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KR100317369B1 - 전사용 유기용제 조성물 및 이를 이용한 수전사 방법 - Google Patents

전사용 유기용제 조성물 및 이를 이용한 수전사 방법 Download PDF

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KR100317369B1
KR100317369B1 KR1019990041615A KR19990041615A KR100317369B1 KR 100317369 B1 KR100317369 B1 KR 100317369B1 KR 1019990041615 A KR1019990041615 A KR 1019990041615A KR 19990041615 A KR19990041615 A KR 19990041615A KR 100317369 B1 KR100317369 B1 KR 100317369B1
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Abstract

본 발명은 철, 알루미늄, 플라스틱, 세라믹, 고무 및 유리 등의 다양한 요철면에 다양한 문양을 목적물에 직접 전사할 수 있도록 하는 수전사용 유기용제 조성물 및 그를 이용한 전사방법에 관한 것이다. 본 발명의 수전사용 유기용제 조성물은 메틸에틸케톤 10 내지 60wt%; 자일렌 10 내지 50wt%; 에틸렌글리콜모노부틸에테르 10 내지 50wt%; 및, 이소포론 또는 메틸살리실레이트 5 내지 20wt%를 포함한다. 또한, 본 발명의 수전사용 유기용제 조성물을 이용한 수전사 방법은, 전기 제조된 유기용제 조성물을 목적물에 도포하는 단계; 문양이 인쇄된 전사필름을 전사탱크 내의 물에 띄우고, 전사필름 위로 전기 유기용제 조성물이 도포된 목적물을 눌러서 액압에 의해 상기 문양을 물체표면에 전사하는 단계; 및, 전기 문양이 인쇄된 목적물을 침적탱크 내에서 물로 세척하고, 오븐에서 건조시키는 단계를 포함한다. 본 발명에 의하여 수전사 과정 중 사용되는 유기용제의 손실을 최소화할 수 있으며 고가의 환경설비도 필요없게 되어, 종래의 스프레이 방법에 비하여 보다 단순한 공정으로 경제적인 수전사가 가능할 수 있다. 또한, 본 발명의 유기용제 조성물의 성분비를 적절하게 조절함으로써, 매우 우수한 물성을 나타내는 전사된 요철을 얻는 부수적인 효과도 기대할 수 있다.

