KR101340873B1 - 3d 곡면기재상에 이미지를 승화전사 할 수 있는 열가소성 필름 - Google Patents

Abstract

본 발명은 승화성 분산염료로 제조된 잉크로 인쇄된 이미지를 3D 다중곡면기재에 구현할 수 있도록 승화성 분산염료를 수용하고 전사할 수 있는 코팅층이 포함된 열가소성 필름이 개시된다. 본 발명은 열가소성 기판과; 상기 기판과 잉크젯 프린터로 인쇄되는 승화성 분산염료로 제조된 잉크 안에 포함되어 있는 액체를 흡수하는 흡수층간의 계면접착을 돕고, 흡수층에 존재하는 승화성 분산염료가 기판 쪽으로 전사되지 못하도록 막을 형성시키는 전처리 접착 및 장벽층과; 상기 승화성 분산염료로 제조된 잉크를 사용하여 프린터로 이미지를 인쇄할 때 상기 잉크안의 액체 성분을 흡수하여 이미지가 안착되게 하는 흡수층; 그리고 상기 승화성 분산염료를 코팅면의 최상위치에 존재하게 하는 염료포집층을 포함함을 특징으로 하는 열가소성 필름을 제공하는데 목적이 있다.

Description

3D 곡면기재상에 이미지를 승화전사 할 수 있는 열가소성 필름{SUBLIMATION TRANSFER-PRINTING FOR 3D ROUNDED SURFACE, THERMOPLASTIC FILM}

본 발명은 열가소성필름에 관한 것으로 보다 상세하게는, 승화성 분산염료로 제조된 잉크로 인쇄된 이미지를 3D 다중곡면기재에 구현할 수 있도록 승화성 분산염료를 수용하고 전사할 수 있는 코팅층이 포함된 열가소성 필름에 관한 것이다.

일반적으로 이미지를 형성하기위해 승화성분산염료로 제조된 잉크를 사용하는 잉크젯프린터로 열가소성 코팅필름 상에 이미지를 구현하는데, 여기에서 현재 널리 사용되는 종이전사지가 포함된다.

상기 종이 전사지를 2D의 평면제품에 이미지를 구현하는 데는 매우 유용하나, 3D의 다중곡면기재에 이미지를 구현하는 데는 효과적이지 못하다. 이는 상기 종이전사지는 3D의 다중곡면에 밀착시키기 위해서는 구기거나 겹침 등의 왜곡 형상이 일어나지 않게 다중곡면부위를 감쌀 수 있도록 유연하지 않기 때문이다. 상기와 같은 이유로 들뜬 부위나 겹침 부위가 발생하여 인쇄될 기재표면상에 양호한 이미지의 전사가 이루어지지 않는 것이다.

따라서 3D 기재 상에 인쇄 된 이미지를 전사하는 경우 상기와 같은 종이 전사지의 들뜬 부위나 겹침 부위의 문제를 해결하기 위한 종이 대용물이 필요하게 된다.

상기와 같은 이유로 종이 대신에 기판을 사용하는 경우가 있는데, 이러한 기판으로의 승화성 분산염료의 전사를 막기 위해 기판 대용으로 알루미늄 증착막을 통상적으로 적용하고 있으나 이는 코팅필름의 단가를 상승시킬 뿐 아니라, 알루미늄 증착막 층이 기판만큼의 신율을 보유하고 있지 않기 때문에 3D다중곡면의 모서리 부위에서 전사된 이미지가 깨짐 현상이 발생하는 문제점이 발생되었다.

상기와 같은 열전사 분야에 대한 종래기술로는, 미소구조층의 열전사를 개시하고 있는 등록특허 제 10-0698336호가 있으나, 상기 특허는 열전사 부재로서 미소구조층에 부가된 다수의 미소구조형상을 형성하는 비표면을 갖는 미소구조층을 사용하는 것으로 본 발명의 사상과는 전혀 다른 것으로 판단된다.

한편, 공개특허 제 10-2008-0085913호에서는 3D 물품상으로의 인쇄가 유용한열전사 인쇄용 재전사 중간시트를 공개하고 있는데, 상기 공개특허는 기재와, 기재내부의 이미지-수용코팅층과, 이미지를 수용하는 이미지 수용층을 포함하고, 상기 이미지수용층은 무정형의 다공성 실리카, 제 1의 비-염료흡수폴리머 결합제 및 제 2의 가요성 결합제를 포함하도록 구성되어 있어서 본 발명의 구성요소들과는 다른 것으로 판단된다.

또 다른 공개특허 제 10-2009-0085109호에서도 열재전사에 의해서 제품상에 프린팅되는 이미지를 수용하기 위한 재전사 중간 시트를 공개하고 있는데, 상기 공개특허는 기판과, 기판일측면 상의 이미지 수용코팅재를 포함하고, 상기 코팅재는 액체 흡수층 및 관능화 폴리비닐 알콜 및/또는 이온성 폴리머를 포함하는 중첩된 염료 처리층을 포함하는 구성으로 되어 있어서 역시 본 발명의 구성요소들과는 다른 것으로 판단된다.

