KR100872912B1 - 거친 촉감을 갖는 시트 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 시트의 양면들중 적어도 한면에 거친 표면 촉감을 갖는 시트에 관한 것으로, 상기 시트는 지나치게 모나지 않고 평탄하지 않는 비압축성의 입자들을 포함하는 층을 포함한다. 또한, 본 발명은 그러한 시트의 제조 방법 및 시트를 종이 또는 플라스틱 인쇄 매체로서, 종이 또는 플라스틱 포장, 제본용 커버, 또는 보드 또는 플라스틱 박스로서 사용하는 용도에 관한 것이다.
시트, 전분
Description
본 발명은 거친 촉감을 갖는 시트에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 이러한 거친 촉감의 시트를 제조하는 방법 및 그러한 시트의 용도에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 이러한 거친 촉감의 시트를 제조하는 방법 및 그러한 시트의 용도에 관한 것이다.
본 출원인은 심하게 거칠거나 마모를 일으키지 않으면서도 촉감에 의해 느껴질 수 있는 입자 상태를 갖고 표면이 맨눈으로 보아 완전히 매끄럽게 보이는 시트의 제공에 관심을 가져왔다.
본 출원인이 아는 한 거친 촉감에 대한 연구는 제지 산업, 플라스틱 박막 분야, 포장지 분야 및 일반적인 출판업계에서 미개척 분야로 남아 있다.
이것은 지금까지 이러한 분야에서 수행된 연구가 반대로 시트의 매끄러움 또는 벨벳 같은 촉감 특성을 부여하는데 경주되어 왔기 때문이다.
프랑스 특허 제2 791 368호에서 본 출원인은 특히 화장품 포장을 위하여 요청되는 포장 내용물의 특성에 맞는 촉감을 갖는 시트를 청구하였다.
본 출원인이 아는 한 거친 촉감에 대한 연구는 제지 산업, 플라스틱 박막 분야, 포장지 분야 및 일반적인 출판업계에서 미개척 분야로 남아 있다.
이것은 지금까지 이러한 분야에서 수행된 연구가 반대로 시트의 매끄러움 또는 벨벳 같은 촉감 특성을 부여하는데 경주되어 왔기 때문이다.
프랑스 특허 제2 791 368호에서 본 출원인은 특히 화장품 포장을 위하여 요청되는 포장 내용물의 특성에 맞는 촉감을 갖는 시트를 청구하였다.
본 발명의 목적은 손가락으로 잡히지 않으면서 거칠지만 (rough) 상쾌한 (pleasant) 느낌의 촉감을 주는 시트를 제공하는 것이다.
상기 시트는 더욱이 그 위에 인쇄가 가능하여야 하고 백색의 특징을 가지며 후속 처리가 가능해야 한다.
본 출원인은 이러한 목적을 충족하는 입자들을 찾아왔다.
본 출원인은 두가지 넓은 카테고리의 입자들을 발견하였다.
- 알루미나 또는 코런덤 (corundum)과 같이, 시트의 표면에 다소 균일하게 분포되게 할 수 있고, 모가 난 미세구조를 가지며 연마 특성이 지배적인 것과,
- 전분과 같이 보다 부피가 있고 둥근 미세구조를 가지며, 내마모성과 스페이서 기능이 있는 것들이다.
거친 촉감에 대한 연구에서, 본 출원인은 도포된 시트에서 가능한 한 사람의 손가락에 잡히지 않게 뒤에 설명한 카테고리의 입자들을 사용하는데 우선적으로 집중하였다.
아래와 같은 몇가지 요인들로부터 거친 촉감이 얻어지는 것을 발견하였다.
- 사용되는 입자들의 크기, 즉 입자들의 크기 분포
- 사용되는 입자들의 형상
- 도포된 입자들의 양
- 시트에 사용된 입자들의 분포
또한, 가장 바람직한 결과는 젤라틴화되지 않은 전분 입자, 바람직하게는 감자 전분 입자들의 층을 사용하여 종이 또는 플라스틱 시트를 코팅함으로써 얻어짐을 발견하였다.
전자 현미경을 통해 관찰하면, 감자 전분 입자들은 거의 구형체 형상을 가지며, 28 마이크로미터의 평균 크기 분포를 가지고, 조대하지만 그렇게 많지는 않은 입자들로 구성됨을 쉽게 알 수 있다.
본 출원인은 또한, "거친" 촉감이 모든 종류의 전분으로부터 얻어지는 것이 아니며, 특히 옥수수 전분 입자들로 코팅한 것은 요구되는 정도의 거친 촉감을 주지 않는 것을 입증할 수 있게 되었다.
설명의 촛점은 입자들이 작고, 그 입자의 평균 직경이 15 마이크로미터 이하이며, 입자 크기 분포가 거의 차이가 없다는 사실에 있다.
옥수수 전분 입자는 균일한 층으로 퍼지며, 이로써 도포되는 시트가 투툼하게 된다.
여러 분석으로부터, 본 출원인은 입자들의 종류가 제한될 수 있다는 결론을 도출하였다.
먼저, 입자들은 취급자에 의해 인식되도록 층에서 돌출될 수 있게 충분히 커야 한다.
다음으로, 입자들은 약간 거칠기는 하지만 그러나 상쾌한 촉감을 주도록 지나치게 모나지는 않아야 한다.
