KR20120125633A - 소거가능한 필기 표면을 갖는 용품 및 그의 사용 - Google Patents

Abstract

텍스처링된 필기 표면을 갖는 소거가능한 용품 및 그의 제조 및 사용 방법이 제공된다.

Description

소거가능한 필기 표면을 갖는 용품 및 그의 사용 {ARTICLE WITH ERASABLE WRITING SURFACE AND USE THEREOF}

본 발명은 소거가능한 필기 표면을 갖는 용품, 예를 들어 건식 소거 용품, 라벨, 필기 매체의 시트 등, 및 그러한 용품의 제조 및 사용 방법에 관한 것이다.

필기 재료(writing material)는 사람들이 적절한 필기 도구, 예를 들어 연필, 펜, 마커 등을 사용하여 필기 표면 상에의 마킹 재료, 예를 들어 연필심, 잉크 등의 침착을 통해 필기물(writing or written matter)을 기재(inscribe)하는 표면을 제공하는 재료를 말한다. 예시적인 예에는 때때로 접착제-배킹 라벨과 같은 다층 형태인 종이 시트뿐만 아니라 건식 소거 용품, 탭(tab)을 갖는 폴더(folder) 등이 포함된다.

필기 재료에 관한 전형적인 관심은 이들이 상용적인 필기 도구에 의한 효과적인 필기성(writability)을 나타내고, 필요하다면 내스머지성(resistance to smudging), 소거성(erasability) 및 재사용성을 나타내는 것을 비롯하여 깔끔하게 사용될 수 있다는 것이다.

예를 들어, 건식 소거 보드는 전형적으로 단단하며 매끄러운 표면을 갖는다. 매끄러운 건식 소거 보드는 거친 건식 소거 보드보다 소거하기가 더 용이하다. 그러나, 매끄러운 건식 소거 보드는 몇 가지 결점을 갖는다. 그러한 보드는 전형적으로 광택 또는 눈부심이 있으며, 따라서 일부 실시 형태에서 요구되는 바와 같이 투사 스크린으로서 잘 기능하지 못한다. 건식 소거 필기물은 보드에 대한 손 또는 옷의 문지름에 의해 의도치 않게 쉽게 번지거나(smeared) 또는 소거될 수 있다.

저광택을 갖는 건식 소거 보드를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 구매가능한 투사 스크린과 동일한 투사 능력을 갖는 건식 소거 보드를 가질 것이 요구된다. 일부 경우에, 필기물의 우발적인 소거를 피하기 위해 또는 건식 소거 잉크가 손이나 옷에 묻는 것을 피하기 위해 내번짐성 능력(smear resistant capability)을 갖는 건식 소거 보드가 요구된다.

시트 및 패드 형태의 종이가 독립형 매체로서 또는 예를 들어 접착제-배킹 라벨 형태로 포함된 필기 재료로서 수십년 동안 사용되어 왔다. 그러나, 일부 응용의 경우, 개선된 필기성, 소거성, 내스머지성 등이 요구된다.

종이, 무광택(matte) 필름, 라벨, 탭, 폴더, 바인더, 포켓, 달력 등은 전형적으로 영구 마커, 펜 및 연필과 같은 필기 도구로부터의 필기를 받아들인다. 그러한 필기 도구들 중, 단지 연필로부터의 필기물만이 소거가능한 것으로 일반적으로 여겨지며, 이는 필기 재료 및 연필의 성질에 일부 좌우된다. 대부분의 필기 도구로 필기가능하면서 동시에 연필 지우개로 소거가능한 종이, 무광택 필름, 라벨, 폴더 또는 포켓을 갖는 것이 바람직하다. 추가적으로, 표지(indicia)가 손가락과의 우발적인 또는 계획적인 접촉에 의해 번지게 되는 것을 방지하는 구조화된 표면을 갖는 종이, 필름, 라벨, 폴더 또는 포켓을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명은 신규한 특성의 필기 표면을 갖는 신규한 소거가능한 용품, 그러한 용품의 제조 방법, 및 그러한 용품의 사용 방법을 제공한다.

간단하게 요약하면, 본 발명의 소거가능한 용품의 필기 표면은 본 명세서에 기재된 바와 같이 텍스처링된 전방 표면을 가진 필기 표면을 갖는다.

필기 표면의 표면 구조체는 와이코(WYKO) 광학 간섭계에 의해 측정된 Rz 값에 의해 특징지워진다. Rz는 측정 영역 내의 10개의 최고 피크-밸리(peak-to-valley) 값의 평균이다.

일부 실시 형태에서, 본 발명의 용품은 건식 소거 용품이다. Rz가 약 1 um 초과일 때, 건식 소거 용품의 광택은 감소된다. Rz가 약 10 um 초과일 때, 건식 소거 용품은 투사 스크린으로서 사용될 수 있다. Rz가 약 15 um 초과일 때, 건식 소거 용품은 우발적인 접촉에 의한 건식 소거 잉크의 번짐에 대해 저항성이 있다. 소정 실시 형태에서, 특히 더 높은 Rz 값을 갖는 실시 형태들에서, 건식 소거 용품은 통상적인 펠트 지우개가 원하는 만큼 잘 기능할 수 없기 때문에 바람직하게는 합성 섬유 건식 지우개 또는 쓰리엠(3M)™ 화이트보드 지우개(Whiteboard Eraser)로 소거된다. 추가적으로, 본 발명의 건식 소거 용품은 전형적으로 약 0.25, 때로는 약 0.70 이상, 그리고 때로는 약 1.0 이상의 Ra를 나타내는데, 여기서 Ra는 측정 영역 내의 평균 조도(average roughness) 값이다.

본 발명은 건식 소거 보드, 종이, 필름, 라벨, 탭, 폴더, 포켓 등에 관한 문제점들 중 하나 이상을 해결하는, 소거가능한 용품 상에 표면 구조체 또는 특징부를 갖는 필기 표면을 제공한다. 표면 구조체를 갖는 필기 표면은 낮은 조도에서 높은 조도까지의 일정 범위의 조도에 걸쳐 생성될 수 있으며, 이는 본 발명에 따른 원하는 응용을 위해 제작될 수 있다. 예를 들어, 낮은 조도 값에서는 보드의 광택이 감소된다. 더 높은 조도 값에서, 건식 소거 용품은 투사 스크린으로도 효과적으로 사용될 수 있다. 훨씬 더 높은 조도 값에서, 건식 소거 용품은 투사 스크린으로서 계속 효과적으로 기능하면서 우발적인 접촉에 의한 번짐에 대한 건식 소거 잉크 필기물의 저항성을 제공한다. 종이, 필름, 라벨, 탭, 폴더, 포켓 등과 같은 필기 및 소거가능한 용품의 경우, 모든 조도 값에서 본 발명의 용품은 연필 지우개로 소거가능하다. 더 높은 조도 값의 경우, 소거가능한 용품은 우발적인 그리고 계획적인 접촉에 의한 번짐에 대한 대부분의 필기물의 저항성을 제공한다.

일 태양에서, 본 발명은 건식 소거 용품 상의 표면 구조체와, 이 표면 구조체의 제조 방법을 포함한다. 표면 구조체는 와이코 광학 간섭계에 의해 측정된 Rz 값에 의해 규정된다. Rz는 이 측정치 내의 10개의 최고 피크-밸리 값의 평균이다. Rz가 약 1 um 초과일 때, 건식 소거 용품의 광택은 감소된다. Rz가 약 10 um 초과일 때, 건식 소거 용품은 또한 투사 스크린으로서 사용하기에 적합한 광학적 특성을 전형적으로 나타낸다. Rz가 약 15 um 초과일 때, 건식 소거 용품은 우발적인 접촉에 의한 건식 소거 잉크의 번짐에 대해 저항성이 있다.

소정 실시 형태에서, 특히 더 높은 Rz 값을 갖는 실시 형태들에서, 건식 소거 용품은 통상적인 펠트 지우개가 원하는 만큼 잘 기능할 수 없기 때문에 바람직하게는 합성 섬유 건식 지우개 또는 쓰리엠™ 화이트보드 지우개로 소거된다.

추가적으로, 본 발명의 건식 소거 용품은 약 0.25, 때로는 약 0.70 이상, 그리고 때로는 약 1.0 이상의 Ra를 전형적으로 나타낸다.

다른 태양에서, 본 발명은 그러한 건식 소거 용품의 제조 방법을 제공하는데, 상기 방법은 기판에 적용된 제1 코팅가능한 물질을 포함하는 코팅된 기판 - 상기 코팅가능한 물질은 상기 코팅된 기판의 제1 주 표면을 형성함 - 과; 제1 코팅가능한 물질의 점도를 제1 점도에서 제2 점도로 변화시키기 위한 수단과; 코팅된 기판의 제1 주 표면과 접촉하여 무광택 마무리(matte finish)를 상기 제1 주 표면 위에 부여하도록 위치된 외부 표면을 갖는 페이스-사이드(face-side) 롤러와; 제1 코팅가능한 물질을 경질화하기 위한 수단과; 선택적으로, 코팅 및 경화된 기판의 표면 에너지를 감소시키는, 코팅가능한 물질에 대한 첨가제를 제공하는 단계를 포함한다.

간략하게 요약하면, 본 발명의 방법은 (1) 기판 상에 배치된 경화성 코팅가능한 물질을 포함하는 코팅된 기판 - 상기 경화성 코팅가능한 물질은 상기 코팅된 기판의 제1 주 표면을 제공함 - 을 제공하는 단계; (2) 경화성 코팅가능한 물질의 점도를 초기 점도에서 제2 점도로 변화시키는 단계; (3) 코팅된 기판의 제1 주 표면을 적어도 하나의 페이스-사이드 롤러와 접촉시켜 무광택 마무리를 부여하는 단계; 및 (4) 경화성 코팅가능한 물질을 경질화 또는 경화시켜 필름을 제공하는 단계를 포함한다.

건식 소거 용품은 많은 유리한 이점을 제공할 수 있다. 많은 경우에, 필기할 때 그 내용의 일부를 우발적으로 소거하거나 (예를 들어, 필기하는 사람의 소매 또는 손바닥이 현재 있는 필기물을 번지게 함), 상호 작용하거나 (예를 들어, 보드에서 몸짓을 하거나 가리킴), 스쳐 지나가거나 (예를 들어, 우발적으로 스침), 또는 건식 소거 표면 상의 내용을 고의로 편집하는 것에 대해 저항성이 있는 것이 바람직하다. 이러한 편집 상황에서, 내번짐성 보드는 단지 원하는 부분만을 소거하기 위한 더 많은 제어를 제공한다. 또한, 하드코트의 견고한 성질로 인해, 본 발명의 건식 소거 용품은 이전의 많은 이용가능한 대안적인 건식 소거 재료보다 마모 및 스커프(scuff)에 대해 더 저항성이 있다.

