KR0153038B1 - U.v경화성 도료층이 코팅된 u.v전사지 - Google Patents

Abstract

본발명은 내마모성, 내약품성, 내용제성, 내광성, 내스크라치성이 우수한 U.V 도료를 전사지의 박리지 내측에 코팅하여 보호층이 되게 하는 U.V 전사지 및 이에 대한 제조방법에 관한 것이다.

U.V 도료란 자외선에 의해 경화되는 도료로 자외선에 의해 경화되면 그 조직이 치밀하게 되며, 산과 알칼리에 매우 강하며, 내용제성이 매우 강하게 된다. 그러나, U.V 코팅면에는 인쇄가 불가하여 U.V 도료를 전사지의 보호막으로 사용할 수 없었던 것을 U.V 도료를 전사지의 보호막으로 코팅할 수 있도록 한 제조방법 및 U.V 전사지에 관한 것으로, 우레탄 아크레이트와 광개시제를 9:1로 혼합한 U.V 도료에 에스텔 셀루로즈와 MEK와 톨루엔을 혼합한 용제를 혼합하여 U.V 도료를 조성한 것을 박리지 이면에 코팅한 후 이를 자외선으로 경화시킨 다음 코로나처리와 프라이마 코팅 처리후 인쇄한 다음 접착제를 도포토록 하여 제조되는 U.V 전사지 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

U.V경화성 도료층이 코팅된 U.V 전사지

제1도는 본 발명에 의해 제조되는 U.V 전사지의 단면도.

제2도는 본 발명에 의해 제조된 U.V 전사지의 사용상태 단면도.

제3도는 종래 전사지의 단면도.

제4도는 종래 전사지의 사용상태 단면도이다.

본 발명은 내마모성, 내약품성, 내용제성, 내광성, 내스크라치(scratch)성이 우수한 U.V(Ultra Violet)경화성 도료층이 코팅된 U.V 전사지에 관한 것이다.

U.V경화성 도료(U.V 바니쉬 라 통칭됨)란 자외선에 의해 경화되는 광경화성 도료로 투명하며, 자외선에 의해 일단 경화되면 그 조직이 매우 치밀하게 되며, 산과 알칼리에 대해 매우 강하며, 표면의 광택이 매우 뛰어나며, 그 강도가 높아 내마모성 및 내스크라치성을 갖는 도료이다.

이와 같은 U.V경화성 도료는 전자제품의 납땜부위에 도포되어 납땜부위가 부식되는 것을 막아주는 용도로도 사용 되어지며, 표면에 광택을 요하며, 장기간 사용에 의해 변색 및 발색되지 않게 하기 위한 코팅제로 사용되고 있다.

U.V경화성 도료가 코팅된 각종 제품은 장기간 고광택을 유지하게 되며, 내마모서 및 내스크라치성이 우수하여 표면에 쉽게 흠집이 발생되지 아니하며, 내용제성이 우수하여 표면이 더러워졌을 경우 휘발성 용제에 의해 쉽게 청소가 가능하며, 이때 휘발성 용제에 의해 표면이 쉽게 벗겨지지 아니하며, U.V경화성 도료 코팅밑의 각종 색상의 무늬, 모양이 쉽게 변색되지 않아 장기간 사용하더라도 항시 새것과 같은 느낌을 갖게 한다. 이와 같은 U.V경화성 도료는 시중에서 U.V바니쉬라하여 시판되고 있으며, 각종 전자제품의 납땜부위 부식방식용 이외에 각종 건축용 내장재 및 장식 판재 또는 가전제품의 표면처리용으로 많이 사용되고 있는 실정이다.

이와 같은 U.V경화성 도료는 상기와 같은 장점은 갖고 있으나 이외의 인쇄잉크와는 전혀 친화력이 없어 그 표면에는 인쇄가 불가하다는 단점을 갖고 있다. 따라서, 종래에 있어서는 U.V경화성 도료를 코팅용으로만 사용하였지 반드시 인쇄공정을 거치는 전자시에는 U.V경화성 도료를 코팅제로 활용하기는 어려웠다. 본발명은 상기에서 언급한 U.V경화성 도료를 전사지의 보호층으로 사용하여 U.V경화성 도료의 장점을 모두 갖는 전사지를 제조하기 위해 안출된 것이다.

