KR20010101451A

KR20010101451A - 수성 잉크용 염료 정착제 및 잉크젯 기록매체

Info

Publication number: KR20010101451A
Application number: KR1020017008714A
Authority: KR
Inventors: 다나까가나꼬; 오까다아끼라
Original assignee: 마쓰시마 게이조; 교와 가가꾸고교 가부시키가이샤
Priority date: 1999-11-16
Filing date: 2000-11-06
Publication date: 2001-11-14
Also published as: ATE350224T1; CA2360438C; DE60032738D1; CN1273309C; DE60032738T2; EP1153759B1; KR100639092B1; CN1336874A; US6544631B1; EP1153759A1; CA2360438A1; WO2001036210A1; EP1153759A4

Abstract

기재 상에 적층된 수성 잉크 수용층을 갖는 잉크젯 기록매체에 사용하기 위한 수성 잉크 수용층 중의 염료 정착제로, 이 염료 정착제는 음이온으로서 규산 음이온 및 황산 이온, 또는 규산 음이온을 함유하고 리튬금속을 함유하는 하이드로탈사이트 화합물인 수성 잉크용 염료 정착제 및 그 수성 잉크용 염료 정착제를 기재 상에 적층한 잉크젯 기록매체.

수성 잉크의 정착성이 우수한 수성 잉크용 염료 정착제가 제공되고, 매체 상에 기록된 화상의 해상도, 내수성 및 내광성이 우수한 잉크젯 기록매체가 제공된다.

Description

수성 잉크용 염료 정착제 및 잉크젯 기록매체{FIXING AGENT FOR DYE AND INK-JET RECORDING MEDIUM}

최근, 개인용 컴퓨터나 디지털 카메라 등의 발전과 함께, 표시되는 화상을 은염계 사진과 마찬가지로 인화지 상에 기록하는 것이 실행되고 있다. 이러한 기록에 사용되는 기록방법으로는 잉크젯 기록방식이라는 화상 형성방식이 알려져 있고, 그 잉크젯 기록방식은 소음이 적고, 고속기록이 가능하며, 다색화가 쉽고, 기록 패턴의 융통성이 크며 현상-정착이 불필요하다는 등의 여러 특징이 있어 많은 분야에서 이용되고 있다.

잉크젯 기록방식의 원리는 용액형의 잉크액을 전계나 열, 압력 등을 구동원으로 노즐에서 토출시켜 인화지의 수용층에 이행시키는 것이다. 여기에서 잉크액은 염료와 물, 다가 알콜 등으로 이루어지고, 상기 염료로는 수용성 직접 염료나 산성 염료가 주로 사용되고 있다.

또, 인화지는 기재 상에 염료를 수용하는 수용층이 형성되어 구성되고, 각종 필요성에 따라 기재로서 코팅지, 광택지, 광택필름, OHP 필름 등이 있다. 수용층은 염료와의 친화성이 우수한 수용성 고분자, 유기 또는 무기 필러, 그 밖의 보조적 물질로 이루어지고, 이들 성분은 염료 침투성이나 화상의 번짐을 제어한다는 점에서 적당한 배합 조성이 조정되어 있다.

이러한 잉크젯 기록방식으로 얻은 화상에서는, 최근 화질의 진보가 현저하고, 도트 밀도의 개선과 수용층의 광택도 향상이 함께 고정밀화되어 눈으로 보이는 거리에서는 은염 사진에 필적할 정도의 품위를 얻을 수 있도록 되어 있다.

일본 공개특허공보 소61-135785 호 (일본 특허공보 평4-15747 호) 에는 염료 수용층 중에 합성 실리카 및 음이온이 2가 음이온인 탄산 이온만으로 구성되어 있는 하이드로탈사이트를 병용함으로써 기재의 내광성을 향상시키는 것이 제안되어 있다.

본 발명은 수용성 염료를 함유한 수성 잉크를 사용하여 기록화상을 형성하며 잉크젯 기록매체에서 사용할 수 있는 수용성 염료 정착제 및 그 수용성 염료 정착제를 사용한 잉크젯 기록매체에 관한 것이다. 특히, 수성 잉크의 정착성이 우수하고, 매체 상에 기록된 화상의 해상도, 내수성(耐水性) 및 내광성(耐光性)이 우수한 잉크젯 기록매체용 염료 정착제 및 그 잉크젯 기록매체에 관한 것이다.

발명이 해결하고자 하는 문제

그런데, 잉크젯 기록방식에 사용되고 있는 잉크액 중 직접 염료나 산성 염료는 염료의 염색 이론에 따라 나타낸 바와 같이 수용층으로 이행한 후에는 수용층의 구성성분과의 반데르발스힘이나 수소 결합 등의 상호 작용에 의해 당해 수용층 중에 유지된다. 그래서, 수용층 상에 형성된 화상은 염료에 대해서 더 친화력이 높은 용매나 수지 등에 접한 경우 또는 이들 상호작용을 없애는 만큼의 열에너지가 공급된 경우에 염료의 용출이나 이행이 유발되고, 화상의 흐림이 발생하는 등 문제점이 발생한다. 요컨대, 수용층으로 이행된 염료는 은염계 사진과 같은 완전히 안정된 정착성을 나타내지 않는 상황에 있다. 이런 점은 직접 염료나 산성 염료를 사용하는 문구, 인쇄 등에 사용되는 일반적인 화상 형성재료에 대해서도 동일하다.

과제를 해결하기 위한 수단

그래서, 본 발명자들은 기재 상에 적층된 수성 잉크 수용층을 갖는 잉크젯 기록매체에서 이 수성 잉크 수용층 중에 염료가 안정적으로 정착할 수 있는 정착제 개발을 목적으로 연구를 거듭하였다. 즉, 염료가 수용층으로 이행되어 정착해도 염료에 대하여 친화력이 높은 용매나 수지 등을 접하거나 또는 열이 공급되어도 염료 용출이나 이동이 유발되지 않는 정착제를 개발하기 위해서 연구를 진행시켰다.

본 발명자들은 정착제로서 하이드로탈사이트 화합물에 착안하여 여러 하이드로탈사이트 화합물을 합성하고 염료의 정착 안정성에 대해서 조사하였다.

그 결과 하이드로탈사이트 화합물을 구성하고 있는 금속 종류와 음이온 종류가 염료의 정착안정성에 밀접하게 관계되어 있는 것 및, 음이온으로서 규산 음이온과 황산 이온 또는 규산 음이온을 갖고 있는 리튬금속 함유 하이드로탈사이트 화합물은 염료에 대하여 매우 안정된 정착성을 갖고 있음이 발견되었다. 또, 이 하이드로탈사이트 화합물을 정착제로서 사용하면 고정밀도 화상의 기록매체를 얻을 수 있음도 발견되었다. 또, 음이온으로서 규산 음이온과 황산 이온 또는 규산음이온을 일정 비율 함유하고 특정한 미세한 홀의 물리적 성질을 갖는 하이드로탈사이트 화합물은 더욱 고도로 안정된 정착성을 갖고 있음이 발견되었다.

본 발명에 따르면 기재 상에 적층된 수성 잉크 수용층을 갖는 잉크젯 기록매체에 사용하기 위한 수성 잉크 수용층 중의 염료 정착제로서, 상기 염료 정착제는 하기 식 (I) 의 하이드로탈사이트 화합물인 수성 잉크용 염료 정착제가 제공된다:

LiAl₂(OH)₆(A₁ ^n-)_c(A₂ ^m-)_d·zH₂O (I)

(단, 식 중 A₁ ^n-는 n 가의 규산 음이온 및 황산 이온 (SO₄ ^2-) 또는 n 가의 규산 음이온을 나타내고, n 가의 규산 음이온으로는 SiO₃ ^2-, HSiO₃ ^-, Si₂O₅ ^2-및 HSi₂O₅ ^-으로 이루어진 군에서 선택된 음이온을 나타낸다. A₂ ^m-는 CO₃ ^2-, NO₃ ^-, Cl^-및 OH^-로 이루어진 군에서 선택된 음이온을 나타낸다. z 는 식 0＜z＜4 를 만족시키고, c 및 d 는 식 0.5 ＜ nc + md ＜ 1.1 을 만족시킨다).

또, 본 발명에 따르면 상기 특정한 음이온을 함유한 하이드로탈사이트 화합물을 염료 정착제로서 사용한 잉크젯 기록매체가 제공된다.

이하, 본 발명의 수성 잉크용 염료 정착제 및 그것을 사용한 잉크젯 기록매체에 대해서 더 상세하게 설명한다.

본 발명의 수성 잉크용 염료 정착제로서 사용되는 하이드로탈사이트 화합물은 리튬금속을 함유하는 하이드로탈사이트 화합물이며 또한 그것을 형성하는 음이온으로서 규산 음이온 및 황산 이온, 또는 규산 음이온을 함유하고 있다는 점에 특징을 갖고 있다. 구체적으로는 전체 음이온 중 규산 음이온 및 황산 이온 또는 규산 음이온의 비율이 10 ∼ 98 몰%, 바람직하게는 20 ∼ 98 몰% 인 하이드로탈사이트 화합물이 한층 더 유리하다.

여기에서 규산 음이온으로는 SiO₃ ^2-, HSiO₃ ^-, Si₂O₅ ^2-또는 HSi₂O₅ ^-을 의미하고, 황산 이온은 SO₄ ^2-를 의미한다.

본 발명에서 사용되는 하이드로탈사이트 화합물은 음이온으로서 규산 음이온 및 황산 이온을 함유한 경우 규산 음이온과 황산 이온의 합계에 대하여 규산 음이온의 비율이 5 ∼ 100 몰%, 바람직하게는 10 ∼ 100 몰%, 특히 바람직하게는 20 ∼ 100 몰% 인 것이 바람직하다.

또, 사용되는 하이드로탈사이트 화합물은 레이저 회석 산란법으로 측정된 평균입경이 0.1 ∼ 10 ㎛, 바람직하게는 0.5 ∼ 10 ㎛ 인 것이 유리하다.

본 발명에서 사용되는 하이드로탈사이트 화합물은 하기 식 (I) 로 표시된다:

LiAl₂(OH)₆(A₁ ^n-)_c(A₂ ^m-)_d·zH₂O (I)

(단, 식 중 A₁ ^n-는 n 가의 규산 음이온 및 황산 이온 (SO₄ ^2-) 또는 n 가의 규산 음이온을 나타내고, n 가의 규산 음이온으로는 SiO₃ ^2-, HSiO₃ ^-, Si₂O₅ ^2-및 HSi₂O₅ ^-으로 이루어진 군에서 선택된 음이온을 나타낸다. A₂ ^m-는 CO₃ ^2-, NO₃ ^-, Cl^-및 OH^-로 이루어진 군에서 선택된 음이온을 나타낸다. z 는 식 0＜z＜4 를 만족시키고, c 및 d 는 식 0.5＜nc+md＜1.1 을 만족시킨다).

상술한 바와 같이 본 발명에서 사용되는 하이드로탈사이트 화합물은 구성 금속으로 리튬금속을 함유하고 전체 음이온 중 특정한 음이온을 일정 비율로 함유하고 있다는 점에 특징을 갖고 있다.

여기에서 상기 식 (I) 은 구성하는 금속이 리튬 (Li) 및 알루미늄 (Al) 이고, 양쪽의 원자비는 Li/Al₂로 표시하여 1 로 나타나 있다. 그러나, 상기 식 (I) 의 하이드로탈사이트 화합물을 합성한 경우, 분석하면 구성 금속의 리튬금속의 함유량이 합성조건 등에 따라 Li/Al₂= 1 로 정확한 값이 되지 않는 경우가 있으며, Li 의 비율은 다소 증감이 일어난다. Li/Al₂의 비율이 다소 증감되어도 본 발명의 하이드로탈사이트 화합물은 그 음이온 특성을 유지하며 염료 정착성능을 유지하는 한 본 발명의 하이드로탈사이트 화합물의 범주에 포함된다. 예컨대, 리튬금속의 함유 비율이 식 0.8＜ Li/Al₂＜1.1 의 범위, 바람직하게는 0.85＜ Li/Al₂＜1.05 의 범위를 만족시키는 한 상기 식 (I) 의 하이드로탈사이트 화합물의 범주에 포함된다.

상기 식 (I) 에서 전체 음이온은 (A₁ ^n-+A₂ ^m-) 이고, 이 전체 음이온에 대하여A₁ ^n-의 규산 음이온 및 황산 이온, 또는 규산 음이온의 비율 (A₁ ⁿ/(A₁ ^n-+A₂ ^m-)) 이 10 ∼ 98 몰%, 바람직하게는 20 ∼ 98 몰% 함유한 하이드로탈사이트 화합물이 사용된다. 전체 음이온을 A₁ ⁿ로 치환한 것을 얻는 것은 어렵고, 그래서 전체 음이온 중 A₁ ⁿ의 상한은 98 몰% 가 된다. 한편, A₁ ⁿ의 비율이 10 몰% 보다 적어지면 염료의 정착 안정성이 낮은 정착제를 얻을 수 있어 바람직하지 않다.

본 발명에서 염료 흡착제로서의 규산 음이온 및 황산 이온, 또는 규산 음이온을 함유하는 상기 식 (I) 의 하이드로탈사이트 화합물은 염료 분자를 층간 내에 유지할 수 있게 되어 염료 분자는 안정화되고 잉크 흡수성, 해상도, 내수성 및 내광성이 우수한 화상을 얻을 수 있게 된다.

본 발명의 잉크젯 기록매체에서 수성 잉크용 염료 정착제 이외의 도포액 구성 물질에 대해서 설명한다. 기재 상에 염료수용층을 형성하기 위해서 본 발명의 염료 정착제를 함유한 도포액이 사용된다. 도포액은 주요 성분으로서 이 염료 정착제 이외에 그 자체로 알려져 있는 고분자 접착제, 각종 첨가제, 용매 등을 함유하고 있다. 또한, 필요에 따라 무기 또는 유기 안료를 함유시켜도 된다. 또, 본 발명의 잉크젯 기록매체는 단일층이거나 또는 다층일 수 있고, 밀착성을 향상시킬 목적에서 기재로의 코로나 처리나 각종 앵커코팅 처리를 할 수 있다. 수용층은 단일층이거나 필요에 따라 다층으로 형성할 수 있다.

이 때 수용층에는 필요에 따라 보조제적으로 무기 또는 유기 안료를 병용할수 있다. 예컨대, 합성 실리카, 콜로이드성 실리카, 양이온성 콜로이드성 실리카, 알루미나졸, 의(擬)베마이트겔, 탈크, 카오린, 점토, 소성 점토, 산화 아연, 황화 아연, 탄산 아연, 산화 주석, 산화 알루미늄, 수산화 알루미늄, 규산 알루미늄, 탄산 칼슘, 황산 칼슘, 규산 칼슘, 새틴화이트, 황산 바륨, 이산화 티탄, 규산 마그네슘, 탄산 마그네슘, 산화 마그네슘, 스멕타이트, 리트폰, 운모, 제올라이트, 규조토 등과 같은 무기 안료, 스티렌계 플라스틱 피그먼트, 아크릴계 플라스틱 피그먼트, 마이크로캡슐계 플라스틱 피그먼트, 요소 수지계 플라스틱 피그먼트, 멜라민수지계 플라스틱 피그먼트, 벤조구아민계 플라스틱 피그먼트, 아크릴니트릴계 플라스틱 피그먼트 등과 같은 유기 안료 등의 일반 도공지 분야에서 그 자체 공지된 각종 안료를 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.

고분자 접착제로는 예컨대 (a) 전분, 산화 전분, 에테르화 전분, 양이온화 전분 등과 같은 각종 전분류; (b) 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스 등과 같은 셀룰로오스 유도체; (c) 젤라틴, 카제인, 대두 단백, 합성 단백 등과 같은 단백질류; (d) 아가로오스, 구아검, 키토산, 아르긴산소다 등과 같은 천연 또는 반합성계 접착제; (e) 폴리비닐알콜 및 양이온성 폴리비닐알콜, 규소함유 폴리비닐알콜 등과 같은 폴리비닐알콜 유도체; (f) 폴리에틸렌이민계 수지, 폴리비닐피롤리돈계 수지, 폴리(메트)아크릴산 또는 그 공중합체, 무수 말레인산계 수지, 아크릴아미드계 수지, (메트)아크릴산 에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리비닐부티랄계 수지, 알키드수지, 에폭시계 수지,에피크롤히드린계 수지, 요소 수지, 멜라민 수지 등과 같은 합성계, 수용성 또는 용매 가용성 접착제; (g) 스티렌-부타디엔 공중합체, 메틸메타크릴레이트-부타디엔 공중합체 등과 같은 공액 디엔계 라텍스, 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 에스테르의 중합체 또는 공중합체 등의 아크릴계 중합체 라텍스류, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 등과 같은 비닐계 중합체 라텍스류 또는 이들 각종 중합체의 음이온성 기 또는/및 양이온성 기 등과 같은 관능기 함유 변성 중합체 라텍스류 및 (h) 폴리비닐벤질트리메틸암모늄클로라이드, 폴리디아릴디메틸암모늄클로라이드, 폴리메타크릴로일옥시에틸-β-히드록시에틸디메틸암모늄클로라이드, 폴리디메틸아미노에틸메타크릴레이트 염산염 등으로 대표되는 이른바 도전성 수지류 등, 당해 기술 분야에서 공지된 고분자 접착제가 단독 또는 병용하여 사용된다.

또, 정착성을 저해하지 않는 범위에서 각종 첨가제를 첨가해도 된다. 첨가제로는 분산제, 소포(消泡)제, 증점제, 자외선흡수제, 형광증백제, 산화방지제, 내수화제, 계면활성제, 유동성 개량제, 열안정제, 억포(抑泡)제, 발포제, 이난(離難)제, pH 조정제, 침투제, 습윤제, 열겔화제, 활제(滑劑), 착색제, 방부제, 곰팡이방지제, 대전방지제, 가교제 등 일반적으로 사용되고 있는 종래 공지된 첨가제 등이 있다.

도포액 용매로는 메틸알콜, 에틸알콜 및 프로필알콜 등과 같은 저급 알콜류, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜 및 디옥산 등과 같은 글리콜류, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸 등과 같은 저급알킬에스테르류, 아세토니트릴, 디메틸아세트아미드와 같은 수용성 유기용매 및 물이 바람직하다. 이들 용매는 단독으로 사용하거나 2 종 이상의 혼합 용매로 사용해도 된다.

기재는 광투과성을 필요로 하지 않는 기록매체에서는 고품질 종이, 중품질 종이, 코팅지, 아트지, 캐스트코팅지, 판종이, 합성수지 라미네이트지, 금속증착지, 합성지, 백색 필름 등을 사용하고, 광투과성 기록매체로는 유리, OHP 시트 등과 같은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스디아세테이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등과 같은 필름을 사용한다. 염료 정착제의 양으로는 수용층을 구성하는 고형분 (염료 정착제, 고분자 접착제, 고형 첨가제, 안료 등) 의 10 ∼ 90 중량%, 바람직하게는 15 ∼ 90 중량% 이다. 염료 정착제의 첨가량은 너무 많으면 유연성이 결여된 수용층이 되고, 너무 적으면 염료 정착성능이 뒤떨어진다.

수성 잉크 수용층을 형성하는 방법 및 수단에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 기재의 재질에 따라 적당한 방법을 채택하면 되고, 예컨대 일반적인 방법인 기재에 대한 도포 방법은 바코터, 롤코터, 에어나이프코터, 블레이드코터, 로드블레이드코터, 브러시코터, 커텐코터, 그라비어코터, 플렉소코터, 캐스트코터, 다이코터, 립코터, 사이즈프레스, 스프레이 장치 등을 사용하여 실행하는 방법이다.

또, 상기와 같이 기재 상에 염료 수용층을 형성함으로써 기록매체를 얻는 방법 이외에는 염료 수용층과 기재가 일체가 된 기록매체, 예컨대 종이와 같은 펄프의 경우 서로 교차된 섬유와 그 섬유 사이에 염료 정착제를 담지시키는 방법도 있다. 표면을 포함한 기재 자체 중에 본 발명에 따른 염료 정착제를 함유시킴으로써 우수한 기록화상 형성재료를 얻을 수 있다.

상기 염료 정착제, 고분자 접착제, 각종 첨가제, 안료, 용매를 사용하여 도포액 조정이 이뤄진다.

이하 실시예로 본 발명을 더 구체적으로 설명한다.

참조예 중 특성의 측정 및 평가는 아래와 같은 기재에 따라 실행한다.

(1) 하이드로탈사이트 화합물 (입자) 의 BET 비표면적 (㎡/g), 전체 세공 부피 (㎖/g), 평균 세공 반경 (㎚) 은 측정 시료를 전처리로서 110℃, 2.7 ×10^-1Pa 이하의 압력에서 3시간 유지한 후 일본 벨사제 가스 흡착 장치 BELSORP 28SA 로 N₂가스의 흡 ·탈착 곡선에서 구한다. 전체 세공 부피는 세공 반경 1 ∼ 100 ㎚ 의 세공 부피의 합이다.

(2) 하이드로탈사이트 화합물 (입자) 의 평균입경 (㎛) 은 HORIBA제 레이저 회절/산란식 입도 분포 측정장치 LA-910 로 구한다.

(3) 하이드로탈사이트 화합물 (입자) 의 단위층 간격 (d 옹스트롬) 은 Rigaku제 X선 회절장치 RINT 2200V 로 구한다.

참조예 1

시약 특급의 황산 리튬 (Li₂SO₄·H₂O) 10.24g 과 1.0몰/ℓ농도의 황산 알루미늄 수용액 0.16ℓ을 탈이온수에 용해시켜 전체량을 0.4ℓ로 조정한다. 이것을 1ℓ용기에 넣고 교반기에서 교반하면서 실온 하에서 3 규정의 수산화 나트륨 수용액 0.32ℓ을 주입하여 약 30 분간 교반한다. 이어서, 현탁액을 가열하여 90℃ 에서 12 시간 반응시킨다. 냉각 후 [현탁액의 pH 는 11.39 (29.3℃) 임], 여과하고 세정한다. 2ℓ용기에 탈이온수 1ℓ와 세정물을 넣고 호모믹서로 충분히 분산 현탁한 후 90℃ 로 가열한다. 3호 물 유리액 (SiO₂으로 0.08 몰) 을 첨가하여 90℃ 에서 1시간 이온 교환반응시킨다. 냉각후 여과, 세정, 건조 (95℃ 에서 20 시간), 분쇄 (100 메시로 여과) 하여 아래 식으로 나타낸 하이드로탈사이트 화합물을 얻는다. 아래 식은 분석 결과에 따라 도출한 조성식이다. 이 하이드로탈사이트 화합물의 물리적 성질을 아래 표 1 에 나타낸다. Li_0.94Al₂(OH)₆(HSi₂O₅)_0.26(SO₄)_0.27(CO₃)_0.03·1.3H₂O

참조예 2

시약 특급의 황산 리튬 (Li₂SO₄·H₂O) 10.24g 과 1.0몰/ℓ농도의 황산 알루미늄 수용액 0.16ℓ을 탈이온수에 용해시켜 전체량을 0.4ℓ로 조정한다. 이것을 1ℓ용기에 넣고 교반기에서 교반하면서 실온 하에서 3 규정의 수산화 나트륨 수용액 0.32ℓ을 주입하여 약 30 분간 교반한다. 이어서, 현탁액을 가열하여 90℃ 에서 12 시간 반응시킨다. 냉각 후 [현탁액의 pH 는 11.44 (29.5℃) 임], 여과하고 세정한다. 2ℓ용기에 탈이온수 1ℓ와 세정물을 넣고 호모믹서로 충분히 분산 현탁한 후 90℃ 로 가열한다. 3호 물 유리액 (SiO₂으로 0.16 몰) 을 첨가하여 90℃ 에서 1시간 이온 교환반응시킨다. 냉각후 여과, 세정, 건조 (95℃ 에서 20 시간), 분쇄 (100 메시로 여과) 하여 아래 식으로 나타낸 하이드로탈사이트 화합물을 얻는다. 아래 식은 분석 결과에 따라 도출한 조성식이다. 이 하이드로탈사이트 화합물의 물리적 성질을 아래 표 1 에 나타낸다. Li_0.92Al₂(OH)₆(HSi₂O₅)_0.51(SO₄)_0.15(CO₃)_0.03·1.1H₂O

참조예 3

시약 특급의 황산 리튬 (Li₂SO₄·H₂O) 10.24g 과 1.0몰/ℓ농도의 황산 알루미늄 수용액 0.16ℓ을 탈이온수에 용해시켜 전체량을 0.4ℓ로 조정한다. 이것을 1ℓ용기에 넣고 교반기에서 교반하면서 실온 하에서 3 규정의 수산화 나트륨 수용액 0.32ℓ을 주입하여 약 30 분간 교반한다. 이어서, 현탁액을 가열하여 90℃ 에서 12 시간 반응시킨다. 냉각 후 [현탁액의 pH 는 12.05 (26.3℃) 임], 여과하고 세정한다. 2ℓ용기에 탈이온수 1ℓ와 세정물을 넣고 호모믹서로 충분히 분산 현탁한 후 90℃ 로 가열한다. 3호 물 유리액 (SiO₂으로 0.26몰) 을 첨가하여 90℃ 에서 1시간 이온 교환반응시킨다. 냉각후 여과, 세정, 건조 (95℃ 에서 20 시간), 분쇄 (100 메시로 여과) 하여 아래 식으로 나타낸 하이드로탈사이트 화합물을 얻는다. 아래 식은 분석 결과에 따라 도출한 조성식이다. 이 하이드로탈사이트 화합물의 물리적 성질을 아래 표 1 에 나타낸다. Li_0.94Al₂(OH)₆(HSi₂O₅)_0.61(SO₄)_0.17(CO₃)_0.02·1.7H₂O

참조예 4

층간 음이온이 실질적으로 CO₃ ^2-로 이루어진 하이드로탈사이트 화합물 (교오와 가가꾸 고오교샤 제조, 상품명 DHT4) 은 화학식으로 표시된다.

Mg_4.28Al₂(OH)_12.56(CO₃)_0.99(SO₄)_0.009·3.5H₂O

참조예 5

시판되는 합성 실리카 (상품명 : 파인시일, 도쿠야마(주) 제조) 의 물리적 성질을 아래 표 1 에 나타낸다.

실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3

(잉크젯 기록매체의 평가)

잉크젯 기록매체의 조제

상기 참조예 1 내지 3 및 참조예 4 에서 얻은 하이드로탈사이트 화합물 및 합성 실리카 (참조예 5) 를 사용하여 아래와 같은 방법에 따라 잉크젯 기록매체를 제조한다.

각종 하이드로탈사이트 화합물 또는 합성 실리카 100 중량부에 대하여 고분자 접착제로서 폴리비닐알콜 40 중량부, 첨가제로서 양이온성 수지의 폴리에틸렌이민 5 중량부, 중화제로서 인산 0.02 중량부를 첨가 혼합하여 고형분 농도로서 18 중량% 의 도포액을 얻는다. 이 도포액을 No.20 의 바코터를 사용하여 종이에 도포, 건조시켜 잉크젯 기록매체를 얻는다.

잉크젯 인쇄

잉크젯 기록매체 (상품명 : BJ F200/캐논(주) 제조) 를 사용하여 시안 (C), 마젠다 (M), 옐로 (Y) 및 블랙 (B) 을 각각 인쇄한다.

인쇄 특성의 평가

(1) 잉크 흡수성 (발색성), (2) 해상도, (3) 내수성 및 (4) 내광성의 평가는 각각 아래에 따라 실행한다.

(1) 잉크 흡수성 (발색성)

인화 시트 상에 형성된 풀컬러 화상을 육안으로 관찰한다. 평가는 아래와 같은 5단계로 한다.

5 : 모든 색에 대하여 농도가 짙고 선명하다

4 : 모든 색에 대하여 농도가 짙다

3 : 조금 농도가 엷은 색도 있으나 사실상 문제없다

2 : 조금 농도가 엷은 색이 있다

1 : 모든 색에 대하여 농도가 엷고 화상이 선명하지 않다.

(2) 해상도

광학현미경 (BHSM-313MU/올림퍼스(주) 제조) 으로 도트를 관찰한다. 평가는 아래와 같은 5단계로 한다.

5 : 도트 형상이 매우 샤프하다

4 : 도트 형상이 샤프하다

3 : 도트 형상이 일부 붕괴되어 있으나 사실상 문제없다

2 : 도트 형상을 일부 유지하고 있다

1 : 도트 형상을 유지하고 있지 않다

(3) 내수성

활자면을 1분간 물에 담그고 건조시킨 후 번짐을 평가한다. 평가는 아래와 같은 5단계로 한다.

5 : 활자 부분의 염료가 흘러나오지 않고 전혀 번지지 않는다

4 : 활자 부분의 염료가 조금 흘러나왔으나 거의 번지지 않는다

3 : 활자 부분의 염료가 조금 흘러나와 약간 번져 있지만 사실상 문제없다

2 : 활자 부분의 염료가 흘러나와 번져서 활자를 확인하기 어렵다.

1 : 활자 부분의 염료가 흘러나와 번짐도 심하여 활자를 확인할 수 없다

(4) 내광성

시안 (C), 마젠다 (M), 옐로 (Y) 및 블랙 (B) 의 전면 인쇄를 하며 선사인 웨더 미터 (WEL-SUN-HC-B 형/스가 시껭끼(주) 제조) 를 사용하여 5급 블루스케일이 표준 퇴색될 때까지 노광하고, 측색 색차계 (ZE-2000/니혼 덴쇼꾸 고오교 제조) 를 사용하여 측정하면서 내광성을 평가한다. 평가는 ΔE 값에 따라 한다.

◎ : 0 ≤ΔE ≤5

０ : 5 ＜ ΔE ≤10

△ : 10 ＜ ΔE ≤20

×: ΔE ＞ 20

인쇄 특성의 평가 결과

평가 결과를 아래 표 2 에 나타낸다. 단, 비교예 3 은 시판되는 잉크젯 전용지 (수퍼 하이 그레이드 KJ-1210 : 코쿠요 제조) 를 사용한다.

	평균입경(㎛)	BET(㎡/g)	전체 세공 부피(mL/g)	평균 세공 반경(㎚)	단위 층간격	부피
참조예 1	2.94	31.8	0.08	9.8	8.652	89/65
참조예 2	1.64	29.0	0.11	7.4	11.724	117/95
참조예 3	2.14	30.6	0.10	8.5	11.414	133/97
참조예 4	0.67	13.1	0.05	8.7	7.642	45/36
참조예 5	10.1	292	3.7	10	-	102/91

	샘플명	잉크흡수성	해상도	내수성	내광성
	샘플명	잉크흡수성	해상도	내수성	Y	M	C	B
실시예 1	참조예 1	5	4	5	０	０	◎	◎
실시예 2	참조예 2	4	5	5	０	０	◎	０
실시예 3	참조예 3	4	5	4	０	０	０	０
비교예 1	참조예 4	2	2	3	０	△	△	△
비교예 2	참조예 5	3	2	2	０	×	△	△
비교예 3	-	5	4	5	０	×	×	×

Claims

기재 상에 적층된 수성 잉크 수용층을 갖는 잉크젯 기록매체에 사용하기 위한 수성 잉크 수용층 중의 염료 정착제로서, 상기 염료 정착제는 하기 식 (I) 의 하이드로탈사이트 화합물인 수성 잉크용 염료 정착제:

LiAl₂(OH)₆(A₁ ^n-)_c(A₂ ^m-)_d·zH₂O (I)

(단, 식 중 A₁ ^n-는 n 가의 규산 음이온 및 황산 이온 (SO₄ ^2-) 또는 n 가의 규산 음이온을 나타내고, n 가의 규산 음이온으로는 SiO₃ ^2-, HSiO₃ ^-, Si₂O₅ ^2-및 HSi₂O₅ ^-으로 이루어진 군에서 선택된 음이온을 나타낸다. A₂ ^m-는 CO₃ ^2-, NO₃ ^-, Cl^-및 OH^-로 이루어진 군에서 선택된 음이온을 나타낸다. z 는 식 0 ＜ z ＜ 4 를 만족시키고, c 및 d 는 식 0.5 ＜ nc + md ＜ 1.1 을 만족시킨다).
제 1 항에 있어서, 하이드로탈사이트 화합물은 전체 음이온 중 규산 음이온 및 황산 이온, 또는 규산 음이온의 비율이 10 ∼ 98 몰% 인 수성 잉크용 염료 정착제.
제 1 항에 있어서, 하이드로탈사이트 화합물은 전체 음이온 중 규산 음이온및 황산 이온, 또는 규산 음이온의 비율이 20 ∼ 98 몰% 인 수성 잉크용 염료 정착제.
제 1 항에 있어서, 하이드로탈사이트 화합물은 전체 음이온 중 규산 음이온 및 황산 이온의 비율이 10 ∼ 98 몰% 이고, 또한 규산 음이온과 황산 이온의 합계에 대하여 규산 음이온의 비율이 5 ∼ 100 몰% 인 수성 잉크용 염료 정착제.
제 1 항에 있어서, 하이드로탈사이트 화합물은 평균입경이 0.1 ∼ 10 ㎛ 인 수성 잉크용 염료 정착제.
기재 상에 적층된 수성 잉크 수용층을 갖는 잉크젯 기록매체로서, 상기 수성 잉크 수용층 중의 염료 정착제는 제 1 항에 기재된 염료 정착제인 잉크젯 기록매체.