KR101904097B1 - 기록 재료 - Google Patents

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KR101904097B1
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Abstract

지지체; 및 상기 지지체 상에 배치된, 건조시 적어도 하나의 공극(void)을 가지는 특정 코어/쉘 폴리머 입자 및 불투명성 저하제를 포함하는 적어도 하나의 층을 가지는 기록 재료가 제공된다. 상기 기록 재료를 사용하여 이미지를 제공하는 방법이 또한 제공된다.

Description

기록 재료{RECORDING MATERIAL}
본 발명은 기록 재료에 관한 것이다. 더욱 상세하게는，본 발명은 a) 적어도 하나의 착색된 표면을 갖는 지지체; 및 b) 상기 지지체 상에 배치된, 코어/쉘 구조를 갖고 건조시 적어도 하나의 공극(void)을 가지는 특정 폴리머 입자 및 불투명성 저하제(opacity reducer)를 포함하는 층을 포함하는 기록 재료에 관한 것이다. 또한 본 발명은 a) 지지체; 및 b) 상기 지지체 상에 배치된, 코어/쉘 구조를 갖고 건조시 적어도 하나의 공극을 가지는 영구 착색성 특정 폴리머 입자 및 불투명성 저하제를 포함하는 층을 포함하는 기록 재료에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 기록 재료를 사용하여 이미지를 제공하는 방법에 관한 것이다.
이미지 제공을 위해 사용되는 기록 재료, 예를 들어 기록 시트(recording sheet)는 당 분야에 잘 알려져 있다. 기록 시트의 선택된 부분을 에너지, 예컨대 열，압력，빛，초음파 방사，또는 그들의 조합에 노출시켜 이미지를 현상하는 것은 널리 실시되고 있다. 본 발명의 기록 재료를 사용한 이미지의 형성은 전형적으로 열，압력，또는 그들의 조합을 사용함으로써 수행된다.
미국 특허 출원 공개 제2008/0058207호는 감열 착색 성분과 중공 입자를 갖고 지지체상에 제공된 감열 기록층을 포함하는 기록 재료를 개시하고 있다. 감열 착색 성분은 전자-공여 염료 전구체, 전자 수여 화합물 및 증감제를 함유한다.
미국 특허 제5,378,534호는 수성 코팅 재료와 분산된 내부 공극을 포함하는 폴리머 입자의 수성 서스펜션을 혼합함으로써 제조된 불투명화 화합물로 착색된 시트를 코팅하여 형성된 기록 시트를 개시하고 있다.
그러나 기록 재료의 성능 향상이 여전히 요구되고 있다.
본 발명은 간단한 제제, 및 보통 본질적으로 장기 불안정성에 놓이게 되는 칼라 전구체 및 디벨로퍼의 반응에 기초한 고가의 방법을 사용하지 않고 형성될 수 있는 다양한 유형의 이미지 및 방법을 제공한다.
본 발명의 제1 측면에서, a) 적어도 하나의 착색된 표면을 포함하는 지지체; 및 b) 상기 지지체 상에 배치된, 코어/쉘 구조를 갖는 폴리머 입자 및 상기 폴리머 입자의 중량에 기초해 1 내지 90 중량%의 융점 45℃ 내지 200℃인 불투명성 저하제를 포함하는 층을 포함하고, 상기 폴리머 입자는 (i) 이론(calculated) 유리전이온도(Tg)가 40℃ 내지 130℃인 외부 폴리머 쉘을 갖고 건조시 적어도 하나의 공극을 가지는 기록 재료가 제공된다.
본 발명의 제2 측면에서, a) 지지체; 및 b) 상기 지지체 상에 배치된, 코어/쉘 구조를 갖는 영구 착색성 폴리머 입자 및 상기 폴리머 입자의 중량에 기초해 1 내지 90 중량%의 융점 45℃ 내지 200℃인 불투명성 저하제를 포함하는 층을 포함하고, 상기 폴리머 입자는 (i) 이론 Tg가 40℃ 내지 130℃인 외부 제1 폴리머 쉘을 갖고 건조시 적어도 하나의 공극을 가지는 기록 재료가 제공된다.
본 발명의 제3 측면에서, 본 발명의 제1 또는 제2 측면에 따른 기록 재료를 형성하는 단계; 및 상기 기록 재료의 선택된 부분을 열, 압력, 및 그들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 물리적 요소에 상기 선택된 부분의 불투명도를 감소시키기에 충분히 적용하는 단계를 포함하는 이미지의 제공방법이 제공된다.
