[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR20030064824A - 조사 경화성 잉크 프린팅 및 코팅 적용을 위한 안료및/또는 염료의 표면 작용성화 방법 - Google Patents

조사 경화성 잉크 프린팅 및 코팅 적용을 위한 안료및/또는 염료의 표면 작용성화 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20030064824A
KR20030064824A KR10-2003-7007949A KR20037007949A KR20030064824A KR 20030064824 A KR20030064824 A KR 20030064824A KR 20037007949 A KR20037007949 A KR 20037007949A KR 20030064824 A KR20030064824 A KR 20030064824A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
composition
pigment
pigments
organic
Prior art date
Application number
KR10-2003-7007949A
Other languages
English (en)
Inventor
지이카이 왕
빈 우
Original Assignee
유씨비 소시에떼아노님
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 유씨비 소시에떼아노님 filed Critical 유씨비 소시에떼아노님
Publication of KR20030064824A publication Critical patent/KR20030064824A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/08—Treatment with low-molecular-weight non-polymer organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/101—Inks specially adapted for printing processes involving curing by wave energy or particle radiation, e.g. with UV-curing following the printing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B67/00—Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
    • C09B67/0001—Post-treatment of organic pigments or dyes
    • C09B67/0004—Coated particulate pigments or dyes
    • C09B67/0008—Coated particulate pigments or dyes with organic coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/36—Compounds of titanium
    • C09C1/3607—Titanium dioxide
    • C09C1/3653—Treatment with inorganic compounds
    • C09C1/3661—Coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/40—Compounds of aluminium
    • C09C1/407—Aluminium oxides or hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44—Carbon
    • C09C1/48—Carbon black
    • C09C1/56—Treatment of carbon black ; Purification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/03—Powdery paints
    • C09D5/033—Powdery paints characterised by the additives
    • C09D5/035—Coloring agents, e.g. pigments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/22—Rheological behaviour as dispersion, e.g. viscosity, sedimentation stability

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

본 발명은 조사 반응성 유기금속 커플링화제를 안료/염료와 반응시켜 제조된 작용성화된 안료 조성물에 관한 것이다.

