KR100553786B1 - 수견뢰성 거대분자 발색단을 포함하는 잉크-젯 잉크 및 이를 사용한 잉크-젯 프린트 방법 - Google Patents

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Abstract

표면 부착된 작용기를 형성하기 위해 적어도 부분적으로 처리된 안료를 잉크-젯 잉크중의 장쇄 아민 옥사이드와 배합시켜 수견뢰성을 제공한다. 잉크-젯 프린트용 잉크-젯 잉크는 (a) (1) 하나이상의 유기용매 0 내지 약 30중량%, (2) 하나이상의 수용성 계면활성제 0 내지 약 30중량% 및 (3) 하나이상의 양성이온성 계면활성제 약 0.1 내지 10중량%를 포함하는 비히클; (b) 작용기가 공유결합된 안료를 포함하는 하나이상의 화학적으로 개질된 수용성 거대분자 발색단 약 1 내지 20중량%; 및 (c) 나머지량의 물을 포함한다.
본 발명의 잉크는 양성이온성 계면활성제의 존재로 인해 증가된 수견뢰성을 나타내지만, 상기 양성이온성 계면활성제의 존재로 인해 데캅(decap), 코게이션(kogation) 및 테두리 선명도와 같은 다른 성질들이 불리한 영향을 받지 않는다. 사실, 데캅 및 테두리 선명도는 양성이온성 계면활성제의 존재에 의해 개선된다.

Description

수견뢰성 거대분자 발색단을 포함하는 잉크-젯 잉크 및 이를 사용한 잉크-젯 프린트 방법{AN INK-JET INK COMPRISING THE WATERFAST MACROMOLECULAR CHROMOPHORE AND A METHOD OF INK-JET PRINTING THEREWITH}
본 발명은 일반적으로 잉크-젯 잉크, 보다 상세하게, 표면 처리된 안료를 착색제로 사용하는 잉크-젯 잉크에 관한 것이다.
열적 잉크-젯 프린터는 컴퓨터와 함께 보통 사용되는 다른 형태의 프린터에 비해 저가, 고품질 및 비교적 무소음 선택권을 제공한다. 이러한 프린터는 플레늄으로부터 잉크를 유입하기 위한 출구로 제공되는 챔버내에 레지스터 소자를 사용한다. 상기 플레늄은 잉크를 저장하기 위한 저장고에 연결한다. 이러한 다수의 레지스터 소자는 프린트헤드내에 패턴을 형성한다. 이 패턴은 프리미티브(primitive)라 지칭된다. 각각의 레지스터 소자는 노즐 플레이트내에서 노즐과 일직선이되고, 이를 통해 잉크는 프린트 매체쪽으로 방출된다. 프린트헤드 및 저장고의 전체 조립체는 잉크-젯 펜을 포함한다.
작동시, 각각의 레지스터 소자는 전도성 트레이스를 통해 마이크로프로세서에 접속되고, 이때 전기 이동 신호는 하나이상의 선택된 소자를 가열시킨다. 가열은 챔버내에 잉크의 기포를 생성하고, 이는 노즐을 통해 프린트 매체쪽으로 방출된다. 주어진 프리미티브로, 특정 순서로 이러한 다수의 레지스터 소자를 점화시키는 것은 문자를 형성하고, 면적 영역을 채우며, 매체상에 다른 프린트 성능을 제공한다.
열적 잉크-젯 프린트에 사용되는 잉크-젯 잉크는 전형적으로 착색제 및 비히클(비히클은 종종 물 및 다른 비교적 낮은 표면 장력의 액체를 함유한다)을 포함한다.
