KR20100043240A - 얇은 알루미늄 효과 안료를 포함하는 잉크 젯 프린팅 잉크 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하기 특성을 갖는 알루미늄 효과 안료에 관한 것이다:
a) 1㎛ 내지 15㎛의 부피 평균화된 입자 크기 분포 곡선의 d50-값
b) SEM 이미지로부터 카운팅하는 것에 의해 측정된 15 내지 150nm의 평균 두께 h50
c) [111]- 또는 [222]- 반사가 아닌 메인 피크를 나타내는 본질적 면-평형 정렬로 상기 알루미늄 효과 안료에서 측정된 x-ray 회절도(diffractogram).
또한, 본 발명은 잉크 젯 프린팅 잉크 및 잉크 젯 프린팅 잉크의 제조 방법 및 알루미늄 효과 안료 뿐 아니라 잉크 젯 프린팅 잉크의 용도에 관한 것이다.

Description

얇은 알루미늄 효과 안료를 포함하는 잉크 젯 프린팅 잉크 및 방법{INK JET PRINTING INK CONTAINING THIN ALUMINIUM EFFECT PIGMENTS AND METHOD}
본 발명은 알루미늄 효과 안료, 상기 알루미늄 효과 안료를 포함하는 잉크 젯 프린팅 잉크, 및 프린팅 방법 뿐 아니라 잉크 젯 프린팅 잉크의 제조 방법 및 잉크 젯 프린팅 잉크에서 알루미늄 효과 안료의 용도에 관한 것이다.
잉크 젯 프린팅 기술에서, 잉크 젯 프린팅 잉크의 작은 방울은 기재 표면 및 프린팅 장치 간의 물리적 접촉 없이 프린팅을 위한 기재의 표면상에 직접 발사된다. 프린팅 표면 상 각각의 방울의 배치(placement)는 전자적으로 조절된다. 잉크 젯 프린팅 기술은 한편으로 종이, 카드보드 등에, 다른 한편으로 예를 들어 캔, 병, 포일 등과 같은 제품에 가변적 데이터 및 이미지의 프린팅을 위한 중요한 기술이 되었다. 또한 잉크 젯트 기술을 사용하여 계란과 같은 깨지기 쉬운 물체에 직접 프린트하는 것도 가능하다. 잉크 젯 기술은 이들 데이터 및 이미지를 고속으로 프린트하는 것을 가능하게 한다.
정전기, 자기, 피에조전자, 전자-열적, 기게적 마이크로-밸브, 및 스파크 방전 기술과 같이, 과거에 방울 생성을 위한 다양한 원리가 개발되었다. 방울 생성의 타입과 무관하게, 잉크 젯 기술은 기본적으로 두 개의 기본적인 카테고리, 즉 연속적 잉크 젯 - CIJ - 및 임펄스 또는 드롭-온-디맨드 - DOD - 잉크 젯 기술로 분류된다.
연속적 잉크 젯 기술은 연속적 스트림에서 기재 표면으로 지시된 잉크의 방울을 생성하기 위해 노즐을 통한 가압된 잉크 방출을 특징으로 한다.
임펄스 잉크 젯 기술은 잉크 공급이 대기압에서 또는 그 근처에서 유지되는 점에서 연속적 잉크 젯 기술과 상이하다. 잉크 방울은 제어된 여기(controlled excitation)가 방울-생성 변환기에 적용될 때 단지 요구에 따라 노즐을 통해 방출된다. 임펄스 잉크 젯(또는 드롭-온-디맨드) 개술은 컬러 프린터에 우선적으로 사용된다.
최근에 기본 색상인 노란색, 남색 및 마젠타와, 종종 검정색으로 컬러 프린트의 생성을 가능하게 하는 컬러 프린터가 개발되었다. 이들 컬러는 리소그래피, 그라비어 및 플렉소 프린팅과 같이, 수립된 프린팅 프로세스에서 프로세스 컬러로서 광범위하게 사용된다.
컬러 프린트의 품질을 더욱 향상시키기 위하여, 특히 포토 프린팅을 위한 증가하는 적용의 관점에서, 소위 "스폿 컬러(spot colour)"가 사용된다. 오프셋 프린팅에서, 스폿 컬러는 단일 가동(single run)을 사용하여 프린트된 순수 또는 혼합된 잉크에 의해 생성된 임의의 컬러이다. 이들 스폿 컬러는 4가지 기본 컬러 외에 오렌지색 및 녹색 또는 프린트된 이미지의 선명성 및 컬러 범위를 확장하는 임의의 다른 컬러를 포함할 수 있다.
EP 1 205 521호는 잉크 젯 프로세스를 위한 안료 제조를 기재하고 있으며, 이에 따르면 광범위한 안료가 사용될 수 있다. 안료 제제를 제조할 때, 모든 성분들은 밀에서 세분되어 바람직하게는 99%의 입자가 1㎛ 미만의 입자 크기를 갖는 입자 크기가 얻어진다. 1㎛ 미만의 입자 크기를 갖는 안료는 프린트에서 금속성 외관을 생성할 수 없는 다소 구형 특성(spherical nature)을 갖는다.
JP 11-323223A는 pvd 법으로 제조된 금속성 안료를 함유하는 잉크 젯 프린팅 잉크를 기재하고 있다.
또한, WO2006/101054 A1은 pvd-금속성 안료를 함유하는 잉크 젯 프린팅 잉크를 기재하고 있다.
불리하게도, 합당한 비용으로 고광택, 고 로프(lop) 및 높은 은폐력과 같은 고품질을 가진 금속 효과 또는 금속성 외관을 갖는 잉크 젯 프린트, 특히 포토 프린트를 생성하는 것이 만족스럽게 가능한 것은 아니다. pvd-금속성 안료는 매우 비싸고, 강한 응집 경향에 기인하여 다루기가 용이하지 않다.
본 발명의 목적은 수용가능한 범위의 비용이고 금속성 외관을 갖는 프린트를 제조하는 것을 가능하게 하는 잉크 젯 프린팅 잉크 뿐 아니라 잉크 젯 프린팅 잉크에서의 사용을 위해 적합한 알루미늄 효과 안료를 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 잉크 젯 프린팅 잉크에서 사용할 때 감소된 응집의 경향을 가지는 알루미늄 효과 안료를 제공하는 것이다.
상기 목적은 하기 특성을 갖는 알루미늄 효과 안료를 제공하는 것에 의해 해결된다 :
a) 1㎛ 내지 15㎛ 범위의 부피 평균화된 입자 크기 분포 곡선의 d50-값
b) SEM 이미지로부터 카운팅하는 것에 의해 측정된 15 내지 150nm의 평균 두께 h50
c) [111]- 또는 [222]- 반사가 아닌 메인 피크를 나타내는 본질적 면-평형 정렬로 상기 알루미늄 효과 안료에서 측정된 x-ray 회절도(diffractogram).
본 발명의 알루미늄 효과 안료의 바람직한 구현예는 종속항 2 내지 12에 구체화된다.
본 발명의 근원적인 목적은 또한 본 발명의 알루미늄 효과 안료를 포함하는 잉크 젯 프린팅 잉크에 의해 해결된다.
본 발명의 잉크 젯 프린팅 잉크의 바람직한 구현예는 종속항 14 내지 24에 구체화된다.
또한, 본 발명의 목적은 바람직하게는 잉크 젯 프린터를 사용하여, 기재의 표면에 청구항 13 내지 24 중 어느 하나의 잉크 젯 프린팅 잉크를 적용하는 것을 포함하는 프린팅 방법에 의해 해결된다.
바람직한 구현예는 종속항 26에 구체화된다.
본 발명의 목적은 또한, 용매, 희석제 및/또는 바인딩제와 같은 잉크 젯 프린팅 잉크의 성분들과 함께 알루미늄 효과 안료를 부드럽게 혼합하는 것을 포함하는, 청구항 13 내지 24 중 어느 하나에 따른 잉크 젯 프린팅 잉크를 제조하는 방법에 의해 해결된다. 알루미늄 효과 안료를 부드럽게 혼합하는 것은, 혼합 프로세스 도중 상기 알루미늄 효과 안료가, 반사율과 같은 우수한 광학 특성을 손상하는 것처럼, 손상되지 않는 것을 의미한다.
또한, 본 발명의 목적은 잉크 젯 프린팅 잉크에 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 하나의 알루미늄 효과 안료의 사용에 의해 해결된다. 바람직하게는, 알루미늄 효과 안료는 청구항 13 내지 24 중 어느 하나에 청구된 바와 같은 잉크 젯 프린팅 잉크의 제조에 사용된다.
마지막으로, 본 발명의 목적은 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 하나에 따른 알루미늄 효과 안료 또는 청구항 13 내지 청구항 24 중 어느 하나의 잉크 젯 프린팅 잉크로 코팅된 물품에 의해 해결된다. 그러한 물품은, 예를 들어, 종이, 카드보드, 플라스틱 또는 금속성 재료로 만들어진 포일, 라벨, 유리, 세라믹 재료, 플라스틱 재료 또는 금속성 재료, 직물 등으로 만들어진 병 및 용기일 수 있다.
본 발명으로 값비싸고 성가신 pvd-법으로 제조되지 않은 잉크 젯 프린팅 잉크로 알루미늄 효과 안료를 도입하는 높은 클래스의 금속성 외관을 갖는 잉크 젯 프린트를 제조하는 것이 가능하다는 것이 놀랍게도 밝혀졌다. 또한, 잉크 젯 프린팅 잉크에서 사용시 본 발명의 알루미늄 효과 안료는 놀랍게도 감소된 응집 경향을 갖는다. 따라서 본 발명의 알루미늄 효과 안료는 pvd 알루미늄 안료, 즉 물리적 증착에 의해 얻어진 알루미늄 안료에 비해 잉크 젯 프린팅 잉크로 보다 쉽게 도입될 수 있다.
프린트의 품질은 pvd-법에 의해 제조된 알루미늄 안료를 사용하여 얻어진 것과 매우 유사하다. 본 발명의 알루미늄 효과 안료는 습식 그라인딩법에 의해 제조된다. 그라운드 알루미늄 효과 안료를 얻는 프로세스는, 인용에 의해 도입된, 예를 들어, EP 1 613 702 A1에 기재된다. 요약하면, 알루미늄 효과 안료는 바람직하게는 거의 구형, 알루미늄 입자를 볼 밀 또는 펄 밀에서 그라인딩하여 제조된다.