Description

조사 경화성 잉크 프린팅 및 코팅 적용을 위한 안료 및/또는 염료의 표면 작용성화 방법 {SURFACE FUNCTIONALIZATION OF PIGMENTS AND/OR DYES FOR RADIATION CURABLE INK PRINTING AND COATING APPLICATIONS}
기술분야 및 배경기술
본 발명은 조사 경화성 잉크 프린팅 및 코팅 적용을 위한 안료 및/또는 염료의 표면 작용성화에 관한 것이다.
일반적으로, 프린팅 잉크 및 코팅 재료는 4개의 카테고리, 즉, 용매 기재 재료, 수 기재 재료, 조사 경화성 재료 및 분말 재료로 분류될 수 있다. 안료/염료와 유기 수지(코팅 매트릭스 또는 프린팅 비히클로서) 간의 상용성은 코팅 산업 및 잉크 프린팅 산업 둘 모두에서 가공성 뿐만 아니라 성능에 영향을 미치는 가장 중요한 인자 중 하나이다. 비극성 환경에 사용에 사용되는 안료/염료는 용이하게 분산되어야 하고, 따라서 소수성이어야 한다. 대조적으로, 극성 환경에서 사용되는 안료는 매우 극성인 표면 특성을 나타내어야 한다. 수계 잉크 또는 코팅의 극단적이 경우에 있어서, 극성도가 완전히 소수성이 되는 것이 필요할 수 있다.
수지 및 희석제(용매 또는 물)의 극성에 부합할 수 있는 목적하는 표면 특성을 부여할 수 있는 것이 중요하다. 안료/염료 표면 개질은 오랫 동안 문제가 되었다.
예를 들어, 안료의 분산성을 개선시키기 위해 계면활성제를 사용하는 것이공지되어 있으나, 이러한 공정의 유용성은 일반적으로 제한된다. 주요 관심사는 안료/염료 분산액의 짧은 저장 기간 또는 비교적 양호하지 않은 열안정성에 있다. 미국 특허 제 5,808,118호에 기술된 발명은 술폰산, 포화 지방산 및 폴리아민의 동시 반응에 의한 생성물로 구성된 계면활성제에 관한 것이다. 상기 발명의 이점은 보다 우수한 분산 안정성을 제공한다는 데 있다.
유기 실란 및 실리콘 올리고머는 전이 금속 산화물과 같은 다양한 무기 안료의 표면 개질에 있어서 커플링화제로서 광범위하게 사용되어 왔다(US 6,120,596, US 5,665,155, US 4,404,318, US 5,719,206, US 5,820,977, EP 0725115, WO 00/04421, WO 99/57204 등). 여러 소수성 기가 공유 결합을 통해 안료 표면에 결합되었다. 이러한 방법의 큰 제약은, 안료/염료의 표면 상에 히드록실가 존재하지 않는 경우에 유기 실란과 안료/염료의 표면 간에 커플링 반응이 전혀 일어나지 않을 것이라는 점이다.
하전된 안료입자의 비극성 현탁액을 제조하는 방법은 WO 00/05313에 예시되어 있다. 이 방법에서, 공유 결합은 안료와, 카르복실, 히드록실, 안하이드리도, 아미노, 아미도, 할로, 티올, 에폭시, 케토, 알데히도, 이소시아네이토 및 알케닐 중 어느 하나를 갖는 표면 개질화 중합체 간에 형성된다. 또한, 안료는 여러 폴리우레탄의 질소 함유 공중합체로 처리될 수도 있다(US 4,844,742).
안료 표면의 친수성은 여러 가지 방법으로 제공된다. 유기 안료 및 전이 금속 함유 안료(소수성)는 소수성 산 및/또는 이것의 모노에스테르 중에서 처리될 수 있다(US 5,865,885, US 5,466,482, EP 0717085). 자성 안료는 하나 이상의 아르알킬포스폰산 중에서 표면 처리될 수 있다(US 6,099,895). 안료는 티탄 올리고머와 유기산 에스테르를 혼합하므로써 표면 코팅될 수 있다(EP 568720).
화학적 및 물리적 흡착 메카니즘과 같은 타입은 공유 결합과 같이 안정하지는 않지만, 이러한 것들이 종종 안료/염료의 표면 처리에 사용되곤 한다. 산화아연 분말이 알코올, 케톤, 아민 및 에스테르로부터 선택된 하나 이상의 유기 액체에 침지될 수 있다(US 5,672,427). 안료는 또한 폴리(비닐 알킬 에테르)로 처리될 수 있다(EP 0500494).
US 4,622,073에는, 금속 분말 안료가 하기 식을 갖는 유기 티타네이트로 처리된다: Ti(OR)2[OC2H4N(C2H4OH)2]2, 이 식에서, R은 탄소 원자수가 1 내지 8인 알킬기이다. US 4,080,353에는, 안료가 (RO)4Ti와 이치환된 수소 포스파이트(R'O)2P(O)H(여기에서, R 및 R'는 일가 알킬, 알케닐, 아릴, 아르알킬 또는 알크아릴이다)의 반응 생성물인 티타네이트-포스파이트 부가생성물로 처리된다.
