KR102273963B1 - 경화성 잉크 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 열 경화 없이도, 내열성 및 표면 경도(연필 경도가 4H 이상)가 우수하며, 밀착력 및 표면 경화성이 우수한 경화성 잉크 조성물에 관한 것으로,
(A) 하기 식 (1) 로 나타내는 구성 단위를 포함하는 아민 변성 불포화 화합물 또는 이를 중합시킴으로써 수득되는 수지, (B) 365nm 에서 흡수파장을 가지는 고체 상태의 광개시제, 및 (C) 365nm 에서 흡수파장을 가지는 액체 상태의 광개시제를 포함하는 경화성 잉크 조성물에 관한 것이다.
[식 (1)]
(식 (1) 중, R1 은 각각 -OH 또는 이고,
R1 중 적어도 두개는 이며; R2 은 -CH2-, 페닐렌기, 또는 사이클로헥실렌기이며; r 및 s 는 5 내지 10 의 정수이다)
(A) 하기 식 (1) 로 나타내는 구성 단위를 포함하는 아민 변성 불포화 화합물 또는 이를 중합시킴으로써 수득되는 수지, (B) 365nm 에서 흡수파장을 가지는 고체 상태의 광개시제, 및 (C) 365nm 에서 흡수파장을 가지는 액체 상태의 광개시제를 포함하는 경화성 잉크 조성물에 관한 것이다.
[식 (1)]
(식 (1) 중, R1 은 각각 -OH 또는 이고,
R1 중 적어도 두개는 이며; R2 은 -CH2-, 페닐렌기, 또는 사이클로헥실렌기이며; r 및 s 는 5 내지 10 의 정수이다)
Description
본 발명은 경화성 잉크 조성물에 관한 것으로, 상세하게는 발광 다이오드(LED)를 광원으로 하는 자외선(UV)에 의해 경화(이하, UV-LED 경화)하는 것을 특징으로 하는 경화성 잉크 조성물에 관한 것이다.
기존의 마킹 잉크는 UV-LED 에서 경화하지 않는 광 개시제를 사용하였고, UV-LED 에서 경화하는 광 개시제를 사용하더라도 마킹 잉크의 표면 경화성이 불충분하였고, 점착력(tacky) 및 표면경도가 기존의 마킹 잉크보다 열등하다는 문제가 있었다.
또한, 기존의 마킹 잉크에서 사용하는 모노머는, 광 개시제에 의해 반응이 시작되면 공기층에 존재하는 산소로 인해 반응성이 낮아지게 되어 표면 경화성이 불충분하였고, 이를 보완하기 위해 추가적으로 열 경화 공정이 필요한 문제가 있었다.
열 경화 공정을 포함하는 경우, 공정시간이 길어지고, 제품 생산 공정에 필요한 설비가 많아져 경제적인 면에서 비효율적이나, 열 경화 공정을 포함하지 않으면 공정시간이 짧고, 제품 생산 공정에 필요한 설비가 줄어들어 경제적인 면에서 효율적이다.
예를 들어, 특허공개공보 제 2009-0084057 호 (특허문헌) 는, UV경화성 아크릴레이트 수지 100~120중량부에 대해 아크릴레이트 작용성 모노머 100~800중량부와, 상기 UV경화성 아크릴레이트 수지 및 아크릴레이트 작용성 모노머의 중합을 개시 및 상승시키기 위한 UV 광개시제 50~200중량부를 포함하는 인쇄회로기판의 잉크젯 마킹용 잉크 조성물을 개시하고 있다.
그러나, 아크릴레이트 작용성 모노머 및 UV 광 개시제를 사용하는 상기 특허문헌의 조성물은, 여전히 표면 경화성이 불충분하였고, 이를 보완하기 위해 서는 UV 경화 후 열 경화 공정이 필요하였다. 또한, 상기 특허문헌의 잉크 조성물은 잉크젯 프린터로 인쇄 가능한 점도가 낮은 잉크 조성물에 관한 것이어서, 스크린 타입 인쇄에는 적합하지 않았다.
