KR20020005736A - 화상 그래픽을 보유한 물품 - Google Patents

화상 그래픽을 보유한 물품 Download PDF

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KR20020005736A
KR20020005736A KR1020017013835A KR20017013835A KR20020005736A KR 20020005736 A KR20020005736 A KR 20020005736A KR 1020017013835 A KR1020017013835 A KR 1020017013835A KR 20017013835 A KR20017013835 A KR 20017013835A KR 20020005736 A KR20020005736 A KR 20020005736A
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앨링엘렌오
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캐롤린 에이. 베이츠
쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
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Abstract

본 발명은 2가지 성분, 즉 기재 성분과 화상 형성가능한 성분을 부착시켜 조립한 화상 그래픽을 보유한 물품을 제공한다. 기재 성분은 (i) 전면과 0.13 mm 이상의 두께를 보유한 베이스 시트, 및 (ii) 제1 표면 및 제2 표면을 보유하고, 제2 표면이 베이스 시트의 전면 위에 배치되는 접착제층을 포함한다. 베이스 시트는 필수부이며, 본 발명의 물품의 1차 구조 성분이다. 화상 형성가능한 성분은 (i) 제1 표면과 제2 표면을 갖는 빛 투과성의 화상 형성가능한 필름 및 (ii) 화상 형성가능한 필름의 제2 표면에 역전 화상으로 배치된 화상층을 포함한다. 성분은 화상층이 접착제층의 제1 표면에 인접하게 놓이고 물품의 화상 형성된 면에서 관찰자가 보았을 때 우측 판독 화상으로서 보이는 방식으로 조립된다.

Description

화상 그래픽을 보유한 물품{ARTICLES BEARING IMAGE GRAPHICS}
화상 그래픽은 장식, 정보 및 기능적 이유로 각종 표면에 적용할 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "화상 그래픽" 및 "정보 화상"는 유의어이고, 관찰자에게 메시지를 전달할 목적으로 착색 층(들)을, 예컨대 인쇄 또는 적층 등의 기술로 기재(통상적으로는 중합체)에 적용하는 것을 의미한다. 이들 화상의 비제한적인 예로는, 교과서, 사진, 아이콘, 및 4색 인쇄기 등의 화상 형성 기계로부터 생성된 4색 공법 화상 등이 있다. 예를 들어, 상인 및 광고주는 통상적으로 창문, 벽면, 운송 수단의 표면, 배면광 표시 등과 같은 각종 기재에 그래픽 또는 정보 화상을 전시하여 그 소비자에게 전달하기를 원한다.
물품의 1차 구조층을 제공하는 기재에 직접 화상 그래픽을 적용하는 것이 당업계에 공지되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 제5,468,532호(Ho 등)는 화상 그래픽을 보유하는 다층 물품을 개시하고 있다. 물품은 구조 기재, 그 기재상에 배치된착색층과, 착색층 및 기재 위에 놓인 맑거나 투명한 보호성 표면을 포함한다. 일부 제조자들은 직접 화상 형성할 수 있는 중합체 기재를 제공한다. 예를 들어, 미네소타주 세인트폴에 위치한 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링(3엠)은 3MTMPanaflex Sign Face Materials, 3MTMScotchliteTMReflective Sheeting 등의 여러 다른 종류의 기재를 제공한다. 또한 각종 표시 기재를 파슨-아버리 및 쿨리 등의 회사가 제조하고 있다. 일부 응용에서, 그러한 기재를 화상 형성 장치, 예컨대 스크린 인쇄 테이블, 잉크젯 인쇄기 또는 열 전사 인쇄기로 공급할 수 있는데, 이들 장치에서 그래픽 또는 정보 화상이 적용된다. 다른 응용에서는, 화상 그래픽을 잘라내고 그것을 중합체 기재에 적층시켜 화상 그래픽을 보유하는 물품을 형성하는 것이 좋다.
화상 그래픽이 적층되고, 인쇄되거나, 그렇지 않으면 물품의 주요 구조 성분인 기재에 직접 배치되는 경우, 화상 그래픽은 통상적으로 우측 판독 화상(right reading image)으로서 인쇄되는데, 이는 기재 상에 먼저 인쇄되는 대로 판독할 수 있다는 것을 의미한다. 임의의 후속 가공으로 화상의 판독성이 변화되지 않는다. 대조적으로, 오판독 화상(때로는 "역전 화상(reverse image)"이라고 함)은 인쇄면으로부터 관찰한 경우 처음에는 관찰자에게 소정의 화상이 거울 화상으로 나타난다. 후자의 경우, 우측 판독 화상을 보유하는 물품을 생성할 수 있는 방식으로 역전 화상을 기재에 적용한다. 이러한 적용으로 물품의 구성물에 화상이 매립되고, 통상적으로 더욱 내구성 있는 화상 그래픽이 생기게 된다.
일부 당업자들은 역전 화상을 사용하여 화상 그래픽을 보유하는 물품을 형성하여 왔다. 예를 들어, 미국 특허 제5,209,959호(McNaul 등)에는, 예컨대 야외 간판 등의 인쇄된 내수성 적층물을 형성하는데 사용하기 위한 표면하 인쇄가능한 시트 재료가 개시되어 있다.
3엠은 3MTMClear Imaging Media(제품 번호 8501) 및 3MTMTranslucent Diffuser(제품 번호 8572)로 만든 멀티파트 시스템을 공급한다. 사용시 3MTMClear Imaging Media는 제1 표면 및 제2 표면을 갖는 0.004 인치(약 0.10 mm) 폴리에스테르 필름이고, 상기 제2 표면에는 역전 화상으로 초기에 적용된 화상 그래픽이 있다. 3MTMTranslucent Diffuser는 제1 표면 및 제2 표면을 갖는 0.002 인치(약 0.05 mm) 비닐 필름이고, 상기 제1 표면은 그 표면 위에 배치된 접착제 층을 보유한다. 3MTMTranslucent Backing을 3MTMClear Imaging Media에 적층하여 화상 그래픽이 접착제 층에 인접하여 위치하도록 물품을 조립한다. 이 물품은 배면광 표시에 사용되어 관찰자에게 메시지를 전달한다.
본 발명은 그래픽 또는 정보 화상을 보유한 물품에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 물품은 기재 성분과 화상을 보유하는 화상 형성가능한 성분을 포함하며, 각 성분은 통상적으로 다층 구성물로부터 형성된다. 성분을 함께 조립하여 화상이 본 발명의 물품에 매립된 일체형 물품을 형성한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 추가로 설명한다.
도 1은 조립 전 종래의 그래픽 물품의 단면도이다.
도 2는 조립 전 본 발명의 물품의 각종 성분의 단면도이다.
이들 도면은 이상화한 것이고, 비율에 따라 정한 것은 아니며, 단지 예시용으로서 비제한적인 예를 나타내고자 한 것이다.
발명의 상세한 설명
도 1은 조립 전의 종래 그래픽 물품을 나타내는 도면이며, 출원인의 본 발명의 물품(일 구체예는 도 2에 도시되어 있음)의 의외의 장점을 비교하기 위한 기초로서 하기에 상세히 설명할 것이다.
도 1의 종래 기술에 도시된 바와 같이, 물품은 캐리어 테이프(23), 적용 테이프(22) 및 폴리비닐 클로라이드(PVC) 필름(21)으로 구성된 3-부재 복합 구조물인 시트 재료(20)를 포함한다. PVC 필름은 PVC 필름의 노출면(33)에 역전 화상으로 인쇄된 표시(4)를 갖는다. 필름(21)은 표면(32)상에 투명 피막(32a)을 포함할 수 있다. 전사 테이프(40)는 시트 재료(20)에 적층된다. 테이프(40)는 적절한 박리제로 함침되거나 피복된 종이 웨브 또는 플라스틱 필름(예, 실리콘 또는 카바메이트 피막)을 포함하는 기재(41)와, 기재(41)의 한면 상의 전사 접착제층(42)을 포함한다. 전사 테이프(40)를 시트 재료(20)에 결합시키며(화살표(50)로 제시되는 바와 같이), 이 때 전사 접착제층(42)은 PVC 필름의 표면(33)에 접착된다. 전사 테이프(40)를 시트 재료(20)와 결합시킨 후에, 캐리어 테이프(23)를 분리할 수 있다. 후속 단계에서, 적용 테이프(22)도 분리할 수 있다. 트레일러의 측면과 같은 기재에 물품을 적용하기를 원하는 조작자는 기재(41)를 제거하고 트레일러의 측면에 전사 접착제(42)를 가압한다. 기재(41)는 구성물의 필수부가 아니다.
도 2는 기재 성분(102) 및 화상 형성가능한 성분(108)을 포함하는 본 발명의 물품의 각종 성분을 도시한다. 기재 성분(102)은 베이스 시트(104)와 접착제층(106)을 포함한다. 베이스 시트(104)에는 전면(104a) 및 이면(104b)이 있다. 접착제층(106)은 제1면(106a) 및 제2면(106b)을 갖고, 상기 제2면은 베이스 시트의 전면 위에 배치되어 있다. 실제로, 기재 성분은 롤 형태로 보관할 수 있지만, 접착제층(106)의 제1면(106a) 위에 배치된 임의의 라이너(도시되지 않음)로 보호할 수 있다.
화상 형성가능한 성분(108)은 제1면(122a)과 제2면(122b)을 갖는 빛 투과성의 화상 형성이 가능한 필름(122)과, 화상 형성가능한 필름의 제2면 상에 배치된 화상층(120)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 화상층(120)은 불연속일 수 있으며, 역전 화상으로 화상 형성가능한 필름(122) 상에 적용할 수 있다. 실제로, 잉크, 토너, 염료 및 이의 혼합물의 접착력을 증진시키기 위해서 표면(122b)에 배치된 추가의 층(도시되지 않음)을 보유하는 것이 통상적으로 바람직하다. 이러한 추가의 층이 사용되는 경우, 이 층은 화상층의 적용 전에 화상 형성가능한 필름에 적용한다.
화상 그래픽을 보유하는 일체형 물품은, 화상층(120)이 접착제층(106)의 제1면(106a)에 인접하고 육안으로 보이는 바와 같이 화상층이 관찰자에게 우측 판독 화상으로서 나타나도록 화상 형성가능한 성분(108)을 기재 성분(102)에 부착하여조립한다. 본 발멸의 물품은 한면으로부터 관찰할 수 있도록 하는 것이다. 화상층(120)이 불연속인 경우, 또한 필름(122)의 제2면(122b)의 일부는 접착제층(106)의 제1면(106a)에 인접하여 위치한다. 본 명세서에서 사용된 "인접"이란 "근접하여" 또는 "근처"에 있다는 의미로서, 따라서 추가의 층이 화상층과 접착제층 사이에 위치하는 경우에도 본 발명의 범위내에 있다. 예를 들어, 접착제층에 대한 접착력을 증진시키기 위해서 하도제로 화상층을 피복할 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "빛 투과성"이란 전자기 스펙트럼의 파장이 약 400∼700 nm(즉, 가시 스펙트럼)인 입사광의 적어도 일부를 특정 층 또는 매체가 투과시킨다는 것을 의미한다.
기재 성분은 베이스 시트와 접착제층을 포함한다. 종래 기술과는 달리, 출원인의 베이스 시트는 빛 투과성 또는 비-빛 투과성 중합체 필름, 재귀반사성 시트 또는 이의 조합물일 수 있다. 베이스 시트는 본 발명의 전체 물품에 구조적 강도를 제공한다. 따라서, 너무 얇거나 너무 잘 휘어서는 안된다. 베이스 시트는 두께가 0.005인치(0.13 mm) 이상, 바람직하게는 약 0.010∼0.030 인치(0.25∼0.76 mm)여야 한다. 더 두꺼운 베이스 시트를 사용할 수도 있다.
재귀반사성 베이스 시트는 통상적으로 구성에 있어서 다층화되어 있다. 재귀반사란 물품 상에서의 입사광이 빛이 들어오는 방향으로 반사되는 메카니즘을 설명한다. 실질적으로 2가지 유형의 재귀반사성 시트가 있다. 미소구형 시트(통상적으로 "비드형 시트"라고 부름)와 큐브-코너(cube-corner)형 시트. 재귀반사성 시트에는 전면이 있는데, 측면 입사광이 충돌하여 반사되는 것으로 정의된다. 본 발명에사용된 모든 재귀반사성 시트는 완전한 재귀반사성 시트로서 공급되는데, 이는 예컨대 시트에 임의의 다른 성분을 부착시킬 필요 없이 시트에 어떤 추가의 가공을 하지 않고도 입사광을 반사시킬 수 있다는 것을 의미한다. 현재 공지되어 있거나 또는 아직 개발중인 재귀반사성 시트는 본 발명의 실시에 유용하다.
비드형 시트는, 유리 또는 세라믹인 복수개의 독립 비드(즉, 미소구)를 사용하며, 통상적으로 이들 비드는 적어도 부분적으로 바인더 층에 매립되어 있고 입사광을 재귀반사시키는 거울 반사재 또는 확산 반사재(예, 안료 입자, 금속 박편 또는 금속 증기 피막)와 회합되어 있다. 비드는 광학 부재로서 작용한다. 비드형 시트의 예는 미국 특허 제4,950,525호(Bailey)에 개시되어 있다. 3M에서 시판하고 본 발명의 실시에 유용한 완전한 재귀반사성 비드형 시트의 예로는 3MTMScotchliteTMHigh Intensity Grade Reflective Sheeting Series 2870, 3870, 5870 및 6870; 3MTMScotchliteTMEngineer Grade Reflective Sheeting Series 2200, 3200, 5200 및 3290-I; 3MTMScotchliteTMHigh Intensity Flexible Work Zone Sheeting Series 3810 등이 있다.
큐브 코너 재귀반사성 시트는 큐브 코너 부재의 배열을 이용하여 입사광을 재귀반사시킨다. 기본 큐브 코너 재귀반사성 부재는 일반적으로 기본 삼각형(보통 "기본면" 이라고 부름)과 입사광을 재귀반사하는데 함께 작용하는 상호 거의 수직인 3개의 광학면을 갖는 사면체이다. 광학면은 정상에서 교차한다. 기본 삼각형은정상의 반대측에 놓여있다. 조작시, 기본면에 입사된 빛은 큐브 코너 부재로 투과되어, 3개의 광학면 각각으로부터 반사되고, 광원 쪽으로 다시 향하게 된다. 큐브 코너계 시트의 예는 미국 특허 제4,588,258호(Hoopman) 및 제5,450,235호(Smith 등)에 개시되어 있다. 3엠으로부터 입수가능하고 본 발명의 실시에 유용한 완전한 재귀반사성 큐브 코너형 시트의 예로는 3MTMScotchliteTMDiamond GradeTMLDP Reflective Sheeting Series 3970, 2970; 3MTMScotchliteTMDiamond GradeTMFluorescent LDP Reflective Sheeting Series 3960; 3MTMScotchliteTMDiamond GradeTMVIP reflective Sheeting Series 3990, 2990; 3MTMScotchliteTMDiamond GradeTMFluorescent Roll Up Sign Sheeting Series RS24 등이 있다.
베이스 시트는 중합체 필름일 수 있다. 중합체 베이스 시트는 가요성이며, 본 발명의 물품에 구조적 보전을 제공하기에 충분한 강도를 갖는 것이 바람직하다. 본 발명의 베이스 시트로서 적절한 중합체 재료의 예로는 나일론, 폴리카르보네이트, 폴리비닐 클로라이드(PVC); 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 α-올레핀과, 이들의 블랜드 및 공중합체; 에틸렌 변형 공중합체, 예컨대 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 에틸렌-아크릴산, 에틸렌-메타크릴산, 에틸렌-메틸아크릴레이트와, 이들 물질의 블랜드 및 혼합형 중합체, 예컨대 에틸렌-메틸아크릴레이트-아크릴산 삼원중합체; 폴리우레탄; 및 고무 중합체, 예컨대 에틸렌 프로필렌 디엔 단량체 삼원중합체, 고무 변형 폴리올레핀(예, 에틸렌-프로필렌 고무, 올레핀 등) 및스티렌-부타티엔 고무 등이 있다. 베이스 시트는 중합체 또는 유리 섬유의 군으로부터 선택된 섬유 또는 필름으로 보강할 수 있다. 본 발명의 실시에 적합하고, 3엠에서 시판하는 중합체 베이스 시트의 예로는 3MTMPanaflexTM Enhanced ImageSign Facing Series 600 EI, 645EI; 3MTMPanaflexTMFlexible Substrate 930, 945 GPS 등이 있다. 이들 시판용 중합체 베이스 시트의 대부분은, 두께, 정전기적 특성 또는 이의 결여와 감열성 때문에 기존의 기법(예, 정전기 인쇄, 오프셋 인쇄, 잉크젯 인쇄, 패드 인쇄 및 전송 사진 인쇄)을 사용하여 직접 화상 형성하는데 매우 적합하지는 않다. 예시적이고 유용한 정전기 화상 형성 또는 인쇄 기법은 미국 특허 제5,262,259호(Chou 등)에 개시되어 있다.
기재 성분의 제2 성분은 베이스 시트의 전면에 배치된 접착제층이다. 본 발명의 실시에 유용한 적절한 접착제는 감압 접착제(PSA) 및 핫멜트 접착제이다. PSA는 통상적으로 용매계 또는 수계 물질로서, 예컨대 라이너와 같은 기재 상에 캐스트 다음, 일련의 오븐에서 건조 및 경화시킨다. 통상적인 캐스트 방법으로는 노치 바(notch bar) 피복법 및 나이프 피복법 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 캐스트된 PSA를 베이스 시트의 전면에 적층시켜 기재 성분을 산출할 수 있다. 이러한 캐스트 및 적층 기법의 한 장점은, 당업자가 기재 성분을 직접 권취(windup)할 수 있는 라이너를 선택할 수 있다는 것이다. 대체 기법으로서, PSA를 베이스 시트의 전면에 직접 캐스트한 다음, 건조 및 경화시킬 수 있다. 베이스 시트가 캐스트된 PSA를 건조 및 경화하는데 필요한 온도를 견딜 수 있다면, 이 기법이 유용하다.
일반적으로, 핫멜트 접착제는 무용매 중합체와 점착부여 수지 및 가소제 등의 첨가제를 비롯한 성분을 사용한다. 핫멜트 접착제에서의 성분은 응력하에 유동하거나 또는 서서히 이동하도록 가공된다. 통상적으로 핫멜트 접착제는 압출을 사용하여 가공한다. 미국 특허 제5,257,491호(Rouyer 등)에는 출원인의 발명을 실시하는데 유용한 접착제 조성물, 특히 열가소성 또는 열경화성 핫멜트 접착제를 패키징하는 방법이 설명되어 있다. Rouyer는 베개형의 패키지 형태로 접착제 성분들을 공급한다. 패키징 재료는 접착제의 필수부이다. Rouyer는 유용한 열가소성 수지, 열경화성 수지 뿐 아니라 점착부여 수지 및 가소제 등을 열거하였다. Rouyer의 핫멜트 접착제가 출원인의 발명에 사용되는 경우, 그 접착제를 베이스 시트의 전면 상으로 직접 압출시킨 다음 경화시킬 수 있다. 별법으로서, 핫멜트 접착체를 라이너 상으로 압출한 다음, 경화하고, 이어서 베이스 시트의 전면에 적층할 수 있다. 핫멜트 접착제의 화학에 따라서, 자외선 또는 전자 비임으로 접착제를 경화시킬 수 있다. 미국 특허 제5,539,033호 및 제5,550,175호(모두 Bredahl 등의 특허)는 발명의 실시에 유용한 비-열경화성 감압 접착제(PSA)를 제조하기 위한 또 다른 무용매 핫멜트 공정을 개시하고 있다.
접착제는 빛 투과성이거나 또는 불투명할 수 있다. 접착제는 베이스 시트와 화상 형성가능한 성분 간에 적절한 접착력을 제공하기에 충분히 두꺼워야 한다. 그러나, 과도하게 두꺼운 접착제 층을 이용하면 엄청난 비용이 든다.
베이스 시트가 재귀반사성 시트이고 사용자가 재귀반사의 잇점을 원하는 경우, 접착제 층은 빛을 투과하여 입사광의 일부가 접착제 층을 통과하여 베이스 시트내의 광학 부재, 예컨대 비드 또는 큐브 코너 부재에 도달할 수 있어야 한다. 재귀반사성 베이스 시트와 함께 사용되는 경우, 접착제의 굴절율은 재귀반사성 베이스 시트에 사용된 성분의 굴절률과 유사해야 한다. 예를 들어, 여러 재귀반사성 시트는 굴절률이 약 1.5인 중합체 상부필름(시트의 전면 위의 최외각 층)을 보유한다. 그러한 경우, 접착제는 빛을 투과해야 하는 것 외에도 굴절률이 약 1.5 이어야 한다.
본 발명의 물품이 배면광 표시에 사용되는 경우, 접착제층은 일부 빛을 통과시키도록 반투명할 수 있지만, 빛 투과성인 것이 바람직하다. 일반적으로 배면광 표시는, 광원이 화상 그래픽을 보유한 물품의 뒤에 놓인 것으로서, 전체 조립체는 일반적으로 하나의 구조물, 예컨대 박스에 편리하게 포장된다. 본 발명의 물품이 운송 수단, 벽면, 창문, 게시판의 한면에 장식용 또는 광고용 그래픽으로서 사용되고 기재 시트가 재귀반사성 시트가 아니며 구성물이 배면등 표시에 사용되지 않는 경우, 접착제층의 불투명도는 중요하지 않다. 후자의 경우, 접착제를 착색하여 전체 물품에 색상 콘트라스트 또는 더 양호한 색상 체계를 제공할 수 있다. 접착제는 빛 투과성인 것이 바람직하다.
도 2에서 접착제층(106)에 사용된 것과 동일한 계열의 접착제를, 본 발명의 물품을 기재에 직접 부착시키기 위한 제2 표면(104b) 상의 제2 접착제층에 사용할 수 있다. 제2 접착제층은 빛 투과성일 필요는 없지만, 베이스 시트(104)와 본 발명의 물품이 결국 부착될 표면에 대한 양호한 접착력을 보유해야 한다. 당업자는 이들 조건들을 염두에 두면서 제2 접착제층을 선별하는데 주의를 기울여야 한다.
화상 형성가능한 성분은 제1 표면과 제2 표면을 보유한 빛 투과성의 화상 형성가능한 필름과, 화상 형성가능한 필름의 제2 표면에 배치된 화상층을 포함한다. 가시 스펙트럼(약 400∼700 nm) 내의 적어도 일부의 입사광이 필름을 통해 투과되는 한, 화상 형성가능한 필름을 착색시킬 수 있다. 화상 형성가능한 필름은 통상적으로 중합체 필름이다. 적절한 화상 형성가능한 필름의 예로는 화상 수용성 폴리에스테르, 폴리비닐 클로라이드, 아크릴, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리비닐리덴 디플루오라이드, 폴리아미드, 폴리카르보네이트, 폴리아세탈, 폴리올레핀(예, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌), 글리콜 변형 폴리에스테르(PETG), 셀룰로스 부티레이트, 에틸렌 테트라플루오로에틸렌(EFTE), 폴리비닐 플루오라이드(PVF), 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리케톤, 투명 열가소성 고무 및 엘라스토머와 산 변형된 폴리올레핀 및 아이오노머(ionomer) 등이 있다. 본 발명의 실시에 유용한 일부 시판되는 필름으로는 미국 뉴욕주 로체스타에 소재하는 코닥 캄파니에서 입수가능한 PETG 필름인 Spectar(등록 상표); 미국 델라웨어주 윌밍톤에 소재한 듀퐁 캄파니로부터 입수가능한 EFTE 필름인 Tefzel(등록상표); 및 듀퐁 캄파니에서 입수가능한 산 변형 폴리올레핀인 Surlyn(등록상표) 등이 있다.
화상 형성가능한 필름의 제2면 상에, 필름에 대한 잉크, 토너 및/또는 염료의 접착력을 촉진하는 층을 도포하는 것이 일반적으로 바람직하다. 당업자는 화상층의 충분한 접착력을 제공하도록 화상 형성가능한 필름을 선별하거나 고안하는데 주의해야 한다. 이러한 접착력 촉진층도 빛 투과성인 것이 좋다.
화상 형성가능한 필름은 화상층을 적용하는 장치를 통해 가공될 수 있도록충분한 두께와 충분한 가요성이 있어야 한다. 화상 형성가능한 필름은 두께가 약 0.001∼0.010 인치(약 0.025 내지 0.25 mm)여야 한다. 그러나, 어떤 두께의 필름도 화상 형성 장치를 통해 취급 및 가공될 수 있는 한 사용될 수 있다. 또한 필름은 화상층을 형성하는데 사용된 잉크, 안료, 바인더 및/또는 토너에 대해 수용성(receptive)이어야 한다. 화상 형성가능한 필름은 롤 형태 또는 편리한 크기의 시트로서 공급할 수 있다. 이러한 각종 포맷으로 이용가능한 다른 종류의 화상 형성 장치에 쉽게 적용할 수 있다.
필요에 따라, 빛 투과성의 보호 피막은 도 2에 도시된 화상 형성가능한 필름의 제1 표면(122a)에 적용할 수 있다. 피막은 필요에 따라 화상 형성가능한 필름 및 화상층에 대한 내구성을 증가시킨다. 보호 피막은 압출된 중합체 필름 또는 용액 캐스트 필름일 수 있다. 보호 피막은 라이너 상에서 제조한 다음, 예컨대 적층으로 화상 형성가능한 필름의 제2면에 부착시킬 수 있다. 대안으로, 용액 또는 에멀젼으로부터 캐스트하거나 또는 접착제를 사용하여 이를 부착함으로써 보호 피막을 화상 형성가능한 필름의 제2면에 직접 적용할 수 있다. 출원인의 발명의 실시에 적절한 보호 피막의 예로는 지방족 폴리우레탄 및 아크릴(용매계 또는 수계), 플루오로중합체 피막, 예컨대 Tefzel(등록상표) 및 Tedlar(등록상표)와 실리콘 알키드 피막 등이 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다. 바람직한 용매계 아크릴 용액은 미국 펜실베니아주 필라델피아에 소재하는 롬 앤드 하스 캄파니에서 입수가능한 Acryloid(등록상표)A11이다.
화상층은 역전 화상으로 화상 형성가능한 필름의 한면 위에 있다. 화상층은연속 또는 불연속일 수 있다. 화상층은 화상 형성가능한 필름의 전체 제2면(122b)을 덮거가 또는 그의 일부만을 덮을 수 있다. 일부 다른 수단을 사용하여 복수의 화상층을 화상 형성가능한 필름에 적용할 수 있다. 화상층을 적용하는데 유용한 수단의 예로는 화상 형성법 및 용액 피복법이 있다. 화상 형성 방법으로는, 예컨대 정전기 인쇄, 정전기 전사, 오프셋 인쇄, 잉크젯 인쇄 및 패드 인쇄 등이 있다. 용액 피복 방법으로는, 예컨대 그라비어 인쇄, 스크린 인쇄, 노치 바 피복 및 이의 조합이 있다.
디지탈 화상 형성 기법은 컴퓨터 형성 그래픽의 광범위한 사용으로 인해 바람직하다. 본 발명에서 화상 형성 기법을 사용할 때의 장점은, 이 기법을 이용하면 화상 형성가능한 필름을 취하고, 예컨대 이를 컴퓨터와 연결된 컬러 프린터로 공급하여 복잡하고 상세한 화상 그래픽을 쉽게 만들 수 있다는 것이다. 화상 형성가능한 필름은 편리하게는 절단 크기로 제공되어 시판용 컬러 프린터로 공급된다. 이용가능한 화상 형성 기법이 다양하기 때문에, 당업자는 필름 두께, 가요성, 인쇄 또는 화상 형성 시스템에 사용된 잉크, 안료, 바인더 및/또는 토너에 대한 수용성, 및 필름의 감열성 등의 인자를 고려하여 화상 형성 기법에 적절한 화상 형성 필름을 선택하는데 주의해야 한다. 당업자는 소정의 화상 형성 기법에 적절한 화상 형성가능한 필름을 고안할 수 있다.
화상 그래픽을 보유하는 물품을 제조하는 방법은 (a) (i) 물품의 필수부로서, 전면과 0.10 mm 이상의 두께를 보유한 베이스 시트, 및 (ii) 제1 표면 및 제2 표면을 보유하고, 제2 표면이 베이스 시트의 전면 위에 배치되는 접착제층을 포함하는 기재 성분을 제공하는 단계; (b) 제1 표면과 제2 표면을 갖는 빛 투과성의 화상 형성가능한 필름을 포함하는 화상 형성가능한 성분을 제공하는 단계; (c) 화상 형성가능한 필름의 제2 표면상에 역전 화상으로 화상층을 적용하는 단계; 및 (d) 화상 형성가능한 성분에 기재 성분을 적층시키는 단계로 주로 구성되거나, 또는 이들 단계를 포함하며, 이에 의해서 화상층은 접착제층의 제1 표면에 인접하여 배치된다.
적층 단계는 기재 성분 및 화상 형성가능한 성분을 함께 조립하는 임의의 수단으로 실시될 수 있다. 통상적인 적층 기법은 이들 성분들 간에 닙(nip)을 형성하도록 서로 충분히 근접하여 배치된 2개의 롤을 사용한다. 화상 형성가능한 성분이 하나의 롤과 접촉하여 화상 형성가능한 필름이 그 롤 표면 다음에 위치하고 화상층이 노출된다. 기재 성분은 제2 롤과 접촉하여 베이스 시트가 제2롤 표면 다음에 놓이고 그것이 닙으로 들어갈 때 접착제층이 노출된다. 압력 및 열을 이용하여, 필요에 따라, 주름, 기포 및 물품의 전체 외관을 손상시키는 유사한 결점을 최소화하기 위해서 2개의 롤 사이에 형성된 닙에서 2개의 성분을 함께 적층시킨다.
본 발명의 주요 장점 중 하나는, 성분들을 별도로 두거나 또는 키트로서 둘 수 있다는 것이다. 특정 화상을 원하는 경우, 화상 형성가능한 성분에 화상을 형성한 다음, 예컨대 전술한 바와 같은 적층 단계로 기재 성분에 조립하여 화상 그래픽을 보유하는 물품을 산출한다. 화상 그래픽을 보유하는 물품을 제조하는 키트는 (a) (i) 물품의 필수부로서, 전면과 0.10 mm 이상의 두께를 보유한 베이스 시트, 및 (ii) 제1 표면 및 제2 표면을 보유하고, 제2 표면이 베이스 시트의 전면 위에배치되는 접착제층을 포함하는 기재 성분; 및 (b) 제1 표면과 제2 표면을 갖는 빛 투과성의 화상 형성가능한 필름을 포함하는 화상 형성가능한 성분을 포함한다. 기재 성분은 그 자체를 권취할 수 있도록 제조할 수 있다. 이 경우, 도 2에서 (104b)로서 도시된 바와 같은 베이스 시트의 이면은 박리제를 보유하여 접착제층(106)이 그 이면에 접착되지 않도록 한다. 그러나, 박리제는 접착제층과 화상층 간의 접착력에 역효과를 주어서는 안된다. 바람직한 구체예에서, 부가 라이너(도 2에 도시되지 않음)를 접착제층의 제1면(106a)에 배치하여 접착제층에 대한 보호를 제공하고, 기재 성분을 권취할 수 있다.
화상 그래픽을 보유한 물품을 원하는 경우, 화상층을 화상 형성가능한 필름의 제2면에 역전 화상으로 적용한다. 화상 그래픽을 보유한 물품은 화상이 형성된 화상 형성가능한 성분을 기재 성분에 적층하여 화상층이 접착제층의 제1 표면에 인접하도록 함으로써 만들어진다. 결과적으로, 화상층이 본 발명의 구성물에 매립된다.
개요
전술한 물품이 여러 용도에 유용하지만, 대형 물품(2 ft ×4 ft 이상)의 경우 물품의 기재부로부터 화상 형성부가 분리된 화상 그래픽을 보유하는 물품을 제공해야 할 필요가 있다.
본 발명은 화상 그래픽을 보유하는 물품의 기재부로부터 화상 형성부를 분리하는(de-couple) 방법을 제공한다. 이러한 분리 방법은, 각종 화상 형성 기법을 고려하여 각종 기재 성분을 각종 화상 형성 성분과 함께 사용할 수 있기 때문에 제조 효율을 향상시킨다. 또한, 각 성분을 별도로 최적화시킬 수 있다. 예를 들어, 화상 형성 성분은 특정 화상 형성 기법에 대해 최적화할 수 있고, 기재 성분은 상이한 내구성 요구에 맞게 최적화할 수 있다.
본 발명은 몇몇 성분들을 함께 부착하여 쉽게 조립할 수 있는 화상을 보유한 물품을 제공한다. 일 구체예에서, 물품은 (a) (i) 물품의 필수부로서, 전면(前面)과 0.10 mm 이상의 두께를 보유한 베이스 시트, 및 (ii) 제1 표면 및 제2 표면을 보유하고, 제2 표면이 베이스 시트의 전면 위에 배치되는 접착제층을 포함하는 기재 성분; 및 (b) (i) 제1 표면과 제2 표면을 갖는 빛 투과성의 화상 형성가능한 필름 및 (ii) 화상 형성가능한 필름의 제2 표면에 역전 화상으로 배치된 화상층을 포함하는 화상 형성가능한 성분으로 주로 구성되거나, 또는 이들 성분들을 포함하며, 상기 화상 형성가능한 성분을 기재 성분 위에 배치하여 화상층이 접착제층의 제1 표면에 인접하도록 한다. 화상 형성가능한 필름의 제2 표면은 잉크, 토너 및 염료에의 접착력을 촉진시키는데 유용한 추가의 층을 보유하는 것이 바람직하다. 경우에 따라서, 제2 접착제층과 임의의 라이너를 베이스 시트 전면의 반대편에 적용할 수 있다. 제2 접착제층은 바닥, 천정, 벽면, 건축 유리와 같은 창문, 운송 수단의 측면, 게시판, 도로 표지판 등의 표면에 쉽게 적용할 수 있게 한다.
본 발명은 그래픽 물품의 필수부인 베이스 시트를 포함하는 기재 성분을 보유한다. 베이스 시트는 원칙적으로 본 발명의 물품에 강도 및 구조를 공급하고, 본발명의 물품의 주요 구조 성분이다. 베이스 시트는 화상 그래픽을 직접 보유하지는 않는다. 대신, 화상 형성가능한 필름이 화상 그래픽을 보유한다. 화상 형성가능한 필름은 본 발명의 물품의 일부 구조 보존에 기여할 수 있지만, 주요 재료는 아니다.
본 발명은 기재 성분의 베이스 시트로부터 화상 형성 성분이 분리되는 장점을 제공하는데, 베이스 시트는 통상적으로 화상 그래픽을 보유한 여러 물품 중에서 값비싼 재료이다. 따라서, 화상 형성 단계에서 조작자가 화상 그래픽을 형성할 때 실수를 범한 경우, 화상 형성 성분을 또 다른 화상 형성 성분으로 교체하는 것과 관련된 비용이 또 다른 베이스 시트로 교체하여 화상 형성하는 비용보다 실질적으로 적다. 또한, 화상 그래픽을 보유하는 물품의 구조 보존을 제공하는 현재 당업계에 공지된 여러 베이스 시트는 두께, 강성 또는 감열성으로 인하여 각종 화상 형성 기술을 수용하지 않기 때문에, 그 시트에 직접 화상을 형성하기는 어렵다.
본 발명은 재고품 제어에 또 다른 장점을 제공한다. 베이스 시트를 사용한 대부분의 제품에 대한 중간 생성물로서 기재 성분을 보관할 수 있다. 그리고 나서 상이한 화상 형성 성분을 부착시킬 수 있으며, 각각은 사용된 화상 형성 기법, 물품에 대한 특정 용도의 내구성 조건 및 제공된 설비에 대한 허용가능한 비용 인자에 따라서 최적화할 수 있다. 본 발명의 성분들을 사용하여, 조작자는 화상 형성가능한 성분을 취하고, 소정의 그래픽을 화상 형성한 다음, 이를 기재 성분에 적층할 수 있다. 이러한 방식으로, 제조 주기 시간을 양호하게 제어할 수 있고 제품의 재고를 줄일 수 있다.
하기 실시예는 구체예들과 본 발명의 세부 사항을 예시하고자 제공된다. 실시예가 이러한 목적으로 제공되긴 하지만, 사용된 특정 요소 및 양과 기타 조건 및 세부 사항이 본 발명의 범위를 부당하게 한정하는 방식으로 해석되어서는 안된다.
실시예 1
기재 성분은 다음과 같이 제조하였다. 3MTMScotchTMLaminating Adhesive 467MP로 알려진 3엠에서 시판하는 아크릴레이트 접착제에 제1 및 제2 라이너를 공급하였는데, 이때 접착제층의 각면에 하나의 라이너를 공급하였다. 접착제층은 약 0.002인치(약 0.05 mm)였다. 두께가 약 0.015인치(약 0.38 mm)이고 전면을 보유한, 3MTMPanaflexTMEnhanced Image 645 EI Sign Facing으로 알려진 3엠의 시판용 베이스 시트를 공급하였다. 접착제층의 제2 라이너를 벗겨 접착제의 제2 표면을 노출시켰다. 통상적인 닙 롤 장치를 사용하여 이 표면을 PanaflexTM베이스 시트의 전면에 적층하여 기재 성분을 산출하였다. 이 장치는 두개의 롤러 사이에 닙을 형성하도록 서로 충분히 가까이 있는 제2 롤러의 상부에 배치된 제1 롤러를 필수적으로 보유하였다. 제1 롤은 제2 롤상에서 압력을 가한다. 적층시, 접착제의 제2 라이너를 롤 표면에 접촉시킨다. 기재 성분은 다층 형태로 PanaflexTM베이스 시트, 접착제층 및 제1 라이너를 보유한다.
화상 형성가능한 성분은 다음과 같이 제조하였다. 두께가 약 0.004인치(약 0.10 mm)인 폴리에스테르 필름으로서 3MTMClear Imaging Media 850 CP로 알려진 3엠에서 시판하는 화상 형성가능한 필름을 공급하였다. 이 필름은 제1 표면과 제2 표면을 갖는다. 휴렛-팩커드 열 잉크젯 인쇄기 모델 데스크젯 1200C를 사용하여, 4색 화상 그래픽층을 화상 형성가능한 필름의 제2 표면에 인쇄하였다. 화상층은 역전 화상으로 인쇄하고, 화상 형성가능한 필름의 일부만을 덮었다.
화상 그래픽을 보유하는 일체형 물품은 다음과 같이 화상 형성가능한 성분에 기재 성분을 적층시켜 제조하였다. 기재 성분 상의 제1 라이너를 벗겨 접착제의제1 표면을 노출시켰다. 이 표면을 화상형성 가능한 성분에 적층하여 화상층이 접착제층의 제1 표면에 인접하도록 하였다. 또한, 화상 형성가능한 필름의 제2 표면의 일부(그 부분은 화상층으로 덮혀있지 않음)를 접착제의 제1 표면과 접촉시켰다. 조립된 물품은 본 발명의 물품의 전면 또는 화상 형성 면에서 관찰자가 보았을 때 우측 판독 화상층을 갖는다.
인용된 모든 문서는 그 전문을 참고로 인용한 것이다.

Claims (25)

  1. (a) (i) 물품의 필수부로서, 전면(前面)과 0.10 mm 이상의 두께를 보유한 베이스 시트, 및 (ii) 제1 표면 및 제2 표면을 보유하고, 제2 표면이 베이스 시트의 전면 위에 배치되는 접착제층을 포함하는 기재 성분; 및
    (b) (i) 제1 표면과 제2 표면을 갖는 빛 투과성의 화상 형성가능한 필름, 및 (ii) 화상 형성가능한 필름의 제2 표면에 역전 화상으로 배치된 화상층을 포함하는 화상 형성가능한 성분을 포함하고, 상기 화상 형성가능한 성분이 상기 기재 성분 위에 배치되어 화상층이 접착제층의 제1 표면에 인접하여 위치하는 화상 그래픽을 보유하는 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 화상 형성가능한 성분이 상기 화상 형성가능한 필름의 제1 표면 위에 배치된 빛 투과성 보호 피막을 추가로 포함하는 것이 특징인 물품.
  3. 제1항에 있어서, 상기 화상 형성가능한 필름이 화상 수용성 폴리에스테르, 폴리비닐 클로라이드, 아크릴, 폴리비닐리덴 디플루오라이드, 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리카르보네이트, 폴리아세탈, 폴리프로필렌, 글리콜 변형된 폴리에스테르, 셀룰로스 부티레이트, 에틸렌 테트라플루오로에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리케톤 및 폴리메틸 메타크릴레이트로 구성된 군에서 선택되는 것이 특징인 물품.
  4. 제1항에 있어서, 상기 접착제층이 감압 접착제 및 핫멜트 접착제로 구성된 군에서 선택되는 것이 특징인 물품.
  5. 제1항에 있어서, 상기 접착제층이 빛 투과성인 것이 특징인 물품.
  6. 제1항에 있어서, 상기 베이스 시트의 전면의 반대측에 배치된 제2 접착제층을 추가로 포함하는 것이 특징인 물품.
  7. 제1항에 있어서, 건축 유리, 구조물 표면 및 이의 조합으로 구성된 군에서 선택된 표면에 적용되는 것이 특징인 물품.
  8. 제1항에 있어서, 베이스 시트가 재귀반사성 시트 및 중합체 필름으로 구성된 군에서 선택되는 것이 특징인 물품.
  9. 제8항에 있어서, 재귀반사성 시트가 미소구형 시트 및 큐브 코너(cube-corner)형 시트로 구성된 군에서 선택되는 것이 특징인 물품.
  10. 제8항에 있어서, 상기 중합체 필름은 나일론, 폴리카르보네이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌-아크릴산, 에틸렌-메타크릴산, 에틸렌-메틸아크릴레이트, 에틸렌 프로필렌 디엔 단량체 삼원중합체, 에틸렌-프로필렌 고무 및 스티렌-부타디엔 고무로 구성된 군에서 선택되는 것이 특징인 물품.
  11. (a) (i) 물품의 필수부로서, 전면과 0.10 mm 이상의 두께를 보유한 베이스 시트, 및 (ii) 제1 표면 및 제2 표면을 보유하고, 제2 표면이 베이스 시트의 전면 위에 배치되는 접착제층을 포함하는 기재 성분; 및
    (b) 제1 표면과 제2 표면을 갖는 빛 투과성의 화상 형성가능한 필름을 포함하는 화상 형성가능한 성분을 포함하여 화상 그래픽을 보유하는 물품을 제조하는 키트.
  12. 제11항에 있어서, 상기 화상 형성가능한 필름의 제2 표면 위에 배치된 화상층을 추가로 포함하는 것이 특징인 키트.
  13. 제11항에 있어서, 상기 화상 형성가능한 성분이 상기 화상 형성가능한 필름의 제1 표면 위에 배치된 빛 투과성 보호 피막을 추가로 포함하는 것이 특징인 키트.
  14. 제11항에 있어서, 상기 화상 형성가능한 필름이 화상 수용성 폴리에스테르, 폴리비닐 클로라이드, 아크릴, 폴리비닐리덴 디플루오라이드, 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리카르보네이트, 폴리아세탈, 폴리프로필렌, 글리콜 변형된 폴리에스테르, 셀룰로스 부티레이트, 에틸렌 테트라플루오로에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리케톤 및 폴리메틸 메타크릴레이트로 구성된 군에서 선택되는 것이 특징인 키트.
  15. 제11항에 있어서, 상기 접착제층이 감압 접착제 및 핫멜트 접착제로 구성된 군에서 선택되는 것이 특징인 키트.
  16. 제11항에 있어서, 상기 접착제층이 빛 투과성인 것이 특징인 키트.
  17. 제11항에 있어서, 상기 베이스 시트의 전면의 반대측에 배치된 제2 접착제층을 추가로 포함하는 것이 특징인 키트.
  18. 제11항에 있어서, 상기 접착제층의 제1면에 배치된 라이너를 추가로 포함하는 것이 특징인 키트.
  19. 제11항에 있어서, 베이스 시트가 재귀반사성 시트 및 중합체 필름으로 구성된 군에서 선택되는 것이 특징인 키트.
  20. 제19항에 있어서, 재귀반사성 시트가 미소구형 시트 및 큐브 코너형 시트로구성된 군에서 선택되는 것이 특징인 키트.
  21. 제19항에 있어서, 상기 중합체 필름은 나일론, 폴리카르보네이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌-아크릴산, 에틸렌-메타크릴산, 에틸렌-메틸아크릴레이트, 에틸렌 프로필렌 디엔 단량체 삼원중합체, 에틸렌-프로필렌 고무 및 스티렌-부타디엔 고무로 구성된 군에서 선택되는 것이 특징인 키트.
  22. (a) (i) 물품의 필수부로서, 전면과 0.10 mm 이상의 두께를 보유한 베이스 시트, 및 (ii) 제1 표면 및 제2 표면을 보유하고, 제2 표면이 베이스 시트의 전면 위에 배치되는 접착제층을 포함하는 기재 성분을 제공하는 단계;
    (b) 제1 표면과 제2 표면을 갖는 빛 투과성의 화상 형성가능한 필름을 포함하는 화상 형성가능한 성분을 제공하는 단계;
    (c) 화상 형성가능한 필름의 제2 표면 상에 역전 화상으로 화상층을 적용하는 단계; 및
    (d) 화상 형성가능한 성분에 기재 성분을 적층시키는 단계를 포함하고, 이에 의해서 화상층이 접착제층의 제1 표면에 인접하여 배치되는 화상 그래픽을 보유하는 물품을 제조하는 방법.
  23. 제22항에 있어서, 화상층을 적용하기 위한 수단이 화상 형성 수단 및 용액피복 수단으로 구성된 군에서 선택되는 것이 특징인 방법.
  24. 제23항에 있어서, 화상 형성 수단은 정전기 인쇄, 정전기 전사, 오프셋 인쇄 및 잉크젯 인쇄로 구성된 군에서 선택되는 것이 특징인 방법.
  25. 제23항에 있어서, 상기 용액 피복 수단이 그라비어 인쇄, 스크린 인쇄, 노치 바(notch bar) 피복 및 이의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 것이 특징인 방법.
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