WO2017111440A1 - 인쇄 특성이 우수한 장식재용 잉크 수용층 조성물, 장식재 및 장식재 제조방법 - Google Patents

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Definitions

  • Representative examples of the harmful substances include formaldehyde.
  • Formaldehyde has a strong irritant to the eyes and nasal mucosa and is highly reactive and may cause nonspecific polymerization of DNA, proteins and lipids. The polymerization reaction may cause mutations in DNA and proteins.
  • formaldehyde is one of the causative agents of bird house syndrome and may be the cause of atopy. Excessive inhalation of formaldehyde may cause blindness or death.
  • the decorative material according to another embodiment of the present invention for achieving the above object is a base layer, a printing layer formed on the base layer; And an ink receiving layer positioned between the substrate layer and the printing layer and formed of a composition including an acrylic emulsion, a metal salt, and organic particles or inorganic particles. There is no formaldehyde emission.
  • the decorative material manufacturing method according to the present invention has an excellent effect that the ink receiving layer is uniformly applied on the base layer to increase the printing aptitude, and the foreign matter is not mixed in the manufacturing process of the decorative material to improve the quality of the product.
  • FIG 3 is a cross-sectional view showing a decorative material according to another embodiment of the present invention.
  • organic particles or the inorganic particles are included in less than 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the acrylic emulsion, there is a problem that the durability of the ink receiving layer for the decorative material is low and the dryness of the ink is lowered.
  • organic particles or inorganic particles are included in an amount exceeding 30 parts by weight, there may be a problem that a bleeding of the ink may occur, resulting in a decrease in printing aptitude, and the viscosity of the decorative ink receiving layer composition becomes excessively large, so that the decorative ink receiving layer on the substrate layer There is a difficulty in applying the composition.
  • Non-limiting examples of the monomers used in the acrylic emulsion include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, butyl acrylate, hexyl acrylate, octyl acrylate, lauryl acrylate, cyclohexyl Acrylate, methyl methacrylate, atyl methacrylate, hexyl methacrylate, isopropyl methacrylate, butyl methacrylate, hexyl methacrylate, octyl methacrylate, styrene, acrylic acid, methacrylic acid, glycidyl Acrylate, glycidyl methacrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate and the like.
  • the thickness of the transparent layer 40 is preferably 0.5mm to 5mm. When the thickness of the transparent layer 40 is less than 0.5 mm, improvement of scratch resistance, abrasion resistance, and stain resistance of the decorative material 100 may not be achieved. In addition, when the thickness of the transparent layer 40 exceeds 5mm, the appearance of the pattern to be expressed by the printed layer may be reduced by reflection or refraction of visible light by the transparent layer 40.
  • the ink receiving layer and the printing layer are sequentially formed on one side of the base layer.
  • the ink receiving layer and the printing layer may be formed on both sides of the base layer.
  • the decorative material is not attached to the wall or the floor, it may be necessary for the ink receiving layer and the printing layer to be formed on both sides of the base layer.
  • the print layer 30 is formed on the ink receiving layer 20.
  • the printing layer 30 may be formed by at least one method selected from the group consisting of gravure printing, screen printing, offset printing, rotary printing, or flexographic printing using a water-based ink and a combination thereof.
  • the transparent layer 40 may not adhere well to the printed layer 30 because the glass transition temperature (Tg) of the material forming the transparent layer 40 is lower than that.
  • Tg glass transition temperature
  • the thermal lamination is performed at a temperature in excess of 200 °C may result in deformation of the substrate layer 10.
  • the decorative ink receiving layer composition was prepared by stirring the acrylic emulsion, the metal salt, the organic particles, or the inorganic particles in a 100 ° C environment.
  • the content of the acrylic emulsion, the metal salt, the organic particles, or the inorganic particles in Examples and Comparative Examples is shown in Table 1 below.
  • the viscosity at 25 ° C. of the ink-receiving layer composition was 0 in the case of 20 to 600 cP, ⁇ in the case of more than 600 cP and 700 cP or less, and X in the case of exceeding 700 cP.
  • Viscosity suitability confirms whether the viscosity of the composition is included in the preferred viscosity range of 20 to 600 cP.
  • the viscosity of the composition is related to the ease of application of the composition. That is, application of the composition onto the substrate can be difficult when the viscosity is greater than 600 cP.
  • the compositions of the examples according to the invention were all excellent in viscosity suitability.

