KR20050075406A - 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액 - Google Patents

수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (a) 가스블랙, (b) 화학식 1의 아조 화합물, 및 (c) 물을 함유하는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액에 관한 것이다. 가스블랙 및 화학식 1의 아조 화합물을 물에 분산시킴으로써 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액을 제조한다. 이것을 잉크, 잉크젯 잉크, 표면 코팅 및 컬러인쇄용 잉크의 제조에 사용할 수 있다.

Description

수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액{AQUEOUS, COLLOIDAL GAS BLACK SUSPENSION}
카본블랙 현탁액의 제조
1. 현탁액의 제조를 위한 준비
카본블랙을 제외한 모든 성분을 용기에 넣고 교반하여 균질화시킨다.
상기 용액을 (수동적으로 또는 저속 교반 장치를 사용해서) 천천히 교반하면서 여기에 카본블랙을 조금씩 첨가한다.
2. 분산
1번에서 제조된 현탁액을 초음파 장치로써 분산시킨다. 매우 굵은 입자를 원심분리기에서 상기 현탁액으로부터 분리할 수 있다.
참조 현탁액 및 본 발명에 따르는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액 1의 조성 및 성질이 표 1에 명시되어 있다.
참조 현탁액 1 참조 현탁액 2 참조 현탁액 3 본 발명의 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액 1
니펙스 160 IQ % - - - 15
니펙스 90 % 15 15 15 -
애시드 블랙 1 % 1.2 2 3 1.2
악티시드 MBS % 0.3 0.3 0.3 0.3
탈이온수 % 83.5 82.7 81.7 83.5
현탁액의 점조도 고체 고체 액체 액체
광학현미경에 의해 측정된 분산도 n.a. n.a. 불량 매우 우수
50℃에서 28일 동안의 저장 안정성 n.a. n.a. 침강 매우 우수
데이타 카피(Data Copy) 종이 상에 6㎛ 드로다운(draw down)하여 측정된 잉크젯 잉크의 광학밀도 n.a. n.a. n.a. 1.5
n.a. = 해당사항없음
니펙스 90은 14㎚의 일차 입자크기를 갖는, 데구사 아게의 고도로 구조화된 퍼니스블랙이다.
니펙스 160 IQ는 20㎚의 일차 입자크기를 갖는, 데구사의 가스블랙이다.
악티시드 MBS는 토르 케미의 살생제이다.
애시드 블랙 1으로서는, 하기 화학식을 갖는, 알드리치 케미칼 캄파니(Aldrich Chemical Company)의 나프톨 블루 블랙(Napthol Blue Black)이 사용된다. 애시드 블랙 1은 1.5 중량%의 염 함량을 갖는다.
염 함량의 결정
아조 화합물의 염 함량은, 황산염 농도에 의해 측정되고 황산나트륨으로 환산된 황산나트륨과, 염화물 농도에 의해 측정되고 염화나트륨으로 환산된 염화나트륨의 합이다.
황산염 농도의 결정
공정의 기본원리
저용량 이온교환체를 분리 칼럼으로서 사용한다.
전해질을 사용해서 이온의 용리를 수행한다. 전도도 검출기를 검출에 사용한다.
시약
고순도 물(전도도 < 0.1 μs/㎝)
황산염 원액 w(SO4) = 1000 ㎎/ℓ
용리액 Na2CO3/NaHCO3 (2.2/2.8 mmol/ℓ)
장치
텀블러
전도도 검출기를 사용한 이온 크로마토그래프
저용량 이온교환체
이론
샘플을 텀블러에서 1시간 동안 실온에서 고순도 물로써 용리시키고, 황산염을 이온크로마토그래피로써 용출액 중에서 결정한다.
실시
샘플 약 200㎎을, 닫을 수 있는 시험관에 칭량해 넣고, 텀블러에서 1시간 동안 실온에서 고순도 물로써 용리시킨다.
