KR101714714B1

KR101714714B1 - 입체 패터닝 장치 및 입체 패턴 시트

Info

Publication number: KR101714714B1
Application number: KR1020150121994A
Authority: KR
Inventors: 김정수; 심동렬; 최우석
Original assignee: 주식회사 펨스; 심동렬; 최우석
Priority date: 2015-08-28
Filing date: 2015-08-28
Publication date: 2017-03-09
Anticipated expiration: 2035-08-28
Also published as: KR20170025494A

Abstract

본 발명의 목적은 실제 입체 패턴을 구현하여 눈의 피로를 유발하지 않는 입체 패터닝 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 패터닝 장치는, 패터닝 대상 기재를 공급하는 언와인더, 자기력에 반응하는 마그네틱 파우더와 바인더를 포함하는 용액을 진행하는 상기 기재에 코팅하여 코팅층을 형성하는 코팅부, 진행하는 상기 기재의 일측에 구비되어 상기 코팅층에 자기력을 가하여 상기 코팅층 내부에서 마그네틱 파우더를 이동시켜 마그네틱 파우더에 의한 입체 패턴을 형성하는 자석들을 구비하는 자석 롤, 진행하는 상기 기재를 사이에 두고 상기 자석 롤의 반대측에서 상기 코팅층을 1차로 건조하는 제1건조부, 상기 제1건조부에서 건조된 상기 코팅층을 2차 건조하는 제2건조부, 및 상기 제2건조부에서 상기 코팅층을 완성하면서 진행하는 상기 기재를 회수하는 리와인더를 포함한다.

Description

입체 패터닝 장치 및 입체 패턴 시트 {THREE-DIMENSIONAL PATTERNING APPARATUS AND THREE-DIMENSIONAL PATTERNED SHEET}

본 발명은 입체 패터닝 장치 및 입체 패턴 시트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 눈의 피로도를 줄이는 입체 패터닝 장치 및 입체 패턴 시트에 관한 것이다.

알려진 입체 패터닝 기술에는 홀로그램(hologram)이 있다. 홀로그램은 빛의 산란을 호화롭게 만들므로 위조 방지용으로 많이 사용되고 있으나 고비용, 저생산성과 시야각에서 제한성을 가진다.

저가의 홀로그램은 빛을 산란시키는 기재 또는 투명 수지를 중첩하므로 빛의 산란을 유도한다. 그러나 홀로그램은 착시를 이용하여 입체를 구현하므로 눈의 피로도를 높이고, 시야각에 따라 패턴의 일그러짐을 크게 하며, 제조 과정을 복잡하게 한다.

회절 격자는 나노 또는 마이크로 패턴으로 빛의 굴절을 유도하여 입체감 또는 공간감을 연출한다. 회절 격자는 시야각에 따라 패턴의 일그러짐을 크게 하고, 나노 패턴 공정으로 공정 비용을 증대시키며, 마이크로 패턴으로 품질을 저하시킨다. 최근에 인쇄와 회절 격자를 겹침으로써 공간감 연출이 실현되었으나 착시로 인하여 어지럼증이 유발된다.

본 발명의 목적은 실제 입체 패턴을 구현하여 눈의 피로를 유발하지 않는 입체 패터닝 장치를 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 목적은 상기 입체 패터닝 장치를 이용하여 실제 입체 패턴을 구현한 입체 패턴 시트를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 입체 패터닝 장치는, 패터닝 대상 기재를 공급하는 언와인더, 자기력에 반응하는 마그네틱 파우더와 바인더를 포함하는 용액을 진행하는 상기 기재에 코팅하여 코팅층을 형성하는 코팅부, 진행하는 상기 기재의 일측에 구비되어 상기 코팅층에 자기력을 가하여 상기 코팅층 내부에서 마그네틱 파우더를 이동시켜 마그네틱 파우더에 의한 입체 패턴을 형성하는 자석들을 구비하는 자석 롤, 진행하는 상기 기재를 사이에 두고 상기 자석 롤의 반대측에서 상기 코팅층을 1차로 건조하는 제1건조부, 상기 제1건조부에서 건조된 상기 코팅층을 2차 건조하는 제2건조부, 및 상기 제2건조부에서 상기 코팅층을 완성하면서 진행하는 상기 기재를 회수하는 리와인더를 포함한다.

상기 코팅부는 슬롯 다이, 스프레이 노즐 또는 코팅바와 블레이드를 포함할 수 있다.

상기 코팅부는 진행하는 상기 기재 상에서 폭 방향으로 벋어 배치되고, 외표면에 길이 방향에 대하여 경사진 나선형으로 구비되는 수용홈에 용액을 수용하여 상기 용액을 상기 기재에 코팅하는 코팅바, 및 상기 코팅바의 일측에 배치되어 상기 코팅바를 가압하는 블레이드를 포함할 수 있다.

상기 수용홈은 가장 작은 제1직경과 가장 큰 제2직경을 가지는 나사 구조로 형성될 수 있다.

상기 용액은 광 경화타입으로 형성되고, 상기 제1건조부는 자외선(UV, ultraviolet) 램프 또는 적외선(IR, infrared rays) 램프로 형성될 수 있다.

상기 용액은 열 경화타입으로 형성되고, 상기 제1건조부는 열풍기 또는 오븐으로 형성될 수 있다.

상기 자석 롤은 원통형으로 이루어지고, 상기 자석들은 단위 패턴을 가지고 상기 자석 롤의 외표면에 곡률을 따라 부착될 수 있다.

상기 자석 롤은 다각기둥형으로 이루어지고, 상기 자석들은 단위 패턴을 가지고 상기 자석 롤의 다각기둥의 외부 평면에 부착될 수 있다.

상기 자석들은 상기 자석 롤의 표면에 원판형 양각 패턴으로 형성되어, 자석들의 외곽 및 이웃하는 다른 자석들 사이에서 상기 마그네틱 파우더에 의한 입체 패턴의 두께를 두껍게 형성할 수 있다.

상기 자석들은 상기 자석 롤의 표면에 원판형 음각 패턴으로 형성되어, 자석들의 외곽 및 중심에서 상기 마그네틱 파우더에 의한 입체 패턴의 두께를 두껍게 형성할 수 있다.

상기 자석들은 상기 자석 롤의 표면에 라인형 양각 패턴으로 형성되어, 자석들 및 이웃하는 다른 자석들 사이에서 상기 마그네틱 파우더에 의한 입체 패턴의 두께를 두껍게 형성할 수 있다.

상기 자석들은 상기 자석 롤의 표면에 설정된 배열을 가지고, 상기 자석들에 대응하는 부분과 상기 자석들 사이에 대응하는 부분에서 멀어지면서 자기력의 세기를 점진적으로 약하게 설정하여, 상기 코팅층은 상기 자석들의 배열에 따라 점진적으로 두께 변화될 수 있다.

상기 기재는 투명 또는 불투명한 합성수지 시트로 형성되고, 상기 용액은 나노피그먼트 안료 성분을 포함할 수 있다.

