KR20080066056A - 저부식성 잉크 및 잉크 시스템, 및 저부식성 잉크의 제조방법 - Google Patents

저부식성 잉크 및 잉크 시스템, 및 저부식성 잉크의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20080066056A
KR20080066056A KR1020087012626A KR20087012626A KR20080066056A KR 20080066056 A KR20080066056 A KR 20080066056A KR 1020087012626 A KR1020087012626 A KR 1020087012626A KR 20087012626 A KR20087012626 A KR 20087012626A KR 20080066056 A KR20080066056 A KR 20080066056A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fixer
formulation
ink
polycation
reagent
Prior art date
Application number
KR1020087012626A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101432833B1 (ko
Inventor
어빈 무바레키얀
크리스쳔 슈미드
폴 제이 브루인스마
리차드 앤더슨
이-후아 차오
Original Assignee
휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘 피
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘 피 filed Critical 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘 피
Publication of KR20080066056A publication Critical patent/KR20080066056A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101432833B1 publication Critical patent/KR101432833B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/54—Inks based on two liquids, one liquid being the ink, the other liquid being a reaction solution, a fixer or a treatment solution for the ink
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/40—Ink-sets specially adapted for multi-colour inkjet printing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

저부식성 잉크젯 잉크 세트 및 정착제 배합물, 및 부식성이 감소된 잉크젯 잉크 세트를 제조하는 방법이 본원에 개시된다. 하나의 대표적인 정착제 배합물은 물, 폴리양이온 정착 시약, 및 정착제 중의 할로겐의 존재를 감소시키도록 선택된 상대이온을 포함한다.

Description

저부식성 잉크 및 잉크 시스템, 및 저부식성 잉크의 제조 방법{LOW CORROSIVITY INKS AND INK SYSTEMS AND METHODS OF MAKING LOW CORROSIVITY INKS}
본 개시는 잉크젯 잉크 세트에 관한 것으로, 여기에서 '세트'는 흑색 및 컬러 잉크뿐만 아니라 정착액을 포함하며, 이때 정착액은 금속(예, 강철, 알루미늄)에 대해 저부식성을 가져야 한다. 정착액은 표준 잉크와 함께 인쇄되어 매체 상에 인쇄되는 잉크의 인쇄 품질 및 내구성을 향상시킨다. 이들 정착제(fixer)는 잉크의 수견뢰성(waterfastness), 스머지견뢰성(smudgefastness), 및/또는 광견뢰성(lightfastness)을 증가시키지만, 이들은 전형적으로 이들을 장착하고 있는 인쇄 헤드 또는 펜을 부식시킨다.
전형적인 정착제는 수성 잉크 배합물 중에서 염료 및 안료와 착체를 형성하고 이것들을 불용성으로 하기 위한 수성 용액 중의 양이온 중합체, 예컨대 폴리(에틸렌 이민)(PEI), 폴리아민, 4차 폴리아미드, 폴리구아니딘, 다이사이안다이아미드 수지 및 폴리(다이알릴다이메틸 암모늄) 수지에 기초한다. 상업적으로 입수할 수 있는 폴리양이온(polycation)은 전형적으로 클로라이드 상대이온과 함께 공급된다. 클로라이드는 인쇄 헤드 중의 알루미늄 성분을 부식시킬 수 있다. 문헌에 따르면, 클로라이드 이온은 알루미늄 표면 상의 보호 산화물층을 용해시켜 제거시킴으로써 알루미늄의 부식을 가속화시키는 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 문헌[Gu, H.C.; Huang, S.J.; Liu, X.F., Corrosion, V58, No. 10, 826-834, 2002] 및 [McCafferty, E., J. Electrochemical Soc, 150, 7, B342-347, 2003]을 참조할 수 있으며, 이들 모두를 본원에 그 전체로 인용한다.
예를 들어, 1중량%의 NaCl을 함유한 용액 샘플은 0.01중량%의 NaCl을 함유한 샘플보다 50배 더 많은 애노드 전류(anodic current)를 발생시키며, 탈이온수보다는 1500배 더 많은 애노드 전류를 발생시킨다. 애노드 전류는 부식율에 정비례한다.
펜의 결함 및 정착제 용액 중의 클로라이드 이온에 의한 부식으로 인해, 펜의 고장이 조기에 발생할 수 있다. 또한, 클로라이드 함량이 많은 정착제는 이것들의 부식성으로 인해 수송 중 특별한 취급이 요구되어 제조 원가를 증가시키고, 아마도 항공 수송을 비현실적인 것으로 만들 수 있다. 따라서, 정착제 배합물의 다른 바람직한 성질을 유지하면서도, 인쇄 헤드 성분에 대한 정착제 배합물의 부정적 영향을 감소시키는 방법을 갖는 것이 바람직하다.
