KR101636433B1 - 잉크젯 인쇄용 잉크 및 인쇄방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인쇄 후의 잉크의 내후성을 향상시키면서, 인쇄시의 잉크의 경화를 적절하게 행하는 것을 과제로 한다.
파장 360nm 이상의 자외선에 대한 투과율이 파장 360nm 미만의 자외선에 대한 투과율보다 높은 자외선 흡수제를 함유하는 자외선 경화형 잉크를, 기록매체 상에 토출하는 잉크 토출공정과, 상기 기록매체 상의 잉크에, 파장 365nm 이상, 410nm 이하의 자외선을 LED로부터 조사하는 자외선 조사공정을 포함한다.

Description

잉크젯 인쇄용 잉크 및 인쇄방법{INK-JET PRINTING INK AND PRINTING METHOD}
본 발명은 잉크젯 인쇄용 잉크 및 인쇄방법에 관한 것이다.
자외선 경화형 잉크를 이용한 잉크젯 인쇄에 있어서는, 기록매체 상에 자외선 경화형 잉크를 토출하여 형성한 잉크층에 자외선을 조사하여 잉크층을 경화시킨다. 이와 같은 자외선 경화형 잉크를 이용한 잉크젯 인쇄방법으로서, 예를 들어 특허문헌 1에 기재된 인쇄방법이 알려져 있다.
선행기술문헌
(특허문헌)
특허문헌 1: 일본공개특허공보 2004-358769호(2004.12.24.공개)
자외선 경화형 잉크를 이용하여 인쇄한 인쇄물은, 자외선에 의한 열화나 오존 등에 의한 산화 때문에, 안료가 탈색되어 버리는 문제가 있었다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 자외선 경화형 잉크에 자외선 흡수제를 배합하면, 인쇄시에 자외선 흡수제가 자외선 경화형 잉크의 경화를 저해하는 문제가 있었다.
본 발명은, 상기 문제에 감안하여 이루어진 것으로, 인쇄 후의 잉크의 내후성을 향상시키면서, 인쇄시의 잉크의 경화를 적절하게 행할 수 있는 잉크젯 인쇄용 잉크 및 인쇄방법을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.
본 발명에 따른 인쇄방법은, 파장 360nm 이상의 자외선에 대한 투과율이, 파장 360nm 미만의 자외선에 대한 투과율보다 높은 자외선 흡수제를 함유하는 자외선 경화형 잉크를 기록매체 상에 토출하는 잉크 토출공정과, 상기 기록매체 상의 잉크에 파장 365nm 이상, 410nm 이하의 자외선을 LED로부터 조사하는 자외선 조사공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 따르면, 잉크 토출공정에 있어서, 자외선 경화형 잉크를 기록매체 상에 토출함으로써 잉크층을 형성한다. 그리고, 자외선 조사공정에 있어서, 잉크 토출공정에서 기록매체 상에 토출된 자외선 경화형 잉크에, LED를 이용하여 파장 365nm 이상, 410nm 이하의 자외선을 조사한다.
잉크 토출공정에 있어서 토출하는 자외선 경화형 잉크에는, 자외선 흡수제가 함유되어 있고, 그 자외선 흡수제는, 파장 360nm 이상의 자외선에 대한 투과율이 파장 360nm 미만의 자외선에 대한 투과율보다 높다. 이 때문에, 자외선 조사공정에 있어서 LED로부터 조사되는 자외선은, 자외선 흡수제에 흡수되지 않고 투과하여 기록매체 상의 잉크를 적절하게 경화시킬 수 있다. 한편, 360nm 미만의 파장을 가지는 자외선은, 자외선 흡수제에 의하여 흡수되므로, 인쇄 후의 잉크가 자외선에 의하여 열화하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 인쇄방법은, 자외선 경화형 잉크를 기록매체 상에 토출하는 제 1 잉크 토출공정과, 상기 기록매체에 토출한 자외선 경화형 잉크에 자외선을 조사하는 제 1 자외선 조사공정과, 상기 제 1 자외선 조사공정 후에, 자외선을 조사한 상기 자외선 경화형 잉크 상에 자외선 경화형 잉크를 토출하는 제 2 잉크 토출공정과, 상기 제 2 잉크 토출공정에서 토출한 자외선 경화형 잉크에 자외선을 조사하는 제 2 자외선 조사공정을 포함하고, 상기 제 1 잉크 토출공정 및 상기 제 2 잉크 토출공정 중 적어도 한쪽 공정에서 토출하는 자외선 경화형 잉크가, 파장 360nm 이상의 자외선에 대한 투과율이 파장 360nm 미만의 자외선에 대한 투과율보다 높은 자외선 흡수제를 포함하고, 상기 제 1 자외선 조사공정 및 상기 제 2 자외선 조사공정 중, 상기 자외선 흡수제를 포함하는 자외선 경화형 잉크에 자외선을 조사하는 공정에서는, 파장 365nm 이상, 410nm 이하의 자외선을 LED로부터 조사하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 따르면, 제 1 잉크 토출공정 및 제 1 자외선 조사공정에 의하여, 1층째의 잉크층을 형성한 후, 제 2 잉크 토출공정 및 제 2 자외선 조사공정에 의하여, 1층째의 잉크층 상에 2층째의 잉크층을 형성한다. 그리고, 제 1 잉크 토출공정 및 제 2 잉크 토출공정 중 적어도 한쪽 공정에 있어서 토출하는 자외선 경화형 잉크가, 파장 360nm 이상의 자외선에 대한 투과율이 파장 360nm 미만의 자외선에 대한 투과율보다 높은 자외선 흡수제를 포함하고, 그 자외선 흡수제를 포함하는 자외선 경화형 잉크에 파장 365nm 이상, 410nm 이하의 자외선을 LED로부터 조사한다.
