KR100690498B1

KR100690498B1 - 내광성이 높은 황색 염료 조성물

Info

Publication number: KR100690498B1
Application number: KR1020017012546A
Authority: KR
Inventors: 와이트폴; 프레스그레이브존; 웨트킨슨제니트
Original assignee: 후지필름 이미징 컬러런츠 리미티드
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 2000-03-24
Publication date: 2007-03-09
Also published as: KR20020021780A; CN1344295A; DE60002693T2; WO2000058407A1; JP4554086B2; ATE240369T1; DE60002693D1; CN1153817C; US6605144B1; EP1165695A1; EP1165695B1; AU3444000A; MXPA01009776A; JP2002540281A

Abstract

본 발명은 하기 화학식(1) 및 하기 화학식(2)의 화합물 또는 이들의 염을 포함하는 조성물에 관한다.

[화학식 1]

[화학식 2]

이 조성물은 양호한 내광성을 보이며 실사진 잉크 젯 프린팅에 특히 유용하다.

Description

내광성이 높은 황색 염료 조성물{HIGH LIGHT-FASTNESS YELLOW DYE COMPOSITION}

본 발명은 내광성이 높은 황색 조성물 및 잉크 젯 프린팅("IJP")에서 이의 용도에 관한다. IJP는 노즐을 기판과 접촉시키지 않고 미세한 노즐을 통하여 기판에 착색된 액체 방울을 배출시키는 논-임팩트 프린팅 기법이다.

IJP는 다색 이미지 예를들어 전자 카메라, 스캐너 및 인터넷과 같은 디지탈 소스에서 얻어지는 그림을 레코딩하는 비교적 값싼 방법이다. 가정 또는 사무실에서 컬러 이미지를 프린트 하는 잉크 젯 프린터의 사용은 이제 보편화되고 있다. 그러나 IJP는 얻어지는 이미지가 보통 햇빛에서 매우 빠르게 퇴색한다는 점에서 종래의 실버 할라이드 사진술에 비하여 큰 단점을 가진다. 이미지가 시간에 따라 사라지거나 퇴색하는 것을 막기 위하여 프린트의 내광 특성을 개선시킬 필요가 있다.

이제 우리는 특정 비율 범위 이하의 두 특정 황색 염료를 포함하는 조성물이 시판되는 Seiko Epson Corporation사의 광택 필름 상에 프린트될 경우 개별 염료에 비하여 내광성이 우수하는 것을 발견하였다.

본 발명은 하기 화학식(1)의 화합물 및 하기 화학식(2)의 화합물 또는 이의 염을 포함하는 조성물을 제공한다.

여기서 화학식(1)의 화합물과 화학식(2)의 화합물의 중량비는 1:4-1:1이다.

바람직하게는 화학식(1)의 화합물과 화학식(2)의 화합물의 중량비는 1:3.9-1:1, 더 바람직하게는 1:3.5-1:1, 특히 1:3-1:1이다.

화학식(1)의 염료는 C.I.Direct Yellow 86으로 공지되어 있고 Avecia Limited를 포함하는 컬러 인덱스에 열거된 다수의 공급원으로부터 구입할 수 있을 것이다.

화학식(2)의 염료는 미국 특허 제5,268,459호, 실시예6에 기술된 방법으로 제조할 수 있을 것이다.

바람직한 염은 알카리 금속염, 특히 리튬, 소듐 및 포타슘염, 암모늄 및 치환된 암모늄염이다. 특히 바람직한 염은 암모니아, 유기 아민 또는 4차 아민(예를들어 (CH₃)₄N⁺)을 함유하는 염이다. 염료를 공지된 기법을 사용하여 염으로 전환 시킬 수 있을 것이다. 예를들어 염료의 알카리 금속염은 물에 염료의 알카리 금속염을 용해시키고 무기산으로 산성화시킨 다음 암모니아 또는 아민으로 용액의 pH를 pH 9-9.5로 조절하고 투석으로 알카리 금속 양이온을 제거함으로써 암모니아 또는 아민으로 염으로 전환시킬 수 있을 것이다.

염료는 본 명세서에 나타낸 것 외에 다른 호변체로 존재할 수 있을 것이다. 이들 호변체는 본 청구범위 범위내에 포함된다.

본 발명의 제2의 양상은 화학식(1)의 화합물, 화학식(2)의 화합물 및 액체 매질을 포함하는 액체 조성물을 제공한다. 바람직한 양상에서 액체 조성물은

(a) 화학식(1)의 화합물 및 화학식(2)의 화합물을 포함하는 0.01-30부의 조성물; 및

(b) 70-99.99부의 액체 매질

을 포함하는데 상기에서 상기에서 모든 부수는 중량에 의하며 (a)+(b)의 부수는 100이다.

성분(a)의 부수는 바람직하게는 0.1-20, 더 바람직하게는 0.5-15, 특히 1-5부이다. 성분(b)의 부수는 바람직하게는 99.9-80, 더 바람직하게는 99.5-85, 특히 99-95부이다.

화학물(1) 및 (2)의 바람직한 중량비는 본 발명의 제1의 양상에 대하여 기술한 바와 같다.

성분(a)가 성분(b)에 완전히 용해되는 것이 바람직하다. 성분(b)에 대한 성분(a)의 용해도는 바람직하게는 20℃에서 10% 이상이다. 이것은 저장시 액체 매질의 증발이 일어날 경우 염료 침전 가능성을 감소시키고 더 묽은 잉크를 제조하는데 사용될 수 있는 농축물의 제조를 가능하게 한다.

바람직한 액체 매질은 물, 물 및 유기 용매의 혼합물 및 물 없는 유기 용매를 포함한다.

액체 매질이 물 및 유기 용매의 혼합물을 포함하는 경우, 물과 유기 용매의 중량비는 바람직하게는 99:1-1:99, 더 바람직하게는 99:1-50:50, 특히 95:5-80:20이다.

물 및 유기 용매의 혼합물내 존재하는 유기 용매는 수혼화성 유기 용매 또는 이러한 용매의 혼합물인 것이 바람직하다. 바람직한 수혼화성 유기 용매에는 C_1-6-알칸올, 바람직하게는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올, 펜탄올, 싸이클로펜탄올 및 싸이클로헥산올; 선형 아미드, 바람직하게는 디메틸포름아미드 또는 디메틸아세트아미드; 케톤 및 케톤-알콜, 바람직하게는 아세톤, 메틸 에테르 케톤, 싸이클로헥사논 및 디아세톤 알콜; 수혼화성 에테르, 바람직하게는 테트라하이드로퓨란 및 디옥산; 디올, 바람직하게는 C_2-12를 포함하는 디올, 예를들어 펜탄-1,5-디올, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 펜틸렌 글리콜, 헥실렌 글리콜 및 디오디글리콜 및 올리고- 및 폴리-알킬렌글리콜, 바람직하게는 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리프로필렌 글리콜; 트리올, 바람직하게는 글리세톨 및 1,2,6-헥산트리올; 디올의 모노-C_1-4-알킬 에테르, 바람직하게는 C_2-12를 포함하는 디올의 모노-C _{1- 4}-알킬 에테르, 특히 2-메톡시에탄올, 2-(2-메톡시에톡시)에탄올, 2-(2-에톡시에톡시)에탄올, 2-[2-(2-메톡시에톡시)에톡시]에탄올, 2-[2-(2-에톡시에톡시)-에톡시]-에탄올 및 에틸렌 글리콜 모노알킬에테르; 환식 아미드, 바람직하게는 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, N-에틸-2-피롤리돈, 카프로락탐 및 1,3-디메틸이미다졸리돈; 환식 에스테르, 바람직하게는 카프로락톤; 설폭사이드, 바람직하게는 디메틸 설폭사이드 및 설폴란이 포함된다. 바람직하게는 액체 매질은 2이상, 특히 2-8개의 수용성 유기 용매를 포함한다.

물 및 하나 이상의 유기 용매의 혼합물을 포함하는 또다른 적당한 잉크 매질의 예는 미국 제4,963,189호, 미국 제4,703,113호, 미국 제4,626,284호 및 유럽 제4,251,50A호에 기술되어 있다.

액체 매질이 물 없는 유기 용매(즉 물이 1 중량% 미만)를 포함할 경우, 용매의 비점은 바람직하게는 30-200˚, 더 바람직하게는 40-150˚, 특히 50-125˚이다. 유기 용매는 수불혼화성, 수혼화성 또는 이러한 용매들의 혼합물일 수 있을 것이다. 바람직한 수혼화성 유기 용매는 전술한 혹종의 유기 용매 및 이들의 혼합물이다. 바람직한 수불혼화성 용매는 예를들어 지방족 탄화수소; 에스테르, 바람직하게는 에틸 아세테이트; 염소화된 탄화수소, 바람직하게는 CH₂Cl₂; 및 에테르, 바람직하게는 디에틸 에세트; 및 이들의 혼합물을 포함한다.

