KR20100066601A

KR20100066601A - 인테리어 유리용 잉크젯 조성물, 이를 이용한 인테리어 유리의 제조방법 및 이로부터 제조된 인테리어 유리

Info

Publication number: KR20100066601A
Application number: KR1020080124965A
Authority: KR
Inventors: 김현식; 김준형
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2008-12-10
Filing date: 2008-12-10
Publication date: 2010-06-18
Also published as: KR101206719B1

Abstract

본 발명은 가전제품의 외장재 또는 인테리어에 사용되는 유리 제품에 다양한 문양 및 패턴을 형성하기 위한 인테리어용 잉크젯 조성물, 이를 이용한 인테리어 유리의 제조방법 및 이로부터 제조된 인테리어 유리에 관한 것이다.

본 발명에 따른 인테리어용 잉크젯 조성물은 유리 상에 세밀한 패턴 형성이 가능하여 고급스러운 디자인 패턴을 형성할 수 있고, 공정이 간단하여 제조비용을 절감할 수도 있다.

잉크젯, 인테리어 유리

Description

인테리어 유리용 잉크젯 조성물, 이를 이용한 인테리어 유리의 제조방법 및 이로부터 제조된 인테리어 유리{INKJET COMPOSITON FOR INTERIOR, METHOD FOR MANUFACTURING INTERIOR GLASS USING THE SAME AND INTERIOR GLASS MADE BY THE SAME}

최근 냉장고를 비롯한 가전제품의 외장재 또는 가정용, 상업용 인테리어용으로 특수유리가 사용되고 있다. 인테리어용 특수유리는 최근 인테리어의 고급화 추세에 따라 가전제품의 외관을 보다 고급스럽게 구현하기 위해 다양한 외장재를 사용하고 있으며, 그 중 최전면에 유리부재를 사용하는 경우가 증가하고 있다. 가전제품의 외장재에서 유리는 최전면에 부착되어 디자인을 보다 고급화하며, 유리의 후면으로 컬러를 구현하기 위한 필름층, 강도를 유지하기 위한 베이스 플레이트와 접착층, 표면 처리층 등이 적층되어 있다. 인테리어용 특수유리에서도 유리는 최전면에 부착되고 후면으로 보호용 투명필름이나 고광택 컬러필름과 베이스 필름이 점 착 코팅되어 있다.

상기 인테리어용 특수유리를 제조하기 위해 잉크젯 공정을 사용할 수 있다. 잉크젯 공정은 기존 패턴 방식과 달리 별도의 마스크가 필요 없으며, 기판에 직접 접촉하기 않고 원하는 패턴을 신속하게 인쇄할 수 있는 직접인쇄(direct-writing) 방식이다. 잉크젯 공정은 기존 에칭방식과 달리 마스크가 필요없으므로 공정이 매우 간단하며, 수십 ㎛ 단위까지 섬세한 패턴이 가능하다. 닷피치(dot pitch)를 조절하여 음영의 정도를 조절할 수도 있고, 이를 통해 입체적인 효과의 구현이 가능하다. 또한, 다양한 컬러의 잉크를 제조함으로써 컬러 구현도 가능하다. 또한, 잉크젯 공정은 대형 기판에 대응할 수 있는 장점이 있으므로, 가전제품의 대형화 추세에 적용할 수 있다. 또한 패턴 형성 시 별도의 마스크 제작없이 그림 파일 제작만으로 가능하기 때문에 소비자의 취향에 맞는 다양한 패턴을 신속하게 제작하는 것이 가능하다.

대한민국 특허 공개번호 제2008-0033711호에서는 냉장고의 외장재에 사용되는 유리 부재를 에칭 가공에 의해 형성하는 발명이 기재되어 있다. 상기 종래 발명에서는 유리 부재에 패턴을 형성하기 위해 에칭 가공을 사용하며 특히, 모래를 이용한 절삭 방법과 화학 약품을 이용한 부식 방법을 사용하였다. 상기 모래를 이용한 절삭방법은 복잡한 디자인 구현이 어려우며, 화학약품을 이용한 부식방법은 에칭을 원하지 않는 부분에 보호막을 형성해야 하므로 보호막 패턴 형성 시 공정이 복잡해 진다. 또한, 에칭부와 비에칭부의 두 단계만 존재하여 음영과 컬러효과에는 한계가 있다.

또한, 대한민국 공개번호 제2008-0038515에서는 강판의 최상층 표면에 실크스크린 방법으로 인쇄하는 방법이 기재되어 있다. 상기 강판 위에 철판용 잉크로 실크스크린 인쇄를 하므로 작업공정이 단축될 수는 있으나, 스크린에 해당하는 별도의 패턴 마스크가 필요하고, 다양한 패턴을 인쇄할 때, 각각의 패턴에 맞는 스크린을 제조해야 한다는 단점이 있다.

이에, 본 발명은 상기한 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 추가 공정 없이 유리 기판의 표면에 잉크젯 인쇄 공정을 사용하여 다양하고 고급스러운 패턴을 형성하기 위한 인테리어용 잉크젯 조성물, 이를 이용한 인테리어 유리의 제조방법 및 이로부터 제조된 인테리어 유리를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 글래스 프릿, 분산제, 유동성 조정제 및 용매를 포함하는 인테리어용 잉크젯 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 유리 기재 상에 상기 인테리어용 잉크젯 조성물을 토출하여 패턴화 하는 단계; 및 상기 토출된 인테리어용 잉크젯 조성물을 건조하는 단계를 포함하는 인테리어 유리의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 인테리어용 잉크젯 조성물을 이용하여 형성된 패턴을 갖는 인테리어 유리를 제공한다.

본 발명에 따른 인테리어 유리는 종래의 실크스크린 인쇄법이나 에칭과 달리 기판에 직접 접촉하지 않고 패턴형성이 가능하기 때문에 별도의 마스크가 필요없다. 또한, 다양하고 세밀한 패턴을 형성하는데 있어서, 패턴 형성 전 유리 상에 추가의 층을 형성하여야 했던 종래기술과 달리, 본 발명에서는 별도의 추가 공정이 필요하지 않아 공정이 매우 간단하며, 필요한 부분에만 재료를 형성하므로 제조 비 용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 인테리어 유리는 유리와 동질한 느낌을 주고 세밀한 패턴이 가능하기 때문에 제품의 외관을 보다 고급스럽게 표현할 수 있어 제품의 가치를 상승시킬 수 있다.

이하 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

상기 글래스 프릿의 형태는 구형, 편형 등의 임의의 형태일 수 있으며, 상기 글래스 프릿은 구형일 경우 직경이 0.1 내지 5㎛인 것이 바람직하고, 편형일 경우 길이가 짧은 부분이 0.1㎛ 이상, 가장 긴 부분이 5㎛ 이하인 것이 바람직하다. 상기 글래스 프릿의 입경이 0.1㎛ 미만인 경우 글래스 프릿의 제조 비용이 증가하고 응집으로 인해 분산이 어려울 수 있고, 글래스 프릿의 입경이 5㎛를 초과할 경우는 침강이 발생할 수 있고 잉크 토출 시 노즐이 막힐 가능성이 있다.

상기 글래스 프릿은 인테리어용 잉크젯 조성물 100 중량부에 대해 1 내지 20 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 글래스 프릿의 함량이 1 중량부 미만인 경우 글래스 프릿의 함량이 너무 작아 부착성과 내마모성이 미흡하며, 20 중량부를 초과할 경우 글래스 프릿 간의 응집이 증가하여 분산이 어려우며 잉크의 점도가 증가하고 저장 안정성이 떨어질 수 있다.

상기 분산제의 구체적인 예로는 고분자 분산제, 예를 들면, 폴리아미드 아민 과 그 염, 폴리카르복실산과 그 염, 고분자량 불포화산 에스테르, 변성 폴리우레탄, 변성 폴리에스테르, 변성 폴리(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴계 공중합체, 나프탈렌술폰산 포르말린 축합물; 폴리옥시에틸렌알킬인산 에스테르; 폴리옥시에틸렌알킬아민; 알칸올 아민; 안료 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.

특히, 상기 분산제의 구체적 예로는 BYK Chemie사 제품 Disperbyk 시리즈, BYK-P104, P105, 시바사 제품 EFKA 4047, 4050, 4010, 4165, 4330, 4340, 4400, 4402, 5010, 5765, 6220 Lubrizol사 제품 Solsperse 22000, 13240, 3000, 17000, 27000, 24000, 28000, 32000, 38500 등을 사용할 수 있으나, 이들로 제한되는 것은 아니다.

상기 분산제는 인테리어용 잉크젯 조성물 100 중량부에 대해 1 내지 20 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 분산제의 함량이 1 중량부 미만인 경우 인테리어용 잉크젯 조성물 내의 글래스 프릿의 응집이 발생할 수 있고, 20 중량부를 초과할 경우 인테리어용 잉크젯 조성물의 점도가 증가할 수 있다.

상기 유동성 조정제는 비중이 큰 글래스 프릿이 조성물 내에서 침강하는 것을 방지하여 장기 보관을 용이하게 할 수 있고, 특히 상기 유동성 조정제를 포함할 경우 잉크 토출 시 전단속도를 향상시킬 수 있고, 잉크젯 조성물의 점도를 낮춰 토출을 용이하게 할 수 있기 때문에 잉크 젯팅 시 발생하는 잉크 노즐 막힘을 방지하는 역할을 한다.

상기 유동성 조정제로 폴리 히드록시카르복실산 아민, 폴리아크릴산, 변성 우레아, 변성 우레아 폴리아미드, 변성 우레아 폴리우레탄, 변성 우레아 폴리아크릴, 변성 셀룰로스, 카르복시 비닐 중합체 및 음이온 폴리아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.

상기 유동성 조정제의 구체적인 예로는 BYK사의 BYK시리즈 BYK405, 410, 411, 420, 425, 430, Noven사의 카보머 시리즈, 카보폴 시리즈, 시바사의 VISCALEX시리즈 VISCALEX HV100, HV200, HV300, HV30, VM, VG2, AT88, RHEOVIS시리즈 RHEOVIS 112, 132, 152, PU10, PU20 등이 사용할 수 있으나, 이들로 제한되는 것은 아니다.

상기 유동성 조정제는 인테리어용 잉크젯 조성물 100 중량부에 대해 0.3 내지 1.5 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 유동성 조정제의 함량이 0.3 중량부 미만인 경우 인테리어용 잉크젯 조성물 내에서 글래스 프릿이 침강하여 장기 저장 안정성이 나빠질 수 있고, 1.5 중량부를 초과할 경우 인테리어용 잉크젯 조성물의 점도가 증가할 수 있다.

상기 용매는 잉크젯으로 토출 가능해야 하므로 잉크젯 헤드의 구동 조건인 섭씨 150℃ 이하의 온도에서 액체 상을 유지하는 용매를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 용매로 물, 지방족 알코올류, 방향족 알코올류, 디올류, 글리콜 에테르류, 폴리(글리콜) 에테르류, 락탐류, 포름아미드류, 아세트아미드류, 고급 알코올류, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜류, 트라이에틸렌 글리콜류, 글리세린, 디프로필렌 글리콜류, 글리콜 부틸 에테르류, 폴리에틸렌 글리콜류, 폴리프로필렌 글리콜류, 아미드류, 에테르류, 카복실산류, 에스터류, 유기황화물, 유 기설폭사이드류, 설폰류, 알코올 유도체, 카비톨, 부틸 카비톨, 셀로솔브, 에테르 유도체, 아미노 알코올류 및 케톤류로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있고, 이의 구체적인 예로 탄소수 30 이하의 1차 지방족 알코올, 탄소수 30 이하의 1차 방향족 알코올류, 탄소수 30 이하의 2차 지방족 알코올류, 탄소수 30 이하의 2차방향족 알코올류, 탄소수 30 이하의 1,2-디올류, 탄소수 30 이하의 1,3-디올류, 탄소수 30 이하의 1,5-디올과, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, t-부탄올, 헥산올과 같은 알코올류, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌글리콜, 글리세린과 같은 다가 알코올류, 에틸렌 글리콜 알킬 에테르류, 프로필렌 글리콜 알킬 에테르류, 폴리(에틸렌 글리콜) 알킬 에테르류, 폴리(에틸렌 글리콜) 알킬 에테르류, 폴리(프로필렌 글리콜) 알킬 에테르류의 고급 동족체, 락탐류, 치환된 포름아미드류, 비치환된 포름아미드류, 치환된 아세트아미드류 또는 비치환된 아세트아미드류를 등을 사용할 수 있으나, 이들로 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 실시에 보다 바람직하게 이용되는 용매의 예로는 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 글리세린, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 1,2-헥산디올, 2-에틸-2-하이드록시메틸-1,3-프로판디올, 3-메톡시부탄올, 1,3-디메틸-2-이미다졸디논, 셀로솔브, 셀로솔브 아세테이트, 에틸 셀로솔브, 에틸 셀로솔브 아세테이트, 부틸 셀로솔브, 부틸 셀로솔브 아세테이트, 카비톨, 카비톨 아세테이트, 에틸 카비톨, 에틸 카비톨 아세테이트 또는 부틸카비톨, 부틸카비톨 아세테이트 등을 사용할 수 있지마, 이들로 제한되는 것은 아니다.

상기 인테리어용 잉크젯 조성물은 안료 및 금속염 등의 착색제를 더 포함하 여 컬러를 구현할 수도 있다. 상기 안료 및 금속염 등의 착색제는 당 기술분야에 알려져 있는 일반적인 것을 사용할 수 있다.

또한, 본 발명은 유기 기재 상에 상기 인테리어용 잉크젯 조성물을 토출하여 패턴화 하는 단계; 및 상기 토출된 인테리어용 잉크젯 조성물을 건조하는 단계를 포함하는 인테리어 유리의 제조방법을 제공한다.

상기 유리 기재 상에 인테리어용 잉크젯 조성물을 토출하는 방법은 잉크젯 방법이 바람직하다. 상기 잉크젯 방법은 실크스크린 인쇄나 에칭과 달리 기판에 직접 접촉하지 않고 패턴이 가능하며, 별도의 마스크가 필요없고 다양하고 섬세한 패턴을 형성하는데 있어서 별도의 추가 공정이 필요하지 않아 공정효율이 좋고, 필요한 부분에만 재료를 형성하므로 제조비용 절감에 우수한 장점이 있다.

상기 유리 기재 상에 도포된 인테리어용 잉크젯 조성물의 건조는 200 내지 700℃, 바람직하게는 300 내지 600℃에서 1 내지 100분 동안 가열한 후 상온에서 냉각하는 것이 바람직하다.

상기 고온의 열처리 과정 및 냉각 과정에 의해서 상기 유리 기재는 일반적인 유리의 강도보다 약 3~4배 이상 강도가 높은 강화유리가 될 수 있고, 상기 인테리어용 잉크젯 조성물에 포함되어 있는 글래스 프릿이 유리 기재에 부착될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 인테리어용 잉크젯 조성물을 이용한 인테리어 유리를 제공한다.

상기 인테리어 유리는 가전제품의 전면 또한 가정용 및 상업용 건물의 벽면에 부착되어 고급스러운 외관을 형성할 수 있다.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 상세히 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것 일뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예

구형의 글래스 프릿 10중량부, 분산제로는 BYK191 7중량부, 유동성 조정제로 BYK420 1중량부, 용제로서 물 60중량부, 글리세린 11중량부, 에틸렌글리콜 11중량부를 혼합한 후 3시간 동안 교반하여 인테리어용 잉크젯 조성물을 제조하였다.

상기와 같이 제조된 인테리어용 잉크젯 조성물을 유리 기판 위에 토출하였다. 토출 잉크의 간격을 100㎛, 300㎛, 500㎛로 조절하여 유리 기판 위에 잔존하는 글래스 프릿의 양을 조절함으로써 디자인에 음영이 나타나도록 하였다.

잉크에 의해 패턴된 유리를 500 ℃에서 3분 동안 소성시켜 인테리어 유리를 제조하였다. 상기 실시예 1에 따라 제조된 인테리어 유리를 도 1에 나타내었다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 인테리어 유리의 사진이다.

Claims

글래스 프릿, 분산제, 유동성 조정제 및 용매를 포함하는 인테리어용 잉크젯 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 글래스 프릿은 0.1 내지 5㎛의 입경을 갖는 것을 특징으로 하는 인테리어용 잉크젯 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 분산제는 폴리아미드 아민과 그 염, 폴리카르복실산과 그 염, 고분자량 불포화산 에스테르, 변성 폴리우레탄, 변성 폴리에스테르, 변성 폴리(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴계 공중합체, 나프탈렌술폰산 포르말린 축합물, 폴리옥시에틸렌알킬인산 에스테르, 폴리옥시에틸렌알킬아민, 알칸올 아민 및 안료 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 인테리어용 잉크젯 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 유동성 조정제는 폴리 히드록시칼복실산 아민, 폴리아크릴산, 변성 우레아, 변성 우레아 폴리아미드, 변성 우레아 폴리우레탄, 변성 우레아 폴리아크릴, 변성 셀룰로스, 카르복시 비닐 중합체 및 음이온 폴리아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 인테리어용 잉크젯 조성물.
청구항 1에 있어서, 인테리어용 잉크젯 조성물 100 중량부에 대해 상기 글래스 프릿이 1 내지 20 중량부, 상기 분산제가 1 내지 20 중량부, 상기 유동성 조정제가 0.3 내지 1.5 중량부 및 상기 용매가 60 내지 90 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 인테리어용 잉크젯 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 인테리어용 잉크젯 조성물은 착색제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인테리어용 잉크젯 조성물.
유리 기재 상에 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항의 인테리어용 잉크젯 조성물을 잉크젯 방법으로 토출하여 패턴화 하는 단계; 및 상기 토출된 인테리어용 잉크젯 조성물을 건조하는 단계를 포함하는 인테리어 유리의 제조방법.
청구항 7에 있어서, 상기 건조는 200 내지 700℃에서 1 내지 100분 동안 열처리한 후 상온에서 냉각하는 것을 특징으로 하는 인테리어 유리의 제조방법.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항의 인테리어용 잉크젯 조성물을 이용하여 형성된 패턴을 갖는 인테리어 유리.
청구항 9에 있어서, 상기 인테리어 유리는 강화유리인 것을 특징으로 하는 인테리어 유리.