본 발명의 기록 재료는 지지체를 포함한다. 전형적으로，지지체는 시트-유사(sheet-like) 구조，예를 들어, 종이，합성지，보드，플라스틱 필름, 예컨대, 비닐 또는 폴리에스테르，가죽，목재 베니어(wood veneer)，금속 및 부직포 시트의 형태일 수 있다. 본 발명의 특정 측면에서 지지체는 하나의 착색된 표면을 가지며, 물론 양면 모두 착색될 수도 있다. 본원에서 "착색된 표면"이란, 그 위에 배치되는 후속층 표면에 대해 눈에 띄게 대비되도록 충분한 색밀도(color density)를 갖는 표면을 말한다; 색상은, 예를 들어, 안료，염료，또는 지지체 고유의 색상에 의해 부여될 수 있으며, 지지체에 착색제가 주입되거나 착색된 코팅이 도포되어 착색된 표면을 제공할 수 있다. 착색된 표면은 색밀도가 균일하거나 다를 수 있고, 또는 원하는 대로 패턴화될 수 있다.
본 발명의 기록 재료는 코어/쉘 구조의 특정 폴리머 입자를 포함하는 층을 포함하고, 상기 입자는 건조시 적어도 하나의 공극을 포함한다. 코어/쉘 구조를 갖고, 건조시 하나 이상의 공극을 포함하는 다양한 폴리머 입자에는, 미국 특허 제4,427,835호, 제4,920,160호, 제4,594,363호, 제4,469,825호, 제4,468,498호, 제4,880,842호, 제4,985,064호, 제5,157,084호, 제5,041,464호, 제5,036,109호, 제5,409,776호, 제5,510,422호, 제5,494,971호, 제5,510,422호, 제6,139,961호, 제6,632,531호 및 제6,896,905호; 유럽 특허 출원 EP 267,726호，EP 331,421호 및 EP 915,108호; 및 문헌 [Journal of Polymer Science - Part A， volume 39，pages 1435-1449 (2001)，published by John Wiley and Sons，Inc]에 개시된 바와 같은, ROPAQUETM 불투명 폴리머와 중공 폴리머 입자가 포함된다. 폴리머 입자는 에멀젼 중합에 의해 제조될 수 있다.
코어/쉘 폴리머 입자의 코어는 건조시, 가시광선을 산란시킬 수 있는, 즉, 그것이 포함되는 조성물에 불투명도를 제공할 수 있는 적어도 하나의 공극을 포함한다. 건조시 하나 이상의 공극을 포함하는 코어/쉘 입자가 개시되며, 여기에서는, 예를 들어, 코어 폴리머의 완전 또는 부분 가수분해 및 용해，입자의 후속 붕괴를 제한하는 산，염기 또는 비이온성 유기 제제를 통한 코어 폴리머의 팽창 등에 의해 공극이 발생된다. 바람직한 일 구체예로서, 코어/쉘 입자는 수성 다단계식 에멀젼 중합 후, 염기로 팽창시킴으로써 형성된다.
본 발명에 이용되는 다단계식 폴리머의 단계는 코어 폴리머，제1 쉘 폴리머 및 경우에 따라, 제2 쉘 폴리머를 포함한다. 코어 및 쉘은 각각 독립적으로 여러 단계를 포함할 수 있다. 또한, 하나 이상의 중간 단계가 있을 수 있다. 중간 단계 폴리머(존재할 경우)는 코어를 부분적으로 또는 완전히 캡슐화하고, 자신은 제1 쉘에 의해 부분적으로 또는 완전히 캡슐화된다. 중간 단계(본원에서 "타이코트(tiecoat)"로 지칭됨)는 코어의 존재하에 에멀젼 중합을 수행함으로써 제조될 수 있다. 제1 쉘 폴리머는 코어 폴리머 및 타이코트 폴리머(존재할 경우)를 부분적으로 또는 완전히 캡슐화한다. 일부 구체예로서, 제1 쉘 폴리머는 외부 쉘일 수 있다. 외부의 제2 쉘 폴리머(존재할 경우)는 제1 쉘을 부분적으로 또는 완전히 캡슐화한다. 본원에서 "부분적으로 캡슐화한다"란 표면적의 최소 50%가 후속 폴리머로 덮이는 것을 의미한다.
