KR101773626B1 - 신축성 잉크 조성물 - Google Patents

신축성 잉크 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR101773626B1
KR101773626B1 KR1020120076078A KR20120076078A KR101773626B1 KR 101773626 B1 KR101773626 B1 KR 101773626B1 KR 1020120076078 A KR1020120076078 A KR 1020120076078A KR 20120076078 A KR20120076078 A KR 20120076078A KR 101773626 B1 KR101773626 B1 KR 101773626B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ink composition
ink
fluoroelastomer
vinylidene fluoride
another embodiment
Prior art date
Application number
KR1020120076078A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130010045A (ko
Inventor
일리앙 우
치 장
케 조우
유 치
난-싱 후
Original Assignee
제록스 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제록스 코포레이션 filed Critical 제록스 코포레이션
Publication of KR20130010045A publication Critical patent/KR20130010045A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101773626B1 publication Critical patent/KR101773626B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/32—Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/322—Pigment inks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M1/00—Inking and printing with a printer's forme
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/106—Printing inks based on artificial resins containing macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/38—Inkjet printing inks characterised by non-macromolecular additives other than solvents, pigments or dyes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24802—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 물, 착색제, 계면 활성제, 및 플루오로엘라스토머를 포함하는 신축성 잉크 조성물에 관한 것이다.

