KR100749308B1

KR100749308B1 - 내광성이 우수한 승화성염료 전사인쇄용 도장금속판 및인쇄도장금속판

Info

Publication number: KR100749308B1
Application number: KR1020010050220A
Authority: KR
Inventors: 고지마가오루; 사토마사키; 다카하시가즈히코
Original assignee: 닛신 세이코 가부시키가이샤
Priority date: 2000-08-22
Filing date: 2001-08-21
Publication date: 2007-08-14
Also published as: CN1340416A; CN1239317C; KR20020015656A

Abstract

수평균 분자량 1000∼10000, 유리전이온도(Tg) 20∼60℃, 수지고형분 100질량부에 대한 멜라민의 비율이 20∼150 질량부인 열경화형 폴리에스테르 수지를 주성분으로 하는 덧칠도막(4)이 하지금속판(1)에 직접 또는 베이스코트층(2), 프라이머층(3) 등을 통하여 설치되어 있다. 승화성염료를 사용한 열전사에 의해 덧칠도막(4)에 승화성염료 염착층(5)이 형성되고, 내광성이 우수하며 깊이 있는 착색모양이 부여된 인쇄도장금속판이 얻어진다.

덧칠도막, 하지금속판, 승화성염료, 베이스코트층, 벤조트리아졸계, 인쇄도장금속판, 프라이머층.

Description

내광성이 우수한 승화성염료 전사인쇄용 도장금속판 및 인쇄도장금속판{A PAINTED METAL SHEET PRINTED WITH A SUBLIMATION DYE}

도 1은 베이스코트층을 통하여 설치된 덧칠도막을 염착(染着)한 인쇄도장금속판의 단면을 나타낸다.

도 2는 프라이머층 및 베이스코트층을 통하여 설치된 덧칠도막을 염착한 인쇄도장금속판의 단면을 나타낸다.

도 3은 하지금속판에 직접 설치한 투명도막을 염착한 인쇄도장금속판의 단면을 나타낸다.

본 발명은 열전사로 승화성 염료를 염착시킴으로써 각종 인쇄 모양이 부여되는 승화성 염료 전사인쇄용 도장금속판 및 각종 인쇄모양이 부여되고, 풀컬러광고간판, 장식용 내장재, 장식용 바닥재, 장식용 표장재, 엘리베이터 도어재, 가전기기용 외판, 집기용 외판 등에 사용되는 인쇄도장 금속판에 관한 것이다.

승화성 염료를 사용하여 인쇄도장금속판을 제조할 경우, 옵셋, 실크, 그라비아, 전사 등의 인쇄법으로 승화성 염료를 도장금속판의 최상부 투명층에 인쇄한 후, 가열처리에 의해 승화성 염료를 투명도막에 침투시키고 있다.

승화성 도료를 사용한 모양인쇄에는 경화성 합성수지층의 도포막에 전사시트를 접촉시켜서 가열하는 방법(특개소 51-24313호 공보), 승화성 염료를 사용한 전사인쇄에 의해 도장금속판상에 인쇄층을 형성한 후, 표면에 최상부 도막을 형성하고, 이어서 가열처리로 도막내측에서 승화성 염료를 침투시키는 방법(특개소 54-104907호 공보), 강판표면에 프라이머 도막 및 유색 최상부 도막을 형성한 미리 도장된 금속판 도막에 열승화성 잉크를 침투시키는 방법(특개평 7-31931호 공보), 금속판 소지상에 설치되어 있는 불투명 수지층 내부에 승화형 착색제를 침투시키는 방법(특개평 7-102733호 공보) 등이 있다.

어느 모양인쇄법도 최상부 도막 중에 승화성 염료를 침투시킴으로써 모양을 발현시키고 있다. 그러나, 통상의 승화성 염료는 극성이 작은 분산염료 또는 유성염료이고, 가소제나 유기약품 등에 의해 변질되기 쉽다. 자외선 등의 광으로 분해되고, 변색 또는 퇴색되기 쉬운 염료이기도 하다. 때문에 장기간에 걸쳐 옥외에 노출되는 사용환경에서는 안정된 색채, 모양을 유지하기가 어렵다. 광조사에 의한 변색이나 퇴색은 도료불휘발분에 대하여 0.5∼3질량%의 비율로 자외선흡수제를 도료에 배합함으로써 방지된다.

