KR20010073525A - 스탬핑 호일용 착색 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라스틱용 스탬핑 호일에 적용하면 내열성이 높고, 절단성 및 내용제성 및 내크스랫치성이 뛰어나면서도 시간에 따른 절단성의 변화가 없는 호일을 만들 수 있는 스탬핑 호일용 착색 조성물에 관한 것이다. 이 착색 조성물은 주재료로 니트로셀룰로오즈와 아크릴 수지의 혼합물 10~40중량, 경화제로 이소아세테이트 수지 20~45중량및 멜라민 수지 20~50중량로 된 조성에 산 촉매를 첨가하여 이루어지는 것으로, 아크릴 수지는 OH가 40 이상인 열경화성 아크릴 수지인 것이 바람직하다.

Description

스탬핑 호일용 착색 조성물{Coloring composition for stamping foil}

본 발명은 스탬핑 호일용 착색 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 두 종류의 경화제를 혼용하여 내열성, 내스크랫치성, 내용제성, 접착력 및 절단성 등을 개선한 플라스틱용 스탬핑 호일의 착색 조성물에 관한 것이다.

스탬핑 호일은 코팅가공을 위한 베이스 필름(통상은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름) 위에 이형층, 칼라를 내는 염료 또는 안료를 넣어 색을 발현하는 착색층, 알루미늄 등의 금속을 증착하여 금속광택을 발현하게 되는 금속증착층 및 피사체 대한 접착력을 제공하는 역할 또는 증착층의 보호하는 역할을 하게 되는 보호접착층을 적층한 형태로서, 그 제조는 일반적인 핫 스탬핑 포일의 공정과 동일하게 베이스 필름 위에 이형층, 착색층, 금속증착층 및 보호접착층을 순서대로 코팅하여 이루어진다.

프라스틱 스탬핑 호일의 경우도 마찬가지로서, 이로는 화장품 케이스 등의 적용되는 세선용과 시계의 테두리를 두른다든지 또는 플라스틱 원통 등을 전면으로 두르게 되는 넓은 면적용이 있다.

이 중에 넓은 면적에 적용하는 스탬핑 호일의 경우에는 내열성, 내스크래치성, 내용제성, 접착력, 절단성 등의 물성이 요구되고, 이러한 특성을 만족시키기 위해서는 열경화 또는 UV경화 등의 경화 시스템에 의해서만 가능하다.

그러나, 열경화의 경우 경화제의 양에 따라 내열성의 정도가 달라지며 경화제의 함량이 많아지면 후경화가 진행되어 절단성이 과도하게 나빠지는 문제점이 있다.

구체적으로 기존에는 착색층으로 통상 이소시아네이트계 경화제를 사용할 때에는 수산기를 갖는 폴리머 및 절단성을 유발하는 아크릴 등의 수지를 적용하였는데, 이 경우에는 우수한 내열성을 가지나 착색층의 잔유 반응기들의 후 경화되어 절단성을 나빴다. 또한 멜라민계 경화제를 사용할 경우에는 수산기, 아미노기, 카르트실기 등의 반응기를 갖는 수지들과 병용하였는데, 이 경우에는 내마모성, 내용제성 등이 우수하나 상온에서 후 경화가 일어나지 않으므로 절단성의 유지가 가능한 이점은 있었으나, 내열성이 200℃ 이하로서 불량하였다.

본 발명자들은 앞서 언급한 종래 기술상의 문제점들을 일소하고자 연구를 거듭한 결과, 착색층으로 경화제로서 서로 다른 2종을 사용하는 조성을 알아내고 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명의 목적은 내열성, 내용제성, 내스크랫치성 등 물리적 특성이 우수하고 시간에 따른 절단성의 저하가 일어나지 않는 산업용 플라스틱에 적용하는스탬핑 호일용 착색 조성물을 제공하는 데에 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 스탬핑 호일용 착색 조성물은, 열경화성이고 열경화에 관여하는 수산기, 카르복실기 또는 아민기 등을 갖는 열경화성 수지의 이소시아네이트계 경화제와 멜라민계 경화제를 적정한 비로 혼합하여 이루어진 것으로, 이에 따르면 스탬핑 호일의 착색층이 요구하는 물성을 만족시키고 시간에 따른 착색층의 절단성이 우수한 제품을 얻을 수 있다.

