KR101352592B1 - 이미지 타일의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이미지 타일의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프라이머층이 완전 건조되지 않은 상태에서 프라이머층 위에 이미지층을 직접 프린팅하고 상온에서 건조시킴으로써 건조되는 과정 중 이미지층의 잉크 성분들이 프라이머층으로 전이되어 보다 견고하고 색감이 우수한 이미지 타일을 제조할 수 있을 뿐만 아니라 고온의 건조 공정을 생략할 수 있어 공정을 단순화시킬 수 있는 이미지 타일의 제조방법에 관한 것이다.

Description

이미지 타일의 제조방법 {PREPARATION METHOD FOR IMAGE TILES}

본 발명은 직접 인쇄 방식의 이미지 타일의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 타일이란 바닥, 벽 등의 표면을 피복하기 위하여 만든 평판 상의 점토질 소성제품이며 기능 및 재질에 따라 내장타일, 외장타일, 모자이크 타일, 내산타일, 바닥타일, 쿼리타일 등이 다양하게 사용되고 있다. 타일은 시공이 간단하며 시공 후에는 균열을 일으키거나 변색되는 일이 거의 없고 특히 내구성이 우수하여 주방이나 화장실, 목욕탕, 세면장 등에 널리 사용되고 있다.

최근에는 주거공간을 장식하고자 하는 경향이 증가함에 따라 타일에 이미지를 구현하여 벽이나 바닥을 형성하는 이미지 타일에 대한 수요가 증가하고 있다. 이러한 이미지 타일은 타일 표면에 그림을 그린 후에 유약을 입히고 소성시키거나, 그림이나 사진이 인쇄된 승화전사용지를 타일의 상면에 접착시키거나, 실크스크린 인쇄기법을 이용하여 전사지에 이미지를 형성하는 방법으로 타일에 원하는 이미지를 구현하고 있다.

그러나 이러한 실크스크린 인쇄기법은 타일에 무늬를 전사하기 위한 별도의 전사지가 필요할 뿐만 아니라 색분해를 위한 다수의 공정이 요구되고 이미지가 형성된 전사지를 제작하고 나서도 전사지를 타일에 전사하는 별도의 공정이 필요하므로 이미지 타일의 생산효율이 저하되는 문제점이 있으며 무늬를 전사한 뒤 전사지를 폐기함에 따라 환경오염이 발생하고 전사지의 코팅이 번아웃(burn out) 되면서 발생하는 이산화탄소에 의해 대기오염이 발생하게 되는 문제점이 있다. 게다가, 전사지를 통하여 무늬를 타일에 전사시킬 때 타일의 표면에 요철이 있거나 굴곡이 있는 경우에는 전사가 어렵고 굴곡에 의해 기포가 발생하는 등 제작이 제대로 이루어지지 않게 된다. 즉 이러한 전사방식을 통해서는 타일표면에 이미지를 완전하게 융착시키지 못하므로 쉽게 지워지거나 탈색되는 문제점을 지니고 있다.

이에 따라 타일에 직접 이미지를 프린팅하는 방식이 개발되었는데 이러한 직접 프린팅방식은 이미지를 형성하는 잉크조성물이 타일표면과 잘 결착되도록 타일 위에 프라이머층을 형성하고 이를 고온에서 완전 건조하는 전처리 과정을 마친 뒤, 위 프라이머층 위에 프린터기로 직접 이미지층을 형성하는 방법으로 타일의 표면에 이미지를 형성하고 있다.

그러나 이러한 방식에 의할 경우, 프라이머층을 타일표면에 형성한 뒤 고온에서 장시간 완전 건조하는 과정을 거쳐야 하므로 이미지 타일의 제작공정이 복잡해지며 제작비용도 많이 드는 문제점이 있다.

본 발명은 보다 견고하고 색감이 우수한 이미지 타일의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 제조공정이 단순화된 이미지 타일의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 프라이머층이 완전 건조되지 않은 상태에서 프라이머층 위에 이미지층을 직접 프린팅한 후 상온 건조시키는 것을 포함하는 이미지 타일의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 위 프라이머층이 아크릴 수지 31~40 중량%, 디메틸카보네이트 21~30 중량%, 디메틸벤젠 16~20 중량%, 부틸아세트산 1~10 중량% 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세트산 11~20 중량%로 이루어진 수지 조성물 85~95 중량부, 경화제가 5~15 중량부 및 희석제가 5~10 중량부 포함된 프라이머층용 조성물이 분사되어 형성된 것인 이미지 타일의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 위 프라이머층이 아크릴 수지 31~40 중량%, 디메틸카보네이트 11~20 중량%, 산화규소 1~10 중량%, 알루미늄하이드록사이드 1~10 중량%, 이산화티타늄 21~30 중량%, 디메틸벤젠 6~10 중량%, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세트산 11~20 중량% 및 이소부틸메틸케톤 1~10 중량%로 이루어진 수지 조성물 85~95 중량부, 경화제가 5~15 중량부 및 희석제가 5~10 중량부 포함된 프라이머층용 조성물이 분사되어 형성된 것인 이미지 타일의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 위 프라이머층이 완전 건조되지 않은 상태가 상기 프라이머층이 액체 성분을 프라이머층용 조성물에 포함된 액체 성분의 총 중량 대비 20~50 중량%로 함유하는 상태인 이미지 타일의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 위 프라이머층용 조성물이 구경 1~2 mm인 노즐을 통해 2~3 kg/㎠의 압력으로 분사되어 위 프라이머층을 형성하는 이미지 타일의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 위 프라이머층 위에 이미지층을 형성한 뒤 온도 15~35℃, 상대습도 85% 이하에서 4~6시간 동안 상온 건조 방법으로 건조되는 이미지 타일의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 위 프라이머층 또는 위 이미지층의 표면에 장식을 위한 펄 가루를 뿌리고 그 위에 제2의 프라이머층을 형성시키는 것을 추가로 포함하는 이미지 타일의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 건조되는 과정 중 이미지층의 잉크성분들이 프라이머층으로 전이됨으로써 프라이머층과 이미지층 사이의 밀착성을 증대시킬 수 있어 이미지의 강도 등의 물성이 보다 우수한 이미지 타일의 제조를 가능하게 한다.

