KR100994825B1 - 인쇄 전용 프라이머를 이용한 건축내.외장용 및 가전제품몸체 치장을 위한 장식 유리와 그 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 장식 유리는 피인쇄물; 상기 피인쇄물 상에 도포되며, 피인쇄물의 표면을 보호하고, 표면에 강한 점착성을 유지하며 피인쇄물과 디자인층 간의 결합력을 높이는 프라이머층; 상기 프라이머층 상에 인쇄되는 색채나 이미지를 나타내는 디자인층; 상기 디자인층 또는 피인쇄물 상에 도포되며, 디자인층의 변형이나 박리현상을 방지하며 유리장식재 표면을 보호하는 코팅층으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 유리전용 인쇄 프라이머를 이용한 유리 장식재의 제작 방법은 피인쇄물의 표면을 정리하는 단계; 상기 피인쇄물 상에 프라이머층을 도포하는 단계; 상기 프라이머층을 건조하는 단계; 상기 형성된 프라이머층 상에 디자인층을 형성하는 단계; 상기 디자인층을 건조하는 단계; 상기 디자인층 상에 또는 피인쇄물 표면 전체에 코팅층을 형성하는 단계; 상기 형성된 코팅부를 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

장식유리, 장식재, 프라이머, 하도제

Description

인쇄 전용 프라이머를 이용한 건축내.외장용 및 가전제품 몸체 치장을 위한 장식 유리와 그 제작방법{Ornamental glass and the manufacturing method }

본 발명은 유리재질의 실내.외장재 등의 표면에 색채와 이미지나 디자인를 인쇄하여 아름답게 연출하는 유리 장식재에 관한 것이다.

또한 본 발명에 따른 유리 장식재는 피인쇄물 표면에 직접 인쇄하기 전 단계에서 피인쇄물 표면에 도포되어 이후 인쇄될 U.V 잉크의 접착력을 향상시키고 그 인쇄물의 형상을 변형 없이 유지시켜주는 유리전용 프라이머를 이용하는 것이 특징이다.

일반적으로 인쇄 기법을 이용한 장식재는 주로 유리 재질의 피인쇄체에 특정한 색채 및 패턴을 표현하였다.

종래 장식재에 이용한 인쇄 기법에는 유리에 적용되는 특수 잉크를 사용하여 실크 스크린인쇄(줄여서 스크린인쇄라고도 한다)와 오프셋 인쇄방식이 있다.

상기 실크 스크린인쇄는 일반적으로 비단이나 화학섬유의 천을 팽팽하게 하여 스크린으로 하고, 비화선부(非畵線部)가 되는 부분을 형지(型紙) 또는 아교재(材)로 덮어씌운 다음, 그 위에서 잉크를 부여하면 화선부(畵線部)에만 잉크가 스 크린을 통하여 인쇄되는 방식을 말한다. 이러한 인쇄용 잉크로는 건조가 빠르고 고착성(固着性)이 좋은 것을 사용하는데, 인쇄가 끝나면 소성로(燒成爐)에 옮겨 가열 냉각시키며, 그러면 잉크 속의 기름성분이 제거되면서 유리질 안료가 유리 표면에 융착된다.

인쇄는 스퀴지(squeegee)라는 밀대로 잉크를 밀어내는 손인쇄가 많으나, 실크 스크린인쇄 전용의 인쇄기도 사용되고 있다. 이 인쇄의 특색으로는 잉크층이 매우 두꺼워 형광잉크 등에 적합하며, 색수(色數)도 자유로이 사용할 수 있는 점이다. 포스터나 천 또는 대형 입간판(立看板) 따위의 적은 부수의 인쇄에 이용된다. 또한 유리 도자기 금속 등 어떤 피인쇄물에도 인쇄가 가능한 장점이 있지만 작업시 칼라도수의 표현이 한정이 되어 있으며, 내쇄력(耐刷力)이 작고, 패턴개발의 한계성과, 대량생산위주, 사용되는 잉크계열의 약한 견뢰성 때문에 건축내.외장재로써의 사용이 제한적이다. 그리고 2-3도 내,외의 제한적 패턴으로 이미지나 디자인을 구현하는 장식유리보다는 예술적 가치구현이 제한적이다, 또한 섬세한 화선이나 망점(網點)의 표현의 한계로, 많은 부수나 정밀인쇄물에는 적합하지 않은 문제점이 있다.

오프셋인쇄의 경우 판에서 직접 피인쇄물(被印刷物)에 인쇄를 하지 않고, 중개 구실을 하는 고무 블랭킷에 일단 전사인쇄(轉寫印刷)한 다음, 용지에 인쇄하는 방법이다.

그러나 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 오프셋인쇄는 전사인쇄 단계를 더 거치므로, 작업시간이 더 오래 걸리는 단점이 있다.

둘째, 직접 피인쇄물에 인쇄를 하는 경우 마찰계수가 작은 유리 등의 재질의 피인물에는 인쇄물이 완벽히 접착되지 않는 단점이 있다. 이 경우, 일정 시간이 경과 되면 피인쇄물과 인쇄 부위가 박리되거나 물리적 충격을 가할 경우 떨어지는 경우도 발생하게 된다.

셋째, 프린트 부위에 용제(신나 성분)를 가할 경우 인쇄 부위가 녹거나 쪼그라들어 인쇄 형체에 변형이 생기는 문제도 발생하게 된다. 즉, 인쇄 후 피인쇄물의 마감 작업을 위하여 신나 성분(용제)이 포함된 도료를 가할 경우 용제의 성분 때문에 프린트 부위가 변형이 되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로,

첫째, 피인쇄물에 프라이머층을 형성후 피인쇄물층에 강한 점착도(부착력)가 유지되게하며, 처리된 프리이머의 상단표면에 U.V 경화 인쇄된 이미지 및 디자인이 프라이머 상단표면에도 강한 점착성을 유지시켜 프라이머를 통한 피인쇄물과 인쇄부분의 표면을 강한 점착을 유지 하도록하는 것을 목적으로 한다.

둘째, 상기 프라이머 처리후 u.v 경화 인쇄층 표면에 코팅(도장)후에도, 디자인층(인쇄층)의 형체변형 및 강한 부착성이 지속유지, 그리고 피인쇄물간의 박리현상을 최소화 하는 것을 목적으로 한다.

셋째, 경화 속도가 빠른 프라이머층을 형성하여, 작업시간을 단축하는 것을 목적으로 한다.

넷째, 다양한 색채와 디자인 및 이미지들을 피인쇄물에 직접 인쇄하는 작업을 통하여 건축 내.외 및 유리가 적용되는 모든 공간의 심미적인 효과와 예술적 가치와 문화적 가치를 구현하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 장식 유리는 피인쇄물; 상기 피인쇄물 상에 도포되며, 피인쇄물의 표면을 보호하고, 표면에 강한 점착성을 유지하며 피인쇄물과 디자인층 간의 결합력을 높이는 프라이머층; 상기 프라이머층 상에 색채나 이미지를 나타내도록 디지털 프린팅 방식에 의해 인쇄된 디자인층; 상기 디자인층 또는 피인쇄물 상에 도포되며, 디자인층의 변형이나 박리현상을 방지하며 유리장식재 표면을 보호하는 코팅층으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 유리전용 인쇄 프라이머를 이용한 유리 장식재의 제작 방법은 피인쇄물의 표면을 정리하는 단계; 상기 피인쇄물 상에 프라이머층을 도포하는 단계; 상기 프라이머층을 건조하는 단계; 상기 형성된 프라이머층 상에 색채나 이미지를 나타내도록 디지털 프린팅 방식에 의해 디자인층을 형성하는 단계; 상기 디자인층을 건조하는 단계; 상기 디자인층 상에 또는 피인쇄물 표면 전체에 코팅층을 형성하는 단계; 상기 형성된 코팅부를 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 장식 유리는

첫째, 피인쇄물에 프라이머층을 형성후 피인쇄물층에 강한 점착도(부착력)가 유지되게하며, 처리된 프리이머의 상단표면에 U.V 경화 인쇄된 이미지 및 디자인이 프라이머 상단표면에도 강한 점착성을 유지시켜 프라이머를 통한 피인쇄물과 인쇄부분의 표면을 강한 점착을 유지 하도록하는 것을 목적으로 한다.

둘째, 상기 프라이머 처리후 u.v 경화 인쇄층 표면에 코팅(도장)후에도, 디자인층(인쇄층)의 형체변형 및 강한 부착성이 지속유지, 그리고 피인쇄물간의 박리현상을 최소화 하는 것을 목적으로 한다.

