KR100502546B1 - 투명홀로그램 전사인쇄물 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 대형상업용 옥외광고, 실내외 인테리어, 스크린인쇄, 건축복합 내외장 재료, 위조방지용 카드, 팬시용품 등에 활용할 수 있는 시각적으로 화려하고 입체화된 홀로그램 칼라 프린트 출력물 및 그 제조방법에 관한 것으로, OPP 또는 PET 필름으로 이루어진 기재필름층(20) 이면에 비황변성 우레탄 프라이머층(30)을 도포하는 단계(S1); 상기 프라이머층(30) 이면에 열경화성 아크릴변성우레탄 락커층(40)을 도포하는 단계(S2); 상기 락커층(40) 이면에 유화아연이나 산화실리콘의 금속산화물을 사용하여 투명금속증착층(50)을 증착하는 단계(S3); 상기 락커층(40)에 홀로그램 패턴을 각인하는 단계(S4); 상기 투명금속증착층(50) 이면에 핫멜트형 가교접착층(60)을 도포하는 단계(S5); 상기 가교접착층(60) 이면에 피착소재층(70)을 고온가압 라미네이트 방식으로 적층하는 단계(S6); 및 상기 기재필름층(20) 위에 승화성 전사잉크로 인쇄된 잉크인쇄층(10)을 열승화 전사시키는 단계(S7);로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 상기와 같이 승화전사잉크를 사용한 투명홀로그램용 수지조성물은 승화전사 최대온도인 230℃에서도 안정한 내열성이 있어서 기존의 프린트영역에서는 표현이 불가능한 홀로그램 이미지를 소실없이 표현할 수 있는 장점이 있다.
Description
본 발명은 대형상업용 옥외광고, 실내외 인테리어, 스크린인쇄, 건축복합 내외장 재료, 위조방지용 카드, 팬시용품 등에 활용할 수 있는 시각적으로 화려하고 입체화된 홀로그램 칼라 프린트 출력물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비황변성 우레탄형 프라이머와 내열경화성 아크릴변성 우레탄수지 조성물을 주제로한 투명홀로그램용 고분자수지를 기재필름층 표면에 순차적으로 도포하고, 그 표면을 유화아연이나 산화실리콘 등의 산화물로 금속 진공증착한 후, 다양한 홀로그램패턴을 각인한 후, 폴리에스테르계 가교접합제를 도포하여 강판, 알루미늄판, 섬유, 목재 등에 고온가압적층(hot pressure lamination)한 후, 상기 기재필름층 이면에 승화전사잉크를 사용한 칼라이미지 출력물을 적정온도에서 가열가압하여 이미지를 기재필름층 내부로 승화전사하는 시스템에 관한 것이다.
종래의 잉크젯 프린트로 출력한 인쇄물을 이용하여 본 발명품과 같이 투명홀로그램 전사체를 제조할 경우 잉크 수상층이 코팅된 잉크젯 전용지 이외에는 잉크젯으로 칼라출력이 불가능하다. 왜냐하면 대부분이 수용성 잉크를 채택하고 있으며 사용하는 색상의 매체는 염료중간체이거나 분산 안료등을 사용하는데, 분산 안료의 경우에는 내광성이 있으므로 촉진내후성이 우수하다. 그러나 염료중간체를 색상의 매체로 사용한 잉크는 내광성이 극히 불량하여 옥외 폭로시 불과 몇 개월 이내에 탈색이나 퇴색이 일어난다.
또한, 일반 잉크젯의 경우는 승화전사 잉크에 의한 출력물의 전사에서와 같이 가열, 가압 등의 장치가 필요없이 단순 출력으로 인쇄만 하면 가능한 편이성이 있음에도 불구하고, 활용이 제한적인 것은 잉크젯 전용지의 경우 가격이 고가인 것이 대중화의 가장 큰 장애 요인 이다.
