KR101250966B1 - 인쇄물 및 수성코팅제 - Google Patents

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Abstract

아니온성 수지를 포함하는 잉크젯 날염안료용 잉크를 이용한 날염 인쇄물에 있어서, 세탁견뢰도 및 마찰견뢰도의 향상, 및 산성·염기성 용액에 대한 내약품성의 향상을 도모할 수 있는 인쇄물을 제공한다. 본 발명의 인쇄물은 세탁가능한 천 매체에 잉크젯 방식으로 인쇄가 이루어진 인쇄물로서, 상기 천 매체와, 아니온성 수지를 포함하는 수성 안료잉크를 사용하여 잉크젯 방식으로 상기 매체에 인쇄가 이루어진 인쇄층과, 상기 인쇄층의 위 또는 아래 중 적어도 한쪽에 형성되고, 노니온성 수성 수지입자를 포함하는 수성코팅제가 도포되어 이루어지는 코팅층을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

인쇄물 및 수성코팅제{PRINTED PRODUCT AND AQUEOUS COATING AGENT}
본 발명은 잉크젯 방식에 의한 인쇄물 및 그 인쇄물에 사용되는 수성코팅제에 관한 것이다.
종래, 상업용 인쇄를 하는 경우, 스크린 날염에 의한 인쇄가 널리 이루어지고 있다. 또한, 스크린 날염에서는 점도가 높은 바인더를 포함하는 잉크가 일반적으로 사용된다. 이 때문에, 예를 들어, 천 등의 매체에 대하여 인쇄를 하는 경우, 세탁견뢰성이 높은 인쇄를 할 수 있다.
천 등의 매체에 대하여 잉크젯 방식으로 인쇄를 하는 것이 검토되고 있다. 하지만, 잉크를 잉크젯 용도로 개량하기 위해서는 저점도화가 필요하다. 그리고 잉크를 저점도화하면, 예를 들어, 세탁견뢰도 저하 등의 문제가 발생한다.
또한, 잉크젯 방식의 인쇄는 미세한 구멍으로부터 잉크를 토출하는 시스템이기 때문에, 실용에 견딜 수 있는 토출량에서는 천 등의 매체 표면에 대한 바인더 체적량이 적어진다. 그 때문에, 세탁 등의 실사용에 있어서, 표면이 물리적으로 깎여져서 충분한 세탁견뢰도 및 마찰견뢰도를 확보할 수 없게 될 우려가 있다.
이와 같이, 일반적으로 잉크젯 잉크 점도에 따른 견뢰도 향상과 가동신뢰성은 트레이드 오프(trade off)의 관계에 있어서, 잉크 단독으로는 상업품질에 견딜 수 있는 인쇄물을 얻는 것은 기술적으로 어려웠다.
또한, 고분자계 코팅제에 따라서는 말단기가 아니온성인 경우, 산성 환경에서 쉽게 용출는 문제가 있기 때문에, 내산성을 가진 코팅제가 요구되었다.
고분자계 코팅제에 따라서는 카티온성인 경우, 알칼리 환경에서 쉽게 용출하는 문제가 있기 때문에, 내염기성을 가진 코팅제가 요구되었다.
