KR20100038376A - 오프셋 인쇄용지 - Google Patents

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KR20100038376A
KR20100038376A KR1020107001110A KR20107001110A KR20100038376A KR 20100038376 A KR20100038376 A KR 20100038376A KR 1020107001110 A KR1020107001110 A KR 1020107001110A KR 20107001110 A KR20107001110 A KR 20107001110A KR 20100038376 A KR20100038376 A KR 20100038376A
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KR
South Korea
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binder
coating
printing paper
dry weight
particles
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KR1020107001110A
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English (en)
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길버트 보티
필립 레멘스
옐레나 피셔
산드라 헨드릭스
니콜 세이들러
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사피 네덜란드 서비시즈 비.브이.
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Abstract

적어도 하나의 수상 코팅 및 상기 수상 코팅 하부에 임의로 하나 또는 수개의 프리-코팅을 포함하고, 상기 코팅은 안료부, 바인더부, 및 임의로 첨가제를 포함하며, 여기에서 안료부는 본질적으로 카보네이트, 고령토, 고형 또는 공포화 고분자 안료의 그룹 중에서 선택된 미립상 안료 중 1종 또는 이들의 혼합물로 이루어지고, 바인더부는 워터글라스를 포함하는, 오프셋 인쇄용 인쇄용지가 개시된다.

Description

오프셋 인쇄용지{PAPER FOR OFFSET PRINTING}
본 발명은 적어도 하나의 수상(受像) 코팅 및 상기 수상 코팅 하부에 임의로 하나 또는 수개의 프리-코팅을 포함하고, 상기 코팅은 안료부, 바인더부, 및 임의로 첨가제를 포함하며, 여기에서 안료부는 본질적으로 카보네이트, 고령토, 점토, 실리카, 석고 등 및/또는 고형 또는 공포화(vacuolated) 고분자 안료의 그룹으로부터 선택된 미립상 안료 중 1종 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 오프셋 인쇄용 인쇄용지에 관한 것이다.
현재, 오프셋 인쇄 용지 및 일반적으로 그래픽 용지의 제조에는 보통 합성 바인더, 대부분 라텍스-바인더 또는 PVA계 바인더 등이 사용되고 있다. 이들 바인더는 비-재생가능한 공급원, 전형적으로 원유 또는 유사 공급원으로부터의 원료로 제조된다.
이러한 점 외에도, 이들 바인더의 다수는 다소 분해가 느려, 제지 공정에서 이들 바인더의 사용과 관련한 환경문제를 가중시킨다. 따라서 이에 대응하여 현재 사용되고 있는 바인더를 대신할 좀더 지속가능한 대용품의 출시가 줄곧 증가하고 있다.
따라서, 본 발명의 일 목적은 합리적인 단가로 신속 효율적으로 생산될 수 있는, 오프셋 인쇄용의 개량된 인쇄용지를 제공하는 것이다.
본 발명은 적어도 하나의 수상 코팅 및 상기 수상 코팅 하부에 임의로 하나 또는 수개의 프리-코팅을 포함하고, 상기 코팅은 안료부, 바인더부, 및 임의로 첨가제를 포함하며, 여기에서 안료부는 본질적으로, 바람직하게는 카보네이트, 고령토, 석고, 점토, 실리카, 고형 또는 공포화 고분자 안료의 그룹으로부터 선택된 미립상 안료 중 1종 또는 이들의 혼합물을 포함하고, 바인더부에 워터글라스가 존재하는, 오프셋 인쇄용 인쇄용지 또는 일반적으로 그래픽 용지를 사용함으로써 전술한 문제점을 해결한다.
워터글라스를 포함하는 바인더부는 본 발명에 따르면 기질 상의 코팅층 중 적어도 하나에 존재한다. 따라서 이에 대응하여, 본 발명에 따르면 (바인더에 워터글라스가 존재하지 않는) 표준 미들 코팅 또는 사이징층을 워터글라스를 포함하는 바인더부를 구비한 수상층과 조합시키는 것이 가능하다. 또한 본 발명에 따르면 (바인더에 워터글라스가 존재하지 않는) 표준 수상층을 바인더부가 워터글라스를 포함하는 미들 코팅과 조합시키는 것도 가능하다. 또한 본 발명에 따르면 수상층 및 미들 코팅층 양자 모두 워터글라스를 포함하는 바인더부를 구비하는 것도 가능하다.
실제로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 정의한 바와 같은 안료부 및 워터글라스를 함유하지 않는 바인더부를 포함하는 수상 코팅, 및 상기 정의한 바와 같은 안료부 및 바인더부를 포함하는 미들 코팅 (또는 실제 페이퍼 기질과 수상 코팅 사이의 임의의 중간 코팅)을 구비하고, 미들 코팅의 바인더부는 워터글라스를 포함하는 인쇄용지가 제공된다.
예기치 않게도, 오프셋 인쇄 용지 코팅과 관련하여, 워터글라스, 즉 일반식 (Na2O).x(SiO2)의 가용성 실리케이트가 일 성분으로서 또는 심지어는 완전한 바인더부로 사용될 수 있음이 밝혀졌다. 무엇보다도, 예기치 않게도, 워터글라스는 예를 들면 보통지 코팅 안료의 사용과 관련된 낮은 pH 값에서의 지연된 겔화에 매우 민감하고, 다른 한편으로는 페이퍼 코팅/페이퍼 안료는 실제로는 지나치게 높은 pH 값에서 취급될 경우 가공될 수 없음에도, 특히 워터글라스를 바인더 성분으로 포함하는 코팅 제형(또한 좀더 일반적으로는 통상 pH 약 7 내지 9로 적용되는 무기 안료계 코팅 제형, 특히 칼슘 및/또는 마그네슘 및/또는 알루미늄 이온을 포함하는 코팅 제형)을 포함하는 카보네이트 안료를 코팅하는 것이 가능함이 밝혀졌다. 아울러 놀랍게도, 워터글라스를 바인더로 사용할 경우, 페이퍼의 광택은 변화가 있더라도 고작 사소한 정도에 불과하고, 반면에 인쇄 특성은 개선되며, 예를 들면 페이퍼의 셋 오프(set off) 거동은 향상된다. 워터글라스의 사용에 따른 추가적인 개선점은 종래의 (예를 들면 라텍스) 바인더를 대체하는 생태학적 및 경제적 이점에서 찾을 수 있다. 따라서 요약하면, 워터글라스는 어떠한 심각한 결점도 없이 유기 합성 바인더를 대신할 유망한 대용품이며, 아울러 특정한 조건하에서는 라텍스와 같은 유기 합성 바인더의 사용에 비하여 페이퍼 특성의 향상을 도모한다.
본 발명에 따른 코팅은 다양한 유형의 페이퍼용으로, 따라서 광택지 또는 무광택지용, 매트, 실크 또는 글로시 타입용으로 사용될 수 있고, 코팅은 페이퍼 기질의 일면 또는 양면에 적용될 수 있다.
