KR20100104071A

KR20100104071A - 무습수 인쇄용 잉크 조성물

Info

Publication number: KR20100104071A
Application number: KR1020090022221A
Authority: KR
Inventors: 김상현; 황점수; 한규홍
Original assignee: 대한잉크 주식회사
Priority date: 2009-03-16
Filing date: 2009-03-16
Publication date: 2010-09-29
Also published as: KR101071763B1

Abstract

친환경적인 무습수 인쇄용 잉크 조성물이 개시되어 있다. 안료 5 내지 30 중량부, 로진 변성 페놀 수지 20 내지 80 중량부, 알파올레핀 5 내지 32 중량부, 건성유 또는 반건성유 10 내지 40 중량부 및 용제 5 내지 내지 30 중량부를 포함하여 이루어진다. 알코올과 에칭액이 포함되어 있는 습수를 사용하지 않아서 작업장의 친환경화가 가능하고 폐기물을 축소시킬 수 있으며 인쇄 품질을 향상시킬 수 있다.

무습수 잉크 인쇄 인쇄적성 친환경

Description

무습수 인쇄용 잉크 조성물{INK COMPOSITION FOR WATERLESS PRINTING}

본 발명은 무습수 인쇄용 잉크 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인쇄시 습수를 사용하지 않더라도 비화선부의 오염이 발생하지 않고 세트 건조, 광택 등의 인쇄적성이 우수한 무습수 인쇄용 잉크 조성물에 관한 것이다.

현재의 평판 인쇄 방식은 인쇄시 인쇄기에 공급되는 물인 습수를 사용한다. 상기 습수는 친유성인 잉크와 반발하는 성질이 있어서 인쇄판(印刷版)의 비화선부에 잉크가 전이되는 것을 방지하는 역할을 함과 동시에 장시간 인쇄시 상승하는 잉크의 온도를 습수가 증발하면서 냉각시켜주는 역할을 한다.

그런데 이 습수에는 잉크와의 계면의 활성과 유화를 이유로 알코올과 에칭액이 사용되고 있다. 이로부터 증발되는 습수에 의해 작업장 내에 유해한 환경을 조성시키며, 습수의 교환 시 발생하는 폐수로 인해 수질 오염을 유발시킬 수 있다는 문제점이 있다. 인쇄 공정중에도 유화되는 정도와 알코올과 에칭액의 사용 정도에 따라서 인쇄 품질이 달라지기 때문에 인쇄 초기에는 습수의 조절을 위해 많은 폐지(廢紙)가 발생되어 폐기되고 있으며, 고품질의 인쇄를 위해서는 많은 시간과 숙련된 기술을 요구하고 있다.

최근에는 알코올을 사용하지 않는 에칭액이 개발 되고 물에 에칭액만 사용하여 인쇄를 하는 무알콜 인쇄를 하기도 하지만, 유화 정도에 따라 인쇄 품질이 달라지는 문제는 여전히 존재한다. 또한, 물과 에칭액을 사용하기 때문에 유해한 인쇄 작업 현장을 완전히 해결하지 못하고 있다.

무습수 인쇄시에 현재 사용되고 있는 일반 잉크를 사용하면 잉크와 비화선부와의 반발이 약하여 오염이 발생하며, 특히 계속적인 인쇄에 의한 판면 온도의 상승은 비화선부의 오염을 더욱 증가시킨다. 온도가 상승하면 비화선부의 오염이 심해지는 것은, 온도 상승에 의한 잉크의 점탄성이 저하가 되어 비화선부와의 반발이 약해지기 때문이다.

따라서 인쇄시 습수를 전혀 사용하지 않고도 비화선부의 오염을 제거할 수 있고, 작업장 유해 환경 제거 및 폐기물을 축소시킬 수 있는 친환경 인쇄 실현과, 고품질의 인쇄를 할 수 있는 무습수 인쇄용 잉크 조성물의 개발이 시급한 실정이다.

