KR20170060985A - 요판잉크 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 요판인쇄에 사용되는 요판잉크 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 요판잉크 조성물은 종래의 요판잉크로 인쇄한 화선의 경도보다 높은 경도를 가지고, 적어도 하나의 모서리를 가지는 판상형태의 판상안료를 포함한다. 본 발명의 요판잉크 조성물은 판상안료에 의해 화선에 보호장벽구역을 형성하여 화선의 내마모성 및 촉각인지특성을 향상시킬 수 있다.

Description

요판잉크 조성물{Intaglio Ink Compositions}

본 발명은 요판인쇄에 사용되는 요판잉크 조성물에 관한 것이다.

일상생활에 사용되는 은행권 등 유가증권에는 부조(relief) 형태의 맹인점자, 도드라진 화선 등이 요판 인쇄되어 사용자가 진위여부를 판단할 수 있도록 한다.

요판인쇄(또는 오목판인쇄)는 인쇄판의 요(凹)부에 채워진 잉크가 인쇄물 표면으로 전이되어 건조되면 볼록한 인쇄선이 형성된다. 이 볼록한 인쇄선을 화선(畵線)이라고 한다.

요판잉크의 조성물은 주로 색채안료, 체질안료, 바니시, 왁스, 용제, 첨가제로 형성된다. 여기서, 색채안료는 요판잉크의 색채를 표현하는 작용을 하고, 체질안료는 충진제 작용을 한다. 그리고 바니시는 요판잉크가 인쇄물에 고착될 수 있게 하고 인쇄기 상에서 전이될 수 있게 한다. 그리고 왁스는 인쇄물의 뒤묻음 현상을 방지하고, 용제는 각 요판잉크 조성물을 용해시켜 각 조성물이 고르게 분포되게 하며, 첨가제는 요판잉크의 불식적성 및 인쇄적성 등을 조절하는 성분을 포함 할 수 있다.

이러한 요판잉크로 형성된 은행권 등 유가증권의 화선은 표면이 충분히 단단하지 않아 다른 물체의 표면과 접촉할 때 마모 현상이 발생하며, 마모된 화선은 촉감으로 식별할 수 있는 촉감인지특성이 저하된다는 문제점이 있다.

한국공개특허 10-2010-0073875 (2008.12.23)

본 발명은 사용자가 요판인쇄물의 화선에 대한 촉감인지특성을 향상시킬 수 있는 요판잉크 조성물을 제공하고자한다.

또한, 요판인쇄물의 화선의 내마모성을 향상시킬 수 있는 요판잉크 조성물을 제공하고자한다.

본 발명의 일실시 예에 따른 요판잉크 조성물에 포함되는 판상안료는 모스 경도 기준 5보다 경도가 높으며, 적어도 하나의 모서리를 가지는 판상형태로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 요판잉크 조성물은, 색채안료 2 내지 7 중량부, 체질안료 20 내지 43 중량부, 바니시 19 내지 38 중량부, 왁스 4 내지 7 중량부, 용제 2 내지 7 중량부, 첨가제 3 내지 5 중량부 및 판상안료 5 내지 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 판상안료는 두께와 지름의 비가 1 : 10 내지 1 : 100 인 것을 특징으로 한다.

또한, 판상안료는 무색투명한 또는 연한 색상을 가진 재료를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 요판잉크 조성물에 포함된 판상안료에 의해, 화선에 보호장벽구역이 형성되어 화선의 내마모성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 요판잉크 조성물은 판상안료를 포함함으로써, 화선의 표면에 다수의 돌기가 형성되어 촉각인지특성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 판상안료의 형태를 보여주기 위해 500배 확대하여 찍은 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope)사진을 표시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 요판잉크 조성물을 이용하여 인쇄한 화선의 횡단면의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 요판잉크 조성물을 함유한 실험잉크의 조도곡선을 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 판상안료를 함유하지 않은 대조잉크의 조도곡선을 나타내는 그래프이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본원 발명은 색채안료, 체질안료, 바니시, 왁스, 용제, 첨가제 및 판상안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 요판잉크 조성물에 관한 것이다.

여기서, 요판잉크 조성물은 색채안료 2 내지 7 중량부, 체질안료 20 내지 43 중량부, 바니시 19 내지 38 중량부, 왁스 4 내지 7 중량부, 용제 2 내지 7 중량부, 첨가제 3 내지 5 중량부 및 판상안료 5 내지 10 중량부로 혼합되어 제조된다.

