KR20050004564A

KR20050004564A - 인쇄된 잉크를 탈색시키는 방법

Info

Publication number: KR20050004564A
Application number: KR1020030044798A
Authority: KR
Inventors: 한종수; 백운창; 임영권; 최용환; 신현만; 성기영; 문석환; 이근욱
Original assignee: 한국도로공사; 주식회사 구암산업
Priority date: 2003-07-03
Filing date: 2003-07-03
Publication date: 2005-01-12
Also published as: KR100536056B1

Abstract

본 발명에 따른 인쇄된 잉크를 탈색시키는 방법은, 분자구조상 발색단과 조색단이 상호 근접하여 위치하는 색소를 포함하여 제조된 잉크가 인쇄된 기록재 상에, 본 발명에 따른 열반응 탈색제 또는 광반응 탈색제 중 적어도 어느 한 가지 성분 이상을 포함하는 탈색액을 도포하는 단계 및 상기 탈색액이 도포된 상기 기록재 상에 열을 가하거나 자외선을 조사하여 상기 인쇄된 잉크를 탈색하는 단계로 구성된다.

이와 같이 인쇄된 잉크를 탈색시키는 방법을 구성함으로써, 종이 등 기록재를 재활용함에 있어서 기록재 질의 저하를 최소화하고, 탈색 효율을 향상시키며, 재생 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 대량의 재생 처리가 가능한 잉크를 탈색시키는 방법을 제공할 수 있다.

Description

인쇄된 잉크를 탈색시키는 방법 {METHOD FOR DECOLORIZING PRINTED INK}

본 발명은 인쇄된 잉크를 지우는 방법에 관한 것이고, 보다 상세하게는 본 발명에 따라 선택된 잉크로 인쇄된 활자나 도안 등을 본 발명에 따른 열반응 탈색액 또는 광반응 탈색액으로 탈색하는 방법에 관한 것이다.

산업의 발달에 따라, 대량의 인쇄물이 발생되고 그대로 폐기됨으로써, 폐기된 문서 등을 처리하기 위해 상당한 비용이 필요할 뿐만 아니라, 종이의 원료가 되는 펄프의 소비로 인해 자연 환경에도 심각한 폐해를 주고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 종래에는 사용된 종이를 분쇄한 후 일정 과정을 거쳐 재생하여 재활용 하는 방법이 사용되어 왔다. 이러한 방식으로 종이를 재활용하기 위해서는, 일반적으로 사용된 종이들을 한곳에 모아서 분쇄하는 단계, 이물질 제거하는 단계, 화학물질로 탈색하는 단계와 다시 종이를 만드는 단계를 거치게 된다. 이러한 종이의 재활용 방법은 펄프의 소비량을 감소시킴으로써 자연 환경의 손상을 줄일 수 있는 이점이 있는 반면, 재활용을 위한 공정을 거치게 되므로 폐기할 경우에 비해 오히려 더 많은 비용을 필요로 할 뿐만 아니라 재활용 종이의 질이 펄프로부터 직접 생산된 종이에 비해 떨어지기 때문에 화장실용 화장지나 신문 용지 등 저가격의 종이로만 용도가 한정되어 사용되고 있는 단점이 있다.

