KR102193522B1 - 디지털 프린팅을 이용하여 빌딩 패널을 생산하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열가소성 물질을 포함하는 캐리어(3)를 제공하고, 캐리어(3)의 제1 표면 상에 적어도 하나의 염, 바람직하게 금속 염을 포함하는 프라이머를 적용하고, 디지털 프린팅을 이용하여 캐리어(3)의 상기 제1 표면 상에 수성 안료 잉크 조성물로 제1 프린트(10)를 프린팅하고, 캐리어(3) 상에 보호 층(4)을 적용하고 캐리어(3)를 열가소성 물질을 포함하는 코어(2) 상에 적용하고, 열 및 압력을 가하여 보호 층(4), 캐리어(3) 및 코어(2)를 함께 가압하여 빌딩 패널(1)을 형성시키는 것을 포함하는, 빌딩 패널(1), 예를 들어 바닥 패널을 생산하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 장식용 기판을 형성시키는 방법에 관한 것이다.

Description

디지털 프린팅을 이용하여 빌딩 패널을 생산하는 방법 {METHOD OF PRODUCING A BUILDING PANEL USING DIGITAL PRINTING}
본 발명은 코어(core), 및 데코 층(decor layer)을 형성시키는 열가소성 물질의 프린팅된 캐리어(printed carrier)를 포함하는 빌딩 패널을 생산하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 장식용 기판(decorative substrate)을 형성시키는 방법에 관한 것이다.
최근에, 소위 럭셔리 비닐 타일 및 플랭크 (Luxury Vinyl Tiles and Planks; LVT)는 점차 증가하는 성공(increasing success)을 얻고 있다. 이러한 타입의 바닥 패널(floor panel)은 대개 열가소성 코어, 코어 상에 배열된 열가소성 데코 층(decor layer), 데코 층 상의 보호 층, 및 보호 층 상에 적용된 코팅을 포함한다. 열가소성 물질은 흔히 PVC이다. 데코 층에는 자연석(natural stone), 목재, 세라믹 등과 닮은 패턴이 프린팅된다. 이러한 패턴은 흔히 로토그라비어(rotogravure) 프린팅 또는 직접 프린팅에 의해 프린팅된다. 그러나, 로토그라비어 프린팅 또는 직접 프린팅은 패턴의 디자인을 변경시키고 의뢰인의 상이한 요구에 대한 패턴을 조정하는데 있어서 요망되는 융통성을 제공하지 못한다. 또한, 로토그라비어 프린팅 또는 직접 프린팅에 의해 패턴의 특정 반복은 피할 수 없다.
최근에, 디지털 프린팅(digital printing)은 바닥재 적용(flooring application)을 위한 장식 패턴(decorative pattern)을 주문 제작하고 적은 양의 데코 층을 프린팅하기 위해 바닥재 산업에 새로운 가능성을 제공한다. 디지털 프린팅은 통상적으로 비-접촉 프린팅을 이용한, 예를 들어 드롭-온-디맨드(Drop-on-Demand; DOD) 기술을 이용한 프린팅을 의미한다. 한 방울의 잉크는 페이퍼 또는 목재 표면 상에 매우 정확하게 배치된다. DOD 기술의 예에는 압전 DOD 잉크젯 및 열적 DOD 잉크젯이 있다. 압전 DOD 잉크젯 프린터에서, 압전 물질은 전압이 인가될 때에 형상을 변화시킨다. 압전 물질의 형상 변화는 유체에서 압력 펄스를 발생시키고, 이에 의해 노즐로부터 한 방울의 잉크를 분출시킨다. 열적 DOD 잉크젯 프린터에서, 잉크를 가열시킴으로써 잉크 증기 버블을 형성시켜 잉크 방울들이 분출된다.
상이한 부류의 잉크, 예를 들어 UV 경화성 잉크, 용매계 잉크 및 수성 잉크 (또한 수계 및 수 기반 잉크라 칭함)가 디지털 프린팅을 위해 사용될 수 있다. 열가소성 표면, 예를 들어 LVT의 데코 층을 형성시키도록 구성된 층 상에 프린팅될 때에, 프린팅은 수성 잉크에 비해 UV 경화성 잉크 또는 용매계 잉크를 사용함으로써 용이하게 된다. 열가소성 표면 상에서 수성 잉크로의 프린팅은 어려운 것으로 입증되었다. 한 방울의 수성 잉크는 열가소성 표면 상에 머물러 있지 않고 번지는 경향이 있어, 낮은 품질의 프린트를 야기시킨다. 그러나, 환경적인 이유로 인하여, UV 경화성 잉크 및 용매계 잉크를 대체하는 것이 선호되고 있다.
바닥 패널이 조립될 때에, 보호 층은 열가소성 데코 층에 접합된다. 이에 따라, 프린트가 층들 간의 접합에 악영향을 미치지 않게 하는 것이 중요하다.
본 발명의 적어도 특정 구체예의 목적은 상술된 기술 및 종래 기술에 비해 개선 또는 적어도 대안을 제공을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 적어도 특정 구체예의 추가 목적은 수성 안료 잉크 조성물로 프린팅하는 것을 포함하는 열가소성 데코 층을 포함하는 빌딩 패널을 생산하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 적어도 특정 구체예의 추가 목적은 열가소성 물질 상에서의 수성 안료 잉크로의 개선된 프린트를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 적어도 특정 구체예의 추가 목적은 열가소성 물질 상에서 수성 안료 잉크의 번짐(bleeding)을 감소시키기 위한 것이다.
본 발명의 적어도 특정 구체예의 추가 목적은 프린팅된 표면 상에 배열된 보호 층과 같은 다른 층에 대한 프린팅된 열가소성 표면의 접합에 악영향을 미치지 않으면서 열가소성 물질 상에 수성 안료 잉크로의 개선된 프린트를 제공하기 위한 것이다.
설명으로부터 명확한 이러한 및 다른 목적 및 장점들 중 적어도 일부는 바닥 패널과 같은 빌딩 패널을 생산하는 방법으로서,
열가소성 물질을 포함하는 캐리어를 제공하고,
캐리어의 제1 표면 상에 적어도 하나의 염, 바람직하게 금속 염을 포함하는 프라이머를 적용하고,
디지털 프린팅을 이용하여 캐리어의 상기 제1 표면 상에 수성 안료 잉크 조성물로 제1 프린트를 프린팅하고,
캐리어 상에 보호 층을 적용하고 캐리어를 열가소성 물질을 포함하는 코어 상에 적용하고,
열 및 압력을 가함으로써 보호 층, 캐리어 및 코어를 함께 가압하여 빌딩 패널을 형성시키는 것을 포함하는 방법에 의해 달성되었다.
빌딩 패널에서, 프린팅된 캐리어는 바닥 패널의 데코 층을 형성한다. 바람직하게, 보호 층은 캐리어의 제1 표면 상에 배열된다. 바람직하게, 캐리어의 제2 표면은 코어를 향한다.
수성 잉크는 또한 수 기반 또는 수계 잉크라 불리워질 수 있다.
빌딩 패널은 바닥 패널일 수 있다. 바닥 패널은 대개 럭셔리 비닐 타일(Luxury Vinyl Tile; LVT) 또는 럭셔리 비닐 플랭크(Luxury Vinyl Plank)로 불리워지는 타입일 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 코어는 열가소성 물질과는 상이한 물질, 예를 들어 목재-기반 물질, 예를 들어 MDF 또는 HDF로 형성될 수 있다. 본 발명의 제1 양태에 따른 코어는 기판, 예를 들어 목재-기반 기판, 예를 들어 MDF 또는 HDF 상에 배열된 열가소성 물질을 포함하는 층을 포함할 수 있다.
본 발명의 방법의 적어도 특정 구체예에 의하여, 데코 층의 발전된 디자인을 로토그라비어 프린팅 또는 직접 프린팅과 비교하여 더욱 융통성 있고 보다 저렴한 방식으로 형성시키는 것이 가능하다. 프린트의 디자인은 주문 제작될 수 있으며, 패턴의 반복이 방지될 수 있다.
장점은 수성 잉크 조성물이 또한 열가소성 물질의 캐리어 상에 프린팅할 때에 사용될 수 있다는 것이다. 프린팅 전에 표면에 어떠한 프라이머도 적용하지 않으면서 수성 잉크 조성물로 프린팅할 때에, 잉크 방울들은 캐리어의 표면 상에 옮겨 다니는 경향이 있고 서로 혼합하는 경향이 있어서, 이에 따라 나쁜 품질의 프린트 및 흐릿한 프린트를 초래한다.
프라이머는 일 구체예에서 표면이 수성 안료 잉크 조성물로 프린팅하기에 더욱 적합하게 되도록, 캐리어의 표면 성질을 변화시키도록 구성된다. 프라이머는 예를 들어, 캐리어의 표면이 친수성 성질을 얻도록 캐리어 표면의 습윤능력을 증가시키도록 구성될 수 있다.
