KR20170048403A - 양각된 그리고 고온-용융 적층된 멀티-레이어드 합성물 필름 - Google Patents

양각된 그리고 고온-용융 적층된 멀티-레이어드 합성물 필름 Download PDF

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프로폴 쿤스트스토페 게엠베하
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Abstract

본 발명은 멀티-레이어드 합성물 필름과 관련된 것으로, 적어도 다음의 즉시 연속적이고 상호 본딩된 층들인 A-B-C를 포함하고:
A: 가시면상의, 1 내지 100 중량%의 압출 가능한 열가소성 폴리 우레탄-함유 폴리머 및 / 또는 이오노머를 포함하는 폴리머층;
B: 타이를 위해 하나 이상의 변형된 플라스틱들을 포함하는 타이층(tie layer);
C: 기판 면 상의 장식층(decorative layer);
상기 레이어드 합성물은 층들 A 및 B로부터 함께 압출(coextruded)되고 상기 레이더드 합성물의 융합 온도 보다 높은 온도에서 장식 기판층과 함께 고온-용융 적층(hot-melt laminated)되고, 동시에 하나 이상의 패턴들이 동일한 단계에서 상기 멀티 레이어드 합성물 필름의 상기 가시면 상에 가소적으로 양각되는(plastically embossed) 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 본 발명과 연관된 상기 멀티-레이어드 합성물 필름들의 바닥재, 벽 패널링 또는 가구 필름으로서 용도; 이러한 바닥재들, 벽 패널링 또는 가구 필름들; 본 발명과 연관된 상기 멀티-레이어드 합성물 필름들을 제조하기 위한 방법과 관련된다.

Description

양각된 그리고 고온-용융 적층된 멀티-레이어드 합성물 필름{Embossed and Hot-Melt Laminated Multi-Layered Composite Film}
본 발명은 다른 애플리케이션들 이외에 특히 바람직하게 바닥재(floor covering), 벽 패널링(wall panelling) 또는 가구 필름으로서 사용되는 장식 기판층(decorative substrate layer)을 포함하는 양각된(embossed) 멀티-레이어드 합성물 필름(multi-layered composite film)에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 바닥재, 벽 패널링 또는 가구 필름들 그리고 본 발명과 연관된 상기 멀티-레이어드 합성물 필름들을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
과거에는 유리한 제조 및 재료 비용들, 처리의 용이성, 화학적 안정성, 높은 투명성, 우수한 내마모성 및 높은 탄성력이 폴리비닐 클로라이드(polyvinyl chloride, PVC)로 하여금 바닥재들, 벽 패널링 및 가구 필름들의 주요 합성 기본 재료가 되게 하였다.
PVC 필름들은 예를 들어 부분적으로 목재를 사용하고 부분적으로 목재 또는 석재 디자인이 그들 상에 프린트된 종이 또는 필름의 층들을 사용하여, 목재 또는 석재 표면들을 모방하는 저렴한 가구 표면들, 벽 패널링 또는 바닥재들의 제조에 있어 다양한 애플리케이션들을 발견해왔다.
상기 장점들은 PVC의 환경적 영향 및 연소시 PVC의 특성들과 같은 단점들에 의해 카운터(counter)되며, 이러한 단점들은 PVC의 대체로서 대안적인 물질들을 찾는데 박차를 가하게 하였다.
폴리올레핀(polyolefin)들, 폴리아미드(polyamide)들, 폴리우레탄(polyurethane)들, 폴리스티렌(polystyrene), 폴리에스테르(polyester)들 및 이들의 코폴리머들 및 유도체들과 같은 많은 폴리머(polymer)들이 대체 물질들로서 제안되어왔다. 이들은 유사하게 저렴하고 가공하기 쉽지만, 이들의 기계적 특성들과 내마모성면에서 PVC보다 열등하다. 기존의 바닥재들, 벽 패널링, 가구 필름들 및 이와 유사한 합성물들의 가시면들(visible sides)은 종종 니스(varnish) 또는 레진(resin)(예를 들어, 멜라민 레진)의 층들을 사용하여 강화된다. 이것은 더 높은 원자재 비용들 및 가공 비용들에 기인하여 합성물 필름들의 비용을 증가시키고 이들의 수명 주기 평가를 저하시킨다. 또한, 기판 재료로서의 저렴한 폴리올레핀들의 장점들과 극성 폴리머들의 우수한 기계적 특성들을 결합하도록 시도한 합성물 재료들이 이미 설명되어 있다. 현재까지, 이러한 노력들은 가능하면 접착제를 사용하지 않고 층들 간의 안전하고 내구성 있는 상호 연결을 보장하고, 합성물을 제조하기 위한 효율적이고 연속적인 방법을 제공하고, 그리고 상기 제조 방법을 구현하는데 있어서의 어려움들과 직면하게 되며, 그 결과 멀티-레이어드 필름의 등장은 가장 높은 미적 요구들을 충족시키고, 예를 들어 목재 표면들, 석재 표면들 또는 코르크 표면들과 같은 천연 재료에 대한 대체물로서 기능할 수 있다. WO 95/08593 A1은, PVC 바닥재들의 대안으로, 접착층을 통해 장식층(decorative layer) 상에 적층되는, 이오노머(ionomer)로 만들어진 투명 커버층(transparent covering layer)을 포함하는 내마모성 바닥재들을 설명한다. DE 41 07 150 A1은 멀티-레이어드 바닥재 필름을 설명하며, 여기서 극성그룹들(polar groups)을 포함하는 플라스틱이 함유된 상부 필름은 본딩층(bonding layer), 본딩 필름, 반응물층(reactant layer) 또는 타이층(tie layer)을 통해 하부 필름 상에 증착된다. DE 10 2012 103 016 A1은 기판 필름 및 유틸리티(utility) 필름들을 포함하는 적어도 두개의 플라스틱 필름을 포함하는 필름 적층 합성물을 설명하며, 여기서 유틸리티 필름은 기판 필름의 일면 상에 배치되고 기판 필름의 일면 상에 프린트될 수 있고, 기판 필름은 바람직하게 착색된(pigmented) 폴리올레핀 필름이고, 그리고 유틸리티 필름은 열가소성 폴리우레탄으로 구성된다. 이러한 적층 합성물들은, 장식 페이퍼를 회피하며, 접착 적층 또는 열 적층에 의해 명확하게 제조되고, 적층 합성물들은 바닥 산업(floor industry), 가구 산업, 인테리어 산업 및/또는 익스테리어 산업에 사용되도록 추천된다. 양각들 및 연관된 문제들은 본 문서들에서 언급되지 않는다.
