KR101089755B1 - 고해상도 열전사지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전사지에 잉크를 인쇄할 때 잉크의 수분을 흡수한 전사지의 주름이 적게 발생하여 불량율을 최소화할 수 있고, 열전사시 전사지에 점착성이 생성되어 고품질의 열전사가 가능한 열전사지에 관한 것이다.

본 발명에 의한 고해상도 열전사지는 사이즈도(size degree)가 35sec 이상인 펄프 베이스 원지의 펠트면에 박리층이 코팅되어 구성된다.

열전사지, 승화인쇄, 베리어층, 박리층

Description

고해상도 열전사지 {High resolution transfer paper}

본 발명은 전사지에 잉크를 인쇄할 때 잉크의 수분을 흡수한 전사지의 주름이 적게 발생하여 불량율을 최소화할 수 있고, 열전사시 전사지에 점착성이 생성되어 고품질의 열전사가 가능한 열전사지에 관한 것이다.

전사지는 폴리에스테르 코팅, 구체적으로 폴리에스테르 섬유 및 다른 섬유와 폴리에스테르의 혼합물이 제공된 섬유 및 물질에 인쇄하기 위해 사용된다. 이것을 위해서 플렉소 인쇄(Flexxographic printing), 옵셋인쇄 또는 로터리 스크린 인쇄 등의 인쇄기법을 사용하여 패턴, 디자인 또는 인쇄 이미지가 전사지에 적용된다.

인쇄 기술에 따라, 잉크는 묽은 액상 또는 페이스트 상의 형태이다. 잉크 또는 페이스트는 승화성 염료성분을 포함한다. 열을 가함으로써 전사과정에서 잉크의 승화성 성분이 인쇄하고자 하는 대상물의 표면에 전사되는 것이다.

전사효율을 높이기 위해 전사과정에서 전사되지 않는 염료의 양을 울이기 위해 즉, 전사효율을 향상시키기 위해 전사지의 매끄러운 면(염료가 인쇄되는 면)에 박리층 또는 베리어층을 적용하여 염료가 대상물에 좀 더 용이하게 전사되도록 한다.

베리어층은 잉크의 염료가 용지에 너무 깊게 흡수되지 않도록 한다. 또한 층에 적용되는 물질이 용이하게 다시 방출되거나 또는 제거되는 것을 보장할 수 있도록 층이 용지에 적용될 수도 있다. 이러한 층을 박리층이라 한다. 베리어층은 전사지에 잉크를 인쇄하였을 경우 전사지에 잉크가 과도하게 침투하여 박리효율과 인쇄효율이 저하되는 문제를 해결하기 위한 코팅층이다.

전사지에 박리층 및 베리어층을 적용하여 전사과정 후 종이에 남는 염료가 감쇠되므로 겅제적인 이점이 있고, 전사 품질이 우수해지는 효과가 있다.

전사지에 승화성염료가 함유된 잉크를 인쇄하는 방법으로 접촉식 인쇄방법과 비접촉식 인쇄방법이 있다.

접촉식 인쇄방법 예를 들어, 로터리 스크린 인쇄 방법에 의한 전사지 인쇄의 단점은 스크린 또는 템플릿과 같은 인쇄조판을 제조하여야 한다는 것이다. 인쇄조판을 제조하는 것은 비용을 급격하게 상승시키는 문제가 있다. 이러한 비용으로 인하여 소규모, 작은 분량 또는 샘플을 위한 비용이 대규모로 발생하여 생산비용이 높게 책정된다. 결과적으로, 더 작은 분량, 샘플 및 1회 한정의 디자인에 대하여 상대적으로 비산 비용이 책정되어야만 한다. 이러한 문제점 때문에 일반적으로 접촉식 인쇄방법은 소규모의 인쇄물 보다는 소품종 다량 생산에만 사용되고 있다.

