KR100509476B1 - 잉크젯 프린터용 기록 매체 - Google Patents

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KR100509476B1 KR10-2002-0053462A KR20020053462A KR100509476B1 KR 100509476 B1 KR100509476 B1 KR 100509476B1 KR 20020053462 A KR20020053462 A KR 20020053462A KR 100509476 B1 KR100509476 B1 KR 100509476B1
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Abstract

본 발명은 잉크흡수량, 잉크흡수속도 뿐만 아니라 안료적성도 우수한 잉크수용층을 갖는 잉크젯 프린터용 기록 매체를 제공하는 것이다.
본 발명의 잉크젯 프린터용 기록 매체는, 기재층; 및 상기 기재층의 일면에 도공되며, 바인더, 충진제 및 이오노머를 포함하는 잉크수용층을 포함한다.
본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 기록 매체는 금속이온이 치환된 이오노머를 함유하는 잉크수용층을 포함함으로써, 잉크의 흡수력, 선명성 및 안료적성, 또는 투광도 등에 있어서 매우 향상된 성능을 보이게 되었다.

Description

잉크젯 프린터용 기록 매체 {Recording medium for ink jet printers}
본 발명은 기록 매체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기재층(substrate)의 일면에 도공된 잉크수용층을 포함하는 잉크젯 프린터용 기록 매체에 관한 것이다.
잉크젯 프린터는 출력 속도가 빠르고, 프린터 가격이 낮으며, 고해상도의 화상을 제공할 수 있다는 장점으로 인하여 널리 이용되고 있다.
잉크젯 프린터에는 일반 용지를 비롯하여 특수 코팅된 전용지, 전용 필름 등의 다양한 기록 매체가 사용되고 있다. 잉크젯 프린터용 기록 매체가 셀룰로오스 아세테이트, 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르 등으로 이루어진 소수성 기재층을 포함하고 있는 경우에는, 소수성 기재층 위에 친수성 물질을 코팅하여 기록 매체에 잉크가 용이하게 정착될 수 있도록 한다. 이때, 친수성 물질을 함유하는 코팅층을 잉크수용층이라고 한다.
소수성 기재층과 잉크수용층을 갖는 잉크젯 프린터용 기록 매체는 열방식, 피에조 방식 또는 페이스 체인지 방식 등의 잉크젯 프린터를 통한 디지털 사진이나 화상의 인쇄에 적용되어, 오버헤드 프로젝터를 통한 프리젠테이션 도구로 이용되거나, 외벽 장식, 디자인, 광고 분야 등에서 이용되고 있다.
그러나, 종래의 1층 구조 잉크수용층의 경우 안료적성과 잉크흡수성능을 동시에 만족시키지 못하고 있어, 2층 구조를 갖는 잉크수용층이 제안되기도 하였다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는, 잉크흡수성능 뿐만 아니라 안료 적성도 향상된 1층 구조의 잉크수용층을 갖는 잉크젯 프린터용 기록 매체를 제공하는 것이다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명에서는, 기재층; 및 상기 기재층의 일면에 도공되며, 바인더, 충진제 및 이오노머를 포함하는 잉크수용층을 포함하는 잉크젯 프린터용 기록 매체를 제공한다.
상기 기재층은, 예를 들면, 폴리에스테르계 필름, 폴리카보네이트계 필름 및 셀룰로오즈 아세테이트계 필름 등이 사용될 수 있으나 반드시 이에 한정되지는 않는다. 기재층은 투명, 반투명 또는 불투명일 수 있고, 단층 또는 다층일 수 있으며, 수지로 코팅된 인화지일 수도 있다. 본 발명은 기재층이 소수성층을 갖는 경우에 적용되는 것이 일반적이겠지만, 기재층이 소수성층을 갖지 않는 경우에도 적용될 수 있음은 당연하다.
상기 기재층의 두께는 70 내지 350 ㎛인 것이 바람직하다.
