KR100255041B1 - The manufacturing method of color inkjet printing paper - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for preparing a paper for a color ink-jet printer is provided, to remove the feathering, the color to color bleed, the strike through, and the dust generation at the paper surface. CONSTITUTION: The method comprises the steps of preparing a source paper with the drying thickness of 50-100 g/m¬2 by using a paper material which is prepared from alkylketene dimer or alkenyl succinate anhydride, kaolin clay and talc and whose pulp freeness is 480-600 csf; coating the source paper with an aqueous diffusion solution comprising 100 parts by weight of a calcined clay pigment, 200-400 parts by weight of oxide starch which is cross-linked by a totally gummed poly(vinyl alcohol) with the degree of polymerization of 1,700-2,000 and a styrene-butadiene latex, and 10-30 parts by weight of dicyan-diamide cationic fixer to the thickness of 0.5-5 g/m2; and drying and calendering it to smooth it.

Description

칼라잉크젯용 용지의 제조방법 {The manufacturing method of color inkjet printing paper}The manufacturing method of color inkjet printing paper

본 발명은 칼라잉크젯용 용지의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 초지기에서 투기도가 높은 여수도를 나타내는 원지조성과 잉크염료의 코팅층 통과시 염료내의 색료 정착량을 높히기 위한 염료정착제 및 종래 고가의 실리카 대신 소성 클레이 안료가 포함된 코팅용 수분산액을 이용한 사이징처리를 통해 투기도가 높은 표면사이즈층을 형성함으로써, 기존의 토너사용 복사기는 물론이고 칼라잉크젯 방식의 출력기기(프린터, 팩시밀리, 복사기 등)에서도 인쇄적성, 특히 칼라인쇄적성이 양호한 칼라잉크젯용 용지의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a color inkjet paper, and more particularly, a dye fixing agent for improving the amount of colorant fixation in the dye when passing through a coating layer of an ink dye and an ink dye having a high degree of air permeability in a paper machine. Instead of expensive silica, the surface size layer with high air permeability is formed by sizing process using a coating aqueous dispersion containing calcined clay pigment, so that not only a copier using toner but also a color inkjet type output device (printer, facsimile, The present invention also relates to a method for producing a color inkjet paper having good printability, particularly color printability.

오늘날, 개인용 및 사무용 프린터 중에서 잉크젯 프린터의 비중이 가장 크며 특히, 모니터의 칼라화 및 개인용 컴퓨터의 처리속도 및 용량의 확대와 기기의 칼라화에 소요되는 비용이 극히 작아서 시중에 출시되는 프린터의 대부분을 칼라 잉크젯 프린터가 차지하고 있다.Today, inkjet printers account for the largest portion of personal and office printers, and in particular, the cost of colorizing monitors, increasing the processing speed and capacity of personal computers, and colorizing the machine is extremely small. Color inkjet printers occupy.

이러한 잉크젯 프린터는 비교적 소음이 작고 칼라화에 따른 기기 제조원가의 상승이 작으며, 고해상도를 나타낼 뿐만 아니라 분당 A4 복사지 10장까지 프린팅이 가능하고, 기기의 무게가 가볍고 사무실내 공해유발을 일으키지 않는다는 장점을 지니고 있어서 현재는 개인 및 소규모 사무실에서의 사용외에도 네트웍 프린터로서 사용될 정도로 사용자의 수와 폭이 급격히 늘어나고 있는 추세이다.These inkjet printers have the advantages of relatively low noise, small manufacturing cost increase due to colorization, high resolution, printing up to 10 A4 copy papers per minute, light weight of the device and no pollution in the office. Nowadays, the number and width of users are rapidly increasing to be used as a network printer in addition to the use in private and small offices.

그런데, 기존의 복사기 및 도트매트릭스 프린터에서 사용되는 잉크들과는 달리 사무용 잉크젯 프린터의 잉크는 수성으로서, 건조하는데 시간이 오래 소요될 뿐만 아니라 종이의 대부분을 차지하고 있는 목질섬유와 잉크주용매인 물이 상호간 친화력이 강하여 글자번짐(feathering), 색간 번짐(color to color bleed) 및 잉크뒤번짐(strike through) 현상 등이 발생되는 문제점이 있다.However, unlike inks used in conventional copiers and dot-matrix printers, the ink of office inkjet printers is water-based, and it takes a long time to dry, and wood fibers and water, which are the main solvents, which occupy most of paper, have mutual affinity. There is a problem that the strong character, such as feathering, color to color bleed and ink through phenomenon occurs.

이를 보다 구체적으로 살펴보면, 잉크젯 프린팅방식은 종래 토너사용방식과는 달리 다양한 잉크토출기작에 의하여 형성된 매우 작은 잉크방울들을 기록지상에 전달, 정착시켜 형성한 도트들의 조합에 의하여 프린팅하는 방식이다. 그런데, 잉크젯 프린팅방식에서 사용되는 잉크의 잉크 운반체의 주성분은 물이나 다가알콜 및 아민계통의 물질로서 이들이 종이의 섬유를 따라 이동할 때 이들 물질에 녹아있는 색료가 함께 이동하며 잉크 운반체이 용지뒷면에 이르렀을때 중간에 잉크액으로부터 색료의 선택적 분리가 일어나지 않으면 용지의 배면에까지 확산된 잉크 운반체에 용해된 색료가 눈에 띄는 이른바 잉크뒤번짐(Strike-Through)현상이 일어난다. 잉크뒤번짐 현상이 일어나지 않더라도 광반사가 이루어지는 층내에 존재하는 염료의 절대량의 감소로 인하여 인쇄농도가 미흡해지는 문제점이 있게 된다.In more detail, the inkjet printing method is a method of printing by a combination of dots formed by transferring and fixing very small ink droplets formed by various ink ejection mechanisms on a recording sheet, unlike conventional toner use methods. However, the main components of the ink carrier of the ink used in the inkjet printing method are water, polyalcohol and amine-based substances, and when they move along the fibers of the paper, the colorants dissolved in these substances move together and the ink carrier reaches the back of the paper. If no selective separation of the colorant from the ink solution occurs in the middle, so-called ink-through phenomenon occurs in which the colorant dissolved in the ink carrier diffused to the back surface of the paper is noticeable. Even if the ink bleeding does not occur, there is a problem that the print density is insufficient due to the reduction of the absolute amount of the dye present in the light reflection layer.

