KR0139325B1

KR0139325B1 - 스탬핑 호일

Info

Publication number: KR0139325B1
Application number: KR1019950051989A
Authority: KR
Inventors: 이수형; 박기진
Original assignee: 이웅열; 코오롱
Priority date: 1995-12-19
Filing date: 1995-12-19
Publication date: 1998-06-15
Also published as: KR970033903A

Abstract

본 발명은 플라스틱 필름 지지체의 편면에 이형층, 보호층, 금속중착층, 접착층이 순차적으로 형성된 공지의 스탬핑 호일에서, 상기 이형층을 생략하고 보호층의 조성을 질화면(Nitrodellulose) 80~99 중량%, 유기용제에 용해되는 용해성 염료 1~20 중량%로 설정하므로써, 이형층을 생략하면서도 이형성 및 절단성이 우수하며 동시에 접착용액 용제에 의한 보호층의 침투라는 공정상의 문제점도 해결한 스탬핑 호일에 관한 것이다.

Description

스탬핑 호일

본 발명은 스탬핑 호일(Stamping Foil)에 관한 것으로, 상세하게는 이형층이 없으면서도 특성이 우수하고 제조공정상의 문제점이 없는 스탬핑 호일에 관한 것이다.

스탬핑 호일은 열전사의 일종으로 플라스틱 필름 지지체에 코팅한 것을 피전사체로 전사시키는 인쇄방식에 이용된다. 이와 같은 스탬핑 공정은 건식 인쇄방식이기 때문에 여타의 인쇄와 비교할 때 건조공정이 필요하지 않고, 냄새가 나지 않으며, 금속 광택이 우수하다는 장점이 있어 서적 표지, 앨범, 카탈로그, 연하장, 엽서, 카드, 상자, 용기, 수첩 등 무수한 종류의 피전사체에 사용하며 앞으로도 적용용도가 점차 확대될 것으로 예상된다.

일반적으로 스탬핑 호일의 구조는 도면에 도시한 바와 같이 폴리에스테르, 폴리프로필렌 등의 지지체 필름위에 왁스, 셀룰로오스, 아크릴 수지 등을 코팅한 이형층을 형성하고, 이형층위에 내열성과 내약품성이 우수한 수지를 코팅하여 보호층을 형성하고, 알루미늄 또는 크롬, 동, 은, 금 등을 고진공 속에서 증착하여 금속층을 형성하고 이 금속층위에 피전사체에 적합한 접착층을 코팅하여 접착층을 형성한 것으로 이루어진다.

이러한 스탬핑 호일에 있어서 제품의 코팅층의 두께가 고르지 못하게 되는 것은 대부분이 두께가 극히 얇은 이형층에서 발생하는 경우가 많다.

본 발명은 이러한 이형층에 기인한 제품의 불균일 문제를 해결하기 위해서 이형층을 생략하였으며 동시에 이형층이 없으므로 발생되는 제조공정상의 문제점을 해결하기 위한 보호층의 조성을 설계하였다.

따라서, 본 발명은 이형층이 없으면서도 이형성 및 절단성이 우수하고 동시에 공정상의 문제점도 없는 스탬핑 호일을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명은 플라스틱 필름 지지체의 표면에 이형층은 생략되고 보호층, 금속중착층, 접착층이 순차적으로 형성되며, 상기 보호층은 질화면(Nitrocellulose) 80~99 중량%와 유기용제에 용해되는 용해성 염료 1~20 중량%로 이루어진 수지조성물임을 특징으로 하는 스탬핑 호일에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 특수 스탬핑 호일의 일종의 안료박(Pigment Stamping Foil)의 경우에는 이형층을 설계하지 않는 경우가 있다.

안료박의 경우에는 보호층 중에 무기물 입자가 다량 함유되어 있어 보호층과 지지체간의 밀착력이 크지 않기 때문에 이형층을 설계하지 않아도 스탬핑 호일을 피전사체에 열전사시 이형성이 양호한 경우가 많다.

