KR20080108046A - 퀴나크리돈 나노크기 안료 입자 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적어도 하나의 작용성 잔기를 포함하는 퀴나크리돈 안료 및 적어도 하나의 작용성 그룹을 포함하는 입체벌크성 안정제 화합물을 포함하고, 작용성 잔기가 작용성 그룹과 비공유적으로 결합되어 있으며, 결합된 안정제의 존재로 인해 입자의 성장 및 응집 정도가 제한되어 나노크기 입자를 제공하는 나노크기 안료 입자 조성물에 관한 것이다.
퀴나크리돈 안료, 입체벌크성 안정제 화합물, 나노크기 안료 입자.
Description
본 발명은 나노크기 퀴나크리돈 안료 입자, 상기 나노크기 퀴나크리돈 안료 입자의 제조방법 및 상기 입자의, 예를 들면, 잉크 조성물에서의 용도에 관한 것이다.
안료는, 예를 들면, 페인트, 플라스틱 및 잉크와 같은 각종 분야에서 유용한 착색제의 일종이다. 염료는 종이와 같은 소정의 기재에 분사된 화상의 광학 콘트라스트를 위한 주요 수단을 제공하고 중요하게는 잉크의 신뢰성있는 분사를 방해하지 않는 쉽게 용해 가능한 착색제이기 때문에 전형적으로 잉크젯 인쇄 잉크로 선택되는 착색제이다. 또한, 염료는, 통상의 안료와 비교하여, 보다 우수하고 뛰어난 색 품질과 함께 광범위한 색상 범위를 잉크에 제공한다. 그러나, 염료는 잉크 비히클에 분자 상태로 용해되기 때문에, 불량한 잉크 성능을 야기하는 원치않는 상호작용, 예를 들면, 빛으로부터의 광산화(광견뢰도가 불량해짐), 잉크에서 종이 또는 기타의 기재로의 염료 확산(화상 품질이 불량해지거나 인쇄가 비쳐 보임) 및 화상과 접촉하는 다른 용매로의 염료의 누출(물/용매 견뢰도가 불량해짐)의 영향을 받기 쉽다. 특정 상황에서는, 안료가 불용성이고 잉크 매트릭스내에서 분자 상태로 용해되지 않으므로 염료는 화상을 통해 확산되고/되거나 화상이 잔류하는 기재로 확산되어도 안료는 확산되지 않기 때문에, 안료가 잉크젯 인쇄 잉크용 착색제로서 보다 나은 대체품이다. 또한, 안료는 염료보다 상당히 덜 비싸므로 모든 인쇄 잉크에 사용하기 위한 매력적인 착색제이다.
잉크젯 인쇄용 안료 사용에 있어서의 주요한 문제점은 이들의 큰 입자 크기와 넓은 입자 크기 분포이며, 이것의 조합은 잉크의 신뢰성있는 분사에 있어 중요한 문제를 일으킬 수 있다(즉, 잉크젯 노즐이 쉽게 막힌다). 안료는 단결정 입자의 형태로는 거의 수득되지 않으며, 결정의 큰 응집물로서 넓은 응집물 크기 분포를 갖는 응집물로서 수득된다. 안료 응집물의 색상 특성은 응집물 크기 및 결정 형태에 따라 광범위하게 변할 수 있다. 따라서, 본 발명의 양태에 의해 해결하고자 하는 과제는 종래의 안료 입자와 관련된 문제들을 최소화하거나 피할 수 있는 보다 작은 안료 입자이다. 본 발명의 나노크기 안료 입자는, 예를 들면, 페인트, 피복제 및 잉크(예를 들면, 잉크젯 인쇄 잉크), 및 플라스틱, 광전자 화상 부재, 사진 부재 및 화장품과 같이 안료가 사용될 수 있는 기타의 조성물에서 유용하다.
인쇄 잉크는 일반적으로 의도되는 업계 용도 및 목적하는 특성에 의해 요구되는 엄격한 성능 요건에 따라 제형화된다. 사무용 인쇄를 위해 제형화되든 제품 인쇄를 위해 제형화되든간에, 특정 잉크는 연마재나 첨예한 물체 또는 화상에 크리 스(crease) 결함(예를 들면, 화상형성된 종이를 구기거나 긁음)을 야기하는 작용에의 노출과 같은 스트레스 조건하에서 로버스트하고 내구성있는 화상을 생성할 것으로 기대된다. 예를 들면, 전형적인 디자인의 압전 잉크젯 장치에서, 잉크 분사 헤드에 대한 기재(화상 수신 부재 또는 중간 전사 부재)의 4회 내지 6회 회전 동안 적절하게 착색된 잉크를 분사함으로써 화상이 적용되며, 즉 각각의 회전 사이에 기재를 기준으로 프린트헤드를 약간 이동시킨다. 이러한 방법은 프린트헤드 디자인을 간소화하며, 작은 이동으로 우수한 점적 표시를 보장한다. 제트 작동 온도에서, 액상 잉크의 점적이 인쇄 장치로부터 분출되고, 잉크 점적이 직접적으로 또는 가열된 중간 전사 벨트 또는 드럼을 통해 기록 기재의 표면에 접촉할 때, 이들이 신속하게 고화되어 고화된 잉크 점적의 소정 패턴을 형성한다.
잉크젯 프린터에 통상적으로 사용되는 핫 멜트 잉크는 잉크 비히클 중에 적어도 하나의 왁스, 예를 들면, 결정질 왁스 및/또는 반결정질 왁스 및 적어도 하나의 비결정질 수지를 포함할 수 있다. 이러한 고체 잉크젯 잉크는 선명한 색 화상을 제공한다. 몇몇 양태에서, 이러한 결정질 왁스계 잉크가 중간 전사 부재, 예를 들면, 전사 드럼 또는 벨트를 부분적으로 냉각시키며, 그후 화상 수상 매체, 예를 들면, 종이로 전사된다. 이러한 종이와 같은 기재로의 화상 전사 작용으로 화상 점적이 퍼트려져, 보다 풍부한 색상과 보다 낮은 퇴적 높이(pile height)를 제공한다. 고체 잉크의 낮은 유동은 또한 종이에 인쇄가 비쳐 보이는 것을 방지한다. 그러나, 결정질 왁스를 인쇄에 사용하는 데에는, 내마모성 화상을 제공하는 데 필요한 잉크의 로버스트성을 감소시킬 수 있는 상기 물질의 취성과 같은 제한점이 있 다. 결과적으로, 증가된 기계적 로버스트성이 요구된다.
미국 특허 제6,902,613호에는 나노크기 안료 50 내지 99중량%와 저분자량 나프탈렌 설폰산 포름알데히드 중합체 1 내지 50중량%를 포함하는 유기 나노크기 안료의 혼합물, 및 직접적인 착색 유기 안료의 제조 및 안료 피니싱에 있어서의 입자 성장 및 결정 상 지시계로서의 이의 용도가 기재되어 있다.
