KR20070026324A - 잉크젯 인쇄방법에 따르는 직물 섬유재료의 인쇄방법 - Google Patents

잉크젯 인쇄방법에 따르는 직물 섬유재료의 인쇄방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 직물 섬유재료를 인쇄하기 위한 잉크젯 인쇄방법으로서, 섬유재료가, 하나 이상의 분산 염료(I) 및 글리세롤(II)을 포함하는, 점도가 25℃에서 5 내지 20mPa·s인 수성 잉크로 인쇄되고, 당해 잉크가 외부 잉크 저장소로부터 잉크를 수용하는 잉크 공급층(b)을 포함하는 잉크젯 인쇄 헤드를 사용하여 섬유재료에 적용되고, 잉크 공급층이 제1 면과 제2 면을 갖고 내부에 복수의 기공 및 이를 통하여 연장하는 복수의 홀을 갖는 다공성 매질을 포함하여 잉크가 통과하도록 하는, 잉크젯 인쇄방법에 관한 것이며, 고속 인쇄가 가능하고 견뢰도 특성이 우수한 인쇄물을 수득할 수 있다.
잉크젯 인쇄, 직물 섬유재료, 분산 염료, 글리세롤, 잉크 공급층, 노즐, 연결공.

Description

잉크젯 인쇄방법에 따르는 직물 섬유재료의 인쇄방법{Process for printing textile fibre materials in accordance with the ink-jet printing process}
본 발명은 잉크젯 인쇄방법에 따르는 분산 염료를 사용한 직물 섬유재료의 인쇄방법 및 상응하는 인쇄 잉크에 관한 것이다.
직물 인쇄법으로서 회전 및 평판 스크린 인쇄가 현재 성행하고 있다. 그러나, 이러한 통상적인 방법은 제품의 양이 충분히 많지 않으면 수익이 없다. 또한, 인쇄 패턴 유행은 신속하게 변화하므로, 생산이 신속한 유행의 변화를 따를 수 없는 경우 대량의 인쇄품이 판매되지 않고 재고 상태가 될 위험이 있다. 따라서, 인쇄 판을 필요로 하지 않고 다중 품목 및 소량 생산에 적합하며 유행에 신속하게 반응하는, 잉크젯 등의 전자 직물 인쇄 시스템을 확립할 것이 요구된다.
잉크젯 인쇄 기술은 색상, 패턴 및 화상을 둘러싼 신규한 디자인 가능성을 개방한다. 색상 및 디자인을 신속하게 변화시키는 능력은 전통적인 회전 스크린 인쇄법에 비하여 잉크젯 인쇄법이 갖는 주요 이점 중의 하나이다. 디지털 시스템에서는, 디자인 변경은 스크린을 조각할 필요 없이 소프트웨어를 통하여 가능하다. 색상 변경 또한 컴퓨터에서 설정하므로 스크린을 클리닝하고 잉크를 변경시키는 공정이 생략된다. 신규한 디자인의 실제 패브릭 샘플은 이전에 필요했던 가격 및 시간의 일부만으로 가능하다. 이러한 방법으로 디자이너 및 직물 및 의류 업체가 상 호 작용하여 신규 제품을 거의 즉각적으로 시장에 내놓을 수 있다. 전세계적 인터넷을 통한 즉각적 데이터 전달 및 구내 정보 통신망(LAN)을 통한 유사한 데이터 교환으로 그 어느 때보다 아이디어를 신속하게 교환할 수 있게 되었다.
다수의 이점에도 불구하고, 잉크젯 방법은 여전히 몇가지 단점으로 인해 손해를 입고 있으며, 이중 일부는 인쇄 속도가 증가하는 경우 보다 현저하게 된다. 하드웨어 신뢰성(예: 폐쇄 노즐) 및 속도 제한은 잉크젯 인쇄의 용도를 주로 샘플의 생성으로 제한하는 기술적 장벽이다. 첨단 기술의 잉크젯 직물 인쇄기는 2 내지 8KHz의 주파수에서 작동하여 2 내지 30㎡/h로 인쇄 가능하다. 단시간의 작업 및 샘플링을 위한 진정한 제조방법이 되기 위하여, 고속(예를 들면, 200㎡/h 초과)에서도 신뢰성 있는 잉크젯 방법이 요구된다. 그러나, 고속에서 인쇄하는 경우, 높은 주파수에 대한 반응은 손상되기 쉽고 잉크는 잉크가 고속 및 고주파수에서 미세한 노즐을 통하여 방출되어야 하는 사실로 인하여, 잉크의 물리적 특성에 따라 불안정해지는 경향이 있다. 추가로, 인쇄물의 품질은, 부분적으로는 잉크젯 프린터가 고점도를 갖는 잉크의 사용을 허용하지 않고, 또 부분적으로는 포가 통상적으로 종이보다 거친 질감을 갖기 때문에, 포 위의 블로팅(blotting)으로 인하여 손상되는 경향이 있어서, 미세하거나 섬세한 디자인의 패턴을 인쇄하기 곤란하게 된다.
따라서, 고속 인쇄에서 작동하는 경우에도 높은 신뢰도로 수행할 수 있고, 해상도가 상당하여, 적용 기술의 견지로부터 최적의 특성을 갖는 잉크젯 인쇄방법이 필요하다. 이와 관련하여, 사용되는 잉크의 특성, 예를 들면, 속도, 안정성, 표면 장력 및 전도율이 결정적인 역할을 한다. 추가로, 수득한 인쇄물의 품질, 예 를 들면, 색상 강도, 섬유-염료 접착 안정성 및 습윤화에 대한 견뢰도에 대한 품질 면에서 높은 수준이 요구된다. 이러한 요구는 모든 특성에서 공지된 방법에 의해 충족되지 않으므로, 직물의 신규한 잉크젯 인쇄방법이 여전히 필요하다.
본 발명은 직물 섬유재료를 인쇄하기 위한 잉크젯 인쇄방법으로서, 섬유재료가, 하나 이상의 분산 염료(I) 및 글리세롤(II)을 포함하는, 점도가 25℃에서 5 내지 20mPa·s인 수성 잉크로 인쇄되고, 당해 잉크가 외부 잉크 저장소로부터 잉크를 수용하는 잉크 공급층(b)을 포함하는 잉크젯 인쇄 헤드를 사용하여 섬유재료에 적용되고, 잉크 공급층이 제1 면과 제2 면을 갖고 내부에 복수의 기공 및 이를 통하여 연장하는 복수의 홀을 갖는 다공성 매질을 포함하여 잉크가 통과하도록 하는, 잉크젯 인쇄방법에 관한 것이다.
잉크는 바람직하게는 염료의 총 함량이 잉크의 총 중량을 기준으로 하여, 1 내지 35중량%, 바람직하게는 1 내지 20중량%, 특히 1 내지 15중량%, 보다 특히 1 내지 10중량%이다. 하한선으로서는, 1.2중량%, 바람직하게는 1.5중량%, 특히 2중량%가 바람직하다.
본 발명의 공정에 적합한 분산 염료는 문헌[참조: "Disperse Dyes" in the Colour Index, 3rd edition (3rd Revision 1987 including additions and amend-ments up to No. 85)]에 기재된 것이다. 예로는 카복실 및/또는 설포를 포함하지 않는 니트로, 아미노, 아미노 케톤, 케톤 이민, 메틴, 폴리메틴, 디페닐아민, 퀴놀린, 벤즈이미다졸, 크산텐, 옥사진 또는 쿠마린 염료 및 특히 안트라퀴논 염료 및 아조 염료, 예를 들면, 모노아조 또는 디스아조 염료가 있다.
분산 염료로서, 예를 들면, 화학식 1 내지 화학식 13의 염료들을 고려할 수 있다.
