내광성 금속착물 착색제 및 이를 포함하는 내광성 액체 조성물 {Metal complex colorant coordinated with lightfast moiety and liquid composition comprising the same}
본 발명은 내광성 금속착물 착색제 및 이를 포함하는 내광성 액체 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 착색제 분자 자체에 내광성을 부여한 내광성 착색제 및 이를 포함하는 내광성 액체 조성물에 관한 것이다. 잉크젯 프린팅은 비접촉식 프린팅(non-impact printing) 방식의 하나로서 접촉식 프린팅(impact printing) 방식에 비하여 소음이 적고, 레이저 빔 프린터에 비하여 칼라 구현이 용이하다는 장점을 가지고 있다. 비접촉식 프린팅 방식은 다시 연속 잉크젯 방식과 드롭-온-디멘드(drop-on-demand: DOD) 방식으로 구분이 가능하다. 연속 잉크젯 방식은 잉크를 연속적으로 분사하는 동안 전자기장의 변화를 유도하여 잉크 방향을 조절함으로써 프린팅하는 방식이다. 반면, DOD 방식은 잉크를 미세한 방울 별로 분사하여 프린팅하는 방식으로서, 열-버블식 잉크젯(thermal-bubble ink-jet) 방식과 압전식 잉크젯(piezoelectric inkjet) 방식으로 나뉘어진다. 열-버블식 잉크젯 방식은 잉크를 가열하여 발생시킨 버블의 팽창에서 발생하는 압력을 이용하여 분사하는데 반하여, 압전식 잉크젯 방식은 전기에 의하여 역학적으로 변형을 일으키는 압전판을 이용하여 압력을 발생시켜 잉크를 분사한다. 최근에는 잉크젯 프린터의 도트 사이즈가 작아지는 경향이 있으며, 고해상도에서 고품질인 인쇄물이 요구되고 있다. 보다 작은 도트 크기를 얻기 위해 잉크젯 프린터의 헤드가 보다 작은 노즐 개구부를 갖게 되는데, 이와 같은 작은 노즐 개구부는 막히기 쉽고, 잉크젯 방울의 크기에 영향을 미치는 침전물 등에 의해 성능이 좌우된다. 잉크 배합물의 성분이 노즐의 막힘에 영향을 미치는 것은 알려진 사실이며, 이를 방지하기 위하여 통상 습윤제가 잉크젯용 잉크에 첨가되고 있다. 한편, 잉크젯 프린터용 잉크 조성물은 기본적으로 색을 부여하는 착색제, 용매 및 첨가제를 포함한다. 착색제로서 염료를 사용하는 경우에는 인쇄물의 내광성 및 내수성이 떨어지지만 구현할 수 있는 색상의 범위가 넓다. 이와 비교하여 착색제로서 안료를 사용하는 경우에는 상기 염료의 경우보다 내수성과 내광성은 우수하지만 상대적으로 구현 가능한 색상의 범위가 염료의 경우보다 좁다. 또한, 태양광선 등에 의한 자외선에 노출되는 경우에는 염료보다 내광성이 우수한 안료 역시 변색되거나 탈색될 우려가 있다. 따라서, 인쇄 화상의 내광성을 향상시키기 위해서 별도의 내광성 강화제를 첨가하지만, 이러한 내광성 강화제로 인해 또다른 부작용이 발생하게 된다는 문제가 있다. 즉, 잉크젯용 잉크 조성물에 내광성 강화제를 첨가하면 잉크 엉킴에 의한 노즐막힘 현상이 증가하고, 잉크 조성물의 균질성 확보도 어려워진다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 내광성을 부여한 착색제를 제공하는 것이다. 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 내광성 착색제를 함유하는 내광성 액체 조성물을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은, 내광성 물질과 착색제를 금속과의 배위 결합을 통하여 결합시켜 얻어지는 것을 특징으로 하는 하기 화학식 1의 내광성 착색제를 제공한다.
상기 식중 착색제는 금속(Me)과 배위결합을 이루며, 하기 화학식 2의 구조를 갖는 아조기를 하나 이상 포함하고, 상기 L은 금속(Me)과 배위결합을 이루는 리간드를 나타내며, 상기 A는 금속(Me)에 배위결합하는 내광성 리간드를 나타내고, n은 1 내지 3의 수를 나타내며, m은 0 내지 2의 수를 나타내고, m + n = 1 내지 3의 수를 나타내며;
X 1 및 X 2 는 각각 독립적으로 히드록시, 아미노기, 카르복실기 또는 탄소수 1 내지 2의 알콕시기를 나타내며, 고리 A 및 B는 각각 독립적으로 시클로알케닐렌기를 나타낸다. 상기 리간드 A는 금속(Me)에 배위결합하는 내광성 물질로서 하기 화학식 3의 2-메톡시페놀 유도체가 바람직하다.
