KR102233072B1 - 블랙 잉크 조성물 - Google Patents

Abstract

고체 레드 농축물, 블루 농축물, 및 그린 농축물을 포함하는 컬러 농축물 혼합물을 조성물의 10-25중량%의 농도를 가지는 카본 블랙 잉크에 첨가하여 얻을 수 있는 포스트 프린트 및 프리프린트용 블랙 잉크 조성물, 여기서 카본 블랙은 산화 처리를 겪지 않고, 컬러 안료는 75-90중량%를 이룬다.

Description

블랙 잉크 조성물{BLACK INK COMPOSITION}

1. 발명의 분야

본 발명은 핫 스탬핑(hot stamping)을 위한 블랙 잉크 조성물 및 바람직한 분산성을 가지는 블랙 잉크 조성물 제조 방법에 관한 것이고, 또한 블랙 잉크 조성물을 함유하는 잉크를 포함하는 수계 플렉소그래피 인쇄 잉크에 관한 것이다.

2. 관련 기술의 설명

수계 잉크는 용매 중에 콜로이드 현탁된 안료 또는 염료를 가지고, 용매는 물인 잉크이다. 비록 수계 잉크 중의 주요 용매가 물이기는 하지만; 다른 공용매가 또한 존재할 수 있다. 이들 공용매는 전형적으로 휘발성 유기 화합물 VOC이다.

수계 잉크는 대략 2500 B.C.부터 존재해 왔다. 최초의 수계 잉크는 전형적으로, 계란 난백 또는 천연 검에 의하여 안정화된 물 중의 탄소 현탁액인 블랙 필기용 잉크였다. 비록 수계 잉크가 4500 년에 걸쳐 존재해 왔지만; 이들은 1960년대 후반까지 거의 사용되지 않았다. 수계 잉크는 내재적인 문제를 가지고, 따라서 한동안 다른 용매계 잉크에 대하여 실행 가능한 선택사항으로서 무시되었다. 1970년대에 원유 부족과 조합으로 잉크 중의 용매가 인간과 환경 모두에 미칠 수 있는 해로운 영향에 대한 새로운 인식에서, 새로운 법률은 잉크 산업이 수계 잉크 형태의 대안을 추구하도록 강제했다. 수계 잉크 사용의 목표는 존재하는 VOC 휘발성 유기 화합물을 감소시킬뿐만 아니라 유해한 화학물질을 잉크로부터 완전히 제거하는 것이다.

모든 잉크가 그렇듯이, 수계 잉크는 특정한 적용을 위하여 그리고 특정한 특성 또는 특징을 위하여 배합된다. 다시 말해서 잉크가 사용될 인쇄 공정의 유형, 잉크가 인쇄될 기판 또는 표면, 잉크가 노출될 환경, 잉크의 질감, 잉크의 색상 등을 위하여 배합된다. 수계 잉크에 대한 주요 관심사인 특성은 이들의 점도, 표면 장력, 콜로이드 현탁액의 안정성, 색소 입자의 크기 및 형상, 전단 안정성, 번짐, 기포성, 스크러빙 저항성, 내수성, 비점, 온도, 및 pH이다.

