KR100786629B1 - 알루미늄 질감을 갖는 폴리카보네이트 인레이 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자제품 기기의 알루미늄 질감을 갖는 판넬 및 명판류의 인레이를 제조하는 방법에 관한 것이다. 폴리 카보네이트(PC) 시트를 이용하여 원가를 절감하고, 배면 인쇄를 하여 내구성을 높였으며, 공정 단계를 단순화한 발명이다.

본 발명은 실크 스크린 인쇄기법을 이용하여 실크사에 감광액을 인쇄 용도에 따라 1차 또는 3차 도포하여 감광막을 제작하는 단계, 노광하지 않은 밀착 필름(얇은 셀롤로이드 판에 감광제를 바른 복사용 필름) 배면에 할레이션 방지층을 이용하여 흡광판을 제작하는 단계, 인쇄 목적의 문자나 그림을 현상한 필름, 실크 감광막, 흡광판을 위에서부터 순서대로 밀착하여 놓은 후 진공 밀착기에 넣어 노광하는 단계 및 강막처리 단계를 거친 후 폴리카보네이트 필름(열가소성 수지, 비스페놀 A의 폴리 탄산 에스테르)에 밀러 (MIRROR) 100의 잉크를 사용하여 문자 또는 그림을 인쇄하는 단계를 포함하는 알루미늄 질감을 갖는 폴리카보네이트 인레이 제조방법에 관한 것이다.

인레이, 명판, 알루미늄 재질

Description

알루미늄 질감을 갖는 폴리카보네이트 인레이 제조방법{PC INRAY MANUFACTURING PROCESS HAVING THE TEXTURE OF ALUMINUM}

도 1은 감광막 제조 방법에 대한 설명도이다.

도 2는 감광막에 따른 할레이션 현상 발생에 관한 설명도이다.

도 3은 밀착 필름의 구조 단면도이다.

도 4는 흡광판 제조 방법에 관한 설명도 및 단면도이다.

도 5는 노광 전 필름, 감광막 및 흡광판의 밀착 순서도이다.

도 6은 완성된 문자제판에 관한 도면과 미세 화선의 제판에 관한 도면이다.

본 발명은 전자제품 기기 등에 이용되는 알루미늄 재질의 효과를 갖는 장식용 판넬 및 명판제조 방법에 관한 발명이다.

종래에는 전자 제품 등의 명판 등을 장식하기 위하여 고순도 알루미늄 판재 표면에 토드 라인이나 헤어 라인, 샌딩 등의 기계적 혹은 화학 연마 방법으로 1차적 무늬를 만든 다음, 탈지와 수세, 화학 연마 등의 수많은 공정을 거친 후, 그 소재를 양극 산화 처리하여, 수세를 하고 그 표면에 감광액을 도포하여 건조시킨 다음, 노광 후 현상하에 수세 건조를 거쳐 착색과 봉공 처리하고, 그 배면에 양면 테잎을 부착하고 사상처리 하는 방법을 이용해 왔다.

따라서 고가의 알루미늄 판재를 사용하고, 여러 가지 기계공정에 의한 설비 및 가공으로 인하여 고비용으로 인한 원가 상승 문제가 발생했음은 물론이고, 산과 알칼리 등 다종의 화공약품과 중금속류인 중크롬산 암모늄 등을 다량 사용함으로써 극심한 오폐수를 대량으로 발생시켰다. 또한, 복잡한 공정 단계가 요구되므로 고비용 및 많은 인력에 따른 낮은 제품 생산성을 가져왔다. 이 밖에도 종전의 아르마이트 제품은 작은 마찰이나 충격에 흠이 잘 생겨서 내구성이 약한 문제도 있었다. 따라서 이와 같이 불필요한 공정을 감소시켜 생산비를 절감하고 공해 발생을 억제하기 위한 방안의 개선이 시급하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 폴리카보네이트(PC) 시트를 이용하여 원가를 절감하였고, 배면 인쇄를 하여 내구성을 높였으며, 공정 단계를 단순화하였다. 또한, 폴리카보네이트 재료를 이용하여 투명한 재질의 배면에 실크 스크린 인쇄 방법으로 무늬 및 색상 처리를 함으로써 간편한 공정으로 알루미늄 질감을 나타낼 수 있는 제품을 제조함을 그 목적으로 한다.

