KR100858374B1 - 축광 발포를 이용한 인쇄물 및 그 제조방법 - Google Patents

축광 발포를 이용한 인쇄물 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 축광 발포를 이용한 인쇄물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 외형을 지지하는 베이스시트층과, 베이스시트층 위에 인쇄되어 형성되는 색상인쇄층 및 색상인쇄층 위에 인쇄되어 발포되되, 내부에 축광 안료가 함유된 축광인쇄층이 구비되는 축광 발포를 이용한 인쇄물과, 그 제조방법이 제공된다.
축광, 인쇄

Description

축광 발포를 이용한 인쇄물 및 그 제조방법{Printing sheet using luminescent forming and manufacturing method thereof}
본 발명은 축광 안료를 인쇄하여 제조되는 인쇄물과, 그 제조방법과 관계된다.
축광 안료는 빛이 밝은 경우 형광성을 띠고, 이 빛을 수용하여 주위가 어두운 경우에는 스스로 발광하는 성질을 가진다. 이러한 축광 안료는 주로 황화아연구리(ZnS-Cu)를 주성분으로 하거나, 최근 인체에 무해하면서 휘도가 탁월한 알카라인 알루미네이트(Alkaline Aluminate) 또는 실리케이트 알루미네이트(Silicate Aluminate) 등이 사용되고 있다.
축광 안료가 가지는 빛을 방출하는 기능을 이용하여 도로 표지판, 건설현장 등 산업 분야에서 널리 이용될 뿐만 아니라, 가방, 운동화 등의 의류 패션 사업 분야에서도 장식 기능을 부가 위하여 널리 사용되고 있다. 특히, 교통 안내 표지판, 가이드 레일 등 도로에 설치되는 각종 안전시설이나 건설 현장 등에서 사용되는 경 우 별도의 전원 공급 장치가 요구되지 아니하여 경제적이면서도, 야간에 식인성이 좋으므로 널리 사용된다.
축광 안료가 도포 된 제품에서 발광 시간은 야간의 인식 가능성을 증대시키기 위하여 발광 가능한 시간이 중요하다. 축광안료가 많이 사용된 제품일수록 발광시간이 지속되는 되는데, 기존의 관련 제품에는 축광안료 만 적층 하는 경우 외부에 위치한 축광 안료에 가려 내부의 축광안료에까지 빛 에너지를 흡수되지 못하는 문제로 빛에너지의 저장량이 제한되는 단점이 있다. 또한, 축광 안료 자체에 접착력이 부족한데, 이를 적층 하는 기술도 미흡하여 축광 안료를 두껍게 적층 하여 제조하여도, 원 형상을 제대로 유지하기 어려워 얇게 제조되는 형편이다.
이렇듯, 제조 기술의 한계로 적은 축광 안료를 사용한 기존의 제품에서는 충분한 발광시간을 충분히 유지하지 못하여 심야 시간대에 축광 효과를 제대로 발휘하지 못하는 문제가 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 발광시간이 장시간 지속되는 축광 발포를 이용한 인쇄물 및 그 제조방법과 관련된다.
한편, 본 발명은 야간에 외부 광원의 존재에 유무에 관계없이 용이하게 인식되는 인쇄물 및 그 제조방법과 관련된다.
전술된 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 바람직한 실시예로, 외형을 지지하는 베이스시트층과, 상기 베이스시트층 위에 인쇄되어 형성되는 색상인쇄층 및 상기 색상인쇄층 위에 인쇄되어 발포되되, 내부에 축광 안료가 함유된 축광인쇄층이 구비되는 것을 특징으로 하는 축광 발포를 이용한 인쇄물을 제시한다.
더하여, 상기 축광인쇄층은 인쇄와 발포를 반복하여 형성되는 것을 특징으로 하는 축광 발포를 이용한 인쇄물과 그 제조방법을 제시한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 축광 발포를 이용한 인쇄물 및 그 제조방법에 따르면, 빛 에너지를 함유할 수 있는 축광 안료를 충분히 확보할 수 있으므로, 축광시간이 오래 지속 될 수 있으며, 이로써 어두운 장소의 인쇄물에 대 한 인지가 가능하게 되는 효과가 있다.