본 발명은, 열 경화 없이도, 내열성 및 표면 경도(연필 경도가 4H 이상)가 우수하며, 밀착력 및 표면 경화성이 우수한 경화성 잉크 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 스크린 인쇄에 적합한 양호한 인쇄성을 나타내는 경화성 잉크 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 하기 경화성 잉크 조성물에 의해, 상기 과제를 해결할 수 있다는 것을 알아 내었다.
[1] (A) 하기 식 (1) 로 나타내는 구성 단위를 포함하는 아민 변성 불포화 화합물 또는 이를 중합시킴으로써 수득되는 수지,
(B) 365nm 에서 흡수파장을 가지는 고체 상태의 광개시제, 및
(C) 365nm 에서 흡수파장을 가지는 액체 상태의 광개시제를 포함하는 경화성 잉크 조성물.
[식 (1)]
[2] 상기 (A) 를 경화성 잉크 조성물 총 중량에 대해, 5 ~ 10 중량% 포함하는 경화성 잉크 조성물.
[3] 상기 (A) 는, 아민 시너지스트인, 경화성 잉크 조성물.
[4] 상기 (B) 를 경화성 잉크 조성물 총 중량에 대해, 3 ~ 5 중량% 포함하는 경화성 잉크 조성물.
[5] 상기 (B) 는 2-이소프로필티오크산톤, 페닐 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 비스(에타5-2,4-사이클로펜타디엔-1-일) 비스[2,6-디플루오르-3-(1H-피롤-1-일)페닐)티타늄 및 α-아미노알킬페논계 광개시제로 이루어진 군에서 선택되는 2 종 이상인, 경화성 잉크 조성물.
[6] 상기 (C) 를 경화성 잉크 조성물 총 중량에 대해, 1 ~ 10 중량% 포함하는 경화성 잉크 조성물.
[7] 상기 (C) 는 에틸(2, 4, 6-트리메틸벤조일)페닐 포스피네이트, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로파논 및 메틸벤조일포르메이트로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상인, 경화성 잉크 조성물.
[8] 상기 [1] 의 경화성 잉크 조성물에, 에폭시 아크릴레이트 수지, 아크릴레이트 단량체, 무기필러, 안료, 분산제 및 소포제 중 적어도 하나를 추가로 포함하는, 경화성 잉크 조성물.
[9] 상기 [1] 내지 [8] 중 어느 하나의 경화성 잉크 조성물이, UV-LED 경화하는 것을 특징으로 하는 경화성 잉크 조성물.
[10] 상기 [1] 내지 [8] 중 어느 하나의 경화성 잉크 조성물을, 마킹 잉크로 사용하는 것을 특징으로 하는 경화성 잉크 조성물.
본 발명의 경화성 잉크 조성물은, 열 경화 없이도, 내열성 및 표면 경도(연필 경도가 4H 이상)가 우수하며, 밀착력 및 표면 경화성이 우수하다.
또한, 본 발명의 경화성 잉크 조성물은, 스크린 인쇄에 적합한 양호한 인쇄성을 나타낸다.
본 발명자들은, UV-LED 경화성 광개시제로서 365nm 에서 흡수파장을 가지는 고체 상태의 광개시제 및 365nm 에서 흡수파장을 가지는 액체 상태의 광개시제를 포함함으로써, 열 경화 없이도, 내열성, 표면 경화성, 밀착력 및 표면 경도 면에서 우수한 경화성 잉크 조성물을 제공할 수 있다는 것을 발견하였다.
또한, 본 발명자들은, 공기층에 존재하는 산소의 영향을 덜 받는 아민 변성 불포화 화합물 또는 이를 중합시킴으로써 수득되는 수지를 포함함으로써, 표면 경화성이 우수한 경화성 잉크 조성물을 제공할 수 있다는 것을 발견하였다.
본 발명에 따른 경화성 잉크 조성물은, (A) 하기 식 (1) 로 나타내는 구성 단위를 포함하는 아민 변성 불포화 화합물 또는 이를 중합시킴으로써 수득되는 수지, (B) 365nm 에서 흡수파장을 가지는 고체 상태의 광개시제, 및 (C) 365nm 에서 흡수파장을 가지는 액체 상태의 광개시제를 포함할 수 있다.
[식 (1)]
이하, 본 발명의 경화성 잉크 조성물의 각 성분에 대해서 설명하면 다음과 같다.
(A) 아민 변성 불포화 화합물 또는 이를 중합시킴으로써 수득되는 수지
본 발명의 경화성 잉크 조성물은, (A) 아민 변성 불포화 화합물 또는 이를 중합시킴으로써 수득되는 수지를 포함하고, 아민 변성 화합물은 하기 식 (1) 로 나타내는 구성 단위를 포함할 수 있다.
[식 (1)]
상기 (A) 는 예를 들면, 아민 시너지스트이며, 아민 시너지스트는 3 급 아민 구조를 포함하는 아크릴레이트이다. 상기 아민 시너지스트는 경화성 잉크 조성물에 포함됨으로써 공기층에 존재하는 산소의 영향을 덜 받게 할 수 있어, 광 개시제 (B) 및 (C) 가 충분히 반응하게 된다. 이에, 열 경화 없이도, 표면 경화성, 밀착력 및 표면 경도 면에서 우수한 경화성 잉크 조성물을 제공할 수 있다.
상기 (A) 로는, 예를 들면, 미원에스씨사 제조의 MIRAMER AS2010, MIRAMER AS5142 등을 사용할 수 있다.
본 발명에서, 상기 (A) 는 경화성 잉크 조성물 총 중량에 대해, 5 ~ 10 중량%, 바람직하게는 8~10 중량% 포함될 수 있다.
경화성 잉크 조성물에 (A) 를 5 중량% 미만으로 포함하는 경우 표면 경화성이 불충분하고, 10 중량% 를 초과하여 포함하는 경우 밀착력면에서 불리하다.
광개시제
본 발명의 광 개시제는 (B) 365nm 에서 흡수파장을 가지는 고체 상태의 광개시제 및 (C) 365nm 에서 흡수파장을 가지는 액체 상태의 광개시제를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서 365nm 에서 흡수파장을 가진다는 것은, UV-LED(365nm) 램프에서 광 조사시 광 반응이 진행되는 것을 의미하며, 구체적으로는 360nm 내지 370nm, 바람직하게는 365nm 에서 흡수파장을 갖는 것을 의미한다.
본 발명에서 365nm 에서 흡수파장을 가지는 고체 상태의 광개시제 및 365nm 에서 흡수파장을 가지는 액체 상태의 광개시제를 포함함으로써, 열 경화 없이도, 내열성, 표면 경화성, 밀착력 및 표면 경도 면에서 우수하다는 이점이 있다.
(B) 365nm 에서 흡수파장을 가지는 고체 상태의 광개시제
본 발명에서 상기 (B) 는 실온에서 고체 상태이다. 본 명세서에서 실온은 약 20 ~ 25 ℃ 를 의미한다.
본 발명에서 상기 (B), 2-이소프로필티오크산톤, 페닐 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 비스(에타5-2,4-사이클로펜타디엔-1-일) 비스[2,6-디플루오르-3-(1H-피롤-1-일)페닐)티타늄 및 α-아미노알킬페논계 광개시제로 이루어진 군에서 선택되는 2 종 이상일 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
상기 α-아미노알킬페논계 광중합 개시제로서는, 예를 들어, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온, 2-(디메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부탄온, N,N-디메틸아미노아세토페논 등을 들 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 (B) 가 2-이소프로필티오크산톤 및 페닐 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드일 수 있다.
상기 (B) 로서 시판되는 제품으로는 DKSH 코리아사 제조의 Speedcure 2-ITX; IGM사 제조의 OMNIRAD 819, OMNIRAD TPO G, OMNIRAD 651, 또는 OMNIRAD 784; 또는 IGM사 제조의 OMNIRAD 369, OMNIRAD 379, 또는 OMNIRAD 907; 가 바람직하다.
상기 (B) 는, 경화성 잉크 조성물 총 중량에 대해, 3 ~ 5 중량% 포함하는 것이 바람직하다. 경화성 잉크 조성물에 상기 (B) 를 상기 중량% 범위내로 포함하는 경우, 광개시제가 재결정되는 것을 방지하는 이점이 있다.
(C) 365nm 에서 흡수파장을 가지는 액체 상태의 광개시제
본 발명에서 상기 (C) 는 실온에서 액체 상태이다. 본 명세서에서 실온은 약 20 ~ 25 ℃ 를 의미한다.
본 발명에서 상기 (C) 는, 에틸(2, 4, 6-트리메틸벤조일)페닐 포스피네이트, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로파논 및 메틸벤조일포르메이트로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상일 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
상기 (C) 로서 시판되는 제품으로는 IGM 사 제조의 OMNIRAD TPO L G, OMNIRAD 1173, 또는 OMNIRAD MBF가 바람직하다.
상기 (C) 는, 경화성 잉크 조성물 총 중량에 대해, 1 ~ 10 중량%, 바람직하게는 1 ~ 5 중량%, 더욱 바람직하게는 1 ~ 3 중량% 포함한다. 경화성 잉크 조성물에 상기 (C) 를 상기 중량% 범위 내로 포함하는 경우, (B) 의 광개시제가 재결정되는 것을 방지하는 이점이 있다.
(그 외)
본 발명에서, 경화성 잉크 조성물은 에폭시 아크릴레이트계 수지를 추가로 포함할 수 있다. 에폭시 아크릴레이트계 수지는 노볼락 에폭시 수지일수 있고, 바람직하게는 크레졸 노볼락 에폭시 아크릴레이트 수지일 수 있다.
본 발명에서, 경화성 잉크 조성물은 아크릴레이트 단량체를 추가로 포함할 수 있다. 아크릴레이트 단량체는, 예를 들어, 아크릴레이트 단량체는 2-하이드록시에틸-메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아트릴레이트(TMPTA), 이소보르닐 아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트 등일 수 있고, 이에 제한되지 아니한다.
본 발명에서, 경화성 잉크 조성물은 무기필러를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 무기필러는 실리카, 탈크 등일 수 있다.
상기 무기필러를 포함함으로써, 경화성 잉크 조성물의 점도를 조절할 수 있고, 이로써 스크린 타입에 적합한 인쇄성을 갖는 경화성 잉크 조성물로 사용할 수 있다. 스크린 타입 경화성 잉크 조성물은 150 ~ 300 cPs 의 점도를 갖는다.
상기 무기필러는, 스크린 타입에 적합한 인쇄성을 갖기 위한 관점에서, 경화성 잉크 조성물 총 중량에 대해, 35 중량% 이하로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 경화성 잉크 조성물은 안료, 분산제 또는 소포제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 안료, 분산제 및 소포제는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 시판되는 제품 중 필요에 따라 적절히 선택하여 포함할 수 있다.
경화성 잉크 조성물
본 발명의 경화성 잉크 조성물은, UV-LED 경화하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 UV-LED 경화는, 발광 다이오드(LED)를 광원으로 하는 자외선(UV)에 의해 경화하는 것을 의미한다.
바람직하게는, 본 발명의 경화성 잉크 조성물은, 365nm 의 파장을 발생시키는 UV-LED 램프에서 경화하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 경화성 잉크 조성물은, 열 경화 없이, 내열성 및 표면 경도(연필 경도가 4H 이상)가 우수하며, 밀착력 및 표면 경화성이 우수하다.
또한, 스크린 인쇄에 적합한 양호한 인쇄성을 나타낸다.
본 발명의 경화성 잉크 조성물은, 마킹잉크로 사용할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 경화성 잉크 조성물을 실시예에 의해 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<시료제작>
하기 [표 1]의 배합 조성이 되도록 각 성분을 정량 계량한 후 분체의 원료가 충분히 섞일 수 있도록 믹서기를 이용하여 200 ~ 700rpm 의 회전 속도 및 35 ~ 48℃ 의 온도로 20분동안 배합하였다. 교반이 완료된 잉크를 다시 3-롤 밀(3-roll mill)을 이용하여 그라인더 미터(Grinder meter)로 측정한 잉크의 입도가 17.5㎛ 이하가 되도록 온도 25 ~ 40 ℃에서 4 ~ 6 bar 롤(roll)의 압력으로 분산시켰다.
TYK의 잉크(MP20I)를 스크린을 이용하여 FR-1 기재에 인쇄하였다. 이후에, UV-LED(365nm)램프로 800 mJ 광량을 조사하였다. 하기 [표 1]의 잉크 조성물을 제조한 후, 스크린을 이용하여 TYK의 잉크(MP20I)가 인쇄 된 기재 위에 인쇄하였다. 이후에, UV-LED(365nm)램프로 UVA:2100mJ/㎠ 광량을 조사한 후 평가를 진행하였다.
하기 [표 1] 의 조성물의 배합 조성은 중량% 기준으로 한다.
성분
#1 MIRAMER AS2010 : Miwon specialty chemical
#2 MIRAMER SC6400C : Miwon specialty chemical (에폭시 아크릴레이트 레진/TMPTA=50/50)
#3 Ti pure R-706 : DUPONT
#4 2-HEMA : NIPPON SHOKUBAI社
#5 MIRAMER M300 : Miwon specialty chemical
#6 Speedcure 2-ITX : DKSH Korea
#7 OMNIRAD 819 : IGM
#8 OMNIRAD TPO L G : IGM
#9 OMNIRAD 1173 :IGM
#10 HDK-H15 : WACKER CHEMICAL
#11 KC-3000 : KOCH
#12 DISPERBYK 161 : BYK
#13 BYK A-501 : BYK
평가항목 1 : <재결정성>
제작된 시료를 3일 이상 방치한 후, FR-1 기재에 도포하여 외관을 확인하였다.
PASS : 재결정된 광 개시제가 없는 것
NG : 재결정된 광 개시제가 있는 것
평가항목 2: <인쇄성>
경화된 조성물 표면을 25X 확대경을 이용하여 관찰하였으며, 기포, 미도포, 번짐 등을 기준으로 도막의 결함 여부를 판정하였다.
PASS : 도막에 결함이 존재함
NG : 도막에 결함이 존재하지 않음
평가항목 3 : <연필 경도>
각 시험편에 코어의 끝이 평평하게 되도록 깎은 B 내지 9H 의 연필을 약 45° 의 각도로 압박하여, 도막의 박리가 생기지 않는 연필의 경도를 기록하였다. 그 평가 결과를 하기 표 에서 나타내었다.
평가항목 4 : <밀착성>
경화된 조성물 표면을 1mm 폭으로 칼을 이용하여 30°의 각도로 표면에 □ 형태의 눈금을 100개(10X10)를 만들어서, 점착테이프로 밀착시킨 후 순간적으로 떼어내었다.
이후에 현미경으로 시편을 측정하여 다음과 같은 기준으로 평가하였다.
평가항목 5 : <표면 경화성>
경화된 조성물 표면을 알코올로 적신 하얀 천을 이용하여 문지른 후 하얀 천에 잉크 묻어남 정도를 판별하였고, 또한 경화된 조성물 표면을 손으로 만졌을 때, 손 지문의 전사 유무를 가지고 판정하였다.
◎ : 손 지문의 전사는 없으며, 잉크 묻어남도 전혀 없음
○ : 손 지문의 전사는 없으나, 잉크 묻어남이 조금 관찰 됨
△ : 손 지문의 전사가 있으며, 잉크 묻어남이 조금 관찰 됨
X : 손 지문의 전사가 있으며, 잉크 지워짐이 발생 됨
평가항목 6 : <내열성>
조성물을 TYK의 잉크(MP20I)가 경화된 시험용 기판에 경화시킨 후, 플럭스(Flux)를 브러쉬로 도포하였고, 솔더 포트(260℃±5)에 10초 동안 플로우팅한 후 실온까지 방냉하였다. 2회 더 반복하였다.
점착테이프로 밀착시킨 후 순간적으로 떼어낸 후에, 표면의 불량 상태를 점검하였다.
PASS : 잉크가 기재에서 떨어진 부분이 있지 않을 것
NG : 잉크가 기재에서 떨어진 부분이 있을 것(들뜸현상이 있는 것)
상기 평가항목 1 내지 6 까지의 측정된 결과를 표 2에 나타내었다.
