KR20030034236A - 확장된 색 공간 특성을 나타내는 수계 인쇄용 잉크 - Google Patents

확장된 색 공간 특성을 나타내는 수계 인쇄용 잉크 Download PDF

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KR20030034236A KR10-2003-7004564A KR20037004564A KR20030034236A KR 20030034236 A KR20030034236 A KR 20030034236A KR 20037004564 A KR20037004564 A KR 20037004564A KR 20030034236 A KR20030034236 A KR 20030034236A
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밀리켄 앤드 캄파니
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Abstract

본 발명은 개선된 색채 특성을 나타내는 수계 잉크에 사용하기 위한 신규한 마젠타 및 시안 착색제에 관한 것이다. 특히, 이러한 착색제는 증가된 색 공간 특성, 높은 수용해성, 불순물과의 우수한 양립성, 및 그에 상응하는 플랙소그래피 인쇄 과정에서의 비용-효율성을 나타내는 마젠타 또는 시안 착색을 제공한다. 또한, 플랙소그래피 인쇄 공정에서의 이러한 착색제의 사용 방법도 본 발명에 포함된다.

Description

확장된 색 공간 특성을 나타내는 수계 인쇄용 잉크{INKS EXHIBITING EXPANDED COLOR-SPACE CHARACTERISTICS FOR WATER-BASED PRINTING}
플랙소그래피 인쇄는, 종이(예컨대, 신문지 및 광고지 상에서와 이들을 위한), 카드보드 및 플라스틱 필름 기재 상에서의 대규모 인쇄의 종합적인 범용 방법으로서 널리 사용되고 있다. 이러한 절차는 양각된 고무(raised rubber)를 포함하는 양각형(relief-type) 인쇄, 및/또는 중합체 판(그 위에 이미지가 존재함)의 사용이 수반된다. 이러한 절차에서는, 유기 용매의 사용 및 제거가 용이하도록 하기 위해, 매우 특수한 물리적 특성(수계 및 저점도를 포함하지만 이에 한정되지 않음)을 나타내는 특정 잉크가 요구된다. 이러한 공정에서 매우 중요한 것은, 사용된잉크가 인지가능한 러브-오프(rub-off)를 나타내서는 안되므로 목적하는 종이 기재 표면 상의 접촉 및 적용 후 매우 짧은 건조 시간을 가져야 한다는 것이다. 저점도의 수계 잉크에 있어 이러한 요건을 달성하기는 다소 어렵다. 이러한 전형적인 플랙소그래피 인쇄용 잉크의 예는, 본원에 그 전체가 참고로 인용되고 있는 리치(R.H.Leach) 및 피어스(R.J.Pierce)에 의한 문헌 [The Printing Ink Manual(Fifth Edition, Published by Blueprint of London, 1993)]의 33 내지 42 면의 "Pringting Process" 제목의 Chapter 2, 특히 "The Flexographic Process" 제목의 Section 2.2, 및 547 내지 598 면의 "Flexographic Inks" 제목의 Chapter 9에서 확인할 수 있다.
이러한 표준 플랙소그래피 잉크 색은 흑색, 황색, 시안 및 마젠타이다. 과거에 이러한 표준 칼러 잉크를 위해 목적하는 물리적 특성이 획득된 바 있지만, 불행하게도 목적하는 인쇄용 기재를 위한 착색제 및 상기 기재 상의 착색제로서는, 이러한 잉크에 완전한 이익을 줄 수 있을 정도에 해당하는 착색 특성이 부족하였다.
예컨대, 이러한 전형적으로 사용되는 시안 및 마젠타 플랙소그래피 잉크에 대한 허용가능한 색 공간은 오히려 한정되어 왔다. 시료 잉크, 화합물 및/또는 조성물의 착색력(colorability)은 하기 수학식 1의 개별 성분을 측정함으로써 수학적으로 정의될 수 있다.
상기 식에서,
E*는 인쇄된 시료의 전체 색 측정치를 나타내고,
L*, a*및 b*는 색 좌표이되, 여기서 L*는 인쇄 시료의 밝기와 어둠의 측정치이고, a*는 인쇄 시료의 적색도 및 녹색도의 측정치이고, b*는 인쇄 시료의 황색도 및 청색도의 측정치이다.
이 시험 절차의 추가 논의 및 설명에 대해서는 그 전체가 본원에 참고로 인용되고 있는 빌메이어(Billmeyer,F.W.) 등의 문헌 "Principles of Color Technology, 2nd Edition, pp.62-64 및 101-104"를 참조한다. 마젠타 및 시안과 같은 색을 인쇄하는 공정을 위해, 상기 목적하는 색 특성은 다른 가공 색조가 포함되는 것을 최소화한다. 이러한 착색제의 혼합물은 개개의 가공 색조가 다른 가공 색조의 영향을 받지 않는 경우에 가장 우수한 예가 된다. 그러나, 전형적인 실제 색은 통상적으로 순수 색조 범위 외에서 흡수 특성을 나타낸다. 그럼에도 불구하고, 특정한 순수 흡수 측정치의 착색제는 더 나은 가공 색조를 제공하는데 필수적인 것으로 착색제 산업에 공지되어 있다. 예컨대, 함량 및 등급면에서, 마젠타 색의 경우에는 훨씬 낮은 황색도 및 녹색도와 함께 더욱 높은 적색도 및 청색도가 요구되고; 시안의 경우에는 더욱 낮은 기타 색(적색도 및 황색도)과 함께 더욱 높은청색도 및 녹색도가 요구된다. 궁극적으로, 이들 측정치는 주로 심미적인 목적을 위한 착색제의 효율성을 결정한다. 또한, 이들 측정치간의 관계에서 적절한 색 자체를 결정하기 위해서는 표적 착색제가 특정 λmax값을 나타내는 것이 매우 중요하다. 마젠타의 경우, 이 값의 범위는 525 내지 545 ㎚이나; 이러한 색에 대한 최종값은 약 534 ㎚이다(물론, 이러한 색의 측정된 a*및 b*는 흡수 특성도 결정한다; 그리하여, 이러한 측정치의 특정 상응 수준을 달성하는 것은 이러한 특정 마젠타 착색제를 수득하거나 또는 하기에 지적된 바와 같이 시안 착색제를 수득하는데 도움이 된다). 현재까지, 마젠타 착색제에 대한 이러한 특정 λmax는 특히 수계 플랙소그래피 잉크중에 사용하기 위해 달성된 바 없다. 수행능이 가장 우수한 착색제로는, 인쇄용 기재(예컨대, 셀룰로스계 종이) 상에 접촉 및 보유시키는데 필요한 밀도인 약 0.96에서 L*=52.25, a*=51.60 및 b*=-4.48와 같은 CIELAB 값을 나타내는 로다민(rhodamine) 안료가 있다. 이들 측정치가 특정 착색 공정에 허용가능 할지라도, 또 한편으로 수계 플랙소그래피 인쇄용 마젠타 착색제는 효과적인 색조(shade) 및 색상(hue)을 얻도록 훨씬 우수한 흡수 특성을 필요로 한다(색상 오차는 이러한 안료의 경우에 약 44.9로 비교적 높으며, 회색도도 약 16.8로 비교적 높다). 그러므로, 효과적이고 심미적으로 만족스런 인쇄 착색에 요구되는 목적하는 마젠타 수계 플랙소그래피 착색제에 부합되는 개선이 여전히 요구되고 있다. 또 한편으로 이러한 특정 착색제를 달성함에 따라 매우 선명한 색이 얻어지고, 표적 인쇄 표면 상에 상이한 색상 및 색조를 얻기 위해 다른 착색제와의 효과적인 혼합물을 제공할 것이다.