노즐(전형적으로 50mm의 직경)의 빈틈없는 공차는 잉크가 노즐을 막지않을 것을 요구한다. 더우기, 잉크 카트리지의 사용가능기한에 걸쳐 약 1,000만번의 점화에 견뎌야 하는 레지스터 소자의 반복된 점화는 레지스터 소자의 오염을 초래할 수 있다. 코게이션은 이런 형태의 오염에 대해 사용되는 용어이다. 잉크 조성물은 불필요한 퍼짐없이 침투하기 위해 프린트 매체, 특히 페이퍼와 반응할 수 있어야 한다. 결국, 잉크 조성물은 페이퍼상에서 방오성 및 방수성이어야 한다.
다수의 잉크는 하나이상의 상기 성질을 갖는다. 그러나, 한가지 성질의 개선은 다른 성질의 열화를 초래하기 때문에, 잉크 조성물은 상기 모든 성질을 갖지는 못한다. 따라서, 상업적으로 사용되는 잉크는 상기 언급된 각각의 성질중에서 적어도 하나의 적절한 성능을 확증하는 잉크를 얻기 위한 시도에서 타협점을 나타낸다.
따라서, 감소된 코게이션(kogation) 및 감소된 크러스팅(crusting)(즉, 개선된 데캅(decap))과 같은 성질이 개선된 잉크 배합물을 개발하기 위한 연구가 계속되고 있다. 더우기, 개선되어야 하는 특성은 다른 필요한 성질의 성능을 잃지 않고, 높은 테두리 선명도, 높은 광학 밀도, 빠른 건조시간, 양호한 수견뢰성 및 양호한 오염견뢰성 모두를 포함해야한다.
잉크-젯 잉크의 최근의 발전은 초창기의 수혼화성 염료 대신에 안료를 포함하였다. 그러나, 안료는 정의상 수혼화성이 아니고, 분산제의 존재를 필요로 하는 것이다. 더우기, 안료의 표면 처리, 즉 표면상에 음이온성이나 양이온성 작용기를 형성하는 것은 수용성 거대분자 발색단(MMC)을 제공함으로써 분산제에 대한 필요성을 없앤다. 그러나, 화학적 처리 정도는 안료의 주요한 성질중의 하나, 즉 수견뢰성에 해롭게 작용할 수 있다.
따라서, 수혼화성으로 처리되지만 목적하는 수견뢰성을 유지하는 안료의 사용을 위한 연구가 계속되고 있다.
본 발명에 따르면, 표면 부착된 작용기를 형성하도록 적어도 일부가 처리된 안료를 잉크-젯 잉크중의 장쇄 아민 옥사이드와 배합하여 수견뢰성을 제공한다. 잉크-젯 프린트용 잉크-젯 잉크는 (a) (1) 하나이상의 유기용매 0 내지 약 30중량%, (2) 하나이상의 수용성 계면활성제 0 내지 약 30중량% 및 (3) 하나이상의 양성이온성 계면활성제 0.1 내지 약 10중량%를 포함하는 비히클; (b) 작용기가 공유결합된 안료를 포함하는 하나이상의 화학적으로 개질된 수용성 거대분자 발색단 약 0.1 내지 20중량%; 및 (c) 나머지량의 물을 포함한다.
본 발명의 잉크는 아민 옥사이드의 존재로 증가된 수견뢰성을 나타내고, 양성이온성 계면활성제의 데캅, 코게이션 및 테두리 선명도와 같은 다른 성질들이 유해한 작용을 받지 않는다. 사실, 데캅 및 테두리 선명도는 양성이온성 계면활성제의 존재에 의해 개선된다.
이제, 본 발명의 상세한 특정 양태를 참고로 하여, 본 발명을 실행하기 위해 발명자들에 의해 현재 고찰되는 최상의 형태를 예시한다. 또다른 양태도 또한 적용가능한 것으로 간략하게 기술된다.
다르게 규정되지 않는한 본원의 모든 농도는 중량%로 나타낸다. 모든 성분의 순도는 잉크-젯 잉크를 위한 보통의 상업적인 실행에 사용된다.