상기 마그네틱 파우더는 입경이 500nm~100㎛ 일 수 있다.

상기 용액은 고형분에 솔벤트를 첨가한 상태에서 400~5000cps의 점도를 가질 수 있다.

상기 자석들은 각각 단위 패턴을 가지며, 상기 단위 패턴에서 상기 기재를 향하는 표면은 동일한 극성을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 입체 패턴 시트는, 자기력에 반응하는 마그네틱 파우더와 바인더를 포함하는 용액의 코팅으로 형성되는 코팅층을 구비하는 기재, 상기 코팅층에 자석들의 자기력을 가하여 상기 코팅층 내부에서 상기 마그네틱 파우더를 이동시켜 상기 마그네틱 파우더로 형성되는 입체 패턴, 및 상기 입체 패턴의 상부에서 바인더로 형성되어 상기 입체 패턴을 상기 기재에 부착시키고 설정된 평탄도를 가지는 표면을 형성하는 평탄부를 포함한다.

상기 입체 패턴은 상기 자석들의 설정된 배열에 따라 상기 자석들에 대응하는 부분과 상기 자석들 사이에 대응하는 부분에서 멀어지면서 점진적으로 약하게 설정되는 자기력의 세기에 의하여, 점진적으로 두께 변화될 수 있다.

상기 기재는 투명 또는 불투명한 합성수지 시트로 형성되고, 상기 코팅층은 나노피그먼트 안료 성분을 포함할 수 있다.

상기 마그네틱 파우더는 입경이 500nm~100㎛ 일 수 있다. 상기 마그네틱 파우더는 입경이 1㎛~100㎛ 일 수 있다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예는 기재에 실제로 구현되는 입체 패턴을 가지는 코팅층을 완성하므로 입체 패턴 시트를 보는 사용자의 눈의 피로를 유발하지 않을 수 있다.

즉 본 발명의 일 실시예는 언와인더와 리와인더 사이에서 기재를 연속적으로 진행하면서 자기력에 반응하는 마그네틱 파우더를 포함하는 용액으로 코팅부에서 코팅층을 형성하고, 자석 롤의 자석들로 마그네틱 파우더에 의한 입체 패턴을 형성하며, 제1, 제2건조부로 코팅층을 건조하여 입체 패턴을 내포하는 코팅층을 완성할 수 있다.

일 실시예의 입체 패턴 시트에서, 코팅층과 기재의 부착력이 높아질 수 있고, 코팅면에서 요구되는 평탄도가 유지되면서, 기재의 연속 진행으로 공정 비용이 최소화 되고, 자석의 배열에 따라 다양한 입체 패턴이 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 패터닝 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 적용되는 코팅부의 평면도이다.
도 3은 도 1의 코팅바의 부분 상세도이다.
도 4는 도 1에 적용되는 원통형 자석 롤의 사시도이다.
도 5는 도 1에 적용되는 다각기둥형 자석 롤의 측면도이다.
도 6은 자석 롤에 적용되는 양각 자석들의 배열 상태도이다.
도 7은 자석 롤에 적용되는 음각 자석들의 배열 상태도이다.
도 8은 원판형의 양각 자석들을 배열한 자석 롤로 제조된 입체 패턴 시트의 사진이다.
도 9는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 10은 라인형의 양각 자석들을 배열한 상태도이다.
도 11은 도 10의 라인형의 양각 자석들을 배열한 자석 롤로 제조된 입체 패턴 시트의 사진이다.
도 12는 본 발명에 적용되는 자석을 제조하는 자석 제조 방법의 순서도이다.
도 13은 패턴을 가지는 모재에 자성을 성형하는 상태도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 패터닝 장치의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 일 실시예의 입체 패터닝 장치는 언와인더(10), 코팅부(20), 자석 롤(30), 제1건조부(41), 제2건조부(42) 및 리와인더(50)를 포함한다.

언와인더(10)는 패터닝 대상 기재(S)를 연속적으로 공급하고, 리와인더(50)는 코팅층을 완성하면서 진행하는 기재(S)를 회수하도록 구성된다. 언와인더(10)와 리와인더(50)는 기재(S)에 입체 패턴을 가지는 코팅층을 연속적으로 패터닝 가능하게 하여, 입체 패턴 시트를 제조하는 공정 비용을 최소화시킬 수 있다.

코팅부(20)는 자기력에 반응하는 마그네틱 파우더와 바인더를 포함하는 용액을 진행하는 기재(S)에 코팅하여 코팅층(CL1)을 형성한다. 코팅부(20)는 진행하는 기재(S)를 지지하는 지지롤(25)을 구비한다. 예를 들면, 코팅부(20)는 도시하지 않았으나 슬롯 다이, 스프레이 노즐 또는 코팅바와 블레이드로 형성될 수 있다.

용액은 고형분에 솔벤트를 첨가한 상태에서 400~5000cps의 점도를 가질 수 있다. 용액의 점도가 400cps 미만인 경우, 마그네틱 파우더에 의한 입체 구현이 어려워지므로 패턴 특성 구현이 곤란해진다. 용액의 점도가 5000cps 초과인 경우, 자기력에 의한 마그네틱 파우더의 이동성 저하로 패턴 특성 구현이 곤란해진다.

마그네틱 파우더는 자기력에 반응하는 미세 입자로써, 일례를 들면, 철 가루 및 마그네틱 펄(peal)을 포함한다. 마그네틱 파우더가 마그네틱 펄인 경우, 입경이 500nm~100㎛ 일 수 있다. 마그네틱 파우더의 입경이 100㎛를 초과하는 경우, 자기력에 의하여 민감하여 반응하기 어렵고, 500nm 미만인 경우, 지나치게 미세화되어 가격이 상승된다.

또한 마그네틱 파우더는 입경이 1㎛~100㎛ 일 수 있다. 마그네틱 파우더는 자기력에 대한 민감도와 가격을 고려할 때, 1㎛~100㎛ 범위가 적절하다. 자석(31)의 자기력을 제어함으로써, 마그네틱 파우더에 의한 입체 패턴은 다양하게 형성될 수 있다. 자석(31)은 밖으로 뻗어 나가려는 성질을 가지는데, 자기력의 이 성질을 제어함으로써, 마그네틱 파우더에 의한 입체 패턴이 형성될 수 있다.

코팅층(CL1)은 마그네틱 파우더에 의하여 기재(S) 상에 실제로 입체 패턴을 형성하며, 그 두께는 1~100㎛의 박막으로 형성될 수 있다. 즉 코팅층(CL1)은 기재(S)의 두께를 크게 증대시키지 않으면서 기재(S) 상에 입체 패턴을 형성한다.

일례를 들면, 용액은 광 경화타입으로 형성될 수 있다. 자외선 경화타입의 용액은 합성수지 100중량%에 분산제 1~5중량%, 경화제 1~10중량%, 침강방지제 1~10중량%, 나노피그먼트 안료 0.1~10중량%, 및 마그네틱 파우더(예를 들면, 마그네틱 펄) 1~30중량%를 첨가제로 포함하고, 솔벤트 10~80중량%를 포함한다. 나노피그먼트 안료는 선택적으로 포함될 수 있다.

