KR20220109501A - 항균 및 탈취 기능을 갖는 배면 무열 전사 시트 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이형층(101); 상기 이형층의 이면에 형성되되, 기능성 항균제가 포함된 기능성 스킨층 조성물에 의해 형성되며, 두께가 10~50㎛인 스킨층(102); 상기 스킨층(102)의 이면에 형성되되, 친환경 잉크 조성물에 의해 원하는 디자인이 형성된 인쇄층(103); 상기 인쇄층(103)의 이면에 형성되고, 인쇄층(103)의 배면이 피착물에 접착 가능하도록 하는 접착층(104);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 항균 및 탈취 기능을 갖는 배면 무열 전사 시트에 관한 것이다.
Description
본 발명은 전사물을 피착물에 부착하여, 사용할 수 있는 항균 및 탈취 기능을 갖는 배면 무열 전사 시트 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
전사인쇄란 인쇄 패턴을 전사지에 전사한 후 이를 다시 전사 매질에 전사하는 것이다. 전사지(decal paper)에는 크롬페이퍼(chrom paper)나 차이나페이퍼(china paper)와 같은 이중으로 된 복합지 또는 모조지를 라미네이트하여 그 위에 폴리비닐계 수지를 도포하여 마무리한 세프레이트지 등이 사용된다.
전사방법은 용도에 따라 크게 물을 이용한 물 전사와 열을 이용한 열전사로 구분되며, 프린트된 전용지(판박이방식)를 제품에 부착시킨 후 물에 담그거나 열을 가한 후 고착이 되면 겉 필름을 떼어낸 후 건조시키는 방식이다.
그러나, 이러한 열과 물을 이용한 전사방식은 열이나 수분에 의하여 인쇄 형식이 손상될 우려가 존재할 뿐만 아니라 인쇄 공정이 복잡해지는 단점이 있고, 또한 광고물 또는 명화의 복제와 같은 복잡하고 정밀한 패턴의 인쇄는 불가능하므로 적용 범위가 제한적이라는 단점이 있었다.
한편, 최근에는 코로나-19, 신종인플루엔자와 같이 제대로 된 예방책이 없는 질병에 대한 공포감으로 인하여 개인위생 의식이 더욱 강화되고 있을 뿐만 아니라 이를 충족시킬 수 있는 항균성 재료에 대한 수요가 급증하고 있다.
이에 따라서, 일반 필름이 아닌 기능성을 부여한 필름의 요구가 많아지고 있으나, 항균성이 부여된 필름에 관한 연구개발은 현재 미미한 실정이다.
본 발명은 물과 열을 이용하지 않고, 상온에서 원하는 디자인을 피착물에 용이하게 전사하되, 항균 및 탈취 기능을 갖는 무열 전사 시트 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 함
본 발명의 항균 및 탈취 기능을 갖는 배면 무열 전사 시트는 이형층(101); 상기 이형층의 이면에 형성되되, 기능성 항균제가 포함된 기능성 스킨층 조성물에 의해 형성되며, 두께가 10~50㎛인 스킨층(102); 상기 스킨층(102)의 이면에 형성되되, 친환경 잉크 조성물에 의해 원하는 디자인이 형성된 인쇄층(103); 상기 인쇄층(103)의 이면에 형성되고, 저열에서 인쇄층(103)의 배면이 피착물에 접착 가능하도록 하는 접착층(104);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 스킨층(102)의 상기 기능성 스킨층 조성물은 무황변 폴리우레탄 수지 30~50중량%, 기능성항균제 10~25중량%, 분산제 1~10중량%, 혼합실리카 1~10중량%, 소포제 1~10중량%, 계면활성제 1~10중량%, 경화제 1~10중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기능성 항균제는 제올라이트, 슝기트분말, 구리나노입자, 패각소성분말, 식물성 추출물을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 식물성 추출물은 삼백초 추출물, 버섯 추출물, 구장잎 추출물, 박하 추출물, 백리향 추출물, 침엽수 추출물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
상기 접착층(104)의 점도는 4,000 ~ 16,000 cps이며, 우레탄계 접착제로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 친환경 잉크 조성물은 난황변 폴리우레탄 수지, 베이스 잉크, 무기계 안료, 경화제, 및 혼합용제를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 베이스 잉크는 에코 솔벤트 잉크(eco-solvent ink) 내지 라텍스 잉크(latex ink)인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 항균 및 탈취 기능을 갖는 무열 전사 시트를 이용하여 제조되는 배면 전사 시트 인쇄물 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 항균 및 탈취 기능을 갖는 배면 무열 전사 시트를 이용한 인쇄물 제조방법에 있어서, a) 이형층을 형성하는 단계; b) 기능성 항균제가 포함된 기능성 스킨층 조성물로 상기 이형층의 상부에 두께가 10~50㎛인 스킨층을 형성하는 단계; c) 친환경 잉크 조성물에 의해 상기 스킨층의 이면에 인쇄층을 형성하는 단계; d) 상기 인쇄층의 이면에 형성되고, 접착층을 형성하는 단계; e) 상기 접착층을 피착물에 부착해 인쇄물을 형성하는 단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 물과 열을 이용하지 않고, 상온에서 원하는 디자인을 피착물에 용이하게 전사하되, 항균 및 탈취 기능을 갖는 무열 전사 시트 및 이의 제조방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명인 항균 및 탈취 기능을 갖는 배면 무열 전사 시트를 나타낸 단면도 이다.
