KR101403290B1 - 착색 수지 조성물 및 그것을 사용한 잉크젯 잉크 - Google Patents

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Abstract

표면 평활성 및 화소 내 평탄성이 뛰어난 착색 수지 조성물, 및 상기 착색 수지 조성물을 사용한 잉크젯 잉크를 제공한다.
안료, 안료 유도체, 수지 운반체를 포함하는 착색 수지 조성물로서, 고형분 농도 20중량%이상 40중량%미만에 있어서, 점도[단, 전단속도가 100(1/s)인 경우에 한함, 이하 동일함]가 3~200(mPa·s)이면서 T.I.값[단, 전단속도 10(1/s)의 점도 ηa(mPa·s)와 전단속도 1000(1/s)의 점도 ηb(mPa·s)의 비(ηa/ηb)로 함, 이하 동일함]이 1~2이며, 또한 고형분 농도 40중량%이상 60중량%이하에 있어서, 점도가 10~200(mPa·s)이면서 T.I.값이 1~3인 것을 특징으로 하는 착색 수지 조성물.
착색 수지 조성물, 안료, 안료 유도체, 수지 운반체, 잉크젯 잉크

Description

착색 수지 조성물 및 그것을 사용한 잉크젯 잉크{COLORED RESIN COMPOSITION AND INK-JET INK COMPRISING THE SAME}
본 발명은 착색 수지 조성물, 잉크젯 잉크, 및 이들의 제조방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 잉크젯 잉크를 사용한 인쇄물에 관한 것이다.
박형(薄型) 텔레비전 등에 이용되고 있는 액정 디스플레이 패널에는 컬러필터기판이 포함되어 있다.
컬러필터기판은 구체적으로는 유리 등의 투명한 기판의 표면에 3종 이상의 다른 색상의 미세한 스트라이프상의 필터 세그먼트를 평행 또는 교차하여 배치한 것, 혹은 미세한 모자이크상의 필터 세그먼트를 종횡 일정한 배열로 배치한 것으로 이루어져 있다. 생산성 및 저비용 관점에서 컬러필터기판 용도에 잉크젯법을 적용하는 것이 유리하다.
필터 세그먼트는 미리 투명기판상에 블랙 매트릭스를 마련하고, 블랙 매트릭스로 구분된 영역 내에 잉크젯법에 의해 잉크를 충전함으로써 형성된다. 잉크 조성물로서, 컬러필터기판에 필요한 고농도의 안료를 분산시켜 함유하는 것이 요구되고 있다. 이와 동시에, 기판상의 소망하는 위치에 안정되게 토출시킬 수 있는 물성을 가지는 것이 요구되고 있다.
그러나 잉크가 건조함으로 인해 점도 안정성이 극적으로 나빠지면, 잉크젯 장치의 노즐의 막힘이나 토출 안정성의 저하로 이어졌다. 또한 도막의 건조공정에서는 표면에 막이 생겨버려 건조 얼룩이 발생하여, 표면 평활성이 손상되었다. 특히, 착색 조성물을 포함하는 도막의 경우에 투과율 및 대비(contrast)가 저하하였다. 또한 블랙 매트릭스로 구분된 영역 내의 화소 내 평탄성이 나빠졌다.
일반적으로 잉크젯 인쇄에서는, 비침투성 기재에 인쇄하는 경우, 도트(dot)의 확산 정도의 제어가 극히 곤란하였다. 기재의 표면 장력에 따라서는, 젖음성이 좋지 않아서, 도트가 퍼지지 않아, 밴딩 등의 정밀성을 저하시키는 원인이 되었다. 이러한 비침투성 기재에 대한 인쇄 적합성을 향상시키는 수단으로서 잉크의 표면 장력의 제어가 행해지고 있었다. 그러나 인쇄조건, 인쇄기재에 의해 잉크의 설계를 바꿀 필요가 있어 비용이 대폭으로 늘어났다.
즉, 잉크젯 인쇄에 있어서 비침투성 기재에 인쇄한 경우, 도트상으로 될지 젖어서 번질지를 표면 장력에 의해 제어하고 있는 것만으로는 상기 문제를 해결할 수 없었다. 이 입상감(粒狀感)과 젖어서 번지는 것의 상반되는 관계를 해결하기 위해, 일본국 공개특허 평11-246773, 일본국 특허 제2897575호, 일본국 특허 제3000852호 또는 일본국 특허 제3127412호에 가열 용융형의 핫멜트 잉크젯 잉크가 개시되어 있다. 비침투성 기재에의 정착성이 뛰어나지만, 핫멜트형 잉크젯 잉크의 특성상, 인쇄하는 동시에 기재상에서 고화(固化)해 버렸다. 그 때문에, 도트의 레벨링이 좋지 않아, 돌출이 있는 인쇄물이 되었다. 또한 도트와 도트간의 밴딩, 즉, 헤드의 주사(走査)방향으로 발생하는 가로 줄무늬가 발생하기 쉬웠다. 그 때문에, 소망하는 화질을 얻는 것이 어려웠다.
또한 비침투성 기재에의 잉크로서, 일본국 공개특허 2004-182764에는 잉크 중에 수지산금속염을 함유시킴으로써 비침투성 기재에의 정착성과 토출 안정성을 개선하는 방법이 개시되어 있다. 그러나 이 방법은 600℃에 가까운 고온으로 풀림(anneal)시키고 베이킹하여 정착시키는 것이 필요하였다. 그 결과, 잉크에 요구되는 투명감이 베이킹시 크게 저하해 버린다. 이 투명성의 저하는 색의 차이 뿐 아니라 명도의 저하를 일으킨다. 명도의 저하는 색 재현성을 현저하게 저하시키기 때문에 인쇄 용도로서 사용하는 것이 곤란하였다.
또한 일본국 공개특허 평9-137094에는, 특정의 연화점(軟化点) 또는 유출 개시점을 가지는 잉크를 사용해 도트 지름을 작게 컨트롤하여, 내마찰성과 농도를 확보하는 것이 개시되어 있다. 그러나 이 잉크를 비침투성의 기재에 인쇄하는 경우, 도트는 소망하는 지름을 유지하지 못하여 도트 게인(dot gain)이 커져 혼색을 일으켰다.
또한 일본국 공표특허 2004-522813에는, 활성 에너지선 경화형의 잉크를 사용하여, 용제의 표면 장력과 방사 경화성 반응 희석제의 표면 장력을 제어해 내성 및 정밀성을 향상시키는 것이 개시되어 있다. 그러나 일반적으로 활성 에너지선 경화형 잉크는 가교에 의해 액체를 경화시킨다. 그 때문에, 토출 후의 조사 타이밍이 빠르면 입상감이 생겨 버리고, 또한 타이밍이 늦으면 혼색이 발생한다. 따라서, 실제로는 품질과 생산성의 관점에서 인쇄물은 입상감을 가지고 있었다.
또한 점탄성을 컨트롤한 잉크젯 잉크가 일본국 공개특허 2000-186240에 개시되어 있다. 이것에 의하면, 저장 강성(剛性)율의 측정 주파수 의존성으로부터 토출성이나 비행 구부러짐 등의 토출 성능에 관한 지견을 얻을 수 있다. 그러나 상기 발명에 의하여 평가된 잉크에 의해 토출을 행한 경우, 표면의 평활성이나 정밀성은 불충분하였다.
컬러필터 용도의 잉크젯용 잉크로서, 예를 들면 일본국 공개특허 평11-84123에는 안료 농도, 고형분 농도가 낮은 잉크에 의해 토출성이나 화소 내 평탄성을 악화시키지 않는 방법이 개시되어 있다. 그러나 저안료 농도 또는 저고형분 농도에서는, 필요한 색 농도의 도막을 형성했을 때 막 두께가 지나치게 두꺼워졌다. 또한 블랙 매트릭스로 구분된 영역 내에 충전하는 잉크량을 늘리게 되어, 블랙 매트릭스를 넘어 잉크가 넘치고, 인접하는 영역에 잉크가 혼입하여 필터 세그먼트의 색상을 손상하였다. 또한 일본국 공개특허 2003-66222에는 건조시의 온도와 시간의 제어에 의해 화소 내 평탄성을 개선하는 방법이 개시되어 있다. 그러나 그러한 프로세스의 제어만으로는 상기 문제를 해결할 수 없었다.
또한 일본국 공개특허 2004-339330, 일본국 공개특허 2004-339331, 일본국 공개특허 2004-339332, 일본국 공개특허 2004-339333에 컬러필터용 잉크를 강체진자시험에 의해 평가한 것이 개시되어 있다. 그러나 이들 잉크에 의하면, 내열성에 착목할 뿐으로 인쇄물의 평활성은 충분한 것은 아니었다.
[특허문헌 1] 일본국 공개특허 평11-84123호 공보
[특허문헌 2] 일본국 공개특허 2003-66222호 공보
[특허문헌 3] 일본국 공개특허 평11-246773호 공보
[특허문헌 4] 일본국 특허 제2897575호 공보
[특허문헌 5] 일본국 특허 제3000852호 공보
[특허문헌 6] 일본국 특허 제3127412호 공보
[특허문헌 7] 일본국 공개특허 2004-182764호 공보
[특허문헌 8] 일본국 공개특허 평9-137094호 공보
[특허문헌 9] 일본국 공표특허 2004-522813호 공보
[특허문헌 10] 일본국 공개특허 2000-18624호 공보
[특허문헌 11] 일본국 공개특허 2004-339330호 공보
[특허문헌 12] 일본국 공개특허 2004-339331호 공보
[특허문헌 13] 일본국 공개특허 2004-339332호 공보
[특허문헌 14] 일본국 공개특허 2004-339333호 공보
본 발명의 실시형태는 표면 평활성 및 화소 내 평탄성이 뛰어난 착색 수지 조성물, 및 상기 착색 수지 조성물을 사용한 잉크젯 잉크의 제공을 과제로 한다.
또한 본 발명의 다른 실시형태에 의하면, 잉크젯 인쇄시에 발생하는 인쇄면의 평활성이 뛰어난 인쇄물의 제공을 과제로 한다.
본 발명의 제1의 실시형태는 안료, 안료 유도체, 수지 운반체를 포함하는 착색 수지 조성물로서, 고형분 농도 20중량%이상 40중량%미만에 있어서, 점도[단, 전단속도(shear velocity)가 100(1/s)인 경우에 한함, 이하 동일함]가 3~200(mPa·s)이면서 T.I.값[단, 전단속도 10(1/s)의 점도 ηa(mPa·s)와 전단속도 1000(1/s)의 점도 ηb(mPa·s)의 비(ηa/ηb)로 함, 이하 동일함]이 1~2이며, 또한 고형분 농도 40중량%이상 60중량%이하에 있어서, 점도가 10~200(mPa·s)이면서 T.I.값이 1~3인 것을 특징으로 하는 착색 수지 조성물에 관한 것이다.
또한 중량평균 분자량 2000~10000인 화합물이 전 고형분을 기준으로 하여 5중량%이상 포함되는 것을 특징으로 하는 상기의 착색 수지 조성물도 바람직하다. 여기서, 중량평균 분자량 2000~10000인 화합물은 하기 일반식(1)~(3)으로 표현되는 구조를 적어도 하나 가지는 것이 바람직하다.
일반식(1):
Figure 112008077341150-pct00001
(식 중 R1은 수소 또는 메틸기를 나타낸다. R2는 알킬렌기를 나타낸다. m은 1~20의 정수를 나타낸다.)
일반식(2):
(HOOC-)e-R'1-(-COO-[-R'3-COO-]f-R'2)g (2)
(식 중 R'1은 4가의 테트라카르본산화합물 잔기, R'2는 모노알코올 잔기, R'3은 락톤 잔기, e는 2 또는 3의 정수, f는 1~50의 정수, g는 (4-e)를 나타낸다.)
일반식(3):
Figure 112008077341150-pct00002
{일반식(3) 중 R''3은 수소원자 또는 메틸기이고,
X1은 -CO0-, -CONH-, -0-, -OCO- 혹은 -CH20-이며, X2는 일반식:
-(-Ra1-0-)m1-
(식 중 Ra1은 탄소원자수 2~8인 직쇄상 혹은 분기상의 알킬렌기, 또는 탄소원자수 3~8인 시클로알킬렌기이고, 또한 m1은 1~50의 정수이다.)
로 표현되는 기이고,
X3은 일반식:
-(-CO-Rb1-0-)m2-
(Rb1은 탄소원자수 4~8인 직쇄상 혹은 분기상의 알킬렌기, 또는 탄소원자수 4~8인 시클로알킬렌기이고, 또한 m2는 0 또는 1~20의 정수이다.)
로 표현되는 기이며,
Y1은 일반식(4):
Figure 112008077341150-pct00003
(일반식(4) 중
A1~A3 중의 하나가 수소원자이고, 다른 2개는 -COOH인 조합이거나, A1~A3 중의 하나가 -COORc(단, Rc는 탄소원자수 1~18인 알킬기이다.)이고, 다른 2개는 -COOH인 조합이거나, 또는 A1~A3의 3개가 -COOH인 조합이고, k는 1 또는 2이다.)
로 표현되는 기이거나, 혹은 일반식(5):
Figure 112008077341150-pct00004
(일반식(5) 중
A5~A7 중 하나는 수소원자이고, 다른 2개는 -COOH인 조합이거나, A5~A7 중 하 나는 -COORd(단, Rd는 탄소원자수 1~18인 알킬기이다.)이고, 다른 2개는 -COOH인 조합이거나, 또는 A5~A7의 3개가 -COOH인 조합이고,
R2는 직접결합, -0-, -C0-, -COOCH2CH2OCO-, -S02-, -C(CF3)2-, 식:
Figure 112008077341150-pct00005
로 표현되는 기, 또는 식:
Figure 112008077341150-pct00006
로 표현되는 기이다.)
또한 알콕시알킬기 함유 멜라민화합물 혹은 알콕시알킬기 함유 벤조구아나민화합물을 포함하는 상기의 착색 수지 조성물도 바람직하다.
또한 안료 표면에 안료 유도체 및 수지 운반체의 피복층이 형성되어 있는 상 기의 착색 수지 조성물도 바람직하다.
상기의 착색 수지 조성물을 사용하여 잉크젯 잉크로 할 수 있다.
본 발명의 제2의 실시형태는 막 두께 15~25㎛로 인쇄기재상에 도공한 후에, 승온속도 5℃/분으로 승온하는 사이의 강체진자시험에 의한 점탄성 측정에 있어서, 승온범위 100~170℃의 전 범위에서의 주기가 0.6~0.9초인 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크에 관한 것이다.
상기 잉크젯용 잉크는 승온속도 5℃/분으로 승온하는 사이의 강체진자시험에 의한 점탄성 측정에 있어서, 승온범위 100~170℃의 전 범위에서의 주기가 0.6~0.9초인 원료를 0.1~50중량% 함유하는 것이 바람직하다.
상기 인쇄기재가 비침투성 기재이면서, 상기 잉크젯용 잉크의 비침투성 기재상에서의 접촉각이 10~30°인 것이 바람직하다. 또한 상기의 인쇄기재는 유리인 것이 바람직하다.
또한 상기 잉크젯용 잉크가 유기 용제를 50~85중량% 함유하는 것이 바람직하다. 또한 유기 용제로서 상압(常壓)에서의 비점(沸点)이 130℃~300℃인 유기 용제를 전 유기 용제 중 50중량%이상 함유하는 것이 바람직하다. 또한 열가교제로서 멜라민 또는 멜라민 유도체를 함유하는 것이 바람직하다.
또한 잉크젯 토출장치에 의해 잉크 설정온도 25~70℃로 토출할 수 있는 것이 바람직하다.
상기의 잉크젯 잉크를 사용해 인쇄기재상에 인쇄하여 인쇄물로 해도 된다.
상기 잉크젯용 잉크는 잉크젯 토출장치에 의해 25~70℃로 잉크를 인쇄기재에 토출한 후, 승온속도 5℃/분으로 승온하는 사이의 강체진자시험에 의한 점탄성 측정에 있어서, 승온범위 100~170℃의 전 범위에서의 주기를 0.6~0.9초로 하여 제조할 수 있다.
(발명의 효과)
제1의 실시형태에 의하면, 분산 안정성, 장시간 연속 토출시의 토출 안정성이 뛰어난 효과를 가지는 착색 수지 조성물을 제공한다. 또한 건조 얼룩의 발생이 없다고 하는 효과도 발휘한다. 이 때문에, 표면 평활성 및 화소 내 평탄성이 뛰어난 착색 수지 조성물을 제공할 수 있다. 또한 잉크젯 토출장치에 적합한 잉크젯 잉크를 제공할 수 있다. 또한 잉크젯 방식으로 작성하는 컬러필터기판의 고성능화와 저비용화에도 기여한다.
또한 제1의 실시형태에 의하면, 내약품성이 양호하고 안료 농도가 높음에도 불구하고, 도료나 잉크로서 사용한 경우에, 저점도이면서 경시 점도 안정성이 양호한 착색 수지 조성물을 제공할 수 있다. 또한 내성을 유지하면서 저점도이면서 토출 안정성이 양호한 잉크젯 잉크를 제공할 수 있다.
제2의 실시형태에 의하면, 인쇄물은 고품위의 평활성을 달성한다. 또한 저농도에서 고농도에 걸친 인쇄의 입상감 또는 정밀성을 개선할 수 있다. 또한 본 잉크젯용 잉크를 잉크젯 방식으로 인쇄를 행함으로써 컬러필터로 한 경우, 컬러필터상의 화소의 표면형상이나, 화소 내에 발생하는 색 얼룩을 현저하게 개선할 수 있다.
또한 본 발명의 잉크 조성물을 잉크젯 잉크로서 사용함으로써, 종래의 방법에 비하여, 훨씬 효율적이고 고성능의 컬러필터, 패키지, 또는 옥외 간판 등을 생 산할 수 있다.
본 명세서에 개시된 내용은 일본국 출원특허 2006-110437(2006년 4월 13일 출원) 및 일본국 출원특허 2006-134518호(2006년 5월 12일 출원)의 주제에 관한 것으로서, 이들을 전체적으로 본 명세서에 편입하기로 한다.
도 1은 실시예 및 비교예의 강체진자시험에 의한 주기의 측정결과를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 제1의 실시형태에 대하여 설명한다.
본 발명의 착색 수지 조성물은 안료, 안료 유도체 및 수지 운반체를 포함한다. 또한 고형분 중에 중량평균 분자량 2000~10000인 화합물을 5중량%이상 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명의 착색 수지 조성물은 하기의 점도 물성 Ⅰ 및 Ⅱ를 만족하는 것을 특징으로 한다.
(점도 물성 Ⅰ)
고형분 농도 20중량%이상 40중량%미만에 있어서, 점도[단, 전단속도가 100(1/s)인 경우에 한함]가 3~200(mPa·s)이면서, T.I.값[단, 전단속도 10(1/s)의 점도 ηa(mPa·s)와 전단속도 1000(1/s)의 점도 ηb(mPa·s)의 비(ηa/ηb)로 함]이 1~2이다.
(점도 물성 Ⅱ)
고형분 농도 40중량%이상 60중량%이하에 있어서, 점도[단, 전단속도가 100(1/s)인 경우에 한함]가 10~200(mPa·s)이면서, T.I.값[단, 전단속도 10(1/s)의 점도 ηa(mPa·s)와 전단속도 1000(1/s)의 점도 ηb(mPa·s)의 비(ηa/ηb)로 함]이 1~3이다.
본 발명의 착색 수지 조성물을 잉크로 한 경우의 잉크 조성물의 고형분 함유량(이하, 고형분 농도라 칭하는 경우도 있음)은, 잉크 조성물 전 중량에 대하여, 바람직하게는 3~60중량%, 보다 바람직하게는 4~40중량%이다. 고형분 함유량이 3중량%이상이면 잉크 피막의 농도가 적당해지고, 또한 내성이 뛰어나다. 60중량%이하이면 잉크의 점도가 적당해지고, 경시 안정성이 뛰어나다.
고형분 함유량을 20중량%이상 40중량%미만 또는 40중량%이상 60중량%가 되도록 용제를 조정했을 시에 상기의 점도 물성 Ⅰ 또는 Ⅱ를 만족하는 조성물이 본 발명의 착색 수지 조성물이다.
T.I.값은 틱소트로피성을 나타내고, 하기 관계(가)로 나타난다.
<관계(가)>
T.I.값=레오미터에서의 로터의 회전수가 10(1/S)에서 측정한 점도/레오미터에서의 로터의 회전수 1000(1/S)에서 측정한 점도
상기의 고형분 농도, 점도, 및 T.I.값의 관계에 대해서는, 보다 바람직하게는, 고형분 농도 40중량%이상 60중량%이하에 있어서, 점도가 10~150(mPa·s)이면서 T.I.값이 1~3이고, 더욱 바람직하게는 고형분 농도 40중량%이상 60중량%이하에 있어서, 점도가 10~100(mPa·s)이면서 T.I.값이 1~3이다.
본 발명의 착색 수지 조성물은 안료를 함유하고 있다.
안료로서는 유기 안료, 무기 안료, 또는 카본블랙을 사용할 수 있고, 안료는 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.
카본블랙으로서는 아세틸렌블랙, 채널블랙, 퍼니스블랙을 들 수 있다.
유기 안료로서는 디케토피롤로피롤계 안료, 아조, 디스아조, 혹은 폴리아조 등의 아조계 안료, 구리프탈로시아닌, 할로겐화구리프탈로시아닌, 혹은 무금속 프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌계 안료, 아미노안트라퀴논, 디아미노디안트라퀴논, 안트라피리미딘, 플라반트론, 안트안트론, 인단트론, 피란트론, 혹은 비올란트론 등의 안트라퀴논계 안료, 퀴나크리돈계 안료, 디옥사진계 안료, 페리논계 안료, 페릴렌계 안료, 티오인디고계 안료, 이소인돌린계 안료, 이소인돌리논계 안료, 퀴노프탈론계 안료, 스렌계 안료, 또는 금속 착체계 안료 등을 들 수 있다.
무기 안료로서는 산화티탄, 산화아연, 황화아연, 염기성 탄산연(鹽基性炭酸鉛), 탄산칼슘, 침강성 황산바륨, 화이트 카본, 알루미나 화이트, 카올린 클레이, 탤크, 벤토나이트, 흑색 산화철, 카드뮴 레드, 철단(colcothar), 몰리브덴 레드, 몰리브데이트 오렌지, 크롬 버밀리온(vermilion), 황연(黃鉛), 카드뮴 옐로우, 황색 산화철, 티탄 옐로우, 산화크롬, 비리디언(viridian), 티탄 코발트그린, 코발트그린, 코발트크롬그린, 빅토리아 그린, 군청, 감청, 코발트블루, 세룰리안블루, 코발트실리카블루, 코발트아연실리카블루, 망간바이올렛, 또는 코발트바이올렛 등을 들 수 있다.
또한 이하에 본 발명의 착색 수지 조성물에 사용 가능한 안료를 컬러 인덱스(C.I.) 넘버로 나타낸다.
적색 착색 조성물에는, 예를 들면 C.I.Pigment Red 7, 9, 14, 41, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 81:1, 81:2, 81:3, 97, 122, 123, 146, 149, 168, 177, 178, 180, 184, 185, 187, 192, 200, 202, 208, 210, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240, 246, 254, 255, 264, 272 등의 적색 안료를 사용할 수 있다. 적색 착색 조성물에는 황색 안료 및/또는 오렌지 안료를 병용할 수 있다.