Description

신축성 잉크 조성물 {STRETCHABLE INK COMPOSITION}
본 발명은 변형 가능한 기재 위에 표시(marks) 또는 이미지를 인쇄하는데 적합한 잉크 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 신축성 잉크 조성물에 관한 것이다.
변형 가능한 기재 위의 표시 또는 이미지의 인쇄는 수술 도구 및 이식의료기구(implantable medical devices), 로봇 피부, 직물(예를 들어, 신축성 있는 수영복), 타이어, 튜브, 및 케이블 같은 고무 제품 등을 포함하여, 가요성(flexible) 의료 기구와 같은 많은 애플리케이션용으로 바람직하다. 고무 및 몇 가지 직물에 기초한 소모성 제품은 또한 신축성이 있다. 기재의 매우 변형 가능한 특성 때문에, 신축성 잉크는 이러한 기재에 우수한 이미지 강건성(robustness) 및 이미지 수명을 가지는 인쇄용으로 바람직하다.
따라서, 공지된 조성물 및 공정이 그 소정의 목적에 적합하지만, 향상된 잉크 조성물에 대한 요구가 남아있다. 또한, 변형 가능하거나 신축성 있는 기재 위의 인쇄에 적합한 잉크 조성물에 대한 요구도 있다. 나아가, 신축성 잉크에 대한 요구가 여전히 남아있다. 또한, 매우 많은 사이클 동안 신축 및 이완될 수 있는 강건한(robust) 이미지를 형성하는 신축성 잉크에 대한 요구가 있다. 우수한 색 안정성을 가진 신축성 잉크에 대한 요구도 또한 있다. 또한, 빛, 화학물질, 물, 및 산화 가스와 같은 환경적 요인에 우수한 저항력을 보이는 신축성 잉크에 대한 요구도 있다. 나아가, 옥외 용도에 적합한 신축성 잉크에 대한 요구도 있다. 또한, 소수성 및 내수성 이미지를 만드는 신축성 잉크에 대한 요구도 있다. 디지털 방식으로 도포될 수 있는 신축성 잉크에 대한 요구도 또한 있다.
본 발명의 잉크 조성물은: (a) 물, (b) 공용매(cosolvent), (c) 착색제, (d) 계면 활성제, 및 (e) 플루오로엘라스토머를 포함하며, 상기 잉크는 인쇄 온도에서 약 20 센티포이즈(centipoise) 이하의 점도를 가진다. 또한 본 발명의 패턴화 입자는: (1) 변형 가능한 기재, 및 (2) (a) 착색제, (b) 계면 활성제, 및 (c) 플루오로엘라스토머를 포함하는 이미지 방식(imagewise)의 패턴을 포함한다. 나아가, 본 발명은 (a) 물, (b) 착색제, (c) 계면 활성제, 및 (d) 플루오로엘라스토머를 포함하는 잉크를 이미지 방식의 패턴으로 기재에 도포하는 단계를 포함하는 공정에 관한 것이다.
본 발명은 변형 가능하거나 신축성 있는 기재 위에 인쇄될 수 있으며, 이미지가 형성된 기재는 균열(cracks) 또는 박리(delamination) 없이 신축될 수 있다. 또한 본 발명의 잉크로 생성된 이미지는 고-내수성의 효과를 가져서 물과 관련된 제품의 인쇄용에 적합하게 해준다. 또한 본 발명의 잉크로 생성된 이미지는 우수한 내화학성을 가져서 알코올, 아세트산 등에 우수한 저항력을 가질 수 있다.
본 발명의 잉크는 수성 액체 전색제(vehicle)를 포함한다. 액체 전색제는 물 단독으로 이루어지거나, 물과 공용매, 습윤제, 등(이하 공용매라 함)으로서 언급되는, 수용성 또는 수혼화성(water miscible) 유기 성분의 혼합물을 포함할 수 있다. 본 발명에 따르는 공용매는 알코올 및 알코올 유도체를 포함하며, 지방족 알코올, 방향족 알코올, 디올, 글리콜 에테르, 폴리글리콜 에테르, 장쇄 알코올, 1차 지방족 알코올, 2차 지방족 알코올, 1,2-알코올, 1,3-알코올, 1,5-알코올, 에틸렌 글리콜 알킬 에테르, 프로필렌 글리콜 알킬 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 알킬 에테르의 고급 동족체, 등을 포함하며, 구체적인 예로 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 글리세린, 디프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 트리메틸올프로판, 1,5-펜탄디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2-에틸-2-히드록시메틸-1,3-프로판디올, 3-메톡시부탄올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 2,4-헵탄디올, 등을 포함한다. 또한 본 발명에 따르는 공용매로는 아미드, 에테르, 우레아, 예컨대 티오우레아, 에틸렌 우레아, 알킬우레아, 알킬티오우레아, 디알킬우레아, 및 디알킬티오우레아와 같은 치환된 우레아, 예컨대 2-메틸펜탄산, 2-에틸-3-프로필아크릴산, 2-에틸-헥산, 3-에톡시프로판산, 등과 같은 카르복실산 및 그 염, 에스테르, 유기설파이드, 유기설폭사이드, 설폰(예컨대, 설포란), 카비톨, 부틸 카비톨, 셀루솔브, 에테르, 트리프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에테르 유도체, 히드록시에테르, 아미노 알코올, 케톤, N-메틸피롤리디논, 2-피롤리디논, 시클로헥실피롤리돈, 아미드, 설폭사이드, 락톤, 고분자전해질, 메틸 설포닐에탄올, 이미다졸, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 베타인, 예컨대 1-디옥시-D-갈락티톨, 만니톨, 이노시톨, 등과 같은 당류, 치환 및 비치환된 포름아미드, 치환 및 비치환된 아세트아미드, 및 다른 수용성 또는 수혼화성 물질, 뿐만 아니라 그 혼합물이 적합하다. 물과 수용성 또는 혼화성 유기 액체의 혼합물이 액체 전색제로서 선택될 때, 물 대 유기 용매의 비율은 하나의 실시형태에서 약 100:0 내지 약 30:70 및 다른 실시형태에서 약 97:3 내지 약 40:60 및 또 다른 실시형태에서 약 95:5 내지 약 60:40의 범위이나, 그 비율은 상기 범위 밖일 수 있다. 액체 전색제의 비-수 성분은 일반적으로 물의 끓는점(100℃)보다 더 높은 끓는점을 가진 보습제 또는 공용매로써 기능한다. 잉크 전색제의 유기 성분은 또한 잉크 표면 장력을 개질하고, 잉크 점도를 개질하고, 착색제를 용해 또는 분산하고, 및/또는 잉크의 건조 특성에 영향을 주는데 쓰일 수 있다. 본 발명의 잉크 조성물에서, 액체 전색제는 하나의 실시형태에서 잉크의 약 70 내지 약 99.9 중량%, 및 다른 실시형태에서 잉크의 약 80 내지 약 99.5 중량%, 및 또 다른 실시형태에서 잉크의 약 90 내지 약 99 중량%의 양으로 존재할 수 있지만, 그 양은 상기 범위 밖일 수 있다.
본 발명의 잉크는 또한 착색제를 포함한다. 착색제는 염료, 안료, 또는 그 혼합물일 수 있다. 적합한 염료의 예는 음이온성 염료, 양이온성 염료, 비이온성 염료, 양성이온성 염료, 등을 포함한다. 적합한 염료의 구체적인 예는 예컨대 Food Black No. 1, Food Black No. 2, Food Red No. 40, Food Blue No. 1, Food Yellow No. 7, 등과 같은 식용 색소, FD & C 염료, Acid Black 염료 (No. 1, 7, 9, 24, 26, 48, 52, 58, 60, 61, 63, 92, 107, 109, 118, 119, 131, 140, 155, 156, 172, 194, 등), Acid Red 염료 (No. 1, 8, 32, 35, 37, 52, 57, 92, 115, 119, 154, 249, 254, 256, 등), Acid Blue 염료 (No. 1, 7, 9, 25, 40, 45, 62, 78, 80, 92, 102, 104, 113, 117, 127, 158, 175, 183, 193, 209, 등), Acid Yellow 염료 (No. 3, 7, 17, 19, 23, 25, 29, 38, 42, 49, 59, 61, 72, 73, 114, 128, 151, 등), Direct Black 염료 (No. 4, 14, 17, 22, 27, 38, 51, 112, 117, 154, 168, 등), Direct Blue 염료 (No. 1, 6, 8, 14, 15, 25, 71, 76, 78, 80, 86, 90, 106, 108, 123, 163, 165, 199, 226, 등), Direct Red 염료 (No. 1, 2,16, 23, 24, 28, 39, 62, 72, 236, 등), Direct Yellow 염료 (No. 4, 11, 12, 27, 28, 33, 34, 39, 50, 58, 86, 100, 106, 107, 118, 127, 132, 142, 157, 등), 예컨대 Reactive Red 염료 (No. 4, 31, 56, 180, 등), Reactive Black 염료 (No. 31 등), Reactive Yellow 염료 (No. 37 등)과 같은 반응성 염료; 안트라퀴논 염료, 모노아조 염료, 디스아조 염료, 다양한 프탈로시아닌 설포네이트 염을 포함하는 프탈로시아닌 유도체, 아자(18)아눌렌, 포르마잔 구리 착체(complexes), 트리페노디옥사진, 등; 등, 뿐만 아니라 그 혼합물을 포함한다. 염료는 잉크 조성물 내에서 임의의 원하는 또는 효과적인 양으로 즉, 하나의 실시형태에서 잉크의 약 0.05 내지 약 15 중량%, 다른 실시형태에서 잉크의 약 0.1 내지 약 10 중량%, 및 또 다른 실시형태에서 잉크의 약 1 내지 약 5 중량%으로 존재할 수 있으나, 그 양은 상기 범위 밖일 수 있다.
