WO2017119550A1 - 승화 전사용 속건성 섬유전사용지 - Google Patents

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WO2017119550A1
WO2017119550A1 PCT/KR2016/003812 KR2016003812W WO2017119550A1 WO 2017119550 A1 WO2017119550 A1 WO 2017119550A1 KR 2016003812 W KR2016003812 W KR 2016003812W WO 2017119550 A1 WO2017119550 A1 WO 2017119550A1
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WO
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transfer
transfer paper
coating layer
paper
volume
Prior art date
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PCT/KR2016/003812
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이해성
한상권
안현식
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한솔제지 주식회사
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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/025—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein by transferring ink from the master sheet
    • B41M5/035—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein by transferring ink from the master sheet by sublimation or volatilisation of pre-printed design, e.g. sublistatic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/50—Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording

Definitions

  • the present invention relates to a quick-drying fiber paper, and more particularly to a fast-drying fiber paper having excellent drying speed and image reproducibility.
  • Transfer paper is used to indirectly print an image on a transfer object such as paper or fabric.
  • various printing techniques may be used, such as flexographic printing, offset printing, intaglio printing, rotary screen printing, and inkjet printing.
  • the ink may be in the form of a thin liquid or paste phase.
  • a sublimation transfer printing method using a sublimation ink is widely used.
  • a barrier layer composition is coated on a substrate layer such as paper, and then an image is printed on the sublimation dispersion ink thereon, and then the image is printed. It is a method of transferring the desired image to the adherend by subliming the dye of the sublimation ink by heat pressurization after being in close contact with the object to be transferred.
  • transfer efficiency The degree to which the sublimable dye is transferred from the transfer paper to the fiber during the transfer process is called transfer efficiency.
  • the transfer paper that is currently commercialized does not sufficiently accept the drying speed of digital printing presses, etc., which is increasing in speed, and thus there is a limit in improving the productivity of the printed matter. Therefore, the inkjet transfer paper which is very dry and reproduces a clear image is used, or the general inkjet copy paper which is low in image reproducibility but fast drying is used.
  • Such a product has a problem in that the drying speed is high, so that mass production is possible, but the transfer efficiency is low, and ink consumption is increased in comparison with a specialized transfer paper, thereby burdening the production cost.
  • the leaching phenomenon to the paper after the transfer is suppressed, the transfer efficiency is high, it is possible to provide a clear image, it is excellent in the dryness is required for the transfer paper with improved productivity of the printing press.
  • the present invention provides a quick-drying transfer paper having a coating layer having a total volume of pores having a pore size of 1 ⁇ m or less and 2.5 mL / g or more.
  • the pore may be a volume of each pore size in the range of 0.4 ⁇ m to 0.2 ⁇ m pore size of each 0.1 mL / g or more.
  • the volume of the pores with a pore size of 0.6 ⁇ m may be less than the volume of the pores with a pore size of 0.3 ⁇ m (PV 0.3 ).
  • the coating layer may include a pigment having a degree of oil absorption of 50 or more.
  • the coating layer may include a pigment having a light scattering coefficient of 0.1 or more.
  • the transfer paper may be one having at least 10 mL / min air permeability.
  • the coating layer may have a roughness of 5 ⁇ m or less.
  • the transfer paper according to the present invention not only improved the drying property by providing a coating layer having a total volume of pores having a pore size of 1 ⁇ m or less but 2.5 mL / g or more, and also prevented leaching to paper after transfer, thereby providing a clear image on the transferred object. At the same time, it reduces the consumption of ink and reduces the production cost.
  • 1 is a graph showing the results of measuring the volume for each pore size of the transfer paper according to the Examples and Comparative Examples.
  • Fig. 2 shows a graph comparing the sum of the pore volumes at the pore size of 1 m or less for the transfer papers of Examples and Comparative Examples.
  • Figure 3 shows an SEM image of the surface of the transfer paper of the Examples and Comparative Examples.
  • the present invention provides a quick-drying transfer paper capable of mass production as well as high-quality print drying properties that meet the trend of a printing press that is faster.
  • the fast-drying transfer paper of the present invention is characterized by having a coating layer having a total volume of pores having a pore size of 1 ⁇ m or less and 2.5 mL / g or more.
