KR101658965B1 - 시클로덱스트린 조성물의 정전 프린팅 - Google Patents

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셀레신 테크놀로지스,엘엘씨
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Abstract

본원에는 폴리머 및 하나 이상의 시클로덱스트린, 하나 이상의 시클로덱스트린 포접 복합체 또는 이들의 조합물을 포함하는 정전기적으로 프린팅 가능한 조성물을 형성시키고, 기재 상에 조성물을 정전기적으로 프린팅하는 것을 포함하는, 기재 상에 시클로덱스트린 조성물을 정전기적으로 프린팅하는 방법이 기술되어 있다. 또한, 정전기적으로 프린팅 가능한 조성물, 조성물을 제조하는 방법, 조성물을 사용하는 프린팅 시스템, 기재 상에 정전기적으로 프린팅된 조성물을 갖는 기재, 이의 라미네이트, 및 프린팅된 기재 및 라미네이트의 용도가 기술되어 있다.

Description

시클로덱스트린 조성물의 정전 프린팅{ELECTROSTATIC PRINTING OF CYCLODEXTRIN COMPOSITIONS}
본 발명은 정전 프린팅 방법을 이용한 기재 상의 시클로덱스트린 및 시클로덱스트린 포접 복합체의 프린팅, 및 프린팅된 기재의 적용에 관한 것이다.
시클로덱스트린은 시클로덱스트린 당전이효소(CGTase)와 같은 특정 효소의 작용에 의해 형성된, 글루코피라노즈의 환형 올리고당이다. α-시클로덱스트린, β-시클로덱스트린, 및 γ-시클로덱스트린의 세 가지 시클로덱스트린이 상업적으로 입수 가능한데, 이는 각각 6개, 7개 및 8개의 α-1,4-연결된 글루코피라노즈 단위로 이루어진다. 이러한 올리고당의 3차원 분자 구조는 절단된 원뿔 형상(frustoconical shape) 또는 환상체(toroid)이다. 글루코즈 모노머들의 특정 커플링은 시클로덱스트린에 특정 부피의 중공의 중앙 공동 또는 기공을 갖는 강성(rigid)의 절단된 원뿔형 분자 구조를 제공한다. 모든 시클로덱스트린은 비교적 소수성의 중앙 공동 및 친수성의 외부 표면을 갖는다. 상업적으로 입수 가능한 시클로덱스트린의 성질은 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.
[표 1] 시클로덱스트린의 성질
시클로덱스트린은 표 1에 나타낸 바와 같이 수용성이지만, 환상체 내부에서 적어도 일부 꼭 맞는 크기를 갖는 분자와 착화 가능한 소수성 내부를 갖는다. 이러한 독특한 구조로 인하여, 시클로덱스트린은 유리하게, 주변 환경으로부터 특정의 유해 화합물을 바람직하게 포집하는 적용에서 사용되는데, 왜냐하면, 환상체의 내부가 타겟화된 유해 화합물의 포접 복합체(inclusion complex)를 자발적으로 형성시킬 수 있기 때문이다.
예를 들어, 우드 등(Wood et al.)의 미국특허 제5,882,565호; 제6,218,013호; 제6,306,936호; 제6,541,560호; 제6,709,746호; 및 관련된 공개문들에는 구현예에서, 예를 들어, 폴리머 매트릭스에서 시클로덱스트린의 혼화성(compatibility)을 개선시키기 위해 시클로덱스트린을 이의 작용화된 (유도체) 버젼(version)으로서 도입함으로써 조성물로부터 악취 화합물 및 다른 유해 화합물을 포집하는 것이 기재되어 있다. 우드 등의 미국특허 제7,166,671호; 제7,385,004호; 제8,148,466호; 및 관련된 공개문들에는 포집 및 배리어 막 적용을 위한 폴리머에 그라프팅된 시클로덱스트린의 사용이 기재되어 있다.
시클로덱스트린의 관련된 사용은 촉발 조건(triggering condition) 하에서 화합물의 후속 방출을 위한 및/또는 개방 환경에서 평형상태 손실(equilibration loss)에 기인한 이의 포접 복합체로서의 사용이다. 다양한 약제와 함께 시클로덱스트린 복합체의 여러 적용은, 예를 들어, 인간 또는 동물 신체에 소수성 화합물을 수용성 형태로 전달하기 위해 사용되며, 그 결과, 시클로덱스트린은 약제에 대한 지속 방출(time-release function) 기능을 제공한다. 시클로덱스트린의 다기능성 특징은 이러한 것을 경구, 경피 및 안구 약물 전달을 포함하는 거의 모든 약물 전달 시스템에서 사용될 수 있게 한다. 시클로덱스트린-기반 경구 제형의 상업적 실행 가능성(commercial viability)은 전세계에 20개 이상의 제품의 마케팅(marketing)과 함께 확립되었다. 시클로덱스트린 복합체를 사용하는 잇점은 생물학적 시스템에서의 향상된 용해도, 향상된 생체이용률, 예를 들어, 약물 결정화의 방지에 의한 개선된 약물 안정성, 국소화된 약물 농도의 감소에 의한 민감한 전달 조직에 대한 자극 감소, 약물 및/또는 첨가제 간의 비혼화성의 방지, 약물의 냄새 및 맛의 차폐(masking), 및 오일 또는 액체 약물에 대한 개선된 물질 조작을 포함한다.
약제 이외의 다수의 화합물들이 시클로덱스트린 복합체에 유용하게 도입된다. 데일리 등(Daly et. al.)의 미국특허 제6,017,849호 및 제6,313,068호에는 신선한 농산물(fresh produce)을 위한 올레핀성 억제제로서 효과적인 1-메틸시클로프로펜이 대기 수분의 존재 하에 방출시키기 위한 α-시클로덱스트린과의 복합체화되고 이에 따라 식물에 대한 올레핀성 억제의 잇점을 제공하고 이의 숙성(ripening)을 지연시키기 위해 호흡하는 식물(respiring plant)의 존재 하에 이의 방출을 촉발시키는 것이 교시되어 있다. 베이어 등(Baier et al.)의 미국특허 제8,603,524호 및 우드 등(Wood et al.)의 미국특허 제8,414,989호 및 관련된 공개물들에는 α-시클로덱스트린과 복합체화된 1-메틸시클로프로펜이 유리하게 폴리머 네트워크에 블렌딩된다는 것이 교시되어 있다. 에터톤 등(Etherton et al.)의 미국특허 제7,019,073호에는 방향제 화합물(fragrance compound), 항균 화합물, 염료 화합물, 등이 유리하게 제어된 방출 또는 일부 경우에 그 밖의 비혼화성 환경으로 화합물의 전달을 위해 폴리머 상에 그라프팅된 시클로덱스트린과 복합체화되는 것이 교시되어 있다.
주변 환경으로부터 화합물을 포획하고 선택된 환경으로 화합물을 방출시키는 둘 모두를 위한 시클로덱스트린의 유용성을 고려해 볼 때, 사용자에 의해 용이하게 이용 가능한 통상적인 방법을 이용하여 시클로덱스트린 또는 이의 복합체를 전달하는 것이 요망될 수 있다. 이러한 전달 방법은 전달되는 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체의 양의 측면에서 바람직하게 재현 가능하고 정확하다. 물질의 재고가 최소화되도록, 주문형 방법(on-demand method)을 사용하여 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체를 제공하는 것이 유리하다.
개요
본원에는 기재 상에 시클로덱스트린 조성물을 프린팅하는 방법으로서, 폴리머 및 하나 이상의 시클로덱스트린, 하나 이상의 시클로덱스트린 포접 복합체, 또는 이들의 조합물을 포함하는 정전기적으로 프린팅 가능한 조성물을 형성시키는 단계; 프린팅 가능한 조성물을 카트리지 내측에 배치시키는 단계로서, 카트리지가 정전 프린팅 동안 프린팅 가능한 조성물을 분배하기 위해 정전식 프린터에 연결되도록 설계되고 구성되는 단계; 카트리지를 정전식 프린터에 연결시키는 단계; 및 정전기적으로 프린팅 가능한 기재 상에 이미지를 정전기적으로 프린팅하기 위해 프린터를 유도하는 단계를 포함하는 방법이 기술된다. 일부 구현예에서, 둘 이상의 카트리지는 정전식 프린터에 연결되며, 둘 이상의 카트리지 각각은 상이한 프린팅 가능한 조성물을 포함한다. 일부 구현예에서, 유도하는 단계는 컴퓨터를 이용하여 달성된다. 일부 구현예에서, 유도하는 단계는 프린팅의 패턴, 프린팅의 구역, 또는 둘 모두를 선택하는 것을 포함한다. 일부 구현예에서, 프린팅 가능한 조성물은 착색제를 포함한다.
또한, 본원에는 폴리머 및 하나 이상의 시클로덱스트린, 하나 이상의 시클로덱스트린 포접 복합체, 또는 이들의 조합물을 포함하는 미립자를 포함하고 정전 프린팅 방법을 이용하여 프린팅 가능한 정전기적으로 프린팅 가능한 조성물이 기술된다. 일부 구현예에서, 폴리머는 가교된다. 일부 구현예에서, 조성물은 착색제를 추가로 포함한다.
또한, 본원에는 제1 주요 표면의 구역의 적어도 일부 상에 정전기적으로 프린팅된 정전기적으로 프린팅 가능한 조성물을 포함하는 제1 주요 표면을 갖는 정전기적으로 프린팅 가능한 기재를 포함하는 프린팅된 기재로서, 프린팅 가능한 조성물이 폴리머 및 하나 이상의 시클로덱스트린, 하나 이상의 시클로덱스트린 포접 복합체, 또는 이들의 조합물을 포함하는 미립자를 포함하는 프린팅된 기재가 기술된다. 일부 구현예에서, 프린팅된 구역은 프린팅된 구역 상에 존재하는 프린팅된 조성물의 양에 상응하는 칼라 또는 그레이스케일 수치를 갖는다. 또한, 본원에는 프린팅된 기재를 포함하는 라미네이트가 기술된다.
또한, 본원에는 정전식 프린터, 프린터를 유도하도록 구성된 컴퓨터, 정전기적으로 프린팅 가능한 기재 상에 정전기적으로 프린팅 가능한 조성물을 정전기적으로 배치시키기 위해 프린터에 연결되도록 구성된 하나 이상의 카트리지, 및 정전기적으로 프린팅 가능한 기재의 하나 이상의 시트 또는 롤(roll)을 포함하는 정전 프린팅 시스템으로서, 프린팅 가능한 조성물이 폴리머 및 하나 이상의 시클로덱스트린, 하나 이상의 시클로덱스트린 포접 복합체, 또는 이들의 조합물을 포함하는 미립자를 포함하는 정전 프린팅 시스템이 기술된다. 일부 구현예에서, 정전식 프린터는 가변 온도를 갖는 정착 롤러(fusing roller)를 포함하며, 여기서 온도는 정착 롤러 온도를 설정하기 위해 프린터를 유도하기 위한 컴퓨터를 사용하여 사용자에 의해 선택된다. 일부 구현예에서, 프린팅 가능한 조성물은 착색제를 포함하며, 여기서, 프린팅 시스템은 칼라의 프린팅된 구역 내에 증착된 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체의 양에 대한 프린팅된 기재 상의 그러한 칼라의 관련성(correspondence)을 나타내는 전자 또는 프린팅된 가이드를 추가로 포함한다. 일부 구현예에서, 시스템은 라미네이트를 형성시키기 위해 프린팅된 기재에 라미네이팅 기재(laminating substrate)를 접촉시키기 위한 라미네이션 기구를 추가로 포함한다.
본 발명의 추가적인 장점 및 신규한 특징은 하기 상세한 설명의 일부에서 기술될 것이며, 일부가 하기의 실험 시에 당업자에게 명백하게 되거나, 본 발명의 실행 시에 일반적인 실험을 통해 학습될 수 있다.
도 1은 본원에 기술된 바와 같은 하나 이상의 정전식 프린터와 함께 사용될 수 있는 컴퓨팅 디바이스(computing device)의 다이아그램이다.
본 발명이 바람직한 구현예에 대한 참조를 제공하지만, 당업자는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 형태 및 세부 사항에 있어서 변형이 이루어질 수 있다는 것을 인식할 것이다. 다양한 구현예에 대한 언급은 본 명세서에 첨부된 청구범위를 한정하지 않는다. 추가적으로, 본 명세서에 기술된 임의의 예는 한정하기 위해 의도된 것이 아니고 단지 첨부된 청구범위에 대한 여러 가능한 구현예들 중 일부를 기술하는 것이다.
정의
본원에서 사용되는 용어 "시클로덱스트린"은 총괄적으로 그리고 일반적으로 임의의 세 가지의 상업적으로 입수 가능한 시클로덱스트린 종, 즉 α-시클로덱스트린(α-cyclodextrin), β-시클로덱스트린(β-cyclodextrin), γ-시클로덱스트린(γ-cyclodextrin)을 포함하는 임의의 시클로덱스트린 종, 또는 하기에서 정의된 바와 같은 이들의 임의의 유도체, 및 이러한 것들 중 둘 이상의 블렌드(blend)를 지칭한다. 특정하는 경우에, 특정 시클로덱스트린 종은 달리 명시하지 않는 한, 이들의 유도체를 포함한다.
본원에서 사용되는 용어 "시클로덱스트린 포접 복합체(cyclodextrin inclusion complex)", "시클로덱스트린 복합체" 또는 "포접 복합체"는 화합물의 적어도 일부가 시클로덱스트린 고리의 기공 내에 배치되어 있는 시클로덱스트린 및 화합물의 조합물을 의미한다. 복합체화된 화합물은 포접 복합체를 형성시키기 위해 시클로덱스트린 기공에 적어도 일부 적합한 크기 기준을 충족시켜야 한다. 시클로덱스트린 포접 복합체는 포접 복합체의 형성 및 존재에 고유한, 약간의 양의 "비복합체화된" 시클로덱스트린을 포함한다. 이는 (1) 구현예에서, 포접 복합체의 합성이 포접 복합체의 100% 형성을 야기시키지 않으며, (2) 구현예에서, 포접 복합체가 비복합체화된 시클로덱스트린/비복합체화된 화합물과 평형 상태에 있기 때문이다. 시클로덱스트린과 화합물의 각 조합물은 시클로덱스트린 포접 복합체와 관련된 특징적인 평형 상태를 갖는다. 일부 구현예에서, 시클로덱스트린 복합체는 "X/c/CD"로서 나타내는데, 여기서, X는 복합체화된 화합물이다.
본원에서 사용되는 용어 "시클로덱스트린 유도체"는 시클로덱스트린 글루코즈 모이어티 하이드록실 기들 중 하나에 결합된 작용기를 갖는 시클로덱스트린을 의미한다. 몇몇 시클로덱스트린 유도체는 예를 들어, 미국특허 제6,709,746호에 기술되어 있다.
본원에서 사용되는 용어 "정전식 프린터" 또는 "정전식 프린터 디바이스"는 정전기적 또는 정전 복사 기술을 이용하여 기재에 하나 이상의 물질을 적용하는, 광복사기(photocopier), 레이저 프린터, 또는 LED 프린터와 같은 디바이스를 의미한다. 이러한 물질의 적용, 즉 프린팅은 반드시 정전기적 인력을 이용하여 기재에 미립자의 컴퓨터 유도 무용매 적용을 포함한다. 이러한 프린팅은 프린팅된 조성물 또는 프린팅된 기재를 가열시키는 것을 포함할 수 있지만, 반드시 포함하는 것은 아니다. 정전식 프린터는 시트 및 롤 공급 프린터 디바이스 둘 모두를 포함한다.
본원에서 사용되는 용어 "프린팅 가능한 조성물"은 적어도 하나의 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체 종을 포함하고 정전 프린팅 디바이스를 이용하여 프린팅할 수 있는 무용매 미립자 조성물을 의미한다. 일부 구현예에서, 프린팅 가능한 조성물은 적어도 하나의 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체 종이 토너 조성물에, 예를 들어 혼합물로서 첨가되는 정전 프린팅을 위한 토너 조성물이다. 기재 상에 프린팅된 직후에, 프린팅 가능한 조성물은 프린팅된 조성물이다.
본원에서 사용되는 용어 "토너 소스(toner source)"는 정전식 프린터 디바이스 내에 토너 조성물을 함유하고 정전 프린팅 동안 기재 상에 토너를 분배하도록 설계된 용기를 의미한다. 토너 소스는 또한, 정전식 프린터에 토너 소스를 설치하기 전에 토너 조성물을 저장하기 위해 사용된다. 여러 구현예에서, 토너 소스는 프린팅된 디바이스로부터 분리된 별개의 용기이지만 프린터 디바이스와 연결하여 배치되도록 설계되고 컴퓨터-유도된 양의 토너 조성물을 프린터 디바이스 내측의 광수용기 실린더, 또는 드럼으로 전달하도록 구성된 "카트리지"로서 지칭된다. 일부 구현예에서, 토너 소스는 프린팅 가능한 조성물을 수용하고 전달하도록 설계되고 구성된다. 다른 구현예에서, 토너 소스는 특별히 구성되지 않으며, 토너 소스에 프린팅 가능한 조성물의 첨가는 토너 소스가 프린터 디바이스 내에 배치될 때, 토너 소스로부터 프린팅 가능한 조성물의 전달을 가능하게 하는데 충분하다.
본원에서 사용되는 용어 "프린팅 가능한 기재(printable substrate)"는 정전 프린팅 방법을 이용하여 프린팅 가능한 물질을 의미한다. 통상적인 정전식 프린터 디바이스가 프린팅을 위해 이용되는 구현예에서, 기재는 시트 또는 필름, 또는 이의 롤이다. 시트 및 필름은 두께를 한정하는 외부 에지 및 두 개의 주요 측면을 갖는 실질적으로 평평한 물품으로서 특징된다. 프린팅 가능한 조성물이 프린팅 가능한 기재 상에 배치된 직후에, 프린팅 가능한 기재는 프린팅된 기재이다.
본원에서 사용되는 용어 "라미네이트(laminate)"는 프린팅된 기재 및 라미네이팅 기재가 이의 접촉된 표면들 중 적어도 일부 위에 실질적으로 부착되는 방식으로 라미네이팅 기재로 추가로 덮혀지는 프린팅된 기재를 의미한다.
본원에서 사용되는 용어 "라미네이팅 기재(laminating substrate)"는 접착제, 또는 열, 또는 이들의 조합을 이용하여 프린팅된 기재에 부착된 시트 또는 필름을 의미한다.
프린팅 가능한 기재 또는 라미네이트에 적용되는 바와 같은 본원에서 사용되는 용어 "침투성(permeable)"은 프린팅 가능한 기재 또는 라미네이팅 기재가 표준 온도 및 압력(STP) 및 0% 상대 습도에서 0.01 (cm3 ·mm/m2 ·24 hr·bar) 이상의 시클로덱스트린 포접 복합체로부터 방출되는 화합물에 대한 침투율(permeability); 또는 ASTM D96에 따라 측정하는 경우, 38℃ 및 90% 상대 습도에서 0.1 (g·mm/m2·24 hr) 이상의 수증기에 대한 침투율; 또는 ASTM D3985에 따라 측정하는 경우, 23℃ 및 0% 상대 습도에서 0.1 (cm3·mm/m2·24 hr·bar) 이상의 O2에 대한 침투율; 또는 ASTM D1434에 따라 측정하는 경우, 23℃ 및 0% 상대 습도에서 0.1 (cm3·mm/m2·24 hr·bar) 이상의 CO2에 대한 침투율; 또는 이들의 조합을 갖는 것을 의미한다.
