KR980008592A

KR980008592A - 삼차원성형품 그림무늬부착용 전사필름과 이를 이용한 전사방법

Info

Publication number: KR980008592A
Application number: KR1019970035018A
Authority: KR
Inventors: 요시카와 히로히사; 오노 하루오; 칸 레이코
Original assignee: 기타지마 요시토시; 다이니뽄 인사쯔 가부시키가이샤
Priority date: 1996-07-26
Filing date: 1997-07-25
Publication date: 1998-04-30
Also published as: EP0820878A2; US6045646A; DE69710965T2; KR100239312B1; EP0820878A3; US5972480A; EP0820878B1; DE69710965D1; JPH1035086A

Abstract

올레핀계 열가소성 엘라스토머 필름을 기재로 해서 해당 기재상에 적어도 그림무늬층을 전사층으로서 갖는 삼차원성형품 그림무늬 부착용 전사필름.

Description

삼차원성형품 그림무늬부착용 전사필름과 이를 이용한 전사방법

제1도는 본 발명의 전사시트의 한 형태를 나타낸 단면도.

제2도는 본 발명의 전사시트에 따른 삼차원성형품의 전사방법의 일례인 진공프레스 전사방법의 설명도.

제3도는 본 발명 전사시트에 따른 삼차원 성형품의 전사방법의 다른 실시예인 사출성형 동시 그림무늬 부착용 전사방법의 설명도.

제4도는 본 발명인 전사시트에 의한 삼차원 성형품으로의 전사방법의 다른 일례인 롤러전사방법의 설명도.

제5도는 (A), (B), (C)는 본 발명인 전사시트에 의한 삼차원성형품으로의 전사방법의 또 다른 일례인 고 체입자 충돌압에 의한 전사방법의 설명도.

제6도와 제7도는 본 발명에 따른 날개바퀴를 이용한 분출기의 일례를 나타낸 도면.

제8도와 제9도 (A), (B)는 제6도 및 제7도의 날개바퀴를 설명하는 개념도.

제10도(A),(B)는 분출기에 이용되는 날개바퀴의 다른 일례를 나타낸 도면.

제11도는 분출노즐을 사용하는 분출기의 일례를 나타낸 도면.

제12도는 피전사체의 일례로서 카치문용의 MDF(중밀도 섬유판)를 나타낸 도면.

제13도(A)는 연화적 모양의 표면요철을 가지는 피전사체의 일례를 나타낸 평면도이고, (B)는 제13도(A)의 부분 확대사시도이다.

＊도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 ： 기재 2 ： 박리층

3 ： 그림무늬층 4 ： 접착제층

5 ： 전사층 10 ： 전사시트

11 ： 상부실 12 ： 히터

13 ： 상하동작장치 14, 24 ： 급배기포트

15 ： 고무상탄성막 20 ： 피전사체

21 ： 하부실 22 ： 고정대

23 ： 배기 30 ： 진공프레스장치

71 ： 가동반 72 ： 고정반

73 ： 노즐 74 ： 유압실린더

81 ： 자형 82 ： 웅형

83 ： 용융수지 812 ： 날개바퀴

813 ： 날개 814 ： 측면판

815 ： 중공부 816 ： 방향제어기

817 ： 개구부 818 ： 산포기

819 ： 회전축 820 ： 축지지대

840 ： 분출기 841 ： 유도실

842 ： 내부노즐 843 ： 노즐개구부

844 ： 흡출노즐부

[발명의 분야]

[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]

본 발명은 전사에 따른 삼차원성형품 표면에 그림무늬모양을 부착시키는 삼차원 그림부착 성형품을 제조하기 위한 전사필름과 이를 이용한 전사방법에 관한 것이다.

[배경기술]

종래, 수지의 사출성형품과 목질 성형품 등의 삼차원성형품 표면에 그림이나 무늬모양을 전사로 부착시키기 위해 전사시트의 기재에는 삼차원성형품 형상으로의 성형성 있는 수지필름으로서 염화비닐 수지필름이 자주 사용되어 있다.

이와같은 전사필름은, 예를 들면 ①일본국 특허공고 평 6-69, 759호 공보, ②일본국 특허공고 평 7-29, 518호 공보 ③일본국 특허공고 평 7-100, 398호 공보 등에 개시되어 있는 바, 이중 ①에서는 기재상에 박리성이 있는 셀룰로스계 잉크 등에 따른 그림무늬를 직접 설치한 구성으로 되어 있으며, 또 ②에서는 기재상에 직접 설치한 그림이나 무늬층을, ③에서는 기재상에 직접 설치한 박리층을 폴리비닐부틸알 셀룰로스 ·아세테이트· 프로피오네이트 수지, 또는 염소화 폴리프로필렌 수지의 어느 것인가 한 종류를 선택하여 구성되어 있었다. 그렇지만 상기 ①에서는 기재상에 그림무늬층을 직접적으로 설치해서 인쇄할 때에 용제가 기재의 염화비닐수지 필름을 부착해서, 박리강도가 불안정이 되는 문제가 있다. 또 상기 ②에 있어서는 기재의 염화비닐 수지 필름중에 포함되는 가소제가 느슨해져 역시 박리도가 불안정하게 된다고 하는 문제가 있다. 또 상기 ③에 있어서는 박리층에 사용하는 수지가 폴리비닐부틸알 셀룰로스 ·아세테이트· 프로피오네이트 수지, 또는 염소화 폴리프로필렌 수지인 특수한 수지에 한정 되어지는 문제가 있다. 상기와 같이 종래 삼차원성형품 표면의 장식에 있어서 염화비닐 수지필름은 성형성은 뛰어나지만 전사시트의 기재로서는 사용하기 쉽고 만족해야 하는 성능을 갖추고 있지 않았다. 그래서 예를 들면 ④일본국 특허공고 평 7-110, 550호 공보에서는 기재로서 염화비닐 수지 이외에도 폴리스틸렌계 수지, 아크릴로니트릴계 수지, ABS수지 등의 다른 플라스틱 필름을 갖는 전사시트가 개시되어 있는 바, 그러나 이러한 ④에 있어서는 플라스틱 필름의 다른 층과의 밀착성 개선을 위해 기재상에 엔카(anchor) 층을 설치하는 것이 필요하고 엔카층 위에 박리층, 그림무늬층 등을 설치한 구성이 이루어지지 않으면 안되기 때문에 이들 앙카층과 박리층 때문에 전사시트가 성형전사될 때에 열성형의 적성온도 범위가 좁아지기도 한다.

그리고 본 발명자는 염화비닐 수지 필름기재를 사용하지 않고, 앙카층 등의 부수적 층의 불필요한 전사시트로서 적당한 박리성을 갖고 피전사체 형상으로 성형성 있는 기재필름으로서, 폴리에틸렌 필름과 폴리프로필렌 필름을 사용한 전사시트를 시험 연구해 왔다. 또 이들 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 필름에서이루어진 전사시트는 소각시에 환경에 유해한 염산가스를 발생시키는 염화비닐 수지필름에 대한 탈염비닐 대책이 되기도 한다. 그렇지만 이들 필름을 사용한 전사시트는 필름의 결정성이 높고, 융점에서 갑자기 연화하기 때문에 성형조건의 범위가 좁아지고, 또 성형시에 열로 늘어나게 되면, 넷킹에 따라 부분적으로 백화하고, 백화한 부분이 늘어난 것이 다른 곳보다 커지게 되는 균일성이 불안정한 문제가 있었다.

[발명의 개요]

기재로서 올레핀계 가소성 엘라스토머 필름을 사용한 것에 따라, 상술한 문제점이 없는 삼차원성형품 그림부착용 전사시트를 이루게 하는 것이 본 발명자에 따라 제안되어지게 되었는 바, 즉 본 발명의 삼차원성형품 그림무늬 부착용 전사필름은 올레핀계열 가소성 필름을 기재로서 해당 기재상에 적어도 그림무늬층을 전사층으로 해서 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.

[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]

본 발명의 전사시트에 따르면 올레핀계 열가소성 엘라스토머를 기재로 해서 사용하기 위해 그림무늬층 등의 전사층을 구성하는 수지로서 여러 종류의 수지와의 이형성이 뛰어나고 적당한 박리성이 얻어질 뿐만 아니라 또한 삼차원성형품의 전사기 이루어지게 된다. 특히, 올레핀계 열가소성 엘라스토머는 기본적으로 극성이 없고, 박리층으로 해도 사용하는 수지가 종래의 염화비닐 수지 필름에 비교해서 대폭으로 넓어지고 피전사체에 전사 이행하는 박리층에 각종 수지가 사용할 수 있음에 따라, 이에 얻어지는 삼차원성형품에 각종 물성을 부여할 수 있도록 되어 있다.

