KR20070022343A - 기재 코팅 조성물 및 이들의 용도 - Google Patents

기재 코팅 조성물 및 이들의 용도 Download PDF

Info

Publication number
KR20070022343A
KR20070022343A KR1020067027168A KR20067027168A KR20070022343A KR 20070022343 A KR20070022343 A KR 20070022343A KR 1020067027168 A KR1020067027168 A KR 1020067027168A KR 20067027168 A KR20067027168 A KR 20067027168A KR 20070022343 A KR20070022343 A KR 20070022343A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coating composition
total solids
weight percent
weight
thickener system
Prior art date
Application number
KR1020067027168A
Other languages
English (en)
Inventor
제랄드 디 밀러
크리스 엘 윌킨즈
Original Assignee
셀라니즈 인터내셔날 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 셀라니즈 인터내셔날 코포레이션 filed Critical 셀라니즈 인터내셔날 코포레이션
Priority to KR1020067027168A priority Critical patent/KR20070022343A/ko
Publication of KR20070022343A publication Critical patent/KR20070022343A/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L29/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical; Compositions of hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L29/02Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
    • C08L29/04Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L85/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage in the main chain of the macromolecule containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen and carbon; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L85/04Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage in the main chain of the macromolecule containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen and carbon; Compositions of derivatives of such polymers containing boron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D121/00Coating compositions based on unspecified rubbers
    • C09D121/02Latex
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/43Thickening agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives non-macromolecular inorganic
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/36Coatings with pigments
    • D21H19/44Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/56Macromolecular organic compounds or oligomers thereof obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H19/60Polyalkenylalcohols; Polyalkenylethers; Polyalkenylesters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

본 발명은 코팅 조성물, 코팅 조성물을 도포하는 방법 및 코팅 조성물을 혼입하는 제품에 관한 것이다. 코팅 조성물은 다양한 기재를 코팅하여 기재의 외관 및 인쇄성을 개선시키는데 유용하다. 코팅 조성물은 안료 시스템, 결합제 및 증점제 시스템을 혼입한다. 증점제 시스템은 폴리비닐 알콜 중합체 및 붕소 함유 화합물(예: 붕산)을 혼입한다. 코팅 조성물은 종래의 증점제 시스템에 비해 비용 이점을 제공하면서 종래의 증점제를 혼입하는 코팅 조성물 이상으로 우수한 점도 특징을 나타낸다.
기재 코팅 조성물, 증점제, 폴리비닐 알콜 중합체, 붕소 함유 화합물.

Description

기재 코팅 조성물 및 이들의 용도{SUBSTRATE COATING COMPOSITIONS AND THEIR USE}
본 발명은 착색된 기재 코팅 조성물 및 이들 조성물을 제조 및 사용하는 방법에 관한 것이다. 코팅 조성물은 폴리비닐 알콜 중합체 및 붕소 함유 화합물을 함유하는 증점제(thickener) 시스템을 혼입한다.
여러 제품 용도에서, 기재에는 기재 상에서의 인쇄를 용이하게 하고/하거나 기재의 외관을 개선시키기 위하여 코팅이 제공된다. 코팅의 중요한 목적은 함몰부(indentation) 또는 골(valley)이 실질적으로 없는 매끈한 기재 표면을 제공하는 것이다. 매끈한 표면은 기재에 우수한 품질의 이미지를 인쇄하기 위하여, 또한 잉크를 기재로 효과적으로 전달하기 위해 필요하다. 기재 표면을 안료 코팅 조성물로 코팅함으로써 매끈한 기재 표면을 수득한다.
코팅 조성물은 실제로 주로 점토, 탄산칼슘 또는 산화티탄 같은 무기 안료 및 천연 단백질(예: 카제인 또는 대두 단백질), 전분 또는 합성 중합체 유화액의 안료 결합제를 포함하는 수성 분산액이다. 통상적으로는 블레이드 코팅기, 공기 나이프 코팅기, 봉 코팅기 및 롤 코팅기 같은 고속 코팅기에 의해 기재 물질의 연속 웹에 코팅 조성물을 도포한다. 기재용 코팅 컬러 조성물의 유동 특성은 코팅 작업 동안 색상의 주행성(또는 유동)과 관련하여 상당히 중요하다. 이들 유동 특성은 흔히 증점제에 의해 조절된다.
