KR0185529B1 - 디지탈 윤전 등사용 잉크 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 초고속 디지털 윤전 등사잉크의 조성물에 관한 것으로서, 등사잉크 제조시 사용되는 수지 및 왁스류의 조성 및 몰 비를 조정하므로써 안정성, 불응고성 및 기계 작동성이 우수하고 환경 친화적인 디지털 윤전 등사잉크에 관한 것이다. 일반적으로 윤전 등사잉크는 사용 공정상 및 보관 온도에서 장시간에 걸쳐 안정하고, 불응고성이며 기계 작동성이 좋을 뿐만 아니라, 환경적으로 친화적이어야하나, 기존의 윤전 등사잉크는 대부분의 경우 안정성과 불응고성이 좋으면 농도에서 문제점이 있거나, 기계 작동성이 우수하면 환경 비친화적인 문제점이 있었다.
본 발명은 잉크의 점도 및 고형분비를 조정하므로써 저장성, 사용공정시 작동성 및 건조 후 종합 물성에서 우수한 특성을 나타낼 뿐만 아니라 환경 친화적이며, 난연성과 같은 물성까지 가지는 디지털 윤전 등사잉크를 제공하는데 목적이 있다.
Description
제1도는 본 발명에 따른 잉크를 제조하는 공정도.
[발명의 배경 및 산업상 이용 분야]
본 발명은 초고속 디지털 윤전 등사잉크의 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 등사잉크 제조시 사용되는 수지 및 왁스류의 조성 및 몰 비를 조정하므로서 안정성, 불응고성 및 기계작동성이 우수하고 환경 친화적인 디지털 윤전 등사잉크에 관한 것이다. 일반적으로 윤전등사잉크는 사용 공정상 및 보관 온도에서 장기간에 걸쳐 안정하고 불응고성이며 기계작동성이 좋을뿐만 아니라, 환경적으로 친화적이어야 한다. 그러나, 기존의 윤전 등사잉크는 대부분의 경우 안정성과 불응고성이 좋으면 농도에서 문제점이 있거나, 기계작동성이 우수하면 환경 비친화적인 문제점이 있었다.
[발명이 해결하고자 하는 문제점 및 목적]
따라서 본 발명자들은 상기 종래의 문제점을 해결하고 또한 우수한 기계작동성 및 환경 친화성을 부여하기 위해서는 잉크의 점도 및 고형분비를 조정해야 한다는 사실을 알게 되어 본 발명을 완성하였다. 본 발명은 저장성, 사용공정시 작동성 및 건조 후 종합물성에서 우수한 특성을 나타낼 뿐만 아니라, 환경 친화적이며, 난연성과 같은 물성까지 가지는 디지털 윤전 등사잉크를 제공하는데 목적이 있다.
[발명의 간단한 설명]
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명은 안료, 수지, 물, 왁스류 및 첨가제의 성분으로 구성되는 등사잉크에 있어서 물이 50% 이상인 것을 특징으로 한다. 이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명에서 갖는 잉크의 제조 공정은 크게 5단계로 나눌 수 있으며 다음과 같다.
[공정예 1]
먼저 제1공정에서는 안료인 카본블랙과 변성 알키드 수지, 건성유인 아마인유와 친화 안정성 및 색 안정성 그리고, 침투성에 매우 효과적인 저점도의 기계유를 적정 비율로 혼합한 다음 교반기에 의해 잘 섞으면서 120∼140℃의 온도로 가열시켜 준다. 여기에서는 안료와 수지가 잘 연육된 바니쉬 형태의 생성물을 얻을 수 있는데, 포화 산인 스테릭산과 불포화 산인 올레익산, 리놀레익산, 리놀레닉산으로 이루어진 아마인유의 첨가량 여부에 의해 알키드 수지의 오일 길이는 달라지고 잉크내 수지의 물성이 변하게 된다. 본 발명에서 오일의 양은 48% 미만이어야 하며, 48%이상이면 광택성 및 내구성에서 문제가 발생한다.
[공정예 2]
제2공정은 안료 착색 및 침투 조건에 매우 효과적이며, 종이 이외 타 물질에서의 불응고성 부여에 주 역할을 담당하는 불건성유인 광물유와 유화제의 혼합 공정이다. 제1공정에서 형성된 중간물에 이 두 가지 물질을 차례로 넣어 주면서 잘 섞어 준다. 여기에서 유화제는 솔비탄 유도체 등이 쓰여질 수 있다.
[공정예 3]
제3공정은 앞의 공정들과는 구분된 독립 반응기에서 알키드 수지 조성물 중 폴리올로서 사용되며 동결 방지에 중요한 용제류인 에틸렌 글리콜과 비이클인 물을 혼합하는 공정이다. 본 발명에서 물은 탈이온수 및 증류수를 사용하는 것이 바람직하나 지하수나 수돗물도 사용될 수 있다. 이렇게 생성된 중간물을 각각의 따로된 용기에 보관하고(편의상 여기에서 제 1,2공정의 중간물을 1, 제3공정의 중간물을 Ⅱ라고 표기한다.) 이 어액형의 반응물을 일정 속도의 교반과 동시에 섞어 주게 되는데, 반응물 Ⅱ를 반응물 Ⅰ에 소량씩 떨어뜨리도록 한다. 이때 반응물 Ⅱ를 한꺼번에 많이 첨가하면 반응속도가 매우 늦어지는 경향이 있다.
[공정예 4]
제4공정은 전기한 공정에서 만들어진 잉크에 디 메틸 실리콘 오일의 첨가와 리시놀레인산 축합물을 혼합한다. 여기서 실리콘 오일을 1.08중량% 이하 사용하면 변색 및 난연성 결여의 문제점이 발생하며 리시놀레인산 축합물을 0.35중량% 이하 사용하면 미셀 안정성 및 잉크 분리 방지성에서 문제점이 발생한다.
[공정예 5]
최종적으로 320메쉬 스텐 여과망을 통해 불순물을 걸러 주고, 3단 롤밀로 탈포공정을 하여 줌으로써 최종 디지탈 윤전 등사잉크를 얻는다.
이하 본 발명을 실시예 및 비교예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
본 실시예는 본 발명에 따른 윤전 등사잉크의 한 조성물 농도를 예시한 것이다.
상기 표 1의 조성물을 이용하여 도면 1에서 보여주는 공정을 통하여 등사잉크를 제조하였다.
[실시예 2]
실시예 2는 배합에 있어 제2공정 중 광물유의 첨가량을 7.0중량%로 하고, 제3공정에서는 물을 52.5중량%로 바꾸어 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
[실시예 3]
실시예 1의 잉크 조성물 중 제2공정에서 첨가하는 광물유 대신에 동일 조성의 피마자유를 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
[비교예 1]
비교예 1에서는 상기 실시예 1의 기본 윤전 등사잉크 조성물과는 동일하나, 그 공정 순서를 변경하여 잉크를 제조하였다.
여기서는 도면 1에서 나타내 주는 공정과 그 순서를 달리하여 제1공정에서 첨가했던 POG와 실리콘 오일을 제2공정 중에서 광물유를 첨가한 후에 POG와 실리콘 오일을 순서대로 첨가한 다음 솔비탄 유도체를 첨가하여 교반 시킨 후 제3공정과 제5공정을 실시하였다.
[비교예 2]
비교예 2에서는 기본 윤전 등사잉크 조성물에 있어서 실시예 1의 제1공정에서 변성 알키드 수지 7.4 중량 % 대신 로진변성 페놀 수지 9.5중량%를 첨가하고, 제2공정의 광물유 6.0중량%대신에 유동파라핀 8.1중량%를 넣고, 제3공정에서는 에틸렌 글리콜 대신 글리세롤을 동일 조성으로 사용한 것 외에는 조성 및 공정이 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
[비교예 3]
기본 윤전 등사잉크 조성물은 농도를 비롯하여 실시예 1과 동일하게 하고 제3공정의 에틸렌 글리콜 대신에 솔비톨을 사용하였다.
상시 실시예 및 비교예를 통해 제조된 디지털 윤전 등사잉크의 물성 비교 데이터를 다음 표 2에 나타내었다.
[실험예 1]
표 2의 시험 방법은 디지탈 윤전 등사기에 사용되는 에멀젼 잉크의 규격(안)에 따라 평가하였다.
하기 시험 방법은 비고란에 기입된 KS 규격 및 아래와 같은 시험 방법들에 기초하고 있다.
· 냄새 : 시료 50㎖ 비이커에 반쯤 취하고, 유리막대로 세게 저어 준 후 냄새를 맡는다.
·농도 : 시료 1g을 달아서 희석용 백색 잉크 10g과 잘 혼합한 다음, 70×150mm의 젖빛 유리판 위에 약 0.075∼0.1mm 두께로 고루 발라서 24시간 건조시킨 후 백색 반사율(비반사율 측정 방법에 따라)을 측정한다.
·불응고성 : 실내에서 유리판 위에 시료 3cc∼5cc를 놓고 2일 이상 방치하여 피막, 응고 여부를 확인한다.
·친화도 : 동일 기종 타 잉크와 섞어 농도, 예사성, 탄성의 변화 여부를 육안·감촉을 통해 검사한다.
·안정성 : -10℃에서 24시간, 40℃에서 24시간 방치하였다가 평상 온도에 복귀하여 24시간 후 분리현상 유무를 확인한다. (이것을 1cycle로 하여 시험한다)
※ 조건 : 2cycle에서 이상 없을 것.
