KR20060014876A

KR20060014876A - 전처리 과정을 거치지 않은 원단에 직접 출력이 가능한잉크젯 잉크의 제조 방법 및 상기 방법으로 제조된 잉크젯잉크

Info

Publication number: KR20060014876A
Application number: KR1020040063601A
Authority: KR
Inventors: 김영현
Original assignee: 주식회사 킹잉텍
Priority date: 2004-08-12
Filing date: 2004-08-12
Publication date: 2006-02-16
Also published as: KR100604048B1

Abstract

본 발명은 잉크젯 잉크를 제조할 때 안료와 수지 및 분산제 등을 첨가하므로서 원단의 표면에 전처리 용액을 코팅하지 않고도 상기 원단에 직접 출력이 가능하도록 하는 잉크젯 잉크 및 그 제조방법을 제안한다.

잉크젯, 잉크, 안료, 분산제, 수지.

Description

전처리 과정을 거치지 않은 원단에 직접 출력이 가능한 잉크젯 잉크의 제조 방법 및 상기 방법으로 제조된 잉크젯 잉크{method of making ink for ink-jet}

본 발명은 잉크젯 잉크의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전처리 과정을 거치지 않은 원단에 직접 출력이 가능한 잉크젯 잉크의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 잉크젯 잉크에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 잉크젯 프린터는 인쇄용 잉크를 저장하는 카트리지를 캐리어에 장착하고, 상기 캐리어를 수평으로 이동시키면서 잉크 카트리지의 노즐을 통하여 잉크를 분사하여 인쇄용지의 소정 위치에 분사된 잉크의 점을 형성시키므로서 이들 잉크의 점들의 연속에 의하여 문자나 도형, 이미지 등을 형성하는 방식을 채용한 잉크 분사식 프린터의 일종이다.

이러한 잉크젯 프린터에 사용되는 잉크 조성물은 보통 염료를 포함하여 염료의 양은 인쇄에 필요한 농도에 의해 결정되며, 잉크젯 프린터에서 요구되는 점도와 표면장력을 가질 것이 요구된다.

전형적으로 잉크 분사식 프린터에 사용될 수 있는 잉크분사식 인쇄용 잉크 조성물은 발색성분으로서 수용성 염료를 포함하며, 이 수용성 염료를 적절한 점도와 표면장력 및 색도를 가지면서 안정한 액상을 유지할 수 있도록 하기 위하여 통상 물, 수불혼화성 유기용매 및 전체 용매에 대하여 약 6중량% 정도의 수용성 염료를 적절히 혼합하여 이루어졌다.

한편 일반적인 날염법은 날염호를 섬유에 직접 부착시켜 무늬를 내는 방법으로 적당한 풀에 안료나 염료를 섞어 피염물을 부분적으로 인날하여 무늬나 모양을 표현하게 된다. 날염도 염색의 일종으로 보통 침염에 있어서는 피염물을 염료용액에 담구어 균일하게 착색하는데 대하여, 날염에서는 단수 또는 복수의 염료나 안료등의 착색제와 방염제, 발염제 등의 용액에 호료를 첨가하여 점조한 날염료를 만들고, 이것에 의하여 피염물을 부분적으로 착색 또는 탈색을 시키게 된다.

그러나 위와 같은 인쇄용 잉크들을 이용하여 원단(또는 천)의 표면에 인쇄를 하기 위해서는 반드시 전처리 용액으로 코팅 등의 전처리 공정을 수행한 후, 잉크젯 프린터로 인쇄를 해야만 하였다. 즉, 잉크젯 프린터를 이용하여 원단의 표면에 인쇄 처리를 할 때 인쇄되어지는 잉크의 고착율을 높이고 발색성을 향상시키기 위해서는 원단에 대한 전처리 과정이 반드시 요구되었다.

따라서 본 발명의 목적은 전처리 용액으로 코팅 등의 전처리 과정을 거치지 않은 순수한 원단에 직접 출력이 가능하도록 하는 잉크젯 잉크 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 전처리 용액을 사용하지 않고도 잉크의 고착율 및 발색성을 향상시킬 수 있는 잉크젯 잉크 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 안료 5~20중량%와 분산제 0.1~10중량%, 계면활성제 0.1~10중량%, 습윤제 2.0~40중량%, 수지 1~20중량%, 저장안정제 0.1~1.0중량%, pH 조절제 0.1~1.0중량%, 방부제 0.1~0.5중량%, 소포제 0.1~0.5중량%를 혼합한 다음, 이를 분산시킨 후, 이를 다시 필터로 여과시켜 잉크젯 잉크로 제조하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 설명하기로 한다. 그러나 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어지지 않아야 한다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.

우선 본 발명에서는 잉크젯 잉크를 제조할 때 안료와 수지 및 분산제 등을 첨가하므로서 원단의 표면에 전처리 용액을 코팅하지 않고도 상기 원단에 직접 출력이 가능하도록 하는 잉크젯 잉크를 제시하고자 한다.