더하여, 재귀반사시트에 축광안료인쇄층이 구비되는 경우, 차량 운전자에게 헤드라이트의 사용시 베이스시트가 재귀반사됨으로써 인쇄물의 인지가 용이하며, 헤드라이트를 사용하지 아니하는 경우에는 축광인쇄층의 발광으로부터 인쇄물을 인식할 수 있어 안전한 운행에 도움이 되는 효과가 있다.
이하, 첨부 도면의 바람직한 실시예를 통하여, 본 발명에 따른 축광 발포를 이용한 인쇄물의 구성과 작용을 구체적으로 살펴본다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 축광 발포를 이용한 인쇄물의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 축광 발포를 이용한 인쇄물의 단면도이며, 도 3은 도 1에 도신된 축광 발포를 이용한 인쇄물에 채용된 축광인쇄층의 광원 포착을 개략적으로 나타낸 단면도이다. 다만, 동일한 구성요소에 대한 도면 부호는 동일하게 사용한다.
본 발명인 축광 발포를 이용한 인쇄물(10)에는 베이스시트층(11), 색상인쇄층(12) 및 축광인쇄층(13)이 구비된다.
상기 베이스시트층(11)은 인쇄물의 외형을 지지하는 기본 시트로, 단단한 금속 재질이거나 유연한 직물, 종이 등의 재질이다.
한편, 색상인쇄층(12)은 베이스시트층(11)의 위에 인쇄되어 형성되는데, 보 통 컬러인쇄로 기호, 문자, 도형, 그림 등이 인쇄된다. 물론, 단일한 색상으로 인쇄될 수 있으므로 다 색상을 가지는 점에 한정되지 아니한다.
한편, 축광인쇄층(13)은 색상인쇄층(12)의 위에 기호, 문자, 도형, 그림 등으로 부분 인쇄된다. 이러한 부분 인쇄를 위하여 다양한 방법이 사용될 수 있고, 추후 설명되는 발포의 효과를 증대시키기 위하여 축광인쇄층(13)에 적당한 두께가 형성되도록 그라비어(gravure) 인쇄 또는 나이프(knife) 인쇄 방법이 선택되는 것이 바람직하다.
이때, 축광인쇄층(13)의 인쇄에 사용되는 혼합 잉크에는 축광 안료(21)가 25w% 내지 40w%이고, 발포 안료가 10w% 내지 15w%이며, UV 잉크(22)가 50w% 내지 60w%로 이루어진다.
축광 안료(21)는 황화아연계, 규소화아연계, 황화칼슘계 등에서 선택되어 사용되되, 축광안료 혼합 잉크 내에서 미세 분말의 형태을 유지하면서 혼압 안료에 고르게 분산된다. 이 축광 안료는 축광인쇄층(13)에 분산 고정되므로, 외부에서 비춰지는 광원(L)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 축광인쇄층(13)의 하부에 고정된 축광 안료 (21)에 까지 닿게 된다.
발포 안료는 가열에 의하여 팽창되는 포닐히드 라지드계, 니트로조화합물 이 사용될 수 있다. 한편, 발포를 위한 다른 수단으로 휘발성 액체를 마이크로 캡슐화하여 가열에 의해 파괴되어 발포되는 방식이 사용될 수도 있다.
UV 잉크(22)는 자외선의 에너지로 광화학 반응을 일으켜 액상으로부터 고체상으로 경화하여 축광인쇄층(13)의 틀을 형성한다. 즉, 자외선을 이용한 가열로 UV 잉크가 건조된다. 한편, 본 발명에 따른 축광효과를 충분히 발휘하기 위해서 UV 잉크(22)는 외부의 광원(L)이 축광인쇄층(13)의 내부 전체에 고르게 닿을 수 있도록 투과성이 우수한 것이 바람직하다.
한편, 색상을 표현하기 위하여 색상 안료가 더 부가될 수 있다. 필요에 따라 다양한 색상을 가지는 혼합 잉크를 제조하여, 부분 인쇄함으로써 다색성을 가지는 인쇄물을 제작할 수 있다.
이러한, 축광인쇄층(13)은 인쇄된 후에 120℃내지 140℃ 에서 건조 과정을 거치게 되며, 가열 온도에 의하여 부풀어져 축광인쇄층(13)의 두께가 형성되면서 내부에 함유된 축광 안료가 분산되므로, 외부의 광원에 의하여 내부의 축광 안료에 빛 에너지가 축적된다.
이러한 축광인쇄층(13)를 두텁게 형성하기 위해서 축광인쇄층(13)의 인쇄 및 건조,발포를 되풀이하여 다층으로 축광인쇄층(13)을 형성할 수 있다. 이 경우, 적층 인쇄되어 발포되는 축광인쇄층(13)내의 다량의 축광 안료가 광원을 흡수할 수 있게 되므로, 발광 시간이 증대되는 효과가 있다. 구체적인 축광인쇄층(13)의 두께는 축광인쇄층(13)을 형성하는 발포 안료의 투과성과, 함유되는 축광 안료(21)의 밀도에 따라 달라지는데, 전술된 바와 같은 비율로 혼합 잉크를 배합하였을 때, 1㎜ 내지 6㎜에서 발광시간이 오래 지속 된다. 1㎜보다 얇은 경우에는 축광 안료가 함유할 수 있는 빛 에너지의 양이 적어 발광시간이 짧게 되며, 6㎜보다 두꺼운 경 우에는 축광 안료 자체가 빛을 방해하게 되어 휘도를 높이지 못하는 한계가 있다. 특히 축광인쇄층(13)의 두께가 1㎜ 내지 3㎜인 경우에 고휘도로 10시간 이상 발광시간이 지속 되는 효과가 있다.
한편, 베이스시트층은 외부에서 입사된 광원을 반사하는 재귀반사층으로 구성될 수 있다. 이 재귀반사층은 외부에서 입사된 광원을 입사광원의 각도 방향으로 반사하므로 야간에 헤드라이트를 사용하는 운전자에게 인쇄물의 인식이 용이한 효과가 있다.
이때, 색상인쇄층(12)는 반투명의 성질을 가져 재귀반사층의 기능을 방해하지 아니하는 것이 바람직하다. 이러한 재귀반사층은 공지된 바에 따라 투명 알갱이(도시 생략)가 고르게 산란 분사되어 형성되거나, 미세 마이크로 프리즘이 형성되어 재귀반사의 기능을 가지도록 할 수도 있다.
한편, 축광인쇄층(13)의 위에는 인쇄물의 사용처에 따라 비, 바람 등의 외부 환경으로부터 보호하기 위하여, 축광인쇄층 위에는 이 축광인쇄층을 보호하는 보호코팅층(15)이 더 형성될 수 있다. 이때, 보호코팅층(15)은 화학적, 물리적 성질이 안정하고 투명한 재질이 사용된다. 예를 들면, 자외선을 이용하여 경화되는 UV(ultra-viole) 코팅이 사용될 수 있다.
한편, 베이스시트의 저면에는 인쇄물의 부착을 위한 접착제층(16)이 형성되 고, 이 접착제층(16)을 보호하는 이형지(17)가 더 구비될 수 있다. 이러한 접착제층(16)으로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 축광 발포를 이용한 인쇄물의 부착이 용이 해지는 효과가 있다.
본 발명인 축광 발포를 이용한 인쇄물의 바람직한 실시예에 따르면, 이러한 인쇄물이 실외에 사용되는 경우 주간에 햇빛으로부터 충분한 빛 에너지를 축광인쇄층의 축광 안료가 저장하였다가, 야간에 긴 시간 동안 발광하여 사용자의 인지도를 높이게 된다.
한편, 베이스시트층이 재귀반사층으로 이루어진 경우에는 야간에 빛이 비춰진다면, 재귀반사층에 의하여 인쇄물의 인지도가 증대되고, 빛이 비춰지지 아니한다면 축광안료함유층의 발광에 의하여 인지도가 증대되므로 야간의 인쇄물에 대한 인지도가 좋게 된다.
