KR102046360B1 - 디지털 인쇄용 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물 및 이를 이용한 디지털 인쇄용 시트의 표면 처리 방법 - Google Patents

디지털 인쇄용 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물 및 이를 이용한 디지털 인쇄용 시트의 표면 처리 방법 Download PDF

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Abstract

개시된 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물은, 폴리우레탄 에멀젼 수지 50 중량% 내지 70 중량%, 경화제 5 중량% 내지 20 중량%, 암모늄 수산화물 1 중량% 내지 3 중량% 및 실리카졸 20 중량% 내지 35 중량%를 포함하며, 상기 폴리우레탄 에멀젼 수지는, 50 내지 150mPas 범위의 점도(viscosity)를 가지며, pH가 8 내지 10이고, 음이온성 지방족 폴리우레탄을 포함하고, 상기 실리카졸은 실리카 입자 및 에폭시계 실란커플링제를 포함한다.

Description

디지털 인쇄용 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물 및 이를 이용한 디지털 인쇄용 시트의 표면 처리 방법{ORGANIC-INORGANIC HYBRID WATER-SOLUBLE PRIMER COMPOSITION FOR DIGITAL PRESS AND METHOD FOR SURFACE-TREATING SHEET FOR DIGITAL PRESS}
본 발명은 프라이머 조성물에 관한 것으로, 구체적으로는 디지털 인쇄용 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물 및 이를 이용한 디지털 인쇄용 시트의 표면 처리 방법에 관한 것이다.
근래에 인쇄 작업에 컴퓨터가 도입됨으로써 인쇄산업에 큰 영향을 주었다. 예를 들어, 인쇄설비의 디지털화로 프리프레스(prepress)분야의 공정수가 줄어든 점은 작업에 필요한 노동력 절감과 납기단축을 가능하게 해 생산성향상을 가져왔다. 또한, 2000년대 초반 프린팅 온디맨드(Printing on demand, POD)는 수요자의 요구에 맞게 원하는 수량만큼 인쇄하는 기술로서, 제판공정의 디지털화 DTP이용의 확대, CTP(Computer To Plate)공정의 도입 덕분에 인쇄공정이 매우 간소하게 되었다. 특히 디지털 인쇄기, 디지털 인쇄 공정이 도입되면서 인쇄작업 흐름에 많은 변화를 가져왔다.
디지털 인쇄 시스템(computer to plate printing system)은 PC로 제작된 원고를 컴퓨터에 직접 인쇄판으로 출력해 인쇄하는 기술이다. 디지털 인쇄기에 사용되는 화상 전달 방법은 주로 잉크젯의 잉크 분사방법과 화상 전사 기술인 일렉트로포토그래피(electrophotography, 전자사진)방식이다. 잉크젯 방식은 화상부분에 잉크를 분산시키는 방법이며, 화상 전사 기술인 일렉트로포토그래피 방식은 전지적 자기의 이온화를 이용해 인쇄하는 방식이다.
일렉트로포토그래피 방식에서 화상 전달 매체는 실린더 구조를 갖춘 포토 반도체인 OPC 포일 또는 PIP(Photo Imaging Plate)다. 화상전달 과정은 먼저 코트론(cortron)을 통해 양이온의 전자를 포토 반도체의 실린더에 띄우고, 레이저나 LED 같은 광선으로 화상이 없는 부분의 양이온을 제거하게 된다. 음이온을 가지고 있는 전자잉크 옮김 롤러를 통해 전자잉크가 두 가지 서로 상반된 방법에 따라 양이온이 있는 화상 부분이나 양이온이 지워진 부분의 사진 반도체에 전달된다. 사진 반도체에 부착된 전자 잉크는 블랭킷이나 피인쇄물에 전달되고, 다른 패널에서 발생하는 강한 양이온의 자기힘으로 화상을 전달하게 된다. 전달된 전자 잉크는 2개의 롤러를 사용한 열과 압으로 인쇄물에 건조, 고착된다. 화상 전달을 마친 반도체는 다음 화상 전달을 위한 양이온 제거와 세척을 한 후, 같은 방법으로 다음 화상 전달 과장을 거치게 된다. 화상 전달 매체인 포토 반도체는 오프셋인쇄기의 블랭킷과 같은 화상 전달 기능을 한다.
