KR100417721B1 - 고속건조되고블리드되지않는,잉크-제트용잉크조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 잉크-제트 프린터의 처리량을 증가시키기 위해서 프린트 매질상으로 프린트될 경우, 건조시간이 단축되고 블리드가 일어나지 않는 잉크-제트용 잉크 조성물을 제공한다. 본 발명의 잉크 조성물은 (a) 하나이상의 염료, (b) 하나이상의 고비등 수-불용성 유기 화합물, (c) 하나이상의 양친매성 물질, 및 (d) 물을 포함한다. 이러한 염료는 수용성 또는 수-불용성일 수 있고 고비등 유기 화합물은 정상적인 프린트 진행시 단지 물만이 잉크로부터 증발될 수 있도록 충분히 낮은 증기압을 갖는다. 양친매성 물질은 수-불용성 유기 화합물을 물중에 용해시키기에 충분한 양으로 존재한다. 바람직하게는, 양친매성 물질은 하이드로트로픽 물질로서 알려진 부류의 화합물에 속한다.
Description
본 발명은 잉크-제트 프린트(ink-jet printing)에 사용되는 잉크 조성물, 특히 건조시간이 실질적으로 단축되고 블리드되지 않는 프린트를 얻을 수 있는 잉크-제트용 잉크 조성물에 관한 것이다.
잉크-제트 프린트는 잉크의 소적이 전기적 신호에 반응하여, 종이, 투명필름 또는 직물과 같은 프린트 매체상에 침착되는 비충격 프린트 방법이다. 열적 잉크-제트 프린트법에서는, 잉크 저장요소에 연결된 플레넘(plenum)을 통해서 챔버중의 저항요소에 잉크가 공급된다. 잉크-제트 프린트 카트릿지의 프린트헤드중에 다수의 이러한 저항요소가 특정한 패턴으로 배열된다. 각각의 저항요소는 노즐 플레이트중의 노즐과 결합된다. 작동시, 각각의 저항요소는 마이크로프로세서에 연결되어, 마이크로프로세서의 신호에 의해서 하나이상의 저항요소가 신속하게 가열된다. 이러한 열에 의해서 챔버중에 기포가 발생하고, 이러한 기포는 결합된 노즐을 통해서 잉크를 프린트 매체상으로 방출시킨다. 다수의 이러한 저항요소가 특정한 순서로 잉크를 방출시킴으로써 프린트 매체상에 문자와 숫자, 영역의 충전 및 다른 패턴이 형성된다. 압전 잉크-제트 프린트법에서, 잉크 소적은 다시 마이크로프로세서에 의해서 발생되는 전기적 신호에 반응하여, 압전 결정의 진동에 의해서 방출된다.
잉크-제트 프린터는 비교적 소음을 내지않고 저렴하고 고품질의 프린트를 제공한다. 따라서, 잉크-제트 프린터는 더욱 값비싼 레이저 프린터 같은, 컴퓨터에 사용되는 다른 형태의 프린터를 대신하여 널리 사용되고 있다. 그러나, 현재 사용되고 있는 잉크-제트 프린터는 대부분은 잉크-제트용 잉크의 비교적 느린 건조시간으로 인해서 및 프린터에 내재하는 블리드 방지 알고리듬으로부터 파생되는 프린터의 감속에 의해서 레이저 프린터의 처리량에 미치지 못한다. 특히 블리드 방지와 관련하여, 잉크-제트용 잉크는 종이기재상에 다양한 색으로 프린트될 경우, 상호 블리드되는 경향이 있다. 블리드는 종이기재의 표면상뿐만 아니라 기재 자체의 내부에 있어서의 색의 혼합으로서 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 잉크-제트 프린터는 색들이 서로 침범하지 못하게 하도록 색들사이에 경계를 제공하는 블리드 방지 알고리듬을 사용하지만, 이는 프린터의 작동속도를 낮춘다. 잉크-제트 프린터에 의해서 처리할 수 있는 출력 양의 수준을 증가시키기 위해서, 블리드 방지 효과도 나타낼 수 있는 방식으로 잉크-제트용 잉크의 건조시간을 개선시켜야 한다.
