KR19990044152A - 수활성형 중합체 및 접착성 이미지 전사 기술 - Google Patents

수활성형 중합체 및 접착성 이미지 전사 기술 Download PDF

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에이치. 포파트 강시암
미에카 프레드
지. 쿠비트 레이몬드
바라데즈 로버트
레이 구스
슈 샤오능
폴 바커 에이치.
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아베리 데니슨 코포레이션
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Abstract

이미지 전사 어셈블리(12)는 잉크젯 프린터로 부터 인쇄된 이미지를 수신한다. 어셈블리(12)는 인쇄된 이미지를 이미지 수용 표면으로 전사하는 장치를 제공한다. 어셈블리(12)는 한 면상의 가요성 기판(16)과, 잉크젯 프린터 잉크에 대해 투과가능하고 인쇄이전에 비점착성을 나타내는 다른 면 상의 상부 표면(20)을 갖는다. 어셈블리(12)는 상부 표면(20)과 가요성기판(16) 사이에 접착층 또는 중합체층(14)을 갖는다. 수계 인크젯 프린터 잉크로 인쇄한 후, 사용자는 윈도우 또는 다른 표면과 같은 기판에 어셈블리(12)를 닿게 하고, 가요성 기판(16)을 제거하며, 이로써 기판상에 이미지를 포함하는 층(14)이 잔류된다. 다른 실시예에서, 층(14)은 경계면을 따라 서로 분리되는 불연속 영역으로 분할된다.

Description

수활성형 중합체 및 접착성 이미지 전사 기술
라벨, 테이프 및 유사한 구조물은 현대 사회의 어디에나 있다. 다수의 그러한 구조물은 문서 또는 필름 표면 재료에 적층되는 감압성 접착제(PSA)와 같은 접착제로 코팅된 릴리즈 라이너(release liner)를 포함한다. 릴리즈 라이너를 제거하여 구조물이 기판에 부착되게 한다. 표면 재료 및 라이너는 라벨에 드는 비용의 대부분을 차지한다.
라벨 구조물에 통상적으로 사용되는 다수의 접착제는 물 분산 불가능 또는 재펄프화(repulpable) 불가능하다. 따라서, 재펄프화 공정중에 작은 방울을 형성하는 접착제의 성향으로 인해, 라벨 제품의 재생이 어렵게 만든다. 또한, 대부분의 PSA는 건조시에 점착되어 현재 전세계적으로 널리 사용되는 잉크젯 프린터에 쉽게 사용될 수 없다. 또한, 그러한 PSA는 일반적으로 친수성이어서, 수계 잉크젯 프린터 잉크(water-based ink jet ptinter ink)로 PSA상에 직접 인쇄하는 것이 어렵다. 대신에, 표면 재료 또는 라이너만이 잉크를 잘 받아들인다. 그러한 PSA를 잉크젯 프린터에 사용하는데 있어서의 부적당함은 프린터의 프린터 포트를 차단하는 접착제의 성향에 의해 더욱 번거롭게 된다.
수분활성형(moisture activated) 또는 수활성형(water activated) 접착제를 형성하기 위한 시도가 행해져 왔지만, 생성된 다수의 접착제는 고무계로 형성되었으며, 그에 따라 산화 및 UV 분해되기 쉽다. 다른 접착제는 용해되어 형성되어 왔으며, 따라서 환경, 건강 및 안정상의 이유로 반대되어 왔다. 후속하는 특허는 Theissen에게 허여된 미국 특허 제3,681,179호를 나타내며, 정상적으로 점착성과 얇은 점착성없는 연속 수용성층으로 덮여진 감압성 접착제 코팅을 포함하는 수활성형 접착 시스템을 갖는 광 제어 필름 구조를 개시하고 있다. 점착성없는 에멀젼(emulsion) 아크릴 접착제는 개시되어 있지 않다.
유럽 특허 제199,468호는 폴리아킬렌이민 또는 다른 비닐 헤테로시클릭 단량체, 히드록시-치환된 유기 조성물, 가소제(plastizier), 점착제(tackifier), 충전제 및 산화 방지제를 포함하는 수활성형 열 용해성 접착제를 합성하는 방법을 개시한다. 수활성형 에멀젼 아크릴 접착제를 생성하는 방법에 대해서는 언급하고 있지 않다.
Colon 등에게 허여된 미국 특허 제4,331,576호 및 제4,325,581호는 비닐 피롤리돈 및 다른 헤테로시클릭 단량체를 포함하는 중합체에 기초하는 수용성의 열 용해성 접착제를 개시한다. 에멀젼 아크릴은 개시되어 있지 않다.
Morrison에게 허여된 미국 특허 제4,052,368호 및 Harrington에게 허여된 미국 특허 제4,172,824호는 일반적으로 가소제와 결합하는 코폴리에스테르를 포함하는 폴리에스테르계 접착제를 포함하는 감수성의 열 용해성 접착제를 개시한다. 그러한 시스템은 에멀젼 아크릴은 아니다.
상기 분류된 특허의 어느 것도 건조시 점착되지 않고 접착성이 되도록 수활성화되며, "라벨-리스(label less)" 또는 "라이너-리스(liner-less)" 구조, 즉, 표면 재료 또는 라이너가 필요없는 구조에 사용될 수 있는 친수성, 아크릴 에멀젼 중합체의 생성 가능성을 개시 또는 제안하고 있지 않다.
잉크젯 프린터로부터 이미지의 전사를 위한 다수의 장치가 공지되어 있다. 예를 들면, 인쇄를 포함하는 이미지가 라벨상에 감압성 접착제를 갖는 라벨상에 인쇄될 수 있으며, 이들 라벨은 병 또는 다른 제품과 같은 소정의 기판에 적용될 수 있다.
본 출원은 참고로 본 출원에 통합되어 있는 1995년 8월 25일에 출원된 미국 특허출원 제 08/519,570호의 일부 계속 출원이며, 본 출원과 공동 계류중인 동일한 명칭의 미국 cip 특허 출원과 관련된다.
본 발명은 접착성 이미지 전사에 사용될 수 있는 잉크젯 인쇄가능 물질과 그런 물질로 제조된 구조물에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 원리를 설명하는 이미징 시트의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 타입의 이미징 시트를 수용하는 잉크젯 프린터를 나타낸 도면이다.
도 3은 다공성 스크린이 제거된 본 발명의 원리를 설명하는 시트를 나타낸 도면이다.
도 4는 지지층이 박리되는 공정에서, 윈도우와 같은 투명 기판 상에 장착된 도 3의 이미지 시트를 나타낸 도면이다.
도 5는 비점착성 코팅으로서 전분 코팅이 사용된 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6은 수활성형 접착제 이미징 층이 사용된 본 발명의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 7은 인쇄된 도트에 의해 형성된 다수의 분리 영역을 갖는 본 발명의 선택적인 실시예를 나타낸 도면이다.
도 8은 상부층 및 하부층이 연속적인 것을 제외하고 도 7의 실시예와 유사한 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 9는 분리 영역이 구획 라인 또는 다이 절결부에 의해 형성된 것을 제외하고 도 7의 실시예와 유사한 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 10은 상부층 및 하부층이 연속적인 것을 제외하고, 도 9의 실시예와 유사한 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 11은, 성형 이미지를 형성하는 잉크를 포함하는 어셈블리의 분리 영역이 이미지 수용 표면에 부착되고, 잉크를 포함하지 않은 어셈블리의 분리 영역이 이미지 수용 표면에 부착되지 않은, 도시를 위한 투명 기판을 갖는 도 7 내지 도 10의 실시예의 변형을 나타낸 도면이다.
도 12는 연속적인 상부면과, 이미지 수용 표면으로 전사한 후 접착제의 이미지 보유 영역을 보호하는 기능을 하는 접착제와 기판 사이의 층을 갖는 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 13은 잉크젯 프린터가 이미지를 접착제로 인쇄한 후, 사용자는 인쇄된 어셈블리의 상부면을 이미지 수용 표면에 닿게 한 다음, 이미지 수용 영역으로부터 어셈블리를 제거함으로써, 이미지를 포함하는 분리 영역을 표면 상에 잔류시키지만, 이미지를 포함하지 않은 접착제의 영역을 어셈블리 상에 잔류시키지 않는 도 12의 실시예를 상세히 도시한 도면이다.
도 14는 접착층과 기판 사이에 비점착성 층이 없는 것을 제외하고 도 7의 실시예와 유사한 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명에 따라 제공된 잉크젯 인쇄가능한 수활성형 구조체의 형상 및 그 사용을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명에 따라 제공된 잉크젯 인쇄가능한 수활성형 구조체의 제2 실시예의 형상 및 그 사용을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명에 따르면, 잉크젯 프린터를 사용하는 기저층으로서의 마일라(Mylar)와 같은 불투명 또는 투명 플라스틱 시트상에 코팅된 중합체층상에 이미징함으로써 얻어질 수 있는 약간 독특한 이점이 있다.
종래의 잉크젯 프린터는 바람직하게는 컬러 이미지인 잉크 이미지를 이미지 전사 시트의 접착층에 도포하는데 사용되고, 그 접착층은 바람직하게는 가요성이고 잉크젯 프린터 잉크에 대해 무공성의 기저층상에 코팅된다. 무공성의 가요성층으로는 불투명하거나 투명한 것중의 하나일 수 있는 플라스틱 시트가 가능하다.
접착층은 잉크젯 인쇄 잉크와 양립할 수 있고 그것을 흡수한다. 잉크젯 프린터에 사용되는 대부분의 잉크는 수계이지만, 그러한 잉크는 유기 용매 또는 잉크 염료 및/또는 안료용 담체(carrier)에 기초한 것일 수도 있다. 그러므로, 잉크젯 프린터에 사용되는 잉크에 따라서, 접착층은 친수성 또는 소수성일 수 있다. 전술된 바와 같이, 대부분의 잉크젯 인쇄 잉크가 수계이기 때문에, 접착 코팅 또는 층이 이미징시에 친수성이고 수계 잉크를 흡수하는 것이 바람직하다.
잉크젯 프린터용 수계 잉크는 당업계에 잘 공지되어 있으며, 그에 따라 본 명세서에서 상세한 설명은 생략한다. 이들 수계 잉크는 잉크의 염료 및/또는 안료용의 담체내에 있게될 충분한 양의 물을 포함한다. 물론, 수계 잉크젯 인쇄 잉크는 노즐의 막힘을 방지하도록 수계 잉크에 종종 존재하는 폴리히드릭(polyhydric) 알콜과 같은 물과 섞일 수 있는 유기 액체를 포함할 수도 있다. 그러한 잉크는 계면 활성제 등과 같은 다양한 다른 조성물을 포함할 수도 있다.
이미지를 형성하도록 접착층상 및 접착층내로 잉크를 인쇄할 때, 접착층은 비점착성으로 될 것이다. 접착층이 이미징된 후, 활성화되고, 즉, 접착층이 점착 상태로 점착되며, 링 결합제, 의류, 노트북 커버, 유리 윈도우, 벽 또는 이미지를 시청하는데 필요한 임의의 위치와 같은 임의의 원하는 기판에 부착 또는 접착된다. 이 점에, 이미지가 불투명 기판에 위치 또는 접착된 경우 및 기저층이 불투명한 경우, 접착층은 기저층이 시청자에 의해 이미지가 시청되도록 제거될 수 있게 하기 위해 기저층에 확실하게 접착된다는 것에 유의해야 한다. 전술한 것으로부터, 이미지는 접착 코팅 또는 층의 하부 표면(즉, 기저층에 면하는 표면)과 상부 표면(즉, 기저층으로부터 이격되어 면하는 표면)의 양쪽 다에서 시청가능하다는 것이 명백하다.
