KR100869477B1 - 이중 이형층을 가지는 스템핑 포일 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스탬핑 호일의 이형층을 두 종류의 이형제로 이중코팅을 함으로써 셀룰로오즈 아세테이트나 왁스계 물질을 단독으로 이용하는 두 이형제의 단점을 상호 보완하고 이로 인하여 전사공정시 필요한 이형성을 가지면서 절단성도 좋은 이형층을 얻을 수 있는 스탬핑 호일에 관한 것이다.

본 발명은 기재필름 상에 이형층, 착색층, 금속증착층 및 접착층이 순차적으로 적층되어 있는 스탬핑 호일에 있어서, 상기 이형층이 1차 이형층과 2차 이형층으로 마련되며 1차 이형층은 왁스이고 2차 이형층은 셀룰로오즈 아세테이트로 마련되는 것을 특징으로 한다.

스탬핑 호일, 이형층, 이중코팅

Description

이중 이형층을 가지는 스템핑 포일{Stamping foil with double release layers}

도 1은 본 발명에 따른 스탬핑 호일의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 부호의 설명>

11: 기재 필름 12: 1차 이형층

13: 2차 이형층 14: 착색층

15: 금속증착층 16: 접착층

본 발명은 스탬핑 호일에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 착색층의 조성물이 상온에서는 안정한 형태를 유지하다가 일정온도가 되면 해리되어 이소시아네이트 삼량체로 변화에 의한 착색경화반응을 일으킴으로써 내열성, 내화학성, 내마모성 등이 우수하게 되는 스탬핑 호일에 관한 것이다.

스탬핑 호일이란, 건식인쇄방식의 일종인 핫 스탬핑(hot stamping)공정에 사용되는 것이며, 상기 핫 스탬핑 공정은 플라스틱, 섬유, 가죽 등의 전사대상물에 가열된 압판(押板)으로 문자 또는 모양 등을 붙이는 일종의 가열인쇄법이다. 이러 한 가열인쇄법에 사용되는 스탬핑 호일은, 통상 열과 압력에 의해 전사되며, 전사될 대상물에 따라 종이용, 플라스틱용, 섬유용, 가죽용 등으로 대별된다.

통상의 스탬핑 호일은 기재필름 상에 이형층, 착색층(또는 보호층), 금속층(또는 알루미늄층) 및 접착층이 순차적으로 형성되어 있는 구조를 가지며, 각층의 구성성분 및 조성과 두께 등은 그 사용용도에 따라 달라질 수 있다.

이러한 스탬핑 호일이 핫 스탬핑 공정에 바람직하게 사용되기 위해서는, 몇 가지의 조건을 열거하여 본다.

첫째로, 광택성, 내마모성 및 내약품성을 가져야 하고,

둘째로, 접착액의 도포 공정후 고온의 가열압착공정에 견딜 수 있을 정도의 내열성을 가져야 하며,

셋째로, 원하는 패턴을 전사대상물(종이, 섬유, 가죽 등)에 전사한 후 기재필름과 이형층을 분리해내는 공정시 착색층이 금속층과 분리되지 않도록 이들 층간의 접착력이 좋아야 하는 한편, 기재필름과 이형층은 분리가 용이하도록 사용용도에 알맞은 박리력을 가져야 하고, 이외에도 내용제성이 좋아야 한다.

특히, 상기와 같은 요건 중 이형층과 관련한 요건을 충족시키기 위한 것으로서, 전사공정시 필요한 이형성을 가지면서 절단성도 좋은 이형층을 얻을 수 있어야 한다.

그러나 기존의 스탬핑 호일에 사용되는 이형층은, 그 이형조성물로서 통상 셀룰로오즈 아세테이트나 왁스계 물질을 사용하고 있는데, 왁스계 물질의 경우에는 전사 후 표면보호기능이 미약하고, 셀룰로오즈 아세테이트는 그 도포량에 따라 이 형층의 박리력이 크게 변화된다는 문제점이 있었다.

상기 셀룰로오즈 아세테이트의 도포량은, 0.1±0.01g/㎡ 범위 내에서 조절하는 것이 바람직하다고 알려져 있는데, 도포량이 상기 범위보다 작으면 기재필름과 착색층 사이에 강한 접착력이 형성되기 때문에 상기 기재필름으로부터 이형층을 박리시키기가 어려워지고, 반대로, 셀룰로오즈 아세테이트의 도포량이 증가되면 전사공정 중이나 그 이전에 이형층이 자발적으로 박리되기 쉽다는 문제점이 있다.

따라서, 셀룰로오즈 아세테이트의 도포량을 적절하게 제어하는 것이 매우 중요함에도 불구하고, 전술한 바와 같이 도포량 제어범위가 극히 한정적이기 때문에 도포량 제어가 상당히 어려움은 물론, 스탬핑 호일의 불량발생이 일어날 가능성이 높다.

