KR20250007842A - 생산성이 향상된 무늬 구현 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무늬를 기재에 구현하는 것으로서, 특히 잉크 조성물은 UV 경화형 도료를 이용하고, 상기 제2단계에서 자력체는 플레이트 타입의 마그네틱 플레이트를 이용하는 한편, UV램프에 의해 상기 잉크 조성물을 경화하여, 상기 자력체에 의해 무늬를 형성한 후 그 무늬가 바로 기재에 정착되도록 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 생산성이 향상된 무늬 구현 장치 및 방법이다.
Description
본 발명은 무늬를 기재에 구현하는 것으로서, 특히 잉크 조성물은 UV 경화형 도료를 이용하고, 상기 제2단계에서 자력체는 플레이트 타입의 마그네틱 플레이트를 이용하는 한편, UV램프에 의해 상기 잉크 조성물을 경화하여, 상기 자력체에 의해 무늬를 형성한 후 그 무늬가 바로 기재에 정착되도록 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 생산성이 향상된 무늬 구현 장치 및 방법에 고나한 것이다.
일반적으로 인쇄용 잉크는 그 수요가 광범위하고, 종류가 다양하여 일괄적으로 분류 및 명명하기는 어려우나, 일반적으로 인쇄 방식에 따라 다음과 같이 분류할 수 있다.
대표적인 인쇄 판식은 볼록판, 평판, 공판 및 오목판 인쇄 등이 있다. 이에 따라 인쇄용 잉크의 구체적인 예를 들면, 볼록판 인쇄용 잉크로는 신문 잉크, 경인쇄용 잉크, 볼록판 윤전 잉크 및 플렉소 인쇄 잉크 등이 있고, 평판 인쇄용 잉크로는 낱장평판 잉크, 옵셋윤전기 잉크 및 평판신문 잉크 등이 있으며, 오목판 인쇄용 잉크로는 그라비어 잉크 및 오목판 잉크 등이 있고, 공판 인쇄용 잉크로는 스크린 잉크 및 등사판 잉크 등이 있으며, 기타 전자인쇄 잉크 또는 프린트배선 등에 사용하는 레지스터 잉크 등이 있다.
이러한 잉크가 적용되는 인테리어 제품의 경우 세련되고 심미감 있는 무늬를 형성하고자 하는 수요자의 요구도 커지고 있는 관계로 이에 부응하기 위해 자력체를 이용하는 무늬 구현 방법이 제시되었다. 이러한 무늬 구현 방법은 도 1에 도시된 바와 같이 자성 반응 물질을 포함하는 잉크 조성물을 기재(3) 에 도포하는 제 1 단계(S10)와 상기 잉크 조성물이 도포된 기재(3)를 자력체(230)를 이용하여 무늬를 구현하는 제 2 단계(S20)를 포함한다. 이러한 제1단계(S10)와 제2단계(S20)에 의해 자성반응물질을 함유하여 자기장의 인가를 통해, 원하는 형태로 다양한 패턴을 형성할 수 있고, 인쇄 공정이 단순하며, 기재의 제약을 받지 않으면서, 연속 공정으로 인쇄 및 입체적인 효과를 나타낼 수 있게 되었다.
그런데, 이러한 종래 기술의 경우 이론적인 구현 방법을 제시하였으나 실제 제품화되지 못하는 문제점이 있었다. 다시 말해서, 상기 자력체 의해 무늬는 형성되었으나, 그 무늬가 바로 풀려버려 무늬가 기재에 정착되지 않는 현상이 있어 실제 양산하기에는 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.
한편, 상술한 무늬 형성 방법 자체는 널리 알려진 것으로서 특히 아래의 선행기술문헌에 자세히 기재되어 있는 바, 이에 대한 설명과 도시는 생략한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 상기 잉크 조성물은 UV 경화형 도료를 이용하고, 상기 제2단계에서 자력체는 플레이트 타입의 마그네틱 플레이트를 이용하는 한편, UV램프에 의해 상기 잉크 조성물을 경화하여, 상기 자력체에 의해 무늬를 형성한 후 그 무늬가 바로 기재에 정착되도록 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 생산성이 향상된 무늬 구현 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 자석반응물질을 포함하는 잉크 조성물을 기재(3)에 도포하는 제1단계(S100)와, 상기 잉크 조성물이 도포된 기재(3)를 자력체를 이용하여 무늬를 구현하는 제 2 단계(S200)를 포함하되, 상기 잉크 조성물은 UV 경화형 도료를 이용하고, 상기 제2단계(S200)에서 자력체는 플레이트 타입의 마그네틱 플레이트(1200)를 이용하는 한편, UV램프(1100)에 의해 상기 잉크 조성물을 경화하여 상기 마그네틱 플레이트(1200)에 의해 특정 무늬를 형성하고 UV램프(1100)에 의해 무늬가 풀어지지 않도록 경화시키는 생산성이 향상된 무늬 구현 방법을 제공한다.