또한, 칼라 잉크젯 프린팅은 3색의 칼라잉크(옐로우, 마젠타, 시안)와 흑색잉크의 4색의 잉크를 채용하고 있는 경우가 많고, 이러한 칼라잉크의 경우 다량의 다가알콜이나 아민류가 혼합사용되므로 건조시간이 길다. 특히, 적색, 청색, 녹색의 2차색을 구현하기 위하여 이미 형성된 잉크점위에 타색상의 잉크점을 겹쳐서 혼합색을 구현하는 경우가 많으므로 흑백프린팅의 경우에 비하여 동일면적내에 분사되는 잉크액체의 총량이 많아지게 된다. 따라서, 용지의 표면에서 아직 스며들지 못한 잉크잔량으로 인해 동일 위치에 새로이 분사된 잉크방울이 스며들지 못하게 되고, 망점의 면적이 확산되다가 인접한 타색상의 잉크점을 침해하거나 서로 합쳐져 잉크망점간의 경계선이 없어지는 등의 문제점이 발생한다.In addition, color inkjet printing often employs three colors of color inks (yellow, magenta, cyan) and four colors of black inks, and in the case of color inks, a large amount of polyhydric alcohols or amines are mixed and dried. Long time In particular, in order to realize a secondary color of red, blue, and green, a mixed color is often formed by overlapping ink spots of other colors on the ink spots already formed, so that the total amount of ink liquid sprayed in the same area is higher than that of black and white printing. It will increase. Therefore, the newly ejected ink droplets cannot be penetrated into the same position due to the amount of ink which has not yet penetrated from the surface of the paper, and the area of halftone dots diffuses and invades adjacent ink spots of other colors or merges with each other, thereby eliminating the boundary between ink dots. Problems occur.

또다른 문제점으로는 잉크젯 프린터용 칼라잉크들에서 사용되는 염료들은 산성염료이거나 직접염료로서 산성조건 및 염의 양이 많은 조건하에서 염착이 쉽게 되거나 불용성으로 전환되며, 또한 양이온물질에 의해 이동이 저지되어 용지상에 정착되는데 반해, 이들 염료는 염기성 조건하에서는 해리되어 물에 잘 녹는 형태로 전환된다는 점이다. 용지의 충전재로 종래부터 통상 사용되어 오는 탄산칼슘은 용지표면층의 pH를 약알칼리성으로 전환시켜 용지표면에서 염료가 자유산의 형태로 되기 어렵게 하며, 따라서 칼라잉크가 용지상에 정착되기 어려워 인쇄밀도가 낮아지는 문제가 있어 왔다.Another problem is that the dyes used in color inks for inkjet printers are acid dyes or direct dyes, which are easily dyed or converted into insoluble under acidic conditions and high salt amounts, and are inhibited by cationic substances. While settling on the ground, these dyes dissociate under basic conditions and convert to water-soluble forms. Calcium carbonate, which has conventionally been used as a filler for paper, converts the pH of the paper surface layer into a weak alkali, making it difficult for dyes to form free acid on the paper surface, thus making it difficult for color ink to settle on the paper, resulting in high print density. There has been a problem of lowering.

이와 관련하여 종래에는 코팅머쉰에 의한 고해상용지 등이 개발되었으나, 이들 또한 생산단가가 높음에 따라 중등수준의 출력용에 사용하기엔 너무 고가여서 손쉽게 구매 사용하기에 어려웠고, 타기종의 프린터 및 사무용 출력기기에 사용하는 데는 급지장애 등과 같은 단점이 있었다.In this regard, conventionally, high-resolution papers have been developed by coating machines, but they are also too expensive to be used for medium-level printing due to the high production cost, making it difficult to purchase and use them in other types of printers and office output devices. There were disadvantages in using such paper feeding disorder.

따라서, 최근의 칼라 잉크젯 기기의 확산에 따라 기존의 복사용지 수준과 동등수준의 생산비용 및 가격대에서 기존의 복사기기 및 프린터 뿐만 아니라 칼라 잉크젯 프린터에서도 출력특성을 현저하게 향상시킨 용지가 필요하게 되었다.Accordingly, with the recent proliferation of color inkjet devices, papers that have significantly improved output characteristics in color inkjet printers as well as existing copying machines and printers are required at a production cost and price level equivalent to those of conventional copy paper.

