KR101146485B1 - 탄성체 스탬프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄성체 스탬프에 관한 것이다. 본 발명에 따르는 탄성체 스탬프는, 지지부; 및 상기 지지부 상부에 인쇄잉크가 채워지는 오목부와, 상기 오목부와 이에 인접된 다른 오목부간의 경계를 획정하는 볼록부로 이루어진 요철형 패턴으로 이루어진 인쇄부;를 포함하여 이루어지며, 상기 인쇄부에 형성된 요철형 패턴의 볼록부 상부면은, 비닐기를 함유하는 실록산 화합물(C1) 1 내지 90 중량%; 비닐기를 함유하는 하이드로 실란 화합물(C2) 1 내지 80 중량%; 및 불소를 함유하며, 비닐기 및 하이드로실란 중 선택된 하나 또는 둘 모두를 함유하는 불소계 화합물(C3) 0.1 내지 60 중량%;를 포함하여 이루어진 조성물을 이용하여 제조된 표면개질층이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 인쇄용 탄성체 스탬프에 잉크를 도포한 후, 양각부에 잔류하는 잉크량을 최소화할 수 있으므로, 기재에 인쇄하기 전에 이를 제거하기 위한 공정을 간략하게 수행할 수 있으며, 인쇄가 완료된 이후 탄성체 스탬프의 음각부에 잔류하는 잉크량을 최소화할 수 있으므로 이후 공정을 보다 효율적으로 진행할 수 있으며, 보다 미세한 패턴을 인쇄할 수 있는 장점이 있다.

탄성체, 표면개질층, 폴리디메틸실록산, 음각, 인쇄, 잉크

Description

탄성체 스탬프{Elastic stamp}

본 발명은 탄성체 스탬프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 탄성체 스탬프에서 인쇄 잉크가 접촉되는 부분, 즉 인쇄부의 패턴 표면의 일부가 선택적으로 불소 성분으로 표면개질된 물질로 구성되도록 함으로써 인쇄 잉크 충진시 인쇄 패턴의 양각부에는 잉크 잔여물이 최소량으로 잔류케 하여 이를 제거하는 과정을 용이하게 할 수 있는 탄성체 스탬프에 관한 것이다.

미세패턴 형성을 위한 음각 인쇄(gravure) 방법은 음각 패턴이 형성된 스탬프에 패턴하고자 하는 물질(이하 잉크라 한다)을 도포한 후, 닥터 블레이드 등의 나이프를 사용하여 돌출된 양각부에 있는 잔여 물질을 제거한 뒤, 기재에 패턴을 인쇄하게 된다. 종래 이러한 음각 인쇄에 사용된 스탬프는, 강철 재질 등의 하드형이었으나, 최근 들어 하드형 대신에 그 제조 및 교체가 용이한 탄성형 재질이 주로 사용되고 있으며, 이를 탄성체 스탬프라고 칭하기도 한다. 이하에서는 이와 관련하여 탄성체 스탬프로 통일하여 사용하기로 한다.

종래의 인쇄용 탄성체 스탬프는 폴리디메틸실록산과 같은 상용하는 물질로 제조되어 사용되고 있다. 이러한 탄성체 스탬프는 음각 또는 양각의 인쇄패턴이 형 성된 인쇄부와 그 하부에서 인쇄부를 지지하는 지지부로 이루어지고 있다. 탄성체 스탬프 상부에 인쇄 잉크가 도포되면, 일차적으로 인쇄잉크가 음각부 내로 잉크가 채워지며, 잉크가 과도한 경우에는 양각부의 상부에도 잉크가 잔류하게 된다. 선명한 패턴 인쇄를 진행하기 위해 클리셰를 이용하여 양각부 상부에 잔류된 잉크를 제거한 후, 원하는 기재 상면에 탄성체 스탬프의 음각부에 채워진 잉크가 전사됨으로써 인쇄가 완료된다. 이후 반복적인 인쇄 과정을 진행하기 위해 탄성체 스탬프의 음각부에 잔류하는 인쇄를 제거하는 과정을 진행한다.

이하, 도 1을 참조하여 종래의 탄성체 스탬프를 이용한 음각 인쇄공정를 간략하게 설명하기로 한다. 도 1은 탄성체 스탬프를 이용한 음각 인쇄 공정을 나타낸 공정도이다.