본 발명은 이형층이 없고 보호층 중에 무기물 입자가 전혀 포함되지 않고 유기용매에 용해되는 염료만이 함유되었을 경우에 있어서도 이형성, 절단성이 우수하면서 동시에 제조공정상의 문제점이 없는 스탬핑 호일의 구조 및 보호층이 조성에 관한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위해서 지지체와의 접착력이 작은 수지인 질화면 80~99 중량%와 유기용매에 용해되는 용해성 염료 1~20 중량%로 이루어진 수지조성물을 보호층으로 사용한다.

용해성 염료의 함량이 보호층 전체의 20 중량%를 초과할 경우에는 이형성 및 절단성은 더욱 양호해지나 접착용액중의 용제에 의한 보호층의 침투가 급격히 증가하여 제조과정중에 문제가 발생한다. 이는 용해성 염료의 경우 톨루엔, 에스테르, 케톤계통의 접착용제에 대한 용해도가 매우 높기 때문이다.

본 발명의 용해성 염료는 메틸에틸케톤, 이소프로필알코올, 에틸아세테이트, 톨루엔 등 유기용제에 2 중량% 이상 용해되는 염료이면 사용 가능하며, 구체적인 상품명으로는 독일 시바-가이기사의 Orasol 및 Neozapon 계통의 염료, 스위스 산도즈사의 Savinyl계통의 염료, 대만 Kelly Chemical Corp.사의 Orgalon 염료 등이 있다.

또한 상기 고분자 질화면은 공정상의 문제점을 해결하기 위하여 내구성이 우수하고 평균 중합도 250~380(RS 20초~RS 60초)인 것을 사용한다.

평균 중합도와 질화면의 초수와의 관계를 하기 표1에 나타내었다.

질화면의 초수와 평균 중합도

질화면의 초수	평균 중합도
RS 1/16 초	35~45
RS 1/8 초	45~55
RS 1/4 초	55~70
RS 1/2 초	80~95
RS 1 초	95~110
RS 20 초	250~290
RS 60 초	330~380
RS 120 초	400~480

* 1. 질화면의 초수 및 분자량 관계는 KSM 3814에 근거하어 구분한 것이며, H(RS)는 질화면중의 질소함량이 11.5 내지 12.2 중량%의 범위인 것을 말한다.

여기서 공정상의 문제점이란 접착용액을 중착층위에 도포할 때 보호층의 내구성(특히, 내용제성)이 약한 경우에는 접착용액중의 유기용매가 보호층으로 일부 침투하여 보호층을 용해시켜 보호층 파괴를 일으키는 것을 의미한다. 이러한 보호층 파괴를 방지하기 위해서는 질화면의 분자량이 클수록 유리하다.

그러나 질화면의 평균 중합도가 380을 초과할 경우에는 내구성은 더욱 우수하나 절단성이 급격히 불량해지므로 사용하기 어렵다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 이형층이 없음에도 불구하고 이형성 및 절단성이 우수하며 동시에 접착용액 용제에 의한 보호층의 침투라는 공정상의 문제점도 없는 스탬핑 호일을 얻을 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예로 인하여 한정되는 것은 아니다.

[실시예1]

12㎛ 폴리에스테르 필름에 평균 중합도가 300인 질화면이 보호층 전체 무게의 90 중량%, 용해성 염료(독일 Ciba-Geigy사의 Orasol Orange G)가 보호층 전체 무게의 10 중량%인 고형분을 메틸 에틸케톤 및 에틸아세테이트의 혼합용매(혼합 중량비 1:1)에 용해시켜 건조후의 두게가 1.0㎛ 가 되도록 그라비아 코터로 코팅하였다.

그리고 이 위에 진공 중착기로 알루미늄을 400Å의 두께로 중착하여 금속층을 형성하였다. 이 금속층 위에 케톤 수지, 비닐클로라이드-비닐아세테이트 공중합체, 염소화 폴리프로필렌 수지 및 비닐아세테이트 수지를 실리카 입자와 혼합시켜 톨루엔 및 에스테르의 혼합용매(혼합 중량비 3:1)에 12% 농도의 용액으로 제조하여 그라비아 코터로 분당 20m의 속도로 코팅하여 접착층을 형성하였다.

[실시예 2]

실시예1에서 질화면의 평균 중합도가 260인 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하였다.

