KR20180109155A - 직접 승화전사용 필름 및 직접 승화전사 방법 - Google Patents

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Abstract

직접 승화전사용 필름은 기재층, 기재층의 일면 상에 형성된 잉크 흡수층, 및 기재층의 일면과 대향하는 타면 상에 형성된 배리어 층을 포함한다. 별도의 중간 기재 없이 바로 승화전사가 가능한 직접 승화전사용 필름이 제공된다.

Description

직접 승화전사용 필름 및 직접 승화전사 방법{DIRECT SUBLIMATION TRANSFER FILM AND METHOD OF DIRECT SUBLIMATION TRANSFER}
본 발명은 직접 승화전사용 필름 및 직접 승화전사 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 기재층을 포함하는 직접 승화전사용 필름 및 이를 활용한 직접 승화전사 방법에 관한 것이다.
승화전사(sublimation transfer)는 고체 상태에서 바로 기체 상태로 변화하는 승화를 이용하여 피전사물(피인쇄물)에 이미지를 구현하기 위한 방법이다. 예를 들면, 잉크젯 프린터를 통해 승화 전사용 잉크를 전사용지에 출력하고, 출력된 전사용지를 상기 피전사물에 열압착시켜 상기 승화 전사용 잉크가 상기 피전사물에 침투됨으로써, 이미지가 상기 피전사물에 구현될 수 있다.
상기 승화전사는 직물, 유리, 철판과 같이 일반적인 인쇄 또는 염색 방법으로 안정적인 이미지가 구현되기 어려운 피전사물에 활용될 수 있다. 예를 들면, 승화전사용 필름에 상술한 승화전사를 이용해 이미지를 구현시킨 후, 상기 승화전사용 필름을 유리판과 같은 광고판에 부착시킬 수 있다.
그러나, 전사용지와 같은 인쇄기재를 피전사물에 열압착시키는 과정에서 정렬 및 고정 불량에 따른 원하는 인쇄 이미지가 구현되지 않을 수 있고, 상기 전사용지의 손상 또는 상기 피전사물의 변형 등에 의해 이미지 손상이 야기될 수 있다.
예를 들면, 한국등록특허공보 제10-0540727호(2005.12.27)는 승화전사 인쇄방법 및 그 장치에 대해 개시하고 있으나, 상술한 전사용지 및 피전사물의 열압착으로부터 초래되는 신뢰성 저하 해결방안에 대한 개시 및 교시는 포함하고 있지 않다.
한국등록특허공보 제10-0540727호(2005.12.27)
본 발명의 일 과제는 인쇄 품질이 우수하고, 공정 신뢰성이 향상된 직접 승화전사용 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 인쇄 품질이 우수하고, 공정 신뢰성이 향상된 직접 승화 전사 방법을 제공하는 것이다.
1. 기재층, 상기 기재층의 일면 상에 형성된 잉크 흡수층, 및 상기 기재층의 상기 일면과 대향하는 타면 상에 형성된 배리어 층을 포함하는, 직접 승화전사용 필름.
2. 위 1에 있어서, 상기 기재층은 승화 전사를 통해 이미지가 구현되는 피전사체인, 직접 승화전사용 필름.
3. 위 2에 있어서, 상기 잉크 흡수층은 폴리비닐알콜, 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지 및 폴리에스테르 수지로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 수지를 포함하는, 직접 승화전사용 필름.
4. 3에 있어서, 상기 잉크 흡수층은 폴리비닐알콜 및 폴리우레탄 수지를 포함하는, 직접 승화전사용 필름.
5. 위 3에 있어서, 상기 잉크 흡수층은 실리카, 알루미나, 탄산 칼슘, 염화마그네슘, 염화 칼슘, 염화 칼륨, 탄산 나트륨 및 수산화 나트륨으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 무기 입자를 더 포함하는, 직접 승화전사용 필름.
6. 위 1에 있어서, 상기 잉크 흡수층은 백색층 혹은 투명층으로 제공되는, 직접 승화전사용 필름.
7. 위 1에 있어서, 상기 배리어 층은 폴리에스테르, 폴리(메타)아크릴레이트, 및/또는 폴리우레탄 계열 수지를 포함하는, 직접 승화전사용 필름.