옐로우색 착색 조성물에는, 예를 들면 C.I.Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 24, 31, 32, 34, 35, 35:1, 36, 36:1, 37, 37:1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 86, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 125, 126, 127, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 179, 180, 181, 182, 185, 187, 188, 193, 194, 199 등의 황색 안료를 사용할 수 있다.
오렌지색 착색 조성물에는, 예를 들면 C.I.Pigment orange 36, 43, 51, 55, 59, 61 등의 오렌지색 안료를 사용할 수 있다.
녹색 착색 조성물에는, 예를 들면 C.I.Pigment Green 7, 10, 36, 37 등의 녹색 안료를 사용할 수 있다. 녹색 착색 조성물에는 황색 안료를 병용할 수 있다.
청색 착색 조성물에는, 예를 들면 C.I.Pigment Blue 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 22, 60, 64 등의 청색 안료를 사용할 수 있다. 청색 착색 조성물에는, 예를 들면 C.I.Pigment Violet 1, 19, 23, 27, 29, 30, 32, 37, 40, 42, 50 등의 보라색 안료를 병용할 수 있다.
본 발명의 착색 수지 조성물은 안료를 1종 단독으로 함유하거나, 혹은 2종 이상을 혼합하여 함유할 수 있다.
안료의 입자지름은 가시광의 흡수 계수(스펙트럼의 적정함) 및 투명성 면에서, 가시광의 파장에 대하여 충분히 작은 것이 바람직하다. 즉, 안료는 평균 1차 입자지름이 0.01㎛이상 0.3㎛이하, 특히 0.01㎛이상 0.1㎛이하인 것이 바람직하다. 또한 1차 입자지름이란, 최소 단위의 안료 입자의 직경을 말하고, 전자 현미경으로 측정된다. 안료의 1차 입자지름은 샌드밀, 니더, 또는 2단 롤 등의 기지(旣知)의 분산장치를 사용하여 적정한 범위 내로 제어할 수 있다.
본 발명의 착색 수지 조성물에 있어서, 상기 안료는 조성물 전체의 중량에 대하여, 바람직하게는 1~30중량%, 보다 바람직하게는 3~25중량%의 양으로 함유되어 있는 것이 바람직하다. 상기 안료의 함유량이 1중량%이상이면 잉크로 한 경우의 잉크 조성물의 잉크 피막의 농도가 충분하고, 30중량%이하이면 점도의 상승이 없어, 경시 안정성이 뛰어나다.
또한 상기 안료 100중량부에 대하여, 중량평균 분자량 2000~10000인 화합물을 3~150중량부, 보다 바람직하게는 5~100중량부로 사용하는 것이 바람직하다. 중량평균 분자량 2000~10000인 화합물이 3중량부 이상이면 잉크 조성물의 점도가 충분히 낮고, 150중량부 이하이면 잉크 조성물은 조막성(造膜性)이 뛰어나다.
본 발명의 착색 수지 조성물은 안료 유도체를 함유한다.
여기서, 안료 유도체란, 상기의 컬러 인덱스에 기재되어 있는 유기 안료 잔 기에 특정의 치환기를 도입한 화합물을 말한다.
안료 유도체로서는, 예를 들면 일반식(6):
G1-(E)q (6)
(식 중 G1은 색소 원형(原型) 화합물 잔기이고, E는 염기성 치환기, 산성 치환기, 또는 중성 치환기이며, q는 1~4의 정수이다.)로 표현되는 화합물을 사용할 수 있다.
기 E의 염기성 치환기로서는, 예를 들면 하기 일반식(7), 일반식(8), 일반식(9), 및 일반식(10)으로 표현되는 치환기를 들 수 있다.
일반식(7):
Figure 112008077341150-pct00007
X31: -S02-, -C0-, -CH2NHCOCH2-, -CH2- 또는 직접결합을 나타낸다.
p: 1~10의 정수를 나타낸다.
R33, R34: 각각 독립적으로 치환되어 있어도 되는 알킬기, 치환되어 있어도 되는 알케닐기, 치환되어 있어도 되는 페닐기, 또는 R33과 R34가 함께 새로운 질소원자, 산소원자 또는 유황원자를 포함하는 치환되어 있어도 되는 복소환을 나타낸다. 알킬기 및 알케닐기의 탄소수는 1~10이 바람직하다.
일반식(8):
Figure 112008077341150-pct00008
R35, R36: 각각 독립적으로 치환되어 있어도 되는 알킬기, 치환되어 있어도 되는 알케닐기, 치환되어 있어도 되는 페닐기, 또는 R35와 R36이 함께 새로운 질소원자, 산소원자 또는 유황원자를 포함하는 치환되어 있어도 되는 복소환을 나타낸다. 알킬기 및 알케닐기의 탄소수는 1~10이 바람직하다.
일반식(9):
Figure 112008077341150-pct00009
X32: -S02-, -C0-, -CH2NHCOCH2-, -CH2- 또는 직접결합을 나타낸다.
R37: 치환되어 있어도 되는 알킬기, 치환되어 있어도 되는 알케닐기 또는 치 환되어 있어도 되는 페닐기를 나타낸다. 알킬기 및 알케닐기의 탄소수는 1~10이 바람직하다.
R38, R39, R1O, R11: 각각 독립적으로 수소원자, 치환되어 있어도 되는 알킬기, 치환되어 있어도 되는 알케닐기 또는 치환되어 있어도 되는 페닐기를 나타낸다. 알킬기 및 알케닐기의 탄소수는 1~5가 바람직하다.
일반식(10):
Figure 112008077341150-pct00010
X33: -S02-, -C0-, -CH2NHCOCH2-, -CH2- 또는 직접결합을 나타낸다.
Y: -NR12-Z-NR13- 또는 직접결합을 나타낸다.
R12, R13: 각각 독립적으로 수소원자, 치환되어 있어도 되는 알킬기, 치환되어 있어도 되는 알케닐기 또는 치환되어 있어도 되는 페닐기를 나타낸다. 알킬기 및 알케닐기의 탄소수는 1~5가 바람직하다.
Z: 치환되어 있어도 되는 알킬렌기, 치환되어 있어도 되는 알케닐렌기, 또는 치환되어 있어도 되는 페닐렌기를 나타낸다. 알킬렌기 및 알케닐렌기의 탄소수는 1~8이 바람직하다.
P: 하기 일반식(11)로 표현되는 치환기 또는 하기 일반식(12)로 표현되는 치환기를 나타낸다.
Q: 수산기, 알콕실기, 상기 일반식(8)로 표현되는 치환기 또는 상기 일반식(9)로 표현되는 치환기를 나타낸다.
일반식(11):
Figure 112008077341150-pct00011
r: 1~10의 정수를 나타낸다.
R14, R15: 각각 독립적으로 치환되어 있어도 되는 알킬기, 치환되어 있어도 되는 알케닐기, 치환되어 있어도 되는 페닐기, 또는 R14와 R15가 함께 새로운 질소원자, 산소원자 또는 유황원자를 포함하는 치환되어 있어도 되는 복소환을 나타낸다. 알킬기 및 알케닐기의 탄소수는 1~10이 바람직하다.
일반식(12):
Figure 112008077341150-pct00012
R16: 치환되어 있어도 되는 알킬기, 치환되어 있어도 되는 알케닐기 또는 치환되어 있어도 되는 페닐기를 나타낸다. 알킬기 및 알케닐기의 탄소수는 1~10이 바람직하다.
R17, R18, R19, R20: 각각 독립적으로 수소원자, 치환되어 있어도 되는 알킬기, 치환되어 있어도 되는 알케닐기 또는 치환되어 있어도 되는 페닐기를 나타낸다. 알킬기 및 알케닐기의 탄소수는 1~5가 바람직하다.
기 E의 산성 치환기 또는 중성 치환기로서는, 예를 들면 하기 일반식(13), 일반식(14) 및 일반식(15)로 표현되는 치환기를 들 수 있다.
일반식(13):
-SO3M/l (13)
M: 수소원자, 칼슘원자, 바륨원자, 스트론튬원자, 망간원자, 또는 알루미늄 원자를 나타낸다.
l: M의 가수(價數)
일반식(14):
Figure 112008077341150-pct00013
R21, R22, R23, R24: 수소원자 또는 탄소수 1~30인 알킬기를 나타낸다(단, 모두가 수소원자인 경우는 제외).
일반식(15):
Figure 112008077341150-pct00014
A32: 수소원자, 할로겐원자, -NO2, -NH2 또는 SO3H를 나타낸다.
y: 1~4의 정수를 나타낸다.
색소 원형 화합물 잔기 G1로서는, 예를 들면 디케토피롤로피롤계 색소, 아조, 디스아조, 혹은 폴리아조 등의 아조계 색소, 프탈로시아닌계 색소, 디아미노디안트라퀴논, 안트라피리미딘, 플라반트론, 안트안트론, 인단트론, 피란트론, 비올란트론 등의 안트라퀴논계 색소, 퀴나크리돈계 색소, 디옥사진계 색소, 페리논계 색소, 페릴렌계 색소, 티오인디고계 색소, 이소인돌린계 색소, 이소인돌리논계 색소, 퀴노프탈론계 색소, 스렌계 색소, 또는 금속 착체계 색소 등의 잔기, 안트라퀴 논 잔기, 또는 트리아진 잔기 등을 들 수 있다.
특히, 안료 유도체가 안트라퀴논 유도체인 경우는, 상기 염기성 치환기, 산성 치환기 또는 중성 치환기를 가지는 안트라퀴논을 사용할 수 있다. 또한 트리아진 유도체의 경우에는, 메틸기 혹은 에틸기 등의 알킬기; 아미노기; 디메틸아미노기, 디에틸아미노기 혹은 디부틸아미노기 등의 알킬아미노기; 니트로기; 수산기; 메톡시기, 에톡시기 혹은 부톡시기 등의 알콕시기; 염소 등의 할로겐; 메틸기, 메톡시기, 아미노기, 디메틸아미노기 혹은 수산기 등으로 치환되어 있어도 되는 페닐기; 또는 메틸기, 에틸기, 메톡시기, 에톡시기, 아미노기, 디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 니트로기, 혹은 수산기 등으로 치환되어 있어도 되는 페닐아미노기 등;의 치환기를 가지고 있어도 되는 1,3,5-트리아진에, 상기 염기성 치환기, 산성 치환기 또는 중성 치환기를 도입한 유도체를 사용할 수 있다.
그 중에서도 트리아진환, 안트라퀴논기를 함유하는 안료 유도체가 보다 바람직하다. 트리아진환, 안트라퀴논기 구조를 가지는 안료 유도체는, 안료에 대하여 보다 높은 흡착성을 나타내며, 높은 분산성이 얻어지는 동시에, 열반응성 화합물의 경화 반응을 보다 효과적으로 일으켜, 내성의 한층 더한 향상을 기대할 수 있다.
본 발명의 착색 수지 조성물은 수지 운반체를 함유한다.
수지 운반체는 후술하는 열반응성 화합물의 반응온도에 있어서도, 비반응성의 수지이며, 열가소성 수지인 것이 바람직하다.
수지 운반체의 예로서는 석유계 수지, 말레산수지, 니트로셀룰로오스, 셀룰로오스아세테이트부틸레이트, 환화(環化)고무, 염화고무, 알키드수지, 아크릴수지, 폴리에스테르수지, 아미노수지, 비닐수지, 또는 부티랄수지 등을 사용할 수 있다.
수지 운반체로서 가교 가능한 관능기를 가지는 것을 사용할 수도 있다. 가교 가능한 관능기로서는 수산기, 카르복실기, 술폰산기, 인산기, 또는 알콕실기 등을 들 수 있다.
가교 가능한 관능기를 가지는 수지로서는, 에스테르화 반응에 의해 수지가 완만하게 가교하기 때문에, 수산기 또는 카르복실기를 가지는 아크릴수지가 바람직하다.
수산기 또는 카르복실기를 가지는 아크릴수지는, 수산기를 가지는 모노머 또는 카르복실기를 가지는 모노머와, 수산기 및 카르복실기를 가지지 않는 아크릴 모노머를 공중합함으로써 얻어지는 수지이다.
수산기를 가지는 모노머로서는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 3-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 글리세린(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트(n=2~50), 폴리카프로락톤변성히드록시에틸(메타)아크릴레이트(카프로락톤의 반복 수=1~6), 에폭시(메타)아크릴레이트, 수산기 말단 우레탄(메타)아크릴레이트, N-메틸올아크릴아미드, 알릴알코올, 폴리에틸렌글리콜모노메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜모노아크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노메타크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노아크릴레이트, 폴리(에틸렌글리콜-프로필렌글리콜)모노메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜모노메타 크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜모노아크릴레이트, 폴리(에틸렌글리콜-테트라메틸렌글리콜)모노메타크릴레이트, 폴리(에틸렌글리콜-테트라메틸렌글리콜)모노아크릴레이트, 폴리(프로필렌글리콜-테트라메틸렌글리콜)모노메타아크릴레이트, 폴리(프로필렌글리콜-테트라메틸렌글리콜)모노아크릴레이트, 프로필렌글리콜폴리부틸렌글리콜모노메타크릴레이트, 프로필렌글리콜폴리부틸렌글리콜모노아크릴레이트 등을 들 수 있다.
카르복실기를 가지는 모노머로서는 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산, 2-카르복시에틸아크릴레이트, ω-카르복시-폴리카프로락톤모노아크릴레이트, 프탈산모노히드록시에틸아크릴레이트, 글루타콘산(glutaconic acid), 테트라히드로프탈산 등을 들 수 있다.
수산기 및 카르복실기를 가지지 않는 아크릴 모노머로서는 하기 일반식(16)으로 표현되는 모노머를 사용해도 된다.
일반식(16):
Figure 112008077341150-pct00015
R43: 탄소수 1~30인 알킬기, -CH2-CH=CH2, 치환되어 있어도 되는 페닐기 또는 C=O-C(R51)=CH2를 나타낸다.
R41 및 R51: 수소원자 또는 메틸기를 나타낸다.
R42: 탄소수 1~4인 알킬렌기를 나타낸다.
s: 1~100의 정수를 나타낸다.
일반식(16)으로 표현되는 모노머로서는, 예를 들면 메톡시폴리에틸렌글리콜모노메타크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜모노아크릴레이트, 옥톡시폴리에틸렌글리콜모노아크릴레이트, 옥톡시폴리에틸렌글리콜폴리프로필렌글리콜모노메타크릴레이트, 옥톡시폴리에틸렌글리콜폴리프로필렌글리콜모노아크릴레이트, 라우록시폴리에틸렌글리콜모노아크릴레이트, 라우록시폴리에틸렌글리콜모노아크릴레이트, 스테아록시폴리에틸렌글리콜모노메타크릴레이트, 스테아록시폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜모노아크릴레이트, 알릴옥시폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜모노메타크릴레이트, 알릴옥시폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜모노아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 폴리테트라메틸렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리테트라메틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리(에틸렌글리콜-테트라메틸렌글리콜)디메타크릴레이트, 폴리(에틸렌글리콜-테트라메틸렌글리콜)디아크릴레이트, 폴리(프로필렌글리콜-테트라메틸렌글리콜)디메타크릴레이트, 폴리(프로필렌글 리콜-테트라메틸렌글리콜)디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜-폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 노닐페녹시폴리에틸렌글리콜모노아크릴레이트, 노닐페녹시폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜모노메타크릴레이트, 노닐페녹시폴리프로필렌글리콜-폴리에틸렌글리콜모노메타크릴레이트, 노닐페녹시폴리(에틸렌글리콜-프로필렌글리콜)모노아크릴레이트, 페놀에틸렌옥사이드변성아크릴레이트, 노닐페놀에틸렌옥사이드변성아크릴레이트, 비스페놀F에틸렌옥사이드변성디아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들은, 예를 들면 니혼 유시 가부시키가이샤에서 블램머 시리즈와 토아 고세이 가부시키가이샤에서 아로닉스 시리즈로서 시판되어 있다.
일반식(16)으로 표현되는 모노머 이외의 수산기 및 카르복실기를 가지지 않는 아크릴 모노머로서는, 예를 들면 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산알킬에스테르류나, 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 아세트산비닐 등을 들 수 있다. 또한 알킬기의 수소원자의 일부 또는 전부가 방향환, 복소환, 할로겐원자 등으로 치환되어 있는 알킬(메타)아크릴레이트 등 일반적으로 아크릴수지의 합성에 사용되는 모노머를 사용할 수 있다.
본 발명의 착색 수지 조성물은 수지 운반체의 일부에 중량평균 분자량(Mw) 2000~10000인 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명의 착색 수지 조성물의 점도 및 T.I.값의 관계를 유지할 수 있기 때문이다.
Mw=2000~10000인 화합물에서 분산한 착색 수지 조성물은, 같은 구조의 Mw>10000인 화합물에서 분산한 안료 분산체보다도 화합물끼리의 분자간 상호 작용이나 물리적인 얽힘이 없기 때문에, 분산체의 점도는 낮으며, 틱소트로피성도 낮아진다. 또한 Mw=2000~10000인 화합물은 적당한 분산성을 가지는 경우가 많은데, Mw<2000인 화합물에서는 분산 성능이 낮아서, 분산 안정성이 얻어지지 않아 경시 증점(增粘)하거나, 혹은 분산이 진행되지 않는다.
상기와 같이, Mw=2000~10000인 화합물은 분산제로서 기능한다. 또한 상기 이유로 저점도, 저틱소트로피성의 착색 수지 조성물을 얻기 위해서는 중량평균 분자량이 Mw=2000~10000인 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.
저점도, 저틱소트로피성의 착색 수지 조성물을 얻기 위해서는 중량평균 분자량이 Mw=2000~10000인 화합물을 착색 수지 조성물 중의 전 고형분을 기준으로 하여 5wt%이상 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기의 이유로 착색 수지 조성물의 점도 및 T.I.값의 관계를 조정할 수 있는 한, 어떠한 중량평균 분자량 2000~10000인 화합물을 사용해도 된다.
중량평균 분자량 2000~10000인 화합물은 공지의 화합물이어도 되고, 또한 상기 수지 운반체나 상기 열반응성 화합물이어도 된다. 또한 바람직하게는 안료 분산이나 분산 안정화의 기능을 가지는 올리고머 또는 수지 등이며, 특히 바람직하게는 하기 일반식(1)~(3)의 구조를 가지는 화합물이다.
일반식(1):
Figure 112008077341150-pct00016
(식 중 R1은 수소 또는 메틸기를 나타낸다. R2는 알킬렌기를 나타낸다. m은 1~20의 정수를 나타낸다.)
일반식(1)로 표현되는 구조를 가지는 화합물은 인산기를 가지는 올리고머 또는 수지이다. 상기 화합물을 사용하면 안료의 분산성 및 경시에서의 안정성이 향상하고, 또한 잉크젯 잉크가 저점도가 된다.
인산기는 나트륨, 칼륨, 리튬 등의 알칼리금속, 칼슘, 마그네슘, 알루미늄, 아연 등의 다가 금속, 암모니아, 또는 에틸아민, 디부틸아민, 트리에탄올아민, 에틸아민, 프로필아민, 부틸아민, 펜틸아민, 헥실아민, 옥틸아민, 도데실아민, 스테아릴아민, 올레일아민, 디스테아릴아민 등의 유기 아민과 염을 형성하고 있어도 된다.
인산기는 식(17)로 표현되는 1가의 인산기여도, 식(18)로 표현되는 2가의 인산기여도 된다.
식(17):
Figure 112008077341150-pct00017
식(18):
Figure 112008077341150-pct00018
일반식(1)로 표현되는 구조를 가지는 화합물로서는, 하기 일반식(19)로 표현되는 인산기를 가지는 모노머를 중합성분으로서 함유하는 수지를 포함하고 있어도 된다. 일반식(19)로 표현되는 인산기를 가지는 모노머로서는, 예를 들면 에틸렌글리콜메타크릴레이트포스페이트, 프로필렌글리콜메타크릴레이트포스페이트, 에틸렌글리콜아크릴레이트포스페이트, 프로필렌글리콜아크릴레이트포스페이트를 들 수 있다.
일반식(19):
Figure 112008077341150-pct00019
R44: 수소 또는 메틸기를 나타낸다.
R45: 알킬렌기를 나타낸다.
u: 1~20의 정수를 나타낸다.
인산기를 가지는 모노머의 새로운 구체예를 이하에 나타내는데, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112008077341150-pct00020
상기한 인산기를 가지는 모노머는 단독 혹은 2종 이상의 조합으로 사용할 수 있다. 또한 인산기를 가지는 모노머를 다른 모노머와의 공중합체로 해도 된다. 공중합체에서의 인산기를 가지는 모노머의 공중합비는 전 모노머 100중량부에 대하여 0.1~30중량부 이하인 것이 바람직하고, 0.1~5중량부 이하인 것이 더욱 바람직하다.
이들 인산기를 가지는 모노머는 일본국 공고특허 소50-22536, 일본국 공개특허 소58-128393에 기재된 방법으로 제조할 수 있다. 이 문헌들을 전체적으로 본 명세서에 편입하기로 한다. 시판품으로서는 포스머 M, 포스머 CL, 포스머 PE, 포스머 MH(이상 유니 케미컬사 제품), 라이트에스테르 P-1M(이상 교에이샤 가가쿠사 제품), JAM P-514(이상 죠호쿠 가가쿠 고교사 제품), KAYAMER PM-2, KAYAMER PM-21(이상 닛폰 카야쿠사 제품) 등이 있다.
예를 들면 인산기를 가지는 올리고머 또는 수지는 인산기를 가지는 모노머와 인산기를 가지지 않는 모노머를 라디칼 중합함으로써 얻을 수 있다. 인산기를 가지지 않는 모노머로서는, 앞에 예시한 수산기를 가지는 모노머, 카르복실기를 가지는 모노머, 수산기 및 카르복실기를 가지지 않는 모노머를 사용할 수 있다.
인산기를 가지는 올리고머 또는 수지의 합성은 개시제의 존재하, 불활성 가스 기류하, 50~150℃로 2~10시간 동안 행해진다. 필요에 따라 용제의 존재하에서 행하여도 지장없다. 개시제로서는 벤조일퍼옥사이드, 쿠멘히드로퍼옥사이드, t-부틸히드로퍼옥사이드, 디이소프로필퍼옥시카보네이트, 디t-부틸퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시벤조에이트 등의 유기 과산화물, 2,2'-아조비스이소부틸로니트릴 등의 아조화합물 등을 들 수 있다. 개시제는 모노머 100중량부에 대하여 바람직하게는 1~20중량부 사용된다.
또한 관능기를 가지는 수지의 합성시에 사용되는 용제로서는, 에틸셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등의 아세트산에스테르계 용제나, 시클로헥사논, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계 용제, 크실렌, 에틸벤젠 등을 들 수 있다.
또한 일반식(1)로 표현되는 구조를 가지는 화합물은 하기 일반식(20) 또는 일반식(21)로 표현되는 모노머를 중합성분으로서 함유하는 수지를 함유하는 것이 바람직하다. 이들 수지를 사용함으로써, 안료의 분산성 및 경시에서의 안정성이 향상하고, 또한 잉크젯 잉크가 저점도가 되기 때문이다.