합성수지는 올리고머 20~80중량%와 모노머 20~80중량%를 포함하며, 코팅층에서 바인더를 형성한다. 올리고머는 용액의 점도는 높이고, 모노머는 용액의 점도를 낮춘다.

올리고머가 20중량% 미만이면 저점도로 인하여 패턴의 입체감이 저하되고, 올리고머가 80중량%를 초과하면 고점도로 인하여 패턴 입체감 및 코팅성이 저하된다. 모노머가 20중량% 미만이면 고점도로 인하여 패턴 입체감 및 코팅성이 저하되고, 모노머 80중량% 초과이면 저점도로 인하여 패턴 입체감이 저하될 수 있다.

합성수지는 기재(S)의 종류 및 기재의 접착 증진제 처리의 유무에 따라 선택될 수 있다. 예를 들면, 합성수지는 아크릴, 에폭시, 우레탄, 폴리아미드, 폴리에스테르, 실리콘, 폴리염화비닐, 비닐계, 셀롤로오스 및 실리카 계열 중 한 가지 이상을 포함한다.

분산제는 폴리에스터, 알키드 또는 아크릴-멜라민 성분의 조성액을 포함하거나, 폴리우레탄, 카르니틴 팔미토일 전환효소(CPT; Carnitine Palmitoyl transferase), 지방산 또는 인산에스테르 중에서 한 가지 이상을 포함하며, 용액에서 마그네틱 파우더를 분산시킨다. 분산제가 1중량% 미만이면 마그네틱 파우더의 분산 효과가 없고, 분산제가 5중량%를 초과하면 패턴 입체감이 저하될 수 있다.

경화제는 기재(S)에 용액 코팅시 코팅면의 경화를 위하여 사용되며, 기재(S)의 종류에 따라 선택될 수 있다. 경화제는 용액의 경화를 촉진시키며, UV-A 반응형 광경화제 1~10중량%, UV-B 반응형 광경화제 1~10중량% 또는 UV-C 반응형 광경화제 1~10중량%를 포함한다

경화제가 1중량% 미만이면 용액으로 패터닝된 코팅층의 경화가 이루어지지 않고, 경화제가 10중량% 초과이면 용액의 경화가 지나치게 신속하게 이루어져(점도 상승) 원활한 코팅이 어렵고 단가가 상승된다.

침강방지제는 용액에서 마그네틱 파우더의 침강을 방지한다. 즉 침강방지제는 용액의 점도가 낮을 때 마그네틱 파우더의 침강을 방지하고, 요변성(thixotropy)을 상승시킨다. 예를 들면, 침강방지제는 폴리에스테르 및 폴리아미드 중에서 하나 이상을 포함한다.

침강방지제가 1중량% 미만이면 마그네틱 파우더가 침강되고, 침강방지제가 10중량% 초과이면 용액의 점도 상승으로 이어져서 패턴 입체감이 저하될 수 있다.

나노피그먼트 안료는 나노 사이즈의 안료를 사용하며, 펄(peal), 카본블랙, 카드뮴 옐로우, 카드뮴 레드, 코발트 블루 및 크롬 그린 중에서 하나 이상을 포함한다.

나노피그먼트 안료는 입체 패턴에서 색상을 구현한다. 나노피그먼트 안료가 0.1중량% 미만이면 입체 패턴에서 색상 구현이 어렵고, 나노피그먼트 안료가 10중량% 초과이면 용액의 점도 상승으로 이어져서 패턴 입체감이 저하될 수 있다.

마그네틱 파우더는 자기력에 민감하게 반응하는 물질로 형성되며, 본 실시예에서는 마그네틱 펄로 형성되고, 코팅층에서 실질적으로 입체 패턴을 형성한다.

마그네틱 파우더(마그네틱 펄)가 1중량% 미만인 경우 마그네틱 파우더의 부족으로 이어져서 패턴의 입체감이 저하되고, 마그네틱 파우더가 30중량% 초과인 경우 마그네틱 파우더의 과량으로 이어져서 패턴 입체감이 저하될 수 있다.

마그네틱 파우더는 실질적으로 입체 패턴을 구성하는 재료이며, 마그네틱 파우더의 입경 사이즈는 1㎛~100㎛ 범위를 포함한다. 마그네틱 파우더의 입경 사이즈는 코팅층의 두께 및 패턴 디자인에 따라 변경될 수 있다.

마그네틱 파우더는 자석의 자기력에 따라 민감하게 반응할 수 있는 물질로 이루어지며, 일례로써 마그네틱 펄이다. 마그네틱 펄은 산화철에 여러 가지 색상의 펄(peal)을 코팅하여 이루어진다. 마그네틱 파우더는 마그네틱 펄 이외에 자석의 자기력에 반응할 수 있는 다른 물질을 더 포함할 수 있다.

솔벤트는 코팅층을 형성할 용액의 점도 조절, 코팅성 향상, 및 기재(S)와의 부착력 향상을 위하여 사용된다. 예를 들면, 솔벤트는 톨루엔, 이소프로필알코올, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 자일렌, 에틸아세테이트, 에틸알코올 및 사이클론헥산 중에서 하나 이상을 포함한다.

솔벤트가 10중량% 미만이면 용액의 과점도로 용액의 코팅성이 저하되고, 솔벤트가 80중량% 초과이면 용액의 점도 부족으로 패턴 입체감이 저하될 수 있다.

일례에서, 코팅액은 400cps ~ 5000scps의 점도를 가진다. 코팅액의 점도가 400cps 미만인 경우, 저점도로 인하여 마그네틱 펄이 자석의 배열 및 자기력의 세기에 따라 부드럽게 순차적으로 이동하지 못하고 자기력이 강한 곳에 집중적으로 뭉치게 되어, 패턴의 입체감이 저하될 수 있다.

코팅액의 점도가 5000cps 초과인 경우, 고점도로 인하여 마그네틱 펄이 자석의 배열 및 자기력의 세기에 따라 이동하지 못하게 되어, 입체 패턴의 형성이 어려워질 수 있다.

다른 예를 들면, 용액은 열 경화타입으로 형성될 수 있다. 열 경화타입의 용액은 합성수지 100중량%에 분산제 1~5중량%, 열 경화타입 경화제 1~10중량%, 침강방지제 1~10중량%, 나노피그먼트 안료 0.1~10중량%, 및 마그네틱 파우더(일례로써, 마그네틱 펄) 1~30중량%를 첨가제로 포함하고, 솔벤트 10~80중량%를 포함한다. 나노피그먼트 안료는 선택적으로 포함될 수 있다.

편의상, 열 경화타입의 용액에서는 광 경화타입과 동일한 부분에 대하여, 설명을 생략한다.

