KR20120067139A

KR20120067139A - 빛 축적 필름 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20120067139A
Application number: KR1020100128587A
Authority: KR
Inventors: 서삼상
Original assignee: 주식회사 창대핫멜씨트
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2012-06-25

Abstract

본 발명의 빛 축적 필름 및 이의 제조방법은 하부면에 반복적인 박리와 접착이 가능한 접착층을 갖는 PET필름과, 상기 접착층에 적층되는 축광제가 코팅된 폴리에스테르(PP)로 이루어진 축광필름과, 상기 축광필름 하부면에 적층되고 유리파우더와 액상의 폴리우레탄이 배합된 반사제를 상면에 코팅시킨 반사필름과, 상기 반사필름의 하부면에 적층되고 상면에 인쇄물이 표시된 인쇄필름과, 상기 인쇄필름 하부면에 적층되는 핫멜트필름으로 구성한다.

Description

빛 축적 필름 및 이의 제조방법{PHOSPHORESCENT PAINT COMPOSITION AND ITS PREPARATION METHOD}

본 발명은 빛 축적 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 빛의 축적도를 배가시켜 외부로 발산되는 빛의 휘도를 향상시킴으로써, 인쇄필름의 시인성을 향상시키도록 하는 빛 축적 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

오버 헤드 프로젝터(overhead projector, 이하 OHP라 함)에 사용되는 잉크젯 프린터용 필름의 개략적인 단면을 도 1에 나타내었는 바, 기재필름(11, Bace film), 잉크를 흡수하는 잉크흡수층(12,ink receptive layer) 및 잉크흡수층을 보호하는 보호층(13, protective layer)으로 구성되며, 여기서 보호층(13)은 주로 투명한 외관을 가지고 있어 발표 자료 제작용 OHP용 필름으로 적합하다.

따라서, 이같은 잉크젯 프린터용 필름은 사무용으로만 사용할 수 있을 뿐 팬시용 등에 적용한다거나 하는 다른 용도로의 전환이 어려웠다.

일반적으로 잉크젯 프린터용 필름에 요구되는 성질은 다음과 같다; 잉크의 수용성, 건조성 및 정착성; 잉크젯 필름을 적층상태에서 보존할 때 코팅면과 이면층면이 밀착됨으로써 잉크흡수 성능이 저하되지 않을 것; 화상이 선명하고 변색되지 않을 것; 점착이 없고, 분진의 부착이나 지문이 남지 않을 것. 이 같은 조건을 만족시키기 위하여 종래에는 잉크흡수층과 함께 폴리비닐알코올과 같은 수용성 수지를 도포하여 잉크건조성을 개선하거나, 보호층을 사용하여 인쇄 화상을 양호하게 하고 잉크흡수성을 향상시켜 왔으나, 이는 고속인쇄적성에 맞지 않을 뿐만 아니라, 흡습성이 높고 내수성이 열악하여 수분이 흡착되면 보호층이나 잉크흡수층이 박리되는 문제가 발생되며, 잉크흡수성이 저하되는 문제가 있었다.

대부분 무기물은 잉크의 흡수에 직접적으로 관련되어 있는데, 무기물은 주로 잉크를 흡수하므로 건조속도를 빠르게 하는 역할을 하기도 한다. 그러나, 이같은 충진제의 양이 많으면 고속건조는 가능하지만, 잉크흡수층의 도포 건조에 악영향을 끼쳐 평활한 균질의 잉크젯 프린터용 필름을 얻지 못하게 된다.

한편, 일본특허 평 7-81213호에는 건조성을 증가시키기 위하여 그 크기가 300nm 이하의 무기물을 함유하고, pH가 5 이하인 수용성 수지로 잉크흡수층을 설계한 잉크젯 프린터용 필름에 대해 개시되어 있다. 이때, 사용한 무기물은 콜로이드 상태의 실리카(colloida silica) 또는 알루미나졸(alumina sol)이고, 수용성 수지로는 폴리아크릴산 공중합체 또는 폴리비닐알코올을 사용하였다. 이와같은 구조의 잉크젯 프린터용 필름은 발생능력이나 건조성은 향상될 수 있으나, 전체적으로는 내수성이 미흡한 단점이 있으며, 무기물의 함량이 많아짐으로 인해 표면 경도의 감소가 크다.

또한, 일본공고특허 소57-14091호에는 잉크흡수층을 유기미립자 60% 이상을 사용한 다공질성층을 설계한 잉크젯 프린터용 필름에 대해 개시되어 있다. 그러나, 소수성 수지를 사용하였기 때문에 잉크흡수 성능이 다소 떨어지게 된다. 그리고, 일본공고특허 소61-19389호에는 폴리비닐알콜과 젤라틴으로 수용성인 중성수지에 입경 8?30mm의 콜로이드 상태의 실리카를 첨가하여 이루어진 잉크흡수층을 갖는 잉크젯 프린터용 필름에 대해 개시되어 있다. 그러나, 음이온화된 염료(cationicdye)를 사용한 잉크의 정착성 및 건조성이 불충분하였다.

한편, 일본특허 평7-25133호에는 폴리에스터 필름을 지지체로 한 면에 잉크흡수층을 갖는 구조의 잉크젯 프린터용 필름으로서 잉크흡수층에 평균입자경이 5?15㎛인 구상미립자 고분자를 5?30mg/㎡ 함유하고, 잉크흡수층의 두께가 구상미립자의 평균입자경보다 작게 설계된 잉크젯 프린터용 필름에 대해 개시되어 있다. 그러나, 이 필름의 경우 내수성과 내약품성이 불량한 단점이 있다.

상기한 바와 같은 종래 개시된 잉크젯 프린터용 필름은 모두 OHP용으로 투명한 필름을 형성하는 것으로, 대부분이 유?무기 입자의 함량이 작아 투명한 형상을 나타내고 있다. 그런데, 이를 팬시용 등으로 사용하기 위해 불투명한 필름으로 제조하기 위해서는 유?무기 입자의 첨가량을 증가시키면 표면 평활성이 급격히 떨어져 필름 외관이 매우 불량해지며, 내수성과 내약품성이 급격히 감소된다. 또한, 광고용으로 사용할 때 조명기구의 윤곽이 나타나지 않을 정도의 불투명성을 갖는 데는 한계가 있다. 다시 말해 반투명 이상의 필름을 형성할 수 없는 단점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 빛을 축적시킨 다음 외부로 안정되게 빛을 발산시키도록 하는 데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 빛을 축적시키는 축광필름 후면에 반사필름을 적층시켜 외부로부터 축적되고 남은 빛은 반사필름을 통해 다시 축광필름측으로 빛을 축적시켜 빛의 축적도를 향상시킬 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 빛 축적 필름은 하부면에 반복적인 박리와 접착이 가능한 접착층을 갖는 PET필름과, 상기 접착층에 적층되는 축광제가 코팅된 폴리에스테르(PP)로 이루어진 축광필름과, 상기 축광필름 하부면에 적층되고 유리파우더와 액상의 폴리우레탄이 배합된 반사제를 상면에 코팅시킨 반사필름과, 상기 반사필름의 하부면에 적층되고 상면에 인쇄물이 표시된 인쇄필름과, 상기 인쇄필름 하부면에 적층되는 핫멜트필름으로 구성한다.

본 발명에 따르면, 상기 축광제는 우레탄과 축광안료가 배합된다.

본 발명에 따르면, 상기 축광안료는 Al₂ O₃ , SrO₃으로 이루어진다.

본 발명에 따르면, 상기 반사필름에 코팅된 반사제는 유리파우더와 폴리우레탄 파우더를 5:2 중량 비율로 배합된다.

본 발명의 빛 축적필름의 제조방법은 권취롤러에 감겨져 있는 폴리에스테르(PP)필름을 공급하는 단계와, 한 쌍의 제1코팅롤러가 맞대어져 상호 역회전에 의해 폴리에스테르(PP)필름이 이동시키면서 제1코팅롤러 중 상부에 위치한 롤러에 도포되어 있는 액상의 축광제가 폴리에스테르(PP)필름의 일측면에 코팅되어 건조과정을 축광필름을 제조하는 단계와, 상기 축광필름을 한 쌍의 제2코팅롤러에 통과시켜 축광필름 하부면에 액상의 반사제를 축광필름의 일측면에 도포한 다음 건조시켜 완성되는 반사필름이 축광필름에 적층되는 단계와, 순차적으로 적층된 축광필름, 반사필름을 한 쌍의 롤러로 이루어진 제1압박롤러에 통과시켜 반사필름의 일측면에 인쇄필름을 적층시키는 단계와, 제2압박롤러를 통해 상기 인쇄필름 후면에 핫멜트층을 적층시키는 단계와, 실리콘으로 이루어진 접착층을 갖는 PET필름과 일체로 적층된 축광필름, 반사필름, 인쇄필름, 핫멜트필름을 제3압박롤러에 통과시켜 상기 PET필름의 접착층이 축광필름 상면에 접착되는 단계로 이루어진다.

