KR20240067979A - 승화 인쇄를 위한 전사지 - Google Patents

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KR20240067979A
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알렉상드르 데콩트
마르코 아베르사
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알스트롬 오와이제이
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Abstract

본 개시는 섬유질 기재 및 잉크 수용 층을 포함하는 승화 인쇄를 위한 전사지에 관한 것이며, 여기서, 상기 잉크 수용 층은, 상기 잉크 수용층의 총 중량을 기준으로 하여: 10 내지 90 wt%의 함량의, 양이온성 무기 성분, 양이온성 유기 성분, 또는 이들 둘다; 선택적으로(optionally), 최대 75 wt%의 함량의 충전제; 5 내지 50 wt%의 함량의 친수성 바인더; 및 5 내지 50 wt%의 함량의 소수성 바인더;를 포함한다. 본 개시는 또한, 승화 인쇄를 위한 전사지의 제조 방법, 인쇄된 전사지의 제조 방법에서의 그것의 용도, 인쇄된 전사지, 승화에 의한 물품 장식 방법에서의 그것의 용도, 및 장식된 물품을 제공한다.

Description

승화 인쇄를 위한 전사지
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은, 2021년 11월 5일에 출원된, 유럽 출원 번호 EP21206672.4에 대한 우선권 및 그 이익을 주장하는 국제 출원이다. 상기 출원의 전체 내용은 인용에 의해 본 명세서에 통합된다.
기술 분야
본 개시는 승화 인쇄를 위한 전사지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 고급 용도를 위한 코팅된 전사지뿐만 아니라 전사지를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 개시의 추가 양태들은, 인쇄된 전사지, 및 특히 잉크젯 인쇄에 의해 이를 제조하는 방법을 포함하지만, 이에 국한되지는 않는다. 또한, 본 개시는 장식 물품, 및 승화 인쇄에 의해 물품을 장식하는 방법에 관한 것이다.
특정 물품 상에 직접 인쇄함으로써 충실도가 높은 이미지를 얻는 것이 어려울 수 있다. 이러한 물품에는 텍스타일(예를 들어, 패브릭 및 의류), 특히 폴리에스테르 텍스타일, 및 금속, 유리, 세라믹, 플라스틱, 또는 목재 표면을 갖는 다른 물품이 포함된다. 승화 인쇄 기술은 승화성 잉크를 사용하여 이러한 물품에 이미지를 제공하는 데 종종 사용된다. 승화 가능한 잉크는 최종 물품 상에 간접적으로 인쇄된다. 더욱 특히, 잉크는 소위 전사지 상에 먼저 인쇄된 후, 열과 압력을 사용하여 인쇄된 전사지로부터 최종 물품으로 전사된다. 특허 출원 US 2008/0229962는 이러한 인쇄 공정의 예를 기술한다.
그러나, 모든 승화 인쇄를 위한 전사지가 똑같이 적합한 것은 아니다. 특정 전사지는 잉크에서 나오는 용매를 충분히 빨리 흡수하지 못하는 경향이 있으며, 이는 건조 시 잉크가 번지거나 퍼질 위험을 증가시킨다. 그러나, 잉크에서 나오는 용매를 너무 빨리 흡수하는 전사지는, 잉크가 용매와 함께 용지 내로 끌어당겨지는 문제가 발생하는 경향이 있다. 따라서, 승화 인쇄에 사용할 수 있는 충분한 양의 잉크를 보장하기 위해서는, 상대적으로 많은 양의 승화성 잉크가 이러한 전사지 상에 인쇄되어야 한다. 예를 들어, 전사지 상에 인쇄된 다량의 잉크로 인해 유발되는 잉크의 번짐으로 인해, 전사 시 인쇄 선명도가 떨어질 수 있으며, 이는 원본 디지털 파일과 최종 물품 상의 승화에 의한 인쇄 간에 차이가 있고 동시에 공정 자체의 효율성이 낮아진다는 것을 의미한다.
높은 인쇄 선명도를 갖는, 현재의 최선단의 승화 인쇄를 위한 고급 전사지는 통상적으로 섬유질 기재의 표면 상에 일종의 코팅 또는 작용제를 포함한다. 여러 간행물에서, 승화성 잉크를 처리하여 전사지 기재 및 코팅 층의 성질을 적합화함으로써 충실도가 높은 이미지를 제공하기 위해, 전사지의 능력에 영향을 미치는 시도가 있었다.
표면 상에 잉크를 고정시키고 물에서 잉크가 번지는 것을 방지할 목적으로 잉크젯 인쇄를 위한 잉크 고정 작용제로서 소량의 양이온성 작용제들을 사용하는 것이 알려져 있다. 예를 들어, 특허출원 EP 3 568 521은 적어도 전사지의 한 면에 하나 이상의 양이온성 작용제들을 갖는 승화 인쇄를 위한 전사지를 제공한다. 그러나, 여전히 개선의 가능성이 있다.
시중에서 입수가능한 수많은 승화 인쇄를 위한 전사지에도 불구하고, 그 어느 것도 승화성 잉크의 즉각적인 건조, 완벽한 인쇄 선명도 및 결함의 부재를 동시에 제공하지 않는다. 상기 결함에는 보관 시 먼지 날림, 승화성 잉크에서 전사지 성분들의 가용성 또는 인쇄 전사 공정 동안의 뒷면 가스 방출(back gasing)이 포함된다.
따라서, 전사지 상의 승화성 잉크의 건조가 빠르고, 인쇄 공정 및 승화 전사 공정시 어떠한 실질적인 결함없이, 실질적으로 완벽한 인쇄 선명도를 얻을 수 있는, 승화를 위한 전사지가 요구되고 있다. 또한, 표준 잉크나 겔상 잉크로 높은 선명도로 인쇄될 수 있고 건조 시간이 빠른 전사지가 요구되고 있다. 또한, 이러한 전사지를 제조하고 인쇄하는 방법뿐만 아니라, 물품을 장식하는 방법 및 완벽한 인쇄 선명도로 장식된 물품의 제공이 요구되고 있다.
본 개시는, 섬유질 기재와 잉크 수용 층을 포함하는, 승화 인쇄를 위한 전사지를 제공함으로써 종래 기술의 문제점을 적어도 부분적으로 해결하는 것을 목적으로 한다. 잉크 수용층은 양이온성 무기 성분, 또는 양이온성 유기 성분, 또는 둘 다를 10 내지 90 건조 wt%의 양으로, 선택적으로(optionally) 충전제를 최대 75 건조 wt%의 양으로, 친수성 바인더를 5 내지 50 건조 wt%의 양으로, 그리고 소수성 바인더를 5 내지 50 건조 wt%의 양으로, 포함한다. 건조 wt%의 양은 잉크 수용 층의 총 건조 중량을 기준으로 한다.
밝혀진 바와 같이, 상기 명시된 잉크 수용 층을 포함하는 승화 인쇄를 위한 전사지는, 승화성 잉크의 빠른 건조, 실질적으로 완벽한 인쇄 선명도, 및 저장, 인쇄 또는 승화 전사 공정 동안 먼지 날림이나 다른 결함의 부재를 동시에 제공한다.
또한, 본 개시는 승화 인쇄를 위한 전사지의 제조 방법, 인쇄된 전사지를 제조하기 위한 방법에서의 이의 용도, 인쇄된 전사지, 승화에 의해 물품을 장식하기 위한 방법에서의 이의 용도, 및 장식된 물품을 제공한다.
본 설명이 "바람직한(preferred)" 구현예들/특징들을 지칭하는 경우, 이들 바람직한 구현예들/특징들의 조합도 또한 이 조합이 기술적으로 의미가 있는 한 개시된 것으로 간주된다.
이하, "포함하는(comprising)"이라는 용어의 사용은 비제한적인 방식으로 개시되는 것으로 이해되어야 하며, 즉, 말하자면, 기술적으로 의미가 있는 한, 추가적인 구성요소들이나 단계들이 존재하거나 구현될 수 있다. 더 제한된 구현예의 경우, "이루어진(consisting of)"이라는 용어가 사용될 것이며, 제한된 방식으로, 즉 임의의 추가 구성요소 또는 단계없이, 개시되는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 개시에 따른 승화 인쇄를 위한 전사지의 개략도를 나타낸다.
도 2는 본 개시에 따른 승화 인쇄를 위한 전사지의 대안적인 구현예의 개략도를 나타낸다.
도 3은 본 개시의 실시예 및 2개의 비교예에 대한 건조 시험 결과를 보여주는 사진을 나타낸다.
본 개시의 제1 구현예는, 섬유질 기재와 잉크 수용 층을 포함하는, 승화 인쇄를 위한 전사지에 관한 것이다. 본 명세서에서 사용된 전사지는, 다음 단계에서, 열과 압력을 사용하여 인쇄된 전사지로부터 이하에 기술되는 바와 같은 물품으로 인쇄물이 전사되기 전에, 승화성 잉크로 인쇄되는 종이를 지칭한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "승화성 잉크(sublimable ink)"는 착색제로서의 승화성 염료 및 캐리어로서의 용매를 포함하는 재료를 지칭한다. 즉, 승화성 염료는 전형적으로 실온에서 고체이므로 용매는 승화성 염료가 전사지 위에 도포되도록 한다. 따라서, 캐리어 용매를 사용하지 않고 이를 기재에 인쇄하는 것은 어려울 수 있다. 승화성 잉크는 캐리어가 물을 포함하는 수성 잉크로서 제공될 수 있다.
본 개시의 맥락에서 승화 인쇄에 사용되는 승화성 염료는 특별히 제한되지 않으며 임의의 종래의 승화성 염료일 수 있다. 통상적으로 승화성 염료는 음전하를 띠거나 또는 적어도 친핵체이며, 이는 전자쌍을 제공하여 친전자체를 배위하거나 결합한다는 것을 의미이다. 승화성 잉크에서 발견될 수 있는 예시적인 승화성 염료에는 이에 제한되지는 않지만, 예를 들어, 아조 염료, 니트로염료, 안트라퀴논 염료, 퀴놀린 염료 및 플루오란 염료가 포함된다. 본 개시의 특정 구현예들에서, 승화성 염료는: SAWGRASS Sublijet 블랙; 또는 EPSON UltraChrome DS; 잉크로부터 나오는 승화성 염료일 수 있다.
본 개시의 전사지는 아래에 더 자세히 설명되는 바와 같이 적어도 2개의 층들을 포함한다. 도 1은, 섬유 기재와, 섬유 기재 상에 코팅된 잉크 수용 층을 나타낸다. 잉크 수용 층은 예를 들어, 잉크젯 인쇄에 의해, 전사지를 인쇄할 때 승화성 잉크를 수용하기 위해 제공된다. 잉크 수용 층은 섬유질 기재의 일면 또는 양면에 제공될 수 있다. 그러나, 승화성 잉크는 전형적으로 승화 인쇄를 위한 전사지의 한쪽 표면에만 도포되므로, 본 개시의 잉크 수용 층은 바람직하게는 승화성 잉크로 인쇄되는 섬유질 기재의 표면에만 제공된다.
잉크 수용 층은 섬유질 기재 상에 직접 형성될 수도 있거나, 또는 잉크 수용 층이 형성되기 전에 적어도 하나의 추가 층이 섬유질 기재 상에 형성될 수 있다. 이러한 추가 층은, 예를 들어, 섬유질 기재의 성질을 조정하기 위한 임의의 추가 층일 수 있다. 바람직하게는, 잉크 수용 층은, 하기에 더 자세히 설명되는 바와 같이, 섬유질 기재와 본 개시의 잉크 수용 층 사이의 상호작용을 방해하지 않도록 섬유질 기재 상에 직접 형성된다.
본 개시의 의도에서 섬유질 기재는, 얇고, 유연하지만, 비탄성인 시트로서 설명될 수 있는 섬유질 구조를 실질적으로 갖는, 베이스 재료(base material)를 의미한다. 섬유질 기재는 특별히 제한되지 않고, 직조 기재, 부직포 기재와 같은 임의의 종래의 섬유질 기재일 수 있으며, 적합하게는 유연하고, 취급, 인쇄, 복사, 코팅, 열전달 및 본 개시와 관련된 다른 작업들에 충분한 강도를 갖는다.
전사지의 섬유질 기재는, 승화성 잉크가 캐리어 용매를 흡수하여 전사지에 도포될 때, 건조 및 높은 인쇄 선명도를 촉진한다. 이것이 의미하는 바는, 용매가 승화성 염료로부터 떠나고, 이때 승화성 염료는 하기에 기재되는 잉크 수용 층의 특성으로 인해 전사지 표면에서 또는 그 근처에서 농축된다는 것이다.
고도의 다공성 섬유질 기재는, 그 위에 코팅된 임의의 재료를 다량 흡수할 수 있으므로, 덜 선호된다. 더욱이, 섬유질 기재가 캐리어 용매를 너무 빨리 흡수하는 경우, 용매는 승화성 염료를 전사지 속으로 더 깊이 끌어당길 수 있다. 따라서, 본 개시의 섬유질 기재는 바람직하게는 낮은 통기성의 치밀한 구조를 갖는다. 본 명세서에 언급되는 "공기 투과도"는 ISO 5636-3 표준에 따라 측정된 벤트센 다공도(Bendtsen porosity)이며, 이는 재료의 두 표면들 사이에 규정된 기압차 하에서 알려진 면적을 수직으로 통과하는 공기흐름의 속도에 해당한다. 공기 투과도의 개념은 패브릭의 본질적인 성질을 해석하기 위해 텍스타일 산업에서 널리 사용된다. ISO 5636-3 표준에 따르며, 10 cm² 샘플에 1.47 kPa의 압력차를 가하여 공기 투과도를 측정한다. 바람직하게는, 본 개시의 섬유질 기재는 ISO 5636-3에 따라 측정된 200 mL/min 미만의 벤트센 공기 투과도(Bendtsen Air Permeability)를 갖는다.
