KR100399710B1

KR100399710B1 - 무광택코팅지및그것의제조방법

Info

Publication number: KR100399710B1
Application number: KR1019970707611A
Authority: KR
Inventors: 겐지 야나기사와; 순이치 우치무라; 데루노부 후쿠이
Original assignee: 오지 세이시 가부시키가이샤
Priority date: 1996-02-29
Filing date: 1997-02-27
Publication date: 2003-11-14
Also published as: DE69712421T2; JP3124039B2; EP0825296A1; EP0825296A4; ATE217373T1; WO1997032082A1; EP0825296B1; US5922457A; KR19990008087A; DE69712421D1

Abstract

종이가 웹의 적어도 한면에 제공된 표면코팅으로 이루어지는 무광택 코팅지 및 그것의 제조방법. 표면코팅은 입자 각각이 JIS K5101에 따라 측정했을 때 80 내지 400㎖/100g의 오일흡수성을 갖는 유기안료의 다공질입자와 입자 각각이 1.0 내지 10㎛의 평균입경을 갖는 탄산칼슘입자를 함유한다. 안료의 표면코팅은 JIS P8142에 따라 측정했을 때 1-10%의 광택도(측정조건: 75℃), JIS P8119에 따라 측정했을때 1-25초의 평활도, 그리고 JIS B0601에 따라 측정했을 때 2.0㎛ 내지 6.0㎛의 표면거침도 Ra를 갖는다.

Description

무광택 코팅지 및 그것의 제조방법{MAT COATED PAPER AND METHOD OF MANUFACTURING SAME}

코팅지는 웹의 어느 한면 또는 양면에 안료의 표면코팅이 제공되어 제조된다. 전형적인 종이 웹은 얽힌 많은 셀룰로스 섬유로 만들어진다. 웹은 얽힌 섬유들 사이에 때때로 기공들을 포함하는 불규칙한 표면을 갖는다. 이러한 표면에 인쇄를 하는 것은 도트를 불충분하게 재생할 수 있고 종이는 표면코팅을 갖는 것보다 더 높은 잉크침투능력을 갖는다. 그 결과, 인쇄된 화상은 단지 덜 선명한 색조 및/또는 콘트라스트를 갖는다. 코팅지는 이러한 단점들에 대한 해결책이다. 코팅지는 웹의 적어도 한면에 안료 및 접착제를 기재로 한 표면코팅을 적용함으로써 얻어진다. 종이는 필요하다면 캘린더 롤 사이를 통과시킬 수도 있다. 결과된 코팅지는 개선된 평활도를 갖는다. 그러므로, 그것은 도트 재생이 상당히 우수하고 색을 더 선명하게 발색할 수 있고 코팅안된 종이와 비교하여 더욱 단시간에 잉크를 경화시킬 수 있다. 그러나, 평활도 및 광택을 개선하기 위해 사용된 표면 코팅 및/또는 캘린더링 조작은 종이의 외관을 다소 저하시킬 수도 있다.

상기한 점을 고려하여, 일종의 코팅지이지만 보통의 코팅안된 종이와 유사한 외관을 가질 수 있는 무광택 처리된 코팅지에 대한 요구가 증가되어 왔다. 공지의 무광택 코팅지의 한 예는 일본특허공개 평 3-113094에 기술되어 있는데, 여기서는 원래의 종이를 엠보싱처리하고 원래의 종이의 엠보스를 원래의 종이의 표면의 도막층에 재생시킨다. 또다른 예는 일본특허공개 No. 7-166492에 기술된 것과 같은 무광택 처리된 코팅지인데, 이것은 어떤 캘린더링 공정도 없이 제조된다. 그 대신에, 그것은 웹의 어느 한면 또는 양면에 무기안료와 완충성을 갖는 중공의 유기안료를 함유하는 표면코팅을 제공함으로써 제조된다. 이 코팅지에서, 완충성을 갖는 중공의 유기안료는 표면코팅에 함유된 안료의 총량에 대해 15-85중량%를 차지한다. 표면코팅은 20㎛ 내지 100㎛의 표면거침도 Rmax를 갖는다.

외관이 코팅안된 종이에 가까울수록 무광택 처리된 코팅지는 인쇄성이 더 나빠진다. 코팅된 표면의 인쇄성을 개선시키는 것은 외관을 저하시키는 경향이 있다. 그러므로, 외관과 인쇄성간의 조화를 제공하기가 상당히 어렵다. 더욱이, 무광택 처리된 코팅지의 코팅표면은 어떤 것과 접촉하거나 긁힐 때 더 높은 광택을 가질 것이다. 불행히도, 이것은 소위 긁힌 자국을 일으킬 수도 있다.

본 발명은 무광택 코팅지에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 코팅안된 종이와 유사한 외관을 제공하기 위해 웹(기재 종이)의 적어도 한 면에 안료의 표면코팅을 적용함으로써 얻어진 무광택 처리된 코팅지에 관한 것이다. 이러한 표면코팅을 갖는 종이는 자국을 내어도 긁히지 않는다. 인쇄를 할 때, 이 종이는 도트 재생이 우수하고 선명하게 발색할 수 있고 단시간에 잉크를 경화시킬 수 있다.

발명의 개요

본 발명의 목적은 도트재생이 우수하고 선명하게 발색할 수 있고 단시간에 잉크를 경화시킬 수 있으며 어떤 것에 의해 긁혔을 때 긁힌 표시가 나지 않는, 안료의 표면코팅을 가지면서도 코팅안된 종이와 외관이 유사한 무광택 처리된 코팅지를 제공하는 것이다.

본 발명자들은 안료의 적어도 33중량%가 높은 오일흡수성을 갖는 특정한 유기안료와 특정한 무기안료로 형성되는 그러한 안료를 함유하는 표면코팅을 일정한 웹에 도포하여 따라서 안료의 표면코팅의 표면에 특정한 표면물리적 성질을 부여함으로써, 원하는 성질들을 갖는 무광택 처리된 코팅지가 얻어질 수 있음을 발견하였다.

더 상세히는, 본 발명에 따르는 무광택 처리된 코팅지는 안료 및 첨가제를 기재로 한 표면코팅으로 이루어지고, 코팅은 웹의 적어도 한면에 도포된다. 웹은 JIS P8119에 따라 측정했을 때, 0.5 내지 20초의 평활도를 가지며, JIS B 0601에 따라 측정했을 때 3.2 내지 7.0㎛의 표면 거침도 Ra를 갖는다. 안료의 전술한 표면코팅은 안료의 총량에 대해 3-14중량%의 유기안료의 다공질입자를 함유하며, 유기안료의 다공질입자는 각각 JIS K5101에 따라 측정했을 때 80 내지 400㎖/100g의 오일흡수성을 갖는다. 게다가, 표면피복은 안료의 총량에 대하여 30-97중량%의 양으로 탄산칼슘입자를 함유하고 탄산칼슘입자는 각각 0.1 내지 10㎛의 평균입경을 갖는다. 표면코팅은

Ⅰ. JIS P8142에 따라 측정했을 때 1-10%의 광택도(측정조건: 75°)

Ⅱ. JIS P8119에 따라 측정했을 때 1-25초의 평활도 및

Ⅲ. JIS B0601에 따라 측정했을 때 2.0㎛ 내지 6.0㎛의 표면거침도 Ra의 물리적 성질을 만족한다.

본 발명에 따르는 무광택 처리된 코팅지의 표면코팅은 표면코팅에 함유된 안료의 총량에 대해 3 내지 14중량%의 양으로, JIS K5101에 따라 측정했을 때 80-400㎖/100g, 바람직하게는 80-300㎖/100g의 오일흡수성을 각각 갖는 유기안료의 다공질입자들을 함유할 것이 요구된다. 표면코팅의 유기안료의 다공질입자의 평균입경은 특별히 제한되지 않으나 바람직하게는 0.1 내지 10㎛의 범위이다.

본 발명에서, 중요한 요인은 표면코팅에 함유된 유기안료의 다공질입자의 양과 그것의 오일흡수성이다. 유기안료의 입자들은 이들 두가지 조건을 만족할 때 중공의 고체이거나 아니면 집합체 형상일 수도 있다. 관통구멍을 갖는 유기안료의 입자들이 오일흡수성이 상기한 범위내에 있을 때 본 발명에서의 유기안료에 적용가능하다.

긁힌 자국은 표면코팅이 이러한 중공의 입자들을 함유할 때 더 쉽게 생긴다. 유기안료의 입자들은 입자의 외부로부터 고립된 틈(폐쇄셀)을 그 안에 가질 때 외력에 의해 쉽게 변형되기 때문에, 본 발명에서, 표면코팅의 유기안료의 양은 안료총량에 대해 최대 14%로 제한된다. 이것은 유기안료의 입자가 중공일 때도 긁힌 자국의 효과적인 제한을 허용한다. 한편, 긁힌 자국은, 오일흡수성이 상기한 범위내일지라도 안료의 표면코팅의 유기안료의 다공질입자의 양이 14중량%를 초과할 때 발생되는 경향이 있다.

본 발명에서 사용된 유기안료의 입자들은 주사전자현미경(20,000배)을 통해관찰했을 때 표면에서 낮아진 부분들이 발견되기 때문에 다공질이라고 생각된다.

표면코팅에서 잉크를 경화하는 능력은 유기안료의 다공질입자가 안료총량에 대해 3중량% 미만을 차지할 때 저하된다. 이 능력은 또한 유기안료의 다공질입자가 80㎖/100g 이하의 오일흡수성을 가질 때도 저하된다. 잉크경화능력의 저하는 때때로 잉크의 셋오프(set-off)를 가져온다. 긁힌 자국은 유기안료의 다공질입자의 양이 안료의 총량에 대해 14중량%를 초과할 때 발생되는 경향이 있다. 유기안료의 다공질입자는 400㎖/100g보다 더 높은 오일흡수성을 가질 때, 안료의 표면코팅은 많은 잉크를 흡수하고 이것은 인쇄된 화상에 사용된 고밀도의 잉크를 유지하는 것을 불가능하게 만든다.

본 발명에 적용가능한 유기안료의 다공질입자의 예들은 요소-포름알데히드 수지입자 또는 스티렌-아크릴 기재의 집합체로 된 다공질입자를 포함하는데 그것의 제조방법은 일본특허공개 No. 2-70741에 개시되어 있다.

본 발명의 표면코팅은 안료총량에 대해 30-97중량%의 양으로 1.0 내지 10㎛의 평균입경을 각각 갖는 탄산칼슘입자를 함유하는 것이 또한 필요하다. 표면코팅은 지나치게 고도의 광택을 가질 수도 있고 또는 탄산칼슘입자가 1.0㎛보다 작은 평균입경을 가질 때 긁힌 자국을 지니는 경향이 있을 수 있다. 그것이 10㎛보다 클 때는 잉크는 안료의 표면코팅에 상당히 침투하게 되고 따라서 인쇄된 화상에 사용된 고밀도의 잉크를 유지하는 것이 불가능하다. 두 경우 모두 바람직하지 않다.

무광택 처리된 코팅지의 표면코팅의 표면에서의 광택의 불균일성은 그것의 국소적인 긁힘에 의해 발생되는데, 안료의 표면코팅에 함유된 안료의 배향으로부터결과되는 것으로 예상된다. 이러한 긁힌 자국(광택의 불균일성)의 발생은 안료의 표면코팅의 상기한 범위의 양으로 상기한 평균입경을 갖는 탄산칼슘입자를 함유함으로써 효율적으로 방지될 수 있다.

본 발명에서, 분쇄된 탄산칼슘이나 아니면 침전된 탄산칼슘의 입자를 사용할 수 있다. 그것의 평균입경은 Sedigraph 5000 입도 분석기(Shimadzu Corporation으로부터 구입됨)로 측정된 입도분포의 누적중량이 50%일 때 얻어진 입경을 의미한다.

본 발명에 따라 무광택 처리된 코팅지의 표면코팅은 필요하다면 코팅지용의 보통의 안료를 한가지 이상 함유할 수도 있다. 이러한 안료의 예들은 카올린, 하소된 카올린, 구조화된 카올린, 라미네이트제거된 카올린, 비정질 실리카, 산화아연, 수산화아연, 산화알루미늄, 수산화알루미늄, 황산바륨, 활석, 사틴 백(satin white), 산화티탄, 규산알루미늄, 규산마그네슘, 탄산마그네슘, 규조토, 벤토나이트 및 견운모; 그리고 상기한 범위 이내가 아닌 오일흡수성을 갖으며 폐쇄 셀을 갖지 않는 유기안료를 포함한다. 이들 안료는 유기안료 및 탄산칼슘의 상기한 다공질 입자들과 함께 안료로서 첨가될 수 있다. 만일 이들 안료들이 사용된다면, 추가의 안료는 표면코팅에 함유된 안료 총량에 대해 총 67중량% 미만인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르는 무광택 처리된 코팅지의 가장 좋은 모드는 표면코팅에 유기안료의 상기한 다공질입자 및 탄산칼슘과 함께 안료총량에 대해 2.5-5.0중량%의 폴리올레핀 수지입자를 함유한다. 이 경우에, 폴리올레핀 수지입자는 8-30㎛의 평균입경을 갖는다. 폴리올레핀 수지입자의 존재는 긁힌 자국발생의 가능성을 더욱 제한한다. 폴리올레핀 수지입자의 평균입경은 레이저 회절 입도 분석기에 의해 측정된 입도분포의 누적중량이 50%일 때 얻어진 입경을 의미한다.

폴리올레핀 수지입자의 존재가 긁힌 자국의 발생을 더욱 제한할 수 있는 이유는 분명하지 않지만, 어떤 것에 의해 긁혔을 때 표면코팅에 걸쳐 분포된 폴리올레핀 수지입자가 완충제로서 작용하는 것으로 예상된다.

폴리올레핀 수지입자가 8㎛보다 작은 평균입경을 갖거나 또는 폴리올레핀 함량이 안료 총량의 2.5중량% 미만일 때 긁힌 자국의 제한에 대한 현저한 효과는 얻어지지 못한다. 한편, 폴리올레핀 수지입자가 30㎛보다 큰 평균입경을 갖거나 또는 폴리올레핀 함량이 5중량%보다 클 때, 발색능력은 안료의 표면표팅에서 저하된다.

본 발명에 따르는 안료의 표면코팅에서 접착제성분으로서, 코팅지 및 무광택 처리된 코팅지를 제조하기 위해 통상 사용되는 어떤 중합체 라텍스도 사용될 수 있다. 이것들중, 안료의 표면코팅에서의 안료총량에 대해 5-50%의 겔함량을 갖는 중합체 라텍스를 고형물로 환산해서 15-40중량% 사용하는 것이 바람직하다.

긁힌 자국을 중합체 라텍스가 5% 미만의 겔 함량을 가질 때 단지 불충분하게 방지될 수 있다. 표면코팅에서 중합체 라텍스의 함량이 안료 총량에 대해, 고형물로 환산해서, 15중량% 미만일 때도 같은 것이 적용된다. 긁힌 자국은 중합체 라텍스가 50%보다 큰 겔함량을 가질 때 만족할만한 수준으로 제한될 수 있다. 긁힌 자국은 또한 중합체 코팅이 안료 총량에 대해 고형물로 환산해서 40중량%보다 큰 중합체 라텍스의 함량을 가질 때 또한 제한된다. 그러나, 안료의 표면피복에 양호한 인쇄성을 부여하는 것이 불가능할 수도 있다.

본 발명에서, 중합체 라텍스의 겔함량은 다음에 따라 얻어진 값을 의미한다.

중합체 라텍스에서 겔 함량의 측정

수산화나트륨의 수용액을 중합체 라텍스의 pH를 8.0으로 조절하기 위해 사용한 다음 1.5mm 두께의 테플론프레임을 테플론판에 놓았다. 측정할 라텍스 샘플을 프레임에 붓고 하루 낮과 밤동안 건조되도록 두었다. 감압하에 더 건조시켜 대략 1mm 두께의 필름을 제조하였다. 대략 1g의 필름을 정확히 칭량하고 톨루엔과 함께 그라운드-인-스토퍼가 장치된 삼각플라스크에 넣고 이틀 낮과 밤동안 방치하였다. 이어서, 325메시의 금속스크린을 통해 여과하고 건조시켰다. 그 다음, 스크린상의 톨루엔 불용성 성분을 측정하였다. 얻은 데이타를 다음 식에 사용하여 라텍스내의 겔 함량(%)을 계산하였다:

겔 함량(%) = [금속스크린상의 필름중량(g)/샘플중량(g)]×100

라텍스내 겔함량을 공중합시킬 단량체의 조성, 혼합비율, 중합개시제의 양과 유형, 연쇄이동제, 및 중합정지제, 또는 반응온도와 같은 중합조건을 변경시킴으로써 조절될 수도 있다.

본 발명에서 사용된 중합체 라텍스의 예들은 스티렌-부타디엔 공중합체 라텍스와 같은 공액디엔 라텍스, 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트의 중합체 또는 공중합체의 라텍스가 대표적인 아크릴 라텍스, 그리고 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 라텍스가 대표적인 비닐 라텍스를 포함한다. 스티렌-부타디엔과 함께, 변형된 스티렌-부타디엔 공중합체 라텍스는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 아크릴산, 이타콘산, 및 크로톤산과 같은 단량체를 반응시킴으로써 얻어지는 5-50%의 겔함량을 갖는 중합체 라텍스로서 얻어질 수도 있다.

본 발명에 따르는 무광택 처리된 코팅지의 표면코팅은 필요하다면, 본 발명의 목적에서 벗어나지 않는 한 상기한 라텍스 이외의 접착제를 함유할 수도 있다. 이러한 접착제로서 적용가능한 것들은 카세인, 대두단백질, 및 합성단백질과 같은 단백질, 산화된 전분과 같은 전분, 폴리비닐알콜, 카르복시메틸셀룰로스, 및 메틸셀룰로스와 같은 셀룰로스 유도체, 그리고 올레핀-말레산 무수물 공중합체일 수 있다.

다음에, 본 발명에 따르는 무광택 처리된 코팅지의 제조방법을 기술한다.

본 발명의 안료의 표면코팅을 지지하는 웹은 통상의 제지분야에서 사용되는 30-400g/m²의 기본중량을 갖는 산종이 또는 중성종이중 어느 하나일 수 있다. 종이웹을 제조하기 위해, Fourdrinier 초지기, 실린더 초지기, 트윈-와이어 초지기, Fourdrinier-실린더형의 결합초지기, 및 온-톱 트윈-와이어 초지기가 원함에 따라 사용될 수 있다.

웹의 원료로서의 펄프는 목재 또는 비목재로부터의 화학펄프, 기계펄프, 및 재생펄프일 수도 있다. 게다가, 사이즈프레스 코터로 웹을 사전코팅함으로써 얻어지거나, 또는 초지기에 의한 프레스가공시 웹의 표면을 블랭킷 등으로 패턴화함으로써 얻어지는 이러한 종이웹도 또한 사용될 수 있다.

그러나, P8119에 따라 측정했을 때 0.5-20초의 평활도를 가지며 JIS B0601에 따라 측정했을 때 3.2-7.0㎛의 표면거침도 Ra를 갖는 웹을 사용하여 본 발명의 기대하는 효과를 얻는 것이 필요하다.

웹의 평활도가 20초를 초과할 때 또는 그것의 표면거침도 Ra가 3.2㎛보다 작을 때는, 본 발명의 안료의 표면코팅으로도 자연스러운 종이와 같은 외관, 즉, 코팅안된 종이와 같은 외관을 갖는 무광택 코팅지는 얻어질 수 없다. 사용된 웹이 0.5초 보다 작은 평활도 또는 7.0㎛를 초과하는 표면거침도 Ra를 가질 때, 안료의 표면코팅의 인쇄성은 본 발명에 따른 안료의 특정한 표면코팅으로도 저하될 수가 있다.

본 발명에 따르는 표면코팅에 사용된 코팅수용액은 코팅용액에 혼합된 안료의 총량에 대해 JIS K5101에 따라 측정했을 때 80-400㎖/100g의 오일흡수성을 각각 갖는 유기안료의 다공질입자 3-14중량%, 코팅용액에 혼합된 안료의 총량에 대하여 1.0-10㎛의 평균입경을 각각 갖는 탄산칼슘입자 30-97중량%, 그리고 바람직하게는 5-50%의 겔함량을 갖는 중합체 라텍스, 고형물로 환산하여, 15-40중량%를 함유하도록 제조된다. 코팅용액은 안료의 총량에 대하여 2.5-5중량%의 양으로 레이저 회절 입도 분석기에 의해 측정했을 때 8-30㎛의 평균입경을 갖는 폴리올레핀 수지입자를 또한 함유할 수도 있다. 더욱이, 필요하다면, 코팅지용의 전형적인 접착제, 소포제, 착색제, 이형제, 유동학 변형제, 방수제, 및 방부제를 함유할 수도 있다. 코팅수용액중의 고형물의 농도는 전형적으로 20-70중량%의 범위이다. 그러나, 도포성 및 조작성을 고려하여 25-65중량%의 범위로 조절되는 것이 바람직하다.

웹에 가해진 코팅수용액의 양을 건조된 후의 표면면적당 2-20g/m², 바람직하게는 3-15g/m²으로 조절하는 것이 바람직하다. 2g/m²미만의 코팅양은 균일한 잉크흡수성 및 수용성을 제공하기 위해 억제되는 인쇄후의 잉크밀도의 전개에 불리하게 영향을 미친다. 한편, 20g/m²을 초과하는 양은 JIS P8142에 따라 측정했을 때 10%보다 큰 광택도를 가져오거나, JIS P8119에 따라 측정했을 때 25초 위의 평활도를 가져올 수도 있다. 더욱이, 표면거침도 Ra는 JIS B0601에 따라 측정했을 때 2.0㎛ 미만일 수도 있다. 이것들의 결과로서, 코팅후의 외관은 종래의 무광택 처리된 코팅지와 다르지 않고, 본 발명에 의해 의도된 코팅안된 종이같은 외관은 얻어질 수 없다. 웹에서 안료의 표면코팅을 형성하는데 사용을 위한 코팅기계는 특별히 제한되지 않는다. 제지분야에서 사용되는 공지의 코팅기계의 어떤 것도 될 수 있다.

구체적인 예들은 에어나이프 코터, 블레이드 코터, 롤 코터, 리버스 롤코터, 바아 코터, 커텐 코터, 슬롯 다이코터, 그라비아 코터, 챔플렉스 코터, 사이즈 프레스 코터, 또는 빌블레이트 코터를 포함한다. 이들 기계중, 웹의 불규칙성을 신뢰성있게 재생할 수 있는 에어나이프 코터가 더 바람직하다. 본 발명의 표면코팅은 웹 위의 단일층일 수도 있고 2개 이상 층의 라미네이트일 수도 있다. 코팅후 안료의 표면코팅을 건조시키기 위해, 스팀 가열, 열풍 가열, 가스히터에 의한 가열, 고주파 가열, 전기히터에 의한 가열, 적외선히터에 의한 가열, 레이저 가열, 및 전기방사 가열을 포함하는 종래의 건조방법중 어느 것도 사용할 수 있다. 이와 같이 얻은 코팅지는, 필요하다면, 본 발명에 의해 정의되는 표면성질을 저하시키지않는 한 캘린더링시킬 수도 있다.

그러나, 코팅기술의 어느 것이 사용되든지 또는 캘린더링이 수행되든지 않든지에 무관하게, 본 발명에 따르는 무광택 코팅지의 표면코팅은 다음의 세가지 조건을 만족하도록 처리되는 것이 중요하다:

Ⅰ. JIS P8142에 따라 측정했을 때 1-10% 범위의 광택도(측정조건: 75°)

Ⅱ. JIS P8119에 따라 측정했을 때 1-25초 범위의 평활도 및

Ⅲ. JIS B0601에 따라 측정했을 때 2.0㎛ 내지 6.0㎛ 범위의 표면거침도 Ra.

광택도는, 외관을 코팅안된 종이에 더욱 가깝도록 하기 위해 필요하기 때문에 Ⅰ.에서 안료의 표면코팅에 있어서 1-10%의 범위로 결정되어야 한다. 그것이 1%보다 낮을 때 코팅안된 종이와 같은 외관이 얻어질 수 있다. 그러나, 선명하게 발색하는 능력과 인쇄평활도가 저하되어 만족스럽지 못한 인쇄성을 제공한다. 한편, 그것이 10%를 초과할 때는, 외관은 코팅지의 외관과 더 가깝고 따라서 바람직하지 않다.

Ⅱ.에서의 평활도와 Ⅲ.에서의 표면거침도 Ra를 각각 1-25초 및 2.0-6.0㎛로 결정하는 것은 코팅안된 종이의 외관과 더 가까운 외관과 그런 느낌을 제공하기 위해서 또한 필요하다. 평활도가 1초보다 작고 표면거침도 Ra가 6.0㎛를 초과할 때, 선명하게 발색하는 능력은 저하되어 만족스럽지 못한 인쇄성을 제공한다. 반대로, 평활도가 25초를 초과하거나 또는 표면거침도 Ra가 2.0㎛보다 작을 때, 안료의 표면코팅의 표면외관은 코팅지의 외관에 더 가깝게 되고 따라서 바람직하지 않다.

본 발명을 실시예 및 비교예와 연관하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 거기에 제한되지 않는 것으로 이해된다. 설명중 용어 "부" 및 "%"는 달리 명시되지 않는 한 "중량부" 및 "중량%"를 의미한다.

실시예 1

47% 고형물 농도를 갖는 안료의 슬러리를 카울리스 용해장치를 사용하여 30부의 카올린입자(각각 0.55㎛의 평균입경을 가짐), 60부의 분쇄된 탄산칼슘입자(각각 2.1㎛의 평균입경을 가짐), 및 요소-포름알데히드 수지로 만든 유기안료의 집합체로 된 다공질입자(각각 250㎖/100g의 오일흡수성을 가짐) 10부의 혼합물에 0.1부(고형물로 환산하여)의 분산제를 첨가함으로써 제조하였다. 사용된 분산제는 상품명 ALON T-40하에 Toa Synthesis Chemical Industries Co., Ltd.로부터 구입된다. 사용된 카올린입자는 상품명 HT하에 Engelhard Corporation으로부터 구입된다. 사용된 분쇄된 탄산칼슘입자는 SOFUTON 1800의 상품명하에 Bihokufunka Kogyo K.K.로부터 구입된다. 사용된 다공질입자는 상품명 U-PEARL C-122하에 Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.로부터 구입된다.

다음에, 25부의 스티렌-부타디엔 공중합체 라텍스(상품명: Nipol LX 407FT- 2047, Nippon Zeon Co., Ltd.로부터 구입됨) 및 3부의 산화된 전분(상품명: ACE A, Oji Corn Starch Co., Ltd.로부터 구입됨)을 접착제로서 안료슬러리에 첨가하였다. 사용된 공중합체 라텍스는 38℃의 유리전이온도 및 38%의 겔함량을 가지며, 산화된 전분은 사용전에 미리 페이스트 상태로 만들었다. 그 다음, 물을 혼합물에 첨가하여 40%의 고형물 농도를 갖는 수성 코팅조성물을 만들었다.

상기한 수성 코팅조성물을 웹의 양쪽에 건조된 후의 표면면적당 8g/m²이 되도록 코팅하였다. 사용된 웹은 10%의 표백된 코튼린터펄프, 20%의 NBKP, 및 70%의 LBKP로 이루어지며, 그것은 150g/m²의 기본중량, 15초의 평활도, 3.6㎛의 표면거침도 Ra를 갖는다. 그것을 열풍으로 건조시켜 5%의 수분함량을 갖는 코팅지를 제조하였다.

실시예 2

고밀도 폴리에틸렌 분말(상품명: MIPELON XM 221-U, Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.로부터 구입됨)을 비이온 계면활성제와 함께 물에 분산시켜 분산액을 얻었다. 사용된 분말은 레이저 회절 입도 분석기에 의해 측정했을 때(측정장치: SALD-2000, Shimadzu Corporation으로부터 구입됨) 27.5㎛의 평균입경을 갖는다. 분산액을 실시예 1에서 사용된 수성 코팅조성물에 첨가하여 조성물중의 안료 100부에 대해, 고형물로서 3.0부의 고밀도 폴리에틸렌 분말을 함유하는 수성 코팅 조성물을 제조하였다.

실시예 1을 반복하여 코팅지 시트를 제조하되 실시예 1에서 사용된 코팅조성물의 대신에 상기한 코팅조성물로 하였다.

실시예 3

실시예 1을 반복하여 코팅지 시트를 제조하되 90㎖/100g의 오일흡수성을 각각 갖는 유기안료의 집합체로 된 다공질입자(상품명: GUROSUDERU 110M, Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.로부터 구입됨)을 유기안료의 대신에 사용하였다.

실시예 4

100부의 안료에 대해 고형물로서 4부의 폴리에틸렌 왁스를 함유하는 수성 코팅조성물을, 레이저 회절 입도 분석기에 의해 측정했을 때(측정장치: SALD-2000, Shimadzu Corporation으로부터 구입됨), 9.1㎛의 평균입경을 갖는 폴리에틸렌 왁스 에멀션(상품명: SLIP-AYD SL-300, San Nopco Ltd.로부터 구입됨)을 실시예 3에서 사용된 수성 코팅조성물에 첨가함으로써 제조하였다.

실시예 3을 반복하여 코팅지 시트를 제조하되, 실시예 3에서 사용된 코팅조성물의 대신에 상기한 코팅 조성물로 하였다.

실시예 5

실시예 4를 반복하여 코팅지시트를 제조하되, 실시예 4에서 사용된 공중합체 라텍스의 대신에 9℃의 유리전이온도와 10%의 겔함량을 갖는 스티렌-부타디엔 공중합체 라텍스(상품명: T2648, Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.로부터 구입됨)로 하였다.

실시예 6

실시예 4를 반복하여 코팅지 시트를 제조하되, 실시예 4에서 사용된 공중합체 라텍스의 대신에 100부의 안료에 대해 고형물로 환산하여 18부의 -11℃의 유리전이온도와 88%의 겔함량을 갖는 스티렌-부타디엔 공중합체 라텍스(상품명: T2550, Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.로부터 구입됨)로 하였다.

실시예 7

실시예 3을 반복하여 코팅지 시트를 제조하되, 실시예 3에서 사용된 탄산칼슘입자의 대신에 8.6㎛의 평균입경을 갖는 분쇄된 탄산칼슘입자(상품명: BF-100, Bihokufunka Kogyo K.K.로부터 구입됨)로 하고, 카올린/분쇄된 탄산칼슘/유기안료의 혼합비가 50/40/10인 이러한 안료의 슬러리를 사용하였다.

실시예 8

실시예 1을 반복하여 코팅지시트를 제조하되, 카올린/분쇄된 탄산칼슘/유기안료의 혼합비가 35/60/5인 이러한 안료의 슬러리를 사용하였다.

실시예 9

실시예 3을 반복하여 코팅지 시트를 제조하되, 카올린이 혼합되지 않은 안료슬러리를 사용하기 위해 카올린/분쇄된 탄산칼슘/유기안료의 혼합비가 0/86/14인 이러한 안료 슬러리를 사용하였다.

실시예 10

실시예 4를 반복하여 코팅지 시트를 제조하되, 160㎖/100g의 오일흡수성과 150g/m²의 기본중량을 갖는 웹을 각각 갖는 유기 다공질안료의 중공의 입자들을 사용하였다. 웹은 20초의 평활도와 3.3㎛의 표면거침도 Ra를 가졌다. 사용된 안료의 중공의 입자들은 상품명 ROPAQUE HP-91하에 Rohm and Hass Company로부터 구입된다. 사용된 웹은 10%의 NBKP와 90%의 LBKP로 이루어진다.

실시예 11

실시예 4를 반복하여 코팅지 시트를 제조하되, 150㎖/100g의 오일흡수성을 각각 갖는 관통구멍을 갖는 유기안료의 다공질입자(상품명: GUROSUDERU 62S,Mitsui Toatsu Chemicals, INc.로부터 구입됨)를 사용하였다.

실시예 12

실시예 4를 반복하여 코팅지 시트를 제조하되, 실시예 4의 웹의 대신에, 1초의 평활도, 6.8㎛의 표면거침도 Ra, 및 150g/m²의 기본중량을 가지며, 5%의 NBKP 및 95%의 LBKP로부터 만들어지고, 기계에서 프레스 스테이션에서 블랭킷으로 엠보싱한 웹을 사용하였다.

비교예 1

실시예 1을 반복하여 코팅지 시트를 제조하되, 실시예 1의 코팅 수용액의 제조에서 카올린/분쇄된 탄산칼슘/유기안료의 혼합비가 30/50/20인 이러한 안료슬러리를 사용하였다.

비교예 2

실시예 1을 반복하여 코팅지 시트를 제조하되, 실시예 1의 코팅 수용액의 제조에서 카올린/분쇄된 탄산칼슘/유기안료의 혼합비가 65/25/10인 이러한 안료슬러리를 사용하였다.

비교예 3

실시예 1을 반복하여 코팅지 시트를 제조하되, 실시예 1의 코팅 수용액의 제조에서 카올린/분쇄된 탄산칼슘/유기안료의 혼합비가 35/65/0인 이러한 안료슬러리를 사용하였다. 상기로부터 명백한 바와 같이, 사용된 슬러리는 유기안료를 함유하지 않는다.

비교예 4

실시예 4를 반복하여 코팅지 시트를 제조하되, 실시예 4에서 사용된 코팅수용액중의 유기안료의 대신에 75㎖/100g의 오일흡수성을 갖는 고체유기안료를 사용하였다. 사용된 안료는 상품명 GUROSUDERU 201S하의 Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.로부터 구입된다.

비교예 5

실시예 10을 반복하여 코팅지 시트를 제조하되, 실시예 10의 코팅 수용액의 제조에서 카올린/분쇄된 탄산칼슘/유기안료의 혼합비가 30/54/16인 이러한 안료슬러리를 사용하였다.

비교예 6

실시예 1을 반복하여 코팅지 시트를 제조하되, 실시예 1의 코팅수용액에 사용된 탄산칼슘의 대신에 16㎛의 평균입경을 각각 갖는 분쇄된 탄산칼슘입자(상품명: BF-300, Bihonkufunka Kogyo K.K.로부터 구입됨)를 사용하였다.

비교예 7

실시예 4를 반복하여 코팅지 시트를 제조하되, 실시예 1의 코팅수용액에 사용된 탄산칼슘의 대신에 0.7㎛의 평균입경을 각각 갖는 분쇄된 탄산칼슘입자(상품명: Hydrocarb-90, Bihonkufunka Kogyo K.K.로부터 구입됨)를 사용하였다.

비교예 8

실시예 3을 반복하여 코팅지 시트를 제조하되, 실시예 3의 웹의 대신에 150g/m2의 기본중량을 가지며, 100%의 LBKP로부터 만들어진 웹(24초의 평활도 및3.0㎛의 표면거침도 Ra)을 사용하였다.

상기 실시예 1-12와 비교예 1-8에서 얻은 코팅지를 안료의 표면코팅에 대한 다음 성질들에 대해 평가하였다.

광택도

JIS P8142에 따라 75℃의 각도에서 측정되었다.

평활도

JIS P8119에 따라 측정하였다.

표면거침도 Ra

컷오프값 0.8mm 및 측정길이 4mm의 조건하에 Surftest 201 시리즈 178(Mitutoyo Mg. Co., Ltd.로부터 구입됨)을 사용하여 JIS B0601에 따라 측정하였다.

긁힌 자국

실시예 1-12 및 비교예 1-8에서 얻은 코팅지 조각을 염색된 제품에 대해 마찰견뢰도 시험기(K.K. Toyo Seiki Seisakusho으로부터 구입됨)를 사용하여 고정시켰다. 그 표면을 600g의 하중으로 이동성 섹션의 금속표면과 접촉시켜 1주기의 마찰운동을 행하였다. 긁힌 부분과 긁히지 않은 부분간에 광택의 차이를 다음 평가기준에 따라 시각적으로 평가하였다.

◎: 긁힌 부분과 긁히지 않은 부분간에 광택의 차이가 거의 관찰되지 않았다.

○: 긁힌 부분과 긁히지 않은 부분간에 광택의 차이가 약간 관찰되었다.

×: 긁힌 부분과 긁히지 않은 부분간에 광택의 차이가 분명히 관찰되었다. 광택의 차이가 실용상 문제가 되는 수준이었다.

잉크밀도의 전개

시트공급된 오프셋 프린터로 동시에 인쇄함으로써 얻은 흑색, 청색, 적색 및 황색의 4색의 빈틈없는 부분의 광학밀도를 Macbeth 광학밀도계(측정장치: RD-914, GretagMacbeth로부터 구입됨)를 사용함으로써 측정하였다. 더 큰 값은 더 높은 잉크밀도와 더 양호한 잉크색의 발색에 해당한다.

코팅안된 종이와 같은 외관

코팅지의 촉감(손에 의함)과 외관을 다음의 평가기준에 따라 평가하였다:

◎: 종래의 무광택 처리된 코팅지와 달리, 양호한 촉감, 특히 양호한 미끄럼성을 가지며 코팅안된 종이와 같은 양호한 외관을 가지면서 코팅안된 종이와 외관이 유사하다.

○: 종래의 무광택 처리된 코팅지와 달리, 코팅안된 종이와 외관이 상당히 유사하고 양호한 외관을 가지나 촉감, 특히 미끄러운 감이 코팅안된 종이보다 약간 떨어진다.

×: 종래의 무광택 처리된 코팅지와 구분되지 않고 원하는 효과가 얻어지지 않는다.

잉크경화속도

시트가 공급된 오프셋 프린터를 사용하여 시간당 8000매 시트의 속도로 표면에 4가지 색을 인쇄하고 3000매의 인쇄된 종이를 쌓아 올렸다. 그 다음, 10매의시트 즉, 바닥에서 101번째에서 110번째의 시트를 꺼내어 다음의 평가기준에 따라 4-색의 빈틈없는 부분의 평균 셋오프 상태를 평가하였다.

