KR20020051986A - 엠보싱 연속공정에 의해 제조되는 렌티큘러 스크린 및 그제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 2층으로 구성된 투명 플라스틱 시트(10)를 렌티큘러 렌즈 패턴 (Lenticular Lens pattern)이 조각된 렌티큘러 엠보싱롤(30)을 사용하여 엠보싱 연속공정에 의해 제조한 렌티큘러 스크린(Lenticular Screen)(20) 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이때, 2층으로 구성된 투명 플라스틱 시트(10)는 엠보싱이 될 투명 플라스틱 시트(11)와 지지대 역할을 하는 투명 플라스틱 시트(12)로 구성되는데, 이는 엠보싱이 될 투명 플라스틱 시트(11)가 엠보싱 공정에서 텐션(Tension)에 의해 늘어지는 것을 방지하기 위하여 엠보싱이 될 투명 플라스틱 시트(11) 이면에, 이보다 높은 연화점을 가지는 경질의 지지대 역할을 하는 투명 플라스틱 시트(12)를 적층하여 2층으로 구성되게 하는 것이다.
본 발명의 렌티큘라 스크린(20)은 연속공정에 의해 제조되고, 별도의 냉각 시스템 등이 필요로 하지 않기 때문에 매우 경제적이며 대량생산이 가능하다.
또한 렌티큘러 스크린(20)의 렌즈 형상도 렌티큘러 엠보싱롤(30)에 조각된 렌티큘러 렌즈 패턴대로 균일하게 재현이 가능하기 때문에 입체효과를 내는데 매우 유리하며, 연질 소재의 시트 뿐만 아니라 경질 소재의 시트에도 적용이 가능하기 때문에 공정상의 많은 장점을 가지게 되었다.
Description
본 발명은 2층으로 구성된 투명 플라스틱 시트를 렌티큘러 렌즈 패턴 (Lenticular Lens pattern)이 조각된 렌티큘러 엠보싱롤을 사용하여 엠보싱 연속공정에 의해 제조한 렌티큘러 스크린(Lenticular Screen) 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이때, 2층으로 구성된 투명 플라스틱 시트는 엠보싱이 될 투명 플라스틱 시트와 지지대 역할을 하는 투명 플라스틱 시트로 구성되는데, 이는 엠보싱이 될 투명 플라스틱 시트가 엠보싱 공정에서 텐션(Tension)에 의해 늘어지는 것을 방지하기 위하여 엠보싱이 될 투명 플라스틱 시트 이면에, 이보다 높은 연화점을 가지는 경질의 지지대 역할을 하는 투명 플라스틱 시트를 적층하여 2층으로 구성되게 하는 것이다.
실내외의 디스플레이용 또는 광고용으로 사용되는 중소형 파넬이나 간판의 2차원적 평면에 3차원의 입체효과를 부여하기 위하여는 이미지와 관찰자 사이에 렌티큘러 스크린(Lenticular Screen)이라는 광학 필름을 위치하게 해야 한다.
이 렌티큘러 스크린은 투명한 시트 위에 임의의 렌즈 형상을 한쪽 면에 배열시킨 것으로서, 반대면은 주로 평면이다. 여기서 렌즈의 형상은 원통형, 구형 또는 정육면체 등이 될수 있다.
또한 이때의 이미지는 렌티큘러 이미지(Lenticular Image)로 렌티큘러의 광학적인 빛의 굴절을 감안하여 컴퓨터를 이용하여 편집된 것을 말하는데, 이러한 렌티큘러 이미지는 잉크 혹은 염료의 전사와 그 밖의 물질에 의한 인쇄를 통한 복사가 가능하며 이에 따른 대량 생산도 가능하다.
즉, 렌티큘러 이미지를 적당한 소재 위에 인쇄한 다음 렌티큘러 스크린과 합지하거나 또는 렌티큘러 스크린 뒤의 평면에 직접 인쇄함으로써 3차원 입체 효과를 나타내는 이미지를 만들 수 있는 것이다.