이와 관련된 특허로서, 칼라코팅액의 안료로 다공성 실리카를 첨가하고 레벨이 10 ~ 100인 바인더를 사용하여 저렴한 경량코팅지의 제조방법이 개시되어 있다[유럽특허공개 제 0,730,976 호]. 그러나, 이들 코팅지의 생산에 있어서 칼라잉크의 배합이 실리카 100 중량부에 바인더 60 중량부 이하를 사용하는 경우엔 생산현장에서 분진발생으로 생산환경을 오염시키고 제품표면에서도 분진이 발생하는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 바인더 성분이 60 ∼ 100 중량부인 범위에서는 실리카안료의 공극을 바인더가 메워 고가의 다공성 실리카를 사용하는 효과가 없어지는 문제가 발생하였다. 또한, 상기 특허에 제시된 방법은 원지조성중의 펄프의 여수도에 대한 조정이 없어 잉크운반체의 확산이 용이하지 않게되고, 따라서 최종 종이 제품의 투기도에 대한 개선이 용이하지 않은 문제점이 있다.As a related patent, there is disclosed a method for producing a cheap lightweight coated paper by adding porous silica as a pigment of a color coating liquid and using a binder having a level of 10 to 100 (European Patent Publication No. 0,730,976). However, in the production of these coated papers, if the color ink is used in an amount of 60 parts by weight or less of the binder, silica has a problem of producing dust at the production site and contaminating the production environment and producing dust on the surface of the product. On the other hand, in the range where the binder component is 60 to 100 parts by weight, there is a problem that the effect of using expensive porous silica is eliminated by filling the voids in the silica pigment with the binder. In addition, the method proposed in the above patent does not have an adjustment on the degree of freedom of the pulp during papermaking, so that the ink carrier is not easily spread, and thus, the improvement of the air permeability of the final paper product is not easy.

상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여, 본 발명은 초지기에서 원지의 조성, 표면사이즈제인 칼라코팅액의 조성 및 도피방법의 조절을 통해 기존의 프린트기 뿐만 아니라 칼라잉크젯에서도 출력특성이 양호하면서도 종래 용지만큼이나 가격이 저렴한 칼라잉크젯용 용지를 제공하는 데 그 목적이 있다.In order to improve the problems described above, the present invention, through the adjustment of the composition of the base paper, the composition of the color coating liquid as the surface size agent and the escape method in the paper machine, as well as conventional printers, the output characteristics are good as well as conventional paper, but the price is as good as conventional paper The purpose is to provide an inexpensive color inkjet paper.

본 발명은The present invention

ⅰ) 펄프여수도가 480 ∼ 600 csf 인 지료를 사용하여 건조평량이 50 ~ 100 g/㎡인 원지를 제조하는 공정과,Iii) a process of producing a raw paper having a dry basis weight of 50 to 100 g / m 2 using a paper having a pulp freeness of 480 to 600 csf;

ⅱ) 상기에서 제조한 원지상에 소성 클레이(calcined clay) 안료 100 중량부를 기준으로 바인더 200 ~ 400 중량부 및 양이온성 정착제 10 ∼ 30 중량부가 함유된 코팅용 수분산액을 도공량이 0.5 ∼ 5 g/㎡ 되도록 코팅처리하고, 건조 및 카렌다링을 통해 평활화하는 공정으로 이루어진 칼라잉크젯용 용지의 제조방법을 그 특징으로 한다.Ii) 0.5 to 5 g of the coating aqueous dispersion containing 200 to 400 parts by weight of binder and 10 to 30 parts by weight of cationic fixative based on 100 parts by weight of calcined clay pigment on the base paper prepared above. It is characterized by a method of producing a color inkjet paper consisting of a process of coating the coating to / ㎡, and smoothing through drying and calendaring.

이와 같은 본 발명을 각각의 제조단계별로 필요한 성분과 함량에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in more detail with respect to components and contents required for each manufacturing step as follows.

ⅰ) 공정은 펄프여수도가 480 ∼ 600 csf 인 지료를 사용하여 건조평량이 50 ~ 100 g/㎡인 원지를 제조하는 공정이다.Iii) The process is a process of manufacturing a base paper having a dry basis weight of 50 to 100 g / m 2 using a paper having a pulp freeness of 480 to 600 csf.

원지의 펄프여수도는 용지내에서 잉크 운반체의 확산속도와 밀접한 관계가 있는 바, 본 발명에서는 펄프여수도를 480 ∼ 600 csf 되도록 조절하기 위하여 펄프고해공정을 수행한다. 펄프여수도가 480 csf 미만인 경우에는 원지부분의 투기도가 저하되어 용지내에서 잉크 운반체의 확산속도가 감소하는 문제가 발생하고, 600 csf를 초과하면 종이 내부결합강도 저하의 문제가 있다.The pulp freeness of the base paper is closely related to the diffusion rate of the ink carrier in the paper. In the present invention, a pulp beading process is performed to adjust the pulp freeness to 480 to 600 csf. If the pulp freeness is less than 480 csf, the air permeability of the original paper portion decreases, so that the diffusion speed of the ink carrier in the paper decreases. If the pulp freeness exceeds 600 csf, there is a problem of lowering the bond strength of the paper.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 펄프여수도를 얻는 것이 매우 중요한데, 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 펄프 고형분내에 내첨사이즈제 및 충전재를 첨가하여 원지조성을 조절한다.Therefore, in the present invention, it is very important to obtain a pulp degree of freedom as described above. In order to solve the problem, the present invention controls the base composition by adding an internal addition size agent and a filler in the pulp solid content.

펄프로는 탈묵펄프, 활엽수 화학펄프(LBKP), 침엽수 화학펄프(NBKP) 등이 사용되며, 혼합펄프 원지를 사용할 경우에는 생펄프(VIRGIN PULP)의 고해도를 조정하여 혼합지료의 여수도가 상기 범위내에 들도록 한다.As the pulp, deinking pulp, hardwood chemical pulp (LBKP), softwood chemical pulp (NBKP), etc. are used, and when using mixed pulp paper, the degree of freedom of the mixed feed material is adjusted by adjusting the high degree of raw pulp. Be within range.