그러나, 섬유질 기재가 캐리어 용매를 충분히 빠르게 흡수하지 못하는 경우, 승화성 잉크가 전사지의 표면 상에 번지거나 퍼질 수 있다. 따라서, 섬유질 기재의 선택은 승화성 잉크를 처리하고 목적하는 충실도 높은 이미지를 제공하는 전사지의 능력을 보조할 수 있다. 섬유질 기재가 얼마나 많은 물을 흡수할 수 있는지에 대한 물 흡수 용량은 Cobb 표준 ISO 535에 따라 측정될 수 있다. 코브 값(Cobb value)은, 특정 시간 내에, 물과 일측에서의 접촉(one-sided contact)을 통해 섬유질 기재의 한정된 면적에 흡수되는 물의 양을 특정한다. 바람직하게는, 본 개시의 섬유질 기재는, ISO 535 표준에 따라 측정된, 40 g/m² 초과, 바람직하게는 40 내지 90 g/m²의 코브 값을 갖는다.
본 개시의 특히 바람직한 구현예에서, 섬유질 기재는, ISO 5636-3에 따라 측정된 200 mL/min 미만의 벤트센 공기 투과도, 및 ISO 535에 따라 측정된 40 g/m² 초과, 바람직하게는 40 내지 90 g/m²의 코브 값을 가질 수 있다.
본 개시의 섬유질 기재는 임의의 인쇄 공정을 위한 베이스 재료일 수 있다. 전형적으로, 섬유질 기재 시트는 천연 섬유, 합성 섬유, 또는 이들의 블렌드로부터 만들어진 직조된(woven) 또는 부직된(nonwoven) 웹이다. 웹 구조체는 식별가능한 방식으로 직조된(woven) 또는 편직된(knitted) 개별 섬유들의 구조를 갖는 패브릭형 시트를 지칭한다. 부직포 구조체는, 서로 식별불가능하게 얽히고 설켜진(entangled and interlaid) 구조를 갖는 개별 섬유들의 구조체를 갖는 패브릭형 시트를 지칭한다. 부직포는, 예를 들어, 스핀 레잉(spin laying), 카딩(carding), 에어 레잉(air laying)(건식 레잉으로도 알려짐) 및 워터 레잉(water laying) 공정과 같은 다양한 공정으로 형성될 수 있다. 그 결과 각각 스핀 레이드(spin-laid), 카디드(carded), 에어 레이드(air-laid)(건식 레이드라고도 함) 및 웨트-레이드(wet-laid) 부직포가 생성된다.
천연 섬유는, 펄프를 포함하는 천연 셀룰로오스 섬유, 또는 인조 셀룰로오스 섬유 또는 이들 둘의 혼합물을 포함할 수 있다. 인조 셀룰로오스 섬유는 재생 셀룰로오스 섬유로도 알려져 있으며, 예를 들어, 리오셀(Lyocell) 및 비스코스(Viscose)(일명 레이온(Rayon))다. 섬유질 기재를 위한 합성 섬유는 아크릴, 폴리에스테르 또는 나일론 섬유를 포함할 수 있다.
본 개시의 섬유질 기재는 섬유질 기재의 성질을 조정하기 위해 추가 첨가제들을 포함할 수 있다. 이러한 첨가제에는 하기에 기술되는 충전제, 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC)와 같은 바인더, PAE(폴리아미드-에피클로로히드린) Kymene과 같은 습윤 강도 향상제(wet strength agents), 또는 사이징제(sizing agents)가 포함된다. 바람직하게는, 본 개시의 섬유질 기재 중 첨가제의 총량은, 섬유질 기재의 총 건조 중량을 기준으로 하여, 15 건조 wt% 이하이다.
제지(papermaking)를 위한 충전제는 또한 안료 또는 광물로 알려져 있다. 충전제의 종류는 무기 미립자 광물로 기술될 수 있으며, 천연 충전제와 합성 충전제로 나눌 수 있는 반면, 칼슘 카보네이트와 같은 일부 광물은, 천연 형태와 합성 형태로 이용가능하다. 제지를 위한 전형적인 충전제는, 칼슘 카보네이트, 점토 광물(예를 들어, 카올린 또는 활석), 티타늄 디옥사이드, 실리케이트, 하이드록사이드 광물, 칼슘 술페이트 및 이들의 혼합물을 포함한다. 충전제 사용의 주요 이점은 개선된 밝기, 전사지 건조 또는 기공 크기의 제어와 관련이 있다. 바람직하게는, 본 개시의 섬유질 기재 중 충전제의 양은, 섬유질 기재의 총 건조 중량을 기준으로 하여, 15 건조 wt% 이하, 더욱 바람직하게는 10 건조 wt% 이하이고, 가장 바람직하게는 섬유질 기재는 충전제를 포함하지 않는다.
본 개시의 잉크 수용 층은 다음을 포함한다:
a. 양이온성 무기 성분, 양이온성 유기 성분 또는 둘 다,
b. 선택적으로(optionally) 충전제,
c. 친수성 바인더, 및
d. 소수성 바인더.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "유기(organic)"라는 용어는 항상 탄소를 함유하는 성분을 의미하는 반면, "무기(inorganic)" 성분은 유기 금속 화합물뿐만 아니라 금속 및 광물을 포함한다. 따라서, "무기(inorganic)" 성분에는 거의 탄소가 없다. 이하에서, 양이온성 무기 성분, 양이온성 유기 성분 또는 둘 다는 통상적으로 양이온성 성분으로도 지칭되며, 이에 대해서는 이하에서 더 자세히 명시된다.
본 명세서에 사용되는 양이온성 성분(A)은 특정 화학 조성에 제한되지 않는다. 이는 양이온성 전하가 배치되는 수불용성, 바람직하게는 미립자, 주쇄(backbone) 구조를 지칭한다. 본 개시의 양이온성 성분은 2개 이상의 화학 원소들의 원자들로 이루어진 순수한 물질이며, 물질들의 혼합물과 달리, 원자 종들은 서로 특정 비율로 존재한다. 양이온성 성분은 양이온성 주쇄에 약하게 결합된 음이온성 반대이온을 가지고 있다. 따라서, 양이온성 전하는 쉽게 접근할 수 있고, 위에서 명시한 바와 같이 적어도 부분적으로 음전하를 띠거나 친핵체인 승화성 염료에 대해 높은 굽힘 친화력을 갖는다. 본 개시의 잉크 수용 층은, 승화 인쇄 동안 전사를 용이하게 하고 섬유질 기재의 잉크에 존재하는 염료의 확산을 방지하기 위해, 전사지의 표면에 또는 근처에 승화성 염료를 보유하도록 구성된다. 놀랍게도 본 개시는 승화성 염료가 전사지의 표면에 또는 근처에 남아 있기 때문에 승화 인쇄 내에서 높은 선명도를 달성한다는 것이 밝혀졌다. 또한, 본 개시의 잉크 수용 층은 목적하는 높은 선명도를 제공하는 데 필요한 승화성 잉크의 양을 감소시킨다.
양이온성 성분은, 이의 양이온 전하, 예를 들어, 전사지의 표면에서 측정된 비전하밀도에 의해 특정될 수 있다. 비전하 밀도는 MtekTM PCD-05 장치를 사용하여 하기의 실험 부분에 설명된 바와 같이 정량적 전하 측정을 통해 얻어진다. 종이 샘플은 상기 장치의 셀로 직접 전달될 수 없기 때문에, 역적정(back-titration)이 수행된다. 이 역적정에서, 전사지는 알려진 농도의 음이온성 폴리머 전해질의 용액과 접촉된다. 용액 내 음이온성 폴리머 전해질의 농도는, 전사지의 잉크 수용 층에 존재하는 양이온성 성분에 의해 소모됨에 따라 감소한다. 음이온성 폴리머 전해질의 잔류 농도는 양이온성 폴리머 전해질 적정제로 용액을 적정하여 얻어진다. 영전하점(point-of-zero-charge)(0 mV)에 도달하자마자 적정이 중단된다. 음이온성 폴리머 전해질 농도의 차이로부터, 전사지의 표면에서의 전하가 계산될 수 있다. 본 명세서에 사용된 "폴리전해질(polyelectrolyte)"은, 전체적으로 음으로 또는 양으로 대전된 폴리머 및 전하 등가량의 상대 음이온으로의 해리 하에서 물 또는 다른 극성 용매에 용해되는 폴리머(예를 들어, 거대분자)이다.
바람직하게는, 본 개시에 따른 양이온성 성분은, 예를 들어, 승화성 염료로부터 캐리어 용매의 제거를 방해함으로써, 섬유질 기재의 성질에 부정적인 영향을 미치지 않도록 다공성 구조를 갖는다. 따라서, 본 개시는 매우 빠른 건조 시간을 보장하는 전사지를 제공한다.
본 개시의 잉크 수용 층은, 잉크 수용 층의 전체 건조 중량을 기준으로 하여, 10 내지 90 건조 wt%의 양으로 양이온성 성분을 포함한다. 양이온성 성분이 10 건조 wt% 미만으로 포함된 잉크 수용 층을 사용하는 경우, 전사지의 표면에 또는 부근에 승화성 염료를 농축시키는 효과는 달성되지 않는다. 잉크 수용 층이 90 건조 wt% 초과의 양이온성 성분을 포함하는 경우, 잉크 수용 층이 섬유질 기재와 충분히 결합하지 못하여 먼지 날림(dusting)이 발생하며, 이에 의해 잉크 수용 층이 섬유질 기재로부터 떼어지거나, 부서지거나, 쉽게 문질러 떨어진다.
잉크 수용 층 내의 충전제(b)는 앞에서 설명된 제지용 충전제와 동일할 수 있다. 잉크 수용 층 내의 충전제의 예시적인 구현예들은 하기에 명시될 것이다. 본 개시에 따른 무기 광물 충전제는 중성 물질이거나, 또는 쉽게 접근(accessible)할 수 있는 이용가능한 전하를 갖지 않는다. 따라서, 잉크 수용 층의 충전제는 약 0의 순전하를 가질 수 있으며, 앞에서 설명된 바와 같은 정량적 전하 측정으로는 측정할 수 없다. 또한, 본 개시에 따른 잉크 수용 층 내의 충전제는 통상적으로 잉크 수용 층으로부터 섬유질 기재로의 잉크 용매, 예를 들어, 물의 이동을 용이하게 하는 다공성 구조를 갖는다. 결과적으로, 섬유질 기재의 특성은 잉크 수용 층에 의해 영향을 받지 않는다.
충전제는 본 개시의 잉크 수용 층에 최대 75 건조 wt%의 양으로 존재한다. 잉크 수용 층에 존재하는 것이 엄격하게 요구되는 것은 아니다. 충전제의 함량이 75 건조 wt%를 초과하는 잉크 수용 층을 사용하는 경우, 양이온성 성분이 과도하게 희석되어 전사지의 표면에 또는 부근에 승화성 염료를 농축시키는 효과가 나타나지 않는다.
본 개시의 의도에서 바인더는 폴리머성 성분이다. 본 개시에 따른 폴리머는, 하나 이상의 모노머 단위들의 배수인, 거대분자들로 이루어진 천연 또는 합성 물질이다.
본 명세서에서 사용되는 친수성 바인더(c)는 극성 작용기들을 포함하는 바인더들을 지칭한다. 이들 극성 작용기는 -(C=O)OH, -OH, 1차, 2차, 3차 및 4차 암모늄 화합물, -(C=O)NH2, -NO2, -(SO2)OH, -SH, -(SO2)NH2, -SO2, -C≡N, -N≡C, -N=O 및 수소첨가 또는 분해에 의해 형성된 이들의 이온 중 하나 이상을 포함한다. 바람직하게는, 극성 작용기들은 -OH, -O- 및 4차 암모늄 화합물 중 하나 이상을 포함한다. 본 명세서에 사용된 4차 암모늄 화합물은 질소 원자의 네 원자가가 모두 탄소에 결합되어 있는 유기 암모늄 화합물이다. 따라서, 4차 암모늄은 양전하를 띤 질소(양이온)와 음이온으로 이루어진 염(이온성 화합물)이다. 4차 암모늄 화합물 암모늄 클로라이드를 포함하는 친수성 바인더의 예는, 폴리디알릴디메틸암모늄 클로라이드(폴리DADMAC)이다. 친수성 바인더의 예로는 폴리비닐 알코올(PVOH) 또는 전분이 있다.
바람직하게는 친수성 바인더(c)는 본 명세서에 정의된 바와 같이 폴리머성 성분의 모노머성 단위 당, 적어도 10 mol%의, 바람직하게는 적어도 15 mol%의, 바람직하게는 적어도 20 mol%의, 바람직하게는 적어도 23 mol%의, 및 가장 바람직하게는 적어도 30 mol%의, 극성 작용기를 포함한다. 따라서, 폴리DADMAC는 모노머성 단위 당 30 mol%의 암모늄 클로라이드를 포함한다. PVOH는 모노머성 단위 당 38 mol%의 하이드록사이드를 포함하고, 전분은 모노머성 단위 당 23 mol%의 하이드록사이드를 포함한다.
대부분의 친수성 바인더는 모노성 단위 당 극성 작용기가 많기 때문에 35 내지 100 ℃ 사이의 온도에서 물에 용해된다. 전사지에 수성 승화성 잉크가 도포되는 경우, 친수성 바인더는 수성 승화성 잉크에 대한 잉크 수용 층의 접근성을 보장할 수 있으며, 이는 승화성 염료와 양이온성 성분의 접촉을 가능하게 한다. 또한, 친수성 바인더는 전사지의 젖음성을 보장하여, 전사지뿐만 아니라 아래에 정의되는 승화 인쇄로 장식되는 물품 상의 인쇄 선명도를 향상시킨다.
