KR20050094805A

KR20050094805A - 염료 조성물, 잉크 조성물, 및 잉크제트 기록 방법

Info

Publication number: KR20050094805A
Application number: KR1020057004556A
Authority: KR
Inventors: 히로카즈 기타야마; 야스오 시라사키
Original assignee: 니폰 가야꾸 가부시끼가이샤
Priority date: 2005-03-17
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2005-09-28

Abstract

본 발명은 하기 식 (1) 및 (2)로 표시되는 화합물을 함유하는 옐로우 염료 조성물, 염료 액상 조성물 및 잉크 조성물에 관한 것으로서, 색소 농도 6 ~ 10%의 고농도 수용액에서의 장기 보존 안정성이 좋으며, 또한 잉크제트 기록에 적합한 색상과 선명성을 가지고, 기록물의 내광 등의 견뢰도도 높은 특징을 가지고 있다:

상기 식에서,

M 및 L은 각각 수소 원자, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 유기 아민의 카티온 또는 암모늄 이온을 나타낸다.

Description

염료 조성물, 잉크 조성물, 및 잉크제트 기록 방법{Dye composition, ink composition, and method of ink-jet recording}

본 발명은 염료 조성물, 잉크 조성물 및 이를 사용한 잉크제트 기록 방법에 관한 것이다.

잉크제트 프린터에 의한 기록 방법으로서는 잉크의 각종 배출 방식이 개발되고 있지만, 이들 모두 잉크의 소적을 발생시키고, 이것을 각종 피기록 재료(종이, 필름, 천 등)에 부착시켜 기록을 수행하는 것이다. 잉크제트 프린터에 의한 기록 방법은 기록 헤드와 피기록 재료가 접촉하지 않으므로, 소리의 발생이 적어 조용하며, 요철면, 유연 물질, 파괴되기 쉬운 제품 등, 장소를 제한하지 않고 인쇄될 수 있다는 특징이 있다. 또한 프린터의 소형화, 고속화, 칼라화가 용이하다는 특징 때문에, 최근 급속하게 보급되고, 금후 큰 신장이 기대되고 있다. 컴퓨터의 칼라 디스플레이 상의 화상 또는 문자 정보를 잉크제트 프린터에 의해, 칼라로 기록하는 데는 일반적으로 옐로우(Y, yellow), 마젠타(M, magenta), 시안(C, cyan), 블랙(K, black)의 4색 잉크에 의한 감법혼색(substractive color mixing)으로 표현된다. CRT 디스플레이 등의 레드(R, red), 그린(G, green), 블루(B, blue)에 의한 가법혼색(addictive color mixing) 화상을 가능한 한 충실하게 감법혼색 화상에 의해 재현하는 데에 사용하는 색소, 특히 YMC의 잉크에 사용되는 색소는 가능한 한, YMC 각각의 표준에 가까운 색상을 갖고, 또한 선명할 것이 필요하다. 또한, 잉크 조성물은 장기의 보존에 대해 안정하며, 또 프린트한 화상의 농도가 높고, 게다가 내수성, 내광성 등의 견뢰도(堅牢度)가 우수할 것이 요구된다.

잉크제트 프린터의 용도는 OA용 소형 프린터로부터 산업용의 대형 프린터까지 광범위하며, 내수성 및 내광성 등의 견뢰성이 그 이상 요구되고 있다. 내수성에 대해서는 카티온(cation)계 폴리머, 다공질 실리카, 알루미나 졸, 특수 세라믹스 등의 잉크 중의 색소를 흡착할 수 있는 무기 또는 유기 미립자를 PVA 수지 등과 함께 종이의 표면에 코팅함으로써 대폭적으로 개량되고 있다. 이미 잉크제트 프린터용의 각종 코트지가 시판되고 있다.

잉크제트 기록용 수성 잉크에 사용될 수 있는 옐로우 색소 골격으로서는 아조계가 대표적이다. 그러나 현재 사용되고 있는 아조계에 대해서는 색상 및 내수성은 양호하지만, 내광성이 일반적으로 열악하다. 특히 구리 프탈로시아닌계로 대표적인 시안 염료 등의 염료에 비해 내광성은 열악한 수준이다. 또한 현재 사용되고 있는 옐로우 색소는 색상, 선명성, 내광성, 내수성, 내습성 및 용해 안정성이 모두 만족스러운 것은 얻어질 수 없다.