특히, 연마제를 제조하는데 이용되는 실리카나 코런덤 입자들은 요구되는 촉감에 적합하지 않으며, 그 입자들은 너무 자극을 주는 깨진 형상을 갖는다.
입자들이 비교적 구형체이고 덩어리 형상을 갖는 것이 바람직하고, 탈크(talc)와 같이 얇은 조각 형태의 입자들은 배제한다.
끝으로, 입자들은 변형되지 않아야 한다.
고무나 팽창된 미세구형체와 같은 재료는 적당하지 않으며, 그 이유는 그러한 재료는 압축성이고 탄성의 특성을 가지고, 코팅된 시트에 거친 촉감이 아니라 점착적인 느낌을 주기 때문이다.
이런 관점에서, 특정 전분 입자들은 가격과 자연 상태에서의 이용가능성 및 재생처리등의 이유 때문에, 상술한 조건들을 충족하는 적합한 것으로 바람직한 해결책을 제공할 것으로 보인다.
특히, 본 발명은 덩어리지고 (bulky) 둥근 형상을 갖는 비압축성 미세 입자들을 포함하는 층으로 양면 또는 일면에 코팅하여 양면 중 적어도 일면에 거친 표면 촉감을 갖는 시트에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 입자들이 25마이크로미터 초과, 바람직하기로는 200 마이크로미터 미만의 중량-평균 직경을 갖는 것을 특징으로 한다.
특히, 본 발명은 입자들이 거의 구형체 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
입자들은 젤라틴화되지 않은 전분 입자, 특히 감자 전분 입자들이 바람직하다.
본 발명의 구체예에 따라, 입자들은 유리질 미세 구형체, 또는 연삭된 (ground) 플라스틱일 수도 있으며, 그러한 플라스틱은 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리올레핀 또는 PVC가 바람직하다.
본 발명은 특히 표면에서의 입자들의 분포가 20 내지 250개/mm2인 것을 특징으로 한다. 이러한 분포는 얻어지는 시트 표면의 기하학적 분석에 의해 결정된다.
얻어지는 시트는 50 내지 500 g/m2의 중량을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 한 실시예에 따라, 상기 코팅된 면의 코팅층의 중량은 건조 중량으로 3 내지 30 g/m2이고, 바람직하게는 5 내지 18 g/m2인 것이 바람직하다.
특히, 본 발명은 상기 코팅층이 건조 중량으로 100부의 입자들과; 건조 중량으로 5 내지 300부, 바람직하게는 10 내지 50부의 결합제; 건조 중량으로 충진제 0 내지 500부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 결합제는 스티렌 부타디엔 라텍스, 아크릴릭 라텍스, 비닐 라텍스, 용해된 전분, 폴리비닐 알콜, 프로테인, 특히 카제인, 젤라틴 또는 대두 단백질 (soya protein), 니트로셀룰로스, 플라스티졸, 글리세로프탈릭 수지, 에폭사이드 수지, 폴리에스테르 중에서 선택된다.
특히, 상기 충진제는 탄산칼슘, 카올린, 탈크, 이산화티탄, 황산바륨, 침전된 또는 피로제닉 (pyrogenic) 실리카, 플라스틱 안료 (pigment) 중에서 선택된다.
왁스, 유동성 개질제, 거품방지제, 분산제, 살균제 또는 곰팡이 방지제 등과 같은 다른 성분들이 코팅 조성물에 함께 사용될 수 있다.
이들 성분들은 재료의 표면 구조와 그로부터 얻어지는 촉감에 영향을 주지 않는다.
본 발명의 실시예에 따라, 시트는 압지상에서 NF Q 03-082 표준에 따라 측정된 동적 마찰계수가 0.5 미만이다.
본 발명의 실시예에 따라, 시트는 아래와 같은 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 코팅방법이 제공된다:
(a) 시트의 적어도 일면을
- 덩어리지고 둥근 형상을 갖는 비압축성 미세 입자들 100부,
- 결합제 건조 중량으로 5 내지 200부, 바람직하게는 10 내지 50부 및
- 충진제 건조 중량으로 0 내지 500부를 포함하는, 수성 매체 중의 조성물로 처리하는 단계; 및
(b) 위와같이 처리된 시트를 건조시키는 단계.
본 발명의 방법에 따라, 단계 (a)는 헬리오 (helio) 또는 리버스 (reverse) 롤 타입의 롤 코팅기, 트레일링 블레이드 코팅기, 에어 나이프 코팅기, 박막-트랜스퍼 사이즈 프레스, 커튼 코팅기 중에서 선택된 코팅장치를 사용하여 수행된다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 상기 단계(a)는 스프레이장치를 사용하여 수행된다.
본 발명의 변형예에 따라, 시트 코팅방법은
(a) 시트의 적어도 일면을
- 덩어리지고 둥근 형상을 갖는 비압축성 미세 입자 100부,
- 결합제 건조중량으로 5 내지 200부, 바람직하게는 10 내지 50부 및
- 충진제 건조중량으로 0 내지 500부를 포함하는 니스(varnish)로 시트의 적어도 일면을 코팅하는 단계; 및
(b) 상기 시트를 건조하는 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명은 또한 종이 또는 플라스틱 인쇄 매체, 종이 또는 플라스틱 포장, 책 제본용 커버 또는 보드 또는 플라스틱 박스 제조용으로 사용하는 시트 용도를 제공한다.
