KR20060121765A

KR20060121765A - 잉크젯 프린트용 기록지

Info

Publication number: KR20060121765A
Application number: KR1020060047248A
Authority: KR
Inventors: 삐에레 파브레; 마틴 스테이거
Original assignee: 일포드 이미징 스위스 지엠비에취
Priority date: 2005-05-25
Filing date: 2006-05-25
Publication date: 2006-11-29
Also published as: AU2006201996A1; KR100959803B1; US20060268088A1; DE502005006379D1; US7700169B2; EP1726448B1; ATE419126T1; CN1868758B; CN1868758A; JP2006327194A; AU2006201996B2; EP1726448A1

Abstract

본 발명은 잉크젯 프린트용 기록지에 관한 것인데, 다공성 지지체의 전면에 양전하를 띤 표면을 가지는 나노다공성 건식 이산화규소와 적어도 하나의 바인더로 구성되는 적어도 하나의 잉크수신층이 코팅되어지고, 상기 기록지의 배면에 폴리올레핀층이 코팅된 잉크젯 프린트용 기록지에 관한 것이다.

잉크젯 프린트, 기록지

Description

잉크젯 프린트용 기록지{RECORDING SHEET FOR INK JET PRINTING}

잉크젯 프린트 공정은 주로 두 가지 형태, 즉 연속적 스트림 및 비연속적 스트림이 있다.

연속적 스트림 잉크젯 프린트를 할 때는, 연속적 잉크 스트림은 노즐을 통한 압력하에 방출된다. 스트림은 노즐로부터 일정거리에서 액적들로 분해된다. 기록지 위의 특정 구역이 프린트되어야 한다면, 액적들은 기록지로 직접 유도되며 그렇지 않으면 각각의 액적들은 수집용기에 수집된다. 상기 현상은 예를 들면 디지털 데이터 신호를 따라서 불필요한 액적들을 하전시키고, 수집용기로 직접적으로 유도하기 위해서 상기 액적들의 괘도를 조정하여 정적 전기장을 통과하도록 함으로써 가능해진다. 역과정 또한 사용되는데 이때는 중성 액적들은 수집용기에 수집된다.

비연속적 스트림 절차 혹은 소위 "주문형 액적" 절차에서, 액적들은 기록지의 특정 영역이 프린트되어야 하는 경우에, 디지털 데이터 신호에 따라서 노즐로부터 발생 되어 방출된다.

현대의 잉크젯 프린터의 프린트 속도는 경제적인 이유 때문에 계속 빨라지고 있다. 그러므로 상기 프린터에 적합한 기록지는 잉크를 빨리 흡수할 필요가 있다. 특히 적합한 기록지는 나노결정구조, 나노다공성 무기화합물, 바람직하게 산화 알루미늄이나 이산화규소와 같은 산화물이나 산화/수산화 알루미늄과 같은 산화/수산화물을 포함하는 기록지이다. 이러한 기록지는 "나노다공성" 기록지로 알려져 있다. 경제적인 이유로, 나노다공성 기록지는 나노다공성 무기 산화물과 같은 양전하된 표면을 지닌 건식 이산화규소를 포함하는 것이 특히 선호된다.

나노다공성 기록지는 나노다공성 혼합물의 모세관력의 작용으로 잉크를 빠르게(마이크로초 범위) 흡수한다. 중합체 기반 기록지는 중합체의 팽창으로 인해 잉크를 더 느리게(밀리세컨드 범위) 흡수한다. 다공성 종이 지지체상의 기록지는 종이 펠트의 팽창으로 인해 필적할만한 속도로 잉크를 흡수한다.

경제적인 이유로 인하여, 최고급은 아니지만 고급 잉크젯 프린트의 경우에 양측에 폴리올레핀 층이 있는 종이 지지체보다 저렴한 종이 지지체가 별다른 질의 손상 없이 사용될 수 있다면 바람직할 것이다. 이런 기록지는 양측이 폴리올레핀 층인 종이 지지체 위의 기록지와 비교해서 광택이 떨어짐에도 불구하고 많은 분야에서 사용될 만큼 적합한 특징을 가지고 있다.

특허출원 DE 10,020,346은 가스상에 적어도 크기가 20nm로 제조된 제 1 입자 를 지닌 이산화 규소를 함유하는 잉크젯 프린트용 기록지를 기술하고 있으며, 여기에서 이산화 규소의 표면은 폴리알루미늄 하이드록시클로라이드의 처리로 양전하를 띤다.

특허출원 WO 00/20,221은 잉크젯 프린트용 기록지를 기술하고 있으며, 여기에서 잉크 수신층은 가스상에서 제조된 이산화규소를 포함하고, 여기에서 이산화 규소의 표면은 알루미늄 클로로하이드레이트의 처리로 변형되고, 상기 표면은 양전하를 띤다.

특허출원 WO 02/094,573은 잉크젯 프린트용 기록지를 기술하며, 여기에서 이산화규소의 표면은 아미노유기실란의 처리로 변형되고, 상기 표면은 양전화를 띤다.