본 발명의 착색 조성물이 적용되는 스탬핑 호일은 기존과 같이 베이스 필름 위에 이형층, 착색층, 금속증착층 및 보호접착층을 순서대호 코팅한 것으로, 본 발명에서는 지지체인 베이스 필름으로 폴리에스테르 필름을 사용하고, 이형층도 통상적인 왁스, 셀룰로우즈, 아크릴 수지 등을 도포하여 형성한다.

그러나 착색층의 경우에는 기존과 매우 다른 물질을 사용하는데, 이는 본 발명자들이 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 많은 연구를 거듭한 끝에 이소시아네이트계 경화제의 후경화가 일어나기 시작하는 비율을 알아냄으로써 완성되었다. 즉, 착색층은 이소시아네이트계 경화제와 멜라민계 경화제가 동시에 반응하는 수산기를 갖는 니트로셀룰로오즈 또는 아크릴 등을 중량비로 10~40사용하고 이소시아네이트기를 중량비로 20~45사용하고 멜라민계를 중량비로 20~50투입하는 새로운 조성에 적당한 산도를 유지하기 위하여 산 촉매를 첨가 코팅하여 150~180℃의 온도에서 10~30초간 건조한 0.8~1.3㎛ 두께의 코팅층이다.

상기의 착색층을 형성하게 되는 착색 조성물은 이소시아네이트계 경화제의 함량이 45이상이 될 경우에는 후경화가 촉진되어 절단성이 나빠지며, 20미만이 될 경우에는 멜라민의 함량을 높이더라도 내열성이 저하된다. 또한 주재료인 수산기 수지의 중량비가 40이상이면 절단성이 저하될 수가 있으며, 10이하일 경우에는 내열성이 저하된다.

한편, 아크릴 수지는 수산기가가 40이상인 열경화성 아크릴 수지를 사용하는 바, 만일 수산기가가 40 미만이면 경화가 충분히 이루어지지 않아 내열성, 내용제성 등이 떨어지는 문제가 있다.

다음 상기의 착색층 위에 300~500Å의 두께로 알루미늄 등의 금속을 증착하여 금속증착층을 형성하고, 그 위에 통상 사용하는 플라스틱용 보호접착층을 형성하여 스탬핑 호일을 제조한다.

이하, 본 발명에 따른 스탬핑 호일용 착색 조성물에 대한 실시예를 상세하게 설명한다.

실시예 1∼3, 비교예 1∼3

니트로셀룰로오스와 OH가 50 이상인 아크릴 수지를 1 : 2로 혼합하여서 된 수산기율 40이상인 수산기 수지, 이소시아네이트계 경화제(애경화학주식회사 제품 TR50) 및 멜라민 수지(Cytek사 제품 Cymel 325)를 다음의 표 1과 같은 조성으로 혼합하고 여기에 파라톨루엔 설포닉산을 200ppm 첨가하여 메틸에틸케톤 및 사이클로헥산온 및 톨루엔 등의 용제에 고형분 함량비가 20중량가 되도록 희석한 다음, 여기에 오렌지 및 옐로우 염료를 10중량부를 첨가 분산시켜 착색 조성물을 만들었다.

다음, 19㎛ 두께의 폴리에스테르 필름 위에 통상의 방법에 따라 셀룰로오즈 아세테이트를 0.1~0.2㎛의 두께로 코팅하여 이형층을 형성하고, 상기에서 만든 착색 조성물을 1.1㎛ 두께로 코팅하여 160℃에서 20초간 건조하여 착색층을 형성하였다.