시스템의 레올로지는 뉴턴성(Newtonian), 비뉴턴성(non Newtonian [의가소성(pseudoplastic)]), 팽창성(dilatant), 및 요변성(thixotropic)의 네 가지 범주로 분류될 수 있다. 뉴턴성 흐름은 전단력이 가해짐에 따라 점도가 대개 일정하게 유지될 경우이다. 비뉴턴성 흐름 또는 의가소성 흐름은 전단이 증가함에 따라 점도가 감소할 경우이다. 팽창성 흐름은 점도 및 전단이 함께 증가하는 경우이다. 요변성 흐름은 전단이 증가함에 따라 점도가 감소할 경우이며, 요변성 흐름이 시간 의존성 특징을 가짐을 제외하고 의가소성 흐름과 유사하다. 대부분의 수계 잉크는 요변성 흐름 거동의 범주에 속할 것이다. 다시 말해서 잉크는 전단력이 가해질 경우 감소된 점도를 가질 것이며, 전단력이 제거되는 경우 점도가 이전의 점도로 되돌아갈 것이다. 점도를 원하는 값으로 조정하기 위하여 고분자형 증점제가 점도를 증가시키기 위하여 사용될 수 있다. 잉크의 표면 장력은 잉크의 거품발생 및 잉크 습윤성과 같은 특성에 영향을 미친다. 잉크의 습윤성은 기판 또는 표면을 코팅하는 잉크 능력이다. 일반적으로 말해서 기판의 표면 장력이 더 클수록 코팅이 더 용이할 것이다. 유사하게, 기판을 코팅할 액체의 표면 장력이 더 작을수록, 기판이 더 잘 습윤될 것이다. 기판의 코팅을 위한 최상의 상황은 기판을 코팅할 액체의 표면 장력보다 기판의 표면 장력이 훨씬 더 클 경우 일어난다. 이는 수계 잉크에 있어서 문제가 되는데, 대부분의 다른 용매계 잉크가 20-35 mN/m의 표면 장력을 가지는 반면에 물은 72 mN/m의 매우 높은 표면 장력을 가지며, 따라서 수계 잉크의 표면 장력이 코팅에 사용될 대부분의 기판의 표면 장력보다 더 클 것이기 때문이다. 이 문제를 해결하기 위하여 전형적으로 계면활성제가 첨가되거나, 기판의 표면이 세척 또는 또 다른 공정을 통하여 개질될 것이다. 계면활성제는 친수성 부분 및 소수성 부분 모두를 포함하는 이른바 "표면 활성" 분자이다. 수계 잉크에 계면활성제를 첨가하는 것은 계면활성제의 친수성 부분 및 소수성 부분에 의하여 야기되는 계면에서의 배향 효과로 인하여 잉크의 표면 장력을 급격하게 낮추는 결과를 가져올 것이다.

계면활성제의 첨가는 표면 장력을 낮추는 영향을 미치지만, 또한 잉크 중에 거품의 형성을 가속한다. 이를 방지하기 위하여 소수성 고체, 또는 지방산과 같은 소포제를 첨가할 필요가 있다. 잉크의 콜로이드 안정성은 상질 인쇄를 확보하고, 잉크의 장기 보존 수명을 보장하기 위하여 필요하다. 잉크의 콜로이드 시스템을 안정화시키지 않으면, 안료가 짧은 시간 내에 침전하여 잉크가 쓸모없어질 것이다. 수계 잉크를 안정시킬 수 있는 두 가지 방법이 있는데 계면활성제의 첨가 및 고분자의 첨가가 그 방법이며, 일부 경우에는 콜로이드 시스템이 두 가지 모두에 의하여 안정화된다. 수계 잉크에 계면활성제 및/또는 고분자를 첨가하는 것은 고체(안료)/액체 계면에서의 계면활성제 및/또는 고분자 흡착을 야기할 것이다. 흡착된 계면활성제 및/또는 고분자는 다양한 조성 및 두께의 안료 상 코팅을 형성할 것이고 이는 잉크 내에서 안료의 순 반발을 야기하여 잉크의 안정화를 일으킬 것이다. 콜로이드 시스템을 안정화하기 위한 계면활성제 및/또는 고분자 사용의 단점은 잉크의 도포성 및 이의 색상 강도에 대하여 나타나는 부정적인 영향일 것이다.

