KR100689103B1 - 열 승화 전사지 및 이를 이용한 전사 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피전사체(금속재 등으로 되고 원형이나 다각형상 등의 파이프형, 또는 판형으로 되어 있고, 이러한 파이프형이나 판형 등에 굴곡이나 곡면 형상 등으로 이루어진 전사 대상물; 이하, "피전사체"라 한다)에 진공이나 압력 없이 열에 의한 전사를 할 수 있어 필름의 손실 없이 간편한 방법으로 대량 생산을 할 수 있고, 내광, 내수성, 내스크라치성 등이 뛰어난 열 승화 전사지 및 이를 이용한 전사 방법에 관한 것이다.
본 발명의 제1 특징은 전사지의 기재층인 베이스필름(1)을 수축기능을 갖는 APET 필름을 소재로 하고, 상기 베이스 필름(1)에는 무광, 유광 코팅층(2)을 형성하며, 상기 코팅층(2)의 표면에는 인쇄층(3)을 형성하고, 상기 인쇄층(3)은 나노화시킨 안료(Nano Pigment)와 수지, 용제 및 첨가제가 혼합되어 형성된 것을 특징으로 하는 열 승화 전사지이다.
그리고 제2 특징은 열 승화 전사지를 튜브형(파이프형)으로 제조하는 제1 단계와; 피전사체의 표면에 우레탄 수지로 도장 처리하는 제2 단계와; 상기 튜브형(파이프형)으로 제조된 열 승화 전사지를 피전사체에 삽입하는 제3 단계와; 상기 제3 단계에서 피전사체가 원형이나 다각형상 등의 파이프형 등으로 이루어지고 이러한 피전사체에 곡면이 있는 경우에는 1차로 40℃~60℃로 30초 내지 60초 동안 스팀가열 또는 열풍가열로 예열하는 제4 단계와; 상기 제4 단계에서 1차로 예열가열한 후 2차로 노(爐)에 넣어 160℃~180℃로 3분 내지 5분간 본 가열을 하여 승화 전 사하는 제5 단계로 제품을 완성하는 것을 특징으로 하는 열 승화 전사지를 이용한 전사 방법이다.
위와 같은 본 발명은 첫째, 피전사체에 진공이나 고열, 압력 없이 저열(160℃ ~180℃)에 의한 전사를 할 수 있어 필름의 손실 없이 간편한 방법으로 대량으로 생산할 수 있다.
둘째, 선명한 인쇄와 내광, 내수성, 내스크라치성 등이 뛰어나고, 과도한 자외선에 노출되어도 칼라(Color) 변색이 없다.
셋째, 피전사체에 전사한 후 본드 등의 접착제를 바르지 않음은 물론 스프레이 도장처리 없이 직접 사용하여 친환경적이며 작업환경의 개선, 작업공정단축, 재료비용절감 등의 효과를 얻을 수 있다.
넷째, 피전사체에 승화한 후 필름제거가 필요 없어 피전사체 표면의 보호 시트 및 스크라치 방지 효과가 있어 포장이 필요 없고 후 작업이 필요치 않는 장점 등이 있다.

Description

열 승화 전사지 및 이를 이용한 전사 방법{Sublimation heating transfer film and process transfer using it}
도 1은 본 발명에 따른 "열 승화 전사지"에 대한 구성을 나타낸 확대 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 "열 승화 전사지를 이용한 전사 방법"을 나타낸 공정도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명〉
1: 베이스필름층 2: 코팅층
3: 인쇄층 S1: 제1 단계
S2: 제2 단계 S3: 제3 단계
S4,S5a: 제4 단계 S5: 제5 단계
본 발명은 열 승화 전사지 및 이를 이용한 전사 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피전사체(금속재 등으로 되고 원형이나 다각형상 등의 파이프형, 또는 판형으로 되어 있고, 이러한 파이프형이나 판형 등에 굴곡이나 곡면 형상 등으로 이루어진 전사 대상물; 이하, "피전사체"라 한다)에 진공이나 압력 없이 열에 의한 전사를 할 수 있어 필름의 손실 없이 간편한 방법으로 대량 생산을 할 수 있고, 내광, 내수성, 내스크라치성 등이 뛰어난 열 승화 전사지 및 이를 이용한 전사 방법에 관한 것이다.
