KR100838161B1

KR100838161B1 - 유연성 인쇄용지

Info

Publication number: KR100838161B1
Application number: KR1020027007401A
Authority: KR
Inventors: 오치타카시; 토사카마사야; 카사하라타케히데; 후지와라히데키
Original assignee: 닛뽄세이시가부시끼가이샤
Priority date: 1999-12-17
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2008-06-13
Also published as: CA2394412A1; JP2001234497A; FI20021143A; DE10085309B4; US6918994B2; DE10085309T1; CN100497812C; AU1891201A; CN1411524A; WO2001044572A1; KR20020069205A; JP3871107B2; CA2394412C; US20030051840A1; FI122470B

Abstract

저밀도 펄프 또는 저밀도 충전료의 배합율 증가, 부피를 증가시키는 약품의 사용 또는 초지 공정에서의 프레스압 저감 등에 의해 종이 밀도를 저하시키는 수단, 충전료의 배향율 향상에 의해 종이의 절단 길이를 저하시키는 수단, 및 유연화제의 사용에 의해 종이의 영율을 저하시키는 수단을 단독으로 또는 적절히 조합하여 사용함으로써, 초지기에 의해 제조된 인쇄용지의 밀도, 초지 방향의 절단 길이 및 초지 방향의 영율 등 세가지 값의 곱을 2×10¹⁸이상 10×10¹⁸g·N/m⁴이하의 범위로 조정함으로써, 질감 및 손에 닿는 감촉이 뛰어나고 넘기기 쉬운 인쇄용지를 제공하는 것이다.

인쇄용지, 유연성 인쇄용지의 밀도, 절단길이, 초지방향의 영율

Description

유연성 인쇄용지 {Soft printing paper}

본 발명은 유연성이 뛰어나고 부피가 큰 인쇄용지에 관한 것으로, 특히 서적 용도에 적합한 인쇄용지에 관한 것이다.

서적 용지는 질감, 손에 닿는 감촉, 넘기기 쉬운 점 등과 같은 성질이 중요하다. 특히, 최근에는 볼륨감(종이 두께가 두꺼운)이 있으면서 가볍고 즉 부피가 크며(저밀도), 또한 책으로 만들었을 때 넘기기 쉬운 특성들이 요구되고 있다. 종래에는 종이 두께를 두껍게 할 수록, 종이의 뻣뻣함이 증가하여 반대로 넘기기 어려워지기 때문에, 볼륨감과 넘기기 쉬운 특성을 양립시키는 것은 어려웠다.

일반적으로, 질감, 손에 닿는 감촉, 넘기기 쉬운 점 등의 성질은 종이의 유연성에 영향을 받는 요인이지만, 종이의 유연성은 뻣뻣함(stiffness), 탄성, 강도, 기타 성질이 복잡하게 관련되어 있어 일괄적으로 수치화하는 것은 곤란하다. 서적 용지로서의 질감을 개선하는 것을 목적으로 하여, 특개평 8-246390호 공보에는 충전료로서 특정의 방추형 탄산 칼슘을 사용하며, 수분보유값이 100∼150%인 기계 펄프를 배합한 얇은 서적용지가 개시되어 있다. 또한, 특개평 10-204790호 공보에는 여수도(freeness)가 CSF 500ml이상의 광엽수 크라프트 펄프를 90중량% 이상 함유하고, 이 광엽수 크라프트 펄프는 라왕류의 펄프를 50∼100중량% 함유하며 충전료로 서 탄산 칼슘을 함유한, 밀도가 0.6∼0.65g /cm³인 저밀도 서적용지가 개시되어 있다. 그러나, 이들 서적용지는 특수한 펄프를 배합할 필요가 있기 때문에 비용면에서는 불리하며 유연성도 불충분하고 질감 및 감촉이 좋지 않으며 넘기기도 쉽지 않았다.

한편, 환경 보호 분위기가 고조됨에 따라, 삼림 자원으로 제조되는 제지용 펄프를 유효하게 활용하면서도 종이의 경량화는 피할 수 없는 문제이며, 상술한 바와 같이 종이의 품질 요구면에서도 경량화는 큰 흐름이 되고 있다. 여기서, 종이의 경량화란 종이의 두께는 그대로 유지한 상태에서의 경량화, 즉 저밀도(부피가 큼)의 종이를 말하는 것이다.

먼저, 종이의 저밀도화(부피를 증가시키는) 방법으로서, 종이의 주원료인 제지용 펄프를 대상으로 한 검토를 들 수 있다. 통상, 제지용 펄프에는 목재 펄프가 사용되고 있다. 저밀도화를 위한 펄프로서는 화학 약품에 의해 섬유내의 보강재인 리그닌(lignin)을 추출한 화학 펄프보다, 약품은 사용하지 않으면서 그라인더로 목재를 갈아서 으깨는 쇄목 펄프나 리파이너(refiner)로 목재를 해섬(解纖)하여 얻어지는 열기계 펄프와 같은 기계 펄프쪽이 섬유가 강직하며 저밀도화에 효과적이고, 특히 쇄목 펄프는 저밀도화에 크게 기여한다. 그러나, 쇄목 펄프는 기계 펄프이며, 상질지에 배합하는 것은 규격상 문제가 있다. 또한, 배합함으로써 종이의 질, 또는 시간 경과에 따른 퇴색 등 품질면에서도 문제가 있어 배합은 불가능하다. 마찬가지로, 열기계 펄프의 상질지에 배합하는 것도 불가능하다.