프라이머는 적어도 하나의 염, 바람직하게 무기 염, 더욱 바람직하게 금속 염을 포함한다. 이러한 염은 다가 금속 염일 수 있다.
프라이머는 바람직하게 캐리어의 표면 상에 균일하게 분포된 염 결정의 층을 형성한다. 바람직하게, 프라이머는 유착하고/거나 필름을 형성한다.
염을 포함하는 프라이머는 잉크 조성물을 충돌시키도록 구성된다. 프라이머의 염은 잉크 조성물 중의 안료를 침전시키거나 응집시킨다. 염은 수성 잉크 조성물과 반응하며, 이에 따라 잉크 조성물 중의 안료가 침전한다. 수성 안료 잉크 조성물을 충돌시킴으로써, 잉크 방울들은 캐리어 상의 소정 위치에서 고정되며, 여기에서 잉크 방울들은 노즐에 의해 배치된다. 수성 안료 잉크 조성물을 충돌시킴으로써, 잉크 방울들이 서로 혼합되는 것을 방지한다. 프라이머는 잉크 방울이 캐리어의 표면 상에 적용되는 위치 상에 잉크 방울들을 머물러 있게 만든다. 프라이머는 잉크 방울들이 모여지고 큰 잉크 방울들로 혼합하는 것을 방지한다. 프라이머는 잉크 방울들이 캐리어의 표면 상에서 이동하는 것을 방지한다. 이에 의해, 열가소성 표면 상에 수성 안료 잉크 조성물로 프린팅하는 것이 가능하다. 또한, 프린팅 이전에 프라이머를 적용함으로써, 디지털 프린팅을 이용하여 수성 안료 잉크 조성물로 제조된 고품질의 프린트가 얻어질 수 있다. 이에 의해, 환경 친화적인 방식으로 얻어진 고품질의 프린트를 갖는 LVT 타입의 바닥 패널과 같은 빌딩 패널을 생산하는 것이 가능하다.
또한, 염을 포함하는 프라이머의 사용은 빌딩 패널을 형성하기 위해 열 및 압력을 가할 때에 보호 층에 대한 프린팅된 캐리어의 접합에 악영향을 미치지 않거나 적어도 실질적으로 악영향을 미치지 않는다. 프라이머 및 프린트는 층들 간의 접합 강도를 감소시키지 않거나 적어도 실질적으로 감소시키지 않는다. 이에 의해, 캐리어와 보호 층 간의 요망되는 접합이 여전히 달성된다.
또한, 프린트는 열 및 압력을 가하여 바닥 패널과 같은 빌딩 패널을 형성시키기 위해 층들을 함께 가압함으로써 영향을 받지 않거나 적어도 실질적으로 영향을 받지 않는다. 프라이머는 잉크 방울들이 캐리어 상에 고정되고 가압에 의해 영향을 받지 않도록, 잉크를 이미 응집시켰다.
프라이머는 상기 적어도 하나의 염을 포함하는 수용액일 수 있다. 프라이머는 프린트를 프린팅하기 전에 적용된다. 프라이머의 조성물은 잉크의 조성물과 매칭되도록 구성될 수 있다. 프라이머는 캐리어 상에 코팅 층으로서 적용될 수 있다. 대안적으로, 프라이머는 캐리어의 표면을 완전히 덮지 않는다. 프라이머는 캐리어의 표면의 일부에 적용될 수 있다. 예를 들어, 캐리어의 단지 일부가 프린팅되는 경우에, 예를 들어 제2 프린트가 이미 프린팅된 표면 상에 프린팅되는 경우에, 프라이머는 단지 캐리어의 이러한 부분에 적용된다.
프라이머는 디지털 프린팅을 이용하여 적용될 수 있다. 이에 의해, 프라이머의 적용은 높은 정확성으로 조절될 수 있다. 예를 들어, 캐리어의 단지 특정 구역에 프라이머를 적용함으로써, 잉크의 번짐은 요망되는 효과를 달성하기 위해 조절될 수 있다.
프라이머는 상기 염을 포함하는 수용액일 수 있다.
프라이머의 염 농도는 염의 포화점의 적어도 50%, 바람직하게 염의 포화점의 적어도 70%, 더욱 바람직하게 염의 포화점의 적어도 90%일 수 있다. 일 구체예에서, 프라이머는 거의 포화된 염 분산물이다. 프라이머는 실온 보다 높은 온도로, 예를 들어 40 내지 60℃로 가열될 수 있다.
캐리어 상에 적용된 프라이머는, 50°미만, 바람직하게 40°미만, 더욱 바람직하게 35°미만, 약 30°인 물과의 접촉각을 가질 수 있다. 접촉각을 감소시킴으로써, 캐리어의 표면 상의, 프라이머의 확산(spreading), 및 이에 의해 프라이머의 염의 확산은 개선된다. 이에 의해, 염은 잉크를 위한 균일한 베이스가 형성되도록, 표면 상에 균일하게 분포된다.
프라이머는 습윤제를 포함할 수 있다. 습윤제는 캐리어의 표면의 습윤능력을 증가시킨다. 표면의 습윤화는 이에 의해 촉진된다. 프라이머의 습윤제는 프라이머에 의해 코팅된 캐리어의 표면이 친수성 성질을 얻어지게 한다. 표면의 습윤화를 증가시킴으로써, 염 결정은 캐리어의 표면에 걸쳐 균질하게 분포되며, 이는 프린트 결과를 개선시킨다. 습윤제는 보호 층에 대한 프린팅된 캐리어의 접합에 악영향을 미치지 않는다.
습윤제는 비-이온성 계면활성제일 수 있다. 프라이머는 일 예로서, 약 0.5 내지 4 중량%의 습윤제, 바람직하게 1 내지 4 중량%, 예를 들어 약 2 중량%의 습윤제를 포함할 수 있다. 습윤제의 타입 및 양은 캐리어의 표면 장력에 대해 조정될 수 있다.
프라이머는 디지털 프린팅을 이용하여 적용될 수 있다. 이에 의해, 프라이머의 적용은 높은 정확성으로 조절될 수 있다. 예를 들어, 캐리어의 단지 특정 구역에 프라이머를 적용함으로써, 잉크의 번짐은 요망되는 효과를 얻기 위해 조절될 수 있다.
본 방법은 프린팅 이전에 캐리어의 제1 표면 상에 적용된 프라이머를 건조시키는 것을 추가로 포함할 수 있다. 대안적으로, 습윤 프라이머에서의 프린팅은 사용되는 프라이머에 따라, 또한 가능할 수 있다.
프라이머의 하나 초과의 층은 또한, 캐리어의 표면에 적용될 수 있다. 프라이머를 적용하는 단계는 프라이머를 적용하고, 적용된 프라이머를 건조시키고, 프라이머의 추가 층을 적용하고, 프린팅 이전에 적용된 프라이머를 건조시키는 것을 포함할 수 있다. 프라이머의 하나 초과의 층을 적용함으로써, 프라이머에 의한 캐리어 표면의 코팅이 용이해진다.
일 구체예에서, 염은 캐리어 상에 고체 형태로 적용된다. 바람직하게, 고체 염 결정은 캐리어의 표면에 걸쳐 균일하게 분포된다. 고체 염 결정은 여러 방식으로 캐리어의 표면에 부착될 수 있다. 일 구체예에서, 캐리어는 고체 형태로 염이 적용되기 전에 및/또는 동안에 가열된다. 일 구체예에서, 캐리어는, 캐리어의 표면이 염 입자들을 끌어당기도록 전기적으로 하전된다. 일 구체예에서, 가소제는 캐리어의 표면에 적용된다. 고체 염 입자는 캐리어의 가소화된 표면에 적용된다. 일 구체예에서, 고체 염 입자는 캐리어의 표면에 기계적으로 부착된다. 예를 들어, 캐리어의 표면은 캐리어의 표면에 염 입자들의 접합을 용이하게 하기 위해 다공성일 수 있다.
수성 안료 잉크 조성물은 열활성화 경화 잉크일 수 있다. 열활성화 경화 잉크는, 열에 노출될 때에 경화한다. 잉크 조성물에 열을 가할 때에, 잉크 조성물 중의 바인더는 경화하며, 이에 의해 잉크는 표면에 고정된다. 바인더가 경화될 때에, 잉크의 번짐이 감소된다. UV 경화 잉크 대신에 열활성화 경화 잉크를 사용함으로써, 더욱 환경친화적인 공정이 얻어진다.
수성 안료 잉크 조성물은 바인더, 물 및 안료를 포함할 수 있다. 바인더는 잉크 조성물에 분산될 수 있다. 바인더는 폴리머 또는 셀룰로오즈일 수 있다. 대안적으로, 안료는 바인더, 바람직하게 폴리머로 코팅될 수 있다. 안료는 잉크 조성물에 분산될 수 있다.