또한 본 발명은 위와 같은 특징을 가지는 잉크젯 잉크를 제조하는 방법을 제안하고 있으며, 바람직하게는 후술될 각종 조성물을 배합한 다음에 이를 교반기로 충분히 혼합한 후, 이를 다시 페인트 쉐이커나 볼밀(ball mill) 또는 다이노밀 (dyno mill)을 이용하여 분산시키고, 여과시키는 과정으로 이루어진다.

이때 위와 같은 방법으로 본 발명의 잉크젯 잉크를 제조할 때 첨가되는 조성물 및 그 조성비는 아래의 표 1과 같다.

조성물(원료)	조성비(중량%)
안료(pigment)	5~20
분산제	0.1~10
계면활성제	0.1~10
습윤제(보습제)	2.0~40
수 지	1.0~20
저장안정제	0.1~1.0
pH 조절제	0.1~1.0
방부제	0.1~0.5
소포제	0.1~0.5
물

한편 본 발명에서 사용되는 안료로는 카본블랙이나 유리카본, 활성화된 카본, 그래파이트, 활성화된 차콜, 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 그린, 안트라퀴논, 퀴나크리돈, 페닐렌, 모노아조스, 디아조스 등이 있으며, 상기 안료의 함량은 5~20중량%인 것이 가장 바람직하다.

또한 본 발명에 사용된 분산제로는 알킬에테르황산염, 알킬아민염, 알킬인산에스테르염, 알켈에테르인산에스테르염, 알킬피리듐염, 나프텐산염, 알파올레핀황산염, 2차다가알콜에톡시설페이트, 불소계아크릴산중합체, 폴리옥시에틸렌공중합체, 모노글리세라이드지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌스테롤에테르, 알칸올아미르지방산, 폴리비닐알콜, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐피리돈, 폴리에스테르계, 아크릴수지, 부타디엔수지, 아크릴산계, 폴리아미드계, 폴리우레탄계, 알킬아민옥사이드 등이 사용되며, 이 중에서 1종 또는 2종 이상을 선 택하여 사용하는 것이 바람직하다. 이때 상기 분산제의 함량은 0.1~10중량%를 사용하는 것이 분산성을 향상시키는데 가장 이상적이다.

특히 본 발명에서는 원단의 표면에 전처리 과정을 거치지 않도록 하기 위하여 별도의 수지를 사용하는데, 상기 수지는 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서 특별히 제한되지 않으며, 그 예로는 폴리비닐화합물, 아크릴수지, 실리콘수지, 에폭시수지, 폴리우레탄, 아마이드수지, 아미노수지, 아교, 아라비안 고무, 젤라틴, 니트로셀룰로오스, 셀룰로오스, 에스테르, 카세인, 알부민 등이 사용된다. 이때 본 발명에서는 상기의 수지들 중에서 임의의 것을 1종 또는 2종이상 선택하여 사용하며, 그 함량은 1~20중량%가 가장 바람직하며, 최소함량 미달일 경우 본 발명의 잉크젯 잉크의 목적에 적합하지 않을 우려가 있다.

한편 본 발명에서는 위와 같은 조성물들 이외에도 점도 조절제, pH 조절제, 계면활성제, 저장안정제, 소포제, 방부제, 습윤제 등과 같은 각종 첨가제들을 잉크젯 잉크를 제조할 때 배합하여 사용할 수 있다.

상기 계면활성제로는 음이온성 계면활성제 또는 비이온성 계면활성제를 선택하여 사용하며, 상기 계면활성제는 본 발명의 잉크젯 잉크의 표면장력을 조절하는 역할을 한다. 이때 상기 계면활성제의 함량은 0.1~10중량%가 바람직하다.

상기 습윤제는 본 발명에 따른 잉크젯 잉크의 흐름성을 증대시켜 프린터 헤드의 수분건조에 의한 노즐막힘 현상을 방지해 주는 역할을 하며, 그 구체적인 예로는 2-피롤리디논, 글리세린, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 헥실렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-페탄디올, 1,2-헥산디올, 1,6-헥산디올, 1,2,4-부탄트리올, 에틸렌카보네이트, 디메틸설폭사이드 및 그 혼합물이 있으며, 그 함량은 2~40중량%가 바람직하다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 의거 상세히 설명하겠는 바, 상기 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

카본블랙 10중량%와 알킬에테르황산염 5중량%, 음이온성 계면활성제 5중량%, 2-피롤리디논 20중량%, 폴리비닐화합물 10중량%, 통상의 저장안정제 0.5중량%, 통상의 pH 조절제 0.5중량%, 방부제 0.3중량%, 소포제 0.2중량% 및 물 48.5중량%를 교반기에 투입하여 충분히 혼합시킨 후, 이를 20~40℃에서 분산시킨 다음, 이를 다시 필터로 여과하므로서 본 발명의 잉크젯 잉크를 제조하였다.