상세한 설명과 특허청구범위의 당해 부분과 관련하여, 용어 "파트 퍼 드라이 웨이트(part per dry weight)"는 다음과 같이 이해됨을 주지하여야 한다: 안료부는 100 파트 퍼 드라이 웨이트를 구성하고, 개별 분획, 예를 들면 미세 분획과 굵은 분획, 예를 들면 칼슘 카보네이트 분획 및 고령토 및/또는 플라스틱 안료 분획 등에 의해 조성될 수 있다. 바인더 및 첨가제와 같은 부가적인 성분은 이러한 안료부 100부에 관하여 산정된 파트 퍼 드라이 웨이트로서 표기된다.
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 수상 코팅, 따라서 탑코팅, 및/또는 프리-코팅 중 적어도 하나는 안료부, 바인더부, 및 임의로 첨가제를 포함하고, 여기에서 안료부는 본질적으로 카보네이트, 고령토, 석고, 점토, 실리카, 고형 또는 공포화 고분자 안료 등의 그룹으로부터 선택된 미립상 안료 중 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하고, 수상 코팅 및/또는 프리-코팅(들)내 바인더부는 워터글라스를 포함한다. 원칙적으로는 그러나 또한, 탑코팅 하부에 제공되는 제 2 또는 제 3 코팅(프리-코팅)은 워터글라스를 포함하는 바인더를 함유하는 그러한 제형을 구비할 수 있다. 프리-코팅에 뿐만 아니라 탑코팅에도 본원 기재와 같이 바인더에 워터글라스를 구축할 수 있다.
안료부 100 파트 퍼 드라이 웨이트에 대하여 바인더가 2 내지 18 파트 퍼 드라이 웨이트, 바람직하게는 3 내지 12 파트 퍼 드라이 웨이트, 한층 더 바람직하게는 6 내지 10 파트 퍼 드라이 웨이트로 존재할 경우 특히 양호한 인쇄 거동이 성취될 수 있다. 이러한 조건하에서, 임의의 첨가제는 별도로 0 내지 5 파트 퍼 드라이 웨이트, 바람직하게는 0.1 내지 2 파트 퍼 드라이 웨이트를 구성할 수 있다. 첨가제는 코-바인더로 작용하는 성분(예를 들면 전분, PVA)을 포함할 수 있으며, 이러한 첨가제가 존재할 경우, 이들은 바람직하게는 0.1 내지 2 파트 퍼 드라이 웨이트, 바람직하게는 0.5 내지 1.5 파트 퍼 드라이 웨이트의 양으로 존재한다. 첨가제로는 예를 들면 PVA, CMC, 가공 전분 등의 그룹으로부터 선택되는 것들이 가능하다. 가능한 예는 Mowiol 또는 C*Film 타입이다. 본 발명의 추가 실시예에 따르면, 바인더부의 건조 중량의 적어도 10%, 바람직하게는 90% 이하가 워터글라스로 조성된다. 또한, 바인더의 건조 중량의 적어도 45% 내지 80%, 바람직하게는 50% 내지 70%가 워터글라스로 조성되는 것도 가능하다. 그러나 또한 본질적으로 바인더부의 전부가 워터글라스로 조성되는 코팅 제형을 구축하는 것도 가능하다.
이들 경우에서 바인더부의 나머지는 바람직하게는 라텍스, 특히 스티렌-부타디엔, 스티렌-부타디엔-아크릴로니트릴, 카복실화 스티렌-부타디엔, 스티렌-아크릴릭, 스티렌-부타디엔-아크릴릭 라텍스, 전분, 폴리아크릴레이트 염, 폴리비닐 알코올, 대두, 카세인, 카복시메틸 셀룰로스, 하이드록시메틸 셀룰로스 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 또 다른 비-워터글라스 바인더로 조성된다.
구체적으로 바람직한 실시예에 따르면, 코팅층 중 적어도 하나, 바람직하게는 미들 코팅층 (및 가장 바람직하게는 미들 코팅층만)의 바인더부는 전분 타입 바인더뿐만 아니라 라텍스 타입의 종래 바인더, 워터글라스도 포함한다. 통상적으로, 바인더부의 전분 부분은 바인더부 총 중량의 약 5 내지 30%, 바람직하게는 10 내지 15%를 구성한다. 워터글라스부는 통상적으로 바인더부 총 중량의 약 0.5 내지 50%, 바람직하게는 15 내지 30%를 구성한다. 100%를 완성하는 바인더부 총 중량의 나머지는 통상적으로 라텍스 타입 바인더에 의해 주어진다. 전체 바인더부가 10 파트 퍼 웨이트일 경우, 하나의 가능한 바인더부는 예를 들면 6.5 파트 퍼 웨이트 라텍스 바인더, 2 파트 퍼 웨이트 워터글라스 및 1.5 파트 퍼 웨이트 전분 타입 바인더에 의해 주어질 수 있다.
바인더부에 워터글라스 타입 바인더 다음으로 전분 타입 바인더 또한 존재할 경우, 전분 타입 바인더는 하이드록시-프로필화 전분 또는 덱스트린 전분 또는 이들의 조합으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 것이 바람직하다. 이러한 유형의 전분 타입 바인더를 선택할 경우, 워터글라스와의 상용성이 양호해지며, 생성되는 코팅 제형의 리올로지는 경시 안정성이며, 다른 유형의 전분 바인더를 선택하는 경우, 코팅이 매우 단기간에 완전히 견고해질 수 있다.
실제로, 코팅 제형, 특히 바인더부의 성분은 일반적으로, 100 rpm 및 23℃의 온도와 약 68%의 고형분 함량에서의 브룩필드 점도가 6시간 경과 후 2000 mPa.s 이하, 바람직하게는 6시간 경과 후 1800 mPa.s 이하로 잔류하도록 선택된다. 이는 워터글라스와는 별도로 어느 성분들이 적합한지를 탐색하기 위한 시험 계획으로 사용될 수 있다. 따라서 이에 대응하여, 예를 들면 바인더부의 라텍스 바인더부를 형성하는 라텍스 타입은 실제로는 워터글라스와 병행하여 점도에 대한 이러한 안정성 조건이 충족되도록 선택되는 것이 바람직하다. 바람직하게는 이들 값은 심지어 24시간이 경과한 후에도 여전히 충족된다.
실제로, 라텍스 바인더의 유형과는 무관하게, 시판되고 있는 일부 제품은 바인더부내 워터글라스와 상용성이고, 다른 일부는 그렇지 않음에 주시할 필요가 있다. 상용성이 아닌 것들은 시간의 경과에 따라 점도의 고속 증가를 보이거나, 또는 이미 초기부터 점도가 높다. 이러한 설명에 구애됨이 없이, 따라서 라텍스 바인더의 유형이 아니라, 오히려 시판 라텍스 제형의 추가 성분이 이러한 거동의 원인이 되는 것으로 보인다. 그러나 상기 시험 계획이 사용될 경우, 적합한 라텍스 타입 바인더를 용이하게 찾아낼 수 있다.
그러한 인쇄용지의 추가의 바람직한 실시예에 따르면, 안료부의 건조 중량의 적어도 50%, 바람직하게는 적어도 75%는 카보네이트 및/또는 고령토 안료로 이루어진다. 이 경우에서 안료가 고-부하량의 칼슘 (및/또는 알루미늄 및/또는 마그네슘) 이온을 포함하는 경우, 워터글라스는 실질적으로 11 이하의 pH 값에서 또는 심지어 10 이하의 pH에서 바인더로서 사용될 수 있으리라고는 전혀 예상하지 못했다.
