KR101917828B1 - 고투명 감열 필름 및 이의 제조 방법 - Google Patents

고투명 감열 필름 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 개시는 투명 감열 필름으로서, 투명 기재; 상기 기재 상에 형성된 염료, 현색제, 및 투명 바인더를 포함하는 감열층; 및 상기 감열층 상에 형성된 제1 바인더, 제2 바인더, 및 주행성 향상제를 갖는 보호층을 포함하며, 여기서 상기 투명 바인더 및 제1 바인더는 아크릴계 바인더이며, 같거나 다를 수 있고, 상기 투명 감열 필름은 40% 이하의 Haze 값을 갖는 투명 감열 필름을 제공한다.

Description

고투명 감열 필름 및 이의 제조 방법{High transparent thermal film and preparing method for high transparent thermal film}
본 개시는 투명 감열 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아크릴계 바인더를 이용한 고투명 감열 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
감열지(또는 감열 필름)의 기본 원리는 열이 공급되는 경우 전자를 방출하는 성질을 가진 로이코 염료(Leuco Dye) 및 상기 전자를 받는 산성 물질인 현색제(Developer)를 포함하는 감열 약품을 종이(또는 필름) 기재 표면에 코팅함으로써, 디지털로 신호를 보내면 열이 발생하는 감열 프린터를 통해 상기 종이(또는 필름)를 발색시키는 것이다. 즉, 감열지(또는 감열 필름)란 특정 부분에 선택적으로 열을 가해 디지털 방식으로 이미지를 만들 수 있는 감열 프린팅에 사용되는 기록 재료이다. 일반적으로 감열지는 기재가 종이인 경우를 의미하며, 감열 필름은 기재가 합성 수지인 경우를 의미한다.
이러한 감열 프린팅 기술은 감열 약품이 기재 표면에 미리 코팅되어 공급되는 특성으로 인하여, 다른 디지털 프린팅 방식(감압식, 레이저 및 잉크젯)에 비하여 염료 또는 잉크가 별도로 필요하지 않고 원가가 낮으며 유지비가 경제적이고 장비의 소형화가 가능하며 소음이 발생하지 않고 인쇄 속도도 빠른 장점을 갖는다. 상기와 같은 장점을 바탕으로, 고도화되고 디지털 정보화되는 현대 산업구조에서 다양한 출력 니즈를 충족시키기 위한 프린팅 기재로서 감열지(또는 감열 필름)의 수요는 선진국 중심으로 증가되고 있는 추세이다.
일반적으로 감열지(또는 감열 필름)는 주로 영수증, 라벨, 티켓, 및 태그에 주로 사용되고 있다. 특히 라벨의 경우, 제품의 포장 용기나 박스에 부착하기 용이하도록 뒷면에 점착층제를 도포하고 이형지와 함께 공급됨으로써, 스티커처럼 사용 가능하게 제공되고 있다. 감열지의 경우, 종이 기재를 사용하기 때문에 내찢김성, 내수성, 내열성 등이 요구되는 특수한 환경에서의 사용이 제약된다는 단점이 존재한다. 이에 상기 특수한 환경에서 합성 수지를 기재로 하는 감열 필름이 사용되고 있으며, 그 수요가 점진적으로 증가하고 있다.
감열 필름은 기재 표면 상에 감열 코팅 물질(로이코 염료, 현색제, 및 바인더)이 도포되어 구성된 감열층만으로는 인쇄한 기록 내용이 햇빛, 수분, 및 열 등의 가혹환경에 오래 노출될 경우 기록 내용의 보존이 취약하게 되는 단점이 있다. 이에 감열층 상에 보호층을 추가적으로 코팅함으로써, 감열층에 인쇄된 기록 내용이 외부의 가혹한 환경(특히, 온도와 습도)에 견디어 기록의 보존 가능 기간을 늘릴 수 있도록 하고 있다. 감열 필름의 적용 분야는 라벨용(냉장/냉동식품용, 창고용, 의류용, 택배용, 항공용 등) 및 산업용(또는 의료용) 기록과 차트용, POS용 및 티켓용 (입장권, 주차권 등)과 같이 다양하다.
최근 라벨의 경우, 판매하는 상품의 특성 및 장점 등의 내용을 더욱 많이 표기하고자 하는 마케팅 측면에서의 니즈 및 자세한 제품의 내용을 라벨에 표기하여야 하는 소비자 보호를 위한 법적 규제의 증가로 인하여, 포장 용기 상의 라벨의 크기는 계속 커지고 있다. 이러한 증가한 크기의 라벨로 인하여 상품의 내용물이 가려지게 되고, 이로 인해 소비자가 상품의 내용물을 확인하고 상품의 구매를 결정하는 것이 어려워지는 문제가 발생하고 있다. 특히 식품의 경우, 식품의 신선도를 육안으로 확인하고 구매를 하는 소비자의 성향에 따라 영업 측면에서는 라벨의 크기를 줄여야 할 필요가 있는 반면, 법적 표기 의무 측면에서는 원산지, 제조일자, 유효 기간 외에도 식품의 성분, 칼로리 등의 기재가 요구되어 라벨의 크기를 크게 하여야 할 필요가 있다. 이에 대한 해결책으로서 투명한 기재를 이용한 투명 감열필름의 사용이 대두되고 있으며, 이러한 니즈에 부응하여 투명 감열 필름을 제조하는 연구가 계속 시도되고 있다.
그러나 일반적으로 감열 필름의 제조에 사용되는 화학약품의 원료는 그 자체가 유백색의 색상을 갖기에, 투명한 기재에 코팅을 하더라도, 원료 자체의 유백색의 색상으로 인해 투명도가 좋지 않아서 상기와 같은 투명한 라벨의 용도로 사용하기에 부적합하다. 특히, 안료의 경우 그 사용량이 증가함에 따라 투명도를 저해하는 바, 안료를 대체하면서도 우수한 인쇄 적성을 유지할 수 있는 대체제가 필요하다.
또한, 감열 필름의 투명성을 확보하기 위해서, 염료와 현색제 등은 미세 입자 크기로 가공되어 분산되어야 하는데, 입자의 크기가 작아질수록 입자끼리 재응집하려는 성질이 증가하기 때문에, 종래의 분산 및 분쇄 방법으로 미세화의 한계가 존재한다.