상기 시트는 더욱이 그 위에 인쇄가 가능하여야 하고 백색의 특징을 가지며 후속 처리가 가능해야 한다.
본 출원인은 이러한 목적을 충족하는 입자들을 찾아왔다.
본 출원인은 두가지 넓은 카테고리의 입자들을 발견하였다.
- 알루미나 또는 코런덤 (corundum)과 같이, 시트의 표면에 다소 균일하게 분포되게 할 수 있고, 모가 난 미세구조를 가지며 연마 특성이 지배적인 것과,
- 전분과 같이 보다 부피가 있고 둥근 미세구조를 가지며, 내마모성과 스페이서 기능이 있는 것들이다.
거친 촉감에 대한 연구에서, 본 출원인은 도포된 시트에서 가능한 한 사람의 손가락에 잡히지 않게 뒤에 설명한 카테고리의 입자들을 사용하는데 우선적으로 집중하였다.
아래와 같은 몇가지 요인들로부터 거친 촉감이 얻어지는 것을 발견하였다.
- 사용되는 입자들의 크기, 즉 입자들의 크기 분포
- 사용되는 입자들의 형상
- 도포된 입자들의 양
- 시트에 사용된 입자들의 분포
또한, 가장 바람직한 결과는 젤라틴화되지 않은 전분 입자, 바람직하게는 감자 전분 입자들의 층을 사용하여 종이 또는 플라스틱 시트를 코팅함으로써 얻어짐을 발견하였다.
전자 현미경을 통해 관찰하면, 감자 전분 입자들은 거의 구형체 형상을 가지며, 28 마이크로미터의 평균 크기 분포를 가지고, 조대하지만 그렇게 많지는 않은 입자들로 구성됨을 쉽게 알 수 있다.
본 출원인은 또한, "거친" 촉감이 모든 종류의 전분으로부터 얻어지는 것이 아니며, 특히 옥수수 전분 입자들로 코팅한 것은 요구되는 정도의 거친 촉감을 주지 않는 것을 입증할 수 있게 되었다.
설명의 촛점은 입자들이 작고, 그 입자의 평균 직경이 15 마이크로미터 이하이며, 입자 크기 분포가 거의 차이가 없다는 사실에 있다.
옥수수 전분 입자는 균일한 층으로 퍼지며, 이로써 도포되는 시트가 투툼하게 된다.
여러 분석으로부터, 본 출원인은 입자들의 종류가 제한될 수 있다는 결론을 도출하였다.
먼저, 입자들은 취급자에 의해 인식되도록 층에서 돌출될 수 있게 충분히 커야 한다.
다음으로, 입자들은 약간 거칠기는 하지만 그러나 상쾌한 촉감을 주도록 지나치게 모나지는 않아야 한다.
특히, 연마제를 제조하는데 이용되는 실리카나 코런덤 입자들은 요구되는 촉감에 적합하지 않으며, 그 입자들은 너무 자극을 주는 깨진 형상을 갖는다.
입자들이 비교적 구형체이고 덩어리 형상을 갖는 것이 바람직하고, 탈크(talc)와 같이 얇은 조각 형태의 입자들은 배제한다.
끝으로, 입자들은 변형되지 않아야 한다.
고무나 팽창된 미세구형체와 같은 재료는 적당하지 않으며, 그 이유는 그러한 재료는 압축성이고 탄성의 특성을 가지고, 코팅된 시트에 거친 촉감이 아니라 점착적인 느낌을 주기 때문이다.
이런 관점에서, 특정 전분 입자들은 가격과 자연 상태에서의 이용가능성 및 재생처리등의 이유 때문에, 상술한 조건들을 충족하는 적합한 것으로 바람직한 해결책을 제공할 것으로 보인다.
특히, 본 발명은 덩어리지고 (bulky) 둥근 형상을 갖는 비압축성 미세 입자들을 포함하는 층으로 양면 또는 일면에 코팅하여 양면 중 적어도 일면에 거친 표면 촉감을 갖는 시트에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 입자들이 25마이크로미터 초과, 바람직하기로는 200 마이크로미터 미만의 중량-평균 직경을 갖는 것을 특징으로 한다.
특히, 본 발명은 입자들이 거의 구형체 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
입자들은 젤라틴화되지 않은 전분 입자, 특히 감자 전분 입자들이 바람직하다.
본 발명의 구체예에 따라, 입자들은 유리질 미세 구형체, 또는 연삭된 (ground) 플라스틱일 수도 있으며, 그러한 플라스틱은 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리올레핀 또는 PVC가 바람직하다.
본 발명은 특히 표면에서의 입자들의 분포가 20 내지 250개/mm2인 것을 특징으로 한다. 이러한 분포는 얻어지는 시트 표면의 기하학적 분석에 의해 결정된다.
얻어지는 시트는 50 내지 500 g/m2의 중량을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 한 실시예에 따라, 상기 코팅된 면의 코팅층의 중량은 건조 중량으로 3 내지 30 g/m2이고, 바람직하게는 5 내지 18 g/m2인 것이 바람직하다.
