KR101653172B1 - 경화성 상도 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 잉크계 이미지 및 제로그래픽계 이미지를 상도처리하는 데 적합한 실질적으로 무색인 방사선 경화성 상도 조성물에 관한 것이다. 당해 상도 조성물은 하나 이상의 겔화제, 하나 이상의 단량체, 하나 이상의 실질적으로 황변되지 않는 광개시제, 임의의 경화성 왁스 및 임의의 표면활성제를 포함한다.
경화성 상도 조성물, 인쇄 이미지, 겔화제, 경화성 왁스

Description

경화성 상도 조성물 {Curable overcoat composition}
본원은, 예를 들면, 잉크계 이미지 및 제로그래픽(xerographic)계 이미지를 상도처리하는 데 사용될 수 있는 실질적으로 무색인 방사선 경화성 상도(overcoat) 조성물을 기술한다. 본원에 기술된 상도 조성물은 하나 이상의 겔화제, 하나 이상의 단량체, 하나 이상의 광개시제, 임의의 경화성 왁스 및 임의의 표면활성제를 포함하며, 실질적으로 착색제를 함유하지 않는다. 기판, 예를 들면, 인쇄된 이미지를 상부에 포함하는 기판에 상기 상도 조성물을 도포하는 방법이 또한 기술된다.
때로는 상 전이 잉크로서 공지되는 왁스계 잉크를 사용하여 가열된 압전성 또는 음향성 잉크젯 헤드를 사용하여 종이 위에 디지털 이미지를 형성한다. 인쇄 헤드에 의한 잉크 방울의 분출은 전자적으로 조절된다. 양태들에서, 중간 표면, 흔히 알루미늄 드럼을 두들기면 상기 뜨거운 잉크 방울이 부분적으로 냉각된다. 상기 중간 표면에서 완전한 이미지가 합체된 다음, 종이로 전사되고, 그 위에서 압력과 열의 조합으로 고정되어, 고형화된 잉크 또는 왁스계 잉크 인쇄물이 생성된다. 또는, 상기 왁스계 이미지는 상기 기판에 직접 인쇄될 수 있다. 종이에 대한 직접 이미지(direct-to-paper image)는 또한 압력과 열의 조합에 노출되어 상기 기판에 상기 이미지를 고정시킨다.
통상적인 제로그래피(xerography)에서, 정전기적 잠재 이미지는 광 수용체와 같은 전하 보유 표면을 균일하게 하전시킴으로써 제로그래픽 표면 위에 형성된다. 이어서, 상기 하전된 영역을 원래 이미지에 상응하는 활성화 방사선의 패턴으로 선택적으로 분산시킨다. 상기 표면에 남아 있는 잠재 전하 패턴은 방사선에 노출되지 않는 영역에 상응한다. 이어서, 상기 잠재 전하 패턴은 상기 광 수용체가 토너를 포함하는 하나 이상의 현상제 하우징을 통과함에 따라 가시화되며, 상기 토너는 정전기적 인력에 의해 전하 패턴에 고착된다. 이어서, 상기 현상된 이미지를 상기 이미징 표면에 고정시키거나 종이와 같은 수용성 기판으로 전사하며, 이는 적합한 융합 기술에 의해 상기 기판에 고정되어, 제로그래픽 인쇄물 또는 토너계 인쇄물을 생성시킨다. 종이 위에 상기 이미지를 완전히 보유시키면서(환언하면, 융합기 롤 위에 상기 이미지를 상쇄시키지 않으면서), 성공적으로 융합시킬 수 있게 하기 위해, 방출을 가능하게 하는 첨가제가 상기 공정에 혼입된다. 통상적으로, 상기 방출 첨가제는 실리콘 오일계 융합기 오일이며, 보다 최근에는 일부 인쇄기 디자인에서, 융합기 오일을 취급하는 복잡한 과정이 제거되었다. 이러한 기술적 진보는 왁스를 상기 토너 입자 내에 혼입시킴으로써 달성되었다. 상기 두 경우 모두에서, 상기 융합된 이미지는 실리콘 오일 또는 왁스의 표면층과 함께 남겨진다. 2개 표면은 모두 후속적으로 피복시키기 어려울 수 있다.
토너계 이미지를 보호하는 공지된 방법은 상기 기판에 상도 조성물을 도포하는 단계를 포함한다. 상기 상도 조성물은 전형적으로 건조되고/되거나 경화된 액상 필름 피복이다. 경화는 건조 또는 가열을 통해 또는 자외선 또는 저전압 전자 빔을 적용함으로써 달성될 수 있으며, 이로써 상도층의 성분들이 중합(가교결합)된다. 그러나, 공지된 상도 조성물은 토너계 인쇄물을 충분히 보호하지 못하며, 예를 들면, 잉크젯 인쇄기에 의한 경우와 같이 조절된 도포를 위한 필수적인 특성들을 갖지 않는다.
전형적으로, 공지된 상도 제형물은 액상 필름 피복 장치를 사용하여 도포되므로, 종종 이미지의 전체 표면에 걸쳐 도포된다(즉, 플러드 피복(flood coating)). 이미지의 일부에 조성물을 도포하는 것, 즉 스팟 피복도 가능하지만, 상기 상도 조성물의 도포 전에 플레이트 또는 실린더를 준비해야 한다. 따라서, 공지된 피복 제형물을 도포하는 것은 비효율적이고 어려우며 시간 소모적일 수 있으며, 가변 데이터 디지털 인쇄와의 합체에 바람직하지 않다.
잉크계 이미지에 대한 피복 제형물은 공지되어 있다. 예를 들면, UV 경화성 잉크젯 상도물이 열 및 일광을 견디게 하기 위해, 잉크젯에 의해 생성된 이미지 파괴를 극복하려는 시도로 사용되어 왔다. 전형적으로, 이러한 UV 경화성 잉크-제트 상도물은 중합성 단량체, 올리고머 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 그러나, 이들 UV 경화성 잉크젯 상도물은, 잉크계 이미지를 균일하게 습윤시킴과 동시에 상기 이미지에 인접한 종이의 투명도를 증가시키지 않아야 하는 경우, 불량하게 작용한다.
특히 상업적 인쇄 용도에서 토너계 이미지 및 잉크계 이미지에, 예를 들면, 열 및 광 안정성, 내스크래치성, 및 번짐(smear)(또는 문지름(rub)) 내성을 포함하는 상도 피복 특성을 제공하는 잉크 분사성(jettable) 보호 조성물이 요구된다. 보다 특히, (잉크 분사(jetting)가 가능하도록) 점도가 낮으면서, 잉크 분사에 요구되는 통상 고온에서 안정하며, 고형 잉크젯 인쇄물로부터의 왁스성 표면 또는 실리콘 오일의 부재하에 융합된 토너의 왁스성 표면 위를 습윤시키는 능력을 포함하지만 이에 제한되지 않는 바람직한 특성을 달성하고, 다공성 기판의 표면 위에 유지되고, 기판의 투명도를 증가시키지 않으며, 겹쳐쓰기를 허용하고, 토너의 열팽창에 대한 열 균열을 감소시키거나 방지하며, 일광, 열 등으로부터 이미지를 보호하는 상도 피복물이 요구된다. 또한, 인쇄된 이미지 위에 상기 상도 조성물을 도포하고 경화시켰을 때 황변되지 않는 경화성 상도 조성물이 여전히 요구된다.
양태들에서, 하나 이상의 겔화제, 하나 이상의 단량체 및 광개시제 팩키지를 포함하는 상도 조성물이 기술되며, 상기 상도 조성물은 방사선 노출시 경화성이고, 상기 상도 조성물은 실질적으로 무색이고 경화시 실질적으로 황변되지 않는다.
추가의 양태들에서, 하나 이상의 겔화제, 하나 이상의 단량체 및 광개시제 팩키지를 포함하는 상도 조성물이 기술되며, 상기 광개시제 팩키지는 실질적으로 황변되지 않는 광개시제를 하나 이상 포함한다.
추가의 양태들에서, 기판 위에 이미지를 형성하는 단계; 상기 이미지를 실질적으로 무색인 가열된 상도 조성물로 피복하여, 상기 상도 조성물이 상기 이미지를 부분적으로 또는 완전히 덮게 하고 이미지가 존재하지 않는 기판을 적어도 부분적으로 덮게 하는 단계; 상기 상도 조성물을 냉각시켜 상기 상도 조성물의 점도를 증가시키는 단계; 및 방사선을 조사하여 상기 상도 조성물을 실질적으로 경화시키는 단계를 포함하며, 상기 실질적으로 경화된 상도 조성물이 실질적으로 무색이고 경화시 실질적으로 황변되지 않으며, 상기 상도 조성물이 하나 이상의 겔화제, 하나 이상의 단량체 및 광개시제 팩키지를 포함하는 방법이 기술된다.
하나 이상의 겔화제, 하나 이상의 단량체, 광개시제 팩키지, 안정제, 임의의 경화성 왁스 및 임의의 표면활성제를 포함하며, 실질적으로 착색제 함유하지 않는, 방사선 경화성 상도 조성물이 본원에 기술된다.
본원에 기술된 상도 조성물은 약 70 내지 약 100℃, 예를 들면, 약 75 내지 약 90℃의 온도에서 분사될 수 있다. 분사시, 상기 상도 조성물은 점도가 약 5 내지 16cP, 예를 들면, 약 8 내지 13cP일 수 있다. 따라서, 상기 상도 조성물은 잉크젯 장치에서 사용하기에 이상적으로 적합하다.