[실시예3]

실시예1에서 질화면의 평균 중합도가 370인 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하였다.

[실시예 4]

실시예1에서 질화면의 함량이 보호층 전체 고형분의 82 중량%이고 용해성 염료의 함량이 보호층 전체 고형분의 18 중량%인 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하였다.

[실시예 5]

실시예1에서 질화면의 함량이 보호층 전체 고형분의 97 중량%이고 용해성 염료의 함량이 보호층 전체 고형분의 3 중량%인 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하였다.

[비교예1]

실시예1에서 보호층의 조성에 이소시아네이트 경화제(애경화학 TR-50)를 질화면 100 중량부에 대하여 300 중량부 첨가하여 경화시키는 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하였다.

[비교예2]

실시예1에서 RS 1/16초(평균중합도 40)의 질화면을 사용하고 이소시아네이트 경화제(애경화학 TR-50)를 질화면 100 중량부에 대하여 300 중량부 첨가하여 경화시키는 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하였다.

[비교예 3]

실시예1에서 보호층의 조성을 수평균 분자량 25,000의 아크릴 수지를 사용하는 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하였다.

[비교예 4]

실시예1에서 보호층의 조성을 수평균 분자량 15,000의 에폭시수지를 사용하는 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하였다.

[비교예 5]

실시예1에서 보호층의 조성을 수평균 분자량 25,000의 폴리비닐클로라이드 수지를 사용하는 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하였다.

[비교예 6]

실시예1에서 보호층의 조성을 수평균 분자량 25,000의 폴리우레탄 수지를 사용하는 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하였다.

[비교예 7]

실시예1에서 RS 1/2초(평균중합도 88)의 질화면을 사용하는 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하였다.

[비교예 8]

실시예1에서 RS 120초(평균중합도 440)의 질화면을 사용하는 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하였다.

[비교예 9]

실시예1에서 염료의 함량이 보호층 전체 수지의 30 중량%이고 질화면이 70 중량%인 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하였다.

상기의 실시예 및 비교예에 대한 이형성, 절단성, 용제 침투정도를 [표1]에 나타내었다.

이형성, 절단성, 용제 침투 정도

구분	이형성	절단성	용제침투정도	종합평가
실시예1	5점	4점	무	매우 양호
실시예2	5점	5점	무	매우 양호
실시예3	5점	4점	무	매우 양호
실시예4	5점	5점	무	매우 양호
실시예5	5점	4점	무	매우 양호
비교예1	1점	5점	무	불량
비교예2	0점	5점	무	불량
비교예3	1점	5점	중	불량
비교예4	1점	3점	무	불량
비교예5	1점	3점	중	불량
비교예6	0점	2점	무	불량
비교예7	5점	5점	유	불량
비교예8	5점	2점	무	양호
비교예9	5점	5점	유	불량

[평가방법]

1. 이형성 평가

보호층을 제외한 중착층, 접착층을 동일하게 설계하고 보호층만을 변경하여 제조한 스탬핑 호일을 Up-Down 전사 기계에서 압력 3kg·f/㎠로 스탬핑하였을 때 전사기계 다이면적(다이의 면적은 가로의 길이가 5cm내지 15cm, 세로의 길이가 5cm 내지 15cm의 크기)의 95%이상이 접착되는 경우에는 매우 양호로 5점, 90% 내지 95% 접착되는 경우는 양호로 4점, 85% 내지 90% 접착되는 경우는 보통으로 3점, 80% 내지 85% 접착되는 경우는 불량으로 2점, 접착되는 면적이 80%이하인 경우에는 매우 불량으로 1점으로 구분하여 평가하였으며 이형이 불가능하여 일반 Up-Down 수동기계 및 하이델베르그 자동기계의 온도 및 압력의 범위내에서 제품으로서 사용이 불가능한 경우에는 이형성을 불능으로 구분하여 0점으로 평가하였다.