기존에, 양각들은, 예를 들어 언급된 천연 재료들의 표면을 모방하기 위해, 필름들이 인쇄된 장식층에 적층된 후에 또는 불연속적으로 또는 연속적으로 필름들이 장식층에 연결되기 전에 냉각된 필름들을 고온-양각 또는 양각함으로써 불연속적인 프로세스에서 일반 필름들의 가시면 상에 만들어지고, 가시면 폴리머층은, 그것이 프로파일-압출되는 경우, 약 140°C 아래로 냉각되고 접착제를 통해 확산(spread)되고 후-측(read side) 장식층으로 제공된다. 그런 다음, 양각 패턴이 양각된다. 상기 방법은 한편으로, 양각된 플라스틱의 이완이 가시면 상에 양각 다이(die)에 의해 미리 결정된 것보다 낮은 양각 깊이를 남기고, 양각된 이미지가 갇힌 공기에 의해 악영향을 받으며, 다른 한편으로는 가시면으로부터 멀어지는 면인 기판면 상에 돌출된(raised) 양각이 형성되는 점에서 단점을 가진다. 이러한 단점은 기판면 상에 접착제를 제공하는 것을 더욱 어렵게 만들고, 그리고/똔또는 기판에 만족스러운 연결을 구축하기 위해 필요한 접착제의 양을 증가시킨다.
WO 2012/001109 A1은 접착제 없이 고온-용융 적층의 방법으로 장식층이 초기에 중합 합성물층 ― 일반적으로 목재-플라스틱 합성물(WPC)층 ― 에 적용되고, 프린트된 장식층이, 적용가능하게, 타이층과 이오노모층과 함께 연속적으로 코팅되는, 바닥 요소(floor element)들을 제조하기 위한 방법을 설명하며, 상기 방법은 후속적인 양각으로 라운드 오프(round off)될 수 있다. WO 2012/001109 A1에 따르면, 이오노머층 및 폴리머층으로 구성되는 레이어드 합성물을 사전 제조하고 레이어드 합성물이 WPC와 같은 기판 상에 적층되면 그것을 연속적으로 또는 불연속적으로 양각하는 것이 또한 대안적으로 가능하다. 이러한 방법들은 또한 양각과 돌출된 양각의 최적의 비율 및 경제적이고 제2의 또는 후속의 가열 사이클들을 피하고 범용적으로 사용될 수 있는 멀티-레이어드 합성물 필름들을 제공하기에 적절한 방식으로 상기 방법을 연속적으로 수행하는 것에 관한 질문들을 제기한다.
각각의 층들 간의 매우 양호한 본딩을 보이고 실질적으로 유해물질들 ― 특히 염화비닐 모노머(monomer)들 ― 을 포함하지 않고 오직 최소한의 접착제 및 용해제를 요구하거나 또는 이상적으로 접착제 또는 용해제를 포함하지 않은 멀티-레이어드 합성물 필름을 제공하는 문제는 아직 만족스럽게 해결되지 않았다. 본 발명의 또 다른 목적은 돌출된 양각의 문제를 추가적으로 최소화하는 것이다.
본 발명은 전술한 여러가지 문제들 전부 및 전술한 문제들 모두를 해결하고, 처음으로 천연 재료들의 미적 장점들, PVC-대체 폴리머들의 생태학적 및 비-독성적 장점들 및 PVC 필름들의 경제적, 가공 및 기계적 장점들을 결합한 것이다. 본 발명에 따르면, 상기 목적은 적어도 다음의 바로 연속적이고 상호 본딩된(immediately consecutive and mutually bonded) 층들인 A-B-C를 포함하는 멀티-레이어드 합성물 필름(multi-layered composite film)에 의해 해결된다:
A: 가시면(visible side) 상의, 1 내지 100 중량%의 압출 가능한 열가소성 폴리 우레탄-함유 폴리머(polymer) 및 / 또는 이오노머(ionomer)를 포함하는 폴리머층;
B: 타이(tie)를 위해 하나 이상의 변형된 플라스틱들을 포함하는 타이층;
C: 기판 면 상의 장식층(decorative layer);
상기 레이어드 합성물은 층들 A 및 B로부터 함께 압출(coextruded)되고 상기 레이더드 합성물의 융합 온도 보다 높은 온도에서 장식 기판층과 함께 고온-용융 적층(hot-melt laminated)되고, 동시에 하나 이상의 패턴들이 동일한 단계에서 상기 멀티 레이어드 합성물 필름의 상기 가시면 상에 가소적으로 양각되는(plastically embossed) 것을 특징으로 한다.
