KR101305956B1 - 금속판재 표면의 전사방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속판재 표면의 전사방법에 관한 것으로, 기본적으로 철판의 표면전사방식을 개선하여 철판의 가공공정에서의 이동속도에 영향을 미치지 않도록 함으로써 기존 철판의 기초생산공정 과정에서 철판의 이미지 전사도 함께 연속적으로 실시될 수 있도록 함으로써 금속판재의 생산효율을 향상시킬 수 있는 금속판재 표면의 전사방법에 관한 기술이다.
또한 기존 표면전사공정에 비해 높은 해상도로 이미지 전사가 이루어질 수 있도록 함으로써 제품성이 향상될 수 있는 금속판재 표면의 전사방법을 제공하고자 한다.

Description

금속판재 표면의 전사방법{METHOD FOR TRANSCRIBING OF METAL PLATE}

본 발명은 철판가공물의 생산과정이나 생산 완료된 철판가공물표면에 이미지를 전사하는 기술로, 특히 간단한 설비의 추가만으로도 기존의 철판의 기초 생산공정 중에 철판가공물 표면의 이미지 전사공정도 연속적으로 실시할 수 있도록 함으로써, 전사된 상태의 금속판재의 대량생산이 가능함은 물론 고해상도의 이미지 전사가 가능한 기술에 관한 것이다.

일반적으로 자동차나 가전제품 등의 외장재로 사용되는 금속판재는 생산과정에서 최초 롤 형태로 감겨져 있다가 풀림 과정에서 여러 표면 가공과정을 거친 후 다시 롤 형태로 감겨지는 과정을 거치게 되고 롤 형태가 아닌 판재 형태로 생산되기도 한다.

이러한 금속판재의 가공과정 중에는 금속판재 표면 도장 과정도 포함되는데, 표면 도장공정은 기초 생산라인이 완료된 후, 후 가공방식으로 진행되고 있을 뿐만 아니라 단순한 이미지나 색상만을 형성시키고 있는 상태이다.

즉 기초생산이 완료된 금속판재를 규격에 맞는 길이로 절단하여 판재 형태로 가공한 후 그라비아나 필름 열접합방식, 직접분무방식, 가열압착방식 등의 후 전사가공과정을 거치는 것이다.

이렇게 전사가공과정을 금속판재의 기초생산공정 과정에서 실시하지 않고 모든 생산과정이 완료된 후 후 가공 형태로 실시할 수밖에 없는 이유는,

현재 운용되고 있는 철판의 기초생산라인 중간과정으로 위와 같은 전사가공기술을 접목시킬 경우, 해당 전사방식에 따른 제어시스템과 기존 철판 기초생산공정의 제어시스템을 일치시켜야 하는데 어려움이 따르기 때문이다.

즉 기초생산공정에서의 철판의 이동속도, 건조시간 등의 제어시스템의 변화가 이루어져야 하므로 그로 인한 생산공정의 오류 발생 가능성이 클 뿐만아니라 그에 따른 생산비증가 및 기 때문이다.

특히 가열압착방식 등 기존의 전사방식은 해당 방식에 따른 구조적 조건, 예를들어 가열설비, 압착설비 등의 전용설비가 구비되어야 하기 때문에 설비규모가커 설비부담이 따를 뿐만 아니라, 전사시간도 상대적으로 긴 문제점이 있어 이러한 기존 방식을 철판 기초생산라인에 접목시킬 경우 기초 생산공정 흐름까지 지연시키는 주요 요인이 될 것이다.

이 외에 전사된 이미지의 품질 또한 한계가 있는데, 예를 들어 가열압착방식은 전사과정에서 프린트물의 잉크가 승화 또는 기화되어 손실되는 현상이 발생되기 때문에, 최초 프린트물의 이미지 해상도보다 금속판재 표면에 최종 전사된 이미지의 해상도가 저하되는 단점도 있다.

이처럼 기존에는 금속판재에 이미지를 표현하기 위해서는 금속판재 생산완료 후 전사공정을 별도로 추가 실시하는 방식으로 진행되었기 때문에 완제품의 최종 생산까지 과정이 복잡하고 지연되어 대량생산이 불가능한 요인이 되고 있는 것이다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로,

기본적으로 기존에 비해 간소화된 방식으로 이미지 전사가 이루어질 수 있도록 하여, 후 가공방식이 아니라 기존의 철판 기초 생산공정 과정에서 철판표면의 전사공정이 연속적으로 진행될 수 있도록 함으로써, 이미지가 전사된 상태의 철판가공물 생산이 대량생산으로 전환될 수 있는 철판표면의 전사방법을 제공하고자 한다.