8. 기재층, 상기 기재층의 일면 상에 형성된 잉크 흡수층, 및 상기 기재층의 상기 일면과 대향하는 타면 상에 형성된 배리어 층을 포함하는 직접 승화전사용 필름을 준비하는 단계, 상기 직접 승화전사용 필름의 상기 잉크 흡수층 상에 이미지를 인쇄하는 단계, 및 승화 전사를 통해 상기 이미지를 상기 기재층 내부로 전사하는 단계를 포함하는, 직접 승화전사 방법.
9. 위 8에 있어서, 상기 이미지는 상기 잉크 흡수층의 상부에 고체 상태로 고정된 후 상기 승화 전사를 통해 상기 잉크 흡수층을 투과하여 상기 기재층 내부로 전사되는, 직접 승화전사 방법.
10. 위 8에 있어서, 상기 배리어 층은 폴리에스테르계 (메타)아크릴레이트 올리고머, 중합 개시제 및 용제를 포함하는 배리어 코팅 조성물로부터 형성되는, 직접 승화 전사 방법.
11. 위 1 내지 7 중 어느 한 항의 승화전사용 필름이 부착된, 휴대폰 보호 케이스.
본 발명의 실시예들에 따른 직접 승화전사용 필름을 사용하여 기재층의 일면에 형성된 잉크 흡수층 상부에 이미지를 프린팅한 후, 승화 메커니즘을 통해 상기 이미지를 상기 기재층 내부로 전사시킬 수 있다. 따라서, 전사 용지와 같은 별도의 인쇄 중간기재의 개입 없이 상기 직접 승화전사용 필름 자체에서 승화 전사를 유도할 수 있다.
또한, 승화 전사를 통해 이미지가 기재층으로 직접 전사되므로, 전사 용지와 같은 인쇄 중간 기재와의 압착, 고정 단계가 생략되어 공정 경제성 및 공정 신뢰성이 향상되며, 상기 인쇄 중간 기재 또는 피전사체의 열 손상으로 인한 이미지 불량을 방지할 수 있다.
상기 직접 승화전사용 필름은 광고물뿐만 아니라, 모바일 폰의 배면 장식, 또는 모바일 폰 케이스의 표면 장식에 직접 활용될 수 있다.
도 1은 비교예에 따른 승화전사 방법을 설명하는 개략적인 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 직접 승화전사 방법을 설명하는 개략적인 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 직접 승화전사용 필름을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 직접 승화전사용 필름을 나타내는 개략적인 단면도이다.
본 발명의 실시예들은 기재층, 상기 기재층의 일면 상에 형성된 잉크 흡수층, 및 상기 기재층의 상기 일면과 대향하는 타면 상에 형성된 배리어 방지층을 포함하며, 인쇄 공정 후 별도 중간기재 없이 바로 승화전사가 가능한 직접 승화전사용 필름을 제공한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 하기에서 본 발명의 바람직한 실시예들을 제시하나, 이들 실시예들은 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예들에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
도 1은 비교예에 따른 승화전사 방법을 설명하는 개략적인 흐름도이다.
도 1을 참조하면, S10단계에서 전사 용지를 준비한다. 상기 전사 용지는 종이위에 형성된 코팅층을 포함할 수 있으며 승화전사잉크가 승화전사과정에서 승화전사잉크가 자유로이 승화될 수 있도록 매개체로 제공된다.
이후, S12단계에서 예를 들면 잉크젯 프린터를 통해 상기 전사 용지에 이미지를 인쇄한다. 상기 이미지는 고체 형태로 상기 전사 용지에 고정될 수 있다. 상기 이미지의 고정을 위해 이미지가 인쇄된 상기 전사 용지를 소정의 온도로 건조시킬 수 있다.
S14 단계에서, 상기 전사 용지를 피전사물에 정렬시킨다. 상기 피전사물은 최종 이미지가 구현되는 대상체로서 예를 들면, 직물, 유리판, 금속판, 플라스틱 판 등일 수 있으며, 예를 들면 광고용 물품일 수 있다.
S16 단계에서, 열압착을 통해 상기 전사 용지에 인쇄된 이미지를 상기 피전사물로 승화 전사시킨다. 예를 들면, 서로 정렬된 전사 용지 및 피전사물을 가압 롤러 사이로 함께 통과시키면서 열을 가해 상기 전사 용지에 고체 상태로 고정된 잉크를 승화시켜 상기 피전사물로 전사시킬 수 있다.