프린팅 가능한 기재 또는 라미네이트에 적용되는 바와 같은 본원에서 사용되는 용어 "불침투성(impermeable)"은 프린팅 가능한 기재 또는 라미네이팅 기재가 STP 및 0% 상대 습도에서 0.01 (cm3·mm/m2·24 hr·bar) 미만의 시클로덱스트린 포접 복합체로부터 방출된 화합물에 대한 침투율; 또는 ASTM D96에 따라 측정하는 경우, 38℃ 및 90% 상대 습도에서 0.1 (g·mm/m2·24 hr) 미만의 수증기에 대한 침투율; 또는 ASTM D3985에 따라 측정하는 경우, 23℃ 및 0% 상대 습도에서 0.1 (cm3·mm/m2·24 hr·bar) 미만의 O2에 대한 침투율; 또는 ASTM D1434에 따라 측정하는 경우, 23℃ 및 0% 상대 습도에서 0.1 (cm3·mm/m2·24 hr·bar) 미만의 CO2에 대한 침투율; 또는 이들의 조합을 가짐을 의미한다.
용어 "농산물(produce)," "신선한 농산물(fresh produce)" 또는 "농산물(produce material)"은 임의의 전체 식물, 식물 부분, 예를 들어 과실, 꽃, 절화(cut flower), 종자, 인경(bulb), 꺾꽂이용 마뭇가지(cutting), 뿌리, 잎, 꽃, 또는 능동적으로 호흡하고 이의 성숙의 일부로서, 성숙 호르몬으로서 에틸렌을 발생시키거나(전환성(climacteric)), 에틸렌 및 호흡 폭발(respiration burst) 없이 숙성하는(비-전환성) 다른 물질을 포함한다.
본 발명의 구현예를 기술하는데 사용되는, 조성물 중의 구성성분의 양, 농도, 부피, 공정 온도, 공정 시간, 수율, 유량, 압력, 및 유사한 수치, 및 이의 범위를 수식하는 본원에서 사용되는 용어 "약"은 예를 들어, 화합물, 조성물, 농축물 또는 사용 포뮬레이션을 제조하기 위해 사용되는 통상적인 측정 및 조작 절차를 통해; 이러한 절차에서 의도치 않은 오차를 통해; 방법을 수행하기 위해 사용되는 출발 물질 또는 구성성분의 제조, 소스, 또는 순도, 및 유사한 근접한 고려사항의 차이를 통해 일어날 수 있는 수치적인 양의 편차를 지칭한다. 용어 "약"은 또한 특정의 초기 농도를 갖는 포뮬레이션 또는 혼합물의 에이징(aging)에 기인하여 상이한 양, 및 특정의 초기 농도를 갖는 포뮬레이션 또는 혼합물의 혼합 또는 가공에 기인하여 상이한 양을 포함한다. 용어 "약"에 의해 수식될 때, 본 명세서에 첨부된 청구항들은 이러한 양에 대한 균등물을 포함한다. 또한, "약"이 수치 범위를 기술하기 위해 사용되는 경우에, 예를 들어, "약 1 내지 5"의 기술은 문맥에 의해 달리 상세하게 한정하지 않는 한, "약 1 내지 약 5" 및 "1 내지 약 5" 및 "약 1 내지 5"를 의미한다.
예를 들어, 본 명세서의 구현예를 기술하는데 사용되는, 조성물 중의 구성성분의 타입 또는 양, 성질, 측정 가능한 양, 방법, 위치, 수치, 또는 범위를 수식하는 단어 "실질적으로"는 의도된 조성, 성질, 양, 방법, 위치, 수치, 또는 이의 범위를 부정하는 방식으로 이의 전체 기술된 조성, 성질, 양, 방법, 위치, 수치 또는 이의 범위에 영향을 미치지 않는 편차를 지칭한다. 의도된 성질은 단지 이의 비제한적인 예로서, 프린팅된 층 또는 기재의 두께, 입자 크기, 또는 포접 복합체에 대한 평형 상수를 포함한다. 의도된 위치는 기재 상의 특정 위치에서 물질을 프린팅하는 것을 포함한다. "실질적으로"에 의해 수식된 방법에 대한 효과는 전달되는 포접 복합체 대 비복합체화된 시클로덱스트린의 양 또는 기재 상에 증착된 입자의 수 또는 농도의 편차에 의해 야기된 효과를 포함하며, 여기서, 효과의 방식 또는 정도는 하나 이상의 의도된 성질 또는 결과, 및 유사한 근접한 고려 사항을 부정하지 않는다. 용어 "실질적으로"에 의해 수식되는 경우에, 본 명세서에 첨부된 청구항들은 물질의 이러한 타입 및 양에 대한 균등물을 포함한다.
개관(Overview)
본원에는 기재 상에 시클로덱스트린 및 시클로덱스트린 포접 복합체를 프린팅하기 위한 정전 프린팅 물질 및 방법이 기술된다. 본 방법은 통상적으로 예를 들어, 레이저 프린터와 같은 표준 정전식 프린터를 이용한 통상적인 방식, 또는 다른 정전 복사 프린팅 방법에서 사용된다. 프린팅 가능한 물질을 위한 하나 초과의 소스가 프린터에 제공되는 경우에, 기재 상의 단일 프린트에 둘 이상의 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체의 조합물을 프린팅하는 것이 가능하다. 개개 양의 둘 이상의 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체를 포함한, 기재 상에 배치된 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체의 양은 주문형 프린트 기술을 이용하여 용이하게 조작된다. 이러한 방식으로, 사용자는 최종 사용을 위한 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체를 함유한 코팅된 물질의 시트 또는 큰 롤의 목록을 유지할 필요가 없다. 대신에, 사용자는 프린터 내에 배치를 위한 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체를 함유한 하나 이상의 카트리지를 간단하게 유지시킬 수 있고 필요한 경우, 필요에 따라 용이하게 반복되거나 변형되는 양으로, 선택된 양의 하나 이상의 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체를 프린팅할 수 있다.
또한, 특정 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체의 하나 초과의 소스가 단일 프린터 내에 제공되는 경우에, 소스들 중 하나 이상에는 프린트 상에 배치된 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체의 타입 및 양 둘 모두를 확인하는데 도움을 주기 위해 선택적으로 공지된 농도의 칼라 토너 입자가 공급된다. 이에 따라, 프린팅된 구역의 특정 칼라, 또는 칼라 포화(color saturation)는 기재의 구역 상에 배치된 다양한 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체의 타입 및 양 둘 모두를 확인하기 위해 유용하게 이용된다. 이에 따라, 프린터 내의 소스에 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체의 공급과 함께, 사용자는 선택적으로 특정 양의 타겟 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체에 해당하는 특정 색조(hue)를 기술하는 차트를 사용한다.
또한, 기재 상에 배치된 하나 이상의 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체를 갖는 프린팅된 기재는 접착제-배면화된(adhesive-backed) 라미네이팅 기재와 선택적으로 라미네이션되어, 사용자에게 시클로덱스트린 포접 복합체로부터 화합물의 방출의 추가적인 제어를 부가하거나 배리어 층을 지나서 방출하는 것을 완전히 방지하거나, 복합체화되는 경우 시클로덱스트린 쪽으로 화합물의 확산 제어를 제공하는 배리어 또는 부분 배리어를 선택하는 능력을 제공한다.
본 방법의 이러한 장점 및 다른 장점은 당업자에게 명백하게 될 것이다.
정전 프린팅의 기본 단계는 하기와 같다. 프린팅 가능한 기재는 정전 복사 방법(xerographic methodology)으로도 지칭되는 정전 방법(electrostatic methodology)을 이용하여 프린팅된다. 정전 프린팅 방법은 복사기, 레이저 프린터, 및 LED 프린터(레이저 대신에 발광 다이오드의 어레이, LED를 이용함)에서 사용된다. 시트 및 롤 공급 프린터 둘 모두에서, 회전하는 광수용기 실린더, 또는 드럼에는 전하 코로나 와이어에 의해 전체 양전하가 제공되는데, 이러한 전하 코로나 와이어는 와이어를 통해 진행하는 전류를 갖는 와이어이다. 일부 구현예에서, 하전된 롤러는 코로나 와이어 대신에 이러한 목적을 위해 사용된다. 드럼이 회전함에 따라, 레이저 빔 또는 LED 어레이는 특정 포인트를 방전시키기 위해 드럼 표면을 가로질러 광의 패턴을 유도한다. 다시 말해서, 광은 드럼 상에서 정전기적 이미지(electrostatic image)를 그린다(draw). 이러한 시스템은 또한 반대 전하, 즉 네가티브 백그라운드(negative background) 상의 포지티브 정전기적 이미지와 함께 실행할 수 있다.
패턴이 형성된 후에, 드럼은 실질적으로 건조 미립자 잉크 물질인 양으로 하전된 토너로 코팅된다. 토너가 양전하를 갖기 때문에, 토너는 단지 드럼의 음으로 하전된 구역에만 매달린다. 모노크롬 프린팅(monochrome printing)을 위하여, 토너는 하나 이상의 열가소성 또는 열경화성 폴리머 및 카본 블랙을 포함한다. 다중칼라 프린팅을 위하여, 개개의 토너 카트리지는 하나 이상의 열가소성 또는 열경화성 폴리머 및 칼라를 갖는 안료, 즉 가시광의 시안색(cyan), 자홍색(magenta), 및 황색(yellow) 파장을 반사시키는 안료의 조합물을 공급한다. 구현예에서, 기재에 대한 토너의 최종 접착성 또는 토너의 외관(appearance)을 향상시키기 위해 다른 첨가제들이 포함된다. 기재에 부착된 토너 패턴과 관련하여, 드럼은 프린팅 가능한 기재 위로 롤링되는데, 이는 드럼이 롤링되는 것과 동일한 속도 미만으로 벨트를 따라 이동한다. 드럼에 도달하기 전에, 프린팅 가능한 기재에는 전사 코로나 와이어 또는 하전된 롤러에 의해 음전하가 제공된다. 프린팅 가능한 기재에 인가된 전하는 드럼 상에 정전기적 이미지의 음전하 보다 더욱 강력하고, 이에 따라, 프린팅 가능한 기재는 드럼으로부터 토너 입자를 끌어당긴다. 프린팅 가능한 기재는 이미지 패턴을 정확하게 획득하기 위해 드럼을 가로질러 이동된다. 프린팅 가능한 기재가 드럼에 매달리지 못하게 하기 위하여, 토너를 획득한 직후에 디택 코로나 와이어(detac corona wire)에 의해 방전된다. 최종적으로, 기재 상에 배치된 느슨한 토너 분말을 갖는 프린팅된 기재는 정착 롤러 또는 정착 바(fusing bar)를 갖는 닙(nip)을 통해 진행되며, 여기서, 열은 토너 입자에 포함된 폴리머의 적어도 일부를 용융시키기에 충분하고, 프린팅 가능한 기재에 대해 용융된 물질을 가압시켜 기재에 입자를 정착시킨다. 통상적으로, 가열기 바는 약 200℃의 온도로 설정되며, 기재의 속도는 이를 가열기 바에 길이가 약 30 cm인 기재의 섹션에 대하여 총 약 0.1초 내지 5초 동안, 또는 길이가 약 30 cm의 기재의 섹션에 대하여 약 0.2초 내지 3초, 또는 약 0.3초 내지 1초 동안 노출시킨다.
정전 프린팅 방법을 이용하여 적합하게 프린팅된 프린팅 가능한 조성물은 적어도 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체를 포함한다. 일부 구현예에서, 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체는 통상적인 토너 조성물에 존재하는 안료 또는 염료 대신에 실질적으로 존재하며, 다른 구현예에서, 이는 안료 또는 염료에 추가하여 존재한다. 일부 구현예에서, 프린팅 가능한 조성물은 통상적인 토너 조성물에서 사용되는 폴리머(들) 대신에 왁스 또는 폴리머를 추가로 포함하며, 다른 구현예에서, 프린팅 가능한 조성물은 통상적인 토너 조성물에서 사용되는 폴리머(들)에 추가하여 왁스 또는 폴리머를 포함한다. 본 방법은 임의의 수의 유용한 프린팅 가능한 기재를 사용하며, 여기서, 기재는 일반적으로 통상적인 정전 프린팅 방법에서 사용되는 것과 동일하다. 프린팅된 기재를 형성시키기 위해 유용하게 이용되는 정전 프린팅 방법의 다른 변형, 및 방법 및 형성된 물품의 다른 양태는 하기에 기술된다.
프린팅 가능한 조성물
정전 프린팅과 함께 사용되는 프린팅 가능한 조성물은 적어도 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체를 포함한다. 비제한적으로, α-시클로덱스트린, β-시클로덱스트린, γ-시클로덱스트린, 시클로덱스트린 유도체, 폴리머 그라프팅된 시클로덱스트린, 및 이들 중 둘 이상의 조합물을 포함하는 임의의 공지된 시클로덱스트린은 프린팅 가능한 조성물에 유용하게 포함된다. 예를 들어, 우드 등의 미국특허 제5,882,565호; 제6,218,013호; 제6,306,936호; 제6,541,560호; 제6,709,746호 및 관련된 공개문에 의해 교시된 임의의 시클로덱스트린 유도체; 및 우드 등의 미국특허 제7,166,671호; 제7,385,004호; 제8,148,466호 및 관련된 공개문에 의해 교시된 임의의 그라프팅된 시클로덱스트린은 프린팅 가능한 조성물에 유용하게 포함된다.
프린팅 가능한 조성물에 유용하게 포함된 시클로덱스트린 포접 복합체는 데일리 등의 미국특허 제6,017,849호 및 제6,313,068호에 의해 기술된 것 및 시클로덱스트린과 복합체화된 다른 에틸렌 수용체 블로킹제를 포함한다. UV 안정화제, 열 안정화제, 항산화제, 식품 보존을 위한 항균성 조성물, 퍼퓸(perfume) 및 페르몬(pheremone)을 포함하는 식품 보존제, 및 인간 및 동물에 의해 국소 사용하기 위한 약물(항생제를 포함)은 프린팅 가능한 조성물에 도입된 시클로덱스트린 포접 복합체 내에 유용하게 포함되는 다른 클래스의 화합물의 예이다. 이러한 포접 복합체를 제조하는 방법은 당업자에 의해 잘 이해된다. 이러한 포접 복합체는 일반적으로, 프린팅 후 최종적인 방출, 예를 들어 제어된 방출 또는 촉발된 방출을 의도하여, 프린팅 가능한 조성물에 포함된다. 포접 복합체는 시클로덱스트린, 이의 유도체로, 또는 폴리머 그라프팅된 시클로덱스트린으로 형성된다.
일부 구현예에서, 프린팅 가능한 조성물에서 시클로덱스트린 포접 복합체는 복합체화된 화합물의 방출을 위해 의도되지 않거나, 복합체화된 화합물의 방출은 프린팅된 기재로부터의 이의 후속 손실을 야기하도록 의도되지 않는다. 하나의 이러한 적용은 착색제의 포접 복합체이다. 예를 들어, 폴리머 그라프팅된 시클로덱스트린 중의 이러한 착색제의 시클로덱스트린 포접 복합체는 프린팅 가능한 조성물에 착색제의 용이한 도입을 야기시킨다. 예를 들어, 열에 의한 착색제 분자의 후속의 촉발된 방출은 일부 구현예에서, 포접 복합체로부터의 착색제의 방출을 야기시키지만, 프린팅된 기재 상의 정착된 폴리머(fused polymer) 내의 착색제의 잔류를 야기시킨다. 이러한 일부 구현예에서, 열 촉발 방출은 정전 프린팅에서 정착 단계에 의해 제공된다. 다른 구현예에서, 열은 착색제의 방출이 열적 지시제로서 작용하게 하는 외부 소스이다. 다른 구현예에서, 시클로덱스트린 포접 복합체 자체는 복합체가 탈복합체화하기 위해 열적으로 촉발될 때 사라지는 특징적인 칼라를 갖는다. 예를 들어, 표 1에 나타낸 바와 같이, α-, β-, 및 γ-시클로덱스트린의 요오드 복합체는 특징적인 칼라를 갖는다. 가열될 때 이의 특징적인 칼라를 잃는 착색제로서 이의 복합체 또는 프린팅 가능한 열적 지시제의 다른 구현예의 도입은 프린팅 가능한 조성물에 복합체를 도입함으로써 가능하였다.
일부 구현예에서, 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체는 정전 프린팅에서 통상적으로 사용되는 토너 조성물 대신에 프린팅 가능한 조성물로서 제공된다. 특히, 폴리머 그라프팅된 시클로덱스트린 또는 폴리머 그라프팅된 시클로덱스트린 포접 복합체는 적합하게 5 ㎛ 내지 16 ㎛의 입자 크기를 갖는 입자로 형성되며, 입자는 프린팅 가능한 조성물로서 유용하다. 이러한 크기의 입자는 밀링(milling), 예를 들어 상술된 바와 같은 제트 밀링(jet milling)에 의해, 또는 당업자에게 공지된 다른 통상적인 기술에 의해 형성된다. 다른 구현예에서, 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체는 정전 프린팅이 가능한 폴리머와 용융 블렌딩되거나 용액 블렌딩되며, 블렌드는 5 ㎛ 내지 16 ㎛의 입자 크기를 갖는 입자로 형성되며, 입자는 프린팅 가능한 조성물로서 유용하다. 또 다른 구현예에서, 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체는 하나 이상의 방사선 중합 가능한 모노머와 블렌딩되며, 블렌드는 모노머를 중합시키고 가교시키기 위해 조사된다. 이후에, 폴리머는 통상적인 방법을 이용하여 5 ㎛ 내지 16 ㎛의 입자 크기를 갖는 입자를 형성시키기 위해 분해되고 밀링된다.
또 다른 구현예에서, 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체, 또는 상술된 바와 같은 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체를 함유한 미립자는 토너 조성물에서 통상적으로 사용되는 폴리머 입자와 혼합되며, 혼합물은 프린팅 가능한 조성물이다. 일부 구현예에서, 이러한 혼합물은 착색제를 포함하며, 다른 구현예에서, 혼합물은 착색제를 포함하지 않는다. 토너 조성물에서 통상적으로 사용되는 유용한 폴리머 입자는 스티렌 아크릴레이트 코폴리머, 스티렌 디비닐 벤젠 코폴리머, 폴리에스테르 수지, 스티렌 부타디엔 코폴리머, 및 폴리올레핀을 포함하며, 여기서 폴리머 입자는 약 5 ㎛ 내지 50 ㎛의 평균 입자 크기 범위를 갖는다. 착색제가 포함되는 일부 구현예에서, 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체는 프린팅 가능한 조성물을 형성시키기 위해 이전에 제조된 토너 조성물과 단순하게 혼합된다.