그리고 그 위에 진공증착기를 사용하여 알루미늄을 350Å의 두께로 증착하여 금속증착층을 형성하고, 이어서 플라스틱용 접착층을 도포하여 스탬핑 호일을 만들었다.

	실시예	비교예
	1	2	3	1	2	3
수산기 수지	30	30	25	30	30	45
멜라민 수지	35	45	35	-	70	20
이소시아네이트계 경화제	35	25	40	70	-	25

실시예 및 비교예에서 만든 스탬핑 호일을 사용하여 이형성, 절단성, 내열성, 내스크랫치성, 내용제성 및 경시변화후의 절단성을 다음과 같은 방법으로 평가하고, 그 결과를 표 2에 나타냈다.

이형성

관능테스트로서 3M 투명테이프 폭 1㎝ 짜리를 접착면에 붙여 1~2회 문지른 다음 박리하여 이형면을 관찰하여 평가하였다. 이형면이 깨끗하면 C, 지저분하고 박리시 힘이 느껴지면 N, 박리되지 않는 경우에는 H로 표시하였다.

절단성

이형성을 평가함과 동시에 박리한 후의 테이프 측면을 관찰하여 평가하였다. 테이프의 측면에 톱니모양의 잔상이 없으면 G, 약간 있는 수준이면 A, 심한 수준이면 B로 표시하였다.

내열성

PVC시트에 대해 150℃에서 240℃까지 10℃간격으로 각각 1초간 4㎏/㎠의 압력조건으로 스탬핑을 진행하여 평가하였다.

내스크랫치성

PVC시트에 대해 150℃에서 1초간 4㎏/㎠의 압력조건으로 스탬핑을 진행하고 착색표면을 적당한 힘으로 면통을 10회 문질러서 스크랫치가 발생하는 정도를 관찰하여 평가하였다. 양호는 G, 보통은 A, 심한 경우에는 B로 표시하였다.

내용제성

PVC시트에 대해 150℃에서 1초간 4㎏/㎠의 압력조건으로 스탬핑을 진행하고 착색표면에 아세톤을 면봉에 묻혀서 적당한 힘으로 문질러서 착색층의 염료가 면봉에 묻어 날 때까지의 횟수를 측정하였다.

경시변화후 절단성

80℃, 상대습도 40에서 10일간 방치한 후 상기의 절단성 평가시험과 같은 방법으로 진행, 평가하였다.

	실시예	비교예
	1	2	3	1	2	3
이형성	C	C	C	C	C	C
절단성	G	G	G	A	G	B
경시변화후 절단성	G	G	G	B	G	B
내열성(℃)	230	220	220	230	180	170
내스크랫치성	G	G	G	G	G	A
내용제성	60	75	50	70	80	40

상기 표 2를 참조하면, 플라스틱용 스탬핑 호일에 본 발명의 착색 조성물을 사용하면 이형성, 내스크랫치성, 내용제성이 기존의 것과 비슷하거나 우수하고, 특히 절단성 및 내열성이 우수함을 알 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스탬핑 호일용 착색 조성물을 플라스틱용 스탬핑 호일에 적용하면 내열성이 높고, 절단성 및 내용제성 및 내크스랫치성이 뛰어나면서도 시간에 따른 절단성의 변화가 없는 호일을 만들 수 있다.

Claims (3)

1. 주재료로 니트로셀룰로오즈와 아크릴 수지의 혼합물 10~40중량, 경화제로 이소아세테이트 수지 20~45중량및 멜라민 수지 20~50중량로 된 조성에 산 촉매를 첨가하여 이루어지는 스탬핑 호일용 착색 조성물.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 아크릴 수지는 OH가 40 이상인 열경화성 아크릴 수지인 것을 특징으로 하는 스탬핑 호일용 착색 조성물.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 니트로셀룰로오스와 아크릴 수지의 혼합비는 중량비로 1 : 2인 것을 특징으로 하는 스탬핑 호일용 착색 조성물.