KR20200055070A - 표면 처리 조성물, 이의 용도, 및 종이, 보드 등을 제조하는 방법 - Google Patents

표면 처리 조성물, 이의 용도, 및 종이, 보드 등을 제조하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 중량 평균 분자량 (MW)이 100,000 내지 2,000,000 g/mol 범위인 음이온성 폴리아크릴아미드 및 유리 글리옥살(free glyoxal)을 포함하는 표면 처리 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 표면 처리 조성물의 용도, 종이, 보드 등의 제조 방법 및 종이 제품에 관한 것이다.

Description

표면 처리 조성물, 이의 용도, 및 종이, 보드 등을 제조하는 방법
본 발명은 첨부된 청구범위에 따른 종이, 보드 등의 표면에 적용하기 위한 표면 처리 조성물, 및 표면 처리 조성물의 용도에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 종이, 보드 등의 제조 방법 및 종이 제품에 관한 것이다.
사이즈 프레스(size press)는 건조 종이 시트의 표면에 전분 용액을 도포하기 위해 일반적으로 사용되는 방법으로서, 종이의 표면 강도를 증가시킬 수 있다. 이 기술은 또한 인장 및 강성 증가, 및 공기 투과성 감소를 포함한 다른 이점을 제공할 수 있다. 폴리스티렌 아크릴레이트 에멀젼 (SAE), 폴리스티렌 말레산 무수물 (SMA), 스티렌 아크릴산 (SAA) 또는 폴리우레탄 분산액 (PUD)과 같은 전분을 가진 추가 화학 물질이 유체 침투를 제어하는 데 사용된다; 한편, 폴리아크릴아미드 및 아크릴산 공중합체는 강도를 추가로 증가시키기 위해 사용된다. 일반적으로, 고분자량 중합체는 더 높은 종이 강도 특성을 제공하는 경향이있다. 그러나, 중합체 용액이 종이의 표면 상에 적용될 수 있기 위해서, 사이즈 프레스 적용은 낮은 점도의 중합체 용액을 필요로 한다. 중합체의 분자량이 높은 경우, 적용되는 용액 중 그의 농도가 너무 낮아서, 적용이 비용적으로 효과적이지 않을 수 있고, 아마도 강도 성능도 바람직하지 않을 수 있다.
글리옥살 가교결합된 폴리아크릴아미드 (GPAM)는 종이 습윤 강도를 제공하기 위해 널리 사용되는 합성 중합체이다. 공장 수(mill water) 배출량이 감소하고 제지 기계가 알칼리성 제지 조건으로 진행함에 따라, 글리옥살화된 폴리아크릴아미드 (GPAM) 습윤 강도 수지를 사용하여 습윤 종결(wet end)에서 종이 습윤 강도를 개발하는 것이 더욱 어려워지고 있다.
결과적으로, 종이 제품을 위한 습윤 및/또는 건조 강화제와 같은 신규한 제지 첨가제에 대한 요구가 계속되고 있으며, 이는 상기 언급된 문제점 없이 사용 가능하면서도 제어 가능한 고분자량을 가질 수 있다.
본 발명의 목적은 종래 기술에 존재하는 단점을 최소화하거나 나아가 제거하는 것이다.
본 발명의 목적은 종이, 보드 등의 강도 특성을 개선할 수 있는 종이, 보드 등의 표면 처리용 조성물을 제공하는 것이다. 특히, 종이, 보드 등의 습윤 강도 및 건조 강도 특성이 동시에 개선될 수 있는 표면 처리 조성물을 제공하는 것이 목적이다.
본 발명의 다른 목적은 표면 처리 조성물을 예를 들어 사이즈 프레스에서 종이, 보드 등에 적용하여 종이 또는 보드를 제조하는 방법을 제공하면서, 동시에 증가된 습윤 강도 및 건조 강도 특성을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 종이, 보드 등을 생산하기 위한 간단하고 비용 효율적인 방법을 제공하여 작업성(runnability)을 개선하는 것이다.
본 발명의 목적은 또한 개선된 강도 특성을 갖는 종이 제품을 제공하는 것이다. 특히, 개선된 경량 코팅된 고급 종이(fine paper)를 제공하는 것이 목적이다.
이러한 목적은 독립항의 특징부에서 하기에 제시된 특성을 갖는 표면 처리 조성물 및 방법으로 달성된다. 일부 바람직한 구현예는 종속항에 기술되어있다.
본 명세서에 언급된 구현 실시예 및 장점은, 구체적으로 언급되지 않더라도, 표면 처리 조성물, 그 용도 및 종이, 보드 등 및 종이 제품을 제조하는 방법에 적용가능한 것이다.
종이, 보드 등의 표면에 적용하기 위한 전형적인 표면 처리 조성물로서, 표면 처리 조성물은
- 평균 분자량 MW가 100,000 내지 2,000,000 g/mol 범위인 음이온성 폴리아크릴아미드, 및
- 유리 글리옥살 (free glyoxal)
을 포함한다.
전형적으로, 본 발명에 따른 표면 처리 조성물은 종이, 보드 등의 리펄프성(repulpability)을 유지하면서, 종이, 보드 등의 습윤 및 건조 강도 특성을 개선시키기 위해 표면 사이징에 사용된다.
종이, 보드 등을 제조하기위한 본 발명에 따른 전형적인 방법은
- 섬유 스톡을 얻는 단계
- 섬유 스톡으로부터 섬유 웹을 형성하는 단계,
- 섬유 웹을 60 % 이상, 바람직하게는 80 % 이상, 보다 바람직하게는 90 % 이상의 건조도로 건조시키는 단계,
- 본 발명에 따른 표면 처리 조성물을 섬유 웹의 표면 상에 적용하는 단계로서, 표면 처리된 섬유 웹이 수득되는 단계; 및
-표면 처리된 섬유 웹을 건조하는 단계
를 포함한다.
본 발명에 따른 전형적인 종이 제품은 본 발명에 따른 방법에 의해 수득가능하고, 종이 제품은 종이 표면에 인-시튜(in-situ) 글리옥실화된 폴리아크릴아미드를 포함한다.
