KR20060070511A

KR20060070511A - 유리 및 금속패널 표면의 입체무늬 형성방법

Info

Publication number: KR20060070511A
Application number: KR1020060049632A
Authority: KR
Inventors: 박상건
Original assignee: 박상건
Priority date: 2006-06-02
Filing date: 2006-06-02
Publication date: 2006-06-23

Abstract

본 발명은 유리 및 금속패널 표면의 입체무늬 형성방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 아크릴 수지, 멜라민 수지, 하이폴리머 폴리에스텔 수지를 주성분으로 하는 인쇄잉크를 사용하여 유리 및 금속패널 표면에 소정의 무늬를 인쇄한 후, 근 적외선으로 건조시킬 경우 인쇄잉크를 구성하고 있는 서로 다른 수지의 반응성 차이에 따라 열의 균열, 응집력 차이에 의해 균열 주름(윙클)이 생기는 화학적 현상을 이용하여 요철형태의 입체 무늬를 형성하도록 하는 유리 및 금속패널 표면의 입체무늬 형성방법에 관한 것이다.

본 발명은 아크릴 수지 55~75 중량부, 멜라민 수지 9~20 중량부, 셀레솔브 아세데이트 1~2 중량부, 자이렌 5~10 중량부, 부틸 셀로솔브 5~10 중량부, 하이폴리머 폴리에스텔 수지 5~10 중량부로 이루어진 인쇄잉크를 유리 및 금속패널 표면에 15~25㎛ 두께로 문양을 인쇄하는 인쇄단계와, 상기 인쇄단계 후 인쇄잉크가 도포된 유리 및 금속패널을 125~250℃을 유지하는 제1 내지 제4건조실로 구분되고, 상기 기 제1 내지 제4건조실의 상측에 0.75~3㎛ 근 적외선 파장을 방출하는 근 적외선램프가 설치된 건조장치에 투입하여 80~140초 동안 건조하는 건조단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

유리, 금속, 패널, 무늬, 입체, 아이스플라워,

Description

유리 및 금속패널 표면의 입체무늬 형성방법{Forming method of three-dimensional pattern on a surface of glass and metal panel}

도 1은 본 발명에 따른 유리 및 금속패널 표면의 입체무늬 형성과정도.

도 2는 본 발명에 적용되는 근 적외선 건조장치의 개략적인 구성도.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1 : 유리 및 금속패널

2 : 인쇄잉크

10 : 근 적외선 건조장치

11~14 : 제1 내지 제4건조실

21~24 : 제1 내지 제4 근 적외선램프

30 : 컨베어

통상적으로 유리 및 금속패널 등으로 건축자재를 형성할 경우 외관상의 미적 심미감을 상승시키기 위해 표면에 여러 가지 무늬를 형성하게 되며, 이와 같이 유리 및 금속패널의 표면에 무늬를 형성하기 위해서는 스크린 인쇄 또는 스프레이 인쇄가 주종을 이루고 있으나, 이러한 인쇄방식은 평면상에 단순한 무늬만이 전사 인쇄됨으로서 미적 심미감을 주지 못하고 있는 실정이다.

따라서 유리 및 금속패널에 보다 미적 심미감을 갖도록 하기 위해 에칭(etching) 기법을 사용하여 요철형태의 입체무늬를 형성하는 방법이 주로 사용되고 있으나, 이러한 에칭기법은 유독성의 화학물질로서 표면을 부식시켜 입체무늬를 형성함으로써 작업자가 항시 위험에 노출되어 있을 뿐만 아니라, 환경오염을 발생시키는 요인으로 작용하고 있다.

특히, 에칭기법은 입체무늬의 돌출정도(요철의 깊이)가 극히 한정되어 있어 실질적인 입체감을 주지 못하며, 그 대상도 제한적일 뿐만 아니라, 가격의 고가인 관계로 건축 자재비의 상승요인이 되는 문제점이 있는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로서 아크릴 수지, 멜라민 수지, 하이폴리머 폴리에스텔 수지를 주성분으로 하는 인쇄잉크를 사용하여 유 리 및 금속패널 표면에 소정의 무늬를 인쇄한 후, 근 적외선과 적정온도에서 건조시킬 경우 인쇄잉크를 구성하고 있는 서로 다른 수지의 반응성 차이에 따라 열의 균열, 응집력 차이에 의해 균열 주름(윙클)이 생기는 화학적 현상을 이용하여 요철형태의 입체 무늬가 간단히 형성되도록 함으로써 입체무늬의 돌출정도(요철의 깊이)가 매우 크고, 독성화합물을 사용하지 않음에 따른 작업성의 안정성은 물론, 이로 인해 환경오염을 유발하지 않으며, 간단한 공정에 의해 입체무늬를 형성할 수 있어 제조원가를 현저히 절감할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.