상술한 비교예에 따르면, S16단계에서 승화전사를 위한 열 압착시 전사 용지의 변형에 따른 피전사물의 손상이 야기될 수 있다. 또한, 승화 전사 완료 후 전사 용지의 미박리, 또는 잔사가 발생할 수 있다.
또한, S14 단계에서 전사 용지를 피전사물에 정렬시키는 과정에서 오정렬로 인해 이미지가 원하는 위치에 정확히 전사되지 않을 수 있다. 또한, 전사 용지 및 피전사물 사이의 물성 차이로 인한 계면 분리, 밀착 불량 등이 야기될 수 있다.
추가적으로, 이미지를 전사 용지로 인쇄하는 과정에서 전사 용지의 부분 변형등이 문제될 수 있다. 또한, 이미지가 전사 용지라는 중간 기재를 거쳐 피전사물로 전달되므로 잉크 손실, 이미지 선명도 저하가 야기될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 따른 직접 승화전사 방법을 설명하는 개략적인 흐름도이다. 도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 직접 승화전사용 필름을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 예를 들면 S20 단계에서 직접 승화전사용 필름을 제조한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 직접 승화전사용 필름(100)은 기재층(110)의 상부 및 하부에 각각 적층된 잉크 흡수층(120) 및 배리어(barrier) 층(130)을 포함할 수 있다.
기재층(110)은 승화전사에 의해 이미지가 전달되는 피전사물 또는 대상체일 수 있다. 예를 들면, 기재층(110)은 광고 물품 또는 장식 용품을 포함할 수 있다. 일 예에 있어서, 기재층(110)은 휴대폰 배면 장식용 필름일 수 있다.
기재층(110)의 재질은 이미지가 전달되는 대상체에 따라 달라질 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 직물 또는 고분자 필름(PET, PVC 등), 금속 박막 등을 포함할 수 있다.
기재층(110)은 서로 대향하는 제1 면(110a) 및 제2 면(110b)을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 기재층(110)의 제1 면(110a)은 인쇄 공정 및 승화 전사 공정이 수행되는 표면일 수 있다. 기재층(110)의 제2 면(110b)은 이미지가 외부로 노출되는 장식면일 수 있다.
잉크 흡수층(120)은 기재층(110)의 제1 면(110a) 상에 형성될 수 있다. 잉크 흡수층(120)은 후술하는 인쇄 공정에서 잉크가 예비 고정되며, 승화 전사 공정 시 잉크가 이동하는 중개층으로 제공될 수 있다.
잉크 흡수층(120)은 승화 전사 공정이 수행되는 온도에서 내구성을 유지할 수 있으며, 잉크 침투성을 갖는 수지 물질을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 수지 물질은 폴리비닐알콜(PVA), 폴리 우레탄 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2종 이상이 함께 조합되어 포함될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 수지 물질은 잉크 흡수 성능 및 기재층(110)과의 접착력을 고려하여 PVA 및 폴리우레탄 수지를 함께 포함할 수 있다.
예를 들면, PVA를 물 및/또는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올과 같은 알코올계 용매에 분산시켜 잉크 흡수 분산 용액을 제조할 수 있다. 상기 잉크 흡수 분산 용액에, 폴리우레탄 수지를 혼합하여 잉크 흡수 조성물을 제조할 수 있다. 상기 잉크 흡수 조성물을 기재층(110)의 제1 면(110a) 상에 도포한 후 열처리 또는 건조 공정을 통해 잉크 흡수층(120)을 형성할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 잉크 흡수 분산 용액에 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머 및 중합 개시제를 혼합하여 상기 잉크 흡수 조성물이 제조될 수도 있다. 상기 잉크 흡수 조성물을 기재층(110)의 제1 면(110a) 상에 도포한 후 경화 공정(예를 들면, 열 경화 공정, 자외선 경화 공정)을 통해 잉크 흡수층(120)을 형성할 수 있다.
상기 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머는 예를 들면, 분자 내에 히드록시기를 갖는 다관능 (메타)아크릴레이트와 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 반응시켜 제조될 수 있다.
