KR20100093067A - 부직 기재용 플렉소그래픽 및 그라비어 인쇄 잉크 - Google Patents

부직 기재용 플렉소그래픽 및 그라비어 인쇄 잉크 Download PDF

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Abstract

부직 기재에 사용된 플렉소그래픽 및/또는 로토그라비어 인쇄 잉크는 폴리우레탄 수지, 용매 및 색소를 포함한다.

Description

부직 기재용 플렉소그래픽 및 그라비어 인쇄 잉크{FLEXOGRAPHIC AND GRAVURE PRINTING INKS FOR NONWOVEN SUBSTRATES}
본 발명은 부직 기재용 플렉소그래픽 및/또는 로토그라비어 인쇄 잉크와 관련된다.
기저귀, 트레이닝 언더 팬츠 및 임시 수영복을 포함하는 판매 중인 많은 다양한 실금(incontinence) 일회용 어린이 및 성인 케어 제품들이 있다. 이러한 제품들의 대다수는 부직 폴리에틸렌 또는 부직 폴리프로필렌 필름을 포함하나 이에 제한되지 않는 부직 기재로 구성된다. 시장 내에는 단지 장식과 같은 외관용이거나 젖음을 알리는 것과 같은 용도로 이러한 부직 기재에 그래픽을 인쇄하고자 하는 바람이 있다. 그러한 기재들은 전형적으로 그러한 제품용 플렉소그래픽 또는 로토그라비어 인쇄로 인쇄되지만, 인쇄된 잉크는 낮은 색상 이동 저항성을 가지므로 부직 기재의 변색된 것이 의류, 카펫 및 가구와 같은 것에 닿아 묻어 나올 수 있다. 부직 기재는 종이와 같이 다공성이 아니므로 상기 인쇄된 잉크는 기재에서 접촉 기재/대상으로 쉽게 이동된다. 따라서, 부직 기재에 인쇄된 그래픽이 증가된 색상 이동 저항성 특징을 가지도록 하는 것이 바람직하다.
미국 특허 No. 5,458,590은 향상된 염색 견뢰도(colorfasrness) 및 색상 이동 저항성을 위한 부직 기재 상의 인쇄 블록(block) 우레탄 잉크를 설명한다. 구체적으로 언급된 블록 우레탄 잉크 시스템은 블록 우레탄 수지, 비닐 수지, 왁스 및 에폭시다이즈드 소이빈 오일에 피그먼트를 덧붙인 것으로 구성된 선 케미칼의 파라본드(Parabond)이다. 미국 특허 No. 5,695,855는 향상된 부직 제품용 접착성 잉크를 개시한다. 미국 특허 No. 5,853,859는 피그먼트와 라텍스 폴리머 및 넓은 범위의 pH 액체에 노출되었을 때 염색 견뢰도를 위한 큐어 프로모터(cure promoter)의 조합을 설명한다. 국제 공개 번호 WO 02/051644 A1은 두 부분 가교된 코팅과 두 부분 가교된 잉크를 개시한다.
그러나, 현존하는 잉크 중 어느 것도 다른 기재에처럼 강화된 색상 이동 저항성의 대등한 특징을 가지는 부직 기재에의 종래 플렉소그래픽 또는 로토그라비어 인쇄 잉크 사용을 제공하지 않는다. 따라서, 강화된 색상 이동 저항성 특징이 존재하거나 유지함과 동시에, 부직 기재에의 플렉소그래픽 또는 로토그라비어 모두의 인쇄에 사용될 수 있는 잉크에 대한 필요성이 있다.
발명의 요약
상기 목적들은 부직 기재(non-woven substrates)에 사용되고 용매, 색소, 6 이상의 럽 등급(rub rating)을 제공하는 폴리우레탄 수지(polyurethane resin) 및 선택적이지만 바람직하게 니트로셀룰로오스 수지(nitrocellulose resin)가 포함된 플렉소그래픽(flexographic) 및/또는 로토그라비어(rotogravure) 인쇄 잉크에 의해 달성될 수 있다는 것이 지금 발견되었다. 바람직한 폴리우레탄 수지는 지방족 및 방향족 디이소시아네이트의 혼합물로부터 유래된 조성물을 가진다.
본 발명의 다른 목적 및 장점은 하기 상세한 설명 및 첨부된 청구항으로부터 명백해질 수 있을 것이다.
발명의 상세한 설명
본 발명은 폴리우레탄 수지, 용매, 색소 및 선택적이지만 바람직하게 니트로셀룰로오스 수지를 포함하고, 부직 기재에 사용되기 위한 플렉소그래픽 및/또는 로토그라비어 인쇄 잉크를 제공한다.
