KR20050056099A - 복사열 알루미늄 단열 안료와 인쇄용 복사열 단열 잉크 및그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열복사율 97％를 차단하는 특성을 지닌 알루미늄 99.9％, 성형강화제 0.1％로 구성된 복사열 알루미늄 단열재를 20∼200u단위로 미세화한 합성공정과, 이를 20∼200mu 단위로 미세화한 안료공정, 후처리 적성개량 공정을 거친 후 형성된 복사열 알루미늄 단열 안료와 상기 안료를 수지와 용제에 용해한 바니스, 및 보조제등과 함께 연육 시켜 만든 인쇄용 복사열 단열 잉크 및 그의 제조방법에 관한 것이다

본 발명은 산업 건축용 사용되어온 알루미늄 단열재를 액상 복사열 단열 잉크로 개량 발명한 것으로, 인쇄공정 만으로도 복사열 단열 인쇄물을 얻을 수 있는 것이 특징이다.

Description

복사열 알루미늄 단열 안료와 인쇄용 복사열 단열 잉크 및 그의 제조방법{omitted}

본 발명은 Innovative Insulation, Inc. Innovative Energy, Inc등에서 제조, 공급하는 단열재로써, 알루미늄 99.9％, 성형강화제 0.1％의 구성으로 열관류 저항 3.84㎡ h˚/ kcal , 열전도율 0.006 kcal/㎡ h˚ 열복사율 97％의 높은 단열성을 특징으로 산업 및 건축용 단열재로 응용되고 있으며, 인쇄잉크에서도 알루미늄을 주원료로 하는 금속분말 잉크가 있지만, 이러한 잉크는 단열이 아닌 색을 구현하기 위한 목적으로 사용되고 있다.

복사열 알루미늄 단열재는 태양열 집열판, 건축물 단열, 냉온수 닥트, 및 탱크단열, 농업, 축산업, 의료기구, 전기제품, 선박, 우주항공 산업에 유용하게 이용되고 있으나, 제품의 포장물에 있어서는 온도, 습도, 곰팡균, 환경에 여전히 많은 문제점을 드러내고 있다. 식품류는 인쇄잉크 내 유지의 산화에 있어 사용되는 유지의 품질, 포장재의 재질과 자외선 방지, 유통단계에서의 제반 요소를 포함하여 품질보증기간을 제한하여 표시하는 방법으로 안전을 유지하고 있므며, 또한 포장물에 알루미늄박을 코팅하여 사용 하지만, 빛의 투과를 차단하는 특성은 있으나, 복사열 및 전도열은 막지는 못하고 있으며, 비식품류에서는 단열 및 충격흡수제로 여전히 재활용이 불가능한 스티로폼 등을 사용하고 있는 것이 현 실정이다. 이러한 포장물은 단열에 있어 인쇄기상에 적합한 인쇄용 복사열 단열 잉크로 만들기 위해서는 복사열 알루미늄 단열재를 초미립자로 분쇄하여 안료로서의 기능을 가지게 하는 인쇄용 복사열 알루미늄 단열 안료와 이를 비히클, 유지, 용제, 첨가제를 혼합, 분산 공정으로 인쇄용 복사열 단열 잉크를 만드는 것이 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제이다.

본 발명이 제안하는 인쇄용 복사열 단열 잉크는 알루미늄 99.9％, 성형강화제 0.1％를 주성분으로 하는 복사열 알루미늄 단열재를 초미립자로 분쇄하여 안료화 공정을 거친 후 만들어진 복사열 알루미늄 단열 안료와 비히클, 보조제의 세 성분으로 혼합 분산 시켜 만들어 진다.

상기한 복사열 알루미늄 단열 안료의 생산 공정은 1단계 합성공정, 2단계 안료화공정, 3단계 후처리 적성개량 공정으로 이루어진다.

상기한 1단계의 합성공정은 복사열 알루미늄 단열재를 20∼200u으로 착색력, 선명도 부족으로 안료적 가치가 없는 상태의 Crude를 생산하는 것이다.

상기한 2단계 안료화 공정은 20∼200mu 단위로 미세화하여 착색력, 선명도를 부여하는 1차 입자 제조 공정이며, 농황산에 용해된 Crude를 급속히 교반중인 물에 주입해서 희석시키는 방법의 화학적 공정 및 Crude를 Na2SO4, NaCl, CaCl2 등 미반응 결정고체와 같이 미세화하여 첨가물을 제거하는 방법의 물리적 방법을 사용한다. 상기한 3단계 2차 입자제어, 비히클과 상호관계를 제어하는 후처리 적성개량 공정을 거처 복사열 알루미늄 단열 안료를 만든다.