또한, 잉크제트용 잉크 조제용에 제공되는 염료는 잉크 조제가 용이하도록 10 질량% 전후의 비교적 고농도의 수용액상으로 제공되고 있다. 이 때문에, 이러한 고농도 염료 수용액에서 장기 보존 안정성이 중요할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 식 (1)의 화합물은 일본특허공고 소55-11708호에 그의 제조 방법이 기재되어 있으며, 종이, 펄프의 염색에 적합하고, 내광성이 우수한 황색 염료로서 공지되어 있지만, 잉크제트 기록용의 염료로서는 알려져 있지 않다. 그리고 발명자들의 검토에 의하면 잉크제트용으로 무기염 함량을 감소시켜 사용한 경우에서도, 내광성, 내습성 등의 견뢰도에서 다소 불만이 있고, 또한 고농도 염료 수용액에서의 장기 보존 안정성이 부족하다는 문제가 있다. 또한, 식(2)의 화합물은 C. I. Direct Yellow 86으로서 알려져 있으며, 그의 나트륨염 함량을 높여, 무기염 함량을 감소시킨 염료가 잉크제트 기록용으로 적합하다는 사실은 일본특허공고 평3-6193호 공보에 기재되어 있다. 이 염료는 선명성, 견뢰도 등의 점에서 매우 우수하지만, 색상이 적색을 띠며 JNC의 표준 옐로우로부터 크게 떨어져 있다는 점 및 고농도 염료 수용액에서의 안정성이 현저히 나쁘다는 점이 큰 문제이다.

따라서, 본 발명은 고농도 염료 수용액에서의 장기 보존 안정성이 우수하고, 잉크제트 기록에 적합한 색상과 선명성을 갖고, 또한 기록물의 견뢰도가 높은 옐로우 색소를 제공하는 것을 목적으로 한다.

<발명의 개시>

본 발명의 발명자들은 상기 과제를 해결하고자 예의 연구를 거듭한 결과, 본 발명에 이른 것이다. 즉, 하기 식 (1) 및 (2)의 2개 화합물은 상기한 바와 같이 어느 것도 단독으로는 고농도 염료 수용액에서의 보존 안정성이 나쁘다고 알려져 있지만, 의외로 양자의 혼합물로부터 이루어진 옐로우 색소는 고농도 염료 수용액에서의 장기 보존 안정성이 우수하며, 잉크제트 기록에 적합한 색상과 선명성을 가지며, 또한 기록물의 견뢰도가 높다는 사실을 알아내고, 본 발명을 완성한 것이다.

보다 상세하게는, 본 발명은

(1) 하기 식 (1) 및 (2)로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 함유하는 염료 조성물:

상기 식에서,

M 및 L은 각각 수소 원자, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 유기 아민의 카티온 또는 암모늄 이온을 나타내며,

(2) 식 (1)로 표시되는 화합물 90 ~ 20 질량%, 식 (2)로 표시되는 화합물 10 ~ 80 질량%를 함유하는 염료 조성물,

(3) 제 1 또는 2 항에 있어서, 염료 조성물 중 무기염 함유량이 1% 이하인 염료 조성물,

(4) 제 1 또는 2 항에 기재된 염료 조성물을 pH 6 ~ 10의 범위에서 색소 성분 6 ~ 15 질량%의 수용액으로 조정한 염료 액상 조성물,

(5) 제 3 항에 기재된 염료 조성물을 pH 6 ~ 10의 범위에서 색소 성분 6 ~ 15 질량%의 수용액으로 조정한 염료 액상 조성물,

(6) 색소 성분으로서 제 1 내지 3 항 중 어느 한 항에 기재된 염료 조성물을 함유함을 특징으로 하는 수성 잉크 조성물,

(7) 제 6 항에 있어서, 물 및 유기 용제를 함유하는 수성 잉크 조성물,

(8) 색소 성분으로서 제 1 내지 3 항 중 어느 한 항에 기재된 염료 조성물 0.1 ~ 20 질량%, 수용성 유기 용제 5 ~ 60 질량%, 잉크 조제제 0 ~ 10 질량%로 이루어지고 잔량이 물인 수성 잉크 조성물,

(9) 제 6 내지 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 잉크제트 기록용인 수성 잉크 조성물,

(10) 잉크 방울을 기록 신호에 따라 뿜어 내어 피기록재에 기록하는 잉크제트 기록 방법으로서, 제 6 내지 8 항 중 어느 한 항에 기재된 수성 잉크 조성물을 잉크로 사용함을 특징으로 하는 잉크제트 기록 방법,

(11) 제 10 항에 있어서, 피기록재가 정보전달용 시트인 잉크제트 기록 방법,

(12) 제 6 내지 8 항 중 어느 한 항에 기재된 수성 잉크 조성물을 함유하는 용기가 장전된 잉크제트 프린터,

에 관한 것이다.

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

본 발명의 염료 조성물 및 수성 잉크 조성물 중의 색소 혼합물은 상기 식 (1) 및 (2)의 화합물을 혼합시킴으로써 얻어질 수 있다. 식 (1)의 화합물과 식(2)의 화합물의 혼합 비율은 본 발명의 목적을 달성하는 한 어떠한 비율로도 좋지만, 질량비로, 통상 99:1 내지 1:99, 바람직하게는 90:10 내지 20:80, 보다 바람직하게는 80:20 내지 40:60이다.

