KR100555224B1

KR100555224B1 - 디지털 프린팅 직물 시트의 제조방법 및 직물 시트와 위직물 시트를 이용한 수지판넬 중합체의 제조방법 및수지판넬 중합체

Info

Publication number: KR100555224B1
Application number: KR1020020033571A
Authority: KR
Inventors: 김효석
Original assignee: 주식회사 티엔지코리아; 주식회사 바오스
Priority date: 2002-06-17
Filing date: 2002-06-17
Publication date: 2006-03-03
Also published as: KR20030096604A

Abstract

본 발명은 빛에 대한 투과성 및 내수성이 우수하고 잉크의 부착성이 우수한 직물 시트를 제조하고 위 직물 시트를 이용하여 인쇄(해상)도 및 장식미가 우수한 수지판넬 중합체를 제조하기 위한 것이다.

본 발명은 용제(물), 친수성 고분자 바인더, 친수성수지, 잉크 고착제, 물, 고흡수성 수지, 분산제, 나노(㎚)크기의 실리카졸 또는 알루미나졸 등의 조성물로 이루어진 코팅액을 호발 및 정련공정을 거치지 않은 50-600데니아사의 폴리에스터 원단에 코팅 또는 패딩처리한 다음 패딩처리된 폴리에스터 원단에 80 ~ 190℃의 온도를 가하여 직물 시트를 구현하였으며;

위 직물 시트상에 플로터 등의 수단을 이용하여 원하는 이미지를 실사출력한 다음 직물 시트에 아크릴 수지의 원료인 메틸메타크릴레이트(MMA)와 아조비스부티론니트릴(azobisbutyronitrile)을 용해시킨 용액을 함침시키고, 위 직물 시트를 1,2차 가열시켜 이미지가 표현된 아크릴 수지판넬 중합체를 제조하였다.

본 발명은 내수성 및 잉크의 부착성이 우수할 뿐만 아니라 발색도 및 해상도가 우수한 직물 시트를 구현하였으며, 위 직물 시트의 효율적인 사용방안도 아울러 제안한 것이다.

잉크젯 플로터, 직물 시트, 실리카졸,

Description

디지털 프린팅 직물 시트의 제조방법 및 직물 시트와 위 직물 시트를 이용한 수지판넬 중합체의 제조방법 및 수지판넬 중합체{digital printing textile sheet manufacture method and digital printing textile, resin panel manufacture method and resin panel}

본 발명은 디지털 프린팅 직물 시트의 제조방법 및 직물 시트와 위 직물 시트를 이용한 수지판넬 중합체의 제조방법 및 수지판넬 중합체에 관한 것으로서, 좀더 상세히는 빛에 대한 투과성 및 내수성이 우수하고 잉크의 부착성이 우수한 직물 시트를 구현하고 위 직물 시트를 이용하여 인쇄도 및 장식미가 우수한 품질의 수지판넬 중합체를 구현하기 위한 것이다.

통상의 디지털 프린팅용 직물 시트는 부직포, 실크, 폴리에스터 원단 등을 사용하여 제조되고 있는데, 위 직물 시트는 정교한 화상을 표현하기 위하여 1 ~ 10㎛ 크기의 무기질 필러(filler) 및 위 필러를 부착시킨 바인더와 잉크젯 플로터(프린터)에 사용되는 잉크에 대한 흡수성이 우수한 수용성 고분자 수지를 사용하여 제 조되는 것이었다.

위 제조된 직물 시트는 잉크의 번짐현상이 없고 비교적 정교한 화상을 표현할 수 있다는 나름대로의 잇점이 있었으나 충진재로 사용되는 무기질 필러로 인하여 잉크의 부착성에 대한 문제점이 발생되었다.

그에 따라 종래에는 디지털 프린팅용 직물 시트를 제조함에 있어서 친수성 바인더가 아닌 고분자 유성 바인더를 사용하여 잉크의 부착성에 대한 문제점을 해결하고 있는 바, 위 사용되는 유성 바인더는 비교적 우수한 부착성을 갖추고 있으나 친환경적이지 못하다는 문제점이 지적되고 있다.

