KR20030094884A - 활성탄이 함유된 인쇄용 잉크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 활성탄이 인쇄잉크에 관한 것이다.

본 발명은 전체 중량비로서 약 300 매쉬로 된 활성탄 분말 10∼25%, 하이드로 카본솔벤트 20∼30%, 로진변성페놀수지 25∼35%, 오일 25∼35%, 기타 첨가제 2∼4%로 조성된 활성탄이 함유된 인쇄잉크의 조성물로 조성된 것으로서 활성탄의 고유효능이 인쇄층에 나타나도록 한 발명이다.

Description

활성탄이 함유된 인쇄용 잉크 {printing ink contain active carbon}

본 발명은 각종 종이재의 포장지나 포장상자의 표면에 각종 무늬나 글씨등을 인쇄하기 위한 인쇄 잉크에 있어서, 인쇄잉크에 활성탄을 함유시킨 것에 관한 것으로 특히 인쇄잉크의 조성 비율을 개선하여 인쇄의 작업성이 양호하면서 활성탄이 효능이 발산되도록한 활성탄이 함유된 인쇄잉크에 관한 것이다.

일반적으로 활성탄은 탄소체로서 미세한 기공이 형성된 다공질의 조직으로 되어 있기 때문에 방습은 물론 물과 공기를 정화시키는 기능으로 이용되어 왔을 뿐 아니라, 각종 음식의 제조시 독성의 제거 등 다양한 용도로 이용되고 있으며, 근래에는 숯에서 발생되는 원적외선과 음이온에 의하여 방충 및 살균작용은 물론 전자파등과 같이 인체에 유해한 요소가 차단된다는 연구가 많이 발표되고 있는 실정으로서 각종제품에 숯의 효능을 이용하기 위한 많은 노력을 기우리고 있는 실정이다.

종래 선개발된 것으로서 PE, EVA, 계면활성제가 포함된 EVA, 왁스류 아크릴계통의 수지, 불소계통의 수지, 우레탄 계통의 수지등에 무기질인 황토, 숯분, 맥반석등을 첨가하여서된 무기질 코팅층을 벽지의 표면에 형성한 것이 있다.

그러나, 이러한 선발명은 상기 무기질 코팅층을 형성하기 위하여 많은 제조공정을 거쳐야 되는 문제가 제기 되었다. 즉, 벽지의 표면에 상기 무기질 코팅층을 형성하기 위한 액상의 재료를 도포한 후 일정온도에서 일정시간 건조시켜야 되기 때문에 제조에 따른 시간이 많이 소모되고 불량 발생율이 높은 문제들이 제기 되었다.

또한, 선 발명된 것으로서, 숯가루가 첨가된 포장재의 제조방법이 있으며, 이는 폴리스틸렌이나 폴리에틸렌 등의 열가소성 수지로 포장용 사이트를 제조하기 위하여, 입자의 크기가 200∼350 메쉬의 숯가루를 상기 열가소성 수지에 대한 중량비로서 0.1∼0.5%를 혼합하여 포장용 시이트를 제조하며 포장용시이트를 용도에 따라 열가압하여 완제품을 제조하는 방법에 관한 것이 있다.

그러나, 이러한 선발명 역시 제조방법이 복잡하였다. 즉, 원료혼합공정, 사출공정, 발포공정, 숙성공정 등을 거쳐야 되기 때문에, 이에 따른 제조원가가 상승되므로 한정된 용도의 포장재에만 적용할 수 밖에 없었으며 경제성이 낮고 대량생산이 이루어지지 못하였다.

또한, 본원인에 의하여 선출원된 특허공개 제2001-106353호의 활성탄이 함유된 인쇄용 잉크의 조성물이 있으며, 이는 300매취 이상으로 분쇄된 활성탄 분말 5∼20%, 하이드로 카본솔벤트 20∼30%, 로진변성 페놀수지 25∼35%, 오일 25∼35%, 기타 첨가제 2∼4%의 조성비를 갖는 것에 관한 것이다.

이러한, 선발명은 활성탄의 효능이 나타나는 효과가 있으나 인쇄시 잉크의 점도가 정확하지 못하여 원활한 인쇄작업이 이루어지지 못하는 실정이었다.

즉, 잉크의 점도가 지나치가 높거나 낮으면 작업성이 불량하고 건조시간의조절이 정확하지 않는 등의 문제가 제기되었다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여, 연구개발 된 것으로서, 종이재의 각종 포장지나 포장상자 등에 통상의 인쇄하는 방법을 실행하면, 인쇄잉크에 포함된 활성탄이 인쇄층에 함유되므로, 활성탄의 효능이 내포된 제품을 제공할 수 있도록 하는데 그 기술적 과제가 있다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 통상의 인쇄잉크에 활성탄이 포함되어 있으므로 통상의 인쇄방법을 실행하므로서 활성탄이 함유된 제품을 간단하고 신속하게 대량으로 제조할 수 있을 뿐 아니라, 인쇄작업이 원활하게 이루어지도록 하는데 있다.

본 발명은 인쇄용 잉크에 활성탄을 함유시키기 위하여 전체 중량비로서, 입자의 크기가 약 300∼400매쉬로 된 활성탄 분말 10∼25%, 합성수지액(로진변성페놀수지 폴리아미드수지, 셀룸로즈유도체, 아크릴, 비닐계수지 중 1가지 이상) 15∼35%, 용제 5∼20%, 계면활성제 3∼5%, 오일 10∼20%, 건조제 0.5∼3%, 바니쉬 15∼35%를 혼용하여 조성한 것이다.

본 발명의 특징적 구성은 통상의 인쇄용 잉크에 활성탄 분말을 함유시키는데 있는 것으로서, 상기 활성탄 분말의 입자는 그 크기가 크면, 표면 거칠기가 불량하고 잉크의 유동성이 저하되며, 그 크기가 작으면 가공의 곤란성이 있으므로 약 300∼400 매쉬가 바람직하다.

또한, 활성탄 분말의 함유량은 10% 미만이 되면 완제품에 있어 활성탄의 고유 효능이 방출되는 양이 미흡할 뿐 아니라 검정색상이 선명하지 못하며, 25%를 초과하게 되면 유동성이 저하되어 인쇄작업이 잘 이루어지지 않으므로 10∼20%로 하는 것이 바람직 하다.

상기 계면활성제는 분말상의 활성탄 분말이 액상의 잉크내에서 침전되는 것을 방지하기 위한 것으로, 그 함유량이 3% 미만이 되면 그 역할을 수행하기 미흡하고 5%를 초과하게 되면 지나친 용량 초과로 활성탄 분말이 응집되므로 3∼5%가 바람직 하다.

상기 바니쉬는 잉크의 점도를 조절하기 위하여 혼합되는 것으로서, 15% 미만이 되면 잉크의 점도가 커서 유동성이 저하되고 35%를 초과하게 되면 인쇄시 건조시간이 지연되는 등 인쇄효율이 저하되므로 15∼35%가 바람직 하다.

상기 활성탄이 함유된 잉크는 다음조건이 구비되어야 한다.

첫째, 인쇄기계의 주입 또는 순환하기에 적합한 점도를 갖추어야 되며, 점도가 높아 잉크의 순환이 느리면 인쇄기의 로울러에 잉크가 달라붙어 인쇄면이 고른 분포로 인쇄되지 못하고 일부의 면에 뒷묻음 현상이 발생할 수 있다.

둘째, 인쇄기 로울러에 잔류하는 잉크의 점도가 높으면 인쇄종료후 작업시 로울러에 잔존된 활성탄 함유 성분이 세척시 작업여건을 어렵게 한다.

셋째, 인쇄시 인쇄판상 및 인쇄유니트상에서 건조되지 않아야 한다.

넷째, 합성수지액 용제 바니쉬의 선택은 인쇄기계의 종류와 특성에 따라 달라질 수 있다.

다섯째, 인쇄용 고무판 및 수지판등 기타 등판의 팽윤 또는 변질이 없어야 한다.

여섯째, 인쇄판에서 인쇄체에 균일하게 전이되고 인쇄성이 양호해야 한다.

일곱째, 인쇄물의 농도와 건조속도에 영향을 주는 것으로,잉크의 점도가 높으면 종이에 전이되는 잉크의 양이 많아져서 인쇄물의 농도가 진하게 나타나고 또한 전이량이 많아지면 인쇄물의 건조속도는 상대적으로 늦어지개 된다. 일정한 점도에서 인쇄속도가 빨라지게 되면 종이에 전이되는 잉크량이 일정하지 못하므로 각각 적정한 잉크정도의 범위가 필요하다.

이하, 본 발명의 제조공정을 설명하면 다음과 같다.

<재료 준비공정>

활성탄 덩어리를 분쇄장치에 의하여 작은 입자로 분쇄한 후 걸름체에 의하여 입자의 크기가 약 300∼400매쉬로 선별하여 활성탄 분말을 제조한다.

또한, 전체 중량비로서 합성수지액(로진변성페놀수지, 폴리아미드수지, 셀루로즈유도체, 아크릴, 비닐계수지 중 1가지 이상)15∼35%, 용제 5∼20%, 계면활성제 3∼5%, 오일 10∼20%, 건조제 0.5∼3%, 바니쉬 15∼35%로 조성된 액상의 잉크를 준비한다.

<혼합공정>

상기 재료준비 공정에서 구비된 액상의 잉크에 활성탄 분말을 넣어 혼합하는 공정으로서, 통상의 믹서기에 잉크를 넣은후에 전체 중량비로서 5∼20%의 활성탄 분말을 넣고 일정시간 혼합하여 잉크에 활성탄 분말이 골고루 분포되도록하여 잉크조성물을 제조한다.

<인쇄공정>

상기 잉크 조성물은 활성탄 분말이 함유되어 있으므로 자체가 검정색을 나타내므로 공지의 방법으로 인쇄를 실행하는 것이다.

각종 종이재의 포장지나 포장상자 또는 문구용품 등 다양한 제품에 인쇄를 실행하면 인쇄부위에 글자나 도형등이 인쇄되는 것이다.

상기 각각의 공정에 의하여 인쇄된 부위는 자연 건조된 상태에서 제품의 표면에 인쇄층이 형성되며, 이러한 인쇄층에 활성탄 분말이 함유된 상태로 완료되어 있기 때문에 활성탄의 효능이 지속적으로 발산되는 것이다.

<실험 1>

실험품목 : 고추

실험갯수 : 30개

검사방법 : 육안검사

경과기간	색상이 변화된 고추의 갯수
	A	B
2일	없음	없음
4일	없음	없음
6일	4개	없음
8일	8개	2개
10일	13개	5개

A : 종래의 종이박스에 보관된 고추

B : 본 발명의 인쇄용 잉크가 내면에 인쇄된 종이박스에 보관된 고추

상기 표1에서와 같이 종래의 종이박스와 본 발명에 의한 종이박스에 각각고추를 넣어 A와 B군으로 구분한 상태에서 색상이 적색으로 변화되는 상태을 육안으로 검사하였다.

검사결과, 4일까지는 A와 B군 모두 색상변화가 없었으나, A군의 경우 6일부터 색상변화가 개시되어 10일 후에는 13개가 적색으로 변화되었으며, B군의 경우 8일부터 색상변화가 개시되어 10일 경과후에도 비교적 소량인 5개의 색상변화가 있었다.

이러한, 검사결과에서와 같이, 종래의 종이박스에 비하여 본 발명에 의하여 제조된 종이박스는 고추를 넣어 보관할 경우, 그 변화를 현저하게 줄일 수 있으며 결국, 유통과정 중 제품의 변질을 최소화할 수 있다.

<실험 2>

실험품목 : 딸기

실험갯수 : 40개

검사방법 : 육안검사

경과기간	색상이 변화된 딸기의 갯수
	A	B
1일	없음	없음
2일	없음	없음
3일	3개	없음
4일	7개	없음
5일	16개	2개
6일	25개	6개
7일	31개	11개

A : 종래의 종이박스에 보관된 열기

B : 본 발명의 인쇄용 잉크가 내면에 인쇄된 종이박스에 보관된 딸기

상기 표2에서와 같이, 종래의 종이박스와 본 발명에 의한 종이박스에 각각 고추를 넣어 A 와 B군으로 구분하여 동일한 온도 습도의 조건에서 외피가 부패되는 상태를 육안으로 검사하였다.

검살결과, 4일까지는 A 와 B군 모두 색상변화가 없었으나, A군의 경우 6일 부터 색상변화가 개시되어 10일 후에는 13개가 적색으로 변화되었으며, B군의 경우 8일부터 색상 변화가 개시되어 10일 경과후에도 비교적 소량인 5개의 색상변화가 있었다.

이러한 검사결과에서와 같이, 종래의 종이박스에 비하여 본 발명에 의하여 제조된 종이박스는 고추를 넣어 보관할 경우, 그 변화를 현저하게 줄일 수 있으며, 결국 유통과정 중 제품의 변질을 최소화할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 습기와 악취의 흡착 효능 부패 억제효능, 멸균효능 및 음이온과 원적외선의 방출 등 실생활 및 인체에 유익한 활성탄의 고유효능이 인쇄잉크에 함유되므로서, 일반인들이 가장 쉽고 가깝게 접하고 있는 각종 인쇄물로 부터 자연스럽게 활성탕의 고유 효능을 얻는 효과가 있다.

또한, 통상의 인쇄기계에서 인쇄하는 방법으로서 쉽게 제조할 수 있으므로, 종래에 의하여 제조공정이 간단하고 제조원가를 저렴하게 할 수 있으며, 대량생산을 할 수 있는 것이다.

본 발명은 종이재의 포장지나 포장상자는 물론 각종 서적이나 공책, 간행물 등 다양한 분야에 쉽게 적용하여 인체의 활성화는 물론 공기정화 등을 할 수 있는유익한 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 인쇄용 잉크에 있어서,

   전체중량비로서,약 300∼400매쉬로 된 활성탄 분말 10∼25%, 합성수지액(로진변성페놀수지 폴리아미드수지, 셀룸로즈유도체, 아크릴, 비닐계수지 중 1가지 이상) 15∼35%, 용제 5∼20%, 계면활성제 3∼5%, 오일 10∼20%, 건조제 0.5∼3%, 바니쉬 15∼35%로 조성된 것을 특징으로 하는 활성탄이 함유된 인쇄잉크.