KR100715090B1 - 인쇄 화상 작성 방법 및 그것에 의한 인쇄 화상체 - Google Patents

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Abstract

피인쇄(被印刷) 또는 도포물의 표면에, 인쇄 잉크 또는 도료에 소정의 분체를 혼입한 혼합액으로써 소정의 인쇄 또는 도포 화상을 인쇄 또는 도포하는 제1공정과, 인쇄 또는 도포된 그 인쇄 또는 도포 화상면을 소정 조건에 따라서 가압 처리 및/또는 연마하는 제2공정과, 그 가압 처리 및/또는 연마된 인쇄 또는 도포 화상의 표면에 추가로 도금을 실행하는 제3공정으로 구성되거나, 또는 피인쇄 또는 도포물의 표면에 인쇄 잉크 또는 도료로써 소정의 인쇄 또는 도포를 실행하는 제1공정과, 그 인쇄 또는 도포면의 경화(硬化) 이전에 소정의 분체(粉體)를 살포하는 제2공정과, 또한 그 인쇄 또는 도포 화상면을 가압 압축 처리하는 제3공정과, 그 인쇄 또는 도포 화상면을 건조 정착(定着)시키는 제4공정과, 상기 인쇄 또는 도포 화상면을 소정 조건에 따라서 연마하는 제5공정과, 그 연마된 인쇄 또는 도포 화상의 표면에 추가로 도금을 실행하는 제6공정을 구비한 것을 특징으로 하는 인쇄 또는 도포 화상 작성 방법, 및 그것에 따라서 화상이 작성된 제품.

Description

인쇄 화상 작성 방법 및 그것에 의한 인쇄 화상체{METHOD OF PREPARING PRINTED IMAGE AND PRINTED IMAGE ELEMENT BY IT}
이 발명은, 인쇄 또는 도포 화상 작성 방법 및 그것에 의한 인쇄 또는 도포 화상체(畵像體)에 관한 것이다.
플라스틱은, 현재 세계의 모든 분야에서 수많이 사용되고 있고, 장래에도, 더욱 다방면에서의 재료로서 금속을 대신할 것으로 예상된다. 또한, 휴대전화기, 퍼스널 컴퓨터, TV, 디지털 카메라 등의 IC 기기류나, 식기나 문방구 등의 민생품 등의 플라스틱 제품은, 그 대부분이 상품 마크나 메이커 마크나 각종의 모양 등을 표시하고 있다. 특히, 인쇄법이나 도금법에 의한 표시 마크는, 첨부 라벨 등에 의한 것과 다르고, 본체와의 위화감이 없으므로, 더욱 바람직하다.
특히, 금, 은 등의 금속 도금에 의한 표시 마크나 모양 등은, 차분한 깊이가 있는 느낌과 함께 화려한 감각을 줌으로써, 제품의 가치관을 향상시킬 수 있고, 특히 젊은이의 취향에 따르고 있다고도 할 수 있다.
그러나, 플라스틱에 금속 전기 도금을 하는 것은 곤란하고, 이것 대신에, 재 료로서 특수한 도전성 플라스틱 재료, 예로서, AsF5 등을 도펀트로 한 폴리아세틸렌 등을 사용하거나, 증착법으로써 실행하거나, 또한, 무전해(無電解) 도금법 등도 있지만, 80℃ 이상의 열이 사용되어서 재료가 한정되어서, 어떻게 하더라도 고가이고, 복잡한 방법에 의하지 않을 수 않는 상태이었다.
또한, 많은 제품이 미적 감각 때문에 곡면(曲面)의 조합으로 구성되어 있는 것이 많고, 이 곡면에 대한 도금은, 반드시 불가능한 것은 아니지만, 상당히 복잡한 고도의 기술을 필요로 하는 방법이고, 제조 비용 면에서도 고가인 것으로 되어 있었다. 또한, 형성된 표시 마크나 모양이, 반드시 그 윤곽이 선명하게는 되지 않는 경향도 있었다.
또한, 컴퓨터 기기의 케이스나 전자 화상 표시 화면 등에서는, 미려한 표시 마크나 화상을 표시하는 것 이외에, 필요 부분에 전자파를 차폐하는 효과를 기대하는 경우가 많다. 종래, 전자파 차폐 수단은 케이스 전체를 전자파 차폐 재료로 증착법 등으로써 피복하는 수단에 의한 경우가 많고, 비용 면에서 만족하다고는 할 수 없는 것이었다.
또한, 최근, IC 장치 등의 미세 전기 회로에 있어서 전자 빔에 의한 직접 묘화(描畵)를 이용하였다. 또한, 도전성 인쇄 잉크로써 전기 회로를 직접 구성하는 방법도 검토되고 있다. 그러나, 도전성을 부여하기 위한 도전성 분체(粉體), 예로서, Ag 분체의 함유량에 대해서는, 본래의 기능인 양호한 도전성을 보유한다고 하는 기능 이외에, 인쇄 잉크로서의 인쇄 특성에 손상을 주어서는 안 된다고 하는, 상반된 조건을 만족시켜야만 한다.
이 인쇄 특성을 손상하지 않기 위해서는, 도전성 분체의 함유량은, 겨우 20 내지 30%가 한도가 되고, 이것은 반드시 양호한 도전성을 얻는 조건은 되지 않는다. 더욱이, 인쇄 선폭이 10㎛를 하회(下廻)하게 되면 분체 입자 밀도의 절대치 자체가 작아져서 양호한 도전성은 기대할 수 없다. 따라서, 인쇄법에 의한 양호한 도전성을 갖는 전기 회로가 매우 요망된다.