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위의 화학식 1 내지 화학식 13에서,
R1은 할로겐, 니트로 또는 시아노이고,
R2는 수소, 할로겐, 니트로 또는 시아노이고,
R3은 수소, 할로겐 또는 시아노이고,
R4는 수소, 할로겐, C1-C4 알킬 또는 C1-C4 알콕시이고,
R5는 수소, 할로겐 또는 C2-C4 알카노일아미노이고,
R6 및 R7은 서로 독립적으로 수소, 알릴, 치환되지 않거나 하이드록시, 시아노, C1-C4 알콕시, C1-C4 알콕시-C1-C4 알콕시, C2-C4 알카노일옥시, C1-C4 알콕시카보닐, 페닐 또는 페녹시에 의해 치환된 C1-C4 알킬이고,
R8은 수소, C1-C4 알킬, 페닐 또는 페닐설포닐(페닐 또는 페닐 설포닐의 벤젠 환은 치환되지 않거나 C1-C4 알킬, 설포 또는 C1-C4 알킬설포닐옥시에 의해 치환된다)이고,
R9는 하이드록시, 아미노, N-모노 또는 N,N-디-C1-C4 알킬아미노 또는 페닐아미노(페닐의 벤젠 환은 치환되지 않거나 C1-C4 알킬, C1-C4 알콕시, C2-C4 알카노일아미노 또는 할로겐에 의해 치환된다)이고,
R10은 수소, C1-C4 알콕시 또는 시아노이고,
R11은 수소, C1-C4 알콕시, 페녹시 또는 라디칼 -O-C6H5-SO2-NH-(CH2)3-O-C2H5이고,
R12는 수소, 하이드록시 또는 니트로이고,
R13은 수소, 하이드록시 또는 니트로이고,
R14는 치환되지 않거나 하이드록시에 의해 치환된 C1-C4 알킬이고,
R15는 C1-C4 알킬이고,
R16은 시아노이고,
R17은 화학식 -(CH2)3-O-(CH2)2-O-C6H5의 라디칼이고,
R18은 할로겐, 니트로 또는 시아노이고,
R19는 수소, 할로겐, 니트로 또는 시아노이고,
R20은 C1-C4 알킬이고,
R21은 치환되지 않거나 C1-C4 알콕시에 의해 치환된 C1-C4 알킬이고,
R22는 라디칼 -COOCH2CH2OC6H5이고 R23은 수소이거나,
R22는 수소이고 R23은 라디칼 -N=N-C6H5이고,
환 A 및 B는 치환되지 않거나 할로겐에 의해 1회 이상 치환되고,
R24는 치환되지 않거나 하이드록시, C1-C4 알콕시, C1-C4 알콕시-C1-C4 알콕시, C2-C4 알카노일옥시 또는 C1-C4 알콕시카보닐에 의해 치환된 C1-C4 알킬이고,
R25는 C1-C4 알킬이고,
R26은 치환되지 않거나 C1-C4 알콕시에 의해 치환된 C1-C4 알킬이고,
R27은 수소, C1-C4 알콕시 또는 할로겐이고,
R28은 수소, 니트로, 할로겐 또는 페닐설포닐옥시이고,
R29, R30, R31 및 R32는 서로 독립적으로 수소 또는 할로겐이고,
R33은 수소, 할로겐, C1-C4 알킬 또는 C1-C4 알콕시이고,
R34는 수소, 할로겐 또는 C2-C4 알카노일아미노이고,
R35 및 R36은 서로 독립적으로 수소, 또는 치환되지 않거나 하이드록시, 시아노, 아세톡시 또는 페녹시에 의해 치환된 C1-C4 알킬이고,
R37은 수소 또는 할로겐이고,
R38은 수소, C1-C4 알킬, 테트라하이드로푸란-2-일 또는 치환되지 않거나 알킬이 C1-C4 알콕시에 의해 치환된 C1-C4 알콕시카보닐이고,
R39는 수소, 또는 치환되지 않거나 페닐이 C1-C4 알킬 또는 C1-C4 알콕시에 의해 치환된 티오페닐이고,
R40은 수소, 하이드록시 또는 아미노이고,
R41은 수소, 할로겐, 치환되지 않거나 페닐이 C1-C4 알킬 또는 C1-C4 알콕시에 의해 치환된 시아노 또는 티오페닐, 페녹시 또는 페닐이고,
R42는 치환되지 않거나 할로겐, C1-C4 알킬 또는 C1-C4 알콕시에 의해 치환된 페닐이고,
R43은 수소 또는 C1-C4 알킬이고,
R44 및 R45는 서로 독립적으로 수소, 할로겐, 니트로 또는 시아노이고,
R46은 수소, 할로겐, C1-C4 알킬 또는 C1-C4 알콕시이고,
R47은 수소, 할로겐 또는 C2-C4 알카노일아미노이며,
R48 및 R49는 서로 독립적으로 수소 또는 치환되지 않거나 하이드록시, 시아노, C1-C4 알콕시, C1-C4 알콕시-C1-C4 알콕시, C2-C4 알카노일옥시, C1-C4 알콕시카보닐, 페닐 또는 페녹시에 의해 치환된 C1-C4 알킬이다.
C1-C4 알킬 라디칼로서는 예를 들면, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 2급 부틸, 3급 부틸 및 이소부틸, 바람직하게는 메틸 및 에틸을 고려한다.
C1-C4 알콕시 라디칼로서는 예를 들면, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시, 2급 부톡시, 3급 부톡시 및 이소부톡시, 바람직하게는 메톡시 및 에톡시, 특히 메톡시를 고려한다.
할로겐으로서는 예를 들면, 불소, 염소, 브롬 및 요오드, 바람직하게는 염소 및 브롬, 특히 염소를 고려한다.
C2-C4 알카노일아미노 라디칼로서는 예를 들면, 아세틸아미노 및 프로피노일아미노, 특히 아세틸아미노를 고려한다.
C1-C4 알콕시-C1-C4 알콕시 라디칼로서는 예를 들면, 메톡시-메톡시, 메톡시-에톡시, 에톡시-메톡시, 에톡시-에톡시, 에톡시-n-프로폭시, n-프로폭시-메톡시, n-프로폭시-에톡시, 에톡시-n-부톡시 및 에톡시-이소프로폭시, 바람직하게는 에톡시-메톡시 및 에톡시-에톡시를 고려한다.
N-모노- 또는 N,N-디-C1-C4 알킬아미노 라디칼로서는 예를 들면, N-메틸아미노, N-에틸아미노, N-프로필아미노, N-이소프로필아미노, N-부틸아미노, N-2급 부틸아미노, N-이소부틸아미노, N,N-디메틸아미노 및 N,N-디에틸아미노, 바람직하게는 N-이소프로필아미노를 고려한다.
C2-C4 알카노일옥시 라디칼로서는 예를 들면, 아세틸옥시 및 프로피오닐옥시, 바람직하게는 아세틸옥시를 고려한다.
C1-C4 알콕시카보닐 라디칼로서는 예를 들면, 메톡시카보닐, 에톡시카보닐, n-프로폭시카보닐, 이소프로폭시카보닐 및 n-부톡시카보닐, 바람직하게는 메톡시카보닐 및 에톡시카보닐을 고려한다.
C1-C4 알킬설포닐옥시 라디칼로서는 예를 들면, 메틸설포닐옥시, 에틸설포닐옥시, n-프로필설포닐옥시, 이소프로필설포닐옥시 및 n-부틸설포닐옥시, 바람직하게는 메틸설포닐옥시 및 에틸설포닐옥시를 고려한다.
본 발명의 방법에서는, 화학식 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i, 1j, 1k, 1l, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 2i, 2j, 2k, 2l, 3a, 4a, 4b, 6a, 6a, 6b, 6v, 8a, 8b, 8c, 8d, 9a, 9b, 10a, 11a, 11b, 11c, 12a, 13a, 13b, 13c, 13d, 13e 및 13f의 염료를 사용하는 것이 바람직하다.
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본 발명에 따라 사용되는 분산 염료는 단일 화합물로서 또는 2개 이상의 염료의 혼합물로서 사용될 수 있다.
화학식 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i, 1j, 1k, 1l, 2f, 2h, 2g, 2i, 2j, 2k, 2l, 4a, 6b, 8a, 8b, 8c, 8d, 10a, 11b, 13a, 13b, 13c, 13d, 13e 및 13f의 분산 염료, 특히 화학식 1c, 2f, 2h, 2g, 2i, 2j, 2k, 2l, 8a 및 10a의 염료가 바람직하다.
화학식 1 내지 화학식 13의 분산 염료는 공지되어 있거나 공지된 화합물과 유사하게, 예를 들면, 통상적인 디아조화, 커플링, 부가 및 축합 반응으로 수득할 수 있다.
본 발명의 잉크 내에서 분산 염료는 유리하게는 미분 형태일 수 있다. 이를 위하여, 분산 염료는 0.1 내지 10μ, 특히 1 내지 5μ, 특히 바람직하게는 0.5 내지 2μ의 평균 입자 크기로 분쇄(milling)시킨다. 분쇄는 분산제의 존재하에 수행할 수 있다. 예를 들면, 건조된 분산 염료는 분산제와 함께 분쇄시키거나 분산제 와 함께 페이스트 형태로 혼련시키고, 필요한 경우, 감압하에 또는 분무하여 건조시킨다. 수득한 제제를 사용하여 물을 가함으로써 또는 필요한 경우, 추가의 보조제를 가하여 본 발명의 잉크를 제조한다.