본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 습수를 사용하지 않더라도 비화선부의 오염을 제거할 수 있으며 세트건조, 광택 등의 인쇄적성이 우수한 무습수 인쇄용 잉크 조성물을 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 무습수 인쇄용 잉크 조성물은 안료 5 내지 30 중량부, 로진 변성 페놀 수지 20 내지 80 중량부, 알파올레핀 5 내지 32 중량부, 건성유 또는 반건성유 10 내지 40 중량부 및 용제 5 내지 30 중량부를 함유한다.

상기의 로진 변성 페놀수지는 120,000 내지 170,000 범위의 중량 평균 분자량, 160℃ 내지 185℃ 범위의 연화점, 25 mgKOH/g 이하의 산값, U 내지 X의 가드너 점도, 1 내지 20 범위의 n-헵탄 희석성 및 14 이하의 색수(Gardner color scale)를 갖는다.

상기 알파올레핀은 200℃ 내지 350℃의 끓는점, 0.7 내지 0.8의 비중을 갖는 것이 바람직하며, 예로는 하기 구조식 (1)로 표기되는 것을 들 수 있다.

--------(1)

상기 구조식 (1)에서 전체 탄소의 개수는 12 내지 18개를 갖는 것이 바람직 하다.

상기 건성유 또는 반건성유는 100 내지 250의 요오드값, 170 내지 210의 비누화 값을 갖는다. 상기 건성유 또는 반건성유의 예로는 대두유, 아마인유 등의 식물유를 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 용제의 예로는 파라핀 용제, 나프텐 용제를 들 수 있으며 이들은 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 실시예에 따른 무습수 인쇄용 잉크 조성물은 안료 5 내지 30 중량부, 로진 변성 페놀 수지 20 내지 80 중량부, 알파올레핀 5 내지 32 중량부, 건성유 또는 반건성유 10 내지 40 중량부, 용제 5 내지 30 중량부 및 건조제 1 내지 5 중량부를 함유한다.

상기 건조제의 예로는 코발트(Co), 망간(Mn) 등을 들 수 있으며, 이는 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 인쇄시 습수를 사용하지 않더라도 비화선부의 오염이 발생하지 않으며, 알코올과 에칭액이 포함되어 있는 습수의 제거로 인해 친환경적 인쇄가 가능하다. 또한 세트 건조, 광택 등의 인쇄적성이 우수하여 고품질의 인쇄 성능을 발휘할 수 있다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다. 본 발명은 다양한 변형이 가능하므로 하기의 개시 형태로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함 되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

먼저, 본 발명에 따른 무습수 인쇄용 잉크 조성물은 안료를 포함한다. 사용되는 안료로는 일반적인 유성 잉크에 사용되는 다양한 종류의 유기 또는 무기 안료가 사용되어 질 수 있다. 색상에 따라 다양한 종류의 안료를 선택적으로 사용할 수 있으며, 필요에 따라서는 단독이 아닌 혼합으로 사용도 가능하다. 안료의 사용량은 5 내지 30 중량부 범위가 되도록 하는데, 만약 이의 사용량이 5 중량부 미만일 경우에는 잉크의 농도 저하, 유화량 과다, 유동성 과다 등의 문제로 인하여 인쇄 품질이 저하될 수 있으며, 30 중량부를 초과할 경우에는 잉크의 유동성 저하, 유화량 저하, 잉크 전이성 불량 등의 문제로 인하여 품질이 저하 된다. 따라서 안료는 전체 잉크 조성물 내에 5 내지 30 중량부가 포함되어야 하며, 바람직하게는 적색, 청색, 흑색 안료의 경우에는 15 내지 20 중량부, 황색 안료의 경우에는 10 내지 15 중량부가 포함되는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 인쇄용 잉크 조성물에 포함되는 성분으로서 로진 변성 페놀 수지가 있다. 본 발명에 사용되는 로진 변성 페놀 수지는 120,000 내지 170,000의 중량 평균 분자량, 160℃ 내지 185℃의 연화점, 25 mgKOH/g 이하의 산값, U 내지 X의 가드너 점도, 1 내지 20 이하의 n-헵탄 희석성 및 14 이하의 색수(Gardner color scale)를 갖는 것이 바람직하게 사용된다.

