KR20210117468A - 내구성 및 내마모성이 우수한 실리콘 열전사지 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의해 제조된 라벨용 실리콘 전사지는 의류용, 신발용, 가방용 등에 핫멜트 접착 공정을 거침으로 각종 로고용 제품으로 적용 되어지는데, 종래의 PVC, PU 등으로 제조된 라벨용 전사지와 비교시 우수한 내구성, 내마마성 뿐만 아니라 염료의 이행성을 방지할 수 있고, 핫멜트 접착제로 접목되는 폴리우레탄 또는 폴리에스터 소재와의 우수한 계면 접착력으로 내 가수분해성 및 내 세탁성이 우수하여 기존에 접목이 어려웠던 실리콘 전사지의 사용을 확대 적용할 수 있다.

Description

내구성 및 내마모성이 우수한 실리콘 열전사지 및 그 제조방법 {Silicon Heating-Transfer Sheet With Excellent Durability and Abrasion Resistance, and Manufacturing Method Thereof}

본 발명은 실리콘 고무를 이용하여 내구성 및 내마모성이 우수한 라벨용 열전사지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 기존 제조방법인 액상 실리콘 고무를 이용한 배치 타입의 롤스크린 방식을 이용한 제조방법등과의 차별화로 연속 작업 공정이 가능하여 가격 경쟁력를 확보할 수 있고, 고인열, 고분자, 고강도의 실리콘 고무를 적용하여 물성적으로는 내구성 및 내마모성이 보다 우수한 실리콘 열전사지를 제조할 수 있다.

본 발명은 실리콘 고무를 이용한 열전사지 라벨로 신발용, 의류용, 가방 잡화용 제품에 핫멜트 접착으로 상품 로고 또는 각종 디자인 장식을 표출할 수 있도록 하는 기능을 한다. 일반적으로 제작되는 기존의 제품의 경우는 배치 타입의 스크린 프린트를 사용하거나(공개번호 : 20-2007-0000173, 10-2005-0092526) 또는 몰드를 이용한 방법으로(공개번호 : 특2002-0019625) 제조되어 연속작업이 어려워 경제성이 떨어지고 적용되는 실리콘 소재의 특성으로 다른 소재와의 접착력이 부족하여 응용범위의 확대에의 어려움이 있다.

본 발명은 기존의 배치 방식이 아닌 연속 방식의 생산으로 제품의 제조원가를 낮추면서, 고강도 실리콘 소재를 접목하여 내구성(가수분해성, 접착력, 세탁견뢰도, 드라이클리닝성 등)과 내 마모성이 우수한 열전사 라벨지를 제조할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.

본 발명에서는 상기한 목적을 달성하기 위하여, 도1, 도5, 도9 에서 실리콘 코팅 라벨지를 제조하는 연속 공정을 나타내었는데,

도 1에서는 표면 패턴을 부여하는 이형지(10)지에 실리콘 Top 코팅액(20)을 5~30 미크론의 두께로 코팅후 열건조기(500)에서 1차 건조후 실리콘 코팅액(30)을 롤로 또는 나이프 방식으로 10~300미크론 두께로 코팅후 핫멜트 필름(200)을 합포 라미 공정후 건조 경화를 함으로써 도 2와 같은 단면을 가지는 제품를 제조할 수 있다. 여기 사용되는 핫멜트 필름(200)의 핫멜트층에 사용되는 소재는 폴리에스테르 핫멜트 또는 선처리된 폴리우레탄 핫멜트 필름을 사용할 수 있다. 이렇게 제조된 실리콘 라벨지는 이형지(10)층과 핫멜트 이형지(50)을 분리한후 도 4와 같이 원단위에 합포후 130~180도의 열프레스기를 사용하여 원단에 접착함으로써 의류용, 신발용 등의 라벨지로 활용 할 수 있다.

도 5에서의 연속공정의 경우는 핫멜트 필름(200)위에 실리콘 코팅액(30)을 롤러 또는 나이크 코팅 방법으로 10~300미크론 두께로 코팅후 이형지(10)를 합포하여 표면 패턴을 부여하고 열건조, 경화 함으로써 연속공정을 통한 실리콘 핫멜트 라벨지를 제조할 수 있다. 이렇게 제조된 제품의 단면은 도 6과 같이 형성되며, 상, 하층부의 이형지층 들을 제거후 원단에 핫멜트를 접착하여 도 8과 같이 적용할 수 있다.

도 9에서는 핫멜트 필름(200)에 실리콘 코팅액을 롤러 또는 나이프를 이용해 10~300미크론 두께로 코팅후 엠보기를 이용해 표면패턴을 형성한후 열건조 경화를 함으로써 도 10의 단면 형태로 제품을 제조할 수 있다.

도 1에서 적용되는 Top 코팅제(20)의 경우는 제품의 표면 터치 조절을 위해 적용될 수 있으며, 적용되는 실리콘 수지는 Vinyl 관능기를 가진 실리콘 고무 100중량부에, Methyl hydrogen 관능기(Si-H)를 가진 경화제 10~200중량부, 백금 촉매(Pt catalyst) 0.1~20 중량부, 반응지연제 0.01~5 중량부, Silica 1~20중량부, Silica bead 1~20중량부, 희석제(Cyclic silicone) 5~50중량부로 혼합되어 조성된 것을 특징으로 하는 표면 터치를 조절할 수 있는 Top 코팅제(20)와 실리콘 코팅액(30)을 적용한다.

적용되는 핫멜트 필름(200)의 경우는, 폴리에스테를 또는 폴리우레탄 핫멜트 필름을 적용할 수 있는데, 폴리에스테를 핫멜트 필름의 경우는 유리전이온도가 1~12도, 접착온도가 120~160도, 두께는 적용 용도에 따라서 50~120 미크론의 필름 종류를 사용하여 제조할 수 있으며, 폴리우레탄 핫멜트 필름의 경우는 경도(Shora A)가 60~100A, 접착 온도가 110~160도, 두께가 적용 용도에 따라서 30~120 미크론의 폴리우레탄 핫멜트 필름을 적용하여 제조할 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

위와 같이 제조된 내구성(가수분해성, 접착력, 세탁견뢰도, 드라이클리닝성 등) 및 내마모성이 우수한 실리콘 열 전사지는, 신발, 의류, 가방, 모자 등에 열율착 전사하여 각종 라벨지지로 사용될 수 있으며, 기존의 배치 타입이 아니라 연속 제조 공정으로 제조되어 보다 가격경쟁력을 가지며, 우수한 물성으로 다양한 응용 분향에 확대 적용이 가능하다는 효과가 있다.

도 1은 이형지가 작업공정의 시작으로 하여 실리콘 라벨지를 제조하는 연속공정도
도 2는 도1의 연속공정으로 제조된 제품의 단면
도 3은 도 1의 연속공정에서 핫멜트 필름과 합포되는 계면을 나타내는 단면
도 4는 도 1의 연속공정으로 제조된 제품을 실제 원단에 접목하는 단면
도 5는 핫멜트 필름(200)의 제조 공정의 시작으로 실리콘 라벨지를 제조하는 연속 공정도
도 6은 도 5의 연속공정으로 제조된 제품의 단면
도 7은 도 5의 연속 제조 공정에서 핫멜트 필름과 이형지가 합포되는 단면
도 8은 도 5의 연속공정으로 제조된 제품을 실제 원단에 접목하는 단면
도 9는 도 5의 이형지를 이용한 표면 패펀 형성 대신에 엠보기를 이용하여 표면 패턴을 부여하는 연속공정도
도 10은 도 9의 연속공정으로 제조된 제품의 단면

이하 본 발명을 도면을 참고하여 상세히 설명하고자 한다.

도 1에서 보는 것처럼 본 발명은 표면 패턴을 부여할 수 있는 이형지(10)에 실리콘 Top 코팅액(20)을 5~100 미크론의 두께로 코팅후 열건조기(500)에서 100~170도의 온도에서 10초~3분 정도 1차 건조(완전건조 또는 반건조)후 실리콘 코팅액(30)을 롤로 또는 나이프 방식으로 50~300미크론 두께로 코팅후 핫멜트 필름(200)을 합포 라미 공정후 건조 경화를 함으로써 도 2와 같은 단면을 가지는 제품를 제조할 수 있다. 여기 사용되는 핫멜트 필름(200)의 핫멜트층에 사용되는 소재는 폴리에스테르 핫멜트 또는 선처리된 폴리우레탄 핫멜트 필름을 사용할 수 있다. 이렇게 제조된 실리콘 라벨지는 이형지(10)층과 핫멜트 이형지(50)을 분리한후 도 4와 같이 원단위에 합포후 130~180도의 열프레스기를 사용하여 원단에 접착함으로 의류용, 신발용 등의 라벨지로 활용할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 Top 코팅액(20)과 실리콘 코팅액은(30)은 부가반응형 실리콘 또는 Peroxide cure 형 실리콘을 단독으로 또는 혼합하여 사용하면서 연속공정으로 작업되는 것이 본 발명의 기술적 특징인데, 적용되는 Top 코팅제(20)는 제품의 표면 터치 조절을 위해 적용될 수 있으며, 적용되는 실리콘 수지는 부가반응형의 실리콘 고무로 Vinyl 관능기를 가진 실리콘 고무 100중량부에, Methyl hydrogen 관능기(SiH)를 가진 경화제 10~200중량부, 백금 촉매(Pt catalyst) 0.1~20 중량부, 반응지연제) 0.01~5 중량부, Silica 1~20중량부, Silica bead 1~20중량부, Cyclic silicone 5~50중량부로 혼합되어 조성된 것을 특징으로 하는 표면 터치를 조절할 수 있는 Top 코팅제(20)를 제조 적용하였으며, 실리콘 코팅액(30)의 경우는 동일한 부가 반응형의 실리콘 고무를 사용하였는데 Top 코팅액과 비교시 상대적으로 경화제 및 충진제의 함량이 낮아서 핫멜트 필름과의 부착력을 높일 수 있도록 하였다.

적용되는 핫멜트 필름(200)의 경우는, 폴리에스테를 또는 폴리우레탄 핫멜트 필름을 적용할 수 있는데, 폴리에스테를 핫멜트 필름의 경우는 유리전이온도가 1~12도, 접착온도가 120~160도, 두께는 적용 용도에 따라서 50~120 미크론의 필를 종류를 사용하여 제조할 수 있으며, 폴리우레탄 핫멜트 필름의 경우는 경도(Shora A)가 60~100A, 접착 온도가 110~160도, 두께가 적용 용도에 따라서 30~120 미크론의 폴리우레탄 핫멜트 필름을 적용하여 제조할 수 있었다.

본 발명의 부가반응형 실리콘은 양말단 또는 측쇄에 비닐기(Vinyl기)를 가지는 실리콘과, SiH 관능기를 가지는 가교제 및 Pt 촉매가 주 원료이며, 여기에 반응지연제와 충진제(filler)가 사용된다. 사용되는 원재료의 분자량은 2,000~500,000 범위의 실리콘 원재료가 사용된다.

본 발명의 부가반응형 실리콘은 주제로 양말단 또는 측쇄의 Vinyl 기와 SiH 관능기를 가지는 가교제가 백금 촉매에 의해서 경화반응을 함으로써 필름을 형성하는 것이 기본적인 반응 구조이다. 이를 간단히 도식화 하면 아래와 같으며,

본 발명의 부가반응형 실리콘은 주제는 양말단 또는 측쇄에 비닐기(Vinyl 기)를 가지는 실리콘을 사용할 수 있으며 아래 구조와 같은 기본 구조를 나타낸다.

본 발명의 가교제는 통상의 가교제를 사용할 수 있으며, 아래의 구조식과 같은 SiH 관능기를 가지는 가교제를 사용할 수 있다.

본 발명의 상기한 촉매는 고분자의 반응을 촉진하는 통상의 촉매를 사용할 수 있으며, 아래의 구조식에서 보는 바와 같은 Pt Catalyst(백금 촉매)를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 상기한 반응지연제는 고분자 반응시 사용되는 통상의 반응지연제를 사용할 수 있으며, 실리콘 고분자 반응을 억제하는 통상의 반응지연제를 의미 한다. 일반적으로 사용되는 반응지연제의 구조식은 아래와 같다.

위와 같이 적용된 촉매와 반응지연제의 기본적인 반응구조는 아래와 같이 형성되며 적용되는 경화제 함량, 생산 작업 가능 시간(가사 시간)을 감안하여 적용량을 조절하여 사용할 수 있다.