그러나, 인쇄에 사용되는 도장 강판의 도막 베이킹 조건은 최고도달 판온도가 200∼240℃, 유지시간 1∼2분이고, 승화성 염료를 도막에 침투시키는 전사조건이 160∼190℃ × 1∼4분이다. 즉, 자외선흡수제는 인쇄도장금속판의 제조 완료까지 최저로도 2회 고온 분위기에 노출된다. 때문에 일반적으로 사용되는 벤조페논 계 또는 벤조트리아졸계의 자외선흡수제는 내열성, 내승화성이 떨어지고, 도막에 함유되는 자외선흡수제가 승화성에 의해 감량된다. 자외선흡수제 감량은 자외선흡수제 변색이나 퇴색에 악영향을 미칠뿐 아니라 자외선흡수제의 승화에 기인하여 도막면이 유자껍질모양이 되어 황변하는 원인이 된다. 황변 현상은 도막 베이킹 조건, 전사조건 모두가 엄격해지는 두꺼운 도장원판일수록 현저하게 나타난다.

이점, 특개평 9-206678호 공보에는 도료 불휘발분에 대하여 6∼18질량% 비율로 열안정성 및 용해성이 양호한 벤조트리아졸계 또는 트리아진계 자외선흡수제를 첨가하고 있다. 벤조트리아졸계 또는 트리아진계의 자외선흡수제 첨가는 많은 종류의 승화성 염료에 대하여 유효하나 일부의 특별히 내광성이 떨어지는 승화성 염료에 대해서는 옥외용도에 사용가능한 레벨까지 변색·퇴색을 억제하지 못한다. 더 내광성이 뛰어난 승화성 염료로의 변경도 생각할수 있으나 출력에 사용하는 프린터 종류에 따라 적성이나 색조의 제약 등을 고려하면 승화성 염료 변경은 쉽지 않다. 덧붙여, 사용하는 기본 4색 잉크(시안, 마젠터, 옐로, 블랙)중 1색이라도 내광성이 나쁘면 옥외용으로 사용할 수 없다.

본 발명은 이와같은 과제를 해결하고자 안출된 것으로, 내광성이 우수한 수지를 사용하여 덧칠도막을 형성함으로써 덧칠도막에 침투시킨 승화성 염료의 변색·퇴색을 대폭 억제하여 승화성 염료의 열전사로 각종 인쇄모양이 부여되는 승화성 염료 전사인쇄용 도장금속판 및 각종 인쇄모양이 부여된 인쇄도장금속판을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명의 승화성 염료 전사인쇄용 도장금속판은 그 목적을 달성하기 위하여 수평균 분자량 1000∼10000, 유리전이온도(Tg) 20∼60℃, 수지고형분 100질량부에 대한 멜라민 비율이 20∼150 질량부인 열경화형 폴리에스테르 수지를 주성분으로 하는 투명 또는 반투명 도료로 형성된 덧칠도막이 금속판 표면에 설치된 것을 특징으로 한다. 또, 인쇄도장금속판은 덧칠도막에 승화성 염료를 침투시킴으로써 착색모양이 부여되고 있다.

열경화형 폴리에스테르 수지는 디카르복실산계 모노머에 유래되는 1,2-벤젠-디카르보닐 구조 및/또는 디알콜계 모노머에 유래하는 2,2-디메틸트리메틸렌 구조를 분자구조 1부에 함유하는 수지가 바람직하다. 덧칠도막에는 바람직하게는 도료불휘발분 100 질량부에 대하여 3∼22 질량부의 트리아진계 자외선흡수제 및 벤조트리아졸계 자외선흡수제를 단독 또는 복합하여 첨가하여도 된다.