발명의 개요
간단하게 말해서, 본 개시의 실시양태는 저부식성 잉크젯 잉크 세트 및 잉크 시스템, 및 저부식성 잉크를 제조하는 방법을 포함한다. 그 중에서도, 하나의 대 표적인 저부식성 잉크젯 잉크 시스템은 잉크 배합물 및 정착제 배합물을 포함한다. 하나의 대표적인 정착제 배합물은 물, 폴리양이온 정착 시약 및 상기 정착 시약 중의 할로겐의 존재를 감소시키도록 선택된 상대이온을 포함한다.
그 중에서도, 실질적으로 비부식성인 잉크 배합물을 제조하는 하나의 대표적인 방법은 용매 중에서 비할로겐 함유 상대이온으로 폴리양이온을 용해시켜 제 1 비히클(vehicle) 중에서 정착제 배합물을 형성하는 단계, 및 제 2 비히클 중에서 잉크 배합물을 제조하는 단계를 포함하며, 이때 정착제 배합물은 기재 상에 잉크 배합물을 하부코팅 및 상부코팅하는데 사용된다.
저부식성을 갖는 하나의 대표적인 잉크젯 잉크 시스템은 착색제 및 상기 착색제에 대한 제 1 수성 비히클을 포함하는 잉크를 포함하며; 상기 잉크젯 잉크 시스템은 폴리양이온 정착 시약, 상기 폴리양이온 정착 시약에 대한 비할로겐 상대이온 및 정착제에 대한 제 2 수성 비히클을 포함하는 실질적으로 비부식성의 정착제를 추가적으로 포함한다.
다른 잉크젯 잉크 세트 및 잉크 시스템, 저부식성 잉크를 제조하는 방법, 및 정착제 배합물이 하기에 더욱 상세하게 기술된다.
본원에서 기술된 본 개시의 여러 양태 및 본 발명의 실시양태는 다음의 도면을 참조함으로써 더욱 잘 이해할 수 있을 것이다. 도면의 성분들은 반드시 일정한 비율대로 도시된 것은 아니다. 또한, 도면에 있어서, 몇몇 도면에서의 동일한 참 조 번호는 그에 상응하는 부분을 나타낸다.
도 1은 여러 대표적인 정착제에 대해 1 주일 동안 실시된 미국 교통부(DOT)의 공식적인 부식 시험 방법의 결과를 외삽법에 의해 1년 동안으로 추정한 바 차트(bar chart)이다.
도 2는 여러 대표적인 정착제에 대해 하루 동안 실시된 미국 교통부(DOT)의 공식적인 부식 시험 방법의 결과를 외삽법에 의해 1년 동안으로 추정한 바 차트이다.
스미어(smear), 스머지(smudge), 또는 물에 견디는 이미지를 수득하기 위해, 양이온 중합체를 함유하는 정착액은 안료 및/또는 음이온 염료를 함유하는 잉크의 상부 및/또는 하부에 인쇄된다. 상기 염료/중합체 착체는 스미어링(smearing)에 내성이 있고 수견뢰성을 갖는 내구성 혼합물을 형성한다. 정착제는 일반적으로 수성 잉크 중에서 착색제와 역 전하-전하(adverse charge-charge) 상호작용을 일으킴으로써 작용하고, 이에 의해 착색제를 기재 표면 상에 침전시키고 정착시킨다. 착색제는 전형적으로 이온 메커니즘에 의해 분산 또는 용해에 대해 안정적이기 때문에 이러한 메커니즘은 수성 잉크에 효과적이다. 반대 전하를 갖는 정착제는 착색제를 효과적으로 불안정화시켜 정착시킨다. 안료계 잉크에 있어서, 정착제의 전형적으로 낮은 pH는 안료를 크래쉬(crash)시켜 물 중에서 재분산되는 것을 어렵게 한다.
개시된 잉크 조성물은 하나 이상의 착색제, 수성 비히클 및 선택적으로, 다른 성분들 예컨대 당해 기술분야에서 주지된 계면활성제, 분산제, 결합제, 및/또는 다른 첨가제 및 보조제(adjuvant)를 포함한다. 상기 잉크 조성물은 수성 비히클 중에서 정착 시약을 포함하는 정착액과 조합되어 기재에 도포된다. 정착액이 먼저 기재에 도포되고, 이어서 잉크가 도포된 정착제 상에 인쇄될 수 있다. 다르게는, 잉크가 먼저 기재 상에 도포되고, 이어서 정착액이 도포된 잉크 상에 인쇄될 수 있다.
수성 잉크용 착색제
착색제는 수성 잉크 비히클 중에서 가용성이거나 분산될 수 있다. 가용성 착색제(예, 염료)는 수성 비히클 중에서 용해되는 반면, 불용성 착색제(예, 안료)는 안정적으로 분산된다.
잉크젯 용도로 적합한 염료는 일반적으로 주지되어 있다. 대표적으로 선택되는 이러한 염료는 예컨대 미국 특허 제 5,932,631 호 및 미국 SIR H1967에 기재되어 있으며, 모든 용도에 대하여 이들에서 개시된 내용은 그 전체가 그대로 본원에서 참조로서 결합되어 있다. 염료의 정확한 선택은 그 용도의 색 재생 및 인쇄 품질 기준에 따라 다르다.
