KR20240027973A - 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 장치 및 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 방법은, T-die를 통해 소정의 열을 가진 용융된 합성수지를 압출하는 단계, 압출되는 용융된 합성수지가 폴리싱롤 세트를 구성하는 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤 사이로 도입되는 단계, 전사필름 제공세트가 전사필름을 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤 사이로 이동시키는 단계, 및 용융된 합성수지가 가지는 열과 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤이 가하는 압력에 의해, 용융된 합성수지와 전사필름은 전사 인쇄가 된 시트 내지 필름으로 생성되는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 장치 및 제조 방법으로서, 보다 구체적으로는 가구 표면 가공용 시트 또는 인테리어 필름에 열전사를 통하여 시트 또는 필름의 표면에 문양을 인쇄하는 방법에 관한 것으로, 합성수지 시트 성형용 압출기의 T-die를 통해서 토출되는 용융 합성수지의 열과 T-die 하부의 2개의 폴리싱롤에 의한 압착에 의해 시트 또는 필름의 성형과 동시에 시트 또는 필름의 표면에 전사 인쇄하는, 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.
가열된 롤을 통해서 열과 압력을 가하는 것에 의해 전사필름 위에 인쇄된 문양을 성형품의 표면으로 이동시켜 인쇄하는 방법을 전사(轉寫) 인쇄라고 하며, 이들 전사 인쇄는 부분적인 알루미늄 증착이나 Matte 인쇄로 디자인의 품질향상 또는 Hard coat 등의 기능성을 부가하는 것도 가능하여, 생활용품뿐만 아니라, 가전, 문구, 화장품 등의 여러 분야에 사용되고 있다(한국등록특허 제10-0918559호 참조).
도 1 에 도시된 바와 같이, 일반적으로 산업현장에서 적용되는 전사 인쇄 방식은 가열된 고무 또는 실리콘 롤과 같은 전사롤이 문양이 인쇄된 전사필름을 성형품에 부착시키고, 전사롤과 성형품 사이에 작용하는 열과 압력에 의해 전사필름의 접착층이 용융하여 성형품의 표면에 부착된다. 그 후, 이형필름을 벗겨내면 전사필름의 인쇄층이 성형품에 전이되어 인쇄되는 방식이다.
이런 전사 인쇄의 특징으로는 성형품에 직접 인쇄하는 것이 어려운 다색·사진 등의 문양을 인쇄가 쉬우며, Hard coat 등의 표면처리가 동시에 가능하며, 증착을 이용하는 것에 의해 성형품 표면에 금속감을 표현하는 것이 가능하다.
또한, 전사 인쇄 가공시 용제 등을 사용하지 않기 때문에 친환경적이어서 작업환경 개선에 도움이 되며, 설비의 간략화 및 생산성을 개선할 수 있다.
그러나, 가구 표면 마감용으로 사용되고 있는 합성수지 시트의 경우, 두께는 0.2~0.6mm로 제공되며 점점 얇아지는 추세를 나타내고 있으며, 특히, 요즘 젊은이들 사이에서 실내장식 소품용으로 많이 사용되고 있는 인테리어 필름의 경우, 두께가 0.15~0.3mm로 제조되어 시중에 판매되고 있다.
