KR20020083949A

KR20020083949A - 잉크를 포함하는 안료 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20020083949A
Application number: KR1020020023212A
Authority: KR
Inventors: 노모토츠요시; 야노테쯔야; 코자키신야; 혼마쯔토무
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2002-04-27
Publication date: 2002-11-04
Also published as: DE60209587T2; EP1256606A3; KR100509554B1; DE60209587D1; US20030203987A1; JP5121101B2; EP1256606A2; US6916861B2; EP1256606B1; JP2003012984A

Abstract

본 발명은 입자직경이 작기 때문에 잉크액에 요구되는 농도감, 고정세도, 투명성, 발색성 및 연색성(演色性)등에 뛰어나고, 분산성, 경시분산안정성에 뛰어난 마이크로캡슐화안료함유안료잉크를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 폴리히드록시알카노에이트에 의해 안료입자의 표면의 적어도 일부를 피복한색재와 이 색재의 분산용매체를 적어도 사용해서 안료잉크를 얻는것이다.

Description

잉크를 포함하는 안료 및 그 제조방법{PIGMENT CONTAINING INK AND PRODUCTION METHOD THEREOF}

본 발명은, 수성 및 유성 안료 잉크로서 이용할 수 있는, 수성 혹은 유성매체에 대한 분사성, 경시적인 분산 안정성이 뛰어난 안료 잉크 및 그 제조방법에 관한 것이다.

인쇄잉크나 도료에는, 착색제로서 염료를 용제에 용해시킨 염료계 잉크와, 착색제로서 고체의 안료를 액체중에 분산시킨 안료계 잉크가 있다. 안료잉크는 일반으로 염료계 잉크와 비교해서 퇴색하지 않고 불변의 색을 유지할 수 있으며,선명성에 뛰어나다는 이점을 가지지만, 장기보존이나 고온 보관에 있어서 응집하기 쉽고, 보존안정성이 문제가 되고있다.

종래 안료의 잉크화, 즉 잉크제조방법에 관해서는 많은 기술해설이 있어, 안료의 분산이란, 습윤(Wetting)-분산(Dispersion)-안정화(Stabilization)의 3공정을 포함해 정의되고 있다.(총설로서는," (주)기술정보협회「최신안료분산기술」1993년 1월 16일발행"이 있다.)

안료를 수중에서 안정되게 분산시키기 위해, 수용성수지를 바인더겸분산제로서 이용한, 수지 용해형의 수성안료잉크가 여러가지 제안되고있다(일본국특개58-45272호 공보, 동 특개62-95366호 공보, 동 특개62-254833호 공보등). 또, 수지분산형의 수성잉크로서 일본국 특개평10-140065호 공보에서는, 안료를 음성이온성기를 함유하는 유기고분자화합물로 피복해 이루어진 음이온성 마이크로캡슐화안료가 제안되고 있다. 또 게다가 미국특허USP-5,085,698호에는 친수성 세그먼트(segment)와 안료에 결합하는 세그먼트(segment)를 가지는, AB 또는 BAB블록 중합체를 이용해 저장 안정성을 확보하는 수단이 나타나고있다.

안료를 용제중에서 안정되게 분산시키기 위해서는, 사용되는 용제와 상호 용해하는 중합체를 분산제로서 이용한 유성 안료잉크가 제안되고 있다(일본국 특개2000-290573호 공보).

종래의 마이크로 캡슐화안료를 함유하는 안료 잉크중에는, 마이크로캡슐화안료의 분산상태가 불안정해 응집을 일으키기 쉽기 때문에, 또 입자직경이 크기때문에, 투명성, 발색성 및 연색성등에 뒤떨어지는 경우가 있다고하는 문제점을 가지고있었다. 또, 캡슐중의 수지농도가 높은(안료농도가 낮은) 경우에는, 잉크에 사용하는 재료의 선택성이 작고, 범용성이 부족해 한층 더 그 기록액은, 농도감이 없어진다고 하는 문제점을 가지고 있었다. 게다가 안료농도를 과도하게 높게 했을경우, 수지만으로 미세한 마이크로캡슐화안료를 제조하는 것이 어렵고, 그러므로, 다대한 노력, 설비, 에너지등을 필요로하던가, 다량의 계면활성제를 병용하지않을수없어, 그 때문에, 반드시 내수성을 만족하는 잉크 기록화상을 얻을수 있는것은 아니었다.

본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 입자직경이 작기때문에, 잉크액에 요구되는 농도감, 고정세도, 투명성, 발색성 및 연색성등이 뛰어나 분산성, 시간경과분산 안정성이 뛰어난 마이크로캡슐화안료함유 안료잉크를 제공하는 것이다.

또, 잉크용의 수지, 각종 첨가제 혹은 용제등의 선택의 자유도가 뛰어난 범용성이 높은 마이크로캡슐화 안료함유수성잉크 혹은 유성잉크를 제공하는 것이다.

또 안료잉크의 제조에 있어서, 잉크 조성물중의 분산 매체중에 마이크로캡슐화 안료를 미세하게 분산하는 공정의 절약화를 실현해, 다대한 노력, 설비, 에너지,등을 절약해, 잉크의 제조 코스트를 저감 가능한 마이크로캡슐화 안료함유수성잉크 혹은 유성잉크 및 그 제좋방법을 제공하는 것이다.

도 1a 및 도 1b는 실시예 1의 안료분산체의 외각의 GC-MS분석결과를 나타내는도면.

도 2a 및 도 2b는 실시예 2의 안료분산체의 외각의 GC-MS분석결과를 나타내는 도면.

도 3a 및 도 3b는 실시예 3의 안료분산체의외각의 GC-MS분석결과를 나타내는 도면.

상기 과제를 해결하기위해 본 발명자들이 예의 검토한 결과, 폴리히드록시알카노에이트(이하 약기하는 경우에는 PHA로 기재함)합성효소를 수성매체에 분산한안료에 고정화해서, 여기에 3-히드록시아닐보효소A를 가해서 반응시키는 것에 의해 안료를 계면활성제 없이 용이하게 미세한 마이크로캡슐화에 내포할 수 있는 것, 그때, PHA가 안료표면을 직접피복하기 때문에, 안료가 고밀도하게 내포되어 있는 것, 또 적당한 종류의 3-히드록시아실보효소A를 선택하는 것에 마이크로캡슐화 안료의 외피인 PHA를 친수성, 친유성, 또는 그 외의 성질을 가진 조성의 것으로 임의로 설정할 수 있는 것을 반견하였다. 또 이 PHA에 화학수식을 행하는 것에 의해 각종 특성등을 개량한 마이크로캡슐화안료를 얻을 수 있는 것을 발견하였다. 또 상세하게는 예를들면 해당 PHA에 그라프트사슬을 도입하는것에 의해 이 그라프트사슬에 기인하는 각종의 특성을 구비한 PHA에 의해 안료의 적어도 일부를 피복한 마이크로캡슐화안료를 얻을 수 있는 것을 발견했다. 또 이 PHA를 가교화시키는 것에 의해 소망의 물리화학적성질(예를들면 기계적강도, 내약품성, 내열성등)을 구비한 PHA에 의해 안료의 적어도 일부를 피복한 마이크로캡슐화안료를 발견했다. 또 본발명에 있어서의 화학수식이란, 고분자재료의 분자내 또는 분자간, 또는 고분자재료와 다른 화학물질과의 사이에 화학반응을 행하게 하는 것에 의해 이 분자재료의 분자구조를 개변하는 것을 말한다. 또, 가교한 고분자재료의 분자내 또는 분자간을 화학적 또는 물리화학적으로 결합시켜서 망상구조를 만드는 것을 말하고, 가교제란, 상기 가교반응을 행하기 위해 첨가하는, 상기 고분자재료와 일정의 반응성을 가지는 물질을 말한다.

그리고, 상기특성에 의해, 이 마이크로캡슐화 안료가, PHA의 조성을 적당하게 선택하는 것에 의해, 수성, 유성, 양쪽 모두의 잉크 조성물에 있어서, 계면활성제없이 양호한 분산성을 나타내는 것, 입자직경이 작기때문에, 잉크액에 요구되는 농도감, 고정세도, 투명성, 발색성 및 연색성등이 뛰어나 분산성, 시간경과 분산안정성이 뛰어난 것을 발견해서, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉 본 발명의 안료잉크는, 폴리히드록시알카노에이트에 의해 안료표면의 적어도 일부를 피복한 색재와 이 색재의 분산용 매체를 함유하는 것을 특징으로한다.

게다가 이 안료잉크의 제조방법은, 색재와 이 색재의 분산용 매체를 함유하는 안료잉크의 제조방법이며, 수성매체에 분산된 안료입자의 표면에 고정된 폴리히드록시알카노에이트 합성효소의 존재하에 3-히드록시아실CoA를 기질로서 폴리히드록시알카노에이트 합성반응을 실시하는것을 이 안료 표면의 적어도 일부를 폴리히드록시알카노에이트로 피복해 색재를 얻는 공정과 이 색제를 분산용 매체에 분산하는 공정을 가지는것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서의 색재는, 안료입자의 표면의 적어도 일부에 폴리히드록시알카노에이트를 피복한 구성을 가져, 목적으로하는 색재의 특성을 얻을 수 있는 범위내에서 전표면이 반드시 피복되고 있을 필요는 없다. 전표면이 피복된 상태에서는, 안료입자를 코어로 해, 폴리히드록시알카노에이트의 피복층을 외각으로한 색재로서의 마이크로캡슐화안료를 얻을수있다.

본 발명을 이하 상세히 설명한다.

본 발명에서 사용할수있는 PHA는 PHA의 생합성반응에 포함된 PHA합성효소에 의해 합성될 수 있는한 특히 한정되는것은 아니다. 여기에서, PHA의 생합성은, 유기체내의 여러 대사경로(예를들면, β산화계와 지방산합성경로)에 의해 기질로서알칸산으로부터 제시된 (R)-3-히드록시아실CoA를 기질로서 사용하는 효소에 의한 중합반응을 통해 행해진다. 이 중합반응에 촉매역할을 하는 것은 PHA합성효소(PHA중합효소, PHA신타제로도 불리운다)이다. 용어"CoA"는 화학식이 다음과 같은 보효소A의 약어이다.

β산화계에 의해서 중합반응을 통해 알칸산으로부터 PHA가 제조되는 반응과PHA합성효소를 다음에 도시한다.

반면에 지방산합성경로에 의해 합성이 행해지면, 상기 경로에서 제조된 (R)-3-하이드록시아실-ACP(ACP는 아실캐리어단백질을 의미)이 변환된 (R)-3-히드록시아실-CoA를 기질로써 사용하는 PHA합성효소에 의해 마찬가지로 합성되는 것을 고려할 수 있다.

또, 상기 PHB합성효소와 PHA합성효소는, 무세포계(시험관내에서) PHA를 합성하기위해 세포로부터 꺼내질 수 있는 것은 공지되어있다.

예를들면, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 92, 6729-62831(1995)에서, 3-히드록시부티릴CoA를 Alcaligenes eugrophus로부터 얻어진 PHB합성효소에 작용시켜서 3-히드록시-n-부탄산유닛을 성공적으로 합성하는 것이 보고되어있다. 또, Int. J.Biol.Macromol.,25,55-60(1999)에는,3-히드록시부티릴CoA와 3-히드록시발레릴CoA를 Alcaligenes eutrophus로부터 얻어진 PHB합성효소에 작용시킴으로써, 3-하이드록시-n-부티릴산유닛 또는 3-히드록시-n-발레르산유닛을 성공적으로 합성한 것이 보고되어있다. 또, 이 보고에 의하면, 라세미체의 3-하이드록시부티릴CoA를 효소에 작용시키도록 하였을 때, R원자배열의 3-히드록시-n-낙산유닛만으로 이루어진 PHB를 효소의 입체선택성에 의해 합성하였다. Alcaligenes eutrophus로부터 얻어진 PHB합성효소를 사용하는 셀밖에서의 PHB합성이 Macromol, Rapid Commun.,21,77-84(2000)에 역시 보고되어있다. 또, FEMS Microbiol. Lett.,에는, 3-히드록시부틸CoA를 크로마티움 비노섬(Chromatium Vinosum)으로부터 얻어진 PHB에 작용시켜서 3-히드록시-n-부티릭유닛으로 이루어진 PHB를 성공적으로 합성한 것이 보고되어있다. APPI. Microbiol, Biotechnol.,54, 37-43(2000)에는 3-히드록시데카노일CoA를 Pseudomonas aeruginosa로부터의 PHA합성효소에 작용시켜서 3-히드록시데칸산유닛으로 이루어진 PHA를 합성한 것이 보고되어있다.

이러한 방법으로, PHA합성효소는 유기체내의 PHA합성반응계의 최종단계에서 촉매반응을 하는 효소이고, 유기체내에서 합성될 수 있는 것으로 알려진 어떠한, PHA도 효소에 의한 촉매작용하에서 합성된다. 따라서, 소망의 PHA에 대응하는 3-히드록시아실CoA를 본 발명의 매체에 고정된 효소에 작용시켜서, 유기체내에서 합성될수 있는것으로 알려진 어떤한 종류의 PHA로 덮여진 안료를 가진 마이크로캡슐의 안료를 제조할 수 있다.

본 발명에서 사용하는 PHA의 예로써는, 다음식(1)∼(10)으로 표현되는 적어도 단량체유닛을 포함하는 PHA를 특정해서 나타낼수있다.

(여기에서 단량체유닛은 다음의 R1과 a의 조합중 어느것을 가진 단량체유닛으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나이다:

R1이 수소원자(H)를 나타내고, a가 0∼10의 정수를 나타내는 단량체유닛;

R1이 할로겐원자를 나타내고, a가 0∼10의 정수를 나타내는 단량체유닛;

R1이 발색단을 나타내고, a가 0∼10의 정수를 나타내는 단량체유닛;

R1이 카르복실기 또는 그 염을 나타내고, a가 1∼10의 정수를 나타내는 단량체유닛;

R1이

를 나타내고, a가 1∼7의 정수를 나타내는 단량체유닛)

(여기에서, b는 0∼7의 정수를 나타내고, R2는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN,-NO₂,-CF₃,-C₂F₅및 -C₃F₇로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 나타낸다).

(여기에서, c는 1∼8의 정수를 나타내고, R3는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN,-NO₂,-CF₃,-C₂F₅및 -C₃F₇로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 나타낸다)

(여기에서, d는 0∼7의 정수를 나타내고, R4는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN,-NO₂,-CF₃,-C₂F₅및 -C₃F₇로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 나타낸다)

(여기에서, e는 1∼8의 정수를 나타내고, R5는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN,-NO₂,-CF₃,-C₂F₅, -C₃F₇, -CH₃, -C₂H₅및 -C₃H₇로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 나타낸다)

(여기에서, f는 0∼7의 정수를 나타낸다.)

(여기에서, g는 1∼8의 정수를 나타낸다.)

(여기에서, h는 1∼7의 정수를 나타내고, R6는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN,-NO₂,-COOR', -SO₂R", -CH₃, -C₂H₅, C₃H₇, -CH(CH₃)₂및 -C(CH₃)₃로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 나타내고, 또한 R'는 수소원자(H), Na, K, -CH₃및 -C₂H₅중 어느것을 나타내고, R"는 -OH, -ONA, -OK, 할로겐원자, -OCH₃및 -OC₂H₅중 어느것을 나타낸다)

(여기에서, i는 1∼7의 정수를 나타내고, R7는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN,-NO₂,-COOR' 및 -SO₂R"로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 나타내고, 또한 R"는 -OH, -ONa, -OK, 할로겐원자, -OCH₃및 -OC₂H₅중 어느것을 나타낸다)

(여기에서, j는 1∼9의 정수를 나타낸다.)

또, 상기 할로겐원자의 예로써는 불소, 염소, 브롬을 포함할수있다.

상기 PHA를 합성하기 위한 기질로써 사용하는 3-히드록시아실CoA의 특정예로써는 다음의 화학식[12]∼[21]로 표현되는 3-히드록시아실CoA이어도된다.

(여기에서 -SCoA는 알칸산에 대한 CoA결합을 나타내고, R1과 a의 조합은 다음의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나이고, 상기 공식[1]으로 표현되는 단량체유닛의 R1과 a에 대응한다:

R1이 할로겐원자를 나타내고, a가 1∼10의 정수를 나타내는 단량체유닛;

R1이 발색단을 나타내고, a가 1∼10의 정수를 나타내는 단량체유닛;

R1이

를 나타내고, a가 1∼7의 정수를 나타내는 단량체유닛)

(여기에서, -SCoA는 알칸산에 대한 CoA결합을 나타내고, b는 상기 화학식[2]로 나타내는 단량체유닛의 b에 대응하는 0∼7의 정수중 어느 하나를 나타내고, R2는 상기 화학식[2]으로 표현되는 단량체유닛의 R2에 대응하는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN,-NO₂,-CF₃,-C₂F₅및 -C₃F₇로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 나타낸다)

(여기에서, -SCoA는 알칸산에 대한 CoA결합을 나타내고, c는 상기 화학식[3]로 나타내는 단량체유닛의 c에 대응하는 1∼8의 정수중 어느하나를 나타내고, R3는 상기 화학식[3]으로 표현되는 단량체유닛의 R3에 대응하는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN,-NO₂,-CF₃,-C₂F₅및 -C₃F₇로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 나타낸다)

(여기에서, -SCoA는 알칸산에 대한 CoA결합을 나타내고, d는 상기 화학식[4]로 나타내는 단량체유닛의 d에 대응하는 0∼7의 정수중 어느하나를 나타내고, R4는 상기 화학식[4]으로 표현되는 단량체유닛의 R4에 대응하는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN,-NO₂,-CF₃,-C₂F₅및 -C₃F₇로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 나타낸다)

(여기에서, -SCoA는 알칸산에 대한 CoA결합을 나타내고, e는 상기 화학식[5]로 나타내는 단량체유닛의 e에 대응하는 1∼8의 정수중 어느하나를 나타내고, R5는 상기 화학식[5]로 표현되는 단량체유닛의 R4에 대응하는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN,-NO₂,-CF₃,-C₂F_5,-C₃F_7,-CH₃및 -C₃H₇로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 나타낸다)

(여기에서, -SCoA는 알칸산에 대한 CoA결합을 나타내고, f는 상기 화학식[6]으로 표현되는 단량체유닛 f에 대응하는 0∼7의 정수중 어느 하나를 나타낸다.)

(여기에서, -SCoA는 알칸산에 대한 CoA결합을 나타내고, g는 상기 화학식[7]으로 표현되는 단량체유닛 g에 대응하는 1∼8의 정수중 어느 하나를 나타낸다.)

(여기에서, -SCoA는 알칸산에 대한 CoA결합을 나타내고, h는 상기 화학식[8]로 나타내는 단량체유닛의 h에 대응하는 1∼7의 정수중 어느하나를 나타내고, R6는 상기 화학식[8]로 표현되는 단량체유닛의 R6에 대응하는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN,-NO₂,-COOR', -SO₂R", -CH₃, -C₂H₅, -C₃H₇-CH(CH₃)₂및 -C(CH₃)₃로 이루어진 군중에서 선택된 어느하나를 나타내며, 또한 R'는 수소원자(H), Na, K, -CH₃및 -C₂H₅의 어느것을 나타내고, R"는 -OH, -ONa, -OK,할로겐원자, -OCH₃및 -OC₂H₅중 선택된 어느 것을 나타낸다)

(여기에서, -SCoA는 알칸산에 대한 CoA결합을 나타내고, i는 상기 화학식[9]로 나타내는 단량체유닛의 i에 대응하는 1∼7의 정수중 어느하나를 나타내고, R7는 상기 화학식[9]로 표현되는 단량체유닛의 R7에 대응하는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN,-NO₂,-COOR' 및 -SO₂R"로 이루어진 군중에서 선택된 어느하나를 나타내며, 특히 R'는 수소원자(H), Na, K, -CH₃및 -C₂H₅중 어느것을 나타내고, R"는 -OH, -ONa, -OK, 할로겐원자, -OCH₃및 -OC₂H₅중 선택된 어느 것을 나타낸다)

(여기에서, -SCoA는 알칸산에 대한 결합을 나타내고, j는 상기 화학식[10]으로 표현되는 단량체유닛의 j에 대응하는 1∼9의 정수중 어느 하나를 나타낸다.)