본 발명에 따라 승화성 염료 전사인쇄용 도장금속판은 도금강판, 스테인레스강판, 알루미늄판 등의 하지금속판(1)으로 하고, 필요에 따라 베이스코트층(2) 및 프라이머층(3)을 설치하고, 표층에 투명 또는 반투명의 덧칠도막(4)을 형성하고 있다. 표층에 덧칠도막(4)이 있는 한, 하지금속판(1)과 덧칠도막(4) 사이에 베이스코트층(2)을 설치한 인쇄도장금속판(도 1), 다시 프라이머층(3)을 설치한 인쇄도장금속판(도 2), 하지금속판(1)에 덧칠도막(4)을 직접 설치한 인쇄도장금속판(도 3)의 어느 것이라도 좋다. 또, 본 발명에서는 투명도막을 포함하는 의미로「덧칠 도막」을 사용하고 있으며, 또 광택소거 경향의 외관을 발현시키기 위하여 실리카 등 의 골재를 덧칠도료에 첨가할수도 있다. 베이스코트층(2)은 백색에 한정되지 않고 다른 색조를 띠는 것이라도 좋다.

베이스코트층(2)은 하지금속판(1)이나 프라이머층(3)을 은폐하기 위하여 바람직하게는 10∼20μm의 막두께로 형성된다. 도막 10μm 미만의 베이스코트층(2)에서는 하지금속판(1) 및 프라이머층(3)에 대한 은폐능이 약하고, 하지금속판(1), 프라이머층(3)의 색조가 혼합된 도막면이 된다. 반대로 20μm를 넘는 후막의 베이스코트층(2)은 베이킹시에 도막중에 잔류한 용제가 급격히 기화하여「들끓음」이라 일컫는 핀홀상의 도막결함이 발생할 우려가 있다.

덧칠도막(4)에는 전사시트에서 이행해 오는 승화성 염료를 수용하여 잘 염색되는 수지인 것이 요구된다. 이점, 수평균 분자량 1000∼10000, 유리전이온도(Tg) 20∼60℃, 수지고형분 100질량부에 대한 멜라민 비율이 20∼150 질량부의 열경화형 폴리에스테르 수지는 승화성 염료에 대한 염착성이 우수하고, 얻어지는 화상의 보존안정성도 양호하다.

열경화형 폴리에스테르 수지는 이염기산과 다가알콜의 중축합으로 합성되는 수지이다. 이염기산은 방향족 디카르복실산, 지방족 디카르복실산 또는 그들의 산무수화물로서, 구체적으로는 무수프탈산, 오르토프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 말레산, 무수말레산, 푸마르산, 아디프산 등이 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용된다. 양호한 내광성을 얻기 위하여는 특히 중축합후에 1,2-벤젠-디카르보닐 구조를 형성하는 무수프탈산 및/또는 오르토프탈산이 함유되어 있는 것이 바람직하다. 페닐기를 함유하지 않는 아디프산도 적합한 이염기산으로 사용된다.

다가 알콜로는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 펜틸글리콜, 네오펜틸글리콜, 트리메틸롤에탄 등이 있고, 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 양호한 내광성은 얻기 위하여는 펜틸글리콜과 같은 지방족 쇄가 긴 글리콜 사용이 바람직하고, 중합후에 2,2-디메틸트리메틸렌 구조를 형성하는 네오펜틸글리콜을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 사용되는 열경화형 폴리에스테르 수지는 수평균 분자량이 1000∼10000으로 조정되어 있다. 1000미만의 수평균 분자량으로는 덧칠도막(4)에 신장이 없어지기 때문에 가공성이 떨어지고, 반대로 10000을 넘는 수평균 분자량으로는 멜라민에 의한 가교부분의 비율이 감소하기 때문에 자외선 조사 등에 의해 분해되기 쉬워진다. 경화제로 사용되는 멜라민은 그 자체 광안정성이 높고, 폴리에스테르 수지에 혼합함으로써 수지의 내광성이 향상된다.

내광성 향상 작용은 20질량부 이상의 멜라민에서 현저해지지만, 150질량부를 넘는 과잉량의 멜라민이 함유되면 가교밀도가 과도하게 높아지기 때문에 가공시에 도막이 갈라지기 쉬워진다. 또, 유리전이온도(Tg)가 20℃ 미만에서는 도막경도가 낮아져서 상처나기 쉬운 도막이 되고 반대로 60℃를 넘는 유리전이온도(Tg) 에서는 경도가 과도하게 높아져서 가공성이 현저히 열화된다.