이어서 현탁액을 눈금플라스크로 옮기고, 고순도 물로써 표시선까지 채운다. 눈금플라스크를, 시험 용액이 0.5 내지 40 ㎎/ℓ의 SO4 2-를 함유하도록 하는 것으로 선택해야 한다.
시험 용액을 0.2 ㎛ 주입 필터로써 이온 크로마토그래프에 주입한다. 측정된 피크 면적을 사용해서 황산염 농도를 계산한다.
계산
β = 시험 용액의 농도(㎎/ℓ)
V = 시험 용액의 부피(ℓ)
m = 칭량된 양(㎎)
100 = 환산율(%)
Mol(SO4 2-) SO4 2-의 분자량
Mol(Na2SO4) Na2SO4의 분자량
염화물 농도의 결정
공정의 근본원리
염화물 함량을 결정하기 위해서, 샘플을 고순도 물에 현탁시킨다.
염화물 농도를 은적정법으로 결정한다.
시약
고순도 물(전도도 < 0.1 μs/㎝)
염화물 원액 c(Cl-) = 0.1000 ± 0.0005 mol/ℓ
질화은 용액, c(AgNO3) = 0.1 molㆍ mol/ℓ 또는 0.01 mol/ℓ
질산 w(HNO3) = 30%
장치
티트로프로세서(Titroprocessor) 670(메트롬(Metrohm))
은 막대 전극
기준전극(Hg/HgSO4)
이론
현탁액을 제조한 후, 현탁액을 산성화시키고, 질화은으로 적정한다.
실시
샘플 약 1 내지 3 g을 유리 비이커에 1㎎의 정확도로써 칭량해 넣는다.
고순도 물 약 80 ㎖를 첨가한 후, 교반을 수행하고, 액체의 수평선보다 높은 쪽의 비이커 벽에 들러붙은 물질을 소량의 물로 헹구어 제거한다.
5분 후, 샘플을 질산으로 산성화시키고, 전극 및 뷰렛 끝을 현탁액에 담그고, 적정을 전위차적정법으로 수행한다.
계산
염화물의 중량기준 양(w)을 다음과 같이 계산한다.
VAg : 적정에서 소모된 질화은 용액의 부피(㎖)
c : 질화은 용액의 몰농도(mol/ℓ)
M : 염소의 원자량
t : 질화은 용액의 역가(titer)
Mol(NaCl) : NaCl의 분자량
본 발명에 따르는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액 1은 낮은 점도, 높은 광학밀도, 우수한 저장 안정성 및 높은 분산도를 나타낸다. 퍼니스블랙으로부터 제조된 3가지의 참조 현탁액을 사용할 경우, 애시드 블랙 1의 양을 상당히 증가시킴으로써 참조 현탁액 3을 사용해서만 유동성 현탁액을 얻을 수 있을 뿐이다.
도 1은 참조 현탁액 3 및 본 발명에 따르는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액 1의 광학현미경 사진을 보여준다. 참조 현탁액 3은 높은 함량의 굵은 입자를 갖거나, 부분적으로 응결되어 있어서, 잉크젯 잉크의 요건을 충족시키지 못한다. 한편, 본 발명에 따르는 가스블랙 현탁액 1은, 굵은 입자를 그다지 많은 함량으로 갖지 않는다.
표 2는 음이온성 습윤제(4) 및 비이온성 습윤제(5)가 첨가된 참조 현탁액을, 본 발명에 따르는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액 1과 비교한 것을 보여준다.