본 발명에 사용되는 잉크 흡수 접착층으로는 감압성, 특히 친수성의 감압성 접착제가 가능하다. 그러한 접착제는 당업계에 잘 공지되어 있고, 참고로 본 명세서에 통합되어 있는 전술한 미국 특허 제5,196,504호 및 제5,326,644호에 개시되어 있는 것과 같은 재펄프화 가능한 감압성 접착제를 포함한다. 이들 특허에 개시되어 있는 접착제는 본 발명에 사용하는데 이상적인 실온에서 점착성으로 및 물 분산 가능하게 된다. 물론, 다른 감압성의 친수성 접착제도 또한 당업계에 공지되어 있으며, 본 발명에 사용하는데 또한 적합하다.
이미징될 때 점착되는 접착제가 사용되는 경우, 그 접착제는 접착 코팅의 상부 표면상에 외부 비점착성층을 갖는 이미지 전사 시트를 제공함으로써 비점착성으로 될 수 있다. 그러한 비점착성층은 자체내에 이미지가 형성되게 하는 접착층으로 충분한 양의 잉크가 다공성의 비점착성층을 통과시키도록 이미징 잉크에 대해 다공성으로 될 것이다. 통상적으로, 비점착성층은 잉크젯 인쇄 잉크의 적어도 30% 및 바람직하게는 그 이상(예컨대, 40%)을 접착층으로 통과하게 하여 이미지를 형성한다.
다양한 형태의 다공성의 비점착성층이 사용될 수 있다. 예를 들면, 무명천(cheese cloth)와 같은 메쉬(mesh) 코팅이 바람직하게는 메쉬층과 접착제 사이에 실리콘과 같은 매우 얇은 릴리즈 물질층으로 사용될 수 있고, 메쉬층이 쉽게 제거될 수 있도록 접착제에 적용되기 전에 메쉬에 코팅되는 것이 바람직하다. 실리콘층은 메쉬의 작은 구멍을 덮지 않음으로써, 잉크가 메쉬의 작은 구멍을 통과하여 감압성 접착제에 도달하게 된다는 것이 중요하다. 미세한 변형을 갖고 치즈클로스보다 미세한 다른 메쉬 물질이 사용될 수도 있다. 페이퍼도 잉크에 대해 다공성이므로 사용될 수 있다.
본 발명에 유용한 다른 다공성의 비점착성 외부층이 점착성 접착층의 표면에 접착되고 균일하게 분산된 미세하게 분할된 입자로 형성될 수 있다. 그러한 입자의 예는 셀룰로스 입자 및 덱스트린 입자이다. 미세하게 분할된 입자가 전분 입자(예컨대, 옥수수 또는 감자 전분)와 분말 폴리비닐 알콜을 갖는 경우와 같이 원형의 구형상을 갖는 경우가 특히 바람직하다. 그러한 다공성층은 가열시에 충분하게 액체로 되고 가압시에 입자들이 접착층으로 분산되어 점착성 접착층이 적절한 기판에 접촉 및 부착되게 하는 감압성 접착제로 사용되는 이점이 있다. 미세하게 분할된 입자가 접착층(예컨대, 전분 입자 및 폴리비닐 알콜 입자)과 실질적으로 동일한 굴절율을 갖는 경우, 그 입자들은 시청자에 의해 시청되지 않으며 사라진 것처럼 보인다. 전형적인 압감성 접착제는 미세하게 분할되는 부분과 함께 사용되며, 상기 설명된 것과 같이, 재펄프화 가능한 접착제이다. 분말형 비닐 알콜(원형 또는 구형)은 건성일 때 통상적으로 점착성을 나타내지 않지만 물에 대해 투과가능하기 때문에, 잉크젯 이미지는 PVA 코팅된 압감성 접착제로 쉽게 흡수된다. 이 비점착성 코팅이 사용되는 곳에서는, 이미지가 실질적으로 입혀지는 기판 또는 PVA 표면을 적시거나, 적어도 축축하게 하는 것이 바람직하며, 이는 접착제를 활성화하는데 이용되며 그것과 함께 결합되는 PVA를 갖는다.
또한, 백킹 시트가 제거될 수 있도록 접착제와 무공성인 동시에 가요성을 가지며 바람직하게는 투명한 백킹 시트와의 사이에 릴리즈층이 채용될 수 있다. 친수성 접착제가 사용되고 이미지 시트가 윈도우 상에 접착되면, 이 친수성 접착제는 예컨대 투명 플라스틱 시트를 먼저 제거하고 비누와 물로 통상 방식으로 세척함으로써 제거될 수 있다.
다른 경우에, 예컨대 마일라인 투명 플락스틱층이 제거되어, 접착제의 이미지를 더 선명하게 하는 것이 바람직할 수 것이며, 직접 노출될 수 있는 접착제의 표면 점착성 또는 접착성을 제거하기 위해 예컨대 비닐 알콜인, 추가적인 투명 탈점착성 층이 박리층과 압감성 접착제 사이에 사용되는 것이 바람직할 것이다. 그러나, 비점착성 층은 투명할 필요가 없기 때문에, 순수 금속 플레이크, 인광성 재료, 형광성 재료, 편물, 가죽, 및/또는 다른 재료를 포함할 수 있다. 추가층이 또한, 우레탄, 니스, 또는 다른 방수성 재료를 포함한다면, 방수성을 제공할 수 있다.
압감성 접착층으로는 지발(遲發)의 열활성형 압감성 접착제(delayed action heat activated pressure sensitive adhesive)가 가능하며, 그 압감성 접착 특성은 후속 가열에 의해 상승하고 표면에 고착시키기 위한 소정의 개시 점착 시간(open tack time)을 가지며, 그리고나서 비점착화된다. 이러한 압감성 층이 채용되면, 비점착화 층이 필요없어진다. 이러한 접착제의 일례로서, 아크릴산염 및 에틸렌 비닐 아세테이트가 있다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 이미지 시트의 상부층은 수활성형 접착제일 수 있다. 또한 본 발명에 따라, 건조시에는 점착성을 가지지 않지만 습윤시에는 점착성을 가지며, 종이, 중합체 필름 및, 스테인레스강 및 유리와 같은 높은 극성 기판을 포함하는 여러 종류의 기판 어레이로의 우수한 접착성 및 높은 박리 강도를 나타내는 친수성의 재펄프화 가능한 아크릴 중합체가 제공된다. 본 발명의 일실시예에서, 조성물은 단량체의 총중량을 기준으로 하여, 4 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알킬기의 약 40 내지 70 중량%의 하나 또는 그 이상의 알킬 아크릴산염, 약 10 내지 20 중량%의 메틸 아크릴산염, 약 2 내지 15 중량%의 비닐 아세트산염, 약 10 내지 25 중량%의 메타크릴산 및/또는 아크릴산, 및 약 30 중량% 까지의 잔량의 메틸 메타크릴산염을 포함하는 단량체 혼합물의 에멀젼 중합에 의해 제조된 아크릴계 중합체를 포함한다. 다른 실시예에서, 단량체 혼합물은 약 5 중량% 까지의 잔량의 히드록시에틸 메타크릴산염과 같은 단쇄(short chain) 히드록시알킬 메타크릴산염을 추가로 포함한다. 예상외로, 메틸 메타크릴산염은 중합체층에서 물활성형 영역과 비활성화 영역 사이에서 발생하는, 차후 설명되는 현상인 "크린 브레이크(clean break)"를 증대시키는 것으로 나타났다.
본 발명의 아크릴 에멀젼 중합체는 비교적 높은 유리 전이 온도(Tg)(일부 형성식의 경우는 약 40℃ 정도로 높은) 및 약 100,000 내지 200,000의 중량 평균 분자량을 갖는다. 이러한 높은 유리 전이 온도로 인해, 중합체는 건성일 때 실온에서 점착성을 나타내지 않는다. 그러나, 중합체는 높은 극성을 가지기 때문에, 수성 잉크젯 프린터 잉크의 물과 같은 습기에 노출되면, 점착성을 나타낸다. 중합체는 친수성이고 재펄프화 가능하며, 수활성화 가능하고, 가시광에 대해 투명성을 갖는다. 이들은 수계 잉크를 이용하여 직접 인쇄될 수 있으며, 기판으로의 활성화 및 접착 후에 물을 제공함으로써 기판으로부터 제거될 수 있다. 이들은 다양한 구조체에서 사용되는 접착제로 변환되는 잉크젯-인쇄가능 중합체(ink jet-imprintable polymer)로서 부분적으로 사용되며, 이들 구조체는 "라벨-리스" 또는 "라이너-리스" 라벨, 보완 필름, 태양 광선 제어 필름, 음료 라벨(여기에서, 깨끗한 병 상의 투명 라벨을 포함하는 것이 바람직함), 장식 접착 이미지 시트 등을 포함한다.
이 접착제는 요구된다면 중간 라이너 코팅과 함께 가요성 기저층으로 코팅될 수 있다. 결과적인 이미지 전사 시트는 건성일 때 점착성을 나타내지 않는다. 그러나, 상부 접착층은 친수성이고, 통상적인 잉크젯 프린터로부터 이미지를 흡수한다. 잉크젯 프린터로 인쇄시, 잉크에 존재하는 용매가 PCA와 폴리아크릴산의 혼합물에 침투하여, 이 혼합물이 잉크가 인쇄되는 곳에서 다시 점착성을 나타내도록 한다. 잉크가 인쇄되는 영역은 잉크 용매가 증발할 때까지 점착성을 나타낸다. 잉크가 증발하면, 이미지 시트는 다시 비점착성을 나타내기 때문에 인쇄된 영역이 아직 점착성을 나타내는 동안 이미지를 기판 상에 제공하는 것이 바람직하다. 그러나, 잉크가 건성이 되면, 윈도우와 같은 이미지 시트 또는 기판은 물에 의해 분산되거나 또는 축축하게 되어, 접착제를 활성화하여 이미지 시트가 기판으로 접착되도록 한다.
본 발명의 개선된 실시예에 따라, 잉크젯 인쇄된 이미지를 전사하기 위한 어셈블리는 비점착성 상부 표면과 가요성 기판 사이에 접착층을 갖는다. 접착층은 그 경계를 따라 서로 분리된 불연속 영역을 갖는다. 접착층은 소형 도트로 인쇄되거나, 또는 연속층으로서 인쇄될 수 있으며, 그런 다음 소정의 영역을 형성하도록 구획된다.
사용자는 먼저 이미지를 잉크젯 프린터를 이용하여 어셈블리 상으로 인쇄한 다음, 어셈블리의 상부층을 이미지 수용 표면에 닿게 위치시킨다. 사용자는 이미지 수용 표면으로부터 어셈블리를 박리시킴으로써 이미지 수용 표면 상에 이미지를 잔류시킨다. 잉크젯 프린터 잉크가 인쇄되지 않은 영역의 접착제는 가요성 기판에 부착되어 남아 있고, 접착제의 이미지 보유 영역은 이미지 수용 표면에 부착된다. 이로써, 이미지가 이미지 시트로부터 깨끗하게 브레이크할 수 있으며, 그렇지 않으면 아크릴 접착층의 부착에 의해 방지된다.
