KR102160542B1 - 스크린 인쇄용 잉크 조성물 - Google Patents

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(주)태일잉크화학
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Abstract

스크린 인쇄용 잉크 조성물이 개시된다. 스크린 인쇄용 잉크 조성물은 폴리우레탄 수지; 건조 지연제; 레벨링제; 안료; 충진제; 커플링제; 광흡수제; 및 광안정제;를 포함할 수 있다.

Description

스크린 인쇄용 잉크 조성물{INK COMPOSITION FOR SCREEN PRINTING}
본 개시는 스크린 인쇄용 잉크 조성물에 관한 것이다.
일반적으로, 스크린 인쇄는 구현하기 원하는 로고나 도안의 통공이 형성된 스크린을 인쇄 대상물의 상부에 위치시키고, 스크래퍼를 이용하여 통공에 잉크를 밀어 넣음으로써 인쇄 대상물의 표면에 특정 로고나 도안이 인쇄되도록 하는 인쇄 기법으로 알려져 있다. 이와 관련하여, 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0128839호에는 스크린 잉크 조성물에 대한 기술이 제시된 바 있다.
최근, 신발 소재의 경우에는 신발의 제조시 사용되는 메쉬 원단의 두께를 14mm에서 1mm 수준으로 얇게 감소시키고 무게가 가벼운 소재를 사용하는 추세이나, 메쉬 원단이 얇아질수록 스크린 잉크 조성물이 메쉬 표면에 머무르는 시간이 짧아지면서 메쉬 뒷면에서 잉크의 누출이 발생하는 문제가 있었다.
더욱이, 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 플라스틱 원사나 폴리부틸렌 테레프탈레이트계 플라스틱 원사를 이용하여 1mm 두께의 메쉬를 제조할 경우, 종래의 스크린 인쇄용 잉크 조성물은 플라스틱 소재로 만들어진 메쉬와의 부착성이 떨어져서 두께가 얇고 경량화된 원단의 인쇄에 최적화된 새로운 잉크 기술의 개발이 요구되는 실정이다.
본 개시의 기술적 사상은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 두께가 얇아진 메쉬 원단에서도 스크린 인쇄가 가능한 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 개시의 기술적 사상은 플라스틱 계열 소재와의 부착성이 우수한 잉크 조성물에 대한 기술을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는 전술한 과제로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 또 다른 기술적 과제들은 후술할 내용으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시형태로서, 스크린 인쇄용 잉크 조성물은 폴리우레탄 수지; 건조 지연제; 레벨링제; 안료; 충진제; 커플링제; 광흡수제; 및 광안정제;를 포함할 수 있다.
그리고, 스크린 인쇄용 잉크 조성물은 산화방지제;를 더 포함하고, 상기 건조 지연제는 제1건조 지연제; 제2건조 지연제; 및 제3건조 지연제;를 포함하고, 상기 커플링제는 아미노 실란 커플링제; 및 폴리에스테르 커플링제;를 포함할 수 있다.
또한, 폴리우레탄 수지는 70~80중량%, 상기 제1건조 지연제는 1~5중량%, 상기 제2건조 지연제는 1~5중량%, 상기 제3건조 지연제는 1~5중량%, 상기 레벨링제는 0.1~0.5중량%, 상기 안료는 1~10중량%, 상기 충진제는 1~5중량%, 상기 아미노 실란 커플링제는 1~5중량%, 상기 폴리에스테르 커플링제는 1~5중량%, 상기 광흡수제는 0.5~5중량%, 상기 광안정제는 0.5~5중량%, 상기 산화방지제는 0.5~5중량%로 마련될 수 있다.
그리고, 제1건조 지연제는 사이클로헥사논이고, 상기 제2건조 지연제는 N-에틸-2-피롤리돈이고, 상기 제3건조 지연제는 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트이고, 상기 산화방지제는 테트라키스메틸렌(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시하이드로시나메이트)메탄으로 마련될 수 있다.
아울러, 폴리우레탄 수지는 폴리카보네이트 디올; 폴리에스테르 폴리올; 폴리테트라메틸렌글리콜; 방향족 이소시아네이트; 지방족 이소시아네이트; 트리메틸올프로판; 및 부탄디올;을 포함할 수 있다.
또한, 방향족 이소시아네이트는 디페닐메탄 디이소시아네이트;를 포함하고, 상기 지방족 이소시아네이트는 이소포론 디이소시아네이트; 및 디싸이클로헥실메탄 디이소시아네이트;를 포함할 수 있다.
그리고, 폴리카보네이트 디올과 폴리테트라메틸렌글리콜 간의 몰 비율은 5:1 내지 5:2로 마련될 수 있다.
아울러, 폴리우레탄 수지 내에 포함된 이소시아네이트기의 몰 수/상기 폴리우레탄 수지 내에 포함된 폴리올의 히드록시기의 몰 수로 정의되는 NCO/OH 비율은 0.95~1.05로 마련될 수 있다.
그리고, 부탄디올과 트리메틸올프로판 간의 몰 비율은 1:1 내지 1:2로 마련될 수 있다.
또한, 방향족 이소시아네이트와 지방족 이소시아네이트 간의 몰 비율은 8:2로 마련될 수 있다.
상술한 과제의 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 다양한 실시예에 의하면, 두께가 1mm수준으로 얇은 메쉬 원단의 스크린 인쇄시 잉크 조성물이 원단 뒷면으로 빠져나가는 등의 누출이 발생하지 않으므로 물성(예를 들어, 접착력, 일광견뢰도, 인장강도 등)이 우수한 원단을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 플라스틱 원사, 폴리부틸렌 테레프탈레이트계 플라스틱 원사와의 부착성이 우수하므로 스크린 인쇄시 작업성이 뛰어나고, 인쇄된 원단의 품질이 우수한 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
본 명세서에서 본 발명의 "일" 또는 "하나의" 실시예에 대한 언급들은 반드시 동일한 실시예에 대한 것은 아니며, 이들은 적어도 하나를 의미한다는 것에 유의해야 한다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다른 의미를 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄용 잉크 조성물은 폴리우레탄 수지, 건조 지연제, 레벨링제, 안료, 충진제, 커플링제, 광흡수제, 광안정제 및 산화방지제를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 폴리우레탄 수지는 폴리올, 이소시아네이트 및 쇄연장제를 반응시켜 수득될 수 있다. 구체적으로, 폴리우레탄 수지는 폴리카보네이트 디올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리테트라메틸렌글리콜, 방향족 이소시아네이트, 지방족 이소시아네이트, 트리메틸올프로판 및 부탄디올을 포함할 수 있다.
