KR20150143524A - 액체 코팅, 코팅된 필름 및 필름 코팅방법 - Google Patents

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KR20150143524A
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캐리 내퍼
윌리엄 크로포드
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클로크너 펜타플라스트 오브 아메리카, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 액체 코팅을 제조하는 시스템, 방법, 장치, 제조품, 액체 코팅, 컴퓨터 프로그램, 및 필름을 코팅하고, 디지털 프린터용 코팅된 필름 제품을 제조하기 위한 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.

Description

액체 코팅, 코팅된 필름 및 필름 코팅방법{LIQUID COATING, COATED FILM AND PROCESS FOR COATING FILM}
[0001] 본 출원은 2013년 3월 28일 출원된 "액체 코팅, 코팅된 필름 및 필름 코팅방법"을 명칭으로 하는 미국 가특허출원 No. 61/806,032, 및 2013년 3월 27일 출원된 "코팅된 필름 및 필름 코팅방법"을 명칭으로 하는 미국 가특허출원 No. 61/805,730에 기초한 우선권 주장 출원으로 상기 출원은 그 내용 전체가 본 발명에 참조 병합된다.
[0002] 본 발명은 시스템, 방법, 장치, 제제, 제조품, 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 필름 코팅 및 코팅된 필름 제품을 제조하기 위한 시스템, 방법, 장치, 제제, 제조품, 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
[0003] 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 열가소성 폴리머 레진, 및 기타 폴리에스테르는 일반적으로 다양한 어플리케이션, 예컨대 합성 섬유, 직물, 음료, 음식 및 기타 액체 용기, 수축 랩 필름 등에 사용된다. 예를 들어, 2축연신 PET 필름은 반사하며 불투명하게 만들기 위하여 예컨대 필름 위에 금속 박막을 증착함으로써 알루미늄화될 수 있다. 게다가, 비정질 PET (또는 PETG)는 종종 수축-필름 어플리케이션에 사용된다. 그러나, 기존의 PET 필름은 디지털 인쇄법에 사용되는 잉크 (예컨대, 인디고 잉크)를 흡수하지 않기 때문에 디지털 인쇄에 있어서는 적용이 제한되었다.
[0004] 디지털 인쇄법은 통상 디지털 기반 영상을 다양한 재료, 예컨대 종이, 사진 용지, 캔버스, 유리, 금속, 대리석 등에 직접 인쇄하는 것을 포함한다. 인쇄는 종종 예컨대 잉크젯 프린터, 레이저 프린터 등에 의해 수행되는데, 이들은 예컨대 안료, 토너 등을 도포한다. 여러가지 공정에서, 잉크 또는 토너는 재료에 침투하지 않지만, 재료 표면에 박막을 형성하는데, 이러한 박막은 예컨대 열처리 공정 (예컨대, 토너), 자외선 (UV) 공정 (예컨대, 잉크) 등과 함께 정착 유체에 의해 표면에 접착 또는 고정될 수 있다. 기존의 열가소성 폴리머 필름 (예컨대, PET 필름, PVC 필름 등)의 경우, 디지털 인쇄법은 효과적으로 디지털 영상을 인쇄할 수 없었다. 예를 들어, 특정 디지털 프린터 (예컨대, 휴렛 패커드 디지털 프린터)에 일반적으로 사용되는 인디고 잉크는 열가소성 폴리머 필름 표면에 적용할 경우, 번지고, 유출되며(leak), 필름에 접착되지 않는 등의 경향이 있다.
[0005] 예컨대 디지털 인쇄를 위하여 어떤 기재에 적용될 수 있는 코팅의 개발이 요구된다. 따라서, 본 발명은 예컨대 디지털 인쇄 기술에 사용될 수 있는 새로운 시스템, 방법, 장치, 액체 코팅 제제, 제조품, 액체 코팅을 제조하기 위한 컴퓨터 프로그램, 및 필름을 코팅하고 코팅된 필름 제품을 제조하기 위한 컴퓨터 프로그램을 제공한다.
[0006] 본 발명은 예컨대 디지털 인쇄 기술에 사용될 수 있는 새로운 시스템, 방법, 장치, 액체 코팅 제제, 제조품, 액체 코팅을 제조하기 위한 컴퓨터 프로그램, 및 필름을 코팅하고 코팅된 필름 제품을 제조하기 위한 컴퓨터 프로그램의 비제한적 예들을 제공한다.
[0007] 본 발명의 일 측면을 따르면, 새로운 코팅이 제공된다. 코팅은 저휘발성 유기 화합물(VOC: volatile organic compound), 암모니아화 폴리우레탄/아크릴 혼합 디지털 인쇄 흡수성(receptive) 수계 코팅 제제를 비이온성 계면활성제와 함께 포함함으로써 습윤제 및 소포제로서 작용하여, 원하는 기재 (예컨대, PET, PETG, PVC 등)에 코팅되고 건조된 상태에서 풀컬러 디지털 인쇄 및 그래픽을 가능하게 할 것이다. 이 코팅은 원하는 기재로부터 차후에 형성될 수 있는 얇은 게이지의 투명 필름과 같은 재료에 고속 디지털 잉크 인쇄를 가능하게 할 것이다. 얇은 게이지의 투명 필름은 예컨대 통상의 수축 슬리브 제조방법에 이용될 수 있다. 이 코팅은 다수의 공정, 예컨대 마이어 로드, 리버스 롤러, 그라비어 코팅기, 갭 코팅기, 슬롯 다이 코팅기, 커튼 코팅기, 에어 나이프 코팅기 등을 이용하여 기재 표면에 매끄럽고 균일하게 코팅할 수 있는 액체 코팅으로 제형화될 수 있다. 이 코팅은 액체 코팅의 제조방법에 의해 제조될 수 있다. 액체 코팅의 제조방법은 컴퓨터화될 수 있으며, 이 경우 컴퓨터가 수행될 모든 (또는 일부) 제조 단계를 일으킬 수 있다.
[0008] 본 발명의 추가적 일 측면을 따르면, 액체 코팅의 제조방법은 용기를 제공하는 단계, 적절한 양의 물을 용기에 투입하는 단계, 적절한 양의 Digiprime 4431을 용기에 투입하는 단계; 적절한 양의 NeoCryl XK-90을 용기에 투입하는 단계, 사전정의된 첫번째 기간 동안 용기의 내용물을 혼합하는 단계, 상기 용기의 내용물을 혼합하는 중에 Surfynol 440을 용기에 천천히 첨가하는 단계, 및 사전정의된 두번째 기간 동안 용기의 내용물의 혼합을 지속하는 단계를 포함한다. 상기 용기는 예컨대 55 갤론 섬유보드 드럼, 275 갤론 플라스틱 토트 등을 포함할 수 있다. 드럼이 사용될 경우, 용기는 물을 투입하기 전에 예컨대 미리 제작된 스키드 상에 놓일 수 있다. 물은 실온에서 용기에 투입될 수 있다.
[0009] 본 발명의 일 구현예에 따르면, 사전정의된 첫번째 기간은 약 10분을 포함할 수 있으며, 사전정의된 두번째 기간은 약 30분을 포함할 수 있다. 액체 코팅의 제조방법은 각각의 (또는 일부) 단계(들)이 컴퓨터의 제어에 의해 또는 제어하에 수행되도록 전체적으로 (또는 부분적으로) 컴퓨터화될 수 있다.
[0010] Digiprime 4431은 용기에 투입되기 전에 여과될 수 있다. 예를 들어, Digiprime 4431은 용기에 투입되기 전에 250 마이크론 메쉬 필터에 의해 여과될 수 있다. Digiprime 4431은 예컨대 다이어프램(diaphragm), 펌프, 펌핑 시스템 등에 의해 용기에 투입될 수 있다.
[0011] NeoCryl XK-90은 용기에 투입되기 전에 여과될 수 있다. 예를 들어, NeoCryl XK-90은 용기에 투입되기 전에 250 마이크론 메쉬 필터에 의해 여과될 수 있다. NeoCryl XK-90은 예컨대, 미리 부착된 주름진 호스(corrugated hose)를 통해 중력으로 원료를 공급할 수 있게 해주는, 토트에 있는 방출 밸브에 의해 용기에 투입될 수 있다.