한편 식품 라벨의 경우, 냉동, 냉장, 식품오일접촉, 플라스틱 접촉 등의 가혹한 사용환경에 견딜 수 있도록, 내수성, 내냉장성, 내오일성, 내가소성 등의 물성이 감열 필름의 투명성과 더불어 요구된다. 바인더로서 사용되는 폴리비닐알코올의 경우에는 내수성에 취약하기 때문에 코팅 후 수분에 접촉할 경우 코팅층이 쉽게 벗겨지는 단점을 갖고 있어서, 내수성을 가지는 새로운 바인더의 도입이 필요하다.
국내 특허 제10-1003793호에 의하면 투명 지지체, 감열 기록층, 및 보호층을 포함하는 투명 감열 기록체를 개시하나, 안료의 함량 비율에 의한 Haze 값 조절에 집중할 뿐, 안료를 사용하지 않는 투명 감열 기록체를 시사하지 않는다.
국내 출원 제10-2017-0028939호에 의하면 기재, 감열 기록층, 중간층, 및 탑코트층을 구비하는 감열 기록체를 개시하나, 마찬가지로 안료의 배합에 따른 투명도 조절에 집중할 뿐, 안료를 사용하지 않는 감열 기록체를 시사하지 않는다. 또한, 중간층을 필수 구성요소로 한다.
따라서, 본 개시의 제1 관점은 안료를 대체하면서도 우수한 인쇄적성을 유지하는 고투명 감열 필름을 제공하는데 있다.
본 개시의 제2 관점은 제1 관점의 투명 감열 필름을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.
본 개시의 제1 관점을 달성하기 위한 투명 감열 필름은 투명 기재; 상기 기재 상에 형성된 염료, 현색제, 및 투명 바인더를 포함하는 감열층; 및 상기 감열층 상에 형성된 제1 바인더, 제2 바인더, 및 주행성 향상제를 갖는 보호층을 포함하며, 여기서 상기 투명 바인더 및 제1 바인더는 아크릴계 바인더이며, 같거나 다를 수 있고, 상기 투명 감열 필름은 40% 이하의 Haze 값을 갖는다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 기재는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 또는 이들의 혼합물로 이루어지고, 상기 기재의 두께는 30-100㎛이고, 상기 감열층의 두께는 3-5㎛이며, 상기 보호층의 두께는 1-2.5㎛이다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 염료 및 현색제 각각의 평균 입자 사이즈는 0.5㎛ 이하이고, 상기 염료 : 현색제의 중량비는 1 : 1.5 내지 1 : 2.5이다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 아크릴계 바인더는 소프트 모노머 및 하드 모노머의 중합 반응의 생성물이며, 여기서 상기 소프트 모노머는 부틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 헥실아크릴레이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나이며, 상기 하드 모노머는 스티렌, 메틸메타아크릴레이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나이다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 투명 바인더의 함량은 상기 감열층을 기준으로 20-50 중량%이고, 상기 감열층은 안료를 포함하지 않는다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 제2 바인더는 폴리 비닐 알코올, 변성 폴리 비닐 알코올, 셀룰로오스계 바인더, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나이다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 제1 바인더의 함량은 상기 보호층을 기준으로 50-80 중량%이고, 상기 제2 바인더의 함량은 상기 보호층을 기준으로 10-30 중량%이며, 상기 주행성 향상제의 함량은 상기 보호층을 기준으로 10-30 중량%이고, 상기 보호층은 안료를 포함하지 않는다.
본 개시의 제2 관점을 달성하기 위한 투명 감열 필름의 제조 방법은 (a) 투명 기재를 준비하는 단계; (b) 염료 분산액, 현색제 분산액, 및 투명 바인더를 포함하는 감열액을 제조하는 단계; (c) 상기 기재 상에 감열액을 코팅하고 건조시켜 감열층을 생성하는 단계; (d) 제1 바인더, 제2 바인더, 및 주행성 향상제를 포함하는 보호액을 제조하는 단계; 및 (e) 상기 감열층 상에 보호액을 코팅하고 건조시켜 보호층을 생성하는 단계를 포함하고, 여기서 상기 투명 바인더 및 제1 바인더는 아크릴계 바인더이며, 같거나 다를 수 있고, 상기 투명 감열 필름은 40% 이하의 Haze 값을 갖는다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 (b) 단계의 염료 분산액은 상기 염료 분산액에 대하여 30 내지 40 중량%인 제1 고형분을 습식 분쇄하여 제조되고, 여기서 상기 제1 고형분은 염료 80-90 중량% 및 분산제 10-20중량%로 이루어진다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 (b) 단계의 현색제 분산액은 상기 현색제 분산액에 대하여 30 내지 40 중량%인 제2 고형분을 습식 분쇄하여 제조되고, 여기서 상기 제2 고형분은 현색제 70-85 중량%, 분산제 10-20 중량%, 및 자외선 안정제 10-20 중량%로 이루어진다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 제1 고형분 및 제2 고형분은 각각 별도로 분쇄되고, 상기 (b) 단계의 염료 분산액 및 현색제 분산액의 평균 입자 사이즈는 0.5㎛ 이하이다.
본 개시는 종래 안료를 사용하는 감열 필름과 달리, 안료를 사용하지 않음에도 우수한 인쇄적성을 유지하며, 고투명성을 갖는 투명 감열 필름을 제공할 수 있다. 또한, 가혹한 환경에서 장기간 보존 안정성을 유지하기 위하여 내수성, 내열성, 내습성, 내오일성, 내가소제성 등의 내구성이 우수하고, 프린팅 시 헤드 매칭성이 우수한 투명 감열 필름을 제공할 수 있다. 또한, 감열 코팅 물질을 미세 크기로 분쇄하는데 있어서 재응집을 방지하면서 분산이 잘 되도록 할 수 있는 분쇄 및 분산 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 투명 감열 필름의 단면도이다.
본 개시의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이나, 본 개시가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
투명 감열 필름
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 투명 감열 필름의 단면도이다. 본 개시의 투명 감열 필름은 도 1에 도시된 바와 같이 투명 기재(1); 투명 기재(1) 상에 형성된 감열층(2); 상기 감열층(2) 상에 형성된 보호층(3)을 포함한다.
투명 기재
본 개시의 투명 기재(1)는 합성수지로서 투명한 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리스티렌, 폴리카보네이트 등일 수 있다. 바람직하게 투명 기재(1)는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 기재의 두께는 투명성을 유지하는 한 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 30-100㎛일 수 있다. 기재의 두께가 100㎛를 초과하는 경우 Haze값이 증가하여 투명성 측면에서 바람직하지 않다.