상기에서, 상기 제1단계(S100)는 마이크로 그라비어 또는 콤마 코팅에 의해 수행될 수 있다.
상기에서, 상기 UV램프(1100)에 의한 경화 시간은 0.1 내지 10초이내로 하고, 경화 온도는 210℃ 내지 250℃ 이내로 할 수 있다.
상기에서, 상기 잉크 조성물은 무기 안료, 유기 용제, 가소제, 안정제, 분산제, 광개시제 및 점도 저하제로 이루어진 군으로부터 선택 된 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
상기에서, 상기 잉크 조성물의 점도는 10 cp 내지 300 cP 이내로 할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 무늬 구현 방법을 수행하는 장치로서, 제1단계(S100)에 의해 잉크 조성물이 도포된 기재(3)를 수직 하측 방향으로 이동하게 하되, 상기 기재(3)의 수평 방향 양측에 UV 램프(1100)와 마그네틱 플레이트(1200)를 각각 배치하여, 상기 UV 램프(1100)와 마그네틱 플레이트(1200)에 의해 수직 하측 방향으로 이동하는 기재(3)에 특정 무늬를 형성하고 UV램프(1100)에 의해 무늬가 풀어지지 않도록 경화시키는 생산성이 향상된 무늬 구현 장치를 제공한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이상 설명한 본 발명에 의해 자력체에 의해 무늬를 형성한 후 그 무늬가 바로 기재에 정착되도록 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 무늬 형성 방법을 설명하는 개념도,
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무늬 형성 방법 및 장치를 명하는 개념도,
도 4는 자성 반응 물질과 비자성 물질을 포함하는 잉크 조성물이 인쇄된 인쇄기재를 나타낸 개념도,
도 5는 도 4의 인쇄기재에 특정 패턴의 자석판을 이용한 패턴구현방법을 나타낸 개념도,
도 6은 도 5a의 단면도,
도 7 및 도 8은 본 발명에 의해 구현된 무늬의 사진이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무늬 형성 방법 및 장치를 명하는 개념도,
도 4는 자성 반응 물질과 비자성 물질을 포함하는 잉크 조성물이 인쇄된 인쇄기재를 나타낸 개념도,
도 5는 도 4의 인쇄기재에 특정 패턴의 자석판을 이용한 패턴구현방법을 나타낸 개념도,
도 6은 도 5a의 단면도,
도 7 및 도 8은 본 발명에 의해 구현된 무늬의 사진이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 생산성이 향상된 무늬 구현 방법은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 자석반응물질을 포함하는 잉크 조성물을 기재(3)에 도포하는 제1단계(S100)와, 상기 잉크 조성물이 도포된 기재(3)를 자력체를 이용하여 무늬를 구현하는 제 2 단계(S200)를 포함한다. 이때, 상기 잉크 조성물은 UV 경화형 도료를 이용할 수 있다. 상기 제1단계(S100)는 압동롤(210)과 인쇄롤(220)에 의해 수행될 수 있다. 이러한 제1단계는 앞서 설명된 종래 기술을 이용할 수 있어 이에 대한 중복되는 설명과 도시는 생략한다. 다만, 본 발명의 경우 종래 기술과 달리 UV 경화형 도료를 이용한다. 상기 UV 경화형 도료는 라디칼 중합계와 카치온 중합계로 나눌 수 있다. 라디칼 중합계는 폴리에스테르 아크릴, 우레탄 아크릴, 에폭시 아크릴 및 폴리에테르 아크릴과 같은 아크릴형이 있고, 폴리치올 아크릴 유도체와 폴리치올 스피로 아세탈계와 같은 치올형이 있다. 또한, 상기 UV 경화형 도료는 에폭ㅅ기 수지와 같은 에폭시형이 있다. 상술된 바와 같은 UV 경화 도료는 경화 속도와 같은 특성이 상이하여 적절한 것을 선택하여 이용하게 된다.
