KR101152802B1 - 유브이 세터용 무현상 네거티브 피에스 인쇄판 제작 방법 및 그 실시를 위한 감광성 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 UV 세터용 무현상 네거티브 PS 인쇄판 제작 방법 및 그 실시를 위한 감광성 조성물에 관한 것으로서,

보통 때는 친수성이지만 UV 광을 조사함에 따라 친유성으로 변하는 성향을 갖는 감광성 조성물을 지지체 상에 도포하는 방식의 UV 세터용 무현상 네거티브 PS 인쇄판 제작 방법을 개발함으로써,

고가의 설비비를 필요로 하지 않음은 물론 공해 유발과는 무관한 친환경적인 매우 바람직한 형태의 UV 세터용 무현상 네거티브 PS 인쇄판 제작 방법과, 그 방법의 실시를 위한 감광성 조성물을 얻을 수 있다.

UV 세터, 네거티브 PS 인쇄판, 네거티브 인쇄 원판, 무현상 네거티브 PS 인쇄판, 무현상 네거티브 인쇄 원판.

Description

유브이 세터용 무현상 네거티브 피에스 인쇄판 제작 방법 및 그 실시를 위한 감광성 조성물{a manufacturing method for no developing negative PS plate for UV setter and a photo-sensitive composition for carrying out the method}

본 발명은 UV(ultra-violet) 세터용 네거티브 PS(pre-sensitized) 인쇄판 제작 방법 및 그 실시를 위한 감광성 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 인쇄 원판 제작 시의 현상 공정을 필요로 하지 않는 UV 세터용 네거티브 PS 인쇄판, 다시 말하자면, UV 세터용 무현상 네거티브 PS 인쇄판 제작 방법과, 그 실시를 위한 감광성 조성물에 관한 발명이다.

통상의 UV 세터용 네거티브 PS 인쇄판은 지지체로서의 알루미늄 판재 및 그 위에 도포된 감광성 조성물 층, 즉 감광층으로 구성되는데, 이 감광층은 수지, 다이아조 화합물, 염료 및 기타 첨가제를 포함하며 알칼리 용해성을 띤다.

상기 알루미늄 판재는 감광성 조성물 도포에 앞서 전해 연마 및 양극 산화 공정을 거치게 된다.

상기와 같은 구성의 UV 세터용 네거티브 PS 인쇄판을 사용하여 네거티브 인쇄 원판을 제작하는 과정을 간단히 설명하면 다음과 같다.

우선, 네거티브 PS 인쇄판은 다음 두 가지 방법으로 사용할 수 있다.

첫째, 기존 UV 노광기를 사용하는 방법으로서, 인쇄 원판 필름(그 표면상에 인쇄할 내용, 즉 화선부가 형성되어 있음)을 덮은 다음 UV 광을 조사(노광 공정)하면, 인쇄 원판 필름을 통과한 UV 광을 받은 부분은 가교화에 의하여 경화되는 방식이다.

둘째, UV 세터를 사용하는 방법으로서, 인쇄 원판 필름이 없이 UV 세터에서 직접 UV 레이저 또는 UV 광을 조사하면, UV 광을 받은 부분은 가교화에 의해 경화되는 방식이다.

UV 세터를 사용하는 방법의 경우, UV 광의 직접 조사에 의해 정확한 망점 재현과 먼지/티 문제의 해결 등, 고급 품질의 재현과 공정의 단축에 따른 작업 시간 단축 등으로 채산성이 증대된다.

이들 두 가지 방법 모두, 경화되지 않은 나머지 부분은 알카리 용해성 상태로 남게 된다.

상기 노광 공정을 거친 UV 세터용 네거티브 PS 인쇄판이 현상액(알칼리성을 띰)이 담지된 현상기를 통과하면 화선부를 제외한 나머지 부분은 용해되어 PS 인쇄판 표면에는 화선부, 즉 인쇄할 내용만 드러나 보이게 되는데(이미지 형성), 이렇게 하여 만들어진 판재가 바로 네거티브 인쇄 원판이다.

