KR101638642B1 - 착색된 기판 상에 이미지를 형성하기 위한 열전사 방법 및 열전사시트 - Google Patents

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Abstract

기판 상에 불투명 이미지를 형성하는 방법에 관하여 개괄적으로 개시되어 있다. 본 방법에서는 토너 인쇄용 시트, 코팅 전사시트, 및 불투명 전사시트를 포함한 세 종류의 종이가 사용된다. 토너 인쇄용 시트 상에 이미지를 인쇄하기 위하여 토너 인쇄가 이용될 수 있으며, 그리고 나서는, 코팅 전사시트로부터 용융 코팅층 일부를 제거하여 매개 이미지 코팅 전사시트를 형성하기 위하여 토너잉크가 이용될 수 있다. 매개 이미지 코팅 전사시트 및 불투명 전사시트는 기판 상에서 불투명 영역으로 확보되는 이미지를 형성하기 위하여 이용될 수 있다.

Description

착색된 기판 상에 이미지를 형성하기 위한 열전사 방법 및 열전사시트{HEAT TRANSFER METHODS AND SHEETS FOR APPLYING AN IMAGE TO A COLORED SUBSTRATE}
본 발명은 착색된 기판 상에 이미지를 형성하기 위한 열전사 방법 및 열전사시트에 관한 것이다.
최근 몇 년 동안, 구매자들이 선택한 디자인, 메시지, 일러스트레이션 등(이하, 통합하여 "이미지"라 함)을 티셔츠, 스웨터, 셔츠, 가죽제품과 같은 제품에 인쇄하는 주요 산업이 발전하였다. 이러한 이미지는 특정 최종 용도에 따라 재단되고 이형지 또는 전사지 상에 인쇄되어 상업적인 제품으로 판매되거나, 고객이 열전사지 상에 이미지를 생성하기도 하였다. 이러한 이미지는 열과 압력의 방법을 통하여 제품에 전사되고, 이후에 이형지 또는 전사지가 제거된다.
일반적으로 기판으로 이미지가 포함된 라미네이트(코팅)를 전사하는 성능을 향상시키기 위한 노력이 집중되어 왔다. 예를 들면, 향상된 냉각-박리 열전사 물질이 미국특허 제5,789,179에 개시되었으며, 이에 의하면 전사한 후에 이미지 포함된 라미네이트("고온 박리형 열전사 물질")를 베이스 시트로부터 즉시 제거하거나, 때로는 라미네이트가 냉각된 후에("냉각 박리형 열전사 물질")도 제거가 가능하다. 또한, 전사된 라미네이트의 내수성 및 내균열성을 향상시키기 위한 추가적인 노력이 집중되어 왔다. 전사된 라미네이트는 균열 발생 또는 색바램 없이 다수의 세탁 사이클 및 일반적인 "마모"를 견딜 수 있어야 한다.
일반적으로 열전사지는, 예를 들면 8.5 인치 x 11 인치의 사이즈와 같이, 표준 프린터지의 사이즈로 판매된다. 그래픽 이미지는 예를 들면, 잉크젯 프린터, 레이저-컬러 프린터, 그밖의 토너-베이스 프린터 및 복사기 등과 같이 다양한 방법에 의하여 전사용지의 표면 또는 열전사지의 코팅층에 전사된다. 그리고나서 이미지 및 전사 가능 표면은, 예를 들면, 면 티셔츠와 같은 기판 상에 전사된다. 대개의 경우에는, 종이의 특성 및 적용되는 공정에 따라서 이미지가 형성되지 않는 영역에 전사 코팅층을 전사하는 과정이 필요하며, 이는 유용하거나 바람직한 것은 아니다. 이는 기판 상에서 전사 코팅층이 경화되어, 기공을 축소하고 수분 흡수율을 저하시키기 때문이다.
따라서, 이미지가 형성되는 영역 상에만 전사용 표면이 전사되고, 전사 코팅층에 의하여 기판의 전면이 코팅되는 것을 배제하는 것이 바람직하다. 몇몇 종이들은 "위드화(weedable)"될 수 있도록 개발되었으며, 즉, 이는 기판 상에 전사되기 전에 전사 코팅층이 열전사지로부터 분리될 수 있음을 의미한다. 위드화(weeding)는 인쇄영역의 주위를 절개하고, 관련 없는 비인쇄 영역을 제거하는 공정을 포함하게 된다. 그러나, 이러한 위드화 공정은, 특히, 복잡한 문양의 디자인의 주변과 같은 영역에서는 수행하기가 난해하다. 어두운 기판 상에 불투명한 물질로 이미지를 형성하는 경우에, 많은 공정이 전사지를 위드화하는 공정을 요구한다.
원하는 이미지를 용이하게 형성하기 위하여 성능이 개선된 열전사지 및 응용방법에 대한 요구가 계속되고 있으며, 이러한 열전사지 및 응용방법에 의하여 우수한 외관 및 내구성을 가지는 제품이 제공될 필요가 있다.
본 발명에 따르면 기판 상에 불투명 이미지를 형성하는 방법이 개괄적으로 개시된다. 토너 인쇄용 시트에 이미지 영역(imaged areas)과 비이미지 영역(unimaged areas)이 형성되도록 토너잉크를 인쇄한다. 인쇄된 토너 잉크는 토너 인쇄용 시트를 용융성 코팅층을 구비한 코팅 전사시트와 결합하여 제1임시 적층판을 형성하기 위한 용도로 이용된다. 제1임시 적층판은 코팅 토너 인쇄시트와 매개 이미지 코팅 전사시트로 분리됨으로써, 코팅 전사시트의 용융성 코팅층이 토너 인쇄용 시트 상에서 토너잉크에 의하여 형성된 이미지 영역에 전사되도록 하며, 매개 이미지 코팅 전사시트에 남겨지는 코팅 토너 인쇄시트와 용융성 코팅층이 토너 인쇄용 시트의 비이미지 영역에 대응되는 위치에 배치되도록 한다. 이러한 매개 이미지 코팅 전사시트는 기판 상에서 불투명 이미지를 형성하기 위하여 이용될 수 있다.
예를 들면, 제2임시 적층판은 매개 이미지 코팅 전사시트와 불투명 코팅층을 구비한 불투명 전사시트를 결합함으로써 형성될 수 있다. 이러한 제2임시 적층판은 분리되어 매개용융 코팅 불트명 전사시트를 형성하고, 매개 이미지 코팅 전사시트 상에 남아있는 용융성 코팅층은 불투명 전사시트로 전사되어 용융성 코팅층이 불투명 코팅층의 상측에 배치될 수 있다. 매개용융 코팅 불투명 전사시트의 불투명 코팅층 및 용융성 코팅층이 기판에 전사되어 불투명 코팅층이 용융성 코팅층의 상측에 배치되고, 용융성 코팅층은 기판 상측에 배치될 수 있다.
다른 방법으로는, 매개 이미지 코팅 전사시트에 남겨지는 용융성 코팅층이 먼저 기판에 전사될 수 있다. 그 후에, 불투명 코팅층이 불투명 전사시트로부터 기판의 용융성 코팅층에 전사됨으로써, 불투명 코팅층이 용융성 코팅층의 상측에 배치되고, 용융성 코팅층이 기판의 상측에 배치되도록 할 수도 있다.
본 발명의 기타 특징 및 양상은 더욱 상세히 후술한다.
본 발명에 따르면, 전사공정을 통하여 기판 상에 원하는 형상의 불투명한 이미지를 용이하게 형성할 수 있다.
본 기술 분야의 통상의 숙련가를 위한, 본 발명을 완전하게 실시가능하게 하는 최선의 방식을 포함하는 설명이 하기 첨부된 도면을 참조하여 하기 나머지 명세서에 더욱 구체적으로 기술된다.
도 1은 용융성 코팅층을 구비한 코팅 전사시트의 일실시예를 도시한 것이고,
도 2는 토너 이미지를 인쇄면 상에 토너 이미지가 형성된 토너 인쇄용 시트의 일실시예를 도시한 것이고,
도 3은 제1임시 적층판을 형성하기 위한 도 1의 코팅 전사시트와 도 2의 토너 인쇄용 시트의 배치를 도시한 것이고,
도 4는 도 2의 토너 인쇄용 시트와 도 1의 코팅 전사시트를 포함하는 제1열전사 공정을 나타낸 것이고,
도 5는 도 4의 임시 적층판으로부터 층 분리되어 형성되는 매개 이미지 코팅 전사시트와 코팅 토너 인쇄시트를 도시한 것이고,
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 기판에 이미지를 전사하는 열전사 공정을 순차적으로 도시한 것이고,
도 11 내지 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판에 이미지를 전사하는 열전사 공정을 순차적으로 도시한 것이고,
도 16은 불투명 코팅층에 의해 형성되는 이미지를 구비하는 기판의 예를 도시한 것이다.
정의( Definitions )
본 발명에서 기재되는 용어 "인쇄용"은, 예를들어, 직접 및 오프셋 그라비어 프린터, 실크 스크리닝, 타자기, 레이저 프린터, 레이저 복사기, 토너잉크 기반의 프린터 또는 복사기, 도트-매트릭스 프린터, 잉크젯 프린터 등과 같은 수단을 이용하여 소정의 물질 상에 이미지를 위치시킬 수 있음을 의미한다. 또한, 이미지는 잉크 또는 일반적으로 인쇄 공정에서 사용되는 조성물에 의하여 표시된다.
용어 "토너 잉크"는 인쇄용 기판에 열을 가하여 녹임으로써 사용될 수 있는 잉크를 의미한다.
용어 "분자량"은 중합체와 관련된 경우에는 별도의 설명이 있는 경우가 아니면 분자 질량의 평균값을 의미한다. 이러한 분자량의 단위로 "돌턴(dalton)"으로 일컬어지기도 하는 원자질량단위(atomic mass unit)가 널리 사용되고 있다. 결과적으로, 본문에서 단위는 거의 기재되지 않는다. 따라서, 이하 명세서 내에서는 상기 분자량의 단위의 기재는 생략하는 것으로 한다.
본 발명에서, 용어 "셀룰로오스계 부직웹(cellulosic nonwoven web)"은 적어도 중량의 50% 이상이 셀룰로오스계 섬유를 함유하는 임의의 웹 또는 시트형 재질을 지칭한다. 셀룰로오스계 섬유 외에도 웹은 천연섬유, 합성섬유 또는 이들의 조합물을 포함할 수도 있다. 셀룰로오스계 부직웹은 비교적 짧은 섬유를 에어 레잉(air laying) 또는 웨트 레잉(wet laying)에 의하여 제조되는 웹 또는 시트가 이용될 수 있다. 그러므로, 상기 셀룰로오스계 부직웹은 제지 퍼니시(furnish)에서도 제공될 수 있으며, 이러한 제지 퍼니시(furnish)에서는 셀룰로오스계 섬유만이 함유되거나, 셀룰로오스계 섬유와 천연함유, 합성섬유가 복합적으로 함유 될 수 있으며, 점토, 이산화티타늄(TiO2), 계면활성제, 소포제와 같은 충전제가 첨가제 또는 타물질이 포함될 가능성이 있다.
용어 "중합체(polymer)"는 단독 중합체만을 지칭하는 것은 아니고, 블록 공중합체, 그라프트 공중합체, 랜덤 공중합체, 교호 공중합체 등의 공중합체(copolymer); 삼원공중합체(terpolymer); 이들의 혼합물 또는 변성체를 모두 통칭하는 것으로 한다. 또한, 특별히 한정하지 않는 한, "중합체"는 물질에 의하여 구성가능한 모든 기하학적 구조를 포함하며, 이러한 물질의 구조는 이소택틱 구조, 신디오태틱 구조, 랜덤 시메트리 구조를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
용어 "열가소성 중합체"는 열이 가해지면 부드러워 지거나 흐르면서 이동하는 중합체를 의미한다. 이러한 중합체는 다수회에 걸쳐서 분해온도에는 이르지 않는 정도의 열을 가하여 부드럽게 하더라도 기본적인 물성변화를 일으키지 않는다. 이러한 열가소성 중합체에는 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄, 아크릴계 에스테르 중합체와, 공중합체, 폴리염화비닐, 폴리비닐 아세테이트 등과 이들의 중합체 등이 있다.
상세한 설명
본 발명의 상세한 설명에 기재되는 내용은 대표적 실시예에 관한 설명일 뿐이고, 이러한 기재가 본 발명의 범위를 제한하려는 의도가 아님은 당업자에게 자명한 것이다.
개괄적으로, 비코팅 비-불투명(non-opaque) 영역에 둘러싸인 표면 상에 불투명영역이 형성되는 기판을 제작하는 방법에 관한 것이다. 어두운 색의 기판 상에서, 불투명 영역은 기판의 짙은 배경과의 대비를 통하여 기판 상에 이미지를 형성할 수 있다.
불투명영역은 채색된 및/또는 짙은 색의 기판에 이미지를 도포, 형성하기에 특히 유용한 불투명층으로 구성된다. 상세하게는, 본발명에는 기판의 불투명 영역 상에만 코팅이 이루어지고, 기본적으로 비-불투명영역에는 코팅이 형성되지 않도록(예를들어, 어떠한 융융성 코팅층도 형성되지 않음) 기판에 이미지를 전사하는 방법에 관한 내용이 개시되어 있다. 그러므로, 본 방법은 작업 중에 열전사시트를 절제하는 공정없이 본 기술분야에서의 일반적인 방법을 통하여 수행될 수 있는 위드화 가능한 열전사 방법에 관한 것이다. 또한, 불투명(예를들면, 흰색) 이미지가 종이 또는 이미지를 정렬하는 공정 없이 기판에 도포될 수 있다.
절제 또는 위드화 공정이 요구되지 않으므로, 간단한 토너 프린터 및 열프레스 장비를 보유한 누구라도 기판 열전사용으로 자신만의 이미지를 제작하기 위하여 다음의 방법을 이용할 수 있다. 따라서, 현재 기판에 이미지를 형성하기 위하여 열전사 방법을 이용하지 못하는 다수의 사람들이 그들만의 이미지를 기판상에 형성할 수 있게 되는 것이다.
또한, 기판 상에 불투명층을 전사하는 공정을 제어함으로써, 기판의 다른 비이미지(unimaged) 영역 상에 투명코팅층을 도포하지 않고도 채색되거나 짙은 색의 기판에 이미지가 형성될 수 있다.
본 발명의 방법은, 일반적으로, 기판 상에 불투명 코팅층이 도포되도록 분리된 세장의 시트가 다수의 열전사되는 공정을 포함한다. 불투명 코팅층은, 일반적으로, 불투명 코팅 시트로부터 제공된다. 그러나, 불투명 코팅층이 근본적으로는 접착력(전사층에서도 동일)이 없기 때문에, 기판과 불투명 코팅층 사이에서 접측층으로서 역할을 수행하는 융용성 코팅층을 제공하기 위하여 코팅 전사시트가 이용된다. 마지막으로, 토너 인쇄용 시트상에는 레이저 프린트를 통하여 토너 잉크를 분사하여 이미지가 형성된다. 그후에 토너 인쇄용 시트 상의 토너 잉크는 코팅 전사시트 상에 용융성 코팅층을 준비시킨다.
본 발명의 방법에 의하면 다양한 매개 전사시트가 형성될 수 있다. 형성되는 매개 전사시트의 종류는 이미지를 형성하기 위하여 선택된 방법에 의해 달라진다.
I. 코팅 전사시트
기판 상에 코팅 이미지를 형성하기 위하여, 기판과 불투명 코팅층 사이에서 접착제로서 역할을 수행하는 용융성 코팅층을 제공하기 위하여 코팅 전사시트가 이용된다.
도 1에서는 예시적인 코팅 전사시트(10)가 용융성 코팅층(12)을 구비한 것으로 도시된다. 용융성 코팅층(12)은 박리층(14) 및 베이스층(16) 상에 마련된다. 따라서, 용융성 코팅층(12)은 코팅 전사시트(10)의 외면을 형성한다. 도 1에서는 분리된 형태로 도시되었으나, 박리층(14)은 베이스층(16) 내에 포함됨으로써 박리 특성을 가지는 단일층으로 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 용융성 코팅층(12)은 베이스층(16) 및 박리층(14)의 상측에 배치된다. 용융성 코팅층(12)의 근량(斤量, basis weight)은 일반적으로 약 2 내지 70 g/m2 의 범위내에서 변화될 수 있다. 바람직하게는, 용융성 코팅층의 근량은 약 20 내지 50g/m2 의 범위 내에서 변화될 수 있으며, 더욱 바람직하게는, 약 25 내지 45 g/m2 의 범위 내에서 변화될 수 있으며, 가장 바람직하게는 25 내지 45g/m2 내에서 변화될 수 있다. 용융성 코팅층(12)은 베이스층 및 박리층 상에 적층 또는 코팅되는 하나 이상의 필름-형성 바인더와 분말 열가소성 중합체를 포함한다. 코팅 또는 적층되는 층의 조성은 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 바람직하게는, 용융성 코팅층(12)은 중량대비 약 10 퍼센트 이상의 필름-형성 바인더와 약 90 퍼센트 이하의 분말 열가소성 중합체를 포함한다. 특정 실시예에 의하면, 용융성 코팅층(12)은 약 40% 내지 약 75% 범위의 분말 열가소성 중합체와 약 20% 내지 약 50% 범위(건질량 기준으로)의 필름-형성 바인더을 포함하며, 예를들면, 약 50% 내지 약 65% 범위의 분말 열가소성 중합체와 약 25% 내지 약 40% 범위의 필름-형성 바인더를 포함할 수도 있다.
일반적으로, 필름-형성 바인더 및 분말 열가소성 중합체는 약 65 ℃ 내지 약 180 ℃ 범위의 온도 내에서 용융될 수 있다. 제조업자들이 필름-형성 바인더 또는 분말 열가소성 중합체의 용융거동에 관하여 발표한 자료는 본 명세서에서 언급하는 용융조건들과 관련이 있다. 다만, 실제 용융점 또는 연화점(軟化點, softening point)은 물질의 특성에 따라 좌우될 수 있음을 알아야 한다. 예를 들면, 폴리올레핀이나 왁스와 같이 선형 중합체성 분자를 주성분으로 하는 물질들은, 용융점 이하의 온도에서는 다소 결정성(crystalline)을 띄게 되므로, 일반적으로 비교적 좁은 온도 범위 상에서만 융융된다. 제조업자들에 의하여 제공되지 않는 경우에도, 시차주사열량계(Differential Scanning Calorimetry)와 같은 방법에 의하여 용융점이 구해질 수 있다. 많은 중합체들, 특히, 공중합체는 중합체 사슬 또는 측쇄사슬(side-chain)의 분기에 의하여 비정질(amorphous) 성질을 갖는다. 이러한 물질들은 온도가 상승할수록 부드러워지고 유동성도 점점 커지게 된다. ASTM 테스트 방법 E-28에 의하여 측정되는 환구식 연화점(ring and ball softening point)은 본 발명에서 사용되는 물질들의 거동을 예측하는데 유용하게 이용될 수 있다.
실제의 열가소성 중합체의 분자량은 용융점에 따라서 변화하는 것이지만, 일반적으로 열가소성 중합체의 분자량은 열가소성 중합체의 용융점에 영향을 주게된다. 일실시예에 있어서, 열가소성 중합체는 약 1000 내지 1000000 범위의 평균분자량을 가질 수 있다. 그러나, 교차 결합의 각도, 중합체 백본과 측쇄사슬 간의 각도, 베이스층(16) 상에 코팅되는 중합체 단결정 구조 등 중합체의 다른 물성도 용융점에 영향을 미친다는 사실은 본 기술분야에서 일반적으로 알려진 사실이다.
분말 열가소성 중합체는 본 발명에서 설명하는 기준에 부합하는 어떠한 것이라도 이용될 수 있다. 예를들면, 분말 열가소성 중합체는 폴리아미드, 폴리에스테르, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 폴리올레핀 등이 될 수 있다. 또한, 분말 열가소성 중합체는 직경이 약 2 내지 50 마이크로 미터 범위 내의 입자들로 구성될 수 있다. 또한, 어떠한 필름-형성 바인더라도 본 명세서의 기준에 부합하는 것이라면 이용될 수 있다. 몇몇 실시예들에서는, 수 분산성 아크릴산-에틸렌 공중합체가 이용될 수 있다.
용융성 코팅층에는 다른 종류의 첨가제들이 더 포함될 수도 있다. 예를 들면, 특히 분말 열가소성 중합체와 같은 구성 중 일부를 용이하게 분산시키기 위하여 계면활성제가 추가될 수 있다. 예를 들면, 용융성 코팅층에는 계면활성체(들)가 약 20% 범위 내에서 첨가될 수 있으며, 바람직하게는 약 2% 내지 약 15% 범위 내로 첨가될 수 있다. 또한, 계면활성제로서 비이온성 계면활성제가 이용될 수 있으며, 예를들면, 친수성 폴리에틸렌 옥사이드 그룹의 물질(평균적으로 9.5 에틸렌 옥사이드 유닛을 가짐)과 탄화수소 계열의 친유성 또는 친수성 그룹의 물질(예를들면, 4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-페닐)이 포함되는 비이온성 계면활성제가 사용될 수 있으며, 이러한 계면활성제의 대표적인 예로서는 필라델피아의 롬 앤 하스(Rohm & Hass)에서 판매중인 트리톤(Triton) X-100 을 들 수 있다. 특정 실시예에서는, 적어도 두개의 계면활성제의 조합이 용융성 코팅층에 포함될 수 있다.
용융성 코팅층에는 가소제(plasticizer)도 포함될 수 있다. 가소제는 플라스틱의 유리전이 온도를 낮춤(그리고 더욱 부드럽게 함)으로써 최종생성품의 유연성(flexibility)을 향상시키기 위한 첨가제이다. 일실시예에 있어서, 용융성 코팅층에 가소제가 중량비 약 40% 범위까지 첨가될 수 있으며, 예를들면, 약 10% 내지 약 30% 의 범위내에서 첨가될 수 있다. 최적의 가소제 중 하나는 1,4-사이클로헥산 디메탄올계 디벤조에이트(1,4-cyclohexane dimethanol dibenzoate)가 이용될 수 있으며, 벤조플렉스(Benoflex)[시카고의 벨시콜 케미칼 코퍼레이션 (Velsicol Chemical Corporation)사] 352 물질이 그 대표적인 예이다. 또한, 용융성 코팅층에는 점도 조절제(viscosity modifier)가 포함될 수도 있다. 점도 조절제는 본 발명 내에서 코팅액의 레올로지(rheology)를 제어하는데 유용하다. 또한, 미국특허 제5,501,902에 개시된 바와 같이, 잉크 점도 조절제는 잉크젯 인쇄용 열전사 코팅시에도 유용하다. 최적의 잉크젯 인쇄용 코팅용 점도 조절제로는 알콕스(Alkox) R400[메이세이 케미칼 워크(Meisei Chemical Works Ltd)]와 같이 높은 분자량의 폴리(에틸렌 옥사이드)가 특히 적합하다. 점도조절제는 중량대비 약 5% 범위까지 첨가될 수 있으며, 약 1% 내지 4%의 범위 내에서 첨가되는 것이 바람직하다.
제1전사단계에서 용융성 코팅층(12)의 일영역을 박리하고, 제2전사단계(상세히 후술함)에서 남겨진 용융성 코팅층(12)이 박리될 수 있도록 일반적으로 코팅 전사시트(10)내에 박리층(14)이 포함된다. 박리층(14)으로는 박리가능한 라벨지(peelable labels) 또는 마스킹 테이프(masking tape) 등 기술분야에서 널리 알려진 재질이 이용될 수 있다. 일실시예에 있어서, 전사온도에서 박리층(14)은 반드시 고정되지 않아야 한다. "전사온도에서 반드시 고정되지 않음"은 박리층(14)이 전사의 품질에 악영향을 미칠 정도의 불필요한 접착력으로 용융성 코팅층(12)에 접합되어서는 안됨을 의미한다. 공정이 적절하게 수행되기 위해서는, 전사단계 이후에 약 0.01 내지 0.3 lb/in 의 힘이 가해지면 베이스층(16)으로부터 용융성 코팅층(12)이 분리될 수 있을 정도로 융융가능 코팅층(16)과 박리층(14) 간이 상호 결합되어야 한다. 결합력이 과도한 경우에는, 용융성 코팅층(12) 또는 박리층(16)이 제거 공정에서 찢어지거나, 늘어지거나, 비틀리게되는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 결합력이 너무 약한 경우에는, 용융성 코팅층(12)이 공정 중에 의도하지 않게 분리될 수도 있게 된다. 박리력(peel force)은, 예를 들면, 용융성 코팅층에 압력에 민감한 테잎을 도포하고, 측정도구(예를들어 인스트론 인장력 테스터)를 이용함으로써 측정될 수 있다.
박리층의 두께는 결정적인 것은 아니며, 이에 제한되는 것은 아니나, 코팅되는 베이스층(16), 및 도포되는 용융성 코팅층(12) 등을 비롯한 여러가지 변수를 고려하여 변경될 수 있다. 보통, 박리층의 두께는 약 2mil(52 미크론) 이하인 것이 바람직하다. 바람직하게는, 박리층은 약 0.1 mil 내지 약 1.0 mil 내의 범위에서 결정된다. 더욱 바람직하게는, 박리층은 약 0.2 mil 내지 약 0.8 mil 내의 범위에서 결정된다. 박리층의 두께는 근량(斤量)으로도 설명될 수 있다. 박리층은 약 45 g/m2를 넘지 않도록 하며, 약 2 g/m2 내지 30 g/m2 의 범위내에서 결정되는 것이 바람직하다.
선택적으로는, 코팅 전사시트(10)는 열전사 공정에서 용융성 코팅층(12) 및 이에 대향되는 면이 접촉 가능하도록 베이스층(16)과 박리층(14)의 사이에 개재되는 정합층(미도시)을 더 포함할 수도 있다.
부가적인 층의 코팅, 전사공정시의 조건, 열전사시 대향되는 면과 접촉 상태인 용융성 코팅층(12)의 박리 등이 가능하도록 충분한 강도를 가지는 종이 재질로서 베이스층(16)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 베이스층(16)은 필름 또는 셀룰로오스계 부직웹(cellulosic nonwoven web) 중 하나로 형성될 수 있다. 베이스층(16)은 공정 중에 제거되는 것이므로, 정확한 조성, 두께 및 중량 등이 중요한 요소에 해당되는 것은 아니다. 따라서, 베이스층(16)의 일례로는 셀룰로오스계 부직웹 또는 중합체성 필름이 있다. 본 발명에서는 다양한 종류의 종이가 이용될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니나, 일반적인 리소라벨지(litho label paper), 본드지(bond paper), 라텍스 포화지(latex saturated paper) 등이 이용될 수 있다. 일반적으로, 본 발명에서는 4 mil 두께의 종이 백킹(paper backing)이 적합하다. 예를 들어, 니나 페이퍼(Neenah Paper, Inc.) 사의 에이본 화이트 클래식 크레스트(Avon White Classic Crest) 24 lb/1300 ft2 와 같은 사무용 프린터 또는 복사기용 종이가 사용될 수 있다.
코팅 전사시트(10)를 제작하기 위한 베이스층(16) 상의 코팅공정은 롤, 블레이드, 메이어 로드(Meyer rod) 및 에어-나이프 코팅(air-knife coating)과 같이 공지된 코팅 기술에 의할 수 있다. 그 결과 생성되는 이미지 전사용 재료는 스팀-가열된 드럼, 공기 충돌, 방사 가열, 또는 이들의 임의의 조합에 의하여 건도될 수 있다.
일실시예에 있어서, 최종 기판 상에 궁극적으로 전사될 코팅 이미지의 경상(鏡像)의 이미지가 코팅 전사시트 상에 인쇄될 수 있다. 이러한 이미지는 "염료 승화 " 잉크로 최종 기판 상에 적층되는 불투명층을 통하여 보여지도록 제작될 수 있다. 이미지가 코팅 전사시트 상에 인쇄(예를 들면, 잉크젯 인쇄)될 수 있으며, 2007년 10월 25일에 출원된 미국특허 제 11/923,795호에서 개시하고 본 발명에서 사용되는 것과 같이, 이러한 이미지는 레이저 인쇄용 시트 상의 토너잉크에 의하여 형성되는 네거티브 이미지와 합일화(registered) 된다. 염료 승화 잉크로부터 발생되는 염료는 최종 전사 공정에서 비-접합 불투명 층을 통하여 확산 또는 승화될 수 있다. 따라서, 이러한 이미지는 최종 코팅된 기판을 통하여도 보일 수 있다. 본 기술분야의 당업자라면 상용화된 다양한 소프트웨어 사진/디자인 프로그램을 통하여 경상의 이미지를 제작 및 인쇄할 수 있다. 이러한 인쇄공정의 다양성 때문에, 거의 대부분의 소비자가 기판 상에 그들 자신의 이미지를 쉽게 코팅할 수 있다.
크로마블라스트[쏘그래스 테크놀로지 사, 찰스턴, 사우스캐롤라이나주(Sawgrass Technologies, Inc., Charleston, South Carolina)]가 염료 승화 잉크의 적절한 예가 될 수 있다.
용융성 코팅층(12) 상에서 염료 승화 잉크로 형성된 이미지는 디지털 방식으로 잉크젯 프린터를 통하여 코팅 전사시트에 인쇄될 수 있다. 디지털 방식의 잉크-젯 인쇄는 잘 알려진 고품질의 인쇄방식이다. 물론, 제한되는 것은 아니나, 플랙소그래픽 인쇄법, 직접 및 오프셋 그라비어 프린터(direct and offset gravure printer), 실크스크린인쇄법, 타자기, 토너 프린터 및 복사기, 도트프린터 등의 다른 방법들이 상기의 이미지를 형성하기 위하여 이용될 수 있다. 본 발명에서 사용되는 잉크의 조성은 사용되는 인쇄방식에 따라 당해 기술분야에서 일반적으로 알려진 범위 내에서 변경될 수 있다.
II . 제1열전사 단계
토너 인쇄용 시트는 제1전사 단계에서 코팅 전사시트(10)로부터 용융성 코팅층(12)의 일부를 제거하기 위하여 이용된다. 토너 잉크가 토너 인쇄용 시트에 인쇄됨으로써 토너 인쇄용 시트의 비이미지 영역이 최종 이미지가 형성되는 기판의 불투명 영역과 대응되도록 한다(후술하는 바와 같이, 적용되는 기술에 따라서 직접 또는 간접적으로 경상 이미지에 대응되도록 함).
네거티브 이미지는 레이터 프린터 또는 복사기에 의하여 토너 인쇄용 시트 상에 인쇄된다. 도 2를 참조하여 예를 들면, 토너 인쇄용 시트(20)는 토너 잉크(22)로 정의되는 네거티브 이미지를 형성하게 된다. 비이미지 영역(24)은, 후술하는 바와 같이, 토너 인쇄용 시트(20) 상에서 기판 상에 도포되는 이미지와 (직접 내지는 간접적으로)대응되는 포지티브 이미지를 형성한다. 본 기술분야의 당업자라면 상용화된 다양한 소프트웨어 프로그램 또는 복사기를 통하여 경상의 네거티브 이미지를 제작할 수 있다.
토너 인쇄용 시트는 레이저 프린터나 레이저 복사기용으로서 널리 상용화되었다. 일반적으로 토너 인쇄용 시트로서 셀룰로오스 부직 웹(예를 들어, 종이)이 이용될 수 있다. 토너 인쇄용 시트는 제1전사 단계 이후에는 제거되는 것이므로, 토너 인쇄용 시트의 구체적인 조성이나 두께, 중량 등이 중요요소에 해당되지는 않는다.
일반적인 리소 라벨지 또는 본드지, 라텍스 포화지 등 다양한 종류의 종이가 토너 인쇄용 시트로 사용될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 일반적으로, 약 4 mil 두께의 종이가 본 발명에 적합하게 사용된다. 예를들어, 니나 페이퍼(Neenah Paper) 사에서 판매중인 에이본 화이트 클래식 크레스트(Avon White Classic Crest) 24 lb/1300 ft2 와 같이 일반적인 사무용 프린터나 복사기에서 사용되는 종이가 적용될 수 있다.
토너 잉크(22)는 고온에서 점착성을 갖기 때문에, 토너잉크(22)가 도포된 토너 인쇄용 시트(20)의 표면에는 접착성이 부여된다. 그러나, 토너잉크(22)이 점착성을 갖기 위한 온도는 용용가능 코팅층(12)의 분말형 열가소성 수지의 용융점보다 낮아야 한다.
용융성 코팅층(12)이 최종 기판의 불투명층이 도포된 영역 상에만 형성되어야 하는 것이므로, 용융성 코팅층(12)의 일부분이 토너 인쇄용 시트(20)의 네거티브 이미지에 의하여 코팅 전사시트(10)로부터 제거되어야 한다. 용융성 코팅층(12)의 일부분을 코팅 전사시트(10)로부터 제거하기 위하여, 도 3에서 도시된 바와 같이, 코팅 전사시트(10)와 토너 인쇄용 시트(20)를 정렬함으로써, 용융성 코팅층(12)의 외면이 토너 인쇄용 시트(20) 상의 토너 잉크(22) 및 비이미지 영역(24)과 접촉하게 된다.
용융성 코팅층(12) 상에 이미지가 배치되면, 이러한 이미지는 토너 인쇄용 시트(20) 상의 토너 잉크(22)에 의하여 형성되는 네거티브 이미지와 합일화(registered)된다.
본 명세서에서 사용되는 "합일화(registered)"는 코팅 전사시트(10)의 외면(18)에 도포된 잉크에 의하여 정의되는 이미지가 토너 인쇄용 시트(20)의 비이미지 영역(24)과 거의 일치됨을 의미한다. 예를 들어, 토너 인쇄용 시트(20)의 비이미지 영역(24)만이 코팅 전사시트(10)의 용융성 코팅층(12) 상에 도포되는 염료 승화 잉크와 접촉하도록 코팅 전사시트(10) 및 토너 인쇄용 시트(20)를 상호 대향되게 배치되는 것이다. 마찬가지로, 토너 인쇄용 시트(20) 상의 토너잉크(22)는 코팅 전사시트(10)의 용융성 코팅층(12)의 비이미지 영역과 접촉하게 된다. 물론, 형성하고자 하는 이미지의 정밀도에 따라서는 남은 공정에 큰 문제가 되지 않는 정도의 소량의 범위가 다른 영영과 접하도록 배치될 수도 있다. 또한, 흰색의 불투명한 색의 배경이나 다른 이미지 영역을 기판에 전사하는 경우에는, 토너 인쇄용 시트(20)의 비이미지 영역과 대응되도록 용융성 코팅층(12)의 비인쇄 영역을 남겨 놓음으로써 이러한 이미지가 획득될 수 있다.
상호 접촉하도록 배치된 후에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 열(H) 및 압력(P)을 인가하여 임시 적층판을 형성한다. 열(H) 및 압력(P)을 인가하여 코팅 전사시트(10)와 토너 인쇄용 시트(20)를 상호 접합함으로써 임시 적층판이 형성된다. 열(H)과 압력(P)에 의하여 임시 적층판의 용융성 코팅층(12)에 접착되도록 토너 잉크(22)가 접착된다. 도 5에서 도시된 바와 같이, 토너 인쇄용 시트(20)로부터 코팅 전사시트(10)를 분리(예를들어, 박리공정)하여 코팅 토너 인쇄시트(26)과 매개 이미지 코팅 전사시트(28)이 제작된다.
용융성 코팅층(12)이 코팅 전사시트(10)로부터 제거됨으로서, 토너잉크(22)와 접촉하지 않는 영역에 대응되는 용융성 코팅층(12)만이 남겨진 매개 이미지 코팅 전사시트(28)가 형성된다. 토너 인쇄용 시트(20) 상에서 토너잉크(22)가 네거티브 이미지로서 도포되었기 때문에, 매개 이미지 코팅 전사시트(28) 상에서 남겨지는 용융성 코팅층(12)은 매개 이미지 코팅 전사시트(28) 상에서 이미지를 형성하게 된다[즉, 매개 이미지 코팅 전사시트(28) 상에서 포지티브 이미지를 형성함]. 이러한 분리공정을 통하여 매개 이미지 코팅 전사시트(28) 상에서 남겨진 용융성 코팅층(12)은 최종 생산품 상의 기판과 불투명 물질간에 접착력을 제공한다. 또한, 토너잉크(22)는 코팅 전사시트(10)의 용융성 코팅층(12)과 함께 토너 인쇄용 시트(20) 상에 코팅되어 코팅 토너 인쇄시트(26)을 형성하고, 토너 인쇄용 시트(20)의 비이미지 영역(24)에는 어떠한 물질도 코팅되지 않은 상태가 된다. 토너 인쇄용 시트(20)의 필요성이 없어진 때[코팅 전사시트(10)로부터 용융성 코팅층(12)을 과도하게 분리된 경우], 이러한 코팅 토너 인쇄시트(26)는 이용되지 않고 버려질 수 있다.
임시 적층판을 제작하고 코팅 전사시트(10)로부터 용융성 코팅층(12)을 토너 인쇄용 시트(20)의 토너잉크(22)에 의해 형성되는 잉크영역과 접합시키기 위하여 필요한 온도는 일반적으로 용융성 코팅층(12)에 포함되는 열가소성 입자의 용융점 또는/및 연화점보다 낮다. 예를들어, 전사온도(즉, H)는 약 50℃ 내지 약 150℃의 범위에서 정해지며, 약 80℃ 내지 120℃의 범위에서 전사 온도(H)가 설정되는 것이 바람직하다. 상술한 온도에서 토너잉크(22)는 토너 인쇄용 시트(20)의 이미지 영역과 접촉하는 용융성 코팅층(12)에 부착될 수 있을 정도로 충분히 연화 및 용융된다. 따라서, 상기 분리공정이 완료된 후에는, 토너 인쇄용 시트(20)의 잉크도포 영역[즉, 토너잉크(22)에 의한 네거티브 이미지]은 코팅 전사시트(10)의 용융성 코팅층(12)과 접착됨으로써, 이러한 영역은 코팅 전사시트(10)로부터 효과적으로 제거된다. 반면, 토너 인쇄용 시트(20)의 비이미지 영역(24)에 대향되는 용융성 코팅층(12)의 영역은 토너 인쇄용 시트(20)에 접착되지 않는다. 따라서, 본 박리공정 이후에, 용융성 코팅층(12)의 이미지 영역만 코팅 전사시트(10)에 남아서 매개 이미지 코팅 전사시트(28)를 형성하게 된다.
III . 기판상에 불투명 영역을 열전사 하는 단계
매개 이미지 코팅 전사시트(28)은 기판과 불투명 이미지 사이에 접착력을 제공하기 위하여 이용된다. 도 6 및 도 13에서 도시된 바와 같이, 불투명층은 불투명 코팅층(32)이 형성된 불투명 전사시트(30)로부터 제공된다. 불투명 코팅층(32)은 보강층(34) 및 베이스층(36) 상에 적층된다.
불투명 코팅층(32)은 불투명화제(opacifier)를 포함한다. 본 명세서에서 개시된 바와 같이, 어두운 색의 천을 장식하기 위하여 불투명층을 열전사 재질로 사용하는 내용이 크론저가 발명한 미국특허 제7,364,636호에서 개시되고 있다. 불투명화제는 전사 코팅층이 다소 불투명하게 보일 수 있도록 계면에서 빛을 산란하는 입자성 물질이다. 불투명화제는 백색으로 광산란에 적합한 입자크기 및 밀도를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 불투명화제는 그래픽 아트 분야의 당업자에게 잘 알려져있으며, 산화 알루미늄과 이산화 티타늄과 같은 광물 또는 폴리스티렌과 같은 중합체의 입자들을 포함한다. 불투명화제의 양은 요구되는 불투명정도, 불투명화제의 효율, 전사되는 코팅층의 두께 등을 고려하여 각각의 경우에 따라 달라진다. 예를 들어, 1 mil 두께의 필름에 약 20 퍼센트 정도의 이산화 티타늄이 포함되는 경우에는 검은색 직물재질을 장식하기 적합한 정도의 불투명성이 나타난다. 이산화 티타늄은 매우 효율적인 불투명화제이며, 이러한 이산화 티타늄과 동일한 효과를 나타내기 위해서 다른 종류의 불투명화제를 첨가하는 경우에는 일반적으로 더욱 많은 양을 필요로 한다.
어떠한 종류의 불투명화제가 불투명 코팅층(32)에 포함되는 경우라도, 근본적으로 불투명 코팅층(32)은 전사온도 상에서 용융 및/또는 유동하지 않는다. 따라서, 불투명 코팅층(32)과 기판 사이에 소정의 분리층을 추가하지 않는다면, 불투명 코팅층(32)은 기판[예를 들면, 용융성 코팅층(12)]에 효과적으로 부착 또는 접합되지 않는다. 이러한 구성의 불투명 코팅층(32)은 기판 표면 상에서 식별력이 극대화된 상태로 남게된다..
특정 실시예에 의하면, 불투명 코팅층(32)은 교차 결합 중합체(cross-linked polymeric material)를 포함한다. 교차결합되는, 불투명층은 어두운 색의 기판에 이미지가 형성되는 경우에 회색으로 변색되거나 불투명성을 잃게 되는 것을 방지한다. 이러한 불투명 코팅층(32)은 중합체 바인더(polymeric binder), 가교제(crosslinking agent), 붙투명화 재질(opacifying material)을 포함할 수 있다. 가교제는 중합체 바인더에 반응하여 3차원 중합체 구조를 형성하며, 열에 의하여 연화되지만 눈에 띄게 기판으로 흐르지는 않는다. 직물 내로의 유동이 발생하는 경우에는, 백색의 이미지의 식별력이 사라지거나 벗겨져 버릴 수도 있다. 본 발명에서 이용될 수 있는 가교제로는, 제한되는 것은 아니나, 다작용성 아지리딘(polyfunctional aziridines)[예를들면, 뉴저지주 버밍엄시에 소재한 사이브론 케미컬(Sybron Chemical Co.) 사의 XAMA 7], 다작용성 이소시아네이트(multi-functional isocyanates), 에폭시 레진(epoxy resins), 옥사졸린(oxazolines) 멜라민-포름알데히드 레진(melamine-formaldehyde resins) 등이 있다. 또 다른 가교제로는 CR5L[플로리다 사라소타에 소재한 에스프릿 케미컬 사(Esprit Chemical Company)]라는 수용성 에폭시가 될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 여러 가교제를 혼합함으로써, 전사온도 상에서 가교층이 용융 또는 유동되지 않을 정도의 충분한 각도로서 중합체 물질간 가교결합될 수 있다.
비접착층 내에서 가교제의 양은 변동될 수 있다. 바람직한 실시예에서의 가교제 양은 전사온도(예를 들면, 약 150℃ 내지 약 250℃의 범위)에서 코팅층이 비접착성을 가지도록 하는 최소량 이상으로 설정된다. 다만, 필요 이상의 가교제의 첨가는 이미지의 모서리 부분에서 "슬리버링(slivering)"의 발생 가능성을 높인다. 그럼에도, 대부분의 경우에 필요한 양의 약 5배 정도의 가교제가 첨가되는 것은 가능하다.
예를 들면, 교차 결합 중합체 바인더는 카르복실기(carboxyl groups)를 포함할 수 있고, 가교제로는 에폭시 레진(epoxy resins), 다작용성 아지리딘(polyfunctional aziridines), 카르보디이미드(carbodiimide), 옥사졸린 기능성 고분자(oxazoline functional polymer)과 같이 카르복실기에 반응하는 것 중 하나일 수 있다. 가교제의 양은 중합체 바인더 및 가교제의 유효성 등을 고려하여 결정될 필요가 있다. 예를 들면, 사마(XAMA) 7[뉴저지주 버밍엄시에 소재한 사이브론 케미컬 사(Sybron Chemical Co.)]와 같은 다작용성 아지리딘(polyfunctional aziridines)은 소량만으로도 효과적이다. 에폭시와 같이 다른 가교제의 경우에는, 카르복실기 함유 중합체에 따라 보통 중량비 약 1 퍼센트 내지 약 20 퍼센트 정도의 양이 요구된다. 다른 종류의 가교반응은 하이드록실기(hadroxyl group)과 멜라민-포름할데히드(melamine-formaldehyde), 요소수지(urea formaldehyde), 아민 에피클로로하이드린(amine-epichlorohydrin) 가교제를 포함하는 중합체들 사이에서 발생한다. 하이드록실 작용성 중합체(hydroxyl functional polymer)는 다작용성 이소시아네이트(multi-functional isocyanates)과도 결합할 수 있으나, 이소시아네이트는 물과 반응을 일으키므로 무수용매(water-free solvent)를 필요로 한다.
카르복실기를 가지는 중합체의 다른 분산제로는 아크릴(acrylics)[예를들면, 오하이오 클리블랜드 소재의 비. 에프, 굿리치 사(B.F. Goodrich, Inc.,)의 카르보셋 레진(Carboset resins)], 폴리우레탄(polyurethanes)[뉴험프셔 시브룩에 소재한 케이. 제이. 퀸 앤 컴퍼니(K.J.Quinn and Company)] 및 에틸렌-아크릴산 공중합체(ethylene-acrylic acid copolymer)[예를 들면, 오하이오 신시네티 소재의 미첼만 케미컬 사(Michelman Chemical Co.,)에서 미켐 프라임(Michem Prime)으로 판매되는 제품]과 같이 다양한 종류가 있다. 상술한 바와 같이, 가교제의 양은 중합체와 카르복실 물질을 고려하여 결정될 필요가 있다. 예를 들면, 미켈만 케미컬 사의 미켐 프라임(Michem Prime) 4983 제품은 사마-7(XAMA-7) 가교제 대비 1 내지 3 퍼센트 만이 필요하다.
일 실시예에 있어서, 전사 온도에서 용융되지 않는 비교적 큰 중합체 입자들이 불투명 코팅층(32)내에 포함될 수 있다. 이러한 입자들은 가교결합 중합체로 제작되어, 중합체 입자들의 용융점을 높일수도 있다. 예를 들면, 비교적 큰 중합체 입자들은 평균적으로 약 1 미크론 보다 큰 입자 크기를 가질 수 있으며, 약 5 미크론 내지 30 미크론의 범위 내가 바람직하다. 대표적은 중합체 입자들로는 뉴욕에 소재한 지에스아이 엑심 어메리카 사(GSI Exim America, Inc.,)의 다이플라코트 알에이치엘(Daiplacoat RHL)[예를 들면, 5 내지 8 미크론의 평균 입자 크기를 가지는 다이플라코트 알에이치엘 731 및 12 내지 17 미크론의 평균 입자 크기를 가지는 다이플라코트 알에이치엘 530]으로 판매되는 가교결합 폴리우레탄 입자가 있다. 다른 중합체 입자로는 17 내지 23 미크론의 평균 입자 크기와 약 217℃의 용융점을 갖는 오르가솔(Orgasol) 1002D NAT [펜실베니아 필라델피아에 소재한 아르케마 사(Arkema Inc.)]으로 판매되는 나일론 6 입자가 있다.
이러한 큰 중합체 입자들을 이용하면 기판의 이미지로부터 불투명 코팅층(32)을 깨끗하게 분리할 수 있다. 이론에 구속되지 않고, 이러한 비교적 큰 중합체 입자들을 포함함으로써, 기판 상에 전사 도중, 특히, 가교결합시 층간 박리가 가능하게 됨을 알 수 있다. 전사공정 중에서 불투명 코팅층(32)의 분리가 가능하도록 비교적 큰 중합체 입자들은 불투명 코팅층(32)에 불연속성을 제공한다. 비교적 큰 중합체 입자들은 기판 상에 형성되는 이미지의 윤곽선이 더욱 깨끗하고 뚜렷해지도록 한다. 또한, 이러한 비교적 큰 중합체 입자들의 포함으로 인하여 불투명 코팅층(32)의 두께를 증가시키고, 불투명 정도를 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 불투명 코팅층(32)의 두께는 약 0.5 mil 보다 클 수 있으며, 예를 들면, 약 0.5 mil 내지 약 3 mil 범위, 약 1 mil 내지 약 2 mil 범위 내에서 설정될 수 있다.
비교적 큰 중합체 입자들은 중량대비 불투명 코팅층(32)의 약 40% 정도로 불투명 코팅층(32)에 포함될 수 있으며, 바람직하게는 중량비 약 1 % 내지 25 % 의 범위일 수 있으며, 더욱 바람직하게는, 약 5 % 내지 약 30 % 범위일 수 있다.
본 발명에 있어서, 불투명화제(예를 들면, 이산화 티타늄)는, 중량비 약 80% 까지, 비교적 많은 양이 포함될 수 있다. 예를 들면, 불투명화제는 약 20% 내지 약 75% 범위 내로 포함될 수 있으며, 약 50% 내지 약 75% 범위 내로 포함되는 것이 바람직하다. 선택적으로 보강층을 이용함으로써 불투명 코팅층(32)의 균열을 방지할 수 있다, 다른 실시예에 있어서, 불투명 코팅층(32) 내에 적당한 양의 색소가 포함될 필요가 있다. 적당양이라 함은 중량비 약 15% 내지 약 60% 범위를 의미하며, 중량대비 약 20% 내지 40% 정도의 범위가 될 수 있다. 약 0.5 내지 약 2 mil 두께의 필름과 가교결합되어 직물내로 색소층이 침투하는 것이 방지된 경우라면 이러한 정도의 양의 색소는 필요한 불투명성을 구현하기에 충분하다.
불투명 코팅층(32)의 두께는 약 0.4 mil 내지 약 2 mil 정도가 될 수 있다. 가교결합시, 불투명 코팅층(32)은 불투명화제, 교차 결합 중합체 바인더, 및 가교제를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 열인가시에 경화될 수 있다. 계면활성제(surfactants), 분산제(dispersants), 가공보조제(processing aides) 등과 같은 다른 물질도 불투명 코팅층 내에 포함될 수 있다.
직물 장식을 위해 필요한 정도의 불투명성을 구현하기 위해서 코팅층도 기본적으로 코팅은 직물의 표면 상에 남아있어야만 한다. 전사과정에서 열과 압력으로 인하여 코팅층이 기판의 내부로 매입되는 경우에는, 기판의 어두운 색이 나타나고, 회색이나 쵸키(chalky)한 색상의 외관을 가진 제품을 생산할 수 있다. 따라서, 코팅은 필요한 전사온도에서 유체로 변화될 때 까지는 연화(softening)되지 않아야만 한다.
불투명 코팅층(32)을 지지하게 될 용융성 코팅층(12)이 전사온도에서 기판 내로 유동하게 됨을 상기하면(즉, 용융되어 유동성이 있는 상태), 용융성 코팅층(12) 및 불투명 코팅층(32) 사이의 상호 관계는 명확해진다. 용융성 코팅층(12)의 연화점 이하에서 불투명 코팅층(32)은 유체 상태로 상변화 하지 않아야 한다. 본 명세서에서의 단어 "유체" 및 "연화점" 는 일반적인 개념으로 사용된다. 유체의 의미는 기판 내로(예를들면, 직물의 섬유 사이 공간으로) 코팅층이 유동함을 의미한다. "연화점"은 다양한 의미로 해석될 수 있으며, 예를 들면, 환구식 연화점(ring and ball softening point)이 될 수도 있다. 환구식 연화점은 ASTM E28에 의하여 측정된다. 예를 들면, 용융성 코팅층(12)은 ASTM 방법 D 1238-82 에 의하여 측정시 0.5 내지 약 800 범위의 용융 흐름 지표(melt flow index)를 가지는 것이 적절하다. 불투명 코팅층(32)의 경우에는, 용융 흐름 지표가 용융성 코팅층(12)의 적어도 10분의 1 이하인 것이 적절하며, 바람직하게는 100분의 1, 가장 바람직하게는 1000 분의 1이 적절하다. 가교결합시, 전사온도에서 보통 불투명 코팅층(32)은 가교결합 3차원 중합체 구조에 의하여 필요한 유동특성을 확실하게 나타내지는 못한다.
불투명 코팅층(32)은 물 또는 용매 내에서 분산되거나 용액상태의 중합체로 분산된 불투명화제, 가교제 및 다른 물질과 함께 베이스 시트(36)에 도포되는 것이 바람직하다. 상술한 다양한 중합체들이 물에서 분산상태 이거나 용매 내에서 용액 상태일 수 있다. 예를 들면, 아크릴 중합체(acrylic polymers)와 폴리우레탄은 용매 또는 수성 라텍스(water-based latex) 상태에서 다양한 형태로 존재할 수 있다. 다른 유용한 수용성 물질로는 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 속 (ethylenevinyl acetate copolymer lattices), 에틸렌 메타크릴산 공중합체(ethylenemethacrylic acid copolymers)의 아이오노머(ionomer) 분산체 및 에틸렌 아크릴산 공중합체(ethyleneacrylic acid copolymer) 분산체를 들 수 있다. 다양한 예에서, 장식된 직물의 내세탁성(washability) 및 우수한 내수성(water resistance)이 요구된다. 용매에 용해된 폴리우레탄 또는 물에 용해된 아민 분산형 중합체, 폴리우레탄 및 에틸렌 아크릴산 분산체와 같이 계면활성제를 포함하지 않는 중합체가 이러한 조건을 만족할 수 있다.
도면에서 도시된 바와 같이, 불투명 코팅층(32)과 베이스 시트(36)의 사이에 보강층(34)이 선택적으로 개재될 수도 있다. 이러한 추가적인 보강층(34)은 불투명 코팅층(32)이 베이스 시트(36)로부터 쉽게 박리될 수 있도록 하고, 기판에 전사되는 불투명 코팅층(32)의 영역을 보호하는 역할을 한다. 일 실시예에 있어서, 보강층(34)은 용융성 코팅층(12)을 언급하며 설명하였던 재질과 유사한 재질로 구성될 수 있다. 따라서, 보강층(34)은 기판측으로 불투명 코팅층(32)을 전사하는 온도에서 용융 또는/및 연화된다. 불투명성을 부여하기 위하여 불투명화 물질 역시 보강층(34)에 포함될 수 있다. 불투명화 물질은, 예를 들면, 비교적 적당한 양이 포함된다(예를 들면, 중량대비 약 15% 내지 60%, 바람직하게는 중량대비 약 20% 내지 약 40%).
보강층(34)의 연화 및/또는 용융으로 인하여 전사시에 보강층이 분리되어, 베이스 시트(36) 상에 일부의 보강층(34)이 남겨지고 나머지 보강층(34)은 기판에 전사된다. 보강층(34)의 분리는 편의상 도면상에 도시되지 않았으나, 본 기술분야의 당업자라면 도 9 내지 도 10, 도 14 내지 도 15를 통하여 전사시에 보강층(34)이 분리되며, 베이스 시트(36)와 기판(42)의 상측에 전사된 불투명 코팅층(32) 영역에 양쪽 모두에 보강층(34)이 남겨짐을 알 수 있을 것이다.
박리층(미도시) 또한 불투명 전사시트(30)의 베이스 시트(36)와 함께 적층될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 매개 이미지 코팅 전사시트(28) 상에 남겨진 용융성 코팅층(12)을 이용하여 불투명 코팅층(32)을 기판 표면에 접합함으로써 불투명 코팅층(32)이 기판에 도포된다. 불투명 코팅층(32)은 상술한 방법에 의하여 어떠한 종류의 기판(예를 들면, 다공성 기판)에라도 도포될 수 있다. 물론, 용융성 코팅층(12) 및 불투명 코팅층(32)은 장식용으로 선택되어진 특정 기판에 적합하도록 설계될 수 있다. 예를 들면, 표면이 거칠고, 무거운 재질에 전사하기 위해서는 실크와 같이 매우 경량의 재질 또는 가죽과 같이 비다공성 재질을 사용하는 경우보다 더 무거운 코팅층이 필요할 것이다. 일 실시예에 있어서, 의류(예를 들면, 셔츠, 팬츠 등)를 제작하기 위한 옷감이 기판으로 이용될 수 있다. 옷감은 직물(예를 들면, 면섬유, 실크섬유, 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유 등) 제작에 적합한 섬유를 포함할 수 있다. 예를 들면, 기판은 면섬유를 포함하는 티-셔츠일 수도 있다.
불투명 코팅층(32)의 이용은 색감이 있는(즉, 흰색이 아닌) 기판의 장식에 특히 유용하다. 상세하게는, 불투명 코팅층(32)의 불투명성은, 특히, 어두운 색(예를 들면, 검은색, 갈색, 파란색, 붉은색, 녹색, 보라색 등)의 기판과 같이 색감이 있는 기판과 대비를 이루게 된다.
동일한 결과를 가지는 두가지 방법 중 어느 하나를 이용하여 기판 상에 최종 이미지가 형성될 수 있다. 제2매개 전사시트를 이용하는 방법과 기판에 다중 열전사를 하는 방법이 이러한 두가지 방법에 해당한다.
A. 제2매개 전사시트의 이용
기판 상에 불투명 이미지를 형성하는데 특히 적절한 방법이 도 6 내지 도 10에 순차적으로 도시되어 있으며, 도 16에서는 최종 형성된 기판이 도시되어 있다. 이러한 방법은 불투명 코팅층을 기판에 전사하기 위하여 제2매개 전사시트를 제작하는 단계를 포함하고 있다. 본 방법에서는 용융성 코팅층(12)이 두번 이상[용융성 코팅층(12)이 총 3회 전사됨] 전사되므로, 토너 인쇄용 시트(20) 상에 토너잉크(22)에 의하여 형성되는 네거티브 이미지는 기판의 불투명 영역 의하여 그려지는 이미지과 간접적으로 대응된다. 즉, 이미지가 토너인쇄용 시트(20) 상에 토너잉크(22)로, 경상(鏡像)의, 네거티브 이미지가 인쇄된다. 따라서, 상술한 제1전사 단계에서, 매개 이미지 코팅 전사시트(28)에 남겨지는 용융성 코팅층(12)은 최종 기판에 형성될 이미지와 직접적으로 대응된다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 불투명 코팅층(32)의 노출면(38)이 매개 이미지 코팅 전사시트(28) 상의 용융성 코팅층(12)과 접촉되도록 불투명 전사시트(30)가 매개 이미지 코팅 전사시트(28)와 인접하게 배치한다. 열(H')과 압력(P')가 제2임시 적층판을 형성하기 위하여 인가된다. 제2임시 적층판에는 남아있는 용융성 코팅층(12)이 연화 및/또는 연화되기 충분한 온도의 열(H')이 인가되며, 이로 인하여 용융성 코팅층(12)은 불투명 전사시트(30)의 불투명 코팅층(32)에 접합된다. 일 실시예에 있어서, 이러한 제2전사공정은 약 120℃ 이상의 온도에서 수행되며, 약 150℃ 내지 약 200℃ 의 범위 내에서 수행되는 것이 바람직하다.
다음으로 이러한 제2임시 적층판은 분리(예를 들면, 박리됨)되며, 도 8에 도시된 바와 같이, 매개 용융-코팅 불투명 전사시트(40)를 형성하게 된다. 이러한 매개 용융-코팅 불투명 전사시트(40)은 불투명 코팅층(32)을 기판(42)에 전사하는데 이용된다.
매개 이미지 코팅 전사시트(28)은 불투명 전사시트(30)의 불투명 코팅층(32)에 접착력이 있는 층을 제공하기 위한 목적의 구성이므로, 용융성 코팅층(12)이 제거된 매개 이미지 코팅 전사시트(28)는 버려질 수 있다.
매개 용융-코팅 불투명 전사시트(40)는 불투명 코팅층(32)의 노출면(38) 상에 존재하는 용융성 코팅층(12)에 의하여 형성되는 이미지를 구비하게 된다. 이러한 이미지는 기판에 도포되는 이미지의 경상(鏡像)에 해당한다. 용융성 코팅층(12)은 불투명 코팅층(32)을 용융성 코팅층(12)이 존재하는 기판(42)의 영역과 접합하기 위한 접착제로서 이용된다. 따라서, 불투명 코팅층(32)은 기판(42)에 도포되어 이미지를 형성하게 된다.
불투명 코팅층(32)을 기판(42)에 전사하기 위하여, 도 9에서 도시된 바와 같이, 용융성 코팅층(12)이 기판(42)과 접촉한 상태로 매개 용융-코팅 불투명 전사시트(40)이 기판(42)과 인접하도록 배치된다. 열(H') 및 압력(P)이 인가되는 상태에서, 용융성 코팅층(12)은 기판(42)에 접착 또는 다른 형태로 부착될 수 있을 정도로 연화된다. 기판(42) 상에서 용융성 코팅층(12)이 연화 및/또는 용융되기에 충분한 정도의 온도로 열이 가해진다. 일 실시예에 있어서, 이러한 전사는 약 120℃ 이상의 온도에서 수행될 수 있으며, 약 150℃ 내지 약 200℃의 범위에서 수행되는 것이 바람직하다.
기판(42)에 용융성 코팅층(12)이 적층되고 용융성 코팅층(12)에 불투명 코팅층(32)이 적층된 채로 남겨짐으로써 불투명층이 코팅된 기판(44)을 형성하도록 매개 용융-코팅 불투명 전사시트(40)는 분리(예를 들면, 박리)된다.
전사온도에서 불투명 코팅층(32)은 연화 및/또는 유동하지 않는 것이므로, 매개 용융-코팅 불투명 전사시트(40) 상에서 용융성 코팅층(12)이 도포되지 않은 불투명 코팅층(32) 영역은 기판(42)에 전사되지 않는다. 따라서, 용융성 코팅층(12)과 접촉하는 불투명 코팅층(32) 영역만이 전사되고, 전사되는 불투명 코팅층(32)의 영역에 의하여 기판(42) 상에는 이미지가 형성된다.
B. 기판 상에 다중 열전사
또 다른 방법으로서 기판에 두번의 열전사를 이용하는 방법이 도 11 내지 도 15에 순차적으로 도시되어 있으며, 도 16에서는 최종 형성된 기판이 도시되어 있다. 이러한 방법은 제1전사공정을 통하여 매개 이미지 코팅 전사시트(28)상에 남겨지는 용융성 코팅층(12)을 기판에 전사하는 단계를 포함한다. 다음으로, 기판에 이미 전사된 상태의 용융성 코팅층(12)에 불투명 코팅층(32)을 전사하는 제2열전사공정이 수행된다.
도 11을 참조하면, 남겨져 이미지를 형성하는 용융성 코팅층(12)이 기판(42)과 접촉하도록 매개 이미지 코팅 전사시트(28)을 기판(42)에 인접 배치한다.
매개 이미지 코팅 전사시트(28) 상에서 이미지를 형성하며 남겨진 용융성 코팅층(12)을 기판(42)으로 전사하는 제1전사공정은 제1전사온도에서 열(H') 및 압력(P')을 매개 이미지 코팅 전사시트(28)에 인가함으로써 수행된다.
분리[예를 들면, 기판(42)으로부터 매개 이미지 코팅 전사시트(28)의 박리]후에, 도 12에 도시된 바와 같이, 기판(42)에는 용융성 코팅층(12)에 의하여 형성되는 이미지가 구비된다. 기판(42)의 주위에는 용융성 코팅층(12)이 형성되지 않는다. 따라서, 기판(42)에는 불필요한 용융성 코팅층(12)이 도포되지 않는다. 본 공정에 의하면, 단 하나의 용융성 코팅층(12) 전사공정이 추가되므로(총 2개의 전사공정), 토너 인쇄용 시트(20) 상의 비이미지 영역(24)에 의하여 형성되는 네거티브 이미지가 기판에 형성되는 이미지에 직접적으로 대응되게 된다. 그러므로, 토너 인쇄용 시트(20) 상의 토너잉크(22)에 의하여 네거티브 이미지(경상의 네거티브 이미지가 아님)가 인쇄된다.
제1기판 전사공정은 기판(42)에서 용융성 코팅층(12)이 연화 및/또는 용융되기에 충분한 정도의 온도 하에서 수행된다. 일 실시예에 있어서, 제1기판 전사공정은 약 120℃ 이상의 온도에서 수행될 수 있으며, 약 150℃ 내지 약 200℃의 범위에서 수행되는 것이 바람직하다.
다음으로 제2기판 열전사 공정에서 불투명 전사시트(30)를 이용하여 기판(42) 상에 불투명층이 형성된다. 도 13에서와 같이, 불투명 코팅층(32)이 기판(42)의 용융성 코팅층(12)과 접촉되도록 불투명 전사시트(30)와 코팅된 기판(42)이 인접 배치된다. 열(H'') 및 압력(P'')을 불투명 전사시트(30)의 베이스 시트(36)에 인가하면, 용융성 코팅층(12)이 불투명 코팅층(32)과 접합될 수 있을 정도로 충분히 연화된다. 그 후에, 불투명 코팅층(32)이 기판(42)의 용융성 코팅층(12)상에 남겨지도록 불투명 전사시트(30)가 기판(42)으로부터 분리(예를 들면, 박리)된다. 불투명 코팅층(12)은 불투명 코팅층(32)과 기판(42)이 결합될 수 있도록 접착층의 역할을 수행한다.
제1기판 전사공정과 마찬가지로, 제2기판 전사공정은 기판(42)에서 용융성 코팅층(12)이 연화 및/또는 용융되기에 충분한 정도의 온도 하에서 수행된다. 일실시예에 있어서, 제2전사공정은 약 120℃ 이상의 온도에서 수행될 수 있으며, 약 150℃ 내지 약 200℃의 범위에서 수행되는 것이 바람직하다.
도 16에 도시된 바와 같이, 기판(42) 표면에 전사되는 불투명 코팅층(32)은 이미지를 형성한다.
본 발명은 후술하는 실시예를 참조하면 더욱 용이하게 이해될 수 있다.
[실시예]
다음의 실시예는 기판에 불투명 이미지를 형성하는 예를 설명하기 위한 것이다.
실시예 1:
실시예 1에서는 도 1 내지 도 5 및 도 11 내지 도 16에서 도시된 기판에 불투명 이미지를 형성하는 방법을 순차적으로 따랐다. 코팅 전사시트로는 클래식 크레스트®슈퍼스무스(Classic Crest®Supersmooth)[조지아 알파레타에 소재한 니나 페이퍼 사(Neenah Paper, Inc.)]라는 이름으로 상업적으로 판매되는 셀룰로오스 종이 시트(cellulosic paper sheet)의 베이스 시트를 구비한 잉크 인쇄용지가 사용되었다. 이는 베이스 시트 상에 저밀도의 폴리에틸렌이 1 mil의 두께로 압출 코팅되는 층을 포함하였다. 폴리에틸렌 코팅의 상측에는 하이카®26706[오하이오 위클리프에 소재한 루브리졸 사(The Lubrizol Corporation)]로서 100 부의 건조(100 dry part)된 아크릴계 라텍스(acrylic latex) 2.5 lb/1300 ft2, 사마(XAMA) 7[오하이오 위클리프에 소재한 루브리졸 사(The Lubrizol Corporation)] 이라는 이름으로 판매되는 건조된 5부의 다작용성 아지리딘 가교제, 실리콘 계면활성제 190[미시건 미들랜드에 소재한 다우 코닝 사(Dow Corning Corp.)] 이라는 이름의 2부의 건조된 이형제(release agent)로 구성되는 박리층이 코팅되었다. 용융성 코팅층은 미켐 프라임(Michem Prime)[오하이오 신시네티 소재의 미첼만 케미컬 사(Michelman Chemical Co.,)]이라는 이름으로 판매되는 30부의 건조된 에틸렌 아크릴산 분산체, 오르가솔(Orgasol) 3502 D Nat [펜실베니아 필라델피아에 소재한 아르케마 사(Arkema Inc.)]으로 판매되는 100부의 건조된 분말형 폴리아미드, 클루셀(Klucel) G[델라웨어 윌밍턴에 소재한 허큘리스 아쿠알론 그룹(Aqualon Group of Hercules Inc.)]으로 판매되는 3부의 건조된 하이드록시프로필 셀룰로오스(hydroxypropyl cellulos), 테르지톨(Tergitol) 15S 40[미시건 미들랜드에 소재한 다우 케미컬 사(Dow Chemical Company)]으로 판매되는 5부의 건조된 계면활성제, 글라스콜(Glascol) F 207[버지니아 서퍽에 소재한 시바 스페셜티 케미컬스(Ciba Specialty Chemicals)]라는 이름으로 판매되며 폴리(디메틸 다이알릴암모늄 클로라이드)[Poly(dimethyl diallylammonium chloride)] 단일중합체(homopolymer)인 양이온 중합체(cationic polymer)의 건조된 3부로 구성되었다. 코팅층의 무게는 7.5 lb / 1300 ft2 이었다.
제2전사지는 클래식 크레스트(Classic Crest)®[니나 페이퍼 사(Neenah Paper, Inc.)]상에 용융성 코팅층이 다중 압출되었다. 전사지에 대한 첫번째 압출층은 누크렐(Nucrel) 599[델라웨어 윌밍턴에 소재한 이.아이. 듀퐁 드 느무르사(E.I. du Pont de Nemours and Company)]라는 이름으로 판매되는 7 lb / 1300 ft2 의 에틸렌 메타크릴산 공중합체(ethylenemethacrylic acid copolymers)이 이용되었다. 두번째 압출층은 프리마코어(Primacor)5981I [미시건 미들랜드에 소재한 다우 케미컬 사(Dow Chemical Company)]라는 이름으로 판매되는 3.5 lb / 1300 ft2 의 에틸렌-아크릴산 공중합체(ethylene-acrylic acid copolymer)가 이용되었다. 비접착성의 불투명 코팅층은 타티늄-퓨어®알피에스 벤티지®R-900[델라웨어 윌밍턴에 소재한 이.아이. 듀퐁 드 느무르사(E.I. du Pont de Nemours and Company)]으로 판매되는 건조된 100 부의 이산화 티타늄 분말, 타몰(Tamol) 731[펜실베니아 필라델피아에 소재한 롬 앤 하스(Rohm and Haas)] 이라는 이름으로 판매되며 건조된 0.5부의 소수성 분산제인 말레산 무수물 공중합체(maleic anhydride copolymer)의 나트륨염, 미켐 프라임(Michem Prime)[오하이오 신시네티 소재의 미첼만 케미컬 사(Michelman Chemical Co.,)]이라는 이름으로 판매되는 40부의 건조된 에틸렌 아크릴산 분산체, 사마(XAMA) 7[오하이오 위클리프에 소재한 루브리졸 사(The Lubrizol Corporation)] 이라는 이름으로 판매되는 건조된 0.5부의 다작용성 아지리딘 가교제, CR5L[플로리다 사라소타에 소재한 에스프릿 케미컬 사(Esprit Chemical Company)]라는 이름으로 판매되는 건조된 0.5부의 수용성 에폭시, 이미큐어(Imicure)®AMI-2[펜실베니아 앨런타운에 소재한 에어 프로덕트 앤 케미컬 사(Air Products and Chemicals, Inc.)]라는 이름으로 판매되며 에폭시 경화제로서 건조된 0.025부의 2-메틸-이미다졸(2-methyl-imidazole) 및 다이플라코트 (Daiplacoat) EHC 731[뉴욕에 소재한 지에스아이 엑심 어메리카 사(GSI Exim America, Inc.,)]라는 이름으로 판매되는 건조된 15부의 가교결합 폴리우레탄으로 구성되었다. 이러한 코팅은 약 40%의 고체로 혼합되었다.
토너 인쇄용지로는 클래식 크레스트®슈퍼스무스(Classic Crest®Supersmooth)[조지아 알파레타에 소재한 니나 페이퍼 사(Neenah Paper, Inc.)]가 사용되었다. "네거티브" 검은색 이미지가 토너 인쇄용지에 렉스마크(Lexmark) C782 프린러에 의하여 인쇄되었다. 인쇄가 완료된 용지를 제1전사지의 코팅면과 대향되도록 배치하고 약 250 ℉(약 121 ℃)에서 확실한 압력을 20초 동안 가하였다. 냉각이후에, 제1전사지로부터 레이저 프린팅에 의하여 인쇄된 이미지 영역에만 코팅층이 전사되었다. 그리고나서, 제1전사지는 검은색의 티셔츠 직물 상에서 약 370 ℉(약 191 ℃)에서 25초 동안 가압되었고, 냉각후에는 토너 인쇄용지의 비이미지 영역에 대응되는 코팅층이 직물에 전사되었다. 세번째 공정으로, 제2전사지를 제1전사지로부터 코팅된 직물 상에서 약 375 ℉(약 191 ℃)에서 25초 동안 가압한 후에 열기가 남아있는 상태에서 제거하였다. 불투명층과 압출층 부분이 제1전사 코팅층에 대응되는 영역으로 전사되어 백색이미지를 형성하였다.
실시예 2:
실시예 2에서는 도 1 내지 도 10 및 16에서 도시된 기판에 불투명 이미지를 형성하는 방법을 순차적으로 따랐다.
첫번째 공정은 실시예1 과 동일한 방법으로 수행되었다. 두번째 공정에서는, 제1전사공정 후에 남아있는 코팅층을 구비하는 제1전사지가 제2전사지와 접촉하여 약 375 ℉(약 191 ℃)에서 25초 동안 가압되었다. 냉각후에는, 박리과정에 의하여 제1전사지의 코팅층이 제2전사지로 전사되었다. 그리고 나서, 검은색 티셔츠 직물 상에 제2전사지를 배치하고 약 375 ℉(약 191 ℃)에서 25초동안 가압한 후에 열기가 남아있는 상태에서 제거하였으며, 백색이미지가 검은색 직물 상에 형성되었다. 제2공정 이후에 본 작업은 매개층을 생성하였다. 기판 상에 전사되기 전에 코팅층 간에 열이 가해져 최상층의 비접착성을 가지는 제2전사지의 불투명 코팅층과 제1전사지의 용융성 전사 코팅층과의 접합력이 향상되었다.
변형례
상기(실시예 1 및 2)의 변형례에서는 비접착성의 코팅층으로부터 다이플라코트 RHC 731을 제거하는 단계를 포함하였다. 그러나, 코팅층의 무게는 약 3 lb/1300 ft2 으로 제한되었다. 중량이 더 나가는 코팅층을 이용한 경우에는 최종 전사단계에서 이미지 가장자리에 '슬리버링' 현상이 발생되었다. 이는 코팅필름이 깨끗하게 박리되기에는 너무 견고하기 때문인 것으로 보인다.
다른 변형례에서는 비접착성의 불투명층과 융융가능층 사이의 비가교결합층에 상술한 티타늄 다이옥사이드 R900을 추가하였다. 이로인하여 제2전사지는 불투명 용융성층과 불투명 비접합성의 층이 갖게 되었다. 추가적인 불투명성을 확보함으로써 비접착성 불투명층의 코팅 무게를 약 3 lb/1300 ft2 까지 감소시킬 수 있었다. 따라서, 다이아플라코트 RHC 731 또는 다른 비용융 중합체 입자들이 비접착성 불투명층에 첨가될 필요가 없었다.
다른 변형례에서는 다이플라코트 RHC 731 을 대체하여 오르가솔 1002D NAT(나일론 6 입자들)을 사용한다. 또다른 유용한 변형례에서는 용융성 층에 오르가솔 1002D NAT 또는 다이플라코트 RHC 731 중 어느 하나를 첨가하였다. 최종 전사단계에서 기판으로부터 종이를 박리하는 것은 용융된 층의 약화로 인하여 더욱 용이하였으며, 높은 온도에서 결합력이 감소하므로 직물이 높은 온도에서 건조되더라도 다른 물질과 달라붙는 현상 및 과도하게 건조되는 현상이 방지되었다.
본 발명은 특정 실시예에 기초하여 설명되었으나, 상술한 내용을 이해할 수 있는 당업자라면 이러한 실시예의 변경, 변형, 균등한 발명을 생각할 수 있음을 알아야한다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위 및 그의 등가 범위 내에서 평가되어야만 한다.
10 : 코팅 전사시트 12 : 용융성 코팅층
14 : 박리층 16 : 베이스층
20 : 토너 인쇄용 시트 22 : 토너잉크
24 : 비이미지 영역 26 : 코팅 토너 인쇄시트
28 : 매개 이미지 코팅 전사시트 30 : 불투명 전사시트
32 : 불투명 코팅층 34 : 보강층
36 : 베이스층 40 : 매개 용융 코팅 불투명 전사시트
42 : 기판

Claims (20)

  1. 토너 인쇄용 시트에 이미지 영역(imaged areas)과 비이미지 영역(unimaged areas)이 형성되도록 토너잉크를 인쇄하는 단계;
    상기 토너 인쇄용 시트를 용융성 코팅층을 포함하는 코팅 전사시트와 결합하여 제1임시 적층판(laminate)를 형성하는 단계;
    상기 제1임시 적층판을 코팅 토너 인쇄시트와 매개 이미지 코팅 전사시트로 분리함으로써, 상기 코팅 토너 인쇄시트의 상기 용융성 코팅층이 상기 토너 인쇄용 시트 상에서 상기 토너잉크에 의하여 형성된(defined) 이미지 영역 상에 전사되도록 하며, 상기 매개 이미지 코팅 전사시트 상에 남겨지는 상기 용융성 코팅층은 상기 토너 인쇄용 시트의 비이미지 영역에 대응되도록 하는 단계;
    상기 매개 이미지 코팅 전사시트를 불투명 코팅층을 포함하는 불투명 전사시트와 결합하여 제2임시 적층판을 형성하는 단계;
    상기 제2임시 적층판을 분리하여 매개용융 코팅 불투명 전사시트를 형성하고, 상기 매개 이미지 코팅 전사시트 상에 남아있는 상기 용융성 코팅층은 불투명 시트로 전사되어 상기 용융성 코팅층이 상기 불투명 코팅층 상에 적층되도록 하는 단계;
    상기 매개용융 코팅 불투명 전사시트의 상기 불투명 코팅층과 상기 용융성 코팅층을 상기 기판에 전사하여 상기 불투명 코팅층이 상기 용융성 코팅층 상에 적층되고, 상기 용융성 코팅층은 상기 기판 상에 적층되도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 상에 불투명 이미지를 형성하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1임시 적층판은 50℃ 내지 150℃의 제1전사 온도의 열이 인가되는 것을 특징으로 하는 기판 상에 불투명 이미지를 형성하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2임시 적층판은 150℃ 내지 200℃의 제2전사 온도의 열이 인가되는 것을 특징으로 하는 기판 상에 불투명 이미지를 형성하는 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 매개 용융 코팅 불투명 전사시트의 상기 불투명 코팅층과 상기 용융성 코팅층을 상기 기판에 전사하는 단계는 상기 매개 용융 코팅 불투명 전사시트에 150℃ 내지 200℃의 온도의 열을 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 상에 불투명 이미지를 형성하는 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 불투명 코팅층은 교차 결합 중합체(cross linked polymeric material)와 불투명화제(opacifier)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 상에 불투명 이미지를 형성하는 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 불투명 코팅층이 보강층과 베이스 층을 덮음으로써 상기 불투명 전사시트를 형성하고, 상기 보강층은 상기 기판으로의 전사시에 분리되어 상기 보강층의 일부는 상기 불투명 코팅층 및 상기 매개 용융 코팅 불투명 전사시트의 상기 용융성 코팅층과 함께 상기 기판으로 전사됨으로써 상기 보강층이 상기 불투명 코팅층 상에 적층되고, 상기 불투명 코팅층은 상기 용융성 코팅층 상에 적층되며, 상기 용융성 코팅층은 상기 기판 상에 적층되도록 하는 것을 특징으로 하는 기판 상에 불투명 이미지를 형성하는 방법.
  7. 토너 인쇄용 시트에 이미지 영역(imaged areas)과 비이미지 영역(unimaged areas)을 형성하도록 토너잉크를 인쇄하는 단계;
    상기 토너 인쇄용 시트를 용융성 코팅층을 포함하는 코팅 전사시트와 결합하여 임시 적층판(laminate)를 형성하는 단계;
    상기 임시 적층판을 코팅토너 인쇄시트와 매개 이미지 코팅 전사시트로 분리함으로써, 상기 코팅 전사시트의 상기 용융성 코팅층이 상기 토너 인쇄용 시트 상에서 상기 토너잉크에 의하여 형성된(defined) 이미지 영역 상에 전사되도록 하며, 상기 상기 매개 이미지 코팅 전사시트 상에 남겨지는 상기 용융성 코팅층은 상기 토너 인쇄용 시트의 비이미지 영역에 대응되도록 하는 단계;
    상기 매개 이미지 코팅 전사시트 상에 남아있는 상기 용융성 코팅층을 상기 기판으로 전사하는 단계;
    그리고 나서, 불투명 전사시트로부터 불투명 코팅층을 상기 기판의 상기 용융성 코팅층에 전사함으로써, 상기 불투명 코팅층이 상기 용융성 코팅층 상에 적층되고, 상기 용융성 코팅층은 상기 기판 상에 적층되도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 상에 불투명 이미지를 형성하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 임시 적층판은 50℃ 내지 150℃의 제1전사 온도의 열이 인가되는 것을 특징으로 하는 기판 상에 불투명 이미지를 형성하는 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 매개 이미지 코팅 전사시트 상에 남아있는 상기 용융성 코팅층을 상기 기판 상에 전사하는 단계는 상기 매개 이미지 코팅 전사시트에 150℃ 내지 200℃ 의 온도의 열을 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 상에 불투명 이미지를 형성하는 방법.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 불투명 전사시트의 상기 불투명 코팅층을 상기 기판 상의 상기 용융성 코팅층에 전사하는 단계는 상기 불투명 전사시트 및 상기 용융성 코팅층에 150℃ 내지 200℃의 온도의 열을 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 상에 불투명 이미지를 형성하는 방법.
  11. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 불투명 코팅층은 교차 결합 중합체(cross linked polymeric material)와 불투명화제(opacifier)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 상에 불투명 이미지를 형성하는 방법.
  12. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 불투명 코팅층이 보강층 및 베이스 시트 상에 적층되어 상기 불투명 전사시트를 형성하고, 상기 보강층은 상기 기판으로의 전사시에 분리되어 상기 보강층의 일부는 상기 불투명 코팅층과 함께 상기 기판의 상기 용융성 코팅층에 전사됨으로써, 상기 보강층이 상기 불투명 코팅층 상에 적층되고, 상기 불투명 코팅층은 상기 용융성 코팅층 상에 적층되며, 상기 용융성 코팅층은 상기 기판 상에 적층되도록 하는 것을 특징으로 하는 기판 상에 불투명 이미지를 형성하는 방법.
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