기재 코팅 조성물은 전형적으로 안료, 라텍스 같은 결합제, 및 강도, 점도 조절 및 보습을 위한 증점제를 혼입한다. 코팅 조성물은 또한 종종 임의적인 증백제, 소포제, 가교결합제 등과 같은 추가적인 성분도 포함할 수 있다. 안료는 전형적으로 점토를 기제로 하지만, 탄산칼슘, 이산화티탄 및 실리카 같은 다른 안료 성분도 포함할 수 있다. 통상적인 보조-결합제 또는 증점제는 전분, 단백질 및 폴리비닐 알콜 중합체를 포함한다.
미국 특허 제 6,440,535 호에는 잉크 제트 코팅 조성물의 증점제로서 폴리비닐 알콜 공중합체를 사용함이 개시되어 있다. 미국 특허 제 5,494,509 호에는 폴리사카라이드 증점제를 혼입하는 점토 안료 코팅 조성물이 개시되어 있다. 미국 특허 제 6,746,713 호는 폴리비닐 알콜 중합체 및 붕산을 혼입하는 잉크 제트 기록 매체 코팅제를 개시하고 있다. 이 조성물은 잉크 흡수 층의 제조에 사용된다. 미국 특허 제 4,877,686 호는 붕산이 매체 내로 혼입되는 결합제용 겔화제로서 사용되는 잉크 제트 기록 매체를 개시한다. 미국 특허 제 3,438,808 호에는 폴리비닐 알콜 및 붕산을 혼입하는 조성물로 셀룰로즈 섬유 웹을 코팅함이 개시되어 있다.
발명의 개요
본 발명은 코팅 조성물, 코팅 조성물을 도포하는 방법, 및 코팅 조성물을 혼입하는 상품에 관한 것이다. 본원에 기재된 코팅 조성물은 다양한 기재를 코팅하여 기재의 외관 및 인쇄성을 개선시키는데 유용하다. 코팅 조성물은 점토를 포함하는 다양한 적합한 시스템으로부터 선택될 수 있는 안료 시스템, 및 증점제 시스템을 혼입한다. 증점제 시스템은 폴리비닐 알콜 중합체 및 붕소 함유 화합물(예: 붕산)을 혼입한다.
증점제 시스템은 겔화를 통해 코팅 조성물의 점도를 증가시키는데 유용한 것으로 밝혀졌으며, 긍정적인 보습 특징을 제공한다. 증점제 시스템은 컬러 코팅 조성물에 사용되는 종래의 증점제 시스템에 대한 대체품을 제공하는데 유용하다. 증점제 시스템은 종래의 증점제 조성물에 비해 유리한 성능 특징을 나타낼 뿐만 아니라 매력적인 비용 이점을 제공한다.
안료 및 증점제 시스템에 덧붙여, 코팅 조성물은 라텍스, 전분, 단백질, 폴리비닐 알콜 중합체 및 이들의 중합체 같은 결합제를 포함한다.
코팅 조성물은 또한 임의적인 증백제, 소포제 및 다른 통상적인 첨가제 같은 다양한 추가 성분도 포함할 수 있다.
코팅 조성물의 용도는 종이 및 판지 같은 기재를 코팅하여 기재에 매끈하고 인쇄가능한 표면을 제공하는 것이다.
본 발명은 코팅 조성물 및 코팅 조성물을 도포 및 사용하는 방법에 관한 것이다. 코팅 조성물은 종래의 증점제를 혼입하는 코팅 조성물에 비해 유리한 특징을 나타내는 독특한 증점제 시스템을 혼입한다. 코팅 조성물은 일반적으로 안료 시스템, 결합제 및 증점제 시스템을 포함하는 용해된 고체를 혼입하는 수용액이다. 한 실시양태에서, 수성 코팅 조성물은 안료 시스템으로부터 유도되는 총 고형분 약 60 내지 약 95중량%, 결합제 시스템으로부터 유도되는 총 고형분 약 4 내지 약 35중량%, 및 증점제 시스템으로부터 유도되는 총 고형분 약 0.5 내지 약 5중량%를 혼입한다.