Figure 112008077341150-pct00021
Figure 112008077341150-pct00022
상기 일반식(20) 및 일반식(21) 중 R46 및 R48은 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, R47 및 R49는 탄소원자수 1~4인 알킬렌기를 나타내며, v 및 w는 1~100의 정수를 나타낸다.
상기 일반식(20) 및 일반식(21)로 표현되는 모노머로서는 파라쿠밀페놀에틸렌옥사이드변성아크릴레이트, 에틸렌옥사이드변성비스페놀A디메타크릴레이트, 에틸렌옥사이드변성비스페놀A디아크릴레이트, 프로필렌옥사이드변성비스페놀A디메타크릴레이트, 프로필렌옥사이드변성비스페놀A디아크릴레이트, 에틸렌옥사이드-프로필렌옥사이드변성비스페놀A디메타크릴레이트, 에틸렌옥사이드-프로필렌옥사이드변성비스페놀A디아크릴레이트, 프로필렌옥사이드에틸렌옥사이드(블록 타입)변성비스페 놀A디메타크릴레이트, 프로필렌옥사이드테트라메틸렌옥사이드변성비스페놀A디메타크릴레이트, 프로필렌옥사이드테트라메틸렌옥사이드변성비스페놀A디아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들은 예를 들면 니혼 유시 가부시키가이샤에서 블램머 시리즈와 토아 고세이 가부시키가이샤에서 아로닉스 시리즈로서 시판되어 있다.
일반식(1)로 표현되는 구조를 가지는 화합물에 중합성분으로서 함유하는 모노머로서, 상기 일반식(20) 및 일반식(21)로 표현되는 모노머는 1종 혹은 2종 이상을 상기 인산기를 가지는 모노머와의 조합으로 사용할 수 있다. 상기 일반식(20) 및 일반식(21)로 표현되는 모노머와 공중합하는 인산기를 가지는 모노머로서 일반식(19)로 표현되는 모노머가 바람직하다. 공중합체에서의 상기 일반식(20) 및 일반식(21)로 표현되는 모노머의 공중합비는 전 모노머 100중량부에 대하여 0.1~50중량부인 것이 바람직하다.
일반식(2):
(HOOC-)e-R'1-(-COO-[-R'3-COO-]f-R'2)g (2)
(식 중 R'1은 4가의 테트라카르본산화합물 잔기, R'2는 모노알코올 잔기, R'3은 락톤 잔기, e는 2 또는 3의 정수, f는 1~50의 정수, g는 (4-e)를 나타낸다.)
일반식(2)로 표현되는 분산제는 일반식(2)로 나타낸 구조를 가지면 어떤 제조방법을 사용하여 합성해도 상관없는데, 모노알코올을 개시제로 하고, 락톤을 개환중합하여 한쪽 말단에 수산기를 가지는 폴리에스테르를 제조하는 제1의 공정과, 폴리에스테르의 한쪽 말단의 수산기와, 테트라카르본산이무수물을 반응시키는 제2의 공정으로 제조하는 것이 바람직하다.
본 발명의 모노알코올로서는 수산기를 하나 가지는 화합물이면 어떠한 화합물이어도 상관없다. 예시하면, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 이소프로판올, 1-부탄올, 이소부탄올, tert-부탄올, 1-펜탄올, 이소펜탄올, 1-헥산올, 시클로헥산올, 4-메틸-2-펜탄올, 1-헵탄올, 1-옥탄올, 이소옥탄올, 2-에틸헥산올, 1-노난올, 이소노난올, 1-데칸올, 1-도데칸올, 1-미리스틸알코올, 세틸알코올, 1-스테아릴알코올, 이소스테아릴알코올, 2-옥틸데칸올, 2-옥틸도데칸올, 2-헥실데칸올, 베헤닐알코올, 올레일알코올 등의 지방족 모노알코올, 벤질알코올 등의 방향족 모노알코올, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노헥실에테르, 에틸렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노헥실에테르, 프로필렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노프로필에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노헥실에테르, 디에틸렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노프로필에테르, 디프로필렌글리콜모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜모노헥실에테르, 디프로필렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노프로필에테르, 트리에틸렌글리콜모노부틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노헥실에테르, 트 리에틸렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노에틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노프로필에테르, 트리프로필렌글리콜모노부틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노헥실에테르, 트리프로필렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 테트라에틸렌글리콜모노메틸에테르, 테트라에틸렌글리콜모노에틸에테르, 테트라에틸렌글리콜모노프로필에테르, 테트라에틸렌글리콜모노부틸에테르, 테트라에틸렌글리콜모노헥실에테르, 테트라에틸렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 테트라프로필렌글리콜모노메틸에테르, 테트라프로필렌글리콜모노에틸에테르, 테트라프로필렌글리콜모노프로필에테르, 테트라프로필렌글리콜모노부틸에테르, 테트라프로필렌글리콜모노헥실에테르, 테트라프로필렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 테트라디에틸렌글리콜모노메틸에테르 등의 알킬렌글리콜모노알킬에테르를 들 수 있다.
또한 본 발명의 모노알코올로서 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 모노알코올을 사용해도 된다. 이 경우, 활성 에너지선 경화형 수지 조성물에 사용하는데 적합하다.
본 발명에서 말하는 에틸렌성 불포화 이중결합의 예로서는, 비닐기, (메타)아크릴로일기를 들 수 있는데, 바람직한 것은 (메타)아크릴로일기이다. 이들은 단독이어도 되고, 복수여도 되며, 또한 다른 종류의 에틸렌성 불포화 이중결합을 병용해도 된다.
에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 모노알코올은 에틸렌성 불포화 이중결합의 수에 따라 구분된다. 에틸렌성 불포화 이중결합의 수가 하나인 모노알코올로서 는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 3-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 에틸2-(히드록시메틸)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 1,4-시클로헥산디메탄올모노(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸비닐에테르, 디에틸렌글리콜모노비닐에테르, 4-히드록시부틸비닐에테르 등을 들 수 있다. 에틸렌성 불포화 이중결합의 수가 2개인 모노알코올로서는 2-히드록시-3-아크릴로일옥시프로필메타크릴레이트, 글리세린디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 에틸렌성 불포화 이중결합의 수가 3개인 모노알코올로서는 펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 에틸렌성 불포화 이중결합의 수가 5개인 모노알코올로서는 디펜타에리스리톨펜타아크릴레이트를 들 수 있다.
이 중 펜타에리스리톨트리아크릴레이트 및 디펜타에리스리톨펜타아크릴레이트는 각각 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트 및 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트와의 혼합물로서 얻어지므로, HPLC(고속 액체 크로마토그래피)법이나 수산기가의 측정에 의해 모노알코올체의 비율을 결정할 필요가 있다.
상기 중 에틸렌성 불포화 이중결합의 수가 2개 이상인 것을 사용하면 활성 에너지선 경화형 수지 조성물로 했을 때의 경화성이 뛰어난 분산제가 되어 바람직하다.
상기 예시한 지방족 모노알코올, 방향족 모노알코올, 알킬렌글리콜모노알킬에테르, 및 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 모노알코올의 수산기를 개시기로 하여 알킬렌옥사이드를 부가중합하여 얻어지는 한쪽 말단에 수산기를 가지는 폴리알킬렌글리콜도 본 발명의 모노알코올의 범위에 들어간다. 또한 페놀성 수산기를 가지는 화합물, 예를 들면 페놀, 쿠밀페놀 등에 알킬렌옥사이드를 부가중합하여 얻어지는 한쪽 말단에 수산기를 가지는 폴리알킬렌글리콜도 본 발명의 모노알코올의 범위에 들어간다. 부가되는 알킬렌옥사이드로서는 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 1,2-, 1,4-, 2,3- 또는 1,3-부틸렌옥사이드 및 이들의 2종 이상의 병용을 들 수 있다. 2종 이상의 알킬렌옥사이드를 병용할 때의 결합 형식은 랜덤 및/또는 블록의 어느 것이어도 된다. 알킬렌옥사이드의 부가 수는 1분자 중 통상 1~300, 바람직하게는 2~250, 특히 바람직하게는 5~100이다.
알킬렌옥사이드의 부가는 공지 방법, 예를 들면 알칼리 촉매의 존재하, 100~200℃의 온도로 행할 수 있다. 시판품으로서는 니혼 유시사 제품 유니옥스 시리즈, 니혼 유시사 제품 블램머 시리즈 등이 있다. 구체적으로 예시하면, 유니옥스 M-400, M-550, M-2000, 블램머 PE-90, PE-200, PE-350, AE-90, AE-200, AE-400, PP-1000, PP-500, PP-800, AP-150, AP-400, AP-550, AP-800, 50PEP-300, 70PEP-350B, AEP 시리즈, 55PET-400, 30PET-800, 55PET-800, AET 시리즈, 30PPT-800, 50PPT-800, 70PPT-800, APT 시리즈, 10PPB-500B, 10APB-500B 등이 있다.
상기의 모노알코올 중 예를 들면 4-메틸-2-펜탄올, 이소펜탄올, 이소옥탄올, 2-에틸헥산올, 이소노난올, 이소스테아릴알코올, 2-옥틸데칸올, 2-옥틸도데칸올, 2-헥실데칸올 등의 분기 지방족 모노알코올, 또는 한쪽 말단에 수산기를 가지는 폴리알킬렌글리콜을 사용하면, 결정성이 저하하여 실온에서 액상이 되는 경우가 있으 므로, 작업성 면과 다른 수지와의 상용성 면에서 바람직하다.
한쪽 말단에 수산기를 가지는 폴리에스테르는 모노알코올을 개시제로 하여, 락톤을 개환중합함으로써 얻을 수 있다. 본 발명에서 사용되는 락톤은, 구체적으로는 β-부틸로락톤, γ-부틸로락톤, γ-발레로락톤, δ-발레로락톤, δ-카프로락톤, ε-카프로락톤, 알킬 치환된 ε-카프로락톤을 들 수 있다. 이 중 δ-발레로락톤, ε-카프로락톤, 알킬 치환된 ε-카프로락톤을 사용하는 것이 개환중합성 면에서 바람직하다.
본 발명의 락톤은 상기 예시에 한정되지 않고 사용할 수 있으며, 또한 단독으로 사용해도, 2종류 이상을 병용하여 사용해도 상관없다. 2종류 이상을 병용하면, 결정성이 저하하여 실온에서 액상이 되는 경우가 있으므로, 작업성 면과 다른 수지와의 상용성 면에서 바람직하다.
개환중합은 공지 방법, 예를 들면 탈수관, 커패시터를 접속한 반응기에 모노알코올, 락톤, 중합 촉매를 넣어 질소기류하에서 행할 수 있다. 저비점의 모노알코올을 사용하는 경우에는 오토 클레이브를 사용하여 가압하에서 반응시킬 수 있다. 또한 모노알코올로서 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 것을 사용하는 경우는, 중합금지제를 첨가하여 건조 공기류하에서 반응을 행하는 것이 바람직하다.
모노알코올 1몰에 대한 락톤의 부가 몰수는 1~50몰, 바람직하게는 3~20몰, 가장 바람직하게는 4~16몰이다. 부가 몰수가 1몰 이상이면 분산제로서의 효과를 충분히 얻을 수 있고, 50몰 이하이면 분산제의 분자량이 지나치게 커지지 않아 분산성, 유동성이 뛰어나다.
중합 촉매로서는, 예를 들면 테트라메틸암모늄클로라이드, 테트라부틸암모늄클로라이드, 테트라메틸암모늄브로마이드, 테트라부틸암모늄브로마이드, 테트라메틸암모늄요오드, 테트라부틸암모늄요오드, 벤질트리메틸암모늄클로라이드, 벤질트리메틸암모늄브로마이드, 벤질트리메틸암모늄요오드 등의 4급 암모늄염, 테트라메틸포스포늄클로라이드, 테트라부틸포스포늄클로라이드, 테트라메틸포스포늄브로마이드, 테트라부틸포스포늄브로마이드, 테트라메틸포스포늄요오드, 테트라부틸포스포늄요오드, 벤질트리메틸포스포늄클로라이드, 벤질트리메틸포스포늄브로마이드, 벤질트리메틸포스포늄요오드, 테트라페닐포스포늄클로라이드, 테트라페닐포스포늄브로마이드, 테트라페닐포스포늄요오드 등의 4급 포스포늄염 외에, 트리페닐포스핀 등의 인화합물, 아세트산칼륨, 아세트산나트륨, 안식향산칼륨, 안식향산나트륨 등의 유기 카르본산염, 나트륨알코올레이트, 칼륨알코올레이트 등의 알칼리금속알코올레이트 외에, 3급 아민류, 유기 주석화합물, 유기 알루미늄화합물, 유기 티타네이트화합물, 및 염화아연 등의 아연화합물 등을 들 수 있다. 촉매의 사용량은 0.1ppm~3000ppm, 바람직하게는 1ppm~1000ppm이다. 촉매량이 3000ppm이상이 되면, 수지의 착색이 심해져 제품의 안정성에 악영향을 준다. 반대로, 촉매의 사용량이 0.1ppm이하에서는 환상 에스테르의 개환중합속도가 매우 늦어지므로 바람직하지 않다.
반응에는 무(無)용제 또는 적당한 탈수 유기 용매를 사용할 수도 있다. 반응에 사용한 용매는 반응 종료 후 증류 등의 조작에 의해 제거하거나, 혹은 그대로 제품의 일부로서 사용할 수도 있다.
반응온도는 100℃에서 220℃, 바람직하게는 110℃~210℃의 범위에서 행한다. 반응온도가 100℃이하에서는 반응속도가 극히 느리고, 210℃ 이상에서는 락톤의 부가 반응 이외의 부반응, 예를 들면 락톤 부가체의 락톤 모노머에의 분해, 환상의 락톤 다이머나 트리머의 생성 등이 일어나기 쉽다.
에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 모노알코올을 사용하는 경우에 사용되는 중합금지제로서는 하이드로퀴논, 메틸하이드로퀴논, 하이드로퀴논모노메틸에테르, p-벤조퀴논, 2,4-디메틸-6-t-부틸페놀, 페노티아진 등이 바람직하다. 이들을 단독 혹은 병용으로 0.01%~6%, 바람직하게는 0.05%~1.0%의 범위로 사용한다.
제2의 공정에서 사용되는 테트라카르본산이무수물로서는 1,2,3,4-부탄테트라카르본산이무수물, 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르본산이무수물, 1,3-디메틸-1,2,3,4-시클로부탄테트라카르본산이무수물, 1,2,3,4-시클로펜탄테트라카르본산이무수물, 2,3,5-트리카르복시시클로펜틸아세트산이무수물, 3,5,6-트리카르복시노르보르난-2-아세트산이무수물, 2,3,4,5-테트라히드로푸란테트라카르본산이무수물, 5-(2,5-디옥소테트라히드로푸랄)-3-메틸-3-시클로헥센-1,2-디카르본산이무수물, 비시클로[2,2,2]-옥토-7-엔-2,3,5,6-테트라카르본산이무수물 등의 지방족 테트라카르본산이무수물, 피로멜리트산이무수물, 에틸렌글리콜디무수트리멜리트산에스테르, 프로필렌글리콜디무수트리멜리트산에스테르, 부틸렌글리콜디무수트리멜리트산에스테르, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르본산이무수물, 3,3',4,4'-비페닐술폰테트라카르본산이무수물, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르본산이무수물, 2,3,6,7-나프탈렌테트라카르본산이무수물, 3,3',4,4'-비페닐에테르테트라카르본산이무수물, 3,3',4,4'-디 메틸디페닐실란테트라카르본산이무수물, 3,3',4,4'-테트라페닐실란테트라카르본산이무수물, 1,2,3,4-푸란테트라카르본산이무수물, 4,4'-비스(3,4-디카르복시페녹시)디페닐술피드이무수물, 4,4'-비스(3,4-디카르복시페녹시)디페닐술폰이무수물, 4,4'-비스(3,4-디카르복시페녹시)디페닐프로판이무수물, 3,3',4,4'-퍼플루오로이소프로필리덴디프탈산이무수물, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르본산이무수물, 비스(프탈산)페닐포스핀옥사이드이무수물, p-페닐렌-비스(트리페닐프탈산)이무수물, m-페닐렌-비스(트리페닐프탈산)이무수물, 비스(트리페닐프탈산)-4,4'-디페닐에테르이무수물, 비스(트리페닐프탈산)-4,4'-디페닐메탄이무수물, 9,9-비스(3,4-디카르복시페닐)플루오렌이산무수물, 9,9-비스[4-(3,4-디카르복시페녹시)페닐]플루오렌이산무수물, 3,4-디카르복시-1,2,3,4-테트라히드로-1-나프탈렌숙신산이무수물, 3,4-디카르복시-1,2,3,4-테트라히드로-6-메틸-1-나프탈렌숙신산이무수물 등의 방향족 테트라카르본산이무수물을 들 수 있다.
본 발명에서 사용되는 테트라카르본산이무수물은 상기에 예시한 화합물에 한정되지 않고, 카르본산무수물을 2개 가지면 어떤 구조를 하고 있어도 상관없다. 이들은 단독으로 사용해도, 병용해도 상관없다. 또한 본 발명에 바람직하게 사용되는 것은 안료 분산체의 저점도화의 관점에서 방향족 테트라카르본산이무수물이며, 더욱 바람직하게는 방향족환을 2개 이상 가지는 테트라카르본산이무수물이다.
제2의 공정에서의 반응 비율은 한쪽 말단에 수산기를 가지는 폴리에스테르의 수산기의 몰수를 <H>, 테트라카르본산무수물의 무수환의 몰수를 <N>으로 했을 때, 0.5<<H>/<N><1.2가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.7<<H>/<N><1.1, 가장 바 람직하게는 <H>/<N>=1인 경우이다. <H>/<N><1로 반응시키는 경우는 잔존하는 산무수물을 필요량의 물로 가수분해하여 사용해도 된다.
제2의 공정에는 촉매를 사용해도 상관없다. 촉매로서는 3급 아민계 화합물로 서는, 예를 들면 트리에틸아민, 트리에틸렌디아민, N,N-디메틸벤질아민, N-메틸모르폴린, 1,8-디아자비시클로-[5.4.0]-7-운데센, 1,5-디아자비시클로-[4.3.0]-5-노넨 등을 들 수 있다.
제1의 공정, 제2의 공정 모두 무용제로 행해도 되고, 적당한 탈수 유기 용매를 사용해도 된다. 반응에 사용한 용매는 반응 종료 후 증류 등의 조작에 의해 제거하거나, 혹은 그대로 제품의 일부로서 사용할 수도 있다.
반응온도는 80℃~180℃, 바람직하게는 90℃~160℃의 범위에서 행한다. 반응온도가 80℃이하에서는 반응속도가 느리고, 180℃이상에서는 하프에스테르화한 것이 다시 환상 무수물을 생성하여, 반응이 종료되기 어려워지는 경우가 있다.
일반식(3):
Figure 112008077341150-pct00023
{일반식(3) 중 R''3은 수소원자 또는 메틸기이고,
X1은 -CO0-, -CONH-, -0-, -OCO- 혹은 -CH20-이며, X22는 일반식:
-(-Ra1-O-)m1-
(식 중 Ra1은 탄소원자수 2~8인 직쇄상 혹은 분기상의 알킬렌기, 또는 탄소원자수 3~8인 시클로알킬렌기이고, 또한 m1은 1~50의 정수이다.)
로 표현되는 기이며,
X3은 일반식:
-(-CO-Rb1-0-)m2-
(Rb1은 탄소원자수 4~8인 직쇄상 혹은 분기상의 알킬렌기, 또는 탄소원자수 4~8인 시클로알킬렌기이고, 또한 m2는 0 또는 1~20의 정수이다.)
로 표현되는 기이고,
Y1은 일반식(4):
Figure 112008077341150-pct00024
(일반식(4) 중
A1~A3 중 하나가 수소원자이고, 다른 2개는 -COOH인 조합이거나, A1~A3 중 하나가 -COORc(단, Rc는 탄소원자수 1~18인 알킬기이다.)이고, 다른 2개는 -COOH인 조합이거나, 또는 A1~A3의 3개가 -COOH인 조합이고, k는 1 또는 2이다.)
로 표현되는 기이거나, 혹은 일반식(5):
Figure 112008077341150-pct00025
(일반식(5) 중
A5~A7 중 하나는 수소원자이고, 다른 2개는 -COOH인 조합이거나, A5~A7 중 하나는 -COORd(단, Rd는 탄소원자수 1~18인 알킬기이다.)이고, 다른 2개는 -COOH인 조합이거나, 또는 A5~A7의 3개가 -COOH인 조합이며,
R2는 직접결합, -0-, -C0-, -COOCH2CH2OCO-, -S02-, -C(CF3)2-, 식:
Figure 112008077341150-pct00026
로 표현되는 기, 또는 식:
Figure 112008077341150-pct00027
로 표현되는 기이다.)
상기 일반식(3)으로 표현되는 구조를 포함하는 화합물은 비닐계 중합체 주쇄 내에, 일반식(3)으로 표현되는 카르복실기 함유 단위(G)를 비닐계 중합체의 1분자당 평균 0.3개 이상 3.0개 이하의 양으로 포함하는 한, 그 화학구조 및 제조방법은 특별히 한정되는 것은 아니다.
일반적으로 안료 분산제는 안료에 흡착하는 부위와, 분산매(分散媒)인 용제에 친화성이 높은 부위의 구조를 함께 가지고 있어, 이 2개의 기능의 부위의 밸런스로 분산제의 성능은 정해진다. 즉, 분산성을 발현시키기 위해서는, 분산제의 안료에 흡착하는 성능과 분산매인 용제에의 친화성이 모두 대단히 중요하다. 상기 일 반식(3)으로 표현되는 카르복실기 함유 단위(G)에 있어서, 일반식(4) 또는 일반식(5)로 표현되는 Y1은 방향족환의 환구성 탄소원자에 직접적으로 결합하는 카르복실기 2개 또는 3개를 가지고 있고, 이 방향족환의 환구성 탄소원자에 직접적으로 결합하는 복수의 카르복실기가 안료의 흡착 부위가 된다. 따라서, 일반식(3)으로 표현되는 구조를 포함하는 화합물에서는, 높은 분산성, 유동성, 및 보존 안정성을 발현한다.
일반식(3)으로 표현되는 구조를 가지는 화합물(이하, 비닐계 분산제(a)라 함)은 비닐계 중합체의 1분자에 대하여 일반식(3)으로 표현되는 카르복실기 함유 단위(G)를 평균 0.3개 이상 3.0개 이하 포함하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.35개 이상 2.0개 이하, 가장 바람직하게는 0.4개 이상 1.5개 이하이다. 0.3개 이상인 경우, 안료에 흡착하는 부위가 많아 분산 능력이 뛰어나다. 또한 3.0개 이하인 경우, 안료에 흡착하는 부위가 적당하여 분산성이 뛰어나다.