적합한 분산제는 예를 들면, 화학식 14의 알킬렌 옥사이드 부가물의 산 에스테르 또는 이의 염(aa), 폴리스티렌설포네이트(ab), 지방산 타우라이드(ac), 알킬화 디페닐 옥사이드 모노- 또는 디설포네이트(ad), 폴리카복실산 에스테르의 설포네이트(ae), 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드와 탄소수 8 내지 22의 지방 아민, 지방 아미드, 지방산 또는 지방 알콜 또는 탄소수 3 내지 6의 3가 내지 6가 알칸올 1 내지 60mol, 바람직하게는 2 내지 30mol의 부가물(af)(당해 부가물은 유기 디카복실산 또는 무기 다염기산과의 산성 에스테르로 전환된다), 리그닌 설포네이트(ag), 나프탈렌설포네이트(ah) 및 포름알데히드 축합물(ai) 그룹으로부터의 음이온성 분산제이다.
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위의 화학식 14에서,
R50은 C1-C12 알킬, 아릴 또는 아르알킬이고,
"알킬렌"은 에틸렌 라디칼 또는 프로피렌 라디칼이고,
R51은 무기, 산소 함유산, 예를 들면, 황산 또는 바람직하게는 인산의 산 라 디칼 또는 그 밖의 유기산의 라디칼이고,
m은 1 내지 4이며,
n은 4 내지 50이다.
리그닌 설포네이트(ag)로서는 주로 설포 그룹의 함량이 25중량%를 초과하지 않는 리그닌 설포네이트 또는 이의 알칼리 금속염이 사용된다. 바람직한 리그닌 설포네이트는 설포 그룹을 5 내지 15중량% 함유하는 것이다.
적합한 포름알데히드 축합물(ai)의 예는 리그닌 설포네이트 및/또는 페놀과 포름알데히드의 축합물, 포름알데히드와 방향족 설폰산의 축합물, 예를 들면, 디톨릴 에테르 설포네이트와 포름알데히드의 축합물, 나프탈렌설폰산과 포름알데히드 및/또는 나프톨- 또는 나프틸아미노설폰산과 포름알데히드의 축합물, 페놀설폰산 및/또는 설폰화 디하이드록시디페닐 설폰 및 페놀 또는 크레졸과 포름알데히드 및/또는 우레아의 축합물 및 디페닐 옥사이드 디설폰산 유도체와 포름알데히드와의 축합물이다.
바람직한 생성물(ai)은,
- 예를 들면, 미국 특허공보 제4,386,037호에 기재된 바와 같은, 디톨릴 에테르 설포네이트와 포름알데히드의 축합물,
- 예를 들면, 미국 특허공보 제3,931,072호에 기재된 바와 같은, 페놀 및 포름알데히드와 리그닌 설포네이트와의 축합물,
- 2-나프톨-6-설폰산, 크레졸, 이아황산나트륨 및 포름알데히드의 축합물[참조: FIAT Report 1013 (1946)],
- 예를 들면, 미국 특허공보 제4,202,838호에 기재된 바와 같은, 디페닐 유도체와 포름알데히드의 축합물이다.
특히 바람직한 화합물(ai)은 화학식 15의 화합물이다.
Figure 112006026163581-PCT00063
위의 화학식 15에서,
R52는 직접 결합 또는 산소이고,
R53은 방향족 화합물의 라디칼이며, 환 탄소원자에 의해 메틸렌 그룹으로 결합되고,
M은 수소 또는 염 형성 양이온, 예를 들면, 알칼리 금속, 알칼리 토금속 또는 암모늄이며,
n 및 p는 서로 독립적으로 1 내지 4의 수이다.
매우 특히 바람직한 화합물(ai)은 화학식 16의, 클로로메틸비페닐 이성체 혼합물과 나프탈렌의 설폰화 축합물을 기본으로 한 화합물이다.
Figure 112006026163581-PCT00064
위의 화학식 16에서,
(SO3Na)1.4-1.6은 평균 설폰화도가 1.4 내지 1.6임을 나타낸다.
위의 분산제는 공지되어 있거나 광범위하게 공지된 공정에 의한 공지된 화합물과 유사하게 제조할 수 있다.
본 발명에 따라 적용되는 잉크는 음이온성 공중합체, 특히 아크릴산, 메타크릴산 또는 말레산계 공중합체를 함유할 수 있다. 이들 중에서, 아크릴산 및/또는 메타크릴산 및 말레산, N-비닐포름아미드, N-비닐아세트아미드, 알릴아민 및 디알릴 유도체, N-비닐피롤리돈, N-비닐-N-메틸포름아미드, N-비닐-N-메틸아세트아미드, N-비닐-N-에틸아세트아미드, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 아크릴니트릴, 스티렌, 메타크릴로니트릴, 아크릴아미드, 메타크릴아미드 및 N-모노/N,N-디-C1-C10 알킬(메트)아크릴아미드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 공중합성 단량체를 중합시켜 수득 가능한 것이 바람직하다.
특히 바람직한 음이온성 공중합체는 아크릴산 또는 메타크릴산 및 스티렌을 공중합시켜 수득 가능한 것이다.
분자량이 3000 내지 16000, 특히 3000 내지 10000인 아크릴산 및 메타크릴산-스티렌 공중합체가 매우 특히 바람직하다.
본 발명에 따라 적용되는 잉크는 비이온성 블록 중합체, 특히 알킬렌 옥사이드 축합물, 예를 들면, 에틸렌 옥사이드와 폴리프로필렌 옥사이드와의 부가물(EO-PO 블록 중합체로 공지됨), 프로필렌 옥사이드와 폴리에틸렌 옥사이드의 부가물(역 EO-PO 블록 중합체로 공지됨) 및 스티렌을 폴리프로필렌 옥사이드 및/또는 폴리에틸렌 옥사이드로 가하여 수득 가능한 블록 중합체를 함유할 수 있다.
분자량이 2000 내지 20000, 특히 8000 내지 16000이고 전체 분자 중의 에틸렌 옥사이드 함량이 30 내지 80%, 특히 60 내지 80%인 에틸렌-프로필렌 옥사이드 블록 중합체가 바람직하다.
본 발명의 방법에 대한 바람직한 잉크는 음이온성 공중합체 및 비이온성 블록 중합체 또는 비이온성 공중합체 및 분산제 또는 비이온성 블록 중합체 및 분산제를 포함하는 것이다.
특히 바람직한 잉크는 음이온성 공중합체, 비이온성 블록 중합체 및 분산제를 포함하는 것이다.
글리세롤은 잉크의 총 중량을 기준으로 하여, 예를 들면, 5 내지 60중량%, 바람직하게는 5 내지 50중량%, 특히 5 내지 35중량%의 양으로 사용된다. 하한으로서, 10중량%, 바람직하게는 12중량%, 특히 15중량%가 바람직하다. 본 발명의 특히 바람직한 양태에서, 글리세롤은 잉크의 총 중량을 기준으로 하여, 12 내지 60중량%, 바람직하게는 15 내지 50중량%의 양으로 사용된다.
글리세롤은 단독으로 사용되지만, 또 다른 방법으로, 글리세롤은 하나 이상의 유기 용매와 함께 사용할 수 있다. 글리세롤과 함께 사용할 수 있는 추가의 유기 용매는 잉크의 총 중량을 기준으로 하여, 통상적으로 2 내지 35중량%, 바람직하게는 5 내지 25중량%, 특히 10 내지 25중량%의 양의, 수 혼화성 유기 용매, 예를 들면, C1-C4 알콜, 예를 들면, 메타올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 2급 부탄올, 3급 부탄올 또는 이소부탄올; 아미드, 예를 들면, 디메틸포름아미드 또는 디메틸아세트아미드; 케톤 또는 케톤 알콜, 예를 들면, 아세톤, 메틸 이소부틸 케톤, 디아세톤 알콜; 에테르, 예를 들면, 테트라하이드로푸란 또는 디옥산; 질소 함유 헤테로사이클릭 화합물, 예를 들면, N-메틸-2-피롤리돈 또는 1,3-디메틸-2-이미다졸리돈; 폴리알킬렌 글리콜, 예를 들면, 폴리에틸렌 글리콜 또는 폴리프로필렌 글리콜; C2-C6 알킬렌 글리콜 및 티오글리콜, 예를 들면, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 1,5-펜탄디올, 티오디글리콜, 헥실렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 또는 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르; 추가의 폴리올, 예를 들면, 1,2,6-헥산트리올; 및 다가 알콜, 예를 들면, 2-메톡시에탄올, 1-메톡시프로판올, 2-(2-메톡시에톡시)에탄올, 2-(2-에톡시에톡시)-에탄올, 2-[2-(2-메톡시에톡시)에톡시]-에탄올 또는 2-[2-(2-에톡시에톡시)에톡시]-에탄올의 C1-C4 알킬 에테르; 바람직하게는 디에틸렌 글리콜 또는 디프로필렌 글리콜, 특히 디프로필렌 글리콜이다.
본 발명의 바람직한 양태에서, 글리세롤은 디에틸렌 글리콜 또는 디프로필렌 글리콜, 특히 디프로필렌 글리콜과 함께 예를 들면, 1:5 내지 10:1, 바람직하게는 1:1 내지 6:1, 특히 1:1 내지 2:1의 비로 사용된다. 본 발명의 흥미로운 양태에서, 글리세롤 10 내지 35중량%는 디프로필렌 글리콜과 함께 각각 잉크의 총 중량을 기준으로 하여, 10 내지 25중량%의 양으로 사용된다.
위에서 언급한 성분들 외에, 본 발명의 방법에 따르는 잉크는 필요한 만큼, 다양한 첨가제, 예를 들면, 계면활성제, 흡습제, 점도 조절제, 완충제, 소포제 또는 방부제, 진균 및/또는 박테리아 등의 성장을 억제하는 물질을 함유할 수 있다.
방부제로서는 포름알데히드 방출제, 예를 들면, 파라포름알데히드 및 티록산, 특히 수성, 예를 들면, 30 내지 40중량% 포름알데히드 용액, 이미다졸 화합물, 예를 들면, 2-(4-트리아졸릴)벤즈이미다졸, 티아졸 화합물, 예를 들면, 1,2-벤즈이소티아졸린-3-온 또는 2-n-옥틸-이소티아졸린-3-온, 요오딘 화합물, 니트릴, 페놀, 할로알킬티오 화합물 및 피리딘 유도체, 특히 1,2-벤즈이소티아졸린-3-온 또는 2-n-옥틸-이소티아졸린-3-온이 고려된다. 이러한 첨가제는 잉크의 총 중량을 기준으로 하여, 통상적으로 0.01 내지 1중량%의 양으로 사용된다. 박테리아, 효모 및 진균으로부터의 손상에 대항하는 방부제에 대한 넓은 스펙트럼의 살생제에 대한 예로서 디프로필렌 글리콜 중의 1,2-벤즈이소티아졸린-3-온의 20중량% 용액(Proxel™ GXL)이 사용될 수 있다.
잉크는 추가의 성분, 예를 들면, 불소화 중합체 또는 텔로머, 예를 들면, 폴리에톡시 퍼플루오로 알콜(Forafac
Figure 112006026163581-PCT00065
또는 Zonyl
Figure 112006026163581-PCT00066
제품)을 잉크의 총 중량을 기준 으로 하여, 0.01 내지 1중량%의 양으로 포함할 수 있다.
잉크는 특히 점도를 조절하려는 목적으로 천연 또는 합성 유래의 증점제를 포함할 수 있다.
언급할 수 있는 증점제의 예는 시판중인 알기네이트 증점제, 전분 에테르 또는 로커스트두 분 에테르, 특히 알긴산 나트륨 자체 또는 개질된 셀룰로스, 예를 들면, 메틸셀룰로스, 에틸셀룰로스, 카복시메틸셀룰로스, 하이드록시에틸셀룰로스, 메틸하이드록시에틸셀룰로스, 하이드록시프로필 셀룰로스 또는 하이드록시프로필 메틸셀룰로스, 특히 카복시메틸셀룰로스 20 내지 25중량%와 혼합한 알긴산 나트륨을 포함한다. 언급할 수 있는 합성 증점제는 예를 들면, 폴리(메트)아크릴산, 폴리(메트)아크릴아미드 또는 폴리비닐 피롤리돈이다.
잉크는 이러한 증점제를 예를 들면, 잉크의 총 중량을 기준으로 하여, 0.01 내지 2중량%, 특히 0.01 내지 1.2중량%, 보다 특히 0.02 내지 1중량%의 양으로 포함한다.
이러한 점도 조절제를 포함하거나 포함하지 않고, 잉크의 점도는 25℃에서 6 내지 14mPa·s, 특히 7 내지 12mPa·s, 보다 특히 8 내지 11mPa·s로 조절한다.
달리 언급되지 않는 한, 본 발명에 따라 적용되는 잉크의 점도를 나타내는 수는 브룩필드 및 피시카 레오랩 엠씨 10 점도계(Physica Rheolab MC 10 viscosimeter)로 측정한다.
잉크는 또한 완충 물질, 예를 들면, 보락스, 붕산염, 인산염, 폴리인산염 또는 시트르산염을 포함할 수 있다. 언급할 수 있는 예는 보락스, 붕산나트륨, 사붕 산나트륨, 인산이수소나트륨, 인산수소이나트륨, 삼폴리인산나트륨, 오폴리인산나트륨 및 시트르산나트륨을 포함한다. 이는 특히 pH 값을 예를 들면, 4 내지 10, 특히 5 내지 8로 달성하기 위하여 잉크의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1 내지 3중량%, 바람직하게는 0.1 내지 1중량%의 양으로 사용된다.
적합한 계면활성제는 시판중인 음이온성 또는 비이온성 계면활성제를 포함한다. 재분산제의 예로서 베타인 일수화물을 언급할 수 있다. 본 발명에 따르는 잉크 중의 흡습제로서 예를 들면, 우레아 또는 락트산나트륨이 고려된다(유리하게는 50 내지 60% 수용액의 형태).
잉크의 표면 장력은 25℃에서 20 내지 50dyne/cm, 특히 20 내지 35dyne/cm, 보다 특히 25 내지 30dyne/cm의 범위로 조절하는 것이 바람직하다.
추가로, 잉크의 전도율을 25℃에서 0.1 내지 6mS/cm, 특히 2 내지 5mS/cm의 범위로 조절하는 것이 바람직하다.
잉크는 바람직하게는 예를 들면, 하나 이상의 분산 염료, 예를 들면, 화학식 1 내지 13의 염료를 분산제/공중합체/블록 중합체 혼합물과 함께 교반하고, 수득한 혼합물을 습윤 밀에서 평균 입자 크기 0.1 내지 1.0㎛에 상응하는 정의된 분쇄도로 분쇄하여 제조한다. 후속적으로, 농축 밀베이스(예를 들면, 적합한 증점제, 분산제, 공중합체, 계면활성제, 흡습제, 재분산제, 봉쇄제 및/또는 방부제와, 또한 물을 사용하거나 사용하지 않고)를 목적하는 농도로 조절한다. 존재하는 어떠한 조악한 분획이라도 제거하기 위하여, 유리하게는 즉시 사용 가능한 잉크를 약 1㎛의 마이크로씨브를 통하여 여과시킬 수 있다.
위에서 기재한 잉크가,
- 복수의 방출 노즐을 경계짓는 노즐 층(a),
- 잉크가 통과하도록 상호 연결된 작은 기공을 다수 갖는 다공성 물질로부터 형성된 잉크 공급층(b)(잉크 공급층은 후방 표면으로부터 전방 표면까지의 복수의 연결공(연결 홀)을 특징으로 하며, 각각의 연결공은 상응하는 방출 노즐 중의 하나의 노즐 사이에서 연결하도록 정렬된다) 및
- 노즐을 통하여 잉크 액적을 방출시키기 위한 연결공과 연관된 복수의 변환기를 포함하는 편향층(c)을 포함하는, 하나 이상의 잉크젯 인쇄 헤드가 제공된 잉크젯 인쇄 장치에 의해 직물 섬유재료에 유리하게 적용될 수 있음이 밝혀졌다.
본 발명에 따라 적용되는 잉크젯 인쇄 헤드는
- 상응하는 잉크 공동을 적어도 부분적으로 경계짓도록 각각 잉크 공급층의 연결공 중의 하나에 상응하는 위치인, 복수의 공극을 갖는 잉크 공급층(b)의 후방 표면에 연결된, 잉크 공동층(d)을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따라 적용되는 잉크젯 헤드는 층상 구조물인, 다공성 물질로 제조된 잉크 공급층(b)인 주요 소자를 포함한다. 잉크 공급층(b)은 잉크 저장소 및 연결공(연결 홀)의 개별적인 잉크 공동 및/또는 잉크 공동층(d)의 개별적인 잉크 공동과 직접 통하여 잉크 주요 공급 및 개별적인 잉크 공동 사이의 수력 연결로서 작용한다.
다공성 물질은 예를 들면, 소결 물질, 가장 바람직하게는 소결된 스테인레스 강을 포함한다.
잉크 공동층(d)은 생략될 수 있다. 이러한 경우, 편향층이 잉크 공급층과 직접 인접한다.
본 발명에 따라 사용되는 잉크젯 인쇄 헤드는 미국 특허공보 제5,940,099호에 상세히 기재되어 있으며, 이의 공개 내용은 본원에 인용된다.
본 발명에 따라 적용되는 잉크젯 인쇄 헤드는 드롭 온 디맨드(drop on demand) 시스템의 범주에 속한다(여기서, 잉크 액적은 선택적으로 필요한 만큼 방출된다).
변환기는 예를 들면, 압전성 결정(압전형) 또는 열전기 소자(열 버블젯형), 바람직하게는 압전성 결정이다.
