KR100553784B1 - 거대분자발색단을포함하는 잉크-젯 잉크 및 이의 수견뢰성를 증가시키는 방법 - Google Patents
거대분자발색단을포함하는 잉크-젯 잉크 및 이의 수견뢰성를 증가시키는 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 거대분자 발색단(MMC)과 이온성 계면활성제(이는 MMC와 극성이 반대이다) 및 쯔비터이온성 또는 양쪽성 계면활성제 둘 모두를 사용하여 오염 견뢰성 및 수견뢰성을 갖고 빨리 건조되는 잉크를 제공한다. 거대분자 발색단은 음이온성 또는 양이온성 작용기가 제공되도록 표면 처리된 안료이다. 이온성 계면활성제로 인해 오염 견뢰성 및 빠른 건조성이 수득되고, 쯔비터이온성 또는 양쪽성 계면활성제로 인해 수견뢰성이 수득된다.
Description
본 발명은 일반적으로 잉크-젯 잉크, 보다 구체적으로 표면-처리된 안료를 착색제로서 사용하는 잉크-젯 잉크에 관한 것이다.
가열식 잉크-젯 프린터는 컴퓨터와 함께 통상적으로 사용되는 다른 유형의 프린터에 비해 저비용, 고품질 및 필적할만한 무소음 선택 사항을 제공한다. 이런 프린터는 잉크가 플레넘(plenum)으로부터 들어오도록 출구가 제공된 챔버 내의 저항기 소자를 사용한다. 플레넘은 잉크 저장통과 연결된다. 다수의 이런 저항기 소자는 인쇄헤드에 패턴을 형성한다. 이 패턴은 프리미티브(primitive)로 불린다. 각각의 저항기 소자는 노즐판에서 노즐과 정렬하고, 이를 통해 잉크를 인쇄 매질로 방출한다. 인쇄헤드 및 저장통의 전체 조립체가 잉크-젯 펜을 구성한다.
작동시, 저항기 소자는 각각 전도성 트레이스를 통해 마이크로프로세서로 연결되고, 이때 전류-운반 신호는 하나 이상의 선택된 소자를 가열시킨다. 이렇게 가열하면 챔버에서 잉크의 기포가 발생되어 노즐을 통해 인쇄 매질로 방출된다. 주어진 프리미티브에서 특정 순서로 이런 저항기 소자를 다수개 점화시킴으로써 문자숫자식 기호가 형성되고 영역-채움이 실행되며 매질 상에 다른 인쇄능이 제공된다.
가열식 잉크-젯 인쇄에 사용된 잉크-젯 잉크는 전형적으로 착색제 및 비히클을 포함하고, 이때 비히클은 물 및 표면장력이 상대적으로 낮은 다른 액체를 포함하는 경우가 많다.
노즐(전형적으로 50 mm의 직경)의 허용한계가 엄격하기 때문에 잉크가 노즐을 막지 않을 것이 요구된다. 더구나, 잉크 카트리지의 수명동안 약 천만번의 점화를 견뎌야하는 저항기 소자의 반복된 점화는 저항기 소자의 오염을 야기할 수 있다. 이러한 유형의 오염은 "코게이션(kogation)"으로 지칭된다. 잉크 조성물은 부적절한 퍼짐 없이 인쇄 매질에 침투하기 위해 인쇄 매질, 특히 종이와 상호작용할 수 있어야 한다. 결국, 잉크 조성물은 종이에 대해 내오염성 및 내수성이어야 한다.
많은 잉크는 전술한 성질을 하나 이상 갖는다. 그러나, 10개의 성질 중 하나를 개선하면 또다른 것을 악화시키기 때문에, 이들 성질을 모두 갖는 잉크 조성물은 거의 없다. 따라서, 상업적으로 사용된 잉크는 각각의 상기 언급된 성질에서 최소한 적합한 성능을 나타내는 잉크를 제공하고자 절충된 것이다.