상기 분자 내에 히드록시기를 갖는 다관능 (메타)아크릴레이트는 예를 들면, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시이소프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 개환 히드록시아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리/테트라(메타)아크릴레이트 혼합물 또는 디펜타에리스리톨펜타/헥사(메타)아크릴레이트 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
상기 이소시아네이트기를 갖는 화합물은 예를 들면, 1,4-디이소시아나토부탄, 1,6-디이소시아나토헥산, 1,8-디이소시아나토옥탄, 1,12-디이소시아나토도데칸, 1,5-디이소시아나토-2-메틸펜탄, 트리메틸-1,6-디이소시아나토헥산, 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 트랜스-1,4-시클로헥센디이소시아네이트, 4,4′-메틸렌비스(시클로헥실이소시아네이트), 이소포론디이소시아네이트, 톨루엔-2,4-디이소시아네이트, 톨루엔-2,6-디이소시아네이트, 자일렌-1,4-디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌-1,3-디이소시아네이트, 1-클로로메틸-2,4-디이소시아네이트, 4,4′-메틸렌비스(2,6-디메틸페닐이소시아네이트), 4,4′-옥시비스(페닐이소시아네이트), 헥사메틸렌디이소시아네이트로부터 유도되는 3관능 이소시아네이트, 또는 트리메탄프로판올어덕트 톨루엔디이소시아네이트 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
상기 중합 개시제는 당해 기술분야에서 사용되는 개시제가 특별한 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 중합 개시제는 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인-n-부틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 아세토페논, 히드록시디메틸아세토페논, 디메틸아미노아세토페논, 3-메틸아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 4-크로놀로아세토페논, 4,4-디메톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 4-히드록시시클로페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4-디아미노벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 안트라퀴논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-t-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티옥산톤, 2-에틸티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 벤질디메틸케탈, 디페닐케톤벤질디메틸케탈, 아세토페논디메틸케탈, p-디메틸아미노벤조산에스테르, 올리고[2-히드록시-2-메틸-1-(4-(1-메틸비닐)페닐)프로판온], 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드, 플루오렌, 트리페닐아민, 카바졸 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 잉크 흡수 조성물은 중합성 모노머를 더 포함할 수 있다. 상기 중합성 모노머의 광경화 또는 열경화에 의해 잉크 흡수층(120)의 열적 내구성이 보다 향상될 수 있다,
예를 들면, 상기 중합성 모노머는 (메타)아크릴로일기, 비닐기, 스티릴기 또는 알릴기 중 적어도 하나를 적어도 하나를 포함하는 화합물일 수 있다.
바람직하게는 상기 중합성 모노머는 (메타)아크릴로일기를 갖는 모노머일 수 있다. 상기 (메타)아크릴로일기를 갖는 모노머는 예를 들어, 네오펜틸글리콜아크릴레이트, 1,6-헥산디올(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올에탄트리(메타)아크릴레이트, 1,2,4-시클로헥산테트라(메타)아크릴레이트, 펜타글리세롤트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 비스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 하이록시에틸(메타)아크릴레이트, 하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소덱실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 테트라히드로퍼푸릴(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 이소보네올(메타)아크릴레이트 등을 포함할 수 있으나, 반드시 이들로 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 잉크 흡수 조성물 또는 잉크 흡수층(120)은 무기 입자를 더 포함할 수도 있다. 예를 들면, 상기 무기 입자에 의해 잉크에 포함된 액체 성분이 흡수되어, 잉크 흡수층(120)으로 잉크의 고정이 촉진되어 잉크 안정성이 향상될 수 있다.
예를 들면, 상기 무기 입자는 실리카, 알루미나, 탄산 칼슘, 염화마그네슘, 염화 칼슘, 염화 칼륨, 탄산 나트륨, 수산화 나트륨 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 잉크 흡수층(120)은 실질적으로 투명층으로 제공될 수 있다. 이와는 달리, 잉크 흡수층(120)은 실질적으로 백색층으로 구현될 수도 있다. 이 경우, 상기 잉크 흡수 조성물 또는 잉크 흡수층(120)은 산화 티탄과 같은 백색 안료를 더 포함할 수도 있다. 따라서, 승화 전사용 잉크가 백색을 포함하지 않는 경우, 잉크 흡수층(120)에 의해 실질적으로 백색이 구현될 수 있다.
상기 잉크 흡수 조성물 또는 잉크 흡수층(120) 내에는 막 특성, 도포성 향상을 위한 첨가제가 더 포함될 수도 있다. 상기 첨가제의 예로서 레벨링제, 무기 입자, 자외선 흡수제, 광안정제 등을 들 수 있다.
배리어 층(130)은 기재층(110)의 제2 면(110b) 상에 형성될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 배리어 층(130)은 승화전사에 의해 기재층(110)에 투과된 전사 잉크가 외부로 확산되어 소실되는 것을 방지하는 장벽층 또는 차단층으로 기능할 수 있다.
또한, 배리어 층(130)은 이미지가 구현되는 피전사물인 기재층(110)의 노출면을 보호하여 이미지의 지속성 및 내구성을 향상시키는 하드코팅층으로 제공될 수도 있다. 예를 들면, 배리어 층(130)은 향상된 내스크래치성, 연필 경도, 내마모성과 같은 기계적 물성을 가질 수 있다.
배리어 층(130)은 기재층(110)의 제2 면(110b) 상에 배리어 코팅 조성물을 도포한 후, 자외선 경화 또는 열 경화와 같은 경화 공정을 통해 형성되며, 배리어 층(130)은 폴리에스테르 계열 수지를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 배리어 코팅 조성물은 폴리에스테르계 (메타)아크릴레이트 올리고머, 중합 개시제 및 용제를 포함할 수 있다.
상기 폴리에스테르계 (메타)아크릴레이트 올리고머는 폴리에스테르 폴리올과 아크릴산을 당업계에 공지된 방법에 따라 반응시켜 제조될 수 있다. 예를 들면, 상기 폴리에스테르계 (메타)아크릴레이트 올리고머는 폴리에스테르 아크릴레이트, 폴리에스테르 디아크릴레이트, 폴리에스테르 테트라아크릴레이트, 폴리에스테르 헥사아크릴레이트, 폴리에스테르펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 폴리에스테르 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트 또는 폴리에스테르 펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2이상이 조합되어 사용될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 배리어 코팅 조성물은 중합성 모노머를 더 포함할 수도 있다. 상기 중합성 모노머 및 중합 개시제로서 당해 기술 분야에 사용되는 화합물들이 제한 없이 사용될 수 있으며, 상술한 잉크 흡수 조성물에 사용된 화합물과 실질적으로 동일하거나 유사한 화합물들이 사용될 수 있다.
상기 용제로서 전술한 성분들을 용해 또는 분산시킬 수 있는 당해 기술분야에서 공지된 제제를 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 용제로서 알코올계(메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 프로필렌 글리콜 메톡시 알코올 등), 케톤계(메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤 등), 아세테이트계(메틸 아세테이트, 에틸아세테이트, 부틸 아세테이트, 프로필렌 글리콜 메톡시 아세테이트 등), 셀로솔브계(메틸 셀로솔브, 에틸 셀로솔브, 프로필 셀로솔브 등), 에테르계(프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 등), 탄화수소계(노말 헥산, 노말 헵탄, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등) 등의 제제를 사용할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 배리어 코팅 조성물 또는 배리어 층(130) 내에는 잉크 흡수층(120)에서와 같이 무기 입자가 포함될 수도 있다. 상기 무기 입자에 의해 배리어 층(130)의 기계적 강도가 강화되며, 또한 상기 전사 잉크의 액화에 의한 유출을 방지할 수 있다.
또한, 상기 배리어 코팅 조성물 또는 배리어 층(130) 내에는 막 특성, 도포성 향상을 위한 첨가제가 더 포함될 수도 있다. 상기 첨가제의 예로서 레벨링제, 무기 입자, 자외선 흡수제, 광안정제 등을 들 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 잉크 흡수층(120) 및 배리어 층(130)은 각각 잉크 흡수 촉진 및 잉크 투과 방지 기능을 수행할 수 있도록 설계될 수 있으며, 상기 기능 수행을 위해 서로 다른 수지 물질을 포함할 수 있다.
예를 들면, 상술한 바와 같이 잉크 흡수층(120)은 PVA 및 폴리우레탄 수지를 포함하며, 배리어 층(130)은 폴리에스테르 계열 수지를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 배리어 층(130)은 폴리(메타)아크릴레이트 또는 폴리우레탄 계열 수지를 포함할 수 있으며, 이들은 단독으로 혹은 2종 이상이 조합되어 사용될 수도 있다.
다시 도 2를 참조하면, 예를 들면 S22 단계에서, 직접 승화전사용 필름(100)의 잉크 흡수층(120)에 이미지를 인쇄할 수 있다. 예를 들면, 기재층(110)에 승화 전사를 통한 최종 이미지가 구현되기 전에, 예비 이미지가 잉크 흡수층(120)의 상부에 인쇄될 수 있다.
예를 들면, 잉크젯 프린터에 직접 승화전사용 필름(100)을 투입하여 전사잉크를 잉크 흡수층(120)측으로 인쇄할 수 있다. 상기 전사잉크는 잉크 흡수층(120) 상부에 고체형태로 고정될 수 있다.
상술한 바와 같이, 잉크 흡수층(120)에 포함된 PVA에 의해 상기 전사잉크의 흡수 및 포집이 촉진될 수 있다. 또한, 잉크 흡수층(120)에 포함된 상기 무기 입자에 의해 상기 전사잉크에 포함된 액체 성분이 흡수되어 잉크 흡수층(120)의 상부에 상기 전사 잉크가 안정되게 고정될 수 있다.
이후, 예를 들면 S24 단계에서 잉크 흡수층(120)에 인쇄된 상기 예비 이미지를 기재층(110) 내부로 승화 전사시킬 수 있다. 이에 따라, 기재층(110)에 원하는 최종 이미지가 구현될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 예비 이미지가 인쇄된 직접 승화전사용 필름(100)에 가열 공정을 수행하여, 고체 형태로 잉크 흡수층(120)에 고정된 상기 전사 잉크를 승화시켜 기재층(110) 내부로 전사시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 가열 공정은 롤러 및 평판프레스를 통해 가압 공정과 함께 수행될 수 있다.
상기 가열 공정은 승화 전사가 가능한 온도로서 예를 들면, 약 100 내지 250oC이며, 바람직하게는 약 130 내지 200oC일 수 있다. 상술한 바와 같이, 잉크 흡수층(120)은 약 200oC 이상의 온도에서 내구성을 가지므로, 가열 및/또는 가압 공정에서의 막 손상, 크랙 등의 발생이 억제될 수 있다. 예를 들면, 잉크 흡수층(120)의 유리전이 온도는 100oC 이하, 녹는점은 200oC이상이 되도록 조절될 수 있으며, 이에 따라 승화 전사를 통한 전사 잉크의 투과를 가능케 하면서 고온 내구성이 확보될 수 있다.
상술한 바와 같이, 잉크 흡수층(120)은 폴리우레탄 수지를 포함할 수 있으며 상기 가열 및/또는 가압 공정 시 열적 내구성 및 탄성에 의해 기재층(110)의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 잉크 흡수층(120)과 대향하는 배리어 층(130)에 의해 상기 전사잉크가 기재층(110) 외부로 빠져나가는 것을 차단할 수 있다. 또한 배리어 층(130)은 이미지가 구현되는 피전사물인 기재층(110)의 노출면을 보호하여 이미지의 지속성 및 내구성을 향상시키는 하드코팅층으로 제공될 수도 있다. 예를 들면, 배리어 층(130)은 향상된 내스크래치성, 연필 경도, 내마모성과 같은 기계적 물성을 가질 수 있다. 따라서, 상기 전사잉크의 손실을 최소화하면서 이미지의 선명도를 향상시킬 수 있다.
예를 들면, 배리어 층(130)은 폴리에스테르 계열 수지를 포함하며, 기재층(110)의 외면 보호를 통한 이미지의 지속성이 함께 향상될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들에 따르면, 전사 용지와 같은 별도의 중간기재 없이 전사 잉크를 직접 승화전사용 필름(100)에 인쇄한 후, 바로 승화 전사를 통해 기재층(110)에 이미지를 구현할 수 있다.
따라서, 도 1을 참조로 설명한 비교예의 문제점들이 해소되며, 정렬 불량, 기재층 손상, 잉크 소실 등이 최소화된 고품질의 승화 전사 이미지가 구현될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 직접 승화전사용 필름을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 4를 참조하면, 직접 승화전사용 필름(100a)의 잉크 흡수층(120)에 점착층(140)이 더 형성될 수 있다. 예를 들면, 점착층(140)은 도 2를 참조로 설명한 승화 전사가 완료된 후 잉크 흡수층(120) 상에 형성될 수 있다.
점착층(140)은 직접 승화전사용 필름(100a)과 광고판과 같은 피착물 사이의 부착성을 부여하기 위해 형성될 수 있다. 점착층(140)은 투명 점착층 또는 백색 점착층으로 제공될 수 있다.
점착층(140)은 예를 들면, 아크릴 공중합체 및 용제를 포함하는 점착 조성물을 잉크 흡수층(120)의 저면에 도포 후, 경화시켜 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 아크릴 공중합체는 1종 이상의 아크릴레이트 계열 화합물 및 아크릴 산을 포함하는 모노머 혼합물로부터 형성될 수 있다. 상기 아크릴레이트 계열 화합물의 예로서 2-에틸 헥실 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 비닐 아크릴레이트, 시클로헥실 메틸아크릴레이트 등을 들 수 있다. 상기 점착 조성물은 실리콘계 점착제를 포함할 수도 있다.
일부 실시예들에 있어서, 잉크 흡수층(120)이 투명 흡수층으로 제공되는 경우, 점착층(140)은 백색 점착층으로 제공될 수 있으며, 상기 점착 조성물에 예를 들면, 산화 티탄과 같은 백색 안료가 더 혼합될 수도 있다.
이형필름(150)은 점착층(140) 보호를 위해 부착되며, 상기 피착물에 적용되기 전에 제거될 수 있다. 이형필름(150)으로서, 예를 들면 실리콘 계열 또는 폴리에틸렌 계열의 수지 필름, 혹은 종이 재질의 필름을 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 상기 직접 승화전사용 필름이 적용된 휴대폰 및 휴대폰 케이스를 제공할 수 있다.
예를 들면, 상술한 직접 승화전사 공정에 의해 이미지가 전사된 상기 직접 승화전사용 필름은 예를 들면, 휴대폰의 배면(예를 들면, 배터리 커버)에 적용될 수 있다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 이형필름(150)을 제거하고 점착층(140)을 상기 배면에 부착시켜 휴대폰의 장식용품으로 활용할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상술한 직접 승화전사 공정에 의해 이미지가 전사된 상기 직접 승화전사용 필름은 예를 들면, 휴대폰 보호를 위한 휴대폰 케이스에 적용될 수 있다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 이형필름(150)을 제거하고 점착층(140)을 상기 휴대폰 케이스의 내측 평면 또는 외측 평면에 부착시켜 휴대폰 보호 성능과 동시에 휴대폰 장식용품으로 활용할 수 있다.
이하, 구체적인 실험예들을 통해, 본 발명의 실시예들에 따른 직접 승화전사용 필름의 특성에 대해 보다 상세히 설명한다. 하기의 실험예에 포함된 실시예들은 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실험예
PVA 20중량%, 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머로서 SC2100(미원상사제) 20중량%, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트 10중량%, 무기입자로서 실리카 10중량%, 벤조인 5중량% 및 이소프로판올 35중량%를 혼합하여 제1 조성물을 제조하였다. 상기 제1 조성물을 10㎛의 두께로 PET 기재층의 상면에 도포하고 경화하여 10㎛의 제1 코팅층을 형성하였다.
한편, 광경화성 올리고머로서 폴리에스테르 아크릴레이트 35중량%, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트 10중량%, 실리카 5중량%, 벤조인 5중량% 및 이소프로판올 45중량%을 혼합하여 제2 조성물을 제조하였다. 상기 제2 조성물을 상기 기재층의 저면에 도포 및 경화하여 10㎛의 두께로 제2 코팅층을 형성하여 직접 승화전사용 필름을 제조하였다.
실시예 1
상술한 직접 승화전사용 필름의 상기 제1 코팅층을 잉크 흡수층으로 사용하고, 상기 제2 코팅층을 배리어 층으로 사용하여 상기 제1 코팅층에 잉크젯 프린터를 사용하여 예비 이미지를 인쇄하였다. 이후, 170oC의 온도에서 가압 프레스를 통해 승화 전사를 수행하여 상기 직접 승화전사용 필름의 기재층에 이미지를 전사하였다.
실시예 2
상기 제1 코팅층을 배리어 층으로 사용하고, 상기 제2 코팅층을 잉크 흡수층으로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 직접 승화 전사를 수행하였다.
비교예
전사 용지로서 시중에서 판매 중인 잉크젯 인쇄용 필름(한솔제)에 동일한 잉크젯 프린터로 예비 이미지를 인쇄한 후, 실시예들과 동일한 가압 프레스를 사용하여 170oC의 온도에서 승화전사를 통해 상기 기재층에 이미지를 전사하였다. 이후, 전사 용지를 제거하였다.
이미지가 전사된 실시예들 및 비교예의 필름들에 대해 승화전사 후 외면 상태 확인, 전사 이미지 및 표면경도를 평가하였다. 외관 평가에 있어서, 기재층에 이미지 전사 이후 초기의 외형이 육안으로 관찰 결과 그대로 유지되는 경우 "우수”로 평가하였으며, 층간 박리 또는 크랙이 관찰되는 경우를 "불량"으로 평가하였다.
전사 이미지 평가의 경우, 잉크 흡수층에 예비 인쇄된 이미지가 승화전사 이후 기재층에 육안으로 실질적으로 동일한 선명도로 관찰되는 경우 "우수", 선명도가 다소 약화되었으나, 최초 이미지가 그대로 구현된 경우 "양호", 최초 이미지가 일부 손상되어 변형이 관찰되는 경우를 "불량"으로 평가하였다.
평가결과는 하기의 표 1에 나타낸다.
실시예1 실시예2 비교예
외관 우수 우수 불량
전사 이미지 우수 양호 불량
표면경도 2H 2H HB
표 1을 참조하면, 실시예들에서는 실질적으로 승화전사 이후 초기의 필름 외관이 그대로 유지되었으나, 비교예에서는 전사 용지에 포함된 코팅층에 열과 압력 노출에 의한 멜팅 및 박리현상이 관찰되었다. 이에 따라, 전사 이미지 평가에서도 비교예에서는 코팅층 박리현상으로 인하여 인쇄된 이미지가 적절하게 필름으로 전사되지 않음을 확인할 수 있었다. 또한 배리어층의 경도 확인 결과 실시예1, 실시예2 모두에서 2H 이상의 안정적인 표면경도를 나타내는 반면, 비교예의 필름은 낮은 HB 이하의 낮은 표면 경도를 보였다.
다만, 전사 이미지 평가에 있어서, 폴리에스테르 수지가 잉크 흡수층으로 사용된 실시예 2의 경우 실시예 1 대비 다소 선명도가 낮은 것으로 관찰되었다.
100, 100a: 직접 승화전사용 필름
110: 기재층 120: 잉크 흡수층
130: 배리어 층 140: 점착층
150: 이형층

Claims (11)

  1. 기재층;
    상기 기재층의 일면 상에 형성된 잉크 흡수층; 및
    상기 기재층의 상기 일면과 대향하는 타면 상에 형성된 배리어 층을 포함하는, 직접 승화전사용 필름.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 기재층은 승화 전사를 통해 이미지가 구현되는 피전사체인, 직접 승화전사용 필름.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 잉크 흡수층은 폴리비닐알콜, 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지 및 폴리에스테르 수지로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 수지를 포함하는, 직접 승화전사용 필름.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 잉크 흡수층은 폴리비닐알콜 및 폴리우레탄 수지를 포함하는, 직접 승화전사용 필름.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 잉크 흡수층은 실리카, 알루미나, 탄산 칼슘, 염화마그네슘, 염화 칼슘, 염화 칼륨, 탄산 나트륨 및 수산화 나트륨으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 무기 입자를 더 포함하는, 직접 승화전사용 필름.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 잉크 흡수층은 백색층 혹은 투명층으로 제공되는, 직접 승화전사용 필름.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 배리어 층은 폴리에스테르 계열 수지, 폴리(메타)아크릴레이트 계열 수지 및 폴리우레탄 계열 수지로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는, 직접 승화전사용 필름.
  8. 기재층, 상기 기재층의 일면 상에 형성된 잉크 흡수층, 및 상기 기재층의 상기 일면과 대향하는 타면 상에 형성된 배리어 층을 포함하는 직접 승화전사용 필름을 준비하는 단계;
    상기 직접 승화전사용 필름의 상기 잉크 흡수층 상에 이미지를 인쇄하는 단계; 및
    승화 전사를 통해 상기 이미지를 상기 기재층 내부로 전사하는 단계를 포함하는, 직접 승화전사 방법.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 이미지는 상기 잉크 흡수층의 상부에 고체 상태로 고정된 후 상기 승화 전사를 통해 상기 잉크 흡수층을 투과하여 상기 기재층 내부로 전사되는, 직접 승화전사 방법.
  10. 청구항 8에 있어서, 상기 배리어 층은 폴리에스테르계 (메타)아크릴레이트 올리고머, 중합 개시제 및 용제를 포함하는 배리어 코팅 조성물로부터 형성되는, 직접 승화 전사 방법.
  11. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항의 승화전사용 필름이 부착된, 휴대폰 보호 케이스.
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