KR20170116290A

KR20170116290A - 잉크 조성물 및 이를 이용한 잉크 프린팅 방법

Info

Publication number: KR20170116290A
Application number: KR1020160043428A
Authority: KR
Inventors: 정광춘; 안승현; 라형호; 김민호
Original assignee: 주식회사 잉크테크
Priority date: 2016-04-08
Filing date: 2016-04-08
Publication date: 2017-10-19
Also published as: WO2017176089A1

Abstract

본 발명은, 의류 및 전자제품 등의 다양한 기재를 장시간 외부 노출환경으로부터 안정하게 장식이 가능한 잉크 조성물 및 이를 이용한 잉크 프린팅 방법에 관한 것이다.

Description

잉크 조성물 및 이를 이용한 잉크 프린팅 방법{Ink Compositions and Method for Ink Printing Using the Same}

본 발명은, 블록화된 이소시아네이트 및 열경화성 수지를 포함하는 잉크 조성물 및 이를 이용한 잉크 프린팅 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 의류 및 전자제품 등의 다양한 기재에 대해 장시간 외부 노출환경으로부터 안정하게 장식이 가능한 잉크 조성물 및 이를 이용한 잉크 프린팅 방법에 관한 것이다.

많은 기재, 예컨대 텍스타일, 열경화성 우레탄, 에틸렌 비닐 아세테이트 폼 및 가죽은 상당량의 가요성을 갖는다. 종종, 외관, 방수성, 내화학성, 내마모성, 자외선 내성 및 내구성을 개선하기 위해 상기 기재를 코팅물로 코팅하기도 한다. 또한, 상기 기재를 코팅하거나 또는 "장식"하여 개선된 외관을 제공하고, 패턴을 적용하기도 한다.

상기와 같은 목적으로 적용되는 다양한 코팅은, 주로 강성 기재 상에 사용되기에 적합한 강성 코팅이다. 그런데, 이러한 강성 코팅, 예컨대 아크릴계 코팅이 가요성 기재에 적용될 경우, 코팅된 기재를 구부리면 상기 코팅이 종종 균열이 가거나 벗겨지는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제2011-0012859호에는 축광 발광 도료를 의류 등의 기재에 코팅하고 건조 후, 그 위에 옵셋 인쇄나 실크스크린(silk screen)과 같은 방식으로 다양한 색상으로 이루어진 디지털 프린팅(digital printing)을 실시하여 무늬를 형성하는 기술이 기재되어 있는데, 그러나, 상기와 같은 종래의 실크 스크린 프린팅으로 무늬(장식)를 인쇄하는 기술은 소량 디자인할 때에는 어려움이 있고, 유해물질이 발생하거나, 굴곡성 및 접착성이 충분하지 않은 등의 문제점이 있다.

따라서, 다양한 소량 디자인의 작업이 용이하고, 코팅(프린팅)된 기재에 우수한 굴곡성과 접착성을 제공할 수 있는 잉크 조성물 및 프린팅 방법의 개발이 요구되고 있다.

대한민국 공개특허공보 제1998-083407호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 블록화된 이소시아네이트 및 열경화성 수지를 포함하는 잉크 조성물을 사용함으로써 의류 및 전자제품 등의 다양한 기재 상에 소량의 디자인을 자유롭게 작업하고, 유해물질 발생을 억제하여 작업환경이 개선되며, 특히 굴곡성 및 접착성이 우수하여 장시간 외부 환경에 노출되어도 균열 등이 발생하지 않으며, 생산성 향상과 공정을 개선할 수 있는 잉크 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 잉크를 기재 위에 출력하고, 탑코팅 후, 건조 등의 공정을 거쳐, 잉크가 장시간 흐른 후에도 벗겨지지 않고, 안정하게 형성될 수 있는 잉크 프린팅 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 구체예에 따른 잉크 조성물은 블록화된 이소시아네이트 및 열경화성 수지를 포함할 수 있다.