[0012] 용기의 내용물은 믹서에 의해 혼합될 수 있다. 믹서로는, 예컨대 용기 내부에 삽입될 수 있으며 용기의 내용물을 효과적으로 혼합하도록 작동될 수 있는 약 1750 rpm이 가능한 3개 블레이드의 이중 프로펠러 믹서를 포함할 수 있다.
[0013] 액체 코팅의 제조방법의 완료 단계에서 용기의 내용물은 예컨대 디지털 인쇄용 열가소성 폴리머(TPP: thermoplastic polymer) 필름에 곧바로 적용할 수 있는 액체 코팅으로서 산출될 수 있다. TPP 필름은 예를 들어 PETG, PVC 등을 포함할 수 있다. 액체 코팅이 TPP 필름 표면에 적용되고 코팅된 필름이 건조되어 코팅된 투명한(CC: coated clear) 필름이 된 상태에서 TPP 필름 및 액체 코팅은 둘다 투명할 수 있다.
[0014] 액체 코팅은 고형물 약 6.9%, 점도 약 1.43 cps, 및 pH 범위 약 pH 7 내지 약 pH 9인 최종 특성을 포함할 수 있다.
[0015] 본 발명의 또다른 일 측면에 따르면, 액체 코팅은 예를 들어, 얇은 게이지 (예컨대, 약 25 마이크론 내지 약 250 마이크론)의 기재, 예컨대 TPP 필름 (예컨대, PETG, PVC 등)의 표면에 적용되어 CC 필름을 제공할 수 있다. CC 필름은 예컨대 Tenter Frame에 의하여 횡방향으로 연신될 수 있다. CC 필름은 제어된 가열 환경 (예컨대, 오븐과 같이)에서 알려진 수축을 나타낼 수 있으며, 예컨대 병 및 패키지 라벨에 적합할 수 있다. CC 필름의 하나 이상의 표면은 디지털 잉크를 수용하여 풀컬러 인쇄 및 그래픽을 허용할 수 있다. CC 필름 뿐만 아니라 상기 코팅은, CC 필름이 예컨대 디지털 잉크 프린터로 고속 인쇄되고, 통상의 슬리브 라벨 제조공정을 통해 예컨대 이음관(seamed tube)(슬리브)으로 가공된 후, 라벨 또는 보호를 위해 병 또는 패키지 제품에 부착될 수 있게 하는 성능 특성을 갖는다.
[0016] CC 필름의 일 구현예로는 예컨대 Klockner Pentaplast W45 코팅 (또는 그 동등물)의 코팅무게(coatweight) 0.10 평방미터당 건조 그램(gsm)을 갖는 예를 들어 Klockner Pentaplast (또는 그 동등물) 50 마이크론 두께의 투명 횡방향 연신 PETG 폴리머 필름을 포함할 수 있다. 적용된 잉크 흡수성 코팅의 코팅무게는 선호되는 코팅방법을 이용하여 정확한 양으로 측정될 수 있다.
[0017] 코팅무게는 이하에 설명되는 성능 특성을 얻기 위하여 약 0.03 gsm 내지 약 1.00 gsm, 좋기로는 약 0.08 gsm 내지 약 0.16 gsm의 범위, 및 더욱 좋기로는 약 0.08 gsm으로 적용될 수 있다.
[0018] 대안적으로 (또는 추가적으로), 코팅은 예컨대 미켈만 디지프라임(Michelman Digiprime), 렉스테크(LexTech), HP 토파즈, HP 사파이어, 유토피아, 와우사우 코티드 프로덕트(Wausau Coated Products), 매스터피스 그래픽스 등에 의해 제조된 예컨대, 투명 우레탄, 아크릴, 라텍스, 또는 기타 폴리머 에멀젼을 포함할 수 있다.
[0019] 대안적 기재로는 예를 들어 투명 횡방향 연신 PETG 고분자 필름, 투명 및 유색의 PVC, 투명 및 착색된 PETG, 투명 및 착색된 APET, 및 열수축 특성을 나타내는 폴리머 필름으로 일부 및 전부 구성된 다중층을 포함할 수 있다. 기재 재료의 제조사로는 예를 들어 본셋(Bonset), 후지 필름, SKC, 미쓰비시 등을 들 수 있다.
[0020] 본 발명의 추가적 일 측면에 따르면, CC 필름은 열가소성 폴리머(TPP) 필름에 액체 코팅을 적용함으로써 얻어질 수 있다. 액체 코팅은 TPP 필름 상에 예컨대 TPP 상에 매끄럽고, 액체 코팅의 코팅무게가 균일하도록 도포하는 마이어 로드(meyer rod), 리버스 롤, 3롤 달그렌(three roll Dahlgren), 그라비어 코팅기 등에 의해 코팅될 수 있다. 적용 코팅무게는 예컨대 약 +/- 50%의 목표 코팅무게 이내에서 횡방향 뿐만 아니라 웹 경로 전체를 따라 일정해야 한다.
[0021] 액체 코팅은 혼합되고 균질한 상태로 코팅 장치에 전달될 수 있다. 코팅 장치는 예를 들어 Polytype, Faustel, Kohler 등에 의해 제조된 오프라인 기계를 포함할 수 있다. 코팅 장치는 예컨대 온라인 코팅 기회를 허용할 텐터 프레임 연신 장치를 포함할 수 있다. 코팅 헤드 장치는 예컨대 마이어 로드 코팅 스테이션, 텐터 프레임 코팅 스테이션, 그라비어 코팅 스테이션, 갭 코팅 스테이션, 슬롯 다이 코팅 스테이션, 커튼 코팅 스테이션, 에어 나이프 코팅 스테이션 등을 포함할 수 있다.
[0022] 본 발명의 추가적 일 측면에 따르면, 제조품은 CC 필름을 포함할 수 있다. CC 필름은 예컨대 디지털 인쇄 및 라벨링 산업에서의 사용을 허용하는 특정한 물성 및 특성을 포함할 수 있다. 이들 물성은 다음을 포함한다:
ㆍ투명성 - 본 명세서에 기재된 코팅무게를 갖는 코팅된 제품(CC 필름)은 예컨대, 비코팅 필름의 약 +/- 20% 이하의 빛 투명성 및 반사율을 나타내야 한다. ASTM D523으로 측정된 20도 광택도는 CC 필름에 있어 예컨대 약 80 내지 약 150, 좋기로는 약 95 내지 약 125 범위, 더욱 좋기로는 110 이다. CC 필름은 CC 필름에 포함된 비코팅 TPP 필름과 실질적으로 동일한 혼탁도(haze)를 가져야 한다. CC 필름은 ASTM D1003으로 측정된 혼탁도가 예컨대 약 0 내지 약 10, 좋기로는 약 0 내지 약 6, 더욱 좋기로는 약 0 내지 약 3을 나타내야 한다.
ㆍ마찰계수 - CC 필름은 ASTM D1894을 이용하여 측정가능한 범위 예컨대 약 0.15 내지 약 0.28의 마찰계수를 가져야 한다.
ㆍ디지털 잉크 블랭킷 트랜스퍼 - CC 필름은 예를 들어, 토너계 디지털 잉크가 인쇄 블랭킷으로부터 인쇄 기재 (TPP 필름)로 전송될 수 있도록 충분한 포지티브 표면전하를 가져야 한다. RIT(Rochester Institute of Technology), HP 등은 허용 기준을 결정하기 위하여 필요한 시험을 수행할 수 있다.
ㆍ잉크 테이프 시험 - 인쇄 후 CC 필름은 예컨대 RIT 방법 및 기준에 따라 3M 600 테이프 시험을 통과할 수 있다.
ㆍ고정 - 인쇄 후 CC 필름은 예컨대 잉크가 경화되고 고정되게 하여, 잉크가 긁히고 탈락되며 영상에 핀홀이 생기는 현상 없이 추가적인 공정이 가능하게 한다.
ㆍ코팅 후 봉합( seaming ) - CC 필름은 예컨대 약 50 내지 약 200 meter/min의 속도로 통상의 용매가 필름을 결합하는 정도까지 Stanford, DCM, Karlville 또는 유사한 장치를 통해 시중의 고속 봉합 작업을 거칠 수 있다. CC 필름은 예컨대 필름의 결합이 결합 강도 약 10N/cm 이상의 수준까지 검사할 수 있는 정도로 THF, MEK을 포함하는 여러가지 용매와 병용가능하다.