본 방법은 프린트에 열을 가하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 열을 가함으로써, 수성 잉크 조성물의 바인더는 경화한다. 또한, 열은 수성 잉크 조성물을 보다 빠르게 건조시킨다. 대안 또는 보완으로서, 캐리어는 또한 캐리어의 표면 상에 프린팅하기 전 및/또는 동안에 가열될 수 있다.
프린팅은 잉크젯 프린터, 바람직하게 압전 DOD(Drop on Demand) 잉크젯 프린터에 의해 수행될 수 있다.
캐리어의 표면은 코로나, 화염(flaming) 또는 플라즈마에 의해 사전-처리될 수 있다. 캐리어 표면의 코로나, 플라즈마 및 화염 처리는 캐리어에서 수지 매트릭스에 대한 화학적 접합을 향상시킨다. 이에 의해, 캐리어에 대한 잉크의 접합이 개선된다. 코로나, 화염 또는 플라즈마 처리는 캐리어의 표면의 습윤능력을 증가시킨다. 코로나, 화염 또는 플라즈마 처리는 코로나, 화염 또는 플라즈마 처리 후에 프라이머를 적용하는 것과 결합될 수 있다.
캐리어의 제1 표면은 코어를 향할 수 있다. 프린트는 이에 의해 캐리어의 하부 표면에 프린팅된다.
캐리어의 제1 표면은 코어와 마주하지 않을 수 있다. 프린트는 이에 의해 캐리어의 상부 표면에 프린팅된다.
본 방법은 디지털 프린팅을 이용하여 캐리어의 제2 표면 상에 제2 프린트를 프린팅하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 결과적으로, 캐리어에는 이의 양 표면 상에 프린트가 제공된다. 동일한 패턴 또는 디자인은 캐리어의 양 표면 상에 프린팅될 수 있다. 대안적으로, 프린트 또는 디자인은 상이할 수 있다. 제1 및 제2 프린트는 함께 특정 디자인을 형성할 수 있다.
본 방법은 디지털 프린트를 이용하여 제1 프린트 상에 제2 프린트를 프린팅하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 제1 및 제2 프린트는 동일한 디자인 또는 패턴일 수 있다. 대안적으로, 제1 및 제2 프린트는 상이할 수 있다. 제1 및 제2 프린트는 함께 특정 디자인을 형성할 수 있다.
본 방법은 제1 캐리어 상에 추가 캐리어를 배열하고 디지털 프린팅을 이용하여 제2 캐리어의 표면 상에 제2 프린트를 프린팅하는 것을 추가로 포함할 수 있다.
본 방법은 캐리어 상에 장식 부재(decorative element)를 적용하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 장식 부재는 예를 들어 장식 효과를 형성시키는, 미네랄 입자, 플라스틱 입자, 유리 입자, 착색된 섬유, 또는 마더 오브 펄(mother of pearl)일 수 있다. 미네랄 입자는 Granostar® 또는 유사한 것일 수 있다. 장식 부재는 고체 입자, 바람직하게 1 ㎛를 초과하는 크기를 갖는 고체 입자일 수 있다.
보호 층은 열가소성 물질, 예를 들어 폴리비닐 클로라이드 (PVC), 폴리에스테르, 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE), 폴리스티렌 (PS), 폴리우레탄 (PUR), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리아크릴레이트, 폴리비닐 부티랄, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 보호 층에는 코팅, 바람직하게 UV 경화성 코팅, 더욱 바람직하게 아크릴레이트 올리고머, 메타크릴레이트 올리고머, 또는 불포화 폴리에스테르를 포함하는 코팅이 제공될 수 있다. 또한, 단지 보호 층을 형성시키는 코팅이 데코 층을 형성시키는 캐리어 상에 적용되는 것이 고려된다.
캐리어의 열가소성 물질은 폴리비닐 클로라이드 (PVC), 폴리에스테르, 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE), 폴리스티렌 (PS), 폴리우레탄 (PUR), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리아크릴레이트, 폴리비닐 부티랄, 또는 이들의 조합물일 수 있다. 코어의 열가소성 물질은 폴리비닐 클로라이드 (PVC) 또는 폴리프로필렌 (PP)일 수 있다. 열가소성 코어는 목재 플라스틱 복합물 (Wood Plastic Composite; WPC)일 수 있다.
본 방법은 코어, 그 위에 프린트를 갖는 캐리어 및 보호 층을 엠보싱된 프레스 플레이트(embossed press plate)로 가압하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 이에 의해, 엠보싱 구조를 갖는 빌딩 패널이 형성된다.
본 방법은 빌딩 패널의 적어도 하나의 에지(edge)에 인접한 빌딩 패널의 수평 및/또는 수직 고정을 위해 기계적 잠금 시스템(mechanical locking system)을 형성시키는 것을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 빌딩 패널, 예를 들어 바닥 패널이 제공된다. 빌딩 패널은 열가소성 물질을 포함하는 코어, 열가소성 물질을 포함하는 프린팅된 데코 층, 및 프린팅된 데코 층 상에 배열된 보호 층을 포함하며, 여기서 데코 층에는 데코 층의 표면 상에 배열된 프라이머 층이 제공되며, 프린트는 프라이머 층 상에 배열되며, 여기서 프린트는 수성 안료 잉크 조성물을 포함하며, 프라이머 층은 염, 바람직하게 금속 염을 포함한다.
수성 안료 잉크 조성물은 열활성화 경화 잉크일 수 있다. 금속 염은 다가 금속 염일 수 있다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 장식용 기판을 형성시키는 방법이 제공된다. 본 방법은 열가소성 물질을 포함하는 캐리어를 제공하고, 캐리어의 제1 표면 상에 적어도 하나의 염, 바람직하게 금속 염을 포함하는 프라이머를 적용하고, 바람직하게 디지털 프린팅에 의해 캐리어의 상기 제1 표면 상에 수성 안료 잉크 조성물로 제1 프린트를 프린팅하고, 캐리어의 제1 표면 상에 열가소성 물질을 포함하는 보호 층을 적용하고, 보호 층 및 캐리어를 함께 가압하여 장식용 기판을 형성하는 것을 포함한다.
본 발명의 제3 양태에 따른 구체예는 상기에서 논의된 본 발명의 제1 양태의 모든 장점을 도입하며, 이에 의해 상기 논의는 또한 제3 양태에 따른 방법에 적용 가능하다.
예를 들어, 염을 포함하는 프라이머는 잉크 조성물을 충돌시키도록 구성된다. 프라이머의 염은 잉크 조성물 중의 안료를 침전하거나 응집시킨다. 염은, 잉크 조성물의 안료가 침전하도록, 수성 잉크 조성물과 반응한다. 수성 안료 잉크 조성물을 충돌시킴으로써, 잉크 방울들은 캐리어 상의 소정 위치에 고정되는데, 여기서 잉크 방울들은 노즐에 의해 배치된다. 수성 안료 잉크 조성물을 충돌시킴으로써, 잉크 방울들이 서로 혼합되는 것으로부터 방지된다. 프라이머는 잉크 방울들이 캐리어의 표면 상에 적용되는 위치 상에 잉크 방울들을 머물게 한다. 프라이머는 잉크 방울이 큰 잉크 방울로 모여지고 혼합하는 것을 방지한다. 프라이머는 캐리어의 표면 상에서 잉크 방울들이 이동하는 것을 방지한다. 이에 의해, 열가소성 표면 상에 수성 안료 잉크 조성물로 프린팅하는 것이 가능하다. 또한, 프린팅 이전에 프라이머를 적용함으로써, 디지털 프린팅에 의해 수성 안료 잉크 조성물로 제조된 고품질의 프린트가 얻어질 수 있다. 이에 의해, 환경 친화적인 방식으로 얻어진 고품질의 프린트를 갖는 LVT 타입의 바닥 패널을 생산하는 것이 가능하다.
또한, 염을 포함하는 프라이머의 사용은 빌딩 패널을 형성시키기 위해 열 및 압력을 가할 때에 보호 층에 대한 프린팅된 캐리어의 접합에 악영향을 미치지 않거나 적어도 실질적으로 악영향을 미치지 않는다. 프라이머 및 프린트는 층들 간의 접합 강도를 감소시키지 않거나, 적어도 실질적으로 감소하지 않는다. 이에 의해, 캐리어와 보호 층 간의 요망되는 접합이 계속 달성된다.
또한, 프린트는 열 및 압력을 가하여 빌딩 패널을 형성시키기 위해 층들을 함께 가압함으로써 영향을 받지 않거나 적어도 실질적으로 영향을 받지 않는다. 프라이머는 잉크 방울들이 캐리어 상에 고정되고 가압에 의해 영향을 받지 않도록, 잉크를 이미 응집시킨다.
가압은 열 및 압력을 가함으로써 수행될 수 있다. 열 및 압력을 가함으로써, 프린트를 갖는 캐리어 및 보호 층이 함께 접합된다. 장식용 기판은 코어에 접합될 수 있다. 코어는, 예를 들어 열가소성 물질, 또는 목재-기반 물질, 예를 들어 MDF 또는 HDF를 포함할 수 있다.