본 발명은 이러한 UV 경화형 도료를 이용하는 관계로 상술된 UV 램프에 의해 신속히 경화되어 기재(3)에 무늬를 형성한 후 그 무늬가 바로 기재(3)에 정착되어 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
종래 기술의 경우에는 자력체 의해 무늬는 형성되었으나, 그 무늬가 바로 풀려버려 무늬가 기재에 정착되지 않는 현상이 있어 실제 양산하기에는 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결한 것으로서 상술된 바와 같이 UV 램프에 의해 무늬가 바로 기재에 정착되어 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 제2단계(S200)에서 자력체는 플레이트 타입의 마그네틱 플레이트(1200)를 이용할 수 있다. 종래에는 롤러 타입의 자력체를 이용하였으나, 본 발명의 경우 플레이트 타입을 이용한다. 이러한 본 발명에 의해 자력이 보다 균일하게 기재에 작용하여 무늬가 더욱 균일하게 기재에 형성될 수 있다. 상기 무늬가 기재에 형성된 후 앞서 설명된 UV램프(1100)에 의해 잉크 조성물이 경화되어 무늬가 바로 기재에 정착된다. 다시 말해서, 상기 마그네틱 플레이트(1200)에 의해 특정 무늬를 형성하고 UV램프(1100)에 의해 무늬가 풀어지지 않도록 경화되는 것이다.
상기 제1단계(S100)에 의해 자석반응물질을 포함하는 잉크 조성물을 기재(3)에 도포하게 되며, 이러한 제1단계(S100)는 마이크로 그라비어 또는 그라비아, 콤마 코팅에 의해 수행될 수 있다. 상기 마이크로 그라비어는 필름과 코팅롤의 접촉각을 최소화하기 위하여 코팅롤의 반경을 소형화하여 롤 표면과 필름의 접촉범위를 극소화 함으로 박막의 도료를 균일하게 도포하는 정밀 코팅 방식을 말한다. 상기 콤마 코팅은 콤마 형태의 바를 이용하여 코팅액을 도포하는 방식으로서 코팅액 점도가 높거나 도포 두께를 높일 때 사용하는 코팅 방식이다. 이러한 마이크로 그라비어 또는 그라비아, 콤마 코팅에 의해 보다 균일하고 정밀하게 잉크 조성물을 기재에 도포할 수 있다.
상기 제1단계(S100) 수행 후, 상기 UV램프(1100)에 의한 경화를 하게되며, 보다 바람직하게는 건조효율향상, 균열 방지 및 밀착성 저하 방지를 위하여 경화 시간은 1 내지 60초이내로 하고, 경화온도는 210도씨 내지 250도씨 이내로 하는 것이 바람직하다.
상기 잉크 조성물은 잎사 설명된 바와 같이 기재에 정착되기 위한 것으로서 무기 안료, 유기 용제, 가소제, 안정제, 분산제, 광개시제 및 점도 저하제로 이루어진 군으로부터 선택 된 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함하는 것도 가능하다.
이때, 상기 잉크 조성물의 점도는 10 cp 내지 300 cP 이내로 하여 작업성을 향상시키는 것도 가능하다.
이하 도 2 및 도 3을 다시 참고하여 본 발명의 무늬 구현 방법을 수행하는 장치(1000)에 대해 설명한다.
우선, 상기 제1단계(S100)에 의해 잉크 조성물이 도포된 기재(3)를 수직 하측 방향으로 이동하게 한다. 이때, 상기 기재(3)의 수평 방향 양측에 UV 램프(1100)와 마그네틱 플레이트(1200)를 각각 배치한다. 이러한 상기 UV 램프(1100)와 마그네틱 플레이트(1200)에 의해 수직 하측 방향으로 이동하는 기재(3)에 특정 무늬를 형성하고 UV램프(1100)에 의해 무늬가 풀어지지 않도록 경화시키게 된다.
종래에는 롤러 타입의 자력체를 이용하였음에 비해 본 발명은 플레이트 형상의 마그네틱 플레이트(1200)를 이용한다. 이러한 본 발명의 자력체에 의해 보다 균일한 자력선을 얻을 수 있어 더욱 균일한 무늬를 얻을 수 있다.
이하 도 4 내지 도 6을 참고하여 더욱 상세히 설명한다.