상기 겔화제는 목적하는 온도 범위 내에 상기 상도 조성물의 점도를 증가시키는 작용을 한다. 특히, 상기 겔화제는 상기 겔화제의 겔점 미만의 온도에서, 예를 들면, 상기 상도 조성물이 분사되는 온도 미만에서, 상기 상도 조성물 중에 고형 겔을 형성한다. 예를 들면, 상기 상도 조성물은 고형 상에서 점도가 약 103 내지 약 107cP, 예를 들면, 약 103.5 내지 약 106.5cP의 범위이다. 이들 점도는 1s-1의 전단 속도에서 원뿔 및 플레이트 기술을 사용하여 수득한다. 상기 겔 상은 전형적으로 고형 상과 액상을 공존 상태로 포함하며, 상기 고형 상은 액상 전반에 걸쳐서 삼차원 망상 구조를 형성하고 상기 액상이 거시 수준에서 유동하는 것을 방지한다. 상기 상도 조성물은, 온도가 상기 상도 조성물의 겔점보다 높거나 낮게 변화하는 경우 겔 상태와 액체 상태 사이에서 열가역적 전이를 나타낸다. 상기 온도는 일반적으로 졸-겔(sol-gel) 온도라고 한다. 이러한 겔 재형성 주기는 여러 번 반복될 수 있는데, 그 이유는 상기 겔이 겔화제 분자 사이의 물리적 비공유 상호작용(예: 수소결합, 방향성 상호작용, 이온결합, 배위결합, 런던 분산 상호작용 등)에 의해 형성되기 때문이다.
양태들에서, 상기 상도 조성물이 겔 상태인 온도는, 대략, 약 15 내지 약 55℃, 예를 들면, 약 15 내지 약 50℃이다. 상기 겔 상도 조성물은 약 60 내지 약 90℃, 예를 들면, 약 70 내지 약 85℃의 온도에서 액화된다. 분사 온도의 액체 상태로부터 겔 상태로 냉각시키면서, 상기 상도 조성물은 현저한 점도 증가를 겪는다. 상기 점도 증가는 점도의 3배 증가, 예를 들면, 4배 증가이다.
상기 상도 조성물은 이미지 수용 기판 위에 직접 분사될 수 있다. 이어서, 상기 상도 조성물은, 예를 들면, 2008년 1월 31일자로 출원된 코박크스(Kovacs) 등의 미국 특허출원 제12/023,979호에 기재된 바와 같이 접촉 또는 비접촉 평탄화에 의해 평탄화될 수 있다.
분사 후, 상기 겔화제의 특성을 이용하기 위해 상기 상도층은 전형적으로 상기 조성물의 겔점 미만으로 냉각된다. 이어서, 상기 조성물은 상기 조성물의 경화를 위해 경화 에너지에 노출될 수 있다. 적합한 경화 에너지 공급원(예: 자외선, 전자 빔 에너지 등)에 노출시, 상기 광개시제는 에너지를 흡수하며 상기 겔형 상도 조성물을 경화된 보호 상도층으로 전환시키는 반응을 취한다. 상기 상도 조성물의 점도는 적합한 경화 에너지 공급원 노출시 추가로 증가하여 고체로 경화되며, 상기 경화된 상도 조성물의 점도는 일반적으로 측정 가능하지 않다. 상기 조성물 중의 단량체 및 임의의 겔화제는, 하나 이상의 광개시제가 자외선에 노출됨에 따라 중합되어 용이하게 가교결합되어 중합체 망상 구조를 형성시키는 관능기를 함유한다. 광개시제의 부재하에, 이들 관능기는 e-빔 방사선에 노출됨에 따라 중합될 수 있다. 이러한 중합체 망상구조는 인쇄된 이미지에, 예를 들면, 내구성, 열 및 광 안정성, 내스크래치성 및 내번짐성을 부여한다. 따라서, 상기 조성물은 열 및 일광 처리되는 기판 상의 잉크계 이미지 및 토너계 이미지를 피복하기에 특히 매우 적합한데, 그 이유는 상기 조성물이 이미지가 균열 및 탈색되지 않도록 보호하며 이미지 내구성을 제공하고 번짐 및 비드 형성의 부재하에 겹쳐쓰기를 허용하기 때문이다. 상기 조성물은 또한 임의로 왁스를 포함하므로, 상기 조성물은 잉크계 이미 지(상기 이미지의 잉크는 하나 이상의 왁스를 함유한다) 및 토너계 이미지(상기 이미지의 토너는 하나 이상의 왁스를 함유한다)를 피복하기에 특히 적합할 수 있다.
본원에 기재된 상도 조성물은 실질적으로 무색이다. 본원에서 "실질적으로 무색"은 상기 상도 조성물이 경화 전과 경화 후에 실질적으로 또는 완전히 투명하다는 것을 지칭한다. 이를 위해, 상기 조성물은 실질적으로 착색제를 함유하지 않을 수 있다. 본원에 기재된 상도 조성물은 경화시 황변되지 않으며 실질적으로 또는 완전히 투명하게 유지된다. 즉, L*a*b* 값 또는 k, c, m, y 중의 어느 것도 거의 또는 측정할 수 없을 정도로 차이가 관찰되지 않는다. "실질적으로 비황변" 또는 "실질적으로 또는 완전히 투명"은 상기 상도 조성물이 경화시 색상 또는 색조 변화가 약 15% 미만, 예를 들면, 약 10% 미만 또는 약 5% 미만, 예를 들면, 약 0%임을 지칭한다.
상기 상도 조성물이 경화 전과 경화 후에 실질적으로 무색인 것 이외에도, 상기 상도 조성물은 또한 실질적으로 또는 완전히 착색제(예: 안료, 염료 또는 이들의 혼합물)를 함유하지 않는다. 상기 상도 조성물이 경화 전과 경화 후에 실질적으로 또는 완전히 투명할 수 있는 것은, 본원에서 기술하는 바와 같이, 부분적으로는 상기 상도 조성물에 존재하는 하나 이상의 광개시제로 인한 것이다.
상기 방사선 경화성 상도 조성물에서 사용하기에 적합한 겔화제는 경화성 폴리아미드-에폭시 아크릴레이트 성분과 폴리아미드 성분으로 구성된 경화성 겔화제, 경화성 에폭시 수지와 폴리아미드 수지로 구성된 경화성 복합체 겔화제, 아미드 겔화제 등을 포함한다. 본원에 기술된 상도 조성물에 상기 겔화제를 혼입시키면, 상 기 상도 조성물이 냉각됨에 따라 상기 상도 조성물의 점도가 신속하게 증가하기 때문에 상기 상도 조성물이 기판에 과도하게 침투하지 않으면서 상기 상도 조성물을 기판(상부에 이미지를 갖거나 이미지를 갖지 않는 기판)에 피복시킬 수 있다. 종이와 같은 다공성 기판 속으로 액체가 과도하게 침투하면 기판 불투명도를 바람직하지 않게 감소시킬 수 있다. 양태들에서, 상기 경화성 겔화제는 본원에 기술된 단량체(들)의 경화에 참여한다. 상기 겔화제 내포에 의한 점도 증가는 또한 상도층 속으로의 산소 확산을 감소시킬 수 있는데, 그 이유는 산소가 자유 라디칼 중합의 억제제이기 때문이다.
본원에 기술된 상도 조성물에서 사용하기에 적합한 겔화제는 상도 조성물이 상부에 실리콘 오일을 갖는 기판 위에 사용되는 경우 습윤성을 개선시키기 위해 본질상 양친매성(amphiphilic)일 수 있다. 본원에서 사용되는 양친매성은 분자의 극성 부분과 비극성 부분을 둘 다 갖는 분자들을 지칭한다. 예를 들면, 본원에 기술된 겔화제는 장쇄 비극성 탄화수소와 극성 아미드 결합을 가질 수 있다.
경화성 에폭시 수지와 폴리아미드 수지로 구성된 적합한 복합체 겔화제는, 예를 들면, 공동 허여된 미국 특허출원 공보 제2007-0120921 A1호에 기재되어 있다. 복합체 겔화제 중의 에폭시 수지 성분은 임의의 적합한 에폭시 그룹 함유 물질일 수 있다. 양태들에서, 에폭시 그룹 함유 성분은 폴리페놀계 에폭시 수지 또는 폴리올계 에폭시 수지의 디글리시딜 에테르, 또는 이들의 혼합물 중에서 선택된다. 즉, 양태들에서, 상기 에폭시 수지는 분자의 말단에 위치하는 2개의 에폭시 관능기를 갖는다. 양태들에서, 폴리페놀계 에폭시 수지는 2개 이하의 글리시딜 에테르 말단 그룹을 갖는 비스페놀 A-코-에피클로로하이드린 수지이다. 상기 폴리올계 에폭시 수지는 2개 이하의 글리시딜 에테르 말단 그룹을 갖는 디프로필렌 글리콜-코-에피클로로하이드린 수지일 수 있다. 적합한 에폭시 수지는 중량 평균 분자량이 약 200 내지 약 800, 예를 들면, 약 300 내지 약 700의 범위이다. 시판 중인 에폭시 수지 공급원은, 예를 들면, 다우 케미칼 코포레이션(Dow Chemical Corp.)으로부터의 비스페놀-A계 에폭시 수지(예: DER 383) 또는 다우 케미칼 코포레이션으로부터의 디프로필렌글리콜계 수지(예: DER 736)이다. 식물성 또는 동물성 에폭사이드화 트리글리세라이드 지방산 에스테르(예: 에폭사이드화 아마인유 및 평지씨유 등) 또는 이들의 혼합물과 같은 천연 공급원으로부터의 에폭시계 물질의 기타 공급원이 사용될 수 있다. 미국 펜실베니아주 필라델피아 소재의 알케마 인코포레이티드(Arkema Inc.)로부터의 생성물의 VIKOFLEX 라인과 같은 식물성 오일로부터 유도된 에폭시 화합물이 또한 사용될 수 있다. 따라서, 상기 에폭시 수지 성분은 불포화 카복실산 또는 기타 불포화 시약과의 화학 반응에 의해 아크릴레이트 또는 (메트)아크릴레이트, 비닐 에테르, 알릴 에테르 등으로 관능화된다. 예를 들면, 상기 수지의 말단 에폭사이드 그룹은 상기 화학반응에서 개환되어, (메트)아크릴산과의 에스테르화반응에 의해 (메트)아크릴레이트 에스테르로 전환된다.
