KR0184324B1

KR0184324B1 - 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지

Info

Publication number: KR0184324B1
Application number: KR1019940013462A
Authority: KR
Inventors: 신이찌 아사노; 히로유끼 오하시; 히로마사 곤도; 가즈히로 노지마; 가쓰요시 이마베뿌; 마모루 사까끼; 에이이찌 스즈끼
Original assignee: 미따라이 하지메; 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 1933-06-15
Filing date: 1994-06-15
Publication date: 1999-05-15
Also published as: EP0634283A1; US5952051A; ATE159894T1; DE69406599D1; CN1124937C; AU658541B2; CN1305894A; CA2125921A1; KR950001018A; AU6475494A; US5670242A; DE69406599T2; CN1069370C; CA2125921C; EP0634283B1; CN1122395A

Abstract

본 발명은 특히 우수한 백지 표면 광택을 지니고, 또한 우수한 잉크 제트 기록(인자) 적성을 갖춘, 안료 및 접착제를 함유하는 하도 피복층이 형성된 원지 위에, 에틸렌성 불포화 결합을 함유하는 단량체를 중합시켜서 수득한 40℃이상의 유리 전이점을 지닌 중합체를 함유하는 피복액을 피복해서 유연용 피복층을 형성시키고, 이 유연용 피복층이 습윤 상태로 있는 동안에, 그를 가열되어 있는 경면 드럼에 압접, 건조시켜서 마무리한 잉크 제트 기록용 유연 피복지, 그의 제조 방법 및 그를 사용하는 잉크 제트 기록 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의해 제조된 잉크 제트 기록용 유연 피복지는 고급 인쇄물 등의 용도에 사용된다.

Description

잉크 제트 기록용 캐스트 피복지

제1도는 잉크 제트 기록 장치의 헤드부의 종단면도.

제2도는 잉크 제트 기록 장치의 헤드부의 횡단면도.

제3도는 제1도에 도시한 헤드를 멀티화한 헤드의 외관 사시도.

제4도는 잉크 제트 기록 장치의 일례를 도시한 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

13 : 헤드 14, 26 : 홈

15, 28 : 발열 헤드 16 : 보호막

17-1, 17-2 : 알루미늄 전극 18 : 발열 저항체층

19 : 축열층 20 : 기판

21 : 잉크 22 : 오리피스

23 : 메니스커스 24 : 기록 소적

25 : 기록 시트 27 : 유리판

51 : 용지 보급부 52 : 용지 이송 롤러

53 : 용지 배출 롤러 61 : 블레이드

62 : 캡 63 : 잉크 흡수체

64 : 토출 회복부 65 : 기록 헤드

66 : 캐리지 67 : 가이드 축

68 : 모터 69 : 벨트

본 발명은 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지에 관한 것이며, 특히 우수한 백지 표면 광택을 지니고, 또한 우수한 잉크 제트 기록(인자) 적성을 갖춘 캐스트 피복지, 그의 제조 방법 및 그를 사용하는 잉크 제트 기록 방법에 관한 것이다.

최근 몇년 동안, 잉크 제트 프린터에 의한 기록은 소음이 적고, 고속 기록이 가능하며, 또한 다색화가 용이하기 때문에, 다방면으로 이용되고 있다.

잉크 제트 기록 용지로서는, 잉크 흡수성이 풍부하도록 연구된 상질지(上質紙)나, 표면에 다공성 안료를 도포 가공한 피복지 등이 사용되고 있다. 그런데, 이들 용지는 모두 표면 광택이 낮은, 이른바 매트조의 잉크 제트 기록 용지가 대부분이다.

그러나, 최근 잉크 제트 기록의 고속화, 기록 화상의 고정밀 미세화, 총천연색화라는 용도 확대에 수반해서, 표면 광택이 높은, 우수한 외관을 유지하는 잉크 제트 기록 용지가 요구되고 있다.

일반적으로, 표면 광택이 높은 용지로서는 표면에 판상 안료를 피복하고 재차 필요에 따라서 칼렌더 처리한 고광택을 지닌 피복지, 또는 습윤 피복층을 경면을 가진 가열 드럼면에 압착, 건조시킴으로써 그 경면을 모사함으로써 얻어지는, 이른바 캐스트 피복지 등이 알려져 있다.

이 캐스트 피복지는 수퍼 칼렌더 처리된 통상의 도포 가공지에 비교해서 높은 표면 광택과 보다 우수한 표면 평활성을 가지며, 우수한 인쇄 효과가 얻어짐으로 해서, 고급 인쇄물 등의 용도에 이용되고 있으나, 잉크 제트 기록 용지에 이용하는 경우 여러 문제점을 갖게 된다.

즉, 일반적으로 이제까지의 캐스트 피복지는, 예를 들면 미합중국 특허 제5,275,846호에 개시되어 있듯이, 그 피복층을 구성하는 안료 조성물 중의 접착제 등의 막 형성 물질이 캐스트 피복물의 경면 드럼 표면을 모사함으로써 높은 광택을 얻고 있다. 한편, 이러한 막 형성 물질이 존재함으로 인해 피복층의 다공성이 상실되고, 잉크 제트 기록시의 잉크 흡수를 극단적으로 저하시키는 등의 문제점을 갖고 있다. 그리고, 이 잉크 흡수성을 개선하기 위해서는 캐스트 피복층이 잉크를 용이하게 흡수할 수 있도록 다공성으로 해주는 것이 중요하고, 그를 위해서는 막형성 물질의 양을 감소시키는 것이 필요하다. 한편, 막 형성 물질의 양을 감소시킴으로써, 결과적으로 백지 광택이 저하된다.

이상과 같이, 캐스트 피복지의 표면 광택과 잉크 제트 기록(인자) 적성 양쪽을 동시에 만족시키는 일이 극히 곤란한 것이 현실이다.

상기했듯이, 본 발명자들은 캐스트 피복지가 본래 지니는 높은 표면 평활성 및 고광택을 유지하고, 또한 잉크 제트 기록(인자) 적성이 우수한 캐스트 피복지를 얻기 위해 예의 연구를 거듭하였다. 그 결과, 하도의 피복층을 형성시킨 원지 위에 어느 특정한 유리 전이점을 지닌 중합체 성분을 함유하는 캐스트 피복액을 피복하여 유연 처리함으로써, 매우 우수한 잉크 제트 인자 적성을 나타내고, 또한 캐스트 피복지 본래의 강한 광택을 유지하며, 이제까지의 캐스트 피복지에서는 얻을 수 없었던 우수한 잉크 제트 인자 적성을 갖춘 캐스트 피복지가 얻어지는 것을 발견한 것이다.

본 발명은 아래의 실시 태양을 포함하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

본 발명은 안료 및 접착제를 함유하는 하도의 피복층을 형성시킨 원지 위에, 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체를 중합시켜서 이루어진 40℃ 이상의 유리 전이점을 갖는 중합체를 함유하는 피복액을 피복하여 캐스트 피복층을 형성시키고, 이 캐스트 피복층이 습윤 상태로 있는 동안에, 가열되는 경면 드럼에 압점(壓接), 건조시켜 처리한 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지에 관한 것이고, 이 캐스트 피복지의 공기 투과도는 300 초/100 cc 이하이고, 상기 하도 피복층 중에는 양이온성 수지를 함유시키며, 이 양이온성 수지는 폴리알킬렌 폴리아민류와 디시안디아미드를 공중합해서 얻은 양이온성 수지이고, 상기 캐스트 피복층은 실리카를 함유하며, 상기 하도 피복층은 알루미나 또는 실리카를 함유하고, 상기 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지의 제조시 경면 드럼 표면의 온도를 중합체의 유리 전이점 미만의 온도 조건에서 건조 처리하는 것을 포함한다.

또한, 본 발명은 원지에 안료 및 접착제를 함유하는 하도 피복층을 형성시켜, 그 하도 피복층 위에 에틸렌성 불포화 결합을 지닌 단량체를 중합시켜서 되는 40℃ 이상의 유리 전이점을 지닌 중합체를 함유하는 피복액을 피복해서 캐스트 피복층을 형성시키고, 이 캐스트 피복층이 습윤 상태로 있는 동안에, 가열되는 경면 드럼에 압접, 건조시켜서 처리하는 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지의 제조 방법에 관한 것이며, 경면 드럼 표면의 온도를 중합체의 유리 전이점 미만의 온도 조건에서 건조 처리하는 것을 포함한다.