Description

전사용 유기용제 조성물 및 이를 이용한 수전사 방법{Organic Solvent Composition for Pattern Transfer and Method for Wet Transferring Therewith}
본 발명은 수전사 필름용 유기용제 조성물 및 그를 이용한 전사용 필름의 전사방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 철, 알루미늄, 플라스틱, 세라믹, 고무 및 유리 등의 다양한 요철면에 다양한 문양을 목적물에 직접 전사할 수 있도록 하는 수전사용 유기용제 조성물 및 그를 이용한 전사방법에 관한 것이다.
종래 각종 문양의 인쇄층을 지닌 전사필름을 다양한 요철표면에 전사시키는 방법으로는, 다음과 같은 것들이 공지되어 있다:
예를 들면, 스크린 프린팅에 의한 페이스트를 적용하여 물체 표면에 음화형 무늬를 만든 후, 약 400℃ 이상으로 가열하고, 스크린 프린팅에 의해 코팅되지 않은 물체의 표면과 반응하는 금속산화물 용액에 음화형 무늬가 구비된 가열된 물체를 도입하고, 피복되지 않은 물체의 표면에 광택문양을 형성한 후 음화형 무늬를 물체로부터 제거함으로써, 물체 표면에 광택문양을 전사하는 방법이 알려져 있다(참조: 대한민국 특허공고 제 91-2529호). 또한, 일본국 특허공고 (소)52-41682호및 (소)57-50547호에도 이와 관련된 방법이 개시되어 있는데, 이들 전사방법은 전사공정이 복잡하고 소재의 선택에 제한을 받는다는 문제점이 있었으며, 인쇄된 피복체의 내구성이 떨어져 탈색 내지는 변색되기 용이하고, 전사전에 인위적으로 물체표면에 문양을 만들어야 하며, 고가의 인쇄비용이 요구되므로 실제적으로 사용하는 데에는 한계가 있었다.
한편, 이러한 종래기술의 한계성을 극복하고자 하는 시도로서, 수전사 및 열전사방법이 개발되었다.
이들 중, 열전사 방법은 일반적으로 수지층에 이형제 성분의 수지와 셀룰로오스아세테이트(celluloseacetate), 메틸에틸케톤(MEK, methylethylketone), 에탄올, 톨루엔 등의 유기용제를 합성하여 도포하며, 상기 수지층과 인쇄층의 균열을 방지하는 동시에, 접착성의 향상을 도모할 수 있도록 니트로셀룰로오스 등의 성분을 입히고, 그 위에 우레탄용 레진과 색소, 톨루엔, 메틸에틸케톤 등의 유기용제를 배합한 것으로, 인쇄를 한 필름을 프레스에서 열을 가하여 목적물에 압착하고나서 수지층을 제거하는 방법을 이용한다. 그러나, 이러한 방법은 압착 및 수지층 제거공정 등이 복잡하며, 요철면에 대한 전사가 어렵고, 또한, 전사된 목적물을 대량생산하기에는 어려운 문제점이 있었다.
그리고, 수전사에 의한 요철표면 전사방법은 박질막에 도료 또는 전사잉크 등을 사용하여 문양을 전사하고 문양이 전사된 박질막을 액체상에 띄운 다음, 상기 박질막에 물체를 눌러서 액압에 의해 상기 전사필름이 요철표면에 전사되도록 하고, 이렇게 전사된 요철표면을 약 20 내지 35℃의 온수에 5 내지 10분 도입시켜 전사필름내의 도료성분이 제거되도록 한 후에, 상온의 깨끗한 물로 세척하고 100 내지 250℃의 오븐에 통과시켜 건조시킨 다음, 이를 재코팅처리하여 보다 우수한 전사필름층을 얻을 수 있는 방법이다.
한편, 수전사 방법에서는 전사필름을 목적물에 전사시키기 전에 필름에 유기용제를 도포시켜 목적물에 부착될 수 있도록 하는 바, 이때 유기용제를 도포시키는 방법은 휘발성 유기용제를 수조에 띄운 필름에 직접 스프레이시키는 방법이 일반적으로 사용되고 있다. 그러나, 휘발성 용매를 스프레이하여 용제를 필름에 도포시키는 방법은 용매의 손실이 클 뿐만 아니라, 유기용매의 대기방출을 막기 위한 별도의 환경설비를 필요로 하는 문제점이 있어, 이를 개선하기 위한 필요성이 끊임없이 대두되어 왔다.
이에, 본 발명자들은 유기용제의 사용량을 줄이면서도 환경설비가 필요없는 수전사 방법을 개발하기 위하여 예의 연구 노력한 결과, 메틸에틸케톤, 자일렌, 에틸렌글리콜 모노부틸에테르 및 이소포론 또는 메틸살리실레이트를 포함하는 유기용제 조성물이 수전사용 유기용제로 적합할 뿐만 아니라, 이를 사용하는 경우 필름 위에 스프레이시키는 도포방식에 의하지 아니하고, 목적물에 직접 유기용제를 균일하게 도포할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
결국, 본 발명의 주된 목적은 목적물에 직접 도포할 수 있는 수전사용 유기용제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 전기 수전사용 유기용제 조성물을 이용한 수전사 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 수전사용 유기용제 조성물(이하에서는, 편의상 `유기용제`로 약하기도 함)은 메틸에틸케톤(methylethylketone), 자일렌(xylene), 에틸렌글리콜모노부틸에테르(ethyleneglycolmonobutylether) 및 이소포론(isophorone) 또는 메틸살리실레이트(methylsalicylate)를 포함한다.