간략하게 요약하면, 그러한 용품의 사용 방법은 (1) 본 발명의 필기 부재를 제공하는 단계; (2) 필기 도구를 사용하여 필기 표면 상에 제1 필기물을 필기하는 단계; 및 (3) 제1 필기물의 적어도 일부를 소거하는 단계를 포함한다.

통상적인 필기 표면에는 종이, 필름, 라벨, 폴더, 포켓 등이 포함된다. 많은 경우에, 이들 표면은 대부분의 마커, 펜, 및 연필로 필기가능하고, 또한 연필 지우개로 소거가능한 것이 바람직하다. 소거가능한 필기 표면은 1회 사용 후에 폐기되기보다는 소거 및 재사용될 수 있다. 부가된 이점으로서, 본 발명은 손과의 우발적인 또는 계획적인 접촉에 대해 내번짐성을 갖는 통상적인 필기 표면을 제공한다.

본 발명은 도면을 참고하여 추가로 설명된다.
<도 1>
도 1은 본 발명의 예시적인 실시 형태의 개략 단면도.
<도 2>
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 필기 부재를 제조하기 위한 시스템의 개략도.
<도 3>
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 필기 부재를 제조하기 위한 시스템의 일부의 개략도.
이들 도면은 축적대로 그려진 것은 아니며, 단지 예시적이고자 하며 한정하고자 하지 않는다.

하기의 정의된 용어에 있어서, 특허청구범위 또는 본 명세서의 어딘가 다른 곳에서 상이한 정의가 주어지지 않는다면, 이들 정의가 적용될 것이다.

용어 "중합체"는 중합체, 공중합체 (예를 들어, 둘 이상의 상이한 단량체를 사용하여 형성된 중합체), 올리고머 및 그 조합뿐만 아니라, 예를 들어 에스테르 교환(transesterification)을 비롯한 반응 또는 공압출에 의해 혼화성 블렌드로 형성될 수 있는 중합체, 올리고머 또는 공중합체도 포함하는 것으로 이해될 것이다. 달리 나타내지 않는 한, 블록 공중합체 및 랜덤 공중합체 둘 모두가 포함된다.

달리 나타내지 않는 한, 본 명세서 및 특허청구범위에서 사용되는 성분들의 양, 특성, 예를 들어 분자량, 반응 조건 등을 표현하는 모든 수는 모든 경우에 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 나타내지 않는 한, 상기의 명세서 및 첨부된 특허청구범위에 기술된 수치적 파라미터는 근사치이며, 이 근사치는 본 발명의 교시 내용을 이용하는 당업계의 숙련자가 얻고자 하는 원하는 특성에 따라 달라질 수 있다. 최소한, 그리고 특허청구범위의 범주와 균등한 이론의 적용을 한정하려고 시도함이 없이, 각각의 수치적 파라미터는 적어도 기록된 유효 숫자의 개수의 관점에서 그리고 보통의 반올림 기법을 적용함으로써 해석되어야 한다. 넓은 범주의 본 발명을 설명하는 수치적 범위 및 파라미터는 근사치이지만, 구체적인 실시예에 설명된 수치 값은 가능한 한 정확하게 기록된다. 그러나, 임의의 수치 값은 그 개개의 시험 측정에서 발견되는 표준 편차로부터 필수적으로 생기는 특정 오차를 본질적으로 포함한다.

중량 퍼센트, 중량을 기준으로 한 퍼센트, 중량% 등은 물질의 중량을 조성물의 중량으로 나누고 이것에 100을 곱한 것으로서 상기 물질의 농도를 이르는 동의어들이다.

종점(endpoint)에 의한 수치 범위의 설명은 그 범위 이내에 포함된 모든 수를 포함한다(예를 들어, 1 내지 5는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4 및 5를 포함한다). 본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에 사용되는 바와 같이, 단수형("a", "an", "the")은 그 내용이 명백하게 달리 지시하지 않는 한 복수의 지시 대상을 포함한다. 따라서, 예를 들어 "화합물"을 함유하는 조성물에 대한 언급은 둘 이상의 화합물들의 혼합물을 포함한다. 본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 바와 같이, 용어 "또는"은 일반적으로 그 내용이 명백하게 달리 지시하지 않는 한 "및/또는"을 포함하는 의미로 사용된다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, Ra는 평균 표면 조도의 측정치를 말하며, Rz는 광학 간섭계를 이용하여 약 0.5 ㎜ × 0.6 ㎜의 단위 측정 면적 내의 10개의 최고 피크-밸리 거리의 평균의 측정치를 말한다. Ra는 ASME B46.1-1995, ISO 4287-1997, 및 ISO 4287/1-1997에 논의되어 있다. Rz는 ASME B46.1-1995 및 ISO 4287-1997에 논의되어 있다.

소거가능한 용품 구성

본 발명의 소거가능한 용품이 도 1에 도시되어 있는데, 도 1에는 필기 부재(12) 및 선택적 배킹 부재(14)를 포함하는 용품(10)이 도시되어 있다. 본 발명에 따르면, 필기 부재(12)의 전면(16), 즉 필기 표면은 본 발명에 따라 구조화된 특징부를 갖는다. 필요에 따라, 필기 표면(16)은 우수한 필기 수용성(writing receptivity), 소거성, 및 내스머지성과 같은 특성들에 의해 특징지워진다. 일부 실시 형태에서, 배킹 부재(14)는 구조 부재(18), 및 필기 부재(12)에 대한 원하는 층간 점착(interply adhesion)을 달성하기 위한 선택적 프라이머 층(20)을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 용품(10)은 그의 후면 상에 선택적 접착제(22) - 예를 들어, 여기서는 배킹 부재(14)의 후면 상에 도시되어 있음 - 를 추가로 포함할 수 있으며, 접착제(22)는 필요에 따라 용품(10)을 피착물(adherend)에 점착시키기 위한 수단을 제공한다. 일부 실시 형태에서, 용품(10)은 용품(10)의 구성 부재들을 함께 고정시키거나, 용품(10)의 취급을 용이하게 하거나, 또는 용품(10)을 지지 표면에 부착시키는 수단을 제공하는 것 등을 위해 하나 이상의 에지 부분 상에 프레임 부재(24)를 추가로 포함할 수 있다.

상용적인 필기 도구에 의한 기재물(inscribing)의 수용성은 필기성이라 한다. 예를 들어, 연필을 사용하여 종이 상에 필기하는 것.

본 발명의 용품의 이점은 이들이 상용적인 필기 도구에 대해 우수한 소거성을 나타낸다는 것이며, 즉 이 용품들에 필기물이 기재될 수 있고, 이어서 그 필기물 또는 그 일부가, 필요할 때, 아마도 필요하다면 대안적인 필기물로 대체될 때 용이하게 그리고 깨끗하게 제거될 수 있다는 것이다.

본 발명의 용품은 필요에 따라 다양한 실시 형태로 제조될 수 있으며, 예시적인 예에는 폴더, 노트북 커버, 건식 소거 용품 등 내로 포함된 개별 시트 또는 패딩된 시트 - 예를 들어, 종이, 필름, 접착제-배킹 라벨과 유사함 - 가 포함된다.

건식 소거 용품

일부 실시 형태에서, 본 발명의 용품은 건식 소거 용품으로서 사용된다.

잉크의 비드 형성 없이 필기된 표지로서 필기 표면(16) 상의 잉크의 수용은 건식 소거 필기 표면의 "습윤성"(wettability)으로 정의될 수 있다. 습윤성은 용매가 건조됨에 따라 형상 및 연속성을 유지할 수 있는 필기한 선과 관련된다. 용매의 디웨팅(dewetting)은 상기 선이 소정 지점으로 이동하게 하거나 소정 지점에서 단절되게 하여, 그 필기물에 보이드(void)를 야기시킨다. 전형적으로, 허용가능한 습윤성(또는 디웨팅 없는 필기물)은 필기 표면의 표면 에너지가 마커 잉크 내의 용매(들)의 표면 장력보다 더 큰 경우에 달성된다. 일부 무광택 건식 소거 필름 상에서는, 건식 소거 마커의 디웨팅은 육안으로 검출하는 것이 어려울 수 있다. 때때로, 디웨팅은 필름 상의 피크들 또는 높은 조도 영역들 사이에서 일어난다. 이러한 "미시적"(microscopic) 디웨팅은 현미경 하에서 관찰될 수 있다.

필기 표면은, 일단 표지가 더 이상 필요 없으면 건식 소거 마커로 필기된 표지를 사용자가 (예를 들어, 마른 천 또는 건식 지우개로) 지우게 할 수 있는 소정 수준의 "소거성"을 추가로 제공한다. 필기 표면이 거시적 또는 미시적 디웨팅 없이 건식 소거 필기물을 허용하는 한, 소거성을 개선하기 위해 저 표면 에너지 성분들이 필기 표면에 첨가될 수 있다. 표면 에너지의 감소는 필기 표면에의 마커 잉크 내의 결합제 및 다른 고형물의 강한 점착을 방지하는 것으로 여겨진다.

본 발명은 감소된 광택, 표면 상에 투사하는 능력, 건식 소거 필기물의 내번짐성, 및 편리한 요구시 소거 성능(erase on demand performance)을 갖는 건식 소거 용품을 제공한다. 건식 소거 용품은 모든 건식 소거 마커로부터의 잉크를 수용하며, 일부 실시 형태에서는 표준 건식 지우개, 쓰리엠 스카치-브라이트(SCOTCH-BRITE)™ 고성능 청소용 천(High Performance Cleaning Cloth)으로 또는 쓰리엠™ 화이트보드 지우개로 소거가능하다. 더 높은 Rz를 갖는 실시 형태의 경우, 쓰리엠 스카치-브라이트™ 고성능 청소용 천 또는 쓰리엠™ 화이트보드 지우개와 같은 더 높은 성능의 지우개가 사용되어야 한다는 것이 밝혀졌다. 본 발명의 건식 소거 용품은 또한 필요하다면 구매가능한 건식 소거 세정제로 세정될 수 있다.

선택적 배킹(14)은 원하는 성능, 예를 들어 필기 표면에 대한 색 배경, 개선된 투사 능력(projection capability)을 갖는 건식 소거 용품인 경우의 반사 특성, 건식 소거 오버레이(overlay)의 경우의 투과 특성 등을 부여하도록 선택된다.

일부 실시 형태에서, 건식 소거 용품은 기판(14) 상에 코팅(12)을 포함하는데, 이때 기판(14)의 제2 면 상에는 코팅된 접착제를 그리고 접착제의 후면 상에는 이형 라이너를 갖는다.

일부 실시 형태에서, 건식 소거 용품은 한 면 상에는 코팅을 그리고 다른 한 면 상에는 접착제를 갖는 기판이며, 여기서 용품은 제2 기판에 라미네이팅되는데, 이어서 제2 기판은 프레임 형성되어 건식 소거 보드를 제조한다.

필기 부재

본 발명의 이점은 본 발명에 따라 필기 부재의 전면에 표면 텍스처를 제공함으로써 얻어진다.