상기와 같이, 인쇄법을 이용하여 피인쇄(被印刷) 또는 도포물의 표면에 각종 도금 등에 의한 표시 마크나 화상 등을 비교적 염가로 부착하는 것이 매우 요망된다. 또한, 필요 부분에 염가로 전자파 차폐 효과를 부여하는 수단에 대한 요구도 크다. 또한, 비용 면에서도 바람직한 인쇄법에 의한 양호한 도전성의 미세 전기 회로의 형성이 매우 요망된다.
본 발명은, 상기의 요구를 감안하여, 인쇄법을 이용하여 피인쇄 또는 도포물의 표면에 염가로, 확실하게 화상 등의 도금이나 미세 전기 회로를 제공하는 것에 그 목적이 있다. 또한, 필요 부분에 비교적 염가로 전자파 차단 효과를 부여하는 수단을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명은, 인쇄 또는 도포 화상 작성 방법에 있어서,
1) 인쇄 또는 도포물의 표면에 인쇄 또는 도포 화상을 작성하는 방법으로서, 피인쇄 또는 도포물의 표면에 인쇄 잉크 또는 도료에 소정의 분체를 혼입한 혼합액으로써 소정의 인쇄 또는 도포 화상을 인쇄 또는 도포하는 제1공정과, 그 인쇄 또는 도포된 인쇄 또는 도포 화상면을 소정 조건에 따라서 가압 처리 및/또는 연마하는 제2공정과, 그 가압 처리 및/또는 연마된 인쇄 또는 도포 화상의 표면에 추가로 도금을 실행하는 제3공정을 포함하는 것이다.
2) 피인쇄 또는 도포물의 표면에 인쇄 또는 도포 화상을 작성하는 방법으로서, 피인쇄 또는 도포물의 표면에 인쇄 잉크 또는 도료로써 소정의 인쇄 또는 도포를 실행하는 제1공정과, 그 인쇄 또는 도포면의 경화(硬化) 이전에 소정의 분체를 살포하는 제2공정과, 그 인쇄 또는 도포 화상면을 추가로 가압 압축 처리하는 제3공정과, 그 인쇄 또는 도포 화상면을 건조 정착(定着)시키는 제4공정과, 상기 인쇄 또는 도포 화상면을 소정 조건에 따라서 연마하는 제5공정과, 그 연마된 인쇄 또는 도포 화상의 표면에 추가로 도금을 실행하는 제6공정을 구비한 것이다.
3) 상기의 1) 또는 2)에 있어서의, 소정의 분체는 도전성 분체, 자성(磁性) 분체, 발광체 분말 또는 진주(眞珠) 형상 분체의 최소한 1종으로 구성되는 것이다.
4) 상기의 1) 또는 2)에 있어서의, 소정의 분체는 Ti, Cu, Fe, Ni, Mg, C, Pd, Ag 또는 Au의 그룹, 또는 그것들의 각 화합물의 그룹으로부터 선택된 최소한 1종이고, 그 평균 입도(粒度)가 0.5∼10 ㎛이다.
5) 상기의 1) 내지 4)에 있어서의 도금은, 전해 도금, 또는 무전해 도금 및 전해 도금이다.
6) 상기의 1), 2), 4)에 있어서의 도금은, Au, Ag, Ni, Pd, Cu 또는 그것들의 각 합금으로부터 선택된 최소한 1종의 도금이고, 그 도금 두께가 0.2∼50㎛이다.
7) 상기의 1) 내지 6)에 있어서의 연마의 소정 조건은, 스펀지, 펠트(felt), 면포(棉布), 또는 가죽으로써, 면압(面壓) 20∼100g/cm2, 연마 평균 속도 5∼20m/min.로 표면 광택이 발생하는 횟수만큼 연마하는 것이다.
8) 상기의 1) 내지 7)에 있어서의 피인쇄 또는 도포물은, 플라스틱스, 세라믹스, 반도체, 섬유, 종이의 어느 하나로 구성된 것이다.
또한, 본 발명은,
9) 상기의 1) 내지 8)의 어느 하나에 의해서 인쇄 또는 도포 화상 작성된 인쇄 또는 도포 화상체가 플라스틱 제품이고,
10) 상기의 1) 내지 8)의 어느 하나에 의해서 인쇄 또는 도포 화상 작성된 인쇄 또는 도포 화상체가 컴퓨터 기기의 케이스 또는 전자 화상 표시 화면이고,
11) 상기의 1) 내지 8)의 어느 하나에 의해서 인쇄 또는 도포 화상 작성된 인쇄 또는 도포 화상체가 안경 프레임이고,
12) 상기의 1) 내지 8)의 어느 하나에 의해서 인쇄 또는 도포 화상 작성된 인쇄 또는 도포 화상체가 장신구이며,
13) 상기의 1) 내지 8)의 어느 하나에 의해서 인쇄 또는 도포 화상 작성된 인쇄 또는 도포 화상체가 완구(玩具)인 것을 특징으로 하는 인쇄 또는 도포 화상체이다.
그리고 또한, 본 발명은,
14) 상기의 1) 내지 8)의 어느 하나에 의해서 인쇄 또는 도포 화상 작성된 인쇄 또는 도포 화상체가 IC(집적회로) 장치이고,
15) 상기의 1) 내지 8)의 어느 하나에 의해서 인쇄 또는 도포 화상 작성된 인쇄 또는 도포 화상체가 유리 제품이고,
16) 상기의 1) 내지 8)의 어느 하나에 의해서 인쇄 또는 도포 화상 작성된 인쇄 또는 도포 화상체가 섬유포(纖維布) 제품이며,
17) 상기의 1) 내지 8)의 어느 하나에 의해서 인쇄 또는 도포 화상 작성된 인쇄 또는 도포 화상체가 종이 시트(sheet) 제품인 것을 특징으로 하는 인쇄 또는 도포 화상체이다.