그러한 인쇄용지의 추가의 바람직한 실시예에 따르면, 안료부는 a) 입자의 60% 이상, 바람직하게는 80% 이상이 2 ㎛(마이크로미터), 바람직하게는 1 ㎛(마이크로미터)보다 작도록 하는 입자 크기 분포, 바람직하게는 입자의 대략 90%가 1 ㎛(마이크로미터)보다 작도록 하는 입자 크기 분포를 갖는 미립상 카보네이트(건조 중량 기준으로) 50 내지 100부로 이루어진다. 안료부의 제 2 임의 분획은 b) 입자의 90% 이상이 2 ㎛(마이크로미터), 바람직하게는 l ㎛(마이크로미터)보다 작도록 하는 입자 크기 분포, 바람직하게는 입자의 95% 이상이 1 ㎛(마이크로미터)보다 작도록 하는 입자 크기 분포를 갖는 미립상 고령토(건조 중량 기준으로) 0 내지 50부에 의해 부여될 수 있다. 안료부의 제 3 임의 분획은 c) 입상, 바람직하게는 고형 또는 공포화 고분자 안료(건조 중량 기준으로) 0 내지 20부 또는 30부 이하에 의해 부여될 수 있으며, 이때 고형 안료의 경우에는 입자의 90% 이상이 0.5 ㎛(마이크로미터)보다 작도록 하는 입자 크기 분포, 바람직하게는 입자의 90%가 0.05 내지 0.3 ㎛(마이크로미터), 특히 0.1 내지 0.2 ㎛(마이크로미터)의 크기를 갖도록 하는 입자 크기 분포를 가지며, 공포화 안료의 경우에는 0.6 내지 1 ㎛(마이크로미터) 범위의 평균 입자 크기를 갖는다. 또한 거친 안료가 추가로 안료부에 존재할 수 있으며, 예를 들면 d) 입자의 50% 이상이 2 ㎛(마이크로미터)보다 작도록 하는 입자 크기 분포, 바람직하게는 입자의 대략 60%가 2 ㎛(마이크로미터)보다 작도록 하는 입자 크기 분포를 갖는 또 다른 안료, 바람직하게는 입상 카보네이트 및/또는 고령토(건조 중량 기준으로) 0 내지 20부 (바람직하게는 건조 중량 기준으로 0.5 내지 10부)이며, 안료부의 전체는 건조 중량 기준으로 100부를 구성한다.
안료부가 입자의 80% 이상이 1 ㎛보다 작도록 하는 입자 크기 분포, 바람직하게는 입자의 대략 90%가 1 ㎛보다 작도록 하는 입자 크기 분포를 갖는 입상 카보네이트(건조 중량 기준으로) 85 내지 98부, 및 입자의 50% 이상이 2 ㎛보다 작도록 하는 입자 크기 분포, 바람직하게는 입자의 대략 60%가 2 ㎛보다 작도록 하는 입자 크기 분포를 갖는 입상 카보네이트(건조 중량 기준으로) 2 내지 15부, 바람직하게는 (건조 중량 기준으로) 0.5 내지 10부로 이루어지는 경우, 특히 탑코팅을 위한 하나의 특이적 제형이 주어진다.
통상적으로 상기 경우에, 첨가제는 소포제, 착색제, 광택제, 분산제, 증점제, 보수제, 방부제, 가교제, 윤활제 및 pH 조절제와 이들의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택될 수 있다.
통상적으로 또한, 수상층은 3 내지 25 g/m2 범위, 바람직하게는 4 내지 15 g/m2 범위, 및 가장 바람직하게는 약 6 내지 12 g/m2 범위의 총 건조 코트 중량을 갖는다. 총 페이퍼 평량(grammage)은 통상적으로 코팅 공정 후 80 내지 400 g/m2, 바람직하게는 100 내지 250 g/m2 범위로 주어진다.
워터글라스가 바인더로 사용되더라도, TAPPI 75deg에 따른 70% 이상의 수상 코팅의 캘린더링 가공면 상의 광택이 가능함이 주지된다.
바인더 분획내 높은 워터글라스 함량에서도 가공 조건을 실제 바운더리(리올로지 등)내로 유지하기 위하여, 워터글라스내 SiO2:Na2O의 중량비 R(w)는 3.2 이상, 바람직하게는 3.4 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다. 특히 매우 높은 워터글라스 함량 또는 심지어는 바인더의 워터글라스로의 완전한 치환을 위하여, 3.6 이상, 바람직하게는 3.8 이상의 중량비를 갖는 것이 바람직하다. 실제로는 비율이 약 1 내지 2인 경우, 생성되는 코팅 제형의 이러한 특성은 초기에 이미 지나치게 높거나 또는 고속으로 지나치게 높아진다. 따라서 이에 대응하여, 비율은 3.2 내지 3.9, 가장 바람직하게는 3.25 내지 3.9 범위인 것이 바람직하다.
또한 코팅 공정에 사용된 나트륨 실리케이트 용액의 탁도는 코팅 안료의 점도 및 이에 따라 코팅 공정의 실행 가능성에 막강한 영향력을 미칠 수 있음이 밝혀졌다. 나트륨 실리케이트 용액의 탁도가 증가함에 따라, 코팅 혼합물의 점도는 증가한다. 이러한 설명에 구애됨이 없이, 그러한 현상은 탁도가 낮을수록, 더 적은 양의 대 입자가 워터글라스 용액에 존재하는 사실에 기인하는 것으로 보인다. 또한, 예기치 않게도 나트륨 실리케이트의 대 입자가 많을수록, 생성되는 코팅 제형에서 시간이 경과함에 따라 고-점도의 경향 또는 고-점도의 발생이 더 높아진다. 실제로, 그러한 경우에, 혼합물의 점도는 나트륨 실리케이트 용액의 탁도 증가에 따라 시간이 경과할수록 더욱 고속으로 증가한다. 그러나, 코팅 제형의 제조에 사용된 워터글라스 용액의 탁도가 낮을 경우(1 내지 4 네펠로법 혼탁도 단위 NTU), 코팅 혼합물의 점도는 낮고, 또한 코팅 혼합물의 안정성은 더 양호하다(경시적 점도 증가는 그렇게 빠르지 않다). 따라서 코팅 혼합물은 출발 물질로서 1 내지 3.5 NTU, 바람직하게는 2 내지 3 NTU 범위의 탁도 값을 갖는 나트륨 실리케이트 용액을 선택함으로써 최적화될 수 있다.
통상적으로 또한, 리올로지 개질제(예를 들면, CMC, 합성 타입 등)가 코팅 제형에 사용된다. 워터글라스가 바인더부의 성분으로 사용될 경우 표준 코팅 제형과 비교하여, 리올로지 개질제 함량은 표준 조건에서 사용되는 함량의 2배 또는 3배로 증가시켜야 한다. 이에 따라 리올로지 개질제 함량은 0.2 내지 0.6 파트 퍼 웨이트(parts per weight)가 된다. 이렇게 되면 예를 들면 워터글라스가 바인더부의 약 10 내지 50%를 구성하는 조건하에서, 전분 타입 바인더는 약 5 내지 30%를 구성하고, 100%를 완성하는 바인더부의 나머지는 라텍스 등의 종래의 바인더에 의해 주어진다.