본 발명에 따라서, 장쇄 아민 옥사이드와 같은 양성이온성 또는 양친매성 계면활성제는 음이온성 또는 양이온성 거대분자 발색단(MMC)과 혼합시 수견뢰성을 제공한다. 음이온성 MMC는 일부 또는 전부 설폰화되거나 일부 또는 전부 카복실화될 수 있다. 양이온성 MMC는 4급 암모늄 이온을 작용기로 포함한다. 이러한 MMC는 예컨대, 카보트 코포레이션(Cabot Corporation)으로부터 입수가능하다. 수견뢰성은 하기의 페이퍼상에서 관찰할때 실질적으로 일시적이다: 길버트 본드(Gilbert Bond), 참피온 다타코피(Champion Datacopy), 해머밀 포어 디피(Hammermill Fore DP), 웨이어하우서 퍼스트 초이스(Weyerhauser First Choice) 및 파피루스 멀티코피(Papyrus Multicopy). 양성이온성 계면활성제의 첨가는 데캅(신뢰성), 코게이션 및 테두리 선명도(프린트 품질)를 비롯한 다른 열적 잉크-젯 프린트 특성에 해로운 영향을 주지 않고, 실제로 데캅 및 테두리 선명도를 개선시킨다. 양성이온성 계면활성제는 약 0.1 내지 10중량%, 바람직하게 약 0.2 내지 3중량% 및 가장 바람직하게 약 0.5중량%의 농도로 사용된다.
광범위한 용매에 내성을 나타내는 수견뢰성은 N-메틸 피롤리돈(NMP), 2-피롤리돈(2-P), 디에틸렌 글리콜(DEG), 1,5-펜탄디올, 1,3-2-메틸 프로판디올, 1,3,5-(2-메틸)-펜탄트리올, 테트라메틸렌 설폰, 3-메톡시-3-메틸부탄올, 글리세롤 및 1,2-알킬디올을 포함하지만 한정되는 것은 아니다. 따라서, 열적 잉크-젯 잉크에 보통 사용되는 임의의 용매는 양성이온성 계면활성제 및 MMC에 유용한 것으로 나타난다. 10 이하의 에틸렌 옥사이드 단위를 갖는 브리즈(BRIJ) 계면활성제와 같은 임의의 브리즈(BRIJ) 계면활성제는 또한 동일한 수견뢰성을 부여한다.
양성이온성 계면활성제의 부류인 하기의 양친매성 아민 옥사이드는 음이온성 및 양이온성 MMC로 수견뢰성을 나타낸다:
CnH2n+2N(CH3)2O (10＜ n ＜ 25)
상기식에서,
n은 10 내지 25이고,
j는 0 ＜ j ＜ 5이다.
하기의 아민 옥사이드의 실례가 바람직하다:
C18H36N(CH3)2O
N,N-디메틸-N-(Z-9-옥타-데세닐)-N-아민 옥사이드(OOAO)
C12H26N(CH3)2O
N,N-디메틸-N-도데실 아민 옥사이드(NDAO)
본 발명의 실행에 유용한 아민 옥사이드의 부가적인 실례는 이소스테아르아미도프로필아민 옥사이드; 이소스테아르아미도프로필 모르폴린 옥사이드; 라우르아민 옥사이드; 미리스트아민 옥사이드; 세트아민 옥사이드; 밍크아미도프로필아민 옥사이드; 올레아미도프로필아민 옥사이드; 올레일 디메틸아민 옥사이드; 올리브아미도프로필아민 옥사이드; 스테아르아민 옥사이드; 세스아미도프로필아민 옥사이드 및 휘트 게름아미도프로필아민 옥사이드를 포함한다.
발명의 실행에 유용한 다른 양성이온성 계면활성제의 실례는 하기 화학식으로 나타내는 베타인을 포함한다:
상기식에서,
R1, R2 및 R3는 각각 탄소수 10 내지 23이다. R1, R2 및 R3는 같거나 다를 수 있다.
본 발명의 잉크-젯 잉크의 배합에서, 하나이상의 조용매를 비히클중에 사용할 수 있다. 이들 조용매는 실질적으로 수혼화성이다. 본 발명의 실행에 사용되는 조용매의 부류는 지방족 알콜, 방향족 알콜, 디올, 글리콜 에테르, 폴리(글리콜)에테르, 카프로락탐, 포름아미드, 아세트아미드 및 장쇄 알콜을 포함하지만 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실행에 사용되는 화합물의 실례는 탄소수 30 이하의 일급 지방족 알콜, 탄소수 30 이하의 일급 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 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실행에 바람직하게 사용되는 조용매의 특정 실례는 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 포함하지만 한정되는 것은 아니다. 조용매 농도는 0 내지 약 30중량%이고, 바람직하게는 약 3 내지 15중량%이다.
수용성 계면활성제가 또한 본 발명의 실행에 사용될 수 있다. 수용성 계면활성제는 음이온성, 양이온성 및 비이온성 계면활성제를 포함한다. 본 발명의 실행에 유리하게 사용될 수 있는 계면활성제의 실례는 테르기톨(TERGITOL)(예, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 옥사이드 에테르); 트리톤(TRITON)(예, 롬 앤드 하스 캄파니(Rohm & Haas Co)로부터 시판가능한 알킬 페닐 폴리에틸렌 옥사이드 계면활성제); 브리즈(BRIJ)(예, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 옥사이드 에테르); 플루로닉(PLURONIC)(예, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 옥사이드 에테르); 및 서피놀(SURFYNOL)(예, 아세틸렌계 에틸렌 옥사이드); 폴리에틸렌 옥사이드(POE) 에스테르; 피오이(POE) 디에스테르; 피오이(POE) 아민; 양성자화 피오이(POE) 아민; 피오이(POE) 아미드; 상기 피오이(POE) 화합물들의 폴리프로필렌 유사체; 디메티콘 코폴리올; 4급 암모늄 화합물 및 에어로졸(설포숙시네이트)를 포함한다.
양이온성인 4급 암모늄 계면활성제는 하기 화학식으로 나타낸다:
상기식에서,
R1, R2, R3 및 R4는 탄소수 20이하의 유기 라디칼이다.
단일 테일의 양이온성 계면활성제에 대해, 유기 라디칼중의 하나는 탄소수 10보다 길어야 한다. 한쌍의 테일의 계면활성제에 대해, R1과 R2는 동일하고 탄소수 8보다 길어야 한다.
설포숙시네이트 계면활성제는 하기 화학식으로 나타낸다:
상기식에서,
R1 및 R2는 각각 탄소수 2이상을 가져야 한다.
본 발명의 실행에 바람직하게 사용되는 계면활성제의 특정 실례는 폴리에틸렌 옥사이드-10 테트라메틸 데신디올, 이소-헥사데실 에틸렌 옥사이드-20 및 테르기톨 15-S-7을 포함하지만 한정되는 것은 아니다. 계면활성제의 농도는 0 내지 약 30중량%일 수 있고, 바람직하게는 약 0.01 내지 20중량%이다.
수용성 거대분자 발색단(MMC)은 카보트 코포레이션(Cabot Corp) 및 오리엔트 케미칼(Orient Chemical)과 같은 착색제 공급자로부터 입수가능하고, 설포네이트 또는 카복실레이트 그룹(음이온성 MMC) 또는 암모늄 그룹(양이온성 MMC)과 일부이상으로 작용성화된, 즉 공유결합된 안료를 포함한다. 본 발명의 실행에 다수의 안료가 유용하다. 하기의 안료는 본 발명의 실행에 유용하지만, 이 목록은 본 발명을 한정하려는 것은 아니다. 하기의 안료는 BASF로부터 입수가능하다: 상표명 팔리오겐(Paliogen) 오렌지, 헬리오겐(Heliogen) 블루 L 6901F, 헬리오겐 블루 NBD 7010, 헬리오겐 블루 K 7090, 헬리오겐 블루 L 7101F, 팔리오겐 블루 L 6470, 헬리오겐 그린 K 8683 및 헬리오겐 그린 L 9140. 하기의 안료는 카보트(Cabot)로부터 입수가능하다: 상표명 모나치(Monarch) 1400, 모나치 1300, 모나치 1100, 모나치 1000, 모나치 900, 모나치 880, 모나치 800 및 모나치 700. 하기의 안료는 시바-가이기(Ciba-Geigy)로부터 입수가능하다: 상표명 크로모프탈(Chromophtal) 옐로우 3G, 크로모프탈 옐로우 GR, 크로모프탈 옐로우 8G, 이그라진(Igrazin) 옐로우 5GT, 이그라라이트(Igralite) 루빈 4BL, 모나스트랄(Monastral) 마겐타, 모나스트랄 스칼렛, 모나스트랄 바이올렛 R, 모나스트랄 레드 B 및 모나스트랄 바이올렛 마론 B. 하기의 안료는 콜룸비안(Columbian)으로부터 입수가능하다: 라벤(Raven) 7000, 라벤 5750, 라벤 5250, 라벤 5000 및 라벤 3500. 하기의 안료는 데구사(Degussa)로부터 입수가능하다: 컬러 블랙(Color Black) FW 200, 컬러 블랙 FW 2, 컬러 블랙 FW 2V, 컬러 블랙 FW 1, 컬러 블랙 FW 18, 컬러 블랙 S 160, 컬러 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 프랜텍스 140V. 하기의 안료는 듀퐁(DuPont)으로부터 입수가능하다: 상표명 티퓨어(Tipure) R-101. 하기의 안료는 휴바치(Heubach)로부터 입수가능하다: 상표명 달라마(Dalamar) 옐로우 YT-858-D 및 상표명 휴코프탈(Heucophthal) 블루 G XBT-583D. 하기의 안료는 훽스트(Hoechst)로부터 입수가능하다: 퍼머넌트(Permanent) 옐로우 GR, 퍼머넌트 옐로우 G, 퍼머넌트 옐로우 DHG, 퍼머넌트 옐로우 NCG-71, 퍼머넌트 옐로우 GG, 한사(Hansa) 옐로우 RA, 한사 브릴리언트 옐로우 5GX-02, 한사 옐로우 X, 노보펌(Novoperm) 옐로우 HR, 노보펌 옐로우 FGL, 한사 브릴리언트 옐로우 10GX, 퍼머넌트 옐로우 G3R-01, 호스타펌(Hostaperm) 옐로우 H4G, 호스타펌 옐로우 H3G, 호스타펌 오렌지 GR, 호스타펌 스칼렛 GO 및 퍼머넌트 루빈 F6B. 하기의 안료는 모베이(Mobay)로부터 입수가능하다: 상표명 퀸도(Quindo) 마겐타, 인도패스트(Indofast) 브릴리언트 스칼렛, 퀸도 레드 R6700, 퀸도 레드 R6713 및 인도패스트 바이올렛. 하기의 안료는 선 켐(Sun Chem)으로부터 입수가능하다: L74-1357 옐로우, L75-1331 옐로우 및 L75-2577 옐로우.
음이온성 발색단에 대해, 반대이온은 모든 알칼리 금속 이온 및 알칼리 토금속 이온 뿐만 아니라 치환 및 비치환 암모늄 이온 둘 다를 포함한다. 양이온성 발색단에 대해, 적합한 반대이온은 모든 할로겐화물, 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.
MMC의 농도는 약 0.1 내지 20중량%, 바람직하게 약 0.5 내지 10중량%이다.
바람직한 안료는 약 0.005 내지 12㎛의 평균 직경을 갖는 작용화 흑연형(카본 블랙) 입자이다. 이 형태의 착색제는 화학반응으로부터 결과하고, 이때 용매 입수가능한 작용기가 유도되어 수용성 착색제를 부여하는 공유결합된 가용성 그룹을 제공한다. 생성된 거대분자 발색단(MMC)는 수용성이고, 한편 그의 용해도는 잘 알려지고 상업적으로 사용된 수용성 산성 및 염기성 염료의 용해도와 유사하다.
본 발명의 실행에 유용한 잉크에 대한 전형적인 배합물은 하나이상의 아민 옥사이드(0.2 내지 3중량%), 하나이상의 수용성 계면활성제(약 0.01 내지 약 20중량%), 하나이상의 용매 및/또는 하나이상의 조용매(약 3 내지 15중량%), 거대분자 발색단(약 0.5 내지 10중량%) 및 물을 포함한다.
광학 밀도를 개선하기 위해, 천연 또는 합성 공급원으로부터 유도된 하나이상의 고분자량 콜로이드 0 내지 약 3중량%를 선택적으로 잉크 배합물에 가할 수 있다. 고분자량 콜로이드의 첨가는 프린트 품질을 개선시킨다. 본 발명의 실행에 사용되는 고분자량 콜로이드의 실례는 알기네이트, 마누론산, 카라기난, 구아검, 크산탄검, 덱스트란, 키틴, 키토산, 카복시메틸셀룰로즈, 니트로메틸셀룰로즈 및 이들의 모든 유도체를 포함하지만 한정되는 것은 아니다. 이들 콜로이드는 "High Molecular Weight Colloids which Control Bleed"란 표제하의 미국 특허 제 5,133,803 호에 개시되어 있다. 본 발명의 실행에 사용되는 바람직한 고분자량 콜로이드는 저점도의 Na 알기네이트를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 잉크중에서 고분자량 성분 콜로이드의 바람직한 농도는 약 0.25중량%이다.
잉크의 제조에서, 상기 언급된 성분은 기계적으로 결합 및 교반되고, 또는 저동력 초음파를 사용하여 혼합된다.
본 발명의 요구조건과 부합하게, 다양한 형태의 첨가제를 잉크중에 사용하여 특정 적용물에 대한 잉크 조성물의 성질을 최적화시킬 수 있다. 예를 들면, 당해분야의 숙련자들에게 잘 공지된 바와 같이, 살균제를 잉크 조성물중에 사용하여 미생물의 성장을 억제할 수 있고, 격리제(예, EDTA)를 사용하여 중금속 불순물의 해로운 효과를 제거할 수 있고, 완충액을 사용하여 잉크의 pH를 조절할 수 있다. 점도 개질제 및 다른 아크릴계 또는 비아크릴계 중합체와 같은 다른 공지된 첨가제를 가하여 목적하는 바와 같이, 잉크 조성물의 다양한 성질을 개선시킬 수 있다.
실시예
수견뢰성 잉크의 세가지 실시예를 하기에 기술한다.
시험시 프린트된 영역으로부터 프린트되지 않은 영역으로 이동된 착색제의 양을 측정하는 수견뢰성 시험을 사용하였다. 필수적으로, 시험은 일련의 수평 바아가 프린트된 페이퍼상에 250㎕의 탈이온수를 적하하는 것으로 이루어진다. 페이퍼를 45°의 각도로 유지한다. 물의 적하를 프린트된 패턴상에 수회 반복한다. 특정시간(프린트후 5분 또는 10분)에서, 바아사이의 광학 밀도를 측정하고, 고형물 충전 블록의 광학 밀도와 비교하였다. 적하의 결과로서 착색제 이동의 양은 밀리 광학 밀도 단위(mOD)로 표시한다. 수견뢰성 착색제는 바아사이에 이동이 거의 없고, 전형적으로 10mOD 단위 미만이다. 수용성 염료로부터 유도되었거나 안료 분산액으로부터 유도되었거나 간에, 전형적인 블랙 잉크는 1.4 내지 1.6OD의 광학 밀도를 나타낸다. 약 300 내지 800mOD의 이동은 수견뢰성으로 간주되지 않는다.
아민 옥사이드의 유무를 포함하여 일련의 잉크를 배합하였다. 프린트후에 수견뢰성을 5분동안 측정하였고, 24시간후에는 추가의 변화가 관찰되지 않았다. 이것은 수견뢰성이 빨리(5분) 획득되고, 완전한 수견뢰성(24시간)을 얻기 위해 연장된 건조를 필요로 하지 않는 것을 나타낸다.
잉크를 민종이, 복사용지 및 고급용지상에서 시험하였다. 사용된 페이퍼 기호는 하기와 같다:
GBND: 길버트 본드(Gilbert Bond)
CDCY: 참피온 데이타카피(Champion Datacopy)
HFDP: 해머밀 포어 디피(Hammermill Fore DP)
WFCH: 웨이어하우서 퍼스트 초이스(Weyerhauser First Choice)
PMCY: 파피루스 멀티카피(Papyrus Multicopy)
실시예 1
하기에 나타낸 바와 같이, 0.5중량%의 NDAO를 포함하는 잉크를 배합하였다. NDAO를 생략한 것을 제외하고는 거의 동일한 조성물을 갖는 잉크를 또한 배합하였다.
배합물:
5%의 글리세롤, 4%의 테트라메틸렌 설폰, 4%의 카보젯 200(완전히 설폰화된 MMC)의 고형물, 0.5%의 N,N-디메틸-N-도데실 아민 옥사이드(NDAO) 및 나머지량의 물.
선행 잉크 조성물을 페이퍼상에 프린트하였고, 수견뢰성을 시험하였다. NDAO를 생략한 것을 제외하고는 동일한 조성물의 잉크를 또한 페이퍼상에 프린트하였고, 수견뢰성을 시험하였다. 결과는 하기 표 1에 요약한다.
본 발명의 교시에 따라 제조된 잉크는 상당히 개선된 수견뢰성을 나타내는 것으로 보인다.
아민 옥사이드가 없는 경우 데캅과 같은 불량한 신뢰성이 관찰되었다. 아민 옥사이드가 있는 경우 코게이션에 해로운 변화가 없었고, 우수한 테두리 선명도와 함께 개선된 데캅을 관찰하였다.
실시예 2
하기에 나타낸 바와 같이, 0.5중량%의 OOAO를 포함하는 잉크를 배합하였다. OOAO를 생락한 것을 제외하고는 거의 동일한 조성물을 갖는 잉크를 또한 배합하였다.
배합물:
6%의 1,5-펜탄디올, 0.5%의 N,N-디메틸-N-(Z-9-옥타데세닐)-N-아민 옥사이드(OOAO), 4%의 카보젯 200(완전히 설폰화된 MMC)의 고형물 및 나머지량의 물.
선행 조성물의 잉크를 페이퍼상에 프린트하였고, 수견뢰성을 시험하였다. NDAO를 생략한 것을 제외하고는 동일한 조성물의 잉크를 또한 페이퍼상에 프린트하였고, 수견뢰성을 시험하였다. 결과는 하기 표 2에 요약한다.
실시예 1에서와 같이, 본 발명의 교시에 따라 제조된 잉크는 상당히 개선된 수견뢰성을 나타내는 것으로 보인다.
또한 실시예 1에서와 같이, 아민 옥사이드가 없는 경우 데캅과 같은 불량한 신뢰성이 관찰되었다. 아민 옥사이드가 있는 경우 코게이션에 해로운 변화가 없었고, 우수한 테두리 선명도와 함께 개선된 데캅을 관찰하였다.
실시예 3
완전히 카복실화된 MMC인 카보젯 300은 카보젯 200보다 보다 양호한 수견뢰성이다. 수견뢰성의 감소시 본 발명의 효능을 나타내기 위해 상기 실시예 1 및 실시예 2를 다소 적은 수견뢰성 카보젯 200으로 수행하였다.
본 발명의 잉크 조성물은 열적 잉크-젯 잉크에 사용되는 것으로 기대되고, 특히 높은 테두리 선명도, 높은 광학 밀도, 빠른 건조시간, 수견뢰성 및 오염견뢰성과 같은 개선된 잉크 특성이 바람직하다.
따라서, 거대분자 발색단과 함께 하나이상의 아민 옥사이드를 포함하는 열적 잉크-젯 프린트용 열적 잉크-젯 잉크를 개시하고 있다. 명확한 성질의 다양한 변화 및 변형은 당해분야의 숙련자들에게 명확해질 것이고; 이러한 모든 변화 및 변형은 본 발명의 범위내에 있는 것으로 간주된다.

Claims (10)

  1. (a) (1) 유기용매 0 내지 30중량%, (2) 수용성 계면활성제 0 내지 30중량% 및 (3) 양성이온성 계면활성제 0.1 내지 10중량%를 포함하는 비히클; (b) 설포네이트 또는 카복실레이트, 또는 암모늄 작용기가 공유결합된 안료를 포함하는 화학적으로 개질된 수용성 거대분자 발색단 0.1 내지 20중량%; 및 (c) 나머지량의 물을 포함하는 열적 잉크-젯 프린트용 열적 잉크-젯 잉크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    유기용매가 지방족 알콜, 방향족 알콜, 디올, 글리콜 에테르, 폴리(글리콜)에테르, 카프로락탐, 포름아미드, 아세트아미드 및 장쇄 알콜로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 잉크-젯 잉크.
  3. 제 1 항에 있어서,
    용매가 3 내지 15중량%의 범위로 존재하는 잉크-젯 잉크.
  4. 제 1 항에 있어서,
    수용성 계면활성제가 알킬 페닐 폴리에틸렌 옥사이드, 아세틸렌계 에틸렌 옥사이드, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 옥사이드 에테르, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 옥사이드 에스테르, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 옥사이드 디에스테르, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 옥사이드 아민, 양성자화된 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 옥사이드 아민, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 옥사이드 아미드, 디메티콘 코폴리올, 4급 암모늄 화합물 및 설포숙시네이트로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 음이온성, 양이온성 또는 비이온성 계면활성제로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 잉크-젯 잉크.
  5. 제 1 항에 있어서,
    수용성 계면활성제가 0.01 내지 20중량%의 범위로 존재하는 잉크-젯 잉크.
  6. 제 1 항에 있어서,
    양성이온성 계면활성제가 하기 화학식들로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 잉크-젯 잉크:
    화학식 1
    CnH2n+2N(CH3)2O
    화학식 2
    화학식 3
    화학식 4
    화학식 5
    화학식 6
    화학식 9
    상기식에서,
    n은 10 내지 25이고,
    j는 0 ＜ j ＜ 5이고,
    R1, R2 및 R3는 각각 탄소수 10 내지 23을 갖고, 같거나 다를 수 있다.
  7. 제 1 항에 있어서,
    양성이온성 계면활성제가 0.2 내지 3중량%의 범위로 존재하는 잉크-젯 잉크.
  8. 제 1 항에 있어서,
    안료가 블랙, 시안, 엘로우 및 마젠타 안료로 이루어지는 그룹으로부터 선택되고, 거대분자 발색단이 (a) 음이온성이고, 설포네이트 또는 카복실레이트 그룹으로 적어도 일부가 작용성화된 안료 입자를 포함하거나, 또는 (b) 양이온성이고, 4급 암모늄 이온으로 적어도 일부가 작용성화된 안료 입자를 포함하는 잉크-젯 잉크.
  9. 제 1 항의 잉크-젯 잉크로 페이퍼상에 프린트하는 것을 포함하는 잉크-젯 프린트 방법.
  10. (a) 제 1 항의 거대분자 발색단을 제공하고;
    (b) 상기 거대분자 발색단 0.1 내지 20중량%를 (1) 제 1 항의 비히클 및 (2) 나머지량의 물과 혼합하여 잉크를 제조함을 포함하는 잉크-젯 잉크의 수견뢰성을 증가시키는 방법.
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