상기의 로진 변성 페놀 수지의 중량 평균 분자량이 120,000 미만이면 열안정성이 떨어져 판면온도의 상승시 잉크의 점탄성이 약해져서 비화선부의 오염을 유발할 수 있다. 또한, 중량 평균 분자량이 170,000을 초과하면 잉크의 점도가 높아져 전이성이 불량해질 수 있다. 따라서 상기 로진 변성 페놀 수지의 중량 평균 분자량은 120,000 내지 170,000 정도가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 130,000 내지 160,000 이다.

상기 로진 변성 페놀 수지의 연화점이 160℃ 미만이면 점탄성이 약해지고 비화선부의 오염을 유발할 수 있다. 또한 연화점이 185℃를 초과하면 점도의 경시변화가 심하고 전이성이 약해지게 된다. 따라서 연화점은 160℃ 내지 185℃ 범위내의 값을 갖는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 170℃ 내지 180℃ 범위이다.

상기 로진 변성 페놀 수지의 n-헵탄 희석성은, 비이커에 수지 1g을 평량하고 톨루엔을 2g 평량하여 용해시킨 후, 상온에서 n-헵탄을 한 방울씩 가하여 용액이 백탁하게 되어 비이커 밑의 신문지 활자를 확인할 수 없을 때까지의 양(g)을 말한다. n-헵탄 희석성은 1 내지 20 범위의 값을 나타내는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 3 내지 15 의 값이다.

본 발명에 사용되는 로진 변성 페놀 수지는 로진(rosin), 다가의 알코올, 페놀 화합물 및 파라포름알데히드를 반응시켜서 제조된다.

상기의 로진 변성 페놀 수지의 제조에 사용 할 수 있는 로진의 예로는 검로진(gum rosin), 탈오일 로진(tall oil rosin), 우드로진(wood rosin) 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 로진 변성 페놀 수지의 제조에 사용할 수 있는 다가 알코올의 예로는 글리세린(glycerin), 트리메틸올에탄(trimethylolethane),트리메틸올프로판(trimethylolpropane), 펜타에리트리톨(pentaerythritol) 등을 들 수 있다. 이는 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 로진 변성 페놀 수지의 제조를 위해서는 먼저, 로진과 다가 알코올의 에스테르화 반응에 의해서 중간체를 제조하도록 한다. 이 중간체는 다시 페놀 화합물 및 파라포름알데히드와 반응하여 로진 변성 페놀 수지가 제조된다.

상기 로진 변성 페놀 수지는 40 내지 70 중량부의 로진을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 로진의 양이 40 중량부 미만이면 인쇄적성이 불량하게 되며, 70 중량부를 초과하면 점탄성이 떨어져 비화선부 남음의 원인이 될 수가 있다.

상기 로진을 포함하는 에스테르화 반응은 알칼리 촉매 하에서 이루어진다. 상기 알칼리 촉매의 예로는 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화마그네슘, 아민, 암모니아 등을 등 수 있다.

본 발명에 따른 로진 변성 페놀 수지의 제조를 위해서는 먼저, 로진과 다가 알코올의 에스테르화 반응에 의해서 중간체를 제조하며, 이 중간체는 다시 페놀 화합물 및 파라포름알데히드와 반응하여 로진 변성 페놀 수지가 제조된다. 구체적으로는 다음과 같이 설명 할 수 있다.

상기 로진과 다가 알코올의 에스테르화 반응에 의해서 얻어진 중간체의 온도가 190℃ 내지 210℃ 의 범위에서 상기 페놀 화합물을 투입한다. 상기 페놀 화합물을 투입한 후 혼합물의 온도를 110℃까지 냉각시킨 후 파라포름알데히드를 투입한다. 이후 반응기의 온도를 가열한 다음 1 내지 3 시간 동안 온도를 유지한 후, 반응기의 압력을 서서히 제거한다.