본 발명에 따라 강도가 우수하면서도 색감이 뛰어난 이미지 타일의 제조가 가능해 진다.

본 발명은 프라이머층과 이미지층을 형성한 뒤 고온의 건조공정을 생략할 수 있어 이미지 타일의 제조 공정을 단순화시킨다.

본 발명에 따라 제조된 이미지 타일은 이미지층 위에 별도의 보호층을 구비하고 있지 않더라도 강도, 내수성 및 내화학성이 우수하여 타일의 이미지가 장기간 보존된다.

본 발명은 이미지 타일의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프라이머층이 완전 건조되지 않은 상태에서 위 프라이머층 위에 이미지층을 직접 프린팅하고 상온에서 건조시킴으로써 건조되는 과정 중 위 이미지층의 잉크 성분들이 위 프라이머층으로 전이되어 보다 견고하고 색감이 우수한 이미지 타일을 제조할 수 있으며, 고온의 건조 공정을 생략할 수 있어 공정을 단순화시킬 수 있는 이미지 타일의 제조방법에 관한 것이다.

이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명의 이미지 타일의 제조방법은 프라이머층이 완전 건조되지 않은 상태에서 위 프라이머층 위에 이미지층을 형성하는 것을 포함한다.

프라이머층이 완전 건조되지 않은 상태는 프라이머층이 완전 건조되어 딱딱하게 경화된 상태를 제외한 모든 경우를 포함하는 것으로서, 바람직하게는 액상 프라이머층용 조성물에 초기 포함되었던 액체 성분(용매, 희석제 등)의 50-80중량%가 휘발 또는 건조된 상태, 즉 프라이머층이 액상 프라이머층용 조성물에 초기 포함되었던 액체 성분 중 20-50중량%를 함유하고 있는 상태를 의미한다. 더욱 바람직하게는 프라이머층이 액상 프라이머층용 조성물에 초기 포함되었던 액체 성분 중 30-40중량%를 함유하고 있는 상태를 의미한다.

프라이머층에 함유된 액체 성분의 함량은 완전 건조되지 않은 프라이머층의 중량과 그 프라이머층을 완전 건조시켰을 때의 중량의 차이로 계산할 수 있다.

프라이머층을 형성시키는 방법은 특정의 것으로 한정되지 않으나, 프라이머층용 조성물을 구경 1~2 mm인 노즐을 통해 2~3 kg/㎠의 압력으로 분사시키는 방법이 바람직하며 붓 또는 롤러를 사용하여 형성시킬 수도 있다. 또는, 분사시 분당 140~150ℓ로 공기가 함께 분사되고 스프레이의 도포 회수는 1~3회로 이루어지며 프라이머층의 건조 도막 두께가 40~60㎛, 바람직하게는 45~55㎛가 되도록 하는 방법도 가능하다.

이미지 타일을 구성하는 프라이머층은 아크릴 수지 31~40 중량%, 바람직하게는 33-37 중량%, 디메틸카보네이트 21~30 중량%, 바람직하게는 24-27 중량%, 디메틸벤젠 16~20 중량%, 바람직하게는 17-19 중량%, 부틸아세트산 1~10 중량%, 바람직하게는 3-7 중량% 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세트산 11~20 중량%, 바람직하게는 13-17 중량%로 이루어진 수지 조성물이 85~95 중량부, 경화제가 5~15 중량부 및 희석제(우레탄 신나)가 5~10 중량부 포함된 백색 프라이머층용 조성물로 이루어질 수 있다. 이와 같은 백색 프라이머는 어두운 색감을 지닌 타일이나 이물질이 묻어있는 타일의 상면을 흰 바탕색으로 표현할 수가 있어 사용자가 원하는 이미지의 색감을 더욱 화사하게 표현하는데 사용될 수 있다.