  • a coating layer is applied to the printed surface of the transfer paper so that the dye is more easily transferred to the transfer object. That is, the coating layer prevents the dye of the ink from being absorbed too deeply into the base layer (paper) of the transfer paper, and the material (ink) applied to the coating layer is easily released or removed again.
  • a pigment is added to the coating layer.
  • a pigment particles having an average particle diameter of 0.1 to 15 ⁇ m and good absorbency are used in excess of the binder.
  • the weight ratio of the pigment and the binder is 100: 2 to 50 May be used.
  • the coating layer has a pore formed between particles to have a porosity. The size of these pores may vary. Generally, the larger the size of the pores, the larger the volume of the pores, and the smaller the size of the pores, the correspondingly the volume of the pores tends to decrease.
  • the coating layer has a total volume of pores with a pore size of 1 ⁇ m or less, preferably at least 2.5 mL / g, preferably at least 2.6 mL / g, more preferably at least 2.7 mL / g, and at most 5 mL / g, or It may be up to 4 mL / g, but is not limited thereto.
  • the size and volume of the pores may be based on values measured by mercury intrusion (ASTM D4404).
  • the pore may be a volume of each pore size in the range of 0.4 ⁇ m to 0.2 ⁇ m pore size of each 0.1 mL / g or more.
  • the volume of the pores with a pore size of 0.6 ⁇ m may be smaller than the volume of the pores with a pore size of 0.3 ⁇ m (PV 0.3 ).
  • the pore volume may exhibit a maximum value in the pore size in the range of 0.1 ⁇ m to 0.5 ⁇ m, preferably in the range of 0.2 ⁇ m to 0.4 ⁇ m, among pore volume values in the range of 0.05 ⁇ m to 0.6 ⁇ m. This trend is different from that shown by conventional coatings.
  • the average particle diameter of the pigment used in the coating layer is not particularly limited, but may be 0.1 to 15 ⁇ m.
  • the coating layer is preferably used in excess of the binder, for example, the weight ratio of the pigment and the binder may be 100: 2 ⁇ 50, 100: 5 ⁇ 50 or 100: 10 ⁇ 40 may be.
  • the pigment may be silica, calcium carbonate, clay, talc, aluminum hydroxide and the like, but it is preferable to use calcined clay having an oil absorption of 50 mL / 100 g or more and a scattering coefficient of 0.1 or more. These properties show two to three times higher oil absorption and about 50 times higher light scattering coefficient than ordinary clay.
  • the oil absorption may be more preferably 70 mL / 100g or more or 90 mL / 100g or more, and the upper limit thereof is not particularly limited but may be 360 mL / 100g or less, or 300 mL / 100g or less.
  • the light scattering coefficient may be more preferably 0.15 or more or 0.2 or more, and the upper limit is not particularly limited, but may be 0.5 or less or 0.4 or less or 0.3 or less.
  • the oil absorption and light scattering coefficient may be based on a conventional measuring method, but the oil absorption may be based on the value measured by the Gardner-Coleman method and the light scattering method.
  • the binder used in the coating layer may be carboxymethyl cellulose (CMC), alginate, polyvinyl alcohol (PVA) or mixtures thereof or starch, guar gum, casein, protein, dextrin, modified polyacrylamide (PAM), Is not particularly limited.
  • CMC carboxymethyl cellulose
  • PVA polyvinyl alcohol
  • PAM modified polyacrylamide
  • viscosity modifiers very small amounts of fluorescent dyes, preservatives, printability enhancers, antifoaming agents and the like may be added.
  • viscosity modifier CMC or acrylic thickener is suitably used, and the viscosity modifier is advantageous not only for controlling the appropriate coating amount by viscosity control but also to give better drying property by making the coating layer bulky and imparting more porosity. Can be.
  • a polyamine-based or polydead film-based cationic resin As the printability improving agent, a polyamine-based or polydead film-based cationic resin, a metal salt resin, or the like may be used.
  • fluorescent dyes preservatives, antifoaming agents, etc. are not limited so long as they are components commonly used in the art, so a detailed description thereof is omitted.
  • the transfer paper according to the present invention may have an air permeability of at least 10 mL / min or more. Preferably 20 mL / min or more, more preferably 30 mL / min or more, the upper limit is not particularly limited, but may be 500 mL / min or less or 300 mL / min or less or 200 mL / min or less.
  • the air permeability may be based on a value measured by Bendtsen method (TAPPI UM 535).
  • the coating layer may have a roughness of 5 ⁇ m or less.
  • the roughness of the coating layer may be influenced by the size, particle size distribution, etc. of the pigment particles, in the case of the present invention can be controlled by performing a coating method such as blade and rod coating and a calendering process after coating. In the case of intaglio printing such as gravure printing, it is preferable to control the above range because surface roughness is important.
  • the roughness may be based on a value measured by the Parker-Print Surf method (TAPPI T555 OM-15).
  • the coating layer forming method may be applied to a general coating process, such as air knife method is not particularly limited.
  • the fast-drying fiber transfer paper of the present invention having the above-mentioned characteristics fills the porosity of the base paper in the process of the pigment penetrating into the base paper with moisture to form voids having the above-mentioned characteristics, so that the ink leaching phenomenon after transfer It prevents and forms a large amount of fine pores in the coating layer to rapidly absorb the moisture that occupies most of the water-soluble ink into the base paper to show fast drying properties.
  • Pigment coated fiber transfer paper was prepared under the following conditions.
  • "parts” means parts by weight.
  • Pigment 100 parts of calcined clay (oil absorption 100 ⁇ 105, light scattering coefficient 0.259)
  • Binder 10 parts of polyvinyl alcohol (PVA)
  • Printability Enhancer 1.0 parts of polyamine-based cationic resin (SENA, Japan, PAPYOGEN P-105G)
  • a fiber transfer paper was prepared in the same manner as in Example 1, except that 10 parts of PAM (Polyacrylamide, weight average molecular weight 60,000 g / mol) was added as a binder together with PVA without using an amine-based cationic resin in Example 1. .
  • PAM Polyacrylamide, weight average molecular weight 60,000 g / mol
  • Example 1 instead of calcined clay, the same method as in Example 1 was used except that 30 parts of clay having an oil absorption degree of 35 to 45 and a light scattering coefficient of 0.043 were used, 100 parts of PAM was used, and no amine cationic resin was used. Transfer paper was prepared.
  • Example 1 30 parts of clay having an oil absorption degree of 35 to 45 and a light scattering coefficient of 0.043 were used, and 100 parts of CMC (CPKelco, viscosity (4%, 25 ° C) of 20 to 50 mPa.s) was used.
  • CMC CPKelco, viscosity (4%, 25 ° C) of 20 to 50 mPa.s
  • a transfer paper was prepared in the same manner as in Example 1 except that no amine cationic resin was used.
  • a transfer sheet was manufactured in the same manner as in Example 1, except that 100 parts of clay having an oil absorption degree of 35 to 45 and a light scattering coefficient of 0.043 was used instead of the firing clay in Example 1.
  • the coating layer composition of the transfer paper produced in Examples and Comparative Examples is as follows.
  • Air permeability measurement Bendtsen method (TAPPI UM 535)
  • the fiber transfer paper according to the present invention has a total volume of pores having a pore size of 1 ⁇ m or less, exceeding 2.5 mL / g, and having a pore size of 0.6 ⁇ m. It can be seen that the volume (PV 0.6 ) is smaller than the volume (VV 0.3 ) of the pore having a pore size of 0.3 ⁇ m, and the air permeability exceeds 10 mL / min, while the transfer paper of the comparative example does not.
  • the fiber transfer paper according to the present invention can be confirmed that the size of the particles and pores on the surface is small and uniform.
  • the used ink is a sublimation transfer ink, and the result of measuring the transfer efficiency, printability, and drying time by printing and transferring the CMYK color is shown in Table 3 below.
  • the transfer paper printed as described above was placed on a transfer material (polyester fabric) and transferred for 40 seconds at 200 ° C.
  • the transfer paper OD Optical density
  • the transferred object OD after transfer were measured and calculated according to the following equation. The higher the value, the better the transfer efficiency.
  • Transfer Efficiency (%) [1- (Paper OD) / (Transfer OD)] x 100
  • the fiber transfer paper according to the present invention has excellent transfer efficiency, print sharpness, and print uniformity, but also excellent drying characteristics.

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Abstract

본 발명에 따른 섬유전사용지는, 공극 크기 1 ㎛ 이하에서 공극의 용적 합계가 2.5 mL/g 이상인 코팅층을 구비함으로써, 건조성이 향상 되었을 뿐만 아니라, 피전사물에 선명한 이미지를 재현할 수 있으므로 잉크 소모량을 줄이고 생산속도를 향상시켜 원가를 절감시키는 효과를 제공한다.

Description

승화 전사용 속건성 섬유전사용지
본 발명은 속건성 섬유전사용지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건조 속도 및 이미지 재현성이 우수한 속건성 섬유전사용지에 관한 것이다.
전사용지는 종이나 직물과 같은 피전사물에 이미지를 간접 인쇄하는 용도로 사용된다.
전사용지에 패턴, 디자인 또는 인쇄 이미지를 인쇄하기 위해서는 플렉소 인쇄, 오프세트 인쇄, 요판 인쇄, 로터리스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄 등 다양한 인쇄 기법이 사용될 수 있다.
또한 인쇄 기술에 따라, 잉크는 묽은 액상 또는 페이스트 상의 형태일 수 있다.
특히 승화형 잉크를 사용하는 승화전사 인쇄 방식이 널리 사용되고 있는데, 승화전사 인쇄 방식은 종이 등의 기재층 위에 배리어층 조성물을 코팅한 후 그 위에 승화형 분산 잉크로 이미지를 인쇄한 다음, 상기 이미지를 피전사물에 밀착시킨 후 가열 가압하여 승화형 잉크의 염료를 승화시켜 원하는 이미지를 피착체에 전사하는 방식이다.
열과 압력을 가하여 잉크의 염료가 전사되는 동안, 염료의 일부는 전사용지에 남게 된다. 전사 과정 중에 승화 가능한 염료가 전사용지에서 섬유로 전사되는 정도를 전사효율이라 칭한다.
현재 상용화되고 있는 전사용지는 점점 고속화되고 있는 디지털 인쇄기 등의 건조스피드를 충분히 받아들이지 못하여 출력물의 생산성을 향상시키는데 한계가 있다. 따라서 건조성이 매우 빠르고 선명한 이미지를 재현하는 잉크젯 전용 전사용지를 사용하거나 이미지 재현성은 떨어지나 건조속도가 빠른 일반 잉크젯용 복사지를 사용하고 있다. 상기와 같은 제품은 건조 속도가 빨라서 대량생산은 가능하지만, 전사 효율이 낮아 전문 전사용지와 대비하여 잉크 소모량이 증가되어 생산원가에 부담을 준다는 문제점을 갖고 있다.
따라서, 전사 후 종이로의 침출 현상이 억제되어 전사효율이 높고, 선명한 이미지를 제공할 수 있으며, 건조성이 우수하여 인쇄기의 생산성이 향상된 전사용지가 요구된다.
본 발명에서는 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하여 인쇄잉크가 단시간에 건조될 수 있고, 전사효율이 우수하며, 피전사물에 선명한 이미지를 재현할 수 있는 속건성 섬유전사용지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은, 공극 크기 1 ㎛ 이하인 공극의 용적 합계가 2.5 mL/g 이상인 코팅층을 구비한 속건 전사용지를 제공한다.
일 구현예에 따르면, 상기 공극은 공극 크기 0.4㎛ 내지 0.2㎛의 범위에 있는 공극의 크기별 용적이 각각 0.1 mL/g 이상인 것일 수 있다.
일 구현예에 따르면, 공극 크기 0.6㎛인 공극의 용적(PV0.6)은 공극 크기 0.3㎛인 공극의 용적(PV0.3)보다 작을 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 코팅층은 흡유도 50 이상인 안료를 포함하는 것일 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 코팅층은 광산란 계수 0.1 이상인 안료를 포함하는 것일 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 전사용지는 적어도 10 mL/min 이상의 투기도를 가지는 것일 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 코팅층은 거칠음도가 5 ㎛ 이하인 것일 수 있다.
본 발명에 따른 전사용지는 공극 크기 1 ㎛ 이하인 공극의 용적 합계가 2.5 mL/g 이상인 코팅층을 구비함으로써 건조성이 향상되었을 뿐만 아니라, 전사 후 종이로의 침출 현상이 배제되고, 피전사물에 선명한 이미지를 재현함과 동시에 잉크 소모량을 줄여 생산원가를 절감시키는 효과가 있다.
도 1은 실시예 및 비교예에 따른 전사용지의 공극 크기별 용적을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2는 실시예 및 비교예의 전사용지에 대하여 공극 크기 1 ㎛ 이하에서 공극 용적의 합계를 비교한 그래프를 나타낸다.
도 3은 실시예 및 비교예의 전사용지의 표면에 대한 SEM 이미지를 나타낸다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하에서 본 발명을 구체적으로 설명한다.
본 발명은 고속화되고 있는 인쇄기의 추세에 부응하는 우수한 인쇄 건조성을 가져서 대량 생산이 가능할 뿐 아니라 선명한 이미지 재현이 가능한 속건성 전사용지를 제공한다.
본 발명의 속건성 전사용지는 공극 크기 1 ㎛ 이하인 공극의 용적 합계가 2.5 mL/g 이상인 코팅층을 구비하는 것을 특징으로 한다.
일반적으로, 전사과정에서 전사되지 않는 염료의 양을 줄이기 위해, 전사용지의 인쇄되는 면에 코팅층을 적용하여 염료가 피전사물에 좀 더 용이하게 전사되도록 하고 있다. 즉, 코팅층은 잉크의 염료가 전사용지의 기재층(용지)에 너무 깊게 흡수되지 않도록 하며, 코팅층에 도포된 물질(잉크)이 용이하게 다시 방출되거나 제거되도록 한다.
이러한 코팅층의 기능을 향상시켜 전사효율이나 인쇄적성, 또는 건조성을 개선하고자 하는 다양한 시도가 있어 왔으며, 본 발명자들도 이러한 연구의 일환으로 본 발명을 완성하게 되었다.
전사용지의 건조성을 향상시키기 위하여 코팅층에 안료를 첨가하는데, 안료로는 평균입경 0.1 ~ 15㎛이고 흡수성이 좋은 입자를 바인더 대비 과량 사용하며, 예를 들어 안료와 바인더 중량비가 100:2~50 이 되도록 사용할 수 있다. 상기 안료와 바인더의 양을 적절히 배합하면 안료의 입도로 인해 코팅층은 입자 간에 공극이 형성되어 다공성을 갖게 된다. 이러한 공극의 크기는 다양할 수 있는데, 일반적으로 공극의 크기가 클수록 공극의 용적이 크고, 공극의 크기가 작을수록 이에 상응하여 공극의 용적이 감소하는 경향이 있다.
그런데 본 발명자들의 연구에 따르면 소정 크기 이하의 공극이 차지하는 용적이 더 클수록 건조성을 비롯한 제반 특성이 오히려 향상될 수 있다는 것을 발견하였다.
본 발명에 따르면, 코팅층은 공극 크기 1 ㎛ 이하인 공극의 용적 합계가 2.5 mL/g 이상, 바람직하게는 2.6 mL/g 이상, 더욱 바람직하게는 2.7 mL/g 이상이며, 5 mL/g 이하, 또는 4 mL/g 이하일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서 공극의 크기 및 용적은 수은압입법(ASTM D4404)으로 측정한 값을 기준으로 할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 공극은 공극 크기 0.4㎛ 내지 0.2㎛의 범위에 있는 공극의 크기별 용적이 각각 0.1 mL/g 이상인 것일 수 있다.
또한, 공극 크기 0.6㎛인 공극의 용적(PV0.6)은 공극 크기 0.3㎛인 공극의 용적(PV0.3)보다 오히려 작을 수 있다. 또한, 공극 크기 0.05㎛ 내지 0.6㎛ 범위의 공극 용적값 중에서 0.1㎛ 내지 0.5㎛ 범위의 공극 크기, 바람직하게는 0.2㎛ 내지 0.4㎛ 범위에서 공극 용적이 최대값을 나타낼 수 있다. 이러한 경향은 기존의 코팅층이 보여준 것과는 다르다.
코팅층에 사용되는 안료의 평균입경은 특별히 제한되는 것은 아니지만 0.1 ~ 15 ㎛ 일 수 있다.
또한, 코팅층은 바인더 대비 과량 사용하는 것이 바람직하며, 예를 들어 안료와 바인더의 중량비가 100:2~50 일 수 있고, 100: 5~50 또는 100: 10~40 일 수 있다.
상기 안료는 실리카, 탄산칼슘, 클레이, 탈크, 수산화알루미늄 등을 사용할 수 있으나, 흡유도(oil absorption) 50 mL/100g 이상이고, 광산란 계수(scattering coefficient) 0.1 이상인 소성 클레이를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 특성은 일반 클레이와 비교하여 2 ~ 3배의 흡유도 및 약 50배 높은 광산란계수를 나타내는 것이다.
상기 흡유도는 더욱 바람직하게는 70 mL/100g 이상 또는 90 mL/100g 이상일 수 있고, 그 상한은 특별히 제한되지 않으나 360 mL/100g 이하, 또는 300 mL/100g 이하일 수 있다.
또한 상기 광산란 계수는 더욱 바람직하게는 0.15 이상 또는 0.2 이상 일 수 있고, 그 상한은 특별히 제한되지 않으나 0.5 이하 또는 0.4 이하 또는 0.3 이하일 수 있다.
흡유도 및 광산란 계수는 통상의 측정방법에 따를 수 있으나, 흡유도는 Gardner-Coleman 법, 광산란계수는 Light scattering 법으로 측정한 값을 기준으로 할 수 있다.
상기 코팅층에 사용되는 바인더는 카르복실메틸셀룰로즈(CMC), 알기네이트, 폴리비닐알콜(PVA) 또는 이의 혼합물 또는 전분, 구아검, 카제인, 프로테인, 덱스트린, 변성폴리아크릴아마이드계(PAM) 일 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다.
또한 점도조절제, 극소량의 형광염료, 방부제, 인쇄적성 향상제, 소포제 등이 소량 첨가될 수 있다.
점도조절제로는 CMC 또는 아크릴계 증점제가 적합하게 사용되며, 상기 점도조절제는 점도조절에 의한 적정 코팅량 조절에 유리할 뿐만 아니라 코팅층을 벌키(bulky)하게 하고 보다 더 다공성을 부여함으로써 더욱 우수한 건조성을 부여할 수 있다.
인쇄적성 향상제로는 폴리아민(Polyamine)계 또는 폴리데드막(PolyDADMAC)계 양이온수지, 금속염 수지 등이 사용될 수 있다.
기타 형광염료, 방부제, 소포제 등은 당업계에서 통상적으로 사용되는 성분이면 제한되지 않으므로 구체적인 설명을 생략한다.
본 발명에 따른 전사용지는 적어도 10 mL/min 이상의 투기도를 가질 수 있다. 바람직하게는 20mL/min 이상, 더욱 바람직하게는 30mL/min 이상일 수 있으며, 그 상한은 특별히 제한되지 않으나 500mL/min 이하 또는 300mL/min 이하 또는 200 mL/min 이하일 수 있다.
상기 투기도는 Bendtsen 법(TAPPI UM 535)으로 측정한 값을 기준으로 할 수 있다.
또한, 일 구현 예에 따르면, 상기 코팅층은 거칠음도가 5 ㎛ 이하일 수 있다. 코팅층의 거칠음도는 안료입자의 크기, 입도분포 등에 영향을 받을 수 있는데, 본 발명의 경우에는 Blade 및 Rod 코팅 등과 같은 코팅방법 및 코팅 후 카렌더링 공정을 실시함으로써 거칠음도가 제어될 수 있다. 그라비아 인쇄와 같은 요판인쇄의 경우 표면 거칠음도가 중요하기 때문에 상기 범위로 제어하는 것이 바람직하다.
상기 거칠음도는 Parker-Print Surf 법(TAPPI T555 OM-15)으로 측정한 값을 기준으로 할 수 있다.
코팅층 형성 방법은 에어나이프 방식과 같이 일반적인 코팅 공정을 적용할 수 있으며 특별히 제한되지 않는다.
전술한 바와 같은 특징을 갖는 본 발명의 속건성 섬유전사용지는 안료가 수분과 함께 원지로 침투되는 과정에서 원지의 다공성을 적절히 채워주어 전술한 바와 같은 특징을 갖는 공극을 형성하여, 전사 후 잉크 침출 현상을 방지하고, 코팅층 내에 미세한 다량의 공극을 형성하여 수용성 잉크의 대부분을 차지하는 수분을 급속도로 원지 내로 흡수 시켜 빠른 건조성을 나타낸다.
이하에서, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것이다.
<실시예 1> 피그먼트 코팅 섬유전사용지의 제조
하기의 조건으로 피그먼트 코팅 섬유전사용지를 제조 하였다. 하기 실시예 및 비교예에서 "부"는 중량부를 의미한다.
코팅층 조성
안료 : 소성 클레이(흡유도 100~105, 광산란계수 0.259) 100부
바인더 : PVA(polyvinyl alcohol) (완전검화형 중합도 1700) 10부
인쇄적성 향상제: 폴리아민계 양이온수지(일본 SENA사, PAPYOGEN P-105G) 1.0부
코팅액 농도 35%, 점도 150CPS / Brookfield 점도계 60 rpm, 1 min
원지 조건
평량 50g/m2, SIZING 5, ASH 10%, LB 100%
도공조건
실험용 코팅로드바 No.8
건조조건
열풍건조기 105℃ 1분, 도공 중량 8g/m2
<실시예 2 >
실시예 1에서 아민계 양이온수지를 사용하지 않고 PAM (Polyacrylamide, 중량평균 분자량 60,000g/mol) 10부를 PVA와 함께 바인더로 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 섬유전사용지를 제조하였다.
<비교예 1>
실시예 1에서 소성클레이 대신, 흡유도 35~45, 광산란계수 0.043인 클레이를 30 부 사용하고, PAM를 100 부 사용하고, 아민계 양이온수지를 사용하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 전사용지를 제조하였다.
<비교예 2>
실시예 1에서 소성클레이 대신, 흡유도 35~45, 광산란계수 0.043인 클레이를 30부 사용하고, CMC(CPKelco사, 점도(4%,25℃) 20~50 mPa.s 제품)를 100 부 사용하고, 아민계 양이온수지를 사용하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 전사용지를 제조하였다.
<비교예 3>
실시예 1에서 소성클레이 대신, 흡유도 35~45, 광산란계수 0.043인 클레이를 100부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 전사용지를 제조하였다.
실시예 및 비교예에서 제조된 전사용지의 코팅층 조성은 다음과 같다.
구분 안료(중량부) 바인더(중량부) 첨가제(중량부)
실시예 1 소성 클레이(100) PVA(10), 아민계 양이온수지(1.0)
실시예 2 소성 클레이(100) PVA(10),PAM(10) -
비교예 1 클레이(30) PAM(100) -
비교예 2 클레이(30) CMC(100) -
비교예 3 클레이(100) PVA(10) 아민계 양이온수지(1.0)
< 실험예 1> 전사용지의 공극 용적, 투기도 및 거칠음도 측정
상기 실시예 1 및 2와 비교예 1 및 2의 전사용지에 대하여 코팅면을 하기와 같은 방법으로 공극 용적, 투기도 및 거칠음도를 측정하였다.
공극 크기 및 공극 용적 : 수은압입법(ASTM D4404)
투기도 측정 : Bendtsen법(TAPPI UM 535)
거칠음도 : Parker-Print Surf 법(TAPPI T555 OM-15)
상기 실험결과를 하기 표 2, 도 1 및 도 2에 나타내었다.
공극 용적(pore volume) 합계 (<1㎛) 투기도(sec) 투기도(mL/min) 거칠음도(PPS(TOP))(㎛) 제품 특성
실시예 1 2.79 140 85.4 2.1 소성 클레이,PVA, 아민계 양이온 수지
실시예 2 3.12 291 41.0 4.6 소성 클레이, PVA, PAM
비교예 1 1.78 40,500 0.295 5.0 클레이, PAM
비교예 2 1.93 37,600 0.318 7.8 클레이, CMC
비교예 3 2.47 1,100 9.4 2.53 클레이, PVA, 아민계 양이온 수지
도 1 및 표 2의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 섬유전사용지는 1㎛ 이하의 공극 크기를 갖는 공극의 용적 합계가 2.5mL/g 를 초과하며, 공극 크기 0.6㎛인 공극의 용적(PV0.6)이 공극 크기 0.3㎛인 공극의 용적(PV0.3)보다 작고, 투기도가 10mL/min를 초과한 반면 비교예의 전사용지는 그러하지 못함을 알 수 있다.
<실험예 2> SEM 이미지를 통한 전사용지의 표면 분석
실시예 1 및 2와 비교예 1,2 및 3의 전사용지에 대하여 그 표면의 SEM 이미지를 도 3에 나타내었다.
도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 섬유전사용지는 표면의 입자 및 기공의 크기가 작고 균일한 것을 확인할 수 있다.
<실험예 3> 인쇄 적합성 실험
Mimaki JV33-160 프린터를 사용하여 전사효율, 건조 속도 및 기타 인쇄 적합성을 측정하였다.
사용한 잉크는 승화형 전사잉크 이며, CMYK 색상에 대하여 출력 후 전사하여 전사효율, 인쇄성, 건조시간을 평가하여, 측정한 결과를 표 3에 나타내었다.
전사효율 건조시간 인쇄 선명성 인쇄 균일성
실시예 1 76% 48초 5점 5점
실시예 2 78% 52초 5점 5점
비교예 1 75% 132초 5점 5점
비교예 2 78% 175초 5점 5점
비교예 3 72% 124초 3점 3점
상기 실험 결과는 다음과 같은 방법으로 얻었다.
전사효율
전사용지에 Mimaki JV33-160프린터로 CMYK 색상 각각의 블록화상을 인쇄한 후 피전사물(폴리에스테르 원단)에 상기와 같이 인쇄된 전사용지를 올려놓고 200℃ 조건으로 40초 전사시켰다. 각 CMYK 색상에 대하여 전사 후 전사용지 OD(Optical density: 광학농도) 및 전사된 피전사물 OD를 측정하여 하기 관계식에 따라 계산하였다. 수치가 높을수록 전사효율이 우수하다.
전사효율(%) = [1-(전사용지 OD)/(피전사물 OD)] x 100
건조시간
전사용지에 Mimaki JV33-160프린터로 블랙 블록화상을 잉크분사량 270%로 하여 인쇄한 후 그 위에 백상지를 겹쳐 놓고 1kg의 추를 10초간 올려놓은 뒤 백상지에 묻어나오는 잉크 정도를 비교하여 잉크 건조시간을 평가하였다. 숫자가 작을수록 잉크 건조가 빠르다.
인쇄선명성 및 인쇄균일성
전사용지에 Mimaki JV33-160프린터로 출력한 화상에 대한 육안평가 방법(1~5점)으로 점수가 높을수록 더 양호하다(1점은 불량, 5점은 양호).
상기 표 3의 결과로부터 본 발명에 따른 섬유전사용지는 전사효율, 인쇄선명성 및 인쇄균일성이 모두 우수하면서도 건조특성이 월등히 우수함을 알 수 있다.

Claims (7)

  1. 공극 크기 1 ㎛ 이하인 공극의 용적 합계가 2.5 mL/g 초과인 코팅층을 구비한 섬유전사용지.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 공극은 공극 크기 0.4㎛ 내지 0.2㎛의 범위에 있는 공극의 크기별 용적이 각각 0.1 mL/g 이상인 것인 섬유전사용지.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 공극은 공극 크기 0.6㎛인 공극의 용적(PV0.6)이 공극 크기 0.3㎛인 공극의 용적(PV0.3)보다 작은 것인 섬유전사용지.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 코팅층은 흡유도 50 이상인 안료를 포함하는 코팅층을 구비하는 것인 섬유전사용지.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 코팅층은 광산란 계수 0.1 이상인 안료를 포함하는 코팅층을 구비하는 것인 섬유전사용지.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 섬유전사용지는 적어도 10 mL/min 이상의 투기도를 가지는 것인 섬유전사용지.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 코팅층은 거칠음도가 5 ㎛ 이하인 것인 섬유전사용지.
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