승화성 염료로 미리 모양을 부가한 전사시트를 하지금속판(1)에 접촉시켜서 가열하면 승화성 염료가 투명 또는 반투명의 덧칠도막(4) 중에 침투하여 승화성 염료 염착층(5)이 형성되고, 두께방향으로 염착한 모양이 발현된다. 전사시트는 그라비아 인쇄, 옵셋인쇄, 스크린인쇄 등으로 제작할 수 있다. 소(小) 로트 인쇄용 에는 제판공정을 필요로 하지 않는 컴퓨터그래픽스를 사용한 전자사진법, 정전기록법, 잉크제트법, 감열전사법 등도 채용가능하다.

승화성 염료는 가열될때에 승화, 휘발 등의 현상에 의해 덧칠도막(4)에 전사할수 있는 염료를 말한다. 또, 본 발명에서는 액상으로 부터의 휘발도 포함하는 의미로「승화」를 사용하고 있다. 승화성 염료는 가령 퀴노프탈론 유도체, 안트라퀴논 유도체, 아조계 색소 등의 분산염료가 적합하게 사용된다. 또, 종래 승화열전사, 승화전사나염 등에 사용되고 있는 승화성 염료는 특히 제약없이 덧칠도막(4) 인쇄에 사용된다.

사용가능한 승화성 염료 안에서 옐로계 염료는 Kayaset Yellow AG, Kayaset Yellow TDN (이상 닛폰 가야쿠(주)제) RTY 52, Dianix Yellow 5R-E, Dianix Yellow F3G-E, Dianix Brilliant Yellow 5G-E (이상 미츠비시 가가쿠 (주)제), 블라스트 Yellow 8040, DY108 (이상 유혼 가가쿠(주)제), Sumikaron Yellow EFG, Sumikaron Yellow E-4GL (이상 스미토모 가가쿠(주)제), FORON Brilliant Yellow SGGLPI (Sand 사제), PS 옐로 GG (미츠이 도아츠 염료 (주)제) 등이 있다.

마젠타계 승화성 염료에는 Kayaset Red 026, Kayaset Red 130, Kayaset Red B (이상 닛폰 가야쿠(주)제) Oil Red DR-99, Oil Red DK-99 (이상 유혼 가가쿠(주)제), Diacelliton Pink B (미츠비시 가가쿠 (주)제), Sumikaron Red E-FBL (스미토모 가가쿠(주)제), Latyl Red B (Du Pont사제), Sudan Red 7B (BASF 사제), Resolin Red FB, Ceres Red 7B (이상, Bayer 사제) 등이 있다.

시안계 승화성 염료에는 Kayalon Fast Blue FG, Kayalon Blue FR, Kayaset Blue 136, Kayaset Blue 906(이상, 닛폰 가가쿠(주)제), Oil Blue 63 (이상 유혼 가가쿠(주)제), HSB9, RTB31 (이상 미츠비시 가가쿠 (주)제), Disperse Blue #1 (스미토모 가가쿠(주)제), MS Blue 50 (미츠이 도아츠 염료(주)제), Ceres Blue GN (Bayer 사제), Duranol Brilliant Blue 2G (ICI 사제) 등이 있다.

각색용 승화성 염료는 단독으로도 또는 2종 이상 혼합하여도 사용된다. 흑색의 색조는 옐로, 마센타, 시안색용 승화성 염료를 적절히 혼합함으로써 얻어진다. 옐로, 미젠타, 시안 이외의 색조를 갖는 승화성 염료는 60℃ 이상의 승화온도를 나타내는 염료가 바람직하다. 승화성 염료 선택에 있어서는 승화온도가 높은 염료쪽이 비교적 분자량이 높고 우수한 내광성, 내열성을 도막에 부여하기 때문에 바람직하다.