또, 올레핀계 수지는 열가소성 엘라스토머로 되어 있고, 결정성과 통상 폴리올레핀 수지에 비해 낮기 때문에 삼차원성형시의 넷킹에 따른 그림무늬의 얼룩, 변형 등을 일으키지 않는다. 더욱이 온도변화에 대한 수지의 유동성, 가소성의 변화가 보다 작게 하기 위해 성형시의 온도조건의 변동의 영향을 받기 어렵고, 가공조건이 넓어진다. 또 전사시트의 폐재로서 나오는 기재는 올레핀계 수지로 되어 있기 때문에 종래의 염화비닐 수지와 똑같이 소각해도 염화수소가스가 발생하지 않고 지구환경보호의 관점에서도 큰 의를 갖게 된다.

[발명의 구성 및 작용]

이하 도면을 참조하면서 본 발명의 삼차원성형품 그림무늬 부착용 전사시트의 실시형태를 상술한다.

제1도는 본 발명의 삼차원 성형품 그림무늬 부착용 전사시트의 한 형태를 나타낸 단면도이다. 도면에서 예시하는 본 발명의 삼차원성형품 그림무늬 부착용 전사시트(10)는 올레핀계 열가소성 엘라스토머 필름에서 이루어진 기재(1) 위에 박리층(2)과 그림무늬층(3), 접착제층(4) 등이 순차적으로 적층되어 이루어진 전사시트이다. 이 경우 전사층(5)은 박리층(2)과 그림무늬층(3) 및 접착제층(4)으로 이루어져 있다.

그러나 본 발명의 삼차원성형품 그림무늬 부착용 전사시트에서는 이 구성에 한정된 것만은 아니다. 층구성의 각종 형태로서는 예를 들면 상기 그림 내지는 무늬층(3)이 피전사체와의 접착기능을 갖는 경우, 또는 접착제층(4)를 피전사체 측에 도공과 도장 등에 따라 실시할 경우 등에서는 이 접착제층(4)은 생략하는 일도 가능하며, 또 상기 그림무늬층(3)이 기재(1)와의 적당한 정도의 박리성을 갖고, 또한 전사후의 표면보호층적 작용을 박리층(2)에 기대할 필요가 없는 경우에는 이 박리층(2)은 생략할 수 있고, 더욱이 용도 및 수단에 따라 이들 양방의 조건이 성립할 경우에는 전사층(5)은 그림무늬층(3)만의 성형대로 얻을 수 있다.

상기 기재(1)에는 올리핀계 열가소성 엘라스토머 필름을 사용하지만, 올레핀계 열가소성 에러스트머로서는 예를 들면 다음과 같은 것이 사용될 수 있다.

① 일본국 특허공고 평 6-23, 278호 공보기재의 (A) 소프트세그멘트로서 수평균 분자량 Mn이 25,000이상, 또한 중량평균 분자량 Mw와 수평균 분자량 Mn과의 비율 Mw/Mn≤7의 비등 헵탄에 가용한 어택틱 폴리프로필렌 10∼90 중량 %와, (B) 소프트세그멘트로서 멜트인텍스가 0.1∼0.4g/ 10분의 비등헵탄 불용성의 아이소탁틱 폴리프로필렌 90∼10 중량 %와의 혼합물에서 이루어진 연질 프로필렌.

② 일본국 특허공고 소53-21, 021호 공보기재와 같이 (A) 폴리에틸렌 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐 등의 올레핀중합체(결정성 고분자)를 하드세그멤트로 해서 여기에 (B) 부분 가교한 에틸렌 프로필렌공 중합체 고무, 불포화 에틸렌 프로필렌 비공역 디엔 삼원공증합체 고무 등의 모노올레핀 공중합체 고무를 소프트세그멘트로 하여 이것을 균일하게 배합하여 혼합해서 이루어진 올레핀계 엘라스토머, 또한 모노올레핀고무, 올레핀중합체 = 50/50∼ 90/10(중합비)의 비율로 혼합한다.

③ 일본국 특허공고 소 53-34, 210호 공보 등에 기재와 같이 (B)미가교 모노올레핀공중합체 고무(소프트세그멘트)와 (A) 올레핀계 공중합체(결정성, 하드세그멘트)와 가교제를 혼합해서 가열하고, 전단응력을 가하면서 동적으로 부분 가교시켜 이루어진 올레핀계 엘라스토머 또한 (B)모노올레핀고무 / (A)올레핀계 공중합체 = 60/40∼ 80/20(중합비)이다.

④ 일본국 특허공고 소 56-15741호 공보 등에 기재와 같이 (A)아이소탁틱 폴리프로필렌, 프로필렌 에틸렌공중합체, 프로필렌 부텐-1 공중합체 등의 퍼옥시드와 혼합, 가열하면 분자량을 감소시키고, 유동성을 늘리는 퍼옥시드 분배형 올레핀 중합체(하드세그멘트)와 (B)에틸렌 프로필렌 공중합체고무, 에틸렌 프로필렌 비공역디엔 삼원공중합체 고무 등의 퍼옥시드와 혼합, 가열함에 따라 가교해서 유동성이 감소되는 퍼옥시드 가교형 모노올레핀 공중합체고무 (소프트세그멘트) (C)폴리이소브틸렌 브틸고무 등의 퍼옥시드와 혼합 가열해도 가교하지 않고 유동성이 불변한 퍼옥시드 비가교형 탄화수소고무(소프트세그멘트경 유동성재질성분) 및 (D)파라핀계, 나프텐계 방향족계 등의 광물유계연화제와의 혼합해서 유기퍼옥시드의 존재에서 동적으로 열처리해서 이루어진 올렌핀계 엘라스토머 또한 (A)가 90∼40중량부 (B)가 10∼60중량부로 (A) + (B) = 100, 중량부로서 여기에 (C) 및 / 또는(D)가 5∼100중량부의 배합비가 된다.

⑤ 일본국 특허공개 평2-139232호 공보 기재와 같이 에틸렌 스틸렌 브틸렌 공중합체에서 이루어진 올페핀계 열가소성 에라스머.

⑥ 극성기로서 수산기 또는 카르복실기를 갖게 한 상기 ①에서 ⑤의 올레핀계 열가소성 엘라스토머, 예를 들면 에틸렌 비닐알콜 공중합체 등의 그라프트 중합으로 수산기를 또 말레인산, 푸말산, 이타콘산 등 의 공중합체로 카르복실기를 도입한 올레핀계 열가소성 엘라스토머를 사용하고 있다.

이들 수산기, 카르복실기는 어느 쪽인가 한쪽, 또는 양쪽을 병용해도 좋고, 이들 극성기는 박리층 등의 전사층과의 박리강도를 조정하는 작용을 갖는다.

상기와 같은 올레핀계 열가소성 엘라스토머는 종래 공지의 카렌더법, 인플레이션법, T대 압축법 등, 성막방법에 따라 필름할 수 있다. 또 필름은 연신필름, 미연신필름 어느 쪽도 괜찮지만 삼차원성형품 형상으로의 성형성을 고려하면 미연신릴름을 사용하는 것이 바람직하다. 또 기재와 전사창과의 박리강조를 적당한 것으로 조정하기 위해 다음과 같은 박리층을 만들거나, 기재에 사용하는 올레핀계 열가소성 엘라스토머에 상기와 같이 극성기를 갖게 하거나 혹은 기재의 코로나 처리, 프라즈마처리 등을 실시해도 좋다. 이들 올레핀계 열가소성 엘라스토머 중에서도 소위 (넷킹)이 생기기 어렵고, 가열, 가압을 사용해서 삼차원형상의 피전사체 표면에 전사할 때, 적당 양호한 것으로는 아이소타크틱 폴리프로필렌과 어택틱 프로필렌과의 혼합물에서 이루어진 어택크틱 폴리프로필렌 중량비가 5중량% 이상 50중량% 이하인 것이다. 특히 상기 일본국 특허공고 평 6-23, 278호 공보기재의 형태 것이 양호하다.

프로필렌계의 올레핀계 열가소성엘라스토머 자체는 이미 공지의 것이지만 포장용기 등 종래 공지의 용도에 사용되는 경우는, 강도를 중시하기 위해 소프트세그멘트로이루어진 어택틱 폴리프로필렌의 중량비가 5중량%미만의 것이 오로지 사용되어 왔다.

그렇지만 본 발명의 목적으로 하는 삼차원성형, 혹은 요철형상에 물품에 전사하기 위해 지지 체시트라고 하는 신규용도에 이것을 적용하려고 하면 상기와 같이 넷킹이 생겨서 양호한 전사가 불가능했다. 그래서 본 발명자는 각종 검토결과, 종래의 조성의 설계와는 반대로 폴리프로필렌계 올레핀계 열가소성 엘라스토머에 있어서 어택틱 폴리프로필렌계의 중량비가 5중량% 이상으로 함에 따라 불균일한 필름의 변형 및 그 결과로서 주름, 그림의 변형 등의 결점을 해소할 것을 제안했다. 특히 어택틱 폴리프로필렌의 중량비가 20중량% 이상의 경우가 양호하다. 한편 어택틱 폴리프로필렌의 중량비가 지나치게 증가하면 지지체 필름 자체가 변형하기 쉽고 필름을 인쇄기에 통과할 때에 필름이 변형되거나 그림무늬가 변형되거나 여러 가지 색도 인쇄의 경구가 맞지 않아지는 등, 불량이 발생하기 쉽다. 또 성형시에는 찢어지기 쉬워 바람직하지 않다. 어택틱 폴리프로필렌의 중량비의 상한으로서는 윤전그라비아 인쇄 등의 보통 윤전인쇄기를 사용해서 전사층을 인쇄하여 전사방법으로서 통상의 방법(본 명세서 중에 기술한 방법)을 채용할 경우는 50중량% 이하, 보다 바람직하게는 40중량% 이하이다.

