KR20110105738A - 분리 가능한 구조를 갖는 인쇄용 블랭킷 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄 블랭킷에 관한 것이다. 본 발명은 표면 인쇄층, 지지층 및 쿠션층을 포함하는 오프셋 인쇄용 블랭킷에 있어서, 표면 인쇄층과 쿠션층을 각각 다른 지지층에 제조하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 인쇄 블랭킷은 블랭킷의 평탄도를 높임으로써 작업 효율을 좋게 하고 각 기재의 재사용률을 높이며, 표면 인쇄층 또는 쿠션층만의 교체가 가능하도록 함으로써 불량율을 최소화하여 제작효율을 높일 수 있다.

Description

분리 가능한 구조를 갖는 인쇄용 블랭킷 및 이를 제조하는 방법{SEPARABLE BLANKET FOR ROLL-PRINTING AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 인쇄 블랭킷에 관한 것으로서, 더 상세하게는 표면 인쇄층 및 쿠션층을 각각 별도의 지지층에 제조한 후 이를 결합함으로써, 분리 가능한 구조를 갖는 인쇄용 블랭킷 및 이를 제조하는 방법에 대한 것이다. 본 출원은 2010년 3월 19일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2010-0024843호의 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 제적공정이 복잡하고, 환경에 유해한 화학 폐기물을 다량 발생시키는 문제점이 있다. 이는 곧 제작비용의 상승으로 연결되어 제품의 경쟁력을 떨어뜨린다. 이러한 포토리소그래피 공정의 단점을 해결하기 위한 새로운 패턴형성 방법으로서 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 인쇄 장치에 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. 그러나, 표면 인쇄층과 쿠션층을 동일한 지지체(PET)에 제작한 일체형의 블랭킷의 경우, 인쇄층의 평탄도가 좋지 않고 블랭킷의 끝이 말리는 소위, 꼬리 말림 현상이나 블랭킷이 인쇄판의 요철에 닿는 바닥 닿음 현상이 자주 발생하는 문제가 있다. 또한, 표면 인쇄층이나 쿠션층 중 하나만 불량이어도 블랭킷 전체를 사용할 수 없게 되어 비용적인 측면에서도 불리한 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 표면 인쇄층, 지지층 및 쿠션층을 포함하는 오프셋 인쇄용 블랭킷에 있어서, 상기 표면 인쇄층 및 쿠션층을 각각 분리된 지지층에 제조하고 이를 결합하여 인쇄용 블랭킷을 제조함으로써 분리 가능한 인쇄용 블랭킷을 제공한다.

본 발명은 또한 상기 표면 인쇄층이 2중층의 구조를 갖는 인쇄용 블랭킷을 제공한다.

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

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여,

표면 인쇄층, 지지층, 및 쿠션층을 포함하는 오프셋 인쇄용 블랭킷에 있어서, 상기 쿠션층을 포함하는 제1 지지층과 표면 인쇄층을 포함하는 제2 지지층이 분리되어 제조된 후 결합된 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷을 제공한다.

또한, 상기 제1 지지층과 제2 지지층의 두께의 합은 400㎛ 내지 800㎛인 것을 특징으로 한다.

상기 제1 지지층의 두께는 200㎛ 내지 400㎛인 것을 특징으로 하며,

상기 표면 인쇄층은, 제2 지지층 위에 형성되는 제1 표면 인쇄층과 상기 제1 표면 인쇄층 상에 형성되는 제2 표면 인쇄층의 2중층의 구조로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 표면 인쇄층은 경도가 50 이상 65 이하인 PDMS로 이루어진 것임을 특징으로 한다.

상기 제1 표면 인쇄층은 팽윤도가 0.1% 내지 0.4%인 PDMS로 이루어진 것임을 특징으로 하고,

상기 제1 표면 인쇄층은 불소 관능기와 공중합체 된 PDMS로 이루어진 것임을 특징으로 한다.

