KR20070034541A - 잉크젯 잉크와 그것을 사용하는 인쇄방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 잉크젯 잉크와, 이 잉크젯 잉크를 사용해서 오프셋 코트 매체 등의 소수성 매체에 인쇄하기 위한 인쇄방법으로서, 안료, 물, 및 계면활성제를 함유하는 잉크젯 잉크에 오프셋 코트 매체의 코팅 등의 소수성 표면에 대하여 침투성을 갖는, 분자량이 40~130인 비프로톤성 극성 용매를 40~75중량%의 비율로 함유시킴으로써, 오프셋 코트 매체 등의 소수성 매체에 대하여 현재의 상태보다 더욱 양호한 인쇄를 할 수 있게 했다.

Description

잉크젯 잉크와 그것을 사용하는 인쇄방법{INKJET INK AND PRINTING METHOD USING SAME}
본 발명은 특히 오프셋 코트 매체 등의 소수성 매체에 인쇄하는데 적합한 잉크젯 잉크와, 그것을 사용하는 소수성 매체로의 인쇄방법에 관한 것이다.
종래, 수성 잉크젯 잉크를 사용한 잉크젯 인쇄방법에 있어서는 상질지 등의 통상의 종이류나, 혹은 전형적으로 높은 잉크 흡수성을 갖도록 설계된 전용지 등의, 흡수성을 갖는 매체에 인쇄하는 것이 일반적이다. 그러나 오프셋 인쇄용으로서 적합한 오프셋 코트 매체는 기재의 표면을 소수성이고 또한 평활한 비다공질의 코팅에 의해 피복하고 있으므로 종래의 수성 잉크젯 잉크를 사용한 인쇄에는 적합하지 않다.
수성 잉크젯 잉크를 이용하여 인쇄해도, 코팅은 수성 잉크젯 잉크를 흡수하지 않으므로 잉크젯 잉크가 코팅의 표면에서 겉돌거나 번지거나 해서 엣지가 샤프하고 선명한 인쇄를 얻을 수는 없다. 또, 인쇄의 건조성이 나쁘고, 또한 건조해도 정착성이 충분하지 않으므로 문지르면 간단히 번져 버린다는 문제도 있다. 그래서 수성 잉크젯 잉크를 이용하여, 잉크젯 인쇄방법에 의해 오프셋 코트 매체에 양호한 인쇄를 행하기 위한 새로운 기술개발이 요구되고 있다.
잉크젯 인쇄방법에 의해 오프셋 코트 매체에 양호한 인쇄를 행하기 위해서 우선 고려되는 것은, 잉크젯 잉크의, 소수성인 코팅에 대한 친화성을 향상시키는 것이고, 그것을 위해서 계면활성제의 종류를 검토하거나, 물과 상용성을 갖고, 또한 소수성 코팅에 대한 친화성을 갖는 글리콜에테르나 습윤제 등을 배합하거나 하는 것이 제안되고 있다. 또, 친화성의 향상과 함께, 인쇄 후의 잉크젯 잉크의 코팅에 대한 정착성을 향상시키기 위해 수용성 또는 물분산성 바인더 수지(비히클)를 배합하는 것도 제안되고 있다(예를 들면 하기 특허문헌1, 2 등 참조).
또한, 물과 상용성을 갖고, 또 소수성 코팅에 대하여 침투성을 갖는 용매를 물과 병용하는 것이 고려되고, 이러한 용매로서 비프로톤성 극성 용매를 사용하는 것이 제안되고 있다(하기 특허문헌3).
[특허문헌1:일본 특허공개 2003-206426호 공보(특허청구의 범위, 제0009란~제0010란)]
[특허문헌2:일본 특허공표 2004-510028호 공보(특허청구의 범위, 제0012란)]
[특허문헌3:일본 특허공개 2003-268279호 공보(특허청구의 범위, 제0009란)
상기 특허문헌1, 2에 기재되어 있는 바와 같이, 수성 잉크젯 잉크에 있어서 이미 알려진 성분인 계면활성제, 글리콜에테르, 습윤제 및 바인더 수지 등에 대하여 검토하는 것만으로는 그 효과에 한계가 있어, 오프셋 코트 매체의 표면에 현재의 상태보다 더욱 양호한 인쇄를 행하는 것은 어렵다.
한편, 상기 특허문헌3에 기재된 비프로톤성 극성 용매는 오프셋 코트 매체에 통상 사용되는 코팅에 대하여 양호한 침투성을 가지므로 잉크젯 잉크가 코팅의 표면에서 겉돌거나 번지거나 하는 것을 방지해서, 엣지가 샤프하고 선명한 인쇄를 얻는 것이나, 비프로톤성 극성 용매를 코팅에 흡수시켜서 인쇄 후의 잉크젯 잉크의 건조성을 향상시키는 것 등이 기대되고 있다. 그러나 이 상기 특허문헌3에 기재된 잉크젯 잉크의 구성에서는 비프로톤성 극성 용매를 함유시키고 있음에도 불구하고, 그 효과는 아직 충분하지 않아서 보다 나은 개선이 기대되고 있다.
본 발명의 목적은 오프셋 코트 매체 등의 소수성 매체에 대하여, 현재의 상태보다 더욱 양호한 인쇄를 할 수 있는 수성 잉크젯 잉크와, 그것을 사용한 소수성 매체로의 인쇄방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 잉크젯 잉크는 안료, 물, 계면활성제, 및 분자량이 40~130인 비프로톤성 극성 용매를 함유하고, 비프로톤성 극성 용매의 함유비율이 40~75중량%인 것을 특징으로 하는 것이다.
비프로톤성 극성 용매의 비점은 150~250℃인 것이 바람직하다. 또, 비프로톤성 극성 용매로서는 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, N-메틸-2-피롤리돈, 2-피롤리돈, 포름아미드, N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸프로피온아미드, 및 γ-부티로락톤으로 이루어지는 군으로부터 선택하는 적어도 1종이 바람직하다.
계면활성제로서는, 23℃에 있어서의 동적 접촉각이 20°이하인 계면활성제를 사용하는 것이 바람직하다. 또, 이러한 계면활성제로서는 실리콘계 계면활성제가 바람직하고, 비프로톤성 극성 용매(P)와 실리콘계 계면활성제(S)의 배합비율(중량비)은 P/S=45/1~70/1인 것이 바람직하다.
또한, 계면활성제로서는 식(1):
Figure 112006098304970-PCT00001
[식 중, R1은 에틸렌옥사이드기 또는 프로필렌옥사이드기를 적어도 1개이상 포함하는 폴리알킬렌옥사이드쇄를 나타내고, x는 1이상의 수를 나타낸다.]
로 나타내어지는 실리콘계 계면활성제(S1)와, 식(2):
Figure 112006098304970-PCT00002
[식 중, R2는 에틸렌옥사이드기 또는 프로필렌옥사이드기를 적어도 1개이상 포함하는 폴리알킬렌옥사이드쇄를 나타내고, y는 1이상의 수를 나타낸다.]
로 나타내어지는 실리콘계 계면활성제(S2)를 병용하는 것도 바람직하고, 양 실리콘계 계면활성제의 배합비율(중량비)은 S1/S2=6/4~4/6인 것이 바람직하다. 또, 비프로톤성 극성 용매(P)와, 2종의 실리콘계 계면활성제(S1+S2)의 배합비율(중량비)은 P/(S1+S2)=45/1~70/1인 것이 바람직하다.
계면활성제로서는 식(3):
Figure 112006098304970-PCT00003
[식 중, m은 1이상의 수를 나타낸다.]
으로 나타내어지는 불소계 계면활성제를 사용하는 것도 바람직하고, 비프로톤성 극성 용매(P)와 불소계 계면활성제(F)의 배합비율(중량비)은 P/F=100/1~45/1인 것이 바람직하다. 또, 안료의 표면은 카르복실기에 의해 개질되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 인쇄방법은 소수성 매체상에 상기 본 발명의 잉크젯 잉크를 이용하여 인쇄하는 공정과, 인쇄 후의 소수성 매체를 가열하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
<발명의 효과>
상기 특허문헌3에 기재된 잉크젯 잉크에 있어서는, 비프로톤성 극성 용매를 잉크젯 잉크의 총량에 대하여 5~40중량%의 함유비율로 함유시키고 있지만, 발명자의 검토에 의하면 이 정도의 함유비율의 범위에서는 비프로톤성 극성 용매를 함유시킨 것에 의한, 오프셋 코트 매체의 코팅 등의, 소수성 표면에 대한 침투성을 향상시켜서 인쇄의 건조성 등을 개선하는 효과가 충분히 얻어지지 않는다.
코팅 등에 대한 침투성을 높이기 위해서는 더욱 다량의 비프로톤성 극성 용매를 함유시킬 필요가 있지만, 분자량이 큰 비프로톤성 극성 용매를 잉크젯 잉크의 총량에 대하여 40중량%이상의 비율로 함유시키면, 잉크젯 잉크의 점도가 높아져서 잉크젯 프린터의 헤드의, 미세한 노즐로부터 토출시킬 때의 토출 안정성이 저하될 우려가 있다.
이것에 대하여 본 발명에 있어서는, 상기 특허문헌3에 기재된 비프로톤성 극성 용매 중 분자량이 130이하라는 작은 것을 선택적으로 사용함과 아울러, 그 함유비율을 40중량%이상으로 한정하고 있으므로 잉크젯 잉크의 점도의 상승을 억제하여 양호한 토출 안정성을 유지하면서, 소수성 표면에 대한 침투성을 향상시켜 인쇄의 건조성 등을 지금까지보다 개선할 수 있다. 그 때문에 본 발명의 잉크젯 잉크에 의하면, 오프셋 코트 매체 등의 소수성 매체에 대하여 현재의 상태보다 더욱 양호한 인쇄를 할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 있어서 비프로톤성 극성 용매의 분자량을 40이상으로 한정하고 있는 것은, 분자량이 40미만인 저분자량의 비프로톤성 극성 용매를 사용한 경우에는 잉크젯 잉크가 건조되기 쉬워져서 상기 미세한 노즐 등에서의 막힘을 발생시키기 쉬워지기 때문이다. 또, 비프로톤성 극성 용매의 함유비율을 75중량%이하로 한정하고 있는 것은, 함유비율이 75중량%를 넘을 경우에는 가령 비프로톤성 극성 용매의 분자량을 130이하로 한정했다고 해도 잉크젯 잉크의 점도가 높아져서 미세한 노즐로부터 토출시킬 때의 토출 안정성이 저하되기 때문이다.
