KR100758785B1 - 향료가 첨가된 종이 코팅용 라텍스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 종이 코팅용 라텍스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스티렌-부타디엔계 라텍스 100 중량부에 대하여 향료 0.0001 내지 20 중량부를 포함하여 이루어지는 종이 코팅용 라텍스에 관한 것으로, 라텍스 내에 잔류하는 미반응 단량체 및 휘발성 유기 화합물에 의해 발생하는 라텍스의 석유화학제품의 냄새로 인하여 종이 코팅 작업 시 발생하는 악취를 제거할 수 있는 효과가 있는 종이 코팅용 라텍스 및 상기 종이 코팅용 라텍스에 무기안료가 포함된 종이 코팅액 조성물에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기의 종이 코팅액 조성물을 도포하여 제조한 종이에 관한 것이다.
향료, 미반응 단량체, 휘발성 유기 화합물, 종이 코팅액, 라텍스, 종이

Description

향료가 첨가된 종이 코팅용 라텍스{PAPER COATING LATEX CONTAINING PERFUME}
본 발명은 종이 코팅용 라텍스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 라텍스의 석유화학제품 냄새로 인하여 종이 코팅 작업 시 발생하는 악취를 제거하는 효과가 있는 향료가 첨가된 종이 코팅용 라텍스 및 상기 라텍스를 포함하는 종이 코팅액 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 종이 코팅용 라텍스는 유화중합법으로 제조되며, 일반적으로 유화중합에서 전환율은 100%에 도달하지 못한다. 따라서 미반응 단량체나 휘발성 유기 화합물은 라텍스에 그대로 잔류하게 되고 종이 코팅 작업시 악취의 원인이 되며, 라텍스의 응용범위를 제한하게 된다.
일반적으로 미반응 단량체 및 휘발성 유기 화합물에 의한 라텍스의 석유화학제품 냄새를 제거하는 방법으로는 반응이 종결된 라텍스에 개시제를 추가 투입하여 미반응 단량체가 중합이 되도록 하는 2차 중합방법과 진공조건 하에서 불활성 기체나 증기를 투입하여 미반응 단량체나 휘발성 유기 화합물을 증발시켜 탈취하는 공정이 있다.
그러나 2차 중합방법은 중합되지 않는 휘발성 유기 화합물이 여전히 남아있게 되는 문제점이 있으며, 탈취 공정은 에너지 소비가 크고 추가적인 장치 투자가 요구되며, 게다가 어떤 경우에는 거품과 응고물이 발생하는 문제점이 있다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 추가적인 장치 투자나 라텍스의 안정성이 저하되는 문제점이 없이 미반응 단량체나 휘발성 유기 화합물로 인한 라텍스의 석유화학제품냄새를 제거하는 효과가 있는 종이 코팅용 라텍스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 종이 코팅용 라텍스를 포함하는 종이 코팅액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기의 종이 코팅용 라텍스 및 종이 코팅액 조성물을 도포하여 제조한 종이를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 스티렌-부타디엔계 라텍스 100 중량부에 대하여 향료 0.0001 내지 20 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 종이 코팅용 라텍스를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 종이 코팅용 라텍스 및 무기안료를 포함하는 종이 코팅액 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 상기의 종이 코팅용 라텍스 및 종이 코팅액 조성물을 도포하여 제조한 종이를 제공한다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 꽃, 잎, 과피, 수지, 나무껍질, 열매, 씨앗, 또는 뿌리 등으로부터 얻어지는 모든 종류의 식물성 향료, 사향노루, 향유고래, 비버, 또는 사향고양이 등의 생식선 또는 포피선에서 얻어지는 모든 종류의 동물성 향료, 인위적으로 채취할 수 없거나 소량 생산되는 천연향료의 성분을 화학적으로 분석하여 합성해낸 향을 분리하여 다른 향으로 만드는 모든 종류의 합성향료, 및 천연향료와 합성향료를 배합하여 제조되는 모든 종류의 조합향료를 반응이 종결된 종이 코팅용 라텍스에 첨가하여 분산시킨 결과 석유화학제품의 냄새가 사라지며, 이 라텍스로 제조한 코팅액 조성물을 원지에 코팅하여 제조한 종이의 물성은 동등 수준 이상임을 확인하고, 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.