이에 따라, 자외선 조사공정에 있어서 LED로부터 조사되는 자외선은, 자외선 흡수제에 흡수되지 않고 투과하여, 기록매체 상의 잉크를 적절하게 경화시킬 수 있다. 한편, 360nm 미만의 파장을 가지는 자외선은, 자외선 흡수제에 의하여 흡수되므로, 인쇄 후의 잉크가 자외선에 의하여 열화하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 예를 들어 1층째의 잉크층을 안료를 포함하는 자외선 경화형 잉크에 의하여 형성하고, 2층째의 잉크층을 안료를 포함하지 않는 자외선 경화형 잉크에 의하여 형성함으로써, 2층째의 잉크층이 클리어 코트로서 기능하여, 1층째의 잉크층 중에 존재하는 안료가 오존 등에 의하여 산화되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 인쇄방법에서의 자외선 흡수제는, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 액상 자외선 흡수제, 트리아진계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제, 및 벤조에이트계 자외선 흡수제로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.
상기 구성에 따르면, 인쇄시에는 자외선에 의하여 적절하게 경화 가능할 뿐만 아니라, 인쇄 후의 자외선에 의한 열화를 억제할 수 있는 자외선 경화형 잉크를 적절하게 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 인쇄방법에서의 자외선 경화형 잉크는, 20중량% 이상의 희석제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 따르면, 자외선 경화형 잉크를 적절한 점도로 하여, 경화한 잉크층의 경도를 적절하게 할 수 있다.
본 발명에 따른 잉크젯 인쇄용 잉크는, 자외선 경화형 수지와, 파장 360nm 이상의 자외선에 대한 투과율이 파장 360nm 미만의 자외선에 대한 투과율보다 높은 자외선 흡수제를 함유하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 따르면, 본 발명에 따른 인쇄방법에 있어서 적절하게 이용 가능하다.
본 발명은 자외선 흡수제에 의하여 자외선 경화형 잉크의 내후성을 향상시키면서, 자외선 경화형 잉크를 효과적으로 경화시킬 수 있는 효과를 나타낸다.
도 1은, 본 발명에 따른 인쇄방법의 일 실시형태를 설명하는 도면이다.
도 2는, 본 발명에 따른 인쇄방법에 의하여 인쇄된 인쇄물의 실시형태를 설명하는 도면이다.
[인쇄방법]
이하, 본 발명에 따른 인쇄방법의 일 실시형태에 대하여, 도 1 및 도 2를 이용하여 다음에 설명한다. 도 1은, 본 발명에 따른 인쇄방법의 일 실시형태를 설명하는 도면이다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 인쇄방법은, 자외선 흡수제를 함유하는 자외선 경화형 잉크를 기록매체 상에 토출하는 잉크 토출공정과, 상기 기록매체 상의 잉크에 자외선을 조사하는 자외선 조사공정을 포함하고 있다.
(제 1 잉크 토출공정)
제 1 잉크 토출공정(잉크 토출공정)에 있어서는, 도 1의 (a)에 나타내는 바와 같이, 기록매체(1) 상에 자외선 경화형 잉크를 토출하여 잉크층(2)을 형성한다. 여기에서, 제 1 잉크 토출공정에 있어서 토출하는 자외선 경화형 잉크는, 파장 360nm 이상의 자외선에 대한 투과율이, 파장 360nm 미만의 자외선에 대한 투과율보다 높은 자외선 흡수제를 함유한다.
이와 같은 자외선 흡수제로서는, 공지의 자외선 흡수제를 사용할 수 있는데, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 액상 자외선 흡수제, 트리아진계 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제, 및 벤조에이트계 자외선 흡수제로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종의 자외선 흡수제인 것이 바람직하다. 이와 같은 자외선 흡수제를 자외선 경화형 잉크에 함유시킴으로써, 본 실시형태에 따른 인쇄방법에 있어서 사용하는 자외선 경화형 잉크를 적절하게 구성할 수 있다. 본 실시형태에 따른 인쇄방법에 있어서 사용하는 자외선 경화형 잉크의 상세에 대해서는 후술한다.
제 1 잉크 토출공정에서의 자외선 경화형 잉크의 토출방법으로서는, 종래 공지의 방법을 이용할 수 있으며, 예를 들어 공지의 잉크젯 인쇄장치를 이용하여 자외선 경화형 잉크를 토출할 수 있다.
(제 1 자외선 조사공정)
제 1 자외선 조사공정(자외선 조사공정)에 있어서는, 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이, 기록매체(1) 상의 잉크층(2)에 자외선을 조사하여 잉크층(2)을 경화시킨다. 여기에서, 제 1 자외선 조사공정에 있어서는, 잉크층(2)에 파장 365nm 이상, 410nm 이하, 바람직하게는 380nm 이상, 410nm 이하의 자외선을 LED로부터 조사한다.