조사(UV/전자빔) 경화성 프린팅 잉크 및 코팅은 낮은 VOC 또는 무VOD, 신속 공정, 높은 성능 등을 포함하는 이들의 뚜렷한 이점으로 인해 매우 널리 수용되는 기술이 되었다. 그러나, 제형 잉크 및 코팅 재료는, UV 수지와 안료/염료 사이에 상용성이 불량하고, 따라서 분산성 및 습윤성이 불량하다는 점에서 문제가 있다. 상기 언급된 어떠한 문헌/특허에서도 이러한 문제 해결 방법을 기술하고 있지 않다.
발명의 요약
본 발명은 무기 및 유기 안료/염료 둘 모두를 표면 작용성화시키는 방법에 관한 것이다. 작용성화 반응에 있어서, 유기 티타네이트 및 지르코네이트 및 알루미네이트 화합물이 커플링화제로서, 보다 정확하게는, 무기/유기 또는 비혼화성 유기/무기 상과 같은 두개의 서로 다른 상 간의 계면에서의 분자 브릿지로서 사용된다.
이러한 커플링화제는 하기 식으로 표현된다:
(RO)m-M-(O-X-R'-Y)n
상기 식에서, M은 제 IIa족, 제 IIIb족, 제 IVb족, 제 Vb족, 제 VIb족, 제 VIIb족, 제 VIII족, 제 Ib족, 제 IIb족 및 제 IIIa족으로 이루어진 군으로부터의 금속 원자이고, 바람직하게는 Ti, Zr 또는 Al이고,
RO는 가수분해성 부분, 또는 양성자 함유 부분이고, R은 치환되거나 치환되지 않은 C1내지 C8알킬 또는 수소이고,
X는 알킬레이트, 카르복실, 술포닐, 페놀릭, 포스페이트, 피로포스페이트 또는 포스파이트 등과 같은 유기 작용기이고,
R'는 여러 기계적 특성에 대해 긴 탄소 사슬을 거쳐 반 데르 발스 얽힘(van der Waals' entanglement)를 제공하는 C2내지 C8알킬 또는 치환된 알킬과 같은 유기 기이고,
Y는 아크릴레이트, 메타크릴레이트 에폭시 및 비닐 뿐만 아니라 다른 불포화 기를 포함하나, 이로 제한되는 것은 아닌 조사 경화성 작용기를 나타내고,
m은 1 내지 3이고,
n은 1 내지 3이다.
유사하지 않은 상의 계면 구조에 따라, 그리고 사용된 커플링화제의 타입에 따라, 커플링 메카니즘은 하나 이상의 다음의 카테고리에 속한다: 알코올 분해(응축), 표면 킬레이트화, 배위결합, 리간드 치환, 화학적 흡착.
본 발명에서 안료/염료의 표면 작용성화는 안료/염료 및 수지 매트릭스에 대해 상용성 요건을 만족시키는 바람직한 표면 특성뿐만 아니라 조사(UV광 또는 전자빔) 반응성을 제공한다. 그러므로, 이러한 표면 작용성화는 후속 조사 경화 공정 시 안료/염료 및 매트릭스 수지 간의 공중합 가능성을 제공한다.
작용성화된 안료와 혼합되는 적합한 수지는 폴리에스테르 또는 에폭시 수지와 같은 분말화된 수지를 포함한다.
또한, 아크릴레이트, 메타크릴레이트 에폭시 또는 비닐과 같은 액체 단량체 및 올리고머도 작용성화된 안료/염료와 혼합될 수 있으며, 이후 조사 경화 처리된다.
작용성화 또는 커플링화제가 먼저 상기 수지(올리고머, 단량체 또는 중합체) 및 안료/염료에 첨가될 수 있다. 그 밖의 첨가제가 이후 혼합물에 첨가될 수 있다.
커플링화제의 양은 일반적으로 커플링화제의 반응성, 안료/염료의 표면 형태 뿐만 아니라 목적하는 잉크의 유동성과 같은 제형의 목적하는 성질을 기초로 한다.
본 발명은 분산/분쇄 공정을 보다 용이하게 하고, 이에 따라 공정 비용을 절감시킨다.
본 발명은 여러 측면에서 코팅 또는 프린팅 잉크의 성능을 개선시킨다. 용융 분말-코팅 재료, 안료화된 코팅 재료 및 잉크를 포함하는 경화되지 않은 재료의 레올로지 거동을 상당히 개선시킨다. 이러한 개선점은 직접적으로 보다 우수한 코팅 및 프린팅 가공성을 유도한다. 경화된 안료화된 코팅/잉크의 성능 개선으로는 표면 경도, 모듈, 가요성, 신장 강도, 기판에 대한 접착력, 내화학성 및 내부식성을 포함할 수 있다. 이러한 개선점은 매트릭스 수지와 개질된 안료/염료 상의 높은 상용성의 결과인 것으로 여겨진다. 표면 작용성화 반응은 수지 매트릭스에서와 유사한, 심지어 동일한 여러 가지 조사 경화성 작용기(예컨대, (메트)아크릴레이트, 에폭시 등)을 제공한다. 보다 중요하게는, 이러한 개선점은 경화된 잉크 필름/코팅을 균일한 구조가 되게 한다. 즉, 수지 매트릭스에 화학적으로 결합된 안료/염료를 균일하게 분포시킨다.
도면의 간단한 설명
도 1 및 도 2는 본 발명 대 대조군의 작용성화된 안료를 사용한 잉크에 대한 유동 시험을 도시한 것이다.
발명의 상세한 설명
하기 제시된 두개의 실시예는 본 발명이 두개의 완전히 상이한 적용 분야에서 사용될 수 있음을 입증할 것이다.
실시예 1
조사 경화성 분말 코팅 재료의 성질 개선
재료
