KR100415847B1 - 열압 전사지 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 요철 표면을 갖는 피전사물에 전사하였을 때 인쇄층의 균열이 나타나지 않고 완전한 접착이 이루어지는 전사지에 관한 것이다. 전사지는 전사원지의 표면에 박리층과 인쇄층 및 접착제층이 형성된 전사지에 있어서 박리층과 인쇄층 사이 또는 인쇄층과 접착제층 사이에 유연성층이 형성되었음을 특징으로 한다. 유연성층은 요철면에 전사할 때 접착이 용이하도록 함과 동시에 인쇄층의 균열을 방지한다.

Description

열압 전사지 및 그 제조방법{HOT PRESSING TRANSFER SHEET AND METHOD FOR PREPARING THEM}

본 발명은 열압 전사지에 관계되는 것으로서, 특히 요철부위를 갖는 피전사물에 열압 전사할 때 요입부에의 전사가 용이하게 이루어지고 인쇄층의 균열이 발생하지 않는 열압 전사지에 관한 것이다.

합성수지나 유리 또는 도자기 등의 성형품 표면에 문자나 도형같은 무늬를 인쇄하는 방법으로는 스크린 인쇄방법, 패드 인쇄방법 및 전사지를 이용한 열전사 인쇄방법등이 이용되고 있다. 이러한 종래의 인쇄방법에서 스크린 인쇄방법은 인쇄장비가 간단하고 인쇄방법이 간편하여 합성수지판과 같은 평활한 표면을 갖는 제품의 표면에 인쇄할 때 유용하게 이용되고 있으나 인쇄할 표면에 굴곡이 있거나 다색도 인쇄가 필요한 경우에는 무늬의 정밀도가 떨어져서 거의 이용되지 않고 있다. 패드 인쇄방법은 가소성 패드에 잉크를 묻혀서 피인쇄면에 인쇄하는 방법으로서 도자기 제품, 예를 들면 골프공과 같이 인쇄할 표면이 평활하지 않고 굴곡이 있는 물건에 인쇄할 때 이용되고 있으나 다색도 무늬를 인쇄할 때는 여러 개의 패드를 사용하여 색상에 따라 여러 번 인쇄하여야 하는 번거로움이 있을 뿐 아니라 인쇄할 때마다 앞에서 인쇄한 인쇄층이 건조된 다음에 다른 색상의 무늬를 인쇄하여야 하므로 인쇄시간이 오래 걸리고 또한 무늬의 경계면을 일치시키기 곤란하여 정밀한 인쇄가 얻어지지 아니하는 문제점이 있다.

전술한 스크린 인쇄나 패드 인쇄방법에서 나타나는 다색도 무늬인쇄의 문제점을 해결하기 위하여, 합성수지 제품에 대한 인쇄에는 주로 전사지를 이용한 열전사 인쇄방법이 이용되고 있다.

전사지를 이용한 전술한 열전사 인쇄 방법은 종이나 합성수지 필름으로 된 전사원지의 표면에 가열용융 박리층, 필요에 따른 인쇄 보호층, 무늬 인쇄층 및 용융 접착층을 순차적으로 적층되게 형성하여 전사지를 제조하고 이 전사지를 피전사체, 예를 들면 합성수지 제품의 표면에 밀착시키고 가열 압착하여 인쇄층이 피전사물에 전사되도록 한 다음, 전사원지를 인쇄층으로부터 분리하는 방법으로 구성된다.

이러한 전사 인쇄방법은 전사지의 인쇄층에 인쇄된 무늬가 피전사체에 그대로 전사되므로 비교적 정교한 다색무늬가 간단한 방법으로 피전사체 표면에 나타나게 된다. 이 전사 인쇄방법에 사용되는 전사지 및 그 제조방법은 각종의 문헌에 공개되었는데 종래의 전사지나 그 제조방법은 주로 용융 박리층과 용융 접착층의 조성을 개선하므로서 무늬가 번지는 것을 방지하거나 인쇄층이 균열되는 것을 방지하는데 그 목적이 있었다. 예를 들면 한국 특허공고 제88-781호에는 전사원지 위에 가열 용융 박리 왁스층, 다색 무늬 인쇄층 및 용융 접착층이 적층 형성된 열전사지가 공개되었다. 이 특허문헌에서는 가열 용융 박리 왁스층이 저 분자량 폴리에틸렌, 에스텔왁스, 파라핀왁스, 에스텔수지, 에틸렌/비닐아세테이트 공중합체 및 수소화 석유수지로 구성되었으며 용융 접착층은 폴리아미드계 수지, 폴리우레탄계 수지 및 에폭시계 수지로 구성되었다.

미국 특허 제3516842호에는 전사 원지 위에 박리층, 프라이머 보강층, 인쇄층 및 접착층을 적층 형성하여서 된 열전사지가 공개되었다. 전술한 특허 문헌에 따르면, 전사원지는 크래프트지로 구성되었고, 박리층은 80-120℃의 융점을 갖는 왁스상 물질로 구성되었으며, 박리층과 인쇄층 사이에 프라이머 보강층이 형성되어 있어서 이 전사지를 플라스틱 제품에 전사하면 인쇄층이 표면에 위치하는 프라이머 보강층에 의하여 보호되게 되었다.

미국 특허 제4555436호에는 전사원지, 용융 박리층, 차단층, 인쇄층 및 접착층으로 된 열전사지가 공개되었다. 이 특허 문헌에서는 박리층이 몬탄왁스, 로진에스텔과 탄화수소 수지로 된 필름 형성용 결합제, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 및 유기 용제로 된 용제형 조성물로 구성되고, 차단층은 인쇄층이 박리층으로 침투되는 것을 방지하고 전사된 후에 인쇄층의 보호역할을 할 수 있도록 방향족 산을 주제로 한 폴리에스테르와 로진 에스텔을 사용하고 있다. 전술한 미국 특허 제3,516,842호와 미국 특허 제4,555,436호에서 사용하는 보호층과 차단층은 전사지 제조시 인쇄가 잘 되도록 함과 동시에 전사지 인쇄층이 박리층으로 침투되는 것을방지하고 인쇄층의 표면을 보호하기 위한 것으로서 전사후에는 인쇄층의 표면에 위치하도록 되었다.

또한 일본국 특허 공보 공번 소51-33452호에도 박리층과 인쇄층 사이에 보호층을 개재시킨 전사지가 알려져 있는데 전술한 문헌에는 보호층이 아크릴, 에이에스 또는 에이비에스수지로 형성되었고 전사 처리후 인쇄층을 보호하는 역할을 하는 것으로 판단된다.

전술한 특허 문헌들에 공개된 전사지는 모두 전사원지위에 용융 박리층, 인쇄층 및 용융 접착층이 순차적으로 적층 형성되어 있어서 전사시에는 전사지의 용융 접착층을 피인쇄면에 접합시키고 전사원지 이면에서 가열 압착하도록 되었다. 따라서 전사될 때 두꺼운 전사원지를 통하여 압력이 가하여지므로 피인쇄면에 굴곡이 있을 때는 요입된 부분에 정확한 인쇄가 이루어지지 않는 문제점이 있다.

따라서 표면에 굴곡이 있는 도자기 류에는 물 전사 인쇄방법을 이용하고 있다. 이 방법은 유약과 같은 도자기용 도료로 인쇄된 얇은 전사지를 물에 적셔서 인쇄층을 전사원지로부터 분리하고 이 인쇄층을 도자기 표면에 붙이고 손으로 밀어서 도자기 표면과 인쇄층 사이에 기포가 제거되면서 밀착되도록 한 다음 소성하는 방법으로 이루어져 있다.

그러나 이러한 물 전사 인쇄방법은 다양한 색상의 무늬가 전사 인쇄될 수 있고 또한 굴곡이 있는 표면에 인쇄할수 있는 장점이 있으나 전사지의 인쇄층을 분리하여 하나하나 손으로 인쇄할 표면에 부착하고 기포를 제거하여야 하는 수작업에 의존하므로 작업능률이 낮고 생산속도가 느렸다.

출원인의 한국공개특허출원 제95-52289호에는 전술한 요철무늬를 갖는 표면에 인쇄하기 위하여 패드를 이용한 전사 인쇄방법이 기재되었다. 전술한 방법은 전사원지에 제1 이형접착층, 인쇄층 및 제2 이형접착층을 순차적으로 적층 형성하여 제조한 전사지의 표면에 있는 제2 이형접착층에 패드를 가열 압착시켜 제2 이형접착층이 패드에 접착되도록 한 다음 패드를 분리하여 제1 이형접착층이 전사지에서 용융 박리되면서 제2 이형접착층, 인쇄층 및 제1 이형접착층으로 구성된 전사층이 패드로 옮겨지도록 하는 1차 전사 공정, 전사원지에서 분리되어 패드에 부착된 전사층의 제1 이형접착층을 피전사물에 밀착시키고 패드를 가열 압착하여 제1 이형접착층이 피전사물에 접착되도록 한 다음 패드를 분리시켜 제2 이형접착층에서 패드가 분리되면서 인쇄층이 피전사물에 전사되도록 하는 2차 전사 공정을 포함하는 전사방법으로 구성되었다. 이 방법은 요철 표면에 대한 인쇄는 원만하게 이루어지지만 작업공정이 복잡한 문제점이 있을 뿐만 아니라 인쇄층에 균열이 발생하는 경우가 나타는 경우가 있다. 예를 들면, 종래 열압 전사지에 사용하는 잉크는 니트로셀룰로우스를 주제로 하고 염화비닐, 비닐공중합체 또는 이소부틸에텔을 배합하여 제조하고 있는바, 이러한 잉크는 수축성이 있어서 인쇄한 후 건조할 때 수축되어 요입부와 융출부에서 인쇄가 불선명하게 되거나 또는 인쇄층에 균열이 발생하는 경우가 나타나게 되므로 요철 표면에는 열압 전사에 의한 인쇄가 불가능한 것으로 알려졌다.

따라서 요철 표면에 대한 인쇄가 원만하게 이루어지면서 인쇄층의 균열이 나타나지 않는 전사지가 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 열압 전사지를 이용하여 요철면에 전사하는 경우 접착력이 우수하며 인쇄층의 균열이 발생하지 않은 열압 전사지를 제공하는 것이다.

전술한 본 발명의 목적은 인쇄 잉크, 프라이머 코팅층 및 접착제층 중의 최소한 1개층을 신율이 높게 형성하여서 된 본 발명의 열압 전사지에 의하여 달성된다.

도1은 본 발명에 의한 열압 전사지의 단면도이다.

도2와 도3은 본 발명에 의한 열압 전사지의 다른 형태를 보인 단면도이다.

본 발명은 원지의 표면에 박리층, 인쇄층 및 접착제층을 갖는 열압 전사지에 있어서, 인쇄층과 박리층 사이에 유연성 코팅층을 형성하여 요철면에 인쇄할 때 요철면에 대한 접착력이 향상되면서 인쇄층의 균열이 방지되도록 한 열압 전사지로 구성된다.

본 발명에 의하면 유연성 층에 사용되는 바인다로는 2액형 우레탄 수지, 1액형 우레탄 수지, 우레탄 아크릴레이트, 메톡시아크릴레이트 수지의 올리고머를 모노마와 함께 사용하는바, 이러한 수지류는 광개시제에 의하여 순간접착되는 특징을 갖고 있다. 또한 고무계의 신율을 갖는 바인다로는 폴리에틸렌클로로설폰 고무 (예를 들면 하이파론 #20, #30), 클롤프렌 고무, 에스아이에스(SIS), 에스아이비에스(SIBS), 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌 등이 있는바, 이들은 호스타플렉스, 라노플렉스, 로진 에스텔 수지, 하이드로카본 수지, 테르펜 변성 페놀 수지, 알킬페놀 수지등과 혼합하여 사용할 수 있다.

전술한 본 발명에 의한 유연성층은 전사원지, 박리층, 인쇄층 및 접착제를갖는 전사지에 있어서, 인쇄층을 형성하기 직전의 박리층 표면에 형성할 수도 있고 인쇄층을 형성한 위에 형성할 수도 있으며, 인쇄층을 형성하기 전에 별도의 프라이머 코팅층을 형성하는 경우에는 프라이머 코팅층의 표면에 형성할 수도 있다.

본 발명에 사용하는 유연성층은 100-200%의 신율을 갖는 것이 좋다.

본 발명에 있어서, 전사 원지는 크래프트지와 같은 지류나 내열성 합성수지 필름이 사용되는바, 이러한 전사 원지는 이미 알려졌다.

그리고 박리층과 접착층도 전술한 특허 문헌에 공지된 것을 사용할 수 있다. 이러한 박리층은, 예를들면 한국 특허 공보 공번제88 - 781호에 기재되어 있는 저 분자량 폴리에틸렌, 에스텔왁스, 파라핀 왁스, 에스텔수지, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 및 석유화 수지로 조성된 왁스 조성물로 형성될 수도 있고, 미국 특허 제3,516,842호에 기재되어 있는바와 같은 저분자량 폴리에틸렌 왁스, 산화되지 아니한 경질 왁스, 예를 들면 폴리에틸렌왁스, 몬탄 왁스나 파라핀 왁스 또는 에틸렌비닐아세테이트 공중합체와 파라핀 왁스의 배합물로 형성될 수도 있으며, 미국 특허 제4,555,436호에 기재되어 있는 바와 같은 몬탄 왁스나 경질 왁스, 필름형성 결합제, 가소제 및 용제를 포함하는 용액으로 형성될 수도 있다. 그러나 박리층은 전술한 조성물 외에도 인쇄층에 영향을 미치지 아니하면서 전사 온도에서 용융 또는 연화되어 분리될 수 있는 왁스 계통의 다른 조성물을 사용할 수도 있다.

용융 접착층도 전술한 특허 문헌에 알려진 조성물에 의하여 이루어질 수 있는바, 예를들면 한국 특허 공보 공번88 - 781호에 기재되어 있는 폴리아마이드 수지, 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지로 구성된 조성물에 의하여 이루어질 수 있다.그러나 이 접착층은 전술한 미국 특허 문헌에 알려진 조성물을 사용할 수 있음은 물론이다.

이하 본 발명을 도면에 의하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도1에는 본 발명에 의한 열압 전사지의 대표적인 형태가 도시되었다. 도1에 따르면, 열압 전사지는 전사원지(1)의 표면에 박리층(2), 유연성 층(3), 인쇄층(4) 및 접착제층(5)을 갖고 있다. 전술한 유연성 층(3)은 100-200%의 신율을 갖고 있다.

도2는 본 발명의 다른 형태를 도시한 것으로서, 유연성 층(3)이 인쇄층(4) 위에 형성되었다.

도3은 본 발명의 또 다른 형태를 보여주는 것으로서 유연성 층(3)이 박리층(2)과 인쇄층(4) 사이 및 인쇄층(4)과 접착제층(5) 사이에 형성되었다. 전술한 두 유연성 층(3)은 동일한 성분으로 구성될 수도 있고 서로 다른 성분으로 구성될 수도 있다. 그러나 작업의 편의상 동일한 성분으로 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면 인쇄층(4)의 표면과 이면 중의 최소한 일면에 100-200%의 신율을 갖는 유연성층(3)이 형성되어 있어서 요철 표면에 인쇄할 때 유연성 층(3)이 늘어나면서 요입부까지 들어가게 되므로 인쇄층이 균열되는 일이 없게 될 뿐만 아니라 요입부에 대한 접착제의 접착이 완전하게 이루어지게 된다.

이하 본 발명을 실시예에 의하여 상세하게 설명한다.

[실시예]

-실시예 1

전사지의 제조

변성 로진 에스텔 수지(융점95 - 115℃) 20중량%, 저분자량 폴리에틸렌(분자량 1800 - 8000) 30중량%, 변성 로진 에스텔수지(융점95 - 115℃) 6중량%, 수소화 석유수지(융점 100 - 125℃) 7중량%, 에스텔 왁스(산가 10 - 15, 융점 98 - 104℃) 35중량%, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체(비닐아세테이트 함량 19 - 33%) 1.5중량% 및 자외선 흡수제(흡수파장 270 - 380) 0.5 중량% 를 혼합하고 140 - 180℃ 로 가열하면서 교반하여 박리층용 용융 왁스 조성물을 만들고 이 왁스 조성물을 완전 건조시킨 전사원지(1)의 표면에 10g/m²정도의 두께로 되게 리버스 로울러 코팅기로 피복시켜 용융 박리층(2)을 형성하고 150℃의 가열 로울러 사이로 통과시켜 표면을 평활하게 한다.

건조된 박리층(2)의 표면에 이소시안네이트-함유 우레탄 수지 100부, 폴리올 50부 및 에틸아세테이트 200부, 엠이케이 100부, 엠아이비케이 50부와 톨루엔 100부로 조성된 혼합 용매를 배합하여서 된 조성물로 유연성층(3)을 형성하고 그 위에 니트로 셀룰로우스 20중량%, 에폭시수지 10중량%, 안료 30중량%, 디오피 5중량% 및 복합용제(아밀아세테이트 20중량부, 메틸알콜 20중량부, 톨루엔 30중량부, 이소프로필알콜 25중량부 및 에틸셀로솔부 중량부 포함) 35중량%로 된 열전사용 잉크로 요구하는 무늬를 그래비아 인쇄하여 인쇄층(4)을 형성한다. 인쇄층(4)의 표면에폴리아미드(나일론 66) 30중량%, 에폭시 수지 15중량%, 폴리우레탄수지 10중량% 및 디오피 5중량%를 이소프로필알콜/톨루엔(1 : 1)혼합용제 40중량%에 용해시킨 접착제를 10g/m²의 두께로 도포하고 건조하여 접착층(5)을 형성하고 본 발명의 열전사지를 제조한다.

-실시예 2

실시예 1의 방법을 반복하되 유연성층(3)을 우레탄아크릴레이트 올리고마 100부, 에틸아크릴레이트 10부 및 광경화제인 루시린 1부를 배합하고 10분간 교반하여 혼합한 조성물로 형성한다.

-실시예 3

실시예 1의 방법을 반복하되 유연성층(3)을 다음과 같이 형성한다. 폴리에틸렌설포네이트 수지인 하이파론 30과 하이파론 20 각 50부씩을 톨루엔 100부에 넣고 50℃로 가열하여 용해시키고 엠이케이 100부와 사이클로헥산 8부를 첨가하여 투명한 조성물을 만든다. 이 조성물을 박리층(2)이 코팅된 표면에 코팅하여 유연성층(3)을 형성한다.

-실시예 4

실시예 1에서, 유연성층(3)을 박리층(2) 표면에 형성하지 않고 인쇄층(4)의 표면에 형성한다.

-실시예 5

실시예1에서, 실시예 1의 방법을 반복하되, 유연성층(3)을 박리층(2)와 인쇄층(4) 사이 및 인쇄층(4)와 접착제층(5)사이에 두 번 형성한다.

Claims (4)

1. 전사원지(1), 박리층(2), 인쇄층(4) 및 접착제층(5)으로 구성된 전사지에 있어서, 박리층(2)과 인쇄층(4)) 사이 및 인쇄층(4)과 접착제층(5) 사이 중의 한 위치에 신율 100-200%의 유연성층(3)이 형성되었음을 특징으로 하는 열압 전사지.
2. 제1항에서, 유연성층이 2액형 우레탄 수지, 1액형 우레탄 수지, 우레탄 아크릴레이트, 메톡시아크릴레이트 수지의 올리고머 및 모노마, 폴리에틸렌클로로설폰 고무, 클로로프렌 고무, 에스아이에스(SIS), 에스아이비에스(SIBS), 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌, 호스타플렉스, 라노플렉스, 로진 에스텔 수지, 하이드로카본 수지, 테르펜 변성 페놀 수지, 알킬페놀 수지 중에서 선택한 일종 또는 2종 이상의 혼합물 중에서 선택된 것을 포함함을 특징으로 하는 열압 전사지.
3. 전사원지(1)의 표면에 왁스를 주성분으로 하는 박리층(2)을 도포하고 그 위에 인쇄층(4)과 가열 용융 접착제층(5)을 형성하여 전사지를 제조하는 방법에 있어서, 인쇄층(4)를 형성하기 전 후에 유연성층(3)을 형성하는 공정을 포함함을 특징으로 하는 열압 전사지 제조 방법.
4. 제3항에서, 유연성층(3)이 2액형 우레탄 수지, 1액형 우레탄 수지, 우레탄 아크릴레이트, 메톡시아크릴레이트 수지의 올리고머 및 모노마, 폴리에틸렌클로로설폰 고무, 클로로프렌 고무, SIS, SIBS, 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌, 호스타플렉스, 라노플렉스, 로진 에스텔 수지, 하이드로카본 수지, 테르펜 변성 페놀 수지, 알킬페놀 수지 중에서 선택한 일종 도는 2종 이상의 혼합물 중에서 선택된 것을 포함함을 특징으로 하는 열압 전사지 제조방법.