색채안료는 잉크의 색채를 내는 작용을 하는 것으로, 유기안료 또는 무기안료로 형성될 수 있다. 전체 요판잉크 조성물에 중량을 기준으로 할 때, 색채안료의 함량이 2 내지 7 중량부로 하는 것이 바람직하다. 이는 색채안료가 2중량부 미만일 경우, 인쇄물의 색채농도가가 너무 연해지고, 요판잉크 조성물의 유동성이 너무 커져 인쇄적성이 저하되기 때문이다. 또한, 색채안료가 7 중량부를 초과할 경우, 인쇄물의 색채농도가 너무 진해지고, 요판잉크 조성물의 유동성이 너무 낮아져 인쇄적성의 저하가 발생한다.

체질안료는 충진제 작용을 하는 것으로, 탄산칼슘, 황산바륨, 탈크 또는 이산화규소 중에서 어느 하나를 선택하거나 혼합하여 사용될 수 있다. 전체 요판잉크 조성물에 중량을 기준으로 할 때, 체질안료의 함량은 20 내지 43 중량부로 하는 것이 바람직하다. 이는 체질안료의 함량이 20중량부 미만일 경우, 요판잉크의 물성조정이 어려워져 인쇄적성에 문제점이 발생하기 때문이다. 또한, 체질안료의 함량이 43 중량부를 초과하면 요판잉크의 유동성이 저하되어 인쇄적성이 저하되는 문제가 발생한다.

바니시는 요판잉크의 색채안료가 인쇄물에 고착될 수 있게 하고 인쇄기 상에서 전이될 수 있게 하는 역할을 하는 것으로, 전체 요판잉크 조성물에 중량을 기준으로 할 때, 바니시의 함량은 19 내지 38 중량부로 하는 것이 바람직하다. 이는 바니시의 함량이 19중량부 미만일 경우, 인쇄 시 전이성이나 내구성이 저하될 수 있기 때문이다. 또한, 바니시의 함량이 38 중량부를 초과하면 요판잉크의 점착력이 높아져 요판잉크 전이가 과도해질 수 있으며, 요판잉크 입자의 비산이 발생할 수 있다.

왁스는 요판잉크 인쇄 후, 인쇄물 간에 붙는 현상 즉, 뒤묻음 현상을 방지하고 인쇄 장비에 대한 마모를 줄이는 작용을 한다. 이러한 왁스는 몬탄에스테르 석검왁스, 파라핀왁스, 카나우바왁스, 폴리에틸렌왁스, 테프론왁스 중에서 어느 하나 또는 이들을 혼합하여 사용할 수 있다. 이때, 전체 요판잉크 조성물에 중량을 기준으로 할 때, 왁스의 함량은 4 내지7 중량부로 사용하는 것이 바람직하다. 이는, 왁스의 함량이 4 중량부 미만일 경우, 뒤묻음 현상이 발생하고, 왁스의 함량이 7 중량부 초과할 경우, 불식적성이나 전이성 등의 물성에 영향을 미치기 때문이다.

용제는 각 요판잉크 조성물을 용해시켜, 각 조성물을 고르게 혼합시키는 역할을 하는 것으로, 지방족 탄화수소계 용제 또는 글리콜에테르계 용제 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이때, 전체 요판잉크 조성물에 중량을 기준으로 할 때, 용제의 함량은 2 내지7 중량부인 것이 바람직하다. 용제의 함량은 각 요판잉크 조성물을 용해시켜 고르게 혼합시킬 수 있는 양이면 충분하다.

첨가제는 계면활성제, 건조제 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 이때, 계면활성제는 요판잉크의 분산이나 유화, 불식적성 등에 영향을 미치는 성분으로서, 다양한 음이온 및 비이온계 계면활성제를 사용할 수 있다. 여기서, 계면활성제의 함량이 적으면 요판잉크 조성물의 분산이나 유화가 원활치 않고, 불식적성이 저하되는 문제가 있다. 이에, 본 발명에 따른 요판잉크에 함유되는 계면활성제는 3 내지 5 중량부로 사용할 수 있다.

판상안료는 요판잉크가로 형성된 화선의 촉각인지특성 및 내마모성을 향상시키는 역할을 하는 것으로, 경도가 높은 소재로 만들어진 것이다. 구체적으로, 판상안료는 모스 경도 기준 5보다 높은 소재로 형성될 수 있다. 여기서 말하는 모스 경도([Mohs hardness)는 매끄러운 표면이 긁히거나 마모될 때 얼마나 잘 견디는가를 평가하는 측도이다. 참고로, 구리 동전의 모스 경도는 약 3이고, 주머니칼의 모스 경도는 약 5이며, 강철로 된 줄은 모스경도가 6.5 정도 된다.