전형적으로, 본 발명의 용품의 필기 표면은 Rz 값이 1 마이크로미터 이상일 것이다. 일부 실시 형태에서, Rz 값은 약 10 um인 것이 바람직하다. 다른 실시 형태에서, Rz 값은 15 um 이상인 것이 바람직하다.

Rz 값이 약 1 마이크로미터 이상일 때, 보드가 창문, 실내등 등과 같은 주위 광원으로부터의 광을 산란시켜서 눈부심을 감소시키고 보드 위의 필기물이 용이하게 읽히도록 생성되는 용품의 표면 광택이 충분히 감소됨이 관찰되었다.

건식 소거 용품이 투사 스크린으로서 또한 사용되어야 하는 경우에, Rz는 바람직하게는 약 10 마이크로미터 초과이다. 투사 스크린은 일반적으로 60° 광택도 값이 30 미만이다. 바람직하게는, 투사 스크린은 60° 광택도 값이 20 미만이다. 본 발명은 60° 광택도 값이 20 미만인 건식 소거 용품을 제공한다. 광택도 값의 감소는 이른바 핫 스폿(hot spot)의 감소를 위해 바람직하며, 이는 필기된 정보, 또는 투사 실시 형태의 경우에는 건식 소거 용품 상에 투사된 정보의 가독성을 개선한다.

Rz가 약 15 마이크로미터 초과일 때, 건식 소거 용품은 우발적인 접촉에 의한 건식 소거 잉크의 번짐에 대해 저항성이 있다. 정보는 그 필기물이 손이나 옷과의 접촉에 의해 우발적으로 소거될 때 통상적인 건식 소거 용품으로부터 쉽게 손실될 수 있다. 본 발명은 우발적인 소거로부터 필기물을 보호하기에 충분히 큰, 건식 소거 용품 상의 표면 구조체를 제공한다. 그러한 실시 형태의 경우, 통상적인 펠트 지우개보다는 고성능 소거 도구, 예를 들어 쓰리엠 스카치-브라이트™ 고성능 청소용 천 또는 쓰리엠™ 화이트보드 지우개를 사용하는 것이 전형적으로 바람직하다. 그러한 실시 형태는 또한 구매가능한 건식 소거 세정제 또는 창문 세정제로 세정될 수 있다.

추가적으로, 본 발명의 건식 소거 용품은 약 0.25, 때로는 약 0.70 이상, 그리고 때로는 약 1.0 이상의 Ra를 전형적으로 나타낸다.

일부 실시 형태에서, 본 발명의 코팅가능한 물질은 하나 이상의 단량체, 올리고머 및/또는 중합체와 방사선 경화 개시제의 혼합물이다. 다른 실시 형태에서, 코팅가능한 물질은 상술한 올리고머(들), 단량체(들) 및/또는 중합체(들)를 일정 부피의 나노입자와 함께 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 코팅가능한 물질은 상술한 올리고머(들), 단량체(들) 및/또는 중합체(들)를 나노입자, 용매, 및 코팅 및 경화된 용품의 표면 에너지를 감소시킬 수 있는 단량체, 올리고머 또는 중합체의 선택적 성분들과 함께 포함한다.

일 실시 형태에서, 코팅 제형은 경화된 제형의 표면 에너지를 감소시킬 수 있는 하나 이상의 단량체, 올리고머 또는 중합체를 포함할 수 있다. 용어 '저 표면 에너지 단량체'는 경화된 제형의 표면 에너지를 감소시킬 수 있는 하나 이상의 단량체, 올리고머 또는 중합체를 말하는 것으로 이해된다. 일부 실시 형태에서, 저 표면 에너지 단량체는 플루오로카본, 실리콘, 또는 탄화수소 함유 단량체, 올리고머 또는 중합체의 군으로부터 선택될 수 있다. 단량체, 올리고머 또는 중합체의 양은 건식 소거 용품 상에 임의의 건식 소거 마커의 디웨팅 또는 비드 형성을 일으키지 않고도 경화된 코팅의 표면 에너지를 감소시키도록 선택된다. 일 실시 형태에서, 단량체, 올리고머 또는 중합체의 양은 알코올계 또는 케톤계 건식 소거 마커의 디웨팅을 일으키지 않고도 경화된 코팅의 표면 에너지를 감소시키도록 선택된다.

일 실시 형태에서, 필기 표면의 표면 에너지의 감소는 코팅 제형의 표면으로 이동하는 경향이 있는 단량체, 올리고머 또는 중합체의 첨가에 의해 달성된다. 상기 논의된 개선된 저광택 및 번짐-방지 성능에 더하여, 본 발명의 그러한 실시 형태에서 건식 소거 용품은 또한 건식 소거 마커의 감소된 고스팅(ghosting) 및 예컨대 영구 마커에 의한 오염에 대한 저항성을 나타낼 수 있다.

저 표면 에너지 단량체, 올리고머 또는 중합체는 플루오로카본, 실리콘 또는 탄화수소 단량체의 군으로부터 선택될 수 있다. 본 발명에 적합한 플루오로카본 단량체에는 퍼플루오로 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, C₄F₉ 기반 설폰아미드 아크릴레이트 및 C₃F₇ 기반 설폰아미드 아크릴레이트가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 예시적인 플루오로카본 단량체에는 C₄F₉SO₂N(CH₃)C₂H₄O-CONHC₆H₅CH₂C₆H₅NHCO-OC₂H₄OCOCH=CH₂ (MeFBSE-MDI-HEA로도 알려짐), C4F9SO2N(CH3)C2H4O-CONH(CH2)6NHCO-OC2H4OCOCMe=CH2, C₄F₉SO₂N(CH₃)C₂H₄O-CONH(CH₂)₆NHCO-OC₁₂H₂₄OCOCH=CH₂, 및 CF₃CH₂O-CONH C₆H₅CH₂C₆H₅NHCO-OC₂H₄OCOCH=CH₂가 포함된다. 본 발명에 적합한 퍼플루오로아크릴레이트에는 C₁ 내지 C₆ 퍼플루오로알킬 아크릴레이트 또는 타입 RSO₂NMeC₂H₄OC(O)CH=CH₂ (여기서, R은 C_nF_2n+1이고, n은 1 내지 6의 정수임)가 포함된다.

적합한 불소화합물계 단량체의 다른 패밀리(family)가 미국 특허 제7,279,210호(헐틴(Hulteen) 등) 및 제7,199,197호(칼드웰(Caldwell) 등)에 기재되어 있다. 이들 플루오로아크릴레이트 단량체는 하기 화학식으로 나타내어진다:

여기서, n은 1 내지 6의 범위(종점 포함)의 정수이고,

(여기서, R은 H 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기이고; m은 2 내지 8의 범위(종점 포함)의 정수이고; R_f는 C_nF2_{n +1}이고; y는 0 내지 6의 범위(종점 포함)의 정수이고; q는 1 내지 8의 범위(종점 포함)의 정수임)이고, A는 하이드로카르빌렌 기이고; p는 2 내지 30의 범위(종점 포함)의 정수이고; R'는 H, CH₃ 또는 F이다.

일부 실시 형태에서, A는 -C₆ H₁₂-,

로 이루어진 군으로부터 선택된다.

본 발명에 적합한 다른 불소화합물계 첨가제에는 미국 특허 제7,173,778호(징(Jing) 등)에 기재된 퍼플루오로폴리에테르 우레탄 아크릴레이트가 포함된다.

본 발명에 적합한 불소화합물계 올리고머에는 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)로부터의 FC-4430 및 FC-4432가 포함된다. 본 발명에 적합한 불소화합물계 중합체에는 국제특허 공개 WO 2009/076389호(양(Yang) 등)에 기재된 폴리(알킬렌 옥사이드) 반복 단위를 갖는 퍼플루오로폴리에테르 중합체가 포함된다.

본 발명에 적합한 실리콘 단량체에는 실리콘 아크릴레이트 단량체가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 예시적인 실리콘 아크릴레이트 단량체에는 독일 베젤 소재의 비와이케이-케미 게엠베하(BYK-Chemie GmBH)로부터의 BYK-371 반응성 실리콘 표면 첨가제(Reactive Silicone Surface Additive), BYK-373 반응성 실리콘 표면 첨가제, BYK-377 반응성 실리콘 표면 첨가제, 방사선 경화성 시스템용 BYK-UV 3500 표면 첨가제(Surface Additives for Radiation Curable Systems), 방사선 경화성 시스템용 BYK-UV 3530 표면 첨가제, 방사선 경화성 시스템용 BYK-UV 3570 표면 첨가제, 표면 세정성을 개선하기 위한 BYK 실클린(SILCLEAN)™ 3710 표면 첨가제(Surface Additives to Improve Surface Cleanability)가 포함된다. 다른 적합한 실리콘 단량체에는 미국 버지니아주 호프웰 소재의 에보닉 골드슈미트 코포레이션(Evonik Goldschmidt Corporation)으로부터의 테고라드(TEGORAD)™ 2100, 테고라드™ 2200N, 테고라드™ 2250, 및 테고라드™ 2300 실리콘 아크릴레이트 단량체가 포함된다.

탄화수소 단량체가 코팅의 표면 에너지를 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 전형적으로, 그러한 탄화수소 단량체는 표면 상에 결정질 구조를 형성할 수 있는 긴 측쇄에 의해 특징지워진다. 적합한 탄화수소 단량체에는 옥타데실 아크릴레이트가 포함되지만 이로 한정되지 않는다.

일부 실시 형태에서, 방사선 경화성 물질은, 예를 들어 필기 부재에 대해 증가된 경도 및 내구성을 부여하기 위해 일정 부피의 선택적 입자 또는 나노입자와 함께 하나 이상의 용매 중에 전술한 올리고머(들), 단량체(들) 및/또는 중합체(들)를 포함한다.

나노입자는 표면 개질될 수 있는데, 이는 나노입자가 안정된 분산물을 제공하도록 나노입자가 개질된 표면을 갖는다는 사실을 의미한다. "안정된 분산물"은 콜로이드성 나노입자가 극한 전자기력 없이 주위 조건 하에서, 예를 들어 실온(약 20 내지 약 22℃) 및 대기압 하에서 소정 기간 동안 예를 들어 약 24시간 동안 정치 후 응집하지 않는 분산물을 말한다.