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Abstract

본 발명은 아크릴계 에멀젼, 금속염 및 유기 입자 또는 무기 입자를 포함하는 장식재용 잉크 수용층 조성물， 기재층; 상기 기재층 상에 형성되는 인쇄층; 및 상기 기재층과 상기 인쇄층 사이에 위치하고, 아크릴계 에멀젼, 금속염 및 유기 입자 또는 무기 입자를 포함하는 조성물로 형성되는 잉크 수용층;을 포함하여, 포름알데히드 방출이 없는 장식재， 평평한 상태의 기재층을 준비하는 단계; 상기 기재층 상에 아크릴계 에멀젼, 금속염 및 유기 입자 또는 무기 입자를 포함하는 조성물을 도포하는 단계; 상기 도포된 조성물을 건조 또는 UV 경화시켜 잉크 수용층을 형성하는 단계; 및 상기 잉크 수용층 상에 인쇄층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 장식재 제조방법에　관한　것이다．

Description

인쇄 특성이 우수한 장식재용 잉크 수용층 조성물, 장식재 및 장식재 제조방법
본 발명은 장식재용 잉크 조성물, 상기 잉크 조성물을 이용하여 제조하는 장식재 및 장식재의 제조방법에 관한 것이다.
최근 인테리어에 관한 관심이 높아지면서 우수한 디자인성을 갖춘 장식재에 대한 수요가 증가하고 있다.
종래부터 벽지나 바닥재와 같은 장식재에 디자인성을 부여하기 위하여 벽지나 바닥재의 기재층 위에 원하는 디자인이 형성되도록 인쇄층을 형성하는 방법이 사용되어왔다.
높은 디자인성을 갖춘 장식재를 만들기 위해서는 인쇄층이 기재층 상에 정확하고 선명하게 형성되는 것이 중요하다.
종이는 인쇄층을 형성하기 위한 기재층으로 널리 사용되고 있고, 일반적으로 종이를 기재층으로 사용하는 경우에는 인쇄층을 기재층 상에 형성하는 데 큰 어려움이 없다.
그러나, 기재층의 종류에 따라 인쇄층을 형성하는 잉크가 기재층 상에 잘 부착되지 않을 수 있다는 문제가 있었다. 잉크가 기재층 상에 잘 부착되지 않아 인쇄층이 선명하게 형성되지 않는다면 인쇄층이 나타내는 디자인이 정확히 표현되지 않아 장식재 전체의 외관 품질이 크게 훼손될 수 있다.
예컨데 사진용 인화지와 같은 기록재료를 기재층으로 사용하는 경우 종이의 양측에 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀 수지가 적층되어 있기 때문에 인쇄층이 기재층 상에 정확히 형성되지 않고 번지거나, 수분 등에 의하여 인쇄층이 지워질 우려가 있다.
따라서, 인쇄층이 기재층 상에 잘 형성될 수 있도록 인쇄층과 기재층 사이에 잉크 수용층을 형성하는 기술의 필요성이 대두되고 있다.
또한, 종래의 장식재들은 유해물질을 방출한다는 문제가 있었다.
유해물질의 대표적인 예로는 포름알데히드(formaldehyde)를 들 수 있다. 포름알데히드는 눈, 코 점막에 강한 자극성을 지니고, 반응성이 커서 DNA, 단백질 및 지질에 비특이적인 중합 반응을 유발할 수 있다. 상기 중합 반응은 DNA, 단백질의 돌연변이의 원인이 될 수 있다. 아울러, 포름알데히드는 새 집 증후군의 원인 물질 중 하나이고 아토피의 원인이 될 수 있다. 포름알데히드를 과량 흡입하였을 경우 실명 또는 사망에 이를 수 있다.
벽지와 같은 실내 장식재가 거주자가 장시간 머무르는 공간에 사용될 경우 거주자는 장식재에서 방출되는 유해물질에 계속해서 노출될 수 있다. 따라서, 비록 장식재가 미량의 유해물질을 방출할지라도 유해물질이 누적되면 거주자의 건강을 크게 해칠 수 있다.
위와 같은 문제를 해결하기 위하여 인쇄층이 기재층 상에 잘 형성될 수 있도록 도우면서도 유해물질을 방출하지 않는 장식재가 요구된다.
본 발명은 유해물질 방출이 없으며, 인쇄 적성도 및 내구성이 크게 향상된, 인쇄 적성도가 우수한 잉크 수용층을 포함하는 장식재를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 장식재용 잉크 수용층 조성물은 아크릴계 에멀젼, 금속염 및 유기 입자 또는 무기 입자를 포함한다.