상기의 올레핀계 열가소성 엘라스토머로서는 종래 사용되어진 반경질(가소제 함유량 지오그틸후타레트 환산으로 10∼30Phr) 염화비닐 수지와 동시의 삼차원성형품 형상으로의 성형성과 기계적 강도를 갖는 것이 필요하다. 그러기 위해서는 25℃에 있어서 파단강도가 300∼400kg/cm², 25。C로 파단신도가 150∼180%, 70℃에 있어서 파단강도가 200∼300kg/cm², 70℃의 파단신도가 160∼200%의 것을 선택한다.

또한 측정치는 JIS-K-6734에 기초한 수치이다.

25℃에서의 파단강도가 이 수치를 넘는가 또는 파단신도가 이 정도이면 상온에서의 삼차원성형성이부족하고, 70℃에서는 파단강도가 이 수치를 넘던가 또는 파단신도가 이 수치미만이면 가열성형(보통 70℃ 150℃)시의 삼차원성형성이 부족하게 된다.

25℃에서의 파단강도가 이 수치미만이면 상온에서의 삼차원성형시에 전사시트의 파단이 생기기 쉽고 25℃에서의 파단신도가 이 수치를 넘으면 다색 인쇄시의 예상정도가 불량이 된다.

70℃에 있어서 파단강도가 이 수치미만인가 또는 파단신도가 이 수치를 넘으면 삼차원성형시의 그림무늬의 변형이 현저하게 나타난다. 상기 박리형(2)은 전사층의 일부로서 전사후는 피전사체에 전사이행해서 피전사체의 표면을 약품, 자외선, 마소 등으로 부팅 보호하는 보호층이 되는 동시에 전사층의 기재에 대해 접착성을 조정하고 박리성을 적당한 것으로 하기 위해 적당히 설치한 것이다.

박리층의 수지로서는 적당한 박리성을 갖는 동시에 삼차원성형 하기 위해 신축적성이 뛰어난 수지가 바람직하다. 예를 들면 폴리비닐부틸알계 수지, 니트로셀롤로스 등, 셀룰로스계 수지, 염소화폴 리프로필렌 수지, 아크릴계 수지, 염화비닐초산 비닐공중합체 폴 리아미드계 수지, 우레탄계 수지 등이 사용될 수 있다. 특히 본 발명의 전사 시트에서는 그 기재로서 올레핀계 열가소성 엘라스토머를 사용하고 있기 때문에 염화비닐 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등을 사용하는 종래의 전사시트와 비교해서, 사용할 수 있는 박리층 수지의 제한이 적은 이점이 있다.

즉, 종래 기술로서 기술한 폴리비닐부틸알, 셀롤로서· 아세테이트· 프로피오네이트수지, 염소화 폴리프로필렌 수지 등의 내용제성이 부족하고 표면보호층으로서 내약품성에 떨어지는 수지를 특히 사용할 필요성이 없고, 내용제성에 뛰어난 우레탄계 수지 등을 사용할 수 있다.

이와 같이 전사후에 피전사체의 표면층이 되는 박리층의 수지의 제한이 적기 때문에 얻어지는 삼차원성형품의 표면물성, 예를 들면 내용제성, 내찰상성, 내마모성 등의 표면물성을 보다 자유로이 설계할 수 있는 뛰어난 전사시트가 된다. 또 이와 같이 뛰어난 표면물성을 부여할 수 있는 점에서 전사형성된 박리층을 도장 마감으로서도 사용할 수 있다. 또 박리층의 두께는 0.5∼30 ㎛,통상은 2∼10㎛정도이다. 또 삼차원 그림무늬 부착용 성형품으로서의 표면보호층은 전사층을 전사후에 스프레이 도장 등에 의해서도 좋다. 또 박리층에는 내후성(내광성)을 보다 향상시키기 위해, 자외선흡수제, 광안정제의 어느 쪽이든 한쪽 또는 양쪽을 첨가할 수 있고, 그 첨가량은 자외선 흡수제, 광안정제 모두 보통 0.5∼10중량% 정도이지만, 일반적으로는 자외선흡수지와 광안정제를 병용하는 바람직하다.

이것보다 작으면 내후성 향상효과가 충분히 얻을 수 없고, 또 이것보다 많으면 착색화하여 다량으로 넣어도 효과적으로 변화가 없어 바람직하지 않다. 자외선 흡수제로서는 벤조트리아졸게, 벤조페논계, 살리 실산계 등의 유기계의 자외선흡수제와 입경 0.2㎛m 이하의 미립자상의 산화아연, 산화셀륨, 산화티타늄등의 무기물을 사용할 수 있다. 광안정제로서는 비스(2,2,2,6,6-테트라메틸, 4-피페리질)세바케이 등의 힌더드아민 라이칼 보촉제를 사용할 수 있다.

다음에 상기 그림무늬층(3)으로서는 그림무늬 등의 패턴과 전체 무늬 등을 공지의 용기에 안료 등을 혼합한 잉크, 도액을 사용해서 인쇄와 도공으로 형성한 것이다. 인쇄방법으로서는 그라비아인쇄, 오프셋인쇄, 볼록판인쇄, 프레킹인쇄, 실크스크린인쇄 등과 같은 종래의 공지의 인쇄방식을 사용할 수 있다. 전체무늬에서는 그라비아코트, 그라비아리바스코트 등의 종래 공지의 도공방식을 사용할 수 있다.

그림무늬층용의 인쇄 잉크 또는 도액으로서는 여러 가지 종류의 것을 사용할 수 있고, 바인더 수지, 착색제, 용제, 또 필요에 따라 적당한 선정, 체질안료, 경화제, 각종 첨가제 등을 첨가한 조성물을 사용할 수 있다. 또, 바인더 수지로서는 예를 들면 아크릴계 수지, 염소화폴리에틸렌, 염소화폴리프로필렌, 초산비닐, 염화비닐초산 비닐공중합체, 셀룰로스계 수지 등의 열가소성 수지, 폴리우레탄 등의 상온 또는 열경화성 수지, 아크릴계 등의 전이 방사선 경화형 수지 등의 통상의 것이 사용된다. 본 발명의 삼차원성형품 그림무늬 부착용 전사시트에서는 기재에 올레핀계 열가소성 엘라스토머를 사용하고 있기 때문에 그림무늬층을 기재상에 직접 설치한 경우라도 종래 염화비닐 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 필름과 비교해서 광범위한 바인더 수지를 사용할 수 있지만, 박리층을 설치한 위에 이 그림무늬층을 부착할 경우에는 바인더 수지는 더욱 광범위하게 사용할 수 있다.

또, 착색제로서는 티타늄백, 아연화, 철단(황토를 구워서 만든 안료) 주홍색, 군청, 코발트블루, 티타늄황, 황연, 카본블랙 등의 무기안료, 이소인드리논, 항제에로-A, 키나크리돈, 파머넨트레드 4R, 후타로시마닌블루, 인다스렌블루-RS, 아닐린블랙 등의 유기안료(또는 염료포함), 알류미늄, 놋쇄 등의 금속안료, 이산화티타늄 피복운모, 염기성탄산염 등의 박분에서 나온 진주광택 안료 등의 종래 공지의 착색안료가 사용된다.

또, 그림무늬층의 모양은 예를 들면, 나뭇결 모양, 돌결 모양, 옷감결 모양, 가죽끈 모양, 문자, 기하학 도형, 기호, 선화(라인만으로 그린 그림) 각종 추상모양, 전면베터모양, 또는 이들 조합 등이나 또 상기 그림무늬층(3)으로서는, 금속박막을 전면 또는 부분적으로 패턴상태로 적층해서도 좋고, 이 금속박막은 알루미늄, 크론, 금, 은, 동 등의 금속을 사용해서 진공증착, 스팟타링 등의 방법으로 도막한다. 또, 패턴상태로 형성하는 데에는 금속박막 불요부분에 수용성 잉크에 따른 제거층을 원하는 패턴으로 설치하고 나서 전면에 금속박막을 증착 등으로 형성해서, 그런 후에 물로 씻어 상기 제거층과 함께 그 바로 위의 금속박막을 제거하는 등의 공지 방법에 따른다.