또한, 프라이머층은 아크릴 수지 31~40중량%, 바람직하게는 33-37 중량%, 디메틸카보네이트 11~20중량%, 바람직하게는 14-17 중량%, 산화규소 1~10중량%, 바람직하게는 3-7 중량%, 알루미늄하이드록사이드 1~10중량%, 바람직하게는 3-7 중량%, 이산화티타늄 21~30중량%, 바람직하게는 23-27 중량%, 디메틸벤젠 6~10 중량%, 바람직하게는 7-9 중량%, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세트산 11~20중량%, 바람직하게는 13-17 중량% 및 이소부틸메틸케톤 1~10중량%, 바람직하게는 3-7 중량%로 이루어진 수지 조성물이 85~95 중량부, 경화제가 5~15 중량부 및 희석제(우레탄 신나)가 5~10 중량부 포함된 투명 프라이머층용 조성물로 이루어질 수 있다. 이와 같이 투명 프라이머층을 형성하는 경우에는 타일의 색감과 이미지가 조화된 미감을 표현할 수 있다.

또한, 위 프라이머층용 조성물을 이루는 경화제는 1,6-디이소시아네이트헥산호모폴리머 21~33 중량% 바람직하게는 24~27 중량%, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 61~70 중량% 바람직하게는 64~67 중량% 및 디메틸벤젠 1~9 중량% 바람직하게는 2~4 중량% 로 이루어진 것일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 공지의 경화제라도 수지 조성물을 경화시킬 수 있는 것이라면 본 발명의 프라이머층용 조성물을 이루는 경화제로 사용할 수 있다.

이러한 프라이머층용 조성물들은 이미지 타일의 제조시 프라이머층을 형성한 뒤 완전 건조 과정 없이 이미지층을 형성할 수 있도록 하며 이미지층의 잉크 성분들이 프라이머층으로 전이되어 보다 견고한 이미지 타일을 형성할 수 있도록 한다. 또한 위 프라이머층은 일반타일 위에 형성될 수도 있으나 단열 또는 난연타일 위에 형성되어 장식미를 제공함과 동시에 내구성을 갖춘 이미지 타일을 형성할 수 있다.

또한, 이와 함께 사용되는 이미지층용 잉크 조성물은 프라이머층용 조성물들이 완전 경화되지 않은 상태에서 프라이머층으로 침투하여 상호 화학 작용을 일으킬 수 있는 것일 뿐만 아니라 의도하는 색상을 나타낼 수 있는 것이어야 한다.

예컨대, 자외선 경화형 잉크 조성물은 광중합성 아크릴계 올리고머 100 중량부에 대하여 광중합성 아크릴계 모노머 10~50 중량부, 바람직하게는 20~30중량부 및 자유라디칼형 광중합개시제 10~40 중량부, 바람직하게는 20~30중량부를 포함하는 자외선 경화형 잉크조성물일 수 있으며, 보다 상세하게는 위 광중합성 아크릴계 올리고머는 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트 및 이의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 것이 바람직하고, 위 광중합성 아크릴계 모노머는 트리케틸 프로판 트리아크릴레이트 또는 글리세릴 트리아크릴레이트인 것이 바람직하며, 위 자유라디칼형 광중합개시제는 메틸에틸케톤, 벤조페논, 벤질 디메틸케탈, 및 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 등으로 구성된 군으로부터 선택되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정된 것은 아니며 공지의 다른 자외선 경화형 잉크조성물이 사용될 수도 있다.

또한, 위 잉크조성물로 이루어지는 이미지층은 이미지층에 잉크를 분사하고 자외선을 이용하여 순간적으로 잉크를 대상물에 흡착시켜 이미지를 형성하는 자외선 경화형 잉크젯 프린터로 직접 프린팅된 것이나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 잉크를 프라이머층에 흡착시켜 이미지를 표현하는 방식으로 이미지층이 형성되는 것이라면, 실질적으로 본 발명의 이미지층을 형성하는 단계와 동일하다고 볼 수 있다.

위 이미지층은 직접 프린팅된 후 15~35℃, 바람직하게는 20-25℃의 온도에서 85% 이하, 바람직하게는 80% 이하의 상대습도로 4~6시간, 바람직하게는 4.5-5.5시간 동안 건조될 수 있다. 종래와 같이 예컨대 100℃의 고온에서 50분 내외로 건조시키거나, 150℃의 고온에서 25분 내외로 건조시킬 필요가 없다.

또한, 본 발명의 이미지 타일의 제조방법은 경우에 따라 위 프라이머층 또는 위 이미지층의 표면에 장식을 위한 펄 가루를 뿌리고 그 위에 제2의 프라이머층을 형성시키는 것을 추가로 포함함으로써 견고하면서 장식미가 뛰어난 이미지 타일을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 이미지 타일의 제조방법은 건조된 이미지층 상에 위 이미지층의 광에 의한 황변 현상을 방지하기 위하여 보호층을 형성하는 단계를 추가로 포 함할 수 있으며 위 보호층은 에폭시계 자외선 도료 또는 아크릴계 자외선 도료 70~80 중량%, 바람직하게는 73~77 중량% 및 희석제 20~30 중량%, 바람직하게는 23~27중량% 포함된 보호층용 조성물로 형성되며 희석제는 우레탄 신나가 바람직하다.

보호층을 형성시키는 방법은 특정의 것으로 한정되지 않으며, 예컨대 보호층이 일정한 두께를 가지며 얇게 형성되도록 하기 위하여 보호층용 조성물이 구경 1~2 mm인 노즐을 통해 2~3 kg/㎠의 압력으로 분사시키는 방법이 바람직하다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고 보호층용 조성물이 위 이미지층 상에 형성될 수 있는 것이라면 분사시 분당 140~150ℓ로 공기가 함께 분사되고 스프레이의 도포회수는 1~3회로 이루어지는 것이라도 실질적으로 본 발명과 동일하다고 볼 수 있다.

또한, 본 발명의 이미지 타일의 제조방법은 위 보호층 상에 외부자극으로 인하여 표면이 오염되거나 흠집으로부터 보호하기 위한 표면 보호용 하드코팅층을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있으며 위 하드코팅층은 에폭시 수지가 주성분이 될 수 있고 위 수지에 피톤치드, 게르마늄, 은나노, 천연향료 등 친환경 물질 등이 더욱 첨가될 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 하드코팅층이 형성되는 것이라면 실질적으로 본 발명의 하드코팅층을 형성하는 단계와 동일하다고 볼 수 있다.

하드코팅층은 에폭시 수지 도료가 40~50 중량% 바람직하게는 44~47중량%, 경화제가 20~30 중량% 바람직하게는 24~27 중량%, 및 희석제가 20~30 중량% 바람직하게는 24~27중량% 포함된 하드코팅층용 조성물로 형성되며 희석제는 우레탄 신나가 바람직하다.

하드코팅층을 형성시키는 방법은 특정의 것으로 한정되지 않으며, 예컨대 하드코팅층용 조성물이 구경 1~2 mm인 노즐을 통해 2~3 kg/㎠의 압력으로 분사시키는 방법이 바람직하다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고 하드코팅층용 조성물이 위 보호층 상에 형성될 수 있는 것이라면 분사시 분당 140~150ℓ로 공기가 함께 분사되고 분사회수가 1~3회로 이루어지는 것이라도 실질적으로 본 발명과 동일하다고 볼 수 있다. 이후 온도 15~35℃ 바람직하게는 25~30℃, 상대습도 85% 이하 바람직하게는 75%이하의 조건에서 상온건조로 1~2시간 바람직하게는 1.4~1.6시간을 거친 뒤 추가로 인공건조기에서 2~4시간 이상 바람직하게는 3시간 이상 완전 건조하면 경화 후 맑고 투명한 이미지 타일이 생성된다.

예컨대, 본 발명에 따른 이미지 타일의 제조방법은 다음의 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

제 1단계: 출력 데이터 편집 단계

본 단계에서는 타일 위에 형성시키고자 하는 이미지(사진, 도안) 등의 원본을 컴퓨터 프로그램을 사용하여 타일 사이즈에 맞춰서 축소하거나 확대하여 데이터를 편집한다. 또는 액자로서 생성하고자 하는 이미지등의 원본을 컴퓨터 프로그램을 사용하여 타일의 가로 세로크기만큼 분할하여 편집한다.

제 2단계: 프라이머층 형성단계

본 단계에서는 일반타일 또는 특수 난연 또는 단열 타일의 표면에 이미지층을 형성하기 이전에 잉크가 잘 결착되고 선명한 이미지를 구현할 수 있도록 3액형으로 이루어진 수지조성물, 경화제 및 희석제를 소정의 비율로 혼합하여 제조한 프라이머층용 조성물을 이용하여 타일 위에 프라이머층을 형성시킨다.

또한, 프라이머층용 조성물에 장식을 위한 펄가루를 추가로 포함하면 사용자가 구현하고자 하는 이미지를 보다 아름답게 표현할 수 있다.

또한, 프라이머층용 조성물에 향료를 추가로 포함할 수 있으며 예컨대, 향이 강하고 풍부한 천연향으로서 쑥, 박하, 자스민, 라벤더 및 라일락 등의 분말상의 향료 또는 이들로부터 채취한 액체상의 향료나 화학적으로 제조된 합성향료를 첨가 할수 있으며 위 기재된 향료 중에서 선택적으로 한가지나 두가지 이상의 향을 배합하여 첨가할 수도 있다. 이로서 본 발명은 실내공기를 정화시킬 뿐만 아니라 사용자가 은은하고 상쾌한 향기를 즐길 수 있는 기능을 제공한다.

제 3단계: 이미지층 형성 단계

본 단계에서는 형성된 프라이머층이 완전 건조되지 않은 상태에서 위 프라이머층 상에 자외선 프린터기 등으로 직접 이미지를 프린팅하여 이미지층을 형성시킨다. 본 발명에서 사용되는 프라이머층은 완전 건조가 반드시 요구되었던 종래의 프라이머층용 조성물들과 달리 반건조 상태에서 그 위에 이미지층을 형성시켜도 이미지가 흐려지거나 번지지 않으며 오히려 건조 과정 중 이미지층의 자외선 경화형 잉크 조성물을 번짐 없이 받아들여 색감 및 강도 등의 물성이 우수한 이미지층을 형성시킬 수 있다.

이미지층의 형성에 사용되는 자외선 프린터는 대상물에 잉크를 분사한 뒤 자외선 램프를 이용해 순간적으로 잉크를 대상물에 흡착시키는 방식으로 이미지를 형성한다. 이에 사용되는 자외선 경화형 잉크조성물은 광중합성 아크릴계 올리고머 100 중량부에 대하여 광중합성 아크릴계 모노머 10~50 중량부, 바람직하게는 20~30중량부 및 자유라디칼형 광중합개시제 10~40 중량부, 바람직하게는 20~30중량부를 포함하는 자외선 경화형 잉크 조성물일 수 있다. 광중합성 아크릴계 올리고머는 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트 및 이의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택될 수 있고, 광중합성 아크릴계 모노머는 트리케틸 프로판 트리아크릴레이트 또는 글리세릴 트리아크릴레이트일 수 있으며, 자유 라디칼형 광중합 개시제는 메틸에틸케톤, 벤조페논, 벤질 디메틸케탈 및 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 등으로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다.

위와 같이 프라이머층이 완전 건조되지 않은 상태에서 위와 같이 구성된 자외선 경화형 잉크조성물로 직접 프린팅방식으로 이미지층을 형성하는 경우 전사지를 이용하여 이미지층을 형성하는 방법에 비해서 보다 선명하고 탁월한 색감을 가진 이미지층을 형성할 수 있게 된다.

또한, 위 프라이머층 또는 위 이미지층의 표면에 장식을 위한 펄가루를 뿌리고 그 위에 위 프라이머층용 조성물과 동일한 조성을 지닌 제2의 프라이머층을 형성할 수도 있다. 이러한 펄가루를 프라이머층 표면에 형성할 경우 위 펄가루는 이미지층의 후면에 형성되어 있으므로 은은한 미감을 일으킬 수 있으며, 이미지층의 상면에 형성할 경우 펄가루가 지니는 장식미가 직접적으로 외부 이미지로 드러날 수 있게 된다. 위 펄가루는 이미지층 등에 전체적으로 형성될 수도 있고 사용자가 원하는 부분에만 형성될 수도 있다. 위와 같이 펄가루를 뿌리고 제 2의 프라이머층을 형성하는 단계를 추가로 포함시킴으로서 위 이미지 타일이 내부장식재로서 미감을 증대시키는데 기여할 수 있게 된다.

제 4단계: 이미지층의 상온 건조 단계

본 단계에서는 직접 프린팅된 위 이미지층을 상온, 즉 15~35℃, 바람직하게는 20-25℃에서 85% 이하, 바람직하게는 80% 이하의 상대습도로 4~6시간, 바람직하게는 4.5-5.5시간 동안 건조시킨다. 이 건조 과정을 거쳐 이미지층이 프라이머층 상에 보다 견고하게 결착된다.

본 단계에 따라 예컨대 100℃의 고온에서 50분 내외로 건조시키거나 150℃의 고온에서 25분 내외로 건조시킬 필요는 없게 된다.

위 프라이머층용 수지 조성물은 타일이나 유리 등에 접착성이 매우 뛰어나며, 자외선경화형 잉크조성물을 흡수할 수 있으면서도 위 잉크조성물과의 결합력이 뛰어나 상온건조를 하더라도 고온건조과정을 거치는 것과 동일하게 프라이머층과 이미지층과의 견고한 결착을 가능하게 한다.

제 5단계: 보호층을 형성하는 단계

제 5단계는 위 상온건조단계를 거친 뒤 건조된 이미지층 상에 위 이미지층의 빛에 의한 손상을 방지하기 위한 보호층을 추가로 형성하는 단계이다.

위와 같이 자외선 경화형 프린터기로 이미지층을 형성한 후에 이미지층의 빛에 의한 황반 현상을 예방하고 오염으로부터 안전하게 보호할 뿐만 아니라 내구성을 강화하기 위하여 후처리로 보호층을 형성하여 이미지층의 표면을 강화시킬 수 있다. 위 보호층은 에폭시계 자외선 도료 또는 아크릴계 자외선 도료가 70~80 중량부, 희석제가 20~30 중량부 포함된 보호층용 조성물로 형성되며 희석제는 우레탄 신나가 바람직하다.

위 보호층용 조성물은 위 이미지층의 표면에 형성되는 것이며 분사되어 형성될 때에는 구경이 1~2 mm인 노즐을 통해 2~3 kg/㎠의 압력으로 분사되며, 함께 분사되는 공기의 분사량은 분당 140~150ℓ로 분사회수는 1~3회가 적합하다.

건조는 자외선건조로 이루어지는데 보호층을 형성한 후 자외선으로 건조시키면 균일하게 건조되면서 프라이머층 사이에 금이 적어지고 표면강화가 일어나 인쇄 견뢰도가 좋아지게 된다. 또한, 자외선 건조의 장점은 그 건조 시간에 있는바, 위 보호층을 형성한 뒤 이를 자외선에 노출시키면 5초~3분 이내에 건조되므로 그 건조시간을 단축시킬 수가 있다.