아울러, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 장식재는 기재층, 상기 기재층 상에 형성되는 인쇄층; 및 상기 기재층과 상기 인쇄층 사이에 위치하고, 아크릴계 에멀젼, 금속염 및 유기 입자 또는 무기 입자를 포함하는 조성물로 형성되는 잉크 수용층;을 포함하여 포름알데히드 방출이 없는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 장식재 제조방법은 평평한 상태의 기재층을 준비하는 단계; 상기 기재층 상에 아크릴계 에멀젼, 금속염 및 유기 입자 또는 무기 입자를 포함하는 조성물을 도포하는 단계; 상기 도포된 조성물을 건조 또는 UV 경화시켜 잉크 수용층을 형성하는 단계; 및 상기 잉크 수용층 상에 인쇄층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 장식재용 잉크 수용층 조성물 및 장식재는 유해물질 방출이 없으며, 인쇄 적성도가 크고 내구성이 향상되는 우수한 효과가 있다.
본 발명에 따른 장식재 제조방법은 잉크 수용층이 기재층 상에 균일하게 도포되어 인쇄 적성도를 높이고, 장식재의 제조과정에서 이물질이 혼입되지 않아 제품의 품질을 향상시킬 수 있다는 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 장식재를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 장식재를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 장식재를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 장식재의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 장식재의 인쇄 적성도를 검사한 결과이다.
도 6은 본 발명의 비교예에 따른 장식재의 인쇄 적성도를 검사한 결과이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
장식재용 잉크 수용층 조성물
이하에서는 본 발명에 따른 장식재용 잉크 수용층 조성물에 대해 상세히 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 장식재용 잉크 수용층 조성물은 아크릴계 에멀젼; 금속염; 및 유기 입자 또는 무기 입자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 장식재용 잉크 수용층 조성물은 아크릴계 에멀젼 100 중량부에 대하여 금속염 5 내지 20 중량부, 유기 입자 또는 무기 입자 10 내지 30 중량부를 포함한다.
금속염이 아크릴계 에멀젼 100 중량부에 대하여 5 중량부 미만으로 포함되는 경우 금속염이 해리되어 만들어지는 양이온 및 음이온의 수가 적어 아크릴계 에멀젼의 장식재용 잉크 수용층 조성물 내 용해를 충분히 담보할 수 없다. 또한 금속염이 20 중량부를 초과하여 포함되는 경우 장식재용 잉크 수용층 조성물 내 아크릴계 에멀젼의 농도를 낮춰 충분한 인쇄 적성도를 확보할 수 없다.
유기 입자 또는 무기 입자가 아크릴계 에멀젼 100 중량부에 대하여 10 중량부 미만으로 포함되는 경우 장식재용 잉크 수용층의 내구성이 낮고 잉크의 건조성이 저하된다는 문제가 있다. 또한, 유기 입자 또는 무기 입자가 30 중량부를 초과하여 포함된 경우 잉크의 번짐이 생겨 인쇄 적성도가 저하된다는 문제점이 생길 수 있고 장식재용 잉크 수용층 조성물의 점도가 지나치게 커져 기재층 상에 장식재용 잉크 수용층 조성물을 도포하는데 어려움이 있다.
본 발명에 따른 장식재용 잉크 수용층 조성물의 바람직한 점도는 25℃에서 20 내지 600 cP이다. 장식재용 잉크 수용층 조성물의 점도가 20 cP보다 작거나, 600cP보다 큰 경우 기재층 상에 장식재용 잉크 수용층 조성물을 도포하는데 어려움이 있다.
이하에서는 본 발명의 장식재용 잉크 수용층 조성물에 포함되는 각 구성들에 대해 상세히 설명한다.
아크릴계 에멀젼
먼저, 아크릴계 에멀젼은 본 발명에 따른 장식재용 잉크 수용층 조성물에서 바인더의 역할을 수행한다. 상기 아크릴계 에멀젼은 음이온성 또는 양이온성을 띨 수 있다.
본 발명은 장식재용 잉크 수용층 조성물의 바인더로 아크릴계 에멀젼을 사용하기 때문에 포름 알데히드 방출이 없다.
상기 아크릴계 에멀젼에 사용되는 단량체의 비제한적인 예로는 메틸 아크릴레이트, 에틸아크릴레이티, 프로필 아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 옥틸아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 사이클로헥실 아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트, 아틸 메타아클릴레이트, 헥실 메타아크릴레이트, 이소프로필메타 아크릴레이트,부틸메타아크릴레이트, 헥실메타아크릴레이트, 옥틸메타아크릴레이트, 스티렌, 아크릴산, 메타아크릴산, 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타아크릴레이트, 하이드록시에틸아크릴레이트,하이드록시에틸메타아크릴레이트, 하이드록시프로필아크릴레이트,하이드록시프로필메타아크릴레이트 등이 있다.
상기 아크릴계 에멀젼은 한 가지 또는 두 가지 이상의 단량체에 레진 및/또는 가소제를 섞어 제조한다.
상기 가소제는 프탈레이트계 또는 비프탈레이트계를 사용할 수 있다.