이제, 종이 또는 보드 제조 공정 중에 종이 또는 보드 표면 상에 글리옥살화된 폴리아크릴아미드 네트워크가 인-시튜 가능하도록, 본 발명에 따른 표면 처리 조성물을 종이 또는 보드 웹의 표면에 적용함으로써, 종이 또는 보드의 습윤 및 건조 강도 특성의 개선을 달성할 수 있음이 관찰되었다. 이러한 종류의 적용, 예를 들어 사이즈 프레스 적용은 고분자량의 중합체를 제공할 수 있고, 중합체는 셀룰로오스 섬유와의 강한 공유 결합을 형성할 수 있으며, 이는 또한 탈수시 가수분해에 덜 민감하다. 즉, 본 발명은 중합체의 분자량을 증가시키는 인-시튜 방법을 제공하는데, 이 방법에서 사이즈 프레스 적용을 위해 충분히 낮은 점도를 갖는 음이온성 폴리아크릴아미드가 종이 또는 보드의 표면 상에 적용되고, 음이온성 폴리아크릴아미드의 분자량은 글리옥살을 폴리아크릴아미드와 인-시튜 반응시킴으로써 증가되며, 이로써 종이 또는 보드의 개선된 강도 특성이 달성된다.
또한, 종이 또는 보드 웹의 표면을 처리 또는 사이징하기 위해 본 발명에 따른 표면 처리 조성물을 사용함으로써, 종이 또는 보드의 다음과 같은 몇 가지 강도 특성, 즉 건조 인장 강도, 30분 담금 후의 습윤 강도, 영구 습윤 강도, 및/또는 STFI 압축 강도가 개선될 수 있는 것으로 관찰되었다.
특히, 영구 습윤 강도를 요구하는 종이 또는 보드 등급을 제조할 때, 일반적인 영구 습윤 강도 수지인 폴리아미도아민 에피클로로히드린 (PAE)의 섬유 스톡으로의 용량을 감소할 수 있기 때문에, 본 발명의 표면 처리 조성물을 사용하여 수득된 영구 습윤 강도의 개선이 바람직할 수 있다. 습윤 강도 PAE 용량의 감소는 종이 또는 보드의 리펄프성을 향상시켜서, 종이 공장에서 불량품 및 폐기물의 양을 감소시킨다. 본 발명에 따른 표면 처리 조성물은 또한 에피클로로히드린을 함유하지 않는 습윤 강도 공급원을 제공한다.
또한, 본 발명의 표면 처리 조성물이 표면 사이즈 전분과 적용될 때, 이는 건조 강도 특성뿐만 아니라 개선된 습윤 강도를 갖는 종이 또는 보드를 제공할 수 있다. 또한, 전분 필름 형성 특성을 추가로 개선함으로써 종이 강성을 증가시키는 것으로 관찰되었다. 나아가, 더 적은 양의 전분으로 원하는 표면 특성을 달성하는 것이 가능할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 표면 처리 조성물은 사이징의 개선을 위해 단독으로 또는 전분과 함께 적용될 수 있는 스티렌-아크릴산 에스테르 폴리머 (SAE)와 같은 소수성 사이징 폴리머를 추가로 포함할 수 있다. 소수성 사이징 중합체가 본 발명에 따른 표면 처리 조성물에 사용될 때, 소수성 사이징 중합체에 의해 전형적으로 야기되는 강도 손실을 보상하는 것이 가능할 수 있다. 이론에 구애받지 않고, 이점 중 적어도 일부는, 새로운 화학 결합, 예를 들면, 가교결합, 및/또는 물리적 얽힘을 형성하는 것을 포함하는 인-시튜 글리옥실화에 의해 야기되는, 음이온성 폴리아크릴아미드 및 전분 및/또는 소수성 사이징 중합체 사이의 상호작용의 증가로 인해 발생할 수 있다고 생각된다.
본 발명은 첨부 된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 실시예 2에 따른 건조 인장 결과를 도시한다.
도 2는 실시예 2에 따른 30 분 담금 후의 습윤 인장 결과를 도시한다.
도 3은 실시예 2에 따른 STFI 압축 시험 결과를 도시한다.
본 발명은 음이온성 폴리아크릴아미드 및 유리 글리옥살을 포함하는 종이, 보드 등의 표면에 적용하기위한 표면 처리 조성물에 관한 것이다. 표면 처리 조성물은 미반응된 글리옥살을 의미하는 유리 글리옥살을 포함하고, 유리 글리옥살은 음이온성 폴리아크릴아미드에 존재하는 아미드기에 공유 결합을 형성할 수 있는 2 개 이상의 알데히드 작용기를 포함하는 성분이다. 바람직하게는 본 발명에 따른 표면 처리 조성물은 수용액 또는 분산액 형태이다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 표면 처리 조성물은 글리옥실화된 중합체, 바람직하게는 글리옥실화된 폴리아크릴아미드를 추가로 포함할 수 있다. 유리 글리옥살 또는 유리 글리옥살 및 글리옥실화된 중합체의 조합이 음이온성 폴리아크릴아미드와 종이 또는 보드의 표면에 적용될 때, 알데히드 작용기 및 음이온성 폴리아크릴아미드 사이의 결합 형성은 종이 및 보드 제조 공정 동안 인-시튜(in-situ) 수행된다. 글리옥살은 글리옥실화된 중합체보다 그램 당 더 많은 알데히드기를 제공하는 한편, 분자량이 매우 낮으므로 표면 처리 조성물의 점도를 보다 잘 제어할 수 있다.
음이온성 폴리아크릴아미드를 포함하는 본 발명에 따른 표면 처리 조성물은 적어도 약간 음이온성일 수 있는 표면 사이즈 전분에 첨가될 때 전하 충격을 유발하지 않는 것으로 관찰되었다. 원칙적으로, 비이온성 폴리아크릴아미드가 글리옥살과 반응하기 때문에 사용될 수 있지만, 강도 생성에 기여하는 음이온성 단량체의 카르복실기가 결여될 수 있다.
본 발명에 따른 표면 처리 조성물의 음이온성 폴리아크릴아미드 (APAM)는 (메트)아크릴아미드 및 하나 이상의 음이온성 단량체, 예컨대 불포화 카르복실산 단량체의 선형 또는 가교결합된 공중합체 일 수 있다. 바람직하게는 음이온성 단량체는 불포화 모노- 또는 디카르복실산, 예컨대 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 이타콘산, 크로톤산, 이소크로톤산 및 이들의 임의의 조합으로부터 선택된다. 또한, 비닐설폰산, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판설폰산, 스티렌 설폰산, 비닐 포스폰산 또는 에틸렌 글리콜 메타크릴레이트 포스페이트와 같은 다른 음이온성 단량체가 포함될 수 있다. 음이온성 단량체는 상응하는 수용성 또는 분산성 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 암모늄 염, 및 이들의 임의의 조합으로서 산 형태일 수 있다. 바람직한 일 구현예에 따르면, 음이온성 폴리아크릴아미드는 아크릴아미드 및 불포화 카르복실산 단량체, 예컨대 (메트) 아크릴산, 말레산, 크로톤산, 이타콘산 또는 이들의 임의의 조합의 공중합체를 포함한다. 바람직하게는 음이온성 폴리아크릴아미드는 아크릴아미드와 아크릴산의 공중합체, 또는 아크릴아미드와 이타콘산의 공중합체, 또는 아크릴아미드와 메타크릴산의 공중합체를 포함한다. 음이온성 폴리아크릴아미드는 또한 부분적으로 가수분해된 폴리 (메트)아크릴아미드를 포함할 수 있으며, (메트)아크릴아미드 단량체를 중합하여 폴리 (메트)아크릴아미드를 수득한 후, 폴리(메트)아크릴아미드의 부분 산 또는 알칼리 가수 분해에 의해 음이온성 폴리아크릴아미드를 수득할 수 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 구현예에 따르면, 원하는 종이 습윤 강도 특성을 달성하기 위해 음이온성 폴리아크릴아미드는 3:97 내지 30:75, 또는 3:97 내지 30:70, 바람직하게는 5:95 내지 20:80, 또는 5:95 내지 15:85의 몰비로 음이온성 단량체 및 (메트)아크릴아미드를 포함할 수 있다. 중합체에 카르복실기가 많을수록 강도가 향상되지만, 음이온성 단량체가 너무 많으면 알데히드와의 반응에 아미드 기가 필요한 아크릴아미드가 충분하지 않으며, 인-시튜 형성된 글리옥살화된 폴리아크릴아미드의 분자량이 낮은 강도 생성과 함께 낮게 유지된다.