특히, 본 발명은 상기 코팅층이 건조 중량으로 100부의 입자들과; 건조 중량으로 5 내지 300부, 바람직하게는 10 내지 50부의 결합제; 건조 중량으로 충진제 0 내지 500부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 결합제는 스티렌 부타디엔 라텍스, 아크릴릭 라텍스, 비닐 라텍스, 용해된 전분, 폴리비닐 알콜, 프로테인, 특히 카제인, 젤라틴 또는 대두 단백질 (soya protein), 니트로셀룰로스, 플라스티졸, 글리세로프탈릭 수지, 에폭사이드 수지, 폴리에스테르 중에서 선택된다.
특히, 상기 충진제는 탄산칼슘, 카올린, 탈크, 이산화티탄, 황산바륨, 침전된 또는 피로제닉 (pyrogenic) 실리카, 플라스틱 안료 (pigment) 중에서 선택된다.
왁스, 유동성 개질제, 거품방지제, 분산제, 살균제 또는 곰팡이 방지제 등과 같은 다른 성분들이 코팅 조성물에 함께 사용될 수 있다.
이들 성분들은 재료의 표면 구조와 그로부터 얻어지는 촉감에 영향을 주지 않는다.
본 발명의 실시예에 따라, 시트는 압지상에서 NF Q 03-082 표준에 따라 측정된 동적 마찰계수가 0.5 미만이다.
본 발명의 실시예에 따라, 시트는 아래와 같은 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 코팅방법이 제공된다:
(a) 시트의 적어도 일면을
- 덩어리지고 둥근 형상을 갖는 비압축성 미세 입자들 100부,
- 결합제 건조 중량으로 5 내지 200부, 바람직하게는 10 내지 50부 및
- 충진제 건조 중량으로 0 내지 500부를 포함하는, 수성 매체 중의 조성물로 처리하는 단계; 및
(b) 위와같이 처리된 시트를 건조시키는 단계.
본 발명의 방법에 따라, 단계 (a)는 헬리오 (helio) 또는 리버스 (reverse) 롤 타입의 롤 코팅기, 트레일링 블레이드 코팅기, 에어 나이프 코팅기, 박막-트랜스퍼 사이즈 프레스, 커튼 코팅기 중에서 선택된 코팅장치를 사용하여 수행된다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 상기 단계(a)는 스프레이장치를 사용하여 수행된다.
본 발명의 변형예에 따라, 시트 코팅방법은
(a) 시트의 적어도 일면을
- 덩어리지고 둥근 형상을 갖는 비압축성 미세 입자 100부,
- 결합제 건조중량으로 5 내지 200부, 바람직하게는 10 내지 50부 및
- 충진제 건조중량으로 0 내지 500부를 포함하는 니스(varnish)로 시트의 적어도 일면을 코팅하는 단계; 및
(b) 상기 시트를 건조하는 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명은 또한 종이 또는 플라스틱 인쇄 매체, 종이 또는 플라스틱 포장, 책 제본용 커버 또는 보드 또는 플라스틱 박스 제조용으로 사용하는 시트 용도를 제공한다.
이하에서는 예로서 첨부된 도면을 참고하여 보다 상세히 본 발명을 설명하기로 한다.
도 1A와 도 1B는 각각 50배와 750배로 확대한 감자 전분 입자로 코팅한 종이 시트의 전자 현미경사진을 보여준다.
도 1C는 1000배로 확대한 도 1의 시트의 단면을 보여준다.
도 2A와 도 2B는 각각 50배와 750배로 확대한 옥수수 전분 입자로 코팅한 종이 시트를 보여준다.
도 2C는 도 2 시트의 1000배 확대한 단면을 보여준다.
도 3A와 도 3B는 각각 50배와 750배로 확대한 감자 전분 입자와 탄산칼슘으로 코팅한 종이 시트를 보여준다.
도 3C는 도 3 시트의 1000배 확대한 단면을 보여준다.
도 4A와 도 4B는 각각 50배와 750배로 확대한 실리카 입자들로 코팅한 종이 시트의 전자 현미경사진을 보여준다.
도 4C는 1000배로 확대한 도 4의 시트의 단면을 보여준다.
도 5는 Expancel에 의해 판매되는 EXPANCEL 820?의 팽창된 열가소성의 미세구형체들로 코팅한, 500배로 확대한 종이 시트를 보여준다.
도 6은 500배로 확대한 유리질 미세 구형체로 코팅한 종이 시트를 보여준다.
도 7은 500배로 확대한, 알루미나 입자로 코팅한 종이 시트를 보여준다.
도 8은 500배로 확대한, 밀 전분으로 코팅한 종이 시트를 보여준다.
상기 도면들에서 볼 수 있듯이, 감자 전분 입자들로 종이를 코팅함으로써, 본 출원인은 "상쾌한" 느낌의 거친 촉감을 얻는데 성공한 반면, 옥수수 전분 입자들에 의해서는 그와 같은 결과를 얻지 못하였다.
이러한 차이는 상술한 두가지 유형의 전분을 이용한 경우의 도 1A 및 1B와 도 2A 및 2B를 비교하면, 전분 입자들의 분포, 형상 및 크기들의 차이에 의해 설명될 수 있다.
감자 전분의 경우, 다소 여러가지 형태로 시트상에 분포되고, 조대한 입자들 주위에 작은 입자들이 모여있거나 고립되어 무질서한 형태로 시트상에 배치된다.
옥수수 전분의 경우, 시트 상에 균일하게 분포되고, 입자들은 비교적 유사한 크기들을 가지며 종이 상에 미세한 입자들의 얇은 층을 형성한다.
도 1C와 2C를 비교하면, 사람의 손가락이 코팅된 종이 표면 위를 이동할 때 인식할 수 있는 것을 보여준다.
첫번째 경우에, 사람의 손가락은 매우 자주 중공부로부터 범프를 지나게 되며, 가장 크게 구분되는 입자는 적어도 25 마이크로미터이다.
두번째 경우에, 사람의 손가락은 하나의 입자 피크로부터 다른 돌출 입자까지 지나게 되며, 그 거리는 최대 10 마이크로미터이다.
10 마이크로미터 이하에서는 표면 입자 상태 및 거칠기의 느낌을 인식하기 어렵다.
*본 출원인은 또한 충진제, 특히 탄산칼슘과 같은 충진제를 부가함으로써 거친 느낌이 증가됨을 관찰할 수 있었다.
도 3A, 도 3B 및 도 3C는 본 발명의 이러한 면을 분명하게 보여주며, 그것은 감자 전분 입자들의 분포 상태는 다르지 않지만 입자들 자체의 외양은 완전히 다름을 볼 수 있다.
실제로, 크기가 일 마이크로미터에 근접하는 입자의 탄산칼슘이 전부 입자의 표면을 덮어서 전분 입자 표면의 매끄러움을 상실하게 되고 보다 걸리는 촉감을 갖게 된다.
도 4A, 도 4B 및 도 4C는 본 출원인이 의도적으로 제외한, 날카로운 실리카 입자들로 코팅한 종이의 표면 상태를 보여준다.
특히, 도 4C는 실리카 입자의 매우 날카롭고 불균일한 특성을 보여주며, 이것은 "상쾌한" 거친 느낌과 양립할 수 없는 것이다.
그럼에도 불구하고 얻어지는 시트는 낮은 거칠기를 갖지만, 이것은 작은 비율로만 실리카 입자를 첨가하여 두드러짐이 작게 한 덕분이다.
그러나, 이러한 느낌은 본 출원인이 추구하는 "상쾌한" 느낌과는 다른 것이다.
도 5는 EXPANCEL 유형의 팽창된 열가소성 미세구형체로 코팅한 시트의 표면을 보여준다.
조사결과, 이러한 입자들은 거의 대부분 작은 구형체이다.
조대 입자들이 소수이고 상대적으로 부드럽기 때문에, "거친" 느낌이 안든다.
이와 대조적으로, 도 6은 유리질의 구형체로 코팅된 시트의 표면을 보여준다.
시트상의 미세 구형체의 형상과 분포는 전술한 경우와 어느 정도 유사하지만, 그러한 시트로부터 얻어지는 촉감은 유리질의 경도 때문에 전혀 다르다.
촉감은 실제로 "거친" 느낌이지만 전술한 경우와 같이 점착성은 아니다.
도 7과 도 8은 "상쾌한" 느낌의 촉감은 알루미나 혹은 밀 전분을 사용해서 얻어질 수 없다는 것을 확인시킨다.
이것은 첫번째의 경우, 과도하게 예리한 알루미나 입자들이 따끔하게 찌르는 특성의 표면을 제공하여 촉감이 좋지 않기 때문이다.
두번째의 경우에, 밀 전분은 옥수수 전분과 매우 유사한 표면을 제공하여서 결국 거침 느낌이 실제로 인식되지 않는다.
본 발명에 따른 코팅 조성물의 예들이 아래에 기재되어 있다.
예 1
감자 전분 입자들을 포함하는 코팅 조성물 10.7 g/m2 를 실험실 프레스를 사용하여 종이 매체의 시트의 일면에 도포하였다.
그렇게 처리된 시트는 150 ℃에서 건조된다.
전분 입자를 함유하는 아래와 같은 조성물이 수용성 매체에서 생산되며, 함유량은 건조 중량이다.
Roquette에 의해 판매되는 HICAT 110 (감자 전분) 100부;
BASF에 의해 판매되는 ACRONAL S 305 D(라텍스) 32부;
Angus Chemie GmbH에 의해 판매되는 AMP 90 (pH 조정제) 4.8부;
BASF에 의해 판매되는 STEROCOLL D (농후제) 6.7부
도 1A, 도 1B 및 도 1C에서 도시된 시트가 얻어진다.
예 2
감자 전분 입자와 탄산칼슘을 충진제로 함유하는 코팅 조성물 22.5 g/m2 를 실험실용 프레스를 사용하여 종이 시트의 일면에 도포하였다.
그렇게 처리된 시트는 150 ℃에서 건조된다.
전분 입자를 함유하는 아래와 같은 조성물이 수용성 매체에서 생산되며, 함유량은 건조 중량이다.
Roquette에 의해 판매되는 HICAT 110 (감자 전분) 100부;
OMYA에 의해 판매되는 HYDROCARB 90(탄산칼슘) 60부;
BASF에 의해 판매되는 ACRONAL S 305 (라텍스) 32부;
Angus Chemie GmbH에 의해 판매되는 AMP 90 (pH 조정제) 4.8부
BASF에 의해 판매되는 STEROCOLL D (농후제) 6.7부
*도 3A, 도 3B 및 도 3C에서 도시된 시트가 얻어진다.