염은 캐리어 상에 고체 형태로 적용될 수 있다.
프라이머는 상기 염을 포함하는 수용액일 수 있다.
프라이머의 염 농도는 염의 포화점의 적어도 50%, 바람직하게 염의 포화점의 적어도 70%, 더욱 바람직하게 염의 포화점의 적어도 90%일 수 있다.
캐리어 상에 적용된 프라이머는 50°미만, 바람직하게 40°미만, 더욱 바람직하게 35°미만, 예를 들어 약 30°의 접촉각을 가질 수 있다.
프라이머는 습윤제를 포함할 수 있다. 프라이머는 일 예로서 0.5 내지 4 중량%의 습윤제, 바람직하게 1 내지 4 중량%, 예를 들어 약 2 중량%의 습윤제를 포함할 수 있다. 습윤제는 비-이온성 계면활성제를 포함할 수 있다.
프라이머는 디지털 프린팅을 이용하여 적용될 수 있다.
본 방법은 프린팅 이전에 캐리어의 제1 표면 상에 적용된 프라이머를 건조시키는 것을 추가로 포함할 수 있다.
수성 안료 잉크 조성물은 열활성화 경화 잉크일 수 있다.
수성 안료 잉크 조성물은 바인더, 물 및 안료를 포함할 수 있다.
본 방법은 프린트에 열을 가하는 것을 추가로 포함할 수 있다.
프린팅은 잉크젯 프린터, 바람직하게 압전 DOD(Drop on Demand) 잉크젯 프린터에 의해 수행될 수 있다.
보호 층은 열가소성 물질, 예를 들어 폴리비닐 클로라이드 (PVC), 폴리에스테르, 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE), 폴리스티렌 (PS), 폴리우레탄 (PUR), 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리아크릴레이트, 폴리비닐 부티랄, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다.
캐리어의 열가소성 물질은 폴리비닐 클로라이드 (PVC), 폴리에스테르, 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE), 폴리스티렌 (PS), 폴리우레탄 (PUR), 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리아크릴레이트, 폴리비닐 부티랄, 또는 이들의 조합물일 수 있다.
본 발명은 일 예로서, 본 발명의 구체예를 나타내는, 첨부된 개략적 도면을 참조로 하여 보다 상세히 기술될 것이다.
도 1은 바닥 패널과 같은 빌딩 패널의 일 구체예의 평면도를 도시한 것이다.
도 2a는 바닥 패널과 같은 빌딩 패널의 일 구체예의 단면을 도시한 것이다.
도 2b는 바닥 패널과 같은 빌딩 패널의 일 구체예의 단면을 도시한 것이다.
도 2c는 바닥 패널과 같은 빌딩 패널의 일 구체예의 단면을 도시한 것이다.
도 2d는 바닥 패널과 같은 빌딩 패널의 일 구체예의 단면을 도시한 것이다.
도 3a는 프린팅 라인의 측면도를 도시한 것이다.
도 3b는 대안적인 프린팅 라인의 측면도를 도시한 것이다.
도 3c는 도 3a에서 프린팅 라인의 평면도를 도시한 것이다.
도 4는 빌딩 패널을 형성시키기 위한 층들의 접합을 도시한 것이다.
도 5는 장식용 기판을 도시한 것이다.
본 발명의 일 구체예에 따른 바닥 패널(1)과 같은 빌딩 패널은 도 1 및 도 2a 내지 도 2d를 참조로 하여 기술한다. 바닥 패널(1)은 코어(2), 데코 층(6)을 형성하는 프린트가 제공된 캐리어(3), 및 보호 층(4)을 포함한다. 코어(2), 캐리어(3) 및 보호 층(4)은 바닥 패널(1)을 형성하기 위해 함께 접합된다. 바닥 패널(1)에는 또한 코어(2)의 하부 표면 상에 배열되는 후면 층(미도시됨)이 제공될 수 있다. 코팅(5)은 보호 층(4)의 상단 상에 제공될 수 있다.
코어(2)는 열가소성 물질을 포함한다. 열가소성 물질은 폴리비닐 클로라이드 (PVC) 또는 폴리프로필렌 (PP)일 수 있다. 코어(2)는 충전제, 예를 들어 칼슘 카보네이트, 및 첨가제, 예를 들어 가소제, 충격 보강제, 안정화제, 가공 보조제, 안료, 윤활제 등을 추가로 포함할 수 있다. 대안적으로, 코어는 열가소성 바인더 및 목재 섬유 또는 입자를 포함한 목재 플라스틱 복합물 (Wood Plastic Composite; (WPC)일 수 있다.
코어(2)는 또한 하나 초과의 층을 포함할 수 있다. 층들은 유사하거나 상이한 물질일 수 있다. 코어(2)는 열가소성 물질을 포함하는 여러 층을 포함할 수 있거나, 예를 들어 MDF 또는 HDF와 같은 목재 기반 물질의 기판 상에 배열된 열가소성 물질을 포함하는 적어도 하나의 층을 포함할 수 있다.
캐리어(3)는 열가소성 물질, 예를 들어 폴리비닐 클로라이드 (PVC), 폴리에스테르, 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE), 폴리스티렌 (PS), 폴리우레탄 (PUR), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리아크릴레이트, 폴리비닐 부티랄, 또는 이들의 조합물을 포함한다. 캐리어는 첨가제, 예를 들어 가소제를 추가로 포함할 수 있다. 캐리어(3)는 열가소성 호일 또는 필름의 형태일 수 있다. 캐리어(3)의 두께는 0.01 내지 1 mm일 수 있다. 캐리어(3)는 투명하거나, 착색되거나, 불투명할 수 있다. 캐리어(3)의 칼라는 프린트를 위한 기본 칼라를 형성할 수 있다.
보호 층(4)은 캐리어(3) 상에 배열된다. 보호 층(4)은 캐리어(3)에 접합된다. 보호 층(4)은 열가소성 호일 또는 필름의 형태일 수 있다. 보호 층(4)은 열가소성 물질, 예를 들어 폴리비닐 클로라이드 (PVC), 폴리에스테르, 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE), 폴리스티렌 (PS), 폴리우레탄 (PUR), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리아크릴레이트, 폴리비닐 부티랄, 또는 이들의 조합물을 포함한다. 보호 층(4)은 첨가제, 예를 들어 가소제를 추가로 포함할 수 있다. 보호 층(4)의 두께는 0.01 내지 1 mm일 수 있다. 내마모성 입자, 예를 들어 알루미늄 옥사이드 입자가 보호 층(4)에 포함될 수 있다. 보호 층(4)은 바람직하게 투명하다.
코팅(5)은 보호 층(4) 상에 배열될 수 있다. 코팅(5)은 바람직하게, UV 경화성 코팅, 더욱 바람직하게, 아크릴레이트 올리고머, 메타크릴레이트 올리고머, 또는 불포화 폴리에스테르를 포함하는 코팅이다.
대안적인 구체예에서, 보호 층(4)은 데코 층(6)을 형성하는 프린팅된 캐리어(3) 상에 직접적으로 적용된 코팅에 의해 형성된다.
바닥 패널(1)에는 코어의 하부 표면 상에 후면 층(미도시됨)이 제공될 수 있다. 후면 층은 열가소성 물질, 예를 들어 폴리비닐 클로라이드 (PVC), 폴리에스테르, 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE), 폴리스티렌 (PS), 폴리우레탄 (PUR), 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET)를 포함할 수 있다.
캐리어(3)에는 캐리어에 이의 장식 성질을 제공하는 프린트(10)가 제공된다. 프린팅된 캐리어(3)는 데코 층(6)을 형성한다. 프린트(10)는 장식 디자인일 수 있다. 장식 디자인은 천연 디자인 및 패턴, 예를 들어 목재 패턴 또는 돌 패턴일 수 있다. 장식 디자인은 또한 상상 디자인(fantasy design) 또는 패턴 또는 사진일 수 있다.
프린트는 적어도 하나의 염, 바람직하게 금속 염을 포함하는 프라이머 층에 적용된다. 염 결정은 프라이머 층을 형성하며, 이러한 층 위에 잉크의 안료가 사출된다. 염 결정은 바람직하게 균일한 층을 형성한다. 프린트 및 프라이머는 도 3a 내지 3c를 참조로 하여 보다 상세히 기술된다.
