KR20080107481A - 실크 촉감을 갖는 코팅된 종이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 옵셋 인쇄로 프린트되는 코팅된 종이의 코팅 조성물에 관한 것으로, 코팅 염료는 10 마이크로미터 미만, 바람직하게는 7 마이크로미터의 크기를 갖는 폴리우레탄 마이크로 비드들을 포함하는 것을 특징으로 하여 구성된다.

또한 본 발명은 적어도 일면, 바람직하게는 양면에 상기 코팅 조성물로 코팅된 실크 촉감을 갖는 종이에 관한 것이다.

본 발명에 따른 종이는 뒤묻음, 초킹의 문제되는 특성이 사실상 없이 옵셋 프린트될 수 있는 것을 특징으로 한다.

코팅 종이

Description

실크 촉감을 갖는 코팅된 종이{COATED PAPER WITH SILKY FEEL}

본 발명은 폴리우레탄 마이크로비드를 포함하는 코팅조성물 및 적어도 일면, 바람직하게는 양면을 상기 코팅 조성물로 코팅한 종이에 관한 것이다.

종이 표면의 질을 향상시키기 위해 여러 종류의 종이에 여러가지의 조성물이 코팅된다.

이러한 목적으로 통상적으로 사용되는 코팅 조성물은 유기 또는 무기 염료를 포함하는 분산제이다.

그러한 코팅 조성물은 또한 다른 첨가제들을 포함할 수 있다.

책, 잡지, 브로셔 또는 년도 보고서용의 종이와 같이 프린트용의 종이나, 포장용지들은 흔히 하나 이상의 코팅 유니트와 후속적인 캘린더링을 사용하여 베이스 용지를 코팅함으로써 제조된다.

최종 제품은 일반적으로 용도에 적합한 표면 특성을 갖도록 하여야 한다.

이러한 표면 특성은 주로 종이의 외관의 변경에 의해, 예를들어 밝기, 광택 또는 불투명도등을 개선함으로써 반영된다.

*코팅된 종이에 대한 촉감에 대한 연구는 전혀 새로운 것이다.

종래, 프랑스 특허 제2791368호에서, 출원인 회사가 관심을 가진 포장지는 특히 피부에 바르는 화장품과 같이 포장될 제품의 주요 특성을 상기시키는 특징을 포함한다.

상기 프랑스 특허의 출원인은 제품의 용도, 주로 피부의 부드러움이나 촉감을 연상하게 하는 특징을 제공하도록 창안되었다.

팽창가능한 열가소성 마이크로입자들을 포함하는 피복층을 종이의 표면에 도포함으로써 요구되는 촉감을 얻는 것이 요망되고 있다.

본 발명은 이러한 시트들의 인쇄중에 발생되는 가공성에 대한 문제, 특히 첨가된 마이크로입자들의 슬립되지 않는 특성으로 인한 적층 시트의 분리 문제를 해결하는 것을 목표로 하고 있다.

일반적으로, 코팅된 얇은 종이는 프린트 또는 전환 동작중에 심각한 문제가 초래되며, 가장 흔한 문제로는 옵셋 인쇄시에 발생되는 초킹 (chalking)과 뒤묻음 (setting-off) 현상이다.

위에서 말하는 초킹은 인쇄중에 건조된 가루 형태로 코팅물이 분리되는 것으로서 이러한 현상은 인쇄기 또는 변환기에서 시트의 연속적 이동시에 더욱 현저하게 나타난다.

이러한 초킹 현상은 결합제와 염료 (잉크)의 좋지 않은 배합, 즉 염료가 결합제에 대하여 과도하게 높은 함량의 결과로 초래된다.

또한, 상기 초킹 현상은 염료 입자들의 형상과 크기에 의한 결과로서 초래될 수도 있다.

뒤묻음은 한 종이의 잉크가 다음에 인쇄되는 종이에, 특히 적층시에 묻게 되는 현상이다.

다소 강한 잉크 얼룩이 종이 뒷면에 묻어나는 것을 흔히 볼 수 있는데 이것은 전장의 종이 전면의 잉크가 묻어나서 발생되는 것이다.

인쇄된 종이가 적층 상태에서 분리될 때, 종이가 찢어지는 듯한 소리가 다소 시끄럽게 들리게 된다.

이러한 현상은, 약한 경우에는 뒤묻음 현상으로 알려져 있다.

그러나, 적층된 인쇄 종이가 분리될 때, 종이의 일부가 함께 떨어지기도 한다.