한편 공개특허 제 10-2012-0116847호도 열전사 분야에 관한 것이나 열전사 라벨을 적용하는 시스템 및 방법을 공개하고 있어서 본 발명과는 그 사상면에서 서로 다른 발명으로 판단된다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술들과는 달리 승화성 분산염료로 제조된 잉크로 인쇄된 이미지를 3D 다중곡면지개에 구현 할 수 있도록 하며, 다양한 인쇄방법으로 인쇄되는 이미지는 염료수용코팅층상에 형성되고, 적당한 열과 압력에 의해 3D 다중곡면 기재에 밀착되어 승화성 분산염료가 승화하면서 기재에 인쇄된 이미지가 구현되도록 하여, 승화성 분산염료로 제조된 잉크로 인쇄된 이미지를 3D 다중 곡면 기재에 구현할 수 있도록 하는, 승화성 분산염료를 수용하고 전사할 수 있는 코팅층이 포함된 열가서소성 필름 즉, 승화성분산염료로 제조된 잉크를 사용한 이미지를 수용하여 3D 곡면기재 상에 그 이미지를 승화전사 할 수 있는 열가서성 필름을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 무정형의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Amorphous PET), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리프로필렌(PP) 등의 열가소성 기판 중에서 선택되는 1종 이상의 기판과; 상기 기판과 잉크젯 프린터로 인쇄되는 승화성 분산염료로 제조된 잉크안에 포함되어 있는 액체를 흡수하는 흡수층간의 계면접착을 돕고, 흡수층 및 염료포집층에 존재하는 승화성 분산염료가 기판쪽으로 전사되지 못하도록 막을 형성시키는 역학을 하는 전처리 접착 및 장벽층과; 승화성 분산염료로 제조된 잉크를 사용하여 프린터로 이미지를 인쇄할 때 그 잉크 안에 포함되어 있는 액체 성분을 흡수하여 이미지가 안착될 수 있게 하는 흡수층; 그리고 승화성 분산염료를 코팅면의 최상의 위치에 존재하게 하는 염료포집층을 포함하는 열가소성 필름을 제공한다.

본 발명에 의하면 다양한 인쇄 방법으로 인쇄되는 이미지는 염료 수용코팅층상에 형성되고, 열과 압력으로 3D 다중 곡면기재에 밀착되어 승화성 분산 염료가 승화하면서 기재에 인쇄된 이미지가 구현될 수 있어서, 승화성 분산염료로 제조된 잉크로 인쇄된 이미지를 3D 다중 곡면 기재에 구현할 수 있게 된다. 따라서 기존의 평판기재는 물론 다중곡면이 포함되어 있는 3D 다중곡면기재에도 열과 압력에 의해 3D 다중곡면의 모양대로 변형될 수 있어서 코팅필름 상에 수용된 이미지를 기재에 구현할 수 있는 효과가 있게 된다.

이하에서는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 하기의 설명은 본 발명의 실시와 이해를 돕기 위한 것이지 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다. 당업자들은 이하의 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상내에서 다양한 변형 및 변경이 있을 수 있음을 이해할 것이다.

본 발명의 열가소성필름은 상기와 같이 기판과, 전처리 접착 및 장벽층과, 흡수층, 그리고 염료포집층으로 구성된다.

먼저, 본 발명에서 사용하는 기판은 3D 다중 곡면의 모양에 따라 변형될 수 있도록 70~200℃ 범위의 온도에서 열변형이 가능한, 즉 열을 가한 수 진공으로 형태 변형이 가능한 재료인 무정형 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Amorphous PET), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리프로필렌(PP) 등의 열가소성 기판 중 1종을 선택하여 사용한다.

상기 기판은 통상적으로 필름의 형태이며, 두께는 100~250 마이크론 범위, 바람직하게는 120~200 마이크론 정도가 좋은데, 기판의 두께가 상기 제시한 두께보다 얇으면 인쇄된 이미지가 3D 다중 곡면의 기재에 충분히 구현되지 못하여 낮은 품질의 이미지 전사가 발생될 수 있고, 또한 상기의 제시한 두께보다 두꺼우면 충분한 열과 진공압을 가함에도 기판이 잘 늘어나지 않아 3D 다중 곡면의 모양대로 변형이 되지 않기 때문에 이 또한 낮은 품질의 이미지 전사가 발생할 수 있다. 따라서 본 발명에서의 기판 두께는 상기 범위로 한다.

또한, 전처리 접착 및 장벽층은 기판과 흡수층과의 계면접착이 이루어지도록 하는 역할을 하며, 기판이 3D 다중 곡면 기재의 모양에 따라 변형되어 늘어날 때 깨짐이 없이 같은 신율로 변형될 수 있어야 한다. 이러한 접착력과 신율을 보유한 재료로 폴리에스테르 분산물을 사용한다. 또한 흡수층 및 염료포집층에 존재하는 승화성분산염료가 기판쪽으로 전사되지 못하도록 염료를 통과하지 못하게 하는 장벽을 형성하기 위해 완전 가수분해 된 폴리비닐알콜(PVA), 아크릴 고분자, 클로리네이티드피피, 염화피피, 염화피이, 니트로셀룰로오스, 질산은 중 1종 이상을 선택하여 사용한다.