특허출원 EP 1,655,348은 잉크젯 프린트용 기록지를 기술하며, 여기에서 잉크 수신층은 가스상에서 제조된 이산화규소를 포함하고, 여기에서 적어도 하나의 아미노유기실란과 3가(trivalent) 알루미늄 화합물의 반응물로 처리하여 변형되고, 상기 표면은 양전하를 띤다.

본 발명의 목적은 잉크 수신층의 두께가 감소되고, 우수한 평탄도를 가지는 나노다공성 기록지를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 염료 확산이 낮고, 개선된 유착을(프린트할 동안에 잉크 뭉침 현상이 없는) 보이는 나노다공성 기록지를 제공하는 것이다.

놀랍게도 종이 배면에만 폴리올레핀을 코팅처리한 종이 지지체가 사용될 때 이러한 개선 사항들을 얻을 수 있다는 것을 발견할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 기록지는 양전하를 딘 표면을 가지는 나노다공성 건식 이산화규소와 적어도 하나의 바인더로 구성되는 적어도 하나의 잉크 수신층을 전면에 코팅한 다공성 종이 지지체로 구성된다.

본 발명자는 놀랍게도 다공성 종이 지지체로 구성되고, 상기 다공성 종이 지지체의 전면에 양전하를 띤 표면을 가지는 나노다공성 건식 이산화 규소와 적어도 하나의 바인더를 함유하는 적어도 하나의 잉크수신층을 코팅하고, 배면에 폴리올레핀 층을 코팅한 잉크젯 프린트용 나노다공성 기록지가 배면에 폴리올레핀 층을 가지지 않은 다공성 종이 지지체를 포함하는 다른 대응하는 기록지와 비교할 때 매우 우수한 평탄도를 보이는 것을 발견하였다.

놀랍게도 배면에 폴리올레핀층으로 코팅된 상기 지지물의 전면에서는 잉크 수신층의 두께가 명백하게 감소하고, 본 발명에 의한 기록지는 여전히 필요한 빠른 잉크 흡수 속도와 높은 잉크 흡수 능력을 가지고 있다. 염료 확산은 또한 본 발명에 따르면 상기 기록지에서 상당히 개선되었다.

배면에 폴리올레핀층을 갖는 다공성 종이 지지체는 전면의 잉크수신층 아래에 폴리올레핀층이나 서브층을 가지지 않지만, 전면에 바람지하게는 바인더와 함께 칼슘카보네이트 박층을 가진다. 전분은 선호되는 바인더이다.

종이 지지체의 펠트는 두께가 100㎛~250㎛이다. 본 발명에 따르면 150㎛~200 ㎛의 두께는 기록지에 적합하다.

종이 지지체의 배면에는 상이한 조성을 가지는 하나 이상의 폴리올레핀층이 배열될 수 있다. 다른 특성을 갖는 폴리올레핀이 사용될 수도 있다.

고농도 폴리에틸렌(HDPE)과 저농도 폴리에틸렌(LDPE)의 혼합물이 적합하다.

저농도의 폴리에틸렌은 약 130℃~170℃의 온도와 0.92g/㎤의 농도에서 연화점을 가지며, 부드럽고 아주 유연하다. 고농도 폴리에틸렌은 약 110℃~140℃의 온도와 0.94g/㎤~ 최대 0.97g/㎤의 농도에서 연화점을 가지며, LDPE보다 더 단단하고 마모에 대한 저항력이 크다.

지지층은 순수 HDPE, HDPE 및 LDPE의 혼합, 혹은 순수 LDPE로 구성된다.

지지층은 적어도 20중량%의 LDPE를 포함하는 것이 적합하다.

폴리에틸렌의 코팅 무게는 바람직하게 5g/㎤~30g/㎤의 범위가 적합하다. 7g/㎤~25g/㎤의 범위는 더욱 적합하다.

표면개질된 건식 이산화규소의 분산물은 상기 특허출원 DE 10,020,346, WO 00/20,221 및 WO 02/094,573에 언급된 내용에 따라 제조되어질 수 있다. 건식 이산화규소의 표면은 3가 알루미늄, 바람직하게는 알루미늄 클로로하이드레이트 또는 아미노 유기실란 혼합물의 처리로 개질된다.

상기 표면개질된 건식 이산화규소 분산물은 특허 출원 EP 1,655,348 에서 설명된 바와 같이 적어도 하나의 아미노 유기실란과 3가 알루미늄 화합물의 반응물에 의한 개질과정을 통해 얻어질 수 있다. 이러한 방식으로, 건식 이산화규소는 높은 전단율로 적어도 하나의 아미노 유기실란과 3가 알루미늄(예를 들어, 알루미늄 클 로로하이드레이트) 화합물의 반응물을 포함하는 수용액에 주로 첨가된다. 적합한 환경에서 표면개질된 건식 이산화규소의 분산물은 응고되지 않은 상태로 얻어질 수 있다. 적어도 하나의 아미노 유기실란과 3가 알루미늄(예를 들어,알루미늄 클로로하이드레이트)의 화합물의 반응물을 포함하는 혼합물은 높은 완충력을 보여준다. 알칼리 아미노 유기실란은 3가 알루미늄(예를 들어,알루미늄 클로로하이드레이트) 화합물의 가수분해 동안에 발생된 염산을 중화한다. 이산화규소의 표면 개질을 위해 요구되는 3가 알루미늄 화합물(예를 들어,알루미늄 클로로하이드레이트)의 양은, 알루미늄 클로로하이드레이트의 개질 단계와 비교해서 훨씬 낮다. 이들 표면개질된 건식 이산화규소의 분산물은 알루미늄 클로로하이드레이트로 표면개질된 분산물질과 비교해서 염의 함량이 훨씬 낮다.

탈이온수는 바람직하게 주로 수용액의 준비에 주로 사용된다. 저급 알코올(예를 들어, 메탄올, 에탄올, 프로판올 등)이나 아세톤과 같은 케톤인 수혼화성 용매가 첨가될 수 있다.

개질과정에서 사용되는 적어도 하나의 아미노 유기실란과 3가 알루미늄 화합물의 (예를 들어, 알루미늄 클로로하이드레이트)의 반응 물질은 3가 알루미늄 화합물(예를 들어,알루미늄 클로로하이드레이트)의 수용액에 아미노 유기실란을 첨가하거나 또는 그 반대로 하여 제조할 수 있다. 아미노 유기실란과 3가 알루미늄 화합물의 반응은 10~50℃의 온도에서 5~60분 동안 수행된다. 상기 반응은 바람직하게 10~15분 동안 실온에서 수행된다.

두 출발 화합물의 반응 동안에, Si-O-Al 결합이 ²⁷Al 핵자기공명스펙트로스코피에 의해 보여지는 것처럼 형성된다. Si-O-Al 결합의 특징인 50ppm~70 ppm에서 새로은 피크가 핵자기공명스펙트럼에서 나타난다. 강도는 아미노 유기실란의 양에 따라 증가한다. 상기 반응은 핵자기공명 측정에 따라 실온에서 약 10분 후에 끝난다.

표면개질된 건식 이산화 규소의 제조를 위해, 예를 들면 적어도 하나의 아미노 유기실란과 3가 알루미늄 화합물의(예를 들면, 알루미늄 클로로하이드레이트) 반응물이 또한 건식 이산화규소의 분산수용액에 첨가될 수 있다.

표면개질된 건식 이산화 규소의 분산물은 본 발명에 따른 잉크젯 프린트용 기록지 잉크 수신층의 코팅액의 제조를 위해 직접 유용하게 사용된다.

본 발명에 따른 나노다공성 기록지는 잉크 수신층에 적어도 하나의 바인더를 포함한다.

대부분의 경우에 바인더는 수용성 중합체이다. 특히 바람직한 것은 필름형성 중합체이다.

수용성 중합체는 예를 들면, 알부민, 젤라틴, 카세인, 전분, 아라비아고무, 나트륨 혹은 칼륨 알긴산염, 하이드로옥시에틸 셀룰로오스, 카르복시메틸 셀룰로오스, α-,β- 혹은 γ- 사이클로덱스트린 등과 같은 천연 중합체 또는 이들의 개질산물을 포함한다. 수용성 중합체 중의 하나가 젤라틴인 경우에, 공지의 모든 젤라틴 타입은, 예를 들면 산성의 돼지피부(acid pigskin), 석회 뼈 젤라틴, 산 혹은 염기로 가수분해된 젤라틴으로 사용될 수 있고, 또한 예를 들어 프탈라오일화(phthalaoylated), 아세틸화(acetylated) 혹은 카바모일화(carbamoylated) 된 젤라틴 또는 무수화합물 트리멜리트산으로 유도된 젤라틴으로도 사용된다.

합성 바인더 또한 사용할 수 있는데 예를 들면 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 피롤리돈, 타 단량체와 비닐 아세테이트의 공중합체의 전체 혹은 부분 비누화된 산물; 말레산,(메틸)아크릴 산 혹은 크로톤 산 등과 같은 불포화된 카르복실 산의 단일 중합체 혹은 공중합체; 비닐술폰산, 스티렌술폰산 등과 같은 술폰화된 단량체의 단일 중합체 혹은 중합체를 포함한다. 또한 (메틸)아크릴아미드의 비닐 단량체의 단일 중합체 혹은 공중합체; 에틸렌 산화물과 타 단량체의 단일중합체 혹은 공중합체; 폴리우레탄; 폴리아크릴아미드; 수용성 나일론 형태 중합체; 폴리에스테르; 폴리비닐 락탐; 아크릴아미드 중합체; 치환된 폴리비닐 알코올; 폴리비닐 아세탈; 알킬 및 술포알킬 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 중합체; 가수분해된 폴리비닐 아세테이트; 폴리아미드; 폴리비닐 피리딘; 폴리아크릴산; 말레산 무수물 공중합체; 폴리알킬렌 옥사이드; 메타크릴아미드와의 공중합체 및 말레산과의 공중합체가 사용될 수 있다. 이들 모든 중합체는 혼합되어 사용될 수 있다.