또한 본 발명에서 사용되는 식 (1)의 화합물은 일본특허공고 소55-11708호 공보에 기재된 방법에 따라 제조될 수 있다. 또한 식(2)의 화합물은 C. I. Direct Yellow 86으로서 알려져 있다. 또한, 이하, 본 명세서에서 비율, 부, % 등은 특히 예시되지 않는 한, 질량비율, 질량부, 질량% 등을 의미한다.

또한, 상기 식 (1) 및 (2)에서, M 및 L은 각각 수소 원자, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 유기 아민의 카티온 또는 암모늄 이온이다. 알칼리 금속으로서는 예를 들어 나트륨, 칼륨, 리튬 등을 들 수 있다. 알칼리 토류 금속으로서는 예를 들어 칼슘, 마그네슘 등을 들 수 있다. 유기 아민으로서는 모노, 디 또는 트리알킬아민 또는 모노, 디 또는 트리알칸올아민 등을 들 수 있다. 알킬아민 또는 알칸올아민에서 알킬은 바람직하게는 탄소수 1 ~ 10, 보다 바람직하게는 1 ~ 6 정도이다. 구체적으로는 예를 들어 메틸아민, 에틸아민, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 모노이소프로판올아민, 디이소프로판올아민, 트리이소프로판올아민 등을 들 수 있다. 바람직한 M 및 L로서는 수소 원자, 나트륨, 칼륨, 리튬 등의 알칼리 금속, 암모늄 이온, 모노에탄올아민 이온, 디에탄올아민 이온, 트리에탄올아민 이온, 모노이소프로판올아민 이온, 디이소프로판올아민 이온, 트리이소프로판올아민 이온 등의 알칸올아민 이온 등을 들 수 있다. 또한, 이들의 염은 예를 들어 나트륨염의 경우, 반응액에 식염을 가해, 염석, 여과함으로써 나트륨염이 얻어진다. 또한 나트륨염을 물에 용해시키고, 산을 가해 산성으로 결정을 석출시킨 후, 여과하고, 유리산의 형태로 색소 케이크(cake)를 얻는다. 다음에, 이 유리산 형태의 색소를 물에 용해 또는 현탁시켜, 목적 염에 대응하는 염기, 예를 들어 아민류, Na 이외의 알칼리 금속 화합물 등을 첨가, 용해함으로써 각각의 염의 용액이 얻어진다. 이 용액으로부터, 각각의 염을 통상의 방법에 따라, 석출, 여과, 건조시킴으로써, 나트륨염 이외의 염을 얻을 수 있다.

본 발명의 염료 조성물은 상기 식 (1) 및 (2)의 화합물을 함유하는 조성물이면 특히 제한되지 않지만 통상 양자를 물에 용해시킨 염료 액상 조성물로서 사용된다. 또한 수성 잉크 조성물은 상기 식 (1) 및 (2)의 화합물을 필요에 따라, 잉크 조제제 등과 함께, 물 또는 수성 용매(다음에 기재하는 수용성 유기 용제를 함유하는 물)에 용해시킨 것이다. 이 수성 잉크 조성물을 잉크제트 프린터용의 잉크로서 사용하는 경우, 식 (1) 및 (2)의 화합물은 금속 양이온의 염화물, 황산염 등의 무기물의 함유량이 적은 것, 예를 들어 색소 혼합물 중에 1% 이하의 것이 바람직하다. 더욱 상세하게는, 이 함유량의 표준은 예를 들어 염화나트륨과 황산나트륨의 총함유량으로서, 색소 혼합물 중에 1% 이하인 것이 바람직하다. 0.5% 이하가 더욱 바람직하다.

무기염의 함유량은 예를 들어 Cl^- 및 SO₄ ^2-는 이온크로마토그래프법, 중금속류는 원자흡광법 또는 ICP(Inductively Coupled Plasma) 발광분석법으로, Ca²⁺ 및 Mg²⁺에 대해서는 이온크로마토그래프법, 원자흡광법, ICP 발광분석법으로 측정한다.

또한, 본 발명의 염료 액상 조성물은 본 발명의 색소 성분을 pH 6 ~ 11, 바람직하게는 pH 7 이상, 보다 바람직하게는 8 이상, 더욱 바람직하게는 8.5 이상으로, pH 10 이하의 범위에서, 6 ~ 15%, 바람직하게는 8 ~ 15%, 더욱 바람직하게는 9 ~ 12%의 수용액으로 조정한 것이며, 0℃ ~ 15℃에서 장시간(1개월 이상) 침전이 발생하지 않는다. 따라서, 잉크제트용 잉크의 고농도 염료 원체로서 적합하다.

본 발명의 잉크 조성물에서,무기염 함량이 보다 적은 색소로 하는 데는, 필요에 따라 예를 들어 역침투막에 의한 통상의 방법 또는 본 발명의 색소 성분(본 발명의 화합물 또는 색소 혼합물)의 건조품 또는 웨트 케이크(wet cake), 바람직하게는 웨트 케이크를 용매 중에서, 예를 들어 함수 저급 알코올 바람직하게는 메탄올 및 물의 혼합 용매 중에서 교반 처리한 후, 여과, 건조시키는 방법으로 탈염처리할 수 있다.