바닥 패널(1)에는 인접한 바닥 패널에 수평으로 및/또는 수직으로 바닥 패널(1)을 고정시키기 위한 기계적 잠금 시스템이 제공된다. 기계적 잠금 시스템은 바닥 패널의 제1 에지(edge)에 인접한 바닥 패널의 통(tongue)(15)을 수용하도록 구성된 통 그루브(tongue groove)(16), 및 인접한 바닥 패널의 잠금 그루브(locking groove)(14)와 협력하고 인접한 바닥 패널에 대해 수평 방향으로 바닥 패널(1)을 고정시키도록 구성된 잠금 부재(13)가 제공된 잠금 스트립(locking strip)(12)을 포함한다. 기계적 잠금 시스템은 제2 에지에, 인접한 바닥 패널의 잠금 부재(13)를 수용하도록 구성된 잠금 그루브(14), 및 인접한 바닥 패널의 통 그루브(16)와 협력하고 패널(1)을 수직 방향을 고정시키도록 구성된 통(tongue)(15)를 추가로 포함한다. 기계적 잠금 시스템은 바닥 패널(1)의 코어(2)에 형성된다. 바닥 패널(1)의 긴 측면 에지 및 짧은 측면 에지 둘 모두에는 기계적 잠금 시스템이 제공될 수 있다. 대안적으로, 바닥 패널(1)의 긴 측면 에지에는 수평으로 및 수직으로 고정시키기 위한 기계적 잠금 시스템이 제공될 수 있으며, 짧은 측면 에지에는 오로지 수평으로 고정시키기 위한 기계적 잠금 시스템이 제공될 수 있다. 또한, 다른 잠금 시스템이 예를 들어, WO2007/015669에 기술된 타입의 잠금 시스템이 사용될 수 있다는 것이 고려된다.
도 2a에서, 캐리어(3)에는 코어(2)와 마주하지 않는 이의 상부 표면 상에 프린트(10)가 제공된다.
도 2b에서, 캐리어(3)에는 코어(2)를 향하는 이의 하부 표면 상에 프린트(10)가 제공된다. 이러한 구체예에서, 보호 층(4) 및/또는 코팅(5)이 배제될 수 있다. 기술된 구체예에서, 보호 층(4)은 데코 층(6)을 형성하는 캐리어(3) 위에 배열되며, 코팅(5)이 배제된다. 도 2b에 도시된 구체예에서, 바닥 패널(1)은 도 1 및 도 2a를 참조로 하여 상술된 타입의 코어(2), 및 도 1a를 참조로 하여 상술된 타입의 캐리어(3)를 포함한다. 모든 다른 양태에서, 바닥 패널(1)은 도 1 및 도 2a를 참조로 하여 기술된 바닥 패널(1)에 해당한다.
도 2c에서, 캐리어(3)에는 상술된 타입의 두 개의 프린트(10, 11)가 제공된다. 제1 프린트(10)는 코어(2)를 향하는 캐리어(3)의 제1 표면 상에 배열된다. 제2 프린트(11)는 코어(2)와 마주하지 않는 캐리어(3)의 제2 표면 상에 프린팅된다. 제1 및 제2 프린트(10, 11)는 동일한 패턴 또는 디자인일 수 있다. 대안적으로, 제1 및 제2 프린트(10, 11)는 상이할 수 있다. 다른 대안으로서, 제1 및 제2 프린트(10, 11)는 유사한 패턴 또는 디자인일 수 있다. 보호 층(4)은 캐리어(3) 상에 배열된다. 코팅(5)은 보호 층(4)의 상단 상에 적용될 수 있다. 도 2c에서 바닥 패널(1)은 도 1 및 도 2a를 참조로 하여 상술된 타입의 코어(2), 캐리어(3) 및 보호 층(4)을 포함한다. 모든 다른 양태에서, 바닥 패널(1)은 도 1 및 도 2a를 참조로 하여 기술된 바닥 패널(1)에 해당한다.
도 2d에서, 추가 캐리어(7)는 캐리어(3) 상에 배열된다. 제1 프린트(10)는 캐리어(3) 상에, 바람직하게 코어(2)와 마주하지 않는 캐리어(3)의 상부 표면 상에 프린팅된다. 제2 프린트(11)는 추가 캐리어(7) 상에, 바람직하게 코어(2)와 마주하지 않는 추가 캐리어(7)의 상부 표면 상에 프린팅된다. 두 개의 층을 프린팅함으로써, 발전된 디자인의 프린트가 얻어질 수 있다. 제1 및 제2 프린트(10, 11)는 동일한 패턴 또는 디자인일 수 있다. 대안으로서, 제1 및 제2 프린트(10, 11)는 상이할 수 있다. 다른 대안으로서, 제1 및 제2 프린트(10, 11)는 유사한 패턴 또는 디자인일 수 있다. 바람직하게, 보호 층(4)은 추가 캐리어(7) 상에 배열된다. 코팅(5)은 보호 층(4)의 상단 상에 적용될 수 있다. 추가 캐리어(7)는 캐리어(3)와 동일한 타입이다.
대안적으로, 제2 프린트(11)는 추가 캐리어(7)의 하부 표면 상에 프린팅된다. 이러한 구체예에서, 보호 층(4) 및/또는 코팅(5)이 배제될 수 있다. 이에 따라, 추가 캐리어(7)는 또한 보호 층의 기능을 갖는다.
예를 들어, 코어(2), 캐리어(3), 보호 층(4) 및 코팅(5)의 조성과 같은 모든 다른 양태에서, 바닥 패널(1)은 도 1 및 도 2a를 참조로 하여 기술된 바닥 패널(1)에 해당한다.
본 발명의 구체예에 따른 바닥 패널(1)과 같은 빌딩 패널을 생산하고, 특히 장식 디자인을 프린팅하는 방법은 도 3a, 3b 및 3c를 참조로 하여 기술된다. 상술된 타입의 데코 층(6)을 형성시키기 위한 호일 또는 필름 형태의 캐리어(3)가 제공된다. 캐리어는 열가소성 물질, 예를 들어 폴리비닐 클로라이드 (PVC), 폴리에스테르, 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE), 폴리스티렌 (PS), 폴리우레탄 (PUR), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리아크릴레이트, 폴리비닐 부티랄, 또는 이들의 조합물을 포함한다. 캐리어(3)는 롤(8) 상에 배열된다.
프라이머는 캐리어(3)의 제1 표면 상에 적용된다. 프라이머는 데코 층(6)을 형성시키기 위해 구성된 캐리어(3)의 표면 상에 적용된다. 프라이머는 적용 장치(applying device)(20)에 의해 캐리어(3) 상에 적용된다.
일 구체예에서, 프라이머는 수용액, 염, 바람직하게 적어도 하나의 금속 염이다. 금속 염은 1가 금속 염, 예를 들어 Na+와 같은 1가 이온을 포함하는 1가 금속 염일 수 있다. 금속 염은 다가 금속 염일 수 있다. 바람직하게, 다가 금속 염은 Ca2 +, Cu2+, Ni2 +, Mg2 +, Zn2 +, 또는 Ba2 +와 같은 2가 이온, 또는 Al3 + 또는 Fe3 +와 같은 3가 이온을 포함한다. 금속 염은 예를 들어, 소듐 클로라이드 또는 칼슘 클로라이드일 수 있다. 금속 염은 잉크 조성물과 충돌하여 잉크 조성물의 안료를 침전시킨다. 염은 또한 비-금속 염, 예를 들어 암모늄 클로라이드일 수 있다.
프라이머의 염 농도는 염의 포화점의 적어도 50%, 바람직하게 염의 포화점의 적어도 70%, 더욱 바람직하게 염의 포화점의 적어도 90%일 수 있다. 프라이머는 포화 용액, 또는 거의 포화 용액일 수 있다.
프라이머는 습윤제를 추가로 포함할 수 있다. 습윤제는 캐리어(3)의 표면의 습윤능력을 증가시킨다. 습윤제는 비-이온성 계면활성제일 수 있다. 습윤제는 실리콘 계면활성제, 바람직하게 비-이온성 실리콘 계면활성제일 수 있다. 습윤제는 폴리에테르 개질된 실록산일 수 있다. 습윤제는 폴리에테르 개질된 폴리실록산일 수 있다. 습윤제는 폴리에테르 개질된 폴리메틸 실록산일 수 있다. 대안으로서, 습윤제는 폴리디메틸실록산 코-폴리머일 수 있다. 프라이머는 0.5 내지 4 중량%의 습윤제, 바람직하게 1 내지 4 중량%, 예를 들어 약 2 중량%의 습윤제를 포함할 수 있다.
캐리어 상의 프라이머의 접촉각은 50°미만, 바람직하게 40°미만, 더욱 바람직하게 35°미만, 예를 들어 약 30°일 수 있다.
프라이머는 바람직하게 염 결정의 균일한 층이 캐리어(3)의 표면 상에 형성되도록 캐리어(3)의 표면에 균질하게 적용된다. 습윤제는 캐리어(3)에 의한 표면의 습윤화를 촉진시킨다. 염 결정은 바람직하게 캐리어의 표면에 걸쳐 균일하게 분포된다. 바람직하게, 프라이머는 유착하고/거나 필름 형성한다.
프라이머는 바인더를 추가로 포함할 수 있다. 프라이머의 바인더는 잉크 조성물의 바인더와 상이할 수 있다.
