KR101340976B1

KR101340976B1 - 염료승화 인쇄용 물전사지

Info

Publication number: KR101340976B1
Application number: KR1020110051560A
Authority: KR
Inventors: 정동욱
Original assignee: 주식회사 미즈바테크놀로지
Priority date: 2011-05-30
Filing date: 2011-05-30
Publication date: 2013-12-12
Also published as: KR20120133066A

Abstract

본 발명은 종래기술로는 염료승화 인쇄용 물전사지를 발명하지 못하는 문제점들을 해결하기 위해, 흡습성 박리지인 전사원지(1) 위에 인쇄 쿠션성, 박리성이 우수한 수용성 코팅층(2)과, 그 위에 평활도, 인쇄 쿠션성, 박리성, 잉크 정착성, 전사필름 치수 안정성 및 피전사물 접착성이 우수한 소수성 중간코팅층(3)과, 그 위에 평활도, 인쇄 쿠션성, 염료 열전사성, 내열윤활성, 자외선 차단성, 전사필름 치수안정성이 우수한 잉크수용층(4)을 도포하여, 번거롭고 유해한 보호코팅공정 없이 인쇄후 직접 이미지 전사할 수 있는 친환경적이며 경제적인 새로운 물전사지로서 염료승화 인쇄용 물전사지를 최초로 제공하는데에 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 종래 레이저 물전사지 및 솔벤트 물전사지의 문제점이던 열악한 토너융착성, 솔벤트 인쇄후 전사필름의 약한 내구성 등을 크게 개선하므로서, 레이저 및 솔벤트 프린터에도 상기 염료승화 인쇄용 물전사지를 동시에 사용할 수 있는, 매우 경제적이면서도 이미지 전사가공이 편리한 디지털프린팅용 다목적 전사지를 제공하는 것이다.

Description

염료승화 인쇄용 물전사지{Waterslide Decal Paper for Dye Sublimation Thermal Transfer Printing}

본 발명은 종래기술로는 염료승화 인쇄용 물전사지를 발명하지 못하는 문제점들을 해결하기 위해, 흡습성 박리지인 전사원지(1) 위에 인쇄 쿠션성, 박리성이 우수한 수용성 코팅층(2)과, 그 위에 평활도, 인쇄 쿠션성, 박리성, 잉크 정착성, 전사필름 치수 안정성 및 피전사물 접착성이 우수한 소수성 중간코팅층(3)과, 그 위에 평활도, 인쇄 쿠션성, 염료 열전사성, 내열윤활성, 자외선 차단성, 전사필름 치수안정성이 우수한 잉크수용층(4)을 도포하여, 번거롭고 유해한 보호코팅공정 없이 인쇄후 직접 이미지 전사할 수 있는 친환경적이며 경제적인 새로운 물전사지로서 염료승화 인쇄용 물전사지를 최초로 제공하는 것이다. 또한 종래 레이저 물전사지 및 솔벤트 물전사지의 문제점이던 열악한 토너융착성, 솔벤트 인쇄후 전사필름의 약한 내구성 등을 크게 개선하므로서, 레이저 및 솔벤트 프린터에도 상기 염료승화 인쇄용 물전사지를 다용도로 사용할 수 있는 디지털프린팅용 다목적 전사지를 제공하는 것이다.

최근에 디지털 이미징기술 발전에 따라 디지털카메라 및 디지털프린터는 각 가정에서 일반인들도 쉽게 활용하는 필수품으로 되어가는 추세에 있다. 즉, 종래 전문업소에서만 사진출력하던 패러다임이 가정, 사무실에서도 편리하게 사진용지에 디지털이미지를 출력하여 보관하는 POD(Printing on Demand)방식이 새로운 패러다임으로 성숙되어 가고 있다. 디지털프린터 종류에는 가장 가격이 저렴하고 많이 보편화된 잉크젯 프린터와 고해상도 사진품질 표현이 가장 탁월한 염료승화 프린터, 해상도는 다소 부족하지만 화상 내구성이 우수한 레이저 프린터, 그리고 광범위한 소재에 탁월한 인쇄적성을 보이는 솔벤트 프린터가 있다.

디지털프린터의 대중화 추세에 따라 단순히 종이, 합성필름 등 기재에 직접출력하여 소비자에게 납품하는 단순한 용도 이외에, 직접출력이 불가능한 다양한 형태의 소재에도 이미지를 넣어서 제작하는 맞춤형 이미지 전사제품에 대한 시장요구가 점점 높아지고 있다. 이러한 시장 환경에 부응하여 이미지 해상도가 탁월할 뿐만 아니라, 그 이미지를 최대한 간단히 분리하여 원하는 피전사물에 전사할 수 있는 경제적이고 가공성이 탁월한 전사지에 대한 필요성이 대두되고 있다.