본 발명의 수성 잉크 조성물은 상기 색소 성분을 물 또는 수성 용매로 용해시킨 것이다. 잉크의 pH는 6 ~ 11 정도가 바람직하다. 이 수성 잉크 조성물을 잉크제트 기록용 프린터에 사용하는 경우, 색소 성분으로서는 상기한 바와 같이 금속 양이온의 염화물, 황산염 등의 무기염의 함유량이 적은 것을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 수성 잉크 조성물은 물을 매체로 하여 조제되며, 색소 성분은 수성 잉크 조성물 중에서, 바람직하게는 0.1 ~ 20%, 보다 바람직하게는 0.5 ~ 10%, 더욱 바람직하게는 1 ~ 8% 정도 함유된다. 본 발명의 수성 잉크 조성물에는 추가로 수용성 유기 용제를 약 60% 이하, 바람직하게는 약 50% 이하, 보다 바람직하게는 약 40% 이하, 더욱 바람직하게는 약 30% 이하 함유될 수 있으며, 하한은 0%까지도 좋지만, 일반적으로는 약 5% 이상이며, 보다 바람직하게는 10% 이상이고, 10 ~ 30%가 가장 바람직하다. 또한 본 발명의 수성 잉크 조성물은 잉크 조제제를 0 ~ 10% 정도, 바람직하게는 5% 이하 함유될 수 있다. 이상의 성분 이외의 잔량은 물이다.

수용성 유기 용제로서는 예를 들어 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, 2급 부탄올, 3급 부탄올 등의 C₁ ~ C₄ 알칸올; N,N-디메틸포름아미드 또는 N,N-디메틸아세트아미드 등의 저급 카르본산 (모노 또는 디) 저급 알킬아미드; N-메틸피롤리딘-2-온 등의 락탐류, 바람직하게는 4원환 내지 8원환의 락탐류; 1,3-디메틸이미다졸리딘-2-온 또는 1,3-디메틸헥사히드로피리미드-2-온 등의 환식 요소 또는 5 내지 6원환의 환식 요소; 아세톤, 메틸에틸케톤, 2-메틸-2-히드록시펜탄-4-온 등의 직쇄의 탄소쇄 길이가 탄소수 4 내지 7의 케톤 또는 케토알코올; 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 에테르, 바람직하게는 5 내지 6원환의 환상 에테르; 에틸렌글리콜, 1,2- 또는 1,3-프로필렌글리콜, 1,2- 또는 1,4-부틸렌글리콜, 1,6-헥실렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 티오디글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등의 C₂ ~ C₆ 알킬렌 단위를 가진 모노-, 올리고- 또는 폴리알킬렌글리콜 또는 티오글리콜; 글리세린, 헥산-1,2,6-트리올 등의 폴리올(바람직하게는 탄소쇄의 탄소수가 3 내지 6의 트리올); 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르 등의 다가 알코올(바람직하게는 에틸렌글리콜 또는 폴리에틸렌글리콜)의 C₁ ~ C₄ 알킬에테르; γ-부티로락톤 또는 디메틸설폭시드 등을 들 수 있다. 이들의 수용성 유기 용제 중에서는 염료 용해제로서 기능을 가진 것이다.

이들 수용성 유기 용제는 2 종 이상 병용할 수 있다. 이들 중에서, 바람직한 것으로서는 예를 들어 N-메틸피롤리딘-2-온, C1 ~ C4의 모노 또는 폴리알코올, C₂ ~ C₆ 알킬렌 단위를 가진 모노, 디 또는 트리알킬렌글리콜(바람직하게는 모노, 디 또는 트리에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜), 디메틸설폭시드 등을 들 수 있으며, 특히 N-메틸피롤리딘-2-온, 이소프로판올, 디에틸렌글리콜, 글리세린, 디메틸설폭시드 등의 사용이 바람직하다.