본 발명의 알루미늄 효과 안료는 1㎛ 내지 15㎛의 부피 평균화된 입자 크기 분포 곡선의 d50-값 및 SEM 이미지로부터 카운팅하는 것에 의해 측정된 15 내지 150nm의 평균 두께 h50을 특징으로 하는 입자의 특정 조합의 관점에서 EP 1 613 702 A1에 기재된 것에 비해 상이하다.
전술한 특성의 조합을 가진 알루미늄 효과 안료는 잉크 젯 프린팅 잉크에서의 사용을 위해 적합한 것으로 밝혀졌다.
알루미늄 효과 안료는 플레이틀릿-유사 형태(platelet-like form)를 갖고, 그에 따라 투사광을 직접 반사하는 마이크로-미러와 같은 작용을 한다. 만일 금속 안료가 1㎛ (d50) 미만의 크기로 감소되면, 이들은 너무 작아서 플레이트-유사(plate-like) 미러로서 작용할 수 없다. 그러나, 만일 금속 안료 플레이크 크기가 1㎛ 이상(d50-값)이면, 놀랍게도 이러한 작은 금속 플레이크는 여전히 알루미늄 효과 안료로서 작용하며, 즉 균일하고 지시된 방식으로 광을 반사할 수 있다.
만일 평균 크기가 15 ㎛를 넘으면 안료는 잉크 젯 구조의 튜브, 채널, 필터, 노즐 등과 같은 구조를 통해 더 이상 통과할 수 없다. 전체 구조의 일부분은 막힐 것이고, 잉크 젯 헤드는 실제적으로 작동불능될 것이다.
d50-값은 레이저 산란법으로 측정된 부피-평균화된 입자 크기 분포를 의미한다. 그러한 입자 크기는 Cilas 1064와 같은 도구로 측정된다.
관찰자에게 알루미늄 효과 안료를 함유하는 이미지의 가장 매혹적인 모습을 제공하기 위해서는 알루미늄 효과 안료 또는 플레이크가 랜덤으로 배열되는 것이 아니라 본질적으로 기재의 표면에 평행하게 배열되는 것이 필요하다. 이러한 경우에 투사 광은 보다 균질한 방식으로 반사된다. 만일 알루미늄 효과 안료가 잉크 젯 프린팅 잉크에서 랜덤으로 배향되면 투사 광 또한 랜덤으로 반사되며, 이는 금속성 광택을 감소시키고, 관찰자에게 매혹적이지 못하다.
잉크 젯 프린팅 잉크의 작은 방울을 기재의 표면에 적용한 후, 잉크 젯 프린팅 잉크는, 예를 들어 가열 및/또는 UV 조사에 의해 건조 또는 경화된다. 이러한 프로세스는 기재에 잉크의 침착(deposition) 후 즉시 발생한다. 건조 또는 경화를 위한 시간은, 건조 또는 경화 메커니즘에 의존하여, 통상적으로 몇초 내지 몇분의 범위에 있다. 이러한 매우 짧은 시간 동안 알루미늄 효과 안료는 놀랍게도 프린트된 잉크의 표면에 본질적으로 평행하게 배향된다.
이론에 의해 구속되려는 의도는 아니지만, 현재 작은 크기의 알루미늄 효과 안료가 적용 후 즉시 잉크의 작은 방울에서 알루미늄 효과 안료의 보다 신속한 배향을 용이하게 하는 것으로 생각되고 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 알루미늄 효과 안료는 약 1㎛ 내지 12㎛, 바람직하게는 약 1.5㎛ 내지 8㎛, 가장 바람직하게는 약 2㎛ 내지 6㎛ 미만 범위의 d50-값(Cilas)을 갖는다.
잉크 젯 프린팅 잉크의 프린팅 후 얻어진 금속성 효과의 관점에서 2㎛ 내지 5㎛ (d50-값 Cilas) 범위의 입자 직경 또는 입자 크기가 매우 월등한 것으로 밝혀졌다.
바람직하게는, 99% 이상의 입자 크기 분포 곡선(d99)이 약 14㎛ 미만의 범위에 있다. 보다 바람직하게는, 99% 이상의 입자 크기 분포 곡선이 약 12㎛ 미만의 범위에 있다.
또한, 알루미늄 효과 안료의 입자 크기 분포(PSD)가 매우 협소한 것이 바람직하다. 바람직하게는 100%의 알루미늄 효과 입자(d100)가 15㎛ 미만, 보다 바람직하게는 12㎛ 미만의 입자 크기를 갖는다.
본 발명의 다른 바람직한 구현예에 따르면, 100%의 입자 크기 분포 곡선이 0.5 내지 8㎛의 범위, 보다 바람직하게는 1 내지 7㎛의 범위에 있다.
확립된 잉크 젯 프린팅 잉크 기술을 사용하기 위하여, 예를 들어, 젯 노즐 개구 또는 잉크 젯 구조의 다른 부분이 통상적으로 약 20 내지 50㎛의 범위에 있기 때문에, 최대 12㎛ 이하의 직경을 갖는 알루미늄 효과 안료를 사용하는 것이 가장 바람직하다.
기본적으로, 알루미늄 효과 안료의 크기 상한의 한도는 튜브, 채널, 필터 및 젯 개구와 같은 전체 프린팅 구조의 크기에 의해 결정된다. 프린팅 구조는 잉크 젯 프린팅 잉크에서 펌프와 같이 작동할 수 있도록 되어야 한다. 만일 잉크 젯 프린트 헤드가 예를 들어 더 큰 젯 개구를 사용하는 경우, 더 큰 알루미늄 효과 안료를 사용하는 것도 가능하다.
알루미늄 효과 안료 대 젯 개구의 직경의 평균 크기, 바람직하게는 절대 크기의 비, (d50-값 Cilas) 평균 크기의 비는, 유리하게는 0.02 내지 0.5의 범위, 및 바람직하게는 0.03 내지 0.2의 범위, 및 가장 바람직하게는 0.04 내지 0.12의 범위이다.
이러한 평균 크기를 가진 플레이틀릿-형상 금속 안료는 통상적으로 사용되는 젓 프린트 헤드의 젯 노즐을 통해 손쉽게 핏트된다.
SEM 이미지로부터 카운팅하는 것에 의해 측정된 알루미늄 효과 안료의 평균 두께 h50은 15 내지 150nm이다.
기재 상에 본 발명의 잉크 젯 프린팅 잉크를 적용한 후, 프린트된 잉크 젯 프린팅 잉크의 매우 매혹적인 알루미늄 효과는 이러한 매우 얇은 평균 두께를 가지는 금속 안료로만 달성될 수 있는 것으로 나타났다.
이러한 알루미늄 효과 안료는 전술한 바와 같이 SEM 이미지로부터 카운팅하는 것에 의해 측정된 15 내지 150nm의 평균 두께 h50을 갖는다. 보다 바람직하게는 평균 두께 h50이 15 내지 100nm 이고, 보다 더 바람직하게는 20 내지 80nm 이다.
또한 매우 바람직한 평균 두께 h50은 30 내지 80nm 미만이다. 그와 같은 얇은 알루미늄 효과 안료로 고 광택 효과가 달성될 수 있다. 고광택 및 고 로프 외에도, 프린팅은 pvd-안료에 대해 보통 통상적인 액체 금속 효과의 외관을 갖는다.
80 내지 130nm의 평균 두께 h50으로, 덜 광택성이지만 여전히 합당한(reasonable) 금속성 효과가 달성될 수 있다.
h50 15nm 미만에서 안료는 너무나 투명하고 그들의 감소된 반사 특성에 기인하여 이미 너무 어둡게 나타난다. h50 150nm를 넘으면 알루미늄 효과 안료의 광학 성능이 감소되고 감소된 은폐력, 즉 중량당 알루미늄 효과 안료의 커버리지로서 계산된 비 커버리지(specific coverage)에 기인하여 안료 재료가 쇠약해진다.
통상적으로 입자 두께는 주사 전자 현미경법(SEM)에 의해 및/또는 (DIN 55923에 따른) 물 커버리지를 구하는 것에 의해 측정된다. 물 커버리지의 측정은 단지 평균 두께만을 얻고, 입자 두께의 분포는 얻을 수 없다.
공지된 강한 응집하려는 경향을 가진 pvd 알루미늄 안료에 대하여 이러한 방법은 전혀 사용될 수 없다.
이러한 이유로 본 발명의 알루미늄 효과 안료의 평균 두께는 SEM에 의해 측정된다. 통상적으로 대표적인 통계를 얻기 위하여 적어도 100 입자가 분석된다.
본 발명의 잉크 젯 프린팅 잉크 내로 도입된 본 발명의 알루미늄 효과 안료는 x-ray 회절 패턴에 관해서 pvd-안료와 유의하게 상이하다. XRD 법(X-ray Reflection Diffraction)에 의해 플레이틀릿 형상 알루미늄 효과 안료를 특징화하기 위하여 측정에 앞서 안료를 본질적으로 면 평형 배향으로 배향시켰다.
본질적으로 면 평형 정렬로 본 발명의 알루미늄 효과 안료에서 계산된 x-ray 회절도(XRD)는, [111]- 또는 [222]- 반사가 아닌, 통상적으로 하나 또는 두개의 메인 피크를 나타낸다.
측정은 시중에서 입수가능한 대부분의 x-ray 회절계로 행해질 수 있다.
본 발명에서 용어 "본질적으로 면 평형 정렬(essentially plane-parrel alignment)"은 안료의 80% 이상이 기재 표면에 대해 +/- 15°의 허용값(tolerance) 내에서 기재 표면에 평행하게 배향되는 것을 의미한다.
"[111] 평면"으로 명명한 것은 밀러 지수(Miller's indices)를 나타낸다. [111] 평면은 면-중심 큐빅 격자(face-centered cubic lattice)의 가장 농후하게 패킹된 대각선 면이다.
본 발명의 알루미늄 효과 안료의 [111] 면은, 적어도 관찰가능하다면, 약하다. [222] 면은 보다 더 약하고 탐지되지 않을 수 있다.