음이온성 폴리아크릴아미드는 아크릴아미드 및 음이온성 단량체 이외에 소량의 다른 중합 첨가제, 예컨대 가교결합제 단량체를 포함할 수 있다. 적합한 가교결합제 단량체의 예는 메틸렌 비스아크릴아미드이다. 그러나, 이들 중합 첨가제의 양은 적으며, 예컨대 < 1000 ppm, 전형적으로 < 600 ppm, 보다 통상적으로 < 100 ppm, 때로는 심지어 < 10 ppm 이다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 음이온성 폴리아크릴아미드는 3 내지 30 몰%, 바람직하게는 5 내지 20 몰%, 예컨대 5 내지 15 몰% 범위의 음이온성을 갖는다.
음이온성 폴리아크릴아미드는 용액 중합, 유화 중합, 분산 중합 또는 겔 중합에 의해 수득될 수 있다. 따라서, 음이온성 폴리아크릴아미드는 용액 중합체, 에멀젼 중합체, 분산 중합체 또는 건조 분말의 형태일 수 있다. 바람직하게는 음이온성 폴리아크릴아미드는 건조 고형분 함량이 10 내지 30 중량% 인 용액 중합체이며, 표면 처리 조성물의 용이한 제조를 제공한다. 건조 중합체가 사용되는 경우, 이는 사용 전에 용해되고 물로 희석되어 0.5 내지 3 중량% 농도의 중합체 물질을 수득할 수 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 구현예에 따르면, 음이온성 폴리아크릴아미드는 평균 분자량 MW가 100,000 내지 2,000,000 g/mol, 바람직하게는 200,000 내지 1,000,000 g/mol 범위이다. 음이온성 폴리아크릴아미드의 인-시튜 글리옥실화에 의한 우수한 강도 특성은 음이온성 폴리아크릴아미드의 평균 분자량이 100,000 g/mol 이상일 때 달성될 수 있다. 음이온성 폴리아크릴아미드의 분자량은 중합체 용액의 점도에 영향을 미치므로 사이즈 프레스에 의한 적용성에 영향을 미친다. 음이온성 폴리아크릴아미드는 최대 분자량 2,000,000 g/mol까지의 적당한 농도에서 사이즈 프레스에 의해 적용가능하다. 음이온성 중합체의 분자량이 더 높으면, 표면 처리 조성물에 더 낮은 농도를 사용하여 사이즈 프레스에 적용할 수 있어야 하며, 이는 종이 표면에 적용되는 물의 양이 많아 건조 용량에 대한 요구가 더 크다는 것을 의미하고, 웹 파손의 위험이 증가함을 의미한다.
"평균 분자량"의 값은 중합체 사슬 길이의 크기를 반영한다. 중량 평균 분자량 값은 사이즈 배제 크로마토 그래피, 예컨대 GPC (겔 투과 크로마토 그래피)에 의해 측정될 수 있다. 대안적으로, 평균 분자량 값은 우벨로데(Ubbelohde) 모세관 점도계를 사용하여 25 ℃에서 1N NaCl에서 공지된 방식으로 측정된 고유 점도 결과로부터 계산될 수 있다. 선택된 모세관이 적절하고, 측정에서 상수 K = 0.005228의 우벨로데 모세관 점도계가 사용될 수 있다. 이어서, 평균 분자량은 Mark-Houwink 방정식 [η] = K·Ma를 사용하여 공지된 방식으로 고유 점도 결과로부터 계산될 수 있으며, 여기서 [η]는 고유 점도, M은 분자량 (g / mol), 및 K 및 a는 폴리(아크릴아미드)에 대한 Polymer Handbook, Fourth Edition, Volume 2, Editors: J. Brandrup, E.H. Immergut and E.A. Grulke, John Wiley & Sons, Inc., USA, 1999, p. VII/11에 기재된 파라미터이다. 따라서, 파라미터 K의 값은 0.0191 ml/g이고 파라미터 a의 값은 0.71이다. 사용된 조건에서 파라미터에 대해 주어진 평균 분자량 범위는 490,000 내지 3,200,000 g/mol이지만, 이 범위 밖에 있는 분자량의 크기를 설명하기 위해 동일한 파라미터가 사용될 수 있다.
건조 음이온성 폴리아크릴아미드의 분해에 의해 최적 분자량을 갖는 음이온성 폴리아크릴아미드를 얻을 수 있다. 통상적으로, 분해된 음이온성 폴리아크릴아미드는 분해제를 사용하여 수용액에서 음이온성 고분자량 (HMW) 폴리아크릴아미드의 골격을 절단하여, 기존 음이온성 HMW 폴리아크릴아미드와 비교하여, 감소된 표준 점도 및 분자량을 가지는 분해된 음이온성 폴리아크릴아미드를 제공함으로써 수득될 수 있다. 이러한 방식으로, 기존 음이온성 HMW 폴리아크릴아미드의 분자량은 수용액에서 제어된 방식으로 감소될 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어 "분해제"는 폴리아크릴아미드의 골격, 즉 폴리아크릴아미드의 주쇄를 단편으로 절단함으로써 수성 환경에서 음이온성 폴리아크릴아미드의 표준 점도를 감소시킬 수 있는 임의의 화합물 또는 화합물의 혼합물을 지칭한다. 폴리아크릴아미드를 포함하는 수성 매질의 점도 감소에서 분해제의 효과 및 중합체 골격의 절단이 확인될 수 있다. 분해된 음이온성 폴리아크릴아미드의 수용액은 전형적으로 건조 음이온성 폴리아크릴아미드 및 건조 분해제의 혼합물을 수성 매질에 용해시킴으로써 얻을 수 있다. 건조 음이온성 폴리아크릴아미드는 적절한 양의 분해제가 존재하는 경우 주위 온도에서 물과 같은 수성 매질로 쉽게 분해 및 용해되어, 분해된 음이온성 폴리아크릴아미드를 포함하는 용액이 얻어진다. 건조 또는 액체 형태의 분해제는 또한 음이온성 폴리아크릴아미드의 용해 동안 혼입될 수 있다. 수용액의 중합체 농도는 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.2 내지 5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 4 중량% 일 수 있다. 얻어진 분해된 음이온성 폴리아크릴아미드는 화학적으로 분해된다. 분해된 음이온성 폴리아크릴아미드를 제조하기 위해 통상적인 용해 장비가 사용될 수 있다.
분해제는 수성 환경에서 음이온성 폴리아크릴아미드의 골격을 더 작은 중합체 단편으로 파괴, 즉 절단할 수 있은 임의의 화합물 또는 화합물의 혼합물일 수 있다. 이는 음이온성 폴리아크릴아미드 중합체의 표준 점도를 감소시키는 효과가 있다. 분해제는 음이온성 폴리아크릴아미드의 표준 점도를 10 % 이상, 바람직하게는 20 % 이상, 보다 바람직하게는 30 % 이상, 보다 더 바람직하게는 50 % 이상 감소시킬 수 있은 화합물 또는 화합물의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 비교로서, 예를 들어 (메트)아크릴아미드계 공중합체의 측쇄로부터 작용기의 단순한 가수 분해는 충분한 점도 감소를 유발하지 않는다. 일 구현예에서, 분해제는 산화 분해제, 환원 분해제 및 이들의 임의의 조합으로부터 선택된다. 바람직하게는, 분해제는 환원 분해제이다. 일 구현예에서, 산화 분해제는 과탄산 나트륨, 차아염소산 나트륨, 과황산 나트륨, 과황산 칼륨, 과황산 암모늄, 과산화 수소, 과붕산 나트륨 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일 구현예에서, 환원 분해제는 철 화합물, 나트륨 보로하이드라이드 (NaBH4), 나트륨 디티오나이트 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 바람직한 구현예에서, 분해제는 철 화합물을 포함한다. 이 화합물은 유리하게는 제1철(ferrous) 염과 같은 제1철 화합물, 또는 제2철(ferric) 염과 같은 제2철 화합물이며, 이들은 건조 분말 형태로 이용 가능하다. 분해제는 또한 용액 형태일 수 있다. 철 화합물은 일반적으로 환경 친화적인 화합물이다. 용어 제1철은 2가 철 화합물 (+2 산화 상태 또는 Fe (II))을 나타내는 통상적인 의미에 따라 사용된다. 용어 제2철은 3가 철 화합물 (+3 산화 상태 또는 Fe (III))을 나타내는 통상적 인 의미에 따라 사용된다. 예시적인 구현예에서, 제1철 염은 유기 음이온, 무기 음이온 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 유리한 구현예에서, 제1철 염은 구연산 제1철(ferrous citrate), 염화 제1철(ferrous chloride), 브롬화 제1철(ferrous bromide), 플루오르화 제1철(ferrous fluoride), 황산 제1철 (ferrous sulphate), 황산 철 암모늄(ammonium iron sulphate) 또는 이들의 조합이다. 일 구현예에서, 철-함유 분해제는 황산 제1철을 포함한다. 예시적 구현예에서, 제2철 염은 유기 음이온, 무기 음이온 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 예시적인 구현예에서, 제2철 염은 구연산철(ferric citrate), 염화 제2철(ferric chloride), 브롬화 제2철(ferric bromide), 플루오르화 제2철(ferric fluoride), 황산 제2철(ferric sulfate) 및 이들의 조합이다. 본 개시에 사용하기위한 가장 유리한 중합체 분해제는 황산철(II) (iron(II)sulfate)이다. 황산 철, 특히 황산 제1철은 주변 조건에서 용해 및 분해될 수 있는 반면, 다른 분해제는 동일한 중합체 분해 효과를 달성하기 위해 고온을 필요로 한다. 수중 음이온성 건조 폴리아크릴아미드의 분해는 주위 온도에서 분해제 함량을 조정함으로써 임의의 분자량 범위를 갖도록 쉽게 제어될 수 있다. 수득된 분해된 음이온성 폴리아크릴아미드는 본 발명에 따른 표면 처리 조성물에 사용될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 표면 처리 조성물은 건조 중량 기준으로 75:25 내지 25:75의 중량비로 음이온성 폴리아크릴아미드 및 글리옥실화된 중합체를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 표면 처리 조성물은 유리 글리옥살을 음이온성 폴리아크릴아미드 (건조/건조)로부터 계산된 0.2 중량% 이상, 또는 0.2 내지 99 중량%, 바람직하게는 1 중량% 이상, 또는 1 내지 99 중량%로 포함한다. 표면 처리 조성물 중 유리 글리옥살의 양은 표면 처리 조성물이 전분을 추가로 포함하는 경우 달라질 수 있다. 전분의 존재하에, 표면 처리 조성물은 유리 글리옥살을 음이온성 폴리아크릴아미드 (건조/건조)로부터 계산된 1 중량% 이상, 바람직하게는 10 중량% 이상 또는 20 중량% 이상 포함할 수 있다. 표면 처리 조성물에서 유리 글리옥살의 양은 표면 처리 조성물이 전분을 추가로 포함하는지에 따라 달라질 수 있다. 일부 구현예에서, 특히 전분의 존재 하에서, 표면 처리 조성물은 유리 글리옥살을 음이온성 폴리아크릴아미드 (건조/건조)로부터 계산된 1 중량% 이상, 예컨대 1 내지 99 중량%, 바람직하게는 10 중량% 이상, 예를 들어 10 내지 90 중량%, 더욱 바람직하게는 20 중량% 이상, 예컨대 20 - 80 중량%로 포함할 수 있다. 일부 다른 구현예에서, 특히 전분이 없는 경우에, 표면 처리 조성물은 유리 글리옥살을 음이온성 폴리아크릴아미드 (건조/건조)로부터 계산된 0.2 내지 10 중량%, 바람직하게는 1 내지 10 중량%, 더욱 바람직하게는 1 내지 6 중량%로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 본 발명에 따른 표면 처리 조성물은 5 미만, 바람직하게는 4 미만, 보다 바람직하게는 3 미만의 pH를 갖는다. pH가 낮을수록 표면 처리 조성물의 안정성이 우수하므로, 저장 및 분배 중에 조성물에 존재하는 알데히드 작용기에 의해 가교결합된 폴리아크릴아미드를 방지하는 것이 더 쉬워져서, 표면 처리 조성물의 겔화를 방지할 수 있다. 표면 처리 조성물의 혼합물은 또한 사용 직전에 종이 공장에서 인-시튜 제조될 수 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 구현예에 따르면, 표면 처리 조성물은 수성 매질 중에 음이온성 폴리아크릴아미드, 유리 글리옥살 및 전분을 포함한다. 본 발명에 따른 표면 처리 조성물은 예를 들어 표면 사이징 조성물 또는 예비 코팅 조성물 또는 안료 코팅 조성물일 수 있다.
본 발명에 따른 표면 처리 조성물에 사용되는 전분은 표면 적용에 일반적으로 사용되는 임의의 전분일 수 있다. 바람직하게는 전분은 분해된 전분이고, 보다 바람직하게는 분해되고 용해된 전분이다. 분해된 전분은 전분을 산화적, 열적, 산성 또는 효소적 분해시킴으로써 수득될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 분해된 전분은 또한 전분 에스테르, 전분 에테르, 에틸화된 전분 또는 프로필화된 전분과 같은 개질된 표면 적용 전분을 의미한다. 본 발명의 한 바람직한 구현예에 따르면, 전분은 효소 처리된, 즉 효소적으로 분해되거나 열적으로 분해된 전분이다. 예를 들어, 전분은 종이 또는 보드 공장 현장에서 효소적으로 분해될 수 있고, 사이징 스테이션에서 음이온성 폴리아크릴아미드와 혼합될 수 있다. 분해된 전분은 분해된 하전되지 않은 천연 전분 또는 약간 음이온성인 분해된 전분일 수 있다.
전분은 감자, 쌀, 옥수수, 찰옥수수, 밀, 보리 또는 타피오카 전분과 같은 표면 사이징에 사용되는 임의의 적합한 전분, 바람직하게는 옥수수 전분일 수 있다. 음이온성 폴리아크릴아미드가 전분과 함께 사용될 때, 종이 및 보드의 사이징 결과, 특히 본 발명에 따른 표면 처리 조성물로 수득된 다양한 강도 특성이 예상치 못하게 개선되는 것으로 관찰되었다. 전분은 섬유 웹에서 음이온성 폴리아크릴아미드의 침투를 제어하는데 도움을 줄 수 있다.
본 발명에 따르면, 표면 처리 조성물은 표면 처리 조성물의 건조 함량으로부터 계산하여, 전분, 바람직하게는 분해된 전분을 99.5 내지 1 중량%, 바람직하게는 95 내지 55 중량%의 양으로 포함할 수 있다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명에 따른 표면 처리 조성물의 9 % 전분 사이즈 프레스 용액으로의 첨가가 승온에서 전분 용액 점도를 현저하게 증가시키지 않았으며, 이는 사이즈 프레스 작동에 전형적인 것으로 관찰되었다. 본 발명에 따른 표면 처리 조성물을 함유하는 사이즈 프레스 용액은 또한 승온에서 연장된 순환 시간 동안 안정한 것으로 밝혀졌다.
본 발명에 따른 구현예에서, 표면 처리 조성물은 또한 소수성 사이징 중합체, 바람직하게는 스티렌 아크릴산 에스테르 중합체 (SAE), 스티렌 말레산 무수물 중합체 (SMA), 스티렌 말레산 무수물 에스테르 중합체 (SMAE), 스티렌 아크릴산 중합체 (SAA), 에틸렌 아크릴산 중합체 (EAA), 폴리우레탄 분산액 (PUD), 또는 이들의 임의의 변형 또는 조합을 포함할 수 있다. 음이온성 폴리아크릴아미드, 유리 글리옥살 및 소수성 사이징 중합체, 예컨대 SAE 외에, 본 발명에 따른 표면 처리 조성물은 선택적으로 전분을 포함할 수 있다. SAE와 같은 소수성 사이징 중합체를 포함하는 구현예는, 예를 들어 종이가 물 또는 잉크에 의해 흐려지는 것을 방지하고, 물 또는 잉크 유지율을 증가시키고, 오프셋 인쇄 및 잉크젯 인쇄와 같은 인쇄성을 향상시키기 위해, 증가된 종이 표면의 내수성이 요구될 때, 유리할 수 있다. 또한, 표면 처리 조성물에서 소수성 사이징 중합체를 사용하는 것은 또한 분진, 토너 접착성, 매끄러움 및 공기 투과성에 긍정적인 영향을 미칠 수 있고, AKD-크기의 종이 등급에서 케톤 마이그레이션(migration)을 감소시킬 수 있다. 선택적으로 전분과 함께, 글리옥살, 음이온성 폴리아크릴아미드 및 소수성 사이징 중합체의 조합은, 사이징 중합체만을 단독으로 또는 선택적으로로 전분과 함께 사용하는 것과 비교하여, 예를 들어 헤라클레스(Hercules) 사이즈 시험으로, 측정 가능한 사이징 효율, 및/또는 초기 습윤 인장의 추가 개선을 제공할 수 있다. 추가적으로, 소수성 사이징 중합체만을 사용하여 야기되는 잠재적인 건조 인장 손실은 이 구현예의 특정 표면 처리 조성물을 사용함으로써 그 일부 또는 전부 또는 그 이상으로 보상될 수 있다. 표면 사이징 조성물에서 소수성 사이징 중합체의 증가된 용량을 적용함으로써 사이징 효율 및 초기 습윤 인장이 개선될 수 있지만, 이는 증가 된 소수성 사이징 중합체 용량에 의해 야기되는 결점으로 인해 특정 종이 등급에 바람직하지 않을 수 있다. 본 발명에 따른 본 구현예를 사용하여 소수성 사이징 중합체 용량을 증가시키지 않으면서 동일한 이점이 달성될 수 있다. 그러나, 원하는 경우, 본 발명에 따른 본 구현예를 사용함으로써, 소수성 사이징 중합체의 용량을 증가시키면서 감소된 건조 인장 감소와 같은 그의 단점 중 일부를 보상하는 것이 또한 가능할 수 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 구현예에 따르면, 표면 처리 조성물은 조성물의 총 중량으로부터 계산하여 2 내지 25 중량%, 바람직하게는 5 내지 25 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 20 중량%의 건조 함량을 갖고, 예를 들어, 사이즈 프레스 적용에 가장 적합하다.