일례로, HP사의 HP Indigo digital press와 같은 디지털 인쇄기는 다양한 필름 소재(종이, 플라스틱 필름)에 적용할수 있는 잉크(HP Indigo Electroink)를 개발하여 사용하고 있다. 그러나, 상기 필름 소재가 비흡수면을 갖는 경우, 잉크에 대한 밀착성, 내스크래치성, 내수성 등이 낮다는 문제가 있다.
본 발명은 디지털 프린팅에 있어서, 이종의 화학적 성질을 가지고 있는 소재들의 밀착성을 확보하는 동시에 내정전기성, 인쇄작업성, 건조성, 습윤성, 재용해성 등이 우수하며, 내열성, 내스크래치성 및 접착강도가 개선된 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물은, 폴리우레탄 에멀젼 수지 50 중량% 내지 70 중량%, 경화제 5 중량% 내지 20 중량%, 암모늄 수산화물 1 중량% 내지 3 중량% 및 실리카졸 20 중량% 내지 35 중량%를 포함하며, 상기 폴리우레탄 에멀젼 수지는, 50 내지 150mPas 범위의 점도(viscosity)를 가지며, pH가 8 내지 10이고, 음이온성 지방족 폴리우레탄을 포함하고, 상기 실리카졸은 실리카 입자 및 에폭시계 실란커플링제를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 경화제는 폴리카보디이미드계 경화제를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 실리카졸에서 상기 에폭시계 실란커플링제의 농도는 0.0005M 내지 0.005M 사이의 범위이다.
일 실시예에 따르면, 상기 실리카 입자의 직경은 10nm 내지 50nm이다.
일 실시예에 따르면, 상기 에폭시계 실란커플링제는 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란(3-glycidoxypropyl trimethoxysilane, GPTMS), 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란(2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane), 3-글리시독시프로필 메틸디메톡시실란(3-glycidoxypropyl methyldimethoxysilane) 및 3-글리시독시프로필 메틸디에톡시실란(3-glycidoxypropyl methyldiethoxysilane)으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 인쇄용 시트의 표면 처리 방법은, 인쇄용 시트의 비흡수면에, 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물을 도포하여 코팅막을 형성하는 단계, 및 상기 코팅막을 건조하여 접착 증진층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물을 이용하여 형성된 프라이머 코팅막은 내정전기성, 인쇄작업성, 건조성, 습윤성, 재용해성 등이 우수할 뿐만 아니라, 실리카 나노 입자를 포함하여, 내열성, 내스크래치성 및 접착강도가 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 인쇄용 시트의 표면 처리 방법에 따라 접착 증진층이 형성된 디지털 인쇄용 시트를 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 디지털 인쇄용 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물 및 이를 이용한 디지털 인쇄용 시트의 표면 처리 방법에 대하여 설명하기로 한다.
본 출원에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
접착력 증진을 위한 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물
본 발명의 일 실시예에 따른 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물은, 비흡수면을 갖는 시트와 인쇄 잉크의 접착력을 증가시키기 위해 사용될 수 있다. 상기 비흡수면을 갖는 시트는 금속 적층 필름(metallized film) 뿐만 아니라, 폴리에틸렌, 폴리아크릴, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등 다양한 고분자를 포함하는 필름을 포함할 수 있다.
상기 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물은, 폴리우레탄 에멀젼 수지, 경화제 및 실리카 졸을 포함한다. 예를 들어, 상기 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물은, 폴리우레탄 에멀젼 수지 50 중량% 내지 70 중량%, 경화제 5 중량% 내지 20 중량% 및 실리카졸 20 중량% 내지 35 중량%를 포함할 수 있다.