ㆍ블록 저항성 - CC 필름은 웹을 떼어내거나 찢지 않으면서 상용 속도로 롤을 풀기 위하여 롤 형태에서 블록킹 또는 점착에 저항하기 위한 충분한 건조 점착(tack) 및 경도를 가질 수 있다. 시험 방법은 예컨대 적층된 시트 5x8 인치를 150℉ 상승 온도 환경에서 40 파운드의 압력 하에 5일 동안 두어서 제거의 용이성 결과를 얻는 것, 또는 적층된 시트 5.5x8 인치를 120℉ 상승 온도 환경에서 50 파운드의 압력 하에 5일 동안 두어서 제거의 용이성 결과를 얻는 것을 포함할 수 있다.
ㆍ가공성 - CC 필름은 예컨대 고속 라벨 공정에 해가 되지 않을 물리적 특성을 가질 수 있다. 이는 예컨대, 인장, 신장, 강성, 슬립, 대전방지, 팽창 및 수축 계수, 난연성, 내열성, 충격 강도, 마찰 계수 등과 같은 특성을 포함할 수 있다.
ㆍ수축 곡선 효과 최소 - CC 필름은, 예컨대 이 공정을 위하여 허용된 비수축 기재의 약 95%의 이내의 수축 곡선 (% 수축 대 온도)을 나타낼 수 있다.
ㆍ코팅무게 균일성 - CC 필름은 예컨대 중량 시험법(gravimetric test method)을 사용하여 제조품(제품)의 모든 영역에서 코팅무게 0.10 건조 gsm +/- 50%로 적용된 것으로 측정될 수 있다. 또한, 적용된 코팅무게는 예컨대 약 0.03 gsm 내지 약 1.00 gsm, 좋기로는 약 0.08 gsm 내지 약 0.16 gsm의 범위, 더욱 좋기로는 약 0.08 gsm일 수 있다.
[0023] 본 발명의 추가적 일 측면에 따르면, 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터 판독가능 매체에 구현되거나 기록될 수 있어서, 컴퓨터 상에 구현되는 경우, 코팅 장치로 하여금 TPP 필름을 수용하고 본 명세서에 기술한 바와 같은 액체 코팅으로 TPP 필름을 코팅함으로써 CC 필름을 제조하도록 유도할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 본 명세서에 기술한 코팅 공정의 각 단계를 수행하기 위하여 코드 섹션 또는 코드 세그먼트를 포함할 수 있다.
[0024] 본 발명의 추가적 일 측면에 따르면, 코팅 공정은 CC 필름을 제조하기 위하여 제공된다. 코팅 공정은 웹 기재 (예컨대, TPP 필름)를 균일한 및 제어된 인장으로 코팅 장치에 통과시키고, 웹 기재에 액체 코팅을 적용하며, 코팅된 웹 기재를 (예컨대, 강제 공기 연소 건조 터널 등에 의해) 건조하는 것을 포함한다.
[0025] 코팅 공정은 예컨대 웹 기재를 코팅 장치에 통과시킬 때 기재 웹의 폭 1 인치당 약 0.5 내지 약 1.5 lbs의 힘을 적용하는 것을 포함할 수 있다. 코팅 공정에 의해 더 작거나 더 큰 힘이 주어질 수 있음이 알려져 있다.
[0026] 코팅 공정은, 원하는 속도로 VOC 또는 잔여 수분량을 예컨대 약 5% +/- 4% 수준까지 감소시키기 위하여 코팅된 W45 또는 이와 유사한 CC 필름을 건조하기 위하여 충분한 BTU 에너지를 적용하는 것을 포함할 수 있다. 대안적으로 (또는 추가적으로), 코팅 공정은 수계 코팅, 예컨대 Klockner Pentaplast(kp) W45을 건조시키기 위하여 적외선 에너지를 적용하는 것을 포함할 수 있다. 코팅 공정은 예컨대 약 10 feet/min 내지 약 350 feet/min의 범위의 속도를 달성할 수 있다.
[0027] 코팅 공정은 원하는 결과를 얻기 위하여 액체 코팅의 레올로지(rheology) 조정을 더 포함할 수 있다. 첨가제, 예컨대 물, 알코올 또는 계면활성제를 예컨대 약 0.1 내지 약 20 중량%의 ppr 퍼센트로 포함시킬 수 있다. 코팅 공정에 의해 더 낮거나 더 높은 속도가 달성될 수 있음이 알려져 있다.
[0028] 본 발명의 추가적 특징, 장점, 및 구현예는 이하의 구체적인 설명 및 도면을 통하여 기술되거나 명백해질 것이다. 또한, 전술한 본 발명의 요약 및 이하의 구체적인 설명 및 도면은 예시적인 것이며 본 발명의 청구범위를 제한하지 않으면서 추가적인 설명을 제공하고자 함이다.
[0029] 첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 포함된 것으로, 본 명세서에 통합되고 일부분을 구성하며, 본 발명의 구현예들을 묘사하고, 구체적인 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 기능을 한다. 본 발명의 구조적 세부사항을 본 발명 및 실시될 수 있는 다양한 방법의 기초적 이해에 필요한 것보다 더 자세히 나타내기 위한 의도는 없다.
[0030] 도 1은 본 발명의 원리에 따라 액체 코팅을 제조하는 방법의 일 실시예를 도시한 것이다.
[0031] 도 2는 본 발명의 원리에 따른, 얇은 게이지의 코팅된 투명 필름 제조 시스템의 일 실시예를 도시한 것이다.
[0032] 도 3은 예를 들어 도 2의 시스템에 포함될 수 있는 마이어 로드 코팅 스테이션의 일 실시예를 도시한 것이다.
[0033] 도 4는 예를 들어 도 2의 시스템에 포함될 수 있는 텐터 프레임 코팅 스테이션의 일 실시예를 도시한 것이다.
[0034] 도 5는 본 발명의 원리에 따른, 얇은 게이지의 코팅된 투명 필름을 연신하기 위하여 실행되는 텐터 프레임의 일 실시예를 도시한 것이다.
[0035] 도 6은 본 발명의 원리에 따른, 코팅된 필름 제조 라인의 일 실시예를 도시한 것이다.
[0036] 본 발명은 이하의 구체적인 설명과 첨부에서 더욱 상세히 기술된다.
[0037] 본 발명 및 그 세부적인 다양한 특징 및 장점은 첨부된 도면에서 기술되고 및/또는 묘사되며 이하의 설명에서 자세하게 설명된 비제한적 구현예 및 실시예들을 참조하여 더욱 충분히 설명된다. 도면에 묘사된 특징들은 반드시 일정한 비율로 도시된 것은 아니며, 명시적으로 여기에 기술되지 않더라도, 숙련된 기술자들이 이해하는 바와 같이 일 구현예의 특징은 다른 구현예들에 도입될 수 있음을 알아야 한다. 본 발명의 구현예들을 불필요하게 모호하게 만들지 않기 위하여, 잘 알려진 성분 및 공정 기술의 설명은 생략될 수 있다. 여기에 사용된 실시예들은 본 발명이 실행될 수 있는 방법에 대하여 단순히 이해를 돕고, 나아가 이 기술분야의 숙련자들이 본 발명의 구현예를 실행할 수 있도록 하는데 목적이 있다. 따라서, 실시예들과 구현예들은 여기서 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 또한, 도면 중 여러 면에 걸쳐서 참조 번호는 유사한 부분을 나타낸다는 것이 알려져 있다.
[0038] 본 발명의 일 측면에 따르면, 신규한 코팅이 제공된다. 이 코팅은 저휘발성 유기 화합물; 암모니아화 폴리우레탄/아크릴 혼합 디지털 인쇄 흡수성 수계 코팅 제제; 및 원하는 기재 (예컨대, PET, PETG, PVC, APET 등)에 코팅되고 건조된 상태에서 풀컬러 디지털 인쇄 및 그래픽을 가능하게 할 습윤제 및 소포제로서 작용하는 비이온성 계면활성제를 포함한다. 이 코팅은 예컨대 추후 통상의 수축 슬리브 제조공정에서 사용될 수 있는 얇은 게이지의 투명 필름과 같은 재료에 고속 디지털 잉크 인쇄를 허용할 수 있다. 이 코팅은 적어도 한가지 공정, 예컨대 마이어 로드 코팅, 리버르 롤 코팅, 그라비어 코팅, 갭 코팅, 슬롯 다이 코팅, 침지 코팅, 커튼 코팅, 에어 나이프 코팅 등을 시용하여 기재 표면에 부드럽고 균일하게 코팅될 수 있는 액체 코팅으로 조성될 수 있다. 이 코팅은 액체 코팅의 제조방법에 의하여 제조될 수 있다.
