KR100277306B1

KR100277306B1 - 인쇄잉크

Info

Publication number: KR100277306B1
Application number: KR1019930022696A
Authority: KR
Inventors: 브루스 맥케이 로버트
Original assignee: 에프. 아. 프라저 에른스트 알테르(에. 알테르); 시바 스페셜티 케미칼스 홀딩 인크.; 한스 페터 비틀린(하. 페. 비틀린); 피. 랍 보프 브이. 스펜글러; 페. 아에글러
Priority date: 1992-11-03
Filing date: 1993-10-27
Publication date: 2001-01-15
Anticipated expiration: 2013-10-27
Also published as: DE69316320T2; DE69316320D1; EP0596685A3; GB9223133D0; BR9304445A; TW235974B; JPH06200205A; AU667969B2; EP0596685B1; US5352280A; ES2112401T3; DK0596685T3; AU5025093A; KR940011594A; CN1106042A; CA2102149A1; EP0596685A2; CN1054147C

Abstract

본 발명은 착색제로서 비교적 작은 결정 크기를 갖는 안료 다량 및 비교적 큰 결정 크기를 갖는 착색 화합물 소량을 포함하는 석판 인쇄 잉크에 관한 것이다.

Description

인쇄잉크

본 발명은 디아릴아미드 황색 안료를 포함하는 인쇄 잉크에 관한 것이다.

석판 인쇄 잉크와 관련된 한가지 문제점은 이것이 인쇄기 상에 연무를 생성하는 경향이 있다는 것이다. 오늘날 인쇄기의 인쇄 속도가 더 빨라지면서 연무를 더 많이 생성하는 경향이 있고 이는 건강을 위협할 수 있다. 연무는 에어로졸을 형성하는 잉크의 작은 입자로 이루어지는데 이 에어로졸은 결국 인쇄실의 대기에 퍼진다.

우선 첫째로 연무는 잉크 니스의 특성이지만, 안료를 혼입함으로써 억제되어 잉크를 형성한다. 통상적으로, 다색 공정 잉크에서 사용되는 안료 중에서, 피그멘트 옐로우(Pigment Yellow) 12 및 13형 안료와 같은 디아릴아미드 황색 안료는 피그멘트 레드(Pigment Red) 57:1 및 피그멘트 블루(Pigment Blue) 15:3 안료보다 억제제로서 덜 효과적이다.

가장 덜 효과적인 것은 투명도에 필요한 작은 결정 크기의 안료, 예컨대 주로 피그멘트 옐로우 13 그 자체이나, 피그멘트 옐로우 12, 14, 63 또는 53(C. I. 피그멘트 옐로우 188, 174, 127 및 176)과 같은 제2 성분과 함께 혼합된 커플형을 포함하는 고도로 수지 처리된 피그멘트 옐로우 13형 안료이다.

피그멘트 옐로우 13형 안료는 평균 최소 디멘젼 0.015 내지 0.04×10^-3mm(X-선 회절 선 확대로 측정됨)을 갖는 입방형 내지 벽돌형 결정을 갖는 경향이 있다. 투명 황색 잉크에 사용되는 것은 이 크기 범위, 통상 약 0.02×10^-3mm의 하한보다 더 낮은 범위에 있다.

이러한 안료를 착색 화합물, 예컨대 더 큰 결정 크기를 갖는 안료 소량과 혼합하면 혼합물이 혼입된 잉크의 연무 경향이 훨씬 감소되며 많은 경우에 색 강도가 유지된다는 것을 발견하게 되었다. 이것은, 찰흙이나 초오크와 같은 협력제를 사용하면 색 강도가 손상되는 것과 대조적이다.

또한 잉크의 점도를 증가시킴으로써 연무가 감소된다는 것이 알려져 있다. 본 발명의 잉크는 연무가 감소됨을 보여주는데 이는 흔히 점도를 감소시킴으로써 이루어지며, 그 효과는 더욱 놀랍다.

따라서, 본 발명은 착색제로서, 비교적 작은 결정 크기를 갖는 안료(바람직하게는 수지 처리된 디아릴아미드 황색 안료) 다량 및 착색 화합물, 예컨대 비교적 큰 결정 크기를 갖는 안료(바람직하게는 황색 안료)소량을 포함하는 석판 인쇄 잉크를 제공한다.