잉크 조제제로서는 상기의 물, 색소 성분 및 수성 유기 용제 이외의 잉크 조제에 사용되는 모든 성분을 들 수 있으며, 예를 들어 방부제, pH 조정제, 킬레이트 시약, 방청제, 수용성 자외선흡수제, 염료 용해제, 수용성 고분자 화합물, 계면활성제 등을 들 수 있다. 방부제로서는 예를 들어 소듐 데히드로아세테이트, 소듐 소르베이트, 2-피리딘티올-1-옥사이드나트륨, 소듐 벤조에이트 및 소듐 펜타클로로페놀 등을 들 수 있다. pH 조정제로서는 조합되는 잉크에 악영향을 미치지 않으며, 잉크의 pH를 6 ~ 11의 범위로 제어될 수 있는 것이라면 임의의 물질을 사용할 수 있다. 그의 예로서, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 알칸올아민, 수산화리튬, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 알칼리 금속 원소의 수산화물, 수산화암모늄, 또는 탄산리튬, 탄산나트륨, 탄산칼륨 등의 알칼리 금속의 탄산염 등을 들 수 있다. 킬레이트 시약으로서는 예를 들어 에틸렌디아민사초산나트륨, 니트릴로삼초산나트륨, 디에틸렌트리아민오초산나트륨, 우라실이초산나트륨 등을 들 수 있다. 방청제로서는 예를 들어 산성아황산염, 티오황산나트륨, 티오글리콜산암모늄, 디시클로헥실암모늄니트라이드 등을 들 수 있다. 킬레이트 시약으로서는 에틸렌디아민사초산나트륨, 니트릴로삼초산나트륨, 우라실이초산나트륨 등을 들 수 있다. 수용성 자외선 흡수제로서는 예를 들어 설폰화된 벤조페논, 설폰화된 벤조트리아졸 등을 들 수 있으며, 수용성 고분자 화합물로서는 예를 들어 폴리비닐알코올, 폴리아민, 폴리이민 등을 들 수 있다. 또한, 염료 용해제로서는 예를 들어 ε-카프로락탐, 요소, 에틸렌카보네이트 등을 들 수 있으며, 계면활성제로서는 예를 들어 통상의 음이온계, 양이온계, 비이온계의 계면활성제를 들 수 있다.

본 발명의 잉크 조성물은 증류수 등 불순물을 함유하지 않는 물에 본 발명의 색소 및 필요에 따라, 상기 수용성 유기 용제, 잉크 조제제 등을 첨가 혼합함으로써 조제된다. 또한, 물과 상기 수용성 유기 용제, 잉크 조제제 등과의 혼합물에 본 발명의 염료를 첨가, 용해시킬 수 있다. 또한 필요하면 잉크 조성물을 얻은 후에 여과를 수행하여, 오염물을 제거할 수 있다.

본 발명의 잉크제트 기록 방법에서 사용되는 피기록재의 구체예로서는 예를 들어, 종이, 필름 등의 정보전달용 시트를 들 수 있다.

정보전달용 시트에 대해서는 표면처리한 것, 구체적으로는 이들의 기재에 잉크 수용층을 설치한 것이 바람직하다. 잉크 수용층에는 예를 들어 상기 기재에 카티온계 폴리머를 함침 또는 도장함으로써, 또한 다공질 실리카,알루미나졸이나 특수 세라믹스 등의 잉크 중의 색소를 흡수할 수 있는 무기 미립자를 폴리비닐알코올이나 폴리비닐피롤리돈 등의 친수성 폴리머와 함께 상기 기재 표면에 도장함으로써 설치된다. 이와 같은 잉크 수용층을 설치한 것은 통상 잉크제트 전용지(필름), 광택지(필름) 등으로 칭하며, 예를 들어 픽토리코[Pictorico, 아사히 글라스사(Asahi Glass KK)제], 칼라 BJ 페이퍼, 칼라 BJ 포토필름 시트, 프로페셔널 포토 페이퍼[각각 캐논사(Canon KK)제], 칼라 이미지 제트 용지[샤프사(Sharp KK)제], 슈퍼파인 전용 광택 필름, PM 사진용지[엡슨사(Seiko Epson KK)제], 픽타파인[히타치 맥스웰사(Hitachi Maxell KK)제] 등으로서 시판되고 있다. 물론 보통지도 이용될 수 있다.

본 발명의 잉크제트 기록 방법에서, 피기록재에 기록하는 데는 예를 들어 상기의 수성 잉크 조성물(옐로우)을 함유하는 용기를 잉크제트 프린터에 세트하고, 통상의 방법으로 상기한 바와 같은 피기록재에 기록할 수 있다. 잉크제트 프린터로서는 예를 들어 기계적 진동을 이용한 피에조(piezo) 방식의 프린터나 가열에 의해 생기는 버블을 이용한 버블 제트(등록상표) 방식의 프린터 등을 들 수 있다.

본 발명의 잉크제트 기록 방법에서는 상기 수성 잉크 조성물(옐로우)은 마젠타 잉크 조성물, 시안 잉크 조성물, 필요에 따라 블랙 잉크 조성물과 병용된다.

본 발명의 수성 잉크 조성물은 선명하며, 채도가 높은 옐로우 색이며, 다른 마젠타, 시안 잉크와 함께 사용되면, 넓은 가시영역의 색조를 나타낼 수 있고, 또한 내광성 및 내수성이 우수한 기존의 마젠타, 시안, 블랙과 함께 사용하면 내광성 및 내수성이 우수한 기록물을 얻을 수 있다.

이하 본 발명을 실시예에 의해 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 본문 중에서 「부」 및 「%」란 특별한 기재가 없는 한 질량 기준이다.

실시예 1

실시예에서 사용하는 상기 식 (1)의 염료(M=Na) 및 (2)의 염료(L=Na)는 각각 역침투막[데이진사(TEIJIN LTD.)제]을 사용하여 탈염처리를 수행하며, 무기물의 함유량을 감소시키고, 열풍 건조기에서 건조시켰다. 식 (1) 및 (2)의 무기염 함유량을 다음과 같다.