이때, 메틸에틸케톤은 유기용제의 전체 중량에 대하여 10 내지 60wt%가 사용되며, 바람직하게는 20 내지 60wt%가 사용된다. 또한, 전체 메틸에틸케톤 중량의 50%까지는 메틸에틸케톤을 대신하여 사이클로헥사논(cyclohexanone)이 사용될 수도 있다. 메틸에틸케톤의 성분비가 10wt% 미만이면 전사필름에 포함된 도료나 안료에 대한 용해도가 떨어져 전사가 불충분하게 되며, 60wt%를 초과하는 경우에는 유기용제 조성물 전체의 휘발이 과도하여 전사공정 중 전사필름과 목적물의 사이에 기포가 발생하게 된다.
또한, 자일렌의 경우는 오르토-자일렌(o-xylene), 메타-자일렌(m-xylene) 또는 파라-자일렌(p-xylene) 중 어느 것이나 사용될 수 있으며, 바람직하게는 오르토-자일렌 또는 파라-자일렌이 사용된다. 자일렌은 유기용제의 전체 중량에 대하여 10 내지 50wt%가 사용되며, 바람직하게는 25 내지 50wt%가 사용된다. 자일렌의 성분비가 10wt% 미만이면 휘발이 과도하여 전사공정 중 전사필름과 목적물 사이에서 기포가 발생하고, 50wt%를 초과하는 경우에는 건조가 늦어져 후공정에 영향을 미치게 된다.
그리고, 에틸렌글리콜모노부틸에테르는 유기용제 전체 중량에 대하여 10 내지 50wt%가 사용되며, 바람직하게는 15 내지 40wt%가 사용된다. 에틸렌글리콜모노부틸에테르의 조성비가 10w% 미만이면 혼합용매 전체의 휘발성이 높아져 전사공정 중 전사필름과 목적물 사이에서 기포가 발생하게 되며, 50wt%를 초과하는 경우에는 혼합용매 전체의 점도가 낮아져 혼합용매를 목적물에 직접 도포할 때 균일한 도포상태를 얻기가 어려워 진다.
마지막으로, 이소포론 또는 메틸살리실레이트는 유기용제 전체 중량에 대하여 5 내지 20wt%를 사용되며, 바람직하게는 7 내지 12wt%가 사용된다. 이때, 메틸살리실실레이트를 주성분으로 하는 유지인 동록유(冬綠油)가 메틸살리실레이트를 대신하여 사용될 수도 있다. 이소포론 또는 메틸살리실레이트 성분비가 5wt% 미만이면 휘발성이 과도하게 되는 문제점이 있으며, 12wt%를 초과하는 경우 건조가 늦어져 도포가 되지 않거나 전사탱크내의 잉크 찌꺼기가 붙게 되는 문제점이 발생한다.
한편, 본 발명의 수전사용 유기용제 조성물을 이용한 수전사 방법은, 전기 제조된 유기용제 조성물을 목적물에 도포하는 단계; 문양이 인쇄된 전사필름을 전사탱크 내의 물에 띄우고, 전사필름 위로 전기 유기용제 조성물이 도포된 목적물을눌러서 액압에 의해 상기 문양을 물체표면에 전사하는 단계; 및, 전기 문양이 인쇄된 목적물을 침적탱크 내에서 물로 세척하고, 오븐에서 건조시키는 단계를 포함한다.
이하에서는, 수전사용 유기용제 조성물을 이용한 수전사 방법을 각 단계별로 나누어 보다 구체적으로 설명하고자 한다.
제 1단계: 유기용제 조성물의 도포
전기 제조된 유기용제 조성물을 목적물에 도포한다: 이때, 도포하는 방법으로는 붓을 이용하여 유기용제 조성물을 목적물에 직접 바르는 방법, 유기용제 조성물에 목적물을 일정시간 침적시킨 후 꺼내는 방법 등이 사용될 수 있다.
제 2단계: 필름의 전사
패턴이 인쇄된 박질막을 전사탱크 내에서 액체상에 띄우고, 박질막에 전기 유기용제가 입혀진 목적물을 눌러서 액압에 의해 패턴을 물체표면에 전사한다: 이때, 탱크 내의 물의 온도는 30 내지 50℃로 유지시는데, 물의 온도는 탱크 내에 열선이 설치되어 조절되며, 물의 온도가 30℃에 이르지 못할 때는 작업성이 떨어질 뿐만 아니라 염료나 안료의 부착상태가 나쁘게 되어 전사가 불충분하게 되며, 물의온도가 50℃를 넘어서는 경우에는 유기용매의 휘발에 의하여 전사필름과 목적물의 사이에 기포가 발생하여 전사상태가 나빠지게 된다.
제 3단계: 전사된 목적물의 세척 및 건조
침적탱크 내에서 문양이 전사된 목적물을 물로 세척하고, 오븐에서 건조시킨다: 이때, 침적탱크 내 물의 온도는 40 내지 80℃로 유지시키면서 5 내지 30분 동안 문양이 전사된 목적물을 침적시킨 후 부착물을 세척하고, 이를 적당한 온도의 이상의 오븐에 통과시켜 건조한다. 물의 온도는 탱크 내에 열선이 설치되어 조절되며, 침척탱크 내의 물의 온도가 40℃에 이르지 못하거나 80℃를 넘는 경우에는 안료나 염료와 목적물의 부착이 불충분하게 된다.