선호되는 합성 바인더는 폴리비닐 알코올이다. 폴리비닐 알코올의 가수분해도는 바람직하게 85~100%이고, 분자량은 14,000~205,000 사이이다. 다른 가수분해 도 및/또는 다른 분자량의 폴리비닐 알코올 혼합물이 또한 사용될 수 있다.

상기 중합체들은 불용성 천연 또는 합성 고분자 화합물, 특히 아크릴레이트 라티스 또는 스티렌 아크릴레이트 라티스와 혼합될 수 있다.

불용성 중합체는 본 발명에서 특별히 청구되지는 아니하였지만, 그럼에도 불구하고 시스템의 중요한 부분을 차지한다.

가교제와 반응할 가능성이 있는 그룹을 갖는 상기 중합체는 필수적으로 불용성층을 형성하기 위해 가교 혹은 경화될 수 있다. 이러한 가교결합은 공유결합 혹은 이온결합일 수 있다. 층들의 가교 혹은 경화는, 예를 들면 액체 흡수력 혹은 층 손상에 대한 저항과 같은 층의 물리적 특성의 변형을 가능하게 한다.

가교제 또는 경화제는 가교되는 수용성 중합체의 종류에 따라 선택된다.

유기 가교제 및 경화제는 예를 들면, 알데히드(예를 들면,포름알테히드, 글리옥살 혹은 글루탈알데히드), N-메틸올 화합물(디메틸올 우레아 혹은 메틸올 디메틸하이단토인), 다이옥산(예를 들면, 2,3-디히드록시 다이옥산), 반응성 비닐 화합물(예를 들어, 1,3,5-트리스아크릴올일 헥사하이드로-에스-트리아진 혹은 비스-(비닐설포닐)에틸 에테르), 반응성 할로겐 화합물(예를 들어, 2,4-다이클로로-6-하이드록시-에스-트리아진); 에폭사이드; 아지리딘; 카바모일 피리디늄 화합물 혹은 상기 언급된 가교제 중 두 개 이상의 혼합물을 포함한다. 무기 가교제 혹은 경화제는 예를 들면 크롬 백반, 알루미늄 백반 혹은 바람직하게 붕산을 포함한다.

층들은 자외선광, 전자빔, 엑스-레이 혹은 열의 영향 하에서 층들을 가교하는 반응물질을 또한 포함할 수 있다.

층은 충전제의 첨가로 더 개질될 수 있다. 가능한 충전제로는 예를 들면, 고령토, 칼슘 혹은 바륨 카보네이트, 이산화 규소, 이산화 티타늄, 벤토나이트, 제올라이트, 알루미늄 규산염 혹은 칼슘 규산염을 들 수 있다. 중합체 비드와 같은 유 기 비활성 입자들이 또한 사용될 수 있다. 상기 비드는 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리스티렌 혹은 아크릴레이트 및 스티렌의 다른 공중합체로 구성되어질 수 있다. 충전제는 인쇄된 이미지의 사용 목적에 따라 선택된다. 만일 인쇄 이미지가 투명으로 해야한다면 이들 화합물의 일부는 사용될 수 없다. 하지만, 그 경우에는 인쇄 이미지가 리미션(remission) 그림으로 사용사용되어지는 경우에는 흥미롭다. 종종 이러한 충전제들의 도입은 필요한 무광택(matte) 표면을 유발한다.

본 발명에 따른 기록지는 적어도 하나의 잉크 수신층 및 경우에 따라 보조층으로 코팅된 지지체를 포함한다.

잉크 수신층은 일반적으로 수용액 혹은 모든 필수 성분을 포함하는 분산물로 코팅된다. 많은 경우에, 습윤제는 층들의 평탄도와 코팅특성을 개선하기 위해서 상기 코팅액에 첨가된다. 코팅 목적에 필수적일 뿐 아니라, 이들 화합물은 이미지의 질에 영향을 줄 수 있어 특정 목적하에서 선택되어질 수 있다. 비록 본 발명에서는 청구하지 않았지만 습윤제는 본 발명의 중요한 부분을 형성한다.

상기 성분 이외에, 본 발명에 따른 기록지는 스틸벤, 쿠마린, 트리아진, 옥사졸이나 당해 당업자에게 알려진 다른 화합물과 같은 백색도를 증가시키기 위한 표백제 등과 같은 성능을 더욱 개선하기 위한 추가적인 화합물을 더 포함할 수 있다.