또한, 상기한 방법과는 달리 재활용을 위해 종이를 분쇄, 재생 하는 과정을 거치지 않고 종이에 인쇄된 잉크만을 탈색시킴으로써 탈색 처리된 종이를 곧바로 다시 사용할 수 있도록 하는 방법으로서, 휘발성 있는 탈색용 물질을 인쇄된 부분에 직접 적용하거나, 적외선 조사에 의해 활자 등을 탈색 시키는 방법 등이 알려져 있다. 이러한 방법은 종래의 분쇄 및 재생에 의한 종이 재활용 방법에 비해 비용을 절감할 수 있고 종이 질의 저하가 적은 이점이 있으나, 처리 과정에서 종이의 손상을 가져올 수 있고, 활자의 흔적이 남는 등 탈색 효율이 떨어지는 경우가 있고, 적은 양의 탈색 처리에는 적용될 수 있으나 대량의 처리가 어려워 종이 재생을 대규모로 필요로 하는 곳에서는 채용되기 어려운 단점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 종이 재활용 방법의 단점을 극복함으로써, 종이 등 기록재의 질의 저하를 최소화하고, 탈색 효율을 향상시키며, 재생 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 대량의 재생 처리가 가능한 잉크를 탈색시키는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 인쇄된 잉크를 탈색시키는 방법은, 분자구조상 발색단과 조색단이 상호 근접하여 위치하는 색소를 포함하여 제조된 잉크가 인쇄된 기록재 상에, 벤조일퍼옥사이드, p-클로로벤조일퍼옥사이드, t-부틸퍼옥사이드, t-부틸히드로퍼옥사이드, 숙신산퍼옥사이드, 디데카닐퍼옥사이드, 큐멘히드로퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드, 2,4-펜타디온퍼옥사이드, 디이소프로필퍼옥사이드, 디-2-에틸헥실퍼옥시카보네이트, t-부틸퍼옥시벤조에이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, t-부틸퍼아세테이트, 시크로헥사논퍼옥사이드, t-아밀퍼옥시벤조에이트, 퍼아세틱액시드, 2,2-비스(t-부틸퍼옥시)부탄, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시크로헥산, 2,5-비스(t-부틸퍼옥시)-2,5-디메틸헥산, 2,5-비스(t-부틸퍼옥시)-2,5-디메틸-3-헥신, 비스(1-(t-부틸퍼옥시)-1-메틸에틸)벤젠, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시크로헥산, 4,4-아조비스(4-시아노발레릭액시드), 1,1'-아조비스(시크로헥산카보니트릴), 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN), 아조비스-2,4-디메틸발레로니트릴, 과산화수소-철(II)염, 퍼옥소이황산염, 포타슘퍼설페이트, 아황산수소나트륨, 또는 쿠멘히드로퍼옥시드-철(II)염의 열반응 탈색제 중 적어도 어느 한 가지 성분 이상을 포함하는 열반응 탈색액을 도포하는 단계 및 상기 열반응 탈색액이 도포된 상기 기록재 상에 열을 가하여 상기 인쇄된 잉크를 탈색하는 단계로 구성되고, 바람직하게는 상기 열반응 탈색액은 용액 100중량%에 대해 상기 열반응 탈색제를 0.01 내지 20중량%, 계면활성제를 0.01 내지 20중량% 포함하여 구성된다. 또한 상기 잉크는 리본카트리지용 잉크로 제조될 수 있으며, 상기 기록재는 마그네틱선이 부착된 카드를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 관점에 따라, 본 발명에 따른 인쇄된 잉크를 탈색시키는 방법은 분자구조상 발색단과 조색단이 상호 근접하여 위치하는 색소를 포함하여 제조된 잉크가 인쇄된 기록재 상에, 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 할로겐화합물, 카르보닐화합물, 디카르보닐화합물, 벤조인에테르화합물, 아릴포스핀옥사이드화합물, 아미노카르보닐화합물, 유기 과산화물, 디페닐할로늄염, 방향족 케톤, 3급 아민, 케탈계 화합물, 티올 화합물, 할로겐화 화합물, 복소고리식 화합물, 다고리식 화합물, 비스이미다졸계 화합물, N-아릴글리시딜계 화합물, 아크리딘계 화합물, 퍼옥시케탈, 아조화합물, 철-아렌착체, 또는 티타노센화합물의 광반응 탈색제 중 적어도 어느 한 가지 성분 이상을 포함하는 광반응 탈색액을 도포하는 단계 및 상기 광반응 탈색액이 도포된 상기 기록재 상에 자외선을 조사하여 상기 인쇄된 잉크를 탈색하는 단계로 구성된다.

본 발명의 또다른 관점에 따라, 본 발명에 따른 인쇄된 잉크를 탈색시키는 방법은 분자구조상 발색단과 조색단이 상호 근접하여 위치하는 색소를 포함하여 제조된 잉크가 인쇄된 기록재 상에, 본 발명에 따른 열반응 탈색제 중 적어도 어느 한가지 이상의 열반응 탈색제와 본 발명에 따른 광반응 탈색제 중 적어도 어느 한 가지 이상의 광반응 탈색제를 동시에 포함하는 열-광반응 탈색액을 도포하는 단계 및 상기 열-광반응 탈색액이 도포된 상기 기록재 상에 열을 가하거나 자외선을 조사하여 상기 인쇄된 잉크를 탈색하는 단계로 구성된다.

이하에서 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명에서 색소라는 용어는 완제품 잉크에 포함되어 구성되며, 잉크의 색상을 발현시키는 화합물을 지칭한다. 본 발명에 따른 탈색액에 의해 탈색이 용이하게 되기 위하여 본 발명에 따른 색소는 특정 분자 구조를 가져야 하는데, 이러한 색소의 선택을 위한 이론적 원리는 다음과 같다.

색소의 구조는 발색단과 조색단을 포함하여 구성되는데, 일반적으로 발색단은 가시광선 영역의 색상을 발현하는 기능을 하며, 조색단은 심색효과와 염착성을 좋게 하는 역할을 한다. 이러한 발색단과 조색단의 예를 들면, 아조기(-N=N-), 카르보닐기(>C=O), 니트로기(-NO₂), 티오(>C=S), 니트로소기(-N=O), 탄소 이중결합(-C=C-), 카르비미노기(-C=N-) 등이 발색단의 대표적 예이며, 아미노기(-NH₂), 치환아미노기(-NHR), 수산화기(-OH), 술폰기(-SO₃), 카르복실기(-COOH), 메르캅탄기(-SH), 알콕시기(-OR), 할로겐화물(-X) 등이 조색단의 대표적인 예이다.