본 발명에 있어서는 비프로톤성 극성 용매의 비점을 150~250℃로 하는 것이 바람직하다. 비프로톤성 극성 용매의 비점이 150℃미만에서는 잉크젯 잉크가 건조되기 쉬워져서 노즐 등에서의 막힘을 발생시키기 쉬워질 우려가 있고, 250℃를 넘을 경우에는 반대로 잉크젯 잉크가 건조되기 어려워져서 인쇄 후의 건조성이 저하될 우려가 있다. 이것에 대하여 비프로톤성 극성 용매의 비점을 150~250℃로 한 경우에는 이들 문제가 생기는 것을 방지해서, 소수성 매체에 대하여 보다 한층 양호한 인쇄를 할 수 있다.
이들 조건을 만족시키는 바람직한 비프로톤성 극성 용매로서는 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, N-메틸-2-피롤리돈, 2-피롤리돈, 포름아미드, N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸프로피온아미드, 및 γ-부티로락톤으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 예시된다. 이들 비프로톤성 극성 용매를 사용하면, 앞에 나타낸 각종 효과가 얻어질 뿐만 아니라, 그 상세한 것은 명확하지는 않지만, 안료의, 잉크젯 잉크 중에서의 분산 안정성을 향상시킬 수도 있다.
계면활성제로서는 23℃에 있어서의 동적 접촉각이 20°이하인 계면활성제를 사용하는 것이 바람직하다. 23℃에 있어서의 동적 접촉각이 20°를 넘는 계면활성제를 사용한 경우에는 잉크젯 잉크를 소수성 표면에 대하여 충분히 적실 수 없는 상태로 가열하게 되므로, 엣지가 샤프하고 선명한 인쇄가 얻어지지 않을 우려가 있다.
이것에 대하여 23℃에 있어서의 동적 접촉각이 20°이하인 계면활성제를 사용한 경우에는, 잉크젯 잉크를 가열 전에 소수성 표면에 대하여 신속하게 적실 수 있으므로, 엣지가 샤프하고 선명한 인쇄를 얻을 수 있게 된다.
23℃에 있어서의 동적 접촉각이 20°이하인 계면활성제로서는, 잉크젯 잉크의 표면장력을 저하시켜서 상기 잉크젯 잉크의, 소수성 표면에 대한 습윤성을 향상시키는 효과가 뛰어나고, 또한 같은 효과에 뛰어난 PFOS(perfluorooctane sulfonate)계의 계면활성제와 비교해서 환경에 영향을 미칠 우려가 없는 실리콘계 계면활성제가 바람직하게 사용된다.
비프로톤성 극성 용매(P)와, 23℃에 있어서의 동적 접촉각이 20°이하인 실리콘계 계면활성제(S)의 배합비율(중량비)은 P/S=45/1~70/1로 하는 것이 바람직하다. 이 범위보다 실리콘계 계면활성제가 적을 경우에는 상기 실리콘계 계면활성제가 비프로톤성 극성 용매와의 상용성에도 뛰어난 것이므로 실리콘계 계면활성제의, 계면활성제로서의 기능이 매몰되어 버려서 잉크젯 잉크의, 소수성 표면에 대한 습윤성을 향상시키는 효과가 불충분해질 우려가 있다.
또한, 이 범위보다 실리콘계 계면활성제가 많을 경우에는 잉크젯 잉크의, 소수성 표면에 대한 습윤성이 지나치게 좋아져서 가열 전에 잉크젯 잉크가 번져 버려 오히려 엣지가 샤프하고 선명한 인쇄가 얻어지지 않을 우려가 있다. 또, 과잉의 실리콘계 계면활성제의 일부가 유리(遊離) 및 가수분해되어서 물에 불용인 실리콘 모노머를 발생시키고, 이 실리콘 모노머가 잉크젯 잉크로부터 상분리되어서 잉크젯 잉크의 균일성이 저하되는 결과, 상기 미세한 노즐로부터 토출시킬 때의 토출 안정성이 저하될 우려도 있다.
이것에 대하여 비프로톤성 극성 용매(P)와 실리콘계 계면활성제(S)의 배합비율(중량비)을 P/S=45/1~70/1로 한 경우에는, 이들 문제가 생기는 것을 방지해서 소수성 매체에 대하여 보다 한층 양호한 인쇄를 할 수 있다.
계면활성제로서는 상기 식(1)로 나타내어지는 실리콘계 계면활성제(S1)와, 식(2)로 나타내어지는 실리콘계 계면활성제(S2)를 병용하는 것도 바람직하다. 이 2종의 실리콘계 계면활성제를 병용하면, 예를 들면 BYK-Gardner사제의 micro-TRI-gross를 이용하여 측정한 60° 광택도가 70°이상인 그로스조의 오프셋 코트 매체부터 상기 60° 광택도가 20°이하인 것 같은 매트조의 오프셋 코트 매체까지, 넓은 범위의 다양한 표면상태의 소수성 매체에 보다 한층 안정되고 양호한 인쇄를 행할 수 있다. 또, 이 2종의 실리콘계 계면활성제는 앞의 것과 마찬가지로, PFOS계의 계면활성제와 비교하여 환경에 영향을 끼치는 우려가 없다는 이점도 있다.
즉, 식(1)의 실리콘계 계면활성제(S1)는 오프셋 코트 매체 등의 소수성 매체에 대하여 매우 높은 습윤성을 가지므로 수성 잉크젯 잉크를 겉돌게 하기 쉬운, 그로스조의 오프셋 코트 매체에도 양호한 인쇄를 행할 수 있지만, 습윤성이 지나치게 높기 때문에 매트조의 오프셋 코트 매체에 있어서는 그 표면의 미세한 요철의 영향을 받아서 인쇄가 번져 버릴 우려가 있다.
이것에 대하여 식(1)의 실리콘계 계면활성제(S1)를 그보다 습윤성을 억제한, 식(2)의 실리콘계 계면활성제(S2)와 병용함으로써 매트조의 오프셋 매체의 표면에서 번짐이 생기는 것을 방지하여, 상기 매트조의 오프셋 코트 매체에 대해서도 양호한 인쇄를 행할 수 있게 된다.
상기의 병용계에 있어서는, 양 실리콘계 계면활성제의 배합비율(중량비)을 S1/S2=6/4~4/6으로 하는 것이 바람직하다. 이 범위보다, 식(1)의 실리콘계 계면활성제(S1)가 적을 경우에는 상기 실리콘계 계면활성제(S1)에 의한, 잉크젯 잉크의 습윤성을 향상시키는 효과가 불충분하게 되므로, 특히 그로스조의 오프셋 코트 매체에 인쇄했을 때에 겉돌기 쉬워질 우려가 있다.
또한, 반대로 이 범위보다, 식(2)의 실리콘계 계면활성제(S2)가 적을 경우에는 상기 실리콘계 계면활성제(S2)에 의한, 잉크젯 잉크의 습윤성을 억제하는 효과가 불충분하게 되므로, 특히 매트조의 오프셋 코트 매체에 인쇄했을 때에 번지기 쉬워질 우려가 있다.
이것에 대하여 양 실리콘계 계면활성제의 배합비율(중량비)을 S1/S2=6/4~4/6으로 한 경우에는, 양 실리콘계 계면활성제를 병용한 것에 의한 상승효과에 의해 앞에 설명한 바와 같이, 그로스조부터 매트조까지 넓은 범위의 다양한 표면상태의 소수성 매체에 보다 한층 안정되고 양호한 인쇄를 행할 수 있다.
비프로톤성 극성 용매(P)와, 2종의 실리콘계 계면활성제(S1, S2)의 배합비율(중량비)은 앞에 설명한 23℃에 있어서의 동적 접촉각이 20°이하인 실리콘계 계면활성제의 경우와 같은 이유에서 P/(S1/S2)=45/1~70/1로 하는 것이 바람직하다.
계면활성제로서는 식(3)으로 나타내어지는 불소계 계면활성제도 바람직하게 사용된다. 식(3)의 불소계 계면활성제를 사용하면, 앞에 설명한 60° 광택도가 70°이상인 그로스조의 오프셋 코트 매체부터 상기 60° 광택도가 20°이하인 매트조의 오프셋 코트 매체까지, 넓은 범위의 다양한 표면상태의 소수성 매체에 보다 한층 안정되고 양호한 인쇄를 행할 수 있다. 또, 식(3)으로 나타내어지는 불소계 계면활성제는 실리콘계 계면활성제와 마찬가지로, PFOS계의 계면활성제와 비교하여 환경에 영향을 미칠 우려가 없다는 이점도 있다.
비프로톤성 극성 용매(P)와, 불소계 계면활성제(F)의 배합비율(중량비)은 P/F=45/1~100/1로 하는 것이 바람직하다. 이 범위보다 불소계 계면활성제가 적을 경우에는 상기 불소계 계면활성제에 의한 잉크젯 잉크의 습윤성을 향상시키는 효과가 불충분하게 되므로, 특히 그로스조의 오프셋 코트 매체에 인쇄했을 때에 겉돌기 쉬워질 우려가 있다.
또한, 이 범위보다 불소계 계면활성제를 많게 해도 그 이상의 효과가 얻어지지 않을 뿐만 아니라, 잉크젯 잉크가 거품을 일으키기 쉬워져서 미세한 노즐로부터 토출시킬 때의 토출 안정성이 저하될 우려도 있다. 이것에 대하여 비프로톤성 극성 용매(P)와 불소계 계면활성제(F)의 배합비율(중량비)을 P/S=45/1~100/1로 한 경우에는, 이들 문제가 생기는 것을 방지해서 소수성 매체에 대하여 보다 한층 양호한 인쇄를 할 수 있다.
