KR100269532B1 - Manufacturing method of holographic master roll - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 홀로그래픽 필름을 연속적으루 제조할 수 있는 홀로그래픽 마스터 롤(Holgraphic Mastor Roll)의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a holographic mastor roll capable of continuously producing a holographic film.
홀로그래픽 필름은 두께가 1∼300㎛ 정도인 합성 수지계 필름 또는 금속 박막상에 홀로그램 상이 기록된 것으로서 빛의 간섭 굴절과 반사 현상에 의해 기록된 홀로그램 상을 천연색 및 3 차원적 입체상으로 투영, 재생시킨다. 이와 같이 재생된 3차원적인 입체상을 통상적으로 홀로그램 상이라고 한다.The holographic film is a hologram image recorded on a synthetic resin film or a metal thin film having a thickness of about 1 to 300 μm. The holographic film is projected and reproduced in a natural color and three-dimensional three-dimensional image by recording the hologram image by interference refraction and reflection phenomenon. Let's do it. The three-dimensional stereoscopic image reproduced in this manner is commonly called a hologram image.
홀로그래픽 필름은 일정한 압력과 조건하에서 이미 홀로그램 상이 기록된 홀로그래픽 마스터 롤로 합성 수지계 필름 표면위에 홀로그램 상을 압인하는 연속적인 방법으로 제조된다. 경우에 따라서는 합성 수지계 필름 대신에 금속 박막을 사용하기도 한다.The holographic film is produced by a continuous method of stamping the holographic phase onto the resin-based film surface with a holographic master roll in which the holographic image has already been recorded under constant pressure and conditions. In some cases, a metal thin film may be used instead of the synthetic resin film.
이와 같이 홀로그래픽 필름의 생산에 사용되는 홀로그래픽 마스터 롤을 제조하는 종래 기술로서는 레이저 광선으로 금속 롤의 외표면에 엠보싱 무늬를 가공하는 방법이 있다. 그러나 이와 같은 방법은 작업 공정상 초정밀성이 요구되기 때문에 작업성 및 생산성이 낮고 제조비가 비싸서 최근에는 거의 사용되지 않는다.As described above, there is a method of processing the embossed pattern on the outer surface of the metal roll with a laser beam as a conventional technique of manufacturing the holographic master roll used for the production of the holographic film. However, this method is rarely used in recent years because of the low workability and productivity and high manufacturing cost because ultra precision is required in the work process.
따라서 현재까지는 금속 롤의 외표면에 이미 홀로그램 상이 기록된 니켈 등의 금속 박막인 홀로그래픽 성형판 (Shim)을 360도 감아 붙여서 홀로그래픽 마스터 롤을 제조하는 방법이 널리 사용되고 있다.Therefore, until now, a method of manufacturing a holographic master roll by winding a holographic molding plate (Shim), which is a thin metal film of nickel or the like, on which the holographic image has already been recorded on the outer surface of the metal roll is 360 degrees.
보다 구체적으로는 유리 등에 레이저 광선으로 홀로그램 상을 가공하고, 여기에 니켈 등의 금속으로 전기 도금하여 홀로그램 상이 재현된 니켈 등의 금속 박막을 제조한다. 이와 같이 제조된 니켈 등의 금속 박막들을 금속 롤의 크기에 따라 서로 연결한 후 금속 롤의 외표면에 360도 감아 붙여서 홀로그래픽 마스터 롤을 제조하는 것이다.More specifically, the hologram image is processed with a laser beam on glass or the like, and is then electroplated with a metal such as nickel to produce a metal thin film such as nickel in which the hologram image is reproduced. The thin films of nickel and the like are connected to each other according to the size of the metal roll, and then rolled 360 degrees on the outer surface of the metal roll to manufacture the holographic master roll.