잉크층(2)을 형성하는 자외선 경화형 잉크에 포함되는 자외선 흡수제는, 파장 360nm 이상의 자외선에 대한 투과율이, 파장 360nm 미만의 자외선에 대한 투과율보다 높기 때문에, 제 1 자외선 조사공정에 있어서 조사하는 파장범위의 자외선은, 자외선 경화형 잉크에 포함되는 자외선 흡수제에 흡수되지 않고 투과하므로, 잉크층(2)을 적절하게 경화시킬 수 있다. 또한, 자외선 흡수제는 360nm 미만의 파장을 가지는 자외선을 적절하게 흡수하므로, 경화 후(인쇄 후)의 잉크층(2)이 자외선에 의하여 열화하는 것을 방지할 수 있다.
제 1 자외선 조사공정에 있어서는, LED를 이용하여 파장 365nm 이상, 410nm 이하, 바람직하게는 380nm 이상, 410nm 이하의 자외선을 조사한다. LED에 의하여 이와 같은 파장 범위의 자외선을 조사함으로써, 자외선 흡수제에 의하여 저해되지 않고, 자외선 경화형 잉크를 경화시킬 수 있다. 또한, LED에 의하여 자외선을 조사함으로써, 자외선의 파장 범위를 원하는 좁은 범위 내로 할 수 있어, 메탈 할라이드 램프를 이용한 경우와 같이, 광범위한 파장분포를 가지는 빛을 조사하는 것에 의한 에너지 손실을 발생시키지 않아, 효율적으로 자외선을 조사할 수 있다.
한편, LED가 조사하는 자외선의 광량은, '광량=광강도×조사시간'으로 나타나는 바와 같이, 광강도와 조사시간의 곱셈값이 된다. 제 1 자외선 조사공정에 있어서는, 소정의 광강도를 구비하는 LED의 헤드 유닛이 잉크층(2) 위를 주사하는 시간을 조정함으로써, 잉크층(2)에 대하여 조사하는 광량을 조정하여도 좋다.
본 실시형태에 있어서, 기록매체(2) 상에 잉크층을 1층만(잉크층(2)만) 형성하는 경우에는, 도 1의 (a) 및 (b)에 나타내는 제 1 잉크 토출공정 및 제 1 자외선 조사공정만으로 처리를 종료하면 된다. 이러한 경우, 잉크층(2)을 형성하는 자외선 경화형 잉크에, 상술한 자외선 흡수제와 함께 안료를 포함시키면 좋다.
(제 2 잉크 토출공정)
본 실시형태에 있어서, 잉크층(2) 상에 2층째의 잉크층을 더욱 형성하는 경우에는, 상술한 제 1 자외선 조사공정 후에, 제 2 잉크 토출공정에 있어서, 도 1의 (c)에 나타내는 바와 같이, 잉크층(2) 상에 자외선 경화형 잉크를 토출하여 2층째의 잉크층(3)을 형성한다. 제 2 잉크 토출공정에 있어서 자외선 경화형 잉크를 토출하는 방법은, 상술한 제 1 잉크 토출공정과 마찬가지이다.
(제 2 자외선 조사공정)
제 2 자외선 조사공정에 있어서는, 도 1의 (d)에 나타내는 바와 같이, 잉크층(2) 상에 형성된 잉크층(3)에 자외선을 조사한다. 이에 따라, 잉크층(3)을 경화시키고, 도 1의 (e)에 나타내는 바와 같이, 기록매체(1) 상에 잉크층(2) 및 잉크층(3)의 2개의 층이 형성된 인쇄물이 얻어진다.
여기에서, 도 1의 (a) 내지 (e)에 나타내는 바와 같이, 기록매체(1) 상에 2개의 잉크층을 형성할 때, 잉크층(2) 및 잉크층(3)의 적어도 어느 한쪽을 형성하는 자외선 경화형 잉크에, 파장 360nm 이상의 자외선에 대한 투과율이 파장 360nm 미만의 자외선에 대한 투과율보다 높은 자외선 흡수제를 함유하게 하여도 좋다. 즉, 제 1 잉크 토출공정에 있어서 토출하는 자외선 경화형 잉크에만 자외선 흡수제를 함유하게 하여도 좋고, 제 2 잉크 토출공정에 있어서 토출하는 자외선 경화형 잉크에만 자외선 흡수제를 함유하게 하여도 좋으며, 제 1 잉크 토출공정 및 제 2 잉크 토출공정의 양쪽에 있어서 토출하는 자외선 경화형 잉크에 자외선 흡수제를 함유하게 하여도 좋다.