그러나, 본 발명자들은 놀랍게도 친수성 바인더와 더불어 아래에 기술되는 바와 같이 소수성 바인더를 사용하면 본 개시의 전사지의 성질이 향상된다는 것을 발견하였다. 어떠한 이론에도 얽매이기를 바라지 않고, 친수성 바인더는 수성 승화성 잉크와 접촉 시 팽창하는 경향이 있는 것으로 생각된다. 그러나, 바인더의 팽윤은 전사지의 다공성 구조를 닫을 수 있으므로 바람직하지 않다. 이로 인해 전사지에 도포된 잉크가 전사지의 표면에 번지는 것을 유발할 수 있다. 소수성 바인더와 함께 친수성 바인더를 사용함으로써만, 승화성 염료에 대한 잉크 수용 층의 접근성을 유지하면서 이러한 부정적인 영향을 줄일 수 있다. 전형적으로, 바인더는, 섬유질 기재의 다공성을 유지하면서, 충전제와 양이온성 작용제를 결합시키는 것을 목표로 한다.
본 개시의 잉크 수용 층은 잉크 수용 층의 총 건조 중량을 기준으로 하여 친수성 바인더(c)를 5 내지 50 건조 wt%의 양으로 포함한다. 5 건조 wt% 미만의 친수성 바인더를 포함하는 잉크 수용 층을 사용하는 경우, 양이온성 성분은 섬유질 기재에 충분히 결합되지 않는다. 충분히 결합됨으로써, 바인더 재료가 잉크 수용 층 자체, 및 잉크 수용 층과 섬유질 기재 사이의 계면의 충분한 안정성을 달성한다는 것을 의미한다. 전사지를 인쇄하기 위한 인쇄기의 먼지 날림(dusting)은, 불충분한 바인딩으로부터 발생할 수 있으며, 이로 인해 잉크 수용 층은 섬유질 기재로부터 떼어지거나 부서지거나 쉽게 문질러 떨어진다. 50 건조 wt% 초과의 친수성 바인더를 포함하는 잉크 수용 층을 사용하는 경우, 양이온성 성분 및/또는 충전제로 인한 잉크 수용 층의 다공성 구조가 차단될 수 있으며, 섬유질 기재의 특성은 앞에서 설명된 바와 같이 영향을 받게 될 것이다.
본 명세서에서 사용되는 용어 소수성 바인더(d)는 앞에서 정의된 바와 같은 극성 작용기를 포함하지 않는 바인더를 지칭한다. 바람직하게는 소수성 바인더는 폴리머성 성분의 모노머 단위 당 10 mol% 미만의, 바람직하게는 6 mol% 미만의, 바람직하게는 4 mol% 미만의, 바람직하게는 2 mol% 미만의, 극성 작용기를 포함하며, 가장 바람직하게는 극성 작용기를 포함하지 않는다.
위에서 설명된 바와 같이, 친수성 바인더와 함께 소수성 바인더의 존재는 수성 승화성 잉크와 접촉할 때 친수성 바인더의 팽윤을 제한한다.
본 개시의 잉크 수용 층은, 잉크 수용 층 전체 건조 중량을 기준으로 하여, 소수성 바인더(d)를 5 내지 50 건조 wt%로 포함한다. 5 건조 wt% 미만의 소수성 바인더를 포함하는 잉크 수용 층을 사용하는 경우, 양이온성 성분은 섬유질 기재에 충분히 결합되지 않아 친수성 바인더에 대해 앞에서 설명된 것과 동일한 문제를 유발할 것이다. 50 건조 wt% 초과의 소수성 바인더를 포함하는 잉크 수용 층을 사용하는 경우, 잉크 수용 층의 다공성 구조가 차단될 것이고, 앞에서 설명된 바와 같이 섬유질 기재의 성질이 영향을 받게 될 것이다.
본 개시에 따른 바인더 혼합물은 승화성 염료에 대한 잉크 수용 층의 접근성을 보장할 뿐만 아니라, 잉크 용매(캐리어)로 인해 발생할 수 있는 잠재적인 팽윤 현상을 허용가능한 범위로 유지한다. 본 명세서에 기술된 전사지의 본 개시의 바인더 혼합물은 또한, 섬유질 기재에 잉크 수용 층의 충분한 결합을 보장하면서, 매우 많은 양의 양이온성 성분의 사용을 가능하게 한다. 따라서, 얇은 잉크 수용 층에서 조차도 높은 염료 결합성을 얻을 수 있다. 이는 인쇄 속도를 제한하는 긴 건조 시간뿐만 아니라 통상적으로 코팅 층에 바인더를 사용할 때 수반되는 잉크의 번짐, 퍼짐 또는 깃털 현상과 같은 부정적인 영향을 줄인다. 더욱이, 개시된 바인더 혼합물은 매우 얇은 잉크 수용 층의 제공을 가능하게 한다. 임의의 이론에 얽매이기를 바라지 않고, 섬유질 기재의 성질, 예를 들어, 전사지의 잉크 흡수 능력과 직접적으로 관련된 앞에서 설명된 코브 값을 보존하는 측면들에 있어서, 얇은 잉크 수용층이 바람직할 수 있는 것으로 생각된다. 마지막으로, 그렇지만 앞선 것들과 마찬가지로 중요한 것은, 생산 효율성과 고정밀 인쇄 측면에 있어서 얇은 잉크 수용 층이 가능한 것이 바람직하다.
본 개시의 잉크 수용 층은 선택적으로(optionally) 종이 제조의 기술 분야의 통상의 기술자에게 잘 알려진 추가 첨가제들을 포함할 수 있다. 이러한 첨가제에는 증점제, 강화제, 분산제, 레올로지 개질제, 형광 증백제, 윤활제, 염료, 가용성 염료 또는 사이징 작용제가 포함될 수 있다.
상기 설명을 고려하여, 잉크 수용 층의 양이온성 무기 성분, 양이온성 유기 성분 또는 둘 다 및 충전제의 양은, 잉크 수용 층의 총 건조 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 60 건조 wt% 초과, 바람직하게는 70 건조 wt% 초과, 및 가장 바람직하게는 75 건조 wt% 초과이다.
또 다른 바람직한 구현예에서, 양이온성 무기 성분, 양이온성 유기 성분 또는 둘 다, 예를 들어, 양이온성 성분, 및 충전제 대 친수성 바인더와 소수성 바인더, 즉, 바인더 혼합물의 질량비는, 85:15 내지 75:25, 바람직하게는 84:16 내지 78:22, 가장 바람직하게는 82:18 내지 80:20이다. 특히 향상된 건조 시간, 인쇄 선명도 및 낮은 먼지 날림은 위의 설명과 일치하는 이러한 비율 내에서 달성될 수 있다.
바람직하게는, 양이온성 무기 성분, 양이온성 유기 성분 또는 둘 다, 예를 들어, 양이온성 성분, 대 충전제의 질량비는, 80:20 내지 20:80이고, 바람직하게는 60:40 내지 22:78이며, 가장 바람직하게는 35:65 내지 24:76이다. 양이온성 성분의 양이 감소하면, 인쇄 선명도가 감소한다. 이는 아마도 승화성 잉크의 결합 부위의 수가 감소한 것과 관련이 있을 수 있다. 더욱이, 앞에서 정의된 바와 같은 양이온성 성분과 충전제의 혼합물이 바람직할 수 있다. 어떤 이론에 얽매이기를 바라지 않지만, 이는 본 개시의 잉크 수용 층의 전체 다공성 구조에 기여하는 통상적인 무기 광물 충전제들의 다공성 구조로부터 기인한다. 바인더의 사용에 의해 영향을 받지 않는, 잉크 수용 층의 다공성 구조와 섬유질 기재의 상호작용은, 상기 비율 내에서 달성되는 개선된 건조 시간, 인쇄 선명도 및 낮은 먼지 날림을 보장하는 것으로 생각된다. 양이온성 성분의 다공성 구조를 적합화하고 충전제를 사용하지 않아도 동일한 효과를 얻을 수 있지만, 대량으로 쉽게 얻을 수 있으므로 어느 정도의 충전제의 존재가 바람직하다.
바람직하게는, 친수성 바인더 대 소수성 바인더의 질량비는, 65:35 내지 35:65, 바람직하게는 60:40 내지 34:66, 바람직하게는 50:50 내지 36:64, 및 가장 바람직하게는 45:55 내지 38:62이다. 특히 바람직한 구현예에서, 상기 범위들은 수성 승화성 잉크의 사용과 관련된다. 어떤 이론에 얽매이기를 바라는 것은 아니지만, 친수성 바인더는 수성 승화성 염료에 대한 본 개시의 잉크 수용 층의 접근성을 향상시키는 것으로 생각된다. 그러나, 친수성 바인더는 수성 승화성 잉크와 접촉 시 팽창할 수도 있다. 결과적으로, 팽윤된 바인더 구조 내로 통합된 물 분자들이 증발하는 데 시간이 더 오래 걸릴 수 있으므로 건조 시간이 늘어날 수 있다. 더욱이, 팽윤으로 인해 잉크의 번짐을 어느 정도 유발할 수 있다. 차례로, 너무 많은 양의 소수성 바인더를 사용하면 수성 승화성 잉크를 밀어내는 경향이 있는 것으로 생각된다. 이 시나리오에서, 잉크가 전사지의 표면 상에 남아 있는 경향이 있을 것이다. 결과적으로, 염료의 캐리어는 불충분하게 흡수될 수 있는 반면, 염료는 잉크 수용 층의 양이온성 성분과 접촉하는 것이 방해될 수 있다. 따라서, 소수성 바인더의 양이 너무 많으면 마찬가지로 일정 정도의 잉크의 번짐 및 인쇄 선명도의 손실을 유발할 것이다.
본 개시의 특히 바람직한 구현예에서, 잉크 수용 층 내 양이온성 성분 및 충전제의 양은, 잉크 수용 층의 총 건조 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 60 건조 wt% 초과, 바람직하게는 70 건조 wt% 초과, 및 가장 바람직하게는 75 건조 wt% 초과하며, 동시에 양이온성 성분 대 바인더 혼합물의 질량비는 85:15 내지 75:25, 바람직하게는 84:16 내지 78:22, 및 가장 바람직하게는 82:18 내지 80:20이고, 양이온성 성분 대 충전제의 질량비는 80:20 내지 20:80, 바람직하게는 60:40 내지 22:78, 및 가장 바람직하게는 35:65 내지 24:76이며, 친수성 바인더 대 소수성 바인더의 질량비는 65:35 내지 35:65, 바람직하게는 60:40 내지 34:66, 바람직하게는 50:50 내지 36:64, 및 가장 바람직하게는 45:55 내지 38:62이다.
바람직한 구현예에서, 양이온성 무기 성분은 양이온성 실리카 및 양이온성 티타늄 옥사이드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함한다. 실리카 및 티타늄 옥사이드와 관련된 용어 "양이온성"은 위에서 상세히 설명한 양이온성 성분(a)과 관련하여 정의한 것과 동일하다. 바람직하게는 양이온성 무기 성분은 양이온성 실리카를 포함한다. 본 개시의 특정 구현예에서, 이러한 양이온성 실리카는 양이온성 콜로이드 실리카, 예를 들어, 양이온성 LUDOX® 입자들과 같은 것을 포함하며, 이는 이온 교환에 의해 얻어질 수 있다.
또 다른 바람직한 구현예에서, 양이온성 유기 성분은 양이온성 폴리머, 양이온성 유기실리카 및 양이온성 금속-유기 골격체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함한다. 폴리머 전해질, 유기실리카 및 금속-유기 골격체와 관련된 용어 "양이온성"은 위에서 자세히 설명한 양이온성 성분(a)과 관련하여 위에서 정의한 것과 동일하다. 본 개시의 특정 구현예에서 양이온성 유기실리카는 양이온성 콜로이드 실리카, 예를 들어, 양이온성 LUDOX® 입자들과 같은 것을 포함하며, 이는 양이온성 작용기를 도입하기 위해 실리카의 표면을 개질시킴으로써 얻을 수 있다.
본 개시에 따른 양이온성 성분은, 약하게 결합되어 교환 가능한 음이온을 갖는 쉽게 접근가능한 양이온성 주쇄 구조가 얻어지는 한, 임의의 적합한 방법에 의해 얻어질 수 있다.
또 다른 바람직한 구현예에서, 본 개시에 따른 잉크 수용 층 내의 충전제는, 실리케이트 광물, 옥사이드 광물, 하이드록사이드 광물, 술페이트 광물 및 카보네이트 광물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함한다. 바람직하게는 충전제는 실리케이트 광물을 포함하고, 더욱 바람직하게는 충전제는 점토를 포함하고, 가장 바람직하게는 충전제는 카올리나이트를 포함한다. 또한, 본 개시에 따른 잉크 수용 층 내의 충전제는 바람직하게는 소성된다.
본 개시에 따른 다른 바람직한 구현예에서, 친수성 바인더는, 폴리비닐 알코올, 전분, CMC, 알기네이트 및 구아검으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함한다. 바람직하게는 친수성 바인더는 폴리비닐 알코올, 전분 또는 CMC를 포함한다.
또 다른 바람직한 구현예에서, 소수성 바인더는, 스티렌-부타디엔 고무, 스티렌 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 아크릴로니트릴 및 이들의 코폴리머로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함한다. 바람직하게는 소수성 바인더는 부틸-아크릴레이트 스티렌 아크릴로니트릴이다.
양이온성 성분이 양이온성 폴리머인 본 개시의 일 구현예에서, 충전제의 양은 증가될 수 있고, 양이온성 폴리머의 모노머 단위 당 앞에서 정의된 바와 같은 극성 작용기의 양에 따라, 친수성 바인더 또는 소수성 바인더의 양이 감소될 수 있다.
특히 바람직한 구현예에서, 본 개시의 전사지는 양이온성 성분으로서 양이온성 실리카, 양이온성 유기실리카 또는 둘 다를 포함하고, 충전제로서 소성 점토, 친수성 바인더로서 폴리비닐 알코올, 및 소수성 바인더로서 부틸-아크릴레이트 스티렌 아크릴로니트릴을 포함하는 잉크 수용 층을 제공한다.
본 개시의 잉크 수용 층은 바람직하게는 다공성 기재의 성질에 영향을 미치지 않으므로, 전사지는 ISO 535 표준에 따라 측정할 때 바람직하게는 40 g/m² 초과의, 바람직하게는 40 내지 90 g/m²의 코브 값을 가질 수 있다.
더욱이, 또 다른 바람직한 구현예에서, 전사지는 ISO 5636-3 표준에 따라 측정했을 때 100 mL/min 미만의 벤트센 공기 투과도를 가질 수 있다.
본 개시의 특히 바람직한 구현예에서, 전사지는 ISO 535 표준에 따라 측정했을 때 40 g/m² 초과의, 바람직하게는 40 내지 90 g/m²의 코브 값을 가질 수 있으며, ISO 5636-3 표준에 따라 측정했을 때 100 mL/min 미만의 벤트센 공기 투과도를 가질 수 있다.
바람직하게는, 본 개시의 전사지는 잉크 수용 층의 조성으로 인해 5초 미만의 잉크 건조 시간을 가질 수 있으며, 그에 따라, 전사지에 도포된 승화성 잉크가 번지는 위험을 최소화할 수 있고, 하기에 설명되는 바와 같이 인쇄된 전사지를 제조할 때 제조 시간의 단축을 달성할 수 있다.
전사지의 표면에서 측정된 비전하밀도(specific charge density)에 의해 양이온성 성분을 특정하는 경우, 전사지는, 하기의 실험 부분에 기술된 방법에 따라 측정될 때, 바람직하게는 104 내지 106 C/m², 바람직하게는 3*104 내지 7*105 C/m², 및 더 바람직하게는 6.20*104 내지 4.70*105 C/m²의 비전하밀도를 가질 수 있다.
또한, 전사지는 파커 프린트-서프(Parker Print-Surf: PPS) 거칠기에 의해 특정될 수 있다. PPS 거칠기는 종이의 인쇄성을 특정하는 중요한 요소이다. 인쇄 공정 동안 잉크가 도포되는 방식을 시뮬레이션하는 조건 하에서 PPS 거칠기를 측정함으로써 PPS 거칠기는 인쇄 품질과 밀접한 관련이 있다. 바람직하게는 본 개시의 전사지는, ISO 8791-4:2007(하드 롤 및 1000 kPa의 압력 사용)에 따라 측정된 3 내지 5μm, 바람직하게는 3.5 내지 4.5μm, 및 가장 바람직하게는 4μm의 PPS 거칠기를 가질 수 있다. 전형적으로, 3 μm 미만의 PPS 거칠기는 얻기가 매우 어렵다. 또한, PPS 거칠기가 5 μm를 초과하면, 전사지와 최종 제품 상의 인쇄 선명도에 영향을 끼칠 것이다.
본 개시의 전사지, 잉크 수용 층 및 섬유질 기재는, 전사지에 목적하는 성질을 제공하기에 적합한 임의의 평량(basis weight) 및 두께를 가질 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "평량(basis weight)"은 기재의 면적 밀도를 지칭한다. 평량은 통상적으로 제곱 미터당 중량(gsm = g/m²)으로 표시된다. 달리 특히 나타내지 않는 한, 용어 "평량(basis weight)" 및 "중량(grammage)"은 본 개시의 목적을 위해 상호교환적으로 사용될 수 있다. 본 명세서에 명시된 평량은 다음의 ISO 536 표준에 따라 측정되었다. 평량은 기재의 두께와 관련이 있다. 본 개시에서 두께는 다음의 ISO 534 표준에 따라 측정된다.
바람직한 구현예에서, 잉크 수용 층은, 3 내지 10 g/m²의, 바람직하게는 4 내지 9 g/m²의, 더욱 바람직하게는 5 내지 8 g/m²의, 및 가장 바람직하게는 6 내지 7 g/m²의, 평량을 가질 수 있다. 또한, 잉크 수용 층은 바람직하게는 3 내지 10 μm의, 더욱 바람직하게는 4 내지 9 μm의, 더욱 바람직하게는 5 내지 8μm의, 및 가장 바람직하게는 6 내지 7 μm의, 두께를 가질 수 있다.
또 다른 바람직한 구현예에서, 섬유질 기재는, 25 내지 140 g/m²의, 바람직하게는 35 내지 120 g/m²의, 더욱 바람직하게는 40 내지 100 g/m²의, 가장 바람직하게는 45 내지 80 g/m²의, 평량을 가질 수 있다. 25 g/m² 미만의 평량에서, 섬유질 기재의 치수 안정성이 손상되어 이러한 섬유질 기재가 전사지에서의 사용에 적합하지 않을 수 있다.
바람직한 구현예에서, 전사지는, 28 내지 150 g/m²의, 바람직하게는 39 내지 129 g/m²의, 더욱 바람직하게는 45 내지 108 g/m²의, 및 가장 바람직하게는 51 내지 87 g/m²의, 평량을 가질 수 있다. 또한, 전사지는 바람직하게는 적어도 50.5 μm의, 더욱 바람직하게는 56 내지 305 μm의, 및 가장 바람직하게는 101.5 내지 204 μm의 두께를 가질 수 있다.
대안적인 구현예에 따르면, 본 개시의 전사지는 적어도 3개의 층을 포함한다. 앞에서 설명된 두 개의 층, 즉 섬유질 기재와 잉크 수용 층과 더불어, 전사지는 잉크 수용 층을 담지하는 섬유질 기재의 표면과 대향하는 섬유질 기재의 표면 상에 장벽층을 포함할 수 있다. 이 대안적인 구현예는 도 2에 도시되어 있다.
본 개시에 따른 장벽 층은, 승화 공정에 의해 승화성 잉크가 전사지로부터 기재로 전사될 때 발생하는, 뒷면 가스 방출(back gasing)을 방지한다. 승화성 잉크가 가열되고 기체 형태일 때, 그 움직임은 특정 방향으로 제한되지 않고 모든 방향에서 균일하게 일어날 것이다. 따라서, 특히 전사지 뒷면에서, 일정량의 승화성 잉크가 손실될 수 있는데, 이를 뒷면 가스 방출이라고 한다. 이러한 현상을 피하기 위해 전사지 제조의 기술분야에서 사용되는 공지된 방법은, 앞에서 설명된 바와 같이 전사지 상에 장벽 층을 제공하는 것이다. 장벽 층을 포함하는 통상적인 전사지의 경우, 종종 건조 시간이 증가하는 것이 관찰된다.
장벽 층의 화학적 조성은 특별히 제한되지 않으며, 취급, 인쇄, 코팅, 열전달, 및 본 개시와 관련된 다른 작업에 적합한 당해 기술분야에 공지된 임의의 종래의 장벽 층일 수 있다. 이에 제한되지 않고, 장벽층은 전분, 폴리비닐 알코올(PVOH) 또는 알루미늄 포일을 포함할 수 있다. 본 개시의 특히 바람직한 구현예에서, 장벽층은 전분일 수 있다. 놀랍게도, 본 개시의 전사지는 장벽층을 포함하는 경우에도 매우 짧은 건조 시간을 달성하는 것으로 밝혀졌다.
장벽층은 섬유질 기재 상에 직접 형성될 수 있거나, 장벽층이 형성되기 전에 적어도 하나의 추가 층이 섬유질 기재 상에 형성될 수 있다. 이러한 추가 층은, 앞에 명시된 바와 같이 섬유질 기재와 잉크 수용 층 사이에 배치될 수 있는 동일하거나 상이한 추가 층 중 임의의 것일 수 있다. 추가 층뿐만 아니라 장벽 층은, 전사지의 사용자가 전사지의 어느 표면이 잉크 수용 층을 함유하지 않는지, 따라서, 어느 것이 승화성 잉크를 수용하도록 의도된 표면인지를 즉시 인식할 수 있게 하는 일부 유형의 시각적 표시자(예를 들어, 안료 또는 염료)를 포함할 수 있다. 사이징 작용제의 일부로서 제공되는 안료 또는 염료는 승화 처리 동안 전사되지 않도록(예를 들어, 그 자체가 승화성 잉크로 작용하지 않도록) 선택될 수 있다. 이 장벽층은 전사지의 벤트센 공기 투과도를 감소시킨다. 따라서, 이 장벽 층을 포함하는 전사지는 50 ml/min 미만, 및 더욱 바람직하게는 10 ml/min 미만의 벤트센 공기 투과도를 갖는다.
바람직하게는 본 개시의 양이온성 화합물은 1 μm 미만의 입자 크기를 갖는 입자들을 기반으로 하는 양이온성 무기 성분이다. 이는, 아래에 기술되는 잉크 수용 층을 형성하기 위한 잉크 수용 조성물을 제조할 때, 양이온성 성분은 1μm 미만의 입자 크기를 갖는다는 것을 의미한다.
바람직하게는, 잉크 수용 층의 충전제는 입자들의 적어도 50%는 2 μm 미만의 입자 크기를 갖는 입자들을 기반으로 한다. 이는, 아래에 기술되는 잉크 수용 층을 형성하기 위한 잉크 수용 조성물을 제조할 때, 입자들의 적어도 50%는 2μm 미만의 입자 크기를 갖는다는 것을 의미한다. 바람직하게는 충전제 입자들은 구형 또는 블록형 입자들이다.
양이온성 성분 입자들와 충전제 입자들의 입자 크기와 형상은 SEM(주사 전자 현미경)에 의해 측정된다.
본 개시의 또 다른 양태는 앞서 명시된 바와 같은 승화 인쇄를 위한 전사지를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 다음의 단계들: i. 섬유질 기재를 제공하는 단계; ii. 양이온성 무기 성분, 양이온성 유기 성분 또는 둘 다, 친수성 바인더, 소수성 바인더 및 선택적으로(optionally) 충전제를 포함하는 수성 분산액을 제조하여 잉크 수용 조성물을 제공하는 단계; 및 iii. 잉크 수용 조성물을 섬유질 기재 상에 도포하고, 잉크 수용 조성물을 건조하여, 잉크 수용 층을 형성하는 단계;를 포함한다.
본 개시의 전사지를 제조하는 방법에 있어서의 섬유질 기재는 위에 정의된 바와 같다.
잉크 수용 조성물은, 위에 명시된 바와 같이, 양이온성 성분, 선택적으로(optionally) 충전제, 친수성 바인더 및 소수성 바인더의 수성, 예를 들어, 물 기반의 분산액이다. 달리 특별하게 나타내지 않는 한, 용어 "분산액"은 본 개시의 목적을 위해 용어 "에멀젼"과 상호교환적으로 사용될 수 있다. 물에 대한 친수성 바인더와 소수성 바인더의 용해도를 향상시키기 위해 필요한 경우, 양이온성 성분 및 선택적으로(optionally) 충전제를 첨가하기 전에 물-바인더 혼합물이 가열될 수 있다. 잉크 수용 조성물 중 물의 양은 개별적으로 조정될 수 있다. 예를 들어, 물의 양은, 조성물을 섬유질 기재 상에 도포할 때의 방법 또는 온도에 따라, 또는 섬유질 기재 그 자체에 따라, 달라질 수 있다. 바람직한 구현예에서, 수성 잉크 수용 조성물 분산액 중 고체 함량은 10 내지 50 wt%, 바람직하게는 20 내지 40 wt%, 및 더욱 바람직하게는 25 내지 35 wt%로 조정된다.
본 개시에 따른 잉크 수용 조성물을 섬유질 기재의 한쪽 표면 또는 양쪽 표면 상에 도포하기 전에, 조성물은 선택적으로(optionally) 냉각될 수 있다. 상기 코팅 조성물을 도포하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 블레이드 코팅, 에어 나이프 코팅, 롤 코팅, 커튼 코팅, 스프레이 코팅, 사이즈 프레스 코팅(예를 들어, 얇은 프레스 코팅), 필름-프레스(미터링 사이즈 프레스(metering size-press)라고도 함), 및 캐스트 코팅에 의해 수행될 수 있다. 실험실 프로토타입의 경우, 마이어 막대(Meyer rod)를 사용할 수 있지만 산업 응용 분야에서는 코팅을 위해 블레이드를 사용할 수 있다.
본 개시에 따른 잉크 수용 층의 한 가지 이점은 섬유질 기재 상에 "온라인"으로 도포될 수 있다는 것이다. "온라인"이라는 표현은 승화 인쇄를 위한 전사지의 제조 동안 잉크 수용 조성물을 도포하는 것을 의미한다. 따라서, 전사지가 제조됨에 따라, 섬유질 기재가 형성된 후 비교적 빨리 잉크 수용 조성물이 도포될 수 있다. 잉크 수용 조성물을 "온라인"으로 도포함으로써, "오프라인" 처리(여기서는, 가능하게는 심지어 다른 곳으로 배송한 후에도 그 위에 잉크 수용 조성물을 도포하기 위한 제2 장치 내로 섬유질 기재가 제공되어야 할 수 있음)에 비해, 높은 생산 효율로 본 개시의 전사지를 제공하는 것이 가능하다.
잉크 수용 조성물을 섬유질 기재에 도포한 후, 전사지는 건조된다. 잉크 수용 조성물이 "온라인"으로 도포되는 경우, 건조는 바람직하게는 전사지 기계의 건조 구역에서 수행된다. 적외선 복사, 뜨거운 공기, 가열된 실린더 또는 이들의 조합뿐만 아니라 실온에서의 건조와 같은 임의의 건조 수단이 사용될 수 있다.
상기 잉크 수용 조성물을 건조한 후, 섬유질 기재 상에 상기와 같은 잉크 수용 층을 형성함으로써, 본 명세서에 정의된 승화 인쇄를 위한 전사지가 얻어질 수 있다.
본 개시의 또 다른 양태는 인쇄된 전사지를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 이 방법은 다음의 단계들: (a) 앞에서 정의된 승화 인쇄를 위한 전사지를 제공하는 단계; (b) 인쇄 장치를, 바람직하게는 잉크젯 프린터를, 사용하여 잉크 수용 층 상에 승화성 잉크를 도포함으로써, 연속 또는 비연속 인쇄 공정으로 인쇄물을 생성하는 단계;를 포함한다.
승화성 잉크의 맥락에서 본 명세서에 사용되는 용어 "도포하는(applying)"은 전사지 상에 승화성 잉크를 제공하기에 적합한 인쇄뿐만 아니라 임의의 다른 공정을 지칭한다. 인쇄라 함은 인쇄 장치를 이용하여 전사지 상에 글씨나 이미지를 생성하는 것을 말한다. 바람직하게는, 이에 제한되지 않지만, 이러한 인쇄 장치는 디지털 파일 형태로 정보를 수신하는 전자 프린터이다. 대안적으로, 승화성 잉크는, 예를 들어, 승화성 잉크를 전사지 상에 직접 페인팅하거나 심지어 붓는 방식으로 도포될 수도 있다.
또한, 본 개시는 인쇄된 전사지를 제조하는 방법에 있어서, 위에 명시된 바와 같은 승화 인쇄를 위한 전사지의 용도에 관한 것이며, 여기서 승화성 잉크는 인쇄 장치를 사용하여, 바람직하게는 잉크젯 프린터에 의해, 연속 또는 비연속 인쇄 공정으로, 잉크 수용 층에 도포된다.
다른 양태에서, 본 개시는 인쇄된 전사지를 제공한다. 인쇄된 전사지는, 앞에서 기술된 바와 같은 승화 인쇄를 위한 전사지, 및 잉크 수용 층 상의 적어도 하나의 인쇄물(print)을 포함하고, 여기서 인쇄는 앞에서 명시된 바와 같은 승화성 잉크를 포함한다.
또한, 본 개시는 물품을 장식하기 위한 방법을 제공한다. 본 명세서에서 사용되는 물품은, 본 명세서에 기술된 승화 공정에 의해 적어도 하나의 인쇄물을 수용하도록 의도된 지지 재료를 지칭한다. 물품은 텍스타일, 및 금속, 유리, 세라믹, 목재, 또는 플라스틱 표면을 갖는 다른 재료일 수 있다. 승화 공정에 의해 인쇄될 물품이, 금속, 유리, 세라믹, 목재 또는 플라스틱의 표면을 포함하는 경우, 이 표면은 이 표면에 대한 승화성 잉크의 접착력을 향상시키기 위해 폴리에스테르 조성물로 처리될 수 있다. 실제로, 폴리에스테르 코팅은 승화성 잉크와 공유결합을 형성하는 것으로 알려져 있으며, 이는 승화 공정에 의해 인쇄된 물품 표면과, 승화성 잉크에 존재하는 염료의 강력한 접착을 가능하게 한다. 물품을 장식하기 위한 방법은, 위에 명시된 인쇄된 전사지로부터 적어도 하나의 인쇄물을 상기 물품 상에 전사하는 단계를 포함한다. 인쇄물의 전사는 위에서 설명된 승화를 통해 이루어진다.
통상적으로, 승화성 염료는 실온에서 전사에 저항한다. 전사 온도에 도달하면, 승화성 염료가 물품으로 전사될 수 있다. 전사의 정확한 메커니즘이 반드시 명확하지는 않다. 어떠한 이론에도 얽매이기를 바라지 않고, 승화성 염료의 적어도 일부가 기화되어 물품에 기체로서 전사되는 것으로 예상된다. 또한, 승화 인쇄에 사용할 수 있는 온도, 압력, 및 시간은 전사 정도에 영향을 미칠 수 있다. 승화 전사 공정 동안 승화 온도는 적어도 60 ℃이다. 승화 온도의 상한 범위는 승화 전사 공정 내에 포함된 재료들, 예를 들어, 전사지, 이 과정에 의해 장식될 물품뿐만 아니라, 아래에 정의되는 보호 티슈와 같은, 포함될 수 있는 다른 재료들에 따라 달라진다. 바람직하게는 승화 인쇄는 약 170 ℃ 내지 약 220 ℃ 범위의, 더욱 바람직하게는 약 190 ℃ 내지 약 210 ℃ 범위의, 온도에서 수행된다. 그러나, 최대 400 ℃의 온도도 또한 알려져 있다.
바람직하게는, 가열 프레스를 포함하거나 가열 프레스로 이루어진 승화 전사 기계가, 승화 인쇄에 사용된다.
선택적으로(optionally) 보호 티슈(protecting tissue)가, 물품과 접촉된 인쇄된 전사지의 표면과 대향하는 인쇄된 전사지의 표면 상에, 예를 들어, 승화 전사 기계에 존재하는 압착 시트와 전사지 사이에, 배열될 수 있다. 선택적으로(optionally) 또는 앞서 언급된 옵션에 추가하여, 보호 티슈는 인쇄된 전사지와 접촉된 물품의 표면에 대향하는 물품의 표면 상에, 예를 들어, 승화 전사 기계 상에 존재하는 압착 시트와 물품 사이에, 배열될 수 있다. 보호티슈는 전사 공정 동안 승화되는 잉크를 잡는 데 사용되는 섬유상 재료로, 장비를 오염으로부터 보호한다. 이러한 보호 티슈는 승화 전사 기계의 적어도 일부 부분에 먼지 날림을 방지하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시의 또 다른 양태는, 물품을 장식하는 방법에서 앞에서 설명된 바와 같은 인쇄된 전사지의 용도에 관한 것이다. 여기서, 인쇄된 전사지 상의 적어도 하나의 인쇄물은, 앞에서 설명된 승화 공정에 의해 물품으로 전사된다. 선택적으로(optionally), 앞에서 설명된 바와 같이, 보호 티슈가 사용될 수 있다.
마지막 양태에 있어서, 본 개시는 장식된 물품을 제공한다. 장식된 물품은 앞에서 설명된 바와 같이 물품에 전사되는 적어도 하나의 인쇄물을 포함하고, 여기서 물품은 승화 공정에 의해 적어도 하나의 인쇄물을 수용하는 지지 재료로서 작용한다. 장식된 물품은, 텍스타일, 플라스틱, 금속, 세라믹, 유리, 목재, 또는 이들의 조합으로 만들어질 수 있다. 텍스타일로 만들어진 물품은, 예를 들어, 패션, 운동복, 깃발, 또는 카펫일 수 있다. 텍스타일, 플라스틱, 금속, 세라믹, 유리, 목재, 또는 이들의 조합으로 만들어진 물품은, 예를 들어, 스마트폰 커버, 액자, 버튼, 보관 용기, 안경테, 스포츠 장비, 판매 물품(시계, 마우스 패드, 열쇠고리, 코스터), 핀 뱃지, 스테이플러, 신발 또는 그 부품일 수 있다.
실험 부분
본 개시의 예시적인 승화 인쇄용 전사지의 잉크 수용 층의 제형이 아래에 명시된다. 잉크 수용 층은, 다른 성분이 첨가되기 전에 물 중의 바인더를 가열함으로써 얻어진 잉크 수용 조성물로부터 형성된다. 첨가되는 물의 양은, 분산액으로서 제공되는 잉크 수용 층의 성분들의 고체 함량에 따라 달라진다. 하기 실시예들에서, 고체 함량은, 잉크 수용 조성물의 총량을 기준으로 하여, 약 30 wt%로 조절된다. 그 다음, 잉크 수용 조성물은, 마이어 로드(Meyer rod)를 사용하여 섬유질 기재의 일 표면 상에 도포되고, 마지막 단계에서 건조되어, 잉크 수용 층을 포함하는 본 명세서에 정의된 바와 같은 승화 인쇄용 전사지를 얻는다.
다음의 실시예들 모두에서, 30%의 연질 목재 및 70%의 경질 목재를 포함하고, 70 g/m²의 평량, 80 g/m²의 물 코브 60" 값(Water Copp 60" value), 150 mL/min의 벤트센 공기 투과도(Bendtsen Air Permeability)를 갖는 섬유질 기재가 사용되었다.
하기 실시예 1 내지 20 및 비교예 1 내지 5를 위한 잉크 수용 층을 형성한 후, 물 중 17 wt%의 전분을 가열하여 얻어진 장벽 조성물로부터 장벽 층이 형성된다. 그 다음, 장벽 조성물은 냉각되고, 메이어 로드를 사용하여 잉크 수용 층을 담지하는 표면과 대향하는 섬유질 기재의 표면 상에 도포된다.
인쇄된 전사지는, 흑색 패턴을 위해 SAWGRASS SG400 프린터를 사용하여 흑색 잉크(SAWGRASS Sublijet black)로, 또는 컬러 패턴을 위해 EPSON ET-7750 프린터를 사용하여 EPSON UltraChrome DS 잉크로, 아래에서 설명되는 예시적 전사지를 인쇄함으로써 제조된다.
이러한 특정 구현예들의 경우, 장식된 물품은 폴리에스테르 패브릭 상에서의 승화 인쇄에 의해 얻어진다. 승화 인쇄에 의해 앞에서 설명된 인쇄된 전사지로부터 인쇄물을 전사하는 것은 프레스에서 210 ℃에서 1 분 동안 수행된다.
특성 분석
건조 시간은, 인쇄 직후에, 1 cm x 1.2 cm 크기로 인쇄된 중실 흑색 직사각형에 대고, 백색 복사 용지(Clairefontaine으로부터의 80 g/m² 복사 용지)의 띠를 누름으로써, 결정된다(도 3 참조).
광학 밀도는, 승화 공정에 의해 인쇄물을 폴리에스테르 패브릭에 전사한 후, X-rite eXact Basic 분광농도계를 사용하여 측정된다.
먼지 날림(dusting)은, 상업적으로 입수가능한 투명 접착 테이프를 코팅된 표면 상에 놓음으로써 측정된다. 그 다음, 이 테이프를 떼어 내어 흑색 종이에 붙인다. 먼지 날림의 경우, 잉크 수용 층의 백색 성분들의 부분들이 떼어 내질 수 있고, 흑색 종이 상에서 선명하게 보일 수 있다.
전사지의 코브 값(Cobb value)은 ISO 535 표준에 따라 측정된다.
전사지의 벤트센 공기 투과도(Bendtsen Air Permeability)는 ISO 5636-3 표준에 따라 측정된다.
전사지의 표면에서의 비전하밀도(specific charge density)는 MtekTM PCD-05 장치를 사용하여 다음과 같은 방법에 의해 측정된다.
샘플 제조: 전사지를 잘라서 10 * 10 cm² 샘플을 만든다. 그 다음, 양이온성 성분을 포함하는 잉크 수용 층이 컵의 바닥에(예를 들어, 컵 외부의 바닥 표면에) 있도록 하는 방식으로 에지를 스테이플링함으로써, 각각의 샘플을 에지로부터 1.5 cm에서 접어서 컵을 형성한다. 그 결과 발생되는 컵의 바닥 면적은 7 * 7 cm² = 49 cm²이다.
블랭크 측정: 소듐 폴리에틸렌 술포네이트(PES-Na) 용액(물 중 0.001 M, Noviprofibre 제조) 10 mL를 폴리DADMAC 용액(물 중 0.001 M, Noviprofibre 제조)에 대해 적정하여, 하기 수학식 (1)에 의해 계산되는 농도 인수(concentration factor) f의 측정을 수행한다:
f = VPES-Na/Veq (1)
여기서:
VPES-Na = 적정되는 샘플 부피(단위: mL)
Veq = 적정제(polyDADMAC 용액) 소비량(단위: mL).
역적정(back titration): 각각의 샘플에 대해, 바닥 표면적이 49 cm²인 컵 10개를 제조한다. 100 mL의 PES-Na 용액을 1 L 비이커에 제공한다. 종이와 용액 사이에 공기가 갇히지 않도록 하는 동시에 측정될 표면이 용액을 향하도록 하면서, 제1 전사지 컵을 이 용액 위에 놓는다. 이 컵을, 다음 컵으로 교체하기 전에, 10 분 동안, 교반되는 PES-Na 용액(250 rpm) 위에 떠 있도록 둔다. 10 개의 컵이 용액과 반응할 때까지, 이러한 단계들을 반복한다. Bchner 시스템을 사용하여 소결 유리를 통해 여과한 후, 반응 용액 10 mL(= VPES-Na)를 PolyDADMAC 용액에 대해 적정한다. 적정제 소비량 Veq의 평균값을 얻기 위해 적정을 적어도 5회 반복한다. 샘플의 바닥 표면 상에 존재하는 양이온 전하에 비해 초기 PES-Na 용액의 농도가 너무 낮아서 시작 전위가 양이온성인 경우, PolyDADMAC 용액을 PES-Na 용액으로 희석할 수 있다. 그러면, 희석 인수 D가 계산에 고려될 것이다. 평방 미터당 샘플의 비전하밀도 qmol/sqm [mol/m²]는 하기 수학식 (2)에 의해 계산된다:
qmol/sqm = (VBlank-Veq)*D*C*f/(S*10000) (2)
여기서:
qmol/sqm = 비전하밀도(단위: mol/m²)
VBlank = 블랭크 측정을 위해 측정된 초기 PES-Na 용액의 부피(단위: mL)
Veq = 적정제(폴리DADMAC 용액) 소비량(단위: mL)
D = 희석 인수
C = 폴리DADMAC 용액의 농도(단위: M)
f = 농도 인수
S = 샘플의 표면적(단위: cm²) = 49　cm²
10000 = 1 cm²를 1 m²로 변환하기 위한 인수
비전하밀도 qC/sqm(단위: C/m²)은 하기 수학식 (3)에 의해 얻어진다:
qC/sqm = qmol/sqm*F
여기서:
qmol/sqm = 비전하밀도(단위: mol/m²)
qC/sqm = 비전하밀도(단위: C/m²)
F = 패러데이 상수　=　96,485　C/mol
전사지의 파커 프린트-서프(PPS) 거칠기는 ISO 8791-4:2007 표준에 따라 측정된다.
잉크 수용 층, 섬유질 기재 및 전사지의 평량은 ISO 536 표준에 따라 측정된다.
실시예 1 내지 7
실시예 1 내지 7에서, 친수성 바인더 대 소수성 바인더 사이의 질량비는 21:79 내지 79:21의 범위이다(하기 표 1 참조). 바인더의 총량(친수성 바인더와 소수성 바인더의 합)은 19 건조 wt%로 조절된다. 양이온성 성분(20 건조 wt%) 대 충전제(61 건조 wt%) 사이의 질량비는 모든 실시예들에서 25:75이다. 양이온성 성분 및 충전제의 총량 대 바인더들의 총량 사이의 비율은 모든 실시예들에서 81:19이다.
양이온성 성분은 양이온성 실리카(Sylojet® C30E, Univar Solutions)이고, 충전제는 소성 점토(Ansilex® 93, BASF)이고, 소수성 바인더는 부틸-아크릴레이트 스티렌 아크릴로니트릴(Acronal® S360D, BASF)이고, 친수성 바인더는 PVOH(Wego 98/30, Wego)이다.
표 1: 잉크 수용 층의 총 건조 중량을 기준으로 한 건조 wt%로 표현된 실시예 1 내지 7의 잉크 수용 층 내 성분들의 양.
실시예 1 2 3 4 5 6 7
양이온성 성분 (A) 20 20 20 20 20 20 20
충전제 (B) 61 61 61 61 61 61 61
친수성 바인더 (C) 4 6 7.5 9.5 11.5 13 15
소수성 바인더 (D) 15 13 11.5 9.5 7.5 6 4
C:D 비율 21:79 32:68 39:61 50:50 61:39 68:32 79:21
실시예 8 내지 11
실시예 8 내지 11은, 양이온성 성분 대 충전제 사이의 질량비가 10:90 내지 90:10의 범위인 점을 제외하고는, 실시예 3과 동일하다(하기 표 2 참조). 친수성 바인더(7.5 건조 wt%) 대 소수성 바인더(11.5 건조 wt%)의 질량비는 39:61을 유지하고, 양이온성 성분과 충전제의 총량 대 바인더들의 총량의 질량비는 모든 실시예에서 81:19로 유지된다.
표 2: 잉크 수용 층의 총 건조 중량을 기준으로 한 건조 wt%로 표현된 실시예 3 및 8 내지 11의 잉크 수용층 내 성분들의 양.
실시예 8 3 9 10 11
양이온성 성분 (A) 8.1 20 40.5 43.5 73
충전제 (B) 72.9 61 40.5 37.2 8
친수성 바인더 (C) 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5
소수성 바인더 (D) 11.5 11.5 11.5 11.5 11.5
A:B 비율 10:90 25:75 50:50 54:46 90:10
실시예 12 내지 17
실시예 12 내지 17은, 양이온성 성분과 충전제의 총량 대 바인더들의 총량 사이의 질량비를 변화시킨 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일하다.
친수성 바인더 및 소수성 바인더의 양은 친수성 바인더 대 소수성 바인더 사이의 질량비가 39:61로 유지되도록 조절된다. 마찬가지로, 양이온성 화합물과 충전제의 양은 모든 실시예들에서 양이온성 성분 대 충전제 사이의 질량비가 25:75로 유지되도록 조절된다.
표 3: 잉크 수용 층의 총 건조 중량을 기준으로 한 건조 wt%로 표현된 실시예 3 및 12 내지 17의 잉크 수용층 내 성분들의 양.
실시예 12 13 14 3 15 16 17
양이온성 성분 (A) 22.5 21 20.5 20 19 18.5 17
충전제 (B) 67.5 64 62.5 61 58 55.5 51
친수성 바인더 (C) 3.5 6 6.75 7.5 9.5 10.5 13
소수성 바인더 (D) 6.5 9 10.25 11.5 13.5 15.5 19
Σ A+B 90 85 83 81 77 74 68
Σ C+D 10 15 17 19 23 26 32
A+B:C+D 비율 90:10 85:15 83:17 81:19 77:23 74:26 68:32
실시예 18 내지 20
실시예 18 내지 20은 양이온성 성분이 변화된 실시예 3에 기초한다. 양이온성 무기 성분인 양이온성 실리카 대신에 다른 양이온성 유기 성분이 사용된다. 실시예 18 내지 20의 양이온성 실리카는 비양이온성 실리카(CAB-O-SPERSE® 2020K, Cabot의 발연 실리카)로 대체된다. 실시예 18 및 19에서, 친수성 바인더는 양이온성이다(폴리DADMAC, Adipap의 Adifloc RCAS 20; 전분, Roquette의 Hi-Cat® 1134A). 더욱이, 실시예 19에서는, 실시예 3에서와 다른 칼슘 카보네이트 충전제(Hydrocarb® 90, Omya)를 양이온성 전분 바인더와 함께 사용하였다. 실시예 20에서, 소수성 바인더는 양이온성이다(Acronal® 280KD, BASF).
표 4: 잉크 수용 층의 총 건조 중량을 기준으로 한 건조 wt%로 표현된 실시예 3 및 18 내지 20의 잉크 수용층의 잉크 수용 층 제형 및 성분들의 양.
실시예 3 18 19 20
양이온성 성분 (A) 양이온성 실리카
(20　wt%)		 폴리DADMAC
(7.5 wt%)		 양이온성 전분
(7.5 wt%)		 양이온성
스티렌-아크릴레이트
(11.5 wt%)
충전제 (B) 소성된
점토
(61 wt%)		 소성된 점토 (61 wt%),
실리카 (20 wt%)
친수성 바인더 (C) PVOH
(7.5 wt%)		 (A) 이외에 없음 PVOH
(7.5 wt%)
소수성 바인더 (D) 스티렌-아크릴레이트 (11.5 wt%) (A) 이외에 없음
비교예 1 내지 5
비교예 1 내지 5는 실시예 3을 기반으로 하는 것이며, 여기서 잉크 수용 층은 양이온성 성분을, 바인더 혼합물을, 또는 둘 다, 포함하지 않는다: 비교예 1에서는 본 명세서에 명시된 양이온성 성분이 존재하지 않는 반면, 비교예 2 및 3은 본 명세서에 정의된 바인더 혼합물을 결여한다. 비교예 4 및 5에서는, 양이온성 성분 및 바인더 혼합물 중 어느 것도 존재하지 않는다.
표 5: 잉크 수용 층의 총 건조 중량을 기준으로 한 건조 wt%로 표시된 비교예 1 내지 5의 잉크 수용 층 내 성분들의 양.
비교예 1 2 3 4 5
양이온성 성분 (A) 0 20 20 0 0
충전제 (B) 81 61 61 81 81
친수성 바인더 (C) 7.5 19 0 19 0
소수성 바인더 (D) 11,5 0 19 0 19
비교예 6 및 7
상업적으로 입수가능한 고급 전사지를 비교예 6(TextPrint XP HR, 105 gsm, Beaver) 및 비교예 7(SX30HS, 95 gsm, Coldenhove)로서 조사하였다. 이들 제품의 분석을 통해, 두 비교예 전사지 모두 섬유질 기재의 양면 상에 전분을 포함하고, 이에 따라 본 명세서에 정의된 장벽 층을 포함한다는 것이 확인되었다.
결과
건조 시간, 선명도, 및 먼지 날림에 대한 결과를 하기 표 6에 따라 분류하였다.
표 6: 건조 시간, 선명도 및 먼지 날림의 분류.
유리함 허용가능함 허용불가함
건조 시간(s) <5 5 to 30 >30
선명도 원본 그림의 모든 세부 사항들을 볼 수 있음 (+) 가장 작은 세부 사항들 중 일부가 누락됨 (+/-) 세부 사항들이 누락됨 내지 그림을 거의 또는 전혀 알아볼 수 없음 (-)
먼지 날림 입자가 보이지 않음 (없음) 약간의 입자를 볼 수 있음 (약간) 테이프가 입자로 가득 참 (있음)
실시예 1 내지 20 중 어느 것도 승화 인쇄 시 뒷면 가스 방출(back gasing)을 전혀 나타내지 않았다.
친수성 바인더 대 소수성 바인더 비율
실시예 1 내지 7의 특성을 하기 표 7에 요약하였다. 이 데이터로부터 알 수 있듯이, 실시예 3은 건조 시간, 인쇄 선명도 및 먼지 날림 특성들과 관련하여 유리한 특성을 보여준다.
아마도 팽윤된 바인더 구조 내로 통합된 물 분자의 지연된 증발로 인한 것일 수 있는, 증가된 건조 시간이, 꽤 많은 양의 친수성 바인더의 경우에서 관찰되었다. 그럼에도 불구하고, 실시예 4 내지 7의 먼지 날림 특성은, 심지어 꽤 많은 양의 친수성 바인더를 사용한 경우에도, 여전히 유리하다.
친수성 바인더의 양이 증가함에 따라, 뿐만 아니라 소수성 바인더의 양이 증가함에 따라, 선명도는 약간 저하되는데, 이는, 추정되는 바에 따르면, 바인더 혼합물 내의 비율을 조절하면 바인더 팽윤의 최적화된 억제뿐만 아니라 승화성 잉크에 대한 잉크 수용 층의 향상된 접근성이 보장되기 때문이다. 그럼에도 불구하고, 실시예 1 및 2의 건조 시간은, 실시예 4 내지 7의 먼지 날림 특성이 유리한 만큼, 유리하다.
소수성 바인더의 양이 꽤 많은 실시예 1 및 2에서는 약간의 먼지 날림이 관찰될 수 있었다. 임의의 이론에 얽매이고자 하는 것은 아니지만, 소수성 바인더의 결합 특성은 친수성 바인더의 결합 특성보다 열등할 수 있다. 약간의 먼지 날림이 관찰되었음에도 불구하고, 실시예 1 및 2의 건조 시간은 유리하며, 선명도는 여전히 허용가능하다.
표 7: 실시예 1 내지 7의 특성.
실시예 1 2 3 4 5 6 7
C:D 비율 21:79 32:68 39:61 50:50 61:39 68:32 79:21
건조 시간 (s) <5 <5 <5 10 15 35 >40
선명도 +/- +/- + +/- +/- +/- -
먼지 날림 있음 있음 없음 없음 없음 없음 없음
양이온성 성분 대 충전제 비율
실시예 3과 비교된 실시예 8 내지 11의 특성을 하기 표 8에 요약하였다. 이 데이터로부터 알 수 있듯이, 실시예 3은 건조 시간, 인쇄 선명도 및 먼지 날림 특성과 관련하여 유리한 특성을 보여준다. 양이온성 성분의 양이 다소 적으면 아마도 잉크에 이용가능한 결합 부위들의 개수가 감소하기 때문에 선명도가 약간 손실된다. 또한, 잉크 수용 층의 다공성 구조와 섬유질 기재의 상호작용을 고려하면, 양이온성 성분과 충전제 사이의 비율을 미세하게 조절하는 것이, 향상된 건조 시간, 인쇄 선명도 및 낮은 먼지 날림을 보장하는 데 바람직할 것으로 보인다.
양이온성 성분의 다공성 구조를 적합화하고 어떠한 충전제도 사용하지 않음으로써 동일한 효과가 얻어질 수 있지만, 대량으로 쉽게 얻을 수 있으므로 다소의 충전제를 사용하는 것이 바람직하다.
표 8: 실시예 3 및 8 내지 11의 특성.
실시예 8 3 9 10 11
A:B 비율 10:90 25:75 50:50 54:46 90:10
건조 시간 (s) 15 <5 <5 <5 10
선명도 +/- + + + +
먼지 날림 없음 없음 약간 약간 약간
양이온성 성분 및 충전제의 총량 대 바인더 혼합물의 총량의 비율
실시예 3 및 실시예 12 내지 17의 특성을 비교하여 하기 표 9에 요약하였다. 이 데이터로부터 알 수 있듯이, 실시예 3은 건조 시간, 인쇄 선명도 및 먼지 날림 특성과 관련하여 유리한 특성을 보여준다. 바인더 혼합물의 양이 다소 적은 실시예들의 건조 시간 및 선명도 특성이 유리하지만, 양이온성 성분과 충전제의 결합 감소로 인해 먼지 날림 특성이 증가한다. 결과적으로, 다량의 바인더 혼합물이 사용될 때, 먼지 날림 특성이 유리하다. 그러나, 결합량이 증가함에 따라 건조 시간 및 선명도 특성이 덜 바람직해진다. 임의의 이론에 얽매이는 것을 바라는 것은 아니지만, 이러한 개선된 특성은, 승화성 염료에 대한 잉크 수용 층의 최적화된 접근성, 캐리어 용매에 의해 발생된 최소화된 팽윤, 섬유질 기재에 대한 잉크 수용 층의 최적화된 결합, 뿐만 아니라 잉크 수용 층에 대한 승화성 염료의 높은 결합 효율로부터 발생할 수 있다.
표 9: 실시예 3 및 12 내지 17의 특성.
실시예 12 13 14 3 15 16 17
A+B:C+D 비율 90:10 85:15 83:17 81:19 77:23 74:26 68:32
건조 시간 (s) <5 <5 <5 <5 15 30 >40
선명도 + + + + +/- +/- +/-
먼지 날림 있음 있음 약간 없음 없음 없음 없음
다양한 양이온성 성분들
실시예 3과 비교된 실시예 12 내지 17의 특성을 하기 표 10에 요약하였다. 이 데이터로부터 알 수 있듯이, 실시예 3은 건조 시간, 인쇄 선명도 및 먼지 날림 특성과 관련하여 유리한 특성을 보여준다.
폴리DADMAC 또는 양이온성 소수성 바인더를 양이온성 성분으로서 사용하는 경우, 건조 시간은 여전히 허용가능하다.
양이온성 전분을 사용하면 건조 시간이 증가하는데, 이는 아마도 전분의 높은 수분 흡수 능력 때문일 것이다. 이는 또한, 양이온성 성분으로서 전분을 사용하는 것에 비해, 다른 실시예들의 선명도 특성이 월등히 더 우수한 이유일 수도 있다. 그러나, 친수성 바인더로서 양이온성 전분을 사용하는 경우, 먼지 날림은 관찰되지 않는다.
양이온성 소수성 바인더를 사용하면, 선명도 및 먼지 날림 특성이 감소한다. 임의의 이론에 얽매이고자 하는 것은 아니지만, 아마도 이온 교환된 스티렌-아크릴레이트의 친수성이 증가함으로써, 소수성 바인더를 사용하는 효과가 감소될 것이다.
표 10: 실시예 3 및 18 내지 20의 특성.
실시예 3 18 19 20
양이온성 성분 양이온성
실리카		 폴리DADMAC 양이온성
전분		 양이온성
스티렌-아크릴레이트
건조 시간 (s) <5 10 >40 10
선명도 + + - +/-
먼지 날림 없음 약간 없음 있음
비전하밀도 (C/m²) 7.29*104 4.92*105 6.26*104 7.99*104
양이온성 성분 및/또는 바인더 혼합물의 부재
바인더 혼합물뿐만 아니라 양이온성 성분의 존재의 필요성을, 실시예 3에 비교된 비교예 1 내지 5의 특질을 요약하는 하기 표 11에 나타냈다.
이 데이터로부터 알 수 있는 바와 같이, 바인더 혼합물 단독(비교예 1) 또는 양이온성 성분 단독(비교예 2 및 3)의 존재만으로는, 본 개시의 유리한 특성을 얻기에 충분하지 않다. 본 개시에 따른 양이온성 성분을 함유하지만 바인더 혼합물을 함유하지 않은 비교예 3은 심지어 이 전사지가 상업적인 용도로 허용가능하지 않을 정도로 심각한 먼지 날림을 야기하였다. 따라서, 양이온성 성분 및 바인더 혼합물 중 어느 하나를 함유하지 않은 비교예 4 및 5 역시 선명도가 매우 낮고 건조 시간이 길었다. 본 명세서에 기재된 양이온성 성분, 친수성 및 소수성 바인더를 함께 사용함으로써만, 전사지의 특성이 놀랍게도 크게 향상된다.
표 11: 실시예 3 및 비교예 1 내지 5의 특성.
실시예 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5
건조 시간 (s) <5 >40 >40 먼지 날림에서 불합격 >40 >40
선명도 + - - - -
먼지 날림 없음 없음 없음 없음 없음
실시예 3 및 비교예 6 및 7의 특성을 하기 표 12에서 비교하였다. 이 데이터로부터 알 수 있듯이, 실시예 3은 건조 시간과 관련하여 유리한 특성을 보여준다. 비교예 6 및 7이 둘 다 장벽 층을 포함하는 것으로 보이지만, 그럼에도 불구하고, 비교예 6은 약간의 뒷면 가스 방출(back gasing)을 나타냈다.
표 12: 실시예 3 및 비교예 6 및 7의 특성.
실시예 실시예 3 비교예 6 비교예 7
건조 시간 (s) <5 5-10 >40
선명도 + + +
먼지 날림 없음 + 약간
뒷면 가스 방출 없음 있음 없음
벤트센 공기 투과도 (mL/min) 64 450 10
코브 (g/m²) 86.4 40.1 44.7
PPS (μm) 4.0 4.9 7.8
평량
(g/m²)		 잉크 수용 층 20 / /
섬유질 기재 60 / /
전사지 80 120 68
구현예들
본 개시는, 섬유질 기재 및 잉크 수용 층을 포함하는 승화 인쇄용 전사지를 제공하며, 여기서 상기 잉크 수용 층은:
10 내지 90 건조 wt%의 함량의 양이온성 무기 성분 및/또는 양이온성 유기 성분;
선택적으로(optionally) 최대 75 건조 wt%의 함량의 충전제;
5 내지 50 건조 wt%의 함량의 친수성 바인더; 및
5 내지 50 건조 wt%의 함량의 소수성 바인더;를 포함하고,
여기서 건조 wt% 단위의 함량은 상기 잉크 수용 층의 총 건조 중량을 기준으로 한다. [구현예 1].
본 개시는 또한, 구현예 1에 따른 전사지를 제공하며, 여기서 상기 잉크 수용 층 내 상기 양이온성 무기 성분 및/또는 상기 양이온성 유기 성분 및 상기 충전제의 양은, 상기 잉크 수용 층의 총 건조 중량을 기준으로 하여, 60 건조 wt% 초과, 바람직하게는 70 건조 wt% 초과이다. [구현예 2].
본 개시는 또한, 구현예 1 또는 2에 따른 전사지를 제공하며, 여기서 상기 양이온성 무기 성분 및/또는 상기 양이온성 유기 성분 및 상기 충전제 대 상기 친수성 바인더 및 상기 소수성 바인더의 질량비는 85:15 내지 75:25이다. [구현예 3].
본 개시는 또한, 구현예 1 내지 3 중 어느 하나에 따른 전사지를 제공하며, 여기서 상기 양이온성 무기 성분 및/또는 상기 양이온성 유기 성분 대 상기 충전제의 질량비는 80:20 내지 20:80이다. [구현예 4].
본 개시는 또한, 구현예 1 내지 4 중 어느 하나에 따른 전사지를 제공하며, 여기서 상기 친수성 바인더 대 상기 소수성 바인더의 질량비는 65:35 내지 35:65이다. [구현예 5].
본 개시는 또한, 구현예 1 내지 5 중 어느 하나에 따른 전사지를 제공하며, 여기서 상기 양이온성 무기 성분은 양이온성 실리카 및 양이온성 티타늄 옥사이드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하고, 바람직하게는 상기 양이온성 무기 성분은 양이온성 실리카를 포함한다. [구현예 6].
본 개시는 또한, 구현예 1 또는 5 중 어느 하나에 따른 전사지를 제공하며, 여기서 상기 양이온성 유기 성분은 양이온성 폴리머, 양이온성 유기실리카 및 양이온성 금속-유기 골격체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함한다. [구현예 7].
본 개시는 또한, 구현예 1 또는 5 중 어느 하나에 따른 전사지를 제공하며, 여기서 상기 충전제는 실리케이트 광물, 옥사이드 광물, 하이드록사이드 광물, 술페이트 광물 및 카보네이트 광물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하고, 바람직하게는 상기 충전제는 실리케이트 광물을 포함한다. [구현예 8].
본 개시는 또한, 구현예 1 또는 5 중 어느 하나에 따른 전사지를 제공하며, 여기서 상기 친수성 바인더는 폴리비닐 알코올, 전분, 카르복시메틸 셀룰로오스, 알기네이트 및 구아검으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하고, 바람직하게는 상기 친수성 바인더는 폴리비닐 알코올, 전분 또는 카르복시메틸 셀룰로오스를 포함한다. [구현예 9].
본 개시는 또한, 구현예 1 또는 5 중 어느 하나에 따른 전사지를 제공하며, 여기서 상기 소수성 바인더는 스티렌-부타디엔 고무, 스티렌 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 아크릴로니트릴 및 이들의 코폴리머로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하고, 바람직하게는 상기 소수성 바인더는 부틸-아크릴레이트 스티렌 아크릴로니트릴이다. [구현예 10].
본 개시는 또한, 구현예 1 내지 10 중 어느 하나에 따른 전사지를 제공하며, 여기서 상기 전사지는, 상기 잉크 수용 층을 담지하는 상기 섬유질 기재의 해당 표면과 대향하는 상기 섬유질 기재의 표면 상에 장벽 층을 포함한다. [구현예 11].
본 개시는 또한, 구현예 1 내지 11 중 어느 하나에 따른 전사지를 제공하며, 여기서 상기 전사지는, ISO 535에 따라 측정된 40 g/m² 초과의, 바람직하게는 40 내지 90 g/m²의, 코브 값을 갖는다. [구현예 12].
본 개시는 또한, 구현예 1 내지 12 중 어느 하나에 따른 전사지를 제공하며, 여기서 상기 전사지는, ISO 5636-3에 따라 측정된 100 mL/min 미만의, 바람직하게는 10 mL/min 미만의, 벤트센 공기 투과도를 갖는다. [구현예 13].
본 개시는 또한, 구현예 1 내지 13 중 어느 하나에 따른 전사지를 제공하며, 여기서 상기 전사지는 5초 미만의 잉크 건조 시간을 갖는다. [구현예 14].
본 개시는 또한, 구현예 1 내지 14 중 어느 하나에 따른 전사지를 제공하며, 여기서 상기 전사지는 상기 규격에 설명된 방법에 따라 측정된 105 내지 2.10*106 C/m²의 비전하밀도를 갖는다. [구현예 15].
본 개시는 또한, 구현예 1 내지 15 중 어느 하나에 따른 전사지를 제공하며, 여기서 상기 전사지는 ISO 8791-4:2007에 따라 측정된 3 내지 5μm의 파커 프린트-서프(Parker Print-Surf)(PPS) 표면 거칠기를 갖는다. [구현예 16].
본 개시는 또한, 구현예 1 내지 16 중 어느 하나에 따른 전사지를 제공하며, 여기서 ISO 536에 따라 측정된 상기 잉크 수용 층의 평량은 3 내지 10 g/m²이다. [구현예 17].
본 개시는 또한, 구현예 1 내지 17 중 어느 하나에 따른 전사지를 제공하며, 여기서 ISO 536에 따라 측정된 상기 섬유질 기재의 평량은 25 내지 140 g/m²이다. [구현예 18].
본 개시는 또한, 구현예 1 내지 18 중 어느 하나에 따른 전사지를 제공하며, 여기서 ISO 536에 따라 측정된 상기 전사지의 평량은 28 내지 150 g/m²이다. [구현예 19]
본 개시는 또한, 구현예 1 내지 19 중 어느 하나에 따른 전사지를 제공하며, 여기서 상기 잉크 수용 층의 상기 양이온성 무기 성분은 1 μm 미만의 입자 크기를 갖는 입자를 기반으로 한다. [구현예 20].
본 개시는 또한, 구현예 1 내지 20 중 어느 하나에 따른 전사지를 제공하며, 여기서 상기 잉크 수용 층의 상기 충전제는 입자를, 바람직하게는 구형 또는 블록형 입자를, 기반으로 하고, 상기 입자의 적어도 50%는 2 μm 미만의 입자 크기를 갖는다. [구현예 21].
본 개시는 또한, 구현예 1 내지 21 중 어느 하나에 정의된 바와 같은 승화 인쇄용 전사지를 제조하기 위한 방법을 제공하며, 여기서 상기 방법은 다음 단계들을 포함한다:
(i) 섬유질 기재를 제공하는 단계;
(ii) 상기 양이온성 무기 성분 및/또는 상기 양이온성 유기 성분, 상기 친수성 바인더, 상기 소수성 바인더 및 선택적으로(optionally) 상기 충전제를 포함하는 수성 분산액을 제조하여 잉크 수용 조성물을 제공하는 단계; 및
(iii) 상기 잉크 수용 조성물을 상기 섬유질 기재 상에 도포하고 상기 잉크 수용 조성물을 건조하여 상기 잉크 수용 층을 형성하는 단계. [구현예 22].
본 개시는 또한, 인쇄된 전사지의 제조를 위한 방법을 제공하며, 여기서 상기 방법은 다음 단계들을 포함한다:
(a) 구현예 1 내지 21 중 어느 하나에 정의된 바와 같은 승화 인쇄용 전사지를 제공하는 단계; 및
(b) 인쇄 장치를, 바람직하게는 잉크젯 프린터를, 사용하여 상기 잉크 수용 층 상에 승화성 잉크를 도포함으로써, 연속 또는 비연속 인쇄 공정으로 인쇄물을 생성하는 단계. [구현예 23].
본 개시는 또한, 인쇄된 전사지를 제조하는 방법에서의 구현예 1 내지 21 중 어느 하나에 정의된 바와 같은 승화 인쇄용 전사지의 용도를 제공하며, 여기서 승화성 잉크가, 인쇄 장치를 사용하여, 바람직하게는 잉크젯 프린터에 의해, 연속 또는 비연속 인쇄 공정으로 상기 잉크 수용 층에 도포되는, 용도. [구현예 24].
본 개시는 또한 인쇄된 전사지를 제공하며, 여기서 구현예 1 내지 21 중 어느 하나에 정의된 바와 같은 승화 인쇄용 전사지 및 잉크 수용 층 상의 적어도 하나의 인쇄물(print)을 포함하고, 상기 인쇄(printing)는 승화성 잉크를 포함한다. [구현예 25].
본 개시는 또한 물품을 장식하기 위한 방법을 제공하며, 여기서 상기 방법은 구현예 25에 정의된 바와 같은 인쇄된 전사지로부터 적어도 하나의 인쇄물을 상기 물품 상으로 승화에 의해 전사하는 단계를 포함하고, 선택적으로(optionally) 보호 티슈가, 상기 물품과 접촉된 상기 인쇄된 전사지의 표면에 대향하는 상기 인쇄된 전사지의 표면 상에, 및/또는 상기 인쇄된 전사지와 접촉된 상기 물품의 표면에 대향하는 상기 물품의 표면 상에, 배열될 수 있다. [구현예 26].
본 개시는 또한, 물품을 장식하는 방법에서의 구현예 25에 정의된 바와 같은 인쇄된 전사지의 용도를 제공하며, 여기서 상기 인쇄된 전사지 상의 적어도 하나의 인쇄물이 상기 물품에 승화에 의해 전사되고, 선택적으로(optionally) 보호 티슈가, 상기 물품과 접촉된 상기 인쇄된 전사지의 표면에 대향하는 상기 인쇄된 전사지의 표면 상에, 및/또는 상기 인쇄된 전사지와 접촉된 상기 물품의 표면에 대향하는 상기 물품의 표면 상에, 배열될 수 있다. [구현예 27].
본 개시는 또한, 구현예 26의 방법에 의해 얻어진 장식된 물품을 제공하며, 여기서 상기 장식된 물품은 텍스타일, 플라스틱, 금속, 세라믹, 유리, 목재 또는 이들의 조합으로 만들어진다. [구현예 28].
특정 구현예들이 설명되었지만, 현재 예측되지 않거나 예측될 수 없는 대안, 수정, 변형, 개선 및 실질적 균등물이 출원인 또는 당해 기술분야의 다른 통상의 기술자에게 떠오를 수 있다. 따라서, 출원된 그대로의 그리고 보정될 수 있는 바와 같은 첨부된 청구범위는 모든 대안, 변형, 변화, 개선, 및 실질적 균등물을 포함하도록 의도된다.
본 명세서에 개시된 모든 범위는 종말점들을 포함하고, 종말점들은 서로 독립적으로 조합 가능하다(예를 들어, "최대 25 wt%, 또는 더욱 특히 5 wt% 내지 20 wt%"의 범위는 종말점들을 포함하며, "5 wt% 내지 25 wt%" 범위의 모든 중간 값들을 포함한다). "조합(Combinations)"에는 블렌드, 혼합물, 합금, 반응 생성물, 등이 포함된다. "제1", 제2", 등의 용어는 순서, 수량 또는 중요성을 나타내지 않으며, 오히려 한 요소를 다른 요소와 구별하는 데 사용된다. 일("a", "an") 및 상기("the")라는 용어는 양의 제한을 의미하지 않으며, 본 명세서에서 달리 표시되거나 문맥상 명확하게 모순되지 않는 한, 단수 및 복수형을 모두 포함하는 것으로 해석된다. "또는"은 달리 서술되지 않는 한 "및/또는"을 의미한다. 본 명세서 전반에 걸쳐 "일부 구현예들", "일 구현예" 등에 대한 언급은 그 구현예와 관련하여 설명된 특정 요소가 본 명세서에 설명된 적어도 하나의 구현예에 포함되되 다른 구현예에서는 존재할 수도 있고 존재하지 않을 수도 있음을 의미한다. 또한, 설명된 요소들은 다양한 구현예들에서 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. "이들의 조합"은 개방적이며, 나열된 구성요소들 또는 특성들 중 적어도 하나를, 선택적으로(optionally) 나열되지 않은 유사하거나 균등한 구성요소 또는 특성과 함께, 포함하는 임의의 조합을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에 사용된 기술 및 과학 용어는 본 출원이 속하는 기술분야의 통상의 기술자가 통상적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다. 인용된 모든 특허, 특허출원 및 기타 참고문헌은 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 통합된다. 다만, 본 출원의 용어가 통합된 인용문헌의 용어와 모순되거나 상충하는 경우, 본 출원의 용어가 통합된 인용문헌의 상충되는 용어보다 우선한다.
본 명세서에서 다르게 명시되지 않는 한, 모든 시험 표준은 본 출원의 출원일 현재, 또는 우선권이 주장되는 경우 시험 표준이 나타나는 가장 빠른 우선권 출원 현재, 유효한 가장 최근의 표준이다.
본 개시의 전사지, 장식된 물품, 시스템, 용도 및 방법이 예시적 구현예들을 참조하여 설명되었지만, 본 개시는 그러한 예시적 구현예들 및/또는 실행예들에 제한되지 않는다. 오히려, 본 개시의 전사지, 장식된 물품, 시스템, 용도 및 방법에 대해, 본 개시로부터 통상의 기술자에게 쉽게 명백해지는 바와 같은 많은 실행 및 적용이 이루어질 수 있다. 본 개시는, 개시된 구현예들의 그러한 수정, 개선 및/또는 변형을 명시적으로 포함한다. 상기 구성에서 많은 변경이 이루어질 수 있고, 본 개시의 범위를 벗어나지 않은 채 본 개시의 광범위하고 다양한 구현예가 이루어질 수 있으므로, 본 도면 및 명세서에 포함된 모든 사항들은 제한적인 의미가 아닌 설명을 위한 것으로 해석되어야 한다. 앞에서 설명된 개시 내용에서 추가적인 수정, 변경 및 대체가 의도된다. 따라서, 첨부된 청구범위는 본 개시의 범위와 일관되는 방식으로 광범위하게 해석되는 것이 적절하다.

Claims (15)

  1. 섬유질 기재(fibrous substrate) 및 잉크 수용 층을 포함하는 승화 인쇄를 위한 전사지(transfer paper)로서, 상기 잉크 수용 층은:
    10 내지 90 건조 wt%의 함량의, 양이온성 무기 성분 및/또는 양이온성 유기 성분;
    선택적으로(optionally), 최대 75 건조 wt%의 함량의 충전제;
    5 내지 50 건조 wt%의 함량의 친수성 바인더; 및
    5 내지 50 건조 wt%의 함량의 소수성 바인더;를 포함하고,
    여기서, 건조 wt% 단위의 함량은 상기 잉크 수용층의 총 건조 중량을 기준으로 하는,
    전사지.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 잉크 수용 층 내 상기 양이온성 무기 성분 및/또는 상기 양이온성 유기 성분 및 상기 충전제의 함량은, 상기 잉크 수용 층의 총 건조 중량을 기준으로 하여, 60 건조 wt% 초과이고, 바람직하게는 70 건조 wt% 초과인, 전사지.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 양이온성 무기 성분 및/또는 상기 양이온성 유기 성분 및 상기 충전제 대 상기 친수성 바인더 및 상기 소수성 바인더의 질량비는 85:15 내지 75:25이고, 및/또는
    상기 양이온성 무기 성분 및/또는 상기 양이온성 유기 성분 대 상기 충전제의 질량비는 80:20 내지 20:80이고, 및/또는
    상기 친수성 바인더 대 상기 소수성 바인더의 질량비는 65:35 내지 35:65인,
    전사지.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양이온성 무기 성분은 양이온성 실리카 및 양이온성 티타늄 옥사이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하고, 바람직하게는 상기 양이온성 무기 성분은 양이온성 실리카를 포함하고, 및/또는
    상기 양이온성 유기 성분은 양이온성 폴리머, 양이온성 유기실리카 및 양이온성 금속-유기 골격체(cationic metal-organic framework)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하고, 및/또는
    상기 충전제는 실리케이트 광물, 옥사이드 광물, 하이드록사이드 광물, 술페이트 광물 및 카보네이트 광물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하고, 바람직하게는 상기 충전제는 실리케이트 광물을 포함하고, 및/또는
    상기 친수성 바인더는 폴리비닐 알코올, 전분, 카르복시메틸 셀룰로오스, 알기네이트 및 구아 검으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하고, 바람직하게는 상기 친수성 바인더는 폴리비닐 알코올, 전분 또는 카르복시메틸 셀룰로오스를 포함하고, 및/또는
    상기 소수성 바인더는 스티렌-부타디엔 고무, 스티렌 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 아크릴로니트릴 및 이들의 코폴리머로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하고, 바람직하게는 상기 소수성 바인더는 부틸-아크릴레이트 스티렌 아크릴로니트릴인,
    전사지.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전사지는, 상기 잉크 수용 층이 담지되어 있는 상기 섬유질 기재의 표면과 대향하는 상기 섬유상 기재의 표면 상에 장벽 층을 포함하는, 전사지.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전사지는:
    ISO 535에 따라 측정된 40 g/m² 초과의, 바람직하게는 40 내지 90 g/m²의, 코브 값(Cobb value), 및/또는
    ISO 5636-3에 따라 측정된 100 mL/min 미만의, 바람직하게는 10 mL/min 미만의, 벤트센 공기 투과도(Bendtsen Air Permeability), 및/또는
    5초 미만의 잉크 건조 시간, 및/또는
    상기 규격에서 설명된 방법에 따라 측정된 105 내지 2.10 x 106 C/m²의 비전하밀도(specific charge density), 및/또는
    ISO 8791-4:2007에 따라 측정된 3 내지 5 μm의 파커 프린트-서프(Parker Print-Surf: PPS) 표면 거칠기;를 갖는,
    전사지.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잉크 수용 층의 평량(basis weight)은 3 내지 10 g/m²이고, 및/또는
    상기 섬유질 기재의 평량은 25 내지 140 g/m²이고, 및/또는
    상기 전사지의 평량은 28 내지 150 g/m²이며,
    여기서, 평량은 ISO 536에 따라 측정되는,
    전사지.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잉크 수용 층의 상기 양이온성 무기 성분은 1 μm 미만의 입자 크기를 갖는 입자를 기반으로 하고, 및/또는
    상기 잉크 수용 층 내의 상기 충전제는 입자를, 바람직하게는 구형(spherical) 또는 블록형(block-shaped) 입자를, 기반으로 하고, 상기 입자의 적어도 50%는 2 μm 미만의 입자 크기를 갖는,
    전사지.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 승화 인쇄를 위한 전사지의 제조 방법으로서, 다음 단계들을 포함하는 제조 방법:
    (i) 섬유질 기재를 제공하는 단계;
    (ii) 상기 양이온성 무기 성분 및/또는 상기 양이온성 유기 성분, 상기 친수성 바인더, 상기 소수성 바인더 및 선택적으로(optionally) 상기 충전제를 포함하는 수성 분산액을 제조하여 잉크 수용 조성물을 제공하는 단계; 및
    (iii) 상기 잉크 수용 조성물을 상기 섬유질 기재 상에 도포하고, 상기 잉크 수용 조성물을 건조하여, 상기 잉크 수용 층을 형성하는 단계.
  10. 인쇄된 전사지의 제조 방법으로서, 다음 단계들을 포함하는 제조 방법:
    (a) 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 승화 인쇄를 위한 전사지를 제공하는 단계; 및
    (b) 인쇄 장치를, 바람직하게는 잉크젯 프린터를, 사용하여 상기 잉크 수용층 상에 승화성 잉크를 도포함으로써, 연속 또는 비연속 인쇄 공정으로 인쇄물을 생성하는 단계.
  11. 인쇄된 전사지의 제조 방법에서의 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 승화 인쇄를 위한 전사지의 용도로서, 승화성 잉크가, 인쇄 장치를 사용하여, 바람직하게는 잉크젯 프린터에 의해, 연속 또는 비연속 인쇄 공정으로 상기 잉크 수용 층에 도포되는, 용도.
  12. 인쇄된 전사지로서, 상기 인쇄된 전사지는, 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 승화 인쇄를 위한 전사지, 및 상기 잉크 수용 층 상의 적어도 하나의 인쇄물(print)을 포함하고, 상기 인쇄(printing)는 승화성 잉크를 포함하는, 인쇄된 전사지.
  13. 물품을 장식하기 위한 방법으로서, 상기 방법은 제 12 항에 따른 인쇄된 전사지로부터 적어도 하나의 인쇄물을 상기 물품 상으로 승화에 의해 전사하는 단계를 포함하고,
    선택적으로(optionally) 보호 티슈(protecting tissue)가, 상기 물품과 접촉된 상기 인쇄된 전사지의 표면과 대향하는 상기 인쇄된 전사지의 표면 상에, 및/또는 상기 인쇄된 전사지와 접촉된 상기 물품의 표면과 대향하는 상기 물품의 표면 상에, 배열될 수 있는,
    방법.
  14. 물품을 장식하는 방법에서의 제 12 항에 따른 인쇄된 전사지의 용도로서, 상기 인쇄된 전사지 상의 적어도 하나의 인쇄물은 승화에 의해 상기 물품으로 전사되고,
    선택적으로(optionally) 보호 티슈가, 상기 물품과 접촉된 상기 인쇄된 전사지의 표면과 대향하는 상기 인쇄된 전사지의 표면 상에, 및/또는 상기 인쇄된 전사지와 접촉된 상기 물품의 표면과 대향하는 상기 물품의 표면 상에, 배열될 수 있는,
    용도.
  15. 제 13 항의 방법에 의해 얻어진 장식된 물품으로서, 텍스타일, 플라스틱, 금속, 세라믹, 유리, 목재 또는 이들의 조합으로 만들어진 장식된 물품.
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