상질지의 경우, 펄프 중에서는 화학 펄프만이 배합가능한 데, 펄프화 수종에 따라 종이의 밀도는 크게 영향을 받는다. 즉, 목재 섬유 자체가 조대한 편이어서 저밀도화에 유용하다. 상질지에는 주로 활엽수재 펄프가 배합되어 있는데, 활엽수재이면서 비교적 저밀도화가 가능한 수종으로서는, 고무 나무, 단풍 나무, 자작 나무 등을 들 수 있다. 그러나, 현재의 환경 보호 분위기가 고조되는 상황에서는 이들 수종만을 특정지어 집하하고 펄프화하는 것은 곤란하다.

한편, 중질지 또는 하급지에서는 기계 펄프를 배합하여 통상의 상질지보다 저밀도인 종이이지만, 강직한 섬유를 배합하는 것은 인쇄시의 종이 표면의 벗겨짐(기계 펄프 유래의 결속 섬유가 많음)과 강도 저하를 초래하게 되며, 게다가 통상 표백 화학 펄프보다 백색도가 낮은 기계 펄프의 배합율 증가는 백색도를 저하시키므로, 그 배합량은 제한된다. 또한, 근래 환경 보호 분위기의 고조나 자원 보호의 필요성 때문에 고지 펄프의 배합 증가가 요망되고 있다. 고지 펄프는 상질지, 신문지, 잡지, 광고지, 도공지 등의 품종에 따라 명확하게 분류하여 펄프화되는 경우가 적으며 혼합된 채로 펄프화되기 때문에, 펄프의 성질상 가공되지 않은 기계 펄프보다 밀도는 높아지는 경향이 있다. 그 이유로서는 고지 펄프의 섬유분이 화학 펄프, 기계 펄프의 혼합물임을 들 수 있다. 또한, 종이내에 포함되는 충전료 또는 도공지의 도공층 안료로서 일반적으로 사용되는 활석, 카올린, 점토, 탄산 칼슘은 펄프에 비해 밀도가 높으므로, 그 배합에 따라 밀도가 높아지는 경향이 있으며, 고지 펄프의 배합율 증가는 용지 밀도를 높이는 경향이 있다.

상술한 바와 같이 목재 자원의 상황, 용지의 품질 설계를 고려할 경우에 펄 프만으로 충분한 용지의 저밀도화를 달성하는 것은 매우 어려웠다.

또한, 통상적으로 제지용 펄프는 고해(beating,叩解) 처리에 의해 섬유를 유연하게 하여 피브릴(fibril)화하는 데, 고해 처리에 의해 부피는 저하되는 경향이므로, 가능한 실시하지 않는 것이 고부피화를 위해서는 바람직하다. 그러나, 고해 처리가 불충분하면 강도가 저하된다.

종이 제조시의 저밀도화 방법으로서는 초조시에 프레스 공정으로 가능한 프레스 압력을 낮게 하는 것, 또한 종이 표면에 평활성을 부여하기 위해 이루어지는 캘린더 처리는 수행하지 않는 것 등을 들 수 있다. 게다가, 인쇄시의 종이 표면 강도를 부여할 목적으로 이루어지는 전분 등 수용성 고분자의 표면 도공은 가능한 저도포량으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같은 펄프화, 초조시에 대응하는 방안이외에 종이에 대해 펄프 다음으로 많이 배합되는 충전료의 검토도 이루어지고 있다. 예를 들면, 충전료로서 중공의 합성 유기물 캡슐을 배합함으로써 저밀도화를 달성하는 방법이 일본 특개평 5-339898호 공보에 개시되어 있다. 또한, 초조기의 건조기의 열에 의해 팽창함으로써, 고부피화를 달성하는 합성 유기 발포성 충전료(예를 들면, 상품명:EXPANSEL, 일본 피라이트 주식회사 제품)도 제안되고 있다. 그러나, 이들의 합성유기 발포성 충전료를 이용하는 방법에서는 초조시의 건조 조건 설정이 어려울 뿐만 아니라, 표면 강도가 약하고 인쇄 광택도도 저하되는 등의 문제가 있다.

또한, 일본 특공소 52-39924호 공보에는 시라스 벌룬(Shirasu Balloon)을 사용하는 방법이 제안되어 있는데, 제지용 펄프와의 혼합성이 나쁘며, 또 그 배합된 용지도 인쇄 불균일이 발생하는 등의 문제가 있다.

