KR20110105733A - 오프셋 인쇄용 블랭킷 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오프셋 인쇄용 블랭킷 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 오프셋 인쇄용 블랭킷은 쿠션층, 지지층 및 적어도 2층의 표면 인쇄층을 포함하고, 상기 적어도 2층의 표면 인쇄층은 경도 값, 불소기 함량 값 값 및 실리콘 오일 함량 값 중 적어도 하나의 값이 상이한 값을 가지는 실리콘계 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 오프셋 인쇄용 블랭킷은 2 이상의 층으로 형성된 표면 인쇄층을 포함함으로써 표면 인쇄층이 잉크에 의해 잘 팽윤되지 않으므로, 공정 대기시간을 감소시키고, 공정마진을 향상시키는 효과가 있다.

Description

오프셋 인쇄용 블랭킷 및 이의 제조방법{BLANKET FOR OFFSET PRINTING AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 오프셋 인쇄용 블랭킷 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 팽윤도가 감소된 특성을 가지는 오프셋 인쇄용 블랭킷 및 이의 제조방법에 대한 것이다. 본 출원은 2010년 3월 19일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2010-0024859호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.

일반적으로 액정 표시 장치, 반도체 소자 등의 전자 소자는 기판 상에 수많은 층들의 패턴이 형성되어 제작된다. 이러한 패턴을 형성하기 위해서 지금까지는 포토리소그래피 공정이 주로 많이 사용되어 왔다. 그러나, 포토리소그래피 공정은 소정의 패턴 마스크를 제작해야 하고, 화학적 에칭, 스트립핑 과정을 반복해야 하므로 제작공정이 복잡하고, 환경에 유해한 화학 폐기물을 다량 발생시키는 문제점이 있다. 이는 곧 제작비용의 상승으로 연결되어 제품의 경쟁력을 떨어뜨린다. 이러한 포토리소그래피 공정의 단점을 해결하기 위한 새로운 패턴 형성방법으로서 인쇄롤을 이용한 롤 프린팅 방법이 제안되었다.

롤 프린팅 방법은 다양한 방법이 있지만, 크게 그라비아 인쇄 및 리버스 오프셋 인쇄방법의 2가지로 대별될 수 있다.

그라비아 인쇄는 오목판에 잉크를 묻혀 여분의 잉크를 긁어내고 인쇄를 하는 인쇄방식으로서, 출판용, 포장용, 셀로판용, 비닐용, 폴리에틸렌용 등의 다양한 분야의 인쇄에 적합한 방법으로서 알려져 있으며, 표시 소자에 적용되는 능동 소자나 회로 패턴의 제작에 상기 그라비아 인쇄방법을 적용하기 위한 연구가 이루어지고 있다. 그라비아 인쇄는 전사롤을 이용하여 기판상에 잉크를 전사하기 때문에, 원하는 표시 소자의 면적에 대응하는 전사롤을 이용함으로써, 대면적의 표시 소자의 경우에도, 1회의 전사에 의해 패턴을 형성할 수 있게 된다. 이러한 그라비아 인쇄는 기판상에 레지스트용인 잉크 패턴을 형성할 뿐만 아니라, 표시 소자의 각종 패턴들, 예를 들어 액정 표시 소자의 경우, TFT 뿐만 아니라 상기 TFT와 접속되는 게이트 라인 및 데이터 라인, 화소 전극, 캐패시너용 금속 패턴을 패터닝하는데 사용될 수 있다.

그러나, 통상 그라비아 인쇄에 사용하는 블랭킷은 딱딱한 마스터 몰드에 실리콘계 수지를 캐스팅하여 제조되었는바, 이렇게 제조된 블랭킷은 균일한 두께를 가지도록 제조하는데 한계가 있을 뿐만 아니라, 파일럿 스케일로 양산하는 데도 어려움이 있다. 이에, 정밀한 미세 패턴 형성을 위해서는 주로 리버스 오프셋 인쇄방식이 채용된다.

리버스 오프셋 인쇄방식 및 인쇄장치에 관한 종래기술은, 본 발명의 출원인에 의해 출원되어 공개된 하기 문헌 1 내지 문헌 3의 것들을 참고할 수 있다.

[문헌 1] KR 10-2008-0090890(공개) 2008.10.09.

[문헌 2] KR 10-2009-0020076(공개) 2009.02.26.

[문헌 3] KR 10-2009-0003883(공개) 2009.01.12.

상기 문헌 1 내지 문헌 3의 명세서 내용 전부는 본 발명의 종래기술에 대한 설명으로서 본 발명의 명세서와 합체된다.

도 1에는 통상적으로 리버스 오프셋 인쇄에 사용되는 종래 블랭킷의 구조 단면을 나타내었다. 도 1에 나타난 바와 같이, 종래의 블랭킷은 표면 인쇄층, 지지층, 쿠션층으로 구성되고, 상기 층들 사이에 부착력을 확보하기 위해 프라이머층이 더 구비될 수 있다. 상기 표면 인쇄층은 잉크가 직접 묻어 전사가 이루어지는 층으로 주로 PDMS(Poly-Di-Methyl-Siloxane)로 제작되고, 상기 지지층은 상기 표면 인쇄층과 상기 쿠션층을 지지하는 역할을 하며 주로 PET 필름으로 제작된다.

또한, 상기 쿠션층은 상기 표면 인쇄층의 표면이 균일하지 않은 경우에, 이러한 두께 차이를 보상해주는 역할을 하고 표면 인쇄층과 마찬가지로 주로 PDMS로 제작된다.