합성수지는 올리고머 20~80중량%와 모노머 20~80중량%를 포함하며, 코팅층(CL1)에서 바인더를 형성한다. 합성수지는 기재(S)의 종류 및 접착 증진제 처리 유무에 따라 합성수지를 선택한다. 예를 들면, 합성수지는 페놀, 요소, 멜라민, 우레탄, 실리카 및 실리콘 중에서 하나 이상을 포함한다.

열 경화타입 경화제는 기재(S)에 용액 코팅시 코팅면의 경화를 위하여 사용되며, 광 경화타입과는 달리 합성수지의 종류 및 기재의 종류에 따라 사용되며, 합성수지의 종류에 따라 사용되지 않을 수도 있다.

도 2는 도 1에 적용되는 코팅부의 평면도이고, 도 3은 도 1의 코팅바의 부분 상세도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 일례로써, 코팅부(20)는 코팅바(21)와 블레이드(22)를 포함한다.

코팅바(21)는 진행하는 기재(S) 상에서 폭 방향으로 벋어 배치되고, 외표면에 길이 방향에 대하여 경사진 나선형으로 구비되는 수용홈(211)에 용액을 수용하여 용액을 기재(S)에 코팅한다. 블레이드(22)는 코팅바(21)의 일측에 배치되어 코팅바(21)를 가압하여, 설정량의 용액만이 수용홈(211)을 통과하여 기재(S)에 코팅되게 한다.

코팅바(21)는 기재(S) 상에서 폭 방향(y축 방향)으로 벋어 배치되고, 이에 교차하는 방향(x축 방향)으로 기재(S)가 진행되어, 용액을 기재(S)의 전체 면에 코팅하여 코팅층(CL1)을 형성한다.

예를 들면, 코팅바(21)는 용액을 코팅하는 코팅 작용부(212)를 구비한다. 도시하지 않았으나, 코팅바는 코팅 작동부의 양측에 구비되어 용액이 코팅되지 않게 하는 비코팅 작용부를 더 포함 할 수도 있다.

코팅 작동부(212)는 외표면에 오목한 수용홈(211)을 구비하며, 수용홈(211)에 코팅 대상인 용액을 수용하여 회전하면서 기재(S)에 용액을 코팅한다.

또한 코팅바(21)는 바에 와이어를 감아서 형성되는 와이어 바보다는 바의 표면을 가공한 와이어리스 바로 형성되는 것이 입자를 포함하는 용액을 코팅하는데 더 바람직할 수 있다.

용액은 마그네틱 파우더(일례로써, 마그네틱 펄)와 같은 입자들을 포함한다. 즉 와이어리스 바는 바와 와이어 사이에 입자를 끼이게 하므로 코팅성을 저하시킬 수 있다. 그러나 와이어리스 바로 형성되는 코팅바(21)는 용액에 포함된 입자들이 끼일 부분을 제공하지 않으므로 코팅성을 향상시킬 수 있다.

코팅바(21)의 코팅 작용부(212)는 자석 롤(30)에 구비되는 자석들(31)의 배열에 전면적으로 대응할 수 있다. 블레이드(22)는 코팅바(21)의 일측에 배치되어 코팅 작용부(212)를 가압하도록 구성된다. 블레이드(22)는 코팅바(21)와 나란하고, 반시계 방향으로 회전하는 코팅바(21)에 대하여 기재(S)의 진행 방향(x축 방향)에서 코팅바(21)의 후방에 배치된다.

한편, 블레이드(22)는 코팅바(21) 및 코팅 작용부(212)의 외표면에 경사지게 배치되어, 코팅 작용부(212)의 외표면과 이에 대응하는 블레이드(22) 사이에 설정되는 홈(G)에 용액을 일시적으로 저장한다.

홈(G)은 코팅 작용부(212)의 수용홈들(211) 각각에 형성되어, 코팅 작용부(212)의 y축 방향의 범위 내에서, 블레이드(22)에 의하여 코팅바(21)의 길이 방향(y축 방향)으로 용액을 이어지게 공급할 수 있다.

즉 블레이드(22)는 코팅바(21) 및 코팅 작용부(212)의 외표면에 밀착되어 코팅 작용부(212)의 수용홈들(211)과의 사이 홈(G)을 설정하여 상부에 용액을 일시적으로 저장한다. 그리고 블레이드(22)는 수용홈(211)을 따라 홈(G)의 용적에 상응하도록 용액을 공급하고, 홈(G)의 용적을 초과하는 잔여 용액을 긁어낸다.

블레이드(22)의 블레이딩 작업에 의하여 수용홈(211)에 채워진 용액은 코팅바(21)의 회전에 의하여, 수용홈(211)을 따라 길이 방향(y축 방향)에 대하여 경사진 나선 방향으로 공급된다. 따라서 용액이 기재(S)에 코팅될 수 있다.

구체적으로 설명하면, 코팅 작용부(212)의 수용홈(211)은 코팅바(21)의 길이 방향(y축 방향)에 대하여 경사진 나선형으로 이루어진다. 따라서 수용홈(211)은 가장 깊은 부분에서 가장 작게 설정되는 제1직경(D1)과 가장 높은 부분에서 가장 크게 설정되는 제2직경(D2)을 가지는 나선 구조로 형성된다.

예를 들면, 코팅바(21)는 스테인레스 스틸로 형성되고, 제2직경(D2)의 환봉에 1~100 마이크로미터 깊이(H)의 수용홈(211)을 구비하여 형성될 수 있다. 따라서 코팅바(21)의 수용홈(211)에서 가장 높은 부분을 형성하는 제2직경(D2)은 8~25mm로 형성되고, 가장 낮은 부분을 형성하는 제1직경(D1)은 제2직경(D2)에서 깊이(H)를 뺀 크기로 설정된다.

따라서 코팅바(21)와 블레이드(22) 사이에 공급되는 용액은 코팅 작용부(212)의 수용홈(211)을 따라 유도 공급된다. 즉 코팅바(21)는 코팅 작용부(212)에 대응하는 기재(S)의 전면에 코팅층(CL1)을 형성한다.

도 4는 도 1에 적용되는 원통형 자석 롤의 사시도이다. 도 4를 참조하면, 자석 롤(30)은 진행하는 기재(S)의 일측에 구비되어 코팅층(CL1)에 자기력을 가하여 코팅층(CL1) 내부에서 마그네틱 파우더(일례로써, 마그네틱 펄)를 이동시켜 마그네틱 파우더에 의한 입체 패턴을 형성하는 자석들(31)을 구비한다.

일례를 들면, 자석 롤(30)은 원통형으로 이루어지고, 자석들(31)은 단위 패턴을 가지고 자석 롤(30)의 외표면에 곡률을 따라 부착된다. 따라서 자석 롤(30)은 기재(S)의 진행에 따라 연속적으로 회전하면서 자석(31)의 자기력을 코팅층(CL1)의 마그네틱 파우더에 인가할 수 있다.

자석(31)의 단위 패턴에서 기재(S)를 향하는 표면은 동일한 극성을 가진다. 또한 자석들(31)에서 단위 패턴의 모양 및 자기력의 세기를 조절하므로 코팅층(CL1)에 자석들(31)의 단위 패턴의 모양과 비슷하거나 전혀 다른 다양한 형태의 입체 패턴(P1)이 구현될 수 있다.

도 5는 도 1에 적용되는 다각기둥형 자석 롤의 측면도이다. 도 5를 참조하면, 자석 롤(230)은 다각기둥형으로 이루어지고, 자석들(231)은 단위 패턴을 가지고 자석 롤(230)의 다각기둥의 외부 평면에 부착된다.

따라서 자석 롤(230)은 기재(S)의 진행에 따라 연속적으로 회전하면서 다각기둥의 일측 외부 평면의 자석(231)의 자기력을 코팅층(CL1)의 마그네틱 파우더에 인가할 수 있다. 따라서 코팅층(CL1)은 기재(S) 상에서 마그네틱 파우더에 의한 입체 패턴(P1)과 평탄부(P2)를 형성한다.

도 6은 자석 롤에 적용되는 양각 자석들의 배열 상태도이다. 도 6을 참조하면, 자석 롤(30, 편의상 도 4를 참조함)의 펼쳐진 상태에 양각 자석들(31)이 적용되어 있다.

자석들(31)은 자석 롤(30)의 표면에 원판형 양각 패턴으로 형성되어, 자석들(31)의 외곽 및 이웃하는 다른 자석들(31) 사이에서 코팅층(CL1)의 마그네틱 파우더에 의한 입체 패턴의 두께를 두껍게 형성한다.

이때, 원판형 양각 패턴을 형성하는 자석들(31)은 평면에서 기재(S)를 향하는 표면에 동일한 극성을 가지며, 이웃하는 다른 자석들(31)과는 서로 다른 극성을 가진다. 따라서 4개의 자석들(31)은 각각의 외곽 및 이웃하는 다른 자석들(31) 사이에서 강한 자기력을 형성한다.

도 7은 자석 롤에 적용되는 음각 자석들의 배열 상태도이다. 도 7을 참조하면, 자석 롤(30, 편의상 도 4를 참조함)의 펼쳐진 상태에 음각 자석들(32)이 적용되어 있다.

자석들(32)은 자석 롤(30)의 표면에 원판형 음각 패턴으로 형성되어, 자석들(32)의 외곽, 중심 및 이웃하는 다른 자석들(32) 사이에서 코팅층(CL1)의 마그네틱 파우더에 의한 입체 패턴의 두께를 두껍게 형성한다.

이때, 원판형 음각 패턴을 형성하는 자석들(32)은 평면에서 기재(S)를 향하는 표면에 동일한 극성을 가지며, 이웃하는 다른 자석들(32)과는 서로 다른 극성을 가진다. 따라서 4개의 자석들(32)은 각각의 외곽, 중심 및 이웃하는 다른 자석들(32) 사이에서 강한 자기력을 형성한다.

다시 도 1을 참조하면, 제1건조부(41)는 연속적으로 진행하는 기재(S)를 사이에 두고 자석 롤(30)의 반대측에서 코팅층(CL1)을 1차로 건조하여 1차 건조된 코팅층(CL2)을 형성한다.

제2건조부(42)는 제1건조부(41)에서 1차 건조된 코팅층(CL2)을 2차 건조하여 2차 건조된 코팅층(CL3)을 형성한다. 제2건조부(42)는 진행하는 기재(S)를 지지하는 지지롤(26)과 진행 방향을 전환하는 전환롤(27)을 더 구비한다. 즉 기재(S)의 코팅층(CL1)은 제1, 제2건조부(41, 42)를 경유하면서 코팅층(CL2, CL3)으로 완성된다.

예를 들면, 용액이 광 경화타입으로 형성될 수 있다. 이 경우, 제1건조부(41)는 자외선(UV, ultraviolet) 램프 또는 적외선(IR, infrared rays) 램프로 형성되어 자외선이나 적외선으로 코팅층(CL1)을 1차로 건조하여 1차 건조된 코팅층(CL2)을 형성할 수 있다.

이 경우, 제2건조부(42)는 제1건조부(41)와 동일하게 구성되어 자외선이나 적외선으로 코팅층(CL2)을 2차로 건조하여 2차 건조된 코팅층(CL3)을 형성할 수 있다. 이때, 광 경화타입의 용액은 1, 2차에 걸쳐 효과적으로 건조될 수 있다.

또한, 용액이 열 경화타입으로 형성될 수 있다. 이 경우, 제1건조부(41)는 열풍기 또는 오븐으로 형성되어, 열로 코팅층(CL1)을 1차로 건조하여 1차 건조된 코팅층(CL2)을 형성할 수 있다.

이 경우, 제2건조부(42)는 제1건조부(41)와 동일하게 구성되어 열로 코팅층(CL2)을 2차로 건조하여 2차 건조된 코팅층(CL3)을 형성할 수 있다. 이때, 열 경화타입의 용액은 1, 2차에 걸쳐 효과적으로 건조될 수 있다.

또한 자석들(31)로 코팅층(CL1)의 마그네틱 파우더를 입체 패터닝 하면서, 제1건조부(41)는 자외선이나 적외선으로 코팅층(CL1)을 신속하게 건조하여 1차 건조된 코팅층(CL2)을 형성하고, 제2건조부(42)는 열로 코팅층(CL2)을 2차로 건조하여 완전 건조된 코팅층(CL3)을 형성할 수 있다. 이와 같이, 제1, 제2건조부(41, 42)는 용액의 특성에 따라 다양하게 조합하여 운영될 수 있다.

도 8은 원판형의 양각 자석들을 배열한 자석 롤로 제조된 입체 패턴 시트의 사진이고, 도 9는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 8 및 도 9를 참조하면, 도 6의 원판형 양각 패턴을 형성하는 자석들(31)을 자석 롤(30)에 적용하여 제조된 입체 패턴 시트(100)가 예시되어 있다.

입체 패턴 시트(100)는 연속 공정으로 공급되는 기재(S)에 입체 패턴(P1)과 평탄부(P2)를 가지는 코팅층(CL1, CL2, CL3)을 포함한다. 코팅층(CL1, CL2, CL3)은 자기력에 반응하는 마그네틱 파우더와 바인더 및 첨가제를 포함하는 용액을 코팅 및 건조하여 형성된다.

입체 패턴(P1)은 마그네틱 파우더로 형성되므로 원판형 양각 패턴의 자석들(31)에 의하여, 강한 자기력이 형성되는 자석들(31)의 외곽(의 입체 패턴(P11)) 및 이웃하는 다른 자석들(31) 사이(의 입체 패턴(P12))에서 두껍게 형성되어 있다. 즉 입체 패턴(P1; P11, P12)은 건조 전 코팅층(CL1)에 자석들(31)의 자기력을 가하여 코팅층(CL1) 내부에서 이동되는 마그네틱 파우더로 형성된다.