또한, 이형층은 그 역할을 충분히 발휘할 수 있도록 하기 위해서 상기 범위 내에서 이형층을 가능한 두껍게 형성하는 것이 일반적이나, 이 경우 절단성이 급격히 떨어지게 되는 단점이 있다.

또한, 이형층은 전사공정 중에 착색층의 패턴 형상을 따라 변형될 수 있을 정도로 유연성을 가져야 하나, 셀룰로오즈 아세테이트의 경우에는 그 자체의 성질상 단단한 막을 형성하기 때문에 이로부터 만들어지는 이형층은 유연성이 부족하다.

특히, 이형층의 두께가 두꺼워질수록 이형층의 경질성으로 인한 문제는 더욱 심각해지므로 전사공정을 바람직하게 수행할 수 없게 된다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 연구 개발한 것으로서, 스탬핑 호일의 이형층을 형성할 때, 두 종류의 이형제를 사용하여 이중으로 코팅함으로써 셀룰로오즈 아세테이트나 왁스계 물질을 단독으로 이용하는 두 이형제의 단점을 상호 보완하고, 이로 인하여 전사공정시 필요한 이형성을 가지면서 절단성도 좋은 이형층을 얻을 수 있도록 한 스탬핑 호일을 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적달성을 위하여 본 발명은, 기재필름 상에 이형층, 착색층, 금속증착층 및 접착층이 순차적으로 적층되어 있는 스탬핑 호일에 있어서, 상기 이형층이 1차 이형층과 2차 이형층으로 마련되며 1차 이형층은 왁스이고 2차 이형층은 셀룰로오즈 아세테이트로 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 스탬핑 호일의 이형층을 형성하는데 있어서, 그 도포량은 1차 이형층 0.1~1.0g/㎡이고, 2차 이형층 0.01~0.1g/㎡인 것이 바람직하다.

1차 이형액에서 왁스는 (Hochest사 OP제품) 용매 100중량부에 대하여 0.5~2중량부이고, 2차 이형액에서 셀룰로오즈 아세테이트는 용매 100중량부에 대하여 0.5~5중량부인 것이 바람직하다. 상기 1차 이형액과 2차 이형액이 상기 범위미만일 때에는 제품을 핫 스템핑 할 경우 박리가 잘 되지 않는 문제점이 발생하며, 상기 범위 초과일 때에는 이형이 불량하게 되어 핫 스템핑 시에 원하는 문양의 절단을 얻을 수가 없기 때문이다.

본 발명의 스탬핑 호일에서 이형층을 형성함에 있어, 도포량이 상기 범위미만인 경우에는 스탬핑 호일을 보호하는 기능이 약하게 되고, 상기 범위를 초과하는 경우에도 보호기능이 더 이상 증가하는 것은 아니므로 비경제적이다. 본 발명의 이형층은 이형층 형성용 조성물을 도포 후, 100~150℃에서 3초 내지 10초 동안의 건조과정을 통해 형성된다. 3초 이내이면 건조가 완전히 일어나지 않고, 10초를 넘어서면 너무 건조가 되어 이형성이 불량해지기 때문이다.

본 발명에 따른 스탬핑 호일의 이형층은, 두 종류의 이형제, 즉 왁스와 셀롤로오즈 아세테이트로 이중 코팅함으로써 셀룰로오즈 아세테이트나 왁스계 물질을 단독으로 이용하는 두 이형제의 단점을 상호 보완하면서, 전사공정시 필요한 이형성을 가지면서 절단성도 좋은 이형층을 얻을 수 있는 것이다.

이하, 본 발명을 실시 예에 의거 상세히 설명한 바와 같으며, 본 발명이 실시 예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

두께 12㎛의 폴리에스테르 필름을 기재필름으로 준비한 다음, 1차 이형층의 코팅을 위하여 용매 100중량부에 대하여 왁스를 1중량부 포함하는 왁스이형제를 준비하고 건조중량으로 0.5g/㎡의 양으로 그라비아롤 코팅을 하여 130℃에서 5초간 건조시켜 형성하고, 2차 이형층의 코팅을 위하여 용매 100중량부에 대하여 셀룰로오즈 아세테이트이형제 1중량부를 준비하고 건조중량으로 0.05g/㎡의 양으로 그라비아롤 코팅을 하여 110℃에서 5초간 건조시켜 형성하였다.

이어서 통상의 착색조성물을 상기 2차 이형층에 1.1g/㎡의 건조중량으로 도포하고 170℃에서 10초 동안 건조 및 경화시킴으로써 착색층을 형성하였다. 상기 착색층 상에 알루미늄을 진공 증착시켜 두께 0.02㎛의 금속증착층을 형성하고, 마지막으로 접착조성물을 도포하여 접착층을 형성함으로써 스탬핑 호일을 완성하였다.