게다가, 일본 특개평 8-13380호 공보에는 미세 피브릴화 셀룰로오스를 첨가하는 방법이 개시되어 있는데, 미세 피블릴화 셀룰로오스를 특별히 조제할 필요가 있으며, 또한 초지(抄紙)시에 펄프의 여수도를 CSF 400ml이상, 바람직하게는 CSF 500ml 이상으로 조정할 필요가 있으며, 기계 펄프를 많이 배합한 지료(紙料)에서는 여수도를 조정하는 것이 곤란하며, 중질지, 하급지에서는 실시하기가 어렵다.

상술한 방법에서는 종이 두께가 증가하지만, 종이 두께가 증가함에 따라, 종이의 뻣뻣함은 지수적으로 상승하기 때문에 종이의 유연성은 개선되지 않으므로, 종이 질감, 손에 닿는 감촉, 넘기기 쉬운 정도는 불충분하였다.

본 발명의 과제는 질감, 손에 닿는 감촉, 넘기기 쉬운 정도가 양호하며, 용지 밀도가 낮고(부피가 큼) 또한 인쇄시에 종이 끊어짐이 적고, 인쇄 적성이 뛰어난 유연성 인쇄 용지를 제공하는 것이다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 종이의 밀도, 초지(종이를 뜨는) 방향의 절단 길이(breaking length) 및 초지 방향의 영율(Young's modulus) 등 세가지 값의 곱이 2×10¹⁸이상 10×10¹⁸g·N/m⁴이하가 되도록 특정함으로써 질감, 손에 닿는 감촉, 넘기기 쉬운 정도가 양호하며 동시에 부피가 큰 유연성 인쇄용지을 얻을 수 있음을 발견하였다.

본 발명자들은 서적 용지에 요구되는 질감, 손에 닿는 느낌, 넘기기 쉬운 점 등과 같은 종이의 유연성과 가벼우면서 볼륨감(종이 두께가 두꺼움)이 있는 특성을 양립시키기 위해, 종이의 유연성이 영향을 주는 성질을 정량화하는 것을 검토하였다. 먼저, 클라크 강도에 대해 검토하였는데, 클라크 강도의 값은 실제의 질감 등과 반드시 상관 관계에 있는 것은 아니며, 클라크 강도가 낮아도 꼭 양호한 질감을 얻을 수 있다고는 할 수 없다. 기타, 종이의 강도, 영율이 낮은 쪽이 종이의 질감이 우수한 경향이 있음이 판명되었다. 한편, 가볍고 볼륨감을 주기 위해 종래부터 알려져 있는 방법으로 종이 두께를 두껍게 하면 유연성이 악화되었다. 이 때문에, 더욱 종이의 유연성에 대해 더 검토하였더니, 강도와 영율을 동시에 저하시킴으로써 유연한 종이를 만들 수 있음을 발견할 수 있었다. 즉, 본 발명의 목적으로 하는 경량이면서 부피가 크고 동시에 유연성이 있는 종이를 얻기 위해서는 종이의 강도, 영율 및 밀도를 동시에 균형 있게 저하시키는 것이 효과적이며, 예의 검토한 결과, 종이의 밀도, 초지 방향의 절단 길이 및 초지 방향의 영율 등 세가지 값의 곱과 양호한 상관 관계가 있음을 판명하였다. 즉, 이들 세가지 값의 곱이 낮을수록 종이는 유연하고 부피가 높으며(저밀도), 세가지 값의 곱이 2×10¹⁸이상 10×10¹⁸g·N/m⁴이하의 범위이면, 질감, 손에 닿는 느낌이 양호하며 동시에 경량이면서 부피가 크고 또한 초지기, 인쇄기상에서의 종이 끊어짐으로 인한 트러블이 적은 용지임을 발견하였다. 특히, 세가지 값의 곱이 2×10¹⁸이상 5×10¹⁸g·N/m⁴이하의 범위이라면 서적 용지로서 바람직하다.

본 발명의 인쇄용지는 종이의 초지 방향의 절단 길이 및 초지 방향의 영율을 상기의 값으로 특정하기 위해서, 초지기에 의해 제조되는 것이 필요하다. 즉, 수초지기 등에 의해 제조된 섬유 배향이 무배향인 종이로는 본 발명의 초지 방향의 절단 길이 및 초지 방향의 영율로 조정할 수 없다. 또한, 설사 배향성을 부여하는 것이 가능한 수초지기를 사용한 경우라도, 프레스, 건조, 캘린더 조건을 초지기와 동일하게 하는 것이 불가능하기 때문에, 본 발명의 밀도로 조제할 수는 없다. 상술한 바와 같이 강도를 저하시킴으로 인해 초지기나 인쇄기상에서의 종이 끊어짐이 우려되는데, 영율을 동시에 저하시킬 경우, 하중이 인가되었을 때 종이의 탄성 범위내이면 종이가 신장되기 쉬워지므로 부분적인 응력 집중이 일어나기 어려우며, 강도를 저하시키더라도 종이 끊어짐이 발생하기 어려울 것으로 생각된다.

그 때문에, 초지기로서는 장망형 초지기(foundrinier paper machine), 온탑 포머(on top former)형, 하이브릿드 포머형 또는 갭 포머형 등의 트윈 와이어형 초지기(twin wire paper machine) 등 일반적으로 알려진 것이 사용된다.

밀도가 통상적인 값이고 세가지 값의 곱이 2×10¹⁸g·N/m⁴ 미만인 종이는 과도하게 절단 길이가 짧거나 또는 영율이 낮은 것이며, 과도하게 유연하기 때문에 뻣뻣함이 없고, 게다가 과도하게 강도가 낮기 때문에 초지시나 인쇄시에 종이 끊어짐이 발생하기 쉬워진다. 또한, 절단 길이, 영율이 통상적인 값이고 세가지 값의 곱이 2×10¹⁸g·N/m⁴미만인 종이는 과도하게 낮은 밀도를 갖는 데, 이와 같은 종이는 초지 공정에서의 프레스나 캘린더 처리시의 압력을 극단적으로 저하시킬 필요가 있으며, 이 때문에 평활도가 현저하게 낮아 인쇄하는 것이 곤란하다.

한편, 밀도가 통상적인 값이고 세가지 값의 곱이 10×10¹⁸g·N/m⁴을 초과한 종이는 과도하게 절단 길이가 길거나 또는 영율이 높은 것이며, 종이가 강직해져서 질감이 좋지 않다. 또한, 절단 길이, 영율이 통상적인 값이고 세가지 값의 곱이 10×10¹⁸g·N/m⁴을 초과한 종이는 밀도가 극단적으로 높은 것이며, 본 발명의 목적으로 하는 부피가 크고 볼륨감이 있는 종이는 되지 않는다.

또한, 본 발명자들은 초지 방향의 절단 길이가 종이의 유연성에 중요한 것임을 발견하였다. 절단 길이는 섬유간 결합 강도에 의존하므로, 종이 유연성의 지표가 된다 할 수 있다. 상술한 세가지 값이 2×10¹⁸이상 10×10¹⁸g·N/m⁴이하이고 동시에 절단 길이 4km이하이면, 서적 용지로서 양호한 유연성을 갖는다.

본 발명에 있어서, 종이의 밀도, 초지 방향의 절단 길이 및 초지 방향의 영율 등 세가지 값의 곱을 2×10¹⁸이상 10×10¹⁸g·N/m⁴이하의 범위로 하기 위해서는 종이의 밀도, 초지 방향의 절단 길이 및 초지 방향의 영율을 각각 저하시키는 수단을 단독 또는 조합하여 사용한다. 종이의 밀도를 저하시키는 방법으로서는 저밀도의 펄프 및 저밀도의 충전료 배합율을 향상시키는 방법, 부피를 증가시키는 약품을 사용하는 방법 또는 초지공정에서의 프레스압을 저감시키는 방법을 들 수 있다. 종이의 절단 길이를 저하시키는 방법으로서는 충전료의 배합율을 향상시키는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 종이의 영율을 저하시키는 방법으로서는 유연화제의 사용 등을 들 수 있다.

본 발명에서 사용하는 유연화제란 펄프의 섬유간 결합을 저해하는 작용을 하거나, 섬유 자체를 유연화시키는 것이다. 예를 들면, 소수기와 친수기를 갖는 계면 활성제 중 이 작용을 갖는 것이 존재하며, 예를 들면 유지계 비이온 계면활성제, 당 알콜계 비이온 계면활성제, 당계 비이온 계면활성제, 다가 알콜형 비이온 계면활성제, 고급 알콜, 다가 알콜과 지방산 에스테르 화합물, 고급 알콜 또는 고급 지방산의 폴리옥시알킬렌 부가물, 고급 지방산 에스테르의 폴리옥시알킬렌 부가물, 다가 알콜과 지방산 에스테르 화합물의 폴리옥시알킬렌 부가물, 지방산 폴리아미드 아민 등을 예시할 수 있는데, 유연성을 향상시킬 수 있는 것이라면 이와 같은 화합물 및 조합에 한정되지 않는다. 영율의 저하뿐만 아니라, 절단 길이, 밀도의 저하도 가능한 유연화제의 사용은 본 발명의 바람직한 형태 중 하나이다.

본 발명의 종이 밀도, 초지 방향의 절단 길이 및 초지 방향의 영율 등 세가지 값의 곱을 2×10¹⁸이상 10×10¹⁸g·N/m⁴이하의 범위로 하기 위해서는 유연화제의 첨가량은 펄프 배합, 충전료의 함유율, 내첨약품 등을 고려하여 결정된다. 통상은 펄프 절대 건조 중량당 0.1∼5중량%의 범위로 지료에 첨가하여 제조하면 된다.

본 발명의 유연성 인쇄용지는 원료 펄프로서, 화학 펄프(침엽수 표백 크라프트 펄프(NBKP) 또는 미표백 크라프트 펄프(NUKP), 광엽수 표백 크라프트 펄프(LBKP) 또는 미표맥 크라프트 펄프(LUKP) 등), 기계 펄프(그라운드 우드 펄프(GP)), 열기계 펄프(TMP), 화학 열기계 펄프(CTMP)등), 탈묵 펄프(DIP)를 단 독 또는 임의의 비율로 혼합하여 사용한다.

본 발명에 따른 유연성 인쇄용지의 pH는 산성, 중성 또는 알칼리성 중 어느 것이라도 좋다. 또한, 종이에 충전료를 함유시키면, 절단 길이 및 영율은 저하되는 경향이 있기 때문에, 충전료를 함유시키는 것은 바람직하다. 충전료로서는 수화규산, 화이트 카본, 탈크, 카올린, 점토, 탄산 칼슘, 산화 티타늄, 합성 수지 충전료 등 이미 잘 알려진 재료를 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 유연성 인쇄용지는 필요에 따른 황산 알루미늄, 사이즈제, 지력 증강제, 수율 향상제, 착색제, 염료, 소포제 등을 함유하여도 좋다.

게다가, 밀도, 절단 길이 및 영율에 영향을 주지 않는 범위에서 표면 강도나 사이즈성을 향상시킬 목적으로, 수용성 고분자를 주성분으로 하는 표면처리제를 도포하여도 좋다.

수용성 고분자로서는 산화 전분, 히드록시에틸에테르화 전분, 효소변성전분, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐알콜 등의 표면처리제로서 통상 사용되는 것을 단독으로 사용하거나 또는 그 혼합물을 사용할 수 있다. 또한 표면처리제 중에는 수용성 고분자 외에, 내수화, 표면강도 향상을 목적으로 한 지력증강제나 사이즈성 부여를 목적으로 한 외첨 사이즈제를 첨가할 수 있다. 표면 처리제는 2롤 사이즈 프레스 코터, 게이트 롤 코터, 블레이드 메탈링 코터, 로드 메탈링 코터 등의 도공기에 의해 도포할 수 있다.

이상과 같이 밀도, 초지 방향의 절단 길이 및 초지 방향의 영율 등 세가지 값의 곱을 2×10¹⁸이상 10×10¹⁸g·N/m⁴이하로 특정함으로써, 부피가 크면서 경량이고 유연성이 뛰어난 인쇄 용지를 얻을 수 있다. 본 발명의 부피가 큰 유연성 인쇄 용지는 서적 용지 외에, 오프셋 인쇄용지, 철판(凸板)인쇄용지, 그라비아 인쇄용지, 전자사진 용지 또는 도공지, 잉크젯 기록용지, 감열 기록지, 감압 기록지 등의 원지에도 사용할 수 있다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명의 구성은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

실시예 및 비교예에 의해 제조한 용지에 대해, 밀도, 초지 방향의 절단 길이 및 초지 방향의 영율을 측정하여 세가지 값의 곱을 산출하고, 또한 질감에 대한 평가를 실시하였다.

이들 항목의 측정방법은 다음과 같다.

밀도 : JIS P 8118-1998에 따랐다.

절단 길이 : JIS P 8113-1998에 따라, 용지의 초지 방향의 절단 길이를 측정하여, 이 값을 절단 길이로 하였다.

영율 : JIS P 8113-1998에 따라, 용지의 초지 방향의 인장 탄성율을 측정하여, 이 값을 영율로 하였다.

유연성 평가 : 손에 닿는 감촉, 질감을 10명의 평가단에 의해, ◎ 매우 우수함, Ｏ우수함, △ 약간 문제 있음, ×문제 있음의 4단계로 평가하였다.

(실시예 1)

펄프분으로서 LBKP(여수도 350ml)를 사용하며 충전료로서 탄산 칼슘을 종이 중량 당 10중량%가 되도록 조제한 지료를 온 탑 포머형 초지기에 의해 초지하고, 온 머신(on-machine)의 사이즈 프레스 코터에 의해 전분을 도포량 3.6g/m²가 되도록 도포하여 상질의 서적 용지를 제조한 후, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

(실시예 2)

펄프분으로서 LBKP(여수도 410ml)를 사용하고, 유연화제로서 일본 가오사(Kao Corp.) 제품인 KB-115를 펄프 당 0.4 중량%, 충전료로서 탄산 칼슘을 종이 중량당 28중량%가 되도록 조제한 지료를 온 탑 포머형 초지기에 의해 초지하고, 온머신의 사이즈 프레스 코터에 의해 전분을 도포량 5.1g/m²가 되도록 도포하여 상질의 서적용지를 제조한 후, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

(비교예 1)

펄프분으로서 LBKP(여수도 410ml)를 사용하며, 충전료로서 탄산 칼슘을 종이 중량당 25중량%가 되도록 조제한 지료를 온 탑 포머형 초지기에 의해 초지하고, 온머신의 사이즈 프레스 코터에 의해 전분을 도포량 3.7g/m²가 되도록 도포하여 상질의 서적용지를 제조한 후 그 결과를 표 1에 나타내었다.

(비교예 2)

펄프분으로서 LBKP(여수도 345ml)를 사용하며, 충전료로서 탄산 칼슘을 종이 중량당 25중량%가 되도록 조제한 지료를 온 탑 포머형 초지기에 의해 초지하고, 온 머신의 사이즈 프레스 코터에 의해 전분을 도포량 3.7g/m²가 되도록 도포하여 상질의 서적용지를 제조한 후 그 결과를 표 1에 나타내었다.