따라서, 이들 가구 표면 마감용 합성수지 시트 및 인테리어 필름들은 기존의 시트 제조공정으로 시트 성형 후 열전사 인쇄할 때, 이들의 얇은 두께로 인하여 전사 인쇄시 가열된 고무 또는 실리콘 롤과의 접촉에서 오는 열손상으로 시트 표면의 평활도가 낮아져 전사 인쇄가 불가능한 실정이다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 얇은 두께의 가구 마감용 시트 및 인테리어 필름에 문양 또는 도안을 인쇄하기 위한 합성수지 시트 제조공정의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 전사 인쇄시에 필요한 열과 압력을 일반적인 3-롤 압출성형기의 T-die(티-다이)에서 압출되는 용융 합성수지로부터 필요한 열을 얻으면서, T-die 하부의 1-2번 폴리싱롤의 압착성형으로부터 필요한 압력을 얻어, 시트 성형과 동시에 전사 인쇄가 가능하도록 하는 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 장치는, 소정의 열을 가진 용융된 합성수지를 압출하는 T-die, T-die에 의해 압출되는 용융된 합성수지를 가압하는 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤을 포함하는 폴리싱롤 세트, 및 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤 사이로 전사필름을 제공하는 전사필름 제공세트를 포함하고, 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤 사이에서, 용융된 합성수지와 전사필름은, 용융된 합성수지가 가지는 열과 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤이 가하는 압력에 의해, 전사 인쇄가 된 시트 내지 필름으로 생성되는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 방법은, T-die를 통해 소정의 열을 가진 용융된 합성수지를 압출하는 단계, 압출되는 용융된 합성수지가 폴리싱롤 세트를 구성하는 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤 사이로 도입되는 단계, 전사필름 제공세트가 전사필름을 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤 사이로 이동시키는 단계, 및 용융된 합성수지가 가지는 열과 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤이 가하는 압력에 의해, 용융된 합성수지와 전사필름은 전사 인쇄가 된 시트 내지 필름으로 생성되는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 기존의 가열된 고무 또는 실리콘 롤과 같은 별도의 전사롤 없이도 시트의 성형과 동시에 전사 인쇄를 할 수 있다.
특히, 전사 인쇄가 불가능한 얇은 두께의 시트도 전사 인쇄가 가능한 압출 전사 인쇄 공정을 제공할 수 있다.
도 1 은 종래 압출 성형이 완료된 시트에 전사인쇄를 수행하는 장치를 나타낸 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 장치를 나타낸 도면이다.
도 3 은 도 2 의 A 부분을 나타낸 도면이다.
도 4 는 본 발명에 따라 동시에 압출 전사 인쇄 진행을 한 결과로 가구 표면 마감재가 제조되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 방법의 흐름도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 장치를 나타낸 도면이다.
도 3 은 도 2 의 A 부분을 나타낸 도면이다.
도 4 는 본 발명에 따라 동시에 압출 전사 인쇄 진행을 한 결과로 가구 표면 마감재가 제조되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 방법의 흐름도이다.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 2 내지 4 를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 장치를 살펴본다. 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 장치를 나타낸 도면이다. 도 3 은 도 2 의 A 부분을 나타낸 도면이다. 도 4 는 본 발명에 따라 동시에 압출 전사 인쇄 진행을 한 결과로 가구 표면 마감재가 제조되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 2 내지 4 를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 장치는, T-die(10), 폴리싱롤 세트(50), 전사필름 제공세트(130) 및 이형필름 권취롤(90)을 포함한다.
T-die(10)는 소정의 열을 가진 용융된 합성수지(100)를 압출하는 다이로서, 폭 방향으로 직선 형태의 구멍을 가짐으로써 이 구멍을 통해 용융된 합성수지(100)가 압출되도록 하는 부재이다.
폴리싱롤 세트(50)는 T-die(10)에 의해 압출되는 용융된 합성수지(100)를 가압하고, 또한 전사필름(110)을 용융된 합성수지(100)에 대하여 가압하는 부재이다.
폴리싱롤 세트(50)는 제 1 폴리싱롤(20), 제 2 폴리싱롤(30) 및 제 3 폴리싱롤(40)을 포함할 수 있다.
이러한 제 1 폴리싱롤(20), 제 2 폴리싱롤(30) 및 제 3 폴리싱롤(40)은 T-die(10)의 하부에 위치할 수 있고, 그에 따라 T-die(10)에서 압출되는 용융된 합성수지(100)는 제 1 폴리싱롤(20)과 제 2 폴리싱롤(30) 사이로 도입될 수 있다.
제 1 폴리싱롤(20)과 제 2 폴리싱롤(30)은 도입되는 용융된 합성수지(100)를 가합할 수 있으며, 특히 용융된 합성수지(100)가 도입되는 것과 함께, 제 1 폴리싱롤(20)과 제 2 폴리싱롤(30) 사이로 전사필름(110)이 도입될 때 용융된 합성수지(100)와 전사필름(110)을 함께 가압할 수 있다.