특허문헌 1: 일본특허공개공보 H02-173786호
본 발명은 이와 같은 종래의 실정에 감안하여 발명된 것으로, 아니온성 수지를 포함하는 잉크젯 날염 안료용 잉크를 이용한 인쇄물에 있어서, 세탁견뢰도 및 마찰견뢰도의 향상, 및 산성·염기성 용액에 대한 내약품성의 향상을 도모할 수 있는 인쇄물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 세탁견뢰도 및 마찰견뢰도가 뛰어난 동시에, 산성·염기성 용액에 내성이 있는 인쇄물을 얻기 위한 코팅제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 청구항 1에 기재된 인쇄물은, 세탁가능한 천 매체에 잉크젯 방식으로 인쇄가 이루어진 인쇄물로서, 상기 천 매체와, 아니온성 수지를 포함하는 수성 안료잉크를 사용하여 잉크젯 방식으로 상기 매체에 인쇄가 이루어진 인쇄층과, 상기 인쇄층의 위 또는 아래 중 적어도 한쪽에 형성되고, 노니온성 수성 수지입자를 포함하는 수성코팅제가 도포되어 이루어지는 코팅층을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 청구항 2에 기재된 인쇄물은, 청구항 1에 있어서, 상기 코팅층은 잉크젯 방식, 스프레이 도포방식, 스크린 도포방식 중에서 선택된 도포방식에 의해 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 청구항 3에 기재된 인쇄물은, 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 노니온계 수성 수지가 노니온성 폴리우레탄 수지입자인 노니온성 수지입자를 포함하는 코팅제를 도포한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 청구항 4에 기재된 인쇄물은, 청구항 3에 있어서, 상기 노니온성 폴리우레탄 수지의 수지 골격이 폴리에테르 또는 폴리카보네이트를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 청구항 5에 기재된 인쇄물은, 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서, 상기 노니온성 폴리우레탄 수지의 필름 물성·항장력이 10~30MPa인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 청구항 6에 기재된 인쇄물은, 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나에 있어서, 상기 매체가 섬유인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 청구항 7에 기재된 인쇄물은, 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 하나에 있어서, 상기 매체가 면 또는 합성수지로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 청구항 8에 기재된 수성코팅제는, 폴리우레탄 수지 디스퍼젼(dispersion)과 건조방지제와 물을 적어도 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 청구항 9에 기재된 수성코팅제는, 청구항 8에 있어서, 도공막에서의 항장력이 5~50MPa인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 청구항 10에 기재된 수성코팅제는, 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서, pH가 6~9인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 청구항 11에 기재된 수성코팅제은, 청구항 8 내지 청구항 10 중 어느 하나에 있어서, 25℃에서의 점도가 1~500mPa·s인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 인쇄물에서는, 인쇄층의 위 또는 아래 중 적어도 한쪽에 형성되고, 노니온성 수성 수지입자를 포함하는 수성코팅제가 도포된 코팅층을 구비하고 있기 때문에, 외관상 미관을 손상시키지 않고 세탁견뢰도 및 마찰견뢰도의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 산성·염기성 용액에 의한 코팅제의 용출이 줄어들어서 내약품성의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명의 수성코팅제에서는, 노니온성 수성 수지입자를 함유하고 있기 때문에, 이 수성코팅제를 사용함으로써 외관상 미관을 손상시키지 않고 세탁견뢰도 및 마찰견뢰도가 뛰어난 인쇄물을 얻을 수 있다. 또한, 산성·염기성 용액에 의한 코팅제의 용출이 줄어들어서 내약품성이 뛰어난 인쇄물을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄물(10)의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 인쇄물(10)의 인쇄방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄물(10)의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 인쇄물(10)은 잉크젯 방식으로 인쇄가 이루어진 인쇄물(인자물)로서, 매체(12), 인쇄층(14) 및 코팅층(16)을 가진다.
매체(12)는 세탁가능한 천 매체이다. 이 천은 예를 들어, 직물, 편물(메리야스 생지), 레이스, 펠트 또는 부직포 등이다. 또한, 천을 구성하는 섬유는 예를 들어, 면섬유 또는 합성섬유이다.
인쇄층(14)은 잉크젯 방식으로 매체(12)에 인쇄가 이루어진 잉크층이다. 본 예에서 인쇄층(14)은 아니온성 수지를 포함하는 수성 안료잉크를 이용하여 형성된다. 코팅층(16)은 노니온성 수성 수지입자를 포함하는 수성코팅제가 도포된 층이다. 본 실시예에서 코팅층(16)은 인쇄층(14) 위에 형성된다. 이와 같이 구성하면, 인쇄층(14)의 표면을 덮음으로써 인쇄물(10)의 세탁견뢰도 및 마찰견뢰도를 적절히 향상시킬 수 있다.
한편, 코팅층(16)은 인쇄층(14)의 아래에 형성되어도 된다. 이와 같이 구성하면, 예를 들어, 인쇄층(14)과 매체(12)의 밀착성을 높임으로써 인쇄물(10)의 세탁견뢰도 및 마찰견뢰도를 적절히 향상시킬 수 있다. 또한, 코팅층(16)은 인쇄층(14)의 위 및 아래 모두에 형성되어도 된다.
도 2는 인쇄물(10)의 인쇄방법의 일례를 나타내는 흐름도이다. 이 인쇄방법은 세탁가능한 천 매체(12)에 잉크젯 방식으로 인쇄를 하는 방법으로, 처음에 예를 들어, 인쇄장치에 천 매체(12)를 설치하는 작업 등을 함으로써 매체(12)를 준비한다(준비단계 S102).
그리고, 아니온성 수지를 포함하는 수성 안료잉크를 이용하여 잉크젯 방식으로 매체(12)에 인쇄를 하고(인쇄단계 S104), 그 후 노니온성 수성 수지입자를 포함하는 수성코팅제를 매체(12)에 도포한다(코팅제 도포단계 S106).
이와 같이 하면, 예를 들어, 세탁견뢰도 및 마찰견뢰도를 향상시키면서, 천 매체(12)에 잉크젯 방식으로 적절히 인쇄(수성 안료 날염)를 할 수 있다. 또한, 외관상 미관을 손상시키지 않고 세탁견뢰도 및 마찰견뢰도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 예를 들어, 세탁견뢰도 및 마찰견뢰도가 뛰어난 잉크젯 날염 인쇄물을 얻을 수 있다. 한편, 코팅층(16)을 인쇄층(14)의 아래에 형성하는 경우에는 인쇄단계(S104) 전에 수성코팅제를 매체(12)에 도포한다.
여기서, 코팅제 도포단계(S106)는 예를 들어, 잉크젯 방식, 스프레이 도포방식 또는 스크린 도포방식으로부터 선택된 도포방식으로 코팅제를 도포한다. 코팅제 도포단계(S106)는 예를 들어, 스프레이 도포방식으로 수성코팅제를 도포한 후, 가열압축을 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 수성 안료잉크에 대한 수성코팅제의 정착성을 적절히 높일 수 있다.
또한, 코팅제 도포단계(S106)에서 도포되는 수성코팅제의 pH는 예를 들어, 6~9이다. 수성코팅제의 점도는 예를 들어, 1~500mPa·s(25℃)이다. 도포후의 수성코팅제의 수지고형분은 예를 들어, 매체의 적어도 인쇄부분에서 1평방cm당 0.5~10mg이다.
수성코팅제는 노니온성 수성 수지입자로서 노니온성 폴리우레탄 수지입자를 포함한다. 이와 같이 하면, 예를 들어, 유연성을 확보하면서, 세탁견뢰도를 적절히 향상시킬 수 있다.
상기 노니온성 폴리우레탄 수지의 필름 물성·항장력이 10~30MPa인 것이 바람직하다.
한편, 수성코팅제는 노니온성 폴리우레탄 수지입자를 고형분환산으로 예를 들어, 5~50질량% 정도, 보다 바람직하게는 2~25질량% 포함한다. 수성코팅제의 도공막의 항장력은 예를 들어, 5~50MPa, 보다 바람직하게는 30~50MPa이다.
또한, 노니온성 폴리우레탄 수지입자의 수지 골격은 예를 들어, 폴리에스테르, 폴리에테르 또는 폴리카보네이트로부터 선택된다. 수성코팅제는 노니온성 수성 우레탄 수지입자로서 폴리에테르의 수지 골격을 가지는 폴리에테르형 노니온성 우레탄 수지의 입자를 함유하는 것이 특히 바람직하다.
수성코팅제는 노니온성 폴리우레탄 수지입자를 고형분환산으로 5~50질량% 함유하고, 또한 건조방지제를 5~50질량% 포함한다. 이와 같이 하면, 잉크젯 헤드의 노즐의 막힘을 적절히 방지할 수 있다. 또한, 이에 의해, 잉크젯 방식에 의한 인쇄를 더욱 적절히 실시할 수 있다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예에 따라, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 한편, 아래에 설명하는 각종 조건은 실시예에 관한 것이며, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 수성코팅제에서의 노니온성 수성 수지입자(노니온성 폴리우레탄 수지입장)의 양 및 도포량 등은 인쇄물의 표면조도, 두께, 목적으로 하는 느낌 등에 따라 적절히 변경할 수 있다.
(실시예 1)
실시예 1에 따른 수성코팅제로서, 다이니혼카가쿠고교사의 제품 하이드란 WLI-602를 50%, 물을 50% 포함하는 조성(조성예 A)의 오버코팅제를 사용하였다. 하이드란 WLI-602는 노니온성 폴리우레탄 수지입자로서 폴리에테르계 수지분을 함유한다. 또한, 실시예 1에서는 컬러잉크 인쇄후에 상기 조성예 A의 수성코팅제를 도포하였다.
(실시예 2)
실시예 2에 따른 수성코팅제로서, 다이니혼카가쿠고교사의 제품 하이드란 WLI-611을 50%, 물을 50% 포함하는 조성(조성예 B)의 오버코팅제를 사용하였다. 하이드란 WLI-611은 노니온성 폴리우레탄 수지입자로서 폴리카보네이트/폴리에테르계의 수지분을 함유한다. 또한, 실시예 2에서는 컬러잉크 인쇄후에 상기 조성예 B의 수성코팅제를 도포하였다.
(비교예 1)
비교예 1에서는 컬러잉크 인쇄후에 수성코팅제를 도포하지 않았다.
(비교예 2)
비교예 2에 따른 수성코팅제로서, 다이니혼카가쿠고교사의 제품 하이드란 CP-7030을 50%, 물을 50% 포함하는 조성(조성예 C)의 오버코팅제를 사용하였다. 하이드란 CP-7030은 카티온성 수성 수지입자로서 폴리에스테르계의 수지분을 함유한다. 또한, 비교예 2에서는 컬러잉크 인쇄후에 상기 조성예 C의 수성코팅제를 도포하였다.
(비교예 3)
비교예 3에 따른 수성코팅제로서, 다이니혼카가쿠고교사의 제품 하이드란 WS-202를 50%, 물을 50% 포함하는 조성(조성예 D)의 오버코팅제를 사용하였다. 하이드란 WS-202는 아니온성 수성 수지입자로서 폴리에테르계의 수지분을 함유한다. 또한, 비교예 3에서는 컬러잉크 인쇄후에 상기 조성예 D의 수성코팅제를 도포하였다.
(평가)
- 세탁·마찰견뢰도 향상 효과
아래의 순서에 의해 세탁·마찰견뢰도 향상 효과를 실험하였다.
(1) 인쇄단계에서, 아니온성 수지를 포함하는 수성 안료잉크인 잉크젯용 날염안료에 의해 천 매체인 T셔츠에 A4 사이즈 패턴(624평방cm)을 인쇄한다.
(2) 160℃에서 60초 동안 베이킹(baking)한다.
(3) 코팅제 도포단계에서, 인쇄면 A4당 오버코팅제 20g을 핸드 스프레이로 도포한다. 또한, 도포후에 핫프레스로 큐어링(curing)한다.
(4) JIS 염색검사에 의한 세탁·마찰견뢰도 시험을 실시한다.
- 내약품성 향상 효과
또한, 아래의 순서에 의해 내약품성 향상 효과를 실험하였다.
(1) 인쇄단계에서, 아니온성 수지를 포함하는 수성 안료잉크인 잉크젯용 날염안료에 의해 천 매체인 T셔츠에 A4 사이즈 패턴(624평방cm)을 인쇄한다.
(2) 160℃에서 60초 동안 베이킹한다.
(3) 코팅제 도포단계에서, 인쇄면 A4당 오버코팅제 20g을 핸드 스프레이로 도포한다. 또한, 도포후에 핫프레스로 큐어링(curing)한다.
(4) 산성 용액 및 염기성 용액에 대한 내약품성 시험을 실시한다.
한편, 인쇄의 컬러잉크에는, 미마키 엔지니어링사 제품 날염안료(시안색)를 사용하였다. 인쇄는 720-720dpi, 단방향 인쇄, 2패스 1회 도포, 100% 인쇄농도의 조건으로 실시하였다.
또한, T셔츠는 printstar의 하얀색 T셔츠를 사용하였다. 오버코팅제의 열경화 조건은 160℃, 180초로 하였다.
세탁견뢰도는 JIS L 0844 A-2호에 근거한 세탁견뢰도이다. 마찰견뢰도는 JIS L 0849II형에 근거한 마찰견뢰도이다.
세탁·마찰견뢰도 시험은 일본염색검사협회 동경사무소를 검사기관으로 하여 시험하였다.
내약품성 시험은 인쇄물(T셔츠)을 물, 산성 용액으로서 초산, 염기성 용액으로서 염소계 표백제(카오사 제품 하이타 1wt%)에 각각 침지하여 3일간 방치한 후, 인쇄부분에 대하여 외관의 변화를 육안으로 관찰하여 평가하였다.
세탁·마찰견뢰도에 대한 시험결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 내약품성에 대한 시험결과를 표 2에 나타낸다.
세탁견뢰도[변퇴색] 마찰견뢰도[건조] 마찰견뢰도[습윤]
실시예 1 4~5 4~5 2~3
실시예 2 4~5 4~5 2~3
비교예 1 4 2 2
물 염소계 표백제 초산 100%
실시예 1(노니온계) 용출없음 용출없음 용출없음
실시예 2(노니온계) 용출없음 용출없음 용출없음
비교예 2(카티온계) 용출없음 용출없음 용출있음
비교예 3(아니온계) 용출없음 용출있음 용출없음
표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1, 2에서는 비교예 1과 비교하여 세탁견뢰도가 향상되어 있는 것을 확인할 수 있다. 또한, 건조상태 및 습윤상태 모두, 실시예 1, 2에서 비교예 1과 비교하여 마찰견뢰도가 향상되어 있는 것을 확인할 수 있다.
또한, 표 2에 나타낸 바와 같이, 내약품성에 대해서도 실시예 1, 2가 비교예 2, 3에 비하여 내약품성이 향상되어 있는 것을 확인할 수 있다.
이상, 본 발명을 실시예를 이용하여 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시예에 기재된 범위로 한정되지 않는다. 상기 실시예를 다양하게 변경 또는 개량할 수 있다는 것은 당업자에게 명백하다. 또한, 그와 같이 변경 또는 개량한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있는 것이 특허청구범위의 기재로부터 분명하다.
본 발명은 예를 들어, 잉크젯 방식에 의한 인쇄물 및 그 인쇄물에 사용되는 수성코팅제에 대하여 널리 적용할 수 있다.
10: 인쇄물 12: 매체
14: 인쇄층 16: 코팅층

Claims (11)

  1. 세탁가능한 천 매체에 잉크젯 방식으로 인쇄가 이루어진 인쇄물로서,
    상기 천 매체와,
    아니온성 수지를 포함하는 수성 안료잉크를 사용하여 잉크젯 방식으로 상기 매체에 인쇄가 이루어진 인쇄층과,
    상기 인쇄층의 위 또는 아래 중 적어도 한쪽에 형성되고, 노니온성 수성 수지입자를 포함하는 수성코팅제가 도포되어 이루어지는 코팅층을 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅층은 잉크젯 방식, 스프레이 도포방식, 스크린 도포방식 중에서 선택된 도포방식에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 인쇄물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 노니온성 수성 수지입자가 노니온성 폴리우레탄 수지입자인 노니온성 수지입자를 포함하는 코팅제를 도포한 것을 특징으로 하는 인쇄물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 노니온성 폴리우레탄 수지의 수지 골격이 폴리에테르 또는 폴리카보네이트를 가지는 것을 특징으로 하는 인쇄물.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 노니온성 폴리우레탄 수지의 필름 물성·항장력이 10~30MPa인 것을 특징으로 하는 인쇄물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 매체가 섬유인 것을 특징으로 하는 인쇄물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 매체가 면 또는 합성수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄물.
  8. 삭제
  9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수성코팅제는 도공막에서의 항장력이 5~50MPa인 것을 특징으로 하는 인쇄물.
  10. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수성코팅제는 pH가 6~9인 것을 특징으로 하는 인쇄물.
  11. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수성코팅제는 25℃에서의 점도가 1~500mPa·s인 것을 특징으로 하는 인쇄물.
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