또, 수성계안료잉크에 본 발명의 마이크로캡슐화안료를 사용하는 경우, 친수성작용기를 가진 PHA가 마이크로캡슐화안료를 구성하는 PHA로써 사용된다. 친수성작용기는 어떠한 친수성작용기라도 되나, 음이온작용기를 사용할 수 있고, 음이온작용기는 어떠한 음이온작용기라도 되나, 특히 카르복실기를 사용할수있다. 카르복실기를 가진 PHA의 예로써는 다음식[11]로 표현되는 단량체유닛을 포함하는PHA이어도된다.

(여기에서, 단량체유닛은 1∼10의 정수중 어느 하나를 나타내는 k를 가진 단량체이다.)

또, 상기 PHA의 특정예로써는 다음식[23]으로 표현되는 3-히드록시피멜린산을 포함하는 PHA이어도된다.

또, 상기 식[11]로 표현되는 PHA를 함성하기위한 기질로써 사용하는 3-히드록시아실 CoA의 예로써는 다음식[22]로 표현되는 3-히드록시아실CoA이어된다.

(여기서, SCoA는 알칸산에 대한 CoA결합을 나타내고, k는 다음의 수로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 나타내고, 상기식[11]로 표현되는 단량체유닛의 k에 대응한다. k는 1∼10의 정수중 어느 하나를 나타낸다.)

또, 상기 식[23]으로 표현되는 3-히드록시피멜린산을 포함하는 PHA를 합성하기 위한 기질로써 사용하는 3-히드록시아실CoA는 다음식[24]로 표현되는 3-히드록시피멜린CoA이어도된다.

또, 상기 할로겐원자의 특정예로써는 불소, 염소 및 브롬을 포함할 수 있다. 또, 상기 발색단은 그 히드록시아실CoA체가 PHA합성효소의 촉매작용을 받을수있는한 특히 한정되는 것은 아니지만, 중합체의 합성시에 일어날 수 있는 입체장애물을 고려하면, CoA결합을 가진 카르복실기와 3-히드록시아실CoA분자 중의 발색단 사이에 1∼5탄소원자수를 가지는 메틸렌사슬이 존재하는 것이 더욱 바람직하다. 또, 발색단의 광흡수파장이 가시영역내에 있다면, 체질안료가 사용되더라도, 착색된 마이크로캡슐화안료를 얻을수있다.

이러한 발색단의 예로써는 니트로소, 니트로, 아조, 디아릴메탄, 트리아릴메탄, 크산텐, 아크리딘, 퀴놀린, 메틴, 티아졸, 인다민, 인도페놀, 락톤, 아미노케논, 히드록시케톤, 스틸벤, 아진, 옥사진, 티아진, 안트라퀴논, 프탈로시아닌 및 인디고이드를 포함할 수 있다.

본 발명에 사용되는 PHA에 대해서는, 각각 상기 복수의 단량체유닛을 포함하는 랜덤공중합체 및 블록공중합체를 역시 사용할 수 있고, 이와같이해서 PHA의 특성제어를 가능하게 하고, 각 단량체유닛을 포함된 작용기의 특성을 이용하는 복수의 기능을 제공할 수 있게하여, 작용기 사이의 상호작용 등을 사용하는 새로운 기능을 실현한다. 또, 기질로써 3-히드록시아실CoA가 추가되는 적당한 양과 순서로 선택하는 것에 의해 안료의 표면에 어떠한 순서와 조성의 블록공중합체를 합성하는 것도 가능하다. 또, 필요에 따라서, 화학적변형등이 PHA의 합성후 또는 합성시에 이루어져도된다.

또, 예를들면, 기질로써 3-히드록시아실CoA의 종류와 농도와 같은 조성을 시간의 흐름에 따라 변경시키는 것에 의해 안료의 내부로부터 외부로뻗는 방향으로 PHA의 단량체유닛의 조성을 변경시키는 것도 가능하다. 이에의해, 예를들면 안료에 대해 낮은 친화성을 가진 PHA로 커버구조를 형성하는 것이 필요하다면, 기질은 우선 기질에 대해 높은 친화성을 가진 PHA로 커버되고, 안료에 대해 높은 친화성을 가진 PHA의 단량체유닛의 조성은 내부로부터 외부로 뻗는 방향 또는 수직방향으로 소망의 PHA의 단량체유닛의 조성으로 변화되어, 예를들면, 다층구조 또는 경사구조를 형성하고, 이에의해 안료에의 접합이 강화된 PHA커버를 형성하는 것을 가능하게한다.

또, 마이크로캡슐화안료의 표면에 PHA내의 그라프트사사슬을 도입함으로써, 그라프트사슬로부터 얻어지는 특성을 가진 마이크로캡슐의 안료를 얻을수있다. 또, 기교결합된 안료의 표면에 PHA를 가짐으로써, 우수한 기계적강도를 가진 마이크로캡슐화안료를 얻을수있다.

또, 본 발명의 구성에 사용되는 PHA합성효소로 합성된 PHA는 R원자배열만으로 구성된 이소택틱(isotactic)중합체이다.

PHA의 합성기질로써의 3-히드록시아실CoA는 효소를 사용하는 시험관내 합성방법으로 적절히 선택된 방법 미생물 식물과 유기체를 사용하는 시험관내 합성방법, 화학합성방법 등에 의해 사용을 합성될 수 있다. 특히, 효소합성방법은 기질의 합성을 위해 일반적으로 사용되는 방법이며, 공지의 효소합성방법은 상업적으로 구입할 수 있는 아실CoA신테타제(아실 CoA Ligase, E,C,6,2,1,3)(Eur.J.Biochem., 250, 432-439(1997), APPI. Micrgbiol, Biotechnol., 54, 37-43(2000),등):

아실 CoA 신테라제

3'-히드록시알칸산+CoA→3-히드록시아실CoA.

효소와 유기체를 사용하는 합성처리를 위하여, 배치형의합성방법을 사용할수 있고, 또는 불활동효소와 불활동세포을 사용해서 일련의 제조를 행해도된다.

<PHA합성효소 및 효소를 제조하기 위한 미생물>

본 발명에서 사용하는 PHA합성효소에 대해, 효소를 생산할수있는 미생물로부터 적절히 선택된 미생물에 의해 제조된, 효소, 또는 도입된 PHA합성효소의 유전자를 가진 형질전환체를 사용해도된다. PHA합성효소를 제조하기 위한 미생물에 대해서는, PHB 또는 PHB/V제조미생물을 사용할수있고, 이들 미생물써는, Aeromonas sp., Methylobacterium sp., Paracoccus sp., Pseudomonas sp., 등 이외에 본 발명자들에 의해 유리된 Burkholderia cepacia KK01, Ralstonia eutropha TB64, Alcaligenes sp. TL2를 사용할 수 있다. 또, KK01, TB64 및 TL2는 National Institute of Advanded Industrial Science and Technology, International PatentOrganism Depositary에 각각 FERM BP-4235, FERM BP-6933 및 FERM BP-6913으로써 기탁되어있다.

또, PHA합성효소를 생산하는 미생물로써는 mc1-PHA나 unusual-PHA 생산균을 이용할수있고, 이와같은 미생물로써는 슈도모나스, 오레오보란스, 슈도모나스 레지노보란스, 슈도모나스속 61-3, 슈도모나스 퓨티다 KT2442, 슈도모나스 아애르기노사 등 외에 본 발명자들에 의해 분리된 슈도모나스 퓨티다 P91, 슈도모나스 티코리아이 H45, 슈도모나스·치코리아이 YN2, 슈도모나스 제세니 P161 등의 슈도모나스 속 미생물이나, 일본국 특개2001-78563호 공보기재의 벅홀데리아속 OK3(FERM P-17370), 동 특개2001-69968호 공보에 기재된 벅홀데리아속 OK4(FERM P-17371) 등의 벅홀데리아속 미생물을 사용할수있고, 또 이들 미생물에 더해서 아애로모나스속, 코마모나스속 등에 속하고, mc1-PHA 나 unusual-PHA를 생산하는 미생물을 이용하는 것도 가능하다.

또, P91, H45, YN2 및 P161은 각각 FERM BP-7373, FERM BP-7374, FERM BP-7375, FERM BP-7376으로써 특허수속상의 미생물기탁의 국제적승인에 관한 부다페스트 조약에 의거해서 일본국 National Institute of Advanded Industrial Science and Technolohy의 국제특허미생물기탁센터에 국제기탁되어있다.

본 발명에 다른 PHA합성효소의 생산에 이용하는 미생물의 통상의 배양, 에를들면 보존균주의 작성, PHA합성효소의 생산에 필요하게 되는 균주나 활성상태를 확보하기 위한 증식 등에는, 사용하는 미생물의 증식에 필요한 성분을 함유하는 배양지를 적절하게 선택할수있다. 에를들면, 미생물의 생육이나 생존에 악영향을 미치지 않는한, 일반적인 천연배양(육즙배양기, 효모엑기스 등)나 영양원을 첨가한 합성배양 등, 어떠한 종류의 배양지도 사용할 수 있다.

배양은 액체배양이나 고체배양등, 미생물의 증식이 가능하면 어떠한 방법도 사용할 수 있다. 배치배양, 페드배치(fed batch)배양, 반연속배양, 연속배양 등의 어떠한 종류의 배양도 사용 할 수 있다. 액체배치배양의 형태로써는 진동하는 플라스크에 의해 진동시켜서 공급하는 방법, 자(jar)발효기에 의한 교반통기방식의 산소공급방법이 있다. 또, 이들 공정을 복수단접속한 다단방식을 채용해도된다.

상기한 바와같은 PHA생산미생물을 사용해서 PHA합성효소를 생산하는 경우에는 옥탄산이나 노난산등의 안칸산을 포함하는 무기배양기에서 해당 미생물을 증식시키고, 대수증식기(對數增殖期)로부터 정상기 초기dp 걸쳐서의 균체를 원심분리 등으로 회수하고, 소망의 효소를 추출하는 방법 등을 사용할 수 있다. 또 상기한 조건으로 미생물을 배양하면, 첨가한 알칸산에 유래하는 mc1-PHA가 균체내에서 합성되는 것으로 되나, 이 경우, 일반으로 PHA합성효소는 균체내에 형성되는 PHA의 미립자에 결합되어 존재하는 것으로 되어있다. 그러나, 본 발명자들의 검토에 의하면, 상기 방법으로 배양한 균체의 파쇄액을 원심분리한 후에 물에 떠오르는 액체에도 상당정도의 효소활성이 존재하고 있는 것이 알려져있다. 이것은 상기한 바와같이 대수증식기로부터 정상기초기에 걸쳐서의 유리상태의 PHA합성효소도 상당정도 존재하에 때문이라고 추정된다.

상기 배양방법에 사용하는 무기배양지로써는, 인원(예를들면 인산염등), 질소원(예를들면, 암모늄염, 질산염 등)등, 미생물이 증식할 수 있는 성분을 포함하고 있는 것이라면, 어떠한 것도 되고, 예를들면 무기배양지로써는 MSB배양지, E배양지(J. Biol. Chem., 218, 97-106(1956)) 및 M9배양지를 들수있다. 또, 본 발명에 있어서의 실시예에서 사용하는 M9배양기의 조성은 다음과 같다.

Na₂HPO₄: 6.2g

KH₂PO₄: 3.0g

NaCl: 0.5g

NH₄Cl: 1.0g

(배양지 ℓ당, pH7.0)

또, 미생물의 양호한 증식 및 PHA합성효소의 생산을 위해서는 상기의 무기염배양지에 이하에 나타내는 미량성분용액을 0.3%(V/V)정도 첨가하는 것이 바람직하다.

(미량성분함유 용액)

니트릴로트리아세트산: 1.5g

MgSO₄: 3.0g

MnSO₄: 0.5g

NaCl: 1.0g

FeSO₄: 0.1g

CaCl₂: 0.1g

CoCl₂: 0.1g

ZnSO₄: 0.1g

CuSO₄: 0.1g

AIK(SO₄)₂: 0.1g

H₃BO₃: 0.1g

Na₂MoO₄: 0.1g

NiCl₂: 0.1g

(ℓ당)

배양온도로써는 상기 균주가 양호하게 증식가능한 온도이면 되고, 예를들면 14∼40℃, 바람직하게는 20∼35℃가 적당하다.

또, 상기 PHA생산균이 가지는 PHA합성효소유전자를 도입한 형질전환체를 사용해서 소망의 PHA합성효소를 생산하는것도 가능하다. PHA합성효소유전자의 클로닝(Cloaning), 발현벡터의 제작, 및 형질전환체의제작은 정법에 따라서 행할수있다. 대장균등의 세균을 숙주로해서 얻어진 형질전환체에 있어서는 배양에 사용하는 배양지로써 천연배양지 또는 합성배양지, 예를들면 LB배양지, M9배양지 등이 열거된다. 또, 배양온도는 25∼37℃의 범위이고, 호기(好氣)적으로 8∼27시간 배양하는 것에 의해 미생물의 증식을 도모한다. 그 후 집균하고, 균체내에 축적된 PHA합성효소의 회수를 행할수있다. 배양지에는 필요에 따라서 가나마이신, 암피시린, 테트라사이클링, 클로람페니콜, 스트렙토마이신 등의 항생물질을 첨가해도된다. 또, 발현벡터에 있어서, 유도성의 프로모터를 사용하고 있는 경우는, 형질전환체를 사용할 때에 상기 프로머터의 대응하는 유도물질을 배양지에 첨가해서 발현을 촉진해도된다. 예를들면, 이소프로필-1-티오-β-D-가락토사이드(IPTG), 테트라사이클린 및 인돌아크릴산(IAA)을 포함한다.

PHA합성효소써는 미생물의 균체파쇄액이나 황산암모늄등에 의해 단백질성분을 침전, 회수해서 얻어진 황산욤암모늄 등의 조효소를 사용해도 되고, 또 각종 방법으로 정제한 정제효소를 사용해도 된다. 상기 효소는 필요에 따라서 금속염, 글리세린, 디티오스레이톨, EDTA, BSA(Bovine Seru, Albumin)등의 안정화제, 부활제(付活制)를 적당히 첨가해서 사용할수있다.

PHA합성효소의 분리·정제방법은 PHA합성효소의효소활성이 유지되는 방법이면 어떤 방법도 사용할수있다. 예를들면, 얻어진 미생물균체를 프렌치프레스, 초음파파쇄기, 리조짐이나 각종 계면활성제등을 사용해서 파쇄한후, 원심분리해서 얻어진 조효소액 또는 이로부터 조제한 황산염암모늄에 대해서 어피니티크로마토그라피, 양이온 또는 음이온교환크로마토그라피, 겔여과 등의 수단을 단독 또는 적절한 조합에 의해서 정제효소를 얻을 수 있다. 특히, 유전자 재결합 단백질은 N단말이나 C단말에 히스딘잔기 등의 「태그」를 결합한 융합단백질의 형으로 발현시키고, 이 단백질을 개재해서 친화성수지에 결합시키는 것에 의해 보다 간편하게 정제할 수 있다. 융합단백질로부터 목적의 단밸질을 분리하는 데에는 트롬빈, 혈액응고인자(Xa)등의 프로테아제를 절단한다. pH를 저하시키는 결합경합제로써 고농도의이미타졸을 첨가하는 등의 방법을 사용하면 좋다. 또한, 발현벡터로써 pTYB1(New Englan Biolab사제)를 사용한 경우와 같이 태그가 인테인을 함유하는 경우는 디티오스레이톨등으로 환원조건로써 절단한다. 어피니티크로마토그라피에 의한 정제를 가능하게하는 융합단백질로는 히스딘타그 외에 글루타티온-S-,트랜스페라제(GST), 기틴결합도메인(CBD), 말토스결합단백질(MBP), 또는 디오레독신(TRX)등도 공지이다. GST융합단백질은 GST친화성레진에 의해 정제할 수 있다.

PHA합성효소의 활성측정은 기 보고된 각종 방법을 사용할 수 있으나, 예를들면 3-히드록시아실 CoA가 PHA의 합성효소의 촉매작용에 의해 중합해서 PHA로 되는 과정에서 방출되는 CoA를 5,5'-디티오비스-(2-니트로벤조산)으로 발색시켜서 측정하는것을 측정원리로 한다. 이하에 도시하는 방법에 의해 측정할수있다. 시약1:BSA(Bovine serum albumin)(시그마사제)를 0.1M트리스염산버퍼(pH8.0)에 3.0mM용해, 시약2: 3-히드록시옥타노일CoA를 0.1M트리스염산버퍼(pH8.0)에 3.0mM용해, 시약3: 트리클로르아세트산을 0.1M트리스염산버퍼(pH8.0)에 10㎎/ml용해, 시약4: 5,5-디티오비스-(2-니트로벤조산)을 0.1M트리스염산버퍼(pH8.0)에 2.0mM용해, 제 1반응(PHA합성반응): 시료(효소)용액100㎕에 시약1을 100㎕첨가해서 혼합하고, 30℃에서 1분간 프리 인큐베이트한다. 여기에 시약2를 100㎕첨가해서 혼합하고, 30℃에서 1∼30분간 인큐베이트한후, 시약 3을 첨가하여 반응을 정지시킨다. 제 2반응(유리 CoA의 발색반응): 반응정지한 제 1반응액을 원심분리(15,000×g, 10분간)하고, 이 용액의 위에 떠있는 액체500㎕에 시약 4를 500㎕첨가하고, 30℃에서 10분간 인큐베이트한후, 412㎚의 흡광도를 측정한다. 효소활성의 산출: 1분간에1μmol의 CoA를 방출시키는 효소량을 1단위(U)로한다.

<안료잉크조성물의 제조방법>

본 발명의 마이크로캡슐화안료를 함유하는 안료잉크조성물의 제조방법의 일례로써는, (1)안료를 수성매체에 분산하는 공정, (2)PHA합성효소를 분산된 안료에 고정화하는 공정, (3) 기질인 3-히드록시아실CoA를 첨가하는 공정, (4)PHA합성반응을 행하는 공정, (5)마이크로캡슐화안료를 안료잉크로써 가공하는 공정을 적어도 가지는 방법을 들수있다.

안료를 수성매체에 분산하는 공정을 선택한 1 또는 복수의 안료를 수성매체에 첨가하고, 분산처리를 한 후, 필요하면 소망의 입자직경으로 분류할수있다.