상기 블록화된 이소시아네이트의 제조에 사용되는 이소시아네이트는 메틸렌페닐디이소시아네이트(MDI), 폴리머릭 메틸린디페닐 디이소시아네이트(폴리머릭 MDI), 톨릴렌디이소시아네이트(TDI), 리신디이소시아네이트(LDI), 수첨 톨릴렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트(HMDI), 크실리렌디이소시아네이트(XDI), 수첨 크실리렌디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트(NDI), 바이페닐렌디이소시아네이드, 2,4,6,-트리이소프로필페닐디이소시아네이트(TIDI), 디페닐에테르디이소시아네이트, 톨리딘디이소시아네이트(TODI), 이소포론디이소시아네이트(IPDI), 4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트(HMDI), 테트라메틸크실렌디이소시아네이트(TMXDI), 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트(TMHDI), 1,12-디이소시아네이토도데칸(DDI), 노르보르난디이소시아네이트(NBDI), 2,4-비스-(8-이소시아네이토옥틸)-1,3-디옥틸시클로부탄(OCDI) 및 2,2,4(2,4,4)-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트(TMDI)로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.

상기 블록화된 이소시아네이트의 제조에 사용되는 블록화제(blocking agent)는 말로네이트 화합물, 아크릴레이트 화합물, 알코올 화합물, 알킬페놀 화합물, 활성 메틸렌 화합물, 머캡탄 화합물, 산아미드 화합물, 산이미드 이미다졸 화합물, 우레아 화합물, 옥심 화합물, 아민 화합물, 이미드 화합물, 카프로락탐 화합물, 및 피라졸 화합물로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.

상기 블록이소시아네이트의 중량평균분자량은 2,000 내지 8,000일 수 있다.

상기 열경화성 수지는 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지 및 아크릴 수지로부터 선택되는 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 우레탄 및 우레아 반응으로 합성된 폴리우레탄 수지일 수 있다.

상기 블록화된 이소시아네이트 및 열경화성 수지는 상기 잉크 조성물의 전체 중량에 대해 5 내지 50중량%로 포함될 수 있다.

상기 블록화된 이소시아네이트 및 열경화성 수지의 중량 혼합비는 20∼80：80∼20일 수 있다.

본 발명의 일 구체예에 따른 잉크 조성물은, 안료, 분산제, 모노머, 광개시제, 레벨링제, 용매 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제들을 추가로 포함할 수 있다.

상기 분산제는 폴리에스테르아민계 수지를 포함하고, 상기 모노머는 아크릴레이트계 수지를 포함하며, 상기 광개시제는 포스핀옥사이드계 수지 또는 벤조페논계 수지를 포함하고, 상기 레벨링제는 플루오로카본 화합물, 폴리에테르변성아크릴산 폴리디메틸실록산, 유기변성폴리실록산, 불소함유 유기변성실록산, 불소변성 아크릴고분자 용액로부터 선택되는 1종 이상이며, 상기 용매는 에테르계 및 에스테르계 용매로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.

상기 아크릴레이트계 수지는 메틸메타아크릴레이트, 히드록실에틸아크릴레이트, 히드록실프로필아크릴레이트, 히드록실프로필메타크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 트리메티롤프로판트리아크릴레이트 및 우레탄아크릴레이트로부터 선택되는 1종 이상이고, 상기 포스핀 옥사이드계 화합물은 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸 포스핀 옥사이드 및 비스(2,6-디클로로벤조일)프로필 포스핀 옥사이드로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.

본 발명의 일 구체예에 따른 잉크 프린팅 방법은 다음의 단계들을 포함하여 이루어질 수 있다：

1) 본 발명에 따른 잉크 조성물을 기재 위에 출력하는 단계;

2) 상기 잉크 조성물이 출력된 기재 위에 탑코팅하는 단계; 및

3) 상기 탑코팅된 기재를 건조하는 단계.

상기 1) 단계에서, 상기 기재는, 천연 피혁, 폴리우레탄 피혁과 같은 인조 피혁, 합성 수지, 금속 물질 및 합성 필름으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.