일부 구현예에서, 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체는 약 5 ㎛ 내지 150 ㎛, 또는 약 6 ㎛ 내지 100 ㎛, 또는 약 6 ㎛ 내지 80 ㎛의 중간 크기로부터의 범위의 입자 크기를 갖는다.
일부 구현예에서, 프린팅 가능한 조성물을 형성시키기 위해 토너 조성물에서 통상적으로 사용되는 폴리머 입자와 혼합되는 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체를 함유한 미립자는 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체에 그라프팅된 폴리머를 포함한다. 일부 구현예에서, 프린팅 가능한 조성물은 통상적인 토너 조성물에서 사용되는 폴리머(들) 대신에 왁스 또는 폴리머를 추가로 포함하며, 다른 구현예에서, 프린팅 가능한 조성물은 통상적인 토너 조성물에서 사용되는 폴리머(들)에 추가하여 왁스 또는 폴리머를 포함한다. 일부 구현예에서, 프린팅 가능한 조성물을 형성시키기 위해 토너 조성물에서 통상적으로 사용되는 폴리머 입자와 혼합되는 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체를 함유한 미립자는 왁스를 포함한다. 특히, 시클로덱스트린 포접 복합체의 열적 촉발된 배제가 여러 폴리머의 용융 온도 미만의 온도에서 일어나는 경우에, 예를 들어 90℃ 미만에서 용융하는 왁스에 시클로덱스트린 복합체를 블렌딩하거나, 토너 미립자와 블렌딩하기 위해 왁스의 미립자를 형성하거나, 밀링 가능한 토너 블렌드를 형성시키기 위해 밀링 전에 토너 폴리머와 왁스를 용융 블렌딩하는 것이 유리하다.
프린팅 가능한 조성물에 포함된 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체의 양은 의도된 최종 용도를 기반으로 하여 선택된다. 정전 프린팅에 의해 전달되는 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체의 양은 컴퓨터 유도된 프린트 밀도에 의해 추가로 조절되며, 이에 따라, 두 가지 변수, 프린팅 가능한 조성물에 프린팅 가능한 조성물의 중량%로서의 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체의 양, 및 프린팅 가능한 기재 상에 제공된 최종 최대 프린트 밀도는 프린팅 가능한 조성물에 부여하기 위해 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체의 양을 선택하는데 당업자에게 입수 가능하다. 일부 구현예에서, 약 0.0001 중량% 내지 30 중량% 시클로덱스트린 모이어티(내포 화합물 및 그라프팅된 폴리머 이외)는 프린팅 가능한 조성물에 도입되거나, 약 0.001 중량% 내지 30 중량%, 또는 약 0.001 중량% 내지 30 중량%, 또는 약 0.01 중량% 내지 30 중량%, 또는 약 0.1 중량% 내지 30 중량%, 또는 약 0.25 중량% 내지 30 중량%, 또는 약 0.50 중량% 내지 30 중량%, 또는 약 0.75 중량% 내지 30 중량%, 또는 약 1 중량% 내지 30 중량%, 또는 약 2 중량% 내지 30 중량%, 또는 약 3 중량% 내지 30 중량%, 또는 약 4 중량% 내지 30 중량%, 또는 약 5 중량% 내지 30 중량%, 또는 약 6 중량% 내지 30 중량%, 또는 약 7 중량% 내지 30 중량%, 또는 약 8 중량% 내지 30 중량%, 또는 약 9 중량% 내지 30 중량%, 또는 약 10 중량% 내지 30 중량%, 또는 약 12 중량% 내지 30 중량%, 또는 약 14 중량% 내지 30 중량%, 또는 약 16 중량% 내지 30 중량%, 또는 약 18 중량% 내지 30 중량%, 또는 약 20 중량% 내지 30 중량%, 또는 약 0.0001 중량% 내지 28 중량%, 또는 약 0.0001 중량% 내지 26 중량%, 또는 약 0.0001 중량% 내지 24 중량%, 또는 약 0.0001 중량% 내지 22 중량%, 또는 약 0.0001 중량% 내지 20 중량%, 또는 약 0.0001 중량% 내지 18 중량%, 또는 약 0.0001 중량% 내지 16 중량%, 또는 약 0.0001 중량% 내지 14 중량%, 또는 약 0.0001 중량% 내지 12 중량%, 또는 약 0.0001 중량% 내지 10 중량%, 또는 약 0.0001 중량% 내지 9 중량%, 또는 약 0.0001 중량% 내지 8 중량%, 또는 약 0.0001 중량% 내지 7 중량%, 또는 약 0.0001 중량% 내지 6 중량%, 또는 약 0.0001 중량% 내지 5 중량%, 또는 약 0.0001 중량% 내지 4 중량%, 또는 약 0.0001 중량% 내지 3 중량%, 또는 약 0.0001 중량% 내지 2 중량%, 또는 약 0.0001 중량% 내지 1 중량%, 또는 약 0.1 중량% 내지 15 중량%, 또는 약 0.1 중량% 내지 10 중량%, 또는 약 0.5 중량% 내지 15 중량%, 또는 약 0.5 중량% 내지 10 중량%, 또는 약 0.5 중량% 내지 7 중량%, 또는 약 1 중량% 내지 7 중량% 시클로덱스트린 모이어티는 프린팅 가능한 조성물에 도입된다. 시클로덱스트린 모이어티의 양은 의도된 적용을 고려함으로써 당업자에 의해 최적화되며, 방출 화합물이 사용되는 경우에, 타겟화된 조건 설정에서 화합물의 방출 속도 및 방출된 화합물의 활성이 또한 고려된다.
일부 구현예에서, 프린팅 가능한 조성물은 표준 정전 프린팅 기술을 이용하여 프린팅 가능한 건조, 미립자 물질을 형성시키기 위한 통상적인 기술을 이용하여 형성된다. "건조"라 함은 정전기적으로 프린팅 가능한 미립자가 실질적으로 용매를 포함하지 않음을 의미한다. 프린팅 가능한 조성물 평균 입자 크기는 다양한 구현예에서, 약 4 ㎛ 내지 16 ㎛, 또는 약 5 ㎛ 내지 16 ㎛, 또는 약 6 ㎛ 내지 16 ㎛, 또는 약 7 ㎛ 내지 16 ㎛, 또는 약 8 ㎛ 내지 16 ㎛, 또는 약 9 ㎛ 내지 16 ㎛, 또는 약 10 ㎛ 내지 16 ㎛, 또는 약 11 ㎛ 내지 16 ㎛, 또는 약 12 ㎛ 내지 16 ㎛, 또는 약 4 ㎛ 내지 15 ㎛, 또는 약 4 ㎛ 내지 14 ㎛, 또는 약 4 ㎛ 내지 13 ㎛, 또는 약 4 ㎛ 내지 12 ㎛, 또는 약 4 ㎛ 내지 11 ㎛, 또는 약 4 ㎛ 내지 10 ㎛, 또는 약 4 ㎛ 내지 9 ㎛, 또는 약 4 ㎛ 내지 8 ㎛의 범위이며, 여기서, 평균 입자 크기는 특정 프린터 및 타겟화된 토너 소스에 따라 달라진다. "평균 입자 크기"는 이용되는 측정 방법에 따라 부피-기반 또는 중량-기반 평균 중 어느 하나를 의미한다. 그러나, 통상적으로, 평균은 부피-기반 평균이다. 추가적으로, 일부 구현예에서, 입자 크기는 코울터 카운터(Coulter counter) 방법을 이용하여 입자의 부피 중간 직경을 측정하고 모든 입자가 구형인 것으로 추정함으로써 이론적으로 결정된다. 약 8 ㎛ 내지 10 ㎛의 평균 입자 크기는 인치당 600 도트(dpi)에서 양호한 해상도를 갖는 정전 프린팅을 위해 요구된다. 일부 구현예에서, 프린팅 가능한 조성물은 용융 블렌딩을 이용하여 구성성분들을 배합함으로써 제조되며, 용융 혼합물은 분쇄되거나 펠렛화되는 슬랩(slab)을 형성시키기 위해 냉각시키고, 이후에 에어 제트 밀링(air jet milling) 또는 볼 밀링(ball milling)에 의해 제어된 입자 크기 범위를 갖는 미세한 분말로 변형된다. 이러한 공정은 다양한 크기 및 비구형 형상을 갖는 프린팅 가능한 조성물 과립을 야기시킨다.
프린팅 가능한 조성물의 통상적인 제조 공정은 용융 블렌딩된 혼합물을 형성시키기 위해 압출기에서 선택적으로 착색제와 함께 하나 이상의 폴리머들을 용융-블렌딩시킴으로써 수행된다. 용융 블렌딩 후에 선택된 크기 범위의 입자를 얻기 위해 입자 크기는 충분히 감소된다. 다른 방법은 또한 선택된 크기 범위의 입자를 형성시키기 위해 적합하게 사용되며, 여기서, 얻어진 미립자는 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체-함유 "쉘(shell)"을 수용하기 위한 "코어(core)"로서 기능한다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 코어 폴리머의 중합은 에멀젼, 예를 들어 라텍스를 형성시키기 위해 중합되는 모노머의 유중수 또는 수중유 에멀젼에서 수행된다. 이러한 구현예에서, 라텍스의 불연속 상은 폴리머를 함유하며, 이에 따라, 불연속 상은 실질적으로 균일한 크기 분포 및 실질적으로 구형 형상을 갖는 별개의 폴리머 입자를 제공하며, 입자는 라텍스로부터 얻어지고, 추가 분쇄(comminution) 없이 "코어" 미립자로서 사용된다. 일부 이러한 구현예에서, 폴리머는 이의 중합 동안 가교된다.
구현예에서, 쉘 조성물은 고속 블렌딩 공정에 의해 형성되며, 여기서, 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체를 포함하거나 필수적으로 이를 포함하거나 이로 이루어진 쉘 물질은 프린팅 가능한 조성물을 형성시키기 위해 코어 입자와 블렌딩된다.
하기 용융 혼합 및 입자 크기 감소 방법이 선택적으로 사용된다. 다른 기술이 코어를 실질적으로 둘러싸는 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체 조성물-함유 "쉘"을 수용하기 위한 적합한 크기 및 조성의 폴리머 미립자 "코어"를 형성시키기 위해 유용하다는 것으로 인식될 것이다.
프린팅 가능한 조성물의 코어 미립자를 형성시키기 위해 유용한 폴리머의 예는 폴리아미드, 에폭시, 디올레핀, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 비닐 폴리머, 예를 들어 폴리아크릴레이트, 폴리스티렌, 또는 폴리올레핀, 및 디카복실산 및 디페놀을 포함하는 디올의 중합 에스테르화 산물을 포함한다. 예를 들어, 비닐 폴리머, 예를 들어 스티렌 폴리머, 아크릴로니트릴 폴리머, 비닐 에테르 폴리머, 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 폴리머; 에폭시 폴리머; 디올레핀; 폴레우레탄; 폴리아미드 및 폴리이미드; 폴리에스테르, 예를 들어 디페놀을 포함하는 디올 및 디카복실산의 중합 에스테르화 산물, 가교된 폴리에스테르; 등이 프린팅 가능한 조성물에서 사용하기에 적합하다. 본 발명의 코어 미립자에 대해 선택된 하나 이상의 폴리머는 호모폴리머 또는 둘 이상의 모노머의 코폴리머, 및 둘 이상의 폴리머의 블렌드를 포함한다.
일부 구현예에서, 폴리머들 중 하나 이상은 예를 들어, 압출 동안 폴리머(들)를 반응적으로 가교하기 위해 압출 전 또는 동안에 가교제를 첨가함으로써 가교된다. 프린팅 가능한 조성물에서 사용되는 폴리머는 제조업체에 따라 다양하고, 다양한 구현예에서, 그리고 오로지 일 예로서, 스티렌 아크릴레이트 코폴리머, 스티렌 디비닐 벤젠 코폴리머, 폴리에스테르 수지, 스티렌 부타디엔 코폴리머, 또는 다른 타입의 폴리머를 포함한다. 프린팅 가능한 조성물에 선택적으로 포함되는 착색제는 칼라를 갖는 정전 토너 조성물의 당업자에 의해 용이하게 이해되는 바와 같이, 검정색 착새제가 요망되는 경우에 카본 블랙 및 페로우스 옥사이드(ferrous oxide), 및 시안색, 자홍색, 및 황색의 프린팅 가능한 조성물을 위한 다양한 유기 또는 유기금속성 안료를 포함한다. 착색제의 양은 프린팅 가능한 조성물에서 특별히 한정되지 않지만, 일부 구현예에서, 프린팅 가능한 조성물의 0 내지 약 5 중량%로 조성물에 존재한다.
비닐 폴리머에서 적합한 비닐 모노머 단위는 스티렌, 치환된 스티렌, 예를 들어 메틸 스티렌, 클로로스티렌, 스티렌 아크릴레이트 및 스티렌 메타크릴레이트; 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-부틸-아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 펜틸 아크릴레이트, 도데실 아크릴레이트, n-옥틸 아크릴레이트, 2-클로로에틸 아크릴레이트, 페닐 아크릴레이트, 메틸알파클로르아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 및 펜틸 메타크릴레이트를 포함하는 모노카복실산의 에스테르와 같은 비닐 에스테르; 스티렌 부타디엔; 비닐 클로라이드; 아크릴로니트릴; 아크릴아미드; 알킬 비닐 에테르 등을 포함한다. 추가 예는 p-클로로스티렌 비닐 나프탈렌, 불포화된 모노-올레핀, 예를 들어, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 및 이소부틸렌; 비닐 할라이드, 예를 들어 비닐 클로라이드, 비닐 브로마이드, 비닐 플루오라이드, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 벤조에이트, 및 비닐 부티레이트; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 아크릴아미드, 비닐 메틸 에테르, 비닐 이소부틸 에테르 및 비닐 에틸 에테르를 포함한 비닐 에테르; 비닐 메틸 케톤, 비닐 헥실 케톤 및 메틸 이소프로페닐 케톤을 포함한 비닐 케톤; 비닐리덴 할라이드, 예를 들어 비닐리덴 클로라이드 및 비닐리덴 클로로플루오라이드; N-비닐 인돌, N-비닐 피롤리돈; 등을 포함한다.
폴리에스테르에서 디카복실산 단위의 적합한 예는 프탈산, 테레프탈산, 이소프탈산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세박산, 말레산, 푸마르산, 디메틸 글루타르산, 브로모아디프산, 디클로로글루타르산, 등을 포함하며, 폴리에스테르에서 디올 단위의 예시적인 예는 에탄디올, 프로판디올, 부탄디올, 펜탄디올, 피나콜, 시클로펜탄디올, 하이드로벤조인, 비스(하이드록시페닐)알칸, 디하이드록시비페닐, 치환된 디하이드록시비페닐, 등을 포함한다.
본 발명의 프린팅 가능한 조성물 미립자의 코어를 형성시키기 위해 사용되는 하나의 예시적인 폴리머는 디카복실산 및 디페놀로부터 유래된다. 이러한 폴리머는 미국특허 제3,590,000호에 예시되어 있다. 또한, 비스페놀 A와 프로필렌 옥사이드의 반응으로부터 얻어지고 특히 푸마르산과 얻어진 생성물의 반응에 의해 얻어진 이러한 폴리에스테르를 포함하는 폴리에스테르 수지, 및 디메틸 테레프탈레이트와 1,3-부탄디올, 1,2-프로판디올, 및 펜타에리스리톨의 반응으로부터 얻어진 분지된 폴리에스테르 수지가 또한 바람직하게 사용될 수 있다. 또한, 저융점 폴리에스테르, 특히 반응성 압출에 의해 제조된 폴리에스테르(미국특허 제5,227,460호 참조)는 프린팅 가능한 조성물에서 사용되는 폴리머로서 선택될 수 있다. 다른 적합한 폴리머 및 코어 물질은 스티렌-메타크릴레이트 코폴리머, 스티렌부타디엔 코폴리머, PLIOLITESTM, 및 미국특허 제4,558,108호에 기술된 현탁 중합된 스티렌-부타디엔 코폴리머를 포함한다. 미국특허 제5,227,460호에 기술된 타입의 선형 부분 및 가교된 부분 둘 모두를 함유한 폴리에스테르가 또한 프린팅 가능한 조성물 미립자의 코어를 형성하는 폴리머로서 유용하다.
상기 폴리머들 중 하나 이상은 프린팅 가능한 조성물 미립자의 코어에서 유용하게 사용된다. 상기의 블렌드 및 코폴리머, 뿐만 아니라 이의 가교된 버젼이 유용하게 사용된다. 하나 이상의 폴리머는 일반적으로 프린팅 가능한 조성물의 약 50 중량% 내지 99.999 중량%, 예를 들어 프린팅 가능한 조성물의 약 50 중량% 내지 99.99 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 99.9 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 99 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 98 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 97 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 96 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 95 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 94 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 93 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 92 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 91 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 90 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 89 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 88 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 87 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 86 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 85 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 84 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 83 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 82 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 81 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 80 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 79 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 78 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 77 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 76 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 75 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 74 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 73 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 72 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 71 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 70 중량%, 또는 약 51 중량% 내지 99.999 중량%, 또는 약 52 중량% 내지 99.999 중량%, 또는 약 53 중량% 내지 99.999 중량%, 또는 약 54 중량% 내지 99.999 중량%, 또는 약 55 중량% 내지 99.999 중량%, 또는 약 56 중량% 내지 99.999 중량%, 또는 약 57 중량% 내지 99.999 중량%, 또는 약 58 중량% 내지 99.999 중량%, 또는 약 59 중량% 내지 99.999 중량%, 또는 약 60 중량% 내지 99.999 중량%, 또는 약 61 중량% 내지 99.999 중량%, 또는 약 62 중량% 내지 99.999 중량%, 또는 약 63 중량% 내지 99.999 중량%, 또는 약 64 중량% 내지 99.999 중량%, 또는 약 65 중량% 내지 99.999 중량%, 또는 약 66 중량% 내지 99.999 중량%, 또는 약 67 중량% 내지 99.999 중량%, 또는 약 68 중량% 내지 99.999 중량%, 또는 약 69 중량% 내지 99.999 중량%, 또는 약 70 중량% 내지 99.999 중량%, 또는 약 65 중량% 내지 99.99 중량%, 또는 약 65 중량% 내지 99.9 중량%, 또는 약 65 중량% 내지 99 중량%, 또는 약 65 중량% 내지 98 중량%, 또는 약 65 중량% 내지 97 중량%, 또는 약 65 중량% 내지 96 중량%, 또는 약 65 중량% 내지 95 중량%, 또는 약 65 중량% 내지 92 중량%, 또는 약 65 중량% 내지 90 중량%, 또는 약 70 중량% 내지 99.9 중량%, 또는 약 70 중량% 내지 99 중량%, 또는 약 70 중량% 내지 95 중량%, 또는 약 70 중량% 내지 90 중량%, 또는 약 75 중량% 내지 99.9 중량%, 또는 약 75 중량% 내지 99 중량%, 또는 약 75 중량% 내지 95 중량%, 또는 약 80 중량% 내지 99.9 중량%, 또는 약 80 중량% 내지 99 중량%, 또는 약 80 중량% 내지 95 중량%, 또는 약 80 중량% 내지 90 중량%의 양으로 프린팅 가능한 조성물에 존재한다.