리버스 오프셋 프린팅 방법은 패턴 형성에 있어서, 비용이 절감되고, 생산속도가 향상된다는 측면에서 매우 각광받는 기술이지만, 정밀한 패턴을 얻기 위해서는 양질의 블랭킷이 요구된다. 즉, 블랭킷의 특성에 따라서 패턴의 품질이 좌우될 수 있다는 점에서 고품질의 인쇄용 블랭킷 제작은 매우 중요한 기술적 과제이다.

우수한 품질의 블랭킷 제조를 하기 위해서 고려되어야 할 요인들로는 a) 블랭킷의 두께 균일도, b) 표면 인쇄층의 경도, c) 블랭킷 내의 이물질(기포, 먼지 등)의 존재 여부, d) 기재층(기재 필름)과 다른 층간의 접착성, e) 공정 안정성을 위한 쿠션층의 도입여부 내지 성능 정도, f) 쿠션층의 슬립성, g) 표면 인쇄층에 포함되어 있는 저분자량의 실리콘 오일의 함량, h) 표면 인쇄층의 잉크 내지는 용제 대한 팽윤(swelling) 정도 등을 들 수 있다.

특히, 표면 인쇄층이 잉크 내지는 용제 등에 의해 팽윤이 잘 되는 경우에는, 잉크가 마르는데 까지 걸리는 시간이 길어져 공정 대기시간이 증가하고 공정마진이 좋지 않게 된다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 표면 인쇄층, 지지층 및 쿠션층을 포함하는 오프셋 인쇄용 블랭킷에 있어서, 잉크에 의해 표면 인쇄층의 팽윤되는 정도를 감소시킬 수 있고 이에 따라 공정 대기시간을 감소시킬 수 있고, 공정 마진을 향상시킬 수 있는 오프셋 인쇄용 블랭킷을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 인쇄용 블랭킷을 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로,

쿠션층, 지지층 및 적어도 2층의 표면 인쇄층을 포함하고,

상기 적어도 2층의 표면 인쇄층은 경도 값, 불소기 함량 값 및 실리콘 오일 함량 값 중 적어도 하나의 값이 서로 상이한 값을 가지는 실리콘계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷을 제공한다.

또한, 본 발명은

1) 지지층의 한 면에 쿠션층을 형성하고, 상기 지지층의 다른 한 면에 제1 표면 인쇄층을 형성하는 단계, 및

2) 상기 제1 표면 인쇄층 상에 제2 표면 인쇄층을 형성하는 단계

를 포함하는 오프셋 인쇄용 블랭킷의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 오프셋 인쇄용 블랭킷을 포함하는 인쇄롤을 제공한다.

본 발명은 적어도 2층의 표면 인쇄층 내에 경도 값, 불소기 함량 값 및 실리콘 오일 함량 값 중 적어도 하나의 값이 서로 상이한 값을 가지는 실리콘계 수지를 포함함으로써 우수한 인쇄능력은 유지하면서도 표면 인쇄층이 잉크에 의해 팽윤되는 정도는 획기적으로 감소시켜 공정 대기시간을 감소시키며, 공정 마진을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 리버스 오프셋 인쇄에 사용되는 종래 블랭킷의 구조를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 일구체예에 따른 리버스 오프셋 인쇄용 블랭킷의 구조를 나타낸 도이다.

이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 오프셋 인쇄용 블랭킷은 쿠션층, 지지층 및 적어도 2층의 표면 인쇄층을 포함하고, 상기 적어도 2층의 표면 인쇄층은 경도 값, 불소기 함량 값 및 실리콘 오일 함량 값 중 적어도 하나의 값이 서로 상이한 값을 가지는 실리콘계 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 오프셋 인쇄용 블랭킷에 있어서, 상기 지지층의 한 면에는 쿠션층이 구비되고, 다른 한 면에는 두 개 이상의 표면 인쇄층이 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 오프셋 인쇄용 블랭킷에 있어서, 상기 실리콘계 수지는 당 기술분야에 알려진 것을 이용할 수 있고, 보다 구체적으로 폴리디메틸실록산(PDMS)을 이용할 수 있다.

본 발명에 따른 오프셋 인쇄용 블랭킷은 지지층 상에 제1 표면 인쇄층을 포함하고, 상기 제1 표면 인쇄층 상에 제2 표면 인쇄층을 포함할 수 있다.

도 2에 본 발명의 일구체예에 따른 오프셋 인쇄용 블랭킷의 구조를 나타내었고, 이하에서는 이를 참고하여 본 발명에 따른 오프셋 인쇄용 블랭킷을 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 복수층으로 구성된 표면 인쇄층은 지지층 위에 형성되는 제1 표면 인쇄층과 제1 표면층 위에 형성되며 표면 인쇄층의 최외각층을 이루는 제2 표면 인쇄층을 포함할 수 있다.

표면 인쇄층은 잉크가 직접 묻어 전사가 이루어지는 층으로 주로 PDMS(Poly-Di-Methyl-Siloxane) 등의 실리콘계 수지로 제작되고, 본 발명에 따른 제1 표면 인쇄층 및 제2 표면 인쇄층 또한 PDMS 재질을 이용하여 제작함이 바람직하다. 다만, 본 발명의 제1 표면 인쇄층과 제2 표면 인쇄층은 전체 표면 인쇄층의 팽윤 현상을 감소시킬 수 있는 각기 성질이 다른 PDMS층으로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 이하 설명할 본 발명의 바람직한 실시예에서는 제1 표면 인쇄층과 제2 표면 인쇄층은 각각 경도 값, 불소기의 포함 여부, 또는 실리콘 오일의 포함 여부가 다른 PDMS로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

1) 경도 값이 상이한 2 이상의 표면 인쇄층

본 발명에 따른 인쇄용 블랭킷은 경도 값이 서로 상이한 2 이상의 PDMS로 구성된 표면 인쇄층을 포함할 수 있다.