참조 현탁액 4 참조 현탁액 5 본 발명의 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액 1
니펙스 160 IQ % 15 15 15
디스포닐(Disponil) FES 32 IS % 6 - -
히드로팔라트(Hydropalat) 3065 % - 5 -
애시드 블랙 1 % - - 1.2
AMP 90 % 0.2 0.2 -
악티시드 MBS % 0.3 0.3 0.3
탈이온수 % 78.5 79.5 83.5
제타 포텐셜 mV -15 -4 -35
표면장력 mN/m 38 44 71
광학밀도(데이타 카피 종이 상에 6㎛로 드로다운하여 측정) 1.21 0.9 1.5
디스포닐 FES 32 IS는 코그니스(Cognis)의 음이온성 습윤제(지방 알콜 폴리글리콜 에테르 술페이트)이다. 히드로팔라트 3065는 코그니스의 비이온성 습윤제(에톡실화 선형 지방 알콜의 혼합물)이다. AMP 90은 안구스 케미(Angus Chemie)의 2-아미노-2-메틸-1-프로판올이다.
본 발명에 따르는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액 1에 비해, 습윤제로 안정화된 참조 현탁액 4 및 5는, 비이온성 계면활성제(5)가 사용된 경우, 너무 높은 제타 포텐셜 및 낮은 표면장력을 나타내며, 반면에 음이온성 계면활성제(4)가 사용된 경우, 역시 음이온성인 종이 코팅과 강한 상호작용을 한 결과, 종이를 과도하게 습윤시켜 너무 낮은 광학밀도를 초래한다(표 2).
표 3은 본 발명에 따르는 2가지의 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액 2 및 3의 배합률 및 성질을 보여준다.
본 발명의 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액 2 본 발명의 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액 3
니펙스 160 IQ % 15 15
애시드 블랙 1 % 1.5 1.5
IDIS @ solv.pd % 12 -
악티시드 MBS % 0.3 0.3
증류수 % 71.2 83.2
광학현미경 1 1
동결 안정성 안정 불안정
pH 7.7 7.5
평균입자크기 ㎚ < 100 < 100
점도 RT mPas 4.6 3.7
표면장력 mN/m 68 74
제타 포텐셜 mV -35 미결정
저장 안정성 50℃/7일 mPas 16* < 10*
저장 안정성 50℃/14일 mPas 28* 13*
저장 안정성 50℃/28일 mPas 40* 22*
* = 침강 안 함, 재-응집 안 함
IDIS @ solv.pd는 데구사 아게의 1,3-프로판디올이다.
광학현미경에 의한 분산도의 연구
카본블랙 현탁액 샘플의 분산도를 400 배율에서 평가한다. 현미경 상의 눈금을 사용해서, 1㎛를 초과하는 굵은 입자를 쉽게 검출할 수 있다.
점도의 결정
피지카 레오메터(Physica Rheometer) UDS 200을 사용하여 제어된 전단속도(CSR)의 회전시험에서 유동성을 결정한다. 점도값을 1000 s-1의 전단속도에서 판독한다.
평균입자크기의 결정
입자크기분포를, 광자 상관 분광계(photon correlation spectrometer: PCS)인 호리바 LB-500(Horiba LB-500)를 사용해서 결정하고, 표시된 "중앙값"의 평균입자크기로서 판독한다. 측정을 희석되지 않은 현탁액 샘플 상에서 수행한다.
표면장력의 결정
동적표면장력을 크뤼스(Kruess)의 BP2 버블 표면장력계(bubble tensiometer)를 사용하여 결정한다. 끝값을 3000 ms에서 판독한다.
50℃에서 28일 동안의 저장 안정성 시험
샘플을 건조함에서 28일 동안 50℃에서 저장한다. 점도 및 침강 경향을 연구한다.
각 현탁액 샘플 300㎖을 닫힌 유리병에서 건조함에서 50℃에서 28일 동안 저장한다. 주걱을 사용해서 저부에서 침강물이 형성되는지를 점검하고, 브룩필드 DV II 플러스(Brookfield DV II plus) 점도계를 사용해서 점도를 측정한다. 또한, 실온에서 저장시, 몇몇 샘플에 대해 침강물의 형성을 연구한다.
동결 안정성 시험
샘플을 -25℃에서 동결시키고, 해동시킨 후, 광학현미경을 사용해서 분산도를 검사한다.
동결된 샘플이 해동된 후에 역시 높은 액체 점조도를 갖고, 침강물을 형성하지 않고, 광학현미경으로 관찰시 재-응집이 관찰되지 않는다면, 이 샘플은 동결 안정하다고 평가된다.
pH의 결정
스코트(Schott)의 CG 837 pH 측정기를 사용해서, 희석되지 않은 현탁액의 pH를 결정한다. 이를 위해, 유리 전극을 용액에 담그고, 5분 후 온도-보정 pH를 판독한다.
제타 포텐셜의 결정
마텍(Matec)의 MBS-8000을 사용하여 제타 포텐셜을 결정한다. 샘플을 희석되지 않은 상태에서 측정한다. 동전기적 음 진폭(electrokinetic sound amplitude: ESA)을 사용해서 제타 포텐셜을 결정한다.
광학현미경
현탁액 샘플의 분산도를 400 배율에서 평가한다. 광학현미경 상의 눈금을 사용해서, 1㎛를 초과하는 굵은 입자를 쉽게 검출할 수 있다.
등급표
1 등급: 매우 우수; 1㎛를 초과하는 굵은 분획이 없음
2 등급: 만족스러움; 1㎛를 초과하는 굵은 분획이 아주 조금 있음
3 등급: 불량; 1㎛를 초과하는 굵은 입자가 많음
본 발명에 따르는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액 2 및 3은 최적 현탁액의 모든 요건을 충족시킨다.
2-피롤리돈, 1,2-헥산디올, 1,3-프로판디올, 에톡실화 글리세롤, 디메틸아미노에탄올 및 탈이온수를 사용해, 본 발명에 따르는 가스블랙 현탁액으로부터, 4.5%의 카본블랙 함량을 갖는 잉크를 제조한다. 이를 위해, 잉크 첨가제의 예비혼합물을 용기에 넣고, 이것을 교반하면서, 여기에 카본블랙 현탁액을 조심스럽게 첨가한다. 완성된 잉크를 500㎚의 미세도(fineness)를 갖는 필터로써 여과한다. 이어서 K 콘트롤 코터(K Control Coater) 도포기를 사용해서 복사지(종류: 콤파스 카피 오피스(Kompass Copy Office)) 상에 6㎛의 드로다운을 수행하고, 24 시간 후에 밀도계를 사용해서 광학밀도를 결정한다.
캐논 오피스(Canon Office) 프린터 BJC-S750 및 HP 오피스(HP Office) 프린터 970 Cxi를 사용해서 인쇄 시험을 수행한다. 이를 위해, 우선 잉크를 진공중에서 탈기하고 비워진 원래의 프린터 카트리지에 넣는다.
다음의 인쇄 시험을 수행한다.
a. 광학 밀도를 결정하고 인쇄 품질을 시각적으로 평가하기 위해, 복사지 및 다양한 시판 잉크젯 종이 상에 단면 인쇄한다.
b. 잉크의 인쇄 개시 또는 건조 거동을 평가하기 위해, 1일, 3일 및 7일 동안 인쇄를 중단한 후 재분사 시험을 수행한다.
인쇄 결과는 표 4에 요약되어 있다.
본 발명에 따르는 잉크는 매우 우수한 인쇄성, 높은 광학밀도 및 매우 우수한 저장 안정성을 가짐을 특징으로 한다.