일반적으로 렌티큘러 스크린을 제조하는 방법에는 평면의 투명한 플라스틱 시트에 렌티큘러 렌즈 패턴을 직접 커팅(cutting)하는 방법, 렌티큘러 렌즈 패턴의 주형에 열경화성 투명수지를 캐스팅(casting)하는 방법, 평면의 투명 시트를 평면의 판과 렌티큘러 렌즈 패턴이 조각된 판 사이에 두고 가온가압하는 프레스(Press) 방법, 평면의 투명 시트 위에 렌티큘러의 원통형 패턴 부분만 올려놓는 것에 의해 제조하는 방법 또는 렌티큘러 렌즈 패턴의 금형에 의한 사출성형 방법 등이 있다.
이처럼 종래의 렌티큘러 스크린을 만드는 제조방법으로는 연속 공정에 의한 대량생산이 어려울 뿐만 아니라 공정상 번거로운 단점이 있었다.
몇 가지 예를 보면, 평면의 투명한 플라스틱 시트에 렌티큘러 렌즈 패턴을 직접 커팅(cutting)하는 방법은 균일하게 커팅하는 것이 매우 번거롭고 대량생산에 어려움이 있었고, 평면의 투명 시트를 평면의 판과 렌티큘러 렌즈 패턴이 조각된 판 사이에 두고 가온가압하는 프레스(Press) 방법은 배치(Batch) 형태의 비연속 공정이기 때문에 대량생산이 어렵고 금형 제작의 어려움으로 인하여 제한된 크기의 스크린만 제작이 가능하였으며, 렌티큘러 렌즈 패턴의 금형에 의한 사출성형 방법은 균일한 형태의 스크린을 제작하는 데는 용이하나 연질인 소재의 적용에 어려움이 있었고, 별도의 냉각 시스템을 제작하여야 하는 단점이 있었다.
이에 본 발명에서는 상기의 문제점들을 해결하여 대량생산을 가능하게 하고, 렌티큘러 엠보싱롤에 조각된 렌티큘러 렌즈 패턴의 균일한 재현을 가능하게 하기 위하여 렌티큘러 렌즈 패턴이 조각된 렌티큘러 엠보싱롤을 사용하여 2층으로 구성된 투명 플라스틱 시트를 엠보싱 연속공정으로 가온가압하여 제조한 렌티큘러 스크린 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 2층으로 구성된 투명 플라스틱 시트의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 렌티큘러 엠보싱롤의 상세도.
도 3은 본 발명에 따른 엠보싱 연속공정도.
도 4는 본 발명에 따른 렌티큘러 스크린의 단면도.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
10 : 2층으로 구성된 투명 플라스틱 시트
11 : 엠보싱이 될 투명 플라스틱 시트
12 : 지지대 역할을 하는 투명 플라스틱 시트
20 : 렌티큘러 스크린(Lenticular Screen)
21 : 엠보싱이 된 투명 플라스틱 시트
30 : 렌티큘러 엠보싱롤
40 : 압착롤
50 : 가열장치
이하 첨부도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 2층으로 구성된 투명 플라스틱 시트의 단면도로서, 엠보싱이 될 투명 플라스틱 시트(11)와 지지대 역할을 하는 투명 플라스틱 시트(12)의 2층으로 구성된 투명 플라스틱 시트(10)를 보여준다.
먼저, 엠보싱이 될 투명 플라스틱 시트(11)는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 또는 폴리아크릴 등의 열가소성 수지를 사용함으로써 엠보싱 공정에서 열을 가하였을 때 원활한 엠보싱 공정이 이루어질 수 있도록 하고, 유연성이 있는 연질인 것과 유연성이 없는 경질인 것 모두 사용될 수 있다.
다음, 지지대 역할을 하는 투명 플라스틱 시트(12)는 재질이 특별히 한정되는 것은 아니나, 상기의 엠보싱이 될 투명 플라스틱 시트(11)보다 높은 연화점(軟化點)을 가지는 경질의 시트이어야 하는데, 일반적으로 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 또는 폴리아크릴 등을 사용한다.
이들 엠보싱이 될 투명 플라스틱 시트(11)와 지지대 역할을 하는 투명 플라스틱 시트(12)는 접착제에 의해 서로 접착된다.
이때 사용되는 접착제는 특별히 한정되는 것은 아니나, 일반적으로 멜라민계 수지, 에폭시계 수지, 고무계 수지, 아크릴계 수지 또는 에스테르계 수지 접착제가 사용된다.
도 2는 본 발명에 따른 렌티큘러 렌즈 패턴이 조각된 렌티큘러 엠보싱롤의 상세도로서, (a)에서 볼수 있듯이 렌티큘러 렌즈 패턴의 방향이 롤의 폭 방향을 기준으로 하였을 때 수직이고, (b)에서 볼수 있듯이 원통형의 롤에 렌티큘러 렌즈 패턴이 음각(陰刻)으로 조각되어져 있는 렌티큘러 엠보싱롤(30)을 보여준다.
이 렌티큘러 엠보싱롤(30)은 니켈이 도금된 원통형의 롤에 임의의 렌티큘러 렌즈 패턴을 음각으로 조각한 것으로, 시트의 엠보싱 연속공정에서 필요한 온도 조절이 용이하도록 하기 위하여 철심 내부에 열류가 흐를 수 있도록 제작된 것이다.
이때 렌티큘러 렌즈 패턴은 일반적으로 인치(Inch) 당 렌티큘러 스크린 렌즈의 갯수로 표시하는데, 그 단위는 LPI(Lens Per Inch)로 표현한다.
즉, 1인치의 길이에 조각된 렌티큘러 스크린 렌즈의 갯수가 10개이면 10 LPI이고, 20개이면 20 LPI이다.
렌티큘러 렌즈 패턴은 LPI 이외에도 내부각에 의해서도 표현될 수 있는데, 이는 렌티큘러 스크린 렌즈의 호의 형태에 따라 그 입체효과를 나타내는 가시거리 및 초점거리가 달라지기 때문이다.
즉, 전체원의 내부각이 360도인 것을 감안하여, 내부각이 50도인 것은 전체원에서 내부각이 50도인 호의 형태를 말하고, 내부각이 100도인 것은 전체원에서 내부각이 100도인 호의 형태를 말한다.
또한 이러한 렌티큘러 렌즈 패턴은 롤의 폭 방향을 기준으로 하였을 때 수직방향으로 조각되어 지는데, 그 이유는 엠보싱 연속공정에서 기포의 혼입을 방지하고, 일단 혼입된 기포도 원활히 빠져나갈 수 있도록 한 것이며, 또한 가온가압 조건하의 엠보싱 연속공정에서 렌티큘러 스크린 렌즈의 형상이 롤의 패턴대로 일정하게 균일한 모양을 갖도록 한 것이다.
만일, 렌티큘러 렌즈 패턴이 롤의 폭 방향을 기준으로 하였을 때 수평 방향으로 조각되어진 렌티큘러 엠보싱롤을 사용하면 엠보싱 연속 공정중에 혼입된 기포가 빠져나가지 못하고 엠보싱 된 플라스틱 시트에 남게 되어 렌티큘러 스크린 렌즈상에 기포 자국이 그대로 남게 되어 불량이 되고, 가온가압 조건하의 엠보싱 연속 공정에서 롤이 회전하는 방향으로 렌티큘러 스크린 렌즈의 형상이 쏠리게 되어 완전한 입체효과를 구현할 수 있는 렌티큘러 스크린 렌즈를 만들 수 없게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 엠보싱 연속공정도로서, 2층으로 구성된 투명 플라스틱 시트(10)가 먼저 가열장치(50)에서 충분한 열을 받은 후에, 렌티큘러 엠보싱롤 (30)과 고무재질의 압착롤(40) 사이를 통과하여 엠보싱이 되어 렌티큘러스크린(20)으로 제조되는 것을 보여준다.
