KR20150006323A - 롤 프린팅용 잉크 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 롤 프린팅용 잉크 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학식 1 및 2로 표시되는 반복 단위를 포함하는 바인더 수지를 함유함으로써, 내열성이 현저히 개선되어 고온에 노출되어도 색상의 변화를 최소화 할 수 있고, 인쇄성이 우수하며 패턴의 크랙을 억제할 수 있는 롤 프린팅용 잉크 조성물에 관한 것이다.

Description

롤 프린팅용 잉크 조성물 {Ink composition for roll printing}
본 발명은 롤 프린팅용 잉크 조성물에 관한 것이다.
반도체 회로소자 및 LCD, PDP 등의 디스플레이 장치에 사용되는 미세패턴은 포토레지스트(Photoresist)를 이용한 포토리소그래피(Photolithography)에 의해 형성되는데, 포토리소그래피(Photolithography)는 원하는 패턴을 정밀하게 얻을 수 있는 장점이 있음에도 불구하고, 많은 단계의 공정을 거쳐야 한다는 것과 포토레지스트의 효과를 극대화하기 위해 많은 종류의 재료들의 사용된다는 점, 그리고 코팅 등의 공정에서 많은 양의 포토레지스트가 소모된다는 단점이 있다.
따라서 최근에는 이러한 포토리소그래피의 단점을 극복하기 위한 차세대 공정의 하나로서 롤 프린팅 혹은 잉크젯 프린팅 방식에 의해 미세패턴을 얻는 기술이 제안되고 있다.
롤 프린팅에 의한 미세 패턴의 형성에는 옵셋 인쇄, 반전 옵셋 인쇄, 롤-투-롤(roll-to-roll)인쇄 등 다양한 방식이 적용 가능하며, 컬러 필터의 구성 요소인 R(Red), G(Green), B(Blue)의 컬러 및 BM(Black Matrix) 패턴뿐만 아니라 박막트랜지스터(TFT), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)의 전극 형성용 패턴과 격벽 재료의 패턴 전사 등에 광범위하게 적용 가능하다.
롤 프린팅용 잉크 조성물로 형성되는 이러한 패턴은 디스플레이 등에 적용될 때, 고온의 후속 공정을 거치게 되는데 이에 의해 색상의 변화가 발생할 수 있다.
이는 특히 패턴이 화상표시장치의 비표시부에 적용되는 경우에 심각한 문제가 될 수 있다.
도 1에는 터치 스크린 패널을 포함하는 화상표시장치(휴대폰)이 도시되어 있는데, 표시부는 화상이 표시되는 부위를 말하고, 비표시부는 화상이 표시되지 않는 가장자리 부위를 말한다. 이러한 비표시부는 소비자에게 보여지는 최상부층이므로 이때 사용되는 잉크는 차폐성, 고저항성 및 우수한 착색성을 나타낼 것이 요구된다.
이에 따라 이러한 색상 변화를 억제하기 위한 내열성을 갖추고, 그 외 패턴의 크랙발생 억제, 인쇄성 등의 특성을 고루 갖춘 잉크 조성물의 개발이 요구된다.
한국공개특허 제2010-39652호에는 무용제형 자외선 경화형 백색잉크 조성물이 개시되어 있다.
한국공개특허 제2010-39652호
본 발명은 내열성이 우수하여 고온 조건에서 색상 변화를 최소화 할 수 있는 롤 프린팅용 잉크 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 크랙 발생을 억제할 수 있는 롤 프린팅용 잉크 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 인쇄성이 우수한 롤 프린팅용 잉크 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 하기 화학식 1 및 2로 표시되는 반복 단위를 포함하는 바인더 수지를 함유한, 롤 프린팅용 잉크 조성물:
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2]
Figure pat00002
.
2. 위 1에 있어서, 상기 화학식 1 및 2로 표시되는 반복 단위는 1:5 내지 9의 몰비로 포함되는, 롤 프린팅용 잉크 조성물.
3. 위 1에 있어서, 상기 화학식 1 및 2로 표시되는 반복 단위는 30 내지 100몰%로 포함되는, 롤 프린팅용 잉크 조성물.