2. 절단성 평가

자동 전사 기계는 하이델베르그 자동 실린더 기계를 사용하였으며 절단성의 평가는 정사각형의 격자가 조각된 스탬핑 호일로 평가하였으며 가로, 세로의 길이가 각각 0.5㎜, 0.7㎜, 1.0㎜이며, 높이가 0.5㎜인 정사각형 격자가 조각되어 있는 스탬핑 다이로 3kg·f/㎠의 압력으로 스탬핑하였을 때 인쇄된 정사각형 무늬의 해상도로 평가하였으며 0.5㎜ 격자 무늬의 해상도가 양호한 경우에 매우 양호로 5점, 0.5㎜ 격자 무늬의 해상도가 부분적으로 양호한 경우는 양호로 4점, 0.5㎜ 격자 무늬의 해상도는 불량하나 0.7㎜ 격자 무늬의 해상도가 양호한 경우에는 보통으로 3점, 0.7㎜ 격자 무늬의 해상도가 부분적으로 양호한 경우에는 불량으로 2점, 0.7㎜ 격자 무늬의 해상도가 불량한 경우는 매우 불량으로 1점으로 구분하여 평가하였다.

3. 보호층의 용제 침투 정도 평가

지지체위에 보호층 및 중착층을 설계한 후 접착층을 5m/분 속도 이상으로 도포시 접착용액중의 유기용제가 보호층을 침투하는 경우 30배율 내지 50배율 정도의 현미경으로 관찰하면 보호층에 가느다란 균열이 보이므로 이러한 균열의 발생 유무로써 침투정도를 평가하였으며, 침투는 유와 무로 판단하였다. 즉, 접착 용제가 침투하여 보호층을 파괴시키는 것이 확실한 경우에는 유로 전혀 침투하지 않는 경우에는 무로 평가하였으며 현미경으로 관찰하는 경우에는 침투현상이 확실히 관찰되나 육안으로 분별이 불가능한 경우에는 중으로 평가하였다.

4. 종합평가

보호층의 용제 침투 현상이 없이 이형성 평가 점수 및 절단성 평가 점수의 합이 9점 이상이면 매우 양호, 7점 내지 8점이면 양호, 5점 내지 6점이면 보통, 3점 내지 4점이면 불량, 3점이하이면 매우 불량으로 구분하여 평가하였으며 이형성의 점수가 0점이거나 절단성의 점수가 1점이거나 보호층의 용제 침투 현상이 발생하는 경우에는 이형성과 절단성의 평가점수의 합에 관계없이 불량으로 구분하여 평가하였다.

실시예 및 비교예의 평가결과를 보면 이형층을 설계하지 않은 겨우 보호층의 수지로 아크릴, 에폭시, 폴리비닐클로라이드, 폴리우레탄 수지를 사용한 경우는 이형성이 극히 불량하여 이형이 되지 않는 경우가 발생하여 보호층의 막이 취약하여 용제 침투 현상도 발생한다.

또한 이형층을 설계하지 않고 보호층에 경화제를 첨가하여 경화시키는 경우에는 지지체와의 접착력이 발생하여 이형이 되지 않으므로 이형성이 극히 불량해진다.

또한 이형층을 설계하지 않고 질화면을 보호층의 수지로 사용하는 경우에 있어서는 질화면의 초수가 20초 미만인 질화면을 사용하는 경우에는 질화면의 내용제성이 취약하여 용제 침투 현상이 발생하며 질화면의 초수가 60초 초과의 질화면을 사용하는 경우에는 용제 침투현상은 없으나 절단성이 불량해진다.

Claims

플라스틱 필름 지지체의 편면에 이형층은 생략되고 보호층, 금속중착층, 접착층이 순차적으로 형성되며, 상기 보호층은 질화면(Nitrocellulose) 80~99 중량%와 유기용제에 용해되는 용해성 염료 1~20 중량%로 이루어진 수지조성물임을 특징으로 하는 스탬핑 호일.
제1항에 있어서, 상기 질화면이 평균 중합도 250(RS 20초)~380(RS 60초)임을 특징으로 하는 스탬핑 호일.
제1항에 있어서, 상기 용해성 염료는 메틸에틸케톤, 이소프로필알콜, 에틸알콜 또는 톨루엔에 2 중량% 이상 용해되는 것임을 특징으로 하는 스탬핑 호일.