선택적으로, 하나 이상의 추가 성분이 코어 조성물에 포함된다. 코어 미립자가 용융 블렌딩에 의해 형성되는 경우에, 추가 성분은 첨가제(들)의 열적 안정성 및 포뮬레이터(formulator)의 선택에 의해 결정하는 경우에, 코어 물질의 블렌딩 전 및 동안 적합하게 첨가된다. 다른 구현예에서, 하나 이상의 추가 성분은 (하기에 기술되는) 쉘 조성물의 일부로서 첨가된다. 추가 성분의 일 예는 전하 조절 첨가제이다. 적합한 전하 조절 첨가제는 4차 암모늄 화합물 및 미국특허 제4,298,672호에 기술된 바와 같은 세틸 피리디늄 할라이드 및 세틸 피리디늄 테트라플루오로보레이트를 포함하는 알킬 피리디늄 화합물, 디스테아릴 디메틸 암모늄 메틸 설페이트, 등을 포함한다. 내부 전하 향상 첨가제는 프린팅 가능한 조성물의 0 중량% 내지 약 10 중량%, 예를 들어 약 1 ppm 내지 프린팅 가능한 조성물의 5 중량%의 양으로 프린팅 가능한 조성물에 존재한다.
적합한 추가 성분의 다른 예는 매트릭스 개질제이다. 매트릭스 개질제는 하전된 드럼 부분으로의 전사 동안 기재에 대한 프린팅 가능한 조성물의 접착력을 증가시키기 위해 프린팅 동안 프린팅 가능한 조성물 또는 이의 부분이 전하를 얻는데 도움을 주는 화합물이다. 적합한 매트릭스 개질제는 예를 들어, 3-(4-하이드록시-3,5-디메톡시페닐)프로프-2-엔산 (시나핀산) 및 2,5-디하이드록시벤조산을 포함한다. 프린팅 가능한 조성물에서 유용한 다른 매트릭스 개질제는 아닐린, 3-아미노퀴놀린, α-시아노-4-하이드록시신남산, N,N-디에틸아닐린, 3-하이드록시피콜린산(3-HPA), 3-하이드록시피리딘, 피놀린산, 피리딘, 2-피리딜카비놀, 2-피리딜하이드록시메탄설폰산, 2-피리딘카복스알데히드, 2,3-피리딘디카복실산, 1-메틸이미다졸, 트리에틸아민, 트리플루오로아세트산, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 클로라이드, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 헥사플루오로포스페이트, 및 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 테트라플루오로보레이트를 포함한다. 매트릭스 개질제는 프린팅 가능한 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0 ppm 내지 100 ppm로, 예를 들어 약 1 ppm 내지 100 ppm, 또는 약 1 ppm 내지 90 ppm, 또는 약 1 ppm 내지 80 ppm, 또는 약 1 ppm 내지 70 ppm, 또는 약 1 ppm 내지 60 ppm, 또는 약 1 ppm 내지 50 ppm, 또는 약 1 ppm 내지 45 ppm, 또는 약 1 ppm 내지 40 ppm, 또는 약 1 ppm 내지 35 ppm, 또는 약 1 ppm 내지 30 ppm, 또는 약 1 ppm 내지 25 ppm, 또는 약 1 ppm 내지 20 ppm, 또는 약 1 ppm 내지 15 ppm, 또는 약 1 ppm 내지 10 ppm, 또는 약 2 ppm 내지 100 ppm, 또는 약 3 ppm 내지 100 ppm, 또는 약 4 ppm 내지 100 ppm, 또는 약 5 ppm 내지 100 ppm, 또는 약 6 ppm 내지 100 ppm, 또는 약 7 ppm 내지 100 ppm, 또는 약 8 ppm 내지 100 ppm, 또는 약 9 ppm 내지 100 ppm, 또는 약 10 ppm 내지 100 ppm, 또는 약 11 ppm 내지 100 ppm, 또는 약 12 ppm 내지 100 ppm, 또는 약 13 ppm 내지 100 ppm, 또는 약 14 ppm 내지 100 ppm, 또는 약 15 ppm 내지 100 ppm, 또는 약 16 ppm 내지 100 ppm, 또는 약 17 ppm 내지 100 ppm, 또는 약 18 ppm 내지 100 ppm, 또는 약 19 ppm 내지 100 ppm, 또는 약 20 ppm 내지 100 ppm, 또는 약 2 ppm 내지 50 ppm, 또는 약 3 ppm 내지 40 ppm, 또는 약 4 ppm 내지 30 ppm, 또는 약 5 ppm 내지 25 ppm로 프린팅 가능한 조성물에 존재한다.
용융 블렌딩이 달성된 후에, 블렌딩된 혼합물은 당해 분야에 공지된 것을 포함하는 임의의 적합한 분쇄 방법에 의해 크기에 있어서 감소된다. 일부 구현예에서, 분쇄는 충격을 받을 때 폴리머를 파쇄시키는 용융 블렌딩된 폴리머 조성물의 취성에 의해 지원된다. 이는 미분쇄기(pulverizer) 또는 마모분쇄기(attritor), 예를 들어 매질 밀, 볼 밀, 제트 밀, 햄머 밀, 또는 유사한 디바이스에서 빠른 입자 크기 감소를 가능하게 한다. 이러한 디바이스는 표준 절차에 따라 사용될 때, 통상적인 용융 블렌딩된 코어 물질을 약 4 ㎛ 내지 30 ㎛, 또는 약 4 ㎛ 내지 25 ㎛, 또는 약 4 ㎛ 내지 20 ㎛, 또는 약 4 ㎛ 내지 15 ㎛, 또는 약 4 ㎛ 내지 10 ㎛의 평균 입자 크기로 감소시킬 수 있다. 제트 밀은 크기에 따라 코어 입자를 분류하는 분류 공정을 추가로 도입한다. 너무 큰 것으로 분류된 코어 입자는 분류기 휠(classifier wheel)에 의해 거부되고 공기에 의해 추가 감소를 위해 제트 밀 내측의 그라인딩 구역(grinding zone)으로 수송된다. 허용된 범위 내의 코어 입자는 다음 토너 제조 공정 상으로 진행된다.
그라인딩 또는 미분화(pulverizing)에 의한 코어 입자 크기의 감소 후에, 코어 입자는 크기에 따라 분류된다. 적합한 분류화 메카니즘은 규정된 메시 크기를 갖는 시브(seive) 및 스크린을 포함하며, 여기서 메시 크기와 대략 동일하거나 그 보다 작은 입자 치수를 갖는 입자는 스크린 또는 시브로 통과할 것이며, 나머지 미립자는 스크린 또는 시브에 의해 보유된다. 이러한 기술은 당업자에 의해 잘 이해된다. 코어 미립자의 분류는 추가 가공을 위해 적합한 분류된 코어 미립자를 제공한다. 일부 구현예에서, 선택된 크기 범위 보다 더욱 미세한 코어 입자는 생성물을 가질 수 있는 입자(product-eligible particle)로부터 제거된다. 이러한 보다 미세한 입자는 프린팅 동안 기재 상에 증착된 프린팅 가능한 조성물의 양에 대한 정밀성 및 정확성에 상당한 영향을 미친다. 선택된 크기 범위 내의 코어 입자는 수집되고 코어에 의해 쉘을 수용하는 공정으로 진행된다.
일부 구현예에서, 고속 블렌딩 공정은 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체를 포함하는 쉘을 형성시키기 위해 사용되어, 프린팅 가능한 조성물을 형성시키기 위해 코어 미립자를 실질적으로 코팅한다. 일부 구현예에서, 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체에 추가하여, 저융점 폴리머 또는 왁스가 쉘 조성물에 포함된다. 저융점 쉘 폴리머는 약 40℃ 내지 90℃, 또는 약 40℃ 내지 80℃, 또는 약 40℃ 내지 70℃, 또는 약 40℃ 내지 60℃의 융점을 갖는 것을 포함하며, 적합한 저융점 폴리머는 폴리머가 본질적으로 또는 저분자량과 조합하여 기술된 범위에서 융점을 갖는 임의의 폴리머, 및 이러한 물질들의 블렌드를 포함한다. 추가의 적합한 저융점 폴리머는 폴리올, 예를 들어 약 1000 g/mol 내지 40,000 g/mol, 또는 약 2000 g/mol 내지 40,000 g/mol, 또는 약 3000 g/mol 내지 40,000 g/mol, 또는 약 4000 g/mol 내지 40,000 g/mol, 또는 약 5000 g/mol 내지 40,000 g/mol, 또는 약 6000 g/mol 내지 40,000 g/mol, 또는 약 7000 g/mol 내지 40,000 g/mol, 또는 약 8000 g/mol 내지 40,000 g/mol, 또는 약 9000 g/mol 내지 40,000 g/mol, 또는 약 10,000 g/mol 내지 40,000 g/mol, 또는 약 1000 g/mol 내지 35,000 g/mol, 또는 약 1000 g/mol 내지 30,000 g/mol, 또는 약 1000 g/mol 내지 25,000 g/mol, 또는 약 1000 g/mol 내지 20,000 g/mol, 또는 약 1000 g/mol 내지 15,000 g/mol, 또는 약 1000 g/mol 내지 10,000 g/mol의 중량평균 분자량을 갖는 폴리에틸렌 글리콜을 포함한다. 왁스는 저점도를 제공하기 위해 약 45℃(113℉) 내지 약 90℃에서 용융하는 화학적 화합물의 클래스이고, 수중에서 불용성이지만 유기의 비극성 용매 중에서 가용성이다. 왁스는 식물, 동물 또는 원유 소스로부터 비롯된다. 동물 기원의 왁스는 통상적으로, 다양한 카복실산 및 지방 알코올로부터 유래된 왁스 에스테르로 이루어진다. 적합한 동물 왁스는 밀납(m.p. 62 내지 65℃), 경랍(spermaceti)(향유 고래의 뇌유에 다량 존재함), 및 라놀린(양모(wool)로부터 얻어짐)을 포함한다. 식물 왁스는 에스테르와 에스테르화되지 않은 탄화수소의 특징적인 혼합물이다. 적합한 식물 왁스는 카르나우바 왁스, 브라질 팜 코페르니시아 프루니페라(Brazilian palm Copernicia prunifera)로부터 얻어진 경질 왁스(hard wax), 칸델릴라 왁스(candelilla wax) 및 오우리큐리 왁스(ouricury wax)를 포함한다.
원유 유래 왁스는 상동 시리즈의 사슬 길이의 알칸들의 혼합물이다. 종종, 왁스는 방향족 성분을 추가로 포함하며, 일부 경우에, 방향족 성분은 가공 동안 감소되거나 실질적으로 제거된다. 한 타입의 적합한 원유 왁스는 파라핀 왁스이다. 파라핀 왁스는 포화된 n- 및 이소-알칸, 나프텐과 알킬- 및 나프텐-치환된 방향족 화합물의 혼합물이다. 분지도는 성질에 중요한 영향을 미친다. 다른 적합한 원유 왁스는 석탄 및 갈탄으로부터 추출된 몬탄 왁스(Montan wax), 및 400℃에서 폴리에틸렌을 크래킹시킴으로써 얻어진 단쇄 알칸을 포함한다. 크래킹된 폴리에틸렌 왁스는 화학식 (CH2)nH2를 가지며, 여기서, n은 약 50 내지 100의 범위이다. 최근에, 높은 결정상 함량 및 고밀도(약 0.92 g/mL 이상)를 갖는 왁스는 촉매, 피셔-트롭쉬(Fischer-Tropsch) 촉매 또는 다른 유사한 기술의 존재 하에 에틸렌을 중합시킴으로써 개발되었다. 임의의 이러한 왁스는 쉘 조성물을 수득하기 위해 적어도 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체와 유용하게 블렌딩된다.
하나 이상의 추가 쉘 물질은 쉘 조성물에 유용하게 도입된다. 이러한 추가 쉘 물질은 하기 기술된 것들 중 하나 이상을 포함한다: 유동제, 안정화제, 전하 조절 첨가제(상술된 바와 같음), 및 매트릭스 개질제(또한, 상술된 바와 같음)를 포함한다. 유동제는 흄드 실리카, 실리콘 디옥사이드 또는 티탄 옥사이드 유도체, 페릭 옥사이드(ferric oxide), 탈크, 하이드록시 말단 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌을 포함하는 폴리올레핀 왁스, 폴리메틸메타크릴레이트, 아연 스테아레이트, 크롬 옥사이드, 알루미늄 옥사이드, 티탄 옥사이드, 스테아르산, 및 폴리비닐리덴 플루오라이드를 포함한다.
프린팅 가능한 조성물은 코어 미립자를 쉘 물질과 결합시킴으로써 형성된다. 이에 따라, 일부 구현예에서, 왁스 또는 저융점 폴리머 및 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체는 용융 블렌딩 공정을 이용하여 적합하게 블렌딩되며, 여기서 얻어진 블렌드는 코어 입자를 형성시키기 위해 사용되는 하나 이상의 기술을 이용하여 입자 크기 감소로 처리된다. 다른 구현예에서, 쉘 물질은 코어 입자에 쉘의 첨가 이전에 간단하게 혼합된다. 또 다른 구현예에서, 쉘 물질은 프린팅 가능한 조성물을 형성시키기 위해 적합하게 이용되는 하나 이상의 고속 블렌딩 작업 또는 다른 방법 동안 코어 입자에 연속적으로 첨가된다.
일부 구현예에서, 쉘 물질은 고강도 블렌딩 단계에서 분류된 코어 입자에 첨가된다. 이러한 고강도 블렌딩은 Henschel Blender FM-10, 75, 또는 600 블렌더(Zeppelin Systems Singapore Pte Ltd.(Singapore)로부터 획득됨)와 같은 디바이스를 이용하여 적합하게 수행된다. 이러한 디바이스에 의해 제공되는 고강도 블렌딩은 응집된 입자를 적절한 마노미터 크기(manometer size)로 깨뜨리고, 쉘 물질을 코어 미립자와 고르게 분포시키고, 쉘 조성물을 코어 미립자에 부착시키기 위해 제공된다. 쉘 물질은 이러한 것이 회전함에 따라, 입자들 간의 충돌 동안 그리고 블렌딩 툴(blending tool)과 함께 코어 입자의 표면에 부착되게 된다. 이론으로 한정하고자 하는 것은 아니지만, 본 출원인은 코어 입자와 쉘 물질 간의 이러한 부착이 기계적 충격과 정전기 인력 둘 모두로 인해 일어난다고 여긴다. 블렌딩 공정을 위해 사용되는 시간의 양과 세기의 합은 블렌딩 공정 동안 얼마나 많은 에너지가 인가되는 지를 결정한다. "세기"는 블렌딩된 코어 및 쉘 물질의 단위 질량 당 블렌딩 모터(blending motor)에 의해 소비된 전력에 의해 효과적으로 측정될 수 있다. 일부 구현예에서, 상술된 것과 같은 고강도 블렌딩 툴을 이용한 블렌딩 시간은 1 내지 500 kg의 배치 당 약 1분 내지 30분의 범위이다. 일부 구현예에서, 블렌딩 속도 및 시간은 여러 층의 쉘 물질이 코어 입자에 부착되게 하기 위하여 증가된다. 보다 높은 블렌딩 속도 및 추가 시간이 일부 구현예에서 요구된다. 일부 구현예에서, 블렌딩의 세기 또는 시간은 조성물에서 사용되는 왁스의 용융 온도 보다 높은 온도에서 쉘 조성물을 가열시키기에 충분한 마찰을 방지하기 위한 필요에 의해 제한된다.
고강도 블렌딩은 코어 입자에 쉘 물질의 적용을 야기시킨다. 구현예에서, 코어 미립자의 표면에 쉘의 적용은 코어 입자의 이론적 표면적의 약 50% 내지 250%, 또는 코어 입자의 이론적 표면적의 약 75% 내지 250%, 또는 약 100% 내지 250%, 또는 약 125% 내지 250%, 또는 약 150% 내지 250%, 또는 약 175% 내지 250%, 또는 약 200% 내지 250%, 또는 약 50% 내지 225%, 또는 약 50% 내지 200%, 또는 약 50% 내지 175%, 또는 약 50% 내지 150%, 또는 약 50% 내지 125%, 또는 약 50% 내지 100%, 또는 약 50% 내지 75%, 또는 약 100% 내지 200%의 피복율(coverage)를 나타낸다. 이론적 표면적은 표준 코울터 카운터 방법을 이용하여 코어 입자의 중간 직경을 결정하고 모든 입자가 구형인 것으로 추정함으로써 계산되며, 추가로 여기서 쉘 물질은 코어 입자 표면 상에 조밀 육방 구조(closed hexagonal packed structure)에 1차 입자로서 분포된다.
일부 구현예에서, 둘 이상의 쉘 물질은 고속 블렌딩 공정 동안 연속적으로 첨가된다. 예를 들어, 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체를 제1 블렌딩 단계에서 코어 미립자와 블렌딩하는 구현예에서, 저융점 폴리머 또는 왁스는 코어-CD-쉘 미립자를 야기시키기 위해 제2 블렌딩 단계에서 첨가되며, 여기서, 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체는 CD를 의미한다. 선택적으로 각 첨가에 포함된 하나 이상의 추가 물질과 함께, 둘 초과의 이러한 물질, 또는 CD 및 저융점 폴리머의 분취액액 반복된 첨가는 요망되는 평균 입자 크기의 적합한 정전기적으로 프린팅 가능한 조성물을 형성시키기 위해 비제한적으로 코어 미립자에 적합하게 첨가된다.
고강도 블렌딩 후에, 프린팅 가능한 조성물을 제조하는 방법은 응집된 입자 및 선택된 평균 입자 크기 범위를 벗어나는 다른 미립자를 제거하기 위해 스크리닝 공정에 의해 완료된다. 이러한 스크리닝 기술은 상기에 기술되며, 이러한 기술은 또한, 적합한 평균 입자 크기의 프린팅 가능한 조성물을 분류하기 위해 적합하게 이용된다. 적합한 평균 입자 크기는 하기에 기술되는 바와 같이 프린팅 가능한 조성물을 하우징하기 위해 사용되는 하나 이상의 용기(토너 소스)에 의해 제공된 정전식 프린터 디바이스 및 전달 메카니즘에 따라 달라진다.
일부 구현예에서, 프린팅 가능한 조성물은 토너 소스인 용기에 저장된다. 토너 소스는 이의 함유물을 실질적으로 건조 상태로 유지시키는 기밀 용기이고, 추가로 토너 조성물에 사용되는 작은 입자가 공기로 이동되는 것이 실질적으로 방지된다. 이러한 일부 구현예에서, 토너 소스는 특정 프린터 내에 직접적으로 배치되도록 설계되고 구성된 카트리지이다. 이러한 구현예에서, 프린팅 가능한 조성물은 카트리지에 간단하게 첨가되며, 여기서, 프린팅 가능한 조성물은 요구시에 그리고 컴퓨터에 의해 유도됨에 따라 광수용기 드럼에 제어된 방식으로 전달된다. 별도의 용기들로서 카트리지의 시일링된 구성은 수민감성 시클로덱스트린 포접 복합체를 포함하는 프린팅 가능한 조성물의 저장 및 프린팅을 위해 매우 유리하다. 수민감성 시클로덱스트린 복합체는 포함된 화합물이 물의 작용에 의해 α-시클로덱스트린 토러스(torus)로부터 방출되는 복합체를 포함한다. 하나의 고도로 수민감성인 시클로덱스트린 복합체는 1-메틸시클로프로펜/c/α-CD (1-MCP/c/α-CD)이며, 여기서, 액체 및 증기 형태 둘 모두의 물이 이동하여 복합체로부터 1-MCP를 사출시킨다는 것이 잘 입증되었다. 화합물의 사출을 위한 촉발제(trigger)로서 물의 사용이 시클로덱스트린 복합체가 사용되는 여러 적용에서 유용하기 때문에, 이러한 적용에서, 사출이 요망되는 타겟화된 사이트에 배치될 때까지 시클로덱스트린 복합체를 건조 상태로 유지시키는 것이 요망될 수 있다. 이에 따라, 주문형 프린트(print on-demand)가 기재에 공급될 때까지 이러한 시클로덱스트린 복합체를 건조의 시일링된 용기에 저장시키는 능력은 정전 프린팅 방법의 매우 유리한 특징이다. 이러한 방식에서, 복합체-함유 시클로덱스트린의 수율은 심지어 매우 긴 시간, 예를 들어 1년 내지 10년 또는 그 이상에 걸쳐 그리고 임의의 특별한 주의를 기울이지 않으면서 최대화된다.
1-MCP/c/CD의 경우에, 연장된 시간 동안 복합체를 건조 상태로 저장하는 능력은 수율 목적에서만 유리한 것이 아니라, 안전성 목적을 위해서도 비-복합체화된 상태로 1-MCP의 축적을 방지하기 위해 중요하다. 둘러싸여진 구역에 축적될 때 1-MCP가 격렬한 자가중합에 대해 고도로 민감하다는 것이 확립된다. 이에 따라, 1-MCP/c/CD 복합체가 밀봉된 용기에 존재하는 경우에, 용기의 함유물이 폭발하지 않도록, 복합체로부터 주목할 만한 양의 1-MCP의 방출을 방지하는 것이 중요하다. 카트리지 내에 존재하는 시일링된 건조 환경은 1-MCP/c/CD를 위한 우수한 저장-안정성 용기를 제공한다. 또한, 용기는 이후에 광수용기 드럼에 그리고 이후에 기재에 포접 복합체를 함유한 프린팅 가능한 조성물의 직접 전달을 위해 프린터 내에 배치되어, 프린팅 가능한 기재 상에 복합체의 최종 배치 이전에 사용자에 의한 추가 조작 또는 대기 수분에 대한 지연된 노출에 대한 필요성이 방지된다.
다른 포접 복합체는 유사하게, 요망되는 기재로 프린팅 가능한 조성물의 직접 전달까지 복합체를 보존하고 보호하기 위해 저장 용기로서 시일링된 토너 소스로부터 이익을 얻는다. 그러나, 1-MCP의 경우에, 타겟 기재에 대한 단지 전달된 양의 복합체의 노출과 함께, 시일링된 건조 환경에서의 복합체의 안전한 저장이 타겟화된 기재에 대한 복합체의 전달을 위해 공지된 모든 방법에 비해 상당한 안전성 장점을 제공하기 때문에, 이러한 장점은 더욱더 중요하다.
프린팅 가능한 기재
구현예에서, 프린팅 가능한 조성물은 다수의 유용한 프린팅 가능한 기재 중 어느 하나 이상 상에 정전기적으로 프린팅된다. 일부 구현예에서, 기재는 통상적인 정전 프린팅 방법에서 사용되는 것과 동일한 것이다. 적합한 프린팅 가능한 기재는 두께가 약 12 ㎛ 내지 1 mm인 두께를 규정하는 두 개의 주요 측면 및 외부 에지를 갖는 평면이고, 실질적인 영구 변형 없이 수 인치 미만의 직경을 갖는 롤러 주변에 180˚ 통행을 견디기 위해 충분히 가요성을 나타낸다. 구현예에서, 프린팅 가능한 기재는 페이퍼(paper) 또는 다른 부직포 물질, 또는 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 또는 페이퍼 상에 코팅된 폴리머를 포함하는 고체 폴리머 시트를 포함한다. 적합하게 사용되는 페이퍼는 뉴스페이퍼 스톡(newspaper stock), 크라프트지(kraft paper), 표준 사무용 복사기 또는 프린터 페이퍼, 및 프린팅 목적, 장식용 목적, 또는 둘 모두를 위해 페이퍼 위에 다양한 코팅을 갖는 특수 페이퍼를 포함한다. 프린팅 목적은 정전 프린팅 목적 또는 다른 프린팅 목적, 예를 들어 잉크젯 프린팅 목적을 포함한다. 일부 구현예에서, 프린팅 가능한 기재는 프린팅 이전 및 프린팅 동안 통상적으로 제거 가능한 라이너에 의해 덮혀지는 접착제 배면(adhesive backing)을 포함한다. 일부 구현예에서, 접착제 배면화된 프린팅 가능한 기재는 라벨지(labelstock)로서 유용하게 사용된다. 일부 이러한 구현예에서, 라벨지는 프린팅 후 라이너를 제거하는 시트의 자국이 새겨진 섹션(scored section)에 프린팅하기 전에 전환된다.
본 방법과 함께 유용하게 사용되는 프린팅 가능한 기재는 시트 및 롤 형태 둘 모두를 포함하며, 여기서 시트는 일부 구현예에서 레터 크기 프린팅, 예를 들어, 21.6 cm×27.9 cm(8.5 in.×11 in.) 사무용 종이 또는 다른 시트를 위한 트레이를 포함하고 개개 시트를 집고 이를 스택(stack)으로부터 각 개개 시트 프린트를 위한 프린터 메카니즘에 배치시키기 위한 메카니즘을 추가로 포함하는 프린터를 위해 유용하게 사용된다. 21.6 cm×27.9 cm와는 다른 시트 크기는 여러 이러한 프린터에 의해 수용되며, 이에 따라, 프린팅 가능한 기재로서 사용되는 시트의 크기는 단지 본 방법과 함께 사용되는 특정 프린터 디자인에 관하여 제한된다.
롤 형태의 프린팅 가능한 기재가 유용하게 사용되는데, 예를 들어, 여기서, 고용적의 프린팅된 기재는 짧은 시간에 발생되거나 가변성 크기 프린트가 요구된다. 추가적으로, 프린트 당 큰 용적의 프린팅 가능한 기재가 요구되는 경우에, 넓은 범위의 프린터는 거의 보편적으로 롤 공급된다. 또는 롤 공급 능력을 갖는다. 롤 공급된 프린터는 롤의 폭에 의해 한정된 프린팅 가능한 기재를 사용하고, 선택된 길이의 여러 섹션을 발생시키기 위해 적합한 다양한 길이로 공급된다. 롤 공급된 프린터는 예를 들어, 1 cm, 최대 152 cm(약 60 인치) 또는 넓은 범위의 프린팅을 위한 더욱더 큰 폭을 갖는 개개 라벨을 프린팅하기 위해, 작은 포맷(small format)으로 이용 가능하다. 상기에 언급된 임의의 물질들의 롤은 롤 공급된 프린터와 함께 유용하게 사용된다. 여러 구현예에서, 롤 공급된 프린터는 최종 프린팅된 제품을 제공하기 위해 롤로부터 선택된 프린팅된 길이를 자르기 위한 메카니즘을 추가로 포함한다.
프린팅 방법
프린팅 가능한 조성물을 정전기적으로 프린팅하는데 사용되는 방법이 일부 구현예에서 통상적인 방식에서 통상적인 타입의 정전식 프린터를 사용함으로써 수행되는 방법과 동일하고, 다른 구현예에서, 프린팅 방법의 메카닉(mechanics)에서 차이가 존재한다. 상세하게, 일부 구현예에서, 프린팅된 기재가 통과되어 프린팅된 조성물을 가열시키고 기재에 입자를 용해시키는 정착 롤러는 통상적인 토너 조성물 프린팅에서 사용되는 것 보다 낮은 설정 온도로 가열되거나 전혀 가열되지 않는다.
이에 따라, 일부 구현예에서, 가열기 롤러는 200℃ 미만의 온도로 가열된다. 예를 들어, 정착 롤러는 일부 구현예에서, 약 80℃ 내지 200℃, 예를 들어 약 100℃ 내지 190℃, 또는 약 110℃ 내지 180℃, 또는 약 120℃ 내지 170℃, 또는 약 130℃ 내지 160℃, 또는 약 130℃ 내지 150℃의 온도로 설정된다. 다른 구현예에서, 롤러는 전혀 가열되지 않고, 오히려 여기에 프린팅된 조성물을 부착시키기 위해 프린팅된 기재에 대해 프린팅된 조성물을 가압시키기 위해 제공하는 단순하게 물리적 압력 포인트이다. 예를 들어, 프린팅 가능한 기재가 왁스를 포함한 입자에 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체를 포함하는 경우, 롤러는 가열되지 않거나 약 100℃ 이하, 예를 들어 60℃ 내지 90℃의 온도로 가열된다. 다른 구현예에서, 프린팅 가능한 기재는 저융점 폴리머를 포함하며, "정착(fusing)"은 기재 표면에 프린팅된 조성물을 누르는 동안 프린팅된 기재의 표면을 연화시킴으로써 달성된다. 예를 들어, 저밀도 폴리에틸렌 코팅된 페이퍼는 일부 구현예에서 적합하게 사용되며, 여기서, 정착 롤러의 온도는 폴리에틸렌을 연화시키기 위해 선택되어, 프린팅된 조성물을 롤러에 의해 인가된 압력으로 인해 여기에 엠베딩되게 할 수 있다.
저온 정착 롤러의 사용은 시클로덱스트린 복합체를 포함하는 프린팅 가능한 조성물의 사용을 가능하게 하며, 여기서, 열은 포함된 화합물의 배제를 촉발시킨다. 예를 들어, 1-MCP/c/α-CD로부터 1-MCP의 손실이 90℃ 정도로 낮은 온도에서 촉발되고, 이에 따라, 왁스-기반 프린팅 가능한 조성물을 제공하거나 약 90℃ 이하의 온도에서 정착 롤러를 유지하면서 저-용융 프린팅 가능한 기재 표면을 사용하는 것이 프린팅 작업 동안 1-MCP를 과도하게 손실시키지 않으면서 1-MCP/c/α-CD를 갖는 프린팅 가능한 조성물의 정전 프린팅을 가능하게 한다는 것이 알려져 있다. 유사하게, 프린팅 목적을 위해 이의 시클로덱스트린 포접 복합체가 유용한 일반적인 주변 온도(예를 들어, 20℃ 내지 40℃)에서 일부 증기압을 갖는 방향 화합물 또는 다른 분자는 저온 정전 프린팅 방법의 사용으로부터 이익을 얻는다. 이러한 방법은 비정착 롤러 또는 200℃ 미만의 온도에서 유지된 롤러와 결합된, 프린팅 가능한 조성물에서 왁스 기반 또는 다른 저용융 물질의 사용을 포함한다.
상기에 기술되어 있는 바와 같이, 프린팅 가능한 조성물과 함께 유용한 정전식 프린터 디바이스는 하나 이상의 컴퓨터와 소통한다. 도 1은 본원에 기술된 하나 이상의 프린터와 함께 사용될 수 있는 컴퓨팅 디바이스의 단순화된 블록 다이아그램이다. 도 1을 참조로 하여, 컴퓨터(100)는 하나 이상의 처리 요소(102), 하나 이상의 메모리 구성요소(104), 하나 이상의 입력/출력 디바이스(106), 디스플레이(108) 및/또는 네트워크 인터페이스(110)를 포함할 수 있다. 컴퓨터(100)의 부재 각각은 서로 소통될 수 있거나, 처리 요소(102)와 같은 선택 부재와 소통되고 다른 부재와 소통되지 않을 수 있다.
추가적으로, 컴퓨터(100)는 선택 구성성분과 통합될 수 있고, 다른 것으로부터 물리적으로 분리되지만, 네트워크(예를 들어, WiFi, 인터넷, 블루투스, 이터넷, 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus), 등) 또는 다른 소통 메카니즘을 통해 이와 소통할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(108)는 컴퓨터(100)로부터 물리적으로 분리되지만 처리 요소(102) 및 컴퓨터(100)의 다른 구성성분과 소통할 수 있다. 유사하게, 컴퓨터(100)는 프린터(112)와 소통할 수 있는데, 이는 본원에 기술된 정전식 프린터 디바이스와 유사하다.
도 1을 계속 참조하여, 하나 이상의 처리 요소(102)는 실질적으로 명령을 처리, 수용 및/또는 전달할 수 있는 임의의 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 처리 요소(102)는 마이크로프로세서 또는 마이크로컴퓨터일 수 있다. 추가적으로, 일부 구현예에서, 컴퓨터(100)의 선택 구성성분이 제1 프로세서에 의해 제어될 수 있으며 컴퓨터(100)의 다른 구성성분이 제2 프로세서에 의해 제어될 수 있으며, 여기서 제1 프로세서 및 제2 프로세서가 서로 소통될 수 있거나 소통되지 않을 수 있다는 것이 주지되어야 한다.
하나 이상의 메모리 구성성분(104)은 컴퓨터(100)에 의해 사용될 수 있는 전자 데이타를 저장한다. 예를 들어, 메모리 구성성분(104)은 다양한 적용에 해당하는, 전기적 데이타 또는 콘텐츠(content), 예를 들어 하나 이상의 오디오 파일, 비디오 파일, 문서 파일, 등을 저장할 수 있다. 메모리 구성성분(104)은 예를 들어, 지구 기억 장치(non-volatile storage), 자기 저장 매체, 광학 저장 매체, 읽기 전용 메모리(read only memory), 랜덤 액세스 메모리(random access memory), 소거 프로그램 가능 메모리(erasable programmable memory), 또는 플래시 메모리(flash memory)일 수 있다.
네트워크 인터페이스(110)는 컴퓨터(100), 하나 이상의 정전식 프린터(112), 뿐만 아니라 다른 전자 디바이스(예를 들어, 다른 컴퓨터) 간의 소통을 촉진시킨다. 예를 들어, 네트워크 인터페이스(110)는 하나 이상의 전자 부품 또는 디바이스로부터의 데이타를 수용할 뿐만 아니라, 정전 프린팅 디바이스를 포함하는 하나 이상의 전자 부품 또는 디바이스로의 데이타의 전달을 촉진시킬 수 있다. 네트워크 인터페이스(110)는 네트워크로부터의 데이타를 수용하기 위해 사용될 수 있거나, 무선 또는 유선 연결부(몇몇 예로 인터넷, WiFi, 블루투스, 및 이터넷이 있음)를 통해 전자 신호를 발송하고 전달하기 위해 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 네트워크 인터페이스(110)는 다수의 네트워크 또는 통신 메카니즘을 지원할 수 있다. 예를 들어, 네트워크 인터페이스(110)는 WiFi 또는 다른 네트워크로부터의 데이타를 수용함과 동시에 신호를 다른 디바이스로 전달하기 위해 블루투스 네트워크를 통해 다른 디바이스와 쌍을 이룰 수 있다.
디스플레이(108)는 컴퓨터(100), 예를 들어, 테블릿 컴퓨터와 통합될 수 있거나, 컴퓨터(100)로부터 분리될 수 있다(예를 들어, 독립형 모니터(stand-alone monitor)). 디스플레이(108)는 하나 이상의 출력 이미지 및/또는 비디오를 나타내고, 사용자에게 출력을 제공하기 위해 사용된다. 디스플레이(108)는 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 발광 다이오드 스크린, 등과 같은 실질적으로 임의의 타입의 디스플레이 스크린일 수 있다. 추가적으로, 일부 구현예에서, 디스플레이(108)는 하나 이상의 입력 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(108)는 사용자가 손가락 또는 스타일러스(stylus)와 같은 입력 디바이스 중 어느 하나로 디스플레이(108)를 터치함에 따라 입력 신호를 검출하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.
입력/출력 디바이스(106)는 컴퓨터(100)에 입력을 제공하기 위해 사용된다. 예를 들어, 입력/출력 디바이스(106)는 키보드, 마우스, 조이스틱, 스타일러스, 트랙 패드, 휴대용 제어기(handheld controller), 등을 포함할 수 있다. 추가적으로, 입력/출력 디바이스(106)는 하나 이상의 센서, 예를 들어, 이미지 센서, 정전용량 센서(capacitive sensor), 등을 포함할 수 있다. 입력/출력 디바이스(106)는 디스플레이(108) 및 처리 요소(102)와 소통하고, 사용자가 컴퓨터(100)에 입력을 제공할 수 있게 한다.
컴퓨터(100)로부터 정전식 프린터 디바이스(112)로의 데이타 전송은 구현예에서, 래스터 이미지 프로세서(raster image processor; RIP)를 포함한다. 래스터 이미지 처리는 PostScript 파일과 같은 벡터 디지털 정보를 고해상도 래스터 이미지로 전환시키는 공정 및 수단이다. RIP는 비트맵(bitmap)으로서도 공지된 래스터 이미지를 생산한다. 비트맵은 이후에 출력을 위해 정전 프린팅 디바이스로 전송된다. 입력은 PostScript, Portable Document Format, XPS 또는 출력 디바이스 보다 높거나 낮은 해상도의 다른 비트맵과 같은 고급 페이지 기술 언어(high-level page description language)에서의 페이지 기술일 수 있다. 후자의 경우에, RIP는 출력 비트맵을 발생시키기 위해 입력 비트맵에 스무딩(smoothing) 또는 보간(interpolation) 알고리즘 중 어느 하나를 적용한다. RIP는 운영 체제의 소프트웨어 구성요소로서 또는 프린터 내의 마이크로프로세서 상에서 실행되는 펌웨어 프로그램으로서 실행될 수 있으며, 고급 조판화(high-end typesetting)를 위해, 독립형 하드웨어 RIP는 때때로 사용된다.
RIP 칩은 래스터 이미지를 레이저 또는 LED 어레이에 소통하기 위해 정전식 프린터에 사용된다. 래스터 이미지 처리는 일반적으로 세 가지 스테이지, 즉 해석(interpretation), 렌더링(rendering), 및 스크리닝을 포함한다. 스크리닝 단계 동안, 연속-톤 비트맵은 하프톤(halftone)(도트의 패턴)으로 전환된다. 도트 배치는 정교한 수학적 알고리즘에 의해 정확하게 제어되며, 여기서 "도트"는 광수용기 드럼에 레이저 또는 LED 조사로서 적용된다.
구현예에서, 프린팅 가능한 조성물에서 선택된 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체의 농도가 알려져 있으며, 사용자에 의해 선택되고 프린터와 소통하기 위해 컴퓨터에 입력되는 프린트 밀도는 선택된 구역에서 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체의 양에 해당한다. 이러한 프린팅 방법의 가장 단순한 예를 고려하면, 모노크롬(그레이스케일) 타입 레이저 프린터와 동일하거나 유사한, 단일-카트리지 정전식 프린터는 프린팅 가능한 조성물과 관련하여 사용된다. 심지어 프린팅 가능한 조성물이 안료를 지니지 않는 경우에도, 카트리지는 추가로 RIP에 의해 해석하는 경우, 컴퓨터에 상응하는 밀도 방향을 입력함으로써 사용자에 의해 선택된 바와 같이 프린팅된 조성물 밀도를 전달한다. 구현예에서, 프린트 밀도는 그레이스케일 이미지로서 디스플레이 상에 사용자에게 시각적으로 제시된다. 사용자는 프린팅하기 위한 프린팅 가능한 기재의 구역 및 프린팅된 구역의 어두움(darkness)을 선택한다. 사용자에 의해 선택된 어두움은 선택된 구역에서 프린팅 가능한 기재에 프린팅된 프린팅 가능한 조성물의 양에 해당한다. 디스플레이에 의해 제시되는 바와 같이, 백색 구역은 프린팅 가능한 기재 상에 프린팅 가능한 조성물이 증착되지 않은 구역이며, 검정색 또는 회색 구역은 프린팅 가능한 조성물을 포함하며, 검정색 구역은 기재 상에 최대 밀도의 프린팅 가능한 조성물이 증착되는 구역이다. 일부 구현예에서, 프린팅된 구역은 블록 또는 일부 다른 솔리드 구역(solid area)이다. 다른 구현예에서, 프린팅된 구역은 규칙적 또는 불규칙적 패턴 또는 세트의 형상이며, 선택된 구역은 특별히 제한되지 않으며, 다수의 구역이 일부 구현예에서 선택된다. 유사하게, 프린팅된 구역(들)은 회색, 검정색의 단일 색조, 또는 색조들의 구배이다. 프린팅 가능한 조성물 중의 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체의 농도가 알려져 있고, 얼마나 많은 프린팅 가능한 조성물이 최대 프린팅된 밀도, 즉 디스플레이에 의해 사용자에게 제시되는 바와 같은 "검정색"에 해당하는 구역에 프린팅되는 지가 알려져 있거나 용이하게 결정되기 때문에, 정확하게 얼마나 많은 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체가 임의의 사용자 선택된 패턴, 구배, 등에 의해 증착되는 지가 용이하게 결정된다.
이에 따라, 예시적인 구현예에서, 카트리지에서 프린팅 가능한 조성물 중의 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체에 대한 농도 정보를 포함하는 알고리즘은 RIP 프로토콜에 또는 별도의 알고리즘으로서 포함되며, 사용자는 프린팅 가능한 기재 상에 증착된 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체의 정확한 양을 선택할 수 있다. 일부 구현예에서, 사용자는 선택된 구역에서 요망되는 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체의 양을 선택하며, 알고리즘은 구역에 선택된 양의 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체를 전달하기 위해 적절한 프린티 밀도를 선택한다. 다른 구현예에서, 사용자는 구역 및 패턴 또는 그레이스케일 이미지를 선택하며, 사용자로부터의 입력은 증착될 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체의 양을 계산하기 위해 사용된다. 이러한 정보는 사용자가 프린트 명령을 실행하기 전에 사용자에게 디스플레이를 통해 공급된다.
일부 구현예에서, 프린팅 가능한 조성물은 안료를 포함한다. 이러한 구현예에서, 사용자는 또한, 프린트가 이루어진 후 증착된 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체의 위치, 및 심지어 얼마나 많은 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체가 증착되었는 지를 결정하는 옵션(option)을 갖는다. 이러한 구현예에서, 정량적 측정으로서 그레이스케일 이미지를 측정할 수 있는 칼라 분석기 또는 일부 다른 기기는 구역에서 증착된 프린팅 가능한 조성물의 양을 측정하기 위해 적합하게 사용된다. 프린팅된 구역의 양이 알려진 경우, 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체의 정확한 양이 용이하게 계산된다.
또 다른 구현예에서, 프린터 시스템은 1개 초과의 카트리지, 예를 들어, 4개의 프린트 카트리지를 사용한다. 4-카트리지 프린터 시스템은 칼라 프린팅을 위해 통상적으로 설계되며, 예를 들여, 여기서 여기에 사용되는 토너 조성물은 검정색, 시안색, 자홍색, 및 황색 안료를 포함한다. 이러한 구현예에서, 4개의 상이한 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체는 4개의 상이한 프린팅 가능한 조성물에서 적합하게 사용된다. RIP는 이후에 실제로 각 "이미지"에서 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체의 개별적으로 선택된 집합(collection)을 나타내는 "다중칼라" 이미지를 형성시키기 위해 지향되며, 여기서, 각 개개 조성물은 상술된 단순한 그레이스케일 이미지 선택에서와 같이, 프린팅 가능한 기재에 선택된 양으로 전달된다.
일부 구현예에서, 상술된 단순 그레이스케일 이미지 선택과 유사하게, 둘 이상의 카트리지를 갖는 프린터 시스템에 포함된 프린팅 가능한 조성물은 안료를 포함한다. 일부 이러한 구현예에서, 프린터 시스템은 4개의 상이한 프린팅 가능한 조성물, 즉 4개의 상이한 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체를 갖는 4개의 카트리지를 가지며, 여기서 프린팅 가능한 조성물은 각 카트리지에서 상이한 안료를 가짐으로써 개별적으로 확인된다. 구현예에서, 4개의 안료는 검정색, 시안색, 자홍색, 및 황색이며, 다른 구현예에서, 안료는 적색, 청색, 녹색, 오렌지색, 보라색, 등과 같은 다른 칼라로서, 특별히 제한되지 않는다. 안료는 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체가 프린팅되어 있는 프린팅된 기재의 구역을 확인하기 위해 제공된다. 안료가 검정색, 시안색, 자홍색, 및 황색인 경우에, 혼합된 이미지는 또한, 프린팅 가능한 조성물의 특징적인 혼합물을 나타내는 특징적인 칼라를 갖는 것으로서 확인될 수 있다. 그레이스케일의 단순한 경우에 대해 상술된 바와 같이, 칼라 분석기, 예를 들어, L*a*b* 색공간을 측정할 수 있는 분석기는 또한, 프린팅된 기재의 특정 구역에서 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체(들)의 타입(들) 및 양(들) 둘 모두를 결정하기 위해 사용자에 의해 유용한 칼라의 확인을 제공할 수 있다.
프린팅 시스템
프린팅된 기재를 형성시키기 위해 사용자에 의해 사용되는 시스템은 적어도 정전식 프린터, 프린터를 유도하도록 구성된 컴퓨터, 프린팅 가능한 조성물을 포함하고 프린팅 가능한 기재 상에 프린팅 가능한 조성물을 정전기적으로 배치시키기 위한 프린터 상에 탑재되도록 구성된 하나 이상의 카트리지, 및 프린팅 가능한 기재의 하나 이상의 시트 또는 롤을 포함한다.
일부 구현예에서, 하나 이상의 카트리지 각각은 프린팅 가능한 조성물에 존재하는 시클로덱스트린, 시클로덱스트린 복합체, 또는 이들의 조합의 타입 및 양에 관한 정보를 갖는 라벨을 포함한다.
일부 구현예에서, 프린터는 가변 온도를 갖는 정착 롤러에 의해 특징되며, 여기서, 온도는 컴퓨터를 사용하여 프린터에 명령을 제공하기 위해 사용자에 의해 선택된다. 일부 이러한 구현예에서, 사용자는 정착 롤러 내에 열원을 차단하도록 프린터를 지시할 수 있다.
프린팅 가능한 조성물이 착색제를 포함하는 일부 구현예에서, 프린팅 가능한 기재 상에 증착된 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체의 양에 대한 칼라 관련성에 대한 전자 또는 프린팅된 가이드는 정전 프린팅 시스템의 사용자에 공급된다.
일부 구현예에서, 시스템은 라미네이트를 형성시키기 위해 프린팅된 기재에 라미네이팅 기재(laminating substrate)를 접촉시키기 위한 라미네이션 기구를 추가로 포함한다.
프린팅된 기재의 적용
일부 프린팅 가능한 기재의 일부 적용이 하기에 기술된다. 이러한 예시적인 구현예가 단지, 컴퓨터에 연결된 정전식 프린터, 프린터에 배치될 때 프린팅 가능한 조성물을 프린팅하기 위해 설계된 하나 이상의 카트리지에서의 요망되는 프린팅 가능한 조성물의 공급원, 및 요망되는 프린팅 가능한 기재의 공급원이 장착된 최종 사용자에게 이용 가능한 전체의 예시인 의미를 갖는다는 것으로 이해될 것이다. 여러 다른 구현예가 가능하고, 본원에 기술된 구현예의 균등물로서 용이하게 구성될 것이다.
또한, 레이저 프린터 또는 LED 프린터에서 일반적으로 사용되는 카트리지가 용이하게 교환되기 때문에, 시클로덱스트린, 시클로덱스트린 포접 복합체, 또는 둘 모두를 포함하는 다양한 프린팅 가능한 조성물의 거의 무한의 공급원이 필요한 경우에, 정전식 프린터 상에 탑재된 카트리지에 용이하게 저장된다는 것이 본 발명의 방법의 특징이다. 프린팅 가능한 조성물이 건조 상태로 유지되기 때문에, 심지어 화합물의 물 촉발 방출을 갖는 포접 복합체가 저장 안정 조건 하에서 저장되고 예를 들어 표준 용기의 여러 개구를 통해 대기 수분에 반복적으로 노출되지 않는다. 또한, 광범위한 프린팅 가능한 기재는 프린팅된 기재에 가변적인 기능성을 제공하기 위해 사용된다. 기술된 바와 같이 프린팅 가능한 조성물 및 프린팅 가능한 기재를 사용하여, 프린팅된 기재 형태의 물품 목록(inventory)이 사용 위치에서 저장될 필요가 없다. 오히려, 프린팅된 기재는 단순하게 주문형으로 프린팅된다. 이러한 특징은 주문제작된 물질 세트를 발생시키는데 있어서 방법의 가요성을 더욱 더 유리하게 만든다.
하나 이상의 시클로덱스트린을 지닌 프린팅된 기재는, 예를 들어, 식품 패키지의 내부로부터 악취 또는 이취 화합물을, 의복 저장 구역으로부터 묵은 냄새, 등을 포집하기 위해 일부 구현예에서 유용하다. 시클로덱스트린이 일반적으로 GRAS 화합물이기 때문에, 프린팅된 제1 주요 측면 상에 포함된 시클로덱스트린을 갖는 프린팅된 기재는 유해한 가스상 또는 액체 화합물을 포집하기 위해 심지어 식품 패키징의 내부에서도 편리하게 포함된다.
또한, 하나 이상의 시클로덱스트린 포접 복합체를 지닌 주문형 생산은 약제/c/CD 지닌 프린팅된 기재로부터의 약제의 방출을 위한 피부 패치, 방향제/c/CD 지닌 프린팅된 기재로부터의 서방출 방향제 시트, 및 신선한 농산물 패키징에 포함시키기 위한 1-MCP/c/CD 지닌 프린팅된 기재로부터 1-MCP 방출 시트를 제조하기 위해 유리하다. 일부 구현예에서, 하나 초과의 이러한 시클로덱스트린 포접 복합체는 다중-카트리지 프린터를 이용하여 기재 상에 적합하게 프린팅된다. 유용한 조합물의 예는 피부 전달을 위한 다중 약제, 예를 들어 소염제/c/CD 및 항생제/c/CD; 또는 단일 프린팅 가능한 기재 상의 1-MCP/c/CD와 살진균제/c/CD, 살충제/c/CD, 항균제/c/CD, 또는 이의 둘 이상의 조합을 포함하며, 상술된 방법을 사용하여 프린팅된 각 조성물에 대해 달성 가능한 이러한 주문형 및 선택된 수준은 여러 타입의 신선한 농산물을 다루기 위해 가요성 시스템을 야기시킨다. 일부 타입의 신선한 농산물은 단지 극미량의 1-MCP를 필요로 하지만, 예를 들어, 진균류를 형성시키기 쉽다. 이러한 경우에, 상술된 바와 같은 프린팅 방법은 보다 많은 양의 살진균제/c/CD와 함께 낮은 농도의 1-MCP/c/CD를 프린팅하기 위해 유용하게 사용된다.
시클로덱스트린 복합체에 하나 이상의 약제를 포함하는 피부 패치는 예를 들어, 물-활성화된 접착제를 이의 프린팅 가능한 표면 상에 제공하고, 물을 패치에 적용하여 피부에 이를 접착시킴으로써 피부에 적합하게 달라 붙여진다. 일부 구현예에서, 물은 약제의 포접 복합체로부터 약제들 중 하나 이상의 방출을 촉발시키고, 피부 표면에 화합물(들)의 효과적인 전달을 가능하게 한다. 관련된 구현예에서, 물- 또는 타액-가용성 필름은 하나 이상의 약제로 프린팅되며, 프린팅된 기재는 협측 전달 비히클로서 사용되며, 여기서, 약제(들)는 필름이 용해함에 따라 경구 점막을 통해 분배된다.
일부 구현예에서, 프린팅된 기재의 제1 주요 측면 상에 프린팅된 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 복합체를 갖는 프린팅된 기재는 이의 제2 주요 측면의 적어도 일부 상에 배치된 접착제를 갖는다. 이러한 프린팅된 기재는 여러 적용을 위해 유용하다. 이러한 프린팅 가능한 기재의 적용은 이의 제1 주요 측면 상에 항균제/c/CD를 프린팅한 후에 항균제의 서방출을 위해 키보드 버튼 상에, 문 손잡이 등 상에 스티커의 다이-컷 세트로서 카운터톱(countertop)에 프린팅된 기재의 접착을 포함한다. 유리하게, 방향제/c/CD 포접 복합체를 포함하는 접착제-지닌 프린팅된 기재는 방향제 분자의 서방출을 위해 옷 서랍의 내측에, 벽장의 내부 표면 상에, 욕실 표면 상, 등에 기재 또는 이의 일부를 붙임으로써 편리하게 사용된다. 유사하게, 시클로덱스트린을 포함하는 접착제-지닌 프린팅된 기재는 유해한 화합물을 포집하기 위해 옷 서랍의 내측에, 벽장의 내부 표면 상에, 욕실 표면 상 등에 기재 또는 이의 일부를 붙임으로써 편리하게 사용된다.
일부 구현예에서, 1-MCP/c/CD 포접 복합체를 포함하는 접착제-지닌 프린팅된 기재는 숙성의 효과적인 방지를 위해 농산물 부근에 1-MCP의 서방출을 위해 신선한 농산물 패키지의 내측에, 신선한 농산물을 함유한 카드보드 박스 또는 개방 카톤(open carton)의 표면 상에, 변형된 대기 패키지 또는 제어된 대기 패키지의 내측 등에 프린팅된 기재 또는 이의 일부를 붙임으로써 편리하게 사용된다. 신선한 농산물의 숙성을 방지하거나 느리게 하는데 효과적인 1-MCP의 양은 식물에 따라 크게 다양하며, 상술된 방법을 이용하여 프린팅 가능한 주문형 및 고도로 가변적인 양의 1-MCP/c/CD를 사용하여, 광범위한 식물 타입은 단일 프린터, 1-MCP/c/CD를 갖는 프린트 카트리지, 및 프린팅 가능한 기재를 사용하여 용이하게 다루어진다. 이러한 기재는 다수-카트리지 프린터를 사용하여 여기에 적용된 하나 이상의 살충제, 살진균제, 보존제, 항균제, 등을 추가로 가질 수 있으며, 여기서, 추가 카트리지는 시클로덱스트린 포접 복합체의 일부로서 이러한 화합물을 함유한다. 이러한 방식으로, 맞춤형 양의 요구에 맞추어진 화합물을 갖는 접착제 물품은 농산물의 개개 타입 및 양과 함께 사용하기 위해 용이하게 제조된다.
일부 구현예에서, Avery Dennison Corporation(Glendale, CA) 등과 같은 회사에 의한 프린팅 적용을 위해 일반적으로 판매되는 다이-컷 스티커는 프린팅 가능한 기재가 박리됨에 따라 유용하다. 대안적으로, 부분은 사용자에 의해, 예를 들어, 가위 또는 다이 절단기를 이용하여 프린팅된 기재로부터 절단된다. 이러한 방식으로, 8.5"×11" 또는 보다 작은 시트의 매우 작은 부분 또는 폭이 최대 60"인 긴 시트 둘 모두는 광범위한 프린팅 가능한 기재와 함께 프린팅 방법 및 프린팅 가능한 조성물을 사용하여 용이하게 생성되고, 선택된 표면에 기재를 붙임으로써 용이하게 사용된다.
일부 구현예에서, 프린팅 가능한 기재의 제1 주요 측면 상에 하나 이상의 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린 포접 복합체가 프린팅된 프린팅된 기재가 라미네이션되며, 여기서, 라미네이팅 기재는 이의 제1 주요 측면 위에 배치된다. 이러한 구현예는 예를 들어, 이의 제2 측면 상에 접착제 배면과 함께, 또는 이것 없이 유용하다. 라미네이팅 기재는 일부 구현예에서 접착제를 사용하여 적용되며, 폭이 최대 12"인 프린팅된 기재는 SCOTCH® Laminating Dispenser 및 예를 들어 카트리지 LS1000 또는 DL1005(모두는 3M Company (Maplewood, MN)로부터 입수 가능함)로부터의 롤 형태로 분배된 접착제-배면 라미네이팅 기재를 사용하여 편리하게 라미네이션된다. 열 라미네이터가 또한 입수 가능하고, 일부 구현예에서 유용하며, 예는 12" 폭의 GBC Ultima 35 EZload Thermal Roll Laminator (General Binding Corporation (Lincolnshire, Ill)으로부터 입수 가능함)를 포함한다.
프린팅된 기재의 라미네이션은 형성될 이중 침투율 시트를 제공하며, 여기서, 프린팅된 기재 및 라미네이션 기재의 조성은 침투율에 대해 선택된다. 이에 따라, 일부 구현예에서, 라미네이트를 통해 확산하는 물과 같은 촉발 화합물의 양은 용이하게 제어된다. 다른 구현예에서, 라미네이트 밖으로 확산할 수 있는 포함된 화합물의 양은 용이하게 제어된다. 또 다른 구현예에서, 시클로덱스트린에 의해 포집되는 화합물의 라미네이트를 통한 확산은 용이하게 제어된다.
하나의 예시적인 구현예에서, 1-MCP/c/CD 복합체는 정전식 프린터를 이용하여 적합하게 프린팅되며, 여기서 프린팅 공정 동안 열이 적용되지 않으며, 이에 따라, 1-MCP/c/CD는 열의 인가에 의해 1-MCP를 방출시키도록 촉발되지 않는다. 프린팅된 시트는 접착제 라미네이팅 기재를 사용하여 즉시 라미네이션된다. 이러한 구현예에서, 프린팅된 기재 및 라미네이팅 기재 둘 모두는 수증기 및 1-MCP의 침투율에 대해 선택된다. 공지된 침투율의 필름을 사용하여, 복합체로부터 1-MCP 손실을 촉발시키기 위해 이용 가능한 물의 양, 및 라미네이트를 남아있게 할 수 있는 1-MCP의 양 둘 모두는 용이하게 제어된다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 프린팅 가능한 기재는 1-MCP에 대해 침투성이고 물에 대해 불침투성이며, 라미네이팅 기재는 물에 대해 침투성이고 1-MCP에 대해 침투 가능하지 않다. 이러한 구현예에서, 라미네이트는 촉발 화합물 및 손실 화합물의 단방향 흐름을 제공한다. 다른 구현예에서, 프린팅된 기재는 1-MCP 및 물 둘 모두에 대해 불침투성이며, 라미네이팅 기재는 1-MCP 및 물 둘 모두에 대해 침투성이다. 일부 이러한 구현예에서, 프린팅된 기재는 상술된 구현예와 유사하게, 접착제 배면을 추가로 포함하며, 라미네이트는 사용 동안 표면에 적합하게 접착된다.