본 발명에서 사용되는 안료는 유기 및 무기의 어느 것이라도 되나, 내열성, 내광성에 뛰어난 것이 바람직하다. 유기안료의 예로써는, 아조계, 프탈로시아닌계, 벤조이미다조론계, 기나클리돈계, 이소인돌리논계, 피라스론계, 디브롬안잔스론계, 인다스론계, 안스라피리미딘계, 프라바스론계, 페닐렌계, 페리논계, 퀴노프타론계, 프타론계, 티오인디고계, 인디고계, 디옥사진계, 안스라퀴논계, 크산텐계, 메틴계, 아조메틴계의 안료 및 그 외의 금속착체계를 포함하는 축합다환계 안료 등을 들수있다. 무기안료의 예로써는 미로리블, 산화철, 코발트자색, 망간자색, 군청, 감청, 코발트블루, 셀루리안블루, 피리디안, 에머랄드그린, 및 코발트그린 등을 들수있고, 이들로부터 1종 또는 2종이상을 적절하게 선택해서 사용한다. 상기 안료는 공지의 각종 표면처리 등을 시행한 후, 사용해도된다. 표면처리의 예로써는 계면활성제처리나, 커플링처리나, 안료유도체처리등을 들 수 있다.

분산처 21은 호모믹서, 수평미니밀, 볼밀, 롤밀, 샌드그라인더, 마쇄기, 초음파처리 등에 의해 행할수있다. 또, 액체제트 상화작용실내에서 적어도 1000psi(약70.3㎏/㎠)의 액압으로 다수의 노즐에 혼합물을 통하는 방법에 의해 행하는 것도 가능하다.

분산된 안료의 입자직경은 그 입자직경에 대해서 100㎚∼400㎚정도까지의 단분산상태로 분산시키는 것도 바람직하다, 분산된 안료의 입자직경이 소망의 범위에 없는 경우는 여과나 침강법 등에 의한 분류를 행하는 것에 의해 조정할 수 있다.

분산된 안료의 입자직경은 흡광도법, 정적광산란법, 동적관산란법, 원심침강법 등의 기지의 방법에 의해 측정할 수 있고, 예를들면, 콜터카운터, 멀티사이저등의 입자직경측정장치를 사용할 수 있다.

본 공정의 PHA합정용의 수성매체의 조성은 안료를 소망의 상태로 분산시키기 때문에 그 후의 공정의 효소를 안료에 고정화하는 공정이나 PHA합성반응을 행하는 공정을 방해하지않는것이라면 좋으나, 후의 공정의 생략화를 도모하기 위해 PHA합성효소의 활성을 발휘시킬수있는 조성으로하여 예를들면 완충액을 사용할수있다. 완충액으로써는 생화학적 반응에 사용되는 일반적인 완충액, 예를들면, 아세테이트버퍼, 인산버퍼, 인산칼륨버퍼, 3-(N-모르폴리노)프로판술폰산(MOPS)버퍼, N-트리스(히드록시메틸)메틸-3-아미노프로판술폰산(TAPS)버퍼, 트리스염산버퍼, 그리신버퍼, 2-(시클로헥실아미노)에탄술폰산(CHES)버퍼등이 호적하게 사용되고있다. PHA합성효소의 활성을 발휘시킬 수 있는 완충액의 농도는 일반적인 농도, 즉5mM∼1.0M의 범위에서 사용할 수 있으나, 바람직하게는 10∼200mM으로 행하는 것이 바람직하다. 또, pH는 5.5∼9.0, 바람직하게는 7.0∼8.5로 되도록 조제하지만, 사용하는 PHA합성효소의 최적 pH 나 pH안정성에 의해서는 상기 범위이외에 조건을 설정하는 것도 제외되지 않는다.

또, 수성매체중에서의 안료의 분산상태를 유지하기 위해 후의 공정을 방해하지 않는 종류 및 농도, 또는 본 발명의 착색조성물의 목적을 방해하지 않는 종류 및 농도라면, 적당한 계면활성제를 첨가해도 된다. 이와같은 계면활성제의 예로써는 예를들면 올레인산 나트륨, 도데실술폰산나트륨, 도데실황산나트륨, 도데실-N-살코신산나트륨, 코올산나트륨, 디옥시콜산나트륨, 다우로데옥시콜산나트륨등의 음이온계면활성제, 세틸트리메틸 암모늄블로마이드, 도데실피리디늄클로라이드 등의 양이온계면활성제, 3-[(콜 아미오프로필)디메틸암모늄]-1-프로판술폰산(CHAPS), 3-[(3-콜아미드프로필)디메틸암모니오]-2-히드록시-1-프로판술폰산(CHAPSO), 팔미토일리조레시틴, 도데실-β-아라닌 등의 양성이온계면활성제, 옥틸글코시드, 옥틸티오루코시드, 헵틸티오글루시드, 데카노일-N-메틸글루카미드(MEGA-10), 폴리옥시에틸렌도데실에테르(Brij, Lubrol), 폴리옥시에틸렌-i-옥틸페닐에테르(TritonX), 폴리옥시에틸렌오닐페닐에테르(Nonidet P-40, 트리톤 N), 폴리옥시에틸렌지방산에테르(Span) 및 폴리옥시에틸레네소르비톨에스테르(Tween) 등의 비이온계면활성제 등을 들수있다.

또, 수성매체 중에서의 안료의 분산상태를 확보하기 위해, 후의 공정을 방해하지않는 종류 및 농도, 또는, 본 발명의 착색조성물의 목적을 방해하지 않는 종류및 농도라면, 적당한 보조용매를 첨가해도된다. 보조용매로써는 예를들면 핵산 등 직쇄지방족탄화수소, 또 메타놀, 에탄올 등의 1가알콜류 및 글리세롤 등의 다가 알콜류 및 지방족에테르류, 카르본산 에스테르류 등의 유도체로부터 선택되는 1종 또는 2종이상의 것을 선택해서 사용할 수 있다.

PHA합성효소를 안료에 고정화하는 공정은, 앞의 안료분산액에 PHA합성효소를 첨가하고, 고정화처리를 시행하는 것에 의해 행할수있다. 고정화처리는 해당 효소의 활성을 유지될수 있는 것이고, 또한 소망의 안료에서 적용가능한 것이면, 통상 행해지고있는 효소고정화방법 중으로부터 임의로 선택해서 행할 수있다. 예를들면, 공유결합법, 이온흡착법, 소수흡착법, 물리적흡착법, 어피니티흡찰법, 가교법, 격자형포괄법 등을 예시할 수 있으나, 특히 이온흡착이나 소수흡착을 이용한 고정화방법이 간편하다.

PHA합성효소 등의 효소단백질은 아미노산이 다수 결합한 폴리펩티드이고, 리신, 히스티딘, 아르기닌, 아스파라긴산, 글루타민산 등의 유리의 이온성기를 가진 아미노산에 의해 이온흡착제로써의 성질을 나타내고, 또, 아라닌, 바린, 로이신, 이소로이신, 메티오닌, 트립토판, 페닐라라닌 프로린등의 유리의 소수성기를 가지는 아미노산에 의해서, 또 유기고분자라는 점에서 소수흡착제로써의 성질을 가지고있다, 따라서 정도의 차는 있으나, 이온성이나 소수성, 또는 이온성과 소수성의 양방의 성질을 가지는 안료에 흡착시키는 것이 가능하다.

주로 이온흡착법에 의해 PHA합성효소를 고정화하는 방법에서는 이온성관능기를 표면에 발형되어있는 안료를 사용하면 되고, 예를들면 점토광물금속산화물등을주요성분으로하는 무기안료를 사용할 수 있다.

이온흡착법 또는 소수흡착법에 의한 PHA합성효소의 안료에의 고정화는 안료와 PHA합성효소를 소정의 수성매체 중에서 소정의 농도로 되도록 혼합하는 것에 의해 달성된다. 이때, 효소가 안료의 표면에 균등하게 흡착되도록 반응용기를 적당한 강도로 흔들거나 또는 교반하는 것이 바람직하다.

상기 고정화처리에 있어서, 안료와 효소가 혼합된 수성매체의 조성으로써는 수성매체의 pH나 염농도에 의해 안료 및 PHA합성효소의 표면전하의 정부나 전하량, 소수성이 변화하기 때문에 그것을 고려한 조성으로 하는 것이 바람직하다. 예를들면 안료가 주로 이온흡착법인 경우에는 염농도를 내리는 것에 의해 안료와 PHA합성효소의 흡착에 기여하는 전하량을 증가시킬수있다. 또, pH를 변화시키는 것에 의해, 양자의 반대전하를 증가시킬수있다. 안료가 주로 소수흡착성인 경우에는, 염농도를 올리는 것에 의해 양자의 소수성을 증가시킬 수있다. 또, 전기영동이나 습윤각 등을 특정하고, 안료나 PHA합성효소의 하전상태나 소수성을 조사하는 것에 의해 흡착에 적합한 조성을 설정할 수 있다. 또, 안료와 PHA합성효소의 흡착성을 직접 측정해서 조성을 구할수있다. 흡착량의 측정은 예를들면 안료가 분산된 용액에 농도를 알고있는 PHA합성효소용액을 첨가하고, 흡착처리를 행한후, 용액중의 PHA합성효소농도를 측정하고, 배기법(Subtraction method)에 의해 흡착효소량을 구하는 등의 방법을 사용하면 된다.

이온흡착법이나 소수흡착법에 의해 효소를 고정화하기 어려운 안료의 경우는 조작의 번잡이나 효소의 실활(失活)의 가능성을 배려한 처치를 필요에 따라 행할수 있는 것에 의해 공유결합법에 의한 고정화도 이용할 수 있다. 예를들면, 방향족아미노기를 가진 안료를 디아조화하고, 이것에 효소를 디아조커플링하는 방법이나, 카르복실기, 아미노기를 가진 안료와 효소의 아미노기와의 사이에서 알킬화하는 방법, 알데히드기 또는 케톤기를 가진 화합물과 이소시아니드화합물의 존재하에, 카르복실기, 아미노기를 가진 안료와 효소를 반응시키는 방법, 디술피드기를 가지는 안료와 효소의 티오르기와 사이에서 교환시키는 방법 등이 있다.

또, 어피니티흡착에 의해 효소를 리건드가 도입된 안료에 고정화해도 된다. 이경우 리간드로써 PHA합성효소의 효소활성을 유지하면서 어피니티흡착을 행하는 것이라면, 어떠한 것도 선택할 수 있다. 또, PHA합성효소에 단백질 등의 다른 생체고분자를 결합시키고, 결합된 생체고분자를 어피니티흡착하는 것에 의해 효소를 고정화해도 된다. PHA합성효소와 생체고분자의 결합은 유전자재결합등으로 행해도된다. 예를들면, 실시예에 후술하는 바와같이, 형질변환에 의해 글루타티온-S-트랜스페라제를 PHA합성효소로 융합하고, 글루타티온-S-트랜스페라제의 리건드인 글루타티온을 도입한 프로세스에 융합단백질을 어피니티 흡착하고, 고정화할수있다.

또, 안료에 대해 결합능을 가진 아미노산배열을 포함하는 펩티드를 폴리히드록시알카노에이트합성효소에 융합해서 제시시키고, 해당안료에 대하여 결합능을 가닝 아미노산배열의 펩티드부분과 안료의 결합성에 의거해서 해당안료표면에 폴리히드록시알카노에이트합성효소를 고정화할 수 있다. 안료에 대한 결합능을 가진 아미노산배열은 예를들면 랜덤펩티드라이브러리의 스크리닝에 의해 결정할 수 있다.특히 예를들면 M13계 패지(phage)의 표면단백질(예를들면 geneⅢ단백질)의 N단말쪽유전자에 랜덤합성유전자를 연결해서 조제된 패지디스플레이펩티드라이브러리를 적절하게 이용가능하나, 이 경우 안료에 대한 결합능을 가진 아미노산배열을 결정하는데에는 다음과 같은 수순을 취한다. 즉, 안료에 대해 패지디스플레이펩티드라리브러리를 첨가하는 것에 의해 접촉시키고, 그후, 세정에 의해 결합패지와 비결합패지를 분리에 의해 접촉시키고, 그후, 세정에 의해 결합패지와 비결합패지를 분리한다. 안료결합패지를 산등에 의해 용출하고 완충액으로 중화한후 대장균에 감염시켜 패지를 증폭한다. 이 선별을 복수회 반복하면, 목적의 안료에 결합능이 있는 복수의 클론이 농축된다, 여기에서 단일의 클론을 얻기위해 다시 대장균에 감염시킨 상태에서 배양지플레이트상에 콜로니를 만든다. 각각의 단일 콜로니를 액체배양지에서 배양한 후, 배양지의 위에 떠있는 액체중에 존재하는 패지를 폴리에틸렌글리콜등으로 침전정제하고, 그 염기배열을 해석하면 팹티드의 구조등을 알수있다.

상기 방법에 의해 얻어진 안료에 대한 결합능을 가진 팹티드의 아미노산배열은 통상의 유전자공학적수법을 사용해서 폴리히드록시알카노에이트합성효소에 융합해서 이용된다. 안료에 대한 결합능을 가진 팹티드는 폴리히드록시알카노에이트합성효소의 N단말 또는 C단말에 연결해서 발현할수있다. 또, 적당한 스페이서배열을 삽입해서 발현할 수 있다. 스페이서배열로써는 약3∼약400아미노산이 바람직하고, 또 스페이서배열은 어떠한 아미노산을 포함해도된다. 가장 바람직하게는 스페이서배열은 PHA합성효소가 기능하는 것을 방해하지않고, 또, PHA합성효소가 안료에 결합하는 것을 방해하지 않는것이다.

상기의 방법에 의해 제작된, 효소를 고정화한 안료는, 그대로도 사용할 수 있으나, 또, 동결건조 등을 행한 후에 사용하는 것은 가능하다.

3-히드록시아실CoA의 중합에 의해 PHA가 합성되는 반응에 있어서, 방출되는 CoA량이 1분간에 1μmol로 되는 PHA합성효소량을 1단위(U)로 했을때, 안료에 고정하는 효소의 양은 안료1g당 10단위(U)로 부터 1000단위(U), 바람직하게는 50단위(U)로부터 500단위(U)의 범위내로 설정하면된다.

효소의 고정화처리를 하는 시간은 1∼24시간이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10분∼1시간이다. 과잉의 정치 또는 방치는 안료의 응집 및 효소활성의 저하를 초래하기 때문에 바람직하지 않다.

또, 전공정의 안료를 분산하는 공정을 생략하고, 수성매체에 분산하기전의 안료를 직접 효소용액에 첨가해서 효소용액중에서 분산를 행하면서, 효소를 안료에 고정화해도 된다. 이 경우, 안료에 고정화된 효소가 보유하는 이온성관능기에 의한 전기적반발이나 입체장애에 의해 안료가 수성매체중에서 분산하는 것을 용이하게하고, 수성매체에의 계면활성체의 첨가를 불필요하게 하거나, 또는 소량화하는 것이 가능하게 된다.

기질인 3-히드록시아실CoA를 첨가하는 공정은 전공정의 효소가 고정화된 안료의 수성분산액에 대하여 별도준비한 3-히드록시아실CoA의 보존액을 목적농도에 도달하도록 첨가하는 것에 의해 달성된다. 기질인 3-히드록시아실CoA는 일반으로 0.1mM∼1.0M, 바람직하게는 0.2mM∼0.2M, 더욱 바람직하게는 0.2mM∼1.0mM의 최종농도에 첨가된다.

또, 상기 공정에서, 수계(水系)반응액중의 3-히드록시아실CoA의 종류나 농도 등의 조성을 경시적으로 변화시키는 것에 의해, 안료의 안쪽으로부터 바깥쪽을 향하는 방향에 안료를 피복하는 PHA의 단량체유닛조성을 변화시킬수있다.

이 단량체유닛조성이 변화한 안료의 형태로써는, 예를들면, PHA피막의 조성변화가 연속적이고, 내측으로부터 외측을 향한 방향으로 조성의 구배를 형성한 1층의 PHA가 안료를 피복한 형태를 들수있다. 제조방법으로써는 예를들면 PHA를 합성하면서 반응액중에 별도 조성의 3-히드록시아실CoA를 첨가하는 등의 방법에 의하면 된다.

또, 다른형태로써, PHA피막의 조성변호가 단계적이고, 조성이 다른 PHA가 안료를 다층으로 피복한 형태를 들수있다. 이 제조방법으로써는 어느 3-히드록시아실CoA의 조성으로 PHA를 합성한후, 원심분리등에 의해 조제중의 안료를 반응액으로부터 일단 회수하고, 이에 다른 3-히드록시아실CoA의 조성으로되는 반응액을 다시 첨가하는 등의 방법에 의하면 된다. PHA합성반응을 행하는 공정은 합성하는 PHA에 의해 소망의 형상의 마이크로캡슐화 안료를 얻을 수 있도록 반응용액의 조성을 전공정까지 조제하고 있지 않는 경우에는 PHA합성효소의 활성을 발휘시킬수있는 조성으로 되도록 조제를 행하고, 반응온도 및 반응시간을 조정하는것에 의해 행한다.

PHA합성효소의 활성을 발휘시킬 수 있는 반응용액의 완충액의 농도는, 일반적인 농도, 즉, 5mM∼1.0M의 범위에서 사용할 수 있으나, 바람직하게는, 10∼200mM에서 할 수 있는 것이 바람직하다. 또, pH는 5.5∼9.0, 바람직하게는 7.0∼8.5로되도록 조제하나, 사용하는 PHA합성효소의 최적pH나 pH안정성에 의해서는 상기 범위 이외에 조건을 설정하는 것은 제외되지 않는다.

반응온도는 사용하는 PHA합성산소의 특성에 따라서 적절히 설정하는 것이나, 통상 4∼50℃, 바람직하게는 20∼40℃로 설정하면된다. 단, 사용하는 PHA합성효소의 최적온도나 내열성에 의해서는 상기 범위 이외에 조건을 설정하는 것도 제외되지않는다.

반응시간은 사용하는 PHA합성효소의 안정에도 의하나 통상, 1∼24시간, 또는 30분∼3시간의 범위내에서 적당히 선택해서 설정한다.

본 공정에 의해서 마이크로캡슐화안료를 얻을수있으나, 그 마이크로캡슐을 구성하는 PHA의 단량체유닛구조는 마이크로캡슐화안료로부터 클로로포름에 의해 PHA를 추출한후, 가스 크로마토그라피등에 의한 조성분석이나, 비행시간형 2차이온질량분석장치(TOF-SIMS)와 이온스퍼터링기술을 이용해서 판정할수있다.

PHA의 분자량은 특히 제한은 없으나, 마이크로캡슐화의 강도를 유지하기 위해 분자량이 1,000∼10,000,000, 보다 바람직하게는 3,000∼1,000,000의 범위로하는 것이 바람직하다. PHA의 분자량은 마이크로캡슐화안료로부터 클로로포름에 의해 PHA를 추출한후, GPC(겔 퍼미에이션 크로마토그래피)에 의해 측정하면 된다.

또, 본 발명의 마이크로캡슐화안료의 제조방법에서는 안료에 직접 PHA를 피복할수 있기 때문에 마이크로캡슐중의 안료의 밀도를 높일수있다. 그러나, 한편으로 마이크로캡슐화안료의 분산성, 기계적강도를 높일수있기 때문에, PHA의 피복량을 증가시키는 것이 구해지는 결과, PHA의 피복량으로써는 안료에 대하여 1∼30질량%의 범위의 중량조성비이고, 바람직하게는 1∼20질량%의 범위, 보다 바람직하게는 1∼15질량%의 범위로한다.

상기 공정에 의해 얻어지는 마이크로캡슐화안료의 입자직경은 통상 1㎛이하, 바람직하게는 0.7㎛이하, 보다 바람직하게는 0.01∼0.4㎛로한다. 마이크로캡슐화안료의 입자직경은 흡광도법, 정적광산란법, 동적광산란법, 원심침강법 등의 기지의 방법에 의해 측정할 수 있고, 예를들면 콜터 카운터 멀티사이저 등의 입자직경측정장치를 사용할수있다.

또, 본 공정에서 얻어진 마이크로캡슐화안료에 각종 2차가공이나 화학수식 등의 처리를 행하여 사용하는 것도 가능하다.

예를들면, 안료표층의 PHA에 화학수식을 행하는 것에 의해 더 유용한 기능·특성을 구비한 마이크로캡슐화안료를 얻을 수 있다. 예를들면 그라프트사슬을 도입하는 것에 의해 해당 그라프트 사슬에 기인하는 각종 특성을 구비한 마이크로캡슐화안료를 얻을 수 있다. 예를들면, 후술하는 폴리실록산을 그라프트사슬로써 도입하면, 기계적강도, 분산성, 내후성, 내수성, 내열성 등이 향상된 마이크로캡슐화안료를 얻을 수 있고, 해당 안료를 사용한 안료잉크의 보존안정성이나 내후성을 향상시키는 것을 기대할수있다. 또, 안료표층의 PHA를 가교화시키는 것에 의해 마이크로캡슐화안료의 기계적강도, 내약품성, 내열성 등을 향상시킬수있다.

화학수식의 방법은 소망의 기능·구조를 얻는 목적을 만족하는 방법이라면, 특히 한정되지 않으나, 예를들면 반응성관능기를 측쇄에 가지는 PHA를 합성하고, 해당 관능기의 화학반응을 이용해서 화학수식하는 방법을 적절한 방법으로써 이용할 수있다.

상기 반응성관능기의 종류는 소망의 기능 구조를 얻는 목적을 만족하는 것이라면, 특히 한정되지 않는다. 예를들면, 상기한 에폭시기를 예시할수있다. 에폭시기를 측쇄에 가지는 PHA는 통상의 에폭시기를 가지는 중합체와 마찬가지의 화학적변화를 할 수 있다. 구체적으로는 예를들면, 수산기로 변환하기도하고, 술폰기를 도입할 수 있다. 또, 티올이나 아민을 가진 화합물을 부가할 수도 있고, 예를들면, 말단에 반응성관능기를 가진 화합물, 구체적으로는 에폭시기와의 반응성이 높은 아미노기를 말단에 가지는 화합물 등을 첨가해서 반응시키는 것에 의해 중합체의 그라프트사슬이 형성된다.

아미노기를 말단에 가지는 화합물로써는 폴리비닐아민, 폴리에틸렌아민, 아미노변성 폴리실록산(아미노변성실리콘오일)등의 아미노변성중합체를 예시할 수 있다. 그후 아미노변성폴리실록산으로써는 시판의 변성 실리콘오일을 사용해도되고, 또, J, Amer. chem. Soc.,78,2278(1956)등에 기재의 방법으로 합성해서 사용할 수 있고, 해당 중합체의 그라프트사슬의 부가에 의한 기계적강도, 분산성, 내후성, 내수성, 내열성의 개선등의 효과를 기대할 수 있다.

또, 에폭시기를 가진 중합체의 화학적변화의 다른 예로써, 헥사메틸렌디아민 등의 디아민화합물, 무수숙신산, 2-에틸-4-메틸이미다졸등에 의한 가교반응을 들수있다. 그후, 에폭시기를 측쇄에 가진 PHA와 헥사메틸렌디아민과의 반응은 하기의기구로 도시한 바와같은 형으로 진행하고, 가교중합체가 생성한다.

본 마이크로캡슐화안료는 이상과 같이 안료밀도가 높고, 또한 미소라고하는 특징을 가지고있기 때문에 본 마이크로캡슐화안료를 함유하는 안료잉크를 사용하는 것에 의해, 투명성이나 발색성이 양호한 콘트라스트에 뛰어난 화상을 형성할수있다.

마이크로캡슐화이트안료를 안료잉크로써 가공하는 공정은 전공성에서 얻어진 마이크로캡슐화안료를 수성매체 또는 유성매체에 첨가하고, 또 각종 안료잉크제조방법의 필요에 따라서 분산안정화제나 방부제 등을 첨가하고 혼합하는 것에 의해 행한다. 본 공정은 안료잉크를 수성안료잉크로하는 경우와, 유성안료잉크로 하는 경우도 구별할 수 있다.

PHA에 의해 피복된 마이크로캡슐화안료를 수성안료잉크의 재료로써 사용하는 경우, 실용에 제공하는 형태에 의해서는 그대로 사용할 수 있고, 또는 다음과 같이 기질의 제거조작을 행해서 수분산 마이크로캡슐화안료로써 사용할수있다. 효소 반응후의 반응액을 흡인여과, 가압여과 또는 원심분리등 공지의 방법에 의해서 처리하고, 안료입자의 함수케이크를 얻을수있어, 이것을 건조시키지 않도록 물로 세정하고 미반응의 기질을 제거한다. 그후, 저 섀어(shear)에서의 교반, 호모제나이저 등의 고섀어, 교반 또는 초음파 등을 사용해서 물에 분산시킨다, 수성매체에의 분산을 보조할 목적으로 계면활성제나 보호콜로이드, 또는 수용성유지용제등을, 도막의 내수성을 현저히 저하하지않는 범위에서 첨가할 수 있다. 또, 방부제, 점도조정제, pH조정제, 키레이트화제 등을 첨가할수도있다.

본 발명의 수성안료잉크에 첨가해도 되는 수용성유제용제로써 구체적으로는, 예를들면 메틸알콜, 에틸알콜, n-부틸알콜, 이소부틸알콜, tert-부틸알콜, n-프로필알콜 및 이소프로필알콜등의 알콜류; 디메틸, 포름알데히드와 디메틸아세트아미드 등의 아미드류; 아세톤과 메틸에틸케톤 등의 케톤류; 테트라히드로푸란, 디옥산, 에틸렌, 글리콜 메틸에테르, 에틸렌 글리콜 에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 에틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 모노메틸에테르 및 트리에틸렌 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르등의 에테르류; 에틸렌 글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,2,6-헥사네트리올, 티오디글리콜, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌 글리콜과 글리세린 등의 폴리알콜류; N-메틸-피롤리돈, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디온 등을 들수있다. 이들은 선택한 1종을 또는 필요에 따라서 2종이상을 조합해서 사용할 수 있다. 수용성유기용제의 함유비율은 95질량%이하가 바람직하고, 0∼80질량%의 범위가 특히 바람직하다.

본 발명의 수성안료잉크에 첨가해도 되는 보호콜로이드로써 구체적으로는, 글루(glue), 젤라틴, 카세인, 알부민, 아카시아 검 및 휘시글루(fish glue), 등의천연 단백질이나 알긴산, 메틸셀룰로스, 카르복시메틸셀룰로스, 폴리에틸렌 옥사이드, 히드록시 에틸셀룰로스, 폴리비닐알콜, 폴리아크릴아미드, 방향족아미드,폴리아크릴산, 폴리비닐에테르, 폴리비닐 피로리돈, 아크릴 폴리에스테르등의 합성고분자 등을 열거할 수 있다. 이들은 선택한 1종을, 또는 필요에 따라 2종이상을 조합해서 사용할 수있다. 보호콜로이드는 정착성이나 점도조절, 속건성(速乾性)을 들수있는 목적으로 30질량%이하가 바람직하고, 20질량%이하가 특히 바람직하다.

본 발명의 수성안료잉크에 첨가해도 되는 계면활성제로써는 아니온성, 카티온성, 양성이온성, 비이온성의 어느 활성제라도된다. 아니온성계면활성제의 예로써는 스테아린산 나트륨, 올레인산칼륨, 반경화우지지방산나트륨 등의 지방에스테르류; 도데실황산나트륨, 도데실황산트리(2-히드록시에틸)암모늄, 옥타데실황산나트륨 등의 알킬황산염류; 노닐벤젠술폰산나트륨, 도데실벤젠술폰산나트륨, 옥타데실술폰벤젠술폰산나트륨, 도데실벤젠술폰산나트륨 등의 벤젠술폰산염류; 도데실나프타렌술폰산나트륨, 나프타렌슬폰산포르말린 축합물등의 나프탈렌슬폰산염류; 디도데실 술포숙식산 나트륨, 디옥타도데실술포숙신산나트륨 등의 술포숙신산류; 폴리옥시에틸렌도데실에테르황산염나트륨, 트리(2-히드록시에틸)암모니아 폴리옥시에틸렌도데실에테르황산염, 폴리옥시에틸렌도데실페틸에테르 황산염나트륨, 폴리옥시에틸렌 도데실에테르 황산염 등의 폴리옥시에틸렌황산염류; 도데실인산칼륨 및 옥타데실인산나트륨등의 인산염류 등을 열거할수있다. 카티온성 계면활성제의 예로써는 옥타데실암모늄아세테이트, 코코넛오일아민 아세테이트 등의 알킬아민염류; 염화도데실트리메틸 암모늄, 염화옥타데실 트리메틸 암모늄, 염화 디옥타데실 디메틸암모늄, 염화도데실 벤질 디메틸 암모늄 등의 제 4암모니아염류 등을 들수있다. 양성활성제의 예로써는 도데실 베타인, 옥타데실 베타인등의 알킬베타인류, 도데실 디메틸 아민 옥사이드 등의 아민옥사이드류를 포함한다. 비이온성계면활성제의 예로써는 폴리옥시에틸렌 도데실에테르, 폴리옥시에틸렌헥사데실에테르, 폴리옥시에틸렌 옥타데실 에테르, 폴리옥시에틸렌(9-옥타데세닐)에테르 등의 폴리옥시에틸렌알킬 에테르류; 폴리옥시에틸렌 옥틸페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐에테르 등의 폴리옥시에틸렌 페닐 에테르류; 폴리 에틸렌 옥사이드, 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드의 공중합체; 소르비탄 도데칸산 에스테르, 소르비탄 헥사데칸산 에스테르, 소르비탄 옥타데칸산 에스테르, 소르비탄(9-옥타데센산)에스테르, 소르비탄(9-옥타데칸산)트리에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 도데칸산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 도데칸산 에스테르, 폴리에틸렌소르비탄 헥사데칸산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 옥타데칸산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 옥탄산 트리에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄(9-옥타데센산)에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄(9-옥타데센산)트리에스테르 등의 소르비탄 지방산에스테르류; 글리세린 옥타데칸산 에스테르, 글리세린(9-옥타에센산)에스테르 등의 글리세린 지방산 에스테르류를 들수있다. 이들 활성제중에서도 HLB가 14이상인 것이 특히 바람직하다. 본 발명에 사용하는 상기 계면활성제의 배합량은 단독사용의 경우 또는 2종이상을 혼합사용하는 경우에 의해 그 배합량은 변동하나, 수성잉크조성물전량에 대하여 0∼10질량%, 바람직하게는 0.5질량%이다.

본 발명의 수성안료잉크의 제조방법은 디바이스 등의 간단한 교반기로 PHA에의해 피복된 안료함유수성분산액, 수용성유기용제, 물, 보호콜로이드등을 교반혼합하는 조작만으로도 제조할수있다. 또, 필요에 따라서 계면활성제, 방부제, 점도조정제, pH조정제, 클레이터 등을 교반시에 첨가해서 제조한다. 본 발명의 수성안료잉크조성물은 조성물전량에 대해서 물이 20∼95질량%, 안료가 1∼60체적%의 범위로 함유하는 것이 바람직하다.

이와같이해서 제조된 수성안료잉크는 수성볼펜, 만년필, 수성싸인펜, 수성메이커 등의 필기구나 버블제트방식, 서멀제트방식이나 피에조방식 잉크 제트프린터 용의 수성기록액으로써 사용하는 것에 의해 기록화상의 정세도, 발색성, 투명성, 내수성이나 재분산성에 뛰어나고 분산공정의 성력화(省力化)에 의해 기록액의 제조코스트의 대폭적 저감이 도모된다.

PHA에 의해 피복된 마이크로캡슐화안료를 유성안료잉크의 재료로써 사용하는 경우, 효소반응후의 반응액을 흡인여과, 가압여과 또는 원심분리 등 공지의 방법에 의해 처리하고, 마이크로캡슐화안료입자의 함수케이크를 얻는다. 이 함수케이크를 건조후 또는 건조하지 않은채 사용하는 비수성매체로 세정을 반복함으로써 매체를 치환한다.

마이크로캡슐화안료를 분산시키는 비수성매체로써는 안료분산체, 특히, PHA에 대한 용해능에 작고 마이크로캠슐화안료를 안정되게 분산할수있는 것이라면 되고, 통상의 안료잉크에 사용되는 용제중에서 선택할수있다. 바람직하게는 독성이나 악취가 없고 안정성, 잉크필적의 건조성, 취급용이 등의 점에서는 20℃에 있어서의 증기압이 0.0001㎜Hg이상 45㎜Hg이하인 탄소수가 2개이상의 1가 알콜류나 다가알콜류 및 지방산에테르류, 카르본산 에스테르류등의 유도체로부터 선택되는 1종 또는 2종이상의 것을 선택해서 사용하는 것이 바람직하다.

여기에서, 1가알콜류로써는 분자내에 탄소수가 2개이상으로 수산기 1개를 가지는 공지의 각종 알콜류가 바람직하고, 예를들면 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부타놀, 1-부타놀,2-부타놀 등이 있고, 이 이상의 탄소수를 가진 1가알콜류도 사용가능하다. 더욱이 이들 유도체도 포함된다. 또, 다가알콜류로써는 분자내에 2개이상의 수산기를 가진다. 예를들면, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 3-메틸-1, 3-부타네디올, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,3-프로파네디올, 1,3-부타네디올, 1,5-펜타네디올, 헥실렌글리콜, 옥틸렌 글리콜 등이 열거되고, 이 이외에도 분자내에 2개이상의 수산기를 가지는 유기용매도 제품의 성능을 저하시키지 않는 정도라면 특히 제한은 없다. 또 이들의 글리콜 유도체 등도 사용될 수있다.

또, 에테르, 에스테르나 이들 유도체로써는 상기한 1가 알콜류나 다가알콜류의 알킬에테르류(지방족 단일, 지방족혼성을 포함한다), 카르본산 에스테르류등의 유도체가 열거된다. 먼저, 알킬 에테르류로써는, 예를들면, 메틸이소프로필에테르, 에틸에테르, 에틸 프로필 에테르, 에틸부틸에테르, 이소프로필에테르, 부틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜디부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌 글리콜 디에틸에테르, 디에틸렌 글리콜 디부틸에테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르,트리프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 트리프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르, 프로필렌 글리콜 부틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 n-부틸에테르, 트리프로필렌 글리콜 n-부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 페닐 에테르, 헥실 에테르, 2-에틸렌 헥실 에테르, 에틸렌 글리콜 모노헥실에테르, 에틸렌 글리콜 모노페닐 에테르, 에틸렌 글리콜 모노-2-에틸 부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 에틸 에테르, 3-메틸-3-메톡시-1-부타놀, 프로필렌 글리콜 터셔리(tertiary)부틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르 등이 열거된다. 또, 그 외에 에틸렌 글리콜에 에틸렌 옥사이드가 4몰이상 부가된 에테르 등도 열거된다.

카르복시레이트는 여러 에스테르류, 예를들면, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 디아세테이트, 3-메틸-3-메톡시 부틸 아세테이트, 프로필렌 글리콜 에틸 에테르 아세테이트, 에틸레 글리콜 에틸 에테르 아세테이트, 부틸 포르매이트(formate), 이소부틸 프로매이트, 이소아밀포르매이트, 프로필 아세테이트, 부틸 아세테이트, 이소프로필 아세테이트, 이소부틸 아세테이트, 이소아밀 아세테이트, 프로피온산 메틸, 프로피온산 에틸, 프로피온산 프로필, 프로피온산 이소부틸, 프로피온산이소아밀, 낙산메틸, 낙산에틸, 낙산프로필, 이소낙산메틸, 이소낙산프로필, 길초산메틸, 길초산에틸, 길초산프로필, 이소길초산 메틸, 이소길초산 에틸, 이소길초산 프로필, 메틸트리메틸아세테이트, 에틸트리메틸아세테이트, 프로필트리메틸아세테이트, 카프론산메틸, 카프론산 에틸, 카프론산 프로필, 카프릴산메틸,카프릴산 에틸, 카프릴산 프로필, 라우린산 메틸, 라우린산 에틸, 오레인산 메틸, 오레인산 에틸, 카프릴산 트리글리세아리트, 구연산 트리부틸 아세테이트, 옥시스테아린산 옥틸 등, 여러가지 에스테르가 열거되고 있다.

이들 알콜류, 에테르 및 에스테르 등을 포함하는 이들의 유도체는 각각 단독으로도 되고, 2종이상을 조합해도 된다. 안정성 및 오럴 독성(Oral taxicity)등의 점으로부터 바람직하게는 에틸렌글리콜유도체 등 이외의 용제를 사용한 쪽이 바람직하다. 본 발명에 사용하는 상기 조건을 만족하는 용제의 배합량은 단독사용의 경우 또는 2종이상을 혼합사용하는 경우에 보다 그 배합량은 변동하나, 유성잉크 조성물 전량에 대해서 20∼95질량%, 바람직하게는 30∼90질량%이다.

또, 본 발명의 유성안료잉크에서는 필요에 따라서 유성잉크조성물에 서로 녹을 수 있는 방청제, 곰팡이 방지제, 계면활성제, 윤활제 및 습윤제 등을 배합할수있고, 또 잉크의 안정성을 손상시키는 것이 아니라면 제품성능상의 보조용제도 배합할수있다. 특히, 건조억제용의 보조용제로써 제품특성상, 악영향을 미치지 않는 범위에서 용제에 서로 녹는 불휘발성용제등을 배합할 수 있다. 또, 필요에 따라서 잉크에 악영향을 미치지 않는 범위에서 착색제의 보조로써 염료를 병용하는 것도 가능하다.

방부제 또는 곰팡이방지제로써 구체적으로는 페놀, 나트륨오마진펜타클로로페놀나트륨, 1,2-벤조이소티아조린3-one, 2,3,5,6-테트라클로로-4-(메틸술포닐)피리딘, 소듐벤조에이트와 같은 벤조산, 솔비탄산이나 디히드로아세트산의 알칼리 금속염, 벤즈이미다졸계화합물등이 열거된다. 방정제로써는 구체적으로는 벤조트리아졸, 디시클로헥실 암모늄 나이트라이트, 디이소프로필, 암모늄니트라이트, 토릴트리아졸 등이 열거된다. 윤활제 및 습윤제로써 구체적으로는 디메틸폴리실록산의 폴리에틸렌글리콜 부가물 등의 폴리에테르 변성실리콘등이 열거된다.

본 발명의 유성안료잉크조성물은 조성물전량에 대해서 상기 용제가 20∼95질량%, 안료가 1∼50질량%의 범위로 함유하는 것이 바람직하다.

이와같이해서 제조된 유성안료잉크는 유성싸인펜, 유성메이커 등의 필기구나 인쇄잉크 등의 유성기록액으로써 사용하는 것에 의해 기록화상의 정세도, 발색성, 투명성, 내수성 및 재분산성에 뛰어나고, 분산공정의 단순화에 의해 기록액의 제조코스트의 대폭적인 저감이 도모된다.

이하 실시예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나, 이하에 설명하는 실시예는 최량의 실시형태의 일례는 되나, 본 발명의 기술적범위는 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예

(참고예1) PHA합성효소생산능을 가지는 형질전환체의 제작, 및 PHA합성효소의 생산.