그리고 그림무늬층은 상기 인쇄 등에 의한 층과 이 금속박막과의 조합이어도 좋다. 상기 접착제층(4)은 예를 들면 그림무늬층(3)이 피전사체와의 접착기능을 갖는 경우, 또는 접착제층을 피전사체 측에 도공과 도막 등에 따라 실시해 두는 경우 등에서는 이 접착제층(4)을 생략할 수 있지만, 피전사체 측의 접착제 층과 전사시트측의 접착제층(4)을 병용할 수 있다. 상기 접착제층(4)의 수지로서는 당연한 것으로서 피전사체와의 밀착성을 고려할 필요가 있다.

여기에서 본 발명의 삼차원성형품 그림무늬 부착용 전사시트의 피전사체에 대해서 언급하면, 피전사체로서는 특히 그 재질, 형상에 한정된 것은 아니고 예를 들면 재질로서는 아크릴계 수지, 염화비닐계 수지, 아크릴로니트린 부타디엔 스틸렌 공중합체(ABS수지), 폴리카보네이트계 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 페놀수지 등의 수지류, 또는 알류미늄, 철, 스텐레스, 진주 등의 금속 또는 금속화합물류, 합판, 목질판, 중밀도섬유판(MDF)등의 목재류, 유리, 도자기, 타일 등의 세라믹류 ALC(경량기포 콘크리트), GRC(섬유강화 콘크리트)등의 시멘트, 규산칼슘, 석면슬레이트 등과 같이 다양하다.

또 형상도 수지의 압출성형재, 사출성형체, 프레스성형체, 평판, 곡면판, 봉상체 등이다. 또 형상에 대해서는 사출성형 동시 그림무늬 부착용 전사방법에서는 피전사체의 형상은 전사와 동시에 형태가 만들어진 것이다. 또 본 발명에서 말하는 성형품과는 수지 등의 성형품 이외에 MDF의 절삭가동에 따른 삼차원형상으로 한 물품과 같은 것도 성형품이라고 한다.

그런데, 상기와 같은 피전사체에 삼차원성형품 그림무늬 부착용 전사시트의 전사층을 전사, 접착시키기 위해 접착제층으로서는 피전사체의 재질에 따라 적절한 것을 선택 사용하면 좋다. 예를 들면 아크릴계 수지는 바람직한 수지의 한가지 종류이다. 아크릴계 수지는 각종 아크릴산에스테르 및 메타크릴산에스테르, 그외 비닐모노마를 서로 넣어 합침에 따라 피전사체의 재질에 맞춘 밀착성을 적당히 조정하기 쉽기 때문이다. 예를 들면 피전사체가 ABS수지의 경우에는 이 아크릴계 수지는 바람직한 수지이다. 또 피전사체가 염화비닐 수지 등의 염호비닐계의 경우에는 아크릴계 수지에 넣어서 염화비닐초산 비닐공중합체를 혼합 사용하는 등, 피전사체의 재질에 따라 적당한 다른 수지를 혼합 병용함에 따라 보다 뛰어난 밀착성이 얻어지는 것도 있다. 접착제층의 발견기능에 관해서는 소위 전사시트에 사용하는 가열에 따라 접착성이 발현하는 감열성의 것이어도 좋고, 강압형, 또는 용제 활성형 등이다. 또 강압형의 경우에는 보통, 전사직 전까지 접착제층을 보호해 두기 위해 박리지 또는 박리필름이 접착제층의 표면에 적층된 구성의 전사시트가 된다. 또 접착제층의 두께는 1∼50㎛ 정도이다.

또, 전술한 것처럼 본 발명의 삼차원성형품 그림무늬 부착용 전사시트에서는 접착제층을 설치하지 않고, 전사할 때에 접착제를 전사시트측 및 또는 피전사체 측에 시행하고 나서 전사하는 경우도 있다. 그리고 전사시트에 접착제층이 있고, 피전사체측에도 접착제를 입히면 전사층의 밀착성을 보다 향상시키는 효과가 있다. 또, 사출성형 그림부착 동시전사법 등의 액상의 수지에서 수지를 고화시켜 전사상이 전사된 삼차원 입체 성형품으로 할 경우에는 액상의 수지자체를 접착제로서 가능시키는 것도 있다. 그런데, 이상과 같은 본 발명의 삼차원성형품 그림무늬 부착용 전사시트를 이용해서 피전사체에 전사하는 방법으로서는 보통의 압력을 사용한 전사법이 적용되는데, 필요에 따라 열의 작용도 이용한다.

특히 삼차원 요철부를 갖는 피전사기재에 전사히기 위해서는 열과 압력을 병용하는 것이 바람직하다.

예를 들면, 하기와 같은 각종 전사방법을 사용할 수 있다.

① 일본국 특허공개 평 6-315,950호 공보에 기재된 것처럼 전사시트를 사출성형의 자웅 양금형 사이에 배치한 후, 용융수지를 형내에 사출 충전해서 수지성형품의 성형과 동시에 그 표면에 전사시트에서 전사층을 전사시킨 소위 사출성형동시 그림부착 전사방법.

② 일본국 특허공고 소56-45768호 공보(오버레이법), 동국 특허공고 소 60-58,014호 공보(진공프레스법) 등에 기재된 것처럼 성형품 등의 입체 형상물품 표면에 전사시트를 사이에 필요에 따라 적당한 접착제를 끼워 마주보게 두어 입체형상 물품 측에서의 진공흡인에 따른 압력차에 따라 전사시트의 전사층을 입체형상 물품의 표면에 전사하는 소위 진공성형 적층법을 이용한 전사법.

③ 일본국 특허공고 소61-5,895호 공보, 동국 특허공고 평 3-2,666호 공보 등에 기재된 것처럼 원주, 다각주 등의 주상기재의 장축방향에 사시트들 사이에 필요에 따라 적당한 접착제를 끼워 공급하면서 여러개의 방향이 다른 롤러에 따라 주상기재를 구성하는 복수의 측면에 순차화장시트를 가압 접착해서 전사층을 전사해 가는 소위 랩핑가공방법에 따른 전사방법.

④ 일본국 특허공고 소 60-59,876호 공보, 동국 특허공개 평 5-139,097호 공보 등에 기재된 것처럼 피전사체 상에 전사층이 향하도록 해서 전사시트를 놓아 지지체 시트측에서 탄성체 롤러로 가압해서 전사층을 피전사체와 접착하게 하고, 이어서 지지체시트만 박리제거한다.

제4도에 도시된 소위 롤러전사방법, 사용하는 롤러로서는 통상, 철 등의 강체의 회전축심의 표면주위를 연질의 탄성체로 피복한 롤러를 사용한다. 탄성체로서는 실리콘고무, 천연고무, 부타디엔고무 등의 다양한 고무를 사용한다. 그러나 내열성, 탄성 등의 점에서는 실리콘고무가 적당하다. 또, 특히 피전사체의 표면(전사연)이 요철형상(삼차원형상)을 이룰 경우는 탄성체로서 JIS 규격의 고무정도가 60°이하의 것을 사용하지만 전사시트를 요철면에 성형하기에 적합하며, 탄성체 롤러에 직경은 통상 5∼20Cm 정도이다.

⑤ 한편 제5도에 도시된 전사방법은 신규방법이고, 특히 요철표면에 전사할 경우에 유효하다. 즉 도면에 나타낸 것처럼 전사필름의 전사층 측을 피전사체 측으로 향해 놓아두어, 지지체 필름 측에서 고체입자를 충돌시켜 그 충돌압에 따라 전사층을 피전사체 표면형상에 성형시킴과 동시에 전사층을 피전사체 표면에 접착시켜 지지체시트만 박리 제거함에 따라 전사를 하는 방법.

⑥ 그외, BMC(Bulk Molding Compound) 성형법, SMC(Sheet Molding Compound)성형법, 핸드레이업 성형법 등의 FRP(Fiber Reinforced Plastics) 에 있어서 각종 성형법, 또는 RIM(Reaction Injection Molding) 맛치드몰드성형법 등의 성형법 등이 있다.

또한 상기 ① 및 ⑥의 성형법은 삼차원성형품의 삼차원형상 발현과 동시에 전사하는 것이고, ②,③,④ 및 ⑤는 이미 삼차원형상을 이룬 성형품에 전사하는 것이다.

또 상기 ①의 방법에서는 수지의 성형형, 또는 별개의 형태에 따라 전사시트를 예비성형한 후에 수지를 사출성형해서 성형과 동시에 전사하는 방법도 있다. 이것과 동시에 ⑥에 열거한 방법에 있어서도, 전사시트의 삼차원성형은 성형과 동시의 경우와, 성형전에 예비성형하는 경우가 있다. 또 핸드레이업 법에서는 전사시트의 성형은 예비성형이 된다.

다음으로 상기 각종 방법중에서 ②진공프레스법과 ①사출성형 동시 그림무늬 부착전사방법 및 ⑤ 고체입자 위생압을 이용하는 방법에 대해서 설명해 둔다.

제2도는 상기 ②의 진공성형적층법을 이용한 전사법중에서도 진공프레스법의 설명도이다. 진공프레스법은 진공라이네트법과 비슷하지만 전사시트의 피전사체으로의 압접에 공기압 이외에 고무상탄성막의 압축압도 이용하는 바, 전사시트의 가열을 히터에 따라 가열되는 고무상탄성막을 통해서 행하는 점등이 약간 차이가 있고, 전사시트의 균일가열보다 강한 압접력 등의 특징이 있다.