도 2는 본 발명인 항균 및 탈취 기능을 갖는 배면 무열 전사 시트가 피착물에 합지되는 모습을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명인 항균 및 탈취 기능을 갖는 배면 무열 전사 시트를 피착물에 부착하여 형성된 인쇄물(합지물)을 나타낸 사시도이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
본 발명의 항균 및 탈취 기능을 갖는 배면 무열 전사 시트는 상기 이형층(101), 스킨층(102), 인쇄층(103) 및 접착층(104)을 포함하여 구성되어, 상기 배면 무열 전사 시트의 배면을 피착물(105)에 부착하여, 이용할 수 있는 것이다. 상기 피착물은 공지된 다양한 소재가 이용될 수 있다.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 항균 및 탈취 기능을 갖는 배면 무열 전사 시트는 도 1에 도시된 바와 같이, 이형층(101); 상기 이형층의 이면에 형성되되, 기능성 항균제가 포함된 기능성 스킨층 조성물에 의해 형성되며, 두께가 10~50㎛인 스킨층(102); 상기 스킨층(102)의 이면에 형성되되, 친환경 잉크 조성물에 의해 원하는 디자인이 형성된 인쇄층(103); 상기 인쇄층(103)의 이면에 형성되고, 저열(상온)에서 인쇄층(103)의 배면이 피착물에 접착 가능하도록 하는 접착층(104);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 이형층(101)은 스킨층(102), 인쇄층(103) 및 접착층(104)을 보호하기 위한 것으로서, 항균 및 탈취 기능을 갖는 배면 무열 전사 시트가 피착물(105)에 부착된 후, 박리될 수 있는 구조이다.
상기 이형층은 기초수지, 계면활성제, 소포제 및 증점제를 포함하여 구성할 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 이형층은 기초수지 60~75중량%, 계면활성제 10~25중량%, 소포제 1~10중량%, 증점제 1~10중량%를 포함하여 구성될 경우, 인장강도, 내충격성, 내스크래치성, 내수성, 내용제성이 현저히 개선되어, 이형층(101)이 스킨층(102), 인쇄층(103) 및 접착층(104)을 더욱 안전하게 보호할 수 있도록 하는 효과가 있다.
상기 기초수지, 계면활성제, 소포제 및 증점제가 상기의 범위를 벗어날 경우, 이형층(101)의 두께 균일도가 나빠질 수 있으며, 균일한 이형층(101)이 형성되지 않아 평탄화 특성 및 박리성이 나빠져 박리불량에 의해 스킨층(102), 인쇄층(103)이 찢어지는 문제가 발생될 수 있다.
이때, 상기 기초수지는 수용성 실리콘계 에멀젼, 파라핀 왁스 에멀젼, 폴리에틸렌 에멀젼 및 폴리에틸렌 아크릴산계 공중합 에멀젼, 폴리프로필렌왁스 에멀젼 및 폴리프로필렌 아크릴산계 에멀젼, 또는 하나 이상의 이들의 조합으로부터 선택되는 조성물을 포함하는 것일 수 있다.
가장 바람직하게, 상기 기초수지는 수용성 아크릴 수지 에멀젼, 수용성 스티렌 수지 에멀젼, 수용성 실리콘계 수지 및 에틸렌 공중합체, 폴리프로필렌 공중합체를 포함할 수 있다.
또한, 상기 계면활성제는 고분자계 계면활성제로서, 폴리아크릴산 부분 알킬에스테르, 폴리알킬렌폴리아민, 폴리아크릴산염, 스티렌-아크릴산 공중합물, 비닐나프탈렌-말레인산 공중합물 등을 들 수 있다.
또한, 상기 소포제로는 알코올계 소포제를 사용할 수 있다.
또한, 상기 증점제로는 셀룰로오스계 증점제, 구체적으로 하이드록시프로필메틸 셀룰로오스(hydroxypropylmethyl cellulose, HPMC), 하이드록시에틸메틸 셀룰로오스(hydroxyethylmethyl cellulose, HEMC), 에틸하이드록시에틸 셀룰로오스(ethylhydroxyethyl cellulose, EHEC) 및 카르복시메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose, CMC) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 하이드록시프로필메틸 셀룰로오스를 사용할 수 있다.
상기 이형층(101)의 도공량이 1 미만일 경우, 균일하고 안정적인 박리력을 얻을 수 없고, 15 를 초과할 경우, 박리과정에서, 코팅층(102) 내지 인쇄층(103)이 찢어지는 문제가 발생될 수 있다.
또한, 상기 이형층(101)의 박리력은 0.4gf/25 mm ~ 15 gf/25 mm일 수 있다.
상기 이형층(101)의 박리력이 0.4 gf/25mm 미만이면, 이형층(101)의 박리가 가 제대로 되지 않아 코팅층(102) 내지 인쇄층(103)이 찢어지는 문제가 발생될 수 있다. 상기 이형층(101)의 박리력이 15 gf/25mm를 초과하면, 이형층(101)과 스킨층(102) 사이에 부착력이 나빠져 이형층(101)이 들뜨는 문제가 발생될 수 있다.
또한, 상기 이형층(101)의 잔류접착률은 80%이상일 수 있으며, 이형층의 두께는 50 ㎛~ 200 ㎛일 수 있다.
상기 이형층(101)의 잔류접착률이 80% 미만일 경우, 이형층의 경화가 부족하여, 스킨층(102)으로 이형층(101)의 소포제, 증점제가 전이될 수 있고, 접착성이 나빠져, 배면 무열 전사 시트의 품질불량이 발생할 수 있다.
상기 이형층의 두께가 50 ㎛미만이라면, 평탄화 특성 및 박리성이 나빠져, 배면 무열 전사 시트가 피착물(105)과 합지하기 전에, 박리불량으로 스킨층(102), 인쇄층(103)의 피막이 찢어지는 문제가 발생될 수 있다. 상기 이형층의 두께가 200 ㎛보다 크다면, 이형층의 유연성 및 가공성이 저하될 수 있는 문제가 있다.