상기 제1 표면 인쇄층은 실리콘 오일을 함유하는 PDMS로 이루어진 것임을 특징으로 하며, 상기 제1 표면 인쇄층은 PDMS 100 중량부에 대하여 실리콘 오일을 1 내지 10 중량%로 함유하는 PDMS임을 특징으로 한다.

상기 표면 인쇄층 사이에 용매의 흡수를 막는 배리어층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 배리어층은 폴리에틸렌테리프탈레이트, 폴리에틸렌, 및 폴리프로필렌에서 선택되는 하나 이상의 재료로 형성된 것임을 특징으로 한다.

상기 배리어층은 두께가 5 ~ 15㎛ 범위 이내인 것을 특징으로 하며,

상기 배리어층은 상기 표면인쇄층의 두께를 1 : 1 ~ 1.5로 양분하는 위치에 형성되는 것임을 특징으로 한다.

상기 표면 인쇄층은, 상기 배리어층에 의해 양분된 두 층의 전체 두께가 10 ~ 1,200nm 범위 이내인 것임을 특징으로 한다.

본 발명은 또한, 상기 쿠션층상에 슬립 코팅액을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷을 제공한다.

본 발명에 의한 분리 가능한 구조의 인쇄 블랭킷은, 표면 인쇄층과 쿠션층이 분리된 지지체에 제조됨에 따라, 표면 인쇄층 또는 쿠션층 중 어느 하나가 불량인 경우 해당 불량층만을 분리 및 교체하여 사용 가능하도록 함으로써 제작효율을 높이고, 인쇄용 블랭킷의 평탄도를 높임으로써, 우수한 품질의 인쇄용 블랭킷을 제공한다. 또한, 기존 일체형으로 제조된 인쇄 블랭킷의 문제점이었던 꼬리말림 현상이나 바닥 닿음 현상이 발생하지 않고, 표면 인쇄층에 비해 교체 주기가 긴 쿠션층을 표면 인쇄층과 분리하여 재사용이 가능하도록 함으로써 비용적인 측면은 물론 환경적인 측면에서도 바람직한 효과를 제공한다.

도 1은 종래 인쇄용 블랭킷의 구조에 대한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 인쇄용 블랭킷 구조에 대한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따라 이중층의 구조를 갖는 표면 인쇄층이 형성된 제2 지지층에 대한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따라 배리어층을 더 포함하는 표면 인쇄층이 형성된 제2 지지층에 대한 단면도이다.
도 5는 실시예(분리형 blanket)와 비교예(일체형 blanket)에 따른 인쇄용 블랭킷을 이용한 전사 테스트 결과에 대한 사진이다.

이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명은 표면 인쇄층, 지지층 및 쿠션층을 포함하는 오프셋 인쇄용 블랭킷에 있어서, 상기 표면 인쇄층과 쿠션층을 분리된 지지층에 각각 분리하여 제조하고 이를 결합함으로서 사용시 분리 가능한 구조를 갖는 인쇄 블랭킷에 대한 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 인쇄 블랭킷의 제조방법을 나타내는 것으로서 이하, 본 발명의 구조 및 제조방법에 대하여 본 발명에 따른 블랭킷의 각층의 형성 단계별로 설명한다.

본 발명의 인쇄 블랭킷에 사용될 기재는 분리된 것을 특징으로 한다. 기재는 지지층으로서의 역할을 하는 것으로, 이러한 기재로서는 표면 인쇄층과 쿠션층의 신축을 억제하고, 인쇄의 정밀도를 향상시키기 위하여 신축성이 작은 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 상온에서의 인장탄성률이 1,000MPa 이상, 특별히 2,000 ~ 5,000MPa인 수지의 필름이 적당하다. 이러한 필름의 예로, 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET) 등의 폴리에스터 필름, 폴리카보네이트(Polycarbonate) 필름 등을 들 수 있다.

