KR20090030112A

KR20090030112A - 전자 사진용 기록 매체

Info

Publication number: KR20090030112A
Application number: KR1020070095449A
Authority: KR
Inventors: 김길
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-09-19
Filing date: 2007-09-19
Publication date: 2009-03-24
Also published as: US20090075191A1

Abstract

본 발명은 기재층 및 상기 기재층의 일면 또는 양면 상부에 형성된 토너 수용층을 포함하는 전자 사진용 기록 매체로서, 상기 토너 수용층이 충전제, 바인더, 형광 증백제 및 자외선 흡수제를 포함하는 전자 사진용 기록 매체에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 토너 형성층에 형광 증백제와 자외선 흡수제를 도입함으로써 백색도와 화상의 선명성이 우수하고, 내광성, 내변색성이 탁월한 전자사진용 기록 매체를 제공할 수 있다.

Description

전자 사진용 기록 매체{Recording medium for electrophotographic printer}

본 발명은 기록 매체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기재층 및 상기 기재층의 일면 또는 양면 상부에 형성된 토너 수용층을 포함하는 전자 사진용 기록 매체로서, 상기 토너 수용층이 충전제, 바인더, 형광 증백제 및 자외선 흡수제를 포함하는 전자 사진용 기록 매체에 관한 것이다.

최근의 컴퓨터 이용 기술의 보급에 의해, 컴퓨터로 자료를 작성하고 프린터를 이용해서 그 자료를 인쇄 출력하는 일이 빈번하게 되었다. 이 경우 사용되는 프린터는 예를 들면 도트 임팩트 프린터, 레이저 프린터, 써멀 프린터, 잉크젯 프린터 등이 있다. 그 중에서 레이저 빔을 이용하는 프린팅 출력 방식(전자 사진법:electrophotography)은 출력 속도가 빠르고 고해상도의 화상도 제공할 수 있다는 장점 때문에 잉크젯과 더불어 일반 소비자들이 많이 사용하고 있다.

복사기나 프린터에 적용되는 전자 사진법은 보통 다섯 단계의 이미징 프로세스를 거친다. 첫번째 단계는 어두운 곳에서 광전도성(photoconductor) 드럼이나 벨트에 일정한 전하를 띠는 과정이고, 두번째 단계로 레이저 빔을 광전도성 드럼이나 벨트에 조사하여 정전기적 잠상(latent image)을 만들고, 세번째 단계로 이 잠상이 전하를 띤 토너에 노출되어 토너가 정전기적인 힘으로 착상하게 된다. 네번째 단계로는 기록용 매체가 광전도성 드럼이나 벨트와 코로나 사이를 지나면서 토너가 기록용 매체로 옮겨간다. 이때 기록매체가 어느 정도의 전도성을 갖고 있어야 토너의 화상이 정전기적인 힘에 의해 화상이 전이된다. 마지막 다섯번째 단계는 기록용 매체에 전이된 토너를 고정하는 단계로 주로 롤러에 의한 열과 압력을 가하는 열융착(hot fusing)을 통해 이루어진다.

기록 매체의 화상 지지재로서는, 펄프(pulp)원료를 주성분으로 하는 보통지, 보통지 상에 수지에 충전제 등을 서로 혼합한 코트(court)지, 폴리에스테르(polyester)등의 수지에 충전제를 서로 혼합한 백색 필름(film) 등이 사용되고 있었다. 일본 특개 2000-010329호 공보, 일본 특개 2000-003060호 공보, 일본 특개 2002-091212호 공보 등에 기재되어 있는, 은염 사진 프린트 동등의 고광택의 화상을 형성하는 경우에는, 보통지, 코트(court)지, 또는 백색 필름(film)을 베이스(base)로서, 그 위에 소정 두께의 열가소성 수지로 되는 층을 설치한 화상 지지재가 바람직한 것이 알려져 있다.

그러나, 종래의 전자사진용 기록 매체는 열,자외선 이나 활성 산소에 의한 황변화되어 백색도 및 화상의 선명성이 저하되는 문제가 여전히 존재하였다. 따라서, 상기 백색도를 개선하면서, 동시에 내광성 및 내변성을 향상시킬 수 있는 전자사진용 기록 매체의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 착안된 것으로서, 형광증백제 및 자외선 흡수제를 모두 포함하는 토너 형성층을 도입함으로써 백색도와 화상의 선명성이 우수하고, 내광성, 내변색성이 탁월한 전자사진용 기록 매체를 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명에서는,

기재층 및 상기 기재층의 일면 또는 양면 상부에 형성된 토너 수용층을 포함하는 전자 사진용 기록 매체로서, 상기 토너 수용층이 충전제, 바인더, 형광 증백제 및 자외선 흡수제를 포함하는 전자 사진용 기록 매체를 제공한다.

