KR102120003B1 - 조명용 강화유리판의 무늬인쇄방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강화유리판에 다채로운 색상의 무늬를 견고하게 형성하며, 아울러 유기용제의 사용이 배제되어 친환경적인 장점도 가지는 새로운 방식의 조명용 강화유리판의 무늬인쇄방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 강화유리판을 준비하는 과정: 준비한 강화유리판의 표면을 세척하는 과정; 아크릴계 에멀젼수지 40~50중량부, 폴리비닐알코올 40~50중량부, 물 10~40중량부를 포함하는 접착베이스코팅액을 상기 강화유리판의 일면에 코팅한 후 건조시켜서 접착베이스층을 형성하는 과정; 커들란 알칼리수용액 80중량부, 디메틸설폭사이드(DMSO) 20중량부를 포함하는 인쇄베이스코팅액을 상기 접착베이스층 위에 코팅한 후 건조시켜서 인쇄베이스층을 형성하는 과정; 상기 인쇄베이스층 위에 유리분말, 무기착색안료를 포함하는 안료조성물을 인쇄하여 무늬를 형성하는 과정;
상기 무늬가 인쇄된 강화유리판을 300℃로 열처리하는 과정; 및 상기 열처리된 강화유리판을 냉각시키는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명용 강화유리판의 무늬인쇄방법이 제공된다.

Description

조명용 강화유리판의 무늬인쇄방법{pattern printing method of tempered glass for lighting}

본 발명은 조명용 강화유리판의 무늬인쇄방법에 관한 것으로서, 강화유리에 다채로운 색상을 가지는 무늬를 견고하게 인쇄할 수 있는 새로운 방식의 조명용 강화유리판의 무늬인쇄방법에 관한 것이다.

가전이나 가구 등의 전면패널로 강화유리가 많이 사용되고 있는데, 제품의 외관을 좀 더 미려하게 하기 위해 강화유리에 무늬를 인쇄하여 장식하기도 한다.

뿐만 아니라, 투광기 등과 같은 조명장치의 투광판으로 강화유리를 사용하기도 하는데, 강화유리에 광고용 문구나 도안 등을 인쇄하면 조명이 조사되는 천정, 벽면, 바닥 등에 인쇄된 문구나 도안 등이 그대로 투사되어 높은 광고효과를 꾀할 수 있다.

그런데 일반적으로 유리판에 무늬를 형성하는 경우에는 고분자 수지를 바인더로 사용하는 통상의 인쇄용 잉크로 무늬를 인쇄하는데, 이 경우에는 인쇄된 무늬가 유리판에 견고하게 부착되지 못하여 쉽게 박리되는 문제가 발생된다.

대한민국 등록특허 제10-0958215호(2010. 05. 07.) 대한민국 등록실용신안 제20-0266039호(2002. 02. 15) 대한민국 공개특허 제10-2014-0098998호(2014. 08. 11) 대한민국 등록특허 제10-0500140호(2005. 06. 09)

본 발명은 상기의 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 강화유리판에 다채로운 색상의 무늬를 견고하게 형성하며, 아울러 유기용제의 사용이 배제되어 친환경적인 장점도 가지는 새로운 방식의 조명용 강화유리판의 무늬인쇄방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 강화유리판을 준비하는 과정: 준비한 강화유리판의 표면을 세척하는 과정; 아크릴계 에멀젼수지 40~50중량부, 폴리비닐알코올 40~50중량부, 물 10~40중량부를 포함하는 접착베이스코팅액을 상기 강화유리판의 일면에 코팅한 후 건조시켜서 접착베이스층을 형성하는 과정; 커들란 알칼리수용액 80중량부, 디메틸설폭사이드(DMSO) 20중량부를 포함하는 인쇄베이스코팅액을 상기 접착베이스층 위에 코팅한 후 건조시켜서 인쇄베이스층을 형성하는 과정; 상기 인쇄베이스층 위에 유리분말, 무기착색안료를 포함하는 안료조성물을 인쇄하여 무늬를 형성하는 과정; 상기 무늬가 인쇄된 강화유리판을 300℃로 열처리하는 과정; 및 상기 열처리된 강화유리판을 냉각시키는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명용 강화유리판의 무늬인쇄방법이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 인쇄베이스층을 형성하는 과정에서는 인쇄베이스코팅액을 코팅한 후 80~100℃로 가열하여 건조시키는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명은 강화유리판 위에 접착베이스층과 인쇄베이스층을 순차적으로 형성하고, 그 위에 무늬를 인쇄하고, 열처리하여 이루어지는데, 상기 무늬가 유리분말과 무기착색안료를 포함하는 안료조성물로 이루어져서 열처리과정에서 유리분말과 무기착색안료가 용융되어 유리분말이 착색되고 아울러 인쇄베이스층의 공극으로 유입되어 인쇄베이스층과 일체를 이루어서 부착성이 우수하여 박리될 우려가 없는 무늬가 형성된다.