PHA합성효소생산능을 가지는 형질전환체를, 이하의 방법으로제작했다. 즉, YN2주를 10㎖의 LB배양지(1%폴리펩톤, 0.5%효모엑기스, 0.5%염화나트륨, PH7. 4)로 30℃, 하룻밤배양후, 마마등의 방법에 의해 염색체DNA를 분리 회수했다. 얻어진 염색체DNA를 제한효소HindⅢ로 완전 분해했다. 벡터에는 PUC18를 사용해, 제한효소HindⅢ로 절단했다. 말단의 탈인산처리(Molecular Cloning,1,572,(1989); Cold Spring Harbor Laboratory 출판)의 후, DNA 라이게이션킷트Ver.Ⅱ(타카라주조사)를 이용해, 벡터의 절단부위(클로닝사이트)와염색체DNA의 HindⅢ 완전 분해 단편을 연결했다. 이 염색체DNA단편을 짜넣은 핵외 유전자 벡터를 이용해 대장균(Escherichia coli)HB101주를 형질전환해, YN2주의 DNA라이브러리를 제작했다.

다음에, YN2주의 PHA합성효소유전자를 포함한 DNA단편을 선택하기 위해, 콜로니·하이브리다이즈용의 프로브 조제를 실시했다. 배열번호: 5 및 배열번호: 6의 염기배열로 이루어진 올리고 누클레오티드를 합성해(Amasham Pharmacia Biotech), 이 올리고 누클레오티드를 플라이머로 이용해, 염색체DNA를 템플릿으로서 PCR를 실시했다. PCR 증폭되어 온 DNA단편을 프로브로서 이용했다. 프로브의 표지화는, 시판의 표지 효소계AlkPhosDirect(Amasham Pharmacia Biotech)를 이용해 갔다. 얻어진 표지화 프로브를 이용해, YN2주의 염색체DNA라이브러리로부터 코로니하이브리다이제이션법에 따라 PHA합성효소유전자를 포함한 재조합핵의 유전자를 가지는 대장균 균주를 선발했다. 선발한 균주로부터, 알칼리법에 따라 핵의 유전자를 회수하는 것으로, PHA합성효소유전자를 포함한 DNA단편을 얻을수있었다.

여기서 취득한 유전자DNA단편을, 불화합성그룹인 IncP, IncQ, 혹은 IncW의 어느 쪽에도 속하지 않는 숙주역복제영역을 포함한 벡터pBBR122(Mo Bi Tec)로재조합하였다. 이 재조합핵외 유전자를 슈드모나스·치코리아이 YN2m 1주(PHA 합성능 결손주)에 일렉트로포레이션법에 의해 형질전환한바, 상보성을 나타냈다. 따라서, 선발된 유전자DNA단편은, 슈드모나스·티코리아이YN2m1주내에 있어서, PHA합성효소로 번역 가능한, PHA합성효소유전자 영역을 포함하는 것이 확인된다.

이 PHA합성효소유전자를 포함한 DNA단편에 대해, 산가법(Sanger's method)에의해 염기배열을 결정했다. 그 결과, 결정된 염기 배열중에는, 각각 펩티드사슬을 코드화하는, 배열번호: 2 및 배열번호: 4로 나타나는 염기배열이 존재하는 것이 확인되었다. 아래에서 설명하는 바와같이, 각각의 펩티드사슬로 이루어진 단백질은, 함께 효소 활성을 가지고있어 배열번호: 2 및 배열번호:4로 나타나는 염기배열은 각각 PHA합성효소유전자인 것을 확인할수가 있었다. 즉, 배열번호: 1에 나타내는 아미노산 배열을 배열번호: 2의 염기 배열은 코드하고있어, 배열번호: 3에 나타내는 아미노산 배열을 배열번호: 4의 염기배열을 코드하고 있고, 이 어느한쪽의 아미노산배열을 가지는 단백질만으로, PHA합성능이 발휘되는 것을 확인했다.

배열번호:2로 나타나는 염기배열의 PHA합성효소유전자에 대해, 염색체DNA를 템플릿으로서 PCR을 실시해, PHA합성효소유전자의 전체길이를 재제조했다.

배열번호:2로 나타나는 염기배열에 대해서, 상류측 프라이머가 되는, 그 개시코돈보다 상류의 염기배열을 가지는 올리고누쿠레오티드(배열번호:7) 및 하류측 프라이머가 되는, 종지 코돈보다 하류의 염기배열을 가지는 올리고누클레오티드(배열번호:8)를 각각 설계·합성했다(Amasham Pharmacia. Bitech). 이 올리고누크레오티드를 프라이머로서 염색체DNA를 템플릿으로서 PCR를 실시해, PHA합성효소유전자의 전체길이를 증폭했다(LA-PCR키트: 타카라주조사).

마찬가지로, 배열번호:4로 나타나는 염기 배열의 PHA합성효소유전자에 대해서도, 염색체DNA를 템플릿으로서 PCR를 실시해, PHA합성효소유전자의 전체길이를 재제조했다. 배열번호: 4로 나타나는 염기배열에 대해서, 상류측 프라이머로 되는, 그 개시코돈보다 상류의 염기배열을 가지고 올리고누클레오티드(배열번호: 9)하류측 플라이머가 되는, 종지 코돈보다 하류의 염기배열을 가지는 올리고 누클레오티드(배열번호:10)를 각각 설계·합성했다(Amasham Pharmacia. Bitech). 이 올리고누크레오티드를 프라이머로서 PCR를 실시해, PHA합성효소유전자의 전체길이를 증폭했다(LA-PCR키트: 타카라주조사)

다음에, 얻어진 PHA합성효소유전자의 전체길이를 포함한 PCR증폭단편을, 각각에 대해서 제한효소 HindⅢ를 이용해 완전 분해했다. 또, 발현벡터 pTrc99A도 제한효소 HindⅢ로 절단해, 탈인산화처리(Moiecular Clining, 1권, 572페이지, 1989년; Cold Spring Harbor Laboratory 출판)했다. 이 발현벡터pTrc99A의 절단부위에, 양 말단의 불필요한 염기배열을 제외한 PHA합성효소유전자의 전체길이를 포함한 DNA단편을, DNA라이게이션트Ver.Ⅱ(타카라주조)를 이용해 연결했다.

얻어진 재조합 핵외 유전자로 대장균(Escherichia coli HB10,타카라주조사)을 염화칼슘법에 의해 형질전환했다. 얻어진 재조합체를 배양해, 재조합 핵외 유전자의 증폭을 실시해, 재조합 핵외 유전자를 각각 회수했다. 배열번호: 2의 유전자DNA를 보관 유지하는 재조합 핵외 유전자를 pYN₂-C1(배열번호 2 유래), 배열번호:4의 유전자DNA를 보관 유지하는 재조합 핵외 유전자를 pYN₂-C2(배열번호 4 유래)로 했다.

pYN₂-C1, pYN₂-C2로 대장균(Escherichia coli HB10 fadB 결손주)을 염화 칼슘법에 의해 형질전환해, 각각의 재조합 핵외 유전자를 보관 유지하는 재조합 대장균주, pYN₂-C1재조합주, pYN₂-C2재조합주를 얻었다.

pYN₂-C1재조합주, pYN₂-C2재조합주 각각을 효모 엑기스0.5%, 옥탄산0.1%를 포함한 M9배양지 200㎖에 식균하고, 37℃, 125 stroke/분만에 진만배양했다. 24시간후, 균체를 원심분리에 의해 회수해, 상법에 의해 핵외 유전자DNA를 회수했다. pYN₂-C1에 대해서, 상류측 프라이머로 되는, 올리고 누클레오티드(배열번호 1) 및 하류측 프라이머가 되는, 올리고 누클레오티드(배열번호:12)를 각각 설계·합성했다(Amasham Pharmacia. Bitech). 이 올리고 누클레오티드를 프라이머로서 pYN₂- C1를 템플릿으로서 PCR를 실시해, 상류에 BamHI 제한부위, 하류에 XhoI 제한 부위를 가지는 PHA합성효소유전자의 전체길이를 증폭했다(LA-PCR키트: 타카라주조사)

마찬가지로, pYN₂-C1에 대해서, 상류측 프라이머가 되는, 올리고 누클레오티드(배열번호:13) 및 하류측프라이머가 되는, 올리고 누클레오티드(배열번호: 4)를 각각 설계·합성했다(Amasham Pharmacia. Bitech). 이 올리고누크레오티드를 프라이머로서 pYN₂-C2를 템플릿으로서 PCR를 실시해, 상류에 BamHI 제한부위, 하류에 XhoI 제한부위를 가지는 PHA합성효소유전자의 전체길이를 증폭했다(LA-PCR키트: 타카라주조사)

정제한 각각의 PCR증폭산물을 BamHI 및 XhoI에 의해 소화해, 핵외 유전자 pGEX-6P-1(Amasham Pharmacia. Bitech)에 대응하는 부위에 삽입했다, 이들 벡터를 이용해 대장균(JMI09)을 형질전환해, 발현용 균주를 얻었다. 균주의 확인은, Miniprep(Wizard Minipreps DNA Purification Systems, PROMEGA사제)를 이용해 대량으로 조제한 핵외 유전자DNA를 BamHI, XhoI로 처리해 얻어지는 DNA단편에 의하였다. 얻어진 균주를 LB-Amp배양지10mL로 하룻밤 미리배양한 후, 그 0.1mL를, 10mL의 LB-Amp배양지에 첨가해, 37℃, 170rpm루 3시간 진탕 배양했다. 그 후 IPTG를 첨가(최종농도 1mM)해, 37℃에서 4∼12시간 배양을 계속했다.

IPTG 유도한 대장균을 집균(8000×g, 2분, 4℃)해, 4℃에서 1㎖의 PBS로 재현탁했다. 동결 융해 및 소니케이션에 의해 균체를 파쇄해, 원심, (8000×g, 10분, 4℃)해서 고형오염물을 없앴다. 목적의 발현 단백질이 표면에 떠서 존재하는 것을 SDS-PAGE로 확인한 후, 유도되고 발현된 GST융합 단백질을 글루타티온·세파로스 4B비드(Glutathion Sepharose 4B beads)(Amasham Pharmacia. Bitech)로 정제했다.

사용한 글루타티온 세파로스는, 미리 비특이적 흡착을 억제하는 처리를 실시했다. 즉, 글루타티온세파로스를 동량의 PBS로 3회세정(8000×g, 1분, 4℃)한후, 4%BSA 함유 PBS를 같은양 더해서 4℃로 1시간 처리했다. 처리후 동량의 PBS로 2회 세정해, 1/2량의 PBS로 재현탁하였다. 사전 처리한 글루타티온세파로스40μL를 무세포 추출액1mL에 첨가해, 4℃에서 순하게 교반했다. 이것에 의해, 융합 단백질 GST-YN2-C1 및 GST-YN2-C2를 글루나티온세파로스에 흡착시켰다.

흡착 후, 원심(8000×g, 1분, 4℃)하여 글루타티온세파로스를 회수해, 40μL의 PBS로 3회 세정했다. 그 후, 10mM글루타티온40μL를 첨가해, 4℃로 1시간동안 교반해서, 흡착한 융합 단백질을 용출하였다. 원심(8000×g, 2분, 4℃)하여 표면에 떠오른것을 회수한 후 PBS에 대해서 투석(透析)하여, GST융합 단백질을 정제했다. SDS-PAGE에 의해, 싱글 밴드를 나타내는 것을 확인했다.

각 GST융합 단백질 500㎍를 PreScission 프로테아제(Amasham Pharmacia. Bitech), 5U)로 소화한후, 글루타티온·세파로스에 통해 프로테아제와 GST를 제거했다. 플로우쓰루분획(flow-through fractions)을 게다가 PBS로 평형화한 세파덱스 G200컬럼에 걸쳐, 발현 단백질 YN2-C1 및 YN2-C2의 최종 정제물을 얻었다. SDS-PAGE에 의해 각각 60.8kDa, 및 61.5kDa의 싱글 밴드를 나타내는 것을 확인했다.

상기 효소를 생체용액시료농축제(Mizubutorikun AB-1100, 아토사제)를 이용해 농축해, 10U/ml의 정제효소용액을 얻었다.

각 정제효소활성을 전술의 방법으로 측정했다. 또, 시료중의 단백질 농도는, 마이크로BCA단백질정량시약키트(피어스 케이컬 사제)에 의해 측정했다. 각 정제효소의 활성측청 정의 결과를 표 1에 나타냈다.

	활성	비(比)활성
YN2-C1	2.1U/㎖	4.1U/㎎단백질
YN2-C2	1.5U/㎖	3.6U/㎎단백질

(참고예 2) PHA합성효소의 생산2

P91, H45, YN2 또는 P161를, 효모 엑기스(Difco 사제)0.5%, 옥탄산0.1%를 포함한 M9배양지 200㎖에 식균하여, 30℃, 125 stroke/분에 진탕 배양했다. 24시간 후, 균체를 원심분리(10,000×g, 4℃, 10분간)에 의해 회수해, 0.1M트리스 염산버퍼(pH8.0)200㎖에 재현탁해서 재차 원심분리하는 것에 의해 세정했다. 균체를0.1M트리스 염산버퍼(pH8.0)2.0㎖에 재현탁하고, 초음파 파쇄기로 파쇄한후, 원심분리(12,000×g, 4℃, 10분간)해 표면에 뜬것을 회수해 조효소를 얻었다, 각 조효소의 활성측정의 결과를 표 2에 나타낸다.

활 성

P91주 0.1U/㎖H45주 0.2U/㎖YN2주 0.4U/㎖P161주 0.2U/㎖

상기 효소용액을 생체용액시료농축제(Mizubutorikun AB-1100, 아토사제품)를 이용해 농축해, 10U/㎖의 조효소용액을 얻었다.

(참고예 3) 3-히드록시아실CoA의 합성

(R)-3-히드록시옥타노일-CoA는, Rehm BHA, Kruger N,Steinbuchel A(1998) Journal of Bio1ogical Chemistry 273 pp24044-24051에 근거해, 약간의 변경을 더하고 다음과 같이 행하였다. acyl-CoA synthetase(시그마사제)를, 2mM ATP, 5mM MgCl₂, 2mM coenzyme A, 2mM (R)-3-hydroxyoctanoate를 포함한 트리스염산완충액(50mM, pH7.5)에 용해해, 0.1밀리 유니트/마이크로 리터로 했다. 37℃의 온욕중에서 보온해, 적시에 샘플링해 반응의 진행을 HPLC로 분석했다. 샘플링한 반응옹액에 황산을 0.02N가 되도록 첨가해 효소반응을 멈춘후, n-heptane으로 미반응의 기질인 (R)-3-히드록시옥타노에이트를 추출해서 제거했다. HPLC에 의한 분석으로는 RP18컬럼(nucleosil C18, 7㎜, Knauser)를 이용하고, 25mM인산완충액(pH5.3)을 이동상으로하여 아세트니트릴의 직선농도구배로 용출하고, 다이오드어레이 검출기로 200∼500㎚의 흡광스펙트럼을 모니터하는 것에 의해 효소반응에 의해 생성한 티오에스테르화합물을 검출하였다. 마찬가지로, (R)-3-히드록시-5-페닐바레릴 CoA, (R)-3-히드록시-5-(4-플루오르페닐)바레릴CoA, (R,S)-3-히드록시-7,8-에폭시옥타논CoA를 조제하였다. 또, (R,S)-3-히드록시-7,8-에폭시옥타노일CoA의 조제에 사용하는 (R,S)-히드록시-7,8-에폭시옥탄산은 Int.J.Bio1. Macromol.,12, 85-91(1990)에 기재의 방법으로 합성한 3-히드록시-7-옥탄산의 불포화부분을 3-클로로벤조산으로 에폭시화하여 조제하였다.

(실시예 1) 마이크로캡슐화안료의 제조1

계면활성제로써 Tween-20을 1질량%을 1질량%가한 20mM인산완충액(pH7.0)에 안료로써 카본블랙을 25질량%의 농도로 현탁했다. 이것을 볼밀로 혼합하는 것에 의해 카본블랙의 분산액을 조제했다. 레이저광산란법에 의하면, 그 평균입자직경은 102㎚의 완분산상태이었다.

참고예 1에서 조제한 Pseudomonas cichorii YN2 유래의 PHA합성효소 YN2-C1를 농도 100U/mL이 되도록 더하고 20℃에서 30분간 정치했다. 다음에 참고예 3에서 조제한 (R)-3-히드록시옥타노일 CoA를 최종농도 5mM가 되도록 첨가했다. 37℃로 30분간 인큐베이트하는것에 의해, 합성 반응을 실시했다.

반응액을, 원심분리(10,000×g, 40℃, 10분간)해, 카본블랙을 코어로 하는 마이크로 캡슐화안료의 함수 케이크를 얻었다. 이 함수 케이크를 물에 재현탁한후, 재차 원심분리 조작에 의해 마이크로 캡슐화 안료를 회수했다. 이 조작을 3회 반복해서 세정했다.

제작한 마이크로 캡슐화 안료의 함수케이크의 일부를, 진공 건조한 후, 20ml의 클로로포름에 현탁하고, 60℃에서 20시간 교반해 외피를 이루는 PHA를 추출했다. 이 추출액을 구멍 지름 0.45㎛의 멤브레인필터로 여과해, 회전증발기로 감압 농축한 후, 상법에 따라 메타노리시스를 실시해, 가스 크로마토그래피-질량분석장치(GC-MS, 시마츠QP-5050, EI법)로 분석해, PHA단량체유닛의 메틸 에스테르화물의 확인을 실시했다. 그 결과, 도 1a 및 도 1b에 나타내는 대로, 해당 PHA는 3-히드록시 옥탄산을 단량체유닛으로 하는 PHA인 것이 확인되었다. 게다가 이 PHA의 분자량을 겔퍼미에이션크로마토그라피(GPC; 토소 HLC-8020, 컬럼; 폴리머 연구실 PLgel MIXED-C(5㎛), 용매; 클로로포름, 컬럼온도 :40℃, 폴리스티렌 환산)에 의해 평가한 결과, Mn= 16,000, Mw= 36,000이었다.

레이저광 산란법에 따르면 이 마이크로 캡슐화 안료의 평균입자직경은 140㎚의 단분산 상태였다.

(실시예 2) 마이크로 캡슐화 안료의 제작2

계면활성제로써 Tween-20을 1 질량% 더한 20mM인산완충액(pH7.0)에 안료로써 프타로시아닌계 유기안료 Pigment Blue 60을 25질량%의 농도로 현탁했다. 이것을 볼 밀로 혼합하는 것에 의해, Pigment Blue 60의 분산액을 조제했다. 레이저광산란법에 의하면, 그 평균입자직경은 105㎚의 단분산상태이었다.

참고예 1에서 조제한 Pseudomonas cichorii YN2 유래의 PHA합성효소 YN2-C2를 농도 100U/mL이 되도록 더하고 20℃에서 30분간 정치했다. 다음에 참고예 3에서 조제한 (R)-3-히드록시-5-페닐바레릴 CoA를 최종농도 5mM가 되도록 첨가했다. 37℃로 30분간 인큐베이트하는것에 의해, 합성 반응을 실시했다.

반응액을, 원심분리(10,000×g, 40℃, 10분간)해, Pigment Blue 60를 코어로 하는 마이크로 캡슐화안료의 함수 케이크를 얻었다. 이 함수 케이크를 물에 재현탁한후, 재차 원심분리 조작에 의해 마이크로 캡슐화 안료를 회수했다. 이 조작을 3회 반복해서 세정했다.