본 발명에 따르면, 상기 축광제, 반사제, 접착층이 폴리에스테르(PP)필름, 축광필름, PET필름에 코팅될 때 건조과정을 거치도록 하되, 상기 건조과정은 축광필름과 반사필름은 열풍이 제공되는 챔버 내부로 축광필름을 통과시켜 건조하는 단계를 수행토록 하고 상기 챔버는 복수개로 마련되어 축광필름과 반사필름이 통과되는 챔버 순서로 140℃, 160℃, 150℃, 125℃ 온도로 각각의 챔버에 온도가 점차 상승하면서 서서히 하강하도록 열풍을 공급하도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 빛 축적 필름 및 이의 제조방법은 빛을 축적시키는 축광필름 후면에 반사필름을 적층시켜 외부로부터 축적되고 남은 빛은 반사필름을 통해 다시 축광필름측으로 빛을 축적시켜 빛의 축적도를 향상시킬 수 있도록 하여 인쇄필름의 시인성을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 빛 축적 필름을 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 빛 축적 필름의 제조과정을 나타낸 구성도.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 1은 본 발명의 빛 축적 필름을 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 빛 축적 필름의 제조과정을 나타낸 구성도이다.

먼저, 도 1에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 빛 축적 필름은 하부면에 반복적인 박리와 접착이 가능한 접착층을 갖는 PET필름 110과, 상기 접착층에 적층되는 축광제가 코팅된 폴리에스테르(PP)로 이루어진 축광필름 120과, 상기 축광필름 120 하부면에 적층되고 유리파우더와 액상의 폴리우레탄이 배합된 반사제를 상면에 코팅시킨 반사필름 130과, 상기 반사필름 130의 하부면에 적층되고 상면에 인쇄물이 표시된 인쇄필름 140과, 상기 인쇄필름 140 하부면에 적층되는 핫멜트필름 150으로 구성한다.

상기 PET(Polyethylene Terephthalate)필름은 플라스틱 성형 재료의 하나로써, 우수한 기계적 및 전기적 특성, 내약품성 등을 갖는다. 그리고, 유리섬유강화PET는 기계적 강도나 치수 정밀도가 향상되는 것과 동시에 유리 섬유 강화에 의하여 내열성이 비약적으로 향상되어, 열변형 온도는 약 240℃로서 상당히 높다.

이러한 PET필름 110은 축광필름 120을 보호하고, 재박리 재접착이 가능하다.

그리고, 축광필름 120은 폴리에스테르 재질로 이루어져 상면에 축광제가 도포된 후 건조 공정을 통해 코팅된다.

상기의 축광필름 120은 외부의 빛을 축적시킨 다음 어두운 공간에서 축적된 빛을 외부로 발산시키는 기능을 수행한다.

즉, 태양광과 형광체 등의 빛을 흡수 및 축적해 어두운 곳에서 흡수한 빛을 서서히 방출. 발광하도록 하여 흡수, 축적, 발광 과정이 횟수에 제한 없이 가능하다.

이를 가능하게 하는 축광제는 우레탄과 축광안료가 배합되어 이루어진다.

여기서, 우레탄과 축광안료는 Al₂ O₃ , SrO₃으로 이루어진다.

상기의 축광안료의 발광색은 황녹색으로 인간의 눈에 가장 밝게 느끼는 색인 530nm 전후의 파장으로 발광한다. 또한 색상을 갖는 축광안료의 발광색은 채색에 거의 가까운 색으로 발광한다.

또한, 반사필름 130은 상기 축광필름 120 하부면에 적층되고 유리파우더와 액상의 폴리우레탄이 배합된 반사제를 상면에 코팅된다.

상기 반사제는 유리파우더와 폴리우레탄 파우더를 5:2 중량 비율로 배합한다.

