KR101748754B1 - 보습 소거성 잉크 조성물 - Google Patents

보습 소거성 잉크 조성물 Download PDF

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Abstract

본원은 보습 소거성 잉크 조성물에 관한 것으로서, 내고온고습성, 내광성이 우수하여 보관성이 뛰어나고, 향상된 내오염성을 나타내며, 점성이 향상되어 인쇄작업성이 우수한 보습 소거성 잉크 조성물에 관한 것이다.

Description

보습 소거성 잉크 조성물{HYDRO-ERASIVE INK COMPOSITION}
본원은 보습 소거성 잉크 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내고온고습성, 내광성 및 내오염성이 우수하고, 점성이 향상되어 인쇄작업성이 우수한 보습 소거성 잉크 조성물에 관한 것이다.
보습 소거성 잉크 조성물은 물에 닿을 때 해당 잉크의 색상이 사라지는 잉크 조성물이다. 이러한 보습 소거성 잉크 조성물은 특히, 기저귀, 배변 연습용 팬츠, 요실금 패드 등의 일회용 흡수 용품에서 흡수 표지자로서 널리 사용되어 왔다.
종래의 보습 소거성 잉크 조성물은 자연소거 또는 보습 소거성이 충분하지 못하였다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 대한민국 공개특허 제 10-2010-0101875호에서는 로이코계 발색제를 포함한 자연소거 또는 보습 소거성 잉크 조성물로서 대기 중 에 장시간 방치하거나 또는 물로서 간단히 소거시킴으로써 원래의 모습을 재현할 수 있는 잉크 조성물을 개시하고 있으나, 내고온고습성 및 내광성의 저장안정성과 내오염성 등이 우수하지 못하다는 문제점이 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 내고온고습성, 내광성 및 내오염성이 우수하고, 점성이 향상되어 인쇄작업성이 우수한 보습 소거성 잉크 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 한 목적은 염료 0.5 - 35 중량%; 수지 5 - 40 중량%; 및 용매 30 - 80 중량%; 를 포함하고, 상기 수지는 케토닉 화합물 및 셀룰로오스계 화합물의 혼합물을 포함하는 것인, 보습 소거성 잉크 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 본원의 다른 목적은, 상기 보습 소거성 잉크 조성물이 인쇄된 일회용 흡수 용품을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 보습 소거성 잉크 조성물은 내고온고습성, 내광성 등의 저장 안정성 및 내오염성이 뛰어나고, 나아가 향상된 점성으로 인한 우수한 인쇄작업성을 나타낸다.
도 1은, 본원의 실시예 1 내지 3에 따른 보습 소거성 잉크 조성물의 소거성 실험 결과를 나타낸 것이다.
도 2는, 본원의 실시예 3 및 비교예 3에 따른 보습 소거성 잉크 조성물의 내오염성을 비교한 결과를 나타낸 것이다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본원은 보습 소거성 잉크 조성물에 관한 것이다.
본원의 일 실시형태는 염료, 수지 및 용매를 포함하고, 상기 수지는 케토닉 화합물 및 셀룰로오스계 화합물의 혼합물을 포함하는 것인, 보습 소거성 잉크 조성물에 관한 것이다.
염료
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 보습 소거성 잉크 조성물의 염료로는 수분과 접촉하여 색이 사라지는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 염료로는 벤조푸란, 락톤, 플루오란, 아닐린계 화합물 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 예시된 염료는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 보습 소거성 잉크 조성물 중의 염료의 함량은 보습 소거성 잉크 조성물에 대하여 중량 분율로 0.5 내지 35 중량% 포함되는 것이 바람직하고, 1 내지 10 중량%가 보다 바람직하며, 3 내지 5 중량%가 보다 더 바람직하다.
상기 보습 소거성 잉크 조성물 중 염료의 함량이 상기 범위에 있으면 피인쇄체에 인쇄된 잉크가 피인쇄체를 오염시키는 문제를 방지할 수 있으며, 잉크의 소거 반응에 대한 안정성도 우수하여 바람직하다.
수지
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 보습 소거성 잉크 조성물의 수지로는 케토닉 화합물 및 셀룰로오스계 화합물을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 케토닉 화합물로는 보습 소거성 잉크 조성물에 적당한 점성과 작업용이성 그리고, 일회용 흡수 용품에 적당한 인쇄성을 부여할 수 있는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 셀룰로오스계 화합물로는 셀룰로오스 니트레이트, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 수변색 잉크 조성물의 수지로는 상기 케토닉 화합물과 셀룰로오스계 화합물은 중량% 기준으로 1:1 내지 1:2로 혼합하여 사용한다. 상기 수변색 잉크 조성물의 수지가 중량% 기준으로 1:1 미만인 경우, 점성이 약하여 피인쇄체에 원하지 않는 부위까지 인쇄될 수 있고, 인쇄물 패턴의 샤프니스(Sharpness)도 좋지 않아 인쇄물의 패턴형성에도 문제가 발생할 수 있다. 또한, 상기 수변색 잉크 조성물의 수지가 중량% 기준으로 1:2 초과인 경우, 점성이 강하여 피인쇄체에 인쇄가 되지 않아 인쇄전이성에 문제가 발생할 수 있고, 인쇄의 두께가 굵어져 인쇄건조의 과정에서 인쇄 블로킹(Blocking)을 야기할 수 있으며, 그 외 망점 막힘 현상 및 전이력 저하의 문제가 발생할 수 있다.
