KR100419908B1 - 홀로그래픽 마스터롤용 합성수지계 인각원판 필름의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명을 홀로그래픽 마스터롤용 합성수지계 인각원판 필름의 제조방법에 관한 것으로서, 폴리이미드 또는 폴리에스테르 필름을 기재로 하고, 여기에 폴리비닐클로라이드 아세테이트 공중합체 또는 열경화성 아크릴계 수지와 경화제를 혼합하여 도포 및 건조하여 인각층을 형성하는 단계, 상기 인각층 상부에 실리콘이 그라프트 중합된 아크릴계 수지를 도포 및 건조하여 이형층을 형성하여 원판 인각용 코팅필름을 제조하는 단계, 및 금속원판으로 제조된 홀로그래픽 마스터 롤에서 상기 인각원판용 코팅필름을 롤러 인각방법으로 인각한 후 열경화시키는 단계를 거쳐 제조된 것으로, 이는 소프트 롤러 엠보싱 방법을 통해 플라스틱 필름이나 이에 수지를 코팅하여 홀로그램 무늬를 연속적으로 대량생산하여 포장지, 스탬핑 호일 등의 전사지를 제조하는 데 있어서 엠보싱을 수행하는 인각롤 제조에 사용되는 인각 원판 필름으로서, 내구성이 우수하고 이를 사용한 홀로그래픽 마스터 롤을 사용하여 홀로그램 무늬를 전사한 경우 내전사성이 우수하며 홀로그램 상이 우수한 효과를 얻을 수 있다.

Description

홀로그래픽 마스터롤용 합성수지계 인각원판 필름의 제조방법

본 발명은 홀로그래픽 마스터롤용 합성수지계 인각원판 필름의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소프트 롤러 엠보싱 방법을 통해 플라스틱 필름이나 이에 수지를 코팅하여 홀로그램 무늬를 연속적으로 대량생산하여 포장지, 스탬핑 호일 등의 전사지를 제조하는 데 있어서 엠보싱을 수행하는 인각롤 제조에 사용되는 인각원판 필름을 제조하는 방법에 관한 것이다.

홀로그램 롤러 엠보싱 방법은 플라스틱 필름이나 이에 수지를 코팅하여 홀로그램 무늬를 연속적으로 대량 생산할 수 있으며, 작업성이 용이하기 때문에 포장지나 스탬핑 호일 등의 전사지에 범용적으로 사용되고 있다.

이 중 스탬핑 호일이나 전사용 호일은 최종 제품을 생산하기 위해서는 롤 상태로 업다운(up and down), 플레툰 및 실린더 등의 기계에서 피착체에 열과 압력을 가하여 홀로그램 무늬를 전사시키기 때문에 용이한 작업성을 부여해 주기 위해서는 롤 상태로 제조되어야 하며, 롤 상태로 제조하기 위해서는 필수불가결적으로 홀로그램 롤러 엠보싱 방법으로 인각되어야 한다.

한편, 포장지, 스탬핑 호일 등의 전사지 등은 폴리에스테르나 폴리프로필렌을 기재필름으로 하여 이형층, 착색층 및 증착층을 순차적으로 적층하여 이루어지며, 홀로그램 롤러 엠보싱 방법에 있어서는 착색층이나 증착층에 인각하면 홀로그램 무늬를 육안으로 관찰할 수 있게 된다. 따라서, 착색층에 인각을 실시한 후에 증착을 진행하거나 성막(成幕)을 한 후에 인각을 실시하게 된다.

이중 착색층에 직접 인각하는 방법을 소프트 인각방법이라고 하고, 증착층에 인각을 실시하는 방법을 하드 인각방법이라고 한다.

소프트 인각방법은 착색층에 직접 인각을 하기 때문에 하드 인각방법에 비하여 열량이나 인각롤에 부여해 주는 압력이 적어도 된다는 장점이 있다.

뿐만 아니라 하드 인각방법은 고열을 통해 인각이 이루어지므로 전사지의 이형층 등에 열이 전달되어 이형충이 파괴되기 때문에 동상의 종이용 스탬핑호일 등에 사용하는 이형제를 사용할 수 없다. 따라서, 스탬핑할 때의 작업성 및 작업온도가 가혹하게 되므로 제품의 용도에 한계가 있다.

반면, 소프트 인각방법에 의해서는 상기한 하드 인각방법에 따른 단점을 개선할 수는 있으나, 비교적 낮은 온도에서 인각이 진행되어야 하는데 일반적으로 착색층 조성이 연화점(softening point)이 낮으므로 인각시 전사가 일어나서 작업성이 떨어지는 단점이 있다.

한편, 롤러 엠보싱 방법으로 홀로그램 인각을 하는데 있어서 가장 핵심은 엠보싱을 시행하는 인각롤에 있다.

인각롤은 통상 니켈과 같은 금속 또는 플라스틱 성형판에 홀로그램 무늬의 원판을 제조하고, 이를 이용하여 스틸롤 등을 휘감아서 홀로그램 마스터 롤로 제조하게 된다.

그런데, 점차적으로 생산성 향상을 위해 마스터 롤의 폭이 넓어지는 추세에 있다.

이에따라 인각원판으로 금속 또는 플라스틱 성형판을 사용한 마스터 롤의 폭도 넓어져야 하는데, 이렇게 할 경우 금속판의 경우에는 원가상승의 부담이 크며 플라스틱 성형판의 경우에는 인각시 열에 의한 변형으로 수명이 짧은 단점이 있다.

본 발명의 목적은 종래와 같이 금속이나 플라스틱 성형판과 같은 인각원판을 사용하여 제조된 홀로그래픽 마스터 롤을 소프트 인각방법에 사용하는 데 있어서의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 소프트 인각방법 수행시 내전사성이 우수하며, 인각원판의 대량생산이 가능하도록 하여 원가를 절감할 수 있는 홀로그래픽 마스터 롤용 합성수지계 인각원판 필름의 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 홀로그래픽 마스터롤용 합성수지계 인각원판 필름은 두께 30∼100㎛의 폴리이미드 또는 폴리에스테르 필름을 기재로 하고, 여기에 폴리비닐클로라이드 아세테이트 공중합체 또는 열경화성 아크릴계 수지와 경화제를 혼합하여 도포 및 건조하여 인각층을 형성하는 단계, 상기 인각층 상부에 실리콘이 그라프트 중합된 아크릴계 수지를 도포 및 건조하여 이형층을 형성하여 원판 인각용 코팅필름을 제조하는 단계, 및 상기 인각원판용 코팅필름을 금속원판으로 제조된 홀로그래픽 마스터 롤에서 롤러 인각방법으로 인각한 후열경화시키는 단계를 거쳐 제조되는 것을 그 특징으로 한다.

이와같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 스틸롤 위에 인각원판용 코팅필름판을 휘감아 홀로그램 마스터 롤로 사용하기 위해서는 인각원판용 코팅 필름판이 유연성을 가져야 하고, 또한 열과 압력에 의한 변형을 방지하기 위해서 인각원판용 필름의 기재 필름이 열에 의한 형태 변형이 없어야 하며, 인각층의 경우 인각은 용이하면서 열경화 후에 내열성이 있어야 하며, 인각작업시 내전사성이 부여될 수 있는 이형성이 우수한 조성을 사용해야 한다.

그런데, 종래에서와 같이 실리콘 단독 이형제나 왁스 이형제 등을 사용할 경우 내구성에 문제가 생기게 된다.

본 발명에서는 인각원판용 기재 필름으로 폴리에스테르 필름 또는 폴리이미드 필름을 사용할 수 있는 바, 그 두께는 30∼100㎛인 것이 바람직하다.

만일, 기재 필름의 두께가 30㎛ 미만일 경우 필름의 변형이 생기며, 100㎛을 초과하는 경우 유연성이 떨어지는 단점이 있다.

이같은 기재 필름 상에 도포되는 인각층은 열경화성 아크릴계 수지 또는 폴리비닐클로라이드 아세테이트 공중합체 60∼90 중량부와 경화제 10~40 중량부로 이루어진다.

이때, 경화제로는 블로킹된 이소시아네이트계 경화제 또는 블로킹된 멜라민계 경화제를 사용할 수 있다.

이와같은 조성의 인각층을 상기 기재 필름 상에 도포시에는 메틸에틸케톤,사이클로헥사논 또는 메틸이소부틸케톤 중에서 선택된 용제를 상기 공중합체와 경화제 혼합물에 투입하여 용액을 제조하고, 이를 기재 필름 상에 도포 및 건조하여 인각층을 형성한다.

이때, 인각층의 두께는 1∼3㎛인 것이 바람직하다.

그 다음, 상기 인각층 상에 이형층을 형성하는 바, 이때 이형층의 조성은 실리콘이 그라프트 중합된 경화성 아크릴계 수지 6∼9 중량부와 우레탄계 또는 멜라민계 경화제를 1∼4 중량부 혼합하고, 여기에 메틸에틸케톤, 사이클로헥사논 또는 메틸이소부틸케톤 중에서 선택된 용제 40∼100 중량부를 투입하여 용액을 제조하고, 이를 상기 인각층 상에 도포 및 건조하여 이형층을 형성한다.

이때, 이형층의 두께는 0.1~0.5㎛인 것이 바람직하다.

이와같이 기재, 인각층 및 이형층을 순차적으로 적층하여 제조된 인각원판용 코팅필름을 홀로그래픽 인각롤에서 롤러 인각방법으로 인각을 수행하여 홀로그래픽 마스터롤용 합성수지계 인각원판 필름을 제조한다.

이때, 홀로그래픽 인각롤은 니켈 금속판에 레이저로 인각한 원판을 금속롤에 부착하여 통상의 방법을 통해 제작된 것이다.

마지막으로, 제조된 인각원판용 필름을 경화시키는 바, 그 조건은 130~170℃에서 10~30초 동안 실시한다. 단, 우레탄계 경화제를 사용한 경우에는 50∼55℃에서 3일간 숙성하여야 한다.

이와같이 제조된 인각원판용 필름을 사용하여 통상의 방법에 따라서 인각롤을 덮을 만큼의 양을 잘라서 점착제를 사용하여 금속롤에 감아 인각 마스터 롤을제조할 수 있다.

제조된 인각롤을 부착한 후에 롤러 핫 엠보싱 방법으로 인각을 실시하여 연속적인 무늬의 전사, 스탬핑 호일 및 포장지 등을 생산할 수 있다.

이하, 실시예에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

홀로그래픽 마스터롤용 합성수지계 인각원판 필름의 기재 필름으로 두께 50㎛인 폴리이미드 필름을 사용하였고, 여기에 열경화성 아크릴계 수지 65 중량부와 블로킹된 이소시아네이트계 경화제 35 중량부에 메틸에틸케톤 150 중량부, 사이클로헥사논 50 중량부 및 메틸이소부틸케톤 50 중량부를 투입하여 제조된 용액을 도포하고, 120℃에서 10초 동안 건조하여 두께 2㎛의 인각층을 형성하였다.

상기 인각층 상에 실리콘이 그라프트 중합된 경화성 아크릴계 이형제 7 중량부와 블로킹된 이소시아네이트계 경화제 3 중량부에 메틸에틸케톤 40 중량부, 사이클로헥사논 10 중량부 및 메틸이소부틸케톤 10 중량부를 투입하여 제조된 용액을 도포하고 120℃에서 10초 동안 건조하여 두께 0.2㎛의 이형층을 형성하였다.

상기의 방법으로 제조된 원판 인각용 코팅필름을 니켈 금속판에 레이저로 인각한 원판을 금속롤에 부착하여 통상의 방법으로 만든 홀로그래픽 인각롤에서 롤러 인각방법으로 인각을 실시하여 원판용 인각필름을 제조하였다.

제조된 인각필름을 170℃에서 20초 동안 경화시켜 55℃의 온도에서 3일간 숙성한 후 인각원판 필름을 제조하였다.

실시예 2

상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 홀로그래픽 마스터 롤을 제조하되, 다만 인각층을 형성하기 위해 폴리비닐클로라이드 아세테이트 공중합체 65 중량부와 블로킹된 이소시아네이트계 경화제 35 중량부에 메틸에틸케톤 150 중량부, 사이클로헥사논 50 중량부 및 메틸이소부틸케톤 50 중량부를 투입하여 용액을 제조하고, 이를 기재 상에 도포하고 120℃에서 10초 동안 건조하였다.