이 스탬핑 호일에 대하여 여러 가지 특성을 다음과 같은 방법으로 평가하여 그 결과를 하기 표1에 나타내었다.

절단성 평가

가로 2㎝, 세로 1.5㎝ 크기의 직사각형 안에 간격이 각각 1㎜, 2㎜, 3㎜인 격자가 새겨진 스탬핑 몰드를 사용하여, 스탬핑 후 격자의 열린 정도를 비교하여 절단성을 평가하였다.

내알콜성

플라스틱 기재에 스탬핑 호일을 전사한 후, 그 표면을 메탄올을 묻힌 거즈로 문지르면서 착색층이 벗겨져서 금속증착층이 나타날 때까지의 마찰 회수를 기록하였다.

<실시예 2>

실시예 1과 동일한 방법으로 스템핑 호일을 제조하되, 왁스이형제를 용매 100중량부에 대하여 0.5중량부로 하고 그 도포량을 1.0g/㎡으로 하여 스템핑 호일 을 제조하였다.

<실시예 3>

실시예 1과 동일한 방법으로 스템핑 호일을 제조하되, 왁스이형제를 용매 100 중량부에 대하여 2중량부로 하고 그 도포량을 0.1g/㎡으로 하여 스템핑 호일을 제조하였다.

<실시예 4>

실시예 1과 동일한 방법으로 스템핑 호일을 제조하되, 용매 100중량부에 대하여 셀룰로오즈 아세테이트이형제를 0.5 중량부로 하고 그 도포량을 0.1g/㎡으로 하여 스템핑 호일을 제조하였다.

<실시예 5>

실시예 1과 동일한 방법으로 스템핑 호일을 제조하되, 용매 100중량부에 대하여 셀룰로오즈 아세테이트이형제를 5중량부로 하고 그 도포량을 0.01g/㎡으로 하여 스템핑 호일을 제조하였다.

<비교예 1>

이형층 형성을 위한 조성물로서 왁스이형제를 사용하지 않고 용매 100중량부에 대하여 1층의 이형제를 5중량부의 셀룰로오즈 아세테이트 이형제로 하고 그 도 포량을 0.1g/㎡으로 하여 이형층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 스템핑 호일을 제조하였다.

<비교예 2>

이형층 형성을 위한 조성물로서, 셀룰로오즈 아세테이트 이형제를 사용하지 않고 용매 100중량부에 대하여 1층의 이형제를 10중량부의 왁스이형제로 하고 그 도포량을 1.0g/㎡으로 하여 이형층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 스템핑 호일을 제조하였다.

		1	2	3	4	5	비교예1	비교예2
열린 격자 (%)	1㎜	90	90	95	85	90	45	80
	2㎜	95	90	100	90	95	55	85
	3㎜	100	100	100	95	95	70	90
내알콜성(회)		67	72	62	84	76	70	20

상기 표 1의 결과로부터 알 수 있듯이, 이형층 재료로서 셀룰로오즈아세트 혹은 왁스를 단독으로 사용할 경우, 절단성이 불량하거나 내알콜성이 떨어지는 것을 알 수 있고, 왁스와 셀룰로오즈 아세테이트를 동시에 이중으로 코팅한 경우에는 절단성, 내알콜성 등이 개선되는 것을 알 수 있다. 상기 절단성을 더 좋게 하려면 셀룰로오즈 아세테이트의 도포량을 줄이면 유리하다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 스탬핑 호일은, 이형층 재료로서 왁스와 셀룰로오즈 아세테이트를 이중으로 형성함으로써, 전사공정시 필요한 이형성을 가지면서 절단성도 좋은 이형층을 얻을 수 있음은 물론 내알콜성이 개선되고 절단성도 향상되는 유용한 발명이다. 따라서, 전자제품이나 화장품 용기의 표면으로서 작은 글씨 등의 전사까지도 요구되는 경우의 사용에 적합하다.

Claims (3)

1. 기재필름 상에 이형층, 착색층, 금속증착층 및 접착층이 순차적으로 적층되어 있는 스탬핑 호일에 있어서,

   상기 이형층은 1차 이형층과 2차 이형층을 포함하며, 상기 1차 이형층은 용매 100 중량부에 대하여 왁스 수지가 0.5~2중량부인 이형액이 0.1~1.0g/㎡으로 도포된 것임을 특징으로 하는 스탬핑 호일.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 2차 이형층은 용매 100 중량부에 대하여 셀룰로오즈 아세테이트 수지가 0.5~5중량부인 이형액이 0.01~0.1g/㎡으로 도포된 것임을 특징으로 하는 스탬핑 호일.

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