KR0177833B1 - 승화형 열전사 기록용 색소 - Google Patents

Abstract

하기 일반식(Ⅰ)로 표시되는 승화형 열전사 기록용 색소는 발색감도가 우수하다.

(상기식(Ⅰ)에서 X는 수소원자, 탄소수 1~4의 직쇄형 또는 분지형 알킬, 시아노기로 이루어진 군에서 선택되며, Y는 산소원자 또는 디시아노메틸렌기로 이루어진 군에서 선택되며, R¹및 R²는 수소원자, 탄소수 1~4의 직쇄형 또는 분지형 알킬, 히드록시알킬, 탄소수 5~7의 아랄킬, 아릴, 시클로알길로 이루어진 군에서 선택되며, R³는 수소원자, 할로겐원자, 수산기, 알킬카아보닐아미노기, 알콕시카아보닐아미노기, 포밀아미노기, 알킬설포닐아미노기, 탄소수 1~4의 알킬, 알콕시기로 이루어진 군에서 선택된다. n은 2 또는 3을 나타내고 곁사슬에 알킬치환체를 가질 수 있다.)

Description

승화형 열전사 기록용 색소

본 발명은 열전사 기록용 색소에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 승화형 열전사 기록용 색소에 관한 것이다.

열전가 기록 방식은 팩시밀리, 복사기와 같은 사무 자동화 기기에 널리 이용될 뿐아니라, 최근에는 칼라 비디오 카메라로부터 전기적으로 표현되어진 화상 또는 컴퓨터로부터 얻어진 전기적 화상을 비디오 칼라프린터를 통해 인쇄하는 데에까지 그 사용 영역이 확대되었으며, 그 대표적인 방법으로 승화형 열전사 방식이 제안되기에 이르렀다.

칼라 프린터의 원리를 화상을 칼라 필터에 의해 각각 옐로우, 마젠타, 시안으로 분리하고, 이것을 전기적 신호의 형태로 열소자로 전달하면, 이 신호에 의해 열소자에서 인가 에너지가 조절됨으로써 염료의 승화 전사량을 조절하여 염료를 피기록재의 수용층으로 전사되게 된다. 이 과정이 옐로우, 마젠타, 시안에 대하여 순차적으로 반복하므로 이에 대응하는 세가지 염료들의 조합을 유도하여 원하는 천연색 화성을 구성하는 것이다.

상기의 승화형 열전사 기록 방식에 사용되는 염료는,

1) 감열 기록 헤드의 작동 조건에서 쉽게 승화되고 열분해 되지 않아야 하며,

2) 색 재현시 색상이 좋아햐 하고,

3) 분자의 흡광계수가 커서 열전사량의 미미한 변화에 대하여 예민하게 반응할 수 있어야 하고,

4) 빛, 습기, 열, 약품등에 대하여 안정하여 내구성이 커야하며,

5) 합성이 용이하여야 하는 요건을 갖추어야 한다.

종래, 미합중국특허 제4,757,046호, 제4,695,287호, 제4,698,651호, 제4,701,439호, 제4,764,178호, 일본국 특허공개 소 59-78894호, 일본국 특허공개 소 59-227948호, 일본국 특허공개 소 60-229789호, 일본국 특허공개 소 61-268494호 및 일본국 특허공개 소 61-268495호 등에 여러 유형의 승화형 열전사 염료들이 개시되어 있으나, 이들은 내구성과 발색감도가 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 열전사 기록용 색소를 제공한다.

하기 일반식(Ⅰ)로 나타내는 승화형 열전사 기록용 색소.

(상기식(Ⅰ)에서 X는 수소원자, 탄소수 1~4의 직쇄형 또는 분지형 알킬, 시아노기로 이루어진 군에서 선택되며, Y는 산소원자 또는 디시아노메틸렌기로 이루어진 군에서 선택되며, R¹및 R²는 수소원자, 탄소수 1~4의 직쇄형 또는 분지형 알킬, 히드록시알킬, 탄소수 5~7의 아랄킬, 아릴, 시클로알길로 이루어진 군에서 선택되며, R³는 수소원자, 할로겐원자, 수산기, 알킬카아보닐아미노기, 알콕시카아보닐아미노기, 포밀아미노기, 알킬설포닐아미노기, 탄소수 1~4의 알킬, 알콕시기로 이루어진 군에서 선택된다. n은 2 또는 3을 나타내고 곁사슬에 알킬치환체를 가질 수 있다.)

상기식 (Ⅰ)에서 X는 수소원자, 메틸기가 바람직하고, Y는 디시아노메틸렌기가 바람직하며 R¹및 R²는 메틸, 에틸, 히드록시메틸, 히드록시에틸이 바람직하고, R³는 수소원자, 메틸, 할로겐원자가 바람직하며, 이들을 사용할 경우 발색감도가 특히 우수하다.

본 발명에 따른 화합물의 일례를 들면 다음과 같다.

본 발명의 화합물은 바인더와 함께 유기 용제에 분산 및 용해되어 감열 기록용 잉크색으로 제조될 수 있다.

본 발명의 화합물을 포함하는 열전사용 잉크 조성물은 상기 (Ⅰ)로 표시되는 감열기록용 색소 2~8중량부, 바이터 2~8중량부 및 유기용제 84~96중량부로 구성된다.

상기 열전사용 잉크 조성물에 있어서, 상기 염료의 양이 2중량부 미만이면 열전사되는 염료의 농도가 낮아 발색감도가 저하되며, 그 결과 인자의 인식이 불량하게 되고 8중량부보다 크면 열전사시 염료의 역승화 전사가 발생하여 인자의 분해능이 저하되고 경제성과 용해성의 문제점이 발생한다.

상기 바인더의 양은 2~8중량부가 바람직하다. 그 양이 2중량부 미만이면 잉크 조성물의 점도가 낮아지고 결착성이 저하되어 잉크 조성물을 기재상에 도포할 때 염료가 탈락될 우려가 있고, 8중량부 보다 크게 되면 잉크 조성물의 점도가 지나치게 높아 기재상에 도포하기 어려워질 뿐만 아니라 도포층도 불균일하게 되는 문제점도 있다.

본 발명의 화합물과 함께 사용될 수 있는 바인더는, 에틸셀룰로오즈, 히드록시 에틸셀룰로오즈, 메틸셀룰로오즈, 셀룰로오즈 아세티이트 부틸레이트 등의 세룰로오즈 유도체, 또는 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐 부틸랄, 폴리아크릴 아미드 등의 비닐 수지 유도체, 또는 폴리아크릴레이드, 폴리메틸 메타이크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리설폰 및 폴리페닐렌 옥사이드 등을 사용할 수 있다.

본 발명의 화합물에 사용되는 유기 용제로는 메타올, 에타올, 톨루엔, 메틸에틸케톤, 시클로 핵사논 및 N,N-디메틸포름 아미드 등이 있다.

본 발명의 열전사 기록제는 내열층-기재필름-역전사 방지층 열전사 잉크층 구조로 되어 있는 열전사 시이트와 염료 수용층-피기록 기재의 구조로 되어 있는 피기록 시이트로 이루어진다.

상기 열전사 시이트의 열전사 잉크층과 상기 피기록 시이트의 염료 수용층은 서로 마주하여 겹쳐져, 내열층-기재필름-역전사 방지층-열전사 잉크층-염료 수용층-피기록 기재의 구조를 갖는 본 발명의 열전사 기록재를 구성하며, 상기 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 열전사 시이트의 기재로는 폴리에틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 셀룰로오즈 에스테르 또는 불소계 수지의 필름등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트가 좋다.

상기의 열전사 잉크 조성물은 두께 2~15㎛의 기재상에 0.4~2.0㎛두께로 도포하는 것이 바람직하다.

상기 열전사 시이트 기재 필름의 두께가 2㎛ 미만이면 기재가 400℃고온의 열소자와 접촉할 때 기재 필름이 이그러지기 쉽고 15㎛보다 크면 열전달이 불량해져 열전사 감도가 감소되는 문제점이 있다.

상기 내열층은 열소자와 열전사 시이트 기재 필름 사이의 이형성을 원활하게 하고 기재 필름이 열소자와 접촉할 시 변형되는 것을 방지하기 위하여 기재 필름의 도포 배면에 마련된다.

상기 목적을 위하여 내열층에 사용되는 화합물로는 카르복실레이트, 셀포네이트, 포스페이트, 지방족 아민염, 폴리옥시에틸렌 알킬에스테르, 폴리에틸렌 글리세린 지방산 에스테르, 실리콘 오일 및 합성오일 등이 사용된다.

상기열전사 방지층은 열전사 잉크가 기재에 역전사되는 것을 방지하고 열전사 인자의 감도를 높혀주기 위하여, 기재와 염료층 사이에 마련되며, 폴리아크릴 아미드, 부틸메타 아크릴레이트, 폴리비닐알콜 또는 폴리비닐아세테이트 등의 친수성 고분자를 사용한다.

상기 피기록 시이트의 기재로는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르 설폰, 폴리아미드, 셀룰로오즈 에스테르, 백색 안료가 도포된 폴리에스테르 또는 합성지를 사용한다.

상기 염료 수용층은 전사되는 염료를 잘 흡착하고 보다 쉽게 확산하기 위해서 마련되며 폴리 카보네이트, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리염화비닐, 스틸렌-아크릴로니트릴 공중합체 또는 폴리카프로 락탐등을 사용할 수 있다.

또한 열전사 후 열전사 시이트와 피기록 시이트가 원활하게 분리하도록 하기 위하여 염료 수용층에 왁스, 실리콘 오일등의 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]

가) 염료의 합성

100㎖ 삼구 플라스크에 1,3-시클로헥사디엔 1.12g과 말로노니트릴 1.32g을 에탄올 20㎖에 용해시킨 후, 피페리딘 한방울을 첨가하여 6시간 동안 환류 교반한 후, 얇은 막 그래마토그라피로 반응 종결을 확인하고, p-N,N-디에틸 아미노 벤즈알데히드 1.78g을 가한후 연속반응으로 진행하여 5시간동안 환류교반한 뒤, 실온으로 냉각시켜 노란색 침전을 얻었다. 이 결정을 여과, 세척, 건조하여 하기한 (표 1) 염료를 제조하였다. 이들의 무게는 2.28g이었다.(m.p. 130℃, 수율 62%)

나) 잉크의 제조

하기의 성분들을 사용하여 메틸에틸케론 용제에 염료 및 바인더를 50℃에서 분산용해시킨 다음 냉각시킴으로써 잉크액을 제조하였다.

상기 가)공정에서 얻은 염료 4 중량%

바인더(세끼유이제, BX-5 폴리부티랄수지 4 중량%

용제 (메틸 에틸 케톤) 92 중량%

다) 전사필름의 제조

뒷면에 내열처리가 된 두께 7㎛의 PET 필름(일본 대진필름, FB-1)에 상기 나)공정에서 제조한 잉크액을 건조 도포량이 1g/㎡이 되도록 바아코오터를 사용하여 도포한 후에 건조시켜 전사필름을 제조하였다.

[실시예 2~12]

상기 실시예 1의 가)공정 대신 별도의 방법을 채택하여 하기한 (표 1)의 염료를 제조하여 사용한 점을 제외하고는 상기한 실시에 1과 동일하게 실시하여 전사필름을 각각 제조하였다.

[비교예 1]

염료로서 1,4-디아미노-2-(2-클로로페녹시) 안트라퀸논을 제조하여 사용한 점을 제외하고 실시예 1과 동일하게 실시하여 전사필름을 제조하였다.

[비교예 2]

염료로서 1,4-디아미노-2-(2-메틸페녹시) 안트라퀸논을 제조하여 사용한 점을 제외하고 상기 실시에 1과 동일하게 실시하여 전사필름을 제조하였다.

상기 실시예 1~12 및 비교예 1~2에서 제조된 열전사 기록제의 발색감도 및 내구성을 다음의 평가방법으로 평가하여 그 결과를 (표 1)에 나타냈다.

[평가방법]

가) 발색감도

감열기록 장치(일본 대창전기, TH-FMR)의 열소자(TPH)의 인가전압 22V, 파워 1.5watts/dot가 되도록 조건을 설정한 다음 상기에서 제조한 전사필름과 수용지(소니제, UPC 3010)를 사용하여 발색농도를 측정하였다. 발색농도의 측정은 멕베드사제 덴시토미터 TR 1224를 사용하였다.

나) 내구성 실험

감열기록장치에서 화상을 형성시킨 수용지를 크게논 웨도 메터(Atlas, ES-25)를 사용하여 35±2℃, 60±2% pH 조건에서 48시간 방치하여 평가전 및 경과시간 후의 화상 농도의 감소분을 평가하였다.

상기의 표에 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 상기 일반식(Ⅰ)로 나타내는 화합물의 염료를 열전사 잉크로 사용할 때 종래의 열전사용 잉크에 비해 발색농도와 내구성에 있어 현저한 효과가 있음을 알 수 있다.

Claims (6)

1. 하기 일반식(Ⅰ)로 나타내는 열전사 기록용 색소;

   (상기식(Ⅰ)에서 X는 수소원자, 탄소수 1~4의 직쇄형 또는 분지형 알킬, 시아노기로 이루어진 군에서 선택되며, Y는 산소원자 또는 디시아노메틸렌기로 이루어진 군에서 선택되며, R₁및 R₂는 수소원자, 탄소수 1~4의 직쇄형 또는 분지형 알킬, 히드록시알킬, 탄소수 5~7의 아랄킬, 아릴, 시클로알길로 이루어진 군에서 선택되며, R₃는 수소원자, 할로겐원자, 수산기, 알킬카아보닐아미노기, 알콕시카아보닐아미노기, 포밀아미노기, 알킬설포닐아미노기, 탄소수 1~4의 알킬, 알콕시기로 이루어진 군에서 선택된다. n은 2 또는 3을 나타내고 곁사슬에 알킬치환체를 가질 수 있다.)
2. 제1항에 있어서, 상기한 X의 수소원자, 메틸기로 이루어진 군에서 선택되는 승화형 열전사 기록용 색소.
3. 제1항에 있어서, 상기한 Y는 디시아노메틸렌기인 승화형 열전사 기록용 색소.
4. 제1항에 있어서, 상기한 R₁및 R₂는 메틸, 에틸, 히드록시메틸, 히드록시에틸로 이루어진 군에서 선택되는 열전사 기록용 색소.
5. 제1항에 있어서, 상기한 R₃가 수소원자, 메틸, 할로겐 원자로 이루어진 군에서 선택되는 승화형 열전사 기록용 색소.
6. 제1항의 승화형 열전사 기록용 색소 2~8중량부; 바인더 2~8중량부, 유기용제 84~96중량부로 이루어진 승화형 열전사 기록용 잉크.