KR20130095918A - 전사지 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전사지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 전사과정에서 잉크의 손실을 방지하여 전사 전후의 해상도가 그대로 유지될 수 있는 기술에 관한 것이다.
또한 전사과정에서 잉크와 원지 간의 원활한 박리가 이루어질 수 있도록 하여 이미지의 훼손을 방지할 수 있는 기술에 관한 것이다.
그리고 전사대상물의 재질에 상관없이 전사가 가능한 기술에 관한 것이다.

Description

전사지 및 그 제조방법{transfer print and method of thereof}

본 발명은 전사대상물 표면에 전사될 이미지가 최초 인쇄되어지는 전사지에 관한 것으로, 특히 전사지에 인쇄된 잉크가 전사과정에서 손실되지 않은 상태로 전사대상물 표면으로 이동되도록 하여 전사과정에서의 해상도 저하방지 효과와 전사속도의 향상효과 및 설비의 간소화 효과를 얻을 수 있고 이로 인해 궁극적으로 대량생산체재로 운영이 가능한 기술에 관한 것이다.

일반적으로 생산되는 공산품들은 디자인 적인 면을 향상시키기 위해 표면에 다양한 모양의 이미지가 표현되어 있다.

이렇게 대상물표면에 이미지를 전사하는 방법은 가열가압방식과 비가열방식 등 다양한 방식이 있는데,

그 중 가열가압방식은, 전사하고자 하는 이미지가 인쇄된 전사지와 전사대상물 표면을 밀착시킨 상태에서 열 및 압력 을 동시에 가해 전사지에 인쇄되어 있던 잉크가 전사대상물 표면에 부착되는 형태로 이루어진다.

이외 비가열 전사방법은 전사지의 인쇄면과 전사대상물 표면을 밀착시킨 상태에서 적정압력을 가해 전사지의 잉크가 전사지로부터 박리되어 전사대상물 표면에 부착되는 형태로 이루어진다.

이러한 여러 형태의 전사방법에 사용되는 기존의 전사지는 단순히 펄프나 합성수지 등으로 이루어진 원지 표면에 잉크가 단순히 직접 인쇄되는 구조여서 전사지 표면의 잉크 전체가 대기 중에 완전히 노출된 형태로 이루어진다.

따라서 이러한 전사지를 이용해 가압가열방식으로 전사할 경우 가열과정에서 잉크 일부가 쉽게 기화되어 손실되고, 이로 인해 전사 완료된 상태의 이미지 해상도가 최초 상태보다 저하되는 문제점을 갖게 된다.

또한 비 가열 전사과정에서도 최종적으로 원지를 떼어내는 과정에서 원지와 잉크 간의 박리가 원활히 이루어지지 못해 잉크가 원지와 함께 떼어지는 현상도 발생된다.

뿐만 아니라 기존의 전사지는 구조상 전사과정에서 잉크가 전사대상물 표면에 직접 부착되는 형태가 되기 때문에, 그만큼 외부와의 접촉 등으로 인해 전사대상물 표면에 전사된 잉크가 쉽게 벗겨지는 등의 훼손 가능성이 클 수밖에 없다.

또한 이렇게 잉크가 전사대상물 표면에 직접 부착되는 구조이기 때문에 전사대상물의 재질에 따라 전사 가능여부가 제한될 수밖에 없다.

대한민국공개특허공보 10-1999-0048575(1999.07.05)

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로,

전사과정에서 잉크의 손실을 방지하여 전사 전후의 해상도가 그대로 유지될 수 있는 전사지 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

그리고 전사과정에서 잉크와 원지 간의 원활한 박리가 이루어질 수 있도록 하여 이미지의 훼손을 방지할 수 있는 전사지 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

또한 전사대상물의 재질에 상관없이 전사가 가능한 전사지 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

이를 위한 본 발명의 여러 실시예 중 전사지 구조에 대한 실시예는,

원지, 상기 원지 표면에 적층되어 있고 잉크를 수용할 수 있는 안료성분과 상기 원지와의 접착성분 및 융착성분이 혼합된 코팅성분으로 이루어진 코팅층을 포함하고, 잉크가 상기 안료성분에 의해 상기 코팅층 내부로 침투한 상태로 인쇄되는 것을 특징으로 한다.

그리고 이러한 전사지를 제조하는 방법에 대한 실시예는,

원지 준비단계, 잉크를 수용할 수 있는 안료성분과 상기 원지와의 접착성분 및 융착성분이 함유된 코팅성분을 준비하는 단계, 상기 원지 상에 상기 코팅성분을 도포시켜 원지 표면에 분리 가능한 코팅층을 형성시키는 단계, 상기 코팅층 표면에 잉크를 도포하여 잉크가 상기 코팅층에 침투된 상태로 이미지를 구현하는 이미지 인쇄단계를 포함한다.

또한 상기 코팅성분은 상기 원지와 상기 코팅층 간의 원활한 박리를 유도하는 박리성분을 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 코팅층은 공극이 형성되어 상기 잉크가 상기 공극을 통해 상기 코팅층 내부로 침투될 수 있다.

또한 상기 융착성분은 전사대상물 표면과 상기 코팅층을 연결하는 별도의 연결수지 재질과 동일한 계열의 재질로 이루어질 수 있다.

그리고 상기 잉크는 음이온 상태이고 상기 코팅층은 양이온 상태일 수 있다.

이러한 여러 실시예를 갖는 본 발명은,

잉크가 코팅층 내부로 침투된 형태로 인쇄되어 있기 때문에, 전사과정에서 잉크를 함유한 코팅층 전체가 전사대상물 표면으로 이동됨으로, 전사과정에서 잉크의 손실현상이 발생되지 않고 이로 인해 해상도의 저하 현상이 방지되는 장점을 갖는다.

그리고 코팅층에 박리성분이 함유되어 있기 때문에 전사과정 중 코팅층과 원지 간의 박리가 원활하게 이루어질 수 있어 박리과정에서 코팅층 또는 원지의 훼손을 방지함은 물론 전체공정이 신속하게 진행될 수 있는 장점을 갖는다.

또한 잉크가 코팅층에 침투된 상태이기 때문에 전사완료 상태에서 전사대상물 표면의 잉크는 코팅층에 의해 둘러싸여진 상태가 됨으로 잉크의 외부노출로 인한 이미지 훼손 현상도 방지할 수 있는 장점을 갖는다.

뿐만 아니라 코팅층이 별도의 연결수지를 통해 전사대상물 표면에 위치되기 때문에 전사대상물의 재질에 상관없이 전사가 가능하므로, 기존에 비해 적용 가능한 전사범위가 광범위해지는 장점도 갖는다.

도1은 전체 제조 공정을 나타낸 제작흐름도
도2는 코팅성분을 원지에 도포하는 과정을 나타낸 단면개략도
도3은 코팅층에 잉크가 인쇄된 상태를 나타낸 단면개략도
도4 내지 도6은 전사과정을 나타낸 도면으로
도4는 코팅층에 연결수지가 융착되는 모습을 나타낸 단면개략도
도5는 코팅층이 연결수지를 통해 전사대상물에 융착된 상태의 단면개략도
도6은 코팅층이 분할된 상태로 원지와 분리된 상태를 나타낸 단면 개략도
도7은 코팅층 전체가 원지로부터 분리된 상태를 나타낸 단면 개략도

이하 도면에 예시된 내용을 바탕으로 본 발명의 구체적인 구성 및 효과를 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 전사지 제작방법은 [도 1]에 도시된 바와 같이 크게 원지 준비단계(S100)와 코팅성분 준비단계(S200), 코팅층 형성단계(S300) 및 이미지 인쇄단계(S400)를 포함하여 구성된다.

먼저 원지 준비단계(S100)는 전사지의 베이스 역할을 하는 원지(100)의 준비과정으로, 원지(100)는 펄프나 기타 합성수지재질의 필름 등 표면에 인쇄 및 후술하는 코팅과정이 가능한 재질이 사용된다.

이러한 원지 준비단계(S100)는 일반적인 인쇄지 준비과정과 동일한 방법으로 진행됨에 따라 추가적이 설명은 생략한다.

그리고 코팅성분 준비단계(S200)는 인쇄될 잉크(1)를 수용함과 동시에 추후 전사과정에서 잉크(1)를 전사대상물 표면으로 이동시키기 위한 코팅성분(200)을 제조하는 과정으로,

이때 사용되는 코팅성분(200)은 안료성분(210)과 접착성분(220), 융착성분(230) 및 박리성분(240)이 혼합된 구조로 이루어진다.