예 3
유리질 미세구형체들을 포함하는 코팅 조성물 47 g/m2 를 실험실 프레스를 사용하여 종이 매체의 시트의 일면에 도포하였다.
유리질 미세구형체들을 함유하는 아래와 같은 조성물이 수용성 매체에서 생산되며, 함유량은 건조 중량이다.
3M에 의해 판매되는 MICROPERL 050-20-215 (유리질 미세규형체) 100부;
BASF에 의해 판매되는 ACRONAL S 305 D (라텍스) 20부;
Aqualon에 의해 판매되는 BLANOSE (농후제) 2.4부;
도 6에 도시된 시트가 얻어진다.
본 출원인은 또한 무작위로 취해지는 취급자에 의해 이루어지는 촉감 인식에 의한 것과 달리 얻어지는 시트의 "상쾌한" 느낌의 거친 표면 마무리를 특징으로 하는 것에 관심이 있으며, 그러한 방법 또한 본 발명의 대상이다.
특정되고 명확한 수치를 제공하기 위하여 본 출원인은 프랑스 표준 NF Q 03-082에 따라 동적 마찰계수를 측정하였다.
그러한 표준은, 다른 표면위에서 한 표면이 이동하기 시작하여 그러한 이동이 유지되는데 필요한 인장력 측정에 기초하여, 기준 재료 위로 슬라이딩하는 재료의 시트의 평가에 이용될 수 있다.
이 시험에서, 본 출원인은 기준 재료로서 ISO 5269-1 표준 섹션 4.4의 요건들에 일치하게 275 g/m2 중량을 갖는 압지를 선택하였다.
표 1은 도입되는 입자들을 변화시켜 여러가지의 코팅 조성물들에 대하여 측정한 데이타를 제공한다.
결과적으로, 이미 진술한 바와같이 동적 마찰 계수는 종이의 거칠기가 증가할 수록 더 크게 나타났다.
본 출원인이 추구하는 상쾌한 거친 느낌은 0.5 미만의 계수 Kd에 해당됨을 알 수 있다.
또한, EXPANCEL 유형의 열적 팽창된 미세구형체 입자들, 알루미나 입자들, 밀 전분 입자 또는 고무 분말 입자들은 배제되어야 함을 알 수 있다.
이것은 상기한 관찰을 확인시켜준다.
표 1
이러한 차이는 상술한 두가지 유형의 전분을 이용한 경우의 도 1A 및 1B와 도 2A 및 2B를 비교하면, 전분 입자들의 분포, 형상 및 크기들의 차이에 의해 설명될 수 있다.
감자 전분의 경우, 다소 여러가지 형태로 시트상에 분포되고, 조대한 입자들 주위에 작은 입자들이 모여있거나 고립되어 무질서한 형태로 시트상에 배치된다.
옥수수 전분의 경우, 시트 상에 균일하게 분포되고, 입자들은 비교적 유사한 크기들을 가지며 종이 상에 미세한 입자들의 얇은 층을 형성한다.
도 1C와 2C를 비교하면, 사람의 손가락이 코팅된 종이 표면 위를 이동할 때 인식할 수 있는 것을 보여준다.
첫번째 경우에, 사람의 손가락은 매우 자주 중공부로부터 범프를 지나게 되며, 가장 크게 구분되는 입자는 적어도 25 마이크로미터이다.
두번째 경우에, 사람의 손가락은 하나의 입자 피크로부터 다른 돌출 입자까지 지나게 되며, 그 거리는 최대 10 마이크로미터이다.
10 마이크로미터 이하에서는 표면 입자 상태 및 거칠기의 느낌을 인식하기 어렵다.
*본 출원인은 또한 충진제, 특히 탄산칼슘과 같은 충진제를 부가함으로써 거친 느낌이 증가됨을 관찰할 수 있었다.
도 3A, 도 3B 및 도 3C는 본 발명의 이러한 면을 분명하게 보여주며, 그것은 감자 전분 입자들의 분포 상태는 다르지 않지만 입자들 자체의 외양은 완전히 다름을 볼 수 있다.
실제로, 크기가 일 마이크로미터에 근접하는 입자의 탄산칼슘이 전부 입자의 표면을 덮어서 전분 입자 표면의 매끄러움을 상실하게 되고 보다 걸리는 촉감을 갖게 된다.
도 4A, 도 4B 및 도 4C는 본 출원인이 의도적으로 제외한, 날카로운 실리카 입자들로 코팅한 종이의 표면 상태를 보여준다.
특히, 도 4C는 실리카 입자의 매우 날카롭고 불균일한 특성을 보여주며, 이것은 "상쾌한" 거친 느낌과 양립할 수 없는 것이다.
그럼에도 불구하고 얻어지는 시트는 낮은 거칠기를 갖지만, 이것은 작은 비율로만 실리카 입자를 첨가하여 두드러짐이 작게 한 덕분이다.
그러나, 이러한 느낌은 본 출원인이 추구하는 "상쾌한" 느낌과는 다른 것이다.
도 5는 EXPANCEL 유형의 팽창된 열가소성 미세구형체로 코팅한 시트의 표면을 보여준다.
조사결과, 이러한 입자들은 거의 대부분 작은 구형체이다.
조대 입자들이 소수이고 상대적으로 부드럽기 때문에, "거친" 느낌이 안든다.
이와 대조적으로, 도 6은 유리질의 구형체로 코팅된 시트의 표면을 보여준다.