표면-개질된 콜로이드성 나노입자는 선택적으로 본 발명에서 코팅가능한 조성물로서 사용되는 중합체 코팅에 존재할 수 있으며, 이때 나노입자는 완성된 요소의 내구성을 향상시키기에 효과적인 양으로 존재한다. 본 명세서에 기재된 표면-개질된 콜로이드성 나노입자는, 예를 들어 나노입자가 코팅가능한 조성물 내에서 안정된 분산물을 형성하도록 하는 코팅가능한 조성물과의 나노입자 상용성, 복합체를 더욱 내구성 있게 하는 나노입자와 코팅가능한 조성물의 반응성, 및 낮은 충격 또는 미경화된 조성물 점도를 비롯한 다양한 바람직한 속성들을 가질 수 있다. 조성물의 미경화 및 경화된 특성을 조작하기 위해 표면 개질의 조합이 사용될 수 있다. 표면-개질된 나노입자는 코팅가능한 조성물의 광학적 및 물리적 특성을 개선할 수 있는데, 예를 들어 수지의 기계적 강도를 개선하고, 코팅가능한 조성물 내에 고형물 부피 로딩률을 증가시키면서 점도 변화를 최소화하고, 그리고 코팅가능한 조성물 내에 고형물 부피 로딩률을 증가시키면서 광학적 투명도를 유지시키는 것이다.

일부 실시 형태에서, 나노입자는 표면-개질된 나노입자이다. 적합한 표면-개질된 콜로이드성 나노입자는 산화물 입자를 포함할 수 있다. 나노입자는 주어진 물질에 대한 알려진 입자 크기 분포에 걸친 일정 범위의 입자 크기를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 평균 입자 크기는 약 1 ㎚ 내지 약 100 ㎚의 범위일 수 있다. 입자 크기 및 입자 크기 분포는, 예를 들어 투과 전자 현미경법(TEM)에 의한 것을 비롯한 알려진 방법으로 결정될 수 있다. 적합한 나노입자는 알루미나, 산화주석, 산화안티몬, 실리카, 지르코니아, 티타니아 및 이들의 둘 이상의 조합으로부터 선택되는 금속 산화물과 같은 임의의 다양한 물질을 포함할 수 있다. 표면-개질된 콜로이드성 나노입자는 실질적으로 완전히 압축될 수 있다.

일부 실시 형태에서, 실리카 나노입자는 입자 크기가 약 5 내지 약 100 ㎚의 범위일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 실리카 나노입자는 입자 크기가 약 10 내지 약 30 ㎚의 범위일 수 있다. 실리카 나노입자는 약 10 내지 약 100 phr의 양으로 코팅가능한 조성물에 존재할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 실리카 나노입자는 약 25 내지 약 90 phr의 양으로 코팅가능한 조성물에 존재할 수 있다. 본 발명의 코팅가능한 조성물에 사용하기에 적합한 실리카 나노입자는 날코 케미칼 컴퍼니(Nalco Chemical Co.; 미국 일리노이주 네이퍼빌 소재)로부터 상표명 날코 콜로이드성 실리카(NALCO™ Colloidal Silicas)로 구매가능하다. 적합한 실리카 제품에는 날코™ 제품 1040, 1042, 1050, 1060, 2327 및 2329가 포함된다. 적합한 건식 실리카 제품에는, 예를 들어 데구사 아게(DeGussa AG; 독일 하나우 소재)로부터 상표명 에어로실(AEROSIL) 시리즈 OX-50, OX-130, OX-150 및 OX-200으로, 그리고 캐보트 코포레이션(Cabot Corp.; 미국 일리노이주 투스콜라 소재)으로부터 입수가능한 캡-오-스퍼스(CAB-O-SPERSE)™ 2095, 캡-오-스퍼스™ A105, 캡-오-실(CAB-O-SIL)™ MS로 판매되는 제품이 포함된다. 나노크기 입자의 표면-처리는 코팅가능한 조성물(예를 들어, 중합체 수지) 내에서의 안정된 분산물을 제공할 수 있다. 바람직하게는, 표면 처리는 나노입자를 안정화시켜서, 이 입자들이 코팅가능한 조성물 중에 잘 분산되게 하여 실질적으로 균질한 조성물로 이어지게 될 것이다. 더욱이, 경화 동안, 안정화된 입자가 코팅가능한 조성물과 공중합하거나 또는 반응할 수 있도록 나노입자는 그의 표면의 적어도 일부에 걸쳐 표면 처리제로 개질될 수 있다.

실리카 나노입자는 표면 처리제로 처리될 수 있다. 코팅가능한 조성물 내에 포함될 입자에 적합한 표면 처리제에는, 예를 들어 아이소옥틸 트라이메톡시-실란, N-(3-트라이에톡시실릴프로필) 메톡시에톡시에톡시에틸 카르바메이트 (PEG3TES), 실퀘스트(SILQUEST)™ A1230, N-(3-트라이에톡시실릴프로필) 메톡시에톡시에톡시에틸 카르바메이트 (PEG2TES), 3-(메타크릴로일옥시) 프로필트라이메톡시실란, 3-아크릴옥시프로필 트라이메톡시실란, 3-(메타크릴로일옥시) 프로필트라이에톡시실란, 3-(메타크릴로일옥시)프로필메틸다이메톡시실란, 3-(아크릴로일옥시프로필) 메틸다이메톡시실란, 3-(메타크릴로일옥시)프로필다이메틸에톡시실란, 3-(메타크릴로일옥시)프로필다이메틸에톡시실란, 비닐다이메틸에톡시실란, 페닐트라이메톡시실란, n-옥틸트라이메톡시실란, 도데실트라이메톡시실란, 옥타데실트라이메톡시실란, 프로필트라이메톡시실란, 헥실트라이메톡시실란, 비닐메틸다이아세톡시실란, 비닐메틸다이에톡시실란, 비닐트라이아세톡시실란, 비닐트라이에톡시실란, 비닐트라이아이소프로폭시실란, 비닐트라이메톡시실란, 비닐트라이페녹시실란, 비닐트라이-t-부톡시실란, 비닐트리스-아이소부톡시실란, 비닐트라이아이소프로페녹시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, 스티릴에틸트라이메톡시실란, 메르캅토프로필트라이메톡시실란, 3-글리시독시프로필트라이메톡시실란, 아크릴산, 메타크릴산, 올레산, 스테아르산, 도데칸산, 2-[2-(2-메톡시에톡시)에톡시]아세트산 (MEEAA), 베타-카르복시에틸아크릴레이트, 2-(2-메톡시에톡시)아세트산, 메톡시페닐 아세트산, 및 이들의 둘 이상의 혼합물과 같은 화합물이 포함된다.

일부 실시 형태에서, 평균 입자 크기(예를 들어, 입자 직경)는 약 1 ㎚ 내지 약 1000 ㎚의 범위일 수 있다. 전술한 입자 크기에 더하여, 더 작은 평균 입자 크기 및 더 큰 평균 입자 크기의 사용이 또한 고려된다. 본 발명의 실시 형태에서, 전술한 입자의 적어도 일부는 상기에 기재된 방법으로 표면 개질될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 모든 입자가 표면 개질된다. 또 다른 실시 형태에서, 입자 중 어느 것도 표면 개질되지 않는다.

이해되는 바와 같이, 본 발명의 필기 부재를 제조하는 데 사용되는 코팅 조성물은 필요에 따라 특성들을 향상시키거나 또는 제어하기 위해 선택적 첨가제, 예를 들어 유동 조절제(예컨대, 제이링크(JAYLINK)™ 유동 조절제(Rheology Modifiers)), 착색제(예컨대, 염료 및/또는 안료), 난연제, 산화방지제, 안정제, 오존화방지제(antiozonant), 가소제, UV 흡수제, 장애 아민 광 안정제(HALS) 등을 포함할 수 있다.

배킹 부재

일부 실시 형태에서, 예를 들어 필기 부재가 충분히 자가-지지하지 않거나 또는 다른 특성들이 건식 소거 용품에 요구되는, 예를 들어 자기적 특성, 컬(curl) 저항 특성, 인열 저항 특성, 치수 안정성, 색 등이 부여되는 경우에, 건식 소거 용품은 그의 전방 표면 또는 필기 표면으로부터 필기 부재의 반대쪽 면 상에 배킹 부재를, 예를 들어 필기 부재의 후방 표면 상에 점착된 배킹 부재를 추가로 포함할 것이다. 그 실시 형태에 따라, 배킹 부재는 단층 또는 다층일 수 있다.

이 코팅에 적합한 기판에는 유리, 종이, 코팅지, 종이 필름 라미네이트, 중합체 필름, 중합체 시트, 금속 포일, 금속 시트, 도자기 시트 등이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 중합체 필름 및 시트에는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 트라이아세테이트, 폴리카르보네이트, 및 폴리비닐 클로라이드가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 중합체 필름 및 시트에는 상기 언급된 중합체 또는 다른 중합체의 공중합체, 블렌드 또는 공압출된 다층 필름이 포함될 수 있다. 필요하다면, 배킹 부재는 생성되는 건식 소거 용품의 기판 또는 표면에 대한 접합을 용이하게 하기 위해 그 후방 표면 상에 접착제를 포함하거나 심지어는 이 접착제로 이루어질 수 있다.

우수한 투사 성능이 예컨대 다목적 건식 소거 용품으로서의 소거가능한 용품에 요구되는 실시 형태에서, 필기 부재는 바람직하게는 실질적으로 투명할 수 있으며 배킹 부재는 반사 특성을 가질 것이다. 예를 들어, 2009년 12월 15일자로 출원된 미국 특허 출원 제12/684,565호에 개시된 투사 부재는 본 발명의 건식 소거 용품에 사용될 수 있다.

배킹 부재의 중요한 속성은 배킹 부재와 필기 부재 사이의 우수한 접합이다. 우수한 접합을 확보하기 위하여, 기판은 코팅 제형의 적용 전에 프라이밍 또는 표면 처리되어야 할 수 있다. 적합한 프라이머에는 당업계에 알려진 하나 이상의 화학제품, 예를 들어 아크릴 중합체, 멜라민 중합체, 우레탄 중합체, 및 비닐 클로라이드 함유 중합체가 포함된다. 표면 처리에는 코로나 처리, 플라즈마 처리, 화염 처리 또는 플래시 램프 처리가 포함되지만 이로 한정되지 않는다.

필요하다면, 배킹은 생성되는 소거가능한 용품에 원하는 외관을 부여하기 위하여 불투명하고/하거나 착색될 수 있다. 또한, 보는 사람에게 가시적일 수 있도록 하기 위하여 장식 또는 조직 그래픽, 표제(heading) 등이 용품에 제공될 수 있는데, 예를 들어 원하는 장식 표상(emblem), 정보 표제(예를 들어, "NAME", "IN", "OUT" 등)가 필기 부재 내에, 필기 부재의 후방 표면에, 배킹의 전방 표면 등에 매립된 범례(legend)가 있다. 본 발명의 일부 실시 형태에 의해 달성될 수 있는 내번짐성 및 제어된 소거 특성은 본 발명의 그러한 건식 소거 용품을, 상기 용품 상에 필기된 정보가 우발적인 스커핑(scuffing) 및 소거에 처해질 가능성이 높은 고속의 고트래픽 환경(high motion, high traffic settings)에, 예를 들어 팀룸(team room)에, 스포츠 사이드라인(sports sideline) 상에 그리고 기타 등등에 사용하기 매우 적합하게 한다. 추가적으로, 본 발명의 건식 소거 용품의 내번짐성 및 제어된 소거성 특성은 이들 용품을, 필기물의 일부는 장기간 동안 그대로 남겨지고 나서 제거되고 필기물의 다른 부분은 단기간 내에 소거되고 변경되어야 하는 경우에 매우 적합하게 한다. 본 발명의 건식 소거 용품은 아래에 놓이는 그래픽물(graphic material), 예를 들어 포스터, 달력, 프로세스 맵(process map) 등에 대해 오버레이(overlay)로서 적용될 수 있다.