또한 기존의 전사방식에 비해 고 해상도의 이미지 전사가 이루어질 수 는 금속판재 표면의 전사방법을 제공하고자 한다.

이를 위한 본 발명의 여러 실시예는,

표면에 적어도 한층 이상의 코팅층이 형성된 철판가공물을 준비하는 철판가공물 준비공정, 상기 코팅층의 성분과 동일한 계열의 성분을 포함하는 잉크이동용 수지를 준비하는 잉크이동용 수지 준비공정, 잉크가 함유된 인쇄층이 형성되어 있는 인쇄물을 준비하는 인쇄물준비공정, 상기 잉크이동용 수지를 사이에 두고 상기 코팅층과 상기 인쇄층이 접합되어 상기 잉크이동용 수지가 상기 코팅층 및 인쇄층에 동시에 융착된 후 상기 철판과 상기 인쇄물을 분리시키는 과정에서 잉크를 함유한 상기 인쇄층이 상기 잉크이동용 수지와 함께 상기 인쇄물로부터 분리되어 상기 코팅층 표면으로 이동되는 전사공정을 포함한다.

그리고 상기 전사공정은 상기 잉크이동용 수지를 상기 잉크층에 도포시켜 상기 잉크이동용 수지가 상기 잉크층과 융착되도록 하는 잉크이동용 수지 도포단계 및 제1융착단계, 상기 코팅층과 상기 인쇄층이 접합되는 과정에서 상기 잉크이동용 수지가 상기 코팅층에 융착되는 접합단계 및 제2융착단계를 포함할 수 있다.

또한 상기 코팅층은 PVC 성분으로 이루어져 있고 상기 잉크이동용 수지는 상기 코팅층과 동일한 성분의 메인수지, 상기 메인수지의 희석제 및 상기 메인수지의 적정점도를 확보하는 점성제를 포함할 수 있다.

그리고 상기 코팅층은 폴리우레탄 성분으로 이루어져 있고 상기 혼합수지는 상기 코팅층과 동일한 성분의 메인수지, 상기 메인수지와 상기 메인수지의 희석제 및 상기 메인수지의 점도를 높이는 점성제를 포함할 수 있다.

또한 상기 코팅층과 상기 인쇄층 간 접합과정은 상기 잉크이동용 수지를 사이에 두고 상기 철판과 상기 인쇄물이 상호 마주보며 회전하는 롤러 사이를 통과하는 방식으로 이루어질 수 있다.

그리고 상기 코팅층형성공정은 상기 철판표면에 제1코팅층을 형성시키는 제1코팅단계, 상기 제1코팅층 표면에 제2코팅층을 형성시키는 제2코팅단계를 포함할 수 있다.

또한 상기 인쇄물은 원지 및 상기 원지 표면에 형성되어 있고 인쇄층을 포함할 수 있고, 상기 인쇄층은 잉크를 머금고 있는 안료성분, 상기 인쇄층과 상기 인쇄물 간을 접착시키는 접착성분 및 상기 잉크이동용 수지와 동일한 재질의 코팅성분이 혼합된 형태로 이루어질 수 있다.

이러한 여러 실시예를 갖는 본 발명은,

잉크이동용 수지를 통해 단순히 철판과 인쇄물의 접합만으로도 인쇄물의 잉크가 철판표면으로 이동하는 형태로 전사되기 때문에, 기존방식에 비해 전사과정이 신속하게 이루어질 수 있는 장점을 갖는다.

또한 잉크이동용 수지가 인쇄물의 인쇄층에 융착된 후 인쇄층을 인쇄물로부터 뜯어내 철판가공물 표면으로 가져가는 형태이기 때문에, 인쇄층에 함유된 잉크도 인쇄층과 함께 손실없이 모두 이동하므로 기존에 비해 높은 해상도를 얻을 수 있는 장점을 갖게 된다.