종래 건축용 내장재인 플라스틱 판상에 각종 색상 및 무늬, 모양을 표출하기 위하여 사용된 전사지(10)는 제3도 및 제4도에서 도시한 것과 같이 박리지(11)인 폴리에스탈 필름 이면에 아크릴계 이형제로 보호막 및 이형층(12)을 코팅한 후 그 위에 각종 인쇄를 하여 인쇄층(13)을 형성한 다음 그 위에 접착제인 핫멜트를 도포하여 접착층(14)을 갖는 것을 제4도에서 도시한 것과 같이 피사체(15)인 플라스틱판상에 열 및 압력을 가해 부착한 다음 박리지(11)인 폴리에스탈 필름을 벗겨 피사체(15)에 인쇄층(13)이 전사되도록 한 전사지(10)을 사용하였다.

이와 같은 종래 전사지(10)의 이형제 및 보호막으로 사용된 이형층(12)은 케톤 용제에 의해 용해되는 아크릴계의 수지를 사용하였으나, 아크릴계 수지는 내광성이 우수하지 못해 쉽게 인쇄층(13)의 칼라 인쇄를 발색시켜 변색되게 하였으며, 내마모성 및 내스크라치성이 약해 표면에 쉽게 흠집이 발생하게 되며, 특히 내용제성이 강하지 못해 휘발성이 있는 용제로 닦아내게 되면 보호막이 이형제의 벗겨짐과 동시에 인쇄층이 지워져 얼룩이 생기는 것을 경험하게 된다.

한편, 이와 같은 단점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본발명과 유사한 것이 있는 바, 즉, 자외성 경화성 수지를 주성분으로 한 조성물로 도안을 인쇄하여서 된 전사 시이트를 사용하여 피전사체에 전사인쇄를 하고 전사인쇄 완료후, 피전사체에 자외선 조사를 하는 방법이 있다.(일본 특공소 55-6515호 공보참조)

이 방법에 의하면 내마모성, 내손상성, 내약품성, 내용제성, 내열성이 우수한 도안을 얻을 수가 있다. 그러나, 상기 자외성 경화성 수지를 주성분으로 하는 잉크조성물은 인쇄가 불량하며, 특히, 그라비아 인쇄법에는 부적당하여 섬세하는 정교한 전사인쇄는 곤란하였다.

본발명은 이와 같은 종래 전사지 및 전사제품의 단점을 해결하고자 안출된 것으로 앞에서 언급한 공지자료(일본 특공소 55-6515호)에서 밝힌 바와 같이 내마모성, 내스크라치성, 내광택성, 내약품성이 우수한 U.V경화성 도료를 박리지인 폴리에스탈 필름 내측에 코팅하되 전사지의 생명이라 할 수 있는 완전한 투명도를 유지하기 위하여 U.V코팅면에 코로나 처리(고주파 표면처리)를 통해 표면에 미세한 요철(엠보심효과)이 형성되게 하였으며, 그후, 상기 미세한 요철면에 인쇄잉크와 접착력을 밀접하게 하기 위하여 프라이마 코팅제로 프라이마 코팅처리를 한 것이다.

이와 같은 본발명의 제조과정을 각 공정별로 상세히 설명하면 다음과 같다.

[제1공정]

본공정은 제1차 U.V경화성 도료 제조공정으로, U.V경화성 도료인 우레탄 아크레이트와 광개시제(光開始劑)를 9:1로 혼합하여 제1차 U.V경화성 도료를 조정한다.

[제2공정]

본공정은 제1차 U.V경화성 도료의 희석공정으로, 상기 제1차 U.V경화성 도료 50중량%에 용제로서 에스텔 셀루로즈 30중량%와 MEK와 톨루엔을 5:5로 혼합한 용액 20중량%를 함께 혼합하여 제2차 U.V경화성 도료를 조정한다.

[제3공정]

본공정은 코팅공정으로, 제2공정에서 조성되어 희석된 제2차 U.V경화성 도료를 박리지(2)인 폴리에스탈 필름에 그라비아 인쇄 방식으로 10미크론 정도의 두께로 롤 코팅한다.

[제4공정]

본공정은 건조공정으로, 롤 코팅하여 박리지(2)에 피착된 U.V경화성 도료에 열풍을 가해 용제를 건조한 후 자외선 램프를 조사하여 피착된 U.V경화성 도료를 경화시켜 보호층(3)을 형성한다. 이때 그 두께는 약 5미크론 정도로 된다.

[제5공정]

본공정은 코로나 처리공정으로, 보호층(경화된 U.V 코팅면)(3)에 코로나 처리(고주파표면처리)(4)를 가한다.