4. 위 1에 있어서, 상기 바인더 수지는 하기 화학식 3으로 표시되는 반복 단위를 더 포함하는, 롤 프린팅용 잉크 조성물:
[화학식 3]
Figure pat00003
.
5. 위 4에 있어서, 화학식 1, 2 및 3으로 표시되는 모노머는 1: 5 내지 9: 1 내지 3의 몰비로 포함되는, 롤 프린팅용 잉크 조성물.
6. 위 4에 있어서, 상기 화학식 3으로 표시되는 반복 단위는 5 내지 50몰%로 포함되는, 롤 프린팅용 잉크 조성물.
7. 위 1에 있어서, 상기 바인더 수지는 하기 화학식 4 내지 6으로 표시되는 반복 단위 중 적어도 하나를 더 포함하는, 롤 프린팅용 잉크 조성물:
[화학식 4]
Figure pat00004
[화학식 5]
Figure pat00005
[화학식 6]
Figure pat00006
.
8. 위 1에 있어서, 상기 바인더 수지는 0.5 내지 10중량%로 포함되는, 롤 프린팅용 잉크 조성물.
9. 위 1에 있어서, 착색제, 열중합개시제 및 용제를 더 포함하는, 롤 프린팅용 잉크 조성물.
10. 위 9에 있어서, 상기 착색제는 C.I.안료 화이트 4, 5, 6, 6:1, 7, 18, 18:1, 19, 20, 22, 25, 26, 27, 28 및 32로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인, 롤 프린팅용 잉크 조성물.
11. 위 9에 있어서, 상기 용제는 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 메톡시부틸아세테이트, 메톡시펜틸아세테이트, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 에탄올, 메탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 글리세린 및 γ-부티로락톤으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인, 롤 프린팅용 잉크 조성물.
12. 위 9에 있어서, 착색제 10 내지 50중량%, 열중합개시제 0.1 내지 3중량% 및 용제 40 내지 80중량%를 포함하는, 롤 프린팅용 잉크 조성물.
본 발명의 롤 프린팅용 잉크 조성물은 내열성이 우수하여 고온 조건에 노출되어도 색상의 변화를 최소화 할 수 있다.
본 발명의 롤 프린팅용 잉크 조성물은 패턴의 크랙을 억제할 수 있다.
본 발명의 롤 프린팅용 잉크 조성물은 인쇄시에 롤에 코팅된 잉크가 기판에 완전히 전사되어 인쇄성이 우수하다.
도 1에는 터치 스크린 패널을 포함하는 화상표시장치(휴대폰)이 도시되어 있는데,
도 2는 실시예 1의 잉크 조성물로 형성한 도막의 색상을 확인할 수 있는 사진이다.
도 3은 비교예 1의 잉크 조성물로 형성한 도막의 색상을 확인할 수 있는 사진이다.
본 발명은 화학식 1 및 2로 표시되는 반복 단위를 포함하는 바인더 수지를 함유함으로써, 내열성이 현저히 개선되어 고온에 노출되어도 색상의 변화를 최소화 할 수 있고, 인쇄성이 우수하며 패턴의 크랙을 억제할 수 있는 롤 프린팅용 잉크 조성물에 관한 것이다.
이하 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 롤 프린팅용 잉크 조성물은 바인더 수지를 포함한다.
바인더 수지는 패턴 지지체 역할을 하는 것으로서, 본 발명에 따른 바인더 수지는 하기 화학식 1 및 2로 표시되는 반복 단위를 포함한다:
[화학식 1]
Figure pat00007
[화학식 2]
Figure pat00008
.
상기 화학식 1 및 2로 표시되는 반복 단위는 내열성을 현저히 개선하므로, 본 발명의 잉크 조성물로 디스플레이 등에 적용되는 패턴을 형성하였을 때, 고온의 후속 공정을 거치는 경우에 발생할 수 있는 색상의 변화를 최소화 할 수 있다. 또한, 잉크가 롤에 코팅된 이후에 적정 점성을 가지도록 하여, 롤에 코팅된 잉크가 기판에 완전히 전사되어 인쇄성이 개선되고, 정교한 형태 및 우수한 직진성을 갖는 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 상기 화학식 2로 표시되는 반복 단위는 화학식 1의 반복 단위와 함께 사용되어 열에 대한 팽창 및 수축을 억제하므로 패턴의 크랙 발생을 최소화 할 수 있다.
