KR20040074228A

KR20040074228A - 폴리올레핀 타포린을 이용한 인쇄용 원단

Info

Publication number: KR20040074228A
Application number: KR1020030009711A
Authority: KR
Inventors: 기영상
Original assignee: 기영상
Priority date: 2003-02-17
Filing date: 2003-02-17
Publication date: 2004-08-25
Also published as: KR100766135B1

Abstract

본 발명은 폴리올레핀 타포핀을 이용한 인쇄용 원단에 관한 것이다. 본 발명에 따른 인쇄용 원단은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE:HIGH DENSITY POLYETHYLENE) 또는 폴리프로필렌(PP:Polypropylene)으로 제직된 직물에 폴리프로필렌이나 저밀도 폴리에틸렌 수지를 티-다이 압출 코팅하고, 다시 표면 변성 폴리우레탄액을 메쉬롤을 이용하여 코팅을 함으로서 완성된다. 본 발명에 따른 인쇄용 원단에 의하면, 변성우레탄 코팅층이 잉크 접착층으로 인쇄가 정교하고 인쇄 후 인쇄물의 기본 물성(잉크와 원단의 접착력, 원단의 내구성)이 우수하여 상업적인 용도가 광범위하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

폴리올레핀 타포린을 이용한 인쇄용 원단{PRINTING WOVEN FABRICS USING POLYOLEFINE TARPAULIN}

본 발명은 폴리올레핀 타포린을 이용한 인쇄용 원단 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 폴리올레핀 직물에 인쇄가 용이하도록 하기 위하여 폴리우레탄을 코팅시켜 완성한 인쇄용 원단 및 그 제조방법에 관한 것이다.

현재 인쇄 용도의 원단으로 종이, 폴리에스터의 직물, 나일론 직물등의 소재가 사용되고 있다. 그러나 이와 같은 재료는 잉크의 접착력, 내구성, 잉크 건조성 등에 있어서 문제점이 있었다. 또한, 기존 폴리에틸렌의 타포린 제품은 건조 및 잉크의 접착력이 없어 인쇄용으로 사용이 불가능한 문제점이 있었다.

한편, 폴리올레핀은 올레핀의 중합으로 생기는 고분자 화합물로서, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌이 이에 속한다.

더 세분하면 폴리에틸펜중 고밀도 폴리에틸렌(HDPE:HIGH DENSITY POLYETHYLENE)을 실용으로 사용되고, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE: LOW DENSITY POLYETHYLENE)은 코팅용으로 사용된다. 또한 폴리프로필렌도 실용 폴리프로필렌과 코팅용 폴리프로필렌으로 나뉘어진다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 인쇄용 원단에서의 문제점을 해결하고자 한 것으로, 특히 폴리올레핀(폴리프로필렌, 폴리에틸렌) 코팅층에 변성폴리우레탄 코팅층을 형성함으로서 인쇄층 구조를 만들어 보다 효과적으로 인쇄가 가능하도록 한 폴리올레핀 타포린을 이용한 인쇄용 원단 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 폴리올레핀 타포린을 이용한 인쇄용 원단의 제조 공정을 구체적으로 나타낸 흐름도이다.

도 2 는 도 1의 공정에 의해 완성된 폴리올레핀 타포린을 이용한 인쇄용 원단의 측단면도이다.

도 3 은 본 발명에 따른 폴리올레핀 타포린을 이용한 인쇄용 원단 제조공정중 1차 코팅에 의해 제조된 타포린의 평면도이다.

도 4 는 본 발명에 따른 폴리올레핀 타포린을 이용한 인쇄용 원단 제조공정중 최종 제품을 생산하기 위한 2 차 코팅과정을 수행하는 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

8: 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 코팅층

4: 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 직물

15: 변성 폴리우레탄 코팅층

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 폴리올레핀 타포린의 제조에 있어서,

고밀도 폴리올레핀 직물을 준비하고,

상기 준비된 폴리올레핀 직물의 일면 혹은 양면상에 코팅장치를 통해 폴리올레핀 코팅을 코팅하는 1차 코팅과정을 수행하고,

이후 상기 1차 코팅된 폴리올레핀 직물의 1차 코팅층상에 변성 폴리우레탄액을 메쉬 롤을 이용하여 코팅하는 2차 코팅과정을 수행하여 완성된 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 타포린을 이용한 인쇄용 원단 제조방법이 제공된다.

바람직하게는, 상기 1차 코팅은 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 수지를 녹여 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 직물에 단면 또는 양면 코팅을 하는 것이고, 코팅시 폴리프로필렌 함량이 10∼90 중량부, 폴리에틸렌 함량이 90∼10 중량부 비율로 하여 원단을 제조하며, 2 차 코팅은 폴리우레탄 코팅을 0.5∼30 중량부 표면에 코팅을 하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 1 차 코팅시의 원료는 원료 A인 폴리프로필렌 수지와 원료 B인 호모프로필렌 수지로 이루어지고, 원료 A의 물성은 밀도 0.882sp gr 23/23C, 용융지수 25.0g/10분, 인장강도 690psi, 인장강도 27%, 경도 41 d scale이며, 원료 B인 호모프로필렌 수지는 용융지수 25 g/10분, 밀도 0.90 g/cm2, 연화점 149℃, 표면경도 95R, 인 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 1 차 코팅시의 원료는 무기필러, 유기 또는 무기안료(착색제), 자외선 안정제, 난연제, 대전방지제중 하나의 첨가물이 첨가되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 1 차 코팅시의 조건은 200℃∼300℃의 온도에서, 원료 A인 프로필렌 에틸렌 공중합체 수지 10%∼90%, 원료 B인 호모프로필렌 수지 90%∼10% 또는 폴리에틸렌 수지 100%로 된 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 변성 폴리우레탄 코팅액의 물성은 고형분은 8.0∼40.0%, 점도 25∼250CPS 이며, 용제타입은 메틸에틸케톤 또는 유기용제로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 측면에 있어서 표면층에서부터 저면층까지 변성 폴리우레탄 표면(수지)층, 폴리올레틴 코팅층, 폴리올레핀 직물층 및 폴리올레핀 코팅층으로 구성된 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 타포린을 이용한 인쇄용 원단이 제공된다.

개략적인 공정을 살펴보면, 폴리올레핀계, 즉 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌(HDPE:HIGH DENSITY POLYETHYLENE) 소재로된 직물에 폴리올레핀 코팅액(폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 수지)을 티-다이에서 양면 혹은 단면 압출 코팅한 후 다시 상기 코팅된 폴리올레핀 직물중 인쇄할 인쇄층(표면)에 변성폴리우레탄 수지액을 메쉬 롤을 이용하여 코팅함으로써 인쇄층을 만들어 완성한다.

본 발명에 따른 제조공정에 의해 제조된 원단 인쇄는 인쇄 잉크의 종류에 따라 그 물성이 다를 수 있는데, 잉크의 종류는 폴리에틸렌(PE)용 잉크, 폴리프로필렌(PP)용 잉크, 염화비닐(PVC)용, 나일론 잉크로 구성되어 사용하고 있다.

이하 본 발명의 따른 폴리올레핀 타포린을 이용한 인쇄용 원단 및 그 제조방법을 첨부도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명에 따른 폴리올레핀 타포린을 이용한 인쇄용 원단의 제조 공정을 구체적으로 나타낸 흐름도이고, 도 2 는 도 1의 공정에 의해 완성된 폴리올레핀 타포린을 이용한 인쇄용 원단의 측단면도이고, 도 3 은 본 발명에 따른 폴리올레핀 타포린을 이용한 인쇄용 원단 제조공정중 1차 코팅에 의해 제조된 타포린의 평면도이고, 도 4 는 본 발명에 따른 폴리올레핀 타포린을 이용한 인쇄용 원단 제조공정중 최종 제품을 생산하기 위한 2 차 코팅과정을 수행하는 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 발명에 의해 제조 완성된 인쇄용 원단은 그 측단면도를 통해 볼 때, 표면층에서부터 저면층까지 하방으로 순차적으로 변성 폴리우레탄 코팅층(15), 저밀도 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 코팅층(8), 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 직물층(4), 저밀도 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 코팅층(8)으로 이루어진다.

도 3 에 도시한 바와 같이, 코팅 장치는 상부측에 위치한 일명 티-다이(T-Die)(10)와 그 하부에 위치한 한 쌍의 롤러로 이루어지는데, 즉, 상기 티-다이(10)로부터 상기 폴리올레핀 수지(8)를 원료로 하방으로 공급되도록 하고, 소정길이의 폴리에틸렌 직물이 고무 롤러(20)에 감겨지면서 직물의 상면에 상기 폴리올레핀 수지(8)가 코팅되어 이후 엠보 롤러(30)를 거치면서 코팅과정이 수행된다. 또한 상기 티-다이(10)의 상방에는 티-다이 코팅기에 부착된 기기로서 스크류의 회전운동이 직선운동으로 바뀌며 스크류 팩(PACK)에서 수지 중에 이물질을 걸러내는 역할의 장치인 헤드(40)가 있고, 또한 상기 티-다이(10)에 부착된 기기로서 상기 헤드(40)가 그 하단에 부착되고 일정량의 원료를 공급하는 역할을 하는 아답터(50)가 있고, 또한 상기 아답터(50)와 연결되며 코팅장치의 핵심 부분으로 고체 원료 수지를 열과 회전과 전진 운동으로 원료를 믹서하는 장치인 실린더(60)가 있고, 상기 실린더(60)상에 호퍼(70)가 설치되어 원료를 공급받는다.

구체적으로 상기 실린더(60)는 상기 호퍼(70)로부터 공급된 고체수지를 100도∼350도 온도에서 스크류의 회전에 의한 전진 운동으로 원료를 혼련하는 원료 혼련 장치부이다.

상기 헤드(40)는 상기 아답터(50)를 떠나 완전히 용융된 수지를 스크류에 의해 회전운동에서 직선운동으로 바뀌며 스크류 팩이 들어있어 수지층에 혼입되어 있는 이물질을 걸러내며 적당한 양으로 이송한다.

아답터(50)는 실린더 스크류의 회전운동이 직선운동으로 바뀌며 스크류 공급된 원료를 헤드에 이송한다.

전체적으로 호퍼(70)로부터 실린더(60), 아답터(50), 헤드(40), 티-다이(10), 고무 롤(20) 및 엠보 롤(30)으로 순차적으로 원료가 공급되어 코팅된다.

상기 코팅된 타포린 제품은 인쇄용으로 개발된 제품이다.

상기 타포린 제조공정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 폴리에틸렌 수지를 압출방식으로 테이프 사를 만든다음, 위터 젯(Weter Zet)직기(도시안됨)를 이용하여 제직 하여 준비하는 과정이수행된다(S2). 이 과정은 종래 기술에도 이미 개시된 바 있으므로 자세한 설명을 생략하기로 한다. 이후 제직된 폴리에틸렌 직물 층(4)에 폴리올레핀 수지(8)를 코팅하는 1차 코팅과정이 수행된다(S4). 이때, 상기 폴리올레핀 수지(8)는 상기 폴리에틸렌 직물층(4) 양면에 도 2에 도시한 바와 같이 코팅 될 수도 있고 한쪽면에만 코팅될 수도 있다.

즉, 상기 폴리에틸렌 직물은 구체적으로 고밀도 폴리에틸렌(HIGH DENSITY POLYETHYLENE:이하 HDPE라 칭함)(4)에 저밀도 폴리에틸렌(LOW DENSITY POLYETHYLENE: 이하 LDPE라 칭함)(8)이 코팅되어 상기 HDPE(4)의 상부층이 LDPE(8)로 된 2층 구조의 직물일 수 도 있고, 상기 HDPE(4)와 LDPE(8)가 코팅되어 상기 HDPE(4)의 상부 및 하부층이 LDPE(8)로 이루어진 3층 구조의 직물일 수 도 있다.

상기 폴리에틸렌 직물은 폴리에틸렌 수지를 이용하여 테이프 얀사를 경사(날실)와 위사(씨실)가 서로 아래위로 교차하여 짜여져 소정 폭과 소정 길이를 가진 평면체가 된 천을 나타낸다.

도 4 에 도시한 바와 같이, 상기 코팅과정을 통해 형성된 폴리에틸렌 직물은 표면층인 변성 폴리우레탄 수지(15)를 메쉬 롤 방식으로 코팅한다. 즉 일정한 크기의 용기(14)내에 소정량의 폴리우레탄 수지(15)가 담겨있고, 이 수지(15)내에 메쉬롤(11)(일부가 상기 용액내에 잠겨있는 상태임)과 고무롤(12)를 통하여 그 사이에 공급된 3층으로된 폴리올레핀 원단(13)을 이동시켜 용도에 따라 상기 변성 폴리우레탄 수지(15)를 상기 폴리올레핀 원단(13)에 단면 또는 양면으로 전체적으로 혹은 부분적으로 코팅 할 수 있다.

즉 다시말하면, 본 발명의 세부적인 공정과 원료에 있어서, 먼저, 원단의 제조 공정은 먼저 티-다이 방식의 압출 코팅으로서 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 수지를 녹여 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 직물에 단면 또는 양면 코팅을 한다(1차 코팅과정).

1차 코팅시 폴리프로필렌 함량이 10∼90 중량부, 폴리에틸렌 함량이 90∼10 중량부 비율로 하여 원단을 제조하여 2차 코팅시 폴리우레탄 코팅을 0.5∼30 중량부 표면에 코팅을 한다.

본 발명에 따라 제조된 인쇄용 원단에 대한 설명으로서, 폴리프로필렌 코팅 방법 및 수지의 물성은 다음과 같이 정한다. 먼저, 원료 A인 폴리프로필렌 수지의 물성은 밀도 0.882sp gr 23/23C, 용융지수 25.0g/10분, 인장강도 690psi, 인장강도 27%, 경도 41 d scale이며, 원료 B인 호모프로필렌 수지는 용융지수 25 g/10분, 밀도 0.90 g/cm2, 연화점 149℃, 표면경도 95R, 이다.

본 발명에서 수지 조성물은 상기 원료 A, 원료 B 성분 이외에 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서 각종 첨가제를 더 함유할 수 있는데, 예를 들면 무기필러, 유기 또는 무기 안료(착색제), 자외선 안정제, 난연제, 대전방지제 등을 용도에 맞게 첨가하는 것이 가능하다.

상기한 성분들을 함유하는 조성물을 코팅장치를 통하여 용융 혼련시킴과 동시에 상기 폴리에틸렌 직물에 양면 또는 단면 도포시킨 후 압출 코팅하여 제조한다. 이때, 압출코팅시의 조건은 200℃에서 300℃의 온도가 바람직하고 원료의 조성비는 원료 A인 프로필렌 에틸렌 공중합체 수지 10%∼90%, 원료 B인 호모프로필렌수지 90%∼10% 또는 폴리에틸렌 수지 100%로 한다.

폴리올레핀의 수지의 물성은 다음과 같이 정한다.

주 성분의 수지는 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP) 성분이고, 녹는점 135∼270F, 비중은 0.85∼0.98이다.

폴리올레핀 수지층이 코팅된 폴리올레핀 직물층의 제조 및 1차 코팅방법은 도 3에 도시한 방식대로 코팅을 하고 조성비는 폴리에틸렌 100% 또는 폴리프로필렌 수지로 이용하여 첨가 할 수 있으나 기능에 따라 유기 또는 무기의 착색제, 자외선 안정제, 난연제, 대전방지제를 첨가할 수 있다.

또한, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌의 직물수지의 물성은 다음과 같이 정한다.

폴리에틸렌 직물은 밀도는 50 데니어에서 50,000 데니어 이고, 직물의 올수는 경사 2가닥에서 30가닥, 위사 2가닥에서 30가닥, 인장강도는 2∼7gr/데니어(Denier)인 구조로 된 직물이다.

또한, 2차 코팅과정에서 사용되는 변성 폴리우레탄 코팅액의 물성은 다음과 같이 정한다.

주 수지는 변성 우레탄 수지로서, 고형분은 8.0∼40.0%, 점도 25∼250CPS 이며, 용제타입은 메틸에틸케톤 또는 유기용제로 구성되어 있다.

본 발명에 따른 폴리올레핀 타포린을 이용한 인쇄용 원단(폴리올레핀 타포린)은 폴리올레핀(폴리프로필렌, 폴리에틸렌) 코팅층에 변성폴리우레탄 코팅층을 형성함으로서 종래 인쇄 원단에 있어서의 문제점들을 해결할 수 있는 인쇄층 구조를 만들어 보다 탁월한 인쇄가 가능하도록 한 것에 특징이 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 제조공정에 의해 제조된 폴리올레핀 타포린을 이용한 인쇄용 원단에 의하면, 인쇄 장치에 따른 볼록판, 평판, 오목판 등, 전 기종에 인쇄가 탁월하고 잉크의 종류에 따른 인쇄의 기본적 물성인 내구성, 흡수성, 표면강도, 원단의 탄력성 등 인쇄적성이 우수하여 상업적 용도인 광고용 깃발 및 현수막, 포스터, 간판, 방수 라벨, 무늬 인쇄 텐트 등 많은 용도로 이용이 가능한 효과가 있고, 내구성이 탁월하여 보다 장기적으로 옥외에서 사용가능한 효과가 있는 유용한 발명이다.

Claims

폴리올레핀 타포린의 제조에 있어서,

고밀도 폴리올레핀 직물을 준비하고,

상기 준비된 폴리올레핀 직물의 일면 혹은 양면상에 코팅장치를 통해 폴리올레핀 코팅을 코팅하는 1차 코팅과정을 수행하고,

이후 상기 1차 코팅된 폴리올레핀 직물의 1차 코팅층상에 변성 폴리우레탄액을 메쉬 롤을 이용하여 코팅하는 2차 코팅과정을 수행하여 완성된 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 타포린을 이용한 인쇄용 원단 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 1차 코팅은 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 수지를 녹여 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 직물에 단면 또는 양면 코팅을 하는 것이고, 코팅시 폴리프로필렌 함량이 10∼90 중량부, 폴리에틸렌 함량이 90∼10 중량부 비율로 하여 원단을 제조하며, 2 차 코팅은 폴리우레탄 코팅을 0.5∼30 중량부 표면에 코팅을 하는 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 타포린을 이용한 인쇄용 원단 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 1 차 코팅시의 원료는 원료 A인 폴리프로필렌 수지와 원료 B인 호모프로필렌 수지로 이루어지고, 원료 A의 물성은 밀도 0.882sp gr 23/23C, 용융지수 25.0g/10분, 인장강도 690psi, 인장강도 27%, 경도 41 d scale이며, 원료 B인 호모프로필렌 수지는 용융지수 25 g/10분, 밀도 0.90 g/cm2, 연화점 149℃, 표면경도 95R, 인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 타포린을 이용한 인쇄용 원단 제조방법.
제 3 항에 있어서, 상기 1 차 코팅시의 원료는 무기필러, 유기 또는 무기 안료(착색제), 자외선 안정제, 난연제, 대전방지제중 하나의 첨가물이 첨가되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 타포린을 이용한 인쇄용 원단 제조방법.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 1 차 코팅시의 조건은 200℃∼300℃의 온도에서, 원료 A인 프로필렌 에틸렌 공중합체 수지 10%∼90%, 원료 B인 호모프로필렌 수지 90%∼10% 또는 폴리에틸렌 수지 100%로 된 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 타포린을 이용한 인쇄용 원단 제조방법.
제 1 항에 있어서, 변성 폴리우레탄 코팅액의 물성은 고형분은 8.0∼40.0%, 점도 25∼250CPS 이며, 용제타입은 메틸에틸케톤 또는 유기용제로 구성된 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 타포린을 이용한 인쇄용 원단 제조방법.
상기 제 1 항의 방법에 의해 제조되어 표면층에서부터 저면층까지 변성 폴리우레탄 표면(수지)층, 폴리올레틴 코팅층, 폴리올레핀 직물층 및 폴리올레핀 코팅층으로 구성된 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 타포린을 이용한 인쇄용 원단.