[제6공정]

본공정은 프라이마 코팅공정으로, 코로나 처리 후 프라이마 코팅(5)을 한다.

[제7공정]

본공정은 인쇄 및 접착제 도포공정으로, 프라이마 코팅(5) 후 그라비아 인쇄로라를 이용하여 칼라인쇄를 하여 인쇄층(6) 및 접착제를 도포하여 접착층(7)을 형성한다.

이와 같은 공정을 통해 제조되는 본발명을 각 공정별로 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

광경화성 수지인 우레탄 아크레이트와 광개시제(光開始劑)를 혼합하여 통상적인 U.V경화성 도료(바니쉬)를 제조함에 있어, 우레탄 아크레이트와 광개시제를 9:1로 혼합하여 1차 U.V경화성 도료를 조성한다. 상기 광개시제의 종류로는 아세톤 페논, 벤조 페논, 벤조인 알파메틸벤조인, 알파 하이드록시 메틸벤조인, 벤조인 이소플로필에테르, 벤조인 페닐에테르, 하이드록시 싸이클로 핵실페닐케톤등등 여러가지 광개시제를 사용할 수 있다.

또한, 상기 광경화성 수지인 우레탄 아크레이트 대신에 에폭시 아크레이트, 폴리에스테르 아크레이트, 실리콘 아크레이트등의 광경화성 수지를 사용할 수도 있다.

이와 같은 1차 U.V경화성 도료는 보통 U.V경화성 도료를 박리지인 폴리에스탈 필름에 도포할 경우 접착력이 너무 강해 박리지가 이형되지 않게 된다. 따라서, 박리지와 U.V경화성 도료가 쉽게 이형되게 하기 위하여 1차 U.V경화성 도료 50중량%에 희석제로 에스텔 셀루로즈 30중량% MEK:톨루엔을 5:5로 혼합한 용제 20중량%를 혼합하여 제2차 U.V경화성 도료를 조성한 후 이를 그라비아 인쇄로라를 통해 박리지(2)인 폴리에스탈 필름에 두께가 10미크론 정도로 코팅한다.

이때 소요되는 분량은 약 1m²에 제2차 U.V경화성 도료 약 10g이 소요된다. 코팅완료 후 열풍건조실을 통과시켜 용제를 건조 제거시킨 후 자외선 조사실을 통과시켜 U.V경화성 도료를 경화시키면 그 두께가 5미크론 정도록 축소하게 된다. 이때 이송속도가 1분당 70-100m일때 자외선 램프 8KW가 약 3-5개 정도 필요하며, 그 주변온도가 110-120℃를 넘지않게 하여야 좋은 제품을 얻을 수 있다. 만일 주변온도가 110-120℃를 넘을 경우 박리지인 폴리에스탈 필름이 열에 의해 이완 되어진다.

자외선에 의해 경화된 U.V경화성 도료는 매우 치밀하여 표면에 공간이 없어 일반 도료나 그라비아 잉크 수지가 융착되어 지지 않는다. 따라서, U.V 코팅면에 인쇄잉크가 접착되게 하기 위하여 U.V 코팅면을 가공 처리하여야 하는데 전사지의 생명인 투명도가 완전히 유지되어야 한다. 이를 위하여 본발명에서는 U.V 코팅면에 코로나 처리(고주파표면처리)를 통해 표면에 미세한 요철(엠보싱효과)이 형성되게 하였다. 그후 미세한 요철면에 인쇄잉크와 접착력을 밀접하게 하기 위하여 프라이마 코팅제로 프라이마 코팅처리를 하였다.

상기 프라이마 코팅제로 석산 셀룰로즈(S.S.N.C) 70중량%에 포리 아마이드 30중량%, MEK:톨루엔을 5:5로 합한 용제 50중량%를 함께 혼합한 것을 사용하였다. 그후 통상의 방법인 그라비아 인쇄로라에 의해 칼라인쇄를 한 후 역시 로라로 접착제인 핫멜트를 도포하므로 모든 공정을 완료하게 된다. 상기에 있어 코로나 처리는 필히 프라이마 코팅 직전에 해야 한다. 그 이유는 코로나 처리 후 약 24시간이 경과하면 표면이 재차 경화되어 프라이마 코팅제의 융착이 약해지기 때문이다. 코로나 처리 후 약 7일이 경과되면 코로나 처리의 효과가 모두 상실되기 때문에 코로나 처리는 인쇄직전 즉, 프라이마 코팅에 바로 앞서 행해야만 100% 좋은 제품을 얻을 수 있다.

