KR101056564B1 - 고팽윤성/수축성 다층구조의 종이 코팅용 라텍스, 이의제조방법, 및 이를 포함하는 종이 코팅액 - Google Patents

고팽윤성/수축성 다층구조의 종이 코팅용 라텍스, 이의제조방법, 및 이를 포함하는 종이 코팅액 Download PDF

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Abstract

본 발명은 종이 코팅용 라텍스, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 종이 코팅액에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코어 및 쉘 구조를 가지는 종이 코팅용 라텍스에 있어서, 상기 코어는 에틸렌 불포화산이 코어 100 중량부 중 5 내지 35 중량부로 포함된 단량체 혼합물의 중합에 의하여 형성되고, 상기 쉘은 유리전이온도가 상온 이하이고, 상기 코어의 유리전이온도보다 낮은 것을 특징으로 하는 종이 코팅용 라텍스, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 종이 코팅액에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 고팽윤성/수축성 다층구조의 종이 코팅용 라텍스가 함유된 종이 코팅액을 종이에 코팅하여 잉크건조속도, 접착력 등의 인쇄적성이 우수하면서도, 동시에 백지광택을 낮추고, 인쇄광택을 향상시켜 고품질의 무광택 코팅지를 제공하는 효과가 있다.
종이 코팅용 라텍스, 에틸렌 불포화산 단량체, 고팽윤성, 수축성, 백지광택, 인쇄광택

Description

고팽윤성/수축성 다층구조의 종이 코팅용 라텍스, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 종이 코팅액{MULTI-LAYER STRUCTURE PAPER COATING LATEX HAVING HIGH SWELLING AND CONTRACTION PROPERTY, METHOD FOR PREPARING THE SAME, AND PAPER COATING COMPOSITION CONTAINING THE SAME}
본 발명은 종이 코팅용 라텍스, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 종이 코팅액에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잉크건조속도, 접착력 등의 인쇄적성이 우수하면서도, 동시에 백지광택을 낮추고, 인쇄광택을 향상시켜 고품질의 무광택 코팅지를 제공하는 효과가 있는 고팽윤성/수축성 다층구조의 종이 코팅용 라텍스, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 종이 코팅액에 관한 것이다.
코팅지는 코팅면의 광택이 지나치게 좋은 경우에는 강한 불빛 아래에서 눈부심을 발생하여 눈의 피로를 야기하는 문제점이 있다. 이에 따라 최근 눈부심이 적으며 은은하고 차분한 느낌을 주는 고품질의 무광택지(matte paper)에 대한 관심이 증가하고 있다. 특히, 북미 및 유럽을 중심으로 시장 수요가 증가되고 있는 추세 이다.
일반적으로 코팅지는 클레이(clay), 중질탄산칼슘(Ground Calcium Carbonate, GCC), 알루미늄 히드록사이드, 산화티타늄 등의 무기안료를 종이 위에 코팅하여 제조하게 되는데, 코팅된 종이면의 광택과 관련된 성질은 이러한 무기안료의 특성에 의해 크게 좌우된다. 그 예로서, 클레이를 사용하였을 경우에는 인쇄광택과 접착력은 좋으나 백색도가 저하되는 특성을 가지게 된다. 반면, 중질탄산칼슘과 같은 무기안료를 사용하였을 경우에는 클레이에 비하여 상대적으로 광택도가 낮고 잉크수리성이 좋으며 백색도가 뛰어난 특성이 있으며, 또한 클레이에 비하여 가격이 낮아 원가절감이 되는 장점이 있다.
근래까지 무광택 코팅용으로는 중질탄산칼슘 등의 무기안료가 일반적으로 사용되었다. 하지만, 이러한 경우에는 잉크가 도공층으로 과도하게 빨리 침투하여 인쇄광택이 낮아지고 접착력이 저하되는 문제점이 발생하게 되었다. 이에 따라 클레이와 중질탄산칼슘을 적절히 혼합하여 상이한 물성을 절충, 최적화한 사례가 보고되었다(TAPPI Journal(1998), vol.81, no.11, p.175).
최근에는 탈크(talc)를 사용하여 무광택 코팅지를 생산하고 있다. 그러나, 탈크는 분산성이 좋지 않으며, 시간이 지남에 따라 점도가 지나치게 증가하는 문제점이 있어, 이를 개선하려는 사례가 보고되었다(TAPPI Journal(2004), vol.3, no.8, p.25).
또한, 일본공개특허공보 평7-166492호 및 국제특허 WO97-032082호 등은 중공구조를 가지는 유기안료를 사용한 기술로 무기안료인 탄산칼슘과 완충성을 지니는 중공구조의 유기안료를 함유하는 코팅층을 제조하는 내용을 포함하고 있으며, 바람직하게는 코팅된 종이를 캘린더링하지 않는 것이 무광택 특성이 더 잘 구현된다고 보고하고 있다.
한편, 종이 코팅용 라텍스의 물리적, 화학적 성질에 따라서 코팅층 전체의 구조 및 표면 성질이 달라지게 되며, 이는 백지광택, 인쇄광택, 잉크건조속도 등의 잉크적성에 큰 영향을 미치게 된다. 라텍스의 입경을 크게 하거나 코팅층 조성물 중의 라텍스의 함량을 낮추는 경우, 또는 유리전이온도를 높게 하는 경우에는 무기안료의 배열이 용이하여 백지광택이 증가하나 접착력이 저하되는 단점이 있다. 반면, 라텍스의 입경을 작게 하거나 코팅층 조성물 중의 라텍스의 함량을 증가시키는 경우, 또는 유리전이온도를 낮게하는 경우에는 코팅층의 투기도를 떨어뜨려 인쇄 후 잉크성분이 안정된 배열을 갖출 때까지 잉크용매를 표면에 가지고 있게 하여, 인쇄광택을 향상시킬 수 있다. 그러나, 이는 백지광택을 향상시키는 것과는 상반되는 방법으로, 이러한 경우에는 잉크건조속도가 저하되는 단점이 있으며, 인쇄모틀(print mottle), 뒷묻음 현상 등의 문제점을 유발할 수 있다.
또한, 종이 코팅용 라텍스의 표면에너지도 백지광택, 인쇄광택, 잉크 건조속도 등의 잉크적성에 영향을 미치게 되는데, 예를 들어 라텍스 표면이 친수성이 크거나, 잉크의 용제에 대한 내화학성이 큰 관능기를 포함하는 경우에는 소수성인 잉크성분들의 침투속도가 느려져 결과적으로 인쇄광택이 향상되는 효과를 가져오게 된다.