제형을 위해 6 이상의 럽 등급을 제공하는 임의의 폴리우레탄 수지가 도입될 수 있다. 바람직하게, 상기 럽 등급은 7 이상이고, 가장 바람직하게는 8 이상이다. 상기 럽 등급은 폴리에틸렌/폴리프로필렌 부직 기재에 잉크 조성물을 인쇄하고, 셔터랜드(Sutherland) 럽 테스터(칼라만주, MI의 KVP 셔터랜드 페이퍼 코.에 의해 제조) 위에 인쇄된 부직 기재를 올리고, 흰색 린넨 견본(swatch)에 대해 그것을 러빙(rubbing)함으로써 결정된다. 10개 각각에서 어느 정도의 색상이 인쇄된 부직 기재에서 린넨으로 이동되었는지를 1-10 단위로, 10이 가장 높은 것(색상 이동 없음)이고 1이 가장 낮은 것(본질적으로 완전히 이동)으로 하여, 점수를 매긴다. 럽 등급은 10개 등급의 평균이다.
폴리우레탄 수지의 바람직한 종류는 10,000 이상, 바람직하게는 약 20,000 이상, 더 바람직하게는 약 23,000 이상, 그리고 가장 바람직하게는 약 30,000 이상의 평균 분자량을 가지는 것들이다.
폴리우레탄 수지의 다른 바람직한 종류는 하나 이상의 지방족(aliphatic) 이소시아네이트(바람직하게는 디이소시아네이트)와 하나 이상의 방향족 이소시아네이트(바람직하게는 디이소시아네이트)의 혼합물 및 디올, 디아민 등을 예로 들 수 있는 하나 이상의 이소시아네이트-반응성 화합물의 반응 산물이다. 편의상, 본 수지는 본 개시에서 세미-지방족 폴리우레탄 수지로서 언급될 수 있다. 이소시아네이트의 총 몰 량 중 지방족 이소시아네이트 성분의 양은 약 10% 내지 약 90%이고, 바람직하게 약 20% 내지 약 80%이다. 따라서, 이소시아네이트의 총 몰 량 중 방향족 이소시아네이트 성분의 양은 약 90% 내지 약 10%이고, 바람직하게 약 20% 내지 약 80%이다.
상기 지방족 이소시아네이트 또는 디이소시아네이트는 직쇄 지방족 및 분지된 사슬 지방족 화합물 모두뿐만 아니라 지환족(cycloaliphatic) 화합물을 포함한다. 바람직하게, 상기 이소시아네이트는 1 내지 약 10개 탄소 원자의 디이소시아네이트이다. 바람직한 디이소시아네이트의 예는 1,4-디이소시아네이토부탄, 1,6-디이소시아네이토헥산, 1,5-디이소시아네이토-2,2-디메틸펜탄, 4-트리메틸-1,6-디이소시아네이토헥산, 1,10-디이소시아네이토데칸, 1,3- 및 1,4-디이소시아네이토사이클로-헥산, 1-이소시아네이토-5-이소시아네이토메틸-3,3,5-트리메틸사이클로헥산(이소포론(isophorone) 디이소시아네이트 또는 IPDI), 2,3-, 2,4-, 및 2,6-디이소시아네이토-1-메틸사이클로헥산, 4,4'- 및 2,4'-디이소시아네이토디사이클로헥실메탄, 1-이소시아네이토-3-(4)-이소시아네이토메틸-1-메틸-사이클로헥산, 4,4'- 및 2,4'-디이소시아네이토디페닐메탄 및 그들의 혼합물 또는 2,2,4- 또는 2,4,4-트리메틸디이소시아네이토헥산(TMDI)이다.
상기 방향족 이소시아네이트 또는 디이소시아네이트는 방향족 또는 사이클로방향족 잔기(moiety)을 포함하고, 지방족 잔기 또한 포함할 수 있는 이소시아네이트이다. 바람직하게, 상기 이소시아네이트는 1 내지 약 10개 탄소 원자의 디이소시아네이트이다. 바람직한 디이소시아네이트의 예는 1,1'-메틸렌비스[4-이소시아네이토-벤젠(MDI), 및 1,6-디이소시아네이토-헥산(HDI), 톨루엔 디이소시아네이트 등이다.
몇몇 응용에서, TDI(1,3-디이소시아네이토메틸-벤젠)은 규제 제한 때문에 몇몇 응용에 사용될 수 없다. 그러한 응용에서, TDI는 약 10% 내지 약 90% 사이의 몰 량으로 존재하는 방향족 디이소시아네이트 그룹에 포함되지 않지만, TDI는 만일 적용되는 규제에 의해 허용된다면 약 10% 아래의 부수적인 양으로 존재될 수 있다.
본 발명의 폴리우레탄 수지를 제조하기 위해 사용될 수 있는 디올은 일반적으로 화학식 R(OH)2에 의해 정의되며, 상기 R은 2 내지 약 10개의 직쇄 또는 분지된 사슬 탄화수소 그룹이다. 바람직하게, R은 2 내지 약 4개 탄소 원자의 알킬렌 그룹이다. 바람직한 디올의 예는 폴리에틸렌 글라이콜(PEG), 폴리프로필렌 글라이콜(PPG) 및 폴리테트라메틸렌 글라이콜(Poly-THF), 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸 글라이콜 및 그들의 혼합물을 포함한다. 본 발명에 따르면, PPG의 사용이 특히 바람직하다.
디아민은 수지 제조에 사용될 수 있는 추가적인 이소시아네이트-반응성 성분이다. 디아민은 1차 또는 2차 아미노 그룹을 가지는 임의의 지방족, 지환족(cyclo aliphatic), 방향족 또는 헤테로사이클릭 디아민이 될 수 있다. 예는 에틸렌디아민, 1,2-디아미노프로판, 1,3-디아미노프로판, 디아미노부탄, 헥사메틸렌디아민, 1,4-디아미노사이클로헥산, 3-아미노메틸-3,5,5-트리메틸사이클로헥실아민(이소포론 디아민), m-자일렌 디아민 또는 1,3-비스(아미노메틸)사이클로헥산이다.
그러나 폴리우레탄 수지의 다른 바람직한 종류는 20,000 이상, 바람직하게 약 23,000 이상, 가장 바람직하게 약 30,000 이상의 평균 분자량을 가지는 세미-지방족 수지이다.
폴리우레탄 수지는 약 10 wt.% 내지 약 60 wt.% 사이의 양으로 존재할 수 있다. 폴리우레탄 수지는 약 30 wt.% 내지 약 40 wt.% 사이의 양으로 존재하는 것이 바람직하다.
본 발명의 잉크에 적합한 용매는 높은 활성 용매 및 다양한 그들의 조합을 포함한다. 그러한 용매는 제조되는 인쇄 잉크의 유형, 즉 플렉소그래픽 또는 그라비어인지에 따라 케톤, 방향족 탄화수소, 지방족 탄화수소, 에스터, 알코올 등을 포함한다. 용매는 약 1:99 내지 99:1, 바람직하게 약 10:90 내지 20:80의 비율인 에스터 및 알코올의 조합인 것이 바람직하다. 용매의 총 양은 일반적으로 약 1 내지 70%이고, 바람직하게 약 10 내지 50%이며, 가장 바람직하게 약 20 내지 40%이다.
적합한 에스터 용매는 프로필 아세테이트, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 이소프로필 아세테이트, 프로필렌 글라이콜 모노메틸 에테르 아세테이트 등 및 그들의 조합을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 에스터 용매는 프로필 아세테이트인 것이 바람직하다. 에스터 용매는 약 1 wt.% 내지 약 70 wt.%의 양으로 존재할 수 있다. 에스터 용매는 약 10 wt.% 내지 약 40 wt.% 사이의 양으로 존재하는 것이 바람직하며 가장 바람직하게는 약 10 wt.% 내지 약 20 wt.% 사이의 양으로 존재한다.
알코올 용매는 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 글라이콜 에테르, 1-에톡시-2-프로판올, 프로필렌 글라이콜 n-프로필 에테르, 디프로필렌 글라이콜, n-부틸 에테르, 디프로필렌 글라이콜 에틸 에테르, 디아세톤 알코올, 메틸 아밀 알코올, 디에틸렌 글라이콜 모노부틸 에테르, 프로필렌 글라이콜 메틸 에테르 등 및 그들의 조합을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 알코올 용매는 프로판올 또는 에탄올인 것이 바람직하며, 가장 바람직한 것은 에탄올이다. 알코올 용매는 약 10 wt.% 내지약 70 wt.% 사이의 양으로 존재할 수 있다. 알코올 용매는 약 20 wt.% 내지 약 60 wt.% 사이의 양으로 존재하는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 약 40 wt.% 내지 약 50 wt.%이다.