잉크젯 잉크 중에 함유되는 안료는 그 표면이 카르복실기에 의해 개질되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 안료에 적절한 친수성을 부여해서 잉크젯 잉크 중에서의 분산 안정성을 향상시킬 수 있다.
상기 본 발명의 잉크젯 잉크를 이용하여 오프셋 코트 매체 등의 소수성 매체에 인쇄하는 경우는, 인쇄 직후에 가열해서 건조시키는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 비프로톤성 극성 용매를 오프셋 코트 매체의 코팅 등의, 소수성 표면에 침투시켜서 잉크젯 잉크의 건조성을 향상시키는 효과를 보조하여 통상의 수성 잉크젯 잉크를 흡수성 피인쇄물의 표면에 인쇄하는 경우와 거의 같은 인쇄속도를 가지고 소수성 매체에 대한 인쇄를 행할 수 있게 된다.
이하에, 본 발명을 설명한다.
<<잉크젯 잉크>>
본 발명의 잉크젯 잉크는 안료, 물, 계면활성제 및 분자량이 40~130인 비프로톤성 극성 용매를 함유하고, 비프로톤성 극성 용매의 함유비율이 40~75중량%인 것을 특징으로 하는 것이다.
<비프로톤성 극성 용매>
비프로톤성 극성 용매로서는, 수소 이온을 발생시키나 받거나 하지 않는 다양한 비프로톤성 극성 용매 중, 분자량이 40~130인 것이 선택되어서 사용된다. 또, 그 함유비율은 잉크젯 잉크의 총량에 대하여 40~75중량%에 한정된다. 이들의 이유는 앞에 설명한 바와 같다. 또, 비프로톤성 극성 용매로서는 이것도 앞에 설명한 바와 같이, 비점이 150~250℃인 것이 바람직하게 사용된다. 또한, 비프로톤성 극성 용매의 분자량은 잉크젯 잉크의 점도상승을 억제해서 그 토출 안정성을 더욱 향상시키는 것을 고려하면, 상기의 범위 내에서도 특히 45~115인 것이 바람직하다. 또, 비프로톤성 극성 용매의 함유비율은 잉크젯 잉크의 점도상승을 억제해서 그 토출 안정성을 더욱 향상시키는 것을 고려하면, 상기의 범위 내에서도 특히 45~70중량%인 것이 바람직하다.
이들 조건을 만족하는 바람직한 비프로톤성 극성 용매로서는, 예를 들면 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논[분자량:114.2, 비점:225.5℃], N-메틸-2-피롤리돈[분자량:99.1, 비점:202℃], 2-피롤리돈[분자량:85.1, 비점:245℃], 포름아미드[분자량:45.0, 비점:210℃], N-메틸포름아미드[분자량:59.1, 비점:197℃], N,N-디메틸포름아미드[분자량:73.1, 비점:153℃], N,N-디에틸프로피온아미드[분자량:129.2, 비점:195℃], 및 γ-부티로락톤[분자량:86.1, 비점:204℃]으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 예시된다.
<계면활성제I>
계면활성제로서는, 종래 공지의 다양한 계면활성제 중, 23℃에 있어서의 동적 접촉각이 23°이하인 계면활성제가 바람직하다. 또, 23℃에 있어서의 동적 접촉각이 23°이하인 계면활성제로서는 실리콘계 계면활성제가 바람직하다. 또한, 23℃에 있어서의 동적 접촉각이 23°이하인 계면활성제가 실리콘계 계면활성제일 때, 비프로톤성 극성 용매(P)와 실리콘계 계면활성제(S)의 배합비율(중량비)은 앞에 설명한 바와 같이 P/S=45/1~70/1인 것이 바람직하다. 이들의 이유는 앞에 설명한 바와 같다.
또한, 동적 접촉각의 하한값에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 계면활성제의 동적 접촉각이 지나치게 작을 경우에는 잉크젯 잉크의, 소수성 표면에 대한 습윤성이 지나치게 좋아져서 가열 전에 잉크젯 잉크가 번져버려, 오히려 엣지가 샤프하고 선명한 인쇄가 얻어지지 않을 우려가 있다. 따라서, 23℃에 있어서의 동적 접촉각은 15°이상인 것이 바람직하다.
동적 접촉각은, 예를 들면 쿄와카이멘카가쿠(주)제 자동접촉각계 CA-V 등을 이용하여 23℃의 환경하에서 측정하는 계면활성제의 0.1% 수용액을 스테인레스강 SUS304제의 기재의 표면에 적하했을 때에, 액적(液滴)이 기재표면에 접촉하고나서 300ms 후에, 측정한 액적과 기재표면이 이루는 각도로 한다.
이들 조건을 만족시키는 바람직한 계면활성제로서는 닛신카가쿠고교(주)제 올핀(등록상표) PD-501 등이 예시된다.
<계면활성제Ⅱ>
계면활성제로서는 식(1):
Figure 112006098304970-PCT00004
[식 중, R1은 에틸렌옥사이드기 또는 프로필렌옥사이드기를 적어도 1개이상 포함하는 폴리알킬렌옥사이드쇄를 나타내고, x는 1이상의 수를 나타낸다.]
로 나타내어지는 실리콘계 계면활성제(S1)와, 식(2):
Figure 112006098304970-PCT00005
[식 중, R2는 에틸렌옥사이드기 또는 프로필렌옥사이드기를 적어도 1개이상 포함하는 폴리알킬렌옥사이드쇄를 나타내고, y는 1이상의 수를 나타낸다.]
로 나타내어지는 실리콘계 계면활성제(S2)의 병용계도 바람직하다.
또한, 이 병용계에 있어서는 양 실리콘계 계면활성제의 배합비율(중량비)이 S1/S2=6/4~4/6인 것이 바람직하다. 또, 비프로톤성 극성 용매(P)와, 상기 2종의 실리콘계 계면활성제(S1, S2)의 배합비율(중량비)은 P/(S1/S2)=45/1~70/1인 것이 바람직하다. 이들의 이유는 앞에 설명한 바와 같다.
식(1)로 나타내어지는 실리콘계 계면활성제의 바람직한 예로서는, 도레이·다우코닝 실리콘(주)제 SILWET L-77, 신에츠 실리콘(주)제 KF-643 등이 예시된다. 또, 식(2)로 나타내어지는 실리콘계 계면활성제의 바람직한 예로서는 도레이·다우코닝 실리콘(주)제 SILWET L-720 등이 예시된다.
상기 2종의 실리콘계 계면활성제를 병용한 잉크젯 잉크는 그 pH를 7.3~7.7로 조정하는 것이 바람직하다. pH가 이 범위를 벗어나는 경우에는 식(1)로 나타내어지는 실리콘계 계면활성제가 경시 변화해서, 잉크젯 잉크의 특히 그로스조의 오프셋 코트 매체에 대한 습윤성이 저하될 우려가 있다. 또, pH가 7.3미만에서는 인쇄의 내수성을 향상시키기 위해 본질적으로 물에는 불용이고, 또한 염기성 물질을 용해시킨 알칼리 수용액에 선택적으로 가용인 바인더 수지와 조합했을 때에 상기 바인더 수지를 잉크젯 잉크 중에 양호하게 용해시킬 수 없게 될 우려도 있다. 잉크젯 잉크의 pH를 상기의 범위로 조정하기 위해서는 임의의 염기성 물질을 첨가하면 된다.
<계면활성제Ⅲ>
계면활성제로서는 식(3):
Figure 112006098304970-PCT00006
[식 중, m은 1이상의 수를 나타낸다.]
으로 나타내어지는 불소계 계면활성제도 바람직하게 사용된다. 이 이유도 앞에 설명한 바와 같다.
식(3)으로 나타내어지는 불소계 계면활성제의 바람직한 예로서는, 세이미케미칼(주)제 서플론(등록상표) S-111N이 예시된다. 이 서플론 S-111N은 식(3) 중의 m=8인 것을 주성분으로 하고, m=10, 12인 것을 약간 함유하는 혼합물을 이소프로필알콜과 물의 혼합 용매에 용해한 용액이며, 유효성분으로서의 상기 화합물의 농도는 30중량%이다.
<안료>
안료로서는, 잉크젯용 잉크젯 잉크에 통상 사용되는 임의의 무기안료 및/또는 유기안료를 사용할 수 있다. 이 중 무기안료로서는, 예를 들면 산화티타늄, 산화철 등의 금속 화합물이나, 혹은 콘택트법, 퍼네이스법, 서멀법 등의 공지의 방법에 의해 제조된 카본블랙 등의 1종 또는 2종이상이 예시된다.
또한, 유기안료로서는, 예를 들면 아조 안료(아조 레이크, 불용성 아조 안료, 축합 아조 안료, 또는 킬레이트 아조 안료 등을 포함), 다환식 안료(예를 들면 프탈로시아닌 안료, 베릴렌 안료, 베리논 안료, 안트라퀴논 안료, 퀴나크리돈 안료, 디옥사진 안료, 티오인디고 안료, 이소인돌리논 안료, 또는 퀴노프탈론 안료 등), 염료 킬레이트(예를 들면 염기성 염료형 킬레이트, 산성 염료형 킬레이트 등), 니트로 안료, 니트로소 안료, 아닐린 블랙 등의 1종 또는 2종이상이 예시된다.
안료의 구체예는 옐로우 안료로서 C.I. 피그먼트 옐로우 74, 109, 110, 138, 마젠타 안료로서 C.I. 피그먼트 레드 122, 202, 209, 시안 안료로서 C.I. 피그먼트 블루 15:3, 60, 블랙 안료로서 C.I. 피그먼트 블랙 7, 오렌지 안료로서 C.I. 피그먼트 오렌지 36, 43, 그린 안료로서 C.I. 피그먼트 그린 7, 36 등이다.