일 실시예에서 폴리우레탄 수지 내에 포함되는 폴리올은 폴리카보네이트 디올, 폴리에스테르 폴리올 및 폴리테트라메틸렌글리콜을 포함할 수 있다. 그리고, 일 실시예에서 쇄연장제는 전술한 폴리올 종류에 비해 상대적으로 낮은 수평균분자량을 갖는 폴리올로서, 트리메틸올프로판 및 부탄디올을 포함할 수 있다.
일 실시예에서 폴리카보네이트 디올은 에틸렌카보네이트, 디에틸카보네이트 및 디페닐카보네이트로부터 선택된 적어도 어느 하나의 카보네이트와 1,6-헥산디올 간의 반응을 통해 수득될 수 있다. 예를 들어, 폴리카보네이트 디올은 1,6-헥산디올과 전술한 카보네이트를 탈알코올 반응 또는 탈페놀 반응시킴으로써 수득될 수 있다. 일 구체예에서 폴리카보네이트 디올은 디에틸카보네이트와 1,6-헥산디올을 반응시켜 제조되고, 수평균분자량이 2,000g/mol인 폴리카보네이트 디올로 적용될 수 있다.
일 실시예에서 폴리에스테르 폴리올은 카르복실산 화합물과 디올 화합물의 축합반응에 의하여 수득될 수 있다. 일 구체예에서 폴리에스테르 폴리올은 아세트산, 1,4-부탄디올 및 에틸렌글리콜 간의 축합반응에 의해 수득되고, 수평균분자량이 2000g/mol인 폴리에스테르 폴리올로 적용될 수 있다.
일 실시예에서 폴리테트라메틸렌글리콜은 수평균분자량이 2000g/mol인 것을 사용할 수 있다. 아울러, 일 실시예에서 폴리카보네이트 디올과 폴리테트라메틸렌글리콜 간의 몰 비율은 5:1 내지 5:2로 마련될 수 있다. 만일, 폴리카보네이트 디올과 폴리테트라메틸렌글리콜 간의 몰 비율이 5:1 미만(일 예로, 5:0.45)일 경우에는 폴리우레탄 수지의 유연성이 감소할 수 있고, 몰 비율이 5:2를 초과(일 예로, 5:2.5)할 경우에는 폴리우레탄 수지의 접착력이 감소하여 수지 물성이 저하될 우려가 있다.
일 실시예에서 방향족 이소시아네이트는 디페닐메탄 디이소시아네이트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 방향족 이소시아네이트는 2,2'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 2,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 또는 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트로 적용될 수 있다. 일 구체예에서 방향족 이소시아네이트는 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트로 적용될 수 있다.
일 실시예에서 지방족 이소시아네이트는 이소포론 디이소시아네이트 및 4,4-디싸이클로헥실메탄 디이소시아네이트를 포함할 수 있다. 그리고, 일 실시예에서 방향족 이소시아네이트와 지방족 이소시아네이트 간의 몰 비율은 8:2로 적용될 수 있다. 만일, 방향족 이소시아네이트와 지방족 이소시아네이트 간의 몰 비율이 8:2 미만(예를 들어, 8:1)일 경우에는 내황변성이 불량하여 일광견뢰도가 저하될 수 있고, 몰 비율이 8:2를 초과(예를 들어, 8:3)할 경우에는 접착력과 인장강도가 저하되며, 점도가 감소하여 스크린 인쇄시 인쇄 대상물인 원단 뒷면으로 잉크가 누출되거나 작업성이 저하될 우려가 있다.
한편, 본원 명세서에서 NCO/OH 비율은 폴리우레탄 수지 내에 포함된 이소시아네이트기의 몰 수/폴리우레탄 수지 내에 포함된 폴리올의 히드록시기의 몰 수로 정의된다. 일 실시예에서 폴리우레탄 수지의 NCO/OH 비율은 0.95~1.05로 적용될 수 있다. 구체적인 예로서, 폴리우레탄 수지의 NCO/OH 비율은 0.95, 0.96, 0.97, 0.98, 0.99, 1, 1.01, 1.02, 1.03, 1.04 또는 1.05로 적용될 수 있다. 또한, 폴리우레탄 수지의 NCO/OH 비율은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다.
예를 들어, 폴리우레탄 수지의 NCO/OH 비율 범위는 0.95 내지 1, 1 내지 1.05 또는 0.95 내지 1.05의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 폴리우레탄 수지의 NCO/OH 비율 범위는 상기의 범위 내에서 기계적 특성과 저장 안정성을 우수한 수준으로 유지할 수 있다.
만일, 폴리우레탄 수지의 NCO/OH 비율이 0.95 미만일 경우에는 수평균분자량이 낮아서 기계적인 특성(일 예로, 인장강도)이 저하되고, NCO/OH 비율이 1.05를 초과할 경우에는 말단기에 이소시아네이트기가 존재하여 저장 안정성이 감소되고 기계적 특성이 저하될 수 있다.
일 실시예에서 부탄디올은 1,4-부탄디올, 2,3-부탄디올 또는 1,2-부탄디올로 적용될 수 있다. 일 구체예에서 부탄디올은 1,4-부탄디올로 적용될 수 있다. 그리고, 일 실시예에서 부탄디올과 트리메틸올프로판 간의 몰 비율은 1:1 내지 1:2로 적용될 수 있다. 만일, 부탄디올과 트리메틸올프로판 간의 몰 비율이 1:1 미만(예를 들어, 1:0.5)일 경우에는 가교구조가 충분히 형성되기가 어려워서 기계적 특성이 저하되고, 점도가 감소할 수 있고, 몰 비율이 1:2를 초과(예를 들어, 1:2.5)할 경우에는 분자들 간의 엉킴이 너무 많아지면서 접착력이 저하되고 폴리우레탄 수지의 합성 중에 겔화가 일어날 우려가 있다.
일 실시예에서 폴리우레탄 수지의 함량은 70~80중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로서, 전체 스크린 잉크 조성물 내에서 폴리우레탄 수지의 함량은 70중량%, 71중량%, 72중량%, 73중량%, 74중량%, 75중량%, 76중량%, 77중량%, 78중량%, 79중량% 또는 80중량%로 마련될 수 있다. 또한, 폴리우레탄 수지의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다.
예를 들어, 폴리우레탄 수지의 함량 범위는 70 내지 75중량%, 71 내지 76중량%, 72 내지 77중량%, 73 내지 78중량%, 74 내지 79중량%, 75 내지 80중량% 또는 70 내지 80중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 폴리우레탄 수지는 상기의 범위 내에서 스크린 인쇄 작업성과 인쇄물의 품질을 우수한 수준으로 유지할 수 있다.
만일, 폴리우레탄 수지의 함량이 70중량% 미만일 경우에는 스크린 잉크 조성물의 접착력과 기계적 특성이 저하될 수 있고, 폴리우레탄 수지의 함량이 80중량%를 초과하면 다른 성분들의 함량이 상대적으로 감소하면서 스크린 인쇄시 잉크 조성물의 건조 속도를 적절한 수준으로 조절하기가 어렵고, 내황변성이 떨어지며 점도 조절이 어려워 작업성과 품질의 저하가 일어날 수 있다.
일 실시예에서 건조 지연제는 잉크의 건조를 지연시켜 스크린 인쇄를 반복해서 연속적으로 수행시 스크린 판의 막힘 현상을 최소화할 수 있다. 건조 속도 조절을 위해 건조 지연제는 서로 다른 종류의 건조 지연제를 복수개 포함할 수 있다. 예를 들어, 건조 지연제는 제1건조 지연제, 제2건조 지연제 및 제3건조 지연제를 포함할 수 있다. 일 구체예에서 제1건조 지연제는 사이클로헥사논이고, 제2건조 지연제는 N-에틸-2-피롤리돈(일 예로, 1-에틸-2-피롤리돈)이고, 제3건조 지연제는 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트로 적용될 수 있다.
아울러, 제1건조 지연제의 함량은 1~5중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로서, 전체 스크린 잉크 조성물 내에서 제1건조 지연제의 함량은 1중량%, 2중량%, 3중량%, 4중량% 또는 5중량%로 마련될 수 있다. 또한, 제1건조 지연제의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다. 예를 들어, 제1건조 지연제의 함량 범위는 1 내지 3중량%, 2 내지 4중량%, 3 내지 5중량% 또는 1 내지 5중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 제1건조 지연제는 상기의 범위 내에서 스크린 인쇄시 잉크 조성물의 건조 속도를 적절한 수준으로 조절할 수 있다.
만일, 제1건조 지연제의 함량이 1중량% 미만일 경우에는 스크린 인쇄시 잉크 조성물의 건조 속도가 너무 빨라지면서 스크린 판(스크린 메쉬)에 형성된 구멍이 막힐 우려가 있고, 함량이 5중량%를 초과하면 인쇄물의 건조가 늦어지면서 작업성이 저하될 수 있다.
제2건조 지연제의 함량은 1~5중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로서, 전체 스크린 잉크 조성물 내에서 제2건조 지연제의 함량은 1중량%, 2중량%, 3중량%, 4중량% 또는 5중량%로 마련될 수 있다. 또한, 제2건조 지연제의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다. 예를 들어, 제2건조 지연제의 함량 범위는 1 내지 3중량%, 2 내지 4중량%, 3 내지 5중량% 또는 1 내지 5중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 제2건조 지연제는 상기의 범위 내에서 스크린 인쇄시 잉크 조성물의 건조 속도를 적절한 수준으로 조절할 수 있다.
만일, 제2건조 지연제의 함량이 1중량% 미만일 경우에는 스크린 인쇄시 잉크 조성물의 건조 속도가 너무 빨라지면서 스크린 판(스크린 메쉬)에 형성된 구멍이 막힐 우려가 있고, 함량이 5중량%를 초과하면 인쇄물의 건조가 늦어지면서 작업성이 저하될 수 있다.
제3건조 지연제의 함량은 1~5중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로서, 전체 스크린 잉크 조성물 내에서 제3건조 지연제의 함량은 1중량%, 2중량%, 3중량%, 4중량% 또는 5중량%로 마련될 수 있다. 또한, 제3건조 지연제의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다. 예를 들어, 제3건조 지연제의 함량 범위는 1 내지 3중량%, 2 내지 4중량%, 3 내지 5중량% 또는 1 내지 5중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 제3건조 지연제는 상기의 범위 내에서 스크린 인쇄시 잉크 조성물의 건조 속도를 적절한 수준으로 조절할 수 있다.
만일, 제3건조 지연제의 함량이 1중량% 미만일 경우에는 스크린 인쇄시 잉크 조성물의 건조 속도가 너무 빨라지면서 스크린 판(스크린 메쉬)에 형성된 구멍이 막힐 우려가 있고, 함량이 5중량%를 초과하면 인쇄물의 건조가 늦어지면서 작업성이 저하될 수 있다.
일 실시예에서 레벨링제는 도막의 평활성과 소포성 조절을 위해 폴리에테르변성 폴리디메틸실록산 용액을 사용할 수 있다. 레벨링제의 함량은 0.1~0.5중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로서, 전체 스크린 잉크 조성물 내에서 레벨링제의 함량은 0.1중량%, 0.2중량%, 0.3중량%, 0.4중량% 또는 0.5중량%로 마련될 수 있다. 또한, 레벨링제의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다. 예를 들어, 레벨링제의 함량 범위는 0.1 내지 0.3중량%, 0.2 내지 0.4중량%, 0.3 내지 0.5중량% 또는 0.1 내지 0.5중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 레벨링제는 상기의 범위 내에서 인쇄된 도막의 평활성과 소포성을 우수한 수준으로 조절할 수 있다.
만일, 레벨링제의 함량이 0.1중량% 미만일 경우에는 스크린 인쇄시 인쇄면 표면이 불균일하여 인쇄 품질이 저하되고, 함량이 0.5중량%를 초과하면 부착성이 저하될 수 있다.
일 실시예에서 안료는 색상 구현과 은폐력을 위해 스크린 인쇄용 잉크 조성물 내에 포함될 수 있고, 공지된 다양한 종류의 유기 또는 무기 안료가 적용될 수 있다. 일 실시예에서 안료의 함량은 1~10중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로서, 전체 스크린 잉크 조성물 내에서 안료의 함량은 1중량%, 2중량%, 3중량%, 4중량%, 5중량%, 6중량%, 7중량%, 8중량%, 9중량% 또는 10중량%로 마련될 수 있다. 또한, 안료의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다. 예를 들어, 안료의 함량 범위는 1 내지 3중량%, 2 내지 4중량%, 3 내지 5중량%, 4 내지 6중량%, 5 내지 8중량%, 7 내지 10중량% 또는 1 내지 10중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 안료는 상기의 범위 내에서 인쇄된 도막의 색상과 은폐력을 우수한 수준으로 구현할 수 있다. 만일, 안료의 함량이 1중량% 미만일 경우에는 색상 구현이 어렵고, 함량이 10 중량%를 초과하면 접착성이 떨어지고, 스크린 인쇄판의 구멍이 막히면서 인쇄성이 저하되고 인쇄물의 표면이 거칠고 고르지 않은 문제가 발생할 수 있다.
