KR19990061381A - 핫 스탬핑 포일 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내열성, 내마모성, 내알콜성을 포함한 내약품성 및 광택이 우수한 핫 스탬핑 포일에 관한 것으로, 상세하게는 폴리에스테르 기재, 왁스 이형층, 착색층, 금속층, 및 접착층이 순서대로 적층된 핫 스탬핑 포일에 있어서, 상기 착색층이 이소시아네이트 수지, 이소시아네이트 수지 100 중량부에 대하여 40 내지 80 중량부의 열경화성 아크릴 수지 및 170 내지 220 중량부의 열가소성 아크릴 수지를 포함하는 조성물로 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

핫 스탬핑 포일

본 발명은 내열성, 내마모성, 내알콜성을 포함한 내약품성 및 광택이 우수한 핫 스탬핑 포일에 관한 것이다.

스탬핑 포일은 플라스틱 성형품, 전자제품, 가죽, 목제품 및 종이 제품 등과 같은 각종 기재에 금속성 색상 패턴 또는 문자를 스탬핑하여 화려한 외관을 부여하고 그들의 상업적 가치를 증대시키는데 사용되며, 보통 폴리에스테르 기재 필름과 그위에 차례로 이형층, 착색층(보호층), 광반사층(금속층) 및 접착층이 적층된 구조를 갖는다.

스탬핑 포일은 스탬핑되는 기재에 따라 다양한 물성이 요구되는데, 주로 플라스틱 기재위에 스탬핑되고 있는데 이 과정은 고온에서 이루어지므로 스탬핑 포일에는 내열성이 요구되며 특히 스탬핑 포일이 전자 제품의 표면 또는 화장품 케이스 등에 사용될 경우 광택 뿐 아니라 내마모성과 내약품성이 요구된다.

따라서 본 발명의 목적은 내열성, 내마모성, 내알콜성을 포함한 내약품성 및 광택이 우수한 핫 스탬핑 포일을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 폴리에스테르 기재, 왁스 이형층, 착색층, 금속층, 및 접착층이 순서대로 적층된 핫 스탬핑 포일에 있어서, 상기 착색층이 이소시아네이트 수지, 이소시아네이트 수지 100 중량부에 대하여 40 내지 80 중량부의 열경화성 아크릴 수지 및 170 내지 220 중량부의 열가소성 아크릴 수지를 포함하는 조성물로 형성된 것을 특징으로 하는 핫 스탬핑 포일이 제공된다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에서는 핫 스탬핑 포일의 착색층을 형성하기 위하여 이소시아네이트와 열경화성 아크릴 수지를 경화반응시켜 우레탄 결합을 형성시킨다.

상기 이소시아네이트 수지는 톨릴렌디이소시아네이트의 삼량체(TDI trimer type)로 이소시아네이트기의 함량이 7.5 내지 8.5%이다.

상기 열경화성 아크릴 수지로는 하이드록시기 함량이 78 내지 88%인 아크릴 공중합체, 128 내지 132의 산가를 가지는 카르복실기 함유 아크릴 공중합체, 및 하이드록시값이 160 내지 180이고 용융온도(Tm)가 95℃이며 5,000의 분자량(Mw)을 가지는 아크릴 공중합체 폴리올이 사용될 수 있다. 열경화성 아크릴 수지의 하이드록실기가 이소시아네이트와 우레탄 경화반응을 일으키며 내열성을 증가시킨다. 열경화성 아크릴 수지는 이소시아네이트 수지 100 중량부에 대하여 40 내지 80 중량부로 사용될 수 있는데, 열경화성 수지의 사용량이 40 중량부 미만인 경우에는 내열성이 부족하고 사용량이 80 중량부 초과인 경우에는 상온에서 진행되는 이소시아네이트 수지와 열경화성 수지간의 경화반응으로 인해 착색층 조성물 혼합액의 사용가능시간(Pot-life)이 짧아진다.

상기 열가소성 아크릴 수지로는 100 내지 110℃의 유리전이온도(Tg)를 가지는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지로, 투명해서 스탬핑 포일의 광택을 유지하고 내마모성과 내열성을 증가시키는 역할을 한다. 열가소성 아크릴 수지는 이소시아네이트 수지 100 중량부에 대하여 170 내지 220 중량부로 사용될 수 있는데, 아크릴 수지의 사용량이 170 중량부 미만인 경우에는 내마모성과 내알콜성이 저하되고 220 중량부 초과인 경우에는 내마모성과 내알콜성은 증가되지만 내열성이 저하된다.

본 발명에 따르는 핫 스탬핑 포일은 상기 착색층 조성물을 미리 왁스 이형층이 도포된 폴리에스테르 기재 필름상에 통상의 방법에 의해 1.5 내지 2.0g/㎡의 양으로 코팅한 후 150 내지 190 ℃에서 5초 내지 20초 동안 열처리함으로써 기재 상에 착색층을 형성시킨 다음, 이 착색층 위에 통상적인 방법에 의해 금속층을 증착시키고 그 위에 접착층을 형성시켜 제조할 수 있다.

이하 실시예에 의해 본 발명을 보다 상세히 설명하나 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예 및 비교예에서 스탬핑 포일의 물성은 다음과 같이 측정하였다.

1) 박리 수준(이형 정도)

완성된 포일에 셀로판테이프를 1㎝ 폭으로 붙힌 후 떼어낼 때 걸리는 힘의 수준을 1 내지 10 단계로 나누어 평가하였다. 이때 박리가 전혀 안되는 경우는 1 단계이고 매우 약한 힘으로 박리되는 경우는 10 단계이다. 일반적으로 약한 힘으로 박리되는 경우에 사용이 편리하다.

2) 내열성

스탬핑시 전사표면이 소광되는 전사온도를 측정하였다.

3) 내마모성

플라스틱 기재위에 스탬핑 포일을 전사한 후, 표면위에 지우개가 장착된 러빙 시험기(rubbing tester; Clockermeter, James H. Heal Co. Ltd.)를 왕복시켜 표면이 벗겨지고 금속 증착층이 나타날 때까지의 왕복횟수를 측정하였다.

4) 내알콜성

플라스틱 기재위에 스탬핑 포일을 전사한 후, 표면위를 에탄올이 묻혀진 거즈로 문지르면서 착색층을 벗겨지고 금속 증착층이 나타날 때까지의 마찰 회수를 측정하였다.

실시예 1 내지 7 및 비교예 1과 2

에스테르 왁스 OP(Hoechst사 제품) 500g을 톨루엔과 메틸에틸케톤의 혼합용제(혼합비 2:1) 200kg에 녹인 이형층 조성물을 폴리에스테르 기재필름위에 그라비아 롤을 이용하여 코팅한 후 120℃에서 5 초간 건조시켰다. 이형층위에 하기 표 1의 조성에 따른 착색층 조성물을 1.7 g/㎡의 양으로 코팅하고 170℃에서 10초간 건조시킨 후 알루미늄을 증착시키고 그 위에 아크릴과 비닐 수지의 혼합 접착액(혼합비 6:4)을 6.4 g/㎡의 양으로 코팅하여 스탬핑 포일을 제조하였다.

조 성(kg)	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6	실시예 7	비교예 1	비교예 2
이소시아네이트 TR501)	6.06	5.56	5.26	6.45	5.88	5.56	5.26	6.25	6.67
열경화성 아크릴 수지 AA960-602)	3.64	3.33	3.16	2.58	2.36	2.23	4.20	1.25	4.00
열가소성 아크릴 수지 Acryloid A113)	10.30	11.11	11.57	10.97	11.76	12.22	10.53	12.50	9.33
톨루엔	16	16	16	16	16	16	16	16	16
메틸에틸케톤	47	47	47	47	47	47	47	47	47
시클로헥사논	16	16	16	16	16	16	16	16	16
염료 오렌지 G(Orange G)4)	1	1	1	1	1	1	1	1	1
1)애경화학 제품2)애경화학 제품3)롬 앤 하스(Rhom Hass)사 제품4)시바가이기(Ciba Geigy)사 제품

스탬핑 포일의 박리수준, 내열성, 내마모성 및 내알콜성을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 2와 같다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6	실시예 7	비교예 1	비교예 2
박리 수준	8	9	9	8	9	10	9	9	9
내열성(℃)	190	180	170	170	160	160	180	140	190
내마모성(회)	70	81	100	47	60	66	98	56	36
내알콜성(회)	85	91	97	49	55	67	90	53	27

표 2에서 보듯이, 실시예 1 내지 7의 스탬핑 포일은 박리수준, 내열성, 내마모성 및 내알콜성 등의 물성이 매우 양호한데 비해 비교예 1(이소시아네이트 수지 100 중량부에 대하여 20 중량부의 열경화성 아크릴 수지 AA960-60을 포함)의 스탬핑 포일은 내열성이 낮고 비교예 2(이소시아네이트 수지 100 중량부에 대하여 140 중량부의 열가소성 아크릴 수지 AA960-60을 포함)의 스탬핑 포일은 내마모성과 내알콜성이 저조함을 알 수 있다.

실시예 8 내지 14 및 비교예 3과 4

상기 표 1에서 열경화성 아크릴 수지 AA960-60(애경화학 제품) 대신에 열경화성 아크릴 수지 Surcol 441(Allied Colloids사 제품)을 사용한다는 점을 제외하고는 실시예 1 내지 7 및 비교예 1과 2에서와 동일하게 실시하여 실시예 8 내지 14 및 비교예 3과 4의 스탬핑 포일을 제조하였다.

스탬핑 포일의 박리수준, 내열성, 내마모성 및 내알콜성을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 3과 같다.

	실시예 8	실시예 9	실시예 10	실시예 11	실시예 12	실시예 13	실시예 14	비교예 3	비교예 4
박리 수준	7	8	8	8	9	9	8	9	8
내열성(℃)	180	180	170	170	160	160	180	140	190
내마모성(회)	74	91	105	52	64	71	110	65	30
내알콜성(회)	80	96	100	57	62	70	94	59	27

표 3에서 보듯이, 실시예 8 내지 14의 스탬핑 포일은 박리수준, 내열성, 내마모성 및 내알콜성 등의 물성이 매우 양호한데 비해 비교예 3(이소시아네이트 수지 100 중량부에 대하여 20 중량부의 열경화성 아크릴 수지 Surcol 441을 포함)의 스탬핑 포일은 내열성이 낮고 비교예 4(이소시아네이트 수지 100 중량부에 대하여 140 중량부의 열가소성 아크릴 수지 Surcol 441을 포함)의 스탬핑 포일은 내마모성과 내알콜성이 저조함을 알 수 있다.

실시예 15 내지 21 및 비교예 5와 6

상기 표 1에서 열경화성 아크릴 수지 AA960-60(애경화학 제품) 대신에 열경화성 아크릴 수지 Reactol 18(Lawter Int.사 제품)을 사용한다는 점을 제외하고는 실시예 1 내지 7 및 비교예 1과 2에서와 동일하게 실시하여 실시예 15 내지 21 및 비교예 5와 6의 스탬핑 포일을 제조하였다.

스탬핑 포일의 박리수준, 내열성, 내마모성 및 내알콜성을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 4와 같다.

	실시예 15	실시예 16	실시예 17	실시예 18	실시예 19	실시예 20	실시예 21	비교예 5	비교예 6
박리 수준	7	8	8	7	8	8	7	9	9
내열성(℃)	180	180	170	180	170	150	190	140	190
내마모성(회)	75	82	90	50	53	59	95	52	28
내알콜성(회)	71	80	88	40	51	61	83	49	22

표 4에서 보듯이, 실시예 15 내지 21의 스탬핑 포일은 박리수준, 내열성, 내마모성 및 내알콜성 등의 물성이 매우 양호한데 비해 비교예 5(이소시아네이트 수지 100 중량부에 대하여 20 중량부의 열경화성 아크릴 수지 Reactol 18을 포함)의 스탬핑 포일은 내열성이 낮고 비교예 6(이소시아네이트 수지 100 중량부에 대하여 140 중량부의 열가소성 아크릴 수지 Reactol 18을 포함)의 스탬핑 포일은 내마모성과 내알콜성이 저조함을 알 수 있다.

본 발명의 핫 스탬핑 포일은 이형성, 내열성, 내마모성, 내알콜성을 포함한 내약품성 및 광택이 우수하다.

Claims (4)

1. 폴리에스테르 기재, 왁스 이형층, 착색층, 금속층, 및 접착층이 순서대로 적층된 핫 스탬핑 포일에 있어서, 상기 착색층이 이소시아네이트 수지, 이소시아네이트 수지 100 중량부에 대하여 40 내지 80 중량부의 열경화성 아크릴 수지 및 170 내지 220 중량부의 열가소성 아크릴 수지를 포함하는 조성물로 형성된 것을 특징으로 하는 핫 스탬핑 포일.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 이소시아네이트 수지가 이소시아네이트기의 함량이 7.5 내지 8.5%이고 톨릴렌디이소시아네이트의 삼량체(TDI trimer type)인 핫 스탬핑 포일.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 열경화성 아크릴 수지가 하이드록시기 함량이 78 내지 88%인 아크릴 공중합체, 128 내지 132의 산가를 가지는 카르복실기 함유 아크릴 공중합체, 또는 하이드록시값이 160 내지 180이고 용융온도(Tm)가 95℃이며 5,000의 분자량(Mw)을 가지는 아크릴 공중합체 폴리올인 핫 스탬핑 포일.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 열가소성 아크릴 수지가 100 내지 110℃의 유리전이온도(Tg)를 가지는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지인 핫 스탬핑 포일.