KR101846296B1 - 건식 평판 인쇄용 잉크 바니쉬 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 건식 평판 인쇄용 잉크 바니쉬 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저분자량의 C5 계 올레핀 올리고머를 사용함으로써 로진 변성 페놀수지 및 식물유와의 반응성을 높여 점도를 향상시킴과 동시에 우수한 유화 밸런스 제어능을 갖는 건식 평판 인쇄용 잉크 바니쉬 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 건식 평판 인쇄용 잉크 바니쉬 조성물은 로진 변성 페놀수지 20 내지 40 중량%; 중량 평균 분자량 200 내지 600을 갖는 C5 계 올레핀 올리고머 3 내지 30 중량%; 식물유 20 내지 60 중량%; 용제 10 내지 40 중량% 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

건식 평판 인쇄용 잉크 바니쉬 조성물{Compostion for Dry lithographic printing}
본 발명은 건식 평판 인쇄용 잉크 바니쉬 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저분자량의 C5 계 올레핀 올리고머를 사용함으로써 로진 변성 페놀수지 및 식물유와의 반응성을 높여 점도를 향상시킴과 동시에 우수한 유화 밸런스 제어능을 갖는 건식 평판 인쇄용 잉크 바니쉬 조성물에 관한 것이다.
인쇄 방법으로는 UV 인쇄, 디지털 인쇄, 평판 인쇄 등 다양하지만, 그 중 단시간에 대량인쇄가 가능하며, 경제적인 평판인쇄(平版印刷, lithographic printing)가 인쇄 잉크 분야에서 가장 널리 사용되고 있다.
평판은 금속평판, 석판 등의 평판 상의 인쇄판을 말하는 것으로, 이 인쇄판은 인쇄잉크를 인쇄기로부터 인쇄용기까지 전달해 주는 화선 부분, 즉 인쇄잉크가 묻는 부분과 인쇄잉크를 완전히 배제하는 비화선 부분, 즉 인쇄잉크가 묻지 않는 부분으로 나눈다.
평판 인쇄 방법은 비화선 부분의 습수 사용 여부에 따라 크게 습수를 사용하는 습식 평판 인쇄와 건식 평판 인쇄로 분류된다.
습식 평판 인쇄에 사용되는 습수는 친유성인 잉크와 반발하는 성질이 있어서 인쇄판의 비화선부에 잉크가 전이되는 것을 방지하는 역할을 함과 동시에 장시간 인쇄시 상승하는 잉크의 온도를 습수가 증발하면서 냉각시켜주는 역할을 한다.
그런데 이 습수에는 잉크와의 계면의 활성과 유화를 이유로 알코올과 에칭액이 사용되고 있는데, 인쇄 공정 시 증발되는 습수에 의해 작업장 내에 유해한 환경을 조성시키며, 습수의 교환 시 발생하는 폐수로 인해 수질 오염을 유발시킬 수 있다는 문제점이 있다.
또한, 습식 평판 인쇄는 유화되는 정도와 알코올과 에칭액의 사용 정도에 따라서 인쇄 품질이 달라지기 때문에 인쇄 초기에는 습수의 조절을 위해 많은 폐지(廢紙)가 발생되어 폐기되고 있으며, 고품질의 인쇄를 위해서는 많은 시간과 숙련된 기술을 요구하고 있다.
이에, 한국등록특허 제10-0627815호는 습수액으로서 순수한 물만을 사용하여 인쇄가 가능하게 하는 오프셋 인쇄용 잉크 조성물을 제시하고 있으며, 한국등록특허 제10-1431013호는 오프셋 인쇄시 알콜이 포함되지 않은 습수를 사용하는 경우에도, 인쇄 품질을 보장할 수 있도록 설계된 오프셋 잉크용 비히클 수지, 상기 비히클 수지의 제조방법 및 상기 비히클 수지를 포함하는 오프셋 잉크 조성물을 개시하고 있으나, 만족할만한 점도 및 물리화학적 특성을 갖지 못하는 한계가 있었다.
한편, 무습수 인쇄 및 건식 인쇄시에 현재 사용되고 있는 습수용 잉크를 사용하면 잉크와 비화선부와의 반발이 약하여 오염이 발생하며, 특히 계속적인 인쇄에 의한 판면 온도의 상승은 잉크의 점탄성을 저하시켜 비화선부의 오염을 더욱 증가시킨다.
한편, 베이스가 되는 잉크 바니쉬 조성물은 로진변성페놀수지, 석유수지, 건성유 및 반건성유, 용제 등을 포함하며, 제조된 잉크 바니쉬 조성물은 안료와 혼합되어 잉크 조성물을 형성하게 된다.
잉크 바니쉬 조성물의 물성에 따라 안료의 분산성 등에 영향을 주고, 결과적으로 최종적으로 제조될 잉크 조성물의 물성 및 특성이 다르게 나타나기 때문에 잉크 바니쉬 조성물의 물리적인 특성을 최적화하는 것이 중요하다.
로진변성페놀수지는 잉크 피막에 강도를 부여하기 위해 첨가되지만, 친수성 작용기를 다수 보유하고 있기 때문에 유화 밸런스를 조절하기 힘들며, 잉크 바니쉬 조성물의 유화 밸런스를 조절하기 위하여 석유수지가 함께 첨가되지만, 상기 석유수지는 로진변성페놀수지에 비하여 저점도를 갖기 때문에 반응시 점도 하강이 수반된다.
잉크 바니쉬 조성물의 점도 하강은 비화선부의 오염을 발생시키기 때문에 점도를 높이기 위하여 비교적 점도가 높은 C9계 석유수지가 사용되지만, 방향족의 특성을 갖는 C9계 석유수지는 아로마틱 프리 용제(탈방향용제)와의 상용성이 떨어져 장기 보관 또는 기온 강하시 혼탁(Hazy)현상 또는 상분리를 발생시킨다.
이에, 지방족 계열의 1800 이상의 중량 평균 분자량을 갖는 C5계 석유수지를 적용하여 탄화수소계 용제와 상용성을 높이려는 노력이 있었으나, C9계 석유수지에 비하여 점도가 낮게 형성되는 한계가 있었다.
이에, 로진변성페놀수지, 건성유 및 용제 등의 성분과의 상용성 및 용해성이 우수하여 상분리 및 혼탁(Hazy)현상이 발생시키지 않으면서 고점도로 형성이 가능하여, 이로써 인쇄시 습수를 사용하지 않아 인체에 무해하고, 친환경적인 잉크 바니쉬 조성물의 개발이 시급하다.
한국등록특허 제10-0627815호(오프셋 인쇄용 잉크 조성물) 한국등록특허 제10-1431013호(오프셋 잉크용 비히클 수지, 상기 비히클 수지의 제조방법 및 상기 비히클 수지를 포함하는 오프셋 잉크 조성물)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 저분자량의 C5 계 올레핀 올리고머를 사용함으로써 로진 변성 페놀수지 및 식물유와의 반응성을 높여 점도를 향상시켜 습수를 사용하지 않더라도 비화선부의 오염이 발생되지 않도록 함과 동시에 유화 밸런스 제어능을 갖는 건식 평판 인쇄용 잉크 바니쉬 조성물을 제공하는 것이다.
상기 문제를 해결하기 위한 본 발명의 건식 평판 인쇄용 잉크 바니쉬 조성물은 로진 변성 페놀수지 20 내지 40 중량%; 중량 평균 분자량 200 내지 600을 갖는 C5계 올레핀 올리고머 3 내지 30 중량%; 식물유 20 내지 60 중량%; 용제 10 내지 40 중량% 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 C5계 올레핀 올리고머는 펜텐 및 펜타디엔의 이성질체 또는 이들의 공중합체인 것을 특징으로 한다.
상기 펜텐 및 펜타디엔의 이성질체는 1-펜텐(1-pentene), 2-펜텐(2-pentene), 2-메틸-1-뷰텐(2-methyl-1-butene), 2-메틸-2-뷰텐(2-methyl-2-butene), 3-메틸-1-뷰텐(3-methyl-1-butene), 시스-2-펜텐(cis-2-Pentene), 트랜스-2-펜텐(trans-2-Pentene), 사이클로펜텐(cyclopentene), 1,3-펜타디엔(1,3-pentadiene), 트랜스-1,3-펜타디엔(trans-1,3-Pentadiene), 시스-1,3-펜타디엔(cis-1,3-Pentadiene), 1,4-펜타디엔(1,4-pentadiene), 2,3-펜타디엔(2,3-pentadiene), 3-메틸-1,2-부타디엔(3-Methyl-1,2-butadiene), 메틸렌사이클로뷰테인(methylenecyclobutane), 2-methyl-1,3-butadiene(2-메틸-1,3-부타디엔), 1,2-펜타디엔(1,2-Pentadiene) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 로진 변성 페놀수지는 중량 평균 분자량 30,000 내지 180,000, 연화점 150 내지 185℃, 산값 25 mgKOH/g 미만인 것을 특징으로 한다.
상기 식물유는 요오드값 100 내지 250, 비누화값 170 내지 210을 갖는 건성유 및 반건성유이며, 전체 식물유 100중량% 중 대두유 15 내지 75중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 용제는 파라핀계, 나프텐계, 올레핀계 및 이들의 조합 중 어느 하나로 선택되는 탄화수소 용제이며, 아닐린점 65 내지 115℃을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 잉크 바니쉬 조성물 100중량%에 대하여 증점제 0.5 내지 5 중량% 더 첨가하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 건식 평판 인쇄용 잉크 바니쉬 조성물에 의하면, 저분자량의 C5 계 올레핀 올리고머를 사용함으로써 로진 변성 페놀수지 및 식물유와의 반응성을 높여 점도를 향상시킴과 동시에 용제와의 상용성을 높여 -우수한 유화 밸런스 제어능을 갖는 효과가 있다.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 건식 평판 인쇄용 잉크 바니쉬 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저분자량의 C5 계 올레핀 올리고머를 사용함으로써 로진 변성 페놀수지 및 식물유와의 반응성을 높여 점도를 향상시킴과 동시에 우수한 유화 밸런스 제어능을 갖는 건식 평판 인쇄용 잉크 바니쉬 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 건식 평판 인쇄용 잉크 바니쉬 조성물은 로진 변성 페놀수지 20 내지 40 중량%, 중량 평균 분자량 200 내지 600을 갖는 C5계 올레핀 올리고머 3 내지 30 중량%, 식물유 20 내지 60 중량%, 용제 10 내지 40 중량% 를 포함한다.
이하, 본 발명의 잉크 바니쉬 조성물을 상세히 설명하기로 한다.
로진 변성 페놀수지
로진 변성 페놀 수지는 로진과 다가 알코올을 에스테르화 반응시켜 중간체를 제조한 후, 상기 중간체를 다시 페놀 알데히드 화합물과 반응시켜 제조된다.
보다 상세하게는, 본 발명의 로진 변성 페놀 수지에 사용되는 로진은 검로진(gum rosin), 톨오일 로진(tall oil rosin), 우드로진(wood rosin) 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 로진은 인쇄적성 및 점탄성을 고려하여 로진 변성 페놀 수지 100중량% 에 대하여 30 내지 80중량% 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 로진 변성 페놀 수지에 사용되는 다가 알코올은 한정하지 않지만, 구체적인 예로는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1, 3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 트리메틸올 에탄, 트리메틸올 프로판, 글리세린, 펜타에리트리톨, 지방산 모노글리세리드 및 지방산 모노다가알콜라이드로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상을 사용할 수 있다. 보다 바람직하게는, 글리세린이 사용된다.
상기 로진의 에스테르화반응은 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화마그네슘, 아민, 암모니아 등의 알칼리 촉매하에서 수행되어지며, 상기 에스테르화 반응에 의해 중간체가 형성된다.
생성된 중간체를 페놀 알데히드 화합물과 반응시켜 최종적으로 로진 변성 페놀수지를 제조하게 된다.
이때, 상기 페놀 알데히드 화합물은 페놀 화합물과 파라포름알데히드를 축합 반응시켜 제조한다.
보다 상세하게는, 상기 페놀 화합물은 파라 위치(para position)에 C4 ~ C12의 가지형 알킬기가 결합된 화합물 일반적으로 사용된다. 상기 페놀 화합물은 파라-터셔리-옥틸페놀(para-tertoctylphenol,'POP')이 바람직하나, 파라-터셔리-부틸페놀(para-tert-buthylphenol, 'PTBP'), 파라-터셔리-도데실페놀 (para-tert-dodecylphenol)이 사용될 수 있다. 파라포름알데히드는 페놀 화합물과 반응시 포름알데히드로 분해되어 페놀 화합물의 오르토 위치(ortho position)에 메틸올기를 형성시킨다.
상기 로진 변성 페놀 수지는 전체 바니쉬 조성물 100중량%에 대하여 20 내지 40 중량% 첨가되는데, 상기 로진 변성 페놀 수지가 20중량% 미만으로 첨가될 경우 점도가 낮아 점탄성이 떨어지고 비화선부 오염이 발생할 수 있고, 40 중량%를 초과하게 되면 점도가 지나치게 높아져 전이 불량의 원인이 될 수 있다.
본 발명에 따른 로진 변성 페놀 수지는 열안정성, 광택, 내수성, 경시변화 및 점도, 전이성 등의 물리 화화적 특성을 고려하여 중량 평균 분자량이 30,000 내지 180,000 범위이고, 연화점이 150~185℃ 범위이고, 산값이 25 mgKOH/g 이하이고, 가드너 점도가 K~O 범위이고, n-헵탄 희석성이 20~40 범위인 것이 바람직하다.
상기 로진 변성 페놀 수지의 중량 평균 분자량이 30,000 미만이면 열안정성이 떨어져 판면 온도의 상승시 잉크의 점탄성이 약해져서 비화선부의 오염을 유발할 수 있으며, 중량 평균 분자량이 180,000을 초과하면 잉크의 점도가 높아져 전이성이 불량해질 수 있기 때문에 상기 중량 평균 분자량 범위를 벗어나지 않는 것이 바람직하다.
또한, 상기 로진 변성 페놀 수지의 연화점이 150℃ 미만이면 점탄성이 약해지고 비화선부의 오염을 유발할 수 있으며,연화점이 185℃를 초과하면 점도의 경시 변화가 심하고 전이성이 불량해지기 때문에 상기 연화점 범위를 벗어나지 않는 것이 바람직하다.
n-헵탄 희석성(n-hentane tolerance)은 비이커에 수지 1g을 평량하고 톨루엔을 2g 평량하여 용해시킨 후, 상온에서 n-헵탄을 한 방울씩 가하여 용액이 백탁하게 되어 비이커 밑의 신문지 활자를 확인할 수 없을 때까지의 양(g)을 말한다.
n-헵탄 희석성은 수지의 반응성 및 점도에 영향을 주는 요인으로서, 본원 발명의 로진 변성 페놀 수지는 20 내지 40 범위의 값을 나타내는 것이 바람직하다.
식물유
식물유는 공기 중의 산소를 흡수하여 산화, 중합, 축합 등의 반응을 일으킴으로써 잉크 바니쉬 조성물의 점도를 증가시키면서 고화 및 건조하는 특성을 부여하며, 건성유, 반건성유 등의 지방산 에스테르를 포함하는 식물유를 사용할 수 있으며, 100 내지 250의 아이오딘값, 170 내지 210의 비누화값을 갖는 것이 바람직하다.
상기 건성유 및 반건성유의 예로는 대두유, 아마인유, 동유, 들깨유, 홍화유 등이 사용될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.
보다 바람직하게는, 본 발명에 따른 식물유는 대두유를 전체 식물유 100중량% 중 15 내지 75 중량% 포함하는데, 상기 대두유는 VOC(Volatile Organic Com pound)발생시키는 탄화수소계 용제의 사용을 줄여 인체에 무해하며, 환경오염을 줄일 수 있음과 동시에 로진 변성 페놀 수지와의 상용성이 우수하고 탈묵이 유리한 특징을 갖는다.
상기 대두유가 전체 식물유 100중량% 중 15% 미만으로 첨가되면 상기 효과를 기대하기 힘들고, 75 중량% 를 초과하여 첨가되면 고화 및 건조 속도가 저하될 수 있고, 잉크 조성물의 단가가 높아지기 때문에 상기 범위를 벗어나지 않는 것이 바람직할 것이다.
상기 식물유는 전체 잉크 바니쉬 조성물 100중량% 에 대하여 20 내지 60 중량% 첨가되는데, 상기 식물유가 20 중량% 미만으로 첨가되면 광택 및 유동성이 저하되고, 건조 속도가 늦으며, 60 중량% 를 초과하여 첨가되면 점도가 낮아지고, 내수성이 저하되기 때문에 상기 범위를 벗어나지 않는 것이 바람직하다.
C5계 올레핀 올리고머
상기 로진변성페놀수지는 친수성 작용기를 다수 보유하고 있기 때문에 유화 밸런스를 조절하기 힘들며, 잉크 바니쉬 조성물의 유화 밸런스를 조절하기 위하여 석유수지가 첨가되나, 석유수지는 로진변성페놀수지에 비하여 저점도를 갖기 때문에 반응시 점도 하강이 수반된다.
잉크 바니쉬 조성물의 점도 하강은 비화선부의 오염을 발생시키기 때문에 점도를 높이기 위하여 통상적으로 점도가 높은 C9계 석유수지가 사용된다.
하지만 방향족의 특성을 갖는 C9계 석유수지는 아로마틱 프리 용제(탈방향용제)와의 상용성이 떨어져 장기 보관 또는 기온 강하시 혼탁(Hazy)현상 또는 상분리를 발생시킨다.
이에, 지방족 계열의 1,800 이상의 중량 평균 분자량을 갖는 C5계 석유수지를 적용하여 탄화수소계 용제와 상용성을 높이려는 노력이 있었으나 C9계 석유수지에 비하여 점도가 낮은 한계가 있었다.
본 발명은 중량 평균 분자량 200 내지 600을 가지는 C5계 올레핀 올리고머를 첨가하여 로진변성페놀수지와의 반응성 및 용해성을 높여 최종적으로 생산될 잉크 바니쉬 조성물의 점도 강하를 방지함과 동시에 유수 밸런스 조정 효과를 나타낼 수 있다.
또한, 종래의 높은 분자량을 갖는 C9계 및 C5계 석유수지는 고상으로 존재하는 반면, 본 발명에 따른 C5계 올레핀 올리고머는 액상으로 존재하기 때문에 용융에 필요한 에너지가 적게 들고, 원료 투입시 정전기에 의한 폭발 위험성이 저감시킬 수 있게 된다.
상기 C5계 올레핀 올리고머는 펜텐(pentene) 및 펜타디엔(pentadiene)의 이성질체 또는 이들의 공중합체일 수 있다.
상기 펜텐 및 펜타디엔의 이성질체는 1-펜텐(1-pentene), 2-펜텐(2-pentene), 2-메틸-1-뷰텐(2-methyl-1-butene), 2-메틸-2-뷰텐(2-methyl-2-butene), 3-메틸-1-뷰텐(3-methyl-1-butene), 시스-2-펜텐(cis-2-Pentene), 트랜스-2-펜텐(trans-2-Pentene), 사이클로펜텐(cyclopentene), 1,3-펜타디엔(1,3-pentadiene), 트랜스-1,3-펜타디엔(trans-1,3-Pentadiene), 시스-1,3-펜타디엔(cis-1,3-Pentadiene), 1,4-펜타디엔(1,4-pentadiene), 2,3-펜타디엔(2,3-pentadiene), 3-메틸-1,2-부타디엔(3-Methyl-1,2-butadiene), 메틸렌사이클로뷰테인(methylenecyclobutane), 2-methyl-1,3-butadiene(2-메틸-1,3-부타디엔), 1,2-펜타디엔(1,2-Pentadiene) 중 어느 하나 이상을 첨가할 수 있다.
또한, 사이클로펜타디엔(Cyclopentadiene)계 단량체를 첨가하는 것도 가능하다.
상기 C5계 올레핀 올리고머는 전체 잉크 바니쉬 조성물 100중량% 중 3 내지 30중량% 첨가되는데, 3중량% 미만으로 첨가되면 유화적성이 좋지 않으며, 30중량% 초과하여 첨가되면 로진변성페놀수지와의 모두 반응하지 못하고 잔여하는 올리고머로 인하여 오히려 점도가 낮아지기 때문에 상기 범위를 벗어나지 않는 것이 바람직하다.
용제
본 발명의 용제로는 파라핀계 용제, 나프텐계 용제, 올레핀계 용제 중 어느 하나 이상을 사용할 수 있으며, 아닐린점(aniline point)이 65 내지 115℃가 되는 것이 바람직하다.
아닐린점이 65℃ 미만일 경우에는 수지를 용해시키는 능력이 너무 높아서 잉크의 점도가 낮아지고 비화선부의 오염을 발생시키며, 아닐린점이 115℃를 초과할 경우에는 유동성이 불량하고 광택이 불량하기 때문에 상기 아닐린점 범위를 벗어나지 않는 것이 바람직하다.
상기 용제는 전체 잉크 바니쉬 조성물 100중량% 중 10 내지 40 중량% 를 포함하는데, 상기 용제가 10 중량% 미만으로 첨가되면 용해성 및 유동성이 저하되고, 40 중량%를 초과하여 첨가되면 점도가 저하되고, 경시 변화가 커지기 때문에 상기 범위를 벗어나지 않는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 잉크 바니쉬 조성물은 증점제, 건조제 등의 첨가제를 더 첨가하여 점도 및 가공성을 제어할 수 있다.
상기 증점제는 잉크 바니쉬 조성물의 점도를 높이기 위하여 최종 단계에서 추가적으로 첨가되며, 전체 잉크 바니쉬 조성물에 대하여 0.5 내지 5 중량% 더 첨가될 수 있다.
상기 증점제의 구체적인 예로는, 킬레이트 알콕사이드(chelated alkoxides), 알콕시화물(alkoxides), 알루미늄 킬레이트 (Al-chelate) 중에서 어느 하나가 사용될 수 있으며, 보다 구체적으로는 ASB(aluminum sec-butoxide), AIE-M(aluminum di-isopropoxide acetoacetic ester chelate), OAO(oxyaluminum octoate)를 사용할 수 있다. 하지만, 이에 한정하지는 않는다.
상기 증점제가 첨가될 시, 분산성 및 반응성을 고려하여 공정조건은 150 내지 180℃에서 30분 내지 2시간 동안 수행되어짐이 바람직하다.
이와 같이 제조된 잉크 바니쉬 조성물은 안료, 산화방지제 등의 첨가물을 요구되는 잉크 조성물의 특성에 맞게 추가적으로 배합, 혼합 및 분산한 후 최종적인 물성 테스트를 완료하여 완제품으로 출하된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 상세하게 설명하기로 한다.
실시예 1은 중량 평균 분자량 300 의 저분자량의 펜타디엔 올리고머를 포함하는 잉크 바니쉬 조성물이고, 비교예 1은 C9계 석유수지를 포함하는 잉크 바니쉬 조성물이며, 비교예 2는 C5계 석유수지를 포함하는 잉크 바니쉬 조성물이다.
하기의 표 1은 실시예 1에 적용된 펜타디엔 올리고머, 비교예 1, 비교예 2에 적용된 석유수지의 물리화학적 특성을 보여준다.
실시예 1 비교예 1 비교예 2
n-heptane Tolerance 30 이상 7 30 이상
중량 평균 분자량 300 3300 1900
점도(50℃) 40 - -
점도(200℃) - 2200 150
Bromine No 56 10 40
올리고머와 석유수지의 첨가에 따른 잉크 바니쉬 조성물 및 유화적성을 비교하기 위하여 실시예 1, 비교예 1, 2를 하기의 표 2와 같이 배합하였다.
성분 함량( % )
로진변성페놀수지 32
석유수지 및 올리고머 8
식물유 30
용제 30
온도계, 콘덴서, 교반기 및 수분 분리기가 장착된 가압 케틀에 질소 분위기 하에서 로진 변성 페놀 수지(KHI-925)와 식물유(아마인유:대두유 = 3: 7)를 혼합하여 220 ~ 230℃에서 약 1시간 체류시켜 고상의 로진변성페놀수지를 용융시키고, 이후 150℃로 냉각하면서 석유수지 및 올리고머, 용제를 투입한 후 잉크 바인더 조성물을 제조하였다.
하기의 표 3는 제조된 잉크 바니쉬 조성물의 점도와 유화적성을 보여준다.
비교예 3의 조성물은 석유수지를 첨가하지 않았으며, 로진변성페놀수지 40중량%, 식물유 30%, 용제 30% 를 첨가하여 상기 제조방법에 따라 제조되었다.
바니쉬 점도(25℃) 유화적성( 함수율% )
실시예 1 37000 12
비교예 1 34000 13
비교예 2 28000 12
비교예 3 44000 20
C9계 석유수지, C5계 석유수지를 첨가한 비교예 1, 비교예 2에 비해 저분자량의 올리고머를 첨가하여 제조된 잉크 바니쉬 조성물의 점도가 높게 측정되었으며, 유화적성도 우수한 것으로 확인되었다.
C9계 석유수지를 첨가한 비교예 1의 경우, 잉크 바니쉬 점도가 비교적 높게 측정되었지만, 지방족탄화수소 용제와의 상용성이 떨어져 상분리 및 혼탁 현상이 예상되었으며, 비교예 1에 비해 분자량이 낮고, 지방족의 특성을 갖는 C5계 석유수지가 첨가된 잉크 바니쉬 조성물은 유화적성은 우수하지만, 점도가 낮게 형성되는 한계가 있었다.
석유수지를 전혀 첨가하지 않은 비교예 3의 경우에 바니쉬 점도가 가장 높게 측정되었으나, 함수율 또한 가장 높게 나와 비화선부와의 반발력이 작아 오염이 예상되었다.
이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.

Claims (7)

  1. 고점도의 건식 평판 인쇄용 잉크 바니쉬 조성물에 있어서,
    로진 변성 페놀수지 20 내지 40 중량%; 중량 평균 분자량 200 내지 600을 갖는 C5계 올레핀 올리고머 3 내지 30 중량%; 식물유 20 내지 60 중량%; 용제 10 내지 40 중량% 를 포함하며,
    상기 C5계 올레핀 올리고머는
    펜텐 및 펜타디엔의 이성질체 또는 이들의 공중합체이며,
    상기 로진 변성 페놀수지는
    중량 평균 분자량 30,000 내지 180,000, 연화점 150 내지 185℃, 산값 25 mgKOH/g 미만, n-헵탄 희석성이 20 내지 40 이며,
    상기 로진 변성 페놀수지는
    로진과 다가 알코올을 알칼리 촉매하에서 에스테르화 반응시켜 중간체를 제조한 후, 상기 중간체와 페놀 알데히드 화합물과 반응시켜 제조하며,
    상기 로진은
    전체 로진 변성 페놀 수지 100중량%에 대하여 30 내지 80중량% 첨가되며,
    상기 식물유는
    요오드값 100 내지 250, 비누화값 170 내지 210 을 갖는 건성유 및 반건성유이며, 전체 식물유 100중량% 중 대두유 15 내지 75중량%를 포함하며,
    상기 용제는
    파라핀계, 나프텐계, 올레핀계 및 이들의 조합 중 어느 하나로 선택되는 탄화수소 용제이며, 아닐린점 65 내지 115℃을 가지며,
    상기 건식 평판 인쇄용 잉크 바니쉬 조성물은
    로진 변성 페놀수지, C5계 올레핀 올리고머, 식물유, 용제를 포함한 조성물 100중량%에 대하여 증점제 0.5 내지 5 중량% 를 더 첨가하며,
    상기 증점제는
    킬레이트 알콕사이드, 알콕시화물, 알루미늄 킬레이트 중 어느 하나를 사용하며, 150 내지 180℃에서 30분 내지 2시간 혼합하는 것을 특징으로 하는
    건식 평판 인쇄용 잉크 바니쉬 조성물.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 펜텐 및 펜타디엔의 이성질체는
    1-펜텐(1-pentene), 2-펜텐(2-pentene), 2-메틸-1-뷰텐(2-methyl-1-butene), 2-메틸-2-뷰텐(2-methyl-2-butene), 3-메틸-1-뷰텐(3-methyl-1-butene), 시스-2-펜텐(cis-2-Pentene), 트랜스-2-펜텐(trans-2-Pentene), 사이클로펜텐(cyclopentene), 1,3-펜타디엔(1,3-pentadiene), 트랜스-1,3-펜타디엔(trans-1,3-Pentadiene), 시스-1,3-펜타디엔(cis-1,3-Pentadiene), 1,4-펜타디엔(1,4-pentadiene), 2,3-펜타디엔(2,3-pentadiene), 3-메틸-1,2-부타디엔(3-Methyl-1,2-butadiene), 메틸렌사이클로뷰테인(methylenecyclobutane), 2-methyl-1,3-butadiene(2-메틸-1,3-부타디엔), 1,2-펜타디엔(1,2-Pentadiene) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는
    건식 평판 인쇄용 잉크 바니쉬 조성물.
  4. 삭제
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