※ 참고 : ◎ - 매우좋음 ○ - 양호 △ - 보통 × - 불량
상기와 같은 배합물들의 특성에 유의하여 잉크의 조성율을 달리하여 등사잉크를 제조하였을 때에는 실시예와 같이 고점도·저점도의 에멀젼 잉크를 얻을 수 있는데 이것은 온도나 기후 조건 변화에도 분리가 잘 일어나지 않고, 카트리지 안이나 노출 부위에서 응고가 절대 일어나지 않으며, 고속 인쇄시에도 태크가 적절하다. 고점도 및 저점도 잉크는 각각 피스톤식 용기분사식 용기의 잉크 내용물로서 적합하게 된다. 이러한 잉크의 점도 조절은 물과 오일의 양을 조절함으로써 가능하여지는데, 물이 50% 이상이나 섞인 수성잉크임에도 불구하고 일단 피 인쇄물에 인쇄된 후에는 물로 지워지거나 번지지 않는 장점이 있다. 특히 물을 많이 사용함으로써 종래 등사잉크들이 갖고 있었던 잉크의 환경오염성을 저하시킬 수 있다.
한편, 비교예 1의 경우에는 오일들이 변질을 일으켜 실시예 1에서 생성된 잉크의 예사성, 틱소트로픽성, 점도 및 농도 같은 효과를 나타내지 못하며 잉크가 변색을 일으켰고, 비교예 2에 따른 조성물들의 유화 상태는 실시예 1에 비해 상당히 양호했으나, 등사잉크를 인쇄하였을 때 피 인쇄체의 인쇄 화상은 시간이 지남에 따라 피막이 푸석푸석해지고 거칠어졌다. 비교예 3에서는 안정성 면에서는 좋았었으나, 인쇄 시 침투가 잘 안되어 잉크가 인쇄지에 잘 스며들지 않았고 등사잉크의 색깔이 처음에는 검정색이었으나 시간이 지남에 따라 쥐색으로 변했다.
이상 공정예, 실시예, 비교예 및 실험예를 통하여 본 발명에서 고안한 디지털 윤전 등사잉크 조성물의 우수성을 입증하여 하기와 같이 청구하는 바이다.
Claims (9)
- 수지, 안료, 물, 계면활성제를 포함하는 등사잉크 조성물에 있어서, 변성 알키드 수지 5∼23 중량%, 안료 2∼10 중량%, 계면활성제 1~5중량%, 건성유 2~10중량%, 저점도 기계유 2∼10 중량%, 불건성유 5∼12 중량%, 물 50∼70 중량%, 에틸렌글리콜 3∼8 중량%, 실리콘 오일 1.08∼2.1 중량%를 포함하는 등사잉크 조성물.
- 제1항에 있어서, 글리세린 축합 에스테르화물 0.35∼1 중량%를 더 포함하는 등사잉크 조성물.
- 제1항에 있어서, 에틸렌 글리콜은 모노 에틸렌 글리콜 또는 디 에틸렌 글리콜인 등사잉크 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 계면활성제는 에이취엘비(HLB) 값이 3∼11이고, 폴리옥시에틸렌아민 유도체, 폴리옥시에틸렌 에스테르 유도체, 폴리옥시에틸렌 에테르 유도체 및 솔비탄 유도체로 구성되는 그룹에서 선택되는 등사잉크 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 변성 알키드 수지는 로진 변성 알키드 수지, 비닐 변성 알키드 수지, 폴리아미드 변성 알키드 수지로 구성되는 그룹에서 선택되는 등사잉크 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 건성유는 아마인유인 등사잉크 조성물.
- 제2항에 있어서, 상기 글리세린 축합 에스테르화물은 리시놀레인산 축합물인 등사잉크 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 불건성유는 광물유로서 나프텐계 오일인 등사잉크 조성물.
- 수지, 안료, 물, 계면활성제를 포함하는 등사잉크 조성물의 제조방법에 있어서, 안료 2∼10 중량%, 변성 알키드 수지 5∼23 중량%, 건성유 2∼10 중량%, 저점도 기계유 2∼10 중량%(전체 등사잉크 조성물 기준임, 이하 같음)를 혼합하고 가열하여 연육된 바니쉬를 얻는 단계(1단계), 상기 1단계의 생성물에 불건성유 5∼12 중량%와 유화제(계면활성제)1∼5중량%를 혼합하는 단계(2단계), 3∼8 중량%의 에틸렌 글리콜과의 50∼70 중량%의 물의 혼합물을 상기 제2단계의 생성물에 혼합하는 단계(3단계), 상기 제3단계의 생성물에 실리콘 오일 1.08∼2.1 중량%를 단독으로 첨가하거나 글리세린 축합 에스테르화물 0.35∼1 중량%와 함께 첨가하는 단계(4단계), 및상기 4단계에 의하여 생성된 잉크 조성물을 여과하고 탈포하는 단계(5단계)를 포함하는 등사잉크 조성물의 제조방법.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101269480B1 (ko) * | 2010-12-15 | 2013-06-28 | 대한민국(국가기록원) | 천연안료를 이용한 고문서 복제용 인쇄잉크 |
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- 1996-09-14 KR KR1019960039974A patent/KR0185529B1/ko not_active IP Right Cessation
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