(a) 향료가 첨가된 종이 코팅용 라텍스
본 발명의 향료가 첨가된 종이 코팅용 라텍스는 반응이 종결되어 전환율이 96 내지 99 %에 이른 종이 코팅용 라텍스에 천연향료, 합성향료 또는 조합향료를 첨가하여 제조된 석유화학제품의 냄새가 발생하지 않는 종이 코팅용 라텍스이다.
상기 종이 코팅용 라텍스는 이 분야 전문가들이 공지하는 유화중합법으로 제조한 스티렌-부타디엔계 라텍스일 수 있다.
상기 스티렌-부타디엔계 라텍스는 전환율은 96 내지 99 %이며, 고형분 함량은 40 내지 55 %인 것이 바람직하다.
상기 천연향료는 꽃, 잎, 과피, 수지, 나무껍질, 열매, 씨앗, 또는 뿌리 등으로부터 얻어지는 모든 종류의 식물성 향료와 사향노루, 향유고래, 비버, 또는 사향고양이 등의 생식선 또는 포피선에서 얻어지는 모든 종류의 동물성 향료 등을 사용할 수 있다.
상기 합성향료는 인위적으로 채취할 수 없거나 소량 생산되는 천연향료의 성분을 화학적으로 분석하여 합성해낸 향을 분리하여 다른 향으로 만드는 모든 종류의 합성향료를 사용할 수 있다.
상기 조합향료는 상기 천연향료와 상기 합성향료를 배합하여 제조되는 모든 종류의 조합향료를 사용할 수 있다.
상기 향료는 종이 코팅용 라텍스 100 중량부에 대하여 0.0001 내지 20 중량부로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 함량이 0.0001 중량부 미만일 경우 석유화학제품 냄새의 제거 효과가 없다는 문제점이 있으며, 상기 함량이 20 중량부를 초과할 경우에는 라텍스 안정성과 종이 물성이 저하되는 문제점이 있다.
상기 향료의 투입온도는 20 내지 40 ℃가 바람직하며, 투입 후 10분 동안 교반하여 향료가 첨가된 종이 코팅용 라텍스를 제조할 수 있다.
(b) 종이 코팅액 조성물
본 발명의 종이 코팅액 조성물은 상기 (a)의 향료가 첨가된 종이 코팅용 라텍스 및 무기안료를 포함하여 이루어지는 종이 코팅액 조성물이다.
상기 (a)의 향료가 첨가된 종이 코팅용 라텍스는 바인더로 사용할 수 있다.
상기 무기안료는 탄산칼슘, 클레이, 실리콘, 알루미늄, 아연, 지르코늄, 티타니아 등의 무기화합물 또는 슬러리 형태의 상용화된 제품을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 무기안료는 종이 코팅액 조성물 100 중량부에 대하여 50 내지 99 중량부로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 종이 코팅액 조성물은 증점제, 윤활제, 내수화제, 형광제 등과 같은 각종 첨가제를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
(c) 코팅된 종이
본 발명의 종이는 상기 (b)의 종이 코팅액 조성물을 원지에 도포하여 제조한 코팅지이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예 에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1
(a) 종이 코팅용 라텍스 제조
전환율이 98 %이며, 고형분 함량이 50 %인 스티렌-부타디엔계 종이 코팅용 라텍스 100 중량부에 향료로 솔향이 나는 파인오일(Pine oil) 20 중량부를 첨가하 고, 교반기를 이용하여 10 분간 분산시켜 제조하였다.
(b) 종이 코팅액 조성물 제조
상기 (a)에서 제조된 종이 코팅용 라텍스 13 중량부, 1급 클레이 60 중량부, 탄산칼슘 40 중량부 및 전분 1.3 중량부를 첨가하고, 코팅액 조성물의 고형분이 67.3 %가 되도록 증류수를 첨가하여 제조하였다.
(c) 코팅지 제조
상기 (b)의 코팅액 조성물을 원지에 도포하여 하기의 조건으로 코팅하여 제조하였다.
코팅: 로드 수동 코팅(Rod Coating, No 6)
건조: 오븐, 105 ℃, 30 초
칼렌다: 슈퍼칼렌다, 80 ℃, 100 kg/cm, 4 m/min, 2 회 통과
원지: 시판원지(평량 72 gsm)
실시예 2
상기 실시예 1에서 천연 향료의 일종인 솔향이 나는 파인오일(Pine oil) 5 중량부를 첨가하는 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서 합성 향료의 일종인 나무향이 나는 세드롤 오일(Cedrol oil) 5 중량부를 첨가하는 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 4
상기 실시예 1에서 합성 향료의 일종인 바다향이 나는 칼론 오일(Calone oil) 5 중량부를 첨가하는 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 5
상기 실시예 1에서 오렌지향이 나는 만다린 오일(Mandarin oil) 5 중량부를 첨가하는 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 6
상기 실시예 1에서 시판용 조합 향료(에스티로더, 플레져) 5 중량부를 첨가하는 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 파인오일을 사용하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 2
상기 실시예 1에서 솔향이 나는 파인오일(Pine oil) 30 중량부를 첨가하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 3
상기 실시예 1에서 솔향이 나는 파인오일(Pine oil) 0.00005 중량부를 첨가하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조한 종이 코팅용 라텍스, 종이 코팅액 조성물 및 코팅지의 물성을 하기의 방법으로 측정하여 그 결과를 하기의 표에 나타내 었다.
* 저전단 점도 - BF형 점도계를 사용한다. 코팅액 점도는 3호 회전자를 사용하여 60 rpm에서 1 분 후 측정된 값(단위:cPs)으로 표시하였다.
* 고전단 점도 - Hercules Viscometer(KRK type, model KC-801C)를 사용하여 6600 rpm에서 측정된 값(단위:cPs)으로 표시하였다.
* 안정성 - 코팅액을 제조 후 60 ℃의 온도에서 Maron Tester를 사용하여 10 분 동안 교반 후 생성되는 응고물을 #325 메쉬로 걸러서 측정하였다. 단위는 ppm이며, 값이 클수록 안정성이 좋지 않음을 나타낸다.
* 접착력 - RI 인쇄기에서 수회에 걸쳐 인쇄한 후 뜯김의 정도를 육안으로 판정하여 5 점법으로 평가하였다. 점수가 높을수록 접착력이 양호함을 나타내며, 태크밸류 12, 14, 16의 잉크를 각각 사용하여 측정한 후, 평균치를 구하였다.
* 내수성 - RI 인쇄기에서 몰튼 롤을 사용하여 습윤수를 첨가한 후 인쇄하고, 그 뜯김의 정도를 상기한 접착력과 동일한 방법으로 측정하였다. 태크밸류 14의 잉크를 사용하여 1 회 인쇄한 후 측정하였다.
* 잉크건조속도 - RI 인쇄기에서 인쇄한 후, 시간에 따라 잉크가 묻어나오는 정도를 5 점법으로 측정하였다. 점수가 높을수록 잉크건조속도가 빠른 것이다.
* 착육성 - RI 인쇄기에서 습윤수를 첨가한 후 인쇄하여 잉크 전이의 정도를 측정하였다. 낮은 태크밸류의 잉크를 사용하여 뜯김이 일어나지 않도록 하였으며, 점수가 높을수록 착육성이 높은 것이다.
* 백지광택 - Optical Gloss Meter(HUNTER type, 75°~ 75°)를 사용하여, 코팅지의 여러 부분을 측정하여 평균치를 구하였다.
* 인쇄광택 - RI 인쇄기에서 인쇄하고 24 시간 경과 후, 백지광택과 동일한 방법으로 측정하였다.
* 냄새 시험 - 후각을 통한 관응평가로 측정하였으며, 낮은 점수(1점:매우 유쾌, 5점:매우 불쾌)를 우수한 것으로 하였다.
본 발명의 종이 코팅용 라텍스의 냄새 시험 평가 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 비교예1 비교예2 비교예3
냄새 1 2 1 2 1 1 5 1 5
본 발명의 종이 코팅액 조성물의 물성 평가 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 비교예1 비교예2 비교예3
저점단 점도 (cPs) 930 932 933 925 930 928 931 760 933
고점단 점도 (cPs) 20.6 20.7 20.5 20.6 20.8 20.5 20.7 40.8 20.6
안정성 (ppm) 50 55 53 49 51 48 55 500 53
본 발명의 코팅지의 물성 평가 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 비교예1 비교예2 비교예3
접착력 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 2.5 4.2
내수성 4.2 4.1 4.1 4.1 4.1 4.1 4.0 2.2 4.0
잉크 건조 속도 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.4 4.0
착육성 4.2 4.1 4.1 4.1 4.1 4.1 4.1 4.2 4.1
백지 광택 63.0 63.1 62.9 63.0 63.1 63.2 63.2 59 63.0
인쇄 광택 80.5 81.0 80.4 80.7 81.0 81.0 81.0 70.0 81.0
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 꽃, 잎, 과피, 수지, 나무껍질, 열매, 씨앗, 뿌리 등으로부터 얻어지는 모든 종류의 식물성 향료, 사향노루, 향유고래, 비버, 또는 사향고양이 등의 생식선 또는 포피선에서 얻어지는 모든 종류의 동물성 향료, 인위적으로 채취할 수 없거나 소량 생산되는 천연향료의 성분을 화학적으로 분석하여 합성해낸 향을 분리하여 다른 향으로 만드는 모든 종류의 합성향료, 및 천연향료와 합성향료를 배합하여 제조되는 모든 종류의 조합향료를 함유하는 것을 특징으로 하는 종이 코팅용 라텍스, 상기 종이 코팅용 라텍스 및 무기안료를 함유하는 종이 코팅액 조성물은 라텍스 내에 잔류하는 미반응 단량체 및 휘발성 유기 화합물에 의해 발생하는 라텍스의 석유화학제품의 냄새로 인하여 종이 코팅 작업 시 발생하는 악취를 제거할 수 있는 효과가 있으며, 상기 종이 코팅액 조성물을 도포하여 인쇄적성이 우수한 코팅지를 제공하는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 기재된 구체예를 중심으로 상세히 설명하였지만, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

Claims (7)

  1. 스티렌-부타디엔계 라텍스 100 중량부에 대하여 향료 0.0001 내지 20 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 종이 코팅용 라텍스.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 향료는 식물성 향료, 동물성 향료, 합성향료 및 조합향료로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 종이 코팅용 라텍스.
  3. 제 1항 기재의 종이 코팅용 라텍스 및 무기안료를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 종이 코팅액 조성물.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 무기안료는 종이 코팅액 조성물 100 중량부에 대하여 50 내지 99 중량부로 사용하는 것을 특징으로 하는 종이 코팅액 조성물.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 종이 코팅액 조성물은 증점제, 윤활제, 내수화제 및 형광제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 종이 코팅액 조성물.
  6. 제 3항 있어서,
    상기 제 1항 기재의 종이 코팅용 라텍스는 바인더로써 사용되는 것을 특징으로 하는 종이 코팅액 조성물.
  7. 제 3항 기재의 종이 코팅액 조성물로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 종이.
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