그리고, 제 1 자외선 조사공정 및 상기 제 2 자외선 조사공정 중, 자외선 흡수제를 포함하는 자외선 경화형 잉크에 자외선을 조사하는 공정에서는, 파장 365nm 이상, 410nm 이하, 바람직하게는 380nm 이상, 410nm 이하의 자외선을 LED로부터 조사한다. 즉, 제 1 잉크 토출공정에 있어서 자외선 흡수제를 포함하는 자외선 경화형 잉크를 토출한 경우에는, 제 1 자외선 조사공정에 있어서 상기 파장범위의 자외선을 조사하고, 제 2 잉크 토출공정에 있어서 자외선 흡수제를 포함하는 자외선 경화영 잉크를 토출한 경우에는, 제 2 자외선 조사공정에 있어서 상기 파장범위의 자외선을 조사하며, 제 1 잉크 토출공정 및 제 2 잉크 토출공정의 양쪽에 있어서 자외선 흡수제를 포함하는 자외선 경화형 잉크를 토출한 경우에는, 제 1 자외선 조사공정 및 제 2 자외선 조사공정의 양쪽에 있어서 상기 파장범위의 자외선을 조사한다.
이에 따라, 잉크층(2)만, 잉크층(3)만, 또는 잉크층(2)과 잉크층(3)의 양쪽을, 자외선 흡수제를 포함하는 자외선 경화형 잉크에 의하여 형성하는 것이 가능하고, 이들 층에 있어서 인쇄시의 자외선에 의한 경화를 적절하게 행하면서, 인쇄 후의 자외선에 의한 열화를 방지할 수 있다.
또한, 예를 들어 1층째의 잉크층(2)을 안료를 포함하는 자외선 경화형 잉크에 의하여 형성하고, 2층째의 잉크층(3)을 안료를 포함하지 않는 자외선 경화형 잉크에 의하여 형성함으로써, 2층째의 잉크층이 클리어 코트로서 기능하여, 1층째의 잉크층 중에 존재하는 안료가 오존 등에 의하여 산화되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 1층째의 잉크층(2)을 안료를 포함하고 자외선 흡수제를 포함하지 않는 자외선 경화형 잉크에 의하여 형성하고, 2층째의 잉크층(3)을 자외선 흡수제를 포함하고 안료를 포함하지 않는 자외선 경화형 잉크에 의하여 형성하면, 자외선에 의한 잉크층(2)의 열화와 오존 등에 의한 잉크층(2)의 산화의 양쪽을 잉크층(3)에 의하여 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 사용하는 자외선 흡수제의 양이 소량이면 되기 때문에 바람직하다.
또한, 제 1 잉크 토출공정 및 제 2 잉크 토출공정을 연속적으로 행한 후, 기록매체(1) 상의 잉크층(2) 및 잉크층(3)에 대하여 모아서 자외선을 조사하여, 잉크층(2) 및 잉크층(3)을 한번에 경화시킬 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 인쇄방법에 의하면, 자외선 흡수제 의하여 자외선 경화형 잉크의 내후성을 향상시키면서, 자외선 경화형 잉크를 효과적으로 경화시킬 수 있다.
본 발명에 따른 인쇄방법에 의하면, 예를 들어 도 2에 나타내는 바와 같은 인쇄물을 얻을 수 있다.
도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 따른 인쇄방법에 의하면, 잉크층(2)을 자외선 흡수제(4)를 포함하지 않는 컬러 잉크에 의하여 형성하고, 잉크층(3)을 자외선 흡수제(4)를 함유하는 클리어 잉크에 의하여 형성할 수 있다. 이러한 경우, 잉크층(2)에 자외선 흡수제(4)가 포함되어 있지 않아도, 잉크층(3)이 함유하는 자외선 흡수제(4)에 의하여 잉크층(2)의 자외선에 의한 열화를 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 잉크층(2)이 완전히 경화하지 않은 단계에서, 제 2 잉크 토출공정에 있어서 잉크층(3)을 형성하는 클리어 잉크를 토출하여도, 클리어 잉크에 포함되는 자외선 흡수제(4)에 의하여 잉크층(2)의 경화가 저해되지 않고, 그 후의 제 2 자외선 조사공정에 의하여 잉크층(2) 및 잉크층(3)의 양쪽을 적절하게 경화시킬 수 있다.
또한, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 잉크층(2)을 자외선 흡수제(4)를 함유하는 컬러 잉크에 의하여 형성하고, 잉크층(3)을 형성하지 않으며, 1층만으로 이루어지는 인쇄물을 얻을 수도 있다. 이러한 경우, 잉크층(2)에 포함되는 자외선 흡수제(4)에 의하여 잉크층(2)의 자외선에 의한 열화를 적절하게 방지할 수 있으므로, 별도의 코팅층을 설치하지 않아도 좋다.
더욱이, 도 2의 (c)에 나타내는 바와 같이, 잉크층(2)을 형성하는 컬러 잉크와, 잉크층(3)을 형성하는 클리어 잉크의 양쪽에 자외선 흡수제(4)를 함유시킬 수도 있다. 이러한 경우, 잉크층(2)과 잉크층(3)의 양쪽에 자외선 흡수제(4)가 포함되어 있으므로, 인쇄시의 자외선에 의한 경화를 적절하게 행하면서, 인쇄 후의 자외선에 의한 열화를 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
[잉크젯 인쇄용 잉크]
본 발명의 일 실시형태에 따른 잉크젯 인쇄용 잉크는, 자외선 경화형 잉크이며, 자외선 경화형 수지와, 파장 360nm 이상의 자외선에 대한 투과율이, 파장 360nm 미만의 자외선에 대한 투과율보다 높은 자외선 흡수제를 함유한다. 이러한 자외선 경화형 잉크는, 상술한 본 발명에 따른 인쇄방법에 적절하게 이용 가능하다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 자외선 경화형 잉크는, 자외선 경화형 수지에, 예를 들어 광중합 개시제, 안료, 희석제 등과 함께, 파장 360nm 이상의 자외선에 대한 투과율이, 파장 360nm 미만의 자외선에 대한 투과율보다 높은 자외선 흡수제를 배합함으로써 형성할 수 있다. 또한, 자외선 경화형 잉크는, 필요에 따라서 증감제, 소포제, 중합금지제 등을 포함하고 있어도 좋다. 한편, 자외선 경화형 잉크에 안료를 배합하지 않음으로써, 상술한 바와 같은 클리어 코트로서 기능하는 잉크층을 형성할 수 있다.
(자외선 경화형 수지)
자외선 경화형 잉크에 포함되는 자외선 경화형 수지는, 중합을 개시하여 경화하는 모노머, 올리고머, 또는 폴리머일 수 있다. 이러한 모노머, 올리고머, 또는 폴리머로서는, 종래 공지의 시판품을 적절하게 이용할 수 있다.
그리고, 자외선이 조사됨으로써 중합을 개시하여 경화하는 모노머, 올리고머, 폴리머로는, 예를 들어 양이온 중합형, 라디칼 중합형 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다. 이들의 자외선 경화형 수지는, 단독으로 사용할 수도, 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
자외선의 조사를 받음으로써, 중합을 개시하는 모노머, 올리고머, 또는 폴리머의 점도로는, 목적에 따른 점도의 것을 사용하면 된다. 예를 들어, 저점도의 모노머, 올리고머뿐만 아니라, 고점도의 것이어도 좋다.
(자외선 흡수제)
자외선 경화형 잉크는 자외선 흡수제를 포함한다. 자외선 흡수제는, 파장 360nm 이상의 자외선에 대한 투과율이 파장 360nm 미만의 자외선에 대한 투과율보다 높은 자외선 흡수제이면 좋다. 이러한 자외선 흡수제를 함유함으로써, 자외선 경화형 잉크의 내후성을 향상시키고, 인쇄 후의 자외선에 의한 열화를 방지하면서, 인쇄 시에는 자외선 경화형 잉크를 적절하게 경화시킬 수 있다.
이와 같은 자외선 흡수제로서는, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 액상 자외선 흡수제, 트리아진계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제, 및 벤조에이트계 자외선 흡수제 등이 바람직하게 사용된다.
벤조트리아졸계 자외선 흡수제로서는, 예를 들어 TINUVIN P, TINUVIN 234, TINUVIN 326, TINUVIN 328, 및 TINUVIN 329를 들 수 있다. 액상 자외선 흡수제로서는, 예를 들어 TINUVIN 213 및 TINUVIN 571을 들 수 있다.
트리아진계 자외선 흡수제로서는, 예를 들어 TINUVIN 1577 ED를 들 수 있다. 벤조페논계 자외선 흡수제로서는, 예를 들어 CHIMASSORB 81을 들 수 있다. 벤조에이트계 자외선 흡수제로서는, 예를 들어 TINUVIN 120을 들 수 있다.
파장 360nm 미만의 자외선을 적절하게 흡수할 수 있기 때문에, 트리아진계 자외선 흡수제로서 히드록시페닐트리아진계 자외선 흡수제를 사용하는 것이 특히 바람직하고, TINUVIN 400, TINUVIN 405, 및 TINUVIN 479가 바람직하게 사용된다. 한편, 상술한 TINUVIN 및 CHIMASSORB는 등록상표이며, 모두 BASF(구 치바·스페셜리티·케미컬즈)사 제품이다.
이들 자외선 흡수제는, 단독으로 사용할 수도, 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
자외선 흡수제는, 자외선 경화형 잉크 조성물 전체에 대하여 0.1중량% 이상, 5.0중량% 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 그 범위 내로 함으로써, 파장 360nm 미만의 자외선을 적절하게 흡수하고, 파장 360nm 이상의 자외선의 투과를 저해하지 않는다. 또한, 이러한 성질을 구비하고 있는 것이라면 적절하게 사용할 수 있다.
(광중합 개시제)
자외선 경화형 잉크는, 광중합 개시제를 포함하고 있어도 좋다. 광중합 개시제를 배합함으로써, LED로부터 조사되는 자외선에 의하여, 자외선 경화형 잉크를 적절하게 경화시킬 수 있다. 광중합 개시제의 종류는, 사용하는 자외선 경화형 수지의 종류에 따라서 적절하게 선택 또는 병용할 수 있다. 라디칼형 광중합 개시로서는, 예를 들어 알킬페논계 광중합 개시제, 티옥산톤계 광중합 개시제, 아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제, 티타노센계 광중합 개시제 등을 사용할 수 있다. 또한, 양이온형 광중합 개시제로서는, 요오드늄염계 광중합 개시제, 및 술포늄염계 광중합 개시제 등을 사용할 수 있다.
알킬페논계 광중합 개시제의 예로서는, 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤, 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-몰포리노프로판-1-온 등을 들 수 있다. 티옥산톤계 광중합 개시제의 예로서는, 디에틸티옥산톤, 2-이소프로필티옥산톤, 2-클로로티옥산톤 등을 들 수 있다. 아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제의 예로서는, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있다.
요오드늄염계 광중합 개시제의 예로서는, 요오드늄(4-메틸페닐)[4-(2-메틸프로필)페닐]-헥사플루오로포스페이트 등을 들 수 있다. 술포늄염계 광중합 개시제의 예로서는, 비스[4-(디페닐술포니오)페닐]술피드비스헥사플루오로포스페이트 등을 들 수 있다.
365nm 이상, 410nm 이하의 자외선을 적절하게 흡수하는 것, 및 자외선 경화형 수지에 대하여 착색이 발생하기 어려운 것으로부터, 아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 이들 광중합 개시제는, 단독으로 사용할 수도, 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
광중합 개시제의 배합량은 자외선 경화형 잉크 조성물 전체에 대하여 0.05중량% 이상, 10중량% 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 광중합 개시제의 배합량을 그 범위 내로 함으로써, 자외선 경화형 잉크는, LED로부터 조사되는 자외선에 의하여 적절하게 경화할 수 있어, 과잉으로 잔류하는 광중합 개시제에 의한 내후성의 저하를 회피할 수 있다.
(안료)
자외선 경화형 잉크는 안료를 포함하고 있어도 좋다. 자외선 경화형 잉크에 함유시키는 안료로서, 예를 들어 블랙 안료로서는 카본블랙을 들 수 있고, 예를 들어, 컬러 안료로서는 안트라퀴논, 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 그린, 디아조, 모노아조, 피란토론, 페릴렌, 복소 고리식 옐로, 퀴나크리돈 및 (티오)인디고이드 등을 들 수 있다. 프탈로시아닌 블루의 대표적인 예를, 동 프탈로시아닌 블루 및 그 유도체(피그먼트 블루 15)를 포함한다. 퀴나크리돈의 대표적인 예는, 피그먼트 오렌지 48, 피그먼트 오렌지 49, 피그먼트 레드 122, 피그먼트 레드 192, 피그먼트 레드 202, 피그먼트 레드 206, 피그먼트 레드 207, 피그먼트 레드 209, 피그먼트 바이올렛 19 및 피그먼트 바이올렛 42를 포함한다. 안트라퀴논의 대표적인 예는, 피그먼트 레드 43, 피그먼트 레드 194(페리논 레드), 피그먼트 레드 216(브롬화 피란트론 레드), 및 피그먼트 레드 226(피란트론 레드)을 포함한다. 피렐린의 대표적인 예는, 피그먼트 레드 123(베르밀리온), 피그먼트 레드 149(스칼렛), 피그먼트 레드 179(마룬), 피그먼트 레드 190(레드), 피그먼트 바이올렛, 피그먼트 레드 189(옐로 쉐이드 레드), 및 피그먼트 레드 224를 포함한다. 티오인디고이드의 대표적인 예는, 피그먼트 레드 86, 피그먼트 레드 87, 피그먼트 레드 88, 피그먼트 레드 181, 피그먼트 레드 198, 피그먼트 바이올렛 36, 및 피그먼트 바이올렛 38을 포함한다. 복소 고리식 옐로의 대표적인 예는, 피그먼트 옐로 117 및 피그먼트 옐로 138을 포함한다. 다른 적절한 안료의 예는, The Colour Index 제3판(The Society of Dyers and Colourists, 1982)에 기재되어 있다.
자외선 경화형 잉크에 함유시키는 안료의 평균입자직경은 20nm 이상, 300nm 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 평균입자직경이 그 범위 안이라면, 자외선 경화형 잉크의 분산안정성이 뛰어난 동시에, 뛰어난 화질의 인쇄가 가능하다.
또한, 안료의 배합량은 자외선 경화형 잉크 조성물 전체에 대하여 1중량% 이상, 10중량% 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 안료의 배합량을 그 범위 내로 함으로써, 자외선 경화형 잉크는 안료에 의하여 경화가 저해되지 않고, LED로부터 조사되는 자외선에 의하여 적절하게 경화할 수 있다.
(희석제)
자외선 경화형 잉크는, 희석제를 포함하고 있어도 좋다. 자외선 경화형 잉크에 희석제를 함유시킴으로써, 자외선 경화형 잉크의 점도를 조정할 수 있다. 또한, 자외선 경화형 잉크의 경화물인 잉크층의 경도를 조정할 수 있다.
자외선 경화형 잉크에 함유시키는 희석제로서는, 예를 들어 다관능 (메타)아크릴레이트로서, 에틸렌글리콜, 3-부틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 트리메티롤프로판, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨 등의 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 단관능 (메타)아크릴레이트로서, 예를 들어 부틸(메타)아크릴레이트, 아밀(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 부톡시에틸(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 노닐페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 테트라히드로플루푸릴(메타)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 희석제는, 단독으로 사용할 수도, 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
희석제는, 자외선 경화형 잉크 조성물 전체에 대하여, 20중량% 이상, 90중량% 이하의 범위 내에서 배합하는 것이 바람직하다. 희석제의 배합량을 그 범위 내로 함으로써, 자외선 경화형 잉크를 적절한 점도로 하고, 경화한 잉크층의 경도를 적절하게 할 수 있다.
(증감제)
자외선 경화형 잉크는, 증감제를 포함하고 있어도 좋다. 자외선 경화형 잉크에 증감제를 함유시킴으로써, 광중합 개시제를 보다 효율적으로 LED로부터 조사되는 자외선에 의하여 반응을 개시하게 할 수 있다.
증감제로서는, 예를 들어 트리메틸아민, 메틸디메탄올아민, 트리에탄올아민, p-디에틸아미노아세트페논, p-디메틸아미노안식향산에틸, p-디메틸아미노안식향산이소아밀, N,N-디메틸벤질아민 등의 아민류를 들 수 있다. 이들 증감제는 단독으로 사용할 수도, 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
증감제는 자외선 경화형 잉크 조성물 전체에 대하여 0.05중량% 이상, 10중량% 이하의 범위 내에서 배합하는 것이 바람직하다. 증감제의 배합량을 그 범위 내로 함으로써, 광중합 개시제의 반응을 효율적으로 개시하게 할 수 있다.
(기타 첨가제)
자외선 경화형 잉크는, 상술한 첨가제 이외에도 필요에 따라서 소포제, 안료분산제, 슬립제, 레벨링제, 중합금지제 등을 포함하고 있어도 좋다.
또한, 자외선 경화형 잉크는, 토출 후의 건조 속도를 조정하기 위하여, 예를 들어 아세톤, 초산에틸, 헥산, 시클로헥산 등과 같은 비반응형의 유기용제를 소량 첨가할 수도 있다.
본 발명에 따른 자외선 경화형 잉크는, 자외선 흡수제에 의하여 내후성이 향상되고 있음에도 불구하고, 파장을 조정한 자외선을 조사함으로써 적절하게 경화할 수 있다. 이 때문에, 본 발명에 따른 자외선 경화형 잉크 및 본 발명에 따른 인쇄방법은, 옥외 선전용의 전단 등의 인쇄에도 적합하다.
(부기사항)
본 발명에 따른 인쇄방법은, 파장 360nm 이상의 자외선에 대한 투과율이, 파장 360nm 미만의 자외선에 대한 투과율보다 높은 자외선 흡수제(4)를 함유하는 자외선 경화형 잉크를 기록매체(1) 상에 토출하는 잉크 토출공정과, 상기 기록매체(1) 상의 잉크에 파장 365nm 이상, 410nm 이하의 자외선을 LED로부터 조사하는 자외선 조사공정을 포함한다.
상기의 구성에 따르면, 잉크 토출공정에 있어서, 자외선 경화형 잉크를 기록매체(1) 상에 토출함으로써 잉크층(2)을 형성한다. 그리고, 자외선 조사공정에 있어서, 잉크 토출공정에서 기록매체(1) 상에 토출된 자외선 경화형 잉크에 LED를 이용하여 파장 365nm 이상, 410nm 이하의 자외선을 조사한다.
잉크 토출공정에 있어서 토출하는 자외선 경화형 잉크에는, 자외선 흡수제(4)가 포함되어 있고, 그 자외선 흡수제(4)는 파장 360nm 이상의 자외선에 대한 투과율이 파장 360nm 미만의 자외선에 대한 투과율보다 높다. 이 때문에, 자외선 조사공정에 있어서 LED로부터 조사되는 자외선은, 자외선 흡수제(4)에 흡수되지 않고 투과하여, 기록매체(1) 상의 잉크를 적절하게 경화시킬 수 있다. 한편, 360nm 미만의 파장을 가지는 자외선은, 자외선 흡수제(4)에 의하여 흡수되므로, 인쇄 후의 잉크가 자외선에 의하여 열화하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 인쇄방법은, 자외선 경화형 잉크를 기록매체(1) 상에 토출하는 제 1 잉크 토출공정과, 상기 기록매체(1)에 토출한 자외선 경화형 잉크에 자외선을 조사하는 제 1 자외선 조사공정과, 상기 제 1 자외선 조사공정 후에, 자외선을 조사한 상기 자외선 경화형 잉크 상에 자외선 경화형 잉크를 토출하는 제 2 잉크 토출공정과, 상기 제 2 잉크 토출공정에서 토출한 자외선 경화형 잉크에 자외선을 조사하는 제 2 자외선 조사공정을 포함하고, 상기 제 1 잉크 토출공정 및 상기 제 2 잉크 토출공정 중 적어도 한쪽 공정에서 토출하는 자외선 경화형 잉크가, 파장 360nm 이상의 자외선에 대한 투과율이 파장 360nm 미만의 자외선에 대한 투과율보다 높은 자외선 흡수제(4)를 포함하며, 상기 제 1 자외선 조사공정 및 상기 제 2 자외선 조사공정 중, 상기 자외선 흡수제(4)를 포함하는 자외선 경화형 잉크에 자외선을 조사하는 공정에서는, 파장 360nm 이상, 410nm 이하, 바람직하게는 파장 380nm 이상, 410nm 이하의 자외선을 LED로부터 조사한다.
상기의 구성에 따르면, 제 1 잉크 토출공정 및 제 1 자외선 조사공정에 의하여, 1층째의 잉크층(2)을 형성한 후, 제 2 잉크 토출공정 및 제 2 자외선 조사공정에 의하여, 1층째의 잉크층(2) 상에 2층째의 잉크층(3)을 형성한다. 그리고, 제 1 잉크 토출공정 및 제 2 잉크 토출공정 중 적어도 한쪽 공정에 있어서 토출하는 자외선 경화형 잉크가, 파장 360nm 이상의 자외선에 대한 투과율이 파장 360nm 미만의 자외선에 대한 투과율보다 높은 자외선 흡수제(4)를 포함하고, 그 자외선 흡수제(4)를 포함하는 자외선 경화형 잉크에 파장 365nm 이상, 410nm 이하의 자외선을 LED로부터 조사한다.
이에 따라, 자외선 조사공정에 있어서 LED로부터 조사되는 자외선은, 자외선 흡수제(4)에 흡수되지 않고 투과하여, 기록매체(1) 상의 잉크를 적절하게 경화시킬 수 있다. 한편, 360nm 미만의 파장을 가지는 자외선은, 자외선 흡수제(4)에 의하여 흡수되므로, 인쇄 후의 잉크가 자외선에 의하여 열화하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 예를 들어 1층째의 잉크층(2)을 안료를 포함하는 자외선 경화형 잉크에 의하여 형성하고, 2층째의 잉크층(3)을 안료를 포함하지 않는 자외선 경화형 잉크에 의하여 형성함으로써, 2층째의 잉크층(3)이 클리어 코트로서 기능하여, 1층째의 잉크층 중에 존재하는 안료가 오존 등에 의하여 산화되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 인쇄방법에서의 자외선 흡수제(4)는, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 액상 자외선 흡수제, 트리아진계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제, 및 벤조에이트계 자외선 흡수제로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종이다.
상기 구성에 따르면, 인쇄시에는 자외선에 의하여 적절하게 경화 가능할 뿐만 아니라, 인쇄 후의 자외선에 의한 열화를 억제할 수 있는 자외선 경화형 잉크를 적절하게 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 인쇄방법에서의 자외선 경화형 잉크는, 20중량% 이상의 희석제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 따르면, 자외선 경화형 잉크를 적절한 점도로 하여, 경화한 잉크층(2) 및 잉크층(3)의 경도를 적절하게 할 수 있다.
본 발명에 따른 잉크젯 인쇄용 잉크는, 자외선 경화형 수지와, 파장 360nm 이상의 자외선에 대한 투과율이 파장 360nm 미만의 자외선에 대한 투과율보다 높은 자외선 흡수제(4)를 함유하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 따르면, 본 발명에 따른 인쇄방법에 있어서 적절하게 이용 가능하다.
본 발명은 상술한 각 실시형태로 한정되는 것은 아니며, 청구항에 나타낸 범위에서 다양한 변경이 가능하고, 상이한 실시형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
(산업상의 이용 가능성)
본 발명은, 잉크젯 인쇄에 이용할 수 있다.
1: 기록매체
2: 잉크층
3: 잉크층
4: 자외선 흡수제

Claims (5)

  1. 자외선 흡수제로서 파장 360nm 이상의 자외선에 대한 투과율이, 파장 360nm 미만의 자외선에 대한 투과율보다 높은 자외선 흡수제만을 함유하는 자외선 경화형 잉크를, 기록매체 상에 토출하는 잉크 토출공정과,
    상기 기록매체 상의 잉크에, 파장 380nm 이상, 410nm 이하의 자외선만을 LED로부터 조사하는 자외선 조사공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄방법.
  2. 자외선 경화형 잉크를 기록매체 상에 토출하는 제 1 잉크 토출공정과,
    상기 기록매체에 토출한 자외선 경화형 잉크에 자외선을 조사하는 제 1 자외선 조사공정과,
    상기 제 1 자외선 조사공정 후에, 자외선을 조사한 상기 자외선 경화형 잉크 상에, 자외선 경화형 잉크를 토출하는 제 2 잉크 토출공정과,
    상기 제 2 잉크 토출공정에서 토출한 자외선 경화형 잉크에 자외선을 조사하는 제 2 자외선 조사공정을 포함하고,
    상기 제 1 잉크 토출공정 및 상기 제 2 잉크 토출공정 중 적어도 한쪽 공정에서 토출하는 자외선 경화형 잉크에는, 자외선 흡수제로서 파장 360nm 이상의 자외선에 대한 투과율이 파장 360nm 미만의 자외선에 대한 투과율보다 높은 자외선 흡수제만을 포함하고,
    상기 제 1 자외선 조사공정 및 상기 제 2 자외선 조사공정 중, 상기 자외선 흡수제를 포함하는 자외선 경화형 잉크에 자외선을 조사하는 공정에서는, 파장 380nm 이상, 410nm 이하의 자외선만을 LED로부터 조사하는 것을 특징으로 하는 인쇄방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 자외선 흡수제는, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 액상 자외선 흡수제, 트리아진계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제, 및 벤조에이트계 자외선 흡수제로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 인쇄방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 자외선 경화형 잉크가, 20중량% 이상의 희석제를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄방법.
  5. 삭제
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