에폭시-폴리아미드 복합체 겔화제의 폴리아미드 성분으로서, 임의의 적합한 폴리아미드 물질이 사용될 수 있다. 양태들에서, 상기 폴리아미드는 천연 공급원(예: 팜유, 평지씨유, 캐스터유 등, 및 이들의 혼합물)으로부터 수득한 것들 또는 이량체화 C-18 불포화산 공급물(예: 올레산, 리놀레산 등)로부터 제조된 통상적으 로 공지된 탄화수소 "이량체산"과 같은 중합된 지방산과 디아민(예: 에틸렌 디아민과 같은 알킬렌디아민, DYTEK? 계열의 디아민, 폴리(알킬렌옥시)디아민 등)과 같은 폴리아민으로부터 유도된 폴리아미드 수지, 또는 폴리에스테르-폴리아미드 및 폴리에테르-폴리아미드와 같은 폴리아미드의 공중합체로 구성된다. 하나 이상의 폴리아미드 수지가 상기 겔화제의 형성에 사용될 수 있다. 폴리아미드 수지의 시판 중인 공급원은, 예를 들면, 코그니스 코포레이션(Cognis Corporation; 이전에는 Henkel Corp.)에서 입수할 수 있는 폴리아미드의 VERSAMID 계열, 특히 VERSAMID 335, VERSAMID 338, VERSAMID 795 및 VERSAMID 963을 포함하며, 이들은 모두 낮은 분자량과 낮은 아민가를 갖는다. 아리조나 케미칼 캄파니(Arizona Chemical Company)로부터의 SYLVAGEL? 폴리아미드 수지 및 이의 변형태(폴리에테르-폴리아미드 수지 포함)가 사용될 수 있다. 아리조나 케미칼 캄파니로부터 수득한 SYLVAGEL? 수지의 조성은 화학식
Figure 112009021574259-pat00001
(여기서, R1은 탄소수 17 이상의 알킬 그룹이고, R2는 폴리알킬렌옥사이드를 포함하고, R3은 C-6 카보사이클릭 그룹이고, n은 1 이상의 정수이다)을 갖는 폴리알킬렌옥시디아민 폴리아미드로서 기술된다.
경화성 폴리아미드-에폭시 아크릴레이트 성분과 폴리아미드 성분으로 구성된 적합한 겔화제는, 예를 들면, 공동 허여된 미국 특허출원 공보 제2007-0120924 A1호에 기술되어 있다. 상기 경화성 폴리아미드-에폭시 아크릴레이트는 하나 이상의 관능기를 내포함으로써 경화 가능하다. 일례로서, 상기 폴리아미드-에폭시 아크릴레이트는 이관능성이다. 아크릴레이트 그룹(들)과 같은 관능기(들)는 자유 라디칼 개시를 통해 방사선 경화성이고, 경화된 잉크 비히클에 대한 상기 겔화제의 화학결합을 가능하게 한다. 시판 중인 폴리아미드-에폭시 아크릴레이트는 코그니스로부터의 PHOTOMER?RM370이다. 상기 경화성 폴리아미드-에폭시 아크릴레이트는 경화성 에폭시 수지와 폴리아미드 수지로 구성된 경화성 복합체 겔화제에 대해 상술한 구조들 중에서 선택될 수도 있다.
상기 폴리아미드 수지 성분은 상도 조성물의 겔 상태의 탄성을 증가시킬 수 있다. 즉, 탄성 모듈러스 값(G')이 더 높다. 종이에 직접 인쇄되는 경우, 상도 조성물에 대한 보다 높은 탄성 모듈러스(G')에 대한 요건이 감소된다. 임의의 적합한 폴리아미드 물질이 상기 겔화제의 폴리아미드 성분에 대해 사용될 수 있으며, 예시 물질은 분자량이 적은(예를 들면, 1,000 내지 5,000g/mol의 범위이지만 이 범위를 벗어날 수도 있다) 폴리에테르-폴리아미드이고, 이는 0 내지 10의 범위와 같이 낮은 아민가를 갖는다. 폴리아미드 수지의 시판 중인 공급원은, 예를 들면, 아리조나 케미칼스로부터(Arizona Chemicals)의 SYLVAGEL?100 폴리아미드 수지 및 이의 변형태를 포함한다.
본원에서 사용하기에 적합한 아미드 겔화제는 미국 특허 제7,272,614호 및 제7,279,587호에 기술되어 있다.
한 양태에서, 상기 아미드 겔화제는 화학식 1의 화합물일 수 있다.
화학식 1
Figure 112009021574259-pat00002
위의 화학식 1에서,
R 1 은
(i) 탄소수가 약 1 내지 약 12, 예를 들면, 약 1 내지 약 8 또는 약 1 내지 약 5이지만 이 범위를 벗어날 수도 있는 알킬렌 그룹(여기서, 알킬렌 그룹은 직쇄 및 분지쇄, 포화 및 불포화, 사이클릭 및 비사이클릭(acyclic), 치환 및 비치환된 알킬렌 그룹을 포함하는 2가 지방족 그룹 또는 알킬 그룹으로 정의되며, 산소, 질소, 황, 규소, 인 및 붕소 등과 같은 헤테로원자가 상기 알킬렌 그룹에 존재할 수도 있고 존재하지 않을 수도 있다),
(ii) 탄소수가 약 1 내지 약 15, 예를 들면, 약 3 내지 약 10 또는 약 5 내지 약 8이지만 이 범위를 벗어날 수도 있는 아릴렌 그룹(여기서, 아릴렌 그룹은 치환 및 비치환된 아릴렌 그룹을 포함하는 2가 방향족 그룹 또는 아릴 그룹으로 정의되며, 산소, 질소, 황, 규소, 인 및 붕소 등과 같은 헤테로원자가 상기 아릴렌 그룹에 존재할 수도 있고 존재하지 않을 수도 있다),
(iii) 탄소수가 약 6 내지 약 32, 예를 들면, 약 6 내지 약 22 또는 약 6 내지 약 12이지만 이 범위를 벗어날 수도 있는 아릴알킬렌 그룹(여기서, 아릴알킬렌 그룹은 치환 및 비치환된 아릴알킬렌 그룹을 포함하는 2가 아릴알킬 그룹으로 정의되며, 상기 아릴알킬렌 그룹의 알킬 부분은 직쇄 또는 분지쇄, 포화 또는 불포화 및 사이클릭 또는 비사이클릭일 수 있고, 산소, 질소, 황, 규소, 인 및 붕소 등과 같은 헤테로원자가 상기 아릴알킬렌 그룹의 아릴 또는 알킬 부분에 존재할 수도 있고 존재하지 않을 수도 있다) 또는
(iv) 탄소수가 약 5 내지 약 32, 예를 들면, 약 6 내지 약 22 또는 약 7 내지 약 15이지만 이 범위를 벗어날 수도 있는 알킬아릴렌 그룹(여기서, 알킬아릴렌 그룹은 치환 및 비치환된 알킬아릴렌 그룹을 포함하는 2가 알킬아릴 그룹으로 정의되며, 상기 알킬아릴렌 그룹의 알킬 부분은 직쇄 또는 분지쇄, 포화 또는 불포화 및 사이클릭 또는 비사이클릭일 수 있고, 산소, 질소, 황, 규소, 인 및 붕소 등과 같은 헤테로원자가 상기 알킬아릴렌 그룹의 아릴 또는 알킬 부분에 존재할 수도 있고 존재하지 않을 수도 있다)이고,
상기 치환된 알킬렌, 아릴렌, 아릴알킬렌 및 알킬아릴렌 그룹 상의 치환체들은 할로겐 원자, 시아노 그룹, 피리딘 그룹, 피리디늄 그룹, 에테르 그룹, 알데히드 그룹, 케톤 그룹, 에스테르 그룹, 아미드 그룹, 카보닐 그룹, 티오카보닐 그룹, 설파이드 그룹, 니트로 그룹, 니트로소 그룹, 아실 그룹, 아조 그룹, 우레탄 그룹, 우레아 그룹 또는 이들의 혼합물 등일 수 있으나 이로 제한되지는 않으며, 둘 이상의 치환체들이 함께 결합하여 환을 형성할 수 있고,
R 2 및 R 2 '는 각각 서로 독립적으로,
(i) 탄소수가 약 1 내지 약 54, 예를 들면, 약 1 내지 약 48 또는 약 1 내지 약 36이지만 이 범위를 벗어날 수도 있는 알킬렌 그룹(여기서, 알킬렌 그룹은 직쇄 및 분지쇄, 포화 및 불포화, 사이클릭 및 비사이클릭, 치환 및 비치환된 알킬렌 그룹을 포함하는 2가 지방족 그룹 또는 알킬 그룹으로 정의되며, 산소, 질소, 황, 규소, 인 및 붕소 등과 같은 헤테로원자가 상기 알킬렌 그룹에 존재할 수도 있고 존재하지 않을 수도 있다),
(ii) 탄소수가 약 5 내지 약 15, 예를 들면, 약 5 내지 약 13 또는 약 5 내지 약 10이지만 이 범위를 벗어날 수도 있는 아릴렌 그룹(여기서, 아릴렌 그룹은 치환 및 비치환된 아릴렌 그룹을 포함하는 2가 방향족 그룹 또는 아릴 그룹으로 정의되며, 산소, 질소, 황, 규소, 인 및 붕소 등과 같은 헤테로원자가 상기 아릴렌 그룹에 존재할 수도 있고 존재하지 않을 수도 있다),
(iii) 탄소수가 약 6 내지 약 32, 예를 들면, 약 7 내지 약 33 또는 약 8 내지 약 15이지만 이 범위를 벗어날 수도 있는 아릴알킬렌 그룹(여기서, 아릴알킬렌 그룹은 치환 및 비치환된 아릴알킬렌 그룹을 포함하는 2가 아릴알킬 그룹으로 정의되며, 상기 아릴알킬렌 그룹의 알킬 부분은 직쇄 또는 분지쇄, 포화 또는 불포화 및 사이클릭 또는 비사이클릭일 수 있고, 산소, 질소, 황, 규소, 인 및 붕소 등과 같은 헤테로원자가 상기 아릴알킬렌 그룹의 아릴 또는 알킬 부분에 존재할 수도 있고 존재하지 않을 수도 있다) 또는
(iv) 탄소수가 약 6 내지 약 32, 예를 들면, 약 6 내지 약 22 또는 약 7 내지 약 15이지만 이 범위를 벗어날 수도 있는 알킬아릴렌 그룹(여기서, 알킬아릴렌 그룹은 치환 및 비치환된 알킬아릴렌 그룹을 포함하는 2가 알킬아릴 그룹으로 정의되며, 상기 알킬아릴렌 그룹의 알킬 부분은 직쇄 또는 분지쇄, 포화 또는 불포화 및 사이클릭 또는 비사이클릭일 수 있고, 산소, 질소, 황, 규소, 인 및 붕소 등과 같은 헤테로원자가 상기 알킬아릴렌 그룹의 아릴 또는 알킬 부분에 존재할 수도 있고 존재하지 않을 수도 있다)이고,
상기 치환된 알킬렌, 아릴렌, 아릴알킬렌 및 알킬아릴렌 그룹 상의 치환체들은 할로겐 원자, 시아노 그룹, 에테르 그룹, 알데히드 그룹, 케톤 그룹, 에스테르 그룹, 아미드 그룹, 카보닐 그룹, 티오카보닐 그룹, 포스핀 그룹, 포스포늄 그룹, 포스페이트 그룹, 니트릴 그룹, 머캅토 그룹, 니트로 그룹, 니트로소 그룹, 아실 그룹, 산 무수물 그룹, 아지드 그룹, 아조 그룹, 시아네이토 그룹, 우레탄 그룹, 우레아 그룹 또는 이들의 혼합물 등일 수 있으나 이로 제한되지는 않으며, 둘 이상의 치환체들이 함께 결합하여 환을 형성할 수 있고,
R 3 및 R 3 '은 각각 서로 독립적으로,
(a) 광개시 그룹, 예를 들면, 화학식
Figure 112009021574259-pat00003
의 1-(4-(2-하이드록시에톡시)페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온으로부터 유도된 그룹, 화학식
Figure 112009021574259-pat00004
의 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤으로부터 유도된 그룹, 화학식
Figure 112009021574259-pat00005
의 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온으로부터 유도된 그룹, 화학식
Figure 112009021574259-pat00006
의 N,N-디메틸에탄올아민 또는 N,N-디메틸에틸렌디아민으로부터 유도된 그룹 등 또는
(b) 하기 그룹:
(i) 탄소수 약 2 내지 약 100, 예를 들면, 약 3 내지 약 60 또는 약 4 내지 약 30인 알킬 그룹(여기서, 알킬 그룹은 직쇄 및 분지쇄, 포화 및 불포화, 사이클릭 및 비사이클릭, 치환 및 비치환된 알킬 그룹을 포함하며, 산소, 질소, 황, 규소, 인 및 붕소 등과 같은 헤테로원자가 상기 알킬 그룹에 존재할 수도 있고 존재하지 않을 수도 있다),
(ii) 탄소수가 약 5 내지 약 100, 예를 들면, 약 5 내지 약 60 또는 약 6 내지 약 30이지만 이 범위를 벗어날 수도 있는 아릴 그룹(여기서, 아릴 그룹은 치환 및 비치환된 아릴 그룹을 포함하며, 산소, 질소, 황, 규소, 인 및 붕소 등과 같은 헤테로원자가 상기 아릴 그룹에 존재할 수도 있고 존재하지 않을 수도 있다), 예를 들면, 페닐 등,
(iii) 탄소수가 약 5 내지 약 100, 예를 들면, 약 5 내지 약 60 또는 약 6 내지 약 30이지만 이 범위를 벗어날 수도 있는 아릴알킬 그룹(여기서, 아릴알킬 그룹은 치환 및 비치환된 아릴알킬 그룹을 포함하며, 상기 아릴알킬 그룹의 알킬 부분은 직쇄 또는 분지쇄, 포화 또는 불포화 및 사이클릭 또는 비사이클릭일 수 있고, 산소, 질소, 황, 규소, 인 및 붕소 등과 같은 헤테로원자가 상기 아릴알킬 그룹의 아릴 또는 알킬 부분에 존재할 수도 있고 존재하지 않을 수도 있다), 예를 들면, 벤질 등, 또는
(iv) 탄소수가 약 5 내지 약 100, 예를 들면, 약 5 내지 약 60 또는 약 6 내지 약 30이지만 이 범위를 벗어날 수도 있는 알킬아릴 그룹(여기서, 알킬아릴 그룹은 치환 및 비치환된 알킬아릴 그룹을 포함하며, 상기 알킬아릴 그룹의 알킬 부분은 직쇄 또는 분지쇄, 포화 또는 불포화 및 사이클릭 또는 비사이클릭일 수 있고, 산소, 질소, 황, 규소, 인 및 붕소 등과 같은 헤테로원자가 상기 알킬아릴 그룹의 아릴 또는 알킬 부분에 존재할 수도 있고 존재하지 않을 수도 있다), 예를 들면, 톨릴 등이고,
상기 치환된 알킬, 아릴알킬 및 알킬아릴 그룹 상의 치환체들은 할로겐 원자, 에테르 그룹, 알데히드 그룹, 케톤 그룹, 에스테르 그룹, 아미드 그룹, 카보닐 그룹, 티오카보닐 그룹, 설파이드 그룹, 포스핀 그룹, 포스포늄 그룹, 포스페이트 그룹, 니트릴 그룹, 머캅토 그룹, 니트로 그룹, 니트로소 그룹, 아실 그룹, 산 무수물 그룹, 아지드 그룹, 아조 그룹, 시아네이토 그룹, 이소시아네이토 그룹, 티오시아네이토 그룹, 이소티오시아네이토 그룹, 카복실레이트 그룹, 카복실산 그룹, 우레탄 그룹, 우레아 그룹 또는 이들의 혼합물 등일 수 있으나 이로 제한되지는 않으며, 둘 이상의 치환체들이 함께 결합하여 환을 형성할 수 있고,
X 및 X'는 각각 서로 독립적으로 산소 원자 또는 화학식 -NR4-의 그룹이고, 여기서, 화학식에서 R4는
(i) 수소 원자,
(ii) 탄소수가 약 5 내지 약 100, 예를 들면, 약 5 내지 약 60 또는 약 6 내지 약 30이지만 이 범위를 벗어날 수도 있는 알킬 그룹(여기서, 알킬 그룹은 직쇄 및 분지쇄, 포화 및 불포화, 사이클릭 및 비사이클릭, 치환 및 비치환된 알킬 그룹을 포함하며, 헤테로원자가 상기 알킬 그룹에 존재할 수도 있고 존재하지 않을 수도 있다),
(iii) 탄소수가 약 5 내지 약 100, 예를 들면, 약 5 내지 약 60 또는 약 6 내지 약 30이지만 이 범위를 벗어날 수도 있는 아릴 그룹(여기서, 아릴 그룹은 치환 및 비치환된 아릴 그룹을 포함하며, 헤테로원자가 상기 아릴 그룹에 존재할 수도 있고 존재하지 않을 수도 있다),
(iv) 탄소수가 약 5 내지 약 100, 예를 들면, 약 5 내지 약 60 또는 약 6 내지 약 30이지만 이 범위를 벗어날 수도 있는 아릴알킬 그룹(여기서, 아릴알킬 그룹은 치환 및 비치환된 아릴알킬 그룹을 포함하며, 상기 아릴알킬 그룹의 알킬 부분은 직쇄 또는 분지쇄, 포화 또는 불포화 및 사이클릭 또는 비사이클릭일 수 있고, 헤테로원자가 상기 아릴알킬 그룹의 아릴 또는 알킬 부분에 존재할 수도 있고 존재하지 않을 수도 있다) 또는
(v) 탄소수가 약 5 내지 약 100, 예를 들면, 약 5 내지 약 60 또는 약 6 내지 약 30이지만 이 범위를 벗어날 수도 있는 알킬아릴 그룹(여기서, 알킬아릴 그룹은 치환 및 비치환된 알킬아릴 그룹을 포함하며, 상기 알킬아릴 그룹의 알킬 부분은 직쇄 또는 분지쇄, 포화 또는 불포화 및 사이클릭 또는 비사이클릭일 수 있고, 헤테로원자가 상기 알킬아릴 그룹의 아릴 또는 알킬 부분에 존재할 수도 있고 존재하지 않을 수도 있다)이고,
상기 치환된 알킬, 아릴, 아릴알킬 및 알킬아릴 그룹 상의 치환체들은 할로겐 원자, 에테르 그룹, 알데히드 그룹, 케톤 그룹, 에스테르 그룹, 아미드 그 룹, 카보닐 그룹, 티오카보닐 그룹, 설페이트 그룹, 설포네이트 그룹, 설폰산 그룹, 설파이드 그룹, 설폭사이드 그룹, 포스핀 그룹, 포스포늄 그룹, 포스페이트 그룹, 니트릴 그룹, 머캅토 그룹, 니트로 그룹, 니트로소 그룹, 설폰 그룹, 아실 그룹, 산 무수물 그룹, 아지드 그룹, 아조 그룹, 시아네이토 그룹, 이소시아네이토 그룹, 티오시아네이토 그룹, 이소티오시아네이토 그룹, 카복실레이트 그룹, 카복실산 그룹, 우레탄 그룹, 우레아 그룹 또는 이들의 혼합물 등일 수 있으나 이로 제한되지는 않으며, 둘 이상의 치환체들이 함께 결합하여 환을 형성할 수 있다.
하나의 특정 양태에서 R2 및 R2'는 서로 동일하고, 또 다른 특정 양태에서 R2 및 R2'는 서로 상이하다. 한 특정 양태에서 R3 및 R3'는 서로 동일하고, 또 다른 특정 양태에서 R3 및 R3'는 서로 상이하다.
하나의 특정 양태에서, R2 및 R2'는 각각 화학식 -C34H56 +a-의 그룹(여기서, a는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 또는 12의 정수이다)이고, 불포화도 및 사이클릭 그룹을 포함할 수 있는 분지된 알킬렌 그룹이고, 화학식
Figure 112009021574259-pat00007
의 이성체를 포함한다.