도 1은 층 설계 A-B-C를 나타내는 본 발명의 멀티-레이어드 합성물 필름의 일 실시예의 단면도를 도시한다.
도 2는 예를 들어 바닥재로서 층 설계 A-B-C-E를 나타내는 멀티-레이어드 합성물 필름의 다른 실시예의 단면도를 도시한다.
도 3은 예를 들어 가구 필름으로서 층 설계 D-A-B-C를 나타내는 멀티-레이어드 합성물 필름의 다른 실시예의 단면도를 도시한다.
도 4는 예를 들어 가구 필름으로서 층 설계 D-A-B-C-E를 나타내는 멀티-레이어드 합성물 필름의 다른 실시예의 단면도를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 방법의 도식적이고 전형적인 설계를 도시한다.
가시면 폴리머층은 바람직하게는 1 내지 100 중량%, 특히 10 내지 90 중량%, 더욱 특히 50 내지 80 중량%의 압축가능한 폴리우레탄-함유 폴리머를 포함한다. 순수 폴리우레탄-함유 폴리머(96 내지 100 중량%) 또는 또한 다른 압출가능한 폴리머들과의 혼합물들이 바람직하다.
대안적으로 또는 추가적으로, 가시면 폴리머층은 바람직하게는 1 내지 100 중량%, 특히 10 내지 90 중량%, 더욱 특히 50 내지 80 중량%의 압출가능한 열가소성 이오노머들을 포함할 수 있다. 순수 폴리우레탄-함유 폴리머(96 내지 100 중량%) 또는 또한 다른 압출가능한 폴리머들과의 혼합물들이 바람직하다. 이오노머 혼합물들, 예를 들어 폴리아마이드(들)과 이오노머(들)의 혼합물들, 또는 0.8 내지 1.2g/cm3 범위, 특히 0.9 내지 1.0g/cm3 범위, 더욱 특히 약 0.94 내지 0.96g/cm3 범위의 밀도(DIN EN ISO 1183-1: 2013-04)를 나타내는 이오노머들이 특히 바람직하다. 0.4 내지 7.0 g/10min의 범위, 특히 0.5 내지 5.7 g/10min의 범위, 가장 특히 바람직하게 0.6 내지 0.9 g/10min 또는 또한 5.3 내지 5.6 g/10min의 범위에서 (DIN EN ISO 1183-1 : 2013-04에 따른) 2.16 kg 및 190 ℃에서의 용융 플로우 인덱스(MFI)를 나타내는 이오노머들이 선호된다. 사용되는 이오노머의 용융점(DIN EN ISO 3146: 2002-06)은 바람직하게는 85 내지 98℃, 특히 88 내지 97 ℃, 가장 특히 바람직하게는 89 내지 92 ℃ 또는 또한 94 내지 96 ℃의 범위에 있다. 사용되는 이오노머의 비카트 연화점(vicat softening point)(DIN EN ISO 306: 2012-01)은 바람직하게는 60 내지 70 ℃, 특히 62 내지 68 ℃, 가장 바람직하게는 약 65 ℃의 범위에 있다.
바람직하게는 본 발명에 따르면, 타이를 위해 변형된 플라스틱(들)은 말레산 무수물(maleic anhydride), 알킬화 말레산 무수물 및/또는 카르복시산(carboxylic acid)으로 변형된 하나 이상의 폴리머(들)을 포함하도록 선호된다.
그 다음에 타이층(B)은 균질한(homogenous) 층을 나타낼 수 있다. 대안적으로, 타이층 B는 타이를 위한 전술한 변형된 플라스틱의 동일한 또는 상이한 멤버들을 각각 포함하는 여러개, 예를 들어 2 개, 3 개 또는 그 이상의 층들을 포함 할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 층들 A 및 C 사이의 개선된 본딩은 타이를 위한 일련의 상이한 변형된 플라스틱들에 의해 달성된다.
층들 A 및 B로 구성된 레이어드 합성물은 폴리머들이 용해되는 온도들에서 함께 압출된다. 레이어드 합성물은 100 내지 400 ℃, 특히 바람직하게는 200 내지 300 ℃ 범위의 온도에서 함께 압출되도록 선호된다. 양각 및 고온-용융 적층의 다음 단계는 함께 압출된 레이어드 합성물의 온도가 용해 온도보다 높으면 수행된다. 양각 및 고온-용융 적층은 전형적으로 200 ℃ 보다 높은 온도, 특히 230 ℃ 보다 높은 온도, 예를 들어 적어도 250 ℃에서, 그러나 바람직하게는 280 ℃ 또는 260 ℃ 미만의 온도에서 수행될 수 있다. 양각 및 고온-용융 적층은 바람직하게는, 시간적으로 그리고 공간적으로 공동-압출(co-extrusion)에 바로 우속하며, 동일한 기계에서 수행된다.
본 발명의 하나의 이점은 레이어드 합성물 A-B-C가 대체로 용해제 및/또는 접착제없이 제조될 수 있다는 것이다. 이상적으로는, 합성물 A-B-C는 유기 용해제들 및/또는 접착제들을 함유하지 않는다.
양각과 고온-용융 적층이 동시에 이루어지기 때문에, 멀티-레이어드 합성물 필름의 가시면 상에서 실제적인 양각 깊이가 달성될 수 있으며, 기판 면 상의 "돌출된 양각"의 문제가 완전하게 또는 가능한 많이 회피될 수 있다. 공동 압출된 레이어드 합성물 A-B는 아직 냉각되지 않았고 양각은 사실상 용융 물질(molten mass)에서 만들어지기 때문에, 양각 후에는 인지가능한 이완이 존재하지 않거나, 또는 단지 최소한의 이완만이 존재한다. 본 발명에 따르면, 놀랍게도 가능한 많이 "돌출된 양각"을 회피하고 동시에 높은 정도의 내마모성 및 낮은 스테이닝(staining)을 달성하는 것이 가능하다.