그리고 이러한 방식으로 인해 전사과정에 필요한 설비가 간소해짐에 따라 그만큼 해당 제어시스템도 간소해짐으로, 시스템오류 등의 걱정 없이 기존의 철판 기초생산라인에 접목시킬 수 있어, 이미지 전사가 완료된 상태의 철판 생산을 대량생산으로 전환시킬 수 있는 장점도 갖게 된다.

도1은 전체 철판가공공정을 나타낸 공정도
도2는 전체 공정흐름을 나타낸 개략도
도3은 철판가공물의 구조를 나타낸 개략도
도4는 인쇄물의 구조를 나타낸 개략도
도5 내지 도7은 전사공정을 나타낸 개략도
도8은 전사된 상태의 철판가공물 구조를 나타낸 개략도

이하 도면에 예시된 내용을 바탕으로 본 발명의 구체적인 구성 및 효과를 설명하도록 한다.

본 발명 비 가열 철판전사방법은 [도 1]에 도시된 것처럼 크게 철판가공물 준비공정(S100)과 잉크이동용 수지 준비공정(S200), 인쇄물준비공정(S300), 전사공정(S400)을 포함하여 구성된다.

먼저 철판가공물 준비공정(S100)은 제철소에서 최초 생산된 철판의 표면보호 등을 위한 가공공정을 거치는 과정으로,

다시 이물질제거단계(S110)와 거칠기 형성단계(S120), 제1코팅단계(SS130) 및 제2코팅단계(S140)로 나뉘어 실시된다.

참고로 위와 같은 가공을 거치기 위해 준비된 철판(1)은 [도 2]와 같이 롤 형태로 감겨져 있고 단부가 이송롤러들에 의해 풀어져 이동하면서 위에서 언급한 표면가공단계들을 순차적으로 거치게 된다.

그 중 이물질제거단계(S110)는 가공효율을 높이기 위해 철판 표면의 이물질을 제거하는 과정으로, 세척액을 이용한 세정방식이나 압축공기 분사를 통한 블로워 방식 등으로 이루어진다.

만약 세척액을 이용할 경우 세척 후 세척액의 건조과정을 거친다.

이렇게 이물질제거단계(S110)가 완료된 철판구간은 거칠기 형성단계(S120)를 거친다.

거칠기 형성단계(S120)는 이후 진행될 제1코팅단계(S130)에서 코팅액과의 마찰력을 높여 코팅층의 형성효율을 높이기 위해 진행되는 것으로, 샌드블러스팅(sand blasting)등의 방식을 이용해 철판표면에 미세한 흠집을 형성시키는 방식으로 진행된다.

참고로 거칠기 형성단계(S120)는 철판이 적용될 제품의 종류 등에 따라 거칠기 정도를 달리한다.

이렇게 거칠기 형성단계(S120)가 완료된 철판은 제1코팅단계(S130)를 거친다.

제1코팅단계(S130)는 철판(1)표면의 1차적인 훼손, 즉 부식 등을 방지하기 위해 진행되는 것으로, 특정 코팅성분을 철판(1)표면에 도포시켜 철판표면이 대기 중으로 직접 노출되는 것을 막는 방식으로 이루어진다.

이를 위한 제1코팅단계(S130)는 기본적으로 아연처리방식이 많이 사용되나 반드시 이 방식으로 한정되지 않고 철판 원재료의 표면상에 도포되어 철판표면의 부식등을 방지할 수 있는 성분이라면 얼마든지 다양하게 선택 적용될 수 있다.

제1코팅단계(S130)를 거친 철판(1)표면에는 [도 3]과 같이 제1코팅층(1A)이 형성되고, 이 상태에서 제1건조단계(S132)를 거쳐 제1코팅층(1A)을 건조시켜 철판(1)표면에 고착시키는데,

이때 철판(1)표면에는 거칠기 형성단계(S120)를 통해 미세한 흠집이 형성되어 있는 상태이기 때문에 제1코팅층(1A)과 철판(1)표면 간의 접촉면적 및 마찰력이 향상되어 그만큼 제1코팅층(1A)의 고착효율이 향상된다.

참고로 제1건조단계(S132)는 오븐 형태의 건조기(2)를 통해 이루어지고 철판(1)이 건조기(2)를 지나는 과정에서 가열이 이루어지도록 하는 방식으로 진행된다.

