KR100742043B1 - 열가소성 필름의 표면을 연속적으로 엠보싱가공하기 위한 실리콘고무로부터 엠보싱 롤러를 제조하기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열가소성 필름의 표면을 연속적으로 엠보싱 가공하기 위한 실리콘 고무로 제조된 엠보싱 롤러를 제조하는 방법에 관한 것이며, 엠보싱 표면은 엠보싱 가공되는 표면 구조의 음각 형태를 가진다. 제공된 보조롤러는 적어도 원주 표면의 영역에 플라스틱이 형성된다. 레이저빔은 상기 원주표면으로 향하고, 원주표면에서 표면구조의 패턴이 양각 구조로 형성되도록 레이저빔을 원주표면에 대해 이동시키고, 데이터로서 존재하는 실제 또는 가상의 패턴의 개별적인 표면구조 위치에 따라 제어된다. 균일한 두께의 실리콘 고무층을 보조롤러의 양각 구조로 구성된 원주표면으로 붓거나 또는 피막을 형성하고 가황처리하여 엠보싱 매트릭스가 형성된다. 상기 엠보싱 복제본을 보조롤러의 원주표면으로부터 제거하고, 뒤집으며, 음각 구조의 엠보싱 표면이 외측을 향하도록 엠보싱 롤러의 원주표면에 부착시킨다. 따라서 다수의 엠보싱 매트릭스는 주조 공정을 이용하여 보조 롤러의 표면에 한차례 구조를 형성한 뒤 형성된다.

Description

열가소성 필름의 표면을 연속적으로 엠보싱가공하기 위한 실리콘고무로부터 엠보싱 롤러를 제조하기 위한 방법{Method for Producing and Embossing Roller from Silicone Rubber for the Continuous Embossing of the Surface of a Thermoplastic Film}

본 발명은 열가소성 필름의 표면을 연속적으로 엠보싱가공하기 위한 엠보싱롤러의 제조 방법에 관련되며, 상기 표면은 엠보싱 가공되는 표면 구조의 음각 형태를 가진다.

문헌 제 DE 34 05 985 C2 호를 참고할 때, 열가소성 필름의 표면을 연속적으로 엠보싱가공하기 위한 엠보싱롤러를 제조하기 위한 방법이 공개되고, 상기 방법에 의하면, 상기 표면구조는 다수의 주조과정들을 통해 천연 요철무늬 패턴(natural grain pattern)에 의해 형성된다. 그러나 공지된 상기 방법이 연속적인 표면 구조를 포함하는 실리콘 엠보싱 롤러를 제조하기 위한 선호되는 결과에 도달될지라도 이러한 방법은 표면 구조를 형성하기 위하여 중간 단계들을 수행하는데 있어서 높은 비용이 야기되는 문제점을 가진다.

청구범위 제 1 항의 전단부에 따르는 방법은 문헌 제 DE 4 41 216 C2 호에 공개되며, 실리콘고무로부터 제조된 엠보싱 롤러의 엠보싱 표면내의 엠보싱 구조는 레이저빔 공정에 의해 직접적으로 형성되며, 위치 및 표면에 의존하는 공지된 방법에 따라 엠보싱 롤러는 패턴의 표면구조에 따라 이동된다. 또한 공지된 상기 방법에 의하며, 높은 패턴추종성(pattern fidelity), 특히 매우 미세한 표면구조가 구현된다. 상기 방법에 의하며, 상기 엠보싱롤러의 엠보싱표면이 임의의 중간단계들 없이 직접적으로 형성되는 장점이 있다. 그 결과 공지된 종래기술에 비해 시간이 현저하게 절약되고 더욱 다양하게 여러 가지 표면구조를 형성할 수 있다. 한 문제점에 의하면, 상기 실리콘고무 롤러는 매우 민감하고 손상에 대해 취약하여 정해진 엠보싱 가공 및 작동 후에, 엠보싱롤러는 새로운 엠보싱롤러로 교체되어야 하고, 이를 위하여 레이저빔에 의한 엠보싱표면의 복잡한 가공작업이 필수적이다.