이때 사용되는 안료성분(222)은 인쇄된 이미지의 잉크(1)를 머금고 있는 기능을 하는 것으로 실리카(silica)와 클레이(clay), 탈크(talc), 탄산칼슘(caco3), 세틴화이트 등의 성분들이 사용되고, 이러한 성분들이 모두 동시에 혼합되거나 선택적으로 개별 적용될 수 있다.

이러한 안료성분들은 약 2㎛ 내지 10㎛의 입자형태로 적용되어 추후 각 입자 간에 충분한 공극(222)이 형성되도록 함으로써 인쇄 과정에서 잉크(1)가 각 공극(222)을 통해 후술하는 코팅층 내부로 침투될 수 있도록 함과 동시에 전사과정에서 잉크(1)가 번지는 현상을 방지한다..

더불어 필요에 따라 안료성분(210)을 내수성수지(미도시)와 혼합시켜 침투된 잉크(1)가 순간적으로 고착되도록 함은 물론 내수성을 갖도록 함으로써 번짐 현상을 더욱 방지할 수 있다.

그리고 접착성분(220)은 위 안료성분(210)을 포함한 코팅층(300) 전체가 원지(100) 표면에 적절히 부착 유지되도록 하는 것으로, 카르복실메틸셀룰로스(carboxymethylcellulose), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 라텍스(latex), 아크릴, 전분, 에틸비닐아세테이트 등의 성분이 사용된다.

이때 접착성분의 함유비율은 약 5~10%중량비 수준을 유지하여 박리효율에 악 영향을 미지치 않도록 한다.

또한 융착성분(230)은 전사과정에서 코팅층(300)과 전사대상물(500) 간의 연결을 위해 사용되는 별도 연결수지(400)와의 융착 기능을 하는 것으로, 연결수지(400)와 동일한 계열의 재질이 사용된다.

예를 들어 연결수지(400)의 재질계열이 석유화합물일 경우 이와 동일한 계열의 성분이 사용된다.

즉 동일계열의 성분 간에는 상호 간의 융착성이 높아지기 때문에 후술하는 코팅층이 연결수지와 접촉되었을 때 실질적으로 융착성분과 연결수지가 상호 융착되어, 결국 코팅층과 연결수지 간의 융착이 이루어지는 것이다.

그리고 박리성분(240)은 전사의 최종 단계에서 코팅층(300)과 원지(100) 간의 원활한 박리 역할을 하는 것으로 왁스나 불소, 기타 실리콘 계열의 성분이 사용된다.

이때 박리성분의 함유비율은 약 5~10%중량비 수준으로 유지하는 것이 원지와 코팅층 간의 적절한 박리효율을 유지할 수 있다.

참고로 이러한 박리성분(240)을 포함시키는 이유는, 기존의 인쇄용 원지는 인쇄용 잉크와의 결합력을 중요시 하였으나, 본 발명의 전사지는 이와는 반대의 성질, 즉 전사과정에서 잉크를 포함하는 코팅성분 전체가 별도의 연결수지에 의하여 원지로부터 잘 뜯겨져 전사대상물 표면으로 쉽게 이동될 수 있도록 하기 위함이다.

물론 이러한 함량비율은 전사대상물의 재질이나 별도 연결수지의 재질 등에 따라 얼마든지 변경될 수 있다.

참고로 박리성분(240)은 후술하는 전사과정 중 원지와 코팅층간 박리방식에 따라 첨가여부가 선택적으로 이루어질 수 있다.

예를 들어 코팅층 전체를 원지와 완전히 분리시키고자 할 경우, 상호 간의 원활한 분리를 위해 박리성분(240)이 첨가되는 반면, 후술하는 연결수지가 코팅층에 침투되는 깊이에 따라 코팅층을 분할하여 일정두께만큼만 원지로부터 분리시킬 경우 박리성분은 첨가되지 않아도 무관하다.

이처럼 코팅성분(200)은 위에서 설명한 각 기능성 성분들이 완전히 혼합되거나 별도의 층을 이루는 형태로 구현된다.

그리고 이러한 코팅성분은 전체적으로 투명 또는 반투명이나 흰색 상태가 되도록 하여 추후 내부로 침투된 잉크가 외부로 충분히 부각되어 노출될 수 있도록 한다.

물론 코팅성분의 색상은 흰색에 한정되지 않고 인쇄되는 잉크의 색상과 대비되어 잉크의 색상이 부각될 수 있는 색상이라면 얼마든지 변형 적용할 수 있다.

이후 실시되는 코팅층 형성단계(S300)는 이렇게 준비된 코팅성분(200)을 원지(100) 표면에 도포시켜 원지(100)와 코팅성분(200)이 적층구조가 되도록 하는 과정으로,

[도 3]과 같이 에어-나이프(AIR-KNIFE)나 블레이드, 로드-바아, 롤코터, 콤마 립, 그라비아 등의 코팅방식을 통해 코팅성분(200)을 원지(100)의 표면에 도포시키는 방식으로 진행된다.

이 상태에서 일정시간 건조과정을 거치면 [도 4]와 같이 원지(100) 표면에 코팅층(300)이 적층되어 있는 구조가 완성된다.

이때 코팅층(300)에는 안료성분에 의해 수많은 미세공극이 형성된 상태가 되고 접착성분에 의해 코팅층과 원지는 적정수준으로 접착상태가 유지된다.

이후 실시하는 이미지 인쇄단계(S400)는 코팅층(300) 상에 전사하고자 하는 이미지를 인쇄하는 과정으로, 대량생산이 가능한 프린팅 방식, 즉 윤전인쇄나 그라비아인쇄, 디지털인쇄 등 고 해상도가 가능한 방식 중에서 선택 적용한다.

이렇게 코팅층(300) 상에 이미지를 인쇄하면 잉크(1)는 원지(100) 표면에 직접 인쇄되는 것이 아니라, 공극(222)을 통해 코팅층(300) 내부로 일정깊이 침투되고 나머지 구간은 코팅층 외부로 노출된 상태가 된다.

이때 위에서 설명한 것처럼 공극의 직경은 매우 미세하기 때문에 공극 간 간격에 의해 이미지 모양이 변형되는 등의 현상은 발생되지 않는다.

그리고 위에서 설명한 것처럼 코팅층의 색상이 흰색일 경우 코팅층의 색상이 이미지의 흰색잉크 역할을 할 수 있어, 마치 천연색상 형태로 인쇄가 가능하게 된다.

그리고 코팅층으로 침투된 잉크는 코팅층의 안료성분에 의해 코팅층 내에서 유지됨은 물론 내수성수지에 의해 번짐등의 현상이 더욱 방지된다.

더불어 잉크는 코팅층 전체 두께에 걸쳐 침투되거나 도면처럼 약 절반 정도의 두께 정도 까지만 침투된 상태에서 코팅층 표면 상에 노출된 형태가 될 수 있다.

참고로 이미지 인쇄단계(S400) 과정에서 코팅층(300)은 잉크300%이상의 토출량과 1440dpi 상황에서도 잉크(1)의 원활한 침투 및 속건성이 유지될 수 있을 정도가 되어야 한다.

그리고 참고적으로 코팅층(300)과 잉크(1)와의 이온트러블 현상을 주의해야 하는데, 일반적으로 인쇄용 잉크(1)는 음이온을 띠고 있기 때문에 코팅층은 양이온을 띠도록 함으로써, 잉크(1)와 코팅층 간의 반발력을 없애 잉크(1)가 코팅층으로 원활히 침투되어 수용될 수 있도록 함과 동시에 전사과정에서 연결수지(400)와 코팅층(300)이 융착될 때 잉크(1)의 번짐 현상이 방지되도록 한다.

이하에서는 이러한 방식을 통해 제작된 전사지를 이용한 전사과정을 개략적으로 설명한다.

[도 4] 및 [도 5]처럼 코팅층(300) 상에 융착성분(230)과 동일한 계열재질의 연결수지(400)를 도포시키면 연결수지(400)가 코팅층(300)의 융착성분(230)과 융착됨에 따라, 점차 코팅층(300) 내부로 침투된다.

이때 도포되는 연결수지(400)는 도포양과 침투시간에 따라 연결수지(400)의 침투깊이가 다르게 설정될 수 있는데, 기본적으로 도면과 같이 코팅층(300)의 중간정도 깊이까지 침투된다.

이 과정에서 위에서 설명한 것처럼 코팅층(300)에 침투되어 있는 잉크(1)는 안료의 공극 내에 수용된 상태이고 내수성 수지에 의해 고착되어 있는 상태이기 때문에 번짐 현상이 발생되지 않는다.

따라서 코팅층으로 침투된 연결수지는 잉크를 마치 캡슐 형태로 둘러싼 형태가 된다.

이렇게 연결수지(400)와 융착성분(230)간의 융착에 의해, 결국 코팅층(300) 중 연결수지가 침투된 구간이 연결수지(400)와 완전히 융착된 상태가 된다.

이 상태에서 연결수지(400)를 전사대상물(500)표면에 융착 시키면, 결국 전사지 전체가 연결수지를 통해 전사대상물(500) 표면에 융착된 상태로 부착된다.

이 상태에서 [도 7]처럼 원지(100)와 코팅층(300)으로부터 분리시키는데, 이때 코팅층(300)에 박리성분(240)이 첨가되었을 경우 코팅층(300) 전체가 원지로부터 완전히 박리된다.

그리고 만약 박리성분이 첨가되지 않았을 경우, [도 6]처럼 박리과정에서 코팅층 중 연결수지가 침투되어 융착된 부분과 연결수지가 침투되지 않은 구간이 분할되어, 융착구간은 원지로부터 분리되는 반면 융착되어 있지 않은 구간은 원지 상에 붙어 있는 상태로 원지와 함께 분리된다.

즉 이 과정에서 잉크를 함유하고 있는 코팅층(300) 전체 또는 일정두께 구간이 연결수지와의 융착력에 의해 원지표면으로부터 떼어지는 형태로 박리가 이루어지게 되는 것이다.

이렇게 원지가 박리되면 잉크(1)를 함유하고 있는 코팅층(300)이 연결수지(400)를 매개로 하여 전사대상물(500) 표면에 융착된 상태가 된다.

이처럼 본 발명은 전사과정에서 잉크(1)가 코팅층에 함유된 상태로 전사대상물 표면에 전사되기 때문에, 전사과정에서 잉크(1)의 손실이 발생되지 않아 전사 상태의 이미지 해상도가 저하되는 현상이 발생되지 않는다.

또한 잉크(1)가 코팅층 내부에 침투된 상태이기 때문에 외부와의 직접적인 접촉 가능성이 없어 그만큼 이미지의 훼손도 방지된다.

뿐만 아니라 코팅층이 전사대상물(500)에 직접적으로 부착되지 않고 별도의 연결수지와 전사대상물 간의 융착에 의해 부착되기 때문에 전사대상물의 재질에 상관없이 전사작업이 가능한 효과도 갖게 되는 것이다.

이상 설명한 본 발명은 당업자에 의해 다양하게 변형 및 조합되어 실시될 수 있으나, 이러한 변형 및 조합은 위에서 설명한 실시예에 한정되지 않고 아래에 기재된 특허청구범위의 기술적 사상에 포함될 경우 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 판단해야 한다.

Claims (6)

1. 원지 준비단계,
   잉크를 수용할 수 있는 안료성분과 상기 원지와의 접착성분 및 융착성분이 함유된 코팅성분을 준비하는 단계,
   상기 원지 상에 상기 제1코팅성분을 도포시켜 원지 표면에 분리 가능한 코팅층을 형성시키는 단계,
   상기 코팅층 표면에 잉크를 도포하여 잉크가 상기 제1코팅층에 침투된 상태로 이미지를 구현하는 이미지 인쇄단계
   를 포함하는 전사지 제조방법.
   
2. 원지,
   상기 원지 표면에 적층되어 있고 잉크를 수용할 수 있는 안료성분과 상기 원지와의 접착성분 및 융착성분이 혼합된 코팅성분으로 이루어진 코팅층을 포함하고,
   잉크가 상기 안료성분에 의해 상기 코팅층 내부로 침투한 상태로 인쇄되는
   전사지.
   
3. 제1항 또는 제2항에서,
   상기 코팅성분은,
   상기 원지와 상기 코팅층 간의 원활한 박리를 유도하는 박리성분을 더 포함하는
   전사지 제조방법.
   
4. 제1항 또는 제2항에서,
   상기 코팅층은 공극이 형성되어 상기 잉크가 상기 공극을 통해 상기 코팅층 내부로 침투되는
   전사지 제조방법.
   
5. 제1항 또는 제2항에서,
   상기 융착성분은 전사대상물 표면과 상기 코팅층을 연결하는 별도의 연결수지 재질과 동일한 계열의 재질로 이루어져 있는
   전사지 제조방법.
   
6. 제1항 또는 제2항에서,
   상기 잉크는 음이온 상태이고 상기 코팅층은 양이온 상태인
   전사지 제조방법.

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