본 발명은 전자제품 기기의 알루미늄 질감을 갖는 판넬 및 명판류를 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 실크 스크린 인쇄기법을 이용하여 실크사에 감광액을 인쇄 용도에 따라 1차 또는 3차 도포하여 감광막을 제작하는 단계, 노광하지 않은 밀착 필름(얇은 셀롤로이드 판에 감광제를 바른 복사용 필름) 배면에 할레이션 방지층을 이용하여 흡광판을 제작하는 단계, 인쇄 목적의 문자나 그림을 현상한 필름, 실크 감광막, 흡광판을 위에서부터 순서대로 밀착하여 놓은 후 진공 밀착기에 넣어 노광하는 단계 및 강막처리 단계를 거친 후 폴리카보네이트 필름(열가소성 수지, 비스페놀 A의 폴리 탄산 에스테르)에 밀러 (MIRROR) 100 의 잉크를 사용하여 문자 또는 그림을 인쇄하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 감광막 제작시 상기 실크사는 400 내지 450 메쉬인 것이 바람직하며, 그림 무늬를 인쇄하는 경우, 상기 실크사는 120 내지 150 메쉬의 망점을 선택하는 것이 바람직하다. 상기 감광액은 폴리비닐알코올 70cc를 물 500cc에 녹여 20 내지 30 분 가열한 다음 암모니아수 2cc 와 옥틸 알코올 3cc 를 혼합하였다가 감광액 도포 직전에 중크롬산암모늄 6cc을 넣어 사용하는 것이 바람직하나, 특히 젤라틴을 원료로 제조하는 것이 좋다. 상기 감광막 제작시 감광액 도포 직전, 5%의 석탄산 수용액을 감광액 1000cc 당 5cc를 넣어 혼합 후 도포하고, 실크판의 소부와 감광이 끝난 후 다시 석탄산 용액에 침전 건조시키는 경우, 최상의 강막 효과를 얻을 수 있다.

상기 흡광판은 필름 배면에 할레이션 방지층을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 노광 단계에서는 3KW UV 메탈 램프를 이용하여 2 내지 5분간 자외선을 조사하여 폴리카보네이트 인레이를 제조하는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
제 1공정은 실크사에 감광액을 1차 도포 또는 3차 도포하여 실크 스크린 인쇄기법으로 감광막을 제작하는 단계이다. 감광액을 1차 도포하여 두께를 얇게 하는 경우에는 헤어라인(hair line)문양을 인쇄하는데 바람직하며, 감광액을 3차 도포하는 경우에는 문자를 인쇄하는데 적당하므로, 1차 도포 또는 3차 도포하여 감광막을 구분하여 제작한다. 이는 통상의 실크 스크린 인쇄 공정을 개선한 것으로서, 도 1에서 보는 바와 같이, 목재나 알루미늄 각제로 만든 사각틀(frame) 위에 스크린 실크 사(紗) 또는 스테인레스사를 고정시킨 다음, 이 위에 고마졸 등의 감광액을 도포한다. 이 경우 스퀴지를 이용하여 실크사 표면에 감광액을 균일한 두께로 도포하고 난 후 건조시키고, 다시 한두 번 감광액을 다시 덧칠을 한다. 이때 잉크 표면의 마모나 내일광성을 보완하기 위하여 감광액의 두께는 두껍게 한다.