감열층
본 개시의 감열층(2)은 염료, 현색제, 및 투명 바인더를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 감열층(2)은 계면 활성제를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 염료는 로이코 염료가 사용될 수 있다. 본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 로이코 염료는 트리페닐 메탄계 염료, 트리메틸 에탄계 염료, 트리아릴 메탄계 염료, 락톤계 염료, 플루오란계 염료, 또는 이들의 조합일 수 있다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 염료의 평균 입자 사이즈는 0.5㎛ 이하일 수 있다. 염료의 평균 입자 사이즈는 바람직하게는 0.3-0.5㎛, 보다 바람직하게는 0.4-0.45㎛일 수 있다. 염료의 평균 입자 사이즈가 0.5㎛ 초과인 경우 감열층의 투명도가 저해되는 문제가 있다. 반면, 염료의 평균 입자 사이즈가 0.3㎛ 미만인 경우 입자 간의 재응집이 발생할 가능성이 높아져 결과적으로 입자의 크기가 증가하게 되는 문제가 있다.
본 개시의 현색제로는 디페닐 설폰계 산이 사용될 수 있다. 본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 디페닐 설폰계 산은 2,4 디히드록시 디페닐 설폰, 4,4 디히드록시 디페닐 설폰, 4 히드록시 4 이소프로폭시 디페닐 설폰, 또는 이들의 조합일 수 있다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 현색제의 평균 입자 사이즈는 0.5㎛ 이하일 수 있다. 현색제의 평균 입자 사이즈는 바람직하게는 0.3-0.5㎛, 보다 바람직하게는 0.4-0.45㎛일 수 있다. 현색제의 평균 입자 사이즈가 0.5㎛ 초과인 경우 감열층의 투명도가 저해되는 문제가 있다. 반면, 현색제의 평균 입자 사이즈가 0.3㎛ 미만인 경우 입자 간의 재응집이 발생할 가능성이 높아져 결과적으로 입자의 크기가 증가하게 되는 문제가 있다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 염료 : 현색제의 중량비는 1 : 1.5 내지 2.5, 바람직하게는 1 : 1.5 내지 2.3 일 수 있다. 상기 중량비를 초과하여 현색제가 함유되는 경우에는 출력 감도 및 내구성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 반면, 상기 중량비 미만으로 현색제가 함유되는 경우에도 내구성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
본 개시의 투명 바인더는 투명성과 함께 가혹한 환경에서 장기간 보존 안정성을 유지하기 위하여 내수성, 내열성, 내습성, 내오일성, 내가소제성 등의 내구성이 요구된다. 본 개시는 투명 바인더로서 아크릴계 바인더를 사용한다. 투명 바인더로서 폴리 비닐 알코올, 셀룰로오스 계통 및 카르복실기 변성 폴리 비닐 알코올을 사용하는 경우에는 투명성 측면에서는 양호하나, 감열층(2)이 습한 환경에 노출될 때, 바인더가 물에 용해되는 문제가 있어 내수성 측면에서 바람직하지 않다. 본 개시에서는 투명성 및 내수성을 확보하기 위해서 투명 바인더로서 아크릴계 바인더를 사용한다. 본 개시의 아크릴계 바인더는 후술하는 바와 같이 중합 반응 공정이 간단하기 때문에 약제의 가격이 저렴하며, 상기 바인더 내 개시제 및 유화제가 코팅 이후 건조 공정 중에 모두 증발되는 바, 투명성 측면뿐만 아니라 염료 및 현색제와의 상용성 측면에서도 이점을 가진다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 아크릴계 바인더는 소프트 모노머 및 하드 모노머의 중합 반응의 생성물일 수 있다. 여기서 상기 소프트 모노머는 부틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 헥실아크릴레이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나일 수 있다. 또한, 여기서 상기 하드 모노머는 스티렌, 메틸메타아크릴레이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나일 수 있다. 본 개시의 다른 구체예에 따르면, 상기 아크릴계 바인더의 평균 입자 사이즈는 90 내지 110㎚일 수 있다. 아크릴계 바인더의 평균 입자 사이즈가 110 nm 이상인 경우 투명도가 저해되는 문제가 발생할 수 있다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 소프트 모노머 및 하드 모노머의 중합 반응시 중량비는 1 : 0.6 내지 1.5, 바람직하게는 1 : 0.8 내지 1.25일 수 있다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 투명 바인더의 함량은 감열층(2)을 기준으로 20-50 중량%, 바람직하게는 20-40 중량%일 수 있다. 투명 바인더의 함량이 20 중량% 미만인 경우에는 투명성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 반면, 투명 바인더의 함량이 50 중량%를 초과하는 경우에는 출력 감도가 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
본 개시의 계면 활성제는 특별히 제한되지 않고, 의도하는 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 계면 활성제의 함량은 감열층(2)을 기준으로 0.05-0.2 중량%, 바람직하게는 0.08-0.15 중량%일 수 있다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 감열층(2)의 두께는 3-5㎛, 바람직하게는 4-5㎛, 보다 바람직하게는 4.5-5㎛일 수 있다. 상기 두께는 코팅 및 건조 후 고형분의 두께를 의미한다. 감열층(2)의 두께가 4㎛ 미만인 경우, 특히 3㎛ 미만인 경우에는 내수성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 반면 감열층(2)의 두께가 5㎛ 초과인 경우에는 투명도 저하의 문제, 감열 출력 시 색상이 검은색이 아닌 greenish 톤으로 바뀌는 문제, 코팅 시 레벨링성이 떨어져 기재와 코팅층 간의 부착력 및 코팅면성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
보호층
본 개시의 보호층(3)은 제1 바인더, 제2 바인더, 및 주행성 향상제를 포함할 수 있다.
본 개시의 제1 바인더는 아크릴계 바인더를 사용하며, 이는 감열층의 투명 바인더와 동일하거나 다를 수 있다. 바람직하게 상기 제1 바인더는 감열층의 투명 바인더와 동일할 수 있다. 보호층(3)의 제1 바인더로서 아크릴계 바인더를 사용함으로써, 상기 보호층(3)은 고투명성 및 내구성, 특히 우수한 내수성을 가질 수 있다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 아크릴계 바인더는 소프트 모노머 및 하드 모노머의 중합 반응의 생성물일 수 있다. 여기서 상기 소프트 모노머는 부틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 헥실아크릴레이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나일 수 있다. 또한, 여기서 상기 하드 모노머는 스티렌, 메틸메타아크릴레이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나일 수 있다. 본 개시의 다른 구체예에 따르면, 상기 아크릴계 바인더의 평균 입자 사이즈는 90 내지 110㎚일 수 있다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 제1 바인더의 함량은 보호층(3)을 기준으로 50-80 중량%, 바람직하게는 55-80 중량%, 보다 바람직하게는 60-80 중량%일 수 있다. 제1 바인더의 함량이 50 중량% 미만인 경우는 투명성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 반면, 제1 바인더의 함량이 80 중량%를 초과하는 경우에는 감열 출력 인쇄 시 헤드 매칭성이 감소하여, 써멀 헤드(Thermal Head)의 손상을 야기하는 문제가 발생할 수 있다.
