KR101024327B1 - 잉크와 그 제조 방법, 잉크를 제조하기 위한 재료 및 인쇄물 - Google Patents

잉크와 그 제조 방법, 잉크를 제조하기 위한 재료 및 인쇄물 Download PDF

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Abstract

두께가 0.5 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.3 ㎛ 이하이고, 박(箔) 면적이 20 ㎛2∼2000 ㎛2인 알루미늄 박편을 75% 이상 함유하는 알루미늄박 100 중량부에 대해, 결합제 3∼200 중량부, 및 용제 600∼4000 중량부를 포함하여 이루어지는 잉크로서, 상기 용제가 20 중량% 이상의 3-메틸-3-메톡시-1-부탄올(MMB)을 함유하는 용제인 잉크를 제공한다. 본 발명에 따르면 통상적 설비에서도 작업 환경이 현저히 개선된다. 인쇄 매수가 증가되어도 점차 인쇄 얼룩이 발생하거나, 이러한 인쇄 얼룩에 기인하여 점차 거울면 광택감이 저하되지 않는다. 투명한 폴리카보네이트 기재의 이면측에 인쇄하여 기재 표면에서 관상한 경우에 거울면 광택감이 현저히 저하되지 않는다.
잉크, 인쇄물, 폴리카보네이트, 거울면 광택감, 알루미늄박, 3-메틸-3-메톡시-1-부탄올

Description

잉크와 그 제조 방법, 잉크를 제조하기 위한 재료 및 인쇄물 {INK, PRODUCTION METHOD OF THE SAME, MATERIALS FOR PRODUCING THE SAME AND PRINTED MATTER WITH THE SAME}
본 발명은 잉크, 상기 잉크의 제조 방법, 상기 잉크를 제조하기 위한 재료 및 상기 잉크를 사용하여 인쇄를 실시한 인쇄물에 관한 것이다.
종래, 인쇄 잉크 중에 알루미늄박을 첨가하여 이른바 메탈릭 톤(metallic tone)의 잉크를 조정하는 것은 잘 알려져 있다. 그러나 메탈릭 톤 잉크에 의해 인쇄된 인쇄물은 미세한 광채를 가지며, 거울면 광택을 주는 것은 아니었다.
그러나, 그 후 특정 알루미늄 분말을 이용하여 추가로 결합제의 양과 희석 용제의 양으로 특정하는 잉크를 사용함으로써, 금속 광택을 갖는 광휘 인쇄물이 얻어지는 기술도 출현하기에 이르렀다(특허 문헌 1 참조). 그러나, 실제로 특허 문헌 1에 기재되어 있는 잉크를 사용하여 인쇄를 행하여도 고도의 거울면 광택을 구비한 인쇄물이 얻어지지 않는 것으로 판명되었다.
그래서, 두께가 0.5 ㎛ 이하이고 박 면적이 20 ㎛2∼2000 ㎛2인 알루미늄 박 편을 75% 이상 함유하는 알루미늄박 100 중량부에 대해, 바인더 폴리머 15∼200 중량부 및 용제 600∼3000 중량부를 포함하여 이루어지는 잉크가 제안되었다(특허 문헌 2 참조). 확실히 상기 특허 문헌 2의 기재에 따르면 특허 문헌 1에 기재된 인쇄물보다 고도의 거울면 광택을 갖는 인쇄물이 얻어진다.
그러나, 인쇄물에 금속 광택 또는 거울면 광택을 부여하는 잉크에 사용하는 용제의 종류에 관해서는, 특허 문헌 2의 단락 [0012]에 "또한 사용하는 용제는 상기 바인더 폴리머를 용해하는 것, 또는 그 용액을 희석하는 것이 사용되고, 일반적 예로서는 에스테르류, 에테르류, 케톤류, 방향족 탄화수소류 등이 있다"고 기재되어 있는 것에 불과하다. 또, 실시예에서도, 케톤계 용제, 글리콜 에테르계 용제가 예시되어 있을 뿐으로, 구체적인 용제의 화합물명이 기재되어 있지 않다.
또, 특허 문헌 1에서는 단락 [0024]에서, "추가로, 본 발명에서 이용하는 희석 용제로서는, 사용하는 결합제를 용해, 희석하는 것이면 임의로 이용할 수 있고, 인쇄 수단에 의해 선택할 수 있는 것이지만, 메틸알코올, 에틸알코올, 프로필알코올, 부틸알코올 등의 알코올류, 아세톤, 이소보론, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브 등의 셀로솔브류, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소 등 통상 이용되고 있는 것으로부터 임의로 선택되고, 또 인쇄 조제, 건조 조정제로서, 이들 용제와 상용하여 결합제를 용해하지 않는 통상의 희석제로서 이용되는 지방족 탄화수소류, 에테르류 등도 이용할 수 있다"고 기재되어 있다. 또한, 용제 선택의 기준은 제시되어 있지 않지만, 특허 문헌 1의 단락 [0039]에는 "또한, 각종 기재에 대한 광휘 잉크(2)의 각종 용제의 적합 정도를 검 토한 결과는 표 5와 같다"고 기재되고, 표 5에는 이소프로필알코올과 셀로솔브류가 폴리염화비닐, PET(폴리에스테르), 아크릴, 폴리카보네이트의 각종에 적합한 것이 기재되어 있다. 그러나, 어떻게 적합한가에 대해서는 전혀 기재되어 있지 않다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 제2784566호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 제3151606호 공보
이상과 같은 특허 문헌 1 또는 특허 문헌 2의 기재에 따라 인쇄를 행하면 광휘 인쇄물 또는 거울면 인쇄물을 제작할 수 있지만, 이것을 공업적으로 대량 생산하는 경우, 특히 스크린 인쇄에 의해 대량 인쇄하는 경우에는 중대한 결함이 발생되는 것이 확인되었다.