수성 프라이머 분산물은 도 3a에 도시된 구체예에서 분사 장치(20)를 이용하여 분사시킴으로써 적용된다. 대안적으로, 프라이머는 디지털 프린팅, 커튼 코팅(curtain coating), 롤러 어플리케이션(roller application), 블라스팅(blasting), 및 기계적 어플리케이션(mechanical application)에 의해 적용될 수 있다.
프라이머는 캐리어(3)의 표면을 코팅하는 층을 형성할 수 있거나, 프라이머는 캐리어(3)의 표면의 단지 일부를 코팅할 수 있다. 프라이머의 양을 조절함으로써, 그리고 캐리어(3)의 일부 상에 프라이머를 적용함으로써, 프린트의 특정 성질, 예를 들어 잉크의 번짐이 조절될 수 있으며, 프린트의 디자인이 변경될 수 있다.
프라이머를 적용한 후에, 프라이머는 가열 장치(30)에서 건조된다. 열은, 적용된 프라이머가 건조되도록, 데코 층(6)을 형성시키도록 구성된 캐리어(3)의 표면에 적용된다. 열은 예를 들어, 적외선(IR), 근적외선(NIR), 가열된 공기 또는 이들의 조합의 형태로 적용될 수 있다. 프라이머의 수성 부분이 증발하도록 프라이머를 건조시킴으로써, 프린팅 동안에 적용된 잉크가 번지기 시작할 위험이 감소된다.
캐리어(3)의 표면에 적용되기 전에 프라이머가 가열되는 경우에 프라이머 중의 물의 증발이 보다 빠른 속도로 이루어질 수 있다.
캐리어(3)는 또한, 프라이머 중의 물의 증발을 보다 빠르게 하기 위하여 프라이머가 적용되기 전 및/또는 후에 가열될 수 있다. 캐리어(3)의 가열은 가열된 플레이트 상에 캐리어(3)를 배열시킴으로써 달성될 수 있다.
일 구체예에서, 프라이머의 추가 층은 캐리어(3)의 표면에 적용된다. 프라이머는 각 적용 단계 사이에 건조될 수 있다.
프라이머가 건조된 후에, 캐리어(3)는 프린팅될 때까지 저장을 위해 롤러 상에서 롤링될 수 있거나, 프린팅 공정으로 진입할 수 있다.
도 3b에 도시된 다른 구체예에서, 프라이머는 캐리어의 표면 상에 고체 형태로 적용된 염을 포함한다. 염은 적용 장치(20), 바람직하게 분산 장치(scattering device)를 이용하여 적용된다. 염은 바람직하게 적어도 하나의 금속 염이다. 금속 염은 1가 금속 염, 예를 들어 Na+와 같은 1가 이온을 포함하는 1가 금속 염일 수 있다. 금속 염은 다가 금속 염일 수 있다. 바람직하게, 다가 금속 염은 Ca2 +, Cu2 +, Ni2 +, Mg2 +, Zn2 +, 또는 Ba2 +와 같은 2가 이온, 또는 Al3 + 또는 Fe3 +와 같은 3가 이온을 포함한다. 금속 염은 예를 들어, 소듐 클로라이드 또는 칼슘 클로라이드일 수 있다. 금속 염은 잉크 조성물과 충돌하여 잉크 조성물의 안료를 침전시킨다.
프라이머를 형성시키는 염 결정은 바람직하게 캐리어(3)의 표면에 걸쳐 균일하게 분포된다. 염 결정은 바람직하게 캐리어(3)의 표면 상에 균일한 층을 형성한다.
고체 형태의 염을 포함하는 프라이머는 여러 방식으로 캐리어(3)의 표면에 접합될 수 있다. 일 구체예에서, 캐리어(3)는 염이 캐리어에 결합하도록 프라이머가 적용되기 전 및/또는 동안에 가열된다. 일 구체예에서, 캐리어(3)는 캐리어가 프라이머의 염 결정을 끌어들이도록 전기적으로 하전된다. 일 구체예에서, 가소제는, 염 결정이 캐리어(3)의 가소화된 표면에 접합되도록 캐리어(3)의 표면 상에 적용된다. 대안적으로, 용매는 캐리어(3)의 표면에 적용될 수 있다. 일 구체예에서, 염 결정은 예를 들어, 캐리어(3)의 표면을 다공성으로 만듦으로써 캐리어(3)의 표면에 기계적으로 부착된다.
또한, 조합된 사전-처리가 사용될 수 있다는 것이 고려된다. 대안적인 구체예에서, 사전-처리는 프린팅 이전에 캐리어(3)의 제1 표면 상에 코로나, 화염 또는 플라즈마 처리를 적용하는 것을 포함한다. 코로나, 화염 또는 플라즈마 처리는 표면의 습윤능력을 증가시킨다. 이후에, 임의의 상술된 타입의 프라이머는 처리된 표면에 적용된다. 프라이머는 후속하여, 프린팅 공정으로 진입하기 전에 건조된다. 상술된 바와 같이, 캐리어(3)는 롤러 상에서 롤링되거나 프린팅 공정으로 진입한다.
도 3a, 3b 및 3c에 도시된 구체예에서, 캐리어(3)는, 프라이머가 적용된 후에 프린팅 공정으로 진입한다. 도 3a에 도시된 구체예에서, 캐리어(3)는 프라이머를 건조시키는 단계 후에 프린팅 공정으로 진입한다. 도 3a 및 3b에 도시된 두 개의 구체예 모두에 대해 유사한 프린팅 공정에서, 디지털 프린팅에 의한 프린트(6)는 바닥 패널(1)의 데코 층(6)을 형성하도록 구성된 캐리어(3)의 사전-처리된 표면에 프린팅된다.
프린터(40)는 바람직하게 잉크젯 프린터이다. 바람직하게, 프린터(40)는 DOD(Drop on Demand) 압전 잉크젯 프린터이다. 열적 DOD 잉크젯 프린터가 또한 사용될 수 있다. 프린트(6)는 비접촉 방식으로 적용된다.
프린터(40)는 적어도 하나의 잉크젯 프린트 헤드(45)를 포함한다. 바람직하게, 프린터(40)는 여러 잉크젯 프린트 헤드(45)를 포함한다. CMYK 칼라 또는 스폿 칼라가 사용될 수 있다. CMYK가 칼라 시스템으로서 사용되는 경우에, 적어도 네 개의 잉크젯 프린트 헤드(45)가 요구되는데, 이는 칼라 당 하나씩이다. 스폿 칼라가 사용되는 경우에, 각 스폿 칼라 당 하나의 프린트 헤드(45)가 요구된다. 스폿 칼라의 수 및 이에 의한 프린트 헤드(45)의 수는 변할 수 있다. 도 3a 및 3b에 도시된 프린터(40)는 네 개의 프린트 헤드(45)를 포함하는데, 이는 CMYK-칼라 또는 네 개의 스폿 칼라에 해당하는 것이다.
바람직하게, 다수의 프린트 헤드(45)가 한 열로 프린터를 통해 캐리어(3)의 이송 방향에 대해 수직으로 연장한 후에 배열된다. 동일한 열에 배열된 프린트 헤드는 동일한 칼라를 갖는 잉크를 포함한다. 프린트 헤드의 열의 폭은 바람직하게 프린트(6)가 적용되는 캐리어(3)의 폭에 해당한다.
도시된 디지털 프린터(40)에서, 프린트 헤드의 제1, 제2, 제3 및 제4 열(41, 42, 43, 44)은 캐리어의 이송 방향 D에서 차례차례 배열된다. 제1 칼라는 제1 열(41)에서 프린트 헤드에 의해 적용되며, 제2 칼라는 제2 열(42)에서 프린트 헤드에 의해 적용되며, 제3 칼라는 제3 열(43)에서 프린트 헤드에 의해 적용되며, 제4 칼라는 제4 열(44)에서 프린트 헤드에 의해 적용된다.
대안적으로, 상이한 채널을 갖는 프린트 헤드를 포함하는 프린터(40)가 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 하나의 프린트 헤드는 하나의 칼라 또는 여러 칼라를 프린팅할 수 있다. 이에 의해 하나 초과의 칼라는 상이한 채널이 제공된 개개 프린트 헤드에 의해 프린팅될 수 있다. 각 칼라에 대해 하나의 채널이 제공된다. 따라서, 프린터에서 프린트 헤드의 단지 하나의 열이 제공될 수 있다.
상술된 잉크젯 프린터(40)를 이용하여 적용된 잉크는 수성 안료 잉크 조성물이다. 잉크 조성물은 잉크에 이의 특정 칼라를 제공하는 안료를 포함한다. 바람직하게, 수성 잉크 조성물은 열활성화 경화 잉크이다. 잉크 조성물은 바인더, 물 및 안료를 포함할 수 있다. 바인더는 예를 들어, 폴리머 또는 셀룰로오즈일 수 있다. 바인더는 잉크 조성물에 분산될 수 있다. 대안적으로, 안료는 바인더, 바람직하게 폴리머에 의해 코팅된다. 폴리머는 카복실 기를 지닐 수 있다. 폴리머는 스티렌, 아크릴 또는 메타크릴 폴리머 또는 코폴리머, 또는 불포화 모노머, 폴리에스테르, 비닐 폴리머 또는 코폴리머, 방향족 및 지방족 폴리우레탄, 또는 알키드 수지일 수 있다.