즉, 반사필름 130의 표면에 액상의 폴리우레탄 파우더에 50㎛ 크기의 유리파우더가 혼합된 상태로 25㎛의 두께로 고르게 도포시킨 다음 건조공정을 거쳐 반사필름 130의 표면에 코팅된다.

상기 유리파우더를 통해 빛의 입사각과 반사각 및 굴절각이 결정되며, 고휘도 반사 효율을 갖는다.

도 2에서 보는 바와 같이, 빛 축적 필름 제조방법은 아래와 같다.

먼저, 도 2에서 도시한 바와 같이, 폴리에스테르(PP)필름 공급단계, 축광필름 120 적층단계, 반사필름 130 적층단계, 인쇄필름 140 적층단계, 핫멜트필름 150 적층단계, PET필름 110 적층단계로 이루어진다.

우선, 폴리에스테르(PP)필름 공급단계는 상기 폴리에스테르 필름이 권취롤러에 복수회 감겨져 있는 상태에서 후술 될 제1코팅롤러 210에 의해 이송되는 폴리에스테르(PP) 필름을 공급한다.

이후, 축광필름 120 적층단계를 통해 한 쌍의 롤러로 이루어진 제1코팅롤러 210가 설치되어 상기 롤러의 상호 역회전에 의해 폴리에스테르(PP)필름을 이동시키면서 제1코팅롤러 210 중 상부에 위치한 롤러에 도포되어 있는 액상의 축광제가 폴리에스테르(PP)필름의 일측면에 코팅되어 건조과정을 축광필름 120을 제조한다.

즉, 한 쌍의 롤러가 마련된 제1코팅롤러 210가 마련되어 상기 제1코팅롤러 210의 사이로 제공되는 폴리에스테르(PP)필름은 제1코팅롤러 210의 회전에 의해 이송되면서, 상기 제1코팅롤러 210 중 상부에 위치한 롤러 외주연에 도포된 축광제가 폴리에스테르 필름 상면에 코팅될 수 있도록 한다.

이를 가능하도록 제1코팅롤러 210 중 상부에 위치한 롤러의 외주연에는 평면을 갖는 밀착판 211이 경사지게 밀착되어 있고, 상기 밀착판 211과 롤러의 외주연 사이에 액상의 축광제가 충진되어 있어 제1코팅롤러 210의 회전에 의해 상부에 위치한 롤러 외주연에 축광제가 도포되고, 폴리에스테르 필름은 상부에 위치한 롤러에 의해 압착되면서 축광제가 표면에 코팅시킨 후 건조 공정을 거쳐 축광필름 120 제조를 완료한다.

다음으로 반사필름 130 적층단계를 통해 상기 폴리에스테르(PP)필름과 축광필름 120을 한 쌍의 제2코팅롤러 230에 통과시켜 축광필름 120 하부면에 액상의 반사제를 축광필름 120의 일측면에 도포한 다음 건조시켜 완성되는 반사필름 130이 축광필름 120에 적층시킨다.

즉, 반사필름 130 적층단계는 상기 제1코팅롤러 210와 동일한 구성을 갖는 제2코팅롤러 230 사이에 축광필름 120이 이송되어 상기 제2코팅롤러 230 중 상부에 위치한 롤러에 밀착판 211과 롤러의 외주연 사이에 액상의 반사제가 충진되어 있어 제2코팅롤러 230의 회전에 의해 상부에 위치한 롤러의 외주연에 반사제가 도포되면서 상기 롤러에 압착되어 이송되는 축광필름 120 하부면에 코팅된 후 건조 공정을 거쳐 축광필름 120에 반사필름 130을 적층시킨다.

여기서, 건조공정은 상기 축광필름 120과 반사필름 130은 열풍이 제공되는 챔버 220 내부로 축광필름 120을 통과시켜 건조하는 단계를 수행토록 하되, 상기 챔버 220는 복수개로 마련되어 축광필름 120과 반사필름 130이 통과되는 챔버 220 순서로 140℃, 160℃, 150℃, 125℃ 온도로 각각의 챔버 220에 온도가 점차 상승하면서 서서히 하강하도록 열풍을 공급하도록 한다.

이후, 폴리에스테르 필름, 축광필름 120, 반사필름 130을 한 쌍의 롤러로 이루어진 제1압박롤러 240에 통과시켜 반사필름 130의 일측면에 인쇄필름 140을 적층시키는 단계를 거키고, 제2압박롤러 250를 통해 상기 인쇄필름 140의 후면에 핫멜트층을 적층시킨다.

다음으로 한 쌍의 롤러가 상호 맞닿아 상태로 설치된 제3압박롤러 260에 실리콘으로 이루어진 접착층을 갖는 PET필름 110과 일체로 적층된 축광필름 120, 반사필름 130, 인쇄필름 140, 핫멜트필름 150을 통과시켜 상기 PET필름 110의 접착층이 축광필름 120 상면에 접착되도록 하는 공정을 거친다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한저오디는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 명백할 것이다.

100 : 빛 축적 필름 110 : PET필름
120 : 축광필름 130 : 반사필름
140 : 인쇄필름 150 : 핫멜트필름
200 : 빛 축적 필름 제조장치 210 : 제1코팅롤러
211 : 밀착판 220 : 챔버
230 : 제2코팅롤러 240 : 제1압박롤러
250 : 제2압박롤러 260 : 제3압박롤러

Claims

하부면에 반복적인 박리와 접착이 가능한 접착층을 갖는 PET필름과,
상기 접착층에 적층되는 축광제가 코팅된 폴리에스테르(PP)로 이루어진 축광필름과,
상기 축광필름 하부면에 적층되고 유리파우더와 액상의 폴리우레탄이 배합된 반사제를 상면에 코팅시킨 반사필름과,
상기 반사필름의 하부면에 적층되고 상면에 인쇄물이 표시된 인쇄필름과,
상기 인쇄필름 하부면에 적층되는 핫멜트필름으로 구성하는 것을 특징으로 하는 빛 축적 필름.
제 1항에 있어서,
상기 축광제는 우레탄과 축광안료가 배합된 것을 특징으로 하는 빛 축적 필름.
제 2항에 있어서,
상기 축광안료는 Al₂ O₃ , SrO₃으로 이루어진 것을 특징으로 하는 빛 축적 필름.
제 1항에 있어서,
상기 반사필름에 코팅된 반사제는 유리파우더와 폴리우레탄 파우더를 5:2 중량 비율로 배합되는 것을 특징으로 하는 빛 축적 필름.
권취롤러에 감겨져 있는 폴리에스테르(PP)필름을 공급하는 단계와,
한 쌍의 제1코팅롤러가 맞대어져 상호 역회전에 의해 폴리에스테르(PP)필름이 이동시키면서 제1코팅롤러 중 상부에 위치한 롤러에 도포되어 있는 액상의 축광제가 폴리에스테르(PP)필름의 일측면에 코팅되어 건조과정을 축광필름을 제조하는 단계와,
상기 축광필름을 한 쌍의 제2코팅롤러에 통과시켜 축광필름 하부면에 액상의 반사제를 축광필름의 일측면에 도포한 다음 건조시켜 완성되는 반사필름이 축광필름에 적층되는 단계와,
순차적으로 적층된 축광필름, 반사필름을 한 쌍의 롤러로 이루어진 제1압박롤러에 통과시켜 반사필름의 일측면에 인쇄필름을 적층시키는 단계와,
제2압박롤러를 통해 상기 인쇄필름 후면에 핫멜트층을 적층시키는 단계와,
실리콘으로 이루어진 접착층을 갖는 PET필름과 일체로 적층된 축광필름, 반사필름, 인쇄필름, 핫멜트필름을 제3압박롤러에 통과시켜 상기 PET필름의 접착층이 축광필름 상면에 접착되는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 빛 축적 필름 제조방법.
제 5항에 있어서,
상기 축광제, 반사제, 접착층이 폴리에스테르(PP)필름, 축광필름, PET필름에 코팅될 때 건조과정을 거치도록 하되,
상기 건조과정은 축광필름과 반사필름은 열풍이 제공되는 챔버 내부로 축광필름을 통과시켜 건조하는 단계를 수행토록 하고 상기 챔버는 복수개로 마련되어 축광필름과 반사필름이 통과되는 챔버 순서로 140℃, 160℃, 150℃, 125℃ 온도로 각각의 챔버에 온도가 점차 상승하면서 서서히 하강하도록 열풍을 공급하도록 하는 빛 축적 필름 제조방법.