바람직하게는, 리올로지 개질제 (및 일반적으로는 코팅 제형 중의 임의의 기능적으로 활성을 띠는 첨가제)는 9 내지 11.5, 바람직하게는 10.5 내지 11.5 범위의 pH 값에서 활성을 띠도록 선택된다.
워터글라스는 첨가제로 보충될 수 있고/있거나 화학적으로 개질될 수 있다. 이러한 화학적 개질 또는 첨가제 보충은 코팅의 유변학적 특성의 변경 및/또는 최종 페이퍼/코팅 특성의 변경/최적화를 위해 채용될 수 있다. 특히 워터글라스의 화학적 성질의 이러한 개질은 워터글라스 구조의 골격 상에 가해질 수 있고, 특정 조건하에서 일어날 수 있는 겔화 과정을 예방하거나 적어도 감속시키는데 이용될 수 있다. 워터글라스를 위한 특정 첨가제의 보충은 코팅 제형의 실제 혼합/제조에 앞서 수행될 수 있으며, 이에 따라 워터글라스는 이미 첨가제와 함께 코팅 제형 제조 공정에 공급될 수 있음을 주지하여야 한다. 그러나 이와 달리, 이들 첨가제만을 코팅 제조 공정에 첨가할 수도 있으며, 따라서 예를 들면 첨가제를 코팅 제조 공정에 워터글라스의 첨가와 동시에 첨가할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 인쇄용지의 제조방법에 관한 것이다. 바람직하게는 상기 방법에서 코팅 제조 및/또는 적용 동안, 워터글라스를 포함하는 코팅 제형의 pH 값은 10.5 내지 11.5 범위로 또는 이와 달리 10 이하, 바람직하게는 9 이하로 유지된다. 바인더부의 적어도 50%가 워터글라스로 조성될 경우, 코팅의 적용 전 또는 적용과 동시에 코팅 제형을 70% 이하, 바람직하게는 많아야 65%로 희석시키는 것이 유리할 수 있다.
바인더부의 적어도 75%가 워터글라스로 조성될 경우, 코팅의 적용 전에 코팅 제형을 많아야 65%로 희석시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 전술한 바의 또는 전술한 바와 같이 제조된 인쇄용지의 오프셋 인쇄 공정에서의 용도에 관한 것이다.
본 발명의 추가의 실시예는 특허청구범위의 종속항에 개괄되어 있다.
첨부 도면에 발명의 바람직한 실시예 및 서지적 증거를 도시한다.
도 1은 Na-실리케이트, 중량비 R(w)=3.28에 대한 Rheolab 점도 측정을 도시한다;
도 2는 Na-실리케이트, 중량비 R(w)=3.28인 광택지의 셋 오프를 도시한다;
도 3은 Na-실리케이트, 중량비 R(w)=3.9에 대한 Rheolab 점도 측정을 도시한다;
도 4는 제형 중의 Na-실리케이트 함량의 함수로서 광택을 도시한다;
도 5는 각각 a) 탑 코팅지의 셋 오프, 및 b) 캘린더링 후의 셋 오프를 도시한다;
도 6은 각각 a) 탑 코팅지의 셋 오프, 및 b) 광택지의 셋 오프를 도시한다.
최근의 유가 상승에 따라, 유기(라텍스) 바인더는 코팅 제형 및 최종 페이퍼 원가에 대한 주된 진입 비용이 되고 있다. 또한, 이들 합성 유기 바인더의 사용과 관련한 심각한 환경 문제가 존재한다.
따라서, 좀더 저렴하고 좀더 지속 가능한 대용물로 라텍스를 대체할 가능성이 탐색되고 있다. 그러한 대용물은 물론 동등하게 잘 성능을 발휘하여야 한다. 또한, 신물질은 바람직하게는 재료의 환경 친화적이고 안전한 생산에 관한 좀더 엄격한 규제 하에 지속 가능한 개발에 투입된다.
예기치 않게도 이러한 요구조건 및 본 발명의 목적을 효율적으로 충족하는 하나의 재료는 가용성 나트륨 실리케이트이다.
가용성 실리케이트는 가장 오래되고 가장 온화한 공업용 화학물질 중 하나이다. 나트륨 실리케이트는 모래(SiO2)와 나트륨 카보네이트(Na2CO3)를 1200℃에서 융합시킴으로써 제조된다. 생성되는 유리를 고압 증기로 용해시켜 "워터글라스"로 알려져 있는 투명하고 약간 점성을 띠는 액체를 형성시킬 수 있다. 이들 액체는 분무 건조되어 고속-용해성 함수 분말을 형성할 수 있다. 그러나 용존 또는 액상 실리케이트가 적용의 가장 대중적인 시판 형태이다. 나트륨 실리케이트 외에도 칼륨 변이체가 존재한다. 본 명세서에서 워터글라스를 언급할 경우, 일반식 (Na2O).x(SiO2) (또는 또한 (K2O).x(SiO2))의 가용성 나트륨 및/또는 칼륨 실리케이트를 포함하기로 한다.
워터글라스는 예를 들면 유변학적 특성을 안정화시키고 아울러 광택, 잉크 세팅 등 최종 페이퍼 특성에 영향을 주기 위하여 4급 암모늄 화합물과 같은 안정화제를 포함하거나 이로 보충될 수 있다. 이러한 안정화제는 워터글라스를 함유하는 페인트 분야에 공지되어 있으며, 예를 들면 EP-A-1431354에 개시된 바와 같은 시스템을 들 수 있다.
또한, 워터글라스는 본 발명에 따른 용도를 위하여 화학적으로 개질될 수 있다. 화학적 개질은 예를 들면 워터글라스의 골격을 개질시킴으로써 달성될 수 있으며, 이는 코팅 공정에 적절한 유변학적 특성, 페이퍼/코팅제의 생산 공정에 중요한 다른 특성을 다시 수정하고/하거나 페이퍼의 최종 특성의 수정/최적화를 위한 것이다.
실리케이트 화학으로부터의 하나의 도출되는 특성은 매트릭스 또는 화학 결합 형성 가능성이다. 이러한 특성은 당해 재료를 몇몇 산업분야에서 사용되고 있는 무기 바인더로서의 사용, 예를 들면 전술한 바와 같이 페인트용으로 적합하게 한다. 따라서 전형적인 적용분야는 다음과 같다:
- 골판지 접착제
- 포일-페이퍼 적층
- 섬유상 건축물(예를 들면, 천장 절연재)용 바인더
- 고온 경화용 세라믹 또는 분말상 금속
- 페인트 비히클
가용성 실리케이트의 하나의 중요한 특징은 R(w)로 주어지는 중량비 SiO2:Na2O이다. 통상적으로, 이러한 비율은 1.1 내지 3.4이며, 가용성 실리케이트의 물성에 중요하다.