데코 층(6)을 형성시키도록 구성된 캐리어(3) 상에 프린팅되는 장식 디자인은 천연 디자인 및 목재 패턴 또는 돌 패턴과 같은 패턴 둘 모두일 수 있다. 장식 디자인은 또한 상상 디자인 또는 패턴일 수 있다.
잉크젯 프린터(40)는 데코 층(6)을 형성시키도록 구성된 캐리어(3)의 표면 상에 적용된 프라이머 상에 장식 디자인 형태의 프린트(10)를 프린팅한다.
열은, 수성 안료 잉크 조성물 중의 물이 증발하도록 프린트에 적용된다. 가열 장치(50)는 캐리어의 이송 방향 D로 알 수 있는 바와 같이, 디지털 프린터(40) 이후에 배열될 수 있다. 가열 장치(50)는 적외선(IR) 가열, 근적외선(NIR) 가열, 가열된 공기 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
프린팅이 오프라인 공정에서 이루어지는 경우에, 캐리어(3)는 프린트(6)가 건조되었을 때에 저장하기 위해 롤러(8) 상에서 롤링될 수 있다. 또한, 프린팅이 인라인으로 수행하는 것이 고려된다.
일 구체예에서, 캐리어(3)는 단지 하나의 표면 상에 프린팅된다. 대안적인 구체예에서, 캐리어(3)는 양 표면 상에 프린팅된다. 그러한 구체예에서, 상술된 바와 같은 프라이머는 캐리어(3)의 제1 표면에 적용되며, 제1 표면이 프린팅되며, 상술된 바와 같은 프라이머가 캐리어(3)의 제2 표면에 적용되며, 제2 표면이 프린팅된다. 대안으로서, 캐리어(3)의 양 표면의 사전-처리는 캐리어(3)의 양 표면 상에서 프린팅하기 전에 수행한다.
데코 층(6)을 형성시키기 위한 캐리어(3)는 바닥 패널(1)의 크기에 해당하는 크기로 절단되거나 펀칭될 수 있다. 또한, 보호 층(4)을 형성시키도록 구성된 필름 또는 호일은 바닥 패널(1)의 크기에 해당하는 크기로 절단되거나 펀칭될 수 있다. 보호 층(4)은 열가소성 물질, 예를 들어 폴리비닐 클로라이드 (PVC), 폴리에스테르, 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE), 폴리스티렌 (PS), 폴리우레탄 (PUR), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리아크릴레이트, 폴리비닐 부티랄, 또는 이들의 조합물을 포함한다. 코어(2)를 형성하도록 구성된 코어 물질은 또한 바닥 패널(1)의 크기에 해당하는 크기로 절단되거나 펀칭될 수 있다. 코어는 폴리비닐 클로라이드 (PVC) 또는 폴리프로필렌 (PP)를 포함할 수 있거나, WPC일 수 있다. 대안적으로, 데코 층 및/또는 보호 층은 연속 공정에서 함께 접착되게 하기 위하여 롤러 상에 제공된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 프린팅된 캐리어(3)는 데코 층(6)을 형성시키기 위해 적어도 열가소성 물질 층을 포함하는 코어(2) 상에 배열된다. 프린트(10)는 코어(2)를 향할 수 있거나, 코어(2)와 마주하지 않을 수 있다. 하나 초과의 캐리어(3, 7)가 제공되는 경우에, 캐리어(3, 7)는 데코 층(6)을 형성시키기 위해 층층이 배열된다. 보호 층(4)은 데코 층(6)을 형성시키는 프린팅된 캐리어(3) 상에 배열된다. 코어(2), 데코 층(6)을 형성시키도록 구성된 프린팅된 캐리어(3), 및 보호 층(4)은 바닥 패널(1)을 형성시키기 위해 함께 가압된다. 엠보싱된 프레스 플레이트는 바닥 패널(1)의 엠보싱된 표면을 형성시키기 위해 사용될 수 있다. 열 및 압력은 층들을 함께 가압하기 위해 사용될 수 있다. 온도는 120 내지 200℃일 수 있다. 압력은 5 내지 10 bar일 수 있다. 프린트가 제공된 캐리어(3)는 보호 층(4)에 접합된다. 프린트는 캐리어(3)와 함께 접합될 보호 층(4) 사이에 위치된다. 캐리어(3)는 또한 코어(2)에 접합된다.
코팅(5), 예를 들어 방사선 경화 코팅, 바람직하게 UV 경화 코팅은 가압 후에 보호 층(4)에 적용될 수 있다. 코팅(5)은 아크릴레이트 올리고머, 메타크릴레이트 올리고머, 또는 불포화 폴리에스테르를 포함할 수 있다.
바닥 패널(1)은 바닥 패널 또는 바닥보드(floorboard)로 추가로 나누어질 수 있다. 상술된 타입의 기계적 잠금 시스템은 바닥 패널의 적어도 하나의 에지에 형성될 수 있다. 도 5에 도시된 일 구체예에서, 프린팅된 캐리어(3)는 장식용 기판(9)을 형성시키기 위해 함께 가압함으로써 보호 층(4)에 접합된다. 열 및 압력은 층들을 함께 가압하기 위해 사용될 수 있다. 프린트는 캐리어(3)와 함께 접합될 보호 층(4) 사이에 위치된다. 장식용 기판(9)은 후속 단계에서 임의의 타입의 코어에 가압시킴으로써 접합될 수 있거나, 보호 층(4)에 프린팅된 캐리어(3)를 동시에 접합시킴으로써 접합될 수 있다.
코어는 열가소성 물질, 또는 적어도 열가소성 물질을 포함하는 층을 포함할 수 있거나, 목재-기반 물질일 수 있다.
프린팅된 캐리어 및 보호 층을 포함하는 장식용 기판(9)은 예를 들어 롤러 상에서 저장될 수 있고, 이후에 코어에 접착될 수 있다. 코어는 열가소성 물질과는 다른 물질을 포함할 수 있다.
장식용 기판은 프린팅된 열가소성 라미네이트를 형성한다.
본원에 기술된 구체예의 여러 변형이 고려되는데, 이는 첨부된 청구범위에 의해 규정되는 본 발명의 범위 내에 있다.
예를 들어, 상술된 바와 같은 패널이 바닥 패널 뿐만 아니라, 빌딩 패널, 예를 들어 패널, 천장 패널, 벽 패널, 가구 구성요소 등일 수 있다는 것이 고려된다.
또한, 프린팅 및 프라이머 적용 단계가 인라인 공정에서 또는 오프라인 공정에서 수행될 수 있다는 것이 고려된다.
프린팅이 디지털 프린팅에 대한 대안으로서, 로토그라비어 프린팅, 스크린 프린팅, 등에 의해 수행될 수 있다는 것이 고려된다.
또한, 프라이머의 건조는 프라이머의 성질에 따라 배제될 수 있다는 것이 고려된다. 특정 부류의 프라이머를 사용할 때에, 아직 건조되지 않는 프라이머에서 상술된 바와 같이 프린팅하는 것이 가능하다.
층이 데코 층을 형성하는 캐리어와 코어 사이에 배열될 수 있는 것이 추가로 고려된다. 일 예로서, 균일한 칼라를 갖는 층이 캐리어와 코어 사이에 배열될 수 있다.
실시예
참조예
LVT를 위한 백색의 PVC 호일을 디지털 프린터를 이용하여 수 기반 잉크로 직접적으로 프린팅하였다. 프린트를 10분 동안 60℃에서 건조시켰다. 프린팅된 호일을 대략 6 bar 압력에서 70초 동안 185℃에서 고온/저온-가압 단계에서 LVT를 위한 PVC의 투명 보호 호일에 접합시킨 후에, 대략 5 bar 압력에서 25℃까지 냉각시켰다. 프린팅된 PVC 호일과 보호 호일 간의 접합은 양호하였다.
얻어진 프린트는 잉크와 LVT-호일 간의 표면 장력의 차이로 인하여 불량한 품질을 나타낸다. 잉크 방울은 큰 잉크 방울로 응집하였다. 잉크 방울은 서로 번지기 시작하였다.
실시예 1
LVT를 위한 백색의 PVC 호일을 수중 NaCl에 대한 포화점의 84%에 해당하는, 탈이온수에 용해된 30g/100ml의 NaCl을 포함하는 프라이머로 처리하였다. 추가 단계 이전에 호일을 건조시켰다. PVC 호일 상에서 프라이머의 접촉각은 약 90°로 측정되었다.