[0039] 본 발명의 액체 코팅은 이하의 비제한적 실시예에서 더 자세히 묘사될 것이다.
[0040] 실시예 1
W45 제제
Figure pct00001
코팅무게는 예컨대 약 0.05 pound/ream, 약 0.10 pound/ream 등을 포함할 수 있다.
[0041] 실험실 시험
50% W45 미만 /50% H20 - 다양한 코팅무게
35% W45 미만 /65% H20 - 다양한 코팅무게
30% W45 미만 /70% H20 - 다양한 코팅무게
20% W45 미만 /80% H20 - 다양한 코팅무게
30% W45 미만 /70% H20/0.10% Surfynol 440 - 다양한 코팅무게
20% W45 미만 /80% H20/0.10% Surfynol 440 - 다양한 코팅무게
[0042] 실시예 2
W45 제제
Figure pct00002
코팅무게는 예컨대 약 0.18 pound/ream을 포함할 수 있다.
[0043] 실시예 3
Digiprime 4431
Figure pct00003
코팅무게는 예컨대 약 0.12 pound/ream을 포함할 수 있다.
[0044] 제조된 대안적 실험 제제
W45 제제
Figure pct00004
코팅무게는 예컨대 약 0.50 pound/ream, 약 0.67 pound/ream, 약 1.25 pound/ream 등을 포함할 수 있다.
[0045] 도 1은 액체 코팅 제조방법의 일 실시예를 도시한다. 이 방법은 수용 용기 (예컨대, 55 갤론 섬유보드 드럼, 275 갤론 플라스틱 토트 등)를 제공하는 단계(단계 110) 및 용기를 위치시키는 단계(단계 120)를 포함한다. 수용 용기가 드럼을 포함하는 경우, 용기를 위치시키는 단계(단계 120)는 용기를 예컨대 미리 제작된 스키드 상에 놓고 용기의 무게를 다는 단계(단계 120)를 포함할 수 있다. 이 방법은 적절한 양의 물(H2O)을 상기 용기에 투입하는 단계(단계 130), 및 적절한 양의 Digiprime 4431을 상기 용기에 투입하는 단계(단계 140), 및 적절한 양의 NeoCryl XK-90을 상기 용기에 투입하는 단계(단계 150)를 더 포함한다. 물, Digiprime 4431, 및/또는 NeoCryl XK-90 4431 중 어느 하나 이상은 상온일 수 있다.
[0046] 상기 용기의 내용물은 시간 T1 동안 혼합될 수 있다(단계 160). Surfynol 440은 용기의 내용물을 혼합하는 중에 용기에 첨가될 수 있다(단계 170). Surfynol 440은 용기의 내용물이 혼합되는 중에 T2 시간 동안 용기에 첨가될 수 있다(단계 180). 시간 T1은 예컨대 약 10 분을 포함할 수 있고, 시간 T2는 예컨대 약 30분을 포함할 수 있다.
[0047] Digiprime 4431은 용기에 투입되기 전에 여과될 수 있다(단계 140). 예를 들어, Digiprime 4431은 용기에 투입되기 전에 250 마이크론 메쉬 필터에 의해 여과될 수 있다. Digiprime 4431은 예컨대 다이어프램, 펌프, 펌핑 시스템 등에 의헤 용기에 투이될 수 있다.
[0048] NeoCryl XK-90은 용기에 투입되기 전에 여과될 수 있다(단계 150). 예를 들어, NeoCryl XK-90은 용기에 투입되기 전에 250 마이크론 메쉬 필터에 의해 여과될 수 있다. NeoCryl XK-90은 예컨대 미리 부착된 주름진 호스를 통해 중력으로 원료를 공급할 수 있게 해주는, 토트에 있는 방출 밸브에 의해 용기에 투입될 수 있다.
[0049] 용기의 내용물은 믹서에 의해 혼합될 수 있다(단계 160). 믹서는 예컨대 용기 내로 삽입되어 용기의 내용물을 효과적으로 혼합하도록 작동될 수 있는 약 1750 rpm이 가능한 3개 블레이드의 이중 프로펠러 믹서를 포함할 수 있다.
[0050] 액체 코팅의 제조방법의 완료 단계에서 용기의 내용물은 예컨대 디지털 인쇄용 열가소성 폴리머(TPP) 필름에 곧바로 적용할 수 있는 액체 코팅으로서 산출될 수 있다. 액체 코팅이 기재 표면에 적용된 상태에서 기재 및 액체 코팅은 둘다 투명할 수 있다. 얻어진 코팅된 기재는 코팅된 투명한(CC: coated clear) 필름으로 건조되도록 허용될 수 있다.
[0051] 액체 코팅의 제조방법은 각각의 (또는 일부) 단계(들)이 컴퓨터 (도시하지 않음)에 의해 수행되도록, 전체적으로 (또는 부분적으로) 자동화될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 나타낸 전체 (또는 일부)의 단계들은 컴퓨터의 제어에 의해 또는 제어하에 수행될 수 있다.
[0052] 액체 코팅은 예컨대, 고형물 약 6.9%, 점도 약 1.43 cps, 및 pH 범위 약 pH 7 내지 약 pH 9인 최종 특성을 포함할 수 있다.
[0053] 도 2는 본 발명의 원리에 따라 얇은 게이지의 코팅된 투명(CC) 필름 (205)을 제조하기 위한 시스템(200)의 일 실시예를 보여준다. 시스템(200)은 코팅 장치(230)를 포함한다. 시스템(200)은 통신 링크(245)를 통해 코팅 장치(230)에 연결된 컴퓨터(240)를 포함할 수 있다.
[0054] 컴퓨터(240)는 기재 데이터, 액체 제제 데이터, 코팅된 투명(CC) 필름 데이터, 코팅 장치 데이터, 고객 데이터, 배송 데이터 등을 포함할 수 있는 데이터베이스(도시하지 않음)를 포함하거나 이와 통신으로 연결될 수 있다. 기재 데이터는 예컨대 필름 유형 데이터, 필름 길이 데이터, 필름 폭 데이터, 필름 무게 데이터, 필름 두께 데이터, 필름 인장 데이터, 봉합(seaming) 데이터, 수축 곡선 효과 데이터, 마찰계수 데이터 등을 포함할 수 있다. 액체 제제 데이터는 예컨대, 코팅무게 데이터, 건조 특성 데이터, 점도 데이터, 온도 데이터, 압력 데이터 등을 포함할 수 있다. CC 필름 데이터는 예컨대 투명성 데이터, 마찰계수 데이터, 디지털 잉크 블랭킷 트랜스퍼 데이터, 잉크 테이프 시험 데이터, 고정(fixing) 데이터, 코팅 후 봉합 데이터, 블록 저항성 데이터, 가공성 데이터, 수축 커브 효과 데이터, 코팅무게 균일성 데이터 등을 포함할 수 있다. 코팅 장치 데이터는 예컨대, 코팅 장치 유형 데이터, 장치 제조사 데이터, 장치 제조 연도 데이터, 브랜드 이름 데이터, 모델 번호 데이터, 위치 데이터 등을 포함할 수 있다. 고객 데이터는 예컨대, 고객 이름 데이터, 고객 주소 데이터, 고객 계정 데이터 등을 포함할 수 있다. 배송 데이터는 예컨대 배송 주문 데이터, 배달 데이터, 배송 위치 데이터 등을 포함할 수 있다.
[0055] 컴퓨터(240)는 통신 링크(245)를 통하여 하나 이상의 고객 및/또는 공급자에 연결될 수 있다. 컴퓨터(240)는 고객 및/또는 공급자에 네트워크를 통하여 연결될 수 있다. 컴퓨터(240)는 고객으로부터 주문을 받고 채울 뿐만 아니라 공급자 및/또는 공급자의 서비스를 주문하고 받도록 구성될 수 있다.
[0056] 컴퓨터(240)는 사용자 (예컨대, 매니저, 제조사, 디자이너, 작업자 등)가 지시 (예컨대, 기재 데이터, 액체 제제 데이터, 코팅된 투명 필름 데이터, 코팅 장치 데이터, 고객 데이터, 배송 데이터 등)를 입력하거나 로드할 수 있는 사용자 인터페이스 (도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. 지시는 실시간으로 통신 링크(245)를 통해 코팅 장치(230)에 전송될 수 있다.