프라이머가 코팅된 압연강판, 냉연강판, 알루미늄 등의 소지에도 인쇄하여 여러 가지 출력물로 인쇄하고 있으나, 단순 유성잉크에 의한 일반적인 인쇄물에 불과하므로 이러한 것들은 일반적인 그래픽 인쇄기법이 적용될 뿐이며 홀로그램화는 근본적으로 불가능한 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 승화전사 온도에서도 이미지가 소실되지 않는 홀로그램 인쇄물을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적은, OPP 또는 PET 필름으로 이루어진 기재필름층(20) 이면에 비황변성 우레탄 프라이머층(30)을 도포하는 단계(S1); 상기 프라이머층(30) 이면에 열경화성 아크릴변성우레탄 락커층(40)을 도포하는 단계(S2); 상기 락커층(40) 이면에 유화아연이나 산화실리콘의 금속산화물을 사용하여 투명금속증착층(50)을 증착하는 단계(S3); 200℃에서 상기 락커층(40)에 홀로그램 패턴을 각인하는 단계(S4); 상기 투명금속증착층(50) 이면에 EVA계 또는 EEA계 핫멜트형 가교접착층(60)을 도포하는 단계(S5); 상기 가교접착층(60) 이면에 강판, 알루미늄판, 플라스틱, 타일, 중밀도섬유판 또는 목재로 이루어진 피착소재층(70)을 고온가압 라미네이트 방식으로 적층하는 단계(S6); 및 상기 기재필름층(20) 위에 승화성 전사잉크로 인쇄된 잉크인쇄층(10)을 230℃에서 열승화 전사시키는 단계(S7);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투명홀로그램 전사인쇄물을 제조하는 방법에 의하여 달성된다.
본 발명에서는 무침전형 승화성 전사잉크로 인쇄된 이미지가 200℃ 이상의 고온에서 PET필름 속으로 전사되는 방식을 사용함으로써 이는 인쇄후 별도의 보호코팅이나 후가공 공정이 필요 없게하여 결과적으로 작업의 번거러움이나 원가상승의 요인이 없도록 한다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점 및 신규한 특징들은 첨부한 도면들과 연관되어지는 이하의 발명의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 분명해질 것이다.
이하 본 발명에 따른 투명홀로그램 전사인쇄물 및 그 제조방법의 구성에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명홀로그램 전사인쇄물의 제조방법에 관한 순서도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명홀로그램 전사인쇄물의 단면을 나타낸 개략적인 구성도이다. 도 2에 나타난 바와 같이, 상기 투명홀로그램 전사인쇄물은 총 7개의 층으로 이루어져 있는 바, 잉크인쇄층(10), 기재층(20), 프라이머층(30), 락커층(40), 투명금속증착층(50), 가교접착층(60) 및 피착소재층(70)으로 구성된다.
도 1에 나타난 바와 같이, 상기 투명홀로그램 전사인쇄물을 제조하는 방법은 총 7단계로 이루어진다.
S1 단계는 OPP(oriented polypropylene film) 또는 PET 필름으로 이루어진 기재필름층(20) 이면에 비황변성 우레탄 프라이머층(30)을 도포하는 단계이다. 상기 기재필름층(20)은 가격이 저렴하고 온도특성이 비교적 높은 폴리에스테르계 필름이 주로 사용되며 이때 사용하는 필름의 두께는 16 ∼ 180㎛가 바람직하다.
기재필름층(20) 이면에 도포되는 우레탄 프라이머층(30)은 저온 속경화가 가능해야 하며 기재필름층(20)과 투명홀로그램 락커층(40)과의 부착력, 내열성, 투명도, 난반사가 우수해야 하고 황변성이 없어야 한다.