상기 1) 단계에서, 출력 방법은 잉크젯 프린팅, 딥펜 프린팅(dip pen printing), 임프린팅(imprinting), 컨택 프린팅(contact printing) 및 롤 프린팅(roll printing)으로부터 선택될 수 있다.

상기 1) 단계 후에, 열경화 및 자외선 경화로부터 선택되는 하나 이상의 경화처리 단계를 추가로 포함할 수 있다.

상기 열경화는 플레이트형 열 교환기에서 열경화 처리를 수행하고, 상기 자외선 경화는 UV 램프로 자외선 경화처리를 수행할 수 있다.

상기 2) 단계에서, 탑코팅 물질은 폴리우레탄계 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지 및 아크릴 수지로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.

상기 2) 단계에서, 상기 탑코팅 방법은 실크스크린 코팅, 바 코팅, 롤 코팅, 스프레이 코팅 및 잉크젯 코팅으로부터 선택될 수 있다.

상기 3) 단계에서, 건조는 자연건조 또는 냉각팬을 이용하여 10분 내지 1시간 동안 수행될 수 있다.

상기 1) 단계에서, 잉크 조성물은 폴리우레탄 수지를 포함하고, 상기 기재는 폴리우레탄 피혁으로 이루어지며, 상기 2) 단계에서 탑코팅 물질은 폴리우레탄 수지를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 잉크 프린팅 방법에 의해 물품을 장식할 수 있다.

본 발명의 잉크 조성물 및 이를 이용한 잉크 프린팅 방법에 따르면, 블록화된 이소시아네이트를 포함함으로써 상온에서 다른 화합물들과 반응하지 않다가, 건조 공정을 통하여 블록화제가 해리되어 탁월한 열경화성을 나타내는 활성 이소시아네이트가 생성되어 저분자 수지와 결합되어 고분자량의 수지를 형성함으로써, 의류 및 전자제품 등의 다양한 기재 상에서 굴곡성 및 접착성이 우수하여 장시간 노출환경에서도 잉크의 벗겨짐 또는 균열 등이 없이 일정하게 유지되며, 소량의 디자인을 자유롭게 작업하고, 유해물질 발생을 억제하여 작업환경이 개선되며, 생산성 향상과 공정을 개선할 수 있고, 장시간 흐른 후에도 벗겨지지 않고, 안정하게 프린팅될 수 있는 효과를 나타낸다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 본 발명의 잉크 조성물 및 이를 이용한 잉크 프린팅 방법에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 일 구체예에 따른 잉크 조성물은 블록화된 이소시아네이트 및 열경화성 수지를 포함할 수 있다.

상기 블록화된 이소시아네이트는 상온에서는 다른 화합물들과 반응하지 않도록 이소시아네이트를 블록킹시킨 것으로, 건조 공정을 통하여 블록화제가 해리되어 활성 이소시아네이트가 생성되어, 잉크 조성물에 함유된 열경화성 수지와 반응하여 고분자량의 고분자 수지를 형성할 수 있다.

상기 블록화된 이소시아네이트의 제조에 사용되는 이소시아네이트는, 그 종류에 제한이 없으나, 예를 들어 메틸렌페닐디이소시아네이트(MDI), 폴리머릭 메틸린디페닐 디이소시아네이트(폴리머릭 MDI), 톨릴렌디이소시아네이트(TDI), 리신디이소시아네이트(LDI), 수첨 톨릴렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트(HMDI), 크실리렌디이소시아네이트(XDI), 수첨 크실리렌디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트(NDI), 바이페닐렌디이소시아네이드, 2,4,6,-트리이소프로필페닐디이소시아네이트(TIDI), 디페닐에테르디이소시아네이트, 톨리딘디이소시아네이트(TODI), 이소포론디이소시아네이트(IPDI), 4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트(HMDI), 테트라메틸크실렌디이소시아네이트(TMXDI), 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트(TMHDI), 1,12-디이소시아네이토도데칸(DDI), 노르보르난디이소시아네이트(NBDI), 2,4-비스-(8-이소시아네이토옥틸)-1,3-디옥틸시클로부탄(OCDI) 및 2,2,4(2,4,4)-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트(TMDI)로부터 선택되는 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 메틸렌페닐디이소시아네이트(MDI), 폴리머릭 메틸린디페닐 디이소시아네이트(폴리머릭 MDI), 톨릴렌디이소시아네이트(TDI), 또는 헥사메틸렌디이소시아네이트(HMDI)이다.