셋째, 경화 속도가 빠른 프라이머층을 형성하여, 작업시간을 단축하는 것을 목적으로 한다.

넷째, 다양한 색채와 디자인 및 이미지들을 피인쇄물에 직접 인쇄하는 작업 을 통하여 건축 내.외 및 유리가 적용되는 모든 공간의 심미적인 효과와 예술적 가치와 문화적 가치를 구현하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 제안된 본 발명에 따른 장식 유리는 피인쇄물, 프라이머층, 디자인층, 코팅(도장)층으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

[도 1]에 도시된 바와 같이, 상기 피인쇄물(10)은 인쇄의 대상이 되는 고체를 뜻하며, 주로 유리 재질로 구성되는 것이 특징이다.

예를 들어, 건축물의 내.외장용으로 사용되는 유리재질의 출입문 및 창문을 비롯한 벽면(아트월-Art wall, 포인트월-point wall) 또는 샤워부스, 실내 구역을 나누는 파티션용과, 건축물의 외장 장식용 유리등이 있다.

뿐만 아니라, 유리재질의 냉장고나 에어컨 등의 전자제품의 몸체(Body) 치장용으로도 사용이 되며, 실내가구류인 붙박이장이나 주방가구 및 욕실장 등의 가구류에도 그 대상이 될 수 있다.

상기 프라이머층(3)은 상기 피인쇄물 상에 도포되어 피인쇄물의 표면을 보호 및 점착성을 유지하고, 디자인층과 피인쇄물간의 강한 결합력을 높여주는 역할을 한다.

또한 프라이머층(3)은 프라이머 100 중량부에 대하여, 우레탄수지 40~50중량부, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 2~10 중량부, 용제 10~25 중량부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 우레탄수지는 주 사슬 속에 우레탄 결합을 가지는 합성 고분자. 폴리우레탄 계열 합성 섬유를 말하는 것으로서 스판덱스, 폴리우레탄 해면, 우레탄 고무, 우레탄 도료 등으로 실용화되고 있다.

상기 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르는 cas number 34590-94-8로서 프라이머의 유리에 대한 접착력을 높여준다.

상기 용제는 상기 우레탄수지와 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르를 용해하여 혼합 가능한 상태로 만들고 유리에 도포가 가능한 상태로 만들 수 있는 역할을 한다.

용제의 실시예에서는 에틸 아세테이드, 메틸 아세테이드 및 톨루엔을 사용하지만 이외 용제의 역할을 할 수 있는 다른 물질도 사용이 가능하다.

상기와 같은 프라이머 구성비율에 관해서는 프라이머의 접착력 실험결과를 통해 설명이 가능하며, 실험결과는 [표 1]에 나타나 있다.

성분	적정함유량	적정함유량 이외에서의 실험결과
우레탄 수지	40-50중량%	40중량부 미만을 함유하는 경우 잉크 접착력이 떨어짐
		50중량부 초과하여 함유하는 경우 피인쇄물 접착력이 떨어짐
디플로필렌 글리콜모노메틸 에테르	2-10중량%	2중량부 미만을 함유하는 경우 피인쇄물 접착력이 떨어짐
		10중량부 초과하여 함유하는 경우 잉크 접착력이 떨어짐

따라서 프라이머의 접착력을 고려하였을 경우, 본 실시예에 의한 프라이머는 100중량%를 기준으로 우레탄 수지 40 내지 50 중량%와, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 2 내지 10 중량%를 함유하는 것이 바람직하다.

또한 본 실시예의 용제는 에틸아세테이드, 부틸 아세테이드 및 톨루엔이 사용되는데, 프라이머 조성물 100중량%를 기준으로 에틸 아세테이드 20-25중량%, 부틸 아세테이드 10-15중량% 및 톨루엔 15-20중량%를 함유하는 것이 바람직하다.

즉, 각 성분의 적정 최소함유량은 용제의 용해가 충분히 이루어질 수 있는 최소량을 의미하며, 적정 최대함유량은 유리에 프라이머 조성물을 도포한 후 용제가 공기중으로 증발되어 없어지는 즉, 건조시간을 고려한 것이다. 따라서 용제의 함유량의 많고 적음은 전체 주성분 역할에 많은 영향을 미치지는 않는다.