상기 기재층은 합성지, 상질지, 아트지, 코팅지, 혼초지, 바리타지(baryta), 함침지, 판지, 셀룰로오스 섬유지, 폴리올레핀, 폴리 염화비닐, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리스티렌, 폴리 메타크릴레이트 또는 폴리카보네이트 중에서 선택된 투명 또는 반투명의 플라스틱 필름 및 발포 시트로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 2 이상의 적층체일 수 있다.

상기 기재층의 두께는 25 내지 260 ㎛일 수 있다.

상기 충전제는 카올린 클레이, 실리카, 탄산칼슘, 탈크, 수산화 알루미늄, 새틴 화이트, 이산화 티탄, 소성 클레이, 산화 아연, 및 황산 바륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 무기 충전제 또는 스티렌계 수지, 아크릴계 수지, 염화 비닐 및 폴리카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 유기 충전제일 수 있다.

상기 바인더는 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 메틸 셀룰로오즈, 히드록시 프로필메틸 셀룰로오즈, 젤라틴, 폴리에틸렌옥사이드, 아크릴계 고분자, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 에폭시 수지, 라텍스, 및 4급 암모늄계 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.

상기 형광 증백제는 스틸벤계, 벤즈이미다졸계, 벤즈옥사졸계, 나프탈이미드계, 로다민계, 쿠마린계, 옥사진계, 피라졸린계, 비스스틸비페닐계, 및 트리아졸계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.

상기 자외선 흡수제는 벤조페논계, 벤조트리아졸계, 살리실산계, 시아노 아크릴레이트계, 벤조옥사진계, 및 히드록시페닐트리아진계 자외선 흡수제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.

상기 토너 수용층은 첨가제를 더 포함할 수 있다.

상기 토너 수용층의 두께는 1 내지 20㎛일 수 있다.

상기 토너 수용층의 상부에 최표층이 형성될 수 있다.

상기 최표층이 바인더 및 충전제를 포함할 수 있다.

상기 최표층의 두께는 5 내지 15 ㎛일 수 있다.

본 발명에 따르면, 토너 형성층에 형광증백제와 자외선 흡수제를 도입함으로써 백색도와 화상의 선명성이 우수하고, 내광성, 내변색성이 탁월한 전자사진용 기록 매체를 제공할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 기술적 구성을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명은 기재층 및 상기 기재층의 일면 또는 양면 상부에 형성된 토너 수용층을 포함하는 전자 사진용 기록 매체로서, 상기 토너 수용층이 충전제, 바인더, 형광 증백제 및 자외선 흡수제를 포함하는 전자 사진용 기록 매체 에 따른 전자사진 기록 매체에 관한 것이다.

즉, 사용 목적에 따라 상기 토너 수용층은 기재층의 한면의 상부에 형성되기도 하고 또는 양면 모두의 상부에 형성될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전자사진용 기록 매체의 일 실시예를 도시한 단면도이다. 상기 도 1에 따르면, 기록 매체는 기재층(10) 및 기재층 상부에 위치한 토너 수용층(11)을 포함한다.

상기 기재층은 종래의 기록 매체에 사용되는 기재를 그대로 사용할 수 있고 특별히 한정되는 것은 아니다. 즉, 정착 온도에 견딜 수 있고, 평활성, 백색도, 마찰성, 대전방지성, 정착성 등의 요구를 만족할 수 있는 것으로 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 구체적으로는 합성지(예를 들면, 폴리올레핀계, 폴리스티렌계 등의 합성지), 상질지, 아트지, 코팅지, 폴리에틸렌 등의 합성 수지 펄프와 천연 펄프로부터 제작되는 혼초지, 바리타지(baryta), 합성 수지 또는 에멀션 함침지, 함성 고무 라텍스 함침지, 판지, 셀룰로오스 섬유지 등의 종이 지지체를 들 수 있고, 폴리올레핀, 폴리 염화비닐, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리스티렌, 폴리 메타크릴레이트, 폴리카보네이트 등의 플라스틱 필름 지지체도 사용 가능 하다. 또한, 이러한 합성 수지에 충전제나 충전제를 더하여 만든 백색 불투명 필름, 또는 발포시킨 발포 시트 등도 사용 가능하다. 이것들은 1종 단독으로 이용해도 좋고 2종 이상 을 적층체, 예를 들면 셀룰로오스 섬유지와 합성지의 적층체, 셀룰로오스 섬유지와 플라스틱 필름의 적층체로서 병용해도 좋다.

상기 기재층으로서는 표면 평활성이 높은 것이 바람직한데, 구체적으로는 베크법(Bekk method; KSM7028)에 의하여 측정된 표면 거칠기(평활도)가 210초 이상이 바람직하고, 250초 이상이 보다 바람직하다. 평활도가 210초에 못 미치면 화상을 형성할 때 화질이 불량하게 될 수도 있다. 상기 기재의 두께는 사용 목적 등에 의해 임의로 설정할 수 있는데, 바람직하게는 25 내지 260㎛ , 보다 바람직하게는 75 내지 220㎛이다. 상기 기재층은 그 표면에 형성되는 후술의 토너 수용층과의 밀착력이 부족한 경우에는 그 표면에 프라이머 처리나 코로나 방전 처리 등을 가하는 것이 바람직하다.