제2도에 도시된 개략구성도에 나타난 진공프레스장치(30)는 상방에는 유체압 실린더 등의 상하동작장치(13)에 따라 상하로 이동가능한 상부실(11)이 있고, 이 상부실(11)에 대면해서 하방향으로 하부실(21)이 있다. 상부실(11)의 내부에는 히터(12)가 배치되어 있다. 이 상부실(11)의 하부개구부는 고무상탄성막(15)으로 전면이 덮여져 있는데, 이 고무상탄성막(15)에는 통상 실리콘 고무 등이 사용된다.

이 하부실(21)은 그 윗면이 복수의 배기공(23)을 갖는 고정대(22)를 구비하고 있다. 상기 상부실(11) 및 하부실(21)에는 각각 급배기포트(14), (24)가 설치되어 각각 실들의 내부압을 독립으로 조정할 수 있다.

상기 진공프레스법의 작동을 설명하면, 우선 상부실(11)이 윗방향으로 이동해서 하부실(21)과 분리한 상태로 피전사체(20)위에 배치한다. 이때 상기 전사시트(10)의 전사층측이 피전사체(20)와 서로 마주보도록 한다. 접착제를 전사시트와 피전사체의 겉표면에 실시해 둘 경우는 이 단계에서 도포 등으로 실시하는 한편, 접착제가 용제를 포함할 경우는 이 단계에서 건조시켜 둔다. 이어서 상부실(11)을 아랫방향으로 이동해서 하부실(21)에 압접해서 이 상부실(11) 및 하부실(21)을 밀폐한다. 제2도는 이 상태를 나타내고 있다. 다음으로 상기 하부실(21)을 감압하고 상부실(11)내를 가압한다.

더욱이 상기 히터(12)를 사용해서 고무상 탄성막(15)을 통과해서 전사시트(10)를 가열연화시켜 성형가능상태로 한다. 이 결과 이 전사시트(10)는 피전사체(20)의 겉표면에 따라 상부실(11)과 하부실(21)의 압력차 및 고무상 탄성막(15)의 수축압에 따라 변형압접되어 전사시트(10)가 피전사체(20)에 밀착 해간다.

마지막으로 하부실(21)의 감압을 해제함과 동시에 상부실(11)의 가압을 해제해서 양실을 대기압으로 하고, 이 상부실(11)을 윗방향으로 이동해서 상부실(11) 및 하부실(21)을 분리하고, 전사시트(10)가 정착한 피전사체(20)를 꺼내어 전사시트(10, 혹은 기재1)를 박리함에 따라 전사층이 전사되고 그림무늬모양이 시행된 삼차원성형품이 완료되어진다.

다음으로 제3도는 사출성형동시 그림무늬 부착전사방법의 설명도이다. 이 실시예는 이미수지가 캐비티내에 사출된 전사시트(10)로 성형되고 수지에 밀착한 상태이다. 가동가능한 가동반(71)에는 오목한 캐비티를 갖는 자형(81)이 고정되고, 다른쪽의 고정반(72)에는 사출공을 갖은 웅형(82)이 고정되어 그 뒷면에는 노즐(73)이 위치한다. 상기 가동반(71)은 뒷면의 유압실린더(74)에 의해 도면에서 좌우방향으로 이동해서상기 자형(81)과 융형(82)을 압접시킨다. 상기 전사시트(10)는 자형(81)과 융형(82)사이에 삽입된다.

또 자형(81)의 캐비티면에는 흡인판을 통해 진공펌프(vp)에 접속된 흡인공이 천공되어 있고, 상기 전사시트(10)는 자형(81)의 캐비티면을 이용해서 도시하지 않은 가열판으로 가열연화시켜 예비진공성형된다.

그리고 가열판을 후퇴시킨 후에 형틀을 조이고 이 캐비티태에 노즐(73)에서 용융수지(83)를 사출 ·충전해서 냉각하고 수지를 고화시킨 후 형틀개방을 수행한다. 그 후 성형품에서 전사시트(10, 혹은 기재)를 박리하게 되면 전사층이 전사된 그림무늬모양이 실시된 차원성형품이 얻어진다.

제4도에 도시된 고체입자(P)로서는 유리비즈, 세라믹비즈, 탄산칼슘비즈, 알루미나비즈, 지르코니아비즈, 아란담비즈, 코란담비즈 등의 무기분체인 비금속무기 일자철 탄소강, 스테인렌스강 등의 철합금, 알루미늄, 또는 듀랄루민 등의 알루미늄합금, 티타늄, 아연 등의 금속비스 등의 금속입자, 우레탄수지비즈 요소수지비즈, 페놀수지비즈, 가교고무비즈 등의 수지비즈 등의 유기입자 등을 사용할 수 있다.

또 액체인 물을 고체입자 가속유체에 사용할 경우는 고체입자에는 물로 절용하지 않은 스텐레스비즈와 유리비즈, 세라믹비즈, 수지비즈 등의 비금속이 적합하다. 형상은 구모양이 바람직하지만 회전타원체형상, 다면체형상, 인편상(비늘조각), 무정형, 그 외 다양한 형상의 것도 사용할 수 있음은 물론이다. 고체입자의 입경으로서는 보통 10∼1000μm 정도이며, 또 고체입자는 가열수단과 냉각수단을 겸용할 수 있다. 가열된 가열고체입자를 사용하면, 접착제의 가열활성화와 그 가교경화의 촉진, 또는 전사시트의 가열에 따른 연장성의 향상을 전사시트의 누르는 압력과 동시에 수행할 수 있다. 이 경우, 충돌압 인가전에 다른 가열방법으로 어느 정도까지 전사시트 피전사기재를 가열해 두어도 좋다. 또 고체입자는 접착후의 냉각촉진목적으로 접착시의 접착제의 온도보다도 저온의 고체입자를 냉각고체입자로서 사용할 수 있다. 또 고체입자는 그 일부 또는 전부 가열고체입자, 냉각고체입자로서 사용하거나 가열고체입자를 충돌시킨후 냉각고체입자를 충돌시키는 등 병용 이용하여도 좋으며, 다른 가열방법으로 전사시트와 피전사기재, 접착제 등 가열을 요하는 것을 충분히 가열해 두고, 여기에 냉각고체입자를 사용해서 전사시트의 성형과 접착제 및 냉각을 거의 동시에 행할 수 있다. 고체입자를 냉각하기에는 고체입자의 저장을 호퍼 등의 형태의 탱크에 저정할 경우는 탱크내와 탱크외벽에 설치한 전열히터, 가열증기, 냉매에 따른 가열수단, 냉각수단으로 행하면 된다. 또 고체입자수송관의 외벽에 이들 수단을 설치해서 수송관으로 가열 또는 냉각해도 좋다. 그리고 상기 고체입자의 가속에 유체를 사용할 경우에는 냉각 또는 가열한 유체를 사용해서 해당유체에서의 전열도로 고체입자를 냉각 또는 가열할 수 있다. 이 경우 유체도 전사시트에 충돌시키는 것으로, 유체뿐만 아니라 고체도 모두 가열 또는 냉각수단으로 이용할 수 있다. 혹은 상기 유체가 액체로 해당 액체와 함께 고체입자를 저장하는 탱크를 사용할 경우에는 저장중에 고체입자 및 액체를 냉각·가열해도 좋다. 고체입자를 전사시트에 충돌시켜 충돌압을 인가해서 전사시트를 피전사기재에 압압하는 데에는 고체입자를 분출하는 고체입자분출수단에서 고체입자를 전사시트에 향해 분출시키고 전사시트에 충돌압을 인가한다. 이때 고체입자분출수단으로서는 입자가속기로서 예를들면 회전하는 날개바퀴를 사용한 분출기와 흡출노즐을 사용한 분출기를 사용한다. 날개바퀴에 따른 분출기는 날개바퀴의 회전에 따라 고체입자를 가속해서 분출하는 것이며, 흡출노즐에 따른 분출기를 고체입자가속 유체를 사용해서 고체입자를 고속의 해당유체의 유체유로 가속, 반송시켜 해당 유체와 함께 분출하는 것이다.

여기서 날개바퀴와 흡출노즐에는 샌드블라스트 또는 숏트블라스트, 숏트피닝 등과 블라스트분야에서 사용되고 있는 것을 유용할 수 있는바, 예를 들면 날개 바퀴에는 원심식블라스트장치, 흡출노즐에는 가압식과 흡인식블라스트장치, 웨트블라스트장치 등이다.

원심식블라스트장치는 날개바퀴의 회전력으로 고체입자를 가속해서 분출하며, 가압식블라스트장치는 압축공기에 혼합해 두고 고체입자를 공기와 함께 분출한다. 흡인식 블라스트장치는 압축공기의 고속류에서 생기는 부압부에 고체입자를 흡인하여 공기와 함께 분출한다. 웨트블라스트장치는 고체입자를 액체와 혼합해서 분출한다. 또 고체입자분출수단으로서는 흡출노즐과 날개바퀴 이외에도 중렬에 따른 자유낙하를 이용해서 고체입자를 가속하는 방법, 자성체입자를 자장에 따라 가속하는 방법 등을 이용하여도 무방하다.