게다가, 적층을 위한 추가적인 가열 사이클이 요구되지 않기 때문에 상기 방법은 매우 경제적이다. 본 발명에 따른 방법은 또한 기판, 장식층 및 열가소성 폴리 우레탄-함유 폴리머 및/또는 이오노머를 함유하는 가시면 폴리머층 사이의 신뢰성있는 연결을 가능하게 한다. 대조적으로, 가시면 폴리머층의 연성 물질을 적층하는 것은 큰 어려움을 수반한다.
무차원(dimensionless) 양각 깊이 인덱스 IP는 "돌출된 양각"의 하나의 측정값을 나타낸다. 무차원 양각 깊이 인덱스 IP는 기판면 상의 돌출된 양각에 대한 가시면 상의 양각 깊이의 비율로 계산되고, 각각은 평균 표면 거칠기(roughness) RZ(DIN EN ISO 4287: 2010-07)를 레이어드 합성물 A-B-C의 두께로 나눈 값에 1000을 곱함으로써 측정되며, 모든 값들은 마이크로미터 단위이다.
IP=RZ (가시면)
Figure pct00001
1000/(RZ (기판 면)
Figure pct00002
두께(A-B-C))
바람직하게는 본 발명에 따라 냉각 후 적어도 6.0의 양각 깊이 인덱스가 달성된다. 몇몇 애플리케이션에 있어서, 적어도 8.0 또는 적어도 9.5 또는 10 내지 20, 바람직하게는 적어도 13 또는 훨씬 더 바림직하게는 적어도 14 또는 적어도 16의 양각 깊이 인덱스가 달성될 수 있다. 본 발명에 따라 30까지의 또는 그보다 큰 양각 깊이 인덱스들이 달성 될 수 있다.
큰 양각 깊이 인덱스의 한 가지 장점은 가시면이 따뜻하고, 부드럽고, 충격음-흡수를 하고 가소적으로(plastic)으로 구현 될 수 있으며, 예를 들어 거친(coarse) 목재와 거친 자연석의 촉감 및 광학/심미적 인상을 사실적으로 모방하면서, 기판면 상의 층의 표면은 가능한 한 매끄럽고 균일하게 유지 될 수 있는 점이다. 이는 가시면을 기판(E)에 연결시키는 것을 용이하게 한다. 예를 들어, 가시면을 기판(E)에 연결하는데 필요한 접착제의 양이 최소화된다. 처음으로, 본 발명은 추가적인 가시면의 보호를 위한 니스 또는 수지의 층(들)을 갖지 않지만 그럼에도 불구하고 내마모성, 화학적 안정성, 내스크래치성(scratch resistence), 낮은 스테이닝, 높은 내구성과 양호한 탄력성의 요구들을 충족시키기에 적합한 구조 필름들을 추가로 제공한다. 본 발명에 따른 멀티-레이어드 합성물 필름은 유리하게는 PVC 및/또는 멜라민 수지를 함유하지 않는다.
본 발명에 따르면, 장식층은 그 위에 인쇄되는 종이 및/또는 플라스틱 필름을 포함 할 수 있으며, 플라스틱 필름은 단축으로 또는 이축으로 배향(orient)될 수 있다. 필름 상의 프린팅은 본 발명에 따라 증가된 광택에 기인하여 특히 바람직할 수 있다. 카세인-기반 프린트팅 잉크들(카세인 잉크들)이 본 발명에 따라 특히 선호된다. 장식 패턴은 무색, 흰색, 플레인-컬러로 또는 다른 방법으로 착색 될 수 있다.
몇몇 경우들에서 예를 들어 카렌더(calender)를 통해 장식층에 프라이머(primer)를 도포하는 것이 편리할 수 있다. 이것은 예를 들어 카세인 프린팅 잉크들이 바람직하게 사용될 때, 레이어드 합성물 A-B와의 상호 연결을 향상시킬 수 있다. 본 발명은 유사하게 기판면 장식층이 프라이머를 포함하지 않는 본 발명에 따른 레이어드-합성물들에 관한 것이다.
최대 양각 깊이가 층의 두께에 의해 미리 결정되더라도, 발명에 따라 양각된 패턴들은 원칙적으로 자신들의 양각 깊이 및 설계와 관련하여 제한되지 않으며, 여기서 이러한 설계들은 목재, 석재, 직물, 스투코(stucco) 구조 또는 연속적인 롤러 상에 표현될 수 있는 임의의 패턴과 같은 천연 재료들의 모방들일 수 있다. 본 발명에 따르면, 양각된 패턴은 특히 바람직하게는 프린트된 패턴과 동시에 생성될 수 있고, 그 결과 예를 들어, 목재 모방의 경우에 텍스처(texture)의 촉감은 광학적 인상과 매칭된다. 각각의 패턴을 연속적이고 중단되지 않는 반복으로서 구현하는 것은 실물과 꼭 같은 인상을 더욱 강화시킬 수 있다.
본 발명의 멀티-레이어드 합성물 필름의 몰리머층(A)의 폴리머는 바람직하게는 열가소성 폴리 우레탄 또는 이오노머, 예를 들어 Surlyn® 이오노머 또는 이들의 혼합물들로부터 선택될 수 있으며, 가시면 폴리머층(A)의 폴리머, 예를 들어, 이오노머는 투명하거나 그리고/또는 클리어(clear)하다. 장식 패턴은 바람직하게는 층들 A 및 B를 통해 보일 수 있다.