하지금속판(1)에 접촉한 상태로 전사시트를 가열하면 전사시트에 함유되는 승화성 염료가 승화하여 도 1∼3에서 보여주듯이 투명 또는 반투명의 덧칠도막(4)을 두께방향으로 침투한다. 때문에, 두께방향으로 거의 균일하게 염착된 승화성 염료 염착층(5)이 투명 또는 반투명의 덧칠도막(4)에 형성된 입체감 있는 인쇄모양이 얻어진다. 얻어진 인쇄모양은 덧칠도막(4)의 표층에만 승화성 염료가 농화된 것이 아니기 때문에 마찰 등에 의해 인쇄가 얇아지는 일이 생기지 않고 또 열전사로 의장을 부여한 후의 전사인쇄층을 투명수지로 보호하는 후공정도 생략된다. 이와같이하여 필요한 모양을 필요한 때에 간편하게 부여할 수 있기 때문에 다양한 요구에 대응하여 각종 모양을 부가한 의장동판의 소로트 생산이 쉬워진다. 게다가 소정모양이 부가된 의장동판을 저장해 둘 필요가 없기 때문에 재고부담이 경감된 다. 또, 투명 또는 반투명수지층과 금속층 사이에 염료층이 단독으로 존재하는 일이 없기 때문에 종래의 라미네이트 강판에서 보는것 같은 층간 박리도 발생하지 않는다.

덧칠도막(4)에는 태양광선이나 자외선 투과에 의한 승화성 염료의 퇴색 및 덧칠도막(4)의 광택저하를 방지하기 위하여 자외선 흡수제를 첨가할수 있다. 자외선 흡수제로는 바람직하게는 대기분위기중 승온속도 5℃/분의 가열조건하에서 300℃로 10질량% 이하의 중량 감소가 되는 벤조트리아졸계 또는 트리아진계가 사용된다. 구체적으로는 덧칠도막(4)의 도료 불휘발분 100질량부에 대하여 3∼22 질량부의 배합비율로 트리아진계 단독 또는 트리아진계와 벤조트리아졸계를 복합하여 덧칠도막(4)에 첨가한다. 또, 3.0 질량부 이하의 힌더드아민계 광안정제를 배합하면 내광성이 한층 향상된다.

벤조트리아졸계의 자외선흡수제는 옥틸-3-[3-t-부틸-5-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-히드록시페닐]프로피네이트(치바가이기사제 TINUVIN 384), 2-[2-히드록시-3,5-비스(α,α'-디메틸벤질)페닐]-2H-벤조트리아졸(치바가이기사제 TINUVIN 900), 메틸-3-[3-t-부틸-5-(2H-벤조트리아졸계-2-일)-4-히드록시페닐] 프로피네이트와 폴리에틸렌 글리콜(분자량 약 300)과의 축합물(치바가이기사제) TINUVIN 1130), 2-[2'-히드록시-3'-(3", 4", 5", 6"- 테트라히드로프탈이미드메틸)-5'-메틸페닐]-벤조트리아졸(쿄도 야쿠힌(주)제 Viosorb 590)등을 들수 있다.

트리아진계 자외선흡수제에는 가령 2-[4-[(2-히드록시-3-디데실옥시프로필)-옥시]-2-히드록시페닐]-4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진과 2-[4-[(2-히드 록시-3-트리데실옥시 프로필)-옥시]-2-히드록시페닐]-4,6-비스(2,4-디메틸페닐-1,3,5-트리아진 혼합물(치바가이기 사제) TINUVIN 400)등을 들수 있다.

이들 자외선흡수제는 단독으로도 또는 2종이상 혼합하여서도 사용할수 있다. 자외선흡수제의 배합량은 도료의 불휘발성분 100 질량부에 대하여 3∼22중량부%로 조정하는 것이 바람직하다. 내광성 개선은 3질량부 이상의 자외선흡수제 첨가로 현저해지지만 22중량%를 넘는 배합량에서는 도막의 내오염성, 가공성, 도막외관 등이 열화된다. 또, 자외선흡수제에 의한 도막착색도 관찰할수 있게 된다.

투명 또는 반투명 덧칠도막(4)의 내광성을 더욱 향상시키기 위하여 필요에 따라 힌더드아민계 광안정제를 도료 불휘발성 성분에 대하여 3중량% 이하의 비율로 배합시키는 것이 바람직하다. 힌더드아민계 광안정제로는 다음 물질을 들수 있다.