프라이머로 처리된 호일을 디지털 프린터를 이용하여 수 기반 잉크로 프린팅하였다. 프린트를 10분 동안 60℃에서 건조시켰다. 프린팅된 호일을 대략 6 bar 압력에서 70초 동안 185℃에서 고온/저온-가압 단계에서 LVT를 위한 PVC의 투명 보호 호일에 접합시킨 후에, 대략 5 bar 압력에서 25℃까지 냉각시켰다. 프린팅된 PVC 호일과 보호 호일 간의 접합은 양호하였다.
프라이머와 LVT-호일 간의 표면 장력의 차이로 인하여 호일의 표면에 걸쳐 프라이머를 균일하게 적용하는 것은 가능하지 않았다. 프린팅된 이미지는 프라이머의 불량한 적용으로 인하여 균일하게 고정되지 않았다.
실시예 2
LVT를 위한 백색의 PVC 호일을 수중 NaCl에 대한 포화점의 84%에 해당하는, 탈이온수에 용해된 30g/100ml의 NaCl을 포함하는 프라이머로 처리하였다. 습윤제로서 2.0 중량%의 BYK 345를 프라이머 용액에 첨가하였다. PVC 호일 상에서 프라이머의 접촉각은 40°미만으로 측정되었다. 추가 단계 전에 호일을 건조시켰다.
프라이머로 처리된 호일을 디지털 프린터를 이용하여 수 기반 잉크로 프린팅하였다. 프린트를 10분 동안 60℃에서 건조시켰다. 프린팅된 호일을 대략 6 bar 압력에서 70초 동안 185℃에서 고온/저온-가압 단계에서 LVT를 위한 PVC의 투명 보호 호일에 접합시킨 후에, 대략 5 bar 압력에서 25℃까지 냉각시켰다. 프린팅된 PVC 호일과 보호 호일 간의 접합은 양호하였다.
프라이머는 LVT-호일 상의 표면에 걸쳐 균일하게 적용되었다. 프린팅된 이미지는 프라이머 중의 불충분한 NaCl 농도로 인하여 균일하게 고정되지 않았다.
실시예 3
LVT를 위한 백색의 PVC 호일을 수중 NaCl에 대한 포화점의 97%에 해당하는, 탈이온수에 용해된 35g/100ml의 NaCl을 포함하는 프라이머로 처리하였다. 습윤제로서 2.0 중량%의 BYK 345를 프라이머 용액에 첨가하였다. PVC 호일 상에서 프라이머의 접촉각은 40°미만으로 측정되었다. 추가 단계 전에 호일을 건조시켰다.
프라이머로 처리된 호일을 디지털 프린터를 이용하여 수 기반 잉크로 프린팅하였다. 프린트를 10분 동안 60℃에서 건조시켰다. 프린팅된 호일을 대략 6 bar 압력에서 70초 동안 185℃에서 고온/저온-가압 단계에서 LVT를 위한 PVC의 투명 보호 호일에 접합시킨 후에, 대략 5 bar 압력에서 25℃까지 냉각시켰다. 프린팅된 PVC 호일과 보호 호일 간의 접합은 양호하였다.
프라이머를 LVT-호일 상의 표면에 걸쳐 균일하게 적용하였다. 프린팅된 이미지를 호일의 표면에 걸쳐 균일하게 고정시켰으며, 양호한 칼라 강도 및 해상도를 갖는 프린트 결과가 달성되었다.
상기 실시예에서 적용된 습윤제의 양은 실시예에서, 사용되는 호일 및 호일의 표면 장력에 따라 조정된 것이고, 상이한 기판 및/또는 상이한 습윤제를 사용할 때에 달라질 수 있다.
상기 실시예에서 적용된 염의 양은 실시예에서 사용되는 잉크에 따라 조정된 것이고, 상이한 잉크 및/또는 상이한 타입의 염을 사용할 때에 달라질 수 있다.

Claims (29)

  1. 빌딩 패널(building panel)(1)을 생산하는 방법으로서,
    열가소성 물질을 포함하는 캐리어(carrier)(3)를 제공하고,
    캐리어(3)의 제1 표면 상에 염을 포함하는 프라이머(primer)를 적용하고,
    디지털 프린팅(digital printing)을 이용하여 캐리어(3)의 상기 제1 표면 상에 수성 안료 잉크 조성물로 제1 프린트(10)를 프린팅하고,
    캐리어(3)의 상기 제1 표면 상에 보호 층(4)을 적용하고 캐리어(3)를 열가소성 물질을 포함한 코어(core)(2) 상에 적용하고,
    열 및 압력을 가하여 보호 층(4), 캐리어(3) 및 코어(2)를 함께 가압하여 빌딩 패널(1)을 형성시키는 것을 포함하고,
    프라이머가 캐리어(3)의 상기 제1 표면 상에 상기 염 및 습윤제를 포함하는 수용액의 형태로 적용되고, 상기 습윤제는 비이온성 실리콘 계면활성제를 포함하며,
    프라이머 수용액 중 상기 염의 농도가 프라이머 수용액 중 포화된 상기 염의 농도의 90% 이상인 방법.
  2. 제1항에 있어서, 빌딩 패널(1)이 바닥 패널인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 염이 금속 염인 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 캐리어(3) 상에 적용된 프라이머 수용액이 캐리어(3)의 상기 제1 표면과 50°미만의 접촉각을 갖는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 프라이머 수용액이 디지털 프린팅을 이용하여 적용되는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 프린트(10)를 프린팅하기 전에 캐리어(3)의 상기 제1 표면 상에 적용된 프라이머를 건조시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 수성 안료 잉크 조성물이 열활성화 경화 잉크인 방법.
  10. 제1항에 있어서, 수성 안료 잉크 조성물이 바인더(binder), 물 및 안료를 포함하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제1 프린트(10)에 열을 가하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  12. 제1항에 있어서, 프린팅이 잉크젯 프린터에 의해 수행되는 방법.
  13. 제1항에 있어서, 캐리어(3)의 열가소성 물질이 폴리비닐 클로라이드 (PVC), 폴리에스테르, 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE), 폴리스티렌 (PS), 폴리우레탄 (PUR), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리아크릴레이트, 또는 폴리비닐 부티랄인 방법.
  14. 제1항에 있어서, 보호 층(4)이 폴리비닐 클로라이드 (PVC), 폴리에스테르, 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE), 폴리스티렌 (PS), 폴리우레탄 (PUR), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리아크릴레이트, 또는 폴리비닐 부티랄로부터 선택되는 열가소성 물질을 포함하는 방법.
  15. 장식용 기판(decorative substrate)(9)을 형성시키는 방법으로서,
    열가소성 물질을 포함하는 캐리어(3)를 제공하고,
    캐리어(3)의 제1 표면 상에 염을 포함하는 프라이머를 적용하고,
    캐리어(3)의 상기 제1 표면 상에 수성 안료 잉크 조성물로 제1 프린트(10)를 프린팅하고,
    캐리어(3)의 상기 제1 표면 상에 열가소성 물질을 포함하는 보호 층(4)을 적용하고,
    열 및 압력을 가하여 보호 층(4) 및 캐리어(3)를 함께 가압하여 장식용 기판(9)을 형성시키는 것을 포함하고,
    프라이머가 캐리어(3)의 상기 제1 표면 상에 상기 염 및 습윤제를 포함하는 수용액의 형태로 적용되고, 상기 습윤제는 비이온성 실리콘 계면활성제를 포함하며,
    프라이머 수용액 중 상기 염의 농도가 프라이머 수용액 중 포화된 상기 염의 농도의 90% 이상인 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1 프린트(10)가 디지털 프린팅에 의해 프린팅되는 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 염이 금속 염인 방법.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 제15항에 있어서, 캐리어(3) 상에 적용된 프라이머 수용액이 캐리어(3)의 상기 제1 표면과 50°미만의 접촉각을 갖는 방법.
  22. 제15항에 있어서, 프라이머 수용액이 디지털 프린팅을 이용하여 적용되는 방법.
  23. 제15항에 있어서, 상기 제1 프린트(10)를 프린팅하기 전에 캐리어(3)의 상기 제1 표면 상에 적용된 프라이머를 건조시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
  24. 제15항에 있어서, 수성 안료 잉크 조성물이 열활성화 경화 잉크인 방법.
  25. 제15항에 있어서, 수성 안료 잉크 조성물이 바인더, 물 및 안료를 포함하는 방법.
  26. 제15항에 있어서, 상기 제1 프린트(10)에 열을 가하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  27. 제15항에 있어서, 프린팅이 잉크젯 프린터에 의해 수행되는 방법.
  28. 제15항에 있어서, 캐리어(3)의 열가소성 물질이 폴리비닐 클로라이드 (PVC), 폴리에스테르, 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE), 폴리스티렌 (PS), 폴리우레탄 (PUR), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리아크릴레이트, 또는 폴리비닐 부티랄인 방법.
  29. 제15항에 있어서, 보호 층(4)의 열가소성 물질이 폴리비닐 클로라이드 (PVC), 폴리에스테르, 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE), 폴리스티렌 (PS), 폴리우레탄 (PUR), 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리아크릴레이트, 또는 폴리비닐 부티랄인 방법.
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