상기 레진은 아크릴계 또는 셀룰로오스계의 고분자일 수 있다.
상기 아크릴계 에멀젼은 계면활성제, 유화제, 방부제, 완충제를 더 포함할 수 있다. 상기 유화제는 비이온성, 음이온성, 양이온성 또는 양쪽이온성일 수 있고 바람직하게는 30 내지 35 dynes/cm의 범위에서 양호한 퍼짐성을 갖는다. 상기 방부제는 곰팡이나 박테리아가 에멀젼의 물성을 변화시키는 것을 방지한다. 상기 완충제는 에멀젼의 중합이 산성 환경에서 이루어질 경우 중합 반응 시 pH를 안정화시킨다.
상기 아크릴계 에멀젼은 바람직하게는 유화중합(Emulsion polymerization)에 의하여 만들어질 수 있으나 제조방법이 특별히 한정되는 것은 아니다. 유화중합에 의하여 아크릴계 에멀젼을 제조할 경우 수율이 좋고 생성된 아크릴계 에멀젼의 분자량 분포(Mw/Mn)가 2.0 내지 4.84의 비교적 적은 범위에서 나타난다는 장점이 있다.
금속염
다음으로, 본 발명에 따른 장식재용 잉크 수용층 조성물에 포함되는 금속염에 대하여 설명한다.
상기 금속염은 장식재용 잉크 수용층 조성물 내에서 양이온과 음이온으로 해리되어 양이온성 또는 음이온성을 띠는 아크릴계 에멀젼이 장식재용 잉크 수용층 조성물에 보다 잘 용해될 수 있도록 돕는다.
따라서, 상기 금속염은 장식재용 잉크 수용층 조성물이 형성된 장식재의 인쇄 적성도를 높일 수 있다.
상기 금속염은 Zn, Cu, Fe, Mn, Li, Ag, Mg, Ca의 질산염(nitrate), 황산염(sulfate), 염화염(chloride) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.
유기 입자
본 발명에 따른 장식재용 잉크 수용층 조성물에서 유기 입자는 잉크 수용층의 내구성을 증대시킨다.
상기 유기 입자의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 탄산 칼슘(Calcium Carbonate)일 수 있다.
무기 입자
본 발명에 따른 장식재용 잉크 수용층 조성물에서 무기 입자는 유기 입자와 마찬가지로 잉크 수용층의 내구성을 증대시킨다.
상기 무기 입자의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 카올린(Kaoline), 실리카(Silica), 알루미나(Alumina), TiO2, Ca(OH)2, CaO, Al(OH)3, Al2O3 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 것일 수 있다.
장식재(100)
이하에서는 본 발명에 따른 장식재(100)에 대해 상세히 설명한다. 도 1이르 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 장식재(100)는 기재층(10); 상기 기재층 상에 형성되는 인쇄층(30); 및 상기 기재층과 상기 인쇄층 사이에 위치하고, 아크릴계 에멀젼, 금속염 및 유기 입자 또는 무기 입자를 포함하는 조성물로 형성되는 잉크 수용층(20);을 포함하여, 포름알데히드 방출이 없는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 장식재에 포함되는 각 구성들에 대해 상세히 설명한다.
기재층(10)
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 장식재(100)에 포함되는 기재층(10)은 상기 장식재(100)의 기본이 되는 층으로서 상부의 잉크 수용층(20), 인쇄층(30) 등을 지지하고 상부나 하부의 충격을 흡수하는 역할을 할 수 있다.
또한 상기 기재층(10)은 약 0.1㎛ 내지 약 100㎛의 두께를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 기재층(10)으로 사용할 수 있는 물질은 특별히 제한되지는 않으나 PVC, PET, 종이, 목질계 보드, 무기질계 보드 및 합성수지계 보드 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
기재층(10)의 표면은 임의의 형태일 수 있으나 기재층(10) 상부의 잉크 수용층(20)과 인쇄층(30)의 균일한 도포를 위해서는 평평한 형태인 것이 바람직하다.
인쇄층(30)
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 장식재(100)에 포함되는 인쇄층(30)은 그라비어 인쇄, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 로터리 인쇄 또는 플렉소 인쇄 등의 다양한 방식으로 무늬를 부여함으로써 형성될 수 있다.
상기 인쇄층(30)을 형성하기 위해 사용되는 잉크는 특별히 제한되지 않으며, 기술분야 통상의 잉크를 사용할 수 있다.
상기 인쇄층(30)은 0.1 내지 5 mm의 두께를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
잉크 수용층(20)
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 장식재에 포함되는 잉크 수용층(20)은 유해물질, 특히 포름 알데히드 방출이 없으며 장식재의 인쇄 적성도를 극대화하고 내구성을 증대시킬 수 있다.