이미지 전사제품을 제작하려면 종래에는 스티커(Stickers)나 물전사지 (Waterslide decal paper), 승화전사지(Dye sublimation transfer paper), 그리고 비닐전사지 (Heat transfer paper)등을 사용해야 한다. 스티커 제품은 이미지나 로고 등 문양을 다양한 용도에 인쇄후에 간단히 부착하여 사용할 수 있는 가장 널리 이용되는 제품이지만, 비교적 높은 필름두께(약 50 내지 70 마이크로미터 이상) 특성으로 형태가 불규칙하거나 곡면인 피전사물 표면에 대해서는 밀착성이 불완전하여, 시간이 지나면 가장자리 부분부터 접착필름이 들뜨는 현상(Delamination) 등이 나타나는 근본적인 단점이 있다. 승화전사지나 비닐전사지는 열에 의하여 전사하는 방식으로서 열프레스 장비가 필요하고, 사용되는 피전사물도 제한적이다(타일, 섬유, 머그잔 따위). 반면, 물전사지는 수작업이라 생산속도가 느리지만, 사용자가 보유한 프린터 이외에는 추기로 고가 장비구입 없이, 누구나 손쉽게 이미지 전사작업을 수행할 수 있는 장점이 있어 최근 맞춤형 이미지 전사제품 산업에서 다양한 용도로 적용되고 있다.

종래 물전사지는 인쇄방식별로 잉크젯 프린터, 레이저 프린터, 그리고 솔벤트 프린터에 호환되도록 개발되어 시판중에 있으나, 본 발명이 목적으로 하는 염료승화 프린터에 호환되는 물전사지는 아직 개발되어 있지 않다. 가장 널리 사용되는 잉크젯용 물전사지는 잉크수용층으로 물에 녹는 수지가 도포되기 때문에 잉크젯 인쇄 후에는 반드시 용제형 코팅제로 표면보호를 해야 물속에 전사필름을 분리하여 사용할 수 있는 불편함이 있다. 이러한 보호코팅 과정은 인체 유해하고 환경공해도 심각한 유기용제를 사용하므로 사용자들은 그 작업을 기피하기 때문에 잉크젯용 물전사지에 대한 선호도가 크게 감소될 수 있다. 따라서 대다수 전사산업 종사자들은 이 보호코팅 과정이 필요없는 새로운 물전사지(비보호코팅형 물전사지)의 개발을 절실히 요구하고 있다.

이러한 비보호코팅형 물전사지는 두가지 방법으로 구분되는데, 첫째는 상기에 언급한 잉크젯 물전사지의 잉크수용층을 물에 불용성인 코팅층으로 도포하는 방법과, 두번째는 그 잉크수용층을 소수성 수지로 구성된 코팅층으로 도포하는 방법이 있다.

전자의 방식에 따른 기술로서 미국특허 제6,623,817호는, 내수성, 고발색도를 부여하는 다공성 알루미나졸(Microporous alumina sol)과 수성바인더를 혼합하여 물전사지의 잉크수용층으로 도포하므로서, 보호코팅이 불필요한 수준의 내수성(waterproof)은 물론, 잉크속건성, 고해상도(2770dpi 이상) 발색도를 보여주고 있다. 그러나 이러한 방법은 잉크젯 포토용지 같이 이미지만 인쇄하여 보관하는 용도에는 적합하지만, 그 이미지가 전사필름으로 분리되어서 피전사물에 부착되어야 하는 전사지 용도로 사용하기에는 문제점이 있다. 즉 내수성 효과로 도입된 알루미나졸은 그 성질이 도막상태에서는 매우 단단하고 유연성이 없어서, 부착된 전사필름은 시간이 경과함에 따라 가장자리부터 쉽게 말리거나(Curling), 또는 작업중에 전사필름이 쉽게 끊어지거나 부셔지는 등의 물전사지로 사용하기에는 여러 문제점을 갖고 있다. 후자 방법으로는, 잉크수용층의 조성물로 수용성 수지 대신에 소수성 수지를 사용하여 내수성을 부여하며, 전술한 잉크젯 인쇄와는 인쇄방식이 다른 염료승화 프린터, 레이저 프린터, 그리고 솔벤트 프린터가 알려져 있다.

본 발명의 목적은 상기에 언급한 비보호코팅형 물전사지로서 현재까지 개발되지 못한 염료승화 인쇄용 물전사지를 최초로 제공하는 것이다. 더욱이 본 발명의 염료승화 인쇄용 물전사지는 다른 인쇄방식인 레이저 및 솔벤트 프린터에 대해서도 인쇄호환성이 탁월하여 종래 레이저 및 솔벤트 물전사지에서의 문제점인 토너융착성, 솔벤트잉크 정착성 및 전사필름의 내구성을 획기적으로 개선하였고, 따라서 한 종류의 물전사지를 가지고 염료승화 프린터, 레이저 프린터, 그리고 솔벤트 프린터에 모두 우수한 인쇄 호환성을 갖는 디지털프린팅용 다목적 전사지를 제공하는 것이다.

종래 레이저용 물전사지는 프린터 사양에 따라 OPC 드럼의 열에너지와 압력조건이 다 다르기 때문에 현재 시판중인 물전사지들은 시중의 모든 기종의 프린터에 대해 호환성이 부족하다. 대체적으로 출시 기종의 약 50% 미만에서 제한적으로 사용되는 실정이다. 같은 제조사의 프린터라도 인쇄속도가 빠른 기종은 드럼에 부과되는 열에너지가 높아져 토너융착성이 나빠 물전사지에 눌러 붙는 현상이 있는 등의 여러 문제점을 갖고 있다. 따라서, 시판중인 모든 레이저 프린터 기종에 호환될 수 있는 보다 안정적 토너융착성을 가지는 레이저 물전사지 개발이 필요하다. 한국 특허 10-04666835는 레이저 프린터 토너를 종래 사용되는 물전사지에 인쇄하고 오버코팅 과정을 거쳐 색소유약이 녹는 융점에서 소결하여 도자기 등에 문양 제작하는 방법을 제공한다. 그러나 이러한 방법은 본 발명이 목적으로 하는 범용의 레이저 프린터에 대한 호환성이 없고, 더우기 고온 소결(약 800도 이상) 과정이 요구되는 등의 문제점이 있다.