적합한 안료의 예는 블랙 안료, 화이트 안료, 시안 안료, 마젠타 안료, 옐로우 안료, 등을 포함한다. 나아가, 안료는 유기 또는 무기 입자일 수 있다. 적합한 무기 안료는 예를 들어, 카본 블랙을 포함한다. 그러나, 다른 무기 안료 예컨대, 산화티타늄, 코발트 블루(CoO-Al2O3), 크롬 옐로우(PbCrO4), 및 산화철이 적합할 수 있다. 적합한 유기 안료는 예를 들어, 디아조 안료 및 모노아조 안료를 포함하는 아조 안료, 폴리시클릭 안료(예를 들어, 프탈로시아닌 안료 예컨대, 프탈로시아닌 블루 및 프탈로시아닌 그린), 페릴렌 안료, 페리논 안료, 안트라퀴논 안료, 퀴나크리돈 안료, 디옥사진 안료, 티오인디고 안료, 이소인돌리논 안료, 피란트론 안료, 및 퀴노프탈론 안료, 불용성 염료 킬레이트(예를 들어, 기본 염료형 킬레이트 및 산성 염료형 킬레이트), 니트로안료, 니트로소 안료, PR168과 같은 안스안트론 안료, 등을 포함한다. 프탈로시아닌 블루 및 그린의 대표적인 예는 구리 프탈로시아닌 블루, 구리 프탈로시아닌 그린, 및 그 유도체(Pigment Blue 15, Pigment Green 7, and Pigment Green 36)를 포함한다. 퀴나크리돈의 대표적인 예는 Pigment Orange 48, Pigment Orange 49, Pigment Red 122, Pigment Red 192, Pigment Red 202, Pigment Red 206, Pigment Red 207, Pigment Red 209, Pigment Violet 19, 및 Pigment Violet 42를 포함한다. 안트라퀴논의 대표적인 예는 Pigment Red 43, Pigment Red 194, Pigment Red 177, Pigment Red 216 및 Pigment Red 226을 포함한다. 페릴렌의 대표적인 예는 Pigment Red 123, Pigment Red 149, Pigment Red 179, Pigment Red 190, Pigment Red 189 및 Pigment Red 224를 포함한다. 티오인디고이드의 대표적인 예는 Pigment Red 86, Pigment Red 87, Pigment Red 88, Pigment Red 181, Pigment Red 198, Pigment Violet 36, 및 Pigment Violet 38을 포함한다. 헤테로시클릭 옐로우의 대표적인 예는 Pigment Yellow 1, Pigment Yellow 3, Pigment Yellow 12, Pigment Yellow 13, Pigment Yellow 14, Pigment Yellow 17, Pigment Yellow 65, Pigment Yellow 73, Pigment Yellow 74, Pigment Yellow 90, Pigment Yellow 110, Pigment Yellow 117, Pigment Yellow 120, Pigment Yellow 128, Pigment Yellow 138, Pigment Yellow 150, Pigment Yellow 151, Pigment Yellow 155, 및 Pigment Yellow 213을 포함한다. 상기 염료는 BASF 사, Engelhard 사, 및 Sun Chemical 사를 포함하는 많은 공급원로부터 분말 또는 압축 케익 형태로 상업적으로 이용가능하다. 사용될 수 있는 블랙 안료의 예는 탄소 안료를 포함한다. 탄소 안료는 수용 가능한 광학 밀도 및 인쇄 특성을 제공하는 임의의 상업적으로 이용 가능한 탄소 안료가 될 수 있다. 본 발명의 시스템 및 방법에 사용하기에 적합한 탄소 안료는 제한없이, 카본 블랙, 흑연, 유리질 탄소, 숯(charcoal), 및 그 조합을 포함한다. 상기 탄소 안료는 다양한 공지의 방법, 예컨대 채널 방식, 접촉 방식, 용광로(furnace) 방식, 아세틸렌 방식, 또는 열처리 방식에 의해 제조될 수 있고, Cabot 사, Columbian Chemicals 사, Evonik, 및 E.I. DuPont de Nemours and Company와 같은 판매 회사로부터 상업적으로 이용가능하다. 적합한 탄소 블랙 안료는 제한없이, Cabot 안료 예컨대, MONARCH 1400, MONARCH 1300, MONARCH 1100, MONARCH 1000, MONARCH 900, MONARCH 880, MONARCH 800, MONARCH 700, CAB-O-JET 200, CAB-O-JET 300, REGAL, BLACK PEARLS, ELFTEX, MOGUL, 및 VULCAN 안료; Columbian 안료 예컨대, RAVEN 5000, 및 RAVEN 3500; Evonik 안료 예컨대, Color Black FW 200, FW 2, FW 2V, FW 1, FW 18, FW S160, FW S170, Special Black 6, Special Black 5, Special Black 4A, Special Black 4, PRINTEX U, PRINTEX 140U, PRINTEX V, 및 PRINTEX 140V를 포함한다. 상기 안료 목록은 개질되지 않은 안료 입자, 소분자가 첨부된 안료 입자, 및 폴리머-분산형 안료 입자를 포함한다. 다른 안료 또는 그 혼합물이 선택될 수 있다. 잉크가 열 잉크 젯 프린터 또는 압전(piezoelectric) 잉크 젯 프린터에서 사용되는 경우에는, 안료 입자 크기는 액체 전색제 내에서 입자의 안정한 콜로이드 현탁을 가능케 하고 잉크 채널의 막힘(clogging)을 방지할 수 있도록 가능한한 작은 것이 바람직하다. 평균 입경은 하나의 실시형태에서 약 0.001 내지 약 5마이크론, 다른 실시형태에서 약 0.01 내지 약 1 마이크론, 및 또 다른 실시형태에서 약 0.01 내지 약 0.5 마이크론이지만, 입도는 상기 범위 밖일 수 있다. 본 발명의 잉크 조성물 안에서, 안료는 원하는 정도의 착색을 얻기 위해 임의의 효과적인 양 즉, 하나의 실시형태에서 잉크의 약 0.1 내지 약 15 중량%의 양으로, 다른 실시형태에서 잉크의 약 1 내지 약 10중량%, 및 또 다른 실시형태에서 잉크의 약 2 내지 약 7 중량%로 존재하지만, 그 양은 상기의 범위 밖일 수 있다.
본 발명의 잉크는 또한 계면 활성제를 포함한다. 잉크 내에서 플루오로엘라스토머의 에멀전(emulsion)을 형성하는 임의의 계면 활성제가 사용될 수 있다. 적합한 계면 활성제의 예는 음이온성 계면 활성제, 양이온성 계면 활성제, 비이온성 계면 활성제, 양성이온성 계면 활성제, 등, 뿐만 아니라 그 혼합물을 포함한다. 적합한 계면 활성제의 예는 알킬 폴리에틸렌 산화물, 알킬 페닐 폴리에틸렌 산화물, 폴리에틸렌 산화물 블록 공중합체, 아세틸렌계 폴리에틸렌 산화물, 폴리에틸렌 산화물 (디)에스터, 폴리에틸렌 산화물 아민, 양성자화된 폴리에틸렌 산화물 아민, 양성자화된 폴리에틸렌 산화물 아미드, 디메티콘 코폴리올, 치환된 아민 산화물, 등을 포함하며, 구체적인 예는 1차, 2차, 및 3차 아민 염 화합물 예컨대, 라우릴 아민, 코코넛 아민, 스테아릴아민, 로진(rosin) 아민의 염산염, 아세트산 염; 4차 암모늄 염형 화합물 예컨대, 라우릴트리메틸암모늄 클로라이드, 세틸트리메틸암모늄 클로라이드, 벤질트리부틸암모늄 클로라이드, 벤잘코늄 클로라이드 등; 피리디늄 염형 화합물 예컨대, 세틸피리디늄 클로라이드, 세틸피리디늄 브로마이드, 등; 비이온성 계면 활성제 예컨대, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 에스테르, 아세틸렌 알코올, 아세틸렌 글리콜; 및 다른 계면 활성제 예컨대, 2-헵타디센일-히드록시에틸이미다졸린, 디히드록시에틸스테아릴아민, 스테아릴디메틸베타인, 및 라우릴디히드록시에틸베타인; 불소 계면 활성제; 등, 뿐만 아니라 그 혼합물도 포함한다. 비이온성 계면 활성제의 추가 예는 폴리아크릴산, 메탈로즈, 메틸 셀룰로즈, 에틸 셀룰로즈, 프로필 셀룰로즈, 히드록시 에틸 셀룰로즈, 카르복시 메틸 셀룰로즈, 폴리옥시에틸렌 세틸 에테르, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 옥틸 에테르, 폴리옥시에틸렌 옥틸페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 올레일 에테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌 스테아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르, Rhone-Poulenc사 제 IGEPAL CA-210™ IGEPAL CA-520™, IGEPAL CA-720™, IGEPAL CO-890™, IGEPAL CO-720™, IGEPAL CO-290™, IGEPAL CA-210™, ANTAROX 890™, 및 ANTAROX 897™ 로서 디알킬펜옥시 폴리(에틸렌옥시) 에탄올을 포함한다. 적합한 비이온성 계면 활성제의 다른 예는 폴리에틸렌 산화물 및 폴리프로필렌 산화물의 블록 공중합체를 포함하며, SYNPERONIC PE/F 사 제 제품, 예컨대 SYNPERONIC PE/F 108와 같이 상업적으로 입수가능한 것들을 포함한다. 음이온성 계면 활성제의 다른 예는 설페이트 및 설포네이트, 소듐 도데실설페이트(SDS), 소듐 도데실벤젠 설포네이트, 소듐 도데실나프탈렌 설페이트, 디알킬 벤젠알킬 설페이트 및 설포네이트, 산 예컨대 Aldrich사 제 아비에틱 산, Daiichi Kogyo Seiyaku사 제 NEOGEN R™, NEOGEN SC™, 그 조합, 등을 포함한다. 적합한 음이온성 계면 활성제의 다른 예는 DOWFAX™ 2A1, Dow Chemical 사 제 알킬디페닐옥시드 디설포네이트, 및/또는 Tayca Corporation (Japan)사 제 TAYCA POWER BN2060를 포함하며, 이는 분지된 소듐 도데실벤젠 설포네이트로이다. 적합한 양이온성 계면 활성제의 다른 예는, 보통 양전하를 띄며, 알킬벤질 디메틸 암모늄 클로라이드, 디알킬 벤젠알킬 암모늄 클로라이드, 라우릴 트리메틸 암모늄 클로라이드, 알킬벤질 메틸 암모늄 클로라이드, 알킬 벤질 디메틸 암모늄 브로마이드, 벤잘코늄 클로라이드, 세틸 피리디늄 브로마이드, C12,C15,C17 트리메틸 암모늄 브로마이드, 4급화 폴리옥시에틸알킬아민의 할라이드 염, 도데실벤질 트리에틸 암모늄 클로라이드, Alkaril Chemical사 제 MIRAPOL™ 및 ALKAQUAT™, Kao Chemicals사 제 SANIZOL™ (벤잘코늄 클로라이드), 등, 뿐만 아니라 그 혼합물을 포함한다. 임의의 두 개 이상 계면 활성제의 혼합물이 사용될 수 있다. 계면 활성제는 임의의 원하는 또는 효과적인 양 즉, 하나의 실시형태에서 적어도 잉크의 약 0.01 중량%, 및 하나의 실시형태에서 잉크의 약 5중량% 이하로 존재하지만, 그 양은 상기 범위 밖일 수 있다.
본 발명에서 잉크는 또한 플루오로엘라스토머를 포함한다. 엘라스토머는 변형력이 제거되었을 때 그 원형을 되찾을 수 있는, 천연 또는 합성 고무와 같은, 임의의 물질로서 Collins English Dictionary에 정의하고 있다. 본 발명의 목적용 플루오로엘라스토머는 엘라스토머의 상기 정의에 따라 반응하는 플루오로폴리머이다.
엘라스토메릭 플루오로폴리머는 퍼플루오로폴리머일 수 있고 또는 수소, 염소 및 다른 할로겐, 산소, 질소, 황, 실리콘, 등, 뿐만 아니라 그 혼합물과 같이, 탄소 및 불소 이외의 다른 원자를 포함할 수 있다. 용어 “플루오로폴리머”는 적어도 하나의 불소 원자(이하, 불소화 단량체)를 포함하는 적어도 하나의 에틸렌 불소화 단량체로부터 유래된 반복 단량체(recurring monomer) 단위의 25 중량% 이상을 포함하는 임의의 폴리머를 나타낸다. 불소화 단량체가 수소 원자가 없고 다른 할로겐 원자를 포함하는 경우에는, 퍼(할로)플루오로단량체로 불려진다. 불소화 단량체가 수소 원자를 포함하는 경우에는, 수소-함유 불소화 단량체로 불려진다. 일반적인 불소화 단량체의 예는, 이에 한정되지는 않지만, 테트라플루오로에틸렌; C3-C8 퍼플루오로올레핀, 예컨대 헥사플루오로프로펜; C2-C8 수소화 모노플루오로올레핀, 예컨대 비닐 플루오라이드; 비닐리덴 플루오라이드; 1,2-디플루오로에틸렌 및 트리플루오로에틸렌; 식 CH2=CHRf0을 충족하는 퍼플루오로알킬에틸렌으로, 상기 Rf0은 클로로트리플루오로에틸렌과 같이, C1-C6 퍼플루오로알킬, 클로로- 및/또는 브로모- 및/또는 요오도-C2-C6 플루오로올레핀이며; 식 CF2=CFORf1를 충족하는 (퍼)플루오로알킬비닐에테르로서, 상기 Rf1는 C1-C6 플루오로- 또는 퍼플루오로알킬, 예를 들어 CF3, C2F5, C3F7이고; 식 CF2=CFOX0를 충족하는 (퍼)플루오로-옥시알킬비닐에테르로서, 상기 X0는 퍼플루오로-2-프로폭시-프로필과 같이, 하나 이상의 에테르기를 가지는 C1-C12 알킬, 또는 C1-C12 옥시알킬, 또는 C1-C12 (퍼)플루오로옥시알킬이며; 식 CF2=CFOCF2ORf2를 충족하는 (퍼)플루오로메톡시알킬비닐에테르로서, 상기 Rf2는 CF3, C2F5, C3F7와 같이, C1-C6 플루오로- 또는 퍼플루오로알킬 또는 -C2F5-O-CF3와 같이, 하나 이상의 에테르기를 가지는 C1-C6 (퍼)플루오로옥시알킬이고; 식 CF2=CFOY0를 충족하는 기능성 (퍼)플루오로알킬비닐에테르로서, 상기 Y0는 C1-C12 알킬 또는 (퍼)플루오로알킬, 또는 C1-C12 옥시알킬, 또는 하나 이상의 에테르기를 가지는 C1-C12 (퍼)플루오로옥시알킬이고 Y0는 산, 산 할라이드 또는 염 형태에서 카르복실산 또는 설폰산 기를 포함하며; 플루오로디옥솔, 특히 퍼플루오로디옥솔; 등을 포함한다. 둘 이상의 불소화 단량체의 공중합체가 또한 가능하다.
플루오로폴리머는 불소화 단량체뿐만 아니라 수소화 단량체(본 발명의 목적용 불소 원자가 없는 단량체를 언급하는 용어)를 포함하는 공중합체일 수 있다. 적합한 수소화 단량체의 예는, 이에 한정되지는 않지만, 에틸렌, 프로필렌, 비닐 아세테이트와 같은 비닐 단량체, 메틸 메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 에틸아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 히드록시프로필아크릴레이트, (히드록시)에틸헥실아크릴레이트, 및 히드록시에틸 아크릴레이트, 등과 같은 아크릴 단량체, 스티렌 및 p-메틸스티렌과 같은 스티렌 단량체, 프로필비닐에테르, 시클로헥실비닐에테르, 비닐-4-히드록시부틸에테르와 같은 비닐 에테르, 비닐아세트산, 등과 같은 불포화 카르복실산, 뿐만 아니라 그 혼합물을 포함한다.
적합한 플루오로엘라스토머의 몇 가지 구체적인 예는 (이에 한정되지는 않지만) 공단량체(comonomer)로서 비닐리덴 플루오라이드를 사용하고 중합체 사슬 내에서, 큐어 사이트 모노머(cure site monomer)를 갖거나 가지지 않고서, 치환기 불소, 알킬, 퍼플루오로알킬, 또는 퍼플루오로알킬옥시 기, 예컨대 비닐리덴 플루오라이드 및 헥사플루오로프로필렌의 공중합체; 비닐리덴 플루오라이드, 헥사플루오로프로필렌, 및 테트라플루오로에틸렌의 삼원공중합체; 비닐리덴 플루오라이드 및 (퍼)플루오로메톡시알킬비닐에테르의 공중합체; 비닐리덴 플루오라이드, 헥사플루오로프로필렌, 및 폴리퍼플루오로메틸비닐에테르의 삼원공중합체; 비닐리덴 플루오라이드, 테트라플루오로에틸렌, 및 불소화 비닐 에테르의 삼원공중합체; 비닐리덴 플루오라이드, 테트라플루오로에틸렌, 및 프로필렌의 삼원공중합체; 비닐리덴 플루오라이드, 헥사플루오로프로필렌, 테트라플루오로에틸렌, 및 폴리퍼플루오로메틸비닐에테르의 사원공중합체; 테트라플루오로에틸렌, 프로필렌, 및 비닐리덴 플루오라이드의 삼원공중합체; 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로에틸렌, 비닐리덴 플루오라이드, 에틸렌, 및 폴리퍼플루오로메틸비닐에테르의 오원공중합체; 플루오로, 퍼플루오로알킬 또는 퍼플루오로알킬옥시 기 중 하나의 폴리머 사슬에 모든 치환기를 가진 폴리메틸렌 형의 퍼플루오로 고무; 하나 이상의 단량체 알킬, 퍼플루오로알킬, 및/또는 퍼플루오로알콕시 기를 포함하고, 큐어 사이트 모노머를 갖거나 또는 가지지 않은 폴리메틸렌 형의 불소 고무; 등, 뿐만 아니라 그 혼합물을 포함한다. 적합한 플루오로엘라스토머의 하나의 구체적인 예는 Solvay Solexis사 제 TECNOFLON® TN 라텍스로서 상업적으로 이용가능하다. DuPont사 제 VITON®, 3M사 제 DYNEONTM, Daikin사 제 AFLAS®, DAI-ELTM, 등과 같이 상업적으로 이용 가능한 다른 플루오로엘라스토머도 또한 사용될 수 있다.
하나의 실시형태에서, 플루오로엘라스토머는 적어도 약 5 중량%, 다른 실시형태에서는 적어도 약 10 중량%, 및 또 다른 실시형태에서는 적어도 약 30 중량%, 그리고 하나의 실시형태에서 약 76 중량% 이하(퍼플루오로엘라스토머), 다른 실시형태에서 약 70 중량% 이하, 및 또 다른 실시형태에서 약 68 중량% 이하의 불소 함량을 가지나, 그 불소 함량은 상기 범위 밖일 수 있다.
하나의 실시형태에서, 플루오로엘라스토머는 ASTM D412C로 측정시, 적어도 약 3MPa, 다른 실시형태에서 적어도 약 4MPa, 및 또 다른 실시형태에서 적어도 약 7MPa, 그리고 하나의 실시형태에서 약 25MPa 이하, 다른 실시형태에서 약 20MPa 이하, 및 또 다른 실시형태에서 약 18MPa 이하의 인장강도(tensile strength)를 갖지만, 그 인장강도는 상기 범위 밖일 수 있다.
하나의 실시형태에서, 플루오로엘라스토머는 ASTM D412C로 측정시, 적어도 약 150%, 다른 실시형태에서 적어도 약 200%, 및 또 다른 실시형태에서 적어도 약 400%, 그리고 하나의 실시형태에서 약 1100% 이하, 다른 실시형태에서 약 1000% 이하, 및 또 다른 실시형태에서 약 800% 이하의 파단신장률(elongation at break)을 갖지만, 그 파단신장률은 상기 범위 밖일 수 있다.
하나의 실시형태에서, 플루오로엘라스토머는 ASTM 2240로 측정시, 적어도 약 20, 다른 실시형태에서 적어도 약 30, 및 또 다른 실시형태에서 적어도 약 40, 그리고 하나의 실시형태에서 약 90 이하, 다른 실시형태에서 약 85 이하, 및 또 다른 실시형태에서 약 80 이하의 경도(Shore A) 값을 가지나, 그 경도는 상기 범위 밖일 수 있다.
하나의 실시형태에서, 적어도 약 -70℃, 다른 실시형태에서 적어도 약 -50℃, 및 또 다른 실시형태에서 적어도 약 -40℃, 그리고 하나의 실시형태에서 약 25℃ 이하, 다른 실시형태에서 약 0℃ 이하, 및 또 다른 실시형태에서 약 -10℃ 이하의 유리 전이 온도를 갖지만, 그 Tg는 상기 범위 밖일 수 있다.
플루오로엘라스토머는 잉크 내에서 임의의 원하는 또는 효과적인 양으로 즉, 하나의 실시형태에서 잉크의 적어도 약 0.1중량%, 다른 실시형태에서 잉크의 적어도 약 1중량%, 및 또 다른 실시형태에서 잉크의 적어도 약 2중량%, 그리고 하나의 실시형태에서 잉크의 약 25중량% 이하, 다른 실시형태에서 잉크의 약 20중량% 이하, 및 또 다른 실시형태에서 잉크의 약 15중량% 이하로 존재하지만, 그 양은 상기 범위 밖일 수 있다.
본 발명의 잉크 조성물은 추가로 가교제를 포함할 수 있다. 실시형태에서, 가교제는 유기아민, 디히드록시 방향족 화합물, 과산화물, 금속산화물, 등, 뿐만 아니라 그 혼합물이다. 가교(crosslinking)는 잉크 조성물로부터 생성된 이미지의 물성을 더 강화할 수 있다. 가교제는 임의의 원하는 또는 효과적인 양 즉, 하나의 실시형태에서 잉크의 적어도 약 0.1중량%, 다른 실시형태에서 잉크의 적어도 약 1중량%, 및 또 다른 실시형태에서 잉크의 적어도 약 5중량%, 그리고 하나의 실시형태에서 잉크의 약 20중량% 이하, 다른 실시형태에서 잉크의 약 15중량% 이하, 및 또 다른 실시형태에서 잉크의 약 10중량% 이하로 존재할 수 있지만, 그 양은 상기 범위 밖일 수 있다.
잉크에 다른 선택적 첨가제는 살생제(biocides), 살진균제(fungicides), 산 또는 염기, 인산염, 카르복실산염, 아황산염, 아민염, 완충액, 등과 같은 pH 조절제, EDTA(에틸렌 디아민 테트라 아세트산)과 같은 금속 이온 봉쇄제(sequestering agents), 점도 개질제, 표면 조정제(leveling agents), 등, 뿐만 아니라 그 혼합물을 포함한다.
하나의 실시형태에서, 잉크 조성물은 저-점도 조성물이다. 용어 “저-점도”는 스크린 인쇄 잉크와 같은 적어도 1,000cPs의 점도를 갖는 경향이 있는 종래의 고-점도 잉크와 대비되어 사용된다. 구체적인 실시형태에서, 본 발명의 잉크는 하나의 실시형태에서 약 100cPs 이하, 다른 실시형태에서 약 50cPs 이하, 및 또 다른 실시형태에서 약 20cPs 이하의 점도를 갖지만, 그 점도는 상기 범위 밖일 수 있다. 잉크 젯 인쇄 애플리케이션에 사용되는 경우, 본 발명의 잉크 조성물은 일반적으로 상기 잉크 젯 인쇄 공정용으로 적합한 점도를 가진다. 예를 들어, 열 잉크 젯 인쇄 애플리케이션용으로, 실온에서(예를 들어, 약 25℃), 잉크 점도는 하나의 실시형태에서 적어도 약 1 센티포이즈(centipoise)이고 하나의 실시형태에서 약 10 센티포이즈 이하, 다른 실시형태에서 약 7 센티포이즈 이하, 및 또 다른 실시형태에서 약 5 센티포이즈 이하이지만, 그 점도는 상기 범위 밖일 수 있다. 예를 들어, 압전 잉크 젯 인쇄용으로, 분사(jetting) 온도에서, 잉크 점도는 하나의 실시형태에서 적어도 약 2 센티포이즈, 및 다른 실시형태에서 적어도 약 3 센티포이즈이고, 하나의 실시형태에서 약 20 센티포이즈 이하, 다른 실시형태에서 약 15 센티포이즈 이하, 및 또 다른 실시형태에서 약 10 센티포이즈 이하이지만, 그 점도는 상기 범위 밖일 수 있다. 상기 분사 온도는 약 20 내지 25℃만큼 낮을 수 있고, 하나의 실시형태에서 약 90℃ 정도, 다른 실시형태에서 약 60℃ 정도, 및 또 다른 실시형태에서 약 40℃ 정도로 높을 수 있지만, 그 분사 온도는 상기 범위 밖일 수 있다.
잉크 조성물은 임의의 적합한 또는 원하는 pH일 수 있다. 열 잉크 젯 인쇄 공정과 같이 몇 가지 실시형태에 대해, 하나의 실시형태에서 pH값은 적어도 약 2, 다른 실시형태에서 적어도 약 3, 및 또 다른 실시형태에서 적어도 약 5, 그리고 하나의 실시형태에서 약 11 이하, 다른 실시형태에서 약 10 이하, 및 또 다른 실시형태에서 약 9 이하이지만, 그 pH는 상기 범위 밖일 수 있다.
하나의 실시형태에서 잉크 조성물은 센티미터당 적어도 약 22 다인(dynes), 다른 실시형태에서 센티미터당 적어도 약 25 다인, 및 또 다른 실시형태에서 센티미터당 적어도 약 28 다인, 그리고 하나의 실시형태에서 센티미터당 약 40 다인 이하, 다른 실시형태에서 센티미터당 약 38 다인 이하, 및 또 다른 실시형태에서 센티미터당 약 35 다인 이하의 표면 장력을 갖지만, 그 표면 장력은 상기 범위 밖일 수 있다.
하나의 실시형태에서 잉크 조성물은 약 5μm 이하, 다른 실시형태에서 약 2μm 이하, 또 다른 실시형태에서 약 1μm 이하, 및 또 다른 실시형태에서 약 0.5μm 이하의 평균 입경을 가진 입자를 포함하지만, 그 입도는 상기 범위 밖일 수 있다. 구체적인 실시형태에서, 플루오로엘라스토머는 하나의 실시형태에서 약 2μm이하, 다른 실시형태에서 약 1μm 이하, 및 또 다른 실시형태에서 약 0.5μm 이하의 평균 입경을 가지며, 잉크에서 에멀전 형태로 존재하지만, 그 입도는 상기 범위 밖일 수 있다.
잉크 조성물은 성분(ingredients)의 단순한 혼합과 같이, 임의의 적합한 공정에 의해 제조될 수 있다. 한가지 공정은 잉크 성분 모두를 함께 혼합하는 단계 및 그 혼합물을 필터링하여 잉크를 얻는 단계를 수반한다. 잉크는 성분을 혼합하는 단계, 필요에 따라 가열하는 단계, 및 필터링하는 단계, 이어서 혼합물에 임의의 원하는 추가적인 첨가제를 넣고 균질의(homogeneous) 혼합물이 얻어질 때까지 즉, 하나의 실시형태에서는 약 5 내지 약 10분간, 보통 정도로 흔들면서 실온에서 혼합하는 단계에 의해 제조될 수 있다. 또한, 선택적 잉크 첨가제는 잉크 제조 공정 동안에 다른 잉크 성분과 혼합될 수 있고, 이는 임의의 원하는 공정에 따라서, 예컨대 모든 성분을 혼합, 필요에 따라 가열, 및 필터링함으로써 이루어진다.
구체적인 실시형태에서, 잉크는: 1) 제 1 계면 활성제로 안정화된 플루오로엘라스토머의 에멀전 제조; 2) 제 2 계면 활성제로 안정화된 착색제 분산액의 제조; 3) 플루오로엘라스토머 에멀전과 착색제 분산액의 혼합; 4) 혼합물의 선택적 필터링; 5) 공-용매와 같은 다른 첨가제의 추가; 및 6) 조성물의 선택적 필터링으로 제조된다. 구체적인 실시형태에서, 제 1 계면 활성제는 제 2 계면 활성제와 호환성이 있다. 추가 실시형태에서, 제 1 계면 활성제는 제 2 계면 활성제와 동일하다. “호환성”이라는 말은 순응(naturalization)(pH 또는 전하) 또는 그들 사이의 반응이 없음을 의미한다. 그 가장 좋은 지표는 플루오로엘라스토머 에멀전과 착색제 분산액의 혼합 후에 주요한 또는 큰 덩어리 형태가 형성되지 않는 것이다. 이것은 입자 크기 측정에 의해 특징으로 나타날 수 있다. 예를 들어, 혼합물의 입자 크기는 실질적으로 혼합 전과 같다.
또한 본 발명은 이미지 방식 패턴으로 기재에 본 발명의 잉크 조성물을 도포하는 단계를 포함하는 공정에 관한 것이다.
본 발명의 잉크 조성물은 잉크 젯 인쇄 장치에 잉크 조성물을 넣는 단계 및 잉크 액적(droplets)을 기재 위에 이미지 방식 패턴으로 토출되도록 하는 단계를 수반하는 공정에서 사용될 수 있다. 구체적 실시형태에서, 인쇄 장치는 열 잉크 젯 공정을 이용하며 여기서 노즐에서 잉크는 이미지 방식 패턴으로 선택적으로 가열되어 잉크 액적을 이미지 방식 패턴으로 토출되도록 한다. 다른 실시형태에서, 인쇄 장치는 어코스틱(acoustic) 잉크 젯 공정을 이용하며 여기서 잉크 액적은 어코스틱 빔(beams)에 의해 이미지 방식 패턴으로 토출되도록 한다. 또 다른 실시형태에서, 인쇄 장치는 압전 잉크 젯 공정을 이용하며 여기서 잉크 액적은 압전 요동 소자(vibrating elements)의 진동(oscillations)에 의해 이미지 방식 패턴으로 토출되도록 한다. 임의의 적합한 기재가 이용될 수 있다.
구체적인 실시형태에서, 상기 공정은 직물, 고무 시트, 플라스틱 시트, 등과 같이, 변형가능한 기재 위에 잉크를 인쇄하는 단계를 수반한다. 몇 가지 실시형태에서, 상기 기재는 직물 또는 고무 시트와 같이, 신축성 있는 기재이다. 다른 실시형태에서, 상기 기재는 예를 들어, 3-차원 물체로 몰딩(molding)하는 공정에서, 플라스틱의 유리전이 온도보다 더 높은 상승 온도에서 변형 가능한 플라스틱이다. 본 발명의 잉크가 사용되는 경우, 이미지 방식 패턴은 몰딩에 의해 손상되지 않는다. 이미지 방식 패턴을 갖는 고무 시트는 예를 들어, 3-D 물체를 포장할(wrap) 때, 사용될 수 있다.
하나의 실시형태에서, 본 발명의 잉크는 고무 기재, 예컨대 천연 폴리이소프렌, 폴리부타디엔 고무, 클로로프렌 고무, 네오프렌 고무, 부틸 고무(이소부틸렌 및 이소프렌의 공중합체), 스티렌-부타디엔 고무, 실리콘 고무, 니트릴 고무(부타디엔 및 아크릴로니트릴의 공중합체), 에틸렌 프로필렌 고무, 에틸렌 프로필렌디엔 고무, 에피클로로히드린 고무, 폴리아크릴 고무, 에틸렌-비닐 아세테이트, 폴리에테르 블록 아미드, 폴리설파이드 고무, 하이파론 같이 클로로설폰화 폴리에틸렌, 등 위에 인쇄될 수 있다. 구체적인 실시형태에서, 본 발명의 잉크는 실리콘 고무, 폴리아크릴 고무, 부틸 고무, 또는 네오프렌 고무 기재에 인쇄될 수 있고 이미지가 형성된 기재는 한 축 방향으로(즉, x-축 및 y-축 모두가 아닌, x-축을 따라서), 하나의 실시형태에서 원래 치수의 길이의 적어도 110%, 다른 실시형태에서 적어도 150%, 및 또 다른 실시형태에서 적어도 200%를, 하나의 실시형태에서 적어도 약 50회(times), 다른 실시형태에서 적어도 약 100회, 및 또 다른 실시형태에서 적어도 약 500회, 균열(cracks) 또는 박리(delamination) 없이 신축될 수 있다.
하나의 실시형태에서, 본 발명의 잉크는 실리콘 고무, 폴리아크릴 고무, 부틸 고무, 또는 네오프렌 고무 기재 위에 인쇄될 수 있고 이미지가 형성된 기재를 하나의 실시형태에서 적어도 약 1일, 다른 실시형태에서 적어도 약 1주, 및 또 다른 실시형태에서 적어도 약 1달 동안, 이미지 방식 패턴의 손상 없이 물에 담가둘 수 있다.
구체적인 실시형태에서, 본 발명의 잉크로 생성된 이미지는 고(highly)내수성이다. 하나의 실시형태에서, 잉크로 생성된 이미지는 물방울 접촉각이 적어도 약 80°, 다른 실시형태에서 적어도 약 90°, 및 또 다른 실시형태에서 적어도 약 95°이지만, 그 접촉각은 상기 범위 밖일 수 있다. 내수성은 본 발명의 잉크를 옥외 애플리케이션 또는 차량 광고(vehicle wrap), 수영복, 등과 같은 물과 관련된 제품의 인쇄용에 적합하게 해준다.
구체적인 실시형태에서, 본 발명의 잉크로 생성된 이미지는 우수한 내화학성을 가진다. 예를 들어, 그들은 알코올, 아세트산, 아세트아미드, 브롬화 알릴, 염화 알릴, 염화 벤조일, 에테르, 에스테르, 탄화수소, 혈액, 염 용액, 등에 대해 우수한 저항력을 가질 수 있다.
하나의 실시형태에서 본 발명의 잉크로 생성된 이미지는 ASTM D412C로 측정시, 적어도 약 3MPa, 다른 실시형태에서 적어도 약 4MPa, 및 또 다른 실시형태에서 적어도 약 8MPa, 그리고 하나의 실시형태에서 약 25MPa 이하, 다른 실시형태에서 약 20MPa 이하, 및 또 다른 실시형태에서 약 18MPa 이하의 인장강도를 갖지만, 그 인장강도는 상기 범위 밖일 수 있다.
하나의 실시형태에서, 본 발명의 잉크로 생성된 이미지는 ASTM D412C로 측정시, 적어도 약 150%, 다른 실시형태에서 적어도 약 200%, 및 또 다른 실시형태에서 적어도 약 400%, 그리고 하나의 실시형태에서 약 1000% 이하, 다른 실시형태에서 약 800% 이하, 및 또 다른 실시형태에서 약 700% 이하의 파단신장률을 갖지만, 그 파단신장률은 상기 범위 밖일 수 있다. 일반적으로, 이미지는 변형 가능한 기재보다 더 큰 파단신장률을 갖는다.
하나의 실시형태에서, 본 발명의 잉크로 생성된 이미지는 ASTM 2240으로 측정시, 적어도 약 20, 다른 실시형태에서 적어도 약 30, 및 또 다른 실시형태에서 적어도 약 40, 그리고 하나의 실시형태에서 약 100 이하, 다른 실시형태에서 약 90 이하, 및 또 다른 실시형태에서 약 85 이하의 경도(Shore A)값을 갖지만, 그 경도는 상기 범위 밖일 수 있다.
실시예 1
플루오로엘라스토머 에멀전(TECNOFLON® TN latex, Solvay Solexis사., West Deptford, NJ, 고체 함량 64.91중량%)을 Pigment Green 7 안료 분산액(고체 함량 19.96%, 또한 2중량% 양으로 소듐 도데실 벤젠 설포네이트 계면 활성제를 포함)과 함께 혼합하여 고체 함량이 5중량% 안료를 포함하는 균질의 분산액을 만들었다. 입도는 NanotracTM 252 (Microtrac, Montgomeryville, PA)로 실온에서 측정하여 상기 두 분산액의 호환성을 확인하였다. TECNOFLON® TN 라텍스는 약 230nm의 평균 입도를 가졌고, Pigment Green 7 안료 분산액은 약 100nm의 평균 입도를 가졌다. 두 분산액은 어떤 덩어리도 없이 서로 매우 잘 혼합되었다. 혼합 후에, 혼합물은 약 120nm의 평균 입도로 약 40nm 내지 약 300nm의 입도 분포를 보였다.
강건한 인쇄 이미지를 보이기 위해, 우선 상기 혼합물을 잉크 젯 인쇄용으로 적합한 점도(~5cPs)를 얻을 때까지 증류수로 희석시켰다. 그 후 분산액이 노즐에서 건조되는 것을 방지하기 위해 에틸렌 글리콜을 1:9의 비율(혼합물 9중량부마다 에틸렌 글리콜 1중량부)로 희석된 혼합물에 가했다. 이 분사 가능한 잉크를 10pL 카트리지(DMC-11610)가 장착된 DMP-2800 잉크 젯 프린터(Fuji Film Dimatix, Santa Clara, CA)를 사용하여, 천연 라텍스 고무 기재(라텍스 장갑) 위에 인쇄하였다. 인쇄 후에, 잉크 용매는 60℃에서 약 5분 동안 건조했다. 이미지를 (기재의 한계인) 500%까지 양 방향으로 신축할 수 있었다. 수백번의 신축-이완 사이클 후에, 이미지는 균열 또는 박리와 같은 어떤 손상도 없이, 기재 위에 단단하게 남았다. 인쇄된 이미지를 또한 물 속에 브러싱(brushing)함으로써 물에 대한 노출을 시험했다. 가시적인 손상은 관찰되지 않았다.
실시예 2
폴리디메틸실옥산(PDMS) 실리콘 고무 기재가 사용된 것을 제외하고는 실시예 1의 공정을 반복하였다. PDMS 기재를 Dow Corning SYLGARD 184 키트를 사용하여 실험실에서 만들었다. 유사한 결과가 얻어졌다. 인쇄된 이미지는 가시적인 손상 없이, 수백번의 사이클 동안에 (PDMS 기재의 한계인) 200%까지 신축될 수 있다.
실시예 3
120nm의 평균 입도를 가진 화이트 TiO2 안료 분산액이 Pigment Green 7 대신에 사용된 것을 제외하고는 실시예 1 공정을 반복하였다. Nanophase Technologies Corporation (Burr Ridge, IL)사 제 TiO2 나노입자를 소듐 도데실 벤젠 설포네이트 계면 활성제(2중량%)의 도움으로 물에 먼저 분산시켜 20중량% 고체 함량에서 안정한 분산액을 형성하였다. 분산액을 10중량% 안료 로딩(loading)으로 플루오로엘라스토머 TECNOFLON® TN 라텍스와 혼합했다. 신축성 있는 잉크는 실시예 1과 유사한 인쇄성 및 신축성을 보였다.
실시예 4
다른 플루오로엘라스토머인 DYNEONTM FX 10180 플루오로엘라스토머(비닐리덴 플루오라이드, 헥사플루오로프로필렌, 및 테트라플루오로에틸렌의 삼원공중합체 라텍스)가 TECNOFLON® TN 대신에 사용된 것을 제외하고는 실시예 1의 공정을 반복했다. 유사한 결과가 관찰되었다.
실시예 5
수용성 염료인 Basacid Black X38 액체 (BASF)가 Pigment Green 7 분산액 대신에 사용된 것을 제외하고는 실시예 1 공정을 반복했다. 실시예 1의 이미지보다 더 적은 수견뢰성(waterfastness)을 보이는 것을 제외하고는 유사한 결과가 관찰된다.
비교예 A
비교 목적을 위해, 종래의 잉크(DMP 모델 유동체, #MFL001, Fuji Film Dimatix)를 실시예 1과 동일한 고무 기재에 인쇄 및 건조하였다. 새로운 인쇄는 기재 위에 잘 남아있었지만, 몇 번의 신축-이완 사이클 후에는 이미지가 쉽게 지워질 수 있었다. 이 결과는 종래 잉크가 신축 조건하에서 신축성 또는 강건성이 없음을 보여주었다. 여러번의 신축-이완 사이클 후에, 국소적 박리 및 많은 미세한 균열이 생겼고, 이미지가 기재에서 지워졌다.

Claims (15)

  1. (a) 물,
    (b) 공용매(cosolvent),
    (c) 착색제,
    (d) 계면 활성제,
    (e) 플루오로엘라스토머, 및
    디히드록시 방향족 화합물, 과산화물, 금속산화물 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 가교제를 포함하는 잉크 조성물로서;
    상기 잉크 조성물은 20℃ 내지 90℃의 인쇄 분사 온도에서 2 센티포이즈 내지 20 센티포이즈의 점도를 가지고, 상기 잉크 조성물로 변형 가능한 기재 위에 형성된 이미지 방식(imagewise) 패턴이 기재로부터 균열(cracking) 또는 박리(delamination) 없이, 한 축을 따라 원래 치수의 길이의 적어도 110%까지, 적어도 50회 신축될 수 있는 특징을 가지는 잉크 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 공용매는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 글리세린, 디프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 트리메틸올프로판, 1,5-펜탄디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2-에틸-2-히드록시메틸-1,3-프로판디올, 3-메톡시부탄올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 2,4-헵탄디올, 우레아, 티오우레아, 에틸렌 우레아, 알킬우레아, 알킬티오우레아, 디알킬우레아, 디알킬티오우레아, 2-메틸펜탄산, 2-에틸-3-프로필아크릴산, 2-에틸-헥산, 3-에톡시프로판산, 설폰, 카비톨, 부틸 카비톨, 셀루솔브, 트리프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, N-메틸피롤리디논, 2-피롤리디논, 시클로헥실피롤리돈, 메틸 설포닐에탄올, 이미다졸, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 베타인, 1-디옥시-D-갈락티톨, 만니톨, 이노시톨, 포름아미드, 아세트아미드 또는 그 혼합물인 잉크 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 착색제는 안료인 잉크 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 계면활성제는 양이온성 계면활성제인 잉크 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 플루오로엘라스토머는 (a) 비닐리덴 플루오라이드 및 헥사플루오로프로필렌의 공중합체; (b) 비닐리덴 플루오라이드, 헥사플루오로프로필렌, 및 테트라플루오로에틸렌의 삼원공중합체; (c) 비닐리덴 플루오라이드 및 (퍼)플루오로메톡시알킬비닐에테르의 공중합체; (d) 비닐리덴 플루오라이드, 헥사플루오로프로필렌, 및 폴리퍼플루오로메틸비닐에테르의 삼원공중합체; (e) 비닐리덴 플루오라이드, 테트라플루오로에틸렌, 및 불소화 비닐 에테르의 삼원공중합체; (f) 비닐리덴 플루오라이드, 테트라플루오로에틸렌, 및 프로필렌의 삼원공중합체; (g) 비닐리덴 플루오라이드, 헥사플루오로프로필렌, 테트라플루오로에틸렌, 및 폴리퍼플루오로메틸비닐에테르의 사원공중합체; (h) 테트라플루오로에틸렌, 프로필렌, 및 비닐리덴 플루오라이드의 삼원공중합체; (i) 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로에틸렌, 비닐리덴 플루오라이드, 에틸렌, 및 폴리퍼플루오로메틸비닐에테르의 오원공중합체; 또는 (j) 그 혼합물인 잉크 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 플루오로엘라스토머는 5 내지 76중량%의 불소 함량을 가지는 잉크 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 플루오로엘라스토머는 3 내지 25MPa의 인장강도(tensile strength)를 갖는 잉크 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 플루오로엘라스토머는 150 내지 1100%의 파단신장률(elongation at break)을 가지는 잉크 조성물.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 플루오로엘라스토머는 20 내지 90의 경도(Shore A)를 가지는 잉크 조성물.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 플루오로엘라스토머는 상기 잉크 조성물 내에 상기 잉크 조성물의 0.1 내지 25중량%의 양으로 존재하는 잉크 조성물.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 가교제는 디히드록시 방향족 화합물 또는 금속산화물인 잉크 조성물.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 플루오로엘라스토머는 -70℃ 내지 25℃의 유리 전이 온도를 가지는 잉크 조성물.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 잉크 조성물은 센티미터당 22 내지 40 다인의 표면 장력을 가지는 잉크 조성물.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 가교제는 금속산화물인 잉크 조성물.
  15. (a) 물;
    (b) 공용매;
    (c) 착색제;
    (d) 계면활성제; 및
    (e) 플루오로엘라스토머;를 포함하는 잉크 조성물로서,
    상기 잉크 조성물은 20℃ 내지 90℃의 분사 온도에서 2 센티포이즈 내지 20 센티포이즈의 점도를 가지고, 상기 잉크 조성물로 변형 가능한 기재 위에 형성된 이미지 방식 패턴이 기재로부터 균열 또는 박리 없이, 한 축을 따라 원래 치수의 길이의 적어도 110%까지, 적어도 50회 신축될 수 있는 특징을 가지는 잉크 조성물.

KR1020120076078A 2011-07-14 2012-07-12 신축성 잉크 조성물 KR101773626B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/182,579 2011-07-14
US13/182,579 US9745483B2 (en) 2011-07-14 2011-07-14 Stretchable ink composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130010045A KR20130010045A (ko) 2013-01-24
KR101773626B1 true KR101773626B1 (ko) 2017-08-31

Family

ID=46456460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120076078A KR101773626B1 (ko) 2011-07-14 2012-07-12 신축성 잉크 조성물

Country Status (6)

Country Link
US (2) US9745483B2 (ko)
EP (1) EP2546312B1 (ko)
JP (1) JP6061519B2 (ko)
KR (1) KR101773626B1 (ko)
CN (1) CN102876131B (ko)
CA (1) CA2782229C (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10308826B2 (en) * 2013-02-06 2019-06-04 Xerox Corporation Stretchable ink composition
JP6004971B2 (ja) * 2013-03-12 2016-10-12 富士フイルム株式会社 加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用インクジェットインク組成物、加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用インクジェット記録方法、加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用インクセット、加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用加飾シート、加飾シート成形物、及び、インモールド成形品の製造方法
US20160040033A1 (en) * 2013-03-15 2016-02-11 Church & Dwight Co., Inc. Method and composition for depositing an imprint onto a substrate
JP2016518474A (ja) * 2013-03-15 2016-06-23 チャーチ・アンド・ドゥワイト・カンパニー・インコーポレイテッド 質感を有するインプリントを基材表面に堆積させる組成物及び方法
MX2015012460A (es) 2013-03-15 2016-02-03 Church & Dwight Co Inc Un sistema para depositar una impronta sobre un sustrato.
JP6351418B6 (ja) * 2013-08-01 2018-07-25 ゼロックス コーポレイションＸｅｒｏｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 伸長可能なインク組成物
BR112016006612B1 (pt) * 2013-09-27 2022-06-21 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Dispersões de pigmento branco, tinta incluindo uma dispersão de pigmento branco e método para fabricação de tio2, poroso de baixa densidade efetiva
US9309419B2 (en) * 2014-04-24 2016-04-12 Xerox Corporation Ink with enhanced wetting properties
US20200172746A1 (en) * 2017-08-10 2020-06-04 Seiren Co., Ltd. Water-based inkjet ink and method for producing printed matter
US20190240897A1 (en) * 2018-02-07 2019-08-08 Xerox Corporation Transfer of uv print onto curved surfaces with stretchable uv inks
JP7195413B2 (ja) * 2019-03-29 2022-12-23 富士フイルム株式会社 赤外線吸収画像形成用インクジェットインク、赤外線吸収画像形成方法、及び画像形成方法
CN113646177B (zh) * 2019-03-29 2023-05-09 富士胶片株式会社 喷墨油墨、红外线吸收图像形成方法及记录物

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000078871A1 (en) 1999-06-21 2000-12-28 Daikin Industries, Ltd. Crosslinkable elastomer composition and molded article produced from the composition
US20030022018A1 (en) 2001-05-21 2003-01-30 Elam Electroluminescent Industries Ltd. Inks for electroluminescent devices and a method for preparation thereof
JP2006103285A (ja) 2004-10-08 2006-04-20 Ricoh Co Ltd 画像記録装置
US20070059551A1 (en) 2005-09-14 2007-03-15 Fuji Photo Film Co., Ltd. Composition for organic electroluminescent element, method for manufacturing organic electroluminescent element, and organic electroluminescent element
JP2008037920A (ja) 2006-08-02 2008-02-21 Kao Corp インクジェット記録用水系インク

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU693105B2 (en) * 1993-07-01 1998-06-25 Gillette Company, The Overhead projector inks
IT1273608B (it) * 1995-04-28 1997-07-08 Ausimont Spa Fluoroelastomeri sostanzialmente privi di terminali polari e relativo processo di preparazione
US7431759B2 (en) 2005-03-31 2008-10-07 Sloan Donald D High elongation vacuum formable digital ink
EP1717271A1 (en) 2005-04-26 2006-11-02 Solvay Solexis S.p.A. Thermoplastic fluoropolymer composition
ITMI20060138A1 (it) 2006-01-27 2007-07-28 Solvay Solexis Spa Fluoroelastomeri
JP4870447B2 (ja) * 2006-02-22 2012-02-08 富士フイルム株式会社 カラーフィルタ用インクジェットインク、カラーフィルタ、およびそれらの製造方法、ならびにそれらを用いた液晶表示装置
JP5118832B2 (ja) * 2006-08-22 2013-01-16 株式会社リコー 記録用インク及びインクメディアセット、並びにインクカートリッジ、インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置
JP5197079B2 (ja) 2007-06-25 2013-05-15 理想科学工業株式会社 捺染インクジェット用インク
US7977426B2 (en) * 2008-11-13 2011-07-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Fluoroalkyl ether sulfonate surfactants
CN102656237B (zh) * 2009-08-10 2014-07-09 柯尼特数码有限公司 用于可拉伸基材的喷墨组合物及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000078871A1 (en) 1999-06-21 2000-12-28 Daikin Industries, Ltd. Crosslinkable elastomer composition and molded article produced from the composition
US20030022018A1 (en) 2001-05-21 2003-01-30 Elam Electroluminescent Industries Ltd. Inks for electroluminescent devices and a method for preparation thereof
JP2006103285A (ja) 2004-10-08 2006-04-20 Ricoh Co Ltd 画像記録装置
US20070059551A1 (en) 2005-09-14 2007-03-15 Fuji Photo Film Co., Ltd. Composition for organic electroluminescent element, method for manufacturing organic electroluminescent element, and organic electroluminescent element
JP2008037920A (ja) 2006-08-02 2008-02-21 Kao Corp インクジェット記録用水系インク

Also Published As

Publication number Publication date
CN102876131B (zh) 2017-03-01
CA2782229A1 (en) 2013-01-14
CN102876131A (zh) 2013-01-16
EP2546312A1 (en) 2013-01-16
KR20130010045A (ko) 2013-01-24
US20170137646A1 (en) 2017-05-18
JP6061519B2 (ja) 2017-01-18
CA2782229C (en) 2015-09-29
US9745483B2 (en) 2017-08-29
EP2546312B1 (en) 2014-12-24
US20130017373A1 (en) 2013-01-17
JP2013023689A (ja) 2013-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101773626B1 (ko) 신축성 잉크 조성물
JP6165070B2 (ja) 伸縮可能なインク組成物
JP2015086389A (ja) 間接的な印刷のための適切なポリスチレンコポリマーラテックスを含有するインクジェットインク
JP6445377B2 (ja) 濡れ特性が向上したインク
KR20190058573A (ko) 라텍스 중합체
TWI429718B (zh) 用於改良高有機性噴墨墨水中顆粒穩定度之非離子性界面活性劑添加劑
US20170158893A1 (en) Aqueous pigment composition and pigment ink
US20130337237A1 (en) Stretchable ink composition
US10428232B2 (en) Ink set, image forming method, and image forming apparatus
JP5324738B2 (ja) インクジェット記録用水系インク
KR20160045009A (ko) 간접 인쇄용 불소계면활성제를 포함하는 저-기포성 잉크 조성물
DE102014201524A1 (de) Zusammensetzung für dehnbare tinte
JP2019157108A (ja) インク、インクカートリッジ、画像形成方法および印刷物
DE102014201601A1 (de) Lösungsmittelfreie strahlungshärtbare dehnbare druckfarbenzusammensetzung

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant