KR20220006609A - 평활한 저밀도 판지 구조체 및 이를 제작하기 위한 방법 - Google Patents

평활한 저밀도 판지 구조체 및 이를 제작하기 위한 방법 Download PDF

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세르지오 에이. 쥬스트
스티븐 파커
테렐 제이. 그린
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웨스트락 엠더블유브이, 엘엘씨
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Abstract

판지 구조체를 제작하기 위한 방법은 판지 기재를 고온 경도의 캘린더를 통과시켜 압착된 판지 기재를 생성하고, 상기 고온 경도의 캘린더는 열 롤러 및 카운터 롤러에 의해 정의되는 닢을 포함하고, 상기 열 롤러의 접촉 표면은 상승된 온도로 가열되는 단계를 포함한다. 상기 방법은 다시 기초 코팅을 상기 압착된 판지 기재에 적용하여 기초 코팅된 판지 기재를 생성하며, 상기 기초 코팅은 기초 코팅 결합제와 기초 코팅 색소 혼합물을 포함하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상단 코팅을 상기 기초 코팅된 판지 기재에 적용하는 단계를 더 포함한다.

Description

평활한 저밀도 판지 구조체 및 이를 제작하기 위한 방법
본 출원은 2019년 5월 10일에 출원된 미국 출원 제62/846,278호로부터의 우선권을 주장한다.
본 출원은 평활한(smooth) 저밀도 판지 및 이를 제작하기 위한 방법에 관한 것이다.
판지는 다양한 포장의 적용 분야에서 사용된다. 예를 들면, 무균성 액체를 포장하는 판지는 음료 갑, 박스 및 이와 유사한 것들을 포장하기 위해 사용된다. 따라서, 고객들은 일반적으로 고품질의 텍스트와 그래픽을 인쇄하기 쉽게 해 주는 결함이 거의 없는 평활한 표면을 가지며, 이를 통해 판지로 포장된 제품의 시각적 매력을 높여 주는 판지를 선호하곤 한다.
기존에, 판지의 평활은, 판지가 재습윤되고 둘 또는 그 이상의 하드 롤을 가지는 압착 장치를 통과하는 습식 스택 압착 과정으로 성취되었다. 이러한 습식 스택 압착 과정은 섬유 네트워크를 압착하여(예를 들어, 닢 하중(nip load)을 가하여) 원래의 형판(stock board) 내 구덩이와 틈을 줄임으로써 판지를 평활하게 한다.
따라서, 평활한 판지는 일반적으로 덜 평활한 판지에 비해 밀도가 더 높다(예를 들어, 부피가 작다).
그럼에도, 낮은 밀도는 많은 판지 적용 분야에서 바람직한 품질이다.
하지만, 종래의 공정을 사용하여 평활한 판지를 제조하기 위해서는 일반적으로 판지 밀도가 상당히 증가하는 것이 불가피하다.
이에 따라, 통상의 기술을 지닌 자는 판지 제작의 분야에서 연구 개발 노력을 지속하고 있다.
일 측면에서, 본 발명에서 개시된 판지 구조체를 제작하기 위한 방법은 판지 기재((substrate)를 고온 경도의 캘린더를 통과시켜 압착된 판지 기재를 생성하며, 상기 고온 경도의 캘린더는 열 롤러 및 카운터 롤러에 의해 정의되는 닢을 포함하고, 상기 열 롤러의 접촉 표면은 상승된 온도로 가열되는 단계를 포함한다. 상기 개시된 방법은 다시 기초 코팅(base coating)을 상기 압착된 판지 기재에 적용하여 기초 코팅된 판지 기재를 생성하며, 상기 기초 코팅은 기초 코팅 결합제와 기초 코팅 색소 혼합물을 포함하는 단계를 포함한다. 상기 개시된 방법은 상단 코팅을 상기 기초 코팅된 판지 기재에 적용하는 단계를 더 포함한다. 상기 판지 구조체는 기초 중량, 캘리퍼(caliper) 두께 및 파커 프린트 서프(PPS: Parker Print Surf) 평활도를 가지며, 상기 PPS 평활도는 최대 3 마이크론(micron)이고, 상기 기초 중량은 3000 ft2 당 최대 Y2이며, 여기서 Y2는 포인트(1 포인트 = 1 인치의 천분의 일) 단위의 상기 캘리퍼 두께(X)의 함수이고 다음과 같이 계산된다:
Y2 = 3.71 + 13.14X - 0.1602X2.
또 다른 측면에서, 상기 개시된 판지 구조체를 제작하기 위한 방법은 판지 기재를 고온 경도의 캘린더를 통과시켜 압착된 판지 기재를 생성하며, 상기 고온 경도의 캘린더는 열 롤러 및 카운터 롤러에 의해 정의되는 닢을 포함하고, 상기 열 롤러의 접촉 표면은 상승된 온도로 가열되는 단계를 포함한다. 상기 개시된 방법은 기초 코팅을 상기 압착된 판지 기재에 적용하여 기초 코팅된 판지 기재를 생성하는 단계를 포함하며, 상기 기초 코팅은 기초 코팅 결합제 및 기초 코팅 색소 혼합물을 포함한다. 상기 개시된 방법은 상단 코팅을 상기 기초 코팅된 판지 기재에 적용하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에서 개시된 판지 구조체를 제작하기 위한 방법, 및 이러한 방법에 의해 제작된 판지 구조체의 다른 측면은 이하의 상세한 설명, 수반된 도면 및 첨부된 청구항으로부터 명확하게 될 것이다.
도 1은 평활한 저밀도 판지 구조체의 일례의 단면도이다.
도 2는 평활한 저밀도 판지 구조체를 제작하기 위한 방법의 첫 번째 예를 개략적으로 도시한다.
도 3은 평활한 저밀도 판지 구조체를 제작하기 위한 방법의 두 번째 예를 개략적으로 도시한다.
도 4는 선행 기술의 예와 아울러 본 발명에서 개시된 평활한 저밀도 판지 구조체의 다양한 예의 밀도 대 캘리퍼 두께를 그래픽으로 도시한다.
도 5는 선행 기술의 예와 아울러 본 발명에서 개시된 약 10 포인트의 캘리퍼 두께를 가지는 평활한 저밀도 판지 구조체의 다양한 예의 밀도 대 PPS 평활도를 그래픽으로 도시한다.
도 6은 선행 기술의 예와 아울러 본 발명에서 개시된 약 14 포인트의 캘리퍼 두께를 가지는 평활한 저밀도 판지 구조체의 다양한 예의 밀도 대 PPS 평활도를 그래픽으로 도시한다.
도 7은 본 발명에서 개시된 평활한 저밀도 판지의 다양한 예의 기초 중량 대 캘리퍼 두께를 그래픽으로 도시한다.
도 8은 선행 기술의 예와 아울러 본 발명에서 개시된 평활한 저밀도 판지의 기초 중량 대 캘리퍼 두께를 그래픽으로 도시한다.
도 9는 본 발명에서 개시된 평활한 저밀도 판지의 다양한 예의 기초 중량 대 캘리퍼 두께를 그래픽으로 도시한다.
도 10은 선행 기술의 예와 아울러 본 발명에서 개시된 평활한 저밀도 판지의 기초 중량 대 캘리퍼 두께를 그래픽으로 도시한다.
도 1을 참조하면, 본 명세서에 개시된 방법(20)을 사용하여 제작될 수 있는 판지 구조체(10)의 예가 도시된다. 상기 판지 구조체(10)는 캘리퍼 두께 T 및 그 위에 텍스트 또는 그래픽이 인쇄될 수 있는 상부 표면 S를 가질 수 있다. 상기 판지 구조체는 또한 판지 기재(12) 및 코팅 구조(19)를 포함한다.
상기 판지 기재(12)는 개시된 기초 코팅(14) 등으로 코팅될 수 있는 어떠한 판지 물질일 수 있다. 상기 판지 기재(12)는 표백될 수 있으며, 단일 플라이(ply) 기재 또는 다중 플라이 기재일 수 있다. 하지만, 표백되지 않은 판지 기재(12)를 사용하는 것 또한 생각할 수 있다. 해당 분야의 통상의 기술을 지닌 자는 상기 판지 기재(12)가 종이보다 두껍고 더 큰 강도를 가진다는 것을 알 수 있을 것이다. 일반적으로, 판지 기재(12)는 3000 ft2 당 약 85 파운드 또는 그 이상의 코팅되지 않은 기초 중량을 가질 수 있다. 하지만, 하나 또는 그 이상의 예에서, 상기 판지 기재(12)는 3000 ft2 당 약 100 파운드 또는 그 이상의 코팅되지 않은 기초 중량을 가질 수 있다. 특정한 본 발명을 제한하지 않는 적절한 판지 기재(12)의 일례는 고체 표백된 황산염(SBS)이다. 특정한 일례에서, 상기 판지 기재(12)는 본질적으로 100 퍼센트(percent) 화학 처리된 섬유와 같이 실질적으로 (기계적이 아닌) 화학적으로 처리된 섬유를 포함할 수 있다. 적절한 화학 처리된 섬유 기재의 예에는 고체 표백된 황산염 판지 또는 고체 표백되지 않은 황산염 판지가 포함된다.
본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 결합제, 충전제, 색소 등과 같은 추가적인 구성 요소들이 상기 판지 기재(12)에 첨가될 수 있다. 또한, 상기 판지 기재(12)는 속이 빈 플라스틱 색소 또는 확장 가능한 마이크로스피어, 또는 기타 화학적 부피 증가제와 같은 부피를 증가시키기 위한 플라스틱 색소를 실질적으로 포함하지 않을 수 있다. 또한, 상기 판지 기재(12)는 빻은 목재 입자를 실질적으로 포함하지 않을 수 있다.
상기 코팅 구조(19)는 기초 코팅(14), 상단 코팅(18)을 포함할 수 있으며, 어떠한 수의 중간 코팅 층(16)도 포함할 수 있다. 상기 기초 코팅(14), 상단 코팅(18), 및 선택적인 중간 코팅 층(16)은 실질적으로 상기 판지 구조체(10)의 캘리퍼 두께 T를 감소시키지 않으면서 상기 판지 구조체(10)의 표면 S의 평활도를 개선할 수 있다. 상기 기초 코팅(14)이 먼저 상기 판지 기재(12)에 직접 적용되며, 이후에 다양한 중간 코팅 층(16)이 적용될 수 있다. 상기 상단 코팅(18)은 마지막에 가장 바깥의 층을 형성하기 위해 적용된다(예를 들어, 상기 기초 코팅은 상기 상단 코팅과 상기 판지 기재 사이에 위치한다). 상기 코팅 구조가 적용되고 나면 개별 층(예를 들어, 기초 코팅(14), 상단 코팅(18) 및 중간 코팅 층들(16))을 더한 중량과 같은 총 코팅 중량을 가질 수 있다. 상기 총 코팅 중량은 상기 코팅 구조가 건조된 이후에 측정될 수 있을 것이다. 일례에서, 상기 코팅 구조는 건조된 상태에서 약 8 lbs/3000 ft2에서 약 18 lbs/3000 ft2에 이르는 범위의 총 코팅 중량을 가질 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 코팅 구조는 건조된 상태에서 약 10 lbs/3000 ft2에서 약 18 lbs/3000 ft2에 이르는 범위의 총 코팅 중량을 가질 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 코팅 구조는 건조된 상태에서 약 12 lbs/3000 ft2에서 약 16 lbs/3000 ft2에 이르는 범위의 총 코팅 중량을 가질 수 있다.
상기 기초 코팅(14)은 기초 코팅 결합제, 기초 코팅 색소(또는 기초 코팅 색소 혼합물) 및, 선택적으로, 다양한 다른 구성 요소들을 포함한다. 한 특정한 구현에서, 상기 기초 코팅 색소 혼합물은 빻은 탄산칼슘 및 하이퍼플라티 점토(예를 들어, 상대적으로 높은 종횡비 또는 형상 인자를 가지는 점토)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 기초 코팅 색소 혼합물은 본질적으로 빻은 탄산칼슘 및 하이퍼플라티 점토를 포함할 수 있다. 용어 "종횡비(aspect ratio)" 및 "형상 인자(shape factor)"는 개별적인 점토 입자들의 기하학적 특성, 특정하게는 점토 입자의 첫 번째 치수(예를 들어, 점토 입자의 직경 또는 길이)의 점토 입자의 두 번째 치수(예를 들어, 점토 입자의 두께 또는 폭)로의 비교를 나타낸다. 용어 "하이퍼플라티(hyperplaty)", "높은 종횡비" 및 "상대적으로 높은 종횡비"는 일반적으로 50: 1 또는 그 이상, 특별히 70:1 또는 그 이상, 바람직하게는 90:1 또는 그 이상과 같이 40:1을 초과하는 종횡비를 말한다.
일례에서, 상기 기초 코팅 색소 혼합물의 하이퍼플라티 점토(hyperplaty clay)는 플라티 점토를 포함하며 여기서 점토 입자들은 평균적으로 약 40:1 또는 그 이상의 종횡비를 가진다. 또 다른 예에서, 상기 기초 코팅 색소 혼합물의 하이퍼플라티 점토는 플라티 점토를 포함할 수 있으며, 여기서 상기 점토의 입자는 평균적으로 약 70:1 또는 그 이상의 종횡비를 가진다. 또 다른 예에서, 상기 기초 코팅 색소 혼합물의 하이퍼플라티 점토는 플라티 점토를 포함할 수 있으며, 여기서 상기 점토의 입자는 평균적으로 약 90:1 또는 그 이상의 종횡비를 가진다. 이러한 점토의 예는 BARRISURFTM으로서, 미국 조지아주 로즈웰 소재의 Imerys Pigments, Inc.에서 구할 수 있다.
기초 코팅 색소 혼합물의 빻은 탄산칼슘은 빻은 탄산칼슘의 입자 크기에 따라 미세한 입자 내지 거친 입자의 범위 내 일 수 있다. 빻은 탄산칼슘 입자의 약 95 퍼센트가 직경에서 약 2 마이크론 미만인 경우에, 빻은 탄산칼슘은 일반적으로 "미세한" 것으로 간주된다. 빻은 탄산칼슘 입자의 약 60 퍼센트가 직경에서 약 2 마이크론 미만인 경우, 빻은 탄산칼슘은 "거친" 것으로 간주된다. 또한, 빻은 탄산칼슘은 상기 빻은 탄산칼슘 입자의 약 35 퍼센트가 직경에서 약 2 마이크론 미만일 때는 또한 "더 거친" 것일 수 있다.
일례에서, 상기 기초 코팅 색소 혼합물은 약 60 퍼센트의 칼슘 입자들이 직경에서 약 2 마이크론 미만인 빻은 탄산칼슘을 포함할 수 있다. 이러한 빻은 탄산칼슘의 예에는 독일 오프트링겐 소재의 Omya AG으로부터 구할 수 있는 HYDROCARB® 60이 있다. 또 다른 예에서, 상기 기초 코팅 색소 혼합물은 약 45 퍼센트의 칼슘 입자들이 직경에서 약 2 마이크론 미만인 빻은 탄산칼슘을 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 기초 코팅 색소 혼합물은 약 35 퍼센트의 칼슘 입자들이 직경에서 약 2 마이크론 미만인 빻은 탄산칼슘을 포함할 수 있다.
기초 코팅 색소 혼합물에서 빻은 탄산칼슘의 하이퍼플라티 점토에 대한 비율은 변화할 수 있다. 일례에서, 상기 빻은 탄산칼슘은 상기 기초 코팅 색소 혼합물의 적어도 약 10 중량 퍼센트 및 최대 상기 기초 코팅 색소 혼합물의 약 60 중량 퍼센트일 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 빻은 탄산칼슘은 상기 기초 코팅 색소 혼합물의 적어도 약 40 중량 퍼센트 및 최대 상기 기초 코팅 색소 혼합물의 약 60 중량 퍼센트일 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 기초 코팅 색소 혼합물은 약 50 중량 퍼센트 빻은 탄산칼슘 및 약 50 중량 퍼센트의 하이퍼플라티 점토를 포함할 수 있다.
상기 기초 코팅 결합제는 어떠한 적절한 결합제도 가능하며 제작 상의 다양한 고려 사항을 기반으로 선택될 수 있다. 일례에서, 상기 기초 코팅 결합제는 라텍스를 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 기초 코팅 결합제는 스티렌-아크릴 라텍스를 포함할 수 있다. 적절한 기초 코팅 결합제의 예에는 미시간주 미들랜드 소재의 Dow Chemical Corporation에서 구할 수 있는 RHOPLEX P-308, 및 텍사스주 어빙 소재의 Celanese International Corporation에서 구할 수 있는 RESYN 1103이 포함된다. 마찬가지로, 기타 다양한 기초 코팅 구성 요소들은 제작 상의 다양한 고려 사항에 따라 변화할 수 있다. 하지만, 하나 또는 그 이상의 예에서, 상기 기타 다양한 기초 코팅은 분산제를 포함할 수 있다. 이러한 분산제의 일례는 루이지애나주 덴험 스프링스 소재의 Bercen, Inc.에서 구할 수 있는 BERCHEM 4842가 있다.
상기 상단 코팅(18)은 기초 코팅(14)이 적용된 이후에 상기 판지 기재(12)에 적용될 수 있다. 상기 상단 코팅(18)은 어떠한 적절한 상단 코팅도 가능하며 상단 코팅 결합제, 상단 코팅 색소 혼합물, 및 기타 다양한 구성 요소들을 포함할 수 있다. 상기 상단 코팅 색소 혼합물은 탄산칼슘 및 점토를 포함할 수 있다. 일례에서, 탄산칼슘은 적어도 약 50 중량 퍼센트의 상단 코팅 색소 혼합물 및 최대 약 70 중량 퍼센트의 상단 코팅 색소 혼합물일 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 상단 코팅 색소 혼합물은 약 60 중량 퍼센트 탄산칼슘 및 약 40 중량 퍼센트 점토를 포함할 수 있다. 상기 상단 코팅 색소 혼합물은 변경되거나 탄산칼슘의 거칠기 및 점토의 종횡비 측면에서 실질적으로 상기 기초 코팅 색소 혼합물과 유사할 수 있다. 일례에서, 상기 상단 코팅 색소 혼합물은 독일 오프트링겐 소재의 Omya AG에서 구할 수 있는 HYDROCARB® 90과 같은 미세한 빻은 탄산칼슘을 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 상단 코팅 색소 혼합물은 미국 조지아주 샌더스빌 소재의 Kaolin Company에서 구할 수 있는 Kaofine 90과 같은 점토를 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 상단 코팅 색소 혼합물은 미세한 빻은 탄산칼슘 및 점토를 포함할 수 있다.
상기 상단 코팅 결합제는 어떠한 적절한 결합제도 가능하며 제작 상의 다양한 고려 사항을 기반으로 선택될 수 있다. 일례에서, 상기 기초 코팅 결합제는 라텍스를 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 기초 코팅 결합제는 스티렌-아크릴 라텍스를 포함할 수 있다. 적절한 기초 코팅 결합제의 예에는 미시간주 미들랜드 소재의 Dow Chemical Corporation에서 구할 수 있는 RHOPLEX P-308, 및 텍사스주 어빙 소재의 Celanese International Corporation에서 구할 수 있는 RESYN 1103이 포함된다. 상기 기타 다양한 상단 코팅 구성 요소들은 마찬가지로 분산제, 윤활제 및 폴리비닐 알콜과 같은 적절한 첨가제를 포함할 수 있다. 적절한 윤활제의 예에는 미국 인디애나주 라파예트 소재의 Geo Specabty Chemicals에서 구할 수 있는 NOPCOTE C-104이 있다. 적절한 폴리비닐 알코올의 예는 텍사스주 달라스 소재의 Sekisui Specialty Chemicals America에서 구할 수 있는 SEKISUI SELVOL 205가 있다.
도 2를 참조하면, 판지 구조체(10)를 제작하기 위한 방법의 예(20)가 예시되어 있다. 상기 방법(20)은 섬유 슬러리를 포드리니어(Fourdrinier)(24) 상에 배출하여 판지 기재(26)를 형성할 수 있는 헤드 박스(22)에서 시작할 수 있다. 상기 판지 기재(26)는 하나 또는 그 이상의 습식 프레스(28) 및, 선택적으로 하나 또는 그 이상의 건조기(30)를 통과할 수 있다. 사이즈 프레스(32)가 사용될 수 있고 상기 판지 기재(26)의 캘리퍼 두께를 다소 줄일 수 있으며 선택적인 건조기(34)가 추가적으로 상기 판지 기재(26)를 건조시킬 수 있다.
상기 판지 기재(26)는 다시 고온 경도의 캘린더(60)를 통과하여 압착된 판지 기재를 생성할 수 있다. 상기 고온 경도의 캘린더(60)는 닢 하중을 상기 판지 기재(26)에 적용할 수 있는 닢(62)을 포함한다. 또한, 상기 닢(62)은 카운터 롤러(68) 및 열 롤러(64)에 의해 정의된다. 상기 카운터 롤러(68) 및/또는 상기 열 롤러(64)는 강 또는 철, 또는 열저항성 수지 합성물과 같이 기타 적절한 단단한 물질과 같은 금속성 물질로부터 제작될 수 있다. 상기 열 롤러(64)는 상승된 온도로 가열된 (상기 판지 기재(26)에 접촉하기 위한) 적어도 하나의 접촉 표면(66)을 포함한다. 도 3에 도시된 것과 같은 또 다른 예에서, 상기 고온 경도의 캘린더(60)는 대안적으로 닢(62) 및 제 2 닢(63)을 포함할 수 있으며, 상기 닢(62)은 열 롤러(64) 및 카운터 롤러(68)에 의해 정의되고, 상기 제 2 닢(63)은 동일한 열 롤러(64) 및 제 2 카운터 롤러(69)에 의해 정의된다.
상기 판지 기재(12)에 적용되는 닢 하중은 변화할 수 있다. 일례에서, 상기 판지 기재(12)에 적용되는 닢 하중은 약 20 pli(pounds per linear inch: 선형 인치 당 파운드)에서 약 500 pli의 범위에서 변화할 수 있다. 일례에서, 상기 판지 기재(12)에 적용되는 닢 하중은 약 20 pli에서 약 350 pli의 범위에서 변화할 수 있다. 일례에서, 상기 판지 기재(12)에 적용되는 닢 하중은 약 20 pli에서 약 160 pli의 범위에서 변화할 수 있다. 일례에서, 상기 판지 기재(12)에 적용되는 닢 하중은 약 30 pli에서 약 140 pli의 범위에서 변화할 수 있다.
상기 판지 기재(12)가 상기 고온 경도의 캘린더(60)를 통과하는 동안, 상기 열 롤러(64)의 접촉 표면(66)은 상기 판지 기재(12)가 압착되는 동안 이를 가열하도록 상승된 온도로 가열된다. 일례에서, 상기 상승된 온도는 적어도 250 °F일 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 상승된 온도는 적어도 300 °F일 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 상승된 온도는 적어도 400 °F일 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 상승된 온도는 적어도 500 °F일 수 있다.
압착된 이후에, 상기 판지 기재(12)는 또 다른 선택적 건조기(38) 및 제 1 코팅기(40)를 통과할 수 있다. 상기 제 1 코팅기(40)는 블레이드 코팅기 또는 이와 유사한 것일 수 있으며 기초 코팅(14)을 상기 판지 기재(12)에 적용함으로써, 기초 코팅된 판지 기재를 생성할 수 있다. 선택적인 건조기(42)는 또 다른 코팅을 적용하기 전에 적어도 부분적으로 상기 기초 코팅(14)을 건조시킬 수 있다. 제 2 코팅기(44)가 다시 상기 기초 코팅된 판지 기재에 상단 코팅(18)을 적용함으로써 상기 판지 구조체를 생성할 수 있다. 또 다른 선택적인 건조기(46)가 상기 판지 기재(26)가 상기 선택적인 글로스 캘린더(48)로 진행하기 전에 건조 과정을 완료할 수 있으며 상기 판지 기재(26)는 릴(50) 상에서 압연된다. 해당 분야에서 통상의 기술을 가진 자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 상기 기초 코팅(14)을 적용한 이후 및 상기 상단 코팅(18)을 적용하기 전에 또 다른 코팅기를 활용할 수 있음을 인식할 수 있을 것이다. 이러한 추가적인 코팅기들은, 예를 들어, 중간 코팅 층(16)을 적용할 수 있다.
이 지점에서, 해당 분야에서 통상의 기술을 가진 자라면 상기 개시된 상기 기초 코팅(14), 상단 코팅(18), 중간 코팅 층(16) 및 이와 연관된 적용 기술들이 코팅 과정 전반에 걸쳐 본질적으로 판지 기재의 캘리퍼 두께를 유지하면서, 실질적으로 결과적인 판지 구조체(10)의 평활도를 증가시킴으로써 평활한 (예를 들어, 3 마이크론 또는 그 미만의 PPS 평활도), 저밀도 판지 구조체(10)를 생성할 수 있음을 인식할 수 있을 것이다.
예
본 발명에 따라 제조된 평활한 저밀도 판지의 특정한 예가 이하에서 제시된다.
예 1
약 145 lbs/3000 ft2의 기초 중량을 가지는 코팅되지 않은 고체 표백된 황산염(SBS) 판지 기재가 완전한 규모의 생산 과정을 사용하여 제조되었다. 생산 중에 전분이 SBS 보드의 표면에 적용되었다.
상기 판지 기재는, 두 개의 롤(예를 들어, 하나의 닢)을 가진 고온 경도의 캘린더 설계를 사용하여, 핀란드 예르벤패 소재의 Valmet Technologies Oy에 의해 캘린더에 걸어 압착되었다. 상기 고온 경도의 캘린더는 하나의 열 롤러와 하나의 카운터 롤러를 포함하였다. 상기 닢 하중은 약 140 pli였으며 상기 열 롤러의 표면 온도는 약 480 °F였다.
50 부분(parts)의 높은 종횡비 점토, 50 부분의 더 거친 탄산칼슘, 17 부분의 스티렌-아크릴 결합제, 4 부분의 계면활성제로 안정화된 폴리비닐아세트산, 및 소량의 분산제의 혼합물로서 기초 코팅을 제조하였다.
상단 코팅 또한 60 부분의 미세 탄산염, 40 부분의 미세 점토, 9 부분의 스티렌-아크릴 결합제, 3 부분의 계면활성제로 안정화된 폴리비닐아세트산, 2% 미만의 폴리비닐 알콜, 및 소량의 분산제와 윤활제의 혼합물로서 제조하였다.
상기 압착된 판지 기재는 이후 한 면 상에서(CIS) 기초 코팅으로써 코팅되며 이후 상단 코팅된다. 적용되는 총 코팅(기초 코팅 및 상단 코팅)의 양은 약 14 lbs/3000 ft2이다.
상기 코팅된 판지 구조체는 이후 광택 타입 캘린더를 사용하여 WestRock 시범 공장에서 최종적으로 압착되었다. 상기 광택 타입 캘린더는 평활한 폴리우레탄 커버로 덮힌 카운터 롤러를 포함하며 롤러 표면 온도를 약 200 °F로 유지하면서 약 150 pli의 닢 하중을 가하였다.
상기 코팅된 판지 구조체는 총 164 lbs/3000 ft2의 기초 중량, 약 0.0155 인치(15.5 포인트)의 캘리퍼, 및 약 1.9 마이크론의 파커 프린트 서프(PPS 10S) 거칠기를 가졌다.
예 2
약 145 lbs/3000 ft2의 기초 중량을 가지는 코팅되지 않은 고체 표백된 황산염(SBS) 판지 기재가 완전한 규모의 생산 과정을 사용하여 제조되었다. 생산 중에 전분이 SBS 보드의 표면에 적용되었다.
상기 판지 기재는, 두 개의 롤(예를 들어, 하나의 닢)을 가진 고온 경도의 캘린더 설계를 사용하여, 핀란드 예르벤패 소재의 Valmet Technologies Oy에 의해 캘린더에 걸어 압착되었다. 상기 고온 경도의 캘린더는 하나의 열 롤러와 하나의 카운터 롤러를 포함하였다. 상기 닢 하중은 약 140 pli였으며 상기 열 롤러의 표면 온도는 약 480 °F였다.
50 부분의 높은 종횡비 점토, 50 부분의 더 거친 탄산칼슘, 17 부분의 스티렌-아크릴 결합제, 4 부분의 계면활성제로 안정화된 폴리비닐아세트산, 및 소량의 분산제의 혼합물로서 기초 코팅을 제조하였다.
상단 코팅 또한 60 부분의 미세 탄산염, 40 부분의 미세 점토, 9 부분의 스티렌-아크릴 결합제, 3 부분의 계면활성제로 안정화된 폴리비닐아세트산, 2% 미만의 폴리비닐 알콜, 및 소량의 분산제와 윤활제의 혼합물로서 제조하였다.
상기 압착된 판지 기재는 이후 한 면 상에서(CIS) 기초 코팅으로써 코팅되며 이후 상단 코팅된다. 적용되는 총 코팅(기초 코팅 및 상단 코팅)의 양은 약 12 lbs/3000 ft2이다.
상기 코팅된 판지 구조체는 이후 광택 타입 캘린더를 사용하여 WestRock 시범 공장에서 최종적으로 압착되었다. 상기 광택 타입 캘린더는 평활한 폴리우레탄 커버로 덮힌 카운터 롤러를 포함하며 롤러 표면 온도를 약 200 °F로 유지하면서 약 150 pli의 닢 하중을 가하였다.
상기 코팅된 판지 구조체는 총 161 lbs/3000 ft2의 기초 중량, 약 0.0151 인치(15.1 포인트)의 캘리퍼, 및 약 1.9 마이크론의 파커 프린트 서프(PPS 10S) 거칠기를 가졌다.
예 3
약 145 lbs/3000 ft2의 기초 중량을 가지는 코팅되지 않은 고체 표백된 황산염(SBS) 판지 기재가 완전한 규모의 생산 과정을 사용하여 제조되었다. 생산 중에 전분이 SBS 보드의 표면에 적용되었다.
상기 판지 기재는, 두 개의 롤(예를 들어, 하나의 닢)을 가진 고온 경도의 캘린더 설계를 사용하여, 핀란드 예르벤패 소재의 Valmet Technologies Oy에 의해 캘린더에 걸어 압착되었다. 상기 고온 경도의 캘린더는 하나의 열 롤러와 하나의 카운터 롤러를 포함하였다. 상기 닢 하중은 약 140 pli였으며 상기 열 롤러의 표면 온도는 약 480 °F였다.
50 부분의 높은 종횡비 점토, 50 부분의 더 거친 탄산칼슘, 17 부분의 스티렌-아크릴 결합제, 4 부분의 계면활성제로 안정화된 폴리비닐아세트산, 및 소량의 분산제의 혼합물로서 기초 코팅을 제조하였다.
상단 코팅 또한 60 부분의 미세 탄산염, 40 부분의 미세 점토, 9 부분의 스티렌-아크릴 결합제, 3 부분의 계면활성제로 안정화된 폴리비닐아세트산, 2% 미만의 폴리비닐 알콜, 및 소량의 분산제와 윤활제의 혼합물로서 제조하였다.
상기 압착된 판지 기재는 이후 한 면 상에서(CIS) 기초 코팅으로써 코팅되며 이후 상단 코팅된다. 적용되는 총 코팅(기초 코팅 및 상단 코팅)의 양은 약 16 lbs/3000 ft2이다.
상기 코팅된 판지 구조체는 이후 광택 타입 캘린더를 사용하여 WestRock 시범 공장에서 최종적으로 압착되었다. 상기 광택 타입 캘린더는 평활한 폴리우레탄 커버로 덮힌 카운터 롤러를 포함하며 롤러 표면 온도를 약 200 °F로 유지하면서 약 150 pli의 닢 하중을 가하였다.
상기 코팅된 판지 구조체는 총 164 lbs/3000 ft2의 기초 중량, 약 0.0153 인치(15.3 포인트)의 캘리퍼, 및 약 1.7 마이크론의 파커 프린트 서프(PPS 10S) 거칠기를 가졌다.
예 4
약 104 lbs/3000 ft2의 기초 중량을 가지는 코팅되지 않은 고체 표백된 황산염(SBS) 판지 기재가 완전한 규모의 생산 과정을 사용하여 제조되었다. 생산 중에 전분이 SBS 보드의 표면에 적용되었다.
상기 판지 기재는, 두 개의 롤(예를 들어, 하나의 닢)을 가진 고온 경도의 캘린더 설계를 사용하여, 핀란드 예르벤패 소재의 Valmet Technologies Oy에 의해 캘린더에 걸어 압착되었다. 상기 고온 경도의 캘린더는 하나의 열 롤러와 하나의 카운터 롤러를 포함하였다. 상기 닢 하중은 약 90 pli였으며 상기 열 롤러의 표면 온도는 약 500 °F였다.
50 부분의 높은 종횡비 점토, 50 부분의 더 거친 탄산칼슘, 17 부분의 스티렌-아크릴 결합제, 4 부분의 계면활성제로 안정화된 폴리비닐아세트산, 및 소량의 분산제의 혼합물로서 기초 코팅을 제조하였다.
상단 코팅 또한 60 부분의 미세 탄산염, 40 부분의 미세 점토, 9 부분의 스티렌-아크릴 결합제, 3 부분의 계면활성제로 안정화된 폴리비닐아세트산, 2% 미만의 폴리비닐 알콜, 및 소량의 분산제와 윤활제의 혼합물로서 제조하였다.
상기 압착된 판지 기재는 이후 한 면 상에서(CIS) 기초 코팅으로써 코팅되며 이후 상단 코팅된다. 적용되는 총 코팅(기초 코팅 및 상단 코팅)의 양은 약 12 lbs/3000 ft2이다.
상기 코팅된 판지 구조체는 이후 광택 타입 캘린더를 사용하여 WestRock 시범 공장에서 최종적으로 압착되었다. 상기 광택 타입 캘린더는 평활한 폴리우레탄 커버로 덮힌 카운터 롤러를 포함하며 롤러 표면 온도를 약 200 °F로 유지하면서 약 150 pli의 닢 하중을 가하였다.
상기 코팅된 판지 구조체는 총 119 lbs/3000 ft2의 기초 중량, 약 0.0105 인치(10.5 포인트)의 캘리퍼, 및 약 1.3 마이크론의 파커 프린트 서프(PPS 10S) 거칠기를 가졌다.
예 5
약 104 lbs/3000 ft2의 기초 중량을 가지는 코팅되지 않은 고체 표백된 황산염(SBS) 판지 기재가 완전한 규모의 생산 과정을 사용하여 제조되었다. 생산 중에 전분이 SBS 보드의 표면에 적용되었다.
상기 판지 기재는, 두 개의 롤(예를 들어, 하나의 닢)을 가진 고온 경도의 캘린더 설계를 사용하여, 핀란드 예르벤패 소재의 Valmet Technologies Oy에 의해 캘린더에 걸어 압착되었다. 상기 고온 경도의 캘린더는 하나의 열 롤러와 하나의 카운터 롤러를 포함하였다. 상기 닢 하중은 약 90 pli였으며 상기 열 롤러의 표면 온도는 약 500 °F였다.
50 부분의 높은 종횡비 점토, 50 부분의 더 거친 탄산칼슘, 17 부분의 스티렌-아크릴 결합제, 4 부분의 계면활성제로 안정화된 폴리비닐아세트산, 및 소량의 분산제의 혼합물로서 기초 코팅을 제조하였다.
상단 코팅 또한 60 부분의 미세 탄산염, 40 부분의 미세 점토, 9 부분의 스티렌-아크릴 결합제, 3 부분의 계면활성제로 안정화된 폴리비닐아세트산, 2% 미만의 폴리비닐 알콜, 및 소량의 분산제와 윤활제의 혼합물로서 제조하였다.
상기 압착된 판지 기재는 이후 한 면 상에서(CIS) 기초 코팅으로써 코팅되며 이후 상단 코팅된다. 적용되는 총 코팅(기초 코팅 및 상단 코팅)의 양은 약 12 lbs/3000 ft2이다.
상기 코팅된 판지 구조체는 이후 광택 타입 캘린더를 사용하여 WestRock 시범 공장에서 최종적으로 압착되었다. 상기 광택 타입 캘린더는 평활한 폴리우레탄 커버로 덮힌 카운터 롤러를 포함하며 롤러 표면 온도를 약 200 °F로 유지하면서 약 150 pli의 닢 하중을 가하였다.
상기 코팅된 판지 구조체는 총 117 lbs/3000 ft2의 기초 중량, 약 0.0103 인치(10.3 포인트)의 캘리퍼, 및 약 1.4 마이크론의 파커 프린트 서프(PPS 10S) 거칠기를 가졌다.
예 6
약 104 lbs/3000 ft2의 기초 중량을 가지는 코팅되지 않은 고체 표백된 황산염(SBS) 판지 기재가 완전한 규모의 생산 과정을 사용하여 제조되었다. 생산 중에 전분이 SBS 보드의 표면에 적용되었다.
상기 판지 기재는, 두 개의 롤(예를 들어, 하나의 닢)을 가진 고온 경도의 캘린더 설계를 사용하여, 핀란드 예르벤패 소재의 Valmet Technologies Oy에 의해 캘린더에 걸어 압착되었다. 상기 고온 경도의 캘린더는 하나의 열 롤러와 하나의 카운터 롤러를 포함하였다. 상기 닢 하중은 약 90 pli였으며 상기 열 롤러의 표면 온도는 약 500 °F였다.
50 부분의 높은 종횡비 점토, 50 부분의 더 거친 탄산칼슘, 17 부분의 스티렌-아크릴 결합제, 4 부분의 계면활성제로 안정화된 폴리비닐아세트산, 및 소량의 분산제의 혼합물로서 기초 코팅을 제조하였다.
상단 코팅 또한 60 부분의 미세 탄산염, 40 부분의 미세 점토, 9 부분의 스티렌-아크릴 결합제, 3 부분의 계면활성제로 안정화된 폴리비닐아세트산, 2% 미만의 폴리비닐 알콜, 및 소량의 분산제와 윤활제의 혼합물로서 제조하였다.
상기 압착된 판지 기재는 이후 한 면 상에서(CIS) 기초 코팅으로써 코팅되며 이후 상단 코팅된다. 적용되는 총 코팅(기초 코팅 및 상단 코팅)의 양은 약 15 lbs/3000 ft2이다.
상기 코팅된 판지 구조체는 이후 광택 타입 캘린더를 사용하여 WestRock 시범 공장에서 최종적으로 압착되었다. 상기 광택 타입 캘린더는 평활한 폴리우레탄 커버로 덮힌 카운터 롤러를 포함하며 롤러 표면 온도를 약 200 °F로 유지하면서 약 150 pli의 닢 하중을 가하였다.
상기 코팅된 판지 구조체는 총 120 lbs/3000 ft2의 기초 중량, 약 0.0106 인치(10.6 포인트)의 캘리퍼, 및 약 1.3 마이크론의 파커 프린트 서프(PPS 10S) 거칠기를 가졌다.
비교예 1-6
상기 예들 각각에 대해, 본 발명에서 개시된 방법에 의해 제시된 개선을 예시하기 위해 비교예들 또한 제조되었다(예를 들어, 비교예 1은 예 1에 비교되며, 비교예 2는 예 2에 비교되며, 이하 동일하다). 각 비교예의 판지 기재는 초기에 해당 예와 동일한 방식으로 제조되었다(예를 들어, 코팅되지 않고, 동일한 기초 중량을 가지며 전분이 적용되었다). 하지만, 고온 경도의 캘린더로써 압착하는 대신, 비교예들의 판지 기재들은 전통적인 압착 조건하에서 전통적인 캘린더로써 압착되었다. 상기 예들과 비교하여, 비교예들에 적용된 닢 하중은 350 pli로 훨씬 높았으며 롤러 표면 온도는 200 °F로 훨씬 낮았다. 압착된 이후에, 비교예들은 해당 예들과 동일한 기초 코팅 및 상단 코팅 형성으로써 동일한 방식으로 코팅되었다. 상기 비교예들 또한 해당 예들과 동일한 방식으로 최종적으로 압착되었다.
요약
결과는 아래 제시된 표 1과 2에 요약되어 있다. 표 1은 상기 판지 기재가 코팅되기 이전에 압착되는 조건들을 제시하고 있으며 표 2는 코팅된 이후에 결과적으로 나타난 데이터를 제시하고 있다.
Figure pct00001
Figure pct00002
표 1과 2에 보인 것과 같이, 본 발명에서 개시된 방법(고온 경도의 캘린더를 활용)을 사용하여 상당히 낮은 닢 하중을 가함에도 불구하고 비교적 평활한 판지 구조체를 제작할 수 있을 것이다. 예 1-6에서 적용된 닢 하중은 60% 내지 74.3%로서 이들에 해당하는 비교예들에서 적용된 닢 하중보다 낮다. 어떠한 특정한 이론에도 구속되지 않고, 상당히 더 높은 온도에서 압착 판지 기재는 원하는 평활도를 성취함에 있어 보다 낮은 닢 하중을 보상할 수 있을 것으로 믿어지고 있다.
예 1- 6로부터의 상기 밀도(예를 들어, 기초 중량을 캘리퍼로 나눈 값) 대 캘리퍼 데이터는, 선행 기술 판지에 대한 밀도 대 캘리퍼 데이터와 함께, 도 4에 도시되었다. 해당 분야에서 통상의 기술을 가진 자라면 판지를 본 발명에 따라 제조하였을 때 상당히 낮은 밀도를 얻을 수 있음을 알 수 있을 것이다. 해당 분야에서 통상의 기술을 가진 자는 밀도가 캘리퍼의 함수이며, 따라서 PPS 평활도를 평가할 때는 개별적인 캘리퍼를 구분하여 비교해야 한다는 것 또한 알 수 있을 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 10 포인트 보드(예 4-6)에 대해 밀도 대 PPS 평활도를 도시하며, 선행 기술 10 포인트 보드의 밀도 대 PPS 평활도에 대하여 도시되었다. 도 6은 14 포인트 보드(예 1-3)의 밀도 대 PPS 평활도를 도시하며, 선행 기술 14 포인트 보드의 밀도 대 PPS 평활도에 대해 도시되었다. 해당 분야에서 통상의 기술을 가진 자라면 본 발명의 판지가 평활도를 유지하면서도(예를 들어, 더 낮은 PPS 평활도 값) 선행 기술에 비해 상당히 낮은 밀도를 제시함을 인식할 수 있을 것이다.
예 1-6으로부터의 기초 중량 대 캘리퍼 데이터가 도 7에 도시되었으며 선행 기술 판지에 대한 기초 중량 대 캘리퍼 데이터가 도 8에 도시되었다. 예 1-6으로부터의 모든 데이터 포인트들은 곡선 Y2 = 3.71 + 13.14X - 0.1602X2에 대해 곡선 Y2 아래에 있으며, 반면에 모든 선행 기술 데이터는 곡선 Y2의 위에서 발견된다. 또한, 본 발명에서 개시된 예로부터의 데이터 포인트 중 다섯 개는 곡선 Y3 = 3.63 + 12.85X - 0.1566X2에 대해 곡선 Y3 아래에 존재한다.
마찬가지로, 본 발명의 개시에 따라 제조된 판지 구조체의 기초 중량 대 캘리퍼 데이터가 도 9에 도시되었으며 종래 기술의 판지에 대한 기초 중량 대 캘리퍼 데이터는 도 10에 도시되었다. 예 1 내지 6으로부터의 모든 데이터 포인트는 Y2' = 35.55 + 8.173X - 0.01602X2의 점들을 도시한 곡선 Y2'의 아래에 나타나며, 선행 기술 데이터의 모든 데이터 포인트는 Y2' 위에서도 발견된다. 또한, 세 개의 데이터 포인트가 Y3' = 34.83 + 8.01OX - 0.01570X2의 점들을 도시한 곡선 Y3' 아래에 나타난다.
기초 중량 데이터가 현재 도 7-10에서 캘리퍼 두께 10 및 14에서 제시되었지만, 통상의 기술자라면 개시된 방법 및 코팅들이 평활도를 유지하면서도 동시에 놀랍도록 낮은 밀도를 달성할 수 있었기 때문에, 비슷한 낮은 밀도와 평활도를 다른 캘리퍼 두께에서도 달성할 수 있다고 기대하는 것을 인식할 수 있을 것이다. 하나 또는 그 이상의 예에서, 상기 판지 구조체는 최대 2.5 마이크론의 PPS 평활도를 가질 수 있다. 하나 또는 그 이상의 예에서, 상기 판지 구조체는 2.0 마이크론의 PPS 평활도를 가질 수 있다. 하나 또는 그 이상의 예에서, 상기 판지 구조체는 1.5 마이크론의 PPS 평활도를 가질 수 있다.
이에 따라, 본 발명에서 개시된 방법은 낮은 보드 밀도(예를 들어, 캘리퍼 두께의 함수로서 상기 개시된 임계값 미만의 기초 중량)를 유지하면서도 바람직한 평활도(예를 들어, 3 마이크론 미만의 PPS lOS 평활도)를 제공한다.
본 발명에서 개시된 판지 구조체를 제작하기 위한 방법, 및 상기 방법에 의해 제작된 판지 구조체의 다양한 측면들이 도시되고 기술되었지만, 해당 분야에서 통상의 기술을 가진 자가 본 명세서를 읽고 수정을 가할 수 있을 것이다. 본 출원은 이러한 수전들을 포함하며 청구항의 범위에 의해서만 제한된다.

Claims (66)

  1. 판지 구조체를 제작하기 위한 방법으로서,
    판지 기재를 고온 경도의 캘린더를 통과시켜 압착된 판지 기재를 생성하며, 상기 고온 경도의 캘린더는 열 롤러 및 카운터 롤러에 의해 정의되는 닢을 포함하고, 상기 열 롤러의 접촉 표면은 상승된 온도로 가열되는 단계;
    기초 코팅을 상기 압착된 판지 기재에 적용하여 기초 코팅된 판지 기재를 생성하며, 상기 기초 코팅은 기초 코팅 결합제와 기초 코팅 색소를 포함하는 단계; 및
    상단 코팅을 상기 기초 코팅된 판지 기재에 적용하는 단계를 포함하며,
    상기 판지 구조체는 기초 중량, 캘리퍼 두께 및 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도를 가지며, 상기 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도는 최대 3 마이크론이고, 상기 기초 중량은 3000 ft2 당 최대 Y2이며, 여기서 Y2는 점 내의 상기 캘리퍼 두께(X)의 함수이고 다음과 같이 계산되는, 방법:
    Y2 = 3.71 + 13.14X - 0.1602X2.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 판지 기재를 상기 고온 경도의 캘린더를 통과시키는 단계는 약 20 pli 내지 약 500 pli 범위의 닢 하중을 상기 판지 기재에 적용하는 것을 포함하는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 상승된 온도는 적어도 250 °F인, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상단 코팅은 상단 코팅 결합제 및 상단 코팅 색소를 포함하는, 방법.
  5. 판지 구조체를 제작하기 위한 방법으로서,
    판지 기재를 고온 경도의 캘린더를 통과시켜 압착된 판지 기재를 생성하며, 상기 고온 경도의 캘린더는 열 롤러 및 카운터 롤러에 의해 정의되는 닢을 포함하고, 상기 열 롤러의 접촉 표면은 상승된 온도로 가열되는 단계;
    기초 코팅을 상기 압착된 판지 기재에 적용하여 기초 코팅된 판지 기재를 생성하며, 상기 기초 코팅은 기초 코팅 결합제 및 탄산칼슘과 하이퍼플라티 점토를 포함하는 기초 코팅 색소 혼합물을 포함하는 단계; 및
    상단 코팅을 상기 기초 코팅된 판지 기재에 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 판지 기재를 상기 고온 경도의 캘린더를 통과시키는 단계는 코팅되지 않은 판지 기재를 상기 고온 경도의 캘린더를 통과시키는 것을 포함하는, 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 판지 기재를 상기 고온 경도의 캘린더를 통과시키는 단계는 고체 표백된 황산염 판지 기재를 상기 고온 경도의 캘린더를 통과시키는 것을 포함하는, 방법.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판지 기재를 상기 고온 경도의 캘린더를 통과시키는 단계는 적어도 85 lbs/3000 ft2의 기초 중량을 가지는 판지 기재를 상기 고온 경도의 캘린더를 통과시키는 것을 포함하는, 방법.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판지 기재를 상기 고온 경도의 캘린더를 통과시키는 단계는 적어도 100 lbs/3000 ft2의 기초 중량을 가지는 판지 기재를 상기 고온 경도의 캘린더를 통과시키는 것을 포함하는, 방법.
  10. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판지 기재를 상기 고온 경도의 캘린더를 통과시키는 단계 이전에 전분을 상기 판지 기재에 가하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  11. 제5항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고온 경도의 캘린더는 상기 열 롤러에 의해 정의되는 제2 닢 및 제2 카운터 롤러를 더 포함하고, 상기 판지 기재를 통과시키는 단계는 상기 판지 기재를 상기 닢 및 상기 제2 닢을 통과시키는 것을 포함하는, 방법.
  12. 제5항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열 롤러와 상기 카운터 롤러 중 적어도 하나는 금속성 물질을 포함하는, 방법.
  13. 제5항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판지 기재를 상기 고온 경도의 캘린더를 통과시키는 단계는 상기 판지 기재는기재는기재는pli 내지 약 500 pli 범위의 닢 하중을 적용하는 것을 포함하는, 방법.
  14. 제5항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판지 기재를 상기 고온 경도의 캘린더를 통과시키는 단계는 상기 판지 기재에 약 20 pli 내지 약 350 pli 범위의 닢 하중을 적용하는 것을 포함하는, 방법.
  15. 제5항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판지 기재를 상기 고온 경도의 캘린더를 통과시키는 단계는 상기 판지 기재에 약 20 pli 내지 약 160 pli 범위의 닢 하중을 적용하는 것을 포함하는, 방법.
  16. 제5항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판지 기재를 상기 고온 경도의 캘린더를 통과시키는 단계는 상기 판지 기재에 약 30 pli 내지 약 140 pli 범위의 닢 하중을 적용하는 것을 포함하는, 방법.
  17. 제5항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상승된 온도는 적어도 250 °F인, 방법.
  18. 제5항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상승된 온도는 적어도 300 °F인, 방법.
  19. 제5항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상승된 온도는 적어도 500 °F인, 방법.
  20. 제5항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기초 코팅은 상기 압착된 판지 기재의 일 측에만 적용되는, 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 기초 코팅은 상기 상단 코팅 및 상기 압착된 판지 기재 사이에 위치하는, 방법.
  22. 제5항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상단 코팅을 적용하는 단계 이전에 중간 코팅 층을 상기 기초 코팅된 판지 기재에 적용하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  23. 제5항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기초 코팅 결합제는 라텍스를 포함하는, 방법.
  24. 제5항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기초 코팅 결합제는 스티렌-아크릴 라텍스를 포함하는, 방법.
  25. 제5항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하이퍼플라티 점토는 적어도 약 40:1의 평균 종횡비를 가지는, 방법.
  26. 제5항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하이퍼플라티 점토는 적어도 약 70:1의 평균 종횡비를 가지는, 방법.
  27. 제5항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하이퍼플라티 점토는 적어도 약 90:1의 평균 종횡비를 가지는, 방법.
  28. 제5항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기초 코팅 색소 혼합물 의 상기 빻은 탄산칼슘의 최대 약 60 퍼센트는 2 마이크론보다 작은 입자 크기를 가지는, 방법.
  29. 제5항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기초 코팅 색소 혼합물 의 상기 빻은 탄산칼슘의 최대 약 45 퍼센트는 2 마이크론보다 작은 입자 크기를 가지는, 방법.
  30. 제5항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기초 코팅 색소 혼합물 의 상기 빻은 탄산칼슘의 최대 약 35 퍼센트는 2 마이크론보다 작은 입자 크기를 가지는, 방법.
  31. 제5항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빻은 탄산칼슘은 적어도 약 10 중량 퍼센트의 상기 기초 코팅 색소 혼합물 및 최대 약 60 중량 퍼센트의 상기 기초 코팅 색소 혼합물을 포함하는, 방법.
  32. 제5항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빻은 탄산칼슘은 적어도 약 40 중량 퍼센트의 상기 기초 코팅 색소 혼합물 및 최대 약 60 중량 퍼센트의 상기 기초 코팅 색소 혼합물을 포함하는, 방법.
  33. 제5항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기초 코팅 색소 혼합물은 약 50 중량 퍼센트의 빻은 탄산칼슘 및 약 50 중량 퍼센트의 하이퍼플라티 점토를 포함하는, 방법.
  34. 제5항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기초 코팅 색소 혼합물은 본질적으로 상기 하이퍼플라티 점토 및 빻은 탄산칼슘으로 구성되는, 방법.
  35. 제5항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기초 코팅은 분산제를 더 포함하는, 방법.
  36. 제5항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상단 코팅은 상단 코팅 결합제 및 상단 코팅 색소 혼합물을 포함하는, 방법.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 상단 코팅 결합제는 라텍스를 포함하는, 방법.
  38. 제36항 또는 제37항에 있어서,
    상기 상단 코팅 결합제는 스티렌-아크릴 라텍스를 포함하는, 방법.
  39. 제36항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상단 코팅 색소 혼합물은 탄산칼슘 및 점토를 포함하는, 방법.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 탄산칼슘은 적어도 약 50 중량 퍼센트의 상기 상단 코팅 색소 혼합물 및 최대 약 70 중량 퍼센트의 상기 상단 코팅 색소 혼합물을 포함하는, 방법.
  41. 제39항 또는 제40항에 있어서,
    상기 상단 코팅 색소 혼합물은 약 60 중량 퍼센트의 탄산칼슘 및 약 40 중량 퍼센트의 점토를 포함하는, 방법.
  42. 제5항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상단 코팅은 분산제, 윤활제 및 폴리비닐 알코올 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  43. 제5항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기초 코팅을 적용하는 단계 및 상기 상단 코팅을 적용하는 단계는 상기 판지 기재 상에 코팅 구조를 생성하며, 상기 코팅 구조는 건조된 상태에서 약 8 lbs/3000 ft2 내지 약 18 lbs/3000 ft2의 총 코팅 중량을 가지는, 방법.
  44. 제5항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기초 코팅을 적용하는 단계 및 상기 상단 코팅을 적용하는 단계는 상기 판지 기재 상에 코팅 구조를 생성하며, 상기 코팅 구조는 건조된 상태에서 약 12 lbs/3000 ft2 내지 약 16 lbs/3000 ft2의 총 코팅 중량을 가지는, 방법.
  45. 제5항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판지 구조체는 기초 중량, 캘리퍼 두께 및 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도를 가지며, 상기 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도는 최대 3 마이크론, 상기 기초 중량은 3000 ft2 당 최대 Y2 파운드이고, Y2는 포인트 단위의 상기 캘리퍼 두께(X)의 함수로서 다음 식과 같이 계산되는, 방법:
    Y2 = 3.71 + 13.14X - 0.1602X2.
  46. 제45항에 있어서,
    상기 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도는 최대 2.5 마이크론인, 방법.
  47. 제45항 또는 제46항에 있어서,
    상기 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도는 최대 2.0 마이크론인, 방법.
  48. 제45항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도는 최대 1.5 마이크론인, 방법.
  49. 제5항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판지 구조체는 기초 중량, 캘리퍼 두께 및 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도를 가지며, 상기 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도는 최대 3 마이크론, 상기 기초 중량은 3000 ft2 당 최대 Y2' 파운드이고, Y2'는 포인트 단위의 상기 캘리퍼 두께(X)의 함수로서 다음 식과 같이 계산되는, 방법:
    Y2' = 35.55 + 8.173X - 0.01602X2.
  50. 제49항에 있어서,
    상기 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도는 최대 2.5 마이크론인, 방법.
  51. 제49항 또는 제50항에 있어서,
    상기 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도는 최대 2.0 마이크론인, 방법.
  52. 제49항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도는 최대 1.5 마이크론인, 방법.
  53. 제5항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판지 구조체는 기초 중량, 캘리퍼 두께 및 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도를 가지며, 상기 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도는 최대 3 마이크론, 상기 기초 중량은 3000 ft2 당 최대 Y3 파운드이고, Y3는 포인트 단위의 상기 캘리퍼 두께(X)의 함수로서 다음 식과 같이 계산되는, 방법:
    Y3 = 3.63 + 12.85X - 0.1566X2.
  54. 제53항에 있어서,
    상기 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도는 최대 2.5 마이크론인, 방법.
  55. 제53항 또는 제54항에 있어서,
    상기 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도는 최대 2.0 마이크론인, 방법.
  56. 제5항 내지 제55항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도는 최대 1.5 마이크론인, 방법.
  57. 제5항 내지 제56항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판지 구조체는 기초 중량, 캘리퍼 두께 및 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도를 가지며, 상기 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도는 최대 3 마이크론, 상기 기초 중량은 3000 ft2 당 최대 Y3' 파운드이고, Y3'는 포인트 단위의 상기 캘리퍼 두께(X)의 함수로서 다음 식과 같이 계산되는, 방법:
    Y3' = 34.83 + 8.01OX - 0.01570X2.
  58. 제57항에 있어서,
    상기 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도는 최대 2.5 마이크론인, 방법.
  59. 제57항 또는 제58항에 있어서,
    상기 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도는 최대 2.0 마이크론인, 방법.
  60. 제57항 내지 제59항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도는 최대 1.5 마이크론인, 방법.
  61. 제5항 내지 제60항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기초 코팅된 판지 기재를 건조시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  62. 제5항의 방법에 의해 제작된 판지 구조체.
  63. 제62항에 있어서,
    기초 중량, 캘리퍼 두께 및 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도를 가지며, 상기 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도는 최대 3 마이크론, 상기 기초 중량은 3000 ft2 당 최대 Y2 파운드이고, Y2는 포인트 단위의 상기 캘리퍼 두께(X)의 함수로서 다음 식과 같이 계산되는, 판지 구조체:
    Y2 = 3.71 + 13.14X - 0.1602X2.
  64. 제62항 또는 제63항에 있어서,
    기초 중량, 캘리퍼 두께 및 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도를 가지며, 상기 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도는 최대 3 마이크론, 상기 기초 중량은 3000 ft2 당 최대 Y2' 파운드이고, Y2'는 포인트 단위의 상기 캘리퍼 두께(X)의 함수로서 다음 식과 같이 계산되는, 판지 구조체:
    Y2' = 35.55 + 8.173X - 0.01602X2.
  65. 제62항 내지 제64항 중 어느 한 항에 있어서,
    기초 중량, 캘리퍼 두께 및 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도를 가지며, 상기 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도는 최대 3 마이크론, 상기 기초 중량은 3000 ft2 당 최대 Y3 파운드이고, Y3는 포인트 단위의 상기 캘리퍼 두께(X)의 함수로서 다음 식과 같이 계산되는, 판지 구조체:
    Y3 = 3.63 + 12.85X - 0.1566X2.
  66. 제62항 내지 제65항 중 어느 한 항에 있어서,
    기초 중량, 캘리퍼 두께 및 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도를 가지며, 상기 파커 프린트 서프(PPS 10S) 평활도는 최대 3 마이크론, 상기 기초 중량은 3000 ft2 당 최대 Y3' 파운드이고, Y3는 포인트 단위의 상기 캘리퍼 두께(X)의 함수로서 다음 식과 같이 계산되는, 판지 구조체:
    Y3' = 34.83 + 8.01OX - 0.01570X2.
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