[0057] 컴퓨터(240) 및 코팅 장치(230)는 각각 컴퓨터(240)에 의해 여기 개시된 코팅 공정을 수행하도록 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 여기에 개시된 단계 110 내지 180을 포함하는 각 단계를 수행하기 위한 코드 또는 코드 세그먼트를 포함할 수 있다. 코팅 공정은 컴퓨터(240)의 제어에 의해 또는 제어하에 또는 사용자에 의해 수동으로 수행될 수 있다. 코팅 공정은 예컨대 도 1에 도시한 액체 코팅 제조 공정을 포함할 수 있다.
[0058] 시스템(200)은 기재(210)(예컨대, 열가소성 폴리머 필름 웹) 및 액체 코팅(220)를 수용하고, 코팅된 투명(CC) 필름(205)을 산출하도록 구성된다. 코팅 장치(230)는 예컨대, 텐터 프레임 등을 포함할 수 있다. 코팅 장치(230)는 액체 코팅(220)을 수용하고 액체 코팅(220)을 기재(210)에 적용하도록 구성된 코팅기(235)를 포함할 수 있다.
[0059] 도 2을 참조하면, 코팅 공정은 기재(210)(예컨대, TPP 필름 웹)를 실질적으로 균일하고 제어된 인장으로 코팅 장치(230)에 통과시키는 단계, 액체 코팅(220)을 기재에 적용하는 단계; 및 코팅된 기재(210/220)를 (예컨대, 강제 공기 연소 건조 터널 등에 의해) 건조시키는 단계를 포함할 수 있다. 코팅 장치(230)는 기재(210)를 코팅 장치(230)에 통과시킬 때 기재(210)의 폭 1 인치당 약 0.5 내지 약 1.5 lbs의 힘을 적용하도록 제어될 수 있다. 코팅 장치(230)에 의해 더 작거나 더 큰 힘이 주어질 수 있음이 알려져 있다.
[0060] 코팅 장치(230)는 매끄럽고 기재(220)에 액체 코팅(220)의 코팅무게가 균일하도록 도포하는 코팅기(235)(예컨대, 마이어 로드, 리버스 롤, 3롤 달그렌, 그라비어 코팅기, 슬롯 다이 코팅기, 커튼 코팅기, 에어 나이프 코팅기 등)에 의해 액체 코팅(220)을 기재(210)(예컨대 TPP 필름 웹) 상에 적용할 수 있다. 적용 코팅무게는 예컨대 약 +/- 50%의 목표 코팅무게 이내에서 횡방향 뿐만 아니라 웹 경로 전체를 따라 일정해야 한다.
[0061] 액체 코팅(220)은 혼합되고 균질한 상태로 코팅 장치(230)에 전달될 수 있다. 코팅 장치(230)는 예를 들어 Polytype, Faustel, Kohler 등에 의해 제조된 오프라인 기계를 포함할 수 있다. 코팅 장치(230)는 예컨대 온라인 코팅 기회를 허용할 텐터 프레임 연신 장치를 포함할 수 있다. 코팅 장치(230)는 예컨대 마이어 로드 코팅 스테이션, 텐터 프레임 코팅 스테이션, 그라비어 코팅 스테이션, 갭 코팅 스테이션, 슬롯 다이 코팅 스테이션, 커튼 코팅 스테이션, 에어 나이프 코팅 스테이션 등을 포함할 수 있다. 코팅기(235)는 예컨대 텐터 프레임에서의 연신 전에 기재에 액체 코팅층을 적용하기 위하여 텐터 프레임 등의 상향류에 그것에 부착되어 제공될 수 있다.
[0062] 대안적으로, 코팅기(235)는 텐터 프레임에서 이미 연신한 후에 액체 코팅을 기재에 적용하도록 구성될 수 있다.
[0063] 코팅 장치(230)는 휘발성 유기화합물(VOC) 또는 잔여 수분량을 약 5% +/- 4% 수준까지 원하는 속도로 감소시키기 위하여 예컨대 코팅된 W45, 또는 유사한 CC 필름을 건조시키기 위하여 충분한 BTU 에너지를 적용하도록 제어/유도될 수 있다. 대안적으로 (또는 추가적으로), 코팅 장치(230)는 수계 코팅, 예컨대 Klockner Pentaplast(kp) W45을 건조시기키 위한 적외선 에너지의 적용을 포함할 수 있다. 코팅 장치(230)는 예컨대 약 10 feet/min 내지 약 350 feet/min의 범위의 속도를 달성할 수 있다. 코팅 장치에 의해 더 낮거나 더 높은 속도가 달성될 수 있음이 알려져 있다.
[0064] 코팅 장치(230)는 원하는 결과를 얻기 위하여 액체 코팅의 레올로지(rheology) 조정을 더 포함할 수 있다. 첨가제, 예컨대 물, 알코올 또는 계면활성제를 약 0.1 내지 약 20 중량%의 조성으로 포함시킬 수 있다. 코팅 공정에 의해 더 낮거나 더 높은 코팅무게가 달성될 수 있음이 알려져 있다.
[0065] 도 3은 코팅 장치(230)(도 2에 도시됨)에 포함될 수 있는 마이어 로드 코팅 스테이션(300)의 일 실시예를 도시한다. 마이어 로드 코팅 스테이션은 액체 코팅(220)을 수용하고 보유하도록 구성된 코팅팬(310), 코팅팬(310)으로부터 액체 코팅(220)을 기재(210)에 적용하도록 구성된 적용 롤러(340), 원하는 양의 액체 코팅(220)이 기재(210)에 남는 것을 허용하도록 구성된 마이어 바(350), 및 기재(210)가 마이어 로드 코팅 스테이션(300)을 들어가고/나오고/통과하도록 구성된 하나 이상의 롤러(360)를 포함할 수 있다.
[0066] 도 4는 코팅 장치(230)(도 2에 도시됨)에 포함될 수 있는 텐터 프레임 코팅 스테이션(400)의 일 실시예를 도시한다. 텐터 프레임 코팅 스테이션(400)은 액체 코팅(220)을 수용하고 보유하도록 구성된 코팅팬(410), 액체 코팅(220)을 코팅팬(410)으로부터 적용 롤러(450)로 운반하도록 구성된 분수 롤러(440), 코팅팬(410)으로부터 액체 코팅(220)을 수용하고 액체 코팅(220)을 기재(210)에 적용하도록 구성된 적용 롤러(450); 및 기재(210)가 텐터 프레임 코팅 스테이션(400)을 들어가고/나오고/통과하도록 구성된 백업 롤러(460)를 포함할 수 있다.
[0067] 도 5는 본 발명의 원리에 따라 예컨대 얇은 게이지의 코팅된 투명(CC) 필름, 기재(210) 등을 연신하기 위하여, 예컨대 코팅 장치(230)(도 2에 도시됨)에서 실행될 수 있는 텐터 프레임(500)의 일 실시예를 도시한다. 텐터 프레임(500)은 재료(505)(예컨대, CC 필름, 기재 등)를 수용하고, 재료를 연신 공정 아래로 이동시키도록 구성될 수 있는 적어도 하나의 롤러(520)를 포함한다. 텐터 프레임(500)은 재료(505)를 롤러(520)으로부터 수용하고 재료를 예컨대 추가적 공정을 위하여 하향류로 운반하기 위하여 적어도 하나의 추가적 롤러(540)를 포함한다. 또한, 텐터 프레임(500)은, 재료(505) 상에 횡방향 연신 공정을 적용하여 재료(505)가 횡방향으로 일축 연신 또는 연장(stretch)되도록 구성될 수 있는, 적어도 하나의 클립(530)(예컨대, 스텐터 클립)을 포함한다. 텐터 프레임(500)은 액체 코팅(220) 층이 기재에 적용된 후 기재(210)를 수용하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 텐터 프레임(500)은 코팅 장치(도 2)에서의 액체 코팅(220)의 적용 전에 연신을 위하여 기재(210)를 수용할 수 있다.
[0068] 도 6은 본 발명의 원리에 따라 구성된 코팅된 필름 (CC) 제조 라인의 일 실시예를 도시한다. 도시한 바와 같이, CC 필름 제조 라인은 압출기(620), 캐스팅 드럼(630), 적어도 하나의 기계-방향(MD: machine-direction) 연신 롤러(들)(640), 및 적어도 하나의 횡방향(TD: transverse-direction) 연신 롤러(들)(650), 적어도 하나의 냉각 롤러(655), 및 마스터 롤 와인딩(660)을 포함할 수 있다.
[0069] 폴리머 재료(610)(예컨대, 열가소성 폴리머)는 예컨대 펠렛, 분말 등의 형태로 압출기(620)로 공급될 수 있다. 압출기(620)는 압출 공정 (예컨대, 캐스트 압출, 브라운 필름 압출 등)을 수행할 수 있으며, 이러한 압출 공정에 의하여 폴리머 재료는 용융되고 캐스팅 드럼(630) 상에 압출된다. 캐스팅 드럼(630)은 용융된 폴리머 재료(610)로부터 기재(210)(예컨대, TPP 필름 웹)를 만들도록 구성될 수 있다. 그런 다음, 얻어진 기재(210)는 기재(210)가 기계방향으로 일축 연신, 또는 연장될 수 있는 적어도 하나의 MD 롤러(640)에 보내질 수 있다. MD 롤러(640)는 기재(210)를 기계방향으로 연장하기 위하여 기재(210)를 적합한 온도로 높이도록 충분히 가열될 수 있다. 그 다음, 기재(210)는 기재(210)의 연신을 고정하기 위하여 (예컨대 더 차가운 MR 롤러)를 통해 급속하게 냉각될 수 있다. 이후, 기재(210)는 예컨대 텐터 프레임(500)(도 5)를 이용하여 횡방향으로 일축 연신 또는 연장될 수 있는 TD 연장 롤러(650)에서 가공될 수 있다. 텐터 프레임(500)은 원하는 수축을 얻기 위하여 가열될 수 있다.
[0070] 텐터 프레임(500)에서 떠난 후, 기재(210)는 적어도 하나의 냉각 롤러(655)를 통과함으로써 냉각될 수 있다. 코팅기(235)(도 2)는 TD 연장 롤러(650)에서 연장되기 전에 기재(210)에 액체 코팅 층을 적용하기 위하여, 예컨대 TD 연장 롤러(650) 등의 상향류에 제공되고 TD 연장 롤러 등에 부착될 수 있다. 대안적으로, 텐터 프레임(500)은 액체 코팅(220) 층이 적용된 후 코팅된 투명 필름(205)을 수용하도록 구성될 수 있다. 그 다음, 얻어진 코팅된 투명 필름(205)은 예컨대, 코팅된 투명 필름(205)의 가장자리 트리밍 및 인라인 슬리팅(slitting)을 위한 절단 장치를 포함할 수 있는 마스터 롤 와인딩(660)으로 보내질 수 있다.
[0071] 코팅된 투명(CC) 필름(205)은, 도 6에 도시한 CC 필름 제조 라인을 포함할 수 있는 코팅 장치(230)(예컨대, 텐터 프레임)에 의해 횡방향으로 연장된 얇은 게이지 (예컨대, 약 25 마이크론 내지 약 250 마이크론)의 코팅된 투명 필름을 포함할 수 있다. CC 필름(205)은, 예컨대 병 및 패키지 라벨링에 적합할 수 있는 (예컨대, 오븐과 같은) 제어된 가열 환경에서 알려진 수축을 나타낼 수 있다. CC 필름(205)은 기재(210)(예컨대, 열가소성 폴리머, 예컨대 PETG, PVC 등), 및 디지털 잉크를 수용하여 풀컬러 인쇄 및 그래픽을 허용할, 기재(210) 표면의 액체 코팅(220)을 포함할 수 있다. 액체 코팅(220)은 CC 필름(205)이 예컨대 디지털 잉크 프린터로 고속 인쇄되고, 통상의 슬리브 라벨 제조 공정에 의해 예컨대 이음관(슬리브)으로 가공된 후, 라벨 또는 보호를 위해 병 또는 패키지 제품에 부착될 수 있도록 하는 성능 특성을 갖는다.
[0072] CC 필름(205)의 일 구현예는 예컨대 Klockner Pentaplast W45 코팅 (또는 그 동등물)의 코팅무게(coatweight) 0.10 평방미터당 건조 그램(gsm)을 갖는 예를 들어 Klockner Pentaplast (또는 그 동등물) 50 마이크론 두께의 투명 횡방향 연신 PETG 폴리머 필름을 포함할 수 있다. 적용된 잉크 흡수성 코팅의 코팅무게는 선호되는 코팅방법을 이용하여 정확한 양으로 측정될 수 있다. 코팅무게는 제품 제조의 모든 영역에서 중량 시험법을 이용하여 예컨대 약 +/- 50%까지 변할 수 있다.
[0073] 코팅무게는 원하는 성능 특성을 얻기 위하여 약 0.03 gsm 내지 약 1.00 gsm, 좋기로는 약 0.08 gsm 내지 약 0.16 gsm의 범위, 및 더욱 좋기로는 약 0.08 gsm으로 적용될 수 있다.
[0074] 대안적으로 (또는 추가적으로), 액체 코팅(220)은 예컨대 미켈만 디지프라임(Michelman Digiprime), 렉스테크(LexTech), HP 토파즈, HP 사파이어, 유토피아, 와우사우 코티드 프로덕트(Wausau Coated Products), 매스터피스 그래픽스 등에 의해 제조된 예컨대, 투명 우레탄, 아크릴, 라텍스, 또는 기타 폴리머 에멀젼을 포함할 수 있다.
[0075] 대안적 기재(210)로는 예를 들어 투명 횡방향 연신 PETG 고분자 필름, 투명 및 유색의 PVC, 투명 및 착색된 PETG, 투명 및 착색된 APET, 및 열수축 특성을 나타내는 폴리머 필름으로 일부 및 전부 구성된 다중층을 포함할 수 있다. 기재 재료의 제조사로는 예를 들어 본셋(Bonset), 후지 필름, SKC, 미쓰비시 등을 들 수 있다.
[0076] 제조품은 CC 필름(205)을 포함할 수 있다. CC 필름(205)은 예컨대 디지털 인쇄 및 라벨링 산업에서의 사용을 허용하는 특정한 물성 및 특성을 포함할 수 있다. 이들 물성은 다음을 포함한다:
ㆍ투명성 - 본 명세서에 기재된 코팅무게를 갖는 코팅된 제품(CC 필름)은 예컨대, 비코팅 필름의 약 +/- 5% 내지 약 +/- 20%, 좋기로는 약 +/- 20% 이내의 빛 투명성 및 반사율을 나타내야 한다. ASTM D523으로 측정된 20도 광택도는 CC 필름에 있어 예컨대 약 80 내지 약 150, 좋기로는 약 95 내지 약 125 범위, 더욱 좋기로는 110 이다. CC 필름은 CC 필름에 포함된 비코팅 TPP 필름과 실질적으로 동일한 혼탁도(haze)를 가져야 한다. CC 필름은 ASTM D1003으로 측정된 혼탁도가 예컨대 약 0 내지 약 10, 좋기로는 약 0 내지 약 6, 더욱 좋기로는 약 0 내지 약 3을 나타내야 한다.
ㆍ마찰계수 - CC 필름은 ASTM D1894을 이용하여 측정가능한 범위 예컨대 약 0.15 내지 약 0.28의 마찰계수를 가져야 한다.
ㆍ디지털 잉크 블랭킷 트랜스퍼 - CC 필름은 예를 들어, 토너계 디지털 잉크가 인쇄 블랭킷으로부터 인쇄 기재 (TPP 필름)로 전송될 수 있도록 충분한 포지티브 표면전하를 가져야 한다. RIT(Rochester Institute of Technology), HP 등은 허용 기준을 결정하기 위하여 필요한 시험을 수행할 수 있다.
ㆍ잉크 테이프 시험 - 인쇄 후 CC 필름은 예컨대 RIT 방법 및 기준에 따라 3M 600 테이프 시험을 통과할 수 있다.
ㆍ고정 - 인쇄 후 CC 필름은 예컨대 잉크가 경화되고 고정되게 하여, 잉크가 긁히고 탈락되며 영상에 핀홀이 생기는 현상 없이 추가적인 공정이 가능하게 한다.