비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트(산쿄(주)제 SANOL LS 770), 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트(산쿄(주)제 SANOL LS 765), 1-[2-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐옥시]에틸]-4-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐옥시]-2,2,6,6-테트라메틸 피페리딘(산쿄(주)제 SANOL LS 2626), 4-벤조일옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘(산쿄(주)제 SANOL LS 744), 8-아세틸-3-도데실-7,7,9,9-테트라메틸-1,3,8-트리아자스피로[4,5]데칸-2,4-디온(산쿄(주)제 SANOL LS 440), 2-(3,5-디-t-히드록시벤질-2-n-부틸말론산 비스(1,2,2,6, 6-펜타메틸-4-피페리딜)(치바 가이기사제 TINUVIN 144), 숙신산 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)에스테르(치바 가이기사제 TINUVIN 780FF), 숙신산디메틸과 1-(2-히드록시에틸)-4-히드록시-2,2,6,6-테트라메틸 피페리딘의 중축합물(치바 가이기사 제 TINUVIN 622LD), 폴리[[6-(1,1,3,3-테트라메틸 부틸)아미노-1,3,5-트리아진 -2,4-디일][(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노]헥사메틸렌[(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노]] (치바 가이기사제 CHIMASSORB 944LD), N,N'-비스(3-아미노프로필)에틸렌디아민과 2,4-비스[N-부틸-N-(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)아미노]-6-클로로-1,3,5-트리아진의 중축합물(치바 가이기사제 CHIMASSORB 119FL), 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트(치바 가이기사제 TINUVIN 292), 비스(1-옥타옥시-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜) 세바케이트(치바 가이기사제 TINUVIN 123), HA-70G (산쿄(주)제), 아데카스타브 LA-52, 아데카스타브 LA-57, 아데카스타브 LA-62, 아데카스타브 LA-63, 아데카스타브 LA-67, 아데카스타브 LA-68, 아데카스타브 LA-82, 아데카스타브 LA-87(아사히덴카 고교 (주)제).

이들 광안정제는 단독으로도 또는 2종이상 혼합하여서도 사용할 수 있다. 광안정제를 3.0중량%를 넘는 다량으로 배합하여도 덧칠도막(4)에 침투한 승화성염료의 내광성을 향상시키는 효과가 포화하여 증량에 알맞는 개선을 볼수 없고, 오히려 도장외관이 열화되는 경향을 볼 수 있다. 광안정제는 바람직하게는 0.5∼1.5중량% 범위로 배합된다.

투명 또는 반투명의 덧칠도막(4)은 베이스코트층(2)을 통하여(도 1), 베이스코트층(2) 및 프라이머층(3)을 통하여(도 2), 또한 하지금속판(1)에 직접(도 3) 형성할 수 있다. 어느 경우에도 하지금속판(1)이나 베이스코트층(2)의 색조가 바탕모양이 되고, 승화성 염료 염착층(5)을 통하여 관찰된다. 때문에 하지소재의 감촉을 살린 독특한 깊이감이 있는 인쇄도장 금속판을 얻을 수 있다.

실시예

(전사원판에 사용하는 도장강판의 제조)

판두께 0.5mm의 아연도금강판을 탈지·표면 조정처리한 후, 도포형 크로메이트 처리를 실시하고, 건조막 두께가 14μm가 되는 도포량으로 백색폴리에스테르계 수지도료(닛뽄 페인트(주)제)를 도포하여 최고도달 판온도 220℃로 1분간 베이킹함으로써 백색베이스코트층(2)을 형성하였다. 이어서, 건조막 두께가 18μm가 되는 도포량으로 투명수지 도료를 백색베이스코트층(2)에 도포하였다. 투명수지도료에는 수평균분자량 500∼20000, 유리전이온도(TA) 10∼80℃, 수지고형분 100질량부에 대하여 5∼70질량부의 멜라민을 배합한 폴리에스테르수지도료를 사용하였다. 이 폴리에스테르수지도료는 디카르복실산계 모노머로서 아디프산, 오르토프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산에서 선택된 1종 또는 2종을 사용하였다. 또, 본 발명예 1∼9, 11, 13, 15, 17 및 비교예 1∼7에서는 디알콜계 모노머로서 네오펜틸글리콜을 첨가하였다.