본 발명의 일실시 예에 따는 판상안료는 모스 경도가 5.8인 유리로 형성된 것이다. 이러한, 판상안료의 함량은 전체 요판잉크 조성물에 중량의 5 내지 10 중량부로 하는 것이 바람직하다. 이는 판상안료가 5 중량부 미만일 경우, 화선의 표면에 판상안료의 분포가 적어 촉각인지특성 및 내마모성이 향상되는 효과가 미흡하기 때문이다. 또한, 판상안료가 10 중량부를 초과할 경우, 요판잉크의 유동성이 높아져 인쇄적성이 저하되는 문제점이 발생한다.

이러한, 본 발명의 일실시 예에 따른 요판잉크에 첨가되는 판상안료의 형태는 도 1에 표시되어 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 판상안료의 형태를 보여주기 위해 500배 확대하여 찍은 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope)사진을 표시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 판상안료(110)는 형태가 불규칙적인 판형 조각으로 형성되어 있다. 도 1의 판상안료(110)는 두께가 1 마이크로 정도 이고, 지름은 5 내지 60 마이크로에 달한다. 이러한 형태의 판상안료(110)를 포함함으로써, 화선은 표면에 돌기가 형성될 수 있다. 즉, 판상안료(110)는 두께와 지름의 비가 일정 범위 내에 속해야만 화선(100)의 표면으로부터 돌출 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시 예에 따른 판상안료(110)는 두께와 지름의 비가 1 : 10 내지 1 : 100의 범위 내에 속하는 것이 바람직하다. 이 범위를 벗어나면, 판상안료(110)는 화선(100)의 표면에 돌출 형성되는 정도가 미흡하여 보호장벽구역(130)을 형성할 수 없게 된다. 다만, 1 : 100 이하의 경우, 판상안료(110)의 경도가 약해져 보호장벽의 역할을 할 수 없다.

또한, 도 1에 표시된 판상안료(110)는 판상형태이고, 그의 일 영역에 적어도 하나의 모서리가 형성되어 있다. 이러한 모서리를 가질 경우, 판상안료(110)는 화선(100)의 촉각인지특성을 보다 향상시킬 수 있다.

판상안료(110)는 위에서 언급한 각 요판잉크 조성물과 혼합되어 판상안료(110)를 포함한 요판잉크 조성물은 형성한다. 이렇게 형성된 요판잉크 조성물을 인쇄지에 인쇄하고 건조시키면 도 2에서 표시한 화선(100)을 얻을 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 요판잉크 조성물을 이용하여 인쇄한 화선의 횡단면의 개략도이다.

도 2를 참조하면, 화선이(100)이 인쇄지(200) 표면에 형성되어 있다. 구체적으로, 다수의 판상안료(110)가 건조된 요판잉크(120)의 표면에 돌출 형성되어 화선(100)을 이루고 있다. 이러한 돌출 형성된 판상안료(110)는 화선(100)의 표면의 거친 정도를 높여주는 역할을 한다. 이로 인해 화선(100)의 촉각인지특성이 향상된다.

한편, 돌출 형성된 다수 판상안료(110)의 끝단들은 보호장벽구역(130)을 이룬다. 이 보호장벽구역(130)은 화선(100)의 내마모성을 향상시킨다. 이러한 보호장벽구역(130)은 도 1에 빗금으로 표시되어 있다.

보호장벽구역(130)은 건조된 요판잉크(120) 표면으로부터 다른 물체의 접촉을 막아줄 수 있다. 즉, 보호장벽구역(130)으로 인해, 건조된 요판잉크(120)는 마모가 덜 발생된다. 따라서, 건조된 요판잉크(120)의 내마모성이 향상된다.

한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 판상안료(110)는 무색투명하거나 색채농도가 연한 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 판상안료(110)가 짙은 색채를 가질 경우, 요판잉크의 색채의 표현에 영향을 끼칠 수 있기 때문이다.

이하에는, 본 발명의 일실시 예에 따른 요판잉크 조성물을 이용해 인쇄된 화선(100)의 촉각인지특성 및 내마모성이 향상됨을 확인할 수 있다.

(실시예 1)

본 실시 예에서, 본 발명의 일실시 예에 따른 판상안료(110)를 포함하는 요판잉크 조성물을 실험잉크라고 하고, 판상안료(110)를 포함하지 않은 비교잉크를 대조잉크라고 한다. 실험잉크와 대조잉크는 하기 표 1의 표시된 각 조성물의 함량에 따라 제조되었다.

	실험잉크	대조잉크
안료	4	4
체질안료	36	42
판상안료	8	-
바니시	34	36
왁스	6	6
용제	7	7
첨가제	5	5

제조된 실험잉크 및 대조잉크로 인쇄하여 얻은 각 인쇄물에 대해 마찰실험 및 조도(粗度, Roughtness)측정실험을 진행하였다.

마찰실험은 아래와 같이 진행하였다. 각 인쇄물에 대해 마찰 실험기기(Sutherland Ink Rub Tester)를 이용하여 각각 마찰을 100회 진행하였다. 마찰실험이 완료되면, 마찰 실험기기에 대해 각 인쇄물로부터 묻어난 요판잉크 조성물의 색농도를 측정한다. 색농도의 측정은 D65광원을 이용한 분광광도계(Spectrophotometer)로 진행하였다.

측정된 색농도는 그 값이 작을수록 마찰 실험기기가 마찰에 의해 색 오염이 덜 됨을 의미하고, 색오염이 덜 됨은 해당 화선이 마찰에 의한 마모가 덜 됨을 의미한다. 즉, 색농도 값이 보다 작은 요판잉크가 내마모성이 보다 향상됨을 의미한다.

	실험잉크	대조잉크
C(Cyan)	0.072	0.091
M(Magenta)	0.085	0.106
Y(Yellow)	0.073	0.084
K(Black)	0.093	0.123

실험잉크 및 대조잉크에 대한 마찰실험의 색농도의 값은 표 2에 각각 표시되어 있다. 표 2를 참조하면, 마찰실험은 각 잉크의 인쇄물의 네 가지 색채에 대해 색농도를 측정하였다. 이 네 가지 색은 각각 시안(Cyan), 마젠타(Magenta), 옐로우(Yellow), 블랙(Black)이다. 표 2에 표시된 바와 같이, 실험잉크의 네 가지 색농도는 대조잉크의 네 가지 색농도 보다 모두 작다. 즉, 실험잉크의 내마모성이 대조잉크의 내마모성 보다 뛰어남을 의미한다.

한편, 조도측정실험은 아래와 같이 진행되었다. 조도측정기기(Mitutoyo SV-310)를 이용해 실험잉크와 대조잉크로 인쇄된 화선에 대해 각각의 조도곡선을 취득한 후, 이들의 평균조도(Mean roughness, Ra)를 비교하였다. 그 비교 결과는 도 3 및 도 4에 표시되어 있다.

도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 요판잉크 조성물을 함유한 실험잉크의 조도곡선을 나타내는 그래프이고, 도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 판상안료를 함유하지 않은 대조잉크의 조도곡선을 나타내는 그래프이다.

실험 결과를 참조하면, 실험잉크의 평균조도(Ra)는 5.285㎛로써 대조잉크의 평균조도(Ra) 1.469㎛의 3.5배 이다.

평균조도(Ra)는 측정구간 중심선에서의 평균 높이로서, 그 값이 클수록 표면이 거칠다는 의미이다. 거칠 정도의 향상에 따라, 실험잉크는 대조잉크보다 촉감인지특성이 배가될 수 있다.

결과적으로, 판상안료(110)을 함유한 실험잉크의 촉감인지특성이 대조잉크의 촉감인지특성보다 향상되었음을 의미한다.

100 : 화선 110: 판상안료 120 : 건조된 요판잉크
130 : 보호장벽구역 200 : 인쇄지

Claims (4)

1. 모스 경도 기준 경도가 5보다 높으며, 적어도 하나의 모서리를 가지는 판상형태의 판상안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 요판잉크 조성물.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 요판잉크 조성물은,
   판상안료 5 내지 10 중량부, 색채안료 2 내지 7 중량부, 체질안료 20 내지 43 중량부, 바니시 19 내지 38 중량부, 왁스 4 내지 7 중량부, 용제 2 내지 7 중량부 및 첨가제 3 내지 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 요판잉크 조성물.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 판상안료는 두께와 지름의 비가 1 : 10 내지 1 : 100 인 것을 특징으로 하는 요판잉크 조성물.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 판상안료는 무색투명한 또는 연한 색상을 가진 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉각인지특성을 향상시키는 요판잉크 조성물.
   
   
   

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