KR101605953B1 - 열경화형 은경액을 이용한 은경 미러 실사 프린팅 방법, 이를 지원하는 프린터 및 이를 이용하여 제조한 제품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열경화형 은경액을 이용한 프린팅 방법, 이를 지원하는 프린터 및 이를 이용하여 제조한 제품에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 은경 프린팅 방법은 프린팅 대상체 표면에 하도 코팅을 수행하는 단계, 상기 하도 코팅을 수행한 프린팅 대상체의 상단에 열경화형 은경액과 알콜계 약품이 혼합된 은경액을 이용하여 프린팅하는 단계, 상기 은경액이 프린팅된 상기 프린팅 대상체를 열건조하는 단계, 열건조된 상기 프린팅 대상체의 표면에 상도 코팅을 수행하는 단계를 포함한다.

Description

열경화형 은경액을 이용한 은경 미러 실사 프린팅 방법, 이를 지원하는 프린터 및 이를 이용하여 제조한 제품{Method for printing used thermosetting silver mirror coating, printer thereof and product thereof}

본 발명은 열경화형 은경액을 이용한 프린팅 방법, 이를 지원하는 프린터 및 이를 이용하여 제조한 제품에 관한 것이다.

산업적으로 알려진 바와 같이 대상체 표면에 금속막(은경막)을 형성하는 방법은 도금 방식, 진공증착 방식, 금속향 도료를 이용하는 방식 등이 있다. 일반적으로 도금이라고 하면, 전기도금을 지칭하며, 부패 방지 및 내마모성, 접촉저항의 개선 등을 위해 활용된다. 전기도금의 일반적인 공정은 탈수(脫銹)→연마→탈지(脫脂)→화학적 침지처리(浸漬處理)→전기도금→후처리→건조의 순서로 수행된다.

진공증착 방식은 진공 속에서 고온, 고압으로 금속을 이용하여 대상체 표면에 금속막을 형성하는 방식이다. 진공 속에서 금속을 가열하면, 금속이 증발하며, 증발한 금속의 증발분자를 증기 온도보다 저온의 대상체에 부착시키면 표면에 증기가 응축되어 박막이 형성된다. 대상체 표면의 광택은 대상체의 면 상태나 증착 시의 조건에 따라 달라진다.

금속향 도료를 이용하여 대상체 표면을 금속막으로 형성하는 방법은 다른 방식과 동일하게 대상체 표면을 보호하고 절연성과 전기적 특성, 내열성, 내식성 및 내약품성을 향상시키면서 외관을 장식하는 기능을 갖는다. 금속향 도료는 금속색상을 표출하기 위한 금속 안료를 포함하며, 이외에도 수지, 용제 및 각종 첨가제 등을 함유할 수 있다.

종래의 금속향 도료를 이용한 대상체 표면에의 금속막(은경막) 형성기술로서 특허등록 제10-0733788호(발명의 명칭: 은경막 형성방법)가 있으며, 이는 프레이크상으로 분쇄된 합성 마이카나 플라스틱 필름, 유리 등으로 이루어진 기재를 표면처리제에 침지시켜 기재의 표면으로부터 주석을 석출시키는 표면처리 단계(S-1); 상기 단계에 따라 표면에 주석이 석출된 기재로부터 표면처리제를 분리시키고, 상기 기재의 표면을 증류수에 의해 반복 세척시키는 1차 세척 단계(S-2); 상기 단계에 따라 세척이 완료된 기재를 은용액에 침지시키는 은용액 투입 단계(S-3); 상기 단계에 따라 기재가 침지된 은용액에 동일 중량비의 환원제를 투입시키는 환원제투입 단계(S-4); 상기 단계에 따라 은경막 코팅이 완료된 기재로부터 은용액 및 환원제를 분리시키고, 상기 기재의 표면을 증류수에 의해 세척시키는 2차 세척 단계(S-5); 상기 단계에 따라 세척이 완료된 기재의 표면을 50 내지 80℃의 열풍에 의해 건조시키는 건조 단계(S-6)로 이루어진 것을 특징으로 하는 은경막 형성방법을 제안하고 있다.

또한, 한국공개특허 제2009-0026972호(발명의 명칭: 프린터를 이용한 은경 코팅 방법)는 적용소재의 피도막에 언더코팅을 실시하고 제1은경활성화액을 도포하는 단계와, 제1은경활성화액 위에 제2은경활성화액을 도포한 후 초산은용액과 환원제가 각각의 카트리지에 장입된 잉크젯 프린터를 이용하여 상기 피도막 상에 은경패턴을 인쇄하는 단계와, 은경패턴의 인쇄완료후 은경안정화액을 도포하고 수세 및 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린터를 이용한 은경 코팅 방법을 제안하고 있다.

그러나 위와 같은 금속향(수세형 은경도료)을 이용한 대상체 표면에 은경막을 형성하는 기술은 이미 공개되어 있으나, 대상체 표면에 은경막을 형성하는데 있어 여러 가지 문제점이 있다.

금속향을 이용하여 대상체 표면에 은경막을 형성하는 기술은 수세형 은경도료를 사용한다. 수세형 은경도료를 사용하여 대상체 표면에 은경막을 형성하기 위해서는 초산은과 환원제를 동시에 은경 대상체 표면에 프린팅해야 하며, 이후 반드시 초산은과 환원제의 환원 반응을 위해 은경 대상체는 수세 공정을 거쳐야 한다. 이와 같이 초산은과 환원제를 이용하며, 수세 공정을 필수적으로 요구되므로 은경 대상체 표면을 은경 코팅하는 소요시간이 증가하며, 은경 코팅을 수행하는 프린터의 구조가 복잡하다는 문제점이 있다.

본 발명이 해결하려는 과제는 프린팅 대상체에 은경 프린팅을 수행하는 방안을 제안함에 있다.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는 별도의 수세 공정을 수행하지 않고 대상체에 은경 프린팅을 수행하는 방안을 제안함에 있다.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 하나의 노즐(1액형)을 이용하여 대상체에 은경 프린팅을 수행하는 방안을 제안함에 있다.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 열경화형 은경액을 이용하는 제품을 제조하는 방안을 제안함에 있다.

이를 위해 본 발명의 은경 프린팅 방법은 프린팅 대상체 표면에 하도 코팅을 수행하는 단계, 상기 하도 코팅을 수행한 프린팅 대상체의 상단에 열경화형 은경액과 알콜계 약품이 혼합된 은경액을 이용하여 프린팅하는 단계, 상기 은경액이 프린팅된 상기 프린팅 대상체를 열건조하는 단계, 열건조된 상기 프린팅 대상체의 표면에 상도 코팅을 수행하는 단계를 포함한다.

이를 위해 본 발명의 은경 프린터는 적어도 두가지 이상의 용제에 실버메탈이 용해되어 이온화된 상태를 유지하는 열경화용 은경액과 알콜계 약품이 혼합된 은경액이 담겨진 은경액 공급용기, 상기 은경액 공급용기로부터 상기 은경액을 공급받는 카트리지, 상기 카트리지로부터 상기 은경액을 공급받는 헤드, 상기 헤드와 결합되며, 프린팅 대상체에 상기 은경액을 도포하는 노즐 및 상기 프린팅 대상체로 도포되는 상기 은경액을 분사량 및 시간을 제어하는 프린터 제어부를 포함하며, 상기 은경액은 열건조에 의해 이온화된 실버메탈이 상호 결합되어 미러(은경막)가 됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 열경화형 은경액을 이용한 은경 프린팅 방안은 별도의 수세공정을 수행하지 않고, 대상체에 은경 프린팅을 수행함으로써 은경 프린팅에 소요되는 시간이 단축된다. 또한, 하나의 노즐을 이용하여 대상체에 은경 프린팅을 수행함으로써 프린터의 구조가 단순하고 제조 단가가 감소하며, 노즐 막힘으로 인한 프린터의 고장 발생률이 감소되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 열경화형 은경액을 이용한 프린팅 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 은경 프린팅을 수행하는 프린터의 구조를 도시한 도면이다.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 이러한 실시 예를 통해 당 업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

상술한 바와 같이 한국공개특허 제2009-0026972호는 수세형 은경도료의 환원 반응을 이용하여 각종 소재에 은경 코팅을 수행하는 방안을 제안하고 있다. 이를 위해 한국공개특허 제2009-0026972호는 초산은과 환원제를 포함하는 2액형으로 이루어지며, 환원 반응을 위해서는 수세 공정이 필연적으로 요구된다. 이에 본 발명은 기존 2액형 대신 1액형으로 각종 소재에 은경 프린팅을 수행하는 방안을 제안한다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 열경화형 은경액을 이용한 프린팅 방법을 도시한 흐름도이다. 이하 도 1을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 열경화형 은경액을 이용하여 대상체에 은경을 프린팅하는 방안에 대해 상세하게 알아보기로 한다.

도 1에 의하면, 열경화형 은경액을 이용한 프린팅 방법은 하도 코팅(프라이머), 베이스 코팅(우레탄 코딩), 은경액 프린팅, 열 건조 공정 및 상도 코팅(우레탄 코팅) 공정을 포함한다. 물론 상술한 공정 이외에 다른 공정이 더 포함될 수 있다.

하도 코팅은 프린팅 대상체의 표면에 하도 코팅을 수행한다. 하도 코딩은 코팅 대상체와 베이스 코팅을 수행하는 코팅액의 부착력을 향상시킬 수 있는 물질이면 당 업계에 알려진 다양한 물질을 적용하여 형성할 수 있다. 일반적으로 하도 코팅은 프린팅 대상체의 표면과 그 위에 올라가는 은경막, 상도 코팅을 프린팅 대상체에 잘 부착되게 하며 부착력이 좋은 코팅액을 사용하는 것이 바람직하다. 하도 코팅은 상온에서 15분 내지 30분 정도 일차 건조한 후 코팅액을 대상체 표면에 엷은 안개막처럼 도포한다. 이후 대상체는 80℃의 온도에서 30분 이상 건조된다

하도 코팅을 수행한 대상체에 베이스 코팅을 수행한다. 베이스 코팅은 우레탄이나 기타 수지 계열의 코팅액을 이용한다. 물론 베이스 코팅은 필요에 의해 생략할 수 있다. 하도 코팅 시 대상체 표면을 완전히 코팅하지 않으면 경우에 따라 추후 접착문제가 발생할 수 있으므로, 도포면에 주름현상이 발생하는 지 확인한다. 하도 코팅을 수행한 이후 다른 공정을 수행하기 위해 대상체를 완전히 건조시킨다. 즉, 대상체에 잔류수분 및 유분이 존재하는 경우, 대상체 표면은 흐릿하게 된다.

은경액 프린팅 공정은 본 발명에서 제안하는 열경화형 은경액을 이용하여 프린팅 대상체에 프린팅 공정을 수행한다.

열경화형 은경액은 다수의 용제에 실버메탈(Ag)이 용해되어 용제와 실버메탈이 이온화되어 있다.

또한, 본 발명은 열경화형 은경액에 알콜계 약품을 혼합하여 사용하는 방안을 제안하며, 바람직하게는 열경화형 은경액과 알콜계 약품을 50중량% 대 50중량%의 비율로 혼합하지만, 필요에 의해 혼합 비율은 달라질 수 있다.

열경화형 은경액이 프린팅된 대상체는 이후 열건조 공정을 수행한다. 특히, 본 발명과 관련하여 열건조 공정은 80℃ 이상의 온도에서 적어도 2분 이상의 시간동안 건조 공정을 수행한다. 열건조 공정을 통해 이온 상태의 열경화형 은경액을 구성하고 있는 실버메탈이 서로 결합하며, 이로 인해 열경화형 은경액은 미러(은경) 효과를 나타나게 된다. 즉, 본 발명은 열건조 공정을 통해 프린팅된 대상체에 도포된 열경화형 은경액이 미러 효과를 나타내게 된다.

이후 마지막으로 상도 코팅을 수행한다. 상도 코팅은 프린팅 대상체 표면이 각종 스크래치나 오염물질에 의해 벗겨지거나 변색되는 것을 방지한다. 상도 코팅은 열건조 공정을 수행한 이후 24시간 이내에 수행한다. 열건조 공정을 수행한 이후, 상도 코팅을 수 시간 이내에 수행하지 않는 경우 상도 코팅의 부착력이 떨어지거나 대기중 이물질에 의한 표면 오염 및 온도와 습도에 의한 변색 또는 코팅층 외관에 이물질이 달라붙은 불량이 생길수 있다. 물론 상도 코팅은 상술한 바와 같이 우레탄 도료를 이용하거나 기타 다른 코팅액을 이용하여 상도 코팅을 수행할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 은경코팅을 수행하는 프린터의 구조를 도시한 도면이다. 이하 도 2를 이용하여 은경코팅을 수행하는 프린터의 구조에 대해 상세하게 알아보기로 한다.

도 2에 의하면, 프린터는 은경액 공급용기, 카트리지, 헤드, 노즐 및 프린터 제어수단을 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명에서 제안하는 프린터에 포함될 수 있다.

은경액 공급용기(210)는 본 발명에서 제안하는 열경화형 은경액을 저장하고 있다. 상술한 바와 같이 열경화형 은경액(210)은 알콜계 약품이 혼합되어 있다. 즉, 알콜계 약품을 열경화형 은경액에 혼합함으로써 열경화형 은경액으로 인해 노즐이 막히는 것을 방지할 수 있다.

카트리지(220)는 은경액 공급용기(210)와 공급 호스로 연결되어 있으며, 카트리지(220)는 은경액 공급용기(210)에 저장된 열경화형 은경액을 공급 호스를 통해 공급받는다.

헤드(230)는 카트리지(220)와 연결되어 있으며, 헤드(230)의 종단에는 노즐(240)이 결합되어 있다. 카트리지(220)에 저장된 열경화형 은경액은 헤드(230)와 노즐(240)을 통해 베이스(100) 상단에 안착된 프린팅 대상체(110) 표면에 프린팅 된다.

프린터 제어부(200)는 본 발명에서 제안하는 프린터를 제어한다. 즉, 프린터 제어부(200)에 의해 프린팅 대상체(110) 표면에 열경화형 은경액이 프린팅된다.

상술한 바와 같이 수세형 은경도료를 이용하여 대상체에 은경 코팅을 수행하는 경우, 초산은과 환원제를 동일 시점에 도포하기 위해 2개의 노즐이 필요하나, 본 발명은 열경화형 은경액을 도포하는 하나의 노즐만 필요하다.

이와 같이 본 발명은 열경화형 은경액을 이용하여 플라스틱, 금속, 세라믹 도기에 적용할 수 있으며, 특히 이를 이용하여 안경테나 휴대폰 케이스에도 은경 프린팅을 적용할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

100: 베이스 110: 프린팅 대상체
200: 프린터 제어부 210: 은경액 공급용기
220: 카트리지 230: 헤드
240: 노즐

Claims (5)

1. 프린팅 대상체 표면에 하도 코팅을 수행하는 하도 코팅단계;
   상기 하도 코팅을 수행한 프린팅 대상체의 상단에 열경화형 은경액과 알콜계 약품이 혼합된 은경액을 이용하여 프린팅하는 프린팅 단계;
   상기 은경액이 프린팅된 상기 프린팅 대상체 대상체를 열건조하는 열건조 단계;
   열건조된 상기 프린팅 대상체의 표면에 상도 코팅을 수행하는 상도 코팅단계를 포함하며,
   상기 프린팅 대상체는 안경테나 휴대폰 케이스를 포함하며,
   상기 하도 코팅 단계는 상온에서 15분 내지 30분 동안 1차 건조한 이후에 상기 프린팅 대상체에 표면에 코팅액을 도포하며, 이후 상기 프린팅 대상체를 80℃의 온도에서 30분 이상 건조하며,
   상기 열건조 단계는 80℃의 온도에서 적어도 2분 이상의 시간동안 열건조 공정을 수행하며,
   상기 상도 코팅 단계는 상기 열건조 공정을 수행한 이후 24시간 이내에 수행하는 상기 안경테나 휴대폰 케이스에 은경을 프린팅하는 은경 프린팅 방법.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 하도 코팅을 수행하는 단계 이후에,
   베이스 코팅액을 이용하여 상기 프린팅 대상체 표면을 베이스 코팅하는 단계를 포함하며, 상기 베이스 코팅 이후에 상기 은경액을 이용하여 프린팅하는 단계를 수행함을 특징으로 하는 은경 프린팅 방법.
   
3. 제 2항에 있어서, 상기 열경화형 은경액은 적어도 두가지 이상의 용제에 실버메탈이 용해되고 이온화되어 있으며,
   상기 열건조하는 단계에서 상기 이온화되어 있는 실버메탈이 상호 결합됨을 특징으로 하는 은경 프린팅 방법.
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