이렇게 제1건조단계(S132)를 통해 제1코팅층(1A)이 건조된 해당 철판구간은 제2코팅단계(S140)를 거친다.

제2코팅단계(S140)는 제1코팅층(1A)과 더불어 철판(1)표면의 보호기능은 물론 광택 및 여러 색깔의 도장이 실시되는 과정으로, 별도의 광택제나 도료 등을 제1코팅층(1A) 표면에 도포시키는 방식으로 진행된다.

이때 광택제나 도료는 철판이 적용될 제품 종류에 따라 선택적으로 적용하거나 그 종류를 다양하게 선택할 수 있다.

또한 도료도 방수 등의 기능성을 갖도록 하여 제1코팅층(1A)과 더불어 철판(1)의 보호기능도 병행할 수 있도록 한다.

이러한 제2코팅단계(S140)는 일반적인 철판 도장과정처럼 스프레이방식 등이 이용된다.

이렇게 제2코팅단계(S140)를 진행됨에 따라 제1코팅층(1A)표면에 제2코팅층(1B)이 적층 형성된 구조가 되고 이후 제2건조단계(S142)를 통해 제1코팅층(1B)을 건조시켜 제1코팅층(1A)상에 융착되도록 한다.

제2건조단계(S142)도 별도의 오븐(2A)을 통과하면서 가열건조되는 방식으로 이루어지며 도료의 종류나 두께 등에 따라 도면처럼 온도를 달리하여 여러차례 건조시키는 방식으로 진행될 수 있다.

이상 설명한 것처럼 철판가공물 준비공정은(S100)은 철판의 이물질제거→ 표면거칠기 형성→ 제1코팅→ 제1건조→ 제2코팅→ 제2건조 순으로 이루어지고 이 과정을 거친 철판가공물(100)의 구조는 [도 3]처럼 철판(1)표면에 제1코팅층(1A)과 제2코팅층(1B)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다.

이러한 가공과정들을 거친 철판가공물(100)에는 추후 별도로 이미지를 전사하는 과정을 거치는데, 이를 위해 철판가공물 준비공정(S100)과는 별개의 과정을 통해 전사를 위한 과정이 준비된다.

이를 위해 인쇄물준비공정(S200)과 잉크이동용 수지 준비공정(S300)을 실시하는데,

그 중 인쇄물준비공정(S200)은 전사에 필요한 이미지가 최초로 인쇄되어 있는 인쇄물을 준비하는 과정으로, 이때 사용되는 인쇄물(3)은 기본적으로 인쇄이미지가 인쇄되는 원지(3A) 표면에 여러 인쇄방식을 통해 이미지가 인쇄되어 있는 구조로 이루어져 있다.

구체적으로 설명하면 인쇄물(3)은 [도 4]와 같이 크게 원지(3A)와 인쇄층(3B)으로 나뉘어 구성되는데,

원지(3A)는 종이나 기타 합성수지재질의 필름 등 표면에 인쇄 및 기타 코팅과정이 가능한 재질이 사용된다.

그리고 인쇄층(3B)은 원지 상에 인쇄될 이미지의 잉크를 머금고 있음과 동시에 추후 철판가공물(100) 표면의 전사과정에서 잉크를 1차 이동시키는 역할을 하는 것으로, 안료성분(3B-1)과 접착성분(3B-2) 및 코팅성분(3B-3)이 혼합된 구조로 이루어진다.

이때 사용되는 안료성분(3B-1)은 인쇄된 이미지의 잉크를 머금고 있는 기능을 하는 것으로 실리카(silica)와 클레이(clay), 탈크(talc), 탄산칼슘(caco3)등의 성분이 혼합되거나 선택적으로 적용된다.

이러한 안료성분들은 약 2㎛ 내지 10㎛의 입자형태로 적용되어 각 입자 간의 공극이 형성되도록 함으로써 각 공극으로 잉크가 위치되도록 한다.

그리고 더불어 안료성분에 내수성수지를 혼합시켜 잉크가 각 공극 내에서 쉽게 고착됨은 물론 내수성을 갖도록 함으로써 잉크의 번짐 등의 현상을 방지한다.

그리고 접착성분(3B-2)은 위 안료성분(3B-1)이 원지(3A) 표면에 부착 유지되도록 하여 인쇄이미지의 안정적인 형성을 유지시키는 역할을 하는 것으로, 카르복시메틸셀룰로스(carboxymethylcellulose), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 라텍스(latex), 아크릴 등의 성분이 사용된다.

그리고 코팅성분(3B-3)은 잉크의 번짐방지 기능과 수분 등으로부터의 원지(3A) 보호 기능 및 추후 철판가공물(100)로의 전사과정 중 후술하는 잉크 이동용수지와 동일한 재질이 사용된다.

이러한 인쇄층(3B)은 일반적으로 사용되는 에어-나이프(AIR-KNIFE)나 그라비아 등의 코팅방식을 통해 원지(3A)의 표면에 도포 형성된다.

따라서 이미지 인쇄 시 이미지의 잉크는 원지에 직접 인쇄되는 것이 아니라 인쇄층(3B)에 흡수된 상태로 원지(3A) 표면상에서 노출되는 것이다.

참고로 이미지의 인쇄는 대량생산이 가능한 프린팅 방식, 즉 윤전인쇄나 그라비아인쇄, 디지털인쇄 등 다양한 방식 중에서 선택 적용할 수 있다.

이렇게 완성된 인쇄물(3)은 [도 2]와 같이 철판처럼 롤 형태로 권취되어 일단부가 이송롤러를 따라 풀어지면서 이후 공정을 거치게 된다.

이러한 방식으로 인쇄물준비공정(S200)이 완료되면 잉크이동용 수지 준비공정(S300)을 진행한다.

잉크이동용 수지 준비공정(S300)은 인쇄물(3)의 이미지를 철판가공물(100)에 전사하는 과정에서 잉크를 철가공물(100) 표면으로 이동시키는 역할을 하는 잉크이동용 수지(4)를 제조하는 과정이다.

잉크이동용 수지(4)는 위에서 언급한 것처럼 인쇄물(3)의 이미지를 철판가공물(100) 표면으로 이동시키는 역할을 하는 것으로, 성분은 크게 [도 5]처럼 메인수지(4A)와 희석제(4B) 및 점성제(4C)를 포함하여 구성된다.

그 중 메인수지(4A)는 전사과정에서 인쇄물(3) 상의 이미지를 철판가공물(100) 표면으로 이동시키는 실질적 역할을 하는 것으로, 철판가공물(100)의 제2코팅층(1B) 및 인쇄물(3)의 코팅성분(3B-3)과 동일한 재질이 사용된다.

즉 제2코팅층((1B))의 재질이 폴리염화비닐(PVC)일 경우 메인수지(4A)와 코팅성분(3B-3)도 역시 폴리염화비닐로 이루어진다.

또한 만약 철판가공물(100)의 제2코팅층(1B)이 폴리우레탄(POLYURETHANE)일 경우 메인수지도 폴리우레탄으로 적용된다.

이렇게 제2코팅층(1B)과 메인수지(4A) 및 코팅성분(3B-3)의 재질을 동일하게 형성시키는 이유는 후술하겠지만 동일성분의 물질은 상호간의 융화성 및 접착성이 높기 때문인데, 구체적인 설명은 아래에서 언급한다.

이러한 메인수지(4A)와 함께 잉크이동용 수지(4)를 구성하는 또 다른 요소인 희석제(4B)는 메인수지(4A)의 희석을 유도하여 메인수지(4A)와 제2코팅층(1B) 및 코팅성분(3B-3)간의 융화를 돕는 역할을 한다.

희석제로는 에틸벤젠이나 메틸에틸케톤(MEK), 에코솔벤 등이 사용되며 더불어 희석제와 메인수지 간의 용해효율을 높이기 위해 포르마이드나 테트라 하이드로 푸란(THF), 에틸 아세테이트(EA)등의 용해제가 추가로 사용될 수도 있다.

그리고 잉크이동용 수지를 구성하는 또 다른 요소인 점성제는 잉크이동용 수지를 구성하는 각 성분의 적정 점성도를 부여하여 잉크이동용 수지가 액체 상태로 사용될 수 있도록 하는 기능을 한다.

이러한 점성제로는 비스프탈레이드나 에틸셀룰로오스 등이 사용된다.

참고로 메인수지를 제외한 희석제나 용해제 및 점성제는 위에서 언급한 성분에 한정되지 않고 동일한 기능을 갖는 타 성분 중에서도 얼마든지 선택하여 사용할 수 있으며, 환경이나 인체에 악 영항을 미치지 않는 범위 내에서 사용된다.

위 과정을 통해 잉크이동용 수지(4)가 준비되면, 전사공정(S400)을 실시한다

전사공정(S400)은 인쇄물에 인쇄된 잉크(5)를 철판가공물(100) 표면, 즉 제2코팅층(1B)으로 이동시키는 과정으로, 다시 잉크이동용 수지 도포단계(S410)와 제1융착단계(S420), 접합단계(S430), 제2융착단계(S440) 및 잉크이동단계(S450)를 포함하여 구성된다.

그중 잉크이동용 수지 도포단계(S410)는 인쇄물(3)의 표면, 즉 인쇄층(3B) 상에 잉크이동용 수지(4)를 도포시켜 잉크이동용 수지(4)가 인쇄물(3)의 인쇄층(3B)에 침투되도록 하는 과정으로,

[도 5]와 같이 롤 형태로 감겨져 있는 인쇄물(3)의 풀림이 진행되는 상태에서 풀려져 이동 중인 구간의 인쇄층(3B) 상에 잉크이동용 수지(4)를 위치시키고 제1롤러(6)를 통해 코팅형태로 도포시키는 방식으로 진행된다.

이렇게 도포된 잉크이동용 수지(4)는 인쇄층(3B)의 코팅성분(3B-3)과 동일한 재질이기 때문에 도포와 동시에 인쇄층(3B)으로 침투하여 코팅성분(3B-3)과 융화 결착되는 1차융착단계(S420)가 진행된다.

그리고 이후 실시되는 접합단계(S430)는 인쇄물(3)과 철판가공물(100)을 상호 적층 및 가압시키는 과정으로, [도 6]에 도시된 것처럼 1차융착단계(S420)를 거친 인쇄물(3)과 표면가공공정(S100)을 거친 철판가공물(100)이 일정 경로를 따라 이동하다가 상호 마주본 상태로 회전하는 제2, 3롤러(7)(8) 사이를 통과되는 방식으로 진행된다.

따라서 철판가공물(100)과 인쇄물(3)은 상호 적층 접합된 상태로 제2, 3롤러(7)(8) 사이를 동시에 통과하게 된다.

이 과정에서 적층된 철판가공물(100)과 인쇄물(3)은 제2,3롤러(7)(8)에 의해 약간의 압착이 이루어지게 되는데, 이때 인쇄물(3)의 인쇄층(3B)에 침투하여 있던 잉크이동용 수지(4)가 철판가공물(100)의 제2코팅층(1B)과 접촉되면서 순간적으로 상호 융화되는 2차융착단계(S440)를 거치게 된다.

이는 위에서 언급한 것처럼 철판가공물(100)의 제2코팅층(1B)과 잉크이동용 수지(4)의 성분이 동일하기 때문에 이렇게 상호간의 융화가 가능한 것이다.

이로 인해 잉크이동용 수지(4)는 인쇄물(3)의 인쇄층(3B)과 1차융착된 상태에서 철판가공물(100)의 제2코팅층(1B)에도 침투하여 2차융착됨에 따라, 인쇄층(3B)은 잉크이동용 수지(4)를 매개로 제2코팅층(1B)과 일체화된 상태가 된다.

그 후 진행되는 잉크이동단계(S450)는 인쇄물의 이미지가 철판가공물(100)로 실제 이동되는 과정으로, 2차융착단계(S440)를 거친 상태에서 철판가공물(100)은 [도2 ] 및 [도 7]과 같이 별도의 제1감김롤러(9)에 의해 당겨져 감기고 인쇄물(3)은 제2감김롤러(9A)에 의해 당겨져 감김에 따라 철판가공물(100)과 인쇄물(3)은 제2,3롤러(7)(8)를 통과함과 동시에 상호 분리된다.

이때 인쇄물(3)의 인쇄층(3B)은 잉크이동용 수지(4)와의 융착력에 의해 원지(3A)로부터 박리되어 철판가공물(100) 표면상으로 이동되는데, 이때 인쇄층(3B)에는 이미지 잉크(5)가 함유되어 있는 상태이기 때문에, 결국 인쇄층(3B)이 철판가공물(100)표면으로 이동함에 따라 인쇄물(3)의 이미지도 함께 철판가공물(100)의 제2코팅층(1B)표면으로 이동된다.