안료는 잉크젯 잉크의 색조에 따라 1종 또는 2종이상을 사용할 수 있다. 안료의 함유비율은 잉크젯 잉크의 총량에 대하여 0.1~30중량%인 것이 바람직하다.
안료는 친수성을 부여해서 잉크젯 잉크 중에서의 분산 안정성을 향상시키기 위해, 그 표면을 개질해서 친수성기를 도입해 두는 것이 바람직하다. 개질에 의해 안료의 표면에 도입하는 친수성기로서는 카르복실기, 술폰기 등이 예시되고, 특히 카르복실기가 바람직하다. 술폰기에 의해 개질된 안료는 친수성이 지나치게 강해지므로, 상기와 같이 다량의 비프로톤성 극성 용매를 함유하고 있는 본 발명의 잉크젯 잉크 중에서의 분산 안정성이 오히려 저하될 우려가 있는 것에 대하여, 카르복실기에 의해 개질되어서 적절한 친수성을 부여한 안료는, 특히 본 발명의 잉크젯 잉크 중에서의 분산 안정성이 뛰어난 것으로 된다. 안료는 분산제를 이용하여 물에 분산시킨 안료분산액의 상태로 잉크젯 잉크의 제조에 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 잉크젯 잉크에는 상기의 각 성분에 추가로, 다음에 서술하는 유기산의 에틸렌옥사이드 부가물 그 외의 성분을 함유시킬 수도 있다.
<유기산의 에틸렌옥사이드 부가물>
잉크젯 잉크에 유기산염의 에틸렌옥사이드 부가물을 함유시키면, 특히 서멀젯(등록상표) 방식의 잉크젯 프린터에 있어서 잉크젯 잉크의 토출 안정성을 향상시킬 수 있다.
그 이유는 명확하지는 않지만, 서멀젯 방식의 잉크젯 프린터에 있어서 잉크젯 잉크가 순식간에 고온(대략 400℃정도)으로 가열되었을 때에, 상기 유기산염의 에틸렌옥사이드 부가물이 안료의 표면에 흡착되고자 작용하여 안료의 분산의 안정성이 파괴되는 것을 방지하여, 분산의 안정에 기여하기 때문이라고 생각된다.
유기산염의 에틸렌옥사이드 부가물로서는, 예를 들면 구연산, 글루콘산, 주석산, 유산, D-말산, L-말산 등의 다양한 모노~트리카르복실산의 나트륨염, 칼륨염 등의 알칼리 금속염, 혹은 암모늄염에 에틸렌옥사이드를 부가시킨 화합물이 예시된다.
특히, 잉크젯 잉크의 토출 안정성을 향상시키는 효과의 점에서는 식(4):
Figure 112006098304970-PCT00007
[식 중, M1, M2, 및 M3는 동일 또는 달라서 나트륨, 칼륨 등의 알칼리 금속, 암모늄기, 또는 수소를 나타낸다. 단 M1, M2, 및 M3는 동시에 수소가 아니다. n은 1~28의 수를 나타낸다.]
로 나타내어지는, 구연산나트륨, 구연산칼륨 등의 구연산 알칼리 금속염의 에틸렌 옥사이드 부가물, 및 구연산암모늄의 에틸렌옥사이드 부가물로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종이 바람직하다.
식 중의 n이 28을 넘는 화합물은 잉크젯 잉크의 점도를 상승시키거나, 수용성이 저하되어서 잉크젯 잉크 중에 석출되거나 해서 그 토출 안정성을 저하시킬 우려가 있다. 상기 화합물의 함유비율은 잉크젯 잉크의 총량에 대하여 0.1~5.0중량%인 것이 바람직하고, 0.3~3.0중량%인 것이 더욱 바람직하다. 함유비율이 이 범위미만에서는, 상기 화합물을 함유시킨 것에 의한, 상술한 잉크젯 잉크의 토출 안정성을 향상시키는 효과가 불충분해질 우려가 있다. 또 이 범위를 넘을 경우에는 노즐 등에서 막힘을 발생시킬 우려가 있다.
<폴리옥시에틸렌페닐에테르, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르>
잉크젯 잉크에 식(5):
Figure 112006098304970-PCT00008
[식 중, p는 3~28의 수를 나타낸다.]
로 나타내어지는 폴리옥시에틸렌페닐에테르, 및 식(6):
Figure 112006098304970-PCT00009
[식 중, R3는 탄소수 8~10의 알킬기, r은 3~28의 수를 나타낸다.]
로 나타내어지는 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종을 함유시키면, 상기 유기산염의 에틸렌옥사이드 부가물의 기능을 보조하는 작용을 해서 잉크젯 잉크의 토출 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다.
이 중, 식(5)로 나타내어지는 폴리옥시에틸렌페닐에테르에 있어서, 식 중의 p가 3~28인 것이 바람직한 것은, p가 이 범위를 벗어나는 화합물은 유기산염의 에틸렌옥사이드 부가물의 기능을 보조하는 효과가 불충분해질 우려가 있기 때문이다. 또, 특히 p가 28을 넘는 화합물은 잉크젯 잉크의 점도를 상승시키거나, 수용성이 저하되어 잉크젯 잉크 중에 석출되거나 해서 그 토출 안정성을 저하시킬 우려도 있다.
식(5)의 폴리옥시에틸렌페닐에테르의 구체예로서는, p가 6인 식(5-1):
Figure 112006098304970-PCT00010
로 나타내어지는 화합물이 예시된다.
또한, 상기 식(6)으로 나타내어지는 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르에 있어서, 식 중의 r이 3~28이고, 또 R3의 알킬기의 탄소수가 8~10인 것이 바람직한 것은, r이 이 범위를 벗어나는 화합물이나, R3의 알킬기의 탄소수가 이 범위를 벗어나는 화합물은 모두, 유기산염의 에틸렌옥사이드 부가물의 기능을 보조하는 효과가 불충분해질 우려가 있기 때문이다. 또, 특히 r이 28을 넘는 화합물이나, R3의 알킬기의 탄소수가 10을 넘는 화합물은 잉크젯 잉크의 점도를 상승시키거나, 수용성이 저하되어 잉크젯 잉크 중에 석출되거나 해서 그 토출 안정성을 저하시킬 우려도 있다.
식(6)의 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르의 구체예로서는, r이 25이고 R3의 알킬기의 탄소수가 8인, 식(6-1):
Figure 112006098304970-PCT00011
로 나타내어지는 화합물이 예시된다. 또, 식(6)의 화합물에는 R3의 알킬기가 페닐기상의, 폴리옥시에틸렌기에서 봤을 때 o위치, m위치 및 p위치에 결합한 3종의 화합물이 있지만, 본 발명에서는 이 모두를 사용할 수도 있다. 또한, 이들 화합물 중 2종이상의 혼합물을 사용할 수도 있다.
식(5)의 폴리옥시에틸렌페닐에테르 및/또는 식(6)의 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르의 함유비율은 잉크젯 잉크의 총량에 대하여 0.1~7.0중량%인 것이 바람직하고, 0.5~6.0중량%인 것이 더욱 바람직하다. 함유비율이 이 범위미만에서는, 이들 화합물을 함유시킨 것에 의한, 상술한 잉크젯 잉크의 토출을 안정시키는 효과를 보조하는 보조효과가 불충분해질 우려가 있다. 또 이 범위를 넘을 경우에는, 헤드 내에서 막힘을 발생시킬 우려가 있다.
또한, 상기의 함유비율은, 식(5), 식(6)의 화합물을 어느 하나 단독으로 사용하는 경우는 상기 화합물 단독으로의 함유비율이며, 2종이상을 병용하는 경우는 병용하는 화합물의 합계의 함유비율이다. 식(5), 식(6)의 화합물은 각각 보조효과의 메커니즘이 다르다고 생각되므로 양자를 병용하는 것이 바람직하다. 특히, 상술한 식(5-1)의 화합물과 식(6-1)의 화합물의 병용계가 보조효과의 점에서 바람직하 다.
<아세틸렌글리콜류, 글리콜에테르류>
잉크젯 잉크에 아세틸렌글리콜류 및/또는 글리콜에테르류를 함유시키면, 이들 화합물은 식(2)의 폴리옥시에틸렌페닐에테르 및/또는 식(3)의 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르의 보조효과를 보완하는 보완효과를 가지므로 잉크젯 잉크의 토출 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다.
이 중, 아세틸렌글리콜류로서는 에어 프로덕트사제의 서파이놀(등록상표)104 및 그 시리즈품, 동 서파이놀420, 440, 465, 485, 동 다이놀604, 닛신카가쿠고교(주)제 올핀E4001, 4036, 4051 등의 1종 또는 2종이상이 예시된다.
아세틸렌글리콜류의 함유비율은 잉크젯 잉크의 총량에 대하여 0.01~5.0중량%인 것이 바람직하고, 0.05~3.0중량%인 것이 더욱 바람직하다. 함유비율이 이 범위미만에서는 이러한 화합물을 함유시킨 것에 의한, 상술한 보완효과가 불충분해질 우려가 있다. 또, 이 범위를 넘을 경우에는 인쇄의 내수성이 저하될 우려가 있다.
또한, 상기 2종의 실리콘계 계면활성제의 병용계, 또는 식(3)의 불소계 계면활성제에 식(7):
Figure 112006098304970-PCT00012
[식 중, s 및 t는 각각 별개로 0~40의 수를 나타낸다. 단, s, t는 동시에 0이 아니고, s+t는 1~40의 수를 나타낸다.]
로 나타내어지는 아세틸렌글리콜류를 조합하면, 상술한 보완효과에 추가로, 잉크젯 잉크의 특히 그로스조의 오프셋 코트 매체에 대한 습윤성을 개선하는 효과를 얻을 수도 있다.
식(7)로 나타내어지는 아세틸렌글리콜류로서는 상기 예시의 각종 화합물 중, 에어 프로덕트사제의 서파이놀420[식(7) 중의 s, t의 수가 다른 복수성분의 혼합물로 이루어지고, s+t의 평균값이 1.3], 440[식(7) 중의 s, t의 수가 다른 복수성분의 혼합물로 이루어지고, s+t의 평균값이 3.5], 465[식(7) 중의 s, t의 수가 다른 복수성분의 혼합물로 이루어지고, s+t의 평균값이 10], 485[식(7) 중의 s, t의 수가 다른 복수성분의 혼합물로 이루어지고, s+t의 평균값이 30]가 예시된다.
한편, 글리콜에테르류로서는, 예를 들면 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노이소부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노이소부틸에테르, 에틸렌글리콜모노헥실테에르, 디에틸렌글리콜모노헥실에테르, 에틸레글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 디에틸렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르 등의 1종 또는 2종이상이 예시된다.
글리콜에테르류의 함유비율은 잉크젯 잉크의 총량에 대하여 0.5~10.0중량%인 것이 바람직하고, 2.0~7.0중량%인 것이 더욱 바람직하다. 함유비율이 이 범위미만에서는 이러한 화합물을 함유시킨 것에 의한, 상술한 보완효과가 불충분해질 우려가 있다. 또, 이 범위를 넘을 경우에는 상기 화합물이 불휘발성 액체이므로 잉크젯 잉크가 건조되기 어려워질 우려가 있다. 또한, 잉크젯 잉크의 보존 안정성이 저하될 우려도 있다.
<바인더 수지I>
잉크젯 잉크에 바인더 수지를 함유시키면, 상기 바인더 수지가 오프셋 코트 매체의 코팅 등의, 소수성 표면과 안료의 바인더로서 기능하므로 인쇄의 내수성이나 내찰과성, 인쇄의 선명성 등을 향상시킬 수 있다. 특히, 바인더 수지로서 본질적으로 물에는 불용이고, 또한 염기성 물질을 용해시킨 알칼리 수용액에 선택적으로 가용인 바인더 수지를 사용하면, 인쇄의 내수성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 알칼리 가용성의 바인더 수지로서는, 예를 들면 분자 중에 카르복실기를 갖고 있어 그 상태로는 물에 불용이지만, 암모니아, 유기 아민, 가성 알칼리 등의 염기성 물질을 용해시킨 알칼리 수용액에 첨가하면, 카르복실기 부분이 염기성 물질과 반응해서 수용성 염을 생성하여 용해되는 수지가 바람직하다.
그 바람직한 예로서는 폴리아크릴산, 아크릴산-아크릴로니트릴 공중합체, 아크릴산칼륨-아크릴로니트릴 공중합체, 초산비닐-아크릴산에스테르 공중합체, 아크릴산-아크릴산알킬에스테르 공중합체 등의 아크릴 수지 ; 스티렌-아크릴산 공중합체, 스티렌-메타크릴산 공중합체, 스티렌-메타크릴산-아크릴산알킬에스테르 공중합체, 스티렌-α-메틸스티렌-아크릴산 공중합체, 스티렌-α-메틸스티렌-아크릴산-아크릴산알킬에스테르 공중합체 등의 스티렌-아크릴산 수지 ; 말레인산 수지, 푸말산 수지, 스티렌-말레인산 공중합 수지, 스티렌-무수말레인산 공중합 수지 등 중, 상기의 특성을 갖도록 분자량, 산가 등을 조정한 수지, 특히 고산가 수지의 1종 또는 2종이상이 예시된다.
그 중에서도 알칼리 가용성의 아크릴 수지가 바람직하고, 그 구체예로서는 예를 들면 아비시아(주)제 네오크릴(등록상표)B-817(중량평균 분자량(Mw):23,000), 네오크릴B-890(중량평균 분자량(Mw):12,500), 존슨 폴리머(주)제 존크릴(등록상표)67(중량평균 분자량(Mw):12,500) 등이 예시된다.
알칼리 가용성의 바인더 수지는 인쇄의 내수성, 내찰과성을 향상시키는 것을 고려하면, 중량평균 분자량(Mw)이 10,000이상인 것이 바람직하다. 단 분자량이 지나치게 크면 바인더 수지가 침전이나 석출 등을 발생시키기 쉬워져서, 잉크젯 잉크의 토출이 불안정해질 우려가 있다. 또, 잉크젯 잉크를 저장했을 때에도 침전이나 석출 등을 발생시키기 쉬워질 우려가 있다. 따라서 바인더 수지의 중량평균 분자량(Mw)은 상기의 범위 내에서도, 특히 50,000이하인 것이 바람직하고, 이들 특성을 아울러 고려하면 20,000~40,000정도인 것이 더욱 바람직하다.
바인더 수지의 함유비율은 잉크젯 잉크의 총량에 대하여 0.1~3.0중량%인 것이 바람직하고, 0.5~2.0중량%인 것이 더욱 바람직하다. 함유비율이 이 범위미만에서는 안료를 비수성 표면 등에 정착시켜서 인쇄의 내수성, 내찰과성, 인쇄의 선명성을 향상시키는 효과가 불충분해질 우려가 있다. 또, 이 범위를 넘을 경우에는 특히 상기와 같이, 서멀젯 방식에 있어서 수분의 기화에 따라 프린터의 헤드 내에서 잉크젯 잉크의 점도가 국부적으로 상승했을 때에 잉크의 토출이 불안정해지거나, 과잉의 바인더 수지가 석출되어 헤드 내에서 막힘을 발생시키거나 할 우려가 있다.
<바인더 수지Ⅱ>
잉크젯 잉크 프린터는 통상 사용하지 않을 때, 헤드를 홈 포지션에 되돌렸을 때에 마개를 해서 노즐을 닫는 기구를 구비하고 있지만, 헤드를 홈 포지션으로 되돌리는 조작을 수동으로 행하는 설정으로 되어 있는 것이 있고, 그러한 잉크젯 프린터에 있어서 헤드를 홈 포지션으로 되돌리는 것을 잊어서 노즐이 캡되지 않은 상태에서 잠시동안 방치되면, 노즐 내의 잉크젯 잉크가 점도상승하여, 인쇄를 재개한 초기의 단계에서 끊김 등의 인쇄불량을 발생시키기 쉽다.
그 때문에 헤드를 홈 포지션으로 되돌리는 조작을 수동으로 행하는 타입의 잉크젯 프린터에 사용하는 잉크젯 잉크에 있어서는, 끊김 등의 인쇄불량을 확실하게 방지하기 위해 바인더 수지로서 중량평균 분자량(Mw)이 1,000~3,000, 특히 1,000~2,000인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이렇게, 중량평균 분자량(Mw)이 작은 바인더 수지를 함유하는 잉크젯 잉크는 노즐이 캡되지 않는 상태에서 잠시동안 방치되어도 급격히 점도상승하는 일이 없으므로, 인쇄를 재개한 초기의 단계에서 끊김 등의 인쇄불량을 발생시키는 경우가 없다.
또한, 중량평균 분자량(Mw)이 1,000~3,000인 바인더 수지를 수성 잉크젯 잉크에 사용해서 일반적인 종이 등에 인쇄해도 인쇄의 내수성, 내찰과성을 향상시키는 효과는 얻어지지 않는다. 그러나, 40~75중량%라는 다량의 비프로톤성 극성 용매를 함유하고, 이 비프로톤성 극성 용매에 의해 오프셋 코트 매체의 코팅을 약간 녹이면서 코팅 중에 침투하여 인쇄되는 본 발명의 잉크젯 잉크에 있어서는, 중량평균 분자량(Mw)이 1,000~3,000인 바인더 수지를 사용해도 인쇄의 내수성, 내찰과성을 실용상 문제가 없을 정도까지 충분히 향상시킬 수 있다.
바인더 수지의 그 외의 특성은 앞의 분자량이 큰 바인더 수지와 같은 것이 바람직하다. 즉, 바인더 수지는 본질적으로 물에는 불용이고, 또한 염기성 물질을 용해시킨 알칼리 수용액에 선택적으로 가용인 것이 인쇄의 내수성을 향상시키는 점에서 바람직하다. 이들 조건을 만족하는, 중량평균 분자량(Mw)이 1,000~3,000인 바인더 수지로서는, 예를 들면 존슨 폴리머(주)제 존크릴682(중량평균 분자량(Mw):1,700) 등이 예시된다.
바인더 수지의 함유비율은 잉크젯 잉크의 총량에 대하여 0.1~3.0중량%인 것이 바람직하고, 0.5~2.0중량%인 것이 더욱 바람직하다. 함유비율이 이 범위미만에서는, 인쇄에 실용상 문제가 없는 레벨의 내수성, 내찰과성을 부여할 수 없거나, 선명하게 인쇄할 수 없거나 할 우려가 있다. 또, 이 범위를 넘을 경우에는 인쇄가 끊기거나, 노즐의 막힘을 발생시키거나 할 우려가 있다.
<염기성 물질>
염기성 물질은 잉크젯 잉크를 알칼리성으로 해서 상기와 같이 바인더 수지를 용해시킴과 아울러, 헤드의 부식을 방지하고, 또한 안료의 분산 안정성을 유지하기 위해 사용한다. 이러한 염기성 물질로서는 상기와 같이 암모니아, 유기 아민, 가성 알칼리 등이 바람직하다.
이 중 유기 아민으로서는, 예를 들면 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 에틸모노에탄올아민, 에틸디에탄올아민, 모노이소프로판올아민, 디이소프로판올아민, 트리이소프로판올아민, 모노-1-프로판올아민, 2-아미노-2-메틸-1-프로판올 및 이들의 유도체 등의 1종 또는 2종이상이 예시된다.
염기성 물질의 첨가량은 바인더 수지의 유리 지방산 함유량을 나타내는 산가나, 혹은 잉크젯 잉크의 염기성 물질을 첨가하지 않는 상태에서의 pH 등에 따라 적절히 조정할 수 있지만, 일반적으로는 바인더 수지 1중량부당 0.05~2중량부인 것이 바람직하고, 0.075~1.5중량부인 것이 더욱 바람직하다. 첨가량이 이 범위미만에서는 바인더 수지를 충분히 용해할 수 없으므로 균일한 잉크젯 잉크가 얻어지지 않을 우려가 있다. 또, 이 범위를 넘을 경우에는 잉크의 pH가 지나치게 높아져서 안전성에 문제를 발생시키거나, 잉크젯 프린터의 헤드를 부식시키거나 할 우려가 있다.
<그 외의 첨가제>
본 발명의 잉크젯용 잉크 조성물에는 상기 각 성분에 추가로, 잉크용으로서 종래 공지의 다양한 첨가제를 첨가해도 된다. 첨가제로서는, 예를 들면 안료분산제, 방곰팡이제, 살생제 등이 예시된다.
제조된 잉크 조성물은 상술한 서멀젯 방식이나 피에조 방식 등의, 소위 온디맨드형 잉크젯 프린터에 사용할 수 있는 것 외, 잉크를 순환시키면서 잉크의 액적을 형성하여 인쇄를 행하는, 소위 컨티뉴어스형 잉크젯 프린터에도 사용할 수 있다.
<<인쇄방법>>
본 발명의 인쇄방법은 소수성 매체상에, 상기 본 발명의 잉크젯 잉크를 이용하여 잉크젯 인쇄법에 의해 인쇄하는 공정과, 인쇄 후의 소수성 매체를 가열하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
인쇄공정에 있어서는 상기와 같이 서멀젯 방식이나 피에조 방식 등의, 소위 온디맨드형 잉크젯 프린터나, 컨티뉴어스형 잉크젯 프린터 등을 사용해서 통상과 같은 조건에서 인쇄하면 된다. 가열공정에 있어서는, 예를 들면 상기 잉크젯 프린터의, 피인쇄물의 출구에 연속시켜 히터를 배치하거나 해서 소정의 온도에서 소정 시간 가열할 수 있도록 하면 된다. 가열온도나 가열시간 등의 조건은 특별히 한정되지 않지만, 가열시간은 10초이하, 바람직하게는 1~5초정도로 설정하는 것이 인쇄에 필요로 하는 시간을 오래 끌게 하지 않으므로 유효하다.
[실시예]
이하에 본 발명을 실시예, 비교예에 기초하여 설명한다.
<<실시예1>>
<잉크젯 잉크의 제조>
안료로서는 카본블랙 분산액[카보트(CABOT)사제 CABOJET300, 카르복실기 개질, 물분산액, 고형분 15중량%]을 사용하고, 비프로톤성 극성 용매로서는 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논[분자량:114.2, 비점:225.5℃]을 사용했다. 계면활성제로서는 실리콘계 계면활성제[닛신카가쿠고교(주)제 올핀PD-501, 23℃에 있어서의 동적 접촉각:16.1°]를 사용하고, 유기산의 에틸렌옥사이드 부가물로서는 상기 식(4) 중의 p가 6이고, 또한 M1~M3가 모두 나트륨인, 구연산나트륨의 에틸렌옥사이드 부가물을 사용했다.
바인더 수지로서는 알칼리 가용성의 아크릴 수지[아비시아(주)제 네오크릴B-817, 중량평균 분자량(Mw):23,000]를 사용하고, 이것을 잉크젯 잉크 중에 용해시키 기 위한 염기성 물질로서는 2-아미노-2-메틸-1-프로판올을 사용했다. 폴리옥시에틸렌페닐에테르로서는 상기 식(5-1)로 나타내어지는 화합물을 사용하고, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르로서는 상기 식(6-1)로 나타내어지는 화합물을 사용했다. 또, 아세틸렌글리콜류로서는 닛신카가쿠고교(주)제 올핀E4001을 사용하고, 살생제로서는 제네카사제의 프록셀(등록상표)XL-2를 사용했다.
상기의 각 성분을 이온 교환수와 함께 하기의 비율로 배합하고, 교반하여 혼합한 후, 5㎛의 멤브레인 필터를 이용하여 여과해서 잉크젯 잉크를 제조했다. 비프로톤성 극성 용매(P)와 실리콘계 계면활성제(S)의 배합비율(중량비)은 P/S=61/1이었다.
(성분) (중량부)
카본블랙 분산액 15
1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 48.5
실리콘계 계면활성제 0.8
바인더 수지 1
2-아미노-2-메틸-1-프로판올 0.2
구연산나트륨의 에틸렌옥사이드 부가물 0.5
C6H5O(CH2CH2O)6H 0.5
C8H17C6H4O(CH2CH2O)25H 0.5
에탄올 2
아세틸렌글리콜류 1
살생제 0.2
이온 교환수 29.8
<<실시예2~8>>
비프로톤성 극성 용매로서 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 대신에 동량의 N-메틸-2-피롤리돈[분자량:99.1, 비점:202℃](실시예2), 2-피롤리돈[분자량:85.1, 비점:245℃](실시예3), 포름아미드[분자량:45.0, 비점:210℃](실시예4), N-메틸포름아미드[분자량:59.1, 비점:197℃](실시예5), N,N-디메틸포름아미드[분자량:73.1, 비점:153℃](실시예6), N,N-디에틸프로피온아미드[분자량:129.2, 비점:195℃](실시예7), 및 γ-부티로락톤[분자량:86.1, 비점:204℃](실시예8)을 사용한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 잉크젯 잉크를 제조했다.
<<실시예9>>
비프로톤성 극성 용매로서의 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논의 양을 40중량부로 하고, 또 실리콘계 계면활성제의 양을 0.7중량부로 해서 양자의 비(P/S)=57/1로 함과 아울러, 이온 교환수의 양을 38.4중량부로 한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 잉크젯 잉크를 제조했다.
<<실시예10>>
비프로톤성 극성 용매로서의 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논의 양을 70중량부로 하고, 또한 실리콘계 계면활성제의 양을 1.1중량부로 해서 양자의 비(P/S)=64/1로 함과 아울러, 이온 교환수의 양을 8중량부로 한 것 이외는 실시예1과 같은 방법 으로 잉크젯 잉크를 제조했다.
<<실시예11>>
비프로톤성 극성 용매로서의 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논의 양을 75중량부로 하고, 또한 실리콘계 계면활성제의 양을 1.2중량부로 해서 양자의 비(P/S)=63/1로 함과 아울러, 이온 교환수의 양을 2.9중량부로 한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 잉크젯 잉크를 제조했다.
<<실시예12>>
실리콘계 계면활성제로서 올핀PD-501 대신에 동량의, 23℃에 있어서의 동적 접촉각이 19.8°인 실리콘계 계면활성제를 사용한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 잉크젯 잉크를 제조했다.
<<실시예13>>
실리콘계 계면활성제로서 올핀PD-501 대신에 동량의, 23℃에 있어서의 동적 접촉각이 24.3°인 실리콘계 계면활성제를 사용한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 잉크젯 잉크를 제조했다.
<<실시예14>>
비프로톤성 극성 용매로서의 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논의 양을 48중량부로 하고, 또한 실리콘계 계면활성제의 양을 1.2중량부로 해서 양자의 비(P/S)=40/1로 함과 아울러, 이온 교환수의 양을 29.9중량부로 한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 잉크젯 잉크를 제조했다.
<<실시예15>>
비프로톤성 극성 용매로서의 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논의 양을 49.5중량부로 하고, 또한 실리콘계 계면활성제의 양을 1.1중량부로 해서 양자의 비(P/S)=45/1로 함과 아울러, 이온 교환수의 양을 18.5중량부로 한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 잉크젯 잉크를 제조했다.
<<실시예16>>
비프로톤성 극성 용매로서의 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논의 양을 48.5중량부로 하고, 또한 실리콘계 계면활성제의 양을 0.7중량부로 해서 양자의 비(P/S)=69/1로 함과 아울러, 이온 교환수의 양을 29.9중량부로 한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 잉크젯 잉크를 제조했다.
<<실시예17>>
비프로톤성 극성 용매로서의 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논의 양을 52.5중량부로 하고, 또한 실리콘계 계면활성제의 양을 0.7중량부로 해서 양자의 비(P/S)=75/1로 함과 아울러, 이온 교환수의 양을 25.9중량부로 한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 잉크젯 잉크를 제조했다.
<<실시예18>>
안료로서 CABOJET300 대신에 동량의 카본블랙 분산액[카보트사제의 CABOJET200, 술폰기 개질, 물분산액, 고형분 15중량%]을 사용한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 잉크젯 잉크를 제조했다.
<<비교예1>>
비프로톤성 극성 용매로서의 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논의 양을 35중량부 로 하고, 또한 실리콘계 계면활성제의 양을 0.6중량부로 해서 양자의 비(P/S)=61/1로 함과 아울러, 이온 교환수의 양을 33.5중량부로 한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 잉크젯 잉크를 제조했다.
<<비교예2>>
비프로톤성 극성 용매로서의 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논의 양을 77.9중량부로 하고, 또한 실리콘계 계면활성제의 양을 1.2중량부로 해서 양자의 비(P/S)=66/1로 함과 아울러, 이온 교환수를 배합하지 않은 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 잉크젯 잉크를 제조했다.
<<비교예3>>
비프로톤성 극성 용매로서 N,N-디부틸포름아미드[분자량:157.3, 비점:240℃]를 사용한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 잉크젯 잉크를 제조했다.
상기 각 실시예, 비교예에서 제조한 잉크젯 잉크에 대하여 하기의 시험을 행해서 그 특성을 평가했다.
<<토출 안정성 시험I>>
실시예, 비교예의 잉크젯 잉크를 서멀젯 방식의 잉크젯 프린터[휴렛팻커드(주)제 Desk Jet 970Cxi]용의, 속이 빈 흑색의 잉크 카트리지[휴렛팻커드(주)제 품번 51645A]에 충전해서 시판의 광택지에 선폭 0.5포인트의 선을 인쇄했다. 그리고 인쇄를 관찰하여 하기의 기준으로 잉크젯 잉크의 토출 안정성을 평가했다.