상기 잉크수용층 중의 상기 이오노머의 함량은 1 내지 20 중량%이고, 상기 바인더의 함량은 60 내지 95 중량%이고, 상기 충진제의 함량은 0.1 내지 20 중량%인 것이 바람직하다.
상기 잉크수용층은 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 잉크수용층 중의 상기 이오노머의 함량은 1 내지 20 중량%이고, 상기 잉크수용층 중의 상기 바인더의 함량은 50 내지 95 중량%이고, 상기 잉크수용층 중의 상기 충진제의 함량은 0.1 내지 20 중량%이고, 상기 잉크수용층 중의 기타 첨가제의 함량은 0.015 내지 10 중량%인 것이 바람직하다.
상기 이오노머는 화학식 1로 표시되는 스티렌계 이오노머 및 화학식 2로 표시되는 아크릴계 이오노머 중에서 선택된 하나 이상인 것이 바람직하다.
<화학식 1>
<화학식 2>
화학식 1 및 화학식 2에 있어서, M은 알칼리금속 이온 또는 알칼리토금속 이온이고, y/(x+y)= 0.05 ~ 0.30 이다.
상기 바인더는 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 메틸 셀룰로오즈, 하이드록시프로필메틸 셀룰로오즈, 젤라틴, 폴리에틸렌옥사이드, 아크릴계 고분자, 폴리에스테르, 폴리우레탄 및 4급 암모늄 형태의 공중합체 중에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
상기 충진제는 실리카, 알루미나, 탄산칼슘, 탄산마그네슘-탄산염, 황산바륨, 황산칼슘, 이산화티탄 및 변성 스타치나 고분자 비드 중에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
상기 잉크수용층의 두께는 8 내지 80 ㎛인 것이 바람직하다.
상기 잉크젯 프린터용 기록 매체는 기재층과 상기 잉크수용층 사이에 위치한 언더코팅층을 더 포함할 수 있다.
상기 잉크젯 프린터용 기록 매체는 잉크수용층의 상부에 위치한 보호층을 더 포함할 수 있다.
상기 잉크젯 프린터용 기록 매체는 기재층의 잉크수용층이 형성되지 않은 일면에 위치한 후면코팅층을 더 포함할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 기술적 구성을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 잉크젯 기록 매체의 일 실시예를 나타낸 단면도이다. 기록 매체는 기재층(2)과 잉크수용층(4)을 포함한다. 그리고, 잉크수용층(4)과 기재층(2) 사이에 위치하는 언더코팅층(3)을 더 포함하거나, 기재층 아래에 위치하는 후면코팅층(1)을 더 포함할 수 있으며, 잉크수용층(4) 위에 잉크투과 성능을 갖는 보호층(5)을 더 포함할 수도 있다.
본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 기록 매체를 제조하기 위해서, 먼저, 이오노머, 바인더, 충진제 및 용매 등을 혼합하여 잉크수용층 형성용 조성물을 준비한다.
상기 잉크수용층 형성용 조성물에서, 이오노머는 이온화할 수 있는 화학 단위 구조를 가진 것이라면 모두 사용될 수 있다. 예를 들면, 화학식 1로 표시되는 스티렌계 이오노머 또는 화학식 2로 표시되는 아크릴계 이오노머를 사용할 수 있다.
화학식 1 및 화학식 2에 있어서, M은 알칼리금속 이온 또는 알칼리토금속 이온이고, y/(x+y)= 0.05 ~ 0.30 이다.
화학식 1로 표시되는 스티렌계 이오노머는 스티렌을 주쇄로 하고 여기에 술폰화된 금속이온이 측쇄기로 도입된 것이고, 화학식 2로 표시되는 아크릴계 이오노머는 아크릴산을 주쇄로 하여 아크릴화된 금속을 도입하여 이온이 흡착될 수 있는 이온 단위 구조를 갖는 것이다.
금속 양이온의 함량이 너무 작으면 친유성이 너무 강해져서 수계인 다른 성분과의 상용성이 떨어질 뿐만 아니라 잉크 흡수도가 떨어지는 경향이 있고, 금속 양이온의 함량이 너무 많으면 안료 적성도 나빠지고 오히려 잉크 흡수도가 저하되는 경향이 있다.
