KR20080050726A - 디지털 이미지 인화용 코팅용 조성물 - Google Patents

디지털 이미지 인화용 코팅용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 이미지 인화용 코팅용 조성물에 관한 것으로, 알루미나 졸 5 내지 50 중량부, 바인더 35 내지 70 중량부, 라텍스 5 내지 10 중량부, 광택제 5 내지 10 중량부 및 레벨링제 3 내지 10 중량부로 이루어진 것이다.
상기 본 발명의 디지털 이미지 인화용 코팅용 조성물을 이용한 조액을 일반 용지 및 필름에 코팅시 잉크의 흡수속도, 내수성, 내광성, 내 황변성, 선명도 등에 있어서 우수한 성능을 갖는다.
알루미나 졸, 인화지, 인화필름, 조액, 광택지

Description

디지털 이미지 인화용 코팅용 조성물{Coating composition for digital image printing}
도 1은 본 발명의 실시예 1의 디지털 이미지 인화용 조액의 전자현미경 사진
도 2는 본 발명의 실시예 1의 디지털 이미지 인화용 조액의 투과전자현미경 사진
도 3은 본 발명의 실시예 1과 비교예 1의 출력 비교 사진
본 발명은 디지털 이미지 인화용 코팅용 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 코팅이 되지 않은 원지에 친수성 고분자, 광확산제, 양이온성 라텍스, 알루미나 졸, 실리카 졸 등이 조액된 졸을 코팅하여 잉크의 흡수속도, 내수성, 내광성, 내 황변성, 선명도 등에 있어서 우수한 성능을 갖는 인화지 코팅용 조성물을 제공하는 것이다.
잉크젯 프린터를 이용한 인쇄시 사용되는 기록 매체로는 일반 용지를 비롯하 여 특수 코팅된 전용지, 전용 필름 등과 같은 다양한 기록 매체가 사용되는데, 이러한 기록 매체중의 하나가 잉크젯 프린터용 포토용지이다.
잉크젯 프린터용 포토 용지는 편면 또는 양면 아트지, 캐스트 코팅지, 인화지 등과 같은 기재층 상부에 잉크에 대하여 잉크의 흡수력, 선명성 및 안료 적성, 내광성이 우수한 물질을 포함하는 잉크 수용층을 코팅하는 방식으로 제조된다.
그 잉크 수용층은 일반적으로 실리카나 알루미나로 대표되는 안료를 폴리비닐 알콜 등의 바인더 수지 내에 분산시킨 도공제를 지지체의 표면에 도포함으로써 적층된다.
포토 용지에는 소비자들의 다양한 요구를 반영하기 위하여 여러 가지 특성의 물질들이 추가로 투입되는데, 용지의 백색도나 백감도를 증가시키기 위하여 형광증백제나 염료 등을 단독 혹은 혼합으로 사용하고, 내수성을 증가시키기 위하여 경화제 등을 첨가하기도 한다. 그러나, 위와 같은 첨가제들은 일반적으로 포토 용지의 내광성을 저해하는 작용을 한다.
내광성을 증가시키기 위하여 종래에는 금속염을 소량 사용하거나 스틸벤, 프탈산 등의 첨가제 등을 도입하였다. 이 중, 금속염을 사용할 경우, 포토 용지의 광택도가 떨어지는 문제가 있으며, 스틸벤이나 프탈산 등의 첨가제를 사용할 경우, 무기물 충전제인 실리카졸이나 알루미나졸 등과 상용성에 문제가 있다. 이와는 달리 소수성 수지를 소량 혼합하는 방법도 있지만, 이 경우에도 상용성과 광택도에 문제가 있어 고광택 잉크젯 포토 용지를 제조하는 데에는 한계를 보인다.
그러므로, 최근 광고용이나 내구성을 요하는 분야를 중심으로 잉크의 흡수 력, 선명성 및 안료 적성, 내광성이 좋으면서, 기록 매체로서의 다른 속성을 해하지 않는 포토 용지에 대한 요구가 증가하고 있다.