따라서, 개선된 성질, 예를 들면 감소된 코게이션 및 감소된 크러스팅(crusting)(즉, 개선된 탈캡화)을 갖는 잉크 제제를 개발하는 연구가 계속되고 있다. 개선하려는 추가의 성질은 다른 모든 필요한 성질의 성능의 손상 없는 높은 테두리 선명성, 높은 광학 밀도, 빠른 건조 시간, 우수한 수견뢰성 및 우수한 오염 견뢰성을 포함한다.
최근에는 이전의 수혼화성 염료 대신에 안료를 혼입시킨 잉크-젯 잉크가 제시되었다. 그러나, 안료는 수혼화성이 아니므로 분산제의 존재를 필요로 한다. 안료의 사용에 대한 추가의 연구결과, 표면 상에 음이온성 또는 양이온성 작용기를 형성하도록 안료를 표면 처리함으로써 수용성인 거대분자 발색단(MMC)이 제공되고, 따라서 분산제에 대한 필요성이 제거되는 것으로 결정되었다.
수혼화성 처리되어도 전부는 아니지만 대부분의 전술된 바람직한 성질을 갖는 안료의 사용에 대한 연구가 계속되고 있다.
본 발명의 목적은 오염 견뢰성, 수견뢰성 및 빠른 건조 시간의 개선된 잉크 성질을 갖는 가열식 잉크-젯 잉크를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라, MMC, 및 이온성 계면활성제 및 쯔비터이온성 계면활성제 둘 모두를 사용하여 오염 견뢰성을 갖고 건조가 빠른 잉크가 제공된다. 오염 견뢰성은 MMC에 대해 반대 전하를 갖는 이온성 계면활성제를 사용함으로써 수득된다. 이온성 계면활성제는 또한 잉크에 수견뢰성을 제공한다. 빠른 건조는 잉크에 쯔비터이온성 또는 양쪽성 계면활성제, 예를 들면 산화 아민을 혼입함으로써 수득된다. 본 발명의 잉크는 다음을 포함한다:
(a) (1) 하나 이상의 유기 용매 0 내지 약 30 중량%, (2) 제 1 극성을 갖는 하나 이상의 수용성 이온성 계면활성제 약 1 내지 10 중량% 및 (3) 하나 이상의 쯔비터이온성 계면활성제 약 0.01 내지 20 중량%를 포함한 비히클;
(b) 상기 제 1 극성과 반대인 제 2 극성의 작용기를 갖는 안료를 포함한 하나 이상의 화학적으로 개질된 수용성 거대분자 발색단 약 1 내지 20 중량%; 및
(c) 나머지 양의 물.
본 발명의 실행을 위해 본 발명자에 의해 고려된 본 발명의 최적의 유형을 나타내는 본 발명의 특정한 양태에 대해 상세하게 설명할 것이다. 다른 양태 또한 적용할수 있게 간략하게 기술된다.
달리 나타내지 않으면, 본원에 기재된 농도는 모두 중량%로 표현된다. 모든 성분의 순도는 잉크-젯 잉크를 위한 일반적인 상업적인 실행에 사용되는 것이다.
본 발명에 따라, 한 전하의 이온성 계면활성제는 반대 전하의 거대분자 발색단(MMC)과 함께 사용된다. 즉, 양이온성 계면활성제는 음이온성 MMC와 함께 사용되고, 음이온성 계면활성제는 양이온성 MMC와 함께 사용된다.
상기 나타낸 바와 같이, 용어 "거대분자 발색단"은 작용기를 제공하도록 처리된 표면을 갖는 안료를 일컫는다. 음이온성 MMC는 설포네이트 또는 카복실레이트 기로 적어도 부분적으로 작용화된 안료를 포함한 것이고, 양이온성 MMC는 암모늄 기로 적어도 부분적으로 작용화된 안료를 포함한 것이다. 수용성 거대분자 발색단(MMC)은 카보트 코포레이션(Cabot Corp.) 및 오리엔트 케미칼(Orient Chemical)과 같은 착색제 판매자로부터 상업적으로 시판된다.
양이온성 계면활성제는 하기 화학식 1을 갖는 4급 암모늄 염을 포함한다:
상기 식에서,
R1은 -(CH2)nCH3으로 표시되는 알킬이고, R2는 -(CH2)mCH3으로 표시되는 알킬이고, R3은 -(CH2)lCH3으로 표시되는 알킬이고, R4는 -(CH2)kCH3으로 표시되는 알킬이고,
이때, k, l, m 및 n은 독립적으로 0 내지 25 범위 내의 정수이다. 추가로, 포스포늄 계면활성제가 양이온성 계면활성제로서 사용될 수 있다. 이런 포스포늄 계면활성제는 하기 화학식 2로 표시된다:
상기 식에서,
R1, R2 및 R3은 상기 정의된 것과 같다.
암모늄 이온(4급) 종에 대한 상대이온(counterion)으로는 할라이드, 설페이트, 니트레이트, 포스페이트, 설포네이트, 테트라플루오로보레이트, 메탄설포네이트, 포스파이트, 포스포네이트, 메틸 벤젠설포네이트, 헥사플루오로포스포네이트, 헥사플루오로포스페이트, 포스펜, 페놀레이트, 텅스테이트, 몰리브데이트 및 실리케이트 이온이 포함되나 이들로 제한되지 않는다.
음이온성 계면활성제는 하기 화학식 3, 4 및 5로 구성된 군으로부터 선택된 설포네이트 및 카복실레이트를 포함한다:
상기 식에서,
R1은 -(CH2)nCH3으로 표시되는 알킬이고, R2는 -(CH2)mCH3으로 표시되는 알킬이고,
이때, m 및 n은 독립적으로 10 내지 25 범위 내의 정수이다.
상기 음이온에 대한 상대이온으로는 상기 유도된 모든 암모늄 이온, 예를 들면 디메틸암모늄, 트리메틸암모늄, 디프로필암모늄 및 테트라메틸암모늄 이온이 포함되나 이들로 제한되지 않는다.
추가의 계면활성제는 하기 화학식 6의 볼라포름-함유 계면활성제(2개의 양이온성 부위를 포함한 계면활성제)를 포함한다:
상기 식에서,
p는 6 내지 25 범위 내의 정수이다.
잉크 중의 이온성 계면활성제(들)의 농도는 약 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 약 0.2 내지 5 중량%의 범위이다.
본 발명의 잉크 제제는 하기 화학식 7을 갖는 산화 아민과 같은 쯔비터이온성 계면활성제를 추가로 포함한다:
상기 식에서,
R은 탄소수 8 내지 25의 쇄 길이를 갖는 포화 또는 불포화 알킬 기이다.
쯔비터이온성 계면활성제는 약 0.01 내지 20 중량%, 바람직하게는 약 0.2 내지 1 중량%의 농도 범위 내에 존재한다.
본 발명의 실행에 적합하게 사용된 산화 아민의 예들은 N,N-디메틸-N-(Z-9-옥타데세닐)-N-아민 옥사이드(OOAO), N,N-디메틸-N-도데실 아민 옥사이드(NDAO), 이소스테아르아미도프로필아민 옥사이드; 이소스테아르아미도프로필 몰폴린 옥사이드; 라우르아민 옥사이드; 미리스트아민 옥사이드; 세트아민 옥사이드; 밍크아미도프로필아민 옥사이드; 올레아미도프로필아민 옥사이드; 올레일 디메틸아민 옥사이드; 올리브아미도프로필아민 옥사이드; 스테아르아민 옥사이드; 세스아미도프로필아민 옥사이드; 및 밀 점아미도프로필아민 옥사이드를 포함한다.
본 발명의 실행에 사용될 수 있는 다른 쯔비터이온성 계면활성제는 하기 화학식 8을 갖는 베타인을 포함한다:
상기 식에서,
R1, R2 및 R3은 각각 10 내지 23의 탄소수를 갖고, R1, R2 및 R3은 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴 및 아렌으로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된다.
