KR20060025020A - 잉크젯 프린터용 기록 매체 - Google Patents

잉크젯 프린터용 기록 매체 Download PDF

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KR20060025020A
KR20060025020A KR1020040073912A KR20040073912A KR20060025020A KR 20060025020 A KR20060025020 A KR 20060025020A KR 1020040073912 A KR1020040073912 A KR 1020040073912A KR 20040073912 A KR20040073912 A KR 20040073912A KR 20060025020 A KR20060025020 A KR 20060025020A
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Abstract

기록 매체를 제공한다. 더욱 상세하게는 잉크젯 프린터용 기록 매체를 제공한다.
상기 잉크젯 프린터용 기록 매체는 코아-쉘 구조의 양이온성 라텍스 그리고 지르코늄 화합물을 함유하는 표면층으로서의 광택층을 포함함으로써 잉크의 흡수력, 광택성 및 도막 강도등의 특성을 향상시킬 수 있다.
잉크 흡수층, 광택층, 지르코늄, 코아-쉘 구조, 라텍스

Description

잉크젯 프린터용 기록 매체{Recording medium for ink jet printers}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 라텍스의 코아-쉘 모포로지를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린터용 기록 매체의 단면도이다.
<도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명>
10... 기재층
20... 잉크 흡수층
30... 광택층
40... 언더코팅층
50... 후면코팅층
본 발명은 기록 매체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기재층(substrate)의 일면에 도공된 잉크 흡수층과 그 잉크 흡수층 상에 위치하는 광택층을 포함하는 잉크젯 프린터용 기록 매체에 관한 것이다.
잉크젯 프린터는 출력 속도가 빠르고, 프린터 가격이 낮으며, 고해상도의 화 상을 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.
잉크젯 기록 방식에 의한 잉크젯 프린터용 기록 매체의 구체적인 예는 다음과 같다.
미국 특허 5,958,564호에는 종이 기재 상에 2층 구조의 잉크 수용층을 구비하여 잉크 흡수도가 뛰어난 기록매체에 대해 게재하고 있으나, 제 2층에 형성되는 실리카의 입자크기가 제 1층에 형성되는 실리카의 입자크기보다 클 뿐만 아니라 7 미크론 이상의 입자크기를 가지므로 잉크 수용층의 2층구조로 인하여 높은 광택도를 얻기가 어렵다.
또한 미국특허 5,576,088호에는 기재층 상에 잉크 수용층과 잉크 광택층을 순차적으로 적층하여 적용하였으나, 상기 기재층이 종이 위주로 되어 있어 필름 등 에 적용하기는 어렵다.
최근, 기록 매체로서 종래의 기록 매체와 비교하여 잉크 중에 염료를 고착시키는 뛰어난 능력과 매우 광택 있는 화상을 형성시킬 수 있는 잇점을 갖는, 알루미나에 대해 주목하고 있다. 미국 특허 제 4879166호, 미국 특허 제 5104730호 및 일본 특개평 2-276670, 4-37576 및 5-32037은 뵈마이트 구조를 갖는 알루미나 수화물을 포함하는 기록 매체에 대해 개시하고 있다.
근래의 잉크젯 기록은 급속히 화질이 향상해 오면서, 하드 카피의 궁극 목표인 은염 사진에 맞먹는 기록물을 얻을 수 있게 되었고, 디지털 카메라 등으로 기록한 고화질의 화상 데이터를 잉크젯 기록 방식을 이용하여 출력하는 것이 보급되면서 잉크젯 기록 매체에 대해서도 은염 사진과 같은 고광택성이 요구되고 있다.
그러나, 상술한 잉크젯 기록 매체의 대부분은, 잉크의 흡수성을 확보하기 위해 그 잉크 흡수층이 무기 필러(filler)를 주성분으로 하는 마이크로 다공구조로 되어 있기 때문에 어느 정도의 광택성을 얻을 수는 있지만 근본적으로 은염 사진과 같은 고광택의 잉크젯 기록 매체를 얻을 수가 없다.
여기에 높은 광택성의 잉크젯 기록 매체를 얻기 위해 캐스트(cast)법이나 필름 전사법을 이용하여 잉크 흡수층 표면을 경면화하는 것도 행해지고 있지만, 아직 은염 사진에 비교하여 광택성이 못 미치며, 또한 지지체가 종이 등의 흡수성 기재에 한정되거나 조업성이 복잡한 등의 결점이 있다.
또, 잉크젯 기록 매체에는 얻어진 화상이 장기간 선명한 것, 즉 우수한 보존성도 요구되고 있다. 이러한 요구에 부응하기 위해, 근래 지르코늄 화합물을 이용 한 잉크젯 기록 매체의 제안이 많게 이루어지고 있는데, 예를 들면, 일본 특허 특개평 4-7189호에는 잉크 흡수층에 지르코늄 화합물을 직접 첨가한 것으로서 다공성 안료와 산 염화 지르코늄계 무기 폴리머를 포함하는 잉크 흡수층을 설치한 피기록 매체의 제조 방법이 제안되어 있다. 또, 일본 특허 특개평 6-32046호에는 비정질 실리카와 실라놀기를 가지는 비닐 알코올 공중합체와 지르코늄 화합물을 특정량 포함하는 잉크 흡수층을 가지는 잉크젯 기록 시트에 관련하여 제안하고 있다. 또. 일본 특허 특개 2000-71609호에는 뵈마이트 구조를 가지는 알루미나 수화물과 비커플즈성의 지르코늄 화합물을 함유하는 잉크젯 기록 시트에 대해 제안하고 있다. 또, 일본특허 특개 2001-219644호에는 잉크 흡수층 위에 지르코늄 화합물을 함유하는 광택층을 형성한 것으로서, 지르코늄 화합물과 지르코늄 화합물과 반응하여 가교 구조를 형성할 수 있는 수지를 이용한 잉크젯 기록 시트에 대해 제안되어 있다.
그러나, 상술의 잉크 흡수층에 지르코늄 화합물을 직접 첨가한 잉크젯 기록 매체의 경우, 도막 강도를 향상시킬수 있으나 잉크젯 기록 매체의 광택성이 은염 사진의 광택에 이른 것은 아니다. 또한, 잉크 흡수층 상에 지르코늄 화합물을 포함하는 광택층을 형성한 잉크젯 기록매체의 경우도 광택성은 은염 사진에 이르는 것이 아니고 잉크 흡수성도 불충분하게 나타났다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는, 상기 문제점을 해결하여 잉크흡수량, 잉크흡수속도가 우수할 뿐만 아니라 광택성과 도막 강도가 매우 우수한 잉크수용층을 구비하는 잉크젯 프린터용 기록 매체를 제공하는 것이다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명에서는, 기재층과;
상기 기재층 일면에 형성되는 잉크 흡수층과;
상기 잉크 흡수층 상에 설치되며,
양이온성 코아-쉘 라텍스 및 지르코늄 화합물로 이루어지는 광택층 형성용 조성물을 이용하여 형성되는 광택층을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 기록 매체를 제공한다.
상기 기재층은 폴리에스테르계, 폴리카보네이트계, 셀룰로오즈-아세테이트계 또는 폴리에틸렌계 필름 중에서 선택된 하나의 투명 또는 반투명 필름, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등이 단면 또는 양면 코팅된 종이, 편면 또는 양면 아트지, 캐스트 코팅지, 합성지, 인화지 및 바리타(baryta)지로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
상기 잉크 흡수층은 무기물 충전제 및 바인더로 형성된다.
상기 무기물 충전제로는 탄산칼슘, 카올린, 탈크, 황산칼슘, 황산바륨, 산화티탄, 산화아연, 탄산아연, 규산알루미늄, 규산, 규산나트륨, 규산마그네슘, 규산칼슘, 실리카 및 알루미나 등이 사용될 수 있다. 이 중에 실리카나 알루미나가 선호되어 사용되는데 알루미나는 화학식 1로 표시되는 알루미나 중에서 선택된 하나 이상인 것이 바람직하다.
<화학식 1>
Al2O3-p(OH)2p·qH2O
상기 식중 p 는 3이하의 자연수이고 q 는 10이하의 양의 유리수이고, 더욱 바람직하게는 5이하의 양의 유리수이다.
상기 바인더로는 주로 친수성 바인더가 사용되는데, 예를 들면, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐피롤리돈, 메틸 셀룰로오즈, 하이드록시프로필메틸 셀룰로오즈, 젤라틴, 스타치, 폴리에틸렌옥사이드, 아크릴계 고분자, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 라텍스 등이다. 이 중에 폴리비닐 알코올이 선호되어 사용되는데 폴리비닐 알코올은 폴리비닐 아세테이트를 검화하여 만든 일반적 폴리비닐 알코올과 양이온성 그룹과 음이온성 그룹 등이 일부 치환된 변성 폴리비닐 알코올이 사용될 수 있다.
상기 광택층은 양이온성의 코아-쉘 라텍스 및 지르코늄 화합물로 형성되는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 양이온성의 코아-쉘 라텍스는 양이온성 그룹을 갖고 있는 폴리머 단위 구조를 가지는 것이라면 모두 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 라텍스의 코아-쉘 모포로지를 나타내는 도면이다.
도 1에서와 같이, 상기 양이온성의 코아-쉘 라텍스는 양이온성 관능기가 없고 팽창이 되지 않는 하드(hard)한 코아부(A)와 양이온성 관능기(C+)를 가지고 있어 산(acid)에 의해 팽창이 될 수 있는 소프트(soft)한 쉘부(B)로 이루어지는 모포로지를 가지므로 상기 양이온성의 코아-쉘 라텍스는 충진제와 바인더의 역할을 동시에 수행할 수 있는 잇점을 가지고 있다.
여기서, 상기 양이온성의 코아-쉘 라텍스에서 상기 코아부(A)는 분자내에 하나의 올레핀을 함유하는 비가교형 단량체 및 분자내에 두 개 이상의 올레핀을 갖는 가교형 단량체로 이루어진 공중합체이며, 상기 쉘부(B)는 분자내에 양이온기를 갖는 단량체, 분자내에 적어도 하나의 올레핀을 함유하는 비가교형 단량체 및/또는 분자내에 두 개 이상의 올레핀을 갖는 가교형 단량체로 이루어진 공중합체이다.
이를테면, 상기 하나의 올레핀을 함유하는 비가교형 단량체는 탄소수가 1 내지 18개로 이루어진 알킬, 시클로 알킬, 알콕시알킬 아크릴산 에스테르 또는 메타크릴산 에스테르; 탄소수가 2 내지 8개로 이루어진 히드록시 알킬 아크릴산 또는 메타크릴산 에스테르; 스티렌; 스티렌의 유도체로 구성된 비닐 아로마틱 화합물; 부타디엔; 이소프렌; 클로로 프렌; 아크릴로 니트릴; 메타크릴로 니트릴; 아크릴 아마이드; 메타크릴 아마이드; 비닐클로라이드; 비닐아세테이트; 비닐프로피노네이트로 이루어진 군에서 선택된 하나이상의 물질일 수 있다. 또한, 상기 분자내에 두 개 이상의 올레핀을 갖는 가교형 단량체로는 방향족 디비닐 단량체, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 부틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 헥산디올 디아크릴레이트, 헥산디올 디메타크릴레이트, 올리고에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 올리고에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리메틸올 프로판 디아크릴레이트, 트리메틸올 프로판 디메타크릴레이트, 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 디메타크릴레이트, 부탄디올 디아크릴레이트, 시클로헥산 디올 디아크릴레이트, 벤젠 디올 메타크릴레이트, 아릴 메타크릴레이트 및 아릴 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질일 수 있다. 또한, 상기 양이온 기는 3급 아미노기 또는 4급 암모늄기일 수 있다. 여기서, 양이온성의 코아-쉘 라텍스는 상기 분자내에 하나의 올레핀을 함유하는 비가교형 단량체는 0 내지 90몰%, 분자내에 두 개 이상의 올레핀을 갖는 가교형 단량체는 0 내지 10몰%, 양이온기를 갖는 단량체는 0 내지 99몰%로 형성될 수 있다.
