KR100806631B1 - 재귀 반사성 상기록 매체 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재귀반사성 상기록 매체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 재귀반사성 쉬트의 표면에 다양한 이미지 및 색상을 인쇄할 수 있는 상 수용층이 형성되어 있는 재귀반사성 상기록 매체 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 재귀반사성 상기록 매체 제조방법은, 상 수용층 코팅액을 제조하는 단계; 상기 상 수용층 코팅액을 재귀반사성 쉬트의 표면에 코팅하는 단계; 상기 코팅된 상 수용층 코팅액을 건조하는 단계;를 포함한다.

Description

재귀 반사성 상기록 매체 및 그 제조방법{RETRO-REFLECTION SHEET AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}

본 발명은 재귀반사성 상기록 매체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 재귀반사성 쉬트의 표면에 다양한 이미지 및 색상을 인쇄할 수 있는 상 수용층이 형성되어 있는 재귀반사성 상기록 매체 및 그 제조방법에 관한 것이다.

재귀반사는 광원으로부터 조사된 빛이 물체의 표면에서 반사되어 다시 광원 방향으로 되돌아가는 현상을 말한다. 따라서 재귀반사의 경우에는 어떠한 각도로 재귀반사 소재에 빛을 비추더라도 그 광원의 방향으로 빛이 반사된다.

이러한 재귀반사 소재는 안전 및 보호 목적으로 도로표지나 안전조끼 등에 다양하게 사용이 가능하고, 야간 사고의 방지 등을 위하여 그 사용이 의무화되는 추세에 있다.

그런데 이러한 재귀반사 소재는 그 표면에 다양한 형상을 인쇄하여 사용되는데 비하여 인쇄 특성이 낮은 문제점이 있다. 즉, 염료입자가 소재의 표면에서 불균일하게 존재하는 비딩현상이나, 다양한 색상이 인쇄될 경우 혼색 현상으로 인하여 경계가 명확하지 않은 블리딩 현상이 발생하기 쉽다. 또한 상 수용층과 재귀반사 쉬트 사이의 부착력이 떨어져서 사용과정에서 상수용층이 재귀반사성 쉬트로 부터 분리되는 문제점도 발생한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 별도의 프라이머층을 구비하지 않아서 구조 및 제조공정이 간단하면서도 부착력, 인쇄성 및 반사조도가 우수한 재귀반사성 상기록 매체 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 재귀반사성 상기록 매체는, 재귀 반사성 쉬트;와 상기 재귀 반사성 쉬트의 표면에 형성되는 상 수용층;을 포함한다.

이때 상기 상 수용층은, 폴리 비닐 알콜(Poly Vinyl Alcohol) 바인더에 무기 졸이 분산된 구조를 가지는 것이, 반사조도를 높이면서도 코팅시 크랙 현상이 발생하지 않아서 바람직하다.

그리고 상기 무기 졸은, 알루미나 졸인 것이, 재귀반사성 쉬트와의 부착성이 우수하고, 내수성 및 투광성 그리고 잉크 흡수성이 우수하여 바람직하다.

이때 상기 알루미나 졸은, 뵈마이트 구조 또는 둥근형 구조인 것이 바람직하다.

한편 본 발명에서 상기 재귀반사성 쉬트는, 폴리 우레탄 중합체를 함유하는 것이 바람직하다. 폴리 우레탄 중합체를 포함하는 재귀 반사성 쉬트는, 아크릴 중합체, 염화비닐 중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 비교하여, 유연성이 좋고, 플렉서블(flexible)하고 탄성이 좋은(elastic) 특성 때문에 의복으로 제조시 착용감이 좋은 장점이 있다. 또한 표면에 점착성이 있어서 인체친화적인 소재이므로 피부에 접촉되는 경우 촉감이 우수한 장점이 있다.

또한 본 발명의 재귀반사성 상기록 매체에는, 상기 상 수용층 표면에 인쇄되어 형성되는 축광 패턴이 더 형성될 수 있어서, 재귀반사도를 낮추지 않으면서도 축광 성능을 용이하게 부여할 수 있는 장점이 있다.

한편 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 재귀반사성 상기록 매체 제조방법은, 상 수용층 코팅액을 제조하는 단계; 상기 상 수용층 코팅액을 재귀반사성 쉬트의 표면에 코팅하는 단계; 상기 코팅된 상 수용층 코팅액을 건조하는 단계;를 포함한다.

이때 상기 상 수용층 코팅액을 제조하는 단계는, 무기 졸 용액을 제조하는 단계; 바인더를 제조하는 단계; 상기 무기졸 용액과 바인더 및 희석제를 혼합하여 상 수용층 코팅액을 제조하는 단계;의 소단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 무기졸 용액은, 알루미나 졸을 상온에서 교반하고, 경화제를 상기 알루미나 졸의 5 ~ 15 중량 % 의 비율로 첨가하고 재교반하여 제조되는 것이 바람직하다. 이때 경화제의 비율이 5 중량 % 미만인 경우에는 부착성이 저하되고 마찰 견뢰도도 저하되며, 15 중량 %를 초과하는 경우에는 부착성이 저하되고 광택도도 저하되는 문제점이 있다.

또한 상기 바인더는, 폴리 비닐 알콜 그레인을 95℃에서 교반, 용해하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 희석제는, N,N-dimethylformamide인 것을 특징으로 한다.

한편 상기 상 수용층 코팅액은, 상기 무기졸 용액을 40 ~ 80 중량 %, 상기 바인더를 10 ~ 30 중량 %, 상기 희석제를 2 ~ 20 중량 %의 비율로 혼합하여 제조된다. 이때 상기 무기졸 용액이 40중량 % 미만인 경우에는 흡수할 수 있는 기공이 부족하며, 80 중량 % 을 초과하는 경우에는 부착성이 저하되는 문제점이 있다. 그리고 상기 바인더가 10 중량 % 미만인 경우에는 부착성이 저하되며, 30 중량 %를 초과하는 경우에는 해상도 및 투광도가 저하되는 문제점이 있다. 또한 희석제가 2 중량 % 미만인 경우에는 부착성이 저하되며, 20 중량 % 를 초과하는 경우에도 부착성이 저하되는 문제점이 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명한다.

먼저 본 실시예에 따른 재귀반사성 상기록 매체를 설명한다. 본 실시예에 따른 재귀반사성 상기록 매체는 재귀반사성 쉬트와 상 수용층으로 이루어진다. 종래의 재귀반사성 상기록 매체가 부착력을 향상시키기 위하여, 재귀반사성 쉬트와 상 수용층 사이에 커버층과 프라이머층 등이 더 존재하는 것과 큰 차이점을 가진다. 즉, 본 실시예에 따른 재귀반사성 상기록 매체는 재귀반사성 쉬트 상면에 직접 상 수용층이 형성되는 간단한 구조를 가지면서도 우수한 부착력을 가지는 것이다.

이때 상 수용층은, 폴리 비닐 알콜(Poly Vinyl Alcohol) 바인더에 무기 졸이 분산된 구조를 가진다. 이렇게 상 수용층이, 무기졸이 유기 바인더에 분산된 구조를 가지면, 재귀반사성 쉬트와 부착된 후 상 수용층에 크랙이 발생하지 않으며, 수성 잉크와의 인쇄 특성이 우수하다.

여기에서 상기 무기졸은 알루미나 졸이며, 입자 크기가 10 ~ 100nm 정도이고, 그 형상이 뵈메이트 구조 또는 둥근형 구조이다. 또한 이 알루미나 졸은 그 pH가 2 ~ 6 정도이며, 0.2 ~ 0.7 cc/g의 다공성을 가진다.

한편 상기 재귀반사성 쉬트는 폴리 우레탄 중합체를 함유한다.

그리고 본 실시예에 따른 재귀반사성 상기록 매체에는 상기 상 수용층 표면에 인쇄되어 형성되는 축광 패턴이 더 형성된다. 종래의 재귀반사성 상기록 매체에서는 축광 성능을 가지기 위하여 재귀반사성 쉬트의 전면 또는 후면의 전체면에 걸쳐서 축광층이 별도로 형성된다. 이렇게 재귀반사성 쉬트의 전면 또는 후면의 전체면에 축광층이 형성되는 경우에는 공정이 어렵고 단가가 높아질 뿐만아니라, 전체적인 재귀반사도를 낮추는 문제점이 있다.

반면에 본 실시에에 따른 재귀반사성 상기록 매체에서는 상 수용층의 상면에 패턴화된 축광 패턴이 형성된다. 즉, 잉크젯 등의 인쇄장치를 사용하여 원하는 형상으로 패턴화된 축광 패턴을 상 수용층 상면에 형성하므로, 공정이 간단하다. 그리고 상기 축광 패턴은 나노 입자로 이루어진 축광 잉크를 사용하여 형성되므로, 매체의 재귀반사도를 저하시키지 않는 장점이 있다.

다음으로 본 실시예에 따른 재귀반사성 상기록 매체 제조방법을 설명한다.

먼저 상 수용층 코팅액을 제조하는 단계가 진행된다. 이 상 수용층 코팅액을 제조하는 단계는 무기졸 용액 제조단계, 유기 바인더 제조단계 및 코팅액 제조 단계 등의 소단계로 구성된다.

먼저 무기졸 용액을 제조하는 단계는, 알루미나 졸을 상온에서 교반하고, 경화제를 상기 알루미나 졸의 10 중량 % 비율로 첨가하여 다시 교반하는 방식으로 진행된다. 알루미나 졸의 교반시간은 1시간 정도이고, 경화제를 첨가한 후의 교반 시간은 약 10분 정도이다. 이때 상기 경화제는 유기 바인더인 폴리 비닐 알콜의 경화를 촉진하는 역할을 한다.

다음으로 바인더를 제조하는 단계는 폴리 비닐 알콜과 물을 혼합하고 95℃ 온도에서 용해시켜 제조한다. 이때 물은 상기 폴리 비닐 알콜의 10 ~ 20 중량 %의 비율로 혼합되며, 교반시간은 약 30분 정도가 적당하다. 그리고 상기 폴리 비닐 알콜의 중합도는 1700 ~ 2500 정도인 것이 바람직하다.

그리고 나서 상기 무기졸 용액과 바인더 및 희석제를 혼합하여 상 수용층 코팅액을 제조하는 단계가 진행된다. 이때 상기 무기졸 용액을 40 ~ 80 중량 %, 상기 바인더를 10 ~ 30 중량 %, 상기 희석제를 2 ~ 20 중량 %의 비율로 혼합하는 것이 바람직하다.

무기졸 용액이 40 중량 % 미만인 경우에는 잉크흡수성이 떨어지는 문제점이 있으며, 80 중량 %를 초과하는 경우에는 부착성, 내수성, 투광성 등이 저하되는 문제점이 있으므로, 40 ~ 80 중량 % 인 것이 바람직하다.

그리고 상기 희석제는 N,N-dimethylformamide인 것이 바람직하다.

다음으로 상기 상 수용층 코팅액을 재귀반사성 쉬트의 표면에 코팅하는 단계 가 진행된다. 본 실시예에서는 바 코터(bar coater)를 이용하여 상 수용층 코팅액을 코팅한다. 이때 코팅되는 상 수용층의 두께는 10 ~ 50㎛ 정도로 한다.

그리고 나서 코팅된 상 수용층 코팅액을 건조한다. 그러면 코팅막이 경화되어 재귀반사성 쉬트 표면에 상 수용층이 형성된 재귀반사성 상기록 매체가 완성된다. 본 실시예에서는 더운 공기(hot air)를 사용하여 코팅액을 건조함으로써 건조과정에서 크랙이 발생하지 않도록 한다.

이하에서는 전술한 제조방법에 의하여 제조된 재귀반사성 상기록 매체를 대상으로 하여 재귀반사도, 잉크 흡수성 및 마찰 견뢰도를 시험한 결과를 기재한다.

1. 재귀 반사도

먼저 재귀반사도를 측정하였다. 그 결과 본 실시예에 따른 재귀반사성 상기록 매체의 재귀반사도는 240 cd/lux·m²로 측정되어, 상기록 매체 코팅전 재귀반사도의 약 90% 이상의 수준이다. 이는 매우 우수한 재귀 반사 특성이다. 이 결과는 잉크층을 인쇄하지 않은 상태에서 측정한 것으로 잉크가 인쇄된 후에는 재귀 반사도가 다소 저하된다.

2. 잉크 흡수성

잉크 흡수성은 먼저 외관으로 관찰하고, 다음으로 광학 현미경을 통해 잉크 의 번짐이나 반사율의 저하 여부 및 선명도를 시험하였다.

먼저 외관을 관찰한 결과로는 잉크가 흡수된 상태나 선명도가 우수한 것으로 확인되었다. 그리고 광학 현미경을 통해 잉크의 번짐이나 반사율의 저하 여부 및 선명도 시험 결과는 아래의 사진으로 확인할 수 있다.

< 그림 1 >

< 그림 2 >

< 그림 3 >

< 그림 4 >

< 그림 5 >

그림 1은 본 실시예에 따른 재귀반사성 상기록 매체에 색상이 인쇄된 상태를 촬영한 사진인데, 각 색상별로 잉크의 흡수상태 및 선의 최외곽에서의 해상도가 우수한 것을 알 수 있다.

또한 그림 2, 3, 4, 5는 각각 스카이블루, 빨강색, 초록색, 노란색의 잉크가 흡수된 코팅면의 광학현미경 사진인데, 각 색상별로 선명도가 우수하고, 반사율이 저하되지 아니한 것을 알 수 있다.

3. 마찰 견뢰도

측정 결과 건식 및 습식 마찰 견뢰도는 모두 4 ~ 5 급으로 우수한 것으로 측정되었다.

본 발명에 따른 재귀반사성 상기록 매체는 구조가 간단하여 제조 단가를 낮출 수 있으며, 부착력, 인쇄성 및 반사조도가 우수한 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 재귀반사성 상기록 매체는 의류 및 의류에 부착하는 부분품에 적용 가능하며, 기타 기존에 사용되던 안정 및 보호용 제품분야에서는 심미성을 보완한 제품으로 사용가능한 장점이 있다.

Claims (14)

1. 삭제
2. 재귀 반사성 쉬트,

   상기 재귀 반사성 쉬트의 표면에 형성되며, 폴리비닐알콜(Poly Vinyl Alcohol) 바인더에 무기졸이 분산된 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 상 수용층;

   을 포함하는 재귀 반사성 상기록 매체.
3. 제2항에 있어서, 상기 무기 졸은,

   알루미나 졸인 것을 특징으로 하는 재귀반사성 상기록 매체.
4. 제3항에 있어서, 상기 알루미나 졸은,

   뵈마이트 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 재귀반사성 상기록 매체.
5. 제2항에 있어서, 상기 재귀반사성 쉬트는,

   폴리 우레탄 중합체를 함유하는 것을 특징으로 하는 재귀반사성 상기록 매체.
6. 제2항에 있어서,

   상기 상 수용층 표면에 인쇄되어 형성되는 축광 패턴이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 재귀반사성 상기록 매체.
7. 삭제
8. 무기졸 용액을 제조하고, 바인더를 제조하고, 상기 무기졸 용액과 바인더 및 희석제를 혼합하여 상 수용층 코팅액을 제조하는 단계;

   상기 상 수용층 코팅액을 재귀 반사성 쉬트의 표면에 코팅하는 단계;

   상기 코팅된 상 수용층 코팅액을 건조하는 단계;

   를 포함하는 재귀 반사성 상기록 매체 제조방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 무기졸 용액은,

   알루미나 졸을 상온에서 교반하고, 경화제를 상기 알루미나 졸의 10 중량 % 가 되도록 첨가하고 재교반하여 제조되는 것을 특징으로 하는 재귀반사성 상기록 매체 제조방법.
10. 제8항에 있어서, 상기 바인더는,

    폴리 비닐 알콜 그레인을 95℃에서 교반, 용해하여 제조되는 것을 특징으로 하는 재귀반사성 상기록 매체 제조방법.
11. 제8항에 있어서, 상기 희석제는,

    N,N-dimethylformamide인 것을 특징으로 하는 재귀반사성 상기록 매체 제조방법.
12. 삭제
13. 제8항에 있어서, 상기 상 수용성 코팅액을 코팅하는 단계는,

    바 코터(bar coater)를 사용하여 코팅하는 것을 특징으로 하는 재귀반사성 상기록 매체 제조방법.
14. 제8항에 있어서, 상기 상 수용성 코팅액을 건조하는 단계는,

    더운 공기(hot air)를 사용하여 건조하는 것을 특징으로 하는 재귀반사성 상 기록 매체 제조방법.