ㆍ코팅 후 봉합( seaming ) - CC 필름은 예컨대 약 50 내지 약 200 meter/min의 속도로 통상의 용매가 필름을 결합하는 정도까지 Stanford, DCM, Karlville 또는 유사한 장치를 통해 시중의 고속 봉합 작업을 거칠 수 있다. CC 필름은 예컨대 필름의 결합이 결합 강도 약 10N/cm 이상의 수준까지 검사할 수 있는 정도로 THF, MEK을 포함하는 여러가지 용매와 병용가능하다.
ㆍ블록 저항성 - CC 필름은 웹을 떼어내거나 찢지 않으면서 상용 속도로 롤을 풀기 위하여 롤 형태에서 블록킹 또는 점착에 저항하기 위한 충분한 건조 점착(tack) 및 경도를 가질 수 있다. 시험 방법은 예컨대 적층된 시트 5x8 인치를 150℉ 상승 온도 환경에서 40 파운드의 압력 하에 5일 동안 두어서 제거의 용이성 결과를 얻는 것, 또는 적층된 시트 5.5x8 인치를 120℉ 상승 온도 환경에서 50 파운드의 압력 하에 5일 동안 두어서 제거의 용이성 결과를 얻는 것을 포함할 수 있다.
ㆍ가공성 - CC 필름은 예컨대 고속 라벨 공정에 해가 되지 않을 물리적 특성을 가질 수 있다. 이는 예컨대, 인장, 신장, 강성, 슬립, 대전방지, 팽창 및 수축 계수, 난연성, 내열성, 충격 강도, 마찰 계수 등과 같은 특성을 포함할 수 있다.
ㆍ수축 곡선 효과 최소 - CC 필름은, 예컨대 이 공정을 위하여 허용된 비수축 기재의 약 95%의 이내의 수축 곡선 (% 수축 대 온도)을 나타낼 수 있다.
ㆍ코팅무게 균일성 - CC 필름은 예컨대 중량 시험법(gravimetric test method)을 사용하여 제조품(제품)의 모든 영역에서 코팅무게 0.10 건조 gsm +/- 50%로 적용된 것으로 측정될 수 있다. 또한, 적용된 코팅무게는 예컨대 약 0.03 gsm 내지 약 1.00 gsm, 좋기로는 약 0.08 gsm 내지 약 0.16 gsm의 범위, 더욱 좋기로는 약 0.08 gsm일 수 있다.
[0077] 본 명세서에서 사용된 "컴퓨터"라는 용어는 어떤 기계, 장치, 회로, 성분, 또는 모듈, 또는 기계, 장치, 회로, 성분, 모듈 등의 시스템 등을 의미하며, 이들은 하나 이상의 지시(instruction), 예컨대, 비제한적으로, 프로세서, 마이크로프로세서, 중앙 처리 장치, 범용 컴퓨터, 수퍼 컴퓨터, 개인 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 팜탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 데스트탑 컴퓨터, 워크 스테이션 컴퓨터, 서버 등, 또는 프로세서, 마이크로프로세서, 중앙 처리 장치, 범용 컴퓨터, 수퍼 컴퓨터, 개인 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 팜탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 데스트탑 컴퓨터, 워크 스테이션 컴퓨터, 서버 등의 배열(array)에 따라 데이터를 조작할 수 있다.
[0078] 본 명세서에서 "데이터베이스"라는 용어는 적어도 1종의 어플리케이션 및/또는 적어도 1종의 컴퓨터를 포함하는 소프트웨어 및/또는 하드웨처의 조합을 의미한다. 데이터베이스는 데이터베이스 모델, 예컨대, 비제한적으로, 적어도 1종의 관계 모델, 계층 모델, 네트워크 모델 등에 따라 정리된 기록 또는 데이터의 구조화된 집합물을 포함한다. 데이터베이스는 이 기술분야에 알려진 바와 같은 데이터베이스 관리 시스템 어플리케이션(DBMS)을 포함할 수 있다. 적어도 1종의 어플리케이션은, 비제한적으로, 예컨대 고객에 대하여 응답함으로써 고객으로부터의 서비스 요청에 대한 연결을 수용할 수 있는 어플리케이션 프로그램을 포함할 수 있다. 데이터베이스는 종종 작업부하가 큰 무인 환경에서 최소한의 사람의 감독하에 장시간 동안 적어도 1종의 어플리케이션을 실행하도록 구성될 수 있다.
[0079] 본 명세서에서 "통신 링크"라 함은 적어도 2 지점 간에 데이터 또는 정보를 운반하는 유선 및/또는 유선 매체를 의미한다. 유선 또는 무선 메체는 예컨대 비제한적으로, 금속성 도전 링크, 무선 주파수(RF: radio frequency) 통신 링크, 적외선(IR) 통신 링크, 광통신 링크 등을 포함할 수 있다. RF 통신 링크는 예컨대, 와이파이(WiFi), WiMAX, IEEE 802.11, DECT, 0G, 1G, 2G, 3G 또는 4G 셀룰러 표문, 블루투스 등을 포함할 수 있다.
[0080] 본 명세서에서 "네트워크"라 함은 예컨대 적어도 하나의 근거리 통신망(LAN), 광역 통신망(WAN: wide area network), 도시 지역 통신망(MAN), 개인 영역 네트워크(PAN), 캠퍼스 영역 네트워크, 기업 영역 네트워크, 글로벌 영역 네트워크(GAN), 광역 통신망(BAN: broadband area network), 셀룰러 네트워크, 인터넷 등, 또는 이들의 조합을 의미하며, 이들 중 일부는 무선 및/또는 유선 통신 매체를 통해 데이터를 통신하도록 구성될 수 있다. 이들 네트워크는 TCP/IP, IRC 또는 HTTP에 한정되지 않고 다양한 프로토콜을 실행할 수 있다.
[0081] 본 명세서에서 사용된 "포함하는(including)", "포함하는(comprising)" 및 이들의 변형된 용어는 달리 명시하지 않는한 "포함하지만 그에 제한되지는 않음"을 의미한다.
[0082] 본 명세서에서 사용된 "하나(a)", "하나(an)", 및 "그(the)"라는 용어는 달리 명시하지 않는한 "하나 이상"을 의미한다.
[0083] 서로 통신하는 장치들은, 달리 명시하지 않는한, 지속적으로 통신할 필요는 없다. 또한, 서로 통신하는 장치들은 하나 이상의 매개체를 통해 직접 또는 간접으로 통신할 수 있다.
[0084] 공정 단계, 방법 단계, 알고리듬 등은 차례대로 기술될 수 있지만, 그러한 공정, 방법 및 알고리듬은 다른 순서로 작동하도록 구성될 수 있다. 다시 말해, 기술될 수 있는 단계들의 차례 또는 순서는 반드시 단계들이 그 순서로 수행되어야 하는 필요조건을 나타내는 것이 아니다. 여기서 기술된 공정, 방법 또는 알고리듬의 단계들은 실용적 순서로 수행될 수 있다. 또한, 어떤 단계들은 동시에 수행될 수 있다.
[0085] 단일 장치 또는 물품이 본 명세서에 기술되는 경우, 1종 이상의 장치 또는 물품이 단일 장치 또는 물품 대신 사용될 수 있음이 명백할 것이다. 마찬가지로, 1종 이상의 장치 또는 물품이 기술되는 경우, 단일 장치 도는 물품이 1종 이상의 장치 또는 물품 대신에 사용될 수 있음이 명백할 것이다. 장치의 기능 또는 특징은, 명시적으로 이러한 기능 또는 특징을 갖는 것으로 설명되지 않은 1종 이상의 다른 장치에 의하여 대안적으로 구현될 수 있다.
[0086] 본 명세서에서 "컴퓨터-판독가능 매체"라는 용어는 컴퓨터에 의해 판독될 수 있는 데이터 (예컨대, 지시)를 제공하는데 참여하는 어떤 매체를 의미한다. 이러한 매체는 비휘발성 매체, 휘발성 매체, 및 전송 매체를 포함하는 여러가지 형태를 취할 수 있다. 비휘발성 매체는 예컨대 광학 또는 자기 디스크 및 기타 영구 메모리를 포함할 수 있다. 휘발성 매체로는 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM)를 포함할 수 있다. 전송 매체는 프로세서에 연결된 시스템 버스를 포함하는 와이어를 포함하는 동축 케이블, 구리선 및 광섬유를 포함할 수 있다. 전송 매체는, 무선 주파수(RF) 및 적외선(IR) 데이터 통신 중에 발생되는 것과 같은 음향파, 광파, 및 전자파를 포함하거나 운반할 수 있다. 컴퓨터-판독가능 매체의 일반적인 형태는 예컨대, 플로피 디스크, 플렉시블 디스크, 하드 디스크, 자기 테이프, 기타 자기 매체, CD-ROM, DVD, 기타 광학 매체, 펀치 카드, 종이 테이프, 홀의 패턴을 가진 기타 물리적 매체, RAM, PROM, EPROM, FLASH-EEPROM, 기타 메모리칩 또는 카트리지, 여기에 기재된 반송파, 또는 컴퓨터가 판독할 수 있는 기타 다른 매체를 포함한다. 컴퓨터-판독가능 매체는 다수(예컨대 수천)의 컴퓨터에서 다수(예컨대 수천)의 메모리 캐시에 걸쳐 파일의 분포를 포함하는 "클라우드(Cloud)"를 포함할 수 있다.
[0087] 다양한 형태의 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터에 일련의 지시를 운반하는 것과 관련될 수 있다. 예를 들어, 일련의 지시는 (i) RAM으로부터 프로세서에 전달될 수 있고, (ii) 무선 전송 매체를 통해 운반될 수 있고, 및/또는 (iii) 예컨대 WiFi, WiMAX, IEEE 802.11, DECT, 0G, 1G, 2G, 3G 또는 4G 셀룰러 표준, 블루투스 등을 포함하는 다양한 형태, 표준 또는 프로토콜에 따라 포맷될 수 있다.
[0088] 본 발명은 예시적 구현예들에 대하여 기술되었지만, 이 기술분야의 숙련자들은 본 발명이 첨부된 청구항의 정신 및 범위 내에서 변형되어 수행될 수 있음을 알 것이다. 이들 실시예는 단지 묘사하는 것이며, 본 발명의 모든 가능한 설계, 구현, 적용 또는 변형의 완전한 목록을 의미하지 않는다.

Claims (29)

  1. 디지털 영상을 인쇄하는 디지털 프린터용 액체 코팅으로서,
    저휘발성 유기 화합물; 및
    암모니아화 폴리우레탄/아크릴 혼합 디지털 인쇄 흡수성(receptive) 수계 코팅 제제를 포함하고,
    상기 코팅 제제는, 기재에 코팅되고 건조될 경우 기재 상에 디지털 영상의 효과적인 인쇄를 가능하게 하는 비이온성 계면활성제를 더 포함하는 것인 액체 코팅.
  2. 제1항에 있어서, 기재는 PET, PETG, PVC, 및 APET 중에서 선택된 적어도 1종을 포함하는 것인 액체 코팅.
  3. 제1항에 있어서, 기재는 수축 슬리브(shrink sleeve) 제조 공정에서 이용될 얇은 게이지의 투명 필름을 포함하는 것인 액체 코팅.
  4. 제1항에 있어서, 액체 코팅은 그라비어 코팅, 리버스 롤 코팅, 마이어 로드 코팅(meyer rod coating), 슬롯 다이 코팅(slot die coating), 침지 코팅, 커튼 코팅, 및 에어 나이프 코팅 중에서 선택된 적어도 하나의 공정을 사용하여 기재에 코팅되는 것인 액체 코팅.
  5. 제1항에 있어서, 약 6.9%의 고형물을 포함하는 것인 액체 코팅.
  6. 제1항에 있어서, 점도가 약 1.43 cps인 것인 액체 코팅.
  7. 제1항에 있어서, 액체 코팅의 코팅무게는 약 0.03 gsm (grams per square meter) 내지 약 1.00 gsm 범위인 것인 액체 코팅.
  8. 제1항에 있어서, 액체 코팅의 pH 범위는 약 pH 7 내지 약 pH 9인 것인 액체 코팅.
  9. 디지털 프린터용 액체 코팅의 제조방법으로서,
    용기(vessel)를 제공하는 단계;
    적절한 양의 물(H20)을 상기 용기에 투입하는 단계;
    적절한 양의 Digiprime 4431 또는 그의 동등물을 상기 용기에 투입하는 단계;
    적절한 양의 NeoCryl XK-90 또는 그의 동등물을 상기 용기에 투입하는 단계;
    사전정의된 첫번째 기간 동안 용기의 내용물을 혼합하는 단계;
    상기 용기의 내용물을 혼합하는 중에 Surfynol 440 또는 그의 동등물을 상기 용기에 천천히 첨가하는 단계; 및
    사전정의된 두번째 기간 동안 용기의 내용물의 혼합을 지속하는 단계;
    를 포함하는 것인 디지털 프린터용 액체 코팅의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 용기는 섬유판 드럼(fiber board drum) 및 플라스틱 토트(plastic tote) 중에서 선택된 1종을 포함하는 것인 액체 코팅의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서, 물은 실온에서 용기에 투입되는 것인 액체 코팅의 제조방법.
  12. 제9항에 있어서, 사전정의된 첫번째 기간은 약 10분인 것인 액체 코팅의 제조방법.
  13. 제9항에 있어서, 사전정의된 두번째 기간은 약 30분인 것인 액체 코팅의 제조방법.
  14. 제9항에 있어서, Digiprime 4431 또는 그의 동등물은 용기에 투입되기 전에 마이크론 메쉬 필터에 의해 여과되는 것인 액체 코팅의 제조방법.
  15. 제9항에 있어서, Digiprime 4431 또는 그의 동등물은 다이어프램(diaphragm), 펌프, 및 펌핑 시스템 중에 선택된 한 가지에 의해 용기에 투입되는 것인 액체 코팅의 제조방법.
  16. 제9항에 있어서, NeoCryl XK-90 또는 그의 동등물은 용기에 투입되기 전에 마이크론 메쉬 필터에 의해 여과되는 것인 액체 코팅의 제조방법.
  17. 제10항에 있어서, NeoCryl XK-90 또는 그의 동등물은, 미리 부착된 주름진 호스를 통해 중력으로 원료를 공급할 수 있게 해주는, 토트에 있는 방출 밸브에 의해 용기에 투입되는 것인 액체 코팅의 제조방법.
  18. 제9항에 있어서, 용기의 내용물은 믹서에 의해 혼합되는 것인 액체 코팅의 제조방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 믹서는 약 1750 rpm이 가능한 3개 블레이드의 이중 프로펠러 믹서를 포함하는 것인 액체 코팅의 제조방법.
  20. 제9항에 있어서, 기재는 PET, PETG, PVC, 및 APET 중에서 선택된 적어도 1종을 포함하는 것인 액체 코팅의 제조방법.
  21. 제9항에 있어서, 액체 코팅이 기재 표면에 적용되고 건조되어, 코팅된 투명한 필름이 된 상태에서, 기재 및 액체 코팅은 둘다 투명한 것인 액체 코팅의 제조방법.
  22. 코팅된 기재를 제조하는 방법으로서,
    기재를 코팅 장치에 통과시키는 단계;
    혼합된 디지털 흡수성 액체 코팅을 기재에 적용하는 단계; 및
    코팅된 기재를 건조하는 단계를 포함하는 것인 코팅된 기재를 제조하는 방법.
  23. 제23항에 있어서, 액체 코팅은 Klockner Pentaplast W45 코팅을 포함하는 것인 방법.
  24. 제23항에 있어서, 액체 코팅은 우레탄, 아크릴, 및 라텍스 중에서 선택된 1종을 포함하는 폴리머 에멀젼을 포함하는 것인 방법.
  25. 제22항에 있어서, 기재는 PET, PETG, PVC, 및 APET 중에서 선택된 1종을 포함하는 것인 방법.
  26. 제22항에 있어서, 코팅 장치는 액체 코팅을 기재에 적용하는 코팅기(coater)를 포함하는 것인 방법.
  27. 제22항에 있어서, 코팅기는 마이어 로드, 리버스 롤, 3롤 달그렌(Three Roll Dahlgren), 그라비어 코팅기, 슬롯 다이 코팅기, 커튼 코팅기, 텐터 코팅기, 및 에어 나이프 코팅기 중에서 선택된 1종을 포함하는 것인 방법.
  28. 제22항에 있어서, 코팅된 기재를 건조하는 단계는 충분한 BTU 에너지를 코팅된 기재에 적용하는 것을 더 포함하는 것인 방법.
  29. 제22항에 있어서, 코팅된 기재를 건조하는 단계는 적외선 에너지를 기재에 적용하는 것을 더 포함하는 것인 방법.
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