또 다른 구현예에서, 프린팅된 기재 및 라미네이팅 기재 둘 모두는 1-MCP에 대해 침투성이고 물에 대해 불침투성이다. 이러한 구현예에서, 열은 특히 에지가 시일링된 경우 1-MCP의 방출을 위한 단독 촉발물이거나, 라미네이팅 기재에서 사용되는 접착제는 물에 불침투성이거나, 둘 모두이다. 이러한 라미네이트의 사용은 라미네이트 전부 또는 일부를 90℃ 이상으로 가열시키기 위해 열원, 예를 들어 적외선 광원, 물리적 접촉 열원, 등을 제공하는 능력을 포함하며, 여기서 1-MCP의 방출은 촉발되며, 1-MCP는 라미네이트로부터 확산한다.
유사한 사용은 방향제, 약제, 보존 화합물, 및 항균제를 포함하는 시클로덱스트린 포접 복합체로 구상되며, 여기서, 라미네이트는 화합물의 촉발된 방출 또는 방출 후 라미네이트로부터 화합물의 확산을 제어하거나 사용자가 제어할 수 있게 한다.
라미네이트의 다른 용도는 배리어 물질을 포함한다. 이러한 구현예에서, 라미네이트에 배치된 시클로덱스트린을 갖는 라미네이트는 효과적인 배리어 층이거나 포집화 기재(scavenging substrate)이다. 이러한 라미네이트는 또한, 식품(comestible)을 위한 용기를 형성시키는데 유용하게 사용된다. 예를 들어, 보드지 우유 또는 주스 용기는 통상적으로 층화된 구조로서, 여기서, 하나 이상의 플라스틱 필름이 도입된다. 라미네이트는 이러한 구조에서 필름 성분으로서 유용하게 사용되며, 여기서, 이러한 것은 이취 및 악취 화합물을 유용하게 포집한다. 프린팅된 기재 및 라미네이팅 기재 중 하나 또는 둘 모두의 침투율은 포집될 화합물의 침투율에 대해 선택된다. 일부 구현예에서, 프린팅된 기재는 상술된 구현예와 유사한, 접착제 배면을 추가로 포함하며, 라미네이트는 사용 동안 표면에 적합하게 접착된다.
실험 섹션
실시예 1
1-부텐(99.9% 순도, Scott Specialty Gases, Plumsteadville, PA; also known as Air Liquide America Specialty Gases LLC)을 1-MCP 대신에 α-시클로덱스트린 포화용액을 통해 버블링시키는 것을 제외하고, 1-부텐 및 α-시클로덱스트린의 포접 복합체를 문헌[Neoh, T. L. et al., J. Agric. Food Chem. 2007, 55, 11020-11026 "Kinetics of Molecular Encapsulation of 1- Methylcyclopropene into α-Cyclodextrin"]에 의해 기술된 기술을 이용하여 형성하였다. 침전물을 공정 동안 형성시키고, 이를 10 마이크론 프릿 필터(fritted filter)를 통해 여과함으로써 수집하고, 잔류 복합체 표면수를 제거하는데 보조하기 위해 0℃에서 세척하고, 주변 온도, 0.1 mm Hg에서, 약 24시간 동안 건조시켰다. 포접 복합체는 "1-부텐/c/α-CD"를 지칭한 것이다.
병의 벽에 분말이 접착되지 않게 주의를 하면서, 100 mg의 수집되고 건조된 침전물을 마개 캡(septum cap)이 장착된 250 mL 유리병에 첨가함으로써 1-부텐/c/α-CD를 분석하였다. 약 1시간 후에, 250 ㎕의 헤드공간 가스(headspace gas)를 6개의 포트를 이용하여 병으로부터 제거하고, 2-위치 가스 샘플링 밸브(Valco #EC6W)는 RTx-5 GC 컬럼, 30m×0.25 mm I.D., 0.25 ㎛ 필름(Restek, Inc.(Bellefonte, PA)로부터 얻어짐)을 이용하여 가스 크로마토그래프(GC; Hewlett Packard 5890)에 직접적으로 접속하고, 여기에 불꽃 이온화 검출기(FID)가 장착되었다. 병의 헤드공간에 수분(수증기)의 부족함으로 인하여, 측정 가능하지 않은 농도의 1-부텐이 검출되었다. 이후에, 3 mL의 물을 마개를 통해 병에 주입하고, 병을 기계적 쉐이커 상에 배치시키고, 약 1시간 동안 격렬하게 혼합하였다.
쉐이킹 후, 250 ㎕의 헤드공간 가스를 제거하고, 마개 캡이 장착된 빈 250 mL 병에 첨가하고, 여기서, 병의 내부를 질소 가스로 퍼징하였다. 6-포인트 1-부텐(99.0% 순도, Scott Specialty Gases, Plumsteadville, PA; 또한, Air Liquide America Specialty Gases LLC로서 공지됨) 보정 곡선으로 이미 보정된 FID 검출기를 갖는 GC 컬럼에 직접적으로 접속된 6 포트, 2-위치 가스 샘플링 밸브(Valco #EC6W)를 이용하여 250 mL 병으로부터 250 ㎕의 가스를 제거함으로써 1-부텐의 헤드공간 농도를 가스 크로마토그래피를 이용하여 제2 병에서 정량화하였다. 이러한 방법을 이용하여, 복합체화된 1-부텐/c/α-CD의 수율은 98%인 것으로 확인되었다.
실시예 2
실시예 1로부터의 1-부텐/c/α-CD를 5개의 입자 크기를 분리시키는 4개의 섹션 및 4개의 메시 스크린(325, 125, 88 및 60 ㎛)으로 이루어진 Micro Sieve set (Scienceware(Wayne, NJ)로부터 얻어짐; 카탈로그 번호 F37845-1000)를 이용하여 건식 시브처리하였다. 대략 25 그램의 1-부텐/c/α-CD를 상부 시브 섹션에 배치시키고, 세트를 중간 속도에서 1시간 동안 설정된 리스트-핸드 쉐이커(wrist-hand shaker)(Barnstead Lab-Line model 3589, Thermo Fisher Scientific(Waltham, MA)으로부터 얻어짐) 상에 배치시켰다. 5개의 1-부텐/c/α-CD 입자 크기를 제거하고, 자체중량 4 oz의 유리병에 배치시켰다. 건식 시빙 공정을 5회 반복하였다. 1-부텐/c/α-CD의 얻어진 입자 크기 분포를 표 2에 나타내었다.
[표 2] 시빙 후 1-부텐/c/α-CD의 입자 크기 분포
Figure 112016022402102-pct00002
실시예 3
카트리지의 측면 상에 발견된 큰 플라스틱 플러그 충전 홀을 제거하고 자유-유동 토너를 자체중량 6 oz HDPE 플라스틱병에 수집함으로써 전체 정전 프린팅 토너 카트리지(Brother TN-420 교체 토너 카트리지, Brother International Corp.(Bridgewater, NJ)로부터 얻어짐)를 비웠다. 카트리지가 비워진 직후에, 완전히 자리잡혀질 때까지 트위스팅(twisting)에 의해 홀을 플러그로 재시일링하였다. 병 자체의 중량을 계량하고, 이후에 토너의 중량을 기준으로 하여 10 중량%의 1-부텐/c/α-CD 복합체(시브처리되지 않음)를 토너 물질에 첨가하였다. 혼합물을 중간 속도에서 설정된 리스트-핸드 쉐이커(Barnstead Lab-Line model 3589, Thermo Fisher Scientific(Waltham, MA)으로부터 얻어짐) 상에서 10분 동안 흔들어주었다. 혼합 공정 이후에, 토너를 홀을 통해 카트리지로 되돌려 보내는데, 이 홀로부터 카트리지는 본래 비워졌다. 카트리지를 재충전한 후에, 토너 혼합물을 분배시키기 위해 이를 좌우로 온화하게 흔들어 주었다.
재충전된 카트리지를 제조업체의 지시에 따라 Brother DCP-7065DN 모노크롬 레이저 다기능 복사기(the Brother International Corp.(Bridgewater, NJ)로부터 얻어짐)에서 마운팅하였다. 35%의 전체 프린팅 가능한 구역을 나타내고 검정색을 갖는(즉, 최대 프린트 밀도) 다이아몬드 패턴 이미지를 DCP-7065DN 프린터와 전자 소통하여 연결된 컴퓨터 상에서 MICROSOFT® Excel 소프트웨어(MICROSOFT® Corporation(Redmond, WA)으로부터 얻어짐)를 이용하여 생성시켰다. 복사기에 플레인 백색 복사지를 로딩하고, 이후에 6장의 페이퍼 시트에 이미지를 프린팅하고, 폐기하였다. 이후에, 3장의 추가 시트를 포토 복사기로부터 프린팅하고, 시험을 위해 유지하였다. 이후에, 프린터에 투명 필름(폴리에스테르 필름, 120 마이크론 두께, 3M Company(St. Paul, MN)로부터 얻어짐)을 로딩하고, 3장의 투명 필름 시트를 프린팅하고, 시험을 위해 유지시켰다.
페이퍼 절단기를 사용하여 세 장의 페이퍼 시트 각각 및 세 장의 투명 필름 시트 각각으로부터 복제물 7.6 cm×25.4 cm 직사각형으로 절단하였다. 샘플을 250 mL 유리 시럼 병(glass serum bottle)에 개별적으로 배치시켰다. 이후에, 100 ㎕의 탈이온수를 각 병에 주입하였다. 액체 물이 샘플 시트와 직접적으로 접촉하지 않도록 주의를 기울였다. 이후에, 병을 TEFLON® 표면 실리콘 고무 마개로 시일링하였다. 이후에, 불꽃 이온화 검출기(FID)가 장착되고 6-포인트 1-부텐(99.0% 순도, Scott Specialty Gases, Plumsteadville, PA; 또한, Air Liquide America Specialty Gases LLC로서 공지됨) 보정 곡선에 대해 정량화된 RTx-5 GC 컬럼, 30 m×0.25 mm I.D., 0.25 ㎛ 필름(Restek, Inc.(Bellefonte, PA)로부터 얻어짐)을 이용하여 가스 크로마토그래프(GC; Hewlett Packard 5890, the Hewlett Packard Company(Palo Alto, CA)로부터 얻어짐)에 직접적으로 접속된 6 포트, 2-위치 가스 샘플링 밸브(Valco #EC6W, Valco Instruments Inc.(Houston, TX)로부터 얻어짐)를 이용하여 250 ㎕의 헤드공간 가스를 제거함으로써 물의 주입 후 약 17, 43 및 160시간에 헤드공간에서 1-부텐을 측정하였다. 이러한 방법을 이용하여, 1-부텐/c/α-CD 토너 혼합물을 함유한 프린팅된 시트로부터 방출된 1-부텐의 양(㎕/L-v/v로서 측정됨)은 표 3에 나타내었다.
[표 3] 250 mL 유리 시럼 병의 헤드공간에 35% 구역 다이아몬드 패턴을 갖는 정전기적으로 프린팅된 페이퍼 및 투명 필름 시트로부터 방출된 1-부텐
Figure 112016022402102-pct00003
실시예 4
고리를 토너 카트리지에 용융시키는 툴(tool)을 이용하여 17 mm 충전 홀을 절단하고 자체중량 6 oz. HDPE 플라스틱병에 자유-유동 토너를 수집함으로써 신규한 정전 프린팅 토너 카트리지(Brother TN-225Y 교체 황색 토너 카트리지, Brother International Corp.(Bridgewater, NJ)로부터 얻어짐)를 비웠다. 카트리지를 비운 후에, 홀을 다시 시일링하였다. 토너의 중량을 계량된 병으로부터 결정하였다. 이후에, 30 그램의 TM-토너(황색) B4C 토너(TM-toner로부터 얻어짐, http://www.tm-toner.com/)를 자체중량 6 oz. HDPE 병에 첨가하고, 이후에 10 중량%의 1-부텐/c/α-CD 복합체(시브처리되지 않음)를 병에 첨가하였다. 병의 내용물을 중간 속도로 설정된 리스트-핸드 쉐이커(Barnstead Lab-Line 모델 3589, Thermo Fisher Scientific(Waltham, MA)으로부터 얻어짐) 상에서 10분 동안 흔들어주었다. 혼합 공정 이후에, 토너를 본래 비어있는 홀을 통해 카트리지로 되돌아가게 하였으며, 카트리지를 재밀봉하여 변형된 카트리지를 형성시켰다. 변형된 카트리지를 수작업에 의해 좌우로 온화하게 흔들어주어서 토너 혼합물을 분배하였다. 변형된 카트리지를 변경된 프린터를 제공하기 위해 제조업체의 지시에 따라 Brother MFC-9340 CDW 레이저 다기능 칼라 복사기(Brother International Corp.(Bridgewater, NJ)로부터 얻어짐)에 마운팅하였다.
20 cm×26.4 cm의 전체 프린팅 가능한 구역을 가지고 최대 황색 밀도를 갖는 솔리드 황색 연속 직사각형 이미지를 MICROSOFT® Excel 소프트웨어를 이용하여 컴퓨터 상에서 설계하였다. 이미지를 이후에, HP 레이저 Jet 5550dn(Hewlett-Packard Company(Palo Alto, CA)로부터 얻어짐)를 이용하여 표준 복사기 페이퍼 상에 프린팅하였다. 솔리드 황색 프린팅된 페이퍼 시트를 변형된 Brother MFC-9340 CDW 복사기 이미지 스캐너 유리 상에 배치시키고, 프린터 메모리에 스캐닝하였다. 변경된 프린터 설정을 "플레인 페이퍼(plain paper)" 및 "HP LaserJet"의 프린트 에뮬레이션(print emulation)으로 프린팅하도록 설정하였다.
변경된 프린터에 플레인 백색 복사 페이퍼(plain white copy paper)(Boise X-9 복사기 페이퍼, 20 lb., 8.5"×11", Packaging Corporation(America of Minneapolis, MN)으로부터 얻어짐)를 로딩하고, 6장의 페이퍼 시트에 이미지를 프린팅하고, 폐기하였다. 이후에, 3장의 추가 시트를 복사기로부터 프린팅하고, 시험을 위해 유지시켰다. 페이퍼의 각 피스에 부가된 토너의 프린트 중량은 평균 약 550 ㎍/㎠이다. 이후에, 페이퍼를 변경된 프린터로부터 제거하고, 변경된 프린터에 3M Company(St. Paul, MN)로부터 얻어진 8.5"×11"이고 두께가 120 ㎛인 폴리에스테르 필름을 로딩하고, 3장의 필름 시트를 프린팅하고, 시험을 위해 유지시켰다. 필름에 부가된 토너의 프린트 중량은 평균 약 680 ㎍/㎠이다.
페이퍼 절단기를 사용하여 3장의 페이퍼 시트 각각 및 3장의 투명 필름 시트 각각의 황색 프린팅된 구역으로부터 복제물 10.2 cm×20.3 cm 직사각형 샘플을 절단하였다. 각 개별 샘플을 마개 캡으로 시일링된 250 mL 유리 시럼 병에 배치시켰다. 이후에, 200 ㎕의 탈이온수를 각 병에 주입하였다. 액체 물이 샘플 시트에 직접 접촉하지 않도록 주의를 기울였다. 병을 이후에 TEFLON® 표면의 실리콘 고무 마개로 시일링하였다. 이후에, 불꽃 이온화 검출기(FID)가 장착되고 6-포인트 1-부텐(99.0% 순도, Scott Specialty Gases, Plumsteadville, PA; 또한, Air Liquide America Specialty Gases LLC로서 공지됨) 보정 곡선에 대해 정량화되는 RTx-5 GC 컬럼, 30 m×0.25 mm I.D., 0.25 ㎛ 필름(Restek, Inc.(Bellefonte, PA)로부터 얻어짐)을 이용하여 가스 크로마토그래프(GC; Hewlett Packard 5890, Hewlett Packard Company(Palo Alto, CA)로부터 얻어짐)에 직접적으로 접속되는 6 포트, 2-위치 가스 샘플링 밸브(Valco #EC6W, Valco Instruments Inc.(Houston, TX)로부터 얻어짐)를 이용하여 250 ㎕의 헤드공간 가스를 제거함으로써 병에 물의 주입 후 약 4, 24 및 96시간에 헤드공간에서 1-부텐을 측정하였다. 이러한 방법을 이용하여, 1-부텐/c/α-CD 토너 혼합물을 함유한 프린팅된 시트로부터 방출된 1-부텐의 양(㎕/L-v/v로서 측정됨)은 표 4에 나타내었다.
[표 4] 실시예 4의 프린팅된 샘플로부터의 1-부텐의 방출
Figure 112016022402102-pct00004
실시예 5
소형의 고온계 IR-온도 센서, 모델 CT-SF22-C1(Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co.(Ortenburg, Germany)로부터 얻어짐)을 사용하여 프린팅 동안 Brother MFC-9340 CDW의 정착기 온도를 측정하였다. IR 센서(8 내지 14 ㎛ 범위)는 0 내지 100 mm의 광학 초점에서 7 mm 직경 표면 치수를 갖는다. IR 센서를 프린팅 동안 복사기를 통한 페이퍼의 이동에 의해 방해되지 않는 정착기 표면 상에 직접적으로 정착기 온도 측정을 허용하는 포토 복사기 내측에 설치하였다. 이는 상이한 페이퍼 트레이 설정(얇은, 플레인 페이퍼, 두꺼운, 보다 두꺼운 및 재생 페이퍼) 및 프린트 에뮬레이션(HP LaserJet 및 BR Script-3)을 사용할 때 정착기 온도를 측정하는 것을 허용하였다.
실시예 6
신규한 정전 프린팅 토너 카트리지(Brother TN-225Y 교체 황색 토너 카트리지, Brother International Corp.(Bridgewater, NJ)로부터 얻어짐)를 자체중량 6 oz. HDPE 플라스틱 병으로 흐르게 하고, 이후에 실시예 4의 절차를 이용하여 재시일링하였다. 이후에, 35 그램의 X-GENERATION® 황색 토너 no. 18532(123Toner, http://www.123toner.com로부터 얻어진 황색 교체 토너)를 6.5 oz. PET 비이커에 첨가하고, 이후에, 60 ㎛ 미만의 시브처리된 분획인, 2.8 중량%의 실시예 2의 1-부텐/c/α-CD 복합체를 혼합하면서 비이커의 함유물에 서서히 첨가하였다. 이후에, 비이커의 함유물을 도 5와 유사한 혼합 블레이드를 이용하여 미국특허 제6,599,673호에 기술된 기술을 이용하여 1시간 동안 혼합하였다. 혼합/블렌딩 공정 이후에, 토너가, 함유물이 본래 비워진 홀을 통해 카트리지로 되돌아갔다. 카트리지를 재충전한 후에, 이를 좌우로 온화하게 흔들어서 토너 혼합물을 분배하였다.