본 발명의 다른 측면에 있어서, 잉크젯 인쇄가능한 수활성형 접착제 구조체가 제공된다. 일실시예에서, 이 구조체는 가요성 기판 상에 코팅된 수활성형 아크릴 중합체층을 포함하며, 다른 실시예에서는 고유의 제거 가능 필름 또는 실리콘이나 다른 릴리즈 재료로 후위 코팅된 종이나 필름과 같은 릴리즈 라이너를 포함한다. 수활성형 층은 건성일 때 비점착성을 가지며, 수계 잉크젯 프린터 잉크에 의해 인쇄되면, 중합체층은 인쇄되지 않은 영역이 아닌, 인쇄된 이미지의 영역 내에서 점착성을 나타낸다. 이것에 의해 기판에 인가되면 접착제의 이미지된(인쇄된) 영역과 비이미지(인쇄되지 않은) 영역 사이의 크린 브레이크가 가능하고, "라벨-리스 라벨"을 형성할 수 있다.
구조체는 라벨 또는 장식 이미지 시트로서 이용가능하고, 수활성형 중합체를 대상물에 부착함으로써 대상물 또는 표면에 제공되며, 선택적으로 가요성 기판을 제거한다. 일실시예에서, 구성물은 수활성형 중합체와 릴리즈 라이너 사이에 배치된, 바람직하게 중합체 재료로 형성된 물 불용해성의 투명 필름층을 포함한다. 선택적으로, 물 불활성 층은 가요성 기판으로서 릴리즈 라이너 대신에 사용된다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점은 차후의 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 명백할 것이다.
도면을 참조하면, 도 1은 이미지가 잉크 흡수성의 감압성 접착층(14)에 나타나는 이미지 시트(12)의 단면도이다. 이미지 시트(12)는 투명한 것이 바람직한 지지층으로 형성될 수 있고, MylarTM와 같은 플라스틱 재료로 형성될 수도 있다. MylarTM층(16)은 예컨대, 약 이천분의 일인치 약 0.003 인치의 두께를 갖는 것이 좋다. 코팅된 지지층(16)은 약 1/10 밀(mil) 또는 약 0.0001 인치의 두께를 갖는, 통상적으로 실리콘과 같은 재료로 된 릴리즈층(18)이다. 폴리비닐 알코올과 같은 선택적인 비점착화층(42)은 약 0.05 내지 1.5 밀 두께로 형성될 수 있다. 압감성 접착층(14)은 예컨대, 1/2 내지 2 밀의 두께를 갖는 것이 좋다. 비점착층(20)은 이미지 시트(12)의 상부면에 형성되고, 무명천 또는 세공 메쉬(fine open mesh)와 같은 다공성 스크린 재료이면 좋다. 이같은 다공층(20)의 제거를 용이하게 하기 위해, 완전한 합성 이미지 시트(12)를 형성하도록 다공층을 도포하기 전에 릴리즈 코팅(22)을 분무하여 코팅해도 좋다. 메쉬 스크린은 예컨대, 1 내지 5 밀의 두께일 수 있고, 릴리즈층은 역시, 실리콘으로 형성될 수 있으며, 약 10/1,000 인치의 두께로 매우 얇은 코팅이다.
도 2는 합성 이미지 시트(12)가 제공되는 종래의 잉크젯 프린터(32)를 도시한다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같은 이미지 시트(12)의 메쉬는 실제 사용되는 메쉬 또는 스크린보다 훨씬 거칠게 보인다. 예컨대, 상기 메쉬 또는 스크린은 도 2에 도시된 바와 같은 매우 거친 메쉬보다 각 방향으로 약 천분의 1 또는 수천분의 1만큼 멀리 이격된 횡간 올간격을 가질 수 있다.
도 3을 참조하면, 메쉬(20)는 제거되는 단계중에 있으며, 이미지된 감압성 접착층(14)은 시트(12)의 상부면상에 존재하게 된다. 접착층(14)은 참조 번호 (16)으로 표시된 바와 같은 하부 플라스틱 시트에 의해 계속 지지될 수 있다.
도 4는 예컨대, 유리(36) 시트가 장착된 윈도우 프레임과 같은 프레임(38)으로 나타낸 유리(36) 시트상에 장착되는 감압성 접착층(14)의 개략도이다. 도 4에서, 투명 시트(16)는 제거된 것으로 보인다. 이에 관하여, 감압성 접착층(14)의 이미지는 유리의 다른측에서는 깨끗하게 볼 수 있지만, MylarTM층(16)을 통해 보여질 때는 덜 깨끗하게 보인다는 것을 주목해야 한다. 따라서, 상기 층(14)의 이미지를 더욱 깨끗하게 보기 위해서는, 시트가 유리(36)에 부착된 후에, 보호 기판 또는 투명 플라스틱층(16)이 제거되는 것이 좋다. 또한, 친수층(14)의 습기에 대한 보호층으로서 작용할 수 있는 상기 층(16)을 제거한 후, 전체 윈도우는 비누와 물로 용이하게 세척될 수 있다.
또한, 보호층(16)을 제거한 후에, 감압성 접착층(14)은 때로는 용착성 또는 점착성으로 되지 않는 것이 바람직하다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 추가의 비점착화층(42)이 형성될 수 있다. 이 비점착층으로는 예컨대, 폴리비닐 알코올이 가능하다. 비점착층은 미세한 금속성 조각, 인광성 재료, 형광성 재료, 피륙, 또는 피혁 등으로 구성되어 있어 최종 사용자는 전사된 이미지를 간단히 인쇄할 수 있으며, 이미지 전사시, 상기 비점착층(전술한 재료로 구성된)은 사용자에게 시각화 될 수 있는 유일한 층이 된다. 이러한 사실은 최종 사용자로 하여금 통상의 잉크젯 프린터의 용도를, 잉크를 이용한 2차원적 시각 표현에서 전술한 물질을 이용한 시각 표현으로 확장할 수 있게 한다. 추가의 층은 우레탄, 바니시, 또는 기타 내수성 재료로 구성되는 경우에 방수성을 제공할 수 있다. 추가의 층에 있어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 기저층(16)이 제거되는 경우, 이미지를 포함하고 있는 감압성 층(14)은 직접 노출되지 않으므로, 점착성이 느껴지지는 않는다.
통상의, 상당히 오래 지속되는 접착 특성을 가진 감압성 재료를 사용하는 대신에, 지발의 열활성형 감압성 접착제가 채택될 수 있다. 이러한 접착제로는 New Hampshire, Nashua에 소재한 Nashua Company의 등록 상표 번호 BM-4가 있다. 이러한 접착제용 잉크에는 메틸에틸 케톤과 같은, 이온화 용매 또는 담체가 있다. 이러한 접착제는 열활성되어 기판에 개방식 실링을 갖거나 기판에 도포된 후에 비점착화되는 동안의 접착 시간을 가진다. 상기 접착제를 사용하면, 추가의 비점착층(2)이 필요없게 되어, 도 6에 도시된 바와 같은 간략화된 전체 구조를 이용할 수 있다.
도 1의 여러 가지의 층에 있어서, 시트(12)의 기본 구성 요소는 지지층(16)과, 잉크 흡수 감압성 접착층(14)과, 비점착화층(20)을 포함한다. 릴리즈층(18)과 비점착화층(20)에 있어서, 이러한 층들은 투명 지지층(17)을 제거할 필요가 없을 때에는 시트에 포함되지 않는다. 또, 메쉬에서 릴리즈층(22)을 제외하고 상기 접착층이 벗겨질 수 있을 때, 또는 이하에 개시되는 바와 같은 상이한 형태의 비점착층이 채택될 때, 릴리즈층(22)은 필요없게 된다.
또한, 감압성 접착층(14)용 친수성 접착제 대신에, 다른 형태의 감압성 접착제가 흡수될 유기 용매계 잉크와 함께 사용하기 위해 채택되어, 사용되는 특정한 감압성 접착제에 이미지가 침투할 수 있게 한다.
구체적인 예로서, 용매 주형 아크릴 감압성 접착제 또는 고열 용융 감압성 아크릴 접착제가 이용될 수 있다. 이러한 접착제로서, 통상의 부틸 알코올 또는 메틸에틸 케톤과 같은 이온화 용매가 바람직하다. Avery S-246과 같은 고무계 감압성 접착제는 헵탄 또는 톨루엔과 같은 비교적 낮은 이온화 용매내의 잉크를 채택할 수 있다.
도면 중 도 5는 시트(12')를 나타낸다. 도 5에서, 기저부 또는 지지층(16'), 릴리즈층(18'), 비점착층(42'), 및 잉크 흡수 감압성 접착층(14')은 전술한 바와 같다.
그러나, 도 5는 상부면에서 메쉬형 비점착화층 대신에 비점착 코팅(54)으로서 전분 입자를 사용하는 것을 개시하고 있다. 전분 비점착화층(54)을 채택한 경우, 잉크 용매는 전분 입자로 하여금 하부 접착층을 용해시켜 혼합하게 하는 원인이 된다. 그 결과, 잉크젯 이미지가 인쇄된 부분만이 점착성으로 된다. 시트의 나머지 부분은 비점착성으로 남아서 전사되지 않는다. 그러나, 열과 압력은 전분층과 접착제를 혼합하므로써, 점착화되어 사용되는 어떤 표면에도 붙일 수 있게 접착층(14')을 활성화하는데 이용될 수 있다. 앞서 주지된 바와 같이, 전분 입자는 사실상 접착제와 굴절율이 동일하므로 접착제와(분산되어) 혼합될 때, 상기 입자는 볼 수 없다.
다시, 도 1을 참조하면, 비점착층은 천분의 수인치 두께, 또는 약 0.001 인치 두께이거나 약 2g/㎡이 바람직한, 매우 얇은 폴리비닐 알코올(PVA)층이 좋다. PVA는 건조시 비점착성이지만, 친수성이라서 도포되는 잉크젯 이미지가 하부의 친수성 접착층에 침투될 수 있다. 잉크젯 잉크의 인쇄로 인해 PVA층과 하부의 접착층이 혼합되어, 인쇄된 이미지만이 점착화된다. 이미지 시트가 기판에 도포되고 상기 기판 또는 상기 이미지 습윤상태가 젖게되면, PVA는 감압성 접착제와, 상기 이미지 감압성 접착제와 상기 기판 사이에서 얻어지는 양호한 접착 본드를 더 혼합한다.
이제, 도 6을 참조하면, 본 발명의 비교적 간단한 실시예는 기저층(62), 얇은 릴리즈 코팅(64), 및 수활성형 접착층(66)을 포함한다. 상기 접착층(66)은 예컨대, 0.002 내지 0.005 인치와 같이, 천분의 수 인치의 두께가 될 수 있다. 이 수활성형 접착층(66)은 폴리비닐 알코올(PVA)와 폴리아크릴산으로 형성될 수 있다. 상기 층은 약 10%의 고체를 포함한, 약 75%의 PVA와 25%의 폴리아크릴산의 수용액으로서 도포될 수 있다. 이 코팅은 건조시에는 비점착성이다. 그러나, 친수성이므로 잉크젯 프린터로부터 양호한 이미지를 받는다. 이미지화 후에, 이미지 시트는 예컨대, 물을 분무한 윈도우와 같은 기판에 접착될 수 있어서, 이미지 시트가 습식 윈도우에 도포될 때, 접착제는 활성화되고 이미지 시트는 상기 윈도우에 접착된다. 그 후에, 기저층이 벗겨져 기판상에 이미지된 접착층을 형성한다.
본 발명은 소량의 습기에도 점착성이 되는 아크릴 중합체로서, 건조시 비점착성이고, 친수성이며, 내수성이고, 수활성형인 아크릴 중합체를 제공한다. 물에 의해 활성되면, 상기 중합체는 점착성이 된다. 기판에 도포될 때, 상기 활성 접착제는 높은 박리 강도를 보이지만, 계속 물을 가함으로써 제거 가능하다. 상기 접착제는 가시 광선에 대해 투명할 뿐만 아니라, 잉크젯 인쇄가능하다는 것이 장점이다.