타이를 위해 변형된 플라스틱(들)은 바람직하게는 카르복시산 작용기를 지지하는 모노머(monomer)(들)의 하나 이상의 코폴리머(copolymer)(들) 또는 그라프트(grafted) 된 (코)폴리머들, 특히 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene)(예를 들어, LDPE 또는 LLDPE), 에틸렌-비닐 아세테이트(ethylene-vinyl acetate, EVA), 에틸렌-부틸 아크릴 레이트(ethylene-butyl acrylate, EBA), 에틸렌-에틸 아크릴레이트(ethylene-ethyl acrylate, EEA), 에틸렌-아크릴산(ethylene-acrylic acid, EAA), 에틸렌-메타 크릴 산(ethylene-methacrylic acid, EMAA), 말레익 아세테이트(maleic acetate, MAH) 및 / 또는 폴리 아크릴 레이트 고무(polyacrylate rubber, ACM)와 함께 말레산 무수물 및/또는 알킬화 말레익 무수물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 장식층(C)은 폴리에틸렌들, 폴리프로필렌들 및 폴리부틸렌들, 폴리스티렌, 폴리 아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은 폴리에스테르 및 이들의 혼합물들로 이루어진 그룹으로부터 선택된 압출 가능한 열가소성 폴리머를 함유한다. 플라스틱 필름을 함유하는 이러한 장식층들의 한가지 장점은 이들의 양호한 인쇄성, 이들의 양호한 공정 성능(capability), 이들의 내수성 및 이들의 화학적 안정성이다.
폴리머층(A)은 전형적으로, 비록 필수적이지는 않지만, 1 내지 500 ㎛, 바람직하게는 5 내지 200 ㎛의 범위의 두께를 나타내고; 그리고/또는 타이층(B)은 전형적으로, 비록 필수적이지는 않지만, 1 내지 100 ㎛, 바람직하게는 5 내지 20 ㎛, 특히 6 내지 10 ㎛의 범위의 두께를 나타내고; 그리고/또는 기판층(C)은 전형적으로, 비록 필수적이지는 않지만, 1 내지 500 ㎛, 바람직하게는 10 내지 150 ㎛의 두께를 나타낸다.
본 발명의 멀티 레이어드 합성물 필름은 바람직하게는 또한 자신의 적어도 연속적이고 상호 본딩된 층들 D-A-B-C를 포함하도록 구현되며, D층은 하나 이상의 상호 본딩된 층들을 나타내고 A층에 직접 연결되거나, 본딩층(bonding layer) 또는 접착층을 통해 연결되거나, 적층에 의해 또는 기계적인 연결 엘리먼트들에 의해 연결되고, 예를 들어 D층은 1 내지 200 ㎛의 두께, 바람직하게는 10 내지 100 ㎛의 두께를 가진다.
그 다음에 D층은 바람직하게는 하나 이상의 추가적인 이오노머 층들, 커버층, UV 보호층, 니스된 층, 습기 보호층, 기계적 보호층, 미끄러짐을 방지하는 층 또는 (열-용융) 접착층 중 하나 이상을 포함하며, D층은 투명할 수 있거나 그리고/또는 표면 프로파일(profile)을 포함할 수 있다.
기판면 상에서, 본 발명에 따라 C층은 바람직하게는 C층에 직접 연결되거나, 본딩층 또는 접착층을 통해 연결되거나, 적층에 의해 또는 기계적 연결 엘리먼트들에 의해 C층과 연결되는 기판층(E)과 인접할 수 있다.
본 발명에 따른 층들 A, B, C, D 및 E는 충전재들, 효과(effect) 재료들 및/또는 안료들(pigments)을 함유하지 않는다. 반대로, 본 발명의 또 다른 실시예에서, 이러한 층들 중 하나 이상 ― 예를 들어 D층 및/또는 E층, 또는 D층 및/또는 A층 ― 은 1 내지 100 중량% 양의 충전재들, 효과 재료들 및/또는 안료들을 포함한다. 일 실시예에서, 레이어드 합성물 A-B-C 또는 특히 C층은 무기(inorganic) 충전재들, 효과 재료들 및/또는 유기(organic) 또는 무기 안료들을 함유하지 않는다. 또 다른 실시예에서, 특정한 효과들을 제공 할 수 있는 이러한 안료들 또는 충전재들의 존재가 정확하게 층들 A-B-C 중 하나 이상의 층에 있게 된다.
본 발명에 따른 멀티-레이어드 합성물 필름은 예를 들어 그리고 이상적으로 바닥재(floor covering)로서 또는 바닥재의 에서, 벽 패널들(wall panels) 또는 지붕 패널들로서 또는 벽 패널들 또는 지붕 패널들의 제조에서, 가구 필름으로서, 특히 합판(plywood) 보드 또는 칩보드(chipboard)의 제조에서 그리고/또는 그래픽 필름으로서, 특히 프린트된 필름으로서 사용될 수 있다.
그러므로, 본 발명은 또한, 본 발명에 따른 멀티-레이어드 합성물 필름을 포함하는, 바닥재, 벽 패널들 및 지붕 패널들, 가구 필름, 합판, 칩보드 및 그래픽 필름, 특히 프린트된 필름과 관련된다.
그 다음에 본 발명에 따른 바닥재는 바람직하게는 C층과 인접하고 C층과 직접 연결되거나, 본딩층 또는 접착층을 통해 연결되거나, 적층에 의해 또는 기계적 연결 엘리먼트들에 의해 연결되는 기판층인 다른 층(E)을 포함하고, 기판층(E)은 바람직하게는 미끄러짐을 방지하는 층, 열-절연 층, 소리-흡수 및 특히 충격 소리-흡수 층, 열-전도 층, 접착층, 합판층 또는 칩보드층, 나무-플라스틱 합성물(WPC)층 및 섬유-강화 콘크리트층 중 하나를 포함한다.
앞서 기술한 바와 같이, 본 발명은 본 발명에 따른 멀티-레이어드 합성물 필름을 제조하기 위한 방법과 관련되고, 레이어드 합성물은 제 1 단계에서 층들 A 및 B로부터 함께 압출되고, 제 2 단계에서 상기 레이어드 합성물의 융합 온도 보다 높은 온도에서 장식 기판층과 함께 고온-용융 적층되고, 동일 단계에서 동시에 하나 이상의 패턴들이 상기 멀티-레이어드 합성물 필름의 상기 가시면 상에 가소적으로 양각되며, 레이어드 합성물의 온도는 상기 제 1 단계와 상기 제2 단계 사이에서 상기 레이어드 합성물(A-B)의 상기 융합 온도 아래로 떨어지지 않는다.
그 다음에, 제 2 단계는 바람직하게는 150 내지 300°C의 온도에서 수행된다. 이미 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 연속적으로 수행된다. 가시면 상의 양각은 바람직하게는 장식층 상에 프린트된 장식 패턴과 동시에 생성된다.
그 다음에 공동 압출은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 익숙한 조건들 하에서 통상적인 방식으로 수행된다. 본 발명에 따른 멀티-레이어드 필름들의 특정 성질들은, 동시적으로 그리고 추가 가열 사이클없이, 연속적인 동작으로, 당연하게 알려져 있는, 고온-용융 적층 및 양각의 방법 단계들을 수행함으로써 달성된다.
도 1은 층 설계 A-B-C를 나타내는 본 발명의 멀티-레이어드 합성물 필름의 실시예의 단면도를 도시한다. 이러한 예에서, 층들은 층 A(100μm) 이오노머; 타이를 위해 변형된 플라스틱으로서 층 B(8μm) 말레산 무수물 변형 폴리에틸렌인; 카세인 잉크를 이용하여 프린트되고 프라이머로 코팅된(10μm) 층 C(120μm)종이 또는 플라스틱 필름으로 구성된다.
도 2는 예를 들어 바닥재로서 층 설계 A-B-C-E를 나타내는 멀티-레이어드 합성물 필름의 다른 실시예의 단면도를 도시한다. 이러한 예에서, 층들은 층 A(100μm) 이오노머; 타이를 위해 변형된 플라스틱으로 층 B(8μm) 말레산 무수물 변형 폴리에틸렌; 카세인 잉크를 이용하여 프린트되고 프라이머로 코팅된(10μm) 층 C(120μm) 종이 또는 플라스틱 필름; 층 E(2000μm) WPC로 구성된다.
도 3은 예를 들어 가구 필름으로서 층 설계 D-A-B-C를 나타내는 멀티-레이어드 합성물 필름의 다른 실시예의 단면도를 도시한다. 이러한 예에서, 층들은 층 D(50μm) 니스; 층 A(110μm)열가소성 폴리우레탄; 타이를 위해 변형된 플라스틱으로서 층 B(5μm) 말레산 무수물 변형 폴리에틸렌; 카세인 잉크를 이용하여 프린트되고 프라이머로 코팅된(10μm) 층 C(100μm) PET로 구성된다.
도 4는 예를 들어 가구 필름으로서 층 설계 D-A-B-C-E를 나타내는 멀티-레이어드 합성물 필름의 다른 실시예의 단면도를 도시한다. 예를 들어, 층들은 층 D(80μm) 이오노머; 이오노머인 A층(120μm); 타이를 위해 변형된 플라스틱으로서 층 B(10μm) 말레산 무수물 변형 폴리에틸렌; 카세인 잉크를 이용하여 프린트되고 프라이머로 코팅된(10μm) 층 C(90μm) 종이; 층 E(1500μm) 합판층, 나무 또는 예를 들어 섬유-보강 콘크리트로 구성된다.
도 5는 본 발명에 따른 방법의 도식적이고 전형적인 설계를 도시하고, 예를 들어 이오노머로 구성된 A층으로 제조된 합성물은 노즐(1)에서 200 내지 280 ℃의 온도에서 (기판면) 타이층B와 함께 용융 물질(2)로서 함계 압출되고, 이어서 즉시 기판면 상에서 동일한 온도에서 프린트되고 롤러(4), 예를 들어 고무 롤러를 통해 공급되는 종이층(C)으로 연결된다. C층 및 레이어드 합성물 A-B는 동시적으로 또는 이들이 만나게 된 직후에 예컨데 150 내지 300 ℃ 범위의 온도들에서 고온-용융 적층되고 양각 롤러(5) 및 롤러(4) 사이의 가시면 상에 동시에 양각된다.
예들
제1 예
다음과 같은 순서의 층들을 나타내는 멀티-레이어드 합성물 필름은 본 발명에 따른 방법에 따라 제조되었고, 여기서 층들 A 및 B는 250℃에서 동시에 압출되었고, 이어서 여전히 230 ℃에 있고 및 30 kN의 누르는 힘이 있는 동안 (카세인 잉크로 그 위에 프린트된 나뭇결 무늬를 가지고 프라이머와 함께 제공되는) 필름층(C)과 함께 즉시 고온-용융 적층되었고, 플라스틱 목재-텍스처 패턴이 가시면 상에 양각되었다.
층 A(300μm) 이오노머(Dupont사의 Sur-lyn® 1706);
타이를 위해 변형된 플라스틱으로서 층 B(10μm) 말레산 무수물 변형 폴리에틸렌;
카세인 잉크를 이용하여 프린트되고 프라이머로 코팅된(10μm) 층 C(120μm) 폴리프로필렌 필름
표 1은 제1 예의 멀티-레이어드 합성물 필름을 특성화하기 위한 몇몇 파라미터들을 열거한다.
전체 두께 A-B-C 431μm
양각 깊이 인덱스 IP (두가지 측정값에서의 평균, 무차원) 14.1
밀도 0.973 g/cm3
평량(grammage) 4.189 g/100cm2
종방향 영계수(Young's modulus, longitudinal) 458 Mpa
횡방향 영계수(Young's modulus, transverse) 406 Mpa
종방향 최대 힘 177 N (6.47 SO mm2)
횡방향 최대힘 159 N (6.47 SO mm2)
종방향 최대 연신율(Maximum elongation, longitudinal) 246%
횡방향 최대 연신율(Maximum elongation, transverse) 201%
종방향 파열시 연신율(Elongation at rupture, longitudinal) 246%
횡방향 파열시 연신율(Elongation at rupture, transverse) 201%
종방향 인장 강도(Tensile strength, longitudinal) 27 Mpa
횡방향 인장 강도(Tensile strength, transverse) 25 Mpa
종방향 인열 강도(Tearing strength, longitudinal) 27 Mpa
횡방향 인열 강도(Tearing strength, transverse) 25 Mpa
종방향 파단 힘(Breaking force, longitudinal) 175 N
횡방향 파단 힘(Breaking force, transverse) 159 N
(DIN EN ISO 527-3/1B/200) 평균 표면 거칠기 RZ는 MAHR 퍼포미터 (perfometer)를 사용하여 결정되었다.
제2 예
다음과 같은 순서의 층들을 나타내는 멀티-레이어드 합성물 필름은 본 발명에 따른 방법에 따라 제조되었고, 여기서 층들 A 및 B는 250℃에서 동시에 압출되었고, 이어서 여전히 230 ℃에 있고 및 30 kN의 누르는 힘이 가해지는 동안 (카세인 잉크로 그 위에 프린트된 나뭇결 무늬를 가지며 15μm의 프라이머와 함께 제공되는) 필름층(C)과 함께 즉시 고온-용융 적층되었고, 플라스틱 목재-텍스처 패턴이 가시면 상에 양각되었다.
필름 2a
층 A(50μm) 이오노머(Dupont de Nemours사의 Sur-lyn® 1706);
타이를 위해 변형된 플라스틱으로서 층 B(105μm) 말레산 무수물 변형 폴리에틸렌;
카세인 잉크를 이용하여 프린트되고 프라이머로 코팅된(15μm) 층 C(105μm) 장식 종이.
전체 두께 A-B-C: 165μm
필름 2b
층 A(250μm) 이오노머(Dupont de Nemours사의 Sur-lyn® 1706);
타이를 위해 변형된 플라스틱으로서 층 B(10μm) 말레산 무수물 변형 폴리에틸렌인;
카세인 잉크를 이용하여 프린트되고 프라이머로 코팅된(15μm) 층 C(105μm) 장식 종이.
전체 두께 A-B-C: 365μm
레이어드 합성물 필름들은 칩보드/고온-용융 접착 접착을 통해 적층되고, 내스크래치성(DIN 438-2), 연마저항성, 내마모성(DIN EN 13329) 및 스테이닝 저항성(DIN 438-2)에 대해 테스트되었고, 본 발명에 따른 레이어드 합성물들은 전체적으로 양호 내지 매우 양호한 결과들을 보여주었다.

Claims (18)

  1. 멀티 레이어드 합성물 필름(multi-layered composite film)으로서,
    적어도 다음의 바로 연속적이고 상호 본딩된(immediately consecutive and mutually bonded) 층들인 A-B-C를 포함하고,
    A: 가시면(visible side) 상의, 1 내지 100 중량%의 압출 가능한 열가소성 폴리 우레탄-함유 폴리머(polymer) 및 / 또는 이오노머(ionomer)를 포함하는 폴리머층;
    B: 타이(tie)를 위해 하나 이상의 변형된 플라스틱들을 포함하는 타이층(tie layer);
    C: 기판 면 상의 장식층(decorative layer);
    상기 레이어드 합성물은 층들 A 및 B로부터 함께 압출(coextruded)되고 상기 레이더드 합성물의 융합 온도 보다 높은 온도에서 장식 기판층과 함께 고온-용융 적층(hot-melt laminated)되고, 동시에 하나 이상의 패턴들이 동일한 단계에서 상기 멀티 레이어드 합성물 필름의 상기 가시면 상에 가소적으로 양각되는(plastically embossed) 것을 특징으로 하는,
    멀티 레이어드 합성물 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 멀티 레이어드 합성물 필름이 실온으로 냉각되면 양각 깊이 인덱스 IP는 적어도 6.0이고, 상기 양각 깊이 인덱스 IP는 무차원이고,
    IP=RZ (가시면)
    Figure pct00003
    1000/(RZ (기판 면)
    Figure pct00004
    두께(A-B-C)) (모든 값들은 마이크로미터 단위임)
    로서 정의되는 것을 특징으로 하는, 멀티-레이어드 합성물 필름.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 장식층은 그 상에 프린트된 종이 및/또는 플라스틱 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    멀티 레이어드 합성물 필름.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 장식층(C)은 프라이머(primer)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    멀티 레이어드 합성물 필름.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    양각된 프로파일(profile) 또는 패턴은 장식 패턴과 동시에 생성되는(synchronized) 것을 특징으로 하는,
    멀티 레이어드 합성물 필름.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 멀티 레이어드 합성물 필름은 PVC 및/또는 멜라민 수지를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는,
    멀티 레이어드 합성물 필름.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머층(A)의 상기 폴리머는 열가소성 폴리우레탄, Surlyn® 이오노머 또는 이들의 혼합물 중 선택되는 것을 특징으로 하는,
    멀티 레이어드 합성물 필름.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타이를 위해 변형된 플라스틱(들)은 말레산 무수물, 알킬화 말레산 무수물 및/또는 카르복시산, 특히 카르복시산 작용기를 지지하는 모노머(monomer)(들)의 하나 이상의 코폴리머(copolymer)(들) 또는 그라프트(grafted) 된 (코)폴리머, 특히 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA), 에틸렌-부틸 아크릴 레이트(EBA), 에틸렌-아크릴산(EAA), 에틸렌 - 메타 크릴 산(EMAA), 말레익 아세테이트(MAH) 및 / 또는 폴리 아크릴 레이트 고무(ACM)와 함께 말레산 무수물 및/또는 알킬화 말레익 무수물을 이용하여 변형된 하나 이상의 폴리머(들)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    멀티 레이어드 합성물 필름.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장식층(C)은 폴리에틸렌들, 폴리프로필렌들 및 폴리부틸렌들, 폴리스티렌, 폴리 아미드, 폴리에스테르 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 압출 가능한 열가소성 폴리머를 함유하는 것을 특징으로 하는,
    멀티 레이어드 합성물 필름.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머층(A)은 1 내지 500 ㎛, 바람직하게는 5 내지 200 ㎛의 범위의 두께를 나타내고; 그리고/또는
    상기 타이층(B)은 1 내지 100 ㎛, 바람직하게는 5 내지 20 ㎛, 특히 6 내지 10 ㎛의 범위의 두께를 나타내고; 그리고/또는
    상기 기판층(C)은 1 내지 500 ㎛, 바람직하게는 10 내지 150 ㎛의 두께를 나타내는 것을 특징으로 하는,
    멀티 레이어드 합성물 필름.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 멀티 레이어드 합성물 필름은 적어도 연속적이고 상호 본딩된 층들들 D-A-B-C 층들을 포함하고,
    상기 D층은 하나 이상의 상호 본딩된 층들을 나타내고 A층에 직접 연결되거나, 본딩층(bonding layer) 또는 접착층을 통해 연결되거나, 또는 적층에 의해 또는 기계적인 연결 엘리먼트들에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는,
    멀티 레이어드 합성물 필름.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 D층은 커버층, UV 보호층, 습기 보호층, 기계적 보호층, 미끄러짐을 방지하는 층 또는 (열-용융) 접착층 중 하나 이상을 포함하며,
    상기 D층은 투명할수 있거나 그리고/또는 표면 프로파일(profile)을 포함할 수 있는 것을 특징으로 하는,
    멀티 레이어드 합성물 필름.
  13. 바닥재(floor covering) 또는 바닥재의 제조에서, 벽 패널들 또는 지붕 패널들로서 또는 벽 패널들 또는 지붕 패널들의 제조에서, 가구 필름으로서, 특히 합판(plywood) 보드 또는 칩보드(chipboard)의 제조에서 그리고/또는 그래픽 필름으로서, 특히 인쇄 필름으로서, 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 멀티-레이어드 합성물 필름의 용도(use).
  14. 바닥재 또는 가구 필름으로서 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 하나의 항에 따른 멀티 레이어드 합성물 필름을 포함하는 레이어드 바디(layered body).
  15. 제 14 항에 따른 바닥재로서,
    상기 바닥재는 상기 C층과 인접하고 상기 C층과 직접 연결되거나, 본딩층 또는 접착층을 통해 연결되거나, 적층에 의해 또는 기계적 연결 엘리먼트들에 의해 연결되는 기판층인 적어도 하나의 다른 층(E)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    바닥재.
  16. 제 15 항에 따른 바닥재로서,
    상기 기판층(E)은 미끄러짐을 방지하는 층, 열-절연 층, 소리-흡수 및 특히 충격 소리-흡수 층, 열-전도 층, 접착층, 합판층 또는 칩보드층, 목재-플라스틱 합성물(WPC)층 및 섬유-강화 콘크리트층 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    바닥재.
  17. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 하나의 항에 따른 멀티-레이어드 합성물 필름을 제조하기 위한 방법에 있어서,
    상기 레이어드 합성물은 제 1 단계에서 층들 A 및 B로부터 함께 압출되고, 제 2 단계에서 상기 레이어드 합성물의 융합 온도 보다 높은 온도에서 장식 기판층과 함께 고온-용융 적층되고, 동일 단계에서 동시에 하나 이상의 패턴들이 상기 멀티 레이어드 합성물 필름의 상기 가시면 상에 가소적으로 양각되며,
    상기 레이어드 합성물의 온도는 상기 제 1 단계와 상기 제2 단계 사이에서 상기 레이어드 합성물(A-B)의 상기 융합 온도 아래로 떨어지지 않는 것을 특징으로 하는,
    멀티 레이어드 합성물 필름을 제조하기 위한 방법
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는 150 내지 300°C의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는,
    멀티 레이어드 합성물 필름을 제조하기 위한 방법.
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