평탄부(P2)는 용액에 포함된 바인더와 첨가제들로 구성되어 입체 패턴(P1; P11, P12) 상에서 설정된 평탄도를 형성하여, 코팅층(CL1)을 기재(S)에 긴밀하게 부착시킨다. 즉 평탄부(P2)는 입체 패턴(P1; P11, P12)의 상부에서 바인더와 첨가제로 형성되어 입체 패턴(P1; P11, P12) 상부의 빈 공간을 채운다.

이와 같이, 일 실시예의 입체 패턴 시트(100)는 자석들(31)의 자기력을 이용하여 마그네틱 파우더를 쌓아 올려서 평탄부(P2) 내에서 중첩 또는 단차로 입체 패턴(P1; P11, P12)을 형성하여 부피감, 입체감 및 공간감을 구현하므로 착시 현상을 이용하는 다른 입체 패턴들에 비하여 사용자의 눈의 피로도를 현저히 낮출 수 있다.

도 10은 라인형의 양각 자석들을 배열한 상태도이고, 도 11은 도 10의 라인형의 양각 자석들을 배열한 자석 롤로 제조된 입체 패턴 시트의 사진이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 자석들(33)은 자석 롤(30)의 표면에 라인형 양각 패턴으로 형성되어, 자석들(33) 및 이웃하는 다른 자석들(33) 사이에서 마그네틱 파우더에 의한 입체 패턴의 두께를 두껍게 형성한다.

자석들(33)은 직각으로 교차 배치되어 연결되는 가로 자석들(331)과 세로 자석들(332), 가로, 세로 자석들(331, 332)의 교차점에 대각선 방향으로 배치되어 서로 분리되는 분리 자석들(333)을 포함한다.

자석들(33)은 자석 롤(30)의 표면에 설정된 배열을 가지고, 자석들(33)에 대응하는 부분과 자석들(33) 사이에 대응하는 부분에서 멀어지면서 자기력의 세기를 점진적으로 약하게 설정한다.

입체 패턴 시트(200)에서, 코팅층(CL21)은 자석들(33)의 배열에 따라 점진적으로 두께 변화된다. 즉 도 10 및 도 11에서는 가로, 세로 자석들(331, 332)의 극성과 분리 자석들(333)의 극성 배치에 따라 가로, 세로 자석들(331, 332)의 극성과 분리 자석들(333)에 대응하는 부분에서 코팅층(CL21)의 마그네틱 파우더가 더 많이 집중되고, 대응하는 부분에서 멀어지는 부분에서 마그네틱 파우더가 적어진다.

즉 입체 패턴 시트(200)는 가로, 세로, 분리 자석들(331, 332, 333)과 이들 사이의 거리에 따라 가로, 세로, 분리 자석들(331, 332, 333)의 배열 형태와 전혀 다른 형태의 입체 패턴(P21)과 평탄부(P22)를 가지는 코팅층(CL21)을 형성하게 된다.

한편, 일 실시예에 사용되는 기재(S)는 투명 또는 불투명 합성수지 시트(일례로써, PET, PVC, PP, PE, PS, EVA, ABS 등)로 형성되고, 용액은 나노피그먼트 안료 성분을 포함할 수 있다. 이 경우, 입체 패턴 시트(100)는 입체 패턴(P1)과 동시에 색상을 가질 수 있다.

투명한 기재(S)의 입체 패턴 시트(200)를 대상물에 부착하는 경우(미도시), 대상물에 구비된 그림 및 패턴과 입체 패턴 시트(200)의 입체 패턴(P21)이 서로 간섭되지 않고 입체 상태로 공존할 수 있다.

또한 나노피그먼트 안료를 포함한 입체 패턴 시트(200)를 특정 대상물에 부착하는 경우(미도시), 대상물은 특별한 색상으로 도장되지 않을 수도 있다. 즉 용액에 나노피그먼트 안료의 첨가량을 변화시키므로 입체 패턴 시트는 대상물의 바탕과의 간섭을 유발할 수도 있다.

즉 나노피그먼트 안료의 첨가량이 많아지면, 입체 패턴 시트와 대상물의 바탕과의 간섭이 커지고, 나노피그먼트 안료의 첨가량이 적어지면, 입체 패턴 시트와 대상물의 바탕과의 간섭이 작아질 수 있다.

한편, 투명한 기재로 입체 패턴 시트를 제조하는 데 사용되는 자석을 제조하는 방법 및 그 자석에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 12는 본 발명에 적용되는 자석을 제조하는 자석 제조 방법의 순서도이다. 도 12를 참조하면, 일 실시예의 자석 제조 방법은 제1모재를 제조하는 제1단계(ST1), 제1모재를 이용하여 제2모재를 제조하는 제2단계(ST2) 및 제2모재를 이용하여 제3모재를 제조하는 제3단계(ST3)를 포함한다.

제1단계(ST1)는 연질 합성수지(일례를 들면, 에폭시)에 자성 재료인 네오디움 파우더를 혼합한 혼합 재료를 설정된 온도(일례를 들면, 약 80도씨)에서 압연 롤러로 압출하여 제1모재를 제조한다.

혼합 재료는 에폭시 100중량%에 네오디움 파우더 3~15중량%를 포함한다. 네오디움의 성분이 15중량%를 초과하면 자속 밀도(Br) 값이 상승하여 강력한 자계를 형성할 수 있지만 가공성이 나빠져서 세밀한 해상도의 표현이 불가능해진다. 네오디움의 성분이 3중량% 미만이면 자력이 약하게 되어, 자성에 반응하는 마그네틱 파우더의 정렬이 불안정해 질 수 있다.

제1단계(ST1)는 압출로 제1모재를 제조할 때, 설정된 주파수의 초음파(일례를 들면, 1MHz)를 인가한다. 제1모재를 제조할 때, 인가되는 초음파는 혼합 재료의 에폭시 성분과 네오디움 성분 사이에 작용하여, 혼합 재료에서 제조되는 제1모재의 밀도를 균일하게 한다.

제2단계(ST2)는 혼합 재료로 제조된 제1모재를 설정된 패턴(외곽 형상 포함)의 제2모재로 가공한다. 제2단계(ST2)는 판상인 제1모재의 평면 및 판상의 외곽을 설정된 패턴으로 가공할 수 있다.

제2단계는 제1모재를 레이저 커팅, CNC(Computerized Numerical Control) 선반 또는 프레스 방식 등으로 설정된 형상 및 패턴으로 가공하여 제2모재를 제조한다. 제2모재의 패턴이 불규칙한 경우, CNC 선반과 레이저 커팅에 의한 가동이 유리할 수 있다.

도 13은 패턴을 가지는 모재에 자성을 성형하는 상태도이다. 도 13을 참조하면, 제3단계(ST3)는 패턴 가공된 제2모재(M)에 자장을 성형하여 제3모재를 형성한다.

일례로써, 제2모재(M)에 자장 성형시, 자기 요크(Y)와 방전장치(미도시)가 사용되며, 제2모재(M)에 포함된 자석 재료인 네오디움의 고유한 성질인 자속밀도(B)와 보자력(H)을 응용한다. 자기 요크(Y)와 방전장치는 네오디움의 고유한 성질인 자속밀도(B)와 보자력(H)의 특성에 상응하는 외부 자계를 제2모재(M)에 인가한다.

방전장치는 자기 요크(Y)에 전류를 흘리기 위한 순간 방전 장치이며, 수 ms 이하에서 최대 10,000A 정도의 전류를 방전한다. 일례로써, 방전장치로 오일 콘덴서가 사용되며, 오일 콘덴서의 용량은 500~1000V, 1000~2000㎌이다.

오일 콘덴서에 충전된 전류는 SCR(Silicon Controlled Rectifier) 방전 및 솔레노이드 코일을 통하여 자기를 발산하며, 이때 제2모재(M)를 자기 요크(Y) 위에 올려 놓으면 자장 성형이 완료된다.

제3단계(ST3)에서 제2모재(M)에 자장을 성형할 때, 제2모재(M)는 자기 요크(Y)의 자기력선의 방향에 대하여 설정된 각도(θ1~θ2)(일례를 들면, 10~70도)로 기울어져서 배치된다.

이 경우, 제2모재(M)에 포함된 자성 재료인 네오디움이 표현하는 자기력선이 자기 요크(Y)에 놓여진 각도(θ1~θ2)만큼 틀어지게 된다. 따라서 기재(S)에서 마그네틱 파우더에 의한 입체 패턴이 더욱 입체적으로 표현될 수 있다.

제2모재(M)의 각도(θ1)가 10도 미만이면, 기재(S)에서 마그네틱 파우더에 의한 입체 패턴의 입체적 표현이 미약하고, 제2모재(M)의 각도(θ2)가 70도 초과이면, 제2모재(M)에 자장 성형이 미약해질 수 있다,

또한 제2모재(M)에 자장을 성형할 때, 제2모재(M) 위에 철판(미도시)을 올려놓으면 제2모재(M)에 포함된 자성 재료인 네오디움의 자성 포화를 더욱 촉진할 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10: 언와인더 20: 코팅부
21: 코팅바 22: 블레이드
25, 26: 지지롤 27: 전환롤
30, 230: 자석 롤 31, 231, 32, 33: 자석
41, 42: 제1, 제2건조부 50: 리와인더
100, 200: 입체 패턴 시트 211: 수용홈
212: 코팅 작용부 331, 332: 가로, 세로 자석
333: 분리 자석 CL1, CL2, CL21, CL3: 코팅층
D1: 제1직경 D2: 제2직경
G: 홈 H: 깊이
M: 제2모재 P1, P11, P12, P21: 입체 패턴
P2, P22: 평탄부 S: 기재
Y: 자기 요크 θ1, θ2: 각도

Claims

패터닝 대상 기재를 공급하는 언와인더;
자기력에 반응하는 마그네틱 파우더와 바인더를 포함하는 용액을 진행하는 상기 기재에 코팅하여 코팅층을 형성하는 코팅부;
진행하는 상기 기재의 일측에 구비되어 상기 코팅층에 자기력을 가하여 상기 코팅층 내부에서 마그네틱 파우더를 이동시켜 마그네틱 파우더에 의한 입체 패턴을 형성하는 자석들을 구비하는 자석 롤;
진행하는 상기 기재를 사이에 두고 상기 자석 롤의 반대측에서 상기 코팅층을 1차로 건조하는 제1건조부;
상기 제1건조부에서 건조된 상기 코팅층을 2차 건조하는 제2건조부; 및
상기 제2건조부에서 상기 코팅층을 완성하면서 진행하는 상기 기재를 회수하는 리와인더
를 포함하며,
상기 자석 롤은 다각기둥형으로 이루어지고,
상기 자석들은 단위 패턴을 가지고 상기 자석 롤의 다각기둥의 외부 평면에 부착되는 입체 패터닝 장치.
제1항에 있어서,
상기 코팅부는
슬롯 다이, 스프레이 노즐 또는 코팅바와 블레이드를 포함하는 입체 패터닝 장치.
패터닝 대상 기재를 공급하는 언와인더;
자기력에 반응하는 마그네틱 파우더와 바인더를 포함하는 용액을 진행하는 상기 기재에 코팅하여 코팅층을 형성하는 코팅부;
진행하는 상기 기재의 일측에 구비되어 상기 코팅층에 자기력을 가하여 상기 코팅층 내부에서 마그네틱 파우더를 이동시켜 마그네틱 파우더에 의한 입체 패턴을 형성하는 자석들을 구비하는 자석 롤;
진행하는 상기 기재를 사이에 두고 상기 자석 롤의 반대측에서 상기 코팅층을 1차로 건조하는 제1건조부;
상기 제1건조부에서 건조된 상기 코팅층을 2차 건조하는 제2건조부; 및
상기 제2건조부에서 상기 코팅층을 완성하면서 진행하는 상기 기재를 회수하는 리와인더
를 포함하며,
상기 코팅부는
진행하는 상기 기재 상에서 폭 방향으로 벋어 배치되고, 외표면에 길이 방향에 대하여 경사진 나선형으로 구비되는 수용홈에 용액을 수용하여 상기 용액을 상기 기재에 코팅하는 코팅 작용부를 포함하는 코팅바, 및
상기 코팅바의 일측에 배치되어 상기 코팅바를 가압하는 블레이드
를 포함하는 입체 패터닝 장치.
제3항에 있어서,
상기 수용홈은,
가장 작은 제1직경과 가장 큰 제2직경을 가지는 나사 구조로 형성되는 입체 패터닝 장치.
제1항에 있어서,
상기 용액은 광 경화타입으로 형성되고,
상기 제1건조부는
자외선(UV, ultraviolet) 램프 또는 적외선(IR, infrared rays) 램프로 형성되는 입체 패터닝 장치.
제1항에 있어서,
상기 용액은 열 경화타입으로 형성되고,
상기 제1건조부는
열풍기 또는 오븐으로 형성되는 입체 패터닝 장치.
제3항에 있어서,
상기 자석 롤은 원통형으로 이루어지고,
상기 자석들은 단위 패턴을 가지고 상기 자석 롤의 외표면에 곡률을 따라 부착되는 입체 패터닝 장치.
삭제
패터닝 대상 기재를 공급하는 언와인더;
자기력에 반응하는 마그네틱 파우더와 바인더를 포함하는 용액을 진행하는 상기 기재에 코팅하여 코팅층을 형성하는 코팅부;
진행하는 상기 기재의 일측에 구비되어 상기 코팅층에 자기력을 가하여 상기 코팅층 내부에서 마그네틱 파우더를 이동시켜 마그네틱 파우더에 의한 입체 패턴을 형성하는 자석들을 구비하는 자석 롤;
진행하는 상기 기재를 사이에 두고 상기 자석 롤의 반대측에서 상기 코팅층을 1차로 건조하는 제1건조부;
상기 제1건조부에서 건조된 상기 코팅층을 2차 건조하는 제2건조부; 및
상기 제2건조부에서 상기 코팅층을 완성하면서 진행하는 상기 기재를 회수하는 리와인더
를 포함하며,
상기 자석들은
상기 자석 롤의 표면에 원판형 양각 패턴으로 형성되어, 자석들의 외곽 및 이웃하는 다른 자석들 사이에서 상기 마그네틱 파우더에 의한 입체 패턴의 두께를 두껍게 형성하는 입체 패터닝 장치.
패터닝 대상 기재를 공급하는 언와인더;
자기력에 반응하는 마그네틱 파우더와 바인더를 포함하는 용액을 진행하는 상기 기재에 코팅하여 코팅층을 형성하는 코팅부;
진행하는 상기 기재의 일측에 구비되어 상기 코팅층에 자기력을 가하여 상기 코팅층 내부에서 마그네틱 파우더를 이동시켜 마그네틱 파우더에 의한 입체 패턴을 형성하는 자석들을 구비하는 자석 롤;
진행하는 상기 기재를 사이에 두고 상기 자석 롤의 반대측에서 상기 코팅층을 1차로 건조하는 제1건조부;
상기 제1건조부에서 건조된 상기 코팅층을 2차 건조하는 제2건조부; 및
상기 제2건조부에서 상기 코팅층을 완성하면서 진행하는 상기 기재를 회수하는 리와인더
를 포함하며,
상기 자석들은
상기 자석 롤의 표면에 원판형 음각 패턴으로 형성되어, 자석들의 외곽 및 중심에서 상기 마그네틱 파우더에 의한 입체 패턴의 두께를 두껍게 형성하는 입체 패터닝 장치.
패터닝 대상 기재를 공급하는 언와인더;
자기력에 반응하는 마그네틱 파우더와 바인더를 포함하는 용액을 진행하는 상기 기재에 코팅하여 코팅층을 형성하는 코팅부;
진행하는 상기 기재의 일측에 구비되어 상기 코팅층에 자기력을 가하여 상기 코팅층 내부에서 마그네틱 파우더를 이동시켜 마그네틱 파우더에 의한 입체 패턴을 형성하는 자석들을 구비하는 자석 롤;
진행하는 상기 기재를 사이에 두고 상기 자석 롤의 반대측에서 상기 코팅층을 1차로 건조하는 제1건조부;
상기 제1건조부에서 건조된 상기 코팅층을 2차 건조하는 제2건조부; 및
상기 제2건조부에서 상기 코팅층을 완성하면서 진행하는 상기 기재를 회수하는 리와인더
를 포함하며,
상기 자석들은
상기 자석 롤의 표면에 라인형 양각 패턴으로 형성되어, 자석들 및 이웃하는 다른 자석들 사이에서 상기 마그네틱 파우더에 의한 입체 패턴의 두께를 두껍게 형성하는 입체 패터닝 장치.
패터닝 대상 기재를 공급하는 언와인더;
자기력에 반응하는 마그네틱 파우더와 바인더를 포함하는 용액을 진행하는 상기 기재에 코팅하여 코팅층을 형성하는 코팅부;
진행하는 상기 기재의 일측에 구비되어 상기 코팅층에 자기력을 가하여 상기 코팅층 내부에서 마그네틱 파우더를 이동시켜 마그네틱 파우더에 의한 입체 패턴을 형성하는 자석들을 구비하는 자석 롤;
진행하는 상기 기재를 사이에 두고 상기 자석 롤의 반대측에서 상기 코팅층을 1차로 건조하는 제1건조부;
상기 제1건조부에서 건조된 상기 코팅층을 2차 건조하는 제2건조부; 및
상기 제2건조부에서 상기 코팅층을 완성하면서 진행하는 상기 기재를 회수하는 리와인더
를 포함하며,
상기 자석들은
상기 자석 롤의 표면에 설정된 배열을 가지고,
상기 자석들에 대응하는 부분과 상기 자석들 사이에 대응하는 부분에서 멀어지면서 자기력의 세기를 점진적으로 약하게 설정하여,
상기 코팅층은
상기 자석들의 배열에 따라 점진적으로 두께 변화되는 입체 패터닝 장치.
제1항에 있어서,
상기 기재는 투명 또는 불투명한 합성수지 시트로 형성되고,
상기 용액은 나노피그먼트 안료 성분을 포함하는 입체 패터닝 장치.
제1항에 있어서,
상기 마그네틱 파우더는 입경이 500nm~100㎛ 인 입체 패터닝 장치.
제14항에 있어서,
상기 용액은 고형분에 솔벤트를 첨가한 상태에서 400~5000cps의 점도를 가지는 입체 패터닝 장치.
패터닝 대상 기재를 공급하는 언와인더;
자기력에 반응하는 마그네틱 파우더와 바인더를 포함하는 용액을 진행하는 상기 기재에 코팅하여 코팅층을 형성하는 코팅부;
진행하는 상기 기재의 일측에 구비되어 상기 코팅층에 자기력을 가하여 상기 코팅층 내부에서 마그네틱 파우더를 이동시켜 마그네틱 파우더에 의한 입체 패턴을 형성하는 자석들을 구비하는 자석 롤;
진행하는 상기 기재를 사이에 두고 상기 자석 롤의 반대측에서 상기 코팅층을 1차로 건조하는 제1건조부;
상기 제1건조부에서 건조된 상기 코팅층을 2차 건조하는 제2건조부; 및
상기 제2건조부에서 상기 코팅층을 완성하면서 진행하는 상기 기재를 회수하는 리와인더
를 포함하며,
상기 자석들은 각각 단위 패턴을 가지며,
상기 단위 패턴에서 상기 기재를 향하는 표면은 동일한 극성을 가지는 입체 패터닝 장치.
자기력에 반응하는 마그네틱 파우더와 바인더를 포함하는 용액의 코팅으로 형성되는 코팅층을 구비하는 기재;
상기 코팅층에 자석들의 자기력을 가하여 상기 코팅층 내부에서 상기 마그네틱 파우더를 이동시켜 상기 마그네틱 파우더로 형성되는 입체 패턴; 및
상기 입체 패턴의 상부에서 바인더로 형성되어 상기 입체 패턴을 상기 기재에 부착시키고 설정된 평탄도를 가지는 표면을 형성하는 평탄부
를 포함하는 입체 패턴 시트.
제17항에 있어서,
상기 입체 패턴은
상기 자석들의 설정된 배열에 따라 상기 자석들에 대응하는 부분과 상기 자석들 사이에 대응하는 부분에서 멀어지면서 점진적으로 약하게 설정되는 자기력의 세기에 의하여, 점진적으로 두께 변화되는 입체 패턴 시트.
제18항에 있어서,
상기 기재는 투명 또는 불투명한 합성수지 시트로 형성되고,
상기 코팅층은 나노피그먼트 안료 성분을 포함하는 입체 패턴 시트.
제17항에 있어서,
상기 마그네틱 파우더는 입경이 500nm~100㎛ 인 입체 패턴 시트.
제17항에 있어서,
상기 마그네틱 파우더는 입경이 1㎛~100㎛ 인 입체 패턴 시트.