KR100320769B1 - 잉크젯프린터인쇄용투명필름의코팅조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 변성 폴리비닐알콜수지, 폴리비닐피롤리돈, 알콜가용성 수지, 산화규소 미립자로 구성된 잉크젯 프린터 인쇄용 투명필름 코팅조성물과 이러한 코팅조성물을 플라스틱 지지체의 편면 또는 양면에 코팅한 잉크젯 프린터 인쇄용 투명필름으로서 본 발명의 필름은 수성잉크에 대한 흡착 속도가 빠르고 잉크의 건조속도 및 제반성능이 우수하다.

Description

잉크젯 프린터 인쇄용 투명필름의 코팅조성물
본 발명은 잉크젯과 같은 수성잉크를 기록매체로 하는 프린터에 적합한 투명필름의 코팅조성물에 관한 것으로, 상세하게는 잉크의 흡착속도가 빠르고 표면촉감이 우수한 인쇄 및 OHP 투영용 투명필름의 코팅조성물에 관한 것이다.
OA, FA 등장이래 프린터 장착율이 높아지고, 특히 기존 충격식 프린터의 단점을 보완한 잉크젯, 열전사, 레이져 프린터의 성장이 급속하게 진전되고 있다.
특히 인쇄매체로 수성잉크를 채택한 잉크젯 프린터는 성능이 우수하고 가격면에서도 부담이 없어 가장 각광받고 있는 프린터중의 하나로 성장하고 있지만 인쇄 가능한 투영용 투명필름은 전무한 실정이다.
잉크젯용 잉크조성물은 수성인 경우 색소로서 물에 용해할 수 있는 산성염료, 직접염료, 습윤제로서 글리콜계 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜 등과 물로서 구성된다.
특히 색소의 종류로서는 엘로우(Yellow), 시안(cyan), 마젠타(Magenta), 블랙(Black)이 주종이고 수용액내에서 나트륨염이 이온화하여 아래와 같이 음이온을 나타낸다.
블랙 : 디아미노스틸벤-디술폰산 유도체
옐로우 : 아조형(Azo Type)
시안 : 프탈로시아닌계
마젠타 : 아조형
따라서 물의 흡착이 빠르고 전술한 음이온성을 나타내는 수성염료와 친화력이 우수한 피막층이 투명필름 지지체상에 설계되어져야 함을 본 발명자들은 알아 내었다.
본 발명은 잉크의 흡착속도가 빠르고 표면촉감이 우수한 인쇄 및 OHP 투영용 투명필름의 코팅조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 변성 폴리비닐알콜수지, 폴리비닐피롤리돈 수지와 알콜 가용성 수지 및 산화규소 입자로 구성된 잉크젯 프린터 인쇄용 투명필름 코팅조성물에 관한 것이다.
본 발명의 변성 폴리비닐알콜수지는 다음 반복단위( I )로 이루어진 양이온성 고분자 수지이다.
R : 탄소수 10 이하의 알킬에스터
본 발명의 변성 폴리비닐알콜 수지는 측쇄에 다양하게 존재하는 관능기로 말미암아 복합적인 기능을 발휘할 수 있다. 수산기에 의한 친수성 부여로 수성잉크의 흡수가 가능하고, 비닐아세테이트의 존재로 소수성이 있어 내수성이 발휘되어 수성잉크 흡착층의 끈적거림을 방지할 수 있고, 4급 암모늄염의 양이온이 전술한 색소의 음이온과 염착좌(dye-site)를 형성할 수 있어 인쇄 내구성을 증진시킨다.
본 발명의 폴리비닐피롤리돈 수지는 다음 반복단위(II)로 이루어져 있으며,
수 흡착성이 뛰어나기 때문에 수성잉크의 흡착 및 내부로의 확산이 우수하여 인쇄후의 잉크 건조속도를 증진시킨다.
본 발명의 폴리비닐피롤리돈 수지를 사용하는데 큰 제약은 없지만 중량평균 분자량이 300만 이하이면 좋다.
한편, 본 발명 제3의 구성 수지로서 알콜 가용성 수지는 전술한 두 수용성 수지의 단점을 보완하는 기능을 수행하고 있다. 변성 폴리비닐알콜 수지와 폴리비닐피롤리돈 수지만으로 구성된 잉크 흡착층은 표면이 태키(tacky)하고 끈적거리고, 젖은 듯한(wet) 촉감이 있어 롤상의 연속제품으로 제조에 힘들다.
따라서 표면특성을 드라이(Dry)하게 할 뿐만 아니라 블로킹(Blocking)방지 및 잉크젯 노즐의 마찰에 의한 표면긁힘을 방지할 수 있는 전술의 알콜 가용성 수지가 필요하게 된다.
본 발명에서 알콜 가용성 수지로 한정한 이유로는 전술한 수용성 수지와 상용성을 만족시킬 수 있기 때문이다.
본 발명에 사용될 수 있는 알콜 가용성 수지로서는 유리전이온도가 적어도 70℃ 이상인 수지로서, 예를 들면 카르복실기 함유 아크릴 수지나 수산기값이 비교적 높은 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 등이 있다.
본 발명의 효과를 극대화시키기 위해서는 전술한 작용 수지 구성비가 엄격하게 유지되어져야 하는 바, 변성 폴리비닐알콜 40 내지 80 중량부, 폴리비닐피롤리돈 10 내지 40 중량부, 알콜 가용성 수지 10 내지 30 중량부가 바람직하다.
전술한 수지 고형분 구성비를 벗어나면 잉크 흡착 및 확산속도, 표면특성이 미흡하게 된다.
전술한 3종의 수지외에 본원 발명의 잉크 흡착과 확산을 더욱 가속화시키고 표면촉감을 더욱 드라이하게 개선시켜 인쇄시 공급(Feeding) 특성을 부여하는 역할이 산화규소 미립자이다.
본 발명의 산화규소 미립자는 평균입경 5.0㎛ 미만인 것과 5.0㎛ 이상인 것이 5:1 내지 1:5의 중량비로 이루어진 것을 사용하는 바, 평균입경이 5.0㎛ 미만인 미립자는 잉크 흡착층내에 미세한 모세관을 형성하여 잉크의 내부로의 확산을 가속화시키고 5.0㎛ 이상의 입자는 잉크 흡착층 표면을 조대화시켜 마찰계수를 저하시킴으로 인해 드라이한 촉감 및 공급 적성을 부여하게 된다.
이러한 산화규소 미립자 첨가량은 전체 수지 고형분 대비 10중량부 이하가 바람직하고 그 이상에서는 투명성에 문제가 있게 된다.
본 발명에서 바람직한 용제는 수용성 수지 용해로서는 온수가 적절하고 알콜 가용성 수지 용해로서는 메탄올 혹은 에탄올과 같은 저급 알콜류가 적절하고, 용해성을 증진시키기 위해서는 각각 따로 용해시켜 혼합하는 방법이 바람직하다.
또한 전술한 수용성 수지와 알콜가용성 수지간의 상용성을 증가시키고 잉크젯 액과의 습윤성을 증진시키기 위해 N-메틸-2-피롤리돈이나 디에틸렌글리콜과 같은 응제를 사용할 수도 있다.
본 발명에 사용되는 플라스틱 필름 지지체로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트로서 접착특성이 양호하면 더욱 좋다. 지지체 두께는 50㎛ 이상이 적합하고 통상 75 혹은 100㎛ 두께를 흔히 사용하고 있다. 이러한 지지체의 편면 혹은 양면에 본 발명의 조성물을 코팅한다.
본 발명의 효과를 보다 잘 실현할 수 있는 조건으로서 잉크 흡착층의 최적의 도포두께는 건조후 기준시 3내지 8㎛이다. 3㎛미만에서는 잉크 흡착력이 한계가 있을 뿐만 아니라 잉크퍼짐이 나타나고, 8㎛ 초과시에서는 잉크흡착 및 확산은 뛰어나나 인쇄농도가 떨어지게 된다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예를 제시하지만 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
《 실시예 1~4 및 비교예 1~4 》
두께 75㎛ 이축연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (Melinex 542, 영국 ICI사 제품) 편면에 하기 조성표에 의거 제조한 잉크젯 프린터 인쇄용 투명필름 코팅조성물은 Meyer bar #30을 사용하여 건조후 도포두께가 5㎛되게 도포하고 150℃ 열풍오븐에서 1분간 건조하였다.
실시예 1~4 와 비교예 1~4에 의거 제조한 잉크젯 프린터 인쇄용 투명필름을 다음의 방법으로 그 특성을 평가하여 특성평가표에 나타내었다.
〈평가방법〉
1. 잉크초기 흡착성
잉크젯 프린터(Hewlett Packard사 DeskJet 505K사용)로 출력한 직후의 잉크의 흡착상태를 관찰하였다.
2. 잉크건조속도
잉크젯 프린터로 출력한 후 잉크가 완전히 건조되는데 소요되는 시간을 측정하였다.
3. 잉크 밀착력
잉크젯 프린터로 출력한 부분을 스카치 테이프를 부착하여 박리하였다.
4. 안티-블로킹(Anti-Blocking)성
열풍건조기에서 시료크기가 10cm×10cm인 본 발명의 투명필름을 10매 중첩시켜 50℃, 100g/㎠ 하중으로 1일간 방치후 서로 달라붙는 매수로 평가함.
5. 막강도(연필경도)
연필경도 측정기(일본 도요세이키사 제품)의 시료면에 45˚ 각도로 연필을 장착하고 200g의 하중을 가한 뒤 일정속도로 시료판을 이동시키면서 시료면의 막 파괴에 따라 연필경도로 표시한다.
6. 헤이즈(Haze)
광선투과도 측정장치(일본전색 (주), 모델명 NDH-100DP)로 본 발명의 시료에대한 헤이즈를 측정하였다.
이상의 결과에서와 같이 본 발명에 의거 제조한 잉크젯 프린터 인쇄용 투명필름은 수성잉크에 대한 흡착속도가 빠를 뿐만 아니라 잉크의 건조 속도 및 제반 성능도 우수함을 알 수 있다.

Claims (4)

  1. 플라스틱 필름 지지체 편면 혹은 양면에 코팅하는 다음 반복단위( I )로 이루어진 변성 폴리비닐알콜 수지 40 내지 80 중량부, 중량 평균분자량 300만 이하인 폴리비닐피롤리돈 10 내지 40 중량부, 알콜 가용성수지 10 내지 30 중량부와, 상기 3종으로 이루어진 수지 고형분 100 중량부에 대해 10 중량부 이하의 산화규소 미립자로 구성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 인쇄용 투명필름의 코팅조성물.
    R : 탄소수 10 이하의 알킬에스터
  2. 제 1 항에 있어서, 알콜가용성수지는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 또는 카르복실기 함유 아크릴수지임을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 인쇄용 투명필름의 코팅조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 산화규소 미립자는 평균입경 5㎛ 미만인 것과 평균입경 5㎛ 이상인 것의 비율이 5:1 내지 1:5 중량비임을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 인쇄용 투명필름의 코팅조성물.
  4. 제 1 항의 코팅조성물을 플라스틱 지지체의 편면 또는 양면에 코팅하여서 된 잉크젯 프린터 인쇄용 투명필름.
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