특히, 무늬가 유리분말에 의해 유리질을 이루기 때문에 경도가 우수하여 스크랫치가 발생되지 않으며, 투광성도 가진다. 따라서 본 발명에 의해 무늬가 인쇄된 강화유리판을 투광기와 같은 조명용 렌즈로 사용하면 강화유리판에 인쇄된 무늬가 그대로 투사되어 보이기 때문에 높은 광고, 홍보효과를 얻을 수 있다.

뿐만 아니라 본 발명에서는 접착베이스층과 인쇄베이스층을 형성하는 약품에 유기용제의 사용이 배제되므로 환경친화적인 장점도 가진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공정도
도 2는 본 발명에 의해 무늬가 인쇄된 유리판 사진
도 3은 상기 유리판이 적용된 투광기로 조사된 빛을 보인 사진
도 4는 본 발명에 의해 무늬가 인쇄된 유리판의 사진
도 5는 상기 유리판이 적용된 투광기로 조사된 빛을 보인 사진

이하에서 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인쇄방법의 공정도이며, 도 2는 이와 같은 방법에 의해 무늬가 인쇄된 유리판의 사진이다.

본 발명은 다음과 같은 공정으로 이루어진다.

1) 강화유리판을 세정하는 과정:

강화유리판을 준비하고, 표면을 세정하여 강화유리판의 표면에 묻은 이물질을 제거한다.

2) 접착베이스층을 형성하는 과정

아크릴계 에멀젼수지, 폴리비닐알코올을 주성분으로 하는 접착베이스코팅액을 만들고, 접착베이스코팅액을 상기 강화유리판의 상면에 코팅하고 건조시켜서 접착베이스층을 형성한다.

상기 접착베이스코팅액은 아크릴계 에멀젼수지 40~50중량부, 폴리비닐알코올 40~50중량부, 물 10~40중량부 포함하며, 소포제, 레벨링제 등의 통상적인 첨가제가 통상적인 범위에서 첨가된다.

아크릴계 에멀젼수지는 공지된 것 중에서 적절한 것을 선택하여 사용하는데, 접착베이스층이 우수한 접착강도를 가질 수 있도록 고형분이 45중량% 이상 함유된 것을 사용한다.

이러한 조성을 가지는 접착베이스코팅액을 상기 강화유리판 위에 코팅하고, 건조시켜서 접착베이스층을 형성하는데, 접착베이스층은 후술하는 인쇄베이스층을 강화유리판에 견고하게 부착시키기 위한 접착매개층으로서의 역할을 한다.

특히, 본 발명에서는 접착베이스코팅액이 아크릴 에멀젼수지와 폴리비닐알코올을 주성분하여 물을 용제로 사용하기 때문에, 유기용제의 사용이 배제되므로 환경친화적이며, 유기용제의 사용으로 인한 환경문제나 인체유해물질의 발생 또는 잔류용제에 의한 악취발생 등의 문제를 수반하지 않는 장점을 가진다.

3) 인쇄베이스층을 형성하는 과정

커들란을 주성분으로 하는 인쇄베이스코팅액을 만들고, 인쇄베이스코팅액을 접착베이스층 위에 코팅하고 건조시켜서 인쇄베이스층을 형성한다.

상기 인쇄베이스코팅액은 커들란 알칼리수용액 80중량부, 디메틸설폭사이드(DMSO) 20중량부를 포함한다.

커들란(curdlan)은 글로코스의 고분자량 중합체로서, 주성분은 β-1,3-글루코스이다. 커들란은 젤리, 면류, 케이크, 식육가공품 등에 증점제, 결착제, 피막형성제, 겔화제 등으로 사용된다.

커들란은 물에 불용이나 알칼리 수용액에서 완전 용해되는데, 커들란을 알칼리 용액에 직접 투입하면 응집물이 생성되기 때문에, 바람직하게는 커들란을 물에 분산시킨 분산액을 만들고, 이 분산액에 알칼리 용액을 첨가하여 커들란을 용해시켜서 상기 커들란 알칼리수용액을 만든다. 커들란 알칼리분산액 또는 수용액의 pH가 10~13의 범위인 것이 바람직하다.

이와 같은 만든 커들란 알칼리수용액 80중량부에 디메틸설폭사이드 20중량부를 혼합하여 인쇄베이스코팅액을 만들고, 상기 접착베이스층 위에 소정 두께로 코팅한 다음, 80~100 정도로 가열하여 건조시켜서 인쇄베이스층을 만든다.

커들란은 80℃이상으로 가열하면 겔이 되고 상온에서도 탄력있는 겔 형태가유지되는데, 이를 건조시킬 경우에 수분증발로 인해 내부에 수많은 공극이 발생된다. 이와 같은 커들란의 특성으로 인해 인쇄베이스층은 다공을 가지게 되는데, 이러한 다공에 의해 인쇄베이스층이 후술하는 바와 같이 안료조성물을 흡수하게 된다.