(비교예 3)

펄프분으로서 LBKP(여수도 317ml)를 사용하며, 충전료로서 탄산 칼슘을 종이 중량당 26중량%가 되도록 조제한 지료를 초지기에 의해 초지하고, 온머신의 사이즈 프레스 코터에 의해 전분 및 폴리비닐알콜(중량비 85 : 15)을 도포량 4.4g/m²가 되도록 도포하여 상질의 서적용지를 제조한 후 그 결과를 표 1에 나타내었다.

(비교예 4)

펄프분으로서 LBKP 95중량부, 침엽수 크라프트 펄프(이하, NBKP라 한다) 5중량부를 배합한 혼합 펄프(여수도 350ml)를 사용하며, 충전료로서 탄산 칼슘을 종이 중량당 20중량%가 되도록 조제한 지료를 온 탑 포머형 초지기에 의해 초지하고, 온머신의 사이즈 프레스 코터에 의해 전분 및 폴리비닐알콜(중량비 85:15)을 도포량 4.5g/m²가 되도록 도포하여 상질의 서적용지를 제조한 후 그 결과를 표 1에 나타내었다.

(비교예 5)

펄프분으로서 LBKP(여수도 350ml)를 사용하며, 충전료로서 탄산 칼슘을 종이 중량당 29중량%가 되도록 조제한 지료를, 장망형 초지기에 의해 초지하고, 온머신의 사이즈 프레스 코터에 의해 전분을 도포량 3.7g/m²가 되도록 도포하여 상질의 서 적용지를 제조한 후 그 결과를 표 1에 나타내었다.

(비교예 6)

펄프분으로서 LBKP(여수도 360ml)를 사용하여, 충전료로서 탄산 칼슘을 종이 중량당 28중량%가 되도록 조제한 지료를, 온 탑 포머형 초지기에 의해 초지하고, 온머신의 사이즈 프레스 코터에 의해 전분을 도포량 3.8g/m²가 되도록 도포하여 상질의 서적용지를 제조한 후 그 결과를 표 1에 나타내었다.

(비교예 7)

펄프분으로서 LBKP(여수도 360ml)를 사용하며, 충전료로서 탄산 칼슘을 종이 중량당 28중량%가 되도록 조제한 지료를, 온 탑 포머형 초지기에 의해 초지하고, 온머신의 사이즈 프레스 코터에 의해 전분 을 도포량 3.8g/m²가 되도록 도포하여 상질의 서적용지를 제조한 후 그 결과를 표 1에 나타내었다.

[표 1]

	평량 (g/m²)	밀도 (g/cm³)	절단 길이 (km)	영율 (N/m²)×10⁹	밀도×절단 길이×영율 (g·N/m⁴)×10¹⁸	질감	유연화제의 첨가
실시예1	79.7	0.57	4.50	3.33	8.54	Ｏ	무
실시예2	80.7	0.61	2.62	3.14	5.02	◎	유
비교예1	70.8	0.66	4.95	4.54	14.8	△	무
비교예2	72.9	0.80	5.29	5.43	23.0	×	무
비교예3	73.3	0.84	7.50	6.38	40.2	×	무
비교예4	78.3	0.81	7.30	6.00	35.5	×	무
비교예5	81.8	0.80	5.60	5.81	26.0	×	무
비교예6	85.5	0.71	4.69	4.45	14.8	△	무
비교예7	88.3	0.67	4.17	4.36	12.2	△	무

(실시예 3)

펄프분으로서 NBKP 10중량부, LBKP 35중량부, GP 40중량부, TMP 15중량부를 배합한 혼합 펄프를 사용하며, 유연화제로서 일본 가오사 제품인 KB-115를 펄프 당 1중량%, 충전료로서 카올린을 종이 중량당 10중량%가 되도록 조제한 지료를, 트윈 와이어형 초지기에 의해 초지하고 온머신의 사이즈 프레스 코터에 의해 전분을 도포량 3.0g/m²가 되도록 도포하여 중질의 서적용지를 제조한 후 그 결과를 표 2에 나타내었다.

(실시예 4)

펄프분으로서 NBKP 3중량부, GP 70중량부, DIP 27중량부를 배합한 혼합 펄프를 사용하여, 유연화제로서 일본 가오사 제품인 KB-08W를 펄프 당 1중량%가 되도록 조제한 지료를, 트윈 와이어형 초지기에 의해 초지하여 중질의 서적용지를 제조한 후 그 결과를 표 2에 나타내었다.

(실시예 5)

(실시예 6)

(실시예 7)

펄프분으로서 NBKP 9중량부, LBKP 7중량부, GP 42중량부, TMP 42중량부를 배합한 혼합 펄프를 사용하며, 일본 가오사 제품인 KB-115를 펄프 당 0.6 중량%, 충전료로서 탄산 칼슘을 종이 중량당 5중량%가 되도록 조제한 지료를, 트윈 와이어형 초지기에 의해 초지하고 온 머신의 사이즈 프레스 코터에 의해 전분을 도포량 1.8g/m²가 되도록 도포하여 중질의 서적용지를 제조한 후 그 결과를 표 2에 나타내었다.