비교예 1

통상의 방법으로 제조된 니켈 금속원판을 홀로그래픽 마스터롤용 원판으로 사용하였다.

비교예 2

상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 홀로그래픽 마스터롤용 인각원판 필름을 제조하되, 다만 인각층 상에 이형층을 도포하지 않았다.

실험예

상기 실시예 1∼2 및 비교예 1∼2에 따라 제조된 인각원판 필름을 인각롤을 덮을 양만큼 잘라서 통상의 방법에 의거 점착제를 사용하여 금속롤에 감아서 각각의 홀로그래픽용 인각 마스터 롤을 제조하였다.

폭이 1320 mm인 폴리에스테르 필름 위에 적당한 이형제를 도포하고, 그 위에 적당한 아크릴계 수지 조성을 1㎛ 정도 두께로 도포한 후에, 상기에서 제조된 홀로그래픽 인각 마스터 롤을 사용하여 인각을 실시하였다.

인각을 실시할 때 인각롤을 70∼80℃로 가열하고, 고무롤을 이용하여 압력을가하면서 필름을 주행시키면서 인각을 실시하였다.

이때, 인각하는 마스터 롤이 손상되는 길이 및 전사에 의하여 인각효과가 저하되는 인각되는 필름의 내전사 길이 및 인각성을 평가하여 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

홀로그램 상의 평가는 육안으로 실시하였으며, 그 결과를 우수, 양호 및 미흡의 단계로 평가하였다.

상기 표 2의 결과로부터 본 발명에 따라 기재, 인각층 및 이형층을 순차적으로 적층하여 이루어진 홀로그래픽 마스터롤용 합성수지계 인각원판 필름을 사용한 홀로그래픽 마스터롤에 의해 소프트 인각을 수행한 결과 마스터 롤 손상길이가 짧고 내전사성이 우수하며, 결국 홀로그램 상도 우수함을 알 수 있다.

그러나, 통상에서와 같은 니켈 금속 성형판을 원판으로 사용한 경우나 이형층을 구비하지 않은 인각원판 필름을 사용하는 경우 내구성이 떨어지고 내전사성이 우수하지 못해 결국 홀로그램 상도 우수하지 못함을 알 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 홀로그래픽 마스터롤용 인각원판 필름의 대량 생산이 가능하므로 경제적이며, 이를 사용하여 제조한 인각 마스터 롤에 의해 소프트 인각을 수행할 경우 내전사성 및 내구성이 우수하여 인각작업성이 획기적으로 향상되며, 홀로그램 상도 내전사성의 개선으로 인하여 우수하므로 홀로그래픽 전사호일 또는 스탬핑 호일의 제조원가를 절감시킬 수 있는 효과 등이 있다.

Claims (4)

1. 두께 30∼100㎛의 폴리이미드 또는 폴리에스테르 필름을 기재로 하고, 여기에 폴리비닐클로라이드 아세테이트 공중합체 또는 열경화성 아크릴계 수지와 경화제를 혼합하여 도포 및 건조하여 인각층을 형성하는 단계,

   상기 인각층 상부에 실리콘이 그라프트 중합된 아크릴계 수지를 도포 및 건조하여 이형층을 형성하여 원판 인각용 코팅필름을 제조하는 단계, 및

   금속원판으로 제조된 홀로그래픽 마스터 롤에서 상기 인각원판용 코팅필름을 롤러 인각방법으로 인각한 후 열경화시키는 단계로 이루어진 홀로그래픽 마스터롤용 합성수지계 인각원판 필름의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 인각층으로는 폴리비닐클로라이드 아세테이트 공중합체 또는 열경화성 아크릴계 수지 60∼90 중량부와 경화제 10∼40 중량부로 이루어진 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 마스터롤용 합성수지계 인각원판 필름의 제조방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 이형층으로는 실리콘이 그라프트된 열경화성 아크릴계 수지 6∼9 중량부와 경화제 1∼4 중량부로 이루어진 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 마스터롤용 합성수지계 인각원판 필름의 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 인각층의 두께는 1~3㎛이고, 이형층의 두께는 0.1∼0.5㎛ 되도록 수행되는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 마스터롤용 합성수지계 인각원판 필름의 제조방법.