한편, 본 발명의 항균 및 탈취 기능을 갖는 배면 무열 전사 시트는 상기 이형층의 이면에 형성되되, 기능성 항균제가 포함된 기능성 스킨층 조성물에 의해 형성되며, 두께가 10~50㎛인 스킨층(102)을 포함할 수 있다.
상기 스킨층(102)이 구비됨으로써, 배면 무열 전사 시트는 피착물(105)에 부착되어, 항균 및 탈취 성능을 발휘 할 수 있도록 하는 효과가 있다. 이때, 스킨층(102)의 두께가 10㎛ 미만일 경우, 인쇄층(103)에 함유된 잉크 조성물이 스킨층(102)으로 전이될 우려가 있고, 두께가 50㎛를 초과할 경우, 과도한 두께에 의해 빛의 굴절률이 커져, 인쇄층(103)에 형성된 디자인의 선명도가 저하될 수 있는 우려가 있다.
더욱 바람직하게, 상기 스킨층(102)의 상기 기능성 스킨층 조성물은 무황변 폴리우레탄 수지 30~50중량%, 기능성항균제 10~25중량%, 분산제 1~10중량%, 혼합실리카 1~10중량%, 소포제 1~10중량%, 계면활성제 1~10중량%, 경화제 1~10중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기능성 스킨층 조성물의 상기 무황변 폴리우레탄 수지는 이형층(101) 박리 후, 스킨층(102)이 실내외 가시광선 및 자외선 등 빛에 노출되었을 때, 황변되는 현상을 방지하기 위하여 사용된다. 또한, 상기 무황변 폴리우레탄 수지가 30중량% 미만으로 함유될 경우, 스킨층(102)의 황변현상에 노출될 위험이 있으며, 50중량%를 초과하여 함유될 경우, 다른 성분들의 함유량 감소에 의해, 기계적 물성이 저하될 수 있는 문제가 있다.
방법에 따라서, 상기 무황변 폴리우레탄 수지는 폴리올, 이소포론디이소시아네이트, 단쇄글리콜과 촉매 및 중합용매로 이루어진 것을 이용하여, 스킨층(102)의 내황변성을 증진시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기계적 강도, 광택 및 균일한 접착력이 발현될 수 있도록 하는 효과가 있다.
상기 기능성 스킨층 조성물의 상기 기능성 항균제는 스킨층(102)이 항균력과 탈취력을 갖게 하기 위함이다. 이는 배면 무열 전사 시트가 곰팡이균이나 박테리아균 등의 미생물 균이 서식하기 쉬운 환경에 있는 변기와 같은 피착물(105)에 부착되더라도, 기능성 항균제의 항균력에 의해 상기 미생물 균이 인쇄층(103)에 번식하는 것을 차단함으로써, 인쇄층(103)에 품질을 일정하게 유지할 수 있게 하는 효과가 있다.
또한, 상기 기능성 항균제가 10중량% 미만으로 함유될 경우, 항균력 및 탈취력의 발현능이 미미해질 우려가 있으며, 25중량%를 초과하여 함유될 경우, 점도 등 물리적 성질이 저하되어, 흐름 특성이 나빠 가공성이 떨어지게 되는 문제가 있다.
상기 분산제로는 마그네슘 포스페이트, 트리소듐포스페이트, 트리칼슘포스페이트, 피로인산 마그네슘이 사용될 수 있으며, 가장 바람직하게는 마그네슘 포스페이트와 트리소듐포스페이트가 1:1 중량비로 혼합된 것을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 분산제는 상기 기능성 스킨층 조성물에 대하여, 1~10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 분산제가 1 중량% 미만으로 함유될 경우, 분산제 첨가에 따른 분산 효과가 미미하고, 10 중량%를 초과하여 함유될 경우, 분산제가 불순물로 작용하게 될 우려가 있다. 상기 분산제가 불순물로 작용하게 될 경우, 이형층(101)을 박리 후, 스킨층(102)에 빛이 조사되더라도, 광반사 효율이 현저히 저하되어, 균일한 광택을 갖지 못하게 되는 문제가 있다.
상기 혼합실리카는 스킨층(102)의 광 확산을 개선하기 위해 사용된다. 상기 혼합실리카는 평균 입자경이 5~10㎛인 미분 실리카, 평균 입자경이 5~10㎛인 광 확산 실리카, 평균 입자경이 20~35㎛인 다공질 실리카로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상 또는 이들의 혼합물 일 수 있다.
상기 혼합실리카가 1 중량% 미만으로 함유될 경우, 혼합실리카 첨가에 따른 광확산 효과가 미미하고, 10 중량%를 초과하여 함유될 경우, 혼합실리카가 오히려, 불순물로 작용하게 되어, 광반사 효율이 저하될 수 있는 문제가 있다.
상기 소포제는 스킨층(102)에 미세 기포가 혼입되는 것을 방지하여, 이형층(101) 내지 인쇄층(103)과의 계면 밀착력을 증가시키고, 균일한 식각력을 갖게 하기 위해 사용된다.
상기 소포제는 실리콘계 소포제, 비실리콘계 소포제, 금속비누계 소포제, 아마이드계 소포제, 폴리에테르계 소포제, 폴리에스테르계 소포제, 폴리글라이콜계 소포제, 알코올계 소포제 등 공지의 소포제를 사용할 수 있으며, 가장 바람직하게는 실리콘계 소포제 또는 알코올계 소포제 일 수 있다.
상기 소포제는 기능성 스킨층 조성물에 대하여 1~10 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 소포제가 1 중량% 미만으로 함유될 경우, 소포제 첨가에 따른 기포 소거 효과가 미미하고, 10 중량%를 초과하여 함유될 경우, 스킨층(102)의 습윤 특성 및 점도가 저하될 수 있는 문제가 있다.
상기 계면활성제는 스킨층(102)의 안정성, 습윤성 향상과 기능성 스킨층 조성물의 도포 레벨링 향상을 위하여 사용된다.