(실시예 8)

펄프분으로서 NBKP 9중량부, LBKP 7중량부, GP 42중량부, TMP 42중량부를 배합한 혼합 펄프를 사용하며, 유연화제로서 일본 가오사 제품인 KB-115를 펄프 당 0.8 중량%, 충전료로서 탄산 칼슘을 종이 중량당 5중량%가 되도록 조제한 지료를, 트윈 와이어형 초지기에 의해 초지하고 온머신의 사이즈 프레스 코터에 의해 전분을 도포량 1.8g/m²가 되도록 도포하여 중질의 서적용지를 제조한 후 그 결과를 표 2에 나타내었다.

(실시예 9)

펄프분으로서 NBKP 4중량부, LBKP 40중량부, GP 31중량부, TMP 33중량부를 배합한 혼합 펄프를 사용하며, 충전료로서 무정형 실리케이트를 종이 중량당 4중량%가 되도록 조제한 지료를, 장망형 초지기에 의해 초지하고 온머신의 사이즈 프레스 코터에 의해 전분을 도포량 1.9g/m²가 되도록 도포하여 중질의 서적용지를 제조한 후 그 결과를 표 2에 나타내었다.

(실시예 10)

펄프분으로서 NBKP 9중량부, LBKP 7중량부, GP 42중량부, TMP 42중량부를 배합한 혼합 펄프를 사용하며, 충전료로서 탄산 칼슘을 종이 중량당 5중량%가 되도록 조제한 지료를, 장망형 초지기에 의해 초지하고 온머신의 사이즈 프레스 코터에 의해 전분을 도포량 1.8g/m²가 되도록 도포하여 중질의 서적용지를 제조한 후 그 결과를 표 2에 나타내었다.

(실시예 11)

펄프분으로서 LBKP 75중량부, TMP 25중량부를 배합한 혼합 펄프를 사용하며, 유연화제로서 일본 가오사 제품인 KB-115를 펄프 당 0.8중량%, 충전료로서 탄산 칼슘을 종이 중량당 20중량%가 되도록 조제한 지료를, 장망형 초지기에 의해 초지하고 온머신의 사이즈 프레스 코터에 의해 전분을 도포량 6.0 g/m²가 되도록 도포하여 중질의 서적용지를 제조한 후 그 결과를 표 2에 나타내었다.

(비교예 8)

펄프분으로서 NBKP 19중량부, LBKP 28중량부, GP 20중량부, TMP 20중량부, DIP 13중량부를 배합한 혼합 펄프를 사용하며, 충전료로서 탄산 칼슘을 종이 중량당 8중량%가 되도록 조제한 지료를, 트윈 와이어형 초지기에 의해 초지하고 온머신의 사이즈 프레스 코터에 의해 전분을 도포량 1.8g/m²가 되도록 도포하여 중질의 서적용지를 제조한 후 그 결과를 표 2에 나타내었다.

(비교예 9)

시판하는 중질지(상풍명 : 뉴 크림 벌키, 일본 Oji paper 제품)에 대해, 그 결과를 표 2에 나타내었다.

(비교예 10)

펄프분으로서 NBKP 52중량부, LBKP 8중량부, GP 41중량부를 배합한 혼합 펄프를 사용하며, 충전료로서 무정형 실리케이트를 종이 중량당 6중량%가 되도록 조제한 지료를, 트윈 와이어형 초지기에 의해 초지하고 온머신의 사이즈 프레스 코터에 의해 전분을 도포량 1.8g/m²가 되도록 도포하여 중질의 서적용지를 제조한 후 그 결과를 표 2에 나타내었다.

(비교예 11)

펄프분으로서 LBKP 75중량부, TMP 25중량부를 배합한 혼합 펄프를 사용하며, 충전료로서 탄산 칼슘을 종이 중량당 20중량%가 되도록 조제한 지료를, 장망형 초지기에 의해 초지하고 온머신의 사이즈 프레스 코터에 의해 전분을 도포량 6.0g/m² 가 되도록 도포하여 중질의 서적용지를 제조한 후 그 결과를 표 2에 나타내었다.

(비교예 12)

펄프분으로서 NBKP 6중량부, GP 10중량부, TMP 16중량부, DIP 68중량부를 배합한 혼합 펄프를 사용하며, 조제한 지료를 트윈 와이어형 초지기에 의해 초지하고 온머신의 사이즈 프레스 코터에 의해 전분을 도포량 0.7g/m²가 되도록 도포하여 신문 용지를 제조한 후 그 결과를 표 2에 나타내었다.

[표 2]

	평량 (g/m²)	밀도 (g/cm³)	절단 길이 (km)	영율 (N/m²)×10⁹	밀도×절단 길이×영율 (g·N/m⁴)×10¹⁸	질감	유연화제의 첨가
실시예3	55.2	0.49	3.12	2.04	3.12	◎	유
실시예4	55.8	0.34	3.53	1.90	2.28	◎	유
실시예5	56.0	0.53	2.97	2.34	3.68	◎	유
실시예6	65.8	0.55	3.24	2.34	4.17	◎	유
실시예7	65.6	0.49	4.14	2.92	5.92	Ｏ	유
실시예8	67.0	0.48	3.98	2.70	5.16	◎	유
실시예9	75.8	0.54	4.60	3.40	8.45	Ｏ	무
실시예10	84.8	0.52	4.60	3.18	7.61	Ｏ	무
실시예11	88.4	0.60	4.16	3.55	8.86	Ｏ	유
비교예8	58.5	0.77	4.20	4.81	15.6	△	무
비교예9	61.0	0.57	5.48	3.89	12.2	△	무
비교예10	75.8	0.61	4.50	3.74	10.3	△	무
비교예11	102.8	0.60	6.28	3.90	14.7	△	무
비교예12	45.5	0.62	6.86	5.22	22.0	×	무

표 1∼표 2에 도시된 바와 같이, 밀도, 초지 방향의 절단 길이 및 초지 방향의 영율 등 세가지 값의 곱이 2×10¹⁸이상 10×10¹⁸g·N/m⁴이하의 범위에 있다면, 펄프 조성이나 충전료의 차이에도 불구하고, 유연성이 뛰어나고 서적용지로서 뛰어남을 알 수 있었다.

종이의 질감, 손에 닿는 감촉, 넘기기 쉬운 점과 같은 성질을 나타내는 종이의 유연성은 뻣뻣함, 탄성, 강도, 기타의 성질이 복잡하게 관련되어 있어 종래에는 이들을 수치화하는 것이 어려웠지만, 본 발명에서는 서적 용지로서의 질감 개선을 목표로, 종이의 유연성에 영향을 미치는 인자를 수치화할 수 있었다.

따라서, 본 발명에서는 서적 용지는 질감 및 감촉이 좋고 넘기기 쉬우며 볼륨감(종이 두께가 두꺼움)이 있으면서 가볍고, 즉 부피가 크며(저밀도), 게다가 책으로 만들었을 때에 넘기기 쉬운 서적 용지를 제공할 수 있다.

Claims

초지기로 제조되는 인쇄용지에 있어서, 밀도, 초지 방향의 절단 길이 및 초지 방향의 영율 세가지 값의 곱이 2×10¹⁸이상 10×10¹⁸g·N/m⁴이하인 것을 특징으로 하는 유연성 인쇄용지.
초지기에 의한 인쇄용지의 제조방법에 있어서, 저밀도 펄프 및 저밀도 충전료의 배향율 향상, 부피를 증가시키는 약품의 사용 또는 초지 공정에서의 프레스압 저감에 의해 종이 밀도를 조정하는 수단, 저밀도 펄프 및 저밀도 충전료의 배향율 향상에 의해 초지 방향 종이의 절단 길이를 조정하는 수단 및 유연화제의 사용에 의해 종이 영율을 저하시키는 수단을 단독으로 또는 조합하여 사용하여 밀도, 초지방향의 절단길이 및 초지방향의 영율 세가지 값의 곱이 2×10¹⁸이상, 10 ×10¹⁸g·N/m⁴이하로 조정되는 것을 특징으로 하는 유연성 인쇄용지의 제조 방법.
제2항에 있어서, 유연화제로서 펄프의 섬유간 결합을 저해하는 작용을 갖는 성분 또는 섬유자체를 유연화하는 성분을 사용하는 것을 특징으로 하는 유연성 인쇄용지의 제조방법.
제2항 또는 제3항에 있어서, 유연화제로서 유지계 비이온 계면활성제, 당 알콜계 비이온 계면활성제, 당계 비이온 계면활성제, 다가 알콜형 비이온 계면활성제, 고급알콜, 다가알콜과 지방산 에스테르화합물, 고급 알콜 또는 고급 지방산의 폴리옥시알킬렌 부가물, 고급 지방산 에스테르의 폴리옥시알킬렌 부가물, 다가 알콜과 지방산 에스테르 화합물의 폴리옥시알킬렌부가물, 지방산 폴리아미드아민 중에서 선택된 적어도 1성분을 사용하는 것을 특징으로 하는 유연성 인쇄용지의 제조방법.
제2항 또는 제3항에 있어서, 유연화제를 펄프 건조 중량당 0.1~5중량% 지료에 첨가하여 초지기로 제조하는 것을 특징으로 하는 유연성 인쇄용지의 제조방법.
제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서 인쇄용지 원지에 수용성 고분자를 주성분으로 하는 표면처리제를 도포하는 것을 특징으로 하는 유연성 인쇄용지의 제조방법.
제6항에 있어서 수용성 고분자가 전분, 산화전분, 히드록시에틸에테르화 전분, 산소변성전분, 폴리아크릴아미드 및 폴리비닐알콜 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 유연성 인쇄용지의 제조방법.
제1항에 있어서 초지방향의 절단길이가 4km이하인 것을 특징으로 하는 유연성 인쇄용지.