KR20070090127A - 압력을 이용하여 인쇄 및 합지하는 방법 및 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원판 상의 소정 패턴을 열이나 물 등의 매개수단 없이 가압전사의 방법으로 합성수지인 인쇄 매질 상에 구현하여 다양한 물성의 재료와 합지하는 인쇄 방법 및 이에 사용되는 전처리 코팅 조성물, 전사 인쇄 조성물 및 합지 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 방법 및 조성물을 사용하여 전사 및 합지된 인쇄물은 내구성, 내마성, 내후성, 내약품성이 향상되어 표면 보호효과가 있으며, 원판 상의 인쇄 패턴을 그대로 고선명, 고휘도, 고농도, 고채도, 고 해상도로 인쇄물에 구현하고 난반사 및 굴절 현상이 감소한다. 또한, 본 발명에 따르는 합지 방법에 의하면 합지하고자 하는 매질의 두께와 재질에 관계없이 다양한 소재를 사용하여, 인쇄의 변형이 적고, 균일한 단면으로 인하여 난반사가 감소된 선명한 인쇄를 구현할 수 있다.

전사 인쇄, 합지, 압력

Description

압력을 이용하여 인쇄 및 합지하는 방법 및 조성물{METHOD AND COMPOSITIONS FOR PRINTING AND LAMINATING BY PRESSURIZATION}

본 발명은 원판 상의 소정 패턴을 가압전사의 방법으로 합성수지인 인쇄 매질 상에 구현하여 다양한 물성의 재료와 합지하는 인쇄 방법 및 이에 사용되는 전처리 코팅 조성물, 전사 인쇄 조성물 및 합지 조성물에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 원판 상의 소정 패턴을 열이나 물 등의 매개수단 없이 가압전사의 방법으로 고분자 합성수지 인쇄 매질의 배(背)면에 전사인쇄한 후 합지하는 인쇄 방법에 관한 것이다.

인쇄란 원고의 내용을 보다 정확하게 전달 보존할 목적으로, 판을 개입하여 종이나 기타의 물질 위에 잉크로서 글자나 기타의 동형등을 고정화하는 행위이다. 인쇄 과정은 인쇄기계를 통하여 판에 옮겨진 인쇄잉크를 종이 같은 피인쇄체에 전이시켜 고착화함으로 완료된다.

일반적으로 인쇄는 피인쇄체의 종류에 따라 일반 인쇄와 특수 인쇄로 분류된다. 습관적으로 종이에 인쇄하는 것을 일반 인쇄라 하고, 금속, 합성수지, 유리 등에 인쇄하는 것을 특수인쇄라고 한다. 최근에는 종이의 종류도 다양하고 종이 이외 의 피인쇄체 종류도 다양하여 그 성질에 맞는 다양한 인쇄 방법의 변형이 존재한다.

인쇄방식은 인쇄의 대상이 되는 원고를 잉크를 통하여 피인쇄체에 전달하는 역할을 하는 인쇄판면 (Printing plate)의 형태에 따라 볼록판 인쇄, 평판인쇄, 오목판 인쇄, 공판인쇄의 4방식으로 크게 분류한다.

볼록판 인쇄법(relief printing)에서는 인쇄판이, 잉크가 묻는 화선부가 비화선부보다 높게 되어 있다. 인쇄물은 일반적으로 선명하고 강한 인상을 준다. 판의 화선부가 볼록하게 나와 있기 때문에 인쇄물 뒷면에 눌린 자국이 약간 튀어나오게 되며, 또 화상의 경계에는 윤곽 얼룩(Marginal Zone)으로서 잉크 농도가 짙은 부분이 나타난다. 대표적인 볼록판 종류는 목판, 활판, 선화볼록판, 사진 볼록판, 감광성 수지판, 고무판 등이 있다.

평판인쇄법(lithographic printing, planographic printing)은 물과 지방과의 반발력을 이용해서 화학적으로 제판되는 인쇄방식이며, 화선부와 비화선부의 높이 차이가 없다. 제판할 때 미리 화선부에는 지방성 잉크만 묻게 하고, 비화선부에는 수분만 받아드리도록 광화학적인 처리를 한다. 평판 인쇄물은 주로 상업 인쇄물인 캘린더, 포스터, 카탈로그, 광고, 지도 등의 컬러인쇄에 많이 사용되고 있는데, 최근에는 문자 인쇄물인 책자와 신문도 점차 평판인쇄로 이행하고 있다. 평판의 판 종류는 석판, 난백판,평요판, 다층판, 와이프온판, PS판이 있다.

오목판 인쇄법(intaglio printing)에 사용하는 판은 화선부가 오목하며, 여기에 잉크를 채워 인쇄한다. 오목판에는 사진오목판과 조각 오목판이 있는데 일반 적으로 사진 오목판을 그라비어판이라 한다. 조각 오목판의 인쇄물에는 지폐,수표,주권 등이 있으며, 이런 것들은 세밀한 선으로 표현하는 채문 인쇄를 하고 있는데, 잉크가 두껍게 부착되어 촉감으로도 식별할 수 있다.

그라비어 인쇄물에는 미술, 사진, 나뭇결, 자연석무늬, 포장지, 담배갑 등이 있고 피인쇄체도 종이가 아닌 폴리에틸렌, 셀로판, 알루미늄박 등에 인쇄한 것이 있다. 이것들은 제판비가 비교적 고가라는 단점이 있지만, 잉크 농도가 풍부하여 사진 인쇄효과가 우수한 인쇄방식이다.

공판 인쇄법(stencil printing)에 속하는 것은 스크린 인쇄가 대표적이다. 여기에 사용하는 판은 화선부에 망사 구멍이 나타나게 제판하여 이 망사 구명으로 잉크가 통과하여 피인쇄체에 부착된다. 비화선부는 감광막이 경화되어 잉크가 통과하지 않는다. 과거에는 실크망사를 사용했기 때문에 실크 스크린인쇄라고 불렀는데 최근에는 나일론, 테트론, 스테인레스 스틸 망사를 사용하기 때문에 스크린 인쇄라고 한다. 스크린 인쇄는 잉크가 두껍게 부착되어 농도가 풍부하며, 인쇄압이 낮아 곡면에도 인쇄가 가능하다. 스크린 인쇄물에는 플라스틱 용기를 비롯하여 유리,도자기, 금속, 천, 비닐, 가죽 제품 등이 있다.