이와 같은 방법은 레이저 광선으로 금속 롤의 외표면에 엠보싱 무늬를 가공하는 방법에 비해 생산성이 높아 최근까지 널리 사용되고 있지만, 제조 원가가 비싸고 사용중 니켈 등의 금속 박막에 흠집이 발생할 가능성이 큰 문제가 있다.This method has been widely used until recently due to higher productivity compared to the method of processing the embossed pattern on the outer surface of the metal roll with a laser beam, but there is a problem that the manufacturing cost is high and scratches may occur on the metal thin film such as nickel during use. .
만약 사용중 니켈 등의 금속 박막에 흠집이 발생하게 되면 완벽한 홀로그램 상을 재현할 수 없을 뿐만아니라 다시 니켈 금속막을 제조해야 하기 때문에 설비 투자비의 손실도 감수해야한다. 또한 홀로그래픽 필름의 생산성 향상을 위해 홀로그래픽 마스터 롤의 폭을 확대해야 할 경우, 전기 도금에 의해 제조되는 니켈 등의 금속 박막의 크기도 홀로그래픽 마스터 롤의 폭이 확대되는 만큼 증가되어야 하지만 현재의 기술로서는 금속 박막의 크기를 경제적으로 증가시키기 곤란한 문제도 있다.If a flaw occurs in a metal thin film such as nickel during use, a perfect hologram image cannot be reproduced, and a nickel metal film must be manufactured again. In addition, when the width of the holographic master roll needs to be expanded to improve the productivity of the holographic film, the size of the metal thin film such as nickel produced by electroplating should be increased as the width of the holographic master roll increases. As a technique, there is also a problem that it is difficult to economically increase the size of the metal thin film.
따라서 사용중 홀로그래픽 성형판이 쉽게 손상되지 않는 홀로그래픽 마스터 롤을 낮은 비용으로 간편하게 제조할 수 있는 방법의 개발이 요구되어 왔다.Therefore, there has been a need for the development of a method that can easily produce a holographic master roll that does not easily damage the holographic molded plate during use.
본 발명은 종래 기술의 문제점들을 해결하므로서 사용중 홀로그래픽 성형판에 쉽게 흠집이 발생하지 않고, 제작이 용이하여 작업성 및 생산성이 우수하고, 제조 비용도 저렴한 홀로그래픽 마스터 롤의 제조 방법을 제공하고자 한다.The present invention is to provide a method of manufacturing a holographic master roll, which does not easily scratch the holographic molded plate during use and solves the problems of the prior art, and is easy to manufacture, which is excellent in workability and productivity and low in manufacturing cost. .
본 발명은 홀로그래픽 필름을 연속적으로 제조할 수 있는 홀로그래픽 마스터 롤의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a holographic master roll capable of continuously producing a holographic film.
더욱 구체적으로 본 발명은 강력 접착제를 사용하여 금속 롤의 외주면에 홀로그래픽 성형판을 360도 감아 붙여서 홀로그래픽 마스터 롤을 제조함에 있어서, 상기 홀로그래픽 성형판으로 자외선 경화 수지의 합성 수지계 홀로그래픽 성형판을 사용함을 특징으로 하는 홀로그래픽 마스터 롤의 제조 방법에 관한 것이다.More specifically, the present invention is to manufacture a holographic master roll by winding a holographic molded plate 360 degrees on the outer peripheral surface of the metal roll using a strong adhesive, the holographic molded plate synthetic resin-based holographic molded plate of the ultraviolet curable resin It relates to a method of manufacturing a holographic master roll, characterized in that using.
본 발명은 사용중 흠집이 발생하기 쉬운 니켈 금속 박막의 홀로그래픽 성형판 대신에 자외선 경화 수지의 합성 수지계 홀로그래픽 성형판을 사용한다. 본 발명의 합성수지계 홀로그래픽 성형판은 종래의 방법으로 제조된 니켈 금속의 홀로그래픽 성형판에 자외선 경화 수지를 도포하고, 이를 자외선 경화후 분리하여 니켈 금속의 홀로그래픽 성형판의 엠보싱 무늬를 합성 수지에 복제하는 빙법으로 제조한다.The present invention uses a synthetic resin-based holographic molded plate of an ultraviolet curable resin instead of a holographic molded plate of a nickel metal thin film that is easily scratched during use. The synthetic resin holographic molded plate of the present invention is coated with an ultraviolet curable resin on a holographic molded plate of nickel metal prepared by a conventional method, and separated after UV curing, thereby embossing the embossed pattern of the holographic molded plate of nickel metal. Prepared by the ice method to replicate in.
본 발명의 홀로그래픽 성형판에 사용되는 합성 수지는 홀로그래픽 필름의 베이스 필름 제조에 사용되는 합성수지 보다 경도(Hardness)가 커야 상기 홀로그래픽 필름의 베이스 필름에 홀로그램 상을 압인할 수 있고, 사용중 표면에 흠집이 발생하는 것을 예방하기 위해서는 높은 표면 경도(Scratch Resistance)를 구비하여야 한다.The synthetic resin used in the holographic molding plate of the present invention has a hardness greater than that of the synthetic resin used for manufacturing the base film of the holographic film, so that the holographic image can be stamped into the base film of the holographic film, In order to prevent scratches, high scratch resistance should be provided.
이와 같은 요구 특성을 만족하는 홀로그래픽 성형판용 합성 수지를 선별하고자 실험을 거듭한 결과, 열가소성 수지는 홀로그램 상 압인시 가해지는 열에 의해 가소화 되어 홀로그래픽 성형판의 변형이 발생하였다. 그결과 완벽한 홀로그램 상을 홀로그래픽 필름의 베이스 필름에 압인 할 수 없었다.As a result of repeated experiments for screening the synthetic resin for holographic molded plates satisfying the required characteristics, the thermoplastic resin was plasticized by the heat applied at the time of holographic pressure, resulting in deformation of the holographic molded plate. As a result, the perfect hologram image could not be pressed into the base film of the holographic film.
한편 홀로그래픽 성형판용 합성 수지로 우레탄 수지, 아크릴 수지, 니트로셀룰로오스 수지 및 / 또는 수산기 함유 비닐 수지 등과 같은 열경화성 수지를 사용할 경우 압인시 가해지는 열에 의해 홀로그래픽 성형판이 변형되는 문제는 발생하지 않았으나 경도(Hardness) 및 표면 경도(Scratch Resistance)가 부족하여 니켈 금속 박막에 형성된 홀로그램 상을 완벽하게 재현할 수 없었고, 사용중 흠집이 발생할 가능성도 높았다.On the other hand, when a thermosetting resin such as urethane resin, acrylic resin, nitrocellulose resin and / or hydroxyl group-containing vinyl resin is used as the synthetic resin for the holographic molded plate, the holographic molded plate is not deformed by the heat applied when it is pressed in. Due to the lack of hardness and scratch resistance, the holographic image formed on the nickel metal thin film could not be completely reproduced, and scratches were more likely to occur during use.
또한 이와 같은 열경화성 수지들은 금속과의 밀착성이 우수하기 때문에 니켈 등의 금속 박막으로부터 열경화성 수지의 홀로그래픽 성형판을 박리하기 어렵다. 만약 열경화성 수지를 니켈 등의 금속 박막으로 부터 박리하지 않고 표면에 도포만을 할 경우 초정밀 가공한 니켈 금속 표면의 홀로그램 상이 수지에 덮여 홀로그램 상의 재현이 어렵게 된다.In addition, since such thermosetting resins have excellent adhesion to metals, it is difficult to peel the holographic molded plates of thermosetting resins from metal thin films such as nickel. If the thermosetting resin is only applied to the surface without peeling from a thin metal film such as nickel, the hologram image of the super-precision nickel metal surface is covered with the resin, making it difficult to reproduce the holographic image.
본 발명에서는 홀로그래픽 성형판 제조용 합성 수지로 자외선 경화 수지를 사용하여 이와 같은 여러 문제점들을 해결할 수 있다.In the present invention, by using an ultraviolet curable resin as a synthetic resin for manufacturing a holographic molded plate, such problems can be solved.
이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
먼저, 본 발명에서는 니켈 등의 금속 홀로그래픽 성형판에 자외선 경화수지를 도프한 후 자외선 경화를 시키고, 이를 니켈 등의 금속 홀로그래픽 성형판에서 박리하여 합성 수지계 홀로그래픽 성형판을 제조한다. 니켈 등의 금속 홀로그래픽 성형판은 종래와 같이 유리 등에 레이저 광선으로 홀로그램 상을 가공하고 여기에 니켈 등의 금속을 전기 도금하여 제조한다.First, in the present invention, a UV cured resin is doped into a metal holographic molded plate such as nickel, and then UV cured, and then peeled from the metal holographic molded plate such as nickel to prepare a synthetic resin holographic molded plate. A metal holographic molded plate such as nickel is manufactured by processing a hologram image with a laser beam on glass or the like as in the prior art and electroplating a metal such as nickel thereon.
본 발명에 사용할 수 있는 자외선 경화 수지로는 폴리에스네르 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 아크릴레이티드 아크릴레이트, 폴리에테르 아크릴레이트, 폴리카보네이트 아크릴레이트, 실리콘 아크릴레이트 등과 같은 자외선 경화 수지를 단독으로 사용하거나 이들의 혼합물을 사용한다. 본 발명에서 목적한 바를 이루기 위해서는 자외선 경화 수지 조성물이 중요하다.UV curable resins that can be used in the present invention include ultraviolet curable resins such as polyester acrylate, urethane acrylate, epoxy acrylate, acrylated acrylate, polyether acrylate, polycarbonate acrylate, silicone acrylate, and the like. It may be used alone or a mixture thereof. In order to achieve the objective in this invention, an ultraviolet curable resin composition is important.
일반적으로 자외선 경화 수지의 총 중량 기준으로 우레탄 아크릴레이트 5∼90 중량부, 폴리에스테르 아크릴레이트 5∼90 중량부 및 모노머 4∼30 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 여기에 선택적으로 광개지제를 1∼8 중량부 사용할 수도 있다.In general, it is preferable to use 5 to 90 parts by weight of urethane acrylate, 5 to 90 parts by weight of polyester acrylate and 4 to 30 parts by weight of monomer based on the total weight of the ultraviolet curable resin. Optionally, 1 to 8 parts by weight of the photoantagonist may be used.
우레탄 아크릴레이트를 5 중량부 미만으로 사용할 경우 합성 수지 박막의 유연성이 떨어지고 90 중량부를 초과 사용할 경우 합성 수지 박막의 경도(Hardness)가 떨어진다. 폴리에스테르 아크릴레이트 수지 또한 5중량부 미만으로 사용할 경우 표면 경도가 부족하고 90 중량부를 초과 사용할 때 본 발명의 목적을 이루기 어렵게 된다. 여기에서 유연성 경화 속도 및 경도 조절을 위해 에폭시 아크릴레이트 및 / 또는 아크릴레이티드 아크릴레이트 등을 혼합 사용할 수 있다. 이상과 같은 조성물로 합성 수지계의 홀로그래픽 성형판을 제조함에 있어 코팅을 원활히 하기 위해 용제를 사용할 수 있다. 용제로서는 메틸에틸케톤 등 케톤 용제와 알콜류 등이 사용된다. 본 발명에 사용할 수 있는 모노머로서는 단관능 또는 다관능 모노머를 사용할 수 있는데 예를 들면 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 아크릴레이트, 프로필렌글리콜 모노아크릴레이트, 부탄디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 트리메칠롤프로판트리아크릴레이트 및 / 또는 알콕시레이티드테트라아크릴레이트등이 사용될 수 있다. 광중합 개시제로서는 벤조인계, 벤조인에스터계, 벤질케탈계, 하이드록시알킬페논계, 벤조페논계, 시오산톤 유도체계 또는 아킬포스피네옥사이드계 등이 사용된다. 이상에서 설명한 자외선 경화수지 조성물을 니켈 홀로그래픽 성형판위에 도포한 후 고압 수은등 (80W/cm)에서 속도 6m/분, 조사거리 1Ocm, 통과 횟수 1회의 조건에서 자외선 경화를 시킨후 니켈 금속 박막층으로부터 박리하여 합성 수지계 홀로그래픽 성형판을 제조한다.When the urethane acrylate is used in less than 5 parts by weight, the flexibility of the synthetic resin thin film is inferior, and when used in excess of 90 parts by weight, the hardness (hardness) of the synthetic resin thin film is inferior. Polyester acrylate resin is also used when less than 5 parts by weight surface hardness is insufficient and when used in excess of 90 parts by weight it becomes difficult to achieve the object of the present invention. Epoxy acrylate and / or acrylated acrylate and the like can be mixed here for flexibility curing rate and hardness control. In the production of a synthetic resin-based holographic molded plate with the composition described above, a solvent may be used to smooth the coating. As the solvent, ketone solvents such as methyl ethyl ketone and alcohols are used. Monofunctional or polyfunctional monomers can be used as the monomer that can be used in the present invention. For example, 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, propylene glycol monoacrylate, butanediol diacrylate, 1,6 -Hexanediol diacrylate, neopentylglycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate and / or alkoxylated tetraacrylate and the like can be used. As a photoinitiator, a benzoin type, a benzoin ester type, a benzyl ketal type, a hydroxyalkyl phenone type, a benzophenone type, a thioxanthone derivative type, an alkyl phosphine oxide type, etc. are used. The UV curable resin composition described above was applied onto a nickel holographic molded plate, and then UV cured under conditions of a speed of 6 m / min, an irradiation distance of 10 cm and one pass through a high pressure mercury lamp (80 W / cm), and then peeled from the nickel metal thin film layer. To produce a synthetic resin holographic molded plate.
이와 같이 제조된 합성 수지계 홀로그래픽 성형판을 강력 집착제를 사용하여 금속 롤에 360도 감아 붙여서 내구성, 내스크래치성 및 경도(Hardness)가 우수하고, 제조비가 저렴한 홀로그래픽 마스터 롤을 간단한 공정으로 제조한다.Synthetic resin-based holographic molded plate manufactured as described above is wound on a metal roll by using a strong adhesive agent to produce a holographic master roll with excellent durability, scratch resistance and hardness, and a low manufacturing cost in a simple process. do.
이하 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 더욱 더 상세히 설명한다. 그러나 본 발명이 하기의 실시예에만 국한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
[실시예 1]Example 1
유리에 레이저 광선으로 홀로그램 상을 가공한 다음 여기에 니켈 금속을 전기 도금하고 전기 도금된 니켈 금속 박막을 박리하여 니켈 금속의 홀로그래픽 성형판을 제조한다. 제조된 니켈 금속의 홀로그래픽 성형판상에 아래 조성을 갖는 자외선 경화 수지 조성물을 도포한 후, 도포된 수지를 미국 퓨션(Fusion)사 자외선 경화장치를 사용하여 고압 수은등 (80W/cm)에서 속도 6m/분, 조사거리 10cm, 통과 횟수 1회의 조건으로 자외선 경화하여 자외선 경화 수지의 합싱 수지계 홀로그래픽 성형판을 제조한 다음 이들을 니켈 금속 박막으로부터 박리한다. 박리된 상기 합성 수지계 홀로그래픽 성형판을 강력 접착제로 금속 롤에 360도 감아 붙여서 홀로그래픽 마스터 롤을 제조한다.The holographic image is processed on the glass with a laser beam, followed by electroplating nickel metal and peeling the electroplated nickel metal thin film to prepare a holographic molded plate of nickel metal. After applying the UV curable resin composition having the following composition on the manufactured holographic molded plate of nickel metal, the applied resin was speeded at a high pressure mercury lamp (80 W / cm) at a speed of 6 m / min using an ultraviolet curing device manufactured by Fussion, USA. , UV curing under the condition of 10 cm irradiation distance, and the number of passes once to prepare a bonded resin-based holographic molded plate of the ultraviolet curable resin and then peeled off from the nickel metal thin film. The peeled synthetic resin-based holographic molded plate is wound around a metal roll 360 degree with a strong adhesive to produce a holographic master roll.
- 다 음 -- next -
1. 폴리우레탄 아크릴레이트 : 25 중량 %1.Polyurethane Acrylate: 25% by weight
2. 폴리에스테르 아크릴레이트 : 15.6 중량 %2. Polyester acrylate: 15.6 wt%
3. 모노머 (2-하이드록시 프로필 아그릴레이트) : 5 중량 %3. Monomer (2-hydroxypropyl aglylate): 5% by weight
4. 공중합 개시제 (벤조 이소프로필 에테르) : 0.5 중량 %4. Copolymerization initiator (benzo isopropyl ether): 0.5% by weight
5. 혼합용제 (메틸에틸케톤/부탄을 [1 : 1]) : 76.4 중랑 %5. Mixed solvent (Methylethylketone / butane [1: 1]): 76.4%
계 : 100 중량 %Total: 100% by weight
[실시예 2 및 비교실시예 1∼2]EXAMPLE 2 AND COMPARATIVE EXAMPLES 1-2
자외선 경화 수지 조성물의 조성비를 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 합성 수지계 홀로그래픽 성형판 및 홀로그래픽 마스터 롤을 제조한다.A synthetic resin holographic molded plate and a holographic master roll were manufactured in the same process and conditions as in Example 1 except that the composition ratio of the ultraviolet curable resin composition was changed as shown in Table 1.
[표 1] 자외선 경화수지 조성물의 조성비[Table 1] Composition ratio of UV curable resin composition
실시예 및 비교실시예에서 제조한 자외선 경화 수지의 합성 수지계 홀로그래픽 성형판의 내마모성, 홀로그램 상의 상태 및 막의 유연성을 아래와 같은 평가 방법으로 평가한 결과는 표 2와 같다.Table 2 shows the results of evaluating the wear resistance, the state of the hologram, and the flexibility of the film of the synthetic resin-based holographic molded plate of the ultraviolet curable resin prepared in Examples and Comparative Examples.
·내마모성 (표면경도 / 내스크래치성)Wear resistance (surface hardness / scratch resistance)
스틸울로 10회 문지른 후 헤이즈 (Haze)측정 장치에서 마모 전후의 헤이스를 측정한다.Rub 10 times with steel wool and measure the haze before and after wear with Haze measuring device.
·홀로그램 상의 상태Status on hologram
육안으로 관칠하여 우수한 경우는 A로, 양호한 경우는 B로 미흡한 경우는 C로 평가한다.Visually, it is evaluated as A when it is excellent, and when it is not good as B, when it is excellent, it is evaluated as C.
·막의 유연성Membrane flexibility
필름의 유연성 및 조막성을 평가하여 양호, 미흡, 불량으로 구분한다.The flexibility and film forming properties of the film were evaluated, and classified into good, poor, and poor.
[표 2] 물성 평가 결과[Table 2] Property evaluation results
본 발명의 홀로그래픽 마스터 롤은 내마모성이 우수한 합성 수지계의 홀로그래픽 성형판으로 제조되기 때문에 사용 흠집 발생을 방지할 수 있어서 홀로그램 상이 완벽하게 재현되는 홀로그래픽 필름을 생산할 수 있다.Since the holographic master roll of the present invention is made of a synthetic resin-based holographic molded plate having excellent abrasion resistance, it is possible to prevent the occurrence of scratches and to produce a holographic film in which the holographic image is perfectly reproduced.
아울러 본 발명은 홀로그래픽 마스터 롤을 낮은 제조원가 및 간편한 작업공정으로 생산할 수 있어서 매우 경제적이다.In addition, the present invention is very economical because it can produce a holographic master roll with a low manufacturing cost and a simple work process.
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