◎: 셋오프가 관찰되지 않고 양호하였다.

○: 셋오프가 약간 관찰되었으나 실용에의 문제될 정도는 아니었다.

×: 셋오프가 불량하고 실용에 문제될 정도이었다.

	광택(%)	평활도(초)	표면거침도 Ra(㎛)	긁힌자국	잉크밀도의 전개	코팅안된종이와 같은외관	잉크경화속도
실시예 1	7	17	3.0	○	1.75	○	○
실시예 2	6	16	3.2	◎	1.73	◎	○
실시예 3	8	20	2.8	○	1.93	○	○
실시예 4	8	20	2.9	◎	1.92	◎	○
실시예 5	8	20	2.9	◎	1.91	◎	◎
실시예 6	8	20	2.9	○	1.90	◎	○
실시예 7	5	14	3.4	◎	1.73	○	○
실시예 8	8	19	3.0	○	1.83	○	○
실시예 9	4	14	3.3	◎	1.72	○	○
실시예 10	10	24	2.2	○	1.96	○	○
실시예 11	7	20	2.9	◎	1.90	◎	◎
실시예 12	3	4	5.9	○	1.70	◎	○
비교예 1	6	18	3.3	○	1.58	○	◎
비교예 2	10	25	2.8	×	1.81	○	◎
비교예 3	7	20	3.1	◎	1.84	○	×
비교예 4	9	22	2.9	◎	1.93	○	×
비교예 5	15	30	2.0	×	2.00	×	×
비교예 6	2	7	3.8	◎	1.54	○	×
비교예 7	13	32	2.6	×	1.95	×	◎
비교예 8	13	30	1.9	○	1.99	×	○

표 1에서 명백한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 얻은 무광택 처리된 코팅지는 코팅안된 종이와 같은 외관을 가졌고 코팅전의 기재종이와 유사하고 긁힌 자국이 실질적으로 없어서 양호한 인쇄성을 갖는다.

Claims

JIS P8119에 따라 측정했을 때, 0.5 내지 20초의 평활도를 가지며, JIS B0601에 따라 측정했을 때 3.2 내지 7.0㎛의 표면거침도 Ra를 갖는 웹; 그리고

표면코팅의 안료의 총량에 대해 3-14중량%의 유기안료의 다공질입자와 30-97중량%의 탄산칼슘입자를 함유하며, 유기안료의 다공질입자의 각각은 JIS K5101에 따라 측정했을 때 80 내지 400㎖/100g의 오일흡수성을 가지며 탄산칼슘입자의 각각은 1.0 내지 10㎛의 평균입경을 갖는, 상기 웹의 적어도 한 면에 제공된 표면코팅으로 이루어지고, 상기 안료의 표면코팅은

Ⅰ. JIS P8142에 따라 측정했을 때 1-10% 범위의 광택도(측정조건: 75°)

Ⅱ. JIS P8119에 따라 측정했을 때 1-25초 범위의 평활도 및

Ⅲ. JIS B0601에 따라 측정했을 때 2.0㎛ 내지 6.0㎛ 범위의 표면거침도 Ra의 물리적 성질을 만족하는 것을 특징으로 하는 무광택 코팅지.
제 1 항에 있어서, 상기 표면코팅은 상기 표면코팅의 안료의 총량의 100중량부당 고형물로 환산하여 15-40중량부의 중합체 라텍스를 함유하며 중합체 라텍스는 5-50%의 겔함량 갖는 것을 특징으로 하는 무광택 코팅지.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 표면코팅은 상기 표면코팅의 안료의 총량의 100중량부당 2.5-5중량부의 폴리올레핀 수지입자를 함유하며, 폴리올레핀수지입자의 각각은 8-30㎛의 평균입경을 갖는 것을 특징으로 하는 무광택 코팅지.
표면코팅의 안료의 총량에 대해 3-14중량%의 유기안료의 다공질입자와 30-97중량%의 탄산칼슘입자로 본질적으로 구성되며, 유기안료의 다공질입자의 각각은 JIS K5101에 따라 측정했을 때 80 내지 400㎖/100g의 오일흡수성을 가지며 유기안료의 탄산칼슘입자의 각각은 1.0 내지 10㎛의 평균입경을 갖는, 코팅수용액을 준비하는 단계,

결과된 코팅수용액을, JIS P8119에 따라 측정했을 때 0.5-20초의 평활도와 JIS B0601에 따라 측정했을 때 3.2-7.0㎛의 표면거침도 Ra를 갖는 웹의 적어도 한 면에 코팅하여 이로써

Ⅰ. JIS P8142에 따라 측정했을 때 1-10%의 광택도(측정조건: 75°)

Ⅱ. JIS P8119에 따라 측정했을 때 1-25초의 평활도 및

Ⅲ. JIS B0601에 따라 측정했을 때 2.0㎛ 내지 6.0㎛의 표면거침도 Ra의 물리적 성질을 갖는 안료의 표면코팅을 제공하는 단계로 이루어지는 무광택 코팅지의 제조방법.
제 4 항에 있어서, 코팅수용액은 코팅수용액의 안료의 총량의 100중량부당 2.5-5중량부의 폴리올레핀 수지입자를 함유하고 올레핀 수지입자의 각각은 8-30㎛의 평균입경을 갖는 것을 특징으로 하는 무광택 코팅지의 제조방법.
제 5 항에 있어서, 코팅수용액은 건조후의 표면면적당 2-20g/m2의 양으로 웹에 적용되는 것을 특징으로 하는 무광택 코팅지의 제조방법.