또한, 본 발명은 안료 및 접착제를 함유하는 하도 피복층을 형성시킨 원지위에, 에틸렌성 불포화 결합을 지닌 단량체를 중합시켜서 되는 40℃이상의 유리 전이점을 지닌 중합체를 함유하는 표면 피복층을 설치해서 되는 잉크 제트 기록용 고광택지에 대해, 미세공에서 수성 잉크를 토출시켜 화상을 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 방법에 관한 것이며, 수성 잉크에 열 에너지를 작용시켜서 잉크를 토출시키고, 이 광택지의 표면 피복지의 공기 투과도는 300 초/100 cc 이하이며, 이 광택지의 하도 피복층은 양이온성 수지를 함유하고, 양이온성 수지는 폴리 알킬렌 폴리아민류와 디시안디아미드를 공중합해서 되는 양이온성 수지이며, 이 광택지의 표면 피복층은 실리카를 함유하고, 이 광택지의 하도 피복층은 알루미나 또는 실리카를 함유하는 것을 포함한다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 한 태양에서는, 안료 및 접착제를 함유하는 하도 피복층을 설치한 원지 위에, 특정 수지를 함유하는 피복액을 피복하여 유연 처리함으로써, 본 발명이 소망하는 우수한 표면 광택을 유지하고, 또한 우수한 잉크 제트 인자 적성을 겸비한 잉크 제트 기록용 피복지를 얻는다.

여기에서, 캐스트 피복액으로서는 에틸렌성 불포화 결합을 지닌 단량체를 중합시켜서 되는 40℃이상의 유리 전이점을 지닌 중합체를 함유하는 피복 조성물을 사용한다.

즉, 본 발명에 있어서, 캐스트 피복 조성물(캐스트 피복액)에 함유되는 에틸렌성 불포화 결합을 지닌 단량체(이하, 에틸렌성 단량체라 함)를 중합해서 되는 중합체로서는, 예를 들면, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌아크릴레이트, 글리시딜아크릴레이트 등의 알킬기 탄소 원자수 1 내지 18의 아크릴산 에스테르, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이드, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트 등의 알킬기 탄소 원자수 1 내지 18의 메타크릴산에스테르, 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 아크릴로니트릴, 염화비닐, 염화비닐리덴, 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 아크릴아미드, N-메틸롤아크릴아미드, 에틸렌, 부타디엔 등의 에틸렌성 단량체를 중합해서 얻어지는 중합체가 있다. 특히 스티렌-아크릴산 에스테르 공중합체, 스티렌-메타크릴산 에스테르 공중합체가 바람직하다.

또한, 중합체는 필요에 따라서 2종류 이상의 에틸렌성 단량체를 병용한 중합체라도 좋고, 또한 이들 중합체 또는 공중합체의 치환 유도체라도 좋다. 이와 관련해서, 치환 중합체로서는 예를 들면 카르복실기화한 것, 또는 이를 알칼리 반응성으로 한 것 등이 있다. 또한, 상기 에틸렌성 단량체를 콜로이드성 실리카의 존재하에 중합시키고, Si-O-R(R : 중합체 성분) 결합에 의해서 복합체로 된 형태로 사용하는 것도 가능하다.

이미 기술했듯이, 상기의 에틸렌성 단량체를 중합해서 되는 중합체는, 그 유리 전이점이 40℃ 이상의 것이 필요하고, 보다 바람직하게는 약 50 내지 약 100℃의 범위인 것이 바람직하다. 가장 바람직하게는 약 70 내지 90℃의 범위이다.

유리 전이점은, 예를 들면 에틸렌성 단량체의 종류나 중합체의 가교 정도에 따라 조정할 수 있다. 예를 들면, 상대적으로 유리 전이점을 높이는 스티렌 등의 단량체를 50 중량% 이상 함유시킴으로써 유리 전이점을 높일 수 있다.

캐스트 피복 조성물 중에는, 상기 중합체 외에 콜로이드성 실리카 등의 안료를 배합할 수 있고, 통상, 그 양은 중합체 100 중량부에 대해 0 내지 200 중량부 범위이다.

종래의 캐스트 피복지에 있어서는, 우수한 표면 광택을 얻기 위해 유연 처리를 행할 때, 피복액 중의 수지분을 충분하게 막 형성시켜서 유연 광택을 얻어 왔다. 그러나, 이와 같은 방법으로는, 캐스트 피복지 표면의 다공성이 감소되고, 결과적으로, 잉크 제트 기록시의 잉크의 흡수를 저하시키므로 바람직하지 못하다.

본 발명에서는, 이와 같이 잉크의 흡수를 저하시키지 않기 위해, 유리 전이점이 높은 중합체를 사용하고 있기 때문에, 중합체 조성물이 완전히 막을 형성하지 않는 상태에서 유연 처리된다. 따라서, 캐스트 피복지 표면의 다공성 감소가 경미하고, 잉크의 흡수는 저하되지 않으며, 더구나 우수한 광택면을 지닌 캐스트 피복면을 얻을 수 있다.

중합체의 유리 전이점이 40℃미만이면, 유연 드럼 표면의 열에 의해서, 수지분의 막 형성화가 필요 이상으로 진행되기 쉽고, 캐스트 피복지 표면의 다공성이 감소되어, 잉크 흡수성이 저하되어 버린다.

본 발명은, 전술한 바와 같은 특정한 유리 전이점을 지닌 중합체만으로 캐스트 피복층용 조성물을 얻을 수 있으나, 필요에 따라서 이형성 개량을 위해, 이형제나 카제인, 대두 단백 등을 병용할 수도 있다. 또한, 잉크 제트 인자후의 잉크 정착성이나 내수성을 향상시킬 목적으로, 3급 아미노기나 4급 암모늄기를 함유한 양이온성 수지 등이 병용된다. 그 밖에, 백색도, 점도, 유동성 등을 조절하기 위해 일반적인 인쇄용 피복지나 잉크 제트 용지에 사용되고 있는 안료, 분산제, 증점제, 소포제, 착색제, 대전 방지제, 방부제 등의 각종 보조제가 적절하게 첨가된다.

다음으로, 본 발명의 방법은 상기의 특정 중합체 조성물을 원지 위에 미리 마련한 하도 피복층 위에 피복하는 일이 필요하다. 원지 위에 직접 피복해서 유연처리한 경우, 원지의 표면 평활성이 하도한 것에 비해 현저하게 뒤떨어지기 때문에, 이른바 핀홀 등의 표면 결함이 발생한다.

본 발명의 별도 태양에서는, 캐스트 피복지의 JIS-P-8117호에 의거해서 측정한 공기 투과도를 300초/100 cc 이하로 조정함으로써 우수한 잉크 흡수성을 얻고 있다.

JIS-P-8117호에 의거해서 측정한 공기 투과도가 상기 범위를 넘으면, 표면의 광택치는 높지만, 잉크의 흡수성이 저하되어 버린다.

공기 투과도의 하한에 대해서는 특히 한정되는 것은 아니지만, 통상 5 초/100 cc 이상이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 10 내지 200 초/100 cc의 범위이다.

캐스트 피복층을 형성한 후에, 상기와 같은 JIS-P-8117호에 따르는 공기 투과도가 300 초/100cc인 캐스트 피복지를 얻기 위한 한가지 수단으로서는, 하도 피복층을 설치한 후의 기초 용지의 피복면의 가레이 고압형 공기 투과도 시험기에 의한 측정치(ASTM-D-726법)에서, 30 초/10 cc 이하(값이 낮은쪽이 공기 투과도가 낮다), 바람직하게는 20 초/10 cc 이하가 되게 조정하는 일을 들 수 있다. 이와 관련해서, 30 초/10 cc를 넘으면 잉크 제트의 잉크 흡수성이 저하되는 경향이 있고, 유연 조업성도 저하된다.

하도 피복층에 함유되는 안료와 접착제에 관해서 기술한다. 즉, 안료로서는, 예를 들면 카올린, 클레이, 소성 클레이, 무정형 실리카, 산화아연, 산화알루미늄, 수산화알루미늄, 탄산칼슘, 사틴화이트, 규산알루미늄, 스멕타이트, 규산마그네슘, 탄산마그네슘, 산화마그네슘, 규조토, 스티렌계 플라스틱 안료, 요소 수지계 플라스틱 안료, 벤조 구아니민계 플라스틱 안료 등의 일반 피복지 제조 분야에서 공지 공용된 각종 안료가 사용된다.

또한, 상기의 안료 중에서도, 특히 무정형 실리카, 알루미나 등의 다공성 안료를 사용하며, 이들을 사용할 경우 잉크 제트 기록시의 잉크 흡수성, 인자 발색 농도등이 개선되므로 특히 좋다. 그 이유는 무정형 실리카나 알루미나가 매우 다공성구조를 유지하기 때문에, 피복층 중에 다량의 공극이 얻어지고, 결과적으로 공기 투과도도 저하되어 잉크 흡수성이 개선된다.

또한, 이 안료는 높은 투명성을 유지하기 위해 피복층 중에 흡수된 잉크 염료의 발색을 방해하지 않기 때문에, 결과적으로 인자 발색성이 향상되게 된다.

