KR100531161B1

KR100531161B1 - 감열기록재료

Info

Publication number: KR100531161B1
Application number: KR1019980051140A
Authority: KR
Inventors: 이승화; 양경수
Original assignee: 주식회사신도리코
Priority date: 1998-11-27
Filing date: 1998-11-27
Publication date: 2006-01-27
Also published as: KR20000034024A

Abstract

본 발명은 pH 3∼6의 원지 또는 지지체상에 로이코 염료와 현색제를 주성분으로하는 감열발색층을 도공하여 만들어지는 감열기록재료에 있어서, 수산화알루미늄, 물, 폴리비닐알콜, 습윤지력향상제, 소포제, 형광염료로 조성된 보호층 도공액에 징크스테아레이트(ZINC- STEARATE)를 포함하는 보호층 코트용 도공액을 웨트(WET) 부착량(6%)으로 2∼20g/m²이 되도록 도공하고 건조시켜 보호층을 형성하는 것을 특징으로하는 감열기록재료에 관한 것으로,

특히 보호층 코트용 도공액 조성물중 징크스테아레이트(ZINC- STEARATE)의 투입량이 전체 조성량에 대하여 0.1∼2.0중량부를 포함한 감열기록재료로서, 장기보관후 원지의 PH에 무관하게 인쇄농도 및 인쇄잉크 장착성이 우수한 화상을 얻을 수 있고, 더말헤드매칭(THERMAL HEAD MATCHING)性이 우수하여 인쇄(PRINTING)시 이상음이 없고, 더말헤드(THERMAL HEAD)의 가스(GAS)오염이 없어 더말헤드(THERMAL HEAD)의 장기간 사용을 가능하게 할 수 있는 산업적으로 매우 유용한 발명이다.

Description

감열기록재료

본 발명은 감열기록재료에 관한 것으로서, 소량의 부착량으로 보호층을 형성하여 표면 pH가 3∼5범위의 원지(산성지)뿐만아니라 pH가 5∼6범위의 원지(중성지)를 사용해도 장기간 보관후 인쇄시 인쇄농도와 인쇄잉크의 정착성이 우수하고, 보호층에 윤활제를 투입함으로써 더말헤드 매칭성(THERMAL HEAD MATCHING性)이 우수하여 인쇄(PRINTING)시 이상음이 적고, 더말헤드(THERMAL HEAD)의 가스(GAS)오염이 없는 것을 특징으로하는 감열기록재료이다.

종래에는 감열발색층과 보호층을 설계하였거나, 유기안료 및 무기안료를 포함한 언더코트층을 지지체와 감열발색층 사이에 형성하고 그 상부에 보호층을 설계하여 감열기록재료를 사용하여 왔다. 그러나 감열발색층과 보호층만 설계한 경우는 인쇄농도가 떨어지는 단점이 있고, 언더코트층을 설계한 경우는 언더코트층의 정착성이 떨어지는 단점이 있으며, 인쇄 잉크와 감열기록재료의 결착성이 떨어지는 단점이 있다. 또 원지의 표면 PH가 5∼6일 경우, 인쇄시 인쇄농도가 떨어지며, 잉크의 탈착현상이 발생한다. 그리고 보호층 부착량이 적은 경우 더말헤드(THERMAL HEAD)를 장기간 사용하였을 때 더말헤드(THERMAL HEAD)와 용지간에 매칭(MATCHING) 성이 좋지 못해 더말헤드(THERMAL HEAD)의 가스(GAS)오염 및 인자 발색시 이상음이 발생하는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 위와 같은 종래기술의 단점을 극복하기 위하여 연구한 결과, 장기보관후 인쇄시 원지의 표면 PH가 5∼6일 경우라도 인쇄농도와 인쇄잉크의 정착성이 우수하며, 더말헤드(THERMAL HEAD)와 매칭(MATCHING)성이 우수하여 인쇄(PRINTING)시 이상음이 적고, 더말헤드(THERMAL HEAD)의 가스(GAS)부착이 없는 감열기록재료를 제공하는데 있다.