상기 잉크 수용층(20)은 상기 기재층(10)과 상기 인쇄층(30) 사이에 위치하여 상기 인쇄층(30)이 상기 기재층(10)에 형성되는 것을 보조한다.
구체적으로 상기 잉크 수용층(20) 내의 아크릴계 에멀젼은 상기 기재층(10)과 상기 인쇄층(30)을 바인딩하는 바인더 기능을 수행하기 때문에 인쇄층(30)은 기재층(10)의 종류에 상관없이 기재층(10) 상에 잘 형성될 수 있다.
상기 잉크 수용층(20)은 아크릴계 에멀젼, 금속염 및 유기 입자 또는 무기 입자를 포함하는 조성물로 형성될 수 있다. 상기 잉크 수용층(20)에 포함되는 아크릴계 에멀젼, 금속염 및 유기 입자 또는 무기 입자에 관한 자세한 사항은 앞서 설명한 바와 같다.
아울러, 상기 잉크 수용층(20)은 앞서 설명한 바와 같이 25℃에서 점도가 20 내지 600 cP인 조성물로 형성될 수 있고 상기 아크릴계 에멀젼 100 중량부에 대하여 상기 금속염 5 내지 20 중량부, 상기 유기 입자 또는 무기 입자를 10 내지 30 중량부 포함하는 조성물로 형성될 수 있다.
상기 잉크 수용층(20)의 바람직한 두께 범위는 2 내지 5 마이크론이다. 잉크 수용층(20)의 두께가 2 마이크론 보다 작을 때는 잉크 수용층 내 포함되는 아크릴계 에멀젼의 양이 부족하여 인쇄층(30)과 기재층(10)을 바인딩하지 못할 수 있다. 또한, 잉크 수용층(20)의 두께가 5 마이크론 보다 클 때는 잉크 수용층(20)이 너무 두꺼워 인쇄층(30)과 기재층(10) 사이 거리가 멀기 때문에 인쇄층(30)이 기재층(10)에 바인딩되지 못할 수 있다.
투명층(40)
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 장식재(100)는 인쇄층(30) 상부에 투명층(40)을 더 포함할 수 있다. 상기 투명층(40)은 장식재(100)의 내스크래치성이나 내마모성 등의 표면 품질을 향상시키고, 내오염성을 개선하기 위하여 최상부에 형성될 수 있다.
상기 투명층(40)의 두께는 바람직하게는 0.5mm 내지 5mm이다. 투명층(40)의 두께가 0.5mm 미만인 경우 장식재(100)의 내스크래치성, 내마모성, 내오염성의 개선이 달성되지 않을 수 있다. 또한, 투명층(40)의 두께가 5mm를 초과하는 경우에는 투명층(40)에 의한 가시광선의 반사 내지는 굴절에 의하여 인쇄층이 표현하고자 하는 무늬의 현출이 저하될 수 있다.
상기 투명층(40)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 필름, 폴리카보네이트 필름, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 조성물로 형성될 수 있다.
장식재 제조방법
이하에서는 본 발명에 따른 장식재 제조방법에 대해 상세히 설명한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 장식재 제조방법은 평평한 상태의 기재층을 준비하는 단계(S10); 상기 기재층 상에 아크릴계 에멀젼, 금속염 및 유기 입자 또는 무기 입자를 포함하는 조성물을 도포하고 상기 도포된 조성물을 건조 또는 UV 경화시켜 잉크 수용층을 형성하는 단계(S20); 상기 잉크 수용층 상에 인쇄층을 형성하는 단계(S30); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 잉크 수용층 및 인쇄층은 상기 기재층의 한쪽 면에 차례로 형성된다. 그러나, 도 3과 같이 필요에 따라 상기 잉크 수용층 및 인쇄층은 상기 기재층의 양쪽 면 모두에 형성될 수 있다. 상기 장식재가 벽이나 바닥에 부착되는 것이 아닌 경우에는 잉크 수용층 및 인쇄층이 상기 기재층 양쪽 면 모두에 형성될 것이 필요할 수 있다.
기재층 준비 단계(S10)
상기 기재층(10)은 기재층(10) 상에 잉크 수용층 조성물을 균일하게 도포하기 위하여 평평한 상태인 것이 바람직하다. 잉크 수용층(20)의 균일한 도포는 인쇄층(30)이 정확하게 형성되어 원하는 무늬가 현출되도록 돕는다.
조성물 도포 및 잉크 수용층 형성 단계(S20)
상기 기재층(10) 상에 도포되는 조성물에 포함된 아크릴계 에멀젼, 금속염 및 유기 입자 또는 무기 입자에 관한 자세한 사항은 앞서 설명한 바와 같다.
기재층(10) 상의 조성물 도포 방법으로는 롤 코팅 방법을 이용 가능하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 기재층(10) 상에 도포되는 상기 조성물은 건조되어 잉크 수용층(20)을 형성한다. 상기 조성물의 건조는 80℃ 내지 200℃의 온도 범위에서 이루어지는 것이 바람직하다. 80℃ 미만의 온도에서는 건조가 충분히 이루어지지 않을 수 있으며 200℃를 초과하는 온도에서는 종이 또는 PET 등의 물질로 이루어진 기재층(10)이 변형될 수 있다.
인쇄층 형성 단계(S30)
상기 잉크 수용층(20) 상에는 인쇄층(30)이 형성된다. 상기 인쇄층(30)의 형성은 수성잉크를 사용하여 그라비어 인쇄, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 로터리 인쇄 또는 플렉소 인쇄 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 방법에 따라 이루어질 수 있다.
투명층 형성 단계
본 발명의 일 실시예에서는 상기 인쇄층(30) 상에 투명층(40)이 더 형성될 수 있다. 상기 투명층(40)은 장식재(100)의 내스크래치성이나 내마모성 등의 표면 품질을 향상시키고, 내오염성을 개선하는 효과를 갖는다.
상기 투명층(40)은 열 라미네이션에 의하여 상기 인쇄층(30) 상에 형성된다. 열 라미네이션은 100℃ 내지 200℃의 온도범위에서 수행되는 것이 바람직하다.
열 라미네이션이 100℃ 미만에서 수행되는 경우 투명층(40)을 형성하는 물질의 유리 전이 온도(Tg, glass transition temperature) 이하여서 투명층(40)이 인쇄층(30) 상에 잘 부착되지 않을 수 있다. 또한, 열 라미네이션이 200℃를 초과하는 온도에서 수행되는 경우 기재층(10)의 변형을 가져올 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하고, 이로써 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
<실시예>
1. 장식재용 잉크 수용층 조성물 제조
본 실시예 및 비교예에서 장식재용 잉크 수용층 조성물을 제조하기 위하여 사용된 아크릴계 에멀젼은 부틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트 및 히드록시에틸아크릴레이트과 프탈레이트계 가소제 및 유화제（BriteCoat 2730 (VAE 유화액)）로 이루어진 혼합물을 유화중합(Emulsion polymerization)을 통하여 중합하였다. 또한 상기 장식재용 잉크 수용층 조성물을 제조하기 위하여 MgCl2, CaCl2 또는 ZnCl2 금속염을 사용하였고, 무기 입자로 실리카(silica) 또는 카올린 사용하였다.
상기 장식재용 잉크 수용층 조성물은 상기의 아크릴계 에멀젼, 금속염, 유기 입자 또는 무기 입자를 100℃ 환경에서 교반하여 제조하였다.
실시예 및 비교예에서의 상기 아크릴계 에멀젼, 금속염, 유기 입자 또는 무기 입자의 함량은 하기 표 1과 같다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 비교예1 비교예2 비교예3
아크릴계 에멀젼 아크릴계에멀젼 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
금속염 MgCl2 20 20 20
CaCl2 20 20
ZnCl2 20 20
무기 입자 실리카 30 30 30 30
카올린 30 30 30 30
유기입자 탄산칼슘 30
2. 장식재의 제조
(1) 실시예에 따른 장식재 제조
2.0mm 두께의 평평한 PVC 기재층에 상기 실시예 및 비교예에 따른 장식재용 잉크 수용층 조성물을 ３마이크론　두께로　롤 코팅 방식을　통해 도포하였다.
상기 기재층에 도포된 장식재용 잉크 수용층 조성물은 120℃ 마티스 오븐 (MATHIS AG 제조)에서 건조하였다.
상기 장식재용 잉크 수용층 조성물이 건조되어 형성된 잉크 수용층 조성물 상에는 스크린 인쇄법을 통하여 인쇄층을 형성하였다.
(2) 비교예에 따른 장식재 제조
1) 비교예1
비교예3은 실시예1과 동일한 방식으로 장식재를 제조하되, 금속염 및 무기입자를 포함하지 않는 잉크 수용층 조성물로 제조된 잉크 수용층을 포함한 장식재에 대한 것이다.
2) 비교예2
비교예3은 실시예1과 동일한 방식으로 장식재를 제조하되, 금속염을 포함하지 않는 잉크 수용층 조성물로 제조된 잉크 수용층을 포함한 장식재에 대한 것이다.
3) 비교예3
비교예3은 실시예4와 동일한 방식으로 장식재를 제조하되, 금속염을 포함하지 않는 잉크 수용층 조성물로 제조된 잉크 수용층을 포함한 장식재에 대한 것이다.
