KR100635459B1 - 염색된 디지털 프린팅용 실사 원단을 제조하기 위한복합코팅조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기존의 디지털 프린팅용 실사 원단에서, 원단을 이용하여 프린트할 시 용제형접착수지와 수용성 접착수지를 혼합하여 사용함으로써 인쇄원단의 품질을 향상시키는 신규한 복합코팅 조성물의 제공하는 것이다.

생지, 잉크, 디지털 프린팅, 실사 원단, 복합조성물, 수용성, 용제형

Description

염색된 디지털 프린팅용 실사 원단을 제조하기 위한 복합코팅조성물 {Organic-Aqueous Complxed Coating Composition for Digital Printing Fabrics}

현재 보급된 대형 프린터는 주로 수성잉크젯 프린터로서, 종이 대신 원단에 광고내용을 프린팅하여 현수막이나 챠트지 등의 옥외용 선전 등을 위한 프린팅 실사 원단의 제조에 널리 사용되고 있다.

현수막 등은 주로 옥외에서 사용되기 때문에 우천시에 견딜 수 있도록 인쇄용 원단이 내수성을 가져야 하고 또한 인쇄작업 도중에 잉크의 번짐 현상을 없이할 수 있어야 한다. 이를 위한 수단으로 종래의 기술은 수용성 단량체를 함유하는 용제형 수지를 코팅층의 성분으로 사용하는 방법이 제안되었으나, 상기 용제형 수지에 수용성 잉크를 인쇄하면 잉크의 접착력이 열세여서 쉽게 벗겨지거나 또는 잉크의 번짐현상이 일어나는 단점이 있었다.

상기의 단점을 해결하기 위한 수단으로 합성섬유 원단에 유기용제에 용해되는 친수성 폴리우레탄수지, 친수성 폴리비닐알콜수지 및 친수성 아크릴수지로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나로 이루어지고, 탈크, 실리카 및 경탄과 같은 친 수성 수불용성 흡수충진제와 계면활성제를 혼합한 코팅액이 사용되었으나, 인쇄시 번짐현상을 최소화하고 시간에 따른 칼라의 탈색을 더욱 개선할 필요가 있고 또한 원단의 표면의 광택 등이 선명하지 못하여 전체적으로 인쇄된 칼라의 선명도가 떨어지는 단점이 있었다.

본 발명은 디지털 프린팅용 실사 원단 생산에 필요한 원단을 제공하기 위하여, 재직한 생지의 표면에 코팅하는 코팅조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 잉크젯잉크로 프린트할 경우 프린트된 색상이 더욱 선명하게 인쇄되어 보여지는 생지의 복합코팅조성물을 제공하며 또한 프린팅 한 후 옥외에 설치하여도 빗물 또는 비누물이나 콘크리트로부터 누출되는 빗물에 의한 알카리수 등에 노출되어도 색상이 외관상 변화하지 않는 신규한 복합코팅조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 방염성이 우수한 디지털 프린팅용 실사 원단을 제공하기 위한 수용성수지와 복합코팅조성물을 제공하는 것이다.

본 발명은 컴퓨터 프린터와 같은 수성안료잉크를 사용하여 출력할 경우 별도의 방수코팅 등의 후처리 없이 내수성을 갖는 내수성 잉크젯 인쇄용 원단의 구성과 구조에 관한 것이다.

상기 종래기술의 단점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 용제에 용해하는 용제형접착제 수지, 물에 용해하는 수용성접착제 수지, 피마자유, 염소화 파라핀 및 실리카와 유기용제로 이루어지는 코팅조성물을 제공함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.

이하는 본 발명에 따른 구성성분과 조성비에 대하여 살펴본다.

본 발명에 있어서, 복합코팅조성물은 메탄올, 톨루엔, 이소프로필안콜, 메틸에틸케톤과 같은 유기용제 10~70중량부, 용제형접착제수지 1~25중량부, 피마자유 0.1~3중량부, 파라핀 0.1~6중량부 및 실리카 1 내지 10중량부로 구성되는 용제형접착제조성물 100중량부와 수용성접착제수지 0.01~15중량부를 혼합하여 제조하는 복합형 조성물인 것을 특징으로 한다.