폴리머 입자는 상기 참고문헌에 설명된 바와 같이, 다양한 에틸렌성 불포화 모노머를 사용하여 중합될 수 있다. 비이온성 모노에틸렌성 불포화 모노머의 예로는, 스티렌，비닐톨루엔，에틸렌，비닐 아세테이트，비닐 클로라이드，비닐리덴 클로라이드, 아크릴로니트릴，(메트)아크릴아미드, (메트)아크릴산의 다양한 (Cl-C20) 알킬 또는 (C3-C20) 알케닐 에스테르，예컨대 메틸 아크릴레이트 (MA)，메틸 메타크릴레이트 (MMA)，에틸 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트，2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트，벤질 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트，올레일 (메트)아크릴레이트, 팔미틸 (메트)아크릴레이트 및 스테아릴 (메트)아크릴레이트가 포함된다. "(메트)아크릴산"이란, 아크릴산 및 메타크릴산을 모두 포함하는 개념이다. 본원에서, "(메트)" 뒤에 다른 용어가 붙는 경우, 예컨대 (메트)아크릴레이트 또는 (메트)아크릴아미드는 각각 아크릴레이트 또는 아크릴아미드, 및 메타크릴레이트 또는 메타크릴아미드를 모두 의미한다. 전형적으로, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 및 스티렌이 중합 및 폴리머 입자의 쉘 형성에 바람직한 모노머이다. 또한, 미국 특허 출원 공개 제2003-0176535 A1호에 교시된 바와 같이 이작용성 비닐 모노머，예컨대 디비닐 벤젠，알릴 메타크릴레이트，에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트，1,3-부탄-디올 디메타크릴레이트，디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트，트리메틸올 프로판 트리메타크릴레이트 등을 공중합하여 가교형 외부 쉘을 형성할 수 있다.
다양한 폴리머 입자 쉘의 이론 유리전이온도("Tg")는 당 분야에 잘 알려진 바와 같이, 원하는 폴리머 Tg를 얻기 위해 모노머 및 모노머의 양을 선택함으로써 달성된다. 본원에서 폴리머의 Tg는 Fox 식 (T.G. Fox，Bull. Am. Physics Soc.，Volume 1，Issue No.3，page 123(1956))을 사용하여 계산될 수 있다. 즉，하기 식으로 모노머 Ml 및 M2의 코폴리머의 Tg를 계산할 수 있다.
1/Tg(calc.) = w(M1)/Tg(M1) + w(M2)/Tg(M2)
상기 식에서,
Tg(calc.)는 코폴리머에 대한 이론 유리전이온도이고,
w(M1)은 코폴리머에서 모노머 M1의 중량 분율이며,
w(M2)는 코폴리머에서 모노머 M2의 중량 분율이고,
Tg(M1)은 M1 호모폴리머의 유리전이온도이며,
Tg(M2)는 M2 호모폴리머의 유리전이온도이고,
모든 온도의 단위는 °K이다.
호모폴리머의 유리전이온도는, 예를 들어, 문헌 ["Polymer Handbook"，edited by J. Brandrup and E.H. Immergut，Interscience Publishers]에서 찾을 수 있다. 2개 이상의 서로 다른 폴리머 입자가 사용되는 구체예에서, 특정 쉘의 이론 Tg는 예를 들어 쉘 폴리머의 전체 조성을 기준으로 계산될 것이다.
일 측면으로서, 본 발명은 코어 및 제1 쉘을 갖고 상기 코어는 건조시 적어도 하나의 공극을 포함하고 상기 제1 쉘 폴리머는 이론 유리전이온도("Tg")가 40℃ 내지 130℃, 또는 40℃ 내지 80℃인 코어/쉘 폴리머 입자를 포함하는 층을 포함하는 기록 재료에 관한 것이다.
일 측면으로서, 본 발명은 코어，제1 쉘 및 제2 쉘을 포함하는 코어/쉘 폴리머 입자를 포함하는 층을 포함하고; 상기 코어가 건조시 적어도 하나의 공극을 포함하며; 제1 쉘 폴리머가 40℃ 내지 130℃의 이론 유리전이온도를 갖고; 제2 쉘 폴리머가 -55℃ 내지 50℃의 이론 유리전이온도를 가지며; 상기 외부 폴리머 쉘의 이론 유리전이온도가 상기 내부 폴리머 쉘의 이론 유리전이온도보다 낮고; 다른 모든 구조의 폴리머 입자 전체에 대한 제2 쉘 폴리머의 중량비가 0.15:1 내지 3:1인 기록 재료에 관한 것이다. 제2 쉘 폴리머는 제1 쉘 폴리머와는 다른 조성을 갖는다. 제1 및 제2 쉘은 다단계, 조성물에 기초할 수 있고, 비대칭적 모노머 첨가에 기초할 수 있다. 제2 쉘의 이론 Tg는 제1 쉘 폴리머 형성 후 형성되는 모든 폴리머의 합을 기준으로 계산된다. 본원에서 "다른 모든 구조의 폴리머 입자 전체"란 각각이 임의로 다수의 단계 또는 조성물을 포함하는, 임의의 시드 폴리머(seed polymer)，코어 폴리머，임의의 타이코트 및 제1 단계 폴리머 전체를 말한다.
본 발명에 사용되는 코어/쉘 구조를 갖는 폴리머 입자는 전형적으로 200 nm 내지 1500 nm，바람직하게는 250 nm 내지 1200 nm의 외경，및 150 nm 내지 1000 nm，바람직하게는 200 nm 내지 800 nm의 내부 (공극) 직경을 갖는다. 본 발명의 기록 재료는 서로 다른 구멍크기(cavity size)를 갖는 2개 이상의 중공 미소구체 폴리머의 블렌드를 포함할 수 있다.
코어/쉘 구조를 갖는 폴리머 입자를 포함하는 본 발명의 기록 재료의 층은 또한 폴리머 입자의 중량에 기초해 1 내지 90 중량%, 바람직하게는 5 내지 70 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 40 중량%의 불투명성 저하제를 포함한다. 불투명성 저하제는 융점이 45℃ 내지 200℃, 바람직하게는 55℃ 내지 175℃, 가장 바람직하게는 60℃ 내지 150℃를 나타내는 유기 화합물이다.
45℃ 아래에서 고체이지만 열감응 인쇄헤드하에 가열시 흐르는 유기 화합물이 불투명성 저하제로서 사용될 수 있다. 이들 화합물은 융점이 45℃ 내지 200℃, 바람직하게는 55℃ 내지 175℃, 가장 바람직하게는 60℃ 내지 150℃이다. 이러한 유기 화합물로는 예를들어 방향족 옥살산 에스테르, 방향족 에틸렌 글리콜 에테르, 1,2-디페닐옥시에탄, 디벤질 옥살레이트, 디벤질 테레프탈레이트, 벤질-바이페닐, 벤질 2-나프틸 에테르, 디페닐 설폰, m-터페닐, p-벤질옥시벤질 벤조에이트, 사이클로헥산 디메탄올 벤조에이트, p-톨루엔설폰아미드, o-톨루엔설폰아미드, 2,6-디이소프로필 나프탈렌, 4,4-디이소프로필 바이페닐 및 왁스, 예컨대 에루카미드, 스테아르산 아미드, 팔미트산 아미드 및 에틸렌-비스스테아르산 아미드를 들 수 있다. 수용성이 아닌 불투명성 저하제는 보통 물에 분산되며, 전형적으로는 입경이 50 nm 내지 5000 nm, 바람직하게는 150 nm 내지 3000 nm, 가장 바람직하게는 200 nm 내지 1500 nm이다.
건조시 적어도 하나의 공극을 갖는 코어/쉘 구조의 폴리머 입자를 포함하는 본 발명 기록 재료의 층은 임의로 폴리머 바인더를 포함할 수 있다. 본원에서 "폴리머 바인더"란 건조시, 공극을 포함하는 코어/쉘 폴리머 입자를 특히 제외한 폴리머를 말한다. 폴리머 바인더는 미립자 폴리머, 예를 들어, 수지로서 일반적으로 알려진 것과 같은 에멀젼 폴리머 및 가용성 폴리머를 포함할 수 있다. 폴리머 바인더는, 폴리머 바인더 및 건조시 공극을 포함하는 폴리머 코어/쉘 입자의 건조 중량을 기준으로, 0% 내지 40%，바람직하게는 0 중량% 내지 30 중량%의 양으로 존재할 수 있다. 건조시 공극을 포함하는 코어/쉘 구조의 폴리머 입자 외부 쉘의 이론 Tg가 50℃ 미만일 경우, 폴리머 바인더를 사용하는 것이 불필요할 수 있지만, 합체제(coalescent) 또는 가소제를 사용하여 필름의 일체성(film integrity)을 용이하게 할 수도 있다.
폴리머 바인더의 이론 유리전이온도 ("Tg")는 전형적으로 -65℃ 내지 105℃， 또는 대안으로서, -25℃ 내지 35℃이다. 에멀젼 중합으로 형성되는 폴리머 바인더의 평균 입자 직경은 전형적으로 30 nm 내지 500 nm， 바람직하게는 40 nm 내지 400 nm, 보다 바람직하게는 50 nm 내지 250 nm이다.
폴리머 바인더는, 예를 들어, 열가소성 및 가교성 수지를 포함하는 에멀젼 폴리머 이외의 수지(들)이거나 이를 포함할 수 있다. 유용한 수지 성분은, 예를 들면, 폴리비닐 알코올, 단백질, 예컨대, 카제인, 녹말, 젤라틴, 아크릴산 에스테르 또는 메타크릴산 에스테르의 코폴리머, 스티렌 및 아크릴 또는 메타크릴산 에스테르의 코폴리머, 스티렌 및 아크릴산의 코폴리머, 스티렌-부타디엔 코폴리머, 비닐 아세테이트와 기타 아크릴 또는 메타크릴산 에스테르의 코폴리머 등을 포함한다.
본 발명의 층(들)은 수성 매질, 즉, 주로 물을 포함하는 매질에서, 통상적인 저전단(low shear) 혼합 장치에서 블렌딩하여 제조될 수 있다. 그밖의 다른 잘 알려진 혼합 기술을 사용하여 본 발명의 층을 제조할 수 있다.
첨가제를 층 제제에 도입시켜, 특정한 성능 특성을 부여할 수 있다. 층 제제는 코어/쉘 에멀젼 폴리머와 더불어, 불투명성 저하제, 및 임의의 안료(들), 예컨대, 칼슘 카보네이트 및 실리카, 어쥬번트, 예컨대, 유화제, 계면활성제, 윤활제, 합체제, 가소제, 부동제, 경화제, 완충제, 중화제, 증점제, 레올로지 개질제(rheology modifier), 보습제, 습윤제, 살생제, 가소제, 소포제, UV 흡수제, 형광 증백제(fluorescent brightener), 빛 또는 열 안정화제, 살생제, 킬레이트제, 분산제, 착색제, 발수제(water-repellant), 및 항산화제를 함유할 수 있다. 본 발명의 층 제제에 도입될 수 있는 전형적인 염기에는, 암모니아; 고정 염기(fixed base), 예컨대, NaOH，KOH，및 LiOH; 아민류, 예컨대 디에탄올 아민， 트리에탄올아민 및 기타 pH를 조절하기 위한 임의의 공지된 염기가 포함된다. 당분야에 공지된 통상적인 코팅 방법으로 층을 지지체에 도포할 수 있고, 전형적으로, 별도의 시트 또는 롤 형태에서 최소 시간 동안 최소의 열로 건조시켜, 코어/쉘 폴리머 입자에서 공극의 조기 붕괴(premature collapse)를 방지하면서, 기록 재료의 취급을 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 파커 프린트 표면 조도 테스터(Parker print surface roughness tester)로 측정한 표면 거칠기가 3.0 마이크론 미만, 다르게는 0.5 내지 3.0 마이크론, 다르게는 0.5 내지 2.5 마이크론인 적어도 하나의 착색된 표면을 포함하는 지지체가 사용된다. 이러한 표면의 평활도는 고품질 프린트에 영향을 미친다는 점에서 중요하다.
본 발명의 일 구체예로서, (a) 어두운 착색제 층, (b) 건조시 공극; 불투명성 저하제 및 상부에 임의의 바인더 층을 갖는 밝은 착색제를 포함하는 코어/쉘 폴리머 입자를 포함하고; (c) 건조시 상부에 공극(및 임의의 바인더)를 포함하는 코어/쉘 폴리머 입자의 임의의 층을 포함하는 듀얼-칼라(dual-color) 기록 재료를 제공한다. 듀얼-칼라 기록 재료는 상부에 임의의 층(c)을 갖는 흰색이며, 임의의 층(c) 없이 착색된다. 듀얼-칼라 기록 재료는 열 및/또는 압력에 민감하다. 낮은 열 또는 압력을 가하면, 상부 착색제의 색상이 선명하게 나타난다. 더 높은 열 또는 압력을 가하면, 저면 착색제의 색상이 선명하게 나타난다.