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상기와 같은 실크 스크린 인쇄 공정에서, 실크사의 규격은 400 내지 450 메쉬(mesh) 범위의 스크린사를 사용하는 것이 바람직하며, 그림 무늬를 포함하는 인쇄 제판을 할 경우에는 제판 필름의 스크린사의 망점은 120 내지 150 메쉬(mesh) 크기를 선택하는 것이 바람직하다. 스크린사와 망목의 비율은 2.5:1 내지 4:1인 것이 바람직하다.

또한, 감광액은 제품의 보관성 때문에 대부분 PVA(poly vinyl alcohol) 70cc를 500cc의 물에 녹여서 이용하는데, 이를 약 20 내지 30분가량 가열한 다음, 암모니아수 2cc와 옥틸 알코올 3cc를 혼합한 후, 감광액 도포 직전에 중크롬산 암모늄6cc를 넣고 헤라로 잘 섞어서 사용하는 것이 일반적이다. 그러나 젤라틴 감광액을 이용하는 것이 더욱 바람직하다. 젤라틴 감광액을 제조하는 방법은 다음과 같다. 젤라틴 감광액 제조 방법은, 정제된 젤라틴 500cc에 물 4000cc를 넣어 5시간 가열하고, 정제된 부레 80cc에 물 1000cc 를 넣어서 가열한 물질에 혼합한다. 여기에 암모니아수 10cc 를 첨가하고 옥틸 알코올 3cc, 포르말린 용액을 2cc를 첨가 후 교반하여 따뜻한 상태로 보관하고, 사용할 때마다 중크롬산 암모늄을 감광액 1000cc당 15cc의 비율로 적정량 배합하여 사용한다.

이는 기존의 알루미늄 진공 증착한 필름 위에 그라비아 인쇄 또는 실크 인쇄한 제품과 차별화되는 것으로서, 기존의 실크 인쇄 기법보다 섬세하며 금속성을 뛰어나게 표현할 수 있다. 통상의 실크 인쇄 제판은 제품의 인쇄 부분에 입체감을 주고, 내마모성 및 내일광성을 고려하여 판막의 두께를 두껍게 하는 것이 통념이었으나, 이러한 방법을 이용하는 경우 정밀하고 섬세한 문자 또는 그림을 만들기 위한 품질은 떨어진다. 본 발명에 따르는 경우, 실크 스크린 인쇄공정을 상기와 같이 개선하여 이용함으로써 인쇄 제판의 감광막 두께를 얇게 하여 정밀하고 섬세한 문자 또는 그림을 만들면서, 동시에 얇아진 감광막의 내구성은 높이고, 할레이션(halation) 방지에도 우수하다. 참고로, 할레이션 현상이란 사진제판에서 원고를 촬영하거나 필름(film)을 노광할 때 필름의 감광면에 들어간 빛이 필름의 베이스(base)면에 반사되어 다시 감광층을 감광시킴으로써 생기는 안개모양(fog)의 현 상을 의미한다.

실크 제판시 할레이션 현상을 감소시키기 위한 방법에 대해서 설명하기에 앞서 할레이션 현상이 발생하는 요인에 대해 기술한다. 우선, 도 2(a),2(b)를 참조하면, 할레이션 현상은 우선, 실크 망사에 도포된 감광막의 두께에 비례한다는 것을 알 수 있다. 도 2(a)에서 A와 같이 감광액을 3차 도포한 경우는 1차 도포하여 얇은 막을 갖는 경우에 비하여 반사되는 정도가 크다. 또한, 필름 층과 흡광판 층이 도 2(b)(할레이션 현상 관찰 1)에 비하여, 도 2(b)(할레이션 현상 관찰 2)와 같이 위 아래가 뒤집혀 있는 경우, 할레이션 현상이 커진다. 백색의 실크사에 비친 광선의 난사에도 비례하는 것을 관찰할 수 있다. 또한, 도 2(c)(감광막의 투명도와 흡광판의 흡광율의 관찰)을 보면, 흡광판의 흡광율 및 감광막의 투명도에도 비례하는 것을 볼 수 있다.