그리고, 근자에 들어 각종 직물 시트 등에 이미지를 표현한 다음 직물 시트의 표면과 이면에 투명한 수지를 도포하여 직물 시트에 표현된 이미지가 외부로 드러나도록 하는 표현하는 수지판넬의 제조가 많이 이루어지고 있는데, 위와 같은 수지판넬의 제조시 사용되는 직물 시트에 표현되는 이미지는 나염처리된 것이 대부분이다.

수지판넬의 제조에 나염처리된 직물 시트를 이용할 수밖에 없는 이유는 직물 시트에 기타 수단으로 이미지를 표현할 경우 직물 시트에 합성수지를 도포하여 압착하는 과정에서 직물 시트에 표현된 이미지가 손상(칼라의 이탈, 잉크의 번짐 등)될 수 있기 때문이다.

나염으로 직물 시트에 이미지를 표현할 시에는 정교한 이미지의 표현에 한계가 있을 뿐만 아니라 비교적 단순한 이미지를 표현할때도 이미지가 조악하게 나타 나는 등의 문제점이 지적되어 왔는 바, 이에 대한 개선책이 요구되고 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래 직물 시트가 갖는 문제점 또는 그 직물 시트를 이용한 수지판넬의 제작시에 발생되었던 제반 문제점을 일소하기 위해 창출된 것으로서, 호발 및 정련을 거치지 않은 원단에 나노(㎚)크기의 실리카졸 또는 알루미나졸과 고흡수성 수지, 수용성 바인더 등을 처리하여 빛의 투과성 및 내수성과 잉크의 부착능을 향상시킬 수 있도록 함과 아울러 표면에 표현되는 그래픽이 양방향에서 관측가능하도록 한 직물 시트를 구현하고자 함에 기술적 과제의 주안점을 두고 완성하였으며 위와 같이 제조된 직물 시트를 이용하여 제조되는 우수한 품질의 수지판넬 중합체를 아울러 제공하고자 한다.

본 발명에서 제시하는 직물 시트의 제조방법에는 용제(물), 친수성 고분자 바인더, 친수성수지, 잉크 고착제, 물, 고흡수성 수지, 분산제, 나노(㎚)크기의 실리카졸 또는 알루미나졸 등의 조성물로 이루어진 코팅액이 사용되며, 상기 코팅액을 호발 및 정련공정을 거치지 않은 50-600데니아사의 폴리에스터 원단에 코팅 또는 패딩처리한 다음 폴리에스터 원단에 80 ~ 190℃의 온도를 가하여 건조하면 본 발명에 의한 직물 시트가 구현된다.

본 발명을 구현함에 있어서 코팅액을 구성하는 각 조성물의 조성비율은 다소간의 차이가 있을 수 있으나 본 발명에 의해 구현되는 직물 시트의 물성을 만족하기 위해서는 용제(물)를 35 ~ 97.2%로 하였을 때, 고분자 바인더를 1 ~ 29%, 친수성 수지를 0.1 ~ 10%, 고흡수성 수지를 0.1 ~ 5%, 잉크 고착제를 1 ~ 10%, 실리카졸 또는 알루미나졸을 0.5 ~ 10%, 분산제를 0.1 ~ 1%의 중량비로 혼합하여 조성하여야 한다.

이때, 친수성 수지는 단독 혹은 2가지 이상의 조합으로 사용할 수 있으며, 실리카졸을 사용함에 있어서 음이온 실리카졸을 사용할 경우 다른 첨가제와의 상용성에 문제가 발생할 수 있으므로 반드시 양이온 실리카졸을 사용하여야만 잉크 고착능력과 발색도를 우수하게 할 수 있으며 다른 첨가제와의 상용성도 우수하게 나타난다.

그리고, 보다 우수한 물성을 얻기 위해서는 용제(물)를 73 ~ 89.4%로 하였을 때, 고분자 바인더를 5 ~ 10%, 친수성 수지를 0.3 ~ 3%, 고흡수성 수지를 0.3 ~ 2%, 잉크 고착제를 3 ~ 7% , 실리카졸 또는 알루미나졸을 2 ~ 5 %의 중량비로 혼합하여 조성한 코팅액을 사용하는 것이 바람직하며, 이때, 실리카졸 또는 알루미나졸은 20 ~ 200㎚의 크기의 입자로 된 것을 이용한다.

본 발명에서 고분자 바인더로 이용될 수 있는 조성물은 수분산 아크릴 수지, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 수지, 폴리비닐아세테이트 수지, 아크릴산과 메타아크릴산 공중합체, 스틸렌, 부타디엔 공중합체 등이 있는데, 본 발명의 실시예에서는 에틸렌비닐아세테이트(EVA)를 고분자 바인더로 이용하였고;

친수성 수지로 이용될 수 있는 조성물은 폴리비닐알콜(PVA), 산화전분, 카복실메틸셀룰로즈(CMC), 카제얀, 젤라틴 등이 있는데, 본 발명의 실시예에서는 폴리비닐알콜(PVA)을 친수성 수지로 이용하였으며;

고흡수성 수지로 이용될 수 있는 조성물은 폴리비닐피콜리돈(PVP) 수지, 아크릴아마이드 등이 있는데, 본 발명의 실시예에서는 폴리비닐피콜리돈(PVP) 수지를 고흡수성 수지로 이용하였고;

잉크 고착제로 이용될 수 있는 조성물은 4차 암모늄계 고착제, 폴리에틸렌이민 등이 있는데, 본 발명의 실시예에서는 4차 암모늄계 고착제를 잉크 고착제로 사용하였으며;

그리고, 본 발명의 실시예에서는 분산제로 HLB값(hydrophile lipophile balance)값이 11-15인 비이온성 계면활성제를 이용하였는 바, 본 발명의 구체적인 실시는 하기와 같이 이루어진다.

실시예 1.〉

용제(물)를 81.8%로 하였을 때, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 수지를 5%, 폴리비닐피콜리돈(PVP) 수지를 2%, 폴리비닐알콜(PVA) 수지를 1%, 양이온성 실리카졸을 5%, 4차 암모늄계 고착제를 5%, 비이온 계면활성제를 0.2%의 중량대비로 혼합한 다음 고르게 교반하여 코팅액을 구하고;

상기 구해진 코팅액을 호발 및 정련공정을 거치지 않은 150 데니아사의 폴리 에스터 원단에 코팅 또는 패딩처리하고;

코팅 또는 패딩처리된 폴리에스터 원단을 180℃의 온도하에서 30초 동안 건조하여 직물 시트를 구현한다.

위와 같은 과정을 통해 구현된 직물 시트에 칼라 프린터를 이용하여 이미지를 출력하여본 바, 프린팅 과정에서 잉크의 부착능이 우수하게 나타났을 뿐만 아니라 프린팅된 이미지의 발색도 및 내수성이 우수하였으며, 또한, 직물 시트에 프린팅된 이미지는 전면은 물론 후면에서도 관측되므로 인쇄면에서만 이미지의 관측이 가능한 종래의 직물 시트에 비해 장식적인 효과를 배가할 수 있다.

그리고, 본 발명은 직물 시트의 제조에 일반 수용성 안료를 채택하여 호발이나 스팀처리 등의 후처리 공정없이 아크릴 등의 소재를 이용하여 수지판넬을 제조할 수 있도록 한 것인 바, 직물 시트를 이용한 수지판넬의 제조과정에서 수용성 디지털 잉크(안료)가 유성 모노머에 함침될 시에 직물 시트와 잉크 흡수층 사이에서 일어날 수 있는 잉크의 이탈 및 번짐현상을 고착제가 최소화시켜 주게 되고, 투명 바인더를 채택함으로써 직물 시트와 모노머와의 상용에서 안정성을 줄 수 있다.