내첨사이즈제는 다음 ⅱ) 공정에서의 칼라코팅액중에 함유된 바인더 성분이 용지상의 이동에 의하여 원지 표면부의 공극 잠식으로 인한 투기도의 저하를 막기 위해 첨가되는 것이다. 이러한 내첨사이즈제의 종류로는 알킬케텐다이머(Alkyl ketene dimer; AKD) 및 알케닐 숙신산 무수물(alkenyl succinic anhydride; ASA) 중에서 선택된 1 종 이상의 것이 사용된다. 내첨사이즈제는 펄프고형분 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 2.0 중량부 범위로 함유되며, 그 함량이 0.1 중량부 미만이면 용지의 투기도 저하를 막을 수 없게 되며, 2.0 중량부를 초과하면 오히려 내첨사이즈도가 저하되는 문제점이 있어 바람직하지 않다.The internal additive size agent is a binder component contained in the color coating liquid in the following ii) step in order to prevent a decrease in air permeability due to the void encroachment of the surface portion of the base paper due to the movement on the paper. One or more selected from the group consisting of alkyl ketene dimers (AKDs) and alkenyl succinic anhydrides (ASAs) are used as the kind of the internal addition size agent. The internal additive size agent is contained in the range of 0.1 to 2.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pulp solid content, and if the content is less than 0.1 parts by weight, the permeability of the paper cannot be prevented from being lowered. It is not preferable because there is a problem of deterioration.

충전재로는 카올린클레이 및 탈크가 1 ~ 4 : 1 중량비로 배합된 혼합물을 사용하는 바, 상기 조성의 혼합 충전재를 사용하므로써 용지 원질부의 pH를 5 ~ 6.5의 약산성으로 유지하여 잉크젯 프린터용 잉크염료들이 용지표면상에 제대로 정착되게끔 한다. 왜냐하면, 잉크젯 프린터의 칼라잉크에서 사용되는 염료들이 산성염료이거나 또는 직접염료이기 때문이다. 즉, 이들 염료들은 산성조건이나 염의 양이 많은 조건하에서는 염착이 쉽게 되거나 불용성으로 전환되며, 또한 양이온 물질에 의해 정착되어 이동이 저지되는 특성이 있기 때문에 용지표면상의 pH를 약산성으로 조절할 필요가 있기 때문이다. 이러한 충전재 혼합물은 펄프 100 중량부에 대하여 3 ~ 30 중량부 범위내에서 함유시키는 것이 바람직한데, 그 함량이 너무 적으면 용지표면이 pH가 너무 높은 약알칼리성을 띄게 되어 칼라잉크 염료가 자유산 형태로 되기 어려워 인쇄밀도가 낮아질 우려가 있고, 그 함량이 너무 많으면 용지표면상의 pH가 너무 낮은 강산성을 띄게 되어 용지의 산성화로 보존성 저하의 문제점이 있게 되기 때문에 바람직하지 않다.As a filler, a mixture containing kaolin clay and talc in a 1 to 4: 1 weight ratio is used. By using a mixed filler of the above composition, the pH of the raw material of the paper is kept at a slightly acidic value of 5 to 6.5, and the ink dye for the inkjet printer is used. Make sure the paper is properly fixed on the paper surface. This is because the dyes used in the color ink of the inkjet printer are acid dyes or direct dyes. That is, since these dyes are easily dyed or converted into insoluble under acidic conditions or high salt conditions, and are fixed by cationic substances, the movement of the dyes is inhibited, so the pH on the surface of the paper needs to be adjusted to weak acidity. to be. The filler mixture is preferably contained in the range of 3 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of pulp. If the content is too small, the surface of the paper may have weak alkalinity with a high pH, and the color ink dye may be in the form of free acid. There is a possibility that the print density is difficult to be lowered, and if the content thereof is too high, the pH on the surface of the paper becomes too low to be strongly acidic, which is not preferable because the acidification of the paper causes a problem of lowering the preservation.

상기와 같은 조성을 이루고 있는 여수도 480 ~ 600 csf의 지료는 통상의 제조방법에 의해 건조평량 50 ~ 100 g/㎡인 원지를 제조한다.The raw material of Yeosu 480-600 csf which consists of the above composition manufactures the base paper of 50-100 g / m <2> of dry basis weights by a conventional manufacturing method.

다음의 ⅱ) 공정은 상기에서 제조한 원지상에 소성 클레이(calcined clay) 안료, 바인더 및 양이온성 정착제가 함유된 코팅용 수분산액을 코팅처리하고 건조 및 카렌다링을 통해 평활화하여 본 발명이 목적으로 하는 칼라잉크젯용 용지를 제조하는 공정이다.In the following ii) process, the aqueous dispersion for coating containing calcined clay pigment, binder and cationic fixative is coated on the base paper prepared above, and smoothed through drying and calendaring. It is a process of manufacturing the color inkjet paper.

이때, 표면사이즈제로 사용되는 코팅액의 조성 역시 본 발명의 특징이 될 수 있다. 칼라잉크젯용 잉크의 잉크 운반체의 주성분은 물이나 다가알콜 및 아민계통의 물질로서 이들이 종이의 섬유를 따라 이동할 때 이들 물질에 녹아 있는 색료가 함께 이동하며, 잉크 운반체가 용지 뒷면에 이르렀을 때 중간에 잉크액으로부터 색료의 선택적 분리가 일어나지 않으면 용지의 배면에 까지 확산된 잉크 운반체에 용해된 색료가 눈에 띄는 이른바 잉크뒤번짐(strike-through) 현상이 나타나게 되며, 또한 이러한 현상이 나타나지 않더라도 광반사가 이루어지는 층내에 존재하는 염료의 절대량이 감소하여 인쇄농도가 미흡해지는 문제점이 있게 된다. 따라서, 상기와 같은 이유로 용지원지 내에서의 원활한 잉크 운반체의 확산과 용지표면에서의 빠른 침투에 의한 용지표면과 공기와의 계면에서 잉크방울이 체류하는 시간을 최소화해야할 필요가 있으며, 표면층으로부터 광반사가 이루어지는 영역내에 최대량의 색료가 정착하도록 할 필요가 있는 것이다.At this time, the composition of the coating liquid used as the surface size agent may also be a feature of the present invention. The main components of the ink carrier of the color inkjet ink are water, polyalcohol and amine-based substances, and when they move along the fibers of the paper, the colorants dissolved in these substances move together, and when the ink carrier reaches the back of the paper, If the selective separation of the colorant from the ink solution does not occur, the so-called ink-through phenomenon is noticeable in which the colorant dissolved in the ink carrier diffused to the back side of the paper, and even if the phenomenon does not appear light reflection There is a problem that the absolute amount of the dye present in the layer is made to be reduced and the print density is insufficient. Therefore, it is necessary to minimize the residence time of ink droplets at the interface between the paper surface and the air due to the smooth diffusion of the ink carrier in the paper base and the rapid penetration on the paper surface, and the light reflection from the surface layer. It is necessary to allow the maximum amount of colorant to settle in the area formed.

이러한 잉크 운반체의 표면체류시간은 원지의 특성과 표면사이즈제(칼라코팅액)에 의하여 가장 많은 영향을 받게된다. 따라서, 본 발명은 용지내의 도공량이 많아질수록 원지의 표면사이즈에 의한 영향이 커진다는 사실을 이용하여 표면의 표면사이즈층내의 투기도를 최대화하기 위하여 다공성의 안료(소성 클레이)를 표면사이즈제인 칼라코팅액에 첨가한다.The surface residence time of such an ink carrier is most affected by the characteristics of the paper and the surface size agent (color coating liquid). Therefore, the present invention takes advantage of the fact that as the amount of coating in the paper increases, the influence of the surface size of the original paper increases, so that a porous pigment (plastic clay) is used as the surface size agent to maximize the air permeability in the surface size layer of the surface. It is added to the coating liquid.

본 발명에 따른 칼라코팅액은 안료, 바인더 및 양이온성 정착제를 함유한 수분산액으로서, 필요에 따라 소포제, 무형광증백색소 및 형광증백색소 중에서 선택된 1 종 이상의 통상의 첨가제가 함유될 수도 있다.The color coating liquid according to the present invention is an aqueous dispersion containing a pigment, a binder, and a cationic fixative, and may contain one or more conventional additives selected from antifoaming agents, fluorescent white dyes, and fluorescent white dyes as necessary.

안료로서 종래 사용하던 실리카가 생산공정중에 다량의 분진을 발생시킬 뿐만 아니라 고가라서 비경제적이라는 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 다공성 소성 클레이(calcined clay)를 사용한다. 소성 클레이(calcined clay)는 원료 가격이 저렴할 뿐만 아니라 생산공정중에 분진이 거의 발생하지 않아 작업환경의 개선에 용이한 장점을 지니고 있기 때문이며, 또한 이는 용지의 표면사이즈층의 투기도를 향상시켜 인쇄품질을 개선하는 데 중요한 역할을 할 수 있는 성분이다.In order to solve the problem that silica, which is conventionally used as a pigment, not only generates a large amount of dust in the production process but is also expensive and uneconomical, porous calcined clay is used in the present invention. Calcined clay is not only low in raw material price but also has an advantage of improving the working environment because little dust is generated during the production process, and it also improves the permeability of the surface size layer of the paper to improve the print quality. Ingredients that can play an important role in improving

바인더 성분으로는 폴리비닐알콜(PVA), 카르복시메틸셀룰로오스, 검화로진, 전분, 변성전분 등을 사용하며, 특히 바람직하기로는 중합도 1,700 ~ 2,000 수준의 완전검화형 폴리비닐알콜이나 암모늄지르코늄카보네이트에 의해 가교결합한 산화전분(양성전분)을 사용하는 것이다. 또한, 상기한 바인더이외에도 스티렌-부타디엔계 라텍스(SB계 LATEX)를 보조바인더겸 건조속도 향상을 위해 사용하면, 더욱 효과적인 특성을 나타낸다.As the binder component, polyvinyl alcohol (PVA), carboxymethyl cellulose, saponified rosin, starch, modified starch, etc. are used. Particularly preferably, the saponified polyvinyl alcohol or ammonium zirconium carbonate having a degree of polymerization of 1,700 to 2,000 is used. Oxidized starch (positive starch) crosslinked is used. In addition, in addition to the binder described above, when styrene-butadiene-based latex (SB-based LATEX) is used to improve the auxiliary binder and drying speed, it exhibits more effective characteristics.

본 발명에서는 바인더 성분은 안료함량 100 중량부에 대하여 200 ~ 400 중량부 함유시킨다. 바인더 성분의 함량이 너무 과량이면 이들 바인더 성분들이 용지내에로 이동하여 원지내의 공극을 메우게 되어 원질부의 투기도가 떨어지게 되고 그 결과 인쇄품질이 떨어지는 문제점이 있어 바람직하지 않다. 상기한 바인더 성분중에서도 폴리비닐알콜(PVA) 등의 주바인더 성분은 안료함량 100 중량부를 기준으로 50 ~ 400 중량부, 바람직하기로는 200 ∼ 300 중량부 범위내에서 투입하도록 하며, 보조바인더로서의 스티렌-부타디엔계 라텍스는 안료함량 100 중량부에 대하여 30 ∼ 100 중량부 범위내에서 투입한다.In the present invention, the binder component is contained 200 to 400 parts by weight based on 100 parts by weight of the pigment content. If the content of the binder component is excessively excessive, these binder components are moved into the paper to fill the voids in the paper, thereby reducing the air permeability of the raw material, which results in a problem of poor print quality. Among the above binder components, the main binder component such as polyvinyl alcohol (PVA) is added in the range of 50 to 400 parts by weight, preferably 200 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the pigment, and styrene as an auxiliary binder. Butadiene-based latex is added in the range of 30 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the pigment.

그리고, 본 발명에서는 용지표면에 최대의 염료를 정착시키기 위하여 상기 칼라코팅액에 100 중량부에 대하여 디시안-디아미드계 양이온성 정착제를 10 ∼ 30 중량부 함유시킨다.In the present invention, in order to fix the largest dye on the paper surface, 10 to 30 parts by weight of the dicyane-diamide cationic fixative is contained in 100 parts by weight of the color coating liquid.

상기와 같은 조성으로 이루어진 칼라코팅액을 원지상에 코팅처리하게 되는데, 본 발명에서는 코팅칼라내의 바인더 성분이 용지내부로의 이동에 의한 원질내 공극의 소멸을 억제하여 원질부 투기성을 그대로 유지하기 위하여 최대한 고농도의 코팅칼라를 사용하며, 코팅방식은 온-머신(On-Machine) 방식의 심-사이저(SYM-SIZER)를 사용한다. 그리고, 코팅처리와 함께 IR 건조기를 코팅부의 직후방에 추가설치하여 균일한 도공막이 신속히 용지표면에 도공량 0.5 ∼ 5.0 g/㎡ 수준에서 이루어지도록 하여 잉크젯 출력특성이 현저하게 향상된 용지 제품을 제조한다.The color coating liquid having the composition described above is coated on a base paper. In the present invention, the binder component in the coating color suppresses the disappearance of the pores in the base material caused by the movement to the inside of the paper to maintain the raw material air permeability as much as possible. High concentration coating color is used and coating method uses on-machine (SYM-SIZER). In addition to the coating process, an IR dryer is additionally installed immediately after the coating unit so that a uniform coating film is quickly formed on the surface of the coating at a level of 0.5 to 5.0 g / m 2, thereby producing a paper product with remarkably improved inkjet output characteristics. .

마지막으로, 상기 표면사이징처리된 종이제품을 카렌다링을 통해 평활화하여 종이제품을 완성한다.Finally, the surface-sized paper products are smoothed through calendar rings to complete the paper products.

이상에서와 같은 방법에 의하여 제조된 본 발명에 따른 칼라잉크젯용 용지는 최종 투기도가 10 ~ 600 ㎖/분, 바람직하기로는 200 ~ 500 ㎖/분 범위를 가진다.The color inkjet paper according to the present invention produced by the method as described above has a final air permeability range of 10 ~ 600 mL / min, preferably 200 ~ 500 mL / min.

이로써 본 발명의 칼라잉크젯용 용지는 칼라잉크젯 기기에 의한 칼라출력에 과다한 비용의 투자없이도 고해상도의 선명하고 깔끔한 출력물을 얻을 수 있게 되었으며, 또한 본 발명에 의한 상기의 애로사항의 해결로 인터넷의 보편화등 칼라출력수요의 증가에 가장 적합한 새로운 차원의 범용 사무용지의 공급이 가능하게 되었다.As a result, the color inkjet paper of the present invention can obtain a high resolution, clear and clean output without excessive investment in color output by the color inkjet device, and also the generalization of the Internet by solving the above-mentioned problems by the present invention. It is now possible to supply a new level of general-purpose office paper that is most suited to the increase in color output demand.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited by Examples.

제조예 A1 ~ A4 및 비교제조예 A0 : 원지의 제조Production Examples A1 to A4 and Comparative Production Example A0: Preparation of Base Paper

본 발명에 따른 원지투기도를 조절하기 위하여 다음 표 1과 같은 조성과 함량으로 펄프여수도를 각각 변경하여 평량 80 g/㎡의 원지를 제작하였다.In order to control the paper permeability according to the present invention by changing the pulp freeness to the composition and content as shown in the following Table 1 to prepare a base paper of a basis weight of 80 g / ㎡.

구 분division 제 조 예Manufacture example 비교제조예 A0Comparative Production Example A0 A1A1 A2A2 A3A3 A4A4 A5A5 원지조성 (중량부)Base composition (parts by weight) 펄프(LBKP)Pulp (LBKP) 100100 100100 100100 100100 100100 100100 충전재a) Filling material a) 1010 1010 1010 1010 1010 1010 알킬케텐다이머b) Alkylketenedimers b) 0.50.5 0.50.5 1.01.0 1.51.5 -- 0.50.5 알케닐숙신산무수물c) Alkenylsuccinic anhydrides c) -- -- -- -- 1.51.5 -- 양성전분d) Cationic starch d) 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 여수도(csf)Yeosu-do (csf) 480480 550550 550550 550550 550550 350350 a) 충전재: 카올린클레이와 탈크가 2 : 1 중량비로 혼합된 혼합물b) 알킬케텐다이머: 헤르콘(Hercon) W1.c) 알케닐숙신산 무수물: 아코사이즈(Accosize) 18.d) 양성전분 : 아밀로팩스(Amylofax) PW.a) Filler: A mixture of kaolin clay and talc in a 2: 1 weight ratio b) Alkylketene dimer: Hercon W1.c) Alkenylsuccinic anhydride: Accosize 18.d) Cationic starch: amyl Amylofax PW.

제조예 가 ~ 다 : 칼라코팅액의 제조Preparation Example A ~ C: Preparation of Color Coating Liquid

다음 표 2에 나타낸 바와 같은 조성의 칼라코팅액을 제조하였다.To prepare a color coating solution of the composition as shown in Table 2.