상기와 같은 이소시아네이트를 블록킹하는데 사용되는 블록화제로는 말로네이트 화합물, 아크릴레이트 화합물, 알코올 화합물, 알킬페놀 화합물, 활성 메틸렌 화합물, 머캡탄 화합물, 산아미드 화합물, 산이미드 이미다졸 화합물, 우레아 화합물, 옥심 화합물, 아민 화합물, 이미드 화합물, 카프로락탐 화합물, 및 피라졸 화합물 등이 있다.

상기 블록화된 이소시아네이트는 비블록화 말단 이소시아네이트기 중 95∼100몰%가 블록킹되는 것이 바람직하다.

상기 블록화된 이소시아네이트는 용매 중에서 비블록화 이소시아네이트와 블록화제를 반응시켜 제조될 수 있는데, 상기 용매로는 이소시아네이트에 불활성인 용매를 사용할 수 있고, 예를 들면 디클로로메탄, 벤젠, 헥산, 자일렌, n-부탄올, n-부틸아세테이트, 프로필렌글리콜메틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 톨루엔, n-메틸 피롤리돈, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르 등을 사용할 수 있으며, 경우에 따라서는 다소 가열할 수도 있다.

상기 블록이소시아네이트의 중량평균분자량은 2,000 내지 8,000, 예를 들어 3,000 내지 6,000인 것이 바람직한데, 2,000 미만이면 접착 강도가 저하되어 바람직하지 않고, 8,000을 초과하면 잉크젯을 적용한 토출성이 저하되어 바람직하지 않다.

상기 열경화성 수지는 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지 및 아크릴 수지로부터 선택되는 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 우레탄 및 우레아 반응으로 합성된 폴리우레탄 수지일 수 있다. 상기 열경화성 수지의 중량평균분자량은 5,000 내지 12,000, 예를 들어 6,000 내지 10,000인 것이 바람직한데, 5,000 미만이면 접착강도가 저하되어 바람직하지 않고, 12,000을 초과하면 잉크젯을 적용한 토출성이 저하되어 바람직하지 않다.

상기 블록화된 이소시아네이트 및 열경화성 수지는 상기 잉크 조성물의 전체 중량에 대해 5 내지 50중량%로 포함될 수 있는데, 상기 범위를 벗어나면 잉크젯을 적용한 토출성 및 내화학성, 내마모성 등의 기능성이 저하될 수 있어 바람직하지 않다.

상기 블록화된 이소시아네이트 및 열경화성 수지의 중량 혼합비는 20∼80：80∼20, 바람직하게는 30：70∼70：30일 수 있는데, 상기 혼합비는 블록화된 이소시아네이트의 NCO 함량에 따라 조절되어야 하며, 이는 잉크젯 토출성과 접착강도에 영향을 줄 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 잉크 조성물은, 안료, 분산제, 모노머, 광개시제, 레벨링제, 용매 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제들을 추가로 포함할 수 있다.

상기 분산제는 폴리에스테르아민계 수지를 포함하고, 상기 모노머는 아크릴레이트계 수지를 포함하며, 상기 광개시제는 포스핀옥사이드계 수지 또는 벤조페논계 수지를 포함하고, 상기 레벨링제는 플루오로카본 화합물, 폴리에테르변성아크릴산 작용성 폴리디메틸실록산(polyether modified acrylic functional polydimethylsiloxane), 유기변성폴리실록산, 불소함유 유기변성실록산, 불소변성 아크릴고분자 용액으로부터 선택되는 1종 이상이며, 상기 용매는 에테르계 및 에스테르계 용매로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.