또한, 무정형 실리카의 첨가량은 안료로서는 최소한 50 중량% 이상 함유시키는 것이 바람직하다.

다음으로, 하도 피복층의 접착제로서는, 카제인, 대두 단백, 합성 단백 등의 단백질류, 전분이나 산화 전분 등의 각종 전분류, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀를로오스나 메틸셀롤로오스 등의 셀룰로오스 유도체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 메틸메타크릴레이트-부타디엔 공중합체의 공액 디엔계 중합체 라텍스, 아크릴계 중합체 라텍스, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 등의 비닐계 중합체 라텍스 등의 일반적으로 피복지용으로서 사용되고 있는 종래 공지된 접착제가 단독, 또는 병용하여 사용된다. 또한 접착제의 배합량은 안료에 대해 5 내지 50 중량%, 보다 바람직하게는 10 내지 30 중량%의 범위로 조절된다.

본 발명의 또다른 별도 태양에서는, 캐스트 피복지의 제조에 있어서, 캐스트 피복액(상도층용 피복액)의 주성분이 되는 중합체의 유리 전이점 미만의 온도 조건에서 캐스트 피복층을 건조 처리함으로써 바람직한 결과가 얻어진다.

또한, 경면 드럼 온도의 하한에 관해서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 40℃ 이상이다. 보다 바람직하게는 50℃ 내지 90℃ 정도이다.

하도층을 설치한 피복지에 상기의 특정 유리 전이점을 지닌 중합체를 함유하는 캐스트 피복 조성물을 유연 드럼에 압접해서 유연 처리함에 있어서, 그 중합체의 유리 전이점 미만의 드럼 표면 온도로 건조시키는 것이 특히 바람직하다.

이것은 중합체 조성물이 완전한 피막을 형성하지 않는 상태에서 유연 처리함으로써, 캐스트 피복층 표면의 다공성을 유지시킨 상태에서 고광택을 가진 캐스트 피복층면을 얻을 수 있기 때문이다.

반대로 캐스트 피복층의 건조 온도를 높이면, 이들 중합체 조성물은 그 유리 전이점 이상에서 막이 형성되고, 결과적으로 고분자 피막에 의해 유연 피막층 표면의 다공성이 저해되므로 잉크 제트 기록시의 잉크 흡수를 현저하게 저하시킨다. 이와 관련해서, 중합체 조성물의 유리 전이점이 40℃ 미만인 경우, 그 이하의 표면 온도에서 유연 처리하게 되며, 결과적으로 캐스트 피복 조성물의 건조 속도가 현저하게 지연되어 생산성 저하를 피할 수 없게 된다.

그러나, 하도 피복층용 조성물은, 일반적으로 고형분 농도를 1 내지 65중량% 정도로 조정하고, 미터 평수가 약 20 내지 400g/㎡ 정도의 원지 위에 건조 중량으로 2 내지 50 g/㎡, 보다 바람직하게는 5 내지 20 g/㎡ 정도가 되도록 블레이드코터, 에어나이프 코터, 롤 코터, 브러시 코터, 챔브 렉스 코터, 바아 코터, 그라비아 코터 등의 각종 공지 공용된 피복 장치에 의해 피복 및 건조된다. 또한, 필요에 따라서 하도 피복층의 건조 후에 수퍼칼렌더, 브러시 걸이, 유연 처리 등의 평활화 처리를 행할 수도 있다.

또한, 기재가 되는 원지는 특히 한정되는 것은 아니며, 일반적인 피복지에 사용되는 산성지 또는 중성지 등이 적당하게 사용된다.

또한, 인자 품위에 맞추어 크기나 충전제를 적당하게 조정할 수 있다.

이렇게 얻어진 하도 피복지의 피복면에 전술한 특정 중합체 조성물로 이루어진 캐스트 피복액을 블레이드 코터, 에어나이프 코터, 롤 코터, 브러시 코터, 챔프렉스 코터, 바아 코터, 그라비아 코터 등의 각종 공지된 피복 장치에 의해 피복하고, 전술했듯이 피복층이 습윤 상태로 있는 동안에, 가열된 경면 드럼에 압접, 건조시켜서 유연 처리하게 된다. 이 경우, 캐스트 피복액의 피복량은 건조 고형분으로 0.2 내지 30 g/㎡, 바람직하게는 1 내지 10 g/㎡이다.

캐스트 피복액중에는 백색도, 점도, 유동성 등을 조절하기 위해, 일반 인쇄용 피복지나 잉크 제트 용지에 사용되고 있는 안료, 분산제, 증점제, 소포제, 착색제, 대전 방지제, 방부제 등의 각종 보조제가 적당하게 첨가될 수 있다.

또한, 종래의 잉크 제트 용지에 관해서는 그 내수성이나 인자 발색 농도를 향상시킬 목적으로 양이온성 수지를 피복충중에 참가하는 것이 알려져 있다. 그러나, 이들 양이온성 수지를 종래의 일반적인 캐스트 피복액에 첨가하면, 표면 광택의 저하나 잉크 흡수성의 저하를 초래하기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 양이온성 수지를 하도 피복층용 피복액에 첨가하는 것은 표면 광택이나 잉크 흡수성을 저하시키지 않고서 내수성이나 인자 발색 농도를 양호하게 할 수 있는 것이다. 또한, 양이온성 수지를 하도층용 피복액에 첨가하면, 전술한 종합체 조성물을 주성분으로 하는 캐스트 피복 조성물을 상도로서 피복할 때에, 양이온성 수지가 캐스트 피복 조성물의 응집을 촉진시키기 위하여 하도 층으로의 과도한 침투를 방지하고, 결과적으로, 광택 불균형이나 핀홀이 적은 균일하고 광택이 많은 캐스트 피복 표면을 얻을 수 있다.

또한, 이 경우의 양이온성 수지로서는, 예를 들면 폴리에틸렌 폴리아민이나 폴리프로필렌 폴리아민 등의 폴리아킬렌 폴리아민류 또는 그 유도체, 제3급 아미노기나 제4급 암모늄기를 함유하는 아크릴수지, 디아크릴아민 등이 사용된다.

또한, 양이온성 수지의 첨가량은 안료 100 중량부에 대해 1 내지 30 중량부, 보다 바람직하게는 5 내지 20 중량부의 범위로 조절된다. 그 밖에, 일반적인 피복지 제조에서 사용되는 분산제, 증점제, 소포제, 착색제, 대전방지제, 방부제 등의 각종 보조제가 적당하게 첨가된다.

본 발명의 또다른 별도 태양에서는, 상기한 양이온성 수지로서 특히 폴리알킬렌 폴리아민류와 디시안디아미드를 공중합해서 얻은 양이온성 수지를 하도층 중에 함유시킴으로써, 캐스트 피복지 본래의 고광택 및 고평활성을 유지하고, 또한 종래의 캐스트 피복지에서는 얻을 수 없었던 매우 우수한 잉크 제트 인자 기록 적성 및 내수성을 갖춘 캐스트 피복지가 얻어진다.

즉, 이 태양은 원지 위에 안료 및 접착제를 함유하고, 또한 폴리알킬렌 폴리아민류와 디시안디아미드를 공중합해서 얻은 양이온성 수지가 함유된 하도 피복층, 또한 이 하도 피복층 위에 에틸렌성 불포화 결합을 지닌 단량체를 중합시켜 얻은 40℃이상의 유리 전이점을 지닌 중합체를 함유하는 캐스트 피복층이 적층되어 이루어진 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지이다.

또한, 폴리알킬렌 폴리아민류와 디시안디아미드를 공중합해서 얻은 양이온성 수지로서는, 예를 들면 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민, 또는 아미노비스프로필아민 등의 직선상 플리아민 및(또는) 그 염산염, 황산염, 아세트산염 등의 염류와 디시안디아미드와의 공중합체로 이루어진 양이온성 수지가 있다. 이 수지는 종래의 양이온성 수지, 예를 들면 제3급 아미노기나 제3급 또는 제4급 암모늄기를 함유하는 아크릴 수지, 디아크릴아민 등의 종래의 잉크 제트 기록 용지에 사용되고 있는 양이온성 수지에 비해 유연 처리후의 내수성이 우수하고 높은 광택이 얻어진다.

이렇게 얻어진 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 사용하는 본 발명의 잉크 제트 기록 방법은, 잉크를 노즐에서 효과적으로 이탈시켜서 사정체인 기록 매체에 잉크를 제공할 수 있는 방식이며, 어떠한 방식이라도 좋으나, 특히 일본국 특허 공개(소) 제54-59,936호 공보에 기재되어 있는 방법으로 열 에너지의 작용을 받은 잉크가 급격하게 체적 변화를 일으켜서, 이 상태 변화에 의한 작용력에 따라서, 잉크를 노즐에서 토출시키는 잉크 제트 기록 방식에 유효하게 사용할 수 있는 것이다.

본 발명의 잉크 제트 기록 방법에 바람직한 잉크 제트 기록 장치의 일례를 아래에서 설명한다. 그 장치의 주요 부분인, 헤드 구성의 일례를 제1도, 제2도 및 제3도에 도시한다. 즉, 헤드(13)은 잉크를 통과시키는 홈(14)를 지닌 유리, 세라믹 또는 플라스틱판등을 감열 기록에 이용되는 발열 헤드(15)(도면에는 헤드가 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아님)를 접착해서 얻어진다. 발열 헤드(15)는 산화실리콘 등으로 형성되는 보호막(16), 알루미늄 전극(17-1,17-2), 니크롬 등으로 형성되는 발열 저항체층(18), 축열층(19), 알루미나 등의 방열성이 좋은 기판(20)으로 이루어져 있다.

잉크(21)은 토출 오리피스(미세공)(22)까지 와 있고, 압력(P)에 의해 메니스커스(23)을 형성하고 있다.

현재, 전극(17-1,17-2)에 전기 신호가 가해지면, 발열 헤드(15)의 (n)으로 도시되는 영역이 급격하게 발열하여 여기에 접하고 있는 잉크(21)에 기포가 발생되고, 그 압력으로 메니스커스(23)이 돌출해서 잉크(21)이 토출되며, 오리피스(22)에서 기록 소적(24)로 되어 기록 시트(25)를 향해서 비상한다. 제3도는 제1도에 도시하는 헤드를 다수 병립시킨 멀티 헤드의 외관도를 도시한다. 이 멀티 헤드는 멀티 홈(26)을 지닌 유리판(27)과, 제1도에 설명한 것과 동일한 발열 헤드(28)을 밀착시켜서 제작되고 있다.

또한, 제1도는 잉크 유로에 따른 헤드(13)의 단면도이고, 제2도는 제1도의 A-B선을 따라 절취한 절단면도이다.

제4도는 이러한 헤드를 조립해 놓은 잉크 제트 기록 장치의 일례를 도시한다. 제4도에서, (61)은 와이핑 부재로서의 블레이드이고, 그의 한쪽 단부는 블레이드 보존 부재에 의해서 유지되어 고정 단부가 되어 칸틸레버 형태를 이룬다. 블레이드(61)은 기록 헤드에 의해 기록 영역에 인접한 위치에 배설되고, 또한 이 예의 경우, 기록 헤드의 이동 경로중에 돌출한 형태로 보존된다. (62)는 캡이고, 블레이드(61)에 인접하는 원 위치에 배설되어, 기록 헤드의 이동 방향과 수직 방향으로 이동해서 토출 구면과 직접 접하고, 캡핑을 행하는 구성을 갖춘다. 또한, (63)은 블레이드(61)에 인접해서 설치되는 잉크 흡수체이고, 블레이드(61)과 마찬가지로 기록 헤드의 이동 경로중에 돌출된 형태로 보존된다. 상기 블레이드(61), 캡(62), 흡수체(63)에 의해서 토출 회복부(64)가 구성되어, 블레이드(61) 및 흡수체(63)에 의해서 잉크 토출 구면에 수분, 먼지 등의 제거가 행해진다.

(65)는 토출 에너지 발생 수단을 지니고, 토출구를 배설한 토출 구면에 대향하는 기록 매체에 잉크를 토출해서 기록하는 기록 헤드(66)은 기록 헤드(65)를 탑재해서 기록 헤드(65)를 이동시키기 위한 캐리지이다. 캐리지(66)은 가이드축(67)과 이동 가능하게 합체되어 있고, 캐리지(66)의 일부는 모터(68)에 의해 구동되는 벨트(69)와 접속(도시 않음)하고 있다. 이로 인해, 캐리지(66)은 가이드축(67)을 따른 이동이 가능해지고, 기록 해드(65)에 의한 기록 영역 및 그에 인접해서 영역의 이동이 가능하게 된다.

(51)은 기록 매체를 삽입하기 위한 용지 보급부이고, (52)는 도시되지 않은 모터에 의해 구동되는 용지 이송 롤러이다. 이들 구성에 따라서 기록 헤드의 도출 구면과 대향하는 위치에로 기록 매체가 용지 보급되고, 기록이 진행됨에 따라서 용지 배출 롤러(53)을 통해서 용지 배출된다.

상기 구성에 있어서, 기록 헤드(65)가 기록 종료 등으로 원 위치로 되돌아올때, 헤드 회복부(64)의 캡(62)는 기록 헤드(65)의 이동 경로로부터 퇴피하고 있으나, 블레이드(61)은 이동 경로중에 돌출되어 있다. 그 결과, 기록 헤드(65)의 토출 구면이 와이핑된다. 또한 캡(62)가 기록 헤드(65)의 돌출면에 직접 접하여 캡핑되는 경우, 캡(62)는 기록 헤드의 이동 경로중에 돌출되도록 이동한다.

기록 헤드(65)가 원 위치에서 기록 개시 위치로 이동하는 경우, 캡(62) 및 블레이드(61)은 전술한 와이핑시의 위치와 동일한 위치에 있다. 그 결과, 그 이동에 있어서도 기록 헤드(65)의 돌출 구면은 와이핑된다.

전술한 기록 헤드의 윈 위치에로의 이동은, 기록 종료시나 토출 회복시 뿐만이 아니고 기록 헤드가 기록을 위해 기록 영역을 이동하는 동안에 소정 간격으로 기록 영역에 인접한 원 위치로 이동하고, 그 이동에 수반해서 상기 와이핑이 행해진다.

한편, 본 발명의 잉크 제트 기록 방법에서 사용되는 잉크는 상을 형성하기 위한 색소와 이 색소를 용해 또는 분산하기 위한 액상 매체를 필수 성분으로 하고, 필요에 따라서 각종 분산제, 계면활성제, 점도 조정제, 비저항 조정제, pH 조정제, 곰팡이 방지제, 기록제의 용해(또는 분산) 안정화제 등을 첨가해서 조제된다.

잉크에 사용되는 기록제로서는 직접 염료, 산성 염료, 염기성 염료, 반응성 염료, 식용 색소, 분산 염료, 유성 염료 및 각종 안료 등이 있지만, 종래 공지된 것은 특별한 제한없이 사용할 수 있다. 이러한 색소의 함유량은, 액상 매체 성분의 종류, 잉크에 요구되는 특성 등에 의해서 결정되나, 본 발명에 따른 잉크의 경우도, 종래의 잉크중에서와 같은 배합, 즉, 0.1 내지 20 중량% 정도의 비율이 될 수 있는 사용은 특별한 문제는 없다.

본 발명에서 사용되는 잉크는 상기와 같은 색소를 용해 또는 분산시켜서 얻은 액상 용매이며, 물 또는 물과 수용성 유기 용제로서 잉크의 건조 방지효과를 지닌 다가알코올을 함유하는 것이 사용된다.

[실시예]

아래에서 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하겠지만, 물론 이에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예 중의 부 몇 % 는 특별한 언급이 없는 한, 각각 중량부 및 중량%를 나타낸다. 또한, 특별한 언급이 없는 한 캐스트 피복층형성 후의 공기 투과도는 JIS-P-8117호에 의해 측정(초/100 cc로 표시함)하였다. 하도층 형성 후의 원지의 공기 투과도는 가레이 고압형 공기 투과도 시험기를 이용해서, ASTM-D-726B법에 따라 초/10cc로 표시하였다.

하기의 실시예는 Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ의 계에서 각각 행하였다. Ⅰ,Ⅱ의 인자 평가는 잉크로서, 마젠타색, 청색, 흑색, 황색의 4색을 인자하고, 각각의 단색 베타부분(칠을 망친 부분)의 잉크 흡수성, 인자 농도를 육안으로 평가하여, 4색 평가의 평균을 표시하였다.

Ⅲ계의 인자 평가는 잉크로서, 마젠타색, 청색, 흑색, 황색의 4색을 겹쳐서 인자했을 때의 잉크 흡수성, 인자 농도를 육안으로 평가하였다.

또한, Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ의 평가는 각각의 계 내의 상대 평가로 표시하였다.

[실시예Ⅰ-1]

안료로서 무정형 실리카 100부를 사용하고, 접착제로서 폴리비닐알코올 20부, 양이온 수지로서 4급 암모늄염 함유 아크릴계 수지 5부, 분산제로서 폴리인산 소다 0.5부를 첨가하여, 고형분 농도가 20%인 하도용 피복액을 조제하였다. 이 하도용 피복액을 미터 평수 100 g/㎡의 원지에 건조 중량으로 10 g/㎡이 되도록 에어나이프 코터로 피복, 건조시켜 하도 원지를 얻었다. 이 하도 원지의 공기 투과도를 가레이 고압형 공기 투과도 시험기로 측정한 결과, 5 초/10 cc이었다.

한편, 캐스트 피복액으로서, 유리 전이점이 80℃인 스티렌-2메틸헥실아크릴레이트 공중합체 100부 및 이형제로서 스테아린산칼슘 10부로 이루어진 고형분 농도가 40%인 피복액을 조제하였다. 이 캐스트 피복액을 상기의 하도 원지 위에 롤코터를 사용해서 피복한 다음, 즉시 표면 온도가 75℃인 경면 드럼에 압접해서 건조시킨 후, 이형시켜서, 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 이 때의 캐스트 피복량은 고형분 중량으로 5 g/㎡이었다.

[실시예Ⅰ-2]

캐스트 피복액으로서, 유리 전이점 70℃의 스티렌-메틸아크릴레이트 공중합체와 콜로이드성 실리카의 복합체 100부, 이형체로서 스테아린산칼슘 10부로 이루어지는 고형분 농도가 40%인 피복액을 조제하였다. 이 캐스트 피복액을 실시예 Ⅰ-1의 하도 원지(하도층을 지닌 원지) 위에 롤 코터를 사용해서 피복한 다음, 즉시 표면 온도가 60℃인 경면 드럼에 압접하여 건조한 후, 이형시켜서 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 이 때의 캐스트 피복량은 고형분 중량으로 2 g/㎡이었다.

[실시예Ⅰ-3]

실시예Ⅰ-1에서, 경면 드럼의 표면 온도를 50℃로 한 것 이외에는 실시예 Ⅰ-1과 같은 방법으로 잉크 제트용 캐스트 피복지를 얻었다.

[실시예 Ⅰ-4]

캐스트 피복액으로서, 유리 전이점 45℃의 아크릴산 에스테르 중합체 100부, 이형제로서 스테아린산 칼슘 5부로 이루어지는 고형분 농도가 40%인 피복액을 조제하였다. 이 피복액을 실시예 Ⅰ-1에서 사용한 하도 원지와 동일한 원지 위에 롤 코터를 사용해서 피복한 다음, 즉시 표면 온도가 40℃인 경면 드럼에 압접하여 건조한 후, 이형시켜서 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 이 때의 캐스트 피복량은 고형분 중량으로 3 g/㎡이었다.

[실시예 Ⅰ-5]

캐스트 피복액으로서, 유리 전이점 95℃의 스티렌-메틸아크릴레이트 공중합체와 콜로이드성 실리카의 복합체 100부, 이형제로서 올레인산 암모늄 5부로 이루어지는 고형분 농도 35%의 피복액을 조제하였다. 이 피복액을 실시예 Ⅰ-1에서 사용한 하도 원지와 동일한 원지 위에 롤 코터를 사용해서 피복한 다음, 즉시 표면 온도가 90℃인 경면 드럼에 압접하여 건조한 후, 이형시켜서 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 이 때의 캐스트 피복량은 고형분 중량으로 2 g/㎡이었다.

[실시예 Ⅰ-6]

안료로서 카올린 40부, 경질 탄산칼슘 30부 및 중질 탄산칼슘 30부를 사용하고, 접착제로서 전분 5부, 스티렌-부타디엔 공중합체 라텍스 10부, 카디온 수지로서 4급 암모늄염 함유 아크릴계 수지 5부, 분산제로서 폴리인산 소다 0.5부를 첨가하여, 고형분 농도 55%의 하도용 피복액을 조제하였다. 이 피복액을 미터 평수 60 g/㎡의 원지에 건조 중량이 20 g/㎡가 되도록, 블레이드 코터로 피복, 건조시켜 하도 원지를 얻었다. 이 하도 원지의 공기 투과도를 가레이 고압형 공기 투과도 시험기로 측정한 결과, 50초/10 cc이었다.

이 하도 원지 위에 실시예 Ⅰ-1에서 사용한 캐스트 피복액과 같은 것을 사용하여, 실시예 Ⅰ-1과 같은 방법으로 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다.

[실시예 Ⅰ-7]

실시예 Ⅰ-1에서, 경면 드럼의 온도를 90℃로 한 것 이외에는, 실시예 Ⅰ-1과 같은 방법으로 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다.

[실시예 Ⅰ-8]

실시예 Ⅰ-2에서, 경면 드럼의 온도를 80℃로 한 것 이외에는, 실시예 Ⅰ-2와 같은 방법으로 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다.

[비교예 Ⅰ-1]

캐스트 피복액으로서, 유리 전이점 0℃의 스티렌-부타디엔 공중합체를 100부, 이형제로서 스테아린산칼슘 10부로 이루어지는 고형분 농도 40%의 피복액을 조제하였다. 이 캐스트 피복액을 실시예 Ⅰ-1과 같은 하도 원지 위에 롤 코터를 사용해서 피복한 다음, 즉시 표면 온도가 60℃인 경면 드럼에 압접하여 건조한 후, 이형시켜서 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 이 때의 캐스트 피복량은 고형분 중량으로 2 g/㎡이었다.

[비교예 Ⅰ-2]

안료로서, 카올린 50부, 중질 탄산칼슘 50부, 접착제로서 산화전분 5부, 스티렌-부타디엔 공중합체 라텍스 12부, 분산제로서 폴리아크릴산 소다 0.5부를 첨가하여, 고형분 농도 60%의 하도용 피복액을 조제하였다. 이 피복액을 미터 평수 60 g/㎡의 원지에 건조 중량이 20 g/㎡가 되도록, 블레이드 코터로 피복, 건조시켜 하도 원지를 얻었다. 이 하도 원지의 공기 투과도를 가레이 고압형 공기 투과도 시험기로 측정한 결과, 100초/10 cc이었다. 한편, 캐스트 피복액으로서, 카올린 100부, 카제인 10부, 스티렌-부타디엔 공중합체(유리 전이점 10℃) 10부, 이형제로서 스테아린산칼슘 10부로 이루어지는 고형분 농도 45%의 피복액을 조제하였다. 이 캐스트 피복액을 상기의 하도 원지 위에 롤 코터를 사용해서 피복한 다음, 즉시 표면 온도가 75℃인 경면 드럼에 압접하여 건조한 후, 이형시켜서 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 이 때의 캐스트 피복량은 고형분 중량으로 15 g/㎡이었다.

이렇게 해서 얻어진 캐스트 피복지의 백지 광택, 잉크 제트 프린터 기록 적성, 조업성 결과를 표 1에 도시하였다.

또한, 상기 평가에 관해서는 하기와 같은 방법으로 평가하였다.

[백지 광택도]

JIS-P8142에 준해서 측정하였다.

[잉크 제트 프린터 기록 적성/잉크 흡수성]

샤프(주) 제품 컬러이미지 제트 IO-735X(잉크 제트 프린터)를 사용해서 인자하여, 잉크의 건조성을 육안으로 평가하였다.

◎ : 인자 직후에 손가락이 닿아도 전혀 오염되지 않음.

○ : 인자 직후에 손가락이 닿으면 약간 오염되나,거의 건조되어 있음.

△ : 인자 직후, 잉크 부분이 약간 빛나고 있어나, 실용상 문제는 없음.

× : 잉크의 건조 불량 때문에 인자 중에 잉크가 흘러서 실용적이지 않다.

[유연 조업성]

○ : 문제없이 조업할 수 있었음.

△ : 저속 조업이 되었으나, 실용상 문제 없음.

× : 이형성 불량으로 인해 드럼 피크 발생.

표 1의 결과에서 명백하듯이, 본 발명의 방법에 의해서 얻어진 캐스트 피복지는 면 광택도 및 잉크 제트 프린터 기록 적성이 우수하고, 또한 생산성도 우수한 크 제트 기록용 캐스트 피복지이었다.

[실시예 Ⅱ-1]

안료로서 무정형 실리카 90부, 연질 탄산칼슘 10부, 접착제로서 폴리비닐 알코올 20부, 양이온성 수지로서 디시안디아미드와 포르말린의 축합물인 디시안디아미드계 수지)상품명 : 네오픽스 FY/니찌하쯔 가가꾸고교(주) 제품) 10부, 분산제로서 폴리인산 소다 0.5부를 첨가하여 고형분 농도 15%의 하도용 피복액을 조제하였다.

이 하도용 피복액을 미터 평수 100g/m의 원지에 건조 중량으로 12g/m이 되도록 에어나이프 코터에서 피복, 건조하여 하도용 원지를 얻었다. 가레이 고압형 공기 투과도 시험기에 의한 공기 투과도는 4초/10cc이었다.

한편, 캐스트 피복액으로서 유리 전이점 80℃의 스티렌-2메틸헥실아크릴레이트 공중합체 40부, 콜로이드성 실리카 60부, 이형제로서 스테아린산칼슘 2부로 이루어지는 고형분 농도 30%의 캐스트 피복액을 조제하였다. 이 피복액을 상기의 하도 원지위에 롤 코터를 사용하여 피복한 후, 즉시 표면 온도가 85℃인 경면 드럼에 압접하여 건조한 후, 이형시켜서 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 이 때의 피복량은 고형분 중량으로 5 g/㎡이었다. 이 캐스트 피복지의 투기도는 120 초/100 cc이었다(JIS-P-8117호).

[실시예 Ⅱ-2]

실시예 Ⅱ-1에서, 캐스트 피복지를 얻는데 있어서 경면 드럼의 표면 온도를 85℃에서 70℃로 변경한 점 이외에는 실시예 Ⅱ-1과 동일한 방법으로 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 이 캐스트 피복지의 투기도는 80초/100cc이었다.

[실시예 Ⅱ-3]

캐스트 피복액으로서, 유리 전이점이 50℃인 스티렌-메틸 아크릴레이트 공중합체 100부, 이형제로서 올레인산암모늄 5부로 이루어지는 고형분 농도 35%의 캐스트 피복액을 조제하였다. 이 피복액을 실시예 Ⅱ-1에서 얻은 하도 원지상에 롤 코터를 사용하여 도포한 후, 즉시 표면 온도가 60℃인 경면 드럼에 압접하여 건조한 후, 이형시켜서 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 이 때의 피복량은 고형분 중량으로 1 g/㎡이었다. 이 캐스트 피복지의 투기도는 100초/100cc이었다.

[실시예 Ⅱ-4]

캐스트 피복액으로서, 유리 전이점 70℃의 스티렌-메틸 아크릴레이트 공중합체와 콜로이드성 실리카의 복합체 100부, 이형제로서 올레인산암모늄 3부로 이루어지는 고형분 농도 40%의 캐스트 피복액을 조제하였다. 이 피복액을 실시예 Ⅱ-1에서 얻은 하도 원지상에 롤 코터를 사용하여 피복한 후, 즉시 표면 온도가 65℃인 가열 경면 드럼에 압접하여 건조한 후, 이형시켜서 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 이 때의 피복량은 고형분 중량으로 6g/m이었다. 이 캐스트 피복지의 투기도는 75 초/100 cc이었다.

[실시예 Ⅱ-5]

하도용 피복액의 안료로서 MgCO70부, 중질 탄산칼슘 30부, 접착제로서 질화전분 5부, 스티렌-부타디엔 공중합체 라텍스 10부, 양이온 수지로서 디아민디아미드와 포르말린의 축합물인 디시안디아미드계 수지(상품명 : 네오픽스 FY/니찌하쯔 가가꾸고교(주) 제품) 5부, 분산제로서 폴리인산소다 0.4부를 첨가하여 고형분 농도 30%의 하도용 피복액을 조제하였다. 이 하도용 피복액을 미터 평수 60 g/㎡의 원지상에 건조 중량으로 15 g/㎡이 되도록 블레이드 코터에서 피복, 건조하여 하도용 원지를 얻었다. 가레이 고압형 투기도 시험기에 의한 투기도는 10초/10 cc이었다.

이어서, 이 하도 원지상에 실시예 Ⅱ-1에서 사용한 캐스트 피복액을 피복하여 실시예 Ⅱ-1과 동일한 방법으로 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 이 캐스트 피복지의 투기도는 220 초/100 cc이었다.

[실시예 Ⅱ-6]

하도용 피복액의 안료로서 A1O70부, 무정형 실리카 30부, 접착제로서 산화전분 5부, 폴리비닐 알코올 15부, 양이온성 수지로서 폴리에틸렌 폴리아민계 수지(상품명 : 네오픽스 RP-70/니찌히쯔 가가꾸고교(주) 제품) 8부, 분산제로서 폴리인산 소다 0.4부를 첨가하여 고형분 농도 30%의 하도용 피복액을 조제하였다. 이 하도용 피복액을 미터 평수 80 g/㎡의 원지에 건조 중량으로 9 g/㎡이 되도록 블레이드 코터에서 피복, 건조하여 하도용 원지를 얻었다. 가레이 고압형 투기도 시험기에 의한 투기도는 7 초/10 cc이었다.

이 하도용 원지상에 실시예 Ⅱ-1에서 사용한 캐스트 피복액을 피복하여 실시예 Ⅱ-1과 동일한 방법으로 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 이 캐스트 피복지의 투기도는 250 초/100 cc이었다.

[실시예 Ⅱ-7]

하도용 피복액의 안료로서 MgO 80부, 카올린 20부, 접착제로서 폴리비닐 알코올 19부, 양이온성 수지로서 디아크릴아민 아크릴 아미드계 수지(상품명 : 스미레즈레딘 1001/스미또모 가가꾸(주) 제품) 8부, 분산제로서 폴리인산 소다 0.4부를 첨가하여 고형분 농도 30%의 하도용 피복액을 조제하였다. 이 피복액을 미터 평수 80 g/㎡의 원지상에 건조 중량으로 14 g/㎡이 되도록 블레이드 코터에서 피복, 건조하여 하도용 원지를 얻었다. 가레이 고압형 투기도 시험기에 의한 투기도는 7 초 /100 cc이었다.

이 하도 원지상에 실시예 Ⅱ-1에서 사용한 캐스트 피복액을 피복하여 실시예 Ⅱ-1과 동일한 방법으로 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 이 캐스트 피복지의 투기도는 180 초/100 cc이었다.

[실시예 8]

산화알루미늄 80부, 무정형 실리카 20부, 폴리비닐 알코올 15부, 폴리인산 소다 0.5부를 첨가하여, 고형분 농도 20%의 하도용 피복액을 조제하였다. 이 하도용 피복액을 미터 평수 100 g/㎡의 원지에 건조 중량으로 12 g/㎡이 되도록 에어나이프 코터에서 피복, 건조하여 하도 원지를 얻었다. 가레이 고압형 투기도 시험기에 의한 투기도는 15 초 /10 cc이었다.

한편, 캐스트 피복액으로서 유리 전이점 80℃의 스티렌-2메틸헥실 아크릴레이트 공중합체 50부, 콜로이드성 실리카 50부, 이형제로서 스테아린산칼슘 2부로 이루어지는 고형분 농도 30%의 캐스트 피복액을 조제하였다. 이 피복액을 상기의 하도 원지상에 롤 코터를 사용하여 피복한 후, 즉시 표면 온도가 85℃인 경면 드럼에 압접하여 건조한 후, 이형시켜서 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 이 때의 피복량은 고형분 중량으로 6 g/㎡이었다. 이 캐스트 피복지의 투기도는 400초/100 cc이었다.(JIS-P-8117호).

[실시예 Ⅱ-9]

안료로서 무정형 실리카 100부, 접착제로서 폴리비닐 알코올 15부, 분산제로서 폴리인산 소다 1.0부를 첨가하여 고형분 농도 15%의 하도용 피복액을 조제하였다. 이 하도용 피복액을 미터 평수 100 g/㎡의 원지에 건조 중량으로 6 g/㎡이 되도록 에어나이프 코터에서 피복, 건조하여 하도용 원지를 얻었다. 가레이 고압형 투기도 시험기에 의하 투기도는 4 초/10 cc이었다.

한편, 캐스트 피복액으로서 유리 전이점 80℃의 스티렌-2메틸헥실 아크릴레이트 공중합체 50부, 콜리이드성 실리카 50부, 이형제로서 스테아린산칼슘 2부로 이루어지는 고형분 농도 30%의 캐스트 피복액을 조제하였다. 이 피복액을 상기의 하도 원지상에 롤 코터를 사용하여 피복한 후, 즉시 표면 온도가 85℃인 경면 드럼에 압접하여 건조한 후, 이형시켜서 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 이 때의 피복량은 고형분 중량으로 6 g/㎡이었다. 이 캐스트 피복지의 투기도는 100초/100 cc이었다.(JIS-P-8117호).

[비교예 Ⅱ-1]

캐스트 피복액으로서 유리 전이점 0℃의 스티렌-2메틸헥실 아크릴레이트 공중합체 40부, 콜로이드성 실리카 60부, 이형제로서 올레인산암모늄 5부로 이루어지는 고형분 농도 35%의 캐스트 피복액을 조제하였다. 이 피복액을 실시예 Ⅱ-1에서 얻은 하도용 원지상에 롤 코터를 사용하여 피복한 후, 즉시 표면 온도가 60℃인 경면 드럼에 압접하여 건조한 후, 이형시켜서 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 이 때의 피복량은 고형분 중량으로 5 g/㎡이었다. 이 캐스트 피복지의 투기도는 450초/100 cc이었다.

[비교예 Ⅱ-2]

캐스트 피복액으로, 유리 전이점 30℃의 스티렌-부타디엔 공중합체 100부, 이형제로서 올레인산암모늄 5부로 이루어지는 고형분 농도 35%의 캐스트 피복액을 조제하였다. 이 피복액을 실시예 Ⅱ-1에서 얻은 하도용 원지상에 롤 코터를 사용하여 피복한 후, 즉시 온도가 80℃인 경면 드럼에 압접하여 건조한 후, 이형시켜서 잉크 제트 기록용 캐스트 피복액을 얻었다. 이 때의 피복량은 고형분 중량으로 5 g/㎡이었다. 이 캐스트 피복지의 투기도는 1300초/100 cc이었다.

[비교예 Ⅱ-3]

캐스트 피복액으로서, 유리 전이점 0℃의 스티렌-부타디엔 공중합체 100부, 이형제으로서 올레인산암모늄 5부로 이루어지는 고형분 농도 35%의 캐스트 피복액을 조제하였다. 이 피복액을 실시예 Ⅱ-1에서 얻은 하도용 원지상에 롤 코터를 사용하여 피복한 후, 즉시 표면 온도가 60℃인 경면 드럼에 압접하여 건조한 후, 이형시켜서 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 이 때의 피복량은 고형분중량으로 5 g/㎡이었다. 이 캐스트 피복지의 투기도는 2200초/100 cc이었다.

[비교예 Ⅱ-4]

캐스트 피복액으로, 카올린 100부, 카제인 10부, 유리 전이점 30℃의 스티렌-메틸메타아크릴레이트 10부, 이형제로서 스테아린산칼슘 10부로 이루어지는 고형분 농도 45%의 캐스트 피복액을 조제하였다. 이 피복액을 실시예 Ⅱ-1에서 얻은 하도용 원지상에 롤 코터를 사용하여 피복한 후, 즉시 표면 온도가 75℃인 경면 드럼에 압접하여 건조한 후, 이형시켜서 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 이 때의 캐스트 피복량은 고형분 중량에서 15 g/㎡이었다. 이 캐스트 피복지의 투기도는 5000초/100cc이었다.

[비교예 Ⅱ-5]

안료로서 카올린 50부, 경질 탄산칼슘 50부, 접착제로서 산화전분 5부, 스티렌-부타디엔 공중합체 라텍스 20부, 분산제로서 폴리인산 소다 0.5부를 첨가하여 고형분 농도 50%의 하도용 피복액을 조제하였다. 이 피복액을 미터 평수 100 g/㎡의 원지에 건조 중량이 12 g/㎡이 되도록 에어나이프 코터로 피복, 건조하여 하도용 원지를 얻었다. 가레이 고압형 투기도 시험기에 의한 투기도는 200초/ 10 cc 이었다.

한편, 비교예 Ⅱ-4의 캐스트 피복액을 상기의 하도용 원지상에 폴 코터를 사용하여 피복한 후, 즉시 표면 온도가 85℃인 경면 드럼에 압접하여 건조한 후, 이형시켜서 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 이 때의 피복량은 고형분 중량으로 15 g/㎡이였다. 이 캐스트 피복지의 투기도는 10,000 초/100 cc이었다.

이와 같이 하여 얻어진 캐스트 피복지의 백지 광택, 잉크 제트 기록 적성 및 조업성의 결과를 표 2에 명백하게 나타낸다.

또한, 상기 평가에 관해서는 다음과 같은 방법으로 평가하였다.

[백지 광택도]

JIS-P-8142에 준하여 측정하였다.

[잉크 제트 기록 적성]

(잉크제트 기록용 잉크의 흡수성)

샤프(주) 제품 컬러이미지 제트 IO-735X(잉크 제트 기록용 장치)에서 인자하여 잉크의 건조성을 육안으로 평가하였다.

◎ : 인자 직후에 손가락이 닿아도 전혀 오염되지 않음.

○ : 인자 직후에 손가락이 닿으면 약간 오염되나, 거의 건조되어 있음.

△ : 인자 직후, 잉크 부분이 약간 빛나고 있으나, 실용상 문제는 없음.

[잉크 제트 기록용 잉크의 기록후의 발색성]

샤프(주) 제품 컬러이미지 제트 IO-735X에서 인자하여, 잉크의 농도를 육안으로 평가하였다.

○ : 발색 농도가 양호함.

△ : 발색 농도가 약간 옅으나, 실용상 문제는 없는 농도임.

× : 발색 농도가 옅어 실용적이지 못함.

[유연 조업성]

○ : 문제없이 조업 가능하였음.

△ : 저 스피드이나 조업 가능한 레벨.

× : 이형성 불량으로 인해 드럼 피크가 발생하여 조업 불가.

표 1의 결과로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 캐스트 피복지는 표면 광택도, 잉크 제트 기록 적성이 우수하고 또한 효율성이 좋게 생산할 수 있다.

[실시예 Ⅲ-1]

안료로서 무정형 실리카 100부에, 접착제로서 폴리비닐알코올 20부, 양이온성 수지로서 폴리에틸렌 폴리아민 디시안디아미드 암모늄염 축합물인 폴리에틸렌 폴리아민계 수지 (상품명 : PNP 70/ 니찌히쯔 가가꾸고교 가부시끼가이샤 제품) 5부, 분산제로서, 폴리인산 소다 0.5부를 첨가하고, 혼합하여 고형분 농도 15%의 하도용 피복액을 조제하였다. 이 하도용 피복액을, 미터 평수 100 g/㎡의 원지에 건조 중량으로 10 g/㎡이 되도록 에어나이프 코터에서 피복, 건조하여 하도용 원지를 얻었다. 이 하도용 원지의 투기도는 가레이 고압형 투기도 시험기로 측정한 결과 4초/10 cc이었다.

한편, 유리 전이점 80℃의 스티렌 2-메틸헥실 아크릴레이트 공중합체 50부, 콜로이드성 실리카 50부, 이형제로서 스테아린산칼슘 2부로 이루어지는 고형분 농도 35%의 캐스트 피복액을 조제하였다. 이 캐스트 피복액을 상기의 하도용 원지상에 롤 코터를 사용하여 피복한 후, 즉시 표면 온도가 75℃인 경면 드럼에 압접하여 건조한 후, 이형시켜서 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 이 때의 캐스트 피복량은 고형분 중량으로 5 g/㎡이었다. JIS-P-8117에 의한 투기도는 50초/100 cc이었다.

[실시예 Ⅲ-2]

캐스트 피복액으로서, 유리 전이점 70℃의 스티렌-메틸아크릴레이트 공중합체와 콜로이드성 실리카의 복합체 100부, 이형제로서 올레인산암모늄 3부로 이루어지는 고형분 농도 40%의 피복액을 조제하였다. 이 캐스트 피복액을 실시예 Ⅲ-1의 하도용 원지상에 롤 코터를 사용하여 피복한 후, 즉시 표면 온도를 65℃로 가열한 경면 드럼에 압접하여 건조한 후, 이형시켜서 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 이 때의 캐스트 피복량은 고형분 중량으로 6 g/㎡이었다. JIS-P-8117에 의한 투기도는 60 초/100 cc이었다.

[실시예 Ⅲ-3]

캐스트 피복액으로서, 유리 전이점 50℃의 스티렌-메틸아크릴레이트 공중합체 100부, 이형제로서 올레인산암모늄 5부로 이루어지는 고형분 농도 35%의 피복액을 조제하였다. 이 캐스트 피복액을 실시예 Ⅲ-1에서 사용한 것과 동일한 하도용 원지상에 롤 코터를 사용하여 피복한 후, 즉시 표면 온도가 60℃인 경면 드럼에 압접하여 건조한 후, 이형시켜서 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 이때의 캐스트 피복량은 고형분 중량으로 1g/㎡이었다. 투기도는 80초/100cc이었다.

[실시예 Ⅲ-4]

안료로서 무정형 실리카 100부에, 접착제로서 폴리비닐알코올 10부, 양이온성 수지로서 디시안디아미드 폴리알킬렌 폴리아민 축합물(상품명 : 네오픽스 E-117/니찌히쯔 가가꾸고교 가부시끼가이샤 제품) 10부, 분산제로서 폴리인산 소다 0.5부를 첨가하고 혼합하여, 고형분 농도 15%의 하도용 피복액을 조제하였다. 이 하도용 피복액을 미터 평수 100g/㎡의 원지에 건조 중량으로 5 g/㎡이 되도록 에어나이프 코터에서 피복, 건조하여 하도용 원지를 얻었다. 이 하도용 원지의 투기도는 가레이 고압형 투기도 시험기로 측정한 결과 4 초/10 cc이었다.

한편, 유리 전이점 80℃의 스티렌-2메틸헥실 아크릴레이트 공중합체 50부, 콜로이드성 실리카 50부, 이형제로서 스테아린산칼슘 2부로 이루어지는 고형분 농도 35%의 캐스트 피복액을 조제하였다. 이 캐스트 피복액을 상기의 하도용 원지상에 롤 코터를 사용하여 피복한 후, 즉시 표면 온도가 75℃인 경면 드럼에 압접하여, 건조한 후, 이형시켜서 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 이 때의 캐스트 피복량은 고형분 중량으로 5 g/㎡이었다. 투기도는 50 초/100 cc 이었다.

[실시예 Ⅲ-5]

실시예 Ⅲ-1에 있어서 양이온성 수지를 알칸올 아릴아민으로 한 것 이외에는, 실시예 Ⅲ-1과 동일한 방법으로 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 하도용 원지의 투기도는 가레이 고압형 투기도 시험기로 측정한 결과 4 초/ 10 cc이었다. 또한, 캐스트 피복층 형성후의 투기도는 50초/100 cc 이었다.

[실시예 Ⅲ-6]

실시예 Ⅲ-2에 있어서 가티온성 수지를 디메틸디아릴암모늄 클로라이드 중합물로 한 것 이외에는, 실시예 Ⅲ-2와 동일한 방법으로 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 하도용 원지의 투기도는 가레이 고압형 투기도 시험기로 측정한 결과 3 초/10 cc이었다. 또한, 캐스트 피복층 형성후의 투기도는 55 초/100 cc이었다.

[실시예 Ⅲ-7]

실시예 Ⅲ-1에 있어서, 양이온성 수지를 첨가하지 않은 것 이외에는, 실시예 Ⅲ-1과 동일한 방법으로 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 하도용 원지의 투기도는 가레이 고압형 투기도 시험기로 측정한 결과 2 초/10 cc이었다. 또한, 캐스트 피복층 형성후의 투기도는 60 초/100 cc 이었다.

[비교예 Ⅲ-1]

캐스트 피복액으로서, 유리 전이점 0℃의 스티렌-부타디엔 공중합체 100부, 이형제로서 올레인산암모늄 5부로 이루어지는 고형분 농도 35%의 피복액을 조제하였다. 이 캐스트 피복액을 실시예 　Ⅲ-1의 하도용 원지상에 롤 코터를 사용하여 피복한 후, 즉시 표면 온도가 60℃인 경면 드럼에 압접하여 건조한 후, 이형시켜서 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 이 때의 캐스트 피복량은 고형분 중량으로 5 g/㎡이었다. 캐스트 피복층 형성후의 투기도는 320 초/100 cc이었다.

[비교예 Ⅲ-2]

캐스트 피복액으로서 양이온 100부, 카제인 10부, 유리 전이점 30℃의 스티렌-메틸메타아크릴레이트 10부, 이형제로서 스테아린산칼슘 10부로 이루어지는 고형분 농도 45%의 피복액을 조제하였다. 이 캐스트 피복액을 실시예 1의 하도용 원지상에 롤 코터를 사용하여 피복한 후, 즉시 표면 온도가 75℃인 경면 드럼에 압접하여 건조한 후, 이형시켜서 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 얻었다. 이때의 캐스트 피복량은 고형분 중량으로 15 g/㎡이었다. 캐스트 피복층 형성후의 투기도는 1500초/100 cc이었다.

이렇게 하여 얻어진 캐스트 피복지의 백지 광택도, 잉크 제트 프린터 적성, 조업성에 관한 결과를 표 3으로 나타낸다.

또한, 상기의 평가에 관해서는 다음과 같은 방법으로 평가했다.

[백지 광택도]

JIS-P8142에 준하여 측정하였다.

[잉크 제트 기록시의 잉크 흡수성]

샤프(주) 제품 컬러이미지 제트 IO-735X를 사용하여 잉크 제트 기록을 행하고, 그때의 잉크의 건조성을 육안으로 평가하였다.

◎ : 인자 직후에 손가락이 닿아도 전혀 오염되지 않음.

[잉크 제트 기록후의 잉크 발색성]

샤프(주) 제품 컬러이미지 제트 IO-735X를 사용하여 인자하고, 잉크의 농도(발색성)를 육안으로 평가하였다.

○ : 발색 농도가 상당히 우수함.

△ : 발색 농도가 양호함.

× : 발색 농도가 옅어 실용적이지 못함.

[잉크 제트 기록(인자후)에서의 내수성]

샤프(주) 제품 컬러이미지 제트 IO-735X를 사용하여 인자하고, 약 10분간 물에 침지하여 인자 부분의 변화를 육안으로 평가하였다.

○ : 인자 부분이 물에 씻겨내리거나 번지거나 하지 않음.

× : 인자 부분이 물에 의하여 씻겨내리거나 희미해져 버림.

[유연 조업성]

○ : 문제없이 조업할 수 있음.

△ : 저 스피드이나 조업 가능한 레벨.

× : 이형성 불량으로 인해 드럼 피크가 발생하여 조업 불가.

또한, 특히 본 발명에 따른 캐스트 피복지를 사용하여 수성 잉크에 열 에너지를 작용시켜 잉크를 토출시키는 잉크 제트 기록 장치에 의하여 기록을 행하면, 매우 우수한 잉크 제트 기록이 가능하다는 것을 알았다. 그래서, 그 잉크 제트 기록장치(컬러 잉크 제트 프린터 : BJC-820J/캐논(주)제품)를 사용하여 본 발명에 관한 실시예 Ⅲ-1~Ⅲ-7 및 비교예 Ⅲ-1~Ⅲ-2의 캐논 피복지에 대하여 마찬가지로 잉크 제트 기록을 행하고, 얻어진 결과를 표 4에 나타낸다.

Claims

원지 위에 코팅 조성물을 피복하여 안료 및 접착제를 함유하는 하도 피복층을 형성시키고, 상기 하도 피복층 위에 에틸렌성 불포화결합을 함유하는 단량체를 중합시켜서 수득한 40℃ 이상의 유리 전이점을 지닌 중합체를 함유하는 코팅 조성물을 피복해서 캐스트용 피복층을 형성시키고, 상기 캐스트용 피복층을 가열되어 있는 경면 드럼에 압접, 건조시켜서 마무리하는 것을 포함하는 방법에 있어서,

(a) 상기 하도 피복층이 다공성이고 ;

(b) 상기 캐스트용 피복층은 다공성이면서 광택성이 있고, 상기 중합체의 100 중량부에 대하여 0 내지 200 중량부의 안료를 포함하며;

(c) 상기 압접 공정이 상기 캐스트용 피복층이 습윤 상태로 있는 동안에 수행되며;

(d) 상기 방법에 의한 캐스트 피복지의 공기 투과도가 300 초/ 100cc 이하임을 특징으로 하는 방법에 의하여 제조된 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지.
제1항에 있어서, 상기 하도 피복층이 양이온성 수지를 함유하는 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지.
제2항에 있어서, 양이온성 수지가 폴리알킬렌 폴리아민류와 디시안디아미드를 공중합해서 수득한 양이온성 수지인 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지
제1항에 있어서, 상기 캐스트용 피복층이 실리카를 함유하는 잉크제트 기록용 캐스트 피복지.
제1항에 있어서, 상기 하도 피복층이 알루미나 또는 실리카를 함유하는 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지.
제1항 내지 제3항의 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지를 제조할 때에, 경면 드럼의 표면 온도를 중합체의 유리 전이점 미만의 온도 조건으로 하여 건조 마무리해서 얻은 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지.
원지 위에 코팅 조성물을 피복하여 안료 및 접착제를 함유하는 하도 피복층을 형성시키고, 상기 하도 피복층 위에 에틸렌성 불포화 결합을 함유하는 단량체를 중합시켜서 수득한 40℃이상의 유리 전이점을 지닌 중합체를 함유하는 코팅 조성물을 피복해서 캐스트용 피복층을 형성시키고, 상기 캐스트용 피복층을 가열되어 있는 경면 드럼에 압접, 건조시켜서 마무리하는 것을 포함하는 방법에 있어서,

( a) 상기 하도 피복층이 다공성이고;

(b) 상기 캐스트용 피복층은 다공성이면서 광택성이 있고, 상기 중합체의 100중량부에 대하여 0 내지 200 중량부의 안료를 포함하며;

(c) 상기 압접 공정이 상기 캐스트용 피복층이 습윤 상태로 있는 동안에 수행되며;

(d) 상기 방법에 의한 캐스트 피복지의 공기 투과도가 300 초/ 100 cc 이하임을 특징으로 하는 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지의 제조 방법.
제7항에 있어서, 경면 드럼 표면의 온도를 중합체의 유리 전이점 미만의 온도 조건에서 건조시켜 마무리하는 잉크 제트 기록용 캐스트 피복지의 제조 방법.