KR100978399B1 - 수성 날염 잉크 조성물 - Google Patents

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동화정밀화학(주)
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Abstract

본 발명은 플라스틱, 직물, 종이 등과 같은 다양한 재료의 날염에 사용되는 수성의 잉크 날염 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물 100 중량부, 안료조성물 3∼30 중량부, 점도조절제 2∼40 중량부, 계면활성제 0.5∼3 중량부 및 소포제 0.2∼3 중량부로 이루어져서, 유기용매 등과 같은 인체 유해물질이 전혀 함유되지 않으면서도 분산성과 안정성이 우수하며, 날염 후의 건조시간이 단축되고, 색상의 선명도와 접착성이 향상되는 수성 날염 잉크 조성물을 제공한다.

Description

수성 날염 잉크 조성물{COMPOUND OF AQUEOUS PRINTING INK}
본 발명은 플라스틱, 직물, 종이 등의 다양한 재료의 날염에 사용되는 수성의 잉크 날염 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수성 폴리우레탄 에멀젼, 안료조성물, 점도조절제, 계면활성제 및 소포제로 이루어지며, 유기용매 등과 같은 인체 유해물질이 전혀 함유되지 않으면서도 분산성과 안정성이 우수하며, 날염 후의 건조시간이 단축되고, 색상의 선명도와 부착성이 향상되는 수성 날염 잉크 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 날염기술에는 직접날염법과 열전사 프린팅법 등과 같은 다양한 방법이 있으며, 날염 기술이 발달함에 따라서 다양한 종류의 날염 잉크가 개발되어 사용되고 있다.
그러나, 날염 잉크의 분산성과 안정성을 유지하고, 날염 후의 건조시간을 단축하며, 색상의 선명도와 접착성을 향상하기 위해서는 날염 잉크에 유기용매 등과 같은 인체 유해물질을 함유해야 하며, 비록 수성 날염 잉크라고 하더라도 일정한 함량의 인체 유해물질을 함유하는 것이 보편적이다.
예를 들면, 한국 공개특허공보 제2003-74369호(발명의 명칭 : 잉크젯 직물 날염용 잉크 조성물)에서는 반응성 염료, 물, 유기용매를 포함하는 잉크젯 직물 날염 잉크 조성물이 개시되어 있으며, 한국 공개특허공보 제2004-45158호(발명의 명칭 : 수용성 날염 잉크의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 잉크)에서는 염료를 유기용매인 디메틸설폭사이드, 물과 혼합하여 구성되는 수용성 날염 잉크가 개시되어 있으며, 한국 공개특허공보 제2002-73199호(발명의 명칭 : 잉크젯 날염법에 사용하기 위한 수성 날염 잉크, 그의 제조 및 직물 섬유 물질 상에서의 그의 용도)에서는 반응성 염료, 설포란, 잉크에 유기용매를 혼합하여 형성되는 수성 날염 잉크가 개시되어 있다. 또한, 호주특허 AU-20051869B2에서도 잉크젯 프린터를 사용한 전사 방법 및 잉크 조성물이 개시되어 있지만, 이러한 잉크 조성물 역시 인체에 유해한 수산화나트륨이나 디메틸설폭사이드를 함유하고 있다.
결론적으로, 종래의 수성 날염 잉크는 색소입자의 분산성과 안정성을 향상시키고 잉크의 색상, 품질 및 날염 대상과의 접착성을 증가시키기 위하여, 인체에 유해한 화학물질이나 유기용매가 함유되어 제조된다. 게다가, 신발, 의류, 가전기기 등에 부착되는 플리스틱 부자재의 날염에 사용되는 수성 날염잉크도 건조특성, 색상의 선명성, 접착성 등을 향상시키기 위하여 에틸아세테이트, N-메틸피롤리딘 등과 같은 유기용매가 함유되어 있으며, 그럼에도 불구하고 날염 잉크의 각종 특성은 그다지 만족스럽지 못한 실정이다.