본 발명의 잉크-젯 잉크의 제제화에 있어서, 비히클에 하나 이상의 조용매를 사용할 수도 있다. 이들 조용매는 실질적으로 수혼화성이다. 본 발명의 실행에 사용된 조용매의 부류는 지방족 알콜, 방향족 알콜, 디올, 글리콜 에테르, 폴리(글리콜) 에테르, 카프로락탐, 포름아미드, 아세트아미드 및 장쇄 알콜을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 실행에 사용된 화합물의 예들은 탄소수 30 이하의 1급 지방족 알콜, 탄소수 30 이하의 1급 방향족 알콜, 탄소수 30 이하의 2급 지방족 알콜, 탄소수 30 이하의 2급 방향족 알콜, 탄소수 30 이하의 1,2-알콜, 탄소수 30 이하의 1,3-알콜, 탄소수 30 이하의 1,ω-알콜, 에틸렌 글리콜 알킬 에테르, 프로필렌 글리콜 알킬 에테르, 폴리(에틸렌 글리콜) 알킬 에테르, 폴리(에틸렌 글리콜) 알킬 에테르의 고급 동족체, 폴리(프로필렌 글리콜) 알킬 에테르, 폴리(프로필렌 글리콜) 알킬 에테르의 고급 동족체, N-알킬 카프로락탐, 비치환된 카프로락탐, 치환된 포름아미드, 비치환된 포름아미드, 치환된 아세트아미드 및 비치환된 아세트아미드를 포함하나 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 실행에 바람직하게 사용되는 조용매의 특정한 예들은 N-메틸 피롤리돈, 1,5-펜탄디올, 2-피롤리돈, 디에틸렌 글리콜, 1,3-(2-메틸)-프로판디올, 1,3,5-(2-메틸)-펜탄트리올, 테트라메틸렌 설폰, 3-메톡시-3-메틸부탄올, 글리세롤 및 1,2-알킬디올을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 조용매의 농도는 0 내지 약 30 중량%, 바람직하게는 약 3 내지 15 중량%의 범위일 수 있다.
본 발명의 실행에 유용한 안료는 다음과 같으나 이로써 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 다음의 안료는 바스프(BASF)로부터 시판된다: 팔리오겐(등록상표(Paliogen)) 오렌지, 헬리오겐(등록상표(Heliogen)) 블루 L 6901F, 헬리오겐(등록상표) 블루 NBD 7010, 헬리오겐(등록상표) 블루 K 7090, 헬리오겐(등록상표) L 7101F, 팔리오겐(등록상표) 블루 L 6470, 헬리오겐(등록상표) 그린 K 8683 및 헬리오겐(등록상표) 그린 L 9140. 다음의 안료는 카보트로부터 시판된다: 모나크(등록상표(Monarch)) 1400, 모나크(등록상표) 1300, 모나크(등록상표) 1100, 모나크(등록상표) 1000, 모나크(등록상표) 900, 모나크(등록상표) 880, 모나크(등록상표) 800 및 모나크(등록상표) 700. 다음의 안료는 시바-게이지(Ciba-Geigy)로부터 시판된다: 크로모프탈(등록상표(Chromophtal)) 옐로우 3G, 크로모프탈(등록상표) 옐로우 GR, 크로모프탈(등록상표) 옐로우 8G, 이그라진(등록상표(Igrazin)) 옐로우 5GT, 이그랄라이트(등록상표(Igralite)) 루빈(Rubine) 4BL, 모나스트랄(등록상표(Monastral)) 마젠타, 모나스트랄(등록상표) 스칼렛, 모나스트랄(등록상표) 바이올렛 R, 모나스트랄(등록상표) 레드 B 및 모나스트랄(등록상표) 바이올렛 마룬(Maroon) B. 다음의 안료는 컬럼비안(Columbian)으로부터 시판된다: 라벤(Raven) 7000, 라벤 5750, 라벤 5250, 라벤 5000 및 라벤 3500. 