첫째는, 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2에 기재된 잉크는 용제를 대량으로 함유하기 때문에 용제로서 마우스 경구 독성을 나타내는 LD50 값이 2000 mg/kg 이하, 특히 1600 mg/kg 이하의 고독성 용제를 사용하거나, 용제의 증기압이 큰 용제를 사용하면, 통상의 설비에서는 작업 환경이 현저히 악화되어 대량 인쇄가 바람직하지 않은 점(결함 ①), 둘째는 대량 인쇄를 행한 경우, 인쇄 매수가 많아지면 인쇄 매수의 증가와 함께 점차 거울면 광택감이 저하되고, 또 인쇄 얼룩이 발생하는 점(결함 ②), 셋째는 투명한 폴리카보네이트 기재의 이면측에 인쇄하여 기재 표면으로부터 관상(觀賞)하였을 경우에 현저히 거울면 광택감이 저하되는 경우가 있는 점(결함 ③)이다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 결함 ①, 결함 ②, 결함 ③을 동시에 해소하기 위한 잉크, 상기 잉크의 제조 방법, 상기 잉크를 제조하기 위한 재료 및 상기 잉크를 사용하여 인쇄를 실시한 인쇄물을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에서는, 두께가 0.5 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.3 ㎛ 이하이고, 박 면적이 20 ㎛2∼2000 ㎛2인 알루미늄 박편을 75% 이상 함유하는 알루미늄박 100 중량부에 대해, 결합제 3∼200 중량부, 및 용제 600∼4000 중량부를 포함하여 이루어지는 잉크로서, 상기 용제가 20 중량% 이상의 3-메틸-3-메톡시-1-부탄올을 함유하는 용제인 잉크를 제공한다. 또, 상기 용제가 40 중량% 이상인 3-메틸-3-메톡시-1-부탄올을 함유하는 용제이면 본 발명의 과제는 한층 양호하게 해결된다.
본 발명에서 용제에 함유되어 있는 3-메틸-3-메톡시-1-부탄올은 하기 화학 구조식으로 표기되며, 마우스 경구 독성을 나타내는 LD50 값이 5830 mg/kg으로, 독성이 매우 낮고, 또한 상온에서의 증기압이 큰 것도 아니다.
Figure 112003034737786-pat00001
따라서, 이와 같이 독성이 낮은 3-메틸-3-메톡시-1-부탄올을 20 중량% 이상 함유하는 용제를 포함하는 잉크를 사용하여 스크린 인쇄로 대량 인쇄를 행한 경우, 통상의 설비인 경우에도 작업환경이 현저히 개선된다(결함 ①의 해소).
또, 3-메틸-3-메톡시-1-부탄올에서는, 비점이 174℃로서 적당한 값을 갖고 있으므로, 상기 잉크를 사용하여 스크린 인쇄로 대량 인쇄를 행한 경우에도 인쇄 작업 시간의 경과에 수반하여 용제가 판(版) 상에서 휘발하여 스크린이 막히는 경우가 적다. 따라서 스크린 인쇄로 대량 인쇄를 행한 경우, 인쇄 매수가 많아져도 점차 인쇄 얼룩이 발생하거나, 이러한 인쇄 얼룩에 기인하여 점차 거울면 광택감이 저하되는 경우도 없다(결함 ②의 해소).
또, 3-메틸-3-메톡시-1-부탄올은 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 셀룰로오스 유도체 수지, 폴리비닐부티랄 수지 등의 잉크용 결합제를 양호하게 용해하는 한편, 폴리카보네이트와의 친화성은 작고 비점도 적당하기 때문에 이것이 폴리카보네이트 기재에 도포되어도 폴리카보네이트 기재의 표면을 침투하지 않고 건조할 수 있다. 인쇄물의 건조 온도는 40∼60℃ 정도가 특히 바람직하다. 따라서, 상기 잉크를 투명한 폴리카보네이트 기래의 이면측에 인쇄해도 그 투명한 폴리카보네이트 기재의 이면측이 침투되어 백화(白化) 등을 일으키는 것이 억제된다. 따라서, 투명한 폴리카보네이트 기재의 이면측에 인쇄하여 기재 표면으로부터 관상한 경우에 거울면 광택감이 저하되지 않는다(결함 ③의 해소).
또, 본 발명은 두께가 0.5 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.3 ㎛ 이하이고, 박 면적이 20 ㎛2∼2000 ㎛2인 알루미늄 박편을 75% 이상 함유하는 알루미늄박, 3-메틸-3-메톡시-1-부탄올을 20 중량% 이상 함유하는 용제를 포함하는 혼합물, 및 결합제 또는 결합제 용액을 혼합하는 공정을 포함하는 잉크의 제조 방법을 제공한다. 이러한 공정을 포함하는 잉크의 제조 방법에 의하면, 매우 간단한 작업에 의해 결함 ①∼③을 해소할 수 있는 상기 잉크를 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 두께가 0.5 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.3 ㎛이하이고, 박 면적이 20 ㎛2∼2000 ㎛2인 알루미늄 박편을 75% 이상 함유하는 알루미늄박, 및 3-메틸-3-메톡시-1-부탄올을 20 중량% 이상 함유하는 용제를 포함하는 혼합물을 제공한다. 이러한 혼합물을 이용하여 잉크를 제조함으로써, 상기 알루미늄 박편 단독을 취급하는 위험한 공정을 수반하지 않고 결함 ①∼③을 해소할 수 있는 잉크가 용이하게 얻어진다.
또한, 본 발명은 상기 잉크를 사용하여 투명 기재에 인쇄를 실시한 인쇄물을 제공한다. 투명 기재로서는 폴리에스테르 수지(PET), 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 유리 등을 사용할 수 있지만, 이 인쇄물에서는 용제가 20 중량% 이상인 3-메틸-3-메톡시-1-부탄올을 함유하는 잉크를 사용하고 있으므로, 상기 투명 기재가 콜리카보네이트 수지이더라도 잉크가 인쇄된 이면이 용제에 의해 침해되는 것이 억제된다. 따라서, 이 인쇄물은 투명 기재의 인쇄면과는 반대면을 표면으로 하여 관상하는 것이 거울면 광택감을 얻기 위해 바람직하다.
[실시예]
본 발명의 실시예와 비교예를 하기에 제시한다.
실시예 A; 두께가 0.15 ㎛이고 박 면적이 20 ㎛2∼2000㎛2인 알루미늄 박편 을 90% 함유하는 알루미늄박 100 중량부, 및 3-메틸-3-메톡시-1-부탄올(이하, MMB라 함) 100 중량%로 이루어지는 용제 900 중량부의 혼합물을 만들었다.
실시예 B; 실시예 A에서 사용한 알루미늄박과 동일한 알루미늄박 100 중량부, MMB 40 중량%, 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르(이하, PGM이라 함) 60 중량%로 이루어지는 용제 900 중량부의 혼합물을 만들었다.
실시예 C; 용제 조성이 MMB 20 중량%, PGM 80 중량%인 것 이외에는 실시예 B와 동일한 혼합물을 만들었다.
실시예 D; 용제 조성이 MMB 80 중량%, 메틸셀로솔브(이하, MC라 함) 20 중량%인 것 이외에는 실시예 B와 동일한 혼합물을 만들었다.
비교예 A; 용제 조성이 MMB 15 중량%, PGM 85 중량%인 것 이외에는 실시예 B와 동일한 혼합물을 만들었다.
비교예 B; 용제 조성을 PGM 100 중량%로 한 것 이외에는 실시예 A와 동일한 혼합물을 만들었다.
비교예 C; 용제 조성을 MC 100 중량%로 한 것 이외에는 실시예 A와 동일한 혼합물을 만들었다.
참고예 A; 결합제로서 폴리비닐부티랄 수지 100 중량부와 실시예 A에서 사용한 용제 900 중량부로 이루어지는 수지 용액을 만들었다.
참고예 B; 실시예 B에서 사용한 조성의 용제를 사용하는 것 이외에는 참고예 A와 동일한 수지 용액을 만들었다.
참고예 C; 실시예 C에서 사용한 조성의 용제를 사용하는 것 이외에는 참고예 A와 동일한 수지 용액을 만들었다.
참고예 D; 실시예 D에서 사용한 조성의 용제를 사용하는 것 이외에는 참고예 A와 동일한 수지 용액을 만들었다.
참고예 E; 비교예 A에서 사용한 조성의 용제를 사용하는 것 이외에는 참고예 A와 동일한 수지 용액을 만들었다.
참고예 F; 비교예 B에서 사용한 조성의 용제를 사용하는 것 이외에는 참고예 A와 동일한 수지 용액을 만들었다.
참고예 G; 비교예 C에서 사용한 조성의 용제를 사용하는 것 이외에는 참고예 A와 동일한 수지 용액을 만들었다.
실시예 1∼4;
실시예 A의 혼합물과 참고예 A의 수지 용액을 혼합하고(실시예 1), 실시예 B의 혼합물과 참고예 B의 수지 용액을 혼합하고(실시예 2), 실시예 C의 혼합물과 참고예 C의 수지 용액을 혼합하고(실시예 3), 실시예 D의 혼합물과 참고예 D의 수지 용액을 혼합하여(실시예 4), 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 잉크(실시예 1∼4)를 얻었다.
[표 1]
실시예 알루미늄
(중량부)		 결합제
(중량부)		 용제
(중량부)		 용제 조성
1 100 100 1800 MMB = 100%
2 100 100 1800 MMB = 40%, PGM = 60%
3 100 100 1800 MMB = 20%, PGM = 80%
4 100 100 1800 MMB = 80%, MC = 20%
PGM : 프로필렌글리콜모노메틸에테르
MMG : 3-메틸-3-메톡시-1-부탄올
MC : 메틸셀로솔브
이들 실시예 1∼4의 잉크를 사용하여, 두께 0.2 mm의 투명한 폴리카보네이트 필름의 편면에 T-250 메쉬의 인쇄판을 사용하여 스크린 인쇄를 행하였다. 인쇄물은 60℃에서 30분 건조했다. 또한, 인쇄 매수를 500매로 하였다. 얻어진 인쇄물을 인쇄면의 반대면에서 육안으로 관찰하여 그 거울면 광택감을 관찰했다. 또한 인쇄 상황 및 작업 환경의 관찰도 행하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타냈다.
[표 2]

실시예		 거울면 광택 판의 막힘
인쇄 얼룩
작업 환경
1매째 500매째 1매째 500매째
1 ◎ ◎ ◎ ◎ 용제 증기 농도: 낮음
2 ◎ ◎ ◎ ◎ 용제 증기 농도: 낮음
3 ◎ ○ ◎ ○ 용제 증기 농도: 낮음
4 ◎ ◎ ◎ ◎ 용제 증기 농도: 낮음
◎ : 매우 양호 ○ : 양호
△ : 나쁨 × : 매우 나쁨
비교예 1∼3;
비교예 A의 혼합물과 참고예 E의 수지 용액을 혼합하고(비교예 1), 비교예 B의 혼합물과 참고예 F의 수지 용액을 혼합하고(비교예 2), 비교예 C의 혼합물과 참고예 G의 수지 용액을 혼합하여(비교예 3), 하기 표 3에 나타내 바와같은 잉크(비교예 1∼3)를 얻었다.

[표 3]
비교예 알루미늄
(중량부)		 결합제
(중량부)		 용제
(중량부)		 용제 조성
1 100 100 1800 PGM = 85%, MMB = 15%
2 100 100 1800 PGM = 100%
3 100 100 1800 MC = 100%

이들 비교예 1∼3의 잉크를 사용하여, 실시예 1∼4와 동일한 조건에서 인쇄를 행하고 동일한 관찰을 행했다. 그 결과를 하기 표 4에 나타냈다.
[표 4]

비교예		 거울면 광택 판의 막힘
인쇄 얼룩
작업 환경
1매째 500매째 1매째 500매째
1 ◎ △ ◎ △ 용제 증기 농도: 약간 높음
2 ◎ × ◎ × 용제 증기 농도: 높음
3 ◎ × ◎ × 용제 증기 농도: 높음

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 대량 인쇄를 행한 경우 통상적 설비에서도 작업 환경이 현저히 악화되지 않고(결함 ①의 해소), 스크린 인쇄로 대량 인쇄를 행한 경우, 인쇄 매수가 증가해도 점차 거울면 광택감이 저하되거나, 인쇄 얼룩이 발생하지 않고(결함 ②를 해소), 투명한 폴리카보네이트 기재의 이면측에 인쇄하여 기재 표면에서 관상한 경우에 거울면 광택감이 저하되지 않는다(결함 ③의 해소). 따라서, 결함 ①, 결함 ②, 결함 ③을 동시에 해소할 수 있는 잉크, 그러한 잉크의 제조 방법, 그러한 잉크를 제조하기 위한 재료 및 그러한 잉크를 사용하여 인쇄를 실시한 인쇄물을 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 두께가 0.5 ㎛ 이하이고 박(箔) 면적이 20 ㎛2∼2000 ㎛2인 알루미늄 박편(箔片)을 75% 이상 함유하는 알루미늄박 100 중량부에 대해, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 셀룰로오스 유도체 수지, 및 폴리비닐부티랄 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 결합제 3∼200 중량부, 및 용제 600∼4000 중량부를 포함하여 이루어지는 잉크로서,
    상기 용제가 100중량%의 3-메틸-3-메톡시-1-부탄올; 또는 20중량% 이상의 3-메틸-3-메톡시-1-부탄올과 프로필렌글리콜모노메틸에테르 또는 메틸셀로솔브를 혼합한 용제인, 폴리카보네이트 수지로 이루어진 투명기재의 관상면의 이면에 인쇄하는 것을 특징으로 하는 잉크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 알루미늄 박편의 두께가 0.3 ㎛ 이하인 잉크.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항 또는 제2항의 잉크를 사용하여 폴리카보네이트 수지로 이루어진 투명 기재(基材)의 관상면의 이면에 인쇄를 실시한 인쇄물.
  8. 삭제
  9. 삭제
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