중량비에 의해 영향을 받는 또 다른 요인은 실리케이트 용액 자체의 pH이다. 가용성 실리케이트 자체는 통상적으로 높은 pH 값(10 내지 13)을 갖는다. 중량비가 증가함에 따라 pH는 감소한다. pH 값이 10 이하로 감소할 경우, 모든 나트륨 실리케이트 용액 자체는 겔화 과정 중에 중합되어 고체가 아닌 점성을 띠는 실리카 겔을 형성할 것이란 점을 인식하는 것이 중요하다. 8 내지 10 및 또한 2 내지 5 범위의 pH에서는, 중량비뿐만 아니라, 특히 또한 농도와 온도에 따라 소위 말하는 지연된 겔화(불안정 염)가 일어날 수 있다. pH 5 내지 8의 중간 영역에서는 이러한 겔화 현상이 매우 빨리 일어난다.
마지막으로, 당해 페이퍼 코팅 적용을 위한 전형적인 난점은 가용성 나트륨 실리케이트를 Ca2 +, Al3 + 및 Mg2 +와 같은 용존 다가 (유리) 양이온과 반응시키는 것이다. 반응의 정도와 속도는 염의 성질과 이의 물리적 및 분자적 구조에 좌우된다. 예를 들면, 캘사이트와 같은 미네랄 칼슘 카보네이트는 가용성 실리케이트와 제한된 상호작용을 보이는 반면에, PCCs는 일반적으로 높은 반응성을 보인다.
하기 실험 섹션에서는, 무기 바인더로서 나트륨 실리케이트의 사용이 보고된다. 구체적으로는, 하기에 제시된 실시예는 본 발명을 지지하고 문서화하는 역할을 함을 지적하고자 한다. 이들 실시예는 본원 명세서에 첨부되는 특허청구범위에서 정의되는 바와 같이 보호 범위를 제한하는 것으로 해석되지 아니한다.
실험 1: R(w) = 3.28인 나트륨 실리케이트로 수행한 결과
하기 프로그램에 따라 수행되었다(표 1 참조).
Na-실리케이트 제품 R(w)=3.28인 프로그램
제품/Trial-Nr. SC REF PQ1 PQ2
Setacarb HG Hydrocarb 60 C*Film 5773 Mowiol 4-98 Eurolatex L 0607 Na-Silicate, R(w)=3.28 Sterecoll BL Calciumstearaat RG 50/2 75.0 78.0 25.0 22.0 50.0 40.0 30.0 50.0 97.00 3.00 0.40 1.80 8.00 0.03 0.70 97.00 3.00 0.40 1.80 7.00 1.00 0.70 97.00 3.00 0.40 1.80 6.00 2.00 0.70
제조 후, 코팅을 유변학적으로 측정하고, 결과를 도 1에 나타내었다.
여기에서 Na-실리케이트 함유 코팅은 Na-실리케이트 함량이 증가함에 따라 증가된 점도를 보임을 알 수 있다.
1 및 2 파트 Na-실리케이트를 함유하는 이들 코팅 중 둘을 프리-코팅된 페이퍼에 코팅시켰다. 추가 단계로, 랩(lab) 캘린더를 사용하여 두 페이퍼 PQl 및 PQ2를 캘린더링하여, 페이퍼 표면에 2x 스틸 닙(steel nip)을 제공하였다(90℃, 50 bar). 이들 데이터를 표 2에 나타내었다.
Na-실리케이트 R(w)=3.28인 광택지의 측정
제품/Trial-Nr. REF PQ1 PQ2
비용적 평량 캘리퍼 비용적 코팅량 수분 g/m2 ㎛ cm3/g g/m2 % 226.0 194.0 0.86 12.0 5.3 226.0 194.0 0.86 12.0 5.2 226.5 196.0 0.87 12.5 5.3
광택 90℃; 50 bar; 2x steel
Gloss Tappi 75° Gloss DIN 75° Gloss DIN 45° top top top % % % 74.7 50.6 15.4 71.1 46.2 12.1 70.5 45.7 11.5
이 경우에, Na-실리케이트의 증가에 따라 Tappi 75, DIN 75° 및 DIN 45°에서 약간의 광택 감소가 관찰되었다. 최종 단계에서, 캘린더링 후 이들 두 페이퍼에 대해 인쇄 파라미터를 측정하였다. 이들 결과를 도 2 및 표 2에 나타내었다.
라텍스를 대체할 무기 바인더 대용물로서 2 파트 Na-실리케이트를 사용한 도면에서 잉크 세팅의 이점이 관찰될 수 있다. 하기 표 3에서, 마이크로 피크(Micro Pick) 및 웨트 피크(Wet Pick)는 약간 더 낮은 경향이 있지만 기준 페이퍼보다는 여전히 허용가능함을 추가로 알 수 있다.
Na-실리케이트 R(w)=3.28인 광택지의 피크 값
제품/Trial-Nr. REF PQ1 PQ2
MCMP Huber 48002 웨트 피크 Huber 48002 top top x free x free 3 3 2 2 2 2
실험 2: R(w) = 3.9 나트륨 실리케이트로 수행한 결과
Na-실리케이트의 아마도(부분적인) 겔화는 코팅 안료 중으로 혼합된 후 일어날 수 있음을 알 수 있었다. 이러한 현상은 아마도 pH 쇼크 또는 용액 중의 Ca2+ 이온의 존재에 기인할 수 있다. 이러한 관점에서, 좀더 높은 중량비의 또 다른 제품을 시험에 사용하였다. 더 높은 중량비는 Ca2 + 안정성을 향상시킬 수 있고, pH는 약간 더 낮아야 한다(주의: 그러나 여전히 10 이상일 것).
이러한 시리즈를 위하여, 상기 실험에 대한 것과 유사한 셋업이 선택되었다(표 6 참조).
Na-실리케이트 제품 R(w)=3.9인 프로그램
제품/Trial-Nr. SC REF PQ10 PQ11 PQ12 PQ13
Setacarb HG Hydrocarb 60 C*Film 5773 Mowiol 4-98 Eurolatex L 0607 Na-Silicate, R(w)=3.9 Sterecoll BL Calciumstearaat RG 50/2 75.0 78.0 25.0 22.0 50.0 40.0 30.0 50.0 97.00 3.00 0.40 1.80 8.00 0.70 97.00 3.00 0.40 1.80 7.00 1.00 0.70 97.00 3.00 0.40 1.80 6.00 2.00 0.70 97.00 3.00 0.40 1.80 4.00 4.00 0.70 97.00 3.00 0.40 1.80 2.00 6.00 0.70
다시 밤새 저장한 후, 점도가 증가한 것으로 나타났다. 좀더 양호한 코팅 점도가 수득될 때까지 코팅액을 희석시킬 수 있었다. 유변학적 데이터를 표 5 및 도 3에 나타내었다.
Na-실리케이트 R(w)=3.9을 함유하는 습윤 코팅 상에서의 측정
제품/Trial-Nr. REF PQ10 PQ11 PQ12 PQ13
고형분 함량 pH 값 브룩필드 100 rpm; 23℃ 점도 제조후 고형분 브룩필드 100 rpm; 23℃ 고형분 브룩필드 100 rpm; 23℃ 고형분 브룩필드 100 rpm; 23℃ % mPas % mPas % mPas % mPas 69.3 8.5 2550 68.0 1990 69.2 9.8 2080 68.0 1850 68.8 10.6 1880 68.0 2830 68.2 11.0 1420 68.0 x 67.0 5800 65.0 3150 67.8 11.2 1850 67.8 x 65.0 5100 63.0 2880
알 수 있는 바와 같이, 각각 65% 및 63%로의 희석이 Na-실리케이트 함량이 높은 코팅(PQ 12 및 PQ 13)에 적당할 수 있다. 또한, pH 값은 고 수준으로 잔류함을 알 수 있다. 점도 곡선은 희석 후 적용된 고형분으로만 측정된다. 도 3에서, Na-실리케이트를 함유하는 코팅에 대한 점도가 일반적으로 더 높다는 것을 알 수 있다. 점도는 희석에 의해 감소시킬 수 있다.