그러므로 유기용매를 포함하는 인체 유해물질을 전혀 사용하지 않아서, 작업자와 소비자의 건강에 악영향을 미치고 환경오염을 유발하는 환경 규제 대상물질이 발생하지 않으면서 작업성과 색상 특성이 우수한 수성 날염 잉크에 대한 수요가 꾸 준히 요구되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 수성 폴리우레탄 에멀젼, 안료조성물, 점도조절제, 계면활성제 및 소포제가 혼합되어 구성되며, 유기용매 등과 같은 인체 유해물질이 전혀 함유되지 않으면서도 분산성과 안정성이 우수하며, 날염 후의 건조시간이 단축되고, 색상의 선명도와 접착성이 향상되는 수성 날염 잉크 조성물을 제공하는데 있다.
상기와 같은 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에서는 점도 200∼15,000 cps의 에스테르형 수성 폴리우레탄 에멀젼 30∼50 중량%, 점도 200∼15,000 cps의 에테르형 수성 폴리우레탄 에멀젼 50∼70 중량%가 혼합되어 이루어지는 점도 200∼15,000 cps의 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물 100 중량부; 안료 10∼70 중량부, 물 20∼80 중량부, 분산제 2∼5 중량부, 글리콜계 안정제 5∼10 중량부로 이루어지는 안료조성물 3∼30 중량부; 셀룰로오스계 점도조절제, 폴리아크릴계 점도조절제, 폴리우레탄계 점도조절제, 폴리비닐알콜계 점도조절제 및 천연 클레이(clay)로 이루어지는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 점도조절제 2∼40 중량부; 실리콘계 계면활성제, 비이온계 계면활성제 및 음이온계 계면활성제로 이루어지는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 계면활성제 0.5∼3 중량부; 및 실리콘계 소포제, 변성실리콘계 소포제, 비실리콘계 폴리머 용액 소포제 및 미네럴오일계 소포제로 이루어지는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 소포제 0.2∼3 중량부를 포함하는 수성 날염 잉크 조성물이 제공된다.
본 발명에 의한 수성 날염 잉크 조성물은 유기용매 등과 같은 인체 유해물질이 전혀 함유되지 않아서, 제조 공정 및 사용처에서 작업자와 소비자의 건강에 악영향을 미치고 환경오염을 유발하는 환경 규제 대상물질이 발생하지 않는다.
또한, 본 발명에 의한 수성 날염 잉크 조성물은 분산성과 안정성이 우수하며, 날염 후의 건조시간이 단축되고, 색상의 선명도와 접착성이 향상되는 효과를 지니고 있다.
본 발명은 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물을 바인더로 사용하고, 안료를 분산제, 글리콜계 안정제로 구성하여 물에 분산시킨 안료조성물을 주성분으로 하며, 점도조절제, 계면활성제, 소포제를 첨가하여 제조되는 수성 날염 잉크 조성물을 제공하는 것을 기술사상으로 하고 있다.
실시예를 참조하여 본 발명의 수성 날염 잉크 조성물에 대하여 상세하게 설명한다.
우선, 본 발명의 수성 날염 잉크 조성물은 점도 200∼15,000 cps의 에스테르형 수성 폴리우레탄 에멀젼 30∼50 중량%, 점도 200∼15,000 cps의 에테르형 수성 폴리우레탄 에멀젼 50∼70 중량%가 혼합되어 이루어지는 점도 200∼15,000 cps의 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물 100 중량부가 포함된다.
수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물은 수성 날염 잉크 조성물을 구성하기 위한 바인더로서의 역할을 수행함으로써, 상기 수성 날염 잉크 조성물의 분산성과 안정성을 유지하도록 지원한다.
이를 위하여, 본 발명에서는 수성 폴리우레탄 에멀젼 중에서도, 접착 특성이 우수한 에스테르형 수성 폴리우레탄 에멀젼, 및 안료 분산 특성이 우수한 에테르형 수성 폴리우레탄 에멀젼이 혼합되어 이루어지는 수성 폴리우레탄 에멀젼이 바인더로서 사용되어 수성 날염 잉크 조성물 조성물이 구성된다.
구체적으로, 에스테르계 폴리올과 디이소시아네이트 화합물의 중합 반응으로 형성되는 점도 200∼15,000 cps의 에스테르형 수성 폴리우레탄 에멀젼 30∼50 중량%, 및 에테르계 폴리올과 디이소시아네이트 화합물의 중합 반응으로 형성되는 에테르형 수성 폴리우레탄 에멀젼 50∼70 중량%가 혼합되어 이루어지는 점도 200∼15,000 cps의 점도 200∼15,000 cps의 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물 100 중량부를 기준으로 안료조성물, 점도조절제, 계면활성제, 및 소포제가 혼합되어 수성 날염 잉크 조성물이 구성되는 것이다.
수성 날염 잉크 조성물을 구성하기 위하여 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물에 함유되는 에스테르형 수성 폴리우레탄 에멀젼의 함량이 30 중량% 미만이고 에테르형 수성 폴리우레탄 에멀젼의 함량이 70 중량%를 초과하면 상기 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물로 이루어지는 수성 날염 잉크 조성물의 날염재료에 대한 접착 특성이 저하되며, 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물에 함유되는 에스테르형 수성 폴리우레탄 에멀젼의 함량이 50 중량%를 초과하고 에테르형 수성 폴리우레탄 에멀젼의 함량이 50 중량% 미만이면 상기 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물로 이루어지는 수성 날염 잉크 조성물의 안료 분산 특성이 저하된다. 또한, 상기와 같이 점도 200∼15,000 cps의 에스테르형 수성 폴리우레탄 에멀젼, 점도 200∼15,000 cps의 에테르형 수성 폴리우레탄 에멀젼이 혼합되어 이루어지는 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물의 점도가 200 cps미만이면 상기 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물이 수성 날염 잉크 조성물을 구성하기 위한 바인더로서의 역할을 수행하지 못하게 되며, 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물의 점도가 15,000 cps를 초과하면 상기 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물로 이루어지는 수성 날염 잉크 조성물의 점도 과다로 인하여 날염 작업이 곤란하게 된다.
또한, 본 발명의 수성 날염 잉크 조성물은 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물 100 중량부를 기준으로 안료조성물 3∼30 중량부가 포함되며, 상기 안료조성물은 안료 10∼70 중량부, 물 20∼80 중량부, 분산제 2∼5 중량부, 글리콜계 안정제 5∼10 중량부가 혼합되어 구성된다.
바인더인 수성 폴리우레탄 에멀젼에 안료를 용이하게 분산시키도록 액상의 안료조성물을 형성한다. 이러한 안료조성물이 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물에 혼합되어 수성 날염 잉크 조성물에 색상을 제공함으로써 날염재료를 원하는 색상으로 날염하도록 지원한다.
수성 날염 잉크 조성물에서 색상을 발현하는 안료조성물은, 용매인 물 20∼80 중량부에 카본블랙, 이산화티타늄, C.I.pigment 등과 같은 안료 10∼70 중량부, 상기 안료가 용매인 물에 분산되는 것을 촉진하는 기 공지된 분산제 2∼5 중량부 이외에, 안료조성물의 조성을 안정화하고 동결 방지 기능을 제공하도록 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜 등과 같은 글리콜계 안정제 5∼10 중량부가 혼합 교반되어 구성되는 것이다.
안료조성물을 구성하도록 용매인 물 20∼80 중량부에 함유되는 안료의 함량이 10 중량부 미만이면 상기 안료조성물에서 색상이 제대로 발현되지 않으며, 안료조성물을 구성하도록 용매인 물 20∼80 중량부에 함유되는 안료의 함량이 70 중량 부를 초과하면 상기 안료가 용매인 물에 완전히 용해되지 않아서 안료조성물이 구성되지 않는다. 또한, 안료조성물을 구성하도록 용매인 물 20∼80 중량부에 함유되는 분산제의 함량이 2 중량부 미만이면 상기 분산제의 함량 부족으로 인하여 안료가 용매인 물에 제대로 분산되지 않으며, 안료조성물을 구성하도록 용매인 물 20∼80 중량부에 함유되는 분산제의 함량이 5 중량부를 초과하면 상기 분산제의 함량 과다로 인하여 분산제 투입의 효과가 더 이상 나타나지 않는다. 이 외에도, 안료조성물을 구성하도록 용매인 물 20∼80 중량부에 함유되는 글리콜계 안정제의 함량이 5 중량부 미만이면 상기 글리콜계 안정제의 함량 부족으로 인하여 안료조성물의 조성이 안정화되지 않고 동결 방지 기능이 충분히 제공되지 않으며, 안료조성물을 구성하도록 용매인 물 20∼80 중량부에 함유되는 글리콜계 안정제의 함량이 10 중량부를 초과하면 상기 글리콜계 안정제의 함량 과다로 인하여 글리콜계 안정제 투입의 효과가 더 이상 나타나지 않는다.