그리고, 비접촉식 인쇄방법은 정전기적 방법 또는 잉크젯 프린터를 사용하는 방법이다. 특히 디지털 산업의 발달로 인해 가정에서도 고해상도의 잉크젯프린터가 보급되어 사용되고 있기 때문에 잉크젯 프린터를 이용한 인쇄방법이 널리 사용되고 있다. 이러한 방법은 접촉식 인쇄방법에 비해 템플릿, 스크린 또는 인쇄 조판을 사용하지 않아도 된다는 이점을 가지기 때문에 다품종 소량생산에 적합하다.

전사지에 인쇄되는 잉크는 대부분이 수성잉크이다. 수성잉크를 전사지에 분사하면 전사지에 수분이 흡수되고 염료만이 전사지 상에 잔존하게 되며 이 상태에서 가열압착하여 대상물에 전사하는 것이다.

그러나, 잉크를 전사지에 인쇄하는 과정 중 종이의 물리적 특성상 잉크의 수분을 흡수한 전사지 표면이 굴곡지는 현상(이하 '코글링'이라 함)이 발생하여 인쇄물의 치수안정성이 저하될 뿐만 아니라, 전사지 상부를 왕복하며 잉크를 분사하는 프린터의 헤드가 잉크의 수분을 흡수하여 굴곡진 전사지를 가격하게 되어 인쇄물에 잦은 불량이 발생하게 되고, 헤드가 손상되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 전사지에 박리층과 베리어층을 코팅하여 전사지를 구성하는데, WO 2000/06932호에서는 최대 100㎖/min 의 다공성을 가진 박리층 또는 베리어층이 제공된 전사지를 소개하고 있다. 상기 WO 2000/06932호에서는 폴리비닐알콜, 카르복시메닐셀룰로즈, 알기네이트 및 젤라틴 등을 사용하여 베리어층 및 박리층을 형성하고 있고 그 중 카르복시메틸셀룰로즈가 바람직하다고 기술하고 있으며 약 0.2~0.3 치환도(DS)의 카르복시메틸세룰로즈가 사용되었으며, 용지에는 최대 100㎖/min, 바람직하게는 최대 75㎖/min, 가장 바람직하게는 0~25㎖/min의 다공성을 가지는 카르복시메틸세룰로즈의 박리층 또는 베리어층이 형성되어야 하고, 상기 박리층 또는 베리어층은 카올린(Kaolin), 탈쿰(talcum) 등의 충진 제를 혼합 구성함으로써 수분흡수도 및 치수안정성이 우수한 전사지를 제시하고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 전사지는 그 구성과 제조공정이 매우 복잡하기 때문에 생산비용이 높게 책정되고, 대량생산에 적합하지 않은 문제점과, 전사지를 대상물에 가열압착하고 전사지를 떼어내는 순간 전사지와 인쇄대상물 사이에 잔존하는 승화염료가 번지며 인쇄 대상물에 인쇄되어 염료가 번지며 인쇄되는 문제점이 발생하여 인쇄 품질이 저하되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 구성이 단순하여 생산비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 열전사 온도인 170~210℃의 온도에서 점착성이 발현되어 대상 전사물에 고해상도 인쇄가 가능하며, 잉크의 수분흡수 및 전사지 표면의 코글링 현상 등의 치수안정성이 우수한 열전사지를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 고해상도 열전사지는 사이즈도(size degree)가 35sec 이상인 펄프 베이스 원지의 펠트면에 박리층이 코팅되어 구성된다.

이때, 상기 박리층은 수용성 열가소성수지인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수용성 열가소성수지는 폴리아마이드계수지, 폴리에스테르계수지, 아크릴수지, 폴리아크릴계수지, 아크릴레이트공중합체, 아크릴코폴리머, 폴리비닐계수지, 폴리비닐계아세테이트계수지, 폴리에틸렌비닐계수지 중 어느 하나 또는 둘 이상의 수지를 혼합하여 구성된다.

또한, 상기 박리층에 전사 인쇄물의 해상도를 높이기 위해 이소프로필알콜(IPA)이 1~10중량% 혼합된다.

