KR0177180B1 - 승화형 열전사 기록용 색소 - Google Patents

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KR0177180B1
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손영섭
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한우석
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김인호
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    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
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    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used

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Abstract

하기 일반식(I)로 표시되는 승화형 열전사 기록용 색소.
[상기식중 R1, R2는 각각 수소원자, 탄소수 1∽4의 직쇄 또는 분지형 알킬기, 알콕시기, 디알킬아미노기, 카르보닐기, 시아노기, 또는 할로겐 원자를 나타낸다. Z가 산소원자일 경우 X, Y는 비공유전자쌍을 표시하며, 탄소원자일 경우는 X, Y는 시아노기, 아미드기, 메틸 또는 에틸 카르복실레이트기를 나타낸다. D는 히드록시기, 탄소수 1∽4의 직쇄 또는 분지형의 모노 또는 디알킬아민기, 산소원자를 포함한 탄소수 3∽4로 이루어진 고리아민기, 탄소수 4∽5로 이루어진 고리아민기, 또는

Description

승화형 열전사 기록용 색소
본 발명은 열전사 기록용 색소에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 승화형 열전사 기록용 색소에 관한 것이다.
열전사 기록 방식은 팩시밀리, 복사기와 같은 사무 자동화 기기에 널리 이용될 뿐 아니라 최근에는 칼라 비디오 카메라로부터 전기적으로 표현되어진 화상 또는 컴퓨터로부터 얻은 칼라 화상을 비디오 칼라 프린터를 통해 인쇄하는 데에까지 그 사용 영역이 확대되어 그 대표적인 방법으로 승화형 열전사 방식이 제안되기에 이르렀다.
칼라 프린터의 원리는 화상을 칼라 필터에 의해 각각 옐로우, 마젠타, 시안으로 분리하고, 이것을 전기적 신호의 형태로 열소자로 전달하여, 이 신호에 의해 열소자에서 인가 에너지가 조절되므로써 염료의 승화 전사량을 조절하여 피 기록재의 수용층으로 전사되고 이 과정이 옐로우, 마젠타 시안에 대하여 순차적으로 반복하므로써 이에 대응하는 세가지 염료들의 조합을 유도하여 원하는 천연색 화상을 구성하는 것이다.
상기의 승화형 열전사 기록 방식에 사용되는 염료는,
1) 감열 기록 헤드의 작동 조건에서 쉽게 승화되고 열분해되지 않으며,
2) 색 재현시 색상이 좋아야 하고,
3) 분가의 흡광 계수가 커서 열전사량의 미미한 변화에 대하여 예민하게 반응할 수 있어야 하고,
4) 빛, 습기, 약품 등에 대하여 안정하여 내구성이 커야 하며,
5) 합성이 용이하여야 하는 요건을 갖추어야 한다.
종래, 미합중국 특허 제4,757,046호, 제4,695,287호, 제4,698,651호, 제4,701,439호, 제4,764,178호, 일본국 특허공개 소59-78894호, 일본국 특허공개 소59-227948호, 일본국 특허공개 소60-229789호, 일본국 특허공개 소61-268494호 및 일본국 특허공개 소61-268495호 등에 여러 유형의 승화형 열전사 염료들이 개시되어 있으나, 이들은 내구성과 발색 감도가 상기 요건을 충족시키기에는 미흡하여 이에 대하여 보다 개선된 형태의 승화형 열전사 염료의 개발이 필요하게 되었다.
본 발명은, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 내구성과 발색감도가 개선된 승화형 감열 기록용 염료를 제공하는데에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 일반식(I)으로 표시되는 승화형 감열 기록용 염료를 제공한다.
[상기식중 R1, R2는 각각 수소원자, 탄소수 1∽4의 직쇄 또는 분지형 알킬기, 알콕시기, 디알킬아미노기, 카르보닐기, 시아노기, 또는 할로겐 원자를 나타낸다.
Z가 산소원자일 경우 X, Y는 비공유전자쌍을 표시하며, 탄소원자일 경우는 X, Y는 시아노기, 아미드기, 메틸 또는 에틸 카르복실레이트기를 나타낸다.
D는 히드록시기, 탄소수 1∽4의 직쇄 또는 분지형의 모노 또는 디알킬아민기, 산소원자를 포함한 탄소수 3∽4로 이루어진 고리아민기, 탄소수 4∽5로 이루어진 고리아민기, 또는를 나타낸다.
(A는 수소원자 또는 탄소수 1∽4의 알킬기를 나타내고, C와 B는 각각 디알킬아미노기, 시아노기, 할로겐원자, 아미노기, 수소원자, 히드록시기, 알콕시기, 카르보닐기, 탄소수 1∽4의 알킬기, 히드록시알킬기, 또는 니트로기를 나타낸다.)]
본 발명에 따른 화합물들의 일례를 나타내면 다음과 같다.
본 발명의 상기 일반식(I)로 나타내어지는 화합물 중, 상기 일반식(I)에서 Z가 산소원자 또는 탄소원자일 때 X와 Y가 시아노기일 때가 발색감도가 특히 좋다. 또한, 상기 일반식(I)에서 D는 디알킬아민기, 또는일 때 A기가 수소원자이고 B 또는 C기가 벤젠핵의 오르토(ortho) 또는 파라(para) 위치에 치환된 경우도 발색감도가 좋다. 이와 같은 요건에 부응하는 화합물로 상기 일반식(I)로 표시되는 화합물 중, (1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(10),(11),(12)로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
본 발명의 화합물은 바인더와 함께 유기 용제에 분산 또는 용해되어 감열 기록용 잉크액으로 제조될 수 있다.
본 발명의 화합물과 함께 사용될 수 있는 바인더는, 에틸셀룰로오즈, 히드록시 에틸셀룰로오즈, 메틸셀룰로오즈, 셀룰로오즈 아세테이트 포메이트, 셀룰로오즈 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오즈 아세테이트 부틸레이트 등의 셀룰로오즈 유도체, 또는 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐 부틸탈, 폴리아크릴 아미드 등의 비닐 수지 유도체, 또는 폴리아크릴레이트, 폴리메틸 메타아크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리설폰 및 폴리페닐렌 옥사이드 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 화합물에 사용되는 유기 용제로는 메탄올, 에탄올, 톨루엔, 2-부타논, 시클로 헥사논 및 N,N'-디메틸포름 아미드 등이 있다.
본 발명의 화합물을 포함하는 열전사용 잉크 조성물은,
구성된다.
상기 열전사용 잉크 조성물에 있어서, 염료의 양이 2중량부 이하이면 열전사되는 염료의 농도가 낮아 인자의 인식이 불량하게 되고 10중량부 보다 크면 열전사시 염료의 역승화 전사가 발생하여 인자의 분해능이 저하되는 문제점이 있다.
바인더의 양은 2∽10중량부가 바람직하다. 그 양이 2중량부 이하이면 잉크 조성물의 점도가 낮아지고 결착성이 저하되어 잉크 조성물을 기재상에 도포할 때 염료가 탈락될 우려가 있고 10중량부 보다 크게 되면 잉크 조성물의 점도가 지나치게 높아 기재상에 도포하기 어려워질 뿐만 아니라 도포층도 불균일하게 되는 문제점이 있다.
상기의 열전사 잉크 조성물은 두께 2∽15μm의 기재상에 0.4∽2.0μm의 두께로 도포하는 것이 바람직하다.
상기 기재로는 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 셀룰로오즈 에스테르 또는 불소계 수지의 필름 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트가 좋다.
상기 기재 필름의 두께가 2μm 미만이면 기재가 400℃ 고온의 열소자와 접촉할 때 기재 필름이 이그러지기 쉽고 15μm보다 크면 열전달이 불량해져 열전사 감도가 감소되는 문제점이 있다.
열전사 잉크 조성물이 도포될 기재는 열소자와 기재 필름 사이의 이형성을 원활하게 하고 기재 필름이 열소자와 접촉할시 변형되는 것을 방지하기 위하여 기재 필름의 도포 배면에 내열 및 이형층을 마련할 수 있다.
상기 목적을 위하여 사용되는 화합물로는 카르복실레이트, 설포네이트, 포스페이트, 지방족 아민염, 폴리옥시에틸렌 알킬에스테르, 폴리에틸렌 글리세린 지방산 에스테르, 실리콘 오일 및 합성 오일 등이 사용된다.
열전사 잉크 조성물을 기재상에 도포할 때 열전사 잉크가 기재에 역전사되는 것을 방지하고 열전사 인자의 감도를 높혀주기 위하여, 기재상에 열전사 잉크를 도포하기 전에 폴리아크릴 아미드, 폴리이소프로필아크릴아미드, 부틸메타 아크릴레이트, 폴리비닐알콜 또는 폴리비닐아세테이트 등의 친수성 고분자 층을 기재상에 형성하는 것이 좋다.
열전사 기록재는 내열층-기재 필름-친수성 고분자층-열전사 잉크층 구조로 되어 있는 열전사 시이트와 염료 수용층-피기록 기재의 구조로 되어 있는 피기록 시이트를 열전사 시이트의 열전사 잉크층과 피기록 시이트의 염료 수용층을 마주하여 겹쳐진, 내열층-기재 필름-친수성 고분자층-열전사 잉크층-염료 수용층-피기록 기재의 구조로 이루어져, 열전사 시이트의 열전사 잉크층과 피기록 시이트의 염료 수용층 사이에서 열전사가 일어나 화상을 피기록 시이트 상에 얻을 수 있다.
피기록 시이트 상으로 화상이 전사된 후 열전사 시이트와 피기록 시이트는 서로 분리된다.
상기 피기록 시이트의 기재로는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르 설폰, 폴리아미드, 셀룰로오즈 에스테르, 백색 안료가 도포된 폴리에스테르 또는 합성지를 사용한다.
상기 염료 수용층으로서는, 폴리 카보네이트, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리염화비닐, 스틸렌-아크릴로니트릴 공중합체 또는 폴리카프로 락탐 등을 사용할 수 있다.
또한 열전사 후 열전사 시이트와 피기록 시이트가 원활하게 분리하도록 하기 위하여 염료 수용층에 왁스, 실리콘 오일 등의 이형성 물질을 첨가할 수 있다. 다음에 본 발명의 바람직한 실시예를 제시한다.
그러나 다음의 실시예들은 본 발명을 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
[색소의 합성공정]
100㎖의 삼구 플라스크에 1,3-인단디온 2g을 벤젠 100㎖에 용해시킨 다음 트리메틸아민 2∽3방울을 적가하여 50℃에서 3시간 동안 반응시킨 후, 상기 반응용액에 피롤리딘 1.36㎖를 가하여 70℃의 온도에서 3시간 동안 환류교반하여 연속반응으로 진행하였다. 반응종료 후 실온으로 냉각시켜 황금색 결정을 얻어 여과 세척하여 일반식(1)의 화합물 2.69g을 얻었다.(m, p 155∽160℃, 수율 60%).
[열전사 잉크조성액의 제조방법]
의 조성비로 일반식(1)의 화합물, 염료 및 바인더를 50℃에서 분산 용해시킨 다음 냉각하여 잉크 조성물을 제조하였다.
[열전사 시이트]
한쪽면이 내열 처리된 두께 7μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(제조사:일본국 대진필름, 상품명:FB-1)에 상기에서 제조된 잉크 조성액을 건조 도포량이 1g/m2이 되도록 바아 코오더를 사용하여 도포한 뒤 건조시켰다.
[열전사 기록재의 제조공정]
상기 방법에 의하여 제조된 열전사 시이트를 염료 수용지(제조사:일본국 소니사, 제품명:UPC 3010)와 열전사 잉크층이 염료 수용지와 마주보도록 겹쳐서 열전사 기록재를 제조하였다.
[실시예 2∽12]
실시예 1에서, 열전사 염료를 각각 (2)∽(12)의 화합물로 한 것을 제외하고는 실제적으로 실시예 1과 동일하게 처리하여 열전사 기록재를 제조하였다.
[비교예 1]
열전사 염료로 1,4-디아미노-2-(2'-클로로페녹시) 안트라퀴논을 사용한 것을 제외하고는 실제적으로 실시예 1과 동일하게 처리하여 열전사 기록재를 제조하였다.
[비교예 2]
열전사 염료로 1,4-디아미노-2-(2'-디메틸페녹시) 안트라퀴논을 사용한 것을 제외하고는 실제적으로 비교예 1과 동일하게 처리하여 열전사 기록재를 제조하였다.
상기 실시예 1∽12 및 비교예 1∽2에서 제조된 열전사 기록재의 발색도 및 내구성을 다음의 방법으로 평가하여 그 결과를 (표)에 나타내었다.
[평가방법]
1. 발색감도
감열기록 장치(제작사:대창전기(일본), 모델명:TH-FMR) 감열 헤드의 인가 전압 22볼트, 열량 1.5w/dot가 되도록 하여 열전사 기록재를 통과시켜 덴시토메터(미국 멕버드사, 모델명:TR 1224)로 발색농도를 측정하여 평가하였다.
2. 내구성
감열 기록 장치에서 화상을 형성시킨 감열 기록재를 크세논 웨도메터(제작사:Atlas, 모델명:ES-25 2500W)를 사용하여 35˚±2℃, 60±2% 상대습도의 조건에서 48시간 동안 방지하여 평가전 및 경과시간 후의 화상 농도의 감소분을 평가하였다.
상기의 표에 나타나 있는 바와 같이 본 발명에 따른 상기 일반식(I)로 나타내어지는 색소 화합물을 열전사 잉크에 사용한 열전사 기록재는 종래의 승화형 열전사 색소를 사용할 때보다 발색농도는 2∽3배, 내구성은 2∽4배 향상되었음을 알 수 있다.

Claims (5)

  1. 하기 일반식(I)로 표시되는 승화형 열전사 기록용 색소.
    [상기식중 R1, R2는 각각 수소원자, 탄소수 1∽4의 직쇄 또는 분지형 알킬기, 알콕시기, 디알킬아미노기, 카르보닐기, 시아노기, 또는 할로겐 원자를 나타낸다. Z가 산소원자일 경우 X, Y는 비공유전자쌍을 표시하며, 탄소원자일 경우는 X, Y는 시아노기, 아미드기, 메틸 또는 에틸 카르복실레이트기를 나타낸다. D는 히드록시기, 탄소수 1∽4의 직쇄 또는 분지형의 모노 또는 디알킬아민기, 산소원자를 포함한 탄소수 3∽4로 이루어진 고리아민기, 탄소수 4∽5로 이루어진 고리아민기, 또는를 나타낸다.(A는 수소원자 또는 탄소수 1∽4의 알킬기를 나타내고, C와 B는 각각 디알킬아미노기, 시아노기, 할로겐원자, 아미노기, 수소원자, 히드록시기, 알콕시기, 카르보닐기, 탄소수 1∽4의 알킬기, 히드록시알킬기, 또는 니트로기를 나타낸다.)]
  2. 제1항에 있어서, 상기의 일반식(I)의 Z기는 산소원자인 것을 특징으로 하는 승화형 열전사 기록용 색소.
  3. 제1항에 있어서, 상기의 일반식(I)의 Z기는 탄소원자이고, X와 Y는 시아노기인 것을 특징으로 하는 승화형 열전사 기록용 색소.
  4. 제1항에 있어서, 상기한 일반식(I)의 D기는 디알킬아민기인 것을 특징으로 하는 승화형 열전사 기록용 색소.
  5. 제1항에 있어서, 상기한 일반식(I)의 D기가,일때, A기가 수소원자이고, B 또는 C기가 벤젠핵의 오르토(ortho) 또는 파라(para) 위치에 치환된 것을 특징으로 하는 승화형 열전사 기록용 색소.
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