하나의 특정 양태에서, R1은 에틸렌(-CH2CH2-)그룹이다.
하나의 특정 양태에서, R3 및 R3'는 둘 다
Figure 112009021574259-pat00008
이다.
하나의 특정 양태에서, 상기 화합물은 화학식
Figure 112009021574259-pat00009
(여기서, -C34H56 +a-(여기서, a는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 또는 12의 정수이다)는 불포화도 및 사이클릭 그룹을 포함할 수 있는 분지된 알킬렌 그룹이고, 화학식
Figure 112009021574259-pat00010
의 이성체를 포함한다.
적합한 아미드 겔화제의 추가의 특정 예는,
화학식
Figure 112014031683606-pat00011
의 화합물(여기서, -C34H56+a-(여기서, a는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 또는 12의 정수이다)는 불포화도 및 사이클릭 그룹을 포함할 수 있는 분지된 알킬렌 그룹이고, m은 정수이고, m이 2인 양태들을 포함하지만 이에 제한되지 않으며; 이는 화학식
Figure 112014031683606-pat00012
의 이성체를 포함한다);
화학식
Figure 112014031683606-pat00013
의 화합물(여기서, -C34H56+a-(여기서, a는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 또는 12의 정수이다)는 불포화도 및 사이클릭 그룹을 포함할 수 있는 분지된 알킬렌 그룹이고, n은 정수이고, n이 2인 양태들과 n이 5인 양태들을 포함하지만 이에 제한되지 않으며; 이는 화학식
Figure 112014031683606-pat00014
의 이성체를 포함한다);
화학식
Figure 112009021574259-pat00015
의 화합물(여기서, -C34H56 +a-(여기서, a는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 또는 12의 정수이다)는 불포화도 및 사이클릭 그룹을 포함할 수 있는 분지된 알킬렌 그룹이고, p는 정수이고, p가 2인 양태들과 p가 3인 양태들을 포함하고; 이는 화학식
Figure 112009021574259-pat00016
의 이성체를 포함한다);
화학식
Figure 112009021574259-pat00017
의 화합물(여기서, -C34H56 +a-(여기서, a는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 또는 12의 정수이다)는 불포화도 및 사이클릭 그룹을 포함할 수 있는 분지된 알킬렌 그룹이고, q는 정수이고, q가 2인 양태들과 q가 3인 양태들을 포함하고; 이는 화학식
Figure 112009021574259-pat00018
의 이성체를 포함한다); 및
화학식
Figure 112009021574259-pat00019
의 화합물(여기서, -C34H56 +a-(여기서, a는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 또는 12의 정수이다)는 불포화도 및 사이클릭 그룹을 포함할 수 있는 분지된 알킬렌 그룹이고, r은 정수이고, r이 2인 양태들과 r이 3인 양태들을 포함하고; 이는 화학식
Figure 112009021574259-pat00020
의 이성체를 포함한다) 등 뿐만 아니라 이들의 혼합물을 포함한다.
상기 상도 조성물은 상기 겔화제를 임의의 적합한 양으로, 예를 들면, 상기 상도 조성물의 약 1 내지 약 50중량%의 양으로 포함할 수 있다. 양태들에서, 상기 겔화제는 상기 상도 조성물의 약 2 내지 약 20중량%, 예를 들면, 약 3 내지 약 10중량%의 양으로 존재할 수 있으나, 상기 겔화제의 양이 상기 범위를 벗어날 수도 있다.
상기 상도 조성물에 사용되는 방사선 경화성 단량체의 예는 프로폭시화 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 헥산디올 디아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 알콕시화 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트, 트리데실 아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 프로폭시화트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 에톡시화 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 디-트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트, 에톡시화 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 프로폭시화 글리세롤 트리아크릴레이트, 이소보닐 메타크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 프로폭실레이트 메틸에테르 모노아크릴레이트, 이소데실메타크릴레이트, 카프로락톤 아크릴레이트, 2-페녹시에틸 아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 이소옥틸메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 이들의 혼합물 등을 포함한다. 양태들에서, 상기 경화성 단량체는 상기 상도 조성물 중에, 예를 들면, 상기 상도 조성물의 약 20 내지 약 95중량%, 예를 들면, 약 30 내지 약 85중량% 또는 약 40 내지 약 80중량%의 양으로 포함된다.
올리고머가 0 내지 약 30중량%, 예를 들면, 0 내지 약 25중량% 또는 약 0 내지 20중량%의 양으로 상기 상도 조성물 중에 임의로 사용될 수 있다. 상기 상도 조성물에서 사용될 수 있는 적합한 방사선 경화성 올리고머의 예는 점도가 낮고, 예를 들면, 약 50 내지 약 10,000cP, 예를 들면, 약 75 내지 약 7,500cP 또는 약 100 내지 약 5,000cP이다. 이러한 올리고머의 예는 미국 펜실베니아주 엑세터 소재의 사르토머 캄파니 인코포레이티드(Sartomer Company, Inc.)로부터 입수 가능한 CN549, CN131, CN131B, CN2285, CN 3100, CN3105, CN132, CN133, CN 132; 미국 조지아주 스미르나 소재의 사이택 인더스트리즈 인코포레이티드(Cytec Industies Inc)로부터 입수 가능한 Ebecryl 140, Ebecryl 1140, Ebecryl 40, Ebecryl 3200, Ebecryl 3201, Ebecryl 3212; 미국 오하이오주 신시내티 소재의 코그니스 코포레이션(Cognis Corporation)으로부터 입수 가능한 Photomer 3660, Photomer 5006F, Photomer 5429, Photomer 5429F; 미국 뉴저지주 플루르햄 파크 소재의 바스프 코포레이션(BASF Corporation)으로부터 입수 가능한 Laromer PO 33F, Laromer PO 43F, Laromer PO94F, Laromer UO 35D, Laromer PA9039V, Laromer PO9026V, Laromer 8996, Laromer 8765, Laromer 8986 등을 포함할 수 있다.
본원에 기술된 상도 조성물은 경화, 예를 들면, UV 경화를 개시하기 위한 하나 이상의 광개시제를 갖는 광개시제 팩키지를 추가로 포함한다. 상기 제형물의 경화성 성분들의 경화를 개시시키기 위해 방사선, 예를 들면, 자외선을 흡수하지만 경화시 실질적으로 황변을 일으키지 않는 임의의 광개시제가 사용될 수 있다.
자유 라디칼 중합에 의해 경화되는 양태들의 잉크 조성물, 예를 들면, (메트)아크릴레이트 그룹을 함유하는 잉크 조성물 또는 폴리아미드로 구성된 잉크에 대한 광개시제로서, 벤조페논, 벤조인 에테르, 벤질 케탈, α-하이드록시알킬페논, 및 시바(Ciba)로부터 IRGACURE 및 DAROCUR의 상표명하에 시판되는 아실포스핀 광개시제와 같은 광개시제가 언급될 수 있다. 적합한 광개시제의 특정 예는 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀 옥사이드(BASF LUCIRIN TPO로서 입수 가능); 2,4,6-트리메틸벤조일에톡시페닐포스핀 옥사이드(BASF LUCIRIN TPO-L로서 입수 가능); 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐-포스핀 옥사이드(Ciba IRGACURE 819로서 입수 가능) 및 기타 아실 포스핀; 2-메틸-1-(4-메틸티오)페닐-2-(4-모르폴리닐)-1-프로파논(Ciba IRGACURE 907로서 입수 가능) 및 1-(4-(2-하이드록시에톡시)페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온(Ciba IRGACURE 2959로서 입수 가능); 2-하이드록시-1-(4-(4-(2-하이드록시-2-메틸프로피오닐)-벤질)-페닐)-2-메틸프로판-1-온(Ciba IRGACURE 127로서 입수 가능); 티타노센; 이소프로필티옥산톤; 1-하이드록시-사이클로헥실페닐케톤; 벤조페논; 2,4,6-트리메틸 벤조페논; 4-메틸벤조페논; 디페닐-(2,4,6-트리메틸벤조일) 포스핀 옥사이드; 2,4,6-트리메틸벤조일페닐포스핀산 에틸 에스테르; 올리고(2-하이드록시-2-메틸-1-(4-(1-메틸비닐)페닐)프로파논); 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로파논; 벤질-디메틸케탈; 및 이들의 혼합물을 포함한다.
아민 상승제, 즉 광개시제에 수소를 제공하여 중합을 개시하는 라디칼 종을 형성하는 공개시제(아민 상승제는 상기 제형물에서 용해된 산소를 소비할 수도 있으며, 산소가 자유 라디칼 중합을 억제함에 따라 이의 소비는 중합 속도를 증가시킨다), 예를 들면, 에틸-4-디메틸아미노벤조에이트 및 2-에틸헥실-4-디메틸아미노-벤조에이트가 또한 언급될 수 있다. 상기 리스트는 완전하지 않으며, 자외선과 같 은 방사선의 목적하는 파장에 노출시 자유 라디칼 반응을 개시하지만 방사선 조사 후 착색되지는 않는 임의의 공지된 광개시제가 제한 없이 사용될 수 있다.
양태들에서, 상기 광개시제 팩키지는 하나 이상의 알파-하이드록시 케톤 광개시제 및 하나 이상의 포스피노일형 광개시제(들)를 포함할 수 있으며, 이는 알파 아미노 케톤 유도체 광개시제를 포함하는 공지된 광개시제 팩키지와 대비된다. 알파-하이드록시 케톤 광개시제의 한 예는 IRGACURE 127인 반면 포스피노일 유형 광개시제의 한 예는 IRGACURE 819이고, 이들은 둘 다 미국 뉴욕주 테리타운 소재의 시바-가이기 코포레이션(Ciba-Geigy Corp.)으로부터 입수 가능하다.
