KR0184354B1 - 접착층을 갖는 승화형 감열전사 잉크리본 - Google Patents

Abstract

본 발명은 접착층을 갖는 승화형 감열전사 잉크리본에 관한 것으로서, 이면에 내열층이 형성된 기재필름상에 잉크층이 형성되어 있는 잉크리본에서 기재필름과 잉크층 사이에 새로운 조성의 접착층을 형성하여서 잉크층과 기재필름과의 사이에 접착력을 크게 향상시키므로써 감열전사시 잉크층이 기재필름으로부터 떨어지는 현상을 방지하도록 개선한 승화형 감열전사 잉크리본에 관한 것이다.

Description

접착층을 갖는 승화형 감열전사 잉크리본

제1도는 본 발명에 따라 접착층이 형성되어 있는 승화형 감열전사 잉크리본의 단면구조를 나타낸 구조도.

제2도는 제1도에서 추가로 역전사차단층이 성형된 경우의 단면구조도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 11 : 내열층 2, 12 : 기재필름

3, 13 : 접착층 4, 14 : 잉크층

15 : 역전사차단층

본 발명은 접착층을 갖는 승화형 감열전사 잉크리본에 관한 것으로서, 이면에 내열층이 형성된 기재필름상에 잉크층이 형성되어 있는 잉크리본에서 기재필름과 잉크층사이에 새로운 조성의 접착층을 형성하여서 잉크층과 기재필름과의 사이에 접착력을 크게 향상시키므로써 감열전사시 잉크층이 기재필름으로부터 떨어지는 현상을 방지하도록 개선한 승화형 감열전사 잉크리본에 관한 것이다.

감열전사 기록방식은 팩시밀리, 복사기와 같은 사무자동화 기기에 널리 이용될 뿐만 아니라 컬러비디오 카메라로부터 전기적으로 표현되어진 화상을 칼라프린터를 통해 인쇄하는데에까지 그 사용영역이 확대되었다. 이에 따라, 전기적인 신호로부터 칼라사진과 같은 고화질과 계조를 갖는 화상을 즉석에서 인쇄할 수 있는 방법이 요구됨에 따라 승화형 감열전사 기록방식이 제안되었다. 이러한 승화형 감열전사 기록방식은 은염사진에 필적할 만한 수준의 화상을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 고속으로 즉석에서 화상을 인쇄할수 있으므로, 최근에는 즉석 신분증 발급용으로의 사용이 제안되고 있다.

승화형 감열전사 기록방식에서는, 전기적인 신호에 의해서 제현된 칼라화상을 칼라필터에 의해 색분해하여 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3가지 화상으로 분리하고, 분리된 3가지 화상은 전기적 신호의 형태로 프린터의 열소자에 전달된다. 프린터에서 인쇄를 하기 위해서는 엘로우, 마젠타, 시안의 3가지 염료가 연속적으로 반복되어 도포되어 있는 잉크리본이 잉크층 면과 전사되어지는 화상을 수용하기 위한 수용지가 겹쳐지게 되고 이때, 열소자가 잉크리본의 염료가 도포된 면의 반대쪽 면을 분리되어 전달된 3가지 화상의 각각의 전기적 신호에 따라 반복해서 가열한다. 이러한 과정을 통하여 잉크리본이 도포되어 있는 엘로우, 마젠타, 시안의 염료가 각각 수용지에 전사됨으로써 3가지 염료의 조합에 의한 천연색 화상이 얻어진다.

위와 같은 승화형 감열전사 기록방식은 은염사진에 필적할 정도의 우수한 화상을 얻을 수 있으나, 화상 전사시 열소자를 이용하여 순간적으로 400℃ 정도의 고온까지 가열하며, 동시에 잉크리본과 화상을 전사받는 수용지가 압착되므로, 잉크리본의 잉크층이 기재필름으로부터 떨어지는 현상이 발생한다.

이러한 문제를 해결하기 위해여 잉크층과 기재필름 사이에 다양한 방법의 접착층을 설계하는 방법이 제안되었다. 그러나 이러한 방법중에는 감열전사시 충분한 접착력을 유지하기 못할 뿐만 아니라, 충분한 접착력을 부여하기 위해 접착층을 두껍게 코팅하는 경우에는 전체적인 필름두께가 증가하여 전사농도가 감소하는 경우도 있다.

승화형 감열전사 잉크리본의 기재필름으로는 대부분의 경우 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용한다. 폴리에틸렌테레프탈레이트는 화학적 활성이 매우 작아, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에 코팅이나 인쇄시 접착력이 약하기 때문에 이를 개선하기 위해 코로나 방전 또는 프라즈마 방전처리하거나 표면에 접착층을 코팅한다.

승화형 감열전사 잉크리본의 경우 사용할 때 순간적으로 400℃ 정도의 온도까지 가열되며, 동시에 수용지와 압착되므로, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에 단순히 코팅이나 인쇄만을 하는 경우보다 더욱 강한 접착력이 요구된다. 기재필름과 잉크층의 접착력을 향상시키기 위해 다양한 접착층의 제조방법에 대한 기술이 미합중국특허 제4,695,288호, 제4,737,486호 및 제5,134,112호, 그리고 유럽특허 제433,396호에 개시되어 있다.

이중 미합중국특허 제4,695,288호는 아크릴로니트릴, 비닐리덴클로라이드, 아크릴산의 3종의 단량체로 이루어진 공중합체를 사용하여 접착층을 설계하였다. 그러나, 미합중국특허 제4,695,288호에서 접착층에 사용된 물질은 널리 사용되고 있는 물질이 아니므로 용이하게 구입하여 사용하기 어려울 뿐만 아니라, 공중합체를 구성하는 각 단량체의 구성비에 따라서도 접착층의 성능이 변화하는 문제가 있다. 따라서, 이러한 물질을 이용하여 접착층을 설계하기 위해서는 자체 합성하여 사용해야 한다는 단점을 지닌다.

또한, 미합중국특허 제4,737,486호는 티타늄의 산화물을 이용한 무기고분자 물질로 이루어진 접착층을 설계하였다. 그러나, 티타늄의 산화물이 접착층의 기능을 충분히 발휘하기 위해서는 적절한 코팅량의 유지 및 코팅 후 건조과정에서 적정 수준까지 이들이 서로 결합하여 충분한 분자량을 갖는 무기고분자 물질로 성장하여야 하므로, 실재 코팅시 코팅 및 건조조건 등의 작업조건에 세심한 주의를 기울일 필요가 있다.

그리고, 미합중국특허 제5,134,112호에서는 기재필름 위에 접착층을 설계한 후, 코팅된 필름을 연신시켜, 전체적인 필름두께를 얇게 함과 동시에 접착층의 기재필름에 대한 접착력도 더욱 증가시켰다. 그러나, 미합중국특허 제5,134,112호에 제시된 방법에 따라 접착층을 설계하면, 전체 승화형 감열전사 잉크리본의 두께가 얇아지므로, 염료의 전사효율을 증가시킬 수 있는 장점이 있으나, 접착층 코팅 후 필름을 연신시켜야 하므로 연신설비 등의 추가설비가 요구되는 단점이 있다.

그 외에도, 유럽특허 제433,396호에서는 방향족 폴리올과 다양한 수지를 함께 사용하여, 접착층을 설계하였으나, 이런 접착층 역시 충분한 접착력을 발휘하지 못하여 개선의 여지가 많았다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위해 승화형 감열전사 잉크리본의 잉크층과 기재필름 사이의 접착력을 개선시키기 위하여 접착층을 새로운 조성으로 구성하여 보다 우수한 전사효과를 갖도록 한 개량된 승화형 감열전사 잉크리본을 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 이면에 내열층이 형성되어 있는 기재필름상에 접착층과 잉크층이 차례로 형성된 승화형 감열전사 잉크리본에 있어서, 상기 접착층이 p-클로로페놀과 비닐클로라이드-비닐아세테이트의 공중합체로 이루어진 것을 그 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 첨부도면에 도시한 바와 같이 내열층(1)이 형성되어 있는 기재필름(2)상에 접착층(3)과 잉크층(4)이 차례로 형성되어 있는 기존의 승화형 감열전사 잉크리본의 설계구조에서 상기 접착층(3)의 성분을 새롭게 하여 잉크층(4)과 기재필름(2)과의 사이에 접착력을 개선시킨 것이다.

본 발명에서는 p-클로로페놀과 비닐클로라이드-비닐아세테이트의 공중합체를 예컨대 메틸에틸케톤 또는 톨루엔과 같은 적당한 용제에 적정 비율로 함께 녹인 후, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에 코팅하고 건조시켜 접착층을 제조한다.

접착층을 제조하기 위한 코팅액은 p-클로로페놀과 비닐클로라이드-비닐아세테이트의 공중합체를 합친 총 고형분의 농도가 1∼10 중량%가 되도록 한다. 총 고형분의 농도가 1중량%보다 작은 경우에는 충분한 접착력을 얻을 수 없으며, 10 중량% 보다 과량인 경우에는 기재필름이 손상되는 경우가 있다. 이와 같이 총 고형분의 농도가 1∼10 중량%인 범위에서는 총 고형분의 농도가 증가할수록 접착력이 개선되는 경향을 나타내므로, 1∼10 중량%의 총 고형분 농도에서 사용환경에 따라 적절히 고형분의 농도를 조절하여 사용될 수 있다.

접착층을 제조하기 위한 코팅액의 조성물중 p-클로로페놀과 비닐클로라이드-비닐아세테이트의 혼합비율은 중량기준으로 p-클로로페놀 100 중량부에 대해 비닐클로라이드-비닐아세테이트 공중합체를 15∼80 중량부의 비율로 혼합한다. 만일 p-클로로페놀 100 중량부에 대해 비닐클로라이드-비닐아세테이트 공중합체의 혼합비율을 15 중량부보다 작게하는 경우에는 코팅액에 침전이 발생하는 경우가 있으며, 혼합비율이 80 중량부보다 큰 경우에는 충분한 접착력을 얻을 수 없는 문제가 있다.

또한, 접착층의 건조시 도막두께는 0.02∼1㎛가 접착력 및 전사강도면에서 적당하다.

승화형 감열전사 잉크리본의 제조에 사용되는 기재필름으로는 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 필름, 폴리아미드, 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트, 셀룰로오스 에스테르, 불소계 수지, 폴리아세탈 또는 폴리이미드 필름 등을 사용할 수 있으며, 이 중에서 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 가장 적합하다. 이때 기재의 두께는 2∼20㎛가 적당하다.

또, 승화형 감열전사 잉크리본 기재의 뒷면에는, 400℃까지의 열이 발생하는 열소자와 접촉할 때 기재 필름이 변형되는 것을 방지하고 열소자와 기재필름간의 주행성을 향상시키기 위한 목적으로 내열 및 윤활층을 설계할 수 있다. 이러한 목적으로 사용되는 물질로는 카르복실레이트, 설포네이트, 포스페이트, 지방족아민염, 폴리옥시에틸렌 알킬에스테르, 실리콘오일 또는 합성오일 등이 있다. 승화형 감열전사 잉크리본의 잉크층은 감열승화성을 지닌 염료와 결착제를 주성분으로 하여 이루어져 있다. 여기에서 사용되는 감열승화성 염료로는 Magenta VP, MS Red G, Macrolex Red Violet R, MS Magenta HM-1450 등의 적색계통의 염료, Waxoline Yellow GFW, Kayaset Yellow GN, Foron Brillinat Yellow 6GL 등의 황색계통의 염료, Kayaset Blue 714, Waxoline Blue AP-FW, MS Cyan HM -1238 등의 청색계열 염료가 사용될 수 있다.

또한, 잉크리본의 잉크층에 이들 염료와 함께 사용되는 결착제로는 에틸셀룰로오스, 히드록시 에틸셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트 포르메이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 등의 셀룰로오스 유도체, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐피놀리돈, 폴리비닐아세트아세탈 등의 비닐계 수지 등이 사용될 수 있으며, 이들 수지 중에서 폴리비닐부티랄, 폴리비닐아세트아세탈 등이 더욱 바람직하게 사용될 수 있다.

잉크층의 두께는 0.2∼5.0㎛ 정도가 적당하며, 감열승화성 염료는 잉크층 전체에 대해 5∼20중량% 정도의 양이 적당하다.

잉크층에는 이외에도 목적에 따라 이형제, 산하방지제, 자외선흡수제 등을 포함할 수 있다.

승화형 감열전사시 잉크층의 염료는 수용지 뿐만 아니라, 기재필름으로 전달되는 경우도 발생한다. 이러한 현상은 역전사 현상이라 불리며, 역전사 현상이 발생하는 경우에는 전사화상의 농도가 낮아져 고품질의 품질을 얻을 수 없으므로, 친수성이 수지를 이용하여 접착층과 잉크층 사이에 염료 역전사차단층을 설계하는 경우도 있다.

이때, 역전사차단층으로 사용되는 친수성 수지로는 예컨대 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리아크릴아마이드, 메틸셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈 등이 사용될 수 있다.

또한, 이러한 역전사차단층이 형성된다고 하더라도 본 발명의 접착층은 기재필름과 역전사차단층과의 접착력도 우수하기 때문에 접착층의 형성에 따른 접착성 개선효과는 아무런 문제없이 유지될 수 있다.

승화형 감열전사 기록을 위한 수용지로는 합성지 등의 기재물질 위에 열에 의하여 잉크층으로부터 전달되는 염료를 받아들일 수 있는 폴리에스터, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, ABS 수지 등으로 이루어진 화상수용층을 코팅 또는 라미네이팅하여 제조하여 사용하거나, 열에 의하여 잉크층으로부터 전달되는 염료를 받아들일 수 있는 수지로 이루어진 플레이트를 사용한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 접착층이 설계된 잉크리본의 경우 종래에 비하여 잉크층과 기재필름 사이의 접착력이 크게 개선되므로서 승화형 감열전사 잉크리본으로 사용할 때 고온·고압의 조건에서 종래보다 잉크층이 기재필름으로부터 떨어지는 현상을 방지하는 장점이 있게 된다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하는바, 본 발명이 다음의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 실시예 및 참고예에 사용된 비율은 특별한 언급이 없으면 중량기준이다.

[실시예 1]

뒷면에 내열처리가 된 두께 6㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름위에 하기의 조성물 (가)를 바아코터를 사용하여 건조 후 두께가 0.5㎛가 되도록 도포하여 승화형 감열전사 기록용 잉크리본의 접착층을 제조하였다.

이와 같은 방법으로 제조된 잉크리본의 접착층 위에 하기의 조성물 (나)를 이용하여 승화형 감열전사 기록용 잉크리본의 잉크층을 제조하였다.

(가) 접착층 조성물

비닐클로라이드-비닐아세테이트 공중합체

(미합중국 유니온카바이드제, VAGH) 1.2%

p- 클로로페놀 4.8%

메틸에틸케톤 9.4%

톨루엔 84.6%

(나) 잉크층 조성물

마젠타 염료(일본국 미쓰이도아쓰제, Magenta VP) 8.96%

폴리비닐부티랄(일본국 적수화학제, BX1) 4.34%

디메틸포름아마이드 43.35%

톨루엔 43.35%

[실시예 2]

접착층 조성물의 구성성분중 비닐클로라이드-비닐아세테이트 공중합체를 미합중국 유니온카바이드사의 VYHH로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 감열승화형 열전사 잉크리본을 제조하였다.

[실시예 3]

접착층 조성물의 구성성분중 비닐클로라이드-비닐아세테이트 공중합체를 미합중국 유니온카바이드사의 VMCH로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 감열승화형 열전사 잉크리본을 제조하였다.

[실시예 4∼6]

잉크층 조성물의 다음 배합비의 조성물로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1∼3과 동일한 방법으로 감열승화형 열전사 잉크리본을 제조하였다.

잉크층 조성물

엘로우 염료(영국 ICI, Waxoline Yellow GFW) 5.00%

폴리비닐부티랄(일본국 적수화학제, BX1) 5.00%

디메틸포름아마이드 45.00%

톨루엔 45.00%

[실시예 7]

접착층 조성물을 다음 배합비의 조성물로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 감열승화형 열전사 잉크리본을 제조하였다.

접착층 조성물

비닐클로라이드-비닐아세테이트 공중합체

(미합중국 유니온카바이드제, VAGH) 1.80%

p- 클로로페놀 4.20%

메틸에틸케톤 9.40%

톨루엔 84.60%

[실시예 8]

잉크층 조성물을 다음 배합비의 조성물로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 감열승화형 열전사 잉크리본을 제조하였다.

잉크층 조성물

시안 염료(일본국 일본화약, Kayaset Blue 714) 7.00%

폴리비닐아세트아세탈(일본국 적수화학제, KS-1) 5.00%

디메틸포름아마이드 44.00%

톨루엔 44.00%

[실시예 9]

잉크층과 접착층 사이에 다음 조성의 염료 역전사차단층을 설계한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 감열승화형 열전사 잉크리본을 제조하였다.

염료 역전사차단층

폴리비닐알코올 0.40%

폴리비닐피놀리돈(BASF, K-90) 1.60%

물 98.00%

* 염료 역전사차단층의 두께는 0.5㎛이다.

[비교예 1]

접착층 조성물을 다음 배합비의 조성물로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 감열승화형 열전사 잉크리본을 제조하였다.

레소시놀 4.00%

셀롤로오스아세테이트부틸레이트 1.00%

메틸에틸케톤 47.50%

톨루엔 47.50%

[비교예 2]

접착층 조성물을 다음 배합비의 조성물로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 감열승화형 열전사 잉크리본을 제조하였다.

접착층 조성물

비닐클로라이드-비닐아세테이트 공중합체

(미합중국 유니온카바이드제, VAGH) 3.00%

p- 클로로페놀 3.00%

메틸에틸케톤 9.40%

톨루엔 94.60%

[비교예 3]

접착층 조성물을 다음 배합비의 조성물로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 감열승화형 열전사 잉크리본을 제조하였다.

접착층 조성물

비닐클로라이드-비닐아세테이트 공중합체

(미합중국 유니온카바이드사, VAGH) 0.20%

p- 클로로페놀 0.50%

메틸에틸케톤 9.9%

톨루엔 89.4%

[비교예 4]

기재필름에 접착층을 설계하지 않은 것을 제외하고는 실시예 9와 동일하게 감열승화형 열전사 잉크리본을 제조하였다.

[실험예]

상기 실시예 및 비교예에서 제작한 감열승화전사용 잉크리본을 일본국 DNP사에서 제조한 카드 프린터(CP510) 및 미합중국 KODAK사의 칼라비디오 프린터(CVP-610D)를 이용하여 화상을 인쇄하여, 인쇄시 잉크층의 기재필름으로부터 떨어지는가의 여부를 관찰하였다.

DNP사의 카드 프린터(CP510)에서는 전사화상을 수용하는 수용지로 PVC카드를 이용하였으며, 미합중국 KODAK사의 칼라비디오 프린터 CVP-610D에서는 전사화상을 수용하는 수용지로 미합중국 KODAK사의 승화형 감열전사 기록용 수용지를 사용하였다. 그 실험결과는 다음 표 1에 나타내었다.

(주) ◎ : 화상전사시 전혀 뜯김이 발생하지 않는다.

○ : 화상전사시 점모양의 뜯김이 약간 발생한다.

△ : 전사화상 총면적의 약 50% 정도의 뜯김이 발생한다.

× : 전사화상의 거의 전면적에 뜯김이 발생한다.

상기 표 1의 결과로부터 알 수 있듯이 본 발명에 따른 실시예 1∼9의 경우 한결같이 잉크층과 기재필름 사이의 접착력이 우수한 것으로 나타났으며, 비교예 1의 경우는 기존의 특허에 나타나 있는 방법으로 접착력이 본 발명의 경우에 비하여 미흡하였으며, 비교예 2의 경우는 p-클로로페놀과 비닐클로라이드-비닐아세테이트 공중합체의 사용비율이 본 발명의 비율을 벗어나므로, 접착력이 다소 불량하였으며, 비교예 3의 경우는 접착층 구성성분의 소량사용으로 인해 접착력이 불충분하였으며, 비교예 4는 역전사차단층과 기재필름 사이에 접착층을 설계하지 않았으므로, 거의 전면에 걸쳐 뜯김이 발생하였다.

Claims (4)

1. 이면에 내열층이 형성되어 있는 기재필름상에 접착층과 잉크층이 차례로 형성된 승화형 감열전사 잉크리본에 있어서, 상기 접착층이 p-클로로페놀과 비닐클로라이드-비닐아세테이트의 공중합체로 이루어진 것을 특징으로 하는 접착층을 갖는 승화형 감열전사 잉크리본.
2. 제1항에 있어서, 상기 p-클로로페놀과 비닐클로라이드-비닐아세테이트 공중합체는 p-클로로페놀 100 중량부에 대해 비닐클로라이드-비닐아세테이트 공중합체가 15∼80 중량부의 비율로 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 접착층을 갖는 승화형 감열전사 잉크리본.
3. 제1항에 있어서, 상기 접착층은 p-클로로페놀과 비닐클로라이드-비닐아세테이트의 공중합체를 합친 총 고형분 농도가 1∼10 중량%인 농도의 코팅액으로 코팅하고 건조시켜서 형성된 것임을 특징으로 하는 접착층을 갖는 승화형 감열전사 잉크리본.
4. 제1항에 있어서, 상기 기재필름과 접착층 사이에는 역전사차단층이 추가로 형성되어 있는 것임을 특징으로 하는 접착층을 갖는 승화형 감열전사 잉크리본.