액체 매질이 수불혼화성 유기 용매를 포함할 경우, 액체 매질에 대한 염료의 용해도를 증대시키므로 극성 용매를 포함시키는 것이 바람직하다. 극성 용매의 예에는 C_1-4-알콜이 포함된다. 전술한 바를 살펴보면 액체 매질이 물 없는 유기 용매일 경우 케톤(특히 메틸 에틸 케톤) 및/또는 알콜(특히 C_1-4-알콜, 더 특별하게는 에탄올 또는 프로판올)을 포함하는 것이 특히 바람직하다.

물 없는 유기 용매는 단일 유기 용매 또는 둘 이상의 유기 용매 혼합물일 수 있을 것이다. 매질이 물 없는 유기 용매일 경우 2-5의 상이한 유기 용매 혼합물인 것이 바람직하다. 이로써 매질을 선별하여 잉크의 저장 안정성 및 건조 특성을 잘 조절할 수 있다.

액체 매질이 물 없는 유기 용매일 경우, 화학식(1) 및 (2)의 화합물은 바람직하게는 친지질 아민을 함유하는 염이다.

성분(b)가 물 없는 유기 용매인 액체 조성물은 빨리 건조될 것이 요구될 경우, 특히 예를들어 플라스틱, 금속 및 유리와 같은 소수성 비흡습 기판상에 프린트할 경우 특히 유용하다.

조성물은 또한 예를들어 점도 및 표면 장력 개질제, 부식 억제제, 살균제(예를들어 Avecia Ltd사의 Proxel), 응고 감소 첨가제 및 이온성이거나 비이온성인 계면활성제와 같은 잉크 젯 프린팅 잉크에 종래 사용되는 추가의 성분을 함유할 수 있을 것이다.

액체 조성물은 평균 공극 크기가 바람직하게는 10㎛ 이하, 더 바람직하게는 5㎛ 이하, 특히 2㎛ 이하, 더 특별하게는 1㎛ 이하인 충전재로 충전되었다. 이러한 방식으로, 그렇지 않았다면 잉크 젯 프린터에서 사용되는 미세 노즐을 차단할 수 있었던 미립물질이 제거된다.

액체 조성물의 점도는 20℃에서 바람직하게는 20cp 이하, 더 바람직하게는 10cp 이하, 특히 5cp 이하이다.

화학식(1) 및 (2)의 화합물은 본 발명 조성물에 포함되기 전후에 바람직하게는 역삼투, 한외여과, 이온 교환 또는 이들의 조합으로 정제된다.

본 발명 액체 조성물은 한 화합물 만을 함유하는 조성물 및 상이한 비율의 염료를 함유하는 조성물에 비교할때 Seiko Epson사 광택 매질 상의 이미지 프린트가 놀랍도록 우수하다.

액체 매질은 바람직하게는 황색이다.

본 발명의 제3의 양상은 잉크 젯 프린터를 이용하여 본 발명 제2 양상의 액체 조성물을 기판에 도포하는 것을 포함하는, 기판에 고 내광성 이미지를 프린트하는 방법을 제공한다.

잉크 젯 프린터는 바람직하게는 작은 오리피스를 통하여 기판에 배출되는 방울 형태의 조성물을 기판에 도포한다. 바람직한 잉크 젯 프린터는 압전기 잉크 젯 프린터 및 열식 잉크 젯 프린터이다. 열식 잉크 젯 프린터에서는 오리피스에 인접한 저항기를 통하여 프로그램된 펄스의 열이 저장소의 조성물에 가해져 조성물이 기판 및 오리피스 사이에서 상대적 운동을 하는 동안 기판을 향하여 소적의 형태로 배출되게 된다. 압전기 잉크 젯 프린터에서는 작은 결정의 진동으로 조성물이 오리피스에서 배출되게 된다.

기판은 바람직하게는 광택 필름, 특히 Seiko Epson Corporation사의 광택 필 름이다.

본 발명의 제4의 양상은 전술한 조성물로 프린트된 광택 종이를 제공한다.

본 발명의 제5의 양상은 임의로 리필가능한, 본 발명 액체 조성물을 함유하는 잉크 젯 프린터 카트리지를 제공한다.

본 발명은 다음 실시예들로 추가로 예시될 것이며 여기서 모든 부, 퍼센트 및 비율은 다른 지시가 없는 한 중량에 의한다.

실시예 1

고주파 분해 처리에 의하여 물(7.5g), 부틸 카비톨(1g), 글리세롤(1g) 및 Surfynol™465(0.1g)의 혼합물에 0.4g의 염료 혼합물을 용해시킴으로써 잉크를 제조하였다. pH는 NaOH를 사용하여 9.5로 조절하였다. 얻어지는 혼합물은 0.45㎛ 필터로 여과하고 얻어지는 잉크를 SEC 3실 잉크 젯 프린터 카트리지의 1실에 넣었다. 염료 혼합물은 아래 표1에 나타낸 여러가지 비율의 염료2:염료1을 함유하였다. 이들 잉크는 잉크 젯 프린터 카트리지에 넣고 카트리지를 SEC Stylus Pro 잉크 젯 프린터에 로딩하였다. 잉크를 SEC 광택 필름("SGF") 상에 프린트하였다. 건조시 각 프린트의 일부를 탑재하여 Atlas Ci35a에서 반쯤 커버하여 50시간동안 조사하였다. 프린트를 분리해 내어 X-Rite 938 분광밀도계를 사용하여 조사된 부분 및 조사되지 않은 부분간의 ΔE(색 차)를 측정함으로써 내광성을 측정하였다. ΔE의 수치가 낮을수록 내광성은 높음을 나타낸다.

60℃에서 16시간동안 습한 공기중에 프린트를 노출시키고 1-5의 등급(5는 매 우 양호함이고 1은 나쁨임)을 매김으로써 샘플의 내습성을 체크하였다.

결과는 표1에 나타내었는데 그 하단의 L, a, b는 색 배합을 나타내고 C는 채도, H는 색도, ROD는 프린트의 광학 밀도이다. DY132는 C.I.Direcr Yellow 132(비교 실시예)이다.

실시예 2 - 추가의 잉크

표2 및 3에 기술한 잉크를 제조할 수 있을 것인데 여기서 제1열에 기술한 조성은 염료1:염료2의 비율을 나타낸다. 두번째 열에 인용한 숫자는 적당한 성분의 부수를 말하며 모든 부수 및 퍼센트는 중량에 의한다. 잉크는 열식 또는 압전기 잉크 젯 프린팅으로 종이에 도포할 수 있을 것이다.

다음과 같은 약어를 표1-3에서 사용하였다:

PG = 프로필렌 글리콜

DEG = 디에틸렌 글리콜

NMP = N-메틸 피롤리돈

DMK = 디메틸케톤

IPA = 이소프로판올

MEOH = 메탄올

2P = 2-피롤리돈

MIBK = 메틸이소부틸 케톤

P12 = 프로판-1,2-디올

BDL = 부탄-2,3-디올

CET = 세틸 암모늄 브로마이드

PHO = Na₂HPO₄ 및

TBT = 4차 부탄올

TDG = 우레아

Claims

하기 화학식(1) 및 하기 화학식(2)의 화합물 또는 이들의 염을 포함하는 조성물.

[화학식 1]

[화학식 2]

[식중, 화학식(1)의 화합물과 화학식(2)의 화합물의 중량비는 1:3.9-1:1임.
제1항에 있어서, 화학식(1)의 화합물과 화학식(2)의 화합물의 중량비는 1:3-1:1인 조성물.
제1항 또는 제2항의 조성물 및 액체 매질을 포함하는 액체 조성물.
제3항에 있어서,

(a) 0.01-30부의 제1항 또는 제2항의 조성물; 및

(b) 70-99.99부의 액체 매질

을 포함하는 액체 조성물.
제3항에 있어서, 액체 매질이 물 및 유기 용매의 혼합물을 포함하는 액체 조성물.
제4항에 있어서, 평균 공극 크기가 10㎛ 이하인 필터로 여과한 액체 조성물.
제4항에 있어서, 점도가 20℃에서 20cp 이하인 액체 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 조성물의 제조 전후에 화학식(1) 및 (2)의 화합물을 역삼투, 한외여과, 이온교환 또는 이들을 함께 사용하여 정제시킨 조성물.
제4항에 있어서, 황색인 액체 조성물.
제4항의 조성물을 기판에 도포하는 것을 포함하는, 기판에 고 내광성 이미지를 프린트하는 방법.
제10항에 있어서, 기판이 광택 필름인 방법.
제1항 또는 제2항의 조성물을 함유하는 임의로 리필가능한 잉크 젯 프린터 카트리지.
제4항의 액체 조성물을 함유하는 잉크 젯 프린터.