또한, 본 발명예 9, 19 및 비교예 7, 9이외는 덧칠도막(4)용 투명 도료에 트리아진계 자외선 흡수제 및 벤조트리아졸계 자외선흡수제를 1:1의 비율로 혼합한 것을 도료불휘발성분 기준으로 8질량% 첨가하였다. 또한, 모든 투명수지 도료에 힌더드아민계 광안정제를 1.5질량% 첨가하였다.

투명수지 도료가 도포된 강판을 최고 도달 판온도 230℃로 1분간 가열함으로써 덧칠도막(4)을 형성하였다.

형성된 덧칠도막(4)의 조성을 표 1(본 발명예) 및 표 2(비교예)에 표시한다.

전사인쇄

시안의 승화성염료로 제작된 승화성염료 잉크를 사용하여 잉크제트프린터로 출력용지에 시안의 베타모양을 출력하였다. 얻어진 전사지를 도장강판 도장면에 중첩시켜 온도 160℃, 압력 4×10⁴Pa로 150초간 압착하였다. 압착완료후, 도장강판에서 전사지를 박리하였다. 또한 거의 같은 조건하에서 승화하는 시안, 마젠타, 옐로의 승화성염료의 내광성을 비교하면 시안이 가장 내광성이 떨어지므로 시안의 내광성을 기준으로 함으로써 수지의 조성이 내광성에 미치는 영향을 명확하게 알 수 있다.

인쇄도장강판의 성능시험

제조된 각 인쇄도장강판에서 시험편을 잘라내어 내광성시험, 도막밀착성시험, 가공성시험, 내습성시험, 내오염성시험, 내상성(耐傷性) 시험에 제공하였다.

내광성시험에서는 시험온도 63℃로 설정한 선샤인카본아크웨더미터중, 60분 조사중에 맑은 물을 12분간 분무하는 조건하에 시험편을 240시간 방치하였다. 240시간 경과후의 시험편 색조를 측정하여 비조사 시험편과의 색차(△E)에 따라 내광성을 평가하였다. 또, 240시간후의 색차(△E)가 10이상에서는 옥외용으로 실용에 부적하고 또한 3년 이상의 장기사용을 위하여는 7미만의 색차(△E)가 요망된다.

도막밀착시험에서는 바둑판눈 에리크센시험(JIS G 3320에 규정된 바둑판눈을 넣어 6mm 밀어낸다)에 의해 접착테이프의 박리에 따른 도막의 박리상황을 관찰하였다. 그리고, 도막이 전면박리된 것을 평점 1, 전면박리에 가까운 박리가 발생한 것을 평점 2, 현저한 박리가 발생한 것을 평점 3, 약간 박리가 발생한 것은 평점 4, 박리가 생기지 않은 것을 평점 5로 하여 도막밀착성을 5단계 평가하였다.

가공성시험에서는 20℃의 실내에 0∼6t (시험편과 같은 두께의 판을 1매 끼운 경우가 1t)의 180도 절곡가공을 실시하고, 절곡 정도에 따라 도막의 크랙발생상황을 조사하였다. 도막에 크랙이 발생하지 않은 것 및 0∼2t에서 도막에 크랙이 발생한 것을 ◎, 3∼4t 에서 크랙이 발생한 것을 0, 5t에서 크랙이 발생한 것을 △, 6t에서 크랙이 발생한 것을 X로서 평가하였다. 통상 0 이상의 평가점이면 도장강판용으로 실용에 제공할 수 있다.

내습성 시험에서는 JIS Z0208에 준거하여 시험온도 49도로 설정한 습윤시험을 500시간 계속하였다. 시험후에 도막을 관찰하여 부풀음이 생기지 않은 것을 ○, 부풀음이 검출된 것을 ×로서 평가하였다.

내오염성 시험에서는 도막면에 유성잉크로 적선 및 흑선을 그리고, 20℃에 24시간 방치후, 적선 및 흑선을 메탄올로 닦아내었다. 흔적없이 닦아진 것을 평점 5, 흔적이 약간 남은 것을 평점 3, 흔적이 현저한 것을 평점 1로서 평가하였다. 통상 유성잉크로 그린 적선에 관하여 평점 2 이상이면 도장용 강판으로 실용에 제공할수 있다.