추가적인 주안점은 캘린더링 전후의 페이퍼의 광택 수준에 관한 것이다. 이는 표 6) 및 표 7)에 나타내었다. 바인더 대용물로서 약간의 Na-실리케이트를 첨가한 후 광택이 초기에 약간 저하됨이 주목할 만하다. 그러나, 또한 과량의 Na-실리케이트는 라텍스-함유 기준 코팅에 견줄만한 광택 수준을 유도함을 알 수 있다. 모든 라텍스를 Na-실리케이트로 대체할 수 있다. 도 4는 제형 중의 바인더로서 % Na-실리케이트의 함수로서의 광택 거동을 개괄하고 있다.
Na-실리케이트 R(w)=3.9인 코팅지 상에서의 측정
제품/Trial-Nr. REF PQ10 PQ11 PQ12 PQ13
비용적 평량 캘리퍼 비용적 코팅량 수분 광택 Gloss Tappi 75° Gloss DIN 75° Gloss DIN 45° 조도 PPS 조도 g/m2 ㎛ cm3/g g/m2 % ㎛ 225.0 237.9 1.06 11.0 4.9 37.9 8.4 2.4 3.34 225.0 236.2 1.05 11.0 4.9 36.7 8.5 2.3 3.30 224.5 235.8 1.05 10.5 4.9 29.7 6.8 1.7 3.26 224.0 236.5 1.06 10.0 4.9 29.3 6.7 1.4 3.23 225.0 237.9 1.06 11.0 4.9 35.1 8.7 1.6 3.09
Na-실리케이트 R(w)=3.9인 광택지 상에서의 측정
제품/Trial-Nr. REF PQ10 PQ11 PQ12 PQ13
비용적 평량 캘리퍼 비용적 코팅량 수분 광택 Gloss Tappi 75° Gloss DIN 75° Gloss DIN 45° 조도 PPS 조도 g/m2 ㎛ cm3/g g/m2 % % % % ㎛ 225.0 189.6 0.84 11.0 4.9 90℃; 74.5 49.2 15.5 0.74 225.0 190.3 0.85 11.0 4.9 50 bar; 71.7 47.7 13.3 0.76 224.5 192.8 0.86 10.5 4.9 2x steel 63.1 40.1 9.1 0.81 224.0 192.5 0.86 10.0 4.9 65.3 43.7 8.2 0.79 225.0 191.6 0.85 11.0 4.9 69.0 48.6 10.7 0.78
추가의 평가에서, 코팅지 및 광택지의 인쇄 특성을 기준과 비교하였다. 셋 오프를 도 5a) 및 b)에 나타내었다.
잉크 세팅의 현저하고 예기치 못한 향상이 코팅지 및 광택지에 대해 관찰되었다. 더 많은 라텍스가 Na-실리케이트로 치환되면, 잉크 세팅은 더 빨라진다.
실험 3: 나트륨 실리케이트, R(w) = 3.9로 행한 결과
부가적인 시리즈에서, 모든 라텍스는 워터글라스로 치환되었다. 하기 프로그램을 셋업하였다(표 8 참조).
라텍스를 나트륨 실리케이트 R(w) = 3.9로 완전히 치환한 프로그램
제품/Trial-Nr. REF PQ20 PQ21
Setacarb HG Hydrocarb 60 C*Film 5773 Mowiol 4-98 Eurolatex L 0607 Na-Silicate, R(w)=3.9 Sterecoll BL Calciumstearaat RG 50/2 Blancophor P 고형분 표적 A 97.00 3.00 0.40 1.80 8.00 0.70 0.30 68.0 97.00 3.00 0.40 1.80 5.00 3.00 0.70 0.30 67.0 97.00 3.00 0.40 1.80 8.00 0.70 0.30 63.0
코팅 점도가 시간의 함수로서 증가할 수 있음을 선행 실험으로부터 알게되었으므로, 그에 따라 브룩필드 점도가 측정되었다. 모든 경우에 대해서 점도는 시간의 경과에 따라 증가하였음이 관찰되었다. 또한, 브룩필드 값을 적정 작동 윈도우(operating window)로 인도하기 위해서는 희석이 적당하다는 것도 알 수 있다. 일반적으로, 더 많은 워터글라스는 더 많은 희석을 요하는 것으로 보인다.
워터글라스로 100%까지 치환한 페이퍼의 페이퍼 특성
제품/Trial-Nr. REF PQ20 PQ21
비용적 평량 캘리퍼 비용적 코팅량 광택 Gloss Tappi 75° Gloss DIN 75° Gloss DIN 45° 조도 PPS 조도 광학 특성 ISO 불투명도 D65-휘도 기본 휘도 델타 휘도 CIE-백색도 CIE-Lab L* CIE-Lab a* CIE-Lab b* CIE-Lab L* (-UV) CIE-Lab a* (-UV) CIE-Lab b* (-UV) g/m2 ㎛ cm3/g g/m2 ㎛ % 222.5 236.9 1.065 10.5 40.2 9.3 2.6 3.40 96.68 105.01 88.36 16.65 138.55 95.69 2.74 -11.05 94.68 -0.05 -0.72 222.0 237.2 1.068 10.0 36.40 8.90 1.80 3.64 98.79 104.97 88.95 16.02 136.86 95.94 3 -10.55 94.96 -0.03 -0.7 225.00 239.40 1.064 13.0 39.40 10.40 2.00 3.00 98.85 104.41 89.25 15.16 134.77 96.02 2.38 -10.04 95.08 -0.06 -0.72
선행 실험에서와 같이, 워터글라스를 라텍스와 혼합한 후 광택은 어느 정도까지는 다소 저하된다. 그러나 100% 치환까지 진행하면 광택은 (현저히 더 낮은 고형분 수준에도 불구하고) 본래의 수준으로 되돌아가고, 광학 특성은 허용가능한 수준으로 잔류한다.
하기 표 10에서 알 수 있는 바와 같이, 캘린더링 후 이러한 효과는 Tappi 75°광택에 대해 다시 감소된다. DIN 75°광택에서 이점이 관찰됨에 주목하라.
광택지의 페이퍼 특성
제품/Trial-Nr. REF PQ20 PQ21
비용적 평량 캘리퍼 비용적 코팅량 광택 Gloss Tappi 75° Gloss DIN 75° Gloss DIN 45° 조도 PPS 조도 g/m2 ㎛ cm3/g g/m2 % % % ㎛ 221 195.5 0.89 9.0 73.3 41.1 12.7 0.98 222.0 203.7 0.92 10.0 63.8 34.1 6.5 1.27 225.0 201.00 0.89 13.0 67.6 43.3 9.2 0.90
추가적인 평가에서, 코팅지 및 광택지의 인쇄 특성을 기준과 비교하였다. 셋 오프를 도 6a) 및 b)에 나타내었다.
