KR19980086513A - 수불용성 염료 및 안료를 갖는 리포솜 잉크 조성물 - Google Patents

수불용성 염료 및 안료를 갖는 리포솜 잉크 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내부에 수불용성 염료 또는 안료를 갖는 리포솜(liposome) 소포를 포함하는 잉크 조성물에 관한 것이다. 소포는 단일막(unilamellar) 또는 다중막(multilamellar)일 수 있고, 인지질 또는 토코페롤 숙시네이트와 같은 표준 리포솜 형성 물질을 사용하여 제조할 수 있다. 본 발명을 잉크 제트 프린터와 같은 전자 인쇄 시스템에 사용하는 경우, 생성된 이미지는 선명하고, 신속하게 건조되며, 또한 우수한 수견뢰성, 광견뢰성 및 높은 광학 밀도를 갖는다.

Description

수불용성 염료 및 안료를 갖는 리포솜 잉크 조성물
본 발명은 잉크 조성물, 보다 구체적으로는 전자 인쇄 시스템에 사용하기 위한 리포솜-기제 잉크 조성물에 관한 것이다.
잉크-제트 인쇄는 요구되는 상(image)을 형성하기 위해 종이와 같은 기재상에 잉크 소적 스트림을 분사함을 포함한다. 잉크-제트 인쇄용 잉크 조성물이 일반적으로 수용성 염료를 기초로 하지만, 염료의 용해성으로 인해 최상의 상 해상도를 나타내지는 못한다.
대부분의 가용성 염료는 물 또는 물과 수-혼화성 용매의 혼합물에 용해가능하다. 가용성 염료를 포함하는 잉크 조성물을 잉크 제트 프린터에 사용하는 경우, 용매가 용해된 염료와 함께 침착 부위를 지나 이동(migration)되는 경향을 갖기 때문에 여러가지 문제점이 발생한다. 용매 이동과 연관된 효과는, 잉크의 도트(dot) 부근의 중첩으로 인해 발생하는 페더링(feathering), 및 용매 및 염료가 종이내로 침투하여 발생하는 프린트 쓰루(print through)를 포함한다. 잉크가 번지거나 젖는 것을 방지하는 물질로 피복된 특수 종이를 사용하여 인쇄 해상도를 개선시킬 수 있지만, 특수 종이는 인쇄 비용을 증가시켜서 광범위하게 사용되지 못한다.
수용성 염료와는 달리, 안료는 실질적으로 불용성이고 수용액에서 입자 형태로 잔존한다. 안료 입자는 항상 용액과 함께 이동되는 것은 아니기 때문에, 수용성 염료와 연관된 많은 문제가 제거된다. 게다가, 가용성 염료-기제 잉크 조성물과 비교하면, 안료-기제 잉크 조성물은 우수한 수견뢰성, 광견뢰성, 상 밀도, 열 안정성 및 산화 안정성을 갖는 경향이 있다. 불행하게도 비개질된 안료 입자는 응집되는 경향이 있다. 그래서, 오래도록 안정한 현탁 상태를 유지하는 대신에, 안료 입자가 용액으로부터 침전되어나와 프린터 제트를 막히게 하고/하거나 상을 희미하게 나타내게 된다.
표면의 개질, 분산제의 사용 및 중합체 피막중 안료의 캡슐화를 포함하는, 응집에 대한 다양한 해결책이 시도되어 왔다. 그러나, 이들 해결책은 작업하기가 힘들고, 비싸고, 각각의 안료 배합물에 대해 개별적으로 적합화시켜야 하기 때문에, 안료-기제 잉크 조성물은 잉크 제트 프린터에 광범위하게 사용될 수 없다. 결과적으로, 잉크 제트 인쇄 방법을 사용하여 고 해상도 상을 나타낼 수 있는 간단하고 저렴한 잉크 조성물이 필요하다.