본 발명의 일실시예에서, 활성가능 조성물은 단량체의 총중량에 기초하여 (a) 4 내지 8개의 카본 원자를 갖는 알킬기의 약 40 내지 약 70 중량%의 적어도 하나의 알킬 아크릴산염, (b) 약 10 내지 약 20 중량%의 메틸 아크릴산염, (c) 약 2 내지 약 15 중량%의 비닐 아세트산염, (d) 약 10 내지 약 25 중량%의 메타크릴산, 아크릴산, 또는 메타크릴산과 아크릴산과의 혼합물, (e) 단량체의 총중량에 기초하여 약 30 중량%까지의 잔량의 메틸 메타크릴산염을 포함하는 단량체 혼합물로부터 형성된다.
다른 실시예에 있어서, 단량체 혼합물은 짧은 사슬구조를 갖는 하이드록시알킬 메타크릴산염을 약 5 중량% 까지 포함한다. 상기 2 가지 실시예는 모두 높은 극성을 가지며, 중합체는 친수성을 나타낸다.
중합체를 형성하는데 사용된 단량체의 특성 및 상대적 분량을 선택함으로써, 중합체는 높고 충분한 유리 전이 온도 Tg 및/또는 중합체가 건조될 때 실온에서 점착성을 잃어버리는 특성(예를들어, 높은 플라토우 계수)을 갖게 된다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 메틸 메타크릴산염, 비닐 아세테트산염 및/또는 산 단량체의 분량을, 사용된 알킬 아크릴산염의 분량에 비해 최대로 하는 것이 바람직하다.
그러므로, 바람직한 실시예에 있어서, 단량체 혼합물은 적어도 5 중량%, 바람직하게는 10 중량% 의 메틸 메타크릴산염을 포함하며, 중합체 Tg 는 약 40℃ 정도로 높게 될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 메틸 메타크릴산염을 20%, 심지어는 30% 정도로 높게 포함시켜, 중합체 Tg 를 증가시킬 수 있으며, 수활성형 접착제의 "클린-브레이크" 특성을 개선할 수 있다. 그러나 다른 실시예에 있어서, 메틸 메타크릴산염의 분량은 0.1 중량% 까지 매우 소량으로 할 수 있으며, 중합체의 Tg 는 다른 단량체의 영향으로 상승된다.
알킬 아크릴산염의 혼합물을 제1 단량체 성분으로 사용하는 것이 또한 바람직하다. 유용한 알킬 아크릴산염은 n-부틸 아크릴산염, 2-에틸헥실 아크릴산염, 이소옥틸 아크릴산염 등을 포함한다. 2-에틸헥실 아크릴산염과 부틸 아크릴산염의 혼합체가 바람직하다. 이와 유사하게, 중합체의 제4 단량체 성분으로 아크릴산 및 메타크릴산의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
하이드록시알킬 메타크릴산염 단량체가 사용되는 실시예에 있어서, 이 단량체는 2 내지 6 개의 탄소 원자를 함유하는 짧은 사슬구조의 알킬기를 가지며, 하이드록시에틸 메타크릴산염(HEMA)이 바람직하다. 사용 가능한 HEMA 의 분량은 점도와 프리-에멀젼(pre-emulsion) 안정도의 효과에 의해 제한을 받는다. 농도는 일반적으로 단량체의 총중량을 기초로 5% 이하, 바람직하게는 약 4% 이하로 유지된다.
본 발명의 아크릴 중합체는 종래 방식으로 사용될 수 있다. 이러한 종래의 방식은 비반응성 계면활성제 또는 더욱 바람직하게 비반응성 및 반응성 계면활성제를 사용하며, 비반응성 및 반응성 계면활성제는 단량체와 공중합되어 에멀젼 중합체의 부분이 된다. 대표적인 종래의 계면활성제는 (일리노이즈 위네트카에 소재한) Stepan Company 에서 제조한 노닐페녹시 폴리에틸렌옥시에탄올 황산염의 염화 나트륨 수용액인 Polystep B-27 과 같은 음이온 계면활성제와, (델라웨어 윌밍톤에 소재한) Hercules, Inc. 에서 제조한 고식물(pale wood) 수지의 비이온 에틸렌옥사이드 부가물인 AR 150 과 같은 비이온 계면활성제와, Stepan Chemicals 에서 제조한 Polystep B-27 및 Polystep F-9(노닐페놀 에톡시레이트)의 혼합체인 Polystep J-927 과 같은 혼합 음이온/비이온 계면활성제를 포함한다. 통상적으로 약 10 중량% 의 계면활성제가 부가된다. TAPPI UM 213으로 측정하여 8% 의 계면활성제로 양호한 재펄프화 특성(repulpability)을 얻는다.
바람직한 반응성 계면활성제는 나트륨 비닐 술폰산염과 나트륨 스티렌 술폰산염과 같은 음이온 기능성 계면활성제이다. 반응성 계면활성제는 결과적으로 생성된 공중합체의 결합력을 증가시키며, 공중합 공정을 촉진하는 경향을 갖는다. 반응성 계면활성제는 사용될 때, 통상적으로 단량체의 전체 분자량을 기초로 중량% 단위로 약 0.5% 와 1.5% 사이, 바람직하게는 약 1% 의 분량으로 사용된다.
단량체의 공중합 공정의 속도를 높이기 위해 공중합 개시체 또는 촉매를 부가키는 것이 유리하다. 유용한 공중합 개시체에는 3차 부틸 하이드로페록사이드(t-BHP) 및 칼륨 과황산염(KPS)이 제한 없이 포함된다. 일부 실시예에 있어서, 평균 중합체 사슬 길이를 조정하기 위해 단량체 혼합물에 분자량 조절인자가 부가된다. 유용한 조절인자에는 n-도데실 메르캅탄(n-DDM) 및 이와 유사한 조성물이 포함된다. 과산화수소 및 철 에틸렌디아미네테트라아세트산(Fe EDTA)과 같은 산화제를 포함하고 (Henkel Company 에서 제조한)나트륨 포름알데히드 술폭시화물 및 사후-공중합 작용제와 같은 물질을 감소시킨 더욱 효율적이고 조절된 에멀젼 공중합 공정을 용이하게 하도록 다른 작용제 및 부가물이 첨가될 수 있다. 아스코르브 산은 t-BHP(산화제)와 산화환원 시스템을 형성하며, 공중합 공정 후 잔여 단량체의 제거를 용이하게 한다. 반응성 혼합물을 여과하기 전에, (Rohm & Haas 에서 제조한 1.5 % 의 용액으로 이용 가능한) 케톤 LX 와 같은 유독물질이 박테리아의 성장을 방지하기 위해 첨가될 수 있다.
에멀젼 중합체는 약 2 내지 4 시간의 기간에 걸쳐 단량체 혼합물이 공급되어, 단량체의 분자량에 따라 0.5 중량% 내지 1 중량% 로 70℃ 정도의 반응 온도에서 과황산염 또는 등가 촉매의 효율적인 변환으로 제공된다. 반응 pH 는 나트륨 탄산수소염 또는 이와 유사한 반응제를 약 4.0 내지 약 6.0 의 범위 내에서 첨가함으로써 조절되는 것이 바람직하다.
실제 제조 기술은 특정 단량체 구성, 이용 가능한 설비 및 다른 여건에 따라 변경될 수 있지만, 일반적으로 에멀젼 중합체는 기존의 계면활성제, 나트륨 탄산수소염 및 탈이온수 내의 일부 또는 모든 단량체를 함유하는 하나 이상의 프리-에멀젼을 혼합하고; 반응성 계면활성제 및 다른 반응 성분(예를 들어, Fe EDTA, AR 150, 과산화수소)을 질소 상태의 반응기에 첨가하며; 이 반응기를 70℃±2℃ 로 가열하여 프리-에멀젼 전하를 시간에 맞춰(바람직하게는 단계적으로 또는 조화 있는 순서로)첨가하고; 예를 들어 칼륨 과황산염을 함유하는 개시제 전하를 첨가하며; 프리-에멀젼을 계속 공급하고 어떤 촉매를 첨가하며; 사후-반응성 전하(예를 들어, t-BHP, 아스코르브 산, 및 더 많은 수용액)을 첨가하고; 반응기를 35℃ 이하로 냉각하여 유독물질을 첨가하며; 에멀젼 중합체를 여과함으로써 제공된다.
상기 기술된 에멀젼 중합 기술을 이용하여, 본 발명의 몇 개의 예시적인 실시예가 제공된다. 에멀젼 중합체의 단량체적 조성물은 표 1에 제공된다. 실시예 1A 내지 1H 는 알킬 아크릴산염, 메틸 아크릴산염, 비닐 아세테이트, 메타크릴산 및 아크릴산의 혼합물, 메틸 메타크릴산염이 포함된다. 실시예 2는 하이드록시에틸 메타크릴산염을 부가적으로 포함한다. 실시예 1E 의 파일롯 스케일-업(pilot scale-up)에 의해 약 58%의 고체 함유량, 약 200 cps 의 점성, 약 5.5 의 ph 를 갖는 에멀젼 PSA 중합체가 제공된다. 1 중량% 를 갖는 n-DDM 은 중합체를 제공하기 위해 사용된 프리-에멀젼에서 사슬 전이제로서 사용된다.
에멀젼 아크릴 중합체의 단량체적 조성물(중량 % 단위, 반올림)
1A 1B 1C 1D 1E 1F 1G 1H 2
단량체
부틸 아크릴산염 22 24 23 24 24 26 24 24 24
2-에틸헥실 아크릴산염 40 38 36 36 36 22 21 16 16
메틸 아크릴산염 14 15 14 15 15 16 14 15 15
비닐 아세테이트 6 6 6 6 6 7 6 7 6
메타 크릴산 9 8 9 10 10 10 9 10 9
아크릴 산 5 5 7 - 0.4 1 1 1 2
메틸 메타 크릴 산염 2 4 4 10 10 18 25 28 28
하이드록시 에틸 메타크릴 산염 - - - - - - - - 2
감압성 테이프 카운실(PSTC) 검사 절차를 이용하여, 실시예 2F 에 대해 90°박리 강도, 루프 점성(loop tack), 전단 응력(shear)이 (수용액으로 활성화된 후)측정되며, 평방미터당 20 그램의 코팅 중량으로 도포된다. 스테인레스스틸의 정적 전단 응력은 1/2" ×1/2" 검사 영역과 더 긴 검사 스트립을 이용하여 측정된다. 90°박리강도 및 루프 점성 검사 측정은 스테인레스스틸, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 유리 및 주름잡힌 기판 표면에 대해 행해진다. 그 결과가 표 2에 나타나 있으며, 접착 실패 모드는 괄호를 사용하여 페이스 스톡 실패는 (FS)로, 패널 실패는 (P)로 나타내었다.
실시예 1E에 대한 수활성 후의 박리강도, 점성 및 전단응력 데이타
20분 후 90°박리강도 (1bs/in.) 24 시간 후 90°박리강도 (1bs/in.) 루프 점성 (1bs/in.) 스테인레스 스틸의 전단응력(분)
스테인레스 스틸 0.32(FS) 0.55(FS) 0.03(P) >20,000
HDPE 0.05(P) 0.03(P) 0.05(P) NA
유리 0.23(FS) 0.08(P) 0.07(P) NA
주름진 기판 0.05(P) 0.03(P) NA NA
또다른 실시예에서는 릴리즈 코팅된 백킹 시트로부터 서로 독립적으로 제거될 수 있는 개개의 영역으로 분할되는 접착층을 이용한다. 도 7은 이러한 실시예를 도시하며, 다음과 같이 실시된다. 기판(116)은 릴리즈 코팅(118)으로 도포된다. PVOH(142)의 얇은 층은 작은 도트 또는 영역(170)으로 릴리즈 코팅된 기판(116)상에 설치되어 건조된다. 다음으로, 에멀션(emulsion) 접착층(114)은 작은 도트 또는 PVOH(142)층에 도포되어 건조된다. 마지막으로, PVOH의 외부층(112)은 도트로 상기 접착층(114)에 도포되어 건조된다.
PVOH의 외부층(112)은 비점성 외부 표면 때문에 어셈블리치가 인쇄하는 동안 잉크젯 프린터의 내부로 붙지 않도록 한다. PVOH의 외부층(112)은 매우 얇아야 하고, 가능한한 인쇄하는 동안 많은 잉크가 PVOH층을 통해 통과해야 하며, 계속해서 외부적으로 비점성 표면이 유지되야 한다.
접착제와 PVOH의 점은 요판 인쇄 휠을 이용하는 공정으로 인쇄될 수 있고, 이 인쇄 도트는 에칭된다. 라인들이 에칭되는 요판 인쇄 휠을 이용하는 접착성 인쇄는 당업계에 잘 개시되어 있다. 라인보다 도트를 인쇄하기 위하여, 도트를 라인보다 요판 인쇄로 에칭한다.
도 8은 릴리즈 코팅(118)으로 도포된 기판(116)을 갖는 바람직한 실시예를 나타낸다. 얇고 연속적인 PVOH 층(142´)은 릴리즈 코팅 기판(116) 상에 설치되어 건조된다. 다음으로 에멀션 접착층(114)은 작은 도트로 PVOH층에 도포되고, 직경이 1㎜이하인 것이 바람직하며, 다음으로 건조된다. 마지막으로, 연속적인 PVOH 외부층(112´)은 접착층(114)에 도포되고 다음으로 건조된다. 이러한 실시예는 각각의 영역으로 분리되는 접착층을 가지며, 이렇게 분리된 각 층은 서로 독립적으로 릴리즈 코팅된 백킹 시트로부터 제거될 수 있다. 이러한 것은 접착층에 작용하는 결합력을 압도하고, 인쇄된 이미지를 갖는 영역을 잉크젯 프린터 잉크에 의해 영향받지 않은 영역을 어셈블리 상에 유지하는 동안 기판으로 전사할 수 있게 한다. 도 8은 연속적이고 대략 2g/㎡(gsm)의 밀도인 PVOH층(142´)을 갖는 바람직한 또다른 실시예를 나타낸다. 이 층(114)은 대략 35 내지 45g/㎡의 코팅 중량으로 요판 인쇄를 통해 도트(170)로 인쇄되는 높은 친수성 점성 접착제로 구성된다. 외부층(112´)은 연속적이고 가능한한 얇은 비점성 접착층으로 구성되고, 2g/㎡ 이하인 것이 바람직하다.
도 9는 도 7의 또다른 실시예를 나타낸다. PVOH 층(112,142)과 접착층(114)이 초기에 연속층으로 도포된다. PVOH와 접착층은 구획 선, 다이 절결부 또는 다른 얇은 선에 의해 불연속적인 영역(170)으로 분리된다.
어셈블리를 이용하여, 사용자는 이 어셈블리를 잉크젯 프린터로 공급하고, PVOH(112) 층 상에 하나의 패턴을 인쇄한다. 대부분의 잉크는 비점성 PVOH층(112)을 통해 통과하고, 잉크 흡수관과 끈끈한 접착층(114)을 통과한다. 이 액상 잉크는 접착제를 활성화하고, 인쇄된 패턴의 영역으로 접착 점성을 형성한다.
도 10은 도 8의 또다른 실시예를 나타내고, 첫째로 접착층(114)은 도트보다 연속적인 층으로 도포된다. 다음으로 연속적인 접착층은 구획 선, 다이 절결부 또는 다른 얇은 선에 의해 불연속적인 영역(170)으로 분리된다. 상부 층(142´)과 하부 층(112´)은 각각 연속적인 층이 된다.
도 11에 있어서, 인쇄후에, 사용자는 시트를 이미지 수신 표면(172) 상에 밀착시키고, 릴리즈 코팅된 기판(116)을 벗긴다. 접착층(114)의 얇은 라인(도시되지 않음)은 접착제의 비점성 부분(174)이 표면상에 잔류되도록 하며, PVOH층(112,142)에 대응하는 부분을 따라 잔류된다(도시되지 않지만, 도 7을 참조). 하지만, 인쇄된 이미지를 갖지 않고 PVOH층(112,142)에 대응하는 부분을 따르는 접착제(176) 부분은 인쇄된 패턴의 상기 접착제(176)의 외부 영역이 점성이 되지 않기 때문에, 이미지 수신 표면에 달라붙지 않는다.
도 12에 있어서, PVOH의 외부층은 어셈블리의 상부 면을 형성하고, 평평하고 연속적인 코팅(112´)으로 도포된다. 그렇지 않으면, 인크젯 프린터 잉크는 도트의 경계면이나 얇은 선의 외부 PVOH층을 통해 스며나오고, 인쇄된 패턴에 해칭되고 들쭉날쭉한 형상을 나타낸다. 이미지 품질은 연속적인 상부면(112´)(또는 외부층으로 언급됨)을 가짐으로써 유사하게 개선되어, 인쇄된 패턴의 라인이 접착층에 손상되지 않고 스며나올 수 있다.
도 13은 상부면(112´)이 영역으로 분리되지 않고 연속적으로 될 때에도 이미지를 갖는 접착성 영역에 직접적으로 인접한 상부면(112´) 부분만이 이미지 수신 표면에 전사될 것이라는 것을 나타낸다. 즉, 상부면(112´)은 얇고 가늘게 되며, 접착제가 어셈블리로부터 영역으로 분리되게 한다. 게다가, 액상 잉크젯 프린터 잉크는 이미지를 갖는 접착성 영역을 활성화 시키고, 비점성 상부면(112´)에도 불구하고 이미지 수신 표면에 들러붙는다.
PVOH(142´)의 하부층은 먼지와 다른 입자들이 점성 접착층에 달라붙는 것을 방지하는 비점성 층이 된다. 예를 들면, 사용자는 어셈블리로부터 잉크젯 인쇄 이미지를 3-링 결합제의 외부 표면에 전사하고, 다른 결합제 및/또는 책이나 종이에 대비하여 자주 저장한다. 비점성 PVOH 표면은 이미지가 다른 결합제 및/또는 책 및 종이에 들러붙는 것을 방지한다.
또한 PVOH(142)의 하부층은 인쇄된 이미지가 쉽게 벗겨지는 것을 보호한다. PVOH는 수용성이고, 따라서, 사용자는 원한다면 이미지를 씻어내기 위해 이미지 수신 표면(172)을 씻어낼 수 있다.
하지만, 접착제와 기판 사이에 PVOH층(142)을 사용하지 않고, 아크릴 물질이나 다른 물질과 같은 유성 합성물 층은 방수의 목적으로 사용될 수 있다. 이러한 것은 이미지를 갖는 접착층을 액체가 넘치거나 새는 것을 방지하는데 유용할 수 있다. 또한, 고광택의 이미지를 제공하기 위하여 고광택 합성물을 PVOH층(142)에 사용할 수 있다.
도 14는 어셈블리의 분리 영역 형태에 대한 또다른 실시예를 나타낸다. 이 실시예는 비점성 하부층(142)이 존재하지 않는다. 도 14의 실시예는 일단 접착제가 표면에 도포되면, 이미지를 갖는 접착 영역을 보호하는 층이 존재하지 않기 때문에, 현재에는 바람직하지 않다. 하지만, 이 실시예는 제조하는데 적은 비용이 들며, PVOH층이 적기 때문에, 사용하는데 있어서 제조상 다른 유용성을 제공할 수 있다.
이상적으로 도 7 내지 도 14에 도시된 분산 영역은 가능한한 작게 된다. 예를 들어, 도 7의 도트의 직경은 대체로 1/2㎜ 이하가 될 것이다. 유사하게, 도 9의 미세한 그리드를 형성하는 선이나 경계면은 대체로 1/2㎜ 이하로 이격될 것이다. 하지만, 점들은 대체로 충분한 접착 농도를 유지하도록 크기가 형성되야 한다. 검사 결과 이미지 효율은 접착제가 평방미터당 10g 이하일 때는 매우 합당하지 않았고, 평방 미터당 20g일 때 테두리가 합당하였고, 평방 미터당 35g일 때 매우 합당하였다. 따라서, 실질적으로 접착제의 농도는 평방미터당 적어도 10g 이상이어야 하며, 평방미터당 25 내지 35g인 것이 바람직하다.
기판(116)은 대체로 폴리스티렌이다. 비록 폴리에스테르는 폴리스테렌보다 비용이 많이 들지만, MylarTM과 같은 폴리에스테르층도 사용될 수 있다. 또한, 폴리스티렌은 잉크젯 프린터에서 좀더 낳은 성능을 가진다. 예를 들면, 도 11의 실시예처럼 기판이 깨끗하게 될 수 있다.
그러나 다른 실시예는 PVOH를 제외한 비점착성 층(112)을 이용하여, 미세하게 분리된 입자를 점착성 접착층의 표면에 접착하고 표면상에 일정하게 분리되게 한다. 이러한 입자의 예로 셀룰로오스 입자와 덱스트린 입자가 있다. 미세하게 분리된 입자는 전분 입자(예를 들어, 옥수수 또는 감자 전분)와 분말로된 폴리비닐 알코올을 포함하는 구형을 갖는 것이 바람직하다. PVOH 층(112)의 또다른 실시예에서, 일종의 투박한 무명이나 미세한 구멍의 그물과 같은 다공성 물질을 사용할 수 있다.
도 15와 도 16은 구성에 대한 개략도를 나타내며, 본 발명에 따라 구조화된 누른 자국과 수성 접착성 구조를 한 2개의 상이한 실시예를 나타낸다. 도 15의 (a)에 있어서, 릴리즈 라이너(216)에 인가되거나 도포된 누른 자국의 접착성 구조(212)는 수성 중합체 층(214)을 포함한다. 중합체(214)는 내부면(214a)과 외부면(214b)을 가지며, 상기 기술된 것처럼 수성 아크릴 에멀션 중합체로 구성된다. 친수성, 수성 및 잉크 흡수성, 즉 누른 자국과 같은 것을 제외한 중합층은 건조될 때 비점성이 된다. 또한, 중합층(214)은 대략 75%의 폴리비닐 알코올(PVOH)과 25%의 폴리아크릴산의 혼합물인 또다른 수성 물질이다. 각 경우에 있어서, 중합체는 종래의 방법으로 릴리즈 라이너에 적용되고, 박막 층(214)을 형성하도록 건조된다.
박막 라이너(216)는 종래의 성질을 갖고, 예를 들어 폴리디메틸실록산, 다른 실리콘 또는 폴리비닐 옥타데실 카바메이트와 같은비실리콘 재료 등의 릴리즈 물질로 코팅된 종이 또는 MylarTM필름과 같은 다른 가요성 플라스틱 백킹을 포함할 것이다. 한편, 릴리즈 라이너는 고유의 제거 가능한 물질(releasable material)의 막을 포함할 수 있다. 몇몇의 중합체 필름은 릴리즈 코팅의 이용 없이도 릴리즈 라이너로서 이용가능한 충분히 낮은 전단율(shear modulus)을 갖는다 (예컨대, 본 발명에서 참조로 하고 있는 미국특허 번호 제4,339,485호를 참조). 릴리즈 라이너(216)는 내부 또는 "전" 면(216a)(이를 "릴리즈 면"이라고도 칭함) 및 외부 또는 "후" 면(216b)을 갖는다. 한편, 층(214,216) 각각의 두께는 도면에서 과장되어 도시되어 있음에 유의하여야 한다. 사실상, 이러한 구조체는 라벨과 같은 일종의 얇은 시트 또는 롤의 형태로 마련될 수 있으며, 이러한 중합체층(214)은 0.5 및 2 밀 사이의 두께를 갖고, 릴리즈 라이너 또는 다른 릴리즈 담체는 상기와 유사하거나 보다 작은 크기의 두께를 갖는다.
구조체(212)가 건조될시에 비점성 상태가 된다. 하지만, 구조체는 친수성 및 수활성을 모두 가지며, 수활성이라는 의미는 수계 잉크내에 존재하는 수액과 같은 수액 또는 소량의 습기에 조차도 노출될때에 점성 상태가 됨을 의미한다. 도 15에 있어서, 액상 잉크(220)는 인쇄 포트(218)로부터 방출되며, 중합체층의 외부 면(214b) 상에 인쇄된 이미지를 형성한다. 잉크내의 수액은 중합체를 활성화시켜 중합체를 인쇄 이미지 영역내에서 점성 상태가 되게끔 한다. 이것은 도 15(b)에 도시되고 있으며, 구조체의 절단면이 설명되고 있다. 도 15(c)에서는 인쇄된 구조체의 투시도를 나타내고 있다. 중합체층의 일부는 잉크에 노출되지 않아 비점성 상태를 유지하고 있으며, 비점성 또는 비활성 상태의 영역을 인용부호(222)로 나타내고 있다. 인쇄된 이미지(225)의 형성에 의해 점성 영역(224)은 중합체층내에 형성된다. 중합체층(214)은 모두 얇고 친수성을 갖기 때문에, 외부 면(214b)으로부터 내부 면(214a)까지의 전체의 절단면은 활성화된다. 따라서, 중합체층의 외부 면에 인쇄되었다 할지라도 내부 면을 통한 모든 통로는 점성 상태가 된다.
인쇄된 이미지는(225)는 간단히 릴리즈 라이너를 제거함에 의해, 그리고 비층상 구조체(단지 접착층(214)으로만 구성됨)를 도 15(e)에 설명된 원도우(230)와 같은 표면에 대하여 압압함에 의해 대상물로부터 직접 전사될 수 있다. 한편, 릴리즈 라이너는 접착층이 표면 또는 대상물에 접착된 후에 제거될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 있어서, 단지 이미징된(인쇄된) 영역만이 대상물에 부착된다. 즉, 중합체층의 수활성형 영역(224)(이미징된 영역과 함께 반드시 쌍방향으로 확장된 부위)은 대상물에 대하여 부착되며, 그 나머지의 중합체의 비수활성형 영역(비점성 영역)(222)은 용이하게 잡아떼거나 벗겨버릴 수가 있다. 이러한 효과는 다이 절결부 라벨의 사용과 유사하지만, 눈으로 보기에는 대상물 또는 기판상에는 "라벨-리스" 인쇄로 보여진다. 이러한 현상은 중합체 고유의 내부 흡착성 및/또는 중합체의 접착력을 릴리즈 라이너에 적용한 방식에 기인한 것이다. 본 발명의 일실시예에 있어서, 중합체는 활성화된 영역으로부터 비활성화된 영역의 탈착이 용이하도록 충분히 낮은 흡착력 또는 보전력을 갖는다. 이러한 현상은 전술한 일예 1A-1H 및 2와 같은 중합체 백본(backbone)내의 메틸 메타크릴산염을 포함하는 조직과 함께 제조된 구조체에서 관측되고 있다. 예상과는 달리, 단량체 조성물내의 메틸 메타크릴산염의 존재는 이미지 전사 동안에 중합체의 활성화 및 비활성화 영역 사이의 클리어 브레이크(clear break)를 개선시키며, 비활성 영역으로 하여금 가요성 기판 또는 라이너에의 부착 또는 그 탈착을 용이하게끔 한다. 한편, 구조체(212)가 작은 방울 또는 도트를 다소 이격시킨 마이크로 어레이와 같은 릴리즈 라이너(216)에 중합체(214)를 적용함에 의해 형성된다면, 비활성 영역(222)을 활성 영역으로부터 제거하는 것이 용이해진다.
다른 실시예에 있어서(도 15(e)의 음영으로 나타냄), 접착층의 비활성 영역(222)은 활성 영역(224)에 부착된 상태가 된다(이미지와 쌍방향으로 확장됨). 이미지(225)는 활성 접착 영역(224)에 의해 대상물에 부착되며, 비활성 영역(222)은 비록 대상물에 부착되어 결합되지 않지만 웰(well)로서 보호된다.
일단 표면에 적용하면, 접착제는 높은 인장 강도 결합을 형성한다. 그러나, 접착제는 수액에 분해 가능하며, 다시 연해지고 친수성이 있기 때문에 수액의 적용에 의해 용이하게 제거될 수 있다.
도 16을 참조하면, 각인가능한 수활성 구조체의 다른 구조와 그의 사용에 대한 도표적인 실예가 설명된다.
구조체(212')는 도 15의 구조체(212)와 거의 유사하며, 동일한 요소에는 동일한 부호를 사용하였다. 하지만, 도 16의 구조체(212')에서, 내부 면(226a)과 외부 면(226b)을 가지며, 릴리즈 라이너(216)과 수활성형 중합체(214)층 사이에 개재된 수액에 용해되지 않는 방수 물질(226)층이 또한 제공된다. 이러한 구조체는 도 15에 보인 것과 대부분이 유사하며, 예컨대, 그의 성분은 거의 유사하거나 보다 작은 크기의 두께를 갖는다.
방수층(226)은 불투명할 수 있지만, 투명한 것이 보다 바람직하며, 예컨대 MylarTM과 같은 중합체 물질 또는 가요성, 내구성, 비수용성 물질로서 형성될 수 있다. 다층 구조체(212')는 종래의 방법에 의해 마련된다. 예컨대, 릴리즈 라이너(216)를 방수층(226)에 대하여 적층하고, 접착층(214)을 방수층(226)의 외부 면(226b)에 코팅함에 의해 마련된다. 비수용성, 투명 필름 층은 일실시예에서는 릴리즈 라이너 대신에 이용될 수도 있다. 도 15에 설명된 일실시예와 같이, 접착 구조체(212')가 건조되면, 비점성 상태가 된다. 하지만, 액상 잉크내의 수액과 같은 매우 작은 양의 수분에 노출될때, 중합체층(214)은 점성 상태가 된다(감압성). 따라서, 도 15에 도시하고, 전술한 방법과 같은 방식으로 인쇄되며 활성화된다. 하지만, 대부분의 일실시예에 있어서, 아래에 기술하는 이유로 인하여 역상(도 16(c)에 도시함)의 이미지로 인쇄하는 것이 바람직하다.
이미지가 구조체에 인쇄된 후에, 릴리즈 라이너는 제거될 수 있으며, 남아있는 2 개층의 샌드위치는 대상물에 부착될 수 있다. 일실시예에 있어 방수층(226)이 투명한 경우의 역상의 이미지로 인쇄되는 것의 중요성은 명백해진다. 도 16(e)에 도시한 바와 같이, 인쇄된 이미지 구조체(228)는 병(240)에 접착가능하게 부착되는 동시에 폴리층의 활성 영역(224)은 병과 직접 접촉하며, 방수층(226)은 병 외부에 배치된다. 이미지(225')는 투명한 방수층(226)에 의해 보호되며, 이를 통한 시청가능하다. 이미지가 역상으로 인쇄되지 않았다면, 일단 인쇄된 이미지 구조체(228)가 병에 부착되어 병을 통해서가 아닌 직접 투시할 경우에는 "거꾸로" 보여질 것이다. 역상 이미지 인쇄는 이러한 문제를 해소한다. 텍스트 및 픽쳐 모두의 이미지를 역으로 하는 소프트웨어로는 아도브(Adobe)사의 포토 디럭스(Photo Deluxe)라는 상표명의 프로그램을 상업적으로 사용할 수 있다. "L-View"와 같은 이미지 역상 소프트웨어는 인터넷으로부터 다운 받을 수 있다.
본 발명은 몇몇의 샘플과 일실시예에 관해 설명하였지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 전술한 바와 같은 복합 물질, 크기 및 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서의 변경과 변형이 가능함에 유의하여야 한다.
예를들어, 접착제의 잉크 수용성은 폴리비닐 알코올, 폴리 하이드록시에틸 메타크릴산염(p-HEMA) 또는 이와 유사한 수용성 중합체의 박층(0.1 내지 0.3 마이크론)을 접착층의 외부면(214b)에 코팅함에 의해 향상시킬 수 있다.(만일, p-HEMA이 적용될 경우에, 약 5% 이하의 희석 용액이 이용되어 에멀젼 중합체와의 비양립성을 제거할 수 있다) 건식 처리될 경우, 특히 구조체가 셀프 와운드(self-wound)될 경우, 그러한 코팅은 구조체에 대한 보호층을 제공한다.
PVOH 코팅, 셀프 와운드 구조체는 2 개의 투명한 수용성 필름층 및 릴리즈 라이너와, 전술한 1E 와 대응하는 아크릴 중합체와 같은 쌍축 배향의 폴리프로필렌(BOPP)을 이용함에 의해 마련된다. 특히, 높은 에너지 측(38 dyne/cm 표면 장력) 및 낮은 에너지 측(32 dyne/cm 표면 장력)을 갖는 50 마이크론 두께의 BOPP는 코팅 중량이 입방 미터당(g/㎡) 25 그램이며 약 25 마이크론 두께의 접착제로 코팅된다. 2 개의 샘플(Ⅰ및Ⅱ)들은 BOPP 막의 낮은 표면 에너지 측을 아크릴 중합체로 코팅함에 의해 마련된다. 높은 에너지의 표면 측("배면" 측)은 코로나 처리되며, 폴리비닐 옥타데실 카바메이트(PVODC)와 실리콘이 포함되지 않은 릴리즈 물질의 박층(〈0.1 micron 두께)으로 코팅된다. 한편, 다른 릴리즈 물질이 이용될 수 있다. 아크릴 중합체가 건식 처리된 후에, 샘플 Ⅰ은 1%의 고상물을 가지며 0.24g/㎡ 보다 작은 코팅 중량을 갖는 PVOH 박층으로 코팅된다. 샘플 Ⅱ는 3%의 고상물을 가지며 0.12g/㎡ 보다 작은 코팅 중량을 갖는 PVOH 박층으로 코팅된다.
2 개의 다른 샘플(Ⅲ및Ⅳ)은 BOPP 막의 높은 표면 에너지 측에 아크릴 중합체를 코팅함에 의해 마련된다. BOPP 필름의 표면 에너지가 낮기 때문에 BOPP 필름의 후면상에는 릴리즈 코팅이 필요없게 된다. 중합체를 건조한후, 샘플 Ⅲ은 3%의 고상 PVOH(＜0.24g/m2코팅 중량)로 코팅되고, 샘플 Ⅳ은 0.5% 고상 PVOH(＜0.12g/m2코팅 중량)로 코팅된다.
모든 4개의 샘플은 잉크젯 프린터를 통해 제공되고 PVOH 표면상에 직접 이미지화된다. PVOH 및 수활성형 중합체층을 통한 잉크 흡수로 인해, 중합체는 점착화되고, 이미지는 비이미지화 부분으로부터 분리되는 "라벨-리스" 라벨로서 기판에 전사될 수 있다. 투명한 용수 불용성 BOPP 필름은 이미지를 보호하는 반면에, 기판에 접착될 때에는 이미지가 시각화될 수 있게 한다.
본 발명의 이러한 특징이 2축으로 지향되는 폴리프로필렌으로 제조된 구성에 제한되지 않고, 통상적으로 중합체 필름, 바람직하게는 다른 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리스티렌 등으로 구성된 투명한 용수 불용성 필름을 포함하는 더욱 폭넓은 범위를 가진다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이러한 필름은 모두 전면과 후면을 갖고 있다. 상기 2개 면의 상대 표면 에너지는 동일하거나 또는 동일하지 않을 것이다. 즉, 소정의 필름은 낮은 에너지측 및 높은 에너지측을 가질 수 있다. 유사하게는, 다른 릴리즈 코팅제는 폴리비닐 옥타디실 카바메이트 대신에 사용될 수 있다. 이러한 코팅제는 당업계에 공지되어 있으며, 실리콘 및 다른 재료로 구성되어 있다.
몇 가지 실시예에서, 릴리즈 라이너 및/또는 수 불용해층을 구획하거나 다이절단하는 것이 바람직하고, 이 경우에 접착층으로부터 릴리즈 라이너를 제거(디라미네이션)할 필요가 없어진다. 그러므로, 전술한 바와 같이, 친수성 또는 재펄프화 가능 접착제를 사용하는 대신에, 소수성의 압감성 접착제, 수활성형 또는 열활성형 접착제를 적당한 잉크 용제와 함께 이미지층으로서 사용할 수 있어서, 잉크가 이 이미지 접착층에 침투된다.
또한, Mylar 대신에 다른 투명한 플라스틱 또는 불투명층이 지지층으로서 채택될 수 있다. 외부 비점착층으로는 개방식으로 짜여진 매우 미세한 금속성 또는 편물 메쉬가 채택될 수 있으며, 유사한 특성을 가진 다른 물질이 전술된 물질을 대체할 수 있다. 상기 잉크젯 흡수층은 접착층에 닿는 실리콘 코팅을 갖는 페이퍼의 스트립을 도포하고, 잉크젯 프린터의 구동 휠의 간격에 정합되는 페이퍼 스트립을 길이 방향으로 연장하여 상기 잉크젯 프린터에 대해 비점착화될 수 있으며, 상기 접착층은 상기 스트립에 의해 덮여지지 않은 접착층의 영역에 잉크젯 이미지를 도포한 후에 상기 스트립을 벗겨냄으로써 완전히 활성화될 수 있다.
또한, 본 발명은 잉크젯 프린터에 사용하는 것에 제한되지 않으며, 유사한 프린터 및 잉크에도 이용할 수 있다. 이미지를 형성하기 위해 액체 잉크를 잉크 흡수성 접착층에 주입하여, 이 액체 잉크를 비점착층을 통해 상기 접착층으로 통과시키는 다른 방법이 채택될 수 있다. 예를 들면, 사용자는 펠트펜, 또는 잉크젯 프린터에 사용되는 수성 잉크로 충전된 다른 펜을 이용하여 이미지 전사 어셈블리에 직접 이미지를 그릴 수 있다. 따라서, "잉크젯 프린터"라는 표현은 엄격하게 잉크젯 프린터에 한정되는 것이 아니고, 잉크젯 프린터형 잉크를 이용하는 기타의 인쇄 방법까지 포함하는 것이다.
도 7 내지 도 14의 실시예에 관한 또다른 응용은 양면 접착 테이프를 이용하는 것이다. 예컨대, 누군가 별모양의 대상물을 윈도우에 부착하려 한다고 가정하자. 윈도우에 별모양의 대상물을 부착하는 통상의 방법은 양면 테이프의 스트립을 이용하는 것이다. 그러나, 이 방법은 상기 테이프가 별모양이 되지 않고 스트립으로 되기 때문에 문제가 있을 수 있다. 사용자는 별모양을 만들기 위해 가위로 이 스트립을 잘라내거나, 몇 개의 서로 다른 길이의 스트립을 서로 인접하게 붙여 놓아 대략적인 별모양을 만들 수는 있지만, 이러한 방법은 모두 시간 소비가 많고 자주 실패하는 방법이다.
이러한 실패를 예방하기 위해, 사용자는 도 7 내지 도 14에 도시된 실시예 중 하나에 별모양을 대신 인쇄할 수 있다. 사용자는 도 11에서와 같이 윈도우에 별모양을 전사할 수 있다. 별모양을 형성하는 잉크가 젖어있는 동안, 별모양의 외면은 부착된다. 그 다음, 사용자는 양면 테이프를 이용할 때와 같이, 별모양을 사용할 수 있어서, 별모양의 대상물을 직접 별모양 이미지상에 부착할 수 있다.
상기 접착제를 구획하거나 다이 절단하는 실시예의 대체 실시예로서, 작은 유리 구슬이 상기 접착층에 첨가될 수 있다. 접착제는 통상, 매우 높은 점착력을 갖고, 상기 유리 구슬은 접착제가 없는 곳에 빈틈을 생성함으로써 소구역으로 점착력을 파괴하는 작용을 한다. 따라서, 사용자가 기판에 방금 인쇄한 접착제를 도포하는 경우, 상기 접착제가 인쇄된 부분만이 상기 기판에 부착될 것이다. 사용자가 기판으로부터 백킹 시트를 떼어내면, 유리 구슬은 인쇄된 접착제가 인쇄되지 않은 접착제로부터 깨끗이 떼어지게 하여, 기판상에는 인쇄된 접착제만이 남게된다. 상기 유리 구슬은 통상, 직경이 100 미크론 내지 1/2 밀의 범위내이며, 때로는 더욱 작을 수도 있다. 전분, 염 및/또는 다른 입자와 같은 소립자의 기타의 형태가 유리 입자외에도 채택될 수 있다.
따라서, 본 발명은 도면에 도시되고 본 명세서에서 상세히 설명된 바와 같은 구조에 엄격히 제한되지 않는다.
또한, 도면들은 제작용 도면이 아니라 본 발명의 개념을 예시하기 위한 것이며, 도면의 상대적인 치수들은 실제 치수에 부합할 필요는 없다. 덧붙여, "상부", "하부", "내부", 및 "외부" 등의 단어들은 서로에 대한 구성 요소의 상대적인 위치를 나타내기 위해 사용되었다. 그러나, 일반적으로, 상기 어셈블리가 이동하는 방향과 도면에서 "상부"로서 도시된 방향은 실제로는 특정한 시점에서 상이한 지향점을 가질 수 있다. 따라서, 상대적 표현들은 절대적인 의미가 아니라 상대적인 의미로서 이해되야할 것이다.

Claims (73)

  1. 잉크 젯 인쇄 이미지 전사 방법에 있어서,
    (a)잉크 젯 인쇄 잉크 무공성 가요성층상에 코팅된 잉크 젯 인쇄 잉크 흡수 비점착성 접착층으로 이루어진 이미지 전사 시트의 비점착성 접착층상에 잉크 젯 인쇄 잉크로 이미지를 인쇄하는 단계와;
    (b)상기 접착층을 점착 상태로 활성화하는 단계와;
    (c)점착 접착층을 기판에 도포함으로써 상기 이미지 전사 시트를 상기 기판에 점착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 인쇄 이미지 전사 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 접착층은 친수성인 것을 특징으로 하는 잉크 젯 인쇄 이미지 전사 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 접착층은 소수성인 것을 특징으로 하는 잉크 젯 인쇄 이미지 전사 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 접착층은 압력 민감 접착제인 것을 특징으로 하는 잉크 젯 인쇄 이미지 전사 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 접착층은 이 접착층상에 잉크 젯 인쇄 잉크 다공성 외부층을 배치함으로써 비점착화되고, 상기 외부층은 적어도 10% 의 잉크를 잉크 젯 프린터로부터 접착제의 내부로 다공층을 통과시키며, 상기 비점착된 접착제는 상기 다공층을 제거함으로써 동작되는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 인쇄 이미지 전사 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 다공성 외부층은 투수성을 갖는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 인쇄 이미지 전사 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 다공성 외부층과 상기 접착층과의 사이에는 릴리즈 라이너가 설치된 것을 특징으로 하는 잉크 젯 인쇄 이미지 전사 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 접착층은 열과 압력에 의해 동작되는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 인쇄 이미지 전사 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 접착층은 이 접착층상에 잉크 젯 인쇄 잉크 다공층을 배치함으로써 비점착화되고, 상기 다공층은 상기 접착층상에 균일하게 분산된 미세하게 분할된 입자로 형성된 것을 특징으로 하는 잉크 젯 인쇄 이미지 전사 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 입자는 원형 구체인 것을 특징으로 하는 잉크 젯 인쇄 이미지 전사 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 입자는 상기 접착층과 동일한 굴절율을 갖는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 인쇄 이미지 전사 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 입자는 전분 입자 또는 폴리비닐 알콜 입자인 것을 특징으로 하는 잉크 젯 인쇄 이미지 전사 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 접착층은 물의 첨가에 의해 점착 상태로 활성화되는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 인쇄 이미지 전사 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 가요성 기저층은 투명한 것을 특징으로 하는 잉크 젯 인쇄 이미지 전사 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 가요성 기저층은 불투명한 것을 특징으로 하는 잉크 젯 인쇄 이미지 전사 방법.
  16. 제1항에 있어서, 상기 가요성 기저층과 상기 접착층과의 사이에는 릴리즈 라이너가 설치된 것을 특징으로 하는 잉크 젯 인쇄 이미지 전사 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 이미지 전사 시트를 기판에 고착하는 단계 이후에 상기 접착층으로부터 상기 가요성 기저층을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 인쇄 이미지 전사 방법.
  18. 잉크 젯 프린터용 이미지 전사 시트에 있어서,
    잉크 젯 인쇄 잉크보다 무공성인 가요성 기저층과;
    상기 기저층상에 코팅된 잉크 젯 인쇄 잉크 흡수 접착층과;
    잉크 젯 인쇄 잉크 다공성 비점착화 외부층을 포함하고, 상기 다공층은 적어도 10% 의 잉크 젯 인쇄 잉크를 상기 접착제의 내부로 다공층을 통과시키는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 프린터용 이미지 전사 시트.
  19. 제18항에 있어서, 상기 접착층은 친수성인 것을 특징으로 하는 잉크 젯 프린터용 이미지 전사 시트.
  20. 제19항에 있어서, 상기 접착제는 감압성 접착제인 것을 특징으로 하는 잉크 젯 프린터용 이미지 전사 시트.
  21. 제19항에 있어서, 상기 친수성 접착제는 재펄프화 가능한 접착제인 것을 특징으로 하는 잉크 젯 프린터용 이미지 전사 시트.
  22. 제18항에 있어서, 상기 다공층과 상기 접착층 사이에는 릴리즈 코팅층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 프린터용 이미지 전사 시트.
  23. 제18항에 있어서, 상기 기저층은 투명한 것을 특징으로 하는 잉크 젯 프린터용 이미지 전사 시트.
  24. 제18항에 있어서, 상기 기저층은 불투명한 것을 특징으로 하는 잉크 젯 프린터용 이미지 전사 시트.
  25. 제18항에 있어서, 상기 가요성 기저층과 상기 접착층과의 사이에는 릴리즈 코팅층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 프린터용 이미지 전사 시트.
  26. 제25항에 있어서, 상기 가요성 기저층과 상기 릴리즈 코팅층과의 사이에는 투명한 비점착층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 프린터용 이미지 전사 시트.
  27. 제18항에 있어서, 상기 접착층은 소수성인 것을 특징으로 하는 잉크 젯 프린터용 이미지 전사 시트.
  28. 제18항에 있어서, 상기 접착층은 이 접착층상에 배치된 잉크 젯 인쇄 잉크 다공층에 의해 비점착화되고, 상기 다공층은 상기 접착층상에 균일하게 분산된 균일하게 분할된 입자로 형성된 것을 특징으로 하는 잉크 젯 프린터용 이미지 전사 시트.
  29. 제28항에 있어서, 상기 입자는 원형 구체인 것을 특징으로 하는 잉크 젯 프린터용 이미지 전사 시트.
  30. 제28항에 있어서, 상기 입자는 상기 접착층과 동일한 굴절율을 갖는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 프린터용 이미지 전사 시트.
  31. 제30항에 있어서, 상기 입자는 전분 입자 또는 폴리비닐 알콜 입자인 것을 특징으로 하는 잉크 젯 프린터용 이미지 전사 시트.
  32. 어셈블리상에 인쇄된 이미지를 이미지 수용면상으로 전사하는 이미지 전사 어셈블리에 있어서,
    가요성 기판과;
    잉크 젯 프린터 잉크에 대해 실질적으로 침투되고 인쇄에 앞서 비점착되는 상부 표면과;
    잉크 젯 프린터 잉크를 흡수하고, 상기 상부 표면과 상기 가요성 기판 사이에 배치되며, 불연속 영역과 경계면을 갖는 접착층을 포함하는데, 상기 불연속 영역은 상기 경계면을 따라 서로 분리될 수 있으며,
    사용자는 잉크 젯 프린터로 이미지를 상기 접착층의 내부에 인쇄하고 상기 상부 표면을 이미지 수용면에 인가함으로써, 상기 인쇄 이미지를 포함하는 접착층의 불연속 영역을 상기 이미지 수용면상에 잔류시키고 상기 접착층의 다른 영역을 상기 어셈블리상에 잔류시키는 것을 특징으로 하는 이미지 전사 어셈블리.
  33. 제32항에 있어서, 상기 상부 표면은 PVOH 의 얇은 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 전사 어셈블리.
  34. 제32항에 있어서, 접착제의 상기 불연속 영역은 접착제의 인쇄 도트이고, 상기 경계면은 상기 도트의 에지인 것을 특징으로 하는 이미지 전사 어셈블리.
  35. 제32항에 있어서, 접착제의 상기 불연속 영역은 얇은 선에 의해 구성되고, 상기 경계면은 상기 선인 것을 특징으로 하는 이미지 전사 어셈블리.
  36. 제32항에 있어서, 상기 접착층과 상기 기판과의 사이에 비점착층을 추가로 포함하고, 상기 비점착층은 상기 접착층이 이미지 수용면으로 전사될 때 상기 접착층을 보호하는 것을 특징으로 하는 이미지 전사 어셈블리.
  37. 제36항에 있어서, 상기 접착층과 상기 기판 사이의 상기 비점착층은 고광택층인 것을 특징으로 하는 이미지 전사 어셈블리.
  38. 제36항에 있어서, 상기 접착층과 상기 기판 사이의 상기 비점착층은 소수성인 것을 특징으로 하는 이미지 전사 어셈블리.
  39. 제36항에 있어서, 상기 접착층과 상기 기판 사이의 상기 비점착층은 PVOH 인 것을 특징으로 하는 이미지 전사 어셈블리.
  40. 제32항에 있어서, 상기 상부 표면은 실질적으로 연속된 것을 특징으로 하는 이미지 전사 어셈블리.
  41. 제1항에 있어서, 상기 상부 표면은 경계면을 따라 서로 분리된 불연속 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 전사 어셈블리.
  42. 제1항에 있어서, 상기 접착층은 대략 평방 미터당 20∼35 그램의 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 이미지 전사 어셈블리.
  43. 제32항에 있어서, 상기 경계면은 미세한 격자 패턴으로 배열되는 것을 특징으로 하는 이미지 전사 어셈블리.
  44. 제32항에 있어서, 상기 접착제는 친수성인 것을 특징으로 하는 이미지 전사 어셈블리.
  45. 어셈블리상에서 이미지를 인쇄하여 이미지 수용면상으로 전사하는 방법에 있어서,
    32항에 한정된 어셈블리를 제조하는 단계와;
    상기 어셈블리상에 이미지를 인쇄하는 단계와;
    상기 이미지 수용면에 대향하여 상기 어셈블리의 상부 표면을 배치하는 단계와;
    상기 이미지 수용면상에 상기 이미지가 잔류하도록 상기 이미지 수용면으로부터 상기 어셈블리 배면을 벗겨내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  46. 제45항에 있어서, 상기 어셈블리 배면을 벗겨내는 단계는 상기 이미지를 포함하는 상기 접착층의 일부를 상기 어셈블리에 부착된 상기 접착층의 나머지로 상기 이미지 수용면에 고착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  47. 제45항에 있어서, 상기 이미지 수용면에 대향하여 상기 어셈블리의 상부 표면을 배치하는 단계는 상기 이미지 수용면에 대향햐여 상기 어셈블리를 가압하기 위해 상기 어셈블리에 압력을 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  48. 제45항에 있어서, 접착제의 상기 불연속 영역은 접착제의 인쇄 도트이고, 상기 경계면은 상기 도트의 에지인 것을 특징으로 하는 방법.
  49. 제45항에 있어서, 상기 이미지를 인쇄하는 단계는 잉크 젯 프린터에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  50. 제45항에 있어서, 상기 이미지를 인쇄하는 단계는 수용성 잉크 펜으로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  51. 어셈블리상에 잉크젯 인쇄되는 이미지를 이미지 수용 표면상으로 전사하는 이미지 전사 어셈블리에 있어서,
    가요성 기판과;
    잉크젯 프린터 잉크를 거의 통과시킬 수 있고 인쇄전에 비점착성이되며 실질적으로 연속적인 상부 표면과;
    상기 상부 표면과 상기 가요성 기판 사이에 위치되고, 경계면을 따라 서로 분리되는 불연속 영역을 가지며, 평방 미터당 대략 10 그램의 밀도를 갖는 친수성 접착층과;
    상기 접착층과 상기 기판 사이에 위치되고, 상기 접착층이 이미지 수용 표면으로 전사된 후 상기 접착층을 보호하는 동작을 하는 비점착층을 포함하며,
    사용자는 잉크젯 프린터로 이미지를 상기 접착층의 내부에 인쇄하고 상기 상부 표면을 이미지 수용면에 닿게 함으로써, 상기 인쇄 이미지를 포함하는 접착층의 불연속 영역을 상기 이미지 수용면상에 잔류시키고 상기 접착층의 다른 영역을 상기 어셈블리상에 잔류시키는 것을 특징으로 하는 이미지 전사 어셈블리.
  52. 제51항에 있어서, 상기 접착층의 불연속 영역은 접착제의 인쇄 도트이고, 상기 경계면은 상기 도트의 에지인 것을 특징으로 하는 이미지 전사 어셈블리.
  53. 제51항에 있어서, 상기 상부 표면은 PVOH 박층을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 전사 어셈블리.
  54. 제51항에 있어서, 상기 경계면은 미세 어레이로 배열되도록 미세 그리드 패턴으로 배열된 얇은 선인 것을 특징으로 하는 이미지 전사 어셈블리.
  55. 제51항에 있어서, 상기 영역은 대략 1㎜ 폭 이하인 것을 특징으로 하는 이미지 전사 어셈블리.
  56. 단량체의 총중량중에서, (a) 약 4 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는 알킬기중의 40 내지 70 중량% 의 하나 이상의 알킬 아크릴산염과; (b) 10 내지 20 중량% 의 메틸 아크리산염과; (c) 약 2 내지 15 중량% 의 비닐 아세트산염과; (d) 약 10 내지 25 중량% 의 메타아크릴산, 아크릴산 또는 메타아크릴산과 아크릴산의 혼합물과; (e) 단량체의 총중량을 기초로 최대 30 중량% 까지의 잔량의 메틸 메타아크릴산염을 함유하는 단량체 혼합물로 형성되는 중합체를 함유하며, 상기 중합체는 건조시에 실온에서 비점착성을 갖지만 습윤시에는 점착성을 나타내는 것을 특징으로 하는 수활성형 아크릴 조성물.
  57. 제56항에 있어서, 상기 단량체 혼합물은 단량체의 총중량중에서 최대 5 중량% 까지의 잔량의 하이드로옥시알킬 메타아크릴산염을 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  58. 제57항에 있어서, 상기 하이드로옥시알킬 메타아클릴산염은 하이드로옥시에틸 메타아크릴산염을 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  59. 제56항에 있어서, 상기 알킬 아크릴산염은 부틸 아크릴산염, 에틸헥실 아크릴산염, 이소옥틸 아크릴산염 및 그 혼합물로 이루어진 기에서 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  60. 잉크젯 프린터에 사용하기에 적합한 인쇄가능한 구조체에 있어서,
    릴리즈 라이너상에 코팅된 56∼59항중 어느 한 항에 한정된 수활성형 아크릴 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조체.
  61. 제60항에 있어서, 아크릴 조성물 및 릴리즈 라이너 사이에 개재된 가요성 불수용성막을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 구조체.
  62. 제61항에 있어서, 상기 불수용성막은 투명한 것을 특징으로 하는 구조체.
  63. 잉크젯 프린터에 사용하기 적합한 인쇄가능한 구조체에 있어서,
    투명한 가요성 수용해성 기판상에 코팅된 56∼59항중 어느 한 항에 한정된 수활성형 아크릴 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조체.
  64. 제63항에 있어서, 상기 수용해성 기판은 중합체 필름인 것을 특징으로 하는 구조체.
  65. 잉크젯 인쇄가능한 구조체에 있어서,
    전면과 후면을 갖는 중합체 필름과;
    건조시에는 비점착성이고 습윤시에는 점착성을 나타내는 수활성형 아크릴 물질이 상기 중합체 필름의 전면에 코팅된 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄가능한 구조체.
  66. 제65항에 있어서, 상기 중합체 필름은 양축으로 배향된 폴리프로필렌을 함유하는 것을 특징으로 하는 구조체.
  67. 제65항에 있어서, 아크릴 물질상에 코팅된 폴리비닐 알콜 또는 폴리하이드로옥시에틸 메타아크릴산염의 층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 구조체.
  68. 제65항에 있어서, 상기 중합체 필름의 후면상에 릴리즈 코팅을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 구조체.
  69. 제65항에 있어서, 상기 중합체 필름의 전면 및 후면은 고유의 표면 에너지를 갖는 것을 특징으로 하는 구조체.
  70. 잉크젯 인쇄가능한 구조체에 있어서,
    높은 표면 에너지 전면 및 낮은 표면 에너지 후면을 갖는 중합체 필름과;
    상기 중합체 필름의 전면상에 코팅되고 건조시에는 비점착성이고 습윤시에는 점착성을 나타내는 수활성형 아크릴 물질층을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조체.
  71. 제70항에 있어서, 상기 아크릴 물질은 59∼59항중 어느 한 항에 한정된 조성물을 함유하는 것을 특징으로 하는 구조체.
  72. 잉크젯 인쇄가능한 접착제 구조체에 있어서,
    낮은 에너지 표면의 전면 및 높은 에너지 표면의 후면을 갖는 중합체 필름과;
    상기 중합체 필름의 전면상에 코팅되는 수활성형 아크릴 물질층과;
    상기 중합체 필름의 배면상의 릴리즈 코팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조체.
  73. 제72항에 있어서, 상기 아크릴 물질은 56∼59항중 어느 한 항에 한정된 조성물을 함유하는 것을 특징으로 하는 구조체.
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