수성 잉크 비히클에서 사용되는 염료는 주로 대부분 이온 특성을 보이는데, 이는 염료가 수성 용액 중에서 이온(특정 염료에 따라 음이온 또는 양이온이 될 수 있음) 발색단을 형성함을 의미한다. 종종, 이들 염료는 비수성 비히클 중에서 단지 약간만 용해된다.
개시된 정착제에 효과적인 음이온 염료의 비한정적인 예로는 직접(direct) 흑색 염료, 예컨대 다이렉트 블랙(Direct Black) 168(DB168), 다이렉트 블랙 19(DB19), 패스트 블랙(Fast Black) 2의 변형물; 프탈로사이아닌 청록색 염료, 예컨대 프로젯 사이안(ProJet Cyan) 485; 산성 청록색(acid cyan) 염료, 예컨대 아시드 블루(Acid Blue) 9(AB9), 아시드 블루 7(AB7); 산성 청록색 및 프탈로사이아닌 청록색 염료의 혼합물, 예컨대 AB9 및 프로젯 사이안 485; 감마 산성 자홍색 염료, 예컨대 마젠타(Magenta) 377(M377); H-산성 자홍색 염료, 예컨대 프로젯 마젠타 364(M364); 잔텐(Xanthene) 자홍색 염료, 예컨대 아시드 레드 289(AR289); H-산성 자홍색 및 잔텐 자홍색 염료의 혼합물, 예컨대 프로젯 마젠타 364 및 AR289의 혼합물; 직접 황색 염료, 예컨대 다이렉트 옐로(Direct Yellow) 132(DY132); 산성 황색 염료, 예컨대 아시드 옐로(Acid Yellow) 23(AY23); 및 직접 황색 염료 및 산성 황색 염료의 혼합물, 예컨대 DY132 및 AY23의 혼합물을 들 수 있다.
잉크젯 용도로 적합한 안료는 또한 일반적으로 주지되어 있다. 대표적으로 선택되는 이러한 안료는 예컨대 미국 특허 제 5,026,427 호, 미국 특허 제 5,086,698 호, 미국 특허 제 5,141,556 호, 미국 특허 제 5,169,436 호 및 미국 특허 제 6,160,370 호에 기재되어 있으며, 모든 용도에 대하여 이들에서 개시된 내용은 그 전체가 그대로 본원에서 참조로서 결합되어 있다. 안료의 정확한 선택은 그 용도의 색 재생 및 인쇄 품질 기준에 따라 다르다. 안료는 카본 블랙을 재료로 한 것들과 같은 흑색일 수도 있고, 청록색(예, PB 15:3 및 15:4), 자홍색(예, PR 122 및 123), 및 황색(예, PY 128, 74 및 120)을 재료로 한 것들과 같은 유색일 수도 있다. 적합한 안료는 또한 자체-분산 안료(SDP)를 포함한다. 수성 잉크용 SDP는 주지되어 있다.
최대 색 강도 및 양호한 분출을 위해 작은 안료 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 입자 크기는 일반적으로 약 0.005 내지 약 15 마이크론의 범위이며, 전형적으로는 약 0.005 내지 약 1 마이크론의 범위, 또는 약 0.005 내지 약 0.5 마이크론의 범위, 또는 약 0.01 내지 약 0.3 마이크론의 범위이다.
본원에서 개시된 잉크에서 사용되는 안료의 농도(level)는 전형적으로 원하는 광학 밀도(OD)를 인쇄된 이미지에 부여하는데 필요한 농도이다. 전형적으로, 안료 농도는 잉크의 총 중량을 기준으로 약 0.01중량% 내지 10중량%의 범위이다.
정착액
정착액은 수성 비히클 및 효과적인 양의 하나 이상의 정착 시약(fixing agent)을 포함한다. 정착 시약은 착색제의 용해도 또는 안정성의 변화를 일으키고 착색제를 인쇄된 이미지의 제 자리에 정착시키는 성분이다. 정착 시약의 "효과적인 양"은 정착되지 않은 인쇄와 비교할 때, 인쇄 품질의 향상, 예컨대 감소된 스트라이크쓰루(strikethrough) 및 블리드(bleed), 증가된 광학 밀도(OD), 채도, 모서리의 예리함, 및 향상된 드립(drip) 및 스미어(smear)에 대한 내성을 성취하는데 효과적인 양이다.
유일하지는 않지만, 정착의 하나의 메커니즘은, 정착 시약 중의 폴리양이온과 수성 잉크 중의 음이온 염료와의 상호작용이다. 다르게는, 안료계 잉크에서 정착제가 잉크의 pH를 낮춤으로써 안료는 크래쉬(crash)되고 물 중에서 불용성이 된다. 정착제는 수성 비히클 중에서 가용성인 다가 이온, 염, 및 이들의 산을 포함하여 안료 크래싱(crashing)을 용이하게 한다.