상기 화학식 1 및 2로 표시되는 반복 단위의 포함비는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 1:5 내지 9의 몰비로 포함될 수 있고, 바람직하게는 1:8 내지 9의 몰비로 포함될 수 있다. 화학식 1 및 2로 표시되는 반복 단위가 1:5 내지 9의 몰비로 포함되는 경우 상기 내열성 개선 및 크랙 억제 효과를 극대화 할 수 있다.
본 발명에 따른 바인더 수지에서 화학식 1 및 2로 표시되는 반복 단위는 함께 포함될 수 있는 다른 반복 단위의 구체적인 종류 등에 따라 적절히 혼합될 수 있으므로 그 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 바인더 수지에서 화학식 1 및 2로 표시되는 반복 단위가 30 내지 100몰% 포함될 수 있다. 화학식 1 및 2로 표시되는 반복 단위가 상기 범위 내인 경우, 상기 내열성 개선 및 크랙 억제 효과를 극대화 할 수 있다.
본 발명에 따른 바인더 수지는 하기 화학식 3으로 표시되는 반복 단위를 더 포함할 수 있다:
[화학식 3]
Figure pat00009
.
상기 화학식 3으로 표시되는 반복 단위를 포함함으로써, 인쇄성이 더욱 개선될 수 있다.
본 발명에 따른 바인더 수지가 화학식 3으로 표시되는 반복 단위를 더 포함하는 경우, 화학식 1 내지 3으로 표시되는 반복 단위의 포함비는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 화학식 1, 화학식 2 및 화학식 3으로 표시되는 반복 단위가 1: 5 내지 9: 1 내지 3의 몰비로 포함될 수 있고, 바람직하게는 1:8 내지 9: 1 내지 3의 몰비로 포함될 수 있다. 화학식 1, 화학식 2 및 화학식 3으로 표시되는 반복 단위가 1: 5 내지 9: 1 내지 3의 몰비로 포함되는 경우 상기 내열성 개선, 크랙 억제 및 인쇄성 개선 효과를 극대화 할 수 있다.
본 발명에 따른 바인더 수지에서 화학식 3으로 표시되는 반복 단위는 함께 포함될 수 있는 다른 반복 단위의 구체적인 종류 등에 따라 적절히 혼합될 수 있으므로 그 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 바인더 수지에서 화학식 3으로 표시되는 반복 단위가 5 내지 50몰% 포함될 수 있다. 화학식 3으로 표시되는 반복 단위가 상기 범위 내인 경우, 상기 인쇄성 개선 효과를 극대화 할 수 있다.
본 발명에 따른 바인더 수지는 하기 화학식 4 내지 6로 표시되는 반복 단위 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다:
[화학식 4]
Figure pat00010
[화학식 5]
Figure pat00011
[화학식 6]
Figure pat00012
.
화학식 4 내지 6으로 표시되는 반복 단위를 포함하는 경우에 인쇄성 개선 효과가 더욱 증대될 수 있다.
바인더 수지의 분자량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 중량평균분자량이 4,000 내지 9,000일 수 있다.
바인더 수지는 그 기능을 할 수 있는 범위 내에서는 그 함량이 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 잉크 조성물 총 중량 중 0.5 내지 10중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 3 내지 8중량%로 포함될 수 있다. 바인더 수지의 함량이 상기 범위에 해당하는 경우 패턴의 크랙을 억제하고, 내열성 및 인쇄성 개선 효과를 극대화 할 수 있다.
본 발명의 롤 프린팅용 잉크 조성물은 착색제, 열중합개시제 및 용제를 더 포함한다.
착색제는 안료, 염료, 합성 또는 천연 색소와 같은 유기 착색제, 또는 금속 산화물, 금속 착염, 황산바륨(체질 안료) 등의 무기 착색제일 수 있다.