본 발명은 나노크기 퀴나크리돈 안료 입자 및 상기 나노크기 퀴나크리돈 안료 입자의 제조방법을 제공함으로써 상기한 요구 및 그외의 요구들을 해결한다.
본 발명의 양태는 나노크기 퀴나크리돈 안료 입자 및 상기 나노크기 퀴나크리돈 안료 입자의 제조방법을 제공한다.
통상적으로 D50으로 나타내는 "평균" 입자 크기는 입자 크기 분포의 50%에서의 메디언 입자 크기로서 정의되며, 여기서 분포 중의 입자의 50%는 D50 입자 크기 값보다 크고 분포 중의 입자의 나머지 50%는 D50 값보다 작다. 본 명세서에서 사용되는 "입자 직경"이라는 용어는 투과 전자 현미경법에 의해 야기된 입자의 화상으로부터 유도된 바와 같은 안료 입자의 길이를 나타낸다. "나노크기 안료 입자"에 서 사용되는 바와 같은 "나노크기"라는 용어는, 예를 들면, 약 150nm 미만, 예를 들면, 약 1 내지 약 100nm 또는 약 10 내지 약 80nm의 평균 입자 크기 D50를 나타낸다.
입체 안정제는, 예를 들면, 수소 결합, 반 데르 발스력 및 방향족 pi-적층을 통해 안료의 작용성 잔기 및/또는 안료 전구체의 작용성 잔기와 자체 결합하여 나노안료 입자의 결정화를 제어할 수 있는 가능성을 가질 수 있다. 안정제의 상보적 작용성 잔기에서 사용되는 "상보적"이라는 용어는 상보적 작용성 잔기가 유기 안료의 작용성 잔기 및/또는 안료 전구체의 작용성 잔기와 "수소 결합"과 같은 비공유 화학결합할 수 있음을 나타낸다.
"유기 안료의 전구체"에서 사용되는 "전구체"라는 용어는 화합물(예를 들면, 유기 안료)의 전반적인 합성에서 고급 중간체인 화학적 물질일 수 있다. 상기 양태에서, 유기 안료 및 유기 안료의 전구체는 동일한 작용성 잔기를 가질 수도 있고 가지지 않을 수도 있다. 상기 양태에서, 유기 안료의 전구체는 착색된 화합물을 가질 수도 있고 가지지 않을 수도 있다. 상기 양태에서, 유기 안료 및 전구체가 동일한 구조적 특징 또는 특성을 갖는 경우, 유리 안료 및 안료 전구체 각각에 대해 동일한 설명을 반복하기 보다는 편의상 "유기 안료/안료 전구체"라는 문구를 사용한다.
유리 안료/안료 전구체의 작용성 잔기는 안정제의 상보적 작용성 잔기와 비공유적으로 결합할 수 있는 어떠한 적합한 잔기라도 가능하다. 안료의 경우, 예시적인 작용성 잔기는 카보닐 그룹(C=O) 및 치환된 아미노 그룹, 예를 들면, 페닐- NH-페닐을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 안료 전구체의 경우, 작용성 잔기는 카복실산 그룹(COOH), 에스테르 그룹(COOR, 여기서 R은 탄화수소이다) 및 치환된 아미노 그룹, 예를 들면, -NH-페닐-R1 및 -NH-페닐-R2(여기서, R1, R2는 동일하거나 상이할 수 있다)를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
대표적인 전구체는 하기 화학식 1에 제시된 바와 같은 탄화수소 쇄 R을 갖는 아닐린 테레프탈산 및 이의 상응하는 에스테르를 포함한다. 탄화수소 쇄 R은 수소, 탄소수 1 내지 약 20의 직쇄 또는 측쇄 알킬 그룹, 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, i-프로필, 부틸 등, 또는 사이클릭 알킬 그룹, 예를 들면, 사이클로헥실, 또는 방향족 환, 예를 들면, 페닐을 나타낼 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 작용성 잔기 R1 및 R2는 오르토, 메타 또는 파라와 같은 아닐린 방향족 환의 임의의 위치에 존재할 수 있으며, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있고, H, 메틸, 메톡시 및 할라이드(Cl, Br)를 포함한다.
퀴나크리돈 전구체
위의 화학식 1에서,
R = H 또는 탄화수소 쇄
R1 = R2 = H
R = H 또는 탄화수소 쇄
R1 = H; R2 = 할라이드(Cl, Br)
R = H 또는 탄화수소 쇄
R1 = R2 = CH3
R = H 또는 탄화수소 쇄
R1 = H, R2 = CH3
R = H 또는 탄화수소 쇄
R1 = CH3; R2 = 할라이드(Cl, Br)
R = H 또는 탄화수소 쇄
R1 = R2 = 할라이드(Cl, Br)
R = H 또는 탄화수소 쇄
R1 = Cl; R2 = Br
R = H 또는 탄화수소 쇄
R1 = R2 = OCH3
R = H 또는 탄화수소 쇄
R1 = H; R2 = OCH3
R = H 또는 탄화수소 쇄
R1 = OCH3; R2 = 할라이드(Cl, Br)
안정제의 상보적 작용성 잔기는 안정제의 작용성 잔기와 비공유적으로 결합할 수 있는 모든 적합한 잔기일 수 있다. 상보적인 작용성 잔기를 함유하는 예시적인 화합물은 베타 아미노 카복실산, 및 페닐, 벤질, 나프틸 등과 같은 큰 방향족 잔기, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실 등과 같은 탄소수 약 5 내지 약 20의 직쇄 또는 측쇄 지방족 장쇄를 함유하는 이의 에스테르; 베타-하이드록시 카복실산 및 펜틸, 헥실, 사이클로헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실 등과 같은 탄소수 5 내지 약 20의 직쇄, 사이클릭 또는 측쇄 지방족 장쇄를 함유하는 이의 에스테르; 라우르산, 올레산, 팔미트산, 스테아르산과 같은 장쇄 지방족 카복실산을 갖는 소르비톨 에스테르; 폴리비닐피롤리돈, 폴리(1-비닐피롤리돈)-그래프트-(1-헥사데센), 폴리(1-비닐피롤리돈)-그래프트-(1-트리아콘텐) 및 폴리(1-비닐피롤리돈-코-아크릴산)과 같은 중합체성 화합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
안정제의 입제벌크성 그룹은 입자 자기조립도를 나노크기 입자 정도로 제한하는 적합한 잔기일 수 있다. 상기 양태에서, "입자벌크성"이라는 문구는 분자에 결합된 거대 그룹의 공간 배열을 나타낸다. 예를 들면, 피그먼트 레드 122, 피그먼트 레드 202 및 피그먼트 바이올렛 19와 같은 다양한 유기 마젠타 안료를 위한 각종 시판 SPANR's(소르비톨과 팔미트산, 스테아르산 및 올레산과의 에스테르)의 입체 안정제 그룹, 산의 직쇄 지방족 장쇄는 입자 자기조립도를 나노크기 입자 정도로 제한하기에 충분히 "입자벌크성"인 것으로 간주된다.