본 개시의 제2 바인더는 폴리 비닐 알코올, 변성 폴리 비닐 알코올, 셀룰로오스계 바인더, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 바인더이다. 본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 변성 폴리 비닐 알코올은 카르복실기 변성 폴리 비닐 알코올일 수 있다. 제1 바인더의 사용만으로는 인쇄적성이 부족할 수 있기에, 인쇄적성을 향상시키기 위해서 제2 바인더를 첨가한다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 제2 바인더의 함량은 보호층(3)을 기준으로 10-30 중량%, 바람직하게는 10-25 중량%, 보다 바람직하게는 10-20 중량%일 수 있다. 제2 바인더의 함량이 30 중량%를 초과하는 경우에는 내수성 저하의 문제가 발생할 수 있다. 이에 제1 바인더 및 제2 바인더 간의 적정 비율이 중요하다.
본 개시의 주행성 향상제는 써멀 헤드의 마모 방지 및 스티키(sticky)성 방지를 위한 목적으로 사용되며, 상기 목적을 달성할 수 있다면 특별히 제한되지 않는다. 상기 주행성 향상제는 바람직하게는 스테아린산 아연, 스테아린산 칼슘, 또는 이들의 조합일 수 있다. 본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 주행성 향상제의 함량은 보호층(3)을 기준으로 10-30 중량%일 수 있다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 보호층(3)의 두께는 1-2.5㎛, 바람직하게는 예컨대 1-1.5㎛, 또는 1.5-2㎛와 같은 1-2㎛일 수 있다. 상기 두께는 코팅 및 건조 후 고형분의 두께를 의미한다. 보호층(3)의 두께가 2㎛를 초과, 특히 2.5㎛를 초과하는 경우에는 프린팅시 출력 감도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 반면, 보호층(3)의 두께가 1㎛ 미만인 경우에는 감열 인쇄 시 헤드 매칭성이 떨어져 써멀 헤드의 손상을 야기하는 문제가 발생할 수 있다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 투명 감열 필름은 40% 이하의 Haze 값을 가질 수 있다. 바람직하게는 상기 투명 감열 필름은 30-40%의 Haze 값, 보다 바람직하게는 35-40%의 Haze 값을 가질 수 있다. Haze 값이 40% 초과인 감열 필름의 경우, 본 개시가 목적으로 하는 투명한 라벨로서의 사용에 부적합하다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 투명 감열 필름은 안료를 포함하지 않을 수 있다. 보다 구체적으로 상기 투명 감열 필름 내의 상기 감열층(2)은 안료를 포함하지 않을 수 있다. 또한, 상기 투명 감열 필름 내의 상기 보호층(3)은 안료를 포함하지 않을 수 있다. 종래 인쇄 적성의 측면에서 안료의 필수적인 사용이 요구되었으나, 사용되는 안료의 양의 증가는 투명성을 저해하는 문제가 있었다. 이에 본 개시의 발명자는 제1 바인더와 제2 바인더의 사용을 통해서 인쇄적성 측면에서 안료의 사용을 대체할 수 있음을 발견하였다.
상기 구체예에 따른 투명 감열 필름은 안료의 역할을 제1 바인더 및 제2 바인더를 통해 대체함으로써 투명성 측면에서 유리한 이점을 가진다. 즉, 일반적인 인쇄 잉크에는 소수성의 기름, 용제, 수지 등의 전색제(vehicle)가 함유되어 있는데, 상기 잉크가 보호층 상에 인쇄될 경우, 제1 바인더 및 제2 바인더의 소수성기가 갖는 잉크에 대한 친화력으로 인해 제1 바인더 및 제2 바인더가 안료의 역할을 대신할 수 있다. 따라서 본 개시의 투명 감열 필름은 안료 없이도 우수한 사전 인쇄 적성을 가진다.
투명 감열 필름의 제조 방법
본 개시의 투명 감열 필름을 제조하는 방법은 투명 기재를 준비하는 단계; 감열액을 제조하는 단계; 감열층을 생성하는 단계; 보호액을 제조하는 단계; 및 보호층을 생성하는 단계를 포함한다. 본 개시의 일 구체예에 따르면, 하기의 제조 방법에 의해 제조된 투명 감열 필름의 Haze 값은 제1 관점에서 목표로 하는 Haze 값과 동일할 수 있다.
투명 기재의 준비
본 개시의 제1 관점에서 전술한 바와 같은 투명 기재(1)의 재질 및 두께로 투명 기재(1)를 준비할 수 있다.
감열액의 제조
본 개시의 감열액은 염료 분산액, 현색제 분산액, 및 투명 바인더를 포함한다. 본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 감열액은 계면 활성제를 더 포함할 수 있다. 상기 투명 바인더 및 계면 활성제는 본 개시의 제1 관점에서 전술한 바와 같은 투명 바인더 및 계면 활성제를 이용할 수 있다.
상기 염료 분산액은 제1 고형분을 습식 분쇄(wet grinding)함으로써 제조될 수 있다. 여기서 제1 고형분은 염료 및 분산제를 포함한다. 상기 염료는 본 개시의 제1 관점에서 전술한 바와 같은 염료를 이용할 수 있다. 상기 분산제는 특별히 제한되지 않고, 의도하는 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 분산제로서 폴리 비닐 알코올 분산제가 이용될 수 있다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 제1 고형분은 염료 80-90 중량% 및 분산제 10-20 중량%로 이루어질 수 있다. 분산제 함량이 10 중량% 미만인 경우에는 제1 고형분 내 염료가 매질 내에서 분산되지 않고 응집되어, 후술하는 습식 분쇄 시 입자의 크기가 원하는 크기로 미세화되지 않는 문제가 발생할 수 있다.
습식 분쇄시 매질은 특별히 제한되지 않고, 의도하는 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 예시적으로 상기 매질로서 물이 사용될 수 있다. 본 개시의 일 구체예에 따르면, 습식 분쇄시 제1 고형분의 함량은 염료 분산액을 기준으로 30-40 중량%일 수 있다. 제1 고형분의 함량이 30 중량% 미만인 경우에는 감열 필름의 출력 감도가 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 반면 40 중량% 초과인 경우에는 감열 필름의 내구성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 염료 분산액은 제1 관점에서 목표로 하는 입자 크기까지 분쇄될 수 있다. 예컨대, 상기 염료 분산액은 평균 입자 사이즈가 0.5㎛ 이하, 바람직하게는 0.3-0.5㎛, 보다 바람직하게는 0.4-0.45㎛가 될 때까지 분쇄할 수 있다. 염료 분산액의 평균 입자 사이즈가 0.5㎛ 초과인 경우 감열층의 투명도가 저해되는 문제가 있다. 반면, 염료 분산액의 평균 입자 사이즈가 0.3㎛ 미만인 경우 입자 간의 재응집이 발생할 가능성이 높아져 결과적으로 입자의 크기가 증가하게 되는 문제가 있다. 상기 현색제 분산액은 제2 고형분을 습식 분쇄함으로써 제조될 수 있다. 여기서 제2 고형분은 현색제, 분산제를 포함한다. 상기 현색제는 본 개시의 제1 관점에서 전술한 바와 같은 현색제를 이용할 수 있다. 상기 분산제는 특별히 제한되지 않고, 의도하는 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 제2 고형분은 자외선 안정제를 더 포함할 수 있다. 상기 자외선 안정제는 특별히 제한되지 않고, 의도하는 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 제2 고형분은 현색제 70-85 중량%, 분산제 10-20 중량%, 및 자외선 안정제 5-10 중량%로 이루어질 수 있다. 분산제 함량이 10 중량% 미만인 경우에는 제2 고형분 내 염료가 매질 내에서 분산되지 않고 응집되어, 후술하는 습식 분쇄 시 입자의 크기가 원하는 크기로 미세화되지 않는 문제가 발생할 수 있다.
습식 분쇄시 매질은 특별히 제한되지 않고, 의도하는 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 예시적으로 상기 매질로서 물이 사용될 수 있다. 본 개시의 일 구체예에 따르면, 습식 분쇄시 제2 고형분의 함량은 현색제 분산액을 기준으로 30-40 중량%일 수 있다. 제2 고형분의 함량이 30 중량% 미만인 경우에는 감열 필름의 출력 감도가 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 반면 40 중량% 초과인 경우에는 감열 필름의 내구성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 현색제 분산액은 제1 관점에서 목표로 하는 입자 크기까지 분쇄될 수 있다. 예컨대, 상기 현색제 분산액은 평균 입자 사이즈가 0.5㎛ 이하, 바람직하게는 0.3-0.5㎛, 보다 바람직하게는 0.4-0.5㎛, 보다 훨씬 바람직하게는 0.4-0.45㎛가 될 때까지 분쇄할 수 있다. 현색제 분산액의 평균 입자 사이즈가 0.5㎛ 초과인 경우 감열층의 투명도가 저해되는 문제가 있다. 반면, 현색제 분산액의 평균 입자 사이즈가 0.3㎛ 미만인 경우 입자 간의 재응집이 발생할 가능성이 높아져 결과적으로 입자의 크기가 증가하게 되는 문제가 있다.
제1 고형분 및 제2 고형분을 함께 분쇄하는 경우, 분쇄시 발생하는 열에 의해서 상기 고형분 내의 염료 및 현색제가 반응하여 발색을 하는 문제가 있다. 이에 본 개시의 일 구체예에 따르면, 제1 고형분 및 제2 고형분을 각각 별도로 분쇄할 수 있다.
상기 감열액을 제조하기 위하여, 염료 분산액 및 현색제 분산액을 특정 비율로 혼합할 수 있다. 상기 비율은 특별히 제한되지 않고 적절히 선택될 수 있으며, 예시적으로 염료 분산액 대 현색제 분산액의 중량비가 1 대 2가 되도록 혼합할 수 있다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 감열액 내의 투명 바인더의 함량은 감열액을 기준으로 20-50 중량%, 바람직하게는 20-40 중량%일 수 있다. 투명 바인더의 함량이 20 중량% 미만인 경우에는 투명성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 본 개시의 다른 구체예에 따르면, 감열액 내의 계면 활성제의 함량은 감열액을 기준으로 0.05-0.2 중량%, 바람직하게는 0.08-0.15 중량%일 수 있다.
감열층의 생성
준비된 투명 기재 상에 상기 감열액을 코팅하고 건조하여 감열층(2)을 생성한다. 감열액을 코팅하는 방식은 특별히 제한되지 않으며, 상기 감열액의 물성에 따라 선택적으로 코팅할 수 있다. 예시적으로 와이어 바 코팅, 마이크로 그라비아 코팅, 및 슬롯 다이 코팅 방식 등을 이용할 수 있다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 코팅 시 투명 기재 상에 도포되는 감열층 도공량은 4-5g/m2, 바람직하게는 4.5-5g/m2일 수 있다.
감열층 도공량이 4g/m2인 경우에는 내수성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 반면 감열층 도공량이 5g/m2인 경우에는 투명도 저하의 문제, 감열 출력 시 색상이 검은색이 아닌 greenish 톤으로 바뀌는 문제, 코팅 시 레벨링성이 떨어져 기재와 코팅층 간의 부착력 및 코팅면성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
본 개시의 다른 구체예에 따르면, 감열층(2)의 두께는 3-5㎛, 바람직하게는 4.5-5㎛ 일 수 있다. 상기 두께는 코팅 및 건조 후 고형분의 두께를 의미한다. 감열층(2)의 두께가 4㎛ 미만인 경우, 특히 3㎛ 미만인 경우에는 내수성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
보호액의 제조
본 개시의 보호액은 제1 바인더, 제2 바인더, 및 주행성 향상제를 포함한다. 상기 제1 바인더, 제2 바인더, 및 주행성 향상제는 본 개시의 제1 관점에서 전술한 바와 같은 제1 바인더, 제2 바인더, 및 주행성 향상제를 이용할 수 있다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 제1 바인더의 함량은 보호액을 기준으로 50-80 중량%, 바람직하게는 55-80 중량%, 보다 바람직하게는 60-80 중량%일 수 있다. 제1 바인더의 함량이 50 중량% 미만인 경우는 투명성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 본 개시의 다른 구체예에 따르면, 상기 제2 바인더의 함량은 보호액을 기준으로 10-30 중량%, 바람직하게는 10-25 중량%, 보다 바람직하게는 10-20 중량%일 수 있다. 본 개시의 또 다른 구체예에 따르면, 상기 주행성 향상제의 함량은 보호층(3)을 기준으로 10-30 중량%일 수 있다.