착색제로는 칼라 인덱스(Color Index, The Society of Dyers and Colourists) 내에 안료 및 염료로서 분류된 화합물을 사용할 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
안료의 구체적인 예로는, C.I. 안료 황색 1호, 12호, 13호, 14호, 15호, 16호, 17호, 20호, 24호, 31호, 53호, 83호, 86호, 93호, 94호, 109호, 110호, 117호, 125호, 128호, 137호, 138호, 139호, 147호, 148호, 150호, 153호, 154호, 166호, 173호, 180호, 185호; C.I. 안료 오렌지색 13호, 31호, 36호, 38호, 40호, 42호, 43호, 51호, 55호, 59호, 61호, 64호, 65호, 71호, 73호; C.I. 안료 적색 9호, 97호, 105호, 122호, 123호, 144호, 149호, 166호, 168호, 176호, 177호, 180호, 192호, 215호, 216호, 224호, 242호, 254호, 255호, 264호, 265호; C.I. 안료 청색 15호, 15:3호, 15:4호, 15:6호, 60호; C.I. 안료 자주색 1호, 14호, 19호, 23호, 29호, 32호, 33호, 36호, 37호, 38호; C.I. 안료 녹색 7호, 10호, 15호, 25호, 36호, 47호; C.I. 안료 갈색 23호, 25호, 28호; C.I. 안료 블랙 1호, 7호, 카본 블랙 등을 들 수 있다.
염료의 구체적인 예로는, C.I. 솔벤트 황색 2호, 14호, 16호, 33호, 34호, 44호, 56호, 82호, 93호, 94호, 98호, 116호, 135호; C.I. 솔벤트 오렌지색 1호, 3호, 7호, 63호; C.I. 솔벤트 적색 1호, 2호, 3호, 8호, 18호, 23호, 24호, 27호, 35호, 43호, 45호, 48호, 49호, 91:1호, 119호, 135호, 140호, 196호, 197호; C.I. 솔벤트 자주색 8호, 9호, 13호, 26호, 28호, 31호, 59호; C.I. 솔벤트 청색 4호, 5호, 25호, 35호, 36호, 38호, 70호; C.I. 솔벤트 녹색 3호, 5호, 7호 등을 들 수 있다.
본 발명의 롤 프린팅용 잉크 조성물은 화상표시장치, 터치스크린 패널 등의 백색의 비표시부 패턴(화이트 매트릭스)의 형성에 사용될 수 있는데, 그러한 경우에 착색제는 백색 착색제일 수 있다.
백색 착색제는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 백색 무기 안료라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 C.I.안료 화이트 4, 5, 6, 6:1, 7, 18, 18:1, 19, 20, 22, 25, 26, 27, 28, 32 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 반사 효율과 백색도의 측면에서 C.I.안료 화이트 6 또는 화이트 22일 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 C.I.안료 화이트 6에 포함된 TiO2는 가격이 저렴하고 굴절율이 높아 은폐력 및 반사율이 우수하므로 효과적인 백색 착색제로 사용될 수 있다. 바람직하게 상기 TiO2는 루틸 구조를 갖는 것이 바람직하다.
백색 착색제는 필요에 따라 레진 처리, 산성 기 또는 염기성 기가 도입된 안료 유도체 등을 이용한 표면 처리, 고분자 화합물 등에 의한 안료 표면에의 그라프트 처리, 황산미립화법 등에 의한 미립화 처리 또는 불순물을 제거하기 위한 유기 용제나 물 등에 의한 세정 처리, 이온 교환법 등에 의한 이온성 불순물의 제거처리 등을 실시할 수도 있다.
착색제는 본 발명의 목적을 벗어나지 않는 범위 내에서 기타 백색 안료를 더 포함할 수 있다.
착색제는 요구되는 색 특성에 따라 그 함량이 조절될 수 있으며, 예를 들면 잉크 조성물 총 중량 중 10 내지 50중량%, 바람직하게는 30 내지 50중량%로 포함될 수 있다. 착색제가 10 내지 50중량%로 포함되는 경우 인쇄성을 저하시키지 않으면서 우수한 착색성 및 차폐성을 가질 수 있다.