이상의 개선된 수전사방법에 의하여, 전사과정 중 전사용 유기용제의 손실을최소화할 수 있으며 고가의 환경설비도 필요없게 되어, 종래의 방법에 비하여 보다 단순한 공정으로 경제적인 수전사가 가능할 수 있다. 또한, 이 방법에 의하면, 유기용제 조성물의 혼합비율을 적절하게 조절함으로써, 매우 우수한 물성을 나타내는 전사된 요철을 얻는 부수적인 효과도 기대할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예 1: 유기용제 조성물의 제조 및 이를 이용한 수전사
메틸에틸케톤, 파라-자일렌, 에틸렌글리콜모노부틸에테르 및 이소포론을 각각 30, 30, 30 및 10wt% 비율로 혼합하여 유기용제 조성물을 제조하였다. 그런 다음, 제조된 유기용제 조성물을 붓을 이용하여 알루미늄 요철물 위에 직접 도포하였다. 이어, 미리 준비한 문양이 인쇄된 전사필름을 40℃로 유지되는 물이 채워진 전사탱크에 띄우고, 유기용제가 도포된 목적물을 눌러서 액압에 의해 패턴을 알루미늄 요철면 위에 전사하였다. 문양이 인쇄된 필름은 물 50%, 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol, PVA) 24%, 전분 10%, 비누 5%, 라텍스 5%, 설탕 3%, 아교 2% 및 실리콘오일 1%를 배합하여 제조된 주필름층에 그라비어 인쇄방법으로 원목문양을 인쇄한 다음, 아크릴 수지로 코팅하여 준비하였다. 마지막으로, 전사된 알루미늄 요철면을 60℃로 유지된 청결수가 채워진 전사탱크로 이동시켜 10분 동안 침적시킨 후, 콘베이어로 이를 이동하여 세척한 다음, 100℃ 오븐에서 건조하여 전사를 완료하였다. 이어, 1300㎡ 면적의 요철물 대하여 소요된 유기용제 조성물의 사용량 및 전사물의 일일 생산량과, 전사가 완료된 알루미늄 요철물에 대하여 광택도와 연필경도를 측정하였다(참조: 표 1).
비교실시예 1: 종래의 유기용제의 스프레이 도포방법에 의한 전사
유기용제로 메틸에틸케톤을 문양이 인쇄된 필름에 스프레이하여 도포한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 알루미늄 요철위에 문양을 전사하였다. 그런 다음, 1300㎡ 면적의 요철물에 대하여 소요된 메틸에틸케톤의 사용량 및 요철물의 일일 생산량과, 전사가 완료된 알루미늄 요철물에 대하여 광택도와 연필경도를 측정하였다(참조: 표 1).
하기 표 1에서 보듯이, 본 발명의 유기용제 조성물을 목적물에 직접 도포하는 방법에 의한 알루미늄 요철물 위의 문양은 광택도에서는 종래의 유기용제를 필름 위에 스프레이하는 방법에 의한 문양과 유사하나, 유기용제의 사용량은 1/5로 감소하였을 뿐만 아니라, 공정이 단순하여 짐에 따라 일일 생산량이 3배로 증가함을 확인할 수 있었다.
표 1:
본 발명* 종래기술**
연필경도 3H 2H
광택도(60。), % 30 29
유기용제 사용량, L/1300㎡ 8 40
일일 생산량, ㎡/day 1800 600
*: 유기용제 조성물을 알루미늄에 직접 도포
**: 메틸에틸케톤을 필름 위에 스프레이
이상에서 상세히 설명하고 입증한 바와 같이, 본 발명에서는 메틸에틸케톤 10 내지 60wt%, 자일렌 10 내지 50wt%, 에틸렌글리콜모노부틸에테르 10 내지 50wt% 및 이소포론 또는 메틸살리실레이트 5 내지 20wt%를 포함하는 수전사용 유기용제 조성물 및 이를 이용한 수전사 방법을 제공한다. 본 발명에 의하여 수전사 과정 중 사용되는 유기용제의 손실을 최소화할 수 있으며 고가의 환경설비도 필요없게 되어, 종래의 스프레이 방법에 비하여 보다 단순한 공정으로 경제적인 수전사가 가능할 수 있다. 또한, 본 발명의 유기용제 조성물의 성분비를 적절하게 조절함으로써, 매우 우수한 물성을 나타내는 전사된 요철을 얻는 부수적인 효과도 기대할 수 있다.

Claims (2)

  1. 메틸에틸케톤 10 내지 60wt%; 자일렌 10 내지 50wt%; 에틸렌글리콜모노부틸에테르 10 내지 50wt%; 및, 이소포론 또는 메틸살리실레이트 5 내지 20wt%를 포함하는 수전사용 유기용제 조성물.
  2. 제 1항의 유기용제 조성물을 목적물에 도포하는 단계; 문양이 인쇄된 전사필름을 전사탱크 내의 온도가 30 내지 50℃인 물에 띄우고, 전사필름 위로 전기 유기용제 조성물이 도포된 목적물을 눌러서, 액압에 의해 상기 문양을 물체표면에 전사하는 단계; 및, 전기 문양이 인쇄된 목적물을 침적탱크 내에서 40 내지 80℃인 물로 세척하고 오븐에서 건조시키는 단계를 포함하는 수전사 방법.
KR1019990041615A 1999-09-28 1999-09-28 전사용 유기용제 조성물 및 이를 이용한 수전사 방법 KR100317369B1 (ko)

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