KR101041304B1 - 잉크젯 용지 바인더용 스티렌-부타디엔계 라텍스, 이의제조방법 및 이를 포함하는 코팅액 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스티렌-부타디엔계 라텍스, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 코팅액에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잉크젯 용지 바인더용 스티렌-부타디엔계 라텍스로서 에틸렌성 불포화산 단량체를 0.1 내지 1.5 중량부 포함하여 표면음전하밀도가 낮은 잉크젯 용지 바인더용 스티렌- 부타디엔계 라텍스, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 코팅액에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 가격경쟁력과 도공작업성이 우수하고, 건조에너지 비용을 절감할 수 있는 잉크젯 용지용 코팅액 및 인쇄품질이 우수한 잉크젯 용지를 제공하는 효과가 있다.
잉크젯 용지, 바인더, 라텍스, 에틸렌성 불포화산 단량체, 표면음전하밀도, 유리전이온도

Description

잉크젯 용지 바인더용 스티렌-부타디엔계 라텍스, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 코팅액{STYRENE-BUTADIENE LATEX BINDER FOR INK-JET PAPER, PREPARATION METHOD THEREOF AND COATING LIQUID CONTAINING THE SAME}
본 발명은 잉크젯 용지 바인더용 스티렌-부타디엔계 라텍스, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 코팅액에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표면음전하밀도가 낮은 잉크젯 용지 바인더용 스티렌-부타디엔계 라텍스와 이의 제조방법, 가격경쟁력과 도공작업성이 우수하고 건조에너지 비용을 절감할 수 있는 잉크젯 용지용 코팅액, 및 인쇄품질이 우수한 잉크젯 용지에 관한 것이다.
정보전달매체 및 광고매체로서 가장 큰 비중을 차지해 온 문화용지가 컴퓨터의 일반화, 인터넷의 상용화 및 기타 전자통신장비의 혁신적 발달에 따라 점차 정보전달매체로서의 기능을 디지털 방식에 빼앗기고 있다. 서적과 잡지의 발행 방식도 기존의 인쇄 후 배포(printing and distribution)하는 방식에서 배포 후 인쇄(distribution and printing)하는 방식으로 변화되고 있어 이에 알맞은 용지의 수요가 디지털 시대의 성숙과 더불어 크게 요청될 것이라고 판단된다. 인쇄 및 제본된 서적을 서점에서 판매하는 기존 방식과 달리 디지털 시대에는 인쇄될 정보를 인터넷을 통하여 발송하고, 이를 판매처나 소비자가 직접 검색하여 판매 또는 구매를 희망할 경우, 그 의사에 따라 인쇄물을 필요에 맞도록 제작하는 디지털 인쇄방식이 일반화될 것으로 예상된다.
디지털 인쇄방식은 토너 방식과 잉크젯 방식으로 크게 구분할 수 있으며, 2000 년대 후반에 이미 이들의 시장 점유율이 2000 부 이하를 인쇄할 경우에는 41 % 정도에 이르고 있으며, 머지않아 일반 오프셋 인쇄 방식과 거의 같은 수준의 시장점유율을 차지할 것으로 예상된다.
디지털 인쇄방식의 가장 범용적인 형태인 잉크젯 방식은 출력물을 다색인쇄할 경우에 널리 활용되고 있는 인쇄방식이며, 디지털 카메라의 일반화, 인터넷을 통한 화상자료의 범용화에 따라 앞으로의 신장가능성이 가장 큰 분야라 할 수 있다. 현재 잉크젯 전용지급 이상에서는 일반적으로 실리카를 주된 안료로 사용하고 있으며, 폴리비닐알코올과 폴리비닐아세테이트를 바인더로 사용하고 있다. 또 사진전용 그레이드에서는 더욱 고급화된 원료를 다층처리하여 보존성과 화상재현성을 강화하고 있다.