1. UVECOAT 2000, UCB 케미컬 코포레이션(UCB Chemical Corporation)에 의해 제조된 UV 분말 코팅 수지
2. Ti-Pure R-960, 듀퐁(Du Pont)사로부터의 TiO2안료(입수한 그대로 사용됨).
3. NZ-9, 켄리치 페트로케미컬스 잉크(KenRich Perochemicals Inc)로부터 입수한 커플링화제(입수한 그대로 사용됨).
4. Reflow P-67, 에스트론 케미컬(Estron Chemical)사로부터의 유동화제(입수한 그대로 사용됨).
5. Oxymelt A-4, 에스트론 케미컬사로부터의 탈기화제(입수한 그대로 사용됨).
6. RX-05613, 아크릴레이트 작용기로 작용성화된 TiO2. 사용된 커플링화제는 NZ-39였다.
하기 내용은 RX-05613과 같은 작용성화된 나노입자를 제조하기 위한 일반화된 절차이다.
삼목 플라스크내에서, 분말 형태의 소정량의 일반급 나노입자(예를 들어, Al2O3)를 메탄올 중에서 1시간 동안 교반하여 분산시켰다. 메탄올 대 나노입자의 중량비는 약 20 내지 50:1이었다. 소정량의 NZ-39를 메탄올 중에 용해시켰다. NZ-39의 양은 나노입자의 양의 0.1 내지 0.5중량% 이내이다. 교반하면서, NZ-39/메탄올 용액을 나노입자 분산액에 적가하였다. 삼목 플라스크내 내용물을 일목 플라스크로 옮겼다. 이 혼합물을 약 2시간 동안 40 내지 60℃에서 일목 플라스크내에서 환류시켰다. 환류 온도는 표면 개질화제의 타입에 의존한다. 메탄올을 증발시켰다. 생성물을 24시간 동안 110℃에서 건조시켰다.
7. Rubine Pigment, 시바(Ciba)사로부터 입수한 유기 안료.
8. TMPEOTA, UCB사에 의해 제조된 트리메틸올프로판 에톡시 트리아크릴레이트화 단량체.
9. DPGDA, UCB사에 의해 제조된 디프로필렌 글리콜 디아크릴레이트화 단량체.
10. I369, 시바사로부터 입수된 벤조페논 유도체.
11. ITX. 퍼스트 케미컬스(First Chemicals)사로부터 입수한 이소프로필티옥산톤.
12. EPD, 콴타큐어(Quantacure)사로부터 입수한 벤조페논 유도체.
13. BDK, 켐퍼스트 화인 케미컬스(Chemfirst Fine Chemicals)사로부터 입수한 벤조페논 유도체.
14. MEHQ, 코닥(Kodak)사로부터 입수한 억제제.
시험 방법
1. 선영성(DOI: distinctness of image): 이 절차는 문헌(Instruments for Research and Industry Application Data Sheet included with the Model GB 11-DOI Glow Box)에 기재되어 있다.
2. 펜슬 경도를 ASTM D 3363에 따라 측정하였다. 펜슬 스크래치 및 게이지 경도(Gauge Hardness)를 측정하였다.
3. 60°및 20°광택도 및 헤이즈를 BYK-가드너 헤이즈-글로스 미터(BYK-Gardner Haze-Gloss Meter) 상에서 측정하였다.
4. 메틸 에테르 케톤(MEK) 내성을 ASTM D 4752에 따라 MEK 2회 문지름으로서 측정하였다.
조사 경화성 분말 코팅 시스템에 대한 용융 블렌딩
3,000g의 UVECOAT 2000을 10리터 들이 둥근 바닥 플라스크에 옮겼다. 이 수지를 완전히 용융될 때까지 140 내지 180℃로 가열하였다. 온도를 140 내지 180℃로 유지하면서 용융된 수지를 교반하였다. 이중 결합 작용기를 갖는 적당량의 나노입자를 1시간 동안 140 내지 180℃에서 교반한 후, 알루미늄 팬에 부었다.
조사 분말 코팅 시스템에 대한 용융 압출
수지, 광개시제, 안료, 탈기화제 및 소정 타입의 반응성 나노입자를 포함하는 조사경화성 분말 제형의 모든 성분을 프리즘 파일롯트 3 하이-스피드 프리믹서(Prism Pilot 3 High-Speed Premixer)에서 혼합하였다. 사전혼합 속도는 2000RPM이었고, 총 혼합 시간은 4분이었다. 이후, 사전 혼합된 혼합물을 약 110℃에서 프리즘 16 PC 2중나사 압축기에서 압출시켰다. 압출물을 24시간 동안 -30℃에서 냉각시켰다. 냉각된 플레이크를 브링크만 하이-스피드 그라인더(Brinkmann high-speed grinde)에서 분쇄하고, 140-메시 체(seive)를 사용하여 최종 분말로 걸러냈다. 이 분말을 알루미늄, 강 또는 MDF 기판에 정전기적으로 도포하였다. 패널을 적절히 가열(예를 들어, IR광)하여 UV 또는 EB 광 하에서 경화시켰다.
결과 및 논의
표 1은 두개의 UV 분말 제형인 U1 및 U2를 보여준다. U1은 UVECOAT 2000을 기재로 하는 표준 제형이고, U2는 4%의 RX 05613를 함유하고, 표면 상에 메타크릴레이트 작용기가 결합되어 있는 작용성화된 안료이다.
표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 표면 경도 및 용매 내성은 모두 RX 05613의 첨가에 의해 개선되었다.
표 1 : UV 분말 코팅의 제형
제형번호 수지 광개시제 안료 표면 개질화된 안료 탈기화제
중량% 중량% 중량% 중량% 중량%
U1 UVECOAT2000 IRGACURE819 TiO2 -
72.1 3.5 24.0 - 0.4
U2 UVECOAT2000 IRGACURE819 TiO2 TiO2RX 05613
72.1 3.5 20.0 4.0 0.4
표 2 : UV 경화성 분말 코팅의 성질
제형 번호 U1 U2
광택도 60° 95.0 99.0
20° 84.0 92.0
헤이즈 99.0 40.0
DOI 50 60
펜슬경도 스크래치 F 3H
가우지 2H 4H
MEK 2회 문지름 65 140
실시예 2
조사 경화성 잉크 프린팅 적용
NZ33(네오펜틸(디알릴)옥시 트리메타크릴 지르코네이트)는 켄리치 페트로케미컬스 잉크(KenRich Petrochemicals Inc.)의 제품이다. UV-경화성 메타크릴레이트 작용기를 갖는 상기 커플링화제가 보통 카본 블랙, 사이안(cyan), 루빈(rubine) 및 옐로우 안료의 표면 작용성화 반응에 사용된다. 분자 구조가 하기와 표시된다:
작용성화된 안료/염료는 (메트)아크릴레이트 단량체/올리고머인 비히클 수지와 상용성일 뿐만 아니라, UV 경화 과정에서 이러한 비히클 수지와 공중합이 가능하다.
안료/염료의 비히클 수지와의 개선된 상용성과 이들의 공중합 가능성은 잉크 프린팅 적용에 여러가지 이점을 부여한다. 따라서, 잉크 재료의 레올로지, 경화된 잉크의 기재와의 접착력, 표면 경도와 같은 경화된 잉크의 표면 특성, 가요성, 화학적 내성, 내수성, 내부식성 및 내후성 등이 모두 개선된다.
잉크의 제조에 있어서, 다작용성 아크릴레이트화된 단량체 및 커플링화제로 블렌딩된 비스페놀 A 에폭시 디아크릴레이트를 수동으로 함께 블렌딩하고, 프리마이어 밀 디스퍼세이터 분산 밀(Premier Mill Dispersator disperion mill)을 사용하여 15분 동안 분산시켰다. 이와 같이 잘 혼합된 수지와 커플링화제의 블렌드를 비히클 수지로서 사용하였다. 이 비히클 수지를 4개의 안료(30% 블랙, 루빈, 사이안 및 옐로우)와 수동으로 블렌딩시킨 후, 3-롤 밀을 통과시켜 안료-농축물을 만들었다. 안료-농축물을 3-롤 밀을 통과시킨 후, 각각의 통과 이후에 헤그만 분쇄 등급(Hegman grid scale)을 사용하여 시험하였다. 헤그만 분쇄 등급이 어떠한 스크래치도 나타내지 않는 경우, 밀링이 종료된 것이다. 스크래치가 존재하는 경우라면, 안료-농축물을 스크래치가 전혀 관찰되지 않을 때까지 반복적으로 밀에 통과시킨다. 헤그만 분쇄 등급은 페이스트를 희석시킬 필요 없이 안료-농축물 중의 입자 크기를 체크하는데 사용된다. 상기 샘플 농축물이 분쇄 밀에서 나오게 됨에 따라 시험이 실시된다. 게이지 판독은, 굵은 입자가 농축물 매트릭스 중에 뚜렷한 스크래치를 나타내는 경우를 관찰하는 단순한 작업으로 감소한 것으로 나타났다. 헤그만 등급은 페인트 산업에서 가장 일반적으로 사용되는 등급이다.
하기에는 몇몇 긍정적인 결과가 요약된다.
1. 도 1은 대조군(샘플 A)의 잉크 유동성을 샘플 C의 잉크 유동성과 비교하여 도시한 것이다. 대조군(표 4참조)은 비스페놀 A 에폭시 디아크릴레이트와 다작용성 아크릴레이트화 단량체의 루빈 안료 혼합물이었다. 샘플 C는 비스페놀 A 에폭시 디아크릴레이트 + 다작용성 아크릴레이트화 단량체 + 루빈 안료 + NZ33으로, 0.1%의 적재 수준으로 제형되었다(표 5 참조). 도 2는 대조군 대 샘플 E의 잉크 유동성을 비교하여 도시한 것이다. 샘플 E는 비스페놀 A 에폭시 디아크릴레이트 + 다작용성 아크릴레이트화 단량체 + 루빈 안료 + NZ33으로, 0.6%의 적재 수준으로 제형되었다(표 6 참조). 상기 도면들은 켄리치 첨가제(NZ33 및 NZ39)의 첨가가 최종 잉크의 유동성을 개선시킴을 명백하게 보여주고 있다.
2. 사이안 안료 잉크의 대조군은 밀로부터 약간만이 흘러나오는 것으로 나타났다. 이러한 대조군 잉크는 다작용성 아크릴레이트화 단량체와 블렌딩된 사이안 안료와 비스페놀 A 에폭시 디아크릴레이트의 혼합물이었다. 비교하여, 사이안 안료, 비스페놀 A 에폭시 디아크릴레이트, 다작용성 아크릴레이트화 단량체 및 NZ33 커플링화제의 블렌드인 상기 샘플 사이안 안료 잉크는 밀로부터 매우 잘 흘러나왔다. 일반적으로, 우수한 유동성을 입증하는 잉크는 인쇄 성능이 보다 우수한 것으로 나타났다. 예를 들어, 곡면 인쇄 공정에 있어서, 잉크 전송은 잉크 유동성에 직접적으로 관련되며, 아닐록스 셀(anilox cell)로부터 프린팅 플레이트로의 잉크 전송은 유동성이 우수한 경우에 최상이 된다. 우수한 유동성은 일반적으로 높은 프린트 품질을 제공한다. 더우기, 유동성이 우수할 수록, 프린팅 윈도우가 보다 넓어지는데, 이는 스타베이션(starvation), 스핏팅(spitting) 또는 프린트 품질의 손상에 대해 걱정할 필요없이 프린팅 속도를 바꿀 수 있음을 의미한다.
3. 가장 주목할 만한 관찰이 카본 블랙 안료의 밀링 공정에서 나타났다. 대조군(블랙 안료 중에 다작용성 아크릴레이트화 단량체와 블렌딩된 비스페놀 A 에폭시 디아크릴레이트)에 있어서, 스크래치가 없는 분쇄물을 제조하는데 상기 안료 농축물을 5회 통과시키는 것이 요구되었다. 그러나, NZ33 제를 첨가한 경우, 밀을 1회 통과한 후에 스크래치가 전혀 나타나지 않았다. 그러므로, 커플링화제를 사용하는두가지 잉크의 제조 시간은 극적으로 감소되었다. 밀을 통과하는 회수가 감소하였기 때문에, 이러한 제조 효율이 증가하였다. 공정의 경제적인 비용도 현저히 감소되었다.
4. 광택도 측정 또한 표면 작용성화된 안료 제형으로부터 제조된 UV 경화 잉크 필름에서의 개선을 입증하였다(표 3참조).
표 3. 프린팅된 교정쇄로부터의 광택도 판독
샘플 20° 60°
도 1 또는 2에서대조군 샘플 A 6.1 37.1
도 2에서샘플 E 7.2 40.9
본 발명에서 제조된 잉크 제형이 하기 기재된다:
표 4. 대조군 A, 레드 잉크 제형
샘플명 제조사 타입 실제 중량 중량%
다작용성 아크릴레이트화 단량체와 블렌딩된 비스페놀 A 에폭시 디아크릴레이트 UCB 에폭시 아크릴레이트 35.0 14.0
루빈 안료 Ciba 유기 안료 15.0 6.0
TMPEOTA UCB 다작용성 아크릴레이트화 단량체 119.8 47.9
DPGDA UCB 다작용성 아크릴레이트화 단량체 48.0 19.2
I369 Ciba 벤조페논 유도체 8.0 3.2
ITX First Chemicals 이소프로필티옥산톤 8.0 3.2
EPD Quantacure 벤조페논 유도체 8.0 3.2
BDK Chemfirst Fine Chemicals 벤조페논 유도체 8.0 3.2
MEHQ Kodak 억제제 0.2 0.1
합계 250.0 100.0
표 5. 샘플 C, 레드 잉크 제형
샘플명 제조사 타입 실제 중량 중량%
다작용성 아크릴레이트화 단량체와 블렌딩된 비스페놀 A 에폭시 디아크릴레이트 UCB 에폭시 아크릴레이트 35.0 14.0
NZ33 Ken RichPetrochemical 커플링화제 0.3 0.1
루빈 안료 Ciba 유기 안료 15.0 6.0
TMPEOTA UCB 다작용성 아크릴레이트화 단량체 119.8 47.9
DPGDA UCB 다작용성 아크릴레이트화 단량체 48.0 19.2
I369 Ciba 벤조페논 유도체 8.0 3.2
ITX First Chemicals 이소프로필티옥산톤 8.0 3.2
EPD Quantacure 벤조페논 유도체 8.0 3.2
BDK Chemfirst Fine Chemicals 벤조페논 유도체 8.0 3.2
MEHQ Kodak 억제제 0.2 0.1
합계 250.3 100.0
표 6. 샘플 E, 레드 잉크 제형
샘플명 제조사 타입 실제 중량 중량%
다작용성 아크릴레이트화 단량체와 블렌딩된 비스페놀 A 에폭시 디아크릴레이트 UCB 에폭시 아크릴레이트 35.0 13.9
NZ-39 Ken RichPetrochemical 커플링화제 1.5 0.6
루빈 안료 Ciba 유기 안료 15.0 6.0
TMPEOTA UCB 다작용성 아크릴레이트화 단량체 119.8 47.9
DPGDA UCB 다작용성 아크릴레이트화 단량체 48.0 19.1
I369 Ciba 벤조페논 유도체 8.0 3.2
ITX First Chemicals 이소프로필티옥산톤 8.0 3.2
EPD Quantacure 벤조페논 유도체 8.0 3.2
BDK Chemfirst Fine Chemicals 벤조페논 유도체 8.0 3.2
MEHQ Kodak 억제제 0.2 0.1
합계 251.5 100.0