색소 입자의 크기 및 형상은 잉크 색상견뢰도, 콜로이드 안정성, 점도 및 여러 다른 특성 측면에서 중요하다. 안료가 잉크 착색에 사용될 경우 잉크의 필요 요건을 충족시키도록 입자의 크기 및 형상을 선택할 필요가 있다. 안료 입자의 크기는 콜로이드 안정성에 중요하고, 카본 블랙 입자의 전형적인 크기 분포에서, 입자가 더 작을수록 용액이 더 용이하게 안정화될 것이며, 또한 입자가 더 작을수록 색상이 더 선명하거나 뚜렷할 것이다. 수계 잉크의 온도 및 pH가 인쇄 공정 전반에 걸쳐 모니터링되어야 하는데, 둘 중 어느 하나의 작은 변화조차도 잉크의 특성 변화로 인한 불량한 인쇄를 초래할 수 있기 때문이다. 잉크의 pH 또는 온도 변화는 잉크의 표면 장력, 잉크의 점도, 및 잉크의 콜로이드 안정성 변화를 야기할 것이고, 이들 모두는 원하지 않는 것이다. 잉크의 비점 또는 기화열은 잉크 건조 또는 경화에 필요한 시간 및 온도의 양을 나타낸다는 점에서 중요한 인자이다. 수계 잉크의 어려움 중 하나는 높은 기화열을 가지는 물로 인한 것이다. 잉크가 건조 또는 경화하기 위하여 모든 용매가 제거될 필요가 있고, 잉크에서 사용되는 유사한 용매와 비교하여 더 높은 기화열을 가지는 물로 인하여, 잉크 건조 또는 경화에 필요한 시간 및 온도가 크게 증가한다. 첨가제의 사용을 통하여 잉크 특성 중 다수가 변화될 수 있다. 전형적으로 수계 잉크는 내수성이 아니거나 신속하게 건조 또는 경화될 수 없는데, 이는 잉크 내수성 특성을 증가시키기 위한 왁스 첨가를 통하여, 또는 건조 또는 경화를 가속하기 위한 촉매의 첨가를 통하여 변화될 수 있다. 건조 또는 경화 시간을 가속하기 위한 촉매 첨가의 문제점은 수계 잉크의 보존 수명이 대략 12-24 시간까지 급격하게 감소된다는 점이다.

지난 사십 년에 걸친 수계 잉크 기술의 주요한 진보로 인하여 수계 잉크는 현재 코로나 처리와 같은 표면 처리 기술의 이용을 통하여 플라스틱 및 포일과 같은 대부분의 재료에 용이하게 도포될 수 있다. 새로운 첨가제 및 인쇄 공정의 개발을 통하여 수계 잉크는 현재 다수의 인쇄 공정에서 대부분의 재료 상에서 여러 상이한 적용품을 위하여 사용될 수 있다. 수계 잉크는 종이, 판지 및 직물을 포함하는 적용품 인쇄에 뛰어나고, 심지어 포일, 플라스틱 및 식품 포장 상의 인쇄를 위하여 사용된다.

여러 잉크젯 프린터에서 사용되는 수계 잉크는 기판 또는 표면에 대한 잉크 도포 측면에서 다른 수계 잉크와 유사한 방식으로 기능한다. 잉크는 표면과 접촉하고, 습윤이 지연되고 증발이 시작되며, 용매가 건조될 때까지 계속하여 증발하는 동안 기판 또는 표면으로의 습윤 및 침투가 일어난다.

수계 잉크의 제조는 단순 혼합 공정이다. 안료, 첨가제, 및 비히클은 각각 개별적으로 제조된다. 안료가 제조될 때 이들은 전형적으로, 잉크에서 사용되기에 지나치게 큰 크기이다. 안료는 어떠한 색상 강도, 코팅 두께, 및 분산 특성을 원하는지에 따라 5μm 내지 10nm의 입자 크기까지 분쇄 또는 마쇄된다. 이후 안료는 고속 혼합기에서 용매 또는 용매들과 혼합되고, 용매는 수계 잉크의 경우에 대부분 물이거나 전부 물일 것이다. 콜로이드 분산물을 안정화시키고 안료의 더욱 고른 분산을 허용하도록 계면활성제 및/또는 고분자가 혼합기에 첨가된다. 이후 원하는 특성을 달성하기 위하여 첨가제가 혼합기에 첨가되고, 이는 잉크를 완성하여 사용에 준비되도록 만든다.

잉크는 색소, 비히클, 용매, 및 첨가제로 이루어진다. 무한한 수로 보이는 수계 잉크가 존재한다. 잉크의 원하는 특성을 달성하기 위하여 여러 상이한 조합 및 양으로 사용되는 수천 가지의 상이한 안료, 첨가제, 및 비히클이 존재한다. 수계 인쇄 잉크에 있어서, 이들은 전형적으로 60% 물/다른 용매, 20% 비히클(수지), 15% 색소, 및 5% 첨가제의 조성을 가질 것이다.

전형적인 종이 인쇄 잉크 베이스 성분

	%	%
유기 안료	12 내지 15	12 내지 15
수지	10 내지 25	15 내지 25
알코올	0	2 내지 5
첨가제 (왁스, 소포제, 분산제 및 습윤제, 살미생물제)	5 내지 7	6 내지 10
물	53 내지 73	45 내지 65

종이 상의 플렉소그래피 인쇄에서 사용되는 수계 잉크 배합물의 전형적인 조성.

블랙 #123	28.0
아크릴/알칼리 수성 바니쉬	60.0
폴리에틸렌 왁스	4.0
이소프로필 알코올	4.0
물	3.9
실리콘 소포제	0.1
	100.0

지난 사십 년에 걸쳐 수계 잉크 기술에서 현저한 발전이 이루어졌다. 비록 지난 몇 년에 걸쳐 연구가 둔화되었지만 수계 잉크 기술 진보는 당분간 계속될 것이다. 현재 환경 및 건강 우려를 고려하는 경우 수계 잉크에 대한 실용적인 대안이 없다. 가령 도서가 전자적으로 이용 가능해지는 경향과 함께 과거에 인쇄된 더 많은 자료가 전자화됨에 따라, 조만간 잉크의 사용이 감소할 것이다.

현대의 카본 블랙 제품은 3,500년 전에 중국에서 최초로 제조된 초창기의 "램프 블랙(lamp black)"의 직접적인 후손이다. 이들 초창기 램프 블랙은 매우 순수하지 않았고 현재의 카본 블랙과 화학적 조성이 크게 상이했다. 1970년대 중반 이래로, 대부분의 카본 블랙은 오일 퍼니스 공정(oil furnace process)에 의하여 제조되고, 이는 가장 흔히 퍼니스 블랙(furnace black)으로 지칭된다.

플렉소그래피 인쇄용 블랙 잉크는 전형적으로 인쇄 잉크 농축물 및 바니쉬의 혼합물에 카본 블랙을 혼합 및 분산시켜 제조되고 이후 상기 잉크를 기판 상에 인쇄하여 플렉소그래피 인쇄된 자료가 획득된다.

이러한 포스트 프린트 및 프리프린트 인쇄 잉크가 광택, 발색 등의 요구되는 잉크 특징을 나타냄을 보장하기 위하여, 블랙 잉크가 인쇄 잉크 농축물 및 바니쉬의 혼합물 내에 유리하게 분산되어야 한다. 그러나, 높은 분산도 달성은 상당한 시간을 필요로 하고, 잉크 제조 공정에서 현저한 양의 시간 및 노동력을 소모시킨다.

핫 포일 스탬핑은 골판지가 잉크로 인쇄된 후의 단계이다. 포일 핫 스탬핑 시에, 블랙 포스트 및 프리프린트 골판지 상자 상에 그림이 나타나지 않는다. 이는 포스트 또는 프리프린트 수계 블랙 잉크에 의하여 인쇄된 블랙 상자 상에서 포일이 변색된다는 사실로 인한 것이다. 대부분, 블랙 상자 상의 그림은 오프셋, 실크 스크린, 그라비어 또는 다른 프린트에 의하여 배치된다.

핫 포일 스탬핑은 포스트 프린트 및 프리프린트 블랙에서만 변색될 것이며 다른 종류의 인쇄, 가령 오프셋 인쇄, 스크린 인쇄, 그라비어 인쇄 등에서는 변색되지 않는다. 이는 포스트 및 프리 프린트 블랙 잉크가 주로 카본 블랙으로 이루어지기 때문이다.

플렉소그래피 인쇄는 모든 종류의 재료에, 가령 이쑤시개 포장지부터 매트리스와 같은 다른 대형 물품 등에 인쇄하기 위하여 이용될 수 있다. 플렉소그래피 인쇄는 필름, 포일, 티슈, 대형 골형상 시트, 연한(limp) 플라스틱 필름, 유리 및 직물 상에 수행된다. 이들 재료는 이들의 기능성에 대하여 선택된다. 플렉소그래피 인쇄는 거의 모든 재료 상의 인쇄에 이용되고 플렉소그래피 인쇄에 의하여 인쇄될 수 없는 재료가 없으며, 이러한 공정의 성장은 이의 다재다능함으로 인하여 다른 종래의 공정보다 빠르다.

컬러-매칭 공정을 진행하기 위한 여러 방법 및 방식이 있다. 잉크 컬러 매칭 공정은 잉크 베이스 계량 및 블렌딩, 핸드 프루퍼(hand proofer)를 사용한 잉크 드로우 다운(draw down) 제조를 포함한다.

포스트 및 프리프린트 인쇄 공정은 플렉소 제조 공정을 개시할 때 제어되지 않을 경우 움직이는 표적으로 작용할 수 있는 많은 변수를 가진다. 애니록스가 플렉소 공정의 핵심이고 따라서 이로부터 출발할 것이다. 애니록스 롤러는 컬러 해독이 시작되는 잉크 랩 및 프레스에서의 잉크 컬러를 결정한다.

잉크 룸 또는 잉크 회사의 랩에서의 컬러 매칭 또는 프루핑. 공정은 고객으로부터 컬러 규격을 구하여 시작된다. 예컨대 303 레드, 코크 레드, HP 블루, 잉크 기술자가 배합해야 컬러가 무엇이든지 프린터가 사용하는 기판에 컬러를 매칭하기 위한 잉크 시스템. 컬러는 기판에 전달되는 잉크 필름의 양에 의하여 제어된다. 프레스에서 실시자는 프린터가 사용하는 애니록스 롤러 또는 애니록스 슬리브로써 다양한 부피를 사용하여 이를 제어한다. 잉크 룸은 잉크 전달을 위한 장비로서 메이어 로드, 크롬 애니록스 롤러 및 세라믹 애니록스 롤러를 사용할 수 있다. 랩 측면의 변수는 장비 유형 및 잉크 부피의 전달에 주로 관련된다. 각각의 장비는 잉크를 상이하게 전달할 수 있고 이는 컬러 변화를 야기하는 잉크 필름 두께 변화를 일으킬 것이다.

컬러 매칭을 위한 도구.

1. 핸드프루퍼, 애니록스 롤로 결정됨

2. 0.01 그램까지 정밀한 저울

3. 150ml 내지 200ml를 수용하는 혼합 용기

4. 세큘러(Secular)

5. 저속 교반기

6. 기판

7. 분광광도계 (LAB 값이 요구되는 경우)

블렌딩 시, 예컨대 ABC 블루 및 185 레드(베이스 컬러)의 최초의 배치(batch)를 생성하기 위하여 첨가한 각각의 성분의 양을 주의깊게 기록한다. 양을 중량으로 기록하고, 컬러에 만족 시 각각의 기준 중량을 합할 수 있도록 각각의 첨가를 추적한다. 계산 전반에 걸쳐 중량 단위와 부합하는 한, 실시자가 온스, 파운드, 그램, 또는 킬로그램 중 어느 것으로써 수행하는지는 중요하지 않다.

제조하는 블렌드 중의 베이스 컬러 각각의 중량에 기초하여, 각각의 컬러의 포뮬라를 계산한다. 이들은 이러한 컬러의 최초의 포뮬라일 것이다.

이는, 아마도, 공정의 가장 중요한 부분이다. 블렌드에 만족하면, 잉크의 샘플을 취하고 휴대용 드로우다운 장치(프루퍼)로써 드로우다운을 만든다. 이들은 이러한 컬러에 대한 드로우다운 컬러 표준일 것이고 이들은 이들 포뮬라의 차후의 배치를 블렌딩 시 랩에서 매칭하기 위한 표준이 될 것이다. 이들은 프레스 컬러 표준과 외관이 상이할 수 있지만, 프레스에서 매칭되는 동일한 잉크에 의하여 생성된 것이었다. 이제 실시자가 드로우다운을 동일한 휴대용 장치로써 만들어진 드로우다운과 매칭할 것이므로, 이는 프레스 조건을 모의하지 않는 핸드-프루퍼의 문제를 해결한다.

공정의 다양한 단계에서 눈 또는 컬러 측정 장비(분광계)에 의한 드로우다운 비교 컬러.

관련된 단계 각각은 이들 자체의 절차의 세트를 가지고, 사용되는 장비가 그럴 수 있듯이 이들 절차가 각기 다를 수 있다. 그러나, 절차는 어느것에나 적합화될 수 있다. 여기에 기재된 구체적인 절차가 실시자의 절차와 상이할 경우, 실시자가 이들을 특정한 상황에 적합화시킬 수 있어야 한다.

발명의 요약

본 발명의 주요 목적은 블랙 잉크 조성물을 제공하는 것이고, 여기서 포스트 및 프리프린트 블랙 잉크는 "블루와 오렌지" "블루와 옐로우와 레드" "그린과 레드"와 같은 다른 컬러 잉크 농축물의 혼합물과 최소의 카본 블랙을 포함하거나 카본 블랙을 포함하지 않고, 최소의 카본 블랙 잉크는 흑색도 또는 조밀도를 획득하기 위한 것이다. 최소의 카본 블랙을 사용한 이들의 배합물 상의 핫 스탬핑은 최소 6 개월의 기간 동안 변색되지 않을 것임이 입증된다.

본 발명의 목적은 고체 레드 농축물, 블루 농축물, 및 그린 농축물을 포함하는 컬러 농축물 혼합물을 조성물의 10-25중량%의 농도인 카본 블랙 농축물에 첨가하여 얻을 수 있는 블랙 잉크 조성물을 제공하는 것이고, 여기서 카본 블랙 농축물은 산화 처리를 겪지 않고, 컬러 안료는 70-90중량%를 이룬다.

블랙 잉크 조성물의 또 다른 양태는 블랙 잉크 조성물을 제공하는 것이고, 여기서 (컬러 농축물 혼합물) 레드 농축물, 블루 농축물, 및 그린 농축물의 양은 블랙 잉크의 10-25중량%의 범위이다.

본 발명의 또 다른 목적은 수용성인 수지를 추가로 포함하는 블랙 잉크 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 양태는 블랙 잉크 조성물을 제공하고, 여기서 핫 스탬핑 포일은 다른 비카본 컬러 잉크 농축물의 혼합물과 배합된 더 적은 카본 블랙 또는 비카본 블랙 안료 상에서 변색되지 않을 것이다.

본 발명의 또 다른 양태는 블랙 잉크 조성물을 제공하는 것이고 여기서 혼합물을 더욱 검게 만들기 위하여 최소 백분율의 카본 블랙이 컬러 잉크 농축물의 혼합물에 첨가된다.

본 발명의 또 다른 양태는 블랙 잉크 배합물에 블랙 잉크 조성물을 제공하는 것이고, 여기서 첨가된 카본 블랙 농축물의 백분율은 표면 전류 저항 측정기에 의하여 측정하여 7의 열제곱 이하로 하락해서는 안된다.

본 발명의 또 다른 양태는 블랙 잉크 조성물을 제공하는 것이고, 여기서 x-rite 컬러 분광 광도계에 의하여 측정된 LAB 값은, 20 이하의 L 값, 0 +-1의 A 값, 0 +-1의 B 값이 달성될 수 있다.

본 발명의 목적은 플렉소그래피 인쇄 잉크를 제공하는 것이고, 여기서 블랙 잉크는 플렉소그래피 인쇄된 기판 상의 포일 스탬핑에서 적용 가능하다.

본 발명의 또 다른 양태는 블랙 잉크 조성물을 제공하는 것이고, 여기서 블랙 및 컬러 잉크로부터 형성된 잉크가 환경친화 또는 그린 환경 표준에 따른다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 잉크를 제조하기 위한 재료가 전세계의 여러 회사로부터 제조되고, 여러 상이한 재료 및 화학물질이 배합물에 사용되므로, 상기 재료가 스탬핑용 조성물 중의 블랙에 사용됨을 보장하기 위하여 조성물 중의 블랙에 사용되는 모든 재료를 랩에서 먼저 시험하는 것이 적절하다. 모든 잉크 조성물 성분: 예컨대 바니쉬, 컬러 농축물, 첨가제가 블랙 잉크 조성물에 사용하기 전에 시험되어야 한다. 사용된 첨가제는 시험을 위하여 바니쉬에 첨가되어야 한다.

구체예의 상세한 설명

본 발명은 고체 (컬러 농축물 혼합물) 레드 농축물, 블루 농축물, 및 그린 농축물을 조성물의 10-25 중량%의 농도인 카본 블랙 잉크에 첨가하여 얻을 수 있는 블랙 잉크 조성물을 제공하고, 여기서 카본 블랙은 산화 처리를 겪지 않고, 컬러 농축물은 75-90 중량%를 이룬다.

제조 방법에서, (컬러 농축물 혼합물) 레드 농축물, 블루 농축물, 및 그린 농축물의 양은 카본 블랙 잉크 베이스의 10-25 중량% 범위이다. 카본 블랙은 실온에서 액체이다. 본 발명에 따른 조성물은 수용성인 수지를 추가로 포함하고, 블랙 잉크 조성물은 오일 퍼니스 카본 블랙이다.

아크릴/알칼리 수성 바니쉬	20-60
오렌지	20-30
블루	10-25
카본 블랙	10-20
폴리에틸렌 왁스	2-5
이소프로필 알코올	1-5
실리콘 소포제	0.1-1.5

아크릴/알칼리 수성 바니쉬	20-60
레드	10-15
옐로우	5-10
마젠타	5-10
블루	10-20
카본 블랙	10-20
폴리에틸렌 왁스	2-5
이소프로필 알코올	2-5
실리콘 소포제	0.1-1.5

또 다른 바람직한 구체예에서, 블랙 잉크 조성물이 플렉소그래피 인쇄 잉크로 만들어질 수 있다. 이 방법에서 카본 블랙 잉크 조성물 중의 카본 블랙 안료는 실온에서 고체이다.

인쇄 잉크에서 사용된 카본 블랙은 보통 플렉소그래피 인쇄에서 사용될 수 있는 수지와의 상용성(compatibility)을 개선하기 위하여 산화 처리를 받았고, 여기서 플렉소그래피 인쇄가 모든 종류의 재료, 가령 종이 및 판지, 골판지, 폴리에틸렌, 폴리에스터 필름, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리스타이렌, 셀로판, 감압 코팅된 필름, 감압 기판, 글라신지, 금속화 필름 및 종이, 킴두라 합성 종이, 라텍스 포화 종이 등에 수행될 수 있다.

본 발명에 따르면, 블랙 잉크 조성물이 핫 스탬핑을 위한 포스트 프린트 및 프리프린트 수계 블랙 잉크에서 사용하기에 최적이다. 본 발명은 보통의 카본 블랙 잉크에서 20 일 이내에 변색될 금속 컬러링된 핫 스탬핑 포일의 단점을 극복했다. 본 발명에 따르면, 블랙 잉크 조성물을 사용하는 핫 스탬핑 공정에서, 핫 스탬핑 포일은 다른 비카본 잉크 농축물, 예를 들어, "오렌지 및 블루", "블루 및 레드 및 옐로우", "마젠타, 레드, 옐로우 및 블루"의 혼합물과 비합된 더 적은 카본 블랙 잉크 또는 비카본 블랙 잉크 상에서 변색되지 않을 것이다.

핫 스탬핑에서 금속이 변색되지 않는 최적의 핫 스탬핑용 블랙 잉크 조성물을 제공하기 위하여, 비카본 블랙 잉크가 사용된다. 본 발명에서, 최소 백분율의 카본 블랙 잉크가 컬러 잉크 농축물의 혼합물에 첨가된다 (바람직한 구체예에서, 혼합물에 첨가되는 카본 블랙 잉크의 백분율은 표면 전류 저항 측정기에 의하여 측정하여 7의 열제곱 이하로 하락해서는 안된다).

OPV(오버프린트 바니쉬)가 블랙 조성물을 향상시키기 위하여 사용되는 경우, 블랙 프린트가 문지름 저항성 또는 다른 특성, 예컨대 광택, 무광, 미끄럼 저항성 등을 위하여 OPV로 피복된다.

일반적으로, OPV는 분광계로 측정하여 청색을 띠거나 적색을 띠는 색조를 가질 것이고, OPV 적색 또는 청색을 띠는 색조를 이용하여, 블랙 조성물이 프린트 상에 어두운 청색 또는 적색을 띠는 그레이/블랙으로 배합될 수 있고, 블랙 프린트 상에 추가된 OPV의 두 번째 층이 강화된 청색 또는 적색을 띠는 색조일 수 있어 최종 프린트를 블랙으로 만든다. 이러한 컬러 매치 방법은 LAB 값을 얻기 위하여 컬러 분광계에 의하여 실행될 수 있다.

x-rite 컬러 분광 광도계에 의하여 측정된 L.A.B 값, 20 이하의 L 값, 0+-의 A 값, 0=-1의 B 값이 달성될 수 있다. 바람직한 구체예에서, x-rite 컬러 분광계가 Dayling 65@10 도로 설정된다 (0/45로부터 측정).

본 발명에 따르면, 블랙 잉크 조성물의 사용 시함 방법에 관련하여, 핫 스탬프 공정이 블랙 잉크 조성물의 개별적 성분의 핸드 캐스트(hand cast) 샘플에 적용되고 이를 80 도씨의 온도 및 8- 내지 90%의 습도의 랩용 항온항습기(humidity oven)에 24 시간 동안 노출시키고 스탬핑된 포일의 임의의 변색을 관찰한다. 샘플은 스탬핑된 포일의 임의의 변색을 관찰하기 위하여 1 개월 이상의 기간 동안 실온에서 노출되어야 한다.

본 발명에 따르면, 블랙 잉크용 포뮬라는 블랙 잉크를 배합하기 위하여 혼합물에 사용된 안료, 비히클 및 첨가제에 의존하여 여러 환경 친화적 또는 녹색 환경 표준, 예컨대, 소니 그린 파트너, 포장 제한 물질 목록 PRSL, NPEO/OPEO, 중금속 규정 준수(Heavy Metals compliance)에 따른다.

본 발명에 따른 카본 블랙 잉크 조성물은 또한 플렉소그래피 인쇄 잉크 이외의 잉크로서, 그리고 다른 코팅에서 유용하다.

위에서 이미 언급된 것 이외에도, 본 발명의 새롭고 유리한 특성에서 벗어나지 않고 상기 실시예의 여러 변경 및 변형이 이루어질 수 있음에 유념해야 한다. 따라서, 그러한 모든 변형 및 변경은 첨부된 청구항의 범위 내에 포함되도록 의도된다.

Claims (6)

1. 부가적인 부분을 포함하는 수계 잉크 조성물을 제조하기 위해 카본 블랙 잉크에 첨가되는 컬러 농축물 혼합물을 포함하는, 포스트 프린트 및 프리프린트용 블랙 잉크 조성물에 있어서, 카본 블랙 잉크의 농도는 블랙 잉크 조성물의 10-15중량%이고, 여기서 카본 블랙 잉크는 산화 처리를 거치지 않고, 여기서 컬러 농축물 혼합물의 양은 블랙 잉크 조성물의 75-90중량%이고, 카본 블랙 잉크와 컬러 농축물 혼합물의 합은 블랙 잉크 조성물의 100중량% 미만이고, 여기서 블랙 잉크 조성물의 부가적인 부분은 적어도 수용성 수지, 수성 바니쉬, 폴리에틸렌 왁스, 이소프로필 알코올 및 실리콘 소포제를 포함하고, 상기 부가적인 부분과, 카본 블랙 잉크와 컬러 농축물 혼합물의 합은 블랙 잉크 조성물의 100중량%인 블랙 잉크 조성물.
2. 제1항에 있어서, 컬러 농축물 혼합물은 고체 레드 농축물, 블루 농축물, 및 그린 농축물을 포함하는 블랙 잉크 조성물.
3. 삭제
4. 부가적인 부분을 포함하는 수계 잉크 조성물을 제조하기 위해 카본 블랙 잉크에 첨가되는 컬러 농축물 혼합물을 포함하는 플렉소그래피 인쇄 잉크에 있어서, 카본 블랙 잉크의 농도는 블랙 잉크 조성물의 10-15중량%이고, 여기서 카본 블랙 잉크는 산화 처리를 거치지 않고, 여기서 컬러 농축물 혼합물의 양은 블랙 잉크 조성물의 75-90중량%이고, 카본 블랙 잉크와 컬러 농축물 혼합물의 합은 블랙 잉크 조성물의 100중량% 미만이고, 여기서 블랙 잉크 조성물의 부가적인 부분은 적어도 수용성 수지, 수성 바니쉬, 폴리에틸렌 왁스, 이소프로필 알코올 및 실리콘 소포제를 포함하고, 상기 부가적인 부분과, 카본 블랙 잉크와 컬러 농축물 혼합물의 합은 블랙 잉크 조성물의 100중량%인 플렉소그래피 인쇄 잉크.
5. 제4항에 있어서, 블랙 잉크는 플렉소그래피 인쇄된 기판 상의 포일 스탬핑에서 적용 가능한 플렉소그래피 인쇄 잉크.
6. 제4항에 있어서, 컬러 농축물 혼합물은 고체 레드 농축물, 블루 농축물, 및 그린 농축물을 포함하는 플렉소그래피 인쇄 잉크.