본 발명은 상기 재질의 분리된 기재에, 표면 인쇄층과 쿠션층을 각각 따로 제조한다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인쇄용 블랭킷은 쿠션층을 도포하기 위한 지지층(이하, "제1 지지층"이라 함)기재와 표면 인쇄층을 형성하기 위한 지지층(이하, "제2 지지층"이라 함)기재로 이루어진다.

상기 제1 지지층과 제2 지지층은 상기한 바와 같은 재질의 기재로서 동일하거나 또는 각각 다른 재질의 기재일 수 있다.

도 2에서, 제1 지지층과 제2 지지층의 두께의 합은, 특별히 제한되지 않으나, 400㎛ 내지 800㎛인 것이 적당하고, 바람직하게는 500㎛ 내지 600㎛의 범위가 되도록 한다.

제1 지지층과 제2 지지층의 두께의 합이 상기 범위 미만인 경우에는 인쇄 작업시 해당 기재가 쿠션층이나 표면 인쇄층을 보강하고 지지하는 효과가 충분하지 않으며, 반대로 전체 기재의 두께가 상기 범위 이상이 되면 블랭킷의 탄력성 또는 유연성이 떨어지는 문제가 있다.

또한, 제1 지지층 및 제2 지지층의 각 두께는 전체 지지층의 두께의 합이 상기 범위 내라면, 각 지지층의 두께는 특별히 제한되지 않을 것이나, 바람직하게는 제1 지지층은 200㎛ 내지 400㎛, 제2 지지층은 150㎛ 내지 200㎛의 범위 내인 것이 좋다. 이는 전체 지지층의 두께가 인쇄 블랭킷의 기능을 위한 지지층으로서의 기능을 만족하면서도, 표면 인쇄층의 형성 공정과 쿠션층의 형성 공정에서 각 층의 신축을 방지하고 충분한 지지효과를 줄 수 있는 범위의 최소한의 두께로서, 각 공정의 효율이 최선이 될 수 있는 두께의 범위를 한정하고 있다.

상기 제1 지지층 위에 쿠션층을 형성하는 공정이나, 제2 지지층 위에 표면 인쇄층을 형성하는 공정은, 공정의 선후에 제한이 없으며, 동시에 행해질 수도 있다.

쿠션층을 구성하는 액상의 혼합물은 다음과 같은 방법으로 제조한다.

상기 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 쿠션층의 스웰링 방지를 고려한다면 염화비닐리덴(vinylidene chloride), (메트(met)) 아크릴로니트릴(acrylonitrile) 등의 중합성의 모노머의 단독 중합체, 또는 이들의 모노머를 2종 이상 포함하는 공중합체로 껍질체가 형성된 중공미소구가 바람직하다. 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 배합비율이 이 범위 미만인 경우에는 쿠션층에 의한 인압을 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.

상기 쿠션층용 혼합물을 제1 지지체 상에 도포하는 것과 동시에 제1 지지체를 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.

제1 지지체 상에 상기 혼합물을 도포하기 위해서는 롤 코터, 바 코터, 플로우 코터, 그라비아 코터, 스프레이, 어플리케이터 등을 이용할 수 있다. 또한, 제1 지지체는 수평이 완전히 유지된 상태인 것이 바람직하고, 수평 대상에 상기 지지체가 밀착된 상태인 것이 바람직하다. 이를 위해 상기 지지체 필름 안쪽에서 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, 촉매 경화형 등 모두 가능하지만, 본 발명의 실시예에서는 촉매 경화형을 사용하였다. 상기 혼합물을 도포한 뒤 가열하지 않고 실온환경(23 ± 3℃)하에서 그대로 일정 시간 정치하고 경화 반응을 시킨다. 이는 저분자 실리콘 오일의 휘발을 막을 수 있을 뿐만 아니라, 중공미소구의 팽창이나 파괴를 막을 수 있고 경화 공정에 필요한 열에너지를 절약할 수 있어 바람직하다.

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

상기 제1 지지층 위에 형성된 쿠션층 위에는 슬립 코팅층이 더 구비될 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 실론산, 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.