필기 부재의 제조 방법

본 발명의 건식 소거 용품의 필기 부재를 제조하는 데 사용될 수 있는 무광택 마무리 필름을 제조하기 위한 시스템 및 방법이 미국 특허 출원 공개 제2009/0029054호(야펠(Yapel) 등)에 제공되어 있으며, 이는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.

기판 상으로 분배됨에 따라, 방사선 경화성 코팅가능한 물질은 제1 또는 초기 점도를 가지며 기판의 표면과 접촉되고, 코팅가능한 물질의 반대쪽 표면은 코팅된 기판의 제1 주 표면을 형성한다. 코팅가능한 물질의 점도를 제1 또는 초기 점도에서 제2 점도로 변화시키기 위한 수단이 제공된다. 일부 실시 형태에서, 점도를 변화시키기 위한 수단은 코팅가능한 물질의 점도를 제1의 더 낮은 점도(예를 들어, 액체, 페이스트 또는 겔상 물질로서)에서 제2의 더 높은 점도(예를 들어, 부분적으로 경화되고 걸쭉해지고 다소 경질화된 고형물)로 증가시키기 위한 수단을 포함한다. 다른 실시 형태에서, 코팅가능한 물질의 점도를 변화시키기 위한 수단은 코팅가능한 물질의 점도를 제1의 더 높은 점도에서 제2의 더 낮은 점도로 감소시키기 위한 수단을 포함한다. 전형적으로, 이들 수단은 점도를 증가시키기 위해서는 용매의 증발 및 기판의 칠링(chilling)을 포함하고, 점도를 감소시키기 위해서는 기판의 가열을 포함한다.

도 2의 시스템에서, 코팅된 기판은 아이들러 롤러 위로 제2 스테이션까지 반송되고; 제2 스테이션에서, 코팅된 기판은 코팅가능한 물질의 점도를 초기 또는 제1 점도에서 제2 점도로 증가시킴으로써 점도를 변화시키기 위한 조건에 처해지고, 이때 제2 점도는 초기 점도보다 더 크다. 본 발명의 실시 형태에서, 코팅가능한 물질은 처음에 기판에 적용될 때에는 전형적으로 액체 또는 겔상이며 기판의 주 표면 상에 물질의 액체 또는 겔상 필름을 형성하도록 흐를 수 있거나 발라질 수 있다.

일부 실시 형태에서, 코팅가능한 물질은 적어도 하나의 용매를 포함하며, 코팅가능한 물질은 기판에 직접 적용된다. 다른 실시 형태에서, 코팅가능한 물질은 무용매(예를 들어, 100% 고형물)일 수 있으며, 코팅가능한 물질은 롤러에 적용되고 나서 기판(31)으로 전달될 수 있다.

제2 스테이션(34)은 코팅가능한 물질의 점도를 변화시키기 위한 수단을 제공한다. 도시된 실시 형태에서, 점도를 변화시키기 위한 수단은 코팅가능한 물질의 점도를 증가시키기 위한 수단이다. 코팅가능한 물질이 적어도 하나의 용매를 포함하는 실시 형태에서, 코팅가능한 물질의 점도를 증가시키기 위한 수단은 오븐, 가열 요소 등과 같은 열원의 형태로 제공될 수 있는데, 이러한 열원에서 코팅가능한 물질은 용매를 축출하고/하거나 코팅가능한 물질 내의 적어도 하나의 성분을 부분적으로 경화시키기에 충분한 승온에 처해진다. 제2 스테이션(34)에 있는 동안, 코팅가능한 물질의 점도는 제2 또는 더 높은 점도로 상승되어, 코팅가능한 물질이 본 명세서에 기재된 바와 같이 추가의 가공을 견딜 정도로 충분히 경질화, 건조 및/또는 경화되게 한다. 제2 스테이션(34)의 정확한 온도는 코팅가능한 물질의 조성, 제2 스테이션(34)을 빠져나간 후의 코팅가능한 물질의 원하는 점도 및 코팅된 기판이 스테이션(34) 내에 체류하는 시간의 양에 일부 좌우될 것이다.

코팅가능한 물질은 전자기 방사선의 적용에 의해 중합 반응이 개시되는 중합성 물질이다. 그러한 실시 형태에서, 코팅가능한 물질의 점도를 증가시키기 위한 수단은 전자기 방사선, 즉 자외(UV) 방사선, 적외(IR) 방사선, X선, 감마선, 가시광선 등의 공급원을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 코팅가능한 물질의 점도를 증가시키기 위한 수단은 전자 빔(e-빔) 공급원을 포함하며, 코팅가능한 물질은 e-빔에 노출될 때 경화될 수 있거나 아니면 경질화된다. 코팅가능한 물질의 점도를 변화시키기 위한 수단이 제1 점도에서 제2 점도로의 코팅가능한 물질의 가열 또는 냉각을 위한 온도 제어를 수반하는 본 발명의 실시 형태에서, 다양한 메커니즘이 고려된다. 일부 실시 형태에서, 코팅가능한 물질의 점도를 변화시키기 위한 수단은 온도-제어된 챔버 또는 오븐이며, 코팅된 기판이 이를 통과하여 코팅가능한 물질의 점도를 조정한다. 다른 실시 형태에서, 코팅가능한 물질의 점도를 변화시키는 수단은 온도-제어된 롤을 포함하는데, 이는 코팅된 기판(30)이 시스템(27)을 통해 진행함에 따라 이와 접촉한다. 일부 실시 형태에서, 코팅가능한 물질의 점도를 변화시키기 위한 수단은 복수의 온도-제어된 롤러를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 코팅가능한 물질의 점도를 변화시키기 위한 수단은 온도-제어된 기체의 공급원을 포함할 수 있다. 또 다른 실시 형태에서, 제1 코팅가능한 물질의 점도를 변화시키기 위한 수단은 온도-제어된 액체를 포함한다.

일부 실시 형태에서, 코팅가능한 물질은 냉각에 의해 경질화될 수 있는 무용매(예를 들어, 100% 고형물) 조성물로서 기판에 적용된다. 더욱이, 코팅가능한 물질은 처음에 가열되어, 그 초기 점도를 감소시키고 그럼으로써 코팅가능한 물질의 기판(31) 상으로의 초기 적용을 용이하게 할 수 있다. 이후, 코팅된 기판(30)은 냉각되어 코팅가능한 물질의 점도를 증가시킬 수 있다.

도 2의 시스템(27)을 다시 참고하면, 코팅된 기판(30)은 제2 스테이션(34)으로부터 제3 스테이션(36)으로 반송되는데, 여기서는 코팅가능한 물질의 제2 주 표면이 하나 이상의 페이스-사이드 롤러(38)와 직접 접촉한다. 도 2에 도시된 실시 형태에서, 페이스-사이드 롤러는 3개의 롤러(38a, 38b, 38c)를 포함한다. 더 적은 수의 페이스-사이드 롤러(예를 들어, 3개 미만) 또는 추가적인 페이스-사이드 롤러(예를 들어, 4개 이상)가 제3 스테이션(36) 내에 포함될 수 있음이 이해될 것이다. 코팅된 기판(30)은, 본 명세서에서 추가로 기재된 바와 같이, 코팅가능한 물질의 제2 주 표면 상에 무광택 마무리를 생성하도록 페이스-사이드 롤러(38) 둘레에서 충분한 인장 상태로 유지된다.

무광택 마무리를 달성함에 있어서, 코팅가능한 물질은 제2 점도, 즉 코팅가능한 물질이 압출 다이(28)에 의해 최초로 분배되었을 때에서와 같이 페이스-사이드 롤러(38)들에 대해 가압될 때 코팅가능한 물질이 변형되는 것이 쉽지 않은 점도에 있을 것이다. 적절한 환경(예를 들어, 광, 전자기 방사선, 온도, 습도 등)에서, 코팅가능한 물질은 페이스-사이드 롤러(38)들에 의해 전구체의 제2 주 표면에 마무리가 부여될 수 없을 정도로 과도하게 경질화되지 않을 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 페이스-사이드 롤러(38)는 페이스-사이드 롤러와 코팅된 기판의 주 표면 사이의 접촉을 용이하게 하는 방법으로 위치된다.

일부 실시 형태에서, 페이스-사이드 롤러(38)들은, 코팅가능한 물질이 롤러(38)와 접촉함에 따라 이것이 또한 가열되도록, 가열될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 페이스-사이드 롤러(38)들은, 코팅가능한 물질이 롤러(38)들의 표면과 접촉함에 따라 이것이 또한 칠링 또는 냉각되도록, 칠링 또는 냉각될 수 있다.

어떠한 특정 이론에 의해서도 구애되고자 함이 없이, 코팅가능한 물질의 제2 주 표면과 페이스-사이드 롤러의 평범한 표면이 상호 작용하고 이에 의해 코팅가능한 물질이 그 전구체 물질의 일부가 페이스-사이드 롤러의 표면에 점착될 정도로 충분한 점착성을 가짐으로써, 제2 주 표면에 무광택 마무리가 부여되는 것으로 여겨진다. 이 공정 중의 이러한 시점에서, 코팅가능한 물질은 전구체가 응집성이 있어서 유동에 저항하고 페이스-사이드 롤러(38)의 표면으로 과도하게 전달되거나 또는 페이스-사이드 롤러에 가압될 때 변형되지 않게 되도록 하는 제2 스테이션(34)에서의 조건에 처해졌다. 그러나, 코팅가능한 물질의 제2 주 표면의 최외층은 페이스-사이드 롤러에 점착되고, 이어서 그로부터 방출되어, 확대하면 상세히 볼 수 있는 무광택 마무리를 부여하기에 충분한 표면 형상(surface topography)을 생성한다.

역시, 어떠한 이론에 의해서도 구애되고자 함이 없이, 일부 실시 형태에서, 적은 부피의 코팅가능한 물질이 처음에 페이스-사이드 롤러(38)에 점착될 수 있다. 전형적으로, 정상 상태 조건은, 코팅가능한 물질이 페이스-사이드 롤러에 의해 픽업되는 속도와 거의 동일한 속도로 코팅가능한 물질이 페이스-사이드 롤러(38)로부터 연속적으로 방출될 때 달성된다. 다시 말해, 코팅된 기판(30)의 유입(incoming) 세그먼트(segment)는 코팅된 기판의 상류 세그먼트로부터의 동일한 코팅가능한 물질로 사전-습윤된 페이스-사이드 롤러와 접촉하는 코팅가능한 물질을 포함한다. 코팅가능한 물질의 세그먼트가 페이스-사이드 롤러와 접촉함에 따라, 이는 롤러 상에 이미 침착된 코팅가능한 물질의 일부를 픽업한다. 코팅된 기판의 동일한 세그먼트가 페이스-사이드 롤을 떠남에 따라, 코팅된 기판 상의 코팅가능한 물질의 표면 층의 일부는 분리되어, 기판 상에 남아 있는 코팅가능한 물질의 순량(net amount)은 평균해서 페이스-사이드 롤에 유입되는 코팅가능한 물질의 양과 동일하게 하면서 코팅가능한 물질의 일부가 페이스-사이드 롤러 상에 남아 있게 된다.