내상성 시험에서는 JIS K5400-8.4에 준거하여 연필(미츠비시 유니 미츠비시 연필(주)제)을 사용하여 도막면에 상처를 내고, 상처가 나지 않는 한계의 연필경도로 내상성을 평가하였다.

표 3의 조사결과로 알수 있듯이, 본 발명에 따른 인쇄도장금속판은 내광성, 도막밀착성, 가공성, 내상성, 내오염성 및 내습성의 어느 것에 있어서도 만족할 특성을 얻을 수 있었다. 그 중에서도 오르토프탈산 및/또는 네오펜틸글리콜을 모노머로 사용할 경우에 내광성이 한층 우수하였다.

이에 비해 비교예의 인쇄도장금속판에서는 내광성, 도막밀착성, 가공성, 내상성 및 내오염성의 어느 하나 또는 복수가 떨어져 있었다(표 4). 즉, 분자량이 작은 폴리에스테르 수지를 사용한 시험번호 1 에서는 도막밀착성 및 가공성이 떨어지고, 반대로 분자량이 큰 폴리에스테르 수지를 사용한 시험번호 2,7∼9에서는 내광성이 불충분하였다. 또, 유리전이온도(Tg)가 낮은 시험번호 3의 도막면은 상처나기 쉽고 유리전이온도(Tg)가 높은 시험번호 4는 가공성이 떨어졌다. 또한, 멜라민 함유량이 적은 시험번호 5는 내광성 및 내오염성이 떨어지고, 반대로 멜라민 함 유량이 많은 시험번호 6은 가공성에 문제가 있었다.

이상에 설명한 바와같이 본 발명의 승화성 염료전사 인쇄용 도장금속판은 분자량, 유리전이온도(Tg), 멜라민함유량이 특정된 열경화성 폴리에스테르 수지로된 덧칠도막을 하지금속판에 직접 또는 베이스코트층이나 프라이머층을 통하여 설치되어 있다. 덧칠도막이 내광성 및 가공성이 우수하고 승화성염료로 염착되기 쉬운 것이기도 하기 때문에 내광성이 우수하고 선명하며 깊이 있는 인쇄모양이 부여된 인쇄도장금속판이 얻어진다.

이와같이 제조된 인쇄도장금속판은 소로트 다품종 생산에 적합하고 의장성이 우수한 풀컬러광고간판, 장식용 내장재, 장식용 바닥재, 장식용 표장재, 엘리베이터도어재, 가전기기용 외판, 집기용 외판 등으로 광범위한 분야에서 의장강판으로 사용된다.

Claims

수평균분자량 1000∼10000, 유리전이온도(Tg) 20∼60℃, 수지고형분 100질량부에 대한 멜라민의 비율이 20∼150 질량부인 열경화형 폴리에스테르수지를 주성분으로 하는 투명 또는 반투명 도료로 형성되고 자외선 흡수제 및 광안정제가 첨가된 덧칠도막이 금속판 표면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 내광성이 우수한 승화성염료 전사인쇄용 도장금속판.
제 1 항에 있어서, 덧칠도막의 열경화형 폴리에스테르수지는 디카르복실산계 모노머에 유래하는 1,2-벤젠-디카르보닐구조 또는 디알콜계 모노머에 유래하는 2,2-디메틸트리메틸렌 구조 또는 이것들의 조합을 분자구조의 일부에 함유하는 것임을 특징으로 하는 내광성이 우수한 승화성염료 전사인쇄용 도장금속판.
제 1 항에 있어서, 자외선 흡수제로서 트리아진계 자외선 흡수제 및 벤조트리아졸계 자외선 흡수제를 단독 또는 복합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 내광성이 우수한 승화성염료 전사인쇄용 도장금속판.
수평균분자량 1000∼10000, 유리전이온도(Tg) 20∼60℃, 수지고형분 100질량부에 대한 멜라민의 비율이 20∼150 질량부인 열경화형 폴리에스테르수지를 주성분으로 하는 투명 또는 반투명 도료로 형성되고, 승화성염료의 침투에 의해 착색모양이 부여되고 자외선 흡수제 및 광안정제가 첨가된 덧칠도막이 금속판 표면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 내광성이 우수한 인쇄도장금속판.