정착액은 고도의 산포 및 신속한 침투 및 건조가 가능하도록 배합될 수 있다. 이러한 성질을 달성하기 위해, 계면활성제 및/또는 침투 용매가 전형적으로 사용된다. 표면 장력은 약 40 mN/m 미만일 수 있다. 전형적으로, 정착 시약은 정착액의 총 중량을 기준으로 약 0.1% 내지 약 20%, 더욱 바람직하게는 약 1.0% 내지 약 15%일 수 있다.
음이온 착색제를 갖는 잉크젯 잉크는 양이온 중합체를 포함하는 정착제 용액과의 협력 작용이 양호한 것으로 밝혀졌다. 이러한 양이온 중합체 정착제 용액을 사용함으로써 음이온 착색제 잉크로 인쇄된 이미지의 내구성 및 수견뢰성이 증가한다.
상기 정착제 용액은 정착제를 인쇄될 기재 표면에 정확하게 산포하기 위해 이용 가능한 임의의 방법에 의해 매체 기재 상에 도포될 수 있다. 예를 들어, 정착제 용액이 열 잉크젯 펜에 채워져서 유색 잉크가 도포되기 전 및/또는 후에 정착제가 매체 또는 기재 상에 도포될 수 있다. 비한정적 예로서, HP 비즈니스 잉크젯(Business Inkjet) 2200이 사용될 수 있다.
매체 또는 기재 상에 인쇄된 이미지의 내구성 및 수견뢰성을 증가시키기 위해, 정착제에 사용되는 양이온 중합체는 고도의 반응성을 띠어 음이온 착색제를 인쇄된 이미지에 정착시킨다. 하나의 실시양태에서, 양이온 중합체는, 폴리양이온이 음이온 염료와 착체를 형성하고 음이온 염료를 불용성으로 만들 수 있는 구조를 갖는 폴리양이온 정착 시약이다. 예를 들어, 폴리구아니딘, 폴리모노구아니딘, 폴리아민, 4차 폴리아민, 및/또는 폴리에틸렌이민(예, 폴리에틸렌이민(PEI) 또는 메틸화 PEI), 다이사이안다이아미드 수지, 및/또는 폴리(다이알릴다이메틸 암모늄) 수지가 상기 용도를 위해 효과적인 양이온 중합체인 것으로 밝혀졌다. 비한정적인 추가의 예로서, 4차 질소 원자를 갖거나 또는 양이온이 될 수 있는 질소 원자를 갖는 다른 중합체도 또한 염료를 고정화시키기 위해 사용된다.
하나의 실시양태에서, 양이온 중합체는 폴리모노구아니딘, 예컨대 폴리(C3 -18-하이드로카빌 모노구아니딘)이지만, 이에 한정되지는 않는다. 개시된 정착제 조성물에 사용될 수 있는 폴리(C3-18-하이드로카빌 모노구아니딘)의 예는 예컨대 미국 특허 출원 일련 번호 제 10/443,566 호에 개시된 것들을 포함하며, 그 개시된 내용 전체는 본원에서 참조로서 결합되어 있다.
전술한 바와 같이, 상업적으로 입수 가능한 폴리양이온은 전형적으로 클로라이드 상대이온으로 공급된다. 클로라이드 또는 다른 할로겐은 잉크젯 인쇄헤드의 알루미늄 성분을 부식시킬 수 있다. 정착제의 폴리양이온으로 비할로겐 상대이온을 사용함으로써 인쇄헤드의 부식을 크게 감소시킬 수 있다는 것이 밝혀졌다. 정착제 중에 비부식성 상대이온을 사용함으로써 전형적인 인쇄헤드의 수명을 증가시킬 수 있다. 또한, 비부식성 상대이온을 사용함으로써 정착제의 수송 제한을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 본원에서 개시된 바와 같은 부식성이 감소 또는 최소화된 정착제는 본원에서 그 전체가 참조로서 결합된 미국 교통부(DOT)의 공식적인 부식 시험 방법ASTM G31-72를 통과할 수 있다.
대표적인 상대이온은 예컨대 아세테이트, 나이트레이트, 설페이트, 포스페이트, 프로피오네이트, 말로네이트, 메실레이트, 락테이트, 설포네이트, 포스포네이트, 트라이플레이트, 또는 임의의 비할로겐 음이온, 또는 이들의 조합물을 포함한다.
개시된 정착제는 또한 다음 중 임의의 하나 또는 임의의 조합물을 추가로 포함할 수 있다: 물, 수용성 조용매, 수혼화성 계면활성제, 중합체 고형물 당 약 500ppm 미만의 할로겐을 함유하는 폴리양이온 정착 시약, 및/또는 산. 예를 들어, 하나의 대표적인 정착제 배합물은 다음을 포함할 수 있다: 정착제 배합물의 약 50 내지 95중량%의 물; 정착제 배합물의 약 5 내지 35중량%의, 물보다 더 낮은 증기압력을 갖는 수용성 조용매; 정착제 배합물의 약 0.01 내지 2중량%의 수혼화성 계면활성제; 정착제 배합물의 약 0.5 내지 8중량%, 또는 약 2 내지 5중량%의 폴리양이온 정착 시약(이 폴리양이온 정착 시약은 중합체 고형물 당 약 500ppm 미만의 할로겐을 함유); 및 정착제 배합물의 약 1 내지 20중량%의 산(이 산은 약 3 내지 6의 pKa를 가짐). 할로겐의 양은 전형적인 클로라이드계 폴리양이온 정착 시약보다 적어야 한다. 예를 들어, 7000ppm의 클로라이드를 함유하는 종래의 정착 시약은 하기에서 더욱 상세하게 기술되는 DOT의 부식성 시험을 통과하지 못할 것이다.