한국 특허 10-0684042에서는 알키드 수지, 디옥실프탈레이트, 니트로셀룰로오스 등바인더를 유성수지층으로 배합하고 이를 잉크수용층으로 적용하므로서 보호코팅이 불필요한 유성잉크 인쇄용 물전사지를 공지하고 있다. 그러나 이러한 방법은 솔벤트 프린터와 같이 비접촉식으로 잉크를 뿌려 인쇄하는 방식에서는 유용하지만, 본 발명의 목적인 염료승화 프린터와 레이저 프린터에서와 같이 고온, 압착방식으로 인쇄하는 프린터에서는 그 공지된 유성수지층의 내열윤활성이 매우 부족하여 인쇄 도중 물전사지가 열헤드나 드럼에 눌러 붙는 현상이 발생할 수 있는 등의 실제 사용이 어려운 문제점이 있다.

염료승화 인쇄는 종래 은염인쇄방식(Silver-halide printing)에 견줄 만한 풀칼라 (Full color) 고해상도 표현과 인쇄시 소음이 거의 없고, 인쇄 신뢰성이 뛰어나기 때문에 현재 주민등록증, 운전면허증, 각종 ID카드, VIP 회원카드 제작 뿐만 아니라, 국방, 의료, 분석용 고해상도 디지털이미지 출력에도 널리 이용되고 있다. 이 인쇄방식은 승화성 분산염료로 형성된 칼라잉크액과 투명 오버레이(Overlay) 코팅액을 박막의 폴리에스테르(Polyester) 필름위에 그라비아 코팅법으로 도포하여 잉크리본을 구성하고, 이 잉크리본을 수상지 또는 수용지라고 부르는 잉크수용지(Ink receiving media)위에 약 200도 이상으로 발열되는 인쇄 열헤드(Thermal print head)가 잉크리본 위에서 열압착하면 잉크리본의 염료가 승화되어 수용지면으로 전사되는 것이다. 즉 열헤드에서 부과되는 열에너지에 따라 염료가 연속적 계조 (Continuous tone)로 잉크수용층 위에 전사되면 풀칼라 고해상도 이미지가 형성되며, 그 이미지 위에는 오버레이층이 열헤드에 의해 얇은 투명필름으로 전사되어 이미지를 햇빛, 수분 및 스크래치 등에 대해 장기적으로 안정한 인쇄층을 제공하는 것이다. 이때 인쇄층의 해상도는 염료의 승화전사 효율에 의존하고, 그 효율은 잉크수용지의 평활도와 쿠션성에 크게 의존한다.

통상의 염료승화 잉크수용지의 베이스(base) 원단으로는 합성지(Synthetic paper), 폴리에스테르, 폴리에스테르설폰, 폴리아미드, 백색안료 분산 폴리에틸렌이 공압출 된 박리지 등 평활도와 쿠션성이 탁월한 원단이 사용된다. 그러나 본 발명의 염료승화 인쇄용 물전사지는 이미지 인쇄만 하면 되는 종래의 염려승화 잉크수용지와는달리, 형성된 이미지가 물속에서 전사필름으로 잘 분리되어야 하므로, 기본적으로 상기에 언급한 베이스 원단을 사용할 수 없다. 즉 흡습성이 우수한 박리지인 전사원지만을 사용해야 물전사지로서 작용할 수 있다. 그러나 이러한 전사원지는 잉크젯, 레이저, 솔벤트 인쇄용 물전사지의 기재로는 적합하지만, 염료승화 인쇄용 물전사지로 적용하기에는 표면 평활도, 인쇄 쿠션성 등 물성이 부적합하여, 종래 염료승화 잉크수용지에 관한 코팅조성물 및 코팅층 설계로는 이미지 발색도, 인쇄 주행성, 물박리성 등의 물전사지로서의 요구조건을 만족시키기 불가능한 여러 문제점을 갖는다.

전술한 바와 같이 믈전사지를 염료승화 프린터에 적용하여 개발한 사례는 국내외적으로 전무하다. 따라서 통상의 염료승화 잉크수용지에 적용된 코팅조성물의 사례를 보면, 미 특허 US20110052842는 20 - 500 무기 나노입자로 구성한 조성물을 도포하여 고온의 열헤드 조건에서도 충분히 견디는 내열윤활성을 갖는 통상의 염료승화 잉크수용지에 대해 공지하는데, 물전사지로 사용하기에는 쿠션성, 물박리성등이 결여된 문제점이 있다. 한국 특허 10-0556093에 공지된 종래의 잉크수용층과 중간층의 조성물은 본 발명에서와 같은 쿠션성, 평활도, 내열윤활성이 없을 뿐만 아니라, 물박리를 일으키는 수용성 코팅층도 없어 염료승화 인쇄용 물전사지로 사용하기에는 여러 문제점을 갖고 있다. 그외 한국 특허 10-0199564, 한국 특허 10-0782356 등에 염료승화 잉크수용지에 관한 발명이 있으나, 이 모두 물전사지와는 상이한 종래의 잉크수용지에 관한 조성물 및 코팅층 구조에 대해 공지하고 있다.

본 발명은 이러한 전사원지가 가지는 문제점을 해결하고 염료승화 인쇄용으로 사용하기 위하여, 전사원지의 한쪽면에 박리성, 인쇄 쿠션성이 우수한 수용성 코팅층 (2), 그 코팅층(2) 위에 평활도, 인쇄 쿠션성, 박리성, 잉크 정착성, 전사필름 치수 안정성 및 피전사물 접착성이 우수한 소수성 중간코팅층(3), 그 코팅층(3) 위에 평활도, 인쇄 쿠션성, 염료 열전사성, 내열윤활성, 인쇄 쿠션성, 자외선 차단성, 전사필름 내구성이 우수한 잉크수용층(4)의 조성물과 각 조성물로 이루어지는 코팅구조 제어 등 상기 언급된 물성의 최적화를 위해 부단한 실험을 통하여 염료승화 인쇄용 물전사지로 적합한 코팅조성물과 코팅구조를 발견하여 본 발명에 이르게 되었다.

더욱이 본 발명은 종래 레이저 및 솔벤트용 물전사지보다도 크게 진보된 토너융착성, 솔벤트 인쇄성 및 전사필름의 내구성, 그리고 자외선 차단성을 가지는 코팅조성물 및 코팅구조를 발견하여 염료승화 프린터 뿐만 아니라, 레이저 및 솔벤트 프린터에 모두 호환되는 디지털프린팅용 다목적 전사지를 발명하게 되었다.

본 발명의 목적은 전술된 종래 잉크젯용 물전사지에서 사용되던 인체 유해하고 환경공해도 심각한 보호코팅작업이 필요없는 환경친화적 인쇄방식인 염료승화 프린터에 호환되는 물전사지를 최초로 발명하는 것이다. 또한 종래 레이저 및 솔벤트 인쇄용 물전사지의 문제점을 크게 개선해서, 경제적이며 이미지 가공이 편리한 다양한 기종의 프린터에 호환되는 디지털프린팅용 다목적 전사지를 제공하는 것이다.

본 발명은 흡습성 박리지인 전사원지가 가지는 문제점을 해결하고 염료승화 인쇄용으로 사용하기 위하여, 전사원지의 한쪽면에 박리성, 인쇄 쿠션성이 우수한 수용성 코팅층(2), 그 코팅층(2) 위에 평활도, 인쇄 쿠션성, 박리성, 잉크 정착성, 전사필름 치수 안정성 및 피전사물 접착성이 우수한 소수성 중간코팅층(3), 그 코팅층 (3) 위에 평활도, 인쇄 쿠션성, 염료 열전사성, 내열윤활성, 인쇄 쿠션성, 자외선 차단성, 전사필름 내구성이 우수한 잉크수용층(4)의 조성물과 각 조성물로 이루어지는 코팅구조 제어 등 상기 언급된 물성의 최적화를 위해 부단한 실험을 통하여 염료승화 인쇄용 물전사지로 적합한 코팅조성물과 코팅구조를 발견하여 본 발명에 이르게 되었다.

상기의 설명에서 알수 있듯이, 본 발명의 주요 코팅층인 수용성 코팅층, 소수성 중간코팅층 및 잉크수용층 조성물은 염료승화 인쇄용 물전사지를 제조하는데에 그 효과가 우수하고, 또한 종래 레이저 물전사지의 단점인 제한된 프린터 기종에 대한 토너융착성, 그리고 솔벤트용 물전사지의 단점인 약한 전사필름 내구성을 획기적으로 개선하는데에 효과가 있다.

더욱이, 본 발명은 소수성 중간코팅층 및 잉크수용층에 용융 접착성(Hot melt adhesive)이 우수한 조성물을 부여하게 되면, 다라미나 열프레스로 섬유류 등 피전사물에 디지털이미지를 용이하게 열전사할 수 있는 다양한 용도로도 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 염료승화 인쇄용 물전사지의 단면도
1: 전사원지 2: 수용성 코팅층 3: 소수성 중간코팅층 4: 잉크수용층
도 2는 본 발명의 염료승화 인쇄용 물전사지에 염료승화 인쇄된 단면도
1: 전사원지 2: 수용성 코팅층 3: 소수성 중간코팅층 4: 잉크수용층 5: 염료승화 인쇄층 6: 오버레이층
도 3은 본 발명의 염료승화 인쇄용 물전사지가 전사원지(1)로 부터 분리된 전사필름(3+4+5+6)이 피전사물위에 부착되어 형성된 이미지 전사제품의 단면도
1': 피전사물 3: 소수성 중간코팅층 4: 잉크수용층 5: 염료승화 인쇄층 6: 오버레이층
도 4는 본 발명의 레이저 인쇄용 물전사지에 토너인쇄된 단면도
1: 전사원지 2: 수용성 코팅층 3: 소수성 중간코팅층 4: 잉크수용층 5': 토너인쇄층
도 5는 본 발명의 레이저 인쇄용 물전사지에 토너인쇄된 단면도
1: 전사원지 2: 수용성 코팅층 4: 잉크수용층 5': 토너인쇄층
도 6은 본 발명의 솔벤트 인쇄용 물전사지에 솔벤트잉크 인쇄된 단면도
1: 전사원지 2: 수용성 코팅층 3: 소수성 중간코팅층 4: 잉크수용층
5'': 솔벤트잉크 인쇄층