약 629 ㎚의 λmax를 나타내는 시안 색에 대한 최종 표적을 위한 동일한 요구가 진정 필요하다(그러나, 또 한편으로는 이러한 착색제에 관한 a*및 b*값이 목적하는 흡수 특성을 실질적으로 결정한다). 실제로, 앞서 논의된 이러한 이론적인 착색제는 또한 낮은 색상 오차 및 낮은 회색도 값을 나타내어야 한다. 이러한 착색제를 사용하면, 특히 상기 생성된 착색제가 색 구성요소로서 다른 착색제와 조합시 매우 다목적인 것을 증명할 정도로 효과적인 색 공간이 확장될 것이다.
또한, 착색제의 블렌드는, 인쇄용 표면에 적용될 실제적인 조성물중에서나 상기 표면상의 오버프린트(overprint)로서의 관점에서 독특하며, 착색, 밝기, 전체적인 경험적 외관의 관점에서 이러한 블렌드의 효율성을 결정짓는 특정 a*및 b*값을 나타낸다. 또한, 마젠타 및 시안 구성성분의 관점에서 이러한 착색제의 블렌드(이로 인해 보라색, 적색 및 청색과 같은 상이한 색상 색조, 및 이로부터의 다른 색조를 얻을 수 있음)는 목적하는 수준의 심미적인 질을 제공하기에 충분하고/하거나 허용가능한 CIELAB 값(또 한편으로는 a*및 b*측정치)을 나타내어야 한다. 현재까지는, 이러한 필수적인 a*및 b*값을 나타내는 효과적인 마젠타 및 시안 착색제의 결핍으로 인해 결국 이러한 필요한 블렌드가 없었다.
도 1의 다이어그램(전형적이고 독창적인 특정 시안 및 마젠타 착색제에 대한개개의 색 공간 측정치)은 허용가능한 착색 특성에서 전형적인 착색제를 한정하는 방법에 대해 도시하고 있다. 이들 다이어그램에 도시되어 있는 색 공간의 면적은, 특히 생성된 높은 색상 오차 및 회색도 특성에 의한 이러한 전형적인 착색제의 한정 범위를 지적해 준다. 이러한 특성은, 플랙소그래피 인쇄시, 특히 다른 색과 혼합이 목적하는 인쇄 기재를 위한 및 상기 기재 상에 상이한 색상 및 색조의 완전한 보완을 제공하는데 필수적일 경우에는 문제점이 있다. 높은 색상 오차는 시안 및/또는 마젠타 성분이 필요한 목적하는 색(예컨대 보라색, 적색, 청색, 녹색 등)을 생성시키는데 어려움이 있을 수 있다. 회색도는 색조 및 외관에 영향을 주며, 이 특성이 지나치게 높을 경우, 특히 이러한 착색제가 다른 것들과 조합하여 사용되는 경우, 보편적으로 혼탁하게 되는 등의 현상이 발생할 것이다(사실상, 회색도는 색 조합물내에 흑색 구성성분을 첨가하는 효과와 유사하다). 결과적으로, 또는 상기 착색 특성과 관련하여, 각각의 낮은 색채 특성을 획득하면, 색 공간 특성이 증가된 착색제도 또한 수득된다. 일반적으로, 플랙소그래피 인쇄용 표준물은 58 내지 63 범위의 마젠타 색상 오차, 13 내지 17 범위의 15의 회색도 평균치, 및 약 0.97의 잉크 밀도 측정치를 비롯하여, 이러한 착색제에 대한 표적 측정치를 포함한다. 시안 착색제의 경우, 이들 측정치는 33, 바람직하게는 31 내지 35 °의 색상 오차이고, 13 내지 17 범위의 15의 회색도, 및 약 0.95의 잉크 밀도를 목표로 한다. 따라서, 오늘날 사용가능한 가장 우수한 착색제는 이러한 높은 측정치를 나타낸다. 그러나, 적어도 동일한 일반적 밀도 특성을 가지면서도 더욱 낮은 이러한 색상 오차 및 회색도 특성의 요구가 인식되고 있다. 색상 오차 및 회색도 측정치에서의이러한 감소에 따라, 도 1에 도시된 "삼각형"내의 면적이 확장되어 오늘날 전형적으로 사용되는 착색제보다 더욱 다목적인 착색제를 제공할 것이다. 따라서, 매우 바람직하나 이전에는 달성이 불가능했던 낮은 회색도 및 낮은 색상 오차 특성을 나타내는 플랙소그래피 인쇄에 특히 적합한 마젠타 및 시안 수계 착색제가 크게 요구된다. 또 한편으로 현재까지, 이러한 특정 유형의 수계 착색제가 종래 관련기술에서 교지되거나 분명하게 제안되지 않고/않거나 인쇄 산업에서 사용되지 않았다.