실시예 2.〉

용제(물)을 80.8%로 하였을 때, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 수지를 5%, 폴리비닐피콜리돈(PVP) 수지를 2%, 폴리비닐알콜(PVA) 수지를 2%, 알루미나졸을 5%, 폴리에틸렌이민 5%, 비이온 계면활성제를 0.2%의 중량대비로 혼합한 다음 고르게 교반하여 코팅액을 구하고;

상기 구해진 코팅액을 호발 및 정련공정을 거치지 않은 150 데니아사의 폴리에스터 원단에 코팅 또는 패딩처리하고;

코팅처리된 폴리에스터 원단을 150℃의 온도하에서 30초간 건조하여 직물 시트를 구현한다.

그리고, 본 발명은 직물 시트의 제조에 일반 수용성 안료를 채택하여 호발이나 스팀처리 등의 후처리 공정없이 아크릴 등의 소재를 이용하여 수지판넬을 제조할 수 있도록 한 것인 바, 직물 시트를 이용한 수지판넬의 제조과정에서 수용성 디지털 잉크(안료)가 유성 모노머에 함침될 시에 직물 시트와 잉크 흡수층 사이에서 일어날 수 있는 잉크의 이탈 및 번짐현상을 고착제가 최소화시켜 주게 되고, 투명 바인더를 채택함으로써 직물 시트와 모노머와의 상용에 안정성을 줄 수 있다.

본 발명에 의해 구현된 직물 시트는 사무용 또는 상업용 광고의 제작 등에 폭넓게 이용될 수 있으며, 또한, 본 발명의 직물 시트는 수지를 도포한 수지판넬의 형태로 제작하여 액자의 대용이나 각종 소도구로 이용할 수 있는 것인 바, 이하의 실시예에서는 본 발명의 직물 시트를 이용하여 수지판넬 중합체를 제조하는 방법에 대해 설명한다.

실시예 3.〉

실시예 1. 또는 실시예 3.에 의해 제조된 직물 시트를 사용하며, 위 직물 시트상에 플로터 등의 수단을 이용하여 원하는 이미지를 실사출력하고;

이미지가 출력된 직물 시트를 2매의 유리판 사이에 개재시킨 다음 아크릴 수지의 원료가 되는 메틸메타크릴레이트(MMA)와 중합개시제로 이용되는 아조비스부티론니트릴(azobisbutyronitrile)을 용해시킨 용액에 투입하여 유리판 사이에 개재된 직물 시트에 위 혼합된 용액을 함침시키고;

유리판을 탈기시킨 다음 직물 시트가 개재된 중합체를 50 ~ 60℃의 온도하에서 3 ~ 5시간 동안 1차 가열하고;

직물 시트가 재재된 중합체를 100℃의 온도하에서 1 ~ 2시간 동안 2차 가열하여 이미지가 표현된 아크릴 수지판넬 중합체를 구현한다.

한편, 본 실시예에서는 캐스팅 성형으로 수지판넬을 구현하는 구성에 대해 설시하고 있으나 본 발명의 직물 시트는 통상의 압출성형 또는 사출성형을 통해 수지판넬을 구현할 수 있음은 물론이다.

이상의 공정을 통해 구현된 수지판넬 중합체는 이미지가 프린팅된 직물 시트가 아크릴 수지의 중앙 영역에 개재되어 있는 것으로서, 수지판넬의 제조과정에서 직물 시트에 표현된 이미지가 손상(잉크의 이탈 및 번짐현상)되지 않았으며, 직물 시트에 표현된 이미지는 양방향에서 관측되어 장식미를 더욱 향상시킬 수 있다.

본 발명은 컴퓨터로 저장될 수 있는 여한 디자인도 칼라 프린터 등의 수단으로 출력할 수 있는 직물 시트를 구현한 것으로서, 본 발명에 의해 구현된 직물 시트는 내수성 및 잉크의 부착성이 우수할 뿐만 아니라 발색도 및 해상도가 우수하였으며, 직물 시트에 표현된 이미지는 양방향에서 관측이 가능하여 장식적인 심미감이 배가되는 등의 효과가 있다.

그리고, 본 발명에 의해 구현된 직물 시트를 이용하여 수지판넬 중합체를 제조함에 있어서는 호발이나 스팀처리 등의 후처리 공정없이 간단한 공정만으로 수지판넬을 제조할 수 있기 때문에 소량의 제조가 용이하여 소비자의 낱장 주문에 대해서도 적극적인 대처가 가능하고, 직물 시트를 이용한 수지판넬의 제조과정에서 고착제가 수용성 디지털 잉크(안료)가 유성 모노머에 함침될 시에 직물 시트와 잉크 흡수층 사이에서 일어나는 잉크의 이탈 및 번짐현상을 최소화시켜주므로 고해상도의 이미지가 표현된 우수한 품질의 수지판넬 중합체를 얻을 수 있으며, 수지판넬 중합체는 디지털 프린팅의 한계점인 보관성(수명)에 대한 문제점도 해결해주게 된다.

Claims

용제(물)를 59 ~ 96.8%로 하였을 때, 친수성 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 수지를 1 ~ 10%, 폴리비닐 피콜리돈(PVP) 수지를 0.3 ~ 5%, 폴리비닐알코올(PVA) 수지를 0.3 ~ 5%, 잉크고착제를 0.5 ~ 10%, 나노(㎚)크기의 실리카졸을 1 ~ 10%, 비이온성 계면활성제를 0.1 ~ 1%의 중량대비로 혼합한 다음 고르게 교반하여 코팅액을 구하는 과정과;

상기 코팅액을 호발 및 정련공정을 거치지 않은 폴리에스터 원단에 코팅 또는 패딩처리하는 과정과;

코팅처리된 폴리에스터 원단을 80 ~ 190℃의 온도로 건조하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 직물 시트의 제조방법.
제1항에 있어서;

코팅액은 실리카졸을 제외한 각 첨가제를 동일한 조성비율로 혼합하고, 상기 조성된 혼합액에 실리카졸을 대체한 나노(㎚)크기의 알루미나졸을 1 ~ 10%의 중량대비로 혼합하여서 조성한 것임을 특징으로 하는 직물 시트의 제조방법.
제1항에 있어서;

코팅액을 코팅 또는 패딩처리하기 위한 폴리에스터 원단은 50 ~ 600 데니아사로 직조된 것임을 특징으로 하는 직물 시트의 제조방법.
제1항에 있어서;

폴리에스터 원단에 코팅 또는 패딩처리되는 코팅액은 0.01 ~ 0.3㎜의 두께를 이루도록 하는 것을 특징으로 하는 직물 시트의 제조방법.
제1항 또는 제2항의 제조방법에 의해 제조된 것으로서, 50 ~ 600 데니아사로 직조된 원단의 표면에 용제(물), 친수성 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 수지, 폴리비닐 피콜리돈(PVP) 수지, 폴리비닐알코올(PVA) 수지, 잉크고착제, 실리카졸 또는 알루미나졸, 비이온성 계면활성제로 조성된 코팅액이 0.01 ~ 0.3㎜의 두께로 코팅처리된 디지털 프린팅용 직물 시트.
제1항 또는 제2항의 제조방법에 의해 제조된 직물 시트상에 플로터 등의 수단을 이용하여 원하는 이미지를 실사출력하는 단계와;

이미지가 표현된 직물 시트를 2매의 유리판 사이에 개재한 다음 메틸메타크릴레이트(MMA)와 아조비스부티론니트릴(azobisbutyronitrile)을 용해시킨 용액에 투입하여 유리판 사이에 개재된 직물 시트에 용액을 함침시키는 단계;

유리판을 탈기시킨 다음 직물 시트가 재재된 중합체를 50 ~ 60℃의 온도하에서 3 ~ 5시간 동안 1차 가열하는 단계;

직물 시트가 개재된 중합체를 100℃의 온도하에서 1 ~ 2시간 동안 2차 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지판넬 중합체의 제조방법.
제6항의 제조방법에 의해 제조된 수지판넬 중합체.