잉크 제형 번호 1 2
카본블랙 농도(%) 4.5 4.5
잉크 제형(%)
본 발명의 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액 2본 발명의 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액 32-피롤리돈리포닉(Liponic) EG-07(에톡실화 글리세롤)IDIS@solv.pd(1,3-프로판디올)IDIS@solv.hd(1,2-헥산디올)탈이온수디메틸아미노에탄올 30.0-12.03.0-1.5잔량0.02 -30.012.01.51.51.5잔량0.02
광학현미경 1 1
pH 8.9 8.9
점도(mPas) 2.5 2.2
표면장력(mN/m) 51 47
인쇄 시험
사용된 오피스 프린터 HP 데스크젯(Deskjet) 970 Cxi 캐논 BJC S750
콤파스 카피 오피스 상에서의 광학밀도(OD) 1.59 1.50
잉크젯 종이 HP 51634 Z에서의 OD 1.60 1.57
잉크젯 종이 캐논 HR-101에서의 OD 1.68 1.65
잉크젯 종이 엡손(EPSON) 720 dpi에서의 OD 1.68 1.64
인쇄된 이미지에 대한 전반적인 시각적 느낌 1-2 1
노즐 막힘 없음 없음
인쇄 헤드에서의 건조 없음 없음
재분사 시험
인쇄 중단 60분 후 인쇄 개시 + +
인쇄 중단 1일 후 인쇄 개시 + +
인쇄 중단 3일 후 인쇄 개시 + +
인쇄 중단 7일 후 인쇄 개시 + +
1= 매우 우수; 2 = 만족스러움; 3 = 불량+ = 인쇄 개시시 아무 문제 없음; - = 인쇄 개시시 문제 발생
본 발명은 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액, 그의 제조방법 및 그의 용도에 관한 것이다.
수성 콜로이드성 카본블랙 현탁액을, 표면 코팅 및 컬러인쇄용 잉크의 제조에서, 및 예를 들면 잉크젯 프린터에서 곧바로 잉크로서 사용하는 용도가 공지되어 있다(US-A 5,085,698, US-A 5,320,668).
추가의 습윤제를 첨가하지 않고서, 습윤제로서도 작용하는 염료를 사용해서 카본블랙 현탁액을 제조하는 것이 공지되어 있다(US 9,911,935).
수용성 습윤제, 예를 들면 아크릴 수지(US-A 5,609,671) 또는 에톡실레이트(DE 19824947 A1)를 사용해서 수성 카본블랙 현탁액을 제조하는 것도 공지되어 있다.
습윤제로 안정화된 공지된 카본블랙 현탁액은, 비이온성 계면활성제가 사용된 경우, 제타 포텐셜이 너무 높고 표면장력이 낮으며, 음이온성 계면활성제가 사용된 경우, 역시 음이온성인 종이 코팅과의 강한 상호작용으로 인해서, 종이가 너무 많이 습윤되므로 광학밀도가 낮아지는 단점을 갖는다.
염료로 안정화된 공지된 카본블랙 현탁액의 단점은 저장 및 동결에 대한 부적당한 안정성이다. 이러한 분산액은 비교적 긴 저장수명을 갖거나 50℃ 초과 또는 0℃ 미만의 온도에서 저장되는 경우, 그 점도가 돌이킬 수 없는 정도로 크게 증가하거나, 현탁된 안료 입자가 재-응집하거나, 현탁액이 완전히 응결(flocculation) 한다. 더욱이, 퍼니스블랙이 사용되는 경우, 비교적 낮은 광학밀도가 관찰되며, 이는 마찬가지로 용도의 측면에서 상당한 단점을 구성한다.
본 발명의 목적은 캐리어 물질(예를 들면 종이) 상에서 높은 광학밀도, 낮은 제타 포텐셜 및 높은 표면장력을 갖는 수성 가스블랙 현탁액을 제공하는 것이다.
본 발명은 가스블랙, 하기 화학식 1의 아조 화합물 및 물을 함유함을 특징으로 하는, 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액을 제공한다.
상기 식에서, R1 내지 R12는 동일하거나 상이할 수 있고, 수소, 친수성 또는 소수성 기, 수용체 또는 공여체, 또는 수용체, 공여체, 친수성 또는 소수성 기를 갖는 지방족, 방향족 또는 헤테로방향족, 비고리형, 고리형 또는 다고리형 시스템의 일부로 이루어진다.
콜로이드란 10㎚ 내지 10㎛의 직경을 갖는 입자가 분산제 내에 균일하게 분포한 것을 말한다.
잉크 용도에 있어서, 원하는 인쇄 성질, 예를 들면 인쇄의 선예도(sharpness)를 달성하기 위해서는, 인쇄 공정에 따라, 낮은 점도가 유리하다. 카본블랙 현탁액 내의 입자의 전하상태를 가리키는 낮은 제타 포텐셜은 현탁액의 우수한 안정성의 척도이다. 높은 표면장력은 예를 들면 잉크젯 공정에서 액적 형성에 대해 긍정적인 효과를 갖는다. 높은 분산도는 우수한 저장 안정성, 사용상의 우수한 컬러감, 특히 잉크젯 공정에서 노즐 막힘의 방지에 있어 근본적으로 중요하다.
가스블랙은 21 중량% 미만, 바람직하게는 6 중량% 미만의 휘발성 성분(950℃) 함량을 가질 수 있다. 가스블랙은 80 내지 350 ㎡/g의 BET 표면적을 가질 수 있다. 가스블랙은 8 내지 40 ㎚, 바람직하게는 13 내지 30 ㎚, 특히 바람직하게는 13 내지 20 ㎚의 일차 입자크기를 가질 수 있다. 가스블랙은 40 내지 200 ㎖/100g의 DBP 수를 가질 수 있다.
가스블랙은 상이한 가스블랙의 혼합물일 수 있다.
예를 들면 데구사 아게(Degussa AG)의 파르브루스(Farbruβ) FW 200, 파르브루스 FW 2, 파르브루스 FW 2V, 파르브루스 FW 1, 파르브루스 FW 18, 파르부르스 S 170, 파르브루스 S 160, 스페지알슈바르츠(Spezialschwarz) 6, 스페지알슈바르츠 5, 스페지알슈바르츠 4, 스페지알슈바르츠 4A, 니펙스(NIPex) 150, 니펙스 160 IQ, 니펙스 170 IQ, 니펙스 180 IQ, 프린텍스(Printex) U, 프린텍스 V, 프린텍스 140 U 또는 프린텍스 140 V가 가스블랙으로서 사용될 수 있다.
본 발명에 따르는 수성 콜로이드성 카본블랙 현탁액 중 가스블랙 함량은 30 중량% 미만, 바람직하게는 20 중량% 미만일 수 있다.
화학식 1의 아조 화합물은 아조 화합물 내에 1개 이상의 화학식 1을 함유할 수 있다. 성분 R1 내지 R12은 치환되지 않거나 치환된 지방족 또는 방향족 성분, 예를 들면 페닐, 나프틸 또는 헤테로방향족 성분, 예를 들면 피롤릴, 피리디닐, 후릴(furyl) 또는 푸릴(puryl), 수용체, 예를 들면 -COOR13, -CO-R13, -CN, -SO2R13 또는 -SO2OR13(여기서 R13은 H, 알칼리금속 양이온, 암모늄, 알킬, 아릴 또는 작용화된 알킬 또는 아릴이다), 예를 들면 ω-카르복시알킬, HSO3-CxHy-, H2N-CxHy-, H2N-SO2-CxHy-(x = 1 - 20; y = 1 - 45), 공여체, 예를 들면 알킬, 아릴 기, OR14, N(R14)2, SR14 또는 P(R14)2(여기서 R14은 H, 알킬, 아릴 또는 작용화된 알킬 또는 아릴이다), -(O-R14)y-OR15(여기서 R15은 H, 알킬 또는 아릴이다)의 올리고머 또는 중합체일 수 있다.
화학식 1의 아조 화합물로서는, 예를 들면 하기 화합물이 사용될 수 있다.
화학식 1의 아조 화합물로서는, 예를 들면 하기 화합물도 사용될 수 있다.
애시드 블랙(Acid Black) 1(C.I. 20470)
모르단트 그린(Mordant Green) 17(C.I. 17225) 또는
모르단트 블루(Mordant Blue) 13(C.I. 16680)
본 발명에 따르는 수성 콜로이드성 카본블랙 현탁액 중 화학식 1의 아조 화합물의 양은 5 중량% 미만, 바람직하게는 3 중량% 미만일 수 있다.
화학식 1의 아조 화합물은 30 중량% 미만, 바람직하게는 20 중량% 미만의 불순물을 함유할 수 있다.
화학식 1의 아조 화합물은 10 중량% 미만, 바람직하게는 5 중량% 미만의 염을 함유할 수 있다.
아조 화합물인 애시드 블랙 1, 모르단트 그린 17 또는 모르단트 블루 13은 30 중량% 미만의 불순물 및 10 중량% 미만의 염을 함유할 수 있다.
본 발명에 따르는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액은 살생제, 습윤제 및/또는 첨가제를 함유할 수 있다.
본 발명에 따르는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액은 살생제를 함유할 수 있다. 살생제는 0.01 내지 1.0 중량%의 양으로 첨가될 수 있다. 살생제로서는, 이소티아졸리논 유도체, 포름알데히드-절단제(cleaving agent) 또는 이 두 제품군의 조합이 사용될 수 있다. 예를 들면 쉴케 운트 마이르(Schuelke & Mayr)의 파르메톨(Parmetol), 보드 케미(Bode Chemie)의 에보텍(Ebotec), 토르 케미(Thor Chemie)의 악티시드(Acticide), 또는 제네카(Zeneca)의 프록셀(Proxel)이 살생제로서 사용될 수 있다.
습윤제를, 총 현탁액을 기준으로, 0 내지 1 중량%, 바람직하게는 0.4 내지 0.6 중량%의 양으로 첨가할 수 있다. 습윤제로서는, 지방 알콜 에톡실레이트, 폴리아크릴산 및/또는 그의 유도체, 아크릴산, 아크릴산 유도체, 스티렌, 스티렌 유도체 및/또는 폴리에테르를 함유하는 공중합체, 리그노술포네이트, 알킬벤젠술포네이트, 나프탈렌술폰산 유도체, 말레산 무수물 및/또는 말레산 유도체를 함유하는 공중합체, 또는 언급된 습윤제의 조합과 같은 화합물군이 사용될 수 있다. 공중합체는 랜덤 또는 교호 블록 또는 그라프트 공중합체일 수 있다. 예를 들면, 존슨 폴리머 비브이(Johnson Polymer B.V.)의 존크릴(Joncryl) 678, 존크릴 680, 존크릴 682 또는 존크릴 690이 분산보조제로서 사용될 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 분산보조제로서는, 암모늄 또는 알칼리 수산화물, 특히 NaOH로 완전히 중화된 스티렌-아크릴산 공중합체가 사용될 수 있다.
다른 종류의 습윤제도 본 발명에 따르는 카본블랙 현탁액의 제조에 적합하다.
본 발명에 따르는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액에, 알콜, 예를 들면 1,5-펜탄디올, 글리콜, 예를 들면 디프로필렌 글리콜, 헤테로고리형 화합물, 예를 들면 2-피롤리돈 또는 글리세롤과 같은 첨가제를 첨가할 수도 있다.
본 발명에 따르는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액 중 첨가제의 양은 25 중량% 미만, 바람직하게는 15 중량% 미만일 수 있다.
본 발명은 또한 가스블랙과 화학식 1의 아조 화합물을 물에 분산시킴을 특징으로 하는, 본 발명에 따르는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액의 제조방법을 제공한다.
비드밀, 초음파 장치, 고압 균질화기, 마이크로플루다이저(microfluidizer), 울트라-투락스(Ultra-Turrax) 또는 이에 필적할만한 장치를 사용해서 분산을 수행할 수 있다. 분산 후, 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액을 원심분리 및/또는 여과에 의해 정제할 수 있다.
본 발명은 또한, 잉크, 잉크젯 잉크, 표면 코팅 및 컬러인쇄용 잉크에 있어서의, 본 발명에 따르는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 본 발명에 따르는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액을 함유함을 특징으로 하는 잉크에 관한 것이다.