이와 같은 공정을 통해 제조되는 U.V 전사지(1)는 표면이 매우 매끄럽고, 요철이 없으며, 내마모성, 내스크라치성, 내광택성, 내용제성이 우수하게 된다. 종래 건축용 자재에 있어서도 일반 전사지로 표면을 전사 인쇄한 후 그 위에 U.V경화성 도료를 도포하고 이에 자외선을 조사하여 U.V경화성 도료를 건축자재 및 기타 제품에 코팅하는 경우가 있었다.

이 경우 U.V경화성 도료를 표면에 곱게 바를 수 없어 표면이 굴곡지게 되었으며, U.V 코팅제의 흐름으로 인해 덩어리가 생겼으며, 도포 과정중 핀홀(Pin hole) 현상과 자외선 조사시 기포현상이 발생되어 고급스러운 제품을 얻을 수 없었으며, 대용량의 자외선 조사 설비가 필요하였다. 그러나, 본발명에 있어서는 박리지인 폴리에스탈 필름에 얇게(약 5미크론 정도) U.V경화성 도료를 코팅하여 아주 적은 양으로 충분히 가능하며, 그 표면이 매우 매끄럽기 때문에 피사체에 피착시킬 때 아주 고운 표면을 얻을 수 있게 된다.

이와 같은 공정을 통해 제조되는 U.V 전사지(1)는 보통 전사지(10)와 마찬가지로 피사체에 열 및 압력을 가해 접착시킨 후 박리지인 폴리에스탈 필름을 제거하면 전사가 완료된다. 본발명에 의하여 제조된 전사지는 U.V경화성 도료가 갖는 모든 장점을 갖는 외에 그 표면이 매우 매끄러워 매우 고급 제품을 얻을 수 있다. 본발명에 의한 U.V 전사지와 통상의 전사지의 내용제성 시험결과는 아래와 같았다.

상기 표에서 보는 바와 같이 코팅제가 U.V경화성 도료인 본발명에 있어서는 500회 이상 마찰을 가하였으나, 표면이 벗겨지지 아니 하였으나, 열경화성 멜라민 수지를 코팅제로 사용한 종래 전사지에 있어서는 50회(톨루엔) 마찰시 표면이 벗겨지는 것을 경험하게 되었다.

이와 같은 내용제성 이외에 내스크라치성이 매우 우수하며, 내광성이 매우 우수하여 장시간 자외선 노출에 본발명에 의한 전사지는 그 색 변화가 없었다.

Claims (4)

1. U.V경화성 도료와 광개시제(光開始劑)를 9:1로 혼합하여 제조된 제1차 U.V경화성 도료 50중량%에 용제로서 에스텔 셀루로즈 30중량%와 MEK:톨루엔을 5:5로 혼합한 용액 20중량%를 혼합하여 제조된 제2차 U.V경화성 도료용액을 박리지 이면에 코팅한 다음 이를 온풍을 가해 용제를 건조시킨 다음 자외선 램프로 표면을 강화시킨 다음 코로나처리 및 프라이마 코팅을 행한 후 그 위에 칼라인쇄층과 접착제층을 각각 갖도록 한 것을 특징으로 하는 U.V경화성 도료층이 코팅된 U.V전사지.
2. 제2항에 있어서, 광개시제(光開始劑)는 아세톤 페논, 벤조 페논, 벤조인 알파메틸벤조인, 알파히이드록시 메틸벤조인, 벤조인 이소플로필에테르, 벤조인 페닐에테르, 하이드록시 싸이클로 헥실페닐케톤 중 하나를 택일하여 사용하는 것을 특징으로 하는 U.V경화성 도료층이 코팅된 U.V전사지.
3. 제1항에 있어서, 프라이마 코팅에 사용된 프라이마 코팅제가 석산 셀루로즈 70중량%, 포리아마이드 30중량%, MEK:톨루엔을 5:5로 혼합한 용제 50중량%로 혼합하여 사용한 것을 특징으로 하는 U.V경화성 도료층이 코팅된 U.V전사지.
4. 제1항에 있어서, U.V경화성 도료는 에폭시 아크레이트, 우레탄 아크레이트, 폴리에스테르 아크레이트중, 실리콘 아크레이트중 하나를 택일하여 사용하는 것을 특징으로 하는 U.V경화성 도료층이 코팅된 U.V전사지.