상기 보습 소거성 잉크 조성물 중 수지의 함량은 보습 소거성 잉크 조성물에 대하여 중량 분율로 5 내지 40 중량% 포함되는 것이 바람직하고, 10 내지 33 중량%가 보다 바람직하며, 20 내지 25 중량%가 보다 더 바람직하다.
상기 보습 소거성 잉크 조성물 중 수지의 함량이 상기 범위에 있으면 피인쇄체에 대한 부착력의 약화 문제를 방지할 수 있으며, 잉크의 내고온고습성 및 내광성의 저장안정성 및 점도 면에서 우수하여 바람직하다.
용매
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 보습 소거성 잉크의 용매로는 상기 염료 및 수지를 용해시킬 수 있는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 용매로는 에탄올, 이소프로판올, 2-프로폭시 에탄올, 테르피네올 등의 알코올, 아세톤 등의 케톤, 부틸카비톨아세테이트 등의 아세테이트, 에톡시 아세틸 클로라이드 등을 사용할 수 있다.
상기 보습 소거성 잉크 조성물 중 용매의 함량은 보습 소거성 잉크 조성물에 대하여 중량 분율로 30 내지 80 중량% 포함되는 것이 바람직하다.
첨가제
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 보습 소거성 잉크 조성물은 상기 성분 외에 본 발명의 목적을 해치지 아니하는 범위에서 당업자의 필요에 따라 유화제, 분산제, 증점제, 가소제 등의 첨가제를 병용하는 것도 가능하다.
상기 유화제는 구체적으로, 미리스트산 글리세릴, 모노스테아르산 글리세릴, 모노이소스테아르산 글리세릴, 모노올레산 글리세릴, 디올레산 글리세릴, 디스테아르산 글리세릴, 모노스테아르산 디글리세릴, 모노올레산 디글리세릴, 디올레산 디글리세릴, 모노이소스테아르산 디글리세릴, 트리이소스테아르산 디글리세릴, 모노스테아르산 테트라글리세릴, 모노올레산 테트라글리세릴, 트리스테아르산 테트라글리세릴, 펜타스테아르산 테트라글리세릴, 펜타올레산 테트라글리세릴, 모노라우르산 헥사글리세릴, 모노미리스트산 헥사글리세릴, 모노스테아르산 헥사글리세릴, 모노올레산 헥사글리세릴, 트리스테아르산 헥사글리세릴, 테트라베헨산 헥사글리세릴, 펜타스테아르산 헥사글리세릴, 펜타올레산 헥사글리세릴, 폴리리놀렌산 헥사글리세릴, 모노라우르산 데카글리세릴, 모노미리스트산 데카글리세릴, 모노스테아르산 데카글리세릴 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 분산제는 구체적으로, 폴리에스테르-폴리아민 공중합체(polyester-polyamine copolymer)등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 증점제는 구체적으로, 폴리아크릴산 및 그의 가교형 공중합체, 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈 및 그의 유도체, 폴리비닐메틸에테르 및 그의 유도체 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 가소제는 구체적으로, 프탈산 에스테르류, 알킬설폰산페닐에스테르류, 아디프산, 인산염류, 시트로산염 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 보습 소거성 잉크 조성물 중 첨가제의 함량은 보습 소거성 잉크 조성물에 대하여 중량 분율로 0.1 내지 10 중량% 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명의 보습 소거성 잉크 조성물은 종래의 다양한 방법을 이용하여 제조될 수 있다. 예를 들면, 상기 각 성분을 배합하여 혼합하고, 디졸버(dissover) 등의 교반기로 혼합 교반한 후에, 분산 안정화시켜 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는 상기 보습 소거성 잉크 조성물이 인쇄된 일회용 흡수 용품에 관한 것이다. 상기 일회용 흡수 용품은 흡수 시트, 기저귀, 속옷 패드, 안면 마스크, 여과 장치, 생리대, 탐폰, 팬티 실드 및 요실금용 패드를 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 보습 소거성 잉크 조성물은 종래의 다양한 방법을 이용하여 상기 일회용 흡수 용품에 인쇄될 수 있다. 예를 들면, 그라비어 인쇄, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 패드 인쇄 및 전사 등을 이용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이하에서는, 실시예를 통해 본 발명에 따른 보습 소거성 잉크의 효과를 구체적으로 확인한다. 다만, 본원이 이하의 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3: 보습 소거성 잉크 조성물의 제조