제 6단계: 하드코팅층을 형성하는 단계

제 6단계는 위 보호층을 형성한 뒤에 위 이미지층 및 위 보호층을 보호하기 위하여 하드코팅층을 형성하는 단계이다.

본 하드코팅층이 형성됨으로서 타일의 이미지층과 보호층이 외부로부터 오염되는 것을 방지하고 흠집으로부터 안전하게 보호되어 내구성이 강화되며, 맑고 투명한 느낌을 주어 미관상 아름답게 보이게 할 수 있다.

제 7단계: 이미지 타일 조합 및 이미지 타일 완성단계

위 단계를 통한 각각의 이미지 타일을 설치 면에 하나씩 부착하는 조합과정을 통하여 전체이미지가 형성된다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 하기 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

실시예

실시예 1

타일 표면에 아크릴 수지 35 중량%, 디메틸카보네이트 25 중량%, 디메틸벤젠 18 중량%, 부틸아세트산 6 중량% 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세트산 16중량%로 이루어진 수지 조성물이 90 중량부, 1,6-디이소시아네이트헥산호모폴리머 30 중량%, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 65 중량% 및 디메틸벤젠 5 중량%로 이루어진 경화제가 5 중량부 및 우레탄 신나(희석제)가 5 중량부 포함된 조성물을 구경 1.5 mm인 노즐을 통해 2.5 kg/㎠의 압력으로 분사시켜 프라이머층을 형성하였다.

형성된 프라이머층을 별도의 건조 장치에 통과시키지 않고 약 5분간 상온에서 방치하여 위 프라이머층이 액체 성분을 프라이머층용 조성물에 포함된 액체 성분의 총 중량 대비 20 중량%로 함유하는 상태에서 위 프라이머층 위에 폴리에스테르 아크릴레이트 100 중량부에 대하여 트리케틸 프로판 트리아크릴레이트 25 중량부 및 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 25 중량부를 포함하는 자외선 경화형 잉크 조성물을 이용하여 자외선 경화용 프린터기로 프린팅한 후 25℃, 상대습도 60%에서 5시간 동안 건조시켜 이미지층을 형성하여 본 발명의 이미지 타일을 제조하였다.

실시예 2

실시예 1의 프라이머층용 조성물로 아크릴 수지 33 중량%, 디메틸카보네이트 14 중량%, 산화규소 4 중량%, 알루미늄하이드록사이드 4 중량%, 이산화티타늄 24 중량%, 디메틸벤젠 7 중량%, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세트산 11 중량% 및 이소부틸메틸케톤 3 중량%로 이루어진 수지 조성물이 90 중량부, 1,6-디이소시아네이트헥산호모폴리머 30 중량%, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 65 중량% 및 디메틸벤젠 5 중량%로 이루어진 경화제가 5 중량부 및 우레탄 신나(희석제)가 5 중량부 포함된 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 프라이머층을 형성하였다.

형성된 프라이머층을 별도의 건조 장치에 통과시키지 않고 약 3분간 상온에서 방치하여 위 프라이머층이 프라이머층용 조성물의 초기 액체 성분의 35 중량%의 액체를 함유하고 있는 상태에서 위 프라이머층 위에 위 실시예 1의 자외선 경화형 잉크 조성물을 이용하여 자외선 경화용 프린터기로 프린팅하여 동일한 방법으로 건조시켜 본 발명의 이미지 타일을 제조하였다.

실시예 3

실시예 1과 같이 프라이머층을 형성시킨 후 약 3분간 상온에서 방치하여 위 프라이머층이 프라이머층용 조성물의 초기 액체 성분의 35 중량%의 액체를 함유하고 있는 상태에서 이미지층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 이미지 타일을 제조하였다.

실시예 4

프라이머층을 형성시킨 후 약 2분간 상온에서 방치하여 위 프라이머층이 프라이머층용 조성물의 초기 액체 성분의 45 중량%의 액체를 함유하고 있는 상태에서 이미지층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 이미지 타일을 제조하였다.

실시예 5

타일 표면에 아크릴 수지 33 중량%, 디메틸카보네이트 11 중량%, 산화규소 3 중량%, 알루미늄하이드록사이드 3 중량%, 이산화티타늄 20 중량%, 디메틸벤젠 5 중량%, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세트산 17 중량% 및 이소부틸메틸케톤 8 중량%로 이루어진 수지 조성물이 90 중량부, 1,6-디이소시아네이트헥산호모폴리머 30 중량%, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 65 중량% 및 디메틸벤젠 5 중량%로 이루어진 경화제가 5 중량부 및 우레탄 신나(희석제)가 5 중량부 포함된 조성물로 프라이머층을 형성하였다.

형성된 프라이머층을 별도의 건조 장치에 통과시키지 않고 약 30분간 상온에서 방치하여 위 프라이머층이 프라이머층용 조성물의 초기 액체 성분의 10 중량%의 액체를 함유하고 있는 상태에서 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 위 프라이머층 위에 자외선 경화용 프린터기로 직접 이미지를 프린팅하여 이미지층을 형성하여 본 발명의 이미지 타일을 제조하였다.