발명의 한 실시태양에서, 본 발명의 잉크 조성물은 내부에 수불용성 염료 또는 안료를 갖는 리포솜 소포를 포함한다. 리포솜 소포는 단일막 또는 다중막일 수 있지만, 단일막 소포가 바람직하다. 하나 이상의 실질적인 수불용성 염료는 수용액에 안정하게 분산되어 있는 리포솜 소포에 둘러 싸인다. 생성된 잉크 조성물은 종래의 제제에 비해 탁월한 수견뢰성, 광견뢰성 및 상 밀도와 같은 인쇄 특성을 나타낸다. 이들의 탁월한 인쇄 특성과 더불어, 본 발명의 잉크 조성물은 매우 안정적이어서 엄격한 T-사이클 실험조차도 통과한다.
본 발명의 또 다른 태양에서는, 안정한 리포솜-기제 잉크 조성물의 제조 방법을 제공한다. 요약하면, 실질적으로 수불용성인 착색제 입자를 원하는 평균 입경에 도달될 때까지 가공한다. 이어, 리포솜 형성 물질을 첨가하고, 임의의 적절한 기술을 사용하여 불용성 착색제 입자를 캡슐화하는 소포를 형성한다. 형성 후 추가의 단계를 수행하여 비교적 동일한 크기의 소포를 제조할 수 있다.
본 발명은 내부에 하나 이상의 실질적으로 수불용성인 안료 또는 염료를 함유한 리포솜 소포를 포함하는 신규한 잉크 조성물에 관한 것이다. 선행 기술의 안료-기제 잉크 조성물과는 달리, 본 발명의 조성물은 비용이 저렴하고, 안정적이고, 일반적으로 응집화와 같은 안료-기제 잉크 조성물과 연관된 전형적인 문제점을 나타내지 않는다.
착색제
본원에서, 불용성 착색제 및 착색제라는 용어는 서로 바꾸어 사용할 수 있고, 분산 염료 및 안료와 같은 임의의 실질적으로 수불용성인 착색제를 포함하는 의미이다. 불용성 착색제라는 용어는 실질적으로 수불용성이지만, 물과 화합할 수 있도록 표면이 개질되어 수용액중 착색제의 현탁액을 안정화시키는데 조력하는 착색제를 또한 포함한다. 결론적으로, 분산 염료(일반적으로 수불용성 아조, 디페닐아민 및 안트라퀴논 염료의 군을 지칭한다), 안료(일반적으로 물 및 유기 용매 둘다에서 실질적으로 불용성인 염료를 지칭한다), 착색제 및 불용성 착색제라는 용어는 명시적으로 또는 암시적으로 달리 언급되지 않는다면 서로 바꾸어 사용할 수 있다. 마찬가지로, 불용성 염료라는 용어는 물에서 불용성인 염료를 지칭하고, 착색제, 불용성 착색제, 안료 및 분산 염료와 서로 바꾸어 사용할 수도 있다.
분산 염료 및 안료는 종종 이들 각각의 색상 지수(Colour Index) 일반명에 의해 식별화되고, 착색제가 실질적으로 수불용성인 한 단독으로 또는 임의의 배합물로 사용할 수 있다. 이런 방식으로 식별화된 본 발명의 실행에 적합한 분산 염료의 예로는 디스퍼스 블랙(disperse black) 9호 및 33호; 디스퍼스 블루(disperse blue) 3, 7, 27, 35, 56, 60, 73, 77, 79, 87, 102, 106, 165, 183, 281, 291호 및 321호; 디스퍼스 브라운(disperse brown) 1호; 디스퍼스 그린(disperse green) 9호; 디스퍼스 오렌지(disperse orange) 3, 25, 29, 30, 37, 44, 80호 및 89호; 디스퍼스 레드(disperse red) 1, 4, 5, 11, 13, 15, 17, 50, 54, 60, 65, 73, 82, 86, 91, 92, 131, 135, 136, 137, 153, 167, 177, 179호 및 338호; 디스퍼스 바이올렛(disperse violet) 1, 26, 28, 33호 및 63호; 및 디스퍼스 옐로우(disperse yellow) 3, 5, 23, 42, 54, 64, 82, 86, 114, 126, 153, 198호 및 211호가 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 분산 염료는 이들의 일반명에 의해 식별화될 수도 있다. 예를 들면, 제조자에 따라, 디스퍼스 블랙 9호란 색상 지수 명칭을 갖는 착색제는, ADC 블랙 SN(ADC Black SN)[어메리칸 다이스터프 코포레이션(American Dyestuff Corp.)], 아디스 블랙 SN(Adis Black SN)[아시아나 다이스터프스 인코포레이티드(Aashiana Dyestuffs Inc.)], 아카스퍼스 블랙 SN(Akasperse Black SN)[아카쉬 케미칼스 앤 다이-스터프스 인코포레이티드(Aakash Chemicals Dye-stuffs, Inc.)], 케밀렌 디아조 블랙(Chemilene Diazo Black)[쉬아마크 인터내셔널 인코포레이티드(Shyamac International Inc.)] 및 수프라스퍼스 블랙 SN(Suprasperse Black SN)[다이리치 케미칼 코포레이션(Dyerich Chemical Corp.)] 등으로도 공지되어 있다.