도 1은 본 발명의 플라스틱에의 인쇄 또는 도포 화상 작성 방법의 실시형태 1을 나타내는 공정 플로차트.
도 2는 본 발명의 플라스틱에의 인쇄 또는 도포 화상 작성 방법의 실시형태 2를 나타내는 공정 플로차트.
도 3은 본 발명의 플라스틱에의 인쇄 또는 도포 화상 작성 방법의 실시형태 3을 나타내는 공정 플로차트.
도 4는 본 발명의 플라스틱에의 인쇄 또는 도포 화상 작성 방법의 실시형태 4를 나타내는 공정 플로차트.
도 5는 본 발명의 플라스틱에의 인쇄 또는 도포 화상 작성 방법의 실시형태 5를 나타내는 공정 플로차트.
도 6은 본 발명의 플라스틱에의 인쇄 또는 도포 화상 작성 방법의 실시형태 6을 나타내는 공정 플로차트.
도 7은 본 발명의 실시예 1에 의해서 실시된 인쇄 또는 도포 화상이 표면상에 표시된 노트북 퍼스널 컴퓨터의 개략도.
도 8은 본 발명의 실시예 2에 의해서 실시된 인쇄 또는 도포 화상이 표면상에 표시된 안경 프레임의 개략도.
도 9는 본 발명의 실시예 3에 의해서 실시된 인쇄 또는 도포 화상이 표면상에 표시된 팔찌의 개략도.
도 10은 본 발명의 실시예 4에 의해서 실시된 인쇄 또는 도포 화상이 상측면 전면에 표시된 휴대전화의 개략도.
도 11은 본 발명의 실시예 5에 있어서의 (a) 인쇄 화상이 표시된 시료 상면의 설명도, (b) 그 인쇄 화상의 부분 확대 설명도.
본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위하여, 첨부 도면에 따라서 이것을 설명한다. 도 1은 본 발명의 인쇄 또는 도포 화상 작성 방법의 실시형태 1을 나타내는 공정 플로차트이다.
즉, 제1공정(OP1-1)은, 통상의 성형 원료로 성형된 플라스틱 성형체의 소정 개소에, 미리 작성된 패턴을 원판으로 하여 볼록판 인쇄법, 스크린법 등으로써, 표시 마크나 모양 등을 인쇄하는 공정이다. 인쇄면은 반드시 평면일 필요는 없고 곡면을 이루는 표면이라도 좋다. 이 경우는, 본 발명의 출원인이 출원한 일본국 특개평2-239972호 "곡면에의 인쇄 방법 및 장치" 등에 의한 곡면 인쇄법을 적용할 수 있다.
사용하는 인쇄 잉크 또는 도료는 통상 사용되는 것이고, 이것에 도전성 분체, 주로 금속 분체를 혼입하여 혼합액으로 한 것을 사용한다. 도전성 분체는 Ti, Cu, Fe, Ni, Mg, C, Pd, Ag 또는 Au의 그룹으로부터 선택된 최소한 1종이고, 그 평균 입도가 0.5∼10㎛인 것이 바람직하다. 인쇄 잉크 또는 도료에 혼입하는 도전성 분체의 양은 인쇄 잉크 또는 도료 100vol%에 대하여, 30∼70vol% 정도를 혼입하여 충분히 교반(攪拌)해서 분산시키는 것이 중요하다.
도전성 분체의 혼입량이 30vol%를 하회하면 다음 공정에 있어서의 금속 도금이 불가능하게 되고, 또한, 70vol%를 초과하면 혼합 인쇄 잉크의 인쇄 성능이 극단적으로 떨어져서 바람직하지 않다. 또한, 도전성 분체의 평균 입도는 0.5∼10㎛인 것이 바람직하고, 평균 입도가 작을수록 도전성은 향상되지만, 0.5㎛ 이하에서는 도전성 분체를 형성하는 것이 곤란하고, 또한 10㎛ 이상에서는 인쇄 성능, 특히 세선(細線) 인쇄의 정밀도가 열화(劣化)하여 바람직하지 않다.
분체로서는, 반드시 금속 분체에 한정되지는 않지만, 도전(導電) 성능 및 입수 가능성의 면에서는 금속분이 바람직하다. 특히, Ag나 Pd 분체를 혼합한 것을 사용함으로써, 이후의 공정에 있어서의 바람직한 도전성을 용이하게 얻을 수 있다. Cu, Fe 분체를 사용하는 경우는 분체의 산화층에 의한 도전성의 저하를 피하기 위하여, 유기산 등의 첨가제를 첨가함으로써 표면의 활성화를 실현하는 것이 바람직하다.
상기와 같이, 플라스틱 성형체의 평면 또는 곡면에 인쇄된 것을, 제2공정 (OP1-2)에서, 인쇄 화상 표면을 PTFE제의 롤러(roller) 등으로써 가압 압축 처리를 실행한다. 본 공정에 의해서, 도전성 입자 간의 접촉률이 향상되어서, 도전성이 개선된다. 가압 압축 조건은, 평균 입도 및 혼입 비율에 따라서 적절하게 설정되지만, 인쇄 화상을 흩뜨리지 않는 범위에서 압축 하중은 크게 선택하는 것이 바람직하다.