제작한 마이크로 캡슐화 안료의 함수케이크의 일부를, 진공 건조한 후, 20ml의 클로로포름에 현탁해서, 60℃에서 20시간 교반해 외피를 이루는 PHA를 추출했다. 이 추출액을 구멍 지름 0.45㎛의 멤브레인필터로 여과해, 회전증발기로 감압 농축한 후, 상법에 따라 메타노리시스를 실시해, 가스 크로마토그래피-질량분석장치(GC-MS, 시마츠QP-5050, EI법)로 분석해, PHA단량체유닛의 메틸 에스테르화물의 확인을 실시했다. 그 결과, 도 2a 및 도 2b에 나타내는 대로, 해당 PHA는 3-히드록시-5-페틸길초산을 단량체유닛으로 하는 PHA인 것이 확인되었다. 게다가 이 PHA의 분자량을 겔퍼미에이션크로마토그라피에 의해 평가한 결과, Mn= 16,000, Mw= 36,000이었다.

레이저광 산란법에 따르면 이 마이크로 캡슐화 안료의 평균입자직경은 145㎚의 단분산 상태였다.

(실시예 3) 마이크로 캡슐화 안료의 제작 3

코어가 되는 안료로서 아조계 안료 Pigment Yellow 12 및 축합다환계 안료Pigment Red 170을 실시예 2와 같게 해 물에 현탁해서 분산시켰다. 각각의 안료 분산액에 대해서 참고예 2에서 조제한 H45주, P161주 유래의 PHA합성 효소를 농도100U/mL가 되도록 더하고, 20℃에서 30분간 정치했다. 다음에 참고예 3에서 조제한 (R)-3-히드록시-5-(4-플루오르 페닐)바레릴 CoA를 최종농도 5mM가 되도록 첨가했다. 37℃에서 30분간 인큐베이트 하는것에 의해, 합성반응을 실시했다. 실시예 2와 같이 이 PHA에 의해 피복된 안료를 회수했다.

제작한 마이크로캡슐화안료를, 실시예 2와 같게 해, 이 마이크로캡슐화 안료의 외피를 이루는 PHA를 추출해, PHA단량체 유닛의 메틸에스테르화물의 확인을 실시했다. 그 결과, 도 3a 및 도 3b에 나타낸 바와같이, 해당PHA는 (R)-3-히드록시-5-(4-플루오르 페닐)길초산을 단량체 유닛으로하는 PHA인것이 확인되었다. 게다가 이 PHA의 분자량을 겔퍼미에이션 크로마토그라피에 의해 평가한 결과, Mn= 16,000, Mw= 36,000 및 Mn= 15,000 및 Mw=35,000이었다.

레이저광 산란법에 따르면 각각의 전기영동입자의 평균입자직경은 160㎚및 170㎚의 단분산상태였다.

(실시예 4) 수성 안료잉크의 제작평가

실시예 1에서 조제한 흑색 마이크로캡슐화안료를 이용해 수성흑색잉크를 조제했다. 흑색잉크의 조성은 다음과 같다. 또한, 이하에 가리키는 각 성분의 양은 중량부를 나타내는 것으로 한다. 분산교반기(TK호모디스퍼20, 특수기화공업사제품)을 이용해, 분산 시간을 3시간으로 했다.

흑색마이크로캡슐화안료50부

글리세린6부

디에틸렌글리콜7부

폴리옥시에틸렌도데실에테르0.2부

Proxel XL-2 : 방부제(ZENECA사제)0.3부

벤조트리아졸: 부식방지제(관동화학사제)0.005부

물 잔부

마찬가지로해서 실시예 2에서 조제한 청색 마이크로캡슐화안료를 사용해서 수성청색잉크를 조제하였다.

청색잉크의 조성은 다음과 같다.

청색 마이크로캡슐화안료50부

글리세린6부

디에틸렌글리콜7부

폴리옥시에틸렌도데실에테르0.2부

Proxel XL-2: 방부제(ZENECA 사제품)0.3부

벤조트리아졸: 부식방지제(간토화학사제품)0.005부

물 잔부

마찬가지로해서 실시예 3에서 조제한 청색 마이크로캡슐화안료 및 적색마이크로안료를 사용해서 수성황색잉크 및 수성적색잉크를 조제하였다.

황색잉크의 조성은 다음과 같다.

(황색잉크)

황색 마이크로캡슐화안료50부

글리세린6부

디에틸렌글리콜7부

폴리옥시에틸렌도데실에테르0.2부

Proxel XL-2: 방부제(ZENECA 사제품)0.3부

벤조트리아졸: 부식방지제(간토화학사제품)0.005부

물 잔부

(적색잉크)

적색 마이크로캡슐화안료50부

글리세린6부

디에틸렌글리콜7부

폴리옥시에틸렌도데실에틸0.2부

Proxel XL-2: 방부제(ZENECA 사제품)0.3부

벤조트리아졸: 부식방지제(간토화학사제품)0.005부

물 잔부

폴리히드록시 알카노에이트로 피복되어있지 않은 수성안료분산체의 비교예로서, 미분쇄한 카본블랙을 사용하고, 다음의 조성의 비교예의 수성안료잉크를 조제하였다.

미분쇄(微粉碎)카본블랙 50부

글리세린6부

디에틸렌글리콜7부

폴리옥시에틸렌도데실에테르0.2부

Proxel XL-2: 방부제(ZENECA 사제품)0.3부

벤조트리아졸: 부식방지제(간토화학사제품)0.005부

물 잔부

이와같이해서 조제한 수성잉크에 대해서 분산안정성과 평균입자직경을 평가하였다. 분산안정성은 70℃, 3일간 저장후의 상분리의 정도를 척도로하고, 안료분의 침강에 의해 발생한 상층의 반투명 부분의 전체 분산액높이에 대한 비율로 표시하였다. 평균입자직경은 레이저도플러신 입자도분석계 마이크로트랙(UPA150형, 리즈 & 노슬롭사제품)에 의해 측정한 메디언 직경(median diameter)을 가지고 평균입자직경으로 하였다.

상분리 평균입자직경(㎚)조정직후 70℃ 3일후

흑색잉크 0 173 184청색잉크 0 154 165황색잉크 0 182 183적색잉크 0 166 178비교예 25 289 1865

표 3으로부터 알수있는 바와같이, 본 발명의폴리히드록시 알카노에이트에 의해서 피복된 안료입자로부터 조제된 잉크는 안료의 구조에 상관없이, 잉크화해서 수성 기록액으로 한 후에라도, 안료마이크로캡슐의 입자직경변화가 적으며, 더욱이 상분리가 전혀 없기때문에 분산안정성에도 뛰어난 것이 명백하다. 이것은, 잉크를 미소노즐로부터 토출시켜 비상기록시키는 바와같은, 잉크제트프린터용 잉크용도에 있어서는 특히 유리한 효과이다.

(실시예 5) 잉크제트프린터용잉크로서의 평가

상기 실시예 4의 잉크를 사용하고, 360dpi의 해상도의 기록헤드를 구비한 잉크제트프린터를 사용해서 토출주파수7.2㎑에 의해 주주사방향으로 720dpi의 간격으로 인자를 행하였다. 여기에서는 기록헤드로부터의 잉크한방울당의 토출량은 약 25피코리터로서 360dpi∼720dpi의 해상도로 형성되는바의 1화소에 잉크를 한방울 주입해서 기록을 행하였다. 그리고 벡터화상 및 문자 패턴등을 인자해서 화상의 OD, 도트주위형상, 베터균일성(solid uniformity), 이면이탈성, 스무딩성 및 진원도를 평가하였다. 또, 프린트매체로서는 캐논(주)사제 PB용지를 사용했다.

·OD는, 5㎟의 베터패턴(solid pattern)의 부분을 측정한것이다.

·도트주의형상은, 선화상의 에지부분의 샤프네스를 확대경에 의해서 육안으로 확인하였다.

A; 선의 에지가 산뜻하게 직선형상으로 이어져있다.

B; 선의 에지의 직선성이 약간 결여되어있지만, 실용상문제는 없다.

D; 선의 에지의 직선성이 결여되어있다.

베터균일성은 5㎟의 베터패턴에 있어서의 농도의 균일성은 육안으로 확인하였다.

A; 희게 벗어져있는 부분이 발견되지 않는다.

B; 희게 벗어져있는 부분이 발견되나 눈에 띄지않고, 실용상 문제가 없다.

D; 희게벗어져있는 부분이 눈에 띄고 화상품질이 악영향을 받는다.

·이면이탈성을 베터패턴을 인자한 부분을, 이면으로부터 육안에 의해 관찰하여 패턴이 보이는지의 가부를 확인하고, 또 마크베스농도계를 사용해서 이면의 대응부위의 광학농도를 측정하였다.

A; 패턴이 거의 보이지않고 또 마크베스농도계에 의한 광학농도가 0.2미만이다.

B; 패턴이 약간 보이지만 거의 무시할수있으며, 또 마크베스농도계에 의한 광학농도가 0.2∼0.25의 범위이다.

·진원도는 한방울의 잉크에 의해서 프린트매체위에 형성한 잉크도트의 형상을 확대경에 의해 관찰하였다.

A; 통계적으로보아, 거의 모든 도트가 진원에 가깝다.

B; 통계적으로보아, 몇몇 도트에는 진원성을 잃었지만, 화상형성에는 지장이 없다.

C; 통계적으로보아, 상당수의 도트에 대해 진원성을 잃고 왜곡된 형상의 도트가 형성되어있다.

이상의 결과를 하기 표 4에 표시한다.

흑색잉크 청색잉크 황색잉크 적색잉크 비교예

OD 1.45 1.47 1.45 1.46 1.10도트직경 67 70 72 69 48도트주위형상 A A A A = D베타균일성 A A A A = D이면이탈성 A A A A = B진원도 A A A A = C

표 4로부터 알수있는 바와같이, 본 발명의 폴리히드록시알카노에이트에 으해서 피복된 안료입자로부터 조제된 잉크는, 잉크제트프린터용 잉크로서 사용했을때, 기록매체위(종이)에서의 안료의 응집물은 미세한 입자형상으로되어 잉크도트안에 균일하게 분산하고, 적절한 확산을 가진 도트직경을 가지고, 또한 도트안의 화상농도분포가 균일하고, 또 페더링(feathering)이 거의 없는, 주위나 외형형상이 뛰어난 잉크도트를 얻을수있다.

(실시예 6)유성안료잉크의 조제 및 평가

실시예 1에서 조제한 흑색마이크로캡슐화안료를 사용해서 유성흑색잉크를 조제하였다. 흑색잉크의 조성은 다음과같다. 또 이하에서 표시한 각 성분의 량은 중량부를 표시하는 것으로한다. 분산교반기(TK호모디스퍼20, 특수기화공업(주)제)를 사용하고, 분산시간은 3시간으로 하였다. 용제로서는 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르아세테이트를 사용하였다.

흑색마이크로캡슐화안료30부

글리세린6부

디에틸렌글리콜7부

폴리옥시에틸렌도데실에틸0.2부

용제잔부

대조로서, 다음의 조성의 유성흑색잉크를 조제하였다.

흑색마이크로캡슐화분산체30부

글리세린6부

디에틸렌글리콜7부

폴리옥시에틸렌도데실에테르0.2부

로신페놀수지25부

용제잔부

양자의 흑색잉크를 비교하면, 잉크 중의 안료입자의 입자직경 및 분산안정성에는 차는 볼수없었으나, 점성도는 후자보다 전자의 것이 낮았다. 즉, 본 발명의 안료잉크는, 분산안정화수지로서 통상 유성안료잉크에 첨가되는 로진페놀수지 또는 케톤수지라는 합성수지를 첨가하지않아도 분산안정성을 표시하는 것을 알았다. 이것은 상대적으로 안료농도를 증대시켜, 연색성을 향상시키므로, 유성사인펜, 유성베이커등의 필기구나 인쇄잉크등의 유성기록액 용도에 있어서는 특히 유리한 효과이다.

(실시예 7) 수성안료 잉크의 제작

실시예 1과 마찬가지로해서 안료로서 카본블랙의 분산액을 조제하고, Pseudomonas cichorii YN2 유래의 PHA합성효소 YN2-C1을 100U/mL이 되도록 첨가하고, 20℃에서 30분간 정치하였다.

다음에 참고예 3에서 조제한 (R)-3-히드록시옥타노일 CoA를 최종농도 5mM가 되도록 첨가해, 37℃로 25분간 인큐베이트했다, 또, (R)-3-히드록시메틸CoA(Eur.J.Biochem., 250, 432-439(1997)에 기재의 방법으로 조제)를 최종농도 1mM가 되도록 첨가해, 37℃에서 5분간 인큐베이트했다.

반응액을, 원심분리(10,000×g, 4℃, 10분간)해, 카본 블랙을 코어로 하는 마이크로캡슐화안료의 함수케이크를 얻었다. 이 함수케이크를 물에 재현탁한후,재차 원심분리조작에 의해 마이크로캡슐화안료를 회수했다. 이 조작을 3회 반복해서 세정했다.

다음에 얻어진 마이크로캡슐화안료의 표면에 형성된 폴리머의 질량을, 비행 시간형 2차이온질량분석장치(TOF-SIMS IV, CAMECA제)에 의해 측정했다. 얻어진 매스스펙트럼으로부터, 마이크로캡슐화안료의 표면은 폴리히드록시피메레이트와 폴리히드록시옥타노에이트가 1.6:1의 몰비인 공중합체로부터 구성되어 있는것이 확인되었다. 또, 이온 스퍼터링에 의해 마이크로캡슐화안료의 표면을 조금씩 깎으면서, 똑같이 TOF-SIMS에 의해 매스 스펙트럼을 측정했는데, 마이크로 캡슐화 안료를 구성하는 중합체가 폴리히드록시옥타노에이트의 호모폴리머로 변화하는것이 확인되었다. 이것보다, 본 실시예의 마이크로캡슐화안료는, 안료를 피복한 폴리히드록시 옥타노에이트 위를, 다시 이온성으로 수분산성을 가지는 폴리히드록시피메레이트가 피복된 마이크로캡슐화안료인 것을 알 수 있었다.

또, 이 PHA의 분자량을 겔퍼미에이션크로마토그라피(GPC: 토소 HLC-8020, 칼럼; 폴리머 연구실 PLgel MIXED-C(5㎛), 용매; 클로로포름, 컬럼온도; 40℃, 폴리스티렌 환산)에 의해 평가한 결과, Mn= 19,000, Mw= 39,000이었다.

레이저광산란법에 의하면 이 마이크로캡슐화안료의 평균입자직경은 151㎚의 단분산상태이었다.

이 흑색마이크로캡슐화안료를 이용해서 계면활성제를 사용하지않고 수성흑색잉크를 조제하였다. 흑색잉크의 조성은 다음과 같고, 폴리옥시에틸렌도데실에테르를 제외한 다른것은 실시예 4와 같은 조성이다, 또 이하에 나타내는 각 성분의양은 중량부를 표시하는 것으로한다. 분산교반기(TK 호모디스퍼20, 특수기화공업사제)를 사용하고, 분산시간은 3시간으로 하였다.

흑색마이크로캡슐화안료50부

글리세린6부

디에틸렌글리콜7부

Proxel XL-2; 방부제(ZENECA사제)0.3부

벤조트리아졸; 부식방지제(관동화학사제)0.005부

물잔부

이와같이해서 조제한 수성잉크에 대해, 실시예 4와 같이하여 분산 안정성을 평가했다. 그 결과, 계면활성제를 이용한 실시예 4의 수성잉크와 같이, 본 실시예의 수성잉크에 대해서도 상분리는 0%로 되었다. 이것보다, 친수성의 PHA에 의해 마이크로캡슐화안료를 제작하는 것으로, 계면활성제를 이용하지 않고 분산 안정성이 뛰어난 수성잉크를 제공할 수 있는것을 알 수 있었다.

(실시예 8) 무기안료를 이용한 유성안료잉크의 제작1

무기적색안료로 red oxide를 0.3㎛이하가 되도록 샌드밀로 분산해, 침강법에 의해 입자직경을 가지런히했다. 이 안료의 평균입자직경을 레이저광산란법에 따라 측정하면 152㎚의 단분산 상태였다. 이 안료1질량부에 P161주 유래의 PHA합성효소의 조효소(10U/ml)10질량부, PBS 39질량부를 첨가해, 30℃로서 30분간 완만하게 진탕해서 PHA합성효소를 안료표면에 흡착시켰다. 이것을 원심분리(10,000×g, 4℃, 10분간)해, 침전을 PBS용액에 현탁하고, 재차 원심분리(10,000×g, 4℃, 10분간)해 고정화 효소를 얻었다.

1023제출 일평성 13연 7월 10일

상기 고정화효소를 0.1M인산버퍼(pH7.0)48질량부에 현탁하고, (R)-3- 히드록시옥타노일CoA(Eur. J. Biochem.,250, 432-439(1997)에 기재의 방법으로 조제)1질량부, bovin serum albumin(Sigma 사제)0.1질량부를 첨가해, 37℃로 30분 완만하게 진탕했다.

반응 종료후, 반응액을 원심분리(10,000×g, 4℃, 10분간)해, 침전한 입자를 진공 건조해 마이크로캡슐화안료를 얻었다.

다음에, 이 마이크로캡슐화안료의 표면에 형성된 폴리머의 질량을, 비행 시간형 2차이온질량분석장치(TOF-SIMS IV, CAMECA제)에 의해 측정했다. 얻어진 매스스펙트럼으로부터, 캡슐구조체표면은 폴리히드록시옥타노에이트의 호모폴리머로 구성되어있는 것을 알수있었다. 또, 이온스퍼터링에 의해 캡슐구조체표면을 조금씩 깎으면서 똑같이 TOF-SIMS에 의해 매스 스펙트럼을 측정해 갔지만, 모두 폴리히드록시옥타노에이트의 호모폴리머로 구성되어있었다. 이것보다, 본 비교예의 캡슐구조체는, 친수성의 무기입자를 직접 소수성의 폴리히드록시옥타노네이트의호모중합체로 피복한 캡슐구조체인것을 알수있었다.

게다가, 이 PHA의 분자량을 겔퍼미에이션 크로마트그라피(GPC; 토소 HLC-8020, 컬럼; 폴리머 연구실 PLgel MISED-C(5㎛), 용매; 클로로포름, 컬럼온도; 40℃, 폴리스티렌 환산)에 의해 평가한 결과, Mn= 21,000, Mw= 41,000이었다. 또, 레이저광산란법에 따르면 이 마이크로캡슐화안료의 평균입자직경은 169㎚의 단분산상태였다.

다음에 이 마이크로캡슐화안료를 이용해 유성잉크를 조제했다. 흑색잉크의 조성은 다음과 같다. 또한, 이하에서 가리키는 각 성분의 양은 중량부를 나타내는 것으로한다. 분산교반기(TK호모 디스퍼 20, 특수기화공업(주)제)를 사용해, 분산시간을 3시간으로 했다. 용제로서는 프로필렌글리콜모노에틸 아세테이트를 사용했다.

마이크로캡슐화안료30부

글리세린6부

디에틸글리콜7부

폴리옥시에틸렌도데실에테르0.2부

용제잔부

(실시예 9) 무기안료를 이용한 유성안료잉크의 제작2

무기적색안료로 red oxide를 0.3㎛이하가 되도록 샌드밀로 분산해, 침강법에 의해 입자직경을 가지런히했다. 이 안료의 평균입자직경을 레이저광산란법에 따라 측정하면152㎚의 단분산 상태였다. 이 안료1중량부에 P161주 유래의 PHA합성효소의 조효소(10U/ml)10질량부, PBS 39질량부를 첨가해, 30℃로해서 30분간 완만하게 진탕해서 PHA합성효소를 안료표면에 흡착시켰다. 이것을 원심분리(10,000×g, 4℃, 10분간)해, 침전을 PBS용액에 현탁하고, 재차 원심분리(10,000×g, 4℃, 10분간)해 고정화 효소를 얻었다.

상기 고정화효소를 0.1M인산버퍼(pH7.0)48질량부에 현탁하고, (R)-3- 히드록시옥타노일CoA(Eur. J. Bidchem.,250, 432-439(1997)에 기재의 방법으로 조제)1질량부, bovin serum albumin(Sigma 사제)0.1질량부를 첨가해, 37℃에서 5분간 완만하게 진탕했다. 그 다음에 37℃에서 완만하게 진탕하면서 이 반응액에 (R)-히드록시옥타노일CoA(Eur. J. Bidchem.,250, 432-439(1997)에 기재의 방법으로 조제)1 질량부, bovin serum albumin(Sigma 사제)0.1질량부를 포함한 0.1M인산버퍼(pH7.0)을 마이크로 튜브 펌프(도꾜이화 기계사제 MP-3N)를 이용해 1분간 4질량부의 비율로 첨가했다.

25분후, 반응액을 원심분리(10,000×g, 4℃, 10분간)해, 침전한 입자를 진공 건조해 마이크로캡슐화안료를 얻었다.

이 마이크로캡슐화안료의 표면에 형성된 중합체의 질량을, 비행 시간형 2차이온질량분석장치(TOF-SIMS IV, CAMECA제)에 의해 측정했다. 얻어 진 매스스펙트럼으로부터, 마이로캡슐화안료표면은 폴리히드록시옥타노에이트와 폴리히드록시피메레이트의 공중합체(몰비 15:1) 구성되어있는 것을 알수있었다. 또, 이온스퍼터링에 의해 마이크로캡슐화안료표면을 조금씩 깎으면서 똑같이 TOF-SIMS에 의해 매스 스펙트럼을 측정한바, 상기 공중합체에 있어서의 폴리히드록시옥타노에이트의 비율이 점차 감소해, 최종적으로 폴리히드록시피메레이트의 호모중합체로 변화하는 것이 확인되었다. 이것보다, 본 실시예의 마이크로캡슐화안료는, 친수성의 안료를 친수성관능기를 가지는 폴리히드록시피메레이트로 피복해, 그 위를 폴리히드록시 옥타노에이트와 폴리히드록시피메레이트의 공중합체에 의해, 표층에 이르는 것에 따라 소수성의 폴리히드록시옥타노에이트의 조성비율을 높이면서 피복한캡슐화구조체인것을 알수있었다.

게다가, 이 PHA의 분자량을 겔퍼미에이션 크로마토그라피(GPC; 토소 HLC-8020, 컬럼; 폴리머 연구실 PLgel MISED-C(5㎛), 용매; 클로로포름, 컬럼온도; 40℃, 폴리스티렌 환산)에 의해 평가한 결과, Mn= 20,000, Mw= 39,000이었다. 또, 레이저광산란법에 따르면 이 마이크로캡슐화안료의 평균입자직경은 171㎚의 단분산상태였다.

다음에 이 마이크로캡슐화안료를 이용해 유성잉크를 조제했다. 잉크의 조성은 다음과 같다. 또한, 이하에 가리키는 각 성분의 양은 중량부를 나타내는 것으로한다. 분산교반기(TK호모 디스퍼 20, 특수기화공업사제)를 사용해, 분산시간을 3시간으로 했다. 용제로서는 프로필렌글리콜모노메틸 에테르아세테이트를 사용했다.

마이크로캡슐화안료30부

글리세린6부

디에틸렌글리콜7부

폴리옥시에틸렌도데실에테르0.2부

용제잔부

(비교예 10)

무기적색안료로 red oxide를 0.3㎛이하가 되도록 샌드밀로 분산해, 침강법에 의해 입자직경을 가지런히 했다. 이 안료의 평균입자직경을 레이저광산란법에 따라 측정하면, 152㎚의 단분산상태였다. 이것을 이용해 유성잉크를 조제했다.잉크의 조성은 다음과 같다. 또한 이하에 가리키는 각 성분의 양은 중량부를 나타내는 것으로한다. 분산교반기(TK 호모디스퍼20, 특수기화공업사제)을 사용해, 분산시간은 3시간으로 했다. 용제로서는 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르아세테이트를 이용했다.

red oxide30부

글리세린6부

디에틸글리콜7부

폴리옥시에틸렌도데실에테르0.2부

용제잔부

(실시예 10) 실시예 8, 실시예 9, 비교예 10의 유성잉크의 평가

실시예 8, 실시예 9, 비교예 10의 유성 잉크에 대해, 실시예 4와 같게해 분산 안정성을 평가했다. 그 결과, 실시예 8, 실시예 9의 잉크에 대해, 상분리는 0%로 되어, 분산 안정성이 뛰어났지만, 비교예 9의 유성잉크는 상분리가 30%로 되어, 실시예 8,9와 비교해 분산안정성에 뒤떨어졌다.

다음에, 실시예 8, 실시예 9, 비교예 10의 유성잉크를 볼텍스·믹서에 의해 5분간 격렬하게 교반해, 실시예 4와 같이해 분산안정성을 평가했다. 그 결과, 실시예 9의 잉크에 대해서는 상분리는 0%가 되어, 분산 안정성이 뛰어났지만, 실시예 8의 유성잉크는 상분리가 10%로 약간 분산안정성이 저하했다. 비교예 10의 유성잉크는 상분리가 25%가 되어, 역시 분산안정성에 뒤떨어졌다.

또, 실시예 8, 실시예 9의 교반은 실시했을 경우의 저장 후의 마이크로캡슐화 안료를 광학현미경으로 관찰했는데, 실시예 9에서는 각 안료입자가 양호하게 분산되어 있는 모습을 볼수있지만, 실시예 8에서는 안료입자의 응집을 볼수있고, 또 피복한 PHA가 박리하고 있는 캡슐구조체가 관찰되었다.

이상으로부터, 무기안료를 무기안료와 친화성의 높은 친수성의 관능기를 가지는 PHA로 피복하고, 그 위를 친수성의 PHA단량체유닛과 소수성의 PHA단량체유닛의 공중합체에 의해, 표층에 이르는 것에 따라 소수성의 PHA단량체유닛의 조성비율을 높이면서 피복하는것으로, 무기안료를 보다안정적으로 내포할수잇는 소수성PHA캡슐을 제작할수있는것을 알수있었다.

(실시예 11) 마이크로 캡슐화 안료의 제작평가

실시예 1과 같은 방법으로 카본블랙에 pYN2-C1재조합주 유래의 PHA합성효소를 고정화했다. 다음에, 참고예 3에서 조제한(R,S)-3-히드록시-5페녹시바레릴CoA 및 (R,S)-3-히드록시-7,8-에폭시옥타노일CoA를 각각 최종농도 4mM 및 1mM가 되도록 첨가했다. 37℃에서 30분간 인큐베이트하는것에 의해 합성반응을 실시했다.

반응액의 일부를 원심분리(10,000×g, 4℃, 10분간)에 의해 회수해, 진공 건조한 후, 클로로포름에 현탁해서 60℃로 20시간 교반해 외피를 이루는 PHA를 추출했다. 이 추출액에 대해 1H-NMR분석을 실시했다(사용기기;FT-NMR; Bruker D PX400, 측정핵종; 1H, 사용용매; 중클로로포름(TMS포함)), 여기로부터 계산한 각 측쇄 유닛의 유닛%는, 3-히드록시-5-페녹시길초산유닛83%, 3-히드록시-7,8-에폭시 옥탄산유닛17%였다.

상기 반응액을 원심분리(10,000×g, 4℃, 10분간)해, 침전을 정제수에 현탁하는 조작을 3회 반복후, 이 현탁액중의 카본 블랙 1질량부에 대해서, 가교제로서 헥사메틸렌디아민 0.5질량부가 되도록 용해시켰다. 용해를 확인후, 동결건조에 의해 물을 제거했다(이것을 입자 1이라 한다). 또, 입자 1을 70℃에서 12시간 반응시켰다(이것을 입자 2로한다).

상기 입자 1 및 입자 2를 클로로포름에 현탁해서, 60℃로 20시간 교반하여 외피를 이루는 PHA를 추출해, 진공건조에 의해 클로로포름을 제거해, 시차주사 열량계(DSC; 파킨엘머사제, Pyris 1, 온도상승률:10℃/분) 장치로 측정을 실시했다. 그 결과, 입자 1에서 90℃부근에 명확한 발열피크가 보여져 중합체중의 에폭시기와 헥사메틸렌디아민과의 반응이 일어나, 중합체끼리의 가교가 진행되고 있는 것이 나타난다, 한편, 입자 2에서는 명확한 히트플로우는 보지못하고, 가교반응이 거의 완료하고 있는 것이 나타난다.

또, 같은 샘플에 대해, 적외흡수를 측정했다(FT-RI; 엘머사제, 170X). 그 결과, 입자 1로 볼 수 있던 아민(3340㎝^-1부근) 및 엑폭시(822㎝^-1부근)의 피크가 입자 2에서 소실하고있다.

이상의결과보다, 측쇄에 에폭시 유닛을 가지는 PHA와 헥사메틸렌디아민을 반응시키는 것으로, 가교 중합체를 얻을 수 있는 것이 분명해졌다.

한편, (R,S)-3-히드록시-7,8-에폭시오타노일CoA 대신에 (R)-3-히드록시옥타노일CoA를 사용하는 이외는, 상기와 같은 방법으로 시료를 제작해 평가했지만, 상기오 같이, 중합체끼리의 가교를 명확하게 가리키는 평가결과를 얻을 수 없었다.

상기의 입자 2를 에탄올에 재현탁한후, 재차 원심분리조작에 의해 입자 2의 마이크로캡슐화안료를 회수했다.

상기 마이크로캡슐화안료를 헥산, 메타놀, 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르아세테이트 또는 에틸에테르에 현탁하고, 실온에서 30일간 보존했지만, 어느 쪽의 용매중에 있어도 실질적인 변화가 인정되지 않았던 것으로부터, 이 마이크로캡슐화안료의 내약품성이 양호하다라고 하는 것이 나타났다. 따라서, 이 마이크로캡슐화안료는, 다종의 용제중에서 사용 가능하다는 것을 알았다.

(실시예 12) 수성안료잉크의 제작 평가

실시예 1에서 조제한 흑색 마이크로캡슐화안료 대신에, 상기 실시예 11에서 조제한 마이크로캡슐화안료를 이용하는 이외는, 실시예 4와 같은 방법으로 수성흑색잉크를 조제했다. 또, 실시예 4와 같은 방법으로, 비교예의 수성안료잉크를 조제했다.

앞에서 본 수성잉크에 대해, 실시예 4와 같은 방법으로 분산 안정성과 평균입자직경을 평가했다. 그 결과, 실시예 11의 마이크로캡슐화안료로부터 조제된 잉크에 대해서는, 상분리는 0%, 평균입자직경은 조제직후 179㎚, 저장후 188㎚였다. 한편, 비교예의 잉크에 대해서는, 상분리는 25%, 평균입자직경은 조제직후 289㎚, 저장후 1865㎚였다.

따라서, 실시예 11의 마이크로캡슐화안료로부터 조제된 잉크는, 잉크화해 수성 기록액으로 한 다음에 있어도 마이크로캡슐화안료의 입자직경변화가 적고, 분산 안정성에도 우수했다. 이것은, 잉크를 미소 노즐로부터 토출시키고 비상(飛翔)기록시키는 것 같은, 잉크젯 프린터용 잉크용도에 대해서는, 특히 유리한 효과이다.

(실시예 13) 잉크젯 프린터용 잉크로서의 평가

실시예 4에서 조제한 잉크 대신에, 상기 실시예 12의 잉크를 이용하는 이외는, 실시예 5와 같은 방법으로 잉크젯 프린터용 잉크로서의 평가를 실시했다.

그 결과, 실시예 12의 잉크를 이용했을 경우, OD는 1.46, 닷직경은 68㎛, 닷 주위형상에 대해서는 선의 에지가 산뜻하게 직선 모양으로 연결되어 있어 베타균일성에 대해서는 희게 빠져 있는 부분이 인정되지 않고, 뒤누락성에 대해 대부분이 비쳐 보이지않고, 또 마크베스 농도계에 의한 광학농도가 0.2미만이며, 진원도는 통계적으로 보아, 대부분의 닷이 진원에 가까웠다.

이상의결과로부터, 실시예 11의 마이크로캡슐화안료로부터 조제된 잉크를, 잉크젯 프린터용잉크로서 이용하는 것으로, 기록 매체상(종이)에서의 안료의 응집물은 세세한 입자형상으로 되어 잉크 닷내에 균일하게 분산해, 적절한 확대를 가지는 닷 지름을 가지고, 또한 닷 내의 화상농도분포가 균일하고, 또 페더링(feathering) 등이 거의 없는 주위나 외형 형상이 뛰어난 잉크닷을 얻을수있다.

(실시예 14) 유성 안료잉크의 제작평가

실시예 1에서 조제한 흑색마이크로캡슐화 대신에, 상기 실시예 11에서 조제한 마이크로캡슐화안료를 이용해 용제로서 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 또는 에틸에테르를 이용하는 이외는, 실시예 6과 같은 방법으로 유성흑색잉크를 조제했다. 또, 실시예 6과 같은 방법으로, 유성흑색잉크를 조제했다. 또,실시예 6과 같은 방법으로, 비교예의 유성안료잉크를 조제했다.

앞에서 본 흑색잉크를 비교하면, 잉크중의 안료입자의 입자직경 및 분산안정성에는 차이는 볼 수 없었지만, 점도는 비교예의 편이 높았다. 즉, 본 발명의 안료잉크는, 분산안정화수지로서 통상 유성안료잉크에 첨가되는 로진페놀수지 혹은 케톤 수지라고 하는 합성수지를 더 하지않아도, 분산안정성을 나타내는 것을 알았다. 이것은 상대적으로 안료농도를 증대시켜, 연색성을 향상시키므로, 유성사인펜, 유성메이커등의 필기도구나 인쇄잉크등의 유성기록액용도에 대해서는, 특히 유리한 효과이다.

또, 상기 흑색잉크를 30일간 실온으로 저장했지만, 실시예 11에서 조제한 마이크로캡슐화안료를 이용한 흑색잉크는 문제없게 사용 할 수 있던것으로부터, 각 용제중에서의 이 마이크로캡슐화안료의 보존안정성도 양호하다는 것을 알았다.

(실시예 15) 마이크로캡슐화안료의 제작

실시예 1과 같은 방법으로, 카본블랙에 pYN2-C1재조합주 유래의 PHA합성효소를 고정화했다. 다음에, 참고예 3에서 조제한 (R,S)3-히드록시-5-페녹시바레릴CoA 및 (R,S)-3-히드록시-7,8-에폭시올타노일CoA를 각종 최종농도 4mM 및 1mM이 되도록 첨가했다. 37℃로 30분간 인큐베이트 하는 것에 의해, 합성 반응을 실시했다. 생성한 마이크로캡슐화안료를 여과세정건조해, 이 마이크로캡슐화안료 1질량부에 말단 아미노 변성 폴리실록산(변성 실리콘 오일 TSF4700, GE토시바실리콘(주)제)10 질량부를 첨가해, 70℃로 2시간 반응시켰다. 이것을 메타놀에 현탁해서, 원심분리(10,000×g, 4℃, 20분간)하는 조작을 반복하는 것에 의해 세정해 건조하는 것으로, 폴리실록산의 그라프트사슬을 가지는 마이크로 캡슐화 안료를 얻었다.

또, 상기 마이크로캡슐화안료는, 기계적강도, 내후성, 내열성, 이 양호했다.

(실시예 16) 수성안료잉크의 제작평가

실시예 1에서 조제한 흑색 마이크로캡슐화안료대신에, 상기 실시예 15에서 조제한 마이크로캡슐화안료를 이용하는 이외는, 실시예 4와 같은 방법으로 수성흑색잉크를 조제했다. 또, 실시예 4와 같은 방법으로, 비교예의 수성안료잉크를 조제했다.

상기 수성잉크에 대해, 실시예 4와 같은 방법으로 분산 안정성과 평균입자직경을 평가했다. 그 결과, 실시예 15의 마이크로캡슐화안료로부터 조제된 잉크에 대해서는, 상분리는 0%, 평균입자직경은 조제직후 177㎚, 저장후 182㎚였다. 한편, 비교예의 잉크에 대해서는, 상분리는 25%, 평균입자직경은 조제직후 289㎚, 저장후 1865㎚였다.

따라서, 실시예 15의 마이크로캡슐화안료로부터 조제된 잉크는, 잉크화해 수성기록액으로 한 다음에 있어도 마이크로캡슐화안료의 입자직경변화가 작고, 분산안정성에도 뛰어나다. 이것은 잉크를 미소노즐로부터 토출시켜 비상기록시키는 것과 같은, 잉크제트프린터용 잉크용도에 있어서는 특히 유리한 효과이다.

(실시예 17) 잉크젯 프린터용 잉크로서의 평가

실시예 4에서 조제한 잉크 대신에, 상기 실시예 16의 잉크를 이용하는 이외는, 실시예 5와 같은 방법으로 잉크젯 프린터용 잉크로서의 평가를 실시했다.

그 결과, 실시예 16의 잉크를 이용했을 경우, OD는 1.47, 닷지름은 71㎛, 닷주위형상에 대해서는 선의 에지가 산뜻하게 직선모양으로 연결되어 있어 베타 균일성에 대해서는 희게 빠져 있는 부분이 인정되지 않고, 뒤누락성에 대해 거의 비쳐 보이지않고, 또 마크베스 농도계에 의한 광학 농도가 0.2미만이며, 진원도는 통계적으로 보아, 대부분의 닷이 진원에 가까웠다.

상기 결과로부터, 실시예 15의 마이크로 캡슐화 안료로부터 조제된 잉크를, 잉크젯 프린터용 잉크로서 이용하는 것으로, 기록매체상(종이)에서의 안료의 응집물은 세세한 입자형상으로 되어 잉크 닷내에 균일하게 분산해, 적절한 확대를 가지는 닷 지름을 가지고, 또한 닷내의 화상 농도 분포가 균일하게 분산해, 적절한 확대를 가지는 닷 지름을 가지고, 또한 닷내의 호상 농도 분포가 균일하고, 또 feathering등이 거의 없는, 주위나 외형 형상이 뛰어난 잉크닷을 얻을수있다.

본 발명의 안료 잉크에 함유되는 마이크로캡슐화안료는, PHA의 조성을 적당히 선택하는 것으로써, 수성, 유성, 양쪽 모두의 잉크조성물에 대해, 계면활성제없이 양호한 분산성을 나타내고, 또 입자직경이 작기 때문에, 잉크액이 요구되는 농도감, 고정밀도, 투명성, 발색성 및 연색성등이 뛰어나 분산성, 시간 경과분산안정성이 뛰어나다. 본 발명의 안료잉크는, 수성볼펜, 만년필, 수성사인펜, 수성메이커등의 필구도구나 버블젯 방식, 서멀제트방식이나 피에조 방식등의 On Demand타입의 잉크젯 프린터용의 수성잉크로서 또 유성사인펜, 유성메이커등의 필기도구나 인쇄잉크등의 유성잉크로서 간단하게 제조할 수가 있다. 이 안료잉크는, 분산제의양을 줄일 수가 있다고 하는 이점을 가져, 이것에 의해, 점도를 감소시키고, 안료농도를 증대시켜, 연색성을 향상시킬수가있다.

Claims

폴리히드록시알카노에이트에 의해 안료입자의 표면의 적어도 일부를 피복한 색재와, 이 색재의 분산용매체를 함유하는 것을 특징으로하는 안료잉크.
제 1항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트는 식[1]∼[10]으로 표현되는 단량체유닛으로 이루어진 군중에서 선택된 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로하는 안료잉크.

(단, "a"는 정수를 나타내고, R1과 "a"의 조합은 수소원자와 0∼10으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 정수의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다;

할로겐원자와 1∼10으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 정수의 조합;

발색단과 1∼10으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 정수의조합;

카르복실기 또는 그 염과 1∼10으로 이루어진 군에서 선택된 어느 한 정수의조합;

와 1∼7로 이루어진 군에서 선택된 어느 한 정수의 조합

(단, "b"는 0∼7로 된 군으로부터 선택된 어느 하나의 정수이고, R2는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN, -NO₂, -CF₃, -C₂F₅및 -C₃F₇으로 이루어진 군으로부터 선택된다).

(c는 1∼8로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수를 나타내고, R3는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN, -NO₂, -CF₃, -C₂F₅및 C₃F₇로 이루어진 군으로부터 선택된다).

(d는 0∼7로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수를 나타내고, R4는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN, -NO₂, -CF₃, -C₂F₅및 C₃F₇로 이루어진 군으로부터 선택된다).

(e는 1∼8로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수를 나타내고, R5는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN, -NO₂, -CF₃, -C₂F₅, -CH₃, -C₂H₅, C₃F₇로 이루어진 군중에 선택된다).

(f는 0∼7로 이루어진 군중에서 선택된 어느 한 정수를 나타낸다).

(g는 1∼8로 이루어진 군중에서 선택된 어느 한 정수를 나타낸다).

(h는 1∼7로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수를 나타내고, R6는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN, -NO₂, -COOR', -SO₂R", -CH₃, -C₂H₅, -C₃H₇, -CH(CH₃)₂, -C(CH₃)₃로 이루어진 군으로부터 선택되고, R"는 -OH, -ONa, -OK, 할로겐원자, -OCH₃, -OC₂H₅로 이루어진 군으로부터 선택된다).

(i는 1∼7로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수를 나타내고, R7는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN, -NO₂, -COOR', -SO₂R"로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수를 나타내고, 또한, R'는 수소원자(H), Na, K, -CH₃, -C₂H₅로 이루어진 군으로부터 선택되고, R"는 -OH, -ONa, -OK, 할로겐원자, -OCH₃, -OC₂H₅로 이루어진 군으로부터 선택된다).

(j는 1∼9로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수를 나타낸다).
제 1항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트는 친수성관능기를 가지는 것을 특징으로 하는 안료잉크.
제 3항에 있어서, 상기 히드록시알카노에이트는 아니온(anion)성관능기를 가지는 것을 특징으로하는 안료잉크.
제 4항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트는 카르복실기인 것을 특징으로하는 안료잉크.
제 5항에 있어서, 상기 카르복실기는 식[Ⅱ]로 표현된 단량체유닛으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 단량체 유닛에 의해 도입되는 것을 특징으로하는 안료잉크.

(여기서, k는 1∼10으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수를 나타낸다).
제 2항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트의 단량체유닛조성은 상기 색재의 내측으로부터 외측을 향한 방향에 있어서 변화하고 있는 것을 특징으로하는 안료잉크.
제 2항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트의 적어도 일부는 화학수식되어 있는 것을 특징으로 하는 안료잉크.
제 8항에 있어서, 상기 화학 수식된 폴리히드록시알카노에이트가 적어도 그라프트사슬을 가지는 것을 특징으로하는 안료잉크.
제 9항에 있어서, 상기 그라프트사슬이, 에폭시기를 가지는 단량체유닛을 적어도 포함한 폴리히드록시알카노에이트의 화학수식에 의해 형성되는 것을 특징으로하는 안료잉크.
제 10항에 있어서, 상기 그라프트사슬이, 각각 아미노기를 가지는 화합물의 그라프트사슬인 것을 특징으로하는 안료잉크.
제 11항에 있어서, 상기 아미노기를 가지는 화합물이, 말단 아미노 변성화합물인 것을 특징으로하는 안료잉크.
제 12항에 있어서, 상기 말단 아미노 변성 화합물이, 폴리비닐 아민, 폴리에필렌, 말단 아미노 변성 폴리실록산으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 것을 특징으로하는 안료잉크.
제 8항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트의 적어도 일부가, 가교화된 것을 특징으로하는 안료잉크.
제 4항에 있어서, 상기 가교화된 폴리히드록시알카노에이트가, 에폭시기를 가지는 단량체유닛을 적어도 포함한 폴리히드록시알카노에이트가 가교화된 폴리히드록시알카노에이트인 것을 특징으로하는 안료잉크.
제 15항에 있어서, 상기 가교화된 폴리히드록시알카노에이트가, 디아민 화합물, 무수숙신산, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 전자선 조사로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나로 가교화된 폴리히드록시알카노에이트인 것을 특징으로하는 안료잉크.
제 16항에 있어서, 상기 디아민화합물이 헥사메틸렌디아민인것을 특징으로하는 안료잉크.
색재와 이 색재의 분산용 매체를 함유하는 안료잉크의 제조방법으로써,

수성매체에 분산된 안료입자의표면에 고정된 폴리히드록시알카노에이트합성효소의 존재하에 3-히드록시아실CoA를 기질로서 폴리히드록시알카노 합성반응을 실시하는 것으로 상기 안료표면의 적어도 일부를 폴리히드록시알카노에이트로 피복해 색재를 얻는 공정과, 상기 색재를 분산용 매체에 분산하는 공정으로 이루어진

것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 18항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트가, 식[1]∼[10]에 나타낸 단량체유닛으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나로 이루어지고, 각 대응하는 3-히드록시아실CoA는 식[12]∼[21]로 표현되는 3-히드록시아실CoA로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법;

(여기서, "a"는 정수를 나타내고, R1과 "a"의 조합은 수소원자와 0∼10으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 정수의 조합;

할로겐원자와 1∼10으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 정수의 조합;

발색단과 1∼10으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 정수의조합;

카르복실기 또는 그 염과 1∼10으로 이루어진 군에서 선택된 어느 한 정수의 조합;

와 1∼7로 이루어진 군에서 선택된 어느 한 정수의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다).

(여기서, "b"는 0∼7로 된 군으로부터 선택된 어느 하나의 정수를 나타내고, R2는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN, -NO₂, -CF₃, -C₂F₅및 C₃F₇로 이루어진 군으로부터 선택된다).

(여기서, c는 1∼8로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수를 나타내고, R3는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN, -NO₂, -CF₃, -C₂F₅및 C₃F₇로 이루어진 군으로부터 선택된다).

(d는 0∼7로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수를 나타내고, R4는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN, -NO₂, -CF₃, -C₂F₅및 C₃F₇로 이루어진 군으로부터 선택된다).

(e는 1∼8로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수를 나타내고, R5는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN, -NO₂, -CF₃, -C₂F₅, -CH₃, -C₂H₅, C₃H₇로 이루어진 군으로부터 선택된다).

(f는 0∼7로 이루어진 군중으로부터 선택된 어느 한 정수를 나타낸다).

(g는 1∼8로 이루어진 군중에서 선택된 어느 한 정수를 나타낸다).

(h는 1∼7로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수를 나타내고, R6는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN, -NO₂, -CF₃, -COOR', -SO₂R", -CH₃, -C₂H₅, -C₃H₇, -CH(CH₃)₂, -C(CH₃)₃로 이루어진 군으로부터 선택되고, 또한, R'는 수소원자(H), Na, k, -CH₃, -C₂H₅로 이루어진 군으로부터 선택되고, R"는 -OH, -ONa, -OK, 할로겐원자, -OCH₃, -OC₂H₅로 이루어진 군으로부터 선택된다).

(여기서, i는 1∼7로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수를 나타내고, R7는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN, -NO₂, -CF₃, -COOR', -SO₂R"로 이루어진 군으로부터 선택되고, 또한, R'는 수소원자(H), Na, K, -CH₃, -C₂H₅로 이루어진 군으로부터 선택되고, R"는 -OH, -ONa, -OK, 할로겐원자, -OCH₃, -OC₂H₅로 이루어진 군으로부터 선택된다).

(여기서, j는 1∼9로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수를 나타낸다).

(여기서, -SCoA는 알칸산에 대한 CoA결합을 나타내고, "a"는 정수를 나타내며, R1과 a의 조합은, 수소원자(H)와 0∼10으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수의 조합; 할로겐원자와 1∼10으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한정수의 조합; 발색단과 1∼10으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수의 조합; 카르복실기 또는 그의 염과 1∼10으로 이루어진 군에서 선택된 어느 한 정수의 조합;

와

1∼7로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 상기 식[1]로 표현되는 단량체유닛의 R1과 a에 대응한다).

(여기서, -SCoA는 알칸산에의 CoA결합을 나타내고, b는 상기식[2]로 표현되는 단량체유닛의 b에 대응하는 0∼7로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수를 나타내고, R2는 상기 식[2]로 표현되는 단량체유닛의 R2에 대응하는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN, -NO₂, -CF₃, -C₂F_{5, -}C₃F₇으로 이루어진 군에서 선택된다).

(여기서, -SCoA는 알칸산에의 CoA결합을 나타내고, "c"는 상기식[3]으로 표현되는 단량체유닛의 c에 대응하는 1∼8로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수를 나타내고, R3는 상기 식[3]로 표현되는 단량체유닛의 R3에 대응하는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN, -NO₂, -CF₃, -C₂F_{5, -}C₃F₇으로 이루어진 군에서 선택된다).

(여기서, -SCoA는 알칸산에의 CoA결합을 나타내고, d는 상기식[4]로 표현되는 단량체유닛의 R4에 대응하는 (수소원자(H), 할로겐원자, -CN, -NO₂, -CF₃, -C₂F_5,-C₃F₇으로 이루어진)0∼7로부터 선택된 어느 한 정수를 나타내고, R4는 상기 식[4]로 표현되는 단량체유닛의 R4에 대응하는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN, -NO₂, -CF₃, -C₂F_5,-C₃F₇으로 이루어진 군에서 선택된다).

(여기서, -SCoA는 알칸산에의 CoA결합을 나타내고, "e"는 상기식[5]로 표현되는 단량체유닛의 e에 대응하는 1∼8로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수를 나타내고, R5는 상기 식[5]로 표현되는 단량체유닛에 있어서의 R5에 대응하는 수소원자(H), 할로겐원자, CN₂, -NO₂, -CF₃, -C₂F_{5, ,}-C₃F_7,-CH_3,-C₂H_5,-C₃H₇으로 이루어진 군에서 선택된다).

(여기서, -SCoA는 상기 식[6]으로 표현되는 단량체유닛의 f에 대응하는 0∼7로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수를 나타낸다).

(여기서, -SCoA는 알칸산에의 CoA결합을 나타내고, g는 상기식[7]로 표현되는 단량체유닛의 g에 대응하는 1∼8로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수를 나타낸다).

(여기서, -SCoA는 알칸산에의 CoA결합을 나타내고, h는 상기식[8]로 표현되는 단량체유닛의 h에 대응하는 1∼7로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수를 나타내고, R6는 상기 식[8]로 표현되는 단량체유닛의 R6에 대응하는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN, -NO₂, -COOR', -SO₂R", -CH₃, -C₂H_5,-C₃H_7,-CH(CH₃)₂, -C(CH₃)₃으로 이루어진 군에서 선택되고, 또한 R'는 수소원자(H), K, -CH₃, -C₂H₅로부터 이루어진 군으로부터 선택되고, R"는 -OH, -ONa, -OK, 할로겐원자, -OCH_3,-OC₂H₅로 이루어진 군으로부터 선택된다).

(여기서, -SCoA는 알칸산에의 CoA결합을 나타내고, "i"는 상기식[9]로 표현되는 단량체유닛의 i에 대응하는 1∼7로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수를 나타내고, R7는 상기 식[9]로 표현되는 단량체유닛의 R7에 대응하는 수소원자(H), 할로겐원자, -CN, -NO₂, -COOR', -SO₂R"로 이루어진 군으로부터 선택되고, 또한 R'는 수소원자(H), Na, K, -CH₃, -C₂H₅로부터 이루어진 군으로부터 선택되고, R"는 -OH, -ONa, -OK, 할로겐원자, -OCH_3,-OC₂H₅의 어느것을 나타낸다).

(여기서, -SCoA는 알칸산에의 CoA결합을 나타내고, "j"는 상기식[10]으로 표현되는 단량체유닛의 j에 대응하는 1∼9로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수를 나타낸다).
제 18항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트는 친수성관능기를 가지는 것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 20항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트는 아니온성관능기를 가지는 것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 21항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트는 카르복실기를 가지는 것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법,
제 22항에 있어서, 상기 카르복실기는 식[11]로 표현되는 단량체유닛으로 이루어진 군으로부터 선택된 단량체유닛의적어도 하나에 의해 도입되고, 상기 단량체유닛에 대응하는 3-히드록시아실CoA는 식[22]로 표현되는 3-히드록시아실CoA의 적어도 하나인 것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.

(여기서, K는 1∼10으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 한 정수를 나타낸다).

(여기서, SCoA는 알칸산에 대한 CoA결합을 나타내고, k는 1∼10으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 한 정수이며, 상기 식[11]로 표현되는 단량체유닛의 k에 대응한다).
제 19항에 있어서, 상기 3-히드록시아실CoA의 조성은 시간이 지남에 따라 변화하고, 이에의해 상기 폴리히드록시알카노에이트의 3-히드록시알칸산유닛의 조성을 상기 전기영동입자의 내측으로부터 외측의 방향으로 변화되는 것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 19항에 있어서, 상기 제조방법은 또 상기 안료입자가 덮여진 폴리히드록시알카노에이트의 적어도 일부를 화학수식하는 공정인 것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 25항에 있어서, 상기 화학수식공정은 폴리히드록시알카노에이트의 적어도 일부에 그라프트사슬을 추가하는것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 26항에 있어서, 상기 그라프트사슬을 추가하는 공정은 말단에 반응성관능기를 가지는 화합물과 폴리히드록시알카노에이트의 적어도 일부를 반응시키는 공정인 것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 27항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트는 에폭시기를 가진 적어도 단량체유닛을 포함하는것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 27항 또는 제 28항에 있어서, 상기 말단에서 반응성관능기를 가지는 상기화합물은 아미노기인것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 29항에 있어서, 상기 아미노기를 가지는 화합물을 말단 아미노변성화합물인 것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 30항에 있어서, 상기 말단 아미노변성화합물은 폴리비닐아민, 폴리에틸렌이민, 말단아미노변성 폴리실록산인 것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 25항에 있어서, 상기 화학수식공정은 폴리히드록시알카노에이트의 적어도 일부를 가교화시키는 공정인 것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 32항에 있어서, 상기 가교화공정은 가교제와 폴리히드록시알카노에이트의적어도 일부를 반응시키는 공정인 것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 33항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트는 에폭시기를 가진 적어도 단량체유닛을 포함하는 것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 33항 또는 제 34항에 있어서, 상기 가교제는 디아민 화합물, 무수숙신산, 2-메틸-4-메틸리미다졸로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 35항에 있어서, 상기 디아민화합물은 헥사메틸렌디아민인 것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 32항에 있어서, 상기 가교화공정은 전자선으로 폴리히드록시알카노에이트를 조사하는 공정인 것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 18항∼제 23항중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트합성효소는 효소생산능력이 있는 미생물 또는 생산능력에 관여되는 유전자를 숙주미생물에 도입하는 형질전환체에 의해 생산되는 것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 38항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트합성효소의 생산능력이 있는 미생물은 슈도모나스속(Pseudomonas속(屬))에 속하는 미생물인 것을 특징으로 하는 안료잉크의 제조방법.
제 39항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트합성효소의 생산능력이 있는 미생물은 슈도모나스 퓨티다 P91(FERM BP-7373), 슈도모나스치코리아이 H45(FERM BP-7374), 슈도모나스치코리 아이 YN2(FERM BP-7375), 슈도모나스 제세니 P161(FERM BP-7376)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 미생물인 것을특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 38항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트합성효소의 생산능력이 있는 미생물은 버크홀데리아속(Burkhokderia屬)인것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 41항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트합성효소의 생산능력이 있는 미생물은 버크홀데리아 세파시아 KK01(FERM BP-4235), 버크홀데리아속 OK3(FERM P-17370), 버크홀데리아속 OK4(FERM P-17371)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 미생물인 것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 38항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트합성효소의 생산능력이 있는 미생물은 알카리게네스속에 속하는 미생물인것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 43항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트합성효소의 생산능력이 있는 미생물은 알카리제네스속 TL2(FERM BP-6913)인것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 38항에 있어서, 상기 히드록시알카노에이트합성효소의 생산능력이 있는미생물은 랄스토니어속(Ralstonia屬)에 속하는 미생물인 것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 45항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트합성효소의 생산능력이 있는 미생물은 랄스토니어 TB64(FERM BP-6933)인것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 38항에 있어서, 상기 숙주미생물은 대장균(Eschichia coli)인 것을 특징으로하는 안료잉크의 제조방법.
제 1항∼제 17항중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트의 분자량은 1,000∼10,000,000의 범위인 것을 특징으로하는 안료잉크.
제 48항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트의 분자량은 3,000∼1,000,000의 범위인 것을 특징으로하는 안료잉크.
제 9항에 있어서, 상기 그라프트사슬은 각각 아미노기를 가진 화합물의 그라프트사슬인 것을 특징으로하는 안료잉크.
제 50항에 있어서, 상기 아미노기를 가진 화합물은 말단아미노변성화합물인것을 특징으로하는 안료잉크.
제 51항에 있어서, 상기 말단아미노변성화합물은 각각 폴리비닐아민, 폴리에틸렌이민, 말단아미노변성폴리실록산으로 이루어진 군에서 독립적으로 선택되는 것을 특징으로하는 안료잉크.
제 50항∼제 52항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트의 분자량은 1,000∼10,000,000의 범위에 있는 것을 특징으로하는 안료잉크.
제 53항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트의 분자량은 3,000∼1,000,000의 범위에 있는 것을 특징으로하는 안료잉크.
제 14항에 있어서, 상기 가교화 폴리히드록시알카노에이트는 디아민화합물, 무수숙신산, 2-에틸-4-메틸리미다졸, 전자선의 조사로 이루어진 군중에서 선택된 적어도 하나와 가교결합된 폴리히드록시알카노에이트인 것을 특징으로하는 안료잉크.
제 55항에 있어서, 상기 디아민화합물은 헥사메틸렌디아민화합물인 것을 특징으로하는 안료잉크.
제 55항 또는 제 56항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트의 분자량은 1,000∼10,000,000의 범위에 있는것을 특징으로하는 안료잉크.
제 57항에 있어서, 상기 폴리히드록시알카노에이트의 분자량은 3,000∼1,000,000의 범위에 있는것을 특징으로하는 안료잉크.