초록 ▼

1. 최종목표
사진과 동일한 품질의 고해상도 인화를 구현할 수 있는 디지털 이미지 인쇄용 광택지/필름 개발
- 디지털 이미지(digital image)는 디지털카메라와 같은 기기를 이용하거나 기존의 아날로그 카메라(analogue camera)등의 필름을 현상하여 얻어진 사진을 스캐너(scanner)등을 이용하여 컴퓨터에 저장한 이미지를 말한다. 이런 이미지는 원하는 것만을 출력을 하거나 adobe사의 photoshop@등의 그래픽 프로그램(graphic program)을 이용하여 편집을 할 수 있다는 장점을 가지고 있기

1. 최종목표
사진과 동일한 품질의 고해상도 인화를 구현할 수 있는 디지털 이미지 인쇄용 광택지/필름 개발
- 디지털 이미지(digital image)는 디지털카메라와 같은 기기를 이용하거나 기존의 아날로그 카메라(analogue camera)등의 필름을 현상하여 얻어진 사진을 스캐너(scanner)등을 이용하여 컴퓨터에 저장한 이미지를 말한다. 이런 이미지는 원하는 것만을 출력을 하거나 adobe사의 photoshop@등의 그래픽 프로그램(graphic program)을 이용하여 편집을 할 수 있다는 장점을 가지고 있기 때문에 일반 소비자틀로부터 많이 관심을 얻고 있다.
본 연구를 통하여 이와 같은 디지털 이미지를 가정 및 사무실에서 널리 사용되고 있는 잉크젯(ink-jet) 혹은 포토 프린터를 이용하여 손쉽게 출력할 수 있는 매개체인 광택지(glossy paper) 또는 투명 필름(transparent film)을 개발하고자 한다.
2. 개발내용 및 결과
1) boehmite alumina sol 입도 분포 제어 기술 개발
본 연구의 2차년도 개발내용으로 pseudo boehmite sol의 입도분포, 안정성 및 결정성 등에 대한 반응 및 숙성단계에서 공정변수와의 상관관계를 조사하고자 하였다. 광택지용 sol을 개발하는데 있어 가장 중요한 변수인 입도 제어는 AIP:H2O:HNO3=1:40:0.028 의 조건에서 2차입경이 150.6nm, 1차입경이 약 10nm의 pseudo boehmite sol을 얻을 수 있었다.
또한 제조된 sol의 제타 전위는 44mV로 약 30일 경과 후에도 입도가 거의 변하지 않는 안정성을 나타내었고, 이때의 pH는 4.4, 비표면적은 269.5㎡/g이었다. 프린팅 테스트를 실시한 후 상용되는 사진인화용 광택지와 비교한 결과 bleeding 현상은 발생 하지 않았으나 beading 현상이 약간 발생한 것을 육안으로 관찰하였다.
2) 고형분(solid content) 증진을 위한 공정 개발
합성시 알루미나 졸의 고형분올 증진하기 위한 시도로 기존의 sol-gel법과 수열반용을 통한 방법을 사용하였다. Sol-gel법과 수열방법에 의해서 30wt%까지 합성을 실시하였으며, 입자의 특성을 제어한 결과 반응온도(90℃~200℃), 해교제의 투입시기등이 중요한 변수인 것으로 확인되었다. 특히 입자의 크기, 입자의 표면적, pore volume, diameter등이 주요 변수가 되며 pore의 mean diameter와 pore size distribution 이 광택지의 광택도 및 잉크 흡수성등을 결정짓는 주요 인자인 것으로 확인되었다. 그리고 바인더를 기존의 PVA이외에 아크릴 및 우레탄을 사용하여 시험 평가해 본 결과 우레탄 수지를 사용한 경우, 입자가 응집되면서 granule화하여 코팅 후 표면 상태가 불량한 상태가 되었다. 한편, 아크릴을 사용한 것이 상용지 이상의 품질을 갖추고 있었다. 그러나 내수성 및 내광성등 여러 항목은 PVA가 더 우수한 것을 확인할 수 있었다.
3) 재현성 있는 silica sol의 제조와 입도분포 제어 기술 개발
차년도 연구에서 광택지용 알루미나 졸과 복합화 하기 위한 기초연구로 amorphous silica Stöber method를 응용하여 제조하였다. 실리카 졸의 1차 입자크기를 제어하기 위해서 암모니아수의 첨가량이 주요 변수이며, NH4OH/TEOS의 비가 0.6 일 때 1차 입자 크기가 50nm, 2차 입자 명균크기가 145.5nm인 졸을 제조할 수 있었다. 또한 실리카 졸의 고형분을 높이기 위해 TEOS를 첨가량을 증가시키면서 안정한 졸이 형성되는 실험한 결과 용매에 대해서 최대 50 vol%까지 첨가할 수 있었고 그 때 고형분이 10.1 을 나타내었으며 졸의 안전성은 60일 동안 2차 입자 크기와 표면 전위를 PSA와 zeta potential analyzer를 통해서 측정한 결과 입자 크기에는 큰 변화가 없었고 표면 전하도 -20 - -40 mV 사이의 값을 가졌다.
3. 기대효과(기술적 및 정제적 효과)
Boehmite alumina sol의 합성 원천기술의 확보로 기존의 alumina계 광택지 코팅용 sol 시장진입을 시도할 수 있게 되었으며 alumina sol의 합성의 변수를 조절하여 물성적 연수를 유도할 수 있는 경험을 확보하였다. 또한 단순한 alumina sol의 합성이 아닌 siIica 및 titania계의 다공성 무기물과의 hybrid화라는 기술적 방향성을 확보하게 되어 현재의 광택지 기술발달의 흐름에 동참할 수 있는 기반을 마련하였다. 본 연구팀에서 개발한 알루미나 졸을 외국계업체(DKSH 社)등에 샘플로 제시하면서 현 제품의 수준 및 요구물성 등을 확인하고 이것을 계기로 알루미나 졸을 수출할 수 있는 기회가 생길 수 있을 것으로 기대한다. 본 과제의 최적조건을 가지고 특허를 출원하였다.
4. 적용분야
개발한 내용을 바탕으로 또한 단순한 광택지용 alumina sol 시장뿐만 아니라 그 이외에 적용되어지는 촉매 담체용 및 섬유, 건설용 binder로서의 시장진입에 다가갈 수 있는 기술적 기반을 마련하였다.

목차 Contents

• 제출문 ... 2
• 산업기술개발사업 보고서 초록 ... 3
• 제 1 장 서론 ... 6
• 제 1 절 개발기술의 목적 및 중요성 ... 6
• 제 2 절 최종 기술개발 목표 및 평가방법 ... 10
• 제 3 절 위탁기관 최종 기술개발 목표 및 평가방법 ... 15
• 제 2 장 본론 ... 17
• 제 1 절 주관연구기관의 기술개발의 내용 ... 17
• 제 2 절 위탁연구기관의 기술개발의 내용 ... 113
• 제 3 절 국제협력기관의 기술개발 내용 ... 146
• 제 3 장 결론 ... 153
• 제 4 장 참고문헌 ... 157