가압 압축 처리를 종료한 것은 제3공정의 건조 처리 공정(OP1-3)을 실시하여, 인쇄 화상을 정착시킨다. 건조는, 통상의 온풍 건조, UV 건조 등으로써 실행한다.
다음의 제4공정(OP1-4)은, 본 발명의 요지로 하는 공정으로서, 상기 인쇄 화상면을 소정의 조건에 따라서 연마(polishing)하는 공정이다.
본 연마의 목적은, 인쇄 처리된 인쇄 화상에 금속 도금한 경우의 도금 표면의 양호한 광택면을 얻기 위하여, 도금하지(下地)로서 도전성 입자 간의 접촉률을 저하시키지 않고, 표면 조도(粗度)를 개선하는 것에 있다. 따라서, 인쇄 화상면을 연마 가공이나 버프 가공(buffing)과 같은, 피가공 분체에 어떠한 마모분을 발생시키는 가공법이 아니고, 분체에 마모분을 발생시키지 않고 표면 조도만을 개선하는 것이다. 금속 표면에서의 경우와 상이하게, 대상이 연질의 인쇄 화상면인 것에 포인트가 있다. 연마에 의해서 표면에 분체의 처녀면(處女面)이 나타나서 촉매 기능, 표면 도전성이 개선되고 도금이 용이하게 된다.
즉, 본 발명에 있어서는, 폴리셔(polisher)로서, 스펀지, 펠트, 면포, 또는 가죽을 사용한다. 특히, 스펀지를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 연마 조 건으로서는, 연마 면압 20∼100g/cm2, 연마 평균 속도 5∼20m/min. 정도가 사용 한계이다. 더욱 바람직하게는, 연마 면압 20∼50g/cm2, 연마 평균 속도 10∼20m/min, 가장 바람직하게는 연마 면압 30∼40g/cm2, 연마 평균 속도 10∼15m/min이다.
연마 조건은, 당연히 연마되는 인쇄 화상의 조건(평균 입도, 혼합 비율, 경도, 접착력)에 따라서 적절하게 선정되지만, 어떻게 하더라도 연마면이 흐릿한 광택면을 나타낼 때까지 연마하는 것이 필요하다. 연마후의 인쇄 화상면의 표면 조도(Hmax)는 약 0.5∼2㎛ 정도로 되는 것이 바람직하다.
또한, 상기에는 가압 처리후, 연마 처리를 실시하는 공정에 대하여 설명했지만, 분말 입자 조건(평균 입경, 재료, 충전량 등)이나 인쇄 잉크 또는 도료의 조건(재료, 점도, 습윤성(濕潤性) 등)에 따라서, 가압 처리, 연마 처리의 어느 하나인가를 생략할 수도 있다.
제5공정(OP1-5)은, 실질적으로 표시 마크나 모양을 표현하는 도금 공정이다.
상기 연마 공정을 종료한 인쇄 화상에 주로 Au, Ag, Ni, Pd, Cu, 또는 이것들의 각 합금의 그룹으로부터 선택된 재료의 전해 도금을 실행한다. 인쇄 화상면을 음극으로 하여 통상의 도금 조건을 적용할 수 있다. 이에 따라서 취득된 도금면은, 통상의 도금면과는 상이하고, 적당한 광택을 갖는 도금면이 된다.
도 2는 본 발명의 인쇄 또는 도포 화상 작성 방법의 실시형태 2를 나타내는 공정 플로차트이다.
도 1의 공정과 상이한 점은, OP2-1∼OP2-4 공정이다. 우선, 제1공정(OP2-1) 에 있어서의 피인쇄 또는 도포 화상체에의 표시 마크나 화상의 인쇄 또는 도포는, 통상의 표준 인쇄 잉크 또는 도료로써 실행한다. 단, 도 1에 있어서의 혼합액에 의한 인쇄 또는 도포의 경우와 상이하여, 인쇄 잉크 또는 도료 그 자체는 접착제로서의 작용이 요구되므로, 이전에 설명한 도전성 분체가 혼합된 혼합액의 분체량에 따라서 좌우되는 인쇄성의 양부(良否)와는 무관계하게, 더욱 양호한 인쇄를 할 수 있는 장점이 있다.
제2공정(OP2-2)에서, 그 인쇄 또는 도포된 인쇄 또는 도포 화상이 반건조(덜 마른) 상태, 즉, 접착력이 잔존하는 상태에서, 제2공정(OP2-2)인 도전성 분체를 사법(篩法; sifter method)이나 분사법(噴射法)으로써 상기 인쇄 또는 도포 화상면에 균일하게 살포한다.
살포되는 도전성 분체는, 기본적으로는 상기 OP1-1 공정에 있어서 인쇄 잉크 또는 도료에 혼입되는 도전성 분체와 동일한 규격이지만, 인쇄 또는 도포 화상면에 살포하여 정착되는 분체 분포량은, 전번의 실시형태의 공정(도 1)에 비하여 상당히 크게 할 수 있다.
제3공정(OP2-3)에서, 상기 인쇄 또는 도포 화상면을 PTFE제 롤러 등으로써 가압 압축 처리를 실행한다. 가압 압축 조건은, 평균 입도 및 혼입 비율에 따라서 적절하게 설정되지만, 인쇄 또는 도포 화상을 흩뜨리지 않는 범위에서 압축 하중을 크게 선택하는 것이 바람직하다. 이것은 먼저 설명한 실시형태의 경우와 마찬가지이다. 본 공정에 의해서, 도전성 입자 간의 접촉률이 향상되어서, 도전성이 대폭으로 개선된다.