본 발명에 따른 표면 처리 조성물은 특히 종이, 보드 등의 강도 특성을 증가시키기 위해 사용된다. 또한, 본 발명에 따른 표면 처리 조성물은 리펄프성을 감소시키지 않으면 서 영구 습윤 강도를 개선시키는 것으로 관찰되었다. 본 발명에 따른 표면 처리 조성물을 사용하지 않는 종이와 비교하여, 리펄프성이 양호한 수준으로 유지되거나, 악화되지 않을 수 있다. 특히, PAE 습윤 강도 수지를 사용하여 제조된 대조 용지와 비교하여 리펄프성이 개선된다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 표면 처리 조성물은 고급 종이 또는 인쇄 종이로부터 선택되는 종이의 표면을 처리하는데 특히 적합하다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 표면 처리 조성물은 또한 음료 캐리어의 제조에 사용되는 보드의 표면을 처리하는데 적합하다. 이들의 제조 또는 사용은 전형적으로 재습윤 또는 습기의 적용을 필요로 하므로 웹 파손에 취약하기 때문에, 이들 종이 등급은 본 발명에 의한 개선된 습윤 강도로부터 많은 이점을 얻는다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 종이, 보드 등을 제조하는 방법은
- 섬유 스톡을 얻는 단계
- 섬유 스톡으로부터 섬유 웹을 형성하는 단계,
- 섬유 웹을 60 % 이상, 바람직하게는 80 % 이상, 보다 바람직하게는 90 % 이상의 건조도로 건조시키는 단계,
- 본 발명에 따른 표면 처리 조성물을 섬유 웹의 표면 상에 적용하는 단계로서, 표면 처리된 섬유 웹이 수득되는 단계; 및
-표면 처리된 섬유 웹의 건조하는 단계
를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 표면 처리 조성물은 웹의 건조도가 > 60 %, 바람직하게는 > 80 % 일 때, 종이 또는 보드 웹과 같은 섬유 웹의 표면에 적용된다. 일 구현예에 따르면, 섬유 웹은 표면 처리 조성물을 섬유 웹의 표면에 적용하기 전에 90 % 이상의 건조도로 건조된다. 성분 및 특히 유리 글리옥살이 충분히 보유되지 않을 수 있으므로, 건조 섹션에 첨가될 수 있기 때문에, 본 발명에 따른 표면 처리 조성물을 더 낮은 건조도를 갖는 웹 습윤 종결(wet-end)에 첨가하는 것은 유리하지 않다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 표면 처리 조성물의 적용 온도는 > 50 ℃, 바람직하게는 50 내지 90 ℃, 더욱 바람직하게는 65 내지 85 ℃, 더욱 더 바람직하게는 60 내지 80 ℃이다. 이는 특히 전분 성분을 포함할 때 표면 처리 조성물의 안정성을 향상시킨다. 따라서, 본 발명에 따른 표면 처리 조성물은 분해 또는 다른 부정적인 영향 없이도 높은 적용 온도를 견딜 수 있다. 본 발명의 표면 처리 조성물은 계량 사이즈 프레스(metering size press), 폰드 사이즈 프레스(pond size press) 또는 스프레이 사이저(spray sizer)와 같은 통상적인 표면 사이징 배열에서 종이, 보드 등의 표면에 적용될 수 있다.
일부 구현예에 따르면, 섬유 스톡은 재활용 섬유 재료의 개별 가닥(ply)과 같은 종이, 보드 등에 기초하여 건조 중량을 기준으로 50 % 이상, 바람직하게는 60 % 이상, 예컨대 70 % 이상 또는 80 % 이상, 또는 심지어 약 100 % 이하를 포함한다. 재활용 섬유 재료로부터 수득된 섬유가 섬유의 고유 강도 및 섬유 길이와 같은 일반적인 품질을 악화 시켜서 종이의 최종 사용 특성, 특히 강도를 저하시키는 여러 라운드의 재순환을 겪을 수 있기 때문에, 본 구현예는 본 발명으로부터 현저하게 이점을 얻을 수 있다. 감소된 고유 강도는 종이 웹 파손 위험을 높일 수 있으며, 생산성과 전체 공정 효율성에 부정적인 영향을 줄 수 있다.
특히, 사이즈 프레스 전분 용액과 함께 본 발명에 따른 표면 처리 조성물을 종이 또는 보드 표면 상에 적용하면, 생성된 종이 또는 보드는, 사이즈 프레스 전분과 함께 폴리아크릴아미드를 사용하는 혼합물보다 훨씬 높은 영구 습윤 강도 (30 분 담금 습윤 인장)를 나타내는 것으로 관찰되었다. 표면 적용에 의한 습윤 강도를 개선함으로써, 섬유 스톡에서 습윤 강화제의 용량을 감소시킬 수 있다. PAE와 같은 영구 습윤 강화제가 섬유 스톡에 첨가될 때와 같이, 표면 적용에 의해 영구 습윤 강도를 증가시키면, 리펄프성은 영향을 받지 않을 수 있다.
본 발명에 따른 종이, 보드 등을 제조하기 위한 방법 및 표면 처리 조성물은 파손물을 파괴하기 위한 펄퍼에서 덜 가혹한 조건이 사용될 수 있기 때문에, 불량품의 양이 줄어들 수 있으며, 사용하기 어려운 표면 처리된 섬유 웹, 즉 파손물의 향상된 재활용의 추가적인 이점을 제공할 수 있다. 또한, 표면 처리 조성물에서 전분, 특히 분해된 전분을 사용하는 경우, 글리옥살, 음이온성 폴리아크릴아미드 및 전분 사이의 인-시튜 반응은 전분을 다른 물질과 연관시키거나 네트워킹시켜서 펄프화된 파손물에서 분자량 및/또는 전하를 증가시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 표면 처리된 섬유 웹에서 유래하는 펄프화된 파손물을 사용하여 제조된 섬유 웹에 전분을 보유하는 것이 더 쉬울 수 있으며, 이에 따라 순환 수(circulating waters), 저 COD 및 나아가 습윤 종결 첨가제의 소비 감소에서 전분의 양 및 축적의 감소가 달성될 수 있다.
본 발명의 한 구현예에서, 표면 처리 조성물은, 표면 처리 조성물의 용량이 건조시 계산되는 약 0.5 내지 80 kg/톤 종이/보드 건조 상태, 바람직하게는 약 1 내지 40 kg/톤 또는 1 내지 30 kg/톤 종이/보드 건조 상태인 양으로 종이 또는 보드 웹의 표면 상에 적용된다. 표면 처리 조성물은 섬유 웹의 한 면 또는 섬유 웹의 양쪽 면에 적용될 수 있다.
본 발명의 방법에 따르면, 조성물에 존재하는 알데히드 기가 음이온성 폴리아크릴아미드 및 히드록실, 아민, 아미드 또는 글리옥살과 반응할 수 있는 다른 기를 함유하는 다른 물질과 반응하도록 촉진시키기 위하여, 본 발명에 따른 표면 처리 조성물을 적용한 후 건조 단계가 존재한다는 점에서 유리하다. 원칙적으로 95 내지 120 ℃와 같은 임의의 통상적인 건조 온도 및 조건이 사용될 수 있다. 온도가 높을수록 더 많은 알데히드 기가 음이온성 폴리아크릴아미드와 반응할 수 있다. 또한, 사이즈 프레스를 통해 본 발명에 따른 표면 처리 조성물을 종이 또는 보드의 표면에 적용할 때 중합체 보유 및 작업 효율이 증가될 수 있다. 사이즈 프레스 적용으로 적용되는 화학 물질의 보유는 습윤 종결 적용과 비교하여 100 %에 가까울 수 있다. 본 발명의 또 다른 이점은 일반적인 강도 첨가제의 습윤 종결 적용 대신에 표면 적용에 의해 종이 강도가 개선될 수 있기 때문에, 섬유 스톡에 일반적인 강도 첨가제의 첨가가 예를 들어 배수, 탈수, 응집 또는 형성에 있을 수 있는 단점을 감소 또는 회피할 수 있다는 것이다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 방법은 표면 처리된 섬유 웹을 코팅 조성물로 코팅하고, 코팅된 섬유 웹을 건조시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 방법에 사용되는 코팅 조성물은 제조될 종이 또는 보드의 원하는 특성에 따라 통상적으로 사용되는 임의의 코팅 조성물일 수 있다.
실험 실시예
본 발명의 일부 구현예 및 양태는 하기 비-제한적인 실시예에 기재되어 있다.
실시예 1
APAM1은 고형분 함량이 20 중량%인 용액 중합에 의해 수득된 음이온성 폴리아크릴아미드이다. APAM1과 글리옥살의 혼합물 (40 중량%)은 이들 두 개의 화학 물질과 희석 수를 물리적으로 혼합함으로써 건조 기준으로 70:30의 중량비를 사용하여 제조하였다. 혼합물의 최종 건조 함량은 16.1 중량%이다. 이것은 분해된 전분 용액과 추가로 혼합된다.
본 실험에 사용된 표면 처리 조성물은 표 1에 기재되어있다.
실험실 사이즈 프레스 유닛을 사용하여 표면 적용을 수행하였다. 전분 및 다른 화학 물질을 블렌딩하여 제조된 사이즈 프레스 용액의 픽업 속도는 처리 전후의 종이 시트의 사이의 차이에 의해 결정되었다. 사이즈 프레스 용액의 온도는 전형적인 제지 기계에서 상업적 사이즈 프레스 작동 조건을 시뮬레이션하기 위해 약 70 ℃로 유지되었다.
베이스시트: 파일럿 머신이 기본 중량이 33 lb/3300 ft2, 회분 함량이 15.8 %, HST 값이 6-8 초인 ASA 크기 용지를 만들었다.
사이즈 프레스 전분: 실험실 전분 쿠커를 사용하여 7.8 % Ethylex 2025 사이즈 프레스 전분을 쿠킹하였다.
시트-경화: 종이 샘플의 표면 처리 후, 약 105 ℃에서 파일럿 드럼 건조기를 사용하여 건조시켰고, 그 후 105 ℃에서 15 분 동안 강제 공기 오븐(forced air oven)에서 경화되었다.
표 1 : 용지 강도 결과
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*) 전분 대조군과 비교하여 증가 (%)
APAM1과 글리옥살의 혼합물의 습윤 강도 상승 효과는 사이즈 프레스 종이 표면 처리를 통해 관찰되었다. 음이온성 폴리아크릴아미드 및 유리 글리옥살의 혼합물의 사이즈 프레스 전분 용액으로의 첨가는 대조군 조건, 즉 전분 단독에 비해, 또한 약간 더 적은 중합체 용량에도 불구하고 APAM1 대조군에 비해 종이 습윤 인장 강도를 상당히 개선시켰다 (본 발명의 강화제 수행# 4에서 10 lb의 APAM1, 대 수행# 3에서 14 lb의 APAM1).
실시예 2
베이스 종이는 내부 크기가 2.5 lb/ton의 AKD를 가지는 재활용된 보드 등급 (OCC)이었다.
실험:
사이즈 프레스 연구: 베이스 종이를 6 인치 x 10 인치 크기로 잘랐다. Caliber 182 전분을 13 % 고형물에서 쿠킹하였고 12 %로 추가로 희석시켰다. 사이즈 프레스 용액을 강도 첨가제를 첨가한 후 팬으로 옮겼다. 시트를 용액에 담그고 완전히 침지시킨 후, 즉시 꺼냈다. 그 후, 시트는 75 % 압력 및 3 m/분 속도 설정으로 베르너 매티스(Werner Mathis) 프레스를 통과하였다. 습윤 픽업을 모니터링하고, 시트를 105 ℃에서 건조시켰다. 종이 물리적 시험 이전에, 시트를 23 ℃에서 일정한 온도 및 50 % R.H 습도에서 밤새 컨디셔닝하였다.
인장 강도, 건조: 인장 강도는 샘플에 일정한 신장율을 적용하고, 종이 및 종이 보드의 3 가지 인장 파괴 특성을 기록함으로써 측정되었다: 시편을 파괴하는데 필요한 단위 폭당 힘 (인장 강도), 파단 신율 (스트레치), 및 파단 전 시편의 단위 면적당 흡수된 에너지 (인장 에너지 흡수). 이 방법은 모든 유형의 종이에 적용할 수 있지만, 골판지에는 적용되지 않는다. 이 절차는 TAPPI 시험 방법 T494를 참조한다. 조건 당 12 개의 측정이 수행되었다. Thwing-Albert QC3A 인장 시험기가 사용되었다.
인장 강도, 30 분 담금: 샘플 스트립을 탈이온수에 30 분 동안 습윤시키고, 시편에서 과도한 물을 제거한 다음, 시편에 일정한 신장률을 적용하고, 시편을 파괴하는데 필요한 단위 폭당 힘을 기록하여 인장 강도를 측정하였다. 이는 파단 전 시편에서 발생하는 최대 인장 응력인 인장 강도이다. 이 방법은 종이 타월과 종이 보드에 가장 일반적으로 적용된다. 이 절차는 TAPPI 시험 방법 T456을 참조한다. Thwing-Albert QC3A 인장 시험기를 사용하여 8 회 측정하였다.
STFI 압축: STFI 압축 시험 (제로 스팬)을 사용하여 종이 보드 적용의 압축 저항을 측정하였다. 시험 시편은 두 개의 클램프에 배치되고, 이들 클램프는 압축 실패가 발생할 때까지 서로를 향해 힘이 가해진다. 실패를 일으키는 최대 힘이 측정되고, lb힘/in 또는 kN/m 단위로 보고된다. 값이 클수록 보드의 압축 강도가 높아진다. 이 시험은 TAPPI 시험 방법 826 pm-92를 따른다: 컨테이너 보드의 짧은 스팬 압축 강도 L&W 압축 강도 시험기 STFI를 사용하여 조건마다 CD에 대한 12 회 이상 측정 및 MD에서 4 회 측정을 수행하였고 평균 값 및 표준 편차를 보고하였다.
건조 인장 결과는 도 1에 나타나 있고, 영구 습윤 강도를 나타내는 30 분 담금 후의 습윤 인장 결과는 도 2에 나타나 있으며, STFI 압축 결과는 도 3에 나타나 있다. 본 발명에 따른 강화제 및 전분을 포함하는 표면 처리 조성물은 전분을 갖는 음이온성 폴리아크릴아미드 APAM1과 비교하여 30 분에 21.4 % 증가한 담금 인장(soak tensile)을 나타내었고, 전분 대조군보다 15.2 % 더 높았다. 건조 인장의 경우, 본 발명에 따른 강화제 및 전분을 포함하는 표면 처리 조성물은 전분을 갖는 음이온성 폴리아크릴아미드 APAM1에 대해 6.3 % 개선되고, 전분 대조군에 대해 11.1 % 개선되었다. 또한, STFI 압축 강도의 개선은 전분 대조군 및 전분을 갖는 APAM1과 비교하여 본 발명에 따른 강화제를 포함하는 표면 처리 조성물에 의해 현저히 증가되었다. STFI는 많은 보드 등급에서 매우 중요한 강도 특성으로, 보드 상자를 쌓을 때와 같이 예리한 분쇄력에 대한 보드의 저항을 특징으로 한다. 그러나, 이는 건조 인장과 같은 다른 많은 강도 특성보다 얻는 것이 훨씬 더 어렵다.

Claims (18)

  1. 종이, 보드 등의 표면에 적용하기 위한 표면 처리 조성물로서,
    상기 표면 처리 조성물은
    -평균 분자량 MW가 100,000 내지 2,000,000 g/mol 범위인 음이온성 폴리아크릴아미드, 및
    - 유리 글리옥살(free glyoxal)
    을 포함하는, 표면 처리 조성물.
  2. 제1항에있어서,
    상기 표면 처리 조성물의 pH가 5 미만, 바람직하게는 4 미만, 더욱 바람직하게는 3 미만인, 표면 처리 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 표면 처리 조성물은, 조성물의 총 중량으로부터 계산된 2 내지 25 중량%, 바람직하게는 5 내지 25 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 20 중량%의 건조 함량을 가지는, 표면 처리 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면 처리 조성물이 글리옥실화된 중합체, 바람직하게는 글리옥실화된 폴리아크릴아미드를 추가로 포함하는, 표면 처리 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 음이온성 폴리아크릴아미드가 200,000 내지 1,000,000 g/mol 범위의 중량 평균 분자량을 가지는, 표면 처리 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 음이온성 폴리아크릴아미드는 아크릴아미드 및 불포화 카르복실산 단량체, 예컨대 (메트)아크릴산, 말레산, 크로톤산, 이타콘산 또는 이들의 임의의 조합의 공중합체를 포함하는, 표면 처리 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 음이온성 폴리아크릴아미드는 음이온성 단량체 및 (메트)아크릴아미드를 3:97 내지 30:75의 몰비, 바람직하게는 5:95 내지 20:80의 몰비로 포함하는, 표면 처리 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면 처리 조성물이, 유리 글리옥살을 음이온성 폴리아크릴아미드 (건조/건조) 로부터 계산된 0.2 중량% 이상, 또는 0.2 내지 99 중량%, 바람직하게는 1 중량% 이상, 또는 1 내지 99 중량%로 포함하는, 표면 처리 조성물.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면 처리 조성물은 전분, 바람직하게는 분해된 전분(degraded starch)을 포함하는, 표면 처리 조성물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 표면 처리 조성물이, 유리 글리옥살을 음이온성 폴리아크릴아미드 (건조/건조)로부터 계산된 1 중량% 이상, 바람직하게는 10 중량% 이상 또는 보다 바람직하게는 20 중량% 이상 포함하거나; 또는 음이온성 폴리아크릴아미드 (건조/건조)로부터 계산된 1 내지 99 중량%, 바람직하게는 10 내지 90 중량%, 더욱 바람직하게는 20 내지 80 중량%을 포함하는, 표면 처리 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면 처리 조성물이 소수성 표면 사이징 중합체, 바람직하게는 스티렌 아크릴산 에스테르 중합체, 스티렌 말레산 무수물 중합체, 스티렌 말레산 무수물 에스테르 중합체, 스티렌 아크릴산 중합체, 에틸렌 아크릴산 중합체, 폴리우레탄 분산액 또는 이들의 임의의 변형 또는 조합을 포함하는, 표면 처리 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면 처리 조성물은 분해된 전분을 표면 처리 조성물의 건조 함량으로부터 계산된 99.5 내지 1 중량%, 바람직하게는 95 내지 55 중량%의 양으로 포함하는, 표면 처리 조성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 표면 처리 조성물의 용도로서,
    종이, 보드 등의 리펄프성(repulpability)을 유지하면서, 종이, 보드 등의 강도 특성을 개선하기 위한 용도.
  14. 종이, 보드 등의 제조 방법으로서,
    상기 방법은
    - 섬유 스톡(fibre stock)을 얻는 단계
    - 섬유 스톡으로부터 섬유 웹(fibrous web)을 형성하는 단계,
    - 섬유 웹을 60 % 이상, 바람직하게는 80 % 이상, 보다 바람직하게는 90 % 이상의 건조도로 건조시키는 단계,
    - 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 표면 처리 조성물을 섬유 웹의 표면 상에 적용하는 단계로서, 표면 처리된 섬유 웹이 수득되는 단계; 및
    - 표면 처리된 섬유 웹을 건조하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 표면 처리 조성물의 적용 온도가 50 내지 90 ℃, 바람직하게는 65 내지 85 ℃ 인, 방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 표면 처리 조성물이, 표면 처리 조성물의 용량이 건조시 약 0.5 내지 80 kg/톤 종이/보드, 바람직하게는 건조시 약 1 내지 30 kg/톤 종이/보드가 되도록 하는 양으로 적용되는 것인, 방법.
  17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은,
    - 표면 처리된 섬유 웹을 코팅 조성물로 코팅하고, 코팅된 섬유 웹을 건조시키는 단계
    를 추가로 포함하는, 방법.
  18. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 수득 가능한 종이 제품.
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