비교적 큰 결정 크기를 갖는 안료의 양은 안료 혼합물의 49%중량이하이며, 바람직하게는 20중량%이하, 그리고 더 바람직하게는 5 내지 20중량%이고, 가장 바람직하게는 10 내지 20중량%이다.

두 안료를 각각 개별적으로 부가함으로써, 또는 안료를 예비 혼합하고 이 혼합물을 잉크에 부가함으로써 또는 주요 성분의 임의 편리한 제조 단계에서 소량 성분을 부가함으로써 잉크를 배합할 수 있다.

또한, 본 발명은 비교적 작은 결정 크기를 갖는 수지 처리된 디아릴아미드 황색 안료와 비교적 큰 결정 크기를 갖는 황색 안료 소량의 혼합물을 제공한다.

비교적 작은 결정 크기를 갖는 수지 처리된 디아릴아미드 황색 안료는 피그멘트 옐로우 12 또는 피그멘트 옐로우 13형일 수 있다. 이들 안료는 단독 화합물이거나 또는 이들은 혼합된 커플형일 수 있다. 예컨대 혼합된 커플 피그멘트 옐로우 13-형은 피그멘트 옐로우 12, 14, 63 또는 83(C. I. 피그멘트 옐로우 188, 174, 127 또는 176)과 같은 제2화합물도 소량 포함할 수 있다.

결정의 평균 최소 디멘젼은 0.015 내지 0.030 × 10^-3mm이고, 바람직하게는 0.015 내지 0.025×10^-3mm이며, 흔히 약 0.02×10^-3mm이다. 결정이 입방체이면, 이들 디멘젼은 결정의 각 모서리에 해당된다. 이들이 입방체가 아니면, 최대 디멘젼의 크기는 약간 더 커질 수가 있다. 평균 최대 디멘젼(마주 보는 코너간의 거리)은 0.025 내지 0.052×10^-3mm일 수 있다.

비교적 큰 결정 크기의 황색 안료는 주된 안료, 또는 다른 안료의 다른 형태일 수 있다.

이것이 수지 처리된 안료의 다른 형태일때, 예컨대 수지처리 되지 않은 비교적 큰 결정 크기를 갖는 형태일 수 있다. 따라서, 수지 처리되지 않은 피그멘트 옐로우 12와 함께 수지 처리된 피그멘트 옐로우 12를 사용할 수 있고, 수지 처리되지 않은 피그멘트 옐로우 13과 함께 수지 처리된 피그멘트 옐로우 13을 사용할 수도 있다.

또한 비교적 큰 결정 크기의 황색 안료는 주된 안료와는 다른 안료 형태일 수도 있다. 예컨대, 피그멘트 옐로우 12 및 13 형 이외에도, 피그멘트 옐로우 14, 63, 83, 1, 74. 61, 62 또는 168이 있을 수 있으며 마지막 3개는 황색 금속 염 안료이다.

비교적 큰 결정의 결정 크기는 0.025 내지 0.5×10^-3mm, 즉 평균 최대 크기는 0. 05 내지＞1×10^-3mm이다. 이 결정은 판 또는 막대형인 것이 유리하며, 이러한 형태는 단위 중량 당 더 많은 결정을 부여한다.

예컨대, 비교적 큰 결정 크기의 황색 안료는 평균 최대 결정 디멘젼이 0.5 내지 1.0×10^-3mm인 막대형 결정과의 금속 염 안료일 수 있다.

소량 성분 일부로 인해 잉크의 색 강도를 약간 손상시킬 수 있다. 이는 항상 그런 것은 아니다. 예컨대 결정 나비(X-선 회절 선 확대로 측정됨)가 약 0.035×10^-3mm이고 평균 최대 결정 디멘젼이 0.06×10^-3mm인 수지 처리 않된 입방형 결정의 피그멘트 옐로우 13을 사용하면 연무 억제에 상당한 개선을 이룰 수 있을뿐 아니라, 색 강도의 손실도 관찰되지 않는다.