상기 토너 수용층은 종래의 기록 매체에서 사용되는 공지의 성분들이 사용될 수 있다. 주성분으로서 충전제와 바인더를 들 수 있는데, 상기 충전제로서는 예를 들면, 무기 충전제, 유기 충전제의 어느 쪽도 사용할 수 있다.

무기 충전제로서는 평균 입경 2.5미크론 이하의 것이, 보다 바람직한 것은 2.0 내지 0.1미크론인 것이 좋다. 무기 충전제의 종류로서는 카올린 클레이, 실리카, 탄산칼슘, 탈크, 수산화 알루미늄, 새틴 화이트, 이산화 티탄, 소성 클레이, 산화 아연, 황산 바륨 등을 들 수 있다. 상기 유기 충전제로서는, 예를 들면, 폴리 스티렌, 폴리 메틸 스티렌, 등의 스티렌계 수지; 폴리 메타크릴산 메틸, 폴리 아크릴로니트릴 등의 아크릴계 수지; 염화 비닐, 폴리카보네이트 등을 들 수 있고 상기의 것을 임의의 비율로 병용할 수 있다.

상기 충전제와 바인더의 배합 비율은 95:5 내지 10:90, 바람직하게는 95:5 내지 40:60, 더 바람직하게는 95:5 내지 60:40 이다. 충전제와 바인더의 배합 비율이 95:5 보다 적다면 기재층과의 밀착성이 떨어지고, 10:90 보다 크면 충전제의 대부분이 바인더 중에 묻혀 그 기능을 다하지 못하게 되기도 한다.

상기 바인더는 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 메틸 셀룰로오즈, 히드록시프로필메틸 셀룰로오즈, 젤라틴, 폴리에틸렌옥사이드, 아크릴계 고분자, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 에폭시 수지, 라텍스, 및 4급 암모늄계 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이다.

바람직하게는, 상기 라텍스로 스티렌-부타디엔 라텍스, 스틸렌-부타디엔- 아크릴로나이트릴 라텍스, 또는 아크릴계 라텍스 등이 사용될 수 있다.

상기 충전제 및 바인더의 함량은 토너 수용층의 전체 고형분 100 중량부를 기준으로 60 내지 99 중량부, 바람직하게는 70 내지 95 중량부이다. 상기 함량이 60 중량부 미만이면 토너의 정착이 잘 이루어지지 않고 기재층과의 밀착력이 떨어지며, 99 중량부 초과이면 코팅 면성이 나빠지고 크랙이 생기므로 바람직하지 않다.

본 발명의 토너 수용층은 기록 매체의 백색도 향상을 위한 형광 증백제를 포함한다. 상기 형광 증백제는 스틸벤계, 벤즈이미다졸계, 벤즈옥사졸계, 나프탈이미드계, 로다민계, 쿠마린계, 옥사진계, 피라졸린계, 비스스틸비페닐계, 트리아졸계 화합물 등을 들 수 있다. 이들의 형광 증백제는 1종 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.

구체적으로는 이러한 형광 증백제는 시바스페셜티케미칼의 Uvitex 시리즈 및 Tinopal 시리즈, 일본 소다사의 Kayacoll 시리즈 (예를 들면, Kaycol BBL, 비스트리아지닐아미노스틸벤 디술폰산염 유도체), 스미토모 화학 공업사의 Whitex 시리즈, 일본 화약사의 Kayaphor 시리즈, 바이엘 사의 Blankophor 시리즈 등의 상품명으로 시판되어 있는 것을 이용할 수 있다.

본 발명에 사용되는 형광 증백제의 함량은, 토너 수용층의 전체 고형분 100 중량부를 기준으로 0.01 내지 20 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 10 중량부이다. 형광 증백제의 함량이 0.01 중량부 미만이면 기록 매체가 충분한 백색도 향상을 얻지 못하고, 20 중량부 초과이면 상용성의 저하 및 현저한 효과가 얻어지지 않아 경제적으로도 불리하다.

또한 본 발명의 토너 수용층은 자외선 흡수제를 포함한다. 상기 자외선 흡수제는 벤조페논계, 벤조트리아졸계, 살리실산계, 시아노 아크릴레이트계, 벤조옥사진계, 히드록시페닐트리아진계 자외선 흡수제 등을 들 수 있다. 이들의 자외선 흡수제는 1종 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.

구체적으로는, 벤조페논계 자외선 흡수제로서는 2,4-디히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-도데실 옥시 벤조페논, 2-히드록시-4-옥시벤조페논, 2-히드록시-4-옥톡시벤조페논, 2-히드록시-4-벤질옥시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-5-술포벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-5-술폭시트리하이드레이트벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시-5-소듐술 폭시벤조페논, 비스(5-벤조일-4-히드록시-2-메톡시페닐)메탄, 2-히드록시-4-n-도데실옥시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-2'-카르복시벤조페논 등을 들 수 있다.

벤조트리아졸계 자외선 흡수제로는, 2-(2'-히드록시-3'-메틸-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5'-tert-옥틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디쿠밀페닐)페닐벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-tert-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2,2'-메틸렌비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀], 2-(2'-히드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-tert-아밀페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5'-tert-옥틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5'-tert-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-4'-옥톡시페닐)벤조트리아졸, 2,2'-메틸렌비스(4-쿠밀-6-벤조트리아졸페닐), 2,2'-p-페닐렌비스(1,3-벤조옥사진-4-온), 2-[2-히드록시-3-(3,4,5,6-테트라히드로프탈이미드메틸)-5-메틸페닐]벤조트리아졸을 들 수 있다.

살리실산계 자외선 흡수제의 대표 예로서는 페닐살리시레토,p-t-부틱페닐살리시레토, p-옥시페닐살리시레토 등을 들 수 있다.

시아노아크릴레이트계 자외선 흡수제의 대표 예로서는 2-에틸헥실-2-시아도-3,3-디페닐 아크릴레이트, 에틸-2-새아노-3,3-디페닐 아크릴레이트 등을 들 수 있다.

벤조옥사진계 자외선 흡수제로서, 구체적으로는 2,2'-p-페닐렌비스(3,1-벤조옥사진-4-온), 2,2'-m-페닐렌비스(3,1-벤조옥사진-4-온), 및 2,2'-p,p'-디페닐렌비 스(3,1-벤조옥사진-4-온) 등이 예시된다.

또한, 히드록시페닐트리아진계 자외선 흡수제로서, 구체적으로는 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-헥실옥시페놀, 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-메틸옥시페놀, 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-에틸옥시페놀, 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-프로필옥시페놀, 및 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-부틸옥시페놀 등이 예시된다. 또한 2-(4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진-2-일)-5-헥실옥시페놀 등, 상기 예시 화합물의 페닐기가 2,4-디메틸페닐기로 된 화합물이 예시된다.

이러한 자외선 흡수제는 1종류 또는 2종류 이상을 병용할 수 있다.

본 발명에 사용되는 자외선 흡수제의 함량은, 토너 수용층의 전체 고형분 100 중량부를 기준으로 0.01 내지 20 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 10 중량부이다. 자외선 흡수제의 함량이 0.01 중량부 미만이면, 자외선 차단의 효과를 얻기 힘들고, 20 중량부 초과이면 상용성이 나빠져 토너수용층의 평활성, 투명성을 저하시키고 도막 강도를 저하시킨다.

본 발명의 토너 수용층은 출력 화상 또는 토너 수용층 자체의 안정성 개량, 기록 매체 가공시 공정성 향상 등을 위해 각종 첨가제를 더 포함하여 그 물성을 보완할 수 있다. 이러한 첨가제로는 여러 가지 공지의 대전 방지제, 가교제, 염료, 광확산제, pH조절제, 산화방지제, 소포 및 탈포제, 레벨링제, 윤활제, 컬링방지제, 표면 조절제, 증점제, 열화 방지제, 오존 열화 방지제, 방부제 등이 있다.

특히, 레이저 빔 프린팅 방식으로 대표되는 전자 사진 방식은 토너에 전하를 띄우고 그 전하를 이용하여 인쇄 용지에 붙게 하므로, 용지의 전기 전도성이 정확한 화상을 형성하는데 큰 영향을 미친다 (전기 전도성은 반대로 코팅층의 표면저항으로 표시되기도 하는데, 일반적으로 전기 전도도 대신에 표면저항으로 전기 전도성을 나타내므로 본 명세서 상에서도 표면저항이라는 용어를 혼용하여 사용한다). 그래서 기재층 뿐만 아니라 토너 정착층을 이루는 성분을 선택할 때 전기적으로 전도성을 갖는 고분자를 사용하기도 하고 전기적으로 전도성을 확실히 주기 위해 첨가제, 예를 들면 대전 방지제 등을 첨가하기도 한다. 전도성 첨가제인 대전 방지제로는 염화 나트륨, 염화 칼륨 등의 무기염류나 글리세린, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 솔비톨 등의 다가 알코올 그리고 4급암모늄염 등을 들 수 있다. 이들은 전도성을 부여하기 때문에 대전 방지 기능이 있으며 정전기 발생에 의한 연속 급지에 따른 문제점도 동시에 해결하는 역할을 하기 때문에 전도성 부여제라고 하기보다는 주로 대전 방지제로 불리운다.

전기 전도성을 갖는 고분자를 사용하든 대전 방지제 첨가제를 첨가하든, 토너수용층의 표면 저항을 10⁹내지10¹⁴ Ω (20℃, 상대습도 20% 측정시)을 유지하도록 하는 것이 토너의 정착 및 토너의 비산 방지에 좋다. 종래의 기록 매체에서는 대전 방지제인 염화 나트륨, 염화 칼륨 등의 무기염류나 4급암모늄염 등을 사용하여 표면 저항을 조절하는데 이들 성분은 온도와 습도가 변하는 환경 하에서는 표면 저항을 일정한 범위 내에 제어시키는 것에 어려움이 있다. 예를 들면, 고온 고습이라 할 수 있는 32℃, 90%RH 에서는 표면 저항값이 낮아져 전사 불량을 일으키는 원 인이 된다.

상기 토너 수용층에 포함되는 첨가제의 총 함량은 토너 수용층의 전체 고형분 100 중량부를 기준으로 약 1 내지 약 15 중량부가 되도록 할 수 있다. 상기 첨가제의 함량이 1 중량부 미만이면 첨가제 부가 효과가 미미하고, 15 중량부 초과이면 토너 수용층의 평활성과 도막 강도 등을 저하시켜 바람직하지 않다.

상기 토너 수용층의 두께는 약 1㎛ 내지 약 20㎛, 바람직하게는 5 내지 10 ㎛이다. 상기 토너 수용층의 두께가 1㎛ 미만인 경우에는 토너 수용층으로서의 역할을 못하고, 20㎛ 초과인 경우에는 원가 상승과 코팅시 건조가 어려워지는 문제점이 있다.

본 발명에 따른 전자 사진용 기록 메체는 상기 토너 수용층의 상부에 형성된 최표층을 더 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 전자 사진용 기록 매체의 다른 실시예를 도시한 단면도이다. 상기 도 2에 따르면, 기록 매체는 기재층(20), 상기 기재층 상부에 위치한 토너 수용층(21) 및 상기 토너 수용층 상부에 위치한 최표층(22)를 포함한다.

이러한 전자 사진용 기록 매체는 주로 광택성을 더 부가하기 위하여 최표층을 형성하게 되고, 상기 최표층은 상기 토너 수용층과 마찬가지로 바인더 및 충전제를 포함한다.

이때, 상기 최표층에는 상기 토너 수용층 보다 충전제의 함량을 낮추거나, 충전제로서 유기 충전제를 많이 사용하는 것으로 그 효과를 볼 수 있다. 또한, 거의 바인더가 대부분인 수지 층으로 이루어질 수도 있다.

상기 바인더는 전술한 바와 같이 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 메틸 셀룰로오즈, 히드록시프로필메틸 셀룰로오즈, 젤라틴, 폴리에틸렌옥사이드, 아크릴계 고분자, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 에폭시 수지, 라텍스, 및 4급 암모늄계 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이다.

상기 최표층에 포함되는 바인더의 함량은 최표층의 전체 고형분 100 중량부를 기준으로 40 내지 95 중량부, 바람직하게는 60 내지 90 중량부가 되도록 할 수 있다. 상기 바인더의 함량이 40 중량부 미만이면 광택성이 떨어지고 자외선 흡수의 효과를 기대하기 힘들고, 95 중량부 초과이면 코팅액의 점도가 상승하여 바람직하지 않다.

상기 최표층에 포함되는 충전제로는 전술한 바와 같이 예를 들면, 무기 충전제, 유기 충전제의 어느 쪽도 사용할 수 있다.

무기 충전제로서는 평균 입경 2.5미크론 이하의 것이, 보다 바람직한 것은 2.0 내지 0.1미크론이 좋다. 무기 충전제의 종류로서는 카올린 클레이, 실리카, 탄산칼슘, 탈크, 수산화 알루미늄, 새틴 화이트, 이산화 티탄, 소성 클레이, 산화 아연, 황산 바륨 등을 들 수 있다. 상기 유기 충전제로서는, 예를 들면, 폴리 스티렌, 폴리 메틸 스티렌, 등의 스티렌계 수지; 폴리 메타크릴산 메틸, 폴리 아크릴로니트릴 등의 아크릴계 수지; 염화 비닐, 폴리카보네이트 등을 들 수 있고 상기의 것을 임의의 비율로 병용할 수 있다.

상기 충전제의 함량은 최표층의 전체 고형분 100 중량부를 기준으로 5 내지 60 중량부, 바람직하게는 10 내지 40 중량부가 되도록 할 수 있다. 상기 충전제의 함량이 5 중량부 미만이면 충전제의 대부분이 바인더 중에 묻혀 그 기능을 다하지 못하므로 충전제 첨가의 효과가 없고, 60 중량부 초과이면 광택성이 떨어져 최표층의 효과를 기대하기 어려우므로 바람직하지 않다.

본 발명의 최표층도 상기 토너 수용층과 마찬가지로 출력 화상 또는 최표층 자체의 안정성 개량, 기록 매체 가공시 공정성 향상 등을 위해 각종 첨가제를 더 포함하여 그 물성을 보완할 수 있다. 이러한 첨가제로는 전술한 여러 가지 공지의 대전 방지제, 가교제, 염료, 형광 증백제, 광확산제, pH조절제, 산화방지제, 소포 및 탈포제, 레벨링제, 윤활제, 컬링방지제, 표면 조절제, 증점제, 자외선 흡수제, 열화 방지제, 오존 열화 방지제, 방부제 등이 있다.

상기 최표층에 포함되는 첨가제의 총 함량은 최표층의 전체 고형분 100 중량부를 기준으로 약 1 내지 약 15 중량부, 바람직하게는 2 내지 10 중량부가 되도록 할 수 있다. 상기 첨가제의 함량이 1 중량부 미만이면 첨가제 부가 효과가 미미하고, 15 중량부 초과이면 최표층의 평활성, 투명성 저하 및 도막강도 저하되어 바람직하지 않다.

상기 최표층의 두께는 약 5 내지 약 15 ㎛, 바람직하게는 약 5 내지 약 10 ㎛이다. 상기 최표층의 두께가 5 ㎛ 미만인 경우에는 최표층의 효과가 없을 수 있고, 15 ㎛ 초과인 경우에는 공정성이 어려워지고 가격이 상승하는 문제점이 있다.

토너 수용층 및 최표층은 토너 수용층 및 최표층 형성용 조성물을 기재층 상 부에 코팅 및 건조를 통해 형성된다.

상기 토너 수용층 및 최표층 형성용 조성물은 전술한 토너 수용층 및 최표층에 포함되는 고형 성분 이외에 용매를 더 포함한다.

상기 용매는 특별한 제한은 없으나 환경적 문제와 작업성 등을 고려하여 물이 주로 사용된다.

또는 용매는 물 이외에, 케톤류, 글리콜 에테르류, 알콜류 용매, 메틸 셀로솔브, 에틸 셀로솔브, 디메틸 포름아미드 및 디메틸 설폭사이드로 구성된 그룹 중에서 선택된 것이 사용된다. 구체적으로 예를 들면, 케톤류는 아세톤과 메틸 에틸 케톤이, 글리콜 에테르류는 디에틸렌 글리콜과 디에틸렌 글리콜 모노 부틸 에테르가, 알콜류 용매는 메탄올, 에탄올, 부탄올, 및 이소프로판올 등이 있다.

용매의 함량은 토너 수용층 및 최표층 형성용 조성물의 고형분의 함량이 5 중량% 내지 60 중량%가 되도록 하는 것이 바람직하다. 이는 상기 고형분의 함량이 너무 작으면 코팅시의 건조에 어려움이 있으며, 반대로 너무 많으면 점도가 너무 높아져서 크랙이 생기거나 원치 않는 결함이 생길 수 있는 등의 코팅 면성이 나빠질 가능성이 있기 때문이다.

본 발명에 따른 전자 사진용 기록 매체는 상기 토너 수용층 형성용 조성물 및 최표층 형성용 조성물을 기재층의 일면 또는 양면에 순차로 코팅한 후 건조하여 상기 토너 수용층 및 최표층을 형성함으로써 제조된다.

건조는 50℃ 내지 130℃의 범위 이내에서 이루어지는 것이 바람직하며, 이 단계에서 가교제가 첨가되어 있는 경우라면 가교제에 의한 열가교 반응이 일어나게 된다. 따라서 건조 온도가 50℃ 미만이면 가교 반응성이 저하되고, 130℃를 초과하면 황변현상이 일어날 수 있으므로 바람직하지 못하다.

토너 수용층을 도공, 건조후에, 평탄화와 광택도 향상을 위해 머신 캘린더, TG 캘린더, 소프트 캘린더, 슈퍼 캘린더 등의 캘린더 장치를 온 머신 (초지기의 건조부에서 초지 도중에 코팅하는 방법) 또는 오프 머신 (초지기로 일단 초지한 종이를 별도의 코터로 코팅하는 방법)으로 사용해도 좋다.

이하 본 발명을 실시예를 들어 설명하기로 하되, 본 발명이 다음의 실시예로만 한정되는 것은 아니다.

〈실시예 1〉

다음과 같은 조성을 갖는 토너 수용층 조성물을 준비하였다.

[토너 수용층 형성용 조성물]

탄산칼슘(OMAYA사, Hydrocarb 60 ME) 80 중량부

폴리비닐 알코올(KURARAY사, PVA 105) 1 중량부

아크릴계 라텍스(한솔케미칼사, SAV 4720) 6 중량부

형광 증백제

(비스토리아지닐아미노스틸벤 디술폰산염 유도체 KaycollBBL,

일본 소다사제) 2 중량부

자외선 흡수제

(evergreen제 2-[2'-히드록시-3'-메틸-5'-

메틸페닐]벤조트리아졸) 3 중량부

염화 나트륨(Junsei사) 3 중량부

폴리에틸렌 글리콜(Junsei사) 5 중량부

물 400 중량부

이렇게 얻어진 토너 수용층 및 최표층 형성용 조성물을 평량 115g/㎡의 베이스 종이 위에 바아 코터를 사용하여 코팅한 다음, 110℃의 온도에서 3분 동안 건조시킴으로써, 약 15㎛의 토너 수용층이 형성된 전자 사진용 기록 매체를 제조하였다.

〈실시예 2〉

다음과 같은 조성을 갖는 토너 수용층 및 최표층 형성용 조성물을 준비하였다.

[토너수용층 형성용 조성물]

탄산칼슘(OMAYA사, Hydrocarb 60 ME) 83 중량부

폴리비닐 알코올(KURARAY사, PVA 105) 1 중량부

아크릴계 라텍스(한솔케미칼사, SAV 4720) 6 중량부

형광 증백제

(비스트리아지닐아미노스틸벤 디술폰산염 유도체 KaycollBBL,

일본 소다사제) 2 중량부

자외선 흡수제

(evergreen제 2-[2'-히드록시-3'-메틸-5'-

메틸페닐]벤조트리아졸) 2 중량부

염화 나트륨(Junsei사) 2 중량부

폴리에틸렌 글리콜(Junsei사) 4 중량부

물 400 중량부

[최표층 형성용 조성물]

탄산칼슘(SMI사, Opacarb A40) 83 중량부

유기 충전제(Dow사, DPP 3720) 3 중량부

폴리비닐 알코올(KURARAY사, PVA 105) 1 중량부

아크릴계 라텍스(한솔케미칼사, SAV 4720) 6 중량부

지르코늄 옥시 클로라이드(Junsei사) 3 중량부

염화 나트륨(Junsei사) 3 중량부

폴리에틸렌 글리콜(Junsei사) 4 중량부

물 400 중량부

이렇게 얻어진 토너 수용층 및 최표층 형성용 조성물을 평량 110g/㎡의 베이스 종이 위에 바아 코터를 사용하여 코팅한 다음, 110℃의 온도에서 3분 동안 건조시킴으로써, 약 10㎛의 토너 수용층 및 약 11㎛의 최표층이 형성된 전자 사진용 기록 매체를 제조하였다.

〈비교예 1〉

토너 수용층의 조성이 아래와 같은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 전자 사진용 기록매체를 제조하였다.

탄산칼슘(OMIYA사, Hydrocarb 60 ME) 85 중량부

폴리비닐 알코올(KURARAY사, PVA 105) 1 중량부

라텍스(한솔케미칼사, SAV 4720) 7 중량부

염화 나트륨(Junsei사) 3 중량부

폴리에틸렌 글리콜(Junsei사) 4 중량부

물 400 중량부

<비교예 2>

토너 수용층의 조성이 아래와 같은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 전자사진용 기록 매체를 제조하였다.

탄산칼슘(OMIYA사, Hydrocarb 60 ME) 82 중량부

폴리비닐 알코올(KURARAY사, PVA 105) 1 중량부

라텍스(한솔케미칼사, SAV 4720) 7 중량부

형광 증백제

(비스토리아지닐아미노스틸벤 디술폰산염 유도체

KaycollBBL, 일본 소다사제) 3 중량부

염화 나트륨(Junsei사) 3 중량부

폴리에틸렌 글리콜(Junsei사) 4 중량부

물 400 중량부

<비교예 3>

탄산칼슘(OMIYA사, Hydrocarb 60 ME) 82 중량부

폴리비닐 알코올(KURARAY사, PVA 105) 1 중량부

라텍스(한솔케미칼사, SAV 4720) 7 중량부

자외선 흡수제

(evergreen제 2-히드록시-4-메톡시벤조페논) 3 중량부

염화 나트륨(Junsei사) 3 중량부

폴리에틸렌 글리콜(Junsei사) 4 중량부

물 400 중량부

상기 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 3에 따른 전자 사진용 기록 매체에 대하여, 삼성전자사 컬러 레이저 빔 프린터(CLP-300)를 이용하여 화상 인쇄를 수행하였다.

이와 같이 화상이 인쇄된 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 3에 따른 전자 사진용 기록 매체에 대하여, 내광성 및 내변색성등에 대한 평가를 수행하였으며, 각 항목에 대한 평가 방법은 다음과 같다.

{평가 방법}

(1) 내광성 검사

내광성 테스터기(Q-SUN 3000;Xenon lamp)를 이용하고, 조사 에너지 420nm에 서의 1.1W/㎡, 블랙 패널 온도 63℃의 조건에서 10시간 조사했다. 상기와 동일 프린터를 이용하고, 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙의 베타 화상을 인자한 뒤, L*, a*, b*을 측정하고, 시험전과 시험후의 값의 차이로부터 △E을 각각 구하고, 하기 평가 기준에 의하여 평가했따. 평가 기준은, ◎ : △E이 3미만, ○ : △E이 3이상 7미만, △ : △E이 7이상 10미만, × : △E이 10이상 이다.

(2) 내변색성 검사

가스 부식 시험기 (TG100-ISO, SUGA)를 이용하고, 혼합 가스 (O₃, SO₂, NO₂)로 2시간 방치했다. 상기와 동일 프린터를 이용하고, 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙의 베타 화상을 인자한 뒤, L*, a*, b*을 측정하고, 시험전과 시험후의 값의 차이로부터 △E을 각각 구하고, 하기 평가 기준에 의하여 평가했따. 평가 기준은, ◎ : △E이 3미만, ○ : △E이 3이상 7미만, △ : △E이 7이상 10미만, × : △E이 10이상 이다.

	실시예 1	실시예 2	비교예 1	비교예 2	비교예 3
내광성	◎	◎	×	×	○
내변색성	○	○	×	○	△

◎: 매우 우수, ○: 우수, △: 나쁨, ×: 매우 나쁨

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 및 실시예 2에서 제조한 전자 사진용 기록 매체는 토너 수용층에 형광 증백제와 자외선 흡수제를 도입함으로써 내광성 및 내변색성이 모두 우수한 것을 알 수 있다.

비교예 1의 경우에는 형광 증백제 및 자외선 흡수제가 모두 존재하지 않아서 내광성 및 내변색성 모두 좋지 않은 것을 볼 수 있다. 형광 증백제만 도입한 비교예 2의 경우, 형광 증백제의 효과로 인해 내변색성은 괜찮은 편이나 내광성이 현저히 떨어진다. 자외선 흡수제만 도입한 비교예 3의 경우, 자외선 흡수제가 내광성의 효과도 높여주면서 변색성도 어느 정도 효과를 보이나 실시예 1과 실시예 2에 비하면 미흡한 수준임을 알 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자 사진용 기록 매체의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자 사진용 기록 매체의 단면도이다.

<도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명>

10, 20 : 기재층

11, 21 : 토너 수용층

22 : 최표층

Claims

기재층 및 상기 기재층의 일면 또는 양면 상부에 형성된 토너 수용층을 포함하는 전자 사진용 기록 매체로서, 상기 토너 수용층이 충전제, 바인더, 형광 증백제 및 자외선 흡수제를 포함하는 전자 사진용 기록 매체.
제1항에 있어서, 상기 기재층이 합성지, 상질지, 아트지, 코팅지, 혼초지, 바리타지(baryta), 함침지, 판지, 셀룰로오스 섬유지, 폴리올레핀, 폴리 염화비닐, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리스티렌, 폴리 메타크릴레이트 또는 폴리카보네이트 중에서 선택된 투명 또는 반투명의 플라스틱 필름 및 발포 시트로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 2 이상의 적층체인 것을 특징으로 하는 전자사진용 기록 매체.
제1항에 있어서, 상기 기재층의 두께가 25 내지 260 ㎛인 것을 특징으로 하는 전자사진용 기록 매체.
제1항에 있어서, 상기 충전제가 카올린 클레이, 실리카, 탄산칼슘, 탈크, 수산화 알루미늄, 새틴 화이트, 이산화 티탄, 소성 클레이, 산화 아연, 및 황산 바륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 무기 충전제 또는 스티렌계 수지, 아크릴계 수지, 염화 비닐 및 폴리카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 유기 충전제인 것 을 특징으로 하는 전자 사진용 기록 매체.
제1항에 있어서, 상기 바인더가 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 메틸 셀룰로오즈, 히드록시프로필메틸 셀룰로오즈, 젤라틴, 폴리에틸렌옥사이드, 아크릴계 고분자, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 에폭시 수지, 라텍스, 및 4급 암모늄계 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전자 사진용 기록 매체.
제1항에 있어서, 상기 형광 증백제가 스틸벤계, 벤즈이미다졸계, 벤즈옥사졸계, 나프탈이미드계, 로다민계, 쿠마린계, 옥사진계, 피라졸린계, 비스스틸비페닐계, 및 트리아졸계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전자 사진용 기록 매체.
제1항에 있어서, 상기 자외선 흡수제가 벤조페논계, 벤조트리아졸계, 살리실산계, 시아노 아크릴레이트계, 벤조옥사진계, 및 히드록시페닐트리아진계 자외선 흡수제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전자 사진용 기록 매체.
제1항에 있어서, 상기 토너 수용층이 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 기록 매체.
제1항에 있어서, 상기 토너 수용층의 두께가 1 내지 20㎛인 것을 특징으로 하는 전자 사진용 기록 매체.
제1항에 있어서, 상기 토너 수용층의 상부에 최표층이 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 사진용 기록 매체.
제10항에 있어서, 상기 최표층이 바인더 및 충전제를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 기록 매체.
제10항에 있어서, 상기 최표층의 두께가 5 내지 15 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 전자 사진용 기록 매체.