다음의 안료는 데구사(Degussa)로부터 시판된다: 칼라 블랙(Color Black) FW 200, 칼라 블랙 FW 2, 칼라 블랙 FW 2V, 칼라 블랙 FW 1, 칼라 블랙 FW 18, 칼라 블랙 S 160, 칼라 블랙 S 170, 스페셜 블랙(Special Black) 6, 스페셜 블랙 5, 스페셜 블랙 4A, 스페셜 블랙 4, 프린텍스(Printex) U, 프린텍스 V, 프린텍스 140U 및 프린텍스 140V. 다음의 안료는 듀퐁(DuPont)으로부터 시판된다: 티퓨어(등록상표(Tipure)) R-101. 다음의 안료는 호이바흐(Heubach)로부터 시판된다: 달라마(등록상표(Dalamar)) 옐로우 YT-858-D 및 호이코프탈(등록상표(Heucophthal)) 블루 G XBT-583D. 다음의 안료는 훽스트(Hoechst)로부터 시판된다: 퍼머넌트(Permanent) 옐로우 GR, 퍼머넌트 옐로우 G, 퍼머넌트 옐로우 DHG, 퍼머넌트 옐로우 NCG-71, 퍼머넌트 옐로우 GG, 한사(Hansa) 옐로우 RA, 한사 브릴리언트(Brilliant) 옐로우 5GX-02, 한사 옐로우-X, 노보펌(등록상표(Novoperm)) 옐로우 HR, 노보펌(등록상표) 옐로우 FGL, 한사 브릴리언트 옐로우 10GX, 퍼머넌트 옐로우 G3R-01, 호스타펌(등록상표(Hostaperm)) 옐로우 H4G, 호스타펌(등록상표) 옐로우 H3G, 호스타펌(등록상표) 오렌지 GR, 호스타펌(등록상표) 스칼렛 GO 및 퍼머넌트 루빈 F6B. 다음의 안료는 모베이(Mobay)로부터 시판된다: 퀸도(등록상표(Quindo)) 마젠타, 인도패스트(등록상표(Indofast)) 브릴리언트 스칼렛, 퀸도(등록상표) 레드 R6700, 퀸도(등록상표) 레드 R6713 및 인도패스트(등록상표) 바이올렛. 다음의 안료는 썬 켐(Sun Chem)으로부터 시판된다: L74-1357 옐로우, L75-1331 옐로우 및 L75-2577 옐로우.
음이온성 발색단의 경우, 상대이온은 모든 알칼리 금속 이온 및 알칼리토 금속 이온 뿐만 아니라, 치환 및 비치환 암모늄 이온 둘 모두를 포함한다. 양이온성 발색단의 경우, 적합한 상대이온은 모든 할라이드, 설페이트, 니트레이트, 포스페이트, 설포네이트, 카복실레이트, 카보네이트, 비카보네이트, 보레이트, 테트라보레이트, 테트라플루오로보레이트, 메탄 설포네이트, 메틸 벤젠 설포네이트, 포스파이트, 포스포네이트, 헥사플루오로포스포네이트, 포스펜, 페놀레이트, 퍼클로레이트, 텅스테이트, 몰리브데이트 및 실리케이트 이온을 포함한다.
이온성 계면활성제에 대한 상대이온과 MMC에 대한 상대이온 사이에 침전과 같은 역 상호작용이 있을 수 있다는 것이 인식된다. 그러나, 당해 분야의 숙련자는 이런 바람직하지 않은 역 상호작용을 나타내지 않을 상대이온을 적합하게 선택함으로써 잉크를 제제화할 수 있는 필요 지식을 갖고 있다고 생각된다.
MMC의 농도는 약 0.1 내지 20 중량%, 바람직하게는 약 0.5 내지 10 중량%의 범위 내이다.
바람직한 안료는 약 0.005 내지 12 ㎛ 범위의 평균 직경을 갖는 작용화된 흑연-유사(카본 블랙) 입자이다. 이 유형의 착색제는, 용매-접근성 작용기가 착색제를 수용성으로 만드는 용해화 기를 제공하도록 유도되는 화학 반응으로부터 생성된다. 이렇게 생성된 거대분자 발색단(MMC)은 수용성이고, 이의 용해도는 공지되고 상업적으로 사용된 수용성 산성 및 염기성 염료와 유사하다. 이런 MMC는 예를 들면, 상기한 바와 같이 카보트 코포레이션 및 오리엔트 케미칼로부터 시판된다.
