인쇄 매체에 사용하는 에틸렌-아크릴릭 산 중합체 분산제 document_id A220623052456

인디고 리퀴드 토너 오프셋(indigo liquid toner offset) 프린트 방식은 전자사진 프린트 방식 및 오프셋(offset) 프린트 방식을 혼용하는 방식이다. 전자사진 프린트 방식은 일반적으로 감광성 수용체 드럼(photosensitive receptor drum)을 대전시키는 단계, 감광성 수용체 표면의 이미지 영역 또는 텍스트 영역을 레이저(laser)가 스캔하는 단계, 잠재적인 이미지(latent image)를 발현하기 위해서 감광성 수용체 드럼의 이미지 영역에 대전된 토너 입자들을 증착하는 단계, 감광성 수용체 드럼으로부터 페이퍼와 같은 대전된 기판(substrate)에 전송하는 단계 및 열 및 압력에 의해서 페이퍼 표면에 토너 입자들을 결합하는 단계를 포함한다. 오프셋 프린트 방식은 간단하게 플레이트 실린더(plate cylinder) 상에 있는 원본으로부터 예를 들어, 페이퍼인 최종 기판에 잉크 또는 토너 이미지를 전송하는 중간 블랭킷 실린더(intermediate blanket cylinder)가 있다는 것을 의미한다. 대부분의 전자사진 프린터에 있어서, 컬러 안료, 전하 디렉터(charge director) 및 중합체 바인더(polymer binder)로 구성된 건식 파우더 토너 입자(dry powder particle)들이 사용된다. 토너 입자의 크기들이 약 7 ㎛ 내지 9 ㎛ 보다 작으면 인쇄시, 토너 입자들이 공중에 부유할 수 있기 때문에, 토너 입자의 크기들은 약 7 ㎛ 내지 약 9 ㎛ 의 하한 한계가 있다. 이것들은 프린트 방식의 문제점을 초래하고, 인쇄 오퍼레이터(operator)들의 건강에 문제를 일으킬지도 모른다. 수용가능한 컬러들 및 미세한 디테일을 재생산하는 능력의 부재 때문에, 보다 큰 토너 입자는 인쇄 질에 손상을 입힌다. 따라서, 높은 질의 이미지는 건식 토너 전자사진 프린터들에 의해서는 인쇄될 수 없다. 액체 토너 포뮬레이션(formulation)에서 용매는 토너 입자들이 공중으로 부유하는 것을 막기 때문에, 액체 토너 포뮬레이션들은 약 1 ㎛ 내지 약 2 ㎛ 보다 작은 토너 입자들을 포함한다. 이러한 토너들에 의해서 형성된 이미지는 감광성 수용체 표면으로 정확하게 전달되는 토너들의 능력에 의해서 높은 질을 가질 수 있다. 액체 토너 포뮬레이션에서 용매는 페이퍼의 표면에 토너가 전달되기 전에 증발에 의해서 또는 페이퍼에 토너가 전달된 후에 건조에 의해서 제거되어야 한다. 디지털 오프셋 프린트 방식에서, 가열 방식의 오프셋 블랭킷 실린더(blanket cylinder)는 감광성 이미지 드럼 및 임프레션 드럼(impression drum)에 의해서 배면이 지지되는 페이퍼 표면에 위치한다. 액체 토너에 있는 안료 수송 입자가 녹아서, 균일한 혼합물로 용매화되고, 다음에 오프셋 블랭킷 실린더가 페이퍼 표면에 액체 토너를 전달할 때, 용매가 증발되도록, 액체 토너는 오프셋 블랭킷 실린더에 의해서 가열된다. 액체 토너가 차가운 페이퍼 표면에 접촉할 때, 액체 토너는 페이퍼에 접착될 정도로 충분히 점성이 있고, 빠른 인쇄를 위해서 즉시 고체화된다. 인디고 프린터(indigo printer)에서 가열 오프셋(thermal offset) 방식은 건식 파우더 전자사진 방식에 대하여 다음과 같은 두가지 장점을 제공한다. 페이퍼는 토너를 받기 위해서 도전성일 필요가 없고, 페이퍼 표면에 건식 토너 입자를 녹이기 위한 융합 단계가 필요없다. 토너 접착 불량은 전자사진 프린트 방식 및 디지털 오프셋 프린트 방식에 대한 문제점이 있다. 토너 접착 불량은 페이퍼 표면에 토너 입자를 고정하는 융합 단계의 결함으로 인하여 디지털 오프셋 프린트 방식에서 더욱 심각하게 된다. 토너 접착 불량은 페이퍼 표면으로 토너의 불완전한 전달, 오프셋 블랭킷 실린더 상에 잔유물을 남기는 것 및 연속적인 변환 단계에서 이탈되는 것에 대한 인쇄된 이미지의 저항력의 저하를 초래한다. 사파이어 트리트먼트(sapphire treatment)라고 지칭되는 공정은 액체 토너의 접착력을 향상시키기 위해서, 폴리에틸렌이민층으로 페이퍼의 표면을 코팅하는데 사용된다. 그러나, 사파이어 트리트먼트는 6개월 내지 8 개월의 제한된 페이퍼수명, 노란색으로 변색, 페이퍼를 제조한 후에 부가적인 단계에서 코팅할 필요 및 마무리와 핸들링하는 동안 이미지가 쉽게 손상되는 경향을 포함하는 단점을 가지고 있다. 디지털 오프셋 프린팅 방식에 적합한 기판을 제공하는 에틸렌-아크릴릭 산 공중합체(ethylene-acylic acid copolymer)의 사용방법은 예를 들어, EP 1273975 및 EP 0789281 에서 공개되었다. 중합체(polymer)들은 전형적으로 기판에 적용되기 전에 물에 분산된다. 그러나, 중합체들은 산 형태로 분산되지 않고, 낮은 점성(viscosity)과 적합한 입자 크기와 함께 안정적인 수용성 분산제를 형성하기 위해서, 최소한 부분적으로 중화되어야 한다. 에틸렌-아크릴릭 산 중합체들의 분산제는 암모니아(ammonia) 및 모노에탄올아민(monoethanolamine)과 같은 아민(amine)들, 수산화 알칼리 금속(alkali metal hydroxide), 수산화 알칼리 토족 금속(alkali earth metal hydroxide) 및 아민들과 강한 염기(base)들의 혼합물을 사용하여 형성된다. US Patent NO. 3389109, 3872039, 3899389, 4181566, 5206279 및 5387635 를 보라. 수산화 나트륨 및 에탄올아민(ethanolamine)의 수용액에 폴리에틸렌-코-아크릴릭(polyethylene-co-arylic) 산 중합체(아크릴산은 중량 퍼센트로 20%이다)의 수용성 분산제의 제조방법은 US Patent NO. 5387635 의 예 19에 기술되어 있다. 그러나, 에탄올아민에 형성된 동일한 중합체의 분산제는 분산제의 점성이 밤사이에 드라마틱하게 증가되는 관찰을 통하여 증명되었듯이, 안정적이지 않다. 따라서, 액체 토너 포뮬레이션을 사용하는 디지털 오프셋 프린트 장치에서, 향상된 페이퍼 표면의 처리의 필요성이 계속 존재한다. 이러한 처리는 안정적이어야하며, 토너 접착력을 향상시켜야하고, 페이퍼의 생산 동안 적용될 수 있는 능력을 가져야 하며, 좋은 내구성을 가져야 하고, 노란색으로의 변색에 강해야한다.