이들 제품에서 폴리비닐알코올과 폴리비닐아세테이트를 주된 바인더로 사용하고 있는 이유는 실리카가 비표면적이 매우 넓어 고도의 접착력이 요청되기 때문이며, 수용성 염료를 사용하는 잉크젯 잉크와의 상용성이 우수하기 때문이다. 또한, 상기 폴리비닐아세테이트는 이온세기가 약하여, 잉크젯 용지용 코팅액 제조시 통상적으 로 사용되는 양이온 첨가제인 폴리대드막(polyDADMAC)과 상호작용하지 않으므로, 잉크젯 용지에 목적하는 양자의 특성을 잘 발현시키는 효과가 있다. 하지만 이들 수용성 바인더인 폴리비닐알코올과 폴리비닐아세테이트는 고가의 원료일 뿐만 아니라 코팅액의 점도를 극도로 상승시킴으로써 도공 작업성의 악화, 건조에너지비용의 상승 및 잉크젯 용지의 품질악화를 가져오며, 특히 폴리비닐아세테이트는 제품의 불균일성과 잉크젯 바인더로서의 기능성이 부족하다는 문제가 있다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 잉크젯 용지 바인더용 스티렌-부타디엔계 라텍스로서, 투입되는 단량체 총 100 중량부를 기준으로 에틸렌성 불포화산 단량체를 0.1 내지 1.5 중량부로 포함하여 표면음전하밀도가 낮고, 일정한 유리전이온도를 갖는 잉크젯 용지 바인더용 스티렌- 부타디엔계 라텍스 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 라텍스를 포함하여 가격경쟁력과 도공작업성이 우수하고, 건조에너지비용을 절감할 수 있는 잉크젯 용지용 코팅액을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 코팅액으로 코팅된 인쇄품질이 우수한 잉크젯 용지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 잉크젯 용지 바인더용 스티렌-부타디엔계 라텍스로서, 투입되는 단량체 총 100 중량부를 기준으로 에틸렌성 불포화산 단량체를 0.1 내지 1.5 중량부로 포함하여 제조되고, 유리전이온도가 20 내지 50 ℃인 것을 특징으로 하는 잉크젯 용지 바인더용 스티렌-부타디엔계 라텍스를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 스티렌-부타디엔계 라텍스의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 스티렌-부타디엔계 라텍스를 포함하여 이루어지는 잉크젯 용지용 코팅액을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 코팅액으로 코팅된 잉크젯 용지를 제공한다.
본 발명의 잉크젯 용지 바인더용 스티렌-부타디엔계 라텍스는 가격경쟁력이 뛰어나며, 표면음전하밀도가 낮고 일정한 유리전이온도를 가져 도공작업성이 우수하고 건조에너지비용을 절감할 수 있는 잉크젯 용지용 코팅액을 제공하고, 또한 인쇄품질이 우수한 잉크젯 용지를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 상기 스티렌-부타디엔계 라텍스의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 일반적으로 잉크젯 용지 바인더로 사용되는 폴리비닐알코올과 폴리비닐아세테이트 중에서 고가의 폴리비닐아세테이트 대신 표면음전하밀도가 낮고 일정한 범위의 유리전이온도값을 갖는 저가의 스티렌-부타디엔계 라텍스를 사용하는 경우, 제조되는 잉크젯 용지가 우수한 인쇄 품질을 유지하고, 점도가 낮아 도공 작업성을 향상시키며, 보수성이 낮아 건조에너지를 낮출 수 있음을 확인하고, 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 스티렌-부타디엔계 라텍스는 이를 제조하기 위해 투입되는 단량체 총 100 중량부를 기준으로 에틸렌성 불포화산 단량체를 0.1 내지 1.5 중량부로 포함하여 이루어지고, 유리전이온도가 20 내지 50 ℃인 잉크젯 용지 바인더용 라텍스이다.
상기 스티렌-부타디엔계 라텍스는 투입되는 단량체 총 100 중량부를 기준으로 스티렌계 단량체 20 내지 85 중량부, 부타디엔계 단량체 10 내지 70 중량부, 비닐 시안계 단량체 0.5 내지 15 중량부, 에틸렌성 불포화산 단량체 0.1 내지 1.5 중량부 및 상기 단량체들과 공중합 가능한 단량체 1 내지 25 중량부를 포함하여 중합함으로써 제조될 수 있다.
상기 스티렌계 단량체는 중합된 라텍스에 적절한 경도 및 내수성을 부여하는 작용을 하며, 통상의 스티렌-부타디엔계 라텍스를 제조하기 위하여 사용되는 스티 렌계 단량체를 모두 사용할 수 있다.