상기 상도 조성물에 포함되는 광개시제의 총량은, 예를 들면, 상기 상도 조성물의 약 0.5 내지 약 15중량%, 예를 들면, 약 1 내지 약 10중량%일 수 있다. 알파-하이드록시 케톤 광개시제 대 포스피노일 유형 광개시제의 비는, 예를 들면, 약 90:10 내지 약 10:90, 예를 들면, 약 80:20 내지 약 20:80 또는 약 70:30 내지 약 30:70일 수 있다.
상기 임의의 왁스는 기타 성분들과 혼화성이고 상기 경화성 단량체들과 함께 중합되어 중합체를 형성할 수 있는 어떠한 왁스일 수도 있다. "왁스"는, 예를 들면, 통상 왁스로 지칭되는 각종 천연 물질, 개질된 천연 물질 및 합성 물질중의 임의의 것을 포함한다. 왁스는 실온에서, 특히 25℃에서 고체이다. 왁스를 내포시키면 왁스가 분사 온도에서부터 냉각됨에 따라 상기 상도 조성물의 점도 증가를 촉진시킨다. 따라서, 상기 왁스는 기판을 통해 상기 상도 조성물의 블리드스루를 피하는 데 있어서 상기 겔화제를 보조할 수 있다.
특정 양태에서, 상기 왁스는 경화성이다. 경화성 왁스의 적합한 예는 경화성 그룹을 포함하거나 경화성 그룹으로 관능화된 왁스들을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 상기 경화성 그룹은, 예를 들면, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 알켄, 알릴성 에테르, 에폭사이드, 옥세텐 등을 포함할 수 있다. 이들 왁스는 카복실산 또는 하이드록실과 같은 변형 가능한 관능기를 갖는 왁스의 반응에 의해 합성될 수 있다. 본원에 기술된 경화성 왁스는 기술된 단량체(들)로 경화될 수 있다.
경화성 그룹으로 관능화될 수 있는 하이드록실 말단화 폴리에틸렌 왁스의 적합한 예는 구조식 CH3-(CH2)n-CH2OH의 탄소쇄들의 혼합물(쇄 길이 n은 각종 탄소쇄들의 혼합물이며, 평균 쇄 길이는 약 16 내지 약 50의 범위일 수 있다) 및 평균 쇄 길이가 유사한 직쇄 저분자량 폴리에틸렌를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 이러한 왁스의 적합한 예는 Mn이 각각 대략 375, 460, 550 및 700g/mol인 UNILIN?350, UNILIN?425, UNILIN?550 및 UNILIN?700과 같은 UNILIN? 계열을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 이들 왁스는 전부 베이커-페트롤라이트(Baker-Petrolite)로부터 시판 중이다. 2,2-디알킬-1-에탄올로서 특성화되는 구에르베트(Guerbet) 알코올이 또한 적합한 화합물이다. 예시되는 구에르베트 알코올은 탄소수 약 16 내지 약 36의 알코올을 포함하며, 이들 중 다수가 미국 뉴저지주 뉴워크 소재의 자르켐 인더스트리즈 인코포레이티드(Jarchem Industries Inc.)로부터 시판중이다. PRIPOL?2033[화학식
Figure 112014031683606-pat00021
의 이성체 뿐만 아니라 미국 델라웨어주 뉴 캐슬 소재의 유니케마(Uniqema)로부터 입수 가능한 불포화도 및 사이클릭 그룹을 포함할 수 있는 기타 분지된 이성체를 포함하는 C-36 이량체 디올 혼합물; 이러한 유형의 C36 이량체 디올에 대한 추가 정보는, 예를 들면, 본원에 전문이 참조로 인용되어 있는 문헌("Dimer Acids," Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Vol.8, 4th Ed.(1992), pp.223-237)에 기재되어 있다]이 또한 사용될 수 있다. 이들 알코올은 UV 경화성 잔기를 갖는 카복실산과 반응하여 반응성 에스테르를 형성할 수 있다. 이들 산의 예는 시그마-알드리히 캄파니(Sigma-Aldrich Co.)로부터 입수 가능한 아크릴산 및 메타크릴산을 포함한다. 양태들에서, 적합한 경화성 단량체들은 UNILIN?350, UNILIN?425, UNILIN?550 및 UNILIN?700과 같은 왁스성 아크릴레이트를 포함한다.
경화성 그룹으로 관능화될 수 있는 카복실산 말단화 폴리에틸렌 왁스의 적합한 예는 구조식 CH3-(CH2)n-COOH의 탄소쇄들의 혼합물(쇄 길이 n이 탄소쇄들의 혼합물이며, 평균 쇄 길이는 약 16 내지 약 50의 범위일 수 있다) 및 평균 쇄 길이가 유사한 직쇄 저분자량 폴리에틸렌를 포함한다. 이러한 왁스의 적합한 예는 Mn이 각각 대략 390, 475, 565 및 720g/mol인 UNICID?350, UNICID?425, UNICID?550 및 UNICID?700을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 기타 적합한 왁스는 구조식 CH3-(CH2)n-COOH을 가지며, 예를 들면, 헥사데칸산 또는 팔미트산(n=14), 헵타데칸산 또는 마르가르산 또는 다투르산(n=15), 옥타데칸산 또는 스테아르산(n=16), 에이코산산 또는 아르아키드산(n=18), 도코산산 또는 베헨산(n=20), 테트라코산산 또는 리그노세르산(n=22), 헥사코산산 또는 세로트산(n=24), 헵타코산산 또는 카보세르산(n=25), 옥타코산산 또는 몬탄산(n=26), 트리아콘탄산 또는 멜리스산(n=28), 도트리아콘탄산 또는 라세로산(n=30), 트리트리아콘탄산 또는 세로멜리스산 또는 프실산(n=31), 테트라트리아콘탄산 또는 게드산(n=32), 펜타트리아콘탄산 또는 세로플라스트산(n=33)이다. 2,2-디알킬 에탄산으로서 특성화되는 구에르베트산도 적합한 화합물이다. 예시되는 구에르베트 산은 탄소수 약 16 내지 약 36의 산을 포함하며, 이들 중 다수가 미국 뉴저지주 뉴워크 소재의 자르켐 인더스트리즈 인코포레이티드로부터 시판중이다. PRIPOL?1009[화학식
Figure 112014031683606-pat00022
의 이성체 뿐만 아니라 미국 델라웨어주 뉴 캐슬 소재의 유니케마로부터 입수 가능한 불포화도 및 사이클릭 그룹을 포함할 수 있는 기타 분지된 이성체를 포함하는 C-36 이량체 산 혼합물; 이러한 유형의 C36 이량체 산에 대한 추가 정보는, 예를 들면, 본원에 전문이 참조로 인용되어 있는 문헌("Dimer Acids," Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Vol.8, 4thEd.(1992), pp.223-237)에 기재되어 있다]가 또한 사용될 수 있다. 이들 카복실산은 UV 경화성 잔기를 갖는 알코올과 반응하여 반응성 에스테르를 형성할 수 있다. 이들 알코올의 예는 시그마-알드리히 캄파니(Sigma-Aldrich Co.)로부터 입수 가능한 2-알릴옥시에탄올; 더 다우 케미칼 캄파니(The Dow Chemical Company)로부터의 화학식
Figure 112014031683606-pat00023
의 TONE M-101(R=H, n평균=1), TONE M-100(R=H, n평균=2) 및 TONE M-201(R=Me, n평균=1); 및 사르토머 캄파니 인코포레이티드로부터의 화학식
Figure 112014031683606-pat00024
의 CD572(R=H, n=10) 및 SR604(R=Me, n=4)을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
상기 경화성 왁스는, 예를 들면, 상기 상도 조성물의 약 1 내지 약 20중량%, 예를 들면, 약 1 내지 약 15중량% 또는 약 2 내지 10중량%의 양으로 상기 상도 조성물에 포함될 수 있다. 양태들에서, 상기 경화성 왁스는 상기 상도 조성물의 약 3 내지 약 10중량%, 예를 들면, 약 4 내지 약 9중량%의 양으로 상기 상도 조성물에 포함될 수 있다.
표면활성제가 또한 임의로 사용되어 상기 조성물의 표면 장력을 낮춰 상기 기판 표면 상의 이미지를, 필요하다면 경화 전에, 습윤시키고 평탄화시킬 수 있다. 이러한 성능을 갖는 임의의 표면활성제가 사용될 수 있다. 그러나, 양태들에서, 상기 표면활성제가 요구되지 않으며, 포함시킬 필요가 없다. 존재하는 경우, 표면활성제는 불소화 알킬 에스테르, 구조식
Figure 112014031683606-pat00025
의 폴리에테르 개질된 폴리디메틸실록산(여기서, R 그룹은 관능성 개질기이다), 예를 들면, BYK?-UV3510(독일 바젤에 소재한 BYK Chemie GmbH 제조),및 BYK?-348(제조원: BYK Chemie GmbH), 및 불소화 표면활성제, 예를 들면, 화학식 RfCH2CH2O(CH2CH2O)xH(여기서, Rf는 F(CF2CF2)y이고, x는 0 내지 약 15이고, y는 1 내지 약 7이다)의 ZONYL?FSO-100(미국 델라웨어주 윌밍턴에 소재한 E.I.Du Pont de Nemours and Co. 제조)을 포함한다.
양태들에서, 상기 상도 조성물에 존재하는 임의의 표면활성제의 양은 상기 상도 조성물의 약 0 내지 약 15중량%, 예를 들면, 약 0 내지 약 10중량% 또는 약 0.1 내지 약 5중량%일 수 있다.
상기 상도 조성물은 또한 임의로 산화방지제를 함유할 수 있다. 상기 상도 조성물의 임의의 산화방지제는 상기 이미지가 산화되지 않도록 보호하며, 또한 잉크 제조 공정의 가열 부분 동안 잉크 성분들이 산화하지 않도록 보호한다. 적합한 산화방지 안정제의 특정 예는 미국 코넥티컷주 미들베리 소재의 크롬톤 코포레이션(Crompton Corporation)으로부터 시판 중인 NAUGARD™524, NAUGARD™635, NAUGARD™A, NAUGARD™I-403 및 NAUGARD™959; 시바 스페셜티 케미칼즈(Ciba Specialty Chemicals)로부터 시판 중인 IRGANOX™1010 및 IRGASTAB UV 10; 스위스 쭈리히 소재의 란 아게(Rahn AG)로부터 시판 중인 GENORAD 16 및 GENORAD 40 등을 포함한다.
양태들의 상도층은 통상적인 유형의 첨가제를 추가로 포함하여 이러한 통상적인 첨가제와 관련된 공지된 관능성을 이용할 수 있다. 이러한 첨가제는, 예를 들면, 탈포제, 활탁제(slip agent) 및 평탄화제 등을 포함할 수 있다.
양태들에서, 본원에 기술된 상도 조성물은 경화성 단량체와 겔화제를 약 75 내지 약 120℃, 예를 들면, 약 80 내지 약 110℃ 또는 약 75 내지 약 100℃의 온도에서 균질해질 때까지 혼합시켜 제조할 수 있다. 경화성 왁스가 사용되는 경우, 이는 단량체 및 겔화제의 혼합물에 포함될 수 있다. 일단 상기 단량체와 겔화제의 혼합물이 균질화되면, 광개시제(들) 및 임의의 표면활성제가 첨가될 수 있다. 또는, 상기 경화성 단량체, 겔화제, 광개시제(들), 임의의 왁스 및 임의의 표면활성제가 즉시 혼합될 수 있다. 생성된 혼합물을 약 75 내지 약 120℃, 예를 들면, 약 80 내지 약 110℃ 또는 약 75 내지 약 100℃의 온도에서 약 1 내지 약 3시간 동안, 예를 들면, 2시간 동안 교반한다.
본원에 기재된 상도 조성물은 잉크계 또는 토너계 이미지를 기판 위에 생성시켜 상기 이미지를 생성시키는 단계, 상기 상도 조성물을 기판 위에 전체적으로, 이미지 위에 전체적으로, 이미지의 일부(들)에, 기판의 일부(들), 또는 이들의 임의 조합으로 상기 상도 조성물을 잉크 분사하는 단계 및 상기 상도 조성물을 경화시키는 단계를 포함하는 이미지 가공방법에서 사용될 수 있다.
사용되는 기판은 인쇄물의 최종 용도에 따라 임의의 적합한 기판일 수 있다. 예시되는 기판은 일반 종이, 피복된 종이, 플라스틱, 중합체성 필름, 처리된 셀룰로즈, 목재, 제로그래픽 기판, 세라믹, 섬유, 금속 및 이들의 혼합물을 포함하지만 이로 제한되지 않으며, 임의로 상기 기판 위에 첨가제가 피복될 수 있다.
토너계 이미지를 피복하는 경우, 상기 융합된 토너계 인쇄물을 우선 수득한 다음, 분사성 상도 조성물을 함유하는 잉크젯 인쇄기로 처리한다. 상기 토너계 인쇄물은 임의의 적합한 제로그래픽 기술 또는 이들의 변형 기술에 의해 제조될 수 있다.
유사하게는, 피복물이 잉크계 이미지인 경우, 상기 잉크계 이미지는 우선 생성된 후, 분사성 상도 조성물을 함유하는 잉크젯 인쇄기로 처리된다. 상기 잉크계 이미지가 잉크젯 인쇄기를 사용하여 형성되는 경우, 상기 잉크계 이미지는 분사성 상도 조성물을 함유하는 별도의 잉크젯 인쇄기로 처리되거나, 상기 잉크젯 잉크가 조성물로서 동일한 잉크젯 인쇄기에 내장될 수 있으며, 이로써 상기 조성물은 잉크젯 이미지가 형성된 후 무색 투명한 유체로서 기판 및/또는 이미지 위에 피복된다. 상기 상도 조성물이 잉크계 이미지, 특히 잉크젯 인쇄기를 사용하여 제조한 이미지 위에 피복되는 경우, 상기 이미지는 임의의 적합한 통상적인 공정 또는 이들의 변형태에 의해 제조될 수 있다.
상기 조성물이 이미지, 이의 일부, 기판 및/또는 이의 일부 위에 피복되는 경우, 이는 상이한 수준의 해상도로 도포될 수 있다. 예를 들면, 상기 조성물은 인쇄물 망점(halftone dot)의 해상도에서, 상기 이미지의 별개 부분(들)의 해상도에서, 또는 상기 이미지의 별개 부분(들)보다 다소 낮은 해상도에서 도포될 수 있으므로, 상기 기판의 이미지가 없는 부분 위에 상기 조성물을 일부 중첩시킬 수 있다. 전형적인 조성물 침착율은 약 5 내지 약 50pℓ 크기의 액적의 양이다. 상기 조성물은 임의의 공지된 잉크젯 인쇄 기술, 예를 들면, 압전성 및 음향성 잉크젯 인쇄법을 포함하지만 이에 제한되지 않는 드롭-온-디맨드형 잉크젯 인쇄법을 사용하는 이미지 형성시 임의의 스테이지에서 상기 이미지 위에 1회 이상 통과시켜 도포할 수 있다. 상기 조성물의 도포는 상기 이미지를 형성하는 데 사용되는 동일한 정보에 의해 조절되어, 상기 이미지와 상도 조성물을 생성하는 데 하나의 디지털 파일만이 요구되도록 할 수 있다. 따라서, 상기 상도 조성물은 완전히 디지털이다.
상기 조성물의 방사선 경화성 올리고머 및/또는 단량체 성분들의 가교결합을 개시하는 데 사용되는 에너지 공급원은 화학방사선(actinic radiation)(예: 자외선 또는 가시광선 스펙트럼 영역에서의 파장을 갖는 방사선), 가속 입자(예: 전자 빔 방사선), 열(예: 열 또는 적외선) 등일 수 있다. 양태들에서, 상기 에너지는 화학방사선인데, 그 이유는 화학방사선 에너지가 가교결합의 개시 및 속도를 우수하게 조절하기 때문이다. 적합한 화학방사선 공급원은 수은 램프, 크세논 램프, 카본 아크 램프, 텅스텐 필라멘트 램프, 레이저, 발광 다이오드, 일광 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
본원에서 사용되는 화학방사선은 광화학반응을 생성하기에 충분한 에너지를 갖는 전자기방사선을 지칭한다. 자외선의 경우, 상기 광개시제에 의해 흡수된 광은 전자를 더욱 고에너지의 분자 오비탈로 촉진시키고, 촉진된 전자는 더욱 저에너지 수준으로 복귀하거나 소멸할 것이다. 전자 소멸 동안 발생할 수 있는 한 가지 경로는 상기 광개시제에서 공유결합을 동질 분해로 분열시켜 2개의 자유 라디칼을 제공하며, 이들 라디칼 중 하나 또는 둘 다는 상기 단량체, 겔화제, 임의의 반응성 왁스 또는 임의의 올리고머에서 발견되는 (메트)아크릴레이트 그룹의 반응성 이중결합과 반응시키는 정확한 에너지를 가질 수 있다. 이러한 단계는 중합 개시로서 공지되어 있으며, 반응성 이중결합이 자유 라디칼 쇄 말단이 상도층 막을 통해 이동함에 따라 신속하게 함께 연결되는 쇄 반응을 개시한다. 그 결과, 단량체가 중합체로 전환되거나 중합되고, 이로써 필름이 경화된다. 이러한 경로에 대한 변형태가 공지되어 있으며, 일부 광개시제에서 촉진된 전자는 또 다른 분자 중의 이중결합과 직접 반응할 에너지가 부족하며, 대신 이는 제3의 분자로부터 수소 원자를 추출하여 제3의 원자에 대한 자유 라디칼을 생성시키고, 당해 분자가 상기 라디칼 중합을 개시한다. e-빔 방사선의 경우, e-빔의 에너지는 상기 단량체, 겔화제, 임의의 반응성 왁스 또는 임의의 올리고머에서 발견되는 (메트)아크릴레이트 그룹의 반응성 이중결합에 대해 라디칼을 형성하기에 충분히 높으므로 광개시제가 필요하지 않으며, 당해 개시 단계는 자외선 및 광개시제를 사용한 경우와 동일한 중합반응을 유도한다.
자외선, 특히 자외선하에, 예를 들면, 약 20 내지 70m/min의 고속 컨베이어를 갖는 중간압 수은 램프로부터의 자외선이 바람직할 수 있으며, 상기 자외선은 약 1초 미만 동안 약 200 내지 약 500nm의 파장에서 제공된다. 양태들에서, 상기 고속 컨베이어의 속도는 약 10 내지 약 50밀리초(ms) 동안 약 200 내지 약 450nm의 파장에서 자외선하에 약 15 내지 약 35m/min이다. 자외선 공급원의 방출 스펙트럼은 일반적으로 자외선 개시제의 흡수 스펙트럼과 중첩된다. 광학 경화 장치는 자외선의 초점을 맞추거나 자외선을 확산시키기 위한 반사기 및 자외선 공급원으로부터 열을 제거하기 위한 냉각 시스템을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
본원은 하기 비제한적 실시예에서 추가로 설명될 것이다. 실시예들은 단지 설명하기 위함일 뿐이다. 본원은 실시예에 기재된 물질, 조건, 공정 파라미터 등에 제한될 의도가 없다. 부 및 퍼센트는 별도의 언급이 없는 한 중량 기준이다.
표 1에 나타낸 양의 성분들을 갖는 상도 조성물은 모든 성분들을 함께 혼합하여 제조되었다.
성분 기능 중량%
경화성 아미드 겔화제 상 변화 7.5%
UNILIN 350-아크릴레이트 경화성 왁스 상 변화 5 %
SR 399LV 아크릴레이트 단량체 (Sartomer) 단량체 5%
DAROCUR ITX (Ciba) 광개시제 2%
IRGACURE 819 (Ciba) 광개시제 1%
IRGACURE 127 (Ciba) 광개시제 3.5%
IRGASTAB UV10 (Ciba) 안정제 0.2%
SR9003 아크릴레이트 단량체 (Sartomer) 단량체 75.8%
　 　
총 합 100%
IRGASTAB UV10은 상도물이 저장 동안 중합되지 않도록 하는 안정제 또는 중합 억제제이다.
상기 상도 조성물은 단량체, 경화성 왁스 및 겔화제를 약 90℃의 온도에서 균질해질 때까지 혼합하여 제조하였다. 본 실시예에서 사용된 겔화제는 화학식
Figure 112009021574259-pat00026
의 화합물, 화학식
Figure 112009021574259-pat00027
의 화합물 및 화학식
Figure 112009021574259-pat00028
의 화합물의 혼합물(여기서, -C34H56 +a-는 불포화도 및 사이클릭 그룹을 포함할 수 있는 분지된 알킬렌 그룹이고, a는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 또는 12의 정수이다)이고, 상기 제1 화합물: 제2 화합물: 제3 화합물의 혼합물은 약 1:2:1의 몰 비이다.
일단, 단량체, 경화성 왁스 및 겔화제의 혼합물이 균질해지면, 상기 광개시제 및 안정제를 상기 용액에 첨가하고, 생성된 혼합물을 약 2시간 동안 약 90℃의 온도에서 교반된다.
상기 제형물의 몇 가지 이점이 밝혀졌다.
첫째, 상기 상도 조성물은 약 75m/min 이하의 속도에서 경화되며, 광 황변과 같은 가시적인 변색을 전혀 겪지 않는다. 제로그래피에 의해 또는 잉크젯 인쇄기에 의해 생성되는 시안, 마젠타 및/또는 옐로우 이미지에 대해 피복되는 경우, L*a*b* 값 또는 k, c, m, y에 대한 최소한의 변화가 표 2에 나타낸 바와 같이 관찰된다. 상기 이미지 컬러 특성이 상도 조성물의 도포에 의해 실질적으로 변하지 않는다는 사실이 중요하며, 비황변 상도 조성물의 제형물에서 한 가지 중요한 점은 상기 광개시제 팩키지, 즉 알파-하이드록시 케톤 및 포스피노일 유형 광개시제와 같이 경화시 황변되지 않는 광개시제를 사용하는 것이다.
샘플 L* a* b* 블랙 (k) 시안 (c) 마젠타 (m) 옐로우 (y)
피복되지 않은 토너계 블루 이미지 51.37 -23.35 -45.11 0.799 1.185 0.563 0.28
피복되지 않은 토너계 레드 이미지 46.08 61.74 47.24 0.694 0.192 1.343 1.663
피복되지 않은 토너계 옐로우 이미지 81.87 -1.26 81.4 0.2 0.135 0.22 1.38
피복된 토너계 블루 이미지 50.3 -24.45 -44.94 0.823 1.243 0.578 0.293
피복된 토너계 레드 이미지 46.12 61.37 45.46 0.695 0.195 1.336 1.616
피복된 토너계 옐로우 이미지 80.58 -1.14 81.74 0.217 0.148 0.237 1.461
피복되지 않은 잉크계 블루 이미지 46.62 -26.01 -40.04 0.898 1.246 0.647 0.422
피복되지 않은 잉크계 레드 이미지 52.43 54.27 34.72 0.591 0.201 1.042 1.069
피복되지 않은 잉크계 옐로우 이미지 84.37 4.6 90.73 0.159 0.106 0.197 1.145
피복된 잉크계 블루 이미지 46.59 -26.73 -40.03 0.899 1.266 0.645 0.42
피복된 잉크계 레드 이미지 52.56 52.15 36.84 0.591 0.215 1.109 1.1
피복된 잉크계 옐로우 이미지 83.32 3.96 91.39 0.173 0.12 0.214 1.225
L*, a* 및 b*는 CIE L*a*b* 컬러 스페이스에서의 좌표이다. CIE(Commission internationale de l'eclairage or International Commission on Illumination)는 컬러를 제한하는 참조 표준을 개발하기 위해 1931년에 시작되었다. 상기 CIE L*a*b*는 감색 CMYK 컬러 세트로의 측정을 위해 널리 적용되었다. L*a*b*는 상기 시스템의 좌표를 지칭하며, 예를 들면, a*는 그린-레드 축이고, a*이 음의 값을 가질수록 더 그린에 가까워지고 양의 값을 가질수록 더 레드에 가까워지며, b*는 블루-옐로우 축이고, 여기서 옐로우 값은 양의 값이며, L*는 0 내지 100의 단위를 가지며, 이 값이 낮을수록 "더 어두운" 컬러가 되며 휘도가 더 낮다. 상업적인 계측이 이들 측정을 수행하는 데 널리 이용 가능하다. 본 실시예에서, X-RITE 938 분광농도계가 사용된다. 상기 시스템은 매우 민감성이고, 피복된 샘플과 피복되지 않은 샘플 사이의 L*a*b*의 매우 작은 변화는 상기 상도층이 사람 육안으로 인지 가능한 방식으로 기저 컬러에 영향을 미치지 않음을 나타낸다.
상기 c, m, y, k 값은 반사 농도계로서 X-RITE 938을 사용하여 측정한 광학 농도이다. 농도는 상기 샘플의 반사도의 음의 로그로서 정의된다. 반사도와 농도가 둘 다 입사광의 파장(또는 컬러)에 의존하므로, 착색된 필터를 사용하여 입사광을 컬러 밴드로 분리한다. 상기 c, m, y 및 k 값은 각각의 컬러의 반사광의 양의 음의 로그이다.
둘째, 경화성 잉크는 본래 극도로 견고하고, 본원에 기술된 상기 상도 조성물은 잉크계 이미지의 표면에 고착되며, 이로써 견고성이 증가하고 이미지 내구성이 개선된다. 예를 들면, 일반 종이에 대한 전형적인 왁스 잉크계 이미지는 경도 2B의 연필로 긁을 경우 용이하게 제거된다. 그러나, 표 1에 나타낸 상도 조성물을 도포한 후에는, 스크래치에 대한 역치가 4 "레벨"까지 증가한다. 즉, 상도처리된 잉크계 이미지는 경도 2H의 연필로 긁을 경우 제거된다. 예를 들면, 연필 흑연 경도의 레벨은 경도가 증가하는 순서로 2B, 1B, HB, 1H, 2H일 수 있으며, 전체 척도는 6B 내지 6H의 범위이다.
셋째, 잉크계 이미지의 "블리드(bleed)" 또는 인쇄가 종이 뒷면에 비쳐 보이는 현상(showthrough)은 표 1의 상도 조성물로 피복된 경우 기존의 수성 또는 용매계 잉크 시스템에 비해 현저하게 감소된다. 경화성 왁스와 경화성 겔화제의 조합은 다공성 매체에 대한 침지 투과를 방지한다. 이와 같이, 표 1의 상도 조성물은 인쇄된 매체를 통해 침지되거나 블리드되지 않으며, 종이와 같은 기록 매체를 보다 투명하게 만들지 않으면서 착색된 이미지를 넘어 피복층을 확대시킬 수 있다.
넷째, 표 1의 상도 조성물로 피복된, 토너 및 잉크를 사용하여 인쇄된 착색된 패치를 조사한 결과, 표면의 습윤성이 우수하다. 필수적으로, 피복된 패치는 피복되지 않은 패치와 동일하게 보인다. 불량하게 "습윤된" 표면에서 예측되는 바와 같은, 상도 조성물의 "아일랜드(islands)"가 상기 인쇄된 표면 위에서 관찰되지 않는다.
다섯째, 표 1의 상도 조성물은 압전성 잉크젯 공정에 의한 도포를 위해 적합한 유동학적 특성을 갖는다. 예를 들면, 표의 상도 조성물은 65 내지 100℃의 온도에서 약 5 내지 약 16cP의 점도를 갖는다.

Claims (3)

  1. 하나 이상의 겔화제, 하나 이상의 단량체 및 광개시제 팩키지를 포함하는 상도 조성물로서,
    상기 상도 조성물은, 온도가 하나 이상의 겔화제의 겔점보다 높거나 낮게 변화하는 경우, 겔 상태와 액체 상태 사이에서 열가역적 전이를 나타내고,
    상기 상도 조성물은 하나 이상의 단량체와의 중합에 관여할 수 있는 하나 이상의 반응성 왁스를 추가로 포함하고,
    상기 광개시제 팩키지는 하나 이상의 알파-하이드록시 케톤 광개시제 및 하나 이상의 포스피노일 광개시제를 포함하고,
    상기 하나 이상의 겔화제는 하나 이상의 경화성 아미드 겔화제를 포함하고,
    상기 상도 조성물은 방사선 노출시 경화성이고 무색이며 경화시 황변되지 않는, 상도 조성물.
  2. 기판 위에 이미지를 형성하는 단계; 상기 이미지를 무색인 가열된 상도 조성물로 피복하여, 상기 상도 조성물이 상기 이미지를 부분적으로 또는 완전히 덮게 하고 이미지가 존재하지 않는 기판을 적어도 부분적으로 덮게 하는 단계; 상기 상도 조성물을 냉각시켜 상기 상도 조성물의 점도를 증가시키는 단계; 및 방사선을 조사하여 상기 상도 조성물을 경화시키는 단계를 포함하는 방법으로서,
    상기 경화된 상도 조성물은 무색이고 경화시 황변되지 않으며,
    상기 상도 조성물은 하나 이상의 겔화제, 하나 이상의 단량체 및 광개시제 팩키지를 포함하고,
    상기 상도 조성물은, 온도가 하나 이상의 겔화제의 겔점보다 높거나 낮게 변화하는 경우, 겔 상태와 액체 상태 사이에서 열가역적 전이를 나타내고,
    상기 상도 조성물은 하나 이상의 단량체와의 중합에 관여할 수 있는 하나 이상의 반응성 왁스를 추가로 포함하고,
    상기 광개시제 팩키지는 하나 이상의 알파-하이드록시 케톤 광개시제 및 하나 이상의 포스피노일 광개시제를 포함하고,
    상기 하나 이상의 겔화제는 하나 이상의 경화성 아미드 겔화제를 포함하는, 방법.
  3. 삭제
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