본 발명의 다른 측면에 있어서, 착색되거나 착색되지 않을 수 있는 지지체 상에, 특정 코어/쉘 입자; 불투명성 저하제 및 영구 착색제를 포함하는 층이 배치된다. 본원에서 "영구 착색제"란, 예컨대, 층의 도포 또는 건조, 저장, 및 기록 재료를 사용하여 이미지를 형성하는 동안 실질적으로 변하지 않는, 눈에 보이는 색을 나타내는, 하나 이상의 염료, 안료 또는 이들의 혼합물과 같은 착색제를 의미한다. 영구 착색제에서 임의 재료량의 칼라 프리커서, 예를 들면, 류코(leuco) 염료, 및 디벨로퍼, 예를 들면, 비스페놀(이는 층의 도포 또는 건조, 저장, 및 기록 재료를 사용하여 이미지를 형성하는 중에 착색제를 생성한다)은 명백히 제외된다.
바람직하게, 상기 층은 칼라 프리커서 및 디벨로퍼를 실질적으로 함유하지 않는다. 총 착색제 프리커서 및 디벨로퍼는 층 내의 착색제의 총 중량을 기준으로, 전형적으로 5 중량% 미만, 바람직하게 1 중량% 미만, 보다 바람직하게 0.1 중량% 미만으로 포함된다. 대안으로서, 착색되거나 착색되지 않을 수 있는 지지체 상에, 특정 코어/쉘 입자; 불투명성 저하제 및 영구 착색제를 포함하는 층; 및 추가적으로, 건조시 상부에 공극(및 임의의 바인더)를 포함하는 코어/쉘 폴리머 입자의 임의의 층을 포함하는 기록 재료가 구상될 수 있다.
본 발명의 방법에 있어서, 본 발명의 여러 측면 중 하나의 기록 재료를 형성하고, 상기 기록 재료의 선택된 부분을 열, 압력, 및 이들의 조합에, 예를 들면, 직접 열 프린팅으로 적용한다. 본원에서 "압력"은, 기재에 실질적으로 직각으로 적용되는 압력뿐만 아니라, 층의 일부 또는 전부의 변형 또는 제거를 야기할 수 있는 방법을 포함하는 것으로 이해해야 한다.
이하에서는 본 발명을 구체예의 일부로서, 하기 실시예로 더욱 구체적으로 설명한다.
코어/쉘 구조를 갖는 폴리머 입자
미국 특허 제6,252,004호의 실시예 17의 교시에 따라, 샘플 1-3을 제조하였다.
샘플 1은 이론 Tg가 63.1℃인 내부 쉘과 이론 Tg가 -1.5℃인 외부 쉘을 가졌다. 샘플 2는 이론 Tg가 100.7℃인 외부 쉘(단일 쉘)을 가졌다. 샘플 3은 이론 Tg가 64.6℃인 내부 쉘과 이론 Tg가 6.1℃인 외부 쉘을 가졌다.
장비:
베이스 기재(지지체)로서 A4 셀룰로오스 카피 페이퍼(ASPENTM 30).
핸드 드로우다운(hand drawdown)용 #18 및 #22 WWR.
열 프린트 테스트용 Printrex Atlantek Paper Tester Model 200.
표면 거칠기 측정:
TAPPI 공식 테스트법 T555를 사용하여 파커 프린트 표면 조도 테스터(Model No. M590，Messmer Instruments Ltd.)로 지지체 시트의 거칠기를 측정하였다. 본 테스트법은 테스트 표면과 그에 접한 금속 밴드 사이의 기류를 측정하는 것이다. 기류의 속도는 페이퍼의 표면 평활성과 관련된다. 5회 측정 후 평균값을 표본의 거칠기로서 기록하였다.
입자 직경 측정
본원에서의 입자 크기(직경)는 Brookhaven BI-90 Plus 입자 크기 분석기를 사용하여 측정한 것이다.
융점 측정
본원에서의 융점은 TA 기기 Q1000 V9.6 Build 290을 사용하여 시차주사열량계로 측정한 것이다. 수성 분산물 또는 용액 형태의 불투명성 저하제를 시차주사열량계에 위치시키고, 실온에서 72시간 동안 건조시켰다. 그 후, 리드(lid)를 로딩 팬에 크림핑하였다. 150℃ 아래의 융점을 위해, 불투명성 저하제 샘플을 주변 온도로부터 20℃/분의 속도로 150℃ 까지 가열하고, 5분 간 유지한 후, -90℃에서 평형화하고, 2분 간 유지한 다음, 20℃/분의 속도로 150℃ 까지 가열하였다; 기록을 2차 가열 사이클로부터 얻었다.