상기 기술한 바와 같이 종이 코팅용 라텍스의 입경의 크기, 유리전이온도 및 표면에너지를 조절하는 방법과 같은 통상의 라텍스의 특성을 변화시키는 방법을 통해서는 백지광택을 낮추고 인쇄광택을 향상시키는 것은 가능하나, 잉크건조성이 현저히 저하되는 한계에 부딪힐 수밖에 없고, 또한 무기/유기안료를 조절하는 방법을 동반하지 않고서는 무광택 코팅지의 성질을 발현시킴과 동시에 접착력, 내수성, 착육성, 잉크건조성 등의 인쇄적성을 향상시키는 것이 어렵다는 문제점이 있다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 잉크건조속도, 접착력 등의 인쇄적성이 우수하면서도, 동시에 백지광택을 낮추고, 인쇄광택을 향상시켜 고품질의 무광택 코팅지를 제공하는 효과가 있는 고팽윤성/수축성 다층구조의 종이 코팅용 라텍스, 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 종이 코팅용 라텍스가 포함된 종이 코팅액 및 상기 종이 코팅액으로 코팅된 코팅지를 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 코어 및 쉘 구조를 가지는 종이 코팅용 라텍스에 있어서, 상기 코어는 에틸렌 불포화산이 코어 100 중량부 중 5 내지 35 중량부로 포함된 단량체 혼합물의 중합에 의하여 형성되고, 상기 쉘은 유리전이온도가 상온 이하이고, 상기 코어의 유리전이온도보다 낮은 것을 특징으로 하는 종이 코팅용 라텍스 및 이의 제조방법을 제공한다. 상기 쉘은 에틸렌 불포화산이 쉘 100 중량부를 기준으로 10 중량부 이하로 포함된 단량체 혼합물의 중합에 의하여 형성되고, 상기 코어 제조시의 에틸렌 불포화산 함량비보다 낮은 에틸렌 불포화산의 함량비로부터 제조된다.
또한 본 발명은 상기 종이 코팅용 라텍스가 포함된 종이 코팅액 및 상기 종이 코팅액으로 코팅된 코팅지를 제공한다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 고팽윤성/수축성 다층구조의 종이 코팅용 라텍스가 함유된 종이 코팅액을 사용하여 잉크건조속도, 접착력 등의 인쇄적성이 우수하면서도, 동시에 백지광택을 낮추고, 인쇄광택을 향상시킨 고품질의 무광택 코팅지를 제공하는 효과가 있다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 알칼리 조건 및 건조공정 하에 팽윤/수축하는 구조적 특성이 부여된 종이 코팅용 라텍스를 제조함에 있어서, 에틸렌 불포화산이 코어 100 중량부 중 5 내지 35 중량부로 포함된 단량체 혼합물이, 중합에 의하여 형성된 코어, 및 유리전이온도가 상온 이하로 코어의 유리전이온도보다 낮으며, 그 제조시 에틸렌 불포화산의 함량비가 코어 제조시의 에틸렌 불포화산의 함량비보다 낮은 쉘을 포함하여, 고팽윤성/수축성의 특성을 갖는 다층구조의 종이 코팅용 라텍스를 제조하고, 상기 제조된 종이 코팅용 라텍스와 중질탄산칼슘을 포함하는 종이 코팅액을 제조하여 종이에 코팅하면, 잉크건조속도의 저하됨이 없이 접착력, 잉크착육성, 내수성 등의 여러 인쇄적성을 만족시킴과 동시에 백지광택을 낮추고, 인쇄광택이 향 상된 코팅층이 형성됨을 확인하고, 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 종이 코팅용 라텍스는, 코어 및 쉘을 포함하며, 코어는 코어 100 중량부 중 에틸렌 불포화산이 5 내지 35 중량부로 포함되어 제조됨으로써 알칼리 조건 하에서 팽윤성이 극대화되고, 쉘은 그 제조시 에틸렌 불포화산의 함량비가 코어 제조시보다 낮고 유리전이온도가 상온 이하로 상기 코어의 유리전이온도보다 낮아 상온에서 팽윤이 가능하고 건조시 수축이 용이한, 다층구조의 종이 코팅용 라텍스이다.
상기 종이 코팅용 라텍스는 스티렌-부타디엔계 또는 스티렌-아크릴레이트계를 기본구조로 하는 라텍스이며, 공지의 유화중합으로 제조될 수 있다.
상기 종이 코팅용 라텍스가 스티렌-부타디엔계 라텍스인 경우에는, 구체적인 일례로 종이 코팅용 라텍스 100 중량부를 기준으로 부타디엔 1 내지 60 중량부, 스티렌 15 내지 80 중량부, 에틸렌 불포화산 2 내지 10 중량부, 및 상기 성분들과 공중합 가능한 비닐계 단량체 0 내지 20 중량부로 이루어진 단량체 혼합물로부터 제조될 수 있다.
상기 종이 코팅용 라텍스가 스티렌-아크릴레이트계 라텍스인 경우에는, 구체적인 일례로 종이 코팅용 라텍스 100 중량부를 기준으로 부틸아크릴레이트 5 내지 70 중량부, 스티렌 10 내지 70 중량부, 에틸렌 불포화산 2 내지 10 중량부, 및 상기 성분들과 공중합 가능한 비닐계 단량체 0 내지 20 중량부로 이루어진 단량체 혼합물로부터 제조될 수 있다.
상기 공중합 가능한 비닐계 단량체로는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 알킬 에스테르; β-히드록시에틸 아크릴레이트, β-히드록시프로필 아크릴레이트, β-히드록시에틸 메타크릴레이트 등의 불포화카르복실산 히드록시 알킬 에스테르; 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 이타콘아미드, 말레산모노아미드 등의 불포화카르복실산 아미드 및 그 유도체; 또는 α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, p-메틸스티렌 등의 방향족 비닐 단량체 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
이하, 종이 코팅용 라텍스를 시드, 코어 및 쉘 등의 순서로 나누어 보다 상세하게 설명한다.
<최종 라텍스 입자의 크기를 안정적으로 제어하는 시드>
본 발명에서 시드(seed)는 최종 종이 코팅용 라텍스의 입자크기를 안정적으로 제어하기 위하여 사용되는 것이 바람직할 수 있으나, 반드시 사용해야만 하는 것은 아니다.
상기 시드로는 입자경이 20 내지 160 nm 범위의 구형입자인 경우라면 그 조성 또는 성분 등에 있어서 제한되지 않고 사용될 수 있으나, 바람직하게는 스티렌-부타디엔계 또는 스티렌-아크릴레이트계 중합체를 사용하는 것이다.