한 실시양태에서, 코팅 조성물은 약 40 내지 약 67중량%의 총 고형분을 포함한다. 제 2 실시양태에서, 코팅 조성물은 약 45 내지 약 63중량%의 총 고형분을 포함한다. 제 3 실시양태에서, 코팅 조성물은 약 50 내지 약 60중량%의 총 고형분을 포함한다. 코팅 조성물은 한 실시양태에서 약 33 내지 약 60중량%의 물을 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, 코팅 조성물은 약 38 내지 약 55중량%의 물을 포함할 수 있다. 제 3 실시양태에서, 코팅 조성물은 약 40 내지 약 50중량%의 물을 포함할 수 있다.
안료 시스템은 기재 코팅 조성물에 유용한 임의의 안료 시스템으로부터 선택될 수 있다. 예시적인 적합한 안료는 코팅 등급 점토(예: 카올린 점토), 이산화티탄, 탄산칼슘, 황산바륨, 활석, 황산아연, 황산알루미늄, 산화칼슘 반응 생성물, 다른 유사한 물질 및 이들의 혼합물의 수성 분산액이다. 한 실시양태에서, 안료 시스템은 90중량% 이상의 점토를 포함한다.
상기 나타낸 바와 같이, 안료 시스템은 코팅 조성물의 고형분의 약 60 내지 약 95중량%를 구성할 수 있다. 다른 실시양태에서, 안료 시스템은 코팅 조성물의 총 고형분의 약 70 내지 약 85중량%를 구성할 수 있으며, 이 때 결합제 시스템은 조성물의 총 고형분의 약 4 내지 약 10중량%를 구성하고, 조성물의 총 고형분의 약 0.5 내지 5중량%는 증점제 시스템으로부터 유도된다.
결합제는 코팅 조성물의 안료 입자 및 다른 고형분을 결합시키는데 유용한 임의의 적합한 결합제로부터 선택될 수 있다. 예시적인 결합제는 카제인 또는 대두 단백질 같은 천연 단백질 물질, 전분, 또는 스타이렌 뷰타다이엔, 아크릴 라텍스, 비닐 아세테이트 라텍스 또는 스타이렌 아크릴 공중합체를 혼입하는 라텍스 물질 같은 합성 중합체 유화액, 또는 천연 발생 라텍스 물질, 폴리비닐 알콜 중합체 물질이다.
증점제 시스템은 둘 이상의 성분을 혼입한다. 제 1 성분은 폴리비닐 알콜 중합체이고, 제 2 성분은 붕소 함유 화합물이다. 폴리비닐 알콜 중합체는 단독중합체, 또는 에틸렌, 메틸 아크릴레이트, 비닐 아민, 카복실산, 분지된 알킬 산 비닐 에스터[레졸루션 퍼포먼스 프로덕츠(Resolution Performance Products)에서 상표명 베오바(VeoVa; 등록상표)로 시판중인, 5개 및 9 내지 11개의 탄소 원자를 갖는 알파-분지된 카복실산의 비닐 에스터], 비닐 아민, 다른 공단량체 같은 하나 이상의 공단량체를 혼입하는 공중합체일 수 있다.
한 실시양태에서, 본원에 기재된 조성물, 제품 및 방법에 따라 유용한 폴리비닐 알콜 중합체는 약 300 내지 약 4,000의 중합도, 약 10,000 내지 약 200,000의 중량 평균 분자량을 갖고, 약 85 내지 약 99.9몰%가 가수분해된다. 다른 실시양태에서, 증점제 시스템은 약 124,000 내지 약 186,000의 중량 평균 분자량을 갖는 폴리비닐 알콜 중합체로 제조된다.
증점제 시스템에 포함시키기 위한 붕소 함유 화합물 성분은 다양한 물질로부터 선택될 수 있다. 예시적인 적합한 붕소 화합물은 붕산, 메틸 보레이트, 삼플루오르화붕소, 붕산 무수물, 피로보레이트, 퍼옥소보레이트, 보레인 및 이들의 혼합물이다. 한 실시양태에서, 붕소 함유 화합물은 붕산이다. 다른 실시양태에서, 붕소 화합물은 사붕산나트륨 10수화물(보랙스)이다. 붕소 화합물은 폴리비닐 알콜 코팅 제제에 첨가될 수 있거나, 또는 미리 제조된 폴리비닐 알콜 층에 수용액 오버코트(overcoat)로서 도포될 수 있다.