4) 인쇄베이스층 위에 무늬를 인쇄하는 과정

전술한 바와 같은 방법으로 형성된 인쇄베이스층 위에 나노크기를 갖는 유리분말, 무기착색안료를 포함하는 안료조성물을 인쇄하여 무늬를 형성한다.

상기 안료조성물은 나노크기의 유리분말 45~75중량부, 무기착색안료 25~35중량부, 바인더 15~25중량부 포함하는데, 바인더로는 통상적인 인쇄용 안료조성물에 사용되는 공지된 바인더를 사용한다.

이러한 조성을 가지는 안료조성물을 사용하여 실사이미지나, 광고용 문구 등을 비롯한 무늬를 인쇄하는데, 디지털프린터기를 이용하여 무늬를 정밀하게 인쇄한다.

5) 열처리하는 과정

무늬가 인쇄된 강화유리판을 가열로에 넣고 300℃ 정도로 가열하는데, 이와 같은 열처리과정에서 안료조성물에 함유된 유리분말과 안료가 부분적으로 용융되어 상호 융착되고 상기 인쇄베이스층의 공극으로 유입된다. 따라서 무늬가 인쇄베이스층과 일체를 이루게 되어 강화유리판에 견고하게 부착된다.

6) 냉각시키는 과정

상기 열처리과정이 끝나면 강화유리판을 냉각시킨다.

이와 같은 방식으로 강화유리판에 무늬를 형성하면 무늬가 강화유리판에 견고하게 부착되어 무늬가 박리되는 등 손상될 우려가 없으며, 무늬를 이루는 안료조성물의 주성분이 유리이기 때문에 무늬가 유리질로 이루어지고, 따라서 경도가 우수하여 스크랫치 등이 발생되지 않는다. 특히, 이와 같은 방법으로 형성되는 무늬는 안료조성물의 유리분말이 무기착색안료에 의해 착색되는데, 투광성도 가진다.

이와 같은 방법으로 무늬가 인쇄된 강화유리판은 투광기와 같은 조명용 렌즈로 사용이 적합한데, 일반적으로 투광기는 광원 전방에 볼록렌즈가 배치되어 볼록렌즈를 통해 광원의 불빛이 확산되어 조사되는데, 본 발명에 의해 무늬가 인쇄된 강화유리판은 이러한 투광기에서 볼록렌즈 전방에 배치된다. 따라서 볼록렌즈를 통과한 불빛이 무늬가 인쇄된 강화유리판을 통과하여 조사되는데, 전술한 바와 같이, 무늬가 투광성을 가지기 때문에, 투광기에서 빛이 조사되면 강화유리판에 형성된 무늬가 그대로 투사된다.

도 2는 이러한 방식으로 예수님 이미지가 인쇄된 강화유리판의 사진이고, 도 3은 이러한 강화유리판이 적용된 투광기로 빛을 조사한 상태를 보인 사진으로서, 강화유리판에 인쇄된 무늬, 즉, 예수님의 이미지가 그대로 투사됨을 확인할 수 있다.

도 4는 본 발명에 의해 꽃무늬가 인쇄된 또 다른 강화유리판의 사진이고, 도 5는 이러한 강화유리판이 적용된 투광기로 빛을 조사한 상태를 보인 사진이다. 도 5에서도 강화유리판의 꽃무늬가 그대로 투사됨을 확인할 수 있다.

Claims (2)

1. 강화유리판을 준비하는 과정:
   준비한 강화유리판의 표면을 세척하는 과정;
   아크릴계 에멀젼수지 40~50중량부, 폴리비닐알코올 40~50중량부, 물 10~40중량부를 포함하는 접착베이스코팅액을 상기 강화유리판의 일면에 코팅한 후 건조시켜서 접착베이스층을 형성하는 과정;
   커들란 알칼리수용액 80중량부, 디메틸설폭사이드(DMSO) 20중량부를 포함하는 인쇄베이스코팅액을 상기 접착베이스층 위에 코팅한 후 건조시켜서 인쇄베이스층을 형성하는 과정;
   상기 인쇄베이스층 위에 유리분말, 무기착색안료를 포함하는 안료조성물을 인쇄하여 무늬를 형성하는 과정;
   상기 무늬가 인쇄된 강화유리판을 300℃로 열처리하는 과정; 및
   상기 열처리된 강화유리판을 냉각시키는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명용 강화유리판의 무늬인쇄방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 인쇄베이스층을 형성하는 과정에서는,
   인쇄베이스코팅액을 코팅한 후 80~100℃로 가열하여 건조시키는 것을 특징으로 하는 조명용 강화유리판의 무늬인쇄방법.

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