본 발명은 전사원지의 한쪽면에 인쇄 쿠션성, 박리성을 갖는 수용성 수지 조성물로 수용성 코팅층(2)을 형성하고, 그 수용성 코팅층(2) 위에 평활도, 인쇄 쿠션성, 박리성, 잉크 정착성, 전사필름 치수 안정성 및 피전사물 접착성이 우수한 소수성 수지 조성물로 소수성 중간코팅층(3)을 형성하고, 그 소수성 중간코팅층(3) 위에는 평활도, 인쇄 쿠션성, 염료 열전사성, 내열윤활성, 자외선 차단성, 토너융착성, 솔벤트 잉크 흡수성, 전사필름 내구성이 우수한 소수성 수지 조성물로 잉크수용층 (4)을 도포하여 구성되어지는 염료승화 인쇄용 물전사지를 제공한다. 본 발명의 또 다른 목적은 상기의 염료승화 인쇄용 물전사지를 이용하여 레이저 프린터 및 솔벤트 프린터 등의 다른 인쇄방식의 디지털프린터에도 탁월한 인쇄 호환성을 가지는 디지털프린팅용 다목적 전사지를 제공하는 것이다.

도 1에는 본 발명에 의한 염료승화 인쇄용 물전사지를 제작하는 공정이 도시되어 있고, 그 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1를 참조하면, 본 발명의 수용성 코팅층(2)의 조성물은 주 바인더로서 전분, 젤라틴, 솔비톨, 폴리비닐알콜, 폴리아크릴산, 폴리비닐피롤리돈, 수용성 폴리

우레탄, 수용성 폴리에스테르, 셀룰로오스계 유도체 등의 수용성 수지를 단독 또는 2종 이상을 혼합하고, 쿠션성이 우수한 천연 또는 합성왁스류, 탈크, 산화티타늄, 실리카 등의 고체입자 첨가제를 단독 또는 2종 이상으로 혼합하고, 박리성을 높이기 위해 계면활성제, 수성 슬립제, 에틸렌 글리콜, 가소제 등의 액상 첨가제를 단독 또는 2종 이상으로 혼합하여 수성용 코팅층 조성물을 구성한다. 보다 구체적으로는 무게비로 주 바인더 5 ~ 20%, 고체입자 첨가제 0.5 ~ 10%, 액상 첨가제 0.1 ~ 3%, 그리고 이소프로필알콜 20 ~ 40%, 에탄올 10 ~ 20%, 물 20 ~ 40%을 배합하고, 그 코팅액을 통상의 박막 코팅기술(그라비아, 콤마, 나이프, 바코팅, 롤코팅 등)로 전사원지 한쪽면에 도포하고, 그 코팅두께는 0.1μm 내지 25μm, 더 바람직하게는 1μm 내지 15μm 범위로 한다. 만약 코팅두께가 0.1μm 이하이면 평활도와 쿠션성이 저하되어 염료승화 인쇄시 발색도가 크게 감소하고, 코팅두께가 25μm 이상이면 수용성 수지에 의한 접착성이 너무 높아 물박리성이 떨어져 물전사 작업이 어려워진다. 수용성 코팅층(2)은 본 발명의 염료승화 인쇄용 물전사지가 물전사지로서의 기능을 갖게 하는 것으로서, 실제 인쇄 되어진 물전사지가 물속에서 약 30초정도 있으면 이 수용성 코팅층(1)이 흡습성인 전사원지 후면으로 부터 흡수되는 물에 의해 쉽게 용해되고, 동시에 전사원지(1)와 전사필름(3+4+5+6)면이 상호 미끄러지듯이 물박리(Water sliding) 하는 것이다. 상기 방법 이외에도, 평활도, 쿠션성 및 박리성 효과가 동일하다면 공지의 어떠한 방법을 사용하여도 무방하다.

도 1에서 소수성 중간코팅층(3)은 상기 수용성 코팅층(2)으로 부터 분리되는 전사필름(3+4+5+6)의 박리성 뿐만 아니라, 염료승화 인쇄시 쿠션성, 잉크수용층(4)으로 흡수되는 잉크를 보다 효과적으로 발색시키기 위해 코팅층 내부로 침투시키는 잉크정착성, 전사지의 평활도, 전사필름의 자외선 차단성, 그리고 전사필름의 치수안정성과 전사필름의 피전사물에 대한 접착성을 제어하는 역할을 한다. 소수성 중간코팅층(3)은 주 바인더로서 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리비닐부티랄, 염화비닐공중합체, 아크릴계수지, 폴리스티렌 공중합체, 폴리카보네이트 등 열가소성 수지를 단독 또는 2종 이상으로 혼합하고, 쿠션성이 우수한 천연 또는 합성왁스류, 탈크, 산화티타늄, 실리카, 알루미나 등 고체입자 첨가제를 단독 또는 2종 이상으로 혼합하고, 실리콘 경화제를 첨가하여 소수성 중간코팅(3)층 조성물을 구성한다.

보다 구체적으로는 무게비로 주 바인더 10 ~ 40%, 고체입자 첨가제 0.5 ~ 20%, 실리콘 경화제 0.1 ~ 2%, 톨루엔 20 ~ 40%, 메틸에틸케톤 20 ~ 40%, 에틸아세테이트 20 ~ 40%을 배합하고, 그 코팅액을 통상의 박막 코팅기술(그라비아, 콤마, 나이프, 바코팅, 롤코팅 등)로 상기 수용성 코팅층(2) 위에 도포하고, 그 코팅두께는 5μm 내지 40μm, 더 바람직하게는 15μm 내지 30μm 범위로 한다. 만약 코팅두께가 5μm 이하이면 평활도와 쿠션성이 저하되어 염료승화 인쇄 발색도가 크게 저하되고, 솔벤트 잉크정착성이 감소로 발색도도 감소한다. 더욱이 전사필름이 너무 얇아져 치수안정성이 떨어지면, 물전사 가공시 전사필름이 쉽게 접히거나 늘어나는 등 작업성이 크게 저하된다. 만약 코팅두께가 30μm 이상이면 전사필름이 너무 뻣뻣해져 (Stiff) 피전사물의 곡면이나 가장자리 등에 원활하게 감싸줄 수 있는 래핑성 (Wrapping)이 감소되어 물전사 작업성이 떨어지는 단점이 있다.

한편, 고체입자 첨가제의 함량이 무게비로 0.5% 이하이면, 박리성이 감소되어 물전사 박리성이 저하되고, 만약 그 함량이 무게비로 20% 이상되면, 물박리성은 증가하는 반면 피전사물에 대한 접착력은 감소되는 문제점이 있다. 실리콘 경화제가 무게비로 0.1% 이하이면 전사필름의 치수안정성이 저하되어 물전사 작업성이 떨어지고, 그 함량이 무게비로 2% 이상이면 소수성 중간코팅층(3)과 수용성 코팅층(2)간의 계면 접착력이 증가하여 물박리성이 저하된다. 상기 방법 이외에도, 본 발명의 목적에 부합되는 소수성 중간코팅층의 성질을 발현한다면 공지의 어떠한 방법을 사용하여도 무방하다.

도 1에서 잉크수용층(4)은, 염료승화 인쇄가 정상적으로 진행되기 위한 탑코팅층으로서, 통상 약 200도 이상 고온의 열헤드 아래에서 그 코팅층과 잉크리본의 코팅층간에 열융착 문제없이 인쇄가 원활이 주행되도록 우수한 내열윤활성이 요구된다. 또한 우수한 염료흡수성 및 자외선 차단성이 요구되고, 인쇄된 염료가 시간 경과에 따라 서서히 탈색되는(즉, 역승화전사 현상) 단점이 최소화 되어야 하며, 잉크수용층(4)에 형성된 인쇄층(5)을 보호하는 오버레이층(6)과는 계면 접착성이 우수해야 인쇄층이 햇빛, 수분 및 스크래치 등에 충분히 견딜수 있는 내구성을 제공할 수 있다.

본 발명에서 염료승화 인쇄용 물전사지의 잉크수용층(4)이 가지는 또 다른 특징은 레이저 프린터에 적용할 경우, 종래 레이저 물전사지에 비해 보다 다양한 기종의 프린터에도 호환이 가능한 토너융착성을 제공하는 것이다. 도 4에는 레이저 물전사지에 토너 인쇄된 단면을 보이는데, 염료승화 및 솔벤트 물전사지는 승화성 염료 및 액상 잉크가 잉크수용층(4) 내부로 흡수되어 소수성 중간코팅층(3)까지 침투하여 인쇄층이 형성되는 반면, 토너인쇄 경우에는 OPC 드럼에 의해 용융(Fusion)되어진 토너조성물이 잉크수용층(4) 표면에 융착되고 상온에서 고체상으로 굳어지면 (Solidification) 토너인쇄층(5)이 형성되는 매카니즘이다. 토너융착성은 OPC 드럼이 고온에서 토너입자가 용융되어 물전사지 표면에 융착할 때, 그 토너조성물이 얼마나 효과적으로 잉크수용층에 융착되는지를 나타내는 것으로서, 본 발명에서 공지된 잉크수용층(4)은 이러한 토너의 열융착과정에서도 우수한 효과를 제공한다. 특히 토너융착성이 우수하면 물전사 가공시에, 융착된 토너의 박리가 없어 작업성 뿐만 아니라 이미지 전사제품 품질이 크게 개선되는 효과가 있다. 또한 보다 얇고 유연한 전사필름을 요구하는 특별한 용도(양초나 모형 비행기 등에 이미지 전사할 경우)에는 도 5에서 보듯이 소수성 중간코팅층(3)을 생략하여 잉크수용층(4)만으로도 레이저 물전사지를 제조할 수 있다.

반면 솔벤트 물전사지 용도에서는 도 6과 같이 잉크수용층에 흡수된 잉크가 두꺼운 소수성 중간코팅층(3)까지 충분히 침투되어야 우수한 발색도가 제공된다. 그러나 흡수한 잉크가 일종의 가소제(Plasticiser) 효과가 있어서 두꺼운 전사필름이 유연 (Softened)해지므로, 실제 물전사 가공시에 전사필름이 접히거나 말리는 현상 (Curling)이 발생할 수 있어 전사필름의 치수안정성이 중요하다. 또한 이미지 전사제품이 제작된 후에는, 열처리 등에 의하여 전사필름의 내스크래치성이 크게 향상되도록 코팅조성물에 열경화형 반응성 물질이 적절히 함유되어야 할 필요가 있다.

본 발명에서 잉크수용층(4)은 주 바인더로서 폴리우레탄, 셀룰로오스계수지, 폴리비닐부티랄, 폴리에스테르, 염화비닐공중합체, 아크릴계수지, 폴리스티렌 공중합체, 폴리스티렌, 폴리카보네이트 등의 열가소성 수지를 단독 또는 2종 이상으로 혼합하고, 쿠션성과 내열윤활성이 우수한 탈크, 산화티타늄, 천연 또는 합성왁스 류, 알루미나, 실리카 등 고체입자 첨가제를 단독 또는 2종 이상으로 혼합하고, 자외선 안정제, 반응성 실리콘 수지, 그리고 폴리이소시아네이트계 경화제를 혼합하여 잉크수용층 조성물을 구성한다. 보다 구체적으로는 무게비로 주 바인더 5 ~ 20%, 고체입자 첨가제 0.2 ~ 10%, 실리콘 수지 0.2 ~ 2%, 자외선 안정제 0.3 ~ 3% 폴리이소시아네이트계 경화제 0.1 ~ 1%, 톨루엔 15~ 35%, 메틸에틸케톤 30 ~ 45, 에틸아세테이트 15 ~ 30%을 배합하고, 그 코팅액을 통상의 박막 코팅기술(그라비 아, 콤마, 나이프, 바코팅, 롤코팅 등)로 상기 소수성 중간코팅층(3) 위에 도포하고, 그 코팅두께는 1μm 내지 20μm, 더 바람직하게는 5μm 내지 15μm 범위로 한다. 만약 코팅두께가 5μm 이하이면 내열윤활성이 저하되어 염료승화 및 레이저 인쇄시에 잉크리본이 융착되거나 또는 토너가 융착되어 인쇄 주행성이 나빠진다. 코팅두께가 15μm 이상이면 내열성이 보다 증가되어 염료승화 인쇄에는 유리하나 레이저 인쇄시에 토너융착성이 저하되며, 전사필름의 물성도 너무 뻣뻣해져서 래핑성 등 전사필름의 작업성이 떨어지는 문제점이 있다.

한편, 고체입자 첨가제 함량이 무게비로 0.2% 이하이면 내열윤활성이 저하되고, 그 함량이 무게비로 10% 이상되면 표면이 거칠어지고 표면평활도가 감소되어 인쇄 발색도가 저하된다. 실리콘 수지의 함량이 무게비로 0.2% 이하이면, 내열윤활성이 감소되어 염료승화 인쇄성과 레이저 토너융착성이 저하되는 반면 그 함량이 무게비로 2% 이상 되면 잉크수용층의 표면 이형성이 증가되어 염료승화 인쇄시에 잉크리본이 미세하게 미끄러져 이미지의 촛점이 왜곡되어지는 문제점이 있다. 폴리이소시아네이트계 경화제 함량이 무게비로 0.1% 이하이면 내열윤활성이 감소되어 염료승화 인쇄성과 레이저 토너융착성이 저하되고, 그 함량이 무게비로 1% 이상이면 내열성이 증가되어 토너융착성이 저하되며, 전사필름의 뻣뻣한 성질때문에 전사필름의 래핑성이 나빠지는 문제점이 있다. 상기 방법 이외에도, 본 발명의 목적에 부합되는 잉크수용층의 성질을 발현한다면 공지의 어떠한 방법을 사용하여도 무방하다.

도 1은 본 발명의 염료승화 인쇄용 물전사지의 단면도
1: 전사원지 1': 피전사물
3: 소수성 중간코팅층 4: 잉크수용층
5: 염료승화 인쇄층 6: 오버레이층
5': 토너인쇄층 5'': 솔벤트잉크 인쇄층

Claims

흡습성 박리지로 구성된 전사원지(1)와, 그 위에 전분, 젤라틴, 솔비톨, 폴리비닐알콜, 폴리아크릴산, 폴리비닐피롤리돈, 수용성 폴리우레탄, 수용성 폴리에스테르, 셀룰로오스계수지로 이루어지는 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 수용성 수지와 천연 또는 합성왁스류, 탈크, 산화티타늄, 실리카로 이루어지는 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 고체입자 첨가제와 계면활성제, 수용성 슬립제, 에틸렌 글리콜, 가소제 중에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 액상 첨가제로 혼합된 수용성 코팅층(2)을 도포하고, 그 위에 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리비닐부티랄, 염화비닐공중합체, 아크릴계수지, 폴리스티렌 공중합체, 폴리카보네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 열가소성 수지와 천연 또는 합성왁스류, 탈크, 산화티타늄, 실리카, 알루미나 중에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 고체입자 첨가제와 실리콘 경화제로 혼합된 소수성 중간코팅층(3)을 도포하고, 그 위에 폴리우레탄, 셀룰로오스계수지, 폴리비닐부티랄, 폴리에스테르, 염화비닐공중합체, 아크릴계수지, 폴리스티렌공중합체, 폴리스틸렌, 폴리카보네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 열가소성 수지와 탈크, 산화티타늄, 천연 또는 합성왁스류, 알루미나, 실리카로 이루어지는 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 고체입자 첨가제와 자외선 안정제, 반응성 실리콘 수지, 폴리이소시아네이트계 경화제로 혼합된 잉크수용층(4)을 도포하여 구성되어지는 것을 특징으로 하는 염료승화 인쇄용 물전사지.
제 1항에 있어서, 수용성 코팅층(2)의 조성물에 배합된 상기 수용성 수지의 무게비 100%에 대해서 고체입자 첨가제가 10 ~ 50%, 액상 첨가제가 2 ~ 15%로 구성되어지는 것을 특징으로 하는 염료승화 인쇄용 물전사지.
제 1항에 있어서, 소수성 중간코팅층(3)의 조성물에 배합된 열가소성 수지의 무게비 100%에 대해서 고체입자 첨가제가 5 ~ 50%, 실리콘 경화제가 1 ~ 5%로 구성되어지는 것을 특징으로 하는 염료승화 인쇄용 물전사지.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
흡습성 박리지로 구성된 전사원지(1)와, 그 위에 전분, 젤라틴, 솔비톨, 폴리비닐알콜, 폴리아크릴산, 폴리비닐피롤리돈, 수용성 폴리우레탄, 수용성 폴리에스테르, 셀룰로오스계수지로 이루어지는 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 수용성 수지와 천연 또는 합성왁스류, 탈크, 산화티타늄, 실리카로 이루어지는 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 고체입자 첨가제와 계면활성제, 수용성 슬립제, 에틸렌 글리콜, 가소제 중에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 액상 첨가제로 혼합된 수용성 코팅층(2)을 도포하고, 그 위에 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리비닐부티랄, 염화비닐공중합체, 아크릴계수지, 폴리스티렌 공중합체, 폴리카보네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 열가소성 수지와 천연 또는 합성왁스류, 탈크, 산화티타늄, 실리카, 알루미나 중에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 고체입자 첨가제와 실리콘 경화제로 혼합된 소수성 중간코팅층(3)을 도포하고, 그 위에 폴리우레탄, 셀룰로오스계수지, 폴리비닐부티랄, 폴리에스테르, 염화비닐공중합체, 아크릴계수지, 폴리스티렌공중합체, 폴리스틸렌, 폴리카보네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 열가소성 수지와 탈크, 산화티타늄, 천연 또는 합성왁스류, 알루미나, 실리카로 이루어지는 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 고체입자 첨가제와 자외선 안정제, 반응성 실리콘 수지, 폴리이소시아네이트계 경화제로 혼합된 잉크수용층(4)을 도포하여 구성되어지는 것을 특징으로 하는 레이저 인쇄용 물전사지.
흡습성 박리지로 구성된 전사원지(1)와, 그 위에 전분, 젤라틴, 솔비톨, 폴리비닐알콜, 폴리아크릴산, 폴리비닐피롤리돈, 수용성 폴리우레탄, 수용성 폴리에스테르, 셀룰로오스계수지로 이루어지는 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 수용성 수지와 천연 또는 합성왁스류, 탈크, 산화티타늄, 실리카로 이루어지는 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 고체입자 첨가제와 계면활성제, 수용성 슬립제, 에틸렌 글리콜, 가소제 중에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 액상 첨가제로 혼합된 수용성 코팅층(2)을 도포하고, 그 위에 폴리우레탄, 셀룰로오스계수지, 폴리비닐부티랄, 폴리에스테르, 염화비닐공중합체, 아크릴계수지, 폴리스티렌공중합체, 폴리스틸렌, 폴리카보네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 열가소성 수지와 탈크, 산화티타늄, 천연 또는 합성왁스류, 알루미나, 실리카로 이루어지는 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 고체입자 첨가제와 자외선 안정제, 반응성 실리콘 수지, 폴리이소시아네이트계 경화제로 혼합된 잉크수용층(4)을 도포하여 구성되어지는 것을 특징으로 하는 레이저 인쇄용 물전사지.
흡습성 박리지로 구성된 전사원지(1)와, 그 위에 전분, 젤라틴, 솔비톨, 폴리비닐알콜, 폴리아크릴산, 폴리비닐피롤리돈, 수용성 폴리우레탄, 수용성 폴리에스테르, 셀룰로오스계수지로 이루어지는 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 수용성 수지와 천연 또는 합성왁스류, 탈크, 산화티타늄, 실리카로 이루어지는 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 고체입자 첨가제와 계면활성제, 수용성 슬립제, 에틸렌 글리콜, 가소제 중에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 액상 첨가제로 혼합된 수용성 코팅층(2)을 도포하고, 그 위에 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리비닐부티랄, 염화비닐공중합체, 아크릴계수지, 폴리스티렌 공중합체, 폴리카보네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 열가소성 수지와 천연 또는 합성왁스류, 탈크, 산화티타늄, 실리카, 알루미나 중에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 고체입자 첨가제와 실리콘 경화제로 혼합된 소수성 중간코팅층(3)을 도포하고, 그 위에 폴리우레탄, 셀룰로오스계수지, 폴리비닐부티랄, 폴리에스테르, 염화비닐공중합체, 아크릴계수지, 폴리스티렌공중합체, 폴리스틸렌, 폴리카보네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 열가소성 수지와 탈크, 산화티타늄, 천연 또는 합성왁스류, 알루미나, 실리카로 이루어지는 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 고체입자 첨가제와 자외선 안정제, 반응성 실리콘 수지, 폴리이소시아네이트계 경화제로 혼합된 잉크수용층(4)을 도포하여 구성되어지는 것을 특징으로 하는 솔벤트 인쇄용 물전사지.