상기와 같은 전처리 접착 및 장벽층을 형성시키기 위해서는 먼저, 완전 가수분해 된 폴리비닐알콜(PVA), 아크릴 고분자, 클로리네이티드피피, 염화피피, 염화피이, 니트로셀룰로오스, 질산은 중에서 선택한 1종 이상 3-25%와; 물, 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), IPA(Iso Propyl), 톨루엔(Toluene), MEK(Methyl Ethyl Ketone) 중에서 선택되는 1종 이상의 용매 75-97wt%를 혼합하여, 흡수층 및 염료 포집층에 존재하는 승화성 분산염료가 기판 쪽으로 전사되지 못하도록 장벽을 형성시키는 역할을 하는 기초 고분자 용액을 준비한다.

상기 기초 고분가 용액 50-90wt%와 기판과 흡수층과의 계면접착이 이루어지도록 하는 폴리에스테르 분산물 10-50wt% 혼합하여 전처리 접착 및 장벽층 고분자 혼합물을 완성한다.

여기서, 상기 고분자 혼합물에 보조 첨가제로서, 상기 고분자 혼합물 100중량부에 대해 증점제 0.1-5중량부, 소포제 0.005-1중량부, 레벨링제 1-10중량부, 그리고 기판과의 부착력 증진을 위해서 실리카 0.1-5중량부 등을 더 첨가해서 제반물성을 보완할 수도 있다. 상기 첨가제 사용시 함량의 이유는 증점제의 경우 그 미만이면 증점의 효과가 없고, 초과하면 점도가 높아져 코팅성이 나빠질 수 있기 때문이고, 레벨링제 및 소포제의 경우 그 미만이면 레벨링성이나 소포의 효과가 없고, 초과하면 기판 및 흡수층과의 접착력이 떨어질 수 있기 때문이다. 그리고, 실리카의 경우 마찬가지로 그 미만이면 부착력 증진의 효과가 미미하고, 초과하면 기판과의 접착력이 떨어질 수 있기 때문이다.

그 다음, 무정형 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Amorphous PET), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리프로필렌(PP) 등에서 선택된 열가소성 기판 위에 상기 전처리 접착 및 장벽을 코팅하게 되는데, 코팅하는 방법은 콤마 코터 또는 리버스그래뷰어(Reverse Gravure)를 사용하여 코팅하며, 적정두께는 건조 두께를 기준으로 1-10 마이크론이 바람직한데, 그 이유는 1 마이크론 미만이면 흡수층 및 염료 포집층에 존재하는 승화성 분산염료가 기판쪽으로 전사되지 못하도록 염료를 통과하지 못하게 하는 장벽의 형성이 어렵기 때문이고, 10 마이크론을 초과하면 효과 대비 재료비만 소모하게 되는 문제가 발생하기 때문이다.

또한, 상기에서 완전가수분해된 폴리비닐알콜(PVA), 아크릴, 콜로리네이티드피피 등 중에서 선택되는 1종을 사용하는 이유는 흡수층 및 염료 포집층에 존재하는 승화성 분산염료가 기판쪽으로 전사되지 못하도록 염료를 통과하지 못하게 하는 장벽을 형성하기 위함인데 그 함량을 3-25wt%로 사용하는 이유는 코팅공정의 용이한 점도의 조절이 필요하고, 3wt% 이하가 되면 흡수층 및 염료 포집층에 존재하는 승화성 분산염료가 기판쪽으로 전사되지 못하도록 염료를 통과하지 못하게 하는 장벽의 형성이 어렵기 때문이고, 25wt% 이상이 되면 폴리에스테르 분산물이 기판과 흡수층의 계면접착을 방해하여 접착력에 문제가 발생하기 때문이다.

또한, 용매의 함량을 95-97wt%로 하는 이유는 코팅공정의 용이함을 위한 점도의 조절 및 상기폴리머의 안정된 용액을 얻기 위함인데, 75wt% 이하일 경우 상기 폴리머용액이 겔화가 쉽게되어 안정된 폴리머 용액을 유지하지 못하기 때문이다.

또한, 상기 폴리에스테르 분산물의 함량을 10-50wt%로 하는 이유는 10wt% 이하이면 기판과 흡수층의 계면접착력이 약해져 박리가 될 수 있기 때문이며 50wt%를 초과하면 흡수층 및 염료 포집층에 존재하는 승화성 분산염료가 기판쪽으로 전사되지 못하도록 염료를 통과하지 못하게 하는 장벽의 형성이 어렵기 때문 때문이다.

본 발명에서의 흡수층은 승화성 분산염료로 제조된 잉크를 사용하여 프린터로 이미지를 인쇄할 때 그 잉크 안에 포함되어 있는 액체 성분을 흡수하여 이미지가 안착될 수 있도록 도와주는 역할을 한다. 상기 흡수층의 코팅제는 승화성 분산염료로 제조된 잉크에 포함외어 있는 액체 성분의 흡수를 위해 습윤상태의 무정형 다공성 실리카 분말을 사용한다. 상기 무정형 다공성 실리카 분말은 액체 성분을 흡수하는데 효과적인데, 실리카 100g 당 30-200g의 오일을 흡수할 수 있는 평균 입자크기가 0.5-15 마이크론의 실리카 분말이 바람직하다. 그리고 염료 포집층을 통과한 액체 성분 및 승화성 분산염료가 코팅제에 번지지 않게 안착시키기 위해 염화리튬, 염화나트륨, 염화마그네슘, 염화칼륨, 염화칼슘, 수산화나트륨, 탄산나트륨 중 1종 이상을 선택하여 사용한다.