또한, 상기 박리층에 전사 인쇄물의 해상도를 높이기 위해 실리카, 초미립 PCC, 양이온성수지 중 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 베리어층 구성없이 밀도가 높은 베이스 원지에 박리층을 코팅하여 구성함으로써 생산비용 감축과 대량생산이 가능하고, 열전사 온도인 170~210℃의 온도에서 점착성이 발현되어 대상 전사물에 고해상도 인쇄가 가능하며, 대상 전사물에 전사된 인쇄물의 치수안정성이 매우 우수한 고품질의 인쇄가 가능하다.

이하 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 고해상도 열전사지는 베이스 원지와 원지의 펠트면에 박리층이 코팅되어 구성된다.

상기 베이스 원지는 충진제(ash)가 첨가되지 않은 상태 즉, 펄프만으로 구성된 베이스원지의 펠트면에 박리층을 구성하는데, 상기 베이스 원지는 사이즈도(size degree)가 35sec 이상인 베이스원지를 사용한다.

사이즈도 35sec 이상인 베이스 원지펄프면에 잉크를 인쇄하였을 때 잉크의 염료는 원지에 흡수되지 않고 원지의 상부에 잔존하게 되면서 잉크에 함유된 수분산액만이 원지에 빠르게 흡수되므로 종래 열전사지의 베리어층 형성없이도 일정 이상의 전사지 품질을 유지할 수 있다.

그리고, 상기 베이스 원지의 펠트면에 박리층을 구성한다.

상기 박리층은 고품질의 인쇄를 위한 전사지의 품질을 직접적으로 결정하는 매우 중요한 요소로서 폴리아마이드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 아크릴수지, 폴리아크릴계수지, 아크릴레이트공중합체, 아크릴코폴리머, 폴리비닐계수지, 폴리비닐계아세테이트계수지, 폴리에틸렌비닐계수지 등의 수용성 열가소성수지를 재질로 베이스 원지에 6~9g/㎡ 양으로 코팅하여 상기 박리층을 구성한다. 상기에 열거된 수지 중 하나 또는 둘 이상의 수지를 혼합하여 사용한다.

상기와 같이 베이스 원지에 수용성 열가소성수지를 재질로 박리층을 구성하면 베이스 원지와 잉크의 결합성이 우수해지고, 상온에서는 점착성이 없는 상태이나 열전사온도인 170~210℃의 온도에서 상기 박리층이 점착성을 발현하여 전사지가 피전사물에 점착되어 고품질의 인쇄가 가능해진다. 한편 수용성 열가소성수지는 높은 Tg를 지니고 있어 매우 딱딱한 필름을 형성하여 인쇄후 종이 변형의 원인을 제공하므로 낮은 Tg의 덱스트린, 구아검 등과 같은 수용성 하이드로콜로이드 제품을 첨가하여 코팅 필름의 유연성을 부여한다.

상기와 같이 구성된 전사지가 더욱 고해상도의 인쇄를 할 있도록 박리층에 첨가제를 혼합하여 구성하는 것이 바람직하다. 상기 첨가제로는 코팅액을 안정화하여 해상도를 증가시키도록 이소프로필알콜(IPA)과 같은 유기용제를 박리층 코팅액 대지 1~10중량% 혼합하여 구성한다. 또는, 높은 표면적을 가지는 실리카, 초미립 PCC 및 양이온성 수지를 상기 박리층의 코팅액에 코팅액 대비 1~10중량% 혼합하여 사용할 수 있다.

상기와 같이 박리층 코팅액에 첨가제를 혼합하여 박리층을 구성하면 전사지에 잉크를 인쇄하였을 때 상기 박리층이 코팅액을 안정적으로 결합하여 더욱 고해상도의 인쇄가 가능하다.

특히, 전사지에 300% 이상으로 많은 양의 잉크를 인쇄하더라도 잉크의 수분 흡수에 의해 발생하는 코글링(주름지는 현상)이 적고, 잉크의 수분산액을 빠르게 흡수할 수 있다. 또한, 전사지에 잉크를 인쇄하고 건조 후 종래의 전사지는 잉크층에 미세한 균열이 발생하여 정밀한 인쇄를 하기 힘들었으나, 본 발명의 전사지는 박리층과 잉크층의 결합력이 우수하여 잉크층에 미세한 균열이 발생하지 않는다. 따라서 본 발명의 전사지로 정밀한 인쇄가 가능하다.

(실시예)

과정1. 펄프 100%로 구성되고 사이즈도가 35sec 이상인 식품용 베이스 원지 준비

과정2. 수 분산 열가소성수지 590g, 물300g, 전분 40g, 실리카 10g, 방부제 2g, 셀룰로오즈검 45g을 혼합하고 3시간 교반하여 제조된 원액 폴리머 준비.

과정3. 상기 원액폴리머 970g에 대하여 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, PVC를 혼합한 혼합물 20g, 글리세린 용액 6g, 소포제 2g, 방부제 2g을 혼합하여 코팅액 제조.

과정4. 상기 코팅액과 물을 혼합하여 고형분 농도를 12%로 한 다음 air knife coater로 상기 베이스 원지에 도포량이 6~9g/㎡ 정도가 되도록 도포 건조하 여 박리층을 구성.

상기와 같이 구성된 전사지에 잉크를 인쇄하여 200℃의 온도로 30초간 가압하여 폴리에스테르 섬유에 인쇄하여 인쇄품질을 다음과 같이 측정하였다.

[표 1] 전사지 평가

	실시예
중량 (g/㎡)	100
사이즈도 (sec)	105
밀도 (㎠/g)	0.83
전사효율 (5점법)	4.6
해상도 (5점법)	4.5
점착성 (5점법)	4.5

평가방법 (5점법) : 1(bad) ~ 5(good)

상기 표 1과 같이 본 발명에 의한 전사지는 100g/㎡의 중량을 가지고 사이즈도가 105이며 밀도가 0.83㎠/g의 특성을 나타내었다.

상기와 같은 전사지에 잉크를 인쇄후 인쇄품질은 전사효율이 4.6으로 우수하였고, 해상도와 점착성이 4.5로 인쇄품질과 전사효율이 모두 우수하게 나타났다.

즉, 본 발명은 전사효율과 전사품질이 우수하도록 전사지에 베리어층과 박리층을 반드시 구성하였으나 본 발명은 베리어층 구성없이도 전사효율과 전사품질이 우수하였으며 특히, 평상시에는 점착성이 발현되지 않다가 인쇄를 위해 전사지를 170~210℃의 온도로 가열하였을 때 전사지에 점착성이 발현되어 고해상도로 인쇄가 가능하고, 고품질의 인쇄가 가능하다.

이상, 본 발명에 의한 고해상도 열전사지에 대해 설명하였다.

상기 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (5)

1. 사이즈도(size degree)가 35sec 이상인 펄프 베이스 원지의 펠트면에 수용성 열가소성 수지인 박리층이 코팅되어 구성된 것을 특징으로 하는 고해상도 열전사지.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 수용성 열가소성수지는 폴리아마이드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 아크릴수지, 폴리아크릴계수지, 아크릴레이트공중합체, 아크릴코폴리머, 폴리비닐계수지, 폴리비닐계아세테이트계수지, 폴리에틸렌비닐계수지 중 어느 하나 또는 둘 이상의 수지를 혼합하여 구성된 재질인 것을 특징으로 하는 고해상도 열전사지.
4. 제1항에 있어서,

   상기 박리층에 전사 인쇄물의 해상도를 높이기 위해 이소프로필알콜(IPA)이 1~10중량% 혼합된 것을 특징으로 하는 고해상도 열전사지.
5. 제1항에 있어서,

   상기 박리층에 전사 인쇄물의 해상도를 높이기 위해 실리카, 초미립 PCC, 양이온성수지 중 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합된 것을 특징으로 하는 고해상도 열전사지.