KR19990077101A - 도공지용 첨가제 및 조성물, 및 이를 사용한 도공지 - Google Patents

도공지용 첨가제 및 조성물, 및 이를 사용한 도공지 Download PDF

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KR19990077101A
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Abstract

본 발명은 (a) 폴리아민계 화합물을 폴리페놀성 에폭시 수지와 반응시켜 수득되며, N(질소) 함량이 6 내지 16.5 중량%인 합성 수지 100 중량부, (b) SP값 (용해도 파라메타)이 9.5 내지 12.5이며, 상기 합성 수지를 용해할 수 있는 유기 용매 20 내지 300 중량부, (c) 계면 활성제 0.1 내지 15 중량부 및 (d) 물 10 내지 100 중량부를 함유하는 도공지용 첨가제 및 그를 함유한 도공지용 조성물.

Description

도공지용 첨가제 및 조성물, 및 이를 사용한 도공지
근래, 다색 인쇄된 잡지류, 팜플렛, 광고류 및 포장재류의 급속한 수요 확대에 따라 도공지 또는 도공판지의 생산이 현저히 증대되고 있다. 특히, 오프셋 인쇄의 고속화에 따라 도공지, 도공판지에 대한 요구 수준도 한층 고도화되고 있다.
예를 들면, 오프셋 인쇄 전반에서는 도공지, 도공판지의 표면 강도 즉, 건조 점착강도 또는 수분이 관여되는 내수성, 즉 습윤 점착강도, 수분 전이 후의 도공지, 도공판지의 흡수성 또는 잉크의 균일과 양호한 잉크 착육성 (잉크 전이성), 전이된 잉크의 건조성 (잉크 세트성) 및 인쇄된 잉크면의 광택 (인쇄 광택) 등의 기본적인 특성의 향상이 강하게 요망된다.
한편, 도공지, 도공판지의 제조에서도 예를 들면 도공지에서는 도공 속도의 고속화 경향이 한층 현저해지고 있으며, 이에 따라 도공 조작시의 커다란 장해가 되는 배킹 롤 또는 과압연기 오염, 또는 찰흔 (streak) 또는 긁힘 (scratch) 발생 등의 문제가 빈발하고 있다. 또한, 도공판지에서는 카제인의 가격이 상승함에 따라 카제인의 사용량이 감소되는 경향이 있다, 이 경우, 가공 압연기 오염 또는 광택 압연기의 오염이 발생하고 있다.
상기한 각종 인쇄 적성과 도공 조업성과 관련하여, 안료 결합제, 특히 주 결합제로서 SB계 라텍스의 검토 또는 내수화제를 중심으로한 각종 첨가제의 검토가 이루어져 왔다.
예를 들면, 건조 점착강도 또는 습윤 점착강도를 향상시킬 목적으로 SB계 라텍스의 사용량을 증가시키는 방법이 있다. 또한, SB계 라텍스에서 에틸렌성 불포화 카르복실산 및 에틸렌성 불포화 아민을 포함하는 특정한 종류 및 조성의 단량체를 특수한 조건으로 유화 중합하고, 특정 범위의 겔화점을 갖는 공중합체 라텍스를 안료 결합제로서 사용한 종이용 도공액 조성물에 의해, 도공지, 도공판지의 흡수성 저하를 방지하여 오프셋 인쇄시에 2색째 이후의 잉크 착육성이 양호한 도공지, 도공판지가 얻어진다는 것이 제안되었다 (특공소 59-49360호 공보). 또, 종이용 도공액 조성물의 첨가제라는 관점에서, 폴리아미드-폴리우레아-포름알데히드 수용액, 우레아-포름알데히드 수지 수용액, 멜라민-포름알데히드 수지 수용액 또는 아미노기를 적어도 2개 갖는 탄소수 3 내지 30의 아미노 화합물 등이 사용되고 있다 (특공소 59-32597호 공보, 특공소 61-42931호 공보, 특공평 2-60798호 공보, 특공평 3-16439호 공보). 또한, 1급 또는 2급 아미노기를 갖는 아미노 화합물 및 분자내에 에폭시기를 적어도 2개 갖는 에폭시 화합물을 반응시켜 얻어지는 수용성 수지가 제안되어 있다 (특공평 6-166994호 공보).
그러나, SB계 라텍스의 사용량을 늘렸을 경우, 확실히 건조 점착강도 또는 습윤 점착강도는 향상되지만, 흡수성 또는 잉크 착육성, 나아가 잉크 세트성이 현저히 저하된다. 또 각종 수단으로 변성한 SB계 라텍스는 확실히 잉크 착육성 또는 습윤 점착강도의 향상은 나타나지만, 도공액의 점도를 현저히 상승시킨다는 결점을 갖는데다가 충분한 잉크 착육성의 개량 효과를 얻고자 하면 건조 점착강도의 저하를 초래한다. 또한, 상기 첨가제를 사용했을 경우, 확실히 습윤 점착강도 또는 잉크 착육성은 개량되지만, 건조 점착강도가 현저히 저하되거나 도공액의 점도가 상승되거나 한다. 또한 건조시에 포르말린의 발생을 가져오는 것도 있기 때문에 환경면에서도 문제이다. 또 첨가제가 물에 난용성 또는 비수용성인 경우에는 도공액에서의 분산성이 나빠 도공지의 잉크 착육 얼룩이 발생되기 쉽다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하여 내수성 및 습윤시의 잉크착육성이 우수할 뿐만 아니라, 표면 강도와 인쇄 광택도 우수한 성질을 갖는 도공지 및 그것을 위한 도공지용 첨가제, 도공지용 도공액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
<발명의 개시>
본 발명자들은 상기 문제를 해결하기 위하여 검토를 거듭한 결과, 특정한 폴리아민계 화합물과 폴리페놀성 에폭시 수지를 반응시켜 얻어지는, 물에 용해되기 어려운 합성 수지 화합물이 도공지용 첨가제로서 유효하다는 것을 발견하였으며, 또 물에 용해되기 어렵기때문에 도공액에서의 분산성이 나빠 도공지의 잉크 착육 얼룩이 발생하기 쉽다는 문제의 해결법으로서 특정한 유기 용매에 용해시킨 후에 계면 활성제를 첨가한 수분산체 조성물로 하는 것이 유효하다는 것을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이른 것이다.
즉, 본 발명은 하기와 같다.
① (a) 폴리아민계 화합물 및 폴리페놀성 에폭시 수지를 반응시켜 얻어지는 분자 중의 N(질소) 함량이 6 내지 16.5 중량%인 수지 합성물 100 중량부에 대하여 (b) SP값(용해도 파라메터)이 9.5 내지 12.5이며, 상기 수지 합성물을 용해할 수 있는 유기 용매 20 내지 300 중량부, (c) 계면 활성제 0.1 내지 15 중량부 및 (d) 물 10 내지 100 중량부를 함유하는 도공지용 첨가제.
② 폴리아민계 화합물이 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는 도공지용 첨가제.
H2N-(CH2-CH2-NH)nH
(식중, n은 1 내지 4이다)
③ 폴리페놀성 에폭시 수지가 비스페놀 A형 디글리시딜에테르 또는 비스페놀 F형 디글리시딜에테르인 것을 특징으로 하는 도공지용 첨가제.
④ 수지 합성물의 N(질소) 함량이 8 내지 14 중량%인 것을 특징으로 하는 도공지용 첨가제.
⑤ 도공지용 안료 100 중량부에 대하여 상기 ① 내지 ④의 도공지용 첨가제를 0.01 내지 5.0 중량부 및 안료 결합제를 6 내지 20 중량부 함유하는 것을 특징으로 하는 도공지용 도공액 조성물.
⑥ 종이의 편면 또는 양면에 상기 ⑤의 도공지용 도공액 조성물이 2 내지 40 g/㎡의 두께로 도공되어 있는 것을 특징으로 하는 도공지.
<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>
본 발명에서 사용되는 수지 합성물 (a)은 폴리아민계 화합물 및 폴리페놀성 에폭시 수지를 반응시킨 것으로, 분자중의 N(질소) 함량이 6 내지 16.5 중량%인 것이다. 바람직하게는 8 내지 14 중량%의 것이다. N(질소) 함량이 6 중량% 미만이면 본 발명의 효과가 발휘되지 않는다. 또, 16.5 %를 초과하면 본 발명의 도공지용 도공액 조성물의 점도가 너무 높아져 조업상의 문제가 발생한다.
또한 N(질소) 함량은 켈달 (Kjeldahl) 법으로 측정할 수가 있다.