미국 특허 출원 공개 제2009/0029054호에 기재된 바와 같이, 페이스-사이드 롤러들의 다른 조합이 또한 고려된다. 다른 실시 형태에서, 페이스-사이드 롤러는, 예를 들어 도 3에 도시된 닙(nip) 배치를 사용하여 코팅가능한 물질의 제2 표면과 접촉되게 할 수 있다. 이러한 실시 형태에서, 페이스-사이드 롤러(338)는 배킹 롤러(346)와 쌍을 이룬다. 페이스-사이드 롤러는 배킹 롤러(346) 상에서 운반되는 코팅된 기판(322) 상의 코팅가능한 물질의 제2 표면과 접촉한다. 코팅된 기판(322)은 페이스-사이드 롤러(338)와 배킹 롤러(346) 사이에서 반송되는데, 이때 배킹 롤러는 페이스-사이드 롤러(346)에 대해 이동될 수 있고, 이로써 페이스-사이드 롤러(338)와 접촉된 코팅된 기판(322) 상의 코팅가능한 물질의 제2 표면을 이동시킬 뿐만 아니라 제2 표면이 페이스-사이드 롤러(338)에 대해 유지되는 힘을 조정할 수 있다. 도 4의 실시 형태에서, 액추에이터(348)는 코팅된 기판(322)의 페이스-사이드 롤러(338)에 대한 배치를 제어하도록 제공된다. 액추에이터(348)는 임의의 적절한 디자인을 가질 수 있으며, 이러한 디자인에는 공압식, 유압식, 압전식, 전자기식 등이 제한 없이 포함된다. 이런 식으로, 압력은 제어된 방법으로 액추에이터(348)를 통해 페이스-사이드 롤러(338)에 대해 가해진다.

다른 실시 형태에서, 기판 상의 건조 상태의 코팅 제형이 2개의 롤러 위로 지나가는데, 제1 롤러는 코팅으로부터 임의의 먼지 또는 입자를 제거하도록 작용하고, 제2 롤은 방사선 경화에 의한 중합에 적합한 조면화된 표면을 제공하도록 작용한다. 제1 롤러의 사용은, 구조화 롤러 닙으로의 웨브-라인을 통한 수송 동안 파편 입자(debris particle)가 코팅된 기판 상으로 떨어지고 이는 롤 상으로 끌려 들어가 코팅을 파괴하고 비균질 구조체의 반복 영역을 생성하기 때문에 저 청정도 환경에서 구조화 공정의 견고성(robustness)을 개선하는 데 특히 유용하다. 예를 들어, 입자는 또한 PET 섬유, 셀룰로오스 섬유, 및 면 섬유 등과 같은 섬유를 포함할 수 있다. 제1 롤러, 즉 "디코이 롤"(Decoy Roll; DR)은 액체 코팅으로부터 결함을 야기시키는 파편 및 입자를 수집 및 제거하는 데 사용된다. DR은 액체 코팅으로부터 파편을 제거하며, 그렇지 않으면 이 파편은 생성되는 최종의 구조화된 코팅에 악영향을 주지 않고서 최종의 제2 구조화 롤러 상에 포집될 것이다. DR은 동일한 품질의 마무리를 갖거나 심지어는 최종의 제2 구조화 롤러와 동일한 재료로 제작될 필요는 없다. 바람직한 실시 형태에서, DR은 미립자에 대해 최종의 구조화 롤러와 동일하거나 더 높은 친화성을 갖는다. 다수의 DR은 디코이 롤(DR)들의 순차적인 결합 해제 및 세정을 통한 더 큰 포집 효율 및 연속된 파편 제거를 가능하게 한다. DR로부터 최종의 구조화 롤러까지의 거리는 제조 환경의 청정도 및 공정 라인 레이아웃에 따라 달라질 수 있다.

일 실시 형태에서, 기판 상의 경화된 코팅의 표면 에너지를 감소시키기 위해 단량체, 올리고머 또는 중합체가 코팅 제형에 첨가된다. 일부 실시 형태에서, 표면 에너지 저감 재료는 우선적으로 코팅 조성물의 표면으로 이동하여 적소에서 경화된다. 어떠한 이론에 의해서도 구애되고자 하지 않지만, 코팅 조성물을 무광택 마무리를 부여하는 롤러 위로 지나가게 함으로써 저에너지 단량체를 추가로 재분포시킨다고 여겨진다. 즉, 코팅의 표면 상의 저에너지 단량체의 일부가 대부분의 코팅 내로 다시 혼합된다. 이는 무광택 표면이 무광택 패턴을 부여하는 롤러 위로 지나가게 한 후에 더 낮은 표면 농도의 저에너지 단량체를 가질 수 있음을 의미한다. 저 표면 에너지 물질의 재분포는 코팅의 표면에서 단일중합하지 않는 저 표면 에너지 단량체, 올리고머 및 중합체의 사용을 가능하게 한다. 그러한 물질의 예시적인 예에는 실리콘 아크릴레이트 단량체가 포함된다.

본 발명의 공정은 페이스-사이드 롤러의 표면 특징부를 그대로 재현하지 않고서 무광택 마무리를 제공하는 것이며, 본 발명의 공정은 통상적인 엠보싱 공정이 아니다. 페이스-사이드 롤러의 표면과 코팅가능한 물질의 제2 주 표면 상의 생성된 무광택 마무리에 대한 현미경 검사 동안 행해진 비교는 페이스-사이드 롤러 표면과 생성된 무광택 마무리가 서로 거울상이 아님을 입증한다.

코팅된 기판(30)은 페이스-사이드 롤러(38)에 의해 무광택 표면 마무리가 표면에 부여된 상태로 제3 스테이션(36)을 빠져나간다. 코팅가능한 물질을 추가로 경질화하기 위한 수단이 선택적인 제4 스테이션(40)의 형태로 제공되는데, 여기서 코팅된 기판(30)은 코팅가능한 물질을 경질화 또는 경화시키기 위한 조건에 노출된다. 제4 스테이션(40)은 코팅가능한 물질이 그러한 처리를 필요로 하지 않을 수 있다는 점에서 선택적이다.

도 2에 도시된 시스템(27)에서, 제4 스테이션(40)은 자외(UV) 방사선 또는 적외(IR) 방사선, 가시광선, X선, 감마선, e-빔 등과 같은 전자기 방사선의 공급원 또는 열원일 수 있는 공급원(42)을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 제4 스테이션은 코팅가능한 물질을 열경화시킬 수 있는 오븐이다. 다른 실시 형태에서, 제4 스테이션은 코팅가능한 물질 내에서 경화 반응을 개시할 수 있는 방사선 공급원이다. 또 다른 실시 형태에서, 제4 스테이션(40)은 열경화 및 방사선 경화의 조합을, 선택적으로 강제 공기 건조 또는 당업자에게 알려진 다른 특징과 함께, 포함할 수 있다. 또 다른 실시 형태에서, 제4 스테이션은 공급원(42)과 유사하거나 비슷한 복수의 공급원 또는 복수의 개별 스테이션을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제4 스테이션(40)은 제2 스테이션(34)에 가해진 처리와 동일한 유형의 처리(예를 들어, 가열 또는 냉각)를 가하도록 구성될 수 있다. 선택적 디플렉터 또는 쉴드(44)는 공급원(42)으로부터 방출된 열 또는 방사선을 편향시키고 이를 코팅된 기판(30) 상의 코팅가능한 물질을 향하도록 한다.

일부 실시 형태에서, 코팅가능한 조성물을 경질화하기 위한 수단은, 예를 들어 코팅가능한 물질 내에서의 자유 라디칼 중합 공정이 완료될 때까지의 주위 조건에 대한 노출을 포함한다.

경질화 후, 코팅된 기판(30)은 (도시되지 않은) 다른 스테이션, 예를 들어 연속하는 코팅된 기판을 더 작은 개별 섹션으로 절단하기 위한 절단 스테이션으로 반송될 수 있다. 대안적으로, 코팅된 기판은 권취 스테이션으로 향할 수 있으며, 여기서 연속하는 코팅된 기판은 예컨대 권취 롤 상에 권취된다. 최종 용품의 용도에 따라, 다른 공정 스테이션(예를 들어, 포장 스테이션)이 시스템(27) 내에 포함될 수 있다.

선택적으로, 기판 상의 경화된 코팅은 제1 경화와 동일하거나 상이한 성질의 제2 경화 또는 후경화에 처해질 수 있다.

일 실시 형태에서, 본 발명은 UV 경화성 코팅 조성물을 포함한다. 이러한 코팅 조성물은 하나 이상의 용매를 함유할 수 있다. 이 코팅 조성물은 다이 코팅 또는 그라비어 코팅과 같은 적합한 코팅 방법에 의해 기판에 적용된다. 적합한 기판은 폴리에스테르 필름이다. 코팅 후, 기판은 오븐을 통과시켜 용매를 제거하고 코팅 제형의 점도를 증가시킨다. 오븐 이후에, 기판은 고무 롤러와 접촉하는데, 이때 건조된 코팅 제형은 롤러와 직접 접촉 상태에 있다. 제형이 롤러와의 접촉에서 떨어짐에 따라, 거칠거나 무광택인 마무리가 코팅 조성물에 부여된다. 조면화된 코팅 제형은 롤러 직후에 방사선에 의해 중합되어 표면 구조체 내에 고착(lock in)된다.

일 실시 형태에서, 표면 구조체는 건식 소거 용품의 광택을 감소시킨다. 매끄러운 백색 필름 상에 코팅할 때, 60° 광택도는 80 미만이다.

다른 실시 형태에서, 표면 구조체는 건식 소거 용품의 60° 광택도를 30 이하로 감소시킨다. 이러한 용품은 투사 스크린으로서 유용하다.

다른 실시 형태에서, 표면 구조체는 우발적인 접촉에 의한 번짐에 대한 건식 소거 잉크의 저항성을 제공한다. 이러한 실시 형태에서, 표면 구조체는 Rz 값이 15 ㎛ 이상이다.

사용 방법

상기에 언급된 바와 같이, 본 발명은 또한 본 명세서에 개시된 필기 용품의 사용 방법을 포함하는데, 상기 방법은 (1) 본 발명의 필기 부재를 제공하는 단계; (2) 필기 도구를 사용하여 필기 표면 상에 제1 필기물을 필기하는 단계; 및 (3) 제1 필기물의 적어도 일부를 소거하는 단계를 포함한다.