본 발명의 알루미늄 효과 안료의 메인 피크는 [200] 면 및/또는 [220] 면의 것들이다. 메인 피크가 [200] 면의 하나인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 알루미늄 효과 안료의 피크 강도의 비 [111]/[200]은 항상 < 1 이다. 바람직하게는 < 0.5이고, 가장 바람직하게는 < 0.1 이다.
이 결과는 pvd-안료와 대조된다 : 이들 안료는 항상 [111]- 또는 [222]- 면의 반사에 상응하는 메인 피크를 나타낸다.
이 결과는 포일 상으로 스퍼터링된 알루미늄이 전술한 반사성을 갖는 단결정을 본질적으로 형성한다는 잘 알려진 사실을 반영한다.
이들 결과는 그라인딩 프로세스 도중 알루미늄 효과 안료 변형의 플라스틱 상태의 특성을 반영하는 것으로 추측된다. 통상적인 다결정 알루미늄 파우더는 통상적으로 용융된 알루미늄의 원자화에 의해 얻어지며, 이는 그라인딩 보디로서 일반적으로 볼 또는 구체를 사용하여, 변형 그라인딩 프로세스 도중 강한 전단력을 받는다. 결정자(crystallite)는 서로간에 전단되며, 여기서 가장 농후하게 패킹된 [111]-면은 전단 면을 나타낸다. 그라인딩 프로세스는 원래 플레이틀릿 표면에 대해 수직으로 발생하기 때문에, [111] 면은 면 표면으로부터 떨어져 나간다. 결과적으로 [111] 면 및 제2의 [222]-면의 피크 강도는 계속되는 그라인딩 프로세스 도중 감소한다. 동시에 [200] 및 [220] 면에 상응하는 피크들은 강화되며, 이는 최종적으로 메인 피크가 된다.
알루미늄 효과 안료의 주사 전자 현미경 이미지를 카운팅하는 것으로부터 얻어지고, 하기 식
Δh = 100 (h90-h10)/h50 (Ｉ)
에 따른 각각의 수 가중된 누적 분포로부터 계산된 두께 분포 Δh의 상대 폭은 바람직하게는 30 내지 140%이며, ("두께 스팬(thickness span)")
여기서 h90은 절대 높이의 90%를 커버하는 안료의 수이고, h10은 절대 높이의 10%를 커버하는 안료의 수이고, h50은 상기 알루미늄 효과 안료의 절대 높이의 50%를 커버하는 안료의 수이다.
상기 안료는 본 명세서에 인용에 의해 도입된 WO2004/087816 A2에 원칙적으로 기재되어 있다. 그러나, 본 발명의 알루미늄 효과 안료는, 1㎛ 내지 15㎛의 부피 평균화된 입자 크기 분포 곡선의 d50-값 및 SEM 이미지로부터 카운팅하는 것에 의해 측정된 15 내지 150nm의 평균 두께 h50의 입자 특징의 특정한 조합과 관련하여 WO2004/087816 A2으로부터 알려진 것과는 상이하다.
보다 바람직한 구현예에서, 수 가중된 누적 분포 Δh는 30 내지 100% 범위, 및 보다 바람직하게는 30 내지 70% 범위이다.
매우 더 바람직하게는 알루미늄 효과 안료가 15 내지 80nm의 평균 두께 평균 두께 h50, 및 30 내지 70% 미만의 Δh를 갖는다.
본 발명의 알루미늄 효과 안료의 그러한 얇은 입자 두께 분포 곡선은 놀랍게도, 기재 상에 본 발명의 잉크 젯 프린팅 잉크의 적용 후 pvd-알루미늄 안료와 매우 유사한 매우 높은 광택 및 플롭-효과와 액체-금속 효과를 가진 광학 효과를 부여하는 것으로 나타났다.
낮은 Δh는 원하는 높은 클래스의 광학 효과를 얻는데 필수이다. 140%를 넘는 Δh를 가진 안료는 잉크 젯 프린팅 잉크에서 적절하게 적층되지 않는다. 또한, 배향의 매우 짧은 시간 때문에, 우수한 배향은 140% 미만, 보다 바람직하게는 100% 미만의 Δh를 가진 안료에 대해서만 달성될 수 있다.
본 발명의 잉크 젯 프린팅 잉크는 본 발명의 잉크 젯 프린팅 잉크의 적용 도중 및 후에 본질적으로 모든 알루미늄 효과 안료의 균일한 및 짧은 시간의 배향을 가능하게 하기 위해 청구항에 기재된 입자 두께 분포 곡선 및 입자 크기의 보다 협소한 스팬을 가지는 매우 얇은 알루미늄 효과 안료를 포함한다.
본 발명의 알루미늄 효과 안료는 그라인딩법에 의해 얻어진 종래의 알루미늄 효과 안료에 비해 매우 높은 은폐력을 나타낸다.
본 발명의 알루미늄 효과 안료는 바람직하게는 110nm 미만 및 보다 바람직하게는 75nm 미만의 h90-값을 가지는 두께 분포 곡선을 나타낸다. 두께 분포의 h95-값은 바람직하게는 150nm 미만이고, 보다 바람직하게는 120nm 미만이다. 또한, h99-값은 바람직하게는 140nm 미만이고, 보다 바람직하게는 90nm 미만이다.
본 발명의 알루미늄 효과 안료의 그러한 협소한 두께 분포는 프린트된 잉크 젯 프린팅 잉크의 프린트에 매우 우수한 적층을 가져온다.
따라서, 본 발명의 이들 안료는 매우 우수한 광택 및 플롭(flop) 효과를 나타낸다.
본 발명의 알루미늄 효과 안료의 애스펙트비 f는 바람직하게는 약 30 내지 500의 범위이고, 보다 바람직하게는 상기 애스펙트비가 약 35 내지 300의 범위이고, 가장 바람직하게는 40 내지 200의 범위이다. 애스펙트비는 평균 입자 두께에 의해 나눠진 평균 입자 크기의 비율이며, 하기 식 (Ⅱ)에 의해 표시된다.
Figure pct00001
기재의 표면에 잉크 젯 프린팅 잉크의 적용 후 알루미늄 효과 안료의 배향을 위한 시간을 최소화하기 위하여 이러한 애스펙트 비가 유용한 것으로 입증되었다.
본 발명의 잉크 젯 프린팅 잉크용으로 사용되는 본 발명의 알루미늄 효과 안료는 리핑(leafing) 또는 비리핑(nonleafing) 타입일 수 있다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 알루미늄 효과 안료는 리핑 안료이다. 리핑 안료는 배향된 방식으로, 즉, 기재 상에 프린트된 후, 잉크 젯 프린팅 잉크의 표면에, 기재의 표면에 본질적으로 평행하게 배열되는 반면, 비리핑 안료는 그들이 적용되는 기재 및 건조된 프린팅 잉크 사이에 잉크 젯 프린팅 잉크 균질성 내에서 그들 자신을 배열한다.
바람직하게는, 리핑 알루미늄 효과 안료가 본 발명에서 사용되어, 얻어진 프린트된 이미지가 관찰자에 대해 매우 광택성이고 빛나는 외관을 갖는다. 리핑 거동은 예를 들어, 스테아르산으로 알루미늄 효과 안료를 코팅하는 것에 의해 유도될 수 있다.
pvd-프로세스에 의해 만들어진 알루미늄 안료를 함유하는 잉크 젯 프린팅 잉크는 잉크 젯 프린팅 잉크 내의 알루미늄 입자의 고정 및 응집에 기인한 일정한 문제점들을 갖는다. 그러한 문제점들은 매우 많은 양의 분산 첨가제 및/또는 항-고정제(anti-settling agent)를 사용하는 것에 의해 극복하도록 시도된다.
놀랍게도, 이들 문제점들은 본 발명의 잉크 젯 프린팅 잉크에서 크게 덜 심각하다.
이론에 의해 구속되려는 의도는 아니지만, 이들 장점은 본 발명의 알루미늄 효과 안료의 표면의 특정 거칠기에 기인하는 것으로 생각된다. 본 발명의 알루미늄 효과 안료는 본질적으로 주름이 없이 완벽하게 평평한 표면을 갖는 pvd 안료에 비해 - 그 제조 프로세스에 기인하여 - 고도의 거칠기 및 주름(corrugation)을 나타낸다. 그러나, 본 발명의 알루미늄 효과 안료의 고도의 거칠기는 안료의 강력한 응집에 이어 서로에 대한 알루미늄 효과 안료의 면-평형 부착을 완벽하게 방지한다. pvd 안료와 대조적으로 본 발명의 알루미늄 효과 안료는 - 매우 작은 스케일로 - 플레이틀릿 간에 단지 세심한(punctual) 접촉 만을 나타낼 수 있다. 따라서, 반데르발스 힘 또는 수소 결합과 같은 매우 짧은 범위의 인력의 강화는 최소화되고, 그 결과 집적(agglomeration) 또는 응집(aggregation) 프로세스가 크게 감소되고, 바람직하게는 완전히 회피된다.
그러한 신규의 알루미늄 효과 안료를 제조하기 위하여, 알루미늄은 용융되고 후속적으로 이미 수립된 기술을 사용하여 원자화된다. 원자화에 의해 얻어진 구형 입자는 후속적으로 펄 밀 또는 볼 밀에서 원하는 입자 크기의 알루미늄 효과 안료로 밀링된다. 볼 밀링 또는 펄 밀링 금속 입자의 프로세스는 "홀 프로세스(Hall process)"로서 기술분야에 알려진 수립된 프로세스이다.
매우 얇은 안료를 얻기 위하여 구당 2 내지 13mg의 중량을 가진 재료로 만들어진 구형 볼이 사용되어야 한다. 바람직한 볼은 유리 구체이다. 또한 미세한 알루미늄 그릿(grit)이 형상에 있어서 플레이틀릿과 같은 본 발명의 알루미늄 효과 안료의 제조를 위한 출발 물질로서 바람직하게 사용된다.
이러한 얇은 알루미늄 효과 안료의 제조에 사용되는 알루미늄 그릿의 평균 입자 크기 d50은 < 20㎛이고, 보다 바람직하게는 < 15㎛이고, 보다 더 바람직하게는 < 10㎛이고, 보다 더욱 바람직하게는 < 8㎛ 이다. 본 발명의 보다 더 바람직한 구현예에서, 평균 입자 크기 분포는 하기와 같은 것을 특징으로 한다 : d10 < 3㎛, d50 < 5㎛, d90 < 8㎛.
예를 들어, 15 내지 80nm의 평균 두께 h50 및 30 내지 70% 미만의 Δh를 갖는 알루미늄 효과 안료과 같이, 매우 얇은 두께 분포를 갖는 매우 얇은 알루미늄 효과 안료을 얻기 위하여, 협소한 크기 분포를 갖는 매우 미세한 알루미늄 그릿이 바람직하게 사용된다. 바람직하게는, d그릿,10 < 3.0㎛, d그릿,50 < 5.0㎛ 및 d그릿,90 < 8.0㎛의 특징을 갖는 입자 크기를 가진 알루미늄 그릿이 사용된다. 보다 바람직하게는, d그릿,10 < 0.6㎛, d그릿,50 < 2.0㎛ 및 d그릿,90 < 4.0㎛의 특징을 갖는 입자 크기를 가진 알루미늄 그릿이 사용된다.
본 발명의 다른 바람직한 구현예에 따르면, 알루미늄 효과 안료는 부식 억제 물질의 층으로 코팅된다.
부식 억제 물질은 유기 폴리머 물질 및/또는 산화 금속의 인케이싱(encasing) 층으로 만들어질 수 있다.
바람직하게는, 산화 금속 층은 실리카, 알루미나, 산화티탄, 산화철 및 이들의 혼합물을 포함한다. 보다 바람직하게는, 실리카가 부식 억제 층으로서 사용된다. 이러한 산화 금속 층, 바람직하게는 산화규소 층의 평균 두께는 바람직하게는 10 내지 40nm, 보다 바람직하게는 15nm 내지 30nm이다.
교반된 알루미늄 효과 안료의 존재 중에서 가용성 금속 염을 가수분해하는 것에 의해서 산화 금속의 층이 금속 안료의 표면으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 염화금속 염이 수중에서 가수분해될 수 있다.
바람직하게는 산화 금속의 층으로 알루미늄 효과 안료을 코팅하기 위한 졸-겔 프로세스가 사용된다. 예를 들어, 교반된 알루미늄 효과 안료, 충분한 양의 물 및 임의로 촉매, 예컨대 산 또는 염기의 존재 중 알코올성 매체에서 예를 들어, 테트라에톡시실란 또는 테트라메톡시실란과 같은 테트라알콕시실란을 가수분해하는 것에 의해 SiO2의 캡슐화 층이 적용될 수 있다.
본 발명의 잉크 젯 프린팅 잉크에서 알루미늄 효과 안료의 양은, 상기 잉크 젯 프린팅 잉크의 전체 중량을 기준으로, 약 0.1 내지 30 중량%, 보다 바람직하게는 약 0.5 내지 20 중량% 및 보다 더 바람직하게는 약 1 내지 15 중량%의 범위에 있다.
본 발명의 다른 바람직한 구현예에 따르면, 알루미늄 효과 안료의 함량은 상기 잉크 젯 프린팅 잉크의 전체 중량을 기준으로, 약 2.5 내지 8 중량%의 범위에 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 잉크 젯 프린팅 잉크는 바인딩제를 포함한다. 바람직하게는, 이러한 잉크 젯 프린팅 잉크는 용매 기반 시스템이다. 바인딩제의 양은 상기 잉크 젯 프린팅 잉크의 전체 중량을 기준으로, 1 내지 99 중량%의 범위에 있다.
잉크 젯 프린팅 잉크가 적용될 기재의 특성에 따라서, 바인딩제는 잉크 젯 프린팅 잉크에 포함될 수도 포함되지 않을 수도 있다. 만일, 예를 들어 접착성 물질을 함유하는 특수한 잉크 젯 프린팅 종이와 같이, 바인딩제가 기재의 일부인 경우, 잉크 젯 프린팅 잉크가 바인딩제를 함유하는 것이 필수인 것은 아니다.
본 발명의 다른 바람직한 구현예에 따르면, 잉크 젯 프린팅 잉크는 용매(들) 또는 물에 기반하며, 상기 잉크 젯 프린팅 잉크의 전체 중량을 기준으로, 약 1 내지 50 중량%의 범위로 바인딩제를 포함한다. 또한, 바인딩제의 함량이 상기 잉크 젯 프린팅 잉크의 전체 중량을 기준으로, 약 2 내지 35 중량%에 해당하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 바인딩제의 함량이 약 3 내지 25 중량%의 범위에 있다.
방사 경화 잉크 젯 프린팅 잉크, 특히 UV-잉크 젯 프린팅 잉크에 대해 다른 바람직한 구현예에 따르면, 희석제는 바인딩제로도 작용하는, 반응성 희석제이다. 예를 들어, 액체 올리고머 및 모노머와 같은 반응성 희석제의 양은, 상기 잉크 젯 프린팅 잉크의 전체 중량을 기준으로, 1 내지 99 중량%, 바람직하게는 10 내지 95 중량%, 보다 바람직하게는 40 내지 90 중량%의 범위이다.
즉, 본 발명의 구현예에 따르면 반응성 희석제가 바인딩제일 수 있다.
방사 경화 잉크 젯 프린팅 잉크, 특히 UV-잉크 젯 프린팅 잉크에 대해 다른 바람직한 구현예에 따르면, 희석제는 비-반응성 희석제이다.
바인딩제는 잉크 젯 프린팅 잉크에서 통상적으로 사용되는 임의의 바인딩제일 수 있다. 바람직하게는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 하기 바인딩제이다 : UV 경화성 아크릴 모노머 및 올리고머, 뿐 아니라 다양한 구성원(family)의 수지, 예로 탄화수소 수지, 변형된 로진 수지, 폴리에틸렌 글리콜 수지, 폴리아미드 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 폴리비닐 피롤리돈 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리아크릴 수지, 폴리아크릴아미드 수지, 폴리비닐클로라이드 수지, 케톤 수지, 폴리비닐 알코올 수지, 변형된 셀룰로오스 또는 변형된 나일론 수지 또는 유기 용매에서 가용성인 기타 수지 또는 이들의 혼합물.
용매 또는 물 기반 잉크 젯 프린팅 잉크가, 상기 잉크 젯 프린팅 잉크의 전체 중량을 기준으로, 약 10 내지 95 중량% 양으로 용매 함량을 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명의 다른 바람직한 구현예에 따르면, 용매의 함량은 약 20 내지 94 중량% 및 보다 바람직하게는 50 내지 93 중량%의 양이다.
잉크 젯 프린팅 잉크 기술에 적합한 임의의 용매 또는 용매 혼합물이 사용될 수 있다. 바람직한 용매는 물, 알코올, 에스테르, 에테르, 티오에테르, 글리콜 에테르, 글리콜 에테르 아세테이트, 아민, 아미드, 케톤 및/또는 탄화수소 또는 이들의 혼합물이다.
알코올에 대한 예로는, 알킬 알코올, 예컨대 메틸 알코올, 에틸 알코올, 프로필 알코올, 이소-프로필 알코올, 부틸 알코올, 펜틸 알코올, 헥실 알코올, 불소화된 알코올 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.
케톤 용매의 예로는, 아세톤, 메틸 에틸 케톤 또는 시클로헥사논, 디이소부틸 케톤, 메틸 프로필 케톤, 디아세톤 알코올, N-메틸피롤리돈 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.
에스테르의 예로는, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 1-메톡시-2-프로필아세테이트 프로필 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸 프로피오네이트 또는 에틸 프로피오네이트 글리콜에테르 아세테이트, 부틸 글리콜 아세테이트 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.
에테르 용매의 에로는, 디에틸 에테르, 디프로필 에테르, 테트라히드로푸란, 디옥산 에틸렌 글리콜 에테르, 특히 에틸렌 글리콜 에틸 에테르 또는 상표명 Cellosolve®로 또한 시판 중인 에틸렌 글리콜 메틸 에테르, 메톡시 프로판올 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.
또한 유기 용매의 바람직한 예로는 상온, 상압 하에서 액체인 디에틸렌 글리콜 화합물 및 상온, 상압 하에서 액체인 디프로필렌 글리콜 또는 1-메톡시-2-부틸글리콜 화합물의 혼합물을 포함한다.
아민 용매의 예로는 트리에탄올아민 및 디메틸에탄올아민을 들 수 있다.
아미드 용매의 예로는 N-메틸피롤리돈 및 2-피롤리돈을 들 수 있다.
탄화수소는 테르펜 탄화수소, 예로 피넨, 리모넨, 테르피놀렌; 지방족 탄화수소, 예로 헵탄, 미네랄 스피릿, 스토다드(Stoddard) 용매 및 방향족 탄화수소, 예로 톨루엔, 크실렌, 솔벤트 나프타 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택될 수 있다.
다른 구현예에서 본 발명의 잉크 젯 프린팅 잉크는, 방사 경화성 잉크, 특히 UV 경화성 잉크이며, 이는 상기 잉크 젯 프린팅 잉크의 전체 중량을 기준으로, 약 0 내지 50 중량%의 양으로 상기 용매를 포함한다. 보다 바람직하게는, 용매 함량은 0 내지 10 중량%인데, 그 이유는 UV 경화성 잉크에서 용매는 통상적으로 필수가 아니기 때문이다. 본 발명의 특히 바람직한 구현예에 따르면, UV 경화성 잉크 젯 프린팅 잉크는 용매를 함유하지 않는다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 잉크 젯 프린팅 잉크는 21℃의 온도에서 100rpm에서 스핀들 번호 61을 사용하여 브룩필드 점도계 LV 모델 DV-Ⅱ+로 측정된 약 1 내지 100cps 범위의 점도를 갖는다. 바람직하게는, 잉크 젯 프린팅 잉크의 점도는 약 3cps 내지 30cps의 범위에 있고, 보다 바람직하게는 5 내지 20cps의 범위에 있다.
점도는 잉크 젯 프린팅 잉크의 조성 및/또는 프린트될 기재, 사용될 프린트 헤드의 타입을 수용하여 조정될 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 잉크 젯 프린팅 잉크는 20 내지 50mN/m의 표면 장력을 갖는다. 표면 장력이 20mN/m 미만일 때, 잉크 젯 프린팅 잉크 조성물은 잉크 젯 기록을 위한 프린터 헤드의 표면에 걸쳐서 습식으로 스프레드하거나, 또는 그로부터 스며나와서, 일부 경우에 잉크의 작은 방울들의 배출의 어려움을 초래한다. 표면 장력이 50mN/m 를 넘으면, 잉크 조성물은 기록 매체의 표면에 걸쳐서 습식으로 스프레드되지 않아, 일부 경우에 우수한 프린팅을 수행함에 있어서 실패를 초래한다.
바람직하게는, 잉크 젯 프린팅 잉크는 첨가제, 예를 들어 분산제, 항-고정제, 윤활제, 습윤제, 계면활성제, 침투제(penetrant), pH-조정제, 살생물제(biocide) 또는 이들의 조합을 포함한다.
분산제는 잉크 젯 프린팅 잉크, 보다 구체적으로는 알루미늄 효과 안료의 모든 성분들을 균질하게 분산하는 것을 도와서, 존재하는 경우, 모든 응집하려는 경향을 회피한다. 분산제는 사용된 성분들의 특성에 의존할 수 있는 잉크 젯 프린팅 잉크의 모든 성분들의 균질한 분산을 향상시킬 수 있다. 바람직하게는, 분산제는 지방산 또는 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택된다.
유기 용매가 사용될 때, 본 발명의 잉크 젯 프린팅 잉크 조성물은 분산물질(dispersant)을 함유할 수 있다. 분산물질로서, 그라비어 잉크, 오프셋 잉크, 인타글리오 잉크 또는 스크린 프린팅 잉크와 같은 통상의 잉크 조성물에 사용되는 임의의 분산물질이 사용될 수 있다. 특히 유기 용매의 용해성 파라미터가 8 내지 11일 때 효과적으로 작용하는 분산물질을 사용하는 것이 바람직하다. 그러한 분산물질로서, 상업적 제품을 활용하는 것도 가능하며, 그 특수한 예들로 Solsperse 20000, 24000, 3000, 32000, 32500, 33500, 34000 및 35200(Avecia K.K.) 또는 Disperbyk-106, 111, 102, 161, 162, 163, 164, 166, 180, 190, 191 및 192(BYK-Chemie GmbH)를 포함한다.
추가의 바람직한 구현예에서, 본 발명의 잉크 젯 프린팅 잉크 조성물은 항고정제를 함유한다. 이러한 물질은 잉크에서 플레이크형(flaky) 알루미늄 효과 안료의 고정을 방지할 것으로 기대된다. 예들로는 피로제닉 실리카와 조합된 BYK®-405, 변형된 우레아, 예컨대 BYK®-410 및 BYK®-411 또는 왁스, 예로 BYK Ceramat®237, Ceramat®250, Cerafak®103, Cerafak®106, 또는 Ceratix®8461을 들 수 있다. 수성 잉크 제형에서 BYK®-420이 특히 바람직하다.
윤활제는 프린트 헤드 구조물을 통한 잉크 젯 프린팅 잉크의 통과(through -passing) 특성을 향상시키는 것을 돕는다. 바람직하게는, 윤활제는 지방산, 예컨대 스테아르산 또는 올레산, 지방산 에스테르 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택된다.
습윤제는 물-기반 잉크 젯 프린팅 잉크에서 사용되어 특히 프린트 헤드에서 임의의 건조 제거를 회피한다. 습윤제는 젯 오리피스에서 증발이 발생할 때, 증발율을 감소시키고 염료의 침전을 방지한다. 바람직하게는, 습윤제는 폴리올, 예컨대 글리콜, 글리세린, 소르비톨, 폴리비닐 알코올 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택된다.
살생물제는 미생물의 성장을 방지하기 위하여 잉크 젯 프린팅 잉크 내로 도입될 수 있다. 예를 들어, 폴리헥사메틸렌 비구아니드, 이소티아졸론, 이소티아졸리논, 예컨대 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온(CIT), 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온(MIT) 등, 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.
알루미늄 효과 안료에 더하여, 다양한 염색제(colorant)가 잉크 젯 프린팅 잉크 내로 도입될 수 있다. 예를 들면, 다양한 검은색 염색제, 예컨대 C.I. Solvent Blacks 27, 28, 29, 35, 45; 다양한 청색 염색제, 예컨대 C.I. Direct Blues 86, 199; C.I. Solvent Blues 25, 44, 48, 67, 70; 다양한 적색 염색제, 예컨대 C.I. Acid Red 52; C.I. Solvent Red 49, 172; C.I. Disperse Red 60; C.I. Pigment Red 122; C.I. 및/또는 다양한 노란색 염색제, 예컨대 Acid Yellow 23; C.I. Direct Yellow 86; C.I. Disperse Yellow 119; C.I. Solvent Yellow 162; Solvent Yellow 146; C.I. Pigment Yellow 17이 본 발명의 잉크 젯 프린팅 잉크와 조합하여 사용될 수 있다.
본 발명의 근본적인 목적은 바람직하게는 잉크 젯 프린터를 사용하여 기재의 표면 상으로 청구항 1 내지 청구항 18 중 어느 한 항 기재의 잉크 젯 프린팅 잉크를 적용하는, 프린팅 방법을 제공하는 것에 의해 추가로 해결된다.
바람직하게는 기재는 코팅된 또는 비코팅된 종이, 코팅된 또는 비코팅된 카드보드, 플라스틱, 금속, 세라믹, 유리, 직물 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택된다. 가장 바람직한 기재는 플라스틱이다.
본 발명의 잉크 젯 프린팅 잉크는 상업적으로 입수가능한 잉크 젯 프린터를 사용하여 기재에 적용될 수 있다. 바람직하게는, 잉크 젯 프린터는 잉크 젯 프린팅 잉크를 함유하는 알루미늄 효과 안료를 보관하기 위한 용기를 갖는다. 프린팅 전에, 잉크 젯 프린팅 잉크를 함유하는 알루미늄 효과 안료는 바람직하게는, 노즐 또는 프린팅 셋업의 다른 부품을 막을 수 있는, 가능한 남아있는 응집된 입자를 제거하기에 적합한 메쉬 크기를 갖는 체를 통해 체질된다.
본 발명의 목적은 또한, 상기에 전술한 바와 같이, 예를 들어 바인딩제(들), 용매(들), 첨가제(들) 등의 잉크 젯 프린팅 잉크의 성분들과 본 발명의 알루미늄 효과 안료를 부드럽게 혼합하는 것을 포함하는, 청구항 13 내지 청구항 24 중 어느 한 항에 따른 잉크 젯 프린팅 잉크의 제조 방법에 의해 해결된다.
본 발명의 잉크 젯 프린팅 잉크 조성물은 예를 들어, 하기 방법에 의해 제조될 수 있다 : 우선, 알루미늄 효과 안료를 손상시키지 않으면서, 본 발명의 알루미늄 효과 안료, 임의로 분산제, 및 액체 용매 및/또는 액체 바인딩제 및/또는 희석제를 부드럽게 혼합한다. 이어서, 원하는 잉크 젯 프린팅 잉크 특성을 갖도록 조정을 수행하기 위하여 볼 밀, 펄 밀, 초음파, 젯 밀 등에 의해 잉크 젯 프린팅 잉크를 제조한다. 후속하여 및 임의로, 액체 용매 및/또는 첨가제, 예를 들어, 분산제, 점도 조정제 및/또는 바인더 수지가 가해지거나, 또는 교반 하 추가로 가해지고, 그에 의해 본 발명의 잉크 젯 프린팅 잉크가 얻어진다.
청구된 방법의 중요한 측면은, 전술한 바와 같이, 알루미늄 효과 안료가 혼합 프로세스 도중 손상되지 않는다는 점이다. 특수한 특성을 유지하기 위하여 알루미늄 효과 안료의 플레이틀릿 구조가 보존될 것이다. 알루미늄 효과 안료의 벤딩 또는 트위스팅은 특정의 반사하는(specular) 특성의 급격한 손실을 가져온다.
예를 들어, 본 발명의 잉크 젯 프린팅 잉크의 성분들은 초음파 배스에 이어 마그네틱 교반을 사용하여 부드럽게 혼합될 수 있다.
본 발명의 잉크 젯 프린팅 잉크는 임의의 잉크 젯 프린팅 잉크 기술과 함께 사용될 수 있다. 본 발명의 잉크 젯 프린팅 잉크 조성물은 다양한 잉크 젯 기록 시스템에 적용될 수 있다. 즉, 이는 다양한 잉크 젯 기록 시스템, 예컨대 정전기적 인력을 사용하여 잉크 젯 프린팅 잉크가 배출되는 전기장 제어 시스템, 피에조전자 요소의 구동 압력을 사용하여 잉크가 배출되는 드롭-온-디맨드 시스템(또는 압력 펄스 시스템), 및 추가로, 버블을 형성하고 이들을 높은 열에 의해 키우는 것에 의해 발달된 압력을 사용하여 잉크가 배출되는 버블 또는 열적 시스템에 적용될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 잉크 젯 프린팅 잉크는 연속적 잉크 젯 - CIJ - 또는 임펄스 또는 드롭-온-디맨드 - DOD - 잉크 젯 기술과 함께 사용된다.
본 발명은 하기 비-한정적인 실시예에 의해 보다 상세히 설명된다. 단지 바람직한 구현예가 도시되고 설명되는 것으로 이해될 것이다. 요소의 특정한 변화, 다양한 변형 및 재배열이 근본적인 본 발명의 컨셉의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않고 행해질 수 있고, 또한 이는 첨부된 특허청구범위의 범주 내에 지시되어있는 어느정도까지만 제외하고 여기에 도시되고 상세히 설명된 특정 형태로 한정되는 것이 아님은 기술분야의 당업자에게 명백할 것이다.
도 1 및 도 2에 안료 A 및 안료 C의 회절도를 제시한다. 검출된 X-레이의 강도는 측정 각의 함수로서 플롯된다. 특정의 결정학상의 면의 회절에 상응하는 (ICDD - International Centre for Diffraction Data에 따른) 알루미늄에 대한 예측된 피크의 위치를 라인에 의해 마크한다.
안료 A
a) 알루미늄의 원자화 및 알루미늄 그릿(grit)의 분리
산업용 오븐(Induga사; 용량 : 2.5톤)에 알루미늄의 배럴을 지속적으로 공급하고 용융하였다. 프리-쿠커(pre-cooker)에서 용융된 알루미늄은 720℃의 온도로 유지하였다. 인젝터 원리(injector principle) 후 작업하는 몇몇 인젝터를 상기 용융물 내로 담궜다. 알루미늄 용융물을 수직 상방으로 원자화하였다. 원자화 가스를 약 20바로 압축하고, 약 700℃ 이하로 가열하였다. 알루미늄 그리드를 냉각하고, 불활성 가스(질소)를 통해 비행 도중 고체화하였다. 알루미늄 그릿을 사이클론에 수집하여 14 - 17 ㎛의 d50을 특징으로 하는 그릿을 얻었다. 추가적인 분리 후, 그릿을 멀티-사이클론으로 공급하여 2.3 - 2.8 ㎛의 d50-값을 갖는 그릿을 얻었다. 마지막으로 매우 미세한 그릿을 필터에 수집하였다. 이 그릿은 0.4 ㎛의 d10-값, 1.0 - 1.9 ㎛의 d50-값 및 2.0 - 3.8 ㎛의 d90-값을 가졌다.
b) 그라인딩
4kg의 유리 구체(직경 : 2mm), a)로부터의 75g의 미세한 알루미늄 그리드, 200g의 백유, 및 3.75g의 올레산을 배럴 밀(barrel mill)(길이 : 32cm, 폭 : 19cm)에 공급하였다. 이어서 혼합물을 15 시간동안 58rpm의 회전 속도에서 밀링하여, 매우 얇은 알루미늄 플레이크를 얻었다. 생성물을 백유로 세척하여 분리하고, 이어서 25 ㎛ 메쉬를 가지는 체를 사용하여 습식 체질 프로세스로 스크리닝하였다. 미세한 것들이 흡입 필터를 사용하여 백유로부터 본질적으로 제거되었고, 마지막으로 안료는 실험 믹서에서 이소프로판올과 함께 약 50 중량%의 고체 함량으로 페이스트로 만들어졌다.
이 안료 페이스트를 이하 안료 A로 칭한다.
c) 크러싱(crushing)
안료 A를 이소프로판올로 10% 분산으로 희석하고 이어서 스테인리스 스틸 구체(직경 : 0.7 - 0.9 mm)를 사용하여 펄 밀(DRAIS PML H/V SuperTex)에서 크러싱하였다. 밀링 지속시간은 4시간이었다.
규격 :
크러싱 후 안료 분산물은 하기 특징을 갖는 입자 크기 분포(psd*)를 가졌다 : D10 = 1.1 ㎛; D50 = 3.2 ㎛; D90 = 6.3 ㎛, D99 = 9.5 ㎛ 및 D100 = 12.0 ㎛.
* 레이저 입자측정기 Cilas 1064(Cilas, France)로 측정됨.
크러싱 후 안료 분산물은 PM(메톡시프로판올)으로 용매 교환 프로세스를 수행하여 이소프로판올 및 메톡시프로판올의 혼합물 중 50 중량% 페이스트를 얻었다.
이 안료 페이스트를 이하 안료 B로 칭한다.
안료 C
출발 안료 : 상업적으로 입수가능한 PVD 알루미늄 분산물 : Eckart GmbH & Co. KG에 의해 판매되는 "Metalure W"(20 중량%의 고체 함량을 가진 이소프로판올 중 분산물)
입자 크기 분포(PSD) : D10 = 3 ㎛; D50 = 11.5 ㎛; D90 = 19.0 ㎛
이 안료 분산물을 이하 안료 C로 칭한다.
크러싱 및 용매 교환 (안료 D)
Metalure W(안료 C) 분산물을 이소프로판올로 10% 분산물로 희석하였다. 이어서 스테인리스 스틸 구체(직경 : 0.7 - 0.9 mm)를 사용하여 펄 밀(DRAIS PML H/V SuperTex)에서 분산물을 크러싱하였다. 첨가제를 가하여(DisperByk 106) 금속 안료의 응집을 방지하였다. 밀링 지속시간은 4시간이었다.
크러시된 안료는 하기를 특징으로 하는 입자 크기 분포(PSD)*를 가졌다: D10 = 0.6 ㎛; D50 = 2.2 ㎛; D90 = 4.6 ㎛; D100 = 10 ㎛.
크러시된 안료 분산물을 추가로 용매 교환 프로세스를 수행하여 PG(프로필글리콜) 중 30% 분산물을 얻었다.
안료의 특징화
a) 평균 입자 두께
샘플을 하기에서 기재하는 바와 같이 SEM 조사용으로 준비하였다 :
알루미늄 효과 안료 B 및 D는 각각의 경우에 페이스트 또는 분산물의 형태로 존재하였고, 각각 처음에 아세톤으로 세척하고 이어서 건조하였다.
예를 들어, TEMPFIX(Gerhard Neubauer Chemikalien, D-48031 Munster, Germany)와 같이, 전자 현미경법에서 통상적으로 사용되는 수지가 샘플 플레이트로 적용되고, 핫플레이트에서 연화(softening)시까지 가열된다. 후속하여, 샘플 플레이트를 핫플레이트로부터 취하고, 각각의 알루미늄 파우더를 연화된 수지 상으로 분산하였다. 수지는 냉각의 결과 다시 고체로 되었고, 분산된 알루미늄 효과 안료는 - 부착 및 중력 간의 상호작용에 기인하여 - 거의 수직으로 서있도록 제조되고, 샘플 플레이트에 고정될 수 있다. 그 결과, 안료는 전자 현미경에서 손쉽게 측면으로 측정될 수 있다. 두께를 측정할 때, 안료의 방위각(azimuthal angle) α는 표면에 대해 노멀한 면에 대해 추정되고, 하기 식에 따라 두께 heff를 평가할 때 고려된다.
heff = hmeas/cosα
누적의 돌파 곡선(cumulative breakthrough curve)은 발생의 상대적인 빈도의 도움으로 heff 값으로부터 플롯된다. 적어도 약 100 입자들이 계산되었다. 이들 데이터로부터 평균 두께 분포로부터의 h10, h50 및 h90 값을 추정할 수 있었다. 평균 두께의 측정으로서 h50 값을 취하였다.
Figure pct00002
안료 A 및 안료 C를 X-레이 회절(diffraction)에 의해 분석하였다. Thermoelektron(Ecublens, Switzerland에서 제조됨, 타입 X' tron)의 분말 회절계(diffractometer)를 사용하였다. X-레이 소스는 구리 튜브였고, 여기(excitation) 소스로서 Kα1.2 라인을 사용하였다. 장치는 Bragg-Brentano-지오메트리(geometry)에 따르는 셋업을 가졌다. 측정은 수 시간 지속되었다.
안료를 약간의 아세톤으로 세척하고, 안료-아세톤 분산물의 몇 방울(a few drops)을 로터리 디스크에 위치시키고 실온에서 건조하였다. 이러한 과정 도중 안료는 지면에 대해 본질적으로 평행한 구조로 배향되었다.
도 1 및 도 2에 안료 A 및 안료 C의 회절도를 제시한다. 검출된 X-레이의 강도는 측정 각의 함수로서 플롯된다. 특정의 결정학상의 면의 회절에 상응하는 (ICDD - International Centre for Diffraction Data에 따른) 알루미늄에 대한 예측된 피크의 위치를 라인에 의해 마크한다.
안료 C의 회절도는 [111]- 및 [222] 면에서만 분명한 강도의 피크를 나타낸다. [222] 면에 상응하는 피크는 [111] 면의 보다 높은 차수이며, 크게 더 낮은 강도를 갖는다. 이들 발견은 본질적으로 안료의 단결정성 구조를 나타내고, 반면 가장 농후하게 패킹된 [111]-면은 플레이틀릿의 표면에 평행하게 위치된다.
도 1에서는, 안료 A의 회절도가 [200]-면의 반사에 상응하는 현저한 피크를 나타내는 것을 볼 수 있다. 추가의 신호가 [220]-면에 및 - 훨씬 더 약한 강도로 - 각각 [111]- 및 [311]-면에 상응하여 볼 수 있다. 모든 신호의 강도는 더 긴 인터그레이션 시간(integration time)에도 불구하고 안료 C(pvd-안료)에 비해 명백히 더 약했다. 따라서, 습식 그라인딩에 의해 제조된 안료 A의 결정 특징은, pvd-안료에 비해 훨씬 더 약했다.
그러한 반사는 플라스틱 변형의 상태에 있는 알루미늄 효과 안료에 대한 특징이며, 그에 따라 그라인딩 프로세스 도중 알루미늄 효과 안료의 물리적 상태를 반영한다.
본 발명에 따른 실시예 1 :
종래기술로 밀링된 매우얇은 알루미늄 안료(안료 B)에 기반한 용매 함유 잉크 젯 유체(Solvent Borne Ink Jet Fluid)
폴리아미드 수지에 기반한 잉크 비히클 제제 : 잉크 비히클 A
폴리아미드 수지1 15부
1-헥산올 55부
N-메틸피롤리돈(NMP) 30부
1 = Arizona chemical Savannah, GA, USA에 의해 제공된 저분자량 폴리아미드 수지 SI-18-129
용매 블렌드는 75℃로 가열되고, 수지 부분이 점차로 첨가된다. 모든 수지 입자가 용해될 때까지 혼합물을 중간 속도 믹서로 교반하였다.
완성된 수지 용액을 실온으로 냉각하고 이어서 서브-미크론(sub-micron) 매체 필터를 통해 여과하였다.
잉크 젯 프린팅 잉크 제제 :
4부의 안료 B를 96부의 잉크 비히클 A에 서서히 가하고, 매체 속도 분산기로 15분 동안 지속적으로 교반하였다. 이어서 혼합물을 추가 5분 동안 초음파 배스에서 후속적으로 처리하였다. 이어서 완성된 잉크 젯 프린팅 잉크를 20㎛ 메쉬 필터를 통해 여과하여 제조 프로세스 도중 생성된 원치않는 큰 사이즈의 입자 또는 응집물을 제거하였다.