또한 열을 가했을 때 열변형에 의한 전처리 접착 및 장벽층과의 박리현상을 방지하기 위해 폴리머 바인더를 사용하는데, 상기 폴리머 바인더는 폴리옥사졸린 수지, 폴리우렌탄 수분산 수지, 에틸렌비닐아세테이트(EVA)수지 및 수분산 아크릴 수지 중에서 선택되는 1종 이상을 사용함이 바람직하다.

그리고 염료 흡수 폴리머 바인더로, 염료 포집층을 통과한 염료 및 액체가 흡수층에 잘 습수되게 하고, 흡수된 염료가 다시 염료 포집층을 통해 기재쪽으로 쉽게 옮겨가도록 하는 역할을 하며 상기 폴리머 바인더와 같이 기판의 열변형시에 기판의 모양대로 변형할 수 있게 돕는 80-88% 정도로 가수분해 된 폴리비닐알콜(PVA)을 사용한다.

상기와 같은 흡수층을 형성시키기 위해서는 먼저, 80-88% 정도로 가수분해 된 폴리비닐알콜(PVA) 5-25wt% 와; 물, 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), IPA(Iso Propyl Alcohol) 중에서 선택되는 1종 이상의 용매를 75-95wt%의 비로하여, 습윤상태의 무정형 다공성 실리카 분말과 결합하여 염료 포집층을 통과한 염료 및 액체가 흡수층에 잘 흡수되게하고, 흡수된 염료가 다시 염료표집층을 통해 기재 쪽으로 쉽게 옮겨가도록 하는 역할을 하는 염료 흡수 폴리머 바인더 용액을 준비한다.

그 다음, 상기 염료 흡수 폴리머 바인더 용액 100중량부에 대하여 습윤상태의 무정형 다공성 실리카 분말 10-40중량부; 물 10-50중량부; 폴리머 바인더인 폴리옥사 졸린수지, 폴리우레탄 수분산수지, EVA 수지 및 수분산 아크릴 수지에서 선택한 1종 이상 10-40중량부, 승화성 분산염료의 안착 및 번짐 방지를 위한 혐화리튬, 염화나트륨, 염화마그네슘, 염화칼륨, 염화칼슘, 수산화나트륨, 탄산나트륨 중에서 선택한 1종 이상 0.5-5중량부를 혼합하여 고분자 화합물을 완성한다.

또한 상기 고분자 화합물에 보조 첨가제로서, 상기 고분자 화합물 용액 100중량부에 대해 레벨링제 0.01-05중량부, 증점제 0.01-05중량부 등을 첨가하여 제반물성 등을 보완할 수도 있다. 상기 첨가제 사용 시 함량의 이유는 레벨링제의 경우 그 미만이면 레벨링의 효과가 없고, 초과하면 염료포집층과의 접착력이 떨어질 수 있기 때문이다. 그리고, 증점제의 경우 그 미만이면 증점의 효과가 없고, 초과하면 점도가 높아져 코팅성이 나빠질 수 있기 때문이다.

그리고, 전처리 접착 및 장벽층 위에 콤마 코터를 사용하여 코팅하며, 적정 두께는 건조 두께를 기준으로 10-30 마이크론이 바람직하다. 그 이유는 10 마이크론 미만일 경우 승화성 분산염료 안에 포함되어 있는 액체 성분을 충분히 흡수할 수 없어 염료 포집층에 액체성분과 승화성 분산염료가 공존하게 되어 번짐현상이 발생할 수 있고, 30 마이크론을 초과할 경우 승화전사 공정시 필름이 열변형에 의해 늘어나면서 흡수층의 깨짐현상이 발생할 수 있기 때문이다.

상기에서 습윤상태의 무정형 다공성 실리카 분말을 사용하는 이유는 승화성 분산염료로 제조된 잉크에 포함되어 있는 액체 성분을 흡수하기 위함인데, 그 함량을 10-40중량부로 한 이유는 10중량부 이하일 경우 그 효과를 기대하기 어렵고, 40중량부 이상일 경우 열변형에 의해 늘어나면서 흡수층의 깨짐현상이 발생하는 것을 방지하기 위함이다. 또한, 상기 염화리튬, 염화나트륨, 염화마그네슘, 염화칼륨, 염화칼슘, 수산화나트륨, 탄산나트륨 중 1종 이상의 금속화합물을 선택하여 사용하는 이유는 염료 포집층을 통과한 액체 성분 및 승화성 분산염료가 코팅제에 번지지 않게 안착시키기 위함이며, 그 함량을 0.5-5중량부로 한 이유는 0.5중량부이하일 경우에는 그 효과를 기대하기 어렵고, 5중량부 이상일 경우에는 과다한 흡습으로 인해 승화성 분산염료로 제조된 잉크가 코팅 필름에 인쇄될 때 번짐현상이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.

또한, 폴리머 바인더로 폴리옥사졸린 수지, 폴리우레탄 수분산수지, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 수지 및 수분산 아크릴 수지 중 1종 이상을 선택하여 사용하는 이유는 열을 가했을 때 열변형에 의한 전처리 접착 및 장벽층과의 계면접착이 이루어지지 않아 박리현상이 발생함을 방지하기 위함이고, 그 함량을 10-40중량부로 한 이유는 10중량부 이하일 경우 전처리 접착 및 장벽층과의 계면 접착이 이루어지지 않아 박리현상이 발생함을 방지하기 위함이고 40중량부 이상일 경우에는 본 발명의 효과가 더 이상 상승하지 않고 또한 제조원가의 합리성을 얻기 위함이다.

그리고, 염료 흡수 폴리머 바인더로 80-88% 정도로 가수분해 된 폴리비닐알콜(PVA)을 사용하는 이유는 염료 포집층을 통과한 염료 및 액체가 흡수층에 잘 흡수되게 하고, 흡수된 염료가 다시 포집층을 통해 기재쪽으로 쉽게 옮겨가도록 하는 역할을 하며 폴리머 바인더와 같이 기판의 열변형시에 기판의 모양대로 변형할 수 있게 돕게 하기 위함이다.

본 발명에서의 염료 포집층은 승화성 분산염료로 제조된 잉크로 다양한 인쇄방법으로 인쇄되는 이미지 안의 분산염료를 포집하여 이미지를 형상하고, 승화성 분산염료가 흡수층으로 빠져 나가는 것을 막아주는 역할을 한다. 상기 염료 포집층의 코팅제는 인쇄되는 이미지 및 그 이미지 안에 존재하는 승화성 분산염료가 흡수층으로 빠져 나가는 거을 막는 장벽의 역할을 하기 위해 완전 가수분해된 폴리비닐알콜(PVA), 젤라틴, 전분 중에 1종을 선택하여 사용한다.

상기 염료포집층을 형성시키기 위해서는 먼저, 완전 가수분해 된 폴리비닐알콜(PVA), 젤라틴, 전분 중에서 선택한 1종 이상 1-20wt%와; 물, 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), IPA(Iso Propyl Alcohol) 중에서 선택되는 1종 이상의 용매를 80-99wt%의 비로하여, 인쇄되는 이미지 및 그 이미지 안에 존재하는 승화성 분산염료가 흡수층으로 빠져 나가는 것을 막는 장병의 역할을 하는 고분자 혼합물을 완성한다.

상기 염료 포집층의 코팅은 리버스 그래뷰어로 코팅하고 적정 코팅 두께는 건조 두께를 기준으로 0.1-2 마이크론이 바람직한데, 그 이유는 0.1 마이크론 미만이면 승화성 분산염료가 염료 포집층 상에 포집되지 못하고 흡수층으로 모두 빠져 나갈 수 있고, 2마이크론을 초과하면 승화성 분산염료로 제조된 잉크 안에 포함되어 있는 액체 성분이 흡수층으로 흡수되지 못하고 염료 포집층상에 승화성 분산염료와 같이 존재하여 승화성 분산염료로 제조된 잉크가 뭉치는 현상이 발생할 수 있기 때문이다.

상기에서 완전 가수분해 된 폴리비닐알콜(PVA), 젤라틴, 전분 중 1종 이상을 선택하여 사용하는 이유는 인쇄되는 이미지 및 그 이미지 안에 존재하는 승화성 분산염료가 흡수층으로 빠져 나가는 것을 막는 장벽의 역할을 하기 위함이고 그 함량이 1-20wt%인 이유는 1wt% 이하일 경우 승화성 분산염료가 염표 포집층 상에 포집되지 못하여 흡수층으로 모두 빠져 나가는 것을 방지하기 위함이고, 20wt% 이상일 경우 승화성 분산염료로 제조된 잉크 안에 포함되어 있는 액체 성분이 흡수층으로 흡수되지 못하고 염료 포집층상에 승화성 분산염료와 같이 존재하여 승화성 분산염료로 제조된 잉크가 뭉치는 현상을 방지하기 위함이다.

본 발명에서는 또한 인쇄시 소형 잉크젯프린터 헤드가 피인쇄물을 인식할 수 있도록 상기 전처리 접착 및 장벽층, 흡수층, 염료포집층 중 한층 이상에 이산화규소, 이산화 아연, 이산화티타늄 중 1종 이상을 포함 시킬 수 도 있다. 이 경우 그 함량은 0.1-5wt%로 함이 바람직한데, 그 이유는 0.1wt% 미만이면 프린터 헤드가 인식할 수 있는 은폐력을 발휘하기 어렵고, 5wt%를 초과하면 승화전사공정시 필름이 늘어날 때 찢어질 수 있기 때문이다.

또한 본 발명의 필름은 70-150℃의 온도에서 1-15초간 가소화시킨 후 100-170℃ 온도에서 0.1-0.5MPa의 진공압력을 가하여 필름을 변형, 유지하여 수용된 이미지를 3D곡면기재상에 승화전사 시키는 방법으로 통해 사용함이 바람직한데, 가소화 온도가 70℃미만이면 필름이 충분히 가소화가 되지 않고, 150℃ 초과하면 필름이 열변형이 생길 수 있다. 또한 가소화 시간도 1초 미만이면 필름이 충분히 가소화 될 수 없으며, 15초 초과면 온도에 따라 필름이 열변형이 생길 수 있다. 그리고 승화전사 온도를 100-170℃ 로 정한 이유는 승화성 염료의 반응온도가 위 온도 범위에 있기 때문이고, 진공압력을 0.1-0.5Mpa로 정한 이유는 0.1Mpa미만이면 필름과 피인쇄물간의 밀착이 이루어지지 않아 전사도가 낮아지며, 0.5Mpa 초과하면 가소화된 필름이 찢어질 수 있기 때문이다.

[실시예]

실시예의 하기 코팅제는 전처리 접착 및 장벽층, 흡수층은 어플리케이터로, 염료 포집층은 22메쉬바(Mesh Bar)를 사용하여 코팅하고, 60℃ 오븐에서 건조하였다.

[실시예 1]

[기판]

기판의 두께 160 마이크론의 무정형 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Amorphous PET) 필름을 A4용지 크기로 준비하였다.

[전처리 접착층]

3구 플라스크에 물 100부를 넣은 후 천천히 교반하면서 메탄올(Me-OH)을 서서히 17.5부를 투입하여 50℃로 승온 후 완전 가수분해 된 폴리비닐알콜 7.5부를 투입하여 온도를 90℃까지 승온하여 완전 가수분해 된 폴리비닐알콜이 완전 용해되도록 90분간 계속 교반하여 6%의 용액을 제조하여 상온까지 식혔다.

식힌 용액 100부에 폴리에스테르 분산물 20부를 투입하여 상온에서 30분간 교반한 후 레벨링제 0.4부, 소포제 0.2부를 투입하여 고속 교반 30분을 행하여 전처리 접착 및 장벽층 용액을 제조하였다. 상기 코팅제 어플리케이터를 사용하여 건조 두께 5 마이크론이 되도록 기판에 도포하였다

[흡수층]

3구 플라스크에 물 100부를 넣은 후 천천히 교반하면서 메탄올(Me-OH) 21.6부를 서서히 투입하여 50℃로 승온 후 80-88%정도로 가수분해된 폴리비닐알콜 13.5부를 투입하여 온도를 90℃까지 승온하고 상기 가수분해 된 폴리비닐알콜이 완전 용해되도록 60분간 계속 교반하여 10%의 용액을 제조하여 상온까지 식혔다. 식힌 용액 100부에 습윤상태의 무정형 다공성 실리카분말 15부, 폴리머 바인더 폴리옥사졸린수지 20부, 금속이온이 포함된 염화물인 염화리튬 1부를 차례로 투입하여 무정형 다공성 실리카 분말이 완전히 분산되도록 고속 교반 90분을 행한 후 레벨링 제 0.4부, 소포제 0.4부를 투입하고 고속교반 30분을 행하여 흡수층 용액을 만들었다.

상기 용액을 어플리케이터를 사용하여 건조 두께 25 마이크론이 되도록 전처리 접착 및 장벽층 위에 도포하였다.

[염료 포집층]

3구 풀라스크에 물 100부를 투입한 후 천천히 교반하면서, 메탄올(Me-OH) 26.3부를 서서히 투입하여 50℃로 승온 후 완전 가수분해된 폴리비닐알콜 5.3부를 투입하여 온도를 90℃까지 승온하여 폴리비닐알콜이 완전 용해되도록 90분간 계속 교반하여 4%의 용액을 제조하고 상온까지 식혔다. 이 용액 100부에 레벨링제 0.2부, 소포제 0.1부를 투입하여 고속 교반 30분을 행하여 염료 포집층 용액을 만들었다. 이 용액을 22메쉬바를 사용하여 건조 두께 1마이크론이 되도록 흡수층 위에 도포했다.

[실시예 2]

[기판]

기판은 두께 160 마이크론의 무정형 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Amorphous PET) 필름을 A4 크기로 준비하였다.

[전처리 접착층]

3구 플라스크에 물 100부를 넣은 후 천천히 교반하면서 메탄올(Me-OH)을 서서히 27.8부를 투입하여 50℃로 승온 후 완전 가수분해 된 폴리비닐알콜 11부를 투입하여 온도를 90℃까지 승온하여 완전 가수분해된 폴리비닐알콜이 완전 용해되도록 90분간 계속 교반하여 8%의 용액을 제조하여 상온까지 식혔다. 식힌 용액 100부에 폴리에스테르 분산물 20부를 투입하여 상온에서 30분간 교반한 후 레벨링제 0.4부, 소포제 0.2부를 투입하여 고속 교반 30분을 행하여 전처리 접착 및 장벽층 용액을 제조하였다. 상기 코팅제를 어플리케이터를 사용하여 건조 두께 2 마이크론이 되도록 기판에 도포하였다.

[흡수층]

3구 플라스크에 물 100부를 투입한 후 천천히 교반하면서 메탄올(Me-OH) 27부를 서서히 투입하여 50℃로 승온 후 80-88% 정도로 가수분해된 폴리비닐알콜 8.1부를 투입하여 온도를 90℃까지 승온하여 80-88%로 가수분해된 폴리비닐알콜이 완전 용해되도록 60분간 계속 교반하여 6%의 용액을 제조하여 상온까지 식혔다. 식힌 용액 100부에 습윤상태의 무정형 다공성 실리카 분말을 20부, 폴리머 바인더인 폴리옥사졸린 수지 24부, 금속이온이 포함된 염화물인 염화칼슘 1.5부를 차례로 투입하여 무정형 다공성 실리카 분말이 완전히 분산되도록 고속 교반 90분을 행한 후 레벨링제 0.4부, 소포제 0.4부를 투입하여 고속 교반 30분을 행하여 흡수층 용액을 만들었다. 이 용액을 어플리케이터를 사용하여 건조 두께 15 마이크론이 되도록 전처리 접착 및 장벽층 위에 도포하였다.

[염료 포집층]

3구 풀라스크에 물 100부를 투입한 후 천천히 교반하면서, 메탄올(Me-OH) 27.8부를 서서히 투입하여 50℃로 승온 후 젤라틴(KIC(주)의 공업용젤라틴) 11.2부를 투입하여 젤라틴이 완전히 용해되도록 60분간 계속 교반하여 8%의 용액을 제조하여 상온까지 식혔다. 이 용액 100부에 소포제 0.05부를 투입하여 고속 교반 30분을 행하여 염료 포집층 용액을 만들었다. 이 용액을 22메쉬바를 사용하여 건조 두께 0.8마이크론이 되도록 흡수층 위에 도포했다.

[실시예 3]

[기판]

기판은 두께 150 마이크론의 폴리프로필렌 필름을 A4 용지 크기로 준비하였다.

[전처리 접착증]

3구 플라스크에 물 100부를 넣은 후 천천히 교반하면서 메탄올(Me-OH)을 서서히 17.5부를 투입하여 50℃로 승온 후 완전 가수분해 된 폴리비닐알콜 7.5부를 투입하여 온도를 90℃까지 승온하여 완전 가수분해된 폴리비닐알콜이 완전 용해되도록 90분간 계속 교반하여 6%의 용액을 제조하여 상온까지 식혔다. 식힌 용액 100부에 폴리에스테르 분산물 20부를 투입하여 상온에서 30분간 교반한 후 레벨링제 0.4부, 소포제 0.2부를 투입하여 고속 교반 30분을 행하여 전처리 접착 및 장벽층 용액을 제조하였다. 상기 코팅제를 어플리케이터를 사용하여 건조 두께 5 마이크론이 되도록 기판에 도포하였다.

[흡수층]

3구 플라스크에 물 100부를 투입한 후 천천히 교반하면서 메탄올(Me-OH) 27부를 서서히 투입하여 50℃로 승온 후 80-88% 정도로 가수분해 된 폴리비닐알콜 8.1부를 투입하여 온도를 90℃까지 승온하여 80-88%로 가수분해 된 폴리비닐알콜이 완전 용해되도록 60분간 계속 교반하여 6%의 용액을 제조하여 상온까지 식혔다. 식힌 용액 100부에 습윤상태의 무정형 다공성 실리카 분말을 12부, 폴리머 바인더의 폴리옥사졸린 수지 16부, 금속이온이 포함된 염화물인 염화칼륨 0.5부를 차례로 투입하여 무정형 다공성 실리카 분말이 완전히 분산되도록 고속 교반 90분을 행한 후 레벨링제 0.4부, 소포제 0.4부를 투입하여 고속 교반 30분을 행하여 흡수층 용액을 만들었다. 이 용액을 어플리케이터를 사용하여 건조 두께 20 마이크론이 되도록 전처리 접착 및 장벽층 위에 도포하였다.

[염료 포집층]

3구 풀라스크에 물 100부를 투입한 후 천천히 교반하면서, 메탄올(Me-OH) 28.6부를 서서히 투입하여 50℃로 승온 후 완전 가수분해된 폴리비닐알콜 14.3부를 투입하여 온도를 90℃까지 승온하여 완전 가수분해된 폴리비닐알콜이 완전 용해되도록 90분간 계속 교반하여 10%의 용액을 제조하여 상온까지 식혀 염료 포집층 용액을 만들었다. 이 용액을 22메쉬바를 사용하여 건조 두께 1마이크론이 되도록 흡수층 위에 도포했다.

위 실시 예 1, 2, 3에서 얻어진 필름에 승화성 분산염료가 함유된 인쇄잉크로 EPSON STYLERS 1390 프린터를 이용하여 시험 패턴을 프린팅한 후 3D 다중 곡면 승화전사 기계(미성산업(주)의 MSI-20)를 사용하여 150℃에서 0.3MPa의 진공압력으로 5분간 가열, 가압하여 휴대폰 하드 케이스(폴리카보네이트 재질) 위에 승화전사 시켰다. 위 실시 예 1, 2, 3의 시편 모두 휴대폰 하드 케이스 위로 시험 패턴의 전사가 양호하게 이루어졌다.

Claims (22)

1. 승화성 분산염료로 제조된 잉크를 사용한 이미지를 수용하여 3D 곡면 기재상에 그 이미지를 승화전사 할 수 있는 열가소성 필름으로서, 열가소성 기판과; 상기 기판과 잉크젯 프린터로 인쇄되는 승화성 분산염료로 제조된 잉크 안에 포함되어 있는 액체를 흡수하는 흡수층간의 계면접착을 돕고, 흡수층에 존재하는 승화성 분산염료가 기판 쪽으로 전사되지 못하도록 막을 형성시키는 전처리 접착 및 장벽층과; 상기 승화성 분산염료로 제조된 잉크를 사용하여 프린터로 이미지를 인쇄할 때 상기 잉크안의 액체 성분을 흡수하여 이미지가 안착되게 하는 흡수층; 그리고 상기 승화성 분산염료를 상기 흡수층 코팅면의 최상위치에 존재하게 하는 염료포집층을 포함하는 열가소성 필름으로서, 상기 전처리 접착 및 장벽층은 PVA, 아크릴 고분자, 클로리네이티드피피, 염화피피, 염화피이, 니트론셀룰로오스, 질산은 중에서 선택되는 1종 이상의 용질 3-25wt%와; 물, 메탄올, 에탄올, IPA, 톨루엔, MEK 중에서 선택되는 1종 이상의 용매 75-97wt%로 이루어진 고분자 용액 50-90wt%와 10-50wt%의 폴리에스테르 분산물을 포함함을 특징으로 하는 열가소성 필름.
2. 제 1항에 있어서, 상기 기판은 70-200℃에서 열변형이 가능한 것임을 특징으로 하는 열가소성 필름.
3. 제 2항에 있어서, 상기 기판은 무정형 PET, PVC, PP 중에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 열가소성 필름.
4. 제 3항에 있어서, 상기 기판은 두께가 100-250 마이크론 임을 특징으로 하는 열가소성 필름.
5. 제 1항에 있어서, 상기 전처리 접착 및 장벽층은 PVA, 아크릴고분자, 클로리네이티드피피, 염화피피, 니트로셀룰로오스, 질산은 중에서 선택되는 1종이상을 포함함을 특징으로 하는 열가소성 필름.
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서, 상기 전처리 접착 및 장벽층은 상기 고분자 용액 100 중량부에 대하여 증점제 0.1-5중량부, 소포제 0.005-1중량부, 레벨링제 1-10중량부 중에서 선택되는 1종 이상을 더 포함함을 특징으로 하는 열가소성 필름.
8. 제 1항에 있어서, 상기 전처리 접착 및 장벽층은 두께가 1-10마이크론임을 특징으로 하는 열가소성 필름.
9. 제 1항에 있어서, 상기 흡수층은 염료 흡수폴리머 바이던 용액, 실리카분말, 물, 폴리머 바인더, 그리고 첨가제를 포함하는 고분자 화합물임을 특징으로 하는 열가소성 필름.
10. 제 9항에 있어서, 상기 염료 흡수 폴리머 바인더 용액은 PVA 5-25wt%와; 물, 메탄올, 에탄올, IPA 중에서 선택되는 1종 이상의 용매 75-95wt%를 포함함을 특징으로 하는 열가소성 필름.
11. 제 9항에 있어서, 상기 실리카분말은 입자크기 0.5-15 마이트론의 습윤 상태의 무정형 다공성임을 특징으로 하는 열가소성 필름.
12. 제 10항에 있어서, 상기 PVA는 80-88% 가수분해 된 것임을 특징으로 하는 열가소성 필름.
13. 제 9항에 있어서, 상기 흡수층은 바인더 용액 100중량부에 대하여 실리카 분말 10-40 중량부, 물 10-50 중량부, 폴리머 바인더 10-40 중량부, 그리고 첨가제 0.5-5 중량부를 포함함을 특징으로 하는 열가소성 필름.
14. 제 13항에 있어서, 상기 폴리머 바인더는 폴리옥사졸린수지, 폴리우레탄 수분산수지, EVA수지, 수분산 아크릴수지 중에서 선택되는 1종 이상임을 특징으로 하는 열가소성 필름.
15. 제 13항에 있어서, 상기 첨가제는 염화리튬, 염화나트륨, 염화마그네슘, 염화칼륨, 염화칼슘, 수산화나트륨, 탄산나트륨 중에서 선택되는 1종 이상임을 특징으로 하는 열가소성 필름.
16. 제 9항에 있어서, 상기 고분자 화합물은 상기 고분자 화합물 100중량부에 대하여 레벨량제 0.01-0.5 중량부, 증점제 0.01-0.5중량부를 포함함을 특징으로 하는 열가소성 필름.
17. 제 1항에 있어서, 상기 흡수층은 건조두께가 10-30마이크론임을 특징으로 하는 열가소성 필름.
18. 제 1항에 있어서, 상기 염료포집층은 PVA, 젤라틴, 전분 중에서 선택되는 1종 이상의 용질 1-20wt%와; 물, 메탄올, 에탄올, IPA 중에서 선택되는 1종 이상의 용매 80-99wt%를 포함함을 특징으로 하는 열가소성 필름.
19. 제 18항에 있어서, 상기 PVA는 완전가수분해된 것임을 특징으로 하는 열가소성 필름.
20. 제 1항에 있어서, 상기 전 처리 접착 및 장벽층, 흡수층, 염료 포집층 중 적어도 하나의 층에는 피인쇄물 인식용 첨가제가 더 포함됨을 특징으로 하는 열가소성 필름.
21. 제 20항에 있어서, 상기 첨가제는 이산화규소, 이산화아연, 이산화티타늄 중에서 선택되는 1종 이상이고 함량은 0.1-5wt% 를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 필름.
22. 제 1항 내지 제 5항, 제 7항 내지 21항 중 어느 한항의 열가소성 필름을 이용한 승화전사 방법으로서, 70-140℃에서 1-15초간 가소시킨 후 100-170℃에서 0.1-0.5MPa로 진공압력을 가함을 특징으로 하는, 수용한 이미지를 3D 곡면 기재 상에 승화 전사시키는 방법.