이러한 점을 고려하여 이오노머의 측쇄기로 도입되는 금속 양이온 모이어티의 함량이 스티렌계 또는 아크릴계 이오노머의 전량에 대하여 약 5 ~ 30 몰%인 이오노머를 사용할 수 있다.
이오노머의 측쇄기로 도입된 이온 성분들은 잉크젯 잉크가 잉크 수용층에 흡수될 때 잉크 용액의 염성분들과 결합하여 이를 고정하는 역할을 한다. 이에 따라 실제적으로 흡수되는 잉크 용액의 이온 농도가 낮아지게 되어 그만큼 잉크 수용층의 이오노머 외의 다른 성분들의 잉크 흡수량이 증가하게 된다. 게다가 이오노머의 친유성 부분들은 검정색의 모노 안료와 상용성이 좋기 때문에, 잉크수용층의 안료적성을 향상시키기도 한다.
잉크수용층 형성용 조성물 중의 이오노머의 함량이 너무 적으면 사용 효과가 없으며 그 양이 너무 많으면 오히려 잉크젯 잉크 인쇄 적성에 나쁜 영향을 미칠 가능성이 있다. 이러한 점을 고려하여, 이오노머의 함량은 잉크수용층 형성용 조성물 중의 고형분의 약 1~20 중량% 정도가 되도록 할 수 있다.
상기 잉크수용층 형성용 조성물에서, 바인더로는 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 메틸 셀룰로오즈, 하이드록시프로필메틸 셀룰로오즈, 젤라틴, 폴리에틸렌옥사이드, 아크릴계 고분자, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 4급 암모늄 형태의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용한다. 4급 암모늄 형태의 공중합체의 구체적인 예로는 비닐피롤리돈·N,N-디메틸아미노에틸메타아크릴산공중합체유산염이 있다.
바인더의 함량이 너무 작으면 바인더의 역할을 하지 못하여 기재층과의 부착력이 약해질 뿐만 아니라 상대적으로 안료와 같은 다른 성분이 많아져 투명도를 떨어뜨리게 되고, 바인더의 함량이 너무 많으면 잉크수용층이 거의 바인더로만 이루어지게 되어 잉크흡수도가 떨어지고 잉크 속건성도 떨어질 가능성이 있다.
이러한 점을 고려하여, 잉크수용층 형성용 조성물 중의 바인더의 함량은 잉크수용층 형성용 조성물 중의 고형분의 약 40 ~ 약 95 중량%가 되도록 할 수 있으며, 바람직하게는 약 50 내지 약 85 중량%이다.
상기 잉크수용층 형성용 조성물에서, 충진제는 잉크 수용층의 잉크 흡수도를 향상시키고, 염료의 정착성을 보완해주는 역할을 하며 바인더 단독 사용시 발생할 수 있는 필름들간의 눌어 붙는 현상을 없애는 등의 표면 특성을 조절한다. 충진제로서는, 예를 들어, 실리카, 알루미나, 탄산칼슘, 탄산마그네슘 ·탄산염, 황산바륨, 황산칼슘, 이산화티탄, 변성 스타치나 고분자 비드와 같은 유기 안료 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.
안료는 상술한 성분들의 분말 상태로 사용하기도 하고, 경우에 따라 이들 성분이 입자로 함유되어 있는 졸 상태의 것을 사용할 수도 있다. 만약 졸 상태의 안료를 사용하는 경우에는, 졸내의 입자의 크기가 너무 작으면 잉크 흡수성이 저하되고, 입자의 크기가 너무 크면 기록 매체의 광택도와 투명도를 저하시킬 가능성이 있으므로, 그 입자 크기가 20 내지 200nm인 것을 통상적으로 사용할 수 있다.
