KR20010021808A - 잉크젯 인쇄 가능한 미공성 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 생생한 내구성 이미지를 생성시키는 착색된 잉크젯 잉크를 사용하기 위해 유체 제어 시스템 및 안료 제어 시스템을 모두 갖고 있는 잉크젯 잉크 수용체 매체에 관한 것이다. 상기 유체 제어 시스템은 필요한 경우 계면 활성제가 존재해 있는 미공성 매체에 의해 제공된다. 상기 안료 제어 시스템은 미공성 매체의 소공 내로 함침되는 불소 처리된 실리카 입자 또는 무기 다가 금속 염에 의해 제공된다. 또한, 본 발명은 이들 잉크젯 수용체 매체를 제조하는 방법 및 사용하는 방법을 개시하고 있다.

Description

잉크젯 인쇄 가능한 미공성 필름{INK-JET PRINTABLE MICROPOROUS FILM}
잉크젯 이미징 기술은 상업적 용도 및 소비자 용도로서 상당히 많이 이용되고 있다. 종이 또는 기타 수용체 매체 상에 칼라 이미지를 인쇄시키는데 퍼스날 컴퓨터 및 데스크톱 인쇄기를 이용할 수 있게 됨으로써 그 잉크 사용 범위가 염료계 잉크에서 안료계 잉크로 넓어졌다. 이 안료계 잉크는, 휴렛 팩커드 코오포레이션, 엔캐드 인코오포레이티드, 미마키 코오포레이션 등이 시판하고 있는 잉크젯 인쇄기에서 휴렛 팩커드 코오포레이션 또는 렉스마크 코오포레이션이 시판하고 있는 것들과 같은 잉크젯 인쇄 헤드를 사용하여 분배되기 전 안료 입자가 분산액 상태로 함유되어 있기 때문에, 화려한 칼라 및 보다 지속적인 이미지를 제공한다.
잉크 젯 인쇄기는 일반적으로 엔지니어링 도면 및 건축 도면과 같은 용도에 있어 와이드 포맷의 전자 인쇄용으로 이용되어 왔다. 조작의 단순성, 잉크 젯 인쇄기의 경제성, 및 잉크 기술에서의 진보 때문에, 잉크젯 이미징 공정은 원하는 이미지를 내구성이 있는 품질로 표현하는 와이드 포맷의 그래픽을 생산하는 인쇄 기술 산업에 있어서 그 전망이 우세한 성장 가능성을 갖고 있다.
그래픽을 제조하는데 사용되는 잉크 젯 시스템의 부품은 3 가지 주요 카테고리, 즉 1) 컴퓨터, 소프프웨어 및 인쇄기, 2) 잉크, 및 3) 수용체 시이트로 구분할 수 있다.
상기 컴퓨터, 소포트웨어 및 인쇄기는 잉크 액적의 크기, 수 및 배치를 조정하고, 수용체 필름을 이송시킨다. 상기 잉크는 이미지를 형성시키는 착색제 또는 안료를 함유하고, 상기 수용체 필름은 잉크를 수용하여 보유시키는 매체를 제공한다. 그러나, 잉크 젯 이미지의 품질은 전체 시스템과 함수 관계에 있다. 잉크 시스템에 가장 중요한 것은 잉크와 수용체 필름 간의 조성 및 상호 작용이다.
이미지 품질은 관측하는 일반인 및 구입하는 소비자가 볼 수 있기를 원하고 요구하는 특성이다. 또한, 신속한 건조, 습도에 대한 비민감성, 내수성 및 전체적인 취급 용이성과 같은 다른 많은 요구 특성이 프린트 판매점의 잉크 젯 매체/잉크 시스템에 부여되고 있다. 또한, 환경에 대한 노출 특성이 매체 및 잉크에 대한 추가 요구 특성으로서 부여될 수 있다(이것은 그래픽의 용도에 따라 좌우된다).
다공성 필름은, 다공성 필름의 모세관 작용이 수용해성 코팅을 형성하고 있는 필름의 흡수 메카니즘보다 훨씬 더 빠르게 잉크를 소공 내로 흡수할 수 있기 때문에, 잉크 젯 수용성 매체로서 사용하는 것이 자연스러운 선택이다. 그러나, 과거 소정의 빠른 건조를 달성하기 위해 다공성 코팅 또는 다공성 필름을 사용한 경우, 착색제가 다공성 망상 구조물 내로 너무 깊게 침투하기 때문에 광학 밀도가 크게 손상되었다. 이러한 유형의 문제점은, 액적 당 다량의 잉크를 분배하는 인쇄기를 사용하는 경우에 더욱 두드러지는데, 이 경우 모든 잉크를 보유시키기 위해 필름의 두께를 과잉으로 두껍게 해야 할 필요가 있기 때문이다. 막의 소공 크기 및 소공 부피를 개방하여 안료를 침투시킬 경우, 안료는 막 내에서 계층화 될 수 있다. 즉, 검정색, 시안색, 심홍색 및 황색이 도포 순서에 따라 다른 깊이에서 두드러지게 나타난다는 것을 의미한다. 또한, 잉크의 좌우 확산 역시 수용성 매체로 사용되는 다공성 막에 있어서 고유하게 존재하는 문제점일 수 있다. 따라서, 제1 칼라(들)를 도포한 후 다른 착색된 잉크를 도포함으로써 그 제1 칼라(들)의 일부를 이미지 내에 차폐시킨다. 소공의 크기가 너무 작은 다공성 필름 상에 착색된 잉크를 분사할 경우, 칼라 안료는 막의 상부 상에서 여과되어 이미지 밀도를 고도화시키지만, 이러한 안료는 쉽게 번지고 결코 건조되지 않는다. 또한, 물/글리콜 담체가 흡수되기 전에 잉크로부터 나오는 과량의 유체가 집결되어 이미지 위로 흐를 수 있다.
착색된 잉크젯 잉크의 화학적 조성은 안료 입자가 잉크의 나머지 성분 중에 연속해서 분산되어야 하기 때문에 상당히 복잡하다.
염료계 잉크젯 잉크를 수용하기 위한 전형적인 소비자 용도의 매체로는 종이 또는 특수 코팅된 종이가 사용되어 왔다. 그러나, 종이의 주어진 면적에 너무 많은 양의 잉크젯 잉크가 사용되는 경우, 염료가 용해되어 있는 수성 잉크에 의해 종이가 과포화됨을 볼 수 있다.
잉크젯 잉크가 보다 상업화되어 가고, 안료계 잉크가 보다 널리 사용되면서,잉크 내 유체 제어를 다루기 위해 다른 매체들이 사용되어 왔다. 그 중 행해진 한 시도로는 잉크 내의 유체를 제어하는 흡습층과 그 흡습층 상부의 흡수층을 결합시키는 방법이 있는데, 잉크는 상기 흡수층 상에 침착될 수 있다. 안료 입자는 친수층에 잔류하게 되는 한편, 유체는 신속한 건조를 위해 친수성을 통과하여 흡습층에 도달한다.
흡수성 중합체 및 중합체 입자를 결합제와 함께 함유하는 잉크 수용성 부재가 미국 특허 제5,084,340호에 개시되어 있다.
미국 특허 제4,781,985호에서는 상부에 투명한 흡수성 코팅을 함유하는 실질적으로 투명한 수지계 지지체를 포함하는 잉크젯 투명성 필름을 개시하고 있다.
미국 특허 제102,731호에서는 비다공성 기재와, 이 기재 상에 형성된 코팅층을 사용하는 방법을 언급하고 있으며, 상기 코팅층은 카르복실기를 함유한 이오노머의 친수성 우레탄 수지 및 유기 미립자 및/또는 무기 미립자를 포함한다.
미국 특허 제4,954,395호에서는 다공성 잉크 수송층과 비다공성 잉크 보유층을 포함하는 기록 매체를 개시하고 있다.
독일 특허 제30 24 205호에서는 잉크 수용성 종이 상에 안료/결합제 혼합물을 사용하는 방법을 언급하고 있다. 안료는 백화도 및 다공도를 부가하기 위한 것이다. 안료를 다량 사용하면 필름이 높은 다공도를 갖게 된다. 이 경우 잉크 내의 염료가 재료 내부 내로 스며들기 때문에, 종이에 대해 얼룩 방지성이 부여되나 광학 밀도에는 악영향을 미친다.
일본 특허 JP61-041585호에서는 PVA/PVP의 비를 사용하여 인쇄용 재료를 제조하는 방법을 개시하고 있다. 이 방법의 단점은 내수성 및 습식 닦아 냄 특성(wet rub off property)이 불충분하다는 점이다.
일본 특허 JP61-260189호에서는 PVA/PVP의 혼합물 이외에도 양이온 전도성 수지를 함유하는 투명성 재료를 개시하고 있다. 이 재료는 내수성 및 얼룩 방지성을 갖지만, 습식 닦아 냄 특성은 불량하다.
미국 특허 제5,569,529호에서는 알데히드기를 함유하는 수용해성 화합물과 함께 PVP/PVA를 함유하는 코팅을 개시하고 있다. 또한, 이 코팅에는 폴리디알릴디메틸암모늄 클로라이드와 같은 4급 암모늄 화합물이 첨가되어 있다. 이들이 코팅되어 있는 종이의 후면 상에는 전분, PVA 또는 산화된 감자 전분과 같은 친수성 콜로이드 결합제가 코팅되어 있다. 물 속에 잠길 경우 칼라 밀도가 어느 정도 손실되지만, 초기 손실 후 약하게 문지르는 시험에 의해 칼라가 추가로 손실되는 것은 방지된다.
유럽 특허 공개 EP 0 716 931 A1호에서는 하나 이상의 위치에서 금속 이온과 배위 결합할 수 있는 염료를 사용하는 시스템을 개시하고 있다. 또한, 결합제 수지는 종이 또는 필름에서 무기 안료와 함께 사용된다. 금속 이온은 이미징 공정 전에 분사시키는 것이 바람직하고, 반응을 완료시키는데 추가 가열 공정이 필요하다. 상기 특허에서는 이러한 시스템이 내수성을 갖고 있다는 것을 청구하지 않으면서, 열 또는 광에 의해 퇴색됨이 없이 장기간 저장이 가능하다는 점을 강조하고 있다.
미국 특허 제4,419,388호에서는 이미징 공정 후에 3가 금속 원자와 함께 1가 금속 원자 또는 암모늄기를 함유하는 화합물을 분사시키는 방수성 시스템을 개시하고 있다. 청구된 이들 화합물 중 한 예로는 KAl(SO4)2·12H2O가 있다. 청구항 8에서는, 이미징 공정 전에 황산 알루미늄을 종이에 도포할 수 있으나, 잉크 중에 1가 성분이 존재해야 한다는 점을 개시하고 있다.