이와 같이 할레이션 현상이 크면 클수록 정밀하고 섬세한 화선이 나타나는 제판을 제조하기 어렵다. 따라서, 본 발명에서는 다음과 같은 방법으로 실크사를 제판한다. 우선, 실크 망사에 도포된 감광막의 두께를 되도록 얇게 도포하여야 한다. 그리고 작도된 밀착 필름의 그림 부분(흑색 부분)이 실크 망사에 감광막 면과 일치되게 한다. 흡광판의 할레이션 방지막 층이 실크사의 감광막 면과 밀착되도록 하여야 한다. 이때 필름의 위 아래 방향이 뒤집어 지지 않도록 한다. 감광막은 투명율이 높도록 해야 하므로, 감광액을 만들기 위해 유제 원료를 선택할 때 잘 정제되고, 투명한 것으로 하되, 물에 녹여서 끓일 때에도 약한 온도로 오래 끓이면서 위에 떠오르는 불순물 층을 잘 제거해야 한다. 이러한 이유 때문에 고마졸 감광액의 투명도보다 더 좋은 젤라틴으로 감광액을 제조하는 것이 바람직하다. 흡광판의 흡광율을 높이기 위해서는 아래의 공정 2에 따라 흡광판을 제작하는 것이 바람직하다. 백색의 실크사는 탈색이 용이한 색소로 염착하여, 빛의 난반사 현상을 방지하도록 하여야 한다. 얇아진 감광막의 두께를 보완하기 위해 기존의 강막 처리 외에 5%의 석탄산 수용액(phenol-formaldehyde)을 감광액 도포 직전에 감광액 1000cc 당 5cc 혼합하여 도포하고, 실크판의 소부 및 현상이 끝난 다음 다시 석탄산 용액에 침전 후 건조시키는 경우 최상의 강막 효과를 얻을 수 있으며, 이는 실험에 의해 입증되었다.

제 2공정은, 본 발명에 따른 명판을 제조하기에 적합한 흡광판을 제조하는 공정이다. 이하에서는 도 4(a) 및 4(b)를 참고하여 설명하기로 한다. 노광하지 않은 밀착 필름 배면에 아스테지 필름으로 마스킹(masking)을 한 다음(도 4(b)참조), 노광하지 않은 상태의 필름을 그대로 현상액으로 현상한 후, 수세 건조시킨다. 이 경우, 마스킹을 하지 않으면 투명색의 필름 지지판만이 남는다. 흡광지는 다양한 종류를 이용할 수 있으며, 상기 필름 배면에 할레이션 방지층을 사용하는 것이 바람직하다.(도3참조). 도 3에서는 폴리에스터 필름 바로 아래에 할레이션 방지층이 남아 있는 필름 판을 제조하였으며, 이는 가장 바람직한 실시예이다. 도 4(b)의 그림 D는 완성된 흡광판을 나타낸다.