본 발명의 실행에 유용한 전형적인 잉크 제제는 하나 이상의 산화 아민과 같은 쯔비터이온성 계면활성제(약 0.2 내지 1 중량%), 하나 이상의 수용성 이온성 계면활성제(약 0.2 내지 5 중량%), 하나 이상의 용매 및/또는 하나 이상의 조용매(약 3 내지 15 중량%), 거대분자 발색단(약 0.5 내지 10 중량%) 및 물을 포함한다.
잉크의 제조에 있어서, 상기 언급된 성분들을 조합하고 기계적으로 교반하거나 또는 낮은 전력 음파 파쇄를 사용하여 혼합한다.
본 발명의 요건에 부합하도록, 특정 용도를 위한 잉크 조성물의 성질을 최적화하기 위해 여러 유형의 첨가제가 잉크에 사용될 수 있다. 예를 들면, 당해 분야의 숙련자에게 공지된 바와 같이, 미생물의 성장을 억제하기 위해 잉크 조성물에 살생제가 사용될 수 있고, 중금속 불순물의 악영향을 제거하기 위해 EDTA와 같은 금속봉쇄제(seguestering agent)가 포함될 수 있고, 잉크의 pH를 조절하기 위해 완충 용액이 사용될 수 있다. 필요에 따라 잉크 조성물의 여러 성질을 개선하기 위해 점도 개질제 및 다른 아크릴 또는 비아크릴 중합체와 같은 다른 공지된 첨가제가 첨가될 수도 있다.
본 발명의 잉크의 오염 견뢰성은 소수성(이온성 계면활성제의 탄화수소 쌍- 꼬리)에 대한 쿨롱 결합력과 특정한 상호작용의 조합에 의해 얻어지는 것이 분명하다. 먼저, MMC는 장범위 쿨롱 힘에 의해 소수성 음이온을 끌어당긴다. (음이온성 MMC는 또한 장범위 쿨롱 힘에 의해 양이온성 계면활성제를 끌어당긴다.) 이러한 끌어당김은 빠르게 혼합시에 일어난다. 짧은 유도 시간 후에, 쌍-꼬리 계면활성제 종들은 단범위 반 데르 발스 힘 또는 특정한 힘이 일어나도록 이의 소수성 잔기를 배열한다. 하전된 MMC는 MMC 표면 상에서 몇몇 선택적인 이온에 대해 감소된 효과 전하를 갖고 따라서 이들 영역에서 쯔비터이온성이 되어 총 0의 전하가 된다. 이의 쿨롱 반발력이 감소되면, 다른 MMC의 접근이 보다 자주 일어나고 수성 용액의 부재 하에서 전체 안정도는 감소된다. 매질 표면 상에 인쇄되면, 쌍극자 및 이온-쌍극자 상호작용의 인력이 증가하고, 감소된 전하 사이의 MMC 팻치와의 일부 가교결합이 필연적으로 일어나게 된다. 이로써 오염 견뢰성을 설명할 수 있다.
쯔비터이온성 계면활성제로 인해 수견뢰성이 얻어지는 것이 분명하다. 쌍-꼬리 양이온성 계면활성제로 인해 오염 견뢰성 및 빠른 건조성이 얻어진다.
실시예
오염 견뢰성 및 빠른 건조성을 갖는 흑색 잉크의 연구에서, 본 발명자는 다음 조성물이, 특히 우수한 오염 견뢰성 및 종래보다 훨씬 우수한 건조 시간을 제공하는 것을 밝혀냈다:
광학 밀도는 인쇄용으로 허용될 수 있고(1.1 OD 이상), 본 발명의 상기 제제는 허용가능한 제품에 필요한 수견뢰성 및 오염 견뢰성을 제공한다.