상기의 코팅조성물에 있어서, 상기의 용제형 접착제수지는 수용성 잉크로 인쇄된 후 원단에 방수성능을 증가시켜 인쇄된 잉크가 씻겨져 나가지 않도록 하는 역할을 하는 것으로서, 용제형 아크릴접착제수지 또는 용제형 우레탄접착제수지를 사용하는데, 방수성, 인쇄성 및 원단의 표면에 부드러운 느낌을 가지도록 하기 위해서는 아크릴접착제수지와 우레탄접착제수지를 혼용하여 사용하는 것이 더욱 좋다.

용제형 아크릴접착제수지는 통상의 라디칼 중합법에 의해 톨루엔 용매를 사용하여 중합을 실행하고, 본 발명에서는 중합종료후 톨루엔용액에서 고형분의 함량이 50 내지 80중량%가 되게 실질적으로 벌크중합을 실시하여 수득한 것을 사용하며, 용제형 우레탄접착제수지는 통상적으로 점도가 120,000~ 150,000 cps의 것을 사용하는데 이는 용액의 점도 등의 거동이나 방수 및 염색 등에서 유리하기 때문이다. 통상적으로 용제형접착제수지는 80,000~200,000cps의 점도를 가지는 것을 사용한다.

상기의 조성물에서 용제로는 메탄올, 톨루엔, 케톤류 등의 용액으로 사용되는데, 좋게는 메탄올이 환경이나 안전성 면에서 좋다.

또한 상기의 용제형접착제조성물은 톨루엔에서 라디칼 중합한 아크릴접착성수지용액에 메탄올을 부가하고, 여기에 유기용제 용해성 및 수불용성의 폴리우레탄접착제수지를 부가하여 용해한다. 상기 복합형코팅조성물의 성분이 상기 범위 이상으로 사용하는 경우에는 점도가 증가되어 코팅이 잘 되지 않은 점이 있고 상기 하한치보다 적게 사용할 경우는 코팅의 효과에 따른 인쇄된 잉크의 변색을 방지할 수 있을 정도가 되지 않는다.

본 발명에서 사용하는 용제형 아크릴 접착제수지는 에틸아크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 부틸아크릴레이트 및 헥실아크릴레이트 등의 알킬아크릴레이트성분을 주성분으로 하고 필요에 의해 아크릴산 또는 메타크릴산등의 카르복실산 성분을 가지는 단량체를 알킬아크릴레이트 단량체에 대해 0.1 내지 10중량% 사용할 수도 있다.

본 발명의 피마자유 코팅된 원단에 광택을 제공하여 우아하고 고급스러운 느낌을 갖도록 하는 성분이며, 본 발명에서는 상기 파마자유와 함께 필요시에는 파라핀을 첨가할 수 있는데, 첨가되는 파라핀으로는 방수성을 극대화하기 위한 염소화파라핀을 혼합하여 사용하며 부가적으로 유동파라핀을 더 추가할 수 있다.

본 발명에서 충진제는 실리카에서 선택되는 것을 사용한다. 실리카는 넓은 표면적을 가지는 친수성의 입자로서, 인쇄 작업 시 수성잉크를 원단의 표면에 인쇄할 때 수용성의 잉크가 원단내부로 급속하게 흡수할 수 있도록 도와주어 잉크의 도 포량을 증가시켜 발색도를 향상시키는 기능을 한다. 사용량은 상기의 상한치를 초과하여 사용하는 경우에는 많은 실리카 입자가 함입되어 코팅조성물에 분산성이 약화되어 원단에 코팅조성물이 고르게 코팅되지 못하여 인쇄작업시 원단에 고르게 인쇄되지 못하는 단점이 있고, 그 하한치 이하로 사용되는 경우에는 충진제의 양이 적어서 수용성 잉크가 신속히 흡수되지 못하는 단점이 있다.