일반식(3) 중에서 안료 분산체의 저점도화 및 보존 안정성의 관점에서 X1은 -CO0-인 것이 바람직하다. Ra1은 탄소원자수 1~4인 탄화수소기(예를 들면, 메틸렌기, 에틸렌기, 직쇄상 혹은 분기상 프로필렌기, 또는 직쇄상 혹은 분기상 부틸렌기)인 것이 바람직하다. m1은 1~10인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1~3이다. Rb1은 펜타메틸렌기인 것이 바람직하다. m2는 0~5인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0~3이다. Y1은 일반식(4)로 표현되는 기인 것이 바람직하고, 더욱 바람 직하게는, 일반식(4) 중 A1~A3의 모두가 -COOH이고, k가 1이거나, A1~A3 중 하나가 수소원자이고, 다른 2개가 -COOH인 조합이며, k가 1인 경우이다. 또한 Y1은 일반식(5)로 표현되는 기일 수도 있고, 이 경우 R2는 -COOCH2CH2OCO-, 또는 식:
Figure 112008077341150-pct00028
로 표현되는 기인 것이 바람직하다. A5~A7 중 하나는 -COORd(단, Rd는 탄소원자수 6~10인 직쇄 또는 분기 알킬기이다.)이고, 다른 2개는 -COOH인 조합인 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 상기 비닐계 분산제(a)로서는 상기 일반식(3)으로 표현되는 카르복실기 함유 단위(G)와, 일반식(4j):
Figure 112008077341150-pct00029
[일반식(4j) 중
R4는 수소원자 또는 메틸기를 나타내고,
X4는 -CO0-, -CONH-, -0-, -OCO- 혹은 -CH20-이며, X5는 식:
-(-Ra2-0-)m3-,
(식 중 Ra2는 탄소원자수 1~8인 직쇄상 혹은 분기상의 알킬렌기, 또는 탄소원자수 3~8인 시클로알킬렌기이고, 또한 m3은 1~50의 정수이다.)
로 표현되는 기이며,
X6은 식:
-(-CO-Rb4-0-)m4-
(식 중 Rb4는 탄소원자수 4~8인 직쇄상 혹은 분기상의 알킬렌기이고, 또한 m4는 0~20의 정수이다.)]로 표현되고, 말단이 수소와 결합하면 수산기를 가지는 수산기 함유 단위(J)와, 일반식(4k):
Figure 112008077341150-pct00030
[일반식(4k) 중
R5는 수소원자 또는 메틸기를 나타내고,
R6은 방향족기, 또는 -CO-X7-R7(단, X7은 -0- 혹은 -NH-이고, R7은 수소원자 또는 탄소원자수 1~18인 직쇄상 혹은 분기상의 알킬기이며, 상기 R7은 치환기로서 방향족기를 가지고 있을 수 있다.)이다.]
로 표현되는 주쇄 구성단위(K)와의 각 구성단위로 이루어지는 블록 공중합체 또는 랜덤 공중합체를 들 수 있다.
따라서, 본 발명에서 사용하는 바람직한 상기 비닐계 분산제(a)는 일반식(4a), 즉, 일반식(4b)로 표현되는 공중합체를 포함한다.
일반식(4a):
-[G]p1-[J]p2-[K]p3- (4a)
일반식(4b)
Figure 112008077341150-pct00031
여기서, G는 상기 일반식(3)으로 표현되는 카르복실기 함유 단위이고, J는 상기 일반식(4j)로 표현되는 수산기 함유 단위이며, K는 상기 일반식(4k)로 표현되는 주쇄 구성단위이다. p1은 0.3이상 3.0이하, 바람직하게는 0.35이상 2.0이하, 더욱 바람직하게는 0.4이상 1.5이하이다. p2는 0이상 180이하, 바람직하게는 0.05이상 50이하이다. p3은 6이상 250이하, 바람직하게는 10개 이상 100개 이하이다. 또한 상기 일반식(4a)에 있어서, 카르복실기 함유 단위(G)와 수산기 함유 단위(J)와 주쇄 구성단위(K)는 각각 블록 공중합 형식 또는 랜덤 공중합 형식으로 존재할 수 있다. 또한 상기 카르복실기 함유 단위(G), 상기 수산기 함유 단위(J), 및 주쇄 구성단위(K)는 상기 일반식(4a) 중에 각각 복수개로 존재할 수 있다. 이 경우는 각각의 단위가 서로 동일 또는 다를 수 있다. 예를 들면, 주쇄 구성단위(K)가 2종 또는 그 이상의 구조의 구성단위를 포함하고 있을 수 있다.
상기 일반식(4b) 또는 일반식(4a)로 표현되는 본 발명에서 사용하는 상기 비닐계 분산제(a)에 포함되는 수산기 함유 단위(J)에 있어서, X4는 -CO0-인 것이 바람직하다. Ra2는 탄소원자수 1~4인 탄화수소기(예를 들면, 메틸렌기, 에틸렌기, 직쇄상 혹은 분기상의 프로필렌기 또는 직쇄상 혹은 분기상의 부틸렌기)인 것이 바람직하다. m3은 1~10인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1~3이다. Rb4는 펜타메틸렌기인 것이 바람직하다. m4는 0~5인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0~3이다.
상기 일반식(4b) 또는 일반식(4a)로 표현되는 본 발명에서 사용하는 상기 비닐계 분산제(a)는, 상기 주쇄 구성단위(K)로서 R5가 메틸기이고, R6이 -C0-0-CH2-Ar(단, Ar은 방향족기, 특히 페닐기이다.)인 주쇄 구성단위(K1)를 포함하는 것이 바람직하다. 이 주쇄 구성단위(K1)는 비닐 중합체 1분자당 평균 1이상 100이하의 양으로 가지고 있는 것이 바람직하고, 이 형태의 상기 비닐계 분산제(a)는 분산 능력이 뛰어나다.
또한 상기 일반식(4b) 또는 일반식(4a)로 표현되는 본 발명에서 사용하는 상기 비닐계 분산제(a)는 상기 주쇄 구성단위(K)에 있어서, R5가 메틸기이고, R6이 -C0-0-R7(단, R7은 탄소원자수 2~10인 직쇄상 혹은 분기상 알킬기이다.)인 주쇄 구성단위(K2)를 포함하는 것이 바람직하다. 이 주쇄 구성단위(K2)는 상기 비닐계 분산제(a) 내에 있어서, 상기 주쇄 구성단위(K1)와 공존하는 것이 보다 바람직하다.
또한 상기 일반식(4b) 또는 일반식(4a)로 표현되는 본 발명에서 사용하는 상기 비닐계 분산제(a)는, 상기 주쇄 구성단위(K)로서 R5가 메틸기이고, R6이 방향족기(특히, 페닐기)인 주쇄 구성단위(K3)를 그 단독으로, 혹은 상기 주쇄 구성단위(K1) 및/또는 상기 주쇄 구성단위(K2)와 병존시켜서 포함하는 것이 바람직하다. 또한 상기 주쇄 구성단위(K)로서 R5가 수소원자이고, R6이 카르복실기인 주쇄 구성단위(K4)를 상기 주쇄 구성단위(K1), 주쇄 구성단위(K2), 및/또는 주쇄 구성단위(K3)와 병존시켜서 포함할 수도 있다.
상기 주쇄 구성단위(K1)와 상기 주쇄 구성단위(K2)를 병존시키는 경우, 그 비율(K1/K2)은, 예를 들면 0.01~100, 바람직하게는 0.1~10일 수 있다. 또한 상기 주쇄 구성단위(K3)를 상기 주쇄 구성단위(K1) 및/또는 상기 주쇄 구성단위(K2)와 병존시키는 경우, 그 비율[K3/(K1+K2)]은, 예를 들면 0.01~10, 바람직하게는 0.05~2일 수 있다. 또한 상기 주쇄 구성단위(K4)를 그 이외의 상기 주쇄 구성단위(K)와 병존시키는 경우, 그 비율[K4/K]은, 예를 들면 0~0.1, 바람직하게는 0~0.01일 수 있다.
상기 일반식(4b)로 표현되는 비닐계 분산제(a)의 주쇄의 말단은 공지의 에틸렌성 불포화 단량체의 중합방법, 또는 중합과정으로 생각되는 구조, 예를 들면 중합개시제 유래, 연쇄이동제 유래, 용제 유래, 또는 에틸렌성 불포화 단량체 유래의 화학구조 등을 가져도 된다.
본 발명에서 사용하는 비닐계 분산제(a)에서는, 일반식(4b)에 있어서 R6이 카르복실기(-COOH)인 주쇄 구성단위(K)를 주쇄 구성단위(K)의 적어도 한 부분으로서 포함할 수 있다. 단, 카르복실기를 가지는 주쇄 구성단위(K)의 함유량이 지나치게 많으면 분산 성능이 저하하기 때문에, 카르복실기 함유 주쇄 구성단위(K)의 양은 카르복실기 함유 단위(G)의 개수의 0배~4배, 또는 0배~2배의 범위인 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 상기 비닐계 분산제(a)는 본 발명에서 사용하는 제조방법에 의해 조제할 수 있다. 후술하는 본 발명에서 사용하는 제조방법에 의하면, 상기 비닐계 분산제(a) 뿐 아니라, 상기 비닐계 분산제(a)를 포함하는 광범위한 구조를 가지는 모든 비닐계 분산제(A)를 제조할 수 있다. 즉, 후술하는 본 발명에서 사용하는 제조방법에 있어서, 특정의 출발재료를 선택함으로써 본 발명에서 사용하는 상기 비닐계 분산제(a)를 조제할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 비닐계 분산제(A)의 제조방법으로서는 이하의 제조방법 1~3을 들 수 있다.
제조방법 1:
(A)수산기를 가지는 에틸렌성 불포화 단량체(h)와 트리카르본산무수물(M3) 또는 테트라카르본산무수물(M4)을 미리 반응시킨 에틸렌성 불포화 단량체를 제조하는 공정,
(B)상기 에틸렌성 불포화 단량체와 다른 에틸렌성 불포화 단량체를 공중합시키는 공정으로 이루어진다.
제조방법 2:
(C)수산기를 가지는 에틸렌성 불포화 단량체(h)를 다른 에틸렌성 불포화 단량체와 공중합하는 공정,
(D)상기 공중합물의 수산기에 트리카르본산무수물(M3) 또는 테트라카르본산무수물(M4)을 반응시키는 공정
으로 이루어진다.
제조방법 3:
수산기를 가지는 에틸렌성 불포화 단량체(h)를 다른 에틸렌성 불포화 단량체와 공중합하면서, 상기 수산기에 트리카르본산무수물(M3) 또는 테트라카르본산무수물(M4)을 동시에 반응시킨다.
상기의 제조방법에서 사용되는 수산기를 가지는 에틸렌성 불포화 단량체(h)로서는, 수산기를 가지며, 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 단량체이면 어떤 것이어도 상관없는데, 구체적으로는 수산기를 가지는 (메타)아크릴레이트계 단량체, 예를 들면 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2(또는 3)-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2(또는 3 또는 4)-히드록시부틸(메타)아크릴레이트 및 시클로헥산디메탄올모노(메타)아크릴레이트 등의 히드록시알킬(메타)아크릴레이트, 혹은 수산기를 가지는 (메타)아크릴아미드계 단량체, 예를 들면 N-(2-히드록시에틸)(메타)아크릴아미드, N-(2-히드록시프로필)(메타)아크릴아미드, N-(2-히드록시부틸)(메타)아크릴아미드 등의 N-(히드록시알킬)(메타)아크릴아미드 혹은 수산기를 가지는 비닐에테르계 단량체, 예를 들면 2-히드록시에틸비닐에테르, 2-(또는 3-)히드록시프로필비닐에테르, 2-(또는 3- 또는 4-)히드록시부틸비닐에테르 등의 히드록시알킬비닐에 테르, 혹은 수산기를 가지는 알릴에테르계 단량체, 예를 들면 2-히드록시에틸알릴에테르, 2-(또는 3-)히드록시프로필알릴에테르, 2-(또는 3- 또는 4-)히드록시부틸알릴에테르 등의 히드록시알킬알릴에테르를 들 수 있다.
또한 상기의 히드록시알킬(메타)아크릴레이트, N-(히드록시알킬)(메타)아크릴아미드, 히드록시알킬비닐에테르 혹은 히드록시알킬알릴에테르에 알킬렌옥사이드 및/또는 락톤을 부가하여 얻어지는 에틸렌성 불포화 단량체도, 본 발명에서 사용하는 제조방법에 있어서, 수산기를 가지는 에틸렌성 불포화 단량체(h)로서 사용할 수 있다. 부가되는 알킬렌옥사이드로서는 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 1,2-, 1,4-, 2,3- 또는 1,3-부틸렌옥사이드 및 이들의 2종 이상의 병용계를 들 수 있다. 2종 이상의 알킬렌옥사이드를 병용할 때의 결합 형식은 랜덤 및/또는 블록의 어느 것이어도 된다. 부가되는 락톤으로서는 δ-발레로락톤, ε-카프로락톤, 탄소원자수 1~6인 알킬기로 치환된 ε-카프로락톤 및 이들의 2종 이상의 병용을 들 수 있다. 알킬렌옥사이드와 락톤을 양쪽 모두 부가한 것이어도 상관없다.
트리카르본산무수물(M3)로서는, 우선 지방족 트리카르본산무수물, 방향족 트리카르본산무수물, 또는 다환식 트리카르본산무수물을 들 수 있다.
지방족 트리카르본산무수물로서는, 예를 들면 3-카르복시메틸글루타르산무수물, 1,2,4-부탄트리카르본산-1,2-무수물, cis-프로펜-1,2,3-트리카르본산-1,2-무수물, 1,3,4-시클로펜탄트리카르본산무수물 등을 들 수 있다.
방향족 트리카르본산으로서는, 예를 들면 벤젠트리카르본산무수물(1,2,3-벤젠트리카르본산무수물, 트리멜리트산무수물(1,2,4-벤젠트리카르본산무수물) 등), 나프탈렌트리카르본산무수물(1,2,4-나프탈렌트리카르본산무수물, 1,4,5-나프탈렌트리카르본산무수물, 2,3,6-나프탈렌트리카르본산무수물, 1,2,8-나프탈렌트리카르본산무수물 등), 3,4,4'-벤조페논트리카르본산무수물, 3,4,4'-비페닐에테르트리카르본산무수물, 3,4,4'-비페닐트리카르본산무수물, 2,3,2'-비페닐트리카르본산무수물, 3,4,4'-비페닐메탄트리카르본산무수물, 3,4,4'-비페닐술폰트리카르본산무수물 등을 들 수 있다.
또한 본 발명에서 사용하는 제조방법에서는, 후술하는 테트라카르본산무수물(M4)에 있어서 1분자당에 산무수물이 2개 존재하는 테트라카르본산이무수물에 대하여, 1분자 중 1개의 산무수물을 탄소원자수 1~18인 알코올 혹은 탄소원자수 5~18인 시클로알코올로 개환한 테트라카르본산무수물모노에스테르모노무수물도, 본 발명에서 사용하는 제조방법에 있어서, 트리카르본산무수물(M3)로서 사용할 수 있다. 본 명세서에서는, 지방족 테트라카르본산모노에스테르모노무수물은 지방족 트리카르본산무수물, 방향족 테트라카르본산모노에스테르모노무수물은 방향족 트리카르본산무수물, 다환식 테트라카르본산무수물모노에스테르모노무수물은 다환식 트리카르본산무수물로서 설명한다. 이들 테트라카르본산무수물모노에스테르모노무수물의 구체예는 후술하는 테트라카르본산무수물로부터 당업자에게는 자명하다. 탄소원자수 1~18인 알코올 혹은 탄소원자수 5~18인 시클로알코올로서는, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 직쇄상 혹은 분기상의 프로판올, 직쇄상 혹은 분기상의 부탄올, 직쇄상 혹은 분기상의 펜탄올 혹은 시클로펜탄올, 직쇄상 혹은 분기상의 헥산올 혹은 시클로헥산올, 직쇄상 혹은 분기상의 헵탄올 혹은 시클로헵탄올, 직쇄상 혹은 분기상의 옥 탄올 혹은 시클로옥탄올, 직쇄상 혹은 분기상의 노난올 혹은 시클로노난올, 직쇄상 혹은 분기상의 데칸올 혹은 시클로데칸올, 직쇄상 혹은 분기상의 도데칸올 혹은 시클로도데칸올, 직쇄상 혹은 분기상의 미리스틸알코올 혹은 시클로미리스틸알코올, 직쇄상 혹은 분기상의 세틸알코올 혹은 시클로세틸알코올, 직쇄상 혹은 분기상의 스테아릴알코올 혹은 시클로스테아릴알코올 등을 들 수 있다.
테트라카르본산무수물(M4)로서는, 예를 들면 지방족 테트라카르본산무수물, 방향족 테트라카르본산무수물, 또는 다환식 테트라카르본산무수물을 들 수 있다.
지방족 테트라카르본산무수물로서는, 예를 들면 1,2,3,4-부탄테트라카르본산무수물, 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르본산무수물, 1,3-디메틸-1,2,3,4-시클로부탄테트라카르본산무수물, 1,2,3,4-시클로펜탄테트라카르본산무수물, 2,3,5-트리카르복시시클로펜틸아세트산무수물, 3,5,6-트리카르복시노르보르난-2-아세트산무수물, 2,3,4,5-테트라히드로푸란테트라카르본산무수물, 5-(2,5-디옥소테트라히드로푸랄)-3-메틸-3-시클로헥센-1,2-디카르본산무수물, 비시클로[2,2,2]-옥토-7-엔-2,3,5,6-테트라카르본산무수물 등을 들 수 있다.
방향족 테트라카르본산무수물로서는, 예를 들면 피로멜리트산무수물, 에틸렌글리콜디무수트리멜리트산에스테르, 프로필렌글리콜디무수트리멜리트산에스테르, 부틸렌글리콜디무수트리멜리트산에스테르, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르본산무수물, 3,3',4,4'-비페닐술폰테트라카르본산무수물, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르본산무수물, 2,3,6,7-나프탈렌테트라카르본산무수물, 3,3',4,4'-비페닐에테르테트라카르본산무수물, 3,3',4,4'-디메틸디페닐실란테트라카르본산무수물, 3,3',4,4'-테트 라페닐실란테트라카르본산무수물, 1,2,3,4-푸란테트라카르본산무수물, 4,4'-비스(3,4-디카르복시페녹시)디페닐술피드무수물, 4,4'-비스(3,4-디카르복시페녹시)디페닐술폰무수물, 4,4'-비스(3,4-디카르복시페녹시)디페닐프로판무수물, 3,3',4,4'-퍼플루오로이소프로필리덴디프탈산무수물, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르본산무수물, 비스(프탈산)페닐포스핀옥사이드무수물, p-페닐렌-비스(트리페닐프탈산)무수물, m-페닐렌-비스(트리페닐프탈산)무수물, 비스(트리페닐프탈산)-4,4'-디페닐에테르무수물, 비스(트리페닐프탈산)-4,4'-디페닐메탄무수물, 9,9-비스(3,4-디카르복시페닐)플루오렌산무수물, 9,9-비스[4-(3,4-디카르복시페녹시)페닐]플루오렌산무수물 등을 들 수 있다.
다환식 테트라카르본산무수물로서는, 예를 들면 3,4-디카르복시-1,2,3,4-테트라히드로-1-나프탈렌숙신산무수물, 3,4-디카르복시-1,2,3,4-테트라히드로-6-메틸-1-나프탈렌숙신산무수물 등을 들 수 있다.
또한 테트라카르본산무수물은 일무수물이어도 이무수물이어도 된다. 상기 중 방향족 트리카르본산무수물, 또는 방향족 테트라카르본산무수물을 사용하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 트리멜리트산무수물, 피로멜리트산무수물, 2,3,6-나프탈렌트리카르본산무수물, 2,3,6,7-나프탈렌테트라카르본산무수물이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 트리멜리트산무수물이다.
본 발명에서 사용하는 제조방법 1에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에서 사용하는 제조방법 1에서는, 우선 수산기를 가지는 에틸렌성 불포화 단량체(h)와 트리카르본산무수물(M3) 또는 테트라카르본산무수물(M4)을 반응 시키는 공정 A를 행한다. 이 공정 A는 단량체가 열중합해버리지 않도록 건조 공기를 반응장치 내에 흐르게 하면서, 중합금지제를 첨가하여, 80℃~150℃로 행하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 90℃~130℃이다. 중합금지제로서는 하이드로퀴논, 하이드로퀴논모노메틸에테르, 메틸하이드로퀴논 등을 들 수 있다.
공정 A에서 수산기를 가지는 에틸렌성 불포화 단량체(h)와 트리카르본산무수물(M3)을 반응시키는 경우, 반응 비율은 "수산기를 가지는 에틸렌성 불포화 단량체(h)의 몰수/트리카르본산무수물(M3)의 몰수"가 0.8이상 10이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.9이상 5이하, 더욱 바람직하게는 0.95이상 2이하이다. 0.8미만이면 트리카르본산무수물(M3)이 잔존하기 때문에 바람직하지 않다. 10을 넘으면 수산기를 가지는 에틸렌성 불포화 단량체(h)가 대량으로 남고, 나중의 공정 B에서 공중합할 수 있는 다른 에틸렌성 불포화 단량체의 양이 줄어들어 바람직하지 않다.
공정 A에서 수산기를 가지는 에틸렌성 불포화 단량체(h)와 테트라카르본산무수물(M4)을 반응시키는 경우, 반응 비율은 "수산기를 가지는 에틸렌성 불포화 단량체(h)의 몰수/테트라카르본산무수물(M4)의 몰수"가 0.9이상 1.1이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1이다. 0.9미만이면 테트라카르본산무수물(M4)이 많이 잔존하기 때문에 바람직하지 않다. 1.1을 넘으면 하나의 테트라카르본산무수물(M4)에 2개의 수산기를 가지는 에틸렌성 불포화 단량체(h)가 부가된 화합물이 많이 생겨, 공정 B에서 겔화하는 경우가 있어 바람직하지 않다.
공정 A에서는 촉매를 사용해도 상관없다. 촉매로서는 3급 아민계 화합물이 바람직하고, 예를 들면 트리에틸아민, 트리에틸렌디아민, N,N-디메틸벤질아민, N-메틸모르폴린, 1,8-디아자비시클로-[5.4.0]-7-운데센, 1,5-디아자비시클로-[4.3.0]-5-노넨 등을 들 수 있다.
또한 수산기를 가지는 에틸렌성 불포화 단량체(h)와 테트라카르본산무수물(M4)을 상기 비율로 반응시킨 후, 이 시점에서 잔존하는 산무수물을 물 또는 탄소원자수 1~18인 알코올로 개환시켜(공정 Aa), 불필요한 테트라카르본산무수물(M4)의 제거를 용이하게 할 수 있다.
이어서, 제조방법 1에서는, 공정 A에서 합성한 에틸렌성 불포화 단량체와, 다른 에틸렌성 불포화 단량체를 공중합시키는 공정 B를 행한다.
공정 A에서 사용하는 다른 에틸렌성 불포화 단량체로서는, 방향족기로 치환되어 있어도 되는 탄소원자수 1~18인 알킬(메타)아크릴레이트, 탄소원자수 1~18인 N-알킬(메타)아크릴아미드, 스티렌 및 수산기를 가지는 에틸렌성 불포화 단량체(h)(공정 A에서 잔존한 것을 포함)로부터 선택되는 에틸렌성 불포화 단량체가 공중합되는 것이 바람직하다.
비치환의 알킬(메타)아크릴레이트로서는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 직쇄상 혹은 분기상의 프로필(메타)아크릴레이트, 직쇄상 혹은 분기상의 부틸(메타)아크릴레이트, 직쇄상 혹은 분기상의 펜틸(메타)아크릴레이트, 시클로펜틸(메타)아크릴레이트, 직쇄상 혹은 분기상의 헥실(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 직쇄상 혹은 분기상의 헵틸(메타)아크릴레이트, 시클로헵틸(메타)아크릴레이트, 직쇄상 혹은 분기상의 옥틸(메타)아크릴레이트, 시클로 옥틸(메타)아크릴레이트, 직쇄상 혹은 분기상의 노닐(메타)아크릴레이트, 시클로노닐(메타)아크릴레이트, 직쇄상 혹은 분기상의 데실(메타)아크릴레이트, 시클로데실(메타)아크릴레이트, 직쇄상 혹은 분기상의 도데실(메타)아크릴레이트, 시클로도데실(메타)아크릴레이트, 직쇄상 혹은 분기상의 미리스틸(메타)아크릴레이트, 시클로미리스틸(메타)아크릴레이트, 직쇄상 혹은 분기상의 세틸(메타)아크릴레이트, 시클로세틸(메타)아크릴레이트, 및 직쇄상 혹은 분기상의 스테아릴(메타)아크릴레이트, 또는 시클로스테아릴(메타)아크릴레이트를 들 수 있다. 방향족환으로 치환된 알킬(메타)아크릴레이트로서는 벤질(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.
비치환의 N-알킬(메타)아크릴아미드로서는 N-메틸(메타)아크릴아미드, N-에틸(메타)아크릴아미드, 직쇄상 혹은 분기상의 N-프로필(메타)아크릴아미드, 직쇄상 혹은 분기상의 N-부틸(메타)아크릴아미드, 직쇄상 혹은 분기상의 N-펜틸(메타)아크릴아미드, N-시클로펜틸(메타)아크릴아미드, 직쇄상 혹은 분기상의 N-헥실(메타)아크릴아미드, N-시클로헥실(메타)아크릴아미드, 직쇄상 혹은 분기상의 N-헵틸(메타)아크릴아미드, N-시클로헵틸(메타)아크릴아미드, 직쇄상 혹은 분기상의 N-옥틸(메타)아크릴아미드, N-시클로옥틸(메타)아크릴아미드, 직쇄상 혹은 분기상의 N-노닐(메타)아크릴아미드, N-시클로옥틸(메타)아크릴아미드, 직쇄상 혹은 분기상의 N-데실(메타)아크릴아미드, N-시클로데실(메타)아크릴아미드, 직쇄상 혹은 분기상의 N-도데실(메타)아크릴아미드, N-시클로도데실(메타)아크릴아미드, 직쇄상 혹은 분기상의 N-미리스틸(메타)아크릴아미드, N-시클로미리스틸(메타)아크릴아미드, 직쇄상 혹은 분기상의 N-세틸(메타)아크릴아미드, N-시클로세틸(메타)아크릴아미드, 직쇄상 혹은 분기상의 N-스테아릴(메타)아크릴아미드, 또는 N-시클로스테아릴(메타)아크릴아미드를 들 수 있다. 방향족환으로 치환된 알킬(메타)아크릴레이트로서는 N-벤질(메타)아크릴아미드를 들 수 있다. 또한 여기서 (메타)아크릴레이트란, 메타크릴레이트 또는 아크릴레이트를 나타내고, (메타)아크릴아미드란, 메타크릴아미드 또는 아크릴아미드를 나타낸다.
공정 B에서는, 반응 용기를 질소 치환하면서 중합개시제를 사용하여 50℃~150℃로 중합하는 것이 바람직하다. 중합개시제로서는 알킬퍼옥사이드, t-부틸히드로퍼옥사이드, 쿠멘히드로퍼옥사이드, p-메탄히드로퍼옥사이드, 이소부틸퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드, 3,5,5-트리메틸헥사노일퍼옥사이드, 옥타노일퍼옥사이드, t-부틸쿠밀퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드, 디클로르벤조일퍼옥사이드, 디쿠밀퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 3,3,5-트리메틸시클로헥사논퍼옥사이드, 메틸시클로헥사논퍼옥사이드, 디-이소부틸퍼옥시디카보네이트, 디-2-에틸헥실퍼옥시디카보네이트, t-부틸퍼옥시이소부틸레이트 등의 유기 과산화물, 2,2'-아조비스이소부틸로니트릴, 디메틸-2,2'-아조비스디이소부틸레이트, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2-아조비스(2-메틸부틸로니트릴) 등의 아조화합물을 들 수 있다. 이 중 아조화합물이 사용되는 것이 바람직하다. 중합개시제는 에틸렌성 불포화 단량체의 합계 100중량부에 대하여 바람직하게는 1~20중량부 사용된다.
공정 B에서는 연쇄이동제를 사용할 수도 있다. 연쇄이동제로서는 티오글리콜산메틸, 티오글리콜산옥틸, 티오글리콜산메톡시부틸, 에틸렌글리콜비스티오글리콜 레이트, 부탄디올비스티오글리콜레이트, 헥산디올비스티오글리콜레이트, 트리메틸올프로판트리스티오글리콜레이트, 펜타에리스리톨테트라키스티오글리콜레이트, 메르캅토프로피온산메틸, 메르캅토프로피온산메톡시부틸, 메르캅토프로피온산옥틸, 메르캅토프로피온산트리데실, 에틸렌글리콜비스티오프로피오네이트, 트리메틸올프로판트리스티오프로피오네이트, 펜타에리스리톨테트라키스티오프로피오네이트, α-메틸스티렌이량체를 들 수 있다.
공정 B에서는 용제를 사용하는 것이 바람직하다. 용제로서는 아세트산에틸, 아세트산프로필, 아세트산부틸, 에틸셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등의 아세트산에스테르, 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류; 크실렌, 톨루엔, 에틸벤젠 등의 방향족 탄화수소류 등을 사용할 수 있다.
공정 A 후에, 공정 Aa를 행하고 있지 않은 경우, 공정 B 후에 잔존하는 산무수물을 물 또는 탄소원자수 1~18인 알코올로 개환시킬 수 있다(공정 Bb). 공정 Aa, 혹은 공정 Bb에서는, 잔존하는 산무수물의 몰수에 대하여, 반응시키는 물 또는 탄소원자수 1~18인 알코올의 몰수는 0.9배 이상 5배 이하(바람직하게는 1배 이상 2배 이하)인 것이 바람직하다. 0.9배 미만에서는 반응성이 높은 무수환이 많이 남고, 5배를 넘으면 물 또는 탄소원자수 1~18인 알코올이 많이 잔존하여, 어느 쪽이든 잉크나 도료로 용도 전개(展開)한 경우, 문제가 되는 경우가 있다. 단, 잔존하는 산무수물의 몰수에 대하여, 반응시키는 물 또는 탄소원자수 1~18인 알코올을 1배 넘게 반응시킨 경우는, 반응 후 잔존하는 물 또는 탄소원자수 1~18인 알코올을 가열, 또는 감압하여 제거할 수 있다. 반응 공정 Aa, 혹은 공정 Bb는 80~150℃로 행하는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명에서 사용하는 제조방법 2에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명에서 사용하는 제조방법 2에서는, 우선, 수산기를 가지는 에틸렌성 불포화 단량체(h)를 다른 에틸렌성 불포화 단량체와 공중합하는 공정 C를 행한다. 다른 에틸렌성 불포화 단량체로서는, 제조방법 1의 공정 B에서 예시한 방향족환으로 치환되어 있어도 되는 탄소원자수 1~18인 알킬(메타)아크릴레이트, 방향족환으로 치환되어 있어도 되는 탄소원자수 1~18인 N-알킬(메타)아크릴아미드, 및 스티렌으로부터 선택되는 에틸렌성 불포화 단량체가 공중합되는 것이 바람직하다.
수산기를 가지는 에틸렌성 불포화 단량체(h)와 다른 에틸렌성 불포화 단량체의 공중합비는, 중합 후의 1분자에 평균으로 적어도 0.3개 이상 177개 이하의 수산기가 들어가도록 정해진다.
공정 C에서의 중합개시제의 종류, 연쇄이동제의 종류, 용제의 종류, 양, 반응온도 등의 중합조건은 제조방법 1의 공정 B와 동일한 것이 바람직하다.
이어서, 제조방법 2에서는, 공정 C에서 얻어진 공중합물의 수산기에 트리카르본산무수물(M3) 또는 테트라카르본산무수물(M4)을 반응시키는 공정 D를 행한다. 공정 D에서는 질소 또는 건조 공기를 반응 용기에 흘려보내면서 80℃~150℃로 행하는 것이 바람직하다. 여기서, 제조방법 1의 공정 A에서 예시한 촉매를 사용할 수도 있다.
제조방법 2의 공정 D에서는, 트리카르본산무수물(M3) 또는 테트라카르본산무 수물(M4) 중 트리카르본산무수물(M3)이 사용되는 것이 바람직하다. 테트라카르본산무수물(M4)을 사용하면 겔화하는 경우가 있다. 테트라카르본산무수물(M4)을 사용한 경우에, 무수환이 잔존하는 경우는 제조방법 1의 공정 Bb와 같은 방법에 의해, 물 또는 탄소원자수 1~18인 알코올로 개환시킬 수 있다(공정 Dd).
다음으로, 본 발명에서 사용하는 제조방법 3에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명에서 사용하는 제조방법 3에서는, 수산기를 가지는 에틸렌성 불포화 단량체(h)를 다른 에틸렌성 불포화 단량체와 공중합하면서, 상기 수산기에 트리카르본산무수물(M3) 또는 테트라카르본산무수물(M4)을 동시에 반응시킨다. 반응은 질소를 반응 용기에 흘려보내면서 80℃~150℃로 행하는 것이 바람직하고, 수산기와 산무수물의 반응의 촉매로서는 제조방법 1의 공정 A에 나타낸 것, 중합개시제의 종류, 연쇄이동제의 종류, 용제의 종류, 양, 반응온도 등의 중합조건은 제조방법 1의 공정 B에서 나타낸 것이 바람직하다.
제조방법 3에서 사용하는 다른 에틸렌성 불포화 단량체란, 제조방법 2의 공정 C에서 사용하는 화합물과 같은 것을 나타낸다. 제조방법 3의 경우, 트리카르본산무수물(M3) 또는 테트라카르본산무수물(M4) 중 트리카르본산무수물(M3)이 사용되는 것이 바람직하다. 특히, 테트라카르본산디무수물을 사용하면 겔화하는 경우가 있다. 테트라카르본산디무수물을 사용한 경우에, 무수환이 잔존하는 경우는 제조방법 1의 공정 Bb와 같은 방법에 의해, 물 또는 탄소원자수 1~18인 알코올로 개환시킬 수 있다(공정 Ee).
이들 제조방법 1~3에 의해, 본 발명에서 사용하는 비닐계 분산제(A)를 제조할 수 있다. 이 중 제조방법 2가 분산제 1분자 중의 카르복실기 함유 단위(G)의 개수를 제어하는 것이 용이한 점에서 바람직하다. 제조방법 2의 공정 C에서 얻어진 공중합물의 수평균 분자량을 미리 측정할 수 있어, 그 값에 맞추어 트리카르본산무수물(M3) 또는 테트라카르본산무수물(M4)을 반응시키는 양을 결정할 수 있다. 예를 들면, 제조방법 2에서 비닐계 분산제(A)를 제조하기 위해서는, 공정 C에서 얻어진 공중합물의 수평균 분자량을 측정하여, 그 측정치가 [X]였을 경우, 수지 [X]g에 대하여 0.3몰 이상 3.0몰 이하의 트리카르본산무수물(M3) 또는 테트라카르본산무수물(M4)을 반응시키면 된다.
제조방법 1 또는 3에 의해, 본 발명에서 사용하는 비닐계 분산제(A)를 제조하는 경우는, 최종적으로 얻어지는 비닐계 분산제(A)의 수평균 분자량[Y]과, 트리카르본산무수물(M3) 또는 테트라카르본산무수물(M4)의 투입 몰수로부터 역산하여, 결과적으로 비닐계 분산제(A)가 [Y]g에 대하여 0.3몰 이상 3.0몰 이하의 트리카르본산무수물(M3) 또는 테트라카르본산무수물(M4)이 반응시켜져 있으면 된다.
본 발명에서 사용하는 제조방법으로 비닐계 분산제(A)를 제조하는 경우, 트리카르본산무수물(M3) 또는 테트라카르본산무수물(M4)로서 선택되는 것은 방향족 트리카르본산무수물 또는 방향족 테트라카르본산무수물이 바람직하다. 이 중 보다 바람직하게는 방향족 트리카르본산무수물이고, 더욱 바람직하게는 트리멜리트산무수물, 피로멜리트산무수물, 2,3,6-나프탈렌트리카르본산무수물, 2,3,6,7-나프탈렌테트라카르본산무수물이며, 가장 바람직하게는 트리멜리트산무수물이다.
제조방법 1~3의 어느 방법에 있어서도 비닐계 분산제(A)를 제조하는 경우, 다른 에틸렌성 불포화 단량체로서, 분기를 가져도 되는 비치환의 탄소원자수 1~12인 알킬(메타)아크릴레이트와, 벤질(메타)아크릴레이트와, 필요에 따라 수산기를 가지는 에틸렌성 불포화 단량체(h)가 공중합되는 것이 바람직하다. 또한 비닐계 분산제(A)의 1분자 중에 분기를 가져도 되는 비치환의 탄소원자수 1~12인 알킬(메타)아크릴레이트가 1~50개, 벤질(메타)아크릴레이트가 1~50개 공중합되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 사용하는 비닐계 분산제(A)에는, 지금까지 예시한 것 이외의 다양한 에틸렌성 불포화 단량체도 분산성을 방해하지 않는 범위에서 공중합시키는 것이 가능하며, 예를 들면 이소시아네이트기, 블록이소시아네이트기, 알콕시실릴기, 3~5원환의 환상 에테르기 등의 열가교성 기를 가지는 에틸렌성 불포화 단량체나, 카르복실기를 가지는 에틸렌성 불포화 단량체를 들 수 있다. 단, 카르복실기를 가지는 단량체, 예를 들면 메타크릴산이나 아크릴산은, 제조방법 1~3의 어느 방법에 있어서도 비닐계 분산제(A)에 존재하는 트리카르본산무수물(M3) 또는 테트라카르본산무수물(M4)의 몰수의 0~4배, 또한 0~2배의 사용범위인 것이 분산성의 관점(저점도화, 보존 안정성)에서 더욱 바람직하다.
열거한 상기 출발재료로부터 적당히 선택한 출발재료를 사용함으로써, 본 발명에서 사용하는 상기 제조방법에 의해 상기 비닐계 분산제(a)를 조제할 수 있다.
상기 비닐계 분산제(A)[또는, 특히 상기 비닐계 분산제(a)]와 안료(P)를 사용하여 본 발명의 착색 수지 조성물이 얻어진다. 여기서, 비닐계 분산제(A)[또는, 특히 상기 비닐계 분산제(a)]를 사용함으로써 분산성, 유동성, 및 보존 안정성이 뛰어난 착색 수지 조성물이 된다.
본 발명의 착색 수지 조성물은 또한 열반응성 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 본 발명의 잉크 조성물에 사용할 수 있는 상기 열반응성 화합물은 상온하에서는 비반응성이지만, 예를 들면 100℃이상(바람직하게는 150℃이상)의 온도에서 가교 반응, 중합 반응, 중축합 반응, 또는 중(重)부가 반응을 나타내는 화합물이다. 본 발명의 잉크 조성물에 사용할 수 있는 상기 열반응성 화합물의 분자량은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 50~2000, 보다 바람직하게는 100~1000이다.
상기 열반응성 화합물로서는, 예를 들면 멜라민화합물, 벤조구아나민화합물, 에폭시화합물, 페놀화합물, 블록화이소시아네이트화합물, 아크릴레이트계 모노머, 또는 실란커플링제를 사용할 수 있다.
멜라민화합물로서는, 예를 들면 이미노기, 메틸올기, 및/또는 알콕시메틸기를 가지는 것을 들 수 있고, 특히 알콕시메틸기만을 함유하는 멜라민화합물이 바람직하다. 알콕시알킬기 함유 멜라민화합물의 구체예로서는 헥사메톡시메틸올멜라민, 또는 헥사부톡시메틸올멜라민 등을 들 수 있다.
멜라민화합물의 시판품의 구체예로서는 이하의 것을 들 수 있다. 단, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 산와 케미컬사 제품 니칼락 MW-30M, MW-30, MW-22, MS-21, MX-45, MX-500, MX-520, MX-43, MX-302, 니혼 사이텍스 인더스트리사 제품 사이멜 300, 301, 303, 350, 285, 232, 235, 236, 238, 마이코트 506, 508.
벤조구아나민화합물로서는, 예를 들면 이미노기, 메틸올기, 알콕시메틸기를 가지는 것을 들 수 있고, 특히 알콕시알킬기 함유 벤조구아나민화합물이 바람직하 다. 벤조구아나민화합물의 시판품의 구체예로서는, 산와 케미컬사 제품 니칼락 BX-4000, SB-401, 니혼 사이텍스 인더스트리사 제품 사이멜 1123 등을 들 수 있다.
에폭시화합물로서는, 예를 들면 비스페놀플루오렌디글리시딜에테르, 비스크레졸플루오렌디글리시딜에테르, 비스페녹시에탄올플루오렌디글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 글리세롤폴리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판폴리글리시딜에테르, 펜타에리스리톨폴리글리시딜에테르, 디글리세롤폴리글리시딜에테르, 소르비톨폴리글리시딜에테르, 디글리시딜테레프탈레이트, 디글리시딜o-프탈레이트, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 디에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 및 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르 등의 폴리올의 글리시딜에테르, 폴리글리시딜이소시아누레이트 등을 들 수 있는데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
페놀화합물로서는, 예를 들면 페놀류와 알데히드류를 산성 촉매하에서 반응시킨 노볼락형 페놀화합물, 염기성 촉매하에서 반응시킨 레졸형 페놀화합물 모두 사용할 수 있다. 페놀류로서는, 예를 들면 오르토크레졸, 파라크레졸, 파라페닐페놀, 파라노닐페놀, 2,3-크실레놀, 페놀, 메타크레졸, 3,5-크실레놀, 레조르시놀, 카테콜, 하이드로퀴논, 비스페놀A, 비스페놀F, 비스페놀B, 비스페놀E, 비스페놀H, 비스페놀S 등을 들 수 있다. 알데히드류로서는 포름알데히드, 아세트알데히드를 들 수 있다. 페놀류와 알데히드류는 각각 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
블록화이소시아네이트화합물로서는, 예를 들면 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 톨루이딘이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디페닐메탄-2,4'-디이소시아네이트, 비스(4-이소시아네이트시클로헥실)메탄, 테트라메틸크실릴렌디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트, 이들 디이소시아네이트의 이소시아누레이트체, 트리메틸올프로판어덕트형, 뷰렛형, 이소시아네이트 잔기를 가지는 프리폴리머(디이소시아네이트와 폴리올로부터 얻어지는 저중합체) 및 이소시아네이트 잔기를 가지는 우레트디온 등을 들 수 있다.
블록화이소시아네이트화합물에 사용되는 블록제로서는, 예를 들면 페놀(해리온도 180℃이상), ε-카프로락탐(해리온도 160~180℃), 옥심(해리온도 130~160℃), 또는 활성 메틸렌(100~120℃) 등을 들 수 있다. 또한 1종을 단독으로, 혹은 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.
아크릴레이트 모노머로서는, 예를 들면 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, β-카르복시에틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 글리세린디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A디글리시딜에테르디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르디(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 트리시클로데카닐(메타)아크릴레이트, 에스테르아크릴레이트, 메틸올화멜라민의 (메타)아크릴산에 스테르, 에폭시(메타)아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트 등의 각종 아크릴산에스테르 및 메타크릴산에스테르, (메타)아크릴산, 스티렌, 아세트산비닐, 히드록시에틸비닐에테르, 에틸렌글리콜디비닐에테르, 펜타에리스리톨트리비닐에테르, (메타)아크릴아미드, N-히드록시메틸(메타)아크릴아미드, N-비닐포름아미드, 아크릴로니트릴 등을 들 수 있다.
아크릴레이트 모노머를 사용하는 경우에는 더욱 경화성을 향상시킬 목적으로 중합개시제를 사용할 수 있다. 중합개시제로서는 가열시에 경화성을 향상시킬 목적으로 열중합개시제를 사용해도 된다. 열중합개시제로서는 유기 과산화물계 개시제, 아조계 개시제 등을 들 수 있다.
실란커플링제로서는, 예를 들면 비닐트리스(β-메톡시에톡시)실란, 비닐에톡시실란, 비닐트리메톡시실란 등의 비닐실란류; γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 등의 (메타)아크릴실란류; β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)메틸트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)메틸트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란 등의 에폭시실란류; N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필메틸디에톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리에톡시실란 등의 아미노실란류; 및 γ-메르캅토프로필트리메톡시실란, γ-메르캅토프로필트리에톡시실란 등의 티오실란류 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서는, 특히 알콕시알킬화멜라민 및 알콕시알킬기 함유 벤조구아나민화합물이 바람직하다.
이들 열반응성 화합물은 착색 수지 조성물 중에 1중량%~40중량%의 양으로 함유되어 있는 것이 바람직하다. 이들 열반응성 화합물의 함유량이 1중량%이상이면 내열성 및 내약품성이 뛰어나다. 또한 함유량이 40%이하이면 점도의 증가가 없어, 보존 안정성이 뛰어나다.
또한 착색 수지 조성물에는, 안료, 안료 유도체, 및 수지와의 흡착을 촉진하는 것, 또한 조성물의 저점도화를 목적으로 유기 용제를 함유할 수 있다. 유기 용제로서는, 예를 들면 방향족 탄화수소류, 알코올류, 에스테르류, 에테르류, 케톤류, 글리콜에테르류, 지환식 탄화수소류, 지방족 탄화수소류 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 착색 수지 조성물에 있어서, 상기 안료의 표면에 안료 유도체 및 수지 운반체의 피복층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
안료의 피복 처리는 상기 안료, 상기 유기 용제, 상기 안료 유도체, 및 상기 수지 운반체 등이 균일해지도록 미리 혼합한 후, 분산기를 사용하여 혼합반죽함으로써 행할 수 있다. 용제의 배합량은 혼합물의 기계 특성에 따라 조절하는 것이 바람직하다. 안료의 피복 처리에 사용하는 분산기로서는 니더, 롤밀, 볼밀, 밴버리 믹서, 롤러밀, 맷돌식 밀 등을 들 수 있는데, 2단 롤밀은 하나의 장치로 혼합 및 혼합반죽을 할 수 있으므로 바람직하다.
안료를 피복 처리할 때의 원료의 배합량은 안료 100중량부에 대하여, 안료 유도체 1~30중량부, 상기 수지형 분산제 및 상기 바인더수지(이하, 수지성분) 20~200중량부, 및 용제 4~200중량부의 범위인 것이 바람직하다. 안료 유도체의 배합량이 1중량부 미만인 경우는, 앵커 효과(anchor effect)가 적기 때문에 잉크를 저점도화시키는 효과가 작고, 30중량부를 넘는 경우는, 안료 유도체가 과잉해져 미흡착의 안료 유도체끼리가 응집하기 때문에 잉크가 증점한다. 또한 수지성분의 배합량이 20중량부 미만인 경우는, 충분히 안료 표면을 피복할 수 없고 안료의 분산 안정성이 낮아지고, 200중량부를 넘는 경우는, 안료에 흡착하지 않는 유리(遊離)된 수지성분에 의해 잉크의 점도가 상승한다. 또한 용제의 배합량이 4중량부 미만인 경우는, 안료 유도체 및 수지성분의 안료에 대한 초기의 발림이 불충분하여 충분히 안료를 피복되지 않기 때문에, 잉크의 점도가 안정되지 않는 경우가 있고, 200중량부를 넘는 경우는 안료의 피복 처리가 곤란해진다.