미국 특허 제5,537,137호에서는 열 또는 자외선을 사용하여 경화시킴으로써 내수성을 달성할 수 있는 시스템을 개시하고 있다. 본 특허의 내용에 예시된 코팅은 CaCl2로부터 유도된 Ca2+를 함유하였다. 이것은 분산된 중합체 상의 산기를 위한 반응성 화학종을 제공하기 위해 첨가된 것이다. 코팅은 이미징 공정 후 UV 또는 열에 의한 경화시까지 수용해성 상태로 유지된다.
미국 특허 제4,649,064호에서는 술포네이트 작용기를 지닌 폴리에스테르아미드를 함유하는 잉크를 가교 결합시키기 위해 젤라틴 코팅 중에 다가 금속 염을 사용하는 방법을 개시하고 있다. 잉크 수용층은 비스(비닐설포닐메틸)에테르와 가교 결합된다. 금속 염은 잉크를 도포하기 전에 젤라틴 코팅을 가교 결합시킬 수 있기 때문에, 재료는 유의하여 선택해야 한다.
또한, 미국 특허 제4,732,786호에서는 금속 염의 다가 양이온을 지닌 불용해된 친수성 중합체(젤라틴)를 사용하는 방법을 설명하면서, 이들 방법이 안료/결합제 비율이 낮은 코팅을 제조할 수 있기 때문에 얻어지는 여러 이점들을 청구하고 있다.
미국 특허 제5,429,860호에서는 다가 양이온을 함유할 수 있는 잉크/수용체 시스템을 개시하고 있다. 이 시스템은 재료를 가교 결합시키기 위해 이미지 공정 후에 UV로 활성화시킨다.
따라서, 현행 특수 잉크 젯 매체는 전색제 흡수성 성분을 사용하고, 경우에 따라서는 잉크를 매체에 결합시키는 임의의 첨가제를 사용한다. 결과적으로, 현행 매체는 고유의 수분 민감성을 가지고, 취급시 파손되기 쉬우며, 손가락에 의해 번지기 쉽다. 또한, 전색제 흡수성 성분은 보통 수용해성(또는 팽윤성) 중합체로 구성되어 있기 때문에, 인쇄 속도 및 건조 시간이 보다 느리다.
또한, 착색된 잉크 전달 시스템은, 최상의 가능한 이미지 그래픽을 제공하기 위해서는 안료 입자의 고정 위치를 제어하는 안료 제어 시스템과 연관이 있다. 예를 들면, PCT 공개 WO96/08377호에서는 적당한 지지층(테두리에 미공성 층을 포함함)이 2 층의 유체 제어 시스템, 즉 보호 침투 층과 수용체 층을 갖고 있고, 상기 양 층이 최상부에 위치한 보호 침투 층으로부터 돌출되는 2가지 상이한 유형의 돌기를 제공하는 충전제 입자를 함유하고 있는 것인 안료 제어 시스템을 개시하고 있다. 이러한 용도 있어서 전자 마이크로그래픽은, 안료 입자 "고정(nesting)"에 적당한 토포그래피를 제공하는 매끄러운 돌기와 매체 취급 등에 도움을 주는 단단한 돌기를 잉크의 안료 입자가 어떻게 만나는가를 보여 준다.
다른 잉크 수용체가 미국 특허 제5,342,688호(키친 등), 제5,389,723호(이크발 등), 제4,935,307호(이크발 등), 제5,208,092호(이크발), 제5,302,437호(이데이 등), 제5,206,071호(아더턴 등) 및 EPO 특허 공개 제0 484 016 A1호를 비롯한 다수의 특허 문헌 상에 개시되어 있다.
본 발명은 착색된 잉크가 상부에 침착되므로써 우수한 이미지를 제공하는 미공성 잉크젯 수용체에 관한 것이다.
발명의 개요
전술한 선행 기술에서 행해진 시도들 중 각각의 유체 제어 시스템 및 각각의 안료 제어 시스템은 소정의 용도에 적당하지만, 이들 선행 기술의 개시 내용 중 어떠한 것도 유입되는 잉크를 응결시키거나 응집시키기 위한 안료 제어 시스템과 다공성 기재 내로 담체 유체를 효율적으로 분배시키기 위한 유체 제어 시스템을 모두 갖고 있는 잉크 수용체가 필요하다는 점을 전혀 인식하지 못하였다.
따라서, 수용해성/팽윤성 중합체, 또는 추가 공정 처리, 또는 전술한 현행 다공성 필름의 결점 없이 신속하게 건조시킴으로써 고품질 이미지화된 그래픽을 달성시키는 다공성 막을 사용할 수 있는 신기술이 필요하다. 또한, 해당 기술 분야에서는 사용된 잉크를 기본으로 하는 미공성 매체 및 인쇄기 형상을 조정할 수 있는 성능이 필요하다.
또한, 2 개의 잉크가 제제에 있어서 정확하게 전혀 동일하지 않고, 명료한 인쇄기 형상 규격이 출현하지 않고 있다. 이러한 가변성은 판매 시장에서 사용자의 재량에 의해 잉크 젯 인쇄 시스템의 나머지 부재, 즉 사용된 수용체 매체를 조정하는 것이 필요하다.
전술한 워너 등은 지지체 층으로서 미공성 매체를 사용하는 방법을 개시하고, 동시에 워너 등은 2 개의 코팅 층을 사용하는 유체 제어 시스템을 제공한다. 해당 기술 분야에서는 수용체의 주표면 상에 코팅층을 필요로 하지 않지만, 안료 제어 시스템 및 유체 제어 시스템을 모두 제공을 하는 미공성 수용체를 필요로 한다.
본 발명의 한 실시양태는 유체 제어 시스템과, 기재 내 소공 표면과 접촉하는 안료 제어 시스템을 갖고 있는 다공성 기재를 포함하는 잉크젯 수용체 매체에 관한 것이다.
본 발명의 또다른 실시양태는 사용된 잉크 및 막에 대하여 선택된 계면 활성제 또는 계면 활성제의 배합물과 함께 무기 다가 금속 염에 의해 함침된 미공성 막을 포함하는 잉크젯 수용체에 관한 것이다.
본 발명의 또다른 실시양태는 사용된 잉크 및 막에 대하여 선택된 결합제 및 계면 활성제 또는 계면 활성제의 배합물과 함께 미공성의 불소 처리된 실리카 응집체에 의해 함침된 미공성 막을 포함하는 잉크젯 수용체에 관한 것이다.
본 발명의 또다른 실시양태는 결합제 및 계면 활성제 또는 계면 활성제의 배합물과 함께 미공성의 불소 처리된 실리카 응집체에 의해 함침된 미공성 막을 포함하는 잉크젯 수용체에 관한 것으로, 상기 계면 활성제는 탄화수소계 음이온성 계면 활성제, 실리콘계 비이온성 계면 활성제 또는 불소 탄화수소계 비이온성 계면 활성제 또는 이들의 배합물로 이루어진 군 중에서 선택된다.
신규한 수용체는, 잉크젯 인쇄기에서 이미지화될 경우, 점착성이 없고 접촉 즉시 건조되는 최고 밀도 및 최고 품질의 이미지를 제공한다.
본 발명의 또다른 실시양태는 현행 및 미래의 잉크 젯 기술에 있어서 고 품질의 그래픽 이미지를 가능한 고속력으로 제조할 수 있도록, 다공성 매체/잉크 세트를 함침시키는 방법에 관한 것이다. 흡입된 다공성 기재는, 흡수성 중합체 결합제, 또는 UV 노출 공정 또는 가열 공정과 같은 추가 공정 처리 없이 다공성 필름을 사용하여 개선된 내구성, 내수성, 번짐 방지성, 효율적인 급속한 건조 시간 및 장기간의 내구성을 제공한다. 따라서, 본 발명은 막 내부에 함침되고, 습윤 상태의 계면 활성제(들) 및 수용해성 다가 금속 염(들)을 함유한 표면 개질제를 갖는 미공성 막과, 안료 착색제를 함유한 잉크를 포함하는 매체/잉크 세트를 제공한다.
바람직한 실시양태에 있어서, 잉크 착색제는 매체 부재와 접촉시 안료를 불안정화, 응결, 응집 또는 응고시키는 안료에 결합된 분산제를 함유하는 안료 분산액이다. 담체 유체를 막 내로 흡수시킬 수 있는 막 표면에 또는 막 표면 바로 아래에 각각의 칼라로 침착시킬 경우, 유체 제어 시스템은 착색제 제어 시스템에 의해 제어되는 안료에 보호된 위치를 제공함과 동시에 상기 막으로부터 유체를 인계받을 수 있다.
또한, 바람직한 수용성 매체로는 미국 특허 제4,539,256호(시프먼)에 개시된 T.I.P.S(Thermally Induced Phase Separated) 미공성 막이 있는데, 이것은 3M으로부터 구입할 수 있다. 최적화시키기 위해서는, 가능한 최상의 이미지 품질을 보장하는 인쇄기에 의해 분배되는 잉크의 부피를 정확하게 유지시킬 수 있는 잉크 젯 인쇄기의 모델 또는 구성에 대하여 다공성 필름의 소공 크기 및 소공 부피를 조정할 수 있다. 바람직한 매체/잉크 세트 상의 코팅은 상업용 인쇄에 있어 발견되는 잉크 젯 인쇄 용도를 요구하는 특성에 특히 유용하다.
본 발명의 특징은 제한 없이 액적 부피, 매체의 다공도 및 잉크를 수용하는 매체의 수용 용량을 비롯한 잉크젯 잉크 전달의 변수와 연관이 있는 본 발명의 수용체의 특성 중 하나인 "미세한 색조"의 성능에 있다.
본 발명의 또다른 특징은 유체 제어에 골곡진 경로를 제공하고, 초기에 그리고 계속해서 잉크 전달 동안에 안료를 포획시키는 굴곡진 경로를 제공하는 복합 다공도를 사용할 수 있다는 데 있다. 굴곡진 경로를 갖는 현재의 다양한 상업용 미공성 매체는 미국 특허 제5,374,475호(왓칠리 등)의 교시 내용에 기재된 대부분의 제한점을 본 발명의 방법에 따라 완전하게 해소시킬 경우에 유용하다.