따라서, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 잉크의 흡수속도, 내수성, 내광성, 내 황변성, 선명도 등에 있어서 우수한 성능을 갖는 디지털 이미지 인화용 코팅용 조성물을 제공하는 것이다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명에서는 알루미나 졸 5 내지 50 중량부, 바인더 35 내지 70 중량부, 라텍스 5 내지 10 중량부, 광택제 5 내지 10 중량부 및 레벨링제 3 내지 10 중량부로 이루어진 디지털 이미지 인화용 코팅용 조성물이 특징이다.
여기서, 상기 바인더는 폴리비닐 알콜계, 젤라틴, 폴리에틸렌 옥사이드, 아크릴계 수지, 폴리에스테르계, 폴리우레탄 계통의 고분자, 폴리에스테르, 폴리우레탄 형태의 공중합체로 이루어진 그룹에서 선택되는 하나 이상의 물질이다.
또한, 본 발명의 디지털 이미지 인화용 코팅용 조성물에는 실리카, 알루미나 또는 이들의 혼합물로 된 충전제 이외에 첨가제를 더 포함할 수 있는데, 상기 첨가제로는 가교제, 이산화티탄, pH 조절제, 소포제, 계면 활성제로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 각 조성물에 하기 화학식 1의 비닐피롤리돈디메틸아미노프로필메타크릴아미드 공중합체(Vinylpyrrolidone Dimethylaminopropyl Meth- acrylamide Copolymer) 5 내지 10 중량부가 포함된 디지털 이미지 인화용 코팅용 조성물이 특징이다.
<화학식 1>
Figure 112006089724954-PAT00001
상기 본 발명의 디지털 이미지 인화용 코팅용 조성물은 증류수, 에탄올 및 디메틸포름아미드(D.M.F)의 혼합용매와 1:8~10의 비율로 혼합하여 디지털 이미지 인화용 코팅용 조액을 형성한다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 좀 더 상세히 설명하겠으나, 본 발명은 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
하기 비율로 디지털 이미지 인화용 조액을 준비하였다.
폴리비닐 알코올 (대한민국, 동양제철화학제, PVA P-24) 60 중량부
알루미나 졸 (대한민국, 대주전자재료제, DAS 30) 5 중량부
실리카 분산액 (대한민국, 대주전자재료제, DSS 10) 5중량부
붕산 (대한민국, 덕산약품제, 소포제) 4.8 중량부
레벨링제 (독일국 테고제, Flow 425) 4.4 중량부
지르코늄 옥시 클로라이드 (일본국 준세이제, 소포제) 5.5 중량부
광택제 (미국 아이에스피제, VIVIPRINT 121) 5.5 중량부
양이온성 라텍스(미국 아이에스피제, 755N) 9.8 중량부
증류수, 에탄올 및 디메틸포름아미드(D.M.F)의 20 : 45 : 35 중량비 혼합용매 900 중량부
상기 조액을 건조시켜 확인한 전자현미경 및 투과전자현미경 사진을 도1 및 도2에 각각 나타낸다.
이렇게 얻어진 디지털 이미지 인화용 조액을 두께 100 ㎛의 미코팅 원지 위에 바코터를 사용하여 코팅한 다음, 100℃의 온도에서 2분 동안 건조시킴으로써, 약 20㎛ 의 잉크 수용층이 형성된 디지털 이미지 인화용 광택 기록 매체를 제조하였다.
[실시예 2]
하기 비율로 디지털 이미지 인화용 조액을 준비하였다.
폴리비닐 알코올 (대한민국, 동양제철화학제, PVA P-24) 50 중량부
알루미나 졸 (대한민국, 대주전자재료제, DAS 30) 3 중량부
실리카 분산액 (대한민국, 대주전자재료제, DSS 10) 17중량부
붕산 (대한민국, 덕산약품제) 4.8 중량부
레벨링제 (독일국 테고제, Flow 425) 4.4 중량부
지르코늄 옥시 클로라이드 (일본국 준세이제) 5.5 중량부
광택제 (미국 아이에스피제, VIVIPRINT 121) 5.5 중량부
양이온성 라텍스(미국 아이에스피제, 755N) 9.8 중량부
증류수, 에탄올 및 디메틸포름아미드(D.M.F)의 20 : 45 : 35 중량비 혼합용매 900 중량부
이렇게 얻어진 디지털 이미지 인화용 조액을 두께 100 ㎛의 미코팅 원지 위에 바코터를 사용하여 코팅한 다음, 100℃의 온도에서 2분 동안 건조시킴으로써, 약 20㎛ 의 잉크 수용층이 형성된 디지털 이미지 인화용 무광택 기록 매체를 제조하였다.
[비교예 1]
디지털 이미지 인화용 조액의 조성이 아래와 같은 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 잉크젯 프린터용 기록 매체를 제조하였다.
알루미나 졸(하나이화제, AL-30) 85.1 중량부
폴리비닐 알코올(일본 쿠라레이제, PVA 117) 10.0 중량부
지르코늄 옥시 클로라이드(일본국 준세이제) 2.2 중량부
레벨링제(독일국 테고제, Flow 425) 2.0 중량부
형광염료(삼원산업제, SW5274F) 0.3 중량부
붕산(삼전순약제) 0.4 중량부
[비교예 2]
디지털 이미지 인화용 조액의 조성이 아래와 같은 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 잉크젯 프린터용 기록 매체를 제조하였다.
알루미나 졸(하나이화제, AL-30) 50.0 중량부
폴리비닐 알코올(일본 쿠라레이제, PVA 117) 35.9 중량부
지르코늄 옥시 클로라이드(일본국 준세이제) 3.2 중량부
레벨링제(독일국 테고제, Flow 425) 3.2 중량부
형광염료(삼원산업제, SW5274F) 5.3 중량부
붕산(삼전순약제) 0.4 중량부
음이온 변성 스타치(네덜란드국 아베베제, Nylgum A-45) 2.0 중량부
상기 실시예 1∼2과 비교예 1∼2에 따른 잉크젯 기록 매체에 대하여, 미국 휴렛 팩커드사제 컬러 잉크젯 프린터(Photosmart 7660)와 대주전자재료(주)제 리필 잉크가 충진된 엡손 컬러 잉크젯 프린터 (R230) 를 이용하여 화상 인쇄를 수행하였다.
이와 같이 화상이 인쇄된 실시예 1∼2과 비교예 1∼2에 따른 디지털 이미지 인화용 기록 매체에 대하여, 잉크 흡수력, 선명도(Beading), 크랙(Crack), 내 황변성 등에 대한 평가를 수행하였으며, 각 항목에 대한 평가 방법은 다음과 같았다.
1) 잉크 흡수속도 검사
B5 사이즈의 시편에 블랙 위주의 화상(HP 7660 사용)을 찍은 후 바로 백상지를 겹치고 3kg의 시편을 60초간 올려 놓은 뒤 백상지에 묻어 나오는 잉크의 정도를 확인하였다.
시험 결과는 묻어 나오는 것이 없는 경우에는 "매우 우수"로, 묻어 나오는 것이 5% 이내인 경우에는 "우수"로, 묻어 나오는 잉크의 양이 약 5% 이상인 경우에는 "불량"으로 판정하였다.
2) 선명도(Beading) 검사
B5 사이즈의 시편에 혼합 컬러 위주의 화상(HP 7660 사용)을 찍은 후 1시간 경과 후 화상의 선명성 정도를 확인하였다.
시험 결과는 번진 정도가 화상 이미지의 2% 이내인 경우에는 "매우 우수"로, 번진 정도가 2~5% 인 경우에는 "우수"로, 5~10% 인 경우에는 "불량"으로 판정하였 다.
3) 크랙(Crack) 검사
B5 사이즈의 시편에 표준 화상(HP 7660 사용)을 찍은 후 60℃의 오븐에 30분 동안 건조시킨 후 육안상으로 크랙을 검사하였다.
시험 결과는 크랙이 없을 경우에는 "매우 우수"로, 미세한 크랙이 있을 경우에는 "우수"로, 크랙이 클 경우에는 (수백 미크론 이상) "불량"으로 판정하였다.
4) 내 황변성 검사
B5 사이즈의 시편에 표준 화상(HP 7660 사용)을 찍은 후 내 황변성 테스트 챔버(BLB lamp ; Black Light Blue, 340nm)에서 24시간 경과 후 표준 화상의 색바램 정도 색차색도계를 이용하여 확인한다.
시험 결과는 광밀도(OD; Optical Density) 감소율이 10% 이내인 경우에는 "매우 우수"로, 광밀도 감소율이 10~20% 인 경우에는 "우수"으로, 광밀도 감소율이 20% 이상인 경우에는 "불량"으로 판정하였다.
이와 같이 수행된, 이미지가 인쇄된 실시예 1∼2과 비교예 1∼2에 따른 디지털 이미지 인화용 매체에 대한, 잉크 흡수속도, 선명도, 크랙 검사, 내 황변성 등에 대한 평가 결과를 표 1에 요약하였다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
잉크 흡수속도 ◎ ○ ○ ○
Beading (선명도,번짐성) ◎ ◎ X ○
Crack (표면기포) ◎ ◎ ○ ◎
내 황변성 ◎ ◎ X X
◎ : 매우 우수, ○ : 우수, X : 불량
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1~2에서 제조한 디지털 이미지 인화용 조액은 알루미나 졸과 광택제, 양이온성 라텍스를 도입하므로써 잉크의 흡수량 및 흡수 속도가 매우 우수한 결과를 나타내었다.
도 3은 본 발명의 실시예 1(우측)과 비교예 1(좌측)의 출력 비교 사진을 나타낸 것으로, 비교예 1은 알루미나 졸의 양이 과다하게 들어갔으며, 양이온성 라텍스를 포함하지 않아 염료를 고정해 줄 수 있는 성분이 없어 시간 경과에 따라 잉크가 번져 선명성이 떨어지는 현상이 나타났다.
이상 위에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 인화지 코팅용 조성물을 함유한 조액은 친수성 고분자, 광확산제, 양이온성 라텍스, 알루미나 졸, 실리카 졸 등을 함유하고 있어 인화용지에 코팅 시 잉크의 흡수속도, 내수성, 내광성, 내 황변성, 선명도 등에 있어서 탁월한 성능을 나타내었다.

Claims (5)

  1. 알루미나 졸 5 내지 50 중량부, 바인더 35 내지 70 중량부, 라텍스 5 내지 10 중량부, 광택제 5 내지 10 중량부 및 레벨링제 3 내지 10 중량부로 이루어진 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 인화용 코팅용 조성물
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바인더는 폴리비닐 알콜계, 젤라틴, 폴리에틸렌 옥사이드, 아크릴계 수지, 폴리에스테르계, 폴리우레탄 계통의 고분자, 폴리에스테르, 폴리우레탄 형태의 공중합체로 이루어진 그룹에서 선택되는 하나 이상의 물질인 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 인화용 코팅용 조성물
  3. 제1항에 있어서,
    실리카, 알루미나 또는 이들의 혼합물로 된 충전제, 가교제, 이산화티탄, pH 조절제, 소포제 또는 계면 활성제로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 인화용 코팅용 조성물
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한항의 조성물에 하기 화학식 1의 비닐피롤리돈디메틸아미노프로필메타크릴아미드 공중합체 5 내지 10 중량부가 포함되는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 인화용 코팅용 조성물
    <화학식 1>
    Figure 112006089724954-PAT00002
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한항의 조성물을 증류수, 에탄올 및 디메틸포름아미드(D.M.F)의 혼합용매와 1:8~10의 비율로 혼합하여 얻어진 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 인화용 코팅용 조액
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CN104962145A (zh) * 2015-06-29 2015-10-07 安徽顺彤包装材料有限公司 一种防水涂布液

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