나노크기 입자를 가능케 하는 대표적인 안정제는 소르비톨(SPANR's)과 팔미 트산(SPANR 40), 스테아르산(SPANR 60) 및 올레산(SPANR 85)과의 모노 및 트리에스테르(여기서, 산의 지방족 쇄가 입체벌크성으로 간주됨), 사이클로헥산올 및 이소폴(Isofol) 20과의 타르타르산 에스테르(여기서, 사이클로헥산 잔기 및 이소폴의 측쇄가 입체벌크성으로 간주됨), 폴리비닐피롤리돈, 폴리(1-비닐피롤리돈)-그래프트-(1-헥사데센), 폴리(1-비닐피롤리돈)-그래프트-(1-트리아콘텐) 및 폴리(1-비닐피롤리돈-코-아크릴산)과 같은 중합체(여기서, 중합체 쇄 자체가 입체벌크성으로 간주됨)을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
전구체/안료의 작용성 잔기와 안정제의 상보적 작용성 잔기 사이의 비공유 화학결합은, 예를 들면, 반 데르 발스력, 이온결합, 수소결합 및/또는 방향족 pi-적층 결합에 의해 제공된다. 상기 양태에서, 비공유결합은 방향족 pi-적층 결합을 배제하고서는 이온결합 및/또는 수소결합이다. 상기 양태에서, 비공유결합은 주로 수소결합일 수 있거나, 주로 방향족 pi-적층 결합일 수 있다.
나노안료는 전형적으로 보다 규치적인 입자 크기 분포와 종횡비를 가지며, 바람직한 종횡비는 약 1:1 내지 약 4:1(길이:폭)이고, 말번 제타사이저 입자 크기 분석기(Malvern Zetasizer particle size analyzer)와 같은 동적 광 산란 기술을 사용하여 측정한, 강도에 의한 메디언 입자 크기는 약 100nm 미만이다.
본 발명의 방법 및 조성물의 장점은 퀴나크리돈 안료의 의도되는 최종 사용 용도를 위해 입자 크기 및 조성을 조정할 수 있는 능력을 제공한다는 것이다. 예를 들면, 나노크기 안료 입자의 색상은 보다 큰 안료 입자에서 관찰되는 바와 동일한 일반 색상을 갖는다. 그러나, 상기 양태에는 폴리(비닐 부티랄-코-비닐 알콜- 코-비닐 아세테이트)와 같은 중합체 결합제에 분산된 퀴나크리돈 안료의 나노크기 안료 입자의 클리어 마일러(Clear MylarR)로의 얇은 피복제의 색채 특성이 기재되어 있는데, 이것은 보다 푸른빛을 띤 색상을 나타내는 보다 낮은 색상 각 및 보다 낮은 b* 값으로의 상당한 이동을 나타내고 a* 값은 변화가 없거나 약간 증가한다. 상기 양태에는, 나노크기 안료 입자, 특히 퀴나크리돈 안료의 나노크기 안료 입자의 색채 특성(색상 각, L*, a*, b* 및 C*)이 기재되어 있는데, 이것은 동적 광 산란 또는 전자 현미경 화상화 기술로 측정한 평균 안료 입자 크기 뿐만 아니라 안료 합성 동안 입자 크기를 조절할 수 있고 또한 피복 또는 기타의 용도를 위한 특정 중합체 결합제 내에서의 분산성을 증진시킬 수 있는 비공유적으로 결합된 안정제를 갖는 안료 조성과 직접 상관성이 있으며 이에 의해 조정 가능하다. 안료 입자의 입자 크기와 입자 크기 분포 둘 다가 감소함에 따라, 입자는 더욱 투명해진다. 이것은, 안료 입자들이 피복, 분무, 분사, 압출 등을 통해 각종 매질에 분산되는 경우에 전반적으로 색 순도가 더 높은 안료 입자를 야기한다.
한 가지 양태에서, 산 페스팅(acid pasting)을 위해, 적합한 제제를 사용하여, 나노안료 입자로의 재침전 작용 이전에 완전히 또는 거의 완전히 분자화되도록 안료를 용해시킬 수 있다. 대표적인 예는 황산, 질산, 염산을 포함한 각종 할로겐화수소산, 인산, 붕산 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
나노안료 입자 제조의 침전 단계 동안 적합한 액체 매질을 사용할 수 있다. 예시적인 액체 매질에는 N-메틸-2-피롤리디논, 디메틸 설폭사이드 및 N,N-디메틸포름아미드와 같은 유기 화합물이 포함되지만, 이에 제한되지 않는다.
적합한 침전제를 임의로 사용할 수 있다. 예시적인 침전제에는 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 바람직하게는 2-프로판올과 같은 알콜, 탈이온수 및 이들의 혼합물이 포함되지만, 이에 제한되지 않는다.
반응에서의 입체 안정제 부하량은 안료의 약 5 내지 약 300몰%, 예를 들면 약 10 내지 약 150몰% 또는 약 20 내지 약 70몰%로 다양할 수 있다. 임의로, 최종 반응 혼합물 중의 나노안료의 농도는 0.5 내지 2중량%, 예를 들면, 0.75 내지 1.5중량% 또는 약 1중량%로 다양할 수 있다.
퀴나크리돈 안료를 제조하는 데에는 몇 가지 방법이 있다: 열 폐환 경로, 산성 폐환 경로 및 디할로겐 테레프탈산법. 처음 두 개의 방법은 중심 방향족 환의 완전한 합성을 포함하며, 이것은 안료 제조 산업에서 널리 사용되고 있다. 마지막 경로는 바로 제조할 수 있는 방향족 시스템으로부터 시작하며 3단계를 포함한다. 제1 단계에서, 방향족 원료 2,5-디할로-1,4-크실렌을 산화시켜 2,5-디할로-테레프탈산을 생성하며, 이를 제2 단계에서 아릴 아민과 반응시켜 2,5-아릴-아미노테레프탈산을 수득한다. 마지막 단계에서, 2,5-아미노테레프탈산을 산성 조건하에서 폐환시켜 퀴나크리돈 안료를 생성한다(반응식 1)
퀴나크리돈 나노안료는 두 가지 방법으로 제조할 수 있다: 산 페스팅과 안료의 재구성(제조방법 I) 및 안료의 완전한 합성(제조방법 II).
제조방법 II에서는, 안정제를 마지막 합성 단계 동안 첨가한다. 안정제는 퀴나크리돈을 제조하기 위한 맨 마지막 합성 단계로서 산성 폐환을 사용하는 합성 경로에 사용할 수 있다.
제조방법 I에서는, 예를 들면, 진한 황산 중의 안료의 용액을 최적량의 입체 안정제를 함유하는 적당한 용매의 용액에 격렬하게 교반하면서 서서히 첨가한다. 첨가 동안, 온도를 약 20 내지 약 60℃로 유지하지만, 퀴나크리돈의 나노입자로의 재침전은 이러한 온도 안팎에서 등온으로 유지시킬 수 있으며, 한 가지 양태에서 및 또 다른 양태에서, 퀴나크리돈의 나노입자로의 재침전 동안의 온도는 이러한 온도 범위 안팎으로 오르내리도록 순환시킬 수도 있다.
형성된 나노크기 퀴나크리돈 안료 입자는, 예를 들면, 각종 조성물에서, 예를 들면, 통상의 펜, 마커 등에 사용되는 잉크를 포함한 액체(수성 또는 비수성) 잉크 비히클, 액체 잉크젯 잉크 조성물, 고체 또는 상 변화 잉크 조성물 등에서 착색제로서 사용될 수 있다. 예를 들면, 착색된 나노입자는 융점이 약 60 내지 약 140℃인 "저에너지" 고체 잉크, 용매계 액체 잉크 또는 알킬옥시화 단량체로 이루어진 방사선 또는 UV-경화성 액체 잉크 및 심지어 수성 잉크를 포함한 각종 잉크 비히클로 제형화시킬 수 있다.
본 발명에 따르는 잉크젯 잉크 조성물은 일반적으로 캐리어, 착색제 및 하나 이상의 부가적인 첨가제를 포함한다. 이러한 첨가제는, 예를 들면, 용매, 왁스, 산화방지제, 점착제, 슬립 조제, 경화성 성분, 예를 들면, 경화성 단량체 및/또는 중합체, 겔화제, 개시제, 증감제, 습윤제, 살생물제, 방부제 등을 포함할 수 있다. 성분들의 구체적인 종류 및 양은 물론, 액체, 경화성, 고체, 핫 멜트, 상 변화, 겔 등과 같은 잉크 조성물의 특정 유형에 따라 좌우될 것이다.
일반적으로, 잉크 조성물은 하나 이상의 착색제를 함유한다. 안료, 염료, 안료와 염료의 혼합물, 안료의 혼합물, 염료의 혼합물 등을 포함하는 바람직하거나 효과적인 착색제를 잉크 조성물에 사용할 수 있다. 상기 양태에서, 잉크 조성물에 사용되는 착색제는 형성된 나노크기 퀴나크리돈 안료 입자로 전적으로 이루어진다. 그러나, 또 다른 양태에서, 나노크기 퀴나크리돈 안료 입자는 하나 이상의 통상적인 또는 기타의 착색 물질과 함께 사용될 수 있으며, 나노크기 퀴나크리돈 안료 입자가 실질적으로 착색제 물질의 대부분을 형성할 수 있는 경우(예를 들면, 약 90중량% 또는 약 95중량% 또는 그 이상), 이들은 착색제 물질의 대부분을 형성(예를 들면, 적어도 50중량% 이상)하거나 착색제 물질의 일부(예를 들면, 50중량% 미만)를 형성할 수 있다. 종래의 안료를 능가하는 나노안료 사용시의 두 가지 주요 잇점은 다음과 같다: 첫번째는 잉크 제형의 신뢰성있는 분사를 가능케 한다는 것(프린트헤드 신뢰성)이고, 두번째는 나노안료의 향상된 색채 성능으로 인해 잉크 조성물내의 안료의 부하량을 감소시킬 수 있다는 것이다.
또한, 잉크 조성물은 산화방지제를 임의로 함유할 수 있다.
또한, 잉크 조성물은 점도 개질제를 임의로 함유할 수 있다.
잉크에 대한 또 다른 임의 첨가제는 청정제, 점착제, 접착제, 가소제 등을 포함한다. 이러한 첨가제는 이들의 일반적인 목적을 위해 통상적인 양으로 포함될 수 있다.
또한, 잉크 조성물은 하나의 캐리어 물질 또는 두 개 이상의 캐리어 물질의 혼합물을 포함한다. 캐리어 물질은, 예를 들면, 잉크 조성물의 특정 유형에 따라 다를 수 있다. 예를 들면, 수성 잉크젯 잉크 조성물은 적합한 캐리어 물질로서 물, 또는 물과 하나 이상의 다른 용매와의 혼합물을 사용할 수 있다. 또 다른 잉크젯 잉크 조성물은 물의 존재 또는 부재하에 캐리어 물질로서 하나 이상의 유기 용매를 사용할 수 있다.
고체(또는 상 변화) 잉크젯 잉크 조성물의 경우에, 캐리어는 하나 이상의 유기 화합물을 포함할 수 있다. 이러한 고체 잉크 조성물용 캐리어는 전형적으로 실온(약 20 내지 약 25℃)에서 고체이지만, 프린트 표면으로의 분사를 위한 프린터 작동 온도에서는 액체로 된다. 따라서, 고체 잉크 조성물에 적합한 캐리어 물질은, 예를 들면, 디아미드, 트리아미드, 테트라아미드 등을 포함한 아미드를 포함할 수 있다.
고체 잉크 조성물에 사용할 수 있는 또 다른 적합한 캐리어 물질은, 예를 들면, 이소시아네이트-유도된 수지 및 왁스, 예를 들면, 우레탄 이소시아네이트-유도된 물질, 우레아 이소시아네이트-유도된 물질, 우레탄/우레아 이소시아네이트-유도된 물질, 이들의 혼합물 등을 포함한다.
추가의 적합한 고체 잉크 캐리어 물질은 파라핀, 미세결정성 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 에스테르 왁스, 아미드 왁스, 지방산, 지방 알콜, 지방 아미드 및 기타의 왁스상 물질, 설폰아미드 물질, 상이한 천연 원료로부터 제조된 수지상 물질 및 여러 합성 수지, 올리고머, 중합체 및 공중합체, 이오노머 등과 이들의 혼합물을 포함한다. 이들 물질 중의 하나 이상을 지방 아미드 물질 및/또는 이소시아네이트-유도된 물질과 혼합하여 사용할 수도 있다.
고체 잉크 조성물 중의 잉크 캐리어는 바람직하거나 효과적인 양으로 잉크에 존재할 수 있다.
방사선, 예를 들면, 자외선 경화성 잉크 조성물의 경우, 잉크 조성물은 전형적으로 경화성 단량체, 경화성 올리고머 또는 경화성 중합체 또는 이들의 혼합물인 캐리어 물질을 포함한다. 경화성 물질은 전형적으로 25℃에서 액체이다. 경화성 잉크 조성물은 착색제 및 상기한 다른 첨가제 이외에, 경화성 왁스 등과 같은 또 다른 경화성 물질을 추가로 포함할 수 있다.
한 가지 양태에서, 적어도 하나의 방사선 경화성 올리고머 및/또는 단량체는 양이온 경화성, 라디칼 경화성 등일 수 있다.
