KR20190134742A - 연속식 잉크젯 용도를 위한 급속 건조 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 구체예는 인쇄 산업에서의 용도에 적합한 잉크 조성물, 예를 들어 초고속 연속식 잉크젯 인쇄를 포함하는 연속식 잉크젯 인쇄에 적합한 잉크 조성물에 관한 것이다. 잉크 조성물은 휘발성 C5 케톤(펜타논) 용매(예를 들어, 2-펜타논, 3-펜타논 또는 3-메틸-2-부타논)를 주 용매 또는 유일한 용매로서 사용하며, 또한 바인더 수지 및 착색제를 포함하지만, 바람직하게 아세톤, 메탄올, 또는 메틸에틸케톤, 또는 일본 ISHL 제II류 유기용매 리스트에 등재된 다른 용매들은 실질적으로 함유하지 않는다. 바람직한 잉크 조성물은 최대 30% 에탄올, n-프로판올, 또는 일본 ISHL 제II류 유기용매 리스트에 등재되지 않은 다른 용매들을 함유할 수 있지만, 바람직하게는 에탄올을 실질적으로 함유하지 않는다.

Description

연속식 잉크젯 용도를 위한 급속 건조 조성물
잉크젯 인쇄에서, 인쇄는 인쇄 장치와 인쇄된 문자가 부착되는 기판 간의 접촉 없이 달성된다. 간단히 설명하면, 잉크젯 인쇄는 잉크 방울의 스트림을 표면에 발사하고 스트림의 방향을 예를 들어 전자적으로 제어하는 것을 수반하며, 이로써 잉크 방울이 표면 위에 원하는 인쇄 이미지를 형성하게 된다. 이 비접촉 인쇄 기술은 다공성 및 비-다공성 표면을 포함하는 다양한 표면 위에 문자를 적용하는데 적합하다.
일반적으로, 잉크젯 잉크 조성물은 잉크젯 인쇄 작업에 유용하게 되기 위해 특정 요건을 충족해야 한다. 이들은 점성, 저항성, 용해성, 성분들의 양립성, 및 기판의 습윤성을 말한다. 더 나아가, 잉크는 쾌속-건조 및 되묻음-내성(smearing resistance)이어야 하고, 막힘 없이 잉크젯 노즐을 통과할 수 있어야 하며, 최소한의 노력으로 기계 구성요소의 빠른 청소가 가능해야 한다. 또한, 잉크젯 조성물은 기판, 특히 비-다공성 기판에 잘 밀착된 인쇄된 이미지를 제공해야 하는데, 당업자에게 잘 알려진 대로, 이미지 밀착을 달성하는 것과 관련하여 어려움이 있다.
대부분의 연속식 잉크젯(CIJ) 잉크는 용매 또는 주 용매로서 메탄올 및/또는 메틸에틸케톤(MEK)을 사용하는데, 이러한 잉크는 휘발성, 우수한 밀착성으로 인해 건조 시간이 빠르게 되고, 메탄올과 MEK는 잉크의 바인더 수지와 염료에 대한 우수한 용매이기 때문이다. 그러나, MEK 및 메탄올은 일본 ISHL 제2류 유기용매 리스트에 등재되어 있으며, 일본에서 5 중량%를 넘는 것은 허용되지 않는다. 따라서, 건강 및 안전 문제, VOC(휘발성 유기 화합물) 및 HAP(유해한 공기 오염물질)와 같은 규제 등으로 인해 MEK 및 메탄올 이외의 다른 용매에 기초한 잉크를 개발하려는 시도들이 있었다. MEK와 메탄올은 둘 다 미국에서 VOC 규제하에 규제된다. 메탄올은 HAP로서 규지된다. 유럽에서는 메탄올이 독성 화학물질로서 등재되어 있고, 해골과 엇갈린 뼈 기호가 있는 라벨이 요구된다. 또한, 메탄올은 인쇄 잉크 및 관련 제품에 대해 유럽 도료, 인쇄 잉크, 및 물감 산업 위원회(CEPE) 배제 리스트에 등재되어 있다. 따라서, MEK 및 메탄올의 사용을 회피한 잉크 제품을 개발하는 것이 바람직하다.
MEK 및 메탄올 이외의, 잉크젯 잉크 조성물을 위해 대안으로 제안된 용매는 아세톤, 메틸 아세테이트, 디옥소란, 및 에틸 아세테이트를 포함한다. 그러나, 아세톤과 메틸 아세테이트는 잉크젯 인쇄용으로는 너무 휘발성이어서, 더 많은 보충제의 소비뿐만 아니라 고온 환경에서는 프린터 신뢰성이 저하된다. 디옥소란과 에틸 아세테이트는 잉크 도전성을 제공하는데 덜 효과적이며, 따라서 도전제가 첨가되어야 하고, 이것은 기판에 잉크 조성물의 밀착을 더 불량하게 한다. 더 나아가, 모든 이들 용매에는, 특히 특정한 식품 포장재에 인쇄할 경우, 건강, 안전 및 악취 문제가 여전히 존재한다.
잉크젯 조성물에 또한 사용되었던 1,2-디메톡시에탄은 일본 ISHL 제2류 유기용매 리스트에 등재되어 있지 않지만, 실제로는 MEK 및 작업자의 건강과 안전을 위해 규제되는 많은 다른 용매들보다 더 건강에 위험하다. 따라서, 이것도 좋은 대체제는 아니다.
VIDEOJET® V460과 같은 다른 잉크 제품은 에탄올에 기초하며, 이것은 상대적으로 안전하고 일본 ISHL 제2류 유기용매 리스트에도 등재되어 있지 않다. 에탄올 및 n-프로판올은 악취가 적고 독성이 상대적으로 낮기 때문에 잉크젯 잉크 조성물에 대해 더 허용되는 용매이다. 이들은 HAP하에 규제되지 않으며, CEPE 배제 리스트에도 포함되지 않는다. 그러나, 에탄올과 n-프로판올은 MEK-계 잉크젯 잉크에 통상 사용되는 수지, 염료 및 도전제의 대부분에 대해 그다지 좋은 용해력이나 양립성을 갖지 않는다. 따라서, 바인더 수지, 염료, 도전제가 사용될 수 있는 선택의 한계로 인하여, 잉크 밀착성 및 잉크 안정성 요건을 충족하는 에탄올 및/또는 n-프로판올 잉크를 개발하는 것은 더 어렵다. 이와 관련하여, n-프로판올은 에탄올보다 사용이 더욱더 어려운데, n-프로판올은 바인더 수지와 염료에 대해 훨씬 적은 용해력을 갖기 때문이다. 또한, 에탄올 잉크는, 특히 습한 환경에서, 물을 흡수하려는 경향이 있으며, 이것은 사용중 다른 문제들을 야기하고 프린터 작업의 신뢰성을 저하시키거나, 공기 건조기가 요구된다. 에탄올 용매는 습도로 인해 특정한 지리적 지역에서는 실용적이지 않다. 또한, 페놀계 수지와 같은 에탄올-계 잉크 조성물을 위한 적합한 수지 중 일부는 페놀계 바인더를 사용한 잉크 조성물 중 잔류 페놀 및 미량의 포름알데하이드의 존재로 인해 그다지 안전하다고 생각되지 않는다. 폴리아미드 수지는 잉크가 환경으로부터 물을 흡수할 때 용액으로부터 침전하려는 경향을 가지며, 이것은 또한 특히 습한 환경에서 신뢰할 수 없는 프린터 작동을 초래한다. 또한, 유일한 용매로서 또는 심지어 용매 혼합물의 소량 성분으로서 에탄올의 사용은 잉크의 건조 시간을 증가시킨다. 또한, 에탄올-함유 잉크는 알코올에 관한 엄격한 수입 법률로 인해 특정 국가 및 지역에서 수입의 곤란함 및 제한에 직면한다. 따라서, 많은 위험한 유기용매가 없고 에탄올도 없거나 실질적으로 갖지 않지만, 종래의 선행기술의 MEK 잉크와 유사한 밀착성 및 기타 특성들을 가진 잉크가 유익할 것이다.
따라서, 신뢰할 수 있는 인쇄 및 조성물을 제조 및 사용하는 작업자의 안전을 위한 필요 요건을 충족하며, 식품 포장 및 식품 제조 환경에서의 사용과 관련한 필요 요건을 충족하는 연속식 잉크젯 잉크 조성물이 본 분야에서 필요하다.
