KR20090010568A - 마스터 인쇄 에칭액 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리염화알루미늄(PAC)을 주재료로 하고, 보조성분으로서 피틴산, 구연산, 말론산, 숙신산 등의 2가유기산, 습윤제로서 글리세린, 방부제로서 IPBC, 방청제로서 EDTA-2Na, pH 조절제로서 NaOH를 함유하는 마스터 인쇄에 에칭액의 조성물에 관한 것이다.
마스터인쇄, 에칭액, 폴리염화알루미늄, 2가 유기산, 친수성

Description

마스터 인쇄 에칭액 조성물 {Etching Solution Composition of Master Print}
[문헌1] US 3764353 (Sakae Shimizu) 1973.10.09
[문헌2] US 3211686 (Jay J. Uber) 1965.10.12
[문헌3] US 3592640 (Jozef Leonard Van Engeland) 1971.07.13
[문헌4] JP 4005089 (Yoshida Hajime) 1992.01.09
[문헌5] US 4579591 (Hiroaki Suzuki) 1986.08.01
본 발명은 마스터 인쇄 에칭액의 조성물에 관한 것으로써 폴리염화알루미늄을 주성분으로 하고, 보조성분으로서 구연산, 말론산, 숙신산 등의 2가유기산, 습윤제로서 글리세린, 방부제로서 IPBC, 방청제로서 EDTA-2Na, pH 조절제로서 NaOH를 함유하는 마스터 인쇄 에칭액의 조성물이다.
마스터 인쇄는 편집된 원고를 산화아연 등의 광전도성 분체를 접착용 수지로 부착시킨 친유성의 마스터 페이퍼에 복사하여 바로 인쇄하는 방법이다. 마스터 인쇄 에칭액은 기본적으로 마스터 페이퍼가 친유성이기 때문에 인쇄잉크가 마스터 페 이퍼에 부착되어 인쇄물로 전달되기 때문에 인쇄가 되지 않는 부분에 유성잉크가 부착되지 않도록 하기 위해서 마스터 페이퍼 층을 친수성으로 개질하는 기능을 하게 된다.
마스터 페이퍼를 친수성으로 개질하기 위해서는 산화아연을 분산시킨 접착층을 용해시키고, 산화아연과 착화합물을 형성하여 친수성을 갖게 되며, 인쇄가 진행되는 동안 습윤상태로 유지되어야 한다.
종래의 마스터 인쇄 에칭액의 주성분은 크게 시안계 화합물과 비시안계 화합물이 사용되고 있다. 시안계 화합물로서는 페로시안화염과 페리시안화염을 함유한다. 비시안계 화합물로서는 아민-코발트착체, 피틴산 및 그 유도체, 구아니딘 유도체를 함유한다.
예를들면 미국특허 제3764353호 및 미국특허 제3211686호에서 페로시안화염과 페리시안화염을 주성분으로 하는 시안계 화합물을 제시하고 있다. 상기 시안계 에칭액은 마스터 페이퍼 상에서 강한 친수성 막을 빠르게 형성시키는 장점이 있지만, 시안화합물이 감광성을 갖고, 열에 민감하기 때문에 빛에 노출되었을 때 변색침전반응을 일으키게 되어 에칭기능이 현저하게 약화되기 때문에 마스터 인쇄시 오염이 발생하는 문제점이 있다.
한편, 미국특허 제3592640호, 일본특허 4005089호에서는 피틴산을 주성분으로 이용하여 마스터 페이퍼에 있는 산화아연과 킬레이트 화합물을 형성하여 친수성을 부여하는 조성물이 제시되고 있다. 그러나 마스터 페이퍼 상에서 친수성 막의 형성속도가 늦기 때문에 실용성에 문제가 있다.
기타, 미국특허 제4579591호서는 피틴산에스테르 암모늄 및 아민염을 이용하는 방법이 제시되어 있다. 그러나 이 방법은 친수성 막을 빠르게 형성시키는 것이 가능하지만, 습윤력이 약하기 때문에 경시변화를 일으켜 인쇄도중에 친수성 막이 파괴되어 오염이 발생되는 문제점이 있다.
따라서, 빛과 열에 강하여 장기간 보존하여도 에칭기능이 약화되지 않고, 에칭처리시 빠르게 친수성 막을 형성함으로써 실용화가 가능한 마스터 인쇄용 에칭액의 개발이 필요하다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 감안하여 안출된 것으로 폴리염화알루미늄을 주성분으로 하고, 보조성분으로서 피틴산, 구연산, 말론산, 숙신산 등의 2가유기산, 습윤제로서 글리세린, 방부제로서 IPBC, 방청제로서 EDTA-2Na, pH 조절제로서 NaOH를 함유하는 마스터 인쇄 에칭액의 조성물이다.
폴리염화알루미늄은 금속이온과 착화합물을 형성하는 능력이 강하여 일반적으로 수중에 존재하는 금속염을 제거하기 위한 응집제로 사용된다. 특히 마스터 페이퍼에 존재하는 아연 금속이온과 빠르게 불용성의 착화합물을 형성하는 역할을 한다.
상기에서 마스터 페이퍼 상에서는 산화아연이 접착용 수지에 분산되어 있는 상태이기 때문에 접착용 수지를 빠르게 용해시키고, 산화아연을 이온화시켜 금속이온 형태로 바꾸기 위하여 에칭액의 pH를 산성으로 유지시켜주어야 한다. 따라서 2가의 유기산인 피틴산, 구연산, 말론산, 숙신산 등을 첨가하였고, 수산화나트륨을 이용하여 pH를 3.5～4.5로 조절하였다.
한편, 다량의 인쇄를 하기 위해서는 폴리염화알루미늄과 아연금속이온이 착화합물을 형성하여 이루어진 친수성 막이 파괴되지 않도록 습윤상태로 보존해야 한다. 따라서 습윤제로 글리세린을 사용하였다.
기타, 인쇄기의 부식을 방지하기 위하여 EDTA-2Na를 첨가하였고, 에칭액의 장기간 동안 안정하게 보존하기 위하여 IPBC 항균제를 첨가하였다.
이에 본 발명은 종래의 마스터 인쇄 에칭액과 달리, 장기간 보관중에도 빛과 열에 의해 침전반응이 발생하지 않고, 마스터 페이퍼에 빠르게 친수성 막을 형성시키며, 인쇄도중에 습윤력을 유지하도록 하여 오염이 없이 깨끗하게 마스터 인쇄를 할 수 있는 에칭액을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명을 자세히 기술하면,
폴리염화알루미늄은 10～40중량％가 바람직하다. 폴리염화알루미늄의 함량이 10중량％ 이하이면, 마스터 페이퍼에 존재하는 산화아연과 착화합물을 형성하는 유효성분이 낮기 때문에 친수성이 낮다. 한편, 40중량％ 이상이면, 마스터 페이퍼에 존재하는 산화하연과 착화합물을 형성하는 유효성분이 너무 높기 때문에 인쇄잉크가 부착되는 면까지 친수성으로 변화시키기 때문에 오염이 발생하게 된다. 좀더 바람직하게는 폴리염화알루미늄의 함량이 20～30중량％가 적당하다.
보조성분으로서 피틴산, 구연산, 말론산, 숙신산 등의 2가 유기산을 혼합한 산은 1～10중량％가 바람직하다. 2가 유기산의 함량이 1중량％ 이하이면 접착성 수 지층을 용해시키기가 힘들고, 10중량％ 이상이면 에칭액에 침전이 발생하게 된다. 좀더 바람직하게는 2가 유기산은 2～8중량％가 적당하다. 한편, pH를 3.5～4.5로 조절하기 위하여 수산화나트륨을 첨가한다. pH가 3.5 이하이면 pH가 너무 낮기 때문에 마스터 페이퍼의 감광층이 제거되어 바람직한 인쇄가 어렵고, pH가 4.5 이상이 되면, 접착성 수지층이 용해되지 않는다.
습윤제로서 글리세린은 1～10중량％가 바람직하다. 글리세린의 함량이 1중량％ 이하이면 습윤보존 능력이 약하기 때문에 인쇄도중에 오염이 발생하고, 10중량％ 이상이 되어도 더 이상 습윤보존 능력이 향상되지 않는다. 좀더 바람직하게는 글리세린의 함량이 2～7중량％가 적당하다.
한편, 방부제로서 IPBC는 0.1～1중량％가 바람직하다. IPBC의 함량이 0.1중량％ 이하이면 방부효과가 없고, IPBC의 함량이 1중량％ 이상이 되어도 더 이상의 방부효과가 발생되지 않는다. 좀더 바람직하게는 IPBC의 함량은 0.2～0.5중량％가 적당하다.
방청제로서 EDTA-2Na는 0.1～3중량％가 바람직하다. EDTA-2Na의 함량이 0.1중량％ 이하이면 방청효과가 너무 낮고, 3중량％ 이상이면 침전이 발생하다. 좀더 바람직하게는 EDTA-2Na의 함량은 0.5～1중량％가 적당하다.
[실시예]
이하, 본 발명의 실시예를 비교예와 비교하여 구체적으로 설명한다. 그러나 본 발명의 실시상태는 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1～6, 비교예 1
[마스터 인쇄 에칭액 제조] 폴리염화알루미늄을 물에 용해시키고, 수용액중의 보조성분의 함유량을 변화시켜 표 1에 보인바와 같은 각종 조성의 마스터 인쇄 에칭액을 제조하였다. 비교하기 위해서, 비교예는 기존에 사용되고 있는 시안계 에칭액을 사용하였다.
표 1. 마스터 인쇄 에칭액 배합표
Figure 112007506898119-PAT00001
[성능평가] 표 1과 같이 제조한 실시에 1～6 및 비교예 1에 대해서 각종 성능평가를 다음의 측정법으로 진행하였고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
① 장기간 보존 안정성 : 상온의 조건에서 3개월간 실내에서 보관하여 변색 및 침전 발생의 유무를 관찰하였다.
② 인쇄평가 : 실시예 1～6 및 비교예 1의 에칭액으로 처리한 마스터 페이퍼 를 마스터 인쇄기에 장착하고, 1000매, 3000매 및 5000매를 인쇄한 결과 인쇄결과물을 관찰하였다. 이때 인쇄물에 오염이 전혀 발생되지 않은 경우에 양호, 인쇄물에 약간의 오염이 발생하였거나, 인쇄 화상이 명확하지 않은 경우 약간 불량, 인쇄물에 오염정도가 심하여 인쇄물을 명확히 알 수 없는 경우 불량으로 표기하였다.
표 2. 성능평가 결과
Figure 112007506898119-PAT00002
위에서 기술한 바와 같이, 폴리염화알루미늄을 주성분으로 하고, 보조성분으로서 피틴산, 구연산, 말론산, 숙신산 등의 2가유기산, 습윤제로서 글리세린, 방부제로서 IPBC, 방청제로서 EDTA-2Na, pH 조절제로서 NaOH를 함유하는 마스터 인쇄 에칭액의 조성물을 제조한 결과, 장기간 보관이 안정하고 오염발생이 전혀 발생하지 않은 인쇄물을 얻을 수 있었다.

Claims (3)

  1. 주성분인 폴리염화알루미늄이 10～40중량％, 보조성분으로서 2가 유기산이 1～10중량％, 습윤제로서 글리세린이 1～10중량％, 방부제로서 IPBC가 0.1～1중량％, 방청제로서 EDTA-2Na가 0.1～3중량％를 함유하는 마스터 인쇄 에칭액 조성물
  2. 제1항에 있어서,
    2가 유기산이 피틴산, 구연산, 말론산, 숙신산을 각각 사용하거나, 혼합하여 사용하는 마스터 인쇄 에칭액 조성물
  3. 제1항에 있어서,
    수산화나트륨을 사용하여 pH를 3.5～4.5로 조절한 마스터 인쇄 에칭액 조성물
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170002146A (ko) * 2015-06-29 2017-01-06 동우 화인켐 주식회사 폴리실리콘 식각액 조성물

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