잉크-제트용 잉크의 건조시간을 개선시키기 위해 다양한 해결책이 제시되어왔다. 이러한 방법중 몇가지는 건조시간을 단축시키기 위해서 잉크 환경을 변화시킴을 포함한다. 예를 들면, 더욱 신속한 건조시간을 얻기 위해서 가열된 플래튼 및 다른 열원을 사용하였다. 그러나, 가열된 플래튼은 프린터의 제조비용을 증가시키기 때문에, 일반적으로 가격면에서 효과적이지 않다.
신속한 건조시간을 얻기 위한 다른 해결책은 잉크-제트용 잉크 조성물에 다양한 성분들을 첨가하는 것이다. 예를 들면, 종이로의 잉크의 침투속도를 증가시켜 건조시간을 개선시키기 위해서 염료계 잉크-제트용 잉크 조성물에 계면활성제를 첨가하였다. 예컨대, 존 모패트(John Moffatt)등에게 허여된 "쯔비터이온성 계면활성제 및 양이온성 염료를 사용한 블리드 경감(Bleed Alleviation Using Zwitterionic Surfactants and Cationic Dyes)"이란 제목의 미합중국 특허 제 5,106,416 호; 존 모패트에게 허여된 "잉크-제트용 잉크에서의 블리드 경감(Bleed Alleviation in Ink-Jet Inks)"이란 제목의 미합중국 특허 제 5,116,409 호; 및 존 모패트에게 허여된 "블리드를 억제하는 고분자량 콜로이드(High Molecular Weight Colloids Which Control Bleed)"란 제목의 미합중국 특허 제 5,133,803 호를 참조한다. 상기 특허는 모두 본 출원과 동일한 양수인에게 양도되었다. 특히, 계면활성제를 첨가함으로 써도 블리드가 방지되었다. 잉크의 침투속도를 증가시킴으로써 잉크의 건조시간이 단축되었지만, 계면활성제의 첨가로 인하여 프린트된 잉크의 묘선의 선명도가 무뎌질 수도 있다. 또한, 잉크-제트 잉크에 계면활성제를 첨가하면 소적방출특성에 불리한 영향을 끼치는 것으로 알려져 있다. 더욱 구체적으로, 계면활성제를 함유하는 잉크의 낮은 표면장력으로 인하여 프린트헤드의 노즐 플레이트상에퍼들(puddle)을 형성시킴으로써 불량한 소적방출특성을 야기시킬 수도 있다. 건조시간을 단축시키기 위해서 단쇄 알콜을 잉크-제트용 잉크 조성물에 첨가하였지만, 특정한 프린트 매체에 따라, 단쇄 알콜의 첨가가 묘선을 더욱 거칠게 함으로써 프린트 품질에 불리한 영향을 줄 수도 있다. 따라서, 계면활성제 및 단쇄 알콜의 첨가에 의해서 얻어지는 건조시간의 개선으로 인하여 프린트질이 저하될 수도 있다.
따라서, 잉크-제트 프린트에 사용되는 잉크 조성물에 있어서 프린트 매체와의 접촉시 신속하게 건조되고 블리드가 감소되는 것이 요구된다. 그러나, 신속한 건조시간을 얻기 위해서 잉크 조성물의 프린트질을 저하시켜서는 안된다.
본 발명에 따라서, 잉크-제트 프린터를 사용하여 종이, 투명필름 또는 직물과 같은 프린트 매체상에 프린트된 잉크-제트용 잉크 조성물의 건조시간은 양친매성 물질에 의해서 수용액중에 용해되는 고비점 수-불용성 유기 화합물을 함유하는 잉크를 사용함으로써 단축된다. 더욱 특히, 본 발명의 잉크는 (a) 하나이상의 염료, (b) 하나이상의 고비점 수-불용성 유기 화합물, (c) 하나이상의 양친매성 물질, 및 (d) 물을 포함한다. 본원에 사용된, "고비점 유기 화합물"이란 정상적인 잉크-제트 프린트시 잉크로부터 단지 물만이 증발되는, 물에 비해 충분히 낮은 증기압을 갖는 유기 화합물을 의미한다. 이러한 화합물은 용매 및 보조 용매 둘다로서 작용한다는 것을 주목해야 한다.