본 발명의 목적은 사용된 엠보싱 롤러와 교체하기 위한 복수의 엠보싱 롤러를 제조하기 위한 방법을 단순화시키고, 열가소성 필름의 표면을 연속적으로 엠보싱 가공하기 위한 실리콘 고무로부터 엠보싱 롤러를 제조하기 위한 방법을 제공하는 데 있으며, 상기 엠보싱 표면은 엠보싱 가공되는 표면 구조의 음각 형태를 가진다.
본 발명의 목적은 하기 엠보싱 롤러를 제조하기 위한 방법에 의해 구현되며, 이러한 방법은
a) 적어도 보조롤러의 원주표면(circumferential surface)의 영역에 재료층으로 구성되는 보조롤러를 제조하는 단계,
b) 상기 원주표면을 매끄럽게 형성하는 단계,
c) 레이저빔을 상기 원주표면으로 향하는 하는 단계,
d) 보조롤러의 원주표면에서 표면구조의 패턴이 양각 구조(positive structure)로 형성되도록 레이저빔을 원주표면에 대해 이동시키고, 데이터로서 존재하는 실제 또는 가상의 패턴의 개별적인 표면구조 위치에 따라 제어되는 단계,
e) 균일한 두께의 실리콘 고무층을 보조롤러의 양각 구조로 구성된 원주표면으로 붓거나 또는 피막을 형성하고 가황처리하여 엠보싱 매트릭스(embossing matrix)를 제조하는 단계, 및
f) 상기 엠보싱 매트릭스를 보조롤러의 원주표면으로부터 제거하고, 뒤집으며, 음각 구조의 엠보싱 표면이 외측을 향하도록 엠보싱 롤러의 원주표면에 부착시키는 단계로 구성된다.

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본 발명은 열가소성 필름의 표면을 연속적으로 엠보싱 가공(embossing) 하기 위한 실리콘 고무로 제조된 엠보싱 롤러(embossing roller)를 제조하기 위한 방법에 관한 것이며, 상기 표면은 엠보싱 가공되는 표면 구조의 음각 형태(negative form), 특히 요철 무늬(grain)를 가진다. 먼저 보조롤러가 제조되고, 상기 보조롤러는 적어도 원주표면의 영역이 플라스틱으로 제조된다. 레이저빔이 원주표면에 대해 이동하도록 레이저빔은 매끄러운 원주표면으로 향하게 된다. 추가적으로, 레이저빔은 데이터의 형태로 존재하는 가상의 패턴 또는 실제 패턴의 표면구조상의 특정 위치와 일치되어 지도록 제어되어 상기 패턴의 표면구조가 원주표면에서 양각 형태로 형성된다. 균일한 두께의 실리콘 고무층은 보조롤러의 원주표면으로 부어지거나 또는 피막을 형성하며, 가황처리 되어 엠보싱 매트릭스가 형성되고, 상기 엠보싱 매트릭스는 원주표면으로부터 제거되고, 뒤집혀져서 엠보싱 롤러의 원주표면에 부착되어 음각 구조의 엠보싱 표면이 외측을 향하여 형성된다. 이러한 방법에 따라서, 엠보싱 메트릭스는 보조롤러의 표면이 단순하고 시간이 절약되며 경제적인 주조 공정을 이용하여 한차례 구성된 후 수차례 형성될 수 있다.
본 발명의 기본적인 사상은 엠보싱 표면이 레이저 공정이 아니라 주조 공정에 의해 제조되도록 패턴에 의존하여 롤러의 표면을 구성하기 위한 공지방법을 변형시킨다. 상기 주조 공정을 이용하여 제조된 엠보싱 롤러들은 열가소성 필름상에 표면을 형성하며, 상기 표면들의 품질은 상기 언급된 독일 특허 제 44 41 216 C2호에 따르는 종래의 방법에 의해 획득 가능하다.
이러한 주조 공정은 보조롤러를 이용함으로써 가능하며, 상기 공지된 방법에서와 같이 상기 보조롤러의 매끄러운 표면내에서 엠보싱 구조는 음각 형태가 아니라 양각 형태로 형성된다.
이에 따라서, 보조롤러의 표면으로부터 주조함으로써 실리콘 고무에 엠보싱 표면을 직접적으로 형성할 수 있다. 이를 위하여 음각 구조를 가진 엠보싱 표면이 엠보싱 메트릭스 내에 형성되도록 균일한 두께의 실리콘 고무 층은 양각 엠보싱 구조를 가진 보조롤러의 표면으로 부어지거나 피막 형성되며, 가황처리되어 엠보싱 매트릭스가 형성된다. 가황 처리 후, 관형 엠보싱 메트릭스는 벗겨지고, 음각 구조의 엠보싱 표면이 외측을 향하도록 엠보싱 롤러의 원주표면에 부착된다. 이러한 엠보싱 롤러는 열가소성 표면을 연속적으로 엠보싱 가공하기 위하여 직접적으로 사용될 수 있다.
보조롤러에 구성된 양각구조의 표면으로부터 간단한 주조방법을 통해 다수의 엠보싱 매트릭스들이 형성된다. 상기 주조과정은 간단하고 많은 시간이 요구되지 않기 때문에, 다수의 교체용 롤러들을 준비하는 것이 절대적으로 요구되지않는다. 필요한 경우 항상 엠보싱 매트릭스가 신속하게 형성되고 엠보싱롤러에 부착될 수 있다.
물론 실리콘고무로 형성된 엠보싱매트릭스는 가황처리한 뒤 보조롤러의 표면으로부터 제거하는 것이 중요하다. 이는, 분리제(separating agent)가 엠보싱 표면의 미세구조를 손상시킬 수 있기 때문에 실리콘 고무는 보조롤러의 원주표면 영역에서 플라스틱으로서 상대적으로 적합하지 못하다.
따라서 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 표면으로 부어지거나 또는 피막형성된 실리콘고무가 가황처리된 후 보조롤러의 표면으로부터 분리될 수 있도록 제공되는 보조 롤러의 표면 영역에 플라스틱이 제공된다. 보조롤러의 원주표면의 영역내의 플라스틱은 니트로 부타디엔 고무가 선호된다. 본 발명의 방법은 엠보싱롤러에 이용될 수 있을 뿐만 아니라 열가소성 필름의 표면을 불연속적으로 엠보싱가공하기 위한 엠보싱 스탬프(stamp)에도 이용될 수 있다.
레이저를 위한 제어신호가 피혁패턴과 같은 물리적으로 주어진 표면구조를 스캐닝하거나 또는 디지털방식으로 형성된 데이터영역을 통해 구해질 수 있다. 이러한 각각의 경우에 있어서, 레이저에 제공되기 전에 제어신호는 처리될 수 있다.
실례
니트로 부타디엔 고무의 층을 매끄러운 원주표면을 가지며 바람직하게 스틸로 제조된 보조롤러로 제공한다. 상기 보조롤러는 회전하고, 레이저빔은 전체 원주표면이 코팅되도록 원주표면 위에 보조롤러의 회전축과 평행하게 안내된다. 보조롤러의 표면에 대해 레이저빔이 이동하는 동안, 레이저빔의 강도는 패턴의 표면을 스캐닝함으로써 얻어진 제어 신호의 함수로서 조절된다. 상기 표면은 광학적으로 또는 기계적으로 스캐닝되고, 이러한 스캐닝에 대응하는 전기신호는 레어저를 제어하기 위하여 직접적으로 이용된다. 보조롤러의 표면에 형성된 엠보싱구조가 형성된 선호되는 표면구조에 대해 양각구조로 구성되도록 전기신호의 극성이 제공된다.

상기 방법에 의해 양각 엠보싱구조를 가진 보조롤러의 전체 표면이 제공된 다음에 , 실리콘고무 재질을 가진 동일한 두께의 층이 상기 표면위에 주조되거나 피막형성되고, 다음에 엠보싱매트릭스에 대해 경화시키거나 결합된다. 상기 엠보싱매트릭스가 보조롤러의 표면과 근접하게 이동하고 , 다음에 들어 올려지며, 외측을 향해 엠보싱롤러의 주변면위에서 음각 엠보싱구조체와 부착되고, 다음에 상기 엠보싱구조체와 함께 압력 및 열을 받으며 열가소성의 플라스틱필름의 엠보싱작업이 직접 형성될 수 있다.

Claims (3)

1. 엠보싱표면은 엠보싱가공되는 표면구조의 음각 구조를 가지며, 열가소성 필름의 표면을 연속적으로 엠보싱가공하기 위해 실리콘고무로부터 제조된 엠보싱 표면을 가지는 엠보싱롤러를 제조하기 위한 방법에 있어서,

   a) 보조롤러의 원주표면의 영역에 재료층으로 구성되는 보조롤러를 제조하는 단계,

   b) 상기 원주표면을 매끄럽게 형성하는 단계,

   c) 레이저빔을 상기 원주표면으로 향하는 하는 단계,

   d) 보조롤러의 원주표면에서 표면구조의 패턴이 양각 구조로 형성되도록 레이저빔을 원주표면에 대해 이동시키고, 데이터로서 존재하는 실제 또는 가상의 패턴의 개별적인 표면구조 위치에 따라 제어되는 단계,

   e) 균일한 두께의 실리콘 고무층을 보조롤러의 양각 구조로 구성된 원주표면으로 붓거나 또는 피막을 형성하고 가황처리하여 엠보싱 복제본을 제조하는 단계,

   f) 상기 엠보싱 복제본을 보조롤러의 원주표면으로부터 제거하고, 뒤집으며, 음각 구조의 엠보싱 표면이 외측을 향하도록 엠보싱 롤러의 원주표면에 부착시키는 단계 및

   g) 보조롤러의 원주표면 영역내의 재료를 니트로 부타디엔 고무(NbR)로 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱롤러를 제조하기 위한 방법.
2. 제 1항에 있어서, 엠보싱 가공되는 표면 구조의 음각 형태를 가진 엠보싱 표면은 요철무늬(grain)을 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱롤러를 제조하기 위한 방법.
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