이때, 일반적으로, 잉크젯 프린터용 컬러 잉크에 사용되고 있는 염료는 직접 염료 또는 산성 염료로서 상기 염료 분자 자체내에 음이온성의 카르복실기나 술폰산기를 갖고 있다. 이에 따라, 상기 기록매체의 표면상에 형성되는 광택층을 이루는 상기 라텍스는 분자내에 양이온성의 그룹을 갖는 것이 바람직하다. 이로써, 상기 염료의 음이온성 그룹과 상기 라텍스의 양이온성 그룹은 서로 이온 결합을 하게되어 상기 염료에 의해 형성되는 화상의 내수성이나 정착성이 향상될 수 있다.
또한, 상기 양이온성 코아-쉘 라텍스의 유리전이온도(Tg)는 50 내지 150℃인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 60 내지 140℃인 코아-쉘 구조의 양이온성 라텍스를 사용한다. 일반적으로 양이온성 라텍스의 유리전이온도는 -30 내지 60℃이다. 그러나 상기와 같이 높은 유리전이온도를 갖는 양이온성 라텍스로 형성함에 따라 코팅층의 높은 다공성을 유지할 뿐만 아니라 고광택을 내는 것과 동시에 잉크 투과층의 역할로도 매우 우수한 장점을 가질 수 있다. 그러나 상기 양이온성 코아-쉘 라텍스의 유리전이온도(Tg)는 50℃이하이면, 염료 고정의 효과는 있으나, 고온에서의 내습성이 약화된다는 단점이 있으며, 반면에 150℃이상이 되면 코팅후 생성되는 도막이 하드(hard)하여 크랙현상이 발생하거나 플렉시블한 기재층에 사용하는데 어려움이 있다.
또한, 상기 지르코늄 화합물은 지르코늄 원소를 포함하는 화합물이면 어느 것이든 사용할 수 있으나 수용성 지르코늄 화합물로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 비수용성 지르코늄 화합물은 잉크젯 기록 시트의 광택성 및 광택층의 도막 강도를 저하시킬 수 있기 때문이다.
또한, 상기 지르코늄 화합물은 지르코늄이 다가 금속으로 염료 고정 능력도 있어 양이온성 라텍스와 같이 염료 정착 역할을 하여 시너지 효과를 볼 수 있으며 산성인 지르코늄 화합물의 경우 상기의 코아-쉘 구조의 양이온성 라텍스의 쉘부의 산 팽창에 관여하여 코팅 건조시에 팽창된 쉘부가 엉키면서 광택층의 도막 강도를 높일 뿐더러 라텍스 쉘부의 풀림과 엉김을 통한 자연스러운 레벨링과 정렬을 통해 고광택을 얻을 수 있게 된다.
상기 잉크젯 프린터용 기록 매체는 기재층과 상기 잉크흡수층 사이에 위치한 언더코팅층을 더 포함할 수 있다.
상기 잉크젯 프린터용 기록 매체는 기재층의 잉크흡수층이 형성되지 않은 일면에 위치한 후면코팅층을 더 포함할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 기술적 구성을 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 잉크젯 기록 매체의 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 2에서와 같이, 먼저 상부면과 하부면을 갖는 기재층(10)이 제공된다. 여기서, 상기 기재층(10)은 폴리에스테르계, 폴리카보네이트계, 셀룰로오즈-아세테이트계 또는 폴리에틸렌계 필름 중에서 선택된 하나의 투명 또는 반투명 필름, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등이 단면 또는 양면 코팅된 종이, 편면 또는 양면 아트 지, 캐스트 코팅지, 합성지, 인화지 및 바리타(baryta)지로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다. 또한, 상기 기재층(10)의 두께는 한정되지는 않지만, 취급이 용이하고 그 상부에 코팅층을 형성하는 경우에 있어서 휘어짐을 방지할 수 있도록 70 내지 350㎛인 것이 바람직하다.
이어서, 상기 기재층(10)의 상부면에 잉크흡수층 형성용 조성물을 도공하여 잉크흡수층(20)을 형성한다. 상기 잉크흡수층 형성용 조성물은 무기물 충전제, 바인더 및 용매를 혼합하여 형성할 수 있다.
이때, 상기 잉크 흡수층 형성용 조성물에서, 상기 무기물 충전제로는 탄산칼슘, 카올린, 탈크, 황산칼슘, 황산바륨, 산화티탄, 산화아연, 탄산아연, 규산알루미늄, 규산, 규산나트륨, 규산마그네슘, 규산칼슘, 실리카 및 알루미나로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질일 수 있다. 이중에 실리카와 알루미나가 선호되어 사용되는데, 잉크젯 기록 매체에서 사용되는 알루미나의 입자가 일반적인 실리카의 입자보다 작기 때문에 광택층의 광택성 측면에서 알루미나를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 여기서, 상기 알루미나는 화학식 1로 표시되는 알루미나 중에서 선택된 하나 이상인 것이 바람직하다.
<화학식 1>
Al2O3-p(OH)2p·qH2O
상기 식중 p 는 3이하의 자연수이고 q 는 10이하의 양의 유리수이고, 더욱 바람직하게는 5이하의 양의 유리수이다. 많은 경우, 수화물 형태의 물(H2O)은 결정 격자의 형성에 관여하지 않는 이탈 가능한 수상을 나타낸다. 따라서, 상기 화학식 1에서 q 는 정수배가 아닌 값을 취할 수도 있다. 더욱 바람직하게는 상기 알루미나는 X선 회절법으로 분석하였을 때, 뵈마이트 구조 또는 비정질 형태를 갖는다.
상기 알루미나는 자체적으로 양전하를 가지고 있기 때문에, 잉크 중의 염료의 잉크흡수층으로서의 정착이 좋고 동시에 투명성이 양호하며 인쇄 농도가 높고, 발색이 좋은 화상을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 또한, 상기 알루미나를 이용하여 잉크흡수층을 형성하게 되면 다공질의 층을 형성하므로 잉크 흡수층의 잉크 흡수도를 향상시키고, 친수성 고분자를 이용하는 바인더 위주의 레진타입보다 알루미나를 위주로 쓰는 다공방식은 안료 위주의 잉크흡수층을 형성하므로 내수성도 우수한 편이다.
이와 같은 알루미나는 상술한 화학식 1의 분말 상태로 사용하기도 하고, 경우에 따라 이들 성분이 입자로 함유되어 있는 졸 상태의 것을 사용할 수도 있다. 여기서, 졸 상태의 안료를 사용하는 경우에는, 졸내의 입자크기는 20 내지 200nm인 것이 바람직하다. 이때, 상기 알루미나의 입자의 크기가 20nm미만이면 잉크 흡수성이 저하되고, 200nm를 초과하게 되면 기록 매체의 투명도 등을 저하시키는 문제점이 있다.
또한, 잉크 흡수층 형성용 조성물 중의 알루미나의 함량이 너무 작거나 너무 많으면 상기한 대로 잉크흡수도가 저하되는 현상이 발생하거나 기재면에서 알루미나가 떨어질 가능성이 있으므로, 알루미나의 함량은 잉크흡수층 형성용 조성물 중의 전체 고형분에 대해 50 내지 95 중량%인 것이 바람직하다.
잉크 흡수층에는 알루미나 이외의 다른 안료, 예를 들면, 탄산칼슘, 카올린, 탈크, 황산칼슘, 황산바륨, 산화티탄, 산화아연, 탄산아연, 규산알루미늄, 규산, 규산나트륨, 규산마그네슘, 규산칼슘 및 실리카 등의 무기계 안료, 플라스틱 안료 및 요소 수지 안료 등의 유기계 안료, 및 이들의 혼합물이 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위에서 혼합 사용 가능하다. 이와 같은 첨가적 안료는 알루미나 100 중량부에 대해 20 중량부 이하로 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 잉크 흡수층 형성용 조성물에서, 바인더는 친수성 바인더인 것이 바람직하다. 더욱 바람직한 바인더는 폴리비닐 알코올로서, 잉크 적성이 좋고 안료에 대한 접착제 역할이 우수하여 주요 바인더로서 자주 사용된다.
여기서 사용되는 폴리비닐 알코올은 중합도가 1000 이상인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1500 내지 5000 이다. 검화도는 70 내지 100 부인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 80 내지 99.5 이다.
폴리비닐 알코올의 함량이 너무 작으면 바인더의 역할을 하지 못하여 기재층과의 부착력이 약해질 뿐만 아니라 상대적으로 안료와 같은 다른 성분이 많아져 잉크흡수층에 크랙이 생기는 등 면성이 나빠지고, 폴리비닐 알코올의 함량이 너무 많으면 잉크흡수층이 거의 바인더로만 이루어지게 되어 잉크흡수도가 떨어지고 잉크 속건성도 떨어질 가능성이 있다.
이러한 점을 고려하여, 잉크흡수층 형성용 조성물 중의 바인더의 함량은 잉크흡수층 형성용 조성물 중의 전체 고형분에 대해 5 내지 30 중량%가 되도록 할 수 있으며, 바람직하게는 5 내지 25 중량%이다.
상기 잉크흡수층 형성용 조성물에서, 바인더로 사용되는 폴리비닐 알코올 외 추가로 친수성 고분자가 첨가될 수 있다. 예를 들면, 폴리비닐피롤리돈, 메틸 셀룰로오즈, 하이드록시프로필메틸 셀룰로오즈, 젤라틴, 스타치, 폴리에틸렌옥사이드, 아크릴계 고분자, 폴리에스테르, 폴리우레탄 등이다. 사용되는 상기 친수성 고분자의 함량은 상기 폴리비닐 알코올 100 중량부에 대해 50 중량부 이내로 사용하는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는 0 내지 20 중량부이다.
상기 잉크 흡수층 형성용 조성물에 있어서, 용매는 특별히 제한되지는 않으나 환경적 문제와 작업성 등을 고려하여 물이 주로 사용되고 기타 케톤류, 글리콜 에테르류, 알콜류 용매 또는 메틸 셀로솔브, 에틸 셀로솔브, 디메틸 포름아미드, 디메틸 술폭사이드 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 잉크 흡수층 형성용 조성물의 고형분의 함량이 5 내지 40 중량%의 농도를 가지게 하는 것이 바람직하다. 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 물을 제외한 알콜류 및 기타 유기용매는 용매의 총 함량중 5 내지 50중량%로 사용할 수 있다. 그 이유는 너무 적을 때는 건조특성이 나빠지는 경향이 있고 또, 너무 많을 때에는 상기 조성물의 용해도 문제 발생과 가격 상승 요 인이 발생할 가능성이 있기 때문이다.
상기 잉크 흡수층 형성용 조성물에는 물성을 보완하기 위해 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제중에 가교제는 바인더 성분 및 무기물 충전제 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, 추가로 사용되는 가교제는 잉크수용층 전체 고형분에 대해 0.015 내지 8 중량%인 것이 바람직하다.
가교제로는, 예를 들어, 옥사졸린, 이소시아네이트, 에폭사이드, 아지리딘, 멜라민-포름 알데히드, 디알데히드, 붕소 화합물, 광택층에서도 사용되는 지르코늄 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 있고 지르코늄 화합물의 구체적인 예로는 지르코늄 옥시클로라이드(지크코닐 클로라이드), 지르코늄 히드록시클로라이드, 지르코늄 나이트레이트, 지르코닐 나이트레이트, 지르코늄 카보네이트, 지르코늄 아세테이트, 지르코닐 아세테이트, 암모늄 지르코닐 아세테이트, 지르코닐 포스페이트, 지르코늄 락테이트, 지르코닐 시트레이트 등이 있다. 이 밖의 첨가제로는 정착제, 염료, 형광 염료, 광확산제, pH 조절제, 산화방지제, 소포 및 탈포제, 레벨링제, 윤활제, 컬링방지제, 표면 조절제, 젖음성 향상제 등을 들 수 있다. 형광 염료는 눈으로 느껴지는 백색 도(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 잉크흡수층 형성용 조성물 중의 기타 첨가제의 총 함량은 잉크흡수층의 전체 고형분에 대해 0.015 내지 20 중량%인 것이 바람직하다.
또한, 잉크 흡수층은 도공량이 너무 적으면 잉크 흡수를 다하지 못하고, 너무 두꺼우면 원가 상승과 코팅시 건조가 어려워지는 경향이 있다. 이러한 점을 고려하여, 잉크 흡수층의 건조 중량은 15 내지 40g/㎡가 되는 것이 바람직하다.
이어서, 상기 잉크흡수층(20)의 상부에 광택층 형성용 조성물을 도공하여 광택층(30)을 형성한다.
상기 광택층 형성용 조성물은 코아-쉘 구조의 양이온성 라텍스, 지르코늄 화합물 및 용매를 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
상기 광택층 형성용 조성물에서, 코아-쉘 구조의 양이온성 라텍스는 양이온성 그룹을 갖고 있는 폴리머 단위 구조를 가진 것이라면 모두 사용될 수 있다. 이를테면, 도 1에서와 같이, 상기 양이온성의 코아-쉘 라텍스는 양이온성 관능기가 없고 팽창이 되지 않는 하드(hard)한 코아부(A)와 양이온성 관능기(C+)를 가지고 있어 산(acid)에 의해 팽창이 될 수 있는 소프트(soft)한 쉘부(B)로 이루어지는 모포로지를 가지므로 상기 양이온성의 코아-쉘 라텍스는 충진제와 바인더의 역할을 동시에 수행할 수 있는 잇점을 가지고 있다.
여기서, 상기 양이온성의 코아-쉘 라텍스의 상기 코아부(A)는 분자내에 하나 의 올레핀을 함유하는 비가교형 단량체 및 분자내에 두 개 이상의 올레핀을 갖는 가교형 단량체로 이루어진 공중합체이며, 상기 쉘부(B)는 분자내에 양이온기를 갖는 단량체, 분자내에 적어도 하나의 올레핀을 함유하는 비가교형 단량체 및/또는 분자내에 두 개 이상의 올레핀을 갖는 가교형 단량체로 이루어진 공중합체이다.
이를테면, 상기 하나의 올레핀을 함유하는 비가교형 단량체는 탄소수가 1 내지 18개로 이루어진 알킬, 시클로 알킬, 알콕시알킬 아크릴산 에스테르 또는 메타크릴산 에스테르; 탄소수가 2 내지 8개로 이루어진 히드록시 알킬 아크릴산 에스테르 또는 메타크릴산 에스테르; 스티렌; 스티렌의 유도체로 구성된 비닐 아로마틱 화합물; 부타디엔; 이소프렌; 클로로 프렌; 아크릴로 니트릴; 메타크릴로 니트릴; 아크릴 아마이드; 메타크릴 아마이드; 비닐클로라이드; 비닐아세테이트; 비닐프로피노네이트로 이루어진 군에서 선택된 하나이상의 물질일 수 있다. 또한, 상기 분자내에 두 개 이상의 올레핀을 갖는 가교형 단량체로는 방향족 디비닐 단량체, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 부틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 헥산디올 디아크릴레이트, 헥산디올 디메타크릴레이트, 올리고에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 올리고에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리메틸올 프로판 디아크릴레이트, 트리메틸올 프로판 디메타크릴레이트, 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 디메타크릴레이트, 부탄디올 디아크릴레이트, 시클로헥산 디올 디아크릴레이트, 벤젠 디올 메타크릴레이트, 아릴 메타크릴레이트 및 아릴 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질일 수 있다. 또한, 상기 양이온기는 3급 아미노기 또는 4급 암모늄기일 수 있다.
여기서, 양이온성의 코아-쉘 라텍스는 상기 분자내에 하나의 올레핀을 함유하는 비가교형 단량체는 0 내지 90몰%, 분자내에 두 개 이상의 올레핀을 갖는 가교형 단량체는 0 내지 10몰%, 양이온기를 갖는 단량체는 0 내지 99몰%로 형성될 수 있다.
이로써, 코아-쉘 구조의 양이온성 라텍스는 양이온성 그룹을 가지고 있는 단위 구조와 공중합 과정에서 가교 역할을 하는 단위 그리고 이온성을 띠지 않는 단위 구조 등으로 이루어질 수 있다.
상기 양이온성 라텍스의 유리전이온도(Tg)가 50 내지 150℃, 더욱 바람직하게는 60 내지 140℃ 인 코아-쉘 구조의 양이온성 라텍스를 사용한다. 이때, 상기 양이온성 코아-쉘 라텍스의 유리전이온도(Tg)는 50℃이하이면, 염료 고정의 효과는 있으나, 고온에서의 내습성이 약화된다는 단점이 있으며, 반면에 150℃이상이 되면 코팅후 생성되는 도막이 하드(hard)하여 크랙현상이 발생하거나 플렉시블한 기재층에 사용하는데 어려움이 있다.
또한, 광택층 형성용 조성물 중의 코아-쉘 구조의 양이온성 라텍스의 함량이 너무 적으면 사용 효과가 없으며 그 양이 너무 많으면 충전제량의 과다와 같은 현상을 보여 광택층의 크랙이 발생할 수 있거나 오히려 잉크젯 잉크 인쇄 적성에 나쁜 영향을 미칠 가능성이 있다. 이러한 점을 고려하여, 코아-쉘 구조의 양이온성 라텍스의 함량은 광택층 형성용 조성물 중의 고형분에 대해 5 내지 60 중량%인 것이 바람직하다.
상기 광택층 형성용 조성물에 있어서, 상기 지르코늄 화합물은 지르코늄 원 소를 포함하는 화합물이면 어느 것이든 사용할 수 있다.
상기 지르코늄 화합물은 상기 광택층 형성용 조성물에 균일하게 존재할 수 있으면 수용성이든 비수용성이든 상관이 없다. 예를 들면, 이불화지르코늄, 삼불화지르코늄, 사불화지르모늄, 이염화지르코늄, 삼염화지르코늄, 사염화지르코늄, 지르코늄 옥시클로라이드(지크코닐 클로라이드), 지르코닐 히드록시클로라이드, 이브롬화지르코늄, 삼브롬화지르코늄, 사브롬화지르코늄, 삼요오드화지르코늄, 사요오드화지르코늄, 지르코늄 설파이드, 지르코늄 설페이트, 지르코늄 p-톨루엔설포네이트, 지르코닐 설페이트, 소디움 지르코닐 설페이트, 산성 지르코닐 설페이트 삼수화물, 포타시움 지르코닐 설페이트, 지르코늄 나이트레이트, 지르코닐 나이트레이트, 지르코늄 포스페이트, 지르코늄 카보네이트, 암모늄 지르코늄 카보네이트, 암모늄 지르코닐 카보네이트, 지르코늄 아세테이트, 지르코닐 아세테이트, 암모늄 지르코닐 아세테이트, 지르코닐 포스페이트, 지르코늄 락테이트, 지르코닐 시트레이트, 스테아린산 지르코늄, 옥틸산 지르코늄, 라우릴산 지르코늄 등이다. 상기 지르코늄 화합물 중에 수용성 지르코늄 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 이는 비수용성 지르코늄 화합물은 잉크젯 기록 시트의 광택성을 불충분하게 하거나 광택층의 도막 강도를 불충분하게 할 수도 있기 때문이다.
상술한 바와 같이 지르코늄 화합물은 지르코늄이 다가 금속으로 염료 고정 능력도 있어 양이온성 라텍스와 같이 염료 정착 역할을 하여 시너지 효과를 볼 수 있으며 광택층의 도막 강도를 높일 뿐더러 라텍스 쉘부의 풀림과 엉김을 통한 자연스러운 레벨링과 정렬을 통해 고광택을 얻을 수 있다.
이로써 광택층에 Tg가 높은 코아-쉘 구조의 라텍스와 지르코늄 화합물을 동시에 사용함으로써 잉크 흡수성과 잉크 정착성이 우수하면서도 도막 강도와 광택성이 매우 우수한 기록 매체를 공급할 수 있다.
광택층 형성용 조성물 중의 지르코늄 화합물의 함량이 너무 적으면 사용 효과가 없으며 그 양이 너무 많으면 잉크젯 잉크 인쇄 적성에 나쁜 영향을 미칠 가능성이 있다. 이러한 점을 고려하여, 상기 지르코늄 화합물의 함량은 광택층 형성용 조성물 중의 고형분에 대해 1.5 내지 60 중량%인 것이 바람직하다.
상기 광택층은 상기 잉크흡수층과 같이 무기물 충전제, 바인더 및 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 광택층에 사용되는 무기물 충전제는 상기 잉크흡수층에 사용되는 무기물 충전제가 사용될 수 있다. 이러한 무기물 충전제의 바람직한 형태로서는, 광택성에 악영향을 미치지 않는다는 점으로부터 평균 1차 입경이 0.15미크론 이하이고 평균 2차 입경이 5미크론 이하의 것이 바람직하다. 무기물 충전제의 사용량은 본 발명의 광택 향상의 관점으로부터, 광택층 전체 고형분에 대해 50 중량% 이하인 것이 바람직하다. 이때, 50 중량%를 초과하면 광택성이 불충분해질 뿐만 아니라 도막 강도가 저하될 가능성이 있다.
이 밖에 광택층에 사용되는 바인더, 기타 첨가제 및 용매는 상기 잉크흡수층에 사용되는 바인더, 기타 첨가제 및 용매가 사용될 수 있다.
상기 광택층은 건조 중량으로 0.05 내지 4.5g/㎡로 도공하는 것이 바람직하다. 이로써, 표면층으로서의 광택층은 광택성이 높을 뿐더러 하층의 잉크 흡수층의 잉크 적성을 저해하는 일 없이 잉크 흡수성도 뛰어날 수 있다. 그 결과, 광택층은 은염 사진 광택지의 동등 이상의 광택지라고 할 수 있는 60°경면 광택도가 50% 이상, 더욱 바람직하게는 60% 이상을 나타낸다.
상술한 잉크 흡수층 형성용 조성물과 광택층 형성용 조성물을 기재층의 일면에 코팅한 다음, 이를 건조하여 잉크흡수층과 광택층을 형성함으로서 기록 매체가 완성된다. 이때, 건조는 50 내지 130℃에서 이루어지는 것이 바람직하다. 이 단계에서 가교제가 첨가되어 있는 경우 가교제에 의한 열가교 반응이 일어나므로 건조온도가 50℃ 미만이면 가교 반응성이 저하되며, 130℃를 초과하면 황변현상이 일어날 수 있다.
상기 과정에 따라 형성된 광택층과 잉크 흡수층과의 사이에는 명확한 경계가 없을 수 있다. 특히, 잉크 흡수층 형성용 조성물과 광택층 형성용 조성물을 기재층의 일면에 동시에 코팅하여 건조시키는 슬롯 다이 코팅법을 사용할 경우, 광택층과 잉크 흡수층이 섞이는 매우 얇은 영역이 형성되는데, 이 영역에서는, 광택층의 수용성 지르코늄 화합물과 잉크 흡수층의 바인더 수지 일부가 가교한 상태를 형성한 것으로 사료된다.
또한, 상기 기재층(10)과 상기 잉크 흡수층(20) 사이에 이들간의 접착력을 향상시키기 위한 언더코팅층(40)을 더 형성할 수 있다. 이때 언더코팅층(40)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 2.0㎛로서 더욱 바람직 하게는 1㎛ 정도가 적합하다.
더불어 상기 기재층(10) 하부에는 연속 급지 향상과 컬링 현상을 보완하기 위해 후면코팅층(50)를 더 형성할 수 있다.
상기 후면코팅층은 상기의 잉크흡수층에 사용되는 바인더인 폴리비닐알코올, 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 1
기재층으로 평량 200g/m2의 젤라틴 처리된 인화지 위에 상기 잉크 흡수층 형성용 조성물과 광택층 형성용 조성물을 바아 코터를 사용하여 코팅한 다음 오븐에서 110℃의 온도에서 3분동안 건조시켜 잉크 흡수층이 약 30g/m2, 광택층은 약 3g/m2 형성된 잉크젯 프린터용 기록 매체를 제조하였다.
여기서, 상기 잉크흡수층 조성물의 고형분은 알루미나(독일 데구사제, ALUMINIUMOXID C)은 80.0 중량%, 폴리비닐 알코올(일본 쿠라레이제, PVA 224E)은 18.0 중량%, 지르코늄 옥시 클로라이드(일본국 준세이제)은 1.9 중량%, 붕산(삼전 순약제)은 0.1 중량%의 조성을 가지며, 상기 잉크흡수층 조성물의 고형분을 증류수, 에탄올 및 디메틸포름아미드를 75 : 10 : 15 중량비로 혼합한 용매를 혼합하여 20 중량%의 농도를 갖는 잉크흡수층 형성용 조성물을 제조하였다. 또한, 상기 광택층 형성용 조성물의 고형분은 알루미나 졸(하나이화제, SS 30)은 45.0 중량%, 코아-쉘 구조의 양이온성 라텍스(미국 웨스트바코제, TruDot DPX-8015-87)는 35.0 중량%, 폴리비닐 알코올(일본 쿠라레이제, PVA 224E)은 15.5 중량%, 지르코늄 옥시 클로라이드(일본국 준세이제)는 3.5 중량%, 레벨링제(독일국 테고제, Flow 425)는 1.0 중량%의 조성을 가지며, 상기 광택층 형성용 조성물의 고형분을 증류수, 에탄올 및 디메틸포름아미드를 75 : 10 : 15 중량비로 혼합한 용매를 혼합하여 20 중량%의 농도를 갖는 광택층 형성용 조성물을 제조하였다.
실시예 2
잉크 흡수층 형성용 조성물과 광택층 형성용 조성물의 조성을 다르게 실시하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 잉크젯 프린터용 기록 매체를 제조하였다.
여기서, 상기 잉크 흡수층 형성용 조성물의 고형분은 알루미나 졸(디피아이 솔루션스제, DSS30)은 85.0 중량%, 폴리비닐 알코올(일본 쿠라레이제, PVA 217)은 15.0 중량%을 갖는 잉크 흡수층 형성용 조성물의 고형분을 증류수, 에탄올 및 디메틸 포름아미드를 70:10:20 중량비로 혼합한 용매로 혼합하여20 중량%의 농도를 갖는 잉크흡수층 형성용 조성물을 제조하였다. 또한, 상기 광택층 형성용 조성물의 고형분은 알루미나 졸(하나이화제, SS 30L)은 25.0 중량%, 코아-쉘 구조의 양이온 성 라텍스(미국 웨스트바코제, TruDot DPX-8015-87)는 45.0 중량%, 일반 양이온성 라텍스(미국 웨스트바코제, TruDot DPX-8246-34)는 20.0 중량%, 지르코닐 나이트레이트(미국 알드리치제)는 9.0 중량%, 젖음성 향상제(독일국 테고제, WET KL245)는 1.0 중량%의 조성을 갖는 광택층 형성용 조성물의 고형분을 증류수, 에탄올 및 디메틸 포름아미드를 70:10:20 중량비로 혼합한 용매로 20 중량%의 농도를 갖는 광택층 형성용 조성물을 제조하였다.
실시예 3
잉크 흡수층 형성용 조성물과 광택층 형성용 조성물의 조성을 다르게 실시하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 잉크젯 프린터용 기록 매체를 제조하였다.
여기서 상기 잉크 흡수층 형성용 조성물의 고형분은 알루미나 졸(하나이화제, SS 30)은 32.0 중량%, 알루미나 졸(디피아이 솔루션스제, DSS30)은 50.0 중량%, 폴리비닐 알코올(일본 쿠라레이제, PVA 217)은 18.0 중량%의 조성을 갖는 잉크 흡수층 형성용 조성물의 고형분을 증류수, 에탄올, 디메틸 포름아미드 및 디메틸술폭사이드를 70:10:15:5 중량비로 혼합한 용매를 혼합하여 20 중량%의 농도를 갖는 잉크흡수층 형성용 조성물을 제조하였다. 또한, 상기 광택층 형성용 조성물의 고형분은 암모늄 지르코늄 카보네이트(유니솔 케미칼제, AZC-20)는 50.0 중량%, 코아-쉘 구조의 양이온성 라텍스(미국 웨스트바코제, TruDot DPX-8015-87)는 40.0 중량%, 콜로이달 실리카(일본 일산 화학제, Snowtex PS-M)는 10.0 중량%의 조성을 갖는 광택층 형성용 조성물의 고형분을 증류수, 에탄올, 디메틸 포름아미드 및 디메틸술 폭사이드를 70:10:15:5 중량비로 혼합한 용매로 혼합하여 20 중량%의 농도를 갖는 광택층 형성용 조성물을 제조하였다.
비교예 1
광택층 형성용 조성물의 조성을 다르게 실시하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 잉크젯 프린터용 기록 매체를 제조하였다.
여기서 상기 광택층 형성용 조성물의 고형분은 알루미나 졸(하나이화제, SS 30)은 48.5 중량%, 일반 양이온성 라텍스(미국 웨스트바코제, TruDot DPX-8246-34)는 35.0 중량%, 폴리비닐 알코올(일본 쿠라레이제, PVA 224E)은 15.5 중량%, 레벨링제(독일국 테고제, Flow 425)는 1.0 중량%의 조성을 갖는 광택층 형성용 조성물의 고형분을 증류수, 에탄올 및 디메틸포름아미드를 75 : 10 : 15 중량비로 혼합한 용매를 혼합하여 20 중량%의 농도를 갖는 광택층 형성용 조성물을 제조하였다.
비교예 2
광택층 형성용 조성물의 조성을 다르게 실시하는 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 방법으로 잉크젯 프린터용 기록 매체를 제조하였다.
여기서, 광택층 형성용 조성물의 고형분은 알루미나 졸(하나이화제, SS 30L)은 25.0 중량%, 일반 양이온성 라텍스(미국 웨스트바코제, TruDot DPX-8246-34)는 65.0 중량%, 지르코닐 나이트레이트(미국 알드리치제)는 9.0 중량%, 젖음성 향상제(독일국 테고제, WET KL245)는 1.0 중량%의 조성을 갖는 광택층 형성용 조성물의 고형분을 증류수, 에탄올 및 디메틸 포름아미드를 70:10:20 중량비로 혼합한 용매를 혼합하여 20 중량%의 농도를 갖는 광택층 형성용 조성물을 제조하였다.