상기 계면활성제로는 음이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 고분자계 계면활성제, 불소계 계면활성제 등을 단독으로 또는 1종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 음이온성 계면활성제로서는, 나프탈렌술폰산염의 포르말린 축합물, 리그닌 술폰산염류, 특수 방향족 술폰산염의 포르말린축합물(부틸나프탈렌 등의 알킬나프탈렌술폰산나트륨과 나프탈렌술폰산나트륨과의 포르말린 축합물, 크레졸술폰산나트륨과 2나프톨-6-술폰산나트륨의 포르말린 축합물, 크레졸술폰산나트륨의 포르말린 축합물 등), 폴리옥시에틸렌알킬에테르 황산염 등을 들 수 있다. 비이온성 계면활성제로서는, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 폴리옥시에틸렌아세틸렌글리콜, 폴리옥시에틸렌 유도체, 옥시에틸렌·옥시프로필렌 블록 공중합체 등을 들 수 있으며, 가장 바람직하게는 중량평균분자량 5000g/mol이하의 에멀젼 타입의 불소계 계면활성제를 사용할 수 있다.
상기 계면활성제는 기능성 스킨층 조성물에 대하여 1~10 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 계면활성제가 1 중량% 미만으로 함유될 경우, 기능성 스킨층 조성물이 도포력이 저하되어, 스킨층(102)에 균일하게 도공도지 못하는 문제가 있다. 또한, 상기 계면활성제가 10 중량%를 초과하여 함유될 경우, 다른 성분들의 함유량 감소에 의해, 기계적 물성이 저하될 수 있는 문제가 있다.
상기 경화제는 스킨층(102)을 이루는 기능성 스킨층 조성물을 경화시키는 기능을 수행하며, 상기 경화제는 중합체의 종류에 따라 이소시아네이트기, 에폭시 및 아지리딘기 등을 가진 통상적으로 이용되는 다양한 경화제가 사용될 수 있으나 현저한 내수성 향상을 위하여, 경화제는 옥살졸린, 글라이옥살, 지르코늄옥시클로라이드, 이소시아네이트, 에폭사이드, 아지리딘, 멜라민-포름알데히드 및 디알데히드로 이루어진 군으로부터 1이상 선택될 수 있다. 가장 바람직하게는 황변의 우려가 없는 이소시아네이트를 이용할 수 있다.
상기 경화제는 기능성 스킨층 조성물에 대하여 1~10 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 경화제가 1 중량% 미만으로 함유될 경우, 경화성이 너무 미미하고, 10 중량%를 초과하여 함유될 경우, 과도하게 속건성이게 되어, 도포작업이 원활하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
한편, 앞서 언급된 기능성 스킨층 조성물에 포함되는 상기 기능성 항균제는 제올라이트, 슝기트분말, 구리나노입자, 패각소성분말, 식물성 추출물을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하며, 더욱 바람직하게, 상기 기능성 항균제는 제올라이트 20~40중량%, 슝기트분말 10~25중량%, 구리나노입자 10~20중량%, 패각소성분말 10~20중량%, 식물성 추출물 5~20중량%를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제올라이트(Zeolite)는 화산에서 얻는 광물질로서 알칼리 금속 또는 알칼리토류 금속을 함유하는 함수 알루미늄 규산염 광물의 일종으로(Si, Al) O4의 사면체가 입체망상으로 결합하고 있는 구조로 중앙부에 큰 틈이 존재하고, 망상구조가 올바른 규칙이 깨어져 골격에 빈틈이 있는데, 이 빈틈에 의해 분자체 기능을 가지면서 동시에 다량의 물을 흡착할 수가 있고, 고온에서도 그 기공의 형태가 유지되며 암모니아 및 중금속, 독성물질을 흡착해서 포화상태가 되도 다시 배출하지 않는 성질 있으며, 경수를 연수로 형성되는 여과재로 사용된다. 제올라이트의 구조상의 특징은 결정구조 내에 있는 양이온의 작용에 의해 불포화 탄화수소나 극성물질을 선택적으로 강하게 흡착하는 성질을 가지고, 일정한 크기의 세공경을 갖고 있기 때문에 이것보다 작은 분자를 선택적으로 통과시켜 흡착하고, 이 분자체 효과를 이용하여, n-paraffin과 isoparaffin의 분리나 ortho, meta, para 이성질체를 분리할 수 있다. 또한, 결정구조 내에 교환가능한 양이온을 함유하고 있기 때문에 용이하게 다른 양이온과 자유롭게 교환하는 이온 교환성을 갖는데, 이 성질을 이용하여 공기 중의 유해물질의 제거, 탈취, 유용성분의 농축, 회수를 할 수 있다.
상기 슝기트분말은 탄소가 2~30 나노미터의 작은 알갱이로 플러렌 및 고차플러렌 구조를 갖고 유기 및 무기화합물로부터 물과 공기를 정화시키는 흡착력을 갖고 또한 높은 살균력을 가지며 물이나 오일에서 오염을 제거할 수 있는 특징이 있다.
상기 구리나노입자는 항균성과 소취성을 부여하기 위하여 포함될 수 있는데, 1 내지 200nm 입자 크기를 갖는 상기 구리나노입자는 세균이 번식하는 것을 스스로 억제시키고 각종 미생물의 신진대사를 방해하여 불쾌한 냄새의 원인을 제거하는 등 항균성 및 소취성을 부여할 수 있다.