본 발명에 따르는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액의 장점은 높은 광학밀도, 낮은 제타 포텐셜, 높은 표면장력, 우수한 저장 안정성 및 높은 분산도이다.

Claims (17)

  1. 가스블랙, 하기 화학식 1의 아조 화합물 및 물을 함유함을 특징으로 하는, 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액:
    <화학식 1>
    상기 식에서, R1 내지 R12는 동일하거나 상이할 수 있고, 수소, 친수성 또는 소수성 기, 수용체 또는 공여체, 또는 수용체, 공여체, 친수성 또는 소수성 기를 갖는 지방족, 방향족 또는 헤테로방향족, 비고리형, 고리형 또는 다고리형 시스템의 일부로 이루어진다.
  2. 제1항에 있어서, 가스블랙이 21 중량% 미만의 휘발성 물질(950℃) 함량, 80 내지 350 ㎡/g의 BET 표면적, 8 내지 40 ㎚의 일차 입자크기, 및 40 내지 200 ㎖/100g의 DBP 수를 가짐을 특징으로 하는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액.
  3. 제1항에 있어서, 가스블랙 함량이 30 중량% 미만임을 특징으로 하는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액.
  4. 제1항에 있어서, 화학식 1의 아조 화합물의 함량이 5 중량% 미만임을 특징으로 하는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액.
  5. 제1항에 있어서, 화학식 1의 아조 화합물이 30 중량% 미만의 불순물을 함유함을 특징으로 하는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액.
  6. 제1항에 있어서, 화학식 1의 아조 화합물이 10 중량% 미만의 염을 함유함을 특징으로 하는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액.
  7. 제1항에 있어서, 아조 화합물이 애시드 블랙 1, 모르단트 그린 17 또는 모르단트 블루 13임을 특징으로 하는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액.
  8. 제7항에 있어서, 아조 화합물인 애시드 블랙 1, 모르단트 그린 17 또는 모르단트 블루 13이 30 중량% 미만의 불순물 및 10 중량% 미만의 염을 함유함을 특징으로 하는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액.
  9. 제1항에 있어서, 살생제, 습윤제 및/또는 첨가제를 함유함을 특징으로 하는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액.
  10. 제9항에 있어서, 습윤제가 지방 알콜 에톡실레이트, 폴리아크릴산 및/또는 그의 유도체, 아크릴산, 아크릴산 유도체, 스티렌, 스티렌 유도체 및/또는 폴리에테르를 함유하는 공중합체, 리그노술포네이트, 알킬벤젠술포네이트, 나프탈렌술폰산 유도체, 말레산 무수물 및/또는 말레산 유도체를 함유하는 공중합체이거나, 상기 습윤제들의 조합임을 특징으로 하는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액.
  11. 제9항에 있어서, 습윤제의 함량이 0 내지 1 중량%임을 특징으로 하는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액.
  12. 제9항에 있어서, 첨가제가 알콜, 글리콜, 헤테로고리형 화합물 또는 글리세롤임을 특징으로 하는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액.
  13. 제9항에 있어서, 첨가제 함량이 25 중량% 미만임을 특징으로 하는 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액.
  14. 가스블랙 및 화학식 1의 아조 화합물을 물에 분산시킴을 특징으로 하는, 제1항에 따른 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서, 비드밀, 초음파 장치, 고압 균질화기, 마이크로플루다이저, 울트라-투락스 또는 이에 필적할만한 장치를 사용해서 분산을 수행함을 특징으로 하는, 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액의 제조방법.
  16. 잉크, 잉크젯 잉크, 표면 코팅 및 컬러인쇄용 잉크에 있어서의, 제1항에 따른 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액의 용도.
  17. 제1항에 따른 수성 콜로이드성 가스블랙 현탁액을 함유함을 특징으로 하는 잉크.
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