KR20120121329A

KR20120121329A - 판유리의 이미지 자외선 전사고착 방법

Info

Publication number: KR20120121329A
Application number: KR1020110039991A
Authority: KR
Inventors: 양창식
Original assignee: 양창식
Priority date: 2011-04-26
Filing date: 2011-04-26
Publication date: 2012-11-05

Abstract

본 발명은 이형층 후막보호층 잉크 흡수층이 순차적으로 코팅된 판유리 전용 전사용지가 잉크젯프린터로 고화질의 이미지 프린팅을 가능케 하고 전사지의 이미지 표면에 올리고머 모노머 광개시제가 혼합된 자외선경화 전사고착용액을 도포하여 판유리 배면을 점착하고 판유리 표면에 자외선을 투과하면 전사지의 이미지가 판유리 배면으로 전사고착 되어 판유리 배면에 사진처럼 고화질의 이미지 피막이 형성되고 그 이미지 피막이 내수성 내마모성이 우수한 반영구적인 수명을 가질 수 있도록 하는 "이미지 판유리"를 제공한다.
먼저 판유리 전용 전사인쇄용지는 그 표면에 코팅된 기능성 물질전체가 판유리의 배면으로 전사고착 될 수 있도록 하기 위해 두께 0.2mm?1mm의 PVC,PP,PE 투명 반투명 또는 백색 플라스틱판(이하 "PVC판"이라 통칭함)을 선택한다. PVC판 표면에 이형층, 후막보호층, 잉크흡수층을 이루는 물질을 순차적으로 코팅하여 건조시키면 고화질의 인쇄가 가능한 판유리 전용 전사인쇄용지가 완성된다.
위의 전사인쇄용지를 잉크젯프린터에 급지하여 이미지를 인쇄하면 고화질의 이미지가 형성된다. 이를 판유리 배면으로 전사고착 시키기 위한 자외선경화 전사고착용액의 제조방법은 올리고머, 반응성모노머, 광개시제를 적절한 비율로 혼합하면 자외선경화 전사고착용액이 완성된다. 이를 전사인쇄용지에 인쇄된 이미지 전체의 표면에 균일하게 경화도막두께 100?150㎛를 도포하여 판유리를 점착하고 그 표면에 특정파장대 UV-A 램프출력 80W/cm 자외선을 5초?10초 조사한다.
위의 단계적인 내용으로 판유리 전용 전사인쇄용지에 인쇄된 고화질의 이미지가 판유리의 배면에 전사고착 된다. 마지막 단계로 판유리의 배면에 위치하게 되는 PVC판을 분리한다. 애초 PVC판 표면에 이형층이 코팅되어 있기 때문에 쉽게 떼어진다. PVC판은 재사용한다. "이미지 판유리"를 제조함에 이미지 피막을 판유리의 배면에 형성하고자 하는 이미지 전체부분을 제외한 나머지 부분은 간편하게 제거하는 단계로 이루어진 것에 특징이 있다.

Description

판유리의 이미지 자외선 전사고착 방법 {UV transmission image of plate glass and its manufacturing method}

본 발명은 건축용 판유리 표면에 고화질의 사진 및 문양 이미지를 형성하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이형층과 후막보호층 잉크흡수층이 순차적으로 코팅된 잉크젯프린터용 전사용지를 제조하여 이미지를 인쇄하고 그 표면에 특수하게 설계된 자외선 경화 전사고착 용액을 도포하여 판유리를 점착하고 자외선 램프가 장착된 조사장치로 자외선을 조사 시키면 특정 파장대 자외선의 화학적 작용에 의하여 전사용지에 인쇄된 이미지가 판유리 배면으로 전사고착 되어 내수성과 내마모성이 우수한 고화질의 이미지 피막이 형성되는 이미지 판유리와 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 엘리베이터 케이지의 내부나 도어 또는 건축물 내부 외부 및 가구제품, 가전제품 등을 미려하게 장식할 목적으로 스텐레스판 동판 알루미늄판 금속판 비철판 판유리 표면에 각종 아름다운 무늬모양과 이미지를 형성 및 도금하거나 부식, 실크스크린 인쇄 등의 작업으로 각종 건축물의 장식재로 사용하고 있다.

그 일례로서 투명한 판유리 표면 또는 배면에 실크스크린 인쇄, UV인쇄, 열전사인쇄 방법으로 특정 무늬모양 및 이미지를 형성하여 미려한 건축용 판유리(이하 "이미지 판유리"이라 통칭함)를 제조하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

실크스크린 인쇄는 판유리 표면에 등사판과 유사한 일종의 공판 인쇄법으로 결이 거친 견포(絹布)에 인쇄용 도료의 여과를 차단하도록 한 문자나 그림의 형을 만들고, 이 천을 간단한 틀에 바른 것을 고무 롤러를 사용하여 인쇄한다. 비교적 단순한 문양을 1회?5회 겹쳐서 반복적으로 인쇄하므로 사진과 같은 고화질의 "이미지 판유리" 제조는 불가능한 단점이 있다.

UV인쇄는 UV경화잉크와 자외선 램프가 장착된 평판프린터에 판유리를 급지하여 프린터의 노즐에서 분사되는 UV경화잉크가 판유리 표면에 닿는 순간 고압의 자외선 램프를 밝혀 UV경화잉크를 판유리 표면에 부착케 하여 인쇄하는 방식이다. 판유리 급지가 가능하고 자외선 램프가 장착되어 있는 특수하게 설계된 평판프린터와 UV경화잉크가 필요하다.

크기 정사각형 1평방미터 이상, 두께 2mm?20mm의 판유리가 급지되어 인쇄 가능케 한 UV인쇄 평판프린터의 구입가격은 1억원 이상 고가 프린터이며 소모품으로 사용되는 UV경화잉크 구입가격 또한 일반 잉크젯프린터에서 사용되는 포토 잉크의 구입가격에 비해 약 30배 이상의 비싼 가격이다. 이로 인하여 "이미지 판유리" 제조에 소요되는 초기 투자비용과 소모품 비용이 많이 소요되어 "이미지 판유리"가 필요한 대고객 가격 만족도에 막대한 지장을 초래하는 단점이 있다.

미려한 장식을 요구하는 "이미지 판유리"는 화질이 좋아야 함은 당연한 것이다. 화질의 우위 비교 대상으로는 일반적으로 가정, 사무실에서 가장 많이 사용하고 있는 잉크젯프린터에 잉크흡수층이 코팅된 사진용지를 급지하여 이미지를 인쇄한 것과 그 화질이 동일하여야 한다. UV경화인쇄를 위한 평판프린터로 일반 건축용 판유리 표면에 이미지를 인쇄하면 상기 화질 우위 비교 대상에 품질이 미치지 못하는 단점이 있다.

전사지를 이용한 열전사인쇄 방법이라 함은 전사잉크가 장착된 잉크젯 프린터에 전사용지를 급지하여 이미지를 프린팅하고 이를 판유리의 표면에 점착하고 평판 열 프레스로 가열 압착하여 전사지의 이미지가 판유리 표면으로 고착 되도록 하는 것이다. 판유리 표면에 밀착되는 열 프레스의 발열부 온도가 섭씨180도C?섭씨300도C 고온으로 가열되고 압착시간은 120초 이상 경과 되어야 전사지에 인쇄된 이미지가 판유리 표면으로 고착된다. 이로 인하여 판유리 두께 10mm이상 두꺼운 내열 강화 판유리에만 적용 할 수 있다. 두께 5mm 이하의 일반 판유리는 열 프레스 압착시 고온과 압력에 의하여 판유리가 파손되는 단점이 있어 피전사체가 판유리에는 적용하기 어려운 문제점이 있다.

이와 같은 공정에 의해 제조되는 "이미지 판유리"는 사진처럼 고화질의 정밀한 이미지 형성이 불가능하고, 유성잉크 및 희석용제의 사용으로 환경에 나쁜 영향을 끼치며 열프레스의 사용으로 에너지 사용이 크다. 제조시 수반되는 고비용의 경제적 한계를 극복하기 어렵고 극히 제한적인 작업 영역에서 벗어나지 못하며 판유리의 이미지 구도막이 반영구적인 수명을 보장하지 못하는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 이형층 후막보호층 잉크 흡수층이 순차적으로 코팅된 인쇄용전사용지에 일반적으로 사용되는 잉크젯프린터로 고화질의 이미지 프린팅을 가능케 하고 전사지의 이미지 표면에 올리고머 모노머 광개시제가 혼합된 자외선경화 전사고착용액을 도포하여 판유리를 점착하고 판유리 표면에 자외선을 5?10초 투과하면 전사지의 이미지가 판유리 배면으로 전사고착되어 판유리 배면에 사진처럼 고화질의 이미지 피막이 형성되고 그 이미지 피막이 내수성 내마모성이 우수하고 연필경도 9H 이상의 반영구적인 수명을 가질 수 있도록 하는 "이미지 판유리"를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 특수하계 설계된 판유리 전사 인쇄용지가 고화질로 인쇄 되도록 하는 제조방법과 그 인쇄용지에 이미지를 인쇄하여 인쇄된 이미지를 판유리 배면에 전사고착 시키는 물질인 자외선경화 전사고착용액 제조방법을 본 과제의 해결 수단으로 제시한다. 먼저 판유리 전용 전사인쇄용지는 그 표면에 코팅된 기능성 물질전체가 판유리의 배면으로 전사고착 될 수 있도록 하기 위해 두께 0.2mm?1mm의 PVC,PP,PE 투명 반투명 또는 백색 플라스틱판(이하 "PVC판"이라 통칭함)을 선택한다. PVC판 표면에 이형층, 후막보호층, 잉크흡수층을 이루는 물질을 순차적으로 코팅하여 건조시키면 고화질의 인쇄가 가능한 판유리 전용 전사인쇄용지가 완성된다.

위의 판유리 전용전사 인쇄용지를 잉크젯프린터에 급지하여 이미지를 인쇄하면 고화질의 이미지가 형성된다. 이를 판유리 배면으로 전사고착 시키기 위한 자외선경화 전사고착용액의 제조방법은 올리고머, 반응성모노머, 광개시제를 적절한 비율로 혼합하면 자외선경화 전사고착용액이 완성된다. 이를 전사인쇄용지에 인쇄된 이미지 전체의 표면에 균일하게 경화도막두께 100?150㎛를 도포하여 판유리를 점착하고 그 표면에 특정파장대 UV-A 램프출력 80W/cm 자외선을 5초?10초 조사한다.

위의 단계적인 내용으로 전사인쇄용지에 인쇄된 고화질의 이미지가 판유리의 배면에 전사고착되게 된다. 마지막 단계로 판유리의 배면에 위치하게 되는 PVC판을 분리한다. 애초 PVC판에 이형층이 코팅되어 있기 때문에 쉽게 떼어진다. PVC판은 재사용한다. "이미지 판유리"를 제조함에 이미지 피막을 판유리의 배면에 형성하고자 하는 이미지 전체부분을 제외한 나머지 부분은 간편하게 제거하는 단계로 이루어진 것에 특징이 있다.

본 발명은 특수하게 설계된 판유리 전용전사 인쇄용지를 사용하므로 일반적으로 사용되는 잉크젯프린터로 고화질의 이미지를 프린팅 한다. 판유리 배면에 사진처럼 고화질의 이미지 피막을 자외선으로 전사 고착하고 그 이미지 피막이 내수성 내마모성이 우수한 반영구적인 수명을 가질 수 있도록 하는 특히 초고화질의 "이미지 판유리"를 제공하므로 가전제품, 인테리어 유리, 아트월, 욕실장, 붙박이장, 싱크대, 가구장식 등 건축 내외장재에 초고화질의 "이미지 판유리"를 부착하여 관련제품 제조분야의 제품 디자인을 한층 업그레이드 시킨다.

특히 본 발명의 "이미지 판유리" 제조방법이 친환경적이다. 유성잉크 유성희석제를 사용치 않고 수용성의 물질을 사용한다. 제조에 수반되는 직접적인 에너지 사용이 미미한 수준이다. 열을 사용치 않고 자외선으로 5초?10초 이내 전사고착 하므로 "이미지 판유리"를 제조하는 친환경 제조방법으로 그 효과가 다대한 발명이다.

도 1은 본 발명의 이미지 판유리의 구성요소를 나타낸 전체 단면도.
도 2는 이미지 판유리 샘플의 전사고착 경도 테스트를 위하여 칼로 강제로 흠집을 내어보았다. 실시 결과 연필 최고경도 9H 이상의 강한 이미지 전사고착 도막을 확인하였다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 "이미지 판유리"의 구성 단면도이다. 6단계로 완성되는 이미지 판유리의 제조방법을 단계적으로 실시함에 그 순서대로 설명한다. PVC판(6)의 두께는 잉크젯 프린터에 급지가 가능한 두께 0.1mm?1mm, 색상 투명,반투명,흰색,유색의 경질판을 택일하여 적용한다.

PVC판(6)의 표면에 이형층(5)를 건조막 두께20?30㎛로 균일하게 도포 건조 형성 시킨다. 이형층(5)의 구성은 수용성 고분자 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol) 제품명 PVA-217 무게비 100g : 물(H2O) 무게비 500g의 비율로 혼합 교반한 수용액이다.

이형층(5)의 표면에 후면보호층(4)를 건조막 두께50?100㎛로 균일하게 도포 건조 형성 시킨다. 후면보호층(4)의 구성은 수용성 고분자 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol) 제품명 PVA-217 무게비 100g : 백색 활석 분말 탈크파우더(Talc Powder) 무게비 10g : 물(H2O) 무게비 500g의 비율로 혼합 교반한 수용액이다.

후면보호층(4)의 표면에 잉크흡수층(3)을 건조막 두께50?100㎛로 균일하게 도포 건조 형성 시킨다. 잉크흡수층(3)의 구성은 수용성 고분자 폴리비닐피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone) 제품명 PVP-K30 무게비 100g :수용성 고분자 분산점증제 제품명 쟁탄검 무게비 20g : 백색의 활석 분말 탈크파우더(Talc Powder) 무게비 300g : 물(H2O) 무게비 2,000g의 비율로 혼합 교반한 수용액이다.

상술한 방법으로 PVC판(6)의 표면에 이형층(5) 후막보호층(4) 잉크 흡수층(3)이 순차적으로 코팅된 인쇄용전사용지가 완성된다. 일반적으로 사용되는 잉크젯프린터에 급지하여 이미지를 프린팅한다. 그 결과 고화질의 우수한 이미지가 인쇄되었다.

도 2는 인쇄용전사용지에 이미지를 인쇄하고 이미지 표면에 도 1의 자외선 경화 전사고착용액층(2)을 건조막 두께100?150㎛로 균일하게 도포하고 전사고착용액층(2)의 표면에 판유리(1) 배면을 점착 시키고 판유리(1)의 표면에 자외선 램프를 5cm이내 근접시켜 특정파장대 UV-A 램프출력 80W/cm의 자외선을 5초?10초 조사시켜 판유리 배면에 도 2의 이미지가 전사고착 되었다. 자외선 경화 전사고착용액(2)의 구성요소는 다음과 같다.

모노머MONOMER / 제2관능기 / 제조국 대만/제품명TM-2815(TPGDA)/액상타입/수입원 유원인텍

올리고머OLIGOMER/ 아크릴레이트/제조국 대만/제품명 AgiSyn 230T1/액상타입/수입원 유원인텍

자외선개시제 PHOTOINITIATOR/제조국중국/제품명 Runtechcure 1103/액상타입/수입원 유원인텍

위의 모노머 무게비 100g : 올리고머 무게비 200g : 자외선개시제 무게비 50g의 비율로 혼합 교반한 무용제 타입의 자외선 경화형 투명액상 수지이며, 본 발명의 전사고착용액층(2)으로 수십회의 실험 결과 적합함을 확인하였다.

도 2는 상술한 방법으로 실시한 이미지 판유리의 제작샘플을 도 1의 PVC판(6)과 이형층(5)를 제거한 완성된 이미지 판유리 샘플이다. 이형층(5)의 박리현상으로 후막보호층(4) 잉크 흡수층(3) 자외선 경화 전사고착용액층(2) 판유리(1)는 하나의 물체로 자외선경화 전사고착됨을 알수 있다. 전사고착용액층(2)의 용액이 판유리(1)의 표면, 잉크 흡수층(3),후막보호층(4)에 흡수되어 자외선에 경화되고 이형층(5)과 PVC판(6)에는 흡수되지 않도록 하는 원리를 연구하여 응용 물질의 작용을 수백회에 걸쳐 실험한 바 본 발명의 이미지 판유리 제조를 실시하게 되었다.

도 2는 이미지 판유리 샘플의 전사고착 경도 테스트를 위하여 칼로 강제로 흠집을 내어보았다. 실시 결과 연필 최고경도 9H 이상의 강한 이미지 전사고착 도막을 확인하였다.

1 판유리- 두께2mm?10mm의 건축 창호용 투명 판유리.
2 전사고착 용액층- 올리고머, 모노머, 광개시제를 혼합한 자외선 경화형 투명 전사용액.
3 잉크 흡수층- 폴리비닐피롤리돈, 쟁탄검, 활석 백색 탈크파우더를 혼합한 백색 수용액.
4 후막보호층- 폴리비닐알코올,활석 백색 탈크파우더를 혼합한 백색 수용액.
5 이형층- 폴리비닐알코올 투명 수용액
6 PVC판- 두께0.2mm?1mm의 경질판

Claims

플라스틱판 표면에 이형층, 후막보호층, 잉크흡수층을 형성하는 물질을 단계적으로 코팅 건조시켜 잉크젯프린터로 고화질의 인쇄가 가능하도록 제조된 판유리 전사전용 인쇄용지와 그 제조방법.
자외선경화 전사고착용액의 제조방법으로 올리고머, 반응성모노머, 광개시제를 적절한 비율로 혼합한 전사고착용액을 판유리 전사전용 인쇄용지에 인쇄된 이미지의 표면에 도포하고 자외선을 조사하여 판유리 표면 배면에 이미지 피막을 자외선으로 전사고착 하는 방법.