일 실시예에서 충진제는 실리카로 적용될 수 있으나, 알루미나, 탈크, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 산화아연 등의 공지된 다른 종류의 충진제도 사용 가능하다. 일 구체예에서 충진제는 흄드 실리카로 적용될 수 있다. 또한, 일 실시예에서 충진제의 함량은 1~5중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로서, 전체 스크린 잉크 조성물 내에서 충진제의 함량은 1중량%, 2중량%, 3중량%, 4중량% 또는 5중량%로 마련될 수 있다. 또한, 충진제의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다. 예를 들어, 충진제의 함량 범위는 1 내지 3중량%, 2 내지 4중량%, 3 내지 5중량% 또는 1 내지 5중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 충진제는 상기의 범위 내에서 스크린 인쇄시 잉크 조성물의 점도 조절이 용이하고, 인쇄물의 볼륨감을 우수한 수준으로 조절할 수 있다.
만일, 충진제의 함량이 1중량% 미만일 경우에는 스크린 인쇄시 인쇄물의 볼륨감을 구현하기가 어려워 작업횟수가 늘어나는 문제가 있고, 함량이 5중량%를 초과하면 인쇄물의 표면이 거칠어지고 스크린 인쇄판의 구멍이 막힐 우려가 있다.
일 실시예에서 커플링제는 종류가 상이한 커플링제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 커플링제는 아미노 실란 커플링제 및 폴리에스테르 커플링제를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 아미노 실란 커플링제는 N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필 트리메톡시실란, 3-아미노프로필 트리메톡시실란 또는 N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸 디메톡시실란으로 적용될 수 있다.
일 구체예에서 아미노 실란 커플링제의 함량은 1~5중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로서, 전체 스크린 잉크 조성물 내에서 아미노 실란 커플링제의 함량은 1중량%, 2중량%, 3중량%, 4중량% 또는 5중량%로 마련될 수 있다. 또한, 아미노 실란 커플링제의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다. 예를 들어, 아미노 실란 커플링제의 함량 범위는 1 내지 3중량%, 2 내지 4중량%, 3 내지 5중량% 또는 1 내지 5중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 아미노 실란 커플링제는 상기의 범위 내에서 도막 부착성을 우수한 수준으로 조절할 수 있다.
만일, 아미노 실란 커플링제의 함량이 1중량% 미만일 경우에는 부착성이 저하되어 인쇄물 표면에 잉크가 부착되기가 어렵고, 함량이 5중량%를 초과하면 가격이 상승하고 투입량에 비해 부착성 개선 효과가 미미하므로 전술한 범위 이내에서 적용하는 것이 바람직하다.
일 실시예에서 폴리에스테르 커플링제는 잉크의 부착성을 개선함으로써, 스크린 인쇄용 잉크 조성물이 플라스틱계 소재에 쉽게 부착될 수 있다. 예를 들어, 인쇄 대상물인 메쉬 원단 소재가 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 등의 플라스틱계 원사로 구성된 경우, 스크린 인쇄용 잉크 조성물 내에 폴리에스테르 커플링제를 일정량 첨가하여 소재 부착성을 향상시킬 수 있다.
일 구체예에서 폴리에스테르 커플링제는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리테트라메틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리헥사메틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리에스테르 유도체로 적용될 수 있다.
또한, 일 구체예에서 폴리에스테르 커플링제의 함량은 1~5중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로서, 전체 스크린 잉크 조성물 내에서 폴리에스테르 커플링제의 함량은 1중량%, 2중량%, 3중량%, 4중량% 또는 5중량%로 마련될 수 있다. 또한, 폴리에스테르 커플링제의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다. 예를 들어, 폴리에스테르 커플링제의 함량 범위는 1 내지 3중량%, 2 내지 4중량%, 3 내지 5중량% 또는 1 내지 5중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 폴리에스테르 커플링제는 상기의 범위 내에서 도막 부착성을 우수한 수준으로 조절할 수 있다.
만일, 폴리에스테르 커플링제의 함량이 1중량% 미만일 경우에는 부착성이 저하되어 PBT, PET 등의 플라스틱계 인쇄 대상물의 표면에 잉크가 부착되기가 어렵고, 함량이 5중량%를 초과하면 가격이 상승하고 투입량에 비해 부착성 개선 효과가 미미하므로 전술한 범위 이내에서 적용하는 것이 바람직하다.
일 실시예에서 광흡수제는 자외선을 흡수함으로써, 스크린 인쇄용 잉크 조성물이 도포된 인쇄 대상물의 표면에 내황변성을 부여할 수 있다. 일 실시예에서 광흡수제는 트리아진(triazine) 계열, 벤조트리아졸(benzotriazole) 계열, 벤조페논(benzophenone) 계열 등이 적용될 수 있다. 구체적인 예로, 광흡수제는 2-(2-하이드록시페닐)벤조트리아졸, 2-하이드록시페닐-벤조페논 또는 2-하이드록시페닐-s-트리아진으로 적용될 수 있다.
일 실시예에서 광흡수제의 함량은 0.5~5중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로서, 전체 스크린 잉크 조성물 내에서 광흡수제의 함량은 0.5중량%, 1중량%, 2중량%, 3중량%, 4중량% 또는 5중량%로 마련될 수 있다. 또한, 광흡수제의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다. 예를 들어, 광흡수제의 함량 범위는 0.5 내지 2중량%, 1 내지 3중량%, 2 내지 4중량%, 3 내지 5중량% 또는 0.5 내지 5중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 광흡수제는 상기의 범위 내에서 내열성과 내황변성을 우수한 수준으로 조절할 수 있다.
만일, 광흡수제의 함량이 0.5중량% 미만일 경우에는 인쇄물의 내열성과 내황변성이 저하되고, 함량이 5중량%를 초과하면 가격이 상승하고 투입량에 비해 내황변성이 증진되는 효과가 미미하므로 전술한 범위 이내에서 적용하는 것이 바람직하다.
일 실시예에서 광안정제는 힌더드 아민 광안정제(hindered amine light stabilizer)로 적용될 수 있다. 예를 들면, 광안정제는 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜스테아레이트, 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜스테아레이트, 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜벤조에이트, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스 (1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트, 테트라키스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)부탄테트라카르복실레이트, 테트라키스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)부탄테트라카르복실레이트 또는 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)ㅇ디(트리데실)-1,2,3,4-부탄테트라카르복실레이트로 적용될 수 있다.
일 실시예에서 광안정제의 함량은 0.5~5중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로서, 전체 스크린 잉크 조성물 내에서 광안정제의 함량은 0.5중량%, 1중량%, 2중량%, 3중량%, 4중량% 또는 5중량%로 마련될 수 있다. 또한, 광안정제의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다. 예를 들어, 광안정제의 함량 범위는 0.5 내지 2중량%, 1 내지 3중량%, 2 내지 4중량%, 3 내지 5중량% 또는 0.5 내지 5중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 광안정제는 상기의 범위 내에서 내열성과 내황변성을 우수한 수준으로 조절할 수 있다. 만일, 광안정제의 함량이 0.5중량% 미만일 경우에는 인쇄물의 내열성과 내황변성이 저하되고, 함량이 5중량%를 초과하면 가격이 상승하고 투입량에 비해 내황변성이 증진되는 효과가 미미하므로 전술한 범위 이내에서 적용하는 것이 바람직하다.
일 실시예에서 산화방지제는 테트라키스메틸렌(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시하이드로시나메이트)메탄으로 적용될 수 있다. 산화방지제의 함량은 0.5~5중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로서, 전체 스크린 잉크 조성물 내에서 산화방지제의 함량은 0.5중량%, 1중량%, 2중량%, 3중량%, 4중량% 또는 5중량%로 마련될 수 있다. 또한, 산화방지제의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다.
예를 들어, 산화방지제의 함량 범위는 0.5 내지 2중량%, 1 내지 3중량%, 2 내지 4중량%, 3 내지 5중량% 또는 0.5 내지 5중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 산화방지제는 상기의 범위 내에서 내열성과 내황변성을 우수한 수준으로 조절할 수 있다. 만일, 산화방지제의 함량이 0.5중량% 미만일 경우에는 인쇄물의 내열성과 내황변성이 저하되고, 함량이 5중량%를 초과하면 가격이 상승하고 투입량에 비해 내황변성이 증진되는 효과가 미미하므로 전술한 범위 이내에서 적용하는 것이 바람직하다.
이하에서는 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 하기 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 하나의 예시에 불과하므로 본 발명의 권리범위가 이에 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
1.폴리우레탄 수지의 폴리카보네이트 디올과 폴리테트라메틸렌글리콜 간의 몰 비율에 따른 물성 실험
교반기와 컨덴서, 질소 가스 투입구를 장치한 500mL 4구 중합반응 용기를 oil bath를 이용하여 일정한 온도로 유지한 뒤, 건조된 질소 기체를 주입하여 반응용기의 내부를 질소 분위기로 조성하였다. 반응기 내부의 온도를 80℃로 유지시킨 뒤 표1에 기재된 몰 비율(단위: mol)로 PCD, PTMG, 폴리에스테르 폴리올, MDI, IPDI, H12MDI를 투입하여 교반하고 1시간 이상 반응시킨 후에 NCO%를 정량확인하여 이론상의 NCO%에 도달함을 확인한 뒤에 트리에틸아민 5g을 투입하여 3시간 동안 중화시킨 후 프리폴리머를 제조하였다. 그 후, FTIR을 이용하여 NCO 흡수피크를 확인 후에 표1에 기재된 몰 비율로 트리메틸올프로판과 부탄디올을 적하하였고, NCO 흡수피크가 완전히 사라진 후에 실험을 종료하여 폴리우레탄 수지를 완성하였다. 폴리우레탄 수지 제조시 NCO/OH의 비율은 1로 고정하였다.
제조된 폴리우레탄 수지의 접착력 측정방법은 다음과 같다. 폴리부틸렌 테레프탈레이트 소재로 직조된 메쉬 원단을 10cm×10cm로 균일하게 자른 후, 실험예 1 내지 4의 폴리우레탄 수지를 각각 도포하고 70℃에서 7분간 건조하였다. 폴리우레탄 수지가 도포된 메쉬 원단과 동일한 재질과 크기의 메쉬 원단을 준비하고, 이를 도포된 수지층 위에 위치시키고 50kgf/㎠의 힘으로 압착하여 접착시편을 제조하였다. 그 후, 만능인장 시험기를 사용하여 압착된 시편의 접착강도를 측정하되, 박리 접착 강도 시험법(KS M 3725-87)에 따라 접착강도를 측정하여 평가하고, 그 결과를 표1에 기재하였다.
성 분 실험예 1 실험예 2 실험예 3 실험예 4
1PCD 0.55 0.5 0.43 0.4
2PTMG 0.05 0.1 0.17 0.2
몰 비율(PCD:PTMG) 5:0.45 5:1 5:2 5:2.5
3MDI 0.8 0.8 0.8 0.8
4IPDI 0.1 0.1 0.1 0.1
5H12MDI 0.1 0.1 0.1 0.1
6폴리에스테르 폴리올 0.1 0.1 0.1 0.1
7TMP 0.15 0.15 0.15 0.15
81,4-BD 0.15 0.15 0.15 0.15
접착력 0.2kgf/cm 2kgf/cm 2kgf/cm 0.5kgf/cm

주)
1: PCD - 수평균분자량 2000인 폴리카보네이트 디올(CAFFARO사의 ravecarb)
2: PTMG - 수평균분자량 2000인 폴리테트라메틸렌글리콜(BASF사의 BASF Poly THF(R) 2000)
3: MDI - 4,4-디페닐메탄 디이소시아네이트(Bayer)
4: IPDI - 이소포론 디이소시아네이트(Bayer)
5: H12MDI - 디싸이클로헥실메탄 디이소시아네이트(Bayer)
6: 폴리에스테르 폴리올 - 대원포리머사의 DT-2014
7: TMP - 트리메틸올프로판(Nantong Baichuan New Materials Co.,LTD)
8: 1,4-BD - 1,4-부탄디올(Basf)
표1에 기재된 바와 같이, 본 발명의 실험예 2 내지 실험예 3은 접착력이 우수한 반면, 폴리카보네이트 디올과 폴리테트라메틸렌글리콜의 몰 비율의 범위를 벗어나는 실험예 1과 실험예 4는 접착력이 상대적으로 저하된 것을 알 수 있다.
2.폴리우레탄 수지의 NCO/OH 비율에 따른 물성 실험
교반기와 컨덴서, 질소 가스 투입구를 장치한 500mL 4구 중합반응 용기를 oil bath를 이용하여 일정한 온도로 유지한 뒤, 건조된 질소 기체를 주입하여 반응용기의 내부를 질소 분위기로 조성하였다. 반응기 내부의 온도를 80℃로 유지시킨 뒤 표2에 기재된 몰 비율(단위: mol)로 PCD, PTMG, 폴리에스테르 폴리올, MDI, IPDI, H12MDI를 투입하여 교반하고 1시간 이상 반응시킨 후에 NCO%를 정량확인하여 이론상의 NCO%에 도달함을 확인한 뒤에 트리에틸아민 5g을 투입하여 3시간 동안 중화시킨 후 프리폴리머를 제조하였다. 그 후, FTIR을 이용하여 NCO 흡수피크를 확인 후에 표2에 기재된 몰 비율로 트리메틸올프로판과 부탄디올을 적하하였고, NCO 흡수피크가 완전히 사라진 후에 실험을 종료하여 폴리우레탄 수지를 완성하였다.
제조된 폴리우레탄 수지의 인장강도 측정방법은 다음과 같다. 각 폴리우레탄 수지를 유리판 위에 캐스팅하여 80℃ 건조 오븐에서 충분히 건조시킨 뒤 60℃ 감압 오븐에서 하루 동안 진공 건조하여 용매와 수분을 완전히 제거한 필름을 제조하였다. 필름은 두께가 0.2mm, 너비가 10mm, 길이는 50mm로 제작하였고 인장강도 시험법(KS M ISO 37)에 따라 인장강도를 측정하여 평가하고, 그 결과를 표2에 기재하였다.
성 분 실험예 5 실험예 6 실험예 7 실험예 8 실험예 9
MDI 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9
IPDI 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
H12MDI 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
NCO/OH 비율 0.9 0.95 1 1.05 1.1
PCD 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
PTMG 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
폴리에스테르 폴리올 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
TMP 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15
1,4-BD 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15
인장강도 200kgf/㎠ 300kgf/㎠ 300kgf/㎠ 300kgf/㎠ 210kgf/㎠

주)
PCD - 수평균분자량 2000인 폴리카보네이트 디올(CAFFARO사의 ravecarb)
PTMG - 수평균분자량 2000인 폴리테트라메틸렌글리콜(BASF사의 BASF Poly THF(R) 2000)
MDI - 4,4-디페닐메탄 디이소시아네이트(Bayer)
IPDI - 이소포론 디이소시아네이트(Bayer)
H12MDI - 디싸이클로헥실메탄 디이소시아네이트(Bayer)
폴리에스테르 폴리올 - 대원포리머사의 DT-2014
TMP - 트리메틸올프로판(Nantong Baichuan New Materials Co.,LTD)
1,4-BD - 1,4-부탄디올(Basf)
표2에 기재된 바와 같이, 본 발명의 실험예 6 내지 실험예 8은 인장강도가 우수한 반면, NCO/OH 비율의 범위를 벗어나는 실험예 5와 실험예 9는 인장강도가 상대적으로 저하된 것을 알 수 있다.
3.폴리우레탄 수지의 부탄디올과 트리메틸올프로판의 몰 비율에 따른 물성 실험
교반기와 컨덴서, 질소 가스 투입구를 장치한 500mL 4구 중합반응 용기를 oil bath를 이용하여 일정한 온도로 유지한 뒤, 건조된 질소 기체를 주입하여 반응용기의 내부를 질소 분위기로 조성하였다. 반응기 내부의 온도를 80℃로 유지시킨 뒤 표3에 기재된 몰 비율(단위: mol)로 PCD, PTMG, 폴리에스테르 폴리올, MDI, IPDI, H12MDI를 투입하여 교반하고 1시간 이상 반응시킨 후에 NCO%를 정량확인하여 이론상의 NCO%에 도달함을 확인한 뒤에 트리에틸아민 5g을 투입하여 3시간 동안 중화시킨 후 프리폴리머를 제조하였다. 그 후, FTIR을 이용하여 NCO 흡수피크를 확인 후에 표3에 기재된 몰 비율로 트리메틸올프로판과 부탄디올을 적하하였고, NCO 흡수피크가 완전히 사라진 후에 실험을 종료하여 폴리우레탄 수지를 완성하였다.
제조된 폴리우레탄 수지의 접착력과 인장강도 측정방법은 전술한 방법과 동일하며, 점도는 브룩필드 점도계를 이용하여 25℃(spindle NO 03, 20rpm)에서의 각 수지의 점도를 측정하였고 각 측정 결과를 표3에 기재하였다.
성 분 실험예 10 실험예 11 실험예 12 실험예 13
MDI 0.8 0.8 0.8 0.8
IPDI 0.1 0.1 0.1 0.1
H12MDI 0.1 0.1 0.1 0.1
PCD 0.5 0.5 0.5 0.5
PTMG 0.1 0.1 0.1 0.1
폴리에스테르 폴리올 0.1 0.1 0.1 0.1
1,4-BD 0.2 0.15 0.1 0.085
TMP 0.1 0.15 0.2 0.215
몰 비율(1,4-BD:TMP) 1:0.5 1:1 1:2 1:2.5
점도 2000cps 5000cps 5100cps 3000cps
접착력 0.2kgf/cm 2kgf/cm 2kgf/cm 0.1kgf/cm
인장강도 200kgf/㎠ 300kgf/㎠ 300kgf/㎠ 250kgf/㎠

주)
PCD - 수평균분자량 2000인 폴리카보네이트 디올(CAFFARO사의 ravecarb)
PTMG - 수평균분자량 2000인 폴리테트라메틸렌글리콜(BASF사의 BASF Poly THF(R) 2000)
MDI - 4,4-디페닐메탄 디이소시아네이트(Bayer)
IPDI - 이소포론 디이소시아네이트(Bayer)
H12MDI - 디싸이클로헥실메탄 디이소시아네이트(Bayer)
폴리에스테르 폴리올 - DT-2014(대원포리머사)
TMP - 트리메틸올프로판(Nantong Baichuan New Materials Co.,LTD)
1,4-BD - 1,4-부탄디올(Basf)
표3에 기재된 바와 같이, 본 발명의 실험예 11 내지 실험예 12는 점도가 5000cps 이상이고, 접착력과 인장강도가 우수한 반면, 부탄디올과 트리메틸올프로판의 몰 비율의 범위를 벗어나는 실험예 10과 실험예 13은 점도, 접착력, 인장강도가 상대적으로 저하된 것을 알 수 있다.
4.폴리우레탄 수지의 방향족 이소시아네이트와 지방족 이소시아네이트 간의몰 비율에 따른 물성 실험
교반기와 컨덴서, 질소 가스 투입구를 장치한 500mL 4구 중합반응 용기를 oil bath를 이용하여 일정한 온도로 유지한 뒤, 건조된 질소 기체를 주입하여 반응용기의 내부를 질소 분위기로 조성하였다. 반응기 내부의 온도를 80℃로 유지시킨 뒤 표4에 기재된 몰 비율(단위: mol)로 PCD, PTMG, 폴리에스테르 폴리올, MDI, IPDI, H12MDI를 투입하여 교반하고 1시간 이상 반응시킨 후에 NCO%를 정량확인하여 이론상의 NCO%에 도달함을 확인한 뒤에 트리에틸아민 5g을 투입하여 3시간 동안 중화시킨 후 프리폴리머를 제조하였다. 그 후, FTIR을 이용하여 NCO 흡수피크를 확인 후에 표4에 기재된 몰 비율로 트리메틸올프로판과 부탄디올을 적하하였고, NCO 흡수피크가 완전히 사라진 후에 실험을 종료하여 폴리우레탄 수지를 완성하였다.
제조된 폴리우레탄 수지의 접착력과 인장강도와 점도 측정방법은 전술한 방법과 동일하며, 각 측정 결과를 표4에 기재하였다. 폴리우레탄 수지의 일광견뢰도 측정 방법은 다음과 같다. 폴리부틸렌 테레프탈레이트 소재로 직조된 메쉬 원단을 10cm×10cm로 균일하게 자른 후, 실험예 14 내지 16의 폴리우레탄 수지를 각각 도포하고 70℃에서 7분간 건조하였다. 그 후, 일광견뢰도 시험법(KS K ISO 105-B02)에 따라 각 원단의 일광에 대한 견뢰도를 측정하여 평가하고, 그 결과를 표4에 기재하였다.
성 분 실험예 14 실험예 15 실험예 16
MDI 0.89 0.8 0.73
IPDI 0.055 0.1 0.135
H12MDI 0.055 0.1 0.135
몰 비율(방향족 이소시아네이트:지방족 이소시아네이트) 8:1 8:2 8:3
PCD 0.5 0.5 0.5
PTMG 0.1 0.1 0.1
폴리에스테르 폴리올 0.1 0.1 0.1
TMP 0.15 0.15 0.15
1,4-BD 0.15 0.15 0.15
일광견뢰도 4급 3급 4급
점도 2000cps 5000cps 3000cps
접착력 0.2kgf/cm 2kgf/cm 0.1kgf/cm
인장강도 200kgf/㎠ 300kgf/㎠ 150kgf/㎠

주)
PCD - 수평균분자량 2000인 폴리카보네이트 디올(CAFFARO사의 ravecarb)
PTMG - 수평균분자량 2000인 폴리테트라메틸렌글리콜(BASF사의 BASF Poly THF(R) 2000)
MDI - 4,4-디페닐메탄 디이소시아네이트(Bayer)
IPDI - 이소포론 디이소시아네이트(Bayer)
H12MDI - 디싸이클로헥실메탄 디이소시아네이트(Bayer)
폴리에스테르 폴리올 - 대원포리머사의 DT-2014
TMP - 트리메틸올프로판(Nantong Baichuan New Materials Co.,LTD)
1,4-BD - 1,4-부탄디올(Basf)
표4에 기재된 바와 같이, 본 발명의 실험예 15는 점도가 5000cps 이상이고, 접착력과 인장강도가 우수한 반면, 방향족 이소시아네이트와 지방족 이소시아네이트의 몰 비율 8:2를 벗어나는 실험예 14와 실험예 16은 점도, 접착력, 인장강도가 상대적으로 저하된 것을 알 수 있다.
5. 스크린 인쇄용 잉크 조성물의 제조 및 물성 실험
1L의 용기에 하기 표5에 기재된 함량(단위: g)으로 각 성분을 교반기에 투입하고 교반하여 스크린 인쇄용 잉크 조성물을 제조하였다. 100mesh의 스크린 판 위에서 잉크 조성물을 스크래퍼로 롤링하여 도포시킨 다음, 스퀴지로 스크린 판의 화선부로 토출시켜 인쇄 대상물(폴리부틸렌 테레프탈레이트 소재로 직조된 메쉬 원단)의 표면에 도막을 형성시키고, 상온에서 1시간동안 도막을 건조하여 스크린 인쇄 과정을 종료하였다. 제조된 인쇄 대상물의 물성(접착력(평가 기준:KS M 3725-87), 인장강도(평가 기준:KS M ISO 37), 일광견뢰도(평가 기준:KS K ISO 105-B02))을 각 평가 기준에 의거하여 수행한 후에 그 결과를 표5에 기재하였다.
실시예 1 내지 5, 비교예 1 내지 3에 사용된 폴리우레탄 수지는 폴리카보네이트 디올 59.54g(0.5mol), 폴리에스테르 폴리올 11.91g(0.1mol), 폴리테트라메틸렌글리콜 11.91g(0.1mol), MDI 10.43g(0.8mol), IPDI 2.65g(0.1mol), H12MDI 1.56g(0.1mol), 트리메틸올프로판 1.20g(0.15mol), 1,4-부탄디올 0.80g(0.15mol)을 이용하여 합성한 수지로서 모두 동일한 수지를 사용한 것이며, 구체적인 합성 방법은 다음과 같다. 교반기와 컨덴서, 질소 가스 투입구를 장치한 500mL 4구 중합반응 용기를 oil bath를 이용하여 일정한 온도로 유지한 뒤, 건조된 질소 기체를 주입하여 반응용기의 내부를 질소 분위기로 조성하였다. 반응기 내부의 온도를 80℃로 유지시킨 PCD, PTMG, 폴리에스테르 폴리올, MDI, IPDI, H12MDI를 투입하여 교반하고 1시간 이상 반응시킨 후에 NCO%를 정량 확인하여 이론상의 NCO%에 도달함을 확인한 뒤에 트리에틸아민 5g을 투입하여 3시간 동안 중화시킨 후 프리폴리머를 제조하였다. 그 후, FTIR을 이용하여 NCO 흡수피크를 확인 후에 트리메틸올프로판과 부탄디올을 적하하였고, NCO 흡수피크가 완전히 사라진 후에 실험을 종료하여 폴리우레탄 수지를 완성하였다. 실시예 1~5 및 비교예 1~3은 동일한 방법으로 제조된 폴리우레탄 수지를 함량 범위만 다르게 변경한 것이다.
성 분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 비교예1 비교예2 비교예3
폴리우레탄 수지 70 75 77.7 80 72 69 81 69
제1건조 지연제 3 1 1 5 1 6 0.1 1
제2건조 지연제 5 1 3 1 1 6 0.1 1
제3건조 지연제 5 3 1 1 2.5 6 0.1 1.5
레벨링제 0.5 0.1 0.3 0.1 0.5 1 0 0.5
안료 6 10 5 1 1 11 0 4
충진제 2 5 4 1 1 0.3 6 2
아미노 실란 커플링제 5 1 2 3 1 0.3 6 2
폴리에스테르 커플링제 2 1 1 3 5 0.4 6 1
광흡수제 0.5 0.9 2 2 5 0 0.3 6
광안정제 0.5 1 2 0.9 5 0 0.3 6
산화방지제 0.5 1 1 2 5 0 0.1 6
일광견뢰도 3급 3급 3급 3급 3급 4급 4급 4급
접착력(kgf/cm) 2 2 2 2 2 0.1 0.1 0.2
인장강도(kgf/㎠) 310 300 300 310 290 200 180 190

주)
제1건조 지연제 - Anone(덕성화학사)
제2건조 지연제 - 1-에틸-2-피롤리돈(삼전화학사)
제3건조 지연제 - 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(DOW제조사)
레벨링제 - 폴리에테르변성 폴리디메틸실록산(BYK제조사)
안료 - Panax yellow SG-205(욱성화학사)
충진제 - 흄드 실리카(degusa제조사)
아미노 실란 커플링제 - OFS-6020(다우케미컬사)
폴리에스테르 커플링제 - pluzol AS(대왕폴리머)
광흡수제 - Zika-UVS65(지코사)
광안정제 - Zika-FA030(지코사)
산화방지제 - Anox-20(미원상사)
표5에 기재된 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 5는 일광견뢰도와 접착력과 인장강도가 우수한 반면, 각 함량 범위를 벗어나는 비교예 1 내지 3은 실시예 1 내지 5에 비해 일광견뢰도, 접착력, 인장강도가 상대적으로 저하된 것을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 의하면, 잉크 조성물이 고점도로 형성되므로 두께가 1mm수준인 얇은 메쉬 원단의 스크린 인쇄시에도 잉크 조성물이 원단 뒷면으로 빠져나가는 등의 누출이 발생하지 않으므로 인쇄 작업성이 향상되고, 접착력, 일광견뢰도, 인장강도가 우수한 원단을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 플라스틱 원사, 폴리부틸렌 테레프탈레이트계 플라스틱 원사와의 부착성이 우수하므로 스크린 인쇄시 작업성이 뛰어나고, 인쇄된 원단의 품질이 우수한 효과가 있다.
아울러, 본 발명의 다양한 실시예에 의하면, 전자 재료, 자동차, 가전제품 등과 같이 플라스틱 계열로 제작된 제품의 표면에도 부착이 용이하므로 신발 소재 뿐만 아니라 매우 다양한 분야에 적용이 가능한 장점이 있다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 균등개념으로 이해되어져야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 폴리우레탄 수지;
    건조 지연제;
    레벨링제;
    안료;
    충진제;
    커플링제;
    광흡수제;
    광안정제; 및
    산화방지제;를 포함하고,
    상기 건조 지연제는
    제1건조 지연제;
    제2건조 지연제; 및
    제3건조 지연제;를 포함하고,
    상기 커플링제는
    아미노 실란 커플링제; 및
    폴리에스테르 커플링제;를 포함하고,
    상기 제1건조 지연제는 사이클로헥사논이고, 상기 제2건조 지연제는 N-에틸-2-피롤리돈이고, 상기 제3건조 지연제는 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트이고, 상기 산화방지제는 테트라키스메틸렌(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시하이드로시나메이트)메탄으로 마련되는 것을 특징으로 하는
    스크린 인쇄용 잉크 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 수지는 70~80중량%, 상기 제1건조 지연제는 1~5중량%, 상기 제2건조 지연제는 1~5중량%, 상기 제3건조 지연제는 1~5중량%, 상기 레벨링제는 0.1~0.5중량%, 상기 안료는 1~10중량%, 상기 충진제는 1~5중량%, 상기 아미노 실란 커플링제는 1~5중량%, 상기 폴리에스테르 커플링제는 1~5중량%, 상기 광흡수제는 0.5~5중량%, 상기 광안정제는 0.5~5중량%, 상기 산화방지제는 0.5~5중량%로 마련되는 것을 특징으로 하는
    스크린 인쇄용 잉크 조성물.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 수지는
    폴리카보네이트 디올;
    폴리에스테르 폴리올;
    폴리테트라메틸렌글리콜;
    방향족 이소시아네이트;
    지방족 이소시아네이트;
    트리메틸올프로판; 및
    부탄디올;을 포함하는 것을 특징으로 하는
    스크린 인쇄용 잉크 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 방향족 이소시아네이트는 디페닐메탄 디이소시아네이트;를 포함하고,
    상기 지방족 이소시아네이트는 이소포론 디이소시아네이트; 및 디싸이클로헥실메탄 디이소시아네이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    스크린 인쇄용 잉크 조성물.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 디올과 폴리테트라메틸렌글리콜 간의 몰 비율은 5:1 내지 5:2로 마련되는 것을 특징으로 하는
    스크린 인쇄용 잉크 조성물.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 수지 내에 포함된 이소시아네이트기의 몰 수/상기 폴리우레탄 수지 내에 포함된 폴리올의 히드록시기의 몰 수로 정의되는 NCO/OH 비율은 0.95~1.05로 마련되는 것을 특징으로 하는
    스크린 인쇄용 잉크 조성물.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 부탄디올과 트리메틸올프로판 간의 몰 비율은 1:1 내지 1:2로 마련되는 것을 특징으로 하는
    스크린 인쇄용 잉크 조성물.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 방향족 이소시아네이트와 지방족 이소시아네이트 간의 몰 비율은 8:2로 마련되는 것을 특징으로 하는
    스크린 인쇄용 잉크 조성물.
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