상술된 바와 같이 제 1단계(S100)는 마이크로그라비어 또는 콤마코팅 등의 공정을 이용할 수 있다. 물론 이외에도 당업계에 통상적으로 알려진 인 쇄 방법을 모두 포함할 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 스크린 인쇄, 옵셋 인쇄, 그라비 어 인쇄 또는 로터리 스크린 인쇄 공법 등을 포함할 수 있다.
상기 그라비어 인쇄 공법을 이용하여 상기 잉크 조성물을 인쇄하는 방법은 특별히 제한되는 것은 아니고, 이 분 야의 일반적인 방법을 사용하여 인쇄할 수 있으나, 구체적인 예를 들면, (1) 그라비어 인쇄 공법으로 전사 용지 에 잉크 조성물을 인쇄하여 인쇄층이 형성된 전사지를 제조하는 단계; 및 (2) 상기 전사지에 형성된 인쇄층을 기재 표면에 전사하는 단계를 포함할 수 있다.
물론 상기 제 1 단계(S100)에서, 상기 잉크 조성물은 로터리 스크린 인쇄 공법으로 인쇄할 수도 있는데, 상기 로터리 스크 린 인쇄 공법을 이용하여 상기 잉크 조성물을 인쇄하는 방법도 특별히 제한되는 것은 아니고, 이 분야의 일반적 인 방법을 사용하여 인쇄할 수 있으나, 구체적인 예를 들면, 상기 잉크 조성물을 원료로 원통형의 스크린 망 내 부에 투입하고, 회전에 의한 원심력으로 인쇄 면을 코팅할 수 있다.
이와 같은 로터리 스크린 인쇄 공법은 후막 인쇄에 유리하며, 스크린 망의 두께를 두껍게 제작하는 경우, 두께 가 두꺼운 돌출 무늬를 형성하기 적합하다는 장점이 있다.
상기 제 2 단계(S200)에서 자기장을 인가하는 방식도 마그네틱 플레이트(1200)를 이용할 수 있다. 이러한 마그네틱 플레이트(1200)는 비자성체의 자석판(1210)과 상기 자석판(1210)에 구비되는 다수 개의 자석(1220)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 자석(1220)은 일정한 패턴에 따라 형성할 수 있으며, 상기한 바와 같이, 잉크 조성물이 인쇄되어 인쇄층을 형성한 기재를 일정한 자석(1220) 패턴이 형성된 자석 판(1210) 일 측에 위치시킴으로써 상기 자석판(1210)에 형성된 패턴에 따라 입체적인 효과를 나타내는 무늬를 형성할 수 있다.
이때, 상기에서 일정한 패턴에 따라 형성된 자석판(1210)의 경우는 1개 또는 2개 이상을 사용할 수 있으며, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 2 내지 10개를 이용하여, 여러 형태의 패턴을 형성 할 수 있다.
물론 이러한 구성 이외에도 다양한 구성을 이용할 수 있다. 구체적인 예를 들면, 자석 척을 이용하여 자기장을 인가하는 경우의 예를 들면, 상기 잉크 조성물이 인쇄되어 인쇄층이 형성된 기재를 컨베이어 벨트 등을 통하여 이동시키고, 상기 컨베이어 벨트 상에 마련된 자석 척이 상기 인쇄층 상에서 일정한 패턴에 따라 좌우 또는 전후 방향으로 왕복 운동하면서 자기장을 인가하고, 이에 따라 자성반응물질이 반응하여 입체적인 효과를 나타내는 무늬를 형성할 수 있다.
또한, 상기 제 2 단계(S200)에서 잉크 조성물에 인가되는 자기장의 세기는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 50 가우스(G) 내지 2000 가우스(G)일 수 있고, 바람직하게는 80 G 내지 1500 G일 수 있다.
상기 자기장의 세기가 50 G 미만인 경우, 상기한 바와 같은 다양한 패턴의 무늬를 형성하기 어려울 수 있고, 2000 G를 초과하는 경우, 자기장의 세기가 너무 강하여 형태 변형이 일어날 우려가 있다.
또한, 제 2 단계는 패턴이 형성된 잉크 조성물을 건조하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
즉, 상기한 바와 같이, 기재상에 인쇄된 잉크 조성물이 자성반응물질의 편향성에 의하여 일정한 입체적인 무늬 패턴을 형성하면, 이를 건조시킴으로써 미려한 외관을 가지는 인테리어 필름 등과 같은 인테리어 제품을 제조할 수 있다.
여기서, 상기 건조(경화) 시 온도 및 시간 조건은 특별히 제한되는 것은 아니고, 이 분야에서 통상적으로 사용되는 건조 온도 및 시간이 적용될 수 있지만, 바람직하게는 건조효율향상, 균열 방지 및 밀착성 저하 방지를 위하여 210 내지 250℃의 온도에서 건조할 수 있고, 건조 시간도 생산성 및 효율성을 고려하여 0.1 내지 10초 내에서 수행하는 것이 바람직하는 것은 이미 설명한 바와 같다.
또한, 본 발명에서 사용되는 자성 반응 물질을 포함하는 잉크 조성물은 바인더 및 자성반응물질을 포함한다. 상기 바인더는 특별히 한정되는 것은 아니고 인쇄 분야에서 잉크 조성물에 사용될 수 있는 통상적인 바인더는 모두 포함할 수 있으며, 자성반응물질과 친화성이 우수하여 자성반응물질을 잘 분산시킬 수 있는 물질을 사용하 는 것이 바람직하다.
바인더의 예를 들면, 아크릴 수지, 폴리염화비닐 수지, 실리콘 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리에스테르 수지, 폴 리아미드 수지, 폴리에테르 수지, 비닐계 수지, 에폭시 수지 및 우레탄 수지 등이 사용될 수 있고, 바람직하게 는 인쇄방법 중에서도 대량 생산에 적합한 그라비어 인쇄 공법에 주로 이용되는 아크릴 수지 또는 비닐계 수지 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
보다 구체적인 예를 들면, 본 발명에서 사용될 수 있는 아크릴 수지는 메틸(메타)아크릴레이트와 같은 알킬(메타)아크릴레이트일 수 있고, 비닐계 수지는 폴리비닐부티랄, 폴리비닐아세테이트 및 폴리비닐피롤리돈 등이 사 용될 수 있다.
또한, 상기 바인더는 잉크 조성물의 점도, 잉크 부착성, 표면장력 등을 고려하여 다양한 함량으로 조성물 내에 포함될 수 있으며 특별히 제한되는 것은 아니다.
한편, 본 발명에서 『자성반응물질』이란 인가된 자기장에 반응하여 다양한 무늬를 구현할 수 있는 물질을 의미 한다.
즉, 상기 잉크 조성물은 이와 같은 자성반응물질을 함유하므로 상기 잉크 조성물에 자기장을 인가하는 경우, 잉크 조성물 내에 함유된 자성반응물질이 인가된 자기장에 반응하여 일정한 패턴의 무늬를 형성할 수 있다. 따라 서, 상기와 같은 잉크 조성물을 다양한 인테리어 제품에 적용하는 경우, 입체적인 효과를 표현할 수 있는 고급 스럽고 세련된 외관을 구현할 수 있다.
여기서, 상기 자성반응물질은 본 발명의 목적에 따라 인가된 자기장에 반응하여 다양한 무늬를 구현할 수 있는 물질이라면 제한 없이 포함할 수 있으나, 예를 들면, 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co), 란탄(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 사마륨(Sm), 유로퓸(Eu), 가돌리늄(Gd), 테르븀(Tb), 디스프로슘 (Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 툴륨(Tm), 이테르븀(Yb) 및 루테튬(Lu) 등과 같은 란탄족 원소 중 하나 이상을 포 함할 수 있으며, 상기 예시된 물질 중 하나 이상을 포함하는 합금 또는 이들의 산화물 등을 사용할 수도 있다.
또한, 바람직하게는 산화철이 사용될 수 있으며, 상기 산화철의 구체적인 예를 들면, 산화제일철, 적색의 삼산화이철, 황색의 삼산화이철 또는 사산화삼철 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
더욱이, 상기 자성반응물질은 평균입경이 2 ㎛ 내지 1 ㎜일 수 있고, 바람직하게는 2 ㎛ 내지 100 ㎛일 수 있으며, 보다 바람직하게는 2 ㎛ 내지 50 ㎛일 수 있고, 가장 바람직하게는 2 ㎛ 내지 35 ㎛일 수 있다.
상기 자성반응물질의 입경이 2 ㎛ 미만인 경우, 입체적 무늬를 구현하기 어려워질 수 있고, 1 ㎜를 초과하는 경 우, 잉크의 전이량이 저하될 우려가 있다.
또한, 자성반응물질은 조성물 내에서 다양한 함량으로 함유될 수 있으나, 바람직하게는 전체 조성물 100 중량부 에 대하여 1 내지 70 중량부로 함유될 수 있고, 보다 바람직하게는 5 내지 50 중량부로 함유될 수 있다.