표면 인쇄층은 상기 쿠션층이 형성된 제1 지지층과는 다른 기재 즉, 제2 지지층에 형성한다. 표면 인쇄층은 비다공질층이다. 표면 인쇄층은 상기 제1 지지층에 쿠션층이 형성되는 방법과 동일하게 제2 지지층을 수평으로 유지한 상태로 제2 지지층과 일체화되는 표면 인쇄층을 형성하는 방법이 바람직하다.

표면 인쇄층의 재질은 특별히 한정하지 아니하며, 공지의 재질을 사용하여 제조하여도 무방하다. 표면 인쇄층의 두께는 특별히 한정되지 아니하나 0.01 ~ 1.2mm가 바람직하고 0.1 ~ 1mm인 것이 더 바람직하다. 표면 인쇄층의 두께를 이 범위 미만으로 형성하기 위해서는 액상 실리콘 레진의 도포량을 극히 소량으로 하지 않으면 안되기 때문에 레벨링(leveling)성이 저하되고, 표면 인쇄층 두께의 균일성이 손상될 우려가 있다. 또한, 두께가 이 범위를 초과하는 경우에는 쿠션층에 의한 인압을 조정하는 효과가 충분히 얻어지지 않을 우려가 있다.

한편, 롤 프린팅 공정시 표면 인쇄층은 잉크를 함침하게 되는데, 이 때, 표면 인쇄층 사이에 용매가 흡수되어 표면 인쇄층이 팽윤(swelling) 되는 바, 공정의 대기시간 및 공정 마진이 높아지는 문제가 있다.

이를 위해 본 발명은, 제2 지지층에 형성되는 표면 인쇄층의 구조에 있어서, 제1 표면 인쇄층과 제2 표면 인쇄층을 갖는 이중층의 구조로 이루어진 것을 포함할 수 있다. 도 3은 이와 같이 제2 지지층 위에 제1 지지층과 제2 지지층으로 이루어진 2중층의 구조를 갖는 표면 인쇄층의 단면을 나타낸 그림이다.

즉, 표면 인쇄층은 종래의 기술과 같이 단일층의 PDMS로 이루어질 수 있으나, 경도, 팽윤도 또는 실리콘 오일의 함유 여부에 있어서 다른 성질을 갖는 PDMS를 이용하여 복수의 층을 형성하는 표면 인쇄층일 수 있다.

먼저, 복수의 층으로 이루어진 표면 인쇄층의 일 실시예로서, 제2 지지층 위에 도포되는 제1 표면 인쇄층은 경도가 50 이상 65 이하로서 비교적 높은 경도를 갖는 PDMS이고, 그 위에 형성되는 제2 표면 인쇄층은 30 이상 50 미만의 경도를 갖는 PDMS로 구성되는 표면 인쇄층으로 형성할 수 있다.

상기 50 이상 65 이하의 범위의 경도를 갖는 PDMS로, 본 발명에서는 Wacker 社의 ELASTOSIL RT607을 사용하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 표면 인쇄층은 일반적인 표면 인쇄층에 사용되는 공지의 PDMS를 사용하여도 무방하다.

이와 같이, 경도가 높은 PMDS층을 아래에 도포하고 그 표면에 상대적으로 경도가 낮은 표면 인쇄층을 도포함으로써, 표면 인쇄층의 팽윤현상은 억제하면서도 인쇄특성이 좋은 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 막아준다. 또한, 경도가 높으면 PDMS의 변형이 작기 때문에 치수 변형 측면에서 유리하게 작용한다. 따라서, 제2층 위에 도포되는 PDMS는 고온 경화를 시키고 표면 인쇄층은 인쇄가 잘되는 조건을 갖는 인쇄용 블랭킷을 제공할 수 있다.

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.

복수의 층으로 이루어진 표면 인쇄층의 또 다른 실시예로서, 제2 지지층 위에 도포되는 제1 표면 인쇄층이 상대적으로 낮은 팽윤도를 갖는 PDMS로 제조되고 그 위에 형성되는 제2 표면 인쇄층은 상기 제1 표면 인쇄층의 PDMS보다는 팽윤도가 높은 PDMS로 이루어진 구조의 표면 인쇄층을 제공할 수 있다.