구 분division 조성(가)Composition 조성(나)Composition (I) 조성(다)Furtherance 칼라코팅액조성(중량부)Color coating liquid composition (parts by weight) 안료Pigment 소성클레이a) Firing clay a) 100100 -- -- 실리카b) Silica b) -- -- 100100 바인더bookbinder 폴리비닐알콜c) Polyvinyl alcohol c) 250250 100100 5050 스티렌-부타디엔라텍스Styrene-Butadiene Latex 7070 -- -- 정착제Fixative 디시안-디아미드계d) Dicyan-diamide type d) 1515 -- 2020 코팅액의 수분산 농도(%)Dispersion concentration of coating solution (%) 1515 1515 1515 a) 소성클레이: 홉톤 테크놀로지(Hopton technology) 제품b) 실리카 : 일본 미즈사와 P-78Fc) 폴리비닐알콜 : 중합도 1,700의 완전검화형, 일본 구라 레이(Kura ray) 제품d) 디시안-디아미드계 : 신영화성 제품a) Calcined clay: Product made by Hopton technology b) Silica: Mizusawa Co., Ltd. P-78Fc) Polyvinyl alcohol: fully saponified polymer having a degree of polymerization of 1,700, product made by Kura ray, Japan d) Dicyane-diamide type : New cinematic products

실시예 1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 11 : 칼라잉크젯용 용지의 제조Examples 1-4 and Comparative Examples 1-11: Production of Paper for Color Inkjets

상기에서 제조예에서 제조한 원지상에 칼라코팅액을 도공처리하여 실험용 샘플을 각각 제작하고, 투기도, 건조시간, 화상농도, 뒤비침 및 화상번짐현상을 비교하였다.Coating samples were coated on the base paper prepared in Preparation Example to prepare experimental samples, respectively, and air permeability, drying time, image concentration, reflecting and image blur were compared.

각각의 샘플에 대하여 도공량은 양면 1.2 g/㎡수준을 유지하였다. 투기도는 메스머(MESSMER)사의 파커 프린트-서프(PARKER PRINT-SURF) 78을 사용하여 측정하였다. 건조시간은 가로 20㎝ × 세로 5㎝ 규격의 검정색 솔리드(SOLID)를 출력직후부터 출력부에 여과지편을 대고 초단위간격으로 하중 200g이고 밑면적 4 ㎠인 스텐레스추로 눌러 오프-셋(OFF SET)이 일어나지 않는 최초의 시간을 기록하였다.For each sample, the coating amount was maintained at 1.2 g / m 2 on both sides. Permeability was measured using PARKER PRINT-SURF 78 from MESSMER. Drying time is about 20cm × 5cm in size. Black solid (SOLID) is placed on the output part immediately after printing, and the filter paper is placed on the output part. The first time this did not occur was recorded.

또한, 화상농도는 멕베드(Macbeth) TR-1224를 사용하여 측정하였다. 지분은 솔리드부의 건조후 투명접착테이프에 드라이 픽(dry pick)을 육안으로, 화상번짐현상은 검정색 솔리드부내의 노란색선 안으로 검정색 잉크가 번지는 모습을 육안으로 비교판정하여 양호 ◎, 보통 ○, 미흡 △으로 판정하였다. 그리고, 그 결과를 다음 표 3에 요약하여 나타내었다.In addition, image density was measured using Macbeth TR-1224. Stake is good with dry pick on the transparent adhesive tape after drying of the solid part, and image bleeding is good by visually comparing black ink smearing into the yellow line in the black solid part. (Triangle | delta) was determined. The results are summarized in Table 3 below.

구 분division 잉크젯용 용지Inkjet Paper 물 성 측 정Property measurement 원지Paper 칼라코팅액Color coating liquid 투기도 (㎖/min)Air permeability (ml / min) 건조시간(sec)Drying time (sec) 화상농도 (magenta)Burn density (magenta) 지분share 화상번짐Burn smear 실시예Example 1One 제조예A1Preparation Example A1 조성(가)Composition 6363 7373 1.321.32 미발생Not Occurred 22 제조예A2Preparation Example A2 6868 7373 1.351.35 미발생Not Occurred 33 제조예A3Preparation Example A3 6666 7676 1.351.35 미발생Not Occurred 44 제조예A4Preparation Example A4 6767 7171 1.361.36 미발생Not Occurred 비교예Comparative example 1One 제조예A1Preparation Example A1 조성(나)Composition (I) 4242 9090 1.231.23 미발생Not Occurred 22 제조예A2Preparation Example A2 4545 8282 1.241.24 미발생Not Occurred 33 제조예A3Preparation Example A3 4343 8585 1.231.23 미발생Not Occurred 44 제조예A4Preparation Example A4 4242 8383 1.241.24 미발생Not Occurred 55 제조예A1Preparation Example A1 조성(다)Furtherance 5757 7777 1.271.27 발생Occur 66 제조예A2Preparation Example A2 6666 7474 1.291.29 발생Occur 77 제조예A3Preparation Example A3 6363 7575 1.281.28 발생Occur 88 제조예A4Preparation Example A4 6464 7777 1.301.30 발생Occur 99 제조비교예A0Comparative Production Example 조성(가)Composition 4747 8585 1.321.32 미발생Not Occurred 1010 제조비교예A0Comparative Production Example 조성(나)Composition (I) 3434 102102 1.211.21 미발생Not Occurred 1111 제조비교예A0Comparative Production Example 조성(다)Furtherance 4545 8686 1.271.27 발생Occur

상기 표 3의 결과에 의하면, 본 발명에 따라 투기성을 높인 원지에 투기성을 부여한 코팅액이 코팅처리된 경우가 각종의 화상특성에서 우수하였다. 반면에 유럽특허공개 제 0730976 호에서 제시한 바와 같이 실리카를 사용하는 칼라코팅액(조성 다)을 사용시에는 지분발생의 문제가 있었고, 폴리비닐알콜로만 이루어진 코팅액(조성 나)은 건조속도의 지연 및 칼라번짐현상이 문제가 있음을 알 수 있다. 본 실험에서 실험에 사용된 프린터는 휴렛팩커드사 데스크젯(DESKJET) 870K로서 각각 기본값 모드에서 출력하였다.According to the results of Table 3, the case where the coating liquid imparting the air permeability to the base paper with increased air permeability according to the present invention was excellent in various image characteristics. On the other hand, as indicated in European Patent Publication No. 0730976, there was a problem of equity occurrence when using a color coating liquid (composition C) using silica, and a coating liquid (composition b) composed only of polyvinyl alcohol had a delay in drying speed and color. It can be seen that there is a problem with bleeding. The printers used in this experiment were Hewlett-Packard Co. Deskjet (DESKJET) 870K.

이상에서 설명한 바와 같이, 원지와 표면층의 투기도를 향상시킨 본 발명은 스페샬 등급의 도공지에서 표면층의 고흡수성 실리카가 담당하던 흡수기능이 원질부에 분배되어 표면층의 잉크 운반체를 신속하게 종이의 벌크부로 이동시킴으로써 표면에서의 색간번짐 및 건조지연을 없애고 소성 클레이와 양이온성 정착제의 첨가로 표면층에서의 염료정착을 높여 인쇄농도 향상, 뒤비침 현상을 감소시킬 뿐만 아니라 기존 특허에서 문제되던 공정/제품표면 분진발생, 고생산비용의 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.As described above, in the present invention, which improves the permeability of the base paper and the surface layer, the absorption function of the super absorbent silica of the surface layer is distributed to the raw material in the special grade coated paper so that the ink carrier of the surface layer is quickly transferred to the bulk of the paper. By removing the color bleeding and drying delay on the surface, and the addition of calcined clay and cationic fixative to increase the dye settling on the surface layer to improve the print density, reduce the reflection, as well as the process / product surface problem It is effective to solve the problem of dust generation and high production cost.

따라서, 본 발명은 인터넷의 보편화 등 칼라출력수요의 증가에 가장 적합한 새로운 차원의 범용 사무용지의 공급이 가능하게 되었다.Accordingly, the present invention enables the supply of a general-purpose office paper of a new level most suitable for the increase in color output demand, such as the generalization of the Internet.

Claims (3)

펄프에 알킬케텐다이머 또는 알케닐 숙신산 무수물, 카올린클레이, 탈크가 배합된 지료성분과 소성클레이(calcined clay), 전분, 양이온성 수지성분을 사용하여 잉크젯 용지를 제조하는 방법에 있어서,In the method for producing an inkjet paper using a material component containing an alkyl ketenedimer or alkenyl succinic anhydride, kaolin clay, talc, pulp, calcined clay, starch, cationic resin in the pulp, ⅰ) 지료로서 펄프여수도가 480 ∼ 600 csf 인 지료를 사용하여 건조평량이 50 ~ 100 g/㎡인 원지를 제조하는 공정과,Iii) the process of producing a raw paper having a dry basis weight of 50 to 100 g / m 2 using a paper having a pulp freeness of 480 to 600 csf as the paper; ⅱ) 상기에서 제조한 원지상에 소성 클레이(calcined clay) 안료 100 중량부에 대해 바인더로서 중합도 1,700 ∼ 2,000의 완전검화형 폴리비닐알콜과 스티렌-부타디엔계 라텍스에 의해 가교결합된 산화전분 200 ~ 400 중량부 와 디시안-디아미드계의 양이온성 정착제 10 ∼ 30 중량부가 함유된 코팅용 수분산액을 도공량이 0.5 ∼ 5 g/㎡ 되도록 코팅처리하고 건조 및 카렌다링을 통해 평활화하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 칼라잉크젯용 용지의 제조방법.Ii) 200 to 400 starch oxide crosslinked by fully saponified polyvinyl alcohol having a degree of polymerization of 1,700 to 2,000 and styrene-butadiene-based latex as a binder with respect to 100 parts by weight of calcined clay pigment on the base paper prepared above. A coating aqueous dispersion containing 10 parts by weight to 10 parts by weight of a cationic fixing agent of dicyanide-diamide-based coating material is coated to a coating amount of 0.5 to 5 g / m 2, and dried and calendered to smooth the coating solution. A method for producing a color inkjet paper, characterized in that. 제 1 항에 있어서, 상기 ⅰ) 공정에서의 지료는 펄프 100 중량부에 대해 알킬케텐다이머(Alkyl ketene dimer;AKD) 및 알케닐 숙신산 무수물(alkenyl succinic anhydride;ASA) 중에서 선택된 내첨사이즈제 0.1 ~ 2.0 중량부, 그리고 카올린클레이 및 탈크가 1 ~ 4 : 1 중량비로 배합된 충전재 3 ~ 30 중량부가 함유된 것임을 특징으로 하는 칼라잉크젯용 용지의 제조방법.According to claim 1, wherein the material in the iii) process is selected from an alkyl ketene dimer (AKD) and alkenyl succinic anhydride (ASA) 0.1 ~ 2.0 based on 100 parts by weight of pulp A part by weight and 3 to 30 parts by weight of a filler in which kaolin clay and talc are added in a 1 to 4: 1 weight ratio are contained. 제 1 항에 있어서, 상기 ⅱ) 공정에서의 코팅용 수분산액에는 소포제, 무형광증백색소 및 형광증백색소 중에서 선택된 1 종 이상의 첨가제가 함유된 것을 특징으로 하는 칼라잉크젯용 용지의 제조방법.The method of claim 1, wherein the coating aqueous dispersion in step ii) contains at least one additive selected from an antifoaming agent, a fluorescent white pigment, and a fluorescent white pigment.
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