조색단은 또한 본 발명에 따른 탈색액 등과 같이 열 또는 빛에 의해 분해되어 라디칼을 생성하는 물질과 반응하여 발색단의 구조가 파괴되도록 하는 반응기로서의 역할을 할 수 있다. 탈색제에 의한 색소의 제거 반응 메카니즘이 명확하게 밝혀져 있지는 않으나, 탈색액을 구성하는 열 또는 광반응 탈색제가 열이나 빛을 받으면 이에 의해 라디칼을 형성하여 다양한 방법으로 색소와 상호 작용 하는 것으로 알려져 있다. 이러한 메카니즘이 용이하게 일어나게 하기 위해서는 색소의 분자구조 내에서 조색단이 발색단으로부터 가까운 위치(예를 들면,-α,-β위치)에 존재하는 것이 바람직하며, 하나의 색소 분자 내에 두 개 이상의 발색단이 존재한다면, 각각의 발색단에 대해 조색단이 가까운 위치에 존재하는 것이 좋다.

따라서, 본 발명이 목적하는 바 중 하나인 탈색 효율을 향상시키기 위해서는 조색단과 발색단이 상호 근접된 구조의 색소 선택이 중요하며, 상호 근접성의 판단은 단순히 화학식 내에서의 근접 여부에 의한 것이 아니라 분자의 입체 구조를 고려하여 판단하여야 한다.

이러한 색소의 구체적 예로서는 4급 암모늄기(-NH₄ ⁺)를 갖는 트리아릴메탄(triarylmethane)형의 색소를 들 수 있다. 트리아릴메탄형의 색소는 본 발명에 따른 탈색액을 적용하였을 경우 열이나 빛에 의해 형성된 라디칼에 의해 쉽게 퀴노이드링이 파괴되어 가시광선 영역의 흡수대가 이동됨으로써 색상 발현이 사라지는 것으로 알려져 있다.

전술한 원리에 따라 선택된 색소가 본 발명의 잉크를 제조하는 데에 사용되는 것이 바람직하다.

이하에서 열반응 탈색제라는 용어는 일정 온도의 열을 받을 경우 라디칼을 발생시켜 색소 내의 조색단과 쉽게 반응할 수 있는 화합물을 지칭하며, 열반응 탈색액이라는 용어는 일정한 용매에 상기한 열반응 탈색제 및 기타 성분을 용해시켜 탈색시키고자 하는 부분에 도포할 수 있도록 제조된 용액을 지칭한다.

또한, 광반응 탈색제라는 용어는 자외선 광조사에 의해 라디칼이 형성되어 색소 내의 조색단과 쉽게 반응할 수 있는 화합물을 지칭하며, 광반응 탈색액이라는 용어는 일정한 용매에 상기한 광반응 탈색제 및 기타 성분을 용해시켜 탈색시키고자 하는 부분에 도포할 수 있도록 제조된 용액을 지칭한다.

또한, 열-광반응 탈색액이라는 용어는 본 발명에 따른 열반응 탈색제와 광반응 탈색제를 동시에 포함하고, 이들을 기타 성분과 함께 일정한 용매에 용해시켜 탈색시키고자 하는 부분에 도포할 수 있도록 제조된 용액을 지칭한다.

또한, 기록재라는 용어는 본 발명에 따른 잉크가 인쇄될 수 있는 각종 종이, 카드 등을 지칭한다.

본 발명에 따라 열을 가함으로써 라디칼이 형성되어 조색단과 쉽게 반응할 수 있는 열반응 탈색제로서는 과산화물, 아조화합물, 리독스탈색제 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 열반응 탈색제를 보다 구체적으로 예시하면, 벤조일퍼옥사이드, p-클로로벤조일퍼옥사이드, t-부틸퍼옥사이드, t-부틸히드로퍼옥사이드, 숙신산퍼옥사이드, 디데카닐퍼옥사이드, 큐멘히드로퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드, 2,4-펜타디온퍼옥사이드, 디이소프로필퍼옥사이드, 디-2-에틸헥실퍼옥시카보네이트, t-부틸퍼옥시벤조에이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, t-부틸퍼아세테이트, 시크로헥사논퍼옥사이드, t-아밀퍼옥시벤조에이트, 퍼아세틱액시드, 2,2-비스(t-부틸퍼옥시)부탄, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시크로헥산, 2,5-비스(t-부틸퍼옥시)-2,5-디메틸헥산, 2,5-비스(t-부틸퍼옥시)-2,5-디메틸-3-헥신, 비스(1-(t-부틸퍼옥시)-1-메틸에틸)벤젠, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시크로헥산 등의 과산화물과, 4,4-아조비스(4-시아노발레릭액시드), 1,1'-아조비스(시크로헥산카보니트릴), 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN), 아조비스-2,4-디메틸발레로니트릴 등의 아조화합물 및 과산화수소-철(II)염, 퍼옥소이황산염, 포타슘퍼설페이트, 아황산수소나트륨, 쿠멘히드로퍼옥시드-철(II)염 등의 리독스탈색제가 있고, 이 화합물들을 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합하여 본 발명에 따른 열반응 탈색제로서 사용할 수 있다.

본 발명에 따라 자외선을 조사함으로써 라디칼이 형성되어 조색단과 쉽게 반응할 수 있는 광반응 탈색제로서는 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 할로겐화합물, 카르보닐화합물, 디카르보닐화합물, 벤조인에테르화합물, 아미노카르보닐화합물, 유기 과산화물, 디페닐할로늄염, 방향족 케톤, 3급 아민, 케탈계 화합물, 티올 화합물, 할로겐화 화합물, 복소고리식 화합물, 다고리식 화합물, 비스이미다졸계 화합물, N-아릴글리시딜계 화합물, 아크리딘계 화합물, 퍼옥시케타, 아조화합물, 철-아렌착체, 또는 티타노센화합물의 광반응 탈색제가 사용될 수 있다.

아세토페논계 화합물의 구체적인 예로서는 아세토페논, 프로피오페논, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온, 1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온, 디메톡시아세토페논, 디에톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온, 2,2-디에톡시-1,2-디페닐에탄-1-온, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 디클로로아세토페논, p-터트-부틸트리클로로아세트페논, 트리클로로아세토페논, N,N-디메틸아미노아세토페논, p-디메틸아미노프로피오페논, 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모폴리놀프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)부탄-1-온, 1-페닐-1,2-프로판디온-2-(o-에톡시카르보닐)옥심, 3,6-비스(2-메틸-2-모르포리노프로파노일)-9-부틸카르바졸, -하이드록시이소부틸페논, , '-디클로로-4-페녹시아세토페논, 1-하이드록시-1-시클로헥실아세토페논, 디아세틸아세토페논 등이 있다.

벤조페논계 화합물의 구체적인 예로서는, 벤조페논, 4-메틸벤토페논, 4-페닐벤조페논, 2-클로로벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논, o-벤조일벤조산 메틸, 4-(4-메틸닐티오)벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논, 4,4'-비스디메틸아미노벤조페논, 4,4'-비스디에틸아미노벤조페논, 미힐러케톤, 4-벤조일-4'-메틸디페닐설파이드, 3,3-디메틸-4-메틸벤조페논, 4-(1,3-아크릴로일-1,4,7,10,13-펜타옥사트리데실)벤조페논,3,3',4,4'-테트라(tert-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논 등이 있다.

할로겐화합물의 구체적인 예로서는, 4-벤조일-N,N,N-메틸벤젠메탄아미늄클로라이드, 2-하이드록시-3-(4-벤조일페녹시)-N,N,N-트리메틸-1-프로판아미늄클로라이드, 4-벤조일-N,N-디메틸-N-[(2-(1-옥소-2-프로페녹시)에틸)-벤젠메탄아미늄 클로라이드, 4-벤조일-N,N-디메틸-N-[(2-(1-옥소-2-프로페닐옥시)에틸)-벤젠메탄아미늄브로마이드 등이 있다.

카르보닐화합물의 구체적인 예로서는, 티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 티오크산톤, 2-이소프로필티오이소프로필티옥산톤, 4-이소프로필티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 2,4-디이소프로필티옥산톤, 2,4-디클로로티옥산톤, 1-클로로-4-프로폭시티옥산톤, 2-하이드록시-3-(3,4-디메틸-9-옥소-9H-티옥산톤-2-일-옥시)-N,N,N-트리메틸-1-프로판아미늄 클로라이드, 2-벤조일메틸렌-3-메틸나프토(1,2-d)티아졸린 등이 있다.

디카르보닐화합물의 구체적인 예로서는, 벤질, 1,7,7-트리메틸-비시클로[2,2,1]헵탄-2,3-디온(캄퍼퀴논이라고도 함), 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-tert-부틸안트라퀴논, 1-클로로안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2,3-디페닐안트라퀴논, 9,10-페난트렌퀴논, 메틸 a-옥소벤젠 아세테이트 등이 있다.

벤조인에테르화합물의 구체적인 예로서는, 벤조인(2-히드록시-1,2-디페닐에타논), 벤조인메틸에테르(2-메톡시-1,2-디페닐에타논), 벤조인에틸에테르(2-에톡시-1,2-디페닐에타논, 벤조인이소프로필에테르(2-이소프로폭시-1,2-디페닐에타논), 벤조인-n-부틸에테르(2-부톡시-1,2-디페닐에타논), 벤조인이소부틸에테르(2-이소부톡시-1,2-디페닐에타논 등이 있다.

아릴포스핀옥사이드화합물의 구체적인 예로서는, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드, 비스(2,6-디클로로벤조일)-(4-n-프로필페닐)포스핀옥사이드 등이 있다.

아미노카르보닐화합물의 구체적인 예로서는, 메틸 4-디메틸아미노벤조에이트, 에틸 4-디메틸아미노벤조에이트, 4-디메틸아미노벤조에이트-n-부톡시에틸에스테르, 이소아밀-4-디메틸아미노벤조에이트, 벤조에이트-2-디메틸아미노에틸에스테르, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 2,5'-비스(4-디메틸아미노벤잘)시클로펜타논 등이 있다.

유기 과산화물 의 구체적인 예로서는, 벤조일퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸하이드로퍼옥사이드, 디-t-부틸디퍼옥시이소프탈레이트, 3,3',4,4'-테트라(t-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논, 쿠멘퍼옥사이드 등이 있다.

디페닐할로늄염의 구체적인 예로서는, 디페닐아이오도브로마이드, 디페닐아이오도클로라이드 등이 있다.

케탈계 화합물의 구체적인 예로서는, 아세트페논디메틸케탈, 벤질디메틸케탈 등이 있다.

티올 화합물의 구체적인 예로서는, 2,4,5-트리아릴이미다졸 2량체, 리보플라빈테트라부틸레이트, 2-메르캅토벤조이미다졸, 2-메르캅토벤조옥사졸, 2-메르캅토벤조티아졸 등이 있다.

할로겐화 화합물의 구체적인 예로서는, 2,2,2-트리클로로-1-(4'-tert-부틸페닐)에탄-1-온, 2,2-디클로로-1-(4-페녹시페닐)에탄-1-온, , , -트리브로모메틸페닐술폰, 2,2,2-트리브로모에탄올, 2,4,6-트리스(트리클로로메틸)트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시페닐)트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시스티릴)트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(3,4-메틸렌디옥시페닐)트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시나프틸)트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(5-메틸푸릴)에틸리딘]트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-부릴에틸리딘]트리아진 등이 있다.

복소고리식 화합물 및 다고리식 화합물의 구체적인 예로서는, 3-페닐-5-이소옥사조론, 2,4,6-트리스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진벤즈안트론 등이 있다.

아조화합물의 구체적인 예로서는, 2,2'-아조(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'아조비스이소부티로니트릴, 1,1'-아조비스(시클로헥산-1-카르보니트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴) 등이 있다.

상업적으로 입수 가능한 광반응 탈색제로서는 시바큐어(Chivacure)TPO, 200, 107, 184, 173, BDK, 660, 1400, 9842, 1256, 3482 등이 있으며, 이 외에도 이가큐어(Irgacure), 다로큐어(Darocure), 루시린(Lucirin), 큐어녹스(Curenox) 등의 상품명을 가진 광반응 탈색제의 상업적인 입수가 가능하다.

전술한 광반응 탈색제들 역시 본 발명에 따른 열반응 탈색제의 경우와 마찬가지로 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합하여 본 발명에 따른 광반응 탈색제로서 사용할 수 있다.

전술한 열반응 탈색제 또는 광반응 탈색제를 포함하여 열반응 또는 광반응 탈색액을 제조하는 경우에는, 통상 용액 100중량%에 대하여 열반응 탈색제 또는 광반응 탈색제를 0.01 내지 20중량%, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%를 용해하여 제조한다. 탈색제의 함량이 0.01중량% 이하일 경우에는 탈색제의 농도가 부족하여 탈색 효율이 떨어지며, 20중량% 이상이 되면 탈색액이 기록재의 표면에 누적되어 얼룩이 생기거나 2회이상 반복하여 사용할 경우 기록재의 표면에 탈색액 성분이 잔존하여 재사용된 상태의 기록재 상의 잉크와 반응하여 잉크를 탈색시킬 우려가 있다.

본 발명에 따른 열반응 또는 광반응 탈색액을 제조하기 위해서는 탄화수소계 용매, 알콜계 용매, 케톤계 용매, 에스테르계 용매, 에테르계 용매, 할로겐계 용매, 극성 용매 등이 사용될 수 있다.

또한, 이러한 용매에 전술한 열반응 탈색제와 광반응 탈색제를 각각 한 가지 성분 이상씩 함께 용해시킴으로써 열-광반응 탈색제를 제조할 수도 있다.

또한 상술한 탈색액의 성질을 향상시키기 위해, 각종의 첨가제를 상술한 탈색제 등과 함께 상술한 용매에 용해시켜 본 발명에 따른 탈색액을 제조할 수 있다. 이러한 첨가제의 예로서 계면활성제를 들 수 있는데, 계면활성제를 포함시켜 탈색액을 제조하는 경우에 잉크 활자 색소성분의 용해를 촉진시켜 탈색액과 색소와의 반응성을 높일 수 있다.

이러한 계면활성제는 불소계, 실리콘계, 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시 에틸렌소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시 에틸렌 소르비탄 알킬 에테르, 글리세린 지방산에스테르, 프로필렌글리콜 지방산 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 알킬 에테르류 등의 계면활성제 등이 있고, 이들을 단독 또는 2종 이상을 포함시켜 본 발명에 따른 탈색액을 제조할 수 있다. 통상 용액 100중량%에 대하여 계면활성제를 0.01 내지 20중량%, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%를 용해하여 제조한다.

이하에서 본 발명에 따른 기록재에 인쇄된 잉크를 탈색시키는 방법에 대하여 단계별로 더욱 상세히 설명한다.

우선, 열반응 탈색액에 의한 잉크의 탈색 방법을 단계별로 설명한다.

본 발명에 따른 색소를 사용하여 제조된 잉크가 인쇄된 기록재 상에, 상술한 본 발명에 따른 열반응 탈색액을 인쇄방식이나 스프레이 방식으로 도포한다. 이 단계에서는 기록재에 활자 또는 도안 형태로 인쇄 되어 있는 잉크에 열반응 탈색액이 함침되어 결합되어 있으나 열반응 탈색액 내의 열반응 탈색제가 라디칼로 변형 되도록 하는 특정 온도의 열이 가해지지 않은 상태이므로 기록재 상의 잉크는 기존의 인쇄상태를 유지하고 있다.

다음 단계에서는 선택된 열반응 탈색제의 종류에 따라 열반응 탈색제가 라디칼을 형성할 수 있도록 하는 온도의 열을 기록재에 가한다. 이러한 온도는 열반응 탈색제의 성질에 따라 다르므로, 선택된 열반응 탈색제의 종류에 따라 결정된다.일반적으로 상온에서는 반응하지 않는 열반응 탈색액을 선택하는 것이 바람직하며, 따라서 특정 온도 이상의 열을 가함으로써 열반응 탈색액에 의한 잉크의 탈색이 진행된다. 더욱이, 이러한 열반응 탈색액과 반응 온도의 선택은 기록재의 성질 또한 고려함으로써, 기록재에 손상을 가하지 않으면서도 열반응 탈색액에 의한 잉크의 탈색이 진행될 수 있는 온도로서 결정하는 것이 바람직하다.

이러한 열반응 탈색액에 의한 잉크의 탈색 과정은 후술할 광반응 탈색액에 의한 방법에 비해 다소 긴 시간을 필요로 하지만 한번에 대량의 기록재 탈색 처리가 가능한 이점이 있다.

다음으로 광반응 탈색액에 의한 잉크의 탈색 방법을 설명한다.

광반응 탈색액에 의한 잉크의 탈색에 있어서도 상술한 열반응 탈색액에 의한 방법과 동일한 단계를 거친다. 다만, 도포하는 탈색액은 전술한 본 발명에 따른 광반응 탈색액이며, 잉크의 탈색 반응은 열을 가하는 대신 특정 파장을 가진 자외선을 조사함으로써 이루어진다. 자외선을 조사하기 위해서는 일반적으로 100 내지 450nm의 파장범위를 가진 광원이 이용될 수 있는데, 오존의 발생을 막기 위해 200 내지 420nm의 파장범위를 가진 광원을 사용하는 것이 바람직하다. 세기가 1 내지 120w/cm의 범위를 갖는 광원을 사용할 수 있는데, 20 내지 80w/cm 범위의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 광원 또한 광반응 탈색액 및 기록재의 성질에 따라 선택하는 것이 바람직하다.

이러한 광반응 탈색액에 의한 잉크의 탈색 과정은 상당히 짧은 시간 내에 탈색 반응이 완료되는 이점이 있다(일반적으로 수 초 이내).

마지막으로 열-광반응 탈색액을 이용하는 경우에 잉크의 탈색 방법에 대해 설명하면, 탈색액에 포함된 성분 중 열반응 탈색제는 열에 의해, 광반응 탈색제는 자외선 조사에 의해 라디칼이 형성되고 각각 조색단과 반응하여 색소를 파괴하게 되므로, 이러한 열-광반응 탈색액이 도포된 상태의 기록재에서 잉크의 탈색을 위해서는 열을 가하거나 자외선을 조사하는 두 가지 방법을 동시에, 순차적으로, 또는 각각 단독으로 적용할 수 있다.

이러한 열-광반응 탈색액에 의한 잉크의 탈색 과정은 상술한 열반응 탈색액과 광반응 탈색액에 의한 장점을 함께 갖추고 있으므로 단시간 내에 다량의 기록재의 탈색 처리를 행할 수 있는 이점이 있다.

본 발명에 따른 잉크가 인쇄되는 기록재로서는 마그네틱선이 부착된 카드가 사용될 수 있다. 일반적으로 고속도로 요금소 등에서 출입 정산 카드로 이용되거나 각종 식별 카드로서 사용되는 마그네틱선이 부착된 카드는, 단순한 종이 등의 일반 기록재에 비해 생산 단가가 높고, 기록재의 분쇄 후 재생에 의한 재활용에 기술적인 어려움이 있으므로 본 발명에 따른 잉크의 탈색 방법을 적용할 경우 상당한 비용 절감의 효과를 볼 수 있다.

이러한 마그네틱선이 부착된 카드의 재질은 특수 코팅된 종이나 플라스틱 재질의 것 등이 사용되고 있고, 어떠한 재질의 카드이든 본 발명에 따른 잉크로의 인쇄가 가능하다. 따라서 본 발명에 따른 잉크가 인쇄된 상태의 사용 종료된 마그네틱선이 부착된 카드를 수거한 후, 본 발명에 따른 잉크를 탈색시키는 방법을 이용하여 카드의 재활용이 가능해진다. 더욱이, 본 발명에 따른 열반응 탈색액에 의한잉크의 탈색 방법을 적용할 경우에는, 1회의 탈색 과정에서 대량의 카드 상의 잉크 탈색이 가능하므로 재활용 비용에 있어서도 상당한 이득을 볼 수 있다.

본 발명에 따른 잉크는 프린터에 사용되는 리본카트리지용 잉크로 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 잉크가 리본카트리지에 적용됨으로써 상술한 마그네틱선이 부착된 카드 등의 인쇄에 있어 사용될 수 있다.

이하에서는 본 발명을 실시예를 통해 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명이 후술할 실시예에 한정되는 것은 아니다.

1. 리본카트리지의 제조

본 실험에서는 색소로서 베이직 블루7(Basic blue 7)를 사용하였고, 리본카트리지용 잉크를 만들기 위해 베이직 블루 5중량%, 트윈 80(Aldrich) 65중량%, 글리세린 30중량%를 고속 교반기가 장치된 용기에 넣은 후 5000rpm으로 30분간 교반하였다. 이 때 고속 교반에 의해 혼합물의 온도가 80 내지 90 정도로 상승하였으므로, 이를 상온으로 냉각, 정치한 후 여과하여 잉크를 제조한 후 이를 리본에 침지하여 리본카트리지를 제조하였다.

2. 탈색액의 제조

a. 계면활성제가 포함되지 않은 광반응 탈색액의 제조

교반기가 장치된 용기에 에탄올과 메틸에틸케톤, 메틸 셀로솔브를 동일한 중량%로 혼합한 다음 전체량에 대해 시바큐어 184를 5중량% 넣고 균일하게 교반하여 광반응 탈색액을 제조하였다.

b. 계면활성제를 포함한 광반응 탈색액의 제조

교반기가 장치된 용기에 에탄올과 메틸에틸케톤, 메틸 셀로솔브를 동일한 중량%로 혼합한 다음 전체량에 대해 시바큐어 184를 5중량%와 계면활성제 FSO-100(듀퐁, 상품명 조닐) 0.1중량%를 넣고 균일하게 교반하여 광반응 탈색액을 제조하였다.

c. 계면활성제를 포함한 열-광반응 탈색액의 제조

교반기가 장치된 용기에 에탄올과 메틸에틸케톤, 메틸 셀로솔브를 동일한 중량%로 혼합한 다음 전체량에 대해 시바큐어 184를 3중량%, 열반응 탈색액인 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 2중량%, 계면활성제 FSO-100 0.1중량%를 넣고 균일하게 교반하여 광반응 탈색액을 제조하였다.

d. 열반응 탈색액의 제조

메틸셀로솔브 전체 중량에 대해 AIBN 5중량%를 녹여 열반응 탈색액을 제조하였다.

3. 잉크의 탈색 실험

1 단계 : 인쇄

앞서 제조한 리본카트리지를 이용하여 도트프린터로 기록재에 인쇄한 후 3일간 실온에서 방치하였다.

2 단계 : 탈색액의 도포 후 자외선 조사 또는 가열

a. 자외선 조사

전단계에서 인쇄된 후 3일간 방치된 기록재에 대해 탈색액을 도포하였다. 40W/cm의 수은 램프를 광원으로 사용하여 15cm 높이에서 광조사를 실시하였다. 자외선 조사에 의한 실험은 앞서 제조된 탈색액 중, i)계면활성제가 포함되지 않은 광반응 탈색액, ii)계면활성제를 포함한 광반응 탈색액, iii)계면활성제를 포함한 열-광반응 탈색액을 도포한 기록재에 대하여 행하였다.

b. 가열

건조기의 온도를 80 맞추어 가열하였다. 가열에 의한 실험은 앞서 제조된 탈색액 중 열반응 탈색액이 도포된 기록재에 대하여 행하였다.

4. 탈색 실험의 결과

상술한 실험의 조건에 따라 행한 자외선 조사에 의한 실험 중 i)계면활성제를 제외한 광반응 탈색액을 도포한 기록재에 대한 경우에는 7초만에 잉크가 완전히 탈색되는 것을 확인할 수 있었다. ii)계면활성제를 포함한 광반응 탈색액, iii)계면활성제를 포함한 열-광반응 탈색액을 도포한 기록재에 대한 경우에는 5초만에 잉크가 완전히 탈색되어 계면활성제를 포함하지 않은 탈색액을 도포한 경우에 비해 탈색 반응이 더 효과적인 것을 확인할 수 있었다. 열반응 탈색액을 도포한 기록재에 대한 경우에는 2시간만에 잉크가 완전히 탈색되는 것을 확인할 수 있었다.

본 발명에 따른 인쇄된 잉크를 탈색시키는 방법에 의할 경우, 높은 비용을 필요로하는 종이의 재활용 과정 등을 거치지 않아도 되므로 낮은 비용으로 기록재를 재사용할 수 있을 뿐만 아니라 재사용 되는 기록재의 질이 재사용 전에 비해 거의 저하되지 않는 이점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 적절한 조건에 따라 선택된 잉크, 탈색액을 사용함으로써 탈색 효율을 극단적으로 향상시킬 수 있었다. 더욱이본 발명에 따른 방법이 적용될 경우 마그네틱선이 부착된 카드 등 단가가 높은 기록재를 그대로 다시 사용할 수 있게 됨으로써 고가의 기록재가 그대로 버려지는 경우를 방지할 수 있다. 특히, 대규모의 탈색 처리가 필요한 경우에는 본 발명에 따른 열반응 탈색액에 의한 잉크 탈색 방법을 적용함으로써 이러한 처리가 가능해 진다. 이러한 경제적 이점 외에도 종이의 생산을 위한 펄프의 소비를 억제함으로써 자연 환경 보존에도 큰 기여를 할 수 있을 것이다.

이상과 같이 본 발명을 바람직한 실시예에 따라 설명하였으나, 본 발명은 설명된 실시예에 의한 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims

분자구조상 발색단과 조색단이 상호 근접하여 위치하는 색소를 포함하여 제조된 잉크가 인쇄된 기록재 상에, 벤조일퍼옥사이드, p-클로로벤조일퍼옥사이드, t-부틸퍼옥사이드, t-부틸히드로퍼옥사이드, 숙신산퍼옥사이드, 디데카닐퍼옥사이드, 큐멘히드로퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드, 2,4-펜타디온퍼옥사이드, 디이소프로필퍼옥사이드, 디-2-에틸헥실퍼옥시카보네이트, t-부틸퍼옥시벤조에이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, t-부틸퍼아세테이트, 시크로헥사논퍼옥사이드, t-아밀퍼옥시벤조에이트, 퍼아세틱액시드, 2,2-비스(t-부틸퍼옥시)부탄, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시크로헥산, 2,5-비스(t-부틸퍼옥시)-2,5-디메틸헥산, 2,5-비스(t-부틸퍼옥시)-2,5-디메틸-3-헥신, 비스(1-(t-부틸퍼옥시)-1-메틸에틸)벤젠, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시크로헥산, 4,4-아조비스(4-시아노발레릭액시드), 1,1'-아조비스(시크로헥산카보니트릴), 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 아조비스-2,4-디메틸발레로니트릴, 과산화수소-철(II)염, 퍼옥소이황산염, 포타슘퍼설페이트, 아황산수소나트륨, 또는 쿠멘히드로퍼옥시드-철(II)염의 열반응 탈색제 중 적어도 어느 한 가지 성분 이상을 포함하는 열반응 탈색액을 도포하는 단계 및,

상기 열반응 탈색액이 도포된 상기 기록재 상에 열을 가하여 상기 인쇄된 잉크를 탈색하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 인쇄된 잉크를 탈색시키는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 열반응 탈색액은, 용액 100중량%에 대해 상기 열반응 탈색제를 0.01 내지 20중량% 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인쇄된 잉크를 탈색시키는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 열반응 탈색액은, 용액 100중량%에 대해 0.01 내지 20중량%의 계면활성제를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인쇄된 잉크를 탈색시키는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 기록재는 마그네틱선이 부착된 카드인 것을 특징으로 하는 인쇄된 잉크를 탈색시키는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 잉크는 리본카트리지용 잉크인 것을 특징으로 하는 인쇄된 잉크를 탈색시키는 방법.
분자구조상 발색단과 조색단이 상호 근접하여 위치하는 색소를 포함하여 제조된 잉크가 인쇄된 기록재 상에, 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 할로겐화합물, 카르보닐화합물, 디카르보닐화합물, 벤조인에테르화합물, 아릴포스핀옥사이드화합물, 아미노카르보닐화합물, 유기 과산화물, 디페닐할로늄염, 방향족 케톤, 3급 아민, 케탈계 화합물, 티올 화합물, 할로겐화 화합물, 복소고리식 화합물, 다고리식 화합물, 비스이미다졸계 화합물, N-아릴글리시딜계 화합물, 아크리딘계 화합물, 퍼옥시케탈, 아조화합물, 철-아렌착체, 또는 티타노센화합물의 광반응 탈색제 중 적어도 어느 한 가지 성분 이상을 포함하는 광반응 탈색액을 도포하는 단계 및,

상기 광반응 탈색액이 도포된 상기 기록재 상에 자외선을 조사하여 상기 인쇄된 잉크를 탈색하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 인쇄된 잉크를 탈색시키는 방법.
분자구조상 발색단과 조색단이 상호 근접하여 위치하는 색소를 포함하여 제조된 잉크가 인쇄된 기록재 상에, 상기 제 1 항에 있어서의 상기 열반응 탈색제 중 적어도 어느 한 가지 이상의 열반응 탈색제와 상기 제 6 항에 있어서의 상기 광반응 탈색제 중 적어도 어느 한 가지 이상의 광반응 탈색제를 동시에 포함하는 열-광반응 탈색액을 도포하는 단계 및,

상기 열-광반응 탈색액이 도포된 상기 기록재 상에 열을 가하여 상기 인쇄된 잉크를 탈색하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 인쇄된 잉크를 탈색시키는 방법.