Claims (19)

  1. 조사 반응성 유기금속 커플링화제를 안료/염료와 반응시켜 제조된 작용성화된 안료 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 커플링화제가 하기 화학식으로 표현됨을 특징으로 하는 조성물:
    (RO)m-M-(O-X-R'-Y)n
    상기 식에서,
    M은 제 IIa족, 제 IIIb족, 제 IVb족, 제 Vb족, 제 VIb족, 제 VIIb족, 제 VIII족, 제 Ib족, 제 IIb족 및 제 IIIa족으로 이루어진 군으로부터의 금속 원자이고,
    RO는 가수분해성 부분, 또는 양성자 함유 부분이고, R은 치환되거나 치환되지 않은 C1내지 C8알킬 또는 수소이고,
    X는 유기 작용기이고,
    R'는 긴 탄소 사슬을 거쳐 반 데르 발스 얽힘(van der Waals' entanglement)를 제공하는 유기 기이고,
    Y는 조사 경화성 작용기를 나타내고,
    m은 1 내지 3이고,
    n은 1 내지 3이다.
  3. 제 2 항에 있어서, M이 Ti, Zr 또는 Al임을 특징으로 하는 조성물.
  4. 제 2 항에 있어서, X가 알킬렌, 카르복실, 술포닐, 페놀릭, 포스페이트, 피로포스페이트 또는 포스파이트임을 특징으로 하는 조성물.
  5. 제 2 항에 있어서, R'가 탄소수 2 내지 8개의 기임을 특징으로 하는 조성물.
  6. 제 2 항에 있어서, Y가 불포화 기임을 특징으로 하는 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서, Y가 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 에폭시 또는 비닐임을 특징으로 하는 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서, 수지 분말을 추가로 포함함을 특징으로 하는 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서, 분말 수지, 액체 단량체 또는 올리고머를 추가로 포함함을 특징으로 하는 조성물.
  10. 제 1 항 내지 제 9항 중의 어느 한 항에 있어서, 조사 경화성임을 특징으로하는 조성물.
  11. 안료와 하기 화학식의 반응성 커플링화제를 반응시키는 것을 포함하여 수지-안료 조성물을 제조하는 방법:
    (RO)m-M-(O-X-R'-Y)n
    상기 식에서,
    M은 제 IIa족, 제 IIIb족, 제 IVb족, 제 Vb족, 제 VIb족, 제 VIIb족, 제 VIII족, 제 Ib족, 제 IIb족 및 제 IIIa족으로 이루어진 군으로부터의 금속 원자이고,
    RO는 가수분해성 부분, 또는 양성자 함유 부분이고, R은 치환되거나 치환되지 않은 C1내지 C8알킬이고,
    X는 유기 작용기이고,
    R'는 다양한 기계적 특성을 위해 긴 탄소 사슬을 거쳐 반 데르 발스 얽힘을 제공하는 유기 기이고,
    Y는 조사 경화성 작용기를 나타내고,
    m은 1 내지 3이고,
    n은 1 내지 3이다.
  12. 제 11 항에 있어서, M이 Ti, Zr 또는 Al임을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서, X가 알킬렌, 카르복실, 술포닐, 페놀릭, 포스페이트, 피로포스페이트 또는 포스파이트임을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 11 항에 있어서, R'가 탄소수 2 내지 8개의 기임을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 11 항에 있어서, Y가 불포화 기임을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 11 항에 있어서, Y가 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 에폭시 또는 비닐임을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 1 항에 따른 조성물을 포함하는 잉크.
  18. 제 1 항에 따른 작용성화된 안료 조성물을 포함하는 분말 코팅 조성물.
  19. 제 1 항에 따른 작용성화된 안료 조성물을 포함하는 안료화된 액체 코팅 조성물.
KR10-2003-7007949A 2000-12-15 2001-12-10 조사 경화성 잉크 프린팅 및 코팅 적용을 위한 안료및/또는 염료의 표면 작용성화 방법 KR20030064824A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US73612900A 2000-12-15 2000-12-15
US09/736,129 2000-12-15
PCT/US2001/047241 WO2002048272A1 (en) 2000-12-15 2001-12-10 Surface functionalization of pigments and/or dyes for radiation curable ink printing and coating applications

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030064824A true KR20030064824A (ko) 2003-08-02

Family

ID=24958612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2003-7007949A KR20030064824A (ko) 2000-12-15 2001-12-10 조사 경화성 잉크 프린팅 및 코팅 적용을 위한 안료및/또는 염료의 표면 작용성화 방법

Country Status (9)

Country Link
US (2) US6913639B2 (ko)
EP (1) EP1358282A1 (ko)
JP (1) JP2004537609A (ko)
KR (1) KR20030064824A (ko)
CN (1) CN1220736C (ko)
AU (1) AU2002226022A1 (ko)
CA (1) CA2431410A1 (ko)
MX (1) MXPA03005349A (ko)
WO (1) WO2002048272A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210116285A (ko) * 2020-03-13 2021-09-27 후타바 덴시 고교 가부시키 가이샤 화합물, 광경화성 조성물, 경화막, 및 유기 el 소자

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10348464A1 (de) * 2003-10-14 2005-05-19 Basf Ag Formulierungen und ihre Verwendungen bei der Kolorierung von Substraten
US7365108B2 (en) * 2004-07-14 2008-04-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Pigmented ink-jet inks with improved print quality and reliability
US7806977B2 (en) * 2004-10-29 2010-10-05 Millennium Inorganic Chemicals, Inc. Compositions and methods comprising titanium dioxide pigments and coupling agents
CA2618223A1 (en) * 2005-08-09 2007-02-22 Soane Labs, Llc Hair hold formulations
EP1920011A2 (en) * 2005-08-09 2008-05-14 Soane Laboratories, LLC Dye-attached and/or surface-modified pigments
US7767736B2 (en) * 2005-12-05 2010-08-03 3M Innovative Properties Company Flame retardant polymer composition
CA2641309A1 (en) 2006-02-03 2007-08-16 Nanopaper Llc Functionalization of paper components with an amine-containing polymer
US20090165976A1 (en) * 2006-02-03 2009-07-02 Nanopaper, Llc Expansion agents for paper-based materials
US7820563B2 (en) * 2006-10-23 2010-10-26 Hawaii Nanosciences, Llc Compositions and methods for imparting oil repellency and/or water repellency
WO2008058849A1 (en) 2006-11-15 2008-05-22 Cytec Surface Specialties, S.A. Radiation curable hybrid composition and process
SG171872A1 (en) * 2008-12-15 2011-07-28 3M Innovative Properties Co High refractive index inorganic oxide nanoparticles comprising surface treatment, polymerizable resin, and articles
CN102257076B (zh) * 2008-12-18 2014-07-30 纳幕尔杜邦公司 具有新颜料的粉末涂料组合物
JP5609321B2 (ja) * 2010-06-30 2014-10-22 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 活性エネルギー線硬化型インキ組成物
CN104937047B (zh) 2013-01-17 2019-07-05 太阳化学公司 用于纸和纸板的ec底漆涂层
US20160054474A1 (en) * 2013-05-02 2016-02-25 Vadient Optics LLC. Gradient refractive index optics with low dispersion using nanoparticles

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4087402A (en) 1975-09-30 1978-05-02 Kenrich Petrochemicals, Inc. Organo-titanate chelates and their uses
US4622073A (en) 1983-12-06 1986-11-11 Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha Metal powder pigment
US4877604A (en) * 1987-09-04 1989-10-31 Schlossman Mitchell L Method of incorporating cosmetic pigments and bases into products containing oil and water phases
US5356617A (en) * 1990-05-14 1994-10-18 Kobo Products, Inc. Pigment-material-microsphere complexes and their production
US5558705A (en) 1994-10-31 1996-09-24 Silberline Manufacturing Co., Inc. Colored metallic pigments
CN1172908C (zh) * 1999-12-10 2004-10-27 中国科学院上海药物研究所 N-取代苄基或苯基芳香磺酰胺化合物及其用途
US6656990B2 (en) * 2001-07-11 2003-12-02 Corning Incorporated Curable high refractive index compositions

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210116285A (ko) * 2020-03-13 2021-09-27 후타바 덴시 고교 가부시키 가이샤 화합물, 광경화성 조성물, 경화막, 및 유기 el 소자

Also Published As

Publication number Publication date
MXPA03005349A (es) 2004-04-20
US6913639B2 (en) 2005-07-05
US20050155522A1 (en) 2005-07-21
AU2002226022A1 (en) 2002-06-24
CN1486351A (zh) 2004-03-31
US20040050299A1 (en) 2004-03-18
JP2004537609A (ja) 2004-12-16
CA2431410A1 (en) 2002-06-20
EP1358282A1 (en) 2003-11-05
CN1220736C (zh) 2005-09-28
WO2002048272A1 (en) 2002-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20030064824A (ko) 조사 경화성 잉크 프린팅 및 코팅 적용을 위한 안료및/또는 염료의 표면 작용성화 방법
JP3434863B2 (ja) 無機顔料用共重合体分散剤組成物
CA2255828C (en) Stable amino-containing polymer blends
EP0896602B1 (en) Phosphate esters of polyoxyalkylene ether block copolymers and their dispersants
EP3049483B1 (de) Mit einer silanschicht, die wenigstens zwei verschiedene bifunktionelle silane enthält, modifizierte metalleffektpigmente
KR100396070B1 (ko) 유기 블랙매트릭스용 안료분산체 조성물 및 제조방법
DE69301706T2 (de) Urea-modifizierte Copolymer-Dispergiermittel für Pigmente in Beschichtungszusammensetzungen
JP3773118B2 (ja) 化合物、その調製法および使用
US4410657A (en) Pigment pastes and their use
JP2849296B2 (ja) 雲母質顔料組成物、雲母質顔料含有水性塗料組成物ならびにその製法
KR960002744B1 (ko) 수성 피복 조성물
TW200524986A (en) Multifunctional acrylate oligomers as pigment grinding vehicles for radiation-curable ink applications
JP4239629B2 (ja) カーボンブラック組成物
WO2005042656A1 (de) Effektpigmente enthaltende pigmentpasten, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
CN107709393A (zh) 含有尿烷基团及脲基团的反应产物
CN111040181A (zh) 一种聚丙烯酸酯分散剂及其制备方法
KR20210039207A (ko) 도료 조성물
CN113474419A (zh) 水性分散剂组合物
CN118685070A (zh) 一种快速固化的uv油墨及其制备方法
EP4453110A1 (en) Sol-gel coating formulations and methods to mitigate galvanic corrosion
JP2004091596A (ja) 紫外線硬化型被膜形成組成物
JPH01161075A (ja) 顔料分散液
JPH01123875A (ja) 光硬化性被覆剤
JPH05222335A (ja) アニオン形水性顔料分散液

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid