KR20110001310A - 전사호일 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전사호일에 관한 것으로, 전사된 면 위에 다양한 칼라의 UV잉크 인쇄가 가능한 전사호일에 관한 것이다.
전사호일, 이형, UV잉크, 인쇄

Description

전사호일{Transfer Foil}
본 발명은 전사호일에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전사된 면 위에 다양한 칼라의 UV잉크 인쇄가 가능한 전사호일에 관한 것이다.
플라스틱 성형품, 가죽제품, 목제품, 종이제품 등 다양한 소재의 피착재에 금속성분의 그래픽 패턴이나 문자 등을 전사시키는 방법으로서, 스탬핑호일이 주로 사용되고 있다.
스탬핑 호일은 핫 스탬프 테이프(hot stamp tape) 또는 열전사 테이프(thermal transfer tape)등으로 불리기도 한다. 스탬핑 호일은 통상적으로 폴리에스테르 수지로 구성된 기재 필름 상에, 이형층, 착색층, 금속 증착층 및 접착층이 순차적으로 적층된 구조로 되어 있다.
이러한 스탬핑호일은 전사하고자 하는 형태의 다이를 이용하여 열과 압력을 가해 전사시키는 핫 스탬핑(hot stamping) 공정에 사용된다.
그러나 핫 스탬핑 공정을 사용하기 위해서는 일정한 모양의 다이가 있어야 하며, 모양을 바꾸기 위해서는 또 다른 형태의 다이가 필요하게 되므로 경제적이지 못하며, 여러 형태로의 변형이 용이하지 못하고, 대부분 수동전사방법으로 사용하 며, 고속전사방식에는 적합하지 못한 문제점이 있었다.
따라서, 다이 제작이 필요 없어 원가절감이 가능하고, 디자인의 미려성 등을 확보 할 수 있으며, 고속 전사가 가능한 다이리스 전사방법에 대하여 관심이 집중되고 있으며, 이러한 특허는 미국특허 제6395120호, 제5603259호 등이 있다.
즉, 다이 없이 옵셋인쇄, 플렉소 인쇄 방식 등의 고속인쇄를 통해 잉크로 무늬를 형성하고, 상기 잉크와 접착성이 우수하여 전사가 가능한 전사지의 개발이 요구되고 있다.
또한 전사한 후 전사된 면 위에 다양한 칼라의 UV잉크 인쇄가 가능한 전사호일에 대한 요구가 크다. 일반적으로 전사호일(콜드호일) 이형층은 대부분 표면에너지가 낮은 왁스계열을 이용하므로 스템핑을 하면 스템핑된 면위에 왁스의 잔량이 남아 UV잉크 인쇄 시 원하는 접착력을 발현하기 어렵다.
본 발명은 전사된 면 위에 다양한 칼라의 UV잉크 인쇄가 가능한 이형층을 갖는 전사호일을 제공하고자 한다.
구체적으로 본 발명의 목적은 이형층이 캐리어필름인 베이스필름(PET필름)과의 접착력이 낮아 스탬핑후 이형층이 전사된 면의 최상층에 위치해 UV잉크의 인쇄가 가능하고, 인쇄 후 UV잉크 접착력이 양호한 전사호일을 제공하고자한다.
본 발명은 다이가 필요 없는 고속인쇄방식에 사용되는 전사호일로서, 베이스필름층 위에 이형층, 착색층, 알루미늄증착층, 접착층이 차례로 형성되며, 전사 호일을 구성하는 각 층 중에서도 특히 이형층의 물성을 개선하여 전사된 면 위에 다양한 칼라의 UV잉크 인쇄가 가능한 전사호일에 관한 것이다. 본 발명에서 상기 베이스필름은 전사 후 제거되며, 기재면에 접착제층이 접착됨으로써 이형층이 최상층을 형성한다.
즉, 본 발명의 전사 호일은 플렉소 인쇄용 잉크와의 접착력이 우수하면서도, UV인쇄가 가능한 수지조성으로 이루어지며, 종래 열을 이용하여 전사시키는 핫스탬핑 방법과는 달리, 플렉소 인쇄는 열을 가하지 않은 상태에서 인쇄에 의해 전사가 이루어지며, 폴리우레탄계 수지를 이용해 이형층을 형성함으로써, 전사된면 위에 UV잉크의 인쇄가 가능한 전사호일에 관한 것이다.
기존에 일반적으로 사용되는 이형조성은 왁스계열 이형조성이 지닌 단점 즉, 전사 후 왁스의 잔량이 전사된 면의 최상층에 위치하게 되어 UV잉크 인쇄 시 인쇄성 및 접착력에 문제점을 가지게 된다. 본 발명은 이러한 단점을 보완하기 위해 표면에너지가 높아 UV잉크인쇄성 및 UV잉크와의 접착력이 우수한 전사타입, 즉 전사 후 이형층이 베이스필름과 분리되어 전사된 면의 최상층으로 이동하는 타입의 이형층을 형성함으로써, 전사된 면의 최상층에 UV잉크의 인쇄가 가능한 전사호일을 제공하고자한다.
전사타입의 이형층을 형성할 수 있는 이형제로는 폴리우레탄계열, 아크릴 계열, 셀룰로오즈계열 등이 있다. 아크릴계 이형의 경우 일반적으로 표면에너지가 35mN/m정도로 UV잉크의 인쇄는 가능하지만 UV잉크와의 접착력이 다소 낮아 적용하기에는 어렵다. 셀룰로오즈계열은 표면에너지는 50mN/m이상으로 상당히 높은 값을 나타내지만 기타 UV잉크와의 접착력이 거의 없어, 단지 UV잉크의 인쇄만 가능한 수준이다. 하지만 폴리우레탄계는 표면에너지가 40 ~ 55mN/m사이로 상당히 높아 기본적으로 UV잉크의 인쇄성이 우수하고, UV잉크와의 접착력 또한 상당히 우수하다. 이때 사용되는 폴리우레탄수지는 상온(25℃)에서의 신율이 100%이하인 것을 특징으로 한다. 신율이 100%를 초과하면 이형층자체의 응집력이 커 절단성이 불량해지므로 전사호일로 사용할 수 없다. 상기 폴리우레탄계 수지는 폴리우레탄, 폴리에테르폴리우레탄, 폴리카보네이트폴리우레탄으로부터 선택되는 것을 사용할 수 있다.
상기 이형층은 폴리우레탄계 수지와 희석용제로 이루어지며, 고형분 함량이 1.0 ~ 5.0 중량%인 이형조성물을 건조 후 도공량 0.05 ~ 0.25g/㎡이 되도록 도포한다.
이때 이형층은 그라비아 코팅방식으로 코팅하며, 그라비아롤의 메쉬는 175메쉬이며 고형분 조정을 위해 사용된 희석용제는 이소프로필알콜 및 이온성분을 제거한 순수의 무게비가 4:6 ~ 6:4인 것이 적당하다. 위의 방식으로 코팅할 때 폴리우레탄계 이형조성물의 고형분 함량이 1.0 ~ 5.0중량% 범위이고 바람직하게는 2.0 ~ 4.0중량%인 것이 바람직하다. 이형층에 사용된 폴리우레탄 함량이 상기 범위를 만족하는 경우, 절단성이 우수하여 전사호일(콜드호일)로 사용이 용이하며, 이형력이 우수한 전사호일을 제조할 수 있다. 이때 고형분이 1 중량%이면 건조 후 도공량이 0.05g/㎡이고, 고형분이 5.0 중량%이면 건조 후 도공량이 0.25g/㎡이 된다.
본 발명에서 상기 이형층 이외의 구성에 대해서는 통상적으로 해당 분야에서 사용되는 성분들이라면 제한되지 않고 사용될 수 있다. 바람직하게는 상기 베이스필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이고, 접착층은 아크릴수지 50 ~ 70 중량%, 비닐수지 20 ~ 40 중량%, 실리카입자 5 ~ 15 중량% 로 이루어진 것을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 전사 호일은 UV잉크의 인쇄가 가능한 전사타입의 이형층을 도입하여 전사 후 전사된 면의 최상층에 UV잉크의 인쇄가 가능하다.
이하의 실시예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 본 발명은 아래의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
물성 측정방법은 다음과 같다.
(1)이형력 평가
전사호일의 접착층에 니또社 31B 테이프를 25℃, 50%RH 조건에서, 5kg 고무 롤러를 이용하여 합지한 후 시료를 2.54cm×18cm의 크기로 자른 후 60분 동안 25℃, 50%RH 조건에서 보관한다. 만능시험기(INSTRON)을 이용해 니또 테이프쪽이 위측 로드셀에 물리고 폴리에스테르 필름쪽이 아래쪽 로드셀에 물리도록 조절한 후 300mm/min의 속도로 T타입 박리 테스트를 실시한다. 박리 시 로드셀에 물리지 않은 꼬리부분은 테스트가 종료될 때 까지 수평을 유지한다.
이형력이 5gf/25mm~1.5gf/25mm 범위이면: 합격
이형력이 5gf/25mm~1.5gf/25mm 범위를 벗어나면: 불합격
(2)절단성
UV경화형 플렉소잉크(Xsys社, Foilbond TC)로 아트지에 플렉소 인쇄를 통해 5mm 높이, 1mm 두께의 글씨를 인쇄한 후, 전사호일을 라미네이션한 상태에서 UV램프를 가해 플렉소 잉크를 경화시킨다. 경화 후 전사호일을 제거해 플렉소잉크 인쇄모양과 전사된 호일의 모양의 유사한 정도를 보고 절단성을 평가하였다.
플렉소잉크 인쇄모양과 호일이 전사된 모양이 동일: 합격
플렉소잉크 인쇄모양과 호일이 전사된 모양이 차이나고, 플레이크가 발생 : 불합격
(3)전사성
UV경화형 플렉소잉크로 아트지에 플렉소 인쇄를 통해 5mm 높이, 1mm 두께의 글씨를 인쇄한 후, 전사호일을 라미네이션한 상태에서 UV램프를 가해 플렉소잉크를 경화시킨다. 경화 후 전사호일을 제거해 플렉소잉크 인쇄모양과 전사된 호일의 모양의 유사한 정도를 보고 전사성을 평가하였다.
플렉소잉크 인쇄모양과 호일이 전사된 모양이 동일: 합격
호일이 플렉소잉크가 인쇄된면에 전체가 전사되지 않고, 미전사된 부분이 발생 : 불합격
(4)UV잉크와의 접착력
스템핑된 면에 UV잉크(젤라그멜린 U0842)를 1㎛ 두께로 코팅한 후 UV램프를 이용해 경화를 시킨 후 UV잉크 코팅된면에 스카치테이프를 붙인 후 1분간 방치한 후, 스카치테이프를 때어내 코팅층이 벗겨지면 불합격, 코팅층이 벗겨지지 않으면 합격
(5)건조후도공량
12㎛두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에 이형층을 코팅한 샘플 10장을 준비한 후 무게를 측정한다.
메틸에틸케톤을 이용해 코팅층을 제거한 후 100℃ 오븐에서 1분간 건조시킨 후 이형층이 제거된 필름의 무게를 측정한다. 이 값을 이용해 ㎡당 건조 후 도공량을 측정한다.
(6)이형층에 사용된 수지의 신율
수지를 가로 2.5cm, 세로 10cm, 두께 1mm로 제조한 후 만능시험기를 이용해 신율을 측정한다. 이때 크로스헤드스피드는 30mmm/min이다.
[실시예 1]
베이스필름으로 12㎛두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(코오롱사, FQ00)을 사용하였다.
상기 베이스필름의 상부에 이형층으로 폴리우레탄 수지(스탈, WF-41-035, 고형분 35%) 2.86 중량%와 나머지 용제는 이소프로필알콜: 순수의 비가 5:5가 되도록해 전체 고형분이 1.0 중량%가 되도록 조절한 후 그라비라 175메쉬를 이용해 코팅하였다. 코팅층의 건조 후 도공량은 0.05g/㎡이었다.
상기 이형층의 상부에 착색층으로 DAP A(다이소) 42.1중량t%와 나이트로셀롤로즈(훽스트) 13.08 중량t%, 블락드이소시아네이트(애경화학) 44.76 중량t%로 건조 후 도공량이 1.2g/㎡이 되도록 코팅을 하였다.
상기 착색층의 상부에 저항가열법을 이용하여 증착 후 표면저항이 1.0Ω/sq인 알루미늄 증착층을 형성하였다.
상기 알루미늄 증착층의 상부에 접착층으로 아크릴 수지(데구사, Acryloid B66) 60 중량%, 비닐수지(다우코닝, VMCH) 30 중량%, 실리카입자(데구사, Aerosin R200) 10 중량% 로 혼합하여, 건조 후 도공량이 0.5g/㎡이 되도록 코팅을 하여 제조하였다.
제조된 전사호일의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
[실시예 2]
베이스필름, 착색층, 알루미늄증착층 및 접착층은 실시예 1과 동일하게 제조를 하였으며, 이형층으로 폴리우레탄 수지(스탈, WF-41-035, 고형분 35%) 8.57 중량%와 나머지 용제는 이소프로필알콜: 순수의 비가 5:5가 되도록 해 전체 고형분이 3.0 중량%가 되도록 조절한 후 그라비라 175메쉬를 이용해 코팅하였다. 코팅층의 건조 후 도공량이 0.15g/㎡이 되도록 코팅을 하여 전사 호일을 제조하였다.
제조된 전사호일의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
[실시예 3]
베이스필름, 착색층, 알루미늄증착층 및 접착층은 실시예 1과 동일하게 제조를 하였으며, 이형층으로 폴리우레탄 수지(스탈, WF-41-035, 고형분 35%) 14.29 중량%와 나머지 용제는 이소프로필알콜: 순수의 비가 5:5가 되도록 해 전체 고형분이 5.0 중량%가 되도록 조절한 후 그라비라 175메쉬를 이용해 코팅하였다. 코팅층의 건조 후 도공량이 0.25g/㎡이 되도록 코팅을 하여 전사 호일을 제조하였다.
제조된 전사호일의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
[실시예 4]
베이스필름, 착색층, 알루미늄증착층 및 접착층은 실시예 1과 동일하게 제조를 하였으며, 이형층으로 폴리우레탄 수지(스탈, WF-41-035, 고형분 35%) 9.09 중량%와 나머지 용제는 이소프로필알콜: 순수의 비가 5:5가 되도록 해 전체 고형분이 3.0 중량%가 되도록 조절한 후 그라비라 175메쉬를 이용해 코팅하였다. 코팅층의 건조 후 도공량이 0.15g/㎡이 되도록 코팅을 하여 전사 호일을 제조하였다.
제조된 전사호일의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
[비교예 1]
베이스필름, 착색층, 알루미늄증착층 및 접착층은 실시예 1과 동일하게 제조를 하였으며, 이형층으로 폴리우레탄 수지(스탈, WF-41-035, 고형분 35%) 2.29 중량%와 나머지 용제는 이소프로필알콜: 순수의 비가 5:5가 되도록 해 전체 고형분이 0.8 중량%가 되도록 조절한 후 그라비라 175메쉬를 이용해 코팅하였다. 코팅층의 건조 후 도공량이 0.04g/㎡이 되도록 코팅을 하여 전사 호일을 제조하였다.
제조된 전사호일의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
[비교예 2]
베이스필름, 착색층, 알루미늄증착층 및 접착층은 실시예 1과 동일하게 제조를 하였으며, 이형층으로 폴리우레탄 수지(스탈, WF-41-035, 고형분 35%) 15.72 중 량%와 나머지 용제는 이소프로필알콜: 순수의 비가 5:5가 되도록 해 전체 고형분이 5.5 중량%가 되도록 조절한 후 그라비라 175메쉬를 이용해 코팅하였다. 코팅층의 건조 후 도공량이 0.04g/㎡이 되도록 코팅을 하여 전사 호일을 제조하였다.
제조된 전사호일의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
[비교예 3]
베이스필름, 착색층, 알루미늄증착층 및 접착층은 실시예 1과 동일하게 제조를 하였으며, 이형층으로 아크릴 수지(루브리졸, RA17-1 grade, 고형분 45%) 2.0 중량%, 왁스(훽스트, montan OP wax, 고형분 100%) 0.225 중량%와 나머지 99.275 중량% 용제는 톨루엔: 메틸에틸케톤: 자일렌의 비가 5:3:2가 되도록 해 전체 고형분이 0.725 중량%가 되도록 조절한 후 60℃로 가온된 액을 그라비라 175메쉬를 이용해 코팅하였다. 코팅층의 건조 후 도공량이 0.07g/㎡이 되도록 코팅을 하여 전사 호일을 제조하였다.
제조된 전사호일의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
[비교예 4]
베이스필름, 착색층, 알루미늄증착층 및 접착층은 실시예 1과 동일하게 제조를 하였으며, 이형층으로 셀룰로오스아세케이트(이스트만, CA398-3, 고형분 100%) 1.5 중량%와 나머지 용제는 아세톤: 사이클로헥사논의 비가 3:7이 되도록 해 전체 고형분이 1.5 중량%가 되도록 조절한 후 그라비라 175메쉬를 이용해 코팅하였다. 코팅층의 건조 후 도공량이 0.08g/㎡이 되도록 코팅을 하여 전사 호일을 제조하였다.
제조된 전사호일의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
[비교예 5]
베이스필름, 착색층, 알루미늄증착층 및 접착층은 실시예 1과 동일하게 제조를 하였으며, 이형층으로 폴리우레탄 수지(스탈, SU-10-022, 고형분 23%) 17.40 중량%와 나머지 용제는 이소프로필알콜: 톨루엔의 비가 5:5가 되도록 해 전체 고형분이 4.0 중량%가 되도록 조절한 후 그라비라 175메쉬를 이용해 코팅하였다. 코팅층의 건조 후 도공량이 0.15g/㎡이 되도록 코팅을 하여 전사 호일을 제조하였다.
제조된 전사호일의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
[표 1]
Figure 112009039747777-PAT00001
상기 표 1에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예의 경우 이형층의 이형력이 만족하는 범위이며, 절단성, 전사성, UV잉크 접착력이 모두 우수한 것을 알 수 있었다. 따라서 인쇄 시 다이에 의해 열압착하는 방식이 아닌 인쇄방식에 의한 고속인쇄방식에서도 용이하게 전사될 수 있으며, 전사 후 UV잉크 인쇄가 가능함을 알 수 있었다.

Claims (4)

  1. 고속인쇄방식인 플렉소 인쇄에 사용되는 전사호일로서, 베이스필름층 위에 이형층, 착색층, 알루미늄증착층, 접착층이 차례로 형성되며, 상기 이형층은 상온(25℃)에서의 신율이 100%이하인 폴리우레탄계수지로 이루어져 전사 후 UV잉크의 인쇄가 가능한 전사 호일.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이형층은 폴리우레탄계 수지와 희석용제로 이루어지며, 고형분 함량이 1.0 ~ 5.0 중량%인 이형조성물을 건조 후 도공량 0.05 ~ 0.25g/㎡이 되도록 도포한 전사호일.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 폴리우레탄계 수지는 폴리우레탄, 폴리에테르폴리우레탄, 폴리카보네이트폴리우레탄으로부터 선택되는 전사 호일.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 베이스필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이고, 접착층은 아크릴수지 50 ~ 70 중량%, 비닐수지 20 ~ 40 중량%, 실리카입자 5 ~ 15 중량% 로 이루어진 전사호일.
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