안료의 피복 처리는, 구체적으로는 하기의 2단계의 공정에 의해 행해진다.
제1공정은 안료, 수지성분, 및 용제 등을 포함하는 조성물을 20회 정도 2단 롤에 통과시킴으로써 안료에의 수지성분의 젖음과 흡착을 진행시키는 칩화 공정이다. 이 공정에서 배합한 용제 중 약 80중량%정도가 휘발한다.
제2공정은 칩화에 의해 상기 수지성분이 안료에 흡착한 혼합반죽물의 가열, 혼합반죽을 계속하여 안료입자 표면에 피복층을 형성하는 피복처리공정이다. 혼합반죽물의 점도가 높아 기계상 혼합반죽할 수 없는 경우는 적량의 용제를 추가하여 혼합반죽을 돕는다.
수지성분이 가교 가능한 관능기를 가지는 경우에는, 피복처리공정에서 수지성분의 가교가 생기고, 일부에 수지 절단도 나타난다. 이 반응은 과도한 기계적인 가압과 마쇄(磨碎), 또한 가열의 결과에 의한 것으로 메카노케미컬 반응이며, 안료와 수지성분만으로는 수지성분의 가교 반응은 생기기 어렵다. 안료와 수지성분을 혼합반죽할 때에 안료 유도체를 사용함으로써, 안료 유도체와 수지성분이 안료 표면에 강고하게 흡착하고, 또한 가열과 가압 혼합반죽을 행함으로써 수지성분의 가교가 생기는 것으로 추정된다. 가열온도는 80℃~120℃의 범위인 것이 바람직하다. 80℃미만의 온도에서는 수지성분이 충분히 가교하지 않는 경우가 있고, 120℃를 넘는 온도에서는 수지성분의 열화가 생기는 경우가 있다.
안료 표면에 흡착하지 않은 잉여의 수지성분은 잉크의 점도 등의 물성에 영향을 미치는 경우에는 세정이나 여과 등에 의해 제거하는 것이 바람직하다. 또한 피복처리안료는 건조해도 응집하지 않는 경우에는, 세정 후에 건조해도 되지만, 피복 처리시에 사용한 용제가 잉크젯 잉크의 액상 매체로서 사용 가능한 용제이면 굳이 건조할 필요가 없다.
본 발명의 착색 수지 조성물의 제조는 상기 안료, 상기 열반응성 화합물, 및 상기 유기 용제, 및 필요에 따라 상기 바인더수지 및/또는 안료 유도체를 통상의 분산기에 투입하여, 소망하는 평균 입자지름·입도 분포가 될 때까지 분산함으로써 행할 수 있다. 착색 수지 조성물의 원료는 일괄하여 혼합·분산해도 되고, 각각의 원료의 특성이나 경제성을 고려하여 따로따로 혼합·분산해도 된다. 잉크 조성물의 점도가 지나치게 높아 희석이 필요한 경우에는, 잉크 원액에 희석용의 액상 매체를 첨가해 균일하게 교반하여 잉크 조성물을 조제할 수도 있다.
분산기로서는 샌드밀, 비즈밀, 애지테이터밀, 다이노밀, 또는 코볼밀 등이 적합하다. 각각의 분산기에 있어서, 안료 분산에 적절한 점도영역이 있는 경우에는, 각종 수지성분과 안료의 비율을 바꾸어 점도를 조정할 수 있다. 잉크젯 기록용 잉크 조성물은 분산기로 분산 후에 조대(粗大) 입자나 이물 제거를 목적으로 필터나 원심법에 의해 여과하는 것이 바람직하다.
착색 수지 조성물을 제조할 시에는, 또한 계면활성제형 분산제나, 안트라퀴논 유도체, 및/또는 트리아진 유도체를 사용할 수 있다. 계면활성제형 안료 분산제로서는, 예를 들면 나프탈렌술폰산포르말린축합물염, 방향족술폰산포르말린축합물, 폴리옥시에틸렌알킬인산에스테르, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르, 또는 스테아릴아민아세테이트 등을 들 수 있다.
상기의 착색 수지 조성물을 사용한 잉크젯 잉크도 본 발명의 한 형태이다. 본 발명의 잉크젯 잉크에 있어서는, 잉크젯의 분야에서 기술 상식으로서 알려져 있는 유기 용제를 사용할 수 있다. 일반적으로, 잉크젯 기록용 잉크 조성물에 사용되는 유기 용제는, 수지에 대하여 높은 용해성을 가지는 동시에, 잉크젯 프린터로부터 잉크를 토출할 시에, 잉크와 접하는 프린터 부재에 대하여 팽윤 작용이 적고, 용제의 점도가 가능한한 낮은 것이 바람직하다. 유기 용제는 수지에 대한 용해성, 및 프린터 부재에 대한 팽윤 작용, 점도, 및 노즐에서의 잉크의 건조성 면에서 선택되며, 알코올계 용제, 글리콜계 용제, 에스테르계 용제, 및/또는 케톤계 용제 등의 1종류를 단독으로, 또는 2종류 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
알코올계 용제로서는, 예를 들면 헥산올, 헵탄올, 옥탄올, 노난올, 데칸올, 운데칸올, 시클로헥산올, 벤질알코올, 또는 아밀알코올 등을 들 수 있다.
글리콜계 용제로서는, 예를 들면 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노이소프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노헥실에테르, 메톡시메톡시에탄올, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜이소프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 1-부톡시에톡시프로판올, 또는 1-메톡시-2-프로필아세테이트 등을 들 수 있다.
에스테르계 용제로서는, 예를 들면 락트산에틸, 락트산프로판, 또는 락트산부틸 등을 들 수 있다.
케톤계 용제로서는, 예를 들면 시클로헥사논, 에틸아밀케톤, 디아세톤알코올, 디이소부틸케톤, 이소포론, 메틸시클로헥사논, 또는 아세토페논 등을 들 수 있다.
본 발명의 잉크젯 잉크에는 상기의 점도조건을 만족하는 범위에서 다양한 첨가제를 함유시킬 수 있다. 예를 들면, 잉크의 기판에의 젖음성을 제어하기 위해 계면활성제를 함유시킬 수 있다. 계면활성제를 선택할 때에는 그 외의 잉크 구성 성분과의 상용성을 고려할 필요가 있다. 계면활성제에는 음이온성, 양이온성, 양성, 또는 비이온성인 것이 있으며, 적합한 것을 선택하면 된다.
본 발명의 잉크젯 잉크의 점도는 바람직하게는 2mPa·s이상 40mPa·s이하이고, 보다 바람직하게는 3mPa·s이상 30mPa·s이하이며, 더욱 바람직하게는 4mPa·s이상 20mPa·s이하이다. 점도가 40mPa·s이하이면 안정적으로 연속 토출이 가능하다.
본 발명의 잉크젯 잉크의 평균 분산 입자지름은 5nm이상 200nm이하가 바람직하고, 10nm이상 150nm이하가 보다 바람직하다. 평균 분산 입자지름이 200nm이하이면 헤드 막힘을 일으키기 어려워 안정된 토출이 가능하다. 또한 평균 분산 입자지름이 5nm이상이 되면 재응집이 일어나기 어려워 경시 안정성이 뛰어나다.
본 발명의 잉크젯 잉크의 표면 장력은 20mN/m이상 40mN/m이하가 바람직하고, 24mN/m이상 35mN/m이하가 보다 바람직하다. 표면 장력이 40mN/m이하이면 헤드로부터 착색 수지 조성물을 안정되게 토출할 수 있고, 표면 장력이 20mN/m이상이면 확실하게 잉크가 액적(液滴)을 형성한다.
본 발명의 잉크젯 잉크는 높은 안료 농도이면서 저점도이기 때문에 토출 안정성이 뛰어나고, 안료 함유량이 통상의 잉크젯 잉크에 비해 많기 때문에 토출량을 적게 할 수 있는 점에서, 컬러필터기판용을 비롯하여 높은 인쇄 농도가 요망되는 인쇄물의 생산성 및 품위를 향상시킬 수 있다. 특히, 본 발명의 착색 수지 조성물 및 상기 착색 수지 조성물을 사용한 잉크젯 잉크는 높은 생산성 및 품위가 요구되는 컬러필터기판의 제조에 적합하다.
또한 본 발명의 잉크젯 잉크는, 안료가 고농도로 분산되어 있으므로 잉크가 깊이방향으로 침투하는 종이나 가로방향으로 젖어 확산되는 플라스틱, 유리 및 금속이어도 인쇄 농도를 높게할 수 있다. 또한 토출량을 억제할 수 있으므로, 수용층의 잉크 수용량을 넘기 때문에 잉크가 유출되어 혼색되거나, 도트형상이 진원(眞圓)이 되지 않았던 것도 회피할 수 있으므로, 종래의 잉크젯 인쇄에서는 제한된 용도로도 사용할 수 있다.
이하에 제2의 실시형태에 대하여 설명한다.
본 발명의 잉크젯용 잉크는 막 두께 15~25㎛로 인쇄기재상에 도공한 후에, 승온속도 5℃/분으로 승온하는 사이의 강체진자시험에 의한 점탄성 측정에 있어서, 승온범위 100~170℃의 전 범위에서의 주기가 0.6~0.9초인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 사용한 강체진자시험은 강체진자 점탄성 측정기(RPT-3000W형: A and D사)에 의해 행해졌다. 당 장치는 도막의 건조시 또는, 가교시의 점성이나 가교성을 도막의 상태로 평가할 수 있기 때문에, 필름화할 수 없는 샘플의 점탄성 거동을 파악하기에 적합한 측정장치이다.
일본국 공개특허 2005-325155 중에도 상세한 측정조건이 기재되어 있는 바와 같이, 측정조건에 의해 결과는 현저하게 다른 경우가 있다. 여기에, 일본국 공개특허 2005-325155를 본 명세서에 전체적으로 참조로서 편입하기로 한다. 측정조건은 일정하게 행해져야 하며, 본 발명에서는, 나이프 에지의 RBE-160을 도막과 접촉하는 에지로서 사용하고, 진자는 FRB-100 타입를 사용하여 모든 측정을 행하였다. 이 측정부품들은 본 측정에 있어서 표준적인 것이며, 용이하게 입수 가능하다.
또한 도막과의 접촉량도 측정에 영향을 준다. 이 때문에 본 발명에서의 도막의 도공량은 바코터 No.15~20을 사용하여 막 두께 15~25㎛로 도공하고, 미건조의 상태로 진자를 얹어 그대로 측정하였다. 또한 막 두께는 20㎛인 것이 바람직하다. 측정의 정밀도를 높이기 때문이다. 승온조건은 실온에서 승온속도 5℃/분으로 행하였다.
또한 측정을 행하는 경우에 사용하는 기재로서는, 잉크의 성질을 직접 측정하기 위해, 비침투성의 기재를 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 내열성 면에서 유리나, 금속판에의 도공이 바람직하다. 특히, 유리는 표면이 평활하고 임의의 크기의 것을 준비할 수 있기 때문에 적합하게 사용할 수 있다. 본 발명에서는 스테이지에 치수를 맞추어 가공한 유리에 잉크를 도공하여 측정을 행하였다.
측정은 잉크가 건조하는 온도를 기준으로 온도 설정을 행하였다. 통상, 용제 타입의 잉크젯 잉크의 경우, 헤드에서의 건조를 막기 위해, 비점이 100℃이상, 바람직하게는 130℃이상, 용도에 따라서는 150℃이상의 용제를 사용한다. 이 때문에, 측정범위로서 100~170℃를 선택하였다. 실제로 잉크젯 잉크에 사용되는 용제는 저점도인 것과, 인쇄 후의 건조 작업성 면에서, 비점 300℃이하, 바람직하게는 비점 250℃이하의 용제가 선택되고, 이들 용제는 본 발명에서의 강체진자시험의 조건에 있어서 100~170℃의 범위 내에서 건조한다.
측정 후의 결과로부터 100~170℃의 범위에서의 주기의 값을 읽어내어 평가를 행하였다.
또한 잉크에 사용되는 원료의 점탄성 측정도 동일하게 행하였다. 원료가 상온에서 액체인 경우, 그대로 상기와 같은 조건으로 도공하여 측정을 행하였다. 또한 원료가 고체인 경우, 상온에서 휘발성이 적은 용제로서 카르비톨아세테이트를 사용해 50중량%에 용해하여, 상기와 동일한 측정방법에 의해 측정을 행하였다. 단, 안료, 염료 또는 유도체는 분산체로서 평가하였다. 용제의 선택방법은 이에 한정되는 것은 아니지만, 공지의 잉크젯용 잉크의 고형분을 용해할 수 있는 한, 어떠한 용제라도 사용할 수 있다.
본 발명에서 측정되는 주기는 측정 대상의 탄성적 특성을 나타내고, 이 주기의 절대치가 작을 때, 역학적으로는 강한 스프링 상수를 가지는 것과 동등하다고 생각된다. 그 때문에, 측정 대상의 탄성이 강한, 측정 대상에 따라서는 가교의 정도가 강하다고 이해되어, 변형하기 쉬움의 기준이 된다.
본 발명의 잉크젯용 잉크에서는, 승온범위 100~170℃의 전 범위에서의 주기가 0.6~0.9초이다. 이 주기가 0.6초 이상인 경우, 건조 중의 가열에 의한 변형성이 양호해지고, 평활성이 뛰어나며, 색 얼룩이 개선된다. 또한 주기가 0.9초 이하인 경우, 잉크에 변형에 대한 적당한 저항이 발생하기 때문에, 잉크가 과잉하게 유동하여 도트가 필요 이상으로 확산하지 않아, 정밀성이 뛰어난 인쇄 결과가 된다.
컬러필터 용도로 사용한 경우, 주기가 0.6초 이상으로 한 경우, 건조시에 충분한 유동성이 얻어지기 때문에 화소 내의 색 얼룩이 개량된다. 또한 주기가 0.9초 이하인 경우, 건조시에 발생하는 잉크의 대류(對流)를 필요 이상으로 발생시키지 않기 때문에, 표면형상이 평활해져 디스플레이로서 적합하게 사용할 수 있다. 또한 이 표면형상은 잉크와 기재의 친화성의 영향을 받기 때문에, 기재와의 접촉각의 영향도 받는 경우가 있다. 또한 용제의 건조속도도 영향을 주어, 150℃이상의 용제를 사용하면 건조속도를 완만하게 할 수 있기 때문에, 보다 평활한 표면을 얻을 수 있 다. 또한 건조 중의 유동성을 충분히 얻기 위해, 상술의 고형분 농도 40중량%이상 60중량%이하에서의 T.I.값이 1~3인 경우, 보다 바람직하게는 1~2인 경우 더욱 평활성이 향상하여, 양호한 품질의 디스플레이로서 사용할 수 있다.
본 발명은 건조온도 부근에서의 주기를 제어함으로써, 도트의 유동성을 제어하는 것을 가능하게 한다. 이러한 주기나 도트의 유동성의 제어에 의해 제공할 수 있는 평활성이 뛰어나면서 정밀성도 양호한 인쇄물도 본 발명의 형태이다. 또한 승온범위 100~170℃의 전 범위에서의 주기를 0.6~0.9초로 제어하는 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크의 제조방법도 본 발명의 형태이다.
본 발명의 잉크젯용 잉크 및 인쇄물은 인쇄물의 평활성과 정밀성을 양립시키기 위해, 건조시 또는 건조 중의 잉크의 점탄성을 제어함으로써, 토출 후, 일단 기재상에서 세팅된 잉크가 건조공정에서의 용제의 휘발을 위해 유동성이 없어지는 동시에, 안료 분산체나 수지, 첨가제 등의 원료의 가온에 의해 유동성이 향상한다고 하는, 건조공정에서의 상반되는 현상에서의 점탄성을 제어하고 있는 것을 특징으로 한다.
상기 측정조건은 본 발명의 잉크를 잉크젯 장치로 인쇄를 행한 후, 건조시키는 공정에서의 온도를 한정하는 것은 아니지만, 컬러필터 용도로서 유리기재에 인쇄하여, 건조시키는 경우에 있어서는, 80~190℃로 용제를 건조시키는 공정을 가지는 것이 바람직하다.
이 건조공정의 점성과 탄성의 제어는 최종적으로 승온범위 100~170℃의 전 범위에서의 주기가 0.6~0.9초가 되는 한, 어떠한 수법을 사용해도 된다. 특히, 잉크 조성 중의 원료의 선별, 분산 수법의 선별에 의한 레올로지의 제어, 또한 잉크 젖음성의 제어가 바람직하다.
잉크 조성 중의 원료의 선별에서는, 상온에서 고체 또는 액체인 원료에 대하여 상기의 강체진자시험을 행한 경우에 있어서, 승온범위 100~170℃의 전 범위에서의 주기가 0.6~0.9초이면 본 발명의 원료로서 사용할 수 있다. 예를 들면, 바인더수지나 플로우 부여제의 첨가이다.
잉크 조성물 중에서의 상기 원료는 0.1~50중량%인 것이 바람직하고, 0.1~30중량%인 것이 더욱 바람직하다.
분산 수법으로서는 분산시의 체류시간을 제어하는 것이 바람직하다. 이 수법은 잉크의 원료로서 사용되는 안료 분산체의 성질의 제어도 가능하게 한다. 예를 들면 체류시간은 사용되는 베셀 용량이나 비즈 입자지름이나 충전율 등 이하의 식(1)에 의해 계산할 수 있다.
식(1)
체류시간(분)=(베셀 용량-비즈 충전 체적+비즈 충전체×공극율)×분산시간(분)/분산 잉크량
본 발명에 있어서, 체류시간은 5~45분의 범위인 것이 바람직하다. 또한 바람직하게는, 10~35분이면 보다 유동성이 바람직한 분산을 행할 수 있다.
다음으로, 잉크의 젖음성도 제어로서는 잉크의 비침투성 기재상에서의 접촉각은 10~30°인 것이 바람직하다. 본 명세서에서는, 접촉각의 측정에 쿄와 카이멘 가가쿠사 제품인 CA-X형 접촉각 형(型)을 사용하였다. 실제의 측정에서는, 잉크를 시린지(syringe)에 채워, 슬라이드글래스(마츠나미 가라스사 제품, S-2215형 사용)상에 적하하여, 10초 후의 접촉각을 θ/2법에 의해 산출하였다.
접촉각이 10°이상인 잉크를 사용하면, 토출되어 기재에 착탄(着彈)한 도트는 확산되지 않아 정밀성이 뛰어나다. 또한 30°이하의 잉크에서는, 기재에 대한 젖음성이 좋고 밀착성이나 접착성이 뛰어나다.
본 발명의 잉크젯용 잉크에서는, 접촉각 10°~20°인 것이 더욱 바람직하다. 잉크의 착탄 후 극단적으로 확산하지 않으면서 과열시에 필요에 따라 확산하는 성질을 가지기 때문이면서, 또한 정밀성이 뛰어난 인쇄를 행할 수 있기 때문이다.
본 발명에 있어서 배합되는 유기 용제는 잉크젯 잉크 중에 50~85중량%인 것이 바람직하다. 50중량%이상이면, 잉크젯 장치로 인쇄하기 위한 점도가 적절해져, 잉크를 필요 이상 고온으로 가열할 필요가 없기 때문에 바람직하다. 또한 85중량%이하이면, 인쇄시간의 단축 효과와 더불어 컬러필터 용도로서 사용하는 경우는, 필요한 색도(色度)를 얻기 위해 적은 액적량으로 인쇄함으로써 블랙 매트릭스로부터의 잉크 샘에 의한 혼색을 방지할 수 있다.
유기 용제의 비점은 130℃이상인 것이 바람직하다. 이것은 인쇄시의 시스템의 조건과 관련된다. 용제의 비점이 130℃이상이면, 잉크의 건조에 의한 노즐 막힘을 저감할 수 있기 때문에 높은 생산성이 얻어진다. 또한 컬러필터 용도와 같이, 높은 착탄 정밀도가 요구되는 경우는, 유기 용제의 비점은 170℃~250℃인 경우, 건조에 의한 노즐 막힘이나, 착탄 정밀도가 개선되는 점에서 바람직하다.
본 발명에서 사용할 수 있는 용제는 상술한 바와 같은데, 적합하게 사용할 수 있는 용제로서, 비점이 130℃이상인 카르비톨아세테이트, 부틸카르비톨아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸락테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 3-메톡시부탄올, 3-메톡시부탄올아세테이트, 1,3-부틸렌글리콜, 트리아세틴, 3,5,5-트리메틸-2-시클로헥센-1-원, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등을 들 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 그 외 병용 가능한 용제로서, 예를 들면 시클로헥사논, 1-메톡시-2-프로필아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸벤젠, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 크실렌, 메틸-n-아밀케톤, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 톨루엔, 메틸에틸케톤, 아세트산에틸, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올, 이소부틸케톤, 석유계 용제 등을 들 수 있고, 이들을 혼합하여 사용할 수 있다.
또한 주요제로서 카르비톨아세테이트, 부틸카르비톨아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트인 것이 안료의 분산 안정성 면에서 바람직하다.
또한 이들 비점이 130℃~300℃인 유기 용제는 전 용제 중 50중량%이상인 것이 바람직하고, 인쇄의 안정성을 고려하면 75중량%이상인 것이 더욱 바람직하며, 95중량%이상인 것이 특히 바람직하다. 50중량%미만인 경우, 소망하는 건조성을 제어할 수 없게 되기 때문이다.
본 발명의 잉크젯용 잉크는 상술의 열반응성 화합물을 사용할 수 있다.
본 발명에서의 잉크 중에는 착색제로서 상술의 안료 및 안료 유도체를 사용 할 수 있다. 또한 본 발명의 실시형태 1에 기재되어 있는 착색 수지 조성물을 사용할 수도 있다.
또한 본 발명에 있어서 수지를 함유할 수 있다. 수지는 솔트밀링 등의 가공시, 또는 안료의 표면처리원료로서 사용할 수 있다. 또한 안료 분산시에 분산수지로서도 사용할 수 있다.
또한 분산을 행하는 경우의 분산방법은 샌드밀, 호모지나이저, 볼밀, 페인트 쉐이커, 초음파 분산 등 본 발명을 만족하기 위해 자유롭게 선택할 수 있다. 상기에 기재한 분산시의 원료나, 분산방법은 잉크의 점탄성에 영향을 크게 미치기 때문에 충분한 선정이 필요하다.
또한 잉크 중에 계면활성제, 할레이션(halation) 방지제, 대전 방지제, 레벨링제, 소포제 등의 첨가제를 적당히 혼합하여 사용하는 것도 가능하다.
또한 바인더로서 수지를 첨가해도 된다. 수지를 첨가함으로써, 그 Tg나 분자량, 골격에 의해 건조시의 유동성을 컨트롤할 수 있다.
그 외에 단관능 또는 다관능 모노머, 올리고머, 프리폴리머 등의 불포화 결합을 가지는 원료나, 오일, 레벨링제 등을 적당히 함유할 수 있다.
