KR100221236B1 - 감열, 감온성 기록지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감열성에 의하여 여러 기록을 가시적으로 판별할 수 있도록 함과 동시에 감온성에 의하여 물체의 온도를 가시적으로 판별할 수 있는 기록기능과 시온기능을 겸할 수 있는 감열, 감온성 기록지에 관한 것이다.

본 발명에 따른 감열, 감온성 기록지는 발색성분과 현색성분을 혼합하여된 감열성 잉크고형분과 로이코염료, 현색제 및 고급 지방산알코올을 젤라틴에 분산시켜 마이크로갭슐화한 감온성 잉크고형분의 혼합물을 아크릴에 멀젼과 함께 혼합하여 수득되는 감열, 감온잉크조성물을 종이에 도포하여 이루어짐을 특징으로 한다.

따라서, 바-코드 등의 영구적인 기록과 제품의 온도에 따른 시온변색의 두가지 변색이 가능한 기록지를 수득하여 제품에 적용할 수 있는 효과가 있다.

Description

감열, 감온성 기록지

본 발명은 감열, 감온성 기록지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 감열성에 의하여 여러 기록을 가시적으로 판별할 수 있도록 함과 동시에 감온성에 의하여 물체의 온도를 가시적으로 판별할 수 있는 기록기능과 시온기능을 겸할 수 있는 감열, 감온성 기록지에 관한 것이다.

일반적으로 감열성 기록지는 기록지에 가해지는 열에 의하여 영구적으로 변색되는 화학물질을 종이의 표면에 도포하여 형성되는 것으로서, 팩시밀리(Facsimile)나 바코트(Bar-Code) 기록용과 같은 특수한 기록용으로 사용되며, 열이 가해지는 부분에 도포된 화학물질만이 영구적으로 변색되어 문자나 숫자 또는 기호를 표시하는 역할을 한다.

상기에서 열에 의하여 영구적으로 변색되는 감열성 화학물질로는 소위 로이코염료와 현색제가 사용될 수 있으며, 또한 로이코염료, 현색제 등은 모두 당해 기술분야에서 숙련된 자에게는 용이하게 이해될 수 있는 것들이다.

한편, 최근 시온물질의 활발한 개발로 말미암아 온도에 따라 가역적으로 변색되는 감온성 기록지가 개발되고 있거나, 또는 개발되어 일부 제품들에 응용되고 있다. 가장 일반적으로 접할 수 있는 감온성 기록지로서, 최근 맥주병에 부착되어 일정한 온도로 냉각되었을 때, 마크가 표시되도록 하는 감온성 기록지를 들 수 있다. 이러한 감온성 기록지는 역시 감온성 화학물질을 종이의 표면에 도포하여 형성될 수 있다.

감온성 화학물질로는 주변의 온도에 따라 색상이 가역적으로 변하는 것으로서, 최근 건물용의 변색도료나 직물지 등에 적용된 사례가 잇따라 보고되고 있는 실정이다.

주변온도에 따라 가역적으로 변색되는 화학물질은 온도변화에 따라 변색되는 소위 시온재료(示溫材料)라 칭하여지는 감온성 색소이다. 특히, 전자공 여성 물질과 전자수용성 물질은 특정 분위기 중에서의 전자의 주고받음에 의하여 변색되는 착색성 안료를 특별히 지칭할 수도 있다.

이렇게 각각 용도에 따라 개별적으로 개발되고, 생산되는 감열성 기록지 및 감온성 기록지들이 존재하고 있으나, 열에 의하여 비가역적으로 변색되는 감열성 및 온도에 의하여 가역적으로 변색되는 감온성을 모두 나타낼 수 있는 기록지는 아직까지 개발된 적도 없으며, 상품화된 예는 더욱 없다.

특히, 저온냉각제품 등과 같이 하나의 제품에 포스(pos)관리시스템을 위한 바코드의 적용을 위한 감열성 기록지 및 제품의 온도를 가시적으로 나타낼 수 있는 감온성 기록지가 모두 부착되는 것과 같은 특별한 용도가 필요한 경우, 이들 감열성 기록지와 감온성 기록지를 각각 개별적으로 부착하고, 처리하여 사용하여야 하였으며, 이는 기록지의 부착 및 교환 등에 있어서 불편할 뿐 아니라 기록지로 인하여 제품의 외적 미관을 해칠 염려도 있다.

따라서, 감열성과 감온성을 모두 나타낼 수 있는 감열, 감온성 기록지를 개발할 필요성이 대두되었다.

본 발명의 목적은, 열에 의하여 비가역적으로 변색되는 감열성과 온도에 의하여 가역적으로 변색되는 감온성을 모두 나타낼 수 잇는 감열, 감온성 기록지를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 감열, 감온성 기록지는 로이코염료 10 내지 14중량부, 분산제 0.001 내지 0.1중량부 및 결착제 10 내지 15중량부를 혼합하고, 0.1 내지 10미크론 이하의 입경을 갖도록 미분산시킨 발색성분과, 현색제 20 내지 30중량부, 증감제 10 내지 30중량부, 분산제 0.1 내지 1중량부, 활제 30 내지 40중량부 및 계면활성제 1내지 5중량부를 혼합하고, 0.1 내지 10미크론 이하의 입경을 갖도록 미분산시킨 현색성분을 상기 발색성분 30 내지 70중량%와 현색성분 70 내지 30중량%의 비율로 균일하게 혼합시켜서 된 감열성 잉크고형분과, 로이코염료 20 내지 40중량부, 현색제 40 내지 50중량부 및 고급지방산알코올 400 내지 900중량부를 완전히 혼합, 용융시키고, 이 용융물을 교반되는 5%젤라틴용액에 주입하여 유화시켜 미립자화하고, 에폭시수지 10 내지 100 중량부를 완전히 혼합한 후, 다시 아민계 경화제 5 내지 40중량부를 가하여 미립자화된 캡슐막을 경화시켜 감온성 잉크고형분을, 상기 감열성 잉크고형분 60 내지 80중량부와 상기 감온성 잉크고형분 20 내지 40중량부의 비율 및 아크릴에멀젼 20 내지 60중량부를 혼합하는 것으로 이루어진 감열, 감온잉크조성물을 종이에 도포하여 이루어진다.

이하, 본 발명을 구체적인 실시에를 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 감열, 감온성 기록지는 발색성분과 현색성분을 혼합하여된 감열성 잉크고형분과 로이코염료, 현색제 및 고급지방산알코올을 젤라틴에 분산시켜 마이크로캡슐화한 감온성 잉크고형분의 혼합물을 아크릴에멀젼과 함께 혼합하여 수득되는 감열, 감온잉크조성물을 종이에 도포하여 이루어짐을 특징으로 한다.

상기 감열성 잉크고형분을 구성하는 발색성분은 로이코염료 10내지 14중량부, 분산제 0.001 내지 0.1중량부 및 결착제 10 내지 15 중량부를 혼합하고, 0.1 내지 10미크론 이하의 입경을 갖도록 미분산시켜 이루어지고, 역시 감열성 잉크고형분을 구성하는 현색제 20 내지 30중량부, 증감제 10 내지 30중량부, 분산제 0.1 내지 1중량부, 활제 30 내지 40 중량부 및 계면활성제 1 내지 5중량부를 혼합하고, 0.1 내지 10미크론 이하의 입경을 갖도록 미분산시켜 이루어지며, 상기 발색성분 30 내지 70중량%와 현색성분 70 내지 30중량%를 균일하게 혼합시켜 감열성 잉크고형분을 준비할 수 있다.

또한, 상기 감온성 잉크고형분은 로이코염료 20 내지 40중량부, 현색제 40 내지 50중량부 및 고급지방산알코올 400 내지 900중량부를 완전히 혼합, 용융시키고, 이 용융물을 교반되는 5%-젤라틴용액에 주입하여 유화시켜 미립자화하고, 에폭시수지 10 내지 100중량부를 완전히 혼합한 후, 다시아민계 경화제 5 내지 40중량부를 가하여 미립자화된 갭슐막을 경화시켜 이루어진다.

특히, 상기 감온성 잉크고형분에서 사용되는 고급 지방산알코올은 감온성 잉크고형분의 감온온도를 조절하는 온도조절제로서 기능하며, 라우릴알코올, 데실알코올, 도데실알코올, 스테아릴알코올 및 세틸알코올 등이 사용될 수 있으며, 또한 이들의 에스테르 역시 사용이 가능하며, 그 예로서는 세틸알코올-라우릴에스테르, 스테아릴알코올-라우릴에스테르 및 미리스틸알코올-라우릴에스테로 등을 들 수 있다.

상기한 감열성 잉크고형분과 상기 감온성 잉크고형분은 아크릴에멀젼과 함께 상기 감열성 잉크고형분 60 내지 80중량부와 상기 감온성 잉크고형분 20 내지 40중량부 및 아크릴에멀젼 20 내지 60중량부의 비율로 혼합되어 감열, 감온성 잉크조성물을 수득하는데 사용될 수 있으며, 이 감열 감온 잉크조성물은 통상의 도포방법에 의하여 종이에 도포될 수 있다.

상기에서 로이코염료로는 2.2-디부틸아미노-6-메틸-7-아닐리노 플루오란(2,2,-dibutylamino-6-methyl-7-anilinofluorane), 2,2-부틸이소아밀-6-메틸-7-아닐리노 플루오란(2,2,-butylisoamyl-6-methyl-7-anilinofluorane), 닐리노 플루오란(2,2-butylisoamyl-6-methyl-7-anilinofluorane), 3,3-디부틸아미노-6-메틸-7-아닐리노 플루오란(3,3-dibutylamino-6-methyl-7-anilinofluorane), 3,3-디메틸아미노-6-메틸-7-아닐리노 플루오란(3,3-diethylamino-6-methyl-7-anilinofluorane), 상표명으로서 벤조일 로이코메틸렌블루, 크리스탈 바이올렛-락톤(crystalviolet-lactone), 피에스디-150(PSD-150), 피에스디-180(PSD-180), 오디비-원(ODB-I), 오디비-투(ODB-II), 에스-205(S-205), 티에이취-51(소-51), 티지-21(TG-21) 및 디지-31(TG-31)등을 들 수 있다. 이들은 각각 고유의 생상을 갖는 물질로서 전자수용성 물질과 혼합되는 경우, 전자수용성 물질과의 전자의 주고받음에 의하여 무색으로 변색될 수 있는 물질들이며, 여기에서 전자수용성 물질들은 곧 현색제가 될 수 있다.

상기 전자수용성 물질 즉, 현색제로는 비스페놀-에이(Vis-phenol-A), 비스페놀-에스(Bis-phenol-S) 등의 폐놀계 화합물과 파라-히드록시벤질벤족익애시드(p-Hydroxy benzyl benzoic acid), 파라페닐페놀(p-Phenyl phenol) 및 산성 백토 등이 사용될 수 있다.

증감제의 예로서는 파라벤질비페닐(PBBP), 벤질옥시나프타렌(BON), 에틸렌비스스테아르아미드 등을 들 수 있다.

결착제의 예로서는 폴리비닐알코올(PVA), 산화전분, 카제인, 아크릴계 에멀젼 및 라텍스류 등을 들 수 있다.

활제로서는 탄산칼슘, 산화규소가공체, 활석, 클레이, 고령토, 카오린, 벤토나이트 등의 분말이 사용될 수 있으며, 그 외에도 통상의 산화방지제, 자외선 안정제 등이 사용될 수 있다.

[실시예1]

크리스탈바이오렛락통 12중량부, 데몰-이피 분산제(일본 화왕화학(KAOCHEMICAL)사 제품 ; 나프탈렌알데히트의 나트륨염) 0.01중량부, 폴리비닐알코올 12중량부를 1미크론 이하의 입자로 미립분산시켜 발색성분을 준비하고, 비스페놀-에이 24중량부, 벤질옥시나프탈렌 20중량부, 분산제로서 티에이취비-1(THB-1, 일본합성화학(NIPON-GOSEI)사 제품 ; 변성 폴리비닐알코올) 0.5중량부, 탄산칼슘 36중량부, 스테아린산칼슘 2.5중량부를 1미크론 이하의 입자로 미립분산시켜 현색성분을 준비한 후, 상기 발색성분 50중량부와 상기 현색성분 50중량부를 혼합하여 감열성 잉크고형분을 준비하였다.

한편, 로이코염료로소 2,2-디부틸아미노-6-메틸-7-아닐리노 플루오란 30중량부, 현색제로서 비스페놀-에이 45중량부, 라우릴알코올 600중량부를 혼합한 혼합물을 110℃에서 기계식 교반기를 사용하여 교반하는 5%-젤라틴 용액 500중량부에 서서히 주입시키고, 약 30분 후 에폭시수지(에폭시-#828, 일본쉘(日本 SHELL)사 제품) 100그램을 주입하고, 다시 30분 후 아민경화제(이 케이-유, 일본쉘(日本 SHELL)사 제품)40그램을 주입하고, 경화시켜 감온성 잉크고형분을 준비하였다.

상기 감열성 잉크고형분 75중량부와 감온성 잉크고형분 25중량부를 40%의 아크릴에멀젼 40중량부와 함께 균일하게 혼합하여 수득된 감열, 감온잉크조성물을 1입방미터 당 6그램의 비율로 종이의 표면에 도포하여 감열, 감온성 기록지를 수득하였다.

상기한 감열, 감온 잉크조성물은 7℃ 전후에서 푸른색에서 무색으로 가역적으로 변색되며, 일시적인 고온 가열 즉, 50℃ 이상의 가열에 의하여 가열된 부분만 비가역적으로 변색됨을 육안으로 확인하였다.

[실시예2]

감온성 잉크고형분의 제조에서 라우릴알코올 대신 세틸알코올 700중량부를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일하게 하여 감열, 감온성 기록지를 수득하였다.

상기한 감열, 감온잉크조성물은 35 내지 37℃ 전후에서 가역적으로 변색되며, 일시적인 고온 가열 즉, 50℃ 이상의 가열에 의하여 가열된 부분만 비가역적으로 변색됨을 육안으로 확인하였다.

[실시예3]

감온성 잉크고형분의 제조에서 라우릴알코올 대신 미리스틸알코올 700중량부를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일하게 하여 감열, 감온성 기록지를 수득하였다.

상기한 감열, 감온잉크조성물은 25 내지 27℃ 전후에서 가역적으로 변색되며, 일시적인 고온 가열 즉, 50℃ 이상의 가열에 의하여 가열된 부분만 비가역적으로 변색됨을 육안으로 확인하였다.

[실시예4]

감온성 잉크고형분의 제조에서 라우릴알코올 대신 세틸알코올 350중량부와 라우릴알코올 350중량부를 혼합한 혼합알코올을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일하게 하여 감열, 감온성 기록지를 수득하였다.

상기한 감열, 감온 잉크조성물은 15 내지 18℃ 전후에서 가역적으로 변색되며, 일시적인 고온 가열 즉, 50℃ 이상의 가열에 의하여 가열된 부분만 비가역적으로 변색됨을 육안으로 확인하였다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 감열, 감온성 기록지는 온도에 따른 가역적인 변색과 일시적인 고온가열에 의한 비가역적인 변색이 가능한 기록지를 제조할 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하며 바-코드 등의 영구적인 기록과 제품의 온도에 따른 시온변색의 두가지 변색이 가능한 기록지를 수득하여 제품에 적용할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위의 속함은 당연한 것이다.

Claims (1)

1. 로이코염료 10 내지 14중량부, 분산제 0.001 내지 0.1 중량부 및 결착제 10 내지 15 중량부를 혼합하고, 0.1 내지 10미크론 이하의 입경을 갖도록 미분산시킨 발색성분과, 현색제 20 내지 30중량부, 증감제 10 내지 30중량부, 분산제 0.1 내지 1중량부, 활제 30 내지 40중량부 및 계면활성제 1 내지 5중량부를 혼합하고, 0.1 내지 10미크론 이하의 입경을 갖오록 미분산시킨 현색성분을 상기 발색성분 30 내지 70중량%와 현색성분 70 내지 30중량%의 비율로 균일하게 혼합시켜서 된 감열성 잉크고형분과, 로이코염로 20 내지 40중량부, 현색제 40 내지 50중량부 및 고급지방산알코올 400 내지 900중량부를 완전히 혼합, 용융시키고, 이 용융물을 5%-젤라틴용액을 강력하게 교반하면서 주입하여 유화시켜 미립자화 하고, 에폭시수지 10 내지 100중량부를 완전히 혼합한 후, 다시 아민계 경화제 5 내지 40중량부를 가하여 미립자화된 캡슐막을 경화시켜 감온성 고형분을 상기 감열성 잉크고형분 60 내지 80중량부와 상기 감온성 잉크고형분 20 내지 40중량부의 비율 및 아크릴에멀젼 20 내지 60중량부를 혼합하는 것으로 이루어진 감열, 감온잉크조성물을 종이에 도포하여 이루어짐을 특징으로 하는 감열, 감온성 기록지.