전사필름 제공세트(130)는 제 1 폴리싱롤(20) 및 제 2 폴리싱롤(30) 사이로 전사필름(110)을 제공하는 부재이다.
이렇게 전사필름 제공세트(130)가 전사필름(110)을 제 1 폴리싱롤(20) 및 제 2 폴리싱롤(30) 사이로 제공함에 따라, 제 1 폴리싱롤(20) 및 제 2 폴리싱롤(30)은 용융된 합성수지(100)와 전사필름(110)을 함께 가압할 수 있다. 따라서, 시트 내지 필름과 같은 마감재의 압출 성형과 시트 내지 필름 상에 전사 인쇄가 동시에 이루어질 수 있다.
이를 위해, 전사필름 제공세트(130)는 전사필름 거치롤(60), 텐션미터(70), 브레이크(미도시) 및 익스팬더롤(80)을 포함한다.
전사필름 거치롤(60)은 전사필름(110)이 거치되는 롤이다. 이 전사필름 거치롤(60)이 회전함에 따라 거치되어 있던 전사필름(110)은 제 1 폴리싱롤(20) 및 제 2 폴리싱롤(30) 사이로 도입될 수 있다.
전사필름(110)이 이동하는 경로에는 하나 이상의 가이드롤이 설치될 수 있으며, 전사필름(110)은 가이드롤의 지지를 받으면서 제 1 폴리싱롤(20) 및 제 2 폴리싱롤(30) 사이로 도입될 수 있다.
텐션미터(70)는 제 1 폴리싱롤(20) 및 제 2 폴리싱롤(30)의 사이로 이동하는 전사필름(110)의 장력을 측정하는 장비이다.
이러한 텐션미터(70)는 가이드롤 등에 설치될 수 있으며, 이동하는 전사필름(110)의 장력을 측정하여 측정한 장력의 크기가 설정치와 다를 경우 후술하는 브레이크는 전사필름(110)의 이동속도를 조절할 수 있다.
브레이크는 전사필름 거치롤(60)에 설치될 수 있으며, 전사필름 거치롤(60)의 회전 속도를 제어할 수 있다.
브레이크는 텐션미터(70)가 측정한 장력의 크기가 설정치와 다를 경우, 전사필름 거치롤(60)의 회전속도를 조절하여 전사필름 거치롤(60)에서 풀려나가는 전사필름(110)의 이동속도를 제어할 수 있다.
그 결과, 이동하는 전사필름(110)의 장력이 일정하게 유지되어, 추후 우수한 전사 인쇄가 이루어지며 전사 인쇄된 시트 내지 필름의 제품성이 뛰어날 수 있다.
익스팬더롤(80)은 제 1 폴리싱롤(20) 및 제 2 폴리싱롤(30)의 사이로 이동하는 전사필름(110)의 접힘 내지 겹침을 방지하는 부재이다.
전사필름(110)이 이동하는 과정에서 전사필름(110)이 접히거나 겹치거나 주름지는 현상이 발생할 수 있으며, 이러한 점을 해결하기 위해 익스팬더롤(80)은 전사필름(110) 내에서 접힌 부분, 겹친 부분 내지 주름진 부분을 펼수 있다.
구체적으로, 익스팬더롤(80)은 전체적으로 곡선 형상을 지닐 수 있으며, 예를 들어 바나나 형상을 지닐 수 있다. 본 발명의 경우는 V 타입의 익스팬더롤(80)이 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
롤에 장착된 조절 휠에 의해 익스팬더롤(80)의 곡률을 조절하여 익스팬더롤(80)을 지나는 전사필름(110)의 접힌 부분이나 겹쳐진 부분이 펴질 수 있다.
그 결과, 전사필름(110)은 펴진 상태로 제 1 폴리싱롤(20) 및 제 2 폴리싱롤(30) 사이로 인입되고, 추후 우수한 전사 인쇄가 이루어지며 전사 인쇄된 시트 내지 필름의 제품성이 뛰어날 수 있다.
이형필름 권취롤(90)은 전사 인쇄가 완료된 후에 전사필름(110)을 구성하는 이형필름을 제거하는 롤이다.
이와 관련하여, 도 4 를 보면, 전사필름(110)은 전사부분(150) 및 이형부분(180)으로 되어 있으며, 전사부분(150)은 인쇄층(153) 및 인쇄층(153)의 상하에 위치한 바인더(151, 155)를 포함하고, 이형부분(180)은 이형필름(183)과 이형필름(183) 상에 이형처리를 통해 형성된 이형층(181)을 포함할 수 있다.
이러한 이형층(181)은 추후 이형필름(183)이 용이하게 분리될 수 있도록 하기 위해 형성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 용융된 합성수지(100)와 전사필름(110)에 대하여 동시에 압출 성형과 전사 인쇄가 이루어진 후에, 기저 필름(또는 기저 시트)(140) 상에는 전사필름(110)이 결합된 형태를 취할 수 있다.
이후, 이형필름 권취롤(90)은 이형부분(180)을 권취하면서 제거할 수 있고, 그 결과 기저 필름(또는 기저 시트)(140) 상에는 전사부분(150)만이 남게 되어 가구 표면 마감재(120)가 제조될 수 있다.
경우에 따라서는, UV 코팅의 추가 공정을 수행하여 전사부분(150) 상에 UV 코팅층을 형성하여 가구 표면 마감재가 제조될 수도 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 장치를 살펴보았다. 이하. 도 5 를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 방법을 살펴본다. 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 방법의 흐름도이다.
우선, 본 발명의 일 실시예에 따른 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 방법은, 전사 인쇄 시에 필요한 열과 압력과 관련하여, 일반적인 3-롤 압출성형기의 T-die(10)에서 압출되는 용융된 합성수지(100)로부터 열을 얻으며, T-die(10) 하부의 제 1 폴리싱롤(20) 및 제 2 폴리싱롤(30)의 압착성형으로부터 압력을 얻음으로써, 시트 내지 필름의 성형과 동시에 전사 인쇄가 가능하도록 할 수 있다.
가구 표면 마감용 시트의 생산방법으로는, 티-다이(T-die) 압출 방법, 칼랜더(Calender) 방법, Casting 방법 등이 있으며, 이 중 티-다이 압출 방법과 칼랜더 방법이 대표적인 방법이다.
티-다이 압출 방법은 열가소성 합성수지를 실린더에 넣고 가열 용융시킨 다음 스크류를 이용해 지속적으로 T자 모양의 다이로 압출시켜 시트나 필름을 생산하는 방법으로서, 주로 PET, ABS 소재가 사용되고 있으며, 최근에는 고내후성, 고충격, 재활용이 가능한 ASA의 수요가 점차 늘어나고 있다.
칼랜더 방법은 펠릿 또는 분말상태의 합성수지에 열을 가하여 여러 쌍의 가열된 롤러들로 통과시키면서 압축·연신하여 필름을 생산하는 방법으로 PVC, PP 소재가 주로 사용되고 있다.
이러한 티-다이 압출 방법 또는 킬랜더 방법으로 가구 표면 마감용 시트를 제조함에 있어, 시트의 가공 안정성을 고려하여 0.2~0.6mm 두께의 시트가 제공되고 있으며, 특히, 최근에 젊은이들 사이에서 실내장식 소품용으로 많이 사용되고 있는 인테리어 필름의 경우, 두께가 0.15~0.3mm로 제조되어 시중에 판매되고 있다.
더욱이, 가구 표면 마감용 시트 및 인테리어 필름은 그 두께가 상대적으로 두꺼워 필름에 대한 대표적인 인쇄 공정이라 할 수 있는 그라비아 인쇄가 잘되지 않을 뿐만 아니라, 시트 성형 후 열전사 인쇄를 하는 경우에는 가열된 고무 또는 실리콘 롤과의 접촉에서 오는 열손상으로 시트 표면의 평활도가 낮아져 전사 인쇄 또한 불가능하다.
이와 같은 사유로 현재 시중에 공급되는 가구 표면 마감용 시트(합성수지) 또는 인테리어 필름은 단색으로 제공되는 경우가 많으며, 단색의 시트 표면에 유광 또는 무광 UV 코팅을 실시하여 차별화하여 제공되고 있다.
이에 본 발명은 종래의 가열된 고무 또는 실리콘 롤과 같은 전사롤 없이도 시트의 성형과 동시에 전사 인쇄를 할 수 있으며, 특히, 전사 인쇄가 불가능한 얇은 두께의 시트도 전사 인쇄가 가능한 압출 전사 인쇄 공정을 제공하고자 한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 방법을 구체적으로 살펴본다.
도 5 를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 방법은, T-die를 통해 소정의 열을 가진 용융된 합성수지를 압출하는 단계(S10), 압출되는 용융된 합성수지가 폴리싱롤 세트를 구성하는 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤 사이로 도입되는 단계(S20), 전사필름 제공세트가 전사필름을 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤 사이로 이동시키는 단계(S30), 및 용융된 합성수지가 가지는 열과 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤이 가하는 압력에 의해, 용융된 합성수지와 전사필름은 전사 인쇄가 된 시트 내지 필름으로 생성되는 단계(S40)를 포함한다.
T-die를 통해 소정의 열을 가진 용융된 합성수지를 압출하는 단계(S10)에서, 미리 용융된 합성수지(100)는 소정의 열을 가지며, 이러한 합성수지는 T-die(10)를 통해 압출될 수 있다.
압출되는 용융된 합성수지가 폴리싱롤 세트를 구성하는 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤 사이로 도입되는 단계(S20)에서, T-die(10)의 하부에는 폴리싱롤 세트(50)가 위치할 수 있고, T-die(10)로부터 압출되는 용융된 합성수지(100)는 폴리싱롤 세트(50)를 구성하는 제 1 폴리싱롤(20) 및 제 2 폴리싱롤(30) 사이로 도입될 수 있다.
전사필름 제공세트가 전사필름을 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤 사이로 이동시키는 단계(S30)에서, 용융된 합성수지(100)가 제 1 폴리싱롤(20) 및 제 2 폴리싱롤(30) 사이로 도입되는 과정 중에, 또한 전사필름 거치롤(60)에 거치되어 있는 전사필름(110)이 전사필름 거치롤(60)이 회전하는 동안 풀리면서 제 1 폴리싱롤(20) 및 제 2 폴리싱롤(30) 사이로 이동할 수 있다.
이 과정에서, 전사필름 제공세트(130)를 구성하는 텐션미터(70)가 제 1 폴리싱롤(20) 및 제 2 폴리싱롤(30)의 사이로 이동하는 전사필름(110)의 장력을 측정할 수 있으며, 전사필름 제공세트(130)를 구성하는 브레이크는 텐션미터(70)가 측정한 장력의 크기가 설정치와 다를 경우, 전사필름(110)의 이동속도를 제어할 수 있다.
구체적으로, 브레이크는 텐션미터(70)가 측정한 장력의 크기가 설정치와 다를 경우, 전사필름 거치롤(60)의 회전속도를 조절하여 전사필름 거치롤(60)에서 풀려나가는 전사필름(110)의 이동속도를 제어할 수 있다.
그 결과, 이동하는 전사필름(110)의 장력이 일정하게 유지되어, 추후 우수한 전사 인쇄가 이루어지며 전사 인쇄된 시트 내지 필름의 제품성이 뛰어날 수 있다.
또한, 전사필름 제공세트(130)를 구성하는 익스팬더롤(80)이 제 1 폴리싱롤(20) 및 제 2 폴리싱롤(30)의 사이로 이동하는 전사필름(110)의 접힘 내지 겹침을 방지할 수 있다.
전사필름(110)이 이동하는 과정에서 전사필름(110)이 접히거나 겹치는 현상이 발생할 수 있으며, 이러한 점을 해결하기 위해 익스팬더롤(80)은 전사필름(110) 내에서 접힌 부분이나 겹친 부분을 펼수 있다.
구체적으로, 익스팬더롤(80)은 전체적으로 곡선 형상을 지닐 수 있으며, 예를 들어 바나나 형상을 지닐 수 있다. 본 발명의 경우는 V 타입의 익스팬더롤(80)이 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
롤에 장착된 조절 휠에 의해 익스팬더롤(80)의 곡률을 조절하여 익스팬더롤(80)을 지나는 전사필름(110)의 접힌 부분이나 겹쳐진 부분이 펴질 수 있다.
그 결과, 전사필름(110)은 펴진 상태로 제 1 폴리싱롤(20) 및 제 2 폴리싱롤(30) 사이로 인입되고, 추후 우수한 전사 인쇄가 이루어지며 전사 인쇄된 시트 내지 필름의 제품성이 뛰어날 수 있다.
용융된 합성수지가 가지는 열과 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤이 가하는 압력에 의해, 용융된 합성수지와 전사필름은 전사 인쇄가 된 시트 내지 필름으로 생성되는 단계(S40)에서, 용융된 합성수지(100)는 T-die(10)를 떠나 제 1 폴리싱롤(20) 및 제 2 폴리싱롤(30) 사이로 도입되고, 동시에 전사필름(110)은 전사필름 거치롤(60)을 떠나 제 1 폴리싱롤(20) 및 제 2 폴리싱롤(30) 사이로 이동할 수 있다.
이 때, 용융된 합성수지(100)는 소정의 열을 가지며, 원래 압출성형에 사용하는 제 1 폴리싱롤(20) 및 제 2 폴리싱롤(30)은 용융된 합성수지(100)와 전사필름(110)에 압력을 가할 수 있다.
따라서, 전사 인쇄에 필요한 별도의 열원 및 전사롤이 필요하지 않으며, 용융된 합성수지(100)가 가지는 열과 제 1 폴리싱롤(20) 및 제 2 폴리싱롤(30)이 가하는 압력을 이용하여, 시트 내지 필름 성형이 가능하며 동시에 성형되는 시트 내지 필름에 전사 인쇄가 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명은 시트가 성형되고 난 후에 전사 인쇄가 이루어지는 것이 아니라, 시트 성형과 전사 인쇄가 동시에 이루어지는 것이므로, 전사 인쇄가 불가능한 얇은 두께의 시트도 전사 인쇄가 가능할 수 있다.
한편, 일반적으로 산업현장에서 적용되는 전사 인쇄는, 가열된 고무 또는 실리콘 롤과 성형품 사이에 작용하는 열과 압력에 의해 전사필름의 인쇄층이 성형품에 전이되어 인쇄되는 방식으로, 이 때 순간적으로 전사필름에 가해지는 온도는 140~160℃가 일반적이다.
그리고, 가구 표면 마감용 시트로 사용되고 있는 합성수지로는 ASA, ABS, PET, PP 등이 사용되고 있으며, 대표적으로 ASA의 경우 티-다이에서 압출되는 용융된 ASA 수지의 온도는 180~210℃이다.
티-다이에서 압출되는 용융된 ASA 수지를 시트 상으로 성형하기 위해 티-다이 하부의 폴리싱롤로 압착성형시 용융된 ASA 수지가 폴리싱롤과의 접촉에 의해 순간적으로 냉각된다 할지라도 용융된 ASA 수지가 가지는 열로 전사 인쇄가 충분히 가능하다.
즉, 본 발명의 티-다이(T-die) 압출 방법에 의해 가구 표면 마감용 시트를 제조함에 있어, 사용되는 여러 합성수지들 중에서 티-다이에서 압출되는 용융 합성수지의 온도가 일반적인 전사 인쇄시의 온도(140~160℃)를 상회하면 전사 인쇄가 충분히 가능함을 알 수 있다.
이와 관련하여, 티-다이에서 압출되는 합성수지의 온도는 다음의 [표 1]과 같다.
| 합성수지 종류 | ASA | ABS | PET | PP | PE |
| 용융된 합성수지의 온도[℃] | 180~210 | 180~210 | 220-~250 | 160~190 | 140~170 |
위 [표 1]에서 PE의 경우, 티-다이에서 압출되는 용융된 PE의 온도가 일반적인 전사 인쇄 시의 온도보다 낮거나 또는 같은 온도를 나타내고 있어, 본 발명의 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 방법은 적용하기 어려울 수도 있다.
이는 티-다이에서 압출되는 용융된 PE 수지가 시트 상으로 성형하기 위해 티-다이 하부의 폴리싱롤과 접촉할 때 열손실이 발생하여 전사인쇄에 필요한 충분한 열을 제공하지 못하기 때문이다.
따라서, 본 발명의 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 방법에 적용되는 합성수지는 ASA, ABS, PET 및 PP 중 어느 하나일 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: T-die
20: 제 1 폴리싱롤
30: 제 2 폴리싱롤 40: 제 3 폴리싱롤
50: 폴리싱롤 세트 60: 전사필름 거치롤
70: 텐션미터 80: 익스팬더롤
90: 이형필름 권취롤 100: 용융된 합성수지
110: 전사필름 120: 가구 표면 마감재
130: 전사필름 제공세트
140: 기저 필름(또는 기저 시트)
150: 전사부분 180: 이형부분
30: 제 2 폴리싱롤 40: 제 3 폴리싱롤
50: 폴리싱롤 세트 60: 전사필름 거치롤
70: 텐션미터 80: 익스팬더롤
90: 이형필름 권취롤 100: 용융된 합성수지
110: 전사필름 120: 가구 표면 마감재
130: 전사필름 제공세트
140: 기저 필름(또는 기저 시트)
150: 전사부분 180: 이형부분
Claims (7)
- 소정의 열을 가진 용융된 합성수지를 압출하는 T-die;
상기 T-die에 의해 압출되는 상기 용융된 합성수지를 가압하는 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤을 포함하는 폴리싱롤 세트; 및
상기 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤 사이로 전사필름을 제공하는 전사필름 제공세트를 포함하고,
상기 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤 사이에서, 상기 용융된 합성수지와 상기 전사필름은, 상기 용융된 합성수지가 가지는 열과 상기 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤이 가하는 압력에 의해, 전사 인쇄가 된 시트 내지 필름으로 생성되는 것인 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 전사필름 제공세트는,
상기 전사필름이 거치되는 전사필름 거치롤;
상기 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤의 사이로 이동하는 상기 전사필름의 장력을 측정하는 텐션미터; 및
상기 텐션미터가 측정한 장력의 크기가 설정치와 다를 경우, 상기 전사필름 거치롤의 회전속도를 조절하여 상기 전사필름의 이동속도를 제어하는 브레이크를 포함하는 것인 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 전사필름 제공세트는,
상기 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤의 사이로 이동하는 상기 전사필름의 접힘 내지 겹침을 방지하는 익스팬더롤을 더 포함하고,
상기 익스팬더롤은 곡선 형상을 지니며, 조절 휠에 의해 상기 익스팬더롤의 곡률을 조절하여 이동하는 상기 전사필름의 접힌 부분이나 겹쳐진 부분을 펴는 것인 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 장치. - T-die를 통해 소정의 열을 가진 용융된 합성수지를 압출하는 단계;
압출되는 상기 용융된 합성수지가 폴리싱롤 세트를 구성하는 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤 사이로 도입되는 단계;
전사필름 제공세트가 전사필름을 상기 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤 사이로 이동시키는 단계; 및
상기 용융된 합성수지가 가지는 열과 상기 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤이 가하는 압력에 의해, 상기 용융된 합성수지와 상기 전사필름은 전사 인쇄가 된 시트 내지 필름으로 생성되는 단계를 포함하는 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 전사필름 제공세트를 구성하는 텐션미터가 상기 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤의 사이로 이동하는 상기 전사필름의 장력을 측정하는 단계; 및
상기 전사필름 제공세트를 구성하는 브레이크는 상기 텐션미터가 측정한 장력의 크기가 설정치와 다를 경우, 상기 전사필름의 이동속도를 제어하는 단계를 더 포함하는 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 전사필름 제공세트를 구성하는 익스팬더롤이 상기 제 1 폴리싱롤 및 제 2 폴리싱롤의 사이로 이동하는 상기 전사필름의 접힘 내지 겹침을 방지하는 단계를 더 포함하는 것인 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 합성수지는 ASA, ABS, PET 및 PP 중 어느 하나인 것인 가구 표면 마감재의 동시 압출 전사 인쇄 진행 제조 방법.
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