광안정성은 2-하이드록시벤조트리아졸, 2-하이드록시벤조페논, 트리아진의 유도체 혹은 신남산의 유도체와 같은 UV 흡수제를 첨가함으로써 개선될 수 있다. UV 흡수제의 양은 200mg/㎡ ~ 2000mg/㎡ 까지 다양하고, 바람직하게는 400mg/ ㎡~1000mg/㎡이다. UV 흡수제는 본 발명에 따른 기록지의 어떤 층에도 첨가될 수 있다. 하지만 최상층에 첨가되는 것이 바람직하다.

잉크젯 프린트를 사용하여 만들어지는 이미지는 라디칼 소거제(radical scavenger), 안정제, 환원제 및 항산화제 등을 추가하여 분해되는 것을 방지할 수 있다. 상기 화합물들의 예는 입체적으로 방해된 페놀, 입체적으로 방해된 아민, 크로마놀, 아스코르빈산, 포스핀산 및 그 유도체, 설파이드, 메르캅탄, 티오시아네이트, 티오아마이드 혹은 티오우레아와 같은 화합물을 포함하는 설퍼이다.

상기 화합물은 수용액으로서 코팅 용액에 첨가될 수 있다. 이들 화합물이 충분한 수용성을 가지지 않는 경우에 공지의 다른 기술에 의해 코팅 용액에 결합될 수 있다. 화합물은 저급 알코올, 글리콜, 케톤, 에스테르 혹은 아마이드와 같은 수혼화성 용매에 용해될 수 있다. 또한, 상기 화합물들은 미세 분산물이나 오일 유제, 사이클로덱스트린 함유 화합물로서 코팅용액에 첨가되어지거나 라텍스 입자속으로 함침되어질 수 있다.

전형적으로 본 발명에 따른 기록지의 잉크 수신층은 건조 두께가 0.5~100㎛, 바람직하게는 10~25㎛ 범위이다.

코팅액은 적합한 절차에 의해 지지체에 코팅된다. 일반적인 코팅 방법으로는 예를 들면, 압출 코팅, 에어 나이프 코팅(air knife coating), 닥터 블레이드 코팅(doctor blade coating), 캐스케이드 코팅(cascade coating), 및 커튼 코팅(Curtain coating)이 있다. 코팅액은 또한 스프레이 기술에 의해 적용되어질 수 있다. 잉크 수신층은 차례로 혹은 동시에 코팅되는 여러 개의 각 층으로부터 제조 되어질 수 있다.

선택된 코팅 과정은 발명의 범위를 제한하지는 않는다.

잉크젯 프린트용 잉크는 본질적으로 액체 비이클 및 그 안에서 분해 또는 부유되는 염료 또는 안료로 구성된다. 잉크젯 잉크 용 액체 비이클은 일반적으로 물이나 물과 수혼화성 유기 용매, 예를 들어 에틸렌 글리콜, 고분자 글리콜, 글리세롤, 디프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 아마이드, 폴리비닐 피롤리돈, N-메틸피롤리돈, 사이클로헥실피롤리돈, 카르복실산 및 그 에스테르, 에테르, 알코올, 유기술폭시드, 설포란, 디메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드, 셀로솔브, 폴리우레탄, 아크릴레이트 등과의 혼합물로 구성된다.

잉크의 비수용성 부분은 일반적으로 휴미팩턴트(humefactant), 조용매, 점도 조절제, 잉크 투입제 혹은 건조 촉진제로서 제공된다. 유기 화합물은 대부분의 경우에 물의 끓는 점보다 높다. 본 발명에 따른 기록지에 사용하는 잉크의 제조에 적합한 염료 혹은 안료는 공지의 색깔을 내는 화합물 대부분을 포괄한다. 염료 혹은 안료는 전형적으로 특허 출원 EP 0,559,324에 기술한 목적으로 사용된다. 본 발명에 따른 기록지는 종래 기술의 대부분의 잉크를 사용할 수 있다는 것을 의미한다.

잉크는 계면활성제, 광택제, UV 흡수제, 광안정제, 살생물제, 다가 금속 화합물과 중합 부가제와 같은 침전제인 부가물을 더 포함한다.

잉크의 상기 설명은 설명용이며 발명의 목적을 제한하는 것으로 이해되어서는 안된다.

본 발명은 어떤 방식으로든 발명의 범위를 제한하지 않고 다음의 실시예에 의해 더 자세히 설명된다.

실험 방법

1. 평탄도

본 발명에 따라서 기록지의 평탄도는 ANSI(American National Standard Institute) 실험절차(ASNI IT9.10-1991, 실험방법 C. 3쪽, 1991)에 따라 결정된다. 본 발명에 따른 A4크기의 기록지는 ANSI 실험절차에서 정의된 온도와 습도에서 24시간 동안 조절된다. 그 후에 종이는 평평한 표면위에 오목한 면이 위로 향하도록 놓여진다. 기록지의 네 모서리와 평평한 표면 사이의 거리가 측정된다. 표에 표시된 값은 이러한 네 측정값의 평균이다. 잉크 수신층을 향한 평탄도로부터의 편차는 양수이고 양의 에지 리프트 컬(lift curl)로 특징지어진다. 잉크 수신층에서 평탄도로부터의 편차는 음수이고 음의 에지 리프트 컬로 특징지어진다.

2. 염료확산

사용된 방법은 R.Hofmann, E.Baumann과 M.Schar이 "잉크젯 매체의 프린트 수행 평가:전범위, 건조, 영속성",IS&Ts NIP 25: 디지털 인쇄 테크놀로지 국제회의,ISBN 0-89208-222-4, 408~411쪽에 기술되어 있다.

100% 프린트 밀도에서 황색, 빨강, 심홍, 파랑, 시안, 녹색 및 검정색의 패치들은 대응하는 원래의 잉크를 사용하여 잉크젯 프린터 HP 970 및 엡손 890으로 본 발명에 따라 기록지에 프린트되었다. 프린트된 칼라 패치들은 118 픽셀의 에지 길이를 갖는다. 각 칼라패치들은 11 수평 및 11 수직의 백색 선에 의해 8 픽셀의 에지 길이를 갖는 144개의 채색된 사각형으로 구분된다. 백색 선의 너비는 2 픽셀 이다. 다음의 프린터 설정 조건이 사용된다.

-HP 970: HP 고급고광택필름, BEST

-엡손 890: Photo Paper Pro, 고, 메뉴얼, 그래픽, 표준

프린트된 기록지는 50% 상대습도, 23℃의 온도에서 24시간 동안 건조된다. 그리고 칼라패치들의 광밀도가 측정된다. 이후에 프린트된 기록지는 40℃의 온도와 80%의 상대 습도에서 7일 동안 저장된다. 마지막으로 광밀도는 재측정된다. 염료확산 값은 저장 전후의 최고 밀도를 가지는 패치의 광밀도의 퍼센트 차이이다.

3. 유착

유착은 프린트할 동안의 잉크 뭉침 형성에 대한 표현이다. 본 발명에 따라 기록지는 15시간 동안 22℃의 온도와 70%의 상대습도로 조절된다. 이후에 39 칼라패치들은 대응하는 원래의 잉크를 사용하는 잉크젯 프린터 엡손 750으로 프린트된다. 칼라패치들은 점차적으로 다른 두 색의 혼합으로 시안, 황색 및 홍색으로 구성된다. 다음의 프린터 조건이 사용된다.

- 엡손 750 : Photo Paper 720 dpi, 색 보정 없음

39 칼라패치의 구성은 표 1에 나타난다.

시안 100% 홍색 60%, 황색 60%	홍색 100% 시안 60%, 황색 60%	황색 100% 시안 60%, 홍색 60%
시안 100% 홍색 55%, 황색 55%	홍색 100% 시안 55%, 황색 55%	황색 100% 시안 55%, 홍색 55%
시안 100% 홍색 50%, 황색 50%	홍색 100% 시안 50%, 황색 50%	황색 100% 시안 50%, 홍색 50%
시안 100% 홍색 45%, 황색 45%	홍색 100% 시안 45%, 황색 45%	황색 100% 시안 45%, 홍색 45%
시안 100% 홍색 40%, 황색 40%	홍색 100% 시안 40%, 황색 40%	황색 100% 시안 40%, 홍색 40%
시안 100% 홍색 35%, 황색 35%	홍색 100% 시안 35%, 황색 35%	황색 100% 시안 35%, 홍색 35%
시안 100% 홍색 30%, 황색 30%	홍색 100% 시안 30%, 황색 30%	황색 100% 시안 30%, 홍색 30%
시안 100% 홍색 25%, 황색 25%	홍색 100% 시안 25%, 황색 25%	황색 100% 시안 25%, 홍색 25%
시안 100% 홍색 20%, 황색 20%	홍색 100% 시안 20%, 황색 20%	황색 100% 시안 20%, 홍색 20%
시안 90% 홍색 20%, 황색 20%	홍색 90% 시안 20%, 황색 20%	황색 90% 시안 20%, 홍색 20%
시안 80% 홍색 20%, 황색 20%	홍색 80% 시안 20%, 황색 20%	황색 80% 시안 20%, 홍색 20%
시안 70% 홍색 20%, 황색 20%	홍색 70% 시안 20%, 황색 20%	황색 70% 시안 20%, 홍색 20%
시안 100%	홍색 100%	황색 100%

이후에 유착을 보이는 패치의 수가 계수된다. 수가 작아질수록, 기록지의 잉크 흡수력은 높아진다.

실시예

실시예 1 ~4

분산물의 준비

8.8g의 알루미늄 클로로하이드레이트(Locron P, 스위스 무텐즈 clarian AG로부터 구입 가능)를 782g의 탈이온수에 20℃의 온도에서 용해시켰으며, 8.8g의 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 (독일의 뒤셀도르간, 데구사로부터 구입가능)을 강하게 교반하면서 첨가하였다. 15분의 반응시간(아미노유기실란과 알루미늄 클로로하이드레이트로부터 반응물의 형성) 동안에, 200g의 건식 이산화규소(Cab-O-Sil^®M-5, 미국 빌레리카, Cabot사로부터 사용 가능)를 높은 전단율로 강하게 교반하면서 소량 첨가하였다. 그런 다음, 분산물을 15분 동안 로터-스테이터-믹서로 교반하였다. 그 후 분산물을 60℃의 온도로 가열하여 이산화규소의 표면을 개질하기 위해서 한 시간 동안 상기 온도로 유지시켰다.