적합한 색소는 염료, 유기 피그먼트(pigment) 및 무기 피그먼트를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 염료는 아조 염료(azo dyes), 안트라퀴논(anthraquinone) 염료, 크산텐(xanthene) 염료, 크산텐 염료, 아진(azine) 염료, 그들의 조합 등을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 유기 피그먼트는 다음의 피그먼트 중 하나 또는 조합일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다: 피그먼트 옐로우 #12, 13, 14, 17, 74, 83; 피그먼트 레드 #2, 22, 23, 48:1, 48:2, 52, 53, 57:1, 122, 166, 170, 266; 피그먼트 오렌지 #5, 16, 34, 36; 블루 #15:3, 15:4; 바이올렛 #3, 27; 및/또는 피그먼트 그린#7. 무기 피그먼트는 다음의 피그먼트 중 하나일 수 있다: 산화철, 피그먼트 화이트 #6, 7 및/또는 피그먼트 블랙 #7. 이러한 예는 단지 설명하기 위한 것이며 다른 유기 및 무기 피그먼트가 의도한 색상에 적절한 경우 사용될 수 있다. 피그먼트는 약 0.1 wt.% 내지 약 20 wt.%의 양으로 존재할 수 있다. 바람직하게 피그먼트는 약 0.1 wt.% 내지 약 10 wt.%의 양으로 존재할 수 있다.
인쇄 잉크는 또한 바람직하게 니트로셀룰로오스 수지(nitrocellulose resin)를 포함한다. 적합한 니트로셀룰로오스 수지는 조성물에 용해될 수 있는 것이고, 넓은 범위의 점성 등급(viscosity grade) 및 용해성 등급(solubility grade)을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 용해성 등급은 AS(질소 함량 10.7-11.3%), RS(질소 함량 11.3-11.8%) 및 SS(질소 함량 11.8-12.3%) 및 그들의 조합과 같은 잘 알려진 등급 중 하나일 수 있다. 바람직하게 니트로셀룰로오스 수지는 용해성 등급 SS이다. 점성 범위는 스틸 볼 드롭 테스트(steel ball drop test)로 측정할 때 약 1/16 초 내지 5초일 수 있다. 바람직하게 니트로셀룰로오스는 약 1/8 내지 1/4 초 사이의 점성을 가지는 것이 바람직하다. 가장 바람직하게 니트로셀룰로오스 수지는 용해성 등급 SS와 약 1/8 초의 점성을 가진다. 본 발명의 경우, 니트로셀룰로오스 수지는 약 15 wt.% 이하의 양일 수 있고, 바람직하게 약 1 wt.% 내지 약 10 wt.%, 가장 바람직하게 약 1.0 wt.% 내지 약 4.0 wt.%의 양일 수 있다.
인쇄 잉크는 아마이드 왁스, 에루카마이드(erucamide) 왁스, 폴리프로필렌 왁스, 파라핀 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 테플론(Teflon), 카나우바(carnauba) 왁스 등과 같으나 이에 제한되지 않는 왁스 또한 포함한다. 왁스는 왁스들의 조합일 수 있다. 바람직하게 왁스는 아마이드 및 에루카마이드 왁스의 블렌드이다. 왁스가 존재하는 경우, 약 4 wt.% 이하의 양이다. 본 발명의 경우, 왁스는 약 0.1 wt.% 내지 약 2 wt.%의 양인 것이 바람직하다.
많은 인쇄 잉크처럼, 다른 첨가물, 단독 또는 조합하여 도입될 수 있으며, 다른 수지, 티타네이트(titanate), 암모니아, 소포제(defoamers), 안정화제, 실리콘, 가소제(plasticizer) 등을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
인쇄 잉크의 성분은 임의의 순서대로 성분이 혼합될 수 있다. 전형적으로, 피그먼트 분산은 수지와 용매를 포함하는 잉크 매개체(vehicle)와 조합된다. 다른 실시예는 피그먼트 분산이 니트로셀룰로오스 수지, 에스터 용매 및 알코올 용매와 피그먼트를 조합하고, 이후 본 분산을 폴리우레탄 수지와 조합함에 의해 만들어지는 것을 제공한다.
인쇄 잉크는 부직 기재에 인쇄되었을 때 우수한 색상 이동 저항성을 부여한다. 부직 기재는 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리에스터 필름, 나일론 등뿐만 아니라 그들의 조합으로 구성될 수 있다. 바람직하게 부직 기재는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌이다. 부직은 또한 폴리머, 코폴리머, 천연 섬유뿐만 아니라, 에어 레이드(air laid), 위 레이드(we laid), 솔루션 스펀 파이버 웹(solution spun fiber web) 등으로 구성될 수 있다.
인쇄 잉크는 플렉소그래픽 또는 로토그라비어(직접적 또는 간접적) 인쇄 과정 중 하나를 통해 부직 기재로 인쇄될 수 있다. 인쇄된 잉크는 기저귀(diaper), 트레이닝 팬츠, 물수건(wipe), 여성용 패드, 성인 실금용 의류(incontinence garments), 병원/의학용 가운 및 관련된 물품, 및 작업복 및 청소복 등과 같은 의류와 같은 개인 케어 제품을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 제품에서 발견될 수 있다.
본 발명의 인쇄 잉크는 아래 실시예에 의해 더 설명되나, 이에 제한되지 않으며, 다른 지시가 없는 한 모든 부(parts) 및 퍼센트는 중량부이고, 온도는 섭씨 온도이다.
실시예 1
인쇄 잉크는 다음의 제형에 따라 니트로셀룰로오스 수지로서 SS 20 IPA WET, 폴리우레탄 수지 A로서 약 81,000의 분자량을 가지는 TDI, MDI 및 PPG의 세미-지방족 반응 산물 및 피그먼트로서 Irgalite Blue GLVO를 사용하여 제조되었다:
성분 중량 퍼센트
니트로셀룰로오스 수지 1.0
폴리우레탄 수지 A 35.0
프로필 아세테이트 12.0
에탄올 47.0
피그먼트 5.0
총 100.0
실시예 2
다양한 잉크가 제조되었고, 부직 기재로부터의 색상 이동에 대한 저항성을 나타내는 럽(rub) 저항성이 테스트 되었다. 본 테스트에서, 각 잉크는 합성 폴리에틸렌/프로필렌 부직 기재에 인쇄되었고, 색 이동이 시각적으로 관찰되었다. 인쇄된 부직 기재가 셔터랜드 럽 테스터(Sutherland Rub tester)(칼라만주, MI의 KVP 셔터랜드 페이퍼 코.에 의해 제조) 위에 올려지고, 흰색 린넨(linen) 견본(swatch)에 대해 그것을 럽(rub)하고, 10개 각각에 대해 어느 정도의 색상이 인쇄된 부직 기재에서 린넨으로 이동되었는지 평가되었다. 이후 잉크는 1-10으로 점수가 매겨졌고, 10이 가장 높거나 우수한 점수이며, 이는 흰색 린넨 견본으로 이동된 색상이 가장 적은 양임을 나타내는 색상 이동 저항성이고, 평균값이 계산되었다. 6 이상의 점수는 조성물이 색상 이동 저항성이라고 받아들여질 수 있는 의미로 여겨진다. 바람직하게, 점수는 7 이상, 가장 바람직하게 8 이상이다. 편의상, 본 명세서 표 안의 값은 가장 근접한 정수로 어림되었다.
상기 조성물 및 결과는 아래 표 2에 개시된다. 2.4부(parts)의 SS 20 IPA Wet(이소켐 노스 아메리카 LLC)과 2.8부(parts)(잉크를 100 부로 할 때)의 보토아팀 인터내셔널의 1/4" SS의 조합이 도입된 2-D를 제외하고, 모든 잉크에서 SS 20 IPA Wet이 니트로셀룰로오스로서 사용되었다. 폴리우레탄 수지 B는 다른 분자량의 여러 디올의 세미-지방족 반응 산물이다.
성분 잉크 2-A 잉크 2-B 잉크 2-C 잉크 2-D 잉크 2-E 잉크 2-F 잉크 2-G 잉크 2-H 잉크 2-I 잉크 2-J 잉크 2-K
니트로셀룰로오스 수지 2.4 2.4 1 5.2 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4
폴리우레탄 수지 A 35 35 35 35 35
폴리우레탄 수지 B 35 35 35 35 35 35
프로필 아세테이트 10.6 10.6 12 10.6 10.6 10.6 10.6 10.6 10.6 10.6 10.6
에탄올 42 47 47 44.2 46 44 42 47 44.2 46 44
색소a 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
실리콘b 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0
Ti 포스페이트 복합체c 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 3
왁스d 5 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0
총 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
럽 테스트 등급(1-10) 9 7 8 6 7 7 8 8 7 8 8
a B 15:3 피그먼트 및 니트로셀룰로오스의 분산, 52 DT 913 분산, 엘리자베트타운, NJ의 CDR 피그먼트 & 디스펄젼.
b DOW 51, 미드랜드, MI의 DOW 케미칼
c 베르텍 IA-10, 클리브랜드 U.K의 존슨 메티 카탈리스츠.
d 에루카마이드/스테아라마이드 왁스 블랜드 11-K-14, 파십패니, NJ의 선 케미칼 코포레이션.
실시예 3
잉크는 2.4 부의 SS 20 IPA Wet 니트로셀룰로오스 수지, 35 부의 폴리우레탄, 10.6 부의 프로필 아세테이트, 47 부의 에탄올 및 5 부의 색소(52 DT 913 피그먼트 분산, CDR 피그먼트 & 디스펄젼, 엘리자베스타운, NJ.)을 포함하여 제조되었다. 폴리우레탄 C,D 및 E는 상이한 부드러움을 가진 폴리에테르폴리올-기반 지방족 폴리우레탄 수지이고, D는 C 보다 부드럽고 E는 C 보다 단단하며; 폴리우레탄 F는 하이드록시 기능기 지방족 폴리우레탄 수지이고; G는 아마이드-우레탄 하이브리드 지방족 폴리우레탄 수지이며; H는 니트로셀룰로오스 화합 가능한 지방족 폴리우레탄 수지이다.
각 잉크는 합성 폴리에틸렌/프로필렌 부직 기재에 인쇄되었고 실시예 2의 테스트 방법에 따라 색상 이동이 시각적으로 관찰되었다. 조성물 및 결과는 아래 표 3에 개시된다.
3-A 3-B 3-C 3-D 3-E 3-F 3-G 3-H
폴리우레탄 수지 B C D E F G H A
럽 테스트 등급(1-10) 7 6 5 5 6 1 6 8
실시예 4
실시예 1의 잉크는 실시예 2의 방법에 따른 테스트에 의해 다양한 종래 잉크 제형과 대비되었다. 잉크 4-A는 표면 인쇄에 사용되는 종래 플렉소그래픽 인쇄 잉크인 반면, 4-B는 라미네이션(lamination) 인쇄용 종래 그라비어 인쇄 잉크이다. 잉크 4-C, 4-D 및 4-E는 라미네이션 인쇄용 종래 플렉소그래픽 인쇄 잉크이고, 4-F는 표면 또는 라미네이션 인쇄용 플렉소그래픽 및 그라비어 잉크이다.
성분 실시예 1 잉크 대비 잉크
4-A 4-B 4-C 4-D 4-E 4-F
니트로셀룰로오스 수지 1.0 8.45(2.38a+6.07b) 13.83(4.13a+9.7b) 0 0 0 0
폴리우레탄 수지 35 5.6c 4d 19.25e 19.25e 27e 50f
아크릴릭 수지 0 5.6g 2.0h 0 7.5i 9.0j 0
폴리에스터 수지k 0 0 0 19.25 13.75 0 0
프로필 아세테이트 12 18.6 29.3 0 0 0
에탄올 47 40.24 40.32 5 1.25 7.29 0
물 0 0 0 6 5 1.71 0
피그먼트 5 15.75l 8.55l 50m 50m 50m 50m
왁스 0 2.0n 0 0 0 0 0
첨가물 0 1.2o+0.4p+0.16q+2.0r 0 1.25s+1.25t 1.25s+1.25t+2.5u 5.0v 0
총 100 100 100 100 100 100 100
럽 테스트 등급(1-10, 10이 가장 높음) 9 2 3 3 3 2 1
a 1/4" SS 니트로셀룰로오스, 쿠라카오 네덜란드 앤틸스의 보토라팀 인터내셔널
b 30-35 SS 니트로셀룰로오스, 던칸빌, TX의 노벨 트레이딩
c 지방족 폴리우레탄 수지
d 지방족 폴리우레탄 수지
e 지방족 폴리우레탄 수지
f 지방족 폴리우레탄 수지
g 페놀릭 수지, 벡카사이트 004-01, 덜햄 NC의 레이홀드
h 스티렌네이티드 아크릴릭, 리액톨 100, 플리샌트 프래이리, WI의 로우터 인터내셔널
i 스티렌/말레익 안하이드라이드 폴리머, SMA 17352G, 엑스톤, PA의 살토머 코
j 로신 아크릴릭 용액, TV94-5991, 파십패니, NJ의 선 케미칼 코포레이션
k R2764-133, 린덴 NJ의 루브리졸 독 레진
l 일갈라이트 블루 GLVO
m B 15:3 계면 활성제/아크릴릭 분산, BCD-9730, 파십패니, NJ의 선 케미칼 코포레이션
n SST-3 테플론, 네워크, NJ의 샴록 테크놀로지
o 베르텍 IA-10, 클레브랜드 U.K.의 존슨 매티 카탈리스츠, 티타네이트
p 비사미드 와우, 프린트왁스 A70 펄버, 듀렉스 마이크로 테크놀로지, 트로글리츠 독일.
q 폴리디메틸실록산, DC-200 플루이드, 미드랜드, MI의 DOW 케미칼, 실리콘
r 하이드로제네이티드 로신 에스터, 헐콜린 D, 베드포드, IL의 켐센트럴, 가소제
s 폴리글라이콜 에스터 실리카 블렌드, 날코 2303, 나퍼빌, IL의 날코 케미칼, 소포제.
t 파라피닉 블렌드, 다프로 DF-975, 하이스타운, NJ의 엘레멘티스 스페셜리티스, 소포제.
u 소르비톨 용액, 키르크랜드, WA의 유니바, 소포제.
v 클레이, ASP 600, 와렌, MI의 A.E. 플레밍, 클레이.
실시예 5
인쇄 잉크가 다음의 제형에 따라 제조되었다:
성분 중량 퍼센트
폴리우레탄 수지 A 55.0
프로필 아세테이트 12.0
에탄올 25.0
피그먼트(Irgalite Blue GLVO) 8.0
총 100.0
실시예 6
인쇄 잉크가 다음의 제형에 따라 제조된다:
성분 중량 퍼센트
폴리우레탄 수지 B 57.0 53.0 46.0
부틸 아세테이트 42.0 12.0
디에틸렌 글라이콜 모노부틸 에테르 27.0 45.0
피그먼트 화이트 #6 5.0 8.0 9.0
총 100.0 100.0 100.0
실시예 6
잉크 조성물은 다른 분자량의 폴리우레탄 및 테스트된 럽(rub) 저항성을 가지는 실시예 1 및 5의 제형에 따라 제조되었다. 폴리우레탄, 대략의 분자량 및 럽 결과는 표 7에 개시된다.
폴리우레탄 분자량 실시예 1 제형 럽 등급 실시예 1 제형 럽 등급
I 7,000 2 2
J 35,000 6 8
K 23,000 7 7
L 59,700 8 9
A 81,000 8 9
폴리우레탄 I는 MDI와 PPG의 반응 산물이다; J는 TDI 및 IPDI 혼합물과 PPG의 반응 산물이다; K는 IPDI와 PPG의 반응 산물이다; L은 MDI 및 IPDI의 혼합물과 PPG의 반응 산물이다.
본 발명은 그들의 바람직한 실시예의 관점에서 설명되나, 당업계의 기술자에 의해 이해될 것인 경우 더 넓게 응용될 수 있다. 본 발명의 범위는 아래 청구범위에 의해서만 제한된다.

Claims (22)

  1. a. 6 이상의 럽 등급(rub rating)을 가지는 폴리우레탄 수지(polyurethane resin);
    b. 유기 용매(organic solvent); 및
    c. 색소(colorant)를 포함하는 프린트 잉크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 수지는 하나 이상의 지방족 디이소시아네이트(aliphatic diisocyanate) 및 하나 이상의 방향족(aromatic) 디이소시아네이트의 혼합물과
    하나 이상의 이소시아네이트-반응성(reactive) 화합물의 반응 산물인 것을 특징으로 하는 프린트 잉크.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 수지는 10,000 이상의 분자량을 가지는 것을 특징으로 하는 프린트 잉크.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 수지는 약 10 wt.%와 약 60 wt.%의 양으로 존재하고,
    상기 용매는 약 1 wt.%와 약 70 wt.%의 양으로 존재하며,
    상기 색소는 약 0.1 wt.%와 약 20 wt.%의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 프린트 잉크.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 용매는 에스터, 알코올 또는 그들의 조합인 것을 특징으로 하는 프린트 잉크.
  6. 제 5 항에 있어서,
    에스터 용매는 프로필 아세테이트, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 이소프로필 아세테이트, 프로필렌 글라이콜 모노메틸 에테르 아세테이트 및 그들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택되고,
    알코올 용매는 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 1-에톡시-2-프로판올, 프로필렌 글라이콜 n-프로필 에테르, 디프로필렌 글라이콜, n-부틸 에테르, 디아세톤 알코올, 메틸 아밀 알코올 및 그들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 프린트 잉크.
  7. 제 6 항에 있어서,
    에스터 용매는 약 10 wt.%와 약 40 wt.%의 양으로 존재하고,
    알코올 용매는 10 wt.% 내지 약 70 wt.%의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 프린트 잉크.
  8. 제 7 항에 있어서,
    에스터 용매는 프로필 아세테이트, 에탄올 또는 그들의 조합인 것을 특징으로 하는 프린트 잉크.
  9. 제 8 항에 있어서,
    알코올 용매는 20 wt.% 내지 약 60 wt.%의 양으로 존재하고,
    폴리우레탄 수지는 약 23,000 이상의 분자량을 가지며, 약 30 wt.%와 약 40 wt.%의 양으로 존재하고,
    색소는 0.1 wt.% 내지 약 10 wt.%의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 프린트 잉크.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 색소는 피그먼트 옐로우(Pigment Yellow) 12, 피그먼트 옐로우 13, 피그먼트 옐로우 14, 피그먼트 옐로우 17, 피그먼트 옐로우 74, 피그먼트 옐로우 83, 피그먼트 레드 2, 피그먼트 레드 22, 피그먼트 레드 23, 피그먼트 레드 48:1, 피그먼트 레드 48:2, 피그먼트 레드 52, 피그먼트 레드 53, 피그먼트 레드 57:1, 피그먼트 레드 122, 피그먼트 레드 166, 피그먼트 레드 170, 피그먼트 레드 266, 피그먼트 오렌지 5, 피그먼트 오렌지 16, 피그먼트 오렌지 34, 피그먼트 오렌지 36, 피그먼트 블루 15:3, 피그먼트 블루 15:4, 피그먼트 바이올렛 3, 피그먼트 바이올렛 27, 피그먼트 그린 7, 산화철, 피그먼트 화이트 6, 피그먼트 화이트 7, 피그먼트 블랙 7 및 그들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 피그먼트인 것을 특징으로 하는 프린트 잉크.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 색소는 아조 염료(azo dyes), 안트라퀴논 염료, 크산텐(xanthene) 염료, 아진(azine) 염료 및 그들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 염료인 것을 특징으로 하는 프린트 잉크.
  12. 제 4 항에 있어서,
    프린트 잉크는 아마이드 왁스, 에루카마이드(erucamide) 왁스, 폴리프로필렌 왁스, 파라핀 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 카나우바(carnauba) 왁스 및 그들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 왁스를 4 wt.% 이하의 양으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프린트 잉크.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 왁스는 약 0.1 wt.% 내지 약 2 wt.%의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 프린트 잉크.
  14. 제 1 항에 있어서,
    프린트 잉크는 15 wt.%를 초과하지 않는 양의 니트로셀룰로오스(nitrocellulose) 수지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프린트 잉크.
  15. 제 1 항에 있어서,
    프린트 잉크는 약 1 wt.%와 약 10 wt.%의 양인 용해성 등급(solubility grade) SS의 니트로셀룰로오스 수지를 더 포함하고;
    상기 용매는 에스터, 알코올 또는 그들의 조합이며, 약 1 wt.%와 약 70 wt.%의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 프린트 잉크.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 니트로셀룰로오스 수지는 약 0.1 wt.%와 약 4 wt.%의 양으로 존재하고,
    상기 폴리우레탄 수지는 20,000 이상의 분자량을 가지며, 약 30 wt.%와 약 40 wt.%의 양으로 존재하고,
    상기 용매는 전체 양이 약 10 wt.% 내지 40 wt.%인 에스터와 알코올의 조합인 것을 특징으로 하는 프린트 잉크.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 색소는 유기 및 무기 피그먼트로 이루어진 그룹에서 선택되고, 0.1 wt.% 내지 약 20 wt.%의 양으로 존재하며;
    상기 폴리우레탄 수지는 약 23,000 이상의 분자량을 가지는 세미-지방족 수지이고;
    상기 잉크는 약 4 wt.% 이하의 양인 왁스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프린트 잉크.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 색소는 0.1 wt.% 내지 약 1 wt.%의 양으로 존재하고;
    상기 왁스는 약 0.1 wt.% 내지 2 wt.%의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 프린트 잉크.
  19. 잉크가 기재에 적용되는 플렉소그래픽 인쇄(flexographic printing) 방법에 있어서,
    상기 잉크로서 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항 또는 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 잉크를 도입하는 것을 포함하는 개선된 플렉소그래픽 인쇄 방법.
  20. 잉크가 기재에 적용되는 로토그라비어 인쇄(rotogravure printing) 방법에 있어서,
    상기 잉크로서 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항 또는 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 잉크를 도입하는 것을 포함하는 개선된 로토그라비어 인쇄 방법.
  21. 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항 또는 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 인쇄 잉크로 인쇄된 부직 기재(nonwoven substrate).
  22. 제 22 항에 있어서,
    상기 기재는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스터, 나일론 및 그들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 부직 기재.
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