폴리비닐 알콜 중합체 및 붕소 함유 화합물 조합은 코팅 조성물의 점도를 조절하기 위한 증점제로서 유용하다. 붕산 이온과 폴리비닐 알콜 중합체의 하이드록실기 사이의 착체 형성에 의해 이러한 점도 조절이 가능해진다. 8보다 높은 pH에서는, 보레이트 이온이 존재하고 코팅 조성물의 폴리비닐 알콜을 가교결합시켜 겔화시키는데 이용될 수 있다. 보다 낮은 pH에서는, 보레이트가 수소에 의해 결합되고 가교결합에 이용될 수 없으며, 따라서 보레이트 이온에 의해 야기되는 겔화는 가역적이다. 폴리비닐 알콜을 보레이트화시킴으로써, 기재 웹에 용이하게 도포 및/또는 접착될 수 있는 겔화된 코팅 조성물을 제조할 수 있다.
상기 논의된 바와 같이, 한 실시양태에서, 코팅 조성물의 총 고형분은 약 0.5 내지 약 5중량%의 증점제 시스템 고형분을 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, 증점제 시스템 고형분은 코팅 조성물의 총 고형분의 약 1 내지 약 3중량%를 구성한다. 다시, 한 실시양태에서, 증점제 시스템의 폴리비닐 알콜 중합체 및 붕소 함유 화합물 성분의 고형분의 농도는 각각 증점제 시스템 총 고형분의 약 94 내지 약 99.98중량% 및 약 0.02 내지 약 6중량%일 수 있다. 다른 실시양태에서, 폴리비닐 알콜 중합체 및 붕소 함유 화합물 성분의 고형분의 농도는 각각 증점제 시스템 총 고형분의 약 96 내지 약 98중량% 및 약 2 내지 약 4중량%이다.
한 실시양태에서, 붕소 함유 화합물은 코팅 조성물의 안료 성분의 고형분 중량에 기초하여 약 0.001 내지 약 0.03중량% 고형분의 농도로 코팅 조성물 내에 혼입될 수 있다. 다른 실시양태에서, 붕소 함유 화합물은 안료 성분의 고형분의 총 중량에 기초하여 약 0.015 내지 약 0.025중량% 고형분의 농도로 코팅 제제 내애 혼입될 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 붕소 함유 화합물은 안료 시스템의 고형분의 총 중량에 기초하여 약 0.015 내지 약 0.02중량% 고형분의 농도로 코팅 제제에 혼입될 수 있다.
본원에 기재된 증점제 시스템은 단백질, 카복시메틸셀룰로즈(CMC), 알긴산나트륨 및 알칼리 팽윤성 또는 반응성 폴리아크릴레이트 같은 종래의 증점제 이상으로 우수하게 기능한다. 뿐만 아니라, 본원에 기재된 증점제 시스템은 이들 종래 증점제보다 훨신 더 저렴한 비용으로 수득될 수 있고, 이에 따라 코팅 조성물의 제조업자에게 상당한 비용 이점을 제공한다.
그러나, 본원에 기재된 폴리비닐 알콜 및 붕소 함유 화합물 증점제 시스템은 또한 단백질, 카복시메틸셀룰로즈(CMC), 알긴산나트륨 및 알칼리 팽윤성 또는 반응성 폴리아크릴레이트 같은 종래의 증점제와 혼합될 수도 있다. 혼합될 때, 폴리비닐 알콜 및 붕소 함유 화합물 증점제 시스템은 한 실시양태에서 약 50 내지 약 99중량%의 혼합된 증점제 시스템의 고형분을 포함한다. 다른 실시양태에서, 폴리비닐 알콜 및 붕소 함유 화합물 증점제 시스템은 약 60 내지 약 80중량%의 혼합된 증점제 시스템의 고형분을 포함한다.
본원에 기재된 증점제 시스템은 넓은 범위에 걸쳐 조절가능한 점도를 갖는 코팅 제제를 제조하는데 유용하다. 한 실시양태에서, 코팅 제제의 점도는 약 2,700 내지 약 19,000cp일 수 있다. 다른 실시양태에서, 코팅 제제의 점도는 약 2,700 내지 약 10,000cp일 수 있다. 제 3 실시양태에서, 코팅 제제의 점도는 약 2,700 내지 약 5,400cp일 수 있다.
본원에 기재된 증점제 시스템은 넓은 코팅 조성물 pH 범위에 걸쳐 조절가능한 점도를 갖는 코팅 제제를 제조하는데 유용하다. 한 실시양태에서, 증점제 시스템은 6.5 내지 9.0의 pH 범위에 걸쳐 코팅 제제의 점도를 조절하는데 유용하다. 다른 실시양태에서, 증점제 시스템은 7.0 내지 8.5의 pH 범위에 걸쳐 코팅 제제의 점도를 조절하는데 유용하다.
도 1은 코팅 제제에 붕소 함유 화합물을 첨가한 경우의 점도 향상 효과를 기록한다.
도 2는 붕소 함유 화합물을 첨가한 조성물의 점도가 조성물의 pH와 관련하여 변화될 수 있음을 도시한다.
도 3은 코팅 제제에 붕소 함유 화합물을 첨가한 경우의 점도 향상 효과의 재현성을 기록한다.
실험에 의한 평가:
하기 성분을 갖는 대조용 제제를 제조하였다:
(1) 1번 점토 83부
(2) 에틸렌 비닐아세테이트 라텍스[에어 프로덕츠 앤드 케미칼즈, 인코포레이티드(Air Products and Chemicals, Inc.)에서 시판중인 에어플렉스(Airflex) 100HS] 16부
(3) 셀볼(CELVOL) 325[4% 고형분 및 20℃에서 28 내지 32cp의 점도 및 pH 5.0 내지 7.0, 셀라니즈 케미칼즈(Celanese Chemicals)에서 시판중임] 1부
(4) 58%의 총 고형분 농도를 표적으로 하였다.
대조용 제제를 사용하여, 하기 연구를 수행하였다.
(1) 붕산의 4% 용액(10몰% 결합수)을 셀볼 325의 건조 부에 기초하여 1, 1.5 및 2.0%로 대조용 제제에 첨가하였다(안료 시스템 고형분에 기초하여 붕산 0.01%, 0.015% 및 0.02%). 이 절차를 3회 반복하여 재현성을 점검하였다.
(2) 2.0% NaOH 및 1.75% NH4OH의 용액을 pH 조절 첨가제로서 제조하였다.
(3) 7.0 내지 9.0 범위에서 pH 사다리 연구를 수행하여 다양한 제제의 점도에 대한 pH 효과를 관찰하였다.
하기 방법 단계에 의해 1번 및 2번 연구용 코팅 제제를 제조하였다:
(1) 희석수 및 소포제를 먼저 점토 슬러리에 첨가하였다.
(2) 라텍스, 폴리비닐 알콜 중합체 및 붕산을 고전단 혼합하에 첨가하였다.
(3) 다 첨가한 후 1500rpm에서 추가로 10분동안 코팅제를 혼합하였다.
(4) 초기 pH를 기록한 다음, 연속적으로 혼합하면서 pH를 7.3으로 조정하였다.
(5) 목적하는 pH에 도달한 후, 추가로 5분간 코팅 색상을 혼합하였다.
하기를 제외하고는 이전 방법에 의해, 아래 논의되는 pH 사다리 연구용 코팅 제제를 제조하였다:
(1) 에어플렉스 HS100, PVOH 및 2.0% 붕산(무수 PVOH에 기초함)을 사용하여 마스터 배치 점토 슬러리를 제조하였다.
(2) 2.0% NaOH를 사용하여 슬러리의 pH를 7.0, 7.5, 8.0, 8.5 및 9.0의 수준으로 조정하였다.
고전단 혼합 동안 및 고전단 혼합 후에 제제를 편재화된 겔에 대해 점검하였다. 어떠한 붕산 수준에서도 겔은 발견되지 않았다. 각 제제에서 하기 시험을 수행하였다: pH, 마이크로파 고형분 및 60rpm에서의 브룩필드(Brookfield) 점도.
실험 평가의 결과는 도 1, 도 2 및 도 3에 기재되어 있다. 도 1은 코팅 제제에 붕소 함유 화합물을 첨가한 경우의 점도 향상 효과를 기록한다. 도 2는 붕소 함유 화합물을 첨가한 조성물의 점도가 조성물의 pH와 관련하여 변화될 수 있음을 도시한다. 도 3은 코팅 제제에 붕소 함유 화합물을 첨가한 경우의 점도 향상 효과 의 재현성을 기록한다.
도 1에 표시되어 있는 바와 같이, 평가된 붕산 첨가 수준 모두에서 점도 증가를 나타내었다. 0.02% 붕산에서는, 코팅 점도가 NH4OH를 사용한 대조용보다 67% 더 높았고, NaOH를 사용한 경우보다 117% 더 높았다.
코팅 조성물의 pH와 관련하여, 상기 논의된 바와 같이, 붕산 이온과 폴리비닐 알콜 중합체의 하이드록실기 사이의 착체 형성에 의해 점도가 조절된다. 8보다 높은 pH에서는, 보레이트 이온이 존재하고, 코팅 조성물의 폴리비닐 알콜을 가교결합시켜 겔화시키는데 이용될 수 있다. 그보다 낮은 pH에서는, 보레이트가 수소에 의해 결합되고 가교결합에 이용될 수 없는 바, 보레이트 이온에 의해 야기되는 겔화는 가역적이다. pH 사다리 연구(이의 결과는 도 2에 기록되어 있음)에서, 붕산 수준은 코팅 조성물중 안료 중량의 0.02중량%로 일정하였다. 도 3을 참조하면, pH가 8.5까지 증가함에 따라 코팅 조성물의 점도가 증가함을 알 수 있다. 이 데이터로부터, 7.0 내지 8.5의 pH가 본원에 기재된 코팅 조성물의 한 실시양태에서 바람직한 것으로 결론지어진다.
도 3은 도 1과 관련하여 기재된 코팅 조성물의 성능의 재현성을 보고한다. 도 3에서 보이는 바와 같이, 코팅 조성물은 코팅 조성물이 제조될 때마다 점도 성능의 일관성을 나타내었다. 제 4 데이터 세트가 58.6의 고형분 함량에서 코팅 조성물의 매우 높은 점도를 나타냄을 볼 수 있다. 다른 점도 값보다 훨씬 더 높은 이 점도 값은 배합 에러 또는 점도 측정 에러에 기인한 것으로 생각된다.
본원에 인용된 모든 특허 및 간행물은 본원에 참고로 포함된다.
본 발명 및 그의 이점을 상세하게 기재하였으나, 하기 청구의 범위에 의해 한정되는 본 발명의 원리 및 영역에서 벗어나지 않으면서 다양하게 변화, 치환 및 변형시킬 수 있음을 알아야 한다.

Claims (20)

  1. (a) 코팅 조성물의 총 고형분의 약 60 내지 약 95중량%를 구성하는 안료 시스템;
    (b) 코팅 조성물의 총 고형분의 약 4 내지 약 35중량%를 구성하는 결합제;
    (c) 코팅 조성물의 총 고형분의 약 0.5 내지 약 5중량%를 구성하는 증점제(thickener) 시스템을 포함하는 기재 코팅 조성물로서,
    상기 증점제 시스템이 (i) 증점제 시스템의 총 고형분의 약 94 내지 약 99.98중량%를 구성하는, 약 300 내지 약 4,000의 중합도, 약 10,000 내지 약 200,000의 분자량을 갖고 약 88.0 내지 약 99.9몰%가 가수분해된 폴리비닐 알콜 중합체 및 (ii) 증점제 시스템의 총 고형분의 약 0.02 내지 약 6중량%를 구성하는 붕소 함유 화합물을 포함하고,
    상기 코팅 조성물이 약 40 내지 약 67중량%의 총 고형분을 포함하는, 기재 코팅 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재 코팅 조성물이 약 2,700 내지 약 10,000cp의 점도를 갖는 기재 코팅 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 붕소 함유 화합물이 안료 시스템의 고형분의 약 0.001 내지 약 0.03중량%의 농도로 존재하는 기재 코팅 조성물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안료 시스템이 점토, 이산화티탄, 탄산칼슘, 황산바륨, 활석, 황산아연, 황산알루미늄의 반응 생성물, 산화칼슘, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하고, 상기 결합제가 라텍스를 포함하는 기재 코팅 조성물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재 코팅 조성물이 7.0 내지 8.5의 pH를 갖는 기재 코팅 조성물.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재 코팅 조성물이 약 33 내지 약 60중량%의 물을 포함하는 기재 코팅 조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재 코팅 조성물이 약 45 내지 약 63중량%의 총 고형분 함량을 갖는 기재 코팅 조성물.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 붕소 함유 화합물이 붕산이고, 안료 시스템의 총 고형분의 0.01 내지 0.025중 량%의 농도로 존재하는 기재 코팅 조성물.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안료 시스템이 코팅 조성물의 총 고형분의 약 70 내지 약 85중량%를 구성하고, 상기 안료 시스템이 점토 90중량% 이상을 포함하고, 상기 폴리비닐 알콜 중합체가 약 124,000 내지 약 186,000의 분자량을 갖는 기재 코팅 조성물.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 결합제가 라텍스를 포함하는 기재 코팅 조성물.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서,
    단백질, 카복시메틸 셀룰로즈, 알긴산나트륨, 폴리아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질이 증점제 시스템의 고형분의 약 20 내지 약 40중량%를 구성하는 기재 코팅 조성물.
  12. (1) 기재; 및 (2) 코팅을 포함하는 코팅된 기재로서,
    상기 코팅이, (a) 코팅 조성물의 총 고형분의 약 60 내지 약 95중량%를 구성하는 안료 시스템;
    (b) 코팅 조성물의 총 고형분의 약 4 내지 약 35중량%를 구성하는 결합제; 및
    (c) 코팅 조성물의 총 고형분의 약 0.5 내지 약 5중량%를 구성하는 증점제 시스템 을 포함하고,
    상기 증점제 시스템이 (i) 증점제 시스템의 총 고형분의 약 94 내지 약 99.98중량%를 구성하는, 약 300 내지 약 4,000의 중합도, 약 10,000 내지 약 200,000의 분자량을 갖고 약 88.0 내지 약 99.9몰%가 가수분해된 폴리비닐 알콜 중합체 및 (ii) 증점제 시스템의 총 고형분의 약 0.02 내지 약 6중량%를 구성하는 붕소 함유 화합물을 포함하며,
    상기 코팅 조성물이 약 40 내지 약 67중량%의 총 고형분을 포함하는, 코팅된 기재.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기재가 판지 및 종이로 이루어진 군으로부터 선택되는 코팅된 기재.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 붕소 함유 화합물이 안료 시스템의 고형분의 약 0.01 내지 약 0.03중량%의 농도로 존재하는 붕산인 코팅된 기재.
  15. 제 12 항 내지 제 14 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안료 시스템이 점토, 이산화티탄, 탄산칼슘, 황산바륨, 활석, 황산아연, 황산알루미늄의 반응 생성물, 산화칼슘 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 코팅된 기재.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 붕산이 안료 시스템의 고형분의 0.01 내지 0.025중량%의 농도로 존재하는 코팅된 기재.
  17. 제 12 항 내지 제 16 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안료 시스템이 90중량% 이상의 점토를 포함하고, 상기 폴리비닐 알콜 중합체가 약 124,000 내지 약 186,000의 분자량을 갖는 코팅된 기재.
  18. 제 12 항 내지 제 17 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재가 판지를 포함하는 코팅된 기재.
  19. (1) (a) 코팅 조성물의 총 고형분의 약 60 내지 약 95중량%를 구성하는 안료 시스템; (b) 코팅 조성물의 총 고형분의 약 4 내지 약 35중량%를 구성하는 결합제; 및 (c) 코팅 조성물의 총 고형분의 약 0.5 내지 약 5중량%를 구성하는 증점제 시스템을 포함하는 코팅 조성물로 기재를 코팅하고;
    (2) 코팅 조성물을 건조시킴을 포함하는, 기재를 코팅하는 방법으로서,
    상기 증점제 시스템이 (i) 증점제 시스템의 총 고형분의 약 94 내지 약 99.98중량%를 구성하는, 약 300 내지 약 4,000의 중합도, 약 10,000 내지 약 200,000의 분자량을 갖고 약 88.0 내지 약 99.9몰%가 가수분해된 폴리비닐 알콜 중합체 및 (ii) 증점제 시스템의 총 고형분의 약 0.02 내지 약 6중량%를 구성하는 붕소 함유 화합 물을 포함하고,
    상기 코팅 조성물이 약 40 내지 약 67중량%의 총 고형분을 포함하는 방법.
  20. (a) 코팅 조성물의 총 고형분의 약 60 내지 약 95중량%를 구성하는 안료 시스템; (b) 코팅 조성물의 총 고형분의 약 4 내지 약 35중량%를 구성하는 결합제; 및 (c) 코팅 조성물의 총 고형분의 약 0.5 내지 약 5중량%를 구성하는 증점제 시스템을 포함하는 코팅된 기재를 포함하는 인쇄된 기재 제품으로서,
    상기 증점제 시스템이 (i) 증점제 시스템의 총 고형분의 약 94 내지 약 99.98중량%를 구성하는, 약 300 내지 약 4,000의 중합도, 약 10,000 내지 약 200,000의 분자량을 갖고 약 88.0 내지 약 99.9몰%가 가수분해된 폴리비닐 알콜 중합체 및 (ii) 증점제 시스템의 총 고형분의 약 0.02 내지 약 6중량%를 구성하는 붕소 함유 화합물을 포함하는 제품.
KR1020067027168A 2004-06-24 2005-06-03 기재 코팅 조성물 및 이들의 용도 KR20070022343A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020067027168A KR20070022343A (ko) 2004-06-24 2005-06-03 기재 코팅 조성물 및 이들의 용도

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/877,290 2004-06-24
KR1020067027168A KR20070022343A (ko) 2004-06-24 2005-06-03 기재 코팅 조성물 및 이들의 용도

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070022343A true KR20070022343A (ko) 2007-02-26

Family

ID=43654087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067027168A KR20070022343A (ko) 2004-06-24 2005-06-03 기재 코팅 조성물 및 이들의 용도

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20070022343A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008504458A (ja) 基板被覆用組成物及びその使用
EP1097044B1 (en) Coating composition and recording medium
US9656501B2 (en) Coating compositions
JPH11508499A (ja) インクジェット印刷用インク受けシート
US3573236A (en) Paper coating compositions and method of their application
US4012352A (en) Polyvinyl alcohol microgels
CN100506920C (zh) 含有板状分层的硅酸盐颜料的涂层和填充物组合物
JPH023000B2 (ko)
US20030199617A1 (en) Use of alkylhydroxyalkyl cellulose possibly in combination with a carboxymethyl cellulose for the improvement of gloss and printability
JPH11140793A (ja) 塗被紙用塗液添加物
EP0639669A1 (en) Paper coating agent
KR20070022343A (ko) 기재 코팅 조성물 및 이들의 용도
JP2002266285A (ja) 紙塗工剤および塗工紙の製造方法
US3699112A (en) Paper coating pigment binder of alcoholized vinyl acetate-acrylamide copolymer
JP3529978B2 (ja) 紙用コーティング剤
JPH0229515B2 (ko)
AU761791B2 (en) Coating composition
JP3914417B2 (ja) インクジェット用記録媒体
JP2933188B2 (ja) 難燃紙及びその製造方法
US3647528A (en) Polyvinyl alcohol coating colors
JP2506350B2 (ja) 紙用コ−テイング組成物
JP3675931B2 (ja) 紙用コーティング剤
JP2599779B2 (ja) 紙用コーティング剤
JPH0219240B2 (ko)
JPH1096193A (ja) 塗被紙及び塗被紙の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination