KR100259124B1 - 핫스탬핑포일 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이형성, 커팅성, 내열성 및 내마모성이 양호한 핫 스탬핑 포일에 관한 것으로, 상세하게는 폴리에스테르 기재, 경화형 이형층, 착색층, 금속층 및 접착층이 순서대로 적층된 핫 스템핑 포일에 있어서, 상기 착색층이 멜라민 수지, 멜라민수지 100 중량부에 대하여 180 내지 250 중량부의 페놀계 로진 및 6 중량부의 산촉매를 포함하는 조성물로부터 형성된 것을 특징으로 하는 핫 스탬핑 포일에 관한 것이다.

Description

핫 스탬핑 포일{HOT STAMPING FOIL}
본 발명은 이형성, 커팅성, 내열성 및 내마모성이 양호한 핫 스탬핑 포일에 관한 것이다.
스탬핑 포일은 플라스틱 성형품, 가죽, 목제품 및 종이 제품 등과 같은 각종 기재에 금속성 색상 패턴 또는 문자를 스탬핑하여 화려한 외관을 부여하고 그들의 상업적 가치를 증대시키는데 사용되며, 보통 기재 필름과 그위에 차례로 이형층, 착색층(보호층), 광반사층(금속층) 및 접착층이 적층된 구조를 갖는다.
스탬핑 포일의 이형층으로는 왁스나 셀룰로스계 이형층이 주로 사용되어 왔으나, 스탬핑 포일에 기본적으로 요구되는 물성인 커팅성(cutting성), 광택성, 고작업성, 오버프린팅성(overprinting성: 스탬핑 전사면위에 인쇄되는 성질) 등이 저조하다는 문제점이 있다.
이를 개선하기 위해 멜라민을 경화시켜 이형층으로 사용하는 경화형 이형층이 제시되었는데, 경화형 이형층은 기본 물성이 우수함에도 불구하고, 경화형 이형층을 포함하는 포일이 전사된 후에는 표면보호 역할을 하는 층이 없어 내마모성이 매우 약하다. 따라서, 착색층의 물성이 큰 역할을 하게 된다. 일반적으로, 경화형 이형층을 사용할 경우, 착색층은 멜라민과 로진의 경화반응으로 형성시킨다. 그 이유는 광택과 커팅성이 우수하기 때문이다. 착색층 자체의 내마모성이 부족하다면 내열성 140℃로 낮은 착색층을 포함하는 포일이 전사온도가 고온인 플라스틱 위에 고온 전사되는 경우에는 고온에서 스탬핑 작업을 하면 전사표면에 광택이 사라지는 소광현상이 발생하는 단점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 이러한 문제점을 개선하여, 커팅성과 광택 등은 유지하면서 내마모성과 내열성이 우수한 핫 스탬핑 포일을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 폴리에스테르 기재, 경화형 이형층, 착색층, 금속층, 및 접착층이 순서대로 적층된 핫 스탬핑 포일에 있어서, 상기 착색층이 멜라민 수지, 멜라민 수지 100 중량부에 대하여 180 내지 250 중량부의 페놀계 로진 및 6 중량부의 산촉매를 포함하는 조성물로부터 형성된 것을 특징으로 하는 핫 스탬핑 포일이 제공된다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에서는 핫 스탬핑 포일의 착색층을 형성하기 위하여 멜라민과 페놀계 로진을 산촉매하에서 열에 의해 경화반응시킨다.
상기 멜라민 수지로는 우레아-멜라민수지, 멜라민 수지, 우레아 수지 등이 사용될 수 있으며, 우레아-멜라민 수지가 바람직하다. 우레아-멜라민 수지는 저온에서 경화가 가능하고 반응이 빠르면서, 우수한 물성을 낸다.
상기 페놀계 로진은 20 이하의 산가를 가지고 160 내지 175℃의 유리전이온도(Tg)를 가지는 로진변성 페놀수지이다. 페놀계 로진은 광택이 우수하며, 유리전이온도(Tg)가 높아 내열성이 우수하다. 페놀계 로진은 멜라민 수지 100 중량부에 대하여 180 내지 250 중량부의 양으로 사용될 수 있는데, 폐놀계 로진의 사용량이 180 중량부 미만인 경우에는 커팅성이 저하되고 250 중량부 초과인 경우에는 내열성 및 내마모성이 저하된다.
상기 산촉매는 멜라민 수지와 폐놀계 로진의 경화반응을 촉매하는데, 산촉매로는 디에틸포스페이트, 파라톨루엔술폰산 등의 유기인산촉매가 사용될 수 있으며, 디에틸포스페이트가 바람직하다. 산촉매는 6 중량부로 사용되는데, 산촉매의 사용량이 6 중량부 미만인 경우에는 불충분한 경화반응으로 인해 내열성이 저하되고 6 중량부 초과되면 경화반응이 종료된 후에도 착색층속에 산촉매가 남아있으면서 알루미늄 밀착력을 저해시키고 착색층의 가층분해를 촉진하는 부작용이 있다.
본 발명에 따르는 핫 스탬핑 포일은 상기 착색층 조성물을 미리 경화형 이형층이 도포된 폴리에스테르 기재 필름상에 통상의 방법에 의해 0.8 내지 1.2g/㎡의 양으로 코팅한 후 150 내지 190℃에서 5초 내지 20초 동안 열처리함으로써 기재상에 착색층을 형성시킨 다음, 이 착색층 위에 통상적인 방법에 의해 금속층을 증착시키고 그 위에 접착층을 형성시켜 제조할 수 있다.
착색층의 커팅성, 내열성, 내용제성 등의 물성은 로진의 종류에 따라 달라질 수 있다. 또한 물성은 경화반응의 정도에 따라 달라질 수도 있는데, 경화가 부족하면 내열성, 알루미늄 밀착력, 내마모성이 부족하고 경화가 과다하면 내열성은 증가하나 커팅성, 알루미늄 밀착력이 부족하다. 따라서 요구되는 물성에 적합하게 산촉매의 양과 열량을 조절하여 경화반응의 정도를 조절할 수 있다.
이하 실시예에 의해 본 발명을 보다 상세히 설명하나 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 및 비교예에서 스탬핑 포일의 물성은 다음과 같이 측정하였다.
1) 박리 수준(이형 정도)
완성된 포일에 셀로판테이프를 1cm 폭으로 붙인 후 떼어낼 때 걸리는 힘이 수준을 1 내지 10 단계로 나누어 평가하였다. 이때 박리가 전혀 안되는 경우는 1 단계이고 매우 약한 힘으로 박리되는 경우는 10 단계이다. 일반적으로 약한 힘으로 박리되는 경우에 사용이 편리하다.
2) 커팅성 평가
금속 몰드로 스탬핑할 때 스탬핑이 가능한 글자 크기를 1 내지 10 등급으로 나누어 평가하였다. 이때 글자의 크기가 폭 0.4 mm 미만인 경우에는 1 등급, 0.4 mm인 경우에는 2-3 등급, 0.6 mm인 경우에는 4-5 등급, 0.8 mm인 경우에는 6-7 등급, 1 mm인 경우에는 8-9 등급이고 1 mm 초과인 경우에는 10 등급으로 하였다.
3) 내열성
스탬핑시 전사표면이 소광되는 전사온도를 측정하였다.
4) 내마모성
플라스틱 기재위에 스탬핑 포일을 전사한 후, 표면위에 지우개가 장착된 러빙 시험기(rubbing tester; Clockermeter, James H. Heal ＆ Co. Ltd)를 왕복시켜 표면이 벗겨지고 금속 증착층이 나타날 때까지의 왕복횟수를 측정하였다.
실시예 1 내지 3 및 비교예 1과 2
두께가 12 ㎛인 폴리에스테르 기재필름위에 이형층 조성물[멜라민 수지(Clear300, 화신화학) 2 중량%, 디에틸포스페이트(Aldrich사) 0.12 중량%, 톨루엔 40 중량%, 메탄올 30 중량% 및 메틸에틸케톤 27.88 중량%]을 그라비아 롤을 이용하여 0.03 g/㎡의 양으로 코팅한 후 180℃에서 10초간 건조시켰다. 이형층위에 하기표 1의 조성에 따른 착색층 조성물을 1 g/㎡의 양으로 코팅하고 180℃에서 10초간 건조시킨 후 알루미늄을 증착시키고 그 위에 아크릴과 비밀 수지의 혼합 접착액(혼합비 6:4)을 1.0g/㎡의 양으로 코팅하여 스탬핑 포일을 제조하였다.
착색층의 조성(kg) 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
멜라민 수지Clear3001) 10 10 10 10 10
로진 Tamanol3522) 15 18 20 25 27
디에틸포스페이트 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
톨루엔 15 15 15 15 15
메틸에틸케톤 45 42 40 35 33
시클로헥사논 14 14 14 14 14
염료 오렌지 G(Orange G)3) 1 1 1 1 1
1)화신화학 제품2)아라카와(Arakawa)사 제품3)시바가이기(Ciba Geigy)사 제품
스탬핑 포일의 박리수준, 커팅성, 내열성 및 내마모성을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 2와 같다.
기준물성 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
박리 수준 6 이상 8 8 7 7 6
커팅성 4 이하 5 3 3 2 2
내열성(℃) 140 이상 180 170 170 150 130
내마모성(회) 10 이상 32 25 22 20 18
기준물성은 스탬핑포일로 사용가능한 물성수준을 표기함
표 2에서 보는 바와 같이, 실시예 1 내지 3의 스탬핑 포일은 박리수준, 커팅성, 내열성 및 내마모성 등의 물성이 매우 양호한데 비해 비교예 1 및 2의 스탬핑 포일은 커팅성 및 내열성이 저조함을 알 수 있다.
본 발명의 핫 스탬핑 포일은 이형성, 커팅성, 내열성 및 내마모성이 양호하다.

Claims (2)

  1. 폴리에스테르 기재, 경화형 이형층, 착색층, 금속층 및 접착층이 순서대로 적층된 핫 스탬핑 포일에 있어서, 상기 착색층이 멜라민 수지, 멜라민 수지 100 중량부에 대하여 180 내지 250 중량부의 페놀계 로진 및 6 중량부의 산촉매를 포함하는 조성물로부터 형성된 것을 특징으로 하는 핫 스탬핑 포일.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 멜라민 수지가 우레아-멜라민 수지임을 특징으로 하는 핫 스탬핑 포일.
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