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.

상기 팽윤도는, 각 종류별 샘플을 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 측정하여 계산할 수 있다. 보다 구체적으로, 팽윤도(Swelling ratio, %)는 침지 전의 샘플 무게 A와 일정시간 침지시킨 후의 샘플 무게 B의 측정치로부터 (B - A) / A × 100로 계산할 수 있다.

표면 인쇄층이 잉크 내지는 용제 등에 의해 팽윤이 잘 되는 경우에는 잉크가 마르는데 걸리는 시간이 길어져 공정 대기 시간이 증가하고 공정 마진이 좋지 않게 된다. 따라서, 표면 인쇄층의 팽윤 정도를 저하시킨다면 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있다. 다만, 상기한 바와 같이 표면 인쇄층의 최외층은 어느 정도 잉크 또는 용제 등이 충분히 흡수되어 팽윤되는 현상이 있어야 고품질의 인쇄가 가능하다고 할 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 팽윤도가 다른 복수의 PDMS로 이루어진 표면 인쇄층을 제2 지지층에 도포하는 인쇄용 블랭킷을 제공한다.

상기 낮은 팽윤도를 갖는 제1 표면 인쇄층의 PDMS는 0.1% 내지 0.4% 범위의 팽윤도를 갖는 PDMS일 것을 요한다. 이와 같은 팽윤도에서는 오프셋 인쇄에 사용되는 잉크 또는 용제가 침투하여 표면 인쇄층을 팽윤시키기가 어렵다. 따라서, 제1 표면 인쇄층의 팽윤현상은 현저하게 감소하게 된다.

이와 같이, 제1 표면 인쇄층을 형성하는 저팽윤도의 PDMS로는, 특별히 한정되지 아니하며 본 발명에서는 불소 관능기와 공중합체 된 PDMS로 Gelest 社의 vinyl terminated trifluoropropyl methylsiloxane을 사용하였으나 이에 한정되는 것은 아니다.

본 실시예의 제2 표면 인쇄층은, 상기 제1 표면 인쇄층의 팽윤도보다 높은 팽윤도를 갖는 PDMS로 형성될 것을 요한다. 제2 표면 인쇄층의 팽윤도는 제1 표면 인쇄층의 팽윤도보다 높은 경우이면 만족되며, 특별히 한정하지 아니한다. 이와 같이 상대적으로 높은 팽윤도의 제2 표면 인쇄층에 의해 표면 인쇄층의 최외층은 인쇄용 잉크 또는 용제를 충분히 흡수하여 고품질의 인쇄 특성을 제공할 수 있을 정도로 팽윤될 수 있다.

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

본 발명에 따른 복수층의 표면 인쇄층에 대한 또 다른 실시예로서, 실리콘 오일을 포함하는 PDMS와 실리콘 오일을 포함하지 않는 PDMS로 이루어진 복수의 층으로 구성된 표면 인쇄층을 제공할 수 있다.

즉, 도 3에서 제1 표면 인쇄층은 실리콘 오일을 포함하는 PDMS로 구성되며, 제2 표면 인쇄층에는 실리콘 오일을 포함하지 않는 PDMS를 도포하도록 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 전체 PDMS 대비 1 내지 10 중량%로 포함되는 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 발생한다.

본 발명에 따라 제2 지지층 위에 형성되는 표면 인쇄층은 또한, 표면 인쇄층 사이에 용매의 흡수를 막는 배리어층을 포함할 수 있다.

도 4는 제2 지지층 위에 형성된 표면 인쇄층으로서 배리어층을 포함하고 있는 표면 인쇄층의 단면도를 나타낸 그림이다.

도 4와 같이 표면 인쇄층 사이에 용매가 더 이상 흡수되지 못하게 막는 배리어층을 구비하여 팽윤 정도를 완화할 수 있도록 한다.

상기 배리어층은 내화학성이 우수하고 팽윤성이 없는 재료인 것이면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, 폴리에틸렌테리프탈레이트, 폴리에틸렌, 및 폴리프로필렌에서 선택되는 하나 이상의 재료로 형성된 것일 수 있다.

상기 배리어층은 상기 표면 인쇄층의 전체 두께를 1 : 1 ~ 1.5 범위 이내로 양분하는 위치에 형성된 것이면 바람직하다. 배리어층이 상기 범위를 벗어나 잉크와 닿는 표면 인쇄층이 지나치게 두껍게 되는 경우, 배리어층과 지지체 사이의 표면 인쇄층이 너무 얇게 되어 용매에 대한 팽윤 억제 효과를 기대하기 어렵고, 반대로 잉크와 닿는 인쇄층이 너무 얇고 배리어층과 지지체 사이의 표면 인쇄층이 너무 두껍게 되는 경우에는 팽윤 억제효과는 향상될 수 있으나 프린팅에 적당한 정도의 잉크를 함침할 수 없어 셋(set) 공정시 전사가 잘 이루어 지지 않을 수 있다. 또한, 상기 배리어층은 5 ~ 15㎛ 범위가 바람직하다. 5㎛ 미만인 경우에는 용매에 대한 팽윤 억제 효과가 미비하고, 15㎛를 초과하는 경우에는 배리어층에 의해 표면 인쇄층의 물성이 영향을 받게 되어 결과적으로 인쇄품질의 저하를 가져올 수 있다.

상기 쿠션층이 형성된 제1 지지층과 단일 또는 이중층으로 이루어진 표면 인쇄층이 형성된 제2 지지층은, 탈부착이 가능한 점착필름을 이용하여 접착시킬 수 있다. 이렇게 결합된 제1 지지층과 제2 지지층에 의해 일체형의 블랭킷처럼 인쇄장비에 장착될 수 있으며, 사용시 분리를 원하는 경우 탈착이 가능하다.

제1 지지층과 제2 지지층을 결합하는 또 다른 방법으로는, 2개 이상의 고정 지그를 이용하여 양쪽에 텐션(tension)을 주어 당겨 접착을 함으로써 제1 지지층과 제2 지지층을 부착하고 인쇄장비에 장착시킬 수 있다. 이러한 방법에 의해 양 지지층을 고정시킨 이 후, 필요한 경우에는 지그만 풀어서 쿠션층이 형성된 제1 지지층과 표면 인쇄층이 형성된 제2 지지층을 다시 분리할 수 있다.

상기 점착필름의 종류는 특별히 한정하지 아니하며 공지의 점착필름을 이용하여 결합시키는 것으로 만족된다. 고정 지그 또한 공지된 방법을 사용하여 각 지지층을 부착하는 것으로 만족 된다.

상기 쿠션층을 포함하는 제1 지지층과 표면 인쇄층을 포함하는 제2 지지층을 접착한 인쇄 블랭킷의 전체 두께는 0.7 ~ 3mm인 것이 바람직하고, 0.9 ~ 2mm인 것이 더 바람직하다. 인쇄 블랭킷의 두께가 이 범위를 벗어나는 경우에는 인쇄 블랭킷의 두께가 너무 크기 때문에 롤에 블랭킷을 감는 작업이 어려워지는 문제가 있다.

상기 각 지지층과 각 층들 사이에는 기재와 상기 층들 간의 밀착성, 일체성을 높일 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 표면인쇄층을 형성할 경우에는 지지층의 표면을 물리적 또는 화학적으로 표면처리 하여 실리콘 레진에 대한 친화성을 부여하고 각 층들을 도포하여 지지층과의 밀착성을 확보하는 것이 바람직하다.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 더 상세히 설명한다. 본 명세서상의 실시예는 발명의 상세한 설명을 위한 것일 뿐 이에 의해 권리범위가 제한되지는 않는다.

실시예

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 0.188mm 두께의 폴리에틸렌테리프탈레이트(PET) 기재 필름(제1 지지체)에, 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, 수평이 유지된 정반에 약 0.35mm 두께의 폴리에틸렌테리프탈레이트(PET) 기재 필름(제2 지지체)을 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 제조하였다.

이후, 상기 제2 지지층 표면 일면에 상기 표면 인쇄층 형성 혼합물을 약 120cm × 150cm의 영역으로 어플리케이터를 이용하여 골고루 도포하였다. 이 때 혼합물의 도포 두께는 약 0.4mm 정도였다.

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 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 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 제조하였다.

이후, 상기 기재 표면 나머지 일면에 상기 표면 인쇄층 형성 혼합물을 약 120cm × 150cm의 영역으로 어플리케이터를 이용하여 골고루 도포하였다. 이 때 혼합물의 도포 두께는 약 0.7mm 정도이였다.

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

상기 실시예 및 비교예에 의해 제조된 인쇄용 블랭킷을 인쇄장비에 장착한 후 인쇄를 하여 각각의 인쇄 블랭킷에 의한 인쇄품질을 관찰하였고, 이에 대한 사진은 도 5에 나타내었다.

도 5에 나타난 바와 같이, 비교예에 따른 일체형으로 제조된 인쇄용 블랭킷의 인쇄결과와 실시예에 따른 블랭킷의 인쇄결과를 비교한 결과, 인쇄품질에 있어서는 차이가 없는 것을 알 수 있다.

따라서 본 발명에 의해, 인쇄품질에는 변함이 없으면서도 공정의 효율을 높일 수 있는 인쇄용 블랭킷의 제공이 가능하다 할 것이다.

Claims (15)

1. 표면 인쇄층, 지지층, 및 쿠션층을 포함하는 오프셋 인쇄용 블랭킷에 있어서, 상기 쿠션층을 포함하는 제1 지지층과 표면 인쇄층을 포함하는 제2 지지층이 분리되어 제조된 후 결합된 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 지지층과 제2 지지층의 두께의 합은 400㎛ 내지 800㎛인 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 제1 지지층의 두께는 200㎛ 내지 400㎛인 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 표면 인쇄층은, 제2 지지층 위에 형성되는 제1 표면 인쇄층과 상기 제1 표면 인쇄층 상에 형성되는 제2 표면 인쇄층의 2중층의 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 제1 표면 인쇄층은 경도가 50 이상 65 이하인 PDMS를 포함하는 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷.
6. 청구항 4에 있어서, 상기 제1 표면 인쇄층은 팽윤도가 0.1% 내지 0.4%인 PDMS를 포함하는 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 제1 표면 인쇄층은 불소 관능기와 공중합체된 PDMS를 포함하는 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷.
8. 청구항 4에 있어서, 상기 제1 표면 인쇄층은 실리콘 오일을 함유하는 PDMS를 포함하는 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷.
9. 청구항 8에 있어서, 상기 제1 표면 인쇄층은 PDMS 100 중량부에 대하여 실리콘 오일을 1 내지 10 중량%로 함유하는 PDMS를 포함하는 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷.
10. 청구항 1에 있어서, 상기 오프셋 인쇄용 블랭킷은 배리어층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷.
11. 청구항 10에 있어서, 상기 배리어층은 폴리에틸렌테리프탈레이트, 폴리에틸렌, 및 폴리프로필렌에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷.
12. 청구항 10에 있어서, 상기 배리어층은 두께가 5 ~ 15㎛ 범위 이내인 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷.
13. 청구항 12에 있어서, 상기 배리어층은 상기 표면 인쇄층의 두께를 1 : 1 ~ 1.5로 양분하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷.
14. 청구항 10에 있어서, 상기 표면 인쇄층은, 상기 배리어층에 의해 양분된 두 층의 전체 두께가 10 ~ 1,200nm 범위 이내인 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷.
15. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서, 상기 쿠션층 상에 슬립 코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 블랭킷.

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