KR100490397B1 - 잉크 제트 프린터용 기록 매체 및 그 제조방법 - Google Patents

잉크 제트 프린터용 기록 매체 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기재와 상기 기재 상부에 형성된 잉크 수용층을 포함하여 된 잉크 제트 프린터용 기록 매체에 있어서, 상기 잉크 수용층이 화학식 1로 표시되는 폴리비닐부티랄의 가교체를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 프린터용 기록 매체를 제공한다.
<화학식 1>
상기식중, l+m+n=1, 0.03≤l≤0.7, 0≤m≤0.34, 0.20≤n≤0.97이다.
본 발명의 잉크 제트 프린터용 기록 매체는 가교가능한 폴리비닐부티랄을 사용하여 부분적 상호 침투 망목 구조를 갖는 잉크 수용층을 구비하여 내수성, 내광성, 잉크 흡수력, 화상 선명성 및 부착력 특성이 개선될 뿐만 아니라 광밀도 및 광택도 특성이 우수하다.

Description

잉크 제트 프린터용 기록 매체 및 그 제조방법{Recording medium for ink jet printer and preparing method thereof}
본 발명은 잉크 제트 프린터용 기록 매체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하기로는 잉크 흡수력, 칼라 화상 선명도, 광택도, 내수성 및 내광성이 개선된 잉크 제트 프린터용 기록 매체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 컴퓨터 이용 기술이 보급됨에 따라, 컴퓨터에 의하여 작성한 자료를 프린터 등을 이용하여 인쇄출력하는 일이 빈번하게 행해지게 되었다. 이 때 사용되는 프린터로는 도트 임팩트 프린터, 레이저 프린터, 써멀 프린터, 잉크 제트 프린터 등을 들 수 있다. 그중에서도 잉크 제트 프린터는 기계적 소음이 거의 없고 출력 속도가 빠르고 인쇄 출력에 수반되는 유지비가 저렴하고 최근에 와서는 고해상도 화상도 제공이 가능하다는 장점으로 인하여 많이 이용되고 있다. 이와 같은 잉크 제트 프린터를 이용한 인쇄시 사용되는 기록 매체로는 일반 용지를 비롯하여 특수 코팅된 전용지, 전용 필름 등과 같은 다양한 기록 매체가 사용되는데, 이러한 기록 매체중의 하나가 잉크 제트 프린터용 포토용지이다.
잉크 제트 프린터용 포토용지는 편면 또는 양면 아트지, 캐스트 코팅지, 인화지 등과 같은 기재 상부에 잉크에 대하여 흡수 및 정착성이 우수하고 내수성 및 내광성이 우수한 물질을 코팅하여 제조된다. 이러한 포토용지는 열방식, 압전성 방식, 페이스체인지 방식 등과 같은 잉크 제트 프린터를 통한 디지털 사진이나 화상의 인쇄에 이용되거나 외벽 장식이나 디자인, 광고 분야에서도 이용되고 있다.
잉크 제트 기록 방식에 의한 잉크 제트 프린터용 기록 매체의 구체적인 예는 다음과 같다.
미국 특허 제5866268호, 일본 특개소 55-144712, 일본 특개소 62-268682는 셀룰로오스 유도체, 폴리비닐알콜 등과 같은 친수성 수지를 바인더로 사용하여 잉크의 흡수속도 및 흡수용량이 개선된 기록 매체를 개시하고 있다. 그런데, 이러한 기록 매체는 내수성이 약하다는 문제점이 있다.
일본 특개소 59-198186, 일본 특개소 56-84992는 폴리에틸렌이민의 유기산염을 함유하는 코팅층을 구비한 기록 매체를 개시하고 있다. 이 내용에 의하면, 기록 매체의 내수성은 향상되지만, 내열성, 내광성이 저하되어 자외선에 의한 황변현상이 발생되는 문제점이 있다.
일본 특개소 8-113743는 폴리에틸렌이민을 함유하는 잉크를 포함하는 잉크 수용부를 구비하는 기록 유닛을 개시하고 있다. 그런데, 이 기록 유닛은 내수성과 잉크 보존성은 뛰어나지만 특정된 잉크 또는 특정된 잉크 제트 프린터에만 적용되어서 범용성이 없는 문제점을 갖고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 첫번째 및 두번째 기술적 과제는 상기 문제점을 해결하여 잉크 흡수력, 화상 선명도, 광택도, 내수성 및 내광성이 개선된 잉크 제트 프린터용 기록 매체 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 첫번째 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명에서는, 기재와 상기 기재 상부에 형성된 잉크 수용층을 포함하여 된 잉크 제트 프린터용 기록 매체에 있어서,
상기 잉크 수용층이 화학식 1로 표시되는 폴리비닐부티랄의 가교체와,
화학식 1의 폴리비닐부티랄의 가교체 100 중량부를 기준으로 하여 5 내지 300 중량부의 바인더와,
화학식 1의 폴리비닐부티랄의 가교체 100 중량부를 기준으로 하여 25 내지 1000 중량부의 충진제를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 프린터용 기록 매체를 제공한다.
<화학식 1>
상기식중, l+m+n=1, 0.03≤l ≤0.7, 0≤m≤0.34, 0.20≤n≤0.97이다.
상기 폴리비닐부티랄의 가교체는, 화학식 1의 폴리비닐부티랄과 가교제와의 반응에 의하여 얻어진 것이고, 상기 폴리비닐부티랄의 가교체의 함량이 잉크 수용층의 고형분 100 중량부를 기준으로 하여 10 내지 70 중량부이다.
상기 가교제는 옥사졸린, 이소시아네이트, 에폭사이드, 아지리딘, 멜라민-포름 알데히드, 디알데히드 및 붕소 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이고, 그 함량은 화학식 1의 폴리비닐부티랄의 가교체 100 중량부를 기준으로 하여 0.01 내지 20 중량부이다.
상기 잉크 수용층의 바인더는 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 메틸 셀룰로오즈, 하이드록시프로필메틸 셀룰로오즈, 젤라틴, 폴리에틸렌옥사이드, 아크릴계 고분자, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 4급 암모늄 형태의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이다. 그리고 상기 충진제는, 실리카, 알루미나, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 황산바륨, 이산화티탄으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이다.
본 발명의 기록 매체는 상기 기재와 잉크 수용층 사이에 언더 코팅층이 더 포함되기도 한다. 그리고 상기 기재에서 잉크 수용층이 형성되지 않은 일 면상부에 후면 코팅층이 더 형성되기도 한다.
본 발명의 기록 매체는 상기 잉크 수용층의 상부에 보호층이 더 형성될 수 있다.
본 발명의 두번째 기술적 과제는 기재 상부에 화학식 1로 표시되는 폴리비닐부티랄과, 상기 화학식 1로 표시되는 폴리비닐부티랄 100 중량부를 기준으로 하여 0.01 내지 20 중량부의 가교제와, 25 내지 1000 중량부의 충진제, 5 내지 300 중량부의 바인더 및 용매를 포함하는 잉크 수용층 형성용 조성물을 코팅하는 단계: 및 상기 결과물을 건조하여 잉크 수용층을 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 프린터용 기록 매체의 제조방법에 의하여 이루어진다.
<화학식 1>
상기식중, l+m+n=1, 0.0.03≤l ≤0.7, 0≤m≤0.34, 0.20≤n≤0.97이이다.
상기 건조는 50 내지 130℃에서 이루어진다.
상기 잉크 수용층 형성용 조성물에서 용매는 물, 케톤류, 글리콜 에테르류, 알콜류용매 또는 메틸셀로솔브 및 에틸셀로솔브로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이고, 그 함량은 잉크 수용층 형성용 조성물에서의 고형분 함량 5 내지 40중량%에 대하여 60 내지 95 중량% 범위로 사용한다.
본 발명의 잉크 수용층은 화학식 1의 폴리비닐부티랄과 가교제간의 반응으로 형성된 가교체를 포함하여 부분적 상호 침투 망목 구조(Semi InterPenetrating Network: SPIN)를 갖는다.
<화학식 1>
상기식중, l+m+n=1, 0.03≤l ≤0.7, 0≤m≤0.34, 0.20≤n≤0.97이다.
상기 화학식 1의 폴리비닐부티랄의 가교체는 잉크 수용층의 고형분 100 중량부를 기준으로 하여 10 내지 70 중량부인 것이 바람직하다. 여기에서 잉크 수용층의 고형분은 화학식 1의 폴리비닐부티랄의 가교체와, 충진제와, 바인더로 이루어지며, 고형분의 함량은 이들 성분의 총함량을 나타낸다. 만약 화학식 1의 가교체의 함량이 10 중량부 미만이면 가교제의 역할로서 부분적 상호 침투 망목 구조를 이루기에 부족하고, 70 중량부를 초과하면 잉크 수용층의 잉크 흡수도가 떨어지는 경향이 있어서 바람직하지 못하다.
상기 상기 화학식 1의 폴리비닐부티랄에서, l은 0.03 내지 0.7이고, 특히 0.05 내지 0.2인 것이 바람직하다. 그리고 m은 0 내지 0.34이고, 특히 0.001 내지 0.20인 것이 바람직하며, n은 0.20 내지 0.97이고, 특히 0.25 내지 0.97인 것이 바람직하다. 그리고 화학식 1의 폴리비닐부티랄의 평균 중합도는 400 내지 3500인 것이 바람직하다. 만약 화학식 1의 폴리비닐부티랄의 평균 중합도가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 가교제의 역할을 제대로 못하거나 또는 잉크 수용층 형성용 조성물의 점도가 너무 높아지는 문제점이 있다.
본 발명의 잉크 제트 프린터용 기록 매체에 있어서, 충진제의 함량은 화학식 1의 폴리비닐부티랄의 가교체 100 중량부를 기준으로 하여 25 내지 1000 중량부이다. 여기에서 충진제의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 잉크 흡수도가 떨어지거나 또는 기재와의 부착력이 떨어지는 문제점이 발생된다.
본 발명의 잉크 제트 프린터용 기록 매체를 구성하는 바인더의 함량은 폴리비닐부티랄의 가교체 100 중량부를 기준으로 하여 5 내지 300 중량부이다. 여기에서 바인더의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 바인더 역할을 하지 못하여 잉크 수용층이 기재로부터 박리되거나 또는 잉크 흡수도가 저하되어 바람직하지 못하다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 화학식 1의 폴리비닐부티랄, 가교제, 충진제, 바인더 및 용매를 혼합하여 잉크 수용층 형성용 조성물을 제조한다.
상기 잉크 수용층 형성용 조성물에서, 가교제는 화학식 1의 폴리비닐부티랄의 하이드록시기와 가교반응하여 잉크 수용층이 부분적 상호 침투 망목 구조를 형성하는 물질이다. 이와 같이 잉크 수용층이 부분적 상호 침투 망목 구조를 갖게 되면, 기록 매체의 내수성, 잉크 수용층의 강도를 향상시켜 표면 특성 및 내스크래치성이 개선되게 될 뿐만 아니라, 바인더 및 충진제를 견고하게 잡아주게 되어 잉크의 번짐도 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 가교제로는 옥사졸린, 이소시아네이트, 에폭사이드, 아지리딘, 멜라민-포름 알데히드, 디알데히드, 붕소 화합물, 그 혼합물을 사용한다. 여기에서 이소시아네이트의 구체적인 예로는 톨릴렌 디이소시아네이트 어덕트(tolylene diisocyanate adduct)가 있고, 에폭사이드의 구체적인 예로는 에피클로로히드린이 있고, 디알데히드의 구체적인 예로는 글라이옥살, 글루타릭 디알데히드가 있고, 붕소 화합물의 구체적인 예로는 붕산 또는 보랙스(Borax)가 있다. 그 함량은 화학식 1의 폴리비닐부티랄 100 중량부를 기준으로 하여 0.01 내지 20 중량부이고, 바람직하게는 0.1 내지 10 중량부이다. 만약 가교제의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 가교의 효과가 없거나 또는 가교가 너무 심하여 잉크 흡수도가 저하되어 바람직하지 못하다.
상기 충진제는 잉크 수용층의 잉크 흡수도를 향상시키고 염료의 정착성을 보완해주는 역할을 해주는 물질로서, 여기에는 실리카, 알루미나, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 황산바륨, 황산칼슘 또는 이산화티탄이 속한다. 이 때 충진제는 상술한 성분들의 분말 상태로 사용하기도 하고, 경우에 따라 이들 성분이 미세다공성 입자로 함유되어 있는 졸 상태의 것을 사용할 수도 있다. 만약 졸 상태의 충진제를 사용하는 경우에는 졸 내에서 입자는 구형 형태는 잉크 흡수성이 없으므로 미세다공성 형태의 입자이어야 하며, 이 입자의 크기는 20 내지 200nm인 것이 바람직하다. 만약 졸내의 입자의 크기가 20 nm 미만인 경우에는 잉크 흡수성이 저하되고, 입자의 크기가 200nm를 초과하는 경우에는 기록 매체의 광택도를 저하시키므로 바람직하지 못하다. 그리고 충진제의 함량은 화학식 1의 폴리비닐부티랄 100 중량부를 기준으로 하여 25 내지 1000 중량부이고, 바람직하게는 100 내지 800 중량부이다. 만약 충진제의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 잉크 흡수도가 떨어져 바람직하지 못하다.
상기 바인더로는 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 메틸 셀룰로오즈, 하이드록시프로필메틸 셀룰로오즈, 젤라틴, 폴리에틸렌옥사이드, 아크릴계 고분자, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 4급 암모늄 형태의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용한다. 여기에서 4급 암모늄 형태의 공중합체의 구체적인 예로는 비닐피롤리돈, N,N-디메틸아미노에틸메타크릴산 공중합체 유산염이 있다. 그리고 바인더의 함량은 화학식 1의 폴리비닐부티랄 100 중량부를 기준으로 하여 5 내지 300 중량부이고, 바람직하게는 7 내지 100 중량부이다. 만약 바인더의 함량이 5 중량부 미만인 경우에는 바인더의 역할이 미미하여 충진제가 함유된 잉크 흡수층의 부착력이 약해지고, 300 중량부를 초과하는 경우에는 상대적으로 폴리비닐부티랄의 약이 적어져 내수성이 약해지므로 바람직하지 못하다.
본 발명의 잉크 수용층 형성용 조성물을 구성하는 용매는 특별히 제한되지는 않으나 환경적 문제와 작업성 등을 고려하여 물, 케톤류, 글리콜 에테르류, 알콜류용매, 메틸셀로솔브 또는 에틸셀로솔브를 사용한다. 여기에서 케톤류의 구체적인 예로는 아세톤 또는 메틸에틸케톤이 있고, 글리콜 에테르류의 구체적인 예로는 디에틸렌 글리콜 또는 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르가 있고, 알콜류 용매의 구체적인 예로는 메탄올, 에탄올, 부탄올 또는 이소프로판올을 사용한다. 여기에서 용매의 함량은 잉크 수용층 형성용 조성물에서의 고형분 함량 5 내지 40 중량%에 대하여 60 내지 95중량%가 되도록 조절한다. 만약 고형분 함량이 5 중량% 미만이면 점도가 너무 낮아질 뿐만 아니라 코팅시 건조에 어려움이 있고, 40 중량%를 초과하면 점도가 너무 높아져 코팅성이 불량해지므로 바람직하지 못하다. 바람직하게는, 본 발명의 용매중 알콜류 용매는 용매의 총함량중 5 내지 50%로 사용하는 것이 바람직한데, 그 이유는 알콜류 용매의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 건조 시간이 너무 많이 소요되고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 조성물의 용해도 문제 발생과 가격 상승 요인이 되므로 바람직하지 못하다.
본 발명의 잉크 수용층 형성용 조성물에는 각종 첨가제를 더 부가하여 물성을 보완할 수 있다. 첨가제의 구체적인 예로는, 형광 염료, 광확산제, pH 조절제, 산화방지제, 소포제, 레벨링제, 윤활제, 컬링방지제, 계면활성제 등을 들 수 있다. 여기에서 형광 염료는 기록 매체에 코팅하는 경우 눈으로 느껴지는 백색도(겉보기 백색도)가 증가하게 되는 현상이 있다.
본 발명의 첨가제의 총함량은 화학식 1의 폴리비닐부티랄 100 중량부를 기준으로 하여 0.015 내지 10 중량부를 사용한다. 이 때 첨가제의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 첨가제 부가 효과가 미미하고 상기 범위를 초과하는 경우에는 기록 매체의 잉크 적성 및 코팅 특성이 저하되므로 바람직하지 못하다.
상술한 과정에 따라 제조된 잉크층 형성용 조성물을 이용하여 기록 매체를 제조하는 방법을 살펴보면 다음과 같다.
상술한 잉크 수용층 형성용 조성물을 기재 상부에 코팅한 다음, 이를 건조하여 잉크 수용층을 형성함으로써 기록 매체가 완성된다. 이 때 건조단계는 50 내지 130℃에서 이루어지며, 이 단계에서 화학식 1의 폴리비닐부티랄과 가교제간의 가교반응이 일어난다. 따라서 건조온도가 50℃ 미만이면 가교반응성이 저하되며, 130℃를 초과하면 황변 현상이 일어날 수 있어 바람직하지 못하다.
상기 과정에 따라 형성된 잉크 수용층의 코팅 두께는 잉크 흡수 및 정착성을 고려하여 8 내지 40㎛인 것이 바람직하다. 만약 코팅두께가 상기 최소치 미만이면, 잉크 흡수성이 저하되고, 상기 최대치를 초과하면 제조단가 상승과 코팅후 건조시 어려움이 발생되는 문제점이 있다.
본 발명의 기록 매체에서 기재는 일반적으로 편면 또는 양면 아트지, 캐스트 코팅지, 합성지, 인화지 등의 종이, 폴리에틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르 필름, 폴리카보네이트 필름 또는 셀룰로오즈 아세테이트 필름이 사용된다. 그리고 기재의 두께는 취급이 용이하고 그 상부에 코팅층을 형성하는 경우 휘어짐을 방지할 수 있도록 75 내지 300g/m2인 것이 바람직하다.
상술한 방법에 따라 형성된 본 발명의 기록 매체는 도 1에 도시된 바와 같은 적층 구조를 갖는다.
도 1을 참조하면, 기재(10) 상부에 잉크 수용층(11)이 형성되어 있다.
또한, 본 발명의 기록 매체는 도 2에 도시된 바와 같이 기재(20)와 잉크 수용층(21) 사이에 이들간의 접착력을 향상시키기 위한 언더코팅층(22)을 선택적으로 더 형성할 수 있다. 이 때 언더코팅층(22)은 폴리올과 폴리이소시아네이트의 이액형이나 아크릴계, 우레탄계, 아크릴-우레탄계, 비닐계 등의 일액형 프라이머로 이루어진 군으로부터 선택된 물질로 형성하며, 이 물질의 코팅량은 0.2 내지 2g/m2이며, 코팅두께는 0.2 내지 2㎛, 약 1㎛ 정도가 적합하다. 그리고 상기 잉크 수용층(21)상부에는 이들을 보호하기 위한 보호층(23)과 기재(20) 하부에는 후면코팅층(24)를 선택적으로 형성할 수 있다. 여기에서 보호층(23)은 잉크 투과성이 뛰어나면서도 어느 정도 경화가 이루어져 표면강도가 우수한 셀룰로오즈계, 폴리에틸렌옥사이드계와 가교제로 이루어진 화합물중에서 선택된 물질로 형성하며, 이의 두께는 0.5 내지 3㎛인 것이 바람직하다. 그리고 후면코팅층(24)은 연속 급지 향상과 컬링 현상을 보완하기 위하여 상기 잉크 흡수층에 사용되는 바인더인 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 메틸 셀룰로오즈, 하이드록시프로필메틸 셀룰로오즈, 젤라틴, 폴리에틸렌옥사이드, 아크릴계 고분자, 폴리에스테르, 폴리우레탄계열과 상기 가교제인 옥사졸린, 이소시아네이트, 에폭사이드, 아지리딘, 멜라민-포름 알데히드, 디알데히드, 붕소 화합물중에서 선택된 물질로 형성하며, 이의 두께는 0.5 내지 4㎛인 것이 바람직하다.
본 발명의 기록 매체는 잉크 제트 프린터에 이용되는 용지로서, 특히 광택도가 우수한 포토용지인 것이 바람직하다.
이하, 본 발명을 하기 실시예를 들어 설명하기로 하되, 본 발명이 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
폴리비닐부티랄(KX-5)(화학식 1에서 l=0.08; 일본 세키수이 화학제) 20 중량부, 알루미나 졸(일본 일산화학제) 65 중량부, 폴리우레탄(일본 일본촉매사) 10 중량부, 글라이옥살 5 중량부 및 90:10 혼합중량비의 증류수와 에탄올의 혼합용매를 혼합하여 잉크 수용층 형성용 조성물을 제조하였다. 여기에서 용매의 총함량은 잉크 수용층 형성용 조성물에서 고형분의 함량이 약 20%가 되도록 조절하였다.
상기 잉크 수용층 형성용 조성물을 젤라틴이 표면처리된 200g/m2의 인화지 상부에 바아 코터를 사용하여 코팅한 다음, 이를 110℃에서 3분동안 건조시켜 잉크 수용층을 코팅량 30g/m2 이고 두께가 약 26㎛으로 형성함으로써 잉크 제트 프린터용 포토용지를 완성하였다.
실시예 2
폴리비닐부티랄랄(KX-5)(화학식 1에서 l=0.08; 일본 세키수이 화학제) 40 중량부, 실리카 졸(일본 일산화학WP) 30 중량부, 폴리에스테르(EW370)(국내 SK 화학제) 20 중량부, 글라이옥살 10 중량부 및 85:15 혼합중량비의 증류수와 에탄올의 혼합용매(용매의 총함량은 잉크 수용층 형성용 조성물에서 고형분의 함량이 약 20%가 되도록 조절함)를 혼합하여 잉크 수용층 형성용 조성물을 제조한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 잉크 수용층을 형성함으로써 잉크 제트 프린터용 포토용지를 완성하였다.
비교예 1
폴리비닐부티랄(KX-5)(일본 세키수이 화학제)(화학식 1에서, l=0.08) 21 중량부, 알루미나 졸(일본 일산화학제) 68 중량부, 폴리우레탄(일본 촉매사제) 11 중량부 및 90:10 혼합중량비의 증류수와 에탄올의 혼합용매를 혼합하여 잉크 수용층 형성용 조성물을 제조하였다. 여기에서 용매의 총함량은 잉크 수용층 형성용 조성물에서 고형분 함량이 약 20%가 되도록 조절하였다.
상기 잉크 수용층 형성용 조성물을 젤라틴이 표면처리된 200g/m2의 인화지 상부에 바아 코터를 사용하여 코팅한 다음, 이를 110℃에서 3분동안 건조시켜 잉크 수용층을 코팅량 30g/m2 이고 두께가 약 26㎛으로 형성함으로써 잉크 제트 프린터용 포토용지를 완성하였다.
비교예 2
폴리비닐부티랄(KX-5)(화학식 1에서 l=0.08)(일본 세키수이 화학제) 4 중량부, 실리카 졸(일본 일산화학제) 92 중량부, 폴리에스테르(EW370)(국내 SK 화학제) 2 중량부, 글라이옥살 2 중량부 및 85:15 혼합중량비의 증류수와 에탄올의 혼합용매(용매의 총함량은 잉크 수용층 형성용 조성물에서 고형분의 함량을 약 20%가 되도록 조절함)를 혼합하여 잉크 수용층 형성용 조성물을 제조한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 잉크 수용층을 형성함으로써 잉크 제트 프린터용 포토용지를 완성하였다.
비교예 3
폴리비닐부티랄(KX-5)(일본 세키수이 화학제) 75 중량부, 실리카 졸(일본 일산화학제) 15 중량부, 글라이옥살 10 중량부 및 90:10 혼합중량비의 증류수와 에탄올의 혼합용매(용매의 총함량은 잉크 수용층 형성용 조성물에서 고형분의 함량을 약 20%가 되도록 조절함)를 혼합하여 잉크 수용층 형성용 조성물을 제조한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 잉크 수용층을 형성함으로써 잉크 제트 프린터용 포토용지를 완성하였다.
비교예 4
폴리비닐알콜 40 중량부, 마이크로실리카 (일본 일산화학제) 40 중량부, 폴리에틸렌이민 20 중량부 및 90:10 혼합중량비의 증류수와 에탄올의 혼합용매(여기에서 용매의 총함량은 잉크 수용층 형성용 조성물에서의 고형분 함량을 약 20%가 되도록 조절함)를 혼합하여 잉크 수용층 형성용 조성물을 제조한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 잉크 수용층을 형성함으로써 잉크 제트 프린터용 포토용지를 완성하였다.
상기 실시예 1-2 및 비교예 1-4에 따라 제조된 포토용지에 있어서, 하기 특성을 평가하였다. 여기에서 화상 인쇄시 사용된 칼라 잉크 제트 프린터기로는 HP 970cxi(미국 Hewlett Packard사)와 STYLUS PHOTO 1290(일본 Eptson사)을 이용하여 출력하였다.
1) 내수성
시편(2.5cm×5.0cm)을 상온(25℃)의 증류수에 넣고, 상기 증류수를 30분동안 천천히 회전시키면서 표면의 화상이 지워지는 정도를 확인하여 평가한다.
2) 내광성
시편(2.5cm×5.0cm)을 내광성 테스터기에 넣고 자외선에 대하여 48시간동안 노광후 표면의 황변 적변 유무 검사를 실시하여 평가한다.
3) 잉크 흡수력
A4 사이즈의 시편에 혼합블랙 위주의 표준 화상을 찍은 후 바로 백상지를 겹치고 5kg의 쇠뭉치를 10초동안 올려놓은 후 백상지에 묻어 나오는 잉크의 정도를 확인하여 평가한다.
4) 선명성
A4 사이즈의 시편에 혼합블랙 위주의 표준 화상을 찍은 후 40℃, 80% 상대습도의 항온항습기에 48시간 방치후 화상의 번짐 정도를 확인하여 평가한다.
5) 부착력
2.5cm의 폭으로 시편을 절취한 다음, 그 위에 셀로판테이프를 2kg의 롤로 압착시키고 이를 180도 각도로 박리시켜 표면층이 묻어 나오는 정도를 평가한다.
6) 광밀도
STYLUS PHOTO 1290(일본 Eptson사)을 이용하여 2cm×2cm 크기로 인쇄후 측정하였다.
7) 광택도
광택도 측정기(T480A, Technidyne사)를 이용하여 측정 광원의 시편에 대한 입사각 75°에서 광택도를 측정한다.
상기 실시예 1-2 및 비교예 1-4에 따라 제조된 포토용지에 대한 잉크 흡수력, 칼라 화상의 선명성, 광밀도, 광택도, 내수성 및 내광성에 대한 평가 결과는 하기 표 1 및 2에 나타난 바와 같다.
구분 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
내수성 ○ ○ △ △ ○ ×
내광성 ○ ○ ○ △ ○ △
잉크 흡수력 ○ ○ ○ ○ △ △
선명성 ○ ○ △ × × △
부착력 ○ ○ ○ △ ○ ×
구분 광밀도 광택도(75°)
노랑(Y) 마젠타(M) 시안(C) 블랙(K)
실시예 1 0.79 1.19 0.81 2.26 91
실시예 2 0.75 1.21 0.70 2.07 89
비교예 1 0.78 1.20 0.80 2.24 92
비교예 2 0.65 1.07 0.59 1.91 41
비교예 3 0.84 1.29 0.84 2.28 95
비교예 4 0.82 1.29 0.67 2.09 57
상기 표 1 및 2로부터 알 수 있듯이, 비교예 1의 경우는 폴리비닐부티랄은 사용하지만, 가교를 시키지 않아 부분적 상호 침투 망목 구조를 이루지 못하여 충분한 내수성을 보이지 못하며, 화상의 선명도도 저하되었고, 광밀도 및 광택도는 양호한 결과를 나타냈다. 그리고 비교예 4의 경우는 내수성, 부착력 및 광택도가 불량하게 나타났다.
반면, 실시예 1의 경우는 내수성, 내광성, 잉크 흡수력, 선명성 및 부착력이 우수하였다. 그리고 비교예 2의 경우는 부분적 상호 침투 망목 구조를 도입하기는 했지만, 충진제의 함량이 바인더의 함량보다 과도하게 많아서 실시예 1-2의 경우와 비교하여 내광성, 선명성, 광택도 및 광밀도가 저하되었고, 비교예 3의 경우는 폴리비닐부티랄을 사용하며 글라이옥살 가교제를 사용하여 가교시켰지만, 보조 바인더도 없이 가교도가 높아서 실시예 1-2의 경우와 비교하여 잉크 흡수력, 선명도 등이 저하되었다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 잉크 제트 프린터용 기록 매체는 가교가능한 폴리비닐부티랄을 사용하여 부분적 상호 침투 망목 구조를 갖는 잉크 수용층을 구비하여 내수성, 내광성, 잉크 흡수력, 화상 선명성 및 부착력 특성이 개선될 뿐만 아니라 광밀도 및 광택도 특성이 우수하다.
도 1 및 2는 본 발명의 일실시예에 따른 잉크 제트 프린터용 기록 매체들의 적층 구조를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명>
10, 20... 기재 11, 21... 잉크 수용층
22... 언더코팅층 23... 보호층
24... 후면코팅층

Claims (13)

  1. 기재와 상기 기재 상부에 형성된 잉크 수용층을 포함하여 된 잉크 제트 프린터용 기록 매체에 있어서,
    상기 잉크 수용층이 화학식 1로 표시되는 폴리비닐부티랄과 가교제의 반응에 의하여 얻어진 화학식 1의 폴리비닐부티랄의 가교체와, 바인더와, 충진제를 포함하며,
    상기 바인더의 함량은 화학식 1의 폴리비닐부티랄의 가교체 100 중량부를 기준으로 하여 5 내지 300 중량부이고,
    상기 충진제의 함량은 화학식 1의 폴리비닐부티랄의 가교체 100 중량부를 기준으로 하여 25 내지 1000 중량부이고,
    상기 폴리비닐부티랄의 가교체의 함량은 잉크 수용층의 고형분 100 중량부를 기준으로 하여 10 내지 70 중량부인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 프린터용 기록 매체.
    <화학식 1>
    상기식중, l+m+n=1, 0.03≤l ≤0.7, 0≤m≤0.34, 0.20≤n≤0.97이다.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 가교제의 함량이 화학식 1의 폴리비닐부티랄 100 중량부를 기준으로 하여 0.01 내지 20 중량부인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 프린터용 기록 매체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 바인더가 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 메틸 셀룰로오즈, 하이드록시프로필메틸 셀룰로오즈, 젤라틴, 폴리에틸렌옥사이드, 아크릴계 고분자, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 4급 암모늄 형태의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 프린터용 기록 매체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 충진제가, 실리카, 알루미나, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 황산바륨, 황산칼슘 및 이산화티탄으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 프린터용 기록 매체.
  6. 제1항에 있어서, 상기 기재와 잉크 수용층 사이에 언더 코팅층이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 프린터용 기록 매체.
  7. 제1항 또는 제6항에 있어서, 상기 기재에서 잉크 수용층이 형성되지 않은 일 면상부에 후면 코팅층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 잉크 제트 프린터용 기록 매체.
  8. 제1항, 제3항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서, 상기 잉크 수용층의 상부에 보호층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 잉크 제트 프린터용 기록 매체.
  9. 기재 상부에 화학식 1로 표시되는 폴리비닐부티랄과, 상기 화학식 1로 표시되는 폴리비닐부티랄 100 중량부를 기준으로 하여 0.01 내지 20 중량부의 가교제와, 25 내지 1000 중량부의 충진제, 5 내지 300 중량부의 바인더 및 용매를 포함하는 잉크 수용층 형성용 조성물을 코팅하는 단계: 및
    상기 결과물을 건조하여 잉크 수용층을 형성하며,
    상기 용매의 함량은 잉크 수용층 형성용 조성물에서의 고형분의 함량 5 내지 40 중량%에 대하여 60 내지 95 중량%이고,
    상기 가교제가 옥사졸린, 이소시아네이트, 에폭사이드, 아지리딘, 멜라민-포름 알데히드, 디알데히드 및 붕소 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 프린터용 기록 매체의 제조방법.
    <화학식 1>
    상기식중, l+m+n=1, 0.0.03≤l ≤0.7, 0≤m≤0.34, 0.20≤n≤0.97이이다.
  10. 제9항에 있어서, 상기 건조가 50 내지 130℃에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 프린터용 기록 매체의 제조방법.
  11. 삭제
  12. 제9항에 있어서, 상기 잉크 수용층 형성용 조성물에서 바인더가 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 메틸 셀룰로오즈, 하이드록시프로필메틸 셀룰로오즈, 젤라틴, 폴리에틸렌옥사이드, 아크릴계 고분자, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 4급 암모늄 형태의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 프린터용 기록 매체의 제조방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 잉크 수용층 형성용 조성물에서 용매가 물, 케톤류, 글리콜 에테르류, 알콜류용매 또는 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 프린터용 기록 매체의 제조방법.
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