본 발명의 구체예에 따른 잉크 조성물은 다양한 잉크 및 인쇄 용도에 적합하며, 바람직하게는 산업 용도의 연속식 잉크젯 인쇄에 적합하고, 연속식 잉크젯 인쇄에 사용되는 종래의 용매보다 안전하고 크게 규제되지 않는 용매를 사용한다. 이들 조성물은 휘발성 C5 케톤 용매를 60 중량%를 초과하여 사용하며, 일본 ISHL 제2류 유기용매 리스트에 등재되어 있는 유기용매의 인지가능한 또는 실질적인 양의 사용을 회피한다.
본 발명의 구체예는 (a) 60 중량%를 초과하는 하나 이상의 휘발성 C5 케톤 용매; (b) 하나 이상의 바인더 수지; 및 (c) 하나 이상의 착색제를 포함하는 잉크 조성물에 관한 것이며, 여기서 잉크 조성물은 아세톤, 메탄올, 또는 메틸에틸케톤을 실질적으로 함유하지 않는다. 바람직한 구체예에서, 하나 이상의 휘발성 C5 케톤 용매는 2-펜타논, 3-펜타논, 3-메틸-2-부타논, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된다.
본 발명에 따른 구체예는 (a) 잉크 조성물의 60 중량%를 초과하여 존재하는 하나 이상의 휘발성 C5 케톤 용매를 포함하는 용매; (b) 하나 이상의 바인더 수지; 및 (c) 하나 이상의 착색제를 포함하는 잉크 조성물을 포함한다. 본 발명에 따른 바람직한 구체예는 상기 (a), (b), 및 (c)를 포함하고, 여기서 잉크 조성물은 5 중량% 미만의 아세톤, 메탄올, 메틸에틸케톤, 또는 이들의 조합을 함유한다. 또한, 이들 잉크 조성물의 특정한 바람직한 구체예는 에탄올, n-프로판올, 또는 이들의 조합을 최대 30%, 또는 초대 15%, 또는 최대 5%의 양으로 더 함유한다.
매우 바람직한 잉크 조성물은 아세톤, 메탄올, 에탄올, 또는 메틸에틸케톤을 실질적으로 함유하지 않는다.
상기 설명된 것과 같은 바람직한 잉크 조성물은 하나 이상의 휘발성 C5 케톤 용매가 2-펜타논(메틸프로필케톤), 3-펜타논(디에틸케톤), 3-메틸-2-부타논(메틸이소프로필케톤), 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것들이다. 하나 이상의 휘발성 C5 케톤 용매가 3-메틸-2-부타논(메틸이소프로필케톤)인 잉크 조성물이 가장 바람직하다.
또한, 잉크 조성물은 하나 이상의 휘발성 C5 케톤 용매를 70 중량%를 초과하여 또는 하나 이상의 휘발성 C5 케톤 용매를 80 중량%를 초과하여 함유할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 논의된 것과 같은 잉크 조성물을 포함하며, 여기서 하나 이상의 바인더 수지는 셀룰로오스 에스테르 수지, 비닐 수지, 변성 로진 에스테르 수지, 폴리비닐 부티랄 수지, 폴리에스테르 수지, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되며, 더 바람직하게 하나 이상의 바인더 제제는 셀룰로오스 에스테르 수지, 비닐 수지, 폴리에스테르 수지, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되고, 가장 바람직하게 셀룰로오스 에스테르 수지는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 수지이다. 바람직한 잉크 조성물은 하나 이상의 바인더 수지가 잉크 조성물의 약 5.0 중량% 내지 약 13.0 중량%의 양으로 존재하는 것들이다.
본 발명에 따른 특정 구체예에서, 하나 이상의 착색제는 Solvent Black 29, Solvent Black 27, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되며, 바람직하게 하나 이상의 착색제는 Solvent Black 29, 예컨대 ORASOL BLACK X55™, VALIFAST BLACK® 3808, 및 DL BLACK N36B™이다.
본 발명에 따른 다른 구체예는 계면활성제, 가소제, 밀착 촉진제, 도전제, 거품제거제, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 포함하는 잉크 조성물을 포함한다. 계면활성제는 바람직하게 폴리알킬렌옥시드 변성 폴리실록산이다. 바람직하게, 하나 이상의 계면활성제는 잉크 조성물의 약 0.1 중량% 내지 약 2.0 중량%의 양으로 존재한다.
본 발명에 따른 추가의 구체예는 상기 논의된 것과 같은 잉크 조성물의 방울의 스트림을 기판 위로 보내는 단계 및 방울을 건조시키고, 기판 위에 이미지를 인쇄하는 단계를 포함하는 기판 상의 연속식 잉크젯 인쇄 방법을 포함한다. 기판은 다공성, 반-다공성, 또는 비-다공성일 수 있으며, 예컨대 비코팅지, 코팅지, 경질 또는 연질 플라스틱, 중합체 필름, 금속 및 합금, 유리, 및 세라믹으로 구성되는 군으로부터 선택된 기판일 수 있다.
1. 정의
본 발명을 설명하는 맥락에서(특히 아래의 청구항과 관련하여) 용어 "한" 및 "그" 그리고 유사한 언급들의 사용은 여기 달리 언급되거나 문맥상 명백히 모순되지 않는다면 단수와 복수를 모두 포괄하는 것으로 해석되어야 한다.
용어 "포함하는"(comprising), "가지는", "포함하는"(including) 및 "함유하는"은 달리 주지되지 않는다면 제한되지 않는 용어로서 해석되어야 한다(즉, 제한은 아니지만 포함하는"을 의미한다).
여기에서 값의 범위의 인용은 여기 달리 지적되지 않는다면 단지 범위 내의 각각의 개별 값을 개별적으로 언급하는 것의 속기 방법일 뿐이며, 각각의 개별 값은 그것이 개별적으로 인용되는 것과 마찬가지로 명세서에 통합된다. 여기 설명된 모든 방법은 여기 달리 지적되거나 문맥상 명백히 모순되지 않는다면 임의의 적합한 순서로 수행될 수 있다. 여기 제공된 임의의 및 모든 예, 또는 예시적인 언어(예를 들어, "와 같은")의 사용은 단지 본 발명을 더 잘 나타내기 위한 것이며, 달리 청구되지 않는다면 본 발명의 범위에 대한 제한으로 취급되지 않는다. 명세서의 언어는 본 발명의 실시에 본질적인 것으로서 임의의 청구되지 않은 요소를 나타내는 것으로 해석되지 않아야 한다.
달리 정의되지 않는다면, 여기 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 본 출원이 제출되었을 때 본 발명이 속하는 분야에서 통상 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 본 발명의 실시 또는 시험에서 여기 설명된 것들과 유사하거나 등가인 다양한 방법 및 재료가 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료가 아래 설명된다. 그러나, 당업자는 사용되고 설명된 방법 및 재료가 예들일 뿐이며 본 발명에서 사용하기에 적합한 유일한 것이 아닐 수 있다는 것을 이해해야 한다.
더욱이, 측정값에는 고유한 가변성이 있기 때문에, 여기 주어진 임의의 온도, 중량, 부피, 시간 간격, pH, 염도, 몰 농도 또는 몰랄 농도, 범위, 농도 및 임의의 다른 측정값, 양 또는 수치 표현은 대략적인 것이며 명백히 반대의 언급이 없는 한 정확하거나 결정적인 숫자는 아닌 것으로 이해된다. 따라서, 본 발명에 대해 적합하거나 당업자에 의해 이해되는 경우, 대략적인 또는 상대적인 용어 및 약, 대략적으로, 실질적으로, 본질적으로, 본질적으로 구성되는, 포함하는, 및 유효량과 같은 특허출원에서 통상 이용되는 정도의 용어들을 사용하여 다양한 양태를 설명하는 것이 적절하다. 달리 정의되지 않는다면, 여기 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 당업자에 의해 통상 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.
여기 사용된 용어 "잉크젯" 또는 "잉크 젯"은 종이, 플라스틱, 금속, 유리 등과 같은 기판 위에 잉크의 작은 방울들을 추진시킴으로써 이미지를 생성하는 인쇄의 일종인 잉크젯 인쇄를 말한다. "연속식 잉크젯" 또는 "CIJ"는, 예를 들어 제품 및 포장을 제조하고 코딩하는데 사용된다. 이 방법에서, 펌프가 액체 잉크 조성물을 저장소로부터 노즐로 보내서 잉크 방울의 연속 스트림을 생성하며, 이것은 제어되며 가변적인 정전기장에 종속됨으로써 변화하는 정전기장에 따라서 방울 형태로서 하전된다. 하전된 방울은 다른 정전기장을 통과함으로써 적절한 위치로 편향되며, 이로써 기판 위에 원하는 패턴이 인쇄되거나, 또는 향후 사용을 위해 저장소로 다시 재순환된다.
본 발명의 잉크 조성물 중의 용매 또는 다른 성분과 관련하여, 여기 사용된 것과 같은 문구 "실질적으로 갖지 않는" 또는 "실질적으로 없는"은 바람직하게 나타낸 성분의 인지가능한 또는 쉽게 검출가능한 양이 조성물에 존재하지 않는 조건을 말한다. "실질적으로 없는" 또는 "실질적으로 갖지 않는"은 본 분야에 알려진 통상 사용되는 검출 방법의 검출 한계 아래의 양, 또는 규제에 의해 화합물에 대해 허용되는 최대량 아래의 양, 또는 5% 아래, 및 바람직하게 2% 아래, 1% 아래, 또는 0.5% 아래의 양을 말할 수 있다. 바람직하게, 이 양은 규제 화합물에 대한 일본, 유럽 및/또는 미국의 규제하에 허용되는 양이다. 예를 들어, 일본 ISHL 제II류 유기용매 리스트의 경우, 이 리스트에 있는 모든 용매(MEK, 메탄올, 아세톤 및 에틸 아세테이트와 같은)의 총 농도는 잉크 중에 합쳐서 5%를 넘을 수 없다.
그러나, 에탄올 또는 n-프로판올에 대하여, 에탄올 또는 n-프로판올이 본 발명의 잉크 조성물에 존재한다면, 각각은 중량 기준으로 조성물의 30% 미만으로, 더 바람직하게는 중량 기준으로 조성물의 15% 미만으로 존재해야 하며, 이로써 그것은 건조 시간 및 밀착성과 같은 적용 성능에 유의한 영향을 미치지 않게 된다. 더 바람직하게, 잉크는 에탄올에 관한 엄격한 규제를 가진 지리적 지역으로 수입할 때의 어려움을 피하기 위해 에탄올을 갖지 않거나 실질적으로 갖지 않는다.
여기 사용된 것과 같은 용어 "용매"는 주 기능이 잉크 조성물의 다른 성분들을 용해하고 담지하는 것인 성분을 말한다.
여기 사용된 것과 같은 용어 "착색제"는 어떤 것에 색을 부여하거나 색조를 바꾸는 염료, 안료 또는 다른 물질을 말하며, 임의의 이러한 물질을 말할 수 있다. 착색제는 검은색 염료뿐만 아니라 다른 색들을 포함한다.
여기 사용된 것과 같은 용어 "휘발성"은 물질의 증기압과 관련된, 기화하려는 물질의 경향을 말한다. 휘발성 용매는 증발하거나 증기상이 되는 능력을 가진 것이다.
여기 사용된 것과 같은 용어 "첨가제"는 본 발명의 잉크 조성물에 첨가될 수 있는 선택적 성분을 말한다.
여기 사용된 것과 같은 용어 "바인더 수지"는 인쇄 동안 잉크 조성물이 적용되는 기판에 잉크 조성물이 달라붙도록 보조하는 물질을 말한다. 일반적으로, 바인더는 다른 물질들을 함께 고정시켜 응집체를 형성하거나 밀착 특성을 부여하는 재료이다.
여기 사용된 두문자어 "MEK"는 부타논이라고도 하는 메틸에틸케톤을 말한다. MEK는 식 CH3C(O)CH2CH3의 무색 액체 유기용매이다. 여기 사용된 두문자어 "MPK"는 2-펜타논이라고도 하는 메틸프로필케톤을 말한다. MPK는 식 CH3CH2CH2C(O)CH3의 액체 유기용매이다. 여기 사용된 두문자어 "MIPK"는 3-메틸-2-부타논이라고도 하는 메틸이소프로필케톤을 말한다. MIPK는 식 (CH3)2CHC(O)CH3의 액체 유기용매이다. 여기 사용된 두문자어 "DEK"는 3-펜타논이라고도 하는 디에틸케톤을 말한다. DEK는 식 CH3CH2C(O)CH2CH3의 액체 유기용매이다.
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2. 개요
여기 설명된 잉크 조성물은 하나 이상의 바인더 수지 및 착색제와 함께 MPK, MIPK, 및 DEK와 같은 하나 이상의 휘발성 C5 케톤(펜타논) 용매를 이용한다. 이 조성물은 또한 선택적으로 가소제, 계면활성제, 도전제, 추가 용매, 밀착 촉진제, 및/또는 거품제거제와 같은 다른 첨가제들을 함유한다.
이들 잉크 조성물은 밀착성 및 건조 시간의 측면에서 잘 기능하며, 단일 노즐 연속식 잉크젯 인쇄를 포함하는 용도에 유용할 뿐만 아니라, 다중 노즐 연속식 잉크젯 또는 바이너리 어레이 인쇄에도 사용될 수 있다. 본 발명의 잉크 조성물은 습윤제를 함유하지 않기 때문에 열 잉크젯(TIJ) 인쇄에 사용되는 잉크와 상이하다. TIJ 잉크 조성물은 일반적으로 습윤제를 함유하며, 습윤제는 최대 30%이다. 본 발명의 잉크 조성물은 1,2-디메톡시에탄 및 메탄올과 같은 다른 유기용매를 사용하거나 60% 미만의 휘발성 케톤 용매를 사용한 잉크보다 뛰어난 건강 및 안전 프로파일을 가지며, 30 중량%를 초과하여 에탄올을 함유하는 잉크보다 월등한 건조 시간 및 성능을 가진다.
본 발명의 잉크 조성물은 규제 용매(들)의 특정한 역치를 초과할 때 전형적인 CIJ 잉크에 요구되는 고가의 배기가스 추출 시스템을 실시해야 할 필요 없이 사용하는 것이 일본에서 허용되며, 또한 일본에서의 금지 리스트에 부합하도록 개발된 다른 잉크들을 능가하는 적용 성능 및 건강/안전 이점을 가진다. 일본의 "산업 안전 건강 시행령 주문"을 충족할 뿐만 아니라 전형적인 MEK-계 CIJ 잉크와 유사한 적용 성능을 가진 잉크 조성물(CIJ 잉크)은 수요가 있다.
3. 결과
본 발명의 구체예에 따라서 잉크 조성물이 생성되었다. 상업적으로 이용가능한 잉크 제품이 비교 시험을 위해 구입되었다. 본 발명의 제품은 VIDEOJET® CIJ 샘플 리그를 사용하여 인쇄 후 건조 시간에 대해 시험되었다. 결과는 본 발명의 조성물의 건조 시간이 용매로서 MEK를 사용한 잉크 제품들과 비슷했고 에탄올-계 잉크보다는 뛰어났음을 분명히 나타낸다. 실시예 3을 참조한다.
상기와 같이 인쇄 후 4개의 개별 시험(실시예 4 참조)에 의해 밀착성에 대해 잉크가 시험되었다. 엄지손가락 문지르기, PINK PEARL® 지우개, 손톱 긁기 및 테이프 시험에서, 본 발명의 조성물은 일반적으로 선행기술의 조성물보다 뛰어나거나 비슷했다. 따라서, 본 발명의 잉크는 의도된 목적에서 사용하기에 적합했으며 제조 및 사용에도 더 안전했다.
4. 본 발명의 구체예
본 발명의 잉크 조성물은 임의의 적합한 점성 또는 표면장력을 가질 수 있다. 본 발명의 구체예에서, 잉크 조성물은 25℃에서 1 cP 내지 10 cP의 범위, 바람직하게 2 cP 내지 6 cP의 범위의 점도를 가진다. 잉크 조성물은 바람직하게 25℃에서에서 약 10 cP 미만, 바람직하게 약 6 cP 미만의 점도를 가진다.
본 발명의 잉크 조성물은 바람직하게 25℃에서 약 20 내지 약 30 mN/m의 표면장력을 가진다.
본 발명의 잉크 조성물은 바람직하게 25℃에서 약 500-2000 Ohm-cm 또는 바람직하게 약 900-1500 Ohm-cm의 저항률을 가진다.
본 발명의 구체예에 따른 잉크젯 잉크 조성물은 바람직하게 -15℃ 내지 62℃와 같은 극한 온도에서 적어도 수 주(예를 들어 4-6주)의 기간에 걸쳐서 안정적이다.
본 발명에 따른 잉크 조성물은 되묻음을 피할 수 있는 급속 건조 시간을 생성할 만큼 충분히 휘발성이며, 이로써 우수한 인쇄된 제품이 얻어지며 고속 인쇄가 허용된다. 제트-인쇄된 메시지의 건조 시간은 바람직하게 10초 미만, 더 바람직하게 약 2초 미만이다.
본 발명의 구체예에 따른 잉크 조성물에 사용되는 용매 및 용매 혼합물은 C5 케톤 유기용매 및 이들의 혼합물이다. 본 발명의 조성물은 MPK, MIPK, DEK, 또는 이들의 조합을 적어도 60% 함유하며, 일본 ISHA 제II류 유기용매에 등재된 용매는 실질적으로 함유하지 않는다. 용매 또는 용매 혼합물은 바람직하게 일본, 유럽, 및/또는 미국에서 건강 및 안전 규제에 의해 허용되지 않을 예정인 유기용매를 함유하지 않는다.
일본 ISHA하에 제II류로 등재된 유기용매는 아세톤, 이소부틸 알코올, 이소프로필 알코올, 이소펜틸 알코올(이소아밀알코올), 디에틸에테르, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르(Cellosolve™), 에틸렌글리콜 모노에틸에테르 아세테이트(Cellosolve™ 아세테이트), 에틸렌글리콜 모노-n-부틸에테르(Butyl Cellosolve™), 에틸렌글리콜 모노메틸에테르(Methyl Cellosolve™), o-디클로로벤젠, 자일렌, 크레졸, 클로로벤젠, 이소부틸 아세테이트, 이소프로필 아세테이트, 이소펜틸 아세테이트(이소아밀 아세테이트), 에틸 아세테이트, n-부틸 아세테이트, n-프로필 아세테이트, n-펜틸 아세테이트(n-아밀 아세테이트), 메틸 아세테이트, 시클로헥산올, 시클로헥사논, N,N-디메틸포름아미드, 테트라하이드로푸란, 1,1,1-트리클로로에탄(트리클로로에틸렌), 톨루엔, n-헥산, 1-부탄올, 2-부탄올, 메탄올, 메틸에틸케톤, 메틸시클로헥산올, 메틸시클로헥사논, 메틸 n-부틸케톤, 스티렌(에텐일벤젠, 비닐벤젠), 및 n-헥산을 포함한다. 동일 시스템하의 제I류 유기용매는 클로로포름, 사염화탄소, 1,2-디클로로에탄, 1,2-디클로로에틸렌, 1,1,2,2-테트라클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 및 이황화탄소를 포함한다. 제III류 유기용매는 가솔린, 석탄-타르 나프타, 석유 에테르, 석유 나프타, 석유 벤젠, 테레빈유, 및 미네랄 스피릿을 포함한다.
본 발명의 바람직한 잉크 조성물 구체예는 적어도 하나의 바인더 수지를 포함하지만, 둘 이상의 바인더 수지가 존재할 수도 있다. 조성물 중 바인더 수지의 양은 당업자에 의해 결정될 수 있고, 선택된 바인더 수지 또는 바인더 수지들에 의존한다. 바인더 수지의 총량은 임의의 적합한 양일 수 있다. 예를 들어, 바인더 수지 또는 바인더 수지들의 조합은 잉크젯 잉크 조성물의 약 0.1% 내지 약 30%, 바람직하게 약 2% 내지 약 20%, 및 더 바람직하게 약 4% 내지 약 15%의 양으로 존재할 수 있다. 가장 바람직한 조성물은 약 6% 내지 약 14% 바인더 수지(들)를 함유한다.
가용성 또는 분산성 바인더 수지를 포함하는 임의의 적합한 바인더 수지가 이용될 수 있다. 바람직한 바인더 수지는 조성물의 C5 케톤 용매 또는 용매 혼합물에서 가용성이다. 따라서, 바람직하게 본 발명과 함께 사용하는 것이 고려되는 임의의 바인더 수지는 MEK, MIPK, DEK, 또는 이들의 혼합물에서 가용성이다. 특정 구체예에서, 잉크 조성물은 아크릴 수지, 폴리비닐 부티랄 수지, 에틸셀룰로오스 수지, 폴리우레탄 수지, 변성 로진 수지, 페놀 수지, 변성 페놀 수지, 폴리아미드, 셀룰로오스 에테르, 셀룰로오스 에스테르(셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(CAB), 및 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(CAP)와 같은), 셀룰로오스 나이트레이트 수지, 폴리말레산 무수물, 폴리에스테르 수지, 염화비닐/비닐아세테이트 공중합체(비닐 수지), 스티렌/메타크릴레이트 공중합체, 알데하이드 수지, 폴리비닐 알코올, 스티렌과 알릴 알코올의 공중합체, 및 폴리케톤 수지, 및 이들의 임의의 조합으로부터 선택된 하나 이상의 바인더 수지를 포함할 수 있다. 용어 "아크릴 수지"는 아크릴 및/또는 알킬 아크릴의 중합체와 아크릴 및/또는 알킬 아크릴과 스티렌 및/또는 알파-메틸스티렌과 같은 다른 모노머의 공중합체를 모두 포함한다.
특정 구체예는 바람직하게 셀룰로오스 에스테르 수지, 비닐 수지, 변성 로진 에스테르 수지, 폴리비닐 부티랄 수지, 폴리에스테르 수지, 및 이들의 임의의 조합으로부터 선택된 하나 이상의 바인더 수지를 포함한다. 한 구체예에서, 잉크 조성물은 주 바인더로서 비닐 수지와 부 바인더로서 수소화 로진 수지, CAP 수지, 또는 이들의 혼합물 중 어느 하나를 포함한다.
아크릴 수지의 예는 스티렌-아크릴 수지를 포함하며, 이것은 스티렌과 아크릴 모노머, 예컨대 아크릴산, 또는 메타크릴산과, 선택적으로 알킬 아크릴레이트 모노머, 예컨대 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 하이드록시에틸 아크릴레이트, 하이드록시에틸 메타크릴레이트 등과의 공중합에 의해 제조될 수 있다. 스티렌 아크릴은 상표명 JONCRYL®하에 상업적으로 이용할 수 있다. JONCRYL® 수지의 예는 JONCRYL® 555, 586, 678, 680, 682, 683, 및 67을 포함한다. 바람직한 수지인 JONCRYL® 682는 약 1700의 중량평균 분자량, 약 238의 산가, 약 105℃의 연화 온도, 및 약 56℃의 유리전이 온도를 가진다. 상업적으로 이용가능한 비닐 수지의 예는 WACKER CHEMIE® AG로부터 이용할 수 있는 VINNOL®, 및 Suzhou Direction Chemical Co. Ltd.로부터 이용할 수 있는 염화비닐 수지(YMCA 수지)이다. 상업적으로 이용가능한 폴리비닐 부티랄 수지의 예는 WACKER CHEMIE® AG로부터 이용할 수 있는 PIOLOFORM® BN18, 및 KURARAY® America, Inc.로부터 이용할 수 있는 MOWITAL® LP B16H이다. 상업적으로 이용가능한 CAP 수지의 예는 EASTMAN® Chemical로부터 이용할 수 있는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트이다. 상업적으로 이용가능한 변성 로진 에스테르의 예는 ARAKAWA® Chemical로부터 이용할 수 있는 SUPER ESTER™ A-75, 및 PINOVA®로부터 이용할 수 있는 STAYBELITE® Ester 10이다.
바람직한 구체예에서, 잉크 조성물은 바인더로서 페놀 수지를 포함하지 않는데, 왜냐하면 잉크 조성물은 노볼락 및 레졸 수지와 같은 알데하이드 유래 페놀 수지에서 자주 발견되는 바람직하지 않은 잔기인 포름알데하이드와 같은 알데하이드를 갖지 않거나 실질적으로 갖지 않는 것이 바람직하기 때문이다. 포름알데하이드는 독성이며 발암물질로서 의심된다. 수지에서 자주 발견되는 알데하이드 잔기는 또한 특정 염료, 예를 들어 아조 염료의 색 특징에 좋지 않은 영향을 미친다고 생각된다. 잉크 조성물은 바람직하게 잉크 조성물의 중량을 기준으로 임의의 알데하이드-유래 페놀 수지를 1% 미만 또는 0.5% 미만으로 포함한다. 잉크 조성물은 바람직하게 알데하이드-유래 페놀 수지를 실질적으로 갖지 않는다.
다른 바람직한 구체예에서, 잉크 조성물은 바인더로서 폴리아미드 수지를 포함하지 않는다. 폴리아미드 수지는 잉크 조성물이 환경으로부터 물을 흡수할 때 침전하려는 경향을 가진다. 잉크 조성물은 바람직하게 잉크 조성물의 중량을 기준으로 임의의 폴리아미드 수지를 1% 미만 또는 0.5% 미만으로 포함한다. 잉크 조성물은 바람직하게 폴리아미드 수지를 실질적으로 갖지 않는다.
다른 바람직한 구체예에서, 잉크 조성물은 바인더로서 하이드록시방향족 수지를 포함하지 않는다. 잉크 조성물은 바람직하게 잉크 조성물의 중량을 기준으로 하이드록시방향족 수지를 1% 미만 또는 0.5% 미만으로 포함한다. 잉크 조성물은 바람직하게 하이드록시방향족 수지를 실질적으로 갖지 않는다.
가장 바람직한 바인더 수지는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(CAP), STAYBELITE® Ester 10, Dertophene™, VINNOL® E15/45M, 폴리비닐 부티랄(PVB) 수지, TEGO® AddBond LTH, 및 이들의 조합이다. 가장 바람직한 구체예는 CAP, Staybellite ester 10 및 VINNOL® E15/45M을 함유하거나, 또는 CAP, Dertophene™ 및 Vinnol E15/45M을 함유하거나, 또는 PVB 및 TEGO® AddBond LTH를 함유한다.
본 발명의 구체예 중 어느 것에서, 잉크 조성물은 적어도 하나의 착색제를 함유한다. 착색제는 잉크젯 잉크 조성물의 중량을 기준으로 약 0.1% 내지 약 12%, 바람직하게 약 1% 내지 약 10%, 및 더 바람직하게 약 2% 내지 약 8%의 양으로 존재할 수 있다.
착색제는 인쇄 용도에 적합한 임의의 착색제 또는 착색제들의 조합일 수 있다. 착색제는 바람직하게 염료이다. 본 발명의 구체예에서, 하나 이상의 염료가 착색제로서 이용되며, 이들 염료는 산 염료, 염기성 염료, 용매 염료, 분산 염료, 매염 염료 및 이들의 임의의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된다. 용매 염료의 예는 나프톨 염료, 아조 염료, 금속 착체 염료, 안트라퀴논 염료, 퀴노이민 염료, 인디고이드 염료, 벤조퀴논 염료, 카보늄 염료, 나프토퀴논 염료, 나프탈이미드 염료, 프탈로시아닌 염료, 및 페릴렌 염료를 포함한다.
예를 들어 본 발명의 특정 구체예에 따른 잉크 조성물은 C.I. Solvent Black 3, C.I. Solvent Black 5, C.I. Solvent Black 7, C.I. Solvent Black 22, Solvent Black 26, C.I. Solvent Black 27(예컨대 VALIFAST BLACK® 3840L), C.I. Solvent Black 29(예컨대 VALIFAST BLACK® 3808, ORASOL BLACK X55™, 및 DL BLACK N36B™), C.I. Solvent Black 48, 및 이들의 임의의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 염료를 포함할 수 있다. 바람직한 용매 염료는 Solvent Black 27(VALIFAST BLACK® 3840L), Solvent Black 29(ORASOL BLACK X55™), Solvent Black 29(VALIFAST BLACK® 3808) 및 Solvent Black 29(DL BLACK N36B™)이다.
본 발명의 잉크 조성물은 가소제, 계면활성제, 거품제거제, 밀착 촉진제, 및 이들의 혼합물과 같은 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제는 바람직하게 잉크 조성물과 혼화성이며, 인쇄 동안 기판에 잉크의 적용 중에 조성물로부터 상 분리를 일으키지 않는다.
본 발명의 구체예에서 사용하기에 적합한 가소제의 예는 RIT-CHEM® Co., Inc.로부터 이용할 수 있는 PLASTICIZER #8®을 포함한다. 가소제 첨가제는 잉크젯 잉크 조성물의 중량을 기준으로 약 0.1% 내지 약 5%, 또는 바람직하게 약 0.3% 내지 약 3%의 양으로 존재할 수 있다.
사용될 수 있는 계면활성제의 예는 플루오로계면활성제, 실록산, 실리콘, 실라놀, 폴리옥시알킬렌아민, 프로폭실화 (폴리(옥시프로필렌)) 디아민, 알킬 에테르 아민, 노닐 페놀 에톡실레이트, 에톡실화 지방 아민, 비닐피롤리돈과 디메틸 아미노에틸 메타크릴레이트의 4차화 공중합체, 불화 유기산 디에탄올아민염, 알콕실화 에틸렌디아민, 폴리에틸렌 옥시드, 폴리옥시알킬렌 폴리알킬렌 폴리아민 아민, 폴리옥시알킬렌 폴리알킬렌 폴리이민, 알킬 포스페이트 에톡실레이트 혼합물, 프로필렌 글리콜의 폴리옥시알킬렌 유도체, 및 폴리옥시에틸화 지방 알코올, 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다. 적합한 중합성 계면활성제의 바람직한 구체적인 예는 실리콘 계면활성제인 GENERAL ELECTRIC®로부터 이용할 수 있는 SILWET® L7622이다. 계면활성제 첨가제는 잉크젯 잉크 조성물의 중량을 기준으로 약 0.01 내지 약 1.0% 또는 바람직하게 약 0.02 내지 약 0.5%의 양으로 존재할 수 있다.
잉크 조성물은 또한 밀착 촉진제를 포함할 수 있다. 적합한 밀착 촉진제는 실란이며, 예를 들어 글리시드옥시프로필 디에톡시메틸실란인 SILQUEST® WETLINK 78, 베타-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시 실란인 SILQUEST® A-186 SILANE, 및 감마-글리시드옥시프로필트리메톡시 실란인 SILQUEST® A-187 SILANE으로서, 이들은 모두 GENERAL ELECTRIC®로부터 이용할 수 있다. 밀착 촉진제는 잉크 조성물의 중량을 기준으로 약 0.1 내지 약 2%, 바람직하게 약 0.2 내지 약 1.0%, 및 더 바람직하게 약 0.5%의 양으로 존재할 수 있다.
잉크 조성물은 바람직하게 물을 거의 또는 전혀 포함하지 않는다. 물은 바람직하게 잉크젯 잉크 조성물의 중량을 기준으로 5% 미만, 더 바람직하게 4% 미만, 더욱더 바람직하게 2% 미만, 및 가장 바람직하게 1% 미만의 양으로 존재한다. 잉크 조성물은 일본 ISHA 제II류 유기용매 리스트에 등재되지 않은, 에탄올 및 1-프로판올과 같은 일부 다른 유기용매를 함유할 수 있다. 특히, 조성물이 일본 ISHA 제II류 유기용매 리스트에 등재된 하나 이상의 유기용매를 함유한다면, 그것/그것들은 잉크 조성물의 중량을 기준으로 5% 미만 또는 1% 미만, 바람직하게 0.5% 미만, 더 바람직하게 0.1% 미만, 더욱더 바람직하게 0.01% 미만, 및 가장 바람직하게 0.001% 미만의 양으로 존재한다. 일본 ISHA 제II류 유기용매 리스트에 등재되지 않은 휘발성 C5 케톤 용매(MPK, MIPK, DEK) 이외의 다른 용매들에 대해, 그것/그것들은 30% 미만, 바람직하게 15% 미만, 더 바람직하게 5% 미만의 양으로 존재하며, 가장 바람직하게는 에탄올을 갖지 않거나 실질적으로 갖지 않는다. 바람직한 잉크 조성물은 다른 유기 용매들을 일본, 유럽 또는 미국의 건강안전 규제하에 허용가능한 것 미만의 양으로 함유할 수 있다. 가장 바람직하게, 잉크 조성물은 메탄올, MEK, 또는 일본 ISHA 제II류 리스트 상의 다른 용매, 또는 에탄올와 같은 유기용매를 검출가능하게 함유하지 않는다.
이에 더하여, 미연방 마약수사국에 의해 잠재적 약물 전구체로서 관리되는 용매들은 바람직하지 않다. 예를 들어, 잉크 조성물은 이 이유 때문에 MEK 및 아세톤을 실질적으로 갖지 않는다.
본 발명의 잉크 조성물은 임의의 적합한 방법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, 선택된 성분들이 조합되고 충분한 교반하에 혼합될 수 있으며, 결과의 유체가 여과되어 임의의 비용해 불순물이 제거될 수 있다.
또한, 본 발명은 여기 설명된 본 발명의 잉크 조성물의 구체예 중 어느 것의 방울의 스트림을 기판으로 보내는 단계 및 잉크 방울을 건조시키는 단계를 포함하며, 이로써 기판 상에 이미지를 인쇄하는, 연속식 잉크젯 프린터에서 기판 상에 이미지를 인쇄하는 방법을 제공한다. 본 분야에 알려진 것과 같은 임의의 연속식 잉크젯 인쇄 방법 및 장비가 본 발명과 함께 사용되는 것이 고려된다. 임의의 적합한 기판이 본 발명에 따라서 인쇄될 수 있다. 적합한 기판의 예는 비코팅지 및 카드보드 등과 같은 다공성 기판; 수성 코팅지, 클레이 코팅지, 실리카 코팅지, UV 오버코팅지, 중합체 오버코팅지, 및 바니시 오버코팅지 등과 같은 반-다공성 기판; 및 플라스틱(예를 들어, 고 밀도 폴리에틸렌, 저 밀도 폴리에틸렌), 중합체 필름 등, 금속 및 합금(예를 들어, 스틸, 알루미늄, 황동 등)과 같은 비-다공성 기판; 유리, 세라믹을 포함한다. 종이 기판은 종이의 얇은 시트, 종이의 롤, 또는 카드보드일 수 있다. 플라스틱, 금속, 유리, 및 세라믹 기판은 병 또는 용기, 판, 막대, 원통 등의 형태와 같은 임의의 적합한 형태일 수 있다. 종이 기판은 종이의 얇은 시트, 종이의 롤, 또는 카드보드 시트를 포함하는, 종이 또는 카드보드로 제조된 물품일 수 있다. 특정 구체예에서, 인쇄 작업은 인쇄 동안 젖은 표면의 침투가 요구될 수 있는 유제품 산업과 같은 산업에서 수행될 수 있다.
잉크의 제조 동안, 동일하거나 유사한 포뮬라에 따라서 제조된 잉크 조성물에서 점도의 자연적 변동 때문에, 제품은 의도적으로 약간 더 농축되거나 또는 필요한 것보다 약간 더 높은 점도(더 고상으로)로 제조된다. 다음에, 그것은 필요에 따라 다소의 추가 용매로 희석됨으로써 특정한 점도 범위 요건을 만족할 수 있다.
5. 실시예
본 발명은 특정한 예시된 과정, 조성물, 또는 설명된 방법에 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 하며, 이들은 변할 수 있다. 또한, 설명에서 사용된 용어는 특정한 버전이나 구체예만을 설명하려는 목적일 뿐이며, 본 발명의 범위를 제한하려는 의도는 없고, 본 발명은 단지 첨부된 청구항에 의해서만 제한될 것이다. 달리 정의되지 않는다면, 여기 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 당업자에 의해 통상 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 여기 설명된 것들과 유사하거나 등가인 임의의 방법 및 재료가 본 발명의 구체예를 실시하거나 시험하는데 사용될 수 있지만, 특정한 구체적이고 바람직한 구체예가 이제 설명된다. 여기 언급된 모든 간행물은 그 전체가 참고로 포함된다. 본 명세서의 어떠한 것도 본 발명이 선행 발명에 의해 그러한 개시를 앞당길 자격이 없다는 것을 인정하는 것으로 해석되어서는 안된다.
실시예 1: 연속식 잉크젯 인쇄를 위한 조성물
아래 잉크 조성물 1, 2, 3, 4, 5, 6, 및 7을 아래 나타낸 성분들을 사용하여 제조했다.
Figure pct00002
실시예 2: 바람직한 연속식 잉크젯 잉크 조성물
잉크 조성물의 다음의 예들이 바람직하다(조성물 1, 2, 3 및 7). 조성물 2는 뛰어난 건조 시간을 가졌다(실시예 3 참조). 조성물 1, 3 및 7은 바람직한 밀착 특징을 가졌다(실시예 4 참조).
Figure pct00003
실시예 3: 잉크 건조 시간
아래 표 1에 나타낸 잉크 조성물을 나타낸 기판에서 건조 시간에 대해 다음과 같이 시험했다. VIDEOJET®CIJ 샘플 리그(XL 샘플 메이커)를 사용하여 기판에 5 x 7 행렬의 문자숫자 코드로 잉크를 인쇄했다. 인쇄 직후, 건조될 때까지(되묻지 않을 때까지) 손가락으로 가볍게 문질러 코드를 시험했다. 스탑워치를 사용하여 건조 시간을 결정했다. 최근 0.5초 단위로 반올림하여, 3회의 건조 시간의 평균을 특정 기판에 대한 잉크의 건조 시간으로 기록했다.
아래 표에서 비교예 1(C1)은 용매로서 메틸에틸케톤(MEK)을 사용한 VIDEOJET® 상업용 잉크 제품이다. 아래 표에서 비교예 2(C2)는 일본 ISHL 제2류 유기용매 리스트에 등재된 유기용매를 함유하지 않으며 용매로서 1,2-디메톡시에탄을 사용한 상업적으로 이용가능한 비-MEK 연속식 잉크젯 잉크 제품이다. 아래 표에서 비교예 3(C3)은 VIDEOJET®에 의해 제조된 에탄올계 제품이다. 나머지 숫자들은 실시예 1에서의 잉크 조성물을 말한다. HDPE = 고 밀도 폴리에틸렌; LDPE = 저 밀도 폴리에틸렌; PET = 폴리에틸렌 테레프탈레이트; PP = 폴리프로필렌; PVC = 염화폴리비닐.
비슷한 잉크 건조 시간
　 건조 시간(초)
　 C1 C2 C3 1 2 3 4 5 6 7
시험된 기판
HDPE ≤1 1.5 2.5 1.5 1.2 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
LDPE ≤1 1.5 2.5 1.5 1.2 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
PET ≤1 1.5 2.5 1.5 1.2 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
PP ≤1 1.5 2.5 1.5 1.2 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
PVC ≤1 2 3 2 1.2 2 2 2 1.5 - 2 1.5 - 2
알루미늄 ≤1 1.5 2.5 1.5 1.2 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
스틸 ≤1 1.5 2.5 1.5 1.2 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
유리 ≤1 2 3 2 1.2 2 2 2 1.5 - 2 1.5 - 2
평균 ≤1 1.5-2 2.5-3 1.5-2 1.2 1.5-2 1.5-2 1.5-2 1.5-2 1.5-2
실시예 4: 밀착성 시험
잉크 조성물을 아래 표 2, 표 3, 표 4 및 표 5에 나타낸 것과 같은 4건의 개별 시험을 사용하여 인쇄 표면에의 밀착성에 대해 시험했다.
엄지손가락 문지르기 밀착성 테스트에 대해, Videojet CIJ 샘플 리그(XL 101 샘플 메이커)를 사용하여 5 x 7 행렬의 문자숫자 코드를 기판에 인쇄했다. 인쇄된 이미지를 1분 동안 놓아 둔 후 시험을 수행했고, 이때 인쇄된 코드를 깨끗한 엄지손가락으로 코드를 가로질러서 한 방향으로 중간 압력으로 문질렀으며, 문지를 때마다(최대 10번) 코드의 정확히 동일한 면적을 커버하도록 노력했다. 이미지를 변형시키거나 제거하는데 필요한 문지르기 횟수를 기록했고, 그 다음 1 내지 6의 점수를 기준으로 배정했다. 표 2의 밑에 기재된 등급 점수를 참조한다.
PINK PEARL® 지우개 시험, 손톱 스크래치 시험, 및 테이프 시험에 대해, 인쇄된 이미지를 24시간 동안 놓아 둔 후 시험을 수행했다. PINK PEARL® 지우개 시험에 대해, 인쇄된 코드가 위로 향하도록 해서 인쇄된 기판을 단단한 표면 위에 놓고, 약 3kg의 힘으로 왼쪽에서 오른쪽으로 인쇄된 문자를 가로질러서 PINK PEARL® 지우개를 문질렀다. 필요에 따라 천칭을 사용하여 힘을 보정했다. 이미지를 변형시키거나 제거하는데 필요한 지우개질 횟수를 기록했고, 그 다음 지우개질 횟수에 기초하여 1 내지 6의 점수를 표 3의 밑에 기재된 등급 점수를 사용하여 배정했다.
손톱 스크래치 시험에 대해, 인쇄된 코드가 위로 향하도록 해서 인쇄된 기판을 단단한 표면 위에 놓고, 엄지손가락 손톱을 사용하여 중간 압력으로 코드를 따라 왼쪽에서 오른쪽으로 긁었으며, 긁을 때마다 코드의 정확히 동일한 면적을 커버하도록 노력했다. 이미지를 변형시키거나 제거하는데 필요한 스크래치 횟수를 기록했고, 그 다음 스크래치 횟수에 기초하여 1 내지 6의 점수를 표 4의 밑에 기재된 등급 점수를 사용하여 배정했다.
테이프 시험에 대해, 인쇄된 코드가 위로 향하도록 해서 인쇄된 기판을 단단한 표면 위에 놓고, 인쇄된 코드 전체 위에 테이프(3M SCOTCH® 투명 테이프 #600 또는 등가물)를 적용했고, 한번 확실히(3kg) 문질러서 테이프 표면을 평탄하게 해서 인쇄된 표면과의 완전한 접촉을 보장했다. 다음에, 자유로운 단부를 잡고 가능한 180도의 각도에 가깝게 그것을 빠르게(확 잡아채는 식으로는 아니고) 거꾸로 잡아당겼다. 코드와 테이프를 평가하고 시험되지 않은 코드와 비교했다. 코드의 가독성과 테이프로 전달된 잉크의 양에 기초하여 표 5의 밑에 기재된 등급 점수를 사용하여 1 내지 6의 점수를 배정했다.
모든 시험에서 인쇄는 VIDEOJET® CIJ 샘플 리그(XL 101 샘플 메이커)를 사용하여 수행했다. 엄지손가락 문지르기 밀착성 시험은 인쇄 후 1분 뒤에 수행했고, 나머지 시험은 인쇄 후 24시간 뒤에 수행했다.
엄지손가락 문지르기 밀착성 시험
밀착성 결과
　 C1 C2 C3 1 2 3 4 5 6 7
시험된 기판
HDPE 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0
LDPE 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0
PET 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0
PP 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0
PVC 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0
알루미늄 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0
스틸 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0
유리 6.0 5.9 6.0 5.5 6.0 5.0 5.5 6.0 6.0 6.0
평균 6.0 6.0 6.0 5.9 6.0 5.9 5.9 6.0 6.0 6.0
등급 점수: 6 = 10x 후 인쇄된 코드에 변화 없음(x = 문지름 횟수); 5 = 10x 후 인쇄된 코드가 흐려지며(<50%) 모든 문자는 읽을 수 있음; 4 = 10x 후 인쇄된 코드가 흐려지며(>50%) 모든 문자는 읽을 수 있음; 3 = 10x 후에는 일부 또는 모든 문자가 읽기 힘들지만 5x 후에는 읽을 수 있음; 2 = 5x 후에는 일부 또는 모든 문자가 읽기 힘들지만 1x 후에는 읽을 수 있음; 1 = 1x 후 일부 또는 모든 문자가 읽기 힘듦.
PINK PEARL® 지우개 시험
밀착성 결과
　 C1 C2 C3 1 2 3 4 5 6 7
시험된 기판
HDPE 5.0 4.3 2.5 5.5 5.5 5.0 3.0 5.5 4.0 5.0
LDPE 6.0 5.5 3.0 5.5 6.0 6.0 5.0 6.0 6.0 6.0
PET 5.0 5.0 3.0 5.8 6.0 6.0 6.0 6.0 5.0 6.0
PP 4.5 2.8 1.5 5.0 3.0 3.0 1.0 3.0 2.0 2.0
PVC 5.5 6.0 5.0 6.0 5.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0
알루미늄 6.0 5.2 4.5 5.8 5.5 5.0 5.0 5.5 6.0 6.0
스틸 5.5 5.2 4.5 5.8 5.0 5.0 5.0 5.0 6.0 6.0
유리 5.0 4.3 3.5 5.3 5.5 5.0 5.0 5.5 5.0 6.0
평균 5.3 4.8 3.4 5.6 5.2 5.1 4.5 5.3 5.0 5.4
등급 점수: 6 = 10x 후 인쇄된 코드에 변화 없음(x = 문지름 횟수); 5 = 10x 후 인쇄된 코드가 흐려지며(<50%) 모든 문자는 읽을 수 있음; 4 = 10x 후 인쇄된 코드가 흐려지며(>50%) 모든 문자는 읽을 수 있음; 3 = 10x 후에는 일부 또는 모든 문자가 읽기 힘들지만 5x 후에는 읽을 수 있음; 2 = 5x 후에는 일부 또는 모든 문자가 읽기 힘들지만 1x 후에는 읽을 수 있음; 1 = 1x 후 일부 또는 모든 문자가 읽기 힘듦.
손톱 스크래치 시험
　 밀착성 결과
　 C1 C2 C3 1 2 3 4 5 6 7
시험된 기판
HDPE 2.5 2.0 1.0 2.3 1.5 2.0 3.0 1.5 2.0 3.0
LDPE 4.0 2.6 2.0 4.8 3.0 5.0 4.0 3.0 4.0 5.0
PET 6.0 5.8 4.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0
PP 4.0 2.8 4.0 3.8 3.5 5.0 4.0 3.5 2.0 2.0
PVC 5.0 5.6 5.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0
알루미늄 5.0 5.8 5.5 6.0 5.5 6.0 6.0 5.5 4.0 6.0
스틸 5.0 5.8 5.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0
유리 5.0 3.8 3.0 4.8 5.5 3.0 4.0 5.5 6.0 6.0
평균 4.6 4.3 3.7 4.9 4.6 4.9 4.9 4.6 4.5 5.0
등급 점수: 6 = 10x 후 인쇄된 코드에 변화 없음(x = 문지름 횟수); 5 = 10x 후 인쇄된 코드가 흐려지며(<50%) 모든 문자는 읽을 수 있음; 4 = 10x 후 인쇄된 코드가 흐려지며(>50%) 모든 문자는 읽을 수 있음; 3 = 10x 후에는 일부 또는 모든 문자가 읽기 힘들지만 5x 후에는 읽을 수 있음; 2 = 5x 후에는 일부 또는 모든 문자가 읽기 힘들지만 1x 후에는 읽을 수 있음; 1 = 1x 후 일부 또는 모든 문자가 읽기 힘듦.
테이프 시험
밀착성 결과
　 C1 C2 C3 1 2 3 4 5 6 7
시험된 기판
HDPE 6.0 3.3 4.0 6.0 4.0 4.0 4.0 4.0 3.0 5.0
LDPE 5.0 3.0 1.0 5.3 3.0 6.0 3.0 2.5 3.0 4.0
PET 6.0 5.8 3.5 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 5.0 6.0
PP 1.0 1.0 1.0 1.5 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
PVC 6.0 6.0 4.5 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0
알루미늄 6.0 6.0 5.5 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0
스틸 6.0 6.0 4.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0
유리 6.0 6.0 4.0 5.8 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0
평균 5.3 4.6 3.4 5.3 4.8 5.1 4.8 4.7 4.5 5.0
등급 점수: 6 = 테이프로의 이전이 없고 인쇄된 코드에 가시적인 변화가 없음; 5 = 테이프로의 이전이 무시할 만하고 인쇄된 코드와 비교했을 때만 구별가능함; 4 = 테이프로의 이전이 최소한이고(11-25%) 인쇄된 코드의 모든 문자를 읽을 수 있음; 3 = 테이프로의 이전이 유의하며(26-50%) 인쇄된 코드의 모든 문자를 읽을 수 있음; 2 = 테이프로의 이전이 유의함(50-99%); 1 = 완전히 테이프로 이전.
실시예 5: 바람직한 잉크 제제
다음의 잉크가 바람직한 조성이다. 건조 시간 및 밀착성 시험을 상기 설명된 대로 나타낸 기판에서 수행했고, 각 시험에 대해 상기 설명된 대로 등급을 결정했다. 결과는 아래 표 6에 포함된다.
Figure pct00004
시험 결과
건조 시간(초) 엄지손가락
문지르기		 Pink Pearl
지우개		 손톱
스크래치		 테이프
HDPE 1.5 6.0 4.3 2.0 6.0
LDPE 1.5 6.0 6.0 3.0 5.0
PET 1.5 6.0 5.0 6.0 6.0
PP 1.5 6.0 4.5 4.0 1.0
PVC 1.5 - 2 6.0 6.0 6.0 6.0
알루미늄 1.5 6.0 5.5 5.8 6.0
스틸 1.5 6.0 5.5 5.8 6.0
유리 1.5 6.0 4.3 5.0 5.0
평균 1.5 - 2 6.0 5.1 4.7 5.1
참고자료
본 명세서 전체적으로 기재된 아래의 참고자료는 그 전체가 참고로 여기 포함된다.
1. 미국 특허 No. 8,142,559.
2. 미국 특허 No. 8,414,695.
3. 미국 특허 No. 8,632,630.
4. 미국 특허 No. 9,249,326.

Claims (15)

  1. (a) 잉크 조성물의 60 중량%를 초과하여 존재하는 하나 이상의 휘발성 C5 케톤 용매를 포함하는 용매;
    (b) 하나 이상의 바인더 수지; 및
    (c) 하나 이상의 착색제
    를 포함하고, 선택적으로 에탄올, n-프로판올, 또는 이들의 조합을 최대 30%의 양으로 더 함유하는, 잉크 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 잉크 조성물은 5 중량% 미만의 아세톤, 메탄올, 메틸에틸케톤, 또는 이들의 임의의 조합을 함유하는 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 잉크 조성물은 아세톤, 메탄올, 에탄올, 또는 메틸에틸케톤을 실질적으로 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 휘발성 C5 케톤 용매는 2-펜타논(메틸프로필케톤), 3-펜타논(디에틸케톤), 3-메틸-2-부타논(메틸이소프로필케톤), 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 휘발성 C5 케톤 용매는 3-메틸-2-부타논(메틸이소프로필케톤)인 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 잉크 조성물은 하나 이상의 휘발성 C5 케톤 용매를 70 중량%를 초과하여 함유하는 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서, 잉크 조성물은 하나 이상의 휘발성 C5 케톤 용매를 80 중량%를 초과하여 함유하는 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 바인더 수지는 셀룰로오스 에스테르 수지, 비닐 수지, 변성 로진 에스테르 수지, 폴리비닐 부티랄 수지, 폴리에스테르 수지, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 바인더 수지는 셀룰로오스 에스테르 수지, 변성 로진 에스테르 수지, 폴리비닐 부티랄 수지, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.
  10. 제 8 항에 있어서, 셀룰로오스 에스테르 수지는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 수지인 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 바인더 수지는 잉크 조성물의 약 5.0 중량% 내지 약 13.0 중량%의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.
  12. 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 착색제는 Solvent Black 29, Solvent Black 27, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.
  13. 제 1 항에 있어서, 잉크 조성물의 약 0.1 중량% 내지 약 2.0 중량%의 양의 하나 이상의 계면활성제, 하나 이상의 가소제, 하나 이상의 밀착 촉진제, 하나 이상의 도전제, 하나 이상의 거품제거제, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 포함하며, 여기서 하나 이상의 계면활성제는 선택적으로 폴리알킬렌옥시드 변성 폴리실록산인 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.
  14. 제 1 항의 잉크 조성물의 방울의 스트림을 기판 위로 보내는 단계 및 방울을 건조시켜 기판 위에 이미지를 인쇄하는 단계를 포함하는, 기판 위에 연속식 잉크젯 인쇄를 수행하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 기판은 비코팅지, 코팅지, 경질 또는 연질 플라스틱, 중합체 필름, 금속 및 합금, 유리, 및 세라믹으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102638019B1 (ko) * 2018-03-08 2024-02-16 사카타 인쿠스 가부시키가이샤 컨티뉴어스형 잉크젯 잉크 조성물
US20240043707A1 (en) * 2020-12-11 2024-02-08 Videojet Technologies Inc. High adhesion continuous ink jet inks
US20230242777A1 (en) * 2022-02-01 2023-08-03 Videojet Technologies Inc. Condensation resistant ketone-based inkjet inks
CN115584160B (zh) * 2022-02-25 2023-08-29 上海欧畅新材料科技有限公司 一种应用于健身球的快干型水性喷涂油墨

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010518214A (ja) * 2007-02-13 2010-05-27 マーケム−イマージュ コンティニュアス型偏向ジェット技術によるインクジェット印刷用インク組成物
WO2017048499A1 (en) * 2015-09-15 2017-03-23 Videojet Technologies Inc High adhesion tij ink

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4590265A (en) * 1984-02-17 1986-05-20 Eastman Kodak Company Carboxylated cellulose ester and manufacture thereof
JPH02155963A (ja) * 1988-12-08 1990-06-15 Dainippon Ink & Chem Inc ジェットプリンター用マーキングインキ組成物
US6726756B1 (en) * 2000-05-26 2004-04-27 Videojet Technologies Inc. Continuous ink jet printing ink composition
CA2568011A1 (en) * 2004-05-28 2005-12-08 Lechler S.P.A. Solvent based inkjet ink formulation
EP2017310B1 (en) * 2007-07-17 2014-02-12 Eckart GmbH Ink jet printing ink containing thin aluminium effect pigments and method
JP5561456B2 (ja) * 2009-01-09 2014-07-30 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録方法、記録物、インクジェット記録用インク組成物、インクセット、インクカートリッジ、およびインクジェット記録装置
US8110031B2 (en) * 2009-03-12 2012-02-07 Videojet Technologies Inc. Ethanol-based ink composition
FR2943068B1 (fr) * 2009-03-13 2011-04-15 Markem Imaje Composition d'encre pour l'impression par jet continu devie notamment sur verre humide
DE102009031266A1 (de) * 2009-06-30 2011-01-13 Eckart Gmbh Tintenstrahltinte enthaltend Perlglanzpigmente auf Basis von feinen und dünnen Substraten
WO2011011359A1 (en) * 2009-07-20 2011-01-27 Markem-Imaje Corporation Solvent-based inkjet ink formulations
JP5396438B2 (ja) 2011-07-14 2014-01-22 紀州技研工業株式会社 インクジェット用インク
US8544990B2 (en) * 2011-07-29 2013-10-01 Videojet Technologies Inc. Pigmented ink jet ink composition
FR2997956B1 (fr) * 2012-11-15 2015-04-10 Markem Imaje Composition d'encre pour l'impression par jet continu devie notamment sur des substrats en polymeres organiques.
JP6226772B2 (ja) 2014-02-21 2017-11-08 東洋製罐株式会社 ジェットプリンター用インク組成物
FR3022913B1 (fr) * 2014-06-26 2017-12-22 Markem-Imaje Holding Composition d'encre pour l'impression par jet continu devie notamment pour des marquages de securite.
FR3033572B1 (fr) * 2015-03-13 2019-05-10 Dover Europe Sarl Composition d'encre pour l'impression par jet continu devie notamment sur des substrats en polymeres organiques.

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010518214A (ja) * 2007-02-13 2010-05-27 マーケム−イマージュ コンティニュアス型偏向ジェット技術によるインクジェット印刷用インク組成物
WO2017048499A1 (en) * 2015-09-15 2017-03-23 Videojet Technologies Inc High adhesion tij ink

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