본 발명의 상기한 충진제(Filler)는 통상의 고분자 합성시에 사용되는 통상의 충진제를 사용할 수 있으며, 실리콘고무의 표면 터치 및 난연 특성을 보강, 조절하기 위하여 실리카, 탄산칼슘, 실리카 비드, 우레탄 비드, MMA(MethylMetaAcrylate)비드, 알루미늄하이드레이트(Alumina hydrate), 티타늄다이옥사이드(Titanium dioxide), 유기인산에스테르화합물, 지방족유기산금속염, 하이드로탈 사이트(hydrotalcite), 분말규산 등을 0.1~30 중량부를 혼합하여 실리콘 코팅액을 제조하여 이용하는 것이 바람직하다. 또한 색상 구현을 위해서 실리콘 안료를 사용할 수 있으며, 완제품의 용도 및 고객 요구 특성에 따라서 적합한 특성을 가지는 실리콘 코팅액을 선정 제조할 수 있다.

도 5는 또 다른 형태의 연속 공정으로 핫멜트 필름(200)을 시작공정으로 핫멜트 층에 실리콘 코팅액을 롤러 또는 나이프를 이용한 코팅후 표면 패턴이 있는 이형지와 합포후 100~170도의 온도에서 10초~3분 정도 건조 경화를 하고, 이렇게 제조된 제품의 단면은 도 6과 같이 형성이 된다. 도 8에서 볼 수 있듯이 상, 하층의 각 이형지를 분리후 각종 원단에 접목한 사례다. 이에 적용되는 실리콘 코팅액은 도 1의 연속 공정에서 적용한 실리콘 코팅액과 동일하게 사용할 수 있다.

도 9의 또다른 형태의 연속 공정은 도 5와 유사한 공정이지만 표면 패턴을 부여하는 방법을 이형지가 아닌 엠보기(300)를 적용하였는데, 사용되는 엠보기는 상온에서 접목을 할 수도 있고, 120~180도의 가열된 엠보기를 사용할 수도 있다. 엠보기를 이용해 패턴 형성 및 1차 가경화후 열건조기(500)를 통과하면서 완전 경화를 한다. 이렇게 제조된 제품의 단면은 도 10과 같이 형성되며, 이에 적용되는 코팅액은 도 1의 연속 공정에서 적용한 실리콘 코팅액과 동일하게 사용할 수 있다.

이러한 연속 가공 방법(도1, 도5, 도9)으로 제조되는 실리콘 라벨지의 경우는 표 1에서 볼 수 있듯이 내구성(내가수분해성, 세탁견뢰도, 드라이클리닝, 계면접착력) 및 내 마모성이 우수할 뿐 아니라, 실리콘 소재 특성이 부여되어 내광성, 방오성, 내이염성 등의 우수한 물성을 가진 실리콘고무가 적용된 실리콘 라벨지를 제조할 수 있게 되었다.

이렇게 제조된 실리콘 라벨지는 기존 소재(PVC, PU 등)로 제조된 라벨지와 차별화된 물성을 확보할 뿐 아니라, 연속 공정을 이용함으로써 보다 경제성이 있는 라벨지를 생산함으로써 비교적 고물성, 방오성, 내이염성을 요하는 신발용 소재와 의류 및 잡화류(가방, 모자 등), 각종 인테리어 용도로의 응용 확대를 기대할 수 있다.

[표1]

10 : 이형지
20 : Top 코팅
30 : 실리콘 코팅
40 : 핫멜트
50 : 핫멜트 이형지
100 : 원단
200 : 핫멜트 필름
300 : 엠보기
500 : 열건조기

Claims (3)

1. 도 1과 같이, 부가형 실리콘 고무를 이용하여 이형지에 Top 코팅액을 이용한 코팅하는 단계 ;
   상기 공정후 실리콘 코팅액을 이용하여 2차 코팅하는 단계후 핫멜트 필름을 합포하는 연속 공정을 거치는 단계; 로 제조되는 실리콘 라벨지 및 이의 제조 방법
   
2. 도 5와 같이 실리콘 코팅액을 핫멜트 필름 위에 코팅하는 단계 ;
   상기 공정후 이형지를 합포함으로써 표면패턴을 형성하는 단계; 를 거침으로써 제조되는 실리콘 라벨지 및 이의 제조 방법
   
3. 도 9와 같이 핫멜트 필름에 실리콘 코팅 단계 ;
   상기 공정후 엠보기를 이용하여 표면 패턴을 형성후 경화건조하는 단계; 를 거침으로써 제조되는 실리콘 라벨지 및 이의 제조방법

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