상기와 같은 조성의 안료조성물 3∼30 중량부가 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물 100 중량부에 혼합됨으로써, 수성 날염 잉크 조성물에 색상을 제공하여 날염재료를 원하는 색상으로 날염하도록 지원하는 것이다. 수성 날염 잉크 조성물을 구성하기 위하여 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물에 함유되는 안료조성물의 함량이 3 중량부 미만이면 상기 수성 날염 잉크 조성물에서 색상이 충분하게 발현되지 않으며, 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물에 함유되는 안료조성물의 함량이 30 중량부를 초과하면 상기 수성 날염 잉크 조성물에서 색상이 더 이상 향상되지 않는다.
또한, 본 발명의 수성 날염 잉크 조성물은 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물 100 중량부를 기준으로 셀룰로오스계 점도조절제, 폴리아크릴계 점도조절제, 폴리우레탄계 점도조절제, 폴리비닐알콜계 점도조절제 및 천연 클레이로 이루어지는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 점도조절제 2∼40 중량부가 포함된다.
본 발명에서는 수성 날염 잉크 조성물의 도포성, 은폐력을 향상시키기 위하여, 수성 폴리우레탄 에멀젼에 일정한 함량의 점도조절제를 혼합하여 점도를 조절한다.
구체적으로, 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물 100 중량부를 기준으로 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 수산화메틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 점도조절제, 폴리아크릴계 점도조절제, 폴리우레탄계 점도조절제, 폴리비닐알콜계 점도조절제 및 천연 클레이의 점도조절제가 단독으로 사용되거나 2종 이상 혼합 사용되는 점도조절제 2∼40 중량부가 함유되어 수성 날염 잉크 조성물의 점도를 조절함으로써 상기 수성 날염 잉크 조성물의 도포성, 은폐력을 향상시키는 동시에 일정한 수준의 작업성을 제공하것이다. 수성 날염 잉크 조성물을 구성하기 위하여 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물에 함유되는 점도조절제의 함량이 2 중량부 미만이면 상기 수성 날염 잉크 조성물의 도포성, 은폐력이 저하되며, 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물에 함유되는 점도조절제의 함량이 40 중량부를 초과하면 상기 수성 날염 잉크 조성물의 점도가 지나치게 높아져서 작업성이 저하된다.
또한, 본 발명의 수성 날염 잉크 조성물은 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물 100 중량부를 기준으로 실리콘계 계면활성제, 비이온계 계면활성제 및 음이온계 계면활성제로 이루어지는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 계면활성제 0.5∼3 중량부가 포함된다.
날염 대상 재료에 대한 수성 날염 잉크 조성물의 레벨링성과 습윤성을 향상시키기고 분산 안정성을 유지하기 위해서는, 수성 날염 잉크 조성물이 실리콘계 계면활성제, 비이온계 계면활성제 및 음이온계 계면활성제로 이루어지는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 계면활성제가 포함되어 구성되어야 한다.
구체적으로, 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물 100 중량부를 기준으로 하이드록시 변성 실리콘, 아미노 변성 실리콘, 에폭시 변성 실리콘 등의 실리콘계 계면활성제, 폴리에틸렌 프로필렌옥사이드 블록공중합체 등의 비이온계 계면활성제, 및 천연지방산 나트륨, 도데실벤젠술폰산소다, 알킬술폰산, 알킬벤젠술폰산나트륨, 알킬방향족술폰산, 라우릴포스페이트나트륨 등의 음이온계 계면활성제가 단독으로 사용되거나 2종 이상 혼합 사용되는 계면활성제 0.5∼3 중량부가 함유되어 날염재료에 대한 수성 날염 잉크 조성물의 레벨링성과 습윤성을 향상시키는 동시에 안료의 분산 안정성을 유지하는 것이다. 수성 날염 잉크 조성물을 구성하기 위하여 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물에 함유되는 계면활성제의 함량이 0.5 중량부 미만이면 상기 수성 날염 잉크 조성물의 레벨링성, 습윤성 및 분산 안정성이 저하되고, 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물에 함유되는 계면활성제의 함량이 3 중량부를 초과하면 상기 날염 대상 재료에 대한 수성 날염 잉크 조성물의 접착 특성이 저하된다.
또한, 본 발명의 수성 날염 잉크 조성물은 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물 100 중량부를 기준으로 실리콘계 소포제, 변성실리콘계 소포제, 비실리콘계 폴리머 용액 소포제 및 미네럴오일계 소포제로 이루어지는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 소포제 0.2∼3 중량부가 포함된다.
날염재료를 날염하는 공정에서 수성 날염 잉크 조성물에 기포가 발생하면 날염 불량으로 연결된다는 것이 당연하다. 따라서, 날염 잉크 조성물에 기포가 발생하는 것을 방지하기 위하여, 실리콘계 소포제, 변성실리콘계 소포제, 비실리콘계 폴리머 용액 소포제 및 미네럴오일계 소포제로 이루어지는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 소포제가 포함되어 수성 날염 잉크 조성물이 구성되어야 한다.
구체적으로, 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물 100 중량부를 기준으로 실리콘계 소포제, 변성실리콘계 소포제, 비실리콘계 폴리머 용액 소포제 및 미네럴오일계 소포제가 단독으로 사용되거나 2종 이상 혼합 사용되는 소포제 0.2∼3 중량부가 함유되어, 수성 날염 잉크 조성물에 기포가 발생하는 것을 방지하는 것이다. 수성 날염 잉크 조성물을 구성하기 위하여 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물에 함유되는 소포제의 함량이 0.2 중량부 미만이면 상기 수성 날염 잉크 조성물에서 기포가 발생할 수 있으며, 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물에 함유되는 소포제의 함량이 3 중량부를 초과하면 상기 수성 날염 잉크 조성물의 접착 특성이 저하된다.
상기와 같이 구성되는 수성 날염 잉크 조성물은 유기용매 등과 같은 인체 유해물질이 전혀 함유되지 않으면서도 분산성과 안정성이 우수하며, 날염 후의 건조시간이 단축되고, 색상의 선명도와 접착성이 향상된다.
본 발명에 의한 수성 날염 잉크 조성물에 대하여 구체적인 실시예를 참조하여 상세하게 설명한다. 단, 다음의 실시예는 본 발명을 상세하게 예시하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명을 제한하는 것이 아니며, 본 발명은 오직 청구범위에 의해서만 제한된다.
< 실시예 1 >
1. 카본블랙 15 중량부, 정제수 70 중량부, 분산제(상품명 DISPERBYK, BYK chemie사) 7 중량부, 프로필렌글리콜 10 중량부를 혼합하고 밀링기로 24시간동안 분산하여 흑색 안료조성물을 형성하였다.
2. 폴리에테르계 수성 폴리우레탄 에멀젼(상품명 PUD-2900, 애경화학) 60중량부, 폴리에스테르계 수성 폴리우레탄 에멀젼(상품명 PUD-2142, 애경화학) 40중량부를 혼합 교반하여 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물을 형성하였다.
3. 상기 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물 100 중량부, 상기 흑색 안료조성물 15 중량부, 메틸셀룰로오스 10 중량부, 음이온계 계면활성제인 도데실벤젠술폰산소다 2 중량부, 실리콘계 소포제(상품명 BYK-018, BYK chemie사) 1 중량부를 반응기에 주입하고 1,000 rpm으로 1시간동안 교반하여 흑색 수성 날염 잉크 조성물을 제조하였다.
< 실시예 2 >
1. 이산화티타늄 60 중량부, 정제수 30 중량부, 분산제(상품명 DISPERBYK, BYK chemie사) 5 중량부, 프로필렌글리콜 5 중량부를 혼합하고 밀링기로 24시간동안 분산하여 백색 안료조성물을 형성하였다.
2. 폴리에테르계 수성 폴리우레탄 에멀젼(상품명 PUD-2900, 애경화학) 60중량부, 폴리에스테르계 수성 폴리우레탄 에멀젼(상품명 PUD-2142, 애경화학) 40중량부를 혼합 교반하여 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물을 형성하였다.
3. 상기 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물 100 중량부, 상기 백색 안료조성물 20 중량부, 메틸셀룰로오스 10 중량부, 음이온계 계면활성제인 도데실벤젠술폰산소다 2 중량부, 실리콘계 소포제(상품명 BYK-018, BYK chemie사) 1 중량부를 반응기에 주입하고 1,000 rpm으로 1시간동안 교반하여 백색 수성 날염 잉크 조성물을 제조하였다.
< 실시예 3 >
1. C.I.pigment 15:4 blue 30 중량부, 정제수 55 중량부, 분산제(상품명 DISPERBYK, BYK chemie사) 7 중량부, 프로필렌글리콜 8 중량부를 혼합하고 밀링기로 24시간동안 분산하여 청색 안료조성물을 형성하였다.
2. 폴리에테르계 수성 폴리우레탄 에멀젼(상품명 PUD-2900, 애경화학) 60중량부, 폴리에스테르계 수성 폴리우레탄 에멀젼(상품명 PUD-2142, 애경화학) 40중량부를 혼합 교반하여 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물을 형성하였다.
3. 상기 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물 100 중량부, 상기 청색 안료조성물 10 중량부, 메틸셀룰로오스 10 중량부, 음이온계 계면활성제인 도데실벤젠술폰산소다 2 중량부, 실리콘계 소포제(상품명 BYK-018, BYK chemie사) 1 중량부를 반응기에 주입하고 1,000 rpm으로 1시간동안 교반하여 백색 수성 날염 잉크 조성물을 제조하였다.
< 실시예 4 >
1. C.I.pigment 73 yellow 30 중량부, 정제수 55 중량부, 분산제(상품명 DISPERBYK, BYK chemie사) 7 중량부, 프로필렌글리콜 8 중량부를 혼합하고 밀링기 로 24시간동안 분산하여 황색 안료조성물을 형성하였다.
2. 폴리에테르계 수성 폴리우레탄 에멀젼(상품명 PUD-2900, 애경화학) 60중량부, 폴리에스테르계 수성 폴리우레탄 에멀젼(상품명 PUD-2142, 애경화학) 40중량부를 혼합 교반하여 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물을 형성하였다.
3. 상기 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물 100 중량부, 상기 황색 안료조성물 20 중량부, 메틸셀룰로오스 10 중량부, 음이온계 계면활성제인 도데실벤젠술폰산소다 2 중량부, 실리콘계 소포제(상품명 BYK-018, BYK chemie사) 1 중량부를 반응기에 주입하고 1,000 rpm으로 1시간동안 교반하여 백색 수성 날염 잉크 조성물을 제조하였다.
< 비교예 1 >
수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물 100 중량부 대신 아크릴 바인더(상품명 Acryloid DM-55, Rhom and Hass사) 100 중량부를 사용하는 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하다.
< 비교예 2 >
폴리에테르계 수성 폴리우레탄 에멀젼(상품명 PUD-2900, 애경화학) 20중량부, 폴리에스테르계 수성 폴리우레탄 에멀젼(상품명 PUD-2142, 애경화학) 80중량부를 혼합 교반하여 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물을 형성하는 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하다.
< 비교예 3 >
폴리에테르계 수성 폴리우레탄 에멀젼(상품명 PUD-2900, 애경화학) 90중량 부, 폴리에스테르계 수성 폴리우레탄 에멀젼(상품명 PUD-2142, 애경화학) 10중량부를 혼합 교반하여 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물을 형성하는 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하다.
< 실험예 >
상기 실시예와 비교예에 의거하여 제조된 수성 날염 잉크 조성물의 물성을 다음과 같은 방법으로 평가하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.
1. 접착 특성 : 수성 날염 잉크 조성물을 열가소성 폴리우레탄 쉬트 상에 어플리케이터를 사용하여 20 ㎛의 두께로 날염한 후에, KS M ISO 2409 방법으로 가로/세로 1 ㎜인 격자를 100개 형성하고 테이프로 떼어냈을 때 남아있는 격자의 개수로 부착성을 평가하였다.
2. 색상(color) : 수성 날염 잉크 조성물을 열가소성 폴리우레탄 쉬트 상에 날염한 후에 색차계를 사용하여 색상을 평가하였다.
3. 내열성 : 수성 날염 잉크 조성물을 열가소성 폴리우레탄 쉬트 상에 날염하고 KS M 5000-3031 방법으로 70 ℃에서 5 일간 유지한 후에 색차계를 사용해서 △L 값을 측정함으로서 내열성을 평가하였다.
4. 내광성 : 수성 날염 잉크 조성물을 열가소성 폴리우레탄 쉬트 상에 날염하고 KS M 5000-3421 방법으로 선램프(sun lamp)의 광선에서 3 일간 유지한 후에 색차계를 사용해서 △L 값을 측정함으로서 내광성을 평가하였다.
5. 내수성 : 수성 날염 잉크 조성물을 열가소성 폴리우레탄 쉬트 상에 날염하고, KS M SO 2812-2 방법으로 40±1 ℃의 물에 침지하고 꺼내서 24시간 동안 실 온 유지한 후에 색차계를 사용해서 △L 값을 측정함으로서 내수성을 평가하였다.
< 표 1 > 수성 날염 잉크 조성물의 물성 비교
(○ : 우수, △ : 보통, ×: 나쁨)
구 분 실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3
혼합 안정성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
표면 상태 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
은폐력 ○ ○ ○ ○ △∼○ ○ ○
건조시간(분) 10∼15 10∼15 10∼15 10∼15 15∼20 10∼15 10∼15
부착성(/100) 100 100 100 100 50∼60 100 60∼70
색상(L) 20 93 32 73 39 35 22
내후성
(△L)		 내열성 0.2 0.3 0.2 0.8 0.3 0.3 0.3
내광성 0.1 0.1 0.2 0.3 0.2 0.1 0.2
내수성 2.0 1.9 2.1 0.7 2.3 2.2 2.3
상기 표 1에서 실시예에 의한 수성 날염 잉크 조성물은 비교예에 의한 수성 날염 잉크 조성물에 비하여 부착성, 내수성이 상당히 향상되었으며, 내열성, 내광성도 어느 정도 우수한 것으로 나타났다.

Claims (2)

  1. 폴리우레탄 수지와 물의 중량비가 1:1인 점도 200∼15,000 cps의 에스테르형 수성 폴리우레탄 에멀젼 30∼50 중량%, 폴리우레탄 수지와 물의 중량비가 1:2인 점도 200∼15,000 cps의 에테르형 수성 폴리우레탄 에멀젼 50∼70 중량%가 혼합되어 이루어지는 점도 200∼15,000 cps의 수성 폴리우레탄 에멀젼 혼합물 100 중량부;
    안료 10∼70 중량부, 물 20∼80 중량부, 분산제 2∼5 중량부, 글리콜계 안정제 5∼10 중량부로 이루어지는 안료조성물 3∼30 중량부;
    셀룰로오스계 점도조절제, 폴리아크릴계 점도조절제, 폴리우레탄계 점도조절제, 폴리비닐알콜계 점도조절제 및 천연 클레이(clay)로 이루어지는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 점도조절제 2∼40 중량부;
    실리콘계 계면활성제, 비이온계 계면활성제 및 음이온계 계면활성제로 이루어지는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 계면활성제 0.5∼3 중량부; 및
    실리콘계 소포제, 변성실리콘계 소포제, 비실리콘계 폴리머 용액 소포제 및 미네럴오일계 소포제로 이루어지는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 소포제 0.2∼3 중량부를 포함하는 수성 날염 잉크 조성물.
  2. 삭제
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