KR101351260B1 - 내구성 향상을 위한 스크린 인쇄용 마스크 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비화선부 수지층의 탈락이 방지되어 내구성이 향상되도록 스퀴즈 접촉면에 Ni, Cu, Cr 등으로 금속 도금층을 형성시킨 스크린 인쇄용 마스크 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일면에 따른 스틸 메시로 이루어진 스크린 인쇄용 마스크는, 화선부와 비화선부의 구분을 위해 스틸 메시의 한쪽면에 형성된 수지층, 및 상기 수지층이 형성된 스틸 메시의 이면에 형성된 도금층을 포함하며, 상기 도금층은 스프레이 방식으로 형성된 화학도금층, 및 상기 화학도금층 중 스틸 부분의 도금층은 제거된 후 상기 수지층 이면의 화학도금층과 상기 스틸 부분 상에 형성된 전기도금층을 포함한다.

Description

내구성 향상을 위한 스크린 인쇄용 마스크 및 그 제조 방법{Durability Enhancing Screen Print Mask and Manufacturing Method thereof}

본 발명은 스크린 인쇄용 마스크 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 특히, 비화선부 수지층의 탈락이 방지되어 내구성이 향상되도록 스퀴즈 접촉면에 Ni, Cu, Cr 등으로 금속 도금층을 형성시킨 스크린 인쇄용 마스크 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

스크린 인쇄용 마스크는 수지층이 있는 비화선부와 수지층이 없이 개구부(open)를 갖는 화선부가 구분되도록 인쇄에 필요한 무늬나 도안이 수지층에 의해 형성된 메시(mesh, 망사형) 구조물로서, 종이, 섬유 등 인쇄 대상물에 올려놓고 그 위의 잉크를 스퀴즈(squeeze)로 밀어내 잉크가 화선부 개구를 통해 빠져나가 인쇄 대상물로 전달되어 해당 도안이 인쇄되도록 하기 위하여 사용된다.

이러한 스크린 인쇄용 마스크의 제조 방법으로서, 스테인레스스틸 또는 폴리에틸렌 등으로 이루어진 메시 구조물에 UV(Ultra Violet)광에 경화되는 수지를 도포하고, 화선부가 될 부분을 가린 후 UV광에 노출시켜 비화선부에는 수지층이 경화되도록 하며, 이에 따라 경화되지 않은 화선부의 수지는 물로 세척 제거하는 과정으로 제작된다.

최근 증가하는 친환경(수성) 잉크를 사용하여 인쇄하는 경우에, 위와 같이 경화된 비화선부의 수지층이라도 지속적인 수분에 노출되어 유성잉크 사용시 보다 쉽게 탈락되어 내구성이 떨어질 수 있다. 사용 전에 도 1a와 같이 마모되지 않은 비화선부의 수지층이, 반복되는 스퀴즈 및 잉크와의 마찰로 인하여 도 1b와 같이 화선부와 비화선부 경계(도 1b의 10 참조)에 있는 수지층이 탈락되기 시작하고, 어느 이상의 인쇄 상태 불량 시에는 폐판 처리된다.

특히 스테인레스스틸 메시로 이루어진 스크린 인쇄용 마스크의 경우, 폴리에칠렌 메시 스크린판에 비하여 높은 내구성을 가지고 있으나 국내에서 제조가 불가능하고 판재 가격이 고가로 인쇄판 내구성이 인쇄원가에 크게 영향을 미치고 있다. 이에 따라 동일한 디자인을 다량으로 스크린 인쇄를 하는 업체나 나염 방식으로 염색을 하는 업체에서는 스크린 인쇄용 마스크의 내구성 향상으로 인쇄나 염색의 원가를 줄이려고 노력하고 있는 실정이다.

그러나, 위와 같은 고가의 스테인레스스틸 메시로 이루어진 스크린 인쇄용 마스크의 경우에도 반복되는 스퀴즈 및 잉크와의 마찰로 인하여 화선부와 비화선부 경계에 있는 수지층이 탈락될 수 있으므로 내구성이 문제가 될 수 있다. 내구성 향상을 위하여 도 1c와 같이 스틸부분에 도금한 기술이 있으나 수지층의 탈락 방지에 크게 도움이 되지 않으며, 한국공개특허번호 10-1998-068500이나, 한국등록특허번호 10-0470272 등에서는 수지층에 도금 패턴을 형성하려는 시도가 있으나, 포토리소그래피 등 공정이 복잡하여 실질적으로 적용 상에 어려움이 많은 실정이다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 스틸로 이루어진 메시 사이에 형성된 수지층이 쉽게 탈락되지 않고 내구성 향상을 위하여, 수지층 이면의 스퀴즈 접촉면에 Ni, Cu, Cr 등으로 금속 도금층을 형성하되, 화선부의 개구부가 막히지 않고 전도성이 없는 수지층에 화학도금으로 전도성을 부여한 후 전기 도금하여 쉽게 분리되지 않도록 수지층 이면에 도금층이 형성된 스크린 인쇄용 마스크 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.

먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 본 발명의 일면에 따른, 스틸 메시로 이루어진 스크린 인쇄용 마스크는, 화선부와 비화선부의 구분을 위해 스틸 메시의 한쪽면에 형성된 수지층, 및 상기 수지층이 형성된 스틸 메시의 이면에 형성된 도금층을 포함하며, 상기 도금층은 스프레이 방식으로 형성된 화학도금층(예, 은(Ag)막층), 및 상기 화학도금층 중 스틸 부분의 도금층은 제거된 후 상기 수지층 이면의 화학도금층과 상기 스틸 부분 상에 형성된 전기도금층을 포함한다.

그리고, 본 발명의 다른 일면에 따른, 스틸 메시로 이루어진 스크린 인쇄용 마스크의 제조 방법은, 화선부와 비화선부의 구분을 위한 수지층이 스틸 메시의 한쪽면에 형성된 메시 구조물을 준비하는 단계; 상기 수지층이 형성된 면의 상기 메시 구조물의 이면에 스프레이 방식으로 화학도금층(예, 은(Ag)막층)을 형성하는 단계; 상기 화학도금층 중 스틸 부분의 도금층을 제거하는 단계; 및 상기 스틸 부분의 상기 화학도금층이 제거된 상기 메시 구조물에 대해 전기 분해를 이용하여 전기도금층을 형성하는 단계를 포함한다.

상기 전기도금층의 형성 시에 상기 화학도금층에 의해 상기 수지층 이면의 화학도금층과 상기 스틸 부분 사이에 전도성을 가지게하여 상기 수지층 이면의 화학도금층과 상기 스틸 부분 상에 전기도금층이 형성된다.

상기 화학도금층 중 스틸 부분의 도금층을 제거하는 단계에서, 샌드페이퍼 등을 이용하여 물리적으로 도금층이 제거될 수 있다.

상기 스틸 메시는 스테인레스스틸로 이루어진 메시이며, 상기 전기도금층은 Ni, Cr, Cu, W, Mo, 또는 Ag 등으로 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 스크린 인쇄용 마스크 및 그 제조 방법에 따르면, 화선부의 개구부가 막히지 않도록 전도성이 없는 수지층에 화학도금으로 전도성을 부여한 후 스틸 부분의 화학도금층은 제거하고 전기 도금하여 수지층 이면에 도금층을 형성함으로써, 도금층이 강한 결합력으로 밀착 도금되므로, 반복되는 스퀴즈 및 잉크와의 마찰에서도 수지층이 쉽게 탈락되지 않고 마모가 적어 오랫동안 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 스크린 인쇄용 마스크는, 수표, 상품권, 은행권(지폐 등) 등의 유가증권이나 여권, 증명서, 또는 인증서 등 보안제품의 인쇄는 물론, 경우에 따라서는 섬유의 염색을 위하여도 사용될 수 있다.

도 1a, 도1b, 도 1c는 종래의 스크린 인쇄용 마스크의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스크린 인쇄용 마스크의 제조 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a는 도 2에서 화학도금층의 형성과 스틸부분의 화학도금 제거를 설명하기 위한 도면이다.
도 3b는 도 2에서 최종 과정 후의 부분별 적층 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 스크린 인쇄용 마스크에서의 화선부와 비화선부의 상태를 나타내고, 도 4b는 도금층이 없는 종래의 스크린 인쇄용 마스크에서의 화선부와 비화선부의 상태를 나타낸다.

이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스크린 인쇄용 마스크의 제조 과정을 설명하기 위한 도면이다. 이하 도 2를 참조하여 스틸(예, 스테인레스스틸) 메시로 이루어진 본 발명의 일실시예에 따른 스크린 인쇄용 마스크의 제조 과정을 설명한다.

도 2를 참조하면, 먼저, 화선부와 비화선부의 구분을 위한 수지층(21)이 스틸 메시(mesh, 망사)(11)의 한쪽면에 형성된 메시 구조물을 준비한다(S10). 여기서 스틸 메시(11)는 스테인레스스틸로 이루어진 것을 예로 들어 설명하지만, 이에 한정되지 않으며, 경우에 따라서는 스틸 메시(11)가 알루미늄, 니켈, 코발트, 또는 이들의 합금 등 내부식성이 우수한 다른 금속제로 이루어 질 수 있다. 위에서도 기술한 바와 같이, 화선부는 수지층이 없이 개구부(open)를 갖는 부분이며, 비화선부는 수지층이 형성되어 있는 부분이고, 인쇄, 염색 등에 필요한 무늬나 도안이 화선부와 비화선부의 구분을 위한 수지층(21)에 의해 형성될 수 있다. 수지층(21)은 포토레지스트 등 감광성 수지로 이루어질 수 있으며 소정의 접착제에 의한 결합력으로 스틸 메시(11)에 결합될 수 있다.

이와 같은 메시 구조물을 준비한 후, 수지층(21)이 형성된 면의 메시 구조물의 이면에 스프레이 방식으로 화학도금층을 형성한다(S20). 수지층(21)이 형성된 면의 메시 구조물의 이면에 전체적으로 질산은(AgNO₃) 용액과 환원액(예, 포름알데히드(HCHO) 등)을 동시에 스프레이함으로써, 수지층(21)이 형성된 면의 메시 구조물의 이면에 있는 스틸부분과 수지층(21) 상에 화학도금층으로서 은(Ag)막층이 형성될 수 있다.

다음에, 위와 같이 형성된 화학도금층 중 스틸 부분의 도금층은 기계적(또는 물리적, 샌딩(sanding))으로 제거한다(S30). 도 3a와 같이, 일정 직경의 스틸이 가로와 세로로 엮여져 만들어진 스틸 메시(11)의 스틸 부분 위에는 수지층(21) 위 보다는 돌출되어 있으며, 화학도금층이 형성된 면 위를 부드러운 마지(예, 샌드페이퍼(sand paper) 등) 등을 이용해 수작업 또는 연마하여 스틸 부분 위의 은(Ag)막층을 제거할수 있다.

이 후, 이와 같이 스틸 메시(11)의 스틸 부분의 화학도금층이 제거된 메시 구조물에 대해 전기 분해법을 이용하여 전기도금층을 형성하되, 화학도금층의 전도성을 이용하여 수지층(21) 이면의 화학도금층과 스틸 부분 상에 전기도금층을 형성한다(S40). 이때 스틸 메시(11)의 전체적으로 스틸 부분에 전기도금층이 형성될 수 있다. 전기 분해법에 의해 수지층(21) 이면의 화학도금층과 스틸 부분 상에 형성되는 전기도금층은 Ni, Cr, Cu, W, Mo, 또는 Ag 등 내부식성 금속으로 도금될 수 있다. Ni, Cr, Cu, W, Mo, 또는 Ag 등 도금 재료와 메시 구조물을 소정의 전해질에 담가 양측에 소정의 전압을 인가해 메시 구조물의 스틸 부분과 화학도금층 상에 전기도금층이 형성되도록 할 수 있다.

이와 같은 전기도금층의 형성 시에 수지층(21) 이면의 화학도금층이 전도성이 있으므로, 수지층(21) 이면의 화학도금층과 스틸 부분 사이에 전도성을 가지게되어 수지층(21) 이면의 화학도금층과 스틸 부분에 균일하게 전기도금층이 형성될 수 있다.

이와 같은 전기도금층을 형성하지 않는 경우에, 화학도금에 의한 S20 단계의 은(Ag)막층은 사용과정에서 쉽게 분리될 수 있으나, 본 발명에서와 같이, 전기도금층을 형성하되 위와 같이 스틸 부분의 화학도금층을 제거한 후 전기도금층을 형성함으로써 스틸 부분에서 전기도금층이 강하게 결합되며, 이에 따라 스틸 부분과 접촉되어 있는 수지층(21) 이면의 화학도금층 상의 전기도금층이 스틸 부분의 전기도금층과 연결됨으로써 역시 사용 시에 쉽게 분리되지 않게 된다.

도 3b는 도 2에서 최종 과정 후의 부분별 적층 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 3b와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 스크린 인쇄용 마스크는, 화선부와 비화선부의 구분을 위해 스틸 메시(11)의 한쪽면에 형성된 수지층(21), 및 수지층(21)이 형성된 스틸 메시(11)의 이면에 형성된 도금층을 포함한다. 이와 같은 상기 도금층은, 위와 같이 스프레이 방식으로 형성된 화학도금층, 및 화학도금층 중 스틸 부분의 도금층은 제거된 후 수지층(21) 이면의 화학도금층과 스틸 부분 상에 형성된 전기도금층으로 이루어진다.

즉, 스틸 메시(11)의 화학도금층이 제거되지 않는 부분에서는, 도 3b와 같이, 접착제로 결합되는 수지층과 스틸 부분 위로 화학도금층(예, 은(Ag)막층)과 전기도금층이 적층되는 구조를 갖는다. 또한, 스틸 메시(11)의 화학도금층이 제거되는 부분에서는, 도 3b와 같이, 접착제로 결합되는 수지층과 스틸 부분 위로 전기도금층이 적층되는 구조를 갖는다.

도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 스크린 인쇄용 마스크에서의 화선부와 비화선부의 상태를 나타내고, 도 4b는 도금층이 없는 종래의 스크린 인쇄용 마스크에서의 화선부와 비화선부의 상태를 나타낸다.

도 4a와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 스크린 인쇄용 마스크는, 비화선부에 형성된 수지층(21)의 이면에 형성된 도금층으로 인해, 종이, 섬유 등 인쇄 대상물에 올려놓고 그 위의 잉크를 스퀴즈(squeeze)로 밀어내 잉크가 화선부 개구를 통해 빠져나가 인쇄 대상물로 전달되어 해당 도안이 인쇄되도록 하기 위하여 사용될 때, 수지층(21)이 스퀴즈 및 잉크와 마찰되지 않아 화선부와 비화선부 경계에 있는 수지층이 쉽게 탈락되지 않도록 할 수 있다. 본 발명에 따른 스크린 인쇄용 마스크는, 수표, 상품권, 은행권(지폐 등) 등의 유가증권이나 여권, 증명서, 또는 인증서 등 보안제품의 인쇄는 물론, 경우에 따라서는 섬유의 염색을 위하여도 사용될 수 있다. 반면, 도 4b와 같이 도금이 전혀 되지 않은 종래의 마스크 또는 스틸부분에만 도금한 종래의 마스크의 경우에는, 비화선부의 수지층이, 반복되는 스퀴즈 및 잉크와의 마찰로 인하여 화선부와 비화선부 경계에 있는 수지층이 쉽게 탈락되어 오랫동안 사용되지 못하고 폐판 처리될 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (6)

1. 스틸 메시로 이루어진 스크린 인쇄용 마스크로서,
   화선부와 비화선부의 구분을 위해 스틸 메시의 한쪽면에 형성된 수지층, 및 상기 수지층이 형성된 스틸 메시의 이면에 형성된 도금층을 포함하며,
   상기 도금층은 스프레이 방식으로 형성된 화학도금층, 및 상기 화학도금층 중 스틸 부분의 도금층은 제거된 후 상기 수지층 이면의 화학도금층과 상기 스틸 부분 상에 형성된 전기도금층을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄용 마스크.
2. 스틸 메시로 이루어진 스크린 인쇄용 마스크의 제조 방법에 있어서,
   화선부와 비화선부의 구분을 위한 수지층이 스틸 메시의 한쪽면에 형성된 메시 구조물을 준비하는 단계;
   상기 수지층이 형성된 면의 상기 메시 구조물의 이면에 스프레이 방식으로 화학도금층을 형성하는 단계;
   상기 화학도금층 중 스틸 부분의 도금층을 제거하는 단계; 및
   상기 스틸 부분의 상기 화학도금층이 제거된 상기 메시 구조물에 대해 전기 분해를 이용하여 전기도금층을 형성하는 단계
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄용 마스크의 제조 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 화학도금층은 은(Ag)막층인 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄용 마스크의 제조 방법.
4. 제2항에 있어서,
   상기 전기도금층의 형성 시에 상기 화학도금층에 의해 상기 수지층 이면의 화학도금층과 상기 스틸 부분 사이에 전도성을 가지게하여 상기 수지층 이면의 화학도금층과 상기 스틸 부분 상에 전기도금층이 형성된 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄용 마스크의 제조 방법.
5. 제2항에 있어서,
   상기 화학도금층 중 스틸 부분의 도금층을 제거하는 단계에서, 샌드페이퍼를 이용하여 물리적으로 도금층을 제거하는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄용 마스크의 제조 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 스틸 메시는 스테인레스스틸로 이루어진 메시이며, 상기 전기도금층은 Ni, Cr, Cu, W, Mo, 또는 Ag로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄용 마스크.

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