본 발명의 용품은 독립형 필기 용품, 개별(즉, 단일 시트) 또는 패딩된 형태의 시트 형태, 파일 폴더, 디바이더(divider), 폴리오(folio), 포켓, 및 슬리브, 노트북, 노트북 디바이더, 라벨 등을 비롯한 다양한 형태로 제조될 수 있다.

본 발명의 용품은 연필, 펜(예를 들어, 볼펜, 만년필, 또는 사인펜), 마커(예를 들어, 건식 소거 마커 및 영구 마커), 및 형광펜을 포함하지만 이로 한정되지 않는 다양한 필기 도구와 사용되도록 구성될 수 있다.

실시예

하기의 예시적이며 비제한적인 실시예를 이용하여 본 발명을 추가로 설명할 것이다.

시험 방법

광택도: 비와이케이-가드너(BYK-Gardner) 광택계를 사용하여 ASTM D 2467, 플라스틱 필름 및 고체 플라스틱의 경면 광택도에 대한 표준 시험 방법(Standard Test Method for Specular Gloss of Plastic Films and Solid Plastics)에 따라 60도에서 광택도를 측정한다.

형상: 시야(field-of-view)가 1.0인 10x 대물 렌즈 및 2% 변조 문턱값(modulation threshold)을 사용하여 VSI 모드로 작동되는 와이코(등록상표) NT3300™ 광학 간섭계(미국 뉴욕주 플레인뷰 소재의 비코 인스트루먼츠(VEECO Instruments))를 사용하여 표면 형상을 측정하였다. 백스캔(backscan) 및 길이는 둘 모두 10 마이크로미터로 설정하였으며, 표면 정보의 가장 완전한 데이터세트를 얻도록 필요에 따라 이들을 변화시켰다. 비코 인스트루먼츠의 비젼 포 프로파일러즈(Vision for Profilers) 버전 3.44 소프트웨어를 사용하여 데이터를 시각화하고 교정하였다. 이 기기는 460 × 600 ㎛의 면적을 스캔하였다. 높이를 나타내기 위해 가색상(false color)의 표면의 2차원 맵을 제공하는 것에 더하여, 이 기기는 Ra (평균 조도) 및 Rz (측정 영역 내의 10개의 최고 피크-밸리 측정치의 평균)을 계산한다. 기록된 값들은 각각의 샘플에 대해 랜덤하게 선택된 5개의 부위에서 측정된 조도 파라미터의 평균을 나타낸다.

표면하 반사(sub-surface reflectivity)를 방지하기 위해 표면 측정치를 기록하기 전에 샘플을 금/팔라듐 필름으로 코팅하였다 (SEM 랩(lab) 내에서 6x 전류 30 mA, 30 s).

건식 소거 마커의 디웨팅: 건식 소거 표면을 7개의 브랜드의 건식 소거 마커를 포함하는 14개의 상이한 마커로 마킹하였다. 이들 건식 소거 마커는 아베리(AVERY)(등록상표) 마크스-에이-로트(MARKS-A-LOT)(등록상표) (미국 캘리포니아주 파사데나 소재의 아베리-데니슨(Avery-Dennison)), 베이파(BEIFA)™ 개인용 라벨 마커(일본 도쿄 소재의 베이파(Beifa)), BIC(등록상표) 건식 소거 마커(미국 코네티컷주 밀포드 소재의 비아이씨 코포레이션(BIC Corporation)), 딕손(DIXON)™ 건식 소거 마커(미국 플로리다주 히스로 소재의 딕손 티콘데로가 컴퍼니(Dixon Ticonderoga Co.)), 엑스포(EXPO)(등록상표) 볼드(Bold) (미국 일리노이주 벨우드 소재의 샌포드 코포레이션(Sanford Corp.)), 엑스포(등록상표) 2 (샌포드 코포레이션), 및 쿼테트(QUARTET)(등록상표) 마커스(Markers) (미국 일리노이주 링컨셔 소재의 악코, 인크(Acco, Inc))였다. 이들 마커 모두는 치즐 포인트(chisel point)를 가졌다. 각각의 브랜드로부터의 2가지 색상의 마커를 선택하였는데, 하나는 흑색이고 다른 하나는 적색, 녹색 또는 청색이었다. 각각의 마커 브랜드에 대해, 샘플 표면에서 약 2.5 ㎝ 높이의 수평 공간을 그 마커 브랜드를 위해 확보해 두었다. 제1 마커를 사용하여 2.5 ㎝ 높이 공간의 좌측 면 상에 마커 브랜드명을 필기하고, 제2 마커를 사용하여 2.5 ㎝ 높이 공간의 우측 면 상에 동일한 마커 브랜드명을 필기하였다. 이러한 방법으로, 각각의 마커 브랜드로부터의 모든 필기물을 하나의 소거가능한 수평선으로 정렬시킨다.

건식 소거 용품의 표면을 마킹한 후에, 필기물의 각각의 선을 필기물에서의 구멍(hole)의 출현 또는 특징적인 필기물 선의 수축에 의해 디웨팅 증거에 대해 조사하였다. 거시적인 디웨팅이 관찰되지 않았다면, 필기물을 디웨팅에 대해 현미경 하에서 관찰하였다. 미시적인 디웨팅의 효과는 필기물 선을 밝게 보이게 한다는 것이다. 디웨팅 증거를 갖는 마커의 총 개수를 계산하였다. 이 필기 시험에는 14개의 상이한 마커가 있었기 때문에, 가능한 디웨팅 스코어(score)의 범위는 0 내지 14이다. 예를 들어, 어떠한 마커도 디웨팅되지 않는다면, 디웨팅 스코어는 0이다. 10개의 마커가 디웨팅된다면, 디웨팅 스코어는 10이다.

건식 소거 표면의 내번짐성: 하기의 브랜드의 흑색 건식 소거 마커를 내번짐성에 사용하였다: 아베리(등록상표) 마크스-에이-로트(등록상표), BIC(등록상표) 볼드 마커, 딕손™ 건식 소거, 엑스포(등록상표) 볼드, 엑스포(등록상표) 로 오우더(Low Odor), 및 쿼테트(등록상표) 건식 소거 마커. 10.16 ㎝ (4 인치) 길이의 수직선을 각각의 마커를 사용하여 각각의 필름 상에 필기하였다. 1분 이상의 건조 시간 후에, 표준 2.54 × 7.62 ㎝ 유리 현미경 슬라이드를 사용하여 표면을 따라 필기물을 긁어냈다. 슬라이드를 선으로부터 135°의 각도로 잡았다. 이어서, 슬라이드의 에지를 추가의 손 압력을 가하지 않고서 선을 가로질러 이동하였다. 현미경 슬라이드로 긁어낸 후 필름 상에 남아 있는 건식 소거 잉크의 퍼센트를 시각적으로 평가하였다. 각각의 시험 후, 현미경 슬라이드의 에지를 종이 타월로 세정하였다. 모든 마커를 필름에 대해 시험한 후, 남아 있는 마커 잉크의 평균 퍼센트를 계산하였다.

소거가능한 라벨의 번짐 시험 및 소거성: 하기의 필기 도구를 라벨의 번짐 및 소거성 시험에 사용하였다 - 샤르피(SHARPIE)(등록상표) 영구 마커 블랙(Permanent Marker Black), 포스트-잇(POST-IT)(등록상표) 플래그 영구 마커 블랙(Flag Permanent Marker Black), 파일럿(PILOT)(등록상표) V 볼펜(Ball Pen), 샤르피(등록상표) 가는 사인펜 블루(Fine Felt Tip Pen Blue) 및 포스트-잇(등록상표) 볼펜 블랙(Ball Point Pen Black). 2.5 ㎏ 중량추에 부착된 9.07 ㎏ (20 lb) 종이 한 장으로 필기된 표면을 20회 통과까지 문지름으로써 번짐 시험을 수행하였다. 10초, 5분 및 20시간의 건조 시간을 평가하였다. 번짐 후에 남아 있는 필기물의 퍼센트를 시각적으로 평가하였다.

소거가능한 라벨의 소거성: 소거성 시험을 위해, 쓰리엠™ 화이트 보드 지우개 및 샌포드(SANFORD)™ 매직 러브 이레이저(Magic Rub Eraser) 1954를 사용하였다. 쓰리엠™ 화이트 보드 지우개를 사용하여, 표면을 소거하였으며, 제거된 재료의 양을 기록하였다. 연필 지우개 시험의 경우, 필기물을 완전히 제거하는 데 필요한 샌포드™ 매직 러브 이레이저 1954에 의한 문지름 횟수를 기록하였다.

재료

실시예 및 비교예에 이용된 재료가 표 1에 나타나 있다.

실시예

작용화된 나노-실리카의 제조: 12 리터 플라스크를 3000 g의 콜로이드성 실리카 수용액(날코로부터의 날코™ 2327)으로 교반하면서 충전시켰다. 여기에, 3591 g의 1-메톡시-2-프로판올 (다우 케미칼로부터의 다우아놀™ PM)을 첨가하였다. 별도의 용기 내에서, 189.1 g의 3-메타크릴옥시프로필 트라이메톡시 실란 (실퀘스트™ A-174)을 455 g의 1-메톡시-2-프로판올과 혼합하였다. 이러한 프리-믹스 용액을 상기 플라스크에 첨가하고, 455 g의 1-메톡시-2-프로판올로 헹구었다. 혼합물을 약 16시간 동안 80℃로 가열하였다. 이어서, 이 혼합물을 35℃로 냉각시키고, 수집용 플라스크를 갖고서 진공 증류 (4.0 내지 4.67 kPa (30 내지 35 Torr), 35 내지 40℃))하였다. 추가 1813.5 g의 1-메톡시-2-프로판올을 증류 도중에 반응 플라스크에 첨가하였다. 총 6784 g의 증류액을 수집하였다. 250 g의 1-메톡시-2-프로판올로 희석한 후, 최종 고형물 %는 대략 48.2%였다. 혼합물을 치즈클로스(cheesecloth)를 통해 여과함으로써 수집하여 미립자 파편을 제거하였다.

HFPO-UA 제조: HFPO-UA는 쓰리엠 컴퍼니에 의해 내부적으로 제조된 헥사플루오로프로필렌 옥사이드 우레탄 아크릴레이트 단량체를 말한다. HFPO-UA 합성 및 조성은 미국 특허 제7,173,778호에 기재되어 있다. 그 구조는 하기에 나타나 있다:

실시예 1 - 새틴 마무리(satin finish) 건식 소거 용품: 이 실시예를 위한 코팅 제형을 표 3의 제형에 따라 25% 고형물로 제조하였다. 작용화된 나노-실리카의 제조는 실시예 섹션에 기재되어 있다.