상기 부타디엔계 단량체는 중합된 라텍스에 유연성을 부여하는 작용을 하며, 통상의 스티렌-부타디엔계 라텍스를 제조하기 위하여 사용되는 부타디엔계 단량체를 모두 사용할 수 있고, 특히 1,3-부타디엔 등이 바람직하다.
상기 에틸렌성 불포화산 단량체는 불포화카르복실산 또는 1 개 이상의 카르복실산기를 갖는 불포화 폴리카르복실산 알킬 에스테르 등을 사용할 수 있다.
상기 불포화카르복실산은 메타크릴산, 아크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 푸마르산 및 말레인산 등으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1 종 이상인 것이 바람직하다.
상기 불포화 폴리카르복실산 알킬 에스테르는 이타콘산 모노에틸 에스테르, 푸마르산 모노부틸 에스테르 및 말레산 모노부틸 에스테르 등으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1 종 이상인 것이 바람직하다.
상기 에틸렌성 불포화산 단량체는 음이온성을 나타내고 입자의 안정성을 유지시키는 열할을 한다. 그러나 잉크젯 용지용 코팅액 제조시 통상적으로 사용되는 양이온성 첨가제인 폴리대드막(polyDADMAC)과의 상호작용으로 인하여 급격한 점도 상승을 일으킬 수 있으므로 입자의 안정성 유지를 위하여 최소 함량 포함되는 것이 바람직하며, 특히 투입되는 단량체 100 중량부 중에 0.1 내지 1.5 중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 비닐 시안계 단량체로는 아크릴로니트릴 또는 메타크릴로니트릴을 사용할 수 있다.
상기 공중합 가능한 단량체로는 불포화 카르복실산 알킬 에스테르, 불포화 카르복실산 히드록시 알킬 에스테르, 불포화 카르복실산 아미드 및 그 유도체, 방향족 비닐 단량체 등으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 불포화 카르복실산 알킬 에스테르는 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트 및 부틸아크릴레이트 등으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1 종 이상인 것이 바람직하다.
상기 불포화 카르복실산 히드록시 알킬 에스테르는 β-히드록시에틸 아크릴레이트, β-히드록시프로필 아크릴레이트 및 β-히드록시에틸 메타크릴레이트 등으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1 종 이상인 것이 바람직하다.
상기 불포화 카르복실산 아미드 및 그 유도체는 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 이타콘아미드, 말레산모노아미드 및 이들의 유도체 등으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1 종 이상인 것이 바람직하다.
상기 방향족 비닐 단량체는 α-메틸스티렌, 비닐톨루엔 및 p-메틸스테렌 등으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1 종 이상인 것이 바람직하다.
상기 잉크젯 용지 바인더용 스티렌-부타디엔계 라텍스는 입자 크기가 150 내지 300 ㎚인 것이 바람직하다. 상기 입자 크기 범위 내에서는 점도가 낮아 도공작업성이 우수하다.
상기 잉크젯 용지 바인더용 스티렌-부타디엔계 라텍스는 유리전이온도가 20 내지 50 ℃인 것이 바람직하다. 상기 유리전이온도 범위 내에서는 점도와 보수성이 낮아 도공작업성이 우수하고 건조에너지 비용을 낮추는 효과가 있다. 유리전이온도가 상기 범위보다 낮은 경우, 다공구조의 안료인 실리카 표면에 흡착 및 막을 형성하여 코팅층의 공극이 감소될 우려가 있으며, 유리전이온도가 상기범위보다 높은 경우, 코팅층의 접착력이 저하되는 문제가 발생한다.
본 발명의 잉크젯 용지 바인더용 스티렌-부타디엔계 라텍스의 제조방법은 투입되는 단량체 총 100 중량부를 기준으로 스티렌계 단량체 20 내지 85 중량부, 부타디엔계 단량체 10 내지 70 중량부, 비닐 시안계 단량체 0.5 내지 15 중량부, 에틸렌성 불포화산 0.1 내지 1.5 중량부 및 상기 단량체들과 공중합 가능한 단량체 1 내지 25 중량부를 포함하여 중합하는 방법이다.
상기 스티렌-부타디엔계 라텍스는 연쇄이동제를 더 포함하여 중합할 수 있고, 그 사용량은 상기 단량체 총 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부인 것이 바람직하다.
상기 스티렌-부타디엔계 라텍스의 제조시 입자 크기를 조절하기 위해 통상의 스티렌-부타디엔계 시드를 사용할 수 있는데, 그 함량 등은 특별히 제한되지 않는다. 그 시드 입자의 크기는 20 내지 100 nm 이고, 그 사용량은 상기 단량체 총 100 중량부에 대하여 1 내지 15 중량부이다.
상기 스티렌-부타디엔계 라텍스의 제조시 통상의 중합개시제, 유화제, 전해질 등의 첨가제를 사용할 수 있다.
상기 연쇄이동제는 스티렌-부타디엔계 라텍스의 분자량, 겔함량 및 겔 구조를 조절하기 위하여 사용되며, n-도데실 머캅탄, t-도데실 머캅탄 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 잉크젯 용지용 코팅액은 무기안료인 실리카, 바인더인 폴리비닐알콜과 상기 제조된 스티렌-부타디엔계 라텍스, 및 양이온 첨가제인 폴리대드막(polyDADMAC)을 포함하여 이루어진다.
상기 코팅액은 실리카 100 중량부에 대하여 상기 바인더 30 내지 100 중량부 및 상기 폴리대드막 10 내지 20 중량부를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 바인더 함량이 100 중량부 이하인 경우 바인더가 코팅층의 공극을 감소시키지 않으므로 인쇄 품질이 우수하고, 30 중량부 이상인 경우 코팅층 내부의 결합강도가 우수하여 접착력 및 표면강도가 우수하다.
상기 바인더는 폴리비닐알콜과 상기 스티렌-부타디엔계 라텍스의 중량비가 5 : 1 내지 1 : 5 (폴리비닐알콜:스티렌-부타디엔계 라텍스)로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 잉크젯 용지는 상기 코팅액을 도포하여 제조한 종이이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 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.
[실시예]
실시예 1
<스티렌-부타디엔 라텍스 제조>
교반기, 온도계, 냉각기, 질소가스의 인입구가 설치되어 있으며, 단량체, 유화제, 및 중합개시제를 연속적으로 투입할 수 있도록 장치된 10 L의 가압 반응기를 질소로 치환한 후, 투입되는 단량체 총 100 중량부에 대하여 부타디엔 22 중량부, 스티렌 62 중량부, 메틸메타크릴레이트 10 중량부, 아크릴로니트릴 5 중량부, 메틸메타크릴산 1 중량부, 스티렌-부타디엔계 시드(스티렌 75 중량% 및 부타디엔 25 중량%로부터 유화중합으로 제조) 3.5 중량부, 도데실 벤젠 술폰산 나트륨 0.5 중량부, t-도데실머캅탄 0.3 중량부, 탄산수소나트륨 0.4 중량부 및 이온교환수 105 중량부를 투입한 후, 82 ℃까지 승온시켰다. 여기에 중합개시제인 칼슘퍼설페이트 0.8 중량부를 투입하고 약 300 분간 교반하면서 중합하여 스티렌-부타디엔계 라텍스를 제조하였다.
< 잉크젯 용지용 코팅액의 제조>
잉크젯 용지용 코팅액을 제조하기 위하여 실리카 100 중량부, 폴리비닐알코올 30 중량부, 상기 제조된 스티렌-부타디엔 라텍스 30 중량부, 양이온 첨가제(polyDADMAC) 10 중량부 및 이온교환수 1,050 중량부를 투입하고 혼합하여 코팅액을 제조하였다.
< 잉크젯 용지의 제조>
잉크젯 용지를 제조하기 위하여 상기 제조된 코팅액을 종이(72 gsm의 시판원지) 위에 8 g/㎡의 무게로 코팅하고, 이를 오븐에서 130 ℃, 20 초 조건으로 건조 한 후, 40 ℃, 100 kgf/㎝의 조건으로 캘린더링하여 잉크젯 용지를 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 입자크기를 조절하기 위하여 스티렌-부타디엔계 시드의 투입량을 1.5 중량부로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 스티렌-부타디엔계 라텍스, 코팅액 및 잉크젯 용지를 제조하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서 유리전이온도를 조절하기 위하여 부타디엔 18 중량부, 스티렌 66 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 스티렌-부타디엔계 라텍스, 코팅액 및 잉크젯 용지를 제조하였다.