가압 압축 처리된 인쇄 또는 도포 화상면을 제4공정(OP2-4)에서 가열 건조 처리를 실행한다. 본 공정에 의해서 도전성 분체는 피인쇄 또는 도포 화상체에 충분히 정착된다. 건조는, 통상의 온풍 건조, UV 건조 등으로써 실행한다.
제5공정(OP2-5)에서, 상기 인쇄 또는 도포 화상면에 연마를 실행한다. 도전성 분체의 표면 분포 밀도가 이전의 실시형태에 비하여 높으므로, 폴리셔는 스펀지보다 오히려 펠트 또는 가죽을 사용하는 것이 바람직하다.
연마 조건은, 상기와 마찬가지로 연마되는 인쇄 또는 도포 화상의 조건(평균 입도, 혼합 비율, 경도, 접착력)에 따라서 적절하게 선정되지만, 어떻게 하더라도 연마면이 흐릿한 광택면을 나타낼 때까지 연마하는 것이 필요하다.
연마 후의 인쇄 또는 도포 화상면의 표면 조도(Hmax)는 약 0.5∼2㎛ 정도로 되는 것이 바람직하다.
이어서, 제6공정(OP2-6)에 따라서, 상기 인쇄 또는 도포 화상의 표면에 금속 전해 도금을 실행함으로써, 표시 마크 또는 화상을 광택 있는 도금면으로서 나타나게 할 수 있다.
금속 도금의 종류는, 피인쇄 또는 도포 화상체의 색채 및 설계 규격에 따라서, Au, Ag, Ni, Pd 또는 Cu 합금의 도금으로부터 선택된다. 금속 전해 도금 두께는 약 0.5∼30㎛이다.
도 3은 본 발명의 인쇄 또는 도포 화상 작성 방법의 실시형태 3을 나타내는 공정 플로차트이다.
본 공정의 특징은, 상기 도 2의 공정에서 도금 공정이 생략된 것이다.
또한, 분체 살포 공정(OP3-2)에서 살포되는 분체는, 최종적인 미적 형태를 유지하고 있는 분체이고, Au 분체, Ag 분체, Ni 분체, Pd 분체, Cu 합금 분체 또는 진주 형상 분체, 발광 분체이다. 여기서, 진주 형상 분체라는 것은, 진주 분체, 조개 내피 분체, 어류(魚類)(소위 번쩍이는 것)의 표피 분체 등의 라메(lame) 형상 분체를 말한다. 또한, 발광 분체에는 Zn 또는 알칼리 토류 금속의 황화물 등을 사용한다.
본 공정에 있어서의 연마 공정(OP3-5)은, 이전의 실시형태(도 1 및 도 2)에 있어서의 전번의 연마 공정이, 후에 실행되는 금속 도금을 그대로 광택 도금으로 하기 위한 하지 처리인 것에 대하여, 이 연마 공정에 의해서 살포된 분체 그 자체에 상품 가치를 향상시키는 광택을 얻으려고 하는 것이다.
따라서, 최종의 상품으로서의 분체의 광택을 인출하기 위한 연마 조건을 필요로 한다. 연마 면압은 상기 전번의 연마 공정의 면압에 비하여 충분히 낮은 값(30∼50% 면압)으로 하고, 연마 속도는 크게(약 1.5배 이상) 한다.
또한, OP3-1, 3-3, 3-4 공정에 있어서의 조건은, 이전의 실시형태에 있어서의 대응하는 공정의 조건과 거의 동일하다.
도 4는 본 발명의 인쇄 또는 도포 화상 작성 방법의 실시형태 4를 나타내는 공정 플로차트이다.
본 공정은, 실시형태 3(도 3)의 공정에서, 추가로 연마 공정을 생략한 것이다. 본 공정은, 광택을 필요로 하지 않고 분체 입자의 산란에 의한 반사광을 요구하는 상품에 적용하는 것이다.
또한, 본 발명의 제2 목적인 전자파 차단 효과를 요구하는 것에, 표시 마크 또는 모양뿐만 아니라 전 표면 또는 특정한 넓은 면적 부분에 본 발명을 적용하는 경우에도 적당하다. 가압 압축 공정에 의해서 입자 간의 분포 밀도가 높아지고, 전자파 차단 효과가 향상된다. 물론, 이 경우에는, 분체에 도전성 분체, 또는 자성 분체가 사용된다.
도 5는 본 발명의 인쇄 또는 도포 화상 작성 방법의 실시형태 5를 나타내는 공정 플로차트이다.
본 공정의 특징은, 이전에 설명한 공정에 대하여 가압 압축 공정 및 연마 공정이 생략되어 있고, 그것을 대신하는 두꺼운 무전해 도금을 실시함으로써, 표면 조도를 이것에 의해서 개선하여, 이후의 전해 도금이 광택 도금이 되도록 한 것이다. 즉, 이온화 경향의 차 등에 의한 무전해 도금으로서는, 특히 Cu에 의한 무전해 도금은, 균일 전착성(電着性)이 극히 양호하여, 도전성이 비교적 부족한 조건이라도 도금 피복하는 것이 가능하고, 또한, 비교적 두꺼운 도금 두께를 얻을 수 있어서 바람직하다.
Pd의 무전해 도금은, 통상 염화팔라듐과 염화주석의 수용액으로써 Pd을 부착시킨다. 또한 무전해 도금하기 전에 표면을 가볍게 에칭함으로써 밀착성을 향상시킬 수 있다.
도금 두께를 0.5∼50㎛로 함으로써, 도전성 분체에 의한 표면의 무광택 형상의 조도는 2㎛ 이하(Hmax)로 개선된다. 0.5㎛ 이하에서는 조도의 개선도가 충분하지 않고, 또한 무전해 도금으로는 50㎛이 경제적으로 한계이다.
무전해 도금을 하기 위해서는, 인쇄 또는 도포 화상을 형성하는 도전성 분체는, 기본적으로 그 무전해 도금 원소보다 큰 이온화 경향을 갖는 원소의 분체일 필요가 있다.
또한, Cu, Ni 또는 Pd 무전해 도금을 통하여, Au, Ag, Ni, Pd 및 Cu 합금의 전해 도금을 용이하게 시행할 수 있다. 또한, 이 전해 도금에 의한 표면 조도는 연마 공정이 없어도, 허용되는 광택을 얻을 수 있는 것이다. 물론, 전해 도금한 후 연마 공정을 실시함으로써 그 광택을 더욱 개선할 수도 있다.
본 공정에 있어서의, 인쇄 또는 도포 화상의 인쇄 또는 도포 공정(OP5-1) 및 건조 정착 공정(OP5-2)은, 이전의 실시형태에 있어서의 공정에 준하는 것이다.
도 6은 본 발명의 인쇄 또는 도포 화상 작성 방법의 실시형태 6을 나타내는 공정 플로차트이다.
본 공정의 특징은, 상기 도 5의 인쇄 또는 도포 화상의 인쇄 또는 도포 공정(OP5-1)에 있어서의, 혼합액 대신에, 인쇄 잉크 또는 도료로써 인쇄하고, 그 인쇄 또는 도포 잉크 또는 도료가 반건조 상태(덜 마른 상태)에서 도전성 분체를 살포하는 것이다. 물론, 그 도전성 분체는 그 무전해 도금 원소보다 큰 이온화 경향을 갖는 원소에 의한 분체인 것은 도 5의 것과 동일하다.
실시예 1:
피인쇄 또는 도포 화상체: 노트북 퍼스널 컴퓨터(재료 ABS)
표시 마크: 인쇄 문자("SHUHO", 선폭 3mm, 문자 크기 10×8mm)
인쇄법; 스크린법에 의한 인쇄
혼합 인쇄 잉크 (B: 20vol%)
인쇄 잉크(A); 스크린용 표준 잉크
도전성 분체(B); Ti 분체, Ag 분체(vol비 30/70)
평균 입도 약 2㎛
가압 압축 처리: PTFE 롤러로써 가압 처리(하중 약 1Kg 3rec.)
연마 처리: 폴리셔; 우레탄 스펀지
연마 면압; 약 50g/cm2
연마 평균 속도; 약 10m/min.
왕복 회수; 20rec.
금속 도금: Au 전기 도금(도금 두께 1㎛)
시작 개수: 5개
도 7은 실시예 1에서 실시된 인쇄 또는 도포 화상이 표면에 표시된 노트북 퍼스널 컴퓨터의 개략도이다.
최종 금속 도금후의 문자 인쇄 화상(SHUHO)은, 경계선에 약간 미소한 결손 부분이 다소 인지되었지만, 실질적으로 상품 가치로서는 충분히 만족할 수 있는 광택 있는 도금으로서 표시되었다. 또한, 도금의 밀착성도 충분한 것으로 판단되었다.
실시예 2:
피인쇄 또는 도포 화상체: 안경 프레임(재료 ABS)
표시 마크: 인쇄 모양(프레임 표면에 부정형(不定形) 모양 인쇄, 최소 선폭 0.5mm)
인쇄법; 패드법(pad printing method)에 의한 곡면 인쇄
인쇄 잉크; 오프셋용 표준 잉크
살포 도전성 분체: Ag 분체(평균 입도 약 1㎛)를 인쇄 직후에 체(sifter)에 의한 자연 낙하에 의해서 살포
가압 압축 처리: 인쇄 모양부를 PTFE판 R면으로써 가압 처리(하중 약 5Kg, 3rec.)하고, 잉여 분체를 에어(air)로써 인쇄 모양부로부터 제거
가열 건조 처리: 열풍로(熱風爐)에서 60℃, 1hr, 건조 정착
연마 처리: 폴리셔; 우레탄 스펀지 사용
연마 면압; 약 50g/cm2
연마 평균 속도; 약 10m/min.
왕복 회수; 20rec.
금속 도금: Au 전기 도금(도금 두께 약 1㎛)
시작 개수: 10개
도 8은 실시예 2에서 실시된 인쇄 화상이 표면상에 표시된 안경 프레임의 개략도이다.
시작품 10개 중 3개에서 최소 선폭 부분에 도금의 결함부(결손부)가 수 개소 인지되었지만, 총체적으로 광택을 갖는 도금의 전체 모양으로서는, 충분히 상품 가 치를 갖는 것으로 판단되었다.
단, 가압 압축 처리는 하중 조건을 약간 낮게 하는 편이 더욱 바람직한 것으로 판단되었다.
실시예 3:
표시 마크: 인쇄 모양 (별 모양 마크)
인쇄법; 패드법에 의한 곡면 인쇄
인쇄 잉크; 오프셋용 표준 잉크
살포 분체: Au 분체(평균 입도 약 1㎛)를 인쇄 직후에 체에 의한 자연 낙하에 의해서 균일하게 살포
가압 압축 처리: 인쇄 모양부를 PTFE판 R면으로써 가압 처리(하중 약 5Kg, 3rec.)하고, 잉여 분체를 에어로써 인쇄 모양부로부터 제거
가열 건조 처리: 열풍로에서 60℃, 1hr, 건조 정착
연마 처리: 폴리셔; 우레탄 스펀지 사용
연마 면압; 약 20g/cm2
연마 평균 속도; 약 20m/min.