특히, 사용하는 수지의 내열성이 중요한 이유는 승화성 전사잉크 출력물을 홀로그램화된 PET의 표면에 승화 전사시킬 때 최소한 200℃의 온도에서 60초이상 그리고 고압력에도 견디는 내압성이 있어야 하기 때문이다. 이때, 만약 내열성이 부족한 접착보강제를 코팅한 경우에는 주어진 온도와 압력에서 순간적으로 부분 분해하여 가스가 발생되고 이로 인하여 부착력이 현저히 감소하게 되며, 홀로그램 수상층은 이미지 소실과 더불어 광택도, 선명도 감소는 물론이고 백화현상도 발생한다.
프라이머의 주제는 PET필름과의 강인한 부착력과 홀로그램 이미지 형성층과의 밀착력 향상의 목적으로 코팅되는 요구물성의 만족을 위하여 2액형 폴리우레탄 변성 아크릴수지 조성물을 주성분으로 사용하였다.
본 발명에서는 폴리올과 폴리이소시아네이트의 경화 반응시 미반응 -NCO기와 -OH기의 잔존율을 조절하므로써, 홀로그램 이미지의 형성은 물론 소지와의 고온고압 접합공정에서 받는 압력과 열충격의 최소화를 도모하였다.
S2 단계는 상기 프라이머층(30) 이면에 열경화성 아크릴변성우레탄 락커층(40)을 도포하는 단계이다. 투명 홀로그램 락커층(40)을 형성하는 수지의 주성분은 열경화성 수지로 설계하였으며, 경화후 강인한 박막의 골격을 유지하도록 하였다.
한편, 공존하는 이미지 형성에 관여하는 수지는 열가소성 수지조성물로 설계하였다. 사용한 열경화성 수지조성물은 코팅과 동시에 진행되는 건조과정에서 열풍에 의하여 용제 증발후 순간적으로 경화가 진행된다. 혼합 조성물 중 열가소성수지는 증발속도와 수지 용해도를 고려한 혼합용제의 증발에 의하여 열경화성 수지와 균일한 배열을 이루면서 용제증발이 일어남과 동시에 일부는 가교반응을 일으키는 바, 건조와 경화가 동시에 진행되어 형성된 박막은 유연성을 지니면서 홀로그램 이미지를 형성한다.
상기와 같은 과정을 거쳐서 생성된 박막은 그 투명도가 기재 필림인 PET필름 보다 더 투명하고 광택도 우수하다. 골격을 형성하는 것은 경화된 고분자성막이므로 슬립성이 우수하여 표면마찰 등에 의한 긁힘현상도 현저하게 감소하며 내오염성도 우수하다.
투명홀로그램 이미지 형성수지가 코팅된 PET필름을 강판, 알루미늄, 플라스틱, 타일, MDF(중밀도섬유판; medium density fiberboard), PVC 등의 소재에 적층공법(Lamination process)에 의하여 접합 시킨 후 후가공시 가공의 필요에 의하여 모서리 부분 등은 구부릴 경우도 발생하는 바, 승화전사 이미지를 전사시킨 후에도 일정한 형태를 유지하기 위해서는 진행되는 가공과정에서 최대굴곡성 1/10 inch (Rod bending)을 만족해야 한다.
즉 접착과정에서 사용하는 핫멜트가교접합제(Hot melt adhesive)는 일반적으로 120℃ 전후에서 접착작업이 이루어지지만 강판, 알루미늄, OPP등의 투명필름을 사용하는 고주파 접합시에는 피착소재가 순간적으로 200℃ 이상의 열을 받게 되고 승화 전사시에 200∼ 230℃에 이르는 다양한 온도범위에서 열을 받기 때문에 상기 락커층(40)의 내열성은 최소한 200℃ 이상에서도 만족하여야 한다.
또한, 투명홀로그램수지는 외부환경에 노출될 때 자외선, 산성비, 노화성 인자에 노출되므로 충분한 내후성, 내광성, 내수성, 내오염성 및 내약품성이 요구된다.
S3 단계는 상기 락커층(40) 이면에 유화아연이나 산화실리콘의 금속산화물을 사용하여 투명금속증착층(50)을 증착하는 단계이다. 유화 아연이나, 산화 실리콘 등의 금속산화물의 증착 박막층으로 부터 반사되는 광량은 홀로그램 이미지 형성층막의 투명도가 좋을수록 그 효과가 증가하여 밝은 홀로그램 효과를 나타낸다.
S4 단계는 200℃에서 상기 락커층(40)에 홀로그램 패턴을 170 ~ 230℃에서 각인(embossing)하는 단계이다. S5 단계는 상기 투명금속증착층(50) 이면에 EVA계 또는 EEA계 핫멜트형 가교접착층(60)을 도포하는 단계이다. S6 단계는 상기 가교접착층(60) 이면에 피착소재층(70)을 고온가압 라미네이트 방식으로 적층하는 단계이다. 본 라미네이트 소재는 강판, 알루미늄판, 플라스틱, 타일, 중밀도섬유판, 목재 등을 사용한다.
S7 단계는 상기 기재필름층(20) 위에 옵셋, 그라비아, 실크스크린, 잉크젯 등의 다양한 인쇄방식을 이용하여 승화성 전사잉크로 출력된 잉크인쇄층(10)을 230℃에서 열승화 전사시키는 단계이다.
이하 본 발명에 따른 투명홀로그램 전사인쇄물을 제조하는 방법에 관하여 구체적인 실시예를 설명하기로 한다.
<실시예 1>
먼저 PET 필름 이면에, 아크릴 폴리올 40 중량부, HMDI(hexamethylene diisocyanate) 폴리이소시아네이트 30중량부, 에폭시수지 15중량부 및 멜라민수지 15중량부와 적당량의 인산경화제를 MEK(methylethylketone), DAA(diacetone alcohol), Texanol의 혼합용매에 고형분 함량 (NV) 25% 용액으로 제조한 프라이머를, 와이어 바코타(wire bar coater) #4번으로 1∼3g/m2 박막 도포하고, 150℃에서 10초간 열풍건조 시킨다.
상기 프라이머 이면에, 투명홀로그램용 아크릴 폴리올 40중량부, HMDI 폴리이소시아 네이트 35중량부, 셀루로오스 아세테이트 10중량부 및 니트로셀루로오스 15중량부를 상기 용매에 용해하고 고형분 함량을 25% 용액으로 제조한 투명홀로그램 형성 락커층을, 와이어 바코타 #4번으로 2∼5g/m2으로 박막도포하고 150℃에서 10초간 건조한다.
상기 투명홀로그램 형성 락커층 이면에 유화 아연이나, 산화 실리콘으로 투명 금속 진공증착(약 320Å)을 한 후, 200℃에서 홀로그램 패턴을 각인한 후, 상기 증착면 이면에 EVA 또는 EEA계의 핫멜트(hot melt)형 가교접합제를 도포한 후, 그 이면에 강판소재를 200℃에서 5kg/㎠ 으로 접합시킨다.
최종적으로, 상기 PET필름 위에 승화전사로 출력된 이미지를 230℃에서 가열 가압하여 상기 PET필름 내부로 승화 전사함으로써 고내열성 투명홀로그램이 삽입된 화려한 승화전사 이미지 출력물을 얻을 수가 있다.
상기 언급한 바와 같이 본 발명에 따른 투명홀로그램 전사인쇄물 및 그 제조방법에 의하면, 승화전사잉크를 사용한 투명홀로그램용 수지조성물은 승화전사 최대온도인 230℃에서도 안정한 내열성이 있어서 기존의 프린트영역에서는 표현이 불가능한 홀로그램 이미지를 소실없이 표현할 수 있으며, 승화잉크가 PET내부로 전사하기 때문에 내구성 및 내광성이 뛰어나고, 인쇄시의 편의성과 무공해성 및 저비용성으로 인하여 실내외 인테리어 제품, 스크린인쇄, 각종 팬시용품, 대형상업용 옥외광고 등에 다양하게 적용할 수 있는 특징이 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 용도에 따라 다양한 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명홀로그램 전사인쇄물의 제조방법에 관한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명홀로그램 전사인쇄물의 단면을 나타낸 개략적인 구성도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
10 : 잉크인쇄층
20 : 기재필름층(기재층)
30 : 프라이머층
40 : 락커층
50 : 투명금속증착층
60 : 가교접착층
70 : 피착소재층
Claims (6)
- OPP 또는 PET 필름으로 이루어진 기재필름층(20) 이면에 비황변성 우레탄 프라이머층(30)을 도포하는 단계(S1);상기 프라이머층(30) 이면에 열경화성 아크릴변성우레탄 락커층(40)을 도포하는 단계(S2);상기 락커층(40) 이면에 유화아연이나 산화실리콘의 금속산화물을 사용하여 투명금속증착층(50)을 증착하는 단계(S3);200℃에서 상기 락커층(40)에 홀로그램 패턴을 각인하는 단계(S4);상기 투명금속증착층(50) 이면에 EVA계 또는 EEA계 핫멜트형 가교접착층(60)을 도포하는 단계(S5);상기 가교접착층(60) 이면에 강판, 알루미늄판, 플라스틱, 타일, 중밀도섬유판 또는 목재로 이루어진 피착소재층(70)을 고온가압 라미네이트 방식으로 적층하는 단계(S6); 및상기 기재필름층(20) 위에 승화성 전사잉크로 인쇄된 잉크인쇄층(10)을 230℃에서 열승화 전사시키는 단계(S7);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투명홀로그램 전사인쇄물을 제조하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 1단계에서 상기 비황변성 우레탄은 아크릴 폴리올 40 중량부, HMDI(hexamethylene diisocyanate) 폴리이소시아네이트 30 중량부, 에폭시수지 15 중량부 및 멜라민수지 15 중량부로 구성되는 것을 특징으로 하는 투명홀로그램 전사인쇄물을 제조하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 2단계에서 상기 열경화성 아크릴변성우레탄은 아크릴 폴리올 40 중량부, HMDI 폴리이소시아네이트 35 중량부, 셀룰로오스 아세테이트 10 중량부 및 니트로셀룰로오스 15 중량부로 구성되는 것을 특징으로 하는 투명홀로그램 전사인쇄물을 제조하는 방법.
- OPP 또는 PET 필름으로 이루어진 기재필름층(20);상기 기재필름층(20) 이면에 도포된 비황변성 우레탄 프라이머층(30);상기 프라이머층(30) 이면에 도포되며 홀로그램 패턴이 각인된 열경화성 아크릴변성우레탄 락커층(40);상기 락커층(40) 이면에 유화아연이나 산화실리콘의 금속산화물을 사용하여 증착된 투명금속증착층(50);상기 투명금속증착층(50) 이면에 도포된 핫멜트형 가교접착층(60);상기 가교접착층(60) 이면에 고온가압 라미네이트 방식으로 적층된 강판, 알루미늄판, 플라스틱, 타일, 중밀도섬유판 또는 목재로 이루어진 피착소재층(70); 및상기 기재필름층(20) 위에 승화전사된 잉크인쇄층(10);을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명홀로그램 전사인쇄물.
- 제 4 항에 있어서, 상기 비황변성 우레탄은 아크릴 폴리올 40 중량부, HMDI(hexamethylene diisocyanate) 폴리이소시아네이트 30 중량부, 에폭시수지 15 중량부 및 멜라민수지 15 중량부로 구성되는 것을 특징으로 하는 투명홀로그램 전사인쇄물.
- 제 4 항에 있어서, 상기 열경화성 아크릴변성우레탄은 아크릴 폴리올 40 중량부, HMDI 폴리이소시아네이트 35 중량부, 셀룰로오스 아세테이트 10 중량부 및 니트로셀룰로오스 15 중량부로 구성되는 것을 특징으로 하는 투명홀로그램 전사인쇄물.
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