본 발명의 하나의 양태에 따르는 장치를 사용한 잉크 액적의 방출은 다음과 같이 달성된다:
압력 펄스를 잉크 공동의 상부에 위치한 얇은 편향판 또는 격막을 편향시켜 잉크 공동의 잉크 용적에 부여한다. 판은, 전압이 이의 전극을 가로질러 인가될 때마다 압전성 결정의 작용에 의해 하향으로 편향되며, 전극들 중의 하나는 통상적으로 금속성 편향판과 전기 접촉한 상태이다. 편향판을 하향으로 구부려서 생성시킨 압력 펄스는 잉크를, 말단에 수렴성 노즐을 갖는 배출구 쪽으로 및 배출구 전체적으로 유도하여 특정 크기의 액적 방출을 생성한다. 압전성 결정에 다시 에너지를 공급하는 경우, 이는 평형 위치로 복귀하여 잉크 공동의 압력을 감소시키고 배출구 말단에 존재하는 반월판을 수축시킨다. 수축된 반월판은 잉크 저장소로부터 잉크 공급층(b)의 다공성 물질을 거쳐 잉크 공동 및 노즐에 연관된 연결공(연결 홀 )으로 잉크를 끌어내는 작용을 하는 모세관력을 발생시킨다. 반월판이 이의 평형 위치를 재획득하면, 재충전 공정이 종료된다.
잉크 공동으로 유동하기 위해 개방된 다공성 물질의 표면적 및 마이크론 등급은 잉크 공동의 재충전 시간 및 이에 따른 최대 적하 방출 속도에 결정적인 영향을 미친다. 본 발명의 방법에 따르는 잉크는 높은 방출 주파수, 예를 들면, 5 내지 100kHz, 바람직하게는 10 내지 50kHz, 특히 25 내지 40kHz를 고려한 시스템 성능을 실현시키기 위하여 적합한 유동 저항성을 갖는 잉크 공급층(b)의 상호 연결된 기공 및 채널을 통하여 이동한다. 더욱이 잉크는 방출 노즐의 폐쇄를 일으키지 않는다. 포에 페더링(feathering) 또는 블러링(blurring) 및 블로팅(blotting)이 생성되지 않는다. 잉크는 저장 안정성, 즉 고형 물질의 비부착이 저장 동안 관찰된다.
다공성 물질로부터 형성된 잉크 공급층을 포함하는 적합한 잉크젯 인쇄 헤드 형태의 추가의 양태는 미국 특허공보 제5,940,099호에 기재되어 있으며, 이는 전체적으로 본 발명에 따르는 방법에 사용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 양태에서, 잉크젯 인쇄 헤드는
- 복수의 방출 노즐을 경계짓는 노즐 층(a),
- 노즐 층과 연결된 전방 표면 및 공동층(d)와 연결된 후방 표면을 갖는 잉크 공급층(b)[잉크 공급층은 후방 표면으로부터 전방 표면까지의 복수의 연결공으로 형성되고, 각각의 연결공은 상응하는 잉크 공동 중의 하나와 상응하는 방출 노즐 중의 하나 사이에서 연결하도록 정렬된다]으로서, 추가로, 전방 표면에 형성된 잉크 분포 채널의 패턴(i) 및 잉크 분포 채널의 패턴의 적어도 일부와 유체가 직접 통하도록 하는 형태인, 후방 표면으로부터 전방 표면까지 통과하는 하나 이상의 잉크 유입공(ii)을 특징으로 하고, 잉크 분포 채널의 패턴 및 하나 이상의 잉크 유입공은 함께 후방 표면으로부터 하나 이상의 잉크 유입공을 통하여 전방 표면 위의 잉크 분포 채널의 패턴까지 그리고 다공성 물질을 통하여 복수의 잉크 공동까지 통과하는 잉크 유동 통로의 일부를 함께 경계짓는 잉크 공급층 및
- 노즐을 통하여 잉크 액적을 방출시키기 위한 연결공에 연결된 복수의 변환기를 포함하는 편향층(c)을 포함한다.
전방 표면 위의 잉크 분포 채널의 위치는 잉크 공급층의 다공성 물질을 통한 잉크 유동이 층의 벌크를 통하여 발생되도록 하는 것을 보장한다. 바람직하게는 잉크 분포 채널은 각각의 연결공이 이의 가증 근접한 잉크 분포 채널로부터 대략 동일한 거리에 존재하도록 하는 이러한 패턴으로 전방 표면 위에 분포한다. 상응하는 공이 2열 방향을 갖는 전방 표면 위의 어레이를 경계짓는 통상적인 경우, 잉크 분포 채널의 패턴은 바람직하게는 연결공의 인접열 사이에 중첩되고 열 방향 중의 하나에 실질적으로 평행하게 전개된 복수의 채널을 포함한다. 잉크 유동 통로는 잉크 공동의 전체 어레이를 가로질러 다공성 층에 충분하고 일반적으로 균일한 잉크 공급을 제공하기에 특히 유효하다.
본 발명에 따라 사용되는 잉크젯 인쇄 헤드는 다중 노즐 인쇄 헤드로서, 이의 개별적인 노즐은 예를 들면, 32×16 어레이에서 엇갈린 512개의 노즐을 포함하여, 유리하게는 서로에 대하여 수평으로 엇갈리거나 꼬인 위치의 수평 열로 구성된 어레이로서 배열된다.
본 발명의 바람직한 양태에 따라 사용되는 잉크젯 인쇄 헤드는 미국 특허공보 제6,439,702호에 상세히 기재되어 있으며, 이의 공개 내용은 본원에 인용된다.
다공성 물질로부터 형성된 잉크 공급층을 포함하는 적합한 잉크젯 인쇄 헤드 형태의 추가의 양태는 미국 특허공보 제6,439,702호에 기재되어 있으며, 이는 전체적으로 본 발명에 따르는 방법에서 사용될 수 있다.
본 발명에 따라 사용되는 잉크젯 인쇄 장치는 위에서 기재한 잉크젯 인쇄 헤드 중의 하나 이상을 포함한다. 바람직하게는, 인쇄 장치는 3개 이상의 가공색, 예를 들면, 3, 4, 5 또는 6개의 가공색, 바람직하게는 6개의 가공색을 사용하며, 여기서 각각의 색상은 하나 이상의 인쇄 헤드, 예를 들면, 1, 2, 3, 4, 5, 6 또는 7개의 인쇄 헤드, 바람직하게는 7개의 인쇄 헤드로 가공한다.
본 발명은 직물 섬유재료를 50㎡/h 이상, 바람직하게는 100 내지 250㎡/h, 특히 150 내지 250㎡/h의 속도로 인쇄할 수 있도록 한다.
본 발명에 따라 사용되는 잉크는 다양한 유형의 섬유재료, 예를 들면, 양모, 견, 셀룰로스, 폴리비닐, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드, 아르아미드, 폴리프로필렌, 폴리에스테르 또는 폴리우레탄에 적용될 수 있다.
폴리에스테르 함유 섬유재료가 바람직하다. 적합한 폴리에스테르 함유 섬유재료는 폴리에스테르로 전체적으로 또는 부분적으로 이루어진 것이다. 예로는 셀룰로스 에스테르 섬유, 예를 들면, 2차 셀룰로스 아세테이트 및 셀룰로스 트리아세테이트 섬유, 특히 예를 들면, 테레프탈산을 에틸렌 글리콜과 축합하거나 이소프탈 산 또는 테레프탈산을 1,4-비스(하이드록시메틸)사이클로헥산과 축합하여 수득할 수 있는, 개질되거나 개질되지 않은 선형 폴리에스테르 섬유, 또한 테레프탈산 및 이소프탈산과, 에틸렌 글리콜과의 공중합체로 제조된 섬유이다. 폴리에스테르 함유 혼합 섬유재료, 즉 폴리에스테르와 기타 섬유와의 블렌드까지도 적합하다.
인쇄 후, 섬유재료는 바람직하게는 150℃ 이하, 특히 80 내지 120℃의 온도에서 건조시킨 다음, 필요한 경우, 인쇄를 완료하기 위하여 열처리 가공, 즉 염료 고착시키는 것이 유리하다.
섬유재료의 후속적인 고착은 건열에 의해(열고착) 또는 대기압하에서 초가열 증기에 의해(HT 고착) 발생시킨다. 고착은 다음의 조건하에 수행한다:
- 열고착: 190 내지 230℃에서 1 내지 2분;
- HT 고착: 170 내지 190℃에서 4 내지 9분.
열처리는 예를 들면, 고온 배치 공정, 써모졸(thermosol) 공정 또는 스티밍(steaming) 공정에 의해 수행할 수 있다.
스티밍 공정의 경우, 인쇄 섬유재료는 예를 들면, 스티머에서 임의로 초가열시킨 증기로 유리하게는 95 내지 180℃의 온도에서, 보다 특히 포화 증기 속에서 처리한다.
후속적으로 인쇄 섬유재료는 일반적으로 고착되지 않은 염료를 제거하기 위하여 통상적인 방식으로 물로 세척한다.
위에서 나타낸 인쇄 공정을 사용하면 섬유상 재료를 단색조 또는 다양한 색조로 인쇄할 수 있다. 인쇄물이 단색조인 경우, 섬유상 재료는 전체 표면에 걸쳐 또는 한 패턴으로 인쇄할 수 있다. 단일 잉크의 사용은 물론, 이러한 목적에 충분하지만, 목적하는 색조는 상이한 색조의 복수의 잉크로 인쇄하여 생성할 수도 있다. 섬유상 재료가 복수의 상이한 색조를 갖는 인쇄물을 수용하는 경우, 섬유상 재료는 각각 목적하는 색조를 갖는 복수의 잉크로 인쇄되거나 문제의 색조가 생성되는 방식으로 인쇄할 수 있다(예를 들면, 층마다 상이한 색조의 잉크로 섬유상 재료를 인쇄하여 필요한 색조를 생성함으로써).
본 발명의 영역은 전달 물질, 예를 들면, 종이가 잉크젯 인쇄 헤드 또는 위에서 기재한 잉크젯 헤드를 포함하는 장치에 의해 위에서 기재한 잉크로 인쇄되는 양태를 포함함을 이해하여야 한다. 전달 물질의 인쇄면은 이어서 직물 섬유재료와 접촉시킨다. 가압 및 가열하에 인쇄물은 전달 물질로부터 직물 섬유로 옮겨진다. 전달방법은 당해 기술분야에서 열전달 인쇄방법으로서 공지되어 있다. 당업자는 열 전달 인쇄에 대한 조건을 익히 인지하고 있다.
제조된 인쇄물은 높은 착색 강도 및 높은 색상 휘도 뿐만 아니라 우수한 광 견뢰도 및 습윤 견뢰도 특성으로 특히 구별된다.
본 발명은 또한,
위와 같은 화학식 1 내지 화학식 13의 염료 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 분산 염료(I),
잉크의 총 중량을 기준으로 하여, 글리세롤(II) 10 내지 35중량% 및
잉크의 총 중량을 기준으로 하여, 디프로필렌 글리콜(III) 10 내지 25중량%를 포함하는, 25℃에서의 점도가 5 내지 20mPa·s인 수성 잉크에 관한 것이다(여기 서, 변수는 위에서 제시된 의미 및 바람직한 의미를 같는다).
본 발명에 따르는 잉크는 다양한 종류의 기판, 예를 들면, 종이, 플라스틱 필름 또는 직물 섬유재료 위에 인쇄하기 위한 잉크젯 인쇄방법에서 사용할 수 딨다. 특히 당해 잉크는 본 발명에 따르는 방법에서 사용된다.
다음의 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것이다. 달리 언급되지 않는 한, 온도는 섭씨이고, 부는 중량부이고, %는 중량%이다. 중량부와 용적부는 킬로그램과 리터의 비에 비례한다.
실시예 1
화학식 10a의 분산 염료 2.2중량부를 클로로메틸비페닐 이성체 혼합물과 나프탈렌의 설폰화 축합물을 기재로 한 분산제 0.3중량부 및 아크릴산과 스티렌과의 음이온성 공중합체 3.0중량부와 함께 교반한 다음, 혼합물을 0.1 내지 1.0㎛의 평균 입자 크기로 습식 분쇄한다. 이후, 시판중인 계면활성제 1.0중량부, 시판중인 재분산제 3.7중량부, 시판중인 방부제 0.2중량부, 글리세롤(85%) 28.0중량부 및 물 61.6중량부를 완전히 교반하면서 가하여, 잉크를 2.2중량%의 염료 함량으로 조절함으로써 황색 잉크를 수득한다.
화학식 1c의 분산 염료 2.3중량부를 클로로메틸비페닐 이성체 혼합물과 나프탈렌의 설폰화 축합물을 기재로 한 분산제 0.3중량부 및 아크릴산과 스티렌과의 음이온성 공중합체 3.0중량부와 함께 교반한 다음, 혼합물을 0.1 내지 1.0㎛의 평균 입자 크기로 습식 분쇄한다. 이후, 시판중인 계면활성제 1.0중량부, 시판중인 재 분산제 3.7중량부, 시판중인 방부제 0.2중량부, 글리세롤(85%) 26.0중량부 및 물 63.5중량부를 완전히 교반하면서 가하여, 잉크를 2.3중량%의 염료 함량으로 조절함으로써 오렌지색 잉크를 수득한다.
화학식 2g의 분산 염료 1.2중량부와 화학식 2f의 분산 염료 2.2중량부를 클로로메틸비페닐 이성체 혼합물과 나프탈렌의 설폰화 축합물을 기재로 한 분산제 1.0중량부와 함께 교반한 다음, 혼합물을 0.1 내지 1.0㎛의 평균 입자 크기로 습식 분쇄한다. 이후, 글리세롤(85%) 22.0중량부, 디에틸렌 글리콜 6.0중량부, 베타인 일수화물 3.0중량부, N-하이드록시메틸클로로아세트아미드 0.1중량부 및 물 64.5중량부를 완전히 교반하면서 가하여, 잉크를 2.2중량%의 염료 함량으로 조절함으로써 적색 잉크를 수득한다.
화학식 2i의 분산 염료 3중량부를 클로로메틸비페닐 이성체 혼합물과 나프탈렌의 설폰화 축합물을 기재로 한 분산제 2.0중량부 및 아크릴산과 스티렌과의 음이온성 공중합체(
Figure 112006026163581-PCT00067
Narlex DX2020, 제조원: National Starch & Chemical) 6.5중량부와 함께 교반한 다음, 혼합물을 0.1 내지 1.0㎛의 평균 입자 크기로 습식 분쇄한다. 이후, 글리세롤(85%) 20.0중량부, 디에틸렌 글리콜 5.0중량부, 베타인 일수화물 3.0중량부, N-하이드록시메틸클로로아세트아미드 0.1중량부 및 물 60.4중량부를 완전히 교반하면서 가하여, 잉크를 3중량%의 염료 함량으로 조절함으로써 청색 잉크를 수득한다.
화학식 2h의 분산 염료 3.2중량부를 클로로메틸비페닐 이성체 혼합물과 나프탈렌의 설폰화 축합물을 기재로 한 분산제 0.3중량부 및 아크릴산과 스티렌과의 음 이온성 공중합체 3.0중량부와 함께 교반한 다음, 혼합물을 0.1 내지 1.0㎛의 평균 입자 크기로 습식 분쇄한다. 이후, 시판중인 계면활성제 1.0중량부, 시판중인 재분산제 3.7중량부, 시판중인 방부제 0.2중량부, 글리세롤(85%) 28.0중량부 및 물 60.6중량부를 완전히 교반하면서 가하여, 잉크를 3.2중량%의 염료 함량으로 조절함으로써 청록색 잉크를 수득한다.
화학식 1c의 분산 염료 0.6중량부, 화학식 2h의 분산 염료 0.9중량부, 화학식 2i의 분산 염료 1.4중량부, 화학식 2j의 분산 염료 1.4중량부 및 화학식 10a의 분산 염료 0.4중량부를 클로로메틸비페닐 이성체 혼합물과 나프탈렌의 설폰화 축합물을 기재로 한 분산제 0.3중량부 및 아크릴산과 스티렌과의 음이온성 공중합체 3.0중량부와 함께 교반한 다음, 혼합물을 0.1 내지 1.0㎛의 평균 입자 크기로 습식 분쇄한다. 이후, 시판중인 계면활성제 1.0중량부, 시판중인 재분산제 3.7중량부, 시판중인 방부제 0.2중량부, 글리세롤(85%) 26.0중량부 및 물 61.1중량부를 완전히 교반하면서 가하여, 잉크를 4.7중량%의 염료 함량으로 조절함으로써 흑색 잉크를 수득한다.
실시예 1에서 제조한 잉크(황색, 오렌지색, 적색, 청색, 청록색 및 흑색)를 폴리에스테르 패브릭 위에 산업적인 압전 방식의 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치(Reggiani DReAM)를 사용하여 150㎡/h의 속도로 인쇄한다. 장치는 6색(6개의 잉크)을 가공하는데, 각각의 가공색은 6개의 인쇄 헤드(Aprion)로 인쇄한다. 인쇄물을 100℃에서 집적 열풍 건조기를 사용하여 라인상 건조시키고, 180℃에서 8분 동안 초가열 증기에서 고착시킨다. 그 결과, 전반적으로 견뢰도 특성이 우수한, 특 히 습윤 견뢰도 및 광 견뢰도 특성이 우수한 다색 인쇄물이 수득된다.
건조시킨 인쇄물을 200℃에서 1분 동안 열풍으로 고착시키는 경우, 전반적으로 견뢰도 특성이 우수한, 특히 습윤 견뢰도 및 광 견뢰도 특성이 우수한 밝은 다색 인쇄물이 또한 수득된다.
실시예 2
적색 잉크로서, 화학식 2g의 분산 염료 3.5중량부를 클로로메틸비페닐 이성체 혼합물과 나프탈렌의 설폰화 축합물을 기재로 한 분산제 1.0중량부와 함께 교반한 다음, 혼합물을 0.1 내지 1.0㎛의 평균 입자 크기로 습식 분쇄하고, 이후, 글리세롤(85%) 21.0중량부, 디에틸렌 글리콜 7.0중량부, 베타인 일수화물 3.0중량부, N-하이드록시메틸클로로아세트아미드 0.1중량부 및 물 64.5중량부를 완전히 교반하면서 가하여, 잉크를 3.5중량%의 염료 함량으로 조절함으로써 제조한 잉크를 사용함을 제외하고는, 실시예 1를 반복한다.
전반적으로 우수한 견뢰도 특성, 특히 우수한 습윤 견뢰도 및 광 견뢰도 특성을 갖는 다색 인쇄물이 또한 수득된다.
실시예 3
흑색 잉크로서, 화학식 2g의 분산 염료 0.5중량부, 화학식 2i의 분산 염료 1.1중량부, 화학식 2k의 분산 염료 1.4중량부, 화학식 2l의 분산 염료 1.4중량부 및 화학식 10a의 분산 염료 0.4중량부를 클로로메틸비페닐 이성체 혼합물과 나프탈 렌의 설폰화 축합물을 기재로 한 분산제 0.3중량부 및 아크릴산과 스티렌과의 음이온성 공중합체 3.0중량부와 함께 교반한 다음, 혼합물을 0.1 내지 1.0㎛의 평균 입자 크기로 습식 분쇄하고, 이후, 시판중인 계면활성제 1.0중량부, 시판중인 재분산제 3.7중량부, 시판중인 방부제 0.2중량부, 글리세롤(85%) 29.0중량부 및 물 58중량부를 완전히 교반하면서 가하여, 잉크를 4.8중량%의 염료 함량으로 조절함으로써 제조한 잉크를 사용함을 제외하고는, 실시예 1를 반복한다.
전반적으로 우수한 견뢰도 특성, 특히 우수한 습윤 견뢰도 및 광 견뢰도 특성을 갖는 다색 인쇄물이 또한 수득된다.
실시예 4
화학식 10a의 분산 염료 1.6중량부를 리그닌 설포네이트 및 아크릴산과 스티렌과의 음이온성 공중합체를 기재로 한 분산제 혼합물 2.0중량부와 함께 교반한 다음, 혼합물을 0.1 내지 1.0㎛의 평균 입자 크기로 습식 분쇄한다. 이후, 시판중인 방부제 0.1중량부, 글리세롤(85%) 25.0중량부, 디프로필렌 글리콜 20.0중량부 및 물 51.3중량부를 완전히 교반하면서 가하여, 잉크를 1.6중량%의 염료 함량으로 조절함으로써 황색 잉크를 수득한다.
화학식 1l의 분산 염료 3.0중량부를 리그닌 설포네이트 및 아크릴산과 스티렌과의 음이온성 공중합체를 기재로 한 분산제 혼합물 3.0중량부와 함께 교반한 다음, 혼합물을 0.1 내지 1.0㎛의 평균 입자 크기로 습식 분쇄한다. 이후, 시판중인 방부제 0.1중량부, 글리세롤(85%) 25.0중량부, 디프로필렌 글리콜 20.0중량부 및 물 48.9중량부를 완전히 교반하면서 가하여, 잉크를 3.0중량%의 염료 함량으로 조절함으로써 오렌지색 잉크를 수득한다.
화학식 2g의 분산 염료 3.5중량부와 리그닌 설포네이트 및 아크릴산과 스티렌과의 음이온성 공중합체를 기재로 한 분산제 혼합물 4.0중량부와 함께 교반한 다음, 혼합물을 0.1 내지 1.0㎛의 평균 입자 크기로 습식 분쇄한다. 이후, 시판중인 방부제 0.1중량부, 글리세롤(85%) 25.0중량부 및 디프로필렌 글리콜 20.0중량부 및 물 47.4중량부를 완전히 교반하면서 가하여, 잉크를 3.5중량%의 염료 함량으로 조절함으로써 적색 잉크를 수득한다.
화학식 2i 및 화학식 2l의 분산 염료의 혼합물 4.0중량부를 리그닌 설포네이트 및 아크릴산과 스티렌과의 음이온성 공중합체를 기재로 한 분산제 혼합물 4.0중량부와 함께 교반한 다음, 혼합물을 0.1 내지 1.0㎛의 평균 입자 크기로 습식 분쇄한다. 이후, 시판중인 방부제 0.1중량부, 글리세롤(85%) 25.0중량부, 디프로필렌 글리콜 20.0중량부 및 물 46.9중량부를 완전히 교반하면서 가하여, 잉크를 4중량%의 염료 함량으로 조절함으로써 청색 잉크를 수득한다.
화학식 2l의 분산 염료 3.5중량부를 리그닌 설포네이트 및 아크릴산과 스티렌과의 음이온성 공중합체를 기재로 한 분산제 혼합물 4.0중량부와 함께 교반한 다음, 혼합물을 0.1 내지 1.0㎛의 평균 입자 크기로 습식 분쇄한다. 이후, 시판중인 방부제 0.1중량부, 글리세롤(85%) 25.0중량부, 디프로필렌 글리콜 20.0중량부 및 물 47.4중량부를 완전히 교반하면서 가하여, 잉크를 3.2중량%의 염료 함량으로 조절함으로써 남색 잉크를 수득한다.
화학식 2h, 2i, 2l 및 10a의 분산 염료 혼합물 4.5중량부를 리그닌 설포네이트 및 아크릴산과 스티렌과의 음이온성 공중합체를 기재로 한 분산제 혼합물 5.0중량부와 함께 교반한 다음, 혼합물을 0.1 내지 1.0㎛의 평균 입자 크기로 습식 분쇄한다. 이후, 시판중인 방부제 0.1중량부, 글리세롤(85%) 25.0중량부, 디프로필렌 글리콜 20.0중량부 및 물 45.4중량부를 완전히 교반하면서 가하여, 잉크를 4.5중량%의 염료 함량으로 조절함으로써 흑색 잉크를 수득한다.
실시예 4에서 제조한 잉크(황색, 오렌지색, 적색, 청색, 남색 및 흑색)를 폴리에스테르 패브릭 위에 산업적인 압전 방식의 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치(Reggiani DReAM)를 사용하여 150㎡/h의 속도로 인쇄한다. 장치는 6색(6개의 잉크)을 가공하는데, 각각의 가공색은 6개의 인쇄 헤드(Aprion)로 인쇄한다. 인쇄물을 100℃에서 집적 열풍 건조기를 사용하여 라인상 건조시키고, 180℃에서 8분 동안 초가열 증기에서 고착시킨다. 그 결과, 전반적으로 견뢰도 특성이 우수한, 특히 습윤 견뢰도 및 광 견뢰도 특성이 우수한 다색 인쇄물이 수득된다.
건조시킨 인쇄물을 200℃에서 1분 동안 열풍으로 고착시키는 경우, 전반적으로 견뢰도 특성이 우수한, 특히 습윤 견뢰도 및 광 견뢰도 특성이 우수한 밝은 다색 인쇄물이 또한 수득된다.

Claims (10)

  1. 직물 섬유재료를 인쇄하기 위한 잉크젯 인쇄방법에 있어서,
    섬유재료가, 하나 이상의 분산 염료(I) 및 글리세롤(II)을 포함하는, 점도가 25℃에서 5 내지 20mPa·s인 수성 잉크로 인쇄되고, 당해 잉크가 외부 잉크 저장소로부터 잉크를 수용하는 잉크 공급층(b)을 포함하는 잉크젯 인쇄 헤드를 사용하여 섬유재료에 적용되고, 잉크 공급층이 제1 면과 제2 면을 갖고 내부에 복수의 기공 및 이를 통하여 연장하는 복수의 홀을 갖는 다공성 매질을 포함하여 잉크가 통과하도록 하는, 잉크젯 인쇄방법.
  2. 제1항에 있어서, 분산 염료가 화학식 1 내지 화학식 13의 염료인 방법.
    화학식 1
    Figure 112006026163581-PCT00068
    화학식 2
    Figure 112006026163581-PCT00069
    화학식 3
    Figure 112006026163581-PCT00070
    화학식 4
    Figure 112006026163581-PCT00071
    화학식 5
    Figure 112006026163581-PCT00072
    화학식 6
    Figure 112006026163581-PCT00073
    화학식 7
    Figure 112006026163581-PCT00074
    화학식 8
    Figure 112006026163581-PCT00075
    화학식 9
    Figure 112006026163581-PCT00076
    화학식 10
    Figure 112006026163581-PCT00077
    화학식 11
    Figure 112006026163581-PCT00078
    화학식 12
    Figure 112006026163581-PCT00079
    화학식 13
    Figure 112006026163581-PCT00080
    위의 화학식 1 내지 화학식 13에서,
    R1은 할로겐, 니트로 또는 시아노이고,
    R2는 수소, 할로겐, 니트로 또는 시아노이고,
    R3은 수소, 할로겐 또는 시아노이고,
    R4는 수소, 할로겐, C1-C4 알킬 또는 C1-C4 알콕시이고,
    R5는 수소, 할로겐 또는 C2-C4 알카노일아미노이고,
    R6 및 R7은 서로 독립적으로 수소, 알릴, 치환되지 않거나 하이드록시, 시아노, C1-C4 알콕시, C1-C4 알콕시-C1-C4 알콕시, C2-C4 알카노일옥시, C1-C4 알콕시카보닐, 페닐 또는 페녹시에 의해 치환된 C1-C4 알킬이고,
    R8은 수소, C1-C4 알킬, 페닐 또는 페닐설포닐(페닐 또는 페닐 설포닐의 벤젠 환은 치환되지 않거나 C1-C4 알킬, 설포 또는 C1-C4 알킬설포닐옥시에 의해 치환된다)이고,
    R9는 하이드록시, 아미노, N-모노 또는 N,N-디-C1-C4 알킬아미노 또는 페닐아 미노(페닐의 벤젠 환은 치환되지 않거나 C1-C4 알킬, C1-C4 알콕시, C2-C4 알카노일아미노 또는 할로겐에 의해 치환된다)이고,
    R10은 수소, C1-C4 알콕시 또는 시아노이고,
    R11은 수소, C1-C4 알콕시, 페녹시 또는 라디칼 -O-C6H5-SO2-NH-(CH2)3-O-C2H5이고,
    R12는 수소, 하이드록시 또는 니트로이고,
    R13은 수소, 하이드록시 또는 니트로이고,
    R14는 치환되지 않거나 하이드록시에 의해 치환된 C1-C4 알킬이고,
    R15는 C1-C4 알킬이고,
    R16은 시아노이고,
    R17은 화학식 -(CH2)3-O-(CH2)2-O-C6H5의 라디칼이고,
    R18은 할로겐, 니트로 또는 시아노이고,
    R19는 수소, 할로겐, 니트로 또는 시아노이고,
    R20은 C1-C4 알킬이고,
    R21은 치환되지 않거나 C1-C4 알콕시에 의해 치환된 C1-C4 알킬이고,
    R22는 라디칼 -COOCH2CH2OC6H5이고 R23은 수소이거나,
    R22는 수소이고 R23은 라디칼 -N=N-C6H5이고,
    환 A 및 B는 치환되지 않거나 할로겐에 의해 1회 이상 치환되고,
    R24는 치환되지 않거나 하이드록시, C1-C4 알콕시, C1-C4 알콕시-C1-C4 알콕시, C2-C4 알카노일옥시 또는 C1-C4 알콕시카보닐에 의해 치환된 C1-C4 알킬이고,
    R25는 C1-C4 알킬이고,
    R26은 치환되지 않거나 C1-C4 알콕시에 의해 치환된 C1-C4 알킬이고,
    R27은 수소, C1-C4 알콕시 또는 할로겐이고,
    R28은 수소, 니트로, 할로겐 또는 페닐설포닐옥시이고,
    R29, R30, R31 및 R32는 서로 독립적으로 수소 또는 할로겐이고,
    R33은 수소, 할로겐, C1-C4 알킬 또는 C1-C4 알콕시이고,
    R34는 수소, 할로겐 또는 C2-C4 알카노일아미노이고,
    R35 및 R36은 서로 독립적으로 수소, 또는 치환되지 않거나 하이드록시, 시아노, 아세톡시 또는 페녹시에 의해 치환된 C1-C4 알킬이고,
    R37은 수소 또는 할로겐이고,
    R38은 수소, C1-C4 알킬, 테트라하이드로푸란-2-일 또는 치환되지 않거나 알킬이 C1-C4 알콕시에 의해 치환된 C1-C4 알콕시카보닐이고,
    R39는 수소, 또는 치환되지 않거나 페닐이 C1-C4 알킬 또는 C1-C4 알콕시에 의해 치환된 티오페닐이고,
    R40은 수소, 하이드록시 또는 아미노이고,
    R41은 수소, 할로겐, 치환되지 않거나 페닐이 C1-C4 알킬 또는 C1-C4 알콕시에 의해 치환된 시아노 또는 티오페닐, 페녹시 또는 페닐이고,
    R42는 치환되지 않거나 할로겐, C1-C4 알킬 또는 C1-C4 알콕시에 의해 치환된 페닐이고,
    R43은 수소 또는 C1-C4 알킬이고,
    R44 및 R45는 서로 독립적으로 수소, 할로겐, 니트로 또는 시아노이고,
    R46은 수소, 할로겐, C1-C4 알킬 또는 C1-C4 알콕시이고,
    R47은 수소, 할로겐 또는 C2-C4 알카노일아미노이며,
    R48 및 R49는 서로 독립적으로 수소 또는 치환되지 않거나 하이드록시, 시아노, C1-C4 알콕시, C1-C4 알콕시-C1-C4 알콕시, C2-C4 알카노일옥시, C1-C4 알콕시카보닐, 페닐 또는 페녹시에 의해 치환된 C1-C4 알킬이다.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 잉크가 글리세롤을, 잉크의 총 중량을 기준으로 하여, 5 내지 60중량%, 바람직하게는 5 내지 50중량%의 양으로 포함하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 잉크의 점도가 25℃에서 6 내지 14mPa·s, 바람직하게는 8 내지 11mPa·s인 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 잉크가 디에틸렌 글리콜 또는 디프로필렌 글리콜, 특히 디프로필렌 글리콜을 추가로 포함하는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 인쇄가,
    복수의 방출 노즐을 경계짓는 노즐 층(a),
    잉크가 통과하도록 상호 연결된 작은 기공을 다수 갖는 다공성 물질로부터 형성된 잉크 공급층(b)(잉크 공급층은 후방 표면으로부터 전방 표면까지의 복수의 연결공(연결 홀)을 특징으로 하며, 각각의 연결공은 상응하는 방출 노즐 중의 하나의 노즐 사이에서 연결하도록 정렬된다) 및
    노즐을 통하여 잉크 액적을 방출시키기 위한 연결공과 연관된 복수의 변환기를 포함하는 편향층(c)을 포함하는, 하나 이상의 잉크젯 인쇄 헤드가 제공된 잉크젯 인쇄 장치에 의해 수행되는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 인쇄가,
    복수의 방출 노즐을 경계짓는 노즐 층(a),
    노즐 층과 연결된 전방 표면 및 공동층(d)와 연결된 후방 표면을 갖는 잉크 공급층(b)[잉크 공급층은 후방 표면으로부터 전방 표면까지의 복수의 연결공으로 형성되고, 각각의 연결공은 상응하는 잉크 공동 중의 하나와 상응하는 방출 노즐 중의 하나 사이에서 연결하도록 정렬된다]으로서, 추가로, 전방 표면에 형성된 잉크 분포 채널의 패턴(i) 및 잉크 분포 채널의 패턴의 적어도 일부와 유체가 직접 통하도록 하는 형태인, 후방 표면으로부터 전방 표면까지 통과하는 하나 이상의 잉크 유입공(ii)을 특징으로 하고, 잉크 분포 채널의 패턴 및 하나 이상의 잉크 유입공은 함께 후방 표면으로부터 하나 이상의 잉크 유입공을 통하여 전방 표면 위의 잉크 분포 채널의 패턴까지 그리고 다공성 물질을 통하여 복수의 잉크 공동까지 통과하는 잉크 유동 통로의 일부를 함께 경계짓는 잉크 공급층 및
    노즐을 통하여 잉크 액적을 방출시키기 위한 연결공에 연결된 복수의 변환기를 포함하는 편향층(c)을 포함하는 하나 이상의 잉크젯 인쇄 헤드가 제공된 잉크젯 인쇄 장치에 의해 수행되는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 변환기가 압전 소자인 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 폴리에스테르 함유 섬유재료가 인쇄되는 방법.
  10. 제2항에 기재한 화학식 1 내지 화학식 13의 염료 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 분산 염료(I),
    잉크의 총 중량을 기준으로 하여, 글리세롤(II) 10 내지 35중량% 및
    잉크의 총 중량을 기준으로 하여, 디프로필렌 글리콜(III) 10 내지 25중량%를 포함하는, 25℃에서의 점도가 5 내지 20mPa·s인, 잉크젯 인쇄용 수성 인쇄 잉크.
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