도면에서 알 수 있듯이, 워터글라스 제형(코팅 및 캘린더링)에 대해 셋 오프가 현저히 향상되어, 15 내지 30초 후 거의 즉시 건조되는 페이퍼가 생성된다. 라텍스를 워터글라스로 부분 치환시킨 경우에도 유사한 효과가 관찰되는 점이 주목된다.
재료 및 방법:
Setacarb HG는 입자의 대략 90%가 1 마이크로미터보다 작도록 하는 입자 크기 분포 (psd)를 갖는 미세 칼슘 카보네이트 안료이다. 구체적으로: 74-76% ds, PSD 87-93% <1 마이크로미터, 96-100% <2 마이크로미터, max. 35% <0.2 마이크로미터, 체 잔분(sieve residue) 45 마이크로미터= max 25 ppm, pH = 8.5-10.5. Setacarb HG는 Omya(스위스)로부터 입수 가능하다.
Hydrocarb 60는 모든 입자의 60%가 2 마이크로미터보다 작도록 하는 입자 크기 분포(psd)를 갖는 미세 칼슘 카보네이트 안료이다. 구체적으로: 77-79% ds, PSD 57-63% <2 마이크로미터, 34-40% <1 마이크로미터, max. 15% <0.2 마이크로미터, 체 잔분 45 마이크로미터 = max 25 ppm, pH = 8.5-10.5. Hydrocarb 60O는 Omya(스위스)로부터 입수 가능하다.
C*Film 5773는 에테르화 옥수수 전분이고(공급사: Cargill (Cerestar)), 첨가제/코-바인더로 작용한다. 50℃ 및 100 rpm에서 15% ds의 브룩필드 점도: 230-360 mPa.s, pH= 7.0 +/- 0.5.
Mowiol 4-98은 PVA 타입 첨가제이다. 공급사: Kuraray. 첨가제/코-바인더로 작용. 폴리비닐 아세테이트로부터 "완전" 가수분해된 것으로 표시. 가수분해도 98.4 +/- 0.4 mol%; 20℃에서 4% ds 수용액의 점도 = 4.5 +/- 0.5; 평균 Mw=27000 (g/mol).
Eurolatex L 0607은 라텍스 바인더, 구체적으로는 카복실화 스티렌 부타디엔 라텍스 바인더이다. 공급사: EOC (Oudenaarde, BE); 50.0 +/- 1.0% ds, pH = 6.45 =/- 0.25, 브룩필드 100 rpm 및 20℃: 120 +/- 50 mPa.s, 체 잔분 45 마이크로미터 = max. 60 ppm, 최소 막 형성 온도 <5℃.
Sterocoll은 아크릴산과 아크릴릭 아미드의 공중합체의 음이온성 에멀션을 기반으로 하는 합성 증점제(리올로지 개질제)이다. 공급사: BASF; 31.0 - 35.0% ds, 브룩필드 점도 30 rpm 및 2O℃ = 300 - 1200 mPa.s.
Calciumstearat RG 50/2: 공급사 EKA-Nobel, 50.0 +/- 1.0% ds, 체 잔분 45 마이크로미터 = max. 300 ppm, 브룩필드 점도 100 rpm, 20℃ = 100 - 150 mPa.s, pH = 9.0 - 10.5.
나트륨 실리케이트는 지구상의 두 풍부한 물질로부터 비교적 간단한 공정으로 생산되므로, 이의 원가 또한 그에 상응한다. 표준 물질에 대한 통상적인 가격은 라텍스에 대한 것보다 현저히 더 낮다.
최종 결론: 페이퍼에 코팅의 적용은 목적하는 코트 중량에서 용이하게 가능하다. 이들 페이퍼의 인쇄는 예를 들면 캘린더링 후 뿐만 아니라 코팅 후에도 셋 오프의 실질적인 개선을 보였다. 처음 2 파트는 최대 향상 증가를 보이는 것으로 인식된다. 완전히 치환시킬 경우 코팅지 및 광택지 모두에 대해 대략 40초 후 제로 셋 오프가 유도된다.

Claims (31)

  1. 적어도 하나의 수상(受像) 코팅 및 상기 수상 코팅 하부에 임의로 하나 또는 수개의 프리-코팅을 포함하고, 상기 코팅은 안료부, 바인더부, 및 임의로 첨가제를 포함하며, 여기에서 안료부는 본질적으로 카보네이트, 고령토, 석고, 점토, 실리카, 고형 또는 공포화 고분자 안료의 그룹으로부터 선택된 미립상 안료 중 1종 또는 이들의 혼합물을 포함하고, 상기 바인더부는 워터글라스를 포함하는, 오프셋 인쇄용 인쇄용지.
  2. 제 1 항에 있어서, 수상 코팅 하부의 프리-코팅 중 적어도 하나는 워터글라스를 포함하는 바인더부를 갖고, 수상 코팅은 워터글라스가 없는 바인더부를 갖는 인쇄용지.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 수상 코팅 및/또는 프리-코팅 중 적어도 하나는 안료부, 바인더부, 및 임의로 첨가제를 포함하고, 여기에서 안료부는 본질적으로 카보네이트, 고령토, 석고, 점토, 실리카, 고형 또는 공포화 고분자 안료의 그룹으로부터 선택된 미립상 안료 중 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하고, 수상 코팅내 및/또는 프리-코팅(들)의 바인더부는 워터글라스를 포함하는 인쇄용지.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 안료부 100 파트 퍼 드라이 웨이트에 대하여 바인더는 2 내지 18 파트 퍼 드라이 웨이트, 바람직하게는 3 내지 12 파트 퍼 드라이 웨이트, 한층 더 바람직하게는 6 내지 10 파트 퍼 드라이 웨이트로 존재하고, 임의의 첨가제는 별도로 0 내지 5 파트 퍼 드라이 웨이트, 바람직하게는 0.1 내지 2 파트 퍼 드라이 웨이트를 구성하는 인쇄용지.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 바인더부의 건조 중량의 적어도 10%, 바람직하게는 90% 이하가 워터글라스로 조성되는 인쇄용지.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 바인더부의 건조 중량의 45% 내지 80%, 바람직하게는 50% 내지 70%가 워터글라스로 조성되는 인쇄용지.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 본질적으로 바인더부의 전부가 워터글라스로 조성되는 인쇄용지.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 바인더부의 나머지는 바람직하게는 라텍스, 특히 스티렌-부타디엔, 스티렌-부타디엔-아크릴로니트릴, 카복실화 스티렌-부타디엔, 스티렌-아크릴릭, 스티렌-부타디엔-아크릴릭 라텍스, 전분, 폴리아크릴레이트 염, 폴리비닐 알코올, 대두, 카세인, 카복시메틸 셀룰로스, 전분, 하이드록시메틸 셀룰로스 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 또 다른 바인더로 조성되는 인쇄용지.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 안료부의 건조 중량의 적어도 50%, 바람직하게는 적어도 75%는 카보네이트 및/또는 고령토 안료로 이루어지는 인쇄용지.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 안료부는 a) 입자의 60% 이상, 바람직하게는 80% 이상이 2 ㎛, 바람직하게는 1 ㎛보다 작도록 하는 입자 크기 분포, 바람직하게는 입자의 대략 90%가 2 ㎛, 바람직하게는 1 ㎛보다 작도록 하는 입자 크기 분포를 갖는 입상 카보네이트(건조 중량 기준으로) 50 내지 100부, b) 입자의 90% 이상이 l ㎛보다 작도록 하는 입자 크기 분포, 바람직하게는 입자의 95% 이상이 1 ㎛보다 작도록 하는 입자 크기 분포를 갖는 미립상 고령토(건조 중량 기준으로) 0 내지 50부, c) 고형 고분자 안료의 경우에는 입자의 90% 이상이 0.5 ㎛보다 작도록 하는 입자 크기 분포, 바람직하게는 입자의 90%가 0.05 내지 0.3 ㎛, 특히 0.1 내지 0.2 ㎛의 크기를 갖도록 하는 입자 크기 분포를 가지며, 공포화 고분자 안료의 경우에는 0.6 내지 1 ㎛ 범위의 평균 입자 크기를 갖는, 입상, 바람직하게는 고형 또는 공포화 고분자 안료(건조 중량 기준으로) 0 내지 20부 또는 30부 이하, d) 입자의 50% 이상이 2 ㎛보다 작도록 하는 입자 크기 분포, 바람직하게는 입자의 대략 60%가 2 ㎛보다 작도록 하는 입자 크기 분포를 갖는 또 다른 안료, 바람직하게는 입상 카보네이트 및/또는 고령토(건조 중량 기준으로) 0 내지 20부, 바람직하게는(건조 중량 기준으로) 0.5 내지 10부로 구성되고, 안료부의 전체는 건조 중량 기준으로 100부를 구성하는 인쇄용지.