재충전된 카트리지를 제조업체의 지시에 따라 Brother MFC-9340 CDW 레이저 다기능 칼라 복사기(Brother International Corp.(Bridgewater, NJ)로부터 얻어짐)에 마운팅하였다. 실시예 4의 솔리드 황색 연속 프린팅된 이미지를 프린트 시험을 위해 사용하였다. 이러한 패턴은 하기에서 "100%"로서 지칭된다. 20 cm×26.4 cm의 전체 치수를 갖지만 실시예 4의 이미지의 전체 황색 구역의 50%를 나타내는 최대 황색 밀도 다이아몬드 패턴으로 이루어진 제2 이미지를 MICROSOFT® Excel 소프트웨어를 이용하여 컴퓨터 상에서 설계하였다. 이러한 이미지는 하기에서 "50%"로서 지칭된다.
100% 이미지 및 50% 이미지 둘 모두를 HP 레이저 Jet 5550dn(Hewlett-Packard Company(Palo Alto, CA)로부터 얻어짐)를 이용하여 복사기 페이퍼의 별개의 시트 상에 프린팅하였다. 100% 프린팅된 페이퍼를 Brother MFC-9340 CDW 복사기 이미지 스캐너 유리 상에 배치시켰다. 레이저 프린터 설정을 실시예 4와 동일한 설정으로 설정하였다. 이미지를 복사기로 스캐닝하였다.
복사기에 실시예 4에서 사용되는 바와 같이 플레인 백색 복사 페이퍼를 로딩하였다. 이후에, 6장의 페이퍼 시트에 스캐닝된 이미지를 프린팅하고, 폐기하였다. 이후에, 2장의 추가 시트에 동일한 스캐닝된 이미지를 프린팅하고, 시험을 위해 유지하였다. 시험된 프린트 당 평균 토너 프린트 중량은 약 160 ㎍/㎠이다. 이후에, 프린터에 PET 필름(8.5"×11"×110 ㎛ 두께, ACCO Brands(Zurich, IL)로부터 얻어짐)을 로딩하고, 2장의 투명 필름 시트를 동일한 스캐닝된 이미지를 사용하여 프린팅하고, 시험을 위해 유지시켰다. 시험된 프린팅된 필름 당 평균 토너 프린트 중량은 약 80 ㎍/㎠이다. 정착기 온도 측정을 프린팅 동안 획득하였다. 이는 표 5에 나타내었다.
페이퍼 절단기를 이용하여 두 장의 페이퍼 시트 각각 및 두 장의 투명 필름 시트 각각의 프린팅된 구역으로부터 복제물 7.6 cm×20.3 cm 직사각형을 절단하였다. 샘플을 250 mL 유리 시럼 병에 개별적으로 배치시켰다. 이후에, 200 ㎕의 탈이온수를 각 병에 주입하였다. 액체 물이 샘플 시트와 직접적으로 접촉하지 않도록 주의하였다. 병을 이후에 TEFLON® 표면 실리콘 고무 마개로 시일링하였다. 이후에, 불꽃 이온화 검출기(FID)가 장착되고 6-포인트 1-부텐(99.0% 순도, Scott Specialty Gases, Plumsteadville, PA; 또한, Air Liquide America Specialty Gases LLC로서 공지됨) 보정 곡선에 대해 정량화되는 RTx-5 GC 컬럼, 30m×0.25 mm I.D., 0.25 ㎛ 필름(Restek, Inc.(Bellefonte, PA)로부터 얻어짐)을 이용하여 가스 크로마토그래프(GC; Hewlett Packard 5890, Hewlett Packard Company(Palo Alto, CA)로부터 얻어짐)에 직접적으로 접속되는 6 포트, 2-위치 가스 샘플링 밸브(Valco #EC6W, Valco Instruments Inc.(Houston, TX)로부터 얻어짐)를 이용하여 250 ㎕의 헤드공간 가스를 제거함으로써 병에 물의 주입 후 약 4, 24 및 96시간에 헤드공간에서 1-부텐을 측정하였다. 이러한 방법을 이용하여, 1-부텐/c/α-CD 토너 혼합물을 함유한 프린팅된 시트로부터 방출된 1-부텐의 양(㎕/L-v/v로서 측정됨)은 표 5에 나타내었다.
다음으로, 50% 프린팅된 페이퍼를 Brother MFC-9340 CDW 복사기 이미지 스캐너 유리 상에 배치시키고, 100% 이미지에 대해 이용되는 스캐닝, 프린팅, 절단, 및 헤드공간 분석 절차를 50% 이미지를 사용하여 반복하였다. 결과는 표 5에 보고되었다.
[표 5] 프린팅 동안 정착기 온도, 및 실시예 6의 Brother MFC-9340 CDW 프린팅된 샘플로부터 1-부텐의 방출
Figure 112016022402102-pct00005
실시예 7
1.5 그램의 실시예 2의 1-부텐/c/α-CD 복합체(시브처리된 분획 <60 ㎛)에 0.125 중량% 2,5-디하이드록시벤조산(2,5-DHB)을 첨가하였다. 2,5-DHB를 몰타르 및 막자를 이용하여 그라인딩하고, 이후에 1-부텐/c/α-CD 복합체에 첨가하기 전에 45 ㎛ 시브를 통과시켰다. 혼합물을 20 mL 유리 신틸레이터(glass scintillator)에 배치시키고, 2시간 동안 Spiramix 5(Ortho Diagnostic Systems GmbH(Neckargemund, Germany)로부터 얻어짐) 상에서 회전시켰다.
실시예 8
신규한 정전 프린팅 토너 카트리지(Brother TN-225Y 교체 황색 토너 카트리지, Brother International Corp.(Bridgewater, NJ)로부터 얻어짐)를 자체중량 6 oz. HDPE 플라스틱 병으로 흐르게 하고, 이후에 실시예 4의 절차를 이용하여 재시일링하였다. 이후에, 25 그램의 X-GENERATION® 황색 토너 no. 18532(123Toner.com로부터 얻어진 황색 교체 토너)를 6.5 oz. PET 비이커에 첨가하고, 이후에, 2.8 중량%의 실시예 2의 1-부텐/c/α-CD 복합체를 혼합하면서 황색 토너 물질에 서서히 첨가하였다. 이러한 혼합물을 실시예 6의 절차를 이용하여 1시간 동안 혼합하였다. 혼합/블렌딩 공정 이후에, 토너를 홀을 통해 카트리지로 되돌려 보내는데, 이 홀로부터 카트리지는 본래 비워졌다. 카트리지를 재충전한 후에, 이를 좌우로 온화하게 흔들어서 토너 혼합물을 분배하였다.
재충전된 카트리지를 제조업체의 지시에 따라 Brother MFC-9340 CDW 레이저 다기능 칼라 복사기(Brother International Corp.(Bridgewater, NJ)로부터 얻어짐)에 마운팅하였다. 실시예 6의 100% 및 50% (다이아몬드) 이미지를 사용하고, HP 레이저 Jet 5550dn을 이용하여 복사기 페이퍼 상에 프린팅하였다.
100% 프린팅된 페이퍼를 Brother MFC-9340 CDW 복사기 이미지 스캐너 유리 상에 배치시켰다. 이미지를 실시예 6에 대해 것과 같은 설정을 이용하여 스캐닝하였다. 복사기에 플레인 백색 복사 페이퍼(Boise copier paper, 20 lb.)를 로딩하고, 이후에 6장의 페이퍼 시트에 스캐닝된 이미지를 프린팅하고, 폐기하였다. 이후에, 2장의 추가 시트에 동일한 스캐닝된 이미지를 프린팅하고, 시험을 위해 유지하였다. 프린팅된 시험 페이퍼의 피스(piece) 당 평균 토너 프린트 중량은 약 160 ㎍/㎠이다. 이후에, 프린터에 폴리에스테르 필름(8.5"×11"×110 ㎛ 두께, ACCO Brands(Zurich, IL)로부터 얻어짐)을 로딩하고, 2장의 투명 필름 시트를 동일한 스캐닝된 이미지를 사용하여 프린팅하고, 시험을 위해 유지시켰다. 시험된 필름의 피스 당 평균 토너 프린트 중량은 약 80 ㎍/㎠이다. 정착기 온도 측정을 프린팅 동안 획득하였다. 이는 표 6에 나타내었다.
페이퍼 절단기를 사용하여 두 개의 페이퍼 시트 각각 및 두 개의 투명 필름 시트 각각으로부터 복제물 7.6 cm×20.3 cm 직사각형으로 절단하였다. 샘플을 250 mL 유리 시럼 병에 개별적으로 배치시켰다. 이후에, 200 ㎕의 탈이온수를 각 병에 주입하였다. 액체 물이 샘플 시트와 직접적으로 접촉하지 않도록 주의를 기울였다. 이후에, 병을 TEFLON® 표면 실리콘 고무 마개로 시일링하였다. 이후에, 불꽃 이온화 검출기(FID)가 장착되고 6-포인트 1-부텐(99.0% 순도, Scott Specialty Gases, Plumsteadville, PA; 또한, Air Liquide America Specialty Gases LLC로서 공지됨) 보정 곡선에 대해 정량화된 RTx-5 GC 컬럼, 30 m×0.25 mm I.D., 0.25 ㎛ 필름(Restek, Inc.(Bellefonte, PA)로부터 얻어짐)을 이용하여 가스 크로마토그래프(GC; Hewlett Packard 5890, the Hewlett Packard Company(Palo Alto, CA)로부터 얻어짐)에 직접적으로 접속된 6 포트, 2-위치 가스 샘플링 밸브(Valco #EC6W, Valco Instruments Inc.(Houston, TX)로부터 얻어짐)를 이용하여 250 ㎕의 헤드공간 가스를 제거함으로써 병에 물의 주입 후 약 4, 24 및 96시간에 헤드공간에서 1-부텐을 측정하였다. 이러한 방법을 이용하여, 1-부텐/c/α-CD 토너 혼합물을 함유한 프린팅된 시트로부터 방출된 1-부텐의 양(㎕/L-v/v로서 측정됨)은 표 6에 나타내었다.
다음으로, 50% 프린팅된 페이퍼를 Brother MFC-9340 CDW 복사기 이미지 스캐너 유리 상에 배치시키고, 100% 이미지에 대해 사용되는 스캐닝, 프린팅, 절단, 및 헤드공간 분석 절차를 50% 이미지를 이용하여 반복하였다. 결과는 표 6에 나타내었다.
[표 6] 프린팅 동안 정착기 온도, 및 실시예 8의 프린팅된 샘플로부터 1-부텐의 방출
Figure 112016022402102-pct00006
본원에 예시적으로 기술된 본 발명은 본원에서 상세하게 기술되지 않은 임의의 구성요소의 부재 시에 적합하게 실행될 수 있다. 본 발명이 다양한 개질예 및 대안예 형태로 가능하지만, 이의 세부 사항은 일 예로서 나타내어, 상세히 기술하였다. 그러나, 본 발명이 기술된 특정 구현예로 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 반면, 본 발명은, 본 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 개질예, 균등물, 및 대안예를 포함하는 것으로 의도된다. 다양한 구현예에서, 본 발명은 본원에 기술되고 청구항에 따라 청구되는 구성요소들을 적합하게 포함하거나, 이를 필수적으로 포함하거나, 이로 본질적으로 이루어지거나, 이로 이루어진다.
추가적으로, 본원에 기술된 바와 같은 본 발명의 각 및 모든 구현예는 단독으로 또는 본원에 기술된 임의의 다른 구현예, 뿐만 아니라 본 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 이의 개질예, 균등물, 및 대안예와 함께 사용되도록 의도된다. 상술된 다양한 구현예는 단지 예시로서 제공되는 것으로서, 본 명세서에 첨부된 청구항들을 한정하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 다양한 개질예 및 변경예가 본원에 예시되고 기술된 일 예의 구현예 및 적용을 따르지 않고 청구항들의 실제 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 이루어질 수 있는 것으로 인식될 것이다.

Claims (24)

  1. 약제, 방향제, 착색제, 살진균제, 살충제, 농약, 항균제, 보존제, 또는 1-메틸시클로프로펜과 복합체화된 시클로덱스트린을 포함하는 하나 이상의 시클로덱스트렌 포접 복합체를 형성시키는 단계;
    정전기적으로 프린팅 가능한 조성물을 형성시키기 위해 폴리머 및 하나 이상의 시클로덱스트린 포접 복합체를 조합하는 단계;
    카트리지에 프린팅 가능한 조성물을 첨가하는 단계로서, 카트리지가 정전 프린팅(electrostatic printing) 동안 정전기적으로 프린팅 가능한 물질을 분배하기 위해 정전식 프린터(electrostatic printer)에 연결되도록 설계되고 구성된 단계;
    정전식 프린터에 카트리지를 연결시키는 단계; 및
    기재(substrate) 상에 이미지를 정전기적으로 프린팅하기 위해 프린터를 유도하는 단계를 포함하는, 기재 상에 시클로덱스트린 조성물을 프린팅하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 둘 이상의 카트리지가 정전식 프린터에 연결되며, 둘 이상의 카트리지 각각이 상이한 정전기적으로 프린팅 가능한 조성물을 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 유도하는 단계가 컴퓨터를 이용하여 수행되는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 유도하는 단계가 프린팅의 패턴, 프린팅의 구역, 또는 둘 모두를 선택하는 것을 포함하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 프린팅 가능한 조성물이 하나 이상의 착색제, 매트릭스 개질제(matrix modifier), 전하 조절 첨가제, 왁스, 저융점 폴리머, 또는 이들 중 둘 이상의 조합물을 포함하는 방법.
  6. 4 ㎛ 내지 16 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 코어-쉘 미립자를 포함하는 조성물로서, 코어-쉘 미립자가 폴리머 코어 미립자, 및 코어 미립자의 이론적 표면적의 50% 내지 250%를 덮는 쉘 조성물을 포함하며, 쉘 조성물이 하나 이상의 시클로덱스트린 포접 복합체를 포함하며, 하나 이상의 시클로덱스트린 포접 복합체가 약제, 방향제, 착색제, 살진균제, 살충제, 농약, 항균제, 보존제, 또는 1-메틸시클로프로펜과 복합체화된 시클로덱스트린을 포함하며, 조성물이 정전 프린팅 방법을 이용하여 프린팅 가능한 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 쉘 조성물이 왁스 또는 저융점 폴리머를 추가로 포함하는 조성물.
  8. 제6항에 있어서, 폴리머 코어 미립자가 폴리에스테르를 포함하는 조성물.
  9. 제6항에 있어서, 조성물이 매트릭스 개질제 또는 전하 조절 첨가제를 추가로 포함하는 조성물.
  10. 제1 주요 표면의 구역의 적어도 일부 상에 정전기적으로 프린팅된 정전기적으로 프린팅 가능한 조성물을 포함하는 제1 주요 표면을 포함하는 프린팅된 기재로서, 정전기적으로 프린팅 가능한 조성물이 4 ㎛ 내지 16 ㎛의 평균 입자 크기를 가지고 폴리머 코어 미립자, 및 코어 미립자의 이론적 표면적의 50% 내지 250%를 덮는 쉘 조성물을 포함하는 코어-쉘 미립자를 포함하며, 쉘 조성물이 하나 이상의 시클로덱스트린 포접 복합체를 포함하며, 하나 이상의 시클로덱스트린 포접 복합체가 약제, 방향제, 착색제, 살진균제, 살충제, 농약, 항균제, 보존제, 또는 1-메틸시클로프로펜과 복합체화된 시클로덱스트린을 포함하는 프린팅된 기재.
  11. 제10항에 있어서, 정전기적으로 프린팅 가능한 조성물이 하나 이상의 착색제를 추가로 포함하며, 프린팅된 구역이 프린팅된 구역 상에 존재하는 프린팅된 조성물의 양에 상응하는 칼라 또는 그레이스케일(grayscale) 수치를 갖는 프린팅된 기재.
  12. 제10항의 프린팅된 기재를 포함하는 라미네이트(laminate).
  13. 정전식 프린터,
    프린터를 유도시키기 위해 구성된 컴퓨터,
    기재 상에 정전기적으로 프린팅 가능한 조성물을 정전기적으로 프린팅하기 위해 프린터에 작동 가능하게 연결된 하나 이상의 카트리지로서, 카트리지 중 적어도 하나가 폴리머 및 하나 이상의 시클로덱스트린 포접 복합체를 포함하는 미립자를 포함하는 정전기적으로 프린팅 가능한 조성물을 포함하고, 하나 이상의 시클로덱스트린 포접 복합체가 약제, 방향제, 착색제, 살진균제, 살충제, 농약, 항균제, 보존제, 또는 1-메틸시클로프로펜과 복합체화된 시클로덱스트린을 포함하는 카트리지; 및
    정전기적으로 프린팅 가능한 기재의 하나 이상의 시트 또는 롤을 포함하는, 정전 프린팅 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 정전식 프린터가 가변 온도를 갖는 정착 롤러(fusing roller)를 포함하며, 온도가 정착 롤러 온도를 설정하기 위해 프린터를 유도하기 위한 컴퓨터를 사용자 지시함으로써 사용자에 의해 선택되는 프린팅 시스템.
  15. 제13항에 있어서, 프린팅 가능한 조성물이 착색제를 포함하며, 프린팅 시스템이 프린팅된 기재의 프린팅된 구역 내에 증착된 시클로덱스트린 포접 복합체의 양에 대한 프린팅된 기재 상의 칼라의 관련성(correspondence)을 나타내는 전자 또는 프린팅된 가이드를 추가로 포함하는 프린팅 시스템.
  16. 제13항에 있어서, 시스템이 라미네이트를 형성시키기 위해 라미네이팅 기재(laminating substrate)를 프린팅된 기재에 접촉시키기 위한 라미네이션 기구(lamination apparatus)를 추가로 포함하는 프린팅 시스템.
  17. 폴리머를 포함하는 코어 미립자를 형성시키는 단계;
    약제, 방향제, 착색제, 살진균제, 살충제, 농약, 항균제, 보존제, 또는 1-메틸시클로프로펜과 복합체화된 시클로덱스트린을 포함하는 하나 이상의 시클로덱스트린 포접 복합체를 포함하는 쉘 조성물을 형성시키는 단계; 및
    프린팅 가능한 조성물을 형성시키기 위해 코어 미립자에 쉘 조성물을 첨가하는 단계를 포함하며,
    프린팅 가능한 조성물이 4 ㎛ 내지 16 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 미립자의 형태이며, 추가로 조성물이 정전 프린팅 방법을 이용하여 프린팅 가능한, 프린팅 가능한 조성물을 제조하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 첨가하는 단계가 고속 블렌딩 공정을 이용하여 수행되는 방법.
  19. 제17항에 있어서, 선택된 평균 입자 크기를 제공하기 위해 프린팅 가능한 조성물을 분류하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  20. 제17항에 있어서, 선택된 평균 입자 크기 범위를 제공하기 위해 코어 미립자를 분류하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
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