상기 화학식 3에서, R 1 은 비치환 또는 치환된 C1-C30의 알킬렌기, 비치환 또는 치환된 C2-C30의 알케닐렌기, 비치환 또는 치환된 C2-C30의 알키닐렌기, 비치환 또는 치환된 C6-C20의 아릴렌기, 비치환 또는 치환된 C6-C20의 아릴알킬렌기, 비치환 또는 치환된 C1-C30의 헤테로알킬렌기, 비치환 또는 치환된 C4-C20의 헤테로아릴렌기, 비치환 또는 치환된 C4-C20의 헤테로아릴알킬렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, Y는 OH, NH 2 , COOH 등을 예로 들 수 있다. 본 발명의 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 내광성 금속착물 착색제; 액체 매질; 및/또는 첨가제를 포함하며, 상기 내광성 금속착물 착색제는 내광성 물질과 착색제를 금속과의 배위 결합을 통하여 결합시켜 얻어진 것을 특징으로 하는 액체 조성물을 제공한다. 이하에서 본 발명을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 내광성 금속착물 착색제는 내광성 물질과 착색제를 금속과의 배위결합을 통해 결합시켜서 착색제 분자에 내광성을 부여한 것이다. 즉, 본 발명의 내광성 착색제는 2-메톡시페놀 유도체와 착색제를 금속과의 배위결합을 통해 결합시켜서 얻어지는 것으로서 내광성이 우수하여 잉크 제조시 별도의 내광성 강화제 없이도 화상의 장기 저장 안정성을 확보할 수 있으며, 금속이 배위 결합되어 있으므로 내수성 등의 견뢰도가 향상될 수 있다. 본 발명에 따른 내광성 착색제는, 내광성 물질과 착색제를 금속과의 배위결합을 통해 결합시켜 얻어지는 것을 특징으로 하는 하기 화학식 1의 내광성 착색제이다. <화학식 1> 상기 식중 착색제는 금속(Me)과 배위결합을 이루며, 하기 화학식 2의 구조를 갖는 아조기를 하나 이상 포함하고, 상기 L은 금속(Me)과 배위결합을 이루는 리간드를 나타내며, 상기 A는 금속(Me)에 배위결합하는 내광성 리간드를 나타내고, n은 1 내지 3의 수를 나타내며, m은 0 내지 2의 수를 나타내고, m + n = 1 내지 3의 수를 나타내며; <화학식 2> X 1 및 X 2 는 각각 독립적으로 히드록시, 아미노기, 카르복실기 또는 탄소수 1 내지 2의 알콕시기를 나타내며, 고리 A 및 B는 각각 독립적으로 비치환 또는 치환된 C5-C30의 시클로알케닐렌기를 나타낸다. 보다 구체적으로, 상기 화학식 1의 화합물에서, 금속(Me)은 다가 전이 금속(polyvalent transition metal)으로서, Ni, Cu, Zn, Fe, Cr, Pd, Pt, Co 등을 나타내고, L과 A는 금속(Me)과 배위결합을 이루는 리간드를 나타낸다. 상기 리간드 L의 예로는 물, 암모니아, 피리딘, 비피리딘, 터피리딘, 몰포린 등의 중성 리간드나 아세테이트, 이미노디아세테이트, 글라이신 등의 음이온성 리간드를 들 수 있으나 이에만 한정되지는 않는다. 상기 리간드 A는 금속 Me에 배위결합할 수 있는 내광성 물질로서 하기 화학식 3의 2-메톡시페놀 유도체가 바람직하다. <화학식 3> 상기 화학식 3에서, R 1 은 비치환 또는 치환된 C1-C30의 알킬렌기, 비치환 또는 치환된 C2-C30의 알케닐렌기, 비치환 또는 치환된 C2-C30의 알키닐렌기, 비치환 또는 치환된 C6-C20의 아릴렌기, 비치환 또는 치환된 C6-C20의 아릴알킬렌기, 비치환 또는 치환된 C1-C30의 헤테로알킬렌기, 비치환 또는 치환된 C4-C20의 헤테로아릴렌기, 비치환 또는 치환된 C4-C20의 헤테로아릴알킬렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, Y는 히드록시기, 아미노기, 카르복실기 등을 예로 들 수 있다. 상기 금속과의 배위결합을 통해 내광성 물질과 결합하는 착색제로는 통상적으로 사용되는 착색제 중 금속과 결합 가능한 하나 이상의 아조기를 갖고 있는 것이면 어느 것이든 상관없이 사용될 수 있다. 