한편, 전사인쇄란 종이에 인쇄한 그림을 도자기·유리·금속·플라스틱 등의 표면에 전사하는데 주로 사용되는 인쇄방식이다. 전사지는 인쇄잉크나 안료를 써서, 백상지와 같은 대지(臺紙)에 풀칠을 한 다음 그 위에 화면을 인쇄한 것이다. 단지(單紙)와 얇은 종이를 두 겹으로 한 복지(複紙)의 전사지가 있으며, 평판인쇄나 실크스크린인쇄로 박는다.

전사방법은, 그림을 잘라내어 피인쇄체에 접착용의 니스 등을 칠한 위에 붙인 다음 종이를 적셔 벗겨내면 그림만이 남게 되는데, 여기에 다시 니스를 칠하여 마무른다. 복지에서는 대지를 미리 떼어낸 다음 전사한다. 곡면 인쇄가 가능한 것이 특징이며, 도자기 등에서는 이것을 다시 소성로에서 80℃ 정도로 구우면 안료가 융착된다. 비용이 적게 들고 대량 생산에 적합한 방식이다.

그러나, 상기와 같은 일반적인 전사 방법은 복잡하고 정밀한 패턴을 인쇄하기는 불가능하여, 적용범위가 제한적인 단점이 있다.

한편, 인쇄 방법의 발달과는 별도로, 다양한 인쇄물의 목적에 따라 원본 또는 인쇄물의 내구성을 향상시키기 위한 여러 가지 방법이 발달하여 왔다. 그 대표적인 것이 액자이다. 일반적으로 액자는 크기, 형상, 모양 등 용도 및 부착될 위치에 따라 다양한 구조로 제조되는데, 고전적 의미의 액자는 주로 유리를 사용하지만, 최근에는 책상이나 장식장의 상부에 올려놓도록 된 액자는 소·대형 고분자수지패널이 널리 사용된다.

또 다른 방법으로, 두 개의 투명한 고분자수지판을 분리 가능하게 적층시켜 그 내부에 원하는 사진이나 그림 등의 인쇄물을 삽입시켜, 보관할 수 있도록 되어 있거나 단순히 후면에 사진 등을 부착할 수 있도록 한 것이 있으나 이는 장식성과 보관성이 떨어지는 단점이 있다. 따라서, 최근에는 인쇄의 방법을 확장한 개념으로서, 고분자 합성수지판에 실크스크린, 필름접착 전사방법, 컴퓨터를 이용해 실사하는 방법 등으로 인쇄하거나 종래의 고분자수지 패널의 후면에 원색인쇄된 종이 등을 접착하는 등 다양한 방법으로 장식성과 보관성을 향상시키고 있다. 또한, 접착 제와 열을 이용하여 고분자 후면 또는 전면에 옵셋인쇄, 잉크젯트 출력물, 그라비아 칼라 인쇄필름 등을 코팅 또는 도장하는 다양한 방법으로 장식성과 내구성을 향상시킨, 인쇄된 고분자수지패널을 제조하고 있다.

그러나, 고분자수지판 등에 스크린 인쇄를 하는 경우에는 아크릴 등 다수의 매질에 원색옵셋인쇄 (선수 175망점 이상)가 불가능하며 60~70선 망점 정도의 인쇄를 할 수밖에 없다. 이 경우 잉크점도가 높아 색상의 화합이 불량하고, 망점도 너무 커서 선명도와 색상의 재현성이 불량하며, 전면에 부착된 인쇄 잉크가 탈색 및 마모로 손상될 우려가 여전히 있다.

종래의 고분자수지판에 원색 오프셋인쇄된 종이류를 배면 접착시켜 광고물 등에 사용하는 경우에는, 물과의 접촉이나 실외에서 사용하는 경우 빗물이나 자연적인 습기에 의해 부착된 종이가 이탈 또는 훼손될 수 있을 뿐만 아니라, 탈색되기 쉬워 수명이 짧고 인쇄잉크를 제외한 부분이 불투명한 종이로 인하여 투시효과를 볼 수 없다.

접착제에 의한 필름코팅 또는 접착제를 도포한 열 승화방식을 이용한 코팅 및 도장은 두께에 의한 한계와 열로 인하여 피인쇄체인 고분자 수지판 자재가 변형되거나, 휘거나, 기포현상, 이탈현상, 온도편차로 인한 박리현상이 발생하는 등 수많은 문제점을 안고 있으며, 대량생산이 어렵고 품질에 균일화를 꾀할 수 없으며 설비 규모가 방대하여 작업생산에 어렵다는 등의 추가적 단점이 있다.

상기한 것과 같은 접착제를 사용하는 방법들은 투명한 고분자 수지판 등의 투명 인쇄매체와 원판을 점도가 높은 접착제를 사용하여 접합상태를 유지하는 것입 니다. 접착제를 이용하는 방법은 접착제의 점도로 인하여 전체적으로 일정하게 압력을 가하기 어렵기 때문에, 박리, 기포, 부분적 불투명 현상을 수반하게 된다. (도 6 참조)

따라서, 이러한 종래 인쇄방법 및 인쇄물 처리방법의 단점들을 해소하기 위하여, 고분자 수지판 등의 피인쇄체의 두께에 관계없이 투명성을 확보하면서도 선명도가 높은 인쇄를 할 수 있고, 외부의 요인에 의하여 발생하는 인쇄면의 흠집 또는 마모 등 훼손을 방지하고 변색, 탈색의 억제효과를 가지며 미려한 외관을 가질 뿐 아니라, 양호한 인쇄상태를 장시간 동안 유지하도록 하는 인쇄 방법 또는 인쇄물 처리방법에 대한 요구가 절실한 실정이다. 더욱이, 인쇄가 요구되는 매질이 다양화됨에 따라 매질의 물성이 서로 다른 경우나 종래에 코팅 및 합지 등에 의하여 인쇄 재현하기가 어려웠던 폴리우레탄을 위시한 일부 수지와 각종 직물에도 투명 수지로 보호되는 인쇄를 손쉽고 견고하게 하는 방법에 대한 요구가 있다.