실시예 4
상기 실시예 1에서 입자 크기 및 유리전이온도를 조절하기 위하여 부타디엔 18 중량부, 스티렌 66 중량부 및 스티렌-부타디엔계 시드 1.5 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 스티렌-부타디엔계 라텍스, 코팅액 및 잉크젯 용지를 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 제조된 스티렌-부타디엔계 라텍스 대신 현재 잉크젯용으로 상용화되어있는 폴리비닐아세테이트 제품을 사용하여 코팅액 및 잉크젯 용지를 제조하였다.
비교예 2
상기 실시예 1과 유리전이온도를 비교하기 위하여 부타디엔 31 중량부 및 스 티렌 53 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 스티렌-부타디엔계 라텍스, 코팅액 및 잉크젯 용지를 제조하였다.
비교예 3
상기 실시예 1과 입자 크기 및 유리전이온도를 비교하기 위하여 부타디엔 31 중량부, 스티렌 53 중량부 및 스티렌-부타디엔계 시드 13 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 스티렌-부타디엔계 라텍스, 코팅액 및 잉크젯 용지를 제조하였다.
비교예 4
상기 실시예 1과 표면음전하밀도를 비교하기 위해서 부타디엔 38 중량부, 스티렌 46 중량부, 이타콘산 3.5 중량부, 스티렌-부타디엔계 시드 13 중량부 및 도데실 벤젠 술폰산 나트륨 0.25 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 스티렌-부타디엔계 라텍스, 코팅액 및 잉크젯 용지를 제조하였다.
비교예 5
상기 실시예 1과 표면음전하밀도 및 입자 크기를 비교하기 위해서 부타디엔 25 중량부, 스티렌 59 중량부, 이타콘산 2.4 중량부 및 스티렌-부타디엔 시드 8.5 중량부를 사용한 것을 제외하고는 비교예 4와 동일한 방법으로 스티렌-부타디엔계 라텍스, 코팅액 및 잉크젯 용지를 제조하였다.
[ 시험예 ]
<스티렌-부타디엔 라텍스의 물성>
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 스티렌-부타디엔 라텍스의 물성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기의 표 1에 나타내었다.
* 라텍스의 입자 크기 - Laser Scattering Analyzer(Nicomp)를 사용하여 측정하였다.
* 유리전이온도 - Differential Scanning Calorimeter(TA사 제조)로 질소분위기 하에서 20 ℃/min로 승온하면서 측정하였다.
* 표면음전하밀도 - Particle Charge Detector(Mutek사 제조)를 사용하여 측정하였다.
바인더용 라텍스 실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3 4 5
입자 크기(nm) 180 250 180 250 900 180 120 120 140
유리전이온도(℃) 35 35 45 45 -10 15 15 0 25
표면음전하밀도
(μeq/g)		 135 105 165 83 10 125 188 393 277
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 에틸렌성 불포화산 단량체를 소량 사용하여 제조된 스티렌-부타디엔 라텍스(실시예 1 내지 4)는 표면음전하밀도가 낮으나, 에틸렌성 불포화산 단량체를 과량 사용한 경우(비교예 4 내지 5)에는 표면음전하밀도가 현저히 높음을 확인할 수 있었다.
< 잉크젯 용지용 코팅액의 물성>
상기 제조된 코팅액의 물성을 하기의 방법으로 측정하였고, 그 결과
를 하기의 표 2에 나타내었다.
* 점도 - Brookfield viscometer로 spindle #3, 60 rpm의 조건에서 측정하였다.
* 보수성 - ÅA-GWR로 압력 2.0 bar, 60 sec의 조건에서 측정하였다.
코팅액 실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3 4 5
점도(cPs) 55 55 60 45 62 131 331 1166 186
보수성(g/㎡) 91 133 89 129 769 200 1331 1213 906
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 4에서 제조된 코팅액은 바인더로 폴리비닐아세테이트를 사용한 경우(비교예 1) 보다 보수성이 낮음을 확인할 수 있었다.
또한, 유리전이온도가 본 발명의 범위를 벗어나는 스티렌-부타디엔 라텍스를 포함하는 코팅액(비교예 2 내지 3) 및 에틸렌성 불포화산 단량체를 과량 사용하여 표면음전하밀도가 높은 스티렌-부타디엔 라텍스를 포함하는 코팅액(비교예 4 내지 5)의 경우 점도 및 보수성이 현저히 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
< 잉크젯 용지의 물성>
상기 제조된 잉크젯 용지의 물성은 잉크젯 프린터(Epson Stylus 830)로 인쇄하여 하기의 방법으로 측정하였고, 그 결과를 하기의 표 3에 나타내었다.
* 백색도 - Elrepho spectrophotometer(L&W사 제조, TAPPI test method T452om-98)를 사용하여 측정하였다.
* 불투명도 - Elrepho spectrophotometer(L&W사 제조, TAPPI test method T519om-96)를 사용하여 측정하였다.
* 광택도 - Gloss meter(L&W사 제조, TAPPI test method T480om-99)를 사용하여 측정하였다.
* 원형도 - 이미지 분석 프로그램인 Image-pro plus 4.1을 사용하여 측정하였다.
* 색농도 - Macbeth Ink Densiometer D19C를 사용하여 측정하였다.
* 물견뢰도(water fastness) - 인쇄된 코팅지에 대한 색농도를 측정한 후, 이를 증류수에 1 시간 동안 침지시킨 후 완전건조시켜 다시 색농도를 측정하여, 초기 색농도에 대한 물에 침지한 후의 색농도 값을 %로 나타내었다.
* 표면강도 - IGT tester를 사용하여 측정하였다.
잉크젯 용지 실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3 4 5
색농도 청 0.78 0.75 0.75 0.75 0.76 0.74 0.76 0.75 0.76
적 1.13 1.12 1.10 1.10 1.18 1.13 1.16 1.14 1.12
황 0.74 0.73 0.70 0.70 0.73 0.70 0.73 0.69 0.71
흑 1.78 1.77 1.71 1.72 1.92 1.88 1.95 1.86 1.82
백색도 90.2 90.2 90.2 90.3 90.2 90.2 90.2 90.4 90.3
불투명도 92.9 92.8 92.9 93.1 92.5 92.8 92.6 92.6 93.1
광택도 3.9 4.1 4.5 4.7 3.6 4.2 3.2 3.7 3.8
원형도 2.4 2.3 2.2 2.6 2.6 2.9 3.0 2.7 2.8
물견뢰도 92 93 90 90 90 94 90 89 86
표면강도 139 120 105 95 75 31 14 21 107
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 4에서 제조된 잉크젯 용지는 폴리비닐아세테이트를 포함하여 제조된 잉크젯 용지(비교예 1)와 비교시 색농도 및 백색도 등은 우수한 수준을 유지하면서도 물견뢰도 및 표면강도는 더 뛰어남을 확인할 수 있었다.
또한, 유리전이온도, 입자크기 또는 표면음전하밀도에 있어서 본 발명의 범위를 벗어나는 스테렌-부타디엔 라텍스를 포함하여 제조된 잉크젯 용지(비교예 2 내지 5)의 경우, 표면강도 및 물견뢰도가 현저히 낮음을 확인할 수 있었다.

Claims (19)

  1. 잉크젯 용지 바인더용으로 폴리비닐알콜과 배합하여 사용되는 스티렌-부타디엔계 라텍스로서, 입자 크기가 20 내지 100 nm인 스티렌-부타디엔계 시드 1 내지 15 중량부와 코어용 단량체 총 100 중량부로 이루어지고,
    상기 코어용 단량체는 스티렌계 단량체 20 내지 85 중량부, 부타디엔계 단량체 10 내지 70 중량부, 비닐 시안계 단량체 0.5 내지 15 중량부, 에틸렌성 불포화산 단량체 0.1 내지 1.5 중량부, 상기 단량체들과 공중합 가능한 단량체 1 내지 25 중량부를 포함하여 이루어지고, 유리전이온도가 20 내지 50 ℃이며,
    제조된 스티렌-부타디엔계 라텍스의 표면음전하밀도가 50 내지 200 μeq/g를 만족하는 것을 특징으로 하는
    잉크젯 용지 바인더용 스티렌-부타디엔계 라텍스.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 에틸렌성 불포화산 단량체는 불포화카르복실산 및 1 개 이상의 카르복실산기를 갖는 불포화 폴리카르복실산 알킬 에스테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상인 것을 특징으로 하는
    잉크젯 용지 바인더용 스티렌-부타디엔계 라텍스.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 스티렌-부타디엔계 라텍스는, 입자 크기가 150 내지 300 ㎚인 것을 특징으로 하는
    잉크젯 용지 바인더용 스티렌-부타디엔계 라텍스.
  6. 삭제
  7. 무기안료로서 실리카를 사용하는 잉크젯 용지용 코팅액으로서,
    제 1항, 제 3항, 제 5항 중 어느 한 항에 따른 잉크젯 용지 바인더용 스티렌-부타디엔계 라텍스를 폴리비닐알콜과 배합하여 포함하는 것을 특징으로 하는
    잉크젯 용지용 코팅액.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 잉크젯 용지용 코팅액은, 무기안료로 실리카 100 중량부에 대하여 상기 잉크젯 용지 바인더용 스티렌-부타디엔계 라텍스와 폴리비닐알콜이 배합된 바인더 60 내지100 중량부, 및 양이온 첨가제로 폴리대드막(polyDADMAC) 10 내지 20 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는
    잉크젯 용지용 코팅액.
  9. 삭제
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 잉크젯 용지 바인더용 스티렌-부타디엔계 라텍스와 상기 폴리비닐알콜의 중량비가 5 : 1 내지 1 : 5인 것을 특징으로 하는 잉크젯 용지용 코팅액.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 잉크젯 용지용 코팅액은, 점도가 10 내지 300 cPs인 것을 특징으로 하는 잉크젯 용지용 코팅액.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 잉크젯 용지용 코팅액은, 보수성이 50 내지 1000 g/㎡인 것을 특징으로 하는 잉크젯 용지용 코팅액.
  13. 제 7항의 잉크젯 용지용 코팅액으로 처리되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 용지.
  14. 입자 크기가 20 내지 100 nm인 스티렌-부타디엔계 시드 1 내지 15 중량부와 코어용 단량체 총 100 중량부를 중합시키고,
    상기 코어용 단량체는 스티렌계 단량체 20 내지 85 중량부, 부타디엔계 단량체 10 내지 70 중량부, 비닐 시안계 단량체 0.5 내지 15 중량부, 에틸렌성 불포화산 단량체 0.1 내지 1.5 중량부, 상기 단량체들과 공중합 가능한 단량체 1 내지 25 중량부를 포함하여 이루어지고, 유리전이온도가 20 내지 50 ℃이며,
    잉크젯 용지 바인더용으로 폴리비닐알콜과 배합하여 사용되는 표면음전하밀도가 50 내지 200 μeq/g인 스티렌-부타디엔계 라텍스를 제조하는 것을 특징으로 하는
    잉크젯 용지 바인더용 스티렌-부타디엔계 라텍스의 제조방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 에틸렌성 불포화산 단량체는, 불포화카르복실산 및 1 개 이상의 카르복실기를 갖는 불포화 폴리카르복실산 알킬 에스테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상인 것을 특징으로 하는
    잉크젯 용지 바인더용 스티렌-부타디엔계 라텍스의 제조방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 단량체 총 100 중량부에 대하여 연쇄이동제 0.1 내지 5 중량부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는
    잉크젯 용지 바인더용 스티렌-부타디엔계 라텍스의 제조방법.
  17. 삭제
  18. 제 1항에 있어서,
    상기 스티렌-부타디엔계 라텍스의 유리전이온도는 35 내지 45 ℃ 범위 내인 것을 특징으로 하는
    잉크젯 용지 바인더용 스티렌-부타디엔계 라텍스.
  19. 제 14항에 있어서,
    상기 스티렌-부타디엔계 라텍스의 유리전이온도는 35 내지 45 ℃ 범위 내인 것을 특징으로 하는
    잉크젯 용지 바인더용 스티렌-부타디엔계 라텍스의 제조방법.
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