방사선 경화성 단량체 또는 올리고머는, 예를 들면, 점도 저하제로서, 조성물 경화시 결합제로서, 접착 촉진제로서 그리고 및 가교결합제로서 다양하게 기능한다. 적합한 단량체는 저분자량, 저점도 및 저표면장력을 가질 수 있으며, UV광과 같은 방사선에 노출시 중합을 일으키는 작용성 그룹을 포함할 수 있다.
잉크 조성물이 방사선 경화성 잉크 조성물인 양태에서, 잉크 조성물은 적어도 하나의 반응성 단량체 및/또는 올리고머를 포함한다. 그러나, 또 다른 양태는 하나 이상의 반응성 올리고머만을 포함하거나, 하나 이상의 반응성 단량체만을 포 함하거나, 하나 이상의 반응성 올리고머와 하나 이상의 반응성 단량체의 배합물을 포함할 수 있다. 그러나, 한 가지 양태에서, 조성물은 적어도 하나의 반응성(경화성) 단량체를 포함하고, 하나 이상의 추가의 반응성(경화성) 단량체 및/또는 하나 이상의 반응성(경화성) 올리고머를 임의로 포함한다.
본 발명의 양태에서 경화성 단량체 또는 올리고머는, 예를 들면, 잉크의 약 20 내지 약 90중량%, 예를 들면, 약 30 내지 약 85중량% 또는 약 40 내지 약 80중량%의 양으로 잉크에 포함된다. 본 발명의 양태에서, 경화성 단량체 또는 올리고머는 25℃에서 점도가 약 1 내지 약 50cP, 예를 들면, 약 1 내지 약 40cP 또는 약 10 내지 30cP이다. 한 가지 양태에서, 경화성 단량체 또는 올리고머는 25℃에서 점도가 약 20cP이다. 또한, 몇몇 양태에서, 경화성 단량체 또는 올리고머가 피부 자극이 없어서 잉크 조성물을 사용하여 인쇄된 화상이 사용자에게 자극을 주지 않는 것이 바람직하다.
또한, 잉크가 방사선 경화성 잉크인 양태에서, 조성물은 경화성 단량체와 경화성 왁스를 포함한 잉크의 경화성 성분의 중합을 개시하는 개시제, 예를 들면, 광개시제를 추가로 포함한다. 개시제는 조성물에 가용성이어야 한다. 상기 양태에서, 개시제는 UV-활성화 광개시제이다.
본 발명의 양태에서, 개시제는 라디칼 개시제일 수 있다.
또 다른 양태에서, 개시제는 양이온성 개시제일 수 있다.
잉크에 포함되는 개시제의 총량은, 예를 들면, 잉크의 약 0.5 내지 약 15중량%, 예를 들면, 약 1 내지 약 10중량%일 수 있다.
방사선 경화성 잉크과 같은 잉크는 또한 적어도 하나의 겔화제를 임의로 함유할 수 있다. 겔화제는, 예를 들면, 분사 전 및/또는 후에 잉크 조성물의 점도를 조절하기 위해 포함될 수 있다.
잉크 조성물은 겔화제를 적당한 양으로, 예를 들면, 잉크의 약 1 내지 약 50중량%의 양으로 포함할 수 있다. 상기 양태에서, 겔화제는 잉크의 약 2 내지 약 20중량%, 예를 들면, 약 5 내지 약 15중량%의 양으로 존재할 수 있지만, 상기한 범위를 벗어날 수도 있다.
비경화된 상태에서, 본 발명의 양태의 방사선-경화성 잉크 조성물은 저점성 액체이고 쉽게 분사 가능하다. 예를 들면, 본 발명의 양태에서, 잉크의 점도는 60 내지 100℃의 온도에서 8 내지 15mPa.s, 예를 들면, 10 내지 12mPa.s이다. 본 발명의 양태에서, 잉크의 점도는 50℃ 이하의 온도에서, 구체적으로 0 내지 50℃의 온도에서 105 내지 107mPa.s이다. 적당한 경화 에너지 공급원, 예를 들면, 자외선광, 전자 빔 에너지 등에 노출되면, 광개시제가 에너지를 흡수하여, 액체 조성물을 경화물로 전환시키는 반응을 개시한다. 조성물 중의 단량체 및/또는 올리고머는 경화 공급원에 노출되는 동안 중합되어 용이하게 가교결합하는 작용성 그룹을 함유하여 중합체 망상구조를 형성한다. 이러한 중합체 망상구조는, 예를 들면, 내구성, 열 안정성, 광 안정성, 내스크래치성 및 내스미어성(smear resistance)을 갖는 인쇄 화상을 제공한다.
경화성 잉크 조성물과는 달리, 고체 또는 상 변화 잉크 조성물의 융점은 전형적으로 약 50℃ 이상, 예를 들면, 약 50 내지 약 160℃ 또는 그 이상이다. 본 발명의 양태에서, 잉크 조성물의 융점은 약 70 내지 약 140℃, 예를 들면, 약 80 내지 약 100℃이지만, 융점이 상기 범위를 벗어날 수도 있다. 또한, 잉크 조성물의 용융 점도는 일반적으로 분사 온도(예를 들면, 전형적으로 약 75 내지 약 180℃ 또는 약 100 내지 약 150℃ 또는 약 120 내지 약 130℃이지만, 분사 온도가 상기 범위를 벗어날 수 있다)에서 전형적으로 약 2 내지 약 30centipoise, 예를 들면, 약 5 내지 약 20centipoise 또는 약 7 내지 약 15centipoise이지만, 용융 점도가 상기 범위를 벗어날 수 있다.
본 발명의 잉크 조성물은 또한 기타의 물질을 임의로 함유할 수 있으며, 이것은 잉크가 사용되는 프린터의 유형에 따라 좌우될 수 있다. 예를 들면, 캐리어 조성물은 전형적으로 직접 인쇄 모드 또는 간접 또는 오프셋 인쇄 전사 시스템에 사용하도록 고안된다.
본 발명의 잉크 조성물은 어떠한 바람직하거나 적당한 방법으로도 제조할 수 있다.
잉크 조성물 이외에, 나노크기 퀴나크리돈 안료 입자는, 특정 색을 조성물에 제공하는 것이 요구되는 기타의 다양한 용도에 사용될 수 있다. 예를 들면, 나노크기 퀴나크리돈 안료 입자는 이의 적용에 따라 페인트, 수지, 렌즈, 필터, 인쇄 잉크 등을 위한 착색제로서와 같은 용도에서 종래의 안료와 동일한 방식으로 사용될 수도 있다. 예를 들면, 본 발명의 양태의 나노크기 안료 입자는 토너 조성물에 사용될 수 있는데, 토너 조성물은 다른 임의의 첨가제와 함께 중합체 입자 및 나노크기 안료 입자를 포함하며, 이것은 토너 입자로 형성되고 임의로 유동 조제, 전하 조절제, 전하 증진제, 충전제 입자, 방사선 경화성 제제 또는 입자, 표면 박리제 등과 같은 내부 또는 외부 첨가제로 처리된다. 토너 입자를 캐리어 입자와 혼합하여 현상제 조성물을 형성할 수 있다. 토너 및 현상제 조성물은 각종 전자사진 인쇄 시스템에서 사용할 수 있다.