보습 소거성 잉크 조성물을 하기 표 1에 기재한 바와 같은 중량비로 제조하였다.
먼저, 수지와 용매(C-1 내지 C-3)를 150rpm의 속도로 회전하는 임펠러로 상온에서 1시간 30분 동안 교반하였다. 이때, 교반날로는 분쇄날을 사용 하였다. 이후, 염료와 용매(C-4 내지 C-5)를 첨가한 후에, 200rpm의 속도로 회전하는 임펠러로 상온에서 1시간 동안 교반하였으며, 교반날로는 고속날개형 날을 사용하였다.
실시예 1
(g) 		실시예 2
(g) 		실시예 3
(g) 		비교예 1
(g) 		비교예 2
(g) 		비교예 3
(g)
염료 A-1 100 - - 100 - -
A-2 - 100 - - 100 -
A-3 - - 100 - - -
A-4 - - - - - 100
수지 B-1 300 300 300 750 - -
B-2 450 450 450 - 750 -
B-3 - - - - - 750
용매 C-1 600 600 600 600 600 600
C-2 350 350 350 350 350 350
C-3 100 100 100 100 100 100
C-4 500 500 500 500 500 500
C-5 350 350 350 350 350 350
A-1: 2'-(디벤질아미노)-6'-(디에틸아미노)푸란
A-2: N,N-디메틸-4-[2-(2-옥토시페닐)-6-페닐피리딘-4-일]아닐린
A-3: 크리스탈 바이올렛 락톤
A-4: 로다민(CAS # 81-88-9)
B-1: 시클로헥사논-포름알데하이드(1:1, CAS # 25054-06-2, Resine Itallane s.r.l.)
B-2: 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(CAS # 9004-39-1, Eastman Chemical Company)
B-3: 비닐 아세탈 폴리머(CAS #65652-37-1)
C-1: 에탄올
C-2: 아세톤
C-3: 2-프로폭시 에탄올
C-4: 이소프로판올
C-5: 아세톤
실험예 1: 보습 소거성 및 내오염성 관찰
상기 실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 1 내지 비교예 3 에서 얻은 보습 소거성 잉크 조성물을 일회용 기저귀에 그라비어 인쇄하였다. 이 후, 상기 보습 소거성 잉크 조성물이 인쇄된 부분에 증류수(H2O) 20 내지 40초 동안 접촉시켜 색의 사라짐 유무 및 오염된 정도를 관찰하였으며, 그 결과를 표 2와 도 1 내지 도 2에 나타내었다.
하기 표 2 및 도 1에서 나타낸 바와 같이, 실시예 1, 실시예 2의 보습 소거성 잉크 조성물은 비교예 1 내지 비교예 3의 보습 소거성 잉크 조성물에 비하여 소거성이 탁월함을 알 수 있었다. 또한, 도 2 및 표 2에서 나타낸 바와 같이, 실시예 3의 보습 소거성 잉크 조성물은 피인쇄체에 스며들지 않아, 비교예 3의 보습 소거성 잉크 조성물에 비하여 내오염성이 탁월함을 알 수 있었다.
실험예 2: 내고온고습성 관찰
상기 실시예 1 내지 실시예 3에서 얻은 보습 소거성 잉크 조성물을 일회용 기저귀에 그라비어 인쇄하였다. 이 후, 상기 일회용 기저귀를 40℃, 상대 습도 60% 환경 하에서 정치한 후, 상기 보습 소거성 잉크 조성물이 인쇄된 부분이 변색되기 시작한 시간을 측정하였다. 하기 표 2에서 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3의 보습 소거성 잉크 조성물은 비교예 1 내지 비교예 3의 잉크 조성물에 비하여 고온고습성이 탁월함을 알 수 있었다.
실험예 3: 내광성 관찰
상기 실시예 1 내지 실시예 3에서 얻은 보습 소거성 잉크 조성물을 일회용 기저귀에 그라비어 인쇄하였다. 이 후, 상기 일회용 기저귀를 Q-SUN 제논 테스트 챔버(Q-SUN Xenon Test Chamber)에서 광노출시킨 후, 상기 보습 소거성 잉크 조성물이 인쇄된 부분이 변색되기 시작한 시간을 측정하였다. 하기 표 2 에서 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3의 보습 소거성 잉크 조성물의 내광성 역시 탁월함을 알 수 있었다.
실험예 4: 점성 측정
상기 실시예 1 내지 실시예 3에서 얻은 보습 소거성 잉크 조성물을 일회용 기저귀에 그라비어 인쇄하였다. 이 후, 잉크 조성물의 점성 측정에 통상적으로 사용되는 잔컵2(Zhan Cup #2)를 이용하여 측정하였다.
하기 표 2에서 나타낸 바와 같이, 케토닉 화합물과 셀룰로오스계 화합물을 중량% 기준으로 1:1.5로 혼합하여 사용한 실시예 1 내지 실시예 3의 보습 소거성 잉크 조성물은, 그렇지 않은 비교예 1 내지 비교예 3의 보습 소거성 잉크 조성물에 비하여, 인쇄작업성이 용이한 정도의 점성(20초, Zhan Cup #2)을 나타내었다.
색변화 내오염성 내고온고습성 내광성 점성
실시예 1 빨강->
소거		 오염 X 5시간 144시간 20초
실시예 2 초록->
소거		 오염 X 5시간 144시간 20초
실시예 3 파랑->
소거		 오염 X 5시간 144시간 20초
비교예 1 빨강->
소거		 오염 O 3시간 100시간 10초
비교예 2 초록->
소거		 오염 O 3시간 100시간 50초
비교예 3 보라->
소거		 오염 O 3시간 100시간 40초
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다

Claims (8)

  1. 염료 0.5 - 35 중량%;
    수지 5 - 40 중량%; 및
    용매 30 - 80 중량%; 를 포함하고,
    상기 수지는 케토닉 화합물 및 셀룰로오스계 화합물의 혼합물을 포함하는 것이고,
    상기 케토닉 화합물은 시클로헥사논과 포름알데하이드의 혼합물을 포함하는 것이며,
    상기 케토닉 화합물과 셀룰로오스계 화합물의 중량비는 1:1 내지 1:2 인 것인,
    보습 소거성 잉크 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 염료는 벤조푸란, 락톤, 플루오란 및 아닐린계 화합물로 구성된 군으로부터 선택되는,
    보습 소거성 잉크 조성물.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 용매는 에탄올, 이소프로판올, 2-프로폭시 에탄올, 테르피네올, 아세톤, 부틸카비톨아세테이트 및 에톡시 아세틸 클로라이드 구성된 군으로부터 선택되는,
    보습 소거성 잉크 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    유화제, 분산제, 소포제, 증점제 및 가소제로 구성된 군으로부터 선택되는 첨가제를 더 포함하는,
    보습 소거성 잉크 조성물.
  6. 제1항, 제2항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 따른 보습 소거성 잉크 조성물이 인쇄된 일회용 흡수 용품.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 일회용 흡수 용품은 흡수 시트, 기저귀, 속옷 패드, 안면 마스크, 여과 장치, 생리대, 탐폰, 팬티 실드 및 요실금용 패드로 구성된 군으로부터 선택되는,
    보습 소거성 잉크 조성물이 인쇄된 일회용 흡수 용품.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 보습 소거성 잉크 조성물은 그라비어 인쇄를 사용하여 인쇄되는,
    보습 소거성 잉크 조성물이 인쇄된 일회용 흡수 용품.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100798404B1 (ko) * 2007-06-25 2008-01-28 세창화학 주식회사 수용성 항균잉크 조성물 및 이를 이용한 위생용품 재료

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