3. 장식재의 평가
실시예와 비교예의 장식재에 대하여 인쇄 적성도 및 내구성을 평가하였다. 내구성은 건조성, 가공성 및 점도 적합성의 3가지 물성으로 나누어 평가하였다.
건조성의 경우, 160℃ 마티스 오븐 (MATHIS AG 제조)에서 3초 동안 잉크가 도포된 장식재를 건조한 후 건조가 완료되었는지 확인하여 평가했다. 건조가 완료된 경우 O, 건조가 완료되지 않은 경우 X 로 표시하였다.
가공성의 경우, 기재에 잉크가 고르게 도포되어있는지, 즉 도포의 균일성을 육안으로 확인하여 평가했다. 장식재 전체 영역에 잉크가 고르게 도포된 경우 O, 장식재 일부 영역에 도포가 균일하게 이루어지지 않았으나 상품성에는 영향 없는 경우 Δ, 도포가 균일하게 이루어지지 않았고 상품성이 저해된 경우 X 로 표시하였다.
점도 적합성의 경우, 잉크 수용층 조성물의 25℃에서의 점도가 20 내지 600 cP인 경우 O, 600 cP 초과 700 cP 이하인 경우 Δ, 700 cP를 초과하는 경우 X로 표시하였다.
인쇄 적성도의 경우, 잉크가 장식재상의 도포된 곳에 고정되어있는지 또는 도포 후 흘러내렸는지 여부를 광학현미경으로 촬영하여 확인하였다. 흘러내린 잉크가 없고 모두 장식재상에 고정된 경우 ◎, 98%이상 100%미만의 영역에 잉크가 고정된 경우 O, 95%이상 98%미만의 영역에 잉크가 고정된 경우 Δ, 95% 미만의 영역에 잉크가 고정된 경우 X 로 표시하였다.
실시예와 비교예에 대한 물성 평가 결과는 하기 표 2와 같다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 비교예1 비교예2 비교예3
건조성 O O O O O O O X O O
가공성 O O O Δ Δ Δ Δ X X X
점도 적합성 O O O O O O O O X Δ
인쇄 적성도 O ◎ O O ◎ O O X X X
건조성에 있어서, 실시예 1 내지 7은 모두 우수함을 보였다. 즉, 실시예 1 내지 7의 장식재는 160℃ 마티스 오븐 (MATHIS AG 제조)에서 3초 동안 건조하였을 때 완전히 건조되었다. 건조성은 연속적인 공정에서 중요한 물성으로, 잉크의 건조에 3초 이상이 소요된다면 건조 이후의 공정이 지연되어 공정 전체의 효율이 떨어질 수 있다. 비교예 1은 건조성이 떨어졌는데 아크릴계 에멀젼만으로 이루어진 잉크 수용층 조성물은 쉽게 건조되지 않고, 건조 공정 후에도 잉크가 손에 묻어나왔다.
가공성에 있어서, 실시예 1 내지 3은 우수함을 보였고, 실시예 4 내지 7은 실시예 1 내지 3보다는 부족한 가공성을 보였다. 비교예의 경우 가공성이 현저히 부족함을 확인할 수 있었다. 가공성은 기재에 잉크가 균일하게 도포되었는지를 확인하는 것으로, 제품의 외관적 품질과 직결되는 요소이다. 금속염이 포함되지 않은 비교예 1 내지 3은 아크릴계 에멀젼이 잉크 수용층 조성물에 잘 용해되지 않아 잉크의 불균일한 도포가 발생하였다.
점도 적합성은 조성물의 점도가 바람직한 점도 범위인 20 내지 600 cP에 포함되는지 여부를 확인한 것이다. 조성물의 점도는 조성물 도포의 용이성과 관련 있다. 즉, 점도가 600 cP 보다 클 경우 기재 상에 조성물의 도포가 어려울 수 있다. 본 발명에 따른 실시예의 조성물들은 모두 점도 적합성이 우수했다.
인쇄 적성도는 잉크가 기재 상에 도포된 곳에 고정되어있는지 여부를 확인하는 것이다. 잉크가 도포된 곳에 고정되지 않고 흘러내릴 경우 제품 외관이 훼손되고 원하는 무늬를 인쇄하기 어렵다. 도 5와 도 6은 각각 인쇄 적성도가 우수한 장식재와 우수하지 않은 장식재를 광학 현미경으로 촬영한 사진이다. 인쇄 적성도가 우수한 장식재의 경우 분홍색 잉크가 기재 상에 잘 고정되어 고르게 분포되어있는 것을 확인할 수 있다. 반면, 인쇄 적성도가 우수하지 않은 장식재의 경우 분홍색 잉크가 기재 상에 고정되지 않고 흘러내려 일부 영역에는 잉크가 덮여있지 않은 것을 확인할 수 있다. 본 발명에 따른 실시예의 조성물들은 인쇄 적성도가 우수하였으나, 비교예의 조성물들은 그렇지 못했다.

