KR101623685B1 - 수성 그라비아용 섬유 전사지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열에 의해 팽창하지 않는 원단의 특성에 맞도록 친환경적이고 저렴한 전사지를 제조할 수 있는 수성잉크를 이용하여 섬유에 그라비아 인쇄를 위한 전사지에 관한 것이다. 본 발명은 점도를 가지는 수성잉크를 이용하여 열에 의해 팽창하지 않는 조직구조를 가지는 섬유에 그라비아 인쇄를 하기 위하여 원지와, 원지 후면에 형성되는 후면코팅층과, 원저 전면에 형성되고 수성잉크의 염료를 걸러지도록 제1 크기의 공극을 가지는 1차 코팅층과, 1차 코팅층 상면에 형성되어 수지 성분이 걸러지도록 하는 2차 코팅층을 포함한다. 이와 같이 구성되는 수성 그라비아용 섬유전사지에 의하면, 섬유 조직 내에 수지층이 코팅되고, 수지층 내에 염료 성분이 침투하여 일체화됨으로써 결뢰도가 향상되는 그라비아 인쇄를 할 수 있는 이점이 있다.

Description

수성 그라비아용 섬유 전사지{TEXTILE TRANSFER PAPER FOR AQUEOUS GRAVURE}

본 발명은 수성 그라비아용 섬유 전사지에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 신규 개발된 수성 그라비아 섬유전사 잉크를 적용하기 위한 전용 전사지 제조 기술을 제공함으로써 전사날염에 사용되는 폴리에스터 원단 외에 나일론, T.C 혼방, 면류에 친환경적이고 제조단가가 저렴한 전사가 가능한 수성 그라비아 섬유전사 잉크를 위한 전용 전사지에 관한 것이다.

일반적으로 전사날염방식은 프린터 또는 인쇄기계를 통해 염료나 잉크를 전사지에 프린트 또는 인쇄 한 후에 프린트 또는 인쇄된 전사지를 폴리에스터 성분이 최소 20%이상 혼합된 섬유 위에 마주하게 한 후, 프린트된 전사지 뒷면에 200도의 열과 압력을 가진 프레스로 가압한다.

그러면, 섬유와 전사지가 마주한 상태에서 프린트 상에 잉크가 열과 압력에 의해 기화하게 되고, 열과 압력에 의해 폴리에스터 섬유의 조직이 열리면서 그 틈 사이로 기화된 염료가 파고든다. 그리고, 대략 60초 정도의 시간이 지난 후 압력 프레스를 해지하면 폴리에스터 섬유 조직이 원상태로 복원되면서 염료 잉크 입자는 섬유 조직 사이에 갇히게 되는 원리로 이루어져 있다.

여기서 사용되는 일반잉크는 수성타입이며 염료, 물, 수지, 분산제를 원료로 하며 기타 혼합물을 물에 희석해서 사용한다.

또한, 대량생산을 위해 전사날염방식에서도 프린트 롤러가 고속으로 회전하며 프린트(인쇄)하는 그라비아 인쇄 방식을 도입하여 생산성을 높이고 있다. 그러나, 그라비아 인쇄는 유성잉크를 사용하여 비닐 류 재질에 고속으로 인쇄하는 것을 목적으로 개발된 시스템으로 고속으로 회전하는 여러 칼라의 동판 롤러를 빠른 시간 내에 통과하며 잉크를 수용해야 하므로 휘발성이 강한 잉크와 점도가 높은 잉크타입을 사용해야 한다.

따라서, 일반 그라비아 인쇄에 사용되는 인쇄방식에서는 유성잉크 외에는 사용이 불가능하다. 이는 사용되는 동판이 롤러 형태이며 표면이 금속재질이라 표면에 무늬, 즉 디자인을 표현하기 위해서는 레이저를 사용해서 표면을 조각해서 음각 패턴을 만들어 주고 이 음각 패턴에 잉크가 담아진 상태로 인쇄되는 것이기 때문에, 점도가 유지되지 않는 일반 수성잉크는 사용이 불가능하기 때문이다.

한편, 전사날염방식에 사용되는 원단은 주로 폴리에스터 원단이며 다른 섬유가 혼합된 원단도 최소 20% 이상의 폴리에스터 원사가 들어가 있어야 전사날염이 가능하다. 따라서, 열에 의해 염료 수용 층이 생성되지 않는 나일론이나 면류 섬유에는 전사 날염이 불가능 하다.

일부 면류 섬유 원단 표면에 전처리 과정이라는 방법을 통해 전사 날염을 하는 방법이 있으나, 이는 면류 표면에 수지성분을 미리 프린트하여 고착화 시킨 후 전사 날염을 하는 방법에 대한 것이다. 그리고, 나일론은 실크 프린트라는 휘발성 안료를 표면에 발라서 표면과 잉크가 서로 고착되는 방법을 사용하고 있는 실정이다.

또한, 그라비아 인쇄에서 사용하고 있는 유성 잉크는 휘발성을 가지고 있으며 유성염료는 메탄올 30중량%와 에탄올 70 내지 99중량%의 알코올 혼합액을 조제하여 서로 혼합하는 방식을 사용하므로 칼라의 표현을 위한 조제가 매우 힘들고 작업상에 유해성이 매우 높고 인쇄 후에도 뒤처리과정에서 화학적 폐기물이 많이 발생하는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서는 유성 잉크 대신에 수성 잉크를 그라비아 인쇄기에 적용하여 그라비아 인쇄를 하는 방법을 생각해볼 수 있으나, 수성 잉크는 점도가 낮기 때문에 그리비아 인쇄기에 점착하지 못하고 모두 흘러내리기 때문에 수성잉크를 그라비아 인쇄기에 적용하기에는 한계가 있다.

또한, 수성잉크가 묻어있는 전사지를 이용하여 섬유에 그라이바 인쇄를 하는 경우에, 열에 의해 조직 구조가 팽창하는 일반적인 섬유는 롤러에 의해 가열 압착하는 과정 중에 섬유 조직 내에 염료가 침투할 수 있으나, 나일론과 같이 열에 의해 팽창하지 않는 조직구조를 갖는 섬유는 염료가 섬유 조직 내에 침투하지 못하여 인쇄가 잘 되지 못하는 문제점이 있다.

또한, 수성잉크가 묻어있는 전사지를 이용하여 그라비아 인쇄를 하는 경우, 수성잉크의 염료가 섬유 내에 충분히 침투하지 못하기 때문에 결뢰도가 최고등급인 5등급 이상인 인쇄물을 제작할 수 없는 한계가 있다.

(문헌 1) 대한민국 등록특허공보 제10-0147419호(1998.05.18) (문헌 2) 대한민국 등록특허공보 제10-1340976호(2013.12.06)

따라서, 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명에 적용되는 수성잉크는 그라비아 인쇄에 적합하도록 하기 위해 기타 첨가물과 일체화 되어 있고, 점도가 높아 전사지가 이를 잘 수용 할 수 있는 구조를 가져야 하며 전사율과 견뢰도가 높게 전사 되어야 한다.

그라비아 인쇄는 고속으로 회전하며 잉크를 전사지에 전달하기 때문에 처음 칼라를 입히고 다음 칼라를 입히는 공정까지 짧은 시간 내에 전사지는 잉크를 흡수 해야 하며 각각의 칼라가 전사지 위에 프린트되었을 때 인쇄 망점이 흐트러지거나 번짐 현상이 일어나면 안된다.

또한, 고속의 기계작용으로 수성성분 즉 물을 먹은 종이를 고속의 기계가 잡아당기는 장력을 이길 수 있도록 초지 단계부터 마지막 코팅까지 수분을 흡수해도 문제가 발생하지 말아야 하며, 나일론, T.C 혼방, 면류의 섬유는 기존 전사방식처럼 열과 압력을 주어도 원단의 섬유조직이 잉크를 수용 할 수 있는 공극을 만들지 못하므로 기존 잉크나 전사지로는 전사날염을 할 수 없다.

잉크의 특성이 한 몸으로 되어있어 전사지는 이 잉크에서 염료와 수지를 분리해서 저장하고 기타 혼합물 또한 분리해야 한다.

따라서, 본 발명은 전사날염에 사용되는 원단의 특성에 맞도록 친환경적이고 저렴한 전사지를 제조할 수 있는 수성 전사날염 잉크를 위한 전사지 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 유성 전사날염 잉크를 수성 전사날염 잉크로 대체하여 친환경적으로 원단 인쇄 생산 환경을 개선할 수 있는 수성 전사날염 잉크를 위한 전사지 제조 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 전사지에 코팅층을 형성하여 코팅층에서 걸러진 수지 성분이 전사날염시 원단에 접촉되어 원단을 코팅하므로 원단에 별도의 전처리 과정을 거치지 않고 전사날염을 수행할 수 있도록 하는 수성 전사날염 잉크를 위한 전사지 제조 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 전사날염시 전사지에서 원단으로 녹아 든 수지성분이 원단의 표면에서 코팅층을 형성하여 원단에 있는 염료를 보호함으로써 염료가 외부로부터의 간섭과 저항을 받지 않도록 하고 결뢰도를 향상시킬 수 있는 수성 전사날염 잉크를 위한 전사지 제조 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 고속으로 인쇄되는 그라비아 방식을 채택 생산성을 높이고, 나일론, T.C혼방, 면류에 전처리 없이 전사날염을 할 수 있는 기술을 개발 하고자 한다.

상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 점도를 갖는 수성잉크를 포함하는 수성잉크 혼합제를 이용하여 열에 의해 팽창하지 않는 조직구조를 가지는 섬유에 그라비아 인쇄를 하기 위한 전사지에 있어서, 원지; 상기 원지 후면에 형성되는 후면 코팅층; 상기 원지 전면에 형성되고, 상기 수성잉크의 염료가 걸러지도록 제1 크기의 공극을 가지는 1차 코팅층; 상기 1차 코팅층의 상면에 형성되고, 수지 성분이 걸러지도록 상기 제1 크기의 공극보다 큰 제2 크기의 공극을 가지는 2차 코팅층을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 섬유는 나일론, T.C 혼방, 또는 면 중 어느 하나로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 수성잉크 혼합제는 상기 수성잉크 이외에 분산제, 물, 및 곰팡이 제거제 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 1차 코팅층은 1 ~ 20nm(nano meter)의 상기 제1 크기의 공극을 가지고, 상기 제1 크기의 공극은 실리카(silica), 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA), 폴리비닐 알코올(PVA) 및 첨가제 중 적어도 하나를 포함하는 제1 코팅액에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 2차 코팅층은 50 ~ 80nm(nano meter)의 상기 제2 크기의 공극을 가지고, 상기 제2 크기의 공극은 실리카(silica), 알루미나(alumina), 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA) 및 첨가제 중 적어도 하나를 포함하는 제2 코팅액에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 코팅층에 의해 걸러진 수지성분은 상기 2차 코팅층의 표면에 위치하여 그라비아 인쇄 시 일부가 원단을 파고들고 나머지 일부가 상기 원단의 표면에 코팅층을 형성하여 상기 원단의 전처리 과정을 생략 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 코팅층에 의해 걸러진 상기 수성잉크의 염료는 그라비아 인쇄 시 상기 수지성분과 일체화되어 원단 내부에 캡슐형태로 고착화되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 수성 그라비아 섬유전사 잉크를 위한 전사지 제조 방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 본 발명은 전사날염에 사용되는 원단의 특성에 맞도록 친환경적이고 생산 원가가 저렴한 전사지를 제조할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본 발명은 유성 전사날염 잉크를 수성 전사날염 잉크로 대체하여 친환경적으로 원단 인쇄 생산 환경을 개선할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 본 발명은 전사지를 다층 구조로 형성해서 상부 코팅층에서 1차적으로 염료 보다 입자가 큰 수지를 걸러 보관하고 있다가 걸러진 수지 성분이 전사날염시 원단에 먼저 접촉되어 원단을 코팅하므로 원단에 별도의 전처리 과정을 거치지 않고 전사날염을 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.

넷째, 본 발명은 전사날염시 전사지 상부층 에는 수지성분이 하부층에는 염료성분이 자리하고 있으므로 열과 압력을 가하면 원단으로 녹아든 수지성분이 1차적으로 원단의 표면에서 코팅 층을 형성하고 일부는 원단 속으로 파고들며 섬유에 고착화 되고, 바로 승화되어 원단 쪽으로 파고드는 염료를 수지성분이 잡아당겨 일체화되는 과정을 거치므로 전사과정이 끝나면 수지 속에 녹아든 염료는 외부로부터의 간섭이 적어져 결뢰도가 향상되는 효과를 같는다.

다섯째, 본 발명은 기존의 전사방식으로는 전사 할 수 없는 나일론, T.C혼방, 면류에 전사 날염을 할 수 있다.

여섯째, 수성이라는 잉크 특성을 극복하고 고속으로 인쇄가 가능한 그라비아에 적용하여 대량생산 및 고 선명도의 섬유 인쇄 날염술이 만들어져 날염기술을 선도해 갈수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당 업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 수성 전사날염 잉크를 위한 전사지를 제조하는 방법을 도시한 플로차트이다.
도 2는 본 발명에 따른 수성 전사날염 잉크를 위한 전사지 제조 방법에서 원지 후면에 코팅층을 형성하는 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 수성 전사날염 잉크를 위한 전사지 제조 방법에서 원지 전면에 1차 코팅층을 형성하는 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 수성 전사날염 잉크를 위한 전사지 제조 방법에서 1차 코팅된 원지 전면에 2차 코팅층을 형성하는 과정 및 제1 코팅액 및 제2 코팅액 각각의 입자 크기를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 수성 전사날염 잉크를 위한 전사지 제조 방법으로 제조된 전사지에 잉크를 인쇄하는 과정 및 인쇄된 전사지의 단면을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 수성 전사날염 잉크를 위한 전사지 제조 방법으로 제조된 전사지에 잉크가 인쇄된 후 원단에 전사날염한 상태를 도시한 단면도이다.

본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 나일론, T.C 혼방, 면류와 같이 열에 의해 팽창하지 않는 조직구조를 갖는 섬유에 그라비아 인쇄를 하기 위한 전사지에 대한 것으로서, 수성 그라비아 섬유용 잉크에 최적화된 전용 수성 그라비아 전사지에 관한 발명이다.

수성 그라비아 섬유 전사용 잉크는 나일론, T.C혼방, 면 등에 전사 프로세스 단계에서 잉크 안에 들어있는 승화성 수지가 먼저 소재의 표층에 고착 되여 전사 잉크 속의 염료성분을 받을 수 있는 승화잉크 수용 층을 만들고 수용 층에 승화잉크가 고착되는 구조로써 이들 과정을 만들기 위해서는 전사지의 구조가 기존의 구조와는 다른, 잉크의 각각의 성분들을 수용할 수 있는 다층 구조의 잉크 수용층을 갖는 전사지가 필요하다.

또한, 그라비아 인쇄의 특성상 여러 도수의 칼라 표현을 위해서는 1차롤러의 잉크를 전사지에 도포하고 2차 롤러 즉 다른 칼라를 도포할 때 수성잉크의 건조성, 색혼합, 망점의 정확도 등 각각의 동판(롤) 접촉에 의한 수성잉크를 받아낼 수 있는 구조를 가져야 한다.

본 발명에 의한 수성 그라비아용 섬유 전사지는 그라비아 인쇄에 적합한 수성잉크가 적용되는 전사지로서, 기존의 수성타입의 잉크와는 달리 일정한 점도를 가지고 있다. 본 발명의 전사지에 적용되는 잉크는 친환경적인 수성염료로서 모든 내용물이 하나의 형태로 녹아 일체로 형성되는 것이 특징이며 그라비아 인쇄에 적합한 형태를 갖고 있다. 본 발명의 섬유 전사지에 적용되는 수성잉크는 나일론, T.C 혼방, 면류에 그라비아 인쇄가 가능하며, 그라비아 인쇄를 위해 수성잉크가 적용될 수 있는 전용 전사지가 필요하다. 본 발명의 기초가 되는 잉크를 일반적인 전사지에 적용하면 잉크가 번지고 전사율이 떨어져서 사용이 불가능하기 때문에, 해당 잉크의 특성에 맞는 구조의 전용 전사지가 필요하다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수성 그라비아용 섬유전사 잉크를 위한 전사지 제조 방법에 대하여 도1 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 수성 그라비아용 섬유전사 잉크를 위한 전사지를 제조하는 방법을 순차적으로 도시한 플로차트이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 수성 그라비아용 섬유전사 잉크를 위한 전사지를 제조하는 방법은 원지(100)를 준비하는 원지 준비 단계(S110); 상기 원지(100)의 후면에 후면 코팅액을 도포하여 상기 원지(100)의 후면에 코팅층(200)을 형성하는 후면 코팅층 형성 단계(S120); 상기 후면에 형성된 코팅층(200)을 건조시키는 후면 코팅층 건조 단계(S130); 상기 원지(100)의 전면에 제1 크기의 입자를 가지는 제1 코팅액을 도포하여 상기 원지(100)의 전면에 1차 코팅층(300)을 형성하는 1차 코팅층 형성 단계(S140); 상기 1차 코팅층(300)을 건조시키는 1차 코팅층 건조 단계(S150); 및 상기 1차 코팅된 원지(100)의 상부에 상기 제1 크기보다 큰 제2 크기의 입자를 가지는 제2 코팅액을 도포하여 상기 1차 코팅된 원지(100)의 전면에 2차 코팅층(400)을 형성하는 2차 코팅층 형성 단계(S160)를 포함한다.

본 발명에 따른 수성 그라비아용 섬유전사 잉크를 위한 전사지의 제조 방법은 상기 원지(100)의 전면을 2차 코팅하여 전사지가 제조되면 부식 또는 레이저 조각되어 일부 오목한 동판 롤러(10)를 상기 전사지에 밀착 접합시키고, 상기 그라비아용 동판 롤러(10)의 회전에 따라 상기 동판 롤러에 있는 수성 그라비아용 섬유전사 잉크(20)가 상기 전사지에 인쇄되도록 하는 전사프린트(인쇄) 단계를 더 포함할 수 있다.

이하, 각각의 단계에 대한 상세한 설명은 도 2 내지 6을 참고하여 후술한다.

도 2는 본 발명에 따른 수성 그라비아용 섬유전사 잉크를 위한 전사지 제조 방법에서 원지 후면에 코팅층을 형성하는 과정을 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 원지(100) 준비 단계는 수성 전사날염 잉크(20)의 인쇄에 적합한 30 ~ 100gsm(grams per square meter; 직물의 단위 면적당 중량)의 원지(100)를 준비한다. 여기에서, 상기 원지(100)는 원가 절감, 평활도, 인쇄 장력 등을 고려하면 30 ~ 100gsm에서 주로 준비될 수 있다. 상기 원지(100)는 상기 수성 그라비아용 섬유전사 잉크(20)에 포함된 첨가물 중 상기 1차 코팅층(300) 및 상기 2차 코팅층(400)을 통과한 나머지 첨가물(즉, 수지 성분과 염료 성분을 제외한 나머지)을 흡수할 수 있는 분산제, 물 및 곰팡이 제거제 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 원지(100) 준비 단계는 후면에 코팅액이 잘 결합되도록 미리 준비된 상기 원지(100)의 표면에 존재하는 이물질을 제거한다.

상기 원지 준비 단계에 의해 준비된 원지(100)에 후면 코팅층을 형성하는 후면 코팅층 형성단계를 실시한다.

상기 후면 코팅층(200) 형성 단계는 후면 코팅액으로서 물을 준비한다. 물은 상기 원지(100)가 가지고 있는 조직을 정렬하고, 1차 코팅층(300), 2차 코팅층(400) 및 전사날염 시 발생할 수 있는 코클링 현상을 최소화하며, 1차 및 2차 코팅에 용이한 상기 원지(100) 자체의 평활도를 유지시킬 수 있다.

또한, 상기 후면 코팅층(200) 형성 단계는 에어 나이프(Air knife) 방식(도 2에서 (a)에 해당함) 또는 블레이드 방식(도 2에서 (b)에 해당함), 또는 롤코터 방식을 통해 상기 원지(100)의 후면을 코팅하여 상기 원지(100)의 후면을 평탄화시킬 수 있다.

상기 후면 코팅층(200) 건조 단계는 일정 시간 동안 상기 원지(100)의 후면에 형성된 코팅층(200)을 상온에서 건조시켜 상기 원지(100)의 전체적인 수분의 농도를 조절할 수 있고 장력을 향상시킬 수 있다.

상기와 같이 후면 코팅층(200)이 형성되면, 상기 후면 코팅층이 형성된 원지(100)의 전면에 1차 코팅층을 형성하는 1차 코팅층 형성단계를 실시한다.

도 3은 본 발명에 따른 수성 그라비아용 섬유전사 잉크를 위한 전사지 제조 방법에서 원지 전면에 1차 코팅층을 형성하는 과정을 도시한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 1차 코팅층(300) 형성 단계는 상기 원지(100)의 전면에 제1 크기의 제1 코팅액 입자(310)를 가지는 제1 코팅액을 도포하여 상기 원지(100)의 전면에 1차 코팅층(300)을 형성한다. 제1 크기는 1 ~ 20 nm(nano meter)로 이루지고 입자 간 일정 공극(예를 들어, 1 ~ 20 nm)을 유지하여 입자 간 일정 공극에 수성 그라비아용 섬유전사 잉크(20)의 염료가 걸러지도록 할 수 있다. 또한, 1차 코팅층(300)을 형성하는 제1 코팅액은 실리카(silica), 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA), 폴리비닐 알코올(PVA) 및 첨가제 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

계속해서, 상기 1차 코팅층(300) 형성 단계는 에어 나이프, 블레이드, 로드-비아, 롤코터, 콤마 또는 립 방식을 통해 상기 원지(100)의 전면을 1차 코팅하여 상기 1차 코팅층(300)의 표면을 평탄화시킬 수 있다. 한편, 도 3에서 도시된 코팅은 블레이드 방식을 채택하여 수행되는 것을 예시하고 있다.

상기 1차 코팅층(300) 건조 단계는 일정 시간동안 상기 원지(100)의 전면에 형성된 1차 코팅층(300)을 상온에서 건조시켜 상기 1차 코팅층(300)이 상기 원지(100)에 안정적으로 유착되도록 할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 수성 전사날염 잉크를 위한 전사지 제조 방법에서 1차 코팅된 원지 전면에 2차 코팅층을 형성하는 과정 및 제1 코팅액 및 제2 코팅액 각각의 입자 크기를 도시한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 2차 코팅층(400) 형성 단계는 상기 1차 코팅된 원지(100)의 상면 (즉, 1차 코팅층(300)의 상면)에 상기 제1 크기보다 큰 제2 크기의 제2 코팅액 입자(410)를 가지는 제2 코팅액을 도포하여 상기 1차 코팅층(300)의 상부에 2차 코팅층(400)을 형성한다. 제2 크기는 50 ~ 80 nm(nano meter)로 이루지고 입자 간 일정 공극(예를 들어, 50 ~ 80 nm)을 유지하여 입자 간 일정 공극에 수성 그라비아용 섬유전사 잉크(20)의 폴리아미드 수지를 걸러지도록 할 수 있다. 또한, 2차 코팅층(400)을 형성하는 제2 코팅액은 실리카(silica), 알루미나(alumina), 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA) 및 첨가제 중 적어도 하나를 혼합하거나 또는 개별적으로 선택하여 사용될 수 있다.

여기에서, 상기 2차 코팅층(400)에서 걸러진 수성 그라비아용 섬유전사 잉크(20)의 폴리아미드 수지는 상기 2차 코팅층(400)의 표면에 위치하여 전사날염 시 일부가 원단(40)을 파고들고 나머지 일부가 상기 원단(40)의 표면에 코팅층을 형성하여 상기 원단(40)의 전처리 과정을 생략 가능하도록 할 수 있다.

상기 2차 코팅층(400) 형성 단계는 에어 나이프 방식(도 4에서 (a)에 해당함) 또는 블레이드 방식(도 4에서 (b)에 해당함)을 통해 상기 1차 코팅층(300)의 상부를 2차 코팅하여 상기 2차 코팅층(400)의 표면을 평탄화시킬 수 있다.

한편, 본 발명은 1차 코팅층(300) 및 2차 코팅층(400)이 각각의 공극을 가지고 있으므로 그라비아 동판 롤러(10)의 회전을 통해 전사지 표면에 인쇄된 수성 그라비아용 섬유전사 잉크(20)를 흡수하면서 2차 코팅층(400)에서 수성 그라비아용 섬유전사 잉크(20)의 수지 성분을 걸러주고, 수지 성분보다 작은 크기를 가지는 염료 성분, 분산제, 물, 첨가제 등이 2차 코팅층(400)을 통과하면 1차 코팅층(300)에서 염료 성분을 걸러주며, 나머지 분산제, 물, 첨가제 등이 1차 코팅층(300)을 통과하면 상기 원지(100)로 흡수시킬 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 수성 전사날염 잉크를 위한 전사지 제조 방법으로 제조된 전사지에 그라비아 인쇄 동판으로 잉크를 인쇄하는 과정 및 인쇄된 전사지의 단면을 도시한 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 완성된 수성 그라비아용 섬유전사지를 그라비아 인쇄기에서 프린트(인쇄)되는 과정을 예시한 도면으로, 상기 원지(100)의 전면을 2차 코팅하여 전사지가 제조 완료되면 그라비아 인쇄를 위해 부식 또는 레이저 조각되어 일부 오목한 잉크 수용부(11)를 포함하는 동판 롤러(10)를 전사지에 밀착 접합시킨다. 여기에서, 표현하고자 하는 색상을 위해 한가지 칼라에 따라 각각의 동판 롤러(10)에 부식 또는 레이저 가공하여 특정 무늬를 형성하고, 해당 동판 롤러(10)에 해당 색상을 유입시켜 전사지에 색상을 인쇄할 수 있으며, 색상의 수에 따라 동판의 수가 늘어나며 그 모든 동판이 각각의 색을 가지고 동시에 고속으로 회전하고 회전하는 동판을 전사지가 통과하며 고속으로 전사 프린트(인쇄)과정이 진행 될 수 있다.

상기 프린트(인쇄) 단계는 일정 방향으로 상기 동판 롤러(10)를 회전하여 상기 동판 롤러(10)의 인근에 구비되는 블레이드(30)에 의해 수성 그라비아용 섬유전사 잉크(20)가 정리된 상태로 상기 동판 롤러(10)의 잉크 수용부(11)에 수용되도록 한다.

상기 전사날염 단계에서 수성 그라비아용 섬유전사 잉크(20)가 인쇄된 전사지의 단면도를 보면, 제2 크기의 제2 코팅액 입자(410)를 가지는 제2 코팅액으로 코팅된 2차 코팅층(400)에서 수성 그라비아용 섬유전사 잉크(20)의 수지(21)를 걸러지도록 하고, 제1 크기의 제1 코팅액 입자(310)를 가지는 제1 코팅액으로 코팅된 1차 코팅층(300)에서 수성 그라비아용 섬유전사 잉크(20)의 염료(22)를 걸러지도록 한다. 즉, 도 5에 도시된 바에 따르면, 수성 그라비아용 섬유전사 잉크(20)의 수지(21)는 전사지의 하부층에 위치하고, 수성 그라비아용 섬유전사 잉크(20)의 염료(22)는 전사지의 상부층에 위치한다.

도 6은 본 발명에 따른 수성 그라비아용 섬유전사 잉크를 위한 전사지 제조 방법으로 제조된 전사지에 잉크가 인쇄된 후 원단에 전사날염한 상태를 도시한 단면도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 전사날염 단계는 전사지의 전면에 수성 그라비아용 섬유전사 잉크(20)로 인쇄 또는 프린트되면 전사지의 전면에 원단(40)(즉, 섬유(예를 들어, 나일론, 면, 폴리카보네이트(polycarbonate)))을 대면시키고, 프린트된 원지(100) 후면에 물리적인 열과 압력을 가해 전사지 상부의 1차코팅층, 2차코팅층이 원단(40)쪽으로 하층의 수지가 먼저 파고들고 뒤이어 상층의 염료가 원단(40)쪽으로 기화되어 파고드는 작용을 한다.

상기 전사날염 단계는 기화성 염료에 해당하는 수성 그라비아용 섬유전사 잉크(20)의 수지와 염료를 열과 압력에 의해 전사지에서 원단(40)의 쪽으로 기화시키고 전사지 하층부(400) 제2코팅층의 수지성분이 원단의 표면과 일부 원단 속으로 침투하여 고착되면 뒤이어 기화된 염료성분(1차 코팅층)이 원단에 접촉한 수지성분과 다시 일체화가 되는 과정을 거치며 원지(100) 상부의 코팅층이 모두 원단(40)으로 이동하는 과정을 거치는데 이를 전사날염 과정이라고 한다.

또한, 상기 전사날염 단계는 1차 코팅층(300) 및 2차 코팅층(400)이 모두 원단(40) 쪽으로 이동하면 압력을 해제한다. 그리고, 원단(40)이 공기, 실온 중에 노출되면 조직 속의 수지성분이 원단과 하나가 됨과 동시에 이미 일체화되어있는 수지와 염료성분이 원단에 고착되는 현상을 가진다. 이때, 염료는 수지성분 속에 캡슐 형태로 원단에 고착된다. 이에 따라 원단(40)은 원하는 색상과 무늬를 가질 수 있다.

상기 전사날염 단계에서 전사날염이 된 원단(40, a)의 단면도를 보면, 전사지의 2차 코팅층(400)에서 걸러진 수지 성분(b)은 원단(40, a)의 표면과 원단(40, a)의 공극 사이에 침투하여 원단(40, a) 조직을 코팅할 수 있다.

또한, 전사지의 1차 코팅층(300)에서 걸러진 염료(C)성분은 원단(40, a)과 일체화되어 코팅된 원단(40, a)의 사이에 위치할 수 있다. 따라서, 원단(40, a) 표면과 공극 사이에 위치한 수지 성분(b)는 염료(C)를 캡슐형태로 포함하고 있는 형상을 갖는다. 따라서, 본 발명의 전사지는 나일론이나 T.C혼방, 면직류 원단(40)에 전처리 과정 없이 전사날염을 수행할 수 있다.

상기 수성 그라비아 섬유 전사 잉크를 위한 전사지 제조 방법은 기존의 수성 잉크로는 그라비아 인쇄에 적합한 점도가 이루어 지지 않아서 높은 점도의 잉크성분을 만들었고 나일론이나 T.C혼방, 면류에 전처리 없이 프린트 하기 위해서 혼합된 기화성수지와 기화성염료 성분을 일체로 만들어 그라비아 인쇄에 적합하도록 만들어졌다.

이에 수성 그라비아 잉크특성에 부합하는 전사지제조 방법은 수성 그라비아 섬유 전사 잉크에 포함된 수지를 상부 코팅층(즉, 2차 코팅층)의 공극에서 걸러주고, 이를 통과한 염료, 물, 기타 성분은 하부 코팅층(즉, 1차 코팅층)의 공극에서 염료 성분을 걸러주어 더 미세한 물과 기타혼합물은 원지에서 수용하여 각 층에서 걸러진 수지 및 염료 입자가 각각의 층에 배치되도록 한다.

이러한 과정으로 인쇄된 전사지는 원단과 대면하면서 열과 압력으로 인해 상부층의 수지가 먼저 원단에 침투하여 섬유표면과 섬유내부 사이 원단에 코팅층을 형성하고, 이 코팅층에 기화된 염료가 흡착하여 전사날염이 이루어진다. 여기에서, 원단은 전사지의 상부층에 배치된 수지 성분으로 인해 그 표면이 코팅되고 그 코팅층에 염료가 일체화 됨으로 열과 압력에 의해 공극이 발생하지 않는 나일론이나 면직류와 같은 섬유에 전처리 과정 없이 승화 전사날염이 가능하도록 구성될 수 있다.

이후 원단은 외부 공기와 접촉하게 되면 수지 성분이 원단과 고착화 되면서 수지 성분 속에 일체화된 염료는 수지 속에 캡슐형태를 갖는다. 수지성분이 염료 성분을 감싸게 되고 이에 염료 성분이 외부로부터 자극을 덜 받도록 하여 결뢰도가 높아지고, 염료에 코팅된 수지 성분에 의해 전사날염된 색상의 선명도가 높아지는 효과를 얻을 수 있다.

궁극적으로, 수성 그라비아용 섬유전사 잉크를 위한 전사지 제조 방법을 통해 제조된 전사지는 색상 혼합과 배색 표현이 매우 까다로운 유성 잉크를 대체하는 친환경 수성 잉크 전용으로 개발되어, 수성 잉크가 가지는 단점을 보안해 그라비아 인쇄를 가능하도록 하고 유성 잉크보다 저렴한 수성 잉크를 사용하여 생산 원가 절감으로 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

또한, 수성 그라비아용 섬유전사 잉크를 위한 전사지 제조 방법을 통해 제조된 전사지는 잉크의 다변화에 따라 프린트 잉크인 카트리지 형태로 더욱 개발되면서 프린터 형태의 플로터를 사용하는 기존의 전사날염 시장에도 소량의 나일론 전사나 면 전사를 통한 시장 확대가 가능하며 영세한 전사날염 시장 특성상 소규모 작업장에도 매우 유용하게 사용될 수 있으며, 염색 시장과 실크 형태의 프린트 시장 등 다양한 시장의 수요를 예측할 수 있어 현재 유성 잉크를 사용하는 전사날염 시장을 가격 경쟁과 전사 율 등을 기초로 수성 잉크를 사용하는 전사날염 시장으로 대체할 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 원지
200: 후면 코팅층
300: 1차 코팅층 310: 제1 코팅액 입자
400: 2차 코팅층 410: 제2 코팅액 입자
10: 동판 롤러 11: 잉크 수용부
20: 수성 전사날염 잉크 21: 폴리아미드 수지
22: 염료
30: 블레이드
40: 원단

Claims (6)

1. 점도를 갖는 수성잉크를 포함하는 수성잉크 혼합제를 이용하여 열에 의해 팽창하지 않는 조직구조를 가지는 섬유에 그라비아 인쇄를 하기 위한 전사지에 있어서,
   원지;
   상기 원지 후면에 형성되는 후면 코팅층;
   상기 원지 전면에 형성되고, 상기 수성잉크의 염료가 걸러지도록 제1 크기의 공극을 가지는 1차 코팅층; 및
   상기 1차 코팅층의 상면에 형성되고, 수지 성분이 걸러지도록 상기 제1 크기의 공극보다 큰 제2 크기의 공극을 가지는 2차 코팅층을 포함하는
   수성 그라비아용 섬유 전사지.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 섬유는
   나일론, T.C 혼방, 또는 면 중 어느 하나로 구성되는
   수성 그라비아용 섬유 전사지.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 1차 코팅층은
   1 ~ 20nm(nano meter)의 상기 제1 크기의 공극을 가지고,
   상기 제1 크기의 공극은 실리카(silica), 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA), 폴리비닐 알코올(PVA) 및 첨가제 중 적어도 하나를 포함하는 제1 코팅액에 의해 형성되는
   수성 그라비아용 섬유 전사지.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 2차 코팅층은
   50 ~ 80nm(nano meter)의 상기 제2 크기의 공극을 가지고,
   상기 제2 크기의 공극은 실리카(silica), 알루미나(alumina), 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA) 및 첨가제 중 적어도 하나를 포함하는 제2 코팅액에 의해 형성되는
   수성 그라비아용 섬유 전사지.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제2 코팅층에 의해 걸러진 수지성분은 상기 2차 코팅층의 표면에 위치하여 그라비아 인쇄 시 일부가 원단을 파고들고 나머지 일부가 상기 원단의 표면에 코팅층을 형성하여 상기 원단의 전처리 과정을 생략 가능하도록 하는
   수성 그라비아용 섬유 전사지.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 코팅층에 의해 걸러진 상기 수성잉크의 염료는 그라비아 인쇄 시 상기 수지성분과 일체화되어 원단 내부에 캡슐형태로 고착화되는
   수성 그라비아용 섬유 전사지.

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