상기 폴리우레탄 에멀젼 수지는, 수용성 폴리우레탄 에멀젼이다. 구체적으로, 상기 폴리우레탄 에멀젼 수지는 50 내지 150mPas 범위의 점도(viscosity)를 갖고 있으며 백색의 반투명한 외관을 가지고, 휘발분이 30 내지 35 중량%이고, pH가 8 내지 10인 것을 사용할 수 있다. pH가 8보다 낮으면 수지 안정성이 낮아질 수 있으며, 10을 초과할 경우, 외관 변색이 나타날 수 있다. 바람직하게, 상기 폴리우레탄 에멀젼 수지는, 음이온성 지방족 폴리우레탄 수지를 포함할 수 있으며, 이를 통해 프라이머 코팅막의 정전기 발생을 방지하고, 전자잉크의 접착력을 증가시킬 수 있다. 또한, 상기 폴리우레탄 수지는 우레탄 결합을 주쇄에 포함하는 공중합체일 수 있다.
바람직하게, 상기 경화제는, 다관능성 폴리카보디이미드(polycarbodiimide)계 경화제일 수 있다. 예를 들어, 상기 경화제는, 상기 폴리우레탄 에멀젼 수지의 히드록시기 또는 카르복시산기와 반응하여, 가교 결합을 형성할 수 있다. 상기 경화제의 함량이 5 중량% 미만인 경우, 접착 강도가 저하될 수 있으며, 20 중량%를 초과하는 경우, 프라이머 코팅막의 재용해성이 낮아질 수 있다. 상기 폴리카보디이미드계 경화제는 실온에서 안정성이 높아, 프라이머 조성물의 저장 안정성을 개선하고 코팅 작업성 저하를 방지할 수 있다.
상기 실리카졸은, 나노 사이즈의 실리카 입자 및 에폭시계 실란커플링제를 포함한다.
예를 들어, 상기 실리카 입자의 직경은 10nm 내지 50nm일 수 있다. 상기 실리카 입자의 직경이 50nm를 초과하는 경우, 인쇄 시트의 광택 또는 투명성이 저하될 수 있다. 보다 바람직하게, 상기 실리카 입자의 직경은 10nm 내지 20nm일 수 있다. 상기 실리카졸에서 상기 실리카 입자의 SiO2 함량은 15 중량% 내지 25 중량%일 수 있다.
상기 에폭시계 실란커플링제는 상기 실리카 입자의 분산성을 향상시켜, 실리카 입자의 응집을 방지하고, 프라이머 코팅층의 접착성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 에폭시계 실란커플링제는, 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란(3-glycidoxypropyl trimethoxysilane, GPTMS), 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란(2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane), 3-글리시독시프로필 메틸디메톡시실란(3-glycidoxypropyl methyldimethoxysilane), 3-글리시독시프로필 메틸디에톡시실란(3-glycidoxypropyl methyldiethoxysilane) 등을 포함할 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 조합으로 사용될 수 있다.
예를 들어, 상기 에폭시계 실란커플링제의 함량은, 상기 실리카졸에 대하여 0.0005M 내지 0.001M일 수 있으며, 바람직하게는, 0.0005M 내지 0.005M 사이의 범위일 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.001M 내지 0.0025M일 수 있다. 상기 에폭시계 실란커플링제의 함량이 과다할 경우, 내수성 또는 접착강도가 저하될 수 있다.
예를 들어, 상기 실리카졸은, 물유리(Na2O·nSiO2) 수용액에 증류수를 추가하여 희석하고, 강산성 양이온 교환 수지와 교반하여, Na+ 이온을 제거한 후, 상기 에폭시계 실란커플링제와 혼합하여 얻어질 수 있다.
상기 실리카졸의 함량이 20 중량% 미만인 경우, 내열성 및 내스크래치성 개선의 효과를 얻기 어려울 수 있으며, 35 중량%를 초과하는 경우, 내수성 및 접착강도가 저하될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물은, 습윤제, 소포제, 아민 화합물 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 암모늄 수산화물은, 상기 조성물의 pH를 조절하고, 프라이머 코팅막의 재용해성을 향상시킬 수 있다. 암모늄 수산화물은 예를 들어, 암모늄 수산화물은 모노에탄올 아민, 트리에탄올 아민, 2-아미노-2-메틸-프로판올 등을 포함할 수 있다. 상기 아민 화합물의 함량이 과도할 경우, 프라이머 코팅막의 내수성이 저하될 수 있으며, 예를 들어, 상기 아민 화합물의 함량은 1 중량% 내지 3 중량%일 수 있다.