이하 본 발명에 따른 유리 및 금속패널 표면의 입체무늬 형성과정을 첨부된 도 1 및 도 2에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 유리 및 금속패널 표면의 입체무늬 형성과정도이며, 도 2는 본 발명에 적용되는 근 적외선 건조장치의 개략적인 구성도이다.

본 발명에서 유리 및 금속패널 표면에 특정 문양을 형성하기 위해 사용되는 인쇄잉크(2)는 제조회사명이 서해케미칼(소재지:경기도 안산시 단원구 성곡동 687-11)이며, 상표명이 '아이스 플라워'로서 아크릴 수지 55~75 중량부, 멜라민 수지 9~20 중량부, 셀레솔브 아세데이트 1~2 중량부, 자이렌 5~10 중량부, 부틸 셀로솔브 5~10 중량부, 하이폴리머 폴리에스텔 수지 5~10 중량부로 이루어진 잉크를 사용한다.

또한, 상기 상표명이 아이스 플라워와 성분이 거의 유사하게 이루어지며, 제조회사명이 뉴켐(소재지:경기도 파주시 교화읍 상지석리 106-1)이며, 상표명이 '미라클'인 잉크를 사용할 수 있으며, 본 발명에서는 설명의 편의상 상기의 상표명이 '아이스 플라워'및'미라클'잉크를'인쇄잉크'라 총칭한다.

또한, 본 발명에 적용되는 근 적외선 건조장치(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 온도가 서로 다르게 설정되는 제1 내지 제4건조실(11~14)로 구분되며, 상기 제1 내지 제4건조실(11~14)의 상측에는 0.75~3㎛의 파장을 방출하는 제1 내지 제4 근 적외선램프(21~24)가 설치되고, 상기 제1 내지 제4건조실(11~14)의 하측에는 유리 및 금속패널(1)을 이송시키는 컨베어(30)가 설치되어 구성된다.

상기와 같은 인쇄잉크를 사용하여 유리 및 금속패널 표면에 입체무늬를 형성하는 단계를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1의 (가)에서와 같이 유리 및 금속패널(1)의 표면에 전술한 인쇄잉크(2)를 사용하여 스크린 인쇄방식 또는 스프레이 인쇄방식으로 형성하고자 하는 문양을 인쇄하는 인쇄단계를 실행하되, 상기 인쇄단계에서 인쇄잉크(2)의 도포 두 께는 15~25㎛ 범위내에서 도포한다.

여기서 인쇄잉크(2)의 도포 두께를 15㎛ 이하로 도포할 경우 주름(윙클)의 깊이가 약하게 형성됨으로써 입체 효과가 저하되고, 25㎛ 이하로 도포할 경우 주름(윙클)의 깊이가 깊어져 입체효과는 뛰어날 수 있으나, 미적효과는 오히려 저하됨으로써 15~25㎛ 범위내에서 도포하는 것이 바람직하다.

상기 인쇄단계가 완료되면 인쇄잉크(2)가 표면에 도포된 유리 및 금속패널(1)을 195~250℃ 범위내에서 유지되며 파장이 0.75~3㎛로 방출되는 제1 내지 제4 근 적외선램프(21~24)가 설치된 근적외선 건조장치(10)에 투입하여 건조하는 건조단계를 실행한다.

이때, 상기 근 적외원 파장은 1~1.5㎛이 최적이며, 인쇄잉크(2)가 표면에 도포된 유리 및 금속패널(1)은 근 적외석 건조장치(10)의 제1 내지 제4 근 적외선램프(21~24)와 8~14cm 간격을 두는 것이 바람직하다.

그 이유로서는 근 적외선의 파장이 1~1.5㎛ 일때 방출하는 발열양의 수지가 균열.응집의 반응성을 나타내는 최적 온도이기 때문이며, 또한 근 적외선과 물체(유리,금속)와의 거리가 8~14㎝ 일때 온도환경이 수지의 균열,응집의 반응성이 가장 적당한 것으로 실험 결과 나타났다.