비교예 3
광택층 형성용 조성물의 조성을 다르게 실시하는 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일한 방법으로 잉크젯 프린터용 기록 매체를 제조하였다.
여기서, 상기 광택층 형성용 조성물의 고형분은 코아-쉘 구조의 양이온성 라텍스(미국 웨스트바코제, TruDot DPX-8015-87)는 40.0 중량%, 콜로이달 실리카(일본 일산 화학제, Snowtex PS-M)는 60.0 중량%의 조성을 갖는 광택층 형성용 조성물의 고형분을 증류수, 에탄올, 디메틸 포름아미드 및 디메틸술폭사이드를 70:10:15:5 중량비로 혼합한 용매를 혼합하여 20 중량%의 농도를 갖는 광택층 형성용 조성물을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 실시예 3 와 비교예 1 내지 비교예 3 에 따른 잉크젯 기록 매체에 대하여, 대한민국 삼성전자사제 컬러 잉크젯 프린터(MJC-1130i)를 이용하여 화상 인쇄를 수행하였다.
이와 같이 화상이 인쇄된 실시예 1 내지 실시예 3 와 비교예 1 내지 비교예 3에 따른 잉크젯 기록 매체에 대하여, 잉크 흡수력, 칼라 화상의 선명성(번짐성 여부) 등에 대한 평가를 수행하였고 기록 매체의 광택도 및 도막 강도를 측정, 평가하였으며, 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) 광택도 측정
광택도 미터 micro-TRI-gloss(독일 BYK 가드너제)를 이용하여 각 잉크젯 기록 매체의 60°경면 광택도를 측정하여 다음의 평가 기준으로 랭크를 나누어 평가하였다.
매우 우수 : 60°광택도가 60% 이상인 경우
우수한 편 : 60°광택도가 50%이상 60% 미만인 경우
나쁜 편 : 60°광택도가 40%이상 50% 미만인 경우
매우 나쁨 : 60°광택도가 40% 미만인 경우
4) 도막 강도
A4 사이즈의 시편에 점착 셀로판 테이프를 표면에 부착하고 5kg의 쇠뭉치를 올려놓고 5분 뒤에 박리시킬 때의 도공층이 벗겨지는 상태를 육안으로 관찰하고 다음의 평가 기준으로 랭크를 나누어 평가하였다.
매우 우수 : 도공층이 전혀 벗겨지지 않는 경우
우수한 편 : 도공층이 약간 벗겨지는 듯 하지만 실용상 문제가 없는 경우
나쁜 편 : 도공층의 전 접착 면적의 10% 이상으로 박리하고 있는 경우
매우 나쁨 : 도공층의 벗겨짐이 현저하고 실용상 문제가 있는 경우
이와 같이 수행된, 화상이 인쇄된 실시예 1 내지 실시예 3 와 비교예 1 내지 비교예 3에 따른 잉크젯 기록 매체에 대한, 잉크 흡수력, 칼라 화상의 선명성(번짐성 여부), 광택도, 도막 강도 등에 대한 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
Figure 112004041932579-PAT00001
◎ : 매우 우수, ○: 우수한 편, △ : 나쁜 편, ×: 매우 나쁨
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에서 제조한 잉크젯 프린터용 기록 매체는 코아-쉘 구조의 양이온성 라텍스 그리고 지르코늄 화합물을 함유하는 광택층에 도입함으로써 수성 잉크의 흡수량 및 흡수 속도가 우수할 뿐만 아니라 광택성 및 도막 강도가 매우 우수함을 확인할 수 있다.
코아-쉘 구조의 양이온성 라텍스 그리고 지르코늄 화합물을 포함하지 않는 비교예 1의 경우에는 광택성과 도막 강도가 둘 다 좋지 않은 편이며 선명성도 좋지 않음을 알 수 있고, 지르코늄 화합물은 포함하지만 코아-쉘 구조의 양이온성 라텍스 포함하지 않는 비교예 2의 경우에도 광택성과 도막 강도가 둘 다 좋지 않은 편임을 알 수 있다. 비교예 3의 경우는 코아-쉘 구조의 양이온성 라텍스는 포함하지만 지르코늄 화합물를 포함하지 않는 것으로 광택도와 도막 강도가 매우 떨어지는 경향을 보인다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 기록 매체는 코아-쉘 구조의 양이온성 라텍스 그리고 지르코늄 화합물을 잉크수용층 위의 광택층에 도입하므로써 잉크의 흡수력이 우수할 뿐만 아니라 광택성과 도막 강도 등에 있어서 개선할 수 있었다.

Claims (5)

  1. 기재층과;
    상기 기재층 일면에 형성되는 잉크 흡수층과;
    상기 잉크 흡수층 상에 설치되며,
    양이온성 코아-쉘 라텍스 및 지르코늄 화합물로 이루어지는 광택층 형성용 조성물을 이용하여 형성되는 광택층을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 기록 매체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 양이온성 코아-쉘 라텍스는 양이온성 관능기가 없고 팽창이 되지 않는 하드(hard)한 코아부와 양이온성 관능기를 가지고 있어 산(acid)에 의해 팽창이 될 수 있는 소프트(soft)한 쉘부로 형성된 모포로지를 가지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 기록 매체.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 코아부는 분자내에 하나의 올레핀을 함유하는 비가교형 단량체 및 분자내에 두 개 이상의 올레핀을 갖는 가교형 단량체로 이루어진 공중합체이며, 상기 쉘부는 분자내에 양이온기를 갖는 단량체, 분자내에 적어도 하나의 올레핀을 함유하는 비가교형 단량체 및/또는 분자내에 두 개 이상의 올레핀을 갖는 가교형 단량 체로 이루어진 공중합체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 기록 매체.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 양이온성 코아-쉘 라텍스의 유리전이온도는 50 내지 150℃인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 기록 매체.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 코아-쉘 구조의 양이온성 라텍스의 함량은 광택층 형성용 조성물 중의 고형분에 대해 5 내지 60 중량%, 상기 지르코늄 화합물은 광택층 형성용 조성물 중의 고형분에 대해 1.5 내지 60 중량%인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 기록 매체.
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