식 (1)의 염료의 무기염 함유량: 0.1% 이하(NaCl: 813 ppm, Na₂SO₄: 173 pppm)

식 (2)의 염료의 무기염 함유량: 0.5% 이하(NaCl: 3600 ppm, Na₂SO₄: 1270 ppm)

실시예 2

다음에 실시예 1의 탈염처리를 수행한 식 (1) 및 (2)의 염료를 각각 ① 8:2, ② 7:3, ③ 6:4, ④ 5:5로 배합하고, 가성소다에 의해 pH 9로 조제하고, 10% 염료 수용액을 만들었다.

또한 비교예로서 식 (1)의 화합물(비교예 1) 및 (2)의 화합물(비교예 2)을 각각 pH 9로 10% 염료 수용액을 만들었다.

여기서, ①∼④ 각각의 10% 수용액의 조정 방법을 설명한다.

우선, 실시예 1에서 얻어진 무기물의 함유량을 적게 한 식 (1)의 화합물로부터 무기분, 수분을 구하고, 이것을 빼서 10% 수용액으로 조정하였다. 이 액을 1 g 칭량하고, 500 ml의 메스 플라스크로 조정하여 다시 이것을 10 ml 메스 피펫으로 채취하고, 100 ml의 메스 플라스크로 조정하는 2단계 희석을 수행한 후, 흡광도를 측정하여, 미리 10% 수용액에서의 흡광도를 구하였다. 이후 역침투막에 의한 탈염처리 후의 고농도 용액을 사용하여, 동일한 희석 방법에서 미리 구한 값이 되도록 농도 조절한 것을 10% 수용액으로 하였다.

또한, 흡광도의 측정 조건은 D65 광원, 2° 시야, 투과 광로 길이 10 mm이다. 식 (2)의 화합물도 동일하게 수행한다.

이와 같이, 식 (1) 및 (2)의 10% 수용액을 각각 만들고, 각각의 10% 수용액을 ① 8:2, ② 7:3, ③ 6:4, ④ 5:5로 배합한 후, pH 9로 조정하여 본 발명의 염료 액상 조성물을 조정하였다. 또한 비교예에 대해서는 상술한 식 (1) 또는 식 (2)의 10% 수용액을 단독으로 각각 pH 9로 조정한 것이다.

실시예 3

실시예 2에서 제조한 염료 액상 조성물을 0℃와 15℃에 각각 방치하고, 침전 석출의 유무를 관찰하였다. 1개월 후의 결과를 표 1에 기재하였다.

식 (1) : 식 (2)	0℃에 방치	15℃에 방치
① 8 : 2	1개월 후 침전 석출 무	1개월 후 침전 석출 무
② 7 : 3	1개월 후 침전 석출 무	1개월 후 침전 석출 무
③ 6 : 4	1개월 후 침전 석출 무	1개월 후 침전 석출 무
④ 5 : 5	1개월 후 침전 석출 무	1개월 후 침전 석출 무
비교예 1 10 : 0	20일 후 침전 석출	1개월 후 침전 석출 무
비교예 2 0 : 10	3일 후 침전 석출	7일 후 침전 석출

다시 1년간 시험을 속행한 바, ① 내지 ④의 전부에서 침전은 석출하지 않았다.

표 1의 결과로부터 식 (1) 및 (2)의 화합물을 배합한 염료 조성물은 0 ~ 15℃의 사이에 방치할 때 침전 석출이나 이물의 발생없이 장시간 매우 안정하다는 것이 명백하다.

실시예 4

(A) 잉크의 조제

하기 조성의 액체를 조제하여, 0.45 ㎛의 멤브레인 필터로 여과시킴으로써 각 잉크제트용 수성 잉크 조성물을 얻었다. 물 또는 이온교환수를 사용하였다. 또한, 잉크 조성물의 pH가 pH=8 ~ 10, 총량 100부로 되도록 물, 가성소다를 가하였다.

상기 실시예 2에서 얻어진 염료(색소 성분)(고체 환산)	2.0부
이온교환수+가성소다	79.0부
글리세린	5.0부
요소	5.0부
N-메틸-2-피롤리돈	4.0부
IPA(이소프로판올)	3.0부
부틸카르비톨	2.0부
계	100.0부

(B) 잉크제트 프린터

잉크제트 프린터(상품명 NEC사 PICTY80L)를 사용하여, 보통지[프린터 페이퍼 A4 TLB5A4S(캐논사제)], 광택지 A[프로페셔널 포토 페이퍼 PR-101(캐논사제)], 광택지 B[PM 사진용지 KA420PSK(엡손사제)]의 3종 피기록 재료에 잉크제트 기록을 수행하였다. 본 발명의 수성 옐로우 잉크 조성물의 기록 화상의 색상, 선명성, 내광성 및 내수 시험 결과를 표 3에 제시한다.

비교 대상으로서 상기 식 (1) 및 (2)의 염료 각각의 잉크 조성물(식 (1)이 비교예 1, 식 (2)가 비교예 2)과 실제 잉크제트용 옐로우 색소로 하여 사용하고 있는 C. I. Direct Yellow 132(비교예 3)을 동일한 잉크 조성으로 조정한 잉크 조성물의 기록 화상의 색상, 선명성, 내광성 및 내수성 시험 결과를 표 3에 제시한다. 또한, 본 발명의 옐로우 잉크 색상 및 선명성의 비교로서 JNC(사단법인 일본인쇄산업기계공업)의 JAPAN Color의 표준 옐로우의 칼라 샘플의 색상 및 선명성을 표 3에 제시한다(종이는 일본 색상 표준지).

(C) 기록 화상의 평가

1. 색상 평가

기록 화상의 색상, 선명성: 기록지로서 GRETAG SPM50(그레타그사(GRETAG)제)를 사용하여 측색하여, L^*, a^*, b^* 값을 산출한다. 색상은 JNC의 JAPAN Color의 표준 옐로우의 칼라 샘플과 비교하고, 선명성은 C^*=((a^*)² + (b^*)²)^1/2로 평가하였다.

2. 내광 시험

카본 아크 페이드 미터(Carbon Arc Fade Meter, 스가시험기사(Suga Test Instruments Co., Ltd.)제)를 사용하여, 기록 화상에 40 시간 조사하였다. 판정급은 JIS L-0841에 규정된 블루 스케일의 등급을 기준으로 하여 판정하면서, 상기 측색 시스템을 사용하여 시험 전후의 색차(ΔE)를 측정하였다.

3. 내수 시험

물을 담은 비이커 중에 기록지를 넣고, 2분간 교반한 후 꺼내어 공기 건조시키고, 시험 전후의 변화를 JIS 브라운 그레이 스케일(brown gray scale)로 판정하면서, 상기 측색 시스템을 이용하여 시험 전후의 색차를 측정하였다.

4. 내습 시험

광택지 A 및 B의 시험편을 항온항습기(응용기연산업(OHKE Co., LTD)제)를 이용하여 60℃, 90% RH에서 20 시간 방치하여, 시험 전후의 염료의 블리딩(bleeding)을 육안으로 판정하였다.

○ 염료의 블리딩이 적음

△ 염료의 블리딩이 약간 큼

× 염료의 블리딩이 큼

	색상			선명성	내광성	내수성	내습성
	L^*	a^*	b^*	(C^*)	판정치(ΔE)	판정치(ΔE)
① (식 (1) : 식 (2) = 8:2)
보통지	87.5	3.5	70.3	70.4	2급(23.2)	3급(14.2)	-
광택지 A	90.7	-2.4	90.1	90.1	3-4급(13.5)	5급(1.4)	○
광택지 B	89.5	-3.3	92.1	92.2	3급(19.9)	5급(2.7)	○
② (식 (1) : 식 (2) = 7:3)
보통지	85.9	4.3	70.6	70.7	3급(20.4)	4급(7.0)	-
광택지 A	90.4	-0.9	90.5	90.5	4급(9.6)	5급(0.7)	○
광택지 B	89.0	-1.8	94.3	94.3	3-4급(15.1)	5급(1.7)	○
③ (식 (1) : 식 (2) = 6:4)
보통지	86.0	5.3	71.0	71.2	3급(19.8)	4급(9.3)	-
광택지 A	89.8	0.1	88.8	88.8	5급(5.6)	5급(1.0)	○
광택지 B	88.9	-1.6	91.3	91.3	4급(11.7)	5급(2.7)	○
④ (식 (1) : 식 (2) = 5:5)
보통지	85.2	8.5	76.5	77.0	3급(18.8)	3급(11.8)	-
광택지 A	89.2	2.5	97.8	97.8	5급(5.5)	5급(1.9)	○
광택지 B	88.3	0.5	97.4	97.4	4급(11.5)	5급(2.1)	○
비교예 1(식 (1) 단독)
보통지	88.1	2.4	70.5	70.5	2급(27.7)	3급(10.8)	-
광택지 A	91.1	-2.9	94.3	94.3	3-4급(13.8)	5급(0.9)	○
광택지 B	89.9	-4.1	97.2	97.2	2급(27.7)	5급(2.2)	△
비교예 2(식 (2) 단독)
보통지	84.6	13.2	75.1	76.3	3-4급(12.5)	4급(8.9)	-
광택지 A	87.7	7.2	99.8	100.0	5급(4.6)	5급(1.5)	○
광택지 B	86.8	5.1	100.0	100.1	5급(3.3)	5급(2.2)	○
비교예 3(C.I. Direct Yellow 132)
보통지	88.2	2.4	58.7	58.7	1급(42.6)	1급(42.9)	-
광택지 A	91.6	-4.4	82.6	82.7	1급(28.5)	4급(5.4)	△
광택지 B	90.5	-5.8	84.3	84.5	1급(34.0)	5급(4.8)	×
JNC 표준 옐로우	86.5	-6.6	91.1	91.3	-	-

표 3에서, 비교예 2에 표시된 식 (2)를 사용한 잉크 조성물은 내광성 및 내수성은 양호하지만, 색상이 적색을 띠며 JNC의 표준 옐로우로부터 크게 떨어져 있다. 그러나 식 (1)을 배합한 본 발명의 잉크 조성물에서는 명백하게 JNC의 표준 옐로우 색상에 근사하며, 잉크제트용 옐로우 잉크로서 적합하다.