먼저, 전부 카복실화된 MMC를 사용한 경우, 본 발명자는 혼합시 침전물이 형성되고, 이어서 5 내지 10분 후 교반하면서 용액이 된다는 것을 발견했다. 잉크는 고도의 수견뢰성(0 mOD 착색제 전달) 및 오염 견뢰성(<100 mOD 착색제 전달)을 나타내었고, 또한 매우 빠른 건조성(인쇄 후 10초 미만)을 나타내었다.
견뢰성 시험을 다음과 같이 수행했다. 오염 견뢰성 시험은 명색부(highlighter)를 사용하여 인쇄된 영역으로부터의 착색제 전달량을 측정했다. 샌포드(Sanford) 브랜드의 형광 및 비-형광 옐로우 명색부 둘을 모두 사용했다. 특정 시간, 예를 들면 인쇄 후 5분에 다수의 인쇄된 바를 교차하여 명색부를 통과시킴으로써 시험했다. 2회 통과는 명색부가 같은 영역을 2번 통과함을 일컫는다.
바 사이의 광학 밀도를 측정했고 고체 충전된 블록과 비교했다. 착색제 전달량을 밀리-광학 밀도 단위(mOD)로 표현한다. 300 내지 800 mOD 범위의 전달량은 오염 견뢰성을 나타내는 것으로 여기지 않는다.
하기 표 2는 실시예 1의 잉크를 사용하여 수행한 오염 견뢰성 시험의 결과를 나타내고, 하기 표 3은 실시예 2의 잉크를 사용하여 수행한 오염 견뢰성 시험의 결과를 나타낸다.
상기 표 2 및 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 및 실시예 2의 두 잉크 모두는 높은 정도의 오염 견뢰성을 나타내었다. 이들 잉크는 또한 우수한 번짐 조절성을 나타내었다.
본 발명의 잉크 조성물은, 특히 높은 가장자리 예민성, 높은 광학 밀도, 빠른 건조 시간, 수견뢰성 및 오염 견뢰성과 같은 개선된 잉크 성질이 요구되는 가열식 잉크-젯 잉크에서 사용될 것으로 기대된다.
지금까지, 거대분자 발색단과 함께 하나 이상의 이온성 계면활성제 및 하나 이상의 쯔비터이온성 계면활성제를 포함한 가열식 잉크-젯 인쇄용 가열식 잉크-젯 잉크를 개시하였다. 명백한 성질의 다양한 변화 및 변형을 할 수 있다는 것은 당해 분야의 숙련자에게 명백하고, 이런 모든 변화 및 변형은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 간주된다.
본 발명의 가열식 잉크-젯 잉크는 거대분자 발색단, 및 이온성 계면활성제 및 쯔비터이온성 계면활성제 둘 모두를 사용하여 오염 견뢰성, 수견뢰성 및 빠른 건조성을 제공한다.
Claims (10)
- (a) (1) 유기 용매 0 내지 30 중량%, (2) 제 1 극성을 갖는 이온성 수용성 계면활성제 0.1 내지 10 중량%, 및 (3) 쯔비터이온성 계면활성제 0.01 내지 20 중량%를 포함한 비히클;(b) 상기 제 1 극성과 반대인 제 2 극성의 작용기를 갖는 안료를 포함함으로써 화학적으로 개질된 수용성 거대분자 발색단 1 내지 20 중량%; 및(c) 나머지 양의 물을 포함한가열식 잉크-젯 인쇄용 가열식 잉크-젯 잉크에 있어서,상기 이온성 수용성 계면활성제가 4급 암모늄염, 포스포늄 계면활성제, 설포네이트, 카복실레이트 및 볼라포름-함유 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택되고; 상기 쯔비터이온성 계면활성제가 산화 아민 및 베타인으로 이루어진 군으로부터 선택되고; 상기 제 1 극성과 반대인 제 2 극성의 작용기가 설포네이트, 카복실레이트 및 암모늄기로 이루어진 군으로부터 선택된, 잉크-젯 잉크.
- 제 1 항에 있어서,유기 용매가 지방족 알콜, 방향족 알콜, 디올, 글리콜 에테르, 폴리(글리콜) 에테르, 카프로락탐, 포름아미드, 아세트아미드 및 장쇄 알콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 잉크-젯 잉크.
- 제 2 항에 있어서,유기 용매가 탄소수 30 이하의 1급 지방족 알콜, 탄소수 30 이하의 1급 방향족 알콜, 탄소수 30 이하의 2급 지방족 알콜, 탄소수 30 이하의 2급 방향족 알콜, 탄소수 30 이하의 1,2-알콜, 탄소수 30 이하의 1,3-알콜, 탄소수 30 이하의 1,ω-알콜, 에틸렌 글리콜 알킬 에테르, 프로필렌 글리콜 알킬 에테르, 폴리(에틸렌 글리콜) 알킬 에테르, 폴리(에틸렌 글리콜) 알킬 에테르의 고급 동족체, 폴리(프로필렌 글리콜) 알킬 에테르, 폴리(프로필렌 글리콜) 알킬 에테르의 고급 동족체, N-알킬 카프로락탐, 비치환된 카프로락탐, 치환된 포름아미드, 비치환된 포름아미드, 치환된 아세트아미드 및 비치환된 아세트아미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 잉크-젯 잉크.
- 제 1 항에 있어서,거대분자 발색단이 음이온성이고, 이온성 수용성 계면활성제가 양이온성이고 하기 화학식 1, 2 및 6으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 잉크-젯 잉크:화학식 1화학식 2화학식 6상기 식에서,R1은 -(CH2)nCH3으로 표시되는 알킬이고, R2는 -(CH2)mCH3으로 표시되는 알킬이고, R3은 -(CH2)lCH3으로 표시되는 알킬이고, R4는 -(CH2)kCH3으로 표시되는 알킬이고,이때, k, l, m 및 n은 독립적으로 0 내지 25의 정수이고, p는 6 내지 25의 정수이다.
- 제 4 항에 있어서,양이온성 계면활성제가 할라이드, 설페이트, 니트레이트, 포스페이트, 설포네이트, 테트라플루오로보레이트, 메탄설포네이트, 포스파이트, 포스포네이트, 메틸 벤젠설포네이트, 헥사플루오로포스포네이트, 헥사플루오로포스페이트, 포스펜, 페놀레이트, 텅스테이트, 몰리브데이트 및 실리케이트 이온으로 이루어진 군으로부터 선택된 상대이온을 갖는 잉크-젯 잉크.
- 제 1 항에 있어서,거대분자 발색단이 양이온성이고, 이온성 수용성 계면활성제가 음이온성이고 하기 화학식 3, 4 및 5로 이루어진 군으로부터 선택되는 잉크-젯 잉크:화학식 3화학식 4화학식 5상기 식에서,R1은 -(CH2)nCH3으로 표시되는 알킬이고, R2는 -(CH2)mCH3으로 표시되는 알킬이고,이때, m 및 n은 독립적으로 10 내지 25의 정수이다.
- 제 6 항에 있어서,음이온성 계면활성제가 암모늄 이온으로 이루어진 군으로부터 선택된 상대이온을 갖는 잉크-젯 잉크.
- 제 1 항에 있어서,쯔비터이온성 계면활성제가(a) 하기 화학식 7을 갖는 산화 아민; 및(b) 하기 화학식 8을 갖는 베타인으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상으로 필수적으로 이루어진 잉크-젯 잉크:화학식 7R-N+(CH3)2O-화학식 8상기 식에서,R은 탄소수 8 내지 25의 쇄 길이를 갖는 포화 또는 불포화 알킬 기이고,R1, R2 및 R3은 각각 탄소수 10 내지 23의 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴 및 아렌으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
- 제 1 항에 있어서,안료가 블랙, 시안, 옐로우 및 마젠타 안료로 이루어진 군으로부터 선택되는 잉크-젯 잉크.
- (a) 제 1 극성의 작용기를 갖는 제 1 항의 안료를 포함한 거대분자 발색단을 제공하는 단계; 및(b) 1 내지 20 중량%의 상기 안료를 제 1 항의 비히클 및 물과 배합하는 단계를 포함하는, 잉크-젯 잉크의 수견뢰성을 증가시키는 방법.
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