중합개시제로는 공지된 열중합개시제를 사용할 수 있으며, 오늄 중에서도 술포늄 양이온과 음이온을 함유하는 열중합개시제가 다른 종류의 열중합개시제에 비하여 경시 안정성이 우수하고 수축비(shrinkage ratio) 특성이 좋아 잉크 조성물과 피인쇄체 간의 밀착성을 향상시킬 수 있다는 점에서 바람직하다. 이러한 중합개시제는 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
중합개시제를 구성하는 술포늄 양이온의 구체적인 예로는 트리페닐술포늄, 트리스(4-톨릴)술포늄, 트리스(4-이소프로필페닐)술포늄, 트리스(2,6-디메틸페닐)술포늄, 트리스(4-시아노페닐)술포늄, 트리스(4-클로로페닐)술포늄, 디페닐(4-히드록시페닐)술포늄, 메틸페닐(4-히드록시페닐)술포늄, 디벤질페닐술포늄, 디벤질(4-히드록시페닐)술포늄, 벤질메틸(4-히드록시페닐)술포늄, 벤질메틸(4-아세톡시페닐)술포늄, 메틸(4-히드록시페닐)(2-메틸페닐)술포늄, 디메틸(메톡시)술포늄, 디메틸(에톡시)술포늄, 디메틸(프로폭시)술포늄, 디메틸(부톡시)술포늄, 디메틸(옥틸옥시)술포늄, 디메틸(옥타데칸옥시)술포늄, 디메틸(이소프로폭시)술포늄, 디메틸(t-부톡시)술포늄, 디메틸(시클로펜틸옥시)술포늄, 디메틸(시클로헥실옥시)술포늄, 디메틸(플루오로메톡시)술포늄, 디메틸(2-클로로에톡시)술포늄, 디메틸(3-브로모프로폭시)술포늄, 디메틸(4-시아노부톡시)술포늄, 디메틸(8-니트로옥틸옥시)술포늄, 디메틸(18-트리플루오로메틸옥타데칸옥시)술포늄, 디메틸(2-히드록시이소프로폭시)술포늄, 디메틸(트리스(트리클로로메틸)메틸)술포늄 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 트리페닐술포늄, 트리스(4-톨릴)술포늄, 벤질메틸(4-히드록시페닐)술포늄, 벤질메틸(4-아세톡시페닐)술포늄, 메틸(4-히드록시페닐)(2-메틸페닐)술포늄이 바람직하고, 보다 바람직하게는 트리스(4-톨릴)술포늄, 벤질메틸(4-아세톡시페닐)술포늄, 벤질메틸(4-히드록시페닐)술포늄이 좋다.
또한, 중합개시제를 구성하는 음이온의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 F-, Cl-, Br-, I- 등의 할로겐 이온; OH-; ClO4 -; FSO3 -, ClSO3 -, CH3SO3 -, C6H5SO3 -, CF3SO3 - 등의 설폰산 이온; HSO4 -, SO4 2 - 등의 황산 이온; HCO3 -, CO3 2 - 등의 탄산 이온; H2PO4 -, HPO4 2 -, PO4 3 - 등의 인산 이온; PF6 -, PF5OH- 등의 플루오로인산 이온; BF4 -, B(C6F5)4 -, B(C6H4CF3)4 - 등의 붕산 이온; AlCl4 -; BiF6 -; SbF6 -, SbF5OH- 등의 플루오로안티몬산 이온; ASF6 -, AsF5OH- 등의 플루오로비소산 이온 등을 들 수 있다.
본 발명에 따른 열중합개시제는 그 기능을 할 수 있는 범위 내에서는 그 함량이 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 잉크 조성물 총 중량 중 0.1 내지 3중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.3 내지 1.5중량% 포함될 수 있다. 열중합개시제의 함량이 0.1 내지 3중량%인 경우에 적절한 중합도와 코팅성을 확보할 수 있는 동시에 피인쇄체와의 밀착성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
용제는 용해성, 착색제의 분산성, 코팅성 등을 고려하여, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르 등의 에틸렌글리콜모노알킬에테르; 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르 등의 디에틸렌글리콜디알킬에테르; 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에틸렌글리콜알킬에테르아세테이트; 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 메톡시부틸아세테이트, 메톡시펜틸아세테이트 등의 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트; 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소; 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤; 에탄올, 메탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 글리세린 등의 알코올; γ-부티로락톤 등의 고리형 에스테르 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
용제는 그 기능을 할 수 있는 범위 내에서는 그 함량이 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 잉크 조성물 총 중량 중 40 내지 80중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 40 내지 60중량%로 포함될 수 있다. 용제의 함량이 40 내지 80중량%인 경우에 잉크 조성물이 적정의 착색력을 유지하고 인쇄가 용이하다.