이 실시예를 위한 코터(coater)는 기판을 위한 풀림(unwind) 스테이션, 다이 코팅 스테이션, 공기 부양 오븐, 기판의 코팅된 면과 접촉할 수 있는 고무 롤, 질소 하에서 퍼지된 UV 경화 스테이션, 및 권취(wind up) 스테이션으로 이루어졌다. 다이 코팅을 사용하여 제형을 76.2 ㎛ (3 밀) 두께의 백색 폴리에스테르 필름에 적용하였다. 코팅 후, 필름을 54℃로 설정된 9 m 길이의 공기 부양 오븐 내에서 건조시켰다. 필름 상의 건조 코팅은 점성 액체의 형태였다. 오븐 이후, 필름을 매끄러운 고무 롤 위로 지나가게 하였는데, 이때 건조 코팅은 롤과 접촉된 상태에 있다. 고무 롤은 건조된 코팅 조성물에 무광택 마무리를 부여하였다. 고무 롤 뒤쪽으로 대략 30 ㎝에서, 필름을 UV 경화 스테이션으로 통과시켜 H 전구(bulb)로 경화시켰다. UV 경화 스테이션은 질소로 퍼지하였다. 코터 상에서의 라인 속도는 15.2 m/min이었다. 필름 상의 코팅의 건조 두께는 2.0 ㎛였다.

실시예 2 - 투사 가능한 건식 소거 용품: 쓰리엠 906 하드코트를 에틸 아세테이트를 사용하여 25% 고형물로 희석하였다. 또한, 헥사플루오로 프로필렌 옥사이드 우레탄 아크릴레이트 단량체 (HFPO-UA)를 고형물에 대해 0.18%의 농도로 제형에 첨가하였다. 실시예 1에서의 방법에 의해 코터 상에서, 최종 제형을 76 마이크로미터 (3 밀) 백색 폴리에스테르 필름 상에 코팅하고, 건조시키고, 경화시켰다. 필름 상의 제형의 건조 코팅 두께는 2.0 ㎛였다.

실시예 3 - 내번짐성 건식 소거 용품: 쓰리엠 906 하드코트를 에틸 아세테이트를 사용하여 25% 고형물로 희석하였다. 또한, 헥사플루오로 프로필렌 옥사이드 우레탄 아크릴레이트 단량체 (HFPO-UA)를 고형물에 대해 0.18%의 농도로 제형에 첨가하였다. 실시예 1에서의 방법에 의해 코터 상에서, 최종 제형을 76 마이크로미터 (3 밀) 백색 폴리에스테르 필름 상에 코팅하고, 건조시키고, 경화시켰다. 필름 상의 제형의 건조 코팅 두께는 4.0 ㎛였다.

실시예 4 - 내번짐성 소거가능한 종이: SR 351LV를 갖는 쓰리엠 906 하드코트를 에틸 아세테이트를 사용하여 50% 고형물로 희석하였다. 실시예 1에서의 방법에 의해 코터 상에서, 이 제형을 보이즈™ 어드밴티지™ C1S 점토 코팅지 상에 코팅하고, 건조시키고, 경화시켰다. 이 제형의 건조 코팅 두께는 4.0 ㎛였다.

비교예 C1: UV 경화 스테이션 전에 건조 코팅이 고무 롤과 접촉하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1에서의 절차에 따라 코터 상에서 실시예 1의 제형을 코팅하고, 건조시키고, 경화시켰다. 필름 상의 코팅의 건조 두께는 2 ㎛였다. 이 필름은 매끄럽고 광택이 있었다.

비교예 C2: 이 비교예는 미국 텍사스주 아빌렌 소재의 라벨 원스 코포레이션(Label Once Corporation)으로부터의 라벨 원스(LABEL ONCE)™ 이레이저블 바인더 라벨(Erasable Binder Labels), 2.54 ㎝ × 8.64 ㎝ (1" × 3.4") (제품 번호: 47929)이다.

비교예 C3: 이 비교예는 미국 캘리포니아주 브레아 소재의 아베리 코포레이션으로부터의 아베리™ 소거가능한 라벨 (제품 번호 #5429)이다.

비교예 C4: 이 비교예는 아베리™ 듀러블 라이트-온 플라스틱 디바이더(Durable Write-On Plastic Divider) (제품 번호 #16170)이다. 이 제품은 필기, 소거 및 재사용으로 기술되어 있다.

건식 소거 용품 결과

실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 C1의 시험 결과가 표 3에 나타나 있다. 일부 마커는 비교예 C1 상에서 디웨팅하였지만 실시예 1 내지 실시예 3 상에서는 그렇지 않았다.

소거가능한 필름 및 종이의 번짐 시험: 소거가능한 라벨에 대한 번짐 시험의 결과가 표 4에 열거되어 있다. 실시예 3 및 실시예 4의 내번짐성 필름 및 종이는 다른 재료들과 비교하여 가장 적은 양의 번짐을 나타내었다. 이는 샤르피™ 영구 마커에 의한 내번짐성에 의해 입증되었는데, 여기서 모든 비교예 재료는 5분 후에 번졌다. 5분 후에 실시예 3 및 실시예 4의 재료에 대해 임의의 번짐을 갖는 유일한 펜은 샤르피(등록상표) 청색 사인펜이었는데, 이는 20분 후에는 크게 번지지 않았다.

소거가능한 필름 및 종이의 소거성 시험: 쓰리엠™ 화이트 보드 지우개를 이용한 소거성 시험이 표 5에 나타나 있다. 쓰리엠 화이트 보드 지우개를 사용할 때, 소거성은 비교예들로부터의 재료보다 실시예 3 및 실시예 4의 재료의 경우 더 우수하였다. 실시예 3 및 실시예 4의 필름은 다른 재료들과는 달리 필기 도구의 팁에 의해 움푹 패이게 되거나 고스팅되지 않았다.

연필 지우개에 대해서는, 모든 잉크가 소거가능하였다 (표 6). 소거성은 실시예 3 및 실시예 4와 비교예 C2 및 비교예 C3의 재료에 대해 유사하였지만, 필름은 펜에 의한 필기에 의해 여전히 움푹 패여 있다. 일반적으로, 실시예 3 및 실시예 4의 재료는 비교예 C4의 재료보다 소거가 더 용이하였다.

번짐 및 소거성 시험은 실시예 3 및 실시예 4의 내번짐성 종이 및 필름이 전체적으로 비교예 재료들과 비교할 때 더 우수한 내번짐성 및 소거성 특성을 나타냄을 보여준다.

본 발명이 첨부된 도면을 참고하여 그의 바람직한 실시 형태들과 관련하여 충분히 설명되어 있지만, 다양한 변경 및 변형이 당업자에게 명백하다는 것에 유의하여야 한다. 그러한 변경 및 변형은 첨부된 특허청구범위로부터 벗어나지 않는 한, 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된 바와 같이 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에 인용된 모든 특허, 특허 문헌 및 간행물의 완전한 개시 내용은 참고로 포함된다. 전술한 상세한 설명 및 실시예들은 단지 명확한 이해를 위해 주어졌다. 이로부터 어떠한 불필요한 제한 사항도 이해되지 않을 것이다. 당업자에게 명백한 변형이 특허청구범위에 의해 한정되는 본 발명의 범주 내에 포함될 것이므로, 본 발명은 제시되고 설명된 정확한 상세 사항으로 한정되지 않는다.

Claims (23)

1. 제1 주 표면을 갖는 필기 부재를 포함하는 용품으로서, 상기 제1 주 표면은 무광택 마무리(matte finish)를 가지며 Rz 값이 약 1 마이크로미터 이상인 필기 표면인 용품.
2. 제1항에 있어서, 상기 필기 표면은 방사선 경화성 코팅으로부터 형성되는 코팅을 포함하며, 건조 상태의 경화성 코팅을 롤과 접촉시킨 상태로 지나가게 하고 상기 롤로부터 분리시킴으로써, 이어서 필기 부재 상에 경질 무광택 코팅을 생성하는 방사선 경화 단계에 의해 무광택 패턴이 상기 코팅에 부여되는 용품.
3. 제1항에 있어서, 건식 소거 용품인 용품.
4. 제1항에 있어서, 상기 필기 표면에 대해 상기 필기 부재의 반대쪽 면 상에 배치되는 배킹 부재를 추가로 포함하는 용품.
5. 제3항에 있어서, 상기 필기 표면은 60° 광택도(gloss)가 90 미만인 용품.
6. 제3항에 있어서, 상기 Rz 값은 약 10 마이크로미터 이상인 용품.
7. 제5항에 있어서, 상기 필기 표면은 60° 광택도가 30 미만인 용품.
8. 제1항에 있어서, 상기 Rz 값은 약 20 마이크로미터 초과인 용품.
9. 제8항에 있어서, 상기 필기 표면은 손이나 옷과의 우발적인 접촉에 의한 번짐(smear)에 대해 저항성이 있는 용품.
10. 제7항에 있어서, 상기 필기 표면은 60° 광택도가 20 미만인 용품.
11. 제1항에 있어서, 단일 시트 또는 패드 형태인 용품.
12. 제1항에 있어서, 파일 폴더(file folder), 접착제-배킹 라벨, 또는 탭(tab)인 용품.
13. 제1항에 있어서, 장착용 접착제를 추가로 포함하는 용품.
14. 제1항에 있어서, 하나 이상의 프레임 부재를 추가로 포함하는 용품.
15. 제1항에 있어서, 종이, 무광택 필름, 접착제-배킹 라벨, 탭, 폴더, 바인더, 포켓, 또는 달력을 포함하는 필기 표면인 용품.
16. 제1항에 있어서, 상기 필기 표면의 일부 상의 필기물(written matter)을 추가로 포함하는 용품.
17. 제16항에 있어서, 상기 필기물은 연필 지우개로 소거가능한 용품.
18. 제16항에 있어서, 상기 필기물은 볼펜(ball point pen), 사인펜(felt tip pen), 롤러 볼펜(roller ball pen), 연필, 영구 마커, 건식 소거 마커, 및 형광펜(highlighter)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 필기 도구에 의해 기재되는 용품.
19. 제1항에 있어서, 볼펜, 사인펜, 롤러 볼펜, 연필, 영구 마커, 건식 소거 마커, 및 형광펜으로 필기가능한 용품.
20. 제10항에 있어서, 상기 필기 표면은 그 위의 필기물을 비코팅지(uncoated paper)로 문지름에 의한 번짐에 대한 저항성이 있는, 필기 및 소거가능한 용품.
21. a) 제1항의 필기 부재를 제공하는 단계;
    b) 필기 도구를 사용하여 상기 필기 표면 상에 제1 필기물을 필기하는 단계; 및
    c) 상기 제1 필기물의 적어도 일부를 소거하는 단계를 포함하는 방법.
22. 제20항에 있어서, 상기 필기는 손으로 행해지는 방법.
23. 제10항에 있어서, 상기 필기 도구는 연필, 펜 및 마커로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.

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