본 발명의 양태에서, 본 발명은 수성 액체 비히클과 본 발명에 기재된 나노안료 입자를 포함하는 잉크 조성물을 포함할 수 있다. 액체 비히클은 물로만 이루어지거나, 물과 수용성 또는 수-혼화성 유기 성분과의 혼합물을 포함할 수 있다.
또 다른 양태에서, 본 발명의 나노안료 입자는 릴리프, 그라비어, 스텐실 및 리소그래피 인쇄에 사용되는 잉크에 적용할 수 있다.
본 발명의 나노크기 안료 입자는, 예를 들면, 페인트, 피복제 및 잉크(예를 들면, 잉크젯 인쇄 잉크), 및 플라스틱, 광전자 화상 부재, 사진 부재 및 화장품과 같이 안료가 사용될 수 있는 기타의 조성물에서 유용하다.
실시예 1 : 나노안료 레드 202의 제조
시판 피그먼트 레드 202[제조원; 바이어(Bayer), 퀸도 마젠타(Quindo Magenta) RV-6883](1.5g, 0.004mol)를 진한 황산 20mL에 교반하면서 용해시켰다. 바이올렛-인디고 용액을 적하 펀넬을 통해 60분 동안 N-메틸-2-피롤리디논 100mL 중의 소르비탄 모노팔미테이트(4.0g, 0.01mol)를 함유하는 용액에 교반하면서 가하였다. 첨가 동안 반응 혼합물의 온도를 40℃ 이하(바람직하게는 실온)로 유지시켰다. 현탁액 색상은 인디고에서 체리 레드로, 마지막에는 레즈베리 레드로 변하였다. 첨가 말기에, 현탁액을 추가로 30분 동안 교반하였다. 현탁액을 유리 프릿을 사용하여 여과하였다. 고체를 디메틸 포름아미드로 3회 세척하고, 디메틸 포름아미드와 탈이온수와의 1:1 혼합물로 1회 세척하였다. 생성된 고체(1g)를 밤새 동결건조시켰다. 투과 전자 현미경으로 관찰한 입자 형태 및 크기는 약 30 내지 약 80nm의 규칙적인 타원형 입자를 나타내었다.
실시예 2 : 나노안료 레드 122의 제조
시판 피그먼트 레드 122(Dainichiseika ECR-186Y)(1.5g, 0.0044mol)를 진한 황산 20mL에 교반하면서 용해시켰다. 바이올렛-인디고 용액을 적하 펀넬을 통해 60분 동안 N-메틸-2-피롤리디논 100mL 중의 소르비탄 트리올레에이트(2.95g, 0.003mol)를 함유하는 용액에 교반하면서 가하였다. 첨가 동안 반응 혼합물의 온도를 40℃ 이하(바람직하게는 실온)로 유지시켰다. 현탁액 색상은 인디고에서 체리 레드로, 마지막에는 레즈베리 레드로 변하였다. 첨가 말기에, 현탁액을 추가로 30분 동안 교반하였다. 이소프로판올(50mL)을 최종 슬러리에 적가하였다. 생성된 현탁액을 유리 프릿을 사용하여 여과하였다. 고체를 디메틸 포름아미드로 3회 세척하고, 디메틸 포름아미드와 탈이온수와의 1:1 혼합물로 1회 세척하였다. 생성된 고체(1g)를 밤새 동결건조시켰다; D50=89 ±1.2nm, GSD=1.5 ±0.02. 투과 전자 현 미경으로 관찰한 입자 형태 및 크기는 약 30 내지 약 120nm의 규칙적인 소판형 입자를 나타내었다.
실시예 3 : 입체 안정제 부재하에서의 나노안료 레드 122의 제조
시판 피그먼트 레드 122(Dainichiseika ECR-186Y)(1.5g, 0.0044mol)를 진한 황산 20mL에 교반하면서 용해시켰다. 바이올렛-인디고 용액을 적하 펀넬을 통해 60분 동안 N-메틸-2-피롤리디논 100mL에 교반하면서 가하였다. 첨가 동안 반응 혼합물의 온도를 40℃ 이하(바람직하게는 실온)로 유지시켰다. 현탁액 색상은 인디고에서 체리 레드로, 마지막에는 레즈베리 레드로 변하였다. 첨가 말기에, 현탁액을 추가로 30분 동안 교반하였다. 이소프로판올(50mL)을 최종 슬러리에 적가하였다. 생성된 현탁액을 유리 프릿을 사용하여 여과하였다. 고체를 디메틸 포름아미드로 3회 세척하고, 디메틸 포름아미드와 탈이온수와의 1:1 혼합물로 1회 세척하였다. 생성된 고체(1g)를 밤새 동결건조시켰다; D50=89 ±1.2nm, GSD=1.5 ±0.02. 투과 전자 현미경으로 관찰한 입자 형태 및 크기는 약 30 내지 약 200nm의 불규칙적인 막대같은 소판형 입자를 나타내었다.
실시예 4 : 나노안료 레드 122의 제조
디클로로 테레프탈산의 합성; 250mL 환저 플라스크에 2,5-디클로로-p-크실렌 5g(0.028mol), 과망간산칼륨 26g(0.165mol), 피리딘 80mL 및 탈이온수 20mL를 도입하였다. 혼합물을 12시간 동안 교반하면서 100℃로 가열하였다. 현탁액이 여전히 고온인 상태로 갈색 산화망간을 여과하고, 갈색 고체를 탈이온수 100mL로 2회 재슬러리화하였다. 액체를 합하고, 용매를 진공에서 제거하였다. 수득된 황색 시럽상 액체를 염산을 사용하여 pH 1로 산성화시켰다. 백색 고체를 유리 프릿을 사용하여 여과하고, 진공 오븐 속에서 50℃에서 밤새 건조시켰다. 수율: 53-87%.
2,5-디-(p-톨루이디노)-테레프탈산의 합성; 아르곤 유입구와 자기 교반기가 장착된 3구 환저 플라스크에 p-톨루이딘 23.19g(0.216mol), 2,5-디클로로-테레프탈산 3.6g(0.014mol), 무수 K2CO3 4.6g(0.033mol), 무수 구리(II) 아세테이트 0.060g(0.00033mol), 요오드화칼륨 0.750g(0.0045mol), 에틸렌 글리콜 16.8g(0.271mol) 및 탈이온수 3.8g(0.211mol)을 충전하였다. 혼합물을 아르곤하에 12시간 동안 130℃로 가열하였다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 탈이온수 50mL로 희석시켰다. 염산을 pH 1로 되도록 교반하면서 첨가하였다. 생성된 짙은 고체를 유리 프릿을 사용하여 여과하였다. 이어서, 고체를 수산화암모늄(3mL)과 탈이온수(250mL)를 함유하는 pH 7의 용액에 용해시켰다. 용해되지 않은 고체는 여과하였다. 생성된 황록색 용액을 아세트산으로 pH 3 내지 4로 되도록 산성화시켰다. 산성화되면, 짙은 갈색 고체가 형성되었다. 고체를 유리 프릿을 사용하여 여과하고, 진공 오븐에서 100℃에서 밤새 건조시켰다. 수율은 31%였다.