본 발명은 안료로서 산화알루미늄을 사용하며 결착제(BINDER)로는 폴리비닐알콜[POLY-VINYL-ALCOHOL] 용해액과 습윤지력향상제를 사용하여 보호층을 설계하였다. 안료, 결착제, 습윤지력향상제만을 사용할 때에는 조합액 제조시 거품이 과다하게 발생하는 문제점이 있어 이를 개선하기 위하여 비이온계 소포제로서 2,4,7,9-테트라 메틸-5-데신-4,7-디올[2,4,7,9-THTRA METHYL-5-DECYNE-4,7-DIOL]을 사용하였으며, 외관백색도의 개선과 자연광에서 용지의 변색을 개선시키기 위하여 양이온계 형광염료를 사용하였다. 또한 더말헤드 매칭(THERMAL HEAD MATCHING)성을 개선시키기 위하여 징크스테아레이트(ZINC-STEARATE)를 사용하였다. 이렇게 구성된 보호층 도공액을 WET부착량(6%)으로 2∼20g/m²되게 도공할 때 가장 우수한 인쇄특성과 더말헤드(THERMAL HEAD)와의 매칭(MATCHING)성이 우수하게 나타남을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적을 실현시키기 위하여 다음에 본 발명을 구체화한다. 본 발명은 pH 3∼6의 원지 또는 지지체상에 로이코 염료와 현색제를 주성분으로하는 감열발색층을 도공하여 만들어지는 감열기록재료에 있어서, 수산화알루미늄, 물, 폴리비닐알콜, 습윤지력향상제, 소포제, 형광염료로 조성된 보호층 도공액에 징크스테아레이트(ZINC- STEARATE)를 포함하는 보호층 코트용 도공액을 웨트(WET) 부착량(6%)으로 2∼20g/m²이 되도록 도공하고 건조시켜 보호층을 형성하는 것을 특징으로하는 감열기록재료에 관한 것으로, 특히 보호층 코트용 도공액 조성물중 징크스테아레이트(ZINC- STEARATE)의 투입량이 전체 조성량에 대하여 0.1∼2.0중량부를 함유한다. 본 발명은 사이즈도[스테키히트(STOECKIGHT)법]가 15∼300초, 평량이 30∼250g/m²인 지지체상에 감열층, 보호층을 형성하였다.

본 발명의 보호층 코트액 조성은,

수산화알루미늄(25%액) 7.1 중량부

물 54.7 중량부

폴리비닐알콜(10%액) 30.1 중량부

습윤지력향상제 7.1 중량부

소포제 0.1 중량부

징크스테아레이트(ZINC-STEARATE)(36%액) 0.8 중량부

형광염료 0.1 중량부로 구성된다.

·소포제 : 2,4,7,9-테트라 메틸-5-데신-4,7-디올(2,4,7,9-TETRA METHYL-5- DECYNE-4,7-DIOL)

·형광염료 : 4,4'-비스(1,3,5-트리아지닐아미노)스틸벤-2,2'-디슬폰산[4,4' -BIS(1,3,5-TRIAZINYLAMINO)STILBENE-2,2'-DISULFONIC ACID]유도체

·습윤지력향상제 : 폴리아미드 에프클로로 히드린 수지

상기 조성으로 구성되는 보호층 도공액 원료를 계량하고 충분히 혼합분산시킨후 이 분산액을 밀링기(MILLING機)를 통과시켜 액 평균입경이 2.0μm이하가 될 때까지 순환시켜 보호층 도공액을 얻으며, 보호층 도공액의 조합 순서에 있어서는 형광염료를 마지막에 투입하여야 한다. 형광염료를 습윤지력향상제보다 먼저 투입하게 되면 액의 쇼크(SHOCK) 현상이 발생하므로 보호층 도공액 조합시 투입순서를 지켜야 한다.

본 발명에서 사용된 보호층 도공액을 감열층이 형성된 지지체 상에 웨트(WET)부착량(6%)으로 2∼20g/m²일 때 가장 우수한 인쇄특성을 나타낸다. 2g/m²이하일때는 전면내가소제성이 나빠지며, 20g/m²이상일때는 표면 PH가 5∼6인 원지를 사용한 경우의 인쇄시 인쇄농도가 떨어지며 잉크의 정착성이 나쁘다는 단점이 있다.

염료와 현색제, 증감제 등을 포함하는 것을 특징으로하는 감열층이 도포된 지지체상에 상기의 보호층 코트용 도공액을 가지고 웨트(WET)부착량(6%)으로 2∼20g/m²정도인 보호층을 형성시킨다. 이렇게 형성된 감열기록재료외에 필요에 따라 언더(UNDER)층, 백(BACK)층을 추가로 코트하여 감열기록재료를 얻을 수도 있다. 감열층, 보호층이 형성된 감열기록재료를 수퍼카렌다(SUPER CALENDER)의 압착으로 평활도가 1000∼5000 SEC정도 되게 하여 감열기록재료를 얻는다(평활도는 王硏式 평활도계로 측정한다.).

이하 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명한다.

(실시예)

실시예 1 내지 5의 조성은 다음과 같다.

(중량부)

		실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6
OVER도공액(보호층)	수산화알루니늄(25%)	7.1	7.1	7.1	7.1	7.1	7.1
	물	54.7	54.7	54.7	55.3	54.1	53.7
	폴리비닐알콜(10%)	30.1	30.1	30.1	30.1	30.1	30.1
	습윤지력향상제	7.1	7.1	7.1	7.1	7.1	7.1
	소포제	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
	징크스테아레이트(ZINC-STEARATE)	0.8	0.8	0.8	0.2	1.4	1.8
	형광염료	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
	웨트(WET)부착량(6%)	5g/m²	8g/m²	13g/m²	8g/m²	8g/m²	8g/m²

(비교예)

비교예 1 내지 4의 조성은 다음과 같다.

(중량부)

		비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4
OVER도공액(보호층)	수산화알루니늄(25%)	7.1	7.1	7.1	7.1
	물	54.7	54.7	55.5	53.0
	폴리비닐알콜(10%)	30.1	30.1	30.1	30.1
	습윤지력향상제	7.1	7.1	7.1	7.1
	소포제	0.1	0.1	0.1	0.1
	징크스테아레이트(ZINC-STEARATE)	0.8	0.8	0.0	2.5
	형광염료	0.1	0.1	0.1	0.1
	웨트(WET)부착량(6%)	0.5g/m²	30g/m²	8g/m²	8g/m²

지지체로는 표면 PH가 6.0인 원지를 사용한다. 이 지지체 상에 감열층을 동일하게 도공한후 상기와 같은 실시예 및 비교예 처방과 부착량으로 보호층 도공액을 제조한후 바코더(BAR COATER)로 도포한후 열풍 건조시켜서 보호층을 형성한다. 각각의 샘플(SAMPLE)을 슈퍼카렌다(SUPER CALENDER)로 평활도가 1000∼5000SEC되게 압착하여 감열기록재료를 제조하였다.

·습윤지력향상제 : 폴리아미드 에프클로로 히드린 수지

(실험)

상기의 각 비교예 및 실시예에서 제조한 감열기록재료의 성능시험을 행한 결과를 아래표에 나타내었다.

	장기보관후 인쇄특성		THERMAL HEAD METCHING性		전 면내가소제성
	인쇄농도	잉크정착성	이상음	GAS 부착	전 면내가소제성
실시예 1	○	○	○	○	○
실시예 2	○	○	○	○	○
실시예 3	○	○	○	○	○
실시예 4	○	○	○	○	○
실시예 5	○	○	○	○	○
실시예 6	○	○	○	○	○
비교예 1	○	○	×	×	×
비교예 2	×	×	○	○	○
비교예 3	○	○	×	×	○
비교예 4	△	○	○	○	×

○ : 좋음 △ : 보통 × : 나쁨

(평가법)

1)장기보관 실험후 인쇄특성 TEST

실시예와 비교예를 장기보관실험을 실시한다. 장기보관실험은 시험샘플(SAMPLE)을 가로 50mm, 세로 300mm로 절단하여 40±5℃, 80±5%RH 조건하에서 24시간 방치시킨후에 완전히 건조시킨다. 완전히 건조된 샘플(SAMPLE)의 중앙부를 가로 25mm, 세로 240mm로 하여 인쇄적성 TESTER [RI PRINTABILITY TESTER]를 이용하여 청색 UV 인쇄잉크로 인쇄하고, UV 건조기로 건조시켜 평가용 샘플을 제작한다.

인쇄농도 : 맥베스(Mcbeth) 농도계 RD-918의 청색 필터(FILTER)를 사용하여 샘플(SAMPLE)의 3곳을 측정하여 평균치로 평가한다.

인쇄잉크 정착성 : 셀로판 TAPE를 이용하여 아래와 같이 3단계로 실험하였다(도 1 참조).

인쇄잉크 정착성 실험은 셀로판 테이프를 1단계는 상부로부터 후방으로 천천히 떼어내고, 다음 2단계는 천천히 위쪽으로 떼어내고, 3단계는 재빨리 후방 45°방향으로 떼어낸다. 인쇄 정착성 실험에서 잉크가 떨어지지 않거나 잉크와 종이가 동시에 벗겨지는 경우는 우수한 것으로 판단하고, 잉크가 샘플 지면에서 완전히 벗겨진 경우는 잉크 탈착이 일어난 것으로 판단함.

2)내가소제성

시험 샘플(SAMPLE)을 가로 50mm, 세로 60mm 크기로 자른후 동적발색장치((日)大倉: TH-M2)로 인자시킨다. 각 샘플(SAMPLE)당 가소제가 함유된 랩을 100mm×100mm로 3매씩 준비하여 유리판상에 3매씩 포개어진 상태에서 주름이나 공기가 들어가지 않도록 완전 밀착한 상태로 준비한다. PPC용지도 100mm×100mm로 1 SAMPLE당 10매씩 준비한다.

준비된 시험 SAMPLE, 랩, PPC용지, 유리판을 아래와 같은 순서대로 놓는다(도 2참조).

랩은 인자부와 접촉하도록 놓고 시험 SAMPLE, 랩, PPC 용지를 겹쳐놓은 것을 유리판 사이에 끼우고, 완전 밀착되도록 테이핑한후 5.0±0.1kg의 추를 올려놓아 30±3℃, 0%RH의 조건하에서 20시간 보관한후 꺼내어 랩과 시험 샘플(SAMPLE)을 분리시키고 시험 샘플(SAMPLE)의 농도를 맥베스(MACBETH) 농도계 RD-918의 흑색 필터(FILTER)로 발색부의 농도를 측정한다.

3)더말헤드매칭(THERMAL HEAD MATCHING)性

시험 샘플(SAMPLE)은 가로 70mm, 세로 20,000m를 준비하고, 동적발색장치((日)大倉: TH-M2)를 사용한다. 인자는 DOT 밀도 8dots/mm, HEAD 저항은 1666Ω의 더말헤드(THERMAL HEAD)를 사용하여 헤드(HEAD) 전압 24V, 펄스(PULSE) 폭은 0.54ms에서 1.50ms까지 0.12ms 간격으로 9단계로 인자한다.

이상음 : 동적발색장치의 배지부로부터 1m거리에서 소음측정기(Sound Level Meter)를 사용하여 측정한다.

THERMAL HEAD GAS 부착 : 위 시험 샘플(SAMPLE)을 모두 발색시킨후 더말헤드(THERMAL HEAD)의 가스(GAS) 부착상태를 육안으로 확인한다.

비교예와 실시예에 대한 실험결과, 실시예의 보호층에서 징크스테아레이트(ZINC-STEARATE)가 0.1∼2.0중량부이고, WET 부착량(6%)이 2∼20g/m²일 때 인쇄농도 및 잉크정착성이 향상됨을 알 수 있으며, 내가소제성, 더말헤드매칭(THERMAL HEAD MATCHING)성이 우수함을 알 수 있다. 보호층의 징크스테아레이트(ZINC-STEARATE)가 0.1중량부 이하일때는 더말헤드매칭(THERMAL HEAD MATCHING)성이 나빠지며, 2.0중량부 이상일때는 전면내가소제성이 나빠짐을 알 수 있다. 또 보호층의 웨트(WET) 부착량(6%)이 2g/m²이하일때는 더말헤드매칭(THERMAL HEAD MATCHING)과 전면가소제성이 나빠지고, 20g/m²이상일때는 장기보관후 인쇄시 인쇄농도가 떨어지며, 잉크탈착이 발생함을 알 수 있다.

따라서, 본 발명은 감열기록재료로서 장기보관후 원지의 PH에 무관하게 인쇄농도 및 인쇄잉크 장착성이 우수한 화상을 얻을 수 있고, 더말헤드매칭(THERMAL HEAD MATCHING)性이 우수하여 인쇄(PRINTING)시 이상음이 없고, 더말헤드(THERMAL HEAD)의 가스(GAS)오염이 없어 더말헤드(THERMAL HEAD)의 장기간 사용을 가능하게 할 수 있는 산업적으로 매우 유용한 발명이다.

도 1은 인쇄정착성에 관한 실험에서 셀로판테이프의 탈착단계도이다.

도 2는 전면내가소제성 실험을 위한 샘플의 축적순서도이다.

Claims

pH 3∼6의 원지 또는 지지체상에 로이코 염료와 현색제를 주성분으로하는 감열발색층을 도공하여 만들어지는 감열기록재료에 있어서, 수산화알루미늄, 물, 폴리비닐알콜, 습윤지력향상제, 소포제, 형광염료로 조성된 보호층 도공액에 징크스테아레이트(ZINC- STEARATE)를 포함하는 보호층 코트용 도공액을 웨트(WET) 부착량(6%)으로 2∼20g/m²이 되도록 도공하고 건조시켜 보호층을 형성하는 것을 특징으로하는 감열기록재료.
제1항에 있어서, 보호층 코트용 도공액 조성물중 징크스테아레이트(ZINC- STEARATE)의 투입량이 전체 조성량에 대하여 0.1∼2.0중량부인 것을 특징으로하는 감열기록재료.