이후 글리세린(glycerin), 트리메틸올에탄(trimethylolethane), 트리메틸올 프로판(trimethylolpropane), 펜타에리트리톨(pentaerythritol) 등의 다가 알코올을 추가로 투입하고 약 3시간에 걸쳐 200℃까지 가열한 후, 약 4 시간에 걸쳐 250℃까지 가열한다. 이후 35 시간 이상 반응시켜 본 발명에 따른 로진 변성 페놀 수지를 제조한다.

본 발명에 따른 상기 로진 변성 페놀 수지는 고상의 딱딱한 형태를 취하고 있으므로, 건성유 또는 반건성유, 용제 등을 첨가하여 200℃ 내지 240℃에서 용해하고, 필요에 따라서는 알루미늄 킬레이트(Al-Chelate) 등의 겔화제를 이용하여 겔화(gelling) 시킨 비히클을 사용한다.

상기 비히클에서 로진 변성 페놀 수지는 20 내지 60 중량부가 되며, 20 중량부 미만이 포함될 경우 비히클의 점도가 낮아 점탄성이 떨어지고 비화선부 오염의 원인이 될 수 있다. 또한 비히클 내에서 로진 변성 페놀 수지의 중량부가 60 중량부를 초과하게 되면, 점도가 높아져 전이 불량의 원인이 될 수 있다.

상기 비히클은 10 내지 40 중량부의 건성유 또는 반건성유를 사용 할 수 있다. 상기 건성유 또는 반건성유는 100 내지 250의 요오드값, 170 내지 210의 비누화 값을 갖는다. 상기 건성유 또는 반건성유의 예로는 대두유, 아마인유 등의 식물유를 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 비히클에 사용되는 용제의 예로는 파라핀 용제, 나프텐 용제, 올레핀 용제를 들 수 있으며 이들은 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 비히클의 점도가 낮을 때에는 0.1 내지 5 중량부의 겔화제를 사용하여 점도를 높일 수 있다. 상기 겔화제가 0.1 중량부 미만일 경우 점도 상승이 저하 될 수 있다. 또한, 겔화제가 5 중량부를 초과할 경우 비히클 제조 후 증점이 심하여 전이 불량을 발생할 수 있다.

본 발명에 따른 무습수 인쇄용 잉크 조성물에 포함되는 세 번째 성분으로서 알파올레핀이 있다. 상기 알파올레핀은 200℃ 내지 350℃의 끓는점, 0.7 내지 0.8의 비중을 갖고 있으며, 예로는 하기 구조식 (1)로 표기되는 화합물을 들 수 있다.

--------(1)

상기 구조식 (1)에서 전체 탄소의 개수는 12 내지 18개를 갖는 것을 나타낸다.

본 발명에 사용되는 알파올레핀은 5 내지 32 중량부를 포함하고 있으며, 알파올레핀의 함량이 5 중량부 미만일 경우에는 비화선부의 오염이 발생한다. 또한, 알파올레핀의 함량이 32 중량부를 초과할 경우에는 잉크가 롤러에 전이되지 않는 전이 불량이 발생한다.

또한 본 발명의 잉크 조성물은 건성유 또는 반건성유를 포함한다. 상기 건성유 또는 반건성유는 100 내지 250의 요오드값, 170 내지 210의 비누화 값을 갖는 것이 바람직하다. 상기 건성유 또는 반건성유의 예로는 대두유, 아마인유 등의 식물유를 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명에 사용되는 용제로는 파라핀 용제, 나프텐 용제 등을 예로 들 수 있 으며, 아닐린점(aniline point)이 70℃ 내지 110℃ 가 되는 것이 바람직하다. 아닐린점이 70℃ 미만일 경우에는 수지를 용해시키는 능력이 너무 높아서 잉크의 점도가 낮아지고 비화선부의 오염을 발생시킨다. 또한, 아닐린점이 110℃를 초과할 경우에는 수지의 용해성이 부족하여 유동성이 불량하고 광택이 불량한 결과를 얻게 된다. 따라서 용제의 아닐린점은 70℃ 내지 110℃ 범위인 경우가 적당하며, 더 바람직하게는 75℃ 내지 95℃ 이다.