본 발명에 따라 제형화되는 잉크-제트용 잉크는 신속한 건조 시간 및 블리드 방지성을 나타내지만, 양친매성 물질의 선택에 의해서 묘선의 선명도를 조절할 수 있다. 더욱 구체적으로, 하이드로트로픽(hydrotropic) 물질을 특정하게 사용함으로써 건조시간을 단축시키고 블리드를 방지하는 것외에 묘선의 선명도가 양호한 탁월한 프린트질을 얻는다. 하이드로트로픽 물질은 일반적인 부류의 양친매성 물질의 일부로서, 수-불용성 유기 화합물을 가용화시킴을 특징으로 함으로써, 생성되는 등방성 용액이 계면활성제를 사용하여 제조된 용액과 비교하여 상평형 도표중에서 비교적 큰 영역을 차지하고 비교적 높은 표면 장력을 갖는다. 전형적으로, 종이매체상으로 프린트하는 데에는 우수한 프린트질이 요구되기 때문에, 수-불용성 유기 화합물을 가용화시키기 위해서 하이드로트로픽 물질을 우선적으로 사용할 수 있다. 다른 한편으로, 직물 매체상에 프린트할 때와 같이 몇몇 용도에 있어서는 보다 낮은 프린트질이 허용될 수도 있기 때문에, 수-불용성 유기 화합물을 가용화시키기 위해서 계면활성제를 사용할 수도 있다.
특히, 본 발명의 잉크 비히클은 수-불용성 화합물 및 물을 모두 함유하기 때문에, 수용성 또는 수-불용성 염료를 본 발명에 사용할 수 있지만, 수-불용성 염료가 그들 고유의 수견뢰도로 인하여 바람직할 수 있다.
이러한 본 발명의 잉크는 연속 압전 드롭-온-디멘드(drop-on-demand) 프린터 및 가열 또는 버블 제트 드롭-온-디멘드 프린터와 같은 다양한 잉크-제트 프린터에 사용할 수 있다. 본 발명의 실행에 의해서 얻어지는 신속한 건조시간 및 프린터에 의해 지원되지 않은 블리드의 감소로 인하여 잉크-제트 프린터의 처리량을 증가시킬 수 있는 동시에, 블리드가 감소되고 묘선의 양호한 선명도가 유지되어 높은 프린트질을 얻을 수 있다.
본 발명의 실시에 있어서, 잉크-제트 프린터에 의해서 종이, 투명한 매체 또는 직물과 같은 프린트 매체상에 일단 프린트된 잉크-제트용 잉크 조성물에 의해서 나타나는 건조시간은 양친매성 물질에 의해서 수용액중에 용해되는 고비점 수-불용성 유기 화합물을 혼입시킴으로써 단축된다. 더욱 구체적으로, 본 발명의 잉크-제트용 잉크 조성물은 (a) 하나이상의 염료, (b) 하나이상의 고비점 수-불용성 유기 화합물, (c) 하나이상의 양친매성 물질, 및 (d) 물을 포함한다. 양친매성 물질은 유기 화합물을 완전히 용해시킴으로써 투명하고 안정한 잉크 용액을 얻을 수 있는 양으로 존재한다.
본 명세서에 사용된 모든 농도는 별도의 언급이 없는 한 중량 기준이다. 모든 성분의 순도는 일반적인 판매용 잉크-제트용 잉크에 사용되는 수준이다.
본 발명의 실시에 사용될 수 있는 염료는 수용성 염료 및 수-불용성 염료 모두를 포함한다. 잉크-제트 프린트에 사용할 수 있는 임의의 수용성 염료 또는 수-불용성 염료를 본 발명의 실시에 적절하게 사용할 수 있다. 본 발명의 실시에 적절하게 사용할 수 있는 수용성 염료의 예는 C.I. 액시드 블루(Acid Blue) 9, C.I. 액시드 레드 18, C.I. 액시드 레드 27, C.I. 액시드 레드 52, C.I. 액시드 옐로우 23 및 C.I. 다이렉트(Direct) 블루 199, 및 Na+, Li+, Cs+, NH4 +과 같은 이들의 일가 알칼리성 토금속 이온 및 치환된 암모늄의 염을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다. 본 발명의 실시에 적절하게 사용할 수 있는 수-불용성 염료의 예는 아이솔(Isol) 옐로우, 아이솔 레드, 아이솔 오렌지, 아이솔 블랙 및 솔벤트(Solvent) 블루 B를 포함하지만 이들로 한정되지 않고, 이들 모두는 미합중국 노스 캐롤라이나 샤롯테(North Carolina, Charlotte) 소재의 크롬톤 앤드 노울스(Crompton ＆ Knowles)사로부터 구입할 수 있다. 염료는 잉크 조성물의 약 0.1 내지 10 중량%의 양으로 존재한다.
수-불용성 유기성분은 본 발명의 실시에 있어서 몇가지 목적으로 작용한다. 첫번째로, 수-불용성 유기성분은 잉크-제트 펜에 사용하기 위해서 요구되는 보조용매로서 작용한다. 더욱 구체적으로, 잉크-제트 프린터의 펜이 사용되지 않고 대기에 노출될 경우, 잉크 비히클중의 물이 증발한다. 잉크 비히클중의 고비점 화합물의 존재는 크러스트(crust)의 형성 및 노즐의 막힘을 방지한다. 따라서, 유기 화합물은 잉크-제트 프린트의 정상적인 작동시 증발되지 않도록 물의 증기압보다 충분히 낮은 증기압을 가져야 한다. 두번째로, 이러한 유기 성분은 수-불용성 염료가 본 발명의 실시에 선택될 경우에 주용매로서 작용한다.
사용할 수 있는 유기 화합물 또는 오일의 예는 수-불용성 모노- 또는 폴리글리콜 에테르, 수-불용성 N-치환된-2-피롤리돈, 모노- 또는 폴리글리콜 에스테르; 및 수-불용성 탄화수소를 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다. 일반적으로, 양친매성 물질에 의해서 용해될 수 있고 선택된 염료를 용해시킬 수 있는 임의의 수-불용성 유기 화합물 또는 그의 혼합물을 본 발명의 실시에 사용할 수 있다. 수-불용성 유기 화합물은 실온에서 액체 또는 고체일 수 있다. 본 발명의 실시예 사용하기에 바람직한 수-불용성 유기 화합물의 특정한 예는 모노에틸렌 및 폴리에틸렌 글리콜 페닐 에테르, 모노프로필렌 및 폴리프로필렌 글리콜 페닐 에테르; 및 에틸렌, 프로필렌, 폴리에틸렌, 및 아크릴레이트와 같은 폴리프로필렌 글리콜 에스테르를포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다. 수-불용성 유기성분은 잉크-제트용 잉크 조성물의 약 1 내지 70 중량%의 농도로 존재할 수 있다.
본 발명의 실시에 사용되는 양친매성 물질은, 잉크-제트용 잉크 조성물의 나머지 성분과 혼화될 수 있고 고비점 수-불용성 유기 화합물을 물중에 용해시킬 수 있는 임의의 양친매성 물질 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 양친매성 물질은 수-불용성 유기 화합물을 매우 작은 소적으로 해체시키고 이러한 소적을 안정한 분산액-마이크로에멀젼으로 유지시킴으로써 물중에 용해시킬 수 있다. 통상적인 비하이드로트로픽 양친매성 물질인 계면활성제의 예는 알킬 설포네이트, 벤젠 설포네이트, 알킬 치환된 벤젠 설포네이트, 나프탈렌 설포네이트, 알킬 아민 옥사이드, 치환된 암모늄 염 및 비이온성 물질을 포함한다.
바람직하게는, 본 발명의 실시에 사용되는 양친매성 물질은 "하이드로트로픽 물질"로 불리는 양친매성 물질의 부류에 포함된다. 하이드로트로픽 양친매성 물질은, 양친매성 물질 및 일반적인 다른 계면활성제와 같이, 수-불용성 유기 성분을 잉크 조성물중에 용해시키는 작용을 한다. 그러나, 하이드로트로픽 양친매성 물질은 다른 계면활성제의 사용과 연관된 표면장력을 급격하게 감소시키지 않기 때문에, 본 발명을 실시함에 있어서 하이드로트로픽 양친매성 물질을 사용하는 잉크의 표면장력의 감소는 비교적 억제된다. 계면활성제를 함유하는 잉크와 연관된 비교적 낮은 표면장력이 상기된 바와 같이 때때로 드롭 방출특성 및 프린트질에 불리한 영향을 주기 때문에, 하이드로트로픽 양친매성 물질의 사용이 유리하다. 하이드로트로픽 양친매성 물질은 노즐 플레이트상에 퍼들을 형성시킬 가능성 또는 때때로 계면활성제를 함유하는 잉크에서 해를 입히는 묘선의 선명도가 손상될 가능성을 갖지 않고 건조시간이 단축되고 블리드가 감소된 잉크를 형성시킨다. 그러나, 직물 프린트와 같이, 묘선의 선명도가 중요하지 않은 경우, 비하이드로트로픽 양친매성 물질을 사용할 수도 있다. 하이드로트로픽 양친매성 물질은 일반적으로 종이상의 프린트와 같이 묘선의 선명도가 중요한 경우 바람직하다.
하이드로트로픽 양친매성 물질은 본질적으로 음이온성, 양이온성 또는 비이온성일 수 있다. 본 발명의 실시에 적절하게 사용할 수 있는 음이온성 하이드로트로픽 양친매성 물질의 예는 나트륨 벤조에이트, 나트륨 살리실레이트, 나트륨 벤젠 설포네이트, 나트륨 벤젠 디설포네이트, 나트륨 톨루엔 설포네이트, 나트륨 크실렌 설포네이트, 나트륨 큐멘 설포네이트, 나트륨 시멘 설포네이트 및 나트륨 신나메이트를 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다. 본 발명의 실시에 적절하게 사용되는 양이온성 하이드로트로픽 양친매성 물질의 예는 파라 아미노 밴조산 하이드로클로라이드, 프로카인 하이드로클로라이드 및 카페인을 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다. 본 발명의 실시에 적절하게 사용되는 비이온성 하이드로트로픽 양친매성 물질의 예는 레조르시놀 및 피로갈롤을 포함하지만 이들로 제한되지는 않는다.
선택적으로, 본 발명의 잉크-제트용 잉크 조성물에 보조-계면활성제를 첨가할 수도 있다. 이러한 보조-계면활성제는 바람직하게는 이소프로판올 및 펜탄올과 같이, 3 내지 8개의 탄소원자를 갖는 중쇄 알콜을 포함한다. 보조-계면활성제는 잉크 조성물의 10 중량% 이하를 차지할 수 있고, 별개의 성분 또는 양친매성 물질의 부분적인 대체물로서 작용할 수 있다.
본 발명의 요구사항에 따라서, 특정한 용도에 맞게 잉크 조성물의 성질을 최적화시키기 위해서 다양한 형태의 첨가제를 잉크에 사용할 수 있다. 예를 들면, 당분야의 숙련인에게 잘 알려진 바와 같이, 미생물의 성장을 억제하기 위해서 잉크 조성물중에 살생물제를 사용할 수 있고, 중금속 불순물의 유해한 영향을 제거하기 위해서 EDTA와 같은 격리제를 포함할 수도 있고, 잉크의 pH를 조절하기 위해서 완충액을 사용할 수도 있다. 잉크 조성물의 다양한 특성을 목적하는 바와 같이 개선시키기 위해서, 점도 조절제 및 다른 아크릴계 또는 비아크릴계 중합체와 같은 기타 공지된 첨가제를 첨가할 수도 있다.
