), 상기 폴리에스테르 필름의 타면에 형성된 프라이머층 위에는 베다인쇄를 하여 베다인쇄층을 형성한다(S140).
또한, 상기 무늬인쇄층 위에 자외선 경화도료를 도포하여 코팅층을 형성하고(S150), 상기 자외선 경화도료가 도포된 코팅층에 자외선 경화램프를 조사하는 방법을 통하여 경화시킴(S160)으로써 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름을 제조한다.
이때 자외선 경화램프를 조사하는 경우에는 4~20초동안 자외선램프가 완전 발광한 조건하에서 조사하여 경화시키는 것이 바람직하다. 상기 경화조건을 벗어나 미경화시에는 코팅표면의 스크래치성이 현저히 떨어지며, 과경화시에는 주름, 축소 등의 필름의 변형을 초래하는 문제가 야기될 수 있다.
여기서, 상기 자외선 경화도료를 도포하는 대신에 오버코팅제를 도포하여 코팅층을 형성할 수 있는데, 이 경우 상기 오버코팅제가 도포된 코팅층에 열풍을 가하는 방법으로 건조하여 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름을 제조할 수 있다.
이때 열풍은 오버코팅제의 건조조건에 따라 2~20초동안 80~180℃의 온도로 가하여 건조시키는 것이 바람직하다. 상기 건조조건을 벗어나 미건조되는 경우에는 원단과 원단이 서로 붙는 현상인 블로킹이 일어날 수 있으며, 과건조되는 경우에는 필름의 변형이 올 수 있다는 문제가 있다.
또한, 상기 접착프라이머는 다이렉트그라비아롤 코팅방식 또는 키스코팅방식 중에서 선택된 방식으로 도포한 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 다이렉트그라비아롤 코팅방식을 사용하여 도포한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름은 PVC필름을 사용하지 않아 화재발생 시에도 유독가스를 배출할 염려가 없어 환경친화적이며, 양면에 코로나 처리로 인한 극성부여와 프라이머 도포로 인한 접착력 강화로 접착성이 더욱 향상된 폴리에스테르 필름을 제공할 수 있다.
또한, 자외선 경화도료 또는 오버코팅제를 도포하고, 경화 및 건조시킴으로써 표면강도를 향상시킬 수 있으며, 기존 폴리에스테르 필름 등이 갖고 있던 인쇄성 문제를 해결하여 무늬인쇄가 수월하도록 함으로써 표면강도 및 외관미를 향상시킨 폴리에스테르 필름을 제공할 수 있다.
나아가 종래 사용되어 오던 합성수지 필름보다 내마모성, 내약품성, 내용제 성, 내광성 및 내스크레치성에 있어서 더 나은 품질을 갖는 폴리에스테르 필름을 제공할 수 있다.

Claims (6)

  1. 양면이 코로나 처리가 된 폴리에스테르 필름;
    상기 코로나 처리가 된 폴리에스테르 필름의 양면에 접착프라이머를 도포하여 형성된 프라이머층;
    상기 폴리에스테르 필름의 일면에 형성된 프라이머층 위에 무늬인쇄를 하여 형성된 무늬인쇄층;
    상기 폴리에스테르 필름의 타면에 형성된 프라이머층 위에 베다인쇄를 하여 형성된 베다인쇄층; 및
    상기 무늬인쇄층 위에 자외선경화도료 또는 오버코팅제를 도포하여 형성된 코팅층을 포함하는 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 자외선 경화도료는 우레탄 수지, 에폭시 수지 및 아크릴폴리올 수지로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하여 이루어진 자외선 경화도료이고,
    상기 오버코팅제는 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 아크릴폴리올 수지 및 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하여 이루어진 오버코팅제인 것을 특징으로 하는 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    가구, 인테리어 소재, 강판 샌드위치 판넬 및 PDP 판넬로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나에 부착되어 사용되는 것을 특징으로 하는 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름.
  4. a)양면이 코로나 처리가 된 폴리에스테르 필름을 준비하는 단계;
    b)상기 코로나 처리된 폴리에스테르 필름의 양면에 접착프라이머를 도포하여 프라이머층을 형성하는 단계;
    c)상기 폴리에스테르 필름의 일면에 형성된 프라이머층 위에 무늬인쇄를 하여 무늬인쇄층을 형성하는 단계;
    d)상기 폴리에스테르 필름의 타면에 형성된 프라이머층 위에 베다인쇄를 하여 베다인쇄층을 형성하는 단계; 및
    e)상기 무늬인쇄층 위에 자외선 경화도료 또는 오버코팅제를 도포하여 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 e)단계 후에,
    f)상기 자외선 경화도료가 도포된 코팅층에 자외선 경화램프를 조사하는 방법; 또는 상기 오버코팅제가 도포된 코팅층에 열풍을 가하는 방법에서 선택된 어느 하나의 방법으로 경화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 접착프라이머는 다이렉트그라비아롤 코팅방식으로 도포한 것을 특징으로 하는 표면강도가 향상된 친환경 폴리에스테르 필름의 제조방법.
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