KR20060041247A - 잉크 젯 기록 매체 - Google Patents

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KR20060041247A
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앤드류 제이. 나이스비
하워드 로저 덩워쓰
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조지프 수하돌닉
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시바 스페셜티 케미칼스 홀딩 인크.
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Abstract

본 발명은 아크릴레이트 및 아크릴아미드 단량체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체, 아민 함유 에틸렌계 불포화 단량체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체 및 폴리올의 폴리아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로부터 유도된 단량체 단위를 포함하는 공중합체 또는 코올리고머를 포함하는 하나 이상의 피복층을 포함하는 잉크 젯 기록 매체 시스템에 관한 것이다. 당해 공중합체 또는 코올리고머는 산으로 적어도 부분적으로 중화된다. 당해 매체 시스템은 탁월한 세척 견뢰도, 신속한 건조 시간, 높은 광택성 및 탁월한 광 견뢰도를 나타낸다.
기록 매체 시스템, 잉크 젯 잉크, 공중합체, 코올리고머, 지지체, 피복층, 세척 견뢰도, 건조 시간, 광 견뢰도.

Description

잉크 젯 기록 매체{Ink jet recording medium}
본 발명은 잉크 젯 기록 매체, 특히 아크릴레이트 및 아크릴아미드 단량체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체, 아민 함유 에틸렌계 불포화 단량체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체 및 폴리올의 폴리아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로부터 유도된 단량체 단위를 포함하는 특정 공중합체 또는 코올리고머를 포함하는 잉크 젯 피복층에 관한 것이다. 공중합체 또는 코올리고머는 예를 들면, 피복물 배합 전 또는 배합 동안 산으로 중화시킨다.
잉크 젯 인쇄 기술은, 예를 들면, 프리젠테이션(투명성), 그래픽 아트, 현수막 및 표지판, 엔지니어링 드로잉 및 홈 오피스 어플리케이션에 사용된다. 이러한 어플리케이션에 사용되는 잉크 젯 기록 매체에 대한 성능 요건은 유효한 잉크 흡수성, 신속한 건조, 우수한 염색 견뢰도, 고해상도, 보존성(archivability) 및 컬 성능을 포함한다.
잉크 젯 잉크 상을 수용하는 개별적인 층들은 잉크 젯 매체 또는 잉크 젯 수용체라고 한다. 잉크 젯 매체는 간단히 셀룰로스 섬유지로 구성되거나 잉크가 섬유 사이의 공간에 흡수될 수 있도록 셀룰로스 섬유지와 충전제로 구성될 수 있다.
잉크 젯 기록 매체는, 예를 들면, 종이(또는 지지체), 잉크 수용층 또는 잉 크 흡수층 또는 층들과, 임의로 보호 피복층으로 구성된, 피복 유형일 수도 있다. 잉크 수용층은 잉크 수용 또는 상 건조층이다. 얇은 보호 피복층은 통상적으로 하부층에 대한 물리적 보호를 제공하거나 상을 보호하는 데 사용된다. 보호층들은 점착성을 감소시키고, 광택성 외형 등을 다른 층들에 제공하고, 잉크의 특정 성분들에 대한 캐리어로서 작용할 수 있는 잉크 수용 표면을 제공할 수 있다.
종이 지지층과 잉크 수용층 또는 층들 사이의 차단층이 또한 통상적으로 사용된다.
특정 중합체 또는 중합체의 블렌드를 잉크 젯 기록 매체의 성분으로서 사용하려는 시도가 있었다. 일반적으로, 블렌드는 잉크 흡수성, 건조 시간 및 상 성능의 적합한 균형을 찾아내는 데 사용된다.
미국 특허공보 제4,575,465호에는 비닐피리딘/비닐벤질 4급 염 공중합체 및 젤라틴, 폴리비닐 알콜 및 하이드록시프로필 셀룰로스로부터 선택된 친수성 중합체를 포함하는 층을 포함하는 투명 지지체를 포함하는 잉크 젯 투명 물질이 기재되어 있다.
미국 특허공보 제5,206,071호에는 지지체, 수 불용성, 수 흡수성 및 잉크 수용성 매트릭스 층을 포함하는 잉크 젯 필름 복합체로서, 매트릭스 층이 하이드로겔 복합체 및 중합체성 고분자량 4급 암모늄 염을 포함하는 복합체가 교시되어 있다.
미국 공개특허공보 제2002/0127376호에는 잉크 젯 도료용 양이온성 콜로이드성 분산 중합체가 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 제2001-200199호에는 양이온성 그룹을 함유하는 공중합체 를 함유하는 표면 피막을 갖는 잉크 젯 기록 매체가 교시되어 있다.
미국 특허공보 제6,245,421호와 국제 공개공보 제WO 00/46035호 및 제WO 00/46036호에는 복수의 3급 아민 부위(당해 부위는 적어도 부분적으로 산으로 중화된다)를 갖는 잉크 수용성 열가소성 상 층을 포함하는 인쇄 가능한 매체가 교시되어 있다.
미국 특허공보 제4,830,911호에는 특정한 수용성 중합체로 피복되거나 함침된 잉크 젯 프린터용 기록 시트가 교시되어 있다.
일본 공개특허공보 제10-272830호(일본 특허공보 제3160710 B2호)에는 4급 암모늄 베이스, 카복실 그룹을 갖는 화합물 및 알킬 에스테르를 갖는 명시된 화합물의 공중합체로부터 제조된 잉크 젯 기록 시트의 피복 제제가 교시되어 있다.
아크릴레이트 및 아크릴아미드 단량체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체, 아민 함유 에틸렌계 불포화 단량체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체 및 폴리올의 폴리아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로부터 유도된 단량체 단위를 포함하는, 특정한 공중합체 또는 코올리고머가, 잉크 젯 매체에 혼입되는 경우, 우수한 잉크 젯 매체를 제공한다고 밝혀졌다. 공중합체 또는 코올리고머의 아민 부위는 피복 제형을 캐스팅하기 전에 산으로 적어도 부분적으로 중화된다. 탁월한 염료 세척 견뢰도, 신속한 건조 시간, 높은 광택성 및 탁월한 광 견뢰도를 갖는, 잉크 젯 잉크를 수용하는 잉크 젯 매체가 제공된다.
본 발명은 지지체와 그 위에 하나 이상의 피복층을 포함하는 잉크 젯 기록 매체 시스템으로서, 하나 이상의 피복층이 아크릴레이트 및 아크릴아미드 단량체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체, 아민 함유 에틸렌계 불포화 단량체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체 및 폴리올의 폴리아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로부터 유도된 단량체 단위를 포함하는 공중합체 또는 코올리고머를 포함하는 것에 관한 것이다. 공중합체 또는 코올리고머는 산으로 적어도 부분적으로 중화된다.
본 발명에 대하여, 용어 "잉크 젯 매체", "잉크 젯 기록 매체" 또는 "잉크 젯 매체 시스템" 또는 "잉크 젯 기록 매체 시스템"은 잉크 젯 잉크를 수용하는 전체 조성물이거나, 전체 조성물의 임의의 개별적인 층 또는 개별적인 층들의 조합물을 말하기도 한다. 이들 용어는 또한 잉크 젯 잉크로 인쇄한 후의, 즉 잉크 젯 잉크를 추가로 포함하는 이러한 조성물을 말하기도 한다.
용어 "잉크 수용층"은 잉크 수용성 또는 상 형성성 층을 의미한다. 잉크 수용층은 잉크의 흡수를 위한 스폰지 층으로서 고려될 수 있다.
용어 "보호 피복층"은 위에서 개략한 바와 같은 특정한 특성을 제공하는 데 사용될 수 있는, 잉크 젯 매체 시스템의 상부 피복층 또는 오버코트 층을 의미한다. 보호 피복층은 잉크 수용층과 비교하여 통상적으로 얇다. 보호 피복층은 최외각층이며, 잉크를 투과시킬 수 있거나 후속적인 적층 단계에서 도포되어야 한다.
용어 "지지체"는 잉크 젯 매체용 베이스 기재, 예를 들면, 종이 자체를 말한다. 본 발명의 지지체는 천연 재료이거나 합성 재료이다.
용어 "유도된 단량체 단위"는 출발 단량체가 가공 완료된 공중합체 또는 코 올리고머로 반응하여 이의 일부가 됨을 의미한다. 각각의 개별적인 반응 단량체 분자는 공중합체 또는 코올리고머의 일부인 경우, "단량체 단위"이다.
본 발명의 공중합체 또는 코올리고머는 유리 라디칼 중합 기술로 제조하며, 당해 기술은 당업자에게 익히 공지되어 있다. 예를 들면, 본 발명의 공중합체 또는 코올리고머는 미국 공개특허공보 제2002/0127376호에 기재된 방법으로 제조되는 에멀션 공중합체 또는 코올리고머로서, 당해 문헌의 공개내용은 이로써 본원에 참조로 인용된다.
본 발명의 공중합체 또는 코올리고머는 산으로 적어도 부분적으로 중화된다. pH 조절, "산과의 배합", "산을 사용한 중화" 또는 "산 첨가"는 어떠한 단계에서든 수행할 수 있다. 예를 들면, 산으로 중화하는 공정은 공중합체 또는 코올리고머의 제조, 피복 수지의 배합 또는 잉크 젯 매체의 제조 동안 어느 단계에서든 수행한다. 산은 공중합체 또는 코올리고머의 아민 부위를 부분적으로 또는 완전히 중화시킨다.
유리하게는 산, 예를 들면, 아세트산은 최종적으로는 건조시 잉크 젯 매체로부터 제거할 수 있다. 건조는 예를 들면, 가열시 또는 주위 온도에서 발생한다.
예를 들면, 본 발명의 공중합체 또는 코올리고머는 매체 피복 제형(도료)으로 배합한다. 피복 제형은 pH를 산으로 약 3 내지 약 7로 조절한다. 예를 들면, 본 발명의 피복 제형의 pH는 약 3 내지 약 6, 약 4 내지 약 7 또는 약 4 내지 약 6이다. 피복 제형은 예를 들면, 에멀션 공중합체 또는 코올리고머, 물 및 기타 성분을 포함한다. 즉, 피복 제형은 예를 들면, 수성 피복 제형(수성 도료)이다. 즉 , 본 발명의 중화 공중합체 또는 코올리고머를 포함하는 피복층은 건조 또는 경화 전에 상기 pH 범위를 나타낸다.
공중합체 또는 코올리고머의 중화에 사용하기에 편리한 산은 예를 들면, 무기산, 예를 들면, 황산 또는 염산, 또는 유기산, 예를 들면, 카복실산 또는 설폰산이다. 예를 들면, 중화에 사용되는 산은 아세트산, 프로피온산, 글리콜산, 락트산 등이다.
아세트산과 같은 휘발성 산은 건조시 잉크 매체로부터 제거(증발)시킬 수 있다. 중화 산의 이러한 "제거"는 예를 들면, 표면 반사 IR 분광법으로 관찰 가능하다.
예를 들면, 휘발성 산을 사용하는 경우, 중화 산의 약 80mol% 초과는 최종적으로 잉크 젯 매체로부터 제거한다. 예를 들면, 휘발성 산의 약 90mol% 초과, 약 95mol% 초과 또는 약 98mol% 초과가 최종적으로 제거된다. 산은 잉크 젯 매체를 열로 또는 주위 온도에서 가열 또는 경화시켜 제거한다.
본 발명의 공중합체 또는 코올리고머는 아크릴레이트 및 아크릴아미드 단량체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로부터 유도된 단량체 단위 약 99.89 내지 약 0.1중량%, 아민 함유 에틸렌계 불포화 단량체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로부터 유도된 단량체 단위 약 99.89 내지 약 0.1중량% 및 폴리올의 폴리아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로부터 유도된 단량체 단위 약 99.8 내지 약 0.01중량%를 포함한다.
예를 들면, 본 발명의 공중합체 또는 코올리고머는 아크릴레이트 및 아크릴 아미드 단량체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로부터 유도된 단량체 단위 약 20 내지 약 80중량%, 아민 함유 에틸렌계 불포화 단량체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로부터 유도된 단량체 단위 약 20 내지 약 80중량% 및 폴리올의 폴리아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로부터 유도된 단량체 단위 약 0.01 내지 약 10중량%를 포함한다.
예를 들면, 본 발명의 공중합체 또는 코올리고머는 아크릴레이트 및 아크릴아미드 단량체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로부터 유도된 단량체 단위 약 30 내지 약 80중량%, 아민 함유 에틸렌계 불포화 단량체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로부터 유도된 단량체 단위 약 20 내지 약 70중량% 및 폴리올의 폴리아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로부터 유도된 단량체 단위 약 0.1 내지 약 1.0중량%를 포함한다.
예를 들면, 본 발명의 공중합체 또는 코올리고머는 폴리올의 폴리아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로부터 유도된 단량체 단위를 약 0.2 내지 약 0.6중량% 포함한다.
중량% 단량체 단위는 중합체의 중량을 기준으로 한 것이다. 즉, 이는 계면활성제, 개시제, 용매, 살생제 등의 에멀션 중합체의 기타 성분을 포함하지 않는다.
본 발명의 공중합체 또는 코올리고머는 최소한, 3개 이상의 상이한 에틸렌계 불포화 단량체로부터 유도된 단량체 단위를 갖는 "삼원공중합체"이며, 이들 세 종류는 "아크릴레이트와 아크릴아미드 단량체", "아민 함유 에틸렌계 불포화 단량체" 및 "폴리올의 폴리아크릴레이트"이다.
본 발명의 공중합체 또는 코올리고머는 아크릴레이트 및 아크릴아미드 단량체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로부터 유도된 단량체 단위를 포함한다. 공중합체 또는 코올리고머는 하나 이상의 아민 함유 에틸렌계 불포화 단량체로부터 유도된 단량체 단위를 포함한다. 공중합체 및 코올리고머는 폴리올 단량체의 하나 이상의 폴리아크릴레이트로부터 유도된 단량체 단위를 포함한다.
본 발명에 따르는 단량체는 중합성 알릴, 비닐 또는 아크릴 화합물이다. 즉, 이는 에틸렌계 불포화되어 있다.
본 발명의 아크릴레이트 단량체는 예를 들면, 탄소수 1 내지 22의 알콜의 아크릴산 또는 메타크릴산 에스테르이다.
본 발명의 아크릴레이트 단량체는 예를 들면, 아크릴산, 메타크릴산, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트 및 부틸 메타크릴레이트이다.