또 날개바퀴, 중력, 자장을 사용한 고체입자분출수단의 경우는 진공중에서 고체입자를 전사시트에 향해 분출시키는 것도 가능하다. 제6도 내지 제9도는 분출기의 입자가속기로서 사용할 수 있는 날개바퀴의 일례의 개념도를 나타낸 것으로 이들 블라스팅분야에서 사용되고 있는 원심식블라스트 장치에 해당한다.

도면에 도시된 바와 같이 날개바퀴(812)는 여러개의 날개(813)들이 양측을 2장의 측면판(814)내에 설치되면서 이의 회전중심부는 날개(813)가 없는 중공부(815)로 구성되어 있으며, 더욱이 상기 중공부(815) 내에 방향제어기(816)를 내재한다. 상기 방향제어기(816)는 외주의 일부가 원주방향으로 개발된 개구부(817)를 갖고 중공통상으로 날개바퀴(812)의 회전축심과 동일 회전축심으로 날개바퀴와는 독립해서 자유로이 회동되어진다. 실제로 이 날개바퀴를 사용할 때에는 개구부를 적당한 방향에 고정시켜 둔다. 또 이 방향제어기 내부에 내부중공으로 날개바퀴(812)의 회전축심과 동일회전축심의 또 하나의 날개바퀴가 산포기(818)로서 내재되어 있다. (제8도 참조)

상기 산포기(818)는 외측의 날개바퀴(812)와 함께 회전한다. 그리고 상기 측면판(814)의 회전중심에는 회전축(819)이 고정되며, 이 회전축(819)은 지지대(820)에서 자유로이 회전해서 지지되어 전동기 등의 회전동력원에 따라 구동회전되어 날개바퀴(812)를 회전시킨다. 또 상기 회전축(819)은 날개(813)를 사이에 갖은 2장의 측면판(814) 사이에 관통해 있지 않고 축이 없는 공간을 형성하고 있다.

그리고 산포기(818)의 내부에 고체입자(P)가 호퍼등에서 수송관을 통해 공급되는데, 보통 고체입자는 날개바퀴의 윗방향인 바로 직선위방향 또는 비스듬한 윗방향에서 공급된다. 산포기내에 공급된 고체입자는 산포기의 날개바퀴에 의해 외측에 튕기고, 튄 고체입자는 방향제어기(816)의 개구부(817)에 따라 한정 허용된 방향으로만 방출되며 외측의 날개바퀴(812)의 날개(813)와 이웃한 날개(813)사이로 공급된다.

그리고 상기 날개(813)에 충돌해서, 날개바퀴(812)의 회전력으로 가속되면서 날개회전바퀴에서 분출한다. 또 고체입자의 분출방향은 제6도와 제7도에 도시된 바와 같이 직하방향이지만 수평방향, 또는 사하방(비스듬한 아랫방향)등이어도 상관은 없다. 제9도(A)와 제9도(B)는 방향제어기(816)의 개구부(817)를 향한 설정보다 고체입자의 분출방향을 조정하는 분출방향제어의 개념도를 나타낸다. (제9도(A), (B)에서는 방향제어기는 각각 도시한 위치에 고정되어 있다. ) 또 상기 방향제어기(816)는 그 개구부의 원주방향, 폭방향의 크기를 조정함으로서 고체입자의 분출량을 조정할 수 있도록 되어 있다. 한편 제7도에 있어서는 상기 회전축(819)은 측면판(814)의 외측만으로 중공부(815)까지 관통하지 않은 구조로 되어 있지만, 이 외 중공부의 직경보다 작은 회전축을 해당 중공부까지 관통시키거나 외주에 고체입자통발용 개구부를 설치한 중공통상의 회전축의 내부자신을 중공부로 하는 구성 등으로 하여도 상관은 없다. 상기 날개(813)의 형태는 제6도 내지 제9도에 도시된 직사각형 방향의 평판이 대표적이지만 이외 만곡곡면판, 스크류프로펠라 등의 프로펠라형 등을 사용하는 것도 가능하고, 필요에 따라 용도목적에 따라 선택하면, 또 날개바퀴 수도 2∼10장의 범위에서 보통 선택한다. 이때, 상기 날개바퀴의 형상, 매수, 회전속도 및 고체입자의 질량과 공급속도와 공급방향, 방향제어기의 개구부사이즈 및 조합에 따라 가속된 고체입자의 분출(흡츨)방향, 분출속도, 투사밀도, 분출확산각 등을 조정한다. 또한 제10도는 상기 날개 바퀴의 다른 실시예를 나타낸 설명개념도인 바, 여기서 상기 날개바퀴(821a)는 복수의 평판상의 날개바퀴(813a)가 그 양측을 2장의 측면판(814a)에 고정된 구조이다.

통상적으로 고체입자(P)는 날개바퀴의 윗방향(직상 또는 사상방향)에서 공급되며, 또, 측면판(814a)은 회전축(819a)에 대해 폭방향의 분출방향의 규제가 이루어진다. 이 실시예에서는 날개바퀴의 형상, 매수, 회전속도, 및 고체입자의 질량과 공급속도와 공급방향의 조합에 따라 가속된 고체입자의 분출(흡출)방향, 분출속도, 투사속도, 분출확산각 등을 조정한다. 고체입자의 분출방향은 연직하방, 수평방향(제10도 참조)또는 사하방 등의 다양하게 적용 가능하다.

또 제10도(B)의 측면도에서는 전사시트(S)가 도시되어 있지만, 이 도면은 날개바퀴의 설명을 주로 한 것이므로 부억제수단으로서 전사시트에 따라 배치하는 롤러는 도시되어 있지 않다. 상기 날개바퀴(812, 812a) 에는 또 필요에 따라 고체입자의 분출취출부분만 개구시켜 그것 이외의 날개바퀴 주위를 피복하는 분출가이드(도면에 도시되지 않았음)을 갖춘 것으로 고체입자의 분출방향을 갖추거나 고체입자분출방향을 제어할 수 있도록 되어 있으며, 고체입자의 분출방향을 갖추거나 고체입자분출방향을 제어할 수 있도록 되어 있으며 이 분출가이드의 개구부의 형상은 예를들면 중공의 원주상태 다각주상태, 원추 상태, 길다란 타원상태등이다. 여기서 상기 분출가이드는 단일개구부를 갖는 것도 좋으나. 필요에 따라 그 내부가 격자모양의 허니캠 상태로 구획된 것이라도 상관은 없다. 상기 날개바퀴(812, 812a)의 치수는, 통상 직겅 5∼60cm 정도 날개바퀴의 폭은 5∼20cm 정도, 날개 바퀴의 길이는 거의 날개바퀴의 직경정도, 날개바퀴의 회전수는 500∼500(rpm) 정도이다. 고체입자의 분출속도는 10∼50(m/s) 정도, 투사밀도는 10∼150(kg/m²)정도이다. 또, 날개바퀴의 날개는 재질은 세라믹, 또는 스틸, 고크롬주강, 티타늄, 티타늄합금의 금속등에서 적당히 선택한다. 고체입자는 날개에 접촉해서 가속되기 때문에 날개에는 내마모성이 좋은 크롬주장, 세라믹를 사용하면 좋다. 고체입자를 유체과 함께 분출하는 고체입자분출수단으로서 제11도에 도시된 바와 같이 흡출노즐을 사용한 분출기(840)의 일례의 개념도를 나타낸다. 또 이 도면에 도시된 상기 분출기(840)는 고체입자 가속유체로서 기체를 사용해서, 고체입자분출시에 해당기체와 고체입자를 혼합해서 분출하는 형태의 분출기의 일례인 바, 이 분출기(840)는 고체입자(P)와 유체(F)를 혼합하는 유도실(814)과, 유도실(814)내에 유체 (F)를 분출하는 내부 노즐(842)과, 노즐개구부(843)에서 고체입자(P) 및 유체(F)를 분출하는 흡출노즐부(814)로 구성되어 있다. 압축기 또는 송풍기(도시되지 않음)에서 적당한 가압탱크를 거쳐 보내지는 유체(F)를 내부조즐(842)에서 분출해서 유도실(814)을 거쳐 흡출노즐부(844)의 노즐개구부(843)에서 분출할 때, 분출기내의 유도실(814)에서 고속으로 흐르는 유체류의 작용으로 부압을 만들거나. 이 부압에 따라 고체입자를 유체류에 이끌려 혼합해서 유체류로 고체입자를 가속, 반송해서 상기 흡출노즐부(844)의 노즐개구부(843)에서 유체류과 함께 분출되어진다. 또 흡출노즐에는 고체입자가속유체로서 액체를 사용하는 흡출노즐등도 있는데 액체의 경우는 예를들면 펌프(도시되어 있지 않음, 유체가 액체의 경우)에 따라, 유체와 고체입자를 가압탱크(도시되어 있지 않음)에 혼합저장해 두어, 이 혼합액을 흡출노즐의 노즐개구부에서 분출하는 것 등이 이용된다. 그리고 상기 노즐개구부의 형상은, 중공의 원주상태, 다각주상태, 원주상태, 다각추상태 길다란타원상태 등의 형상의 것을 이용할 수 있으며, 흡출노즐에는 단일개구부를 갖는 것도 좋고, 또는 내부가 격자모양의 하나캠 상태로 구획되어도 좋다. 한편, 유체압은 흡부압력으로 통상 0.1∼100(kg/cm²) 정도이며, 유체류의 유속은 액류에서는 보통 1∼80m/초 정도, 기류에서는 보통 5∼80m/초 정도이다. 유도실과 노즐부 등의 분출기의 재질은, 세라믹스틸, 티타늄, 티타늄합금등에서 유체의 종류에 따라 적당히 선택하면 된다. 또 고체입자는 분출기내벽을 통과하기 때문에 고체입자에 금속비즈와 무기입자를 사용할 경우에는 입자가 경질이기 때문에, 내마모성이 좋은 세라믹을 사용하면 좋다. 유체가 액체의 경우에는 청, 용해, 부식 등이 생기지 않는 재료를 선택하는데, 예를 들면 유체가 물이라면 스테인fp스강, 티타늄, 티타늄합금, 합성수지 세라믹을 사용한다. 단 표면에 방수가공하면 스틸등이어도 좋다. 유체(F)는 고체입자가속유체로서 고체입자를 해당유체류에 따라 가속, 반송해서 해당유체와 함께 고체입자를 고체입자분출수단에서 분출시킨 경우(흡출노즐등)에 사용한다. 유체(F)는 고체입자를 가속하는 고체입자가속 유체이다. 여기서 상기 유체는 기체·액체 모두 이용가능하지만, 보통은 취급이 쉬운 기체를 사용한다. 기체로서는 공기가 대표적이지만, 탄산가스, 질소등이어도 좋다. 액체로서는 반드시 한정되는 것은 아니지만 불연성, 건조의 용이성, 무독성 , 저가격, 입수의 용이성 등을 고려한다면, 물은 적당한 재료의 하나이다. 이외 후론, 글리세건, 실리콘유 등의 불연성의 액체도 사용할 수 있다. 액체를 (기체로 그렇지만)전사시트에 고체입자와 함께 충돌시킬 수 있다. 또한 당연한 일이지만 액체는 기체보다도 밀도가 높기 때문에, 기체보다도 액체쪽이 유체류도 고체입자를 가속할 경우에 가속하기 쉽다.

