KR100365199B1 - 내수성 및 광택성이 우수한 잉크제트 프린터용 기록매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 잉크제트 프린터용 기록매체에 관한 것으로, 특히 지지체상에는 접착제층을, 이형박리지상에는 표면도공층과, 소정의 폴리에틸렌 비닐 알-콜과 폴리에틸렌 옥사이드를 혼합·교반하고 디시안 디 아미드계 또는 폴리아민형 양이온 수지를 첨가하여 이루어진 흡수도공층을 순차적으로 형성한 후 상기 지지체상의 접착제층에 상기 표면도공층 및 흡수도공층을 가진 상기 이형박지리의 흡수도공층을 접착시켜 내수성과 광택성을 향상시킨 잉크제트 프린터용 기록매체에 관한 것이다.

Description

내수성 및 광택성이 우수한 잉크제트 프린터용 기록매체{A recording media for a high lustrous inkjet printer having the excellent waterproof}

본 발명은 잉크제트 프린터용 기록매체에 관한 것으로, 특히 지지체상에는 접착제층을, 이형박리지상에는 표면도공층과, 소정의 폴리에틸렌 비닐 알-콜과 폴리에틸렌 옥사이드를 혼합·교반하고 디시안 디 아미드계 또는 폴리아민형 양이온 수지를 첨가하여 이루어진 흡수도공층을 순차적으로 형성한 후 상기 지지체상의 접착제층에 상기 표면도공층 및 흡수도공층을 가진 상기 이형박지리의 흡수도공층을 접착시켜 내수성과 광택성을 향상시킨 잉크제트 프린터용 기록매체에 관한 것이다.

아래의 종래의 잉크제트 프린터용 기록매체는 그 표면층이 폴리비닐 알콜 또는 젤라틴, 아라비안 고무 등 친수성 수지로 이루어져 있어, 프린터에 의해 출력된 화상들이 물에 잘 씻기는 단점이 있고, 또한 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 가교제 등을 사용하기는 하나 경시변화에 의해 제조 후 6개월이 지나면 표면의 흡수층이 경화되어 잉크의 흡수력이 현저히 저하되는 또 다른 문제점을 가지고 있다.

(1) 일본 특개소 62-268682호 공보나 특개소 55-51583호 공보, 특개소 55-144172호 공보에는 미분말상의 실리카와 시라노기를 일부 치환한 폴리비닐알콜 공중합체 등의 고분자 접착제를 주성분으로 하는 도공층을 가진 잉크제트 메디어가 개시되어 있다.

(2) 일본 특공평 4-15747호 공보나 특개소 52-53012호 공보, 특개소 53-49113호 공보, 동 55-5830호 공보, 동 55-51583호 공보, 동 55-11829호 공보, 동 55-53591호 공보, 동 56-84992호 공보, 동 55-150396호 공보, 동 56-588819호 공보, 동 57-74192호 공보, 동 57-74193호 공보, 동 57-87988호 공보, 동 58-58869호 공보, 동 59-20696호 공보, 동 59-145185호 공보, 동 61-135785호 공보, 그리고 미국특허 제 4197135호 공보, 동 5100470호 공보에는 수성잉크화상의 내광성이나 내변색성을 개선하기 위한 폴리모노 혹은 디-아릴아민 유도체와 하이드로탈 사이트 등의 화합물을 이용한 도공제가 개시되어 있다.

(3) 일본 특개소 59-198186호 공보나 동 52-74304호 공보, 동 53-49113호 공보, 동 56-84992호 공보, 그리고 프랑스 특허 제 14-80068호 공보에는 수성잉크의 내수성 향상을 위하여 도공층 중에 폴리에틸렌이민의 유기 산염을 함유시킨 잉크제트 메디어가 개시되어 있다.

(4) 일본 특개소 60-76386호 공보나 동 56-84992호 공보, 동 57-102391호 공보, 동57-182445호 공보, 동 58-55283호 공보, 그리고 미국 특허 제 4659382호 공보에는 내후성 도공층을 가진 잉크제트 메디어에 관한 것이 개시되어 있다.

(5) 일본 특개평 8-113743호 공보에는 도공층에 폴리에틸렌이민 등을 함유한 내수성과 잉크보존성이 뛰어난 잉크제트 메디어가 등록되어 있다.

(6) 또한 본 발명이 제조하고자하는 유사 공법은 일본 특허 평성 8-342065 오지세이시에 의해 출원되어 있다.

상기한 바와 같은 종래의 제품들은 하기와 같은 문제점이 있다.

(1) 친수성 바인더를 사용하기 때문에 출력 후 흐르는 물이 함침하면 10분 이내에 표면의 잉크 또는 수지가 물에 녹아 내린다.

(2) 다량의 안료를 사용하기 때문에 표면에 광택이 없다.

(3) 수성 염료 잉크를 흡수하기 위해 고안된 것으로 수성 안료 흡수시에는 안료의 입자가 표면에서 유리되어 내수성이 떨어지는 단점이 있다.

(4) 내후성이 향상되지만, 수용성 바인더와 동시에 다량의 안료를 사용하므로 내수성이 떨어지며 또한 표면의 광택이 없다.

(5) 에틸렌이민 등을 함유하여 자외선에 노출되었을 때 표면에 변색을 일으킨다.

(6) 표면층의 수지가 폴리비닐 알-콜 또는 폴리비닐 필로리돈을 사용하여 보관시 표면에 대기중 수분에 의해 접착성이 남아 있으며, 접착제(기술되지 않음)는 부착력이 약하여 물에 함침 시켰을 때 지지체, 특히 종이일 경우 박리현상이 일어나고, 또한 표면층의 공극이 부족하여 수용성 안료를 충분히 흡수하지 못하여 흑색의 안료 입자가 표면에 떠 있게 되는 등의 여러 문제점이 있었다.

이에 본 발명에서는 상기한 바와 같은 기존의 제품들이 갖는 여러 문제점을 해결하는데 과제를 두고 연구 개발한 것이다.

본 발명의 과제를 달성하기 위해서는

1) 친수성 바인더 대신에 에틸렌 비닐 알-콜을 주성분으로 하는 수지를 사용하고, 2) 다량의 안료를 사용하지만 케스팅 공법에 의해 표면을 박리시키므로 고광택을 낼 수 있도록 하며, 3) 지지체와 부착력을 향상하고 흡습속도를 향상시키기 위해 고흡수성 폴리우레탄을 접착제로 사용하고, 4) 도포층을 얇게하여 저가생산이 가능하도록 하였으며, 5) 자외선에 비교적 약한 이민, 아민계열의 수지 또는 첨가제를 사용하지 않았고, 6) 표층 바인더는 유리전이 온도가 높은 수지를 사용하여 보관성을 좋게 하며, 7) 액상 실리카의 입경이 5∼50나노마이크로미터인 실리카와 입경이 5∼15마이크로미터인 다공성 실리카를 혼합하여 사용하므로 수용성 안료의 흡수능력을 향상시키도록 하였다.

도1은 본 발명의 기록매체를 제조하는 제조공정을 도시한 블록도

도2는 본 발명의 기록매체의 바람직한 일 실시예를 보인 확대 단면 구성도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 이형박리지 2 : 표면도공층

3 : 흡수도공층 4 : 접착제층

5 : 지지체 6 : 기록매체

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진다.본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 본 발명의 잉크제트 프린터용 기록매체는 ⓐ 지지체의 상측에 접착제층을 형성하고, ⓑ 이형박리지의 상측에는 분사된 잉크가 처음 흡수되도록 다양한 입경을 가진 액상실리카 및 다공성 실리카를 가진 표면도공제를 도포하여 표면도공층을 형성하고, 상기 표면도공층의 상측에는 상기 표면도공층에서 흡수되지 아니한 잉여잉크를 흡수하도록 소정의 다양한 입경을 가진 다공정 실리카와 열가소성 폴리에틸렌 비닐 알-콜과 폴리에틸렌 옥사이드로 구성되고 디시안 디 아미드계 양이온수지 혹은 폴리아민형 양이온 수지가 첨가된 흡수도공제를 도포하여 흡수도공층을 형성하며, ⓒ 상기 지지체상의 접착제층에, 상기 표면도공층 및 흡수도공층이 구비된 이형박리지 상의 상기 흡수도공층을 접착시켜 내수성과 광택성을 향상시킨 것을 특징으로 한다.본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 본 발명의 잉크제트 프린터용 기록매체는, 상기 제 1 실시예에 있어서, 상기 표면도공제가 5~50나노미터의 입경을 가진 액상 실리카 60중량부에, 5~15마이크로미터의 다공성 실리카 20 중량부와 검화도가 90~98인 폴리비닐알콜과 폴리비닐아세테이트 20중량부를 혼합한 것인 것을 특징으로 한다.본 발명의 제 3 실시예에 따르면, 본 발명의 잉크제트 프린터용 기록매체는, 상기 제 1 실시예에 있어서, 상기 흡수도공제가 8~20마이크로미터의 다공성 실리카 75중량부에 열가소성 폴리에틸렌 비닐 알-콜과 폴리에틸렌 옥사이드 20 중량부를 혼합하여 교반하고, 디시안 디 아미드계 양이온수지 혹은 폴리아민형 양이온 수지 5 중량비를 첨가한 것인 것을 특징으로 한다.본 발명의 제 4 실시예에 따르면, 본 발명의 잉크제트 프린터용 기록매체는, 상기 제 1 실시예에 있어서, 상기 접착제층이 지방족 우레탄에 폴리아크릴산 나트륨 또는 폴리에틸렌 옥사이드를 중합한 흡수성 폴리우레탄으로 구성된 접착제로 이루어진 것을 특징으로 한다.출원인은 이하에서 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.도 1은 본 발명의 기록매체를 제조하는 제조공정을 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 기록매체의 바람직한 일 실시예를 보인 확대 단면 구성도이다.본 발명의 잉크제트 프린터용 기록매체의 구성요소를 살펴보기 이전에 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

<제조방법>

1. 이형 박리지 위에 표면도공제를 5~20마이크로 두께로 도포·건조하여 표면도공층(2)을 형성한다.

2. 이어서, 상기 표면도공층(2) 상측에 흡수도공제를 5~20마이크로 두께로 도포·건조하여 흡수도공층(3)을 형성한다.

3. 한편, 종이, 합섬, 면, PET 등 플라스틱류의 합성수지로 구성되는 지지체 상측에 접착제를 도포하여 접착제층(4)을 형성한다.

4. 상기 지지체에 도포된 접착제층(4)에 표면도공층 및 흡수도공층이 형성된 이형박리지의 흡수도공층을 접착시킨다.

5. 이어서, 상기 이형 박리지를 박리한다.

앞서 본 바와 같은 방법으로 제조된 본 발명의 기록매체(A)는 지지체(5)의 상측에 접착제층(4)을 형성하고, 이형박리지(1)의 상측에는 분사된 잉크가 처음 흡수되도록 표면도공제를 도포하여 표면도공층(2)을 형성하며, 상기 표면도공층(2)의 상측에는 표면도공층(2)에서 흡수되지 아니한 잉여잉크를 흡수하도록 흡수도공제를 도포하여 흡수도공층(3)을 형성하고, 상기 지지체(5)상의 접착제층(4)에, 상기 이형박리지(1)상에 형성된 상기 흡수도공층(3)을 접착시킨 것이다.

이어서, 본 발명의 각 구성요소들을 더욱 상세히 설명하면 아래와 같다.

① 이형박리지 : 이형박리지상에는 표면도공제 및 흡수도공제가 도포되어 표면도공층 및 흡수도공층이 형성되고, 이어서 흡수도공층이 지지체상의 접착제층에 접착된 후 박리되어 표면도공층의 표면이 고광택될 수 있도록 한다.

② 표면도공제 : 5∼50나노미터의 입경을 가진 액상 실리카 60중량부에 5∼15마이크로미터의 다공성 실리카 20중량부와, 검화도가 90∼98인 폴리비닐알콜과 폴리비닐아세테이트 20중량부를 혼합한 것이다.

③ 흡수도공제 : 8∼20마이크로미터의 다공성 실리카 75중량부에 열가소성 에틸렌 비닐 알콜과 폴리에틸렌 옥사이드 20중량부를 혼합하여 교반하고, 잉크고착제로 디시안 디 아미드계 양이온수지 혹은 폴리아민형 양이온 수지 5중량비를 첨가한 것이다.

④ 접착제층 : 본 발명에서는 접착제로서 흡수성 폴리우레탄이 사용되고, 구체적으로는 지방족 우레탄 또는 폴리아크릴산 나트륨 또는 폴리에틸렌 옥사이드로 중합된 흡수성 우레탄 또는 그리콜 유도체 또는 아크릴 아민류 또는 제3차 아미노기를 가진 아크릴 모노마등의 지방족을 반응시켜 얻는 것으로 체적의 5∼20배, 경도 72(JISA), 연화점은 20∼40℃가 적당하며, 상기 흡수도공층과 지지체를 접착시키는 역할을 한다.

⑤ 지지체 : 기록매체의 바탕으로 종이, 염화비닐, PET등의 합성수지 시-트,또는 천 등이 이용된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 기록매체(A)는 상기 표면도공층(2)과 상기 흡수도공층(3)의 공극이 작아 수성 염료 잉크의 흡수는 물론이고, 상기 표면도공층(2)에 5∼15마이크로미터의 다공성 실리카가 사용됨으로서 0.9∼2마이크로 미터의 미립자도 흡수할 수 있도록 하였으며, 상기 흡수도공층(3)에 8∼20마이크로미터의 다공성 실리카와 열가소성 폴리에틸렌 비닐 알-콜과 폴리에틸렌 옥사이드가 혼합되고, 잉크고착제로 디시안 디 아미드계 양이온수지 혹은 폴리아민형 양이온 수지가 첨가됨으로서, 잉크가 표면도공층과 흡수도공층 사이에 형성된 삼투압에 의해 흡수되어 흡수도공층(3)에 포함되어 있는 고착제에 의해 고착됨으로 잉크가 흘러내리지 않게 되는 것이다.

한편 본 발명의 기록매체(A)는 상기 표면도공층(2)이 이형박리지(1)상에 형성된 후 접착제층(4)에 접착되고 이어서 상기 이형박리지(1)가 표면도공층(2)으로 부터 박리됨으로서 제조되기 때문에, 상기 표면도공층(2)의 표면이 고광택될 수 있고 잉크의 흡수가 원활히 이루어질 수 있는 것이다.

그리고 본 발명의 기록매체(A)는 흡수도공층(3)과 지지체(5)를 접착하는 접착제층(4)으로 흡수성 폴리우레탄을 사용함으로써, 접착제가 경화되면서 강한 피막층을 형성하고 흡수층의 잉크흡수능력을 현저히 저하시켜 표면의 화상이 퍼지거나 잉크가 흘러내리게 되는 것을 방지할 수 있도록 하였다.

〔비교예 1〕

다음의 원료를 사용하여 기록매체를 제조하였다.

(1) 표면층 도공제

° 액상 실리카 80 중량부

° 폴리비닐 알콜 19 중량부

° 기타는 실시예와 동일

(2) 흡수층 도공제

°에틸렌 비닐 알콜 대용으로 검화도가 85인 폴리비닐 알콜을 사용.

기타는 동일

(3) 접착제

°아크릴 접착제

〔비교예 2〕

접착제 : 비 흡수성 우레탄 수지

기타는〔비교예 1〕과 동일

유 수 테스트 : 25℃ 물에 시편을 고정시키고, 물을 20분간 각반한다.

자외선 테스트 : 카본 아-크 100시간

보 관 테스트 : ⅓의 물을 넣어 글라스 용기에 시편을 넣은 후 72시간 63℃로 가열

부착성 테스트 : 셀로판 테-프로 180℃ 각도로 박리

흡수력 테스트 : EPSON PHOTO-1200 프린터에 의해 출력

해상력 테스트 : EPSON PHOTO-1200 프린터에 의해 출력

표 1에서와 같이 본 발명 제품을 PVC·PET 어느 쪽이든 유수테스트에서는 화상의 흐름이 없고, 자외선 테스트에서는 황변 현상이 없다. 보관테스트에서는 표면에 박리현상이 조금 보이나 상품의 가치를 떨어뜨릴 정도는 아니며 변색은 없다.

부착성 테스트에서는 셀로판 테-프에 표면의 손상이 조금 보이나 〔비교예 1, 2〕보다는 심하지 않아 상품가치를 손상시키지는 않는다.

흡수테스트, 현상력테스트에서는 〔비교예 1, 2〕와 비교하여 그 이상이다.

앞서 살펴본 바와 같이 본 발명의 기록매체(A)는 표면층 도공제(2)를 얇게 도포할 수 있으므로 저가 생산이 가능하면서도 수용성 안료의 흡수능력이 우수하고 표면 광택성 및 보관성이 뛰어난 고품질의 기록매체를 제공할 수 있다는 효과를 가진다.

Claims (4)

1. 지지체의 상측에 접착제층을 형성하고,

   이형박리지의 상측에는 분사된 잉크가 처음 흡수되도록 다양한 입경을 가진 액상실리카 및 다공성 실리카를 가진 표면도공제를 도포하여 표면도공층을 형성하고, 상기 표면도공층의 상측에는 상기 표면도공층에서 흡수되지 아니한 잉여잉크를 흡수하도록 소정의 다양한 입경을 가진 다공성 실리카와 열가소성 폴리에틸렌 비닐 알-콜과 폴리에틸렌 옥사이드로 구성되고 디시안 디 아미드계 양이온수지 혹은 폴리아민형 양이온 수지가 첨가된 흡수도공제를 도포하여 흡수도공층을 형성하며,

   상기 지지체상의 접착제층에 상기 이형박리지상에 형성된 상기 흡수도공층을 접착시킨 내수성과 광택성이 우수한 잉크제트 프린터용 기록매체.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 표면도공제는 5~50나노미터의 입경을 가진 액상 실리카 60중량부에, 5~15마이크로미터의 다공성 실리카 20 중량부와 검화도가 90~98인 폴리비닐알콜과 폴리비닐아세테이트 20중량부를 혼합한 것을 특징으로 하는 잉크제트 프린터용 기록매체.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 흡수도공제는 8~20마이크로미터의 다공성 실리카 75 중량부에 열가소성 폴리에틸렌 비닐 알-콜과 폴리에틸렌 옥사이드 20 중량부를 혼합하여 교반하고, 디시안 디 아미드계 양이온수지 혹은 폴리아민형 양이온 수지 5 중량비를 첨가한 것을 특징으로 하는 잉크제트 프린터용 기록매체.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 접착제층은 지방족 우레탄에 폴리아크릴산 나트륨 또는 폴리에틸렌 옥사이드를 중합한 흡수성 폴리우레탄으로 구성된 접착제로 이루어진 것을 특징으로 하는 잉크제트 프린터용 기록매체.