상기한 비히클은 인쇄기상에서 전이하여 피인쇄체에 화상을 형성하는데 사용 되며, 이는 수지, 유지, 용제, 첨가제로 구성되어 있다.

상기한 수지는 천연수지 및 합성수지가 있으며, 합성수지에는 Xylene Resin, Maleic Resin, 석유수지, Alkyd Resin, Acrylic Resin, Amine Resin이며, 주로 로진계 수지로 로진변성 페놀수지가 쓰이고, 로진계수지 중에는 경화로진, 로진 에스테르, 로진변성로진변성 말레인산 수지도 포함하며, 로진변성 페놀수지를 구성하는 주요 원재료는 로진,다가알콜, 페놀류 및 알데히그류가 있고. 로진 페놀수지는 로진과 다가알콜의 에스테르화 반응에서 로진에스테르를, 페놀류와 포름알데히드의 메틸롤화 및 축합반응에서 페놀수지를 각각 합성하고, 로진에스테르와 페놀수지의 부가반응에서 로진변성 페놀수지를 합성한 수지로 바니스를 제조한다.

상기한 유지는 상온에서 건조능력에 따라 건성유, 반건성유, 불건성류로 분류되며, 잉크의 건조에 영향을 주는 이중결합의 수는 140∼200사이의 것을 사용하고, 주로 아마인유(Linseed oil), Tung oil(China wood oil), 페릴라유(Perilla oil)의 건성유를 사용한다.

상기한 용제는 에스텔, 알코올, 케톤계용제, 물, 글리콜 등이 있으며, 주로 탄화수소계 용제를 사용하고, 석유계 탄화수소의 구성 성분은 Paraffine 60％, Aromatic 15∼18％, Napthene 30％ 내외로 240∼330℃의 비점 범위의 용제를 사용한다. 상기한 첨가제는 가소제, 컴파운드, 안정제가 있으며, 물성을 보완해주는 보조제로 증점제, 드라이어, 가교제, 촉매, 소포제, 안정제 등을 사용한다.

인쇄용 복사열 단열 잉크는, 1단계 용해, 2단계 혼합, 3단계 분산, 4단계 조정, 5단계 검사의 순으로 이루어진다.

상기 1단계 용해는 천연수지, 합성수지 등을 수지를 식물성 건성유와 광물유를 가열 반응시켜 만들어지는 비히클을 만드는 제조공정이다.

상기 2단계 혼합은 분말 형태인 복사열 알루미늄 단열 안료와, 페이스트 상태인 비히클을 분산공정 전에 충분한 예비 훈련을 시켜 분산물이 균일하게 복사열 단열안료에 비히클이 잘 습윤 잘 될 수 있도록 하는 공정이다.

상기 3단계 분산은 복사열 알루미늄 단열 안료의 입자를 최소화하여 완전히 코딩을 시키는 공정이다.

상기 4단계 조정은 복사열 단열 잉크의 사용 용도에 따라 택 또는 점도를 보완 해야 할 경우 조정하는 공정이다.

상기 5단계 검사는 조정이 끝난 후 규정된 규격에 맞추어졌는지를 판정, 표준화, 기본 제품과 비교 시험하는 공정을 거쳐 인쇄용 복사열 단열 잉크가 만들어진다.

본 발명의 복사열 단열 잉크는 인쇄기상 또는 피인쇄물의 종류에 따라 매염용,그라비아용,플렉소용 복사열 단열잉크, 만들어지며, UV 복사열 단열 잉크가 있다.

상기한 UV 복사열 단열 잉크는 건조에 열에너지 대신에 통상의 전자파 중에서 가시광선보다 파장이 짧고 X선보다 파장이 긴 자외선이 가진 에너지(보통 250∼450nm 파장에 속하는 근자외선)의 화학적 작용에 의해 중합, 초기의 액상도료가 고상으로 경화하는 도료이다.

상기한 UV 복사열 단열 잉크의 구성은 〈표 1〉과 같다

[표 1]

〈실시예1〉

매엽용 복사열 단열 잉크의 배합

복사열 알루미늄 단열안료 25％, 로진변성 페놀수지 30％, 아마인유 10％, 탄화수소계 용제는 30％, 용제컴파운드 및 드라이어 5％의 배합으로 조성하여, 보조제 등과 함께 연육공정을 거처 인쇄용 복사열 단열 잉크를 제조하였다(표 2 참조).

[표 2]

〈실시예2〉

그라비아용 복사열 단열 잉크의 배합.

[표 3]

〈실시예3〉

플렉소용 복사열 단열 잉크의 배합

[표 4]

본 발명을 인쇄용 복사열 단열 잉크로 사용하는 경우 복사열 알루미늄 단열 안료의 농도는 10 중량％ ∼ 70 중량％, 바람직하게는 10 중량％ ∼ 50 중량％ 이다. 10 중량％ 미만이면 점도 표면장력 등과 같은 잉크 특성은 좋으나 복사열 단열의 효과가 없어지며, 또 70 중량％을 초과하면 점도 표면장력 등과 같은 잉크 특성을 만족시키지 못하므로 인쇄용 복사열 단열 잉크로 사용할 수 없다.

〈실시예2〉

도 2 와 같이 인쇄용 복사열 단열 잉크로 인쇄 된 두께 7T의 골판지를 사용하여, 다음과 같이 시험 하였다.

열원은 500Watt 전기기구를 사용하며, 열원과의 거리는 40cm를 유지하여, 일반 골판지와 복사열 단열 골판지를 상기 조건에서 각각 10분간 표면의 온도를 감지하였다

[표 5]

[표 6]

〈실시예3〉

도 3과 같이 인쇄용 복사열 단열 잉크로 인쇄 된 두께 2T의 골판지로 가로210mm 세로75mm, 폭15Omm의 크기로 제작하여 다음과 같은 시험을 하였다.

열원은 500Watt 전기기구를 사용하며, 열원과의 거리는 30cm를 유지하여, 일반 골판지와 복사열 단열 골판지를 상기 조건에서 각각 40초 단위로 박스 내의 온도를 감지하였다.

[표 7]

[표 8]

상기에서는 본 발명에 따른 인쇄용 복사열 단열 잉크의 실시예에 기초 하였지만, 이에 한정되는 것이 아니고, 특허청구 범위와 상세한 설명의 범위 안에서 여러 가지 변형으로 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

상기와 같이 본 발명에 따른 인쇄용 복사열 단열 잉크는 복사열, 전도열 및 대류열 등을 차단 할 수 있는 특성을 가진 인쇄용 복사열 단열 잉크로, 인쇄기상의 기본공정 만으로 복사열 단열 인쇄물들을 대량생산 할 수 있는 장점이 있으며, 복사열 단열을 필요로 하는 포장물의 파급 효과와, 또한 환경에 심각한 문제가 되고 있는 시티로폼 등의 사용을 줄일 수 있으며, 온도, 습도뿐만 아니라 곰팡균으로부터 내용물을 보호할 수 있고, 에너지 절감에 대한 효과를 기대할 수 있다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호 설명〉

[도 1] 도 1 은 인쇄용 복사열 단열 잉크의 제조공정이다.

[도 2] 도 2 는 일반 골판지와 복사열 단열 골판지의 복사열 표면 온도 변화의 실시예.

[부호의 설명]

1. 일반 골판지

2. 복사열 단열 골판지

3. 열원 500watt

[도 3] 도 3 은 일반 골판지와 복사열 단열 골판지 내의 복사열 대류열 온도 변화의 실시예.

[부호의 설명]

4. 일반골판지

5. 복사열 단열 골판지

6. 열원 500watt

Claims (5)

1. 복사열 알루미늄 단열안료 25％, 로진변성 페놀수지 30％, 아마인유 10％, 탄화수소계 용제는 30％, 용제컴파운드 및 드라이어 5％의 배합으로 조성하여 만들어진 것을 특징으로 하는 인쇄용 복사열 단열 잉크.
2. 제1항에 있어서, 상기 복사열 알루미늄 단열재를 20∼200u으로 착색력, 선명도 부족으로 안료적 가치가 없는 상태의 Crude를 생산하는 합성공정과,

   20∼200mu 단위로 미세화하여 착색력, 선명도를 부여하는 1차 입자 제조하는 안료화 공정, 2차 입자 제어, 비히클과 상호관계를 제어하는 후처리 적성개량 공정을 거처 만들어진 복사열 알루미늄 단열 안료를 특징으로 하는 인쇄용 복사열 단열 잉크.
3. 제1항에 있어서, 상기 복사열 알루미늄 단열안료 25％, 폴리우레탄 30％, 아마인유 10％, 알콜계 용제 30％, 용제컴파운드 및 드라이어 5％의 배합으로 그라비아 인쇄를 특징으로 하는 인쇄용 복사열 단열 잉크.
4. 제1항에 있어서, 상기 복사열 알루미늄 단열안료 25％, 로진변성 페놀수지 30％, 아마인유 10％, 글리콜 30％, 용제컴파운드 및 드라이어 5％의 배합으로 플렉소 인쇄를 특징으로 하는 인쇄용 복사열 단열 잉크.
5. 제1항에 있어서, 상기 복사열 알루미늄 단열안료 25％, 로진변성 페놀수지 40％, 단관능 모너머 30％, 중합금지제, 레벨링제, 소포제 5％의 배합으로 UV 인쇄를 특징으로 하는 UV 인쇄용 복사열 단열 잉크.