코팅액의 준비

4.8g의 고체 붕산을 45℃에서 600g 의 상기 분산물에 첨가하였다. 붕산의 분해 후에, 300g의 폴리비닐 알코올 수용액(10%, 스위스 무텐즈의 Clariant AG로부터 Mowie 4088로서 구입 가능)을 0.8g의 습윤제 수용액 올린 10G(5.23%, 미국 노워크, 아치케미칼사로부터 사용 가능)를 가하였다. 마지막으로 코팅용액을 탈이온수로 최종 1000g이 되도록 희석시켰다.

코팅

108g/㎡의 코팅용액을 40℃에서 펠트 두께가 190㎛인 종이 지지체 위에 바 코팅기로 코팅하였다. 종이 지지체의 배면은 폴리에틸렌(LDPE 및 HDPE의 혼합) 층을 갖는다. 잉크 수신층으로 코팅된 지지체는 35℃의 온도에서 60분 동안 건조시켰다. 1㎡의 코팅된 지지체는 13g의 개질되지 않은 건식 이산화 규소를 포함한다.

종이 지지체 배면의 폴리에틸렌 양을 표 2에 나타낸다.

실시예	HDPE(g/m²)	LDPE(g/m²)
1	15	5
2	10	10
3	5	15
4	0	20

<실시예 5>

분산물의 준비

200g의 건식 이산화 규소 Cab-O-Si^®M-5를 764g의 탈이온수, 33.8g의 알루미늄 클로로하이드레이트 로크론(Locron) P 및 2.0g의 수산화 칼륨의 혼합물에 높은 전단율로 강하게 교반하면서 소량 첨가하였다. 그런 다음, 분산물을 15분 동안, 로터-스테이터-믹서로 교반하였다. 그 후에, 분산물을 60℃로 가열하고 3시간 동안 이산화 규소의 표면을 개질시키기 위해 유지시켰다.

코팅액의 준비

4.8g의 고체 붕산을 45℃에서 600g의 상기 분해물에 첨가하였다. 붕산의 분해 후에, 300g의 수용성 폴리비닐 알코올 Mowiol 4088(10%)을 첨가하고, 0.8g 의 습윤제 올린 10G(5.23%) 수용액을 첨가하였다. 마지막에, 코팅액은 탈이온수로 희석시켜 최종 중량 1000g으로 하였다.

코팅

108g/㎡의 코팅액은 40℃의 온도에서 펠트 두께가 190㎛인 종이 지지체 위에 바코팅기로 코팅하였다. 종이 지지물의 배면은 폴리에틸렌(LDPE와 HDPE의 혼합물) 층을 갖는다. 잉크 수신층으로 코팅된 지지체를 35℃에서 60분 동안 건조시켰다. 1㎡의 코팅된 지지체는 13g의 개질되지 않은 건식 이산화 규소를 포함한다.

<비교예 C-1>

실시예 1 내지 4의 코팅용액 108g/㎡을 40℃에서 펠트 두께가 190㎛인 종이 지지체 위에 바 코팅기로 코팅하였다. 종이 지지체의 배면은 폴리에틸렌층을 갖지 않는다. 잉크 수신층으로 코팅된 지지체는 35℃의 온도에서 60분 동안 건조시켰다. 1㎡의 코팅된 지지체는 13g 의 개질되지 않은 건식 이산화 규소를 포함한다.

<비교예 C-2>

실시예 1 내지 4의 코팅액 158g/㎡을 40℃에서 펠트 두께가 190㎛인 종이 지지체 위에 바 코팅기로 코팅하였다. 종이 지지체는 양측에 폴리에틸렌 층을 갖는다. 잉크 수신층으로 코팅된 지지체는 35℃의 온도에서 60분 동안 건조하였다. 1㎡의 코팅된 지지체는 19g 의 개질되지 않은 건식 이산화 규소를 포함한다.

<비교예 C-3>

본 비교예는 비교예 C-2와 비교해서 코팅액의 양이 158g/㎡에서 108g/㎡로 감소한다는 것이 다른 점이다. 1㎡의 코팅된 지지체는 13g 의 개질되지 않은 건식 이산화 규소를 포함한다.

<결과>

평탄도

20℃의 온도에서 측정되는 에지 리프트 컬 값은 표 3에 나타낸다.

실시예	모서리 향상 컬(mm)
실시예	상대습도 20%	상대습도 70%
1	7	2
2	15	6
3	25	16
4	25	20
c-1	59	>80

표 3에서, 결과의 비교는 배면(실시예 1 내지 4)에 폴리에틸렌 층이 있는 본 발명에 따른 잉크젯 프린트용 기록지는 배면(비교예 C-1)에 폴리에틸렌 층이 없는 기록지와 비교해서 개선된 평탄도를 보여준다.

배면에 폴리에틸렌 코팅중량을 일정하게 한 경우, 평탄도는 HDPE 양의 증가로 인해 개선된다.

염료확산

염료확산의 측정 값은 표4에서 나타낸다.

실시예	염료확산(%)
실시예	HP 970	엡손 890
1	39.7	7.0
C-3	55.1	17.6
5	46.4	9.0
일포드 고광택	71.8	56.6
미쯔비시 SG 2575	61.1	45.0

본 발명(실시예 1)에 따른 잉크젯 프린트용 기록지를 보여주는 표 4에서의 결과는, 비교예 C-3이 본 발명에 따른 기록지보다 훨씬 두꺼운 잉크 수신층을 갖지만, 양측(비교예 C-3)에 폴리에틸렌층이 있는 비다공성 종이 지지체의 기록지와 비교해서 현저히 감소 된 염료 확산을 보여준다. 건식 이산화규소의 표면은 알루미늄 염 Locron P와 아미노유기실란 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란의 반응물로 처리되어 개질된다.

표 4에서의 결과는 더욱이 본 발명에 따른(실시예 1) 잉크젯 프린트용 기록지를 보여주는데, 여기에서 알루미늄 염 Locron P와 아미노유기실란 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메콕시실란(실시예 1)의 반응물로 개질된 건식 아산화 규소의 표면은, 건식 이산화 규소의 표면이 알루미늄 염 Locorn P(실시예 5)로 변형된 기록지와 비교해서, 배면에만 폴리에틸렌 층이 있는 종이 지지체에서 현저히 낮은 염료확산을 보여준다.

본 발명에 따른 기록지는 또한 상업적으로 사용 가능한 두 가지 기록지인 일포드 고광택(나노결정체, 나노다공성 무기질 혼합물과 같은 란탄이 첨가된 콜로이드 알루미늄 산화물/수산화물을 포함) 및 미쯔비시 SG 2575(나노다공성 무기질 혼합물과 같은 콜로이드 이산화규소를 포함)와 비교해서 현저히 낮은 염료확산을 보여준다.

유착

유착 값은 표 5에 나타낸다.

실시예	유착
1	0
C-2	6
C-3	0

표 5의 결과는 본 발명에 따른 잉크젯 프린트 용 기록지가, 양측에 폴리에틸렌 층을 가진 비다공성 종이 지지체 상의 기록지와 비교했을 때, 같은 두께의 잉크 수신층에서 현저히 감소된 유착을 보여준다. 양측에 폴리에틸렌 층을 갖는 지지물의 같은 유착 값을 잉크 수신층의 코팅 중량이 46% 오르면 얻을 수 있다.

실시한 바와 같이 본 발명에 따르면 상기 잉크젯 프린트용 기록지는 평탄도, 염료확산, 유착 면에서 뛰어난 효과가 있다.

Claims

종이 지지체와 상기 종이 지지체의 전면에 양전하를 띤 표면을 가지는 건식 이산화 규소와 적어도 하나의 바인더로 구성되는 적어도 하나의 잉크 수신층을 가지며, 상기 종이 지지체의 배면에 폴리올레핀층을 가지고, 종이 지지체와 잉크 수신층의 사이에 폴리올레핀층을 가지지 않는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트용 기록지.
제 1항에 있어서, 폴리올레핀 층이 고농도의 폴리에틸렌(HDPE), 저농도의 폴리에틸렌(LDPE) 혹은 HDPE와 LDPE의 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트용 기록지.
제 2항에 있어서, 폴리올레핀 층은 적어도 20 중량 %의 LDPE를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트용 기록지.
제 1항 내지 3항에서 선택되는 어느 한 항에 있어서, 폴리올레핀 층의 코팅 중량은 5g/m²~30g/m² 인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트용 기록지.
제 1항 내지 4항에서 선택된 어느 한 항에 있어서, 잉크 수신용 기록지는 건 조 두께가 10㎛~25㎛ 사이인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트용 기록지.
제 1항 내지 5항에 선택된 어느 한 항에 있어서, 건식 이산화규소의 표면은 3가 알루미늄 화합물의 처리로 개질되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트용 기록지.
제 6항에 있어서, 3가 알루미늄 화합물이 알루미늄 클로로하이드레이트인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트용 기록지.
제 1항 내지 5항에서 선택된 어느 한 항에 있어서, 건식 이산화규소의 표면은 아미노유기실란의 처리로 개질되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트용 기록지.
제 1항 내지 5항에서 선택된 어느 한 항에 있어서, 건식 이산화규소의 표면은 적어도 하나의 아미노유기실란과 3가 알루미늄 화합물의 반응물로 처리되어 개질되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트용 기록지.
제 9항에 있어서, 3가 알루미늄 화합물이 알루미늄 클로로하이드레이트인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트용 기록지.