본 발명에서 사용되는 폴리아민계 화합물은 1 분자중에 아미노기를 2개 이상 갖는 화합물이다. 바람직하게는, 상기 화학식 1로 표시되는 것으며, n은 1 내지 4, 바람직하게는 1 내지 2인 것이다. n의 값이 1미만인 경우는 본 발명의 효과가 충분히 발휘되지 않으며, 4를 초과하면 도공지용 도공액 조성물의 점도가 높아져 조업상의 문제가 발생하는 경우가 있다.
폴리아민계 화합물의 구체적인 예로서는 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라아민, 테트라에틸렌펜타민을 들 수가 있다. 바람직하게는 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민이다.
본 발명에서 사용되는 폴리페놀성 에폭시 수지는 1 분자중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 것으로서, 에폭시 당량이 150 내지 600인 것이다. 에폭시 당량이 150 미만이면 도공지용 첨가제가 수용성이 되기 때문에 도공지용 도공액 조성물의 점도가 높아져 조업상의 문제가 발생하는 경우가 있고, 600을 초과하면 본 발명의 효과가 충분히 발휘되지 않는다.
폴리페놀성 에폭시 수지의 구체적인 예로서는 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 AD, 비스페놀 S, 테트라메틸비스페놀 A, 테트라브로모 비스페놀 A 등의 2가 페놀류의 디글리시딜에테르 또는 페놀노볼락, 크레졸노볼락, 브롬화 페놀노볼락 등의 노볼락 수지의 폴리글리시딜에테르를 들 수 있다.
폴리페놀성 에폭시 수지는 이들에 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 비스페놀 A 디글리시딜에테르, 비스페놀 F 디글리시딜에테르이다.
반응 온도 및 반응 시간에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니지만 50 내지 110 ℃, 0.5 내지 3시간이 바람직하다.
폴리아민계 화합물과 폴리페놀성 에폭시 수지를 혼합, 반응시키는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직한 방법으로서는 폴리아민계 화합물에 폴리페놀성 에폭시 수지를 적가하여 혼합, 반응시키는 방법을 들 수 있다.
본 발명에서 사용되는 유기 용제(a)는 SP값(용해도 파라메터) 9.5 내지 12.5이며 상기 수지 합성물을 용해할 수 있는 것이며, 수지 합성물 100 중량부에 대하여 20 내지 300 중량부를 사용할 수 있다. 바람직하게는 30 내지 150 중량부이다. 유기 용제가 20 중량부 미만이면, 합성물의 점도가 높아 취급이 어렵고, 300 중량부를 초과하면 이 첨가제를 사용하여 작성한 도공지용 도공액 조성물의 내수성이 저하된다. 사용할 수 있는 유기 용제의 구체적인 예로서는 이소프로필알코올, 부탄올, 벤질알코올, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 에틸카르비톨, 부틸카르비톨, 메틸프로필렌디글리콜, 메틸프로필렌트리글리콜 등을 들 수 있다. 그 중에서도 냄새의 관점에서 바람직한 유기 용제는 벤질알코올, 메틸프로필렌디글리콜 및 메틸프로필렌트리글리콜이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 유기 용제는 폴리아민계 화합물과 폴리페놀성 에폭시 수지의 반응시에 첨가해도 좋고, 또 반응 종료후에 첨가하여도 좋다.
본 발명에서 사용되는 계면 활성제는 비이온 활성제, 음이온 활성제, 양이온 활성제, 양쪽성 활성제 등을 들 수 있다. 비이온 활성제로서는 예를 들면 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 폴리옥시에틸렌알킬에스테르, 소르비탄알킬에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄알킬에스테르, 옥시에틸렌옥시프로필렌 블록 공중합체 등을 들 수 있다. 음이온 활성제로서는 예를 들면 지방산염, 고급 알코올의 황산염, 액체 지방유의 황산에스테르염, 이염기성 지방산 에스테르의 술폰산염, 알킬알릴술폰산염, 포르말린 축합 나프탈린술폰산염 등을 들 수 있다. 양이온 활성제로서는 예를 들면 제1 아민염, 제2 아민염, 제3 아민염, 제4급 암모늄염, 피리디늄염 등을 들 수 있다. 또한, 양쪽성 활성제로서는 예를 들면 카르복실산형(페타인형), 황산 에스테르형, 술폰산형 등을 들 수 있다.
계면 활성제는 이들에 한정되는 것은 아니지만 바람직하게는 비이온 활성제이며, HLB가 15 내지 20인 것이다.
본 발명의 도공지용 첨가제는 수지 합성물 100 중량부에 대하여, 계면 활성제 0.1 내지 15 중량부, 바람직하게는 0.5 내지 10 중량부, 물 10 내지 100 중량부, 바람직하게는 20 내지 60 중량부를 배합함으로써 수분산체가 된다. 계면 활성제가 0.1 중량부 미만이면 상분리를 일으킨다. 또한, 10 중량부를 초과하면 이 첨가제를 사용하여 작성한 도공지용 도공액 조성물의 내수성이 저하되어 실용에 사용할 수 없다. 또 물이 10 중량부 미만이면 첨가제의 수분산성이 충분하지 않고, 100 중량부를 초과하면 저장 안정성에 문제가 발생한다.
본 발명에서 수지 합성물은 필요에 따라 염산 등의 무기산 또는 아세트산, 젖산 등의 유기산 중의 중화제를 사용하여 pH를 조정하여도 좋다.
본 발명의 도공지용 도공액 조성물은 종이용 안료 100 중량부에 대하여 도공지용 첨가제 0.01 내지 5.0 중량부, 바람직하게는 0.05 내지 2.0 중량부의 범위에서 사용된다. 도공지용 첨가제의 사용량이 0.01 중량부 미만이면, 본 발명의 효과가 나타나지 않는다. 또한, 5.0 중량부를 초과하면 도공지용 도공액 조성물의 점도가 너무 높아져 조업상의 문제가 발생한다.
본 발명의 도공지용 첨가제는 도공지용 도공액 조성물 중에 배합하여 사용할 수도 있는데, 미리 안료 결합제에 배합하여 사용하여도 좋다.
본 발명에서 사용되는 안료 결합제는 통상 사용되고 있는 안료 결합제, 예를 들면 SB계 라텍스, 아크릴계 라텍스 및 아세트산 비닐계 라텍스 등의 합성 결합제, 또 전분 또는 카제인 등의 천연 결합제를 들 수 있다. 안료 결합제는 도공지용 안료 100 중량부에 대하여 6 내지 20 중량부가 사용된다. 6 중량부 미만이면 건조 점착강도 또는 습윤 점착강도가 현저하게 저하된다. 또 20 중량부를 초과하면 잉크 착육성 또는 잉크 세트성이 현저히 저하된다.
본 발명의 도공지용 도공액 조성물에서 사용되는 안료는 예를 들면 점토, 탄산칼슘, 탄화티타늄, 사틴 화이트 등의 도공지용 도공액 조성물에 통상 사용되고 있는 광물성 안료 또는 플라스틱 안료라고 불리우는 폴리스티렌계 미립자 등의 유기 안료를 들 수 있다.
또, 본 발명의 도공지용 도공액 조성물에 통상 사용되고 있는 각종 첨가제, 예를 들면 분산제, 증점제, 중화제, 살균제 또는 소포제 등도 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 도공지용 첨가제는 아트지, 코트지, 경량 코트지, 미도공지 등의 도공지 및 고급판지, 코트 백보드 등의 도공판지 이외에 캐스트지, 감열지 및 감압지의 도공액 조성물에도 사용 가능하다.
본 발명의 도공지는 상기의 도공지용 도공액 조성물을 종래부터 공지된 방법, 예를 들면 블레이드 도포기, 에어나이프 도포기, 롤도포기, 사이즈프레스 도포기, 캐스트 도포기 등 통상 사용되고 있는 방법으로 종이에 도포하여 통상의 방법으로 필요한 건조를 행하고, 다시 필요에 따라 과압연기 처리를 실시함으로써 제조할 수가 있다.
도공지용 도공액 조성물의 도포량은 종이의 한면 또는 양면에 대하여 2 내지 40 g/㎡이다. 도포량은 용도에 따라 적절히 조정할 수가 있다.
이하, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명하는데, 본 발명은 이러한 예에 의해 하등 제한되는 것은 아니다.
또한 각 물성은 다음의 측정 방법에 따라 구하였다.
(1) 도공액 점도
BL형 점도계 (60 rpm, No.3 스핀들)에 의해 25 ℃에서 측정하였다.
(2) 건조 점착강도
RI 인쇄 시험기(아끼라 세이사꾸쇼 제품)를 사용하여 인쇄 잉크(SD 슈퍼 디럭스 50 홍 B; 택값 15, 도까시끼소샤 제품) 0.4 cc로 3회 거듭 인쇄를 하여 고무 롤에 나타난 점착 상태를 다른 대지에 찍어내 그 정도를 관찰한다. 평가는 5점 상대 평가법으로 행하고, 점착 현상이 적은 것일수록 고득점으로 하였다.
(3) 습윤 점착강도
RI 인쇄 시험기를 사용하여 도공지 표면을 용융 롤로 적시고 나서, 인쇄 잉크(SD 슈퍼 디럭스 50 홍 B; 택값 10, 도까시끼소샤 제품) 0.4 cc 1회 인쇄를 하여 고무 롤에 나타난 점착 상태를 다른 대지에 찍어내 그 정도를 관찰한다. 평가는 5점 상대 평가법으로 행하고, 점착 현상이 적은 것일수록 고득점으로 하였다.
(4) 잉크 착육성 및 잉크 얼룩
RI 인쇄 시험기를 사용하여 몰튼롤로 물을 도포한 후, 종이 벗겨짐이 일어나지 않는 조건으로 알조판 인쇄를 하여 잉크 전이성(인쇄된 잉크 농도) 및 잉크 얼룩을 육안으로 관찰하였다. 잉크 착육성의 평가는 5점 상대 평가법으로 행하고, 잉크 전이성이 양호한 것일수록 고득점으로 하였다.
잉크 얼룩의 평가는 얼룩이 없는 것을 ○, 얼룩이 있는 것을 ×로 하였다.
(5) 백지 광택
도공지 표면을 무리까미식 GM-26D형 광택도계에 의해 75°-75°에서 측정하였다. 평가는 숫자가 높을수록 양호하다.
(6) 인쇄 광택
RI 인쇄 시험기를 사용하여 도공지를 인쇄 잉크(SD 슈퍼 디럭스 50 남, 도까시끼소샤 제품) 0.4 cc로 알조판하고, 건조후 무리까미식 GM-26D형 광택도계에 의해 60°-60°에서 측정하였다. 평가는 수자가 높을수록 양호하다.
(7) N(질소) 함량의 측정
폴리아민계 화합물 및 폴리페놀성 에폭시 수지를 반응시켜 얻어진 수지 합성물을 150 ℃, 10 mmHg의 조건하에서 5시간 건조하고, 미반응 성분 등을 제거하여 수지 성분을 얻는다. 그리고, 이 수지 성분의 N(질소) 함량을 켈달법으로 측정하였다.
<실시예 1 내지 6>
폴리아민계 화합물로서 트리에틸렌테트라아민, 디에틸렌트리아민, 에틸렌디아민(이상 스미또모 세이까 제품), 에폭시 수지로서 비스페놀 A 디글리시딜에테르(아랄다이트 AER 260, 아랄다이트 AER 6071(이상, 아사히 시바 제품), 비스페놀 F 디글리시딜에테르(에피크론 830(다이닛본 잉크 가가꾸 제품)), 용제로서 벤질알코올(SP값: 12.1)을 또한, 계면 활성제로서 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르 (뉴콜 526 (HLB: 19.7), 뉴콜 506 (HLB:17.2)) (이상 닛본 유까자이 제품)를 사용하여 표 1에 나타내는 배합의 첨가제를 후술하는 방법으로 합성하여 도공지용 첨가제를 얻었다.
우선, 폴리아민계 화합물 및 용제의 소정 중량부를 반응조에 넣고, 반응조내 온도를 90 ℃까지 승온하였다. 반응조내 온도가 90 ℃가 되면, 에폭시 수지와 용제를 소정 중량부 혼합한 탭핑 용액을 50분에 걸쳐 반응조에 공급하여 합성을 수행하였다. 이어서, 탭핑 종료후 10분간 후반응을 행하여 합성 수지 용액을 얻었다. 얻어진 합성 수지 용액에 계면 활성제와 물을 소정량 투입하고, 균일하게 혼합하여 도공지용 첨가제를 얻었다.
이어서, 얻어진 도공지용 첨가제를 사용하여 하기에 나타내는 배합의 조성물을 이하에 기술하는 방법으로 조정하여 도공지용 도공액 조성물을 얻었다.
[도공지용 도공액의 성분 비율]
점토「울트라코트, EMC 제품」 70 중량부
탄산칼슘「슈퍼 1700, 마루오 칼슘 제품」 30 중량부
분산제: 폴리아크릴산 소다「아론 T-40, 도아 고오세이 제품」0.2 중량부
중화제: 카제인 소다 0.1 중량부
전분「오지 에이스 A, 오지 콘전분 제품」3 중량부
카르복실화 SB 라텍스「L1608, 아사히 가세이고교 제품」11 중량부
도공지용 첨가제 소정 중량부
우선, 점토 70 중량부, 탄산칼슘 30 중량부, 분산제(폴리아크릴산소다) 0.2 중량부 및 중화제(카제인소다) 0.1 중량부를 소정량의 물에 분산하고, 안료 슬러리를 제조하였다. 이어서, 미리 용액화해 둔 전분 3 중량부와 카르복실화 SB 라텍스 11 중량부, 또한 합성한 도공지용 첨가제를 소정 중량부(표 3 참조)를 첨가하여 뒤섞어 혼합한 후, 적당량의 물을 첨가하여 최종 고형분 65 중량%의 종이용 도공액을 제조하였다.
이어서, 시판중인 상질지에 이 종이용 도공액을 도공량 13 g/㎡가 되도록 와이어 바로 도공하고, 열풍 건조기(150 ℃×30초)로 건조하였다. 이어서, 이 도공지를 과압연기에 걸어(롤 온도 50 ℃, 롤 선압 150 ㎏/㎝, 2회 종이 통과), 온도 23 ℃, 습도 65 %의 항온 항습실에서 온도 조절 및 습도 조절하여 시료를 얻고, 이를 사용하여 각종 측정을 행하였다. 결과를 표 3에 나타냈다.
<실시예 7 및 8>
실시례 6의 도공지용 첨가제를 사용하였다. 실시예 7은 1.5 중량부, 실시예 8은 0.08 중량부로 한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 각종 측정을 행하였다. 결과를 표 3에 나타냈다.
<비교예 1>
실시예 1에서 도공지용 첨가제를 사용하지 않은 것 이외는 실시예 1과 동일하게 각종 측정을 행하였다. 결과를 표 4에 나타냈다.
<비교예 2 및 3>
비교예 2는 실시예 6의 도공지용 첨가제를 0.004 중량부, 비교예 3은 5.1 중량부를 사용하고, 표 4의 배합에 따라 실시예 1과 동일하게 각종 측정을 행하였다. 결과를 표 4에 나타냈다.
<비교예 4 내지 10>
폴리아민계 화합물로서 디에틸렌트리아민(이상 스미또모 세이까 제품), 테트라에틸렌펜트아민, 펜타에틸렌헥사민(이상, 시약), 에폭시 수지로서 비스페놀 A 디글리시딜에테르(아랄다이트 AER 260, 아랄다이트 AER 6032(이상, 아사히 시바 제품)), 용제로서 벤질알코올을, 또한 계면 활성제로서 뉴콜 526, 뉴콜 506(이상 닛본 유까자이 제품)을 사용하여 표 2의 배합에 따라 실시예 1과 동일한 조작을 행하여 얻은 도공지용 첨가제를 사용하여, 표 4의 배합에 따라 실시예 1과 동일하게 각종 측정을 행하였다. 결과를 표 4에 나타냈다.
또한, 비교예 7 및 10에서의 도공액 조성물은 상분리를 발생했기 때문에 실용 물성은 측정하지 않았다.
<비교예 11 및 12>
실시예 1의 도공지용 첨가제를 사용하여 SB계 라텍스를, 비교예 11은 5 중량부, 비교예 12는 22 중량부를 사용하여 표 4의 배합에 따라 실시예 1과 동일하게 각종 측정을 행하였다. 결과를 표 4에 나타냈다.
<비교예 13>
폴리아민계 화합물로서 부틸아민(시약), 에폭시 수지로서 에틸렌글리콜디글리시딜에테르(시약), 용제로서 물을 사용하고, 표 2에 나타낸 배합의 첨가제를 이하에 기술하는 방법으로 합성하여 도공지용 첨가제를 얻었다.
우선, 폴리아민계 화합물 및 용제의 소정 중량부를 반응조에 넣고, 반응조내 온도를 60 ℃까지 승온하였다. 반응조내 온도가 60 ℃가 되면, 에폭시 수지를 50분에 걸쳐 반응조에 공급하여 합성을 수행하였다. 이어서, 공급 종료후 70분간 후반응을 행하여 도공지용 첨가제를 얻었다.
이어서, 얻어진 도공지용 첨가제를 사용하여 표 4의 배합에 따라 실시예 1과 동일하게 각종 측정을 행하였다. 결과를 표 4에 나타냈다.
실시예
1 2 3 4 5 6
첨가제의 조성 (부수) 반응조 트리에틸렌테트라아민 - - 25 - - -
디에틸렌트리아민 36 - - 35 37 20
에틸렌디아민 - 27 - - - -
벤질알코올 28 12 14 34 34 27
공급 아랄다이트 AER260 64 73 - 65 - -
아랄다이트 AER6071 - - 75 - - 80
에피크론 830 - - - - 63 -
벤질알코올 32 31 43 33 33 40
후첨가 뉴콜 526 3.4 - 4.0 - 4.2 4.2
뉴콜 506 - 3.5 - 3.7 - -
물 39 38 38 38 38 38
반응 농도(℃) 90 90 90 90 90 90
탭핑 시간(분) 50 50 50 50 50 50
아민 반응율(중량%) 85 81 82 87 87 80
N(질소) 함량(중량%) 13.2 10.8 8.2 13.0 13.5 6.8
도공지용 첨가제의 외관 투명 투명 투명 투명 투명 투명
비교예
4 5 6 7 8 9 10 13
첨가제의 조성(부수) 반응조 디에틸렌트리아민 - 8 - 36 36 36 36 -
테트라에틸렌펜트아민 - - 53 - - - - -
펜타에틸렌헥사민 50 - - - - - - -
부틸아민 - - - - - - - 28
벤질알코올 15 10 15 28 28 28 28 -
물 - - - - - - - 67
공급 아랄다이트 AER260 50 - 47 64 64 64 64 -
아랄다이트 AER6032 - 92 - - - - - -
에틸렌글리콜 디글리시딜에테르 - - - - - - - 72
벤질알코올 28 33 28 32 32 32 32 -
후첨가 뉴콜 526 3.5 3.5 3.5 0.05 12 3.5 3.5 -
뉴콜 506 - - - - - - - -
물 40 40 40 42 38 8 110 -
반응 농도(℃) 80 90 80 90 90 90 90 60
탭핑 시간(분) 50 50 50 50 50 50 50 50
아민 반응율(중량%) 91 89 81 87 87 87 87 98
N(질소) 함량(중량%) 17.3 2.9 17.7 13.2 13.2 13.2 13.2 5.3
도공지용 첨가제의 외관 투명 투명 투명 백탁상분리 투명 투명 백탁상분리 투명
실시예
1 2 3 4 5 6 7 8
종이용 도공액 조성물 (부수) 점토(울트라코트) 70 70 70 70 70 70 70 70
탄산칼슘(슈퍼 1700) 30 30 30 30 30 30 30 30
분산제(아론 T-40) 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
중화제 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
전분(오지 에이스 A) 3 3 3 3 3 3 3 3
SB계 라텍스(L1608) 11 11 11 11 11 11 11 11
도공지용 첨가제
(실시예 1 첨가제) 0.3 - - - - - - -
( 〃 2 〃 ) - 0.3 - - - - - -
( 〃 3 〃 ) - - 0.3 - - - - -
( 〃 4 〃 ) - - - 0.3 - - - -
( 〃 5 〃 ) - - - - 0.3 - - -
( 〃 6 〃 ) - - - - - 0.3 1.5 0.08
실용 물성 도공액 점도(BL형, cps) 1760 1420 940 1710 1830 930 3050 870
백지 광택(%) 64.4 65.2 62.5 62.8 63.1 62.4 64.7 65.4
인쇄 광택(%) 53.2 52.0 51.6 52.7 52.9 53.0 52.9 51.6
건조 점착강도 3.1 3.1 3.2 3.2 3.2 3.1 3.1 3.0
습윤 점착강도 3.2 3.2 3.2 3.4 3.4 3.3 3.5 3.1
잉크 착육성 3.2 3.3 3.3 3.2 3.2 3.1 3.5 3.1
잉크 얼룩 O O O O O O O O
1) 도공지용 첨가제는 합성 수지의 고형분을 나타낸다 (벤질알코올은 포함되지 않는다.)
비교예
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
종이용 도공액 조성물(부수) 점토(울트라코트) 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70
탄산칼슘(슈퍼 1700) 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30
분산제(아론 T-40) 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
중화제 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
전분(오지 에이스 A) 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
SB계 라텍스(L1608) 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 5 22 11
도공지용 첨가제
(실시예 1 첨가제) - - - - - - - - - - 0.3 0.3 -
(실시예 6 〃 ) - 0.004 5.1 - - - - - - - - - -
(비교예 4 첨가제) - - - 0.3 - - - - - - - - -
(비교예 5 〃 ) - - - - 0.3 - - - - - - - -
(비교예 6 〃 ) - - - - - 0.3 - - - - - - -
(비교예 7 〃 ) - - - - - - 0.3 - - - - - -
(비교예 8 〃 ) - - - - - - - 0.3 - - - - -
(비교예 9 〃 ) - - - - - - - - 0.3 - - - -
(비교예 10 〃 ) - - - - - - - - - 0.3 - - -
(비교예 13 〃 ) - - - - - - - - - - - - 0.3
실용 물성 도공액 점도(BL형, cps) 860 870 증점 증점 1050 증점 미측정 1740 1750 미측정 1710 1760 6200
백지 광택(%) 65.2 65.1 61.2 65.1 64.3 69.2 58.1 60.9
인쇄 광택(%) 50.1 50.2 51.0 51.9 53.0 49.1 56.2 48.7
건조 점착강도 3.0 3.0 3.0 3.0 3.1 2.4 3.3 3.1
습윤 점착강도 3.0 3.0 3.0 2.8 3.2 2.6 3.3 3.0
잉크 착육성 3.0 3.1 3.0 3.1 3.2 3.5 2.8 3.1
잉크 얼룩 O O O O X O O O
1) 도공지용 첨가제는 합성 수지의 고형분을 나타낸다 (벤질알코올은 포함되지 않는다).
본 발명은 우수한 성질을 갖는 도공지용 (塗工紙用) 첨가제, 그를 함유하는 도공지용 도공액 조성물 및 그를 사용한 도공지에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 내수성 및 습윤시의 잉크 착육성이 우수할 뿐만아니라, 표면 강도와 인쇄 광택의 면에서도 우수한 성질을 갖는 도공지, 및 그를 위한 도공지용 첨가제 및 도공지용 도공액 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 도공지용 첨가제를 포함하는 도공지용 도공액 조성물은 도공액 점도가 적정한 값이며, 이 도공액 조성물을 사용함으로써 도공지, 도공판지의 내수성 및 습윤시의 잉크 착육성에 효과를 발휘할 뿐만 아니라, 잉크 얼룩도 없으며, 표면 강도 또는 인쇄 광택에도 우수한 효과를 발휘할 수가 있다.

Claims (6)

  1. (a) 폴리아민계 화합물 및 폴리페놀성 에폭시 수지를 반응시켜 수득되며, 분자중의 N(질소) 함량이 6 내지 16.5 중량%인 수지 합성물 100 중량부에 대하여, (b) SP값 (용해도 파라메타)이 9.5 내지 12.5이며, 상기 수지 합성물을 용해할 수 있는 유기 용매 20 내지 300 중량부, (c) 계면 활성제 0.1 내지 15 중량부 및 (d) 물 10 내지 100 중량부를 함유하는 도공지용 첨가제.
  2. 제1항에 있어서, 폴리아민계 화합물이 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는 도공지용 첨가제.
    <화학식 1>
    H2N-(CH2-CH2-NH)nH
    (식중, n은 1 내지 4이다)
  3. 제1항에 있어서, 폴리페놀성 에폭시 수지가 비스페놀 A형 디글리시딜에테르 또는 비스페놀 F형 디글리시딜에테르인 도공지용 첨가제.
  4. 제1항에 있어서, 수지 합성물의 N(질소) 함량이 8 내지 14 중량%인 도공지용 첨가제.
  5. 도공지용 안료 100 중량부에 대하여 제1 내지 4항 중 어느 한 항에 기재한 도공지용 첨가제 0.01 내지 5.0 중량부 및 안료 결합제 6 내지 20 중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는 도공지용 도공액 조성물.
  6. 종이의 한면 또는 양면에 제5항에 기재한 도공지용 도공액 조성물이 2 내지 40 g/㎡의 두께로 도공되어 있는 것을 특징으로 하는 도공지.
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