먼저, 잉크공급부(113)를 통해 음각으로 패턴이 형성된 탄성체 스탬프(111) 표면에 패턴 형성을 위한 잉크(115)를 도포한다. 이러한 과정을 통해 잉크(115)는 탄성체 스탬프(111)의 음각부 안쪽 뿐만 아니라 양각부 상부면에까지도 도포가 이루어진다. 이후, 양각부에 도포된 잉크(115)를 제거롤러(117) 등을 이용하여 제거한다. 이 때, 양각부에 잉크(115)가 잔류하게 되면 양호한 패턴을 형성할 수 없으므로, 잔류물이 없도록 깨끗이 제거하는 공정이 필수적으로 요구되고 있다. 이후, 탄성체 스탬프(111)를 기재에 밀착시키고 일정한 압력을 가하면 음각부에 채워진 잉크(115)가 기재로 전사되어 기재(119) 상면에 미세 패턴이 형성된다.

이러한 탄성체 스탬프를 이용한 음각 인쇄에 있어서, 종래에 잉크 제거를 위해 사용되어 온 닥터 블레이드 등의 나이프를 사용하게 되면, 탄성체 스탬프의 탄 성으로 인해 음각 부에 있는 잉크까지 제거되는 문제가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 부드러운 천이나 고분자 슬랩(slab) 또는 브러쉬로 문지르는 방법 등이 이용되고 있으나, 대면적에 걸쳐 재현성이 있도록 고르게 제거하는데는 어려움이 있다.

상기와 같이 인쇄잉크 도포 후, 기재에 인쇄 패턴을 전사하기 전에 양각부에 존재하는 잉크를 제거하는 별도의 과정이 반드시 필요하다는 점이 공정 효율성을 저해하는 일요인이 되고 있다. 한편, 기재로의 잉크 전사 후 음각부에 잉크가 일부 잔류하게 되므로, 이를 제거해야 하는 과정이 필요하게 되어, 이 또한 공정 진행의 효율성을 저하시키는 원인이 되고 있다. 따라서, 잉크 도포시, 탄성체 스탬프의 양각부에는 잉크가 잔류하지 않고 전부 음각부로만 잉크가 충진될 수 있으며, 잉크 전사 후, 탄성체 스탬프의 음각부에 잉크가 잔류하지 않고 전부 기재로 전사되는 경우에는 후속 인쇄 공정을 위해 추가적인 탄성체 스탬프에 대한 잉크 제거 작업이 생략될 수 있다면, 전술한 종래의 음각 인쇄 공정이 갖는 효율성 저하의 문제를 해결할 수 있는 점에 착안하여 본 발명이 안출되었다.

그러나, 종래의 폴리디메틸실록산과 같은 종래의 재질로 이루어진 탄성체 스탬프는, 이러한 문제를 해결할 수 없음을 알게 되었다. 현재까지 이러한 기술적 문제점에 관해 관련 분야에서 나름대로의 연구가 진행되어 왔으나, 전술한 바와 같은 문제를 해결할 수 있는 기술이 제시된 바 없다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 인쇄 잉크 도포 후, 인쇄용 탄성체 스탬프의 양각부에 잉크의 잔류를 없게 하거나 최소화하며, 기재로의 인쇄가 완료된 이후 탄성체 스탬프의 음각부에 잉크의 잔류를 없게 하거나 최소화할 수 있도록 하고자 함에 있다. 본 발명은, 이러한 과제를 달성할 수 있는 탄성체 스탬프를 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 과제를 해결하기 위해 제공되는 본 발명에 따르는 탄성체 스탬프의 하나는, 지지부; 및 상기 지지부 상부에 인쇄잉크가 채워지는 오목부와, 상기 오목부와 이에 인접된 다른 오목부간의 경계를 획정하는 볼록부로 이루어진 요철형 패턴으로 이루어진 인쇄부;를 포함하여 이루어지며, 상기 인쇄부에 형성된 요철형 패턴의 볼록부 상부면은, 비닐기를 함유하는 실록산 화합물(C1) 1 내지 90 중량%; 비닐기를 함유하는 하이드로 실란 화합물(C2) 1 내지 80 중량%; 및 불소를 함유하며, 비닐기 및 하이드로실란 중 선택된 하나 또는 둘 모두를 함유하는 불소계 화합물(C3) 0.1 내지 60 중량%;를 포함하여 이루어진 조성물을 이용하여 제조된 표면개질층이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

전술한 과제를 해결하기 위해 제공되는 본 발명에 따르는 탄성체 스탬프의 다른 하나는, 전술한 탄성체 스탬프에서, 상기 표면개질층은, 상기 인쇄부에 형성된 요철형 패턴의 볼록부 측벽면으로 더 확장되어 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

전술한 과제를 해결하기 위해 제공되는 본 발명에 따르는 탄성체 스탬프의 또 다른 하나는, 지지부; 및 상기 지지부 상부면에 인쇄잉크가 채워지는 오목부와, 상기 오목부와 이에 인접된 다른 오목부간의 경계를 획정하는 볼록부로 이루어진 요철형 패턴으로 이루어진 인쇄부;를 포함하여 이루어지며, 상기 인쇄부는, 비닐기를 함유하는 실록산 화합물(C1) 1 내지 90 중량%; 비닐기를 함유하는 하이드로 실란 화합물(C2) 1 내지 80 중량%; 및 불소를 함유하며, 비닐기 및 하이드로실란 중 선택된 하나 또는 둘 모두를 함유하는 불소계 화합물(C3) 0.1 내지 60 중량%;를 포함하여 이루어진 조성물을 이용하여 제조되며, 상기 인쇄부의 오목부를 통해 상기 지지부의 상면의 일부가 노출되도록 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 인쇄용 탄성체 스탬프에 잉크를 도포한 후, 양각부에 잔류하는 잉크량을 최소화할 수 있으므로, 기재에 인쇄하기 전에 이를 제거하기 위한 공정을 간략하게 수행할 수 있으며, 인쇄가 완료된 이후 탄성체 스탬프의 음각부에 잔류하는 잉크량을 최소화할 수 있으므로 이후 공정을 보다 효율적으로 진행할 수 있으며, 보다 미세한 패턴을 인쇄할 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전 하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.

본 발명에 따르는 탄성체 스탬프의 하나는, 지지부; 및 상기 지지부 상부에 인쇄잉크가 채워지는 오목부와, 상기 오목부와 이에 인접된 다른 오목부간의 경계를 획정하는 볼록부로 이루어진 요철형 패턴으로 이루어진 인쇄부;를 포함하여 이루어지며, 상기 인쇄부에 형성된 요철형 패턴의 볼록부 상부면은, 비닐기를 함유하는 실록산 화합물(C1) 1 내지 90 중량%; 비닐기를 함유하는 하이드로 실란 화합물(C2) 1 내지 80 중량%; 및 불소를 함유하며, 비닐기 및 하이드로실란 중 선택된 하나 또는 둘 모두를 함유하는 불소계 화합물(C3) 0.1 내지 60 중량%;를 포함하여 이루어진 조성물을 이용하여 제조된 표면개질층이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 불소계 화합물(C3)에 대한 함량에 관하여, 그 하한에 미달하면 표면에너지를 낮추는 효과가 미비하여 바람직하지 못하며, 그 상한을 초과하면 경화 후 고분자 수지 적용시에 필요한 물성을 충족시킬 수 없거나 도막 강도를 저하시킬 수 있어 바람직하지 못하다.

상기 표면개질층 제조용 조성물은, 상기 조성물 전체 중량의 999 배 이하의 중량을 갖는 탄화수소계 용제에 희석하여 사용하면 바람직하다. 이때, 상기 탄화수소계 용제는, 디이소프로필아민, 트리에틸아민, 펜탄, 자일렌, 클로포름, 에테르, 테트라하이드로퓨란, 트리클로로에틸렌, 헥산, 헵탄, 시클로헥산, 디메톡시에탄, 톨루엔, 벤젠, 및 클로로벤젠 중 선택된 하나의 물질 또는 둘 이상의 혼합물질이면 바람직하다. 상기와 같이 탄화수소계 용제를 이용하여 조성물을 희석하여 사용하는 것은 최종 형성하고자 하는 박막 패턴 층의 사양에 따라 다양하게 조성물의 액성이나 점도를 조절하여 공정 진행의 효율성을 담보하고자 함에 있으므로, 탄화수소계 용제를 사용하지 않고 상기와 같은 조성을 갖는 조성물이 직접 사용될 수도 있다. 상기 조성물의 희석을 위해 사용되는 탄화수소계 용제의 사용 함량에 관하여, 그 상한을 초과하면 탄성체 스탬프 인쇄부 표면에 잔류하는 실록산 화합물의 양이 너무 적어 요구되는 물성을 구현할 수 없으므로, 과도하게 희석하지 않는 것이 바람직하다.

상기 지지부와 인쇄부는, 상기 표면개질층과 동일한 재질의 물질로 이루어진 일체형 구조를 갖는 것이면 바람직하다. 상기 지지부는, 상기 표면개질층과 동일한 재질의 물질인 폴리디메틸실록산 유도체 또는 폴리디메틸실록산을 이용하여 제조되고, 상기 인쇄부는, 상기 표면개질층과 동일한 재질의 물질인 폴리디메틸실록산 유도체, 불소 성분이 첨가된 폴리디메틸실록산 유도체 또는 폴리디메틸실록산을 이용하여 제조되면 바람직하다. 한편, 상기 지지부 상면에 상기 인쇄부가 배치되고, 상하 합착되어 일체형 구조를 가질 수도 있다.

본 발명에 따르는 탄성체 스탬프의 다른 하나는, 전술한 탄성체 스탬프에서, 상기 표면개질층은, 상기 인쇄부에 형성된 요철형 패턴의 볼록부 측벽면으로 더 확장되어 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르는 탄성체 스탬프의 또 다른 하나는, 지지부; 및 상기 지지부 상부면에 인쇄잉크가 채워지는 오목부와, 상기 오목부와 이에 인접된 다른 오목부간의 경계를 획정하는 볼록부로 이루어진 요철형 패턴으로 이루어진 인쇄부;를 포함하여 이루어지며, 상기 인쇄부는, 비닐기를 함유하는 실록산 화합물(C1) 1 내지 90 중량%; 비닐기를 함유하는 하이드로 실란 화합물(C2) 1 내지 80 중량%; 및 불소를 함유하며, 비닐기 및 하이드로실란 중 선택된 하나 또는 둘 모두를 함유하는 불소계 화합물(C3) 0.1 내지 60 중량%;를 포함하여 이루어진 조성물을 이용하여 제조되며, 상기 인쇄부의 오목부를 통해 상기 지지부의 상면의 일부가 노출되도록 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.

상기 불소계 화합물(C3)에 대한 함량에 관하여, 그 하한에 미달하면 표면에너지를 낮추는 효과가 미비하여 바람직하지 못하며, 그 상한을 초과하면 경화 후 고분자 수지 적용시에 필요한 물성을 충족시킬 수 없거나 도막 강도를 저하시킬 수 있어 바람직하지 못하다.

상기 인쇄부 제조용 조성물은, 상기 조성물 전체 중량의 999 배 이하의 중량을 갖는 탄화수소계 용제에 희석하여 사용하면 바람직하다. 이때, 상기 탄화수소계 용제는, 디이소프로필아민, 트리에틸아민, 펜탄, 자일렌, 클로포름, 에테르, 테트라하이드로퓨란, 트리클로로에틸렌, 헥산, 헵탄, 시클로헥산, 디메톡시에탄, 톨루엔, 벤젠, 및 클로로벤젠 중 선택된 하나의 물질 또는 둘 이상의 혼합물질이면 바람직하다. 상기와 같이 탄화수소계 용제를 이용하여 조성물을 희석하여 사용하는 것은 최종 형성하고자 하는 박막 패턴 층의 사양에 따라 다양하게 조성물의 액성이나 점도를 조절하여 공정 진행의 효율성을 담보하고자 함에 있으므로, 탄화수소계 용제를 사용하지 않고 상기와 같은 조성을 갖는 조성물이 직접 사용될 수도 있다. 상기 조성물의 희석을 위해 사용되는 탄화수소계 용제의 사용 함량에 관하여, 그 상한을 초과하면 탄성체 스탬프 인쇄부 표면에 잔류하는 실록산 화합물의 양이 너 무 적어 요구되는 물성을 구현할 수 없으므로, 과도하게 희석하지 않는 것이 바람직하다.

상기 지지부는, 상기 인쇄부와 동일한 재질의 물질로 이루어진 일체형 구조를 가질 수 있으며, 상기 지지부 상면에 상기 인쇄부가 배치되고, 상하 합착되어 일체형 구조를 가질 수도 있다. 한편, 상기 지지부는, 폴리디메틸실록산 유도체를 이용하여 제조된 일체형 구조로 이루어질 수 있으며, 상기 지지부 상면에 상기 인쇄부가 배치되고, 상하 합착되어 일체형 구조를 가질 수도 있다.

<탄성체 스탬프 제조용 조성물의 준비 및 이를 이용한 탄성체 스탬프 제조>

전술한 바에 따르는 탄성체 스탬프는 그 제조용 조성물을 준비하여 혼합 교반하고, 이를 주조, 바코팅, 블레이드 등의 여러 방법을 이용하여 두께가 균일하게 형성된 탄성체 스탬프의 지지부를 제조한다. 상기 지지부 상면에 직접 음각 패턴이 형성되도록 주조(casting)할 수도 있으며, 필요에 따라서는 지지부와, 음각 패턴이 형성된 인쇄부를 별도의 과정으로 준비하여 이를 상하 접합하여 하나의 몸체를 이루게 할 수도 있다.

이하에서는, 본 발명에 따르는 탄성체 스탬프를 제조하는 방법을 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

<불소계 열경화형 조성물의 준비>

본 발명에 따르는 탄성체 스탬프를 제조하기 위해, 불소계 열경화형 조성물을 다음과 같이 준비하였다. 즉, 상기 실록산 화합물(C1)로서 다우코닝사의 상품명 실가드(sylgard 184 A) 50 중량%, 상기 하이드로 실란 화합물(C2)로서 다우코닝사 의 상품명 실가드(sylgard 184 B) 35 중량%, 및 상기 불소계 화합물(C3) 15 중량%의 조성을 갖는 조성물을 플라스틱 용기에 넣은 후, 1,000rpm의 회전속도로 2분 동안 혼합하여 불소계 열경화형 조성물을 준비하였다. 상기 준비된 열경화형 조성물은, 본 발명에 따르는 탄성체 스탬프의 최상부면에 선택적으로 이용되어 표면개질된 부위의 제조에 이용되며, 그 구체적인 방법은 하기 실시예들에서 설명하는 바와 같다.

실시예 1

도 2는 본 발명에 따르는 탄성체 스탬프의 일실시예에 관한 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2와 같은 구조를 갖는 탄성체 스탬프는 하기와 같은 방법에 의해 제조될 수 있다.

먼저, 상용하는 재질인 폴리디메틸실록산을 사용하여 음각으로 패턴이 형성된 탄성체 몰드를 제조하고, 그 표면을 플라즈마 처리를 행한다. 이와 별도로, 플라즈마 처리된 유리 기판 위에 상기 준비된 열경화형 조성물을 도포한 후, 상기 제조된 탄성체 몰드를 스탬핑 방식으로 상기 유리 기판 상부의 열경화형 조성물층에 접촉시킨 후, 980N/m의 압력을 가한 후, 60℃의 온도 조건에서 1일 동안 열 경화한 후, 분리하면 본 발명에 따른 탄성체 스탬프가 제조된다. 상기 열경화는 20 내지 150℃의 온도 조건에서 1일 내지 10일 동안 진행하면 바람직하다.

상기 열경화과정을 거치면서 폴리디메틸실록산과 접촉하는 열경화형 조성물 간의 실록산 결합이 이루어지며, 이러한 과정을 통해 탄성체 몰드의 상부면이 개질화된다. 그 구체적인 모양은 도 2에 도시된 바와 같다.

도 2에 도시된 탄성체 스탬프는 지지부(20), 및 상기 지지부(20) 상부에 인쇄잉크가 채워지는 오목부와, 상기 오목부와 이에 인접된 다른 오목부간의 경계를 획정하는 볼록부로 이루어진 요철형 패턴으로 이루어진 인쇄부(22)를 포함하여 이루어져 있다. 상기 지지부(20) 및 인쇄부(22)는 상용하는 재질인 폴리디메틸실록산을 이용하여 일체형으로 이루어져 있으며, 상기 인쇄부(22)에 형성된 요철형 패턴의 볼록부 상부면에는 유리 기판으로부터 유래된 열경화형 조성물로 이루어진 표면개질층(23이 형성되어 있다. 상기 표면개질층(23)이 요철형 패턴의 볼록부 상부면에만 형성되어 있으므로, 잉크 도포시 표면에너지 차이 등으로 인하여 오목부 내측으로 잉크가 모이게 되어 볼록부 상부면에 잉크가 잔류하는 것을 최소화할 수 있다.

실시예 2

한편, 상기 도 2와 같은 구조의 탄성체 스탬프는, 실시예 1에서 이용한 스탬핑 방식이 아닌, 롤러 접착 방식을 이용하여 표면개질층을 형성할 수도 있다. 즉, 준비된 탄성체 몰드를 롤러에 장착시킨 후, 열경화형 조성물로 코팅된 유리 기판 위를 회전시키면서 접촉하게 함으로써 열경화형 조성물층이 탄성 몰드로 전이되게 할 수 있음은 자명하다.

실시예 3

또한, 실시예 1과 달리 진행하여 도 2와 같은 구조의 탄성체 스탬프를 제조할 수도 있다. 먼저, 탄성 몰드의 음각부에 용제에 의해 제거 가능한 물질을 먼저 충진한다. 이렇게 충진된 물질은 향후 열경화형 조성물 코팅시 차폐층으로 작용한 다. 이후, 표면 개질하고자 하는 영역인 인쇄부에 형성된 요철형의 양각부 상면 에서는 충진 물질을 제거하여 그 상면을 노출시킨다. 계속하여, 상기 준비된 열경화형 조성물을 코팅한 후, 일정 시간 일차 경화시킨다. 마지막으로, 탄성체 스탬프의 음각부에 충진된 물질을 제거용 용제를 이용하여 제거한 후, 60℃의 온도 조건에서 1일 동안 열경화하면, 도 2에 도시된 형태의 탄성체 스탬프를 제조할 수도 있다. 상기 열경화는 20 내지 150℃의 온도 조건에서 1일 내지 10일 동안 진행하면 바람직하다.

실시예 4

도 3은 본 발명에 따르는 탄성체 스탬프의 다른 실시예에 관한 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 3과 같은 구조를 갖는 탄성체 스탬프는 하기와 같은 방법에 의해 제조될 수 있다.

먼저, 폴리디메틸실록산을 이용하여 양각으로 패터닝된 마스터 몰드를 제조한다. 이후, 상기 준비된 열경화형 조성물 10 중량%에 노말헥산 90 중량%를 혼합하여 희석한 후, 이를 상기 마스터 몰드 상면에 메이어바 4번으로 코팅한다. 이후, 점착 테이프를 이용하여 마스터 몰드의 양각부에 모든 잔여물을 제거하여 그 표면을 노출시키고, 상온에서 4 내지 5시간 동안 희석된 조성물의 용매를 건조시키고, 일차 경화를 진행하였다. 이후, 폴리디메틸실록산을 마스터몰드 내에 부은 후, 60℃의 온도 조건에서 1일간 열 경화한 후, 마스터 몰드로부터 탈착시키면 도 3과 같은 탄성체 스탬프가 제조된다. 상기 폴리디메틸실록산의 경화로부터 탄성체 스탬프의 지지부(30)와 인쇄부(32)가 일체형을 이루면서 제조되며, 상기 희석된 조성물로 부터 기인하여 표면개질층(33)이 형성된다. 도 2와 비교하여, 열경화형 조성물로 이루어진 표면개질층(33)이 지지부(30) 상부에 위치하는 인쇄부(32)에 형성된 요철형 패턴의 볼록부 상부면은 물론, 그 측벽에까지 확장되어 있음을 알 수 있다. 이로써, 잉크 도포시 표면에너지 차이 등으로 인하여 오목부 내측으로 잉크가 모이게 되어 볼록부 상부면에 잉크가 잔류하는 것을 최소화할 수 있으며, 인쇄 공정이 완료된 이후 탄성체 스탬프 내의 잔류 잉크량을 최소화할 수 있는 효과도 발현할 수 있다.

상기 도 2 및 3을 참조하여 설명한 실시예 1 내지 실시예 4에서 인쇄부의 요철형 패턴의 표면에 선택적으로 층이 형성된 탄성체 스탬프에 구비되는 표면개질층(23, 33)은 그 두께가 수 Å에서 수 ㎛일 수 있으며, 0.001 ㎛ 이상이면 바람직하다. 만일, 상기 표면개질층(23, 33)이 0.001 ㎛보다 작은 두께로 형성되는 경우에는 불소계 화합물에 의한 표면 처리 효과가 발현되지 않아 바람직하지 않다.

실시예 5

도 4는 본 발명에 따르는 탄성체 스탬프의 또 다른 실시예에 관한 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.

상기 준비된 열경화형 조성물을 마스터 몰드에 부은 후, 블레이드로 그 표면을 평탄하게 하되, 마스터 몰드의 양각부 상면이 노출되도록 하였다. 이후, 마스터 몰드에 미리 부어져 그 높이가 조절된 열경화형 조성물에 대해 60℃의 온도 조건에서 24시간 동안 일차 경화시킨다. 이러한 일차 경화가 이루어진 조성물층은 완전한 경화가 이루어진 상태가 아니므로 일정한 점도를 갖고 있게 된다. 이어서, 그 상부 에 탄성체 스탬프의 재질로서 상용하는 폴리디메틸실록산을 부은 후, 이를 60℃의 온도 조건에서 24시간 동안 이차 경화시킨다. 이러한 이차 경화에 의해 상기 일차 경화시 일부 경화된 열경화형 조성물 및 그 상부에 부어진 폴리디메틸실록산층까지도 완전하게 경화된다. 상기 이차 경화가 완료된 이후, 마스터 몰드로부터 분리해내면 도 2와 같이 서로 다른 재질, 즉 상기 지지부(40)는 폴리디메틸실록산의 경화로부터 기인하며, 상기 인쇄부(42)는 열경화형 조성물의 경화로부터 기인하고, 이들 두 부재(40, 42)는 서로 상하 합착되어 일체형 구조를 갖는다.

<실시예 1 내지 4와 비교예의 효과 비교>

상기 실시예 1 내지 4에 따라 제조된 탄성체 스탬프와 하기 비교예에 따라 제조된 탄성체 스탬프에 대해 발명적 효과를 비교하기 위해, 각각의 탄성체 스탬프에 대해 고분자 수지액(잉크에 해당)을 코팅한 후, 그 표면을 CLSM으로 관찰하여 상호 비교하였다.

먼저, 실시예 1 내지 4에 따라 제조된 각각의 탄성체 스탬프에 대해 10회의 표면 세척 및 건조 과정을 반복한 후, 그 표면에 잉크를 10㎜/sec의 속도로 바코팅한 후, 그 표면을 관찰하였다.

비교예

한편, 이에 대비되는 비교예에서는, 상기 실시예 1 내지 4와 달리, 종래의 탄성체 스탬프 제조에 상용되는 불소로 개질되지 않은 폴리디메틸실록산으로 제조된 탄성체 스탬프에 대해 잉크를 10㎜/sec의 속도로 바코팅한 후, 그 표면을 관찰하였다.

도 5 내지 8은 실시예 1 내지 4에 따라 제조된 탄성체 스탬프에 잉크 코팅을 한 후의 CLSM 사진이며, 도 9는 비교예에 따라 제조된 탄성체 스탬프에 잉크 코팅을 한 후의 CLMS 사진이다.

도시된 사진을 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 4의 경우에는 탄성체 스탬프의 양각부(흰색으로 나타난 부분)에는 잉크가 거의 잔류하지 않고 있음을 알 수 있으나, 비교예의 경우에는 양각부에 상당량의 잉크가 잔류하고 있음을 확인할 수 있으며, 이로써 본 발명의 효과를 명확하게 확인할 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 당업자에게 본 발명을 상세히 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위해 사용된 것이 아니다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 전술한 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 보다 구체적으로 이해시키기 위한 자료로서 제시되는 것에 불과하므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항만으로 한정되어 해석되지 않아야 함은 자명하다.

도 1은 탄성체 스탬프를 이용한 음각 인쇄 공정을 나타낸 공정도이다.

도 2는 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 탄성체 스탬프에 관한 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 3은 실시예 4에 따라 제조된 탄성체 스탬프에 관한 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 4는 실시예 5에 따라 제조된 탄성체 스탬프에 관한 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 5 내지 도 8은 실시예 1 내지 5에 따라 제조된 탄성체 스탬프에 잉크 코팅을 한 후의 각각의 CLSM 사진들이다.

도 9는 비교예에 따라 제조된 탄성체 스탬프에 잉크 코팅을 한 후의 CLMS 사진이다.

Claims (15)

1. 지지부; 및

   상기 지지부 상부에 인쇄잉크가 채워지는 오목부와, 상기 오목부와 이에 인접된 다른 오목부간의 경계를 획정하는 볼록부로 이루어진 요철형 패턴으로 이루어진 인쇄부;를 포함하여 이루어지며,

   상기 인쇄부에 형성된 요철형 패턴의 볼록부 상부면은,

   비닐기를 함유하는 실록산 화합물(C1) 1 내지 90 중량%;

   비닐기를 함유하는 하이드로 실란 화합물(C2) 1 내지 80 중량%; 및

   불소를 함유하며, 비닐기 및 하이드로실란 중 선택된 하나 또는 둘 모두를 함유하는 불소계 화합물(C3) 0.1 내지 60 중량%;를 포함하여 이루어진 조성물을 이용하여 제조된 표면개질층이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성체 스탬프.
2. 제1항에 있어서,

   상기 표면개질층 제조용 조성물은, 상기 조성물 전체 중량의 999 배 이하의 중량을 갖는 탄화수소계 용제에 희석하여 사용하는 것을 특징으로 하는 탄성체 스탬프.
3. 제2항에 있어서,

   상기 탄화수소계 용제는, 디이소프로필아민, 트리에틸아민, 펜탄, 자일렌, 클로포름, 에테르, 테트라하이드로퓨란, 트리클로로에틸렌, 헥산, 헵탄, 시클로헥산, 디메톡시에탄, 톨루엔, 벤젠, 및 클로로벤젠 중 선택된 하나의 물질 또는 둘 이상의 혼합물질인 것을 특징으로 하는 탄성체 스탬프.
4. 제1항에 있어서,

   상기 지지부와 인쇄부는, 상기 표면개질층과 동일한 재질의 물질로 이루어진 일체형 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 탄성체 스탬프.
5. 제4항에 있어서,

   상기 지지부 상면에 상기 인쇄부가 배치되고, 상하 합착되어 일체형 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 탄성체 스탬프.
6. 제1항에 있어서,

   상기 지지부는, 상기 표면개질층과 동일한 재질의 물질인 폴리디메틸실록산 유도체 또는 폴리디메틸실록산을 이용하여 제조되며, 상기 인쇄부는, 상기 표면개질층과 동일한 재질의 물질인 폴리디메틸실록산 유도체, 불소 성분이 첨가된 폴리디메틸실록산 유도체 또는 폴리디메틸실록산을 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 탄성체 스탬프.
7. 제6항에 있어서,

   상기 지지부 상면에 상기 인쇄부가 배치되고, 상하 합착되어 일체형 구조를 갖는 것을특징으로 하는 탄성체 스탬프.
8. 제1항에 있어서,

   상기 표면개질층은, 상기 인쇄부에 형성된 요철형 패턴의 볼록부 측벽면으로 더 확장되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성체 스탬프.
9. 지지부; 및

   상기 지지부 상부면에 인쇄잉크가 채워지는 오목부와, 상기 오목부와 이에 인접된 다른 오목부간의 경계를 획정하는 볼록부로 이루어진 요철형 패턴으로 이루어진 인쇄부;를 포함하여 이루어지며,

   상기 인쇄부는,

   비닐기를 함유하는 실록산 화합물(C1) 1 내지 90 중량%;

   비닐기를 함유하는 하이드로 실란 화합물(C2) 1 내지 80 중량%; 및

   불소를 함유하며, 비닐기 및 하이드로실란 중 선택된 하나 또는 둘 모두를 함유하는 불소계 화합물(C3) 0.1 내지 60 중량%;를 포함하여 이루어진 조성물을 이용하여 제조되며,

   상기 인쇄부의 오목부를 통해 상기 지지부의 상면의 일부가 노출되도록 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 탄성체 스탬프.
10. 제9항에 있어서,

    상기 인쇄부 제조용 조성물은, 상기 조성물 전체 중량의 999 배 이하의 중량을 갖는 탄화수소계 용제에 희석하여 사용하는 것을 특징으로 하는 탄성체 스탬프.
11. 제10항에 있어서,

    상기 탄화수소계 용제는, 디이소프로필아민, 트리에틸아민, 펜탄, 자일렌, 클로포름, 에테르, 테트라하이드로퓨란, 트리클로로에틸렌, 헥산, 헵탄, 시클로헥산, 디메톡시에탄, 톨루엔, 벤젠, 및 클로로벤젠 중 선택된 하나의 물질 또는 둘 이상의 혼합물질인 것을 특징으로 하는 탄성체 스탬프.
12. 제9항에 있어서,

    상기 지지부는, 상기 인쇄부와 동일한 재질의 물질로 이루어진 일체형 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 탄성체 스탬프.
13. 제12항에 있어서,

    상기 지지부 상면에 상기 인쇄부가 배치되고, 상하 합착되어 일체형 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 탄성체 스탬프.
14. 제9항에 있어서,

    상기 지지부는, 폴리디메틸실록산 유도체를 이용하여 제조되어 상기 인쇄부와 일체형 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 탄성체 스탬프.
15. 제14항에 있어서,

    상기 지지부 상면에 상기 인쇄부가 배치되고, 상하 합착되어 일체형 구조를 갖는 것을특징으로 하는 탄성체 스탬프.

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