한편, 상기 잉크 조성물 내에서 상기 자성반응물질은 바인더 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 100 중량부를 포함될 수 있다.
상기 자성반응물질이 1 중량부 미만으로 함유되는 경우, 잉크 조성물의 외관에 입체감을 구현하는 패턴을 형성 하기 어려울 수 있고, 100 중량부를 초과하여 함유되는 경우, 비용적인 측면에서 효율적이지 못하며, 상대적으로 다른 성분의 함량이 줄어들어 잉크 조성물의 점도가 커짐에 따라 인쇄공정을 수행하기 어려워질 우려가 있다.
상기와 같은 자성반응물질은 인가된 자기장에 반응하여 편향성을 나타낼 수 있으며, 잉크 조성물 내에 포함되는 바인더 등과 같은 기타 다른 성분들과 균일하게 혼합되어 분산될 수 있다.
더욱이, 상기 자성 반응 물질을 포함하는 잉크 조성물은 비자성 물질을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 비자성 물질을 추가로 포함할 경우, 시각적 입체감을 보다 더 효율적으로 표현할 수 있는 고급스럽고 세련된 외관을 구 현할 수 있으며, 이러한 무늬구현은 후술하는 도 4와 도 5를 통해 상세하게 설명한다.
도 4는 자성 반응 물질과 비자성 물질을 포함하는 잉크 조성물이 인쇄된 인쇄기재(10)를 나타낸 모식도 이고, 도 5(도 5a 내지 도 5c)는 상기 도 4의 인쇄기재(10)에 특정 패턴의 자석판을 이용한 패턴구현방법을 나타낸 모 식도이다.
상기 도 4와 도 5에 나타낸 바와 같이, 기재(3)에 자성 반응 물질(1)과 비자성 물질(2)을 포함하는 잉크 조성물 이 인쇄된 인쇄기재(10)에 세로무늬의 패턴이 형성된 세로형 자력체(20)를 통해 자기력을 인가하여 세로형 무늬 (20-a)를 구현할 수 있다.(도 5a)
또한, 가로무늬의 패턴이 형성된 가로형 자력체(30)를 통해 상기 인쇄기재(10)에 자기력을 인가하여 가로형 무 늬(30-a)를 구현할 수 있다.(도 5b)
더욱이, 도 5c와 같이 세로형 자력체(20)와 가로형 자력체(30)를 적층한 사각형 자력체(40)를 통해 상기 인쇄기 재(10)에 자기력을 인가하여 마름모형 무늬(40-a)를 기재상에 구현할 수 있다.(도 5c)
이는 잉크 조성물 내에 함유된 자성반응물질이 인가된 자기장에 반응하여 편향성을 나타내고, 이렇게 상기 편향 성을 통해 생성된 빈 공간을 상기 비자성 물질이 채워짐으로써, 일정한 패턴의 무늬를 형성하여 시각적 입체감 을 효율적으로 표현할 수 있는 고급스럽고 세련된 외관을 구현할 수 있다. 따라서, 본 발명의 패턴구현은 원하 는 형태로 다양한 패턴을 형성할 수 있고, 무늬를 바꾸기 위해 장치(인쇄기)를 교체하지 않고, 자석 판(자력체) 만을 교체 또는 추가하면 되기 때문에 경제적인 효과를 나타낼 수 있으며, 여러 형태의 자석판(자력체)를 이용 하여 다양한 무늬형성을 가능하게 할 수 있다.
더욱이, 도 6은 도 5a의 단면도를 보인 것으로, 도 6을 참고하면, 잉크 조성물 내에 함유되어 있던 자성반응물 질(1)은 자기력의 인가로 인해 자기력선 형태로 패턴을 형성하고, 이를 통하여 시각적 입체감을 더욱더 부가시 킬 수 있다.
다만, 상기 기재된 사항은 예시에 불과하고, 본 발명의 입체 무늬 형성방법이 상기 예시된 내용에 한정되는 것 은 아니므로 기타 다양한 방식에 따라 자기장에 대한 자성반응물질의 편향성을 이용하여 기재 상에 원하는 무늬 를 형성할 수 있다.
상기 비자성 물질은 특별히 한정되는 것은 아니고, 인가된 자기장에 반응하지 않는 물질 이라면 제한 없이 사용 할 수 있으나, 예를 들면, 아연(Zn), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 루테늄(Ru) 및 탄탈륨(Ta)으로 이루 어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기 비자성 물질은 평균입경이 2 ㎛ 내지 1 ㎜일 수 있고, 바람직하게는 2 ㎛ 내지 100 ㎛일 수 있으며, 보다 바람직하게는 2 ㎛ 내지 50 ㎛일 수 있고, 가장 바람직하게는 2 ㎛ 내지 35 ㎛일 수 있다.
상기 비자성 물질의 입경이 2 ㎛ 미만인 경우, 입체적 무늬를 구현하기 어려워질 수 있고, 1 ㎜를 초과하는 경 우, 잉크의 전이량이 저하될 우려가 있다.
아울러, 본 발명에서 사용되는 잉크 조성물의 점도도 통상적으로 무늬 인쇄에 사용되는 잉크 조성물의 점도 범 위 내에서 사용자가 자유롭게 조절할 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 인쇄 시 작업이 용이하도록 10 cp 내지 300 cP의 점도를 가지는 잉크 조성물을 사용할 수 있다.
한편, 상기 잉크 조성물은 무기 안료, 유기 용제, 가소제, 안정제, 분산제, 광개시제 및 점도 저하제로 이루어진 군으로부터 선택 된 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 첨가제는 잉크 조성물에 다양한 기능을 부여하기 위하여 첨가될 수 있는 물질들로서, 각각 이 기술 분야에 서 통상적으로 사용되는 물질들이 다양한 조합에 의하여 본 발명의 잉크 조성물 내에 포함될 수 있다.
구체적인 예를 들면, 상기 무기 안료는 용제에 대한 용해성이 낮고 입자 그대로 목적물에 적용되는 색소로서, 특히 기재에 적용할 경우에도 소성 공정 등에서 발생하는 열에 따른 안료의 소실 없이 선명하고 다양한 무늬를 기재에 전사할 수 있게 하는 물질을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 무기 안료의 구체적인 예를 들면, 카본 블랙, 크롬산납(PbCrO4), 카드뮴 옐로우(ex CdS, CdS+ZnS), 티타늄 옐로우(TiO2·NiO·Sb2O3), 크롬 오렌지(PbCrO4·PbO), 몰리브데늄 오렌지(PbCrO4·PbMoO4·PbSO4), 광명단 (Pb3O4), 카드뮴 레드(CdS+CdSe), 망간 바이올렛(NH4MnP2O7), 감청(Fe[NH4]Fe[CN]6·xH2O), 군청 (Na6~8Al6Si6O24S2~4), 코발트 블루(CoO·Al2O3), 크롬 그린(PbCrO4+Fe[NH4]Fe[CN]6·xH2O), 에메랄드 그린 (Cu(CH3CO2)2·3Cu(AsO2)2), 금속 광택 안료(예: 알미늄분(은분), bronze powder), 형광 안료(ex 황화아연), 진주광택 안료(예: 염기성 탄산납, 옥시염화비스무스, 운모티탄), 오염 방지 안료(예: 아연, 아산화동), 부식 방지 안료 (예: 크롬산 아연) 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
아울러, 접착성, 소결성 및 광택성 개선 등을 목적으로 상기 안료 성분에 유리 프릿, 실리카, 알루미나 및 석회석으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 추가로 포함시킬 수도 있다.
상기 무기 안료는 조성물 내에서 다양한 함량으로 함유될 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 0.1 내지 15 중량부로 함유될 수 있다.
또한, 상기 유기용제는 본 발명에 따른 잉크 조성물의 점도를 조절하기 위하여 첨가되는 물질로서, 자성반응물질 또는 무기 안료를 함유함으로써 상승될 수 있는 점도를 인쇄공정에 적용하기 적합한 점도로 낮춰주는 역할을 한다.
상기 유기 용제도 이와 같이 점도를 조절할 수 있는 물질은 제한 없이 모두 포함할 수 있으나, 구체적인 예를 들면 알코올, 아세톤, 메틸 이소부틸 케톤 또는 메틸 에틸 케톤 등을 사용할 수 있고, 그 함량도 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 0.1 내지 30 중량부로 함유될 수 있다.