표 3에 따라, 본 발명의 염료 조성물을 사용한 잉크는 보통지나 광택지에서 내수성이 양호하며, 특히 광택지에서 내수성은 매우 양호하다. 또, 내광성도 비교예 1로 표시된 식 (1)과 비교하면 식 (1)에 식 (2)를 배합한 본 발명의 잉크 조성물은 향상됨이 발견된다. 그리고 일반적으로 잉크제트용 옐로우로서 사용되는 비교예 3의 잉크와 비교하여도 내수성, 내습성 및 내광성이 매우 우수하다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 염료 조성물을 사용한 옐로우 잉크는 사용 용도의 범위가 넓고 매우 우수한 잉크제트용 옐로우 잉크의 제조가 가능하다.

본 발명의 염료 조성물은 수용해성이 매우 우수하며, 비교적 고농도로 제조된 염료 조성물로서도 0 ~ 15℃인 가혹한 조건하에서 방치시 장시간 침전이나 이물이 발생되지 않는다. 그리고 잉크 조성물 제조 과정에서의 멤브레인 필터에 대해 여과성이 양호하다는 특징을 가지고 있으며, 잉크제트용 색소로서 고농도의 잉크 제조가 가능하다. 또한, 칼라 밸류(color value)도 높다. 또한, 이 염료 조성물을 사용한 본 발명의 잉 조성물도 장기간 보존 후의 결정 석출, 물성 변화, 색 변화 등도 없으며, 저장 안정성이 양호하다. 또, 본 발명의 잉크 조성물을 잉크제트 기록용의 옐로우 잉크로서 사용한 인쇄물은 내광성, 내습성 및 내수성이 우수하고, 마젠타, 시안 및 블랙 염료와 함께 사용할 때 내광성, 내습성 및 내수성이 우수한 잉크제트 기록이 가능하다. 더욱이 인쇄면은 선명하며 이상에 가까운 옐로우 색이고, 다른 마젠타, 시안의 잉크와 함께 사용할 때, 넓은 가시영역의 색조를 나타낼 수 있다. 따라서, 본 발명의 잉크 조성물은 잉크제트 기록용의 옐로우 잉크 조성물로서 매우 유용하다.

Claims

하기 식 (1) 및 (2)로 표시되는 화합물을 함유하는 염료 조성물:

상기 식에서,

M 및 L은 각각 수소 원자, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 유기 아민의 카티온(cation) 또는 암모늄 이온을 나타낸다.
식 (1)로 표시되는 화합물 90 ~ 20 질량% 및 식 (2)로 표시되는 화합물 10 ~ 80 질량%를 함유하는 염료 조성물.
제 1 또는 2 항에 있어서, 염료 조성물 중 무기염 함유량이 1 질량% 이하인 염료 조성물.
제 1 또는 2 항에 기재된 염료 조성물을 pH 6 ~ 10의 범위에서 색소 성분 6 ~ 15 질량%의 수용액으로 조정한 염료 액상 조성물.
제 3 항에 기재된 염료 조성물을 pH 6 ~ 10의 범위에서 색소 성분 6 ~ 15 질량%의 수용액으로 조정한 염료 액상 조성물.
제 1 또는 2 항에 기재된 염료 조성물을 함유함을 특징으로 하는 수성 잉크 조성물.
제 6 항에 있어서, 물 및 유기 용제를 함유하는 수성 잉크 조성물.
색소 성분으로서 제 3 항에 기재된 염료 조성물 0.1 ~ 20 질량%, 수용성 유기 용제 5 ~ 60 질량%, 잉크 조제제 0 ~ 10 질량%로 이루어지고 잔량이 물인 수성 잉크 조성물.
제 6 항에 있어서, 잉크제트 기록용인 수성 잉크 조성물.
잉크 방울을 기록 신호에 따라 뿜어 내어 피기록재에 기록하는 잉크제트 기록 방법으로서, 제 6 항에 기재된 수성 잉크 조성물을 잉크로 사용함을 특징으로 하는 잉크제트 기록 방법.
제 10 항에 있어서, 피기록재가 정보전달용 시트인 잉크제트 기록 방법.
제 9 항에 기재된 수성 잉크 조성물을 함유하는 용기가 장전된 잉크제트 프린터.