KR100201923B1 - 승화형 열전사 기록용 색소 - Google Patents

승화형 열전사 기록용 색소 Download PDF

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KR100201923B1
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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)으로 표시되는 감열감도와 내구성이 우수한 승화형 감열기록용 색소로서,
상기 일반식(I)에서, R1및 R2는 각각 수소원자, 할로겐 원자, 시아노기, 탄소수 1~4개의 알킬기 또는 알콕시기이며, R3및 R4는 각각 수소원자, 할로겐원자, 수산기, 알킬카아보닐 아미노기, 알콕시 카아보닐 아미노기, 포밀아미노기, 알킬 설포닐 아미노기, 탄소수 1~4개의 알킬기 또는 알콕시기이며, R5및 R6는 각각 수소원자, 탄소수 1~4개의 알킬기, 알콕시알킬기, 알케닐기, 아랄킬기, 할로알킬기, 시아노알킬기 또는 페닐유도체이며, X는 -H, -CONHR, -NHCOR 또는 -NHCOOR로서, 여기서 R은 수소원자, 알케닐기, 아랄킬기, 페닐유도체, 탄소수 1~4개의 알킬기 또는 알콕시기이다.

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 화상을 비디오 칼라 프린터를 통해 인쇄하는 데에 까지 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 구비하는 것이다.
상기의 승화형 열전사 기록방식에 사용되는 염료는,
1) 감열 기록 헤드의 작동 조건에서 쉽게 승화되고 열분해 되지 않으며,
2) 색 재현시 색상이 좋아야 하고,
3) 분자의 흡광 계수가 커서 열전사량의 미미한 변화에 대하여 예민하게 반응할 수 있어야 하고,
4) 빛, 습기, 약품등에 대하여 안정하여 내구성이 커야하며,
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 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 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.
상기 일반식(I)에서, R1및 R2는 각각 수소원자, 할로겐 원자, 시아노기, 탄소수 1~4개의 알킬기 또는 알콕시기이며, R3및 R4는 각각 수소원자, 할로겐원자, 수산기, 알킬카아보닐 아미노기, 알콕시 카아보닐 아미노기, 포밀아미노기, 알킬 설포닐 아미노기, 탄소수 1~4개의 알킬기 또는 알콕시기이며, R5및 R6는 각각 수소원자, 탄소수 1~4개의 알킬기, 알콕시알킬기, 알케닐기, 아랄킬기, 할로알킬기, 시아노알킬기 또는 페닐유도체이며, X는 -H, -CONHR, -NHCOR 또는 -NHCOOR로서, 여기서 R은 수소원자, 알케닐기, 아랄킬기, 페닐유도체, 탄소수 1~4개의 알킬기 또는 알콕시기이다.
본 발명에 따른 화합물의 일례를 들면 다음과 같다.
본 발명의 상기 일반식(I)로 표시되는 화합물중, R1과 R2는 수소원자 또는 메틸기, R3및 R4는 수소원자, R5및 R6는 메틸기, 에틸기, 탄소수 1~2개의 할로알킬기, 알콕시 알킬기이고, R은 메틸기 또는 에틸기일 때 발색감도 및 내구성이 우수하여 본 발명의 목적에 더욱 적합하다.
이와 같은 요건에 부응하는 화합물로는 상기 일반식 (Ⅱ), (Ⅲ), (Ⅳ), (Ⅴ), (Ⅵ), (Ⅶ), (Ⅷ), (Ⅸ), (Ⅹ)로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
본 발명의 화합물은 바인더와 함께 유기 용제에 분산 또는 용해되어 감열기록용 잉크액으로 제조될 수 있다.
본 발명의 화합물과 함께 사용될 수 있는 바인더는, 에틸셀룰로오즈, 히드록식 에틸셀룰로오즈, 메틸셀룰로오즈, 셀룰로오즈 아세테이트 포메이트, 셀룰로오즈 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오즈 아세테이트 부틸레이트 등의 셀룰로오즈 유도체, 또는 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐부틸랄, 폴리아크릴 아미드 등의 비닐수지 유도체, 또는 폴리아크릴레이트, 폴리메틸 메타아크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리설폰 및 폴리페닐렌옥사이드 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 일반식(I)로 표시되는
감열기록용 색소 2~10중량부,
바인더 2~10중량부 및
유기용제 80~90중량부
로구성된다.
상기 열전사용 잉크 조성물에 있어서, 염료의 양이 2중량부 이하이면 열전사되는 염료의 농도가 낮아 인자의 인식이 불량하게 되고 10중량부 보다 크면 용해성의 문제점이 있다.
바인더의 양은 2~10중량부가 바람직하다. 그 양이 2중량부 이하이면 잉크 조성물의 점도가 낮아지고 결착성이 저하되어 잉크 조성물을 기재상에 도포할때 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 2~15㎛의 기재상에 0.4~2.0㎛ 두께로 도포하는 것이 바람직하다.
상기 기재로는 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 셀룰로오즈 에스테르 또는 불소계 수지의 필름등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트가 좋다.
상기 기재 필름의 두께가 2㎛ 미만이면 기재가 400℃ 고온의 열소자와 접촉할때 기재 필름이 이그러지기 쉽고 15㎛ 보다 크면 열전달이 불량해져 열전달 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 합성오일 등이 사용된다.
열전사 잉크 조성물을 기재상에 도포할때 열전사 잉크가 기재에 역전사되는 것을 방지하고 열전사 인자의 감도를 높여주기 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-기재필름-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-기재필름-친수성고분자층-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, 폴리에스테르설폰, 폴리아미드, 셀룰로오즈 에스테르, 백색 안료가 도포된 폴리에스테르 또는 합성수지를 사용한다.
상기 염료 수용층으로서는, 폴리 카보네이트, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리염화비닐, 스틸렌-아크릴로니트릴 공중합체 또는 폴리카프로락탐 등을 사용할 수 있다.
또한 열전사후 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 합성 공정]
N,N-디에틸-1,4-페닐렌디아민 1.64g을 물 25㎖에 용해하고, 4-히드록시아세트아닐리드 1.51g을 에틸아세테이트 100㎖에 용해한 후, 두 용액을 혼합하고 격렬하게 교반한 후, 20.4중량/부피%의 탄산 나트륨 수용액 50㎖를 가하고, 계속 교반하면서, 20중량/부피%의 헥사시아노철(Ⅲ)칼륨(potassium hexacyano ferrate)[K3Fe(CN)6] 수용액 100㎖로 서서히 적가하였다.
적가를 완료한 후 2시간 동안 반응을 더 진행시켜 반응을 종결시킨 후 물 50㎖와 클로로포름 200㎖로 가하여 분액 깔대기로 수용성층과 유기용제층을 분획하여 수용성층을 제거하고 유기 용제층만을 모아 다시 유기 용제층의 유기용매를 제거하여 푸른색의 결정 고체를 얻었다. 이 고체를 n-헥산에서 재결정한 후 건조시켜 1.48g의 상기 일반식(Ⅱ)의 화합물을 얻었다(수율 50%).
[열전사 잉크 조성물의 제조 공정]
상기의 방법에 의하여 합성된 상기 식(Ⅱ)의 화합물 4 중량부
바인더(폴리부틸수지, 상품명:세끼유이제 BX-) 4 중량부
용 제(메틸에틸케톤) 92 중량부
상기한 조성을 이루는 상기식 (Ⅱ) 화합물과 바인더를 50℃에서 메틸에틸케톤 용매에 용해 분산시킨 뒤 냉각하여 잉크 조성물을 제조하였다.
[열전사 시이트의 제조공정]
한쪽면이 내열 처리된 두께 7㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(상품명:FB-1, 제조사:일본국 대진필름)에 상기에서 제조된 열전사 잉크 조성물을 건조 도포량이 1g/㎡ 되도록 바아 코오더를 사용하여 도포한 뒤 건조시켰다.
[열전사 기록재의 제조 공정]
상기의 방법에 의하여 제조된 열전사 시이트를 염료 수용지(제품명: UCP 3010, 일본국 소니사)와, 열전사 잉크층이 염료 수용층과 마주보도록, 겹쳐서 열전사 기록재를 제조하였다.
［실시예 2~9］
실시예 1에서 열전사 염료를 각각 상기식 (Ⅲ)~(Ⅹ)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'-메틸페녹시) 안트라퀴논을 사용한 것을 제외하고는 실제적으로 실시예 1과 동일하게 처리하여 열전사 기록재를 제조하였다.
상기 실시예 1~9 및 비교예 1~2에서 제조된 열전사 기록재의 발색감도 및 내구성을 다음의 방법으로 평가하여 그 결과를 표에 나타내었다.
[평가방법]
1. 발색감도
감열기록 장치(제조사:대창전기(일본), 모델명: TH-FMR) 감열 헤드의 인가전압 22볼트, 열량 1.5w/dot가 되도록 하여 열전사 기록재를 통과시켜 덴시토메터(미국 맥버드사, 모델명 : TR 1224)로 발색농도를 측정하여 평가하였다.
2. 내구성
감열기록장치(제작사:대창전기, 모델명:TH-FMR)에서 화상을 형성시킨 감열기록재를 크세논 웨도 메터(제작사: 미국 Atlas사, 모델명:ES-25 2500W)를 사용하여 35°±2℃, 60±2% 상대습도의 조건에서 48시간 동안 하여 평가전 및 경과시간 후의 화상 농도의 감소분을 평가하였다.
상기의 표에 나타나 있는 바와 같이 본 발명에 따른 상기 일반식(Ⅰ)로 나타내는 화합물의 색소를 열전사 잉크에 사용할 때 종래 승화형 열전사용 색소에 비하여 발색농도는 2~3배, 내구성은 2~4배 향상되었음을 알 수 있다.[발명보고서 상의 실시예 2의 발색감도 시험결과(OD:2.19)와 결과표 상의 발색농도(OD=2.01)가 서로 상이하오니 이를 검토하여 주십시오.]

Claims (8)

  1. 하기 일반식(Ⅰ)으로 표시되는 승화형 감열 기록용 색소.
    상기 일반식(I)에서, R1및 R2는 각각 수소원자, 할로겐 원자, 시아노기, 탄소수 1-4개의 알킬기 또는 알콕시기이며, R3및 R4는 각각 수소원자, 할로겐원자, 수산기, 알킬카아보닐 아미노기, 알콕시 카아보닐 아미노기, 포밀아미노기, 알킬 설포닐 아미노기, 탄소수 1-4개의 알킬기 또는 알콕시기이며, R5및 R6는 각각 수소원자, 탄소수 1-4개의 알킬기, 알콕시알킬기, 알케닐기, 아랄킬기, 할로알킬기, 시아노알킬기 또는 페닐유도체이며, X는 -H, -CONHR, -NHCOR 또는 -NHCOOR로서, 여기서 R은 수소원자, 알케닐기, 아랄킬기, 페닐유도체, 탄소수 1~4개의 알킬기 또는 알콕시기이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 R1과 R2는 각각 수소원자, 메틸기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 승화형 감열 기록용 색소.
  3. 제1항에 있어서, R3과 R4는 각각 수소원자인 것을 특징으로 하는 승화형 감열 기록용 색소.
  4. 제1항에 있어서, 상기한 R5과 R6는 각각 메틸기, 에틸기, 탄소수 1-2개의 할로 알킬 또는 알콕시 알킬로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 승화형 감열 기록용 색소.
  5. 제1항에 있어서, R은 메틸기, 에틸기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 승화형 감열 기록용 색소.
  6. 제1항의 상기 일반식(Ⅰ)로 나타내어지는 색소 2-10 중량부; 바인더 2-10 중량부; 유기용매 80-96 중량부로 구성되는 것을 특징으로 하는 승화형 감열 기록용 잉크 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기한 바인더는 셀룰로오즈 유도체, 비닐 수지 유도체, 아크릴 수지 유도체, 폴리카보네이트, 폴리설폰 및 폴리페닐렌 옥사이드로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 승화형 감열 기록용 잉크 조성물.
  8. 제6항에 있어서, 상기한 유기용매는 메탄올, 에탄올, 톨루엔, 2-부타논, 시클로 헥사논 및 N,N-디메틸포름 아미드로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 승화형 감열 기록용 잉크 조성물.
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