상기 인쇄 원판 표면에다 인쇄 잉크(유성, 즉 오일 성분을 포함함)를 도포하면 잉크는 친유성(오일 친화성)인 화선부에 묻게 되는 원리에 따라 인쇄물이 얻어지게 된다.

그런데, 이러한 종래 구조의 UV 세터용 네거티브 PS 인쇄판 및 네거티브 인쇄 원판 제작 과정은 몇 가지 근본적인 문제를 지니고 있었다.

상기 전해 연마 및 양극 산화 공정과 관련된 설비비가 상당히 고가(전체 설비비의 50 %를 초과함)인 점을 우선적으로 들 수 있다.

설비비, 즉 관련 기계 장비 비용뿐 아니라, 상기 지지체로서의 알루미늄 판재는 고순도를 요하는 관계로 그 값이 비싸다.

UV 세터용 네거티브 PS 인쇄판 제작 과정에 있어서의 전해 연마 및 양극 산화 공정과, 네거티브 인쇄 원판 제작 과정에 있어서의 알칼리 현상 공정은 적지 않은 양의 폐수를 발생시키는 공해 유발 공정임을 지적하지 않을 수 없다.

그에 덧붙여, 전해 연마, 양극 산화 및 알칼리 현상 공정과 관련된 인력 및 전력 소모 또한 결코 간과할 수 없는 수준이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 고가의 설비비를 필요로 하지 않음은 물론 공해 유발과는 무관한 친환경적인 매우 바람직한 형태의 UV 세터용 무현상 네거티브 PS 인쇄판 제작 방법과, 그 방법의 실시를 위한 감광성 조성물을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 저렴한 생산비로써 높은 생산 실적을 올릴 수 있는 UV 세터용 무현상 네거티브 PS 인쇄판 제작 방법을 제공하는 데 본 발명의 부수적 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 보통 때는 친수성(물 친화성)이지만 UV 광을 조사함에 따라 친유성으로 변하는 성향을 갖는 감광성 조성물을 지지체 상에 도포하는 방식의 UV 세터용 무현상 네거티브 PS 인쇄판 제작 방법을 개발함으로써 달성된다.

바꾸어 말하자면, 본 발명의 목적은, 보통 때는 친수성을 띠지만 UV 광을 조사할 경우 친유성을 띠게 되는 성향의 감광성 조성물을 개발함에 따라 달성되는 것이라고도 할 수 있다.

앞서 언급한 바 있듯이, 친유성을 띤다는 것은 그 부위에 잉크가 묻는(인쇄 가능) 반면 친수성을 띤다는 것은 그 부위에 잉크가 묻지 않음(인쇄 불가)을 의미한다.

잉크와의 친화도 측면에서 상기와 같은 성향을 띠도록 하기 위하여, 본 발명 실시예의 감광성 조성물은 -OH, -NH, -COOH 또는 -COO- 기를 포함하는 친수성 수지를 사용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 UV 세터용 무현상 네거티브 PS 인쇄판 제작 방법 및 그 실시를 위한 감광성 조성물에 따르면, 네거티브 인쇄 원판 제작 과정까지를 포함하는 범위에 걸쳐 설비비를 현저히 줄일 수 있음은 물론 관련 공해 발생의 우려를 일거에 해소할 수 있다.

또한, 공정 단순화로 인하여 인력 및 전력 소모량이 절감되는 반면 단위 시간당 UV 세터용 네거티브 PS 인쇄판 제작 수량은 현저히 증가함에 따라 괄목할 만 한 수준의 생산성 향상 효과를 얻을 수 있다.

본 발명 실시예에 따른 UV 세터용 무현상 네거티브 PS 인쇄판 제작 방법 및 그 실시를 위한 감광성 조성물을 상세히 설명하기에 앞서 종래의 UV 세터용 네거티브 PS 인쇄판 제작 방법상의 주요 공정을 정리하면, 지지체로서의 알루미늄 판재의 탈지 → 전해 연마 → 양극 산화 → 감광성 조성물 도포의 순서로 진행된다.

이에 반하여, 본 발명 실시예에 따른 UV 세터용 무현상 네거티브 PS 인쇄판 제작 방법상의 주요 공정은 지지체의 탈지 공정 → 감광성 조성물 도포의 순서로 진행된다.

상기와 같이, 본 발명 실시예에 따른 UV 세터용 무현상 네거티브 PS 인쇄판 제작 방법은 종래의 경우에 비하여 전해 연마 및 양극 산화 공정을 완전 배제한 특징이 있다.

이들 전해 연마 및 양극 산화 공정을 배제함에 따른 효과는 앞서 언급한 바 있다.
조성물 도포의 방법 및 순서를 설명하면, 거치대 상에 지지체로서의 알루미늄 판재를 탑재, 즉 올려놓은 다음 롤러 코팅(roller coating), 슬롯 다이 코팅(slot die coating), 스프레이 코팅(spray coating)을 포함하는 군으로부터 선택되는 도포 방법에 따른다.

여기서, 본 발명의 효과와 관련하여 한 가지 주목할 점은, 지지체로서의 알루미늄 판재에 대한 전해 연마 및 양극 산화 공정이 불필요하므로, 지지체를 굳이 고가의 알루미늄 판재로만 한정할 필요가 없다는 점이다.

다시 말하자면, 알루미늄 판재 이외의 적정 소재, 예를 들면, 합성수지 판재 표면에다 본 발명의 감광성 조성물을 도포하여 UV 세터용 무현상 네거티브 PS 인쇄판으로 사용할 수도 있다는 의미이며, 이는 종래의 경우에 비하여 엄청난 원가 절 감 효과를 의미하는 것이다.

이어서, 본 발명 실시예에 따른 감광성 조성물을 그 구성 요소별로 설명하면 다음과 같다.

우선, 앞서 언급한 바 있듯이, 본 발명 실시예의 감광성 조성물을 구성하는 필수 구성 요소로서의 수지는 -OH, -NH, -COOH 또는 -COO- 기를 포함하는 친수성 수지이다.

이는 UV 광에 노출된 화선부는 가교화가 이루어져 친유성(잉크가 묻음)으로 변하는 반면, UV 광에 노출되지 않은 영역, 즉 비화선부는 계속 친수성(잉크 묻지 않음)을 유지하도록 하기 위한 것이다.

수지의 경우, 수용성 모노머와 올리고머에 친수성 반응기로서의 -OH, -NH, -COOH 또는 -COO- 기를 갖는 화합물을 첨가함으로써 얻어지는데, 바람직하게는, 빠른 가교화를 위하여 모노머 보다는 올리고머를 대상으로는 하는 것이 좋다.

친수성 반응기로서는 -COOH 기를 갖는 화합물이 보다 바람직하며, 예를 들면, 말레인산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 수베린산, 아젤란산, 세바스산, 이소프탈산, 테레프탈산, 테트라히드로프탈산 등을 들 수 있으며, 본 발명 실시예의 감광성 조성물에 적용된 것은 말레인산이다.

본 발명 실시예의 감광성 조성물을 논함에 있어 친수성 반응기를 포함하는 수지는 핵심적인 구성 요소로서, 올리고머로서의 폴리우레탄 또는 그 코폴리머, 폴리아크릴산과 그 코폴리머, 폴리메타아크릴산 또는 그 코폴리머, 폴리아미드와 그 코폴리머, 폴리비닐 아세테이트와 그 코폴리머, 폴리 비닐알코올과 그 코폴리머를 포함하는 군으로부터 선택하는 것이 바람직하다.

다이아조 화합물의 경우, 파장 380-420 nm 영역의 UV 광을 흡수함으로써 수지와의 가교화를 유발하여 친유성으로 변화시키는 역할을 한다.

380-420 nm의 UV광 영역에서 광 흡수성이 있는 다이아조 화합물이 바람직하며, 3-메톡시-4-다이아조 디페닐아민 바이설페이트와 4,4-비스(메톡시메틸) 디페닐에테르에 메시틸렌 술폰네이트가 부가된 것을 사용한다.

후술하게 될 UV 광 흡수 다이아조 화합물은 산요트레이딩(Sanyotrading)사와 다이버시텍(Diversitec)사의 제품이다.

염료의 경우, 미국 시그마-애드리치(Sigma-Adrich)사 제품인 크리스탈 바이올렛(Crystal Violet), 말라카이트 그린(Malachite Green), 호도가야(Hodogaya)사의 빅토리아퓨어블루(Victoria pure blue) BOH, 빅토리아블루(Victoria blue) BH등을 들 수 있으나, 본 발명 실시예의 감광성 조성물에 적용된 것은 상기 빅토리아퓨어블루 BOH이다.

한편, 첨가제의 경우, 소포제, 레벨링(leveling)제, 슬립제, 경화제, 부착 촉진 증진제 등이 있으며, 그 사용량은 원액 대비 0.1-2 %가 적당하다.

상기와 같은 구성 요소를 포함하는 본 발명 실시예에 따른 감광성 조성물의 성능을 확인하기 위한 UV 세터용 무현상 네가티브 PS 인쇄판 제작 및 그 시험 과정 및 결과를 설명하면 다음과 같다.

우선, 순도 99.5 %, 두께 0.3 mm의 알루미늄 원판을 표면 조도 Ra=0.4 상태 로 전해 연마한 다음 20 % 황산으로 산화 처리함으로써 산화 피막이 2.5 mg/cm²인 판재와, 상기 알루미늄 원판을 탈지 처리만 한 판재를 얻었다.

이 판재들, 즉 지지체 표면상에다 다이아조 화합물 32 %, 수지 64 %, 염료 2 %와 첨가제 2 %에 대한 [표 1]의 수지에 친수성 기를 중량 대비 30%를 첨가한 감광성 조성물을 도포한 다음 충분히 건조하여 UV 세터용 무현상 네가티브 PS 인쇄판을 얻었다.

[표 1] 올리고머의 분자량

＼	1	2	3	4	5	6
분자량(MW)	1,000	2,000	3,000	5,000	20,000	50,000

상기 [표 1] 상에 있어 수지는 수용성 우레탄 수지로서 올리고머의 분자량을 나타낸다.

한편, 상기 성분비를 갖는 조성물을 실제 사용함에 있어서는 조성물 : 용제 비율 1 : 9 정도의 용제를 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 방법으로 제작한 UV 세터용 무현상 네거티브 PS 인쇄판들을 루셔사의 UV-X-POSE! 130 세터에 장착한 다음, 동일 성분비를 갖는 동일 실시예에 대하여 UV 광 조사량을 각각 달리하여 각각의 이미지 형성 상태를 확인했다.

알루미늄 원판의 표면 가공에 따른 이미지 형성 상의 특별한 차이점은 나타나지 않는 점을 고려할 때, 지지체의 표면 가공에 그다지 영향을 받지는 않는 것으로 판단된다.

이어서, 수지에 있어 친수성 기를 갖는 화합물 첨가량과 세터 출력량 사이의 상호 관계를 보다 구체적으로 알아보기 위하여, 상기 [표1]의 올리고머에 친수성 기를 갖는 화합물을 중량비 30 % 첨가함으로써 얻어진 감광성 조성물을 상기 지지체 표면상에 도막 두께 1.0-1.2g/m² 로 도포하여 UV 세터용 무현상 네거티브 PS 인쇄판들을 제작한 다음, 세터 출력량을 달리하여 각각의 이미지 형성 상태를 확인했다.

또한, [표 1] 의 성분비에서와 같이 올리고머 분자량을 증가시키면서(기타의 구성 요소는 그대로 유지) UV 세터용 무현상 PS 인쇄판들을 제작한 다음, 역시 세터 출력량을 달리하여 각각의 이미지 형성 상태를 확인했다.

[표 2] 올리고머 분자량과 세터 출력량의 상호 관계

＼ 세터 출력량 올리고머 분자량 ＼	70 mW	80 mW	90 mW	100 mW	110 mW	120 mW
1,000	X	X	X	△	○	○
2,000	X	X	△	○	○	◎
3,000	X	△	○	○	◎	◎
5,000	X	○	○	◎	◎	◎
20,000	△	○	◎	◎	◎	◎
50,000	△	◎	◎	◎	◎	◎

◎ : 노광 후 인쇄 시 어떠한 문제도 없음.

○ : 노광 후 인쇄 시 습수액의 양의 조절이 필요하나 문제 없음.

△ : 노광 후 인쇄 시 습수액의 조절이 까다로워 인쇄시 문제 있음.

X : 노광 후 인쇄 시 상태가 불량하여 인쇄원판으로 사용 불가함.

상기 [표 2]에 나타낸 바와 같이, 올리고머에 친수성 반응기를 갖는 화합물을 중량비 30% 첨가한 결과, 올리고머 분자량이 높을수록 본 발명 실시예의 감광성 조성물은 UV 광 조사를 위한 전력 소모량을 25 % 정도 줄이는 효과가 있음을 알 수 있다.

또한, 표로 나타내지 않았으나, 친수성 기를 갖는 화합물을 중량비 50 %로 증가시켜(기타의 구성 요소는 그대로 유지) 시험용 UV 세터용 무현상 PS 인쇄판들을 제작한 다음, 세터 출력량을 90 mW로 하여 각각의 이미지 형성 상태를 확인했다.

확인 결과, 네거티브 인쇄 원판 표면이 깨끗함은 물론 인쇄 시 어떠한 문제도 발생하지 않는 점을 고려할 때, 상호 간 현저한 차이점을 나타내지 않는 것으로 밝혀졌다.

한편, 앞서 언급한 바 있듯이, 보편적 감광성 조성물 구성 요소로서의 의미를 갖는 상기 다이아조 화합물, 수지 및 염료는 각각의 통상적 사용 범위인 20 내지 35 중량%, 60 내지 75 중량%, 그리고 1.5 내지 3 중량% 범위를 유지했다.

이상, 본 발명 실시예의 UV 세터용 무현상 네가티브 PS 인쇄판 제작 방법 및 그 실시를 위한 감광성 조성물을 상세히 설명했으나, 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기본취지를 벗어나지 않는 범위 내의 다양한 설계 변경이 가능할 것이다.

그러나, 보통 때는 친수성이지만 UV 광을 조사함에 따라 친유성으로 변하는 성향을 갖는 감광성 조성물을 지지체 표면상에 도포하는 방식의 UV 세터용 무현상 네거티브 PS 인쇄판 제작 방법과, 그 방법의 실시에 직접 사용되는 물질로서의 감광성 조성물인 한의 사소한 설계 변경은 모두 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해함이 마땅할 것이다.

Claims (9)

1. 삭제
2. UV 광 조사 시 가교화에 의해 친유성으로 변하는 성향을 가지며, 폴리우레탄과 그 코폴리머, 폴리아크릴산과 그 코폴리머, 폴리메타아크릴산과 그 코폴리머, 폴리아미드와 그 코폴리머, 폴리비닐아세케이트와 그 코폴리머, 폴리비닐알코올과 그 코폴리머를 포함하는 군으로부터 하나 이상 선택되는 수지 60 내지 75 중량%와;

   380-420 nm 의 UV 광 영역에서 광흡수성을 가지며, 3-메톡시-4-다이아조 디페닐아민 바이설페이트와 4,4-비스(메톡시메틸) 디페닐에테르에 메시틸렌 술폰네이트가 부가된 다이아조 화합물 20 내지 35 중량%와;

   크리스탈 바이올렛, 말라카이트 그린, 빅토리아퓨어블루 BOH, 빅토리아블루 BH를 포함하는 군으로부터 선택되는 염료 1.5 내지 3 중량 %와;

   소포제, 레벨링제, 슬립제, 경화제, 부착 촉진제를 포함하는 첨가제 0.1 내지 2 중량%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 수지는 60 내지 75 중량%의 폴리우레탄 올리고머를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 수지는 친수성 반응기를 갖는 화합물을 30 내지 50 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제