본 발명의 롤 프린팅용 잉크 조성물은 상기 성분 외에 본 발명의 목적을 해치지 아니하는 범위에서 당업자의 필요에 따라 계면활성제, 충진제, 경화제, 밀착 촉진제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 분산제 등의 첨가제를 병용하는 것도 가능하다.
계면활성제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 실리콘계 계면활성제, 플루오린계 계면활성제 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.
실리콘계 계면활성제는 예를 들면 BYK-Chemie 사의 BYK-077, BYK-085, BYK-300, BYK-301, BYK-302,BYK-306, BYK-307, BYK-310, BYK-320, BYK-322, BYK-323, BYK-325, BYK-330, BYK-331, BYK-333, BYK-335,BYK-341v344, BYK-345v346, BYK-348, BYK-354, BYK-355, BYK-356, BYK-358, BYK-361, BYK-370, BYK-371, BYK-375, BYK-380, BYK-390 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
플루오린계 계면활성제는 예를 들면 DIC(DaiNippon Ink &Chemicals) 사의 F-114, F-177, F-410, F-411, F-450, F-493, F-494, F-443, F-444, F-445, F-446, F-470, F-471, F-472SF, F-474, F-475, F-477, F-478, F-479, F-480SF, F-482, F-483, F-484, F-486, F-487, F-172D, MCF-350SF, TF-1025SF, TF-1117SF, TF-1026SF, TF-1128, TF-1127, TF-1129, TF-1126, TF-1130, TF-1116SF,TF-1131, TF1132, TF1027SF, TF-1441, TF-1442, TF-1535; AGC 세이지 케미컬의 S-381, S-383, S-393, SC-101, Sc-105, KH-40, SA-100, S-611, S-386, S-221, S-231, S-243, S-420, S-651 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 1
C.I.안료 화이트 6 50중량%, 폴리에스테르계 분산제 3중량% 및 잔량의 노말 부틸 아세테이트를 포함하는 밀베이스를 수득한 후, 23℃에서 교반 하에 상기 밀베이스 80중량%, 화학식 1의 반복 단위와 화학식 2의 반복 단위를 1:8의 비율로 포함하며 중량평균분자량(MW)이 4,000인 바인더 수지 3중량%, 열중합개시제로 SI-100L(삼신화학) 0.5중량% 및 계면활성제로 TF-1535(DIC) 1% 혼합하고, 노말 부틸 아세테이트를 잔량으로 첨가하고 혼합하였다. 상기 혼합물을 3시간 교반하여 롤 프린팅용 잉크 조성물을 제조하였다.
실시예 2
바인더 수지의 화학식 1의 반복 단위와 화학식 2의 반복 단위의 비율이 1:6인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 롤 프린팅용 잉크 조성물을 제조하였다.
실시예 3
바인더 수지의 화학식 1의 반복 단위와 화학식 2의 반복 단위의 비율이 1:10인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 롤 프린팅용 잉크 조성물을 제조하였다.
실시예 4
바인더 수지가 화학식 1, 2, 4 및 6의 반복 단위를 1:5:1:1의 비율로 포함한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 롤 프린팅용 잉크 조성물을 제조하였다.
실시예 5
바인더 수지가 화학식 1, 2, 4 및 5의 반복 단위를 1:5:1:1의 비율로 포함한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 롤 프린팅용 잉크 조성물을 제조하였다.
실시예 6
바인더 수지가 화학식 1, 2, 4 및 6의 반복 단위를 1:5:1:2의 비율로 포함한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 롤 프린팅용 잉크 조성물을 제조하였다.
실시예 7
바인더 수지를 0.3중량% 포함한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 롤 프린팅용 잉크 조성물을 제조하였다.
실시예 8
바인더 수지를 12중량% 포함한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 롤 프린팅용 잉크 조성물을 제조하였다.
실시예 9
바인더 수지가 화학식 1, 2 및 3의 반복 단위를 1:9:3의 비율로 포함한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 롤 프린팅용 잉크 조성물을 제조하였다.
실시예 10
바인더 수지가 화학식 1, 2 및 3의 반복 단위를 1:4:1의 비율로 포함한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 롤 프린팅용 잉크 조성물을 제조하였다.
실시예 11
바인더 수지가 화학식 1, 2 및 3의 반복 단위를 1:5:4의 비율로 포함한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 롤 프린팅용 잉크 조성물을 제조하였다.
비교예 1
바인더 수지로 중량평균분자량(MW)이 6,000이고, 산가(A/V)가 50mgKOH/g인 메타크릴산과 벤질 메타크릴레이트와의 공중합체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 롤 프린팅용 잉크 조성물을 제조하였다.
비교예 2
바인더 수지로 중량평균분자량(MW)이 5,000이고, 산가(A/V)가 50mgKOH/g인 메타크릴산과 벤질 메타크릴레이트와의 공중합체사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 롤 프린팅용 잉크 조성물을 제조하였다.
비교예 3
바인더 수지가 화학식 1의 반복 단위만을 포함한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 롤 프린팅용 잉크 조성물을 제조하였다.
비교예 4
바인더 수지가 화학식 2의 반복 단위만을 포함한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 롤 프린팅용 잉크 조성물을 제조하였다.
비교예 5
바인더 수지가 화학식 1, 4 및 5의 반복 단위를 1:3:1의 비율로 포함한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 롤 프린팅용 잉크 조성물을 제조하였다.
비교예 6
바인더 수지가 화학식 1, 4, 5 및 6의 반복 단위를 1:3:1:1의 비율로 포함한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 롤 프린팅용 잉크 조성물을 제조하였다.
비교예 7
바인더 수지가 화학식 2, 4, 5 및 6의 반복 단위를 1:3:1:1의 비율로 포함한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 롤 프린팅용 잉크 조성물을 제조하였다.
실험예
(1) 내열성 평가
실시예 및 비교예의 잉크 조성물을 유리 기판에 인쇄하여 도막을 형성하고, 230℃의 오븐에서 30분 동안 가열한 후에 색차계(i-5, X-rite사)로 YI-D1925값을 측정하였다.
도 2는 실시예 1, 도 3은 비교예 1의 조성물로 형성한 도막의 사진이다.
(2) 인쇄성 평가
실시예 및 비교예의 잉크 조성물을 유리 기판에 인쇄한 후 최종 전사된 패턴 모양 및 형성도를 현미경으로 관찰하여, 하기 기준에 의거하여 평가하였다.
<평가 기준>
◎: 롤에 코팅된 잉크가 기판에 완전히 전사되고, 패턴 모양 및 패턴의 직진성이 매우 우수함.
○: 롤에 코팅된 잉크가 기판에 완전히 전사되고, 패턴 모양 및 패턴의 직진성이 우수함.
△: 롤에 코팅된 잉크가 기판에 완전히 전사되지 못하고 부분적으로 남아있거나, 전사되어도 패턴 모양 및 패턴 직진성이 좋지 않음.
×: 다량의 잉크가 롤에 남아 있거나, 전사되어도 패턴 모양 및 패턴 직진성 좋지 않음.
(3) 패턴의 크랙 발생 여부 평가
실시예 및 비교예의 잉크 조성물을 유리 기판에 인쇄한 후 최종 전사된 패턴 모양 및 형성도를 현미경으로 관찰하여, 하기 기준에 의거하여 평가하였다.
<평가 기준>
○: 기판 전면에 크랙 없음.
△: 부분적으로 크랙 발생.
×: 기판 전면에 크랙 발생.
결과는 하기 표 1에 나타내었다.
구분 내열성(YI-D1925) 인쇄성 크랙
실시예 1 -9.05 ○ ○
실시예 2 -6.24 ○ ○
실시예 3 -6.07 ○ ○
실시예 4 -8.04 ◎ ○
실시예 5 -7.8 ◎ ○
실시예 6 -7.6 ◎ ○
실시예 7 -9.8 △ ○
실시예 8 -3.9 ○ ○
실시예 9 -8.43 ◎ ○
실시예 10 -5.74 ◎ △
실시예 11 -5.21 ◎ △
비교예 1 1.2 ○ ○
비교예 2 1.8 ○ ○
비교예 3 -14.2 X X
비교예 4 -9.8 X X
비교예 5 -5.6 △ X
비교예 6 -6.3 △ X
비교예 7 -7.8 △ X
상기 표 1을 참조하면, 실시예 1 내지 6의 롤 프린팅용 잉크 조성물로 형성된 도막은 YI-D1925값이 낮아 백색 시인성이 우수하게 나타나 내열성이 매우 우수한 것을 확인하였다. 또한, 인쇄성이 매우 우수하고, 크랙이 발생하지 않았다.
도 1을 참조하면, 실시예 1의 조성물로 형성된 도막은 우수한 백색성을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
실시예 7 및 8의 조성물은 바인더 수지를 바람직한 범위에서 벗어나도록 포함하여, 이로부터 형성된 도막의 내열성 또는 인쇄성이 다소 떨어졌으나 여전히 우수한 값을 나타내었다.
화학식 3으로 표시되는 반복 단위를 포함하는 실시예 9는 인쇄성이 매우 우수하였다.
화학식 1 내지 3으로 표시되는 모노머의 함량비가 바람직한 범위를 벗어난 실시예 10 및 11의 경우는 성능이 다소 저하되기는 했으나, 여전히 우수한 효과를 나타내었다.
그러나 비교예 1 내지 7의 롤 프린팅용 잉크 조성물로 형성된 도막은 YI-D1925값이 높아 내열성이 떨어지거나, 인쇄성이 떨어지고 크랙이 발생하였다.
도 2를 참조하면, 비교예 1의 조성물로 형성된 도막은 황변 현상이 일어나 백색성이 떨어지는 것을 확인할 수 있다.

Claims (12)

  1. 하기 화학식 1 및 2로 표시되는 반복 단위를 포함하는 바인더 수지를 함유한, 롤 프린팅용 잉크 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00013

    [화학식 2]
    Figure pat00014
    .
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1 및 2로 표시되는 반복 단위는 1:5 내지 9의 몰비로 포함되는, 롤 프린팅용 잉크 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1 및 2로 표시되는 반복 단위는 30 내지 100몰%로 포함되는, 롤 프린팅용 잉크 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 바인더 수지는 하기 화학식 3으로 표시되는 반복 단위를 더 포함하는, 롤 프린팅용 잉크 조성물:
    [화학식 3]
    Figure pat00015
    .
  5. 청구항 4에 있어서, 화학식 1, 2 및 3으로 표시되는 모노머는 1: 5 내지 9: 1 내지 3의 몰비로 포함되는, 롤 프린팅용 잉크 조성물.
  6. 청구항 4에 있어서, 상기 화학식 3으로 표시되는 반복 단위는 5 내지 50몰%로 포함되는, 롤 프린팅용 잉크 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 바인더 수지는 하기 화학식 4 내지 6으로 표시되는 반복 단위 중 적어도 하나를 더 포함하는, 롤 프린팅용 잉크 조성물:
    [화학식 4]
    Figure pat00016

    [화학식 5]
    Figure pat00017

    [화학식 6]
    Figure pat00018
    .
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 바인더 수지는 0.5 내지 10중량%로 포함되는, 롤 프린팅용 잉크 조성물.
  9. 청구항 1에 있어서, 착색제, 열중합개시제 및 용제를 더 포함하는, 롤 프린팅용 잉크 조성물.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 착색제는 C.I.안료 화이트 4, 5, 6, 6:1, 7, 18, 18:1, 19, 20, 22, 25, 26, 27, 28 및 32로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인, 롤 프린팅용 잉크 조성물.
  11. 청구항 9에 있어서, 상기 용제는 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 메톡시부틸아세테이트, 메톡시펜틸아세테이트, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 에탄올, 메탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 글리세린 및 γ-부티로락톤으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인, 롤 프린팅용 잉크 조성물.
  12. 청구항 9에 있어서, 착색제 10 내지 50중량%, 열중합개시제 0.1 내지 3중량% 및 용제 40 내지 80중량%를 포함하는, 롤 프린팅용 잉크 조성물.
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