1) 본 발명에 따른 잉크 조성물을 기재 위에 출력하는 단계;

3) 상기 탑코팅된 기재를 건조하는 단계.

상기 1) 단계에서, 상기 기재는, 특별히 한정은 없고, 예를 들면, 천연 피혁, 폴리우레탄 피혁과 같은 인조 피혁, 합성 수지 및 합성 필름으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있고, 폴리우레탄 피혁이 가장 바람직하다.

상기 1) 단계에서, 출력 방법은 잉크젯 프린팅, 딥펜 프린팅(dip pen printing), 임프린팅(imprinting), 컨택 프린팅(contact printing) 및 롤 프린팅(roll printing)으로부터 선택될 수 있고, 특히 잉크젯 프린팅법이 바람직하다.

상기 1) 단계 후에, 상기 기재 위에 출력된 잉크는 열경화 및 자외선 경화로부터 선택되는 하나 이상의 경화처리를 추가로 수행할 수 있는데, 예를 들어 상기 열경화는 플레이트형 열 교환기에서 35~60℃에서 열경화 처리를 수행하고, 상기 자외선 경화는 UV 램프로 자외선 경화처리를 수행할 수 있다.

상기 2) 단계에서는 잉크 조성물이 출력된 기재 위에 탑코팅하는 단계를 수행하는데, 탑코팅 물질은 폴리우레탄계 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지 등의 고분자 화합물로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.

상기 3) 단계에서, 건조 공정은 블록화된 이소시아네이트를 탈블록킹하여 이소시아네이트를 발현하기 위한 것으로서, 발현된 이소시아네이트와 저분자량의 수지가 결합을 통하여 고분자량의 고분자 수지를 형성하기 위한 것이다.

본 발명에 의하면, 본 발명에 따른 잉크 프린팅 방법에 의해 장식된 물품, 예를 들면, 의류, 휴대용 기기 및 가전 제품을 제공할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 열경화성 접착제 및 이를 이용한 구조물 접착방법의 우수성을 입증하기 위해 실시한 실시예 및 실험결과를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 예시를 위한 것으로, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

비교예 및 실시예

<잉크 물성의 평가 방법 및 물성에 대한 판단 기준>

1) 토출 안정성

디메틱스사의 스펙트라 Q-CLASS 헤드를 채용한 Solvent-UV 전용장비를 적용하여 토출시험 진행하고, 100% 농도의 출력 모드에서 1.1 × 1m 토출 후, 노즐빠짐 개수로 토출 안정성을 평가하였다.

<판정기준>

◎: 토출 진행 후 노즐빠짐이 발생하지 않음.

○: 토출 진행 후 노즐빠짐이 2개 이하 발생함.

△: 토출 진행 후 노즐빠짐이 3개 이상 5개 이하 발생함.

X: 토출 진행 후 노즐빠짐이 6개 이상 발생함.

2) 접착성

접착제와의 상호작용을 확인하기 위한 실험으로, 폴리우레탄 접착제를 적용하여 유압프레스로 압착한 후 접착강도를 필 테스트기(peel test)를 통하여 측정하였다.

<판정기준>

◎ : 접착강도 3.0kg/cm 이상

○ : 접착강도 2.5kg/cm이상 3.0kg/cm미만

△ : 접착강도 2.0kg/cm이상 2.5kg/cm미만

X : 접착강도 2.0kg/cm미만

3) 굴곡성

가죽굴곡시험기[FLEXO METER(BALLY TYPE)]를 적용하여 10만 사이클 반복 작동 후 출력면에 크랙 및 박리 유무를 확인하였다.

<판정기준>

◎: 10만 사이클 작동 후 크랙 및 박리 발생 없음.

○: 5만 사이클 이상 10만 사이클 이하에서 크랙 및 박리 발생함.

△: 1만 사이클 이상 5만 사이클 미만에서 크랙 및 박리 발생함.

X: 1만 사이클 미만에서 크랙 및 박리 발생함.

4) 소재 부착성

ASTM-D3359 방법에 의거하여 측정하며, 가로 세로 1cm에 100개의 Cross cut을 한 후, 테이프로 붙인 후 떼어내어 그 수준을 평가하였다.

<판정기준>

◎: 5B 수준

○: 4B 수준

△: 3B 수준

X: 2B 수준 이하

실시예 1 내지 6

하기 표 1의 조성대로 잉크 조성물을 제조한 후, 제조된 잉크의 물성을 측정하여 그 측정 결과를 표 1에 함께 나타내었다.

(단위: 중량%)

조성	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6
블록 이소시아네이트¹ ⁾	25	20	16.7	14.3	12.5	11
폴리우레탄² ⁾	15	20	23.3	25.7	27.5	29
분산제³ ⁾	3	3	3	3	3	3
모노머⁴ ⁾	3	3	3	3	3	3
TPO⁵ ⁾/BP⁶ ⁾(광개시제)	2/1	2/1	2/1	2/1	2/1	2/1
레벨링제⁷ ⁾	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
용매⁸ ⁾	50.5	50.5	50.5	50.5	50.5	50.5

물성 측정
OH/NCO비⁹ ⁾	0.6	1.0	1.4	1.8	2.2	2.6
토출 안정성	○	○	◎	◎	◎	◎
접착성	◎	◎	◎	◎	○	○
굴곡성	◎	◎	◎	◎	◎	○
소재 부착성	◎	◎	◎	◎	◎	○

주) 1) 디에틸 말로네이트계열 블록 이소시아네이트(중량평균분자량: 약 4,000)(상품명: BI 7963, 제조사: Baxenden)

2) 폴리우레탄(중량평균분자량: 약 10,000)(상품명: GR-215)

3) 폴리에스테르아민계 수지(상품명: Sol-32550)

4) 우레탄아크릴레이트(상품명: PSU-537, 제조사: YOOSANG Chemical사)

5) 포스핀옥사이드계 광개시제(캠브리드무역사)

6) 벤조페논계 광개시제(캠브리드무역사)

7) 플루오로카본 화합물(상품명: EFKA-3600, 제조사: 바스프사)

8) 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르

9) 폴리우레탄과 블록 이소시아네이트의 결합반응시 OH기와 NCO기의 반응비율

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 6은 토출안정성, 접착성, 굴곡성 및 소재 부착성에서 모두 우수한 값을 나타냄을 알 수 있고, 특히 실시예 3과 4에서 가장 좋은 결과값을 가지는 것을 확인할 수 있다.

(단위: 중량%)

조성	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4	비교예 5	비교예 6	비교예7
블록이소시아네이트 1¹⁾	-	40	25	-	16.7	16.7	16.7
블록이소시아네이트 2²⁾	-	-	-	16.7	-	-	-
열경화성 수지 1³⁾	40	-	35	23.3	-	-	-
열경화성 수지 2⁴⁾	-	-	-	-	23.3	-	-
열경화성 수지 3⁵⁾	-	-	-	-	-	23.3	-
열경화성 수지 4⁶⁾	-	-	-	-	-	-	23.3
분산제 1⁷⁾	3	3	3	3	3	3	3
모노머⁸ ⁾	3	3	3	3	3	3	3
TPO⁹ ⁾/BP¹⁰ ⁾(광개시제)	2/1	2/1	2/1	2/1	2/1	2/1	2/1
레벨링제¹¹ ⁾	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
용매¹² ⁾	50.5	50.5	50.5	50.5	50.5	50.5	50.5

물성 측정
OH/NCO비¹³ ⁾	-	-	1.4	1.4	1.4	1.4	-
토출 안정성	◎	◎	X	△	◎	△	△
접착성	X	X	◎	◎	△	◎	X
굴곡성	X	△	◎	◎	○	◎	○
소재 부착성	△	△	◎	◎	○	◎	○

2) 블록이소시아네이트(평균중량분자량 약 11,000)(상품명: MF-K60B)

3) 폴리우레탄(중량평균분자량: 약 10,000)(상품명: GR-215)

4) 폴리우레탄(중량평균분자량: 약 2,000)(상품명: GR-215-1)

5) 폴리우레탄(중량평균분자량: 약 20,000)(상품명: GR-215-2)

6) 폴리메틸메타크릴레이트(중량평균분자량: 약 26,000)(상품명: HCC B67)

7) 폴리에스테르아민계 수지(상품명: Sol-32550)

8) 우레탄아크릴레이트(상품명: PSU-537, 제조사: YOOSANG Chemical사)

9) 포스핀옥사이드계 광개시제(캠브리드무역사)

10) 벤조페논계 광개시제(캠브리드무역사)

11) 플루오로카본 화합물(상품명: EFKA-3600, 제조사: 바스프사)

12) 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르

13) 폴리우레탄과 블록 이소시아네이트의 결합반응시 OH기와 NCO기의 반응비율

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 비교예 1 및 비교예 2에서는 폴리우레탄 및 블록이소시아네이트 중 하나가 제외되면 접착성 등의 기능성이 급격히 저하됨을 알 수 있다. 또한, 비교예 3의 경우, 블록이소시아네이트와 폴리우레탄의 함량이 본 발명의 범위를 벗어난 것으로서, 출력안정성이 떨어짐을 확인하였고, 비교예 4, 5, 및 6의 경우, 블록이소시아네이트 및 열경화성 수지의 평균분자량이 본 발명의 범위를 벗어난 것으로서, 접착성 및 토출안정성이 떨어짐을 확인하였으며, 비교예 7의 경우, 열경화 수지로 폴리우레탄이 아닌 아크릴레이트계열의 수지를 사용한 것으로 블록이소시아네이트와 반응성이 저하되어 접착력이 크게 저하되는 것을 확인할 수 있다.

Claims

블록화된 이소시아네이트 및 열경화성 수지를 포함하는 잉크 조성물.
제1항에 있어서,
상기 블록화된 이소시아네이트에 있어서, 상기 이소시아네이트는 메틸렌페닐디이소시아네이트(MDI), 폴리머릭 메틸린디페닐 디이소시아네이트(폴리머릭 MDI), 톨릴렌디이소시아네이트(TDI), 리신디이소시아네이트(LDI), 수첨 톨릴렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트(HMDI), 크실리렌디이소시아네이트(XDI), 수첨 크실리렌디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트(NDI), 바이페닐렌디이소시아네이드, 2,4,6,-트리이소프로필페닐디이소시아네이트(TIDI), 디페닐에테르디이소시아네이트, 톨리딘디이소시아네이트(TODI), 이소포론디이소시아네이트(IPDI), 4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트(HMDI), 테트라메틸크실렌디이소시아네이트(TMXDI), 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트(TMHDI), 1,12-디이소시아네이토도데칸(DDI), 노르보르난디이소시아네이트(NBDI), 2,4-비스-(8-이소시아네이토옥틸)-1,3-디옥틸시클로부탄(OCDI) 및 2,2,4(2,4,4)-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트(TMDI)로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.
제1항에 있어서,
상기 블록화된 이소시아네이트의 제조에 사용되는 블록화제는 말로네이트 화합물, 아크릴레이트 화합물, 알코올 화합물, 알킬페놀 화합물, 활성 메틸렌 화합물, 머캡탄 화합물, 산아미드 화합물, 산이미드 이미다졸 화합물, 우레아 화합물, 옥심 화합물, 아민 화합물, 이미드 화합물, 카프로락탐 화합물, 및 피라졸 화합물로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.
제1항에 있어서,
상기 블록이소시아네이트의 중량평균분자량은 2,000 내지 8,000인 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.
제1항에 있어서,
상기 열경화성 수지는 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지 및 아크릴 수지로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.
제1항에 있어서,
상기 열경화성 수지의 중량평균분자량은 5,000 내지 12,000인 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.
제1항에 있어서,
상기 블록화된 이소시아네이트 및 열경화성 수지는 상기 잉크 조성물의 전체 중량에 대해 5 내지 50중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.
제7항에 있어서,
상기 블록화된 이소시아네이트 및 열경화성 수지의 중량 혼합비는 20∼80：80∼20인 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.
제1항에 있어서,
안료, 분산제, 모노머, 광개시제, 레벨링제 및 용매로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.
제9항에 있어서,
상기 분산제는 폴리에스테르아민계 수지를 포함하고, 상기 모노머는 아크릴레이트계 수지를 포함하며, 상기 광개시제는 포스핀옥사이드계 수지 또는 벤조페논계 수지를 포함하고, 상기 레벨링제는 플루오로카본 화합물, 폴리에테르변성아크릴산 작용성 폴리디메틸실록산, 유기변성폴리실록산, 불소함유 유기변성실록산, 불소변성 아크릴고분자 용액으로부터 선택되는 1종 이상이며, 상기 용매는 에테르계 및 에스테르계 용매로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.
제10항에 있어서,
상기 아크릴레이트계 수지는 메틸메타아크릴레이트, 히드록실에틸아크릴레이트, 히드록실프로필아크릴레이트, 히드록실프로필메타크릴레이트로부터, 이소보닐아크릴레이트, 트리메티롤프로판트리아크릴레이트 및 우레탄아크릴레이트로부터 선택되는 1종 이상이고, 상기 포스핀 옥사이드계 화합물은 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸 포스핀 옥사이드 및 비스(2,6-디클로로벤조일)프로필 포스핀 옥사이드로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.
1) 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 잉크 조성물을 기재 위에 출력하는 단계;
2) 상기 잉크 조성물이 출력된 기재 위에 탑코팅하는 단계; 및
3) 상기 탑코팅된 기재를 건조하는 단계;
를 포함하는 잉크 프린팅 방법.
제12항에 있어서,
상기 1) 단계에서, 상기 기재는, 천연 피혁, 인조 피혁, 합성 수지 및 합성 필름으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 잉크 프린팅 방법.
제12항에 있어서,
상기 1) 단계에서, 출력 방법은 잉크젯 프린팅, 딥펜 프린팅(dip pen printing), 임프린팅(imprinting), 컨택 프린팅(contact printing) 및 롤 프린팅(roll printing)으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 잉크 프린팅 방법.
제12항에 있어서,
상기 1) 단계 후에, 열경화 및 자외선 경화로부터 선택되는 하나 이상의 경화처리 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 프린팅 방법.
제15항에 있어서,
상기 열경화는 플레이트형 열 교환기에서 열경화 처리를 수행하고, 상기 자외선 경화는 UV 램프로 자외선 경화처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 잉크 프린팅 방법.
제12항에 있어서,
상기 2) 단계에서, 탑코팅 물질은 폴리우레탄계 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지 및 아크릴 수지로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 프린팅 방법.
제12항에 있어서,
상기 2) 단계에서, 상기 탑코팅 방법은 실크스크린 코팅, 바 코팅, 롤 코팅, 스프레이 코팅 및 잉크젯 코팅으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 잉크 프린팅 방법.
제12항에 있어서,
상기 3) 단계에서, 건조는 자연건조 또는 냉각팬을 이용하여 10분 내지 1시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 잉크 프린팅 방법.
제12항에 있어서,
상기 잉크 조성물은 폴리우레탄 수지를 포함하고, 상기 기재는 폴리우레탄 피혁으로 이루어지며, 상기 탑코팅 물질은 폴리우레탄 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 프린팅 방법.
제12항에 따른 잉크 프린팅 방법에 의해 장식된 물품.