Claims (24)

  1. 아크릴계 에멀젼, 금속염 및 유기 입자 또는 무기 입자를 포함하는 장식재용 잉크 수용층 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴계 에멀젼 100 중량부에 대하여 상기 금속염 1 내지 20 중량부, 상기 유기 입자 또는 무기 입자를 5 내지 30 중량부 포함하는 것을 특징으로 하는
    장식재용 잉크 수용층 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    25℃에서 점도가 20cP 내지 600 cP인
    장식재용 잉크 수용층 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 금속염은 Zn, Cu, Fe, Mn, Li, Ag, Mg, Ca의 질산염(nitrate), 황산염(sulfate), 염화염(chloride) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는
    장식재용 잉크 수용층 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유기 입자는 탄산칼슘(Calcium Carbonate)인 것을 특징으로 하는
    장식재용 잉크 수용층 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무기 입자는 카올린(Kaoline), 실리카(Silica), 알루미나(Alumina), TiO2, Ca(OH)2, CaO, Al(OH)3, Al2O3 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는
    장식재용 잉크 수용층 조성물.
  7. 기재층;
    상기 기재층 상에 형성되는 인쇄층; 및
    상기 기재층과 상기 인쇄층 사이에 위치하고, 아크릴계 에멀젼, 금속염 및 유기 입자 또는 무기 입자를 포함하는 조성물로 형성되는 잉크 수용층;을 포함하여, 포름알데히드 방출이 없는 장식재.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기재층은 PVC, PET, 종이, 목질계 보드, 무기질계 보드 및 합성수지계 보드 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는
    장식재.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 인쇄층은 두께가 0.1 내지 5 mm인 것을 특징으로 하는
    장식재.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 잉크 수용층은 Zn, Cu, Fe, Mn, Li, Ag, Mg, Ca의 질산염(nitrate), 황산염(sulfate), 염화염(chloride) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 금속염을 포함하는 조성물로 형성된 것을 특징으로 하는
    장식재.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 유기 입자는
    탄산칼슘(Calcium Carbonate)인 것을 특징으로 하는
    장식재.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 무기 입자는
    카올린(Kaoline), 실리카(Silica), 알루미나(Alumina), TiO2, Ca(OH)2, CaO, Al(OH)3, Al2O3 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는
    장식재.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 잉크 수용층은 25℃에서 점도가 20cP 내지 600 cP인 조성물로 형성된 것을 특징으로 하는
    장식재.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 잉크 수용층은 상기 아크릴계 에멀젼 100 중량부에 대하여 상기 금속염 1 내지 100 중량부, 상기 유기 입자 또는 무기 입자를 1 내지 100 중량부 포함하는 조성물로 형성된 것을 특징으로 하는
    장식재.
  15. 제7항에 있어서,
    상기 잉크 수용층은 두께가 2 내지 5 마이크론인 것을 특징으로 하는
    장식재.
  16. 제7항에 있어서,
    상기 인쇄층의 상부에는 투명층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    장식재.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 투명층은 두께가 0.5mm 내지 5mm인 것을 특징으로 하는
    장식재.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 투명층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 필름, 폴리카보네이트 필름, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 조성물로 형성된 것을 특징으로 하는 장식재.
  19. 평평한 상태의 기재층을 준비하는 단계;
    상기 기재층 상에 아크릴계 에멀젼, 금속염 및 유기 입자 또는 무기 입자를 포함하는 조성물을 도포하고 상기 도포된 조성물을 건조 또는 UV 경화시켜 잉크 수용층을 형성하는 단계; 및
    상기 잉크 수용층 상에 인쇄층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 장식재 제조방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 조성물의 건조는 80℃ 내지 200℃의 온도 범위에서 이루어지는 것을 특징으로 하는
    장식재 제조방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 인쇄층의 형성은 수성잉크를 사용하여 전사 인쇄, 그라비어 인쇄, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 로터리 인쇄 또는 플렉소 인쇄 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 방법에 따라 이루어지는 것을 특징으로 하는
    장식재 제조방법.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 인쇄층 상에 투명층을 더 형성하는 것을 특징으로 하는
    장식재 제조방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 투명층은 열 라미네이션에 의하여 상기 인쇄층 상에 형성되는 것을 특징으로 하는
    장식재 제조방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 열 라미네이션은 100℃ 내지 200℃의 온도범위에서 수행되는 것을 특징으로 하는
    장식재 제조방법.
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