상기 소포제는 종래에 알려진 실리콘계 소포제 등이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 상기 소포제의 함량은 0.05 중량% 내지 0.2 중량%일 수 있다.
본 발명에 따른 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물은, 인쇄용 시트에 대한 밀착성이 우수하여, 각종 인쇄용 시트에 사용될 수 있으며, 잉크, 특히, HP Electroink 등과 같은 전자 잉크에 대한 접착 증진 성능을 개선할 수 있다. 특히, 정전기 방지 성능을 부여함으로써, HP Indigo Digital Press와 같은 정전(electrostatic) 인쇄에서 우수한 인쇄적성(망점재현성)을 구현할 수 있다.
또한, 상기 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물을 이용하여 형성된 프라이머 코팅막은 내정전기성, 인쇄작업성, 건조성, 습윤성, 재용해성 등이 우수할 뿐만 아니라, 실리카 나노 입자를 포함하여, 내열성, 내스크래치성 및 접착강도가 개선될 수 있다.
디지털 인쇄용 시트의 표면 처리 방법
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 인쇄용 시트의 표면 처리 방법에 의해 접착 증진층이 형성된 인쇄 시트의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 인쇄용 시트의 비흡수면 상에 유무기 하이브리드 수용성 프라미어 조성물을 제공하여, 접착 증진층(40)을 형성한다.
상기 인쇄용 시트는, 종이, 고분자 필름 또는 이들의 적층체를 포함할 수 있으며, 바람직하게 금속 증착 필름을 포함할 수 있다. 상기 금속 증착 필름은 종이와 합지되어 제공될 수 있다.
예를 들어, 상기 인쇄용 시트는 종이 기재층(10), 고분자 필름(30) 및 금속층(20)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 고분자 필름(30)은, 폴리에틸렌, 폴리아크릴, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등을 포함할 수 있으며, 상기 금속층(20)은, 상기 고분자 필름(30)에 스퍼터링 등을 통해 증착된 알루미늄을 포함할 수 있다. 도시되지 않았으나, 상기 종이 기재층(10)과 상기 고분자 필름(30) 사이에는 합지를 위한 접착층이 제공될 수 있다.
예를 들어, 상기 금속층(20)은, 알루미늄 등과 같은 반사율이 높은 금속을 포함할 수 있으며, 인쇄용 시트의 인쇄 후 반사율을 증가시키기 위한 것일 수 있다.
상기 고분자 필름(30)은, 상기 인쇄용 시트의 비흡수면을 형성하고, 상기 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물은 상기 고분자 필름(30) 상에 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물은, 폴리우레탄 에멀젼 수지 50 중량% 내지 70 중량%, 경화제 5 중량% 내지 20 중량% 및 실리카졸 20 중량% 내지 35 중량%를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 프라이머 코팅막의 두께는 약 0.5 내지 10㎛일 수 있으며, 상기 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물은, 롤러 방식 등에 의해 제공될 수 있다.
다음으로, 예를 들어, 약 70 내지 150℃의 온도에서 건조 공정을 거침으로써, 상기 접착 증진층(40)을 형성한다. 상기 건조 과정에서, 상기 프라이머 코팅막의 가교제와 상기 폴리우레탄 에멀젼 수지의 반응이 일어나, 폴리우레탄 가교 구조가 형성될 수 있다. 상기 실리카졸의 실리카 입자는 상기 가교 구조 내에 분산되어, 상기 접착 증친층(40)의 내열성, 내스크래치성 및 접착 강도를 개선할 수 있다.
상기 인쇄용 시트는 디지털 인쇄, 특히, 전자 잉크를 이용하는 전자사진 인쇄 또는 정전 인쇄에 이용될 수 있다. 상기 전자 잉크는 디지털 인쇄기에 의해 상기 접착 증진층(40) 상에 제공되어 인쇄될 수 있다. 상기 접착 증진층(40)은, 디지털 인쇄 잉크와의 접착력을 증진시킬 수 있을 뿐만 아니라, 정전기 발생을 방지하여, 인쇄 품질을 향상시킬 수 있다.
이하에서는, 구체적인 실시예 및 실험을 통하여, 본 발명의 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물 및 이를 이용한 디지털 인쇄용 시트의 표면 처리 방법의 구체적인 예시 및 효과를 설명하기로 한다.
합성예 1
Na2O와 SiO2의 몰비가 1:3.3인 물유리(Na2O·nSiO2) 수용액에 증류수를 추가하여 희석하고, 강산성 양이온 교환 수지와 교반하여, Na+ 이온을 제거한 후, 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란(3-glycidoxypropyl trimethoxysilane, GPTMS)을 0.0005M의 농도로 투입하여 수성 실리카졸을 얻었다. 상기 실리카 졸에서, SiO2 함량은 약 20 중량%이고, 실리카 입자의 평균 입도는 약 15nm 이었다.
합성예 2
3-글리시독시프로필 트리메톡시실란(3-glycidoxypropyl trimethoxysilane, GPTMS)을 0.001M의 농도로 투입한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 수성 실리카졸을 얻었다.
합성예 3
3-글리시독시프로필 트리메톡시실란(3-glycidoxypropyl trimethoxysilane, GPTMS)을 0.0025M의 농도로 투입한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 수성 실리카졸을 얻었다.
합성예 4
3-글리시독시프로필 트리메톡시실란(3-glycidoxypropyl trimethoxysilane, GPTMS)을 0.005M의 농도로 투입한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 수성 실리카졸을 얻었다.
실시예 1
폴리우레탄 에멀젼 수지(NeoRez R-600, DSM) 58 중량%, 폴리카보디이미드 가교제 10 중량%, 암모늄 수산화물(2-아미노-2-메틸-프로판올) 2 중량% 및 합성예 1의 실리카졸 30 중량%를 혼합하여 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물을 준비하였다.
실시예 2
폴리우레탄 에멀젼 수지 58 중량%, 폴리카보디이미드 가교제 10 중량%, 암모늄 수산화물 2 중량% 및 합성예 2의 실리카졸 30 중량%를 혼합하여 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물을 준비하였다.
실시예 3
폴리우레탄 에멀젼 수지 58 중량%, 폴리카보디이미드 가교제 10 중량%, 암모늄 수산화물 2 중량% 및 합성예 3의 실리카졸 30 중량%를 혼합하여 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물을 준비하였다.
실시예 4
폴리우레탄 에멀젼 수지 58 중량%, 폴리카보디이미드 가교제 10 중량%, 암모늄 수산화물 2 중량% 및 합성예 4의 실리카졸 30 중량%를 혼합하여 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물을 준비하였다.
비교예 1
폴리우레탄 에멀젼 수지 58 중량%, 폴리카보디이미드 가교제 10 중량%, 암모늄 수산화물 2 중량% 및 물 30 중량%를 혼합하여 수용성 프라이머 조성물을 준비하였다.
비교예 2
폴리우레탄 에멀젼 수지 58 중량%, 폴리카보디이미드 가교제 10 중량%, 암모늄 수산화물 2 중량% 및 퓸드 실리카 수용액(SYLYSIA, 평균 입경은 약 3.9㎛) 30 중량%를 혼합하여 수용성 프라이머 조성물을 준비하였다.
실시예 1 내지 4 및 비교예 1의 프라이머 조성물을 각각, 폴리에틸렌 필름 기재 위에 디지털 인쇄기(HP Indigo Digital Press)를 이용하여 코팅하고(두께는 약 5㎛), 약 80℃에서 건조시켜 프라이머 코팅막(접착 증진층)을 형성한 후, 각 프라이머 코팅막에 대하여 내수성 및 접착 강도를 평가하여 아래의 표 1에 나타내었다.
표 1
Figure 112017106312005-pat00001
상기 내수성의 평가를 위하여 10cm X 10cm 크기의 시편을 60℃의 증류수에 20분간 침적한 후, 젖은 천을 시편에 밀착시키고, 3kgf 이상의 하중으로 왕복 30회 마찰한 후, 시편 표면의 상태를 측정하여 1(불량) 내지 10(우수)의 기준으로 평가하였다.
상기 접착 강도의 평가를 위하여, KS M ISO 2409에 따라, 0(우수) 내지 5(불량)으로 평가하였다.
표 1의 결과를 참조하면, 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란의 농도가 0.001M 이상에서, 내수성 또는 접착 강도의 향상을 기대할 수 있으며, 0.005M 농도의 경우, 오히려 내수성 및 접착강도가 저하되는 것을 확인할 수 있다.
실시예 2, 비교예 1 및 비교예 2의 프라이머 조성물을 각각, 폴리에틸렌 필름 기재 위에 디지털 인쇄기(HP Indigo Digital Press)를 이용하여 코팅하고(두께는 약 5㎛), 약 80℃에서 건조시켜 프라이머 코팅막(접착 증진층)을 형성한 후, 각 프라이머 코팅막에 대하여 투명도를 평가하여 아래의 표 2에 나타내었다. 투명도는 1(불투명) 내지 10(투명)으로 구분하여 평가하였다.
표 2
Figure 112017106312005-pat00002
표 2를 참조하면, 본 발명에 따라 나노 실리카졸을 이용하는 경우, 실리카졸을 포함하지 않는 비교예 1과 투광도의 차이가 없으나, 종래의 퓸드 실리카를 프라이머 조성물에 추가한 비교예 2의 경우, 투명도가 현저하게 저하(헤이즈 증가)되는 것을 확인할 수 있다.
본 발명에 따른 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물 및 디지털 인쇄용 시트의 표면 처리 방법은, 인쇄용 시트의 제조, 디지털 인쇄 등에 사용될 수 있다.

Claims (7)

  1. 폴리우레탄 에멀젼 수지 50 중량% 내지 70 중량%;
    경화제 5 중량% 내지 20 중량%;
    암모늄 수산화물 1 중량% 내지 3 중량%; 및
    실리카졸 20 중량% 내지 35 중량%를 포함하며,
    상기 폴리우레탄 에멀젼 수지는, 50 내지 150mPas 범위의 점도(viscosity)를 가지며, pH가 8 내지 10이고, 음이온성 지방족 폴리우레탄을 포함하고,
    상기 실리카졸은 실리카 입자 및 에폭시계 실란커플링제를 포함하며, 상기 실리카졸에서 상기 에폭시계 실란커플링제의 농도는 0.0005M 내지 0.005M 사이의 범위인 것을 특징으로 하는 인쇄용 시트 코팅용 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 경화제는 폴리카보디이미드계 경화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄용 시트 코팅용 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 실리카 입자의 직경은 10nm 내지 50nm인 것을 특징으로 하는 인쇄용 시트 코팅용 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 에폭시계 실란커플링제는 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란(3-glycidoxypropyl trimethoxysilane, GPTMS), 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란(2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane), 3-글리시독시프로필 메틸디메톡시실란(3-glycidoxypropyl methyldimethoxysilane) 및 3-글리시독시프로필 메틸디에톡시실란(3-glycidoxypropyl methyldiethoxysilane)으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄용 시트 코팅용 유무기 하이브리드 수용성 프라이머 조성물.
  6. 인쇄용 시트의 비흡수면에, 제1항 내지 제3항 및 제5항 중 어느 하나의 수용성 프라이머 조성물을 도포하여 코팅막을 형성하는 단계; 및
    상기 코팅막을 건조하여 접착 증진층을 형성하는 단계를 포함하는 디지털 인쇄용 시트의 표면 처리 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 인쇄용 시트는, 종이 기재층, 금속층 및 고분자 필름을 포함하며, 상기 비흡수면은 상기 고분자 필름의 표면인 것을 특징으로 하는 디지털 인쇄용 시트의 표면 처리 방법.
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