또한, 본 발명의 또다른 특징은 신속하게 건조되는 화려한 착색된 잉크젯 잉크를 매우 급속하게 인쇄하는데 본 발명을 이용할 수 있다는 데 있다.
또다른 특징은 비용면에서 경쟁력이 있고, 착색된 잉크로 작업하며, 고해상력을 갖고, 높은 칼라 밀도를 가지며, 광범위한 칼라 전영역을 갖고, 내수성을 가지며, 얼룩 방지성을 갖고, 신속한 유체 흡수(효율적인 신속한 건조)에 다공성 막의 모세관 작용을 이용하며, 띠 형성 또는 유착 현상을 나타내지 않고, 인쇄 공정 전후 취급시 지문을 나타내지 않으며, 경시 변화에도 황색을 나타내지 않고 보다 밝은 백색을 나타내고, 온도 및 습도 변동에도 안정하며, 오버라미네이트에 상관 없이 실외에서 매우 우수한 내구성을 갖고, 장기간의 저장 수명을 가지며, 후방 조명을 사용할 경우에도 우수한 특성을 나타내는 잉크젯 인쇄의 많은 목적들을 총족시키는 데 있다.
본 발명의 한 이점은 톱코트가 없는 미공성 수용체를 용이하게 제조하는 방법에 있다.
본 발명의 또다른 이점은 미국 특허 제5,374,475호(왓칠리 등)에 반드시 따르는 다공성 기재의 열 붕괴 없이 반사 시각 또는 후방 조명 시각에 우수한 이미지 연출을 부여한다는데 있다.
본 발명의 또다른 이점은 코팅 공정 동안 함침된 염 또는 다공성 실리카/계면 활성제 시스템의 매우 신속한 건조에 있다.
안정화제, 자외선 흡수제, 항산화제, 곰팡이 억제제, 매염제, 결합제, 또는 중합체와 같은 임의의 첨가제는 이들이 안료 제어 시스템 또는 유체 제어 시스템을 방해하지 않는 한 본 발명의 수용체 내로 도입시킬 수 있다.
임의의 추가 층은 이미징 공정을 위해 지시된 주요 표면, 예를 들면 이미지 그래픽을 보호하는 오버라미네이트 및 투명한 코팅 상에 존재할 수 있다. 대안으로, 임의의 추가 층은 영구적으로 또는 일시적으로 적층 구조를 위한 보다 강한 층 또는 장치 표면에 이미지 그래픽을 부착시키기 위한 접착제 층과 같이 주요 표면과 서로 대향하는 이미징 표면 상에 존재할 수 있다. 박리 라이너는 이미지징 공정 및 저장 동안에 접착제 층을 보호하기 위해 사용할 수 있다.
다른 특징 및 이점은 이하 본 발명의 실시양태에서 확인할 수 있다.
본 발명의 실시양태
미공성 기재
본 발명에 유용한 다공성 기재는 대칭성 막, 비대칭성 막, 및 표피 막으로도 알져진 다공성 필름을 포함한다. 대칭성 막은 소공의 크기가 대략 동일한 서로 대향하는 주요 표면 상에 다공도를 갖는다. 비대칭성 막은 소공의 크기가 동일하지 않은 서로 대향하는 주요 표면 상에 다공도를 갖는다. 표피 막은 하나의 주요 표면 상에 상당한 다공도를 갖고 있지만, 서로 대향하는 나머지 주요 표면 상에 다공도를 반드시 갖는 것은 아니다.
시판 중인 미공성 막의 예로는 젤먼 사이언스(미시간주 앤 아보 소재)의 제품인 나일론 막 및 폴리설폰 막, 아모코 코오포레이션(일리노이주 시카고 소재)의 제품인 폴리올레핀 막, 및 3M 제품들인 폴리올레핀 막, 나일론 막 또는 에틸렌 비닐 알콜 막을 들 수 있는데, 이에 국한되는 것은 아니다.
각각의 칼라에 대한 액적 크기 당 100∼140 피코리터와 1 인치 당 300 ×300 액적으로 인쇄기 상에 인쇄하기 적당한 미공성 막은 두께 또는 캘리퍼의 범위가 약 75㎛ 내지 약 200 ㎛, 바람직하게는 약 100 ㎛ 내지 약 175 ㎛이다. 4 가지 인쇄 칼라를 각각 나타내는 수와 같은 4 가지 안료 액적은 잉크 젯 인쇄에서 사용할 수 있는 무수한 칼라 중 하나를 생성시키기 위하여 잉크 젯 수용체 매체의 단일 점 상에 착지되는 것이 잉크 젯 인쇄의 실제 속성에 속한다.
미공성 막은, ASTM-D-792-66에 따라 측정되는 비중 측정법에 의해 막의 용적 밀도(g/cm3)를 측정하고, 그 값을 100 ×[1-측정된 밀도/중합체 밀도] = 다공도로 표시되는 수학식으로 치환시킴으로써 산정된 범위가 20 내지 약 95, 바람직하게는 약 30 내지 약 50인 다공도 값을 가질 수 있다.
대안으로, 막은 주어진 잉크젯 인쇄기로부터 분배되는 예상 잉크 부피의 약 80% 내지 100%의 범위에 해당하는 소공 부피를 가질 수 있다.
버블점은, ASTM F-316에 따라 측정되는 바와 같이, 전반적으로 균일한 다공도를 갖는 대칭성 막에 있어서 효율적인 가장 큰 소공 크기의 측정값으로서, 약 0.20 ㎛ 내지 약 2.0 ㎛, 바람직하게는 0.40 ㎛ 내지 약 0.80 ㎛일 수 있다.
안료 제어 시스템 및 유체 제어 시스템으로 처리하기 전 다공성 기재의 표면 에너지는, 폴리머 핸드북(제3판, 제이 브랜드럽 및 이 에이치 임머거트 저, 1989)에 정의된 바와 같이, 20 dyne/cm 내지 70 dyne/cm일 수 있다.
미공성 막은 무제한의 길이를 가질 수 있으며, 용이하게 취급할 수 있는 로울의 크기에 따라 달라진다. 보통, 상업용 인쇄기 내로 공급하기 위한 미공성 막의 상업용 분량은 길이가 10 미터 이상, 바람직하게는 20 미터 이상인 로울일 수 있다.
잉크젯 매체가 와이드 포맷의 잉크젯 인쇄기에 보다 유용해짐에 따라, 미공성 막의 나비는 이미징 공정 생산성 및 편리한 그래픽 장치의 전망에 있어서 점차 중요해지고 있다. 막은 범위가 약 0.25 미터 내지 약 2 미터, 바람직하게는 약 0.60 미터 내지 약 1.2 미터인 나비를 가질 수 있다.
본 발명에 있어서 특히 바람직한 미공성 막으로는, 140 피코리터/액적 ×4 가지 칼라 ×300 ×300 액적/1 인치로 인쇄할 경우, 미국 특허 제4,539,256호(시프먼 등), 제4,726,989호(므로진스키) 및 보다 구체적으로 제5,120,594호(므로진스키)의 개시 내용에 따른 열 유도 상 분리 방법을 이용하여 제조한 폴리프로필렌 막이 있다. 이러한 막은 다음과 같은 특성을 갖는다.
버블점 - 0.65 ㎛
굴레이 50 cc 20 초
다공도(% 공극) 45%
습식 상태의 표면 에너지(처리 전) 30 dyne/cm2
캘리퍼 0.178 mm(7 mil)
유체 제어 시스템
미공성 막의 다공도, 공기 흐름에 대한 굴레이 저항, 소공 부피, 표면 에너지 및 캘리퍼는 이미지 그래픽에 적당한 유체 제어 시스템을 제공하도록 선택할 수 있다. 그러므로, 이미징 공정에 선택되는 착색된 잉크에 따라, 잉크의 유형은 침착된 이미지 그래픽의 유체를 막의 소공 부피 내로 흡수시키기에 가장 적당한 다공성 표면의 유형을 결정할 수 있다. 경우에 따라, 다공성 표면의 화학적 및 물리적 특성은 잉크 유체의 제어에 도움을 주는 계면 활성제 또는 친수성 중합체의 도움이 필요하다.
그러므로, 다양한 계면 활성제 또는 중합체는 착색된 잉크젯 잉크의 특정 유체 성분에 매우 적합한 표면을 제공하기 위해서 선택할 수 있다. 계면 활성제는 양이온성 계면 활성제, 음이온성 계면 활성제, 비이온성 계면 활성제 또는 양쪽성 계면활성제일 수 있다. 각 유형의 많은 계면 활성제가 당업자들에게 많이 사용되고 있다. 따라서, 상기 기재를 친수성으로 만드는데 임의의 계면 활성제 또는 계면 활성제들의 배합물, 또는 중합체(들)를 사용할 수 있다.
이들 계면 활성제는 막의 다공성 표면 내로 흡입될 수 있다. 다양한 유형의 계면 활성제가 코팅 현상된 시스템에 사용되고 있다. 이러한 계면 활성제로는 계면 활성제가 양이온성 계면 활성제 또는 음이온성 계면 활성제일 수 있는 불소 화합물계, 실리콘계 및 탄화수소계를 들 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 또한, 비이온성 계면 활성제는 그 자체로 또는 또다른 음이온성 계면 활성제와의 배합물로 유기 용매 중에 또는 물과 유기 용매의 혼합물 중에 사용할 수 있으며, 상기 유기 용매는 알콜, 아미드, 케톤 등으로 이루어진 군 중에서 선택된다.
다양한 유형의 비이온성 계면 활성제로는 해당 기술 분야에 공지되어 있는, 듀퐁 제품의 Zonyl 불소 탄화수소(예, Zonyl FSO), 3M 제품의 FC-170 또는 171 계면 활성제, 바스프 제품의 에틸렌 글리콜 베이스에 대한 산화에틸렌 및 산화프로필렌의 블록 공중합체(Pluronic) , ICI 제품의 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르(Tween), 롬 앤드 해스 제품의 옥틸페녹시 폴리에톡시 에탄올(Triton X 시리즈), 에어 프로덕츠 케미칼스 인코오포레이티드 제품의 테트라메틸 데시안디올(Surfynol), 및 유니온 카바이드 제품의 Silwet L-7614 및 L-7607 실리콘 계면 활성제 등을 사용할 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
또한, 다양한 유형의 탄화수소계 음이온성 계면 활성제로는 디옥틸설포숙시네이트-Na-염 또는 디알킬설포숙시네이트-Na-염과 같은 어메리카 시안아미드 제품의 계면 활성제(Arerosol OT)를 사용할 수도 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
또한, 다양한 유형의 양이온 계면 활성제로는 벤즈알코늄 클로라이드, 전형적인 4급 암모늄 염을 사용할 수도 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
안료 제어 시스템
미공성 재료는 물질을 다공성 기재의 소공 부피 내로 첨가하는 것을 기본으로 하는 안료 제어 시스템을 갖는다.