또한 상기 내광성 착색제는 착색제에 함유된 하나의 아조기에 대해 적어도 하나 이상의 내광성 물질이 금속과의 배위결합을 통해 결합되거나, 또는 착색제에 함유된 두 개 이상의 아조기에 대해 각각 하나 이상의 내광성 물질이 금속과의 배위결합을 통해 결합되어 내광성 금속착물 착색제를 이루는 것이 바람직하지만, 반드시 이에만 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 화합물에서 치환기로 사용되는 R그룹 중 알킬렌기는 노르말 파라핀계 탄화수소의 양 끝단의 2개의 수소원자를 떼어낸 2가의 화합물로서, 탄소수 1내지 20의 직쇄형 또는 분지형 알킬렌기를 말하며, 1내지 약 12개의 탄소원자를 갖는 직쇄형 또는 분지형 알킬렌기가 바람직하다. 더욱 바람직한 알킬렌기는 1내지 6개의 탄소원자를 갖는 저급 알킬렌기이다. 또한 상기 알킬렌기 중 하나 이상의 수소원자는 할로겐원자, 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 그의 염, 술폰산기나 그의 염, 인산이나 그의 염으로 치환될 수 있다. 한편, 본 발명의 화합물에서 치환기로 사용되는 R그룹 중 헤테로알킬렌기는 상기 정의된 바와 같은 알킬렌기가 질소원자, 황원자, 산소원자 또는 인원자를 함유하고 있는 것을 의미한다. 또한 상기 헤테로알킬렌기 중 하나 이상의 수소원자는 할로겐원자, 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 그의 염, 술폰산기나 그의 염, 인산이나 그의 염으로 치환될 수 있다. 한편, R그룹 중 아릴렌기는 하나 이상의 고리를 포함하는 탄소원자수 6내지 20개의 방향족 탄화수소에서 2개의 수소원자를 떼어낸 2가의 화합물을 의미한다. 상기 아릴렌기는 히드록시, 할로, 할로알킬, 니트로, 시아노, 알콕시 및 저급 알킬아미노와 같은 1내지 3개의 치환기를 가질 수 있다. 또한, R그룹 중 헤테로 아릴렌기는 상기 정의된 바와 같은 아릴렌기가 질소원자, 황원자, 산소원자 또는 인원자를 함유하고 있는 것을 의미한다. 상기 본 발명에 치환기로서 사용되는 R그룹 중 알킬기는 탄소수 1내지 20의 직쇄형 또는 분지형 알킬기를 말하며, 1내지 약 12개의 탄소원자를 갖는 직쇄형 또는 분지형 알킬기가 바람직하다. 더욱 바람직한 알킬기는 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 저급알킬기이다. 이와 같은 알킬기의 예로서는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, t-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등을 들 수 있으며, 1내지 3개의 탄소원자를 갖는 저급 알킬기가 더욱 바람직하다. 또한 상기 알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 할로겐원자, 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 그의 염, 술폰산기나 그의 염, 인산이나 그의 염으로 치환될 수 있다. 또한 본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 헤테로알킬기는 상기 정의된 바와 같은 알킬기가 질소원자, 황원자 또는 산소원자를 함유하고 있는 것을 의미한다. 예를 들어 하이드록시메틸, 아세톡시메틸, 3-하이드록시프로필, 1,2-디하이드록시에틸, 2-메톡시에틸, 2-아미노에틸, 2-디메틸아미노에틸, 2-아세틸아미노에틸, 3-(피롤리딘-1-일)-에틸 등을 들 수 있다. 상기 본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 사이클로알케닐렌기는 고리 내에 이중결합을 적어도 하나 이상 갖는 고리로서, 5 내지 9원환을 형성할 수 있고, 이중고리 또는 삼중고리 등의 융합고리를 형성하는 것도 가능하다. 본 발명은 또한 상기 내광성 착색제를 포함하는 액체 조성물을 제공한다. 본 발명의 액체 조성물은 내광성 착색제, 액체 매질 및/또는 첨가제를 포함하며, 상기 내광성 착색제는 내광성 물질과 착색제를 금속과의 배위결합을 통해 결합시켜 얻어진 내광성 금속착물 착색제인 것을 특징으로 한다. 이하에서는 상기 액체 조성물의 일 구현예인 잉크 조성물에 대해서만 구체적으로 설명하되, 본 발명이 반드시 여기에만 한정되는 것은 아니다. 상기 본 발명의 일 구현예에 따른 잉크 조성물에 있어서, 각 성분의 함량비는, 상기 잉크 조성물 100 중량부를 기준으로 상기 내광성 착색제가 1 내지 20 중량부인 것이 바람직하고, 상기 잉크 조성물 100 중량부를 기준으로 상기 내광성 착색제가 1 내지 10 중량부인 것이 더욱 바람직하다. 본 발명의 다른 구현예에 따른 잉크 조성물은 착색제로서 통상의 착색제 및 본 발명에 따른 내광성 착색제를 함께 포함하는 잉크 조성물이다. 즉, 본 발명의 다른 구현예에 따른 잉크 조성물은 통상의 착색제; 화학식 1로 표시되는 본 발명에 따른 내광성 착색제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 내광성 금속착물 착색제; 수성 액체 매질 및/또는 첨가제를 포함하는 것이다. 상기 본 발명의 다른 구현예에 따른 잉크 조성물에 있어서, 각 성분의 함량비는, 상기 잉크 조성물 100 중량부를 기준으로 상기 통상의 착색제 1 내지 15 중량부 및 상기 내광성 착색제 1 내지 15 중량부이며, 상기 통상의 착색제 + 본 발명에 따른 내광성 착색제 총함량이 상기 잉크 조성물 100 중량부를 기준으로 2 내지 20 중량부인 것이 바람직하다. 상기 통상의 착색제 + 본 발명에 따른 내광성 착색제의 총함량은 상기 잉크 조성물 100 중량부를 기준으로 2 내지 10 중량부인 것이 더욱 바람직하다. 본 발명의 일 구현예 및 다른 구현예에 따른 잉크 조성물에 있어서, 상기 착색제 및 본 발명에 따른 내광성 착색제는 수성 액체 매질에 용해 또는 분산되어 있다. 상기 수성 액체 매질은 물 단독; 또는 유기용매 5 내지 50 중량부와 물 50 내지 95중량부의 혼합물인 것이 바람직하다. 상기 수성 액체 매질에 첨가되는 물과 유기용매의 양은 다양한 요인, 예를 들어 점도, 표면장력, 건조 속도 등과 같이 잉크 조성물의 특성에 따라 달라질 수 있으며, 이 성질들은 잉크가 사용되는 잉크젯 인쇄 방법에 따라 달라지고, 또한 잉크가 인쇄되어지는 기재의 종류 등에 따라 달라질 수 있다. 상기 유기용매는 메틸알콜, 에틸 알콜, n-프로필알콜, 이소프로필알콜, n-부틸알콜, sec-부틸알콜, t-부틸알콜 또는 이소부틸알콜의 알콜류 화합물; 아세톤, 메틸에틸케톤, 디에틸케톤 또는 디아세톤알콜의 케톤 화합물; 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트 또는 에틸 락테이트의 에스테르 화합물; 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,2,4-부탄트리올, 1,5-펜탄디올, 1,2,6-헥산트리올, 헥실렌글리콜, 글리세롤, 글리세롤 에톡실레이트 또는 트리메틸롤프로판 에톡실레이트의 다가 알콜 화합물; 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌글리콜 메틸 에테르, 디에틸렌글리콜 에틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 모노메틸 에테르 또는 트리에틸렌글리콜 모노에틸 에테르의 에테르 화합물; 2-피롤리돈 또는 N-메틸-2-피롤리돈의 함질소 화합물; 및 디메틸 술폭사이드, 테트라메틸렌술폰 또는 티오글리콜의 함황 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 일 구현예 및 다른 구현예에 따른 상기 잉크 조성물은 분산제, 점도 조절제, 계면활성제, 저장안정제 및 습윤제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 착색제가 안료 또는 물에 용해되지 않는 염료인 경우에는 착색제의 분산안정성을 위하여 필요에 따라 1종 이상의 분산제를 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용가능한 분산제에 대하여 특별한 제한은 없다. 즉, 비교적 구조가 단순하고 분자량이 작은 분산제 뿐만 아니라, 잉크의 물성이나 안정성 및 기능성을 제한할 염려가 있는 블록코폴리머같은 큰 분자량의 분산제도 본 발명의 잉크 조성물에서는 사용될 수 있다. 비교적 분자량이 작고 구조가 간단한 분산제의 구체적 예로서는, 폴리비닐알콜(PVA), 셀룰로오스계 폴리머(cellulosics), 에틸렌 옥사이드로 개질된 페놀계 폴리머(ethylene oxide modified phenols), 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 폴리머, 소듐 폴리아크릴레이트 용액(TEGO, disperse 715W), 변성 폴리아크릴 수지 용액(TEGO, disperse 735W), 저분자 폴리카르복실산 폴리머의 알킬올 암모늄염 용액(BYK-Chemie, Disperbyk), 다기능성 폴리머의 알킬올 암모늄 용액(BYK-Chemie, Disperbyk-181), 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 구조가 복잡하고 분자량이 큰 분산제의 구체적인 예로서는, 폴리에테르 실록산 공중합체(TEGO, Wet KL 245/Wet 260)와 같은 실록산 계열; AB 또는 BAB 구조의 친수성 폴리머(이때, A는 비치환된 또는 치환된 탄소수가 1 내지 30인 아크릴계 모노머(acrylic monomer)의 소수성 호모폴리머 또는 코폴리머이고, B는 비치환된 또는 치환된 탄소수가 1 내지 30인 아크릴계 모노머의 친수성 폴리머 또는 코폴리머로 이루어진 친수성 폴리머인 AB 또는 BAB 폴리머) 등을 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 구조가 복잡하고 분자량이 큰 분산제의 더욱 구체적인 예로서는 아크릴산/아크릴레이트 코폴리머(acrylic acid/acrylate copolymer), 메타크릴산/메타크릴레이트 코폴리머(methacrylic acid/methacrylate copolymer), 아크릴산/폴리디알킬실록산/아크릴레이트 블록코폴리머(acrylic acid/polydialkylsiloxane/acrylate block copolymer) 또는 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 일 구현예 및 다른 구현예에 따른 잉크 조성물에 있어서, 상기 분산제의 함량은 상기 잉크 조성물 100 중량부를 기준으로 1 내지 20 중량부인 것이 바람직하다. 점도 조절제는 원활한 제팅이 유지될 수 있도록 잉크 조성물의 점도를 조절하는 역할을 한다. 이의 구체적인 예로서 카세인, 하이드록시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스 등을 사용할 수 있다. 점도 조절제의 함량은 잉크 조성물 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 5.0 중량부인 것이 바람직하다. 본 발명의 일 구현예 및 다른 구현예에 따른 잉크 조성물에 있어서, 상기 계면활성제의 함량은 상기 잉크 조성물 100 중량부를 기준으로 0.5 내지 5 중량부인 것이 바람직하다. 계면활성제는 잉크 조성물의 표면장력을 조절하여 노즐에서의 제팅 성능을 안정화시키기 위한 것인데, 음이온성 계면활성제나 양이온성 계면활성제 또는 비이온성 계면활성제를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 음이온성 계면활성제의 예로는 탄소수 1 내지 1000의 알킬카르복실산의 염(바람직하게는 탄소수 10 내지 200의 알킬카르복실산의 염), 탄소수 1 내지 1000의 알콜 술폰산 에스테르의 염(바람직하게는 탄소수 10 내지 200의 알콜 술폰산 에스테르의 염), 탄소수 1 내지 1000의 알킬술폰산의 염(바람직하게는 탄소수 10 내지 200의 알킬술폰산의 염), 탄소수 1 내지 1000의 알킬벤젠술폰산의 염(바람직하게는 탄소수 10 내지 200의 알킬벤젠술폰산의 염), 또는 그 혼합물을 들 수 있다. 상기 양이온성 계면활성제의 예로는 지방산 아민염, 4급 암모늄염, 술포늄염, 포스포늄염, 또는 그 혼합물을 들 수 있다. 비이온성 계면활성제의 예로는 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르(단, 알킬은 탄소수 1 내지 1000의 알킬기이고, 바람직하게는 탄소수 10 내지 200의 알킬기임), 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르(단, 알킬은 탄소수 1 내지 1000의 알킬기, 바람직하게는 탄소수 10 내지 200의 알킬기임), 폴리옥시에틸렌 이차 알콜 에테르, 폴리옥시에틸렌-옥시프로필렌 블록 코폴리머, 폴리글리세린 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 또는 그 혼합물을 들 수 있다. 본 발명의 일 구현예 및 다른 구현예에 따른 잉크 조성물에 있어서, 상기 계면활성제의 함량은 상기 잉크 조성물 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 5 중량부인 것이 바람직하다. 습윤제는 잉크 조성물이 노즐에서 클로깅(clogging)되는 것을 방지하기 위한 것으로서 다가알콜(polyhydric alcohol)이 바람직하다. 습윤제의 구체적인 예로서 글리세린, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 헥실렌 글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 2-부텐-1,4-디올, 2-메틸-2-펜탄디올 및 그 혼합물을 들 수 있다. 본 발명의 일 구현예 및 다른 구현예에 따른 잉크 조성물에 있어서, 상기 습윤제의 함량은 상기 잉크 조성물 100 중량부를 기준으로 5 내지 30 중량부인 것이 바람직하다. 한편, 본 발명의 일 구현예 및 다른 구현예의 잉크 조성물에 있어서, 상기 분산제, 점도 조절제, 계면활성제, 저장안정제, 및 습윤제로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제의 총함량은 상기 잉크 조성물 100 중량부를 기준으로 0.5 내지 40 중량부인 것이 바람직하다. 이하, 상기한 본 발명의 일 구현예 및 다른 구현예에 따른 잉크 조성물의 제조방법을 설명한다. 상기 내광성 착색제 및/또는 통상의 착색제를 캐리어 매질에 넣고 여기에 필요에 따라 분산제, 점도 조절제, 계면활성제 등 기타 첨가물을 혼합한 후 이를 충분히 교반하여 균일한 잉크 조성물을 제조한다. 그 후, 이 조성물을 0.45 내지 0.8㎛의 필터에 통과시켜 여과하면 본 발명에 따른 잉크 조성물이 최종적으로 얻어진다. 이하, 본 발명을 하기 실시예를 들어 상세히 설명하기로 하되, 본 발명이 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 잉크를 중심으로 특성을 평가하였음을 밝혀 두며 이 평가의 방법은 잉크 이외에도, 습식 토너, 건식 토너, 도료 및/또는 코팅액에 적용될 수 있다. 이하, 내광성 금속착물 착색제를 적용한 조성물에 대한 실시예의 대표로서 잉크에 대해서만 기술하기로 하며, 이는 본 발명의 실시가 잉크에만 한정된 것은 아니라는 것을 의미한다. 합성예 1 (1) 물 1500ml에 암모니아 80g을 넣고, 여기에 34g의 CuCl 2 ㅇ2H 2 O를 넣어 녹였다. 이 용액에 하기 화학식 5의 착색제 83g을 첨가하고 80℃로 가열하여 충분히 섞어준 후 140g의 염화암모늄과 뜨거운 물 700ml를 첨가하였다. 여기에 NaCl을 첨가하여 침전시킨 후 여과하고 오븐에서 말려 구리 착물 착색제 77g을 얻었다.
(2) (1)에서 얻은 구리 착물 착색제 50g을 200ml의 DMF에 녹이고, 여기에 하기 화학식 6의 2-메톡시 페놀 유도체 21g을 넣은 후 이 혼합액을 100℃에서 6시간 이상 리플럭스하였다. 이 반응액의 용매를 진공에서 제거한 후 남은 반응물을 세척 및 건조하여, 리간드 중 하나가 내광성 물질인 2-메톡시페놀 유도체로 치환된 내광성 구리 착물 착색제 49g을 얻었다. <화학식 6> 합성예 2 (1) 1000ml의 물에 하기 화학식 7의 착색제 99g을 넣고 90℃로 가열한 후 물에 녹인 25g의 CuSO 4 ㅇ 5H 2 O와 암모니아 수용액(30%) 25g을 차례로 넣고, pH 8에서 20시간 동안 충분히 섞어주었다. 이 반응액에 염화암모늄 100g을 넣고 여과 및 세척하고 오븐에서 말려 구리 착물 착색제 79g을 얻었다. <화학식 7> (2) (1)에서 얻은 구리 착물 착색제 53g을 200ml의 DMF에 녹이고, 여기에 하기 화학식 8의 2-메톡시페놀 유도체 14g을 넣은 후 이 혼합액을 100℃에서 6시간 이상 리플럭스하였다. 이 반응액의 용매를 진공에서 제거한 후 남은 반응물을 세척 및 건조하여, 리간드 중 하나가 내광성 물질인 2-메톡시페놀로 치환된 내광성 구리 착물 착색제 40g을 얻었다. <화학식 8> 합성예 3 (1) 하기 화학식 9의 착색제 72g과 암모니아 수용액(30%) 25g을 800ml의 에틸렌 글리콜에 넣고, 여기에 Co(CH 3 COO) 2 ㅇ 4H 2 O 25g을 첨가한 후 100℃에서 충분히 섞어주었다. 이 반응액에 뜨거운 물 800ml와 염화암모늄 100g을 넣은 후 침전시키고 여과 및 세척한 후 오븐에서 말려 코발트 착물 착색제 58g을 얻었다. <화학식 9> (2) (1)에서 얻은 코발트 착물 착색제 47g을 200ml의 DMF에 녹이고, 여기에 하기 화학식 10의 2-메톡시페놀 유도체 26g을 넣은 후 이 혼합액을 100℃에서 6시간 이상 리플럭스하였다. 이 반응액의 용매를 진공에서 제거한 후 남은 반응물을 세척 및 건조하여, 리간드 중 두 개가 내광성 물질인 2-메톡시페놀 유도체로 치환된 내광성 코발트 착물 착색제 51g을 얻었다. <화학식 10> 합성예 4 (1) 하기 화학식 11의 착색제 89g, CuSO 4 ㅇ 5H 2 O 45g을 사용하여 상기 합성예 2(1)과 같은 방법으로 실험하여 착색제 분자당 구리 원자가 두 개 결합되어 있는 구리 착물 착색제 70g을 얻었다. <화학식 11> (2) (1)에서 얻은 구리 착물 착색제 55g을 200ml의 DMF에 녹이고, 여기에 하기 화학식 12의 2-메톡시페놀 유도체 24g을 넣은 후 이 혼합액을 100℃에서 6시간 이상 리플럭스하였다. 이 반응액의 용매를 진공에서 제거한 후 남은 반응물을 세척 및 건조하여, 착색제 분자당 카벤다짐 유도체가 두 개 포함되어 있는 내광성 구리 착물 착색제 47g을 얻었다. <화학식 12> 합성예 5 (1) 상기 화학식 5의 착색제 83g을 물 800ml에 녹이고 여기에 CrCl 3 ㅇ 6H 2 O 53g을 첨가한다. 이 용액을 pH 3에서 6시간 이상 리플럭스한 후 반응액을 pH 6으로 처리하여 침전시키고, 이 침전물을 여과 및 세척하여 크롬 착물 착색제 73g을 얻었다. (2) (1)에서 얻은 크롬 착물 착색제 51g을 200ml의 DMF에 녹이고, 여기에 하기 화학식 13의 2-메톡시페놀 유도체 18g을 넣은 후 이 혼합액을 100℃에서 6시간 이상 리플럭스하였다. 이 반응액의 용매를 진공에서 제거한 후 남은 반응물을 세척 및 건조하여, 내광성 크롬 착물 착색제 44g을 얻었다. <화학식 13> 실시예 1 잉크 조성 상기 합성예 1(2)의 내광성 금속착물 착색제 4g 물 77g 이소프로필 알콜 3g 에틸렌 글리콜 10g 글리세린 6g 상기 성분들을 혼합하고 교반기에서 30분 이상 충분히 교반하여 균일한 상태로 만들어 주었다. 그 후 결과물을 0.45㎛의 필터에 통과시켜 목적하는 본 발명의 내광성 잉크 조성물을 제조하였다. 실시예 2 상기 실시예 1에서 합성예 1(2)의 내광성 금속착물 착색제 대신에 합성예 2(2)의 내광성 금속착물 착색제를 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 잉크 조성물을 제조하였다. 실시예 3 상기 실시예 1에서, 합성예 1(2)의 내광성 금속착물 착색제 대신 합성예 3(2)의 내광성 금속착물 착색제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 잉크 조성물을 제조하였다. 실시예 4 상기 실시예 1에서, 합성예 1(2)의 내광성 금속착물 착색제 대신 합성예 4(2)의 내광성 금속착물 착색제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 잉크 조성물을 제조하였다. 실시예 5 상기 실시예 1에서, 합성예 1(2)의 내광성 금속착물 착색제 대신 합성예 5(2)의 내광성 금속착물 착색제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 잉크 조성물을 제조하였다. 비교예 1 상기 실시예 1에서, 합성예 1(2)의 내광성 금속착물 착색제 대신에 합성예 1(1)의 금속착물 착색제를 사용하고 내광성 강화제인 Irganox 245DW(Ciba사 제조) 0.5 wt%를 별도로 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 잉크 조성물을 제조하였다. 단, 이 경우 상기 내광성 강화제의 첨가량만큼 물의 양을 줄여서 사용하였다. 비교예 2 상기 비교예 1에서, 합성예 1(1)의 금속착물 착색제 대신에 합성예 2(1)의 금속착물 착색제를 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 잉크 조성물을 제조하였다. 비교예 3 상기 비교예 1에서, 합성예 1(1)의 금속착물 착색제 대신에 합성예 3(1)의 금속착물 착색제를 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 잉크 조성물을 제조하였다. 비교예 4 상기 비교예 1에서, 합성예 1(1)의 금속착물 착색제 대신에 합성예 4(1)의 금속착물 착색제를 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 잉크 조성물을 제조하였다. 비교예 5 상기 비교예 1에서, 합성예 1(1)의 금속착물 착색제 대신에 합성예 5(1)의 금속착물 착색제를 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 잉크 조성물을 제조하였다. 비교예 6 상기 실시예 1에서, 합성예 1(2)의 내광성 금속착물 착색제 대신에 화학식 5의 착색제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 잉크 조성물을 제조하였다. 비교예 7 상기 실시예 1에서, 합성예 1(2)의 내광성 금속착물 착색제 대신에 화학식 7의 착색제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 잉크 조성물을 제조하였다. 상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 잉크 조성물의 특성을 하기 방법에 따라 평가하였다. 실험예 1 : 장기 저장 안정성 테스트 상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 7에서 얻어진 잉크 조성물을 내열성 유리병에 각각 100ml씩 넣고 밀봉한 후, 60℃ 항온조에 저장하였다. 이를 2개월 동안 방치한 후 바닥의 침전유무를 확인하고 다음과 같이 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다. ○: 침전물 없음. X: 침전물 있음.
| 구 분 | 실시예 | 비교예 | | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | | 저장 안정성 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | X | X | X | X | X | ○ | ○ |
표 1을 참조하면, 본 발명의 내광성 금속착물 착색제를 사용하여 얻어진 잉크 조성물인 실시예 1 내지 5의 경우, 종래의 내광성 강화제를 사용한 비교예 1 내지 5의 경우와 비교하여 침전형성이 관찰되지 않아서 저장안정성이 우수함을 알 수 있다. 또한, 보통의 착색제를 사용하고 내광성 강화제를 첨가하지 않은 경우(비교예 6, 7)에도 침전이 형성되지 않은 것으로 보아 별도로 첨가된 내광성 강화제가 침전 형성을 유도하였음을 확인할 수 있다. 실험예 2 : 내광성 테스트 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 7 에서 얻어진 잉크 조성물을 삼성 잉크 카트리지에 담고 2cm X 2cm의 솔리드 패턴을 인쇄한 후 이를 Q-SUN 제논 테스트 챔버(Q-SUN Xenon Test Chamber)에서 100시간 동안 광노출시킨 후 테스트 전후의 OD 값 변화를 측정하고 다음과 같이 평가하여 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다. A = OD(테스트 후) / OD(테스트 전) X 100(%) ○ : A ≥ 90 △ : 75 ≤ A < 90 X : A < 75
| 구 분 | 실시예 | 비교예 | | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | | 내광성(A) | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | △ | ○ | ○ | △ | X | X |
표 2를 참조하면, 본 발명의 내광성 금속착물 착색제를 사용하여 얻어진 잉크 조성물인 실시예 1 내지 5의 경우, 내광성 강화제를 사용하지 않은 비교예 6, 7과 비교할 때, 종래의 내광성 강화제를 사용한 비교예 1 내지 5의 경우와 마찬가지로 내광성이 뛰어남을 알 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 내광성 금속착물 착색제는 내광성 물질과 착색제를 금속과의 배위 결합을 통하여 결합시켜 얻어진 것으로서, 이를 이용하여 제조된 액체 조성물은 내광성 뿐만 아니라 저장 안정성, 내수성 등의 견뢰도가 향상될 수 있으므로 유용하게 사용될 수 있다. |