퀴나크리돈 PR122 나노의 합성; 자기 교반 바가 장착된 250mL 환저 플라스크에 폴리인산 15g, 2,5-디-(톨루이디노)-테레프탈산의 분말 1g을 충전하였다. 혼합물을 160℃에서 2시간 동안 가열하였다. 짙은 바이올렛 적색이 나타났다. 반응 혼합물을 실온에서 냉각시키고, 진한 황산 80mL로 희석시켰다. 생성된 용액을 적 하 펀넬로 옮겼다. 자주색 용액을 교반하면서 N-메틸-2-피롤리디논 100mL와 SPAN 85 1.96g(0.002mol)을 함유하는 수지 케틀에 적하하였다. 첨가 동안, 온도를 45℃ 이하로 유지시켰다. 첨가가 끝나면, 혼합물을 실온에서 30분 동안 교반하고 유리 프릿을 사용하여 여과하였다. 생성된 고체를 이소프로판올 300mL에 재슬러리화시키고, 유리 프릿에서 여과하며, 탈이온수 300mL에 재슬러리화시켰다. 유리 프릿에서 여과한 후, 생성물을 48시간 동안 동결건조시켰다. 수율은 50%였다. (D50=100 ±1.4nm, GSD=1.71 ±0.04). 투과 전자 현미경으로 관찰한 입자 형태 및 크기는 약 50 내지 약 100nm의 얇은 원형 소판으로 이루어진 규칙적인 형태의 입자를 나타내었다.
실시예 5a: 종래의 안료를 사용한 분산액의 제조
실시예 2에서 제조한 안료의 분산액을 다음의 방법으로 분산시켰다. 제록스 코포레이션으로부터 입수한 폴리(스티렌-b-4-비닐피리딘) 0.062g과 톨루엔[분석 시약 등급, 제조원; Caledon Laboratories] 6.97g을 30mL 용량의 병에 첨가하였다. 이에 후버 프리시즌 프로덕츠 인코포레이티드(Hoover Pricision Products, Inc.)로부터 구입 가능한 1/8인치 직경 440C 등급 25 스틸 볼 70.0g을 가하였다. 실시예 1에서 사용된 시판 안료 0.14g을 병에 첨가하고, 병이 4일 동안 약 7cm/s로 회전하도록 조절된 속도로 자 밀(jar mill)에 배치하였다. 생성된 분산액은 낮은 점도와 우수한 습윤성을 가지며, 이에 따라 분산되었다.
실시예 5b: 종래의 안료를 사용한 분산액의 제조
실시예 2에 사용된 시판 안료의 분산액을 실시예 5a와 동일한 방법으로 제조하였다. 생성된 분산액은 낮은 점도와 우수한 습윤성을 가지며, 이에 따라 분산되었다.
실시예 5c: 나노안료를 사용한 분산액의 제조
실시예 1에서 제조된 나노안료의 분산액을 실시예 5a와 동일한 방법으로 제조하였다. 생성된 분산액은 낮은 점도와 탁월한 습윤성을 가지며, 이에 따라 분산되었다.
실시예 5d: 나노안료를 사용한 분산액의 제조
실시예 2에서 제조된 나노안료의 분산액을 실시예 5a와 동일한 방법으로 제조하였다. 생성된 분산액은 낮은 점도와 탁월한 습윤성을 가지며, 이에 따라 분산되었다.
실시예 5e: 나노안료를 사용한 분산액의 제조
실시예 3에서 제조된 나노안료의 분산액을 실시예 5a와 동일한 방법으로 제조하였다. 생성된 분산액은 낮은 점도와 우수한 습윤성을 가지며, 이에 따라 분산되었다.
실시예 5f: 나노안료를 사용한 분산액의 제조
실시예 2에서 제조된 나노안료의 분산액을 실시예 5a와 동일한 방법으로 제조하였다. 생성된 분산액은 낮은 점도와 탁월한 습윤성을 가지며, 이에 따라 분산되었다. 또한, 분산액은 실시예 5a, 5b, 5c, 5d 및 5e에서 제조된 분산액에 비해 매우 뚜렷하게 청색으로 이동된 색상을 나타내었다.
실시예 6a: 나노안료 분산액의 열 안정성
실시예 2에서 제조된 안료의 분산액을 다음의 방법으로 분산시켰다. 30mL 병에 스테아릴 알콜(제조원; Proctor Gamble, Inc.) 0.82g, 이소파르(Isopar) V(제조원; Alfa Chemicals Ltd.) 1.53g 및 분석 등급 n-부탄올(제조원; Caledon Laboratories Ltd.) 4.12g을 첨가하고, 스테아릴 알콜이 용해되도록 약간 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 상기 균질 용액에 후버 프리시즌 프로덕츠 인코포레이티드로부터 구입 가능한 1/8인치 직경 440C 등급 25 스틸 볼 70.0g을 가하였다. 실시예 1로부터의 안료 0.047g을 병에 가하고, 병이 4일 동안 약 7cm/s로 회전하도록 조절된 속도로 자 밀에 배치하였다. 생성된 분산액 1.5g을 1 드램 바이알로 옮기고 120℃ 오븐에 방치하며, 여기서 분산액의 점도 및 열 안정성을 정량적으로 평가하였다. 실온에서 이소파르 V와 스테아릴 알콜을 위한 상용화제로서 작용하는 n-부탄올은 120℃에서 서서히 증발하여, 안료 분산액 시스템을 위한 유일한 비히클로서 단일상 스테아릴 알콜/이소파르 V를 남긴다. 저점도 분산액은 120℃에서 탁월한 안정성을 나타내며, 17일간에 걸쳐 안료 입자가 비히클로부터 침강되지 않는 것 으로 관찰되었다.
실시예 6b: 나노안료 분산액의 열 안정성
실시예 4에서 제조된 나노안료의 분산액을 실시예 6a에서와 같은 방법으로 제조하였다. 분산액은 120℃에서 탁월한 안정성을 나타내며, 2주간에 걸쳐 안료가 비히클로부터 물리적으로 분리되지 않는 것으로 관찰되었다. 120℃에서 8일 후에도 분산액의 점도는 낮게 유지되며 120℃에서 12일 후에야 더 높아졌다.