좀더 상세히 설명하면, 2층으로 구성된 투명 플라스틱 시트(10)가 엠보싱이 가능하도록 하기 위해 렌티큘러 엠보싱롤(30) 앞에 가열장치(50)를 설치하여 2층으로 구성된 투명 플라스틱 시트(10)가 충분한 열을 받도록 한 다음, 2층으로 구성된 투명 플라스틱 시트(10)의 엠보싱이 될 투명 플라스틱 시트(11)는 렌티큘러 엠보싱롤(30)을 향하도록 하고, 지지대 역할을 하는 투명 플라스틱 시트(12)는 압착롤(40)을 향하도록 하여 렌티큘러 엠보싱롤(30)과 압착롤(40) 사이를 통과시켜 주면, 렌티큘러 스크린 렌즈가 형성되는데 도 4를 보면, 엠보싱이 된 투명 플라스틱 시트(21)와 지지대 역할을 하는 투명 플라스틱 시트(12)의 2층으로 구성되는 렌티큘러 스크린(20)을 얻을 수 있게 된다.
이러한 엠보싱 공정중에는 렌티큘러 렌즈 패턴의 정확한 재현을 위하여 플라스틱 시트 재질의 연화점 이상의 온도에서 시트를 일정하게 당기며 엠보싱하게 되는데, 이때 텐션을 과도하게 주면 연화점 이상으로 가온된 시트가 늘어지는 현상이 발생하게 되어 렌티큘러 엠보싱롤(30)의 형상대로 시트가 엠보싱되지 못하고, 당겨지는 힘이 과도한 쪽으로 쏠리는 현상이 발생하게 된다.
그러나 본 발명에서는 엠보싱이 될 투명 플라스틱 시트(11)보다 높은 연화점을 가지며 지지대 역할을 하는 투명 플라스틱 시트(12)를 적층하여 2층으로 된 투명 플라스틱 시트(10)를 사용함으로써 가온가압의 엠보싱 공정에서 텐션을 가하여도 시트가 늘어지는 것을 방지하여 일정한 형태를 가지게 한다.
실시예 : 엠보싱 연속공정으로 도 4의 렌티큘러 스크린(20) 제조
엠보싱이 될 투명 플라스틱 시트(11)로는 두께가 700㎛이고 연화점이 약 170℃인 폴리염화비닐 시트를 사용하고, 지지대 역할을 하는 투명 플라스틱 시트(12)로는 두께가 100㎛이고 연화점이 약 240℃인 투명 폴리에스테르 필름을 사용하여 이들을 접착하기 위하여 지지대 역할을 하는 투명 플라스틱 시트(12) 위에 접착제를 그라비아 코팅방식으로 도포한 다음, 엠보싱이 될 투명 플라스틱 시트(11)를 재치(載置)한 후, 가열가압하여 적층하였다.
이때 접착제로는 통상의 에스테르계 접착제 90중량부, 통상의 이소시아네이트계 경화제 10중량부로 구성된 것을 에틸아세테이트로 점도를 120cps로 조절한 것을 사용하였다.
상기에서 준비된 2층으로 구성된 투명 플라스틱 시트(10)를 도 3의 공정도에서 나타낸 바와 같이, 먼저 가열장치(50)인 적외선 히터(IR heater)에 의해 충분한 열을 받도록 한뒤, 니켈이 도금된 원통형의 롤에 임의의 렌티큘러 렌즈 패턴이 롤의 폭 방향을 기준으로 하였을 때 수직 방향으로 음각(陰刻)으로 조각되어지고, 온도가 200℃인 렌티큘러 엠보싱롤(30)과 압착롤(40) 사이를 통과시켜 렌티큘러 스크린 렌즈(20)를 얻었다.
이상과 같은 실시예에 따라 제조된 렌티큘러 스크린(20)은 도 4의 단면도에 도시한 바와 같이, 지지대 역할을 하는 투명 플라스틱 시트(12) 위에 렌티큘러 렌즈 패턴이 엠보싱 된 투명 플라스틱 시트(21)가 형성된 구조로 되어 있다.
본 발명의 렌티큘라 스크린(20)은 연속공정에 의해 제조되고, 별도의 냉각 시스템 등이 필요로 하지 않기 때문에 매우 경제적이며 대량생산이 가능하다.
또한 렌티큘러 스크린(20)의 렌즈 형상도 렌티큘러 엠보싱롤(30)에 조각된 렌티큘러 렌즈 패턴대로 균일하게 재현이 가능하기 때문에 입체효과를 내는데 매우 유리하며, 연질 소재의 시트 뿐만 아니라 경질 소재의 시트에도 적용이 가능하기 때문에 공정상의 많은 장점을 가지게 되었다.
Claims (5)
- 렌티큘러 렌즈 패턴(Lenticular Lens pattern)이 엠보싱된 투명 플라스틱 시트(21)와 이 투명 플라스틱 시트(21)보다 연화점이 높은 투명 플라스틱 시트(12)가 접착제에 의하여 합지되어 구성된 렌티큘러 스크린(Lenticular Screen)(20).
- 제 1항에 있어서, 투명 플라스틱 시트(21)는 재질이 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 또는 폴리아크릴등의 열가소성 수지로, 연질인 것과 경질인 것 모두 사용되고, 투명 플라스틱 시트(12)는 재질이 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 또는 폴리아크릴등으로 경질인 것이 사용되는, 렌티큘러 스크린(20).
- 엠보싱이 될 투명 플라스틱 시트(11)와 이 투명 플라스틱 시트(11)보다 연화점이 높은, 지지대 역할을 하는 투명 플라스틱 시트(12)가 접착제의 의하여 합지되어 2층으로 구성된 투명 플라스틱 시트(10)를 예열한 후, 투명 플라스틱 시트(11) 쪽이 렌티큘러 렌즈 패턴이 조각된 렌티큘러 엠보싱롤(30) 쪽으로 향하게 한 다음, 2층으로 구성된 투명 플라스틱 시트(10)를 렌티큘러 엠보싱롤(30)과 압착롤(40) 사이를 통과시켜 엠보싱을 함으로써, 렌티큘러 렌즈 패턴이 엠보싱된 투명 플라스틱 시트(21)와 이 투명 플라스틱 시트(21)보다 연화점이 높은 투명 플라스틱 시트(12)가 접착제에 의하여 합지되어 구성된 렌티큘러 스크린(20)을 제조하는 방법.
- 제 3항에 있어서, 투명 플라스틱 시트(21)는 재질이 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 또는 폴리아크릴등의 열가소성 수지로, 연질인 것과 경질인 것 모두 사용되고, 투명 플라스틱 시트(12)는 재질이 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 또는 폴리아크릴등으로 경질인 것이 사용되는, 렌티큘러 렌즈 패턴이 엠보싱된 투명 플라스틱 시트 (21)와 이 투명 플라스틱 시트(21)보다 연화점이 높은 투명 플라스틱 시트(12)가 접착제에 의하여 합지되어 구성된 렌티큘러 스크린(20)을 제조하는 방법.
- 제 3항에 있어서, 렌티큘러 엠보싱롤(30)은 원통형의 롤에 임의의 렌티큘러 렌즈 패턴이 롤의 폭 방향을 기준으로 하였을 때 수직 방향으로 음각(陰刻)으로 조각되어 제작된 것인, 렌티큘러 렌즈 패턴이 엠보싱된 투명 플라스틱 시트(21)와 이 투명 플라스틱 시트(21)보다 연화점이 높은 투명 플라스틱 시트(12)가 접착제에 의하여 합지되어 구성된 렌티큘러 스크린(20)을 제조하는 방법.
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