  11. 제 10 항에 있어서, 안료부는 입자의 80% 이상이 1 ㎛보다 작도록 하는 입자 크기 분포, 바람직하게는 입자의 대략 90%가 1 ㎛보다 작도록 하는 입자 크기 분포를 갖는 입상 카보네이트(건조 중량 기준으로) 85 내지 98부, 및 입자의 50% 이상이 2 ㎛보다 작도록 하는 입자 크기 분포, 바람직하게는 입자의 대략 60%가 2 ㎛보다 작도록 하는 입자 크기 분포를 갖는 입상 카보네이트(건조 중량 기준으로) 2 내지 15부, 바람직하게는(건조 중량 기준으로) 0.5 내지 10부로 이루어지는 인쇄용지.
  12. 제 10 항에 있어서, 입자의 60% 이상이 2 ㎛보다 작도록 하는 입자 크기 분포를 갖는 입상 카보네이트(건조 중량 기준으로) 100% 이하로 이루어지는 인쇄용지.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 첨가제는 소포제, 착색제, 광택제, 분산제, 증점제, 보수제, 방부제, 가교제, 윤활제 및 pH 조절제와 이들의 혼합물의 그룹 중에서 선택되는 인쇄용지.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 수상층은 3 내지 25 g/m2 범위, 바람직하게는 4 내지 15 g/m2 범위, 및 가장 바람직하게는 약 6 내지 12 g/m2 범위의 총 건조 코트 중량을 갖는 인쇄용지.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, TAPPI 75deg에 따른 70% 이상의 수상 코팅의 캘린더링 가공면 상의 광택을 특징으로 하는 인쇄용지.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 워터글라스내 SiO2:Na2O의 중량비가 3.2 이상, 바람직하게는 3.4 이상, 가장 바람직하게는 3.6 이상, 또는 3.8 이상인 인쇄용지.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 워터글라스는 첨가제로 보충되고/되거나 화학적으로 개질되는 인쇄용지.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅층 중 적어도 하나의, 바람직하게는 미들 코팅층의, 및 가장 바람직하게는 미들 코팅층만의 바인더부는 전분 타입 바인더뿐만 아니라 라텍스 타입의 종래 바인더, 워터글라스도 포함하고, 바람직하게는 이들로 이루어지는 인쇄용지.
  19. 제 18 항에 있어서, 바인더부의 전분 부분은 바인더부 총 중량의 5 내지 30%, 바람직하게는 10 내지 15%를 구성하고, 워터글라스부는 바인더부 총 중량의 0.5 내지 50%, 바람직하게는 15 내지 30%를 구성하며, 100%를 완성하는 바인더부 총 중량의 나머지는 라텍스 타입 바인더에 의해 제공되는 인쇄용지.
  20. 제 18 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 전분 타입 바인더는 하이드록시-프로필화 전분 또는 덱스트린 전분 또는 이들의 조합의 그룹 중에서 선택되는 인쇄용지.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 바인더부는 워터글라스와는 별도의 추가적인 바인더, 바람직하게는 라텍스 바인더를 포함하고, 이 추가적인 바인더는 100 rpm 및 23℃의 온도와 65 내지 70% 범위의 고형분 함량에서의 코팅 제형의 브룩필드 점도가 6시간 경과 후 2000 mPa.s 이하, 바람직하게는 6시간 경과 후 1800 mPa.s 이하로 잔류하도록 선택되는 인쇄용지.
  22. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 바인더부 중의 워터글라스 함량은 3 파트 퍼 웨이트 이하, 바람직하게는 2 파트 퍼 웨이트 이하인 인쇄용지.
  23. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서, 첨가제는 코-바인더로 작용하는 성분을 0.1 내지 1.5 파트 퍼 드라이 웨이트, 바람직하게는 0.5 내지 1.0 파트 퍼 드라이 웨이트의 양으로 포함하고, 바람직하게는 특정 첨가제는 전분, 특히 에테르화 전분, 바람직하게는 에테르화 옥수수 전분, PVA, CMC의 그룹 중에서 선택되는 인쇄용지.
  24. 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅 공정에 사용된 워터글라스 용액의 탁도는 1 내지 4 NTU 범위, 바람직하게는 2 내지 3 NTU 범위인 인쇄용지.
  25. 제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서, 약 9 내지 11.5의 pH 값에서 활성을 띠는 리올로지 개질제를 포함하는 인쇄용지.
  26. 코팅 제조 및/또는 적용 동안, 워터글라스를 포함하는 코팅 제형의 pH 값이 10.5 내지 11.5 범위로 또는 10 이하로 유지되는, 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 따른 인쇄용지의 제조방법.
  27. 제 25 항에 있어서, 바인더부의 적어도 50%가 워터글라스로 조성될 경우, 코팅의 적용 전에 70% 이하, 바람직하게는 많아야 65%로의 코팅 제형의 희석이 수행될 수 있는 방법.
  28. 제 25 항에 있어서, 바인더부의 적어도 75%가 워터글라스로 조성될 경우, 코팅의 적용 전에 많아야 65%로의 코팅 제형의 희석이 수행될 수 있는 방법.
  29. 제 24 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅 제형의 제조를 위하여, 탁도가 1 내지 4 NTU 범위, 바람직하게는 2 내지 3 NTU 범위인 워터글라스 용액이 사용되는 방법.
  30. 제 24 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅 제형의 제조를 위하여, 약 9 내지 11.5의 pH 값에서 리올로지 개질제로 활성을 띠는 리올로지 개질제가 사용되는 방법.
  31. 오프셋 인쇄 공정에 있어서 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 따른 인쇄용지의 용도.
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