일반적으로 기존의 전사지에 의해 파이프형 또는 굴곡이나 곡면 형상을 갖는 피전사체에 전사를 하는 경우에는 각각의 피전사체 마다 전사지를 씌운 다음 진공 흡착을 하여 고열(200℃~240℃)로서 전사를 하거나 압력을 가하면서 고열에 의해 전사를 하여 생산하였다.
위와 같은 종래의 기술은 에어 진공에 의한 번거로움과 각 단일의 피전사체에 한하여 전사를 해야 하며 이러한 작업성의 악화로 생산성에 한계가 있는 것이었다.
또한 에어 진공에 필요한 장비와 설비를 구비해야하므로 비용이 많이 소요되는 것이며, 진공 흡착과 고열에 의해 전사를 할 경우 자칫 필름 손상이 발생하고 전사면의 변형이 일어나며 무늬 등의 핀트와 선명함이 저하되어 불량률이 많은 것이었다.
특히 피전사체가 금속재인 알루미늄은 산세, 수세 후 화성 처리한 피사면에 스프레이 방법으로 열전사용 프라이머 도장 및 건조과정을 수행하고, 승화열 전사지를 프라이머 도장층에 접촉 및 진공 압착한 상태에서 장시간 열을 가열하면서 압축함에 따라 인쇄가 이루어지며 상기 승화열 전사지의 승화열 전사층을 보호하기 위하여 스프레이 방법으로 강화도장 하는 것이다.
상기 기존의 전사지 필름은 PET 소재로 된 시트로 제조되어져 있어 이러한 열전사지는 열전사 단계에서 고열과 고압에 의해서만 접착층을 순간적으로 녹여야하기 때문에 고열, 고압으로 시트 배면을 가열하는 것이다.
따라서 상기 PET 시트로 제조되어진 열전사지의 경우 고열에 의해 PET 시트가 녹으면서 떨어지는 문제가 있음은 물론 다양한 물성으로 제조되어진 피전사체의 특수성을 손상, 변형 및 파손되지 않도록 해야하기 때문에 순간적으로 열전사를 함으로써 강한 접착력에 의한 인쇄가 불안정하고, 기존의 열전사지로는 다양한 물성의 특수성을 가진 피전사체에 열전사 인쇄제품을 적용하기 어려운 결점이 있으며, 결국 기존의 열전사지로는 피전사체에 고열 및 고압으로 전사해야하기 때문에 피사면의 손상과 변형 및 파손을 피하기 어려우며, 특히 대량생산의 한계가 있는 등의 문제가 있는 것이었다.
따라서, 본 발명은 상기에서와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 전사지의 기재층인 베이스필름을 APET(무정형의 폴리에틸렌 테레프탈레이트; amorphous polyethylene terephthalate; 이하 "APET"라 한다) 소재로 하고, 상기 베이스필름에 형성되는 인쇄층에는 나노화시킨 안료(Nano Pigment)를 사용하여 피전사체에 진공이나 고열, 압력 없이 저열에 의한 전사를 할 수 있어 필름의 손실 없이 간편한 방법으로 대량 생산을 할 수 있고, 선명한 인쇄와 내광, 내수성, 내스크라치성 등이 뛰어난 열 승화 전사지 및 이를 이용한 전사 방법을 제공함에 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 제1 실시예로서, APET 소재로 이루어진 베이스필름에 형성되는 무광 또는 유광 코팅층과, 상기 코팅층에 인쇄층을 형성하되, 상기 인쇄층은 나노화시킨 안료(Nano Pigment)와 수지, 용제 및 첨가제가 혼합되어 형성된 열 승화 전사지이다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 제2 실시예로서, 상기 제1 실시예의 열 승화 전사지를 튜브형(파이프형)으로 제조하는 제1 단계와, 피전사체의 표면에 도장 처리하는 제2 단계와, 상기 튜브형(파이프형)으로 제조된 열 승화 전사지를 피전사체에 삽입하는 제3 단계와, 상기 제3 단계에서 피전사체가 원형이나 다각형상 등의 파이프형 등으로 이루어지고 이러한 피전사체에 곡면이 있는 경우에는 1차로 40℃~60℃로 30초 내지 60초 동안 스팀가열 또는 열풍가열로 예열하는 제4 단계와, 상기 제4 단계에서 1차로 예열가열한 후 2차로 노(爐)에 넣어 160℃~180℃로 3분 내지 5분간 본 가열을 하는 제5 단계로 제품을 완성한다.
상기 제2 실시예의 다른 실시예로서, 상기 제1 실시예의 열 승화 전사지를 튜브형(파이프형)으로 제조하는 제1 단계와, 피전사체의 표면에 도장 처리하는 제2 단계와, 상기 튜브형(파이프형)으로 제조된 열 승화 전사지를 피전사체에 삽입하는 제3 단계와, 상기 제3 단계에서 피전사체가 원형이나 다각형상 등의 파이프형 등으로 이루어지고 이러한 피전사체에 곡면이 없는 경우에는 곧바로 노(爐)에 넣어 160℃~180℃로 3분 내지 5분간 본 가열을 하는 제4 단계로 제품을 완성한다.
이하, 바람직한 실시예로서 도시하여 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따른 "열 승화 전사지"에 대한 실시예로서 도 1에 따라 설명한다.
전사지의 기재층으로서 베이스필름(1)을 APET 소재로 구성하고 상기 APET 소재 필름은 수축기능을 갖는다.
또한 상기 APET 소재로 된 베이스필름(1)의 두께는 25~50㎛로 함이 바람직하다.
상기 베이스필름(1)에는 무광 또는 유광 코팅층(2)을 형성하고, 상기 코팅층(2)의 두께는 0.5~1㎛로 함이 바람직하다.
상기 코팅층(2)의 표면에는 인쇄층(3)을 형성하고, 상기 인쇄층(3)은 나노화시킨 안료(Nano Pigment)와 수지, 용제 및 이들 혼합의 윤활성을 좋게 하는 첨가제가 혼합되어 형성된다.
본 발명에서 상기 나노화시킨 안료(Nano Pigment)라 함은 안료를 10억분의 1mm로 입자화한 물체를 말한다.
상기 안료는 20 내지 25 중량%로 하고, 수지는 29 내지 45 중량%로 하며, 용제는 30 내지 45 중량%로 하고, 첨가제는 0.1 내지 2 중량%로 함이 바람직하다.
상기 나노화시킨 안료(Nano Pigment)의 나노입자는 5~100㎚로 함이 바람직하고 더욱 바람직하기로는 20~30㎚로 함이 바람직하다.
상기 안료의 나노입자가 5~100㎚로 할 경우에 저열에서의 승화 전사가 가능함을 실험을 통해 알게 되었고, 안료의 나노입자가 20~30㎚로 할 경우에 저열에서의 승화 전사가 더욱 원활함을 반복된 실험을 통해 알게 되었다.
상기 나노화시킨 안료(Nano Pigment)는 무기계의 안료 또는 유기계의 안료를 사용한다.
상기 수지는 우레탄 수지 또는 아크릴 수지로 함이 바람직하다.
상기 용제는 메틸에틸케톤(Methyl ethyl ketone;MEK), 톨루엔(toluene), 크실렌(xylene), 시클로헥산온(cyclohexanone), EA, BA, IPA 중 어느 하나를 사용한다.
상기 첨가제는 상기 안료, 수지 및 용제의 혼합에 따른 윤활성 등을 좋게 하는 것으로(피전사체에 전사 시 인쇄층의 침투를 좋게 함), 폴리에틸렌(Polyethylene) 계통의 왁스 또는 파라핀(Paraffine) 계통의 왁스를 사용하며, 또한 셀룰로오스 아세테이트, 우레탄, 아크릴, 우레탄 아크릴 레이트 중 하나를 사용한다.
이상과 같이 구성된 "열 승화 전사지"는 피전사체에 진공이나 고열, 압력 없이 저열(160℃ ~180℃)에 의한 전사를 할 수 있어 필름의 손실 없이 간편한 방법으로 대량 생산을 할 수 있으며, 선명한 인쇄와 내광, 내수성, 내스크라치성 등이 뛰어나고, 과도한 자외선에 노출되어도 칼라(Color) 변색이 없는 것이다.
그리고 또한, 피전사체에 전사한 후 본드 등의 접착제를 바르지 않음은 물론 스프레이 도장처리 없이 직접 사용하여 친환경적이며 작업환경의 개선, 작업공정단축, 재료비용절감 등의 효과를 얻을 수 있는 것이다.
또한 본 발명의 "열 승화 전사지"는 피전사체에 승화한 후 필름제거가 필요 없어 피전사체 표면의 보호 시트 및 스크라치 방지 효과가 있어 포장이 필요 없고 후작업이 필요치않는 장점이 있다.
다음, 본 발명의 제2 실시예로서 상기와 같은 본 발명의 "열 승화 전사지"를 이용하여 피전사체에 전사하는 실시예를 도 2에 따라 설명하면 다음과 같다.
제1 단계(S1)- 상기 제1 실시예의 열 승화 전사지를 튜브형(파이프형)으로 제조한다.
즉, 상기 열 승화 전사지는 무광 또는 유광 코팅층과, 상기 코팅층에 나노화시킨 안료(Nano Pigment)와 수지, 용제 및 첨가제가 혼합되어 인쇄층을 형성한 열 승화 전사지이다.
제2 단계(S2)- 상기 튜브형(파이프형)의 열 승화 전사지로 승화 전사하고자 하는 피전사체의 표면에 우레탄 수지로 도장 처리한다.
즉, 피전사체의 표면에 자동 스프레이로써 우레탄 수지를 스프레이 하여 도포한 후 건조 노(爐)에서 180℃~200℃로 3~5분 동안 건조하여 도장처리를 완료하며, 상기 도장 처리된 두께는 70~100㎛으로 한다.
제3 단계(S3)- 상기 제1 단계에서 튜브형(파이프형)으로 제조된 열 승화 전사지를 상기 제2 단계에서 도장 처리된 피전사체에 삽입한다.
상기 피전사체는 금속재 특히 알루미늄으로 된 원형이나 다각형상 등의 파이프형으로 되어 있고, 이러한 파이프형에 굴곡이 형성되어 있는 것과, 판 형상에 굴곡이나 곡면 형상 등으로 이루어진 모든 것을 포함한다.
제4 단계(S4)- 상기 제3 단계에서 피전사체에 굴곡이나 곡면으로 이루진 경우에는 챔버(chamber)에서 1차로 40℃~60℃로 30초 내지 60초 동안 스팀가열 또는 열풍가열로 예열한다.
이 경우 피전사체의 표면에는 굴곡이나 곡면으로 이루진 부분까지 열 승화 전사지가 수축되어 밀착된다.
그리고 상기 열 승화 전사지가 씌워진 피전사체는 대량(500개 이상; 기존에 비해 25배 내지 35배 이상)으로 동시에 예열할 수 있다.
제5 단계(S5)- 상기 제4 단계에서 1차로 예열가열한 후 2차로 노(爐)에 넣어 160℃~180℃로 3분 내지 5분간 본 가열을 하여 제품을 완성한다.
즉, 상기 1차로 예열가열한 피전사체에 본 가열을 함으로써 열 승화 전사지의 인쇄층을 형성하고 있는 성분이 피전사체의 표면에 도장 처리한 우레탄 수지에 스며들어 승화 전사가 이루어지며, 이 경우 인쇄층을 형성하는 성분 중 나노화시킨 안료(Nano Pigment)가 구성되어 저열에서 짧은 시간으로 승화 전사가 이루어지는 것이다.
이상과 같이 피전사체에 진공이나 고열, 압력 없이 저열(160℃ ~180℃)에 의한 전사를 할 수 있어 필름의 손실 없이 간편한 방법으로 대량 생산(기존에 비해 25배 내지 35배 이상으로 생산)을 할 수 있으며, 피전사체에 선명한 인쇄와 내광, 내수성, 내스크라치성 등이 뛰어나고, 과도한 자외선에 노출되어도 칼라(Color) 변색이 없는 것이다.
그리고 또한, 피전사체에 전사한 후 본드 등의 접착제를 바르지 않음은 물론 스프레이 도장처리 없이 직접 사용하여 친환경적이며 작업환경의 개선, 작업공정단축, 재료비용절감 등의 효과를 얻을 수 있다.
다음 본 발명의 제2 실시예에 대한 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다.
상기 열 승화 전사지를 튜브형(파이프형)으로 제조하는 제1 단계(S1)와, 피 전사체의 표면에 우레탄 수지로 도장 처리하는 제2 단계(S2)와, 상기 튜브형(파이프형)으로 제조된 열 승화 전사지를 피전사체에 삽입하는 제3 단계(S3)와, 상기 제3 단계(S3)에서 피전사체가 원형이나 다각형상 등의 파이프형 등으로 이루어지고 이러한 피전사체에 곡면이 없는 경우에는 곧바로 노(爐)에 넣어 160℃~180℃로 3분 내지 5분간 본 가열을 하는 제4 단계(S5a)로 제품을 완성한다.
즉, 상기 제3 단계(S3)에서 피전사체가 원형이나 다각형상 등의 파이프형으로 되어 있고, 이러한 파이프형에 굴곡 없는 것과, 판 형상에 굴곡이나 곡면 형상이 없는 피전사체인 경우에는 1차로 예열가열을 거치지 않고 곧바로 본 가열을 하여 제품을 완성하며, 각 단계에서의 구체적인 기술내용은 상기 제2 실시예와 동일하다.
즉, 제1 내지 제3 단계(S1)(S2)(S3)는 상기 제2 실시예의 제1 내지 제3 단계(S1)(S2)(S3)와 동일하고 제4 단계(S5a)는 제2 실시예의 제5 단계(S5)와 동일하다.
그리고 보다 구체적인 기술내용은 위에서 설명한 제2 실시예의 내용과 동일하다.
이상과 같은 본 발명은 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 피전사체에 진공이나 고열, 압력 없이 저열(160℃ ~180℃)에 의한 전사를 할 수 있어 필름의 손실 없이 간편한 방법으로 대량으로 생산할 수 있다.
둘째, 선명한 인쇄와 내광, 내수성, 내스크라치성 등이 뛰어나고, 과도한 자 외선에 노출되어도 칼라(Color) 변색이 없다.
셋째, 피전사체에 전사한 후 본드 등의 접착제를 바르지 않음은 물론 스프레이 도장처리 없이 직접 사용하여 친환경적이며 작업환경의 개선, 작업공정단축, 재료비용절감 등의 효과를 얻을 수 있다.
넷째, 피전사체에 승화한 후 필름제거가 필요 없어 피전사체 표면의 보호 시트 및 스크라치 방지 효과가 있어 포장이 필요 없고 후 작업이 필요치 않는 장점 등이 있다.

Claims (7)

  1. 전사지의 기재층인 베이스필름(1)을 수축기능을 갖는 APET 필름을 소재로 하고, 상기 베이스 필름(1)에는 무광 또는 유광 코팅층(2)을 형성하며, 상기 코팅층(2)의 표면에는 인쇄층(3)을 형성하고, 상기 인쇄층(3)은 나노화시킨 안료(Nano Pigment)와 수지, 용제 및 이들 혼합의 윤활성을 좋게 하는 첨가제로써 폴리에틸렌(Polyethylene) 계통의 왁스 또는 파라핀(Paraffine) 계통의 왁스, 셀룰로오스 아세테이트, 우레탄, 아크릴, 우레탄 아크릴 레이트 중 하나를 선택 사용하여 혼합 형성된 것을 특징으로 하는 열 승화 전사지.
  2. 제1항에 있어서, 안료는 20 내지 25 중량%로 하고, 수지는 29 내지 45 중량%로 하며, 용제는 30 내지 45 중량%로 하고, 상기 안료, 수지 및 용제의 윤활성(혼합)을 좋게 하는 첨가제로써 폴리에틸렌(Polyethylene) 계통의 왁스 또는 파라핀(Paraffine) 계통의 왁스, 셀룰로오스 아세테이트, 우레탄, 아크릴, 우레탄 아크릴 레이트 중 하나를 선택하여 0.1 내지 2 중량%로 함을 특징으로 하는 열 승화 전사지.
  3. 제1항에 있어서, 나노화시킨 안료(Nano Pigment)의 나노입자는 5~100㎚로 함을 특징으로 하는 열 승화 전사지.
  4. 제1항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 나노화시킨 안료(Nano Pigment)의 나노입자는 20~30㎚로 함을 특징으로 하는 열 승화 전사지.
  5. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 나노화시킨 안료(Nano Pigment)는 무기계의 안료 또는 유기계의 안료로 하고, 수지는 우레탄 수지 또는 아크릴 수지로 하며, 용제는 메틸에틸케톤(Methyl ethyl ketone;MEK), 톨루엔(toluene), 크실렌(xylene), 시클로헥산온(cyclohexanone) 중 어느 하나를 사용함을 특징으로 하는 열 승화 전사지.
  6. 제1항의 열 승화 전사지를 이용하여 튜브형(파이프형)으로 제조하는 제1 단계와;
    피전사체의 표면에 우레탄 수지로 도장 처리하는 제2 단계와;
    상기 튜브형(파이프형)으로 제조된 열 승화 전사지를 피전사체에 삽입하는 제3 단계와;
    상기 제3 단계에서 피전사체가 원형이나 다각형상의 파이프형으로 이루어지고 이러한 피전사체에 곡면이 있는 경우에는 1차로 40℃~60℃로 30초 내지 60초 동안 스팀가열 또는 열풍가열로 예열하는 제4 단계와;
    상기 제4 단계에서 1차로 예열가열한 후 2차로 노(爐)에 넣어 160℃~180℃로 3분 내지 5분간 본 가열을 하여 승화 전사하는 제5 단계로 제품을 완성하는 것을 특징으로 하는 열 승화 전사지를 이용한 전사 방법.
  7. 제1항의 열 승화 전사지를 이용하여 튜브형(파이프형)으로 제조하는 제1 단계와;
    피전사체의 표면에 우레탄 수지로 도장 처리하는 제2 단계와;
    상기 튜브형(파이프형)으로 제조된 열 승화 전사지를 피전사체에 삽입하는 제3 단계와;
    상기 제3 단계에서 피전사체가 원형이나 다각형상의 파이프형으로 이루어지고 이러한 피전사체에 곡면이 없는 경우에는 노(爐)에 넣어 160℃~180℃로 3분 내지 5분간 본 가열을 하는 제4 단계로 제품을 완성하는 것을 특징으로 하는 열 승화 전사지를 이용한 전사 방법.
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