본 발명의 잉크 조성물은 2가지 상이한 방법, 즉, 약식 방법 및 더욱 체계적인 방법에 의해서 제조할 수 있다. 약식 방법에 따라서 본 발명의 잉크를 제조하기 위해서는, 먼저 요구되는 최종 잉크 조성물을 형성하는 비율로 유기 불용성 성분과 물을 혼합하여야 한다. 이어서, 단일상 용액이 얻어지도록 유기 화합물이 가용화됨을 나타내는 투명한 용액이 얻어질 때까지, 선택된 양친매성 물질로 상기 생성된 2상 액체를 적정한다. 안정한 용액을 얻기 위해서 약 1% 과량의 양친매성 물질을 선택적으로 첨가할 수도 있다. 선택된 염료, 및 임의의 바람직한 첨가제를 단일상 용액에 첨가하여 기본 잉크 조성물의 형성을 완료하였다. 특히, 상기 적정과정을 통해서 유기성분, 물 및 양친매성 물질의 적절한 상관적인 농도비가 결정되면, 그 다음에는 잉크 조성물을 임의의 순서로 혼합할 수 있다.
본 발명의 잉크를 제조하기 위해서 더욱 체계적인 방법을 선택하는 경우, 제 1 단계는 수-불용성 유기성분과 물의 배합물을 제조하기 위해서 상평형 도표를 그리는 것이다. 더욱 구체적으로, 상평형 도표는 물과 고비점 수-불용성 유기성분을 다양한 비율로 배합하고, 상평형 도표내에서 투명한 단일상 영역이 확정될 때까지 각 혼합물을 양친매성 물질에 대해 적정함으로써 구성된다. 맑은점(cleaning point) 이상으로 적정함으로써 다중상 또는 반고형 조성의 기타 영역을 확정할 수 있다. 통상적인 삼각형 도면으로 나타낼 경우, 이러한 결과는 3성분 상도를 나타낸다. 예를 들면, 첨부된 도면은 하기 실시예에서 더욱 상세하게 기술되는 바와 같이, 프로필렌 글리콜 페닐 에테르, 나트륨 크실렌 설포네이트 및 물을 포함하는 잉크-제트용 잉크 조성물의 3성분 상도를 나타낸다. 여기서, 영역 A는 2개의 상을 갖는 유백색 영역을 나타내고, 영역 B는 단일상 등방성 영역을 나타내고, 영역 C는 반고체 영역을 나타낸다. 단일상 등방성 영역(영역 B)은 잉크-제트용 잉크 조성물에 사용하기에 보다 적합한 유기 성분, 물 및 양친매성 물질의 조성물을 나타낸다. 따라서, 본 발명을 실시함에 있어서 조성물이 특정 잉크-제트용 잉크 조성물의 임의의 다른 기준을 충족한다면 이 단일상 영역으로부터 임의의 조성물을 선택할 수 있다.
영역 A내의 조성물은 직물 프린트와 같이, 장기간의 저장수명이 요구되지 않는 용도에 사용할 수 있다는 것을 주목하여야 한다. 마찬가지로, 가열된 프린트 카트릿지를 사용하면 영역 C내의 조성물을 사용할 수 있다.
본 발명에 따라 제조된 잉크는 특히 하이드로트로픽 양친매성 물질을 사용할 경우, 계면활성제 성분을 함유하는 잉크에서 예상할 수 있는 신속한 건조시간과 블리드의 감소를 나타내지만, 계면활성제 성분 함유 잉크와 연관된 프린트질의 저하를 나타내지 않는다. 하기 실시예는 본 발명에 따라 제조된 잉크-제트용 잉크 조성물이 잉크-제트 프린터에 의해서 프린트될 경우 건조되는 속도를 나타낸다.
실시예
본 발명에 따라 하기와 같이 2가지 잉크를 제조하였다.
실시예 1
3 중량%의 아이솔 옐로우 염료, 25 중량%의 프로필렌 글리콜 페닐 에테르, 15 중량%의 나트륨 크실렌 설포네이트, 및 나머지량의 물로 구성되는 잉크-제트용 잉크 조성물을 제조하고, 비히클 성분의 농도는 첨부된 도면에 나타낸 상평형 도표를 구성함으로써 결정하였다. 더욱 특히, 도면중에 나타낸 상평형 도표는 프로필렌 글리콜 페닐 에테르 및 물을 다양한 비율로 혼합한 다음, 투명한 단일상 영역이 형성될 때까지 나트륨 크실렌 설포네이트에 대해 각 혼합물을 적정함으로써 구성하였다. 따라서, 도면중의 영역 A는 유백색 외관에 의해서 확인되는 2상 영역을 형성하는, 프로필렌 글리콜 페닐 에테르, 나트륨 크실렌 설포네이트, 및 물의 다양한 배합물을 나타낸다. 도면중의 영역 B는 투명한 단일상 영역을 형성하는, 프로필렌 글리콜 페닐 에테르, 나트륨 크실렌 설포네이트 및 물의 다양한 배합물을 나타낸다. 도면중의 영역 C는 반고체상 영역이 형성될 때까지 나트륨 크실렌 설포네이트를 사용하여 프로필렌 글리콜 페닐 에테르 및 물의 혼합물을 적정함으로써 얻는다. 도면중의 단일상 등방성 영역 B는 본 발명의 실시에 적절하게 사용될 수 있는 프로필렌 글리콜 페닐 에테르, 나트륨 크실렌 설포네이트 및 물의 조성물을 나타낸다. 영역 A 및 C의 조성물은 본 발명의 범위에 포함되지 않는 잉크 비히클을 나타낸다.
본 실시예의 잉크-제트용 잉크 조성물은 도면중의 영역 B, 즉 단일상 등방성 영역에 포함된다. 더욱 구체적으로, 이러한 잉크 조성물의 비히클은 26 중량%의 프로필렌 글리콜 페닐 에테르, 15 중량%의 나트륨 크실렌 설포네이트, 및 59 중량%의 물을 함유하였고, 이 농도는 전체 잉크 조성물이 아닌 잉크 비히클에서의 비율을 나타내기 위해서 약간 변동된 것이다. 도면상의 D 지점은 본 실시예의 잉크 조성물의 비히클이 실제로 3성분 상도의 투명한 단일상 영역 B에 포함된다는 것을 나타낸다.
본 실시예의 잉크-제트용 잉크 조성물을 45 피코리터 부피의 드롭 펜을 사용하여 백지상에 프린트하였다. 잉크는 백지와의 접촉과 동시에 건조되었다. 이와는 대조적으로, 수용성 보조용매를 갖는 잉크-제트용 잉크 조성물(수라지 힌다골라(Suraj Hindagolla) 등에게 허여되고 본 출원과 동일한 양수인에게 양도된, "둘 이상의 카복실기를 함유하는 음이온성 염료의 신규 부류를 포함하는 수견뢰성 잉크 배합물(Waterfast Ink Formulations with a Novel Series of Anionic Dyes Containing Two or More Carboxyl Groups)"이란 제목의 미합중국 특허 제 4,963,189 호 참조)은 백지상에 프린트될 경우 쉽게 측정할 수 있는 유한한 건조시간을 나타낸다는 것이 알려져 있다.
실시예 2
3 중량%의 아이솔 옐로우 염료, 25 중량%의 에틸렌 글리콜 페닐 에테르, 11 중량%의 나트륨 크실렌 설포네이트 및 나머지량의 물로 구성된 잉크-제트용 잉크 조성물을 제조하고, 이러한 비히클이 단일 상을 형성하도록 실시예 1 과 유사한 방법으로 확인하였다. 이어서, 이러한 잉크-제트용 잉크 조성물을 45 피코리터 부피의 드롭 펜을 사용하여 백지상에 프린트하였다. 잉크는 백지와 접촉하는 동시에 건조되었다.
따라서, 본 발명에 따라 제조된 잉크-제트용 잉크 조성물은 잉크-제트 프린터에 의해서 프린트될 경우 신속한 건조시간을 나타낸다는 것이 확인되었다.
본 발명의 잉크-제트용 잉크 조성물과 이를 제조하는 방법은 잉크-제트 흑백 프린트 및 잉크-제트 컬러 프린트에 사용하기에 상업적으로 가치가 있을 것으로 기대된다.
지금까지, 프린트질을 손상시키지 않고 신속한 건조시간 및 블리드 방지를 얻기 위해서 사용할 수 있는 잉크 조성물을 개시하였다. 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 다양한 변화 및 개조가 가능하다는 것은 관련분야의 숙련인에게는 명백할 것이고, 이러한 모든 변화 및 개조도 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 간주한다.
첨부된 도면은 용매, 양친매성 물질 및 물의 특정한 조합을 갖는 잉크-제트용 잉크 비히클에 사용하기 위한 조성 영역을 나타내는 3성분 상도이다.
Claims (4)
- (a) C.I. 액시드 블루(Acid Blue) 9, C.I. 액시드 레드 18, C.I. 액시드 레드 27, C.I. 액시드 레드 52, C.I. 액시드 옐로우 23 및 C.I. 다이렉트(Direct) 블루 199, 및 이들의 1가 알칼리 토금속 이온 및 치환된 암모늄 염으로 구성된 그룹으로부터 선택된 수용성 염료; 및 아이솔(Isol) 옐로우, 아이솔 레드, 아이솔 오렌지, 아이솔 블랙 및 솔벤트(Solvent) 블루 B중에서 선택된 수불용성 염료로 구성된 군중에서 선택된 하나 이상의 염로 0.1 내지 10중량%,(b) 수-불용성 모노글리콜 에테르, 수-불용성 폴리글리콜 에테르, 수-불용성 N-치환된 2-피롤리돈, 수-불용성 모노글리콜 에스테르, 수-불용성 폴리글리콜 에스테르, 및 수-불용성 탄화수소로 구성된 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 수-불용성 유기 화합물 약 1 내지 70중량%,(c) 나트륨 벤조에이느, 나트륨 살리실레이트, 나트륨 벤젠 설포네이트, 나트륨 벤젠 디설포네이트, 나트륨 톨루엔 설포네이트, 나트륨 크실렌 설포네이트, 나트륨 큐멘 설포네이트, 나트륨 시멘 설포네이트 및 나트륨 신나메이트를 포함하는 음이온성 하이드로트로픽 양친매성 물질, 파라 아미노 벤조산 하이드로클로라이드, 프로카인 하이드로클로라이드 및 카페인을 포함하는 양이온성 하이드로트로픽 양친매성 물질, 및 레조르시놀 및 피로갈롤을 포함하는 비이온성 하이드로트로픽 양친매성 물질로 구성된 그룹으로부터 선택되고 상기 하나 이상의 수-불용성 유기 화합물을 물에 용해시키기에 충분한 양으로 존재하는 하나이상의 하이드로트로픽양친매성 물질, 및(d) 물을 포함하는,건조 시간이 개선되고 블리드(bleed)가 감소된 수성 잉크-제트용 잉크 조성물.
- 상기 하나이상의 수-불용성 유기 화합물이 프로필렌 글리콜 페닐 에테르와 에틸렌 글리콜 페닐 에테르로 구성된 그룹으로부터 선택되고, 상기 하나이상의 양친매성 물질이 나트륨 크실렌 설포네이트인수성 잉크-제트용 잉크 조성물.
- 제 1 항에 있어서,3 내지 8개의 탄소원자로 구성되는 탄소쇄 길이를 갖는 알콜을 포함하는 보조-계면활성제를 추가로 포함하며, 이때 상기 알콜의 농도가 수성 잉크-제트용 잉크 조성물의 0 내지 약 10 중량%인수성 잉크-제트용 잉크 조성물.
- (a) 상기 제 1 항의 잉크 조성물을 제형화하고,(b) 잉크-제트 펜을 사용하여 프린트 매체상에 상기 잉크-제트용 잉크 조성물을 프린트함으로써, 상기 잉크-제트용 잉크 조성물이 상기 프린트 매체와의 접촉과 동시에 건조됨을 포함하는, 잉크-제트 프린트에 사용되는 잉크의 건조시간을 단축시키기 위한 방법.
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