KR100773438B1 - 재귀반사용 글라스비드 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 재귀반사용 글라스비드 제조방법에 관한 것으로, 폴리에스테르 고분자 필름(10) 상면에 수지층을 형성하는 제 1 단계와, 글라스비드(20)를 투명한 고분자 필름(10) 상방 및 하방에 위치된 프레스 롤러(32) 및 받침롤러(34)를 통한 기계적인 방법으로 고르게 도포함과 동시에 글라스비드(20)의 직경의 절반만을 상기 코팅된 수지층들 속에 안착시키는 제 2 단계와, 상기 절반만 안착되고 상부 절반은 노출된 상태의 글라스비드(20)들 상에 재귀반사 휘도율을 높이기 위하여 알루미늄 진공증착막(40)을 증착시키는 제 3 단계와, 상기 고분자 필름(10)의 상방에 위치된 글라스비드 분리(이탈)롤러(60)를 통해 절반만이 알루미늄 진공증착막(40)이 형성된 글라스비드를 고분자 필름(10)으로부터 이탈시키는 제 4 단계로 이루어진 것을 특징으로 하여 인쇄잉크와 혼합되어 재귀반사인쇄물을 제작하는데 사용될 수도 있으며, 도장 또는 페인트칠 위에 분사 또는 도포하여 적용될 수도 있는데, 예를 들면, 도로, 터널의 차선, 공항의 활주로, 지하주차장의 주차안내선등에 사용될 수 있어서 그 적용범위가 확대되는 효과가 있다.
재귀반사, 글라스비드, 수지층, EVA수지층

Description

재귀반사용 글라스비드 및 그의 제조방법{RETROFLECTIVE GLASS BEAD AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
도 1은 투명한 폴리에스테르 고분자 필름의 상면에 폴리에틸렌 수지 코팅층이 형성된 상태를 나타낸 측단면도이다.
도 2는 도 1의 폴리에틸렌 수지 코팅층상에 EVA 수지 코팅층이 형성된 상태를 나타낸 측단면도이다.
도 3은 도 2의 EVA 수지 코팅층상에 이형물질 코팅층이 형성된 상태를 나타낸 측단면도이다.
도 4는 도 3의 이형물질 코팅층이 형성된 공정후에 글라스비드들이 프레스 롤러 및 받침 롤러에 의해 안착되는 과정을 나타낸 측단면도이다.
도 5는 도 4의 글라스비드들 상에 알루미늄 진공증착막을 형성하는 공정을 나타낸 측단면도이다.
도 6은 알루미늄 진공증착막이 형성된 글라스비드들을 글라스비드 분리롤러를 통해 분리시키는 공정을 나타낸 측단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10: 폴리에스테르 고분자필름
12: 폴리에틸렌 코팅층
14: EVA 수지코팅층
16: 이형물질 코팅층
20: 글라스비드
32: 프레스롤러
34: 받침롤러
40: 알루미늄 진공증착막
50: 하프코팅 글라스비드
60: 글라스비드 분리롤러
본 발명은 재귀반사용 글라스비드 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 재귀반사용 미세유리알인 글라스비드를 재귀반사 휘도율이 향상되도록 진공증착 하프코팅하는 재귀반사용 글라스비드 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
재귀반사체의 형성방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 투명한 폴리에스테르 고분자 필름의 상면에 자외선(이하 UV(Ultra Violet)라 칭함)수지의 원활한 접착 및 코팅을 위해 접착보강처리를 한 후, 액체상태의 UV 수지를 일정한 두께로 도포하고, 재귀반사체 성형용 금형으로 성형을 실시함과 동시에 이면에서는 UV 조사장치(UV 램프광원)에 의해 액체상태의 UV 수지가 고체상태의 삼각뿔형상의 재귀반사체로 광경화되는 것을 특징으로 하는 재귀반사체, 재귀반사입자 및 그들의 형성방법에 관한 것이다.
재귀반사란 입사광선을 광원으로 그대로 되돌려보내는 반사를 말한다. 빛을 제자리로 돌려보낸다는 뜻이다. 즉 물체(광원)에서 나온 빛이 다시 물체에 도달할 경우, 도달한 빛인 입사 광선을 그대로 광원으로 되돌려 보내는 것이 재귀반사이다. 어떠한 각도로 물체에 빛이 비치더라도 그 광원의 방향으로 빛을 반사한다. 도로표지판에서 흔히 볼 수 있는데, 야간에 달리는 차량의 전조등에서 나온 빛이 도 로표지판을 비추면 차량 운전자의 눈에는 도로표지판이 밝게 보인다. 이는 전조등의 빛이 반사제품인 도로표지판의 표면에 닿은 뒤 재귀반사에 의해 광원으로 다시 반사되기 때문이다. 이러한 재귀반사의 원리를 이용해 굴곡이 심한 도로의 표지판이나 야간도로 작업표시판 등은 밤중에 물체를 쉽게 알아볼 수 있도록 대부분 재귀반사 제품을 사용한다. 일부 국가에서는 야간 교통사고를 줄이기 위해 재귀반사 제품의 착용을 의무화하고 있다.
도포표지판의 경우 재귀반사의 소재는 미세한 유리구슬을 원단이나 필름위에 균일하게 씌워 코팅처리한 유리구슬 제품, 고분자 필름위에 입방체 형태의 마이크로 프리즘을 만들어 광원으로 빛을 되돌려보내는 마이크로 프리즘 제품이 이용된다.
그러나 상기한 바와 같은 종래기술에 의한 재귀반사의 소재로서 미세한 유리구슬을 사용하는 경우에는, 재귀반사용 미세유리알이 고가이고, 취급이 까다로우며 특히 비중이 높아 적용범위가 제한적인 문제점이 있었다.
또한 페인트, 도장용 도료, 인쇄용 잉크 및 수지와 혼합하여 사용되었을 때, 침전이 심하여 재귀반사율이 급격히 감소하여 재귀반사기능을 발휘하지 못하는 문제점이 있었다. 일부 제한적으로 페인트, 도장용도료, 인쇄용잉크 및 수지를 먼저 도포 및 인쇄한 후 그 위에 살포하는 방식으로만 적용되어 그 사용방법에 매우 까다롭고 제한적인 문제점이 있는 것이었다.
또한 단점으로 우천시나 안개 혹은 습기가 많은 장소에서는 전혀 재귀반사 효과를 발휘하지 못하는 단점이 있었다.
본 발명의 목적을 상기한 바와 같은 종래기술에서의 문제점을 해결하기 위하여 제아된 것으로서, 페인트 및 도장용도료, 인쇄용 잉크 및 수지에 혼합하여 사용함으로써 야간 또는 악천후 어두운 장소에서 미세한 불빛에서도 재귀반사되도록 하여 재귀반사 휘도의 효율을 높일 수 있는 재귀반사용 글라스비드 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 폴리에스테르 고분자 필름 상면에 수지층을 형성하는 제 1 단계와, 글라스비드를 투명한 고분자 필름 상방 및 하방에 위치된 프레스 롤러 및 받침롤러를 통한 기계적인 방법으로 고르게 도포함과 동시에 글라스비드의 직경의 절반만을 상기 코팅된 수지층들 속에 안착시키는 제 2 단계와, 상기 절반만 안착되고 상부 절반은 노출된 상태의 글라스비드들 상에 재귀반사 휘도율을 높이기 위하여 알루미늄 진공증착막을 증착시키는 제 3 단계와, 상기 고분자 필름의 상방에 위치된 글라스비드 분리(이탈)롤러를 통해 절반만이 알루미늄 진공증착막이 형성된 글라스비드를 고분자 필름으로부터 이탈시키는 제 4 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 재귀반사용 글라스비드 제조방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 수지층은 상기 고분자 필름상에 폴리에틸렌 수지층, EVA 수지층 및 실리콘 또는 왁스성분의 이형제 물질로 이루어진 이형물질 코팅층이 순차적으로 형성된 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명에 따른 재귀반사용 글라스비드 및 그의 제조방법에 관하여 첨부도면을 참조로하여 상세히 설명한다.
도 1은 투명한 폴리에스테르 고분자 필름의 상면에 폴리에틸렌 수지 코팅층이 형성된 상태를 나타낸 측단면도이고, 도 2는 도 1의 폴리에틸렌 수지 코팅층상에 EVA 수지 코팅층이 형성된 상태를 나타낸 측단면도이고, 도 3은 도 2의 EVA 수지 코팅층상에 이형물질 코팅층이 형성된 상태를 나타낸 측단면도이고, 도 4는 도 3의 이형물질 코팅층이 형성된 공정후에 글라스비드들이 프레스 롤러 및 받침 롤러에 의해 안착되는 과정을 나타낸 측단면도이고, 도 5는 도 4의 글라스비드들 상에 알루미늄 진공증착막을 형성하는 공정을 나타낸 측단면도이고, 도 6은 알루미늄 진공증착막이 형성된 글라스비드들을 글라스비드 분리롤러를 통해 분리시키는 공정을 나타낸 측단면도이다.
도 1을 참조하면, 두께 100 내지 150㎛인 투명한 고분자 필름(10) 상면에 접착제 성분인 폴리에틸렌(PE) 수지를 약 15㎛정도의 두께로 코팅하여 폴리에틸렌 수지층(12)을 형성한다.
상기 투명한 고분자 필름(10)은 내열성이 있고, 내화학성이 높은 소재의 것이라야 한다.
도 2를 참조하면, 상기 폴리에틸렌 수지층(12)상에 이브에이(EVA:Ethylene Vinyle Acetate) 수지를 약 15㎛정도의 두께로 코팅하여 EVA 수지층(14)을 형성한다.
도 3을 참조하면, 상기 EVA 수지층(14)상에 실리콘 또는 왁스성분의 이형제 물질을 1-2㎛정도의 두께로 코팅하여 이형물질 코팅층(16)을 형성한다. 이형물질의 코팅은 나중에 물리적인 방법으로 알루미늄 진공증착된 글라스비드를 이탈시킬 때 코팅층 속에서 쉽게 분리 및 이탈되어야 하고 알루미늄 증착공정에서는 전혀 이탈됨이 없는 적당한 농도, 예를들면 200±5/인치(박리강도)의 이형물질이 코팅되어야 한다.
도 4를 참조하면, 상기 투명한 고분자 필름(10)상에 폴리에틸렌 수지층(12), EVA 수지층(14) 및 이형물질 코팅층(16)이 형성된 후에 고굴절율(N.D 1.9이상)의 글라스비드(20)를 투명한 고분자 필름(10) 상방 및 하방에 위치된 프레스 롤러(32) 및 받침롤러(34)를 통한 기계적인 방법으로 고르게 도포함과 동시에 글라스비드(20)의 직경의 절반만을 상기 코팅된 수지층(12,14,16)들 속에 안착시킨다.
만약 상기 글라스비드(20)의 직경이 60㎛이면 폴리에틸렌 수지코팅층(건조후의 두께)의 두께는 15㎛로 코팅되어야 하며 일반적으로 글라스비드(20)의 직경은 55 내지 65 ㎛이다.
상기 프레스롤러(32)와 상기 받침롤러(34)는 정지된 상태이고 상기 투명한 고분자 필름(10)이 좌측에서 우측으로 이동되는 구조이다. 이때 프레스롤러(32)의 저면에 의해 상기 글라스비드(20)들이 접하면서 미리 설정된 안착위치에 안착된다.
상기 프레스 롤러(32) 및 받침롤러(34)가 사용되는 공정에서는 적정한 열, 예를 들면 110℃-125℃와, 압력 30psi 이상의 진동을 필요로 한다.
도 5를 참조하면, 상기 절반만 안착되고 상부 절반은 노출된 상태의 글라스비드(20)들 상에 재귀반사 휘도율을 높이기 위하여 알루미늄 진공증착막(40)을 증착시킨다. 상기 알루미늄 진공증착막(40)을 상기 글라스비드(20)들 상에 절반만 증착시키는 이유는 글라스비드(20)(즉, 미세유리알)의 전체 면적에 알루미늄 진공증착막(40)을 증착시키게 되면 재귀반사 휘도를 전혀 발휘하지 못하기 때문이다.
도 6을 참조하면, 상기 고분자 필름(10)의 상방에 위치된 또 다른 롤러 즉 글라스비드 분리(이탈)롤러(60)를 통한 기계적인 장치에 의해 글라스비드(20) 표면에 물리적인 충격을 주게되면 글라스비드(20)의 절반(수지층에 안착되지 않았던 부분)만이 알루미늄 진공증착막(40)이 형성된 상태로 고분자 필름(10)으로부터 이탈된다. 이로써, 진공증착막(40)이 하프코팅된 고휘도의 재귀반사용 글라스비드(50)들이 제조되는 것이다.
본 발명에 따른 재귀반사용 글라스비드는 인쇄잉크와 혼합되어 재귀반사인쇄물을 제작하는데 사용될 수도 있으며, 도장 또는 페인트칠 위에 분사 또는 도포하여 적용될 수도 있는데, 예를 들면, 도로, 터널의 차선, 공항의 활주로, 지하주차장의 주차안내선등에 사용될 수 있어서 그 적용범위가 확대되는 효과가 있다.
또한 우천시나 안개 혹은 습기가 많은 장소에서도 재귀반사기능이 저하되는 일이 없으므로 적용범위가 광범위한 효과가 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구 범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (3)

  1. 폴리에스테르 고분자 필름(10) 상면에 수지층을 형성하는 제 1 단계와,
    글라스비드(20)를 투명한 고분자 필름(10) 상방 및 하방에 위치된 프레스 롤러(32) 및 받침롤러(34)를 통한 기계적인 방법으로 고르게 도포함과 동시에 글라스비드(20)의 직경의 절반만을 상기 코팅된 수지층들 속에 안착시키는 제 2 단계와,
    상기 절반만 안착되고 상부 절반은 노출된 상태의 글라스비드(20)들 상에 재귀반사 휘도율을 높이기 위하여 알루미늄 진공증착막(40)을 증착시키는 제 3 단계와,
    상기 고분자 필름(10)의 상방에 위치된 글라스비드 분리(이탈)롤러(60)를 통해 절반만이 알루미늄 진공증착막(40)이 형성된 글라스비드를 고분자 필름(10)으로부터 이탈시키는 제 4 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 재귀반사용 글라스비드 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 수지층은 상기 고분자 필름(10)상에 폴리에틸렌 수지층(12), EVA 수지층(14) 및 실리콘 또는 왁스성분의 이형제 물질로 이루어진 이형물질 코팅층(16)이 순차적으로 형성된 것을 특징으로 하는 재귀반사용 글라스비드 제조방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항의 방법에 의해 제조된 재귀반사용 글라스비드.
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