상기 스티렌-부타디엔계 또는 스티렌-아크릴레이트계 중합체 시드는, 구체적인 일례로 부타디엔 25 내지 35 중량부 또는 부틸 아크릴레이트 35 내지 50 중량부, 스티렌 35 내지 60 중량부, 메틸메타크릴레이트 5 내지 15 중량부, 아크릴로니 트릴 2 내지 10 중량부, 이타콘산 1 내지 8 중량부로 이루어진 단량체 혼합물 100 중량부, 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 유화제 5 내지 10 중량부, 분자량 조절제 0.1 내지 0.2 중량부, 전해질 0.2 내지 0.5 중량부, 중합개시제 0.5 내지 1 중량부, 및 이온교환수 400 내지 500 중량부를 첨가하여 유화중합함으로써 제조될 수 있다.
<에틸렌 불포화산이 5 내지 35 중량부로 포함된 코어>
코어는 상기 시드, 친수성 단량체 및 산(acid)기를 갖는 단량체를 포함하여 중합함으로써 제조될 수 있는데, 상기 산기를 갖는 단량체로는 에틸렌 불포화산이 바람직하다.
상기 코어는 친수성기 및 산(acid)기를 다수 포함함으로써 알칼리 조건에서 팽윤하는 성질을 갖는다.
상기 친수성 단량체로는 아크릴아미드, 아크릴로니트릴, 또는 메타크릴로니트릴 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 상기 에틸렌 불포화산으로는 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 이타콘산, 푸마르산, 또는 말레인산 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 에틸렌 불포화산은 상기 코어의 팽윤도에 따라 그 함량이 조절될 수 있으나, 코어에 포함되는 총 단량체 100 중량부 중 5 내지 35 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량으로 포함되는 경우에는, 코어 층의 지나친 팽윤으로 인하여 쉘 층이 파괴되거나 유리전이온도가 지나치게 높아져 최종 건조 후 접착력이 저하되는 문제점이 없이, 초기 라텍스 평균입경의 1.3 배 이상의 크기로 팽윤되는 효과가 있다.
상기 코어는, 구체적인 일례로 상기 시드 2 내지 15 중량부의 존재 하에, 스티렌 0 내지 50 중량부, 부타디엔 4 내지 50 중량부 또는 부틸아크릴레이트 5 내지 60 중량부, 메틸메타크릴레이트 5 내지 35 중량부, 에틸렌 불포화산 5 내지 35 중량부로 이루어진 단량체 혼합물 100 중량부, 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 유화제 0.05 내지 0.5 중량부, 분자량 조절제 0 내지 10 중량부 또는 가교성 단량체 0 내지 10 중량부, 나트륨 바이카보네이트 0.1 내지 1.0 중량부, 중합개시제 0.1 내지 10 중량부, 및 이온교환수 35 내지 55 중량부를 첨가하여 중합함으로써 제조할 수 있다.
상기 코어는 유리전이온도가 5 내지 100 ℃인 것이 바람직하다. 상기 유리전이온도 범위에서는 팽윤성이 우수한 효과가 있다.
상기 코어는 겔함량이 50 내지 90 %인 것이 바람직하다. 상기 겔함량 범위에서는 팽윤성이 우수한 효과가 있다.
<유리전이온도가 상온 이하이고, 코어의 유리전이온도보다 낮은 쉘>
쉘은 소수성 단량체를 주로 포함하여 제조됨으로써, 종이 코팅용 라텍스 입자의 기계적, 화학적 안정성을 부여하고, 소수성이 강한 잉크 용액의 침투를 용이하게 하여 잉크 수리성 및 잉크 건조속도를 향상시킨다. 상기 쉘은 경우에 따라서 두 개 이상의 다층구조일 수 있다.
상기 소수성 단량체로는 스티렌, 메틸스티렌, 부타디엔, 알킬 아크릴레이트, 또는 알킬 메타크릴레이트 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 쉘은, 구체적인 일례로 상기 코어의 존재 하에 스티렌 0 내지 50 중량부, 부타디엔 15 내지 55 중량부 또는 부틸아크릴레이트 30 내지 70 중량부, 메틸메타크릴레이트 0 내지 20 중량부, 에틸렌 불포화산 0 내지 10 중량부로 이루어진 단량체 혼합물 100 중량부, 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 분자량 조절제 0 내지 10 중량부 또는 가교성 단량체 0 내지 10 중량부, 나트륨 바이카보네이트 0.1 내지 1.0 중량부, 중합개시제 0.1 내지 10 중량부, 및 이온교환수 35 내지 55 중량부를 첨가하고 중합하여 제조할 수 있다.
상기 에틸렌 불포화산으로는 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 이타콘산, 푸마르산, 또는 말레인산 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 쉘의 제조에 사용되는 에틸렌 불포화산은 라텍스 입자의 안정성 부여를 위하여 사용할 수 있으며, 상기 코어에서의 에틸렌 불포화산 함량비보다 작은 범위내에서 종이 코팅용 라텍스 100 중량부를 기준으로 1 내지 5 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량보다 낮은 경우 입자 안정성 저하로 인하여 중합시 혹은 코팅액 제조 및 코팅 공정시 코아굴럼(coagulum)이 발생할 가능성이 있으며, 상기 함량보다 많은 경우 친수성이 지나치게 증가함으로 인하여 최종 코팅 및 건조 후 소수성이 강한 잉크 용액의 침투속도가 현저히 저하되어 잉크 수리성 및 잉크 건조속도가 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 쉘은 유리전이온도가 -20 내지 10 ℃인 것이 바람직하다. 상기 유리전 이온도 범위에서는 안정성 및 접착력이 우수하며, 또한 팽윤 후 건조공정 시 수축이 용이한 효과가 있다.
상기 쉘은 겔함량이 70 내지 95 %인 것이 좋다. 상기 함량 범위에서 라텍스의 기계적 안정성이 우수한 효과가 있다.
상기 쉘의 두께는 종이 코팅용 라텍스의 팽윤/수축 시 안정성이 유지되는 범위 내라면 상기 코어와 대비하여 어떠한 두께 비율이라도 사용할 수 있다.
상기 쉘과 코어의 중량비는 3:7 내지 7:3인 것이 바람직하다. 상기 중량비인 경우에는 쉘층의 팽윤이 용이하며, 팽윤/수축 시 입자형태를 유지하는 효과가 있다.
상기 코어 및 쉘의 제조시 사용되는 분자량 조절제 및 가교성 단량체는 최종 라텍스의 분자량 및 겔의 구조와 함량을 조절하기 위한 것으로, 분자량 조절제로는 종이 코팅용 라텍스가 스티렌-부타디엔계 라텍스인 경우 n-도데실 머캅탄 또는 t-도데실 머캅탄을 사용할 수 있으며, 코어 또는 쉘의 제조시 사용되는 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 0 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.2 내지 5 중량부로 사용할 수 있다. 상기 함량으로 사용하는 경우에는 반응속도 및 반응안정성이 우수하며, 최종 라텍스의 겔함량을 조절하여 팽윤/수축이 용이하며, 라텍스의 안정성이 우수한 효과가 있다. 또한, 가교성 단량체로는 종이 코팅용 라텍스가 스티렌-아크릴레이트계 라텍스인 경우 아릴 아크릴레이트, 아릴 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 디아릴 프탈레이트, 트리프로필렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트 등을 사용할 수 있으며, 코어 또는 쉘의 제조시 사용되는 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 0 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.05 내지 2 중량부로 사용할 수 있다. 상기 함량으로 사용하는 경우에는 반응속도 및 반응안정성이 우수하며, 겔함량을 조절하여 최종 라텍스의 구조적 안정성이 우수하며, 팽윤/수축이 용이한 효과가 있다.
상기 종이 코팅용 라텍스는 유리전이온도가 -10 내지 50 ℃인 것이 바람직하다.
상기 종이 코팅용 라텍스는 평균입경이 80 내지 300 ㎚인 것이 바람직하다. 상기 평균입경 범위에서는 입경이 적당하여 종이 코팅액에 적용되는 경우 팽윤 효과가 극대화되고 접착력이 향상된다.
상기 종이 코팅용 라텍스는 pH가 4 내지 5인 것이 바람직하며, pH가 8 내지 10의 코팅액에 포함되는 경우 초기 라텍스 평균입경의 1.3 배 이상의 크기로 팽윤되는 것이 바람직하다.
상기 종이 코팅용 라텍스의 팽윤효과가 극대화될 때 상승되는 코팅액의 점도를 조절하기 위하여 증점제의 함량을 조절하여 사용할 수 있다.
일반적으로 적당한 종이 코팅액의 pH는 8 내지 10이다. 따라서, 상기 종이 코팅용 라텍스를 사용하여 종이 코팅액을 제조하는 경우 pH를 8 내지 10으로 조절하기 위해서 수산화나트륨(NaOH)을 더 첨가할 수 있다.
상기 종이 코팅용 라텍스는 일반적으로 사용되는 코팅액의 pH가 8 내지 10인 범위에서 고팽윤성을 나타내며, 종이에 코팅된 후에, 건조시 수축과정이 일어남으로써 코팅층 표면은 무기안료의 배열이 불균일하게 이루어지고, 코팅층 내부는 팽 윤된 라텍스의 불균일한 수축으로 인하여 많은 공극을 갖게 된다. 이와 같은 특성으로 인하여 코팅면의 백색도가 증가하고 백지광택이 현저히 낮아진다.
또한, 상기 종이 코팅용 라텍스는 표면의 친수성이 조절되어 코팅층의 공극을 통한 잉크의 침투가 지나치게 빨리 일어나는 것을 방지하여 잉크침투속도를 적절하게 조절함으로써 인쇄광택과 잉크건조속도를 동시에 만족시킨다.
본 발명의 종이 코팅액은 상기 제조된 고팽윤성/수축성 다층구조의 종이 코팅용 라텍스, 및 무기안료를 포함한다.
상기 종이 코팅용 라텍스는 무기안료인 중질탄산칼슘 100 중량부에 대하여 5 내지 20 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 코팅지는 상기 종이 코팅액을 도포하여 제조한다.
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
<종이 코팅용 라텍스의 제조>
코어의 제조
교반기, 온도계, 냉각기, 질소가스의 인입구와 단량체, 유화제 및 중합개시제를 연속적으로 투입할 수 있도록 장치된 10 ℓ 가압 반응기를 질소로 치환한 후, 부타디엔 33 중량부, 스티렌 40 중량부, 메틸메타크릴레이트 12 중량부, 아크릴로니트릴 8 중량부, 이타콘산 5 중량부, 도데실 벤젠 술폰산 나트륨 4 중량부, 소디움 메탈릴 술포네이트 2 중량부, t-도데실 머캅탄 0.15 중량부, 나트륨바이카보네이트 0.5 중량부 및 이온교환수 420 중량부를 채우고 65 ℃까지 승온한 다음, 중합개시제인 칼륨퍼설페이트를 1 중량부 넣고 약 300 분간 교반하면서 중합하여 시드를 제조하였다. 상기 제조된 시드의 평균입경은 70 ㎚이고, 겔함량은 83 %, 전환율은 98 중량%이었다.
반응기에 상기 제조된 시드 라텍스 5 중량부를 채우고 70 ℃까지 승온시킨 후, 스티렌 3.2 중량부, 부틸아크릴레이트 14.0 중량부, 메틸메타크릴레이트 6.0 중량부, 메타크릴산 6.0 중량부, 이타콘산 0.8 중량부, 도데실 벤젠 술폰산 나트륨 0.06 중량부, 나트륨바이카보네이트 0.12 중량부, 이온교환수 14.3 중량부 및 칼륨퍼설페이트 0.33 중량부를 120 분 동안 연속 투입하여 중합함으로써 코어를 제조하였다.
상기 제조된 코어의 평균입경은 124 ㎚, 겔함량은 87 %, 유리전이온도는 23 ℃, 전환율은 94 %였다.
쉘의 제조
상기 제조된 코어 라텍스에 쉘을 피복시키기 위하여 상기 제조된 코어 라텍스에 스티렌 26.4 중량부, 부틸아크릴레이트 35.0 중량부, 메틸메타크릴레이트 7.0 중량부, 메타크릴산 1.5 중량부, 아릴메타크릴레이트 0.1 중량부, 도데실 벤젠 술폰산 나트륨 0.14 중량부, 나트륨바이카보네이트 0.28 중량부, 이온교환수 33.3 중량부 및 칼륨퍼설페이트 1.1 중량부를 180 분간 연속 투입하여 중합하였다.
상기 제조된 최종 종이 코팅용 라텍스는 코어와 쉘의 중량비가 3:7이며, 평균입경은 181 ㎚, 겔함량은 92 %, 유리전이온도는 8 ℃(쉘의 유리전이온도: 4 ℃), 전환율은 97 중량%, pH는 4.1이었다.
<종이 코팅액의 제조>
상기 제조된 종이 코팅용 라텍스 10 중량부, 중질탄산칼슘 100 중량부 및 산화전분 0.3 중량부를 첨가하고, pH를 9가 되도록 수산화나트륨을 첨가하여 코팅액을 제조하였고, 전체 고형분 함량이 63 %가 되도록 이온교환수를 첨가하였다.
< 코팅지의 제조>
상기 제조된 종이 코팅액을 하기의 조건으로 원지에 도포하여 코팅지를 제조하였다.
* 코팅: MLC(Mayop Laboratory Coator) 코팅
* 속도: 150 m/min
* 건조: 150 ℃, 5초
* 칼렌다: 슈퍼칼렌다, 85 ℃, 100 kg/cm, 4 m/min, 2 회 통과
* 원지: 시판원지(70 gsm)
실시예 2
상기 실시예 1의 종이 코팅용 라텍스의 제조에 있어서, 코어의 제조시, 시드 라텍스 5 중량부에 스티렌 15.2 중량부, 부틸아크릴레이트 22.0 중량부, 메틸메타크릴레이트 6.0 중량부, 메타크릴산 6.0 중량부, 이타콘산 0.8 중량부, 도데실 벤젠 술폰산 나트륨 0.06 중량부, 나트륨바이카보네이트 0.12 중량부, 이온교환수 22.3 중량부 및 칼륨퍼설페이트 0.6 중량부를 연속 투입하여 중합함으로써 평균입경은 145 ㎚, 겔함량은 89 %, 유리전이온도는 21 ℃, 전환율은 94 중량%인 코어를 제조하였으며,
상기 제조된 코어 라텍스에 쉘을 피복시키기 위하여 상기 제조된 코어 라텍스에 스티렌 16.4 중량부, 부틸아크릴레이트 25.0 중량부, 메틸메타크릴레이트 7.0 중량부, 메타크릴산 1.5 중량부, 아릴메타크릴레이트 0.1 중량부, 도데실 벤젠 술폰산 나트륨 0.14 중량부, 나트륨바이카보네이트 0.28 중량부, 이온교환수 25.3 중량부 및 칼륨퍼설페이트 0.6 중량부를 150분 동안 연속 투입하여 중합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
상기 제조된 최종 종이 코팅용 라텍스는 코어와 쉘의 중량비가 5:5이며, 평균입경은 180 ㎚, 겔함량은 93 %, 유리전이온도는 11 ℃(쉘의 유리전이온도: 4 ℃), 전환율은 98 중량%, pH는 4.3이었다.
실시예 3
상기 실시예 1의 종이 코팅용 라텍스의 제조에 있어서, 코어의 제조 시, 시드 라텍스 5 중량부에 스티렌 2.5 중량부, 부틸아크릴레이트 15.7 중량부, 메틸메타크릴레이트 5.0 중량부, 메타크릴산 4.0 중량부, 아크릴산 2.0 중량부, 이타콘산 0.8 중량부, 도데실 벤젠 술폰산 나트륨 0.06 중량부, 나트륨바이카보네이트 0.12 중량부, 이온교환수 14.3 중량부 및 칼륨퍼설페이트 0.6 중량부를 120분 동안 연속 투입하여 중합함으로써 평균입경은 145 ㎚, 겔함량은 86 %, 유리전이온도는 11 ℃, 전환율은 93 중량%인 코어를 제조하였으며,
상기 제조된 코어 라텍스에 쉘을 피복시키기 위하여 상기 제조된 코어 라텍스에 스티렌 28.0 중량부, 부틸아크릴레이트 37.0 중량부, 메틸메타크릴레이트 3.0 중량부, 아크릴산 1.5 중량부, 아릴메타크릴레이트 0.5 중량부, 도데실 벤젠 술폰산 나트륨 0.14 중량부, 나트륨바이카보네이트 0.28 중량부, 이온교환수 33.3 중량부 및 칼륨퍼설페이트 0.6 중량부를 180분 동안 연속 투입하여 중합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
상기 제조된 최종 종이 코팅용 라텍스는 코어와 쉘의 중량비가 3:7이며, 평균입경은 180 ㎚, 겔함량은 93 %, 유리전이온도는 6 ℃(쉘의 유리전이온도: -1 ℃), 전환율은 97 중량%, pH는 4.3이었다.
실시예 4
상기 실시예 1의 종이 코팅용 라텍스의 제조에 있어서, 상기 가압반응기에 부타디엔 27 중량부, 스티렌 55 중량부, 메틸메타크릴레이트 10 중량부, 아크릴로니트릴 5 중량부, 이타콘산 2 중량부, 비스(2-에틸렌우레이도에틸) 말레이트 1 중량부, 알킬벤젠술폰산나트륨 7 중량부, t-도데실 머캅탄 0.16 중량부, 나트륨바이카보네이트 0.35 중량부 및 이온교환수 420 중량부를 투입하고, 60 ℃로 승온시킨 다음, 중합 개시제인 칼륨퍼설페이트 0.5 중량부를 넣고 약 300 분간 교반하면서 중합하여 시드를 제조하였다. 상기 제조된 시드의 평균입경은 50 ㎚이고, 겔함량은 70 %, 전환율은 95 중량%이었다.
반응기에 상기 제조된 시드 라텍스 5 중량부를 채우고 중합하여 평균입경은 92 ㎚, 겔함량은 76 %, 유리전이온도는 23 ℃, 전환율은 94 중량%인 코어를 제조하였으며,
상기 제조된 코어 라텍스에 쉘을 피복시킨 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
상기 제조된 최종 종이 코팅용 라텍스는 코어와 쉘의 중량비가 3:7이며, 평균입경은 132 ㎚, 겔함량은 88 %, 유리전이온도는 10 ℃(쉘의 유리전이온도: 4 ℃), 전환율은 98 중량%, pH는 4.9였다.
실시예 5
상기 실시예 1의 종이 코팅용 라텍스의 제조에 있어서, 반응기에 상기 실시예 4에서 제조된 시드 라텍스 5 중량부를 채우고, 스티렌 2.7 중량부, 부틸아크릴레이트 14.0 중량부, 메틸메타크릴레이트 6.0 중량부, 메타크릴산 6.0 중량부, 이타콘산 0.8 중량부, 아릴메타크릴레이트 0.5 중량부, 도데실 벤젠 술폰산 나트륨 0.06 중량부, 나트륨바이카보네이트 0.12 중량부, 이온교환수 14.3 중량부 및 칼륨퍼설페이트 0.33 중량부를 120분 동안 연속 투입하여 중합하여 평균입경은 91 ㎚, 겔함량은 80 %, 유리전이온도는 18 ℃, 전환율은 95 중량%인 코어를 제조하였으며,
상기 제조된 코어 라텍스에 쉘을 피복시킨 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
상기 제조된 최종 종이 코팅용 라텍스는 코어와 쉘의 중량비가 3:7이며, 평균입경은 131 ㎚, 겔함량은 92 %, 유리전이온도는 12 ℃(쉘의 유리전이온도: 4 ℃), 전환율은 98 중량%, pH는 4.1이었다.
실시예 6
상기 실시예 1의 종이 코팅용 라텍스의 제조에 있어서, 반응기에 상기 실시예 4에서 제조된 시드 라텍스 5 중량부를 채우고, 스티렌 6.7 중량부, 부타디엔 10.5 중량부, 메틸메타크릴레이트 6.0 중량부, 메타크릴산 6.0 중량부, 이타콘산 0.8 중량부, t-도데실 머캅탄 0.6 중량부, 도데실 벤젠 술폰산 나트륨 0.06 중량부, 나트륨바이카보네이트 0.12 중량부, 이온교환수 14.3 중량부 및 칼륨퍼설페이트 0.33 중량부를 120분 동안 연속 투입하여 중합하여 평균입경은 93 ㎚, 겔함량은 76 %, 유리전이온도는 22 ℃, 전환율은 91 중량%인 코어를 제조하였으며,
상기 제조된 코어 라텍스에 쉘을 피복시키기 위하여 상기 제조된 코어 라텍스에 스티렌 35.0 중량부, 부타디엔 26.4 중량부, 메틸메타크릴레이트 7.0 중량부, 메타크릴산 1.5 중량부, t-도데실 머캅탄 0.5 중량부, 도데실 벤젠 술폰산 나트륨 0.14 중량부, 나트륨바이카보네이트 0.28 중량부, 이온교환수 33.3 중량부 및 칼륨퍼설페이트 1.1 중량부를 180분 동안 연속 투입하여 중합하였다.
상기 성분들이 투입된 후 90 ℃에서 100분 동안 추가 교반하여 중합을 완료한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
상기 제조된 최종 종이 코팅용 라텍스는 코어와 쉘의 중량비가 3:7이며, 평균입경은 135 ㎚, 겔함량은 78 %, 유리전이온도는 11 ℃(쉘의 유리전이온도: 4 ℃), 전환율은 98 중량%, pH는 4.8이었다.
실시예 7
상기 실시예 1의 종이 코팅용 라텍스의 제조에 있어서, 반응기에 상기 실시예 4에서 제조된 시드 라텍스 5 중량부를 채우고, 스티렌 1.2 중량부, 부틸아크릴레이트 14.0 중량부, 메틸메타크릴레이트 5.0 중량부, 메타크릴산 9 중량부, 이타콘산 0.8 중량부, 도데실 벤젠 술폰산 나트륨 0.06 중량부, 나트륨바이카보네이트 0.12 중량부, 이온교환수 14.3 중량부 및 칼륨퍼설페이트 0.33 중량부를 120 분 동안 연속 투입하여 중합함으로써 평균입경은 92 ㎚, 겔함량은 82 %, 유리전이온도는 24 ℃, 전환율은 96 중량%인 코어를 제조하였으며,
상기 제조된 코어 라텍스에 쉘을 피복시킨 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
상기 제조된 최종 종이 코팅용 라텍스는 코어와 쉘의 중량비가 3:7이며, 평 균입경은 133 ㎚, 겔함량은 93 %, 유리전이온도는 14 ℃(쉘의 유리전이온도: 4 ℃), 전환율은 98 중량%, pH는 4.1이었다.
비교예 1
상기 실시예 1의 종이 코팅용 라텍스의 제조에 있어서, 반응기에 시드 라텍스 5 중량부를 채우고 75 ℃까지 승온한 후, 스티렌 36.7 중량부, 부틸아크릴레이트 58.5 중량부, 아크릴산 2.0 중량부, 이타콘산 2.8 중량부, 도데실 벤젠 술폰산 나트륨 0.3 중량부, 나트륨바이카보네이트 0.4 중량부, 이온교환수 55 중량부 및 칼륨퍼설페이트 1.1 중량부를 300 분간 연속 투입하여 중합함으로써, 코어 및 쉘을 포함하는 다층구조가 아닌 하나의 쉘을 포함하는 라텍스를 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
상기 제조된 최종 종이 코팅용 라텍스는 평균입경은 180 ㎚, 겔함량은 85 %, 유리전이온도는 0 ℃, 전환율은 98 중량%, pH는 4.6이었다.
비교예 2
상기 실시예 1의 종이 코팅용 라텍스의 제조에 있어서, 코어의 제조시, 반응기에 상기 실시예 4에서 제조된 시드 라텍스 3.9 중량부를 채우고 78 ℃까지 승온한 후, 스티렌 23.2 중량부, 부타디엔 21.7 중량부, 아크릴산 1.2 중량부, 이타콘산 1.0 중량부, 아크릴아미드 0.2 중량부, 아크릴로니트릴 2.7 중량부, 나트륨바이카보네이트 0.2 중량부, 도데실 벤젠 술폰산 나트륨 0.1 중량부, 이온교환수 16.3 중량부 및 칼륨퍼설페이트 0.6 중량부를 120분간 연속 투입하여 중합하여 평균입경은 115 ㎚, 겔함량은 74 %, 유리전이온도는 -8 ℃, 전환율은 93 중량%인 코어를 제조하였으며,
상기 제조된 코어 라텍스에 쉘을 피복시키기 위하여 상기 제조된 코어 라텍스에 스티렌 27.0 중량부, 부타디엔 18.6 중량부, 아크릴산 1.2 중량부, 이타콘산 0.3 중량부, 아크릴아미드 0.2 중량부, 아크릴로니트릴 2.7 중량부, 나트륨바이카보네이트 0.2 중량부, 도데실 벤젠 술폰산 나트륨 0.1 중량부, 이온교환수 16.3 중량부 및 칼륨 퍼설페이트 0.6 중량부를 180분 동안 연속 투입하여 중합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
상기 제조된 최종 종이 코팅용 라텍스는 평균입경은 143 ㎚, 겔함량은 78 %, 유리전이온도는 2 ℃(쉘의 유리전이온도: 4 ℃), 전환율은 98 중량%, pH는 4.7이었다.
비교예 3
상기 실시예 1의 종이 코팅용 라텍스의 제조에 있어서, 반응기에 상기 실시예 4에서 제조된 시드 라텍스 5 중량부를 채우고, 스티렌 6.2 중량부, 부틸아크릴레이트 15.5 중량부, 메틸메타크릴레이트 6.0 중량부, 메타크릴산 1.5 중량부, 이타콘산 0.8 중량부, 도데실 벤젠 술폰산 나트륨 0.06 중량부, 나트륨바이카보네이트 0.12 중량부, 이온교환수 14.3 중량부 및 칼륨퍼설페이트 0.33 중량부를 120분 동안 연속 투입하여 중합함으로써 평균입경은 91 ㎚, 겔함량은 80 %, 유리전이온도는 9 ℃, 전환율은 94 중량%인 코어를 제조하였으며,
상기 제조된 코어 라텍스에 쉘을 피복시키기 위하여 상기 제조된 코어 라텍스에 스티렌 12.4 중량부, 부틸아크릴레이트 37.5 중량부, 메틸메타크릴레이트 7.0 중량부, 메타크릴산 13.0 중량부, 아릴메타크릴레이트 0.1 중량부, 도데실 벤젠 술폰산 나트륨 0.14 중량부, 나트륨바이카보네이트 0.28 중량부, 이온교환수 33.3 중량부 및 칼륨퍼설페이트 1.1 중량부를 180 분간 연속 투입하여 중합하였다.
상기 제조된 최종 종이 코팅용 라텍스는 코어와 쉘의 중량비가 3:7이며, 평균입경은 132 ㎚, 겔함량은 92 %, 유리전이온도는 7 ℃(쉘의 유리전이온도: 5 ℃), 전환율은 98 중량%, pH는 4.1이었다.
[시험예]
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 종이 코팅용 라텍스 및 종이 코팅액의 물성을 하기의 방법으로 측정하였으며, 상기 종이 코팅액을 도포하여 제조한 코팅지의 물성을 하기의 방법으로 측정하여 그 결과를 하기의 표 1에 나타내었다.
ㄱ) 라텍스 입경 - 상기 제조된 종이 코팅용 라텍스의 pH는 4 내지 5이며, 이때의 라텍스의 입경과 pH 9에서의 팽윤 후의 입경을 Laser Scattering Analyzer(Nicomp)를 사용하여 측정하였다.
ㄴ) 저전단점도 - Brookfiled형 점도계를 사용하여 측정하였다. 종이 코팅액의 점도는 3호 회전자를 사용하여 60 rpm에서 1분 후 측정된 값(단위: cP)으로 표시하였다.
ㄷ) 고전단점도 - Hercules Viscometer(KRK type, model KC-801C)를 사용하여 6600 rpm에서 측정된 값(단위: cP)으로 표시하였다.
ㄹ) 겔 함량 - 중합이 완료된 종이 코팅용 라텍스를 상온에서 24시간 이상 건조하여 필름을 형성시켰고, 상기 필름이 충분히 형성된 후 적당한 크기의 샘플로 절단하여 200 메쉬 망에 넣고 과량의 테트라히드로퓨란에 충분히 녹였다. 상기 샘플을 14 시간 이상 녹이면 불용분의 함량에 더 이상 변화가 없게 되며, 이를 하루동안 충분히 녹인 후, 불용분이 담긴 메쉬 망을 꺼내어 130 ℃ 오븐에서 30분 이상 건조시켰다. 상기 건조된 불용분의 무게를 측정하여 그 함량을 백분율로 나타내었다.
ㅁ) 접착력 - RI 인쇄기에서 수회에 걸쳐 인쇄한 후 뜯김의 정도를 육안으로 판정하여 5점법으로 평가하여 측정하였다. 점수가 높을수록 접착력이 양호함을 나타내며, 태크밸류(tack value) 12, 14, 16의 잉크를 각각 사용하여 측정한 후, 평균치로 나타내었다.
ㅂ) 내수성 - RI 인쇄기에서 몰튼 롤을 사용하여 습윤수를 첨가한 후 인쇄하고, 그 뜯김의 정도를 상기의 접착력과 마찬가지 방법으로 측정하였다. 태크밸류 10 내지 14의 잉크를 사용하여 1회 인쇄한 후 측정하여 평균치로 나타내었다.
ㅅ) 잉크건조속도 - RI 인쇄기에서 인쇄한 후, 시간에 따라 잉크가 묻어나오는 정도를 5점법으로 측정하였다. 점수가 높을수록 잉크건조속도가 빠름을 나타낸다.
ㅇ) 착육성 - RI 인쇄기에서 습윤수를 첨가한 후 인쇄하여 잉크 전이의 정도 를 측정하였다. 낮은 태크밸류의 잉크를 사용하여 뜯김이 일어나지 않도록 하였으며, 점수가 높을수록 착육성이 높음을 나타낸다.
ㅈ) 백지광택 - Optical Gloss Meter(HUNTER type, 75°~ 75°)를 사용하여, 코팅지의 여러 부분을 측정하여 평균치로 나타내었다.
ㅊ) 인쇄광택 - RI 인쇄기에서 인쇄하고 24시간 경과 후, 백지광택과 동일한 방법으로 측정하였다.
구 분 실시예
1		 실시예
2		 실시예
3		 실시예
4		 실시예
5		 실시예
6		 실시예
7		 비교예
1		 비교예
2		 비교예
3
제조된입경
(nm)(pH 4~5)		 181 180 180 132 131 135 133 180 143 132
팽윤후입경
(nm)(pH 9)		 240 235 250 235 215 225 233 191 152 267
저전단 점도 1320 1370 1310 1450 1420 1430 1530 1280 1300 2100
고전단 점도 22.1 23.1 22.7 21.8 21.7 22.5 23.7 20.8 20.3 26.3
백지광택 39.3 37.3 38.4 37.2 36.3 39.1 37.1 46.1 46.4 41.2
인쇄광택 86.5 87.0 86.0 87.9 87.5 87.8 88.5 82.6 83.1 88.9
잉크건조속도 4.1 4.1 4.0 4.2 4.2 4.2 3.9 4.2 4.1 3.5
접착력 4.1 4.1 4.1 4.3 4.2 4.3 4.2 4.2 4.3 3.9
내수성 3.7 3.7 3.7 4.2 4.1 4.1 4.1 4.0 4.2 3.8
잉크착육성 4.3 4.3 4.3 4.2 4.2 4.2 4.3 4.0 3.8 4.1
상기 표 1을 통하여, 본 발명에 따라 에틸렌 불포화산이 코어 100 중량부 중 5 내지 35 중량부로 포함된 코어, 및 유리전이온도가 상온 이하이며 상기 코어의 유리전이온도보다 낮은 쉘을 포함하는 실시예 1 내지 7의 종이 코팅용 라텍스는 비교예 1 내지 2의 기존에 범용되는 종이 코팅용 라텍스와 비교하여 백지광택을 현저히 낮추면서도 인쇄광택이 우수하며, 잉크건조속도, 착육성이 우수하고 접착력 등의 다른 인쇄적성도 만족할만한 수준임을 확인할 수 있었다. 특히, 실시예 4 내지 7의 종이 코팅용 라텍스는 평균입경이 작아 접착력과 내수성이 보다 향상되어 우수한 물성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 비교예 3의 경우와 같이 실시예와는 반대로 쉘의 제조에 산 단량체를 많이 사용하는 경우, 잉크 건조속도 및 접착력이 현저히 저하되는 것을 확인할 수 있었다. 중합된 입자 외곽 및 표면에 산(acid)기가 지나치게 많이 포함되어있는 경우, 친수성의 증가로 인하여 잉크용매의 침투속도가 저하되어 잉크건조속도가 느려지고, 또한 산(acid)기는 중합된 입자의 외곽에 주로 분포하게 되는데, 입자 표면의 유연성(flexibility), 변형성(deformability)을 상대적으로 떨어뜨려 접착력이 감소한다.

Claims (22)

  1. 코어 및 쉘 구조를 가지는 종이 코팅용 라텍스에 있어서,
    상기 코어는 에틸렌 불포화산이 코어 100 중량부 중 5 내지 35 중량부로 포함된 단량체 혼합물의 중합에 의하여 형성되고,
    상기 쉘은 에틸렌 불포화산이 쉘 100 중량부를 기준으로 10 중량부 이하로 포함되며, 상기 코어 제조에서의 에틸렌 불포화산의 함량비보다 낮은 에틸렌 불포화산의 함량비를 가지고, 유리전이온도가 상온 이하이고 상기 코어의 유리전이온도보다 낮으며,
    제조된 종이 코팅용 라텍스는, pH 8 내지 10에서 초기 라텍스 평균입경의 1.3 배 이상의 크기로 팽윤되는 것을 특징으로 하는
    종이 코팅용 라텍스.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 종이 코팅용 라텍스는, 스티렌-부타디엔계 또는 스티렌-아크릴레이트계 라텍스인 것을 특징으로 하는
    종이 코팅용 라텍스.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 코어는, 유리전이온도가 5 내지 100 ℃이며, 겔함량이 50 내지 90 %인 것을 특징으로 하는
    종이 코팅용 라텍스.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 쉘은, 유리전이온도가 -20 내지 10 ℃이며, 겔함량이 70 내지 95 %인 것을 특징으로 하는
    종이 코팅용 라텍스.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 종이 코팅용 라텍스는, 평균입경이 80 내지 300 nm인 것을 특징으로 하는
    종이 코팅용 라텍스.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 종이 코팅용 라텍스는, 코어와 쉘의 중량비가 3:7 내지 7:3인 것을 특징으로 하는
    종이 코팅용 라텍스.
  12. 삭제
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 라텍스는, 아릴 아크릴레이트, 아릴 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 디아릴 프탈레이트, 트리프로필렌 글리콜 디메타크릴레이트 및 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 가교성 단량체를 더 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는
    종이 코팅용 라텍스.
  14. 제 3항에 있어서,
    상기 스티렌-부타디엔계 라텍스는, 종이 코팅용 라텍스 100 중량부를 기준으로 부타디엔 1 내지 60 중량부, 스티렌 15 내지 80 중량부, 에틸렌 불포화산 2 내지 10 중량부, 및 이들 성분과 공중합 가능한 비닐계 단량체 0 내지 20 중량부가 포함된 단량체 혼합물의 중합에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는
    종이 코팅용 라텍스.
  15. 제 3항에 있어서,
    상기 스티렌-아크릴레이트계 라텍스는, 종이 코팅용 라텍스 100 중량부를 기준으로 부틸아크릴레이트 5 내지 70 중량부, 스티렌 10 내지 70 중량부, 에틸렌 불포화산 단량체 2 내지 10 중량부 및 상기 단량체들과 공중합 가능한 비닐계 단량체 0 내지 20 중량부가 포함된 단량체 혼합물의 중합에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는
    종이 코팅용 라텍스.
  16. 제 1항, 제 3항, 제 4항, 제 5항, 제 7항, 제 11항, 제 13항, 제 14항, 제 15항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 에틸렌 불포화산은, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 이타콘산, 푸마르산, 및 말레인산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    종이 코팅용 라텍스.
  17. 제 14항 또는 제 15항에 있어서,
    상기 공중합 가능한 비닐계 단량체는, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 메틸아크릴레이트, 메탈메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트; β-히드록시에틸 아크릴레이트, β-히드록시프로필 아크릴레이트, β-히드록시에틸 메타크릴레이트; 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 이타콘아미드, 말레산모노아미드 및 이들의 유도체; α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 및 p-메틸스티렌으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    종이 코팅용 라텍스.
  18. 코어 및 쉘 구조를 가지는 종이 코팅용 라텍스의 제조방법으로서,
    a) 에틸렌 불포화산이 코어 100 중량부 중 5 내지 35 중량부로 포함된 단량체 혼합물을 중합하여 코어를 제조하는 단계; 및
    b) 제조된 코어의 존재 하에 에틸렌 불포화산이 쉘 100 중량부 중 10 중량부 이하로 포함되고, 그 함량비가 상기 코어에서의 함량비보다 낮은 단량체 혼합물을 중합하여 쉘을 제조하는 단계;를 포함하고,
    상기 쉘은 에틸렌 불포화산이 쉘 100 중량부를 기준으로 10 중량부 이하로 포함되며, 상기 코어 제조에서의 에틸렌 불포화산의 함량비보다 낮은 에틸렌 불포화산의 함량비를 가지고, 유리전이온도가 상온 이하이고 상기 코어의 유리전이온도보다 낮으며,
    제조된 종이 코팅용 라텍스는, pH 8 내지 10에서 초기 라텍스 평균입경의 1.3 배 이상의 크기로 팽윤되는 것을 특징으로 하는
    종이 코팅용 라텍스의 제조방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 a) 단계 및 b) 단계는, n-도데실 머캅탄 및 t-도데실 머캅탄으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 분자량 조절제를 더 사용하는 것을 특징으로 하는
    종이 코팅용 라텍스의 제조방법.
  20. 제 1항, 제 3항, 제 4항, 제 5항, 제 7항, 제 11항, 제 13항, 제 14항, 제 15항 중 어느 한 항의 종이 코팅용 라텍스를 포함하여 이루어지되, 중질탄산칼슘 100 중량부에 대하여 종이 코팅용 라텍스 5 내지 20 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는
    종이 코팅액.
  21. 삭제
  22. 삭제
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