실시예 7: 나노안료 PR122 입자를 포함하는 잉크 농축물
잉크 농축물을 실시예 2에서 제조된 나노안료를 기본으로 하여 제조하였다. 유니온 프로세스(Union Process)로부터 입수 가능한 Szegvari 01 어트리터에 후버 프리시즌 프로덕츠 인코포레이티드로부터 구입 가능한 1/8인치 직경 440C 등급 25 스틸 볼 1800.0g을 가하였다. 다음의 성분들을 함께 가하여 600mL 비이커 속에서 120℃에서 용융 혼합하였다: 증류된 폴리에틸렌 왁스(제조원; Baker Petrolite) 114.8g, 트리아미드 왁스 11.1g, 아라카와 코포레이션(Arakawa Corporation)에서 시판하는 KE-100 수지 22.3g, 크롬프톤 코포레이션(Crompton Corp)으로부터 구입 가능한 나우가드(Naugard)-445(산화방지제) 0.3g. 쉐브론 코포레이션(Chevron Corporation)으로부터 구입 가능한 올로아(OLOAR) 11000 8.04g을 상기 용액에 가하고 완전히 용해되도록 교반하였다. 생성된 용액을 어트리터 용기로 정량적으로 옮겼다. 어트리터 용기에 실시예 1로부터의 안료 5.39g을 가하였다. 이어서, 다단 계 임펠러를 어트리터에 부착하고, 임펠러 팁 속도가 약 4.5cm/s로 되도록 속도를 조절하였다. 안료가 첨가된 혼합물을 약 19시간 동안 밤새 마멸시키며, 이때 생성된 잉크 농축물은 탁월한 자유-유동 거동을 나타내며, 그후 이를 방출시키고, 용융된 상태로 스틸 볼로부터 분리하였다.
실시예 8: 나노안료 PR122 입자를 포함하는 잉크 농축물의 희석
실시예 7로부터의 안료가 첨가된 잉크 농축물을 다음의 방법으로 희석시켰다. 실시예 7의 농축물 82.8g을 다음과 같은 용융되고 완전히 혼합된 용액 희석제 57.2g으로 희석시켰다: 베이커 페트롤라이트에서 시판하는 증류된 폴리에틸렌 왁스 28.4g, 트리아미드 왁스 8.74g, 크롬프톤 코포레이션에서 시판하는 S-180(스테아릴 스테아르아미드) 8.95g, 아라카와 코포레이션에서 시판하는 KE-100 수지 22.3g, 크롬프톤 코포레이션에서 시판하는 나우가드-445(산화방지제) 0.3g, 쉐브론 코포레이션에서 시판하는 올로아R 11000 0.62g. 용액을 가열된 분리 펀넬에 가한 다음, 농축물을 오븐 속에서 400RPM으로 교반하면서 실시예 7의 농축물 82.8g에 적가하였다. 농축물에 희석제를 첨가한 후, 유효 잉크의 안료 농도는 2중량%였다. 잉크를 3.5시간 동안 교반한 결과, 우수한 습윤성과 120℃에서 7일간에 걸쳐 우수한 열 안정성을 나타내었으며 눈에 보이는 침강은 일어나지 않았다.
실시예 9: 분산액으로부터 제조된 피복제에 대한 색채 데이타
하기 표 1의 데이타는 실시예 5a, 5b, 5c, 5d, 5e 및 5f에서 제조된 톨루엔 계 분산액으로부터의 클리어 마일러R 상의 8-패트 피복제로부터 입수된 상대적인 색채 데이타를 보여준다. X-RITE 938 분광밀도계(spectrodensitometer)를 사용하여 색채 특성을 평가하였다. 아래 데이타는 마젠타 O.D.=1.5로 정규화시켰다.
메트릭 | 참조용 종래의 안료 | 참조용 종래의 안료 | 실시예 1 로부터의 나노 PR202 | 실시예 2 로부터의 나노 PR122 | 실시예 3 으로부터의 나노 PR122 | 실시예 4 로부터의 나노 PR122 |
PR202, 바이어 퀸도 마젠타 RV-6883 | 다니치세이카 PR122, ECR-186Y | |||||
L* | 53.43 | 51.69 | 54.09 | 51.44 | 53.59 | 51.80 |
a* | 79.08 | 77.70 | 80.92 | 78.92 | 79.50 | 78.79 |
b* | -33.90 | -33.13 | -36.12 | -36.60 | -33.5 | -38.70 |
색상 각(도) | 336.8 | 336.7 | 336.0 | 335.1 | 337.1 | 333.8 |
C* | 86.1 | 84.6 | 88.6 | 87.0 | 86.3 | 87.8 |
표 1의 데이타는 각각의 종래 안료 유사물을 사용하여 제조된 피복제를 능가하는 나노안료를 기본으로 하는 피복제의 향상된 채도를 보여준다. 실시예 4에 기재되어 있는 합성된 PR122 사용시, 향상된 채도 뿐만 아니라 상당히 청색으로 이동된 색상 각이 실현되었다.
Claims (3)
- 적어도 하나의 작용성 잔기를 포함하는 퀴나크리돈 안료 및적어도 하나의 작용성 그룹을 포함하는 입체벌크성 안정제 화합물을 포함하는 나노크기 안료 입자 조성물로서,작용성 잔기가 작용성 그룹과 비공유적으로 결합되어 있으며,결합된 안정제의 존재로 인해 입자의 성장 및 응집 정도가 제한되어 나노크기 입자를 제공하는 나노크기 안료 입자 조성물.
- 나노크기 퀴나크리돈 안료 입자의 제조방법으로서,적어도 하나의 작용성 잔기를 포함하는 조 퀴나크리돈 안료(a)와 액체 매질(b)을 포함하는 제1 용액을 제조하는 단계,작용성 잔기와 비공유적으로 결합하는 하나 이상의 작용성 그룹을 갖는 입체벌크성 안정제 화합물(a)과 액체 매질(b)을 포함하는 제2 용액을 제조하는 단계,제1 반응 혼합물을 제2 반응 혼합물에 배합하여 제3 용액을 형성하는 단계 및직접 커플링 반응을 수행하여, 작용성 잔기가 작용성 그룹과 비공유적으로 결합되고 나노크기 입자 크기를 갖는 퀴나크리돈 안료 조성물을 형성하는 단계를 포함하는 나노크기 퀴나크리돈 안료 입자의 제조방법.
- 나노크기 퀴나크리돈 안료 입자의 제조방법으로서,산 중의 적어도 하나의 작용성 잔기를 포함하는 퀴나크리돈 안료를 포함하는 제1 용액을 제조하는 단계,유기 매질 및 안료의 작용성 잔기와 비공유적으로 결합하는 하나 이상의 작용성 그룹을 갖는 입체벌크성 안정제 화합물을 포함하는 제2 용액을 제조하는 단계,제2 용액을 제1 용액으로 처리하는 단계 및작용성 잔기가 작용성 그룹과 비공유적으로 결합되고 나노크기 입자 크기를 갖는 퀴나크리돈 안료 입자를 제1 용액으로부터 침전시키는 단계를 포함하는 나노크기 퀴나크리돈 안료 입자의 제조방법.
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