또한, 심한 경우에는 적층시 잉크에 의해 접착된 상태로 되어 종이를 서로 분리할 수 없게 될 수도 있다.

종이가 위와같은 현상을 보이는 것은, 종이가 잉크에 부적당하여 잉크를 수용하는 특성이 약하기 때문에, 그리고 불균일한 표면을 갖는 종이에 정확한 인쇄를 하기 위해 과도한 잉크를 필요로 하기 때문일 수 있다.

이러한 관점에서, 본 출원인은 양면이 코팅되고 위에서 진술한 인쇄 특성 및 가공성의 문제를 발생하지 않는, 실크와 같은 촉감을 갖는 종이를 개발하기 위하여 노력하였다.

본 발명의 목적은 코팅 조성물에 사용되는 염료가 10 마이크로미터 미만, 바람직하게는 7 마이크로미터의 평균 입자크기를 갖는 폴리우레탄 마이크로 비드로 된 것을 특징으로 하는, 코팅된 인쇄 용지용 코팅 조성물을 제공하는 것이다.

*특히, 본 발명은 코팅에 사용되는 결합제가 폴리우레탄, 바람직하게는 500% 이상의 연실율을 갖는 연질 폴리우레탄 폴리우레탄 수성 에멀젼인 것을 특징으로 한다.

특히, 본 발명은 염료에 대하여 결합제가 건조 중량비료 40% 이상, 바람직하게는 건조 중량비로 200% 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 코팅 조성물을 적어도 일면, 바람직하게는 양면에 코팅한, 실크 촉감의 코팅된 종이를 제공하는 것이다.

상기 코팅된 종이는 뒤묻음과 초킹 현상이 사실상 없을 정도로 낮게 옵셋 인쇄될 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 종이는 셀룰로스 섬유를 기초로 된 것으로 70 내지 500 g/m²의 중량, 바람직하게는 100 내지 300 g/m²의 중량을 갖는 것이 바람직하다.

특별한 경우에는, 종이는 투명하거나 반투명한 것으로 될 수도 있다.

특히, 종이는 트레이싱 페이퍼로 이루어질 수도 있다.

위에서 "트레이싱 페이퍼"란 국제 표준 ISO 4046-1978, 6.94에 정의된 종이를 의미한다.

특히, 본 발명은 구성하는 셀룰로스 섬유들을 특히 두드려서 (hard beating) 얻어지는 트레이싱 페이퍼인 것을 특징으로 한다.

특히, 본 발명은 적어도 일면에 도포되는 코팅층의 중량은 건조상태로 2 내지 10 g/m², 바람직하게는 3 내지 6 g/m²인 것이 바람직하다.

상기 종이는 코팅된 전면과 코팅된 뒷면의 동적 마찰계수가 1.0 이하이며, 그러한 마찰계수는 200g 중량의 블럭으로 프랑스 표준 NF-Q-03-082에 따라 수행하여 측정한 것이다.

상기 동적 마찰계수는 종이가 이동하려 할때의 정지 특성에 영향을 주며, 그 동적 마찰계수가 클 수록 종이는 적층 상태에서 움직이기 힘들게 된다.

본 발명의 비교예와 비제한적인 실시예들에 대한 아래의 설명으로 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

예 1 내지 5

표 1에 기재된 바와같이, 여러 크기의 폴리우레탄 마이크로 비드들을 포함하는 조성물을 에어 블레이드 코팅기를 사용하여 본 출원인 회사에서 Conqueror CX22로 시판하는 100 g/m²의 중량을 갖는 베이스 종이의 시트에 면당 5 g/m²의 비율로 도포한다.

폴리우레탄 마이크로 비드들을 포함하는 조성물은 수성의 매체에서 준비되며 건조 중량비로 아래와 같은 조성비를 갖는다.

- 24.7부의 물

- 0.1 부의 습윤제

- 33.3 부의 수성 폴리우레탄 에멀젼 Witcobond 290 H

- 20부의 폴리우레탄 마이크로 비드

- 0.5부의 pH 조정제

- 1부의 농후제

예 6 내지 13

7 마이크로미터의 평균 크기를 갖는 폴리우레탄 마이크로 비드들을 포함하는 조성물을 에어 블레이드 코팅기를 사용하여 본 출원인 회사에서 Conqueror CX22로 시판하는 100 g/m²의 중량을 갖는 베이스 종이의 시트에 면당 5 g/m²의 비율로 도포하며, 결합제의 농도는 표 2에 기재된 바와같이 염료의 중량에 대하여 변화된다.

상기 폴리우레탄 마이크로 비드들을 포함하는 조성물은 수성의 매체에서 준비되며 건조 중량비로 아래와 같은 조성비를 갖는다.

- 건조시 가변부의 폴리우레탄 에멀젼 Rolflex PAD

- 20부의 폴리우레탄 마이크로비드 Daipleacoa RHU 5070

- 0.5부의 pH 조정제

- 1부의 농후제

시험

- 폴리우레탄 마이크로 비드의 코팅을 포함하는 종이 면의 촉감을 손으로 평 가한다.

- 초킹 테스트에 대한 원지의 결과는 종이가 기계를 통과할 때 코팅물이 분리되는 경향을 보여준다. 그러한 초킹 테스트는 아래와 같이 수행된다.

a) 40 mm ×40 mm 크기와 2kg의 중량을 갖고, (70%의 울과, 30% 폴리아미드) 섬유로 만든 검정 펠트(felt)로 덮힌 블럭에 아래와 같이 상기 조성물로 코팅된 하나 이상의 종이로 도포한다.

b) 단일의 전체적으로 6m의 길이로 종이 위에서 단일 패스(pass) 공정이 수행된다.

c) 블럭으로부터 펠트를 제거한다.

d) 펠트에 의한 영향을 Elrepho device를 사용하여 측정한다(측정치는 미처리된 섬유의 경우에 비하여 1.4에 달한다)

- 프린트된 종이에서 코팅물이 뒷장에 묻어나는 뒤묻음 경향에 대한 시험의 결과는 코팅된 종이를 기계 적층하는 과정에서 코팅물의 뒤묻음 경향을 나타낸다. 그러한 코팅물의 뒤묻음 시험은 아래와 같은 방법으로 수행된다.

a) 48 mm의 폭과 250 mm의 길이로 시험할 종이 시험편을 준비한다.

b) 제 1 스테이션의 인쇄부와 제 2 스테이션의 전사부를 갖는 Prufbau 시험기를 사용하여 시험한다.

c) 인쇄부의 압력은 1000 N으로 설정되고, 전사부에서의 압력은 400 N으로 설정한다.

d) 시험기의 이송 속도는 0.5m/sec로 설정한다.

e) 인쇄부의 잉크 롤러는 Huber 408010 타입의 블루 잉크로 30초 동안 잉크에 접촉시킨다.

f) 시험편을 구비한 콘베이어를 인쇄부의 앞쪽에 위치하게 한다.

g) 전사부에는 잉크를 바르지 않은 롤러를 배치한다.

h) 시험편을 인쇄부에서 인쇄한다.

i) 인쇄 개시와 함께 스톱 워치가 작동 개시한다.

j) 접착 테이프를 사용하여 동일 종이의 시험편을 전사부의 빈 롤러에 배치한다.

k) 스톱 워치가 120초를 지나면, 인쇄된 시험편이 구비된 콘베이어가 상기 빈 롤러 밑에서 정지된다.

l) 전사부의 시험편을 즉시 롤러에서 떼어낸다.

m) 빈 시험편에 전사된 시안의 광밀도를 Xrite 밀도계를 사용하여 측정한다.

시험 결과

예 1 내지 5에서의 시험 결과는 표 1에 표시하였다.

시험 종이의 대부분이 코팅물의 뒤묻음 시험 및 초킹 시험들에서 만족할 만한 결과를 나타내었지만, 10 마이크로미터 미만 크기의 마이크로 비드만이 허용가능한 실크 촉감을 얻을 수 있음을 나타냄을 알게 되었다.

예 6 내지 13의 시험 결과로 마이크로 비드 크기의 선택에 따라 요구되는 실크 촉감을 얻을 수 있는 것으로 판명되었으며, 초킹 방지를 위하여 중량비로 40% 이상의 결합제를 선택하고, 뒤묻음 방지를 위해서는 중량비로 200% 이상의 결합제 를 포함하는 것이 바람직한 것으로 판명되었다.

이것은 쵸킹의 경우 2 이하에서 만족스러우며 뒤묻음의 경우 0.1 이하에서 만족스러운 것으로 판단되기 때문이다.

도 1과 도 2는 본 출원인의 관점에서 실크 촉감의 본 발명의 종이의 전자 현미경 사진이다.

이러한 종이는 100 g/m²의 중량을 갖는 Conqueror CX 22 베이스 종이에 아래와 같은 코팅 조성물을 양면에 도포함으로써 얻어진다.

- 2.8kg의 물

- 0.03 kg의 Texapon Z95P 습윤제

- 81kg의 Lamberti에 의해 시판되는 Rolflex PAD 결합제

- 6.1kg의, Promecome에 의해 시판되는 Daiplacoat RHU 5070 폴리우레탄 마이크로 비드

- 1kg의, Aqualon에 의해 시판되는 CMC Blanose 7M65, 2.5%의 농후제

- 위의 비율은 면당 건조 중량비로 5.4 g/m²의 비율로 하며, 그 량은 상업성을 감안하여 결정한다.

얻어진 종이는 후속적으로 캘린더링 공정을 거친다.

도 1과 도 2는 각각에 대한 평면의 200배 사진과, 2000배의 확대 단면 사진이다.

상기화 같이 하여 얻어진 종이는 양면에서 실크 촉감을 나타내었다.

코팅된 종이에 대한 동적 마찰계수를, 200g의 블럭으로 프랑스 표준 NF-Q-03-082에 따라 측정한 결과 그 값이 0.8이 얻어졌으며, 그 값은 인쇄 및 전사 기계에서의 양호한 가공 특성을 보장한다.

표 1

입자의 명칭	Daiplacoat	Decolam F7	Decolam FT	Decolam F	Decolam W
입자의 크기 (마이크로미터)	7	10	28	28	50
실크 촉감	예	허용가능	중간	중간	아니오
초킹(Chalking)	1.8	1.6	1.6	1.6	1.6
뒤묻음(Setting-off)	0.4	0.32	0.42	0.39	0.2

표 2

염료 결합제 % 수준	10%	20%	30%	40%	50%	100%	150%	400%
실크 촉감	예	예	예	예	예	예	예	예
초킹	15.5	6	3.6	1.9	1.7	1.5	1.5	1.5
뒤묻음	0.282	0.326	0.327	0.354	0.367	0.123	0.104	0.07

본 발명에 따라, 열가소성의 마이크로입자을 포함한 조성물로 코팅하여 옵셋 인쇄시 초킹과 뒤묻음 현상이 전혀 발생되지 않는 실크 촉감의 종이가 얻어진다.

도 1은 본 발명에 의한 실크 촉감의 종이의 200배 확대 평면 사진이고,

도 2는 본 발명의 실크 촉감 종이의 2000배 확대 단면 현미경 사진이다.

Claims (10)

1. 코팅 염료 및 결합제를 포함하는 옵셋 인쇄될 코팅된 종이용의 코팅 조성물에 있어서, 상기 코팅 염료가 7 내지 10 마이크로미터의 크기를 갖는 폴리우레탄 마이크로 비드인 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
2. 제 1항에 있어서, 상기 결합제는 폴리우레탄의 수성 에멀젼인 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
3. 제 2항에 있어서, 상기 염료에 대하여 결합제는 중량비로 40% 내지 400%인 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에서 청구된 코팅 조성물로 적어도 일면이 코팅된 실크 촉감을 갖는 종이.
5. 제 4항에 있어서, 상기 코팅된 종이의 전면과 코팅된 종이 뒷면 사이의 동적 마찰계수는, 200g 중량의 블럭으로 프랑스 표준 NF-Q-03-082에 따라 수행한 측정치가 0.8 내지 1.0인 것을 특징으로 하는 실크 촉감을 갖는 종이.
6. 제 4항에 있어서, 상기 적어도 일면에 도포되는 코팅물의 중량은 건조 중량 으로 2 내지 10 g/m²인 것을 특징으로 하는 실크 촉감을 갖는 종이.
7. 제 4항에 있어서, 트레이싱 종이인 것을 특징으로 하는 실크 촉감을 갖는 종이.
8. 제 4항에 있어서, 양면이 코팅되는 것을 특징으로 하는 실크 촉감을 갖는 종이.
9. 제 6항에 있어서, 상기 적어도 일면에 도포되는 코팅물의 중량은 건조 중량으로 3 내지 6 g/m²인 것을 특징으로 하는 실크 촉감을 갖는 종이.
10. 제 7항에 있어서, 상기 트레이싱 종이는 이를 구성하는 셀룰로스 섬유를 두드려서 얻어지는 것을 특징으로 하는 실크 촉감을 갖는 종이.

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