본 발명은, 개선된 색채 특성을 나타내는 수계 잉크에 사용하기 위한 특정 착색제에 관한 것이다. 특히, 이러한 착색제는 증가된 색 공간 특성, 높은 수용해성, 불순물과의 우수한 양립성, 및 그에 상응하는 플랙소그래피(flexographic) 인쇄 과정에서의 비용-효율성을 나타내는 마젠타 또는 시안 착색을 제공한다. 또한, 플랙소그래피 인쇄 공정에서의 이러한 착색제의 사용 방법도 본 발명에 포함된다.
아래 논의되는 바와 같이, 도 1은 신문지 표면 상에 떨어뜨려짐에 따른 색 공간 특성을 특정 착색제의 도표 형태로 도시한 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은, 전술된 매우 바람직한 낮은 회색도 및 색상 오차 특성을 나타내는 (염료물질, 염료, 안료 등을 비롯한) 하나 이상의 마젠타 또는 시안 착색제를 포함하는 개선된 수계 잉크 조성물을 제공하는데 있다. 본 발명의 또다른 목적은, 오늘날 사용되는 표준 수계 마젠타 또는 시안 착색제에 비해 2°이상의 평균 색상 오차 감소를 나타내는 마젠타 또는 시안 착색제를 제공하는데 있다. 본 발명의 추가의 또다른 목적은, 다른 표준 수계 착색제와 혼합된 경우 플랙소그래피 인쇄 공정중에 사용할 수 있도록 밝고 효과적인 착색제 생성물을 제공하는 수계 마젠타 또는 시안 착색제를 제공하는데 있다. 전형적인 (그리하여 비교 가능한) 착색제 및 그의 잉크뿐 아니라, 본 발명의 착색제 및 그의 잉크에 대한 모든 색채 특성은 이러한 배합물의 실제 인쇄된 시료에 기초하는 것임을 주목하는 것이 중요하다. 색 공간, 회색도, 색상 오차 등의 이러한 검증은 인쇄 후에만 분석되고 측정될 수 있다.
따라서, 본 발명은, 약 0.95 내지 약 1.05의 밀도로 수계 잉크내에 혼입되고 종이에 적용될 경우, 인쇄가 52 이상의 a*및 0 이하의 b*, 또는 45 이상의 a*및 -4.6 이하의 b*의 CIELAB 값(각각은, 약 54 이상의 L* 값, 40 이하, 바람직하게는 35 이하, 더욱 바람직하게는 30 이하, 가장 바람직하게는 약 25 이하의 색상 오차, 및 15 이하, 바람직하게는 약 14 이하, 더욱 바람직하게는 13.75 이하, 가장 바람직하게는 약 13.5의 회색도 측정치를 갖는다)을 나타내는 (예컨대, λmax약 543 ㎚의 색채 특성을 나타내는) 마젠타 착색제에 관한 것이다. 바람직하게, 이러한 마젠타 착색제는 52 이상의 a*및 -4.6 이하의 b*, 특히 바람직하게는 52.2 이상의 a*및 -19.8 이하의 b*의 값을 나타낸다. 동일한 밀도 및 L 약 61.02의 리톨 루빈(lithol rubine) 비교용 잉크의 경우, 인쇄가 45.31의 a*, 5.98의 b*, 63.0의 색상 오차 및 20.0의 회색도를 가지며, 당해 분야에 공지된 가장 유사한 마젠타 착색제인 상기 로다민 안료는, 본 발명의 착색제에 의한 범위로 규정된 이들 요건에 부합될 수 없다. 그러므로, 본 발명은 또한 본 발명의 확장된 색 공간의 마젠타 착색제와 (가장 유사하다고 공지된 예로서) 이러한 비교용 표준 리톨 루빈 및 로다민 안료 사이의 색조의 개선에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 약 0.95 내지 약 1.05의 밀도로 수계 잉크내에 혼입되고 종이에 적용될 경우, 인쇄가 -26 이하의 a*및 -27 이하의 b*, 또는 -27 이하의 a*및 -25 이하의 b*의 CIELAB 값(각각은 약 54 이상의 L*값, 30 이하, 바람직하게는 28 이하, 더욱 바람직하게는 약 26 이하, 가장 바람직하게는 약 24 이하의 색상 오차, 및 15 이하, 바람직하게는 약 14.5 이하, 더욱 바람직하게는 14 이하, 가장 바람직하게는 약 13.75의 회색도 측정치를 갖는다)을 나타내는 (예컨대, λmax약 629 ㎚의 색채 특성을 나타내는) 시안 착색제에 관한 것이다. 바람직하게, 이러한 시안 착색제는 -28.27 이하의 a*및 -22.12 이상의 b*를 나타낸다. 동일한 밀도 및 L 약 55.52의 구리 프탈로시아닌 비교용 잉크(가장 유사한 공지된 비교 실시예)의 경우, 인쇄는 약 -24.53의 a*, 약 -27.15의 b*, 32.5의 색상 오차 및 15.0의 회색도를 갖는다. 따라서, 본 발명은 또한 본 발명의 확장된 색 공간의 시안 착색제와 전술된 구리 프탈로시아닌 안료로서의 이러한 표준 착색제 사이의 색조의 개선에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 단독 착색제로서 존재하거나, 다른 공지된 또는 본 발명의 착색제, 안료, 염료, 염료물질 등과 결합된 전술된 본 발명의 착색제를 포함하는 수계 잉크에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, (마젠타-함유 블렌드에 있어서) 0.95 내지 1.05의 밀도로 기재 상에 인쇄하는 경우, 47 이상의 a*및 0 이하의 b*,또는 45 이상의 a*및 -0.5 이하의 b*의 CIELAB 값을 나타내는 착색제의 블렌드에 관한 것이다. 다르게는, 시안-함유 블렌드에 있어서, 본 발명은 0.95 내지 1.05의 밀도로 기재 상에 인쇄하는 경우, -25 이하의 a*및 -24 이하의 b*의 CIELAB 값을 나타내는 착색제의 블렌드에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 목적하는 착색이 적용되는 범위에서 상기 지적된 바와 같은 CIELAB 값을 나타내는 임의의 전술된 착색제 및/또는 잉크, 및 착색된 인쇄된 기재의 사용을 포함하는 플랙소그래피 인쇄 방법에 관한 것이다.