즉, 도 2에서 지지층 위에 도포되는 제1 표면 인쇄층은 경도 값이 50 이상 65 이하이고, 상기 제1 표면 인쇄층 위에 형성되는 제2 표면 인쇄층은 경도 값이 30 이상 50 미만인 PDMS로 이루어진 표면 인쇄층을 포함할 수 있다.

우수한 품질의 블랭킷을 제조하기 위해서는 표면 인쇄층의 경도 값이 매우 중요하다. 고품질의 인쇄 패턴을 형성하기 위해서는 되도록 표면 인쇄층을 얇게 형성하는 것이 유리하다. 이는 공정이 계속됨에 따라 일명 고무층이라고 표현하는 표면 인쇄층에 잉크 또는 용제가 과도하게 침투하여 표면 인쇄층이 부풀어 오르는 문제(이하, '팽윤 현상' 이라 함) 및 잉크가 과하게 인쇄되는 문제 등에 따른 것이다. 그러나, 표면 인쇄층이 너무 얇은 경우에는 내구성이 나빠져 인쇄용 블랭킷의 수명 및 인쇄성을 나쁘게 하는 문제가 발생한다. 또한, 표면 인쇄층을 두껍게 한다면 스웰링 현상으로 인해 인쇄시 바닥닿음 현상 및 꼬리 말림 현상이 발생하는 문제가 있다. 따라서, 본 발명에서는 상기와 같이 기술적 한계가 있는 얇은 표면 인쇄층을 제조하는 데서 그치는 것이 아니라 표면 인쇄층의 경도 값이 서로 다른 PDMS층을 제공함으로써 상기와 같은 문제를 해결하도록 하였다.

경도가 50 이상 65 이하인 PDMS층은 잉크 또는 용제의 흡수가 용이하지 않으며, 인쇄용 블랭킷에 바람직한 내구성을 갖는바, 용매가 과도하게 침투하여 표면 인쇄층이 부풀어 오르는 현상을 최대한 억제하고 공정의 대기 시간을 줄이고 공정마진의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

다만, 표면 인쇄층의 최외각층은 어느 정도의 잉크 또는 용제가 흡수되어야 인쇄가 원할하게 진행될 수 있고 선명도(sharpness)에서도 바람직한 효과를 가져온다. 따라서, 본 발명에서는 상기 경도가 50 이상 65 이하인 제1 표면 인쇄층 위에 이보다 경도가 낮은 제2의 표면 인쇄층을 형성함으로써 제2 표면 인쇄층에 의해 잉크 또는 용매가 충분히 흡수되어 스무스(smoth)하면서도 인쇄시 선명도가 높은 효과를 제공할 수 있다.

상기 제2 표면 인쇄층의 경도는 제1 표면 인쇄층의 경도보다는 낮은 것이면 특별히 제한하지 아니하며, 바람직하게는 경도가 30 이상 50 미만인 PDMS인 것으로 한다.

이와 같이 경도가 상대적으로 높은 제1 표면 인쇄층과 그 위에 경도가 낮은 제2 표면 인쇄층을 형성함으로써, 표면 인쇄층의 스웰링 현상을 억제하고 내구성은 좋으면서도 인쇄특성이 우수한 인쇄용 블랭킷의 제조가 가능하다.

또한, 상기와 같이 경도를 달리하는 2 이상의 표면 인쇄층을 포함함으로서 고온에서 경화시 PDMS가 조밀한 그물 구조를 형성하게 되어 용매가 침투되는 것을 막아줄 수 있으며, 또한 경도가 높으면 PDMS의 변형이 작기 때문에 본 발명에 따른 표면 인쇄층은 치수 변형 측면에서 유리하게 작용한다. 따라서, 이와 같이 다른 경도를 갖는 표면 인쇄층을 형성함으로써 PDMS의 고온 경화가 가능하도록 하고 표면 인쇄층은 인쇄가 잘되는 조건을 갖는 인쇄용 블랭킷을 제공할 수 있다.

상기 PDMD층들은 상기와 같은 조건을 갖는 것이면 특별히 한정되지 아니하며 구체적으로 본 발명의 경우, 제1 표면 인쇄층으로 Wacker 社 ELASTOSIL RT607를 사용하고, 제2 표면 인쇄층으로 Shinetsu 社 KE1606/CAT-RG를 사용하였으나 이에 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에 있어서, 상기 경도 값은 Shore A 경도 값을 의미한다. 상기 Shore A 경도는 일반적인 고무 경도를 측정하는 방법으로 JIS K 6301(스프링 타입 A형) 규격을 따르며 시험 스프링 하중은 539 ~ 8,379 mN이다. 실시예에서 사용된 제품 모델은 TECLOCK 社의 GS-706G이며 PDMS 블랭킷의 경우 벌크한 형태로 측정이 불가하여 블랭킷을 6mm 이상 적층시키고 난 후 경도계를 1초간 밀착시킨 측정 경도값을 5회 반복하여 그 평균값을 사용하였다.

3) 불소기의 포함여부가 다른 2 이상의 표면 인쇄층

본 발명에 따른 인쇄용 블랭킷의 표면 인쇄층은 불소기를 포함하는 PDMS와 불소기를 포함하지 않는 PDMS로 이루어진 복수의 층으로 구성된 표면 인쇄층을 포함할 수 있다.

즉, 도 2에서 제1 표면 인쇄층은 불소기를 포함하는 PDMS인 것을 특징으로 하며, 제2 표면 인쇄층에는 불소기를 포함하지 않도록 한다.

이와 같이 불소기를 포함하는 제1 표면 인쇄층은, PDMS의 연결(chain) 사이의 공간에 불소기를 포함하게 되고 이로 인해 용매가 침투되는 것을 막는 효과가 있다. 따라서, 용매가 과량 침투되어 표면 인쇄층이 과도하게 부풀어 올라 인쇄 품질이 저하되고 인쇄 공정 시간이 길어지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

그러나, 표면 인쇄층의 최외층 부분에 불소기가 포함된 PDMS를 도포하는 경우에는 반대로 인쇄시 용매가 충분히 흡수될 수 없게 되어 오히려 인쇄 품질을 저하시키는 역효과가 나타날 수 있고 인쇄시 과량의 오일이 전사될 수 있어, 인쇄 패턴의 선명도(sharpness)를 좋지 않게 한다.

따라서, 제2 표면 인쇄층은 불소기를 포함하지 않는 PDMS로 이루어지는 것이 바람직하다.

제1 표면 인쇄층에 포함되는 불소기의 함량은 제1 표면 인쇄층의 PDMS 총중량 대비 1 ~ 15 중량%로 포함되어 있는 것이 바람직하다.

제1 표면 인쇄층의 실리콘 오일이 1 중량% 미만으로 포함되어 있는 경우에는 불소기가 포함된 표면 인쇄층의 기대 효과를 충분히 발휘할 수 없으며, 반대로 15 중량%를 초과하여 불소기가 첨가되는 경우에는 과도하게 첨가되는 것으로서, 제1 표면 인쇄층의 건조시간이 길어지게 되고 인쇄 품질을 떨어뜨리는 문제가 발생할 수 있어 바람직하지 않다.

상기 불소기를 함유하는 PDMS는 특별히 한정되지 아니하며, 바람직하게는 불소 관능기와 공중합체된 PDMS인 것이 효과적이다. 구체적으로 본 발명의 경우, Gelest 社 Vinyl Terminated Trifluoropropyl methyl siloxane를 사용하였으나 이에 한정되지 아니함은 물론이다.

제2 표면 인쇄층의 PDMS는 일반적으로 사용되는 인쇄용 블랭킷의 PDMS이면 만족되며 특별히 한정되지 아니한다.

3) 실리콘 오일( silicon oil )의 포함여부가 다른 2 이상의 표면 인쇄층

본 발명에 따른 인쇄용 블랭킷의 표면 인쇄층은 실리콘 오일을 포함하는 PDMS와 실리콘 오일을 포함하지 않는 PDMS로 이루어진 복수의 층으로 구성된 표면 인쇄층을 포함할 수 있다.

즉, 도 2에서 제1 표면 인쇄층은 실리콘 오일을 포함하는 PDMS인 것을 특징으로 하며, 제2 표면 인쇄층에는 실리콘 오일을 포함하지 않도록 한다.

이와 같이 실리콘 오일을 포함하는 제1 표면 인쇄층은, PDMS의 연결(chain) 사이의 공간에 오일을 포함하게 되고 이로 인해 용매가 침투되는 것을 막는 효과가 있다. 따라서, 용매가 과량 침투되어 표면 인쇄층이 과도하게 부풀어 올라 인쇄 품질이 저하되고 인쇄 공정 시간이 길어지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

그러나, 표면 인쇄층의 최외층 부분에 실리콘 오일이 포함된 PDMS를 도포하는 경우에는 반대로 인쇄시 용매가 충분히 흡수될 수 없게 되어 오히려 인쇄 품질을 저하시키는 역효과가 나타날 수 있고 인쇄시 과량의 오일이 전사될 수 있어, 인쇄 패턴의 선명도(sharpness)를 좋지 않게 한다.

따라서, 제2 표면 인쇄층은 실리콘 오일을 포함하지 않는 PDMS로 이루어지는 것이 바람직하다.

제1 표면 인쇄층에 포함되는 실리콘 오일의 양은 제1 표면 인쇄층의 PDMS 총중량 대비 1 ~ 10 중량%로 포함되어 있는 것이 바람직하다.

제1 표면 인쇄층의 실리콘 오일이 1 중량% 미만으로 포함되어 있는 경우에는 실리콘 오일을 첨가하는 표면 인쇄층의 기대 효과를 충분히 발휘할 수 없으며, 반대로 10 중량%를 초과하여 실리콘 오일이 첨가되는 경우에는 과도하게 첨가되는 것으로서, 제1 표면 인쇄층의 건조시간이 길어지게 되고 제2 표면 인쇄층으로 실리콘 오일이 흡수될 수 있어 인쇄 품질을 떨어뜨리는 문제가 발생할 수 있어 바람직하지 않다.

본 발명에 따른 제1 표면 인쇄층과 제2 표면 인쇄층의 각각의 두께는 특별히 한정되지 아니하며, 다만, 바람직하게는 제1 표면 인쇄층과 제1표면 인쇄층의 두께를 합한 전체 표면 인쇄층의 두께가 0.01 ~ 1.2mm의 범위 내이면 만족되며, 더욱 바람직하게는 전체 표면 인쇄층의 두께가 200 ~ 800㎛의 범위일 것을 요한다. 표면 인쇄층의 두께를 이 범위 미만으로 형성하기 위해서는 표면 인쇄층에 사용되는 PDMS의 도포량을 소량으로 하여야 한다.

이하, 본 발명의 제조방법에 대하여, 본 발명의 블랭킷의 각층의 형성 단계별로 더 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 오프셋 인쇄용 블랭킷의 제조방법은 1) 지지층의 한 면에 쿠션층을 형성하고, 상기 지지층의 다른 한 면에 제1 표면 인쇄층을 형성하는 단계, 및 2) 상기 제1 표면 인쇄층 상에 제2 표면 인쇄층을 형성하는 단계를 포함한다.

우선 인쇄용 블랭킷에 사용될 기재를 준비한다. 기재는 지지층으로서의 역할을 한다. 기재로서는 표면 인쇄층과 쿠션층의 신축을 억제하고, 인쇄의 정밀도를 향상시키기 위하여 신축성이 작은 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 상온에서의 인장 탄성률이 1,000MPa 이상, 특별히 2,000 ~ 5,000MPa인 수지의 필름이 적당하다. 이러한 필름의 예로 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET) 등의 폴리에스터 필름, 폴리카보네이트(Polycarbonate) 필름 등을 들 수 있다.

기재의 두께는 제한되지는 않지만 0.1 ~ 0.5mm인 것이 적당하고, 0.2 ~ 0.45mm 것이 바람직하다. 기재의 두께가 이 범위 미만에서는 해당 기재에 의한 쿠션층이나 표면 인쇄층을 보강하고 지지하는 효과가 불충분할 수 있다.

다음에, 상기 기재의 일면에 형성하는 쿠션층이 가지게 되는 액상의 혼합물을 제조한다. 혼합물은, 액상 실리콘 레진과 중공미소구를 배합하고, 중공미소구가 액상 실리콘 레진 중에 균일하게 분산되도록 혼합하여 제조한다.

상기 중공미소구로는 미국 특허 제4,770,928호 등에 개시된 것 등을 사용할 수 있다. 특히, 잉크에 의한 스웰링 방지를 고려한다면 염화비닐리덴(vinylidene chloride), (메트(met))아크릴로니트릴(acrylonitrile) 등의 중합성의 모노머 등의 중합성 모노머의 단독 중합체, 또는 이들의 모노머를 2종 이상 포함하는 공중합체로 껍질체가 형성된 중공미소구가 바람직하다.

상기 중공미소구의 입경은 특별히 한정되지 않지만, 쿠션층에 의한 인압을 조정하는 효과를 양호하게 발휘시키기 위해서는 그 평균 입경이 20 ~ 200㎛, 특별히 40 ~ 150㎛인 것이 바람직하다.

중공미소구는 액상 실리콘 레진 100 중량부에 대하여 1 ~ 30 중량부 비율로 배합하는 것이 적당하다. 중공미소구의 배합 비율이 이 범위 미만인 경우에는 쿠션층에 의한 인압 조정하는 효과가 얻어지지 않는다. 또한, 중공미소구의 배합 비율이 이 범위를 넘어서는 경우에는 쿠션층이 부드럽게 되어서 인쇄 정밀도가 저하된다. 또한, 혼합물의 점도가 높아서 혼합물을 원하는 두께로 균일하게 도포할 수 없게 된다.

다음에, 기재의 일면에, 상기 혼합물을 도포하는 것과 동시에, 기재를 수평으로 유지한 상태로, 실리콘 레진을 경화시켜 쿠션층을 형성한다. 이를 위해 수평이 유지된 정반 등을 사용할 수 있다. 이렇게 하면, 혼합물이 스스로의 무게에 의해 두께가 균일하게 형성되어 경화됨과 동시에, 중공미소구가 두께 방향으로 구배를 갖게 된다.

기재의 일면에 상기 혼합물을 도포하기 위해서는 롤 코터, 바 코터, 플로우 코터, 그라비아 코터, 스프레이, 어플리케이터 등을 이용할 수 있다. 또한, 기재는 수평이 완전히 유지된 상태인 것이 바람직하고, 수평 대상에 기재가 밀착된 상태인 것이 바람직하다. 이를 위해 기재 필름 양쪽에서 인장력(tension)을 걸고 수평대(또는 정반)의 표면에 밀착시키는 방법, 수평대에 미세한 흡인 구멍을 구비하고 이를 통해 흡기하여 밀착시키는 방법 등을 사용할 수 있다.

상기 실리콘 레진은 열경화형, 실온경화형, 촉매경화형 등 모두 가능하지만, 본 발명의 실시예에서는 촉매경화형을 사용하였다. 상기 혼합물을 도포한 뒤 가열하지 않고 실온 환경(23 ± 3℃)하에서 그대로 일정 시간 정치하고 경화 반응시킨다. 이렇게 하면 저분자 실리콘 오일의 휘발을 막을 수 있을 뿐만 아니라, 중공미소구의 팽창이나 파괴를 막을 수 있고 경화공정에 필요한 열에너지를 절약할 수 있어 바람직하다.

상기 쿠션층의 두께는 특별히 제한되지 아니하지만 0.05 ~ 2mm인 것이 바람직하고, 0.3 ~ 1mm인 것이 더 바람직하다. 쿠션층의 두께가 이 범위 미만에서는 해당 쿠션층의 인압 조절 효과가 충분히 얻어지지 않을 우려가 있고, 상기 범위 초과하는 경우에는 상대적으로 기재의 두께가 작아 기재의 층들 간의 지지 효과가 떨어지는 문제점이 발생할 우려가 있다.

다음에 기재의 나머지 반대측 일면에 표면 인쇄층을 형성한다. 표면 인쇄층은 비다공질층이다. 이러한 비다공질의 표면 인쇄층은 여러 가지 형성방법에 따라서 형성될 수 있지만, 특별히, 기재의 반대면에 액상 실리콘 레진을 도포하는 것과 동시에, 기재를 수평으로 유지한 상태로, 액상 실리콘 레진을 경화시키고, 기재와 일체화되는 표면 인쇄층을 형성하는 방법이 바람직하다.

본 발명에 따른 표면 인쇄층은 기재 위에 제1 표면 인쇄층을 형성하고 충분히 건조시킨 후, 그 위에 제2 표면 인쇄층을 형성하도록 한다.