특히 컬러필터용으로서 사용하는 경우, 각종 내성을 부여시키기 위해, 예를 들면 에폭시계 모노머, 옥세탄환을 가지는 모노머 등을 사용할 수 있다. 이것에 의해 활성 에너지선에 의한 가교도 가능해진다. 또한 자외선 등의 에너지선을 사용하는 경우는 그 반응에 준한 개시제도 사용할 수 있다. 본 발명의 잉크젯용 잉크에 있어서, 최종적으로 승온범위 100~170℃의 전 범위에 있어서 주기 0.6~0.9초가 되 기만 하면, 이들을 1종류 또는 그 이상의 종류를 단독 또는 혼합하여 사용해도 된다.
본 발명에서 사용하는 인쇄기재는 한정되지 않지만, 발명의 효과를 크게 발현시키기 위해서는 특히 비침투성 기재인 것이 바람직하다. 그 중에서도 가열에 의한 건조공정을 거치는 경우, 폴리카보네이트나 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 노르보르넨계 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 비교적 Tg가 높고, 투명성이 높은 기재를 선택하는 것이 바람직하다. 또한 도트가 확산되기 쉬운 유리에 대해서는 표면처리의 유무에 상관없이 정밀한 인쇄를 하는 것이 가능해지기 때문에 보다 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명의 잉크젯용 잉크는 잉크젯 토출장치에 의해 잉크 설정온도 25~70℃로 토출할 수 있는 것이 바람직하다. 잉크젯 토출장치는 공지의 것을 선택해도 된다. 잉크젯 토출장치에 의해 설정되는 잉크온도란, 잉크젯 헤드 주변의 온도를 조정하기 위한 설정온도를 말한다. 잉크젯 헤드 주변을 가열함으로써 잉크젯용 잉크의 온도를 조정하기 때문이다.
헤드의 가열의 방법은 순환식 항온 수조나, 밴드히터 등에 의한 가열이 일반적이지만, 이에 한정되지 않는다. 본 발명에서 잉크젯 잉크를 가열하는 경우는, 토출 중, 또는 토출 후 도트의 온도가 내려가기 때문에 점성이 상승함으로써, 도트가 불필요하게 유동하지 않아, 소망하는 위치에 세팅하는 것도 기대할 수 있다. 그 외에 잉크의 점도를 저하시켜, 잉크의 점도를 토출의 최적값으로 조정하거나, 혹은 온도를 실온보다 높게 설정함으로써, 환경의 춥고 더움과 관계없이 안정된 토출을 기대할 수도 있다. 본 발명에 있어서 잉크를 가열하여 토출하는 이유는 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 잉크젯용 잉크에서는, 실온 부근에 있어서도 충분한 효과를 얻을 수 있지만, 25℃~70℃정도로 가온하는 경우, 상기의 효과를 기대할 수 있기 때문에 바람직하다. 70℃보다 높은 경우, 헤드 주변의 접착제 등의 부품이 용해할 우려가 있어 많은 경우에 사용할 수 없다. 또한 잉크의 설계에 따라 다르지만, 70℃보다 높은 온도로 인쇄하는 경우의 잉크를 설계하기 위해서는, 헤드에서의 건조에 의한 막힘을 회피하기 위해, 현저하게 증기압이 낮은 잉크 설계를 하지 않으면 안되며, 따라서, 건조공정을 극히 고온으로 하지 않으면 안되는 결과, 내열성이나, 잉크 안정성 면에서 사용할 수 있는 기재나 잉크 원료가 극히 한정되기 때문에 실용이 어렵다.
또한 토출장치의 온도는 잉크의 안정성 면에서 25℃~50℃이면 더욱 바람직하다.
본 발명의 잉크젯용 잉크는 컬러필터 용도로 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 블랙 매트릭스 내의 공극을 잉크젯법에 의해 컬러필터를 형성하기 위해 사용하는 것이 바람직하다.
잉크젯법이란, 블랙 매트릭스가 형성된 기판의 블랙 매트릭스로 구분된 영역 내에, 잉크젯 토출장치에 의해 잉크젯용 잉크를 토출함으로써 형성하는 방법을 말한다.
또한 블랙 매트릭스는, 예를 들면 라디칼 중합형의 블랙 레지스트를 도포하 여, 노광, 그리고 현상하여 패터닝하는 포토리소그래피법, 흑색 잉크를 인쇄하는 인쇄법, 또는 금속을 증착한 후 에칭하는 증착법 등에 의해 기판상에 형성할 수 있다.
<실시예>
이하, 실시예에 의해 제1의 실시형태를 구체적으로 설명하는데, 이들은 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 이하의 실시예 및 비교예 중 부 및 %는 중량부 및 중량%를 나타낸다.
실시예 및 비교예에서 사용한 안료, 안료 유도체, 용제 및 수지형 분산제를 이하에 나타낸다. 또한 실시예 및 비교예에서의 최종적인 잉크 조성을 표 2(실시예) 및 표 3(비교예)에 나타낸다.
(1)안료
레드 안료: C.I.Pigment Red 254(치바 스페셜티 케미컬즈사 제품 "이르가포 RED B-CF")
그린 안료: C.I.Pigment Green 36(도요 잉키 세이조사 제품 "리오놀 그린 6YK")
블루 안료: C.I.Pigment Blue 15:6(도요 잉키 세이조사 제품 "리오놀 블루 E")
옐로우 안료: C.I.Pigment Yellow 138(도요 잉키 세이조사 제품 "리오노겐 옐로우 1010")
마젠타 안료: C.I.Pigment Red 122(도요 잉키 세이조사 제품 "리오노겐 마젠 타 5750")
시안 안료: C.I.Pigment Blue 15:3(도요 잉키 세이조사 제품 "리오놀 블루 FG-7351")
(2)안료 유도체:
안료 유도체[1]
(레드용)
Figure 112008077341150-pct00032
안료 유도체[2]
(그린용, 블루용, 시안용)
Figure 112008077341150-pct00033
안료 유도체[3]
(옐로우용)
Figure 112008077341150-pct00034
안료 유도체[4]
(마젠타용)
Figure 112008077341150-pct00035
(3)용제
CBAc: 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트
BuCBAc: 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트
PGMAc: 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트
(4)수지
수지의 제조예를 이하에 나타낸다. 제조예에 나타내는 각종 수지의 중량평균 분자량, 수평균 분자량은 GPC를 사용하여 측정하고, 폴리스티렌 환산으로 구하였다.
《제조예 1(수지 R1)》
분리형(separable) 4구 플라스크에 온도 제어용 레귤레이터, 냉각관, 및 교반장치를 부착하고, 용제(CBAc) 100부를 넣어, 100℃로 승온하여, 반응 용기 내를 질소 치환한 후, 적하관으로부터 하기의 원료를 첨가해, 5시간 반응을 계속하여, 표 1에 나타내는 중량평균 분자량(Mw)의 아크릴수지의 용액(고형분 50%)을 얻었다. 이렇게 하여 얻어진 수지용액을 바인더수지[R1]로서 사용하였다.
(수지 R1의 원료)
메타크릴산 20부
2-히드록시에틸메타크릴레이트 20부
n-부틸메타크릴레이트 27부
벤질메타크릴레이트 30부
"포스머 M(유니 케미컬 가부시키가이샤 제품)" 3부
2,2'-아조비스이소부틸로니트릴 10부
《제조예 2(수지 R2)》
R1에서 원료를 하기로 변경하는 것 이외에는 동일한 방법에 의해 제조하였다.
(수지 R2의 원료)
메타크릴산 20부
2-히드록시에틸메타크릴레이트 20부
n-부틸메타크릴레이트 27부
벤질메타크릴레이트 30부
"포스머 M(유니 케미컬 가부시키가이샤 제품)" 3부
2,2'-아조비스이소부틸로니트릴 4부
《제조예 3(수지 R3)》
분리형 4구 플라스크에 온도 제어용 레귤레이터, 냉각관, 및 교반장치를 부착하고, 용제(CBAc) 150부를 넣어, 110℃로 승온하여, 반응 용기 내를 질소 치환한 후, 적하관으로부터 하기의 원료를 첨가해, 5시간 반응을 계속하여, 표 1에 나타내는 중량평균 분자량(Mw)의 아크릴수지의 용액(고형분 40%)을 얻었다. 이렇게 하여 얻어진 수지용액을 바인더수지[R3]로서 사용하였다.
(수지 R3의 원료)
메타크릴산 20부
2-히드록시에틸메타크릴레이트 20부
n-부틸메타크릴레이트 27부
벤질메타크릴레이트 30부
"포스머 M(유니 케미컬 가부시키가이샤 제품)" 3부
2,2'-아조비스이소부틸로니트릴 20부
《제조예 4(수지 S1)》
가스 도입관, 온도계, 커패시터, 및 교반기를 구비한 반응 용기에 1-도데칸올 62.6부, ε-카프로락톤 287.4부, 촉매로서 모노부틸주석(Ⅳ)옥사이드 0.1부를 넣고, 질소가스로 치환한 후, 120℃로 4시간 가열, 교반하였다. 고형분 측정에 의해 98%가 반응한 것을 확인한 후, 무수피로멜리트산 36.6부를 첨가하여, 120℃로 2 시간 반응시켰다. 산가의 측정으로 98%이상의 산무수물이 하프에스테르화하고 있는 것을 확인하고 반응을 종료하여 분산제(S1)를 얻었다. 얻어진 분산제는 상온에서 담황색 왁스상 고체이며, 중량평균 분자량(Mw)은 4000, 산가는 49mgKOH/g이었다.
《제조예 5(수지 S2)》
가스 도입관, 온도계, 커패시터, 및 교반기를 구비한 반응 용기에 1-도데칸올 13.7부, ε-카프로락톤 336.3부, 촉매로서 모노부틸주석(Ⅳ)옥사이드 0.1부를 넣고, 질소가스로 치환한 후, 120℃로 4시간 가열, 교반하였다. 고형분 측정에 의해 98%가 반응한 것을 확인한 후, 무수피로멜리트산 8.0부를 첨가하여 120℃로 2시간 반응시켰다. 산가의 측정으로 98%이상의 산무수물이 하프에스테르화하고 있는 것을 확인하고 반응을 종료하여 분산제(S1)를 얻었다. 얻어진 분산제는 상온에서 담황색 왁스상 고체이며, 중량평균 분자량(Mw)은 14400, 산가는 12mgKOH/g이었다.
《제조예 6(수지 S3)》
가스 도입관, 온도계, 커패시터, 및 교반기를 구비한 반응 용기에 1-도데칸올 123.4부, ε-카프로락톤 226.6부, 촉매로서 모노부틸주석(Ⅳ)옥사이드 0.1부를 넣고, 질소가스로 치환한 후, 120℃로 4시간 가열, 교반하였다. 고형분 측정에 의해 98%가 반응한 것을 확인한 후, 무수피로멜리트산 72.2부를 첨가하여, 120℃로 2시간 반응시켰다. 산가의 측정으로 98%이상의 산무수물이 하프에스테르화하고 있는 것을 확인하고 반응을 종료하여 분산제(S1)를 얻었다. 얻어진 분산제는 상온에서 담황색 왁스상 고체이며, 중량평균 분자량(Mw)은 1850, 산가는 90mgKOH/g이었다.
《제조예 7(수지 A1)》
공정(C)
가스 도입관, 온도계, 커패시터, 및 교반기를 비치한 반응 용기에 용제(PGMAc)를 60부 넣어, 110℃로 승온하여 반응 용기 내를 질소 치환한 후, 하기의 원료를 미리 균일하게 혼합한 혼합액을 적하관으로부터 2시간 동안 첨가하여, 그 후 3시간 같은 온도로 교반을 계속하여 반응을 종료하였다(제조예 1의 공정 C). 이렇게 하여, 수평균 분자량(Mn) 3800, 중량평균 분자량(Mw) 6900, 1분자 중의 수산기의 평균 개수 3.5개인 비닐계 수지 중간체(C1)를 얻었다.
(비닐계 수지 중간체 C1의 원료)
n-부틸메타크릴레이트 40부
벤질메타크릴레이트 48부
2-히드록시에틸메타크릴레이트 12부
메톡시프로필아세테이트 40부
디메틸-2,2'-아조비스디이소부틸레이트 6부
공정(D)
가스 도입관, 온도계, 커패시터 및 교반기를 비치한 반응 용기에 비닐계 수지 중간체(C1)를 고형분으로 100부, 무수트리멜리트산을 5.1부, 및 디메틸벤질아민을 0.1부 넣어 100℃로 6시간 반응시켰다(제조예 1의 공정 D). 이렇게 하여, 1분자당의 트리멜리트산의 평균 개수(즉, 카르복실기 함유 단위(G)의 평균 개수)가 1.0개인 수지형 분산제(A1)를 얻었다. 수지형 분산제(A1) 중의 고형분 비율은 50%였다.
《제조예 8(수지형 분산제 A2)》
공정(C)
가스 도입관, 온도계, 커패시터, 및 교반기를 비치한 반응 용기에 용제(PGMAc)를 60부 넣어, 110℃로 승온하여 반응 용기 내를 질소 치환한 후, 하기의 원료를 미리 균일하게 혼합한 혼합액을 적하관으로부터 2시간 동안 첨가하여, 그 후 3시간 같은 온도로 교반를 계속하여 반응을 종료하였다(제조예 1의 공정 C). 이렇게 하여, 수평균 분자량(Mn) 7000, 중량평균 분자량(Mw) 13800, 1분자 중의 수산기의 평균 개수 3.5개의 비닐계 수지 중간체(C2)를 얻었다.
(비닐계 수지 중간체 C2의 원료)
n-부틸메타크릴레이트 40부
벤질메타크릴레이트 48부
2-히드록시에틸메타크릴레이트 12부
PGMAc 40부
디메틸-2,2'-아조비스디이소부틸레이트 3부
공정(D)
가스 도입관, 온도계, 커패시터 및 교반기를 비치한 반응 용기에 비닐계 수지 중간체(C1)를 고형분으로 100부, 무수트리멜리트산을 2.8부, 및 디메틸벤질아민을 0.1부 넣어 100℃로 6시간 반응시켰다(제조예 1의 공정 D). 이렇게 하여, 1분자당의 트리멜리트산의 평균 개수(즉, 카르복실기 함유 단위(G)의 평균 개수)가 1.0개인 수지형 분산제(A2)를 얻었다. 수지형 분산제(A2) 중의 고형분 비율은 50%였 다.
(5)멜라민수지
산와 케미컬사 제품 알콕시알킬기 함유 멜라민수지 니칼락 MX-43
(6)벤조구아나민수지
산와 케미컬사 제품 알콕시알킬기 함유 벤조구아나민수지 니칼락 SB-401
《실시예 1》
레드 안료 90부, 안료 유도체[1] 10부, 수지(R1) 133부를 첨가하고, 균일하게 교반하여 혼합물을 얻었다. 60℃로 가온한 2단 롤에 혼합물을 넣어 용제가 휘발할 때까지 반죽한 후 혼합반죽물을 꺼내었다. 혼합반죽물을 실온까지 냉각한 후 조(粗)분쇄하고, 용제(PGMAc) 50부를 첨가하여, 2단 롤을 80℃로 가열하고, 더 혼합반죽을 행하였다. 용제는 휘발하고, 가열 혼합반죽물은 고무상이 되었다. 혼합반죽물을 시트상으로 하여 실온까지 냉각한 후에 조분쇄하여 피복처리안료 167부를 얻었다. 피복처리안료 167부와 용제(CBAc) 476부를 믹서에 넣어 혼합하고, 또한 샌드밀에 넣어 4시간 분산을 행하고, 또한 멜라민수지(MX-43) 40부, 및 용제(CBAc) 66부를 믹서에 넣어 혼합하였다. 마지막으로 멤브레인필터로 가압여과하여 안료 농도(PC) 13%, 고형분 농도 28%인 잉크젯 기록용 잉크 조성물을 얻었다.
《실시예 2》
레드 안료 90부, 안료 유도체[1] 10부, 수지(R2) 100부, 수지(S1) 33부를 첨가하고, 균일하게 교반하여 혼합물을 얻었다. 60℃로 가온한 2단 롤에 혼합물을 넣어 용제가 휘발할 때까지 반죽한 후 혼합반죽물을 꺼내었다. 혼합반죽물을 실온까지 냉각한 후 조분쇄하고, 용제(PGMAc) 50부를 첨가하여, 2단 롤을 80℃로 가열하고, 또한 혼합반죽을 행하였다. 용제는 휘발하고, 가열 혼합반죽물은 고무상이 되었다. 혼합반죽물을 시트상으로 하여 실온까지 냉각한 후 조분쇄하여 피복처리안료 167부를 얻었다. 피복처리안료 167부와 용제(CBAc) 476부를 믹서에 넣어 혼합하고, 또한 샌드밀에 넣어 4시간 분산을 행하고, 또한 멜라민수지(MX-43) 40부, 및 용제(CBAc) 66부를 믹서에 넣어 혼합하였다. 마지막으로 멤브레인필터로 가압여과하여 안료 농도(PC) 13%, 고형분 농도 28%인 잉크젯 기록용 잉크 조성물을 얻었다.
《실시예 3》
실시예 2에서 수지(R2) 100부를 대신하여 수지(R1) 100부를 사용하는 것 이외에는 동일하게 하여 안료 농도 13%, 고형분 농도 28%인 잉크젯 잉크를 얻었다.
《실시예 4》
레드 안료 90부, 안료 유도체[1] 10부, 수지(A1) 100부, 수지(S1) 33부 및 용제(CBAc) 410부를 샌드밀에 넣어 4시간 분산을 행하고, 또한 멜라민수지(MX-43) 40부, 및 용제(CBAc) 86부를 믹서에 넣어 혼합해, 멤브레인필터로 가압여과하여 안료 농도(PC) 13%, 고형분 농도 28%인 잉크젯 기록용 잉크 조성물을 얻었다.
《실시예 5》
실시예 2에서 수지(R2) 100부를 대신하여 수지(A1) 100부를 사용하고, 또한 멜라민수지(MX-43) 40부를 대신하여 벤조구아나민수지(니칼락 SB-401) 40부를 사용하는 것 이외에는 동일하게 하여 안료 농도 13%, 고형분 농도 28%인 잉크젯 잉크를 얻었다.
《비교예 1》
실시예 1에서 수지(R1) 133부를 대신하여 수지(R2) 133부를 사용하는 것 이외에는 동일하게 하여 안료 농도 13%, 고형분 농도 28%인 잉크젯 잉크를 얻었다.
《비교예 2》
레드 안료 90부, 안료 유도체[1] 10부, 수지(R2) 120부, 수지(S1) 13부를 첨가하고, 균일하게 교반하여 혼합물을 얻었다. 60℃로 가온한 2단 롤에 혼합물을 넣어 용제가 휘발할 때까지 반죽한 후 혼합반죽물을 꺼내었다. 혼합반죽물을 실온까지 냉각한 후 조분쇄하고, 용제(PGMAc) 50부를 첨가하여, 2단 롤을 80℃로 가열하고, 또한 혼합반죽을 행하였다. 용제는 휘발하고, 가열 혼합반죽물은 고무상이 되었다. 혼합반죽물을 시트상으로 하여 실온까지 냉각한 후 조분쇄하여 피복처리안료 167부를 얻었다. 피복처리안료 167부와 용제(CBAc) 476부를 믹서에 넣어 혼합하고, 또한 샌드밀에 넣어 4시간 분산을 행하고, 또한 멜라민수지(MX-43) 40부, 및 용제(CBAc) 66부를 믹서에 넣어 혼합하였다. 마지막으로 멤브레인필터로 가압여과하여 안료 농도(PC) 13%, 고형분 농도 28%인 잉크젯 기록용 잉크 조성물을 얻었다.
《비교예 3》
실시예 1에서 수지(R1) 133부를 대신하여 수지(R3) 133부를 사용하는 것 이외에는 동일하게 하여 안료 농도 13%, 고형분 농도 28%인 잉크젯 잉크를 얻었다.
《비교예 4》
실시예 2에서 수지(S1) 33부를 대신하여 수지(S2) 33부를 사용하는 것 이외에는 동일하게 하여 안료 농도 13%, 고형분 농도 28%인 잉크젯 잉크를 얻었다.
《비교예 5》
실시예 2에서 수지(S1) 33부를 대신하여 수지(S3) 33부를 사용하는 것 이외에는 동일하게 하여 안료 농도 13%, 고형분 농도 28%인 잉크젯 잉크를 얻었다.
《실시예 6》
실시예 1에서 수지(R1) 133부를 대신하여 수지(A1) 133부를 사용하는 것 이외에는 동일하게 하여 안료 농도 13%, 고형분 농도 28%인 잉크젯 잉크를 얻었다.
《실시예 7》
실시예 2에서 수지(R2) 100부를 대신하여 수지(A1) 100부를 사용하는 것 이외에는 동일하게 하여 안료 농도 13%, 고형분 농도 28%인 잉크젯 잉크를 얻었다.
《비교예 6》
실시예 1에서 수지(R1) 133부를 대신하여 수지(A2) 133부를 사용하는 것 이외에는 동일하게 하여 안료 농도 13%, 고형분 농도 28%인 잉크젯 잉크를 얻었다.
《실시예 8》
그린 안료 90부, 안료 유도체[2] 10부, 및 수지(A1) 75부, 수지(S1) 25부를 첨가하고, 균일하게 교반하여 혼합물을 얻었다. 60℃로 가온한 2단 롤에 혼합물을 넣어 용제가 휘발할 때까지 반죽한 후 혼합반죽물을 꺼내었다. 혼합반죽물을 실온까지 냉각한 후 조분쇄하고, 용제(PGMAc) 50부를 첨가하여, 2단 롤을 80℃로 가열하고, 또한 혼합반죽을 행하였다. 용제는 휘발하고, 가열 혼합반죽물은 고무상이 되었다. 혼합반죽물을 시트상으로 하여 실온까지 냉각한 후 조분쇄하여 피복처리안료를 얻었다. 피복처리안료 150부와 용제(CBAc) 250부를 믹서에 넣어 혼합하고, 또한 샌드밀에 넣어 4시간 분산을 행하고, 또한 멜라민수지(MX-43) 40부, 및 용제(CBAc) 66부를 믹서에 넣어 혼합하였다. 마지막으로 멤브레인필터로 가압여과하여 안료 농도(PC) 16.7%, 고형분 농도 32%인 잉크젯 기록용 잉크 조성물을 얻었다.
《비교예 7》
실시예 8에서 수지(A1) 75부를 수지(A2) 75부에 대신하여, 또한 수지(S1) 25부를 수지(S2) 25부에 대신하여 분산하는 것 이외에는 동일하게 하여 안료 농도 16.7%, 고형분 농도 32%인 잉크젯 잉크를 얻었다.
《실시예 9》
옐로우 안료 90부, 안료 유도체[3] 10부, 및 수지(A1) 100부, 수지(S1) 33부를 첨가하고, 균일하게 교반하여 혼합물을 얻었다. 60℃로 가온한 2단 롤에 혼합물을 넣어 용제가 휘발할 때까지 반죽한 후 혼합반죽물을 꺼내었다. 혼합반죽물을 실온까지 냉각한 후 조분쇄하고, 용제(PGMAc) 50부를 첨가하여, 2단 롤을 80℃로 가열하고, 또한 혼합반죽을 행하였다. 용제는 휘발하고, 가열 혼합반죽물은 고무상이 되었다. 혼합반죽물을 시트상으로 하여 실온까지 냉각한 후 조분쇄하여 피복처리안료 167부를 얻었다. 피복처리안료 167부와 용제(CBAc) 267부를 믹서에 넣어 혼합하고, 또한 샌드밀에 넣어 4시간 분산을 행하고, 또한 멜라민수지(MX-43) 40부, 및 용제(CBAc) 53부를 믹서에 넣어 혼합하였다. 마지막으로 멤브레인필터로 가압여과하여 안료 농도(PC) 15.4%, 고형분 농도 32%인 잉크젯 기록용 잉크 조성물을 얻었다.