이하, 첨부 도면의 바람직한 실시예를 통하여, 본 발명에 따른 축광 발포를 이용한 인쇄 방법의 구성과 작용을 구체적으로 살펴본다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 축광 발포를 이용한 인쇄물의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 축광 발포를 이용한 인쇄 방법은 제판단계, 베이스 시트로 재귀반사 시트 형성단계, 필요하다면 색상층을 인쇄하는 단계, 축광인쇄층 인쇄단계, 축광인쇄층 건조 및 발포 단계, 보호코팅층 형성단계 및 마 감단계로 이루어질 수 있다. 이때, 재귀반사시트가 아닌 다른 재질의 베이스시트를 사용할 수 있고, 보호코팅층 형성단계는 전술된 인쇄물의 구체적인 구성에 따라 생략가능한 단계이다.
제판단계는 인쇄물의 도안에 따른 인쇄판을 제작하는 단계이다(s1). 다음, 색상인쇄층 형성단계에서 베이스시트 위에 단색 또는 컬러 인쇄를 하여 배경색상, 그림, 문자, 기호 등을 나타낸다(s2).
축광인쇄층을 형성하는 단계는 전술된 혼합 잉크를 실시자의 선택에 따른 글자, 문양 등으로 인쇄하는 단계이다(s3).
축광인쇄층을 형성하면 건조기를 통해 건조,발포되는데 건조, 발포단계는 인쇄된 혼합 잉크를 120°내지 140°에서 건조시키고 발포시키는 단계이다(s4).
한편, 축광인쇄층의 두께를 두껍게 형성하기 위해서는 축광 발포되는 층 자체를 두껍게 형성할 수도 있고 또한, 축광인쇄층 형성단계과 건조 및 발포단계를 수차 반복하여 두껍게 인쇄층을 형성할 수도 있다. 즉 1㎜ 축광인쇄층을 형성하고 건조, 발포시킨 후 다시 1㎜ 축광인쇄층을 형성하고 건조, 발포시키면 2㎜의 두께로 축광발포인쇄층이 형성되는 것이다. 이때, 완성된 인쇄물의 사용처에 따라 혼합 잉크의 배합 비율을 조절함으로써 형성된 축광인쇄층의 경도를 조절할 수 있다(s3, s4의 반복).
보호코팅층 형성단계는 축광인쇄층 위에 보호막을 형성하는 것으로(s5), 일예로 전술된 UV 코팅이 이루어질 수 있다. 이러한 보호코팅은 축광인쇄층 위에만 선택적으로 이루어지거나, 인쇄물 전체에 걸쳐 형성할 수도 있다. 다만, 베이스시 트가 재귀반사층으로 형성되는 경우에는 재귀반사층 표면의 반사특성을 방해하기 않기 위하여, 축광안료함유층 위에만 보호코팅층을 형성하는 것이 바람직하다.
마감 단계는 인쇄물의 저면에 부착을 위한 접착제층(16)을 형성하고, 이 접착제층(16)을 보호하기 위한 이형지(17)를 부착하는 것이다(s6).
이러한 단계로 제작된 축광 발포를 이용한 인쇄물은 공사 현장의 안내용도, 교통 안내 표시용도로 활용되어, 주·야간에 외부 광원이 부족한 경우에도 인식력을 높여 이용자의 안전을 도모하게 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 축광 발포를 이용한 인쇄물의 발광성능을 테스트한 실험예를 제시한다.
다음 표 1은 본 발명에 따른 축광 발포를 이용한 인쇄물과 기존의 축광안료로 인쇄된 제품의 휘도 및 지속시간을 비교한 표이다.
본 발명에 따른 축광발포인쇄물은 축광 안료는 30w%, 발포 안료는 12w%이며, UV 잉크는 58w%로 혼합한 잉크를 이용하여 인쇄 발포하였고, 축광인쇄층의 두께는 2.5㎜였다. 이와 대비되는 것으로 A 인쇄물은 축광안료 30w%, UV 잉크는 70w%로 혼합으로 된 축광잉크를 이용하여 인쇄한 것으로 축광인쇄층의 두께는 0.6㎜ 였다. 일본 소방법령에 따른 JISz9107에 따른 축광성능의 기준으로 제시하는 시간대별 휘도와 비교하여 본 발명에 따른 축광발포인쇄물(B)과 A인쇄물을 대비한 결과는 다음 표와 같다.
경과시간 (분) 10 30 60 180 360 540 600
JISz9107 (mcd/㎡) 50 24 7 · · · ·
A 인쇄물 (mcd/㎡) 214 65 35 17 7 3 1
B 축광발포인쇄물 (mcd/㎡) 693 304 147 41 14 11 8
위 표에서 각 수치는 휘도를 나타내며, 그 단위는 mcd/m2 이다.
A 인쇄물은 6시간이 경과 되면서 그 발광 휘도가 8 mcd/m2이하로 낮아지게 되고, 8시간 이후에는 사용자가 짧은 시간 동안 안내표시판을 인식하기 어려울 정도로 발광 휘도가 저하되는 것을 알 수 있다. 그러나 본 발명에 따른 인쇄물 B는 은 10시간이 경과 되는 시점에서 8 mcd/m2 임을 알 수 있다. 위 표를 통하여 본 발명에 따른 축광발포인쇄물은 고휘도로 10시간 이상 지속 되므로 밤 시간 동안 사용자가 인쇄물을 효과적으로 인식할 수 있는 효과가 있음을 알 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 축광 발포를 이용한 인쇄물의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 축광 발포를 이용한 인쇄물의 A-A′선에 따른 단면도.
도 3은 도 1에 도시된 축광 발포를 이용한 인쇄물에 채용된 축광인쇄층의 광원 포착을 개략적으로 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 축광 발포를 이용한 인쇄물의 제조방법을 나타낸 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 인쇄물 11 : 베이스시트층
12 : 색상인쇄층 13 : 축광인쇄층
21 : 축광 안료 22 : UV 잉크
14a : 프리즘
15 : 보호코팅층 16 : 접착층
17 : 이형지
L : 광원

Claims (10)

  1. 외형을 지지하는 베이스시트층;
    상기 베이스시트층 위에 인쇄되어 형성되는 색상인쇄층; 및
    상기 색상인쇄층 위에 축광 안료 25w% 내지 40w%, 발포 안료 10w% 내지 15w%, UV 잉크 50w% 내지 60w%를 포함하여 구성된 혼합잉크를 이용하여 인쇄되어 발포 형성되는 축광인쇄층;이 구비되는 것을 특징으로 하는 축광 발포를 이용한 인쇄물.
  2. 제1항에서,
    상기 축광인쇄층은 인쇄와 발포 단계를 반복하여 다층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 축광 발포를 이용한 인쇄물.
  3. 제2항에서,
    상기 축광인쇄층의 두께는 1㎜ 내지 3㎜인 것을 특징으로 하는 축광 발포를 이용한 인쇄물.
  4. 삭제
  5. 제1항에서,
    상기 베이스시트층을 형성하는 베이스시트는 재귀반사시트인 것을 특징으로 하는 축광 발포를 이용한 인쇄물.
  6. 제1항에서,
    상기 축광인쇄층 위에는 상기 축광인쇄층을 보호하는 보호코팅층이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 축광 발포를 이용한 인쇄물.
  7. 축광 기능을 가지는 축광인쇄층을 형성하는 인쇄물의 제조방법에 있어서,
    (A) 축광 안료 25w% 내지 40w%, 발포 안료 10w% 내지 15w%, UV 잉크 50w% 내지 60w%를 포함하여 구성된 혼합잉크를 인쇄하는 단계;
    (B) 상기 인쇄된 혼합 잉크를 가열 건조하여 발포시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 축광 발포를 이용한 인쇄물의 제조방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 (A) 단계와 (B) 단계를 반복하여 다층의 축광인쇄층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 축광 발포를 이용한 인쇄물의 제조방법.
  9. 제 7항에서,
    상기 (B) 단계의 가열은 120℃내지 150℃에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 축광 발포를 이용한 인쇄물의 제조방법.
  10. 제 7항에서,
    상기 (B) 단계 이후에는 상기 축광인쇄층을 보호하기 위한 보호코팅층 형성단계를 더 거치는 것을 특징으로 하는 축광 발포를 이용한 인쇄물의 제조방법.
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KR101113173B1 (ko) * 2009-05-21 2012-02-15 영광산업(주) 안내표지판 제작방법
KR101546233B1 (ko) 2013-08-27 2015-08-27 박태인 야생동물 퇴치 시트와 그 제조방법

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KR20030025780A (ko) * 2002-03-18 2003-03-29 조준희 야광 인쇄물

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