적정량의 용제를 배합하여 만든 접착성 잉크를 실크사 표면에 도포하면 남아있는 고마졸을 제외한 실크사 부분으로 잉크가 침투되어 폴리카보네이트(PC) 필름의 배면에 밀착된다. 폴리카보네이트 필름의 배면에 밀착되어 인쇄된 무늬는 전면부에서도 볼 수 있으며, 배면에 인쇄되기 때문에 내구성이 강하다. 이는 문자나 도식의 인쇄에 이용되며, 섬세한 그림 무늬를 인쇄하는 경우에 이용된다. 일반적으로, 헤어라인 사상(hair line finish)에 주로 이용되며, 샌딩(sanding) 처리 문양을 만드는데 이용되기도 한다. 상기와 같은 방법으로 제작된 명판의 배면에 양면테이프를 부착시켜 편리하게 이용할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 알루미늄이나 목재의 사각틀에 실크사를 유지하여 고정한 후, 그 위에 감광액을 3차 도포하여 건조시킨다. 제 3공정은, 도 5에 도시된 바와 같이, 위에서부터 작도된 필름, 실크 감광막 사각틀, 흡광판을 순서대로 밀착하여 놓은 후, 진공 밀착기에 넣어 노광을 한다. 상기와 같이 작도하여 만든 문자필름을 감광액이 도포 건조된 실크사 위에 놓은 후, 그 위에 유리판을 덮고 실크사의 배면에는 흡광판을 놓고 탄성이 좋은 스폰지를 받쳐 주어 필름과 실크사가 밀착되도록 한다. 이를 진공 밀착기를 이용하여 소부한다. 아래에서 광원을 점등시키는 데, 광원 3KW UV 메탈 램프로 2 내지 5분 정도 자외선을 조사한 후, 필름과 유리판 및 배면의 흡광지와 스폰지를 제거하면, 실크사 위에 고마졸 막이 필름이 작도된 부분에 따라 노광된 부분은 경화되고 빛을 받지 않은 부분은 현상액이나 물에 넣으면 녹아서 실크사에서 떨어져 나온다. 이를 충분히 수세 건조시킨다.

도 6은 완성된 문자 제판 및 미세 화선의 인쇄 제판이며, 완성된 제판을 인쇄기에 장착한 후 인쇄를 한다.

잉크는 인쇄할 소재와의 친화성을 고려하여 선택하는 것이 바람직하며, 불과 친화성이 없는 경우에는 계면 접착제를 인쇄 도포하거나 코로나 방전, 혹은 원단 소재에 미량의 에칭 방법을 사용한다. 본 실시예에서는 폴리카보네이트 원단 사용시 DMS 잉크 밀러(MIRROR) 100(모델명)을 이용하는 것이 바람직하다. 상기 잉크는 금속 질감이 잘 표현되며, 밀착력이 우수하여, 양면 테이프 접착 후 접착력이 매우 우수하여 잉크의 막도 떨어지지 않는다.

본 발명의 제조 공정에 따라 인레이를 제조하는 경우, 알루미늄 소재를 사용하지 않으면서도 알루미늄 재질을 느낄 수 있으며, 배면에 인쇄하기 때문에 인쇄 부분의 마모 염려가 없어 내구성이 뛰어나다. 또한, 상기 공정은 공정이 단순하며 원가가 낮은 장점이 있다.

Claims (3)

1. 실크 스크린 인쇄기법을 이용하여 실크사에 감광액을 인쇄 용도에 따라 1차 또는 3차 도포하여 감광막을 제작하는 단계, 노광하지 않은 밀착 필름(얇은 셀롤로이드 판에 감광제를 바른 복사용 필름) 배면에 할레이션 방지층을 이용하여 흡광판을 제작하는 단계, 인쇄 목적의 문자나 그림을 현상한 필름, 실크 감광막, 흡광판을 위에서부터 순서대로 밀착하여 놓은 후 진공 밀착기에 넣어 노광하는 단계 및 강막처리 단계를 거친 후 폴리카보네이트 필름(열가소성 수지, 비스페놀 A의 폴리 탄산 에스테르)에 밀러 (MIRROR) 100의 잉크를 사용하여 문자 또는 그림을 인쇄하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 질감을 갖는 폴리카보네이트 인레이 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 감광막 제작시 감광액 도포 직전, 5%의 석탄산 수용액을 감광액 1000 cc 당 5cc 정도를 넣어 혼합 후 도포하고, 실크판의 소부와 감광이 끝난 후 다시 석탄산 용액에 침전 건조시키는 것을 특징으로 하는 알루미늄 질감을 갖는 폴리카보네이트 인레이 제조방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 흡광판은 필름 배면에 할레이션 방지층을 사용하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 질감을 갖는 폴리카보네이트 인레이 제조방법.

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