이러한 잉크이동단계(S450)에 의해 철판가공물(100)로부터 분리된 인쇄물(3)은 원지(3A)만 남게되고 제1감김롤러(9)에 감겨진 철판가공물(100)의 제2코팅층(1B) 표면에는 원지(3A)에 인쇄되어 있던 이미지가 전사된 상태가 되는 것이다.

즉 본 발명의 전사방법은 잉크이동용 수지를 사이에 두고 인쇄물과 철판가공물 간의 접합이 이루어진 후 분리되면서 잉크이동용 수지가 인쇄물 상의 잉크를 인쇄물로부터 뜯어내 철판가공물 표면으로 가져가는 개념이다.

참고로 철판가공물(100)이 제1감김롤러(9)에 감기는 과정에서 별도의 간지(미도시)가 제2코팅층(1B) 표면의 이미지 상에 적층된 상태로 감겨지기 때문에, 제2코팅층(1B)표면의 이미지가 철판가공물의 타 구간에 묻어나는 현상이 방지된다.

이처럼 본 발명은 동일성분간의 융화 및 점착성질을 이용해 철판표면의 이미지 전사가 이루어질 수 있어 가열압착방식에 비해 전사과정이 신속하게 진행될 수 있으며 고온압착설비를 구비할 필요가 없어 시설비용도 절감할 수 있다.

뿐만 아니라 위에서 설명한 것처럼 철판의 가공공정 과정에서 인쇄물(3)과 철판가공물(100) 간 접합만을 통해 전사가 이루어지기 때문에, 철판가공 고정의 흐름이 지연되거나 중단되지 않고 연속적인 전사가 가능함으로써 생산효율이 향상되는 장점도 갖게 되는 것이다.

따라서 위와 같이 철판의 기초 생산라인, 즉 철판이 롤 상태에서 풀어지면서 표면처리 과정이 진행되는 라인 상에서 철판표면에 이미지 전사과정이 동시에 진행될 수 있게 되고, 이로 인해 해당 철판의 대량생산이 가능하게 되는 것이다.

더불어 본 발명과 같은 비가열 방식의 전사방법은 가열압착전사 방식과 달리 전사과정에서 잉크의 기화가 발생되지 않고 잉크를 함유한 인쇄층 전체를 원지로부터 뜯어내는 개념이기 때문에 잉크의 손실이 발생되지 않는다.

따라서 전사된 이미지의 해상도가 훨씬 높게 형성될 수 있는 장점도 갖게 된다.

그리고 철판가공물(100)의 제2코팅층(1B)상에 이미지가 전사된 상태에서 필요에 따라 UV코팅제 등을 이용한 제3코팅층을 제2코팅층 표면에 도포시켜 이미지의 훼손을 방지하는 제3코팅단계를 더 실시할 수도 있다.

이렇게 모든 전사공정을 거친 철판가공물(100)은 철판(1)표면에 제1코팅층(1A)과 제2코팅층(1B)이 순차적으로 적층되어 있고, 제2코팅층(1B)표면에는 잉크이동용수지층의 일측면이 침투되어 융착되어 있고 잉크이동용수지층의 타측면에는 인쇄층의 일측면이 침투하여 융착되어 있으며, 이때 인쇄층은 잉크를 함유하고 있어 인쇄층 표면에는 잉크에 의한 해당 이미지가 표출되어 있는 구조를 갖는다.

참고로 위에서는 전사가 철판가공물의 제2코팅층 표면에 이루어지는 것으로만 설명되었으나, 이에 한정되지 않고 제1코팅층 표면에 전사가 이루어질 수도 있다.

이때 제1코팅층을 형성시킨 상태에서 전사공정을 실시하고 이후 형성될 제2코팅층을 투명으로 하면 이미지가 제2코팅층을 투과하여 노출됨과 동시에 제2코팅층이 이미지의 보호기능도 병행할 수도 있다.

이 외에도 만약 철판생산과정에서 제1, 2코팅층의 기능을 하나의 코팅층에 통합시킬 수 있다면 코팅층을 한 층으로만 형성시키고 그 표면에 전사가 이루어지도록 할 수도 있다.