상기 유기 용제의 함량이 0.1 중량부에 가까운 경우, 잉크 조성물의 점도가 커짐에 따라 인쇄공정에 적용하기 어려워질 우려가 있고, 0.1인 경우에는 무용제 타입의 조성물이 되므로 반응성 모노머 등을 희석제로 사용함으로서 점도를 낮춘다. 30중량부를 초과하는 경우, 건조성이 크게 저하되고 용제 휘발에 따른 백화현상 발생과 표면 거칠음의 원인이 될 수 있으므로 건조를 서서히 시킴으로서 용제를 휘발시킨 후에 경화골정을 투입시켜야 한다, 이때 건조공정에 많은 시간이 소요될 수 있 으므로 효율성이 저하될 우려가 있다.
또한, 상기 가소제의 예로는, 프탈산계(phthalic acid ester), 트리멜리트산계(trimellitic acid ester), 포스 파이트계(phosphoric acid ester), 폴리에스테르계 및 항염소계(chlorinated paraffin) 가소제로 이루어진 군 으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있다.
또한, 안정제의 예로는, 금속 복합 안정제(ex. Ba-Cd, Ca-Zn계 또는 Ba-Zn계), 주석계 안정제, 인계 안정제 및 에폭시계 안정제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있다.
상기한 바와 같은 첨가제는 본 발명의 잉크 조성물이 적용되는 인쇄 공법, 용도 및 다른 구성 성분 등을 고려하 여 이 분야에서 통상적으로 적용되는 다양한 방식으로 적절하게 첨가될 수 있다.
이상 설명한 본 발명에 의해 기재에 무늬를 형성한 후 그 무늬가 바로 기재에 정착되도록 할 수 있으며 이러한 본 발명에 의해 실제 무늬가 형성된 것을 도 7 및 도 8에 나타내었으며, 이러한 도 7 및 도 8은 본 발명에 의해 구현된 무늬의 사진으로서 본 발명에 의해 보다 효율적이고 정확하게 무늬를 구현할 수 있음을 확인할 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
1100 : UV램프
1200 : 마그네틱 플레이트
1210 : 자석판 1220 : 자석
1210 : 자석판 1220 : 자석
Claims (6)
- 자석반응물질을 포함하는 잉크 조성물을 기재(3)에 도포하는 제1단계(S100)와, 상기 잉크 조성물이 도포된 기재(3)를 자력체를 이용하여 무늬를 구현하는 제 2 단계(S200)를 포함하되,
상기 잉크 조성물은 UV 경화형 도료를 이용하고,
상기 제2단계(S200)에서 자력체는 플레이트 타입의 마그네틱 플레이트(1200)를 이용하는 한편, UV램프(1100)에 의해 상기 잉크 조성물을 경화하여
상기 마그네틱 플레이트(1200)에 의해 특정 무늬를 형성하고 UV램프(1100)에 의해 무늬가 풀어지지 않도록 경화시키는 생산성이 향상된 무늬 구현 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1단계(S100)는 마이크로 그라비어 또는 콤마 코팅에 의해 수행되는 생산성이 향상된 무늬 구현 방법. - 제1항에 있어서,
상기 UV램프(1100)에 의한 경화 시간은 0.1 내지 10초 이내로 하고, 경화 온도는 210도씨 내지 250도씨 이내로 하는 생산성이 향상된 무늬 구현 방법. - 제1항에 있어서,
상기 잉크 조성물은 무기 안료, 유기 용제, 가소제, 안정제, 분산제, 광개시제 및 점도 저하제로 이루어진 군으로부터 선택 된 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함하는 생산성이 향상된 무늬 구현 방법. - 제1항에 있어서,
상기 잉크 조성물의 점도는 10 cp 내지 300 cP 이내인 생산성이 향상된 무늬 구현 방법. - 제1항 내지 제5항에 기재된 무늬 구현 방법을 수행하는 장치로서,
제1단계(S100)에 의해 잉크 조성물이 도포된 기재(3)를 수직 하측 방향으로 이동하게 하되, 상기 기재(3)의 수평 방향 양측에 UV 램프(1100)와 마그네틱 플레이트(1200)를 각각 배치하여,
상기 UV 램프(1100)와 마그네틱 플레이트(1200)에 의해 수직 하측 방향으로 이동하는 기재(3)에 특정 무늬를 형성하고 UV램프(1100)에 의해 무늬가 풀어지지 않도록 경화시키는 생산성이 향상된 무늬 구현 장치.
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| KR20080110584A (ko) | 2006-03-21 | 2008-12-18 | 아크조노벨코팅스인터내셔널비.브이. | 기재에 패턴을 적용하는 방법 |
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