Figure 112013104226676-pct00001
실시예 1: 불투명성 저하제를 포함하는 기록 재료층의 제조 및 평가
층 제제 1.1-1.4: 코어/쉘 입자 샘플 1: 불투명성 저하제: 윤활제 (60:35:5) (건조 중량에 기초한 비)
비교 층 A: 코어/쉘 입자 샘플 1: 윤활제 (95:5) (건조 중량에 기초한 비)
Figure 112013104226676-pct00002
75 g/㎡ A4지에 약 1.3 au의 광밀도로 블랙 잉크층을 코팅하였다. 비교 A 층 또는 층 1.1-1.4로부터 선택된 층을 표 1.2에 주어진 코팅 중량으로 상부에 코팅하였다. 프린트 전에, 층은 불투명하여 하부의 블랙 층이 가려졌으며, 전체 기재는 흰색을 나타내었다. 프린트 동안, 공극을 포함하는 폴리머 입자는 열 헤드에 의해 열과 압력을 받은 부분이 붕괴된 것으로 판단되며, 층의 붕괴된 부분은 투명하게 되어 프린트된 하부의 블랙 색상이 나타났다. 광밀도를 수동 광학식 농도계로 측정하였다.
Figure 112013104226676-pct00003
불투명성 저하제 (층 1.1-1.4 중의)는 불투명성 저하제가 없는 비교층 A에 비해 개선된 광밀도를 나타내었다.
실시예 2: 불투명성 저하제를 포함하는 기록 재료층의 제조 및 평가
층 제제 2.1: 코어/쉘 입자 샘플 2: 결합제: 불투명성 저하제: 윤활제 (48:12:35:5) (건조 중량에 기초한 비)
비교 층 B: 코어/쉘 입자 샘플 2: 결합제: 윤활제 (75:20:5) (건조 중량에 기초한 비)
Figure 112013104226676-pct00004
기록 재료를 실시예 1에서와 같이 평가하였다.
Figure 112013104226676-pct00005
불투명성 저하제 함유 층 2.1은 불투명성 저하제를 함유하지 않는 비교 층 B에 비해 향상된 광밀도를 제공하였다. 그 효과는 고에너지 프린팅(0.5 mJ/dot)에 대해 더욱 현저하였다.
실시예 3: 불투명성 저하제를 포함하는 기록 재료층의 제조 및 평가
층 제제 3.1: 코어/쉘 입자 샘플 3: 결합제: 불투명성 저하제: PVOH: LeucophorTM UO: 윤활제 (34.2:6.8:30.0:3.6:0.4:25.0) (건조 중량에 기초한 비)
비교 층 C: 코어/쉘 입자 샘플 2: 결합제: PVOH:LeucophorTM UO: 윤활제 (64.2:6.8:3.6:0.4:25.0) (건조 중량에 기초한 비)
Figure 112013104226676-pct00006
75 g/㎡ A4지에 약 1.2 au의 광밀도로 블랙 잉크층을 코팅하였다. 비교 C 층 또는 층 3.1-3.2로부터 선택된 층을 표 3.2에 주어진 코팅 중량으로 상부에 코팅하였다. 프린트 전에, 층은 불투명하여 하부의 블루 층이 가려졌으며, 전체 기재는 흰색을 나타내었다. 프린트 동안, 공극을 포함하는 폴리머 입자는 열 헤드에 의해 열과 압력을 받은 부분이 붕괴된 것으로 판단되며, 층의 붕괴된 부분은 투명하게 되어 프린트된 하부의 블루 색상이 나타났다. 광밀도를 수동 광학식 농도계로 측정하였다.
Figure 112013104226676-pct00007
불투명성 저하제 함유 층 3.1 및 3.2는 불투명성 저하제를 함유하지 않는 비교 층 C에 비해 향상된 광밀도를 제공하였다.

Claims (7)

  1. 기록 재료로서,
    a) 적어도 하나의 착색된 표면을 포함하는, 시트-유사(sheet-like) 구조의 형태인 지지체; 및
    b) 상기 지지체 상에 배치된 층;을 포함하고,
    상기 층이,
    이론 유리전이온도(Tg)가 40℃ 내지 130℃인 외부 제1 폴리머 쉘을 갖고, 건조시 적어도 하나의 공극을 포함하는, 코어/쉘 구조를 갖는 폴리머 입자; 및
    상기 폴리머 입자의 중량에 기초해 1 내지 90 중량%의, 융점 45℃ 내지 200℃인 불투명성 저하제;를 포함하며,
    상기 착색된 표면은 그 위에 배치되는 후속층 표면에 대해 눈에 띄게 대비되도록 충분한 색밀도(color density)를 갖고,
    상기 불투명성 저하제는 방향족 옥살산 에스테르, 방향족 에틸렌 글리콜 에테르, 1,2-디페닐옥시에탄, 디벤질 옥살레이트, 디벤질 테레프탈레이트, 벤질-바이페닐, 벤질 2-나프틸 에테르, 디페닐 설폰, m-터페닐, p-벤질옥시벤질 벤조에이트, 사이클로헥산 디메탄올 벤조에이트, p-톨루엔설폰아미드, o-톨루엔설폰아미드, 2,6-디이소프로필 나프탈렌, 4,4-디이소프로필 바이페닐, 에루카미드, 스테아르산 아미드, 팔미트산 아미드, 또는 에틸렌-비스스테아르산 아미드인,
    기록 재료.
  2. 제1항에 있어서, 폴리머 입자가 이론 Tg가 -55℃ 내지 50℃인 외부 제2 폴리머 쉘을 추가로 포함하고; 상기 외부 폴리머 쉘의 이론 Tg는 내부 폴리머 쉘의 이론 Tg 보다 낮은 기록 재료.
  3. 제1항에 있어서, 착색된 표면이 3.0 마이크론 미만의 표면 거칠기(surface roughness)를 가지는 기록 재료.
  4. 기록 재료로서,
    a) 지지체; 및
    b) 상기 지지체 상에 배치된 층;을 포함하고,
    상기 층이,
    영구 착색제;
    이론 유리전이온도(Tg)가 40℃ 내지 130℃인 외부 제1 폴리머 쉘을 갖고, 건조시 적어도 하나의 공극을 포함하는, 코어/쉘 구조를 갖는 폴리머 입자; 및
    상기 폴리머 입자의 중량에 기초해 1 내지 90 중량%의, 융점 45℃ 내지 200℃인 불투명성 저하제;를 포함하며,
    상기 영구 착색제는 층의 도포 또는 건조, 저장, 및 기록 재료를 사용하여 이미지를 형성하는 동안 변하지 않고, 또한 상기 영구 착색제는 층의 도포 또는 건조, 저장, 및 기록 재료를 사용하여 이미지를 형성하는 동안 착색제를 형성하는 칼라 프리커서 또는 디벨로퍼가 아니며,
    상기 불투명성 저하제는 방향족 옥살산 에스테르, 방향족 에틸렌 글리콜 에테르, 1,2-디페닐옥시에탄, 디벤질 옥살레이트, 디벤질 테레프탈레이트, 벤질-바이페닐, 벤질 2-나프틸 에테르, 디페닐 설폰, m-터페닐, p-벤질옥시벤질 벤조에이트, 사이클로헥산 디메탄올 벤조에이트, p-톨루엔설폰아미드, o-톨루엔설폰아미드, 2,6-디이소프로필 나프탈렌, 4,4-디이소프로필 바이페닐, 에루카미드, 스테아르산 아미드, 팔미트산 아미드, 또는 에틸렌-비스스테아르산 아미드인,
    기록 재료.
  5. 제4항에 있어서, 폴리머 입자가 이론 Tg가 -55℃ 내지 50℃인 외부 제2 폴리머 쉘을 추가로 포함하고; 상기 외부 폴리머 쉘의 이론 Tg는 내부 폴리머 쉘의 이론 Tg 보다 낮은 기록 재료.
  6. 제1항의 기록 재료를 형성하는 단계; 및
    상기 기록 재료의 선택된 부분을, 열, 압력 및 그들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 물리적 요소에, 상기 선택된 부분의 불투명도를 감소시키기에 충분한 정도로 적용하는 단계를 포함하는,
    이미지의 제공방법.
  7. 제4항의 기록 재료를 형성하는 단계; 및
    상기 기록 재료의 선택된 부분을, 열, 압력 및 그들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 물리적 요소에, 상기 선택된 부분의 불투명도를 감소시키기에 충분한 정도로 적용하는 단계를 포함하는,
    이미지의 제공방법.
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