실시예 6

아크릴 수지 27 중량%, 디메틸카보네이트 35 중량%, 디메틸벤젠 14 중량%, 부틸아세트산 12 중량% 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세트산 12중량%로 이루어진 수지 조성물이 90 중량부, 1,6-디이소시아네이트헥산호모폴리머 30 중량%, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 65 중량% 및 디메틸벤젠 5 중량%로 이루어진 경화제가 5 중량부 및 희석제(우레탄 신나)가 5 중량부 포함된 조성물로 프라이머층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 이미지 타일을 제조하였다.

실시예 7

자외선 경화형 잉크 조성물로 폴리에스테르 아크릴레이트 100 중량부에 대하여 트리케틸 프로판 트리아크릴레이트 25 중량부 및 피롤리돈 20 중량부를 포함하는 잉크 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 이미지 타일을 제조하였다.

실시예 8

실시예 1과 같이 이미지 타일을 제조한 후, 이미지층의 네 모서리 부분에 펄가루로 무늬를 형성시키고 그 위에 실시예 1의 프라이머층용 조성물을 이용하여 실시예 1의 프라이머층을 형성하는 방법과 동일한 방법으로 제2 프라이머층을 형성시켰다.

그 후, 제2프라이머층 위에 에폭시계 자외선 도료 75 중량부 및 희석제 25 중량부가 포함된 보호층용 조성물로 보호층을 형성시켜 이미지 타일을 완성하였다.

비교예 1

형성된 프라이머층을 120℃에서 2시간 동안 완전 건조시킨 후 이미지층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 이미지 타일을 제조하였다.

비교예 2

형성된 프라이머층을 120℃에서 2시간 동안 완전 건조시킨 후 이미지층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 이미지 타일을 제조하였다.

비교예 3

실시예 1과 같이 프라이머층 및 이미지층을 형성시키되 25℃, 상대습도 60%에서 5시간 동안 건조시키는 대신 100℃의 온도에서 1시간 동안 건조시켜 이미지 타일을 제조하였다.

실험예

실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 3의 이미지 타일의 물성을 하기와 같은 방법으로 측정하였으며, 그 결과는 표 1과 같다.

1. 접착성

접착성은 ISO 2490의 도료의 접착력 시험법에 따라 측정하였으며, 시편의 위를 간격이 1mm가 되도록 가로, 세로로 11줄을 긋고 셀로판 접착 테이프를 붙인 다음 떼어 보아서 이미지층 위의 100조각 중 분리된 코팅면에 남아있는 조각의 숫자로 접착성을 평가하였다.

2. 촉진 내후성

촉진내후성은 KS M 5000-3231의 도료의 촉진내후성 시험방법에 따라 SWO (Sunshine Weather-Ometer, Atlas Electric Devices Co.,Ci65A형)와 ASTM G-53 방법에 따라 QUV (accelerated weathering tester, The Q-P panel Co.)의 2가지 방법으로 수행하였다. 자외선 형광등은 UV-B313 램프(280~315nm)를 사용하였으며, 각각 냉각압연 강판을 사용하여 1,000 시간 경과 후의 색상차를 평가하였다.

색상차(color diference)는 2색 차이를 시각적 개념에서 수치적 개념으로 표현한 것이다. 즉, 색공간 좌표에서 2색의 기하학적인 거리를 수치로 표시하게 된다. 확산 반사율 측정장치인 Spectro Color Meter(Nippon Denshoku Kogyo Co., SZ-∑80형)를 사용하여 측정하였으며, 색상차는 아래의 식에 의하여 계산하였다.

색상차(△E)=[(△L)²+(△a)²+(△b)²]^½

(위 식 중, L은 Hunter 색표시계의 명도지수를 의미하며, a, b는 Hunter 색표시계의 크로마틱네스 계수를 의미함).

3. 경도

이미지층의 경도는 JIS K-5400의 연필 경도법에 따라 연필 경도 시험기를 사용하여 건조된 도막을 연필의 종류별(B, HB, F, H, 2H, 3H 등)로 45°각도로 하여 그어 보았을 때의 긁힘이 나는 정도를 육안으로 관찰하여 판정하였다.

4. 내용제성 평가

내용제성은 ASTMD 4752의 MEK double rubs 시험방법을 채택하였으며, 메틸에틸케톤(MEK)을 헝겊에 충분히 묻힌 다음 도막에 눌러 문지르는 회수에 따라 도막이 벗겨지는 것을 외관으로 관찰하여 평가하였다.

구분	접착성	촉진내후성		연필 경도	내용제성(번)
		QUV 색상차(△E)	SWO 색상차(△E)
실시예 1	100	0.5	0.6	3H	80
실시예 2	100	0.4	0.45	3H	85
실시예 3	100	0.4	0.5	3H	84
실시예 4	100	0.5	0.55	3H	79
실시예 5	99	0.7	0.75	2H	75
실시예 6	99	1.1	1.15	2H	70
실시예 7	99	1.15	1.2	2H	70
실시예 8	100	0.2	0.25	3H	100
비교예 1	98	1.4	1.35	H	65
비교예 2	97	1.35	1.45	H	65
비교예 3	98	1.46	1.41	H	70

위 표 1과 같이, 본 발명의 이미지 타일 제조방법에 따라 제조된 이미지 타일은 프라이머층의 완전 건조 후 이미지층을 도포한 경우이거나 위 이미지층을 고온 건조한 경우인 비교예 1 내지 3에 비해 접착성, 촉진내후성, 경도 및 내용제성이 전체적으로 우수함을 알 수 있었다.

특히, 프라이머층에 포함된 액체 성분의 함량이 초기 액체 성분의 함량 대비 20 내지 50 중량%인 실시예 2 내지 4의 이미지 타일이 위 물성들에 있어 비교예들에 비해 우수함이 확인되었으며, 본 발명에서 사용되기에 바람직한 잉크 조성물 및 프라이머용 조성물을 사용하는 경우인 실시예 1 내지 5가 실시예 6 및 7에 비해 상대적으로 우수한 물성을 나타냄을 확인할 수 있었다.

Claims (15)

1. 프라이머층이 완전 건조되지 않은 상태에서 상기 프라이머층 위에 이미지층을 직접 프린팅하여, 상기 이미지층용 잉크 조성물이 상기 프라이머층으로 침투하도록 한 후 상온 건조시키는 것을 포함하며,
   상기 프라이머층이 완전 건조되지 않은 상태는 상기 프라이머층이 액체 성분을 프라이머층용 조성물에 포함된 액체 성분의 총 중량 대비 20~50 중량%로 함유하는 상태인 이미지 타일의 제조방법.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 프라이머층은 아크릴 수지 31~40 중량%, 디메틸카보네이트 21~30 중량%, 디메틸벤젠 16~20 중량%, 부틸아세트산 1~10 중량% 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세트산 11~20 중량%로 이루어진 수지 조성물이 85~95 중량부, 경화제가 5~15 중량부 및 희석제가 5~10 중량부 포함된 프라이머층용 조성물이 분사되어 형성된 것인 이미지 타일의 제조방법.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 프라이머층은 아크릴 수지 31~40중량%, 디메틸카보네이트 11~20중량%, 산화규소 1~10중량%, 알루미늄하이드록사이드 1~10중량%, 이산화티타늄 21~30중량%, 디메틸벤젠 6~10중량%, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세트산 11~20중량% 및 이소부틸메틸케톤 1~10중량%로 이루어진 수지 조성물이 85~95 중량부, 경화제가 5~15 중량부 및 희석제가 5~10 중량부 포함된 프라이머층용 조성물이 분사되어 형성된 것인 이미지 타일의 제조방법.
   
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서, 상기 프라이머층이 액체 성분을 프라이머층용 조성물에 포함된 액체 성분의 총 중량 대비 30~40 중량%로 함유하는 것인 이미지 타일의 제조방법.
   
6. 청구항 2 또는 3에 있어서, 상기 프라이머층용 조성물은 구경이 1~2 mm인 노즐을 통해 2~3 kg/㎠의 압력으로 분사되어 상기 프라이머층을 형성하는 이미지 타일의 제조방법.
   
7. 청구항 1에 있어서, 상기 상온 건조는 15~35℃, 상대습도 85% 이하에서 4~6시간 동안 수행되는 것인 이미지 타일의 제조방법.
   
8. 청구항 1에 있어서, 상기 이미지층은 자외선 경화형 잉크젯 프린터로 직접 프린팅된 것인 이미지 타일의 제조방법.
   
9. 청구항 1에 있어서, 상기 프라이머층은 난연 또는 단열 타일 위에 형성된 것인 이미지 타일의 제조방법.
   
10. 청구항 1에 있어서, 건조된 이미지층 상에 상기 이미지층의 광에 의한 손상을 방지하기 위한 보호층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 이미지 타일의 제조방법.
    
11. 청구항 10에 있어서, 상기 보호층 상에 표면 보호용 하드코팅층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 이미지 타일의 제조방법.
    
12. 청구항 2 또는 3에 있어서, 상기 프라이머층용 조성물에 장식을 위한 펄 가루가 추가로 포함된 것인 이미지 타일의 제조방법.
    
13. 청구항 2 또는 3에 있어서, 상기 프라이머층용 조성물에 향료가 추가로 포함된 것인 이미지 타일의 제조방법.
    
14. 청구항 1에 있어서, 상기 프라이머층 또는 상기 이미지층의 표면에 펄 가루가 포함된 프라이머층용 조성물로 제2의 프라이머층을 형성시키는 것을 추가로 포함하는 이미지 타일의 제조방법.
    
15. 청구항 2 또는 3에 있어서, 상기 경화제는 1,6-디이소시아네이트헥산호모폴리머 21~33 중량%, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 61~70 중량% 및 디메틸벤젠 1~9 중량%로 이루어진 것인 이미지 타일의 제조방법.