시트상의 미세 구형체의 형상과 분포는 전술한 경우와 어느 정도 유사하지만, 그러한 시트로부터 얻어지는 촉감은 유리질의 경도 때문에 전혀 다르다.
촉감은 실제로 "거친" 느낌이지만 전술한 경우와 같이 점착성은 아니다.
도 7과 도 8은 "상쾌한" 느낌의 촉감은 알루미나 혹은 밀 전분을 사용해서 얻어질 수 없다는 것을 확인시킨다.
이것은 첫번째의 경우, 과도하게 예리한 알루미나 입자들이 따끔하게 찌르는 특성의 표면을 제공하여 촉감이 좋지 않기 때문이다.
두번째의 경우에, 밀 전분은 옥수수 전분과 매우 유사한 표면을 제공하여서 결국 거침 느낌이 실제로 인식되지 않는다.
본 발명에 따른 코팅 조성물의 예들이 아래에 기재되어 있다.
예 1
감자 전분 입자들을 포함하는 코팅 조성물 10.7 g/m2 를 실험실 프레스를 사용하여 종이 매체의 시트의 일면에 도포하였다.
그렇게 처리된 시트는 150 ℃에서 건조된다.
전분 입자를 함유하는 아래와 같은 조성물이 수용성 매체에서 생산되며, 함유량은 건조 중량이다.
Roquette에 의해 판매되는 HICAT 110 (감자 전분) 100부;
BASF에 의해 판매되는 ACRONAL S 305 D(라텍스) 32부;
Angus Chemie GmbH에 의해 판매되는 AMP 90 (pH 조정제) 4.8부;
BASF에 의해 판매되는 STEROCOLL D (농후제) 6.7부
도 1A, 도 1B 및 도 1C에서 도시된 시트가 얻어진다.
예 2
감자 전분 입자와 탄산칼슘을 충진제로 함유하는 코팅 조성물 22.5 g/m2 를 실험실용 프레스를 사용하여 종이 시트의 일면에 도포하였다.
그렇게 처리된 시트는 150 ℃에서 건조된다.
전분 입자를 함유하는 아래와 같은 조성물이 수용성 매체에서 생산되며, 함유량은 건조 중량이다.
Roquette에 의해 판매되는 HICAT 110 (감자 전분) 100부;
OMYA에 의해 판매되는 HYDROCARB 90(탄산칼슘) 60부;
BASF에 의해 판매되는 ACRONAL S 305 (라텍스) 32부;
Angus Chemie GmbH에 의해 판매되는 AMP 90 (pH 조정제) 4.8부
BASF에 의해 판매되는 STEROCOLL D (농후제) 6.7부
*도 3A, 도 3B 및 도 3C에서 도시된 시트가 얻어진다.
예 3
유리질 미세구형체들을 포함하는 코팅 조성물 47 g/m2 를 실험실 프레스를 사용하여 종이 매체의 시트의 일면에 도포하였다.
유리질 미세구형체들을 함유하는 아래와 같은 조성물이 수용성 매체에서 생산되며, 함유량은 건조 중량이다.
3M에 의해 판매되는 MICROPERL 050-20-215 (유리질 미세규형체) 100부;
BASF에 의해 판매되는 ACRONAL S 305 D (라텍스) 20부;
Aqualon에 의해 판매되는 BLANOSE (농후제) 2.4부;
도 6에 도시된 시트가 얻어진다.
본 출원인은 또한 무작위로 취해지는 취급자에 의해 이루어지는 촉감 인식에 의한 것과 달리 얻어지는 시트의 "상쾌한" 느낌의 거친 표면 마무리를 특징으로 하는 것에 관심이 있으며, 그러한 방법 또한 본 발명의 대상이다.
특정되고 명확한 수치를 제공하기 위하여 본 출원인은 프랑스 표준 NF Q 03-082에 따라 동적 마찰계수를 측정하였다.
그러한 표준은, 다른 표면위에서 한 표면이 이동하기 시작하여 그러한 이동이 유지되는데 필요한 인장력 측정에 기초하여, 기준 재료 위로 슬라이딩하는 재료의 시트의 평가에 이용될 수 있다.
이 시험에서, 본 출원인은 기준 재료로서 ISO 5269-1 표준 섹션 4.4의 요건들에 일치하게 275 g/m2 중량을 갖는 압지를 선택하였다.
표 1은 도입되는 입자들을 변화시켜 여러가지의 코팅 조성물들에 대하여 측정한 데이타를 제공한다.
결과적으로, 이미 진술한 바와같이 동적 마찰 계수는 종이의 거칠기가 증가할 수록 더 크게 나타났다.
본 출원인이 추구하는 상쾌한 거친 느낌은 0.5 미만의 계수 Kd에 해당됨을 알 수 있다.
또한, EXPANCEL 유형의 열적 팽창된 미세구형체 입자들, 알루미나 입자들, 밀 전분 입자 또는 고무 분말 입자들은 배제되어야 함을 알 수 있다.
이것은 상기한 관찰을 확인시켜준다.
표 1
| 입자 유형 | 매체의 중량(g/m2) | 코팅물의 중량(g/m2) | 마찰계수 Kd의 값 |
| 감자 전분 | 249 | 16 | 0.31 |
| 감자 전분+탄산칼슘 | 249 | 17 | 0.28 |
| EXPANCEL | 120 | 2 | 0.87 |
| 유리질 미세구형체 | 249 | 18 | 0.35 |
| 폴리아미드 분말 | 249 | 12 | 0.41 |
| 알루미나 | 249 | 15 | 0.61 |
| 밀 전분 | 249 | 13 | 0.31 |
| 고무 분말 | 249 | 31 | 0.97 |
본 발명에 따라 전분을 이용하여 코팅하여 새로운 질감의, 끈쩍이지 않고 거칠지만, 상쾌한 느낌의 촉감을 주는 신규한 시트가 제공된다.
Claims (19)
- 둥근 형상을 갖고 덩어리 형태의 비압축성 미세 입자들을 포함하는 층으로 코팅된 적어도 한 측면을 포함하고, 상기 입자들이 젤라틴화되지 않은 전분 입자이거나 플라스틱 연삭에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는, 적어도 한 측면에 거친 표면 촉감을 갖는 시트.
- 제 1항에 있어서, 상기 입자들은 25 마이크로미터 보다 크고 200 마이크로미터 보다 작은 중량-평균 직경을 갖는 입자들인 것을 특징으로 하는 거친 표면 촉감을 갖는 시트.
- 제 1항에 있어서, 상기 입자들은 구형체 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 거친 표면 촉감을 갖는 시트.
- 제 1항에 있어서, 상기 전분 입자들은 감자 전분 입자들인 것을 특징으로 하는 거친 표면 촉감을 갖는 시트.
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서, 상기 표면에서의 입자들의 분포는 20 내지 250개 입자/mm2인 것을 특징으로 하는 거친 표면 촉감을 갖는 시트.
- 제 1항에 있어서, 상기 시트는 50 내지 500 g/m2의 중량을 갖는 것을 특징으로 하는 거친 표면 촉감을 갖는 시트.
- 제 1항에 있어서, 상기 코팅된 측면의 코팅층의 중량은 건조 중량으로 3 내지 30 g/m2인 것을 특징으로 하는 거친 표면 촉감을 갖는 시트.
- 제 1항에 있어서, 상기 코팅층은 건조 중량으로 100부의 상기 입자; 건조 중량부로 5 내지 300부의 결합제; 및 건조 중량으로 0 내지 500부의 충진제를 포함하는 것을 특징으로 하는 거친 표면 촉감을 갖는 시트.
- 제10항에 있어서, 상기 결합제는 스티렌 부타디엔 라텍스, 아크릴릭 라텍스, 비닐 라텍스, 용해된 전분, 폴리비닐 알콜, 카제인, 젤라틴 또는 대두 단백질, 니트로셀룰로스, 플라스티졸, 글리세로프탈릭 수지, 에폭사이드 수지 및 폴리에스테르 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 거친 표면 촉감을 갖는 시트.
- 제 10항에 있어서, 상기 충진제는 탄산칼슘, 카올린, 탈크, 이산화티탄, 황산바륨, 침전된 또는 피로제닉 실리카 및 플라스틱 안료 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 거친 표면 촉감을 갖는 시트.
- 제 1항에 있어서, 압지상에서 NF Q 03-082 표준에 따라 측정된 동적 마찰계수가 0.5 미만인 것을 특징으로 하는 거친 표면 촉감을 갖는 시트.
- (a) 시트의 적어도 한 측면을,- 젤라틴화되지 않은 전분 입자이거나 플라스틱 연삭에 의해 얻어지는 것으로서, 둥근 형상을 갖고 덩어리 형태의 비압축성 미세 입자 100부,- 결합제 건조 중량으로 5 내지 200부 및- 충진제 건조 중량으로 0 내지 500부를 포함하는, 수성 매체 중의 조성물로 처리하는 단계; 및(b) 단계 (a)에서 수득된 시트를 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하여, 제1항에 따른 시트를 코팅하는 방법.
- 제 14항에 있어서, 상기 단계(a)는 헬리오 또는 리버스 롤 타입의 롤 코팅기, 트레일링 블레이드 코팅기, 에어 나이프 코팅기, 박막-트랜스퍼 사이즈 프레스 및 커튼 코팅기 중에서 선택된 코팅장치를 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 시트 코팅 방법.
- 제 14항에 있어서, 상기 단계(a)는 스프레이 장치를 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 시트 코팅 방법.
- (a) 시트의 적어도 한 측면을,- 젤라틴화되지 않은 전분 입자이거나 플라스틱 연삭에 의해 얻어지는 것으로서, 둥근 형상을 갖고 덩어리 형태의 비압축성 미세 입자 100부,- 결합제 건조 중량으로 5 내지 200부 및- 충진제 건조 중량으로 0 내지 500부를 포함하는 니스 (varnish)로 코팅하는 단계; 및(b) 단계 (a)에서 수득된 시트를 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하여, 제1항에 따른 시트를 코팅하는 방법.
- 제1항에 따른 시트를 사용하여 종이 또는 플라스틱 인쇄 매체, 종이 또는 플라스틱 포장, 책 제본용 커버 또는 보드 또는 플라스틱 박스를 제조하는 방법.
- 제 9항에 있어서, 상기 코팅된 측면의 코팅층의 중량은 건조 중량으로 5 내지 18 g/m2인 것을 특징으로 하는 거친 표면 촉감을 갖는 시트.
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