이 때, 제2 표면 인쇄층을 제1 표면 인쇄층 위에 도포하는 시간은, 가사시간(pot life: 점도가 초기 점도 대비 2배 증가하는 시간을 말하고, 주로 점착제와 관련한 기술분야에서 널리 사용되는 용어이다)의 20 ~ 50% 정도가 적당하다. 가사시간의 20% 미만에서는, 제1 표면 인쇄층의 실리콘 레진이 아직 충분히 경화되지 않은 상태이므로, 이 상태에서 제2 표면 인쇄층의 실리콘 레진을 바로 안착시키면, 제1 표면 인쇄층의 두께에 영향을 줄 수도 있고, 이로 인해 제1 표면 인쇄층의 존재로 인한 바람직한 효과를 충분히 기대하기 어렵다. 또한, 가사시간의 50% 초과하는 경우에는, 제1 인쇄 표면층의 실리콘 레진이 어느 정도 경화된 상태이므로, 제1 표면 인쇄층과 제2 표면 인쇄층이 일체화 되어 완전히 결합되지 않을 우려가 있고, 표면인쇄층의 균일도에도 좋지 않은 영향을 줄 수 있는 문제가 있다.

본 발명의 인쇄 블랭킷은, 상기한 표면 인쇄층, 지지층, 및 쿠션층 이외에, 슬립 코팅층을 더 구비할 수 있다. 상기 슬립 코팅층은, 상기 쿠션층의 끈적임을 완화하여 인쇄 블랭킷이 롤 등에 잘 장착되도록 하는 역할을 한다. 또한, 상기 슬립 코팅층은 끈적이지 않아야 할 뿐만 아니라, 장착에 필요한 적당한 거칠기를 가지고 있어야 한다.

상기 슬립 코팅층은 상기 쿠션층 상에 슬립 코팅액을 코팅하여 형성될 수 있다. 상기 슬립 코팅액은 실리콘 레진, 실리콘 오일, 말단이 수소로 치환된 실록산, 및 실리카 입자 등을 적량 혼합하여 제조할 수 있다. 상기 슬립 코팅액은 메이어 바(mayer bar) 또는 베이커 어플리케이터(baker applicator)에 의해 코팅될 수 있다.

상기의 각 층을 가진 본 발명의 인쇄용 블랭킷의 전체 두께는 0.7 ~ 3mm인 것이 바람직하고, 0.9 ~ 2mm인 것이 더 바람직하다. 인쇄용 블랭킷의 두께가 이 범위 미만에서는 인쇄용 블랭킷의 인압을 조정하는 효과가 저하될 우려가 있고, 이 범위 초과하는 범위에서는 블랭킷의 두께가 너무 크기 때문에 롤에 블랭킷을 감는 작업이 어려워질 우려가 있다.

기재와 상기 층들 사이에는 기재와 상기 층들 간의 밀착성, 일체성을 높힐 수 있는 프라이머층이 형성될 수도 있다. 프라이머층은, 제한 없이 목적에 맞게, 임의의 두께로 형성될 수 있다. 프라이머층의 재료는 실리콘 레진과 친화성이 좋은 실란 커플링제를 포함한 것을 사용할 수 있다. 프라이머층 없이 쿠션층 및 표면 인쇄층을 형성할 경우에는, 기재의 표면을 물리적 또는 화학적으로 표면 처리하여 실리콘 레진에 대한 친화성을 부여하고 기재의 편면에 혼합물을 도포하여 기재에 대한 밀착성 확보하는 것이 바람직하다.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 더 상세히 설명한다. 본 명세서상의 실시예는 발명의 상세한 설명을 위한 것일 뿐 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니다.

< 실시예 >

< 실시예 1> 경도 값이 다른 2중 표면 인쇄층

액상 실리콘 레진 100 중량부, 중공미소구(마츠모토 유지사제의 MFL80CA) 10 중량부를 더하고, 이를 혼합·균일 분산시킨 뒤, 경화제 10 중량부를 더 첨가하여 쿠션층 형성 혼합물을 제조하였다.

다음에, 수평이 유지된 정반에 약 0.35mm 두께의 폴리에틸렌테리프탈레이트(PET) 기재 필름에, 양끝 말단을 잡아당기는 방식으로, 인장력을 인가한 후, 정반에 완전히 밀착시키기 위하여 PET를 진공으로 정반에 밀착시킨 후, PET에 진공 구멍자국이 남지 않게 하기 위해 코팅 후 진공을 제거하였다.

이후, 상기 기재 표면 일면에 상기 쿠션층 형성 혼합물을 약 120cm × 150cm의 영역으로 어플리케이터를 이용하여 골고루 도포하였다. 이를 실온(23 ± 3℃)에 약 3일간 경화시켜 두께 0.7mm의 쿠션층을 형성하였다.

다음에, 상기 기재 필름을 정반 표면에 밀착시킨 상태를 유지하면서 상기 쿠션층 표면에 메이어 바(mayer bar)를 이용하여 실리카가 포함된 실리콘 레진을 도포하고 실온에서 약 24시간 건조시켜 약 5㎛ 두께의 슬립 코팅층을 형성하였다.

이후, 상기 기재 필름을 반전시켜 기재 필름의 반대측 일면이 위로 오게 위치시킨 후, 상기한 방법과 동일한 방법으로 기재 필름에 인장력을 인가하여 정반에 기재를 완전히 밀착시켰다.

이후, 제1 표면 인쇄층으로, 비교적 높은 경도를 갖는 웨커(wacker) 社의 ELASTOSIL RT607(경도: 56)을 약 120cm × 150cm의 영역으로 어플리케이터를 이용하여 골고루 도포하였다. 이 때, 제1 표면 인쇄층의 도포 두께는 약 0.35mm 정도 이었다.

상기 도포된 제1 표면 인쇄층이 중력에 의해 수평을 이루게 되고 6 시간이 경과한 후에, 제2 표면 인쇄층으로 경도가 비교적 낮은 시네츄(Shinetsu) 社의 KE1606/CAT-RG (KE1606 실리콘 레진과 CAT-RG 경화제가 10 : 1의 중량비로 혼합된 인쇄층; 경도 42)을 약 120cm × 150cm의 영역으로 어플리케이터를 이용하여 골고루 도포하였다. 이 때, 제2 표면 인쇄층의 도포 두께 또한 약 0.35mm정도가 되도록 하였다.

이후, 실온(23 ± 3℃)에 약 3일간 경화시켜 표면 인쇄층을 형성하였고, 최종적으로 인쇄용 블랭킷을 완성하였다.

상기 경도 값은 Shore A 경도 값을 의미한다. 상기 Shore A 경도는 일반적인 고무 경도를 측정하는 방법으로 JIS K 6301(스프링 타입 A형) 규격을 따르며 시험 스프링 하중은 539 ~ 8,379 mN이다. 실시예에서 사용된 제품 모델은 TECLOCK 社의 GS-706G이며 PDMS 블랭킷의 경우 벌크한 형태로 측정이 불가하여 블랭킷을 6mm 이상 적층시키고 난 후 경도계를 1초간 밀착시킨 측정 경도값을 5회 반복하여 그 평균값을 사용하였다.

< 실시예 2> 불소기의 포함 여부가 다른 2중 표면 인쇄층

제1 표면 인쇄층으로 불소계 PDMS가 포함된 수지, Gelest 社의 vinyl terminated trifluoro propyl methyl siloxane을 KE1606에 10 wt% 함유시켜 제작한 인쇄층을 도포한 후에 상온에서 3일간 경화시킨 후, 제2 표면 인쇄층으로 실리콘 레진 100 중량부에 대해 경화제 10 중량부를 혼합, 균일 분산시킨 혼합물을 제조하였고 어플리케이터를 이용하여 상기 제1 표면 인쇄층 위에 도포한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 모두 동일하게 하여 인쇄용 블랭킷을 완성하였다.

< 실시예 3> 실리콘 오일의 포함 여부가 다른 2중 표면 인쇄층

제1 표면 인쇄층으로 PDMS(Shinetsu 社의 KE1606/CAT-RG 10 : 1)에 대해 실리콘 오일(Shinetsu 社의 KF-99)이 5 중량%가 혼합된 수지를 도포한 후에 상온에서 3일간 경화시킨 후, 제2 표면 인쇄층으로 실리콘 레진 100 중량부에 대해 경화제 10 중량부를 혼합, 균일 분산시킨 혼합물을 제조하였고 어플리케이터를 이용하여 상기 제1 표면 인쇄층 위에 도포한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 모두 동일하게 하여 인쇄용 블랭킷을 완성하였다.

< 비교예 >

액상 실리콘 레진 100 중량부, 중공미소구(마츠모토 유지사제의 MFL80CA) 10 중량부를 더하고, 이를 혼합·균일 분산시킨 뒤, 경화제 10 중량부를 더 첨가하여 쿠션층 형성 혼합물을 제조하였다.

다음에, 수평이 유지된 정반에 약 0.35mm 두께의 폴리에틸렌테리프탈레이트(PET) 기재 필름에, 양끝 말단을 잡아당기는 방식으로, 인장력을 인가한 후, 정반에 완전히 밀착시켰다.

이후, 상기 기재 표면 일면에 상기 쿠션층 형성 혼합물을 약 120㎝ × 150㎝의 영역으로 어플리케이터를 이용하여 골고루 도포하였다. 이를 실온(23 ± 3℃)에 약 3일간 경화시켜 두께 0.7mm의 쿠션층을 형성하였다.

다음에, 상기 기재 필름을 정반 표면에 밀착시킨 상태를 유지하면서, 상기 쿠션층 표면에 메이어 바(mayer bar)를 이용하여 실리카가 포함된 실리콘 레진을 도포하고 실온에서 약 24시간 건조시켜 약 5㎛ 두께의 슬립 코팅층을 형성하였다.

이후, 상기 기재 필름을 반전시켜 기재 필름의 반대측 일면이 위로 오게 위치한 후, 상기한 방법과 동일한 방법으로 기재 필름에 인장력을 인가한 후, 정반에 완전히 밀착시켰다.

액상 실리콘 레진 100 중량부, 경화제 10 중량부를 혼합·균일 분산시켜 표면 인쇄층 형성 혼합물을 제조하였고, 상기 기재 표면 나머지 일면에 상기 표면 인쇄층 형성 혼합물을 약 120㎝ × 150㎝의 영역으로 어플리케이터를 이용하여 골고루 도포하였다. 이 때, 혼합물의 도포 두께는 약 0.7mm 정도이였다.

이 후, 실온(23 ± 3℃)에 약 3일간 경화시켜 표면 인쇄층을 형성하였고, 최종적으로 인쇄 블랭킷을 완성하였다.

< 실험예 > 팽윤 측정 실험

상기 실시예들 및 비교예에서 제작된 블랭킷을 대상으로 팽윤 정도를 측정하는 실험을 하기와 같이 하였다.

팽윤 정도를 측정하기 위해서, 실제 인쇄용 잉크에 사용되는 용매, 즉 PGMEA(propylene glycol monomethyl ether acetate)를 이용하여 상기 각 실시예들 및 비교예에 의하여 제조된 블랭킷을 적신 후 시간에 따른 팽윤도를 측정하기 위하여 PGMEA가 인쇄층에 스웰링되어 증가하는 무게%를 시간에 따라 특정하였으며, 이에 대한 결과는 하기 표 1에 기재하였다.

블랭킷은 잉크의 용매에 의해 팽윤되어 표면의 습윤 특성이 시간이 경과함에 따라 변화된다. 이를 스웰링(swelling)이라 부르며, anti-swell base의 잉크나 블랭킷을 이용하면 블랭킷 표면 습윤성의 변화는 적어지지만 블랭킷에 대한 잉크의 수리성(受理性)이나 기타 인쇄 특성을 고려할 때는 약간의 팽윤과 함께 그 평형을 유지하는 것이 더 유리하다. 이러한 팽윤 평형 측정을 위해서는 가장 간단하고 측정이 편리한 중량법(gravimetric method)을 이용할 수 있다.

각 종류별 샘플은 건조 오븐(dry oven)에서 완전 경화시키고 5cm × 5cm의 크기로 잘라 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(propylene glycol monomethyl ether acetate, PGMEA, boiling point(BP): 146℃)에 침지시킨 후, 각각의 시간별로 무게 변화를 측정하였다. 팽윤도(Swelling ratio, %)는 침지 전의 샘플 무게 A와 일정시간 침지시킨 후의 샘플 무게 B의 측정치로부터 (B - A) / A × 100로 계산하였다.

[표 1]

상기 표 1에 나타난 것과 같이 실시예 1 ~ 3의 팽윤 정도는 비교예에 비하여 초기부터 작았다(즉, 초기부터 실시예가 비교예에 비하여 포화되는 용매의 양이 적었다). 또한, 일정 기준양 대비 디스웰링(deswelling) 시간도 적게 걸린다고 할 수 있다. 이러한 결과는 비교예와 달리 실시예 1 ~ 3의 경우 제1 표면 인쇄층의 존재로 인해 용매의 지나친 흡수를 막고 팽윤 정도를 억제하였음을 나타내는 것이라 볼 수 있다.

즉, 본 발명은 적어도 2층의 표면 인쇄층 내에 경도 값, 불소기 함량 값 및 실리콘 오일 함량 값 중 적어도 하나의 값이 서로 상이한 값을 가지는 실리콘계 수지를 포함함으로써 우수한 인쇄능력은 유지하면서도 표면 인쇄층이 잉크에 의해 팽윤되는 정도는 획기적으로 감소시켜 공정 대기시간을 감소시키며, 공정 마진을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (14)

1. 쿠션층, 지지층 및 적어도 2층의 표면 인쇄층을 포함하고,
   상기 적어도 2층의 표면 인쇄층은 경도 값, 불소기 함량 값 및 실리콘 오일 함량 값 중 적어도 하나의 값이 서로 상이한 값을 가지는 실리콘계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 오프셋 인쇄용 블랭킷은 지지층 상에 제1 표면 인쇄층을 포함하고, 상기 제1 표면 인쇄층 상에 제2 표면 인쇄층을 포함하는 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 제1 표면 인쇄층은 경도 값이 50 이상 65 이하인 실리콘계 수지를 포함하고, 상기 제2 표면 인쇄층은 경도 값이 30 이상 50 미만인 실리콘계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷.
4. 청구항 2에 있어서, 상기 제1 표면 인쇄층은 불소기를 함유하는 실리콘계 수지를 포함하고, 상기 제2 표면 인쇄층은 불소기를 함유하지 않은 실리콘계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 불소기의 함량은 제1 표면 인쇄층의 실리콘계 수지 총중량을 기준으로 1 ~ 15 중량%인 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷.
6. 청구항 2에 있어서, 상기 제1 표면 인쇄층은 실리콘 오일 및 실리콘계 수지를 포함하고, 상기 제2 표면 인쇄층은 실리콘계 수지를 포함하며, 상기 실리콘 오일의 함량은 제1 표면 인쇄층의 실리콘계 수지 총중량을 기준으로 1 ~ 10 중량%인 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 표면 인쇄층의 총두께는 200 ~ 800㎛인 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷.
8. 청구항 1에 있어서, 상기 쿠션층 상에 슬립 코팅층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷.
9. 1) 지지층의 한 면에 쿠션층을 형성하고, 상기 지지층의 다른 한 면에 제1 표면 인쇄층을 형성하는 단계, 및
   2) 상기 제1 표면 인쇄층 상에 제2 표면 인쇄층을 형성하는 단계
   를 포함하는 오프셋 인쇄용 블랭킷의 제조방법.
10. 청구항 9에 있어서, 상기 1) 단계의 쿠션층 상에 슬립 코팅층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷의 제조방법.
11. 청구항 9에 있어서, 상기 1) 단계의 제1 표면 인쇄층은 경도 값이 50 이상 65 이하인 실리콘계 수지를 포함하고, 상기 2) 단계의 제2 표면 인쇄층은 경도 값이 30 이상 50 미만인 실리콘계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷의 제조방법.
12. 청구항 9에 있어서, 상기 1) 단계의 제1 표면 인쇄층은 불소기를 함유하는 실리콘계 수지를 포함하고, 상기 2) 단계의 제2 표면 인쇄층은 불소기를 함유하지 않은 실리콘계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷.
13. 청구항 9에 있어서, 상기 1) 단계의 제1 표면 인쇄층은 실리콘 오일 및 실리콘계 수지를 포함하고, 상기 실리콘 오일의 함량은 제1 표면 인쇄층의 실리콘계 수지 총중량을 기준으로 1 ~ 10 중량%인 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷의 제조방법.
14. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항의 오프셋 인쇄용 블랭킷을 포함하는 인쇄롤.

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