색상 지수면에서 식별화된 적합한 안료의 예로는 피그먼트 블랙(pigment black) 1, 7, 11호 및 31호; 피그먼트 블루(pigment blue) 1, 9, 14, 15, 16, 27, 28, 29, 36, 60호 및 61호; 피그먼트 브라운(pigment brown) 24, 29호 및 31호; 피그먼트 그린(pigment green) 1, 2, 7, 36호 및 50호; 피그먼트 오렌지(pigment orange) 5, 13, 16, 34, 36, 43, 46, 67호 및 69호; 피그먼트 레드(pigment red) 2, 3, 4, 5, 8, 17, 19, 22, 23, 31, 38, 48, 49, 52, 57, 63, 81, 88, 100, 101, 104, 112, 122, 123, 146, 149, 170호 및 179호; 피그먼트 바이올렛(pigment violet) 2, 3, 9, 19, 23호 및 29호; 및 피그먼트 옐로우(pigment yellow) 1, 3, 12, 13, 14, 17, 34, 65, 74, 83호 및 97호가 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 마찬가지로, 안료는 그들의 일반명으로 공지될 수도 있다. 예를 들면, 피그먼트 오렌지 5호는 디니트라닐린 선브라이트 오렌지 5(Dinitraniline Sunbrite Orange 5)[선 케미칼 코포레이션(Sun Chemical Corp.)], 모노라이트 오렌지 RE HD Pst.(Monolite Orange RE HD Pst.)[제네카 칼라스(ZENECA Colours)], 오렌지 DNA 오렌지(Orange DNA Orange)[페브리칼라 인코포레이티드(Fabricolor Inc.)] 및 시코 오렌지 L-3052(Sico Orange L-3052)[바스프 코포레이션(BASF Corp.)]로서도 공지되어 있다.
표면 개질된 불용성 착색제로는 설페이트, 설포네이트, 히드록실, 알데히드, 수화된 알데히드 및 카복실레이트와 같은 친수성 표면 그룹이 부가되도록 화학적으로 개질된 착색제를 포함한다. 예를 들면, 이러한 많은 표면 개질된 불용성 착색제는 시판되고 있고, 예를 들면 오리엔트 케미칼스(Orient Chemicals)로부터 제조된 마이크로제트 블랙(Microjet Black)(카복실화로 개질됨), 및 카보트(Cabot)로부터 제조된 카브-오-제트 200(Cab-o-jet 200, 등록 상표)(설포네이트로 개질됨) 및 카브-오-제트 300(Cab-o-jet 300, 등록 상표)(카복실레이트로 개질됨) 등이다.
다른 분산 염료, 안료 및 개질된 불용성 착색제를 사용할 수도 있다. 불용성 착색제의 입경은 바람직하게는 약 500nm 미만, 보다 바람직하게는 약 50nm 내지 250nm이다. 그러나, 크기가 동일하고 약 90nm 내지 약 110nm의 크기를 갖는 안료가 특히 바람직하다. 착색제는 일반적으로 약 1 내지 약 8중량%, 보다 바람직하게는 약 3 내지 약 5중량%의 유효량으로 잉크 조성물내에 존재하지만, 상기 범위 이외에 양이 선택될 수 있다.
리포솜 형성 물질
리포솜 소포는 문헌에, 구체적으로 약물 전달 시스템과 관련하여 잘 기술되어 있다. 본원에서 리포솜 형성 물질이라는 용어는 리포솜 소포를 실제로 구성하는 하나 이상의 주요 성분을 지칭하지만, 다른 구성 요소들이 리포솜 소포의 적절한 형성에 필요할 수 있다.
요약하면, 리포솜 형성 물질들은 전형적으로 서로에 대해 극성 말단 및 비극성 말단을 갖는다. 소수성 및 반데르 발스 힘에 의해 추진되어, 분자들은 자체적으로 이중층을 형성하는데, 시이트형 구조의 두 개의 분자가 각각의 비극성 말단이 다른 비극성 말단과 상호 작용하고 극성 말단이 수용액으로 노출되는 방식으로 깊이 배향된다. 리포솜에서, 이들 이중층은 수성 부분을 둘러싸서 함유하는 소낭(sac) 또는 소포를 형성한다. 단일막 소포는 이러한 하나의 이중층으로부터 형성되고, 다중막 소포는 다중 동심 이중층을 갖는다. 그러나, 안료 입자를 보다 효과적으로 캡슐화하는 경향때문에, 단일막 소포가 바람직하다.
토코페롤 숙시네이트(또한 비타민 E 숙시네이트로 공지됨)로부터 형성된 리포솜은 형성이 용이하기 때문에 특히 바람직하다. 일반적으로, 비타민 E 숙시네이트를 함유한 혼합물을 진탕시킴으로써 다중막 소포를 간단하게 형성할 수 있고, 다중막 소포를 함유한 혼합물을 초음파 처리하거나 프렌치 프레스(French press)를 사용하여 단일막 소포를 형성할 수 있다. 본 발명에 적용하는 경우, 비타민 E 숙시네이트, 및 트리스(히드록시메틸) 아미노 메탄 또는 2-아미노-에틸-1,3 프로판 디올과 같은 아민의 배합물을 사용하여 특히 양호한 결과를 얻을 수 있었다. 토코페롤 소포와 관련된 방법에 대한 보다 상세한 설명은 본원에 참조로 인용되는 자노프(Janoff) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,234,634 호에 나타나 있다.
그러나, 표준 지질과 같은 임의의 적합한 리포솜 형성 물질을 본 발명의 리포솜 소포의 제조에 사용할 수 있다. 리포솜 형성 물질의 예로는 포스파티딜콜린, 포스파티드산, 포스파티딜세린, 포스파티딜-에탄올아민, 스핀고리피드, 포스파티딜글리세롤, 스핀고미엘린, 카디오리핀, 글리코리피드, 강글리오사이드, 콜레스테롤, 세레브로사이드, 폴리에틸렌 글리콜 에스테르, 지방산 에테르 및 이들의 혼합물이 있지만, 이에 한정되지 않는다. 바람직한 화합물은 콩 및 달걀 노른자 포스파티딜콜린을 포함한다.
게다가, 본 발명을 실행하기 위해 고급의 리포솜 형성 물질을 사용할 필요가 없다. 예를 들면, 70% 등급 미만의 인지질에 의해 일반적으로 양호한 결과가 수득된다. 40% 정도의 낮은 등급의 인지질을 사용한 경우에도 성공적이었다. 재료 비용이 절약될 것으로 기대되기 때문에, 적절한 리포솜 소포를 형성하는 낮은 등급의 재료가 일반적으로 바람직하다.
전형적으로, 리포솜 형성 물질은 최종 잉크 조성물의 1 내지 약 30중량%를 구성한다. 바람직하게는 착색제 대 리포솜 형성 물질의 중량비가 약 2:1 내지 약 3:1이다. 특히 바람직하게는 리포솜 형성 물질의 양은 약 4중량% 이하이다.
캡슐화 방법
실질적으로 수불용성인 물질을 내포하거나 캡슐화하기 위한 임의의 표준 방법을 사용할 수 있다. 추가로, 단일막 및 다중막 리포솜 소포를 둘다 사용할 수 있지만, 보다 높은 캡슐화 효능 때문에 단일막 소포가 바람직하다. 리포솜과 관련된 많은 표준 물질 및 기법은 1993년에 CRC 프레스에서 출판한 문헌 Liposome Technology(본원에 참조로 인용되어 있다)에 설명되어 있다.
그러나, 미세 유동화기(microfluidizer)를 사용하는 방법이 바람직하다. 미세 유동화기는 먼저 착색제 입자를 연마용 액체에서 적절한 크기로 연마하는데 사용하고, 상기 연마용 액체는 물이거나, 하나 이상의 수-혼화성 유기 용매를 추가로 포함할 수 있다. 필수적인 것은 아니지만, 연마용 액체는 최종 잉크 조성물의 성분인 것이 바람직하다.
안료가 적절한 크기에 도달하면, 리포솜 형성 물질(바람직하게는 고체 형태)을 안료 및 연마용 액체의 혼합물에 첨가한다. 생성된 리포솜 소포가 원하는 평균 직경에 도달할 때까지 연마 과정을 지속한다. 이 시점에서, 혼합물을 1미크론의 필터를 통해 여과시키고, 착색제 및 리포솜 형성 물질의 농도를 적절한 수준으로 조절한다.
선택적인 구성 요소
기타 구성 요소를 잉크 조성물에 첨가할 수 있다. 예를 들면, 일반적으로 보습제로서 작용하는 경향이 있는 수용성 또는 수-혼화성 유기 용매를 포함할 수 있다. 이의 예로는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,2,6-헥산트리올, 티오디글리콜, 헥실렌 글리콜 및 디에틸렌 글리콜과 같은 다가 알콜; 부탄디올, 펜탄디올 및 헥산디올과 같은 디올; 프로필렌 글리콜 라우리에이트와 같은 글리콜 에스테르; 글리세롤; 폴리에틸렌 글리콜과 같은 폴리알킬 글리콜; 및 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르와 같은 다가 알콜의 저급 알킬 에테르 및 이들의 혼합물이 있지만, 이에 한정되지 않는다. 다른 적절한 수-혼화성 유기 용매로는 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 부탄올과 같은 알콜; 아세톤과 같은 케톤; 테트라히드로푸란 및 디옥산과 같은 에테르; 에틸 아세테이트, 설폴란, N-메틸 피롤리돈, 락톤, 락탐, 예컨대 2-피롤리돈, 1-메틸-2-피롤리돈, 1-(2-히드록시에틸)-2-피롤리돈과 같은 에스테르, 및 이들의 혼합물이 있다. 이들 하나 이상의 수용성 유기 용매는, 약 0 내지 약 70%, 보다 바람직하게는 약 10 내지 40%의 양으로 존재할 수 있지만, 상기 범위 이외의 양으로도 존재할 수 있다.
최종 잉크 조성물은 산화 아민 및 2-디메틸 아미노 2-메틸 1-프로판올 등의 아민과 같은 특성 향상제(property enhancing agent)의 임의의 배합물을 포함할 수 있다. 다른 예로는 소포제, 표면 장력 조절제, 유동성 조절제, pH 조절제, 건조제 및 살생물제가 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또다른 예로는 최종 잉크 조성물의 수견뢰성, 광견뢰성 또는 스미어견뢰성(smearfastness)의 임의의 조합된 특성을 향상시키는 시약이 있다. 이들 특성 향상제는 당해 분야에 잘 공지되어 있고, 첨가된 정확한 양은 특정 시약에 따라 달라질 것이다. 그러나, 특성 향상제는 약 0 내지 40중량%, 보다 바람직하게는 약 2 내지 10중량%일 수 있다.
본 발명의 잉크 조성물의 특성
본 발명의 잉크 조성물은 일반적으로 잉크 제트 인쇄에 사용하기에 적합하다. 전형적으로, 잉크 점도는 약 5센티포이즈 이하, 보다 바람직하게는 약 1 내지 3센티포이즈이지만, 상기 범위를 벗어날 수 있다. 추가로, 최종 조성물의 표면 장력은 전형적으로 약 25 내지 약 60dyne/cm, 보다 바람직하게는 약 35 내지 약 50dyne/cm이다.
이제 본 발명의 특정 실시 태양을 상세하게 설명할 것이다. 이들 실시예는 예시하려하는 것이고, 본 발명은 이들 실시 태양에서 제시된 재료의 조건 또는 공정 변수로 한정되지 않는다. 별도의 지시가 없는한 부 및 백분율은 중량에 의한 것이다.
실시예 1
일반 처리
미세 유동화기 및 적합한 연마용 액체를 사용하여 원하는 평균 입경에 도달할 때까지 착색제를 연마한다. 연마 과정은 일반적으로 약 10,000psi의 작동 압력하에서 약 5분 정도의 시간이 소요된다. 그러나, 500 내지 18,000psi의 작동 압력과 5 내지 200분의 시간을 임의로 조합해서 사용하여 원하는 입경에 도달할 수 있다.
착색제의 입자가 적합한 크기에 도달하면, 리포솜 형성 물질(가능하면 고체 형태로)을 착색제와 연마용 액체의 혼합물에 첨가한다. 이어, 생성된 리포솜이 T-사이클 안정성에 필요한 임계 크기 이하로 될 때까지, 연마 과정을 약 5분 내지 1시간 동안 지속시킨다. 임계 크기는 리포솜 조성물의 함수이고, 이는 리포솜의 크기를 변화시키면서 T-사이클을 수행하여 쉽게 측정된다. 예를 들면, 비타민 E 숙시네이트 시스템은 약 140nm의 임계 크기를 갖고, 포스파티딜콜린 시스템은 약 170nm의 임계 크기를 갖는다. T-사이클 안정성으로 판단해 볼때, 상기 각각의 임계 크기보다 큰 리포솜은 일반적으로 안정한 잉크 조성물을 형성하지 못한다.
1미크론의 필터를 통해 리포솜 혼합물을 여과한 후, 리포솜 물질 및 착색제의 원하는 농도에 도달하도록 충분한 양의 물 및/또는 다른 용매를 첨가하여 잉크 조성물을 제조한다. 전형적으로, 리포솜 형성 물질은 약 4% 이하이고, 착색제의 농도는 약 8% 미만, 보다 바람직하게는 약 3% 내지 약 5%이다. 필요한 경우, 산화 아민 및 아민(즉, 2-디메틸아미노 2-메틸 1-프로판올)과 같은 잉크 개질제, 소포제, 표면 장력 조절제, 유동성 조절제, 건조제, 살생물제 및 보습제 등의 임의의 잉크 개질제 배합물을 잉크 조성물의 최종 배합물에 또한 첨가할 수도 있다.
실시예 2
T-사이클 실험
모든 실험을 써모트론(Thermotron) T-사이클 기계에서 실행하였다. 전형적인 T-사이클은 약 35시간 동안 지속적으로 실행되고, 하기의 온도 사이클로 구성된다. 샘플을 -40℃로 미리 냉각된 챔버(chamber)에 놓는다. 제 1 구간 동안, -40℃의 초기 챔버 온도를 4시간 동안 유지한다. 제 2 구간에서는 30분 동안 온도를 -40℃에서 70℃로 급격히 증가시킨다. 제 3 구간 동안, 70℃의 챔버 온도를 4시간 동안 유지시킨다. 제 4 구간에서는 30분 동안 -40℃로 급격히 저하시킨다. 이러한 4 구간의 사이클을 15회 반복한다. 이 실험의 마지막에, 챔버의 온도를 실온으로 회복시킨다.
T-사이클 실험에서 때때로 소량의 침전물이 생성된다. 그러나, 이는 대부분 캡슐화되지 않은 착색제가 침전된 것으로, 상청액을 다시 T-사이클링하면 침전물은 사실상 제거된다.
실시예 3
표면 개질된 안료를 사용하는 잉크의 제조
히트 시스템 소니케이터 XL(Heat Systems Sonicator XL) 장비를 사용하여, 30분 동안 30초 간격으로 점멸하는 펄스 프로그램을 갖도록 4번에 세팅(setting)한 채로 콩 레시틴(12.5g)[인디애나주 포트 웨인 소재의 센트랄 소이 캄파니(Central Soy Co.)로부터 제조된 센트롤렉스 F(Centrolex F)라는 제품명으로 시판중], 소듐 콜레이트(6.25g), 디에틸렌 글리콜(50g) 및 물(431g)의 혼합물을 얼음-물 혼합물을 갖는 냉각 욕조에서 초음파 처리한 후, 10,000psi의 작동 압력으로 30분 동안 유동화시켰다.
제품명 마이크로젝트 블랙(Microject Black)하에 오리엔트 케미칼스(Orient Chemicals)(뉴저지주 07081 스프링필드 수트 311 스프링필드 애비뉴 65 소재)로부터 제조된 표면 개질된 안료 19.9%를 함유한 농축물(10g)을 상기 소포(40g)에 혼합하고, 용기를 30분 동안 롤러 제분기 상에서 롤링하였다. 혼합물을 1미크론의 필터를 통해 여과시켜 최종 잉크 배합물을 제조하였다. 잉크 조성물은 1.78의 점도 및 39dyne/cm 이하의 표면 장력을 가졌다. 잉크 조성물은 T-사이클에 안정하고, 660 휴렛트 팩카드 데스크제트 프린터(660 Hewlett Packard DeskJet printer)에 사용하는 경우 양호한 품질의 인쇄를 나타내었다. 생성된 상은 탁월한 수견뢰성 및 양호한 스미어견뢰성을 갖는다.
실시예 4
흑색 잉크의 제조
36g의 데구사 FW 18 카본 블랙(Degussa FW 18 Carbon Black), 36.0g의 DEG, 살생물제로서 0.72%의 프록셀 GXL(Proxel GXL) 및 233.9g의 탈이온수의 혼합물을 10,000psi의 압력에서 15분 동안 미세 유동화시켰다. 약 3.54%의 비타민 E 숙시네이트 및 0.82%의 트리스를 함유하는 약 300ml의 용액을 첨가하였다. 그런 다음 평균 입경이 약 124nm에 도달할때까지 혼합물을 다시 미세 유동화시키고, 1미크론 필터를 통해 여과시켰다.
생성된 상청액을 상이한 두 개의 잉크 조성물을 제조하는데에 사용하였다. 조성물 A는 4%의 DEG, 1%의 트리톤 CF21(Triton CF21), 2.12%의 비타민 E 담체(담체는 트리스와 비타민 E 숙시네이트의 혼합물을 일컫는다), 5%의 카본 블랙 및 나머지 양의 물로 구성되었다. 잉크 조성물은 1.70cps의 점도 및 29.4dyne/cm의 표면 장력을 가졌다.
조성물 B는 4%의 DEG, 1%의 트리톤 CF21, 2%의 이소프로판올, 2%의 글리세롤, 2.12%의 비타민 E 담체 및 나머지 양의 물로 구성되었다. 잉크 조성물은 2.0cps의 점도 및 29.4dyne/cm의 표면 장력을 가졌다.
조성물 A 및 B 둘다는, 휴렛트 팩카드 600 시리즈 프린터상에서 잘 인쇄되어 양호한 스미어견뢰성 및 광견뢰성을 갖는 수견뢰성 인쇄물을 생성시켰다.
상기에서는 본 발명을 바람직한 특정 실시 태양과 연관시켜 기술하였지만, 설명 및 실시예는 예시적인 것으로 본 발명의 범주를 제한하려는 것이 아니고, 본 발명의 범주는 첨부된 특허청구범위에 의해 한정된다.
본 발명에 따라 수불용성 염료 또는 안료를 둘러싼 소포를 잉크 조성물에 안정하게 분산시킴으로써, 잉크 제트 인쇄 방법을 사용할 경우 고해상도 상을 나타내는, 간단하고 저렴한 잉크 조성물이 제공되었다.

Claims (18)

  1. 리포솜 소포, 리포솜 소포내에 둘러싸인 하나 이상의 실질적인 수불용성 착색제, 및 상기 리포솜 소포가 안정하게 분산되는 수용액을 포함하는 잉크 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 소포가 토코페롤 숙시네이트 및 아민으로부터 형성되는 잉크 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서, 아민이 트리스(히드록시메틸) 아미노 메탄인 잉크 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 수불용성 착색제가 분산 염료 또는 안료인 잉크 조성물.
  5. 제 3 항에 있어서, 수불용성 착색제의 평균 입경이 약 90nm 내지 약 110nm이고, 리포솜 소포의 직경이 약 140nm 이하인 잉크 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 소포가 포스파티딜콜린, 포스파티드산, 포스파티딜세린, 포스파티딜에탄올아민, 스핀고리피드, 포스파티딜글리세롤, 스핀고미엘린, 카디오리핀, 글리코리피드, 강글리오사이드, 콜레스테롤, 세레브로사이드, 토코페롤, 폴리에틸렌 글리콜 에스테르 및 지방산 에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 지질 또는 지질의 혼합물로부터 형성되는 잉크 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서, 수용액이 수-혼화성 유기 용매를 포함하는 잉크 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서, 특성 향상제(property enhancing agent)를 추가로 포함하는 잉크 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 소포제, 표면 장력 조절제, 유동성 조절제, pH 조절제, 건조제, 보습제 및 살생물제를 추가로 포함하는 잉크 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서, 약 30분내에 약 -40℃로부터 약 70℃까지 온도를 변화시키는 사이클을 15회 이상 포함하는 T-사이클 실험 후에, 소포가 용액에 안정하게 분산되어 잔존하는 잉크 조성물.
  11. 착색제가 500nm 이하의 평균 입경을 가질 때까지 수용액에서 하나 이상의 실질적으로 수불용성인 착색제를 연마하는 단계 하나 이상의 고체 형태의 리포솜 형성 물질을 연마용 안료와 접촉시키는 단계 및 리포솜 형성 물질과 함께 착색제를 연마하여 리포솜 소포를 형성하는 단계를 포함하는 안정한 리포솜-기제 잉크 조성물의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 잉크 용액중 리포솜 형성 물질의 농도를 약 4% 미만으로 조절하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 착색제가 분산 염료 또는 안료인 방법.
  14. 제 11 항에 있어서, 수-혼화성 유기 용매를 수용액에 첨가하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  15. 제 11 항에 있어서, 미세 유동화기(microfluidizer)에서 연마를 수행하는 방법.
  16. 제 11 항에 있어서, 특성 향상제를 첨가하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  17. 제 11 항에 있어서, 하나 이상의 소포제, 표면 장력 조절제, 유동성 조절제, pH 조절제, 건조제, 보습제 및 살생물제를 잉크 용액에 첨가하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  18. 착색제의 평균 입경이 약 90nm 내지 약 110nm에 도달할 때까지 수용액에서 하나 이상의 실질적으로 수불용성인 착색제를 연마하는 단계 고체 형태의 토코페롤 숙시네이트 및 트리스(히드록시메틸) 아미노 메탄을 연마된 안료와 접촉시키는 단계 및 리포솜 형성 물질과 함께 착색제를 연마하여 평균 직경이 140nm 이하인 리포솜 소포를 형성하는 단계를 포함하는, 안정한 리포솜-기제 잉크 조성물의 제조 방법.
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