상기 표 2 의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 및 2 는 비교예 1 내지 4 에 비하여, 내열성 및 표면경도(연필 경도가 4H 이상)가 우수하고, UV-LED(365nm) 램프로 조사 후, 열 경화 없이도 밀착력 및 표면 경화성이 우수하며, 스크린 인쇄에 적합한 양호한 재결정성과 인쇄성을 나타내므로 제품불량 또는 제품의 외관불량을 방지할 수 있다.
Claims (10)
- 제 1 항에 있어서,
상기 (A) 를 경화성 잉크 조성물 총 중량에 대해, 5 ~ 10 중량% 포함하는 경화성 잉크 조성물. - 제 1 항에 있어서,
상기 (A) 는, 아민 시너지스트인, 경화성 잉크 조성물. - 제 1 항에 있어서,
상기 (B) 를 경화성 잉크 조성물 총 중량에 대해, 3 ~ 5 중량% 포함하는 경화성 잉크 조성물. - 제 1 항에 있어서,
상기 (B) 는 2-이소프로필티오크산톤, 페닐 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 비스(에타5-2,4-사이클로펜타디엔-1-일) 비스[2,6-디플루오르-3-(1H-피롤-1-일)페닐)티타늄 및 α-아미노알킬페논계 광개시제로 이루어진 군에서 선택되는 2 종 이상인, 경화성 잉크 조성물. - 제 1 항에 있어서,
상기 (C) 를 경화성 잉크 조성물 총 중량에 대해, 1 ~ 10 중량% 포함하는 경화성 잉크 조성물. - 제 1 항에 있어서,
상기 (C) 는 에틸(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐 포스피네이트, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로파논 및 메틸벤조일포르메이트로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상인, 경화성 잉크 조성물. - 제 1 항에 있어서,
에폭시 아크릴레이트 수지, 아크릴레이트 단량체, 무기필러, 안료, 분산제 및 소포제 중 적어도 하나를 추가로 포함하는, 경화성 잉크 조성물. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
UV-LED 경화하는 것을 특징으로 하는 경화성 잉크 조성물. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
마킹 잉크로 사용하는 것을 특징으로 하는 경화성 잉크 조성물.
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170123947A (ko) * | 2016-04-29 | 2017-11-09 | 아이피유브이 주식회사 | 자외선 경화형 잉크 조성물 |
KR20170129435A (ko) * | 2016-05-17 | 2017-11-27 | 마이크로크래프트코리아 주식회사 | 잉크젯용 수지 조성물 및 이를 이용한 인쇄 배선판 |
KR20170129436A (ko) * | 2016-05-17 | 2017-11-27 | 마이크로크래프트코리아 주식회사 | 잉크젯용 수지 조성물의 제조방법 |
KR20180134196A (ko) * | 2017-06-08 | 2018-12-18 | 마이크로크래프트코리아 주식회사 | 잉크젯용 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 인쇄 배선판 |
KR20190084057A (ko) | 2016-11-23 | 2019-07-15 | 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게 | 밀봉 장치 |
KR20200065524A (ko) * | 2018-11-30 | 2020-06-09 | 한국다이요잉크 주식회사 | Uv led 경화형 잉크 조성물 |
-
2020
- 2020-04-24 KR KR1020200049809A patent/KR102273963B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170123947A (ko) * | 2016-04-29 | 2017-11-09 | 아이피유브이 주식회사 | 자외선 경화형 잉크 조성물 |
KR20170129435A (ko) * | 2016-05-17 | 2017-11-27 | 마이크로크래프트코리아 주식회사 | 잉크젯용 수지 조성물 및 이를 이용한 인쇄 배선판 |
KR20170129436A (ko) * | 2016-05-17 | 2017-11-27 | 마이크로크래프트코리아 주식회사 | 잉크젯용 수지 조성물의 제조방법 |
KR20190084057A (ko) | 2016-11-23 | 2019-07-15 | 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게 | 밀봉 장치 |
KR20180134196A (ko) * | 2017-06-08 | 2018-12-18 | 마이크로크래프트코리아 주식회사 | 잉크젯용 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 인쇄 배선판 |
KR20200065524A (ko) * | 2018-11-30 | 2020-06-09 | 한국다이요잉크 주식회사 | Uv led 경화형 잉크 조성물 |
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