상기 패각소성분말은 강력한 항균력 탈취력을 부여하기 위하여 사용된다. 상기 패각소성분말은 굴, 조개, 전복, 소라, 꼬막, 모시조개, 홍합, 키조개 및 맛조개 등의 껍질인 패각을 소성한 후, 분쇄하여 형성된 것이다. 더욱 구체적으로, 상기 패각의 성분은 탄산 칼슘(CaCO3)이고, 이를 소성하면 생석회(CaO)로 변하는데, 이 생석회가 물과 접촉할 경우, 수산화칼슘(Ca(OH)2 수용액이 생성된다. 그리고, 이 수용액은 ph 11.0~14.0의 강한 알칼리성을 나타내고, 수용액 중의 수산화이온(HO-)이 세균의 세포막을 투과하여 세포질을 가수분해함으로써, 강력한 항균 작용을 발휘하게 되는 것이다. 또한, 이러한 수산화이온은 강력한 항균작용과 함께 탈취력 또한 우수하게 해준다.
더욱 바람직하게, 상기 패각 소성 분말은 복수개의 소성 과정을 거쳐 고순도로 수득된 패각 소성 분말을 이용하는 것이 바람직하다. 더욱 구체적으로, 고순도의 패각 소성 분말은 i) 상기 세척된 패각을 소성용기에 담은 후, 100℃ 내지 500℃의 온도에서 1 내지 2시간 동안 소성하는 소성 1 단계; ii) 상기 소성 1 단계를 완료한 패각을 500℃ 내지 1300℃의 온도에서 1 내지 3시간 동안 소성하는 소성 2 단계; ii) 상기 소성 2 단계를 완료한 패각을 200℃ 내지 600℃의 온도에서 2 내지 3시간 동안 소성하는 소성 3 단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
상기 패각 소성 분말은 복수개의 소성 과정을 거치되, 대나무통 소성용기에서 소성된 것을 이용할 수 있으며, 더욱 바람직하게, 상기 대나무통은 황토가 풀어진 해양 심층수에 넣어 숙성된 것을 이용할 수 있다. 이는 대나무통의 기공을 통해 스며든 황토 및 해양 심층수에 의해 패각 소성 분말의 항균력이 배가되록 하는 효과가 있다.
상기 식물성 추출물은 항균력 내지 탈취력을 갖는 천연 추출물을 이용하여, 스킨층(102)의 친환경성, 항균성 및 탈취성을 더욱 개선시키기 위함이다.
상기 식물성 추출물은 삼백초 추출물, 버섯 추출물, 구장잎 추출물, 박하 추출물, 백리향 추출물, 침엽수 추출물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 한다. 이는 고유의 탈취성과 향균성을 갖는 상기의 식물성 추출물은 인체에 무해하고, 친환경적이며, 인쇄물이 피부에 접촉하게 되더라도, 자극 없이 안전하게 사용할 수 있는 효과가 있다.
가장 바람직하게는, 삼백초 추출물 10~20중량%, 버섯 추출물 15~25중량%, 구장잎 추출물 10~20중량%, 박하 추출물 5~20중량%, 백리향 추출물 5~20중량%, 침엽수 추출물 5~20중량%로 구성된 것을 이용하는 것이 현저한 탈취력과 항균력을 보일 수 있다.
상기 버섯 추출물은 분자량이 200 내지 30,000 kDa인 버섯 키토산 추출물을 포함할 수 있고, 상기 침엽수 추출물의 경우, 잣나무 추출물, 소나무 추출물, 편백나무 추출물 및 삼나무 추출물 중 선택된 어느 하나가 포함될 수 있다.
상기 식물성 추출물은 액상의 추출액을 건조하여 얻은 분말임이 바람직하다. 본 발명의 배면 무열 전사 시트는 천연 재료인 식물성 추출물을 이용하여, 인체에 무해하고 탁월한 항균력과 탈취력을 구현할 수 있게하는 효과가 있다.
한편, 상기 인쇄층(103)에 사용되는 상기 친환경 잉크 조성물은 난황변 폴리우레탄 수지, 베이스 잉크, 무기계 안료, 경화제, 및 혼합용제를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며, 가장 바람직하게, 상기 친환경 잉크 조성물은 난황변 폴리우레탄 수지 40~60 중량%, 베이스 잉크 10~25 중량%, 무기계 안료 5~25중량%, 경화제 1~10중량%, 및 혼합용제 1~10중량%로 구성될 수 있다.
상기 베이스 잉크는 염료 잉크, 안료 잉크, 승화 잉크, 솔벤트 잉크, 라텍스 잉크, 자외선 경화형 잉크(UV 잉크), 수성 잉크 및 시온(액정, 안료) 잉크, 형광 잉크, 발포 잉크, 축광 잉크, 변온 잉크, 냉온 잉크, 항균 잉크 등의 기능성 잉크로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종 및 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 잉크는 원단의 종류에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있고, 가장 바람직하게, 상기 베이스 잉크는 에코 솔벤트 잉크(eco-solvent ink), 라텍스 잉크(latex ink), 상기 에코 솔벤트 잉크(eco-solvent ink)과 상기 라텍스 잉크(latex ink)의 혼합물 중 어느 하나 일 수 있다.
상기 무기계 안료는 발색 성분이 무기물인 안료로, 은폐력이 크고 내열 및 내광성이 좋아 배면 무열 전사 시트가 장기간 자외선 등에 노출되어도 인쇄층(103)의 손상이 억제되는 효과를 나타낸다.
상기 무기계 안료로는 이산화티탄, 황화수은, 황산구리, 탄산구리, 수산화구리, 황화비소, 산화납, 탄산납 및 산화아연으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 무기계 안료의 함량이 5 중량% 미만이면, 인쇄층(103)의 선명도가 저하되며, 상기 무기계 안료의 함량이 25 중량%를 초과하게 되면 상대적으로 다른 성분들의 함량이 줄어들게 되고, 균질성과 접착성이 저하되어 인쇄층(103)의 물성이 저하될 수 있다.
상기 경화제의 주요성분은 이소시아네이트(isocyanate)일 수 있다.