잉크수용층 형성용 조성물 중의 충진제의 함량이 너무 작거나 너무 많으면 상기한 대로 필름간의 눌어 붙는 현상 또는 잉크흡수도가 저하되는 현상이 발생할 가능성이 있으므로, 충진제의 함량은 잉크수용층 형성용 조성물 중의 고형분의 약 0.1 내지 약 20 중량%가 되도록 할 수 있고, 바람직하게는 0.5 내지 15 중량%이다.
상기 잉크수용층 형성용 조성물에 있어서, 용매는 특별히 제한되지는 않으나 환경적 문제와 작업성 등을 고려하여 물이 주로 사용되고 기타 케톤류, 글리콜 에테르류, 알콜류용매 또는 메틸 셀로솔브, 에틸 셀로솔브 등이 사용될 수 있다. 여기에서 케톤류의 구체적인 예로는 아세톤, 메틸 에틸 케톤이 있고, 글리콜 에테르류의 구체적인 예로는 디에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 모노 부틸 에테르가 있고, 알콜류 용매의 구체적인 예로는 메탄올, 에탄올, 부탄올 또는 이소프로판올을 사용한다.
용매의 함량은, 잉크수용층 형성용 조성물의 고형분의 함량이 5 내지 40 중량%가 되도록 정해질 수 있다. 상기 고형분의 함량이 너무 작으면 점도가 너무 낮아질 수 있을 뿐만 아니라 코팅시 건조에 어려움이 있고, 너무 많으면 점도가 너무 높아져 코팅면성이 나빠질 가능성이 있기 때문이다.
상기 용매중 알콜류 용매는 용매의 총함량중 약 5% 내지 약 50%로 사용할 수 있다. 그 이유는 너무 적을 때는 건조하는데 시간이 오래 걸리고 또, 너무 많을 때에는 상기 조성물의 용해도 문제 발생과 가격 상승 요인이 발생할 가능성이 있기 때문이다.
상기 잉크수용층 형성용 조성물에는 기타 첨가제를 더 부가하여 물성을 보완할 수 있다. 가교제는 바인더 성분 및 충진제 성분을 가교시켜 내수성 및 표면 강도를 증가시킨다. 가교제의 함량이 너무 작으면 가교의 효과가 없고, 너무 많으면 가교가 너무 심하여 잉크흡수도가 떨어지는 경향이 있다. 이러한 점을 고려하여, 가교제는 잉크수용층 고형분의 약 0.2 ~ 약 8 중량% 로 사용할 수 있다. 가교제로는, 예를 들어, 옥사졸린, 이소시아네이트, 에폭사이드, 아지리딘, 멜라민-포름 알데히드, 디알데히드, 붕소 화합물, 또는 그 혼합물이 사용될 수 있다. 이소시아네이트의 구체적인 예로는 톨릴린 디이소시아네이트 어덕트(TDI(Tolylene diisocyanate) adduct) 가 있고, 에폭사이드의 구체적인 예로는 에피크롤 히드린이 있고, 디알데히드의 구체적인 예로는 글라이옥살, 글루타릭 디알데히드가 있고, 붕소 화합물의 구체적인 예로는 붕산, 보랙스(Borax)가 있다. 이 밖의 첨가제로는 정착제, 염료, 형광 염료, 광확산제, pH 조절제, 산화방지제, 소포 및 탈포제, 윤활제, 컬링방지제 등을 들 수 있다. 형광 염료는 눈으로 느껴지는 백색도(겉보기 백색도)를 증가시킨다.
첨가제의 함량이 너무 작으면 첨가제 부가 효과가 미미하고, 너무 많으면 기록 매체의 잉크 적성 및 코팅 특성이 저하될 가능성이 있다. 이러한 점을 고려하여, 상기 잉크수용층 형성용 조성물 중의 기타 첨가제의 총 함량은 잉크 수용층 고형분의 약 0.015 내지 약 10 중량부가 되도록 할 수 있다.
상술한 잉크수용층 형성용 조성물을 기재층의 일면에 코팅한 다음, 이를 건조하여 잉크수용층을 형성함으로써 기록 매체가 완성된다. 건조는 50 내지 130℃에서 이루어지며, 이 단계에서 가교제가 첨가되어 있는 경우 가교제에 의한 열가교 반응이 일어난다. 따라서 건조온도가 50℃ 미만이면 가교 반응성이 저하되며, 130℃를 초과하면 황변현상이 일어날 수 있어 바람직하지 못하다.
상기 과정에 따라 형성된 잉크수용층의 두께가 너무 얇으면 잉크 흡수를 다하지 못하고, 너무 두꺼우면 원가 상승과 코팅시 건조가 어려워지는 경향이 있다. 이러한 점을 고려하여, 예를 들면, 잉크수용층의 두께는 약 8 내지 약 80㎛ 정도가 되도록 할 수 있다.
본 발명의 기록 매체에서 기재층은, 예를 들면, 폴리에스테르계 필름, 폴리카보네이트계 필름 및 셀룰로오즈 아세테이트계 필름 등이 사용될 수 있으나 반드시 이에 한정되지는 않는다. 기재층은 투명, 반투명 또는 불투명일 수 있고, 단층 또는 다층일 수 있으며, 수지로 코팅된 인화지일 수도 있다. 본 발명은 기재층이 소수성층을 갖는 경우에 적용되는 것이 일반적이겠지만, 기재층이 소수성층을 갖지 않는 경우에도 적용될 수 있음은 당연하다.
그리고 기재층의 두께는 취급이 용이하고 그 상부에 코팅층을 형성하는 경우 휘어짐을 방지할 수 있도록 하기 위하여 약 70 내지 약 350㎛ 정도로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 기록 매체는 도 1에 도시된 바와 같이 기재층과 잉크수용층 사이에 이들간의 접착력을 향상시키기 위한 언더코팅층을 선택적으로 더 형성할 수 있다. 이때 언더코팅층은 폴리올과 폴리이소시아네이트의 이액형이나 아크릴계, 우레탄계, 아크릴-우레탄계, 비닐계 등의 일액형 프라이머로 이루어진 군으로부터 선택된 물질로 형성하며, 이 물질의 코팅량은 0.2 내지 2g/m2 이며, 코팅두께는 0.2 내지 2.0㎛, 약 1㎛ 정도가 적합하다.
상기 잉크수용층상부에는 이들을 보호하기 위한 보호층(5)과 기재(2) 하부에는 후면코팅층(1)를 선택적으로 형성할 수 있다.
보호층은 잉크 투과성이 뛰어나면서도 어느 정도 경화가 이루어져 표면 강도가 좋은 셀룰로오즈계, 폴리에틸렌옥사이드계와 가교제로 이루어진 화합물 중에서 선택된 물질로 형성하며, 이의 두께는 약 0.5 내지 약 3㎛인 것이 바람직하다.
그리고 후면코팅층은 연속 급지 향상과 컬링 현상을 보완하기 위해 상기의 잉크흡수층에 사용되는 바인더인 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 메틸 셀룰로오즈, 하이드록시프로필메틸 셀룰로오즈, 젤라틴, 폴리에틸렌옥사이드, 아크릴계 고분자, 폴리에스테르계, 폴리우레탄 계열과 상기의 가교제인 옥사졸린, 이소시아네이트, 에폭사이드, 아지리딘, 멜라민-포름 알데히드, 디알데히드, 붕소 화합물 중에서 선택된 물질로 형성하며, 이의 두께는 0.5 내지 4㎛인 것이 바람직하다.
이하, 본 발명을 하기 실시예를 들어 설명하기로 하되, 본 발명이 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 >
이오노머의 합성
미국특허 3,870,841호에 개시된 합성 방법에 의하여 술폰화나트륨이 치환된 스티렌계 이오노머와 나트륨아크릴레이트가 치환된 아크릴계 이오노머를 제조하였으며, 이오노머의 금속 치환량이 1~30 몰% 범위가 되도록 이온 함량을 변화시켜 제조하였다.
실시예 1
앞에서 설명한 이오노머 합성법에 따라 제조된 스티렌계 이오노머를 포함하며 다음과 같은 조성을 갖는 잉크수용층 형성용 조성물을 준비하였다.
폴리비닐 알코올(일본국 쿠라레이제, CM-318) 65 중량부
하이드록시프로필메틸셀룰로오스(삼성정밀화학제, PMA-50L) 12 중량부
스티렌계 이오노머(치환량 10 몰%) 10 중량부
실리카 분산액(경명산업제, SILICA SOL) 10 중량부
음이온 변성 스타치(네덜란드국 아베베제, Nylgum A-45) 2 중량부
형광염료(경인합성제, SYNO WHITE SDL CONC.) 1 중량부
증류수와 에탄올의 80:20 중량비 혼합용매 900 중량부
이렇게 얻어진 잉크수용층 형성용 조성물을 두께 100 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재 필름 위에 바아 코터를 사용하여 코팅한 다음, 110℃의 온도에서 3분 동안 건조시킴으로써, 약 13 ㎛ 의 잉크수용층이 형성된 잉크젯 프린터용 기록 매체를 제조하였다.
실시예 2
앞에서 설명한 이오노머 합성법에 따라 제조된 아크릴계 이오노머를 포함하며 다음과 같은 조성을 갖는 잉크수용층 형성용 조성물을 준비하였다.
폴리비닐 알코올(동양제철화학제, P-17) 70 중량부
하이드록시프로필메틸셀룰로오스(일본 신에츠제, 60SH-50) 10 중량부
아크릴계 이오노머(치환량 15 몰%) 10 중량부
염료 정착제(일본 대판유기화학제, HC polymer-5) 5 중량부
음이온 변성 스타치(네덜란드국 아베베제, Nylgum A-45) 2 중량부
글리세린(덕산화학제) 2 중량부
형광염료(경인합성제, SYNO WHITE SDL CONC.) 1 중량부
증류수와 에탄올의 80:20 중량비 혼합용매 900 중량부
이렇게 얻어진 잉크수용층 형성용 조성물을 두께 100 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재 필름 위에 바아 코터를 사용하여 코팅한 다음, 110℃의 온도에서 3분 동안 건조시킴으로써, 두께 약 13 ㎛의 잉크수용층이 형성된 잉크젯 프린터용 기록 매체를 제조하였다.
실시예 3
앞에서 설명한 이오노머 합성법에 따라 제조된 스티렌계 이오노머를 포함하며 다음과 같은 조성을 갖는 잉크수용층 형성용 조성물을 준비하였다.
폴리비닐 알코올(일본 쿠라레이제, CM-318) 70 중량부
하이드록시프로필메틸셀룰로오스(일본 신에츠제, 60SH-50) 10 중량부
스티렌계 이오노머(치환량 15 몰%) 10 중량부
폴리에틸렌 옥사이드(미국 유니온카바이드제, WSRN-3000) 1 중량부
음이온 변성 스타치(네덜란드 아베베제, Nylgum A-45) 2 중량부
글라이옥살(일본국 순정화학제) 2 중량부
솔비톨(삼양사제, 솔비톨 70) 2 중량부
글리세린(덕산화학제) 2 중량부
형광염료(경인합성제, SYNO WHITE SDL CONC.) 1 중량부
증류수와 에탄올의 80:20 중량비 혼합용매 900 중량부
이렇게 얻어진 잉크수용층 형성용 조성물을 두께 100 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재 필름 위에 바아 코터를 사용하여 코팅한 다음, 110℃의 온도에서 3분 동안 건조시킴으로써, 두께 약 13 ㎛의 잉크수용층이 형성된 잉크젯 프린터용 기록 매체를 제조하였다.
비교예 1
잉크수용층의 조성이 아래와 같은 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 잉크젯 프린터용 기록 매체를 제조하였다.
폴리비닐 알코올(일본 쿠라레이제, CM-318) 70 중량부
하이드록시프로필메틸셀룰로오스(일본 신에츠제, 60SH-50) 17 중량부
실리카 분산액(경명산업제, SILICA SOL) 10 중량부
음이온 변성 스타치(네덜란드 아베베제, Nylgum A-45) 2 중량부
형광염료(경인합성제, SYNO WHITE SDL CONC.) 1 중량부
비교예 2
잉크수용층의 조성이 아래와 같은 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 잉크젯 프린터용 기록 매체를 제조하였다.
폴리비닐 알코올(동양제철화학제, P-17) 75 중량부
하이드록시프로필메틸셀룰로오스(일본 신에츠제, 60SH-50) 15 중량부
염료 정착제(일본 대판유기화학제, HC polymer-5) 5 중량부
음이온 변성 스타치(네덜란드 아베베제, Nylgum A-45) 2 중량부
글리세린(덕산화학제) 2 중량부
형광염료(경인합성제, SYNO WHITE SDL CONC.) 1 중량부
비교예 3
금속 양이온의 치환량이 약 1 몰%인 스티렌계 이오노머를 포함하며 조성이 아래와 같은 잉크수용층을 형성시킨 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 잉크젯 프린터용 기록 매체를 제조하였다.
폴리비닐 알코올(일본국 쿠라레이제, CM-318) 70 중량부
하이드록시프로필메틸셀룰로오스(일본 신에츠제, 60SH-50) 10 중량부
스티렌계 이오노머(치환량 1 몰%) 10 중량부
폴리에틸렌 옥사이드(미국 유니온카바이드제, WSRN-3000) 1 중량부
음이온 변성 스타치(네덜란드국 아베베제, Nylgum A-45) 2 중량부
글라이옥살(일본국 순정화학제) 2 중량부
솔비톨(삼양사제, 솔비톨 70) 2 중량부
글리세린(덕산화학제) 2 중량부
형광염료(경인합성제, SYNO WHITE SDL CONC.) 1 중량부
상기 실시예 1∼3 와 비교예 1∼3 에 따른 잉크젯 기록 매체에 대하여, 대한민국 삼성전자사제 컬러 잉크젯 프린터(MJC-1130i) 또는 미국 휴렛 팩커드사제 컬러 잉크젯 프린터(HP 970Cxi)를 이용하여 화상 인쇄를 수행하였다.
이와 같이 화상이 인쇄된 실시예 1∼3 와 비교예 1∼3 에 따른 잉크젯 기록 매체에 대하여, 잉크 흡수력, 칼라 화상의 선명성(번짐성 여부) 및 안료 적성(모노 잉크), 투광도 등에 대한 평가를 수행하였으며, 각 항목에 대한 평가 방법은 다음과 같았다.
평가 방법
1) 잉크흡수력 검사
A4 사이즈의 시편에 혼합블랙 위주의 표준 화상(MJC-1130i 사용)을 찍은 후 바로 백상지를 겹치고 5kg의 쇠뭉치를 10초간 올려 놓은 뒤 백상지에 묻어 나오는 잉크의 정도를 확인하였다.
2) 번짐성 검사
A4 사이즈의 시편에 혼합블랙 위주의 표준 라인(MJC-1130i 사용)을 찍은 후 24시간 경과후 표준 라인의 선명성 정도를 확인하였다.
3) 안료 적성 검사
A4 사이즈의 시편에 모노 블랙(안료)의 표준 화상(HP 970Cxi)을 찍은 후 10분 경과후 표준 화상의 머드크래킹(mud-cracking) 정도를 확인한다.
4) 투광도 측정
본 발명의 일 구현예인 투명필름 형태의 잉크젯 프린터용 기록 매체에 대하여 자외선 분광계를 이용하여 550㎚의 영역에서의 투광도(%T)를 측정한다.
이와 같이 수행된, 화상이 인쇄된 실시예 1∼3 와 비교예 1∼3 에 따른 잉크젯 기록 매체에 대한, 잉크 흡수력, 칼라 화상의 선명성(번짐성 여부) 및 안료 적성(모노 잉크), 투광도 등에 대한 평가 결과를 표 1에 요약하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3
잉크 흡수력 검사 ◎ ◎ ○ ○ ○ △
선명성(번짐성 검사) ○ ◎ ◎ △ ○ ×
안료 적성(모노 잉크) ◎ ◎ ◎ △ × △
투광도(%T) 79 82 80 79 81 62
◎ : 매우 우수, ○: 우수한 편, △ : 나쁜 편, ×: 매우 나쁨
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1~3에서 제조한 잉크젯 프린터용 기록 매체는 적정 이온 함량이 치환된 이오노머를 함유하여 수성 잉크의 흡수량 및 흡수 속도가 향상되었을 뿐만 아니라 개선된 안료 잉크 적성을 보임을 알 수 있다.
치환된 금속 이온의 함량이 적정 범위를 벗어난 이오노머를 사용한 비교예 3의 경우에는 모든 항목의 평가 결과가 좋지 않음을 알 수 있다.
또한, 실시예 1~3에서 제조한 잉크젯 프린터용 기록 매체는 잉크 흡수력을 어느 정도 만족시키는 다른 투명필름 형태의 기록 매체(비교예 1~2)와 비교할 때 투광도면에서도 만족할 만한 특성이 나타남을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 기록 매체는 적정 금속이온 함량이 치환된 이오노머를 함유하는 잉크수용층을 포함함으로써, 잉크의 흡수력, 선명성 및 안료 적성, 또는 투광도 등에 있어서 개선된 성능을 보이게 되었다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 잉크젯 프린터용 기록 매체의 단면도이다.
<도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명>
1... 후면코팅층
2... 기재층
3... 언더코팅층
4... 잉크수용층
5... 보호층

Claims (13)

  1. 기재층; 및
    상기 기재층의 일면에 도공되며, 바인더, 충진제 및 이오노머를 포함하는 잉크수용층을 포함하며, 상기 잉크수용층 중의 상기 이오노머의 함량은 1 내지 20 중량%이고, 상기 바인더의 함량은 60 내지 95 중량%이고, 상기 충진제의 함량은 0.1 내지 20 중량%인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 기록 매체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 기재층은 폴리에스테르계 필름, 폴리카보네이트계 필름 및 셀룰로오즈 아세테이트계 필름 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 기록 매체.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 기재층의 두께는 70 내지 350 ㎛인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 기록 매체.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 잉크수용층은 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 기록 매체.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 잉크수용층 중의 상기 이오노머의 함량은 1 내지 20 중량%이고, 상기 바인더의 함량은 50 내지 95 중량%이고, 상기 충진제의 함량은 0.1 내지 20 중량%이고, 상기 첨가제의 함량은 0.015 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 기록 매체.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 이오노머는 화학식 1로 표시되는 스티렌계 이오노머 및 화학식 2로 표시되는 아크릴계 이오노머 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 기록 매체.
    <화학식 1>
    <화학식 2>
    화학식 1 및 화학식 2에 있어서, M은 알칼리금속 이온 또는 알칼리토금속 이온이고, y/(x+y)= 0.05 내지 0.30 이다.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 바인더는 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 메틸 셀룰로오즈, 하이드록시프로필메틸 셀룰로오즈, 젤라틴, 폴리에틸렌옥사이드, 아크릴계 고분자, 폴리에스테르, 폴리우레탄 및 4급 암모늄 형태의 공중합체 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 기록 매체.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 충진제는 실리카, 알루미나, 탄산칼슘, 탄산마그네슘-탄산염, 황산바륨, 황산칼슘, 이산화티탄 및 변성 스타치나 고분자 비드 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 기록 매체.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 잉크수용층의 두께는 8 내지 80 ㎛인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 기록 매체.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 기재층과 상기 잉크수용층 사이에 위치한 언더코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 기록 매체.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 잉크수용층의 상부에 위치한 보호층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 기록 매체.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 기재층의 잉크수용층이 형성되지 않은 일면에 위치한 후면코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 기록 매체.
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