안료 제어 시스템에 대한 2 가지 실시양태, 즉 실리카 응집체 및 다가 금속 염이 개시되어 있다. 이점으로서 당업자에 의해 사용될 수 있는 2 가지 및 여러 가지 특성상 장점이 있다.
이들 양 실시양태는 신속한 건조, 높은 칼라 밀도, 얼룩 방지성(실리카 응집체가 수용체 매체의 노출된 표면 아래에 존재하는 경우)이 있는 높은 해상력의 이미지를 제공한다.
실리카 응집체 실시양태는 염료계 잉크 및 안료계 잉크의 경우에 모두 잘 작용하는 반면, 금속 염 실시양태는 안료계 잉크에 보다 양호하게 작용한다.
실리카 응집체는 흡입 용액을 제조하는 공정에 또는 이미징 공정 후에 모두 물에 용해되지 않는다. 금속 염은 흡입 용액을 제조하는 공정에 또는 이미징 공정 후에 모두 물에 용해되지만, 잉크 중에서 안료 입자를 에워 싸는 분산 보조제와 착물을 형성하는 공정 후에 용해되지 않는다.
실리카 응집체는 다공성 수용체 매체 내부에 포획된 입자로 이루어져 있는데 반해, 금속 염은 다공성 수용체 매체의 내부 표면 상의 코팅으로 이루어져 있다.
실리카 응집체는 안료 입자를 에워 싸는 분산제와 상호 작용하여 착색제를 응집체와 함께 잔류시키는 것인 소공 내부를 통과하여 지나가는 잉크의 화학적 포획 물질, 즉 작용화된 실리카로서 작용하는 것으로 알려져 있으며, 이로써 소공 내에 미립자를 주성분으로 하는 안료 제어의 화학적 수단을 제공한다. 금속 염은 잉크 중에서 안료 입자를 에워 싸고 있는 분산제를 급속하게 불안정화시키는 시약으로서 작용하는 것으로 알려져 있으며, 이로써 안료 입자는 나머지 잉크 유체가 수용체 매체의 표면을 따라, 그리고 소공을 통과하여 계속 유동함에 따라 응고되거나 또는 응결된다. 그러므로, 다가 금속 염은 소공의 표면에 따라 안료 제어의 화학적 수단을 제공한다.
상기 실리카 응집체는 매체로부터 물리적 제거를 최소화시키기 위해 다공성 수용체 매체 내로 침투시키는 것이 필요하다. 상기 금속 염은 수ㄴ용체 매체의 표면을 코팅시키고, 일단 건조되면 물리적 제거에 저항성을 갖는다.
다양한 안료 제어 시스템의 품질을 높일 수 있는 한 가지 방식은, 상당량의 표적화된 잉크를 안료 제어 시스템의 용액 내로 배치하는 것이다. 안료 제어로서 작용하는 비미립자 화학 물질은 잉크로부터 안료 입자를 응결시켜 분리시킴으로써 외관상 실험적 액체를 2 개의 층으로 급속하게 분리시키는 반면, 안료 제어로서 작용하는 미립자 화학 물질은 실험적 액체를 2개의 층으로 급속하게 분리시키지 못한다.
2 가지 실시양태를 이하에서 보다 상세하게 설명하긴 하지만, 또한 당업자들은 다른 조성물을 사용하여 본 발명의 영역에 벗어남이 없이 안료 제어의 기본적인 물리적 수단 및 화학적 수단을 제공할 수 있다.
실리카 응집체
본 발명에 사용되는 안료 제어 시스템의 제1 실시태양으로는 미공성 재료의 소공 부피의 하나 이상의 중요한 부분을 충전시키는 불소 처리된 실리카 응집체가 있다. 실라카 응집체는 친수성이고, 착색된 잉크 내에 분산되어 있는 안료 입자와 감응한다.
불소 처리된 실리카 입자의 제조는 하기 반응식 1에 따른다.
실리카 입자의 크기는 약 0.1 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 바람직하게는 약 1 ㎛ 내지 약 10 ㎛일 수 있다.
실라카 입자의 양은 약 2 중량% 내지 약 20 중량%, 바람직하게는 약 3 중량% 내지 약 10 중량%일 수 있다.
실리카 입자를 미공성 막의 소공 부피 내로 함침시키는 공정은 입자가 지나치게 크지 않게 하는 것이 필요하고, 전술한 바 대로 조작해야 한다.
전술한 작용화된 실리카 입자의 한가지 이점은 기재의 소공을 통과하여 지나가는 잉크 내 안료 입자의 물리적 상호 작용에 도움을 줄 수 있는 그 마이크로 다공도에 있다. 이 작용화된 실리카 입자의 보다 중요한 이점은 안료 입자를 에워 싸고 있는 분산제와 상호 작용하기 위한 그 작용화된 표면에 있다.
다가 금속 염
안료 제어 시스템의 제2 실시양태로는 안료 입자를 수용체의 다공성 표면 상으로 수용시키는 것을 제어하는 무기 다가 금속 염(들)이 있다.
본 발명에 유용한 무기 다가 금속 염의 예로는 주기율표에서 II족 이상의 금속 양이온, 예를 들면 Ca, Mg, Ti, Zr, Fe, Cu, Zn, Ta, Al, Ga, Sn과 함께 카운터 이온, 예를 들면 황산염, 질산염, 아세트산염, 프로피온산염 등을 들 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
다가 금속 염의 다른 예는 수 중에서 염의 용해성에 대한 용해도 규칙의 조건에 따라 달라지고, 그 조건 내에서 작용한다(General Chemistry Principles and Structure, 제5판, p.132). 이러한 용해도 규칙은 단계적 분류를 갖는데, 이것은 한 규칙과 상충할 경우, 선행 단계의 규칙이 우선한다는 것을 의미한다. 예를 들면, 규칙 8은 모든 탄산염(CO3 -2)이 물에 용해되지 않는다는 것을 설명한 것이다. 이 규칙의 예외는 알칼리 금속의 모든 염과 암모늄 이온(NH4 +)의 모든 염이 용해된다는 것을 나타내는 규칙 1과 규칙 2를 따를 경우에 발견된다. 이러한 규칙들을 이용한다는 것은, 암모늄 염 및 알칼리 금속 염이 다공성 막 내에 흡입될 경우 접촉되는 잉크를 응결시키지 못한다는 것을 의미한다. 그러므로, 탄산염 이온에 의해 형성되는 염은 다른 카운터 이온과 같이 유용하지 못하다. 또다른 예로서, NaCl은 주기율의 1A족에서 발견되는 +1 양이온(나트륨)만을 함유하기 때문에, 잉크를 응결시키지 못한다. 염, CaCl2은 IIA족에서 발견되는 +2 양이온(칼슘)을 함유하기 때문에, 잉크를 응결시킨다.
바람직한 염의 구체적인 예로는 황산 알루미늄, 질산 알루미늄, 질산 갈륨, 황산 철, 황산 크롬, 프로피온산 칼슘, 황산 아연, 아세트산 아연, 염화아연, 염화칼슘, 브롬화칼슘, 황산 마그네슘, 염화마그네슘, 및 이들의 배합물을 들 수 있다. 이들 화합물은 전형적으로 시판되고 있는 것들로서, 수화된 형태로 사용할 수 있다. 가능한 다양한 염 중, 본 발명에서는 황산 알루미늄이 바람직하다.
본 발명의 다공성 기재 내에 흡입되는 코팅 용액에 사용될 수 있는 염의 양은 약 0.5 중량% 내지 약 50.0 중량%, 바람직하게는 약 1.0 중량% 내지 약 10.0 중량%일 수 있다.
임의의 첨가제
안정화제
임의로, 열 또는 자외선 안정화제는 본 발명의 수용체에 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 예로는 시바 게이 제품의 Tinubin 123 또는 622LD, 또는 Chimassorb 944(입체 장애된 아민 광 안정화제)와 바스프 제품의 Uvinul 3008을 들 수 있는데, 이에 국한되는 것은 아니다. 이러한 안정화제는 막 내로 함침시키고자 하는 코팅 용액 내에 약 0.20 중량% 내지 약 20.0 중량%, 바람직하게는 약 1.0 중량% 내지 약 10.0 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
흡수제
임의로, 자외선 흡수제는 본 발명의 수용체에 사용할 수 있다. 이러한 흡수제의 예로는 시바 게이 제품의 Tinuvin II 30 또는 326, 바스프 제품의 Tjvinul 40501 1, 및 산도즈 케미시 코오포레이션 제품의 Sanduvor VSU 또는 3035를 들 수 있는데, 이에 국한되는 것은 아니다. 이러한 흡수제는 코팅 조성물 내에 존재할 수 있으며, 그 양은 약 0.20 중량% 내지 약 20.0 중량%일 수 있다. 흡수제는 약 1.0 중량% 내지 약 10.0 중량%의 양으로 존재하는 것이 바람직하다.
항산화제
임의로, 항산화제는 본 발명의 수용체에 사용할 수 있다. 이러한 항산화제의 예로는 시바 게이 제품의 Iganox 1010 또는 1076, 바스프 제품의 Uvinul 2003 AD, 및 유니로얄 케미컬스 제품의 들 수 있는데, 이에 국한되는 것은 아니다. 이러한 항산화제는 코팅 조성물 내에 존재할 수 있으며, 그 양은 약 0.20 중량% 내지 약 20.0 중량%일 수 있다. 항산화제는 약 0.40중량% 내지 약 10.0 중량%의 양으로 존재하는 것이 바람직하다.
임의의 추가 층
본 발명의 수용체가 서로 대향하는 2개의 주표면을 갖고 있어서 양 표면 상에 잉크를 수용하는데 사용할 수 있지만, 보다 바람직하긴 하나 임의적으로 주표면 중 하나는 벽, 바닥, 빌딩의 천장, 트럭의 측면부, 광고 게시판, 또는 우수한 품질의 이미지 그래픽이 교육, 오락 또는 정보를 위해 전시될 수 있는 또다른 임의의 장소와 같은 지지 표면에 마무리된 이미지 그래픽을 부착시킬 목적으로 정교하게 처리할 수 있다.
3M은 다양한 이미지 그래픽 수용체 매체를 공급하고, 이미징 공정을 목적으로 한 서로 대향하는 주표면 상에 사용될 수 있는 일련의 압감성 접착제 제제를 개발하였다. 이들 접착제 중에는 미국 특허 제5,141,790호(칼호운 등), 제5,229,207호(파게트 등), 제5,296,277호(윌슨 등), 제5,362,516호(윌슨 등), EPO 특허 공개 EP 0 570 515 B1호(스틸먼 등), 및 PCT 공개 WO 97/31076호와 WO 97/31077호에 개시된 것들이 있다.
이들 접착제 표면 중 임의의 하나는 렉삼 릴리이즈(미국 일리노이주의 오크브룩 소재)에서 시판하고 있는 것들과 같은 박리 또는 저장 라이너에 의해 보호할 수 있다.
접착제의 대안으로, 기계적 패스너는 본 발명 수용체의 서로 대향하는 주표면에 몇 가지 공지된 방식으로 적층되는 경우에 사용할 수 있다. 기계적 패스너의 예로는 훅과 루프, Velcro(상품명), Scotchmate(상품명) 및 Dual Lock(상품명) 고정 시스템을 들 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
이미징 주표면이 이미징 공정 전에 덮여있지 않지만, 이미징 공정 후 본 발명은 수용체 상에 존재하는 이미지의 이미지 품질을 보호하고 강화시키기 위해 이미지화된 주표면에 도포되는 임의의 층으로부터 이익을 얻을 수 있다. 임의의 층의 예로는 3M의 커머셜 그래픽스 디비젼에서 시판 중인 오버라미네이트 및 보호 투명 코팅과 미국 특허 제5,681,660호(불 등)에 개시된 것들을 들 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 당업자에게 공지된 다른 제품도 사용할 수 있다.
본 발명의 제조 방법
바람직한 방식으로 본 발명은 먼저 전술한 시프먼 등 또는 므로진스킨의 특허에 개시된 TIPS 기법을 이용하여 미공성 기재를 제조하고, 이어서 필요한 경우 계면 활성제와 다가 금속 염 또는 실리카 응집체 등의 안료 제어 시스템을 함침시킴으로써 제조한다. 수용체를 제조한 후에는, 시판 중인 인쇄기에서 구현되는 통상적인 열 잉크 젯 이미징 기법을 이용하여 이미지화시킬 수 있다.
이미징 공정 후 임의의 단계는 미국 특허 제5,443,727호(개그논)의 교시 내용에 따라 이미지화된 매체를 융합시키는 단계 또는 나머지 소공 부피를 본 발명의 이미지화된 수용체의 굴절율과 유사한 귤절율을 갖고 있는 임의의 물질로 재충전시키는 단계를 포함한다. 이러한 재충전용 물질의 예로는 왁스, 글리콜, 오일, 알키드, 우레탄, 아크릴 등을 들 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 보다 큰 구조적 보전성을 위해서는 당업자에게 공지된 기법을 이용하여 이들 재충전용 물질을 가교 결합시킬 수 있는 것이 바람직하다.
염 또는 실리카를 함침시키는 공정은 다음과 방식 중에 임의의 하나를 선택함으로써 달성할 수 있다.
실리카 응집체는, 환류 응축기 및 기계 교반기를 구비하고 있는 3목 플라스크 내에서 콜로이드성 실리카 졸(평균 입자 크기 = ∼ 4 nm)을 이소프로필아민 또는 퀴누클리딘과 실온 하에 교반하면서 반응시키고, 이어서 이 혼합물에 실온 하에 교반하면서 희석된 플루오르화수소산을 적가하므로써 제조할 수 있다. 산을 모두 첨가한 후, 시스템은 1 일 이상 동안 적당한 기계적 교반 하에 물을 강력하게 환류시킴으로써 가열할 수 있다. 이러한 기간이 경과한 후에는 불투명한 콜로이드성 분산액이 형성되는데, 이것을 계면 활성제 또는 결합제와 배합할 수 있다. 분산액을 함침시키는 단계는 슬롯 페드 나이프, 회전그라뷰 장치, 패딩 조작법, 침지법, 분사법 등과 같은 통상적인 코팅 기법에 의해 다공성 기재에서 수행할 수 있다.
금속 염의 실시양태의 경우, 염/계면 활성제(들)는 탈이온수 및 알콜의 혼합물 중에 용해시키기나 또는 혼합시킨다. 이 용액을 함침시키거나 흡입시키는 공정은 슬롯 페드 나이프, 회전 그라뷰 장치, 패딩 조작법, 침지법, 분사법 등과 같은 통상적인 코팅 기법에 의해 수행한다. 코팅 조성물은 표면 상에 상당한 양을 남기는 일이 없이 기재의 소공에 충전되는 것이 바람직하다. 고함량의 고형분이 지니치게 많은 코팅은 물/알콜이 증발함에 따라 소공을 막히게 할 수 있고, 또한 잉크젯 인쇄 공정 동안 번짐성 및 느린 건조 시간을 야기시킨다.
임의의 첨가제는 안료 제어 시스템의 함침 공정 전, 함침 공정 동안 또는 함침 공정 후에 첨가할 수 있다.
주된 수용체를 제조하기 전 또는 후, 임의의 접착제 또는 기계적 패스너 적층체는 상업적으로 허용 가능한 코팅 기법 또는 압출 성형 기법을 사용하여 부가할 수 있다.
본 발명의 유용성
잉크
인쇄 산업에서는 예전부터 염료계 잉크를 사용해오고 있었지만, 안료계 잉크가 최근에야 비로소 유행되고 있다. 안료 착색제를 사용하는 것은 실외 용도에 있어서 내구성 및 자외선 안정성 때문에 염료 착색제보다 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 언급되는 잉크는 용매계 잉크가 아니라 수계 잉크에 관한 것이다. 수계 잉크는 다른 이유들 중에서도, 특히 환경 및 건강의 이유로 하여 인쇄 산업에 있어서 현재 바람직하게 사용되고 있는 것이다.
3M은 열 잉크젯 인쇄기에 우수한 다수의 착색된 잉크젯 잉크를 생산하고 있다. 이들 제품 중에서도, 특히 바람직한 것으로는 시리즈 8551, 8552, 8553 및 8554의 착색된 잉크젯 잉크가 있다. 4가지 주요 칼라, 즉 시안색, 심홍색, 황색 및 검정색을 사용하는 것은 디지털 이미지에서 256 가지 칼라 이상 만큼 수 많은 칼라를 형성시킨다. 또한, 착색된 잉크젯 잉크 및 이들 잉크를 위한 부재는 휴렛 팩커드, 듀퐁, 및 이미징 및 표지 산업에 기여하는 수 많은 상업적 무역을 점할 수 있는 다수의 다른 회사를 비롯하여 기타 회사에 의해 생산된다.
이미지 그래픽
본 발명의 수용체는 고도의 유체 흡수성 잉크젯 매체이다. 다공성 수용체는 그 고유한 광 산란 성능 때문에 불투명하다. 투명한 배킹 지지체를 사용할 경우, 수용체는 반사 용도 또는 후방 조명 용도에 사용할 수 있다.
본 발명의 수용체 재료가 높은 액적 부피를 지닌 엔캐드 노바젯의 와이드 포맷의 인쇄기에서 이미지화될 경우, 상기 수용체 재료는 접촉 즉시 또는 임의의 다른 건조 시험시에서도 즉시 건조되는 높은 칼라 밀도의 우수한 품질을 갖고 있는 이미지를 형성시킨다. 요약컨대, 특정한 이론에 의해 한정하는 것은 아니지만, 소공 내로 함침된 염의 존재는 다공성 수용체의 표면 바로 아래에서 안료 입자를 즉각적으로 포획하는 것을 제공하고, 잉크 내의 현탁액/분산액으로부터 안료 입자를 불안정화, 응결, 응집 또는 응고시킴으로써 안료 입자가 도달하는 깊이를 조정한다.
해당 기술 분야에 있어서 또다른 실시양태 및 이들의 예상치 못한 이점은 이하 실시예에 설명된다.
다른 특별한 언급이 없는 한, 모든 실시예에서는 다음과 같은 특징, 즉 175 ㎛의 두께, 0.65 ㎛의 소공 크기, 2.54 cm2를 통과하여 50 cc가 관통하는데 걸리는 시간이 20초로 측정되는 공기 흐름에 대한 굴레이 저항성, 및 40∼42%의 다공도를 지닌, 미국 특허 제5,120,594호의 개시 내용에 따라 제조된 오일 함유 미공성 폴리프로필렌 필름을 사용하였다. 이 다공성 필름은, EPO 특허 공개 EP 0 570 515 B1호(스틸먼 등)에 개시된 3M 제품의 접착제(수계 압감성 접착제 50 부와 접착성 미소구 43.5 부를 함유함)를 사용하여 125 ㎛ 두께의 종이 라이너에 부착시켜서 3M 제품의 착색된 잉크로 충전된 140 피코리터/액적 HP 51626 카트리지를 구비한 엔캐드 노바 젯 III 인쇄기에 원할하게 통과하여 지나갈 수 있도록 하였다.
먼저 본 발명의 수용체 매체를 설명하고 있는 4개의 실시예에서는 안료/유체 제어 용액을 도포하기 전에 자외선 및 열 안정화 코팅 용액으로 함침시켰다. 양 용액은 다공성 필름 상에 충분하게 코팅하고, # 4 마이어 로드를 사용하여 닦아 내었다. 필름은 주위 조건에서 건조시켰다. 또한, 안정화 용액은 수용체 코팅 공정 후에 도포할 수도 있다.
자외선 및 열 안정화제 조성물은 다음과 같은 조성으로 이루어져 있다.
Tinuvin-1130 2%
Tinuvin-123 3.5%
Igranox-1010 0.4%
아세톤 1%
에탄올 93.1%
실시예 1
본 실시예에서는 단일의 다가 금속 염, 및 비이온성 불소 화합물계 계면 활성제와 음이온성 탄화수소계 계면 활성제의 혼합물로 이루어진 수용체 조성물을 마이어 로드 #4에 의해 오일 함유 PP 다공성 필름 상에 충분하게 코팅하였다. 필름은 주위 조건에서 공기 중에 건조시켰다. 인쇄 후, 수용체는 접촉 즉시 건조되었고, 우수한 이미지 품질을 나타내었다. 칼라 밀도 측정값은 표 1에 기재하였다. 이들 측정값은 다음과 같은 조건, 즉 조명 D65, 관측각 20, 밀도 기준 DIN, 화이트 베이스 Abs, 및 필터 무 사용 조건에서 설정된 반사율 모드로 그렉태그 SPM-50 열량계를 사용하여 얻은 것들이었다.
수용체 조성물 I
황산 알루미늄 5.0 중량%
Zonyl-FSO 1.0 중량%
(불소 화합물계 계면 활성제, 듀퐁 제품)
디옥틸설포숙시네이트-Na-염 1.0 중량%
(탄화수소계 계면 활성제, 시안아미드 제품)
이소프로필 알콜 15 중량%
에틸 알콜 10 중량%
탈이온수 68 중량%
실시예 2
본 실시예에서는 단일 다가 금속 염, 및 비이온성 불소 화합물계 계면 활성제와 음이온성 탄화수소계 계면 활성제의 혼합물로 이루어진 조성물을 마이어 로드 #4에 의해 오일 함유 PP 다공성 필름 상에 충분하게 코팅하였다. 필름은 주위 조건에서 공기 중에 건조시켰다. 인쇄 후, 수용체는 접촉 즉시 건조되었고, 우수한 이미지 품질을 나타내었다. 칼라 밀도는 표 1에 기재하였다.
조성물 II
황산 알루미늄 5.0 중량%
FC-170C 1.0 중량%
(불소 화합물계 계면 활성제, 3M 제품)
디옥틸설포숙시네이트-Na-염 1.0 중량%
이소프로필 알콜 15 중량%
에틸 알콜 10 중량%
탈이온수 68 중량%
실시예 3
본 실시예에서는 단일 다가 금속 염, 및 비이온성 실리콘계 계면 활성제(예, Silwet L-7687 화합물)와 음이온성 탄화수소계 계면 활성제의 혼합물로 이루어진 조성물을 마이어 로드 #4에 의해 오일 함유 PP 다공성 필름 상에 충분하게 코팅하였다. 필름은 주위 조건에서 공기 중에 건조시켰다. 인쇄 후, 수용체는 접촉 즉시 건조되었고, 우수한 이미지 품질를 나타내었다. 칼라 밀도 측정값은 표 1이 나타내었다.
조성물 III
황산 알루미늄 5.0 중량%
SilwetL-7607 1.0 중량%
(실리콘계 계면 활성제, 유니온 카바이드 제품)
디옥틸설포숙시네이트-Na-염 1.0 중량%
(탄화수소계 계면 활성제, 시안아미드 제품)
이소프로필 알콜 15 중량%
에틸 알콜 10 중량%
탈이온수 68 중량%
실시예 4
본 실시예에서는 2원 금속 염, 및 불소 화합물계 계면 활성제와 탄화수소계 계면 활성제의 혼합물로 이루어진 조성물을 마이어 로드 #4에 의해 오일 함유 PP 다공성 필름 상에 충분하게 코팅하였다. 필름은 주위 조건에서 공기 중에 건조시켰다. 인쇄 후, 수용체는 접촉 즉시 건조되었고, 우수한 이미지 품질를 나타내었다. 칼라 밀도 측정값은 표 1이 나타내었다.
조성물 IV
황산 칼륨-알루미늄 1.66 중량%
황산 암모늄-알루미늄 1.67 중량%
황산 철-알루미늄 1.67 중량%
Zonyl-FSO 1.0 중량%
(불소 화합물계 계면 활성제)
디옥틸설포숙시네이트-Na-염 1.0 중량%
(탄화수소계 계면 활성제, 시안아미드 제품)
이소프로필 알콜 25 중량%
탈이온수 68 중량%
칼라 밀도 측정값
조성물 칼라 밀도
검정색 시안색 심홍색 황색 적색 녹색 청색
II(비적층) 1.26 1.24 1.11 1.14 1.16 1.22 1.21
II(적층) 1.75 1.48 1.32 1.41 1.43 1.50 1.47
III(비적층) 1.24 1.23 1.13 1.12 1.16 1.23 1.20
III(적층) 1.73 1.49 1.36 1.40 1.46 1.53 1.51
IV(비적층) 1,22 1.22 1.11 1.16 1.16 1.22 1.22
IV(적층) 1.70 1.46 1.33 1.42 1.43 1.54 1.51
V(비적층) 1.24 1.20 1.01 1.17 1.10 1.20 1.18
V(적층) 1.55 1.45 1.15 1.41 1.30 1.46 1.35
실시예 5
본 실시예에서는 단일 다가 금속 염, 및 비이온성 탄화수소계 계면 활성제와 음이온성 탄화수소계 계면 활성제의 혼합물로 이루어진 수용체 조성물을 마이어 로드 #4에 의해 다공성 필름 상에 충분하게 코팅하였다. 이 필름은 주위 조건에서 공기 중에 건조시켰다. 인쇄 후, 수용체는 접촉 즉시 건조되었고, 우수한 이미지 품질를 나타내었다.
조성물 V
디옥틸설포숙시네이트-Na-염 2.0 중량%
Pluronic 25R4 2.0 중량%
황산 알루미늄 7.5 중량%
에틸 알콜 25 중량%
탈이온수 ∼63.5 중량%
비교예 A
본 실시예는 다가 금속 염을 함유하지 않고 단지 음이온성 탄화수소계 계면 활성제만을 함유한 코팅 용액에 관한 것이다. 이 용액 조성물은 디옥틸설포숙시네이트-Na-염 7 중량%, 물 46.5 중량% 및 에탄올 46.5 중량%로 이루어져 있다. 이 조성물은 #4 마이어 로드를 사용하여 오일 함유 다공성 필름 상에 충분하게 코팅시키고, 주위 조건에서 공기 중에 건조시켰다. 인쇄 후, 수용체는 접촉 즉시 건조되었지만, 반사된 광학 밀도의 모든 측정값이 불량하였다.
적색 칼라 바(bar)는 그 크기상 100% 건조된 심홍색과 100% 건조된 황색의 혼합물로 이루어져 있다. 비교예 A로부터 얻은 각각의 칼라를 바라볼 경우, 100% 건조된 심홍색은 반사된 광학 밀도 측정값이 0.86이고, 100% 건조된 황색은 반사된 광학 밀도 측정값이 0.92이었다. 그러나, 적색 칼라 내에서 심홍색 성분의 광학 밀도는 0.59인 반면, 황색 성분의 광학 밀도는 약간 증가하였다. 심홍색 착색제는 필름 내에서 황색 착색제의 아래에 존재하여 시각적으로 포획되었다. 이러한 시각상 효과는 적색일 것이라고 예상한 제거된 황색 오렌지 칼라에 기인하였다.
이들 결과는 실시예5와 비교하였다. 본 발명을 사용한 경우, 측정된 모든 칼라의 광학 밀도는, 안료가 서로 보다 근접하고, 필름의 표면에 더욱 근접하기 때문에, 보다 컸다. 또다른 측정 가능한 결과에 따르면, 적색 내에서 심홍색 성분은 약각 증가한 반면, 황색 성분은 약간 감소하였다. 이것은 다공성 필름에서 보다 양호하게 혼합되므로써 기존에 관찰되는 칼라 포획 현상을 최소시키거나 또는 제거시키는 안료로부터 비롯되었다. 잉크 젯 이미징 공정에 있어서 본 발명에 의해 이용되는 다공성 필름은 보다 높은 광학 밀도를 지닌 보다 순수한 칼라를 형성시킴과 동시에 즉각적인 건조 시간 특성을 가지고 있었다.
본 발명에서는, 잉크 담체 유체를 즉각적으로 필름 내로 흡수시킴으로써 표면에는 점착성이 없어졌다. 이것은 인쇄 후 적층시키기 위해 즉각적으로 필름을 들어 올려 쌓거나 또는 권취시킬 수 있게 하였다. 실제 건조 시간은 잉크 내에 존재하는 모든 휘발성 성분이 막 외부로 증발되었을 때이다. 이러한 실제 건조 시간은 온도 및 습도에 따라 30 분 이상 걸릴 수 있다.
실시예 6
본 실시예는, 전술한 바와 같이 EPO 특허 공개 EP 0 570 515 B1호(스틸먼 등)에 개시된 3M 제품의 접착제를 사용하여 종이 라이너에 적층시킨 오일 함유 PP 다공성 필름의 200 미터 길이의 로울에 도포되는 안료/유체 제어 용액 조성물에 대한 연속 코팅 방법에 관한 것이다. 조성물로는, 황산 알루미늄이 4.63 중량%이고, 디옥틸설포숙시네이트-Na-염이 7.0 중량%이며, 그리고 물이 62.37 중량%이었다는 것을 제외하고는, 실시예 3과 유사한 조성물을 사용하였다. 이 조성물은, 용액이 다공성 필름 상에 충분하지만 지나치지 않게 코팅되도록 일정 속도로 기어 펌프에 의해 슬롯 나이트에 공급하였다. 이 코팅된 웨브는, 100℃로 유지되는 4.6 미터/초의 강한 공기 오븐 내로 공급하고, 코어 상에 권취하였다. 수용체 재료를, 3M 제품의 착색된 잉크, 즉 Encad "GO" 착색된 안료와 그래픽 유틸리티스 제품의 착색된 잉크를 사용하여 엔캐드 노바 젯 III 상에서 이미지화시킨 경우, 인쇄에 사용된 잉크의 종류에 상관 없이 모든 이미지는 인쇄기 외부로 출력됨과 동시에 즉각적으로 접촉 즉시 건조되었고, 내수성, 얼룩 방지성 및 번짐 방지성을 나타내며, 오버라미네이트의 유무와 상관없이 우수한 반사성 이미지 품질을 나타내었다는 것이 밝혀졌다.
실시예 7
본 실시예에서는 다가 금속 염, 및 2개의 비이온성 계면 활성제와 1개의 음이온 계면 활성제의 혼합물로 이루어진 수용체 조성물을 오일 함유 다공성 필름 상에 충분히 코팅하고, #4 마이어 로드로 닦아 내었다. 필름은 주위 조건에서 공기 중에 건조시켰다. 이미지를 인쇄한 직후, 이미지는 접촉 즉시 건조되었고, 칼라는 문지를 경우 번지지 않았으며, 이미지 품질은 잉크 중에 분산된 안료가 신속하게 응집되고 다공성 필름 내로 유입되어 감에 따라 표면 바로 아래에서 포획되었기 때문에, 우수하였다.
조성물 VII
황산 알루미늄 6.0 중량%
Surfynol 104 2.0 중량%
Silwet L-7607 1.0 중량%
디옥틸설포숙시네이트-Na-염 7.0 중량%
에틸 알콜 25.0 중량%
탈이온수 59.0 중량%
비교예 B
용액은, 금속 염을 전혀 첨가하지 않았다는 것을 제외하고는, 실시예 7에서와 같은 동일한 용액으로 제조하였다. 이 용액은 오일 함유 PP 다공성 필름 상에 충분하게 코팅하고, 마이어 로드로 닦아 낸 다음, 건조시켰다. 인쇄 후, 이미지는 접촉 즉시 건조되었지만, 칼라 밀도는 흐렸고, 잉크 중에 분산된 안료가 신속하게 불안정화되어 응집되지 않았기 때문에, 확산되었다.
실시예 8
Nyloflo이라고 불리우는 시판 중인 친수성 나일론 막(마이애미주 앤 아보 소재, 젤먼 사이언스 제품) 0.2 ㎛는, 수중의 5.25 중량%의 황산 알루미늄 용액을 사용하여 코팅하고, #4 마이어 로드를 사용하여 닦아 낸 다음, 주위 조건에서 건조시켰다. 인쇄 동안, 이미지는 즉각적으로 건조되었고, 칼라 밀도는 높았다.
비교예 C
금속 염의 코팅이 없는 실시예 8에 사용된 동일한 나일론 막을 이미지화시켰다. 이미지는 인쇄하는 동안 즉시 건조되었지만, 칼라는 흐렸고, 잉크 중에 분산된 안료가 불안정화되어 응집되지 않기 때문에 확산되었다.
실시예 9
시판 중인 소수성 폴리설폰 0.45 ㎛ 막(젤먼 사이언스 제품)은, 황산 알루미늄 5.25 중량%, 디옥틸나트륨 설포숙시네이트 9.0 중량%, 에탄올 25.0 중량% 및 탈이온수 60.75 중량%로 이루어진 용액을 사용하여 코팅하고, #4 마이어 로드를 사용하여 닦아 낸 다음, 주위 조건에서 건조시켰다. 인쇄 동안, 이미지는 즉시 건조되었고, 칼라 밀도는 높았다.
비교예 D
실시예 9에서 사용된 동일한 막은, 금속 염을 함유하지 않고 디옥틸나트륨 설포숙시네이트 6.0 중량%를 함유한 용액을 사용하여 코팅하고, #4 마이어 로드를 사용하여 닦아 낸 다음, 주위 조건에서 건조시키고, 이미지화시켰다. 인쇄 동안 이미지는 즉시 건조되었지만, 칼라는 흐렸고 확산되었다.
실시예 10
시판 중인 친수성 에틸렌 비닐 알콜 공중합체(EVAL) 0.5 ㎛ 막(3M 제품)은, 수중의 황산 알루미늄 5.25 중량%를 사용하여 충분하게 코팅하고, # 마이어 로드를 사용하여 닦아 낸 다음, 주위 조건에서 건조시켰다. 인쇄 동안, 이미지는 즉시 건조되었고, 칼라 밀도는 높았다.
비교예 E
금속 염의 코팅이 없는 실시예 10에서 사용된 동일한 막을 잉크젯 인쇄에 사용하였다. 이미지화된 영역은 즉시 건조되었지만, 칼라는 흐렸고, 막을 통과하여 지나가는 잉크 중에 분산된 안료가 불안정화되어 응집되지 않았기 때문에 확산되었다.
비교예 F
본 실시예에서는, 황산 알루미늄 5.25 중량%, 에탄올 30 중량%, 탈이온수 64.75 중량%를 포함하는 안료 제어 시스템으로 이루어진 수용체 코팅을 소수성 오일 함유 PP 다공성 필름 상에 코팅하였다. 잉크젯 잉크 담체 유체를 흡수시키기 위한 유체 제어 시스템은 전혀 사용하지 않았다. 상기 용액은 충분하게 코팅하고, # 4 마이어 로드를 사용하여 닦아 내 다음, 주위 조건에서 건조시켰다. 인쇄 동안 및 인쇄 후, 이미지는 매우 느리게 건조되었고, 비틀렸으며, 막의 표면 상에 집결되는 착색된 잉크가 흡수되지 않았고, 또한 응결되지 않기 때문에, 허용할 수 없을 정도의 품질을 나타내었다.
실시예 11
본 실시예는 작용화된 실리카, 즉 SiO2-i-pr-NH2-HF 시스템의 한 제조 방법을 설명한 것이다.
환류 응축기 및 기계적 교반기를 구비한 3목 플라스크 내에서 콜로이드 실리카 졸(Nalco 2326, 평균 입자 크기 = ∼4 nm) 100 g(15% 고형분, 15 g, 0.245 몰)에 이소프로필아민 45 g(0.75 몰)을 실온 하에 교반하면서 첨가하였다. 이 혼합물에 실온 하에 교반하면서 탈이온수 100 g 중의 플루오르화수소산 30 g(수 중에서 50%, 15 g, 0.75 몰) 용액을 적가하였다. 이 시스템은 다소 발열 반응이었고, 산을 첨가하는 동안, 탈이온수 50 g을 교반 하에 첨가하여 형성된 겔을 분산시켰다. 모든 산을 첨가한 후, 시스템은 약 150∼200 rpm으로 기계적 교반 하에 물을 강력하게 환류시킴으로써 가열하였다. 3∼4 일이 지난 후, 백색 콜로이드 시스템이 형성되었다.
n-비닐피롤리돈과 디메틸아미노에틸메타크릴레이트의 결합제 공중합체(코폴리머-958, ISP 제품)와 배합된 상기 물질은, 폴리비닐 클로라이드(PVC) 베이스 상에 코팅하고, 100℃에서 4 분 동안 건조시켰다. 건조된 코팅은, 고도의 미공성 표면을 나타내는지의 여부를 보여 주는 SEM 분석을 실시하였다. 매우 묽은 희석 용액 중에서 콜로이드 물질은 응집된 모노그래피를 나타내는 지의 여부를 보여 주는 TEM 분석을 실시하였다. X 선 분말 회절은 물질이 미결정질 모노그래피임을 보여 주었다. BET 비표면적 측정은 샘플이 소공 부피 0.12 cc/g 및 소공 직경 110∼140Å와 함께 SSA 약 210∼250 m2/g을 갖는다는 것을 보여 주었다. 표면은 잉크(물)의 흡수 속도가 25∼50 ml/m2/초임을 보여 주었다.
실시예 12
본 실시예는 작용화된 실리카의 또다른 제조 방법을 설명한 것이다. 환류 응축기와 기계적 교반기를 구비한 3목 플라스크 내에서 콜로이드성 실리카 졸(Nalco 2326, 평균 입자 크기 = ∼4 nm) 40 g(15% 고형분, 6 g, 0.10 몰)에 퀴누클라이드 10 g(0.08 몰)을 실온 하에 교반하면서 첨가하였다. 이 혼합물에, 플루오르화수소산 8 g(수 중에서 50%, 4 g, 0.20 몰)을 탈이온수 110 g 중에 희석시킨 후 그 희석 용액을 실온 하에 교반하면서 적가하였다. 모든 산을 첨가한 후, 시스템은 18 시간 동안 약 100∼200 rpm으로 기계적 교반 하에 물을 강력하게 환류시킴으로써 가열하였다. 상기 시간이 경과한 후, 불투명한 콜로이드성 분산액이 형성되었다.
실시예 13
본 실시예에서는 작용화된 실리카 코팅 조성물을 미공성 오일 함유 PP 상에 마이어 #4 로드에 의해 충분하게 코팅하고, 필름을 공기 중에서 건조시키거나 또는 히트 건을 이용하여 간단하게 가열하므로써 건조시켰다. 또한, 이 조성물은 실시예 6에서 설명한 바와 같이 기계적 코팅법을 이용하여 코팅하였다.
조성물 13
불소 처리된 미공성 실리카 2∼3%
결합제 중합체(코폴리머-958)*0.5∼0.7%
디옥틸설포숙시네이트-Na-염 1.5∼2.0%
(DOS, 시안아미드 제품)
이소프로필 알콜 80∼85%
탈이온수 10∼12%
* NVP/DMAEMA(20/80)
실시예 14
본 실시예는 미공성 오일 함유 PP 상에 코팅되는 또다른 코팅 조성물을 나타낸 것이다. 조성물은 메이어 바 #4을 사용하여 오일 함유 PP 상에 충분히 코팅하고, 필름은 공기 중에 건조시키거나 또는 임의로 히트 건에 의한 간단한 가열법을 이용하여 건조시켰다. 건조된 필름은 와이드 포맷의 상업용 인쇄기에서 이미지화시켰다.
조성물 14(a)
불소 처리된 미공성 실리카 2∼3%
결합제 중합체(코폴리머-958)*0.5∼0.7%
불소 화합물계 계면 활성제 0.5∼1.0%
(Zonyl-FSO, 듀퐁 제품)
디옥틸설포숙시네이트-Na-염 0.5∼1.0%
(DOS3, 시안아미드 제품)
이소프로필 알콜 30∼40%
탈이온수 50∼55%
* NVP/DMAEMA(20/80)
조성물 14(b) 및 14(c)
이들 조성물은, 14(b)가 불소 화합물계 계면 활성제 FC-170C를 사용하고, 14(C)가 실리콘계 계면 활성제 Silwet L-7607을 사용했다는 것을 제외하고는, 조성물 14(a)와 동일하게 하였다.
실시예 15
본 실시예는 미공성 오일 함유 PP 상에 코팅되는 또다른 코팅 조성물을 나타낸 것이다. 조성물은 마이어 바 #4를 사용하여 오일 함유 PP 상에 충분하게 코팅하고, 필름은 공기 중에 건조시키거나 또는 임의로 히트 건에 의한 간단한 가열법을 이용하여 건조시켰다. 건조된 필름은 와이드 포맷의 상업용 인쇄기에서 이미지화시켰다.
조성물 15
불소 처리된 미공성 실리카 2∼3%
결합제 중합체(코폴리머-958)*0.5∼0.7%
불소 화합물계 계면 활성제 0.5∼1.0%
(Zonyl-FSO, 듀퐁 제품)
이소프로필 알콜 30∼40%
탈이온수 50∼55%
* NVP/DMAEMA(20/80)
실시예 16
(a) 본 실시예는 엔캐드 노바젯 III의 와이드 포맷의 인쇄기에서 이미지화된 상이한 칼라 조성물 13(실시예 13)에 의해 코팅되어 있는 현상된 수용체 상에서의 이미지 밀도를 적층된 최종 이미지 및 적층되지 않은 최종 이미지에 대하여 나타낸 것이다.
칼라 밀도 측정값
필름 칼라 밀도
검정색 시안색 심홍색 황색 적색 녹색 청색
조성물 13(비적층)°,@ 1.30 1.04 0.91 1.17 1.02 1.05 0.84
조성물 13(비적층)°,＆ 1.22 1.15 1.10 1.19 1.11 1.15 1.11
조성물 13(적층)°,＆ 1.77 1.32 1.32 1.49 1.37 1.40 1.35
조성물 13(비적층)#,S 1.28 1.21 1.10 1.23 1.20 1.19 1.16
조성물 13(적층)°,S 1.57 1.38 1.50 1.57 1.62 1.50 1.45
°실시예 11의 실리카 사용,#실시예 12의 실리카 사용,@Rev-I 잉크 세트 사용,SRev-I/N-심홍색 잉크 세트 사용,＆변형된 검정색/N 심홍색 사용.
(b) 본 실시예는 엔캐드 노바젯 III의 와이드 포맷의 인쇄기에서 이미지화된 상이한 칼라 조성물 14(a)(실시예 14)에 의해 코팅되어 있는 현상된 수용체 상에서의 이미지 밀도를 적층된 최종 이미지 및 적층되지 않은 최종 이미지에 대하여 나타낸 것이다.
칼라 밀도 측정값
필름 칼라 밀도
검정색 시안색 심홍색 황색 적색 녹색 청색
조성물 14(a)(비적층)°,＆ 1.21 1.19 1.09 1.29 1.26 1.29 1.18
조성물 14(a)(적층)°,＆ 1.74 1.41 1.33 1.66 1.57 1.59 1.51
(c) 본 실시예는 엔캐드 노바젯 III의 와이드 포맷의 인쇄기에서 이미지화된 상이한 칼라 조성물 14(b) 및 조성물 14(c)(실시예 14)에 의해 코팅되어 있는 현상된 수용체 상에서의 이미지 밀도를 적층된 최종 이미지 및 적층되지 않은 최종 이미지에 대하여 나타낸 것이다.
칼라 밀도 측정값
필름 칼라 밀도
검정색 시안색 심홍색 황색 적색 녹색 청색
조성물 14(b)(비적층)°,＆ 1.23 1.10 1.05 1.24 1.10 1.19 1.13
조성물 14(b)(적층)°,＆ 1.71 1.32 1.31 1.58 1.55 1.56 1.45
조성물 14(c)(비적층)°,＆ 1.27 1.13 1.08 1.21 1.17 1.18 1.13
조성물 14(c)(적층)°,＆ 1.71 1.39 1.39 1.62 1.50 1.45 1.42
(d) 본 실시예는 엔캐드 노바젯 III의 와이드 포맷의 인쇄기에서 이미지화된 상이한 칼라 조성물 15(실시예 15)에 의해 코팅되어 있는 현상된 수용체 상에서의 이미지 밀도를 적층된 최종 이미지 및 적층되지 않은 최종 이미지에 대하여 나타낸 것이다.
칼라 밀도 측정값
필름 칼라 밀도
검정색 시안색 심홍색 황색 적색 녹색 청색
조성물 15(비적층)°,＆ 1.25 1.12 1.04 1.23 1.16 1.21 1.13
조성물 15(적층)°,＆ 1.70 1.30 1.27 1.47 1.44 1.50 1.41
실시예 17
본 실시예는 미공성 실리카를 시판 중인 것으로 대체하므로써 얻어지는 수용체에서 이미지 밀도를 실시예 16(a)의 이미지 밀도와 비교한 것을 보여 준다.
칼라 밀도 측정값
필름 칼라 밀도
검정색 시안색 심홍색 황색 적색 녹색 청색
조성물 13(비적층)°,@ 1.30 1.04 0.91 1.17 1.02 1.05 0.84
조성물 13(비적층)°,＆ 1.22 1.15 1.10 1.19 1.11 1.15 1.11
조성물 13(적층)°,＆ 1.77 1.32 1.32 1.49 1.37 1.40 1.35
조성물 13(비적층)#,S 1.28 1.21 1.10 1.23 1.20 1.19 1.16
조성물 13(적층)°,S 1.57 1.38 1.50 1.57 1.62 1.50 1.45
Ludox+실라카 0.88 0.77 0.76 1.00 0.62 1.04 0.73
Spherical＾실리카 0.87 0.79 0.83 0.95 0.64 1.05 0.78
°실시예 11의 실리카 사용,#실시예 12의 실리카 사용,@Rev-I 잉크 세트 사용,SRev-I/N-심홍색 잉크 세트 사용,＆변형된 검정색/N 심홍색 사용, Ludox+실라카는 미국 델라워어주 윌밍톤 소재의 듀퐁으로부터 구입한 것이고, Spherical＾실리카는 일본 도쿄 소재의 닛산 케미칼스 인더스트리스 리미티드로부터 구입한 것임.
실시예 18
본 발명에서는 실시예 11의 불소 처리된 실리카로 이루어진 조성물을 다양한 기재, 예를 들면 폴리비닐클로라이트, 폴리에스테르, 미공성 폴리에스테르, 종이, 폴리카보네이트 등에 단일 층 코팅으로 현상시켰다. 이 조성물은 나이프 코팅기를 사용하여 전형적으로 고형분 18∼22%의 다양한 중량%로 다양한 기재 상에 코팅하였다. 이 코팅된 필름은 105℃에서 작동하는 강한 공기의 오븐 내에서 3∼4 분 동안 건조시켰다.
(a) 조성물 18(a)
불소 처리된 미공성 실리카 60%
코폴리머-958*39%
불소 화합물계 계면 활성제@0.5∼1%
(b) 조성물 18(b)
불소 처리된 미공성 실리카 58%
코폴리머-958*38%
Snowtax#3%
불소 화합물계 계면 활성제@0.5∼1.0%
* NVP/DMAEMA(ISP 제품)
#Spherical 실리카(닛산 케미칼 제품)
@Zonyl FSO(이.에이., 듀퐁 제품)
실시예 19
본 실시예는 염료계 잉크 및 안료계 잉크를 사용하여 조작하는 와이드 포맷의 엔캐드 노바젯 잉크젯 인쇄기에서 조성물(a)과 조성물(b)에 의해 코팅되는 PVC의 이미지 밀도를 나타낸 것이다.
칼라 밀도 측정값
조성물 잉크 유형 칼라 밀도
검정색 시안색 심홍색 황색 적색 녹색 청색
18(b) 안료。 1.20 1.22 0.85 0.84 0.85 1.12 1.01
18(a) 염료# 1.53 1.54 1.23 1.56 1.35 1.50 1.41
18(a) 염료# 2.07 2.07 1.35 1.90 1.70 1.90 1.76
。오버라미네이트 무,#오버라미네이트 유
본 발명은 전술한 실시양태에 국한되지 않는다. 마지막 실시양태에서 알수 있는 바와 같이, 바람직한 안료계 잉크가 이미지 그래픽 산업에서 압도적으로 점차 우세해져 간다고 할지라도 상기 염료계 잉크가 특수한 판매 시장에서 계속 그 위치를 점할 것이라는 점을 고려할 때, 염료계 잉크에 대해서도 실리카 응집체 안료 제어 시스템을 성공적으로 사용할 수 있다. 당업자면, 안료 제어 시스템 및 유체 제어 시스템의 가능한 다른 조합이 본 발명의 영역 내에 존재하는 한 다양한 잉크 및 매체에 보다 적합할 수 있다는 것을 이해할 있을 것이다. 청구항은 다음과 같다.

Claims (11)

  1. 유체 제어 시스템과, 기재 내 소공의 표면과 접촉하는 안료 제어 시스템을 갖고 있는 다공성 기재를 포함하는 잉크젯 수용체 매체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 안료 제어 시스템이 안료 입자를 에워 싸는 분산제와의 반응을 통해 안료 입자와 화학적으로 반응하는 소공 내에 작용화된 미립자를 포함하는 것인 매체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 안료 제어 시스템이 안료 입자를 에워 싸는 분산제와의 반응을 통해 안료 입자와 화학적으로 반응하는 표면을 따라 작용화된 코팅을 포함하는 것인 매체.
  4. 제3항에 있어서, 상기 작용화된 코팅은 안료 입자를 함유한 잉크가 소공을 통과하여 지나감에 따라 분산제와 상호 작용하여 안료 입자를 응집시키는 다가 곰속 염을 포함하는 것인 매체.
  5. 제2항에 있어서, 상기 작용화된 미립자는 안료 입자를 함유한 잉크가 소공을 통과하여 지나감에 따라 분산제와 상호 작용하여 안료 입자를 응집시키는 불소 처리된 실리카 응집체를 포함하는 것인 매체.
  6. 제1항 내지 제5항 어느 하나의 항에 있어서, 상기 유체 제어 시스템이 다공성 기재의 자체 다공도를 포함하는 것인 매체.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 유체 제어 시스템이 잉크 내의 안료 입자를 제외하고 기재를 통과하여 지나가는 잉크를 운반하는 계면 활성제를 포함하는 것인 매체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 다공성 기재가 미네랄 오일과 공압출시킨 후 열적 조건 하에 양축 연신시켜 제조한 폴리프로필렌 필름을 포함하는 것인 매체.
  9. (a) 안료 제어 시스템을 제조하는 단계와,
    (b) 상기 안료 제어 시스템을 다공성 기재의 소공 내에 흡입시키는 단계
    를 포함하고,
    상기 안료 제어 시스템은 안료 입자를 에워 싸고 있는 분산제와의 반응을 통해 안료 입자와 화학적으로 반응하는 소공 내의 작용화된 미립자와, 안료 입자를 에워 싸고 있는 분산제와의 반응을 통해 안료 입자와 화학적으로 반응하는 표면을 따라 작용화된 코팅으로 이루어진 군 중에서 선택하는 것인, 잉크젯 수용체 매체를 제조하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 유체 제어 시스템을 다공성 기재의 소공 내에 흡입시키는 단계(c)를 더 포함하는 방법.
  11. (a) 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 기재된 잉크젯 수용체 매체를 잉크젯 인쇄기에 배치하는 단계와,
    (b) 잉크젯 잉크를 사용하여 상기 매체 상에 이미지를 인쇄하는 단계
    를 포함하고,
    상기 안료 입자는 상기 안료 제어 시스템을 사용하여 응집시키고, 상기 유체는 유체 제어 시스템을 사용하여 다공성 기재의 소공을 통과시키는 것인, 잉크젯 수용체 매체를 사용하는 방법.
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