상기 혼합용제는 상기 용제는 에탄올과 초산프로필(n-PAc)일 수 있다. 즉, 상기 잉크의 용제는 VOC 규제 물질이 아니다. 또한, 상기 용제에서 에탄올과 초산프로필의 함량비(배합비)는 1:1.5 ~ 1:2일 수 있다. 한편, 초산프로필 없이 에탄올만을 용제로서 사용할 수도 있다. 이 경우, 잉크 건조 속도가 느려서 인쇄 스피드를 낮추어 작업해야 하고 인쇄 블록킹이 심하며, 에탄올이 수분을 흡수하는 특성으로 인하여 수분 함량이 높아지면서 인쇄 블록킹에 의한 인쇄성이 더 악화될 수 있다. 또한, 인쇄 컷팅성이 불량하여 화점이 퍼지면서 색상 농도가 낮아져 원하는 색상을 구현하기가 어렵고, 에탄올을 사용하는 드라이 라미네이션과 코팅 라미네이션에서 인쇄한 부분이 녹는 불량이 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위하여, 발명의 기초 잉크의 용제는 에탄올과 초산프로필을 배합하여 사용한다.
상기 혼합용제의 함량이 1 중량% 미만이면, 잉크의 점도가 높아 인쇄층(103)에 형성된 디자인의 색상이 진해지고, 잉크끼리 서로 엉겨붙을 수 있어, 상기 인쇄층(103)에 블록킹이 생기는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 상기 혼합 안료의 함량이 10 중량%를 초과하게 되면 잉크의 점도가 낮아 인쇄층(103)에 형성된 디자인의 색상이 연해지고, 은폐력이 저하될 수 있는 문제가 있다.
또한, 상기 인쇄층(103)의 두께는 소재에 따라 달라질 수 있으나 10~40㎛인 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 접착층(104)의 점도는 빛의 굴절율과 투명성을 고려하여 4,000 ~ 16,000 cps인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게 상기 접착층(104)은 우레탄계 접착제로 이루어진 것일 수 있다.
또한, 상기 접착층(104)의 두께는 소재에 따라 달라질 수 있으나 5~20㎛인 것이 바람직하다.
방법에 따라서, 상기 접착층(104)의 이면에는 보호층을 형성할 수 있다.
본 발명은 항균 및 탈취 기능을 갖는 무열 전사 시트를 이용하여 제조되는 배면 전사 시트 인쇄물을 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예인 항균 및 탈취 기능을 갖는 배면 무열 전사 시트 제조방법에 있어서, a) 이형층을 형성하는 단계; b) 기능성 항균제가 포함된 기능성 스킨층 조성물로 상기 이형층의 상부에 두께가 10~50㎛인 스킨층을 형성하는 단계; c) 친환경 잉크 조성물에 의해 상기 스킨층의 이면에 인쇄층을 형성하는 단계; d) 상기 인쇄층의 이면에 형성되고, 접착층을 형성하는 단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 단계 b)의 기능성 항균제의 경우, 상기 기능성 항균제는 제올라이트, 슝기트분말, 구리나노입자, 패각소성분말, 식물성 추출물을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하며, 더욱 바람직하게, 상기 기능성 항균제는 제올라이트 20~40중량%, 슝기트분말 10~25중량%, 구리나노입자 10~20중량%, 패각소성분말 10~20중량%, 식물성 추출물 5~20중량%를 포함하여 구성될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 항균성 보호필름에 대하여 바람직한 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명한다.
<실시예1>
이후, 친환경 잉크 조성물을 이용해 상기 스킨층의 이면에 두께가 25㎛ 인쇄층을 형성하였다.
그 다음, 상기 인쇄층의 이면에 두께 10㎛이고, 점도가 7,000 cps인 접착층을 형성하였다.
여기서, 상기 기능성 스킨 조성물은 무황변 폴리우레탄 수지 30~50중량%, 기능성항균제 10~25중량%, 분산제 1~10중량%, 혼합실리카 1~10중량%, 소포제 1~10중량%, 계면활성제 1~10중량%, 경화제 1~10중량%를 포함하여 제조되었다.
이때, 기능성 항균제는 상기 기능성 항균제는 제올라이트 20~40중량%, 슝기트분말 10~25중량%, 구리나노입자 10~20중량%, 패각소성분말 10~20중량%, 식물성 추출물 5~20중량%를 포함하여 구성된 것을 이용하였으며, 상기 식물성 추출물은 삼백초 추출물 10~20중량%, 버섯 추출물 15~25중량%, 구장잎 추출물 10~20중량%, 박하 추출물 5~20중량%, 백리향 추출물 5~20중량%, 침엽수(잣나무) 추출물 5~20중량%으로 이루어진 것을 이용하였다.
또한, 분산제는 마그네슘 포스페이트와 트리소듐포스페이트가 1:1 중량비로 혼합된 것을 이용하였으며, 혼합실리카는 평균 입자경이 5~10㎛인 미분 실리카, 평균 입자경이 5~10㎛인 광 확산 실리카 및 평균 입자경이 20~35㎛인 다공질 실리카가 1:1:0.5 중량비로 이루어진 것을 이용하였으며, 소포제는 실리콘계 소포제를 이용하였고, 계면활성제는 중량평균분자량 5000g/mol이하의 에멀젼 타입의 불소계 계면활성제를 이용하였으며, 경화제는 이소시아네이트를 이용하였다.
한편, 친환경 잉크 조성물은 난황변 폴리우레탄 수지 40~60 중량%, 베이스 잉크 10~25 중량%, 무기계 안료 5~25중량%, 경화제 1~10중량%, 및 혼합용제 1~10중량%로 구성된 것을 이용하였으며, 상기 베이스 잉크는 에코 솔벤트 잉크(eco-solvent ink) 및 라텍스 잉크(latex ink)가 1:1 중량비로 혼합된 것을 이용하였다.
<비교예 1>
실시예와 동일한 조성물을 이용하여 배면 무열 전사 시트를 제조하였는데, 비교예의 스킨층은 실시예와 달리 기능성 스킨 조성물에서 기능성 항균제를 사용하지 않고, 코팅층을 형성하였다는 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
<비교예 2>
선행문헌 10-175170호에 기재된 방법을 이용하여, 배면 무열 전사 시트를 제조하였다.
■ 실험예1: 내구성 측정
1) 실험방법
상기 실시예 1, 비교예 1 내지 2와 같이 제조된 배면 무열 전사 시트를 피착물에 부착시키고, 이형지를 제거함으로써, 시험용 인쇄물을 제조하였다. 내찍힘성, 내캐스터성, 코인스크래치성, 코인찍힘성을 각각 측정하였다.
2) 실험결과
구분 | 실시예1 | 비교예1 | 비교예2 | 시험방법 |
내찍힘성(mm) | 86 | 101 | 160 | 드라이버 낙하 |
이상무 | 이상무 | 15 | 플라스틱자 | |
내캐스터성(caster, 의자바퀴) | 이상무 | 이상무 | 이상무 | 55kg, 1000회 왕복 |
코인스크래치성(coin scratch) | 이상무 | 이상무 | 이상무 | 11kg x 500mm/sec |
코인(coin) 찍힘성 | 이상무 | 이상무 | 찍힘 발생 | 1,000mm/sec |
상기의 표 1을 참조하면, 실시예1을 피착불에 부착하여 제조된 인쇄물은 비교예 1 내지 비교예 2 보다 내구성이 우수함을 확인할 수 있었다.
■ 실험예2: 내마모성 실험
1) 실험방법
상기 실시예와 같이 제조된 배면 무열 전사 시트의 내마모성을 측정하였고, 그 결과를 하기의 [표 1]에 나타내었다.
- 시험 방법 : KS F 3126 기준, (초기마모도+최종마모도)/2 = 350회 이상이면 합격
- 시료 규격 : 지름 100mm 실험용 원판을 제작하여 실험
- 품질 기준 : 마모륜 S-42로 회전수 200마다 새 마모륜으로 교체하여 실험
2) 실험결과
구분 | 마모륜 | 시험결과 | 결과 | 비고 | |
초기 마모점 | 최종 마모점 | ||||
실시예1 | S-42 | 370회 | 450회 | 410회 | 합격 |
비교예1 | S-42 | 340회 | 400회 | 370회 | 합격 |
비교예2 | S-42 | 300회 | 370회 | 335회 | 불합격 |
상기 표 2를 참조하면, 실시예에 따라 제조된 배면 무열 전사 시트의 내마모성 실험에서 초기 마모점은 370회이고, 최종 마모점은 450회를 나타냈고, 우수한 내마모성 특성을 보임을 확인할 수 있었다.
■ 실험예3: 물성 측정
1) 실험방법
상기 실시예 1, 비교예 1 내지 2와 같이 제조된 배면 무열 전사 시트의 점착력 등의 물성을 측정하였고, 그 결과를 하기의 표 3의 나타내었다.
2) 실험결과
구분 | 실시예1 | 비교예1 | 비교예2 |
점착력(gf/mm) | 7 | 4 | 3 |
정전기 발생 | 이하 | 이하 | 이하 |
이물질 개수(ea/) | 1개이하 | 2~3개 | 2~4개 |
인장강도(kg/ | 348 | 287 | 245 |
신율(%) | 830 | 750 | 620 |
상기 표 3을 참조하면, 실시예1에 따라 제조된 배면 무열 전사 시트의 점착력, 정전기 발생 특성, 이물질 개수, 인장강도, 신율 등의 물성이 비교예 1 내지 2에 따라 제조된 배면 무열 전사 시트보다 우수한 것을 확인할 수 있었다.
■ 실험예4: 내스크래치성 및 표면 평활성측정
1) 실험방법
상기 실시예 1, 비교예 1 내지 2와 같이 제조된 배면 무열 전사 시트를 피착물에 부착시키고, 이형지를 제거함으로써, 시험용 인쇄물을 제조하였다. 이후, 내스크래치성을 측정하기 위하여, 스틸울테스트기(WT-LCM100, 한국 프로텍사제)를 이용하여 1kg/(2cm x 2cm) 하에서 10회 왕복 운동시켜 내스크래치성을 시험하였다. 스틸울은 #0000을 사용하였으며, 그 등급을 하기와 같이 평가하였다.
A : 표면층에 미시적인 응집이 없이 균일하고, 또한 코팅층에 요철이나 주름이 확인되지 않는다.
B : 표면층에 미시적인 응집이 보이지만 매우 경미하고, 또한 코팅층에 요철이나 주름이 확인되지 않는다.
C : 표면층에 미시적인 응집이 보이지만, 코팅층에 요철이나 주름이 확인되지 않는다.
D : 표면층에 미시적인 응집이 현저히 보이고, 또한 코팅층에도 요철이나 주름이 보인다.
또한, 표면 평활성을 측정하기 위하여, 상기 시험용 인쇄물의 표면을 전등에 비추어, 기울기 20~30도의 방향에서 관찰하여, 표면층의 균일성(미시적)인 응집의 유무 및 코팅층의 표면성에 기인하는 것으로 생각되는 요철 또는 주름의 유무를 확인하였으며, 그 등급을 하기와 같이 평가하였다.
A : 스크래치가 0개
A': 스크래치가 1~10개
B : 스크래치가 11~20개
C : 스크래치가 21~30개
D : 스크래치가 31개 이상
2) 실험결과
구분 | 내스크래치성 | 표면 평활성 |
실시예1 | A | A |
비교예1 | A | B |
비교예2 | C | C |
상기 표 4를 참조하면, 실시예1을 적용한 인쇄물은 내스크래치성 및 표면 평활성이 우수함을 확인할 수 있다.
■ 실험예5: 항균성 측정
1) 실험방법
상기 실시예 1, 비교예 1, 비교예 2와 같이 제조된 배면 무열 전사 시트 시편을(5×5mm)을 준비하여 바실러스균(Bacillus subtilis ), 대장균 (Escherichiaocli) 및 살모넬라균(Salmonella typhimurium ) 배양액을 대상으로 페이퍼디스크(Paper disk) 법을 이용하여 항균성을 조사하였다.
2) 실험결과
구분 | 항균력(페이퍼 디스크의 항균환, 직격 mm) | ||
바실러스 | 대장균 | 살모넬라 | |
실시예 1 | 12.5 | 13.4 | 12.5 |
비교예 1 | 1.1 | 1.5 | 1.6 |
비교예 2 | 0.5 | 0.2 | 0.1 |
상기 표 5를 참조하면, 실시예1의 배면 무열 전사 시트는 항균활성이 우수함을 확인할 수 있었다.
■ 실험예6: 탈취성 측정
1) 실험방법
상기 실시예 1, 비교예 1 내지 2와 같이 제조된 배면 무열 전사 시트를 피착물에 부착시키고, 이형지를 제거함으로써, 시험용 인쇄물을 제조하였다. 이후, 인쇄물의 탈취성능을 측정하기 위해, 실시예 1, 비교예 1 내지 2를 이용해 제조한 시험용 인쇄물의 탈취 성능을 측정하였다.
측정방법으로는 트리메틸아민, 포름알데히드, 아세트알데히드 및 톨루엔을 KS I 2218:2009 규격에 의하여 검지관을 이용하여 측정하였으며, 그 결과를 표 6에 나타내었다.
2) 실험결과
구분 | 탈취성능측정 | |||
제거율(%) | ||||
포름알데히드 | 트리메틸아민 | 톨루엔 | 아세트알데히드 | |
실시예 1 | 81 | 85 | 83 | 84 |
비교예 1 | 31 | 35 | 31 | 32 |
비교예 2 | 7 | 8 | 4 | 6 |
상기 표 6을 참조하면, 실시예1의 배면 무열 전사 시트를 적용한 인쇄물은 탈취성능이 우수함을 확인할 수 있었다.
101: 이형층
102: 스킨층
103: 인쇄층
104: 접착층
105: 피착물
Claims (10)
- 이형층(101);상기 이형층의 이면에 형성되되, 기능성 항균제가 포함된 기능성 스킨층 조성물에 의해 형성되며, 두께가 10~50㎛인 스킨층(102);상기 스킨층(102)의 이면에 형성되되, 친환경 잉크 조성물에 의해 원하는 디자인이 형성된 인쇄층(103);상기 인쇄층(103)의 이면에 형성되고, 인쇄층(103)의 배면이 피착물에 접착 가능하도록 하는 접착층(104);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 항균 및 탈취 기능을 갖는 배면 무열 전사 시트
- 제 1 항에 있어서,상기 스킨층(102)의 상기 기능성 스킨층 조성물은 무황변 폴리우레탄 수지 30~50중량%, 기능성항균제 10~25중량%, 분산제 1~10중량%, 혼합실리카 1~10중량%, 소포제 1~10중량%, 계면활성제 1~10중량%, 경화제 1~10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 및 탈취 기능을 갖는 배면 무열 전사 시트
- 제 1 항 또는 제 3항 중 어느 한 항 에 있어서,상기 기능성 항균제는 제올라이트, 슝기트분말, 구리나노입자, 패각소성분말, 식물성 추출물을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 항균 및 탈취 기능을 갖는 배면 무열 전사 시트
- 제 4 항에 있어서,상기 식물성 추출물은 삼백초 추출물, 버섯 추출물, 구장잎 추출물, 박하 추출물, 백리향 추출물, 침엽수 추출물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 항균 및 탈취 기능을 갖는 배면 무열 전사 시트
- 제 1 항에 있어서,상기 접착층(104)의 점도는 4,000 ~ 16,000 cps이며, 우레탄계 접착제로 이루어진 것을 특징으로 하는 항균 및 탈취 기능을 갖는 배면 무열 전사 시트
- 제 1 항에 있어서,상기 친환경 잉크 조성물은 난황변 폴리우레탄 수지, 베이스 잉크, 무기계 안료, 경화제, 및 혼합용제를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 항균 및 탈취 기능을 갖는 배면 무열 전사 시트
- 제 7 항에 있어서,상기 베이스 잉크는 에코 솔벤트 잉크(eco-solvent ink), 라텍스 잉크(latex ink), 상기 에코 솔벤트 잉크(eco-solvent ink)과 상기 라텍스 잉크(latex ink)의 혼합물 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 항균 및 탈취 기능을 갖는 배면 무열 전사 시트
- 제 1항에 따른 항균 및 탈취 기능을 갖는 무열 전사 시트를 이용하여 제조되는 배면 전사 시트 인쇄물
- 항균 및 탈취 기능을 갖는 배면 무열 전사 시트 제조방법에 있어서,a) 이형층을 형성하는 단계;b) 기능성 항균제가 포함된 기능성 스킨층 조성물로 상기 이형층의 상부에 두께가 10~50㎛인 스킨층을 형성하는 단계;c) 친환경 잉크 조성물에 의해 상기 스킨층의 이면에 인쇄층을 형성하는 단계;d) 상기 인쇄층의 이면에 접착층을 형성하는 단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 항균 및 탈취 기능을 갖는 배면 무열 전사 시트를 이용한 인쇄물 제조방법
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