본 발명은 이러한 종래 인쇄방법 및 인쇄물 처리방법의 단점들을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 고분자 수지판 등의 피인쇄체의 두께에 관계없이 투명성을 확보하면서도 선명도가 높은 인쇄를 할 수 있고, 장기간 사용에 뒤따르는 인쇄물의 훼손을 방지하고 변색, 탈색의 억제효과를 가져서 양호한 인쇄상태를 장시간 동안 유지하도록 하는 인쇄 방법 또는 인쇄물 처리방법 및 이에 사용되는 조성물을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명자는 놀랍게도 특정 조성을 갖는 본 발명의 전처리 코팅 조성물, 전사 인쇄 조성물 및 합지 조성물을 사용하여 원판 상의 소정 패턴을 열이나 물 등의 매개수단 없이 가압전사의 방법으로 합성수지인 인쇄 매질 배(背)면 상에 구현하여 그 인쇄면을 다양한 물성의 재료와 합지하는 경우, 원본의 해상도를 그대로 유지하고, 색의 재연성과 투명도가 향상된 인쇄가 가능할 뿐 아니라 다양한 서로 같거나 다른 매질 사이의 합지가 가능하다는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 한 양태는 (a) 소정 패턴이 인쇄된 원판의 잉크 면에 전처리 코팅 조성물을 도포한 후 건조하는 단계, (b) 전처리 코팅된 잉크 면 표면에 전사인쇄 조성물을 도포하고 도포면을 판상의 합성수지인 제 1 매질의 배면과 밀착시킨 후 가압하는 단계, (c) 잉크의 전사를 확인하여 원판을 제 1 매질로부터 이탈시키거나 그대로 두는 단계, (d) 원판 이탈면 또는 원판의 배면 상에 합지 조성물을 도포하고 도포면을 판상의 제 2 매질 표면과 밀착시킨 후 가압하는 단계를 포함하는, 압력을 이용하여 인쇄 및 합지하는 방법을 제공한다.

본 발명의 다른 양태는 상기 방법에 사용되는, 폴리(비닐클로라이드/비닐아세테이트) 및 메틸 메타크릴레이트의 공중합체인 수지, 유기용매 및 가소제를 1:1-10:0.01-0.5 질량 비율로 포함하는 전처리 코팅 조성물을 제공한다.

본 발명의 또 다른 양태는 상기 방법에 사용되는, 폴리(비닐클로라이드/비닐아세테이트) 및 메틸 메타크릴레이트의 공중합체인 수지, 유기용매 및 가소제를 1:1-10:0.01-0.5 질량 비율로 포함하는 전사 인쇄 조성물을 제공한다.

본 발명의 다른 양태는 상기 방법에 사용되는, 폴리(비닐클로라이드/비닐아세테이트) 및 메틸 메타크릴레이트의 공중합체인 수지, 유기용매 및 클로로포름을 1:1-10:1-5 질량 비율로 포함하는 합지 조성물을 제공한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더 상세히 설명한다.

(용어 정의)

본 발명에서 사용될 때, 용어 '인쇄 패턴'은 인쇄의 대상이 되는 원본 또는 원판 상에 나타나 있는 패턴을 의미한다.

본 발명에서 사용될 때, 용어 '인쇄잉크' '잉크층'은 인쇄 패턴을 인쇄 매질 즉 피인쇄체 구현하기 위하여 사용되는 잉크를 의미하는 것으로서, 인쇄 잉크는 안료를 전색제(展色劑)와 함께 개어 미세하게 분산시켜서 만든다. 전색제는 잉크에 인쇄에 필요한 유동성을 주고 인쇄 후에는 신속하게 건조되어 견고한 잉크 층을 형 성하게 한다. 안료는 물에 녹지 않는 성질을 가진 색깔 있는 재료로서 이를 용해시킬 수 있는 전색제와 섞으면 액체 상태의 잉크가 된다. 인쇄잉크는 인쇄방식, 인쇄되는 재료에 따라 성분이나 성질이 크게 달라지는데, 본 발명에서는 이런 각종 형태의 인쇄 잉크를 모두 포괄하는 개념으로 사용된다.

본 발명에서 사용될 때, 용어 '매질', '인쇄 매질' 또는 '제 1 매질'은 인쇄 공정에 의하여 인쇄 패턴이 구현되는 피인쇄체를 의미한다. 인쇄 매질은 통상 판 형태의 각종 고분자 합성수지 중 어떤 것도 모두 포함되는 개념이다.

본 발명에서 사용될 때, 용어 '제 2 매질'은 상기 제 1 매질 또는 인쇄 매질의 인쇄된 배면에 합지되는 소재를 의미한다. 제 2 매질은 상기 제 1 매질과 동일한 재료일 수도 있고 서로 다른 재료일 수도 있다.

본 발명에서 사용될 때, 용어 '합지'는 서로 다른 두 가지의 판 또는 판 형태의 물건을 접착제나 기타 유사 수단을 사용하여 서로 분리되지 않도록 적층하는 행위를 의미한다.

(인쇄 방법)

본 발명에 따른 인쇄 및 합지 방법의 구체적 실시 방법은 인쇄 매질의 종류 및 두께나 인쇄 잉크의 종류 등에 따라 조금씩 차이가 있을 수 있으나, 일반적으로 전처리 코팅 도포 및 건조 단계 (단계 1), 전사 인쇄 단계 (단계 2), 원판 이탈 단계 (단계 3) 및 합지 단계 (단계 4)로 나눌 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 양태에 따른 인쇄 및 합지 공정을 도시하는 것으로서, 수성의 염료나 토너로 이루어진 인쇄 패턴을 갖는 원판을 이용하여 PET 같은 투명 한 고분자 합성수지 패널을 제 1 매질로 하여 인쇄한 수, 유사한 재료인 제 2 매질을 합지하는 인쇄 및 합지 공정의 단면 모식도이다. (동 도면에서는 전처리 코팅 도포 단계는 표현하지 않음)

단계 1: 전처리 코팅 도포 및 건조

먼저, 소정의 패턴이 구현되어 있는 원판(30)을 준비하여 원판의 인쇄 패턴을 구현하고 있는 잉크 층을 안정화시키기 위하여 전처리 코팅 조성물을 도포하여 건조시킨다. (도 1에서는 표현하지 않음)

원판의 표면에는 잉크 수단에 의한 인쇄패턴이 형성되어 있다. 원판으로는 오프셋 출력물, 그라비어 인쇄물, 사진, 그림을 비롯한 어떠한 인쇄 잉크 또는 안료로 구현된 인쇄패턴을 포함하는 매체가 모두 사용될 수 있다. 원판의 재료는 종이, 직물, 인화지 또는 수지 등이 될 수 있다. 가장 바람직하게는 오프셋 인쇄된 아트지 (표면 화학처리된 종이로서, 오프셋 출력물의 전용지로 주로 사용됨)이다.

잉크 층을 안정화시키기 위하여 처리되는 전처리 코팅은 원판(30) 상의 인쇄 패턴이 인쇄 과정에서 확산되거나 탈리되는 것을 방지하기 위하여 수행된다. 도 4a 및 에 나타내는 바와 같이 전처리 코팅 조성물이 처리되면 얇은 코팅막이 잉크 입자를 둘러싸게 되어 각 망점 간의 빈 공간을 전처리 코팅 조성물이 메워 망점을 고정시킨다. 이로써, 분산된 인쇄 층이 고정되어 표면상태가 안정화되며 잉크의 내구성 및 광택이 향상된다. 전처리 코팅의 두께는 원판 상의 인쇄나 잉크의 종류에 따라 결정된다. 전처리 코팅 공정은 수성 잉크나 토너 같이 원판과 잉크의 접착력이 약하고 망점도 분산되어 있는 경우에는 더 두껍고 철저하게 수행하는 반면, 유 성잉크 등과 같이 원판에 비교적 안정적으로 접착되어 있는 경우에는 좀더 얇게 형성할 수 있다.

전처리 코팅의 또 다른 중요한 효과는 도 4b에서 나타내는 바와 같이 코팅 층의 균일성에 의하여 잉크 입자에 의한 빛의 산란과 굴절이 감소한다는 점이다.

전처리 코팅용 조성물은 폴리(비닐클로라이드/비닐아세테이트) 및 메틸 메타크릴레이트의 공중합체인 수지, 유기용매 및 가소제를 포함하며, 바람직하게는 폴리(비닐클로라이드/비닐아세테이트) 및 메틸 메타크릴레이트의 공중합체인 수지, 유기용매 및 가소제를 1:1-10:0.01-0.5 질량 비율로, 더 바람직하게는 1:2-7:0.05-0.3 질량 비율로 포함한다.

상기 유기용매는 톨루엔, 시클로헥사논, 디메틸포름아미드의 혼합물인 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 톨루엔, 시클로헥사논, 디메틸포름아미드는 1: 0.01-0.2:0.02-0.5 질량 비율로 혼합되는 것이 바람직하다.

가소제로서는 디옥틸프탈레이트가 가장 바람직하다.

접착성, 내마모성, 내충격성, 내오염성, 용해성, 표명강도특성, 투명성, 액정의 안정성, 칼라재현성, 표면흡착성등 물리적 성질을 개선하기 위하여 케톤수지, 이소시아에이트 또는 에폭시계 경화제가 통상적인 범위에서 사용될 수 있다.

또한, 전처리 코팅 조성물 및 후술하는 전사 인쇄 조성물은 무기충전제로서 자외선(UV)흡수제, 광안정화제, 산화방지제, 증점착색제, 내열방지제, 소취제, 황변 안정제로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 임의로 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 전처리 코팅 조성물 또는 전사 인쇄 조성물을 기준으로 약 0.01 내지는 0.5 중량%이다.

상기 전처리 조성물의 도포는 스프레이 방식, 붓을 이용한 도포, 디핑 방식 등 종래 균일한 도포 층 형성을 위한 어떤 방법이라도 가능하다.

상기 전처리 공정이 끝나면 일정시간 건조한 후 전사인쇄 공정을 수행한다.

건조는 대기 중의 습도에 따라 차이가 있을 수 있으나, 상온 내지 60 ℃ 온도로 30분 내지 2 시간 동안 수행되는 것이 바람직하다. 즉, 상온에서 자연건조로 약 2 시간 또는 40-60 ℃에서 약 30분간 건조한다.

단계 2 전사 인쇄 단계

전사 인쇄 공정은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 원판(30)에 인쇄용 조성물을 도포하여 전사 인쇄 조성물 층(20)을 형성한 후, 형성된 전사 인쇄 조성물 층 상부에 피인쇄체인 인쇄 매질(10)을 배면과 조성물이 접하도록 적층하며 가압함으로써 수행된다.

전사 인쇄 조성물은 폴리(비닐클로라이드/비닐아세테이트) 및 메틸 메타크릴레이트의 공중합체인 수지, 유기용매 및 가소제를 포함하며, 바람직하게는 폴리(비닐클로라이드/비닐아세테이트) 및 메틸 메타크릴레이트의 공중합체인 수지, 유기용매 및 가소제를 1:1-10:0.01-0.5 질량 비율로, 더 바람직하게는 1:2-7:0.05-0.3 질량 비율로 포함한다.

상기 유기용매는 톨루엔, 시클로헥사논, 디메틸포름아미드의 혼합물인 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 톨루엔, 시클로헥사논, 디메틸포름아미드는 1: 0.01-0.2:0.02-0.5 질량 비율로 혼합되는 것이 바람직하다.

가소제로서는 디옥틸프탈레이트가 가장 바람직하다.

상기 조성은 전처리 코팅 조성물과 성분이 거의 일치하며, 인쇄 매질이나 인쇄 잉크의 종류 등 용도에 따라 조성비를 최적화하여 결정한다.

상기 성분 이외에, 추가적인 성분으로서, 상기 전처리 코팅 조성물에 사용된 케톤수지, 이소시아에이트 또는 에폭시계 경화제가 통상적인 범위에서 사용될 수 있다.

또한, 무기충전제로서 자외선(UV)흡수제, 광안정화제, 산화방지제, 증점착색제, 내열방지제, 소취제, 황변 안정제로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 임의로 포함할 수 있다.

인쇄 매질로서는 폴리카보네이트 (PC), 아크릴, PMMA, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜 (PET-G), 무정형 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET-A), 폴리우레탄 (TPU), 폴리비닐 클로라이드 (PVC) 및 ABS등 어떤 종류의 고분자 합성 수지도 사용될 수 있다. 사용되는 인쇄 매질의 종류는 용도 및 환경 규제에 따라 선택할 수 있으며, 본 발명의 조성물을 사용하는 경우, 인쇄 가능한 인쇄 매질의 종류가 종전의 어떤 기술 보다도 다양하다.

전사 인쇄 조성물 층의 형성은 가장 간단하게는 붓을 사용하여 칠하거나, 스프레이를 이용한 도포 방식 등 균일한 도포를 위하여 통상 사용되는 어떤 방법을 사용하여도 무방하다. 가압하는 단계는 균일한 압력을 인가할 수 있는 어떠한 수단도 사용 가능하지만, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 인쇄장치(100)를 사용하여 바람직하게 수행할 수 있다. 전사인쇄 조성물은 자동화되거나 수동으로 조절할 수 있는 전사인쇄 조성물 공급 장치(200)를 사용하여 도포할 수 있다.

인쇄장치(100)는 균일한 압력을 가할 수 있는 어떠한 구조도 사용될 수 있으나 상 하부에 로울러 형태의 압통을 구비하여 압통이 회전하며 판 형태의 적층된 인쇄용 재료들이 이송될 수 있는 구조가 바람직하다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 압통 통과 이전에는 분리되어 있는 인쇄매질(10) 및 원판(30) 사이에 전사 인쇄 조성물이 도포되고, 상하의 압통이 회전하면서 압통을 통과한 적층된 인쇄물이 제작된다. 이와 같이 제조된 인쇄물의 인쇄매질(10) 및 원판(30) 사이에는 인쇄장치를 통과하기 전에는 존재하지 않은 전사 인쇄 조성물 층(20)이 샌드위치처럼 형성된다.

이 같은 전사인쇄 단계에 의하여 전사인쇄 조성물의 작용으로 원판에 구현된 인쇄 패턴은 인쇄 매질의 배면으로 이동하게 된다. 이동에 소요되는 시간은 인쇄 매질이나 잉크의 종류 원판의 인쇄 패턴의 종류에 따라 다양하지만 통상 상온에서 10분 내지 2 시간이면 대부분의 패턴이 이동하며, 40-60 ℃의 열을 가하는 경우 가속될 수 있다.

단계 3: 원판 이탈

일정 시간이 경과하면 원판(30) 상의 패턴이 인쇄 매질(10)에 전사되어 원판을 이탈시키는 경우 원판의 인쇄패턴은 모두 인쇄 매질의 배면에 인쇄되고 원판은 백지 또는 인쇄 전 원래의 상태로 환원된다. 원판의 소재가 보존에 바람직하지 않거나 기타 인쇄물이 사용될 용도에 따라 원판을 이탈시켜 사용할 수도 있고(도 1) 원판이 부착되어 있는 상태 그대로(도 2) 다음 단계에서 사용할 수도 있다.

원판(30)을 제거하는 경우에 인쇄 패턴의 선명도를 높이기 위해 필요한 경우에는 인쇄 매질(10)의 배면에 인쇄된 배면에 흰색의 잉크로 스크린 인쇄나 흰색 수지 매질을 합지하는 등의 별도의 적당한 배면 처리를 할 수 있다.

원판(30)이 사진 또는 그라비어 인쇄물인 경우에는 상기 전사 인쇄 조성물 층이 접착층으로서 역할을 하여 원판과 인쇄매질이 밀착되게 된다.

단계 4: 합지

인쇄 매질의 배면에 전사인쇄된 인쇄물의 배면에 판 형태의 다양한 산업용 재료를 합지한다.

합지 공정은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제 2 매질(50)에 합지 조성물을 도포하여 합지 조성물 층(40)을 형성한 후, 형성된 합지 조성물 층 상부에 전 단계에서 제작된, 배면에 인쇄된 인쇄 매질의 배면과 합지 조성물 층이 접하도록 적층하여 가압함으로써 수행된다.

합지 조성물 층은 상술한 바와 같이 원판을 이탈시켜 사용하는 경우에는 배면 인쇄 층과 접하여(도 1 및 도 3c 참조), 원판이 부착되어 있는 상태 그대로 사용하는 경우에는 원판의 배면과 접하여(도 2 및 도 3d) 위치하게 된다.

합지 조성물은 폴리(비닐클로라이드/비닐아세테이트) 및 메틸 메타크릴레이트의 공중합체인 수지, 유기용매 및 클로로포름을 포함하며, 바람직하게는 폴리(비닐클로라이드/비닐아세테이트) 및 메틸 메타크릴레이트의 공중합체인 수지, 유기용매 및 클로로포름을 1:1-10:1-5 질량 비율로, 더 바람직하게는 1:2.5-7.5:1-2.5 질량 비율로 포함한다.

상기 유기용매는 톨루엔, 시클로헥사논, 디메틸포름아미드의 혼합물인 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 톨루엔, 시클로헥사논, 디메틸포름아미드는 1: 0.02-0.2:0.02-0.5 질량 비율로 혼합되는 것이 바람직하다.

가소제로서는 디옥틸프탈레이트가 가장 바람직하다.

합지되는 제 2 매질로서는 전술한 인쇄 매질로 사용된 매질, 즉 폴리카보네이트 (PC), 아크릴, PMMA, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜 (PET-G), 무정형 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET-A), 폴리우레탄 (TPU), 폴리비닐 클로라이드 (PVC) 및 ABS등 어떤 종류의 고분자 합성 수지도 사용될 수 있다. 뿐만 아니라, 천연 및 합성 섬유 직물이나 판 형태인 어떠한 소재도 사용될 수 있다.

사용되는 인쇄 매질의 종류는 용도 및 환경 규제에 따라 선택할 수 있으며, 본 발명의 합지 조성물을 사용하는 경우, 인쇄 합지 가능한 매질의 종류가 종전의 어떤 기술 보다도 다양하다.

합지 조성물 층의 형성 방법은 상기한 전사 인쇄 조성물의 경우와 동일하게 붓의 사용 스프레이 사용 등이다. 가압하는 단계는 균일한 압력을 인가할 수 있는 어떠한 수단도 사용 가능하지만, 상기한 전사 인쇄 조성물 층 형성에 사용되는 것과 같은 인쇄장치(100)를 사용하여 바람직하게 수행할 수 있다. 합지 조성물은 자동화되거나 수동으로 조절할 수 있는 합지 조성물 공급 장치(300)를 사용하여 도포할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 압통 통과 이전에는 분리되어 있는 인쇄매질(10), 전사인쇄 조성물 층 및 원판(30)의 적층물 (또는 인쇄매질(10) 및 전사인쇄 조성물 층)과 제 2 매질(50) 사이에 합지 조성물이 도포되고, 상하의 압통이 회전하면서 압통을 통과한 적층된 합지 인쇄물이 제작된다. 이와 같이 제조된 합지 인쇄물의 합지 조성물 도포 부분에는 인쇄장치를 통과하기 전에는 존재하지 않은 합지 조성물 층(40)이 샌드위치처럼 형성된다.

이 같은 합지 단계에 의하여 인쇄 매질의 배면의 인쇄패턴은 제 2 매질과 일체가 되어 각종 패널이나 포스터, 간판, 광고판, 식기류를 비롯한 생활용품, 가구, 조명 장식, 인테리어 제품, 축구공, 야구공 등의 스포츠 용품, 가전제품, 섬유를 사용하는 의류, 가방을 비롯한 패션 제품, 그림이나 사진을 전시하기 위한 액자, 교통 표지판을 비롯한 각종 표지판 등 다양한 용도에서 사용될 수 있다.

본 발명의 방법에 따르면, 투명 또는 반투명 인쇄 매질을 사용하여 배면에 인쇄 및 합지함으로써 인쇄물의 내구성, 내마성, 내후성, 내약품성 등의 표면 보호효과가 있으며, 원판 상의 인쇄 패턴을 고선명, 고휘도, 고농도, 고채도, 고 해상도로 인쇄물에 구현하여, 기존의 그라징(매질와 매질 사이에 인쇄출력물을 끼워 넣는 경우)에서 발생하는 시각적 난반사 및 굴절 현상을 없애주어, 100% 굴절 없는 정반사를 구현할 수 있다.

또한 도 5에서 도시한 바와 같이 본 발명에 따르는 합지 방법에 의하면 합지하고자 하는 매질의 두께와 재질에 관계없이 다양한 소재를 사용하여, 인쇄의 변형이 적고, 균일한 단면으로 인하여 난반사가 감소된 선명한 인쇄를 구현할 수 있다.

이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 본 실시예는 본 발명의 청구범위를 구체적 실시 형태로 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

<실시예>

실시예 1: 인쇄매질 아크릴, 원판 아트지, 제 2 매질 두께 0.7 mm 의 PET 필름 사용예

(1) 전처리 코팅 조성물, 전사 인쇄 조성물 및 합지 조성물의 제조

전처리 코팅 조성물은 유니온 카바이트사의 443 수지 1,500g, 톨루엔 12,000g, 시클로헥사논 684g, 디메틸포름아미드 1,000g 및 디옥틸프탈레이트 (DMF) 1,800g을 혼합하여 제조하였다. 이하에서 수지는 모두 유니온 카바이트사의 443 수지를 사용하였다.

전사 인쇄조성물은 수지 2,500g, 톨루엔 25,000g, 시클로헥사논 2,000g, 디메틸포름아미드 2,700g, 디옥틸프탈레이트 1,700g을 혼합한 후, 소량의 첨가제로서 자외선 흡수제 (시바-가이기 코포레이션(Ciba-Geigy Corporation) TINUVIN™ 327), 광안정화제 (시바-가이기 코포레이션(Ciba-Geigy Corporation) TINUVIN™144), 산화방지제 (시바-가이기 코포레이션(Ciba-Geigy Corporation) IRGANOX™ 1010), 증점착색제 (Cas No. 112945-52-5 독일 Degussa사), 내열방지제 (Cas No. 41484-35-9 스위스 CIBA사), 황변 안정제 (Cas No. 31570-04-4 스위스 CIBA사)를 제조사의 지시에 따라 적량 첨가하여 제조하였다.

합지 조성물은 먼저 수지, 3,000g, 톨루엔 25,000g, 시클로헥사논 2,000g, 디메틸포름아미드 4,200g으로 혼합된 수지 혼합물 60 중량부에 크로로포름 10,000g 및 수지 6,000g를 혼합하여 제조한 혼합물 40 중량부를 혼합하여 제조하였다.

(2) 전처리 코팅, 인쇄 및 합지 공정

원판(30)으로서 A0 크기의 옵셋 인쇄물을 준비하였다. 원판의 재질은 아트지이다.

상기 원판(30)의 전면에 상기 제조한 전처리 코팅 조성물을 도포하여 30 μm의 전처리층을 형성한 후, 상온에서 2 시간 동안 자연건조시켰다. 이어서 인쇄 장치(100)을 이용하여 상기 전처리된 원판(30) 상에 상기한 전사인쇄 조성물을 도포하면서 그 위에 아크릴판 (두께 30mm)을 덮어 7Kg의 유압을 인가하여 압착시킴으로써 전사 인쇄물을 얻었다.

그 후, 합지에 사용할 제 2 매질로서 0.3 mm 두께의 흰색 PET 필름을 준비하여 PET 필름 상에 합지 조성물을 도포하면서 그 위에 상기 배면 인쇄된 인쇄 매질을 덮어 상기 인쇄장치(100)로 7Kg의 유압을 인가하여 압착시켜 인쇄 전사 합지된 필름을 얻었다. (도 7c)

아래 표에서는 상기 실시예 1에서 사용된 인쇄장치를 설명한다.

<비교예>

동일한 원판 및 인쇄 매질을 사용하여 순간접착제로 접착시킨 후, 배면에는 스티커 접착제를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 제 2 매질을 접합시켰다. (도 7a 및 7b)

실시예 2: 인쇄매질 두께 3 mm 의 PET , 원판 아트지, 제 2 매질 두께 0.3 mm 의 PET 필름 사용예

(1) 전처리 코팅 조성물, 전사 인쇄 조성물 및 합지 조성물의 제조

상기 실시예 1과 동일하게 전처리 코팅 조성물을 제조하였다.

전사 인쇄조성물은 수지 2,500g, 톨루엔 25,000g, 시클로헥사논 1,500g, 디메틸포름아미드 2,800g, 디옥틸프탈레이트 1,700g을 사용하여 혼합한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 제조하였다.

합지 조성물은 수지 혼합물에서 수지 3,000g, 톨루엔 25,000g, 시클로헥사논 2,050g, 디메틸포름아미드 4,200g을 사용한 것 60중량부와 후자의 혼합물을 크로로포름 10,000g 및 수지 8,000g를 혼합하여 제조한 것 40 중량부를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 제조하였다.

(2) 전처리 코팅, 인쇄 및 합지 공정

원판은 디지털 실사출력된 출력물을 사용하고, 인쇄 매질의 재질은 두께 3 mm의 PET를 사용하고 제 2 매질은 0.3 mm 두께의 흰색 PET를 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하였다.

PET 동일 재질의 합지 인쇄물을 얻었다.

실시예 3: 인쇄매질 두께 1 mm 의 TPU , 원판 그라비아 인쇄물, 제 2 매질 두께 3 mm 의 가소성 PVC 사용예

(1) 전처리 코팅 조성물, 전사 인쇄 조성물 및 합지 조성물의 제조

상기 실시예 1과 동일하게 전처리 코팅 조성물을 제조하였다.

전사 인쇄조성물은 수지 2,500g, 톨루엔 25,000g, 시클로헥사논 1,800g, 디메틸포름아미드 2,700g, 디옥틸프탈레이트 1,700g을 사용하여 혼합한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 제조하였다.

합지 조성물은 수지 혼합물에서 수지 3,000g, 톨루엔 25,000g, 시클로헥사논 2,050g, 디메틸포름아미드 4,200g을 사용한 것 50중량부와 후자의 혼합물을 크로로포름 10,000g 및 수지 6,000g를 혼합하여 제조한 것 50 중량부를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 제조하였다.

(2) 전처리 코팅, 인쇄 및 합지 공정

원판은 그라비아 인쇄물을 사용하고, 인쇄 매질은 1 mm 두께의 TPU를 사용하고 제 2 매질은 두께 3 mm의 PVC를 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하였다.

가소성 PVC 재질에 합지된 폴리우레탄 인쇄물을 얻었다. 폴리우레탄은 종래의 어떤 방법으로도 다양한 인쇄가 불가능하였으나, 본 발명의 방법에 따르면 다양한 용도로 활용할 수 있는 인쇄가 가능하였다.

실시예 4: 인쇄매질 조명용 와이드 필름, 원판 사진 인화물, 제 2 매질 두께 3mm의 PET 사용예

(1) 전처리 코팅 조성물, 전사 인쇄 조성물 및 합지 조성물의 제조

상기 실시예 1과 동일하게 전처리 코팅 조성물을 제조하였다.

전사 인쇄조성물은 수지 2,500g, 톨루엔 25,000g, 시클로헥사논 1,800g, 디메틸포름아미드 2,800g, 디옥틸프탈레이트 1,700g을 사용하여 혼합한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 제조하였다.

합지 조성물은 수지 혼합물에서 수지 3,000g, 톨루엔 25,000g, 시클로헥사논 2,050g, 디메틸포름아미드 4,200g을 사용한 것 50중량부와 후자의 혼합물을 크로로포름 10,000g 및 수지 6,000g를 혼합하여 제조한 것 50 중량부를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 제조하였다.

(2) 전처리 코팅, 인쇄 및 합지 공정

원판은 사진 인화물을 사용하고, 인쇄 매질의 재질은 두께 3 mm의 폴리에스테르 재질인 조명용 와이드 필름을 사용하고 제 2 매질은 3 mm 두께의 흰색 PC를 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하였다.

PC가 후면에 합지되고 사진 인화물의 패턴이 조명용 와이드 필름에 인쇄된, 결과의 합지 인쇄물을 얻었다.

도 1은 본 발명의 방법 중 전처리 코팅된 원판을 전사인쇄한 후, 원판을 이탈시킨 후 합지하는 단계까지의 부분 공정도이다.

도 2는 본 발명의 방법 중 전처리 코팅된 원판을 전사인쇄한 후, 원판을 이탈시키지 않고 유지한 후 합지하는 단계까지의 부분 공정도이다.

도 3은 본 발명의 인쇄 및 합지 방법에 의하여 제조되는 제품의 단면도를 각 단계 완료 별로 도식한 것이다. 도 3a은 전처리 코팅 후 단면, 3b는 원판 상의 패턴이 인쇄 매질(피인쇄체)의 배면에 인쇄된 상태의 단면, 3c는 전사 인쇄된 피인쇄체에 부착된 원판을 이탈시키는 단면 및 그 후 다른 매질을 합지한 상태의 단면이고, 3d는 전사 인쇄된 피인쇄체에 원판이 부착 된 상태에서 다른 매질을 합지한 상태의 단면이다.

도 4는 전처리 코팅 조성물 도포의 효과를 나타낸다. 도 4a는 본 발명의 전처리 코팅 조성물이 도포된 후의 잉크 입자가 고정되는 현상의 모식도이며, 4b는 코팅 전후의 반사 현상의 차이를 나타내며, 4c는 종래의 일반적인 코팅 기술을 사용하는 경우와 본원의 코팅 조성물 도포시의 단면 모식도이다.

도 5는 본원의 전사인쇄 조성물을 사용하여 후면인쇄한 단면과 종래의 일반 접착제를 사용하여 투명 수지를 원판의 전면에 부착한 단면을 비교한 것이다. 도 5a는 일반적인 코팅용 접착제를 사용하여 원판을 코팅 매체에 접착시킨 경우의 단면 모식도이고, 5b은 본 발명에 따르는 전처리 코팅 및 전사 인쇄 조성물을 사용하여 고분자판에 인쇄한 단면 모식도이다.

도 6은 종래의 접착 조성물에 의한 두 매질 사이에 인쇄물을 점착한 경우와 본 발명의 방법을 사용하여 배면 인쇄 후 합지한 후 시간 경우의 효과를 비교한 사진이다. 6a는 종래기술 사용 2개월 경과, 6b는 종래 기술 사용 후 1개월 경과, 6c는 본 발명의 방법 사용 2 개월 경과 후 사진이다.

도 7은 종래의 접착 조성물에 의한 두 매질 사이에 인쇄물을 점착한 경우와 본 발명의 방법을 사용하여 배면 인쇄 후 합지한 경우의 부정적 효과를 비교한 사진이다. 도7a는 종래의 접착기술 사용한 것으로서 기포현상이 나타나며, 7b는 동일한 기술 사용시 불투과 현상이 관찰되나 7c는 본 발명의 방법을 사용하여 이와 같은 현상이 나타나지 않는다.

<도면의 주요부분에 관한 간단한 설명>

100: 인쇄장치

200: 전사인쇄 조성물 공급 장치

300: 합지 조성물 공급 장치

10: 인쇄 매질

20: 전사 인쇄 조성물 층

30: 원판

40: 합지 조성물 층

50: 제 2 매질

60: 잉크 층

Claims (15)

1. (a) 소정 패턴이 인쇄된 원판의 잉크 면에 전처리 코팅 조성물을 도포한 후 건조하는 단계;

   (b) 전처리 코팅된 잉크 표면에 전사인쇄 조성물을 도포하고 도포면을 판상의 합성수지인 제 1 매질의 배(背)면과 밀착시킨 후 가압하는 단계;

   (c) 잉크의 전사를 확인하여 원판을 제 1 매질로부터 이탈시키거나 그대로 두는 단계;

   (d) 원판 이탈면 또는 원판의 배면 상에 합지 조성물을 도포하고 도포면을 판상의 제 2 매질 표면과 밀착시킨 후 가압하는 단계를 포함하는, 압력을 이용하여 인쇄 및 합지하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 전처리 코팅 조성물 및 전사인쇄 조성물은 폴리(비닐클로라이드/비닐아세테이트) 및 메틸 메타크릴레이트의 공중합체인 수지, 유기용매 및 가소제를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 폴리(비닐클로라이드/비닐아세테이트) 및 메틸 메타크릴레이트의 공중합체인 수지, 유기용매 및 가소제는 1:1-10:0.1-2 질량 비율로 혼합된 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 합지 조성물은 폴리(비닐클로라이드/비닐아세테이트) 및 메틸 메타크릴레이트의 공중합체인 수지, 유기용매 및 클로로포름을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 폴리(비닐클로라이드/비닐아세테이트) 및 메틸 메타크릴레이트의 공중합체인 수지, 유기용매 및 클로로포름은 1:1-10:1-5 질량 비율로 혼합된 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (b)의 도포 및 가압이 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 원판은 오프셋 출력물, 잉크젯 출력물, 그라비어 인쇄물, 사진, 수채화 및 유화로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 매질은 폴리카보네이트 (PC), 아크릴, PMMA, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜 (PET-G), 무정형 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET-A), 폴리우레탄 (TPU), 폴리비닐 클로라이드 (PVC) 및 ABS로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 매질은 수지 또는 천연 및 합성 섬유 직물인 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 매질과 제 2 매질은 서로 다른 매질인 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 방법에 의하여 제조되는 인쇄 제품.
12. 폴리(비닐클로라이드/비닐아세테이트) 및 메틸 메타크릴레이트의 공중합체인 수지, 유기용매 및 가소제를 1:1-10:0.1-2 질량 비율로 포함하는, 제 1 항의 방법에 사용하는 전처리 코팅 조성물.
13. 폴리(비닐클로라이드/비닐아세테이트) 및 메틸 메타크릴레이트의 공중합체인 수지, 유기용매 및 가소제를 1:1-10:0.1-2 질량 비율로 포함하는, 제 1 항의 방법에 사용하는 전사 인쇄 조성물.
14. 폴리(비닐클로라이드/비닐아세테이트) 및 메틸 메타크릴레이트의 공중합체인 수지, 유기용매 및 클로로포름을 1:1-10:1-5 질량 비율로 포함하는, 제 1 항의 방법에 사용하는 합지 조성물.
15. 제 12 항에 있어서, 유기용매는 톨루엔, 시클로헥사논, 디메틸포름아미드 (dimethyl formamide: DMF)의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전처리 코팅 조성물.

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