《비교예 8》
실시예 9에서 수지(A1) 100부를 수지(A2) 100부에 대신하여, 또한 수지(S1) 33부를 수지(S2) 33부에 대신하여 분산하는 것 이외에는 동일하게 하여 안료 농도 15.4%, 고형분 농도 32%인 잉크젯 잉크를 얻었다.
《실시예 10》
블루 안료 90부, 안료 유도체[4] 10부, 및 수지(A1) 100부, 수지(S1) 33부를 첨가하고, 균일하게 교반하여 혼합물을 얻었다. 60℃로 가온한 2단 롤에 혼합물을 넣어 용제가 휘발할 때까지 반죽한 후 혼합반죽물을 꺼내었다. 혼합반죽물을 실온까지 냉각한 후 조분쇄하고, 용제(PGMAc) 50부를 첨가하여, 2단 롤을 80℃로 가열하고, 또한 혼합반죽을 행하였다. 용제는 휘발하고, 가열 혼합반죽물은 고무상이 되었다. 혼합반죽물을 시트상으로 하여 실온까지 냉각한 후 조분쇄하여 피복처리안료 167부를 얻었다. 피복처리안료 167부와 용제(CBAc) 552부를 믹서에 넣어 혼합하고, 또한 샌드밀에 넣어 4시간 분산을 행하고, 또한 멜라민수지(MX-43) 40부, 및 용제(CBAc) 60부를 믹서에 넣어 혼합하였다. 마지막으로 멤브레인필터로 가압여과하여 안료 농도(PC) 12%, 고형분 농도 25%인 잉크젯 기록용 잉크 조성물을 얻었다.
《비교예 9》
실시예 10에서 수지(A1) 100부를 수지(A2) 100부에 대신하여, 또한 수지(S1) 33부를 수지(S2) 33부에 대신하여 분산하는 것 이외에는 동일하게 하여 안료 농도 12%, 고형분 농도 25%인 잉크젯 잉크를 얻었다.
《고(高)고형분 잉크의 작성》
실시예 1~10, 비교예 1~9에서 작성한 잉크를 플라스틱 컵에 10g 넣고, 그 잉 크가 들어있는 컵을 50℃의 오븐에 약 12시간 넣어 건조시켰다. 이와 같이 건조시킴으로써 고형분 농도를 약 43%로 조정한 고고형분 잉크를 작성하였다.
《물성 평가》
실시예 1~10 및 비교예 1~9에서 얻어진 잉크의 점도 및 유동성을 하기의 방법으로 평가하였다. 또한 실시예 1~10 및 비교예 1~9에서 얻어진 잉크 건조시의 표면 평활성을 하기의 방법으로 평가하였다. 결과를 표 4 및 표 5에 나타낸다.
[점도]
동적 점탄성 측정장치에 의해 25℃, 전단속도 100(1/s)의 점도(η:mPa·s)를 측정하였다.
[유동성]
동적 점탄성 측정장치에 의해 25℃, 전단속도 1(1/s)~2000(1/s)의 범위로 점도를 측정하고, T.I.값(전단속도 10(1/s)의 점도(ηa:mPa·s)와 전단속도 1000(1/s)의 점도(ηb:mPa·s)의 비로 한다. T.I.값=ηa/ηb)을 구하였다.
[잉크 건조시의 표면 평활성]
유리판상에 잉크를 적하시키고, 적하 1분 후에 그 유리판을 90℃로 데운 핫플레이트상에 얹었다. 5분 후 비접촉 3차원 표면형상 측정기를 사용하여 건조한 잉크 표면의 거칠기(Ra)를 관찰하였다.
○: Ra<200㎚
△: 200㎚≤Ra<300㎚
×: 300㎚≤Ra
Figure 112008077341150-pct00036
Figure 112008077341150-pct00037
주 1: 표 2 중의 수치는 고형분을 나타낸다.
주 2: 표 2 중의 수치는 생성된 잉크 조성물 중에서의 함유량을 나타낸다.
Figure 112008077341150-pct00038
주 1: 표 3 중의 수치는 고형분을 나타낸다.
주 2: 표 3 중의 수치는 생성된 잉크 조성물 중에서의 함유량을 나타낸다.
Figure 112008077341150-pct00039
Figure 112008077341150-pct00040
실시예 1~10의 잉크에 의하면, 본 발명의 잉크를 건조시켰을 때의 표면 평활성은 현저하게 뛰어났다. 이에 대하여, 본 발명의 범위 밖인 비교예 1~9의 잉크, 즉, 비교예 1~9는 잉크 점도가 본 발명의 범위 밖이며, 그 중 비교예 1 및 3~9는 T.I.값이 본 발명의 값을 만족하지 않는 것에 의하면 모두 표면 평활성이 뒤떨어졌다.
이하에, 제2의 실시형태에 의한 본 발명을 실시예에 근거하여 설명하는데, 본 발명은 이것에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한 실시예 및 비교예 중 "부"란 "중량부"를 의미한다.
<아크릴수지용액 A의 합성>
교반기, 온도계, 커패시터, 질소 도입관을 부착한 1000㎖ 플라스크에 카르비톨아세테이트 150부를 넣고, 용기에 질소가스를 주입하면서 90℃로 가열하여, 같은 온도로 카르비톨아세테이트 100부, 메틸메타크릴레이트 75부, n-부틸메타크릴레이트 75부, 스티렌 75부, 메타크릴산 45부, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 30부, 및 아조비스이소부틸로니트릴 10의 혼합물을 2시간 동안 적하하고, 또한 90℃로 4시간 반응시켜 아크릴수지용액 A를 합성하였다. 이 아크릴수지용액 A를 실온까지 냉각하고, 불휘발분을 50%가 되도록 카르비톨아세테이트를 사용하여 조정하였다. 아크릴수지의 중량평균 분자량은 10000이었다.
<분산체의 제작>
우선 처음으로 하기와 같은 배합으로 안료 분산체 A를 제작하였다. 이 안료 분산체 A는 유기 용제 중에 안료 및 분산제를 투입하여, 하이스피드믹서 등으로 균일해질 때까지 교반한 후, 얻어진 밀베이스를 가로형 샌드밀에 의해 체류시간 20분으로 제작하였다.
·리갈 400R(캐보트사 제품 카본블랙 안료) 40.0부
·Disperbyk 130(BYK Chemie사 제품 안료 분산제) 13.0부
·락트산에틸 47.0부
또한 안료 분산체 A와 동일한 수법을 사용하여 하기의 배합으로 안료 분산체 B를 제작하였다.
·LIONOL BLUE FG-7351(도요 잉키 세이조사 제품 구리프탈로시아닌 안료) 35.0부
·솔스퍼즈 24000(아비시아사 제품 염기성 고분자 분산제) 14.0부
·프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 51.0부
또한 안료 분산체 A와 동일한 수법을 사용하여 하기의 배합으로 안료 분산체 C를 제작하였다.
또한 이때 체류시간을 5분으로 했을 때의 안료 분산체 D, 체류시간을 75분으로 했을 때의 안료 분산체 E를 각각 제작하였다.
·LIONOL BLUE FG-7400G(도요 잉키 세이조사 제품 프탈로시아닌 안료) 30.0부
·솔스퍼즈 32000(아비시아사 제품 안료 분산제) 9.0부
·아크릴수지용액 A 10.0부
·부틸카르비톨아세테이트 51.0부
또한 안료 분산체 A와 동일한 수법을 사용하여 하기의 배합으로 안료 분산체 F를 제작하였다.
또한 이때 체류시간을 5분으로 했을 때의 안료 분산체 G, 체류시간을 75분으로 했을 때의 안료 분산체 H를 각각 제작하였다.
·LIONOL GREEN 6YK(도요 잉키 세이조사 제품) 25.0부
·솔스퍼즈 20000(Lubrizol사 제품) 1.0부
·아크릴수지용액 A 24.0부
·부틸카르비톨아세테이트 50.0부
또한 안료 분산체 C의 용제를 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트로 치환한 분산체 H를 제작하였다. 또한 마찬가지로 부틸아세테이트로 치환환 분산체 I을 제작하였다.
상기의 안료 분산체를 표 6 및 표 7에 따라 디스퍼로 교반하면서 순차 각 원료 첨가를 행하여 실시예 11~23 및 비교예 10~14의 잉크를 제작하였다. 또한 상술의 실시예 4, 8, 10 및 비교예 5에서 작성한 잉크도 동일하게 작성하고, 상술의 고형분 농도를 약 43%로 조정한 고고형분 잉크의 T.I.값 평가 및 이하의 평가를 행하였다. 제작한 잉크는 모두 1um의 멤브레인필터로 여과하였다. 표 6 및 표 7의 원료 정보는 표 8에 나타내었다.
Figure 112008077341150-pct00041
Figure 112008077341150-pct00042
원료 정보
원료명 용제 비점
용제(1) 카르비톨아세테이트(다이셀사 제품) 217
용제(2) 부틸카르비톨아세테이트(다이셀사 제품) 231
용제(3) 락트산에틸(무사시노 가가쿠 겐큐쇼사 제품) 155
용제(4) 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(다이셀사 제품) 146
용제(5) 부틸아세테이트(다이셀사 제품) 126
모노머(1)

모노머(2)

수지(1)
수지(2)
수지(3)
수지(4)
가교제(1)

첨가제(1)
A-DCP(신나카무라 가가쿠 고교사 제품: 트리시클로데칸디메탄올디아크릴레이트)
KAYARADT1420(닛폰 카야쿠사 제품: 디트리메틸올프로판테트라아크릴레이트)
죤크릴 682(Johnson Polymer사 제품)
죤크릴 C-3000(Johnson Polymer사 제품)
폴리플로우 KL270(교에이샤 가가쿠사 제품)
솔바인 CL(닛신 가가쿠 고교사 제품)
멜라민 "니칼락 MX-520"(닛폰 카바이트 고교 가부시키가이샤 제품)
BYK-330(빅케미사 제품)
[강체진자시험에 의한 주기의 측정]
상술한 대로의 방법에 의해 측정하여 결과를 표 9에 나타내었다. 또한 실시예 15와 비교예 11에 대하여, 승온범위 100~170℃의 전 범위에서의 주기의 측정결과를 도 6에 나타내었다. 이 실시예 15와 같이 100~170℃에서의 주기가 0.6~0.9초 이내에 들어가 있는 경우를 ○, 비교예 11과 같이 들어가지 않는 경우를 ×로 하여 표 9에 기재하였다.
[접촉각의 측정]
각 잉크에 대하여, 쿄와 카이멘 가가쿠사 제품 "CA-X형 접촉각계"를 사용하여 접촉각의 측정을 행하였다. 실제의 측정에서는, 잉크를 시린지에 채워, 슬라이드글래스(마츠나미 가라스사 제품, S-2215형 사용)상에 적하하여, 10초 후의 접촉각을 θ/2법에 의해 산출하였다. 결과를 표 9에 기재하였다.
[인쇄물의 제작과 평가]
여과를 행한 후, 피에조 소자를 가지는 헤드를 35℃로 가온하여 유리기재상에 토출하였다. 토출한 후의 인쇄물을 120℃로 10분간 건조시켰다. 건조 후의 인쇄물을 이하의 조건으로 평가하여 결과를 표 9에 기재하였다.
Figure 112008077341150-pct00043
[베타 화상의 평활성(이하, 평활성이라 함)]
그레이스케일로 100%의 인쇄를 행하여 건조한 후 육안으로 평가를 행하였다.
○: 화상에 요철감이 인정되지 않고, 평활한 화상임
△: 화상에 약간의 요철감, 줄이나 얼룩이 인정됨(실용 레벨)
×: 분명한 요철이나 줄, 얼룩이 인정됨
[문자의 정밀성(이하, 정밀성이라 함)]
상기와 같이 그레이스케일 10%로 숫자의 인쇄를 행하고 건조한 후 실체 현미경을 사용하여 육안으로 평가를 행하였다.
당 평가에서는, 도트가 지나치게 확산되어 번짐이 발생한 경우, 혹은 도트가 전혀 확산되지 않아 입상감이 있는 경우, 평가점을 낮게 설정하였다.
○: 번짐, 문자의 굵어짐, 혹은 입상감 없음
△: 약간 번짐이나 문자의 굵어짐이 관찰됨. 또는 약간 입상감이 관찰됨(실용 레벨)
×: 번짐이나 문자의 굵어짐, 및 입상감이 명확하게 관찰됨
[토출성 평가]
상기 잉크젯 시스템을 사용하여 1시간의 연속 토출을 행하였다. 이때 발생한 줄(토출 막힘)의 수를 카운트하여 토출성 평가를 행하였다.
○: 토출 막힘 없음
△: 전 헤드에 대하여 0~5%미만의 헤드에 불량 토출이 관찰됨(0%는 제외)
×: 전 헤드에 대하여 5%이상의 헤드에 불량 토출이 관찰됨
[컬러필터용 잉크젯 인쇄물의 제작과 평가]
컬러필터 용도로서의 평가를 위해 블랙 매트릭스를 이하와 같이 작성하였다.
[블랙 매트릭스의 작성]
[아크릴수지용액의 조제]
반응 용기에 시클로헥사논 800부를 넣고, 용기에 질소가스를 주입하면서 100℃로 가열하여, 같은 온도로 메타크릴산 60부, 메타크릴산부틸 65부, 메타크릴산메틸 65부, 스티렌 60부, 및 아조비스이소부틸로니트릴 10부의 혼합물을 1시간 동안 적하하고, 또한 100℃로 3시간 반응시킨 후, 아조비스이소부틸로니트릴 2부를 시클로헥사논 50부로 용해시킨 것을 첨가하고, 또한 100℃로 1시간 반응을 계속하여 수지용액을 합성하였다. 실온까지 냉각한 후, 수지용액 약 2g을 샘플링하여 180℃로 20분 가열 건조하여 불휘발분을 측정하고, 먼저 합성한 수지용액에 불휘발분이 20%가 되도록 시클로헥사논을 첨가하여 아크릴수지용액을 조제하였다. 또한 아크릴수지의 중량평균 분자량은 40000이었다.
[카본블랙 분산체의 조제]
카본블랙(데구사사 제품 "Printex 55") 9.3부, 분산제(제네카사 제품 "솔스퍼즈 20000") 2부, 상기 아크릴수지용액 24부 및 시클로헥사논 40부와 균일하게 혼합하고, 직경 1㎜의 유리 비즈를 사용하여 샌드밀로 5시간 분산함으로써 카본블랙 분산체를 조제하였다.
[카본블랙 레지스트의 조제]
카본블랙 분산체를 60부, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트(신나카무라 가가쿠사 제품 "NK 에스테르 ATMPT") 4.3부, 광중합개시제 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논-1(치바가이기사 제품 "이르가큐어 369") 2부, 증감제(增感劑)(호도가야 가가쿠사 제품 "EAB-F") 0.4부, 및 시클로헥사논 21.6부, 발(撥)잉크제(도요 잉키 세이조 가부시키가이샤 제품 "풀셰이드 FSA-RCS001") 0.9부의 혼합물을 균일하게 교반 혼합한 후, 1㎛의 필터로 여과하여 감광성 흑색 조성물을 조제하였다.
[패턴 형성]
감광성 흑색 조성물을 스핀코팅법에 의해 10㎝×10㎝의 유리기판에 도공한 후, 70℃로 15분의 건조에 의해 건조막 두께 2㎛의 도막을 작성하였다. 그 후, 초고압 수은램프를 사용하여 포토마스크를 통해 자외선을 200mJ/㎠ 노광하였다. 이어서, 탄산나트륨수용액을 사용하여 미노광부를 스프레이 현상한 후, 이온 교환수로 세정해 미노광부를 제거하고, 230℃, 30분의 포스트 베이크를 행하여 작성하였다.
상기와 같이 작성한 블랙 매트릭스상에, 상기 잉크젯 토출조건에서 각 잉크를 150pl 토출 후, 100℃ 10분 건조시켜, 그 표면형상을 현미경으로 관찰하였다. 표면형상은 올림푸스사 제품 금속 현미경을 사용하여 관찰을 행하였다. 색 얼룩은 유리기판 저면으로부터 광을 비춰, 올림푸스사 제품 현미경에 의해 투과광에 의해 색 얼룩 관찰을 행하였다. 이 결과를 표 9에 기재하였다.
[색 얼룩]
○: 균일함
△: 부분적으로 색 얼룩이 관찰됨
×: 분명하게 색 얼룩이 관찰됨
[표면형상]
◎: 화소 내에 표면의 거칠어짐이나, 비뚤어짐이 관찰되지 않음
○: 표면의 거칠어짐이나 비뚤어짐은 관찰되지 않지만, 고저차(高低差)로서 간섭 줄무늬가 관찰됨
△: 약간 표면의 거칠어짐이 관찰됨
×: 분명하게 비뚤어짐 또는 표면의 거칠어짐이 관찰됨
[평가결과에 대하여]
실시예 4, 8, 10~23은 100~170℃의 범위에서 주기는 0.6~0.9초였다. 평가결과는 평활성은 모두 양호하고, 정밀성도 실용 가능한 레벨 이상을 나타내었다. 또한 컬러필터 용도로서, 블랙 매트릭스 중에 토출한 평가에서는, 실시예 4, 8, 10에 있어서 극히 평활한 표면형상을 나타내어, T.I.값이 낮은 효과라고 생각된다.
또한 블랙 매트릭스 내의 표면형상은 비점이 높은 용제를 사용하는 것도 평활성 향상에 기여하고 있다.
토출성은 실시예 11, 13, 14, 16, 22를 제외하고 양호한 결과를 나타내었다. 고비점의 용제를 사용하여 분산을 충분히 행함으로써 토출 안정성이 향상되었다.
비교예 5, 10~14에서는 100~170℃에서의 주기가 0.6~0.9초의 범위에 들어가지 않았다. 이 때문에, 평활성과 정밀성이 양립하는 인쇄 결과가 얻어지지 않았다. 또한 컬러필터 용도에서는, 모두 색 얼룩이 관찰되어 디스플레이로서 사용할 수 없었다. 단, 비교예 14에서는, 블랙 매트릭스 내의 화소 부분에 잉크를 토출 충전하는 중에 잉크가 넘쳐 다른 색 화소영역에의 혼입이 발생했기 때문에, 디스플레이로서 사용할 수 없었다.

Claims (16)

  1. 안료; 하기 일반식(6)으로 표현되는 화합물인 안료 유도체; 및 수지 운반체:를 포함하는 착색 수지 조성물로서, 고형분 농도 20중량% 이상 40중량% 미만에 있어서, 점도[단, 전단속도가 100(1/s)인 경우에 한함, 이하 동일함]가 3~200(mPa·s)이면서, T.I.값[단, 전단속도 10(1/s)의 점도 ηa(mPa·s)와 전단속도 1000(1/s)의 점도 ηb(mPa·s)의 비(ηa/ηb)로 함, 이하 동일함]이 1~2이고, 또한 고형분 농도 40중량% 이상 60중량% 이하에 있어서, 점도가 10~200(mPa·s)이면서, T.I.값이 1~3인 것을 특징으로 하는 컬러필터용 착색 수지 조성물:
    일반식(6):
    G1-(E)q (6)
    (식 중 G1은 안료 원형(原型) 화합물 잔기이고, E는 염기성 치환기, 산성 치환기, 또는 중성 치환기이며, q는 1~4의 정수이다.).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 착색 수지 조성물은, 멜라민화합물 또는 벤조구아나민화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러필터용 착색 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    또한 중량평균 분자량 2000~10000인 화합물을, 전 고형분을 기준으로 하여 5중량%이상 포함하며,
    상기 중량평균 분자량 2000~10000인 화합물이 하기 일반식(1)의 구조, 일반식(2)의 구조 또는 일반식 (3)의 구조 중에서 선택된 구조를 적어도 하나 가지는 것을 특징으로 하는 컬러필터용 착색 수지 조성물.
    일반식(1):
    Figure 112014038511984-pct00051
    (일반식(1) 중, R1은 수소 또는 메틸기를 나타낸다. R2는 알킬렌기를 나타낸다. m은 1~20의 정수를 나타낸다.)
    일반식(2):
    (HOOC-)e-R'1-(-COO-[-R'3-COO-]f-R'2)g
    (일반식(2) 중, R'1은 4가의 테트라카르본산화합물 잔기, R'2는 모노알코올 잔기, R'3은 락톤 잔기, e는 2 또는 3의 정수, f는 1~50의 정수, g는 (4-e)를 나타낸다.)
    일반식(3):
    Figure 112014038511984-pct00052
    {일반식(3) 중, R''3은 수소원자 또는 메틸기이고,
    X1은 -CO0-, -CONH-, -0-, -0CO- 혹은 -CH20-이며,
    X2는 일반식:
    -(-Ra1-0-)m1-
    (식 중, Ra1은 탄소원자수 2~8인 직쇄상 혹은 분기상의 알킬렌기, 또는 탄소원자수 3~8인 시클로알킬렌기이며, 또한 m1은 1~50의 정수이다.)로 표현되는 기이고,
    X3은 일반식:
    -(-CO-Rb1-O-)m2-
    (Rb1은 탄소원자수 4~8인 직쇄상 혹은 분기상의 알킬렌기, 또는 탄소원자수 4~8인 시클로알킬렌기이며, 또한 m2는 0 또는 1~20의 정수이다.)로 표현되는 기이며,
    Y1은 일반식(4):
    Figure 112014038511984-pct00053
    (일반식(4) 중, A1~A3 중 하나가 수소원자이고, 다른 2개는 -COOH인 조합이거나, A1~A3 중 하나가 -COORc(단, Rc는 탄소원자수 1~18인 알킬기이다.)이고, 다른 2개는 -COOH인 조합이거나, 또는 A1~A3의 3개가 -COOH인 조합이고, k는 1 또는 2이다.)로 표현되는 기이거나, 혹은
    일반식(5):
    Figure 112014038511984-pct00054
    (일반식(5) 중, A5~A7 중 하나는 수소원자이고, 다른 2개는 -COOH인 조합이거나, A5~A7 중 하나는 -COORd(단, Rd는 탄소원자수 1~18인 알킬기이다.)이며, 다른 2개는 -COOH인 조합이거나, 또는 A5~A7의 3개가 -COOH인 조합이고, R2는 직접결합, -0-, -C0-, -COOCH2CH2OCO-, -S02-, -C(CF3)2-, 식:
    Figure 112014038511984-pct00055
    로 표현되는 기, 또는 식:
    Figure 112014038511984-pct00056
    로 표현되는 기이다.)}
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서,
    상기 멜라민화합물 또는 벤조구아나민화합물은, 알콕시알킬기 함유 멜라민화합물 혹은 알콕시알킬기 함유 벤조구아나민화합물인 것을 특징으로 하는 컬러필터용 착색 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    안료 표면에 안료 유도체 및 수지 운반체의 피복층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러필터용 착색 수지 조성물.
  7. 제1항 내지 제3항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 기재된 컬러필터용 착색 수지 조성물을 사용한 것을 특징으로 하는 잉크젯 잉크.
  8. 삭제
  9. 삭제
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