[실시예 2]

활성화된 카본 13중량%와 알켈에테르인산에스테르염 7중량%, 비이온성 계면활성제 8중량%, 1,4-부탄디올 25중량%, 아크릴수지 15중량%, 통상의 저장안정제 0.7중량%, 통상의 pH 조절제 0.5중량%, 방부제 0.4중량%, 소포제 0.3중량% 및 물 30.1중량%를 교반기에 투입하여 충분히 혼합시킨 후, 이를 다이노밀을 이용하여 20~40℃에서 분산시킨 다음, 이를 다시 필터로 여과하므로서 본 발명의 잉크젯 잉크를 제조하였다.

[실시예 3]

페닐렌 7중량%와 폴리아크릴아미드 4중량%, 비이온성 계면활성제 3중량%, 1,2-헥산디올 10중량%, 니트로셀룰로오스 7중량%, 통상의 저장안정제 0.4중량%, 통상의 pH 조절제 0.3중량%, 방부제 0.2중량%, 소포제 04중량% 및 물 67.7중량%를 교반기에 투입하여 혼합시킨 다음, 이를 20~40℃에서 분산시키고, 필터로 여과하여 본 발명의 잉크를 제조하였다.

이때 상기 실시예 3의 방법으로 제조된 잉크는 본 발명의 실시예 1과 2의 방법으로 제조된 잉크젯 잉크보다는 물성이 떨어짐을 알 수 있었다.

[실시예 4]

카본블랙 15중량%, 알킬에테르황산염과 알킬아민염의 혼합물 7중량%, 음이온성 계면활성제 5중량%, 1,2-헥산디올과 1,6-헥산디올의 혼합물 25중량%, 아마이드수지와 아미노수지의 혼합물 15중량%, 통상의 저장안정제 0.8중량%, 통상의 pH 조절제 0.7중량%, 방부제 0.3중량%, 소포제 0.4중량% 및 물 30.8중량%를 교반기에 투입하여 혼합시킨 다음, 이를 페인트 쉐이커를 이용하여 20~40℃에서 분산시킨 다음, 이를 다시 필터로 여과하므로서 본 발명의 잉크젯 잉크를 제조하였다.

[실시예 5]

카본블랙 10중량%, 폴리비닐알콜과 폴리비닐피리돈의 혼합물 5중량%, 비이온성 계면활성제 5중량%, 에틸렌글리콜과 트리에틸렌글리콜의 혼합물 20중량%, 폴리우레탄과 에스테르 및 젤라틴의 혼합물 10중량%, 통상의 저장안정제 0.5중량%, 통 상의 pH 조절제 0.5중량%, 방부제 0.3중량%, 소포제 0.2중량% 및 물 48.5중량%를 교반기에 투입하여 충분히 혼합시킨 후, 이를 20~40℃에서 분산시킨 다음, 이를 다시 필터로 여과하므로서 본 발명의 잉크젯 잉크를 제조하였다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명은 전처리 용액을 이용하여 원단의 표면에 코팅(또는 전처리 과정) 등을 하지 않고도 원단에 직접 출력이 가능하도록 하였으며, 또한 전처리 용액을 사용하지 않고도 잉크의 고착율 및 발색성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims

잉크젯 잉크의 제조방법에 있어서,

안료 5~20중량%와 분산제 0.1~10중량%, 계면활성제 0.1~10중량%, 습윤제 2.0~40중량%, 수지 1~20중량%, 저장안정제 0.1~1.0중량%, pH 조절제 0.1~1.0중량%, 방부제 0.1~0.5중량%, 소포제 0.1~0.5중량%를 혼합한 다음, 이를 분산시킨 후, 이를 다시 필터로 여과시켜 잉크로 제조하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 전처리 과정을 거치지 않은 원단에 직접 출력이 가능한 잉크젯 잉크의 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 분산제는 알킬에테르황산염, 알킬아민염, 알킬인산에스테르염, 알켈에테르인산에스테르염, 알킬피리듐염, 나프텐산염, 알파올레핀황산염, 2차다가알콜에톡시설페이트, 불소계아크릴산중합체, 폴리옥시에틸렌공중합체, 모노글리세라이드지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌스테롤에테르, 알칸올아미르지방산, 폴리비닐알콜, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐피리돈, 폴리에스테르계, 아크릴수지, 부타디엔수지, 아크릴산계, 폴리아미드계, 폴리우레탄계, 알킬아민옥사이드 중에서 선택된 하나 또는 그 이상의 혼합물로 이루어짐을 특징으로 하는 전처리 과정을 거치지 않은 원단에 직접 출력이 가능한 잉크젯 잉크의 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 수지는 폴리비닐화합물, 아크릴수지, 실리콘수지, 에폭시수지, 폴리우레탄, 아마이드수지, 아미노수지, 아교, 아라비안 고무, 젤라틴, 니트로셀룰로오스, 셀룰로오스, 에스테르, 카세인, 알부민 등이 사용된다. 이때 본 발명에서는 상기의 수지들 중에서 선택된 하나 또는 그 이상의 혼합물로 이루어짐을 특징으로 하는 전처리 과정을 거치지 않은 원단에 직접 출력이 가능한 잉크젯 잉크의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항의 방법으로 제조된 잉크젯 잉크.