도 1은, 종래 기술에 의한 정착제와 비교하여, 개시된 여러 대표적인 정착제에 대해 1 주일 동안 실시된 미국 교통부(DOT)의 공식적인 부식 시험 방법의 결과를 외삽법에 의해 1년 동안으로 추정한 바 차트를 도시한 것이다. 금속의 실험실 침지 부식 시험을 위한 공식적인 DOT 방법(ASTM G31-72)을 2회 반복하여 다른 저-클로라이드 정착제, 예컨대 하기 활성 성분을 포함하는 정착제로 수득할 수 있는 부식율을 예측하였다: 등록상표 설피놀리(SURFYNOLI) 465 0.9%(에어 프로덕츠 앤 케미칼즈(Air Products and Chemicals)로부터의 비이온성 계면활성제), 등록상표 조닐(ZONYL) FSN 0.1%(듀폰(DuPont)으로부터의 플루오로계면활성제, 알드리치 켐 컴퍼니(Aldrich Chem. Co.)로부터 입수 가능), 등록상표 플로쿠아트(FLOQUAT) FL 2350 2.0%(SNF 플로에르거(SNF Floerger)로부터 입수 가능한 폴리아민), 트라이메틸올프로페인 8.0%(알드리치로부터 입수 가능한 조용매), 4-메틸몰폴린-4-옥사이드 13.6%(BASF로부터의 용매, 알드리치로부터 입수 가능), 메테인설폰산 8.7%(알드리치로부터 입수 가능, 정착제의 pH를 4.0으로 적정시키는데 사용됨), 및 탈이온(DI) 수 66.7%. 알루미늄 합금 7075-T6는 ASMT G-31-72 시험 방법에 의한 부식 시험에서 필요한 합금이다.
도 1 및 도 2 둘 다는 2개의 폴리양이온(각각 폴리아민(FL 시리즈) 및 폴리구아니딘(FA 시리즈))의 알루미늄 부식율에서 큰 차이를 보인다. 도 2는 여러 대표적인 정착제에 대해 하루 동안 실시된 미국 교통부(DOT)의 공식적인 부식 시험 방법의 결과를 외삽법에 의해 1년 동안으로 추정한 바 차트를 도시한 것이다.
또한, 비부식성 또는 감소된 부식성을 갖고 비할로겐화되거나, 또는 종래의 정착 시약과 비교할 때 감소된 수의 할로겐을 갖는 개시된 정착제를 갖는 잉크를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 하나의 대표적인 방법에서, 개시된 폴리양이온은 물 및/또는 용매 중에서 개시된 상대이온을 사용하여 용해된다. 폴리양이온은 예컨대 양이온 단량체를 할로겐이 없이, 또는 감소된 수의 할로겐으로 중합하여 제조할 수 있다. 폴리양이온은 예컨대 할로겐 상대이온을 비할로겐 상대이온으로 치환하기 위한 투석을 이용하여 제조할 수 있다. 폴리양이온은 예컨대 할로겐 상대이온을 비(또는 저)부식성, 비할로겐 상대이온으로 이온교환함으로써 제조할 수 있다.
수성 비히클
"수성 비히클"은 물, 또는 물과 하나 이상의 수혼화성 유기 용매(조용매)의 혼합물을 지칭한다. 적합한 혼합물의 선택은 특정 용도의 기준, 예컨대 바라는 표면 장력 및 점도, 선택된 정착제, 정착액의 건조 시간, 및 수성 정착액이 인쇄될 기재의 유형에 따라 다르다. 수용성 용매의 혼합물이 사용되는 경우, 수성 비히클은 전형적으로 약 30% 내지 약 95%의 물을 함유할 것이고 그 나머지(예, 약 70% 내지 약 5%)는 수용성 용매가 될 것이다. 조성물은 수성 비히클의 총 중량을 기준으로 약 60% 내지 약 95%의 물을 함유할 수 있다.
수성 비히클은 계면활성제 또는 침투제, 예컨대 글라이콜 에터 및 1,2-알케인다이올을 포함함으로써 신속 침투(신속 건조)를 가능하게 할 수 있다. 글라이콜 에터는 에틸렌 글라이콜 모노뷰틸 에터, 다이에틸렌 글라이콜 모노-n-프로필 에터, 에틸렌 글라이콜 모노-아이소-프로필 에터, 다이에틸렌 글라이콜 모노-아이소-프로필 에터, 에틸렌 글라이콜 모노-n-뷰틸 에터, 에틸렌 글라이콜 모노-t-뷰틸 에터, 다이에틸렌 글라이콜 모노-n-뷰틸-에터, 트라이에틸렌 글라이콜 모노-n-뷰틸-에터, 다이에틸렌 글라이콜 모노-t-뷰틸-에터, 1-메틸-1-메톡시뷰탄올, 프로필렌 글라이콜 모노-t-뷰틸-에터, 프로필렌 글라이콜 모노-n-프로필 에터, 프로필렌 글라이콜 모노-아이소-프로필 에터, 프로필렌 글라이콜 모노-n-뷰틸 에터, 다이프로필렌 글라이콜 모노-n-뷰틸 에터, 다이프로필렌 글라이콜 모노-n-프로필 에터, 및 다이프로필렌 글라이콜 모노-아이소프로필 에터를 포함한다. 1,2-알케인다이올은 바람직하게는 1,2-C4 -6 알케인다이올, 가장 바람직하게는 1,2-헥세인다이올이다. 적합한 계면활성제는 에톡실화 아세틸렌 다이올(예, 에어 프로덕츠(Air Products)로부터의 등록상표 설피놀(Surfynol) 시리즈), 에톡실화 1급 알코올(예, 쉘(Shell)로부터의 등록상표 네오돌(NEODOL) 시리즈) 및 2급 알코올(예, 다우 케미칼(Dow Chemical)로부터의 등록상표 터지톨(TERGITOL) 시리즈), 설포석시네이트(예, 사이텍(Cytec)으로부터의 등록상표 에어로솔(AEROSOL) 시리즈), 오가노실리콘(예, 위트코(Witco)로부터의 등록상표 실웨트(SILWET) 시리즈) 및 플루오로계면활성제(예, 듀폰으로부터의 등록상표 조닐(Zonyl) 시리즈)를 포함한다. 첨가된 글라이콜 에터 및 1,2-알케인다이올의 양은 적절하게 결정할 수 있지만, 전형적으로는 정착액의 총 중량을 기준으로 약 1 내지 약 15중량% 및 더욱 전형적으로는 약 2 내지 약 10중량%의 범위이다. 계면활성제는 전형적으로는 정착액의 총 중량을 기준으로 약 0.01 내지 약 5% 또는 약 0.2 내지 약 2%의 양으로 사용된다.
정착액 중의 비히클의 양은 전형적으로 정착액의 총 중량을 기준으로 약 70% 내지 99.8%, 또는 약 80% 내지 99.8%의 범위이다.
다른 성분
다른 성분은, 이러한 다른 성분이 잉크 세트의 상호 작용(정착) 메커니즘 또는 잉크의 안정성 및 분출성을 방해하지 않는 한, 본원에서 개시된 잉크 및 정착액 내로 배합될 수 있다. 이러한 다른 성분은 당해 기술분야에서 일반적으로 주지되어 있으며, 필요에 따라 잉크 또는 정착제 조성물의 여러 성질 또는 기능을 향상시키기 위해, 하나 이상의 바이오사이드(biocide), 예컨대, 살균제, 살진균제, 살조제 등, 금속이온봉쇄제, 완충제, 부식 억제제, 광안정제, 말림방지제(anti-curl agent), 농후제, 소포제 등을 포함한다.
각각의 성분의 양은 적절하게 결정되어야 하지만, 전형적으로는 잉크의 총 중량을 기준으로, 약 0.05 내지 약 15중량%, 및 더욱 전형적으로는 약 0.2 내지 약 10중량%의 범위이다.
결합제도 또한 사용될 수 있으며, 이것은 가용성 또는 분산성 중합체로서 잉크에 첨가되어 안료의 점착력을 향상시킬 수 있다. 사용될 수 있는 중합체의 예는 폴리에스터, 폴리스타이렌/아크릴레이트, 설폰화 폴리에스터, 폴리우레탄, 폴리이미드 등을 포함한다. 가용성 중합체가 사용되는 경우, 잉크의 총 중량을 기준으로 약 0.3% 이상, 또는 0.6% 이상이 사용될 수 있다. 상한치는 잉크 점도 또는 다른 물리적 제한에 의해 결정된다.
잉크젯 잉크 시스템
종래의 잉크젯 시스템과 비교하여 부식성이 감소된 잉크젯 잉크 시스템이 또한 개시된다. 하나의 대표적인 시스템은 잉크 및 정착제를 포함하며, 상기 정착제는 부식성을 최소화하기 위해 형성된다. 잉크는 본원에서 기술된 또는 다르게는 공지된 착색제, 및 이 착색제를 위한, 본원에서 기술된 또는 다르게는 공지된 수성 제 1 비히클을 포함한다. 정착제는 개시된 폴리양이온 정착 시약, 상기 폴리양이온 정착 시약에 대한 개시된 비(또는 감소된)할로겐 상대이온, 및 본원에서 기술된 또는 다르게는 공지된 정착제에 대한 수성 제 2 비히클을 포함한다. 상대이온은 정착제 중의 할로겐의 양을 감소 또는 제거하도록 선택됨으로써 잉크젯 잉크 시스템의 부식성을 감소시킨다.
상술된 실시양태에 대해 여러 가지 변형 및 변경이 가해질 수 있다. 모든 이러한 변경 및 변형은 본원에서 본 개시의 범위 내에 포함되며 하기 청구의 범위에 의해 보호되는 것으로 의도된다.

Claims (10)

  1. 물, 폴리양이온 정착 시약(polycationic fixing agent), 및 상기 정착 시약 중의 할로겐의 존재를 감소시키도록 선택된 상대 이온을 포함하는, 잉크젯 인쇄를 위한 정착제 배합물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리양이온 정착 시약이 폴리아민, 4차(quaternized) 폴리아민, 폴리구아니딘, 폴리에틸렌이민, 다이사이안다이아미드 수지, 폴리(다이알릴다이메틸 암모늄) 수지 및 이들의 조합물 중 하나 이상으로부터 선택되는, 정착제 배합물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상대이온이 아세테이트, 나이트레이트, 설페이트, 포스페이트, 프로피오네이트, 말로네이트, 메실레이트, 락테이트, 설포네이트, 포스포네이트, 트라이플레이트, 비클로라이드 이온, 및 이들의 조합물 중 하나 이상으로부터 선택되는, 정착제 배합물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    물보다 낮은 증기압을 갖는 수용성 조용매를 추가적으로 포함하는, 정착제 배합물.
  5. 제 1 항에서 있어서,
    수혼화성 계면활성제를 추가적으로 포함하는, 정착제 배합물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    약 3 내지 약 6의 pKa를 갖는 산을 추가적으로 포함하는, 정착제 배합물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리양이온 정착 시약이 음이온 염료와 착체를 형성하고 이것을 불용성으로 할 수 있는 구조를 갖는, 정착제 배합물.
  8. 용매 중에서 비할로겐 함유 상대이온으로 폴리양이온을 용해시켜 제 1 비히클 중에서 정착제 배합물을 형성하는 단계, 및
    제 2 비히클 중에서 잉크 배합물을 제조하는 단계를 포함하되, 이때 상기 정착제 배합물을 사용하여 기재 상에 상기 잉크 배합물을 하부코팅 및 상부코팅하는, 실질적으로 비부식성인 잉크 배합물의 제조 방법.
  9. 착색제 및 상기 착색제에 대한 제 1 수성 비히클을 포함하는 잉크; 및
    폴리양이온 정착 시약, 상기 폴리양이온 정착 시약에 대한 비할로겐 상대이온 및 상기 정착 시약에 대한 제 2 수성 비히클을 포함하는 실질적으로 비부식성의 정착제
    를 포함하는, 저부식성의 잉크젯 잉크 시스템.
  10. 제 12 항에 있어서,
    상기 폴리양이온 정착 시약이 폴리아민, 4차 폴리아민, 폴리구아니딘, 폴리에틸렌이민, 다이사이안다이아미드 수지, 폴리(다이알릴다이메틸 암모늄) 수지 및 이들의 조합물 중 하나 이상으로부터 선택되는, 잉크젯 잉크 시스템.
KR1020087012626A 2005-10-28 2006-10-26 저부식성 잉크 및 잉크 시스템, 및 저부식성 잉크의 제조방법 KR101432833B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/260,997 2005-10-28
US11/260,997 US20070100022A1 (en) 2005-10-28 2005-10-28 Low corrosivity inks and ink systems and methods of making low corrosivity inks
PCT/US2006/041795 WO2007053421A1 (en) 2005-10-28 2006-10-26 Low corrosivity inks and ink systems and methods of making low corrosivity inks

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080066056A true KR20080066056A (ko) 2008-07-15
KR101432833B1 KR101432833B1 (ko) 2014-08-27

Family

ID=37741190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087012626A KR101432833B1 (ko) 2005-10-28 2006-10-26 저부식성 잉크 및 잉크 시스템, 및 저부식성 잉크의 제조방법

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20070100022A1 (ko)
EP (1) EP1951827B1 (ko)
KR (1) KR101432833B1 (ko)
CN (1) CN101351511B (ko)
AT (1) ATE491004T1 (ko)
BR (1) BRPI0619320A2 (ko)
DE (1) DE602006018780D1 (ko)
HK (1) HK1125127A1 (ko)
RU (1) RU2419643C2 (ko)
WO (1) WO2007053421A1 (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7722179B2 (en) * 2006-03-30 2010-05-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Slow-penetrating inkjet fixer composition and methods and systems for making and using same
US7572326B2 (en) 2007-04-18 2009-08-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fixer fluid and inkjet ink sets including the same
JP5376810B2 (ja) * 2008-02-13 2013-12-25 富士フイルム株式会社 インク組成物、インクセット、及び画像形成方法
CA2715628A1 (en) * 2008-02-21 2009-08-27 Dexcom, Inc. Systems and methods for processing, transmitting and displaying sensor data
CN101768385A (zh) * 2008-12-30 2010-07-07 珠海莱茵柯电子有限公司 无色墨水
US8789936B2 (en) 2010-02-12 2014-07-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fixer fluid composition and inkjet ink sets including the same
CN102653645A (zh) * 2011-03-03 2012-09-05 台湾永光化学工业股份有限公司 黑色墨水组合物
BR112015005402A2 (pt) 2012-09-14 2017-07-04 Hewlett Packard Development Co fluido fixador de jato de tinta, conjunto de tintas e método para produzir uma imagem em material não poroso
JP6745652B2 (ja) * 2016-06-16 2020-08-26 大日本塗料株式会社 インクセット及び印刷方法
WO2020145962A1 (en) * 2019-01-09 2020-07-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid sets
US20210301168A1 (en) * 2018-12-14 2021-09-30 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid sets
WO2020131008A1 (en) * 2018-12-17 2020-06-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid sets

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6569373B2 (en) * 2000-03-13 2003-05-27 Object Geometries Ltd. Compositions and methods for use in three dimensional model printing
WO2002045971A1 (en) * 2000-12-07 2002-06-13 Avecia Limited Ink-jet printing process
US6780912B2 (en) * 2001-02-26 2004-08-24 Hewlett-Packard Development Company L.P. Addition of metal ions to improve lightfastness of inkjet inks
US6821329B2 (en) * 2001-10-31 2004-11-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Ink compositions and methods of ink-jet printing on hydrophobic media
US20040202832A1 (en) * 2002-07-03 2004-10-14 Asutosh Nigam Ink-jet recording medium with at least two layers coated upon a substrate, method for recording a water-resistant image on the medium using an ink-jet printer and the recorded medium thereof
US6830310B2 (en) * 2002-10-23 2004-12-14 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Detectable markers in cationic polymeric fixers
US6998429B2 (en) * 2003-01-28 2006-02-14 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Dissolving complexes of anionic dye/cationic polymeric fixer
US7122077B2 (en) * 2003-03-28 2006-10-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Inkjet ink set and method of using same
US7192472B2 (en) * 2003-09-18 2007-03-20 E. I. Du Pont De Nemours And Company Inkjet ink composition
US20060170746A1 (en) * 2005-01-10 2006-08-03 Christian Jackson Inkjet ink set
US7572326B2 (en) * 2007-04-18 2009-08-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fixer fluid and inkjet ink sets including the same
US8142559B2 (en) * 2008-03-31 2012-03-27 Casey Robertson Thermal ink jet ink composition

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007053421A1 (en) 2007-05-10
CN101351511A (zh) 2009-01-21
DE602006018780D1 (de) 2011-01-20
KR101432833B1 (ko) 2014-08-27
US20070100022A1 (en) 2007-05-03
RU2419643C2 (ru) 2011-05-27
ATE491004T1 (de) 2010-12-15
BRPI0619320A2 (pt) 2011-10-04
EP1951827B1 (en) 2010-12-08
CN101351511B (zh) 2012-02-08
EP1951827A1 (en) 2008-08-06
RU2008121237A (ru) 2009-12-10
HK1125127A1 (en) 2009-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101432833B1 (ko) 저부식성 잉크 및 잉크 시스템, 및 저부식성 잉크의 제조방법
US8789936B2 (en) Fixer fluid composition and inkjet ink sets including the same
JP2926028B2 (ja) インクジェット用インク組成物とインクジェットイメージをプリントする方法
EP1321498B9 (en) Use of reduced-corrosion inkjet inks
US8840231B2 (en) Ink-jet printing methods compositions providing improved image durability
EP0838507B1 (en) Ink composition for ink-jet recording and ink set
US7572326B2 (en) Fixer fluid and inkjet ink sets including the same
JP4071035B2 (ja) インクジェット印刷用カラーインクセット
JPWO2006004006A1 (ja) インクジェットインクとそれを用いる印刷方法
US20090197996A1 (en) Dissolving complexes of anionic dye/cationic polymeric fixer
JP2009507992A (ja) インクジェットインクおよびインクセット
US7799121B2 (en) Inkjet ink
JP2003205673A (ja) インクジェット記録方法及び装置及び処理液
JP5271468B2 (ja) インクジェット印刷用インクセット
US7192472B2 (en) Inkjet ink composition
JP3326705B2 (ja) インクジェット記録用インク
US7811369B2 (en) Phthalocyanine dyes formulated with salts and anti-flocculent aromatic polyamines for ink-jet imaging
RU2339668C2 (ru) Водные чернила, струйный способ записи, чернильный картридж, блок записи, струйное устройство записи и способ формирования изображения
JP3552671B2 (ja) インクジェット記録に好ましく用いられるインク組成物
MX2008005374A (es) Tintas de baja corrosividad y sistemas de tinta y metodos para elaborar tintas de baja corrosividad
BRPI0619320B1 (pt) Fixer formulation for ink jet printing and ink jet ink system with low corrosivity
JP3305804B2 (ja) インクジェット記録用インク
JP2001328339A (ja) 画像形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170811

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee