KR20040015503A

KR20040015503A - 잉크젯 프린터용 복합형 잉크 조성물

Info

Publication number: KR20040015503A
Application number: KR1020020047773A
Authority: KR
Inventors: 모원
Original assignee: 주식회사 씨앤피시스템
Priority date: 2002-08-13
Filing date: 2002-08-13
Publication date: 2004-02-19

Abstract

본 발명은 잉크젯 프린터용 복합형 잉크 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 염료 2∼5 중량%, 결합제 5∼10 중량%, 보습제 0.1∼1 중량%, 안료 0.5∼3 중량%, 지연제 3∼10 중량%, 계면활성제 1∼3 중량%, 및 순수 60∼90 중량%를 포함하는 잉크젯 프린터용 복합형 잉크 조성물에 관한 것이며, 본 발명에 의해 노즐의 막힘 현상을 방지하고 우수한 발색성, 내수성 및 내광성을 갖는 복합형 잉크 조성물을 제공할 수 있다.

Description

잉크젯 프린터용 복합형 잉크 조성물{Complex type Ink Composition for Ink Jet Printer}

발명은 잉크젯 프린터용 안료형 잉크 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 노즐막힘 현상을 방지하고 우수한 발색성, 내수성 및 내광성을 갖는 대형 잉크젯 프린터용 복합형 잉크 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 잉크젯 프린터용 잉크라고 하면 수용성 매체와 염료로 구성된 염료형 잉크를 일컫는다. 그러나 이 염료형 잉크는 수용성 염료가 본래 가지고 있는 성질 즉 물과 열에 대한 내구성이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 이 문제로 인해주로 염료 대신에 안료를 사용한 잉크가 제조되어 왔다.

일반적으로 잉크젯 프린터용 잉크는 다음과 같은 물성이 요구된다. 우선 장기간 사용하는 경우에도, 노즐의 막힘 현상이 없어야 한다. 또한 고해상도의 이미지 출력이 가능하여야 하며, 내수성, 내광성 등의 기본적인 물성을 갖추어야 한다.

이와 관련하여 일본 특허공개 1987-1462호에는 수지에멀션과 안료분산을 통하여 잉크를 제조하는 방법을 개시하고 있다.이 경우 물에 녹지 않는 합성수지의 에멀젼을 통하여 안료형 잉크의 안정성을 꾀하고 있으나, 수지가 노즐 부분에서 고체화되는 현상으로 인하여 노즐 막힘 현상이 발생한다. 이를 개선하기 위해 일본 특허공개 제1989-217088호에서는 특정 온도에서 필름을 형성시키는 수지를 사용함으로써 잉크의 유동성과 안정성을 향상시켰으나 낮은 온도나 높은 온도에서는 노즐이 막히는 현상이 발생하는 결과를 낳았다.

한편 노즐막힘 현상을 개선하기 위해 일본 특허공개 1990-18427호에서는 이노시톨을 첨가하고 있는데, 이 경우는 노즐의 막힘현상은 개선되었으나 이노시톨이 매우 수분에 민감한 성질을 보유하고 있어 내수성에 큰 문제점을 가지고 있는 것으로 밝혀졌다. 즉 출력한 이미지의 표면을 손 또는 손가락으로 문지르면 출력물이 벗겨지는 현상이 나타나는 문제점이 있었다.

이 문제점을 해결하기 위해 한국특허공개공보 제 2002-0053332호에서는 수용성 고분자를 첨가한 안료형 잉크를 게시하였으나, 여전히 발색도가 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 노즐막힘 현상이 발생하지 않으며, 우수한 발색성, 내수성 및 내광성을 갖는 복합형 잉크 조성물을 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 안료형 잉크 조성물에 의해 인쇄된 현수막의 사진.

도 2는 본 발명의 복합형 잉크 조성물에 의해 인쇄된 현수막의 사진.

도 3은 종래의 안료형 잉크 조성물에 의해 인쇄된 현수막의 1개월 옥외 노출 후 사진.

도 4는 본 발명의 복합형 잉크 조성물에 의해 인쇄된 현수막의 1개월 옥외 노출 후사진.

상기 본 발명의 목적은 염료 2∼4 중량%, 결합제 5∼10 중량%, 보습제 0.1∼1 중량% , 안료 0.5∼2 중량%, 지연제 3∼10 중량%, 계면활성제 1∼3 중량%, 및 순수 60∼90 중량%를 포함하는 잉크젯 프린터용 복합형 잉크 조성물에 의해 달성된다.

본 발명에서는 안료와 염료를 함께 사용함으로써 안료의 단점과 염료의 단점을 모두 개선하여 노즐의 막힘 현상을 제거하고 우수한 내수성과 내광성 그리고 발색성을 제공하였다.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 염료는 색깔별로 다르기는 하지만 대개 15∼20% 농도의 액상 염료로 제조하여 사용하며, 전체 조성물 중 순수한 염료 자체의 함유량은 2∼4 중량%인 것이 바람직하다. 결합제는 일반적인 염료조성물에 사용가능한 것을 사용할 수 있고, 바람직하게는 디에틸렌글리콜(DEG)를 5∼10 중량%의 양으로 사용한다. 보습제로는 알코올류, 아미드류, 에테르류 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 락트아미드 또는 아세트아미드를 0.1∼1 중량%의 양으로 사용한다.

안료의 입자크기는 바람직하게는 0.2㎛ 이하이며, 이 중 0.1㎛ 이하가 더욱 바람직하다. 안료는 30∼20% 농도의 안료 페이스트로 제조하여 사용하며, 전체 조성물 중 순수한 안료 자체의 함유량은 0.5∼2 중량%인 것이 바람직하다. 안료와 염료의 비율은 안료 1 에 염료가 1∼4가 바람직하다. 염료의 비율이 너무 높으면 내수성에 문제가 생기고 안료의 비율이 더 높아지면 발색성에 문제가 생기거나 노즐이 막히는 현상이 나타난다. 본 발명의 지연제는 바람직하게는 부틸셀루솔브나 에틸셀루솔브 등을 사용할 수 있고, 3∼10 중량%의 양으로 사용된다. 계면활성제는 일반적인 안료 조성물에 사용되는 계면활성제를 제한없이 사용가능하며, 1∼3 중량%의 양으로 사용한다. 본 발명의 조성물 제조에 사용되는 물은 증류수 또는 초순수를 사용한다.

본 발명의 잉크 조성물을 제조할 때에는, 우선, 결합제와 보습제를 물에 부가하여 상온에서 1500∼1800rpm으로 30분 이상 교반한 다음, 여기에 염료를 부가하여 상온에서 1500∼1800rpm으로 1시간 이상 교반하여 염료 조성물을 제조한다. 다음으로, 안료 페이스트와 지연제 및 계면활성제를 물에 부가하여 상온에서 2000rpm 이상의 속도로 1시간 이상 교반하여 안료 조성물을 제조한다. 이렇게 제조된 염료 조성물과 안료조성물을 혼합하여 상온에서 1000rpm 이상의 속도로 2시간 이상 교반하여 잉크 조성물을 제조하고, 제조된 잉크 조성물은 이물질 또는 입자가 큰 물질을 제거하기위하여 0.2㎛크기의 사이즈를 갖는 필터를 통해 여과시킨다.

이하에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 이러한 실시 예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.

실시예 1

DEG 7.5kg과 락트아미드 0.6kg을 초순수 34.9kg에 부가하여 상온에서 1500rpm으로 30분간 교반한 다음, 여기에 인도의 글로벡스사에서 구입한 흑색 액상 염료(20% 농도) 15kg을 부가하여 상온에서 1500rpm으로 1시간동안 교반하여 염료 조성물을 제조하였다. 다음으로, 독일의 클라리안트사에서 입수한 카아본 블랙 안료 페이스트 5kg(30% 농도)와 부틸 셀루솔브 5kg 및 계면활성제로 104e 2kg을 물 30kg에 부가하여 상온에서 2000rpm의 속도로 1시간동안 교반하여 안료 조성물을 제조하였다. 이렇게 제조된 염료 조성물과 안료조성물을 혼합하여 상온에서 1000rpm의 속도로 2시간동안 교반한 다음, 0.2㎛크기의 사이즈를 갖는 필터를 통과시켰다.

실시예의 잉크 조성물을 가지고 Encad社의 Novajet(Thermal방식) 프린터를 이용하여 염료전용 폭 1m20, 길이 100m 현수막천에 이미지를 미디어로 프린팅하여 노즐 막힘 현상을 관찰하였다, 본 실시예 의 잉크는 노즐의 끊김이 전혀없이 출력이 가능하였다.

인쇄된 현수막 천을 수도물에 24시간 온수에 6시간 침전시킨 후 잉크의 번짐 현상을 관찰하여 내수성을 평가하였다. 본 실시예 의 잉크는 물에서 잉크의 번짐현상이 전혀 없었다. 또 인쇄된 현수막 천을 옥외에서 30일간 방치하여 내광성을 평가하였는데, 본 실시예의 잉크는 변색이 나타나지 않았다.

실시예 2

DEG 8kg과 락트아미드 0.6kg을 초순수 32.4kg에 부가하여 상온에서 1500rpm으로 30분간 교반한 다음, 여기에 인도의 글로벡스사에서 구입한 노란색 액상 염료(20% 농도) 19.5kg을 부가하여 상온에서 1500rpm으로 1시간동안 교반하여 염료 조성물을 제조하였다. 다음으로, 독일의 클라리안트사에서 입수한 노란색 안료 페이스트 2.5kg(40% 농도)와 부틸 셀루솔브 5kg 및 계면활성제로 104e 2kg을 물 30kg에 부가하여 상온에서 2000rpm의 속도로 1시간동안 교반하여 안료 조성물을 제조하였다. 이렇게 제조된 염료 조성물과 안료조성물을 혼합하여 상온에서 1000rpm의 속도로 2시간동안 교반한 다음, 0.2㎛크기의 사이즈를 갖는 필터를 통과시켰다.

인쇄된 현수막 천을 수도물에 24시간 온수에 6시간 침전시킨 후 잉크의 번짐 현상을 관찰하여 내수성을 평가하였다. 본 실시예 의 잉크는 물에서 잉크의 번짐현상이 전혀 없었다.

본 발명의 실시예의 방법과 동일한 방법으로 제조된 다양한 색의 잉크 조성물로 인쇄한 현수막의 사진을 도 2에 게시하였다. 우수한 발색성을 유지하였다. 또 인쇄된 현수막 천을 옥외에서 30일간 방치한 후 사진을 도 4에 게시하였다. 종래의 안료만을 사용한 경우에 비하여 전혀 손색이 없는 우수한 일광 견뢰도를 나타내었다.

비교예 1

DEG 8kg과 락트아미드 0.6kg을 초순수 32.4kg에 부가하여 상온에서 1500rpm으로 30분간 교반한 다음, 여기에 인도의 글로벡스사에서 구입한 노란색 액상 염료(20% 농도) 19.5kg을 부가하여 상온에서 1500rpm으로 1시간동안 교반하여 염료 조성물을 제조하였다.

비교예 1의 잉크 조성물을 가지고 Encad社의 Novajet(Thermal방식) 프린터를 이용하여 염료전용 폭 1m20, 길이 100m 현수막천에 이미지를 미디어로 프린팅하여 노즐 막힘 현상을 관찰하였다, 본 비교예예 의 잉크는 노즐의 끊김이 전혀없이 출력이 가능하였고 우수한 발색성을 나타냈다.

인쇄된 현수막 천을 수도물에 24시간 온수에 6시간 침전시킨 후 잉크의 번짐 현상을 관찰하여 내수성을 평가하였다. 본 비교예의 경우 잉크가 번져 인쇄내용을 전혀 알아볼 수 없는 상태였다. 또 인쇄된 현수막 천을 옥외에서 30일간 방치하여 내광성을 평가한 결과 현저한 변색이 나타났다.

비교예 2

독일의 클라리안트사에서 입수한 노란색 안료 페이스트 2.5kg(40% 농도)와 부틸 셀루솔브 5kg 및 계면활성제로 104e 2kg을 물 30kg에 부가하여 상온에서 2000rpm의 속도로 1시간동안 교반하여 안료 조성물을 제조하였다. 이렇게 제조된 염료 조성물과 안료조성물을 혼합하여 상온에서 1000rpm의 속도로 2시간동안 교반한 다음, 0.2㎛크기의 사이즈를 갖는 필터를 통과시켰다.

비교예 2의 잉크 조성물을 가지고 Encad社의 Novajet(Thermal방식) 프린터를 이용하여 안료전용 폭 1m20, 길이 100m 현수막천에 이미지를 미디어로 프린팅하여 노즐 막힘 현상을 관찰하였다. 1∼2m마다 헤드청소가 필요할 정도로 프린팅시 노즐 막힘이 심함을 알 수 있었다.

본 비교예 2의 방법과 동일한 방법으로 제조된 다양한 색의 잉크 조성물로 인쇄한 현수막의 사진을 도 1에 게시하였다. 도 2의 본 발명의 현수막에 비해 발색성이 떨어지는 결과를 나타냈다. 또 인쇄된 현수막 천을 옥외에서 30일간 방치한 후 사진을 도 3에 게시하였다. 우수한 일광 견뢰도를 나타내었다.

표 1

실시예	노즐막힘	내수성	내광성	발색성
실시예 2	없음	우수	우수	우수
비교예 1	없음	불량	불량	우수
비교예 2	있음	우수	우수	불량

상기 실시예 및 비교예를 통하여 확인되는 바와 같이 본 발명의 잉크 조성물은 염료와 안료를 동시에 사용함으로써 노즐의 막힘 현상을 방지할 수 있을 뿐만아니라 발색도, 내광성, 내수성이 모두 우수함을 알 수 있다.

Claims

염료 2∼5 중량%, 결합제 5∼10 중량%, 보습제 0.1∼1 중량%, 안료 0.5∼3 중량%, 지연제 3∼10 중량%, 계면활성제 1∼3 중량%, 및 순수 60∼90 중량%를 포함하는 잉크젯 프린터용 복합형 잉크 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 안료와 염료의 중량비는 1:1∼4 인것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 복합형 잉크 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 잉크 조성물에는 자와선 차단제가 더 부가되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 복합형 잉크 조성물.