상기 건조단계에서 근적외선 건조장치(10)는 서로 다른 온도로 유지되는 4개의 제1 내지 제4건조실(11~14)로 이루어지며, 제1건조실(11)은 125~205℃, 제2건조실(12)은 142~240℃, 제3건조실(13)은 135~245℃, 제4건조실(14)은 135~250℃으로 각각 유지되도록 한 상태에서 상기 각각의 제1 내지 제4건조실(11~14)을 20~35초 동안 경유함으로써 건조가 이루어지도록 하고, 각각의 건조실 간의 이동은 컨베어(30)로서 이송시킨다.

여기서 건조실을 4단계의 제1 내지 제4건조실(11~14)로 구분하는 이유는 수지의 균열 및 주름(윙클) 현상이 급격한 온도조건 보다 제1건조실(11)의 예열단계, 제2건조실(12)의 온도흡수단계, 제3건조실(13)의 균열 시작단계, 제4건조실(14)의 균열 유지단계와 같이 단계적으로 이루어져야 하기 때문이며, 상기의 이유로 인해 제1내지 제4건조실(11~14)의 온도를 각각 달리하여야 하는 것이다.

따라서 제1건조실(11)은 125~205℃, 제2건조실(12)은 142~240℃, 제3건조실(13)은 135~245℃, 제4건조실(14)은 135~250℃ 범위내에서 유지되어야 예열, 온도흡수, 균열시작, 균열 유지가 최적조건에서 단계적으로 이루어지며, 이러한 온도 범위는 수 많은 실험을 통하여 얻어진 결과이다.

또한, 각각의 제1 내지 제4건조실(11~14)에서의 건조시간을 20~35초 정도로 한정하는 이유는 유리 및 금속패널(1)에 조사되는 근 적외선이 발생하는 파장과 발열량이 최적의 상태이기 때문이며, 상기 각각의 제1 내지 제4건조실(11~14)에서 20~35초 동안 체류할 경우 가장 양질의 입체무늬가 형성되는 실험결과를 얻을 수 있었다.

이와 같이 인쇄잉크(2)가 도포된 유리 및 금속패널(1)이 제1 내지 제4 건조실(11~14)로 이루어진 근적외선 건조장치(10)를 통과하면서 건조가 이루어지는 과정에서 아크릴 수지, 멜라민 수지, 셀레솔브 아세데이트, 자이렌, 부틸 셀로솔브, 하이폴리머 폴리에스텔로 이루어진 인쇄잉크 중에서 밀도와 응집력의 차이가 큰 하 이폴리머 폴리에스텔 수지에 의해 서로 다른 수지의 반응성 차이에 따라 열의 균열, 응집력의 차이에 의해 도 1의 (나)에서와 같이 균열 주름(윙클)이 생기는 화학적 현상으로 인하여 요철형태의 입체감 있는 무늬가 형성되는 것이다.

이하 본 발명에 따른 유리 및 금속패널 표면의 입체무늬 형성방법을 실시예에 의해 설명하면 다음과 같다.

(실시예 1)

아크릴 수지 55~75 중량부, 멜라민 수지 9~20 중량부, 셀레솔브 아세데이트 1~2 중량부, 자이렌 5~10 중량부, 부틸 셀로솔브 5~10 중량부, 하이폴리머 폴리에스텔 수지 5~10 중량부로 이루어진 인쇄잉크(2)를 사용하여 유리 및 금속패널 표면(1)에 형성하고자 하는 문양을 15~25㎛ 두께로 인쇄한 후, 근적외선 건조장치(10)의 제1건조실(11)은 195~205℃, 제2건조실(12)은 220~240℃, 제3건조실(13)은 240~245℃, 제4건조실(14)은 235~250℃으로 각각 유지되도록 한 상태에서 인쇄잉크(2)가 도포된 유리 및 금속패널(1) 표면과 제1 내지 제4 근 적외선램프(21~24) 사이에 12~15cm 간격을 두고 650 RPM의 속도로 각 건조실 간을 컨베어(30)로서 이송시켜 건조한다.

(실시예 2)

아크릴 수지 55~75 중량부, 멜라민 수지 9~20 중량부, 셀레솔브 아세데이트 1~2 중량부, 자이렌 5~10 중량부, 부틸 셀로솔브 5~10 중량부, 하이폴리머 폴리에스텔 수지 5~10 중량부로 이루어진 인쇄잉크(2)를 사용하여 유리 및 금속패널(1) 표면에 형성하고자 하는 문양을 15~25㎛ 두께로 인쇄한다.

그 다음 근적외선 건조장치(10)의 제1건조실(11)은 125~130℃, 제2건조실(12)은 142~146℃, 제3건조실(3)은 135~150℃, 제4건조실(4)은 135~150℃으로 각각 유지되도록 한 상태에서 인쇄잉크(2)가 도포된 유리 및 금속패널(1) 표면과 제1 내지 제4 근 적외선램프(21~24) 사이에 9~10cm 간격을 두고 650 RPM의 속도로 각 건조실 간을 컨베어(30)로서 이송시켜 건조한다.

상기 실시예 1과 실시예 2의 차이점은 유리 및 금속패널(1) 표면과 제1 내지 제4 근 적외선램프(21~24) 사이의 간격을 다르게 하고, 건조장치의 제1 내지 제4건조실(11~14)의 온도를 다르게 설정한 것이다.

즉, 실시예 1은 유리 및 금속패널(1) 표면과 제1 내지 제4 근 적외선램프(21~24) 사이의 간격을 12~15cm로 넓게 하는 반면에, 제1 내지 제4건조실(11~14)의 온도를 195~250℃ 범위에 있도록 높게 설정한 것이며, 실시예 2는 유리 및 금속패널(1) 표면과 제1 내지 제4 근 적외선램프(21~24) 사이의 간격을 9~10cm로 좁게 한 반면에, 제1 내지 제4건조실(11~14)의 온도를 125~150℃ 범위로 낮게 설정하였으나, 상기 실시예 1, 2에서 모두 양질의 입체무늬가 형성됨을 확인할 수 있었다.

상기 실시예 1, 2가 의미하는 것은 유리 및 금속패널(1) 표면과 제1 내지 제4 근 적외선램프(21~24) 간의 거리가 8~14cm 범위내에서 제1 내지 제4건조실(11~14)의 온도를 125~250℃ 범위내에서 가변할 경우 양질의 입체무늬가 형성되는 것을 의미하며, 이는 실험결과에서 입증되었다.

이와 같이 본 발명은 아크릴 수지, 멜라민 수지 혼합물에 밀도와 응집력의 차이가 큰 하이폴리머 폴리에스텔 수지를 첨가시키면 서로 다른 수지의 반응성 차 이에 따라 열의 균열, 응집력의 차이에 의해 균열 주름(윙클)이 생기는 화학적 현상을 이용하여 유리 및 금속의 표면에 입체무늬를 형성함으로써 에칭효과의 연출이 가능할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 아크릴 수지, 멜라민 수지, 하이폴리머 폴리에스텔 수지를 주성분으로 하는 특정 잉크를 사용하여 유리 및 금속패널 표면에 소정의 무늬를 인쇄한 후, 근 적외선으로 건조시킬 경우 잉크를 구성하고 있는 서로 다른 수지의 반응성 차이에 따라 열의 균열, 응집력 차이에 의해 균열 주름(윙클)이 생기는 화학적 현상을 이용하여 요철형태의 입체 무늬가 간단히 형성되도록 함으로써 입체무늬의 돌출정도(요철의 깊이)가 매우 크고, 독성화합물을 사용하지 않음에 따른 작업성의 안정성은 물론, 이로 인해 환경오염을 유발하지 않으며, 간단한 단계에 의한 제조원가를 현저히 절감할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims

아크릴 수지 55~75 중량부, 멜라민 수지 9~20 중량부, 셀레솔브 아세데이트 1~2 중량부, 자이렌 5~10 중량부, 부틸 셀로솔브 5~10 중량부, 하이폴리머 폴리에스텔 수지 5~10 중량부로 이루어진 인쇄잉크를 유리 및 금속패널 표면에 15~25㎛ 두께로 문양을 인쇄하는 인쇄단계와,

상기 인쇄단계 후, 인쇄잉크가 도포된 유리 및 금속패널을 125~250℃을 유지하는 제1 내지 제4건조실로 구분되고, 상기 제1 내지 제4건조실의 상측에 0.75~3㎛ 근 적외선 파장을 방출하는 근 적외선램프가 설치된 건조장치에 투입하여 80~140초 동안 건조하는 건조단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 유리 및 금속패널 표면의 입체무늬 형성방법.
제1항에 있어서 상기 제1건조실은 125~205℃, 제2건조실은 142~240℃, 제3건조실은 135~245℃, 제4건조실은 135~250℃로 유지하고,

상기 근 적외선램프와 유리 및 금속패널의 거리는 8~14cm 간격을 유지하고,

상기 각각의 제1 내지 제4건조실에서 20~35초 동안 건조가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 유리 및 금속패널 표면의 입체무늬 형성방법.