왕복 회수; 30rec.
시작 개수: 10개
도 9는 실시예 3에서 실시된 인쇄 화상(별 모양 마크)이 표면상에 표시된 팔찌의 개략도이다.
연마 면압을 약 20g/cm2로 내리고, 연마 속도를 이전의 실시예의 약 2배로 하였다. 그 결과, 전수가 별 모양 마크부에만 광택 금분(金粉)에 의한 금색 모양이 선명하게 나타나서 상품 가치로서 충분한 것으로 판단되었다. 또한, 늘어짐 등도 없고 모양 경계선도 선명하였다.
실시예 4:
피인쇄 또는 도포 화상체: 휴대전화 케이스(재료 ABS)
표시 마크: 도장 모양 (상측면 전면)
도장법; 분사법
도료; 아크릴계 도료
살포 분체: Ag 분체(평균 입도 약 1㎛)를 도장 직후에 체에 의한 자연 낙하에 의해서 살포
가압 압축 처리: 전면을 PTFE판 R면으로써 가압 처리(하중 약 5Kg)하고, 잉여 분체를 에어로써 제거
가열 건조 처리: 열풍로에서 60℃, 1hr, 건조 정착
시작 개수: 3개(실시예 4), 3개(가압 압축 처리하지 않음)
도 10은 본 발명의 실시예 4에서 실시된 인쇄 화상이 상측면 전면에 표시된 휴대전화의 개략도이다.
그 상측면 전면에서의 전기 비저항(比抵抗)(평균)을 비교 측정한 결과, 가압 처리 공정을 하지 않은 것에 대하여, 실시예 4의 시작품에서는 대폭으로 개선되었 다.
분체 분포에 약간의 불균일이 인지되었지만, 전체로서는 흐릿한 은백색을 나타내고 있어서 외관적으로도 충분한 것이었다.
본 발명은, 플라스틱제의 완구에 적용함으로써, 광택 도금에 의해서 꿈이 있는 마크나 모양을 나타낸 완구(예로서, 각종 플라스틱 로봇 등)를 염가로 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은, 도전성 분체, 자성체 분체를 선택함으로써, 표시 마크나 화상에 광택 있는 금속 도금을 실현할 수 있는 효과뿐만 아니라, 전자파 차폐 효과나 광 촉매 효과를 함께 갖는 제품을 제공할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명에 의해서, 종래 불가능한 것으로 생각되었던, ABS재 등과 같은 보통의 플라스틱에 금속 전해 도금을, 더욱이 도금 후에 아무런 가공 수단을 사용하지 않고 광택을 갖는 형태의 도금도 염가로 실행하는 것이 가능하게 되었다.
실시예 5:
도 11은 본 실시예 5의 설명도로서, (a)는 인쇄 화상을 나타낸 시료 상면의 설명도이고, (b)는 인쇄 화상의 부분 확대 설명도이다.
도면에서, 10은 세라믹스판, 11은 모의(模擬) 프린트 배선, 12는 커넥터부이다. 또한, 시료 규격은 하기와 같다.
피인쇄 또는 도포 화상체: 모의 프린트 배선 장치(재료 Si계 세라믹스판 10mm×10mm×0.5mm)
모의 배선 규격:
인쇄 내용; 도 11 에 기재한 배선을 오프셋 인쇄
(배선 폭 7㎛×길이 7mm×배선간 거리 10㎛×선수 300개)
인쇄 잉크; 오프셋용 표준 잉크
살포 분체: Pd 분체(평균 입도 약 1㎛)를 인쇄 직후에 체에 의한 자연 낙하에 의해서 균일하게 살포
가압 압축 처리: 인쇄 모양부를 PTFE판 R면으로써 가압 처리(하중 약 5Kg, 3rec.)하고, 반전(反轉)에 의해서 잉여 분체를 제거
가열 건조 처리: 열풍로에서 60℃, 1hr, 건조 정착
연마 처리: 폴리셔; 우레탄 스펀지 사용
연마 면압; 약 20g/cm2
연마 평균 속도; 약 20m/min.
시작 개수: 3개(본 실시예의 시료), 비교품 3개(오프셋용 표준 잉크에 Pd 분체(평균 입도 약 1㎛)를 30vol% 혼입한 혼합액으로써 상기 규격을 인쇄한 것)
비교품은 모두, 도통이 불충분하였지만, 본 실시예의 시작품 3개는 모두 완전 도통이 인지되었다. 목표 배선폭 7㎛에 대하여, ±1㎛ 정도의 편차가 인지되었지만, 실질적으로는 허용 범위에 들어가는 것으로 생각된다.
상기 연마 처리를 실행한 시료에, 추가로 통상의 조건에 의한 무전해 Cu 도금(도금 두께 약 3㎛)을 실행하였다. Cu 도금은 배선상에 거의 균일하게 피복되어 있는 것이 확인되었다. 도금에 의한 브리지 등의 문제는 인지되지 않았다.
실시예 6:
피도포 화상체: 견직포(絹織布)(1000 데니어(denier) 100mm×100mm)
도포 조건:
도료; UV 경화 도료
도포 방법; 스프레이법으로써 전면 도포(도포 두께 약 0.03mm(추정))
살포 분체: Pd 분체(평균 입도 약 1㎛)를 도포 직후에 체에 의한 자연 낙하에 의해서 균일하게 살포, 반전에 의해서 잉여 분체를 제거. (층 두께 약 40㎛)
가압 처리: PTFE 롤러로써 압축 가압(하중 약 0.5Kg, 3rec.)