상기 지적된 바와 같은(따라서 전술된 블렌드중의 성분으로서) 착색제는 적어도 중합체 착색제, 하나 이상의 염료물질, 하나 이상의 염료, 하나 이상의 안료, 및 그의 임의의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 임의의 화합물을 포함한다. 구체적으로는, 본 발명의 착색제는 동일한 유형의 가장 우수하다고 공지되어 있는 전형적인 착색제의 것들에 비해 증가된 색 공간 특성을 나타내는 하나 이상의 착색제를 포함해야만 한다. 이러한 착색제는 시안 또는 마젠타 유형으로 이루어지면 바람직하지만 필수적이지는 않다. 단지 본 발명의 착색제에 속하는 발색단으로서의 적절한 선택의 예로서 비제한적인 예로는, 마젠타 착색제의 경우 로다민, 염료 및 중합체 착색제 등이 포함되고, 시안 착색제의 경우 청색 중합체 착색제(예컨대, 밀리켄 앤드 캄파니(Milliken & Company)로부터 입수가능한 것 등)인 액시드 블루(Acid Blue) 9가 포함된다. 상기 지적된 바와 같이, 이러한 착색제와 다른 성분의 오버프린팅 블렌드는, 이러한 오버프린트의 하나 이상의 성분이 본원에서 정의되고 논의된 본 발명의 착색제인 한, 본 발명의 범주내에 속한다.
전형적으로는, 이러한 착색제는 일반적으로 수계 배합물중에 단독으로 존재하지 않고/않거나 사용되지 않지만 수지[예컨대, S.C. 존슨 앤드 손(S.C. Johnson & Son)에 의해 제조된 존크릴(Joncryl, 등록상표) 60]와 조합되어 수용해성 특성을 제공한다. 또한, 중합체 착색제 및 염료물질에 입체-장애 부가물(예컨대 디메틸에탄올아민 등)을 첨가하면 발색단 그 자체에 대한 보호를 제공하여, 최종 잉크 조성물중에 존재하는 염기 등과의 반응이 색-기재된 배합물내에서 즉시 발생하지 않을 수 있는 것으로 밝혀졌다. 그 결과로서, 본 발명의 착색제는 이러한 염기성 공격에 대해 민감하지 않아 앞서 논의된 바와 같은 목적하는 상기 색채 특성을 나타내는 것으로 밝혀진 바 있다. 또한, 본 발명의 착색제 상의 이러한 입체-장애 부가물(예컨대, 디-C1-C10-알킬-C2-C4-알카놀아민)의 존재는 용해도에 영향을 미치지 않으므로 수지-반응된 착색제의 수용해성이 그의 바람직한 수준에서 유지된다. 또한, 상기 착색제는 수용액중에 존재하는 경우에도 그의 점도가 이러한 부가물의 존재에 의한 영향을 받지 않는다. 상기 지적된 바와 같이, 제공된 색은 전술된 색상 오차, 회색도, 및 궁극적으로는 색 공간 특성면에서 특히 우수하다. 또한, 이러한 장애 아민 부가물의 존재는 수성 잉크 조성물중에 존재하는 임의의 불순물에 대한 더욱 큰 저항성을 제공한다. 예를 들면, 상기 지적된 바와 같이, 임의의 염기성 화합물 또는 용매는 부가물이 존재하는 경우의 착색제에 악영향을 미치지 않을 것이다. 다른 불순물, 예컨대 살생물제(biocide), 소포제 등은 동일한 착색제와 어떠한 인식가능할 정도로는 반응을 하지 않거나 그에게 영향을 주지 않을 것이다. 불순물에 대한 이러한 저항성은 사실상 상기 전형적인 착색제에 비해 목적하는 색채 특성을 제공하는 것으로 나타난다. 이들 모든 특성들의 결과로서, 본 발명의 착색제는, 다양한 상이한 잉크 조성물내에 사용되는 경우, 특히 상이한 색조 및 색을 사용자에게 제공하도록 다른 착색제 조성물과 혼합되는 경우 매우 안정하다. 최근에는, 이러한 본 발명의 착색제에 의해 제공된 밀도는 플랙소그래피 인쇄 공정에 사용되도록 목적된 것과 대략적으로 동일하다.
특히, 선택적 첨가제로서는, 상기 논의된 바와 같이, 최종 잉크 배합물의 점도를 조정하고 필름 강도를 증가시키기 위해 존재하는 수용액 또는 에멀전 수지가 바람직하다. 이러한 수지는 아크릴 물질, 아크릴 라텍스, 단백질계 물질 및 우레탄을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 이 조성물에 대한 수지로서는 카복실화 아크릴물질, 폴리비닐 알콜, 하이드록시에틸 셀룰로스 및 폴리비닐 피롤리돈이 사용가능하지만 그의 낮은 수준의 수용해성으로 인해 사용이 제한된다. 이들 수지는 사실상 아크릴계인 것이 바람직하고 전체 잉크 조성물의 0 내지 약 40 %를 구성한다. 특히 바람직한 아크릴 수지로는, 아크릴 용액 수지, 예컨대 S.C. 존슨 앤드 손 인코포네레이티드(S.C.Johnson & son, Inc.)에 의해 제조된 존크릴(Joncryl, 등록상표) 60, 모톤 인터내셔날 인코포레이티드(Morton International, Inc.)에 의해 제조된 모르크릴(Morcryl, 등록상표) 132 및 150; 아크릴 에멀전 수지, 예컨대 S.C. 존슨 앤드 손 인코포레이티드에 의해 제조된 존크릴(등록상표) 537, 540, 1954, SCX-2153 및 SCX-2155; 스티렌화 아크릴 에멀전 수지, 예컨대 S.C. 존슨 앤드 손 인코포레이티드에 의해 제조된 존크릴(등록상표) 89 및 130, 모톤 인터내셔날 인코포레이티드에 의해 제조된 루시덴(Lucidene, 등록상표) 602, B.F. 굿리치(B.F. Goodrich)에 의해 제조된 진폴(Zinpol, 등록상표) 460; 아크릴 콜로이드 에멀전 수지, 예컨대 S.C. 존슨 앤드 손 인코포레이티드에 의해 제조된 존크릴(등록상표) 142 및 SCX-646; 아크릴 공중합체 에멀전 수지, 예컨대 ICI 레진스(ICI Resins)에 의해 제조된 네오크릴(NeoCryl, 등록상표) XA-590, 및 B-817; 및 폴리에스테르-스티렌 아크릴 수지, 예컨대 모톤 인터내셔날 인코포레이티드에 의해 제조된 루시덴(등록상표) 1500이 있다. 가장 바람직한 아크릴 수지로는 S.C. 존슨 앤드 손 인코포레이티드에 의해 제조된 스티렌화 아크릴 에멀전인 존크릴(등록상표) 130이 있으며, 이는 수견뢰성(water fastness)을 증가시킨다. 이들 수지는 일반적으로 암모니아로 중성화되어 그의 수용해성을 증가시킨다. 또한, 본 발명의 조성물의 잠재적인 수지 구성성분은 인쇄용 기재 상에 가장 효과적인 깊이의 색을 제공하는 저점도를 갖는 것들이다. 바람직하게는, 수지는 #2 쉘 컵(Shell Cup)을 사용하여 시험된 바와 같이, 약 10 내지 약 26초, 가장 바람직하게는 약 22초 이상의 점도를 갖는 잉크 조성물을 제공하기에 충분한 양으로 존재한다(이에 대한 비교로서, 물 자체는 이 시험하에서 약 8.9초의 점도를 나타낸다). 일반적으로 상기 양은 전체 잉크 조성물의 약 5 내지 약 40 중량%를 구성한다. 또한, 본 발명의 조성물은 잉크 조성물을 배합하기기 전 짙은 액체 착색제를 희석시키기 위해 연수 또는 탈이온수를 사용하는 것이 매우 중요하다. 경수 또는 수돗물은 전술된 수지와 착화될 수 있는 칼슘 또는 다른 금속 이온을 함유할 수 있으므로 조성물의 전체 점도를 효과적으로 증가시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 착색제는 수계 잉크중에 이러한 착색제를 단독으로 사용가능할 뿐만 아니라 잉크 조성물내에 조합된 이러한 높은 색 공간 착색제로 사용이 가능하게 한다. 또한, 이러한 높은 색 공간의 본 발명의 마젠타 및 시안 착색제가, 목적하는 색상 및 색조의 더욱 밝은 착색을 제공하기 위해 다른 유형의 더욱 낮은 색 공간 착색제(안료 등)와 혼합될 수 있다는 것을 인지하는 것이 매우 중요하다.
바람직한 본 발명의 착색제의 바람직한 제조방법은 다음과 같으나 이에 한정되지 않는다:
실시예 1(본 발명에 따른 마젠타 염료)
잉크 조성물을, 디메틸 에탄올아민(dimethyl ethanolamine, DMEA) 약 0.9부와 반응된 로다민 B 염료(알드리치(Aldrich)[CAS 81-88-9]로부터 입수가능함, 약 80 %의 염료 함량) 약 4.1부의 착색제와 물 약 20.8 g의 혼합물을 통해 제조하였다. 생성된 슬러리를 염료가 수용액중에 용해될 때까지 혼합하여 pH 약 8.45의 투명한 암적색 액체를 수득하였다.
상기 생성된 투명한 적색 액체 약 4.9부에 pH 약 9.5에서 #2 쉘 컵으로 측정시 22초의 점도를 나타내는 액체를 생성시키도록, 존크릴(등록상표) 60 아크릴 용액 수지 5.3부, 물 2.4부 및 DMEA 1.5부를 첨가한다. 그 다음, 적색 잉크를 핸드프루퍼(hand proofer)로 신문지 기재 상에 떨어뜨려 밀도가 0.98이 되었다(인쇄 + 종이). 또한, 본 발명의 착색제의 λmax는 약 534 ㎚인 것으로 측정되었다.
실시예 2(본 발명에 따른 마젠타 중합체 착색제)
잉크 조성물을, pH 약 9.5에서 #2 쉘 컵으로 측정시 22초의 점도를 나타내는 액체를 생성시키도록 중합체 착색제(밀리켄 앤드 캄파니로부터 입수가능한 리퀴톤(LiquiTone, 등록상표) 마젠타 418) 48.7부, 존크릴(등록상표) 130 아크릴 에멀전 12.2부, 및 (DMEA) 1.3부와 물 약 37.8부와의 혼합물을 통해 제조하였다. 그 다음, 생성된 중합체 착색제 잉크를 핸드 프루퍼로 신문지 기재 상에 떨어뜨려 밀도가 1.0이 되었다(인쇄 + 종이).
실시예 3(비교)
잉크 조성물을, pH 약 9.5에서 #2 쉘 컵으로 측정시 22초의 점도를 나타내는 액체를 생성시키도록 (펜 칼러(Pen Color)로부터 입수가능한) 아크로버스(Acroverse, 등록상표) 32R80D 리톨 루빈 안료 50.0부, 물 15.5부, 및 존크릴(등록상표) 60 아크릴 에멀전 34.5부의 분산액을 통해 제조하였다. 생성된 적색 안료 잉크를 핸드 프루퍼로 신문지 기재 상에 떨어뜨려 밀도가 1.0이 되었다(인쇄 + 종이).
실시예 4(본 발명에 따른 염료와 안료의 조합물)
잉크를 실시예 1의 잉크 5.8부 및 비교 실시예 3의 잉크 6.1부의 혼합물을 통해 제조하였다. 생성된 적색 안료 잉크를 핸드 프루퍼로 신문지 기재 상에 떨어뜨려 밀도가 1.0이 되었다(인쇄 + 종이).
실시예 5(본 발명에 따른 중합체 착색제와 안료의 조합물)
잉크를, pH 약 9.5에서 #2 쉘 컵으로 측정시 22초의 점도를 나타내는 액체를 생성시키도록 물 32.8부, 마젠타 418 중합체 착색제 24.3부, (상기 실시예 3으로부터와 같은) 리톨 루빈 안료 분산액 21.1부, 존크릴(등록상표) 130 아크릴 에멀전 21.2부, 및 (DMEA) 0.6부의 혼합물을 통해 제조하였다. 그 다음, 생성된 중합체 착색제 잉크를 핸드 프루퍼로 신문지 기재 상에 떨어뜨려 밀도가 1.0이 되었다(인쇄 + 종이).
실시예 6(청색 안료와의 본 발명에 따른 시안 염료)
잉크를, 하기 실시예 9의 액시드 블루 9 (본 발명에 따른) 잉크 17.8부를 또한 하기 실시예 8의 구리 프탈로시아닌 잉크 82.2부와 혼합하여 제조하였다. 청색 염료 및 안료 잉크 혼합물을 핸드 프루퍼로 신문지 상에 떨어뜨려 밀도 T가 0.99가 되었다(인쇄 + 종이).
실시예 7(청색 안료와의 본 발명에 따른 시안 중합체 착색제)
잉크를, 물 36.1부, 블루 892(밀리켄 중합체 착색제, 본 발명에 따른 단독 중합체 착색제에 관한 하기 실시예 10을 참조함) 11.2부, 구리 프탈로시아닌 안료 분산액(펜 칼러 아크로버스(등록상표) 32S34D) 21.1부, 및 존크릴(등록상표) 60 아크릴 에멀전 수지 31.6부를 혼합 제조하였으며, #2 쉘 컵으로 측정시 점도가 22초이었다. 중합체 착색제 잉크를 핸드 프루퍼로 신문지 기재 상에 떨어뜨려 밀도 T가 1.0이 되었다(인쇄 + 종이).
실시예 8(비교용 단독 청색 안료)
비교용 잉크를, (펜실베니아주 도일레스타운 소재의 펜 칼러 인코포레이티드에 의해 제조된) 구리 프탈로시아닌 안료 분산액인 아크로버스(등록상표) 32S34D 30.2부, 물 30.6부 및 존크릴(등록상표) 60 아크릴 용액 수지 39.2부를 분산시켜 제조하였으며, #2 쉘 컵으로 측정시 점도가 22초이었다. 청색 안료 잉크를 핸드 프루퍼로 신문지 상에 떨어뜨려 밀도 T가 1.0이 되었다(인쇄 + 종이).
실시예 9(본 발명에 따른 시안 염료)
잉크를, 물 83.15부, 액시드 블루 9 염료(알드리치[CAS 2650-18-2]) 14.65부, 및 디메틸 에탄올아민(DMEA) 2.20부를 혼합하여 제조하였다. 슬러리를 염료가 용해될 때까지 혼합하여 pH 8.5의 투명한 암청색 액체를 수득하였다.
상기 액시드 블루 9 용액 67.5부에 존크릴(등록상표) 60 아크릴 용액 수지 22.4 부 및 물 10.1부를 첨가하였으며, #2 쉘 컵으로 측정시 점도가 22초이었다. 청색 잉크를 핸드 프루퍼로 신문지 상에 떨어뜨려 밀도 T가 0.99가 되었다(인쇄 + 종이).
실시예 10(본 발명에 따른 시안 중합체 착색제)
잉크를, 물 48.8부, 블루 892(밀리켄 중합체 착색제) 37.4부 및 존크릴 130 아크릴 에멀전 수지 13.8부를 혼합하여 제조하였으며, #2 쉘로 측정시 점도가 22초이었다. 중합체 착색제 잉크를 핸드 프루퍼로 신문지 상에 떨어뜨려 밀도 T가 0.99가 되었다(인쇄 + 종이).
실시예 11(로다민 안료와 리톨 루빈 안료의 비교용 블렌드)
잉크를, 동일한 부의 실시예 3의 잉크와 로다민 안료의 혼합물을 통해 제조하였다. 생성된 적색 잉크 혼합물을 핸드 프루퍼로 신문지 상에 떨어뜨려 밀도가 0.97이 되었다(인쇄 + 종이).
생성된 조성물의 분석
모든 잉크 시료는 하기 수학식 1의 개별 성분을 측정하여 그의 착색력을 시험하였다.
수학식 1
상기 식에서,
E*는 인쇄된 시료의 전체 색 측정치를 나타내고,
L*, a*및 b*는 색 좌표이되, 여기서 L*는 인쇄 시료의 밝기와 어둠의 측정치이고, a*는 인쇄 시료의 적색도 및 녹색도의 측정치이고, b*는 인쇄 시료의 황색도 및 청색도의 측정치이다.
이러한 측정치는 X-라이트 모델 938 분광농도계(X-Rite Model 938 spectrodensimeter)에 의한 인쇄 표면 상에 인쇄된 착색제의 값이다. 실시예 1 내지 10의 결과를 하기 표 1에 제시하고 있다:
시료 L a* b* 색상 오차 회색도
실시예 1 54.00 52.20 -19.80 21.6 13.5
실시예 2 53.45 52.80 -17.28 24.2 13.9
실시예 3@ 61.02 45.31 5.98 63.0 20.0
실시예 4 51.02 48.31 -0.98 50.0 17.8
실시예 5 52.63 48.73 -2.18 49.0 17.3
실시예 6 56.92 -26.95 -24.94 29.1 14.7
실시예 7 56.46 -26.91 -25.14 29.2 15.1
실시예 8@ 55.52 -24.53 -27.15 32.5 15.0
실시예 9 59.93 -30.54 -22.45 20.6 13.9
실시예 10 59.29 -28.27 -22.12 23.4 13.7
실시예 11@ 51.85 45.89 3.07 57.9 19.7
@=비교용 안료 또는 블렌드
따라서, 이러한 착색제를 함유하는 본 발명의 착색제와 조성물은 수계 잉크중에 사용된 전형적인 안료보다 훨씬 우수한 색상 오차 및 회색도 측정치를 나타낸다. 그 결과, 이러한 본 발명의 착색제 등은, 특히 특유 바람직한 색상 및 색조를 제공하기 위해 다른 본 발명 이외의 착색제와 조합하여 플랙소그래피 인쇄 방법에 있어 밝고 효과적인 착색을 제공하기에 매우 우수하다. 또한, 이들 본 발명의 착색제에 대한 a*및 b*값은 2개의 비교용 안료에 비해 필수적이고 목적하는 증가된 색 공간을 명시하여 준다.
그 다음, 실시예 1,4,6 및 9의 착색제 및 블렌드는 종이 기재에 플랙소그래피 상태로 적용되어 신문지 인쇄를 모사하였다. 착색은 밝고 우수하였다.
도면의 상세한 설명
도 1의 다이어그램은, 수계 잉크 공정에 대한 더욱 효과적이고 밝은 착색을 제공하도록 결정된 착색제와 조합하여, 현재 사용되는 표준 착색제(예: 안료)의 한정된 색 공간 특성을 나타낸다. 실시예 1, 9 및 10의 착색제의 특정 착색 특성의이러한 증가는, 적어도 전형적인 착색제의 한정된 특성과 관련하여 목적하는 방향(즉, 실시예에서와 같이 시안의 경우 더 높은 청색도, 마젠타의 경우 더 높은 적색도)으로의 이러한 특성의 움직임을 증명해 준다. 이와 같이, 본 발명의 착색제가 특정 기재 상에 인쇄될 경우, 수계 플랙소그래피 인쇄 방법에 있어 현재 광범위하게 사용되는 종래 안료의 착색제보다 매우 개선된 바람직한 색 공간, 색상 오차, 회색도 등의 특성을 제공하는 것이 명백해진다.
물론, 본 발명의 다른 실시양태 및 변형이 다수 존재하며, 이들은 본 출원의 취지 및 범주내에 포함된다.

Claims (49)

  1. 인쇄용 기재에 약 0.95 내지 1.05의 밀도로 적용시, 52 이상의 a*및 0 이하의 b*의 CIELAB 값을 나타내는 마젠타 착색제.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인쇄된 착색제가 40 이하의 색상 오차 및 15 이하의 회색도를 나타내는 착색제.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 인쇄된 착색제가 35 이하의 색상 오차 및 14 이하의 회색도를 나타내는 착색제.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 인쇄된 착색제가 30 이하의 색상 오차 및 13.75 이하의 회색도를 나타내는 착색제.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 인쇄된 착색제가 25 이하의 색상 오차 및 13.5 이하의 회색도를 나타내는 착색제.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 인쇄된 착색제가 52 이상의 a*및 -4.6 이하의 b*를 나타내는 착색제.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 인쇄된 착색제가 52.2 이상의 a*및 -19.8 이하의 b*를 나타내는 착색제.
  8. 인쇄용 기재에 약 0.95 내지 1.05의 밀도로 적용시, 45 이상의 a*및 -4.6 이하의 b*의 CIELAB 값을 나타내는 마젠타 착색제.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 인쇄된 착색제가 40 이하의 색상 오차 및 15 이하의 회색도를 나타내는 착색제.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 인쇄된 착색제가 35 이하의 색상 오차 및 14 이하의 회색도를 나타내는 착색제.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 인쇄된 착색제가 30 이하의 색상 오차 및 13.75 이하의 회색도를 나타내는 착색제.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 인쇄된 착색제가 25 이하의 색상 오차 및 13.5 이하의 회색도를 나타내는 착색제.
  13. 인쇄용 기재에 약 0.95 내지 1.05의 밀도로 적용시, -26 이하의 a*및 -27 이하의 b*의 CIELAB 값을 나타내는 시안 착색제.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 인쇄된 착색제가 30 이하의 색상 오차 및 15 이하의 회색도를 나타내는 착색제.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 인쇄된 착색제가 28 이하의 색상 오차 및 14.5 이하의 회색도를 나타내는 착색제.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 인쇄된 착색제가 26 이하의 색상 오차 및 14 이하의 회색도를 나타내는 착색제.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 인쇄된 착색제가 24 이하의 색상 오차 및 13.75 이하의 회색도를 나타내는 착색제.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 인쇄된 착색제가 -28.27 이하의 a*및 -22.12 이하의 b*를 나타내는 착색제.
  19. 인쇄용 기재에 약 0.95 내지 1.05의 밀도로 적용시, -27 이하의 a*및 -25 이하의 b*의 CIELAB 값을 나타내는 시안 착색제.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 인쇄된 착색제가 30 이하의 색상 오차 및 15 이하의 회색도를 나타내는 착색제.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 인쇄된 착색제가 28 이하의 색상 오차 및 14.5 이하의 회색도를 나타내는 착색제.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 인쇄된 착색제가 26 이하의 색상 오차 및 14 이하의 회색도를 나타내는 착색제.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 인쇄된 착색제가 24 이하의 색상 오차 및 13.75 이하의 회색도를 나타내는 착색제.
  24. 제 1 항의 착색제를 포함하는 수계 잉크.
  25. 제 6 항의 착색제를 포함하는 수계 잉크.
  26. 제 7 항의 착색제를 포함하는 수계 잉크.
  27. 제 8 항의 착색제를 포함하는 수계 잉크.
  28. 제 13 항의 착색제를 포함하는 수계 잉크.
  29. 제 18 항의 착색제를 포함하는 수계 잉크.
  30. 제 19 항의 착색제를 포함하는 수계 잉크.
  31. 인쇄용 기재에 약 0.95 내지 1.05의 밀도로 적용시, 47 이상의 a*및 0 이하의 b*의 CIELAB 값을 나타내는 착색제의 블렌드.
  32. 제 31 항에 있어서,
    48 이상의 a*및 -0.5 이하의 b*를 나타내는 착색제의 블렌드.
  33. 인쇄용 기재에 약 0.95 내지 1.05의 밀도로 적용시, 45 이상의 a*및 -0.5 이하의 b*의 CIELAB 값을 나타내는 착색제의 블렌드.
  34. 인쇄용 기재에 약 0.95 내지 1.05의 밀도로 적용시 -25 이하의 a*및 -24 이하의 b*의 CIELAB 값을 나타내는 착색제의 블렌드.
  35. 제 34 항에 있어서,
    -26.5 이하의 a*및 -24.5 이하의 b*의 CIELAB 값을 나타내는 착색제의 블렌드.
  36. (a) 제 24 항의 수계 잉크를 제공하는 단계, (b) 인쇄 기재를 제공하는 단계, 및 (c) 상기 수계 잉크를 상기 인쇄 기재에 플랙소그래피 접촉시키는 단계를 포함하는 기재의 플랙소그래피 인쇄 방법.
  37. (a) 제 25 항의 수계 잉크를 제공하는 단계, (b) 인쇄 기재를 제공하는 단계, 및 (c) 상기 수계 잉크를 상기 인쇄 기재에 플랙소그래피 접촉시키는 단계를 포함하는 기재의 플랙소그래피 인쇄 방법.
  38. (a) 제 26 항의 수계 잉크를 제공하는 단계, (b) 인쇄 기재를 제공하는 단계, 및 (c) 상기 수계 잉크를 상기 인쇄 기재에 플랙소그래피 접촉시키는 단계를 포함하는 기재의 플랙소그래피 인쇄 방법.
  39. (a) 제 27 항의 수계 잉크를 제공하는 단계, (b) 인쇄 기재를 제공하는 단계, 및 (c) 상기 수계 잉크를 상기 인쇄 기재에 플랙소그래피 접촉시키는 단계를 포함하는 기재의 플랙소그래피 인쇄 방법.
  40. (a) 제 28 항의 수계 잉크를 제공하는 단계, (b) 인쇄 기재를 제공하는 단계, 및 (c) 상기 수계 잉크를 상기 인쇄 기재에 플랙소그래피 접촉시키는 단계를 포함하는 기재의 플랙소그래피 인쇄 방법.
  41. (a) 제 29 항의 수계 잉크를 제공하는 단계, (b) 인쇄 기재를 제공하는 단계, 및 (c) 상기 수계 잉크를 상기 인쇄 기재에 플랙소그래피 접촉시키는 단계를 포함하는 기재의 플랙소그래피 인쇄 방법.
  42. (a) 제 30 항의 수계 잉크를 제공하는 단계, (b) 인쇄 기재를 제공하는 단계, 및 (c) 상기 수계 잉크를 상기 인쇄 기재에 플랙소그래피 접촉시키는 단계를 포함하는 기재의 플랙소그래피 인쇄 방법.
  43. (a) 제 31 항의 착색제의 블렌드를 제공하는 단계, (b) 인쇄 기재를 제공하는 단계, 및 (c) 상기 수계 잉크를 상기 인쇄 기재에 플랙소그래피 접촉시키는 단계를 포함하는 기재의 플랙소그래피 인쇄 방법.
  44. (a) 제 32 항의 착색제의 블렌드를 제공하는 단계, (b) 인쇄 기재를 제공하는 단계, 및 (c) 상기 수계 잉크를 상기 인쇄 기재에 플랙소그래피 접촉시키는 단계를 포함하는 기재의 플랙소그래피 인쇄 방법.
  45. (a) 제 33 항의 착색제의 블렌드를 제공하는 단계, (b) 인쇄 기재를 제공하는 단계, 및 (c) 상기 수계 잉크를 상기 인쇄 기재에 플랙소그래피 접촉시키는 단계를 포함하는 기재의 플랙소그래피 인쇄 방법.
  46. (a) 제 34 항의 착색제의 블렌드를 제공하는 단계, (b) 인쇄 기재를 제공하는 단계, 및 (c) 상기 수계 잉크를 상기 인쇄 기재에 플랙소그래피 접촉시키는 단계를 포함하는 기재의 플랙소그래피 인쇄 방법.
  47. 기재의 적어도 일부가 착색제에 의해 플랙소그래피되어 있고, 상기 기재의 상기 착색된 인쇄 부분이 47 이상의 a*및 0 이하의 b*의 CIELAB 값을 나타내고, 상기 착색된 인쇄 부분이 0.95 내지 1.05의 밀도로 상기 기재 표면에 적용된, 플랙소그래피 인쇄 기재.
  48. 기재의 적어도 일부가 착색제에 의해 플랙소그래피되어 있고, 상기 기재의 상기 착색된 인쇄 부분이 45 이상의 a*및 -0.5 이하의 b*의 CIELAB 값을 나타내고, 상기 착색된 인쇄 부분이 0.95 내지 1.05의 밀도로 상기 기재 표면에 적용된, 플랙소그래피 인쇄 기재.
  49. 기재의 적어도 일부가 착색제에 의해 플랙소그래피되어 있고, 상기 기재의 상기 착색된 인쇄 부분이 -25 이하의 a*및 -24 이하의 b*의 CIELAB 값을 나타내고, 상기 착색된 인쇄 부분이 0.95 내지 1.05의 밀도로 상기 기재 표면에 적용된, 플랙소그래피 인쇄 기재.
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