KR101184972B1 - Composition for coating paper with blending latex - Google Patents
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Abstract
본 발명은 블렌딩 라텍스 종이 코팅 조성물에 관한 것으로, 스티렌 부타디엔계 라텍스와 폴리비닐클로라이드 라텍스의 블렌딩 라텍스를 포함하여, 종이 코팅시의 접착력을 크게 떨어뜨리지 않으면서, 잉크건조속도가 우수하고, 또한 건조시간이 감소함에 따라 기존의 종이코팅용 라텍스에 비하여 제조원가를 줄일 수 있는 블렌딩 라텍스 종이 코팅 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a blended latex paper coating composition, including a blended latex of styrene butadiene-based and polyvinyl chloride latex, excellent ink drying speed, and drying time without significantly reducing the adhesion during paper coating As it decreases, the present invention relates to a blended latex paper coating composition capable of reducing manufacturing costs as compared to conventional paper coating latexes.
종이, 코팅, 폴리비닐클로라이드 라텍스, 스티렌-부타디엔계 라텍스, 건조속도 Paper, Coating, Polyvinylchloride Latex, Styrene-Butadiene Latex, Drying Rate
Description
본 발명은 블렌딩 라텍스 종이 코팅용 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리비닐클로라이드 라텍스와 스티렌-부타디엔계 라텍스를 적절하게 혼합하고 이를 적합한 처방의 코팅액에 적용함으로써, 인쇄 물성은 유지하면서 잉크건조속도를 개선함과 동시에, 제조원가는 기존 스티렌-부타디엔계 라텍스에 비해 낮출 수 있는 종이 코팅 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for coating a blended latex paper, and more particularly, by appropriately mixing polyvinylchloride latex and styrene-butadiene-based latex and applying it to a coating liquid of a suitable prescription, ink drying speed is maintained while maintaining print properties. At the same time, the manufacturing cost relates to a paper coating composition which can be lowered compared to existing styrene-butadiene-based latexes.
일반적으로 코팅지는 클레이, 탄산칼슘, 알루미늄 히드록사이드(Al(OH)3), 산화티타늄(TiO2) 등의 무기안료를 종이 위에 입혀 제조하게 되는데, 이때 카세인, 전분 등의 천연접착제와 스틸렌-부타디엔계 라텍스, 폴리비닐 알콜, 아크릴계 라텍스 등의 인조접착제가 접착제로서 사용되고 있으며, 이 외에도 분산제나 증점제, 내수화제 등 각종 참가제가 함께 사용된다. 하지만 가장 큰 비중을 차지하고 있는 것은 역시 무기안료와 라텍스이며, 균형 잡힌 코팅지 물성을 얻는 방향으로 선택이 이루어져야 한다.In general, coated paper is prepared by coating inorganic pigments such as clay, calcium carbonate, aluminum hydroxide (Al (OH) 3), titanium oxide (TiO 2), and the like, with natural adhesives such as casein and starch and styrene-butadiene. Artificial adhesives such as latexes, polyvinyl alcohols, and acrylic latexes are used as the adhesives. In addition, various participating agents such as dispersants, thickeners, and water repellents are used together. However, the most important are inorganic pigments and latex, and the choice should be made to achieve balanced coating properties.
근년에, 제지 시장의 경쟁 심화로 인해 종이 코팅 조성물의 제조 원가 절감과 코팅 후 건조 에너지의 절감을 목적으로 하는 여러 시도가 이루어지고 있다. 종이 코팅 조성물의 제조 원가 절감을 위해서 무기안료에 비해 상대적으로 비싼 라텍스를 감량하려는 시도가 이루어지고 있으나, 이는 인쇄 물성, 특히 접착력의 저하를 초래하기 때문에 기존대비 10% 이상의 감량은 어려운 상황이다. In recent years, due to intensifying competition in the paper market, several attempts have been made to reduce the manufacturing cost of paper coating compositions and the drying energy after coating. Attempts have been made to reduce the cost of latex, which is relatively expensive compared to inorganic pigments, in order to reduce the manufacturing cost of the paper coating composition.
또한 건조 에너지의 절감을 목적으로 건조시간을 단축해 잉크가 충분히 마르지 않고 다음 단계로 넘어가게 될 경우, 인쇄모틀 (print mottle)이나 뒷묻음 현상이 나타날 수 있다. In addition, if the ink is not dried enough to move to the next stage to shorten the drying time for the purpose of saving drying energy, a print mottle or burping may occur.
상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 종이 코팅시 접착력을 크게 떨어뜨리지 않으면서, 잉크건조속도가 우수한 블렌딩 라텍스 종이 코팅 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention devised to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a blended latex paper coating composition excellent in ink drying speed without significantly reducing the adhesive strength during paper coating.
본 발명의 다른 목적은 잉크건조시간을 감소시킴으로써 기존의 종이코팅용 라텍스에 비하여 제조원가를 줄일 수 있는 블렌딩 라텍스 종이 코팅 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a blended latex paper coating composition that can reduce manufacturing costs compared to conventional paper coating latex by reducing the ink drying time.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 것으로, 스티렌 부타디엔계 라텍스 60~95중량%와 폴리비닐클로라이드 라텍스 5~40중량%의 블렌딩 라텍스를 포함하는 라텍스 종이 코팅 조성물을 제공한다.The present invention is to achieve the above object, and provides a latex paper coating composition comprising a blended latex of 60 to 95% by weight of styrene butadiene-based latex and 5 to 40% by weight of polyvinyl chloride latex.
또한, 상기 스티렌 부타디엔계 라텍스의 유리전이온도는 -20~25℃인 것을 특징으로 한다.In addition, the glass transition temperature of the styrene butadiene-based latex is characterized in that -20 ~ 25 ℃.
또한, 상기 스티렌 부타디엔계 라텍스의 입경은 110~180nm인 것을 특징으로 한다.In addition, the styrene butadiene-based latex particle size is characterized in that 110 ~ 180nm.
또한, 상기 스티렌 부타디엔계 라텍스는 1,3-부타디엔 20~45중량%, 스티렌 45~78중량%, 에틸렌성 불포화 단량체 1~15중량% 및 시안화 비닐계 단량체 0~10중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the styrene butadiene-based latex is characterized in that it comprises 20 to 45% by weight of 1,3-butadiene, 45 to 78% by weight of styrene, 1 to 15% by weight of ethylenically unsaturated monomer and 0 to 10% by weight of vinyl cyanide monomer. It is done.
또한, 상기 에틸렌성 불포화 단량체는 메타크릴산, 아크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 푸마르산, 말레인산, 이타콘산 모노에틸 에스테르, 푸마르산 모노부틸 에스테르 및 말레산 모노부틸 에스테르 중에서 선택된 하나인 것을 특징으로 한다. In addition, the ethylenically unsaturated monomer is characterized in that one selected from methacrylic acid, acrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid, itaconic acid monoethyl ester, fumaric acid monobutyl ester and maleic acid monobutyl ester.
또한, 상기 스티렌 부타디엔계 라텍스는 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트 등의 불포화 카르복시산 알킬 에스테르; β-히드록시에틸 아크릴레이트, β-히드록시에틸 메타크릴레이트 등의 불포화카르복시산 히드록시알킬 에스테르; 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 이타콘아미드, 말레산모노아미드 등의 불포화 카르복시산 아미드 및 그의 유도체; α-메틸스틸렌, 비닐톨루엔, p-메틸스티렌 등의 방향족 비닐 단량체로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 그 이상의 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the styrene butadiene-based latex is an unsaturated carboxylic acid alkyl ester such as methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate; unsaturated carboxylic acid hydroxyalkyl esters such as β-hydroxyethyl acrylate and β-hydroxyethyl methacrylate; Unsaturated carboxylic acid amides and derivatives thereof such as acrylamide, methacrylamide, itaconeamide, and maleic acid monoamide; It characterized in that it comprises one or more selected from the group consisting of aromatic vinyl monomers such as α-methylstyrene, vinyltoluene, p-methylstyrene.
또한, 상기 폴리비닐클로라이드 라텍스는 비닐클로라이드의 함량이 80중량%이상이고, 음이온성 유화제로 유화되어 있으며, 고형분의 함량이 40~50중량%인 것을 특징으로 한다.In addition, the polyvinyl chloride latex has a content of vinyl chloride of at least 80% by weight, emulsified with an anionic emulsifier, and characterized in that the content of solids is 40 to 50% by weight.
또한, 상기 폴리비닐클로라이드 라텍스의 입경은 100~500nm인 것을 특징으로 한다.In addition, the particle diameter of the polyvinyl chloride latex is characterized in that 100 ~ 500nm.
본 발명에 의하면 폴리비닐클로라이드 라텍스를 사용한 블렌딩 라텍스를 이용함으로써, 라텍스 코팅 조성물의 인쇄물성은 유지하면서 동시에 인쇄 건조 속도 를 개선하여 인쇄 작업 시의 건조에너지 비용을 절감함으로써 코팅지 제조 단가를 절감할 수 있다. According to the present invention, by using a blended latex using polyvinyl chloride latex, while maintaining the printability of the latex coating composition, it is possible to reduce the manufacturing cost of the coated paper by reducing the drying energy cost during printing by improving the printing drying speed. .
본 발명은 스티렌-부타디엔계 라텍스(이하, '라텍스 A'라 칭함)와 폴리비닐클로라이드 라텍스(이하, '라텍스 B'라 칭함)의 블렌딩 라텍스 조성물을 제공하는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized by providing a blended latex composition of styrene-butadiene-based latex (hereinafter referred to as "latex A") and polyvinylchloride latex (hereinafter referred to as "latex B").
이하, 본 발명 중 라텍스 A에 대해 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the latex A in this invention is demonstrated.
라텍스 A의 유리전이온도는 -20 ~ 25 ℃이며, 보다 바람직하게는 -5 ~ 15 ℃ 의 범위인데, 온도가 -20 ℃보다 낮게 되면 내수성이 저하되고, 25 ℃보다 높을 경우는 접착력이 낮아진다.The glass transition temperature of latex A is -20-25 degreeC, More preferably, it is the range of -5-15 degreeC, When temperature is lower than -20 degreeC, water resistance falls, and when higher than 25 degreeC, adhesive force becomes low.
라텍스 A의 입경은 110 ~ 180 nm이며, 보다 바람직하게는 120 ~ 150 nm 범위이다. 만일, 입경이 110 nm보다 작게 되면 저전단 유동성이 높아지고 백지광택, 잉크건조속도 및 잉크착육성이 떨어지며, 입경이 180 nm보다 크게 되면 고전단 유동성이 높아지고 인쇄광택, 접착력 및 내수성이 저하된다.The particle size of the latex A is 110 to 180 nm, more preferably in the range of 120 to 150 nm. If the particle size is smaller than 110 nm, the low shear fluidity is increased, and the white gloss, the ink drying speed and the ink adhesion are inferior. If the particle size is larger than 180 nm, the high shear fluidity is increased, and the printing gloss, adhesion, and water resistance are deteriorated.
라텍스 A는 라텍스 A 전체 함량을 기준으로 1,3-부타디엔 20 ~ 45 중량%, 스틸렌 45 ~ 78 중량%, 에틸렌성 불포화 산 단량체 1 ~ 15 중량%, 시안화 비닐계 단량체 0 ~ 10 중량%를 함유하는 단량체 혼합물이 사용된다.Latex A contains 20 to 45% by weight of 1,3-butadiene, 45 to 78% by weight of styrene, 1 to 15% by weight of ethylenically unsaturated acid monomer, and 0 to 10% by weight of vinyl cyanide monomer, based on the total content of latex A. Monomer mixtures are used.
1,3-부타디엔은 공중합체에 유연성을 부여한다. 이 양이 20중량% 미만일 경 우는 공중합체가 너무 단단해지고, 45 중량% 초과일 경우는 내수성이 저하된다.1,3-butadiene gives the copolymer flexibility. If this amount is less than 20% by weight, the copolymer becomes too hard, and if it is more than 45% by weight, the water resistance is lowered.
스틸렌은 공중합체에 적당한 경도 및 내수성을 부여할 수 있다. 이 양이 45 중량% 이하일 경우는 충분한 효과를 수득할 수 없고, 78 중량% 초과일 경우는 접착력 및 필름형성력이 저하된다.Styrene can impart moderate hardness and water resistance to the copolymer. When this amount is 45 weight% or less, sufficient effect cannot be acquired, and when it is more than 78 weight%, adhesive force and film formation force will fall.
에틸렌성 불포화 산 단량체는 공중합체의 접착력을 향상시키고 라텍스 입자의 안정성을 개선시키기 위하여 적절하게 사용되며, 그 양은 1 ~ 15 중량%가 바람직하다. 1 중량% 미만이면 상기 효과를 수득할 수 없고, 15 중량% 초과이면 중합안정성 등에 문제가 발생할 수 있다. 에틸렌성 불포화 산 단량체의 구체예로는 메타크릴산, 아크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 푸마르산, 말레인산 같은 불포화 카르복실 산과 이타콘산 모노에틸 에스테르, 푸마르산 모노부틸 에스테르 및 말레산 모노부틸 에스테르 같은 적어도 1개의 카르복실기를 갖는 불포화 폴리카르복실산 알킬 에스테르 등이 있다. Ethylenically unsaturated acid monomers are suitably used to improve the adhesion of the copolymer and to improve the stability of the latex particles, the amount is preferably 1 to 15% by weight. If it is less than 1% by weight, the above effects cannot be obtained. If it is more than 15% by weight, problems such as polymerization stability may occur. Specific examples of the ethylenically unsaturated acid monomers include unsaturated carboxylic acids such as methacrylic acid, acrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid and maleic acid and at least one such as itaconic acid monoethyl ester, fumaric acid monobutyl ester and maleic monobutyl ester. Unsaturated polycarboxylic acid alkyl esters having a carboxyl group.
시안화 비닐계 단량체는 인쇄광택을 향상시키는데 유효하며, 그 양은 0 ~ 10중량%가 바람직하다. 구체예로는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등이 있다.Vinyl cyanide monomer is effective to improve the printing gloss, the amount is preferably 0 to 10% by weight. Specific examples include acrylonitrile, methacrylonitrile and the like.
본 발명에서 사용되는 공중합체 라텍스 합성시, 필요에 따라 상기 단량체들과 공중합이 가능한 단량체가 사용될 수 있다. 이런 단량체의 구체예로는 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트와 같은 불포화 카르복실산 알킬 에스테르; β-히드록시에틸 아크릴레이트, β-히드록시프로필 아크릴레이트 및 β-히드록시에틸 메타크릴레이트 같은 불포화카르복실산 히드록시알킬 에스테르; 아크릴아미드, 메타크 릴아미드, 이타콘아미드, 말레산모노아미드 같은 불포화 카르복실산 아미드 및 그 유도체; α-메틸스틸렌, 비닐톨루엔, P-메틸스틸렌 같은 방향족 비닐 단량체 등이 있다. 불포화 카르복실산 알킬 에스테르는 공중합체에 적당한 경도를 부여하고 필름형성력을 향상시키며, 그 양은 라텍스 A의 전체중량을 기준으로 3 ~ 15 중량%인 것이 바람직하다. 이 양이 15 중량%를 초과하면 내수성 등에 바람직하지 못한 영향을 끼칠 수 있다. 불포화 카르복실산 아미드 및 그 유도체는 공중합체 라텍스의 화학적 안정성, 기계적 안정성 및 내수성을 개선하는데 유효하며, 그 양은 라텍스 A의 전체중량을 기준으로 10 중량% 이하가 바람직하다. When synthesizing the copolymer latex used in the present invention, a monomer capable of copolymerizing with the monomers may be used if necessary. Specific examples of such monomers include unsaturated carboxylic acid alkyl esters such as methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate and butyl methacrylate; unsaturated carboxylic hydroxyalkyl esters such as β-hydroxyethyl acrylate, β-hydroxypropyl acrylate and β-hydroxyethyl methacrylate; Unsaturated carboxylic acid amides and derivatives thereof such as acrylamide, methacrylamide, itaconeamide, maleic acid monoamide; aromatic vinyl monomers such as α-methylstyrene, vinyltoluene, and P-methylstyrene. The unsaturated carboxylic acid alkyl ester imparts moderate hardness to the copolymer and improves film forming power, and the amount is preferably 3 to 15% by weight based on the total weight of the latex A. If this amount exceeds 15% by weight, it may adversely affect water resistance and the like. Unsaturated carboxylic acid amides and derivatives thereof are effective for improving the chemical stability, mechanical stability and water resistance of the copolymer latex, the amount of which is preferably 10% by weight or less based on the total weight of the latex A.
라텍스 A의 제조는 2단계 또는 다단계로 이루어질 수 있으며, 통상적으로 씨앗(seed) 라텍스를 제조한 후 1 ~ 3겹의 껍질을 피복하는 방법으로 중합한다. 중합개시제, 유화제, 전해질 등 기타 반응 조건은 유화중합 공지의 사항과 같다.The latex A may be prepared in two or multiple stages, and is usually polymerized by preparing a seed latex and then covering 1 to 3 layers of shells. Other reaction conditions, such as a polymerization initiator, an emulsifier, an electrolyte, are the same as that of the emulsion polymerization well-known thing.
이하, 본 발명 중 라텍스 B에 대해 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the latex B in this invention is demonstrated.
라텍스 B는 음이온성 유화제로 유화되어 있어야 스티렌 부타디엔계 라텍스와 혼용시에 라텍스 안정성에 이상이 없다. 라텍스 B의 조성은 비닐클로라이드가 라텍스 B의 전체중량을 기준으로 80중량% 이상의 함량으로 이루어지는데, 80중량% 이하인 경우 원가 절감의 효과가 미미하기 때문이다. 또한 고형분의 함량은 40~50중량%범위가 바람직한데, 고형분 함량이 40중량%보다 낮을 경우 블랜딩 라텍스의 고형분 함량이 낮아져 이송 등에 문제가 발생할 수 있으며, 고형분 함량이 50중량%보다 높을 경우 라텍스 B의 중합안정성에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있다.Latex B should be emulsified with an anionic emulsifier so that the latex stability when mixed with styrene butadiene-based latex. The composition of the latex B is a vinyl chloride content of more than 80% by weight based on the total weight of the latex B, because when the weight is less than 80% by weight is insignificant. In addition, the content of solids is preferably in the range of 40 to 50% by weight, if the solids content is lower than 40% by weight, the solids content of the blended latex is lowered, which may cause problems such as transfer, and the latex B when the solids content is higher than 50% by weight May adversely affect the polymerization stability.
라텍스 B의 입경은 100 ~ 500 nm, 바람직하기로는 190 ~ 300 nm 정도가 되어 야 한다. 만일, 입경이 100 nm보다 작게 되면 저전단 유동성이 높아지고, 입경이 500 nm보다 크게 되면 고전단 유동성이 높아진다. The particle size of the latex B should be about 100 to 500 nm, preferably about 190 to 300 nm. If the particle size is smaller than 100 nm, the low shear fluidity is high, and if the particle size is larger than 500 nm, the high shear fluidity is high.
본 발명에 따른 블렌딩 라텍스 종이 코팅 조성물은 라텍스 A와 B를 적절한 비율로 혼합하여 안료접착제로 사용하게 된다. 이렇게 만들어진 블렌딩 라텍스를 사용한 안료접착제는 기존 스티렌 부타디엔계 라텍스를 100% 사용할 때에 비해 10% 이상의 원가절감 효과를 얻을 수 있다. 또한 라텍스 A가 접착력과 인쇄광택 발현에 영향을 주고, 라텍스 B는 인쇄 건조속도를 개선시키는 역할을 하여 적절한 인쇄 물성을 구현할 수 있게 된다.The blended latex paper coating composition according to the present invention is used as a pigment adhesive by mixing the latex A and B in an appropriate ratio. The pigment adhesive using the blended latex thus produced can achieve a cost reduction effect of 10% or more compared to when 100% of the existing styrene butadiene-based latex is used. In addition, the latex A affects the adhesion and print gloss expression, and the latex B serves to improve the printing drying speed, thereby realizing proper printing properties.
상기한 바와 같이 블렌딩 라텍스 종이 코팅 조성물은 제조 원가 및 코팅지 물성에 바람직한 영향을 주지만, 그 혼합비를 적합하게 선정하지 않으면 효과를 충분히 수득할 수 없다.As described above, the blended latex paper coating composition has a desirable effect on manufacturing cost and coated paper physical properties, but the effect cannot be sufficiently obtained unless the mixing ratio is properly selected.
본 발명에서 제공하는 블렌딩 라텍스의 혼합비는, 라텍스 A의 고형분 중량비가 60 ~ 95 %, 라텍스 B의 고형분 중량비가 5 ~ 40 %가 되어야 하며, 바람직하게는 라텍스 B의 고형분 중량비가 8 ~ 25 %가 되어야 한다. 라텍스 B의 고형분 중량비가 40 % 초과이면, 접착력이 낮아지고 고전단 점도가 높아지므로 인쇄 물성 및 작업성에 나쁜 영향을 끼치게 된다. 또한, 라텍스 B의 고형분 중량비가 5 % 미만이면, 종이 코팅시 비용 절감의 효과를 충분히 얻을 수 없고, 인쇄 건조 속도 개선의 효과도 미미하다. The blending ratio of the blended latex provided by the present invention is 60 to 95% solids weight ratio of latex A, 5 to 40% solids weight ratio of latex B, preferably 8 to 25% solids weight ratio of latex B Should be. If the weight ratio of solids of latex B is more than 40%, the adhesive force is lowered and the high shear viscosity is increased, which adversely affects the print properties and workability. In addition, if the solid content weight ratio of latex B is less than 5%, the effect of cost reduction at the time of paper coating cannot fully be obtained, and the effect of improving the printing drying speed is also insignificant.
이하 본 발명을 실시예로 더욱 상세히 설명한다. 하기의 실시예는 본 발명 을 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위를 실시예에 한정시키는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. The following examples are provided to illustrate the present invention, and do not limit the scope of the present invention to the examples.
실시예에 있어 라텍스, 코팅 조성물 및 코팅지의 각종 물성의 측정평가방법은 다음과 같다.In the Examples, the evaluation method of measuring the physical properties of the latex, the coating composition and the coated paper is as follows.
라텍스 입경 : Laser Scattering Analyzer (Nicomp)를 사용하여 측정한다.Latex particle size: Measured using Laser Scattering Analyzer (Nicomp).
유리전이온도 : DSC를 사용하여 측정하였다.Glass transition temperature: measured using DSC.
저전단 점도 : BF형 점도계를 사용한다. 코팅액 점도는 3호 회전자를 사용하여 60 rpm에서 1분 후 측정된 값(단위 : cP)으로 표시한다.Low shear viscosity: A BF type viscometer is used. The coating liquid viscosity is expressed as a value (unit: cP) measured after 1 minute at 60 rpm using a No. 3 rotor.
고전단 점도 : Hercules Viscometer (KRK type, model KC-801C)를 사용하여 6600 rpm에서 측정된 값(단위 : cP)으로 표시한다. High shear viscosity: Measured at 6600 rpm using Hercules Viscometer (KRK type, model KC-801C).
보수성 : ÅA-GWR을 사용하여 측정하였으며, 측정치(단위 : g/m2)가 작을수록 보수성이 우수한 것이다.Water retention: Measured using ÅA-GWR, the smaller the measured value (unit: g / m 2 ), the better the water retention.
평활도 : Parker Print Surf.를 사용하였으며, 측정치(단위 : μm)가 작을수록 코팅지의 표면이 평활함을 나타낸다.Smoothness: Parker Print Surf. Was used. The smaller the measured value (unit: μm), the smoother the surface of the coated paper was.
접착력 : RI 인쇄기에서 수회에 걸쳐 인쇄한 후 뜯김의 정도를 육안으로 판정하여 5점법으로 평가했다. 점수가 높을수록 접착력이 양호함을 나타내며, 태크밸류 12, 14, 16의 잉크를 각각 사용하여 측정한 후, 평균치를 구하였다.Adhesive force: After printing several times in RI printing machine, the degree of tearing was visually judged and evaluated by the 5-point method. The higher the score, the better the adhesion. After the measurement using the inks of Tack Values 12, 14 and 16, respectively, the average value was obtained.
내수성 : RI 인쇄기에서 몰튼 롤을 사용하여 습윤수를 첨가한 후 인쇄하고, 그 뜯김의 정도를 상기한 접착력과 마찬가지 방법으로 측정한다. 태크밸류 14의 잉크를 사용하여 1회 인쇄한 후 측정하였다.Water resistance: In a RI printing machine, after adding wet water using a Morton roll, it prints and the extent of the tearing is measured by the method similar to the adhesive force mentioned above. It was measured after printing once using the ink of Tack Value 14.
잉크건조속도 : RI 인쇄기에서 인쇄한 후, 시간에 따라 잉크가 묻어나오는 정도를 5점법으로 측정했다. 점수가 높을수록 잉크건조속도가 빠른 것이다.Ink drying speed: After printing on an RI printer, the degree of ink leakage with time was measured by the five-point method. The higher the score, the faster the ink drying speed.
착육성 : RI 인쇄기에서 습윤수를 첨가한 후 인쇄하여 잉크 전이의 정도를 측정한다. 낮은 태크밸류의 잉크를 사용하여 뜯김이 일어나지 않도록 하였으며, 점수가 높을수록 착육성이 높은 것이다.Robustness: After the addition of wet water in an RI printer, printing is performed to measure the degree of ink transfer. Low tag value ink was used to prevent tearing. The higher the score, the higher the developability.
백지광택 : Optical Gloss Meter (HUNTER type)를 사용하여, 코팅지의 여러부분을 측정하여 평균치를 구하였다.White paper gloss: Using the Optical Gloss Meter (HUNTER type), the various parts of the coated paper were measured and averaged.
인쇄광택 : RI 인쇄기에서 인쇄하고 24시간 경과 후, 백지광택과 동일한 방법으로 측정한다.Printing Gloss: After 24 hours of printing on the RI printing machine, it is measured by the same method as the white paper gloss.
실시예Example 1 One
라텍스 ALatex A
본 발명의 라텍스 조성물을 제조하기 위해 라텍스 A를 하기와 같이 3단계로 제조하였다.To prepare the latex composition of the present invention, latex A was prepared in three steps as follows.
제 1단계First stage
교반기, 온도계, 냉각기, 질소가스의 인입구와 단량체, 유화제 및 중합반응개시제를 연속적으로 투입할 수 있도록 장치된 10 L 가압 반응기를 질소로 치환한 후, 하기 성분을 채우고 65 ℃까지 승온하였다. A stirrer, a thermometer, a cooler, a nitrogen inlet, a 10 L pressurized reactor equipped with a monomer, an emulsifier, and a polymerization initiator were continuously replaced with nitrogen, and then charged with the following components and heated up to 65 ° C.
부타디엔 33 중량부Butadiene 33 parts by weight
스틸렌 49 중량부Styrene 49 parts by weight
메틸메타크릴레이트 8 중량부8 parts by weight of methyl methacrylate
아크릴로니트릴 5 중량부5 parts by weight of acrylonitrile
이타콘산 5 중량부Itaconic acid 5 parts by weight
도데실 디벤젠 술폰산 나트륨 6 중량부6 parts by weight of sodium dodecyl dibenzene sulfonate
t-도데실머캅탄 0.2 중량부0.2 parts by weight of t-dodecyl mercaptan
나트륨바이카보네이트 0.4 중량부0.4 parts by weight of sodium bicarbonate
이온교환수 420 중량부420 parts by weight of ion-exchanged water
여기에 중합개시제인 칼륨퍼설페이트를 0.8 중량부 넣고, 약 300분간 교반하여 씨앗의 중합을 완료시켰다. 이때 얻어진 씨앗의 평균 입경은 68 nm, 전환율은 97 %이었다.0.8 parts by weight of potassium persulfate as a polymerization initiator was added thereto, followed by stirring for about 300 minutes to complete polymerization of the seed. The average particle diameter of the seeds obtained at this time was 68 nm, the conversion rate was 97%.
제 2단계2nd step
제 1단계에서 얻어진 씨앗에 제 1껍질을 피복시키기 위하여 반응기에 씨앗라텍스 60 중량부를 채우고 75 ℃까지 승온한 후, 하기 성분을 200분동안 연속 투입하여 중합한다.In order to coat the seed shell obtained in the first step with the first shell, 60 parts by weight of seed latex was charged in the reactor, and the temperature was raised to 75 ° C., and the following components were continuously added for 200 minutes to polymerize.
부타디엔 21 중량부Butadiene 21 parts by weight
스틸렌 26 중량부Styrene 26 parts by weight
메틸메타크릴레이트 5 중량부5 parts by weight of methyl methacrylate
아크릴로니트릴 5 중량부5 parts by weight of acrylonitrile
이타콘산 3 중량부Itaconic acid 3 parts by weight
아크릴산 2 중량부2 parts by weight of acrylic acid
아크릴아미드 1 중량부1 part by weight of acrylamide
도데실 디벤젠 술폰산 나트륨 0.9 중량부0.9 parts by weight of sodium dodecyl dibenzene sulfonate
t-도데실머캅탄 0.62중량부0.62 weight part of t-dodecyl mercaptans
나트륨바이카보네이트 0.28 중량부0.28 parts by weight of sodium bicarbonate
이온교환수 39 중량부39 parts by weight of ion-exchanged water
칼륨퍼설페이트 1.5 중량부1.5 parts by weight of potassium persulfate
상기 성분들이 모두 투입된 후 10분간 추가 교반하였으며, 이때 전환율은 75 %이었다. After all the ingredients were added and stirred for 10 minutes, the conversion was 75%.
제 3단계3rd step
제 2단계에서 얻어진 라텍스에 제 2껍질을 피복시키기 위하여, 제 2단계에서 얻어진 라텍스가 채워져 있는 반응기의 온도를 75℃로 유지시킨 후, 하기 성분을 120 분 동안 연속 투입하여 중합한다.In order to coat the second shell on the latex obtained in the second step, the temperature of the reactor filled with the latex obtained in the second step is maintained at 75 ° C, and the following components are continuously added for 120 minutes to polymerize.
부타디엔 18 중량부Butadiene 18 parts by weight
스틸렌 9.5 중량부9.5 parts by weight of styrene
메틸메타크릴레이트 3 중량부Methyl methacrylate 3 parts by weight
아크릴로니트릴 3 중량부3 parts by weight of acrylonitrile
이타콘산 1 중량부Itaconic acid 1 part by weight
아크릴산 2 중량부2 parts by weight of acrylic acid
아크릴아미드 0.5 중량부0.5 parts by weight of acrylamide
도데실 디벤젠 술폰산 나트륨 0.1 중량부0.1 parts by weight of sodium dodecyl dibenzene sulfonate
t-도데실머캅탄 0.3 중량부0.3 parts by weight of t-dodecyl mercaptan
나트륨바이카보네이트 0.14 중량부0.14 parts by weight of sodium bicarbonate
이온교환수 21 중량부21 parts by weight of ion-exchanged water
칼륨퍼설페이트 0.9 중량부0.9 parts by weight of potassium persulfate
상기 성분들이 모두 투입된 후 85 ℃까지 승온하여 반응을 촉진시키며, 240분간 추가 교반하여 중합을 완료하였다. 이렇게 제 2껍질까지 중합이 완료된 최종 라텍스의 평균 입경은 125 nm, 전환율은 96 %이었으며, 유리전이온도는 -1 ℃이었다.After all of the components were added to promote the reaction by increasing the temperature to 85 ℃, 240 minutes to complete the polymerization was completed. Thus, the final particle size of the final latex polymerized to the second shell was 125 nm, the conversion was 96%, the glass transition temperature was -1 ℃.
라텍스 BLatex B
본 발명에서 사용되는 라텍스 B는 PB1752 레진을 만드는 원료로서 엘지화학에서 시판되고 있는 폴리비닐클로라이드 라텍스를 이용하였다.Latex B used in the present invention used a polyvinyl chloride latex commercially available from LG Chem as a raw material for making PB1752 resin.
블렌딩Blending 라텍스 제조 Latex manufacturers
이상과 같이 중합된 라텍스 A 80중량%, 라텍스 B 20중량%의 고형분 중량비로 혼합, 충분히 교반하여 목적하는 블렌딩 라텍스를 제조하였다.80 wt% of the polymerized latex A and 20 wt% of the latex B polymerized as described above were mixed and sufficiently stirred to prepare the desired blended latex.
비교예Comparative example 1 One
라텍스 A 80중량%와, 라텍스 입경이 2㎛ 이면서 조성은 라텍스 B와 동일한 폴리비닐클로라이드 라텍스 20중량%의 고형분 중량비로 혼합, 충분히 교반하여 블렌딩 라텍스를 제조하였다.The blended latex was prepared by mixing 80 wt% of the latex A, the latex particle diameter of 2 μm, and the composition of the polyvinyl chloride latex 20 wt% of the same composition as the latex B, followed by sufficient stirring.
비교예Comparative example 2 2
라텍스 A 100중량%를 안료접착제로 사용한다.100% by weight of latex A is used as the pigment adhesive.
실시예 및 비교예의 라텍스를 비교, 평가하기 위하여 표 1과 같이 종이 코팅액을 제조하였다. 각 중량부는 고형분 기준이다.In order to compare and evaluate the latex of the Examples and Comparative Examples was prepared a paper coating solution as shown in Table 1. Each weight part is based on solid content.
제조된 종이 코팅액을 하기 조건으로 코팅하여 코팅지를 얻었다.The prepared paper coating solution was coated under the following conditions to obtain a coated paper.
코팅: 로드 수동 코팅(Rod Coating, No 6)Coating: Rod Coating, No 6
건조: 오븐, 130℃, 20초Drying: oven, 130 ° C., 20 seconds
칼렌다: 슈퍼칼렌다, 80℃, 40 kg/cm, 4m/min, 2회 통과Calendar: Supercalendar, 80 ℃, 40 kg / cm, 4m / min, 2 passes
실시예 및 비교예의 코팅액 및 코팅지의 물성표와 인쇄물성표를 하기 표 2 및 표 3에 나타내었다.Tables 2 and 3 show physical properties and printout properties of the coating solution and the coated paper of Examples and Comparative Examples.
상기 표 2 및 표 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 블렌딩 라텍스 종이 코팅 조성물의 실시예의 조성물은 접착력 등 인쇄물성을 떨어뜨리지 않으면서, 건조속도를 빠르게 함으로써, 기존에 사용되는 라텍스 조성물에 비하여 원가절감의 효과를 얻을 수 있다.As can be seen in Table 2 and Table 3, the composition of the embodiment of the blended latex paper coating composition according to the present invention is to reduce the printability, such as adhesion, by increasing the drying speed, to the latex composition used in the past Compared with this, cost reduction can be achieved.
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