본 발명의 아크릴아미드 단량체는 예를 들면, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-메타크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, N-이소프로필(메트)아크릴아미드, 디아세톤 아크릴아미드 또는 N-모르폴리노아크릴아미드이다.
예를 들면, 본 발명의 아크릴레이트 및 아크릴아미드는 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 디아세톤 아크릴아미드 및 N,N-디메틸 아크릴아미드로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
예를 들면, 본 발명의 아크릴레이트 및 아크릴아미드 단량체는 아크릴아미드, 메타크릴아미드 및 메틸메타크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
본 발명의 아민 함유 에틸렌계 불포화 단량체는 예를 들면, 디알킬아미노알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 디알킬아미노알킬아크릴아미드 또는 메타크릴아미드, 알릴 아민, 2-비닐피리딘, 4-비닐피리딘 또는 N',N'-디메틸아미노에틸-N,N-디메틸암모늄-N-프로필 메타크릴레이트 클로라이드이다.
본 발명의 아민 함유 에틸렌계 불포화 단량체는 예를 들면, 디메틸아미노에틸 아크릴레이트, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노프로필 아크릴아미드, 3급 부틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노프로필 메타크릴아미드, 알릴 아민, 2-비닐피리딘 또는 4-비닐피리딘이다. 아민 함유 에틸렌계 불포화 단량체는 4급 암모늄 그룹, 예를 들면, N',N'-디메틸아미노에틸-N,N-디메틸암모늄-N-프로필 메타크릴레이트 클로라이드이다.
예를 들면, 본 발명의 아민 함유 에틸렌계 불포화 단량체는 디메틸아미노프로필 아크릴아미드 또는 디메틸아미노프로필 메타크릴아미드이다.
예를 들면, 아민 함유 에틸렌계 불포화 단량체는 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 또는 3급 부틸아미노에틸 메타크릴레이트이다.
알킬은 예를 들면, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-, 2급, 이소- 및 3급 부틸, 2-에틸부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 1-메틸펜틸, 1,3-디메틸부틸, n-헥실, 1-메틸헥실, n-헵틸, 이소헵틸, 1,1,3,3-테트라메틸부틸, 1-메틸헵틸, 3-메틸헵틸, n-옥틸 또는 2-에틸헥실이다.
폴리올의 폴리아크릴레이트는 방향족, 지방족 또는 지환족 폴리올의 아크릴산 및/또는 메타크릴산 에스테르이다.
방향족 폴리올은 통상적으로 하이드로퀴논, 4,4'-디하이드록시디페닐, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판 및 크레졸이다.
지방족 및 지환족 폴리올은 예를 들면, 에틸렌 글리콜, 1,2- 또는 1,3-프로판디올, 1,2-, 1,3- 또는 1,4-부탄디올, 펜탄디올, 헥산디올, 옥탄디올, 도데칸디올, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-사이클로펜탄디올, 1,2-, 1,3- 또는 1,4-사이클로헥산디올, 1,4-디하이드록시메틸사이클로헥산, 글리세롤, 트리스(β-하이드록시에틸)아민, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 트리펜타에리트리톨 및 소르비톨을 포함하는, 탄소수 2 내지 12의 알킬렌 폴리올이다.
폴리올은 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 그룹으로 부분적으로 또는 완전히 에스테르화시킬 수 있으며, 이러한 경우 부분 에스테르의 유리 하이드록실 그룹은 개질, 예를 들면, 에테르화 또는 다른 카복실산으로 에스테르화될 수 있다.
폴리올의 폴리아크릴레이트는 2개 이상의 아크릴레이트 그룹을 포함한다. 폴리올은 2개 이상의 하이드록시 그룹을 포함한다. 따라서, 본 발명에 따르는 폴리올의 가장 간단한 폴리아크릴레이트는 디올의 디아크릴레이트, 예를 들면, 부탄디올의 디아크릴레이트이다. 즉, 용어 폴리아크릴레이트 및 폴리올의 "폴리"는 2 이상, 예를 들면, 2, 3, 4, 5 또는 6을 의미한다. 폴리아크릴레이트는 아크릴산 에스테르 또는 메타크릴산 에스테르 또는 이들의 혼합물이다.
본 발명의 폴리올의 폴리아크릴레이트는 예를 들면, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 헥사메틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디메타크릴레이트, 비스페놀 A 디아크릴레이트, 비스페놀 A 디아메타크릴레이트, 4,4'-비스(2-아크릴옥시에톡시)디페닐프로판, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리스(2-아크릴로일에틸)이소시아누레이트, 트리메틸올에탄 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리메틸올에탄 트리메타크릴레이트, 테트라메틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 디아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨 옥타아크릴레이트, 펜타에리트리톨 디메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨 디메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨 테트라메타크릴레이트, 트리펜타에리트리톨 옥타메타크릴레이트, 1,3-부탄디올 디아크릴레이트, 1,3-부탄디올 디메타크릴레이트, 소르비톨 트리아크릴레이트, 소르비톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨 개질된 트리아크릴레이트, 소르비톨 테트라메타크릴레이트, 소르비톨 펜타아크릴레이트, 소르비톨 헥사아크릴레이트, 글리세롤 디- 및 트리아크릴레이트 또는 1,4-사이클로헥산디아크릴레이트이다. 이들 단량체의 아크릴레이트는 메타크릴레이트와 서로 교환될 수 있고 그 역으로도 가능하다.
본 발명의 폴리올의 폴리아크릴레이트는 예를 들면, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트이다.
본 발명의 공중합체 또는 코올리고머는 결합성 단량체, 4급 암모늄 그룹을 함유하는 에틸렌계 불포화 단량체, 하이드록시 함유 에틸렌계 불포화 단량체 또는 기타 에틸렌계 불포화 단량체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 에틸렌계 불포화 단량체로부터 유도된 단량체 단위를 추가로 포함할 수 있다.
결합성 단량체는 예를 들면, 스테아릴 에톡시 (20) 메타크릴레이트, 스테아릴 에톡시 (10) 알릴 에테르, 폴리(에틸렌 글리콜)(메트)아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)모노메틸 에테르 모노(메트)아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)아크릴레이트 및 폴리(에틸렌 글리콜)모노메틸 에테르 모노아크릴레이트이다.
본 발명에 따르는 4급 암모늄 그룹을 함유하는 에틸렌계 불포화 단량체는 예를 들면, 비닐벤질트리메틸암모늄 클로라이드, 메타크릴로일옥시에틸트리메틸암모늄 클로라이드, 메타크릴아미노프로필트리메틸암모늄 클로라이드, N,N-디메틸아미노에틸아크릴레이트 메틸 클로라이드 4급 염(DMAEA.MCQ), 디알릴디메틸암모늄 클로라이드(DADMAC) 등이다.
본 발명에 따르는 하이드록시 함유 에틸렌계 불포화 단량체는 예를 들면, N-메틸올아크릴아미드, N-메틸올메타크릴아미드, N-(2-하이드록시프로필)아크릴아미드, N-(2-하이드록시프로필)메타크릴아미드, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트(HEMA), 하이드록시프로필 아크릴레이트, 하이드록 시프로필(메트)아크릴레이트, 하이드록시부틸아크릴레이트, 하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 부탄디올 모노비닐 에테르 또는 알릴 알콜이다.
예를 들면, 본 발명의 하이드록시 함유 에틸렌계 불포화 단량체는 N-메틸올아크릴아미드, N-메틸올메타크릴아미드, N-(2-하이드록시프로필)아크릴아미드, N-(2-하이드록시프로필)메타크릴아미드, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트(HEMA) 또는 글리세롤 모노((메트)아크릴레이트)이다.
예를 들면, 본 발명의 하이드록시 함유 에틸렌계 불포화 단량체는 N-메틸올아크릴아미드, N-(2-하이드록시프로필)메타크릴아미드, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트(HEMA) 또는 글리세롤 모노((메트)아크릴레이트)이다.
예를 들면, 본 발명의 하이드록시 함유 에틸렌계 불포화 단량체는 N-메틸아크릴아미드이다.
본 발명에 따르는 기타 에틸렌계 불포화 단량체는 예를 들면, N-비닐-2-피롤리돈, 비닐 메틸설폰, 비닐 아세테이트, N-비닐포름아미드, N-비닐아세트아미드, N-비닐-N-메틸아세트아미드, 스티렌, 치환된 스티렌, 예를 들면, α-메틸스티렌, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 비닐 클로라이드, 비닐리덴 클로라이드, 비닐 에테르, 비닐 에스테르 및 N-비닐 아미드이다.
탄소수 1 내지 22의 알콜은 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, 2급 부틸, 이소부틸, 3급 부틸, 2-에틸부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 1-메틸펜틸, 1,3-디메틸부틸, n-헥실, 1-메틸헥실, n-헵틸, 이소헵틸, 1,1,3,3-테트라메틸부틸, 1-메틸헵틸, 3-메틸헵틸, n-옥틸, 2-에틸헥실, 벤질, 사이클로헥실 또는 사이클로 펜틸이다.
예를 들면, 본 발명의 공중합체 또는 코올리고머는 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 디아세톤 아크릴아미드 및 N,N-디메틸아크릴아미드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로부터 유도된 단량체 단위, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 3급 부틸아미노에틸 메타크릴레이트 및 디메틸아미노프로필 메타크릴아미드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로부터 유도된 단량체 단위 및 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트로부터 유도된 단량체 단위를 포함한다.
예를 들면, 본 발명의 공중합체 또는 코올리고머는 아크릴아미드, 메타크릴아미드 및 메틸메타크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로부터 유도된 단량체 단위, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 및 3급 부틸아미노에틸 메타크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로부터 유도된 단량체 단위 및 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트로부터 유도된 단량체 단위를 포함한다.
예를 들면, 본 발명의 공중합체 또는 코올리고머는 메틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 또는 3급 부틸아미노에틸 메타크릴레이트 및 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트로부터 유도된 단량체 단위를 포함한다.
예를 들면, 본 발명의 공중합체 또는 코올리고머는 메틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 또는 3급 부틸아미노에틸 메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 및 스테아릴 에톡시 (10) 알릴 에테르 또는 폴리(에틸 렌 글리콜) 350 모노메틸 에테르 모노(메트)아크릴레이트로부터 유도된 단량체 단위를 포함한다.
본 발명의 공중합체 또는 코올리고머는 어떠한 분자량이라도 가질 수 있다. 이는 예를 들면, 분자량이 약 10,000 내지 약 2백만이다.
본 발명의 공중합체 또는 코올리고머는 유리하게는 잉크 젯 기록 매체 시스템의 어떠한 층에라도 사용된다. 이는 하나의 피복층, 하나 이상의 층 또는 모든 층에 사용될 수 있다.
지지체 자체는 잉크 젯 수용층일 수 있다. 이러한 경우 공중합체 또는 코올리고머는 유리하게는 지지체 바로 위의 피막으로서 사용된다.
따라서, 본 발명의 목적은 지지체 바로 위의 피막을 포함하는 잉크 젯 매체 시스템이며, 여기서 피막은 본 발명의 공중합체 또는 코올리고머를 포함한다.
본 발명의 잉크 젯 매체 시스템은 하나 이상의 잉크 젯 수용층을 포함할 수 있다. 본 발명의 공중합체 또는 코올리고머는 유리하게는 하나 이상의 수용층에 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 또 다른 목적은 지지체 및 하나 이상의 잉크 젯 수용층을 포함하는 잉크 젯 매체 시스템이며, 여기서 하나 이상의 층은 본 발명의 공중합체 또는 코올리고머를 포함한다.
본 발명의 또 다른 목적은 지지체, 하나 이상의 잉크 젯 수용층 및 보호 피복층을 포함하는 잉크 젯 매체 시스템이며, 여기서 보호층은 본 발명의 공중합체 또는 코올리고머를 포함한다.
본 발명의 또 다른 목적은 지지체, 하나 이상의 잉크 젯 잉크 수용층 및 지지체와 잉크 수용층 또는 층들 사이의 차단층을 포함하는 잉크 젯 매체 시스템이며, 여기서 수용층들 중의 하나 이상은 본 발명의 공중합체 또는 코올리고머를 포함한다.
또한, 본 발명의 공중합체 또는 코올리고머는 유리하게는 잉크 젯 잉크의 성분으로서 사용되는 것이 고려된다.
따라서, 본 발명의 또 다른 목적은 잉크 젯 잉크 및 본 발명의 공중합체 또는 코올리고머를 포함하는 잉크 젯 매체 시스템이다.
지지체는 예를 들면, 종이 또는 투명 플라스틱이다. 지지체는 또한 반투명 플라스틱, 비광택 플라스틱, 불투명 플라스틱, 종이 등을 포함한다.
지지체는 예를 들면, 셀룰로스 에스테르, 셀룰로스 아세테이트, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리(비닐 아세테이트), 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리메타크릴산 및 메틸 및 에틸 에스테르, 폴리아미드, 예를 들면, 나일론, 폴리에스테르, 예를 들면, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(PET), 폴리이미드, 폴리에테르, 폴리비닐 클로라이드 및 폴리설폰아미드일 수 있다.
차단층은 유리하게는 종이 지지체와 잉크 수용층 사이에 사용된다. 차단층은 예를 들면, 폴리올레핀, 예를 들면, 폴리에틸렌이다. 차단층은 또한 금속 포일, 예를 들면, 알루미늄 포일일 수도 있다.
본 발명의 공중합체 및 코올리고머를 포함하는 피복층은 어떠한 통상적인 기술로도 경화시킨다. 예를 들면, 본 발명의 피복층은 주위 조건하에 공기 건조 경 화되거나 오븐 경화되거나 광경화된다.
본 발명의 공중합체 및 코올리고머는 잉크 젯 매체 시스템에 사용되는 다양한 중합체 또는 올리고머, 예를 들면, 천연, 음이온성 및 비이온성 폴리비닐알콜(PVOH) 및 젤라틴과 블렌딩될 수 있다.
잉크 젯 매체 시스템, 일반적으로 잉크 수용층에 통상적으로 사용되는 중합체는 젤라틴, 전분, 스티렌 부타디엔 고무 라텍스, 니트릴 부타디엔 고무 라텍스, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐알콜, 비닐 알콜/비닐 아세테이트 공중합체, 메틸 셀룰로스, 하이드록시메틸 셀룰로스, 하이드록시에틸 셀룰로스, 하이드록시프로필 메틸 셀룰로스, 하이드록시프로필 에틸 셀룰로스, 하이드록시에틸 메틸 셀룰로스, 카복시메틸 셀룰로스 및 폴리(N-비닐 피롤리돈)을 포함한다.
본 발명의 공중합체 및 코올리고머는 유리하게는 통상적인 양이온성 중합체. 예를 들면, 디알킬아미노알킬 아크릴레이트 및 메타크릴레이트의 4급 염 또는 산 염, 디알킬아미노알킬아크릴아미드 및 메타크릴아미드, N,N-디알킬디알킬 암모늄 할라이드, 만니히 생성물 등의 4급 또는 산 염으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로부터 유도된 양이온성 중합체와 함께 사용한다. 대표적인 것으로는 N,N-디메틸아미노에틸아크릴레이트 메틸 클로라이드 4급 염(DMAEA.MCQ), 디알킬디메틸암모늄 클로라이드(DADMAC) 등이 있다.
기타 적합한 성분이 본 발명의 잉크 젯 매체 시스템 및 피복물에 존재할 수 있다.
추가의 성분은 예를 들면, 안료 및 충전제, 예를 들면, 무정형 및 결정성 실 리카, 삼수소화알루미늄, 카올린, 활석, 백악, 벤토나이트, 제올라이트, 유리 피드, 탄산칼슘, 칼륨 나트륨 알루미늄 실리케이트, 규조토, 알루미늄 및 마그네슘의 규산염 및 이들의 혼합물이다. 이산화티탄이 또한 특정 용도로 사용될 수도 있다. 사용될 수 있는 유기 입자는 폴리올레핀, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 전분, 폴리(메틸 메타크릴레이트) 및 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함한다. 안료, 충전제 및 유기 입자가 본 발명의 피복층에 건조 피막의 중량을 기준으로 하여, 약 0.1 내지 약 15중량% 사용될 수 있다. 폴리올레핀은 예를 들면, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌이다.
본 발명의 공중합체 및 코올리고머는 유리하게는 나노 크기 또는 마이크로 크기의 다공성 잉크 젯 매체 시스템에 대한 결합제로서 또는 결합제의 일부로서 사용될 수 있다. 당해 기술분야에 공지된 바와 같이, 결합제는 피복층을 소수 비율, 예를 들면, 약 40중량% 미만, 예를 들면, 약 25중량% 미만, 또는 약 10중량% 미만으로 포함할 수 있다.
종이 기재는 예를 들면, 유리하게는 점토로 피복된다.
추가의 첨가제는 또한 피복 혼합물, 대전방지제, 증점제, 현탁제, 마찰 특성을 조절하거나 각각의 특성을 변경하거나 스페이서로서 작용하는 입자, pH 조절 화합물, 광 안정제, 산화방지제, 흡습제, 세균발육저지제, 가교결합제, 형광 증백제 등을 포함한다.
특정 예는 전분, 크산탄 고무, 4급 암모늄 염, 키틴, 셀룰로스 유도체 및 수용성 금속염, 예를 들면, Ca, Ba, Mg 또는 희토류 금속 계열의 염이다.
안정제 시스템은 잉크 착색제용으로 개발되었다. 이러한 안정제는 또한 본 발명의 잉크 젯 매체 시스템에 사용된다. 이는 예를 들면, 미국 특허공보 제5,782,963호 및 제5,855,655호에 기재되어 있으며, 이의 관련 공개내용은 이로써 본원에 참조로 인용된다.
잉크 젯 매체 시스템의 피복층의 성분으로서 유리하게 사용되는 추가의 첨가제는 중합체 안정제의 공지된 종류를 포함한다. 예를 들면, 중합체 안정제는 자외선 흡수제, 장애 아민 광 안정제(HALS) 및 산화방지제로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
예를 들면, 적합한 추가의 첨가제는 다음으로부터 선택된다:
알킬화 모노페놀, 알킬티오메틸페놀, 하이드로퀴논 및 알킬화 하이드로퀴논, 토코페롤, 하이드록시화 티오디페닐 에테르, 알킬리덴비스페놀, 벤질 화합물로부터 유도된 장애 페놀, 하이드록시벤질화 말로네이트, 방향족 하이드록시벤질 화합물, 트리아진계 장애 페놀, 벤질포스포네이트, 아실아미노페놀, β-(3,5-디-3급 부틸-4-하이드록시페닐)프로피온산과 일가 또는 다가 알콜과의 에스테르, β-(5-3급 부틸-4-하이드록시-3-메틸페닐)프로피온산과 일가 또는 다가 알콜과의 에스테르, β-(3,5-디사이클로헥실-4-하이드록시페닐)프로피온산과 일가 또는 다가 알콜과의 에스테르, 3,5-디-3급 부틸-4-하이드록시페닐 아세트산과 일가 또는 다가 알콜과의 에스테르, β-(3,5-디-3급 부틸-4-하이드록시페닐)프로피온산의 아미드, 아스코르브산 및 아민 산화방지제, 예를 들면, N,N'-디-이소프로필-p-페닐렌디아민으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 산화방지제.
산화방지제는 예를 들면, 페놀성 산화방지제, 예를 들면, 하이드록시 치환된 벤조산, 예를 들면, 살리실산의 염 및 하이드록실 치환된 벤조산(추가로 알킬 그룹으로 치환됨)의 염이다.
2-(2-하이드록시-페닐)-2H-벤조트리아졸, 예를 들면, 시판중인 공지된 하이드록시페닐-2H-벤조트리아졸, 2-하이드록시벤조페논, 치환되거나 치환되지 않은 벤조산의 에스테르, 예를 들면, 4-3급 부틸-페닐 살리실레이트, 아크릴레이트 및 말로네이트, 옥사미드, 트리스-아릴-o-하이드록시페닐-s-트리아진 및 입체 장애 아민 안정제, 예를 들면, N-N, N-아실, N-옥실, N-하이드록실, N-알킬, N-알콕시 및 N-하이드록시알콕시 장애 아민으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 UV 흡수제 및 광 안정제.
예를 들면, 미국 특허공보 제6,254,724호에 기재된 바와 같은 니트록실, 하이드록실 및 하이드록실아민 염 안정제가 본 발명의 기록 매체에 유리하게 사용된다. 미국 특허공보 제6,254,724호의 관련 부분은 본원에서 참조로 인용된다.
예를 들면, UV 흡수제는, 보호 피복층이 제조된 기록 매체 시스템의 일부인지, 또는 후속적인 적층 단계에서 도포되는지의 여부에 관계 없이, 본 발명의 보호 피복층에 유리하게 사용된다.
본 발명의 또 다른 목적은 잉크 젯 매체 시스템의 제조방법이며, 당해 방법은 지지체 위에 하나 이상의 피복층을 도포하는 공정을 포함하고, 여기서 하나 이상의 피복층은 본 발명의 공중합체 또는 코올리고머를 포함한다.
어떠한 공지된 방법이라도 본 발명의 잉크 젯 매체 시스템의 개별적인 피복 층을 적용하는 데 사용할 수 있다. 공지된 방법은 예를 들면, 메이어 바 피복법, 역 롤 피복법, 롤러 피복법, 와이어-바 피복법, 침지 피복법, 에어-나이프 피복법, 슬라이드 피복법, 커튼 피복법, 닥터 피복법, 플렉소그래피 피복법, 권취 와이어 피복법, 슬로트 피복법, 슬라이드 호퍼 피복법 및 그래비어 피복법이다.
잉크 젯 인쇄용 잉크는 익히 공지되어 있다. 당해 잉크는 액체 비히클 및 그 속에 용해되거나 현탁되는 염료 또는 안료를 포함한다. 사용되는 액체 비히클은 물 또는 물과 수 혼화성 유기 용매의 혼합물을 포함한다. 잉크는 또한 첨가제 및 기록 매체 시스템으로 혼입시키는 기타 성분에 대한 비히클일 수도 있다.
보호 피복층의 두께는 통상적으로 약 1μ이다. 지지체의 두께는 통상적으로 약 12 내지 약 500μ이다. 잉크 수용층의 두께는 통상적으로 약 0.5 내지 약 30μ이다.
다음의 실시예는 오로지 예시적인 목적일 뿐이며, 본 발명을 어떠한 식으로든 제한하려는 것으로 해석하지 않아야 한다.
당해 실시예는 본 발명에 따라 제조된 잉크 젯 매질의 탁월한 건조 시간, 인쇄 품질, 세척 견뢰도 및 광 견뢰도를 나타낸다.
엔카드(Encad) 및 엡손(Epson) 프린터는 피에조 프린터이다. 휴렛 팩커드(Hewlett Packard) 프린터는 열 프린터이다. 달리 언급하지 않는 한, 비율 및 수준은 중량 기준이다. 다음 매질 수지 조성물을 제조한다:
A MMA/DMAEMA/RS10AE (50/30/20) 0.5% PETA
B MMA/DMAEMA/RS10AE (40/40/20) 0.5% PETA
C MMA/DMAEMA/RS10AE (50/30/20) 0.25% PETA
D MMA/DMAEMA/RS10AE (60/30/10) 0.5% PETA
E MMA/DMAEMA/RS10AE (60/40) 0.5% PETA
F MMA/DMAEMA/RS10AE (50/40/10) 0.5% PETA
G MMA/DMAEMA (40/60) 0.5% PETA
H MMA/DMAEMA (60/40) 0.25% PETA
J MMA/DMAEMA/RS10AE (40/50/10) 0.25% PETA
대조 수지는 MMA/DMAEMA의 50/50(w/w) 공중합체이다.
통상적인 유리 라디칼 중합 기술, 예를 들면, 미국 공개특허공보 제2002/0127376호의 기재내용에 따라 중합체를 제조한다.
MMA = 메틸 메타크릴레이트
DMAEMA = 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트
RS10AE = 전분 10mol 에톡실레이트 알릴 에테르
MPEG350MA = 메톡시 PET 350 메타크릴레이트(PEG는 폴리에틸렌 글리콜이다)
PETA = 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트
실시예 1
세척 견뢰도
수지 매질 피복 제형을 다음과 같이 제조한다. 대조군 및 샘플 G, E 및 J의 중합체를 수중 30% 고형분으로 공급한다.
대조군, G, E (고형분 30%) 50g J(고형분 30%) 33.3g
증류수 45g 증류수 40g
에탄올 5g 에탄올 10g
아세트산으로 제형의 pH를 5로 조절한다.
매질 수지의 용액/현탁액을 적합한 연신 바를 사용하여 폴리에스테르(PET) 시트로 도포하여 200℉의 오븐에서 건조시킨 후 15gsm(1㎡당 그램)의 피복물을 생성한다.
HP 990 Cxi 프린터를 사용하여 녹색, 청색 및 적색 블록을 피복된 시트로 인쇄한다. 인쇄물을 스테인레스 강 프레임 위에 설치하고, 실온에서 10분 동안 증류수에 수침시키고 한 면을 인쇄한다. 이어서, 인쇄물을 옮겨서, 수직으로 유지하여 과량의 물을 배수시킨 다음, 수평으로 위치시켜 건조시킨다. 건조 인쇄물의 광학 밀도 및 L,a,b 색상을 기록한다. 광학 밀도가 거의 변화하지 않고 L,a,b 색상은 바람직하다. 결과는 다음과 같다.
% OD 손실률 델타 E
수지 청색 녹색 적색 청색 녹색 적색
대조군 18 4 13 10 5 16
G 9 10 7 4 6 10
J 9 10 7 3 6 3
E 3 2 2 2 2 3
또한, 위에서 제조한 바와 같은 인쇄물의 제2 세트를 실온에서 10분 동안 증류수에 수침시킨다. 이어서, 인쇄물을 옮겨서, 수직으로 유지하여 과량의 물을 배수시키고, 면 패드가 달린 크록 미터(crock mete)를 사용하여 일정한 압력하에 마찰시킨다. 모든 색상을 제거하는 데 필요한 이중 마찰 수를 기록한다. 결과는 다음과 같다:
색상 제거에 필요한 이중 마찰 수
수지 청색 녹색 적색
대조군 1 1 1
G 33 32 30
J 48 50 52
E 83 84 80
상 품질, 건조 시간
위에서 제조한 바와 같은 인쇄물의 제3 세트를 피에조 프린터로 시험한다. 이는 잉크의 글리콜 함량이 높은 피에조 프린터와 함께 사용하는 경우 본 발명의 공중합체의 고성능을 나타낸다.
청색, 녹색 및 흑색의 단계 웨지 플로트(인쇄 밀도가 10%, 20% 등으로 증가하는 일련의 색상 블록)를 엡손 890 프린터를 사용하여 인쇄하고, 피막의 성능을 건조 시간(방오성 대 건조 시간 후의 시간 및 상 전이) 및 인쇄 품질(제2 색상에 대한 잉크 유착)에 대하여 판단한다. 건조 시간은 우수하며 어떠한 색상에 대해서든 거의 내지 전혀 유착이 발견되지 않는다.
실시예 2
건조 시간
당해 실시예는 중합체 블렌드의 배합 피복물에서의 본 발명의 중합체의 고성능을 나타낸다.
매질 피복 제형은 다음과 같이 제조한다:
수지(수중 고형분 30%) 60g
PVOH 중합체(수중 고형분 15%) 30g
아세트산으로 제형의 pH를 5 내지 6으로 조절하고 적합한 연신 바를 사용하여 폴리에틸렌 피복된 종이 시트에 피복하여 건조 후 20gsm(1㎡당 그램)의 피복물을 생성한다.
엔카드 700 프린터를 사용하여 GS+ 잉크로 흑색, 남색, 자홍색 및 황색의 4개의 블록 패턴을 각각의 완전히 건조된 배합 시트 위에 인쇄한다. 상대 습도 67℉/25%에서 BYK 건조 시간 기록기를 사용하여 건조 시간을 측정한다.
건조 시간(분)
수지 남색 자홍색 황색 흑색
대조군 + PVOH 21 17 18 27
G + PVOH 3 4 3 5
J + PVOH 7 9 6 11
본 발명의 중합체를 함유하는 제형에 대한 건조 시간은 현저하다.
광 견뢰도
피복지를 위와 같이 제조한다. 황색, 자홍색 및 남색의 색상 정방형을 50% 및 100% 광 밀도에서 HP 970 Cxi 프린터를 사용하여 피복지로 인쇄한다. 이어서, 붕규산염 필터 내부 및 외부에서 아틀라스 Ci65 크세논 웨더로미터(Atlas Ci65 Xenon WeatherOmeter)에서 50℃, 50% RH, 340nm에서 0.35wm2의 조사량으로 노출한 지 48시간 전후에 L,a,b 색상을 기록한다.
델타 E 50% 인쇄 밀도 델타 E 100% 인쇄 밀도
수지 남색 자홍색 황색 남색 자홍색 황색
대조군 + PVOH 15 24 22 14 14 15
G + PVOH 15 21 16 12 10 15
E + PVOH 11 12 12 13 12 16
본 발명의 중합체를 함유하는 피복 제형 위의 인쇄물의 광 견뢰도는 현저하다.
실시예 3
광택
매질 피복 제형을 다음과 같이 제조한다:
수지(수중 고형분 30%) 25g
아크릴아미드 공중합체(수중 고형분 20%) 75g
글리세린 0.7g
아크릴아미드 공중합체는 아크릴아미드/N,N-디메틸-N-메틸아크릴로일옥시에틸-N-(3-설포프로필) 암모늄 베타인/메톡시 PEG 350 메타크릴레이트의 60/15/25 중량비의 공중합체이다.
아세트산을 사용하여 제형의 pH를 3으로 조절하고 이를 적합한 연신 바를 사용하여 폴리에틸렌 피복된 종이 시트에 도포하여 건조 후 20gsm(1㎡당 그램)의 피복물을 생성한다. 수득한 시트는 추가로 아크릴아미드 공중합체만으로 피복된 폴리에틸렌 피복지와 비교하는 경우 광택이 거의 또는 전혀 없는 인화지의 외형 및 느낌을 갖는다. 결과는 다음과 같다.
수지 20° 광택 60° 광택
아크릴아미드 공중합체 70 90
G + 아크릴아미드 공중합체 62 90
건조 시간
수지 제형 및 피복지를 위와 같이 제조한다.
HP 970 Cxi 프린터를 사용하여 100% 인쇄 밀도에서 흑색, 청색, 녹색 및 적색의 4개의 블록 패턴을 피복 시트 위에 인쇄한다. 티슈로 마찰시키는 경우 어떠한 가시적인 전이가 관찰되지 않을 때까지 소요되는 시간으로서 건조 시간을 기록한다.
건조 시간(분)
수지 청색 녹색 적색 흑색
대조군 + 아크릴아미드 공중합체 7 2 4 11
G + 아크릴아미드 공중합체 4 2 2 7
J + 아크릴아미드 공중합체 5 2 1 5
본 발명의 중합체는 배합한 블렌드에 신속한 건조 시간을 제공한다.
광 견뢰도
수지 제형 및 피복된 시트를 위와 같이 제조한다.
트리스-(2,2,6,6-테트라메틸-1,4-디하이드록시피페리딘) 시트레이트 염(NOH 염) 1.5중량%를 사용하여 수지 G를 포함한 수지 제형을 또한 제조한다.
완전히 배합한, 시판중인 최신 잉크젯 용지인, 일포드(Ilford) 광택 인화지를 또한 사용한다.
황색, 자홍색 및 남색의 색상 정방형을 50% 및 100%의 광학 밀도에서 HP 970 Cxi 프린터를 사용하여 본 발명의 피복 시트 및 일포드 광택 인화지 위에 인쇄한다. 이어서, 붕규산염 필터 애부 및 외부에서 50℃, 50% RH, 340nm에서 0.35wm2의 조사량으로 아틀라스 Ci65 크세논 웨더로미터에서 노출시킨 지 48시간 전후에 L,a,b 색상을 기록한다. 결과는 다음과 같다.
델타 E 50% 인쇄 밀도 델타 E 100% 인쇄 밀도
수지 남색 자홍색 황색 남색 자홍색 황색
ILFORD 7 10 10 6 7 12
G + 아크릴아미드 공중합체 9 9 8 7 9 10
G + 아크릴아미드 공중합체 + NOH 염 6 5 6 4 7 9
실시예 4
산 제거 효과
인쇄하기 전에 오븐에서 피막을 건조시킨 시간 10분 15분 30분 60분
중합체 조성물 G로부터 인쇄물을 제거하는 데 필요한 마찰 회수 20 36 60 75
피막을 투명한 폴리에스테르 지지체(PET) 위로 연신시킨다. 에멀션 중합체를 증류수를 사용하여 15% n.v.로 희석하고 아세트산으로 용해시킨다. 수득한 pH는 4.7이다.
60 RDS 메이어 바를 사용하여 90℃에서 표에 명시된 시간 동안 건조시킨다. 65℉ 및 7% RH(상대 습도)에서 HP 5550 데스크톱 프린터에서 적색, 녹색 및 청색 인쇄물을 인쇄한다.
샘플을 스테인레스 강 지지체에 각각 설치하고, 실온에서 증류수에 10분 동안 수침시킨다. 인쇄물을 수직으로 유지시켜 과량의 물을 배수시킨다.
면 스와브를 사용하여 인쇄물을 마찰시킨다. 인쇄된 잉크를 제거하는 데 필요한 평균 마찰 회수를 위의 표에 기록한다.
결과는 본 발명의 중합체 조성물의 피복물 중의 휘발성 성분의 순차적 제거가 인쇄된 상의 습윤 내마찰성을 개선시킴을 나타낸다.

Claims (20)

  1. 지지체와 당해 지지체 위에 하나 이상의 피복층을 포함하는 잉크 젯 기록 매체 시스템에 있어서,
    하나 이상의 피복층이, 아크릴레이트 및 아크릴아미드 단량체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체, 아민 함유 에틸렌계 불포화 단량체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체 및 폴리올의 폴리아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로부터 유도된 단량체 단위를 포함하고, 산에 의해 적어도 부분적으로 중화된 공중합체 또는 코올리고머를 포함하는, 잉크젯 기록 매체 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 공중합체 또는 코올리고머가 아크릴레이트 및 아크릴아미드 단량체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로부터 유도된 단량체 단위 약 20 내지 약 80중량%, 아민 함유 에틸렌계 불포화 단량체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로부터 유도된 단량체 단위 약 20 내지 약 80중량% 및 폴리올의 폴리아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로부터 유도된 단량체 단위 약 0.01 내지 약 10중량%를 포함하는, 잉크젯 기록 매체 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 하나 이상의 피복층의 건조 전에 수중에서 측정한 pH가 약 3 내지 약 7인, 잉크젯 기록 매체 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 아크릴레이트 단량체가 탄소수 1 내지 22의 알콜의 아크릴산 또는 메타크릴산 에스테르이고, 아민 함유 에틸렌계 불포화 단량체가 디알킬아미노알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 디알킬아미노알킬아크릴아미드 또는 메타크릴아미드, 알릴 아민, 2-비닐피리딘, 4-비닐피리딘 및 N,N'-디메틸아미노에틸-N,N-디메틸암모늄-N-프로필 메타크릴레이트 클로라이드로 이루어진 그룹으로부터 선택되며, 폴리올의 폴리아크릴레이트가 방향족, 지방족 또는 지환족 폴리올의 아크릴산 및 메타크릴산 에스테르로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 잉크젯 기록 매체 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 아크릴 단량체가 아크릴산, 메타크릴산, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트 및 부틸 메타크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 아크릴아미드 단량체가 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-메틸아크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, N-이소프로필(메트)아크릴아미드, 디아세톤 아크릴아미드 및 N-모르폴리노아크릴아미드로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 아민 함유 에틸렌계 불포화 단량체가 디메틸아미노에틸 아크릴레이트, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노프로필 아크릴아미드, 3급 부틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노프로필 메타크릴아미드, 알릴 아민, 2-비닐피리딘, 4-비닐피리딘 및 N',N'-디메틸아미노에틸-N,N-디메틸암모늄-N-프로필 메타크릴레이트 클로라이드로 이루어진 그룹으로부터 선택되며, 폴리올의 폴리아크릴레이트가 하이드로퀴논, 4,4'-디하이드록시디페닐, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)-프로판, 크레졸 또는 탄소수 2 내지 12의 알킬렌 폴리올의 아크릴산 및 메타크릴산 에스테르로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 잉크젯 기록 매체 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 아크릴레이트 및 아크릴아미드 단량체가 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 디아세톤 아크릴아미드 및 N,N-디메틸 아크릴아미드로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 아민 함유 에틸렌계 불포화 단량체가 디메틸아미노프로필 아크릴아미드, 디메틸아미노프로필 메타크릴아미드, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 및 3급 부틸아미노에틸 메타크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되며, 폴리올의 폴리아크릴레이트가 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 헥사메틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디메타크릴레이트, 비스페놀 A 디아크릴레이트, 비스페놀 A 디아메타크릴레이트, 4,4'-비스(2-아크릴옥시에톡시)디페닐프로판, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리스(2-아크릴로일에틸)이소시아누레이트, 트리메틸올에탄 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리메틸올에탄 트리메타크릴레이트, 테트라메틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 테 트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 디아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨 옥타아크릴레이트, 펜타에리트리톨 디메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨 디메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨 테트라메타크릴레이트, 트리펜타에리트리톨 옥타메타크릴레이트, 1,3-부탄디올 디아크릴레이트, 1,3-부탄디올 디메타크릴레이트, 소르비톨 트리아크릴레이트, 소르비톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨 개질된 트리아크릴레이트, 소르비톨 테트라메타크릴레이트, 소르비톨 펜타아크릴레이트, 소르비톨 헥사아크릴레이트, 글리세롤 디- 또는 트리아크릴레이트 및 1,4-사이클로헥산디아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 잉크젯 기록 매체 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 공중합체 또는 코올리고머가 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 디아세톤 아크릴아미드 및 N,N-디메틸 아크릴아미드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 3급 부틸아미노에틸 메타크릴레이트 및 디메틸아미노프로필 메타크릴아미드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체 및 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트로부터 유도된 단량체 단위를 포함하는, 잉크젯 기록 매체 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 공중합체 또는 코올리고머가 메틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 또는 3급 부틸아미노에틸 메타크릴레이트 및 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트로부터 유도된 단량체 단위를 포함하는, 잉크젯 기록 매체 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 공중합체 또는 코올리고머가 결합성 단량체, 4급 암모늄 그룹을 함유하는 에틸렌계 불포화 단량체, 하이드록시 함유 에틸렌계 불포화 단량체 및 기타 에틸렌계 불포화 단량체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 에틸렌계 불포화 단량체로부터 유도된 단량체 단위를 추가로 포함하는, 잉크젯 기록 매체 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 공중합체 또는 코올리고머가 스테아릴 에톡시 (20) 메타크릴레이트, 스테아릴 에톡시 (10) 알릴 에테르, 폴리(에틸렌 글리콜)(메트)아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)모노메틸 에테르 모노(메트)아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)아크릴레이트 및 폴리(에틸렌 글리콜)모노메틸 에테르 모노아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 결합성 단량체, 비닐벤질트리메틸암모늄 클로라이드, 메타크릴로일옥시에틸트리메틸암모늄 클로라이드, 메타크릴아미노프로필트리메틸암모늄 클로라이드, N,N-디메틸아미노에틸아크릴레이트 메틸 클로라이드 4급 염(DMAEA.MCQ) 및 디알릴디메틸암모늄 클로라이드(DADMAC)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 4급 암모늄 그룹을 함유하는 에틸렌계 불포화 단량체, N-메틸올아크릴아미드, N-메틸올메타크릴아미드, N-(2-하이드록시프로필)아크릴아미드, N-(2-하이드록시프로필)메타크릴아미드, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트(HEMA), 하이드록시프로필 아크릴레이트, 하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 하이드록시부틸아크릴레이트, 하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 부탄디올 모노비닐 에테르 및 알릴 알콜로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하이드록시 함유 에틸렌계 불포화 단량체, 및 N-비닐-2-피롤리돈, 비닐 메틸설폰, 비닐 아세테이트, N-비닐포름아미드, N-비닐아세트아미드, N-비닐-N-메틸아세트아미드, 스티렌, 치환된 스티렌, 예를 들면, α-메틸스티렌, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 비닐 클로라이드, 비닐리덴 클로라이드, 비닐 에테르, 비닐 에스테르 및 N-비닐 아미드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 에틸렌계 불포화 단량체로부터 유도된 단량체 단위를 추가로 포함하는, 잉크젯 기록 매체 시스템.
  11. 제9항에 있어서, 공중합체 또는 코올리고머가 메틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 또는 3급 부틸아미노에틸 메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 및 스테아릴 에톡시 (10) 알릴 에테르 또는 폴리(에틸렌 글리콜) 350 모노메틸 에테르 모노(메트)아크릴레이트로부터 유도된 단량체 단위를 포함하는, 잉크젯 기록 매체 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 지지체 바로 위에 피막을 포함하고, 피막이 공중합체 또는 코올리고머를 포함하는, 잉크젯 기록 매체 시스템.
  13. 제1항에 있어서, 지지체, 하나 이상의 잉크 젯 잉크 수용층 및 임의로 보호 피복층을 포함하고, 하나 이상의 잉크 젯 잉크 수용층이 공중합체 또는 코올리고머를 포함하거나, 보호 피복층이 공중합체 또는 코올리고머를 포함하거나, 잉크 젯 수용층과 보호 피복층이 모두 공중합체 또는 코올리고머를 포함하는, 잉크젯 기록 매체 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 지지체와 잉크 수용층 또는 층들 사이에 차단층을 추가로 포함하는, 잉크젯 기록 매체 시스템.
  15. 제1항에 있어서, 잉크 젯 잉크를 추가로 포함하는, 잉크젯 기록 매체 시스템.
  16. 제1항에 있어서, 지지체가 셀룰로스 에스테르, 셀룰로스 아세테이트, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리(비닐 아세테이트), 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리메타크릴산 및 메틸 및 에틸 에스테르, 폴리아미드, 예를 들면, 나일론, 폴리에스테르, 예를 들면, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(PET), 폴리이미드, 폴리에테르, 폴리비닐 클로라이드 또는 폴리설폰아미드를 포함하는, 잉크젯 기록 매체 시스템.
  17. 아크릴레이트 및 아크릴아미드 단량체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체, 아민 함유 에틸렌계 불포화 단량체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체 및 폴리올의 폴리아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로부터 유도된 단량체 단위를 포함하는 공중합체 또는 코올리고머를 포함하는 잉크 젯 잉크.
  18. 제1항에 있어서, 나노다공성 또는 마이크로다공성 피복층을 포함하는, 잉크젯 기록 매체 시스템.
  19. 제1항에 있어서, 산이 무기산, 카복실산 또는 설폰산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 잉크젯 기록 매체 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 사용된 산이 아세트산인, 잉크젯 기록 매체 시스템.
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