이렇게 구성된 본 발명에 따른 프라이머는 경화속도가 빠를 뿐만 아니라, 내용제성, 내마모성 및 접착력이 뛰어나 피인쇄물에 직접 인쇄가 가능하도록 할 수 있을 뿐만 아니라 피인쇄물의 표면을 보호하며, 인쇄 작업시간을 단축할 수 있는 장점이 있는 것이다.

상기 디자인층(5)은 [도 2]에 도시된 바와 같이, 상기 프라이머층(3) 위에 형성되며, 피인쇄물(10) 상에 다양한 색채나 이미지로 표현되는 곳이다.

본 발명에서 상기 디자인층(5)은 U.V 잉크젯 디지털 프린팅 방식으로 이미 결정된 이미지를 프린트하게 됨으로써 형성된다.

상기 U.V 잉크란 자외선의 에너지로 광화학 반응을 일으켜 빠르게 경화되는 잉크를 말한다.

또한 U.V 잉크를 이용하여 건조된 프라이머층 상에 디자인층을 형성하게 되면, 상기 프라이머 층은 피인쇄물과 상기 U.V 잉크에 대한 강한 접착력을 유지시키게 되는 것이다.

상기 코팅층(7)은 상도(도장)제라고도 하며, 상기 디자인층 상 또는 피인쇄물 전체에 도막 작업으로 형성되어, 디자인층과 피인쇄물의 전체 표면을 보호하는 역할 뿐만 아니라 내역성, 내습성, 내후성, 내약품성을 가지는 역할도 한다.

상기 코팅층(7)은 경우에 따라 여러 차례에 걸쳐 형성할 수도 있다.

또한 상기 코팅층(7)은 용도에 따라 소부타입의 유리전용 도료, 실리콘 또는 세라믹, 에나멜 재질 및 펄(pearl) 재질 등 다양한 재질을 사용할 수 있는데, 이에 한정되지 않고, 피인쇄물의 표면을 보호하고, 유리의 효과(effect)를 낼 수 있는 재질이라면 다른 재질도 사용이 가능하다.

본 발명에 따른 인쇄 프라이머를 이용한 유리 장식재의 제작방법은 [도 3]에 도시된 바와 같다.

처음으로, 피인쇄물(10)의 표면을 정리하는 단계를 수행한다.(S11)

상기 피인쇄물(10)의 표면을 정리하는 단계는 프라이머를 도포하기 전에 피인쇄물의 표면에 존재하는 불순물을 제거하거나 표면을 고르게 하는 작업을 뜻한다.

피인쇄물 표면에 불순물이 존재하면 프라이머층을 고르게 형성할 수 없을 뿐만 아니라 디자인층과 결합력 또한 떨어지는 원인이 되기도 하기 때문이다.

다음으로 프라이머층(3)을 형성하는 단계를 수행한다.(S13)

상기 프라이머층은 스프레이 혹은 커튼-월(Curtain wall) 방식으로 피인쇄물에 도포하는 것이 바람직하다.

왜냐하면, 피인쇄물에 균일하게 도포하지 않고, 적정 도포량의 과대 및 과소로량의 도포가 되면 프라이머의 그 본연의 기능을 충분히 수행할 수 있기 때문이다.

다음으로 상기 형성된 프라이머층(3)을 건조시키는 단계를 수행한다.(S15)

본 발명에 따른 프라이머층의 건조시간은 상온(180-200도)에서 약 20~30분이 소요되며, 프라이머층의 건조가 완료되면, 용제는 증발하게 되고, 우레탄수지와 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 성분만이 남게 되어 이가 피인쇄물과 디자인층을 결속시키는 역할을 하게된다.

다음으로 디자인층(5)을 형성하는 단계를 수행한다.(S17)

상기 디자인층(5)을 형성하는 단계는 상기 피인쇄물에 표현할 색채나 이미지 등을 인쇄하는 작업을 말하며, U.V 잉크젯 프린팅 방식으로 이미 결정된 이미지를 인쇄하는 것이 바람직하다.

상기 u-v 잉크란 자외선의 에너지로 광화학 반응을 일으켜 빠르게 경화되는 잉크를 말한다.

다음으로 디자인층(5)을 건조하는 단계를 수행한다.(S19)

U.V 잉크를 사용한 인쇄는 자외선 경화장치가 이미지 출력 시 헤드의 옆면에 부착이 되어 출력과 동시에 경화가 된다.

상기 경화장치에 사용되는 자외선의 파장을 조절하면 인쇄와 동시에 건조 및 경화가 되도록 조절할 수 도 있다.

상기 자외선 경화 및 건조장치로서는 광원장치 또는 자외선 조사장치가 주로 사용된다.

자외선을 방출하는 광원장치에는 여러 가지 방법이 있지만 가장 상업적으로 유용한 것으로서는 투명한 용기에 자외선을 대량 방출하기 쉽게 수은을 봉입하여 그 속에서 방전을 일으키게 하는 방법이다. 잘 알려진 바와 같이 수은은 저온에서 액화가 되며 증기압도 높다. 따라서 자외선 방출 물질로 서는 최적의 물질중의 하나이다. 현재 자외선 조사장치로 시중에 판매되고 있는 것이 특수고압(또는 중압, 저압)수은 램프를 사용하며 출력을 보통 80W/㎝ (200W/inch)을 갖는 것이 보통이다.

자외선 조사장치는 램프의 반사경(REGLECTOR)과 소지와의 거리는 자외선 조사장치 제조회사 에 따라 다소 차이는 있으나 보통 8-10㎝가 적합하다. 또한 반사경의 종류로서는 타원 형과 포물선 모양의 반사경 2종이 있다. 타원형 반사경은 집광이 되고 단위면적당 에너지가 높기 때문에 특수 고압조사용으로 단시간에 경화된다. 반면 포물선 반사경은 평행 광선으로 반사되기 때문에 입체 형태물이나 파티컬보드 (PARTICAL BOARD)의 휠라 용으로 쓰인다. 따라서 자외선 조사장치는 설치 시 램프의 효율, 램프의 냉각, 배기 안정성, 조작법 등 충분한 고려를 하여야 한다.

다음으로, 코팅층(7)을 형성하는 단계를 수행한다.(S21)

상기 코팅층(7)은 디자인층의 상부 또는 피인쇄물 전체에 도막작업으로 형성할 수 있는데, 디자인층과 피인쇄물의 표면을 보호하고, 견뢰성을 유지토록 하는 역할을 한다.

다음으로 코팅(도장)층(7)이 건조되는 단계(S23)를 수행하면, 완성이 되는 것이다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상이 상술한 바람직한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 구체화된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주에서 다양한 장식 유리로 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 장식 유리의 일실시예의 사시도를 나타낸 도면.

도 2는 본 발명에 따른 장식 유리의 A-A'의 단면도를 나타낸 도면.

도 3은 본 발명에 따른 장식 유리의 제작방법을 나타낸 흐름도.

Claims (4)

1. 삭제
2. 피인쇄물;

   상기 피인쇄물 상에 도포되며, 피인쇄물의 표면을 보호 및 강한 접착성을 유지하고, 피인쇄물과 디자인층 간의 결합력을 높이기 위해 프라이머 100 중량부에 대하여, 우레탄수지 40~50중량부, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 2~10 중량부, 용제 10~45 중량부로 이루어지는 프라이머층;

   상기 프라이머층 상에 색채나 이미지를 나타내도록 디지털 프린팅 방식에 의해 인쇄된 디자인층;

   상기 디자인층 상에 또는 피인쇄물 전체면 상에 도막 형성되며, 디자인층의 변형이나 박리현상을 방지하며 피인쇄물 표면을 보호하는 코팅(상도)층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 장식 유리.
3. 삭제
4. 피인쇄물의 표면을 정리하는 단계;

   상기 피인쇄물 상에 프라이머 100 중량부에 대하여, 우레탄수지 40~50중량부, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 2~10 중량부, 용제 10~45 중량부로 이루어진 프라이머층을 도포하는 단계;

   상기 프라이머층을 경화하는 단계;

   상기 형성된 프라이머층 상에 색채나 이미지를 나타내도록 디지털 프린팅 방식에 의해 디자인층을 형성하는 단계;

   상기 디자인층을 건조하는 단계;

   상기 디자인층 상에 또는 피인쇄물 표면 전체에 코팅(상도)층을 형성하는 단 계; 상기 형성된 코팅층을 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 장식유리 제작방법.

Images