그리고 본 발명의 전사방식은 철판의 기초생산라인 과정뿐만 아니라, 별도 라인을 구축하여 실시될 수도 있는데,

만약 특정 이미지가 적용될 철판의 생산량이 적을 경우 철판의 기초생산라인에서 단색으로 도장된 상태의 철판을 재단 한 후 인쇄물과 접합시키는 과정만을 통해 소량 생산도 가능하다.

이때에도 위에서 설명한 본 발명의 특유의 방식으로 인해 각 철판의 전사속도는 월등히 향상되는 효과를 갖는다.

이상 설명한 본 발명은 당업자에 의해 다양하게 변형 및 조합되어 실시될 수 있으나, 이러한 변형 및 조합은 위에서 설명한 실시예에 한정되지 않고 아래에 기재된 특허청구범위의 기술적 사상에 포함될 경우 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 판단해야 한다.

Claims (8)

1. 표면에 적어도 한층 이상의 코팅층이 형성된 철판가공물을 준비하는 철판가공물 준비공정,
   상기 코팅층의 성분과 동일한 계열의 성분을 포함하는 잉크이동용 수지를 준비하는 잉크이동용 수지 준비공정,
   잉크가 함유된 인쇄층이 형성되어 있는 인쇄물을 준비하는 인쇄물준비공정,
   상기 잉크이동용 수지를 사이에 두고 상기 코팅층과 상기 인쇄층이 접합되어 상기 잉크이동용 수지가 상기 코팅층 및 인쇄층에 동시에 융착된 후, 상기 철판과 상기 인쇄물을 분리시키는 과정에서 잉크를 함유한 상기 인쇄층이 상기 잉크이동용 수지와 함께 상기 인쇄물로부터 분리되어 상기 코팅층 표면으로 이동되는 전사공정
   을 포함하는 금속판재 표면의 전사방법.
   
2. 제1항에서,
   상기 전사공정은,
   상기 잉크이동용 수지를 상기 인쇄층에 도포시켜 상기 잉크이동용 수지가 상기 인쇄층과 융착되도록 하는 잉크이동용 수지 도포단계 및 제1융착단계,
   상기 코팅층과 상기 인쇄층이 접합되는 과정에서 상기 잉크이동용 수지가 상기 코팅층에 융착되는 접합단계 및 제2융착단계,
   를 포함하는 금속판재 표면의 전사방법.
   
3. 제1항에서,
   상기 코팅층은 PVC 성분으로 이루어져 있고,
   상기 잉크이동용 수지는 상기 코팅층과 동일한 성분의 메인수지, 상기 메인수지의 희석제 및 상기 메인수지의 적정점도를 확보하는 점성제
   를 포함하는 금속판재 표면의 전사방법.
   
4. 제1항에서,
   상기 코팅층은 폴리우레탄 성분으로 이루어져 있고,
   상기 잉크이동용 수지는 상기 코팅층과 동일한 성분의 메인수지, 상기 메인수지와 상기 메인수지의 희석제 및 상기 메인수지의 점도를 높이는 점성제
   를 포함하는 금속판재 표면의 전사방법.
   
5. 제1항에서,
   상기 코팅층과 상기 인쇄층 간 접합과정은,
   상기 잉크이동용 수지를 사이에 두고 상기 철판과 상기 인쇄물이 상호 마주보며 회전하는 롤러 사이를 통과하는 방식으로 이루어지는
   금속판재 표면의 전사방법.
   
6. 제1항에서,
   상기 철판가공물 준비공정은,
   표면에 제1코팅층을 형성시키는 제1코팅단계,
   상기 제1코팅층 표면에 제2코팅층을 형성시키는 제2코팅단계를
   포함하는 금속판재 표면의 전사방법.
   
7. 제5항에서,
   상기 인쇄물은,
   원지 및 상기 원지의 표면에 형성되어 있고 인쇄층을 포함하고,
   상기 인쇄층은 잉크를 머금고 있는 안료성분, 상기 인쇄층과 상기 인쇄물 간을 접착시키는 접착성분 및 상기 잉크이동용 수지와 동일한 재질의 코팅성분이 혼합된 형태로 이루어져 있는
   금속판재 표면의 전사방법.
   
8. 삭제

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