본 발명에 사용하는 수용성 접착제 수지는 아크릴산 공중합체로 구성되는 수용성 아크릴수지, 폴리에틸렌비닐알콜, 폴리비닐알콜 및 수용성 우레탄성분이 사용된다. 수용성 접착제 수지는 물에 용해되는 한 어떠한 것을 사용해도 좋으며, 수용성수지는 전체적으로 수용성 잉크조성물과의 상용성을 개선하며 특히, 친수성이 실리카의 분산을 단시간에 이루게 하여 실리카의 분산을 촉진할 뿐만 아니라 분산의 균일성으로 인하여 인쇄작업시 실리카가 수용성잉크를 매우 신속히 고르게 흡수하여 인쇄의 선명도와 균일도를 향상시켜 인쇄품질을 극대화한다. 사용하는 함량이 상기의 상한치를 넘어서 사용되는 경우는 원단의 코팅층이 지나치게 친수성이어서 인쇄 후 옥외에 설치할 경우 빗물 등에 씻겨나가 색상이 엷어지는 등의 색상의 변화가 많은 단점이 있고, 하한치 이하의 경우에는 코팅조성물의 매트릭스가 지나치게 친유성이어서 수성잉크가 고르게 인쇄되지 않는 단점이 있다.

상기에서 설명한 본 발명의 디지털 프린팅용 실사원단에 적용하는 복합형코팅조성물에서 용제형 아크릴점착제수지는 톨루엔을 용매로 하여 통상의 라디칼 중합을 실시하여 고형분의 함량이 75중량%의 96몰%의 에틸아크릴레이트와 4몰%의 아크릴산으로 구성되는 중합체를 제조하여 사용하였고, 용제형 우레탄접착제수지는 대원폴리머의 6020A 제품을 사용하였으며,

수용성접착제수지는 점도가 120,000 내지 150,000의 분자량을 가지는 중합체로서 예를 들면, 로지트(LOJIT)사의 706K 또는 707의 폴리에틸비닐알콜과 LOJIT사의 PVA-217 또는 PVA-218과 같은 폴리비닐알콜 또는 (주)일산에서 구입한 SUB-213 또는 SUB-209과 수용성 폴리우레탄 성분을 사용할 수 있다. 상기의 수지들은 모두 본 제품은 상기의 통상의 당업계의 일반적인 제품이라면 어떤 것이든 사용가능하며, 적절한 점도의 것인 한 그 사용을 제한받지 않는다.

이하는, 본 발명에 따르는 복합코팅조성물의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.

실시예 1

혼합조에 메탄올 50중량부를 투입한 후, 에틸아크릴레이트 96몰% 및 아크릴산 4몰%를 70℃에서 중합하여 얻어진 고형분 85중량%의 아크릴점착제 10중량부를 투입하여 혼합하고, 상기 혼합조에 우레탄수지 6020A(대원폴리머사) 6중량부, 피마자유 4.0중량부, 실리카 7 중량부를 투입하여 혼합한 용제형접착성조성물 100중량부에, 폴리비닐알콜 PVA-217 15중량부를 투입하고 균일하게 혼합하여 디지털 프린팅 실사원단 제조용 복합형코팅조성물을 제조하였다.

상기 제조한 코팅조성물을 디지털프린딩 실사원단상에 나이프 코팅방법으로 34g/㎡의 량으로 도포한 후, 90℃에서 열풍 건조하여 건조한 원단에, 수성안료잉크를 이용하여 실사 인쇄를 한 후, 20℃의 물에 24시간 담그어 놓은 후 담근 전후의 색차를 JIS Z8730방법으로 테스트하였다. 그 결과를 표 1에 기재하였다.

실시예 2

혼합조에 메탄올 50중량부를 투입한 후, 에틸아크릴레이트 96몰% 및 아크릴산 4몰%를 70℃에서 중합하여 얻어진 고형분 85중량%의 아크릴점착제 10중량부를 투입하여 혼합하고, 상기 혼합조에 우레탄수지 6020A(대원폴리머사) 6중량부, 피마자유 3중량부, 염화파라핀 3중량부 및 유동파라핀 1중량부 및 실리카 7 중량부를 투입하여 혼합한 용제형접착성조성물 100중량부에, 폴리비닐알콜 PVA-217 15중량부를 투입하고 균일하게 혼합하여 디지털 프린팅 실사원단 제조용 복합형코팅조성물을 제조하였다.

상기 제조한 코팅조성물을 디지털프린딩 실사원단상에 나이프 코팅방법으로 34g/㎡의 량으로 도포한 후, 90℃에서 열풍 건조하여 건조한 원단에, 수성안료잉크를 이용하여 실사 인쇄를 한 후, 20℃의 물에 24시간 담그어 놓은 후 담근 전후의 색차를 JIS Z8730방법으로 테스트하였다. 그 결과를 표 1에 기재하였다.

비교예

실시예 2의 조성중 폴리비닐알콜을 투입하지 않은 것을 제외하고는 실시예와 동일하게 실시하였다. 제조한 코팅조성물을 실시예 1과 동일한 방법으로 원단에 코팅한후 수성잉크로 인쇄를 하였다. 그 결과 인쇄한 무늬의 선명도와 그 선명도의 균일도가 실시예 1 및 실시예 2과 비교시 상대적으로 선명도가 나쁜 결과를 나타내었는데, 이는 수용성접착제수지를 사용하지 않는 경우 실리카의 분산이 충분하지 않아 국지적으로 실리카의 분포의 불균일성으로 인쇄의 균일도와 선명도가 다소 열세에 있는 것으로 보인다. 또한 색의 탈색효과에 따른 색차를 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

표 1.

상기 표에서 보듯이 본 발명의 수용성접착제수지를 사용하는 복합조성물의 경우 전체적으로 색차가 3.5이하로서 매우 우수한 색상유지효과를 보일 뿐만 아니라 특히 피마자유와 파라핀류를 함께 사용하는 경우 더욱 우수한 색상유지효과를 가지는 것임을 알 수 있다.

그러나, 수용성 접착제 수지를 사용하지 않은 경우에는 상대적으로 칼라의 색차가 높아져서 변색이 되고 있음을 알 수 있을 뿐만 아니라, 인쇄 직후의 칼라의 선명도와 균일성에 있어서도 수용성 접착제 수지를 사용한 실시예와 비교시 열세인 것을 알 수 있었다.

본 발명은 용제형 접착제 수지와 수용성접착제 수지를 혼용하는 복합형코팅조성물을 사용하고 피마자유를 사용함으로서 표면의 광택과 미려한 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 디지털 프린팅 실사 원단을 인쇄한 경우에도 인쇄의 선명도와 또한 인쇄한 인쇄잉크가 빗물이나 외부의 환경적 조건에서 탈색되지 않도록 하는 효과를 가지는 우수한 효과가 있음을 알 수 있고, 더구나, 색상의 균일도에 있어서도 우수한 특성을 가짐을 알 수 있다.

Claims (3)

1. (A) (a) 메탄올, 톨루엔, 이소프로필알콜 및 케톤류에서 선택되는 하나이상의 유기용제 10~70중량부, (b) 유용성 수불용성 아크릴수지와 우레탄수지에서 선택되는 하나 이상의 용제형접착제수지 1~25중량부, (c) 피마자유 0.1~3중량부, (d) 염소화파라핀을 포함하는 파라핀 0.1~6중량부 및 (e)실리카 1 내지 10중량부로 구성되는 용제형접착제조성물 100중량부; 와

   (B) 폴리에틸렌비닐알콜, 폴리비닐알콜 및 폴리우레탄에서 선택되는 하나 이상의 수용성접착제수지 0.01~15중량부;

   로 구성되는 디지털 프린팅용 실사 원단에 사용되는 복합형코팅 조성물.
2. 제 1항에 있어서,

   용제형접착제수지는 80,000~200,000cps의 점도를 가지는 것을 특징으로 하는 디지털 프린팅용 실사 원단에 사용되는 복합형코팅 조성물.
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