본 발명에 사용되는 다른 첨가제로 통상 일반 유성잉크에 사용되는 건조억제제, 산화방지제, 왁스 등을 사용할 수 있다.

이하, 본 발명을 로진 변성 페놀 수지와 비히클을 제조하기 위한 제조예, 비교 제조예 및 잉크 조성물의 제조를 위한 실시예 및 비교를 위한 비교예를 통하여 상세히 설명하기로 한다.

로진 변성 페놀 수지의 제조

[제조예 1]

교반기, 콘덴서, 수분 분리기 및 온도계가 내장된 가압 케틀에 검로진 60 중량부를 넣고 질소가스를 주입하면서 160℃까지 가열하여 승온시키고 완전히 용융시켰다. 이어서 다가 알코올 PENTA95(삼양화인社, 대한민국) 8 중량부를 투입하고 250℃까지 가열하고 3시간 동안 온도를 유지하였다. 이후 200℃ 까지 냉각한 후, PTBP(para-tert-butylphenol) 20 중량부와 POP(para-tert-octylphenol) 10 중량부를 투입하고 110℃까지 낮춘 다음 파라포름알데히드 6.3 중량부를 투입하였다. 케틀을 밀폐하여 약 2시간 동안 온도를 유지한 후, 글리세린 3 중량부를 투입하였다. 약 3 시간에 걸쳐 200℃까지 가열한 후, 약 4 시간에 걸쳐 230℃까지 가열하였다. 이후 35 시간 이상 반응시켜 20 mgKOH/g의 산값, V 의 가드너 점도, 180℃의 연화점, 6의 n-헵탄 희석성, 12의 색수, 약 150,000의 중량평균 분자량을 가진 로진 변성 페놀 수지 ( RESIN Ⅰ) 를 제조하였다.

[비교 제조예 1]

상기 제조예 1에서 사용한 것과 동일한 조건의 가압 케틀에 검로진 70 중량부를 넣고 질소 가스를 주입하면서 160℃까지 가열하여 승온시키고 완전히 용융시켰다. 이어서 다가 알코올 글리세린 8 중량부를 투입하고 250℃까지 가열하고 3시간 동안 온도를 유지하였다. 이후 약 200℃까지 냉각한 후, POP(para-tert-octylphenol) 30 중량부를 투입하고 110℃까지 낮춘 다음 파라포름알데히드 6.3 중량부를 투입하였다. 케틀을 밀폐하여 약 2시간 동안 온도를 유지한 후, 글리세린 3 중량부를 투입하였다. 약 3 시간에 걸쳐 200℃까지 가열한 후, 약 4 시간에 걸쳐 250℃까지 가열하였다. 이후 35 시간 이상 반응시켜 15 mgKOH/g의 산값, Q 의 가드너 점도, 162℃의 연화점, 12의 n-헵탄 희석성, 12의 색수, 약 80,000의 중량평균 분자량을 가진 로진 변성 페놀 수지 (RESIN Ⅱ) 를 제조하였다.

이상, 제조예 1 및 비교 제조예 1에 따라 제조된 로진 변성 페놀 수지의 제조 조건 및 결과물의 물성을 비교하여 표 1에 나타내었다.

제조예 1에 따라 제조된 수지는 연화점과 분자량이 높으며 n-헵탄값이 낮은 수지이고 비교 제조예 1에 따라 제조된 수지는 연화점과 분자량이 낮으며 n-헵탄값이 높은 수지이다. n-헵탄값은 잉크에 적용시 용제에 대한 상용성을 나타내며 수치가 낮으면 상용성이 낮고 수치가 높으면 상용성이 높은 것을 의미한다. 무습수 인쇄용 잉크 조성물에 적합한 수지는 제조예 1에 따라 제조되어 분자량, 연화점이 높고 n-헵탄값이 낮아서 상용성이 작은 것이다. 이는 무습수 인쇄시에 잉크에서 용제가 빠져나와 비화선부와 반발이 생겨야 하기 때문이다.

비히클의 제조

[제조예 2]

4구 플라스크에 제조예 1에서 얻어진 로진 변성 페놀 수지 (RESIN Ⅰ) 39 중량부와 아마인유 22 중량부를 투입하고, 교반기, 온도계 및 수분분리기를 연결하고 180℃까지 승온하면서 완전히 용해시켰다. 이후 30분에 걸쳐 210℃까지 승온 시킨 후, 60분간 온도를 유지하였다. 이후 140℃로 냉각하면서 NEODENE 16 (Shell Pacific Enterprise 社, Hong Kong) 32 중량부를 투입하여 비히클 Ⅰ 을 얻었다.

[비교 제조예 2]

제조예 2에서 사용한 것과 동일한 4구 플라스크에 제조예 1에서 얻어진 로진 변성 페놀 수지 (RESIN Ⅰ) 39 중량부와 아마인유 22 중량부를 투입하고, 교반기, 온도계 및 수분분리기를 연결하고 180℃까지 승온하면서 완전히 용해시켰다. 이후 30분에 걸쳐 210℃까지 승온 시킨 후, 60분간 온도를 유지하였다. 이후 140℃로 냉각하면서 MICSOL 2831(미창석유社 , 대한민국) 32 중량부를 투입하여 비히클 Ⅱ 를 얻었다.

[비교 제조예 3]

제조예 2에서 사용한 것과 동일한 4구 플라스크에 비교 제조예 1에서 얻어진 로진 변성 페놀 수지 (RESIN Ⅱ) 41 중량부와 아마인유 22 중량부를 투입하고, 교반기, 온도계 및 수분분리기를 연결하고 180℃까지 승온하면서 완전히 용해시켰다. 이후 30분에 걸쳐 210℃까지 승온 시킨 후, 60분간 온도를 유지하였다. 이후 140℃로 냉각하면서 NEODENE 16 (Shell Pacific Enterprise 社, Hong Kong) 30 중량부를 투입하여 비히클 Ⅲ 을 얻었다.

[비교 제조예 4]

제조예 2에서 사용한 것과 동일한 4구 플라스크에 비교 제조예 1에서 얻어진 로진 변성 페놀 수지 (RESIN Ⅱ) 41 중량부와 아마인유 22 중량부를 투입하고, 교반기, 온도계 및 수분분리기를 연결하고 180℃까지 승온하면서 완전히 용해시켰다. 이후 30분에 걸쳐 210℃까지 승온 시킨 후, 60분간 온도를 유지하였다. 이후 140℃ 로 냉각하면서 MICSOL 2831(미창석유社 , 대한민국) 30 중량부를 투입하여 비히클 Ⅳ 를 얻었다.

상기 제조예 2 및 비교 제조예 2 내지 4에서, NEODENE 16 은 알파올레핀 용제이고, MICSOL 2831은 일반 옵셋잉크용 용제이다.

무습수 인쇄용 잉크 조성물의 제조

[실시예 1]

잉크의 제조시 사용되는 회전수 1:3:9의 속도로 분산되는 롤밀(rollmill)에 제조예 2에서 제조된 비히클 Ⅰ 70 중량부, 청색 안료(phthalocyanine blue 15:3) 16 중량부, PTFE(polytetrafluoroethylene) 왁스 2 중량부, 망간(Mn) 1 중량부, 산화방지제 1 중량부 및 D-SOL 300 (ISU CHEMICAL, 대한민국) 7 중량부를 넣어 혼합한 후 3회 통과시켜 본 발명에 따른 무습수 인쇄용 잉크 조성물을 제조하였다.

[비교예 1]

상기 실시예 1에서 사용한 것과 동일한 회전수 1:3:9의 속도로 분산되는 롤밀(rollmill)에 비교 제조예 2에서 제조된 비히클 Ⅱ 70 중량부, 청색 안료(phthalocyanine blue 15:3) 16 중량부, PTFE(polytetrafluoroethylene) 왁스 2 중량부, 망간(Mn) 1 중량부, 산화방지제 1 중량부 및 D-SOL 300 (ISU CHEMICAL, 대한민국) 7 중량부를 넣어 혼합한 후 3회 통과시켜 무습수 인쇄용 잉크 조성물을 제조하였다.

[비교예 2]

상기 실시예 1에서 사용한 것과 동일한 회전수 1:3:9의 속도로 분산되는 롤 밀(rollmill)에 비교 제조예 3에서 제조된 비히클 Ⅲ 70 중량부, 청색 안료(phthalocyanine blue 15:3) 16 중량부, PTFE(polytetrafluoroethylene) 왁스 2 중량부, 망간(Mn) 1 중량부, 산화방지제 1 중량부 및 D-SOL 300 (ISU CHEMICAL, 대한민국) 7 중량부를 넣어 혼합한 후 3회 통과시켜 무습수 인쇄용 잉크 조성물을 제조하였다.

[비교예 3]

상기 실시예 1에서 사용한 것과 동일한 회전수 1:3:9의 속도로 분산되는 롤밀(rollmill)에 비교 제조예 4에서 제조된 비히클 Ⅳ 70 중량부, 청색 안료(phthalocyanine blue 15:3) 16 중량부, PTFE(polytetraflouroethylene) 왁스 2 중량부, 망간(Mn) 1 중량부, 산화방지제 1 중량부 및 D-SOL 300 (ISU CHEMICAL, 대한민국) 7 중량부를 넣어 혼합한 후 3회 통과시켜 무습수 인쇄용 잉크 조성물을 제조하였다.

상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 3에서 사용된 PTFE는 일반적으로 잉크에 사용되는 왁스로서 첨가제의 일종이다.

무습수 인쇄용 잉크 조성물의 평가

실시예 1 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 무습수 인쇄용 잉크 조성물에 대해서 온도별 비화선부의 오염과 세트 건조 시간, 광택, 고속 인쇄적성 평가를 실시하여 표 2에 나타내었다.

온도별 비화선부의 오염은 실시예 1 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 잉크 조성물로 인쇄기(하이델베르그社, 2 color)에 무습수 잉크용 인쇄판(Toray社, 일본) 을 장착하여 인쇄시험을 실시하고, 인쇄판면의 온도에 따라서 비화선부의 오염이 발생하는 정도를 측정하여 평가하였다. 각 온도에서 비화선부의 오염이 가장 심한 경우에 1점을 부여하고, 비화선부의 오염이 없는 경우에 5점을 부여하여 평가하였다.

세트 건조 시간은 실시예 1 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 잉크 시료 약 0.1㎖ 를 4분할 롤러가 적용된 전색기(아키라社, 일본)에서 약 120g의 아트지에 전이시킨 후, 세트 건조 시험기(광명이화학社, 대한민국)를 이용하여 측정하였다

광택 평가는 실시예 1 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 잉크 시료 약 0.1㎖ 를 4분할 롤러가 적용된 전색기(아키라社, 일본)에서 약 120g의 아트지에 전이시킨 후, 60ㅀ 그로스 미터(Glossmeter, BYK-GARDNER社, 독일)를 사용하여 일정한 간격으로 인쇄물의 광택을 측정함으로써 평가하였다.

고속 인쇄적성은 실시예 1 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 잉크의 시료 약 0.2㎖를 무습수용 인쇄판에 고속 인쇄 시험기(SMT社, 일본)를 이용하여 약 6 ㎧의 속도로 인쇄한 후, 약 120g의 아트지에 탁본(拓本)을 떠서 인쇄물의 상태를 육안으로 관찰하여 평가하였다. 각 인쇄물의 인쇄 상태가 가장 양호한 경우에는 5점을 부여하고, 인쇄 상태가 가장 불량한 경우에는 1점을 부여하였다.

표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 무습수 인쇄용 잉크 조성물은 온도별 비화선부의 오염 평가에서 뛰어난 품질을 유지하고 있으며, 세트 건조 시간도 우수함을 알 수 있다. 또한, 광택, 고속 인쇄적성 등의 물성이 모두 뛰어나므로 고품질의 인쇄가 가능하다. 아울러 본 발명에 따른 무습수 인쇄용 잉크 조성물은 인쇄시에 알코올와 에칭액이 포함되어 있는 습수를 사용하지 않기 때문에 친환경 작업환경 조성이 가능하며, 습수 조절이 필요 없으므로 빠른 인쇄가 가능하게 된다.

이상과 같은 본 발명에 따른 무습수 인쇄용 잉크 조성물은 인쇄시 습수를 사용하지 않고 인쇄를 하기 때문에 유화에 따른 인쇄품질의 저하를 막을 수 있으며, 알코올과 에칭액이 사용된 습수의 증발로 발생되었던 작업장 내의 유해환경 문제를 해소시킬 수 있다. 또한 습수 폐기시 발생되었던 환경오염, 특히 수질오염을 막아 친환경 인쇄를 가능하게 하며, 까다로운 습수 조절이 필요 없으므로 작업편이로 인한 인력문제를 해소할 수 있다. 또한 습수의 조절시 발생되는 인쇄 초기 폐지가 크 게 감소되며, 세트 건조, 광택 등의 인쇄적성이 우수하여 고품질의 인쇄가 가능하다. 또한, 물, 알코올, 에칭액 등의 부자재와 습수 공급 장치 미사용 및 인쇄 초기 폐지의 절감으로 전체 인쇄비용을 절감할 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

안료 5 내지 30 중량부, 로진 변성 페놀 수지 20 내지 80 중량부, 알파올레핀 5 내지 32 중량부, 건성유 또는 반건성유 10 내지 40 중량부 및 용제 5 내지 30 중량부를 포함하는 무습수 인쇄용 잉크 조성물.
제1항에 있어서, 상기 로진 변성 페놀 수지는 120,000 내지 170,000의 중량 평균 분자량, 160℃ 내지 185℃의 연화점, 25 mgKOH/g 이하의 산값, U 내지 X의 가드너 점도, 1 내지 20 범위의 n-헵탄 희석성 및 14 이하의 색수를 갖는 것을 특징으로 하는 무습수 인쇄용 잉크 조성물.
제2항에 있어서, 상기 로진 변성 페놀 수지는 로진 및 다가의 알코올의 에스테르화 반응에 의해 얻어진 중간체에, 페놀 화합물 및 파라포름알데히드를 투입하고 반응시켜 제조된 것임을 특징으로 하는 무습수 인쇄용 잉크 조성물.
제3항에 있어서, 상기 로진은 검로진, 탈오일 로진 및 우드로진으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나이고, 상기 다가의 알코올은 글리세린, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판 및 펜타에리트리톨로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 무습수 인쇄용 잉크 조성물.
제1항에 있어서, 상기 알파올레핀은 200℃ 내지 350℃의 끓는점 및 0.7 내지 0.8의 비중을 갖는 것을 특징으로 하는 무습수 인쇄용 잉크 조성물.
제5항에 있어서, 상기 알파올레핀은 하기 구조식 (1)로 표기되는 것을 특징으로 하는 무습수 인쇄용 잉크 조성물.

------------(1)

(상기 구조식 (1)에서, 탄소의 개수는 12 내지 18이다)
제1항에 있어서, 상기 건성유 또는 반건성유는 100 내지 250의 요오드값, 170 내지 210의 비누화 값을 갖는 것을 특징으로 하는 무습수 인쇄용 잉크 조성물.
제7항에 있어서, 상기 건성유 또는 반건성유는 대두유, 아마인유 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 무습수 인쇄용 잉크 조성물.
제1항에 있어서, 상기 용제는 파라핀 용제, 나프텐 용제 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 무습수 인쇄용 잉크 조성물.
제9항에 있어서, 상기 용제는 아닐린점이 70 내지 110℃ 범위인 것을 특징으 로 하는 무습수 인쇄용 잉크 조성물.
제1항에 있어서, 상기 무습수 인쇄용 잉크 조성물은 건조제 1 내지 5 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무습수 인쇄용 잉크 조성물.
제11항에 있어서, 상기 건조제는 코발트(Co), 망간(Mn) 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 무습수 인쇄용 잉크 조성물.