◎:인쇄개시시에 끊김이 전혀 보이지 않고, 또한 선이 도중에 끊어지는 일 없이 인쇄할 수 있었다. 토출 안정성은 매우 양호하다고 평가했다.
○:인쇄개시시에 끊김 기미가 보였지만, 그 후는 선이 도중에 끊어지는 일 없이 인쇄할 수 있었다. 토출 안정성은 실용 레벨에 도달되어 있다고 평가했다.
×:선이 도중에 끊어져 버렸다. 토출 안정성은 불량하다고 평가했다.
<<건조성 시험>>
실시예, 비교예의 잉크젯 잉크를 상기와 같은 서멀젯 방식의 잉크젯 프린터 [휴렛팻커드(주)제 Desk Jet 970Cxi]에 사용해서 오프셋 코트 매체(상기 잉크 카트리지의 포장재료)상에 인쇄하고, 이어서 오븐 토스터를 이용하여 출력 500W에서 2초간 가열한 후, 인쇄를 면봉을 이용하여 20g의 하중을 가하면서 문질렀다. 그리고 인쇄를 관찰해서 하기의 기준으로 잉크젯 잉크의 건조성을 평가했다. 또, BYK-Gardner사제의 micro-TRI-gross를 이용하여 상기 오프셋 코트 매체의 60° 광택도를 측정한 결과 46.5°였다.
◎:번짐은 전혀 보이지 않았다. 건조성은 매우 양호하다고 평가했다.
○:약간의 번짐이 보였지만, 건조성은 실용 레벨에 도달되어 있다고 평가했다.
×: 번짐이 크고, 건조성은 불량하다고 평가했다.
<<인쇄 선명성 시험I>>
실시예, 비교예의 잉크젯 잉크를 상기와 같은 서멀젯 방식의 잉크젯 프린터 [휴렛팻커드(주)제 Desk Jet 970Cxi]에 사용해서 오프셋 코트 매체(상기 잉크 카트리지의 포장재료)상에 10포인트의 알파벳을 인쇄하고, 이어서 오븐 토스터를 이용하여 출력 500W에서 2초간 가열한 후, 인쇄를 관찰해서 하기의 기준으로 잉크젯 잉 크의 인쇄 선명성을 평가했다.
◎:엣지가 샤프하게 되어 있다. 인쇄 선명성은 매우 양호하다고 평가했다.
○:약간 선명성이 부족한 부분이 있었지만, 인쇄 선명성은 실용 레벨에 도달되어 있다고 평가했다.
×:인쇄는 선명하지 않고, 인쇄 선명성은 불량하다고 평가했다.
이상의 결과를 표 1~표 3에 나타낸다.
Figure 112006098304970-PCT00013
Figure 112006098304970-PCT00014
Figure 112006098304970-PCT00015
표의 실시예1~8, 비교예3의 결과로부터, 비프로톤성 극성 매체로서는 분자량이 40~130인 것을 사용할 필요가 있는 것, 실시예1, 9~11, 비교예1, 2의 결과로부터 비프로톤성 극성 용매의 함유비율은 40~75중량%일 필요가 있는 것을 알 수 있었다. 또, 실시예1, 12, 13의 결과로부터 계면활성제의 23℃에 있어서의 동적 접촉각은 20°이하인 것이 바람직한 것, 실시예1, 14~17의 결과로부터 비프로톤성 극성 용매(P)와 실리콘계 계면활성제(S)의 배합비율(중량비)은 P/S=45/1~70/1인 것이 바람직한 것, 실시예1, 18의 결과로부터 안료의 표면은 카르복실기에 의해 개질되어 있는 것이 바람직한 것을 알 수 있었다.
<<실시예19>>
<잉크젯 잉크의 제조>
안료로서는 카본블랙 분산액[카보트사제의 CABOJET300, 카르복실기 개질, 물분산액, 고형분 15중량%]을 사용하고, 비프로톤성 극성 용매로서는 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논[분자량:114.2, 비점:225.5℃]을 사용했다. 계면활성제로서는 상기 식(1)로 나타내어지는 실리콘계 계면활성제로서의 도레이·다우코닝 실리콘(주)제 SILWET L-77과, 상기 식(2)로 나타내어지는 실리콘계 계면활성제로서의 도레이·다우코닝 실리콘(주)제 SILWET L-720을 사용했다.
유기산의 에틸렌옥사이드 부가물로서는 상기 식(4) 중의 p가 6이고, 또한 M1~M3가 모두 나트륨인, 구연산나트륨의 에틸렌옥사이드 부가물을 사용했다. 바인더 수지로서는 알칼리 가용성의 아크릴 수지[아비시아(주)제 네오크릴B-817, 중량평균 분자량(Mw):23,000]를 사용하고, 이것을 잉크젯 잉크 중에 용해시키기 위한 염기성 물질로서는 2-아미노-2-메틸-1-프로판올을 사용했다. 폴리옥시에틸렌페닐에테르로서는 상기 식(5-1)로 나타내어지는 화합물을 사용하고, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르로서는 상기 식(6-1)로 나타내어지는 화합물을 사용했다. 또, 아세틸렌글리콜류로서는 에어 프로덕트사제의 서파이놀420[식(7) 중의 s, t의 수가 다른 복수성분의 혼합물로 이루어지고, s+t의 평균값이 1.3]을 사용하고, 살생제로서는 제네카사제의 프록셀XL-2를 사용했다.
상기의 각 성분을 이온 교환수와 함께 하기의 비율로 배합하고, 교반하여 혼합한 후, 5㎛의 멤브레인 필터를 이용하여 여과해서 잉크젯 잉크를 제조했다. 2종의 실리콘계 계면활성제(S1, S2)의 배합비율(중량비)은 S1/S2=5/5, 비프로톤성 극성 용매(P)와 실리콘계 계면활성제(S1, S2)의 배합비율(중량비)은 P/(S1+S2)=48.5/1이었다.
(성분) (중량부)
카본블랙 분산액 15
1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 48.5
SILWET L-77 0.5
SILWET L-720 0.5
바인더 수지 1
2-아미노-2-메틸-1-프로판올 0.1
구연산나트륨의 에틸렌옥사이드 부가물 0.5
C6H5O(CH2CH2O)6H 0.5
C8H17C6H4O(CH2CH2O)25H 0.5
에탄올 2
아세틸렌글리콜류 1
살생제 0.2
이온 교환수 29.7
<<실시예20~23>>
상기 식(1)로 나타내어지는 실리콘계 계면활성제(S1)로서의 도레이·다우코닝 실리콘(주)제 SILWET L-77과, 상기 식(2)로 나타내어지는 실리콘계 계면활성제(S2)로서의 도레이·다우코닝 실리콘(주)제의 SILWET L-720의 배합비율(중량비)을 S1/S2=4/6(실시예20), S1/S2=6/4(실시예21), S1/S2=3/7(실시예22), S1/S2=7/3(실시예23)으로 하고, 또한 양 실리콘계 계면활성제(S1, S2)의 합계의 배합량을 1중량부로 함과 아울러, 비프로톤성 극성 용매(P)와 실리콘계 계면활성제(S1, S2)의 배합비율(중량비)을 P/(S1+S2)=48.5/1로 한 것 이외는 실시예19와 같은 방법으로 잉크젯 잉크를 제조했다.
상기 각 실시예에서 제조한 잉크젯 잉크에 대하여 앞의 토출 안정성 시험I, 및 건조성 시험과, 하기의 시험을 행해서 그 특성을 평가했다.
<<pH 측정>>
실시예의 잉크젯 잉크의 pH를 토아덴파고교(주)제 HM-40V를 사용해서 측정했다.
<<인쇄 선명성 시험Ⅱ>>
실시예의 잉크젯 잉크를 상기와 같은 서멀젯 방식의 잉크젯 프린터[휴렛팻커드(주)제 Desk Jet 970Cxi]에 사용해서 BYK-Gardner사제의 micro-TRI-gross를 이용하여 측정한 60° 광택도가 85.8°인 그로스조의 오프셋 코트 매체와, 같은 방법으로 측정한 60° 광택도가 17.2°인 매트조의 오프셋 코트 매체상에 각각 10포인트의 알파벳을 인쇄하고, 이어서 오븐 토스터를 이용하여 출력 500W에서 2초간 가열한 후, 인쇄를 관찰하여 하기의 기준으로 잉크젯 잉크의 인쇄 선명성을 평가했다.
◎:엣지가 샤프하게 되어 있다. 인쇄 선명성은 매우 양호하다고 평가했다.
○:약간 선명성이 부족한 부분이 있었지만, 인쇄 선명성은 실용 레벨에 도달되어 있다고 평가했다.
×:인쇄는 선명하지 않고, 인쇄 선명성은 불량이라고 평가했다.
이상의 결과를 표 4에 나타낸다.
Figure 112006098304970-PCT00016
표의 실시예19~23의 결과로부터, 계면활성제로서 식(1)로 나타내어지는 실리콘계 계면활성제와, 식(2)로 나타내어지는 실리콘계 계면활성제를 병용하면, 그로스조부터 매트조까지 넓은 범위의 다양한 표면상태의 오프셋 코트 매체에 안정되고, 양호한 인쇄를 행할 수 있음을 알 수 있었다. 또, 각 실시예를 비교하면, 상기 2종의 실리콘계 계면활성제(S1, S2)의 배합비율(중량비)은 S1/S2=6/4~4/6인 것이 바람직함을 알 수 있었다.
<<실시예24>>
안료로서는 카본블랙 분산액[카보트사제의 CABOJET300, 카르복실기 개질, 물분산액, 고형분 15중량%]을 사용하고, 비프로톤성 극성 용매로서는 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논[분자량:114.2, 비점:225.5℃]을 사용했다. 계면활성제로서는 상기 식(3)으로 나타내어지는 불소계 계면활성제로서의 세이미케미칼(주)제 서플론S-111N을 사용했다.
유기산의 에틸렌옥사이드 부가물로서는 상기 식(4) 중의 p가 6이고, 또한 M1~M3가 모두 나트륨인, 구연산나트륨의 에틸렌옥사이드 부가물을 사용했다. 바인더 수지로서는 알칼리 가용성의 아크릴 수지[아비시아(주)제 네오크릴B-817, 중량평균 분자량(Mw):23,000]를 사용하고, 이것을 잉크젯 잉크 중에 용해시키기 위한 염기성 물질로서는 2-아미노-2-메틸-1-프로판올을 사용했다. 폴리옥시에틸렌페닐에테르로서는 상기 식(5-1)로 나타내어지는 화합물을 사용하고, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르로서는 상기 식(6-1)로 나타내어지는 화합물을 사용했다. 또, 아세틸렌글리콜류로서는 에어 프로덕트사제의 서파이놀420[식(7) 중의 s, t의 수가 다른 복수성분의 혼합물로 이루어지고, s+t의 평균값이 1.3]을 사용하고, 살생제로서는 제네카사제의 프록셀XL-2를 사용했다.
상기의 각 성분을 이온 교환수와 함께 하기의 비율로 배합하고, 교반해서 혼합한 후, 5㎛의 멤브레인 필터를 이용하여 여과해서 잉크젯 잉크를 제조했다. 비프로톤성 극성 용매(P)와 불소계 계면활성제(상기 서플론S-111N 중의 유효성분)(F)의 배합비율(중량비)은 P/F=67.4/1이었다.
(성분) (중량부)
카본블랙 분산액 15
1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 48.5
S-111N 2.4
바인더 수지 1
2-아미노-2-메틸-1-프로판올 0.1
구연산나트륨의 에틸렌옥사이드 부가물 0.5
C6H5O(CH2CH2O)6H 0.5
C8H17C6H4O(CH2CH2O)25H 0.5
에탄올 2
아세틸렌글리콜류 1
살생제 0.2
이온 교환수 28.3
<<실시예25>>
불소계 계면활성제로서의 서플론S-111N의 양을 1.7중량부로 하고, 비프로톤성 극성 용매(P)와 불소계 계면활성제(F)의 배합비율(중량비)을 P/F=95.1/1로 함과 아울러, 이온 교환수의 양을 29.0중량부로 한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 잉크젯 잉크를 제조했다.
<<실시예26>>
불소계 계면활성제로서의 서플론S-111N의 양을 1.5중량부로 하고, 비프로톤성 극성 용매(P)와 불소계 계면활성제(F)의 배합비율(중량비)을 P/F=107.8/1로 함과 아울러, 이온 교환수의 양을 29.2중량부로 한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 잉크젯 잉크를 제조했다.
<<실시예27>>
불소계 계면활성제로서의 서플론S-111N의 양을 3.5중량부로 하고, 비프로톤성 극성 용매(P)와 불소계 계면활성제(F)의 배합비율(중량비)을 P/F=46.2/1로 함과 아울러, 이온 교환수의 양을 27.2중량부로 한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 잉크젯 잉크를 제조했다.
<<실시예28>>
불소계 계면활성제로서의 서플론S-111N의 양을 3.8중량부로 하고, 비프로톤성 극성 용매(P)와 불소계 계면활성제(F)의 배합비율(중량비)을 P/F=42.5/1로 함과 아울러, 이온 교환수의 양을 26.9중량부로 한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 잉크젯 잉크를 제조했다.
상기 각 실시예에서 제조한 잉크젯 잉크에 대하여 앞의 토출 안정성 시험I, 건조성 시험, 및 인쇄 선명성 시험Ⅱ를 행해서 그 특성을 평가했다. 결과를 표 5에 나타낸다.
Figure 112006098304970-PCT00017
표의 실시예24~28의 결과로부터, 계면활성제로서 식(3)으로 나타내어지는 불소계 계면활성제를 사용하면, 그로스조부터 매트조까지 넓은 범위의 다양한 표면상태의 오프셋 코트 매체에 안정되고, 양호한 인쇄를 행할 수 있음을 알 수 있었다. 또, 각 실시예를 비교하면, 비프로톤성 극성 용매(P)와 불소계 계면활성제(F)의 배합비율(중량비)은 P/F=45/1~100/1인 것이 바람직함을 알 수 있었다.
<<실시예29>>
바인더 수지로서 존슨 폴리머(주)제 존크릴682(중량평균 분자량(Mw):1,700)를 동량 사용한 것 이외는 실시예24와 같은 방법으로 잉크젯 잉크를 제조했다.
<<실시예30>>
바인더 수지로서 존슨 폴리머(주)제 존크릴586(중량평균 분자량(Mw):4,600)을 동량 사용한 것 이외는 실시예24와 같은 방법으로 잉크젯 잉크를 제조했다.
상기 각 실시예에서 제조한 잉크젯 잉크에 대하여, 앞의 토출 안정성 시험I, 건조성 시험, 및 인쇄 선명성 시험Ⅱ와, 하기의 시험을 행해서 그 특성을 평가했다.
<<토출 안정성 시험Ⅱ>>
실시예, 비교예의 잉크젯 잉크를 서멀젯 방식의 잉크젯 프린터[휴렛팻커드(주)제 Desk Jet 6127]용의, 속이 빈 흑색의 잉크 카트리지[휴렛팻커드(주)제 품번 51645A]에 충전해서 인쇄를 했다. 이어서, 헤드를 홈 포지션으로 되돌리지 않고, 노즐을 캡하지 않는 상태에서 5분간 방치한 후, 시판의 광택지에 1㎝×1㎝의 베타 인쇄를 행했다. 그리고 인쇄를 관찰하여 하기의 기준으로 잉크젯 잉크의 토출 안정성을 평가했다.
◎:베타 인쇄에는 끊김이 전혀 보이지 않았다. 인쇄재개 후의 토출 안정성은 매우 양호하다고 평가했다.
○:베타 인쇄의 첫부분에만 약간의 끊김이 보여졌지만, 그 후는 끊김이 없는 베타 인쇄를 행할 수 있었다. 인쇄재개 후의 토출 안정성은 실용 레벨에 도달되어 있다고 평가했다.
×:베타 인쇄의 전체에 걸쳐서 끊김이 보여졌다. 인쇄재개 후의 토출 안정성은 불량하다고 평가했다.
이상의 결과를 표 6에 나타낸다.
Figure 112006098304970-PCT00018
표의 실시예29, 30의 결과로부터, 헤드를 홈 포지션으로 되돌리는 조작을 수동으로 행하는 타입의 잉크젯 프린터에 사용하는 잉크젯 잉크에 있어서는, 끊김 등의 인쇄불량을 확실하게 방지하기 위해, 바인더 수지로서 중량평균 분자량(Mw)이 1,000~3,000인 것을 사용하는 것이 바람직함을 알 수 있었다.

Claims (11)

  1. 안료, 물, 계면활성제, 및 분자량이 40~130인 비프로톤성 극성 용매를 함유하고, 비프로톤성 극성 용매의 함유비율이 40~75중량%인 것을 특징으로 하는 잉크젯 잉크.
  2. 제1항에 있어서, 비프로톤성 극성 용매의 비점이 150~250℃인 것을 특징으로 하는 잉크젯 잉크.
  3. 제1항에 있어서, 비프로톤성 극성 용매가 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, N-메틸-2-피롤리돈, 2-피롤리돈, 포름아미드, N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸프로피온아미드, 및 γ-부티로락톤으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종이상인 것을 특징으로 하는 잉크젯 잉크.
  4. 제1항에 있어서, 계면활성제로서 23℃에 있어서의 동적 접촉각이 20°이하인 계면활성제를 사용하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 잉크.
  5. 제4항에 있어서, 계면활성제가 실리콘계 계면활성제이고, 비프로톤성 극성 용매(P)와 실리콘계 계면활성제(S)의 배합비율(중량비)이 P/S=45/1~70/1인 것을 특징으로 하는 잉크젯 잉크.
  6. 제1항에 있어서, 계면활성제로서 식(1):
    Figure 112006098304970-PCT00019
    [식 중, R1은 에틸렌옥사이드기 또는 프로필렌옥사이드기를 적어도 1개이상 포함하는 폴리알킬렌옥사이드쇄를 나타내고, x는 1이상의 수를 나타낸다.]
    로 나타내어지는 실리콘계 계면활성제(S1)와, 식(2):
    Figure 112006098304970-PCT00020
    [식 중, R2는 에틸렌옥사이드기 또는 프로필렌옥사이드기를 적어도 1개이상 포함하는 폴리알킬렌옥사이드쇄를 나타내고, y는 1이상의 수를 나타낸다.]
    로 나타내어지는 실리콘계 계면활성제(S2)가 병용됨과 아울러, 양 실리콘계 계면활성제의 배합비율(중량비)이 S1/S2=6/4~4/6인 것을 특징으로 하는 잉크젯 잉크.
  7. 제6항에 있어서, 비프로톤성 극성 용매(P)와 2종의 실리콘계 계면활성제(S1+S2)의 배합비율(중량비)이 P/(S1+S2)=45/1~70/1인 것을 특징으로 하는 잉크젯 잉크.
  8. 제1항에 있어서, 계면활성제가 식(3):
    Figure 112006098304970-PCT00021
    [식 중, m은 1이상의 수를 나타낸다.]
    으로 나타내어지는 불소계 계면활성제인 것을 특징으로 하는 잉크젯 잉크.
  9. 제8항에 있어서, 비프로톤성 극성 용매(P)와 불소계 계면활성제(F)의 배합비율(중량비)이 P/F=45/1~100/1인 것을 특징으로 하는 잉크젯 잉크.
  10. 제1항에 있어서, 안료의 표면이 카르복실기에 의해 개질되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크젯 잉크.
  11. 소수성 매체상에 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 잉크젯 잉크를 이용하여 인쇄하는 공정과, 인쇄 후의 소수성 매체를 가열하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄방법.
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