본 발명의 잉크는 협력제와 같은 기타 부가제, 아민-처리된 몬모릴로나이트와 같은 겔화제, 및 아민 또는 아미드와 같은 강한 극성 화합물도 1이상 포함할 수 있다.

본 발명은 하기 실시예에 의해 예증된다.

[실시예 1]

시중에서 ‘IRGALITE Yellow LBF’(아비에틸 수지 42%w/w 함유)로 공지된 피그멘트 옐로우 13-형 안료(피그멘트 옐로우 188) 12부를 시중에서 ‘IRGALITE Yellow BAW’(수지 없음)로 공지된 수지 처리 되지 않은 피그멘트 옐로우 13 안료 3부와 혼합하고 3-로울 분쇄에 의해 열 고정형 석판 잉크 니스 85부에 분산시킨다. LBF 및 BAW 결정의 평균 나비는 각각 0.019 및 0.035×10^-3mm(최대 디멘젼이 각각 0.035 및 0.06×10^-3mm임)이다. LBF 15부 및 니스 85부를 포함하는 기준 잉크를 동일한 방법으로 제조한다.

니스로 총 안료 함량 12% w/w까지 희석시킨 다음 60℃에서 ‘Rudolph Mayer Tack-o-scope’ 기계를 작동시켜 해판 및 브라스 로울러를 사용하여 동일 조건 하에 두 잉크의 연무 경향을 측정한다. 분 당 50 미터의 접선 속도에서 1분간 해판 로울러 및 분포에 잉크 0.5 그램을 실시하는 것이 최선의 절차이다. 그 다음 속도를 분당 330미터로 증가시키고 로울러 단부의 잉크를 단지 차단하기 위해 브라스 로울러, 및 마스크 아래에 놓인 알루미늄 포일에 연무를 수집한다. 4-플레이스 저울을 사용하여 연무의 양을 칭량한다. 작동 중에 로울러 챔버를 폴리텐으로 덮는다.

각 잉크에 대해 6번 측정하고 그 결과를 평균낸다. 기준 잉크로부터 포일의 수집 면적 상에 연무 8.2밀리그램이 생성된다. 안료 혼합물을 포함하는 시험 잉크로부터 4.0밀리그램이 생성된다. BAW의 양이 안료 혼합물의 20%뿐인 것을 고려할 때, 50%+ 감소는 매우 큰 것이다.

8포인트 비교법을 사용하는 ‘Prfbau’시험 인쇄기 상에 인쇄된 얇은 필름으로서 15% 잉크의 색채를 비교하면 이들이 동일한 색 강도임을 알 수 있다.

[실시예 2]

실시예 1과 유사한 절차를 사용하여 일련의 잉크를 시중에서 ‘IRGALITE Yellow BKW’로 공지된 옐로우 13 안료[아비에틸 수지 w/w 40%를 포함하며 결정 나비=0.027 x10^-3mm(최대 결정 디멘젼 = 0.047×10^-3mm)) 및 ‘Irgalite Yellow BAW’의 혼합물을 실시예 1과 같이 사용한다. 자세한 사항은 하기 표에 기재되어 있다.

이 결과에 의해 BAW의 연무 감소 효과가 미량 성분으로 존재할때 훨씬 더 크다는 것을 알 수 있다.

[실시예 3]

열 경화-형 석판 잉크 니스 88부에서 ‘IRGALITE Yellow LBF’ 9.6부 및 ‘IRGALITE Yellow G’ 2.4부를 포함하는 잉크를 실시예 1과 같이 제조한다. 옐로우 G는 페인트용인 피그멘트 옐로우 1 형이다. 이의 결정 크기는 크다(평균 최대 결정 디멘젼=0. 39×10^-3mm. TEM). LBF 12부 및 니스 85부를 포함하는 기준 잉크를 동일한 방법으로 제조한다. 실시예 1과 같이 시험할 때 기준 및 시험 잉크는 각각 13 및 7.5mg 연무를 나타낸다.

[실시예 4]

열 경화-형 인쇄 니스 88부와 함께 ‘IRGALITE Yellow LBF’ 10.8부 및 ‘IRGALITE Yellow WSR’ 1.2부를 포함하는 잉크를 제조한다. ‘Yellow WSR’은 플라스틱용인 피그멘트 옐로우 62형이며 큰 막대형 결정(평균 최대 디멘젼=0.9×10^-3mm, TEM)으로 이루어져 있다. LBF 단독 12부 및 니스 80부를 포함하는 기준 잉크를 동일한 방법으로 제조한다. 실시예 1과 같이 시험할 때, 기준 및 시험 잉크는 각각 9.8 및 4.6mg 연무를 나타낸다.

[실시예 5]

‘Yellow WSR’ 대신 ‘IRGALITE Yellow WGP’를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 4를 반복한다. ‘Yellow WGP’는 ‘Yellow WSR’보다 약간더 큰 막대형 결정의 피그멘트 옐로우 168 형이다. 실시예 1과 같이 시험할때, 기준 및 시험 잉크는 각각 9.8 및 5.5mg 연무를 나타낸다.

[실시예 6]

실시예 4와 다른 형태인 시중의 열 경화 인쇄 니스에서 ‘IRGALITE Yellow LBF’ 19부 및 ‘IRGALITE Yellow WSR’ 1부를 3-로울 분쇄 처리함으로써 잉크를 제조한다. LBF 20부 및 니스 80부를 포함하는 기준 잉크를 동일한 방법으로 제조한다. 그 다음 (전체)안료 12부 및 니스 88부로 잉크를 희석시킨다. 실시예 1과 같이 시험할때, 기준 및 시험 잉크는 각각 12.0 및 5.8mg 연무를 나타낸다.

[실시예 7]

접착성이 낮고, 삽지된(sheetfed)인쇄 니스 75부에서 ‘IRGALITE Yellow LBS’ 22.5부 및 ‘IGALITE Yellow BAW’ 2.5부를 3-로울 분쇄 처리함으로써 잉크를 제조한다. ‘Yellow LBS’는 평균 최대 결정 디멘젼이 0.035×10^-3mm인 피그멘트 옐로우 13-형 안료(피그멘트 옐로우 174)이다. LBS 25부를 단독으로 사용하여 기준 잉크를 제조한다. 니스를 사용하여 14.5부(전체 안료 및 니스 85.5부)로 잉크를 희석한다. 50℃ 및 250m/분의 접선 속도에서 ‘Tack-o-scope’ 로울러 상에 분배된 잉크 1g을 사용하여 연무를 평가한다. 로울러 아래에 놓여있는 백지 쉬트 상에 연무를 수집한다. 종이 상의 색 강도를 시각적으로 평가하면. 시험 잉크는 연무를 거의 나타내지 않으며, 이는 기준 잉크보다 훨씬 더 적은 양이다.

Claims

착색제로서 0.015 내지 0.030×10^-3mm의 평균 최소 디멘젼의 결정 크기를 갖는 안료 및 0.025 내지 0.2×10^-3mm의 결정 크기를 갖는 착색 화합물을 포함하며, 착색 화합물의 함량이 안료 혼합물의 5 내지 20중량%인 석판 인쇄 잉크.
제1항에 있어서, 착색 화합물이 안료인 잉크.
제1항에 있어서, 안료가 수지 처리된 디아릴아미드 황색 안료인 잉크.
제3항에 있어서, 수지 처리된 디아릴아미드 안료가 단독 안료 또는 혼합된 커플 안료로서 피그멘트 옐로우 12 또는 피그멘트 옐로우 13인 잉크.
제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항에 있어서, 착색 화합물이 피그멘트 옐로우 12, 13, 14, 63, 83, 1, 74, 61, 62 또는 168인 잉크.
제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항에 있어서, 착색 화합물이 0.035×10^-3mm의 결정 나비를 갖는 수지 처리 되지 않은 피그멘트 옐로우 13인 잉크.
0.015 내지 0.030×10^-3mm의 평균 최소 디멘젼의 결정 크기를 갖는 안료 및 0.025 내지 0.2×10^-3mm의 결정 크기를 갖는 착색 화합물을 포함하고, 착색 화합물의 함량이 5 내지 20중량%인 안료 조성물.