본 실시예의 피도포 견직포 표면은, 완전한 도통면을 나타냈지만, 유연성이 대폭 손상되어서, 실용상 다소 어려움이 있는 것으로 생각된다. 따라서, 전면 도포가 아니고, 도통 범위에서 인쇄법에 의한 부분 인쇄를 적용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기의 각 실시형태는 기본 공정에 대하여 기재한 것이고, 각 공정 및 공정간에 있어서의 보조적인 처리를 추가로 실시하는 것을 한정하는 것은 아니다. 또한, 각 실시예는 그것들의 조건에서의 하나의 실시예에 대하여 설명한 것이고, 실시예 중의 각종 조건에 대해서는 상기의 실시예에 기재된 범위에 한정되는 것이 아니다.
본 발명은, 청구항 1의 제1공정∼제3공정, 청구항 2의 제1공정∼제6공정에 의해서, 또한 청구항 4, 7의 구체적 수단에 의해서, 플라스틱 제품 등에 광택을 갖는 표시 마크나 화상을 염가로 형성할 수 있고, 또한, 전자파의 차단 대책으로서의 효과를 기대할 수 있다.
또한, 이러한 공정에 의해서, 더욱 확실하게 염가로 현대적인 화상이나 광택을 갖는 표시 마크나 모양이 표시된 각종 제품, 및 전자파 차폐 효과도 함께 기대할 수 있고, 또한 인쇄법에 의한 양호한 도통을 구비한 각종 제품을 제공할 수 있게 되었다.
상기와 같이, 본 발명에 의한 피인쇄 또는 도포물의 표면에 인쇄 또는 도포 화상을 작성하는 방법은, 모든 분야의 제품에 응용 가능하고, 표면에 현대적인, 또한 광택이 있는 표시 마크나 화상을 염가로 형성할 수 있으며, 또한, 저렴한 전자파의 차단 대책을 기대하는, 광범위한 사회적 요구에 대응할 수 있다.

Claims (17)

  1. 플라스틱스, 세라믹스, 반도체, 섬유, 종이 중 어느 하나로 구성된 피인쇄물(被印刷物)의 표면에 인쇄 화상을 작성하는 방법에 있어서,
    피인쇄물의 표면에, 인쇄 잉크에 도전성 분체(粉體), 자성(磁性) 분체 중의 1종(種)으로 이루어진 소정의 분체를 혼입한 혼합액으로써 소정의 인쇄 화상을 인쇄하는 제1공정과,
    인쇄된 상기 인쇄 화상면을 소정 조건에 따라서 연마 또는 가압 처리하는 제2공정과,
    상기 연마 또는 가압 처리된 인쇄 화상의 표면에, Au, Ag, Ni, Pd, Cu 또는 이들의 각 합금으로부터 선택되고, 또한 도금 두께가 0.2∼50 ㎛인 전해 도금, 또는 무전해 도금 및 전해 도금에 의한 도금을 하는 제3공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 화상 작성 방법.
  2. 플라스틱스, 세라믹스, 반도체, 섬유, 종이 중 어느 하나로 구성된 피인쇄물의 표면에 인쇄 화상을 작성하는 방법에 있어서,
    피인쇄물의 표면에 인쇄 잉크로써 소정의 인쇄를 실행하는 제1공정과,
    상기 인쇄면의 경화(硬化) 이전에, 인쇄 잉크에 도전성 분체, 자성 분체 중의 1종(種)으로 이루어진 소정의 분체를 살포하는 제2공정과,
    상기 인쇄 화상면을 가압 압축 처리하는 제3공정과,
    상기 인쇄 화상면을 건조 정착(定着)시키는 제4공정과,
    상기 인쇄 화상면을 소정 조건에 따라서 연마 또는 가압 처리하는 제5공정과,
    상기 연마 또는 가압 처리된 인쇄 화상의 표면에, Au, Ag, Ni, Pd, Cu 또는 이들의 각 합금으로부터 선택되고, 또한 도금 두께가 0.2∼50 ㎛인 전해 도금, 또는 무전해 도금 및 전해 도금에 의한 도금을 하는 제6공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 화상 작성 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 소정의 분체는 Ti, Cu, Fe, Ni, Mg, C, Pd, Ag 또는 Au의 그룹, 또는 이들의 각 화합물의 그룹으로부터 선택된 최소한 1종이며, 그 평균 입도(粒度)는 0.5∼10㎛인 것을 특징으로 하는 인쇄 화상 작성 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연마하는 소정 조건은, 스펀지, 펠트(felt), 면포(綿布), 또는 가죽으로써, 연마재를 사용하지 않고, 면압(面壓) 20∼100g/cm2, 연마 평균 속도 5∼20m/min.로 표면 광택이 발생하는 횟수만큼 연마하는 것을 특징으로 하는 인쇄 화상 작성 방법.
  8. 삭제
  9. 제1항 또는 제2항 중 어느 하나에 의해 인쇄 화상이 작성된 것을 특징으로 하는 인쇄 화상체.
  10. 제1항 또는 제2항 중 어느 하나에 의해 인쇄 화상이 작성된 인쇄 화상체가 컴퓨터 기기의 케이스 또는 전자 화상 표시 화면인 것을 특징으로 하는 인쇄 화상체.
  11. 제1항 또는 제2항 중 어느 하나에 의해 인쇄 화상이 작성된 인쇄 화상체가 안경 프레임인 것을 특징으로 하는 인쇄 화상체.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제1항 또는 제2항 중 어느 하나에 의해 인쇄 화상이 작성된 인쇄 화상체가 IC(집적회로) 장치인 것을 특징으로 하는 인쇄 화상체.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
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