프린팅
완성된 잉크 젯 프린팅 잉크를, 교반기로 지속적인 교반을 가능하게 하는 저장기(reservoir)로 옮겼다. 프린트 헤드를 가동하는데 요구되는 필수 주변 장치로 핏트된 프린트 헤드 구조물 내로 잉크 젯 프린팅 잉크를 공급하였다. 분출(jetting) 온도는 8-20 cP의 바람직한 유체 점도 범위에 도달하도록 조정되었다.
프린트 헤드 : Spectra Nova PH 256/80 AAA
서포트 시스템 : Spectra Appolo 2 프린트 헤드 서포트 키트
조건 : 분출 온도 70C
분출 주파수 5kHz
비교예 2 :
pvd 알루미늄 안료 제제(안료 B)에 기반한 용매 함유 은 착색된 잉크 젯 유체
폴리아미드 수지에 기반한 잉크 비히클 제제 : 잉크 비히클 A
실시예 1에 기재된 바와 같은 잉크 비히클 제제
잉크 젯 프린팅 잉크 제제 :
4부의 안료 D를 96부의 잉크 비히클 A에 가하고, 매체 속도 분산기로 30분 동안 지속적으로 교반하였다.
이어서 완성된 잉크 젯 유체를 20㎛ 메쉬 필터를 통해 여과하여 제조 프로세스 도중 생성된 원치않는 큰 사이즈의 입자 또는 응집물을 제거하였다.
이어서 혼합물을 추가 5분 동안 초음파 배스에서 후속적으로 처리하여 최대 분산을 확보하였다.
프린팅
완성된 잉크 젯 프린팅 잉크를, 교반기로 지속적인 교반을 가능하게 하는 저장기로 옮겼다. 프린트 헤드를 가동하는데 요구되는 필수 주변 장치로 핏트된 프린트 헤드 구조물 내로 잉크 젯 프린팅 잉크를 공급하였다. 분출 온도는 8-20 cP의 바람직한 유체 점도 범위에 도달하도록 조정되었다.
프린트 헤드 : Spectra Nova PH 256/80 AAA
서포트 시스템 : Spectra Appolo 1 프린트 헤드 서포트 키트
조건 : 분출 온도 70C
분출 주파수 5kHz
본 발명에 따른 실시예 3 :
습식-밀링된 알루미늄 효과 안료 제제(안료 A)에 기반한 UV 은 착색된 잉크 젯 유체
출발 안료 : 50 중량%의 고체 함량으로 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판온 중 페이스트를 제조한 것을 제외하고는 안료 A에서 기재된 바와 같은 원자화 및 밀링에 의해 얻어진 알루미늄 효과 안료.
크러싱 :
전술한 바와 같은 30부의 알루미늄 효과 안료 페이스트를 매체 전단 분산기를 사용하여 30부의 이소프로판올에 분산하였다.
충분한 분산 후 혼합물을 이어서 고성능 매체 밀로 옮기고, 안료 분산물의 평균 입자 크기가 2.5㎛ +/- 0.5의 d50에 도달할 때까지 밀링했다. 평균 입자 크기 분포(PSD)*는 d10 = 1.0 ㎛; d50 = 2.5 ㎛; d90 = 4.73 ㎛ 및 d100 = 10.3 ㎛였다.
* 레이저 입자측정기 Cilas 1064(Cilas, France)로 측정됨.
이어서 슬러리는 밀로부터 제거되고, 로터리 증발기 내에 위치되어 이소프로판올을 제거한다. 이소프로판올이 제거되면, 추가적인 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판온(안료 E)으로 고체 함량을 다시 50%로 재조정한다.
UV 잉크 비히클 제제 : 잉크 비히클 C
1,6 헥산디올 디아크릴레이트(HDODA)3 40부
포스핀 옥사이드, 페닐비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-(TPO)4 5부
트리메틸올프로판 폴리옥시에틸렌 트리아크릴레이트 (TMP(EO)3TA5 40부
아크릴레이트 올리고머(CAS : 52408-84-1) 14부
분산 첨가제 EFKA 27216 0.5부
3 = Miramer M1310, MIWON Commercial Co., Ltd.의 상표명
4 = Lucirin TPO, BASF의 상표명
5 = Miramer M200, MIWON Commercial Co., Ltd.의 상표명
6 = EFKA, Ciba Specialty Chemicals의 상표명
5부의 TPO를 40부의 HDODA에 가하고, TPO가 완전히 용해될 때까지 교반 하 온화하게 가열하였다. 온도는 70℃보다 높게 올라가서는 안된다. 혼합물이 70℃로 냉각될 때까지 교반을 지속하고 이어서 다른 성분의 UV 비히클을 가하였다.
이어서 완성된 비히클을 서브-미크론 매체 필터를 통해 여과하였다.
잉크 제제 :
6부의 안료 E를 94부의 잉크 비히클 C에 가하고, 고속 분산기로 30분 동안 지속적으로 교반하였다. 온도는 50℃를 넘어서는 안된다. 이어서 완성된 따뜻한 잉크 젯 프린팅 잉크를 20㎛ 메쉬 필터를 통해 여과하여 제조 프로세스 도중 생성된 원치않는 큰 사이즈의 입자 또는 응집물을 제거하였다.
냉각 후 혼합물을 이어서 추가 10분 동안 초음파 배스에서 후속적으로 처리하여 최대 분산을 확보하였다.
프린팅
완성된 잉크 젯 프린팅 잉크를, 교반기로 지속적인 교반을 가능하게 하는 저장기로 옮겼다. 프린트 헤드를 가동하는데 요구되는 필수 주변 장치로 핏트된 프린트 헤드 구조물 내로 잉크를 공급하였다. 분출 온도는 8-20 cP의 바람직한 유체 점도 범위에 도달하도록 조정되었다.
프린트 헤드 : Spectra Nova PH 256/80 AAA
서포트 시스템 : Spectra Appolo 1 프린트 헤드 서포트 키트
조건 : 분출 온도 80C
분출 주파수 5kHz
비교예 4 :
pvd 알루미늄 안료 제제(안료 C)에 기반한 UV 은 착색된 잉크 젯 유체
출발 안료 : 용매로서 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판온 중 Metalure W의 20% 분산물을 사용한 것을 제외하고는 비교예 2에서 사용된 안료 제제 C.
크러싱 :
전술한 바와 같은 30부의 pvd-알루미늄 안료 분산물을 매체 전단 분산기를 사용하여 30부의 이소프로판올에 분산하였다.
충분한 분산 후 혼합물을 이어서 고성능 매체 밀로 옮기고, 안료 분산물의 평균 입자 크기가 2.5㎛ +/- 0.5의 d50에 도달할 때까지 밀링했다.
평균 입자 크기 분포(PSD)*는 D10 = 0.9 ㎛; D50 = 2.5 ㎛; D90 = 4.4 ㎛ 및 D100 = 9.9 ㎛였다.
* 레이저 입자측정기 Cilas 1064(Cilas, France)로 측정됨.
이어서 슬러리는 밀로부터 제거되고, 로터리 증발기 내에 위치되어 이소프로판올을 제거한다. 이소프로판올이 본질적으로 제거되면, 추가적인 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판온(안료 E)으로 고체 함량을 다시 30%로 재조정한다.
UV 잉크 비히클 제제 : 실시예 3에 기재된 바와 같은 잉크 비히클 C
잉크 젯 프린팅 잉크 제제
10부의 안료 E를 90부의 잉크 비히클 C에 가하고, 고속 분산기로 30분 동안 지속적으로 교반하였다. 온도는 50℃를 넘어서는 안된다. 이어서 완성된 따뜻한 잉크 젯 프린팅 잉크를 20㎛ 메쉬 필터를 통해 여과하여 제조 프로세스 도중 생성된 원치않는 큰 사이즈의 입자 또는 응집물을 제거하였다.
냉각 후 혼합물을 이어서 추가 10분 동안 초음파 배스에서 후속적으로 처리하여 최대 분산을 확보하였다.
프린팅
완성된 잉크 젯 프린팅 잉크를, 교반기로 지속적인 교반을 가능하게 하는 저장기로 옮겼다. 프린트 헤드를 가동하는데 요구되는 필수 주변 장치로 핏트된 프린트 헤드 구조물 내로 잉크 젯 프린팅 잉크를 공급하였다. 분출 온도는 8-20 cP의 바람직한 유체 점도 범위에 도달하도록 조정되었다.
프린트 헤드 : Spectra Nova PH 256/80 AAA
서포트 시스템 : Spectra Appolo 1 프린트 헤드 서포트 키트
조건 : 분출 온도 80C
분출 주파수 5kHz
본 발명에 따른 실시예 5 :
습식-밀링된 알루미늄 안료 제제(안료 A)에 기반한 용매 함유 은 착색된 잉크 젯 유체
안료 제제 : 안료 A
폴리비닐 부티랄 수지에 기반한 잉크 비히클 제제 : 잉크 비히클 B
폴리비닐 부티랄 수지7 5부
이소프로판올 35부
에틸렌 글리콜 메틸 에테르 25부
메톡시프로판올(PM) 35부
7 = Pioloform BN 18은 Wacker Polymer Systems GmbH & Co. KG(Germany)의 상표명이다.
용매 블렌드를 75℃로 가열하고, 수지 부분을 점차 가했다. 모든 수지 입자가 용해될 때까지 매체 속도 믹서로 혼합물을 교반하였다.
완성된 수지 용액을 실온으로 냉각하고 이어서 서브-미크론 매체 필터를 통해 여과하였다.
잉크 젯 프린팅 잉크 제제 :
4부의 안료 A를 96부의 잉크 비히클 A에 가하고, 고속 분산기로 30분 동안 지속적으로 교반하였다.
충분한 분산 후 혼합물을 이어서 고성능 매체 밀로 옮기고, 안료 분산물의 평균 입자 크기가 2.8㎛ +/- 0.5에 도달할 때까지 밀링했다. 평균 입자 크기 분포(PSD)*는 d10 = 1.3 ㎛; d50 = 2.8 ㎛; d90 = 5.6 ㎛ 및 d100 = 11 ㎛였다.
* 레이저 입자측정기 Cilas 1064(Cilas, France)로 측정됨.
이어서 완성된 잉크 젯 프린팅 잉크를 20㎛ 메쉬 필터를 통해 여과하여 제조 프로세스 도중 생성된 원치않는 큰 사이즈의 입자 또는 응집물을 제거하였다.
혼합물을 이어서 추가 5분 동안 초음파 배스에서 후속적으로 처리하여 최대 분산을 확보하였다.
프린팅
완성된 잉크 젯 유체를, 교반기로 지속적인 교반을 가능하게 하는 저장기로 옮겼다. 프린트 헤드를 가동하는데 요구되는 필수 주변 장치로 핏트된 프린트 헤드 구조물 내로 잉크를 공급하였다. 분출 온도는 8-20 cP의 바람직한 유체 점도 범위에 도달하도록 조정되었다.
프린트 헤드 : Spectra Nova PH 256/80 AAA
서포트 시스템 : Spectra Appolo 1 프린트 헤드 서포트 키트
조건 : 분출 온도 80C
분출 주파수 5kHz
비교예 6 :
PVD 알루미늄 안료 제제에 기반한 용매 함유 은 착색된 잉크 젯 유체
안료 제제 : 안료 C
폴리비닐 부티랄 수지에 기반한 잉크 비히클 제제 : 실시예 5에 기재된 바와 같은 잉크 비히클 B
잉크 젯 프린팅 잉크 제제
4부의 안료 C를 96부의 잉크 비히클 B에 가하고, 고속 분산기로 30분 동안 지속적으로 교반하였다.
충분한 분산 후 혼합물을 이어서 고성능 매체 밀로 옮기고, 안료 분산물의 평균 입자 크기가 2.8㎛ +/- 0.5에 도달할 때까지 밀링했다. 평균 입자 크기 분포(PSD)*는 d10 = 1.0 ㎛; d50 = 2.8 ㎛; d90 = 5.1 ㎛ 및 d100 = 10 ㎛였다.
* 레이저 입자측정기 Cilas 1064(Cilas, France)로 측정됨.
이어서 완성된 잉크 젯 프린팅 잉크를 20㎛ 메쉬 필터를 통해 여과하여 제조 프로세스 도중 생성된 원치않는 큰 사이즈의 입자 또는 응집물을 제거하였다.
혼합물을 이어서 추가 5분 동안 초음파 배스에서 후속적으로 처리하여 최대 분산을 확보하였다.
프린팅
완성된 잉크 젯 프린팅 잉크를, 교반기로 지속적인 교반을 가능하게 하는 저장기로 옮겼다. 프린트 헤드를 가동하는데 요구되는 필수 주변 장치로 핏트된 프린트 헤드 구조물 내로 잉크를 공급하였다. 분출 온도는 8-20 cP의 바람직한 유체 점도 범위에 도달하도록 조정되었다.
프린트 헤드 : Spectra Nova PH 256/80 AAA
서포트 시스템 : Spectra Appolo 1 프린트 헤드 서포트 키트
조건 : 분출 온도 80C
분출 주파수 5kHz
결과
본 발명의 잉크 젯 프린팅 잉크를 사용할 때 얻어진 프린트는 잉크 젯 프린팅 잉크를 함유하는 PVD-안료를 사용할 때의 프린트에 비교가능한(comparable) 광학적 외관을 가졌다.

Claims (29)

  1. 하기 특성:
    a) 1㎛ 내지 15㎛의 부피 평균화된 입자 크기 분포 곡선의 d50-값,
    b) SEM 이미지로부터 카운팅(counting)하는 것에 의해 측정된 15 내지 150nm의 평균 두께 h50,
    c) [111]- 또는 [222]- 반사가 아닌 메인 피크를 나타내는 본질적으로 면-평형 정렬로 상기 알루미늄 효과 안료에서 측정된 x-ray 회절도(diffractogram)
    를 가지는 알루미늄 효과 안료.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 알루미늄 효과 안료가 그들의 SEM 이미지로부터 카운팅하는 것에 의해 측정된 20 내지 80nm의 평균 두께 h50 을 가지는, 알루미늄 효과 안료.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 알루미늄 효과 안료가 하기 식 (Ｉ)
    Δh = 100 (h90-h10)/h50 (Ｉ)
    에 의해 계산된 30% 내지 150%의 두께 분포 Δh의 상대 폭(relative width)을 가지며,
    여기서 h90은 상기 알루미늄 효과 안료의 절대 높이(absolute height)의 90%를 커버하는 안료의 수이고, h10은 상기 알루미늄 효과 안료의 절대 높이의 10%를 커버하는 안료의 수이고, h50은 상기 알루미늄 효과 안료의 절대 높이의 50%를 커버하는 안료의 수인 것인, 알루미늄 효과 안료.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 알루미늄 효과 안료가 35% 내지 70%의 두께 분포 Δh의 상대 폭을 가지는 것인, 알루미늄 효과 안료.
  5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서, 상기 알루미늄 효과 안료가 15 내지 80nm의 평균 두께 h50, 및 바람직하게는 청구항 3에 기재된 30 내지 70% 미만의 Δh를 가지는 것인, 알루미늄 효과 안료.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알루미늄 효과 안료가 약 1㎛ 내지 10㎛ 범위의 부피 평균화된 입자 크기 분포 곡선의 d50을 가지는 것인, 알루미늄 효과 안료.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알루미늄 효과 안료가 12㎛ 미만의 d99를 가지는 것인, 알루미늄 효과 안료.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알루미늄 효과 안료가 12㎛ 미만의 d100를 가지는 것인, 알루미늄 효과 안료.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알루미늄 효과 안료가 30 내지 500 범위의 애스펙트비 d50/h50을 가지는 것인, 알루미늄 효과 안료.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알루미늄 효과 안료가 부식 억제 물질의 층으로 코팅되는 것인, 알루미늄 효과 안료.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 부식 억제 물질이 산화 금속 및/또는 유기 폴리머인 것인, 알루미늄 효과 안료.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 산화 금속이 산화규소, 산화알루미늄, 산화티탄, 산화철 및 이들의 혼합물 또는 조합으로 구성된 군에서 선택되는 것인, 알루미늄 효과 안료.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 기재된 알루미늄 효과 안료를 포함하는 잉크 젯 프린팅 잉크.
  14. 청구항 13에 있어서, 추가적으로 하나 이상의 용매 및/또는 하나 이상의 희석제 및 추가로 하나 이상의 첨가제를 포함하는, 잉크 젯 프린팅 잉크.
  15. 청구항 13 또는 청구항 14에 있어서, 하나 이상의 바인딩제를 추가로 포함하는, 잉크 젯 프린팅 잉크.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 바인딩제가 상기 잉크 젯 프린팅 잉크의 전체 중량을 기준으로, 약 1 내지 99 중량%의 양으로 존재하는 것인, 잉크 젯 프린팅 잉크.
  17. 청구항 13 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잉크 젯 프린팅 잉크가 용매 또는 물 또는 이들의 혼합물에 기반하고 또한 상기 잉크 젯 프린팅 잉크의 전체 중량을 기준으로, 약 1 내지 50 중량%의 양으로 바인딩제를 포함하는 것인, 잉크 젯 프린팅 잉크.
  18. 청구항 14 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잉크 젯 프린팅 잉크가 방사 경화성 잉크이고, 상기 희석제가 반응성 또는 비-반응성 희석제인 것인, 잉크 젯 프린팅 잉크.
  19. 청구항 14 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용매 및/또는 희석제가 물, 알코올, 에스테르, 에테르, 티오에테르, 글리콜 에테르, 글리콜 에테르 아세테이트, 아민, 아미드, 케톤, 탄화수소 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것인, 잉크 젯 프린팅 잉크.
  20. 청구항 13 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잉크 젯 프린팅 잉크가 용매 또는 물 기반 잉크이고 또한 상기 잉크 젯 프린팅 잉크의 전체 중량을 기준으로, 약 10 내지 95 중량%의 양으로 상기 용매 또는 물을 포함하는 것인, 잉크 젯 프린팅 잉크.
  21. 청구항 18에 있어서, 상기 잉크 젯 프린팅 잉크가 상기 잉크 젯 프린팅 잉크의 전체 중량을 기준으로, 약 0 내지 50 중량%의 양으로 용매를 포함하는 방사 경화성 잉크인 것인, 잉크 젯 프린팅 잉크.
  22. 청구항 13 내지 청구항 21 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 첨가제가, 분산제, 항-고정제, 윤활제, 습윤제, 계면활성제, 침투제(penetrant), pH-조정제, 살생물제(biocide) 또는 이들의 조합으로 구성된 군으로 구성된 것인, 잉크 젯 프린팅 잉크.
  23. 청구항 13 내지 청구항 22 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알루미늄 효과 안료가 상기 잉크 젯 프린팅 잉크의 전체 중량을 기준으로, 약 0.1 내지 30 중량%의 양으로 포함되는 것인, 잉크 젯 프린팅 잉크.
  24. 청구항 13 내지 청구항 23 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잉크 젯 프린팅 잉크가 21℃의 온도에서 100rpm에서 스핀들 번호 61을 사용하여 브룩필드 점도계 LV 모델 DV-Ⅱ+로 측정된 약 1 내지 100cps 범위의 점도를 갖는 것인, 잉크 젯 프린팅 잉크.
  25. 바람직하게는 잉크 젯 프린터를 사용하여, 기재의 표면에 청구항 13 내지 청구항 24 중 어느 한 항 기재의 잉크 젯 프린팅 잉크를 적용하는 것을 포함하는 프린팅 방법.
  26. 청구항 25에 있어서, 상기 기재가 코팅 및 비코팅된 종이, 코팅 및 비코팅된 카드보드, 플라스틱, 금속, 세라믹, 유리, 직물 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 것인, 프린팅 방법.
  27. 용매, 희석제, 첨가제 및/또는 바인딩제와 같은 잉크 젯 프린팅 잉크의 성분들과 함께 알루미늄 효과 안료를 부드럽게 혼합하는 것을 포함하는, 청구항 13 내지 청구항 25 중 어느 한 항 기재의 잉크 젯 프린팅 잉크를 제조하는 방법.
  28. 잉크 젯 프린팅 잉크에서 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 기재된 알루미늄 효과 안료의 용도.
  29. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 기재된 알루미늄 효과 안료 또는 청구항 13 내지 청구항 24 중 어느 한 항에 기재된 잉크 젯 프린팅 잉크로 코팅된 물품.
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