그리고 상기 각종 전사방법에 따라 본 발명의 삼차원성형품 그림무늬 부착용 전사시트는 각종 삼차원성형품의 성형과 동시에 또는 성형후에 그 표면을 전사에 따라 표면치장하는 용도에 사용된다. 전사에 따라 표면화장된 삼차원 성형품은, 예를들면 치장부재로서 벽면, 천정, 마루 등의 건축물의 내장, 창틀, 수접 등의 건구류의 표면치장, 가구, 약전, OA기기의 캐비넷의 표면치장, 자동차, 전차, 항공기 등의 차량내장 또는 병, 캔 상자, 컵등의 용기등에서도 다양하게 이용된다.

이하 본 발명의 치장시트를 실시예 및 비교예에서 구체적으로 설명한다.

[실시예 1]

하드세그멘트인 결정질 아시소탁틱형 폴리프로필렌 100중량부를 베스에, 소프트세그멘트인 부분 가교한 수소첨가 스틸렌부타디엔고무를 10중량부 혼합해서 얻어진, 올레핀계 열가소성 엘라스토머를 T다이로 밀어 내어 두께 100㎛으로 압출해서, 기재용의 필름를 얻었다. 이 기재위에 아크릴계 수지에서 이루어진 박리층을 그라비아코트로 도공량(고형분기준, 이하 동일함) 2g/m²로 아크릴례 수지와 니트로셀룰로tm계 수지의 혼합수지에서 이루어진 나뭇결 모양의 그림무늬층을 그라비아인쇄로 폴리아미드계 수지에서 이루어진 접착제층을, 그라비아코트로 도공량 30g/m²로 각각 순차형성해서 본 발명에 따른 삼차원성형품 그림무늬 부착용 전사시트를 얻었다. 상기 전사시트를 사용해서 MDF에서 이루어진 목질성형품이 삼차원 표면에 제2도에 도시된 장치와 방법을 사용해서 진공프레스 전사법으로 전사를 했다.

그 결과, 전사시트 목질성형품의 요철면에 추종해서 전시누락 불량을 일으키지 않고, 또 기재(필름)의 넷킹과 전사시트 가열시의 온도 영향에 따른 그림의 얼룩짐, 변형이 발생하지 않으면서 미관이 뛰어난 삼차원 성형품을 얻었다.

[실시예 2]

일본국 특허공고 평 6-232, 728호 공보 기재의 하드세그멘트와 소프트세그멘트와의 혼합물인 연질 폴리프로필렌에서 이루어진 올레핀계 열가소성 엘라스토머를 t다이로 밀어내어 두께 70㎛으로 압출해서 지지용의 필름을 얻었다. 이 기재상에 우레탄계 수지에서 이루어진 박리층을 그라비아코트로 도공량(고형분 기준, 이하 동일함) 2g/m²로 아크릴계 수지와 니트롤셀룰로스계 수지의 혼합수지에서 이루어진 나뭇결 모양의 그림무늬를 그라비아인쇄로 아크릴례 수지에서 이루어진 접착제층 그라비아코트로 도공량 10g/m²로 각각 순서로 형성해서 본 발명의 삼차원성형품 그림부착용 전사시트를 얻었다. 상기 전사시트를 사용해서 제3도에 도시된 장치와 방법에 따라 사출수지인 ABS수지를 사용해서 사출형을 이용해서 예비성형을 행하는 형태로 사출성형과 동시에 그림부착 전사방법에서 전사를 했다. 그 결과 전사시트를 수지성형품의 요철면에 추종해서, 전사누락불량과 그림의 번짐, 얼룩이 없으면서 미관이 뛰어난 삼차원성형품이 얻어진다.

[비교예 1]

실시예 2에 있어서 기재로서 사용한 올레핀계 열가소성 엘라스토머 필름 대신에 두께 90㎛의 결정질의 2축연장 아이소탁틱 폴리프로필렌 필름을 사용한 다른 것은, 실시예 2와 똑같이 해서 삼차원성형품 그림무늬 부착용 전사시트를 얻었다. 이 전사시트를 실시예 2와 동시에 MDF의 목질성형품의 진공프레스 운전법에서 전사를 했다. 이 결과 기재와 박리층과의 접착력이 부족해서, 박리가 진행 되어 성형장치에 장착할 때의 마찰에 따라 그림의 일부가 박탈해서 그림의 누락이 되었다. 또 성형품의 코너부에서 넷킹해서 그림 내지는 무늬의 얼룩짐, 변형, 백화가 발생했다.

[비교예 2]

실시예2에 있어서, 기재로서 사용한 올레핀계 열가소성 엘라스트머 필름 대신에 비교예1과 동일하게 두께 90㎛ 경절질의 2축연장 아이소탁틱 폴리프로필렌 필름을 사용한 외에는 실시예2와 똑같이 해서, 삼차원성형품 그림무늬 부착용 전사시트를 얻었다. 이 전사시트를 실시예2와 똑같이, 사출수지로서 ABS수지를 사용해서 사출성형 동시 그림부착 전사법에서 전사를 했다. 이 결과, 기재와 박리층과의 접착력이 부족해서, 박리가 경과해서 역시 성형장치에 장착할 때에 그림의 박탈이 생겼고, 그림의 누락이 되었다. 또한, 성형품의 코너부에서 넷킹해서 그림의 번짐(얼룩)변형, 백화가 발생하였다.

[실시예 3]

전사시트

지지체로서, 아이소택틱폴리프로필렌 90중량% 어택틱폴리프로필렌 10중량% 및 에루카산아미드 100ppm으로 이루어진 폴리프로필렌계 열가고성 에라스토머를 T다이로부터 밀어내어, 두께 100㎛의 필름을 얻었다. 상기 지지체에 폴리비닐부티랄계 수지로 이루어지는 박리잉크, 니트로셀룰로즈계 수지로 이루어지는 그림잉크를 사용하여 윤전그라비어인쇄에 의해, 박리층, 게다가 3색인쇄의 1목 모양의 그림무늬층을 형성하고 전사층으로 하여, 본 발명인 전사시트를 얻었다.

전사

상기 전사시트를 이용하여, 키친문형상의 MDF(중밀도섬유판)으로서 두께 30mm, 종 150mm, 횡 100mm의 직방체로 각의 둥글기는 반경 18mm의 피전사체(제12도 참조)를 준비했다. 그리고, 이 피전사체의 표면에 우레탄계 접착제(코니시주식회사제, CVC45L)를 스프레이 도공했다.

이어서, 상기 전사시트를 전사층이 피전사체측을 향하도록 피전사체상으로 입혀, 전사시트를 적외선으로 100℃로 가열하여 연화시키고, 피전사체측으로부터 진공흡인하며, 제2도와 같이 진공프레스전사법에 의해 전사하였다. 그 결과, 전사시트를 피전사체의 요철표면으로 추정하고, 전사누락불량도 생기지 않으며, 게다가 지지체의 넷킹 발생은 없고, 그림무늬의 불균일한 일그러짐도 인정되지 않으며, 미관이 우수한 전사품으로서 내장용의 화장재가 얻어졌다. 그리고, 마지막으로 표면에 아크릴폴리올과 헥사메틸렌지이소시어네트로 이루어지는 투명한 2액경화형 우레탄 도장을 행하였다.

[실시예 4]

전사시트

지지체로서, 아이소택틱프로필렌 80중량%, 어택틱폴리프로필렌 20중량% 및 에루카산아미드 1000ppm으로 이루어지는 폴리프로필렌계 열가고성에라스토머를 T다이로부터 밀어내어, 두께 80㎛의 필름을 얻었다.

상기 지지체에, 폴리에스텔폴리올과 트리렌지이소시어네트로 이루어지는 2액 경화형 우레탄으로 이루어지는 박리잉크, 아크릴계 수지와 염화비닐 초산비닐 공중합체와의 혼합계로 이루어지는 그림잉크(쇼와잉크공업소제, BC72), 염화비닐초산비닐공중합체로 이루어지는 접착잉크를 사용하여 윤전그라비어인쇄에 의해, 박리층, 사목모양의 그림무늬층, 접착제층을 순차적으로 형성해서 전사층으로 하여 본 발명인 전사시트를 얻었다.

전사

상기 전사시트를 사용하여, 사출형을 이용해 예비성형을 행하는 형태로 사출성형 동시에 그림부착전사법으로 전사를 행했다. 우선, 제3과 같이 사출성형 금형내에 전사층이 사출수지측을 향하도록 삽입하고, 열판으로 전사시트를 100℃로 가열· 연화시킨 다음 진공성형으로 자형측에 전사시트를 예비성형한 후, 형태를 조이고, 용융한 ABS수지를 웅형의 탕구(게이트)에서 캐비티로 사출하여 충전하고, 고화시켜, 사출성형하였다. 그 결과, 전사시트는 수지성형품의 요철면으로 추종하고, 전사누락불량도 생기지 않으며, 게다가 지지체의 넷킹 발생은 없고, 그림의 불균일한 일그러짐도 생기지 않으며, 미관이 우수한 전사품으로서, 플라스틱성형품이 얻어졌다.

[실시예 5]

지지체로서, 아이소택틱폴리프로필렌 55중량%, 어택틱폴리프로필렌 45중량%, 및 에루카산아미드 1000ppm으로 이루어지는 폴리프로필렌계 열가고성에 라스토머를 T다이로부터 밀어내어 두께 100㎛의 필름을 얻었다. 상기 지지체에 , 직접 아크릴폴리올계의 그림잉크로, 연와적모양의 그림을 윤전그라비어 인쇄하고 그림무늬층을 전사층으로 하여 본 발명인 전사시트를 얻었다.

전사

피전사체로서, 제13도(A)의 평면도 및 제13도(B)의 부분확대도에 나타내는 듯한 표면에 6mm, 깊이 2mm의 연와적인 맞춤새가 되는 홈상요구401와, 연와부분의 평판철부402를 콘 요철로서 가지고, 평탄철부402상에 미세요철403을 갖는 케이산칼슘판에 우레탄계의 접착제를 스프레이도 공하고, 상기 전사시트를 그 전사층측이 피전체측을 향하도록 하여, 피전사체에 입혔다. 이어서, 전사시트를 100℃로 가열하여 연화시킨 후, 고체입자로서, 평균입자 지름 0.3mm의 구형의 아연구를, 냉각 후 지지체를 박리하는 것으로, 전사를 행하였다. (제5도 참조). 그 결과, 전사시트는 수지성형품의 요철면으로 추종하고, 전사누락불량도 생기지 않으며, 게다가 지지체의 넷킹발생은 없고, 그림의 불균일한 일그러짐도 인정되지 않아 미관이 우수한 전사품으로서 외장용의 화장판인 가식요업계 패널이 얻어졌다. 그리고, 마지막으로 이면에 투명한 우레탄 도장을 하였다.

[실시예 6]

전사시트의 지지체를 아이소택틱폴리프로필렌 95중량%, 어택틱폴리프로필렌 5중량%, 및 에루카산아미드 100ppm으로 이루어지는 두께 100㎛의 필름으로 한 이외에는 실시예 3과 같이하여 전사시트를 얻고, 그리고 실시예 3과 같이 하여 MDF로 이루어지는 피전사체에 전사를 행하였다. 그 결과, 전사시트는 피전사체의 요철표면으로 추종하고, 전사누락불량도 생기지 않으며, 게다가 지지체의 넷킹발생은 없고, 그림의 불균일한 일그러짐도 없어 미관이 우수한 전사품으로서 내장용의 화장재가 얻어졌다.

[실시예 7]

전사시트의 지지체를, 아이소택틱폴리프로필렌 97중량%, 어택틱폴리프로필렌 3중량, 및 에루카산아미드 1000ppm으로 이루어지는 폴리프로필렌계 열가고성에 라스토머의 두께 100㎛의 포장용 그레이드의 필름으로 한 이외에는 실시3과 같이 하여 전사시트를 얻고, 그리고 실시예1과 같이 하여 MDF 로 이루어지는 피전사체로 전사를 하였다. 그 결과, 전사시트는 피전사체의 요철표면으로 추종하고, 전사누락 불량도 생기지 않았지만, 지지체의 넷킹이 발생하고, 그림이 국소적으로 불균일하게 일그러져 미관이 손상된 전사품이 되었다.

[실시예 8]

전사시트의 지지체를, 아이소택틱폴리프로필렌 35중량% 어택틱폴리프로필렌 65중량%, 및 에루카산아미드 1000ppm의 폴리프로필렌계 열가소성에라스토머의 두께 100㎛의 필름으로 한 이외에는 실시예 3과 같은 조건으로 윤전그라비어 인쇄를 행해 전사층을 인쇄했다. 그러나, 지지체의 필름공급의 장력과, 잉크건조존(온도 40℃의 온풍)의 가열에 의해, 지지체의 필름이 늘어나 목표가 맞지 않게 되고, 또 인쇄를 계속하는 중에 필름이 파단하고, 전사시트의 양품을 얻을 수 없었다.

Claims

올레핀계 열가소성 엘라스트머 필름을 기재로 하고, 이 기재상에 적어도 그림무늬층을 전사층으로 갖는 삼차원 성형품 그림무늬 부착용 전사필름.
제1항에 있어서, 상기 올레핀계 열가소성 엘라스트머는 아이소탁틱 폴리프로필렌과 어택틱 폴리프로필렌과의 혼합물로 이루어지고, 동시에 어택틱 폴리프로필렌의 중량비가 5중량%내지 50중량%인 것을 사용하는 것을 특징으로 한 삼차원성형품 그림무늬 부착용 전사필름.
전사층을 제1항 또는 제2항 기재의 전사필름을 이용하여 피전사체에 전사하는 것을 특징으로 하는 전사방법.
제3항에 있어서, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재의 전사필름을 사용해서 전사층을 피전사체에 향해 놓고 피전사체 측에서 진공흡인을 해서 기재필름 측과 피전사측과의 기압차에 의해 가압해서 전사층을 피전사체에 전사하는 것을 특징으로 하는 전사방법.
제3항에 있어서, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재의 전사필름을 사용해서 전사층 측을 피전사 기재 측에 향해 놓아두고 , 지지체 필름 측에서 고체입차를 충돌하게 하고 그 충돌압에 따라 전사층을 피전사체에 전사하는 것을 특징으로 한 전사방법.
제3항에 있어서, 웅형과 자형으로 이루어진 사출성형의 양형 사이에 청구항 1 또는 청구항 2에 기재한 전사필름을, 그 전사층 측이 사출 수지측을 향하도록 해서 삽입하여, 양형을 형체해서, 양형 사이에 형성된 캐비티내에 앵상수지를 사출 충전해서 해당 사출수지를 고체화하게 해서 피전사체로 하는 동시에 해당 전사층을 해당사출수지와 접착하게 한후, 양형을 열어서 성형품을 꺼내고, 성형품 꺼냄과 동시 또는 성형품 꺼낸 후에 지지체 필름을 박리제거하는 것을 특징으로 하는 전사방법.
제3항에 있어서, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재의 전사필름을 사용해서 전사층 측을 피전사체 측에 향해 놓아두고, 지지체필름 측에서 탄성체롤러로 가압해서 전사층을 피전사체에 전사하는 것을 특징으로 한 전사방법.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.