보호층의 생성
감열층(2) 상에 상기 보호액을 코팅하고 건조하여 보호층(3)을 생성한다. 보호액을 코팅하는 방식은 특별히 제한되지 않으며, 상기 보호액의 물성에 따라 선택적으로 코팅할 수 있다. 예시적으로 와이어 바 코팅, 마이크로 그라비아 코팅, 및 슬롯 다이 코팅 방식 등을 이용할 수 있다. 본 개시의 일 구체예에 따르면, 보호액을 코팅하는 방식은 감열액을 코팅하는 방식과 같거나 다를 수 있다.
본 개시의 일 구체예에 따르면, 상기 코팅 시 감열층(2) 상에 도포되는 보호층 도공량은 1-2g/m2, 바람직하게는 1.5-2g/m2일 수 있다. 도포량이 1g/m2 미만인 경우 보호층이 너무 얇게 코팅되어 보호층으로서 감열층을 보호하는 역할을 수행하기 어려운 문제가 발생할 수 있고, 반면 도포량이 2g/m2 초과인 경우 써멀 헤드의 매칭성 저하, 투명도 저하, 및 발색 감도 저하의 문제가 발생할 수 있다.
본 개시의 다른 구체예에 따르면, 보호층(3)의 두께는 1-2.5㎛, 바람직하게는 예컨대 1-1.5㎛, 또는 1.5-2㎛와 같은 1-2㎛일 수 있다. 상기 두께는 코팅 및 건조 후 고형분의 두께를 의미한다. 보호층(3)의 두께가 2㎛를 초과, 특히 2.5㎛를 초과하는 경우에는 프린팅시 출력 감도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
이하, 본 개시의 이해를 돕기 위해 바람직한 실시예를 제시하지만, 하기의 실시예는 본 개시를 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예
성능 평가 기준
하기 성능 평가 기준에 근거하여, 실시예 및 비교예의 성능을 평가하였다.
1. 출력 감도
투명 감열 필름을 감열 프린터(Atlatek-400)의 기본 Mode No.1(각기 다른 에너지 10단계) 감열 발색 조건 하에서 출력한 후, 출력면의 인자농도를 Exact(X-rite사)를 사용하여 광학 농도(Optical Density, 이하 O.D)값을 측정하고 미리 설정된 내부 관리 농도 기준 값 달성률로 환산하여 감도 기준을 평가하였다.
(내부 관리 농도 O.D 기준값 : 1.15 이상 (에너지 단계 : 11.7 mJ/mm2))
○ : 양호 (관리 농도 달성률 100% 이상)
△ : 다소 미흡 (관리 농도 달성률 85-99%)
× : 불량 (관리 농도 달성률 75-85%)
××: 극히 불량 (관리 농도 달성률 75% 미만)
2. Haze 값 (투명도)
투명 감열 필름을 투명도 측정기(NDH-7000, Nippon Denshoku 사)를 사용하여 Haze 값을 측정하여 투명도를 평가하였다.
○ : 양호 (35-40%)
△ : 다소 미흡 (40-50%)
× : 불량 (50-60%)
××: 극히 불량 (60% 초과)
3. 내수성
투명 감열 필름을 감열 프린터를 이용하여 출력한 후에, 출력된 감열면을 상온(20℃)의 물에 24 시간동안 침적하였다. 이후, 손가락을 사용하여 출력된 면을 문지를 때 코팅층이 벗겨지는지 여부를 관찰하여 내수성을 평가하였다.
○ : 양호 (벗겨지지 않음)
△ : 다소 미흡 (일부 벗겨짐)
× : 불량 (전면적으로 벗겨짐)
4. 내열성
투명 감열 필름을 감열 프린터를 이용하여 출력한 후에, 출력된 감열면을 100℃의 드라이 오븐에 3분간 보관하였다. 보관 전/후의 변색 정도를 Exact(X-rite사)를 사용하여 백색도를 측정하였고, 미리 설정된 내부 관리 백색도 기준값에서 저하되는 정도를 계산하여 내열성을 평가하였다.
(내부 관리 백색도 : 100 ± 5%)
○ : 양호 (백색도 0-5% 저하)
△ : 다소 미흡 (백색도 5-10% 저하)
× : 불량 (백색도 10% 초과 저하)
5. 내습성
투명 감열 필름을 감열 프린터를 이용하여 출력한 후에, 출력된 감열면을 항온 항습기에 온도 40℃, 습도 90% RH 조건 하에 26 시간동안 보관하였다. 보관 전/후의 O.D를 Exact를 사용하여 측정하여 소색율을 계산하여 내습성을 평가하였다.
○ : 양호 (인자 소색율 0%)
△ : 다소 미흡 (인자 소색율 5-10%)
× : 불량 (인자 소색율 10% 초과)
6. 내오일성
투명 감열 필름을 감열 프린터를 이용하여 출력한 후에, 출력된 감열면을 상온에서 식물성 오일에 2시간 동안 침적하였다. 침적 전/후의 O.D를 Exact를 사용하여 측정하여 소색율을 계산하여 내오일성을 평가하였다.
○ : 양호 (인자 소색율 0%)
△ : 다소 미흡 (인자 소색율 5-10%)
× : 불량 (인자 소색율 10% 초과)
7. 내가소제성
투명 감열 필름을 감열 프린터를 이용하여 출력한 후에, 출력된 감열면을 PVC 필름에 접촉시켜 1.3kg/m2의 압력으로 밀착한 뒤 50℃의 온도에서 24시간 동안 방치하였다. 방치 전/후의 O.D를 Exact를 사용하여 측정하여 소색율을 계산하여 내가소제성을 평가하였다.
○ : 양호 (인자 소색율 0%)
△ : 다소 미흡 (인자 소색율 5-10%)
× : 불량 (인자 소색율 10% 초과)
8. 헤드 매칭성
투명 감열 필름을 감열 프린터를 이용하여 길이 10cm의 샘플을 10매 연속으로 발색시켰다. 그 후 써멀 헤드의 표면을 배율 100배의 광학 현미경(SMZ 745T, Nikon사)으로 오염도를 관찰함으로써 코팅층이 감열 필름으로부터 뜯겨진 정도(뜯김율)를 측정하였다. 미리 설정된 내부 관리 기준 범위와 비교하여 헤드 매칭성의 불량 정도를 평가하였다.
(내부 관리 기준 : 뜯김율 0%)
○ : 양호 (뜯김율 0%, 주행성 양호)
△ : 다소 미흡 (뜯김율 0~5%, 주행성 약간 불량)
× : 불량 (뜯김율 5% 초과, 주행성 불량)
실시예 1
염료 분산액의 준비
로이코 염료가 80-90 중량%, 폴리 비닐 알코올 분산제가 10-20 중량%인 혼합 고형분에 습식 분쇄를 위해 물을 첨가하였다. 물이 첨가된 고형분에서 고형분의 함량은 30-40 중량%이었으며, 30분간 분산시킨 후, 습식 분쇄를 이용하여 염료 분산액의 평균 입자 사이즈가 0.4-0.45㎛가 될 때까지 미세화하였다.
이후, 습식 분쇄를 이용하여 염료 분산액의 평균 입자 사이즈가 0.4-0.45㎛가 될 때까지 미세화하였다.
현색제 분산액의 준비
현색제가 70-85 중량%, 폴리 비닐 알코올 분산제가 10-20 중량%, 자외선 안정제로서 트리메틸히드록시 부틸 페놀이 10-20 중량%인 혼합 고형분에 습식 분쇄를 위해 물을 첨가하였다. 물이 첨가된 고형분에서 고형분의 함량은 30-40 중량%이었으며, 30분간 분산시켰다. 이후, 습식 분쇄를 이용하여 현색제 분산액의 평균 입자 사이즈가 0.4-0.45㎛가 될 때까지 미세화하였다.
감열층 형성
상기 미세화된 염료 분산액 및 현색제 분산액을 1:2의 비율로 혼합한 후에, 부틸 아크릴레이트 및 스티렌 모노머의 중합 반응에 의해 제조된 아크릴계 바인더 및 계면활성제와 혼합하여 감열액을 제조하였다. 상기 감열액은 아크릴계 바인더 20-40 중량%, 계면활성제가 0.1 중량%, 및 밸런스로서 염료 분산액 및 현색제 분산액의 혼합물로 구성되었다.
감열층의 두께가 4.5-5㎛가 되도록 상기 감열액을 와이어 바 코팅 방식에 의해 두께 65㎛의 PET 재질의 투명 기재 상에 코팅 및 건조하였다.
보호층 형성
부틸 아크릴레이트 및 스티렌 모노머의 중합 반응에 의해 제조된 아크릴계 바인더 50-80 중량%, 폴리 비닐 알코올 바인더 10-30 중량%, 및 주행성 향상제로서 스테아린산 아연 10-30 중량%를 혼합하여 보호액을 제조하였다.
보호층의 두께가 1-1.5㎛가 되도록 상기 보호액을 와이어 바 코팅 방식에 의해 상기 감열층 상에 코팅 및 건조하였다.
실시예 1에 따라 제조된 투명 감열 필름의 성능 평가를 실시한 결과, 목표 출력 감도 수준을 만족하고, Haze 값이 35-40%을 가지며, 내수성, 내열성, 내습성, 내오일성, 및 내가소제성이 양호하고, 헤드 매칭성이 양호하였다.
실시예 2
염료 분산액 및 현색제 분산액의 준비
실시예 1과 동일하게 염료 분산액 및 현색제 분산액을 준비하였다.
감열층 형성
실시예 1과 동일하게 감열층을 형성하였다.
보호층 형성
보호층의 두께가 1.5-2㎛가 되도록 코팅 및 건조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 보호층을 형성하였다.
실시예 2에 따라 제조된 투명 감열 필름의 성능 평가를 실시한 결과, 목표 출력 감도 수준을 만족하고, Haze 값이 35-40%을 가지며, 내수성, 내열성, 내습성, 내오일성, 및 내가소제성이 양호하고, 헤드 매칭성이 양호하였다.
비교예 1
염료 분산액 및 현색제 분산액의 준비
염료 분산액 및 현색제 분산액의 평균 입자 사이즈가 0.7-0.8㎛가 될 때까지 미세화한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 염료 분산액 및 현색제 분산액을 준비하였다.
감열층 및 보호층 형성
실시예 1과 동일하게 감열층 및 보호층을 형성하였다.
비교예 1에 따라 제조된 투명 감열 필름의 성능 평가를 실시한 결과, 목표 출력 감도 수준을 만족하고, 내수성, 내열성, 내습성, 내오일성, 및 내가소제성이 양호하며, 헤드 매칭성이 양호하였으나, Haze 값이 50-60%로 불량으로 평가되었다.
비교예 2
염료 분산액 및 현색제 분산액의 준비
실시예 1과 동일하게 염료 분산액 및 현색제 분산액을 준비하였다.
감열층 형성
아크릴계 바인더 대신에 폴리 비닐 알코올 바인더를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 감열층을 형성하였다.
보호층 형성
실시예 1과 동일하게 보호층을 형성하였다.
비교예 2에 따라 제조된 투명 감열 필름의 성능 평가를 실시한 결과, 목표 출력 감도 수준을 만족하고, 내수성, 내열성, 내습성, 내오일성, 및 내가소제성이 양호하며, 헤드 매칭성이 양호하였으나, Haze 값이 40-50%로 다소 미흡한 것으로 평가되었다.
비교예 3
염료 분산액 및 현색제 분산액의 준비
실시예 1과 동일하게 염료 분산액 및 현색제 분산액을 준비하였다.
감열층 형성
감열층의 두께를 3.5-4㎛가 되도록 코팅 및 건조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 감열층을 형성하였다.
보호층 형성
실시예 1과 동일하게 보호층을 형성하였다.
비교예 3에 따라 제조된 투명 감열 필름의 성능 평가를 실시한 결과, 목표 출력 감도 수준을 만족하고, Haze 값이 35-40%을 가지며, 내열성, 내습성, 내오일성, 및 내가소제성이 양호하고, 헤드 매칭성이 양호하였으나, 내수성이 다소 미흡한 것으로 평가되었다.
비교예 4
염료 분산액 및 현색제 분산액의 준비
실시예 1과 동일하게 염료 분산액 및 현색제 분산액을 준비하였다.
감열층 형성
실시예 1과 동일하게 감열층을 형성하였다.
보호층 형성
보호층의 두께가 2-2.5㎛가 되도록 코팅 및 건조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 보호층을 형성하였다.
비교예 4에 따라 제조된 투명 감열 필름의 성능 평가를 실시한 결과, Haze 값이 35-40%을 가지며, 내수성, 내열성, 내습성, 내오일성, 및 내가소제성이 양호하고, 헤드 매칭성이 양호하였으나, 목표 출력 감도 수준이 다소 미흡한 것으로 평가되었다.
비교예 5
염료 분산액의 준비
실시예 1과 동일하게 염료 분산액을 준비하였다.
현색제 분산액의 준비
현색제가 60-70 중량%, 폴리 비닐 알코올 분산제가 10-20 중량%, 자외선 안정제로서 트리메틸히드록시 부틸 페놀이 10-20 중량%, 안료로서 탄산칼슘이 10-15 중량%인 혼합 고형분을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 현색제 분산액을 준비하였다.
감열층 및 보호층 형성
실시예 1과 동일하게 감열층을 형성하였다.
비교예 5에 따라 제조된 투명 감열 필름의 성능 평가를 실시한 결과, 목표 출력 감도 수준을 만족하고, 내수성, 내열성, 내습성, 내오일성, 및 내가소제성이 양호하고, 헤드 매칭성이 양호하였으나, Haze 값이 60-70%로 극히 불량한 것으로 평가되었다.
비교예 6
염료 분산액 및 현색제 분산액의 준비
실시예 1과 동일하게 염료 분산액 및 현색제 분산액을 준비하였다.
감열층 형성
아크릴계 바인더의 함량을 10-20 중량%로 다르게 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 감열층을 형성하였다.
보호층 형성
실시예 1과 동일하게 보호층을 형성하였다.
비교예 6에 따라 제조된 투명 감열 필름의 성능 평가를 실시한 결과, 목표 출력 감도 수준을 만족하고, 내수성, 내열성, 내습성, 내오일성, 및 내가소제성이 양호하고, 헤드 매칭성이 양호하였으나, Haze 값이 40-50%로 다소 미흡한 것으로 평가되었다.
비교예 7
염료 분산액 및 현색제 분산액의 준비
실시예 1과 동일하게 염료 분산액 및 현색제 분산액을 준비하였다.
감열층 형성
실시예 1과 동일하게 감열층을 형성하였다.
보호층 형성
보호액에서 아크릴계 바인더의 함량을 30-50 중량%, 폴리 비닐 알코올 바인더의 함량을 30-60 중량%로 변경한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 보호층을 형성하였다.
비교예 7에 따라 제조된 투명 감열 필름의 성능 평가를 실시한 결과, 목표 출력 감도 수준을 만족하고, 내수성, 내열성, 내습성, 내오일성, 및 내가소제성이 양호하고, 헤드 매칭성이 양호하였으나, Haze 값이 40-50%로 다소 미흡한 것으로 평가되었다.
전술한 실시예 1-2 및 비교예 1-7의 성능 평가 결과는 하기 표 1에 정리되어 나타난다.
항목 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6 비교예 7
출력 감도 ○ ○ ○ ○ △ △ ○ ○ ○
Haze 값 ○ ○ × △ ○ ○ ×× △ △
내수성 ○ ○ ○ △ ○ ○ ○ ○ ○
내열성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
내습성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
내오일성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
내가소제성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
헤드 매칭성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
○: 양호, △: 다소 미흡, ×: 불량, ××: 극히 불량
1 : 투명 기재
2 : 감열층
3 : 보호층

Claims (11)

  1. 투명 감열 필름으로서,
    투명 기재;
    상기 기재 상에 형성된 염료, 현색제, 및 투명 바인더를 포함하는 감열층; 및
    상기 감열층 상에 형성된 제1 바인더, 제2 바인더, 및 주행성 향상제를 갖는 보호층을 포함하며, 여기서 상기 투명 바인더 및 제1 바인더는 아크릴계 바인더이며, 같거나 다를 수 있고, 상기 투명 감열 필름은 안료를 포함하지 않으며, 40% 이하의 Haze 값을 갖는 투명 감열 필름.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기재는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 또는 이들의 혼합물로 이루어지고, 상기 기재의 두께는 30-100㎛이고, 상기 감열층의 두께는 3-5㎛이며, 상기 보호층의 두께는 1-2.5㎛인 것을 특징으로 하는 투명 감열 필름.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 염료 및 현색제 각각의 평균 입자 사이즈는 0.5㎛ 이하이고, 상기 염료 : 현색제의 중량비는 1 : 1.5 내지 1 : 2.5인 것을 특징으로 하는 투명 감열 필름.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 아크릴계 바인더는 소프트 모노머 및 하드 모노머의 중합 반응의 생성물이며, 여기서 상기 소프트 모노머는 부틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 헥실아크릴레이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나이며, 상기 하드 모노머는 스티렌, 메틸메타아크릴레이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나인 것을 특징으로 하는 투명 감열 필름.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명 바인더의 함량은 상기 감열층을 기준으로 20-50 중량%이고, 상기 감열층은 안료를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 투명 감열 필름.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 바인더는 폴리 비닐 알코올, 변성 폴리 비닐 알코올, 셀룰로오스계 바인더, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나인 것을 특징으로 하는 투명 감열 필름.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 바인더의 함량은 상기 보호층을 기준으로 50-80 중량%이고, 상기 제2 바인더의 함량은 상기 보호층을 기준으로 10-30 중량%이며, 상기 주행성 향상제의 함량은 상기 보호층을 기준으로 10-30 중량%이고, 상기 보호층은 안료를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 투명 감열 필름.
  8. 투명 감열 필름의 제조 방법으로서,
    (a) 투명 기재를 준비하는 단계;
    (b) 염료 분산액, 현색제 분산액, 및 투명 바인더를 포함하는 감열액을 제조하는 단계;
    (c) 상기 기재 상에 감열액을 코팅하고 건조시켜 감열층을 생성하는 단계;
    (d) 제1 바인더, 제2 바인더, 및 주행성 향상제를 포함하는 보호액을 제조하는 단계; 및
    (e) 상기 감열층 상에 보호액을 코팅하고 건조시켜 보호층을 생성하는 단계를 포함하고, 여기서 상기 투명 바인더 및 제1 바인더는 아크릴계 바인더이며, 같거나 다를 수 있고, 상기 투명 감열 필름은 안료를 포함하지 않으며, 40% 이하의 Haze 값을 갖는 투명 감열 필름의 제조 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 (b) 단계의 염료 분산액은 상기 염료 분산액에 대하여 30 내지 40 중량%인 제1 고형분을 습식 분쇄하여 제조되고, 여기서 상기 제1 고형분은 염료 80-90 중량% 및 분산제 10-20중량%로 이루어지며,
    상기 (b) 단계의 현색제 분산액은 상기 현색제 분산액에 더하여 30 내지 40 중량%인 제2 고형분을 습식 분쇄하여 제조되고, 여기서 상기 제2 고형분은 현색제 70-85 중량%, 분산제 10-20 중량%, 및 자외선 안정제 5-10 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투명 감열 필름의 제조 방법.
  10. 삭제
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 고형분 및 제2 고형분은 각각 별도로 분쇄되고,
    상기 (b) 단계의 염료 분산액 및 현색제 분산액의 평균 입자 사이즈는 0.5㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 투명 감열 필름의 제조 방법.
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