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KR102746152B1 - 수불용성 알파-(1,3-글루칸) 조성물 - Google Patents

수불용성 알파-(1,3-글루칸) 조성물 Download PDF

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KR102746152B1
KR102746152B1 KR1020187014311A KR20187014311A KR102746152B1 KR 102746152 B1 KR102746152 B1 KR 102746152B1 KR 1020187014311 A KR1020187014311 A KR 1020187014311A KR 20187014311 A KR20187014311 A KR 20187014311A KR 102746152 B1 KR102746152 B1 KR 102746152B1
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glucan
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나트나엘 베하브투
샤오칭 리
마이클 스테판 울프
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뉴트리션 앤드 바이오사이언시스 유에스에이 4, 인크.
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Abstract

본 발명은 기질, 특히 셀룰로오스 기질에 도포될 수 있는 코팅 조성물에 관한 것이다. 기질에 도포된 코팅 조성물의 층은 우수한 잉크 수용층을 제공하며, 종이의 코팅으로서 사용될 수 있다. 본 발명은 또한 수성 조성물 및 코팅 조성물의 층을 기질에 도포하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

수불용성 알파-(1,3-글루칸) 조성물
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2015년 10월 26일 출원된 미국 가출원 62/246,308호의 우선권의 이익을 주장하며, 그 전체 개시 내용은 본원에 참조로 포함된다.
기술분야
본 발명은 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체를 포함하는 조성물, 및 종이, 플라스틱, 및 직물에 대한 잉크 수용층으로서의 그 용도에 관한 것이다. 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체의 사용은 프린터, 예컨대 잉크젯 인쇄에서 잉크로 인쇄된 후 번짐이나 얼룩이 거의 없는 선명한 이미지를 제공하는 속건성(fast-drying) 표면을 제공한다.
제지 산업은 최종 용도에 따라 다양한 종류의 종이를 생산한다. 많은 경우에, 비코팅지는 표면에 직접 인쇄할 수 있을 정도의 충분한 특성을 갖지 못한다. 이런 이유로, 종이는 표면이 잉크를 수용하도록 하기 위해 하나 이상의 층으로 대개 코팅된다. 코팅은 일반적으로 전분, 열가소성 중합체, 비-열가소성 중합체 또는 이들의 조합으로 이루어진다. 그러나, 전분은 작업하기 어려울 수 있는 젤라틴 슬러리를 형성하는 경향이 있고, 열가소성 수지는 고가일 수 있고 종이에 도포된 경우 재활용이 쉽지 않다.
종이뿐만 아니라, 임의의 인쇄 가능한 표면, 예컨대 플라스틱 시트 및 직물의 경우에도 잉크 수용층에 대한 많은 요건이 존재한다. 잉크 수용층은 높은 잉크 흡수능을 가져야, 멀티 컬러 시스템에서의 잉크 액적이 동일한 물리적 지점에 중첩될 수 있는 경우에도, 도트가 필요 이상으로 흘러나오지 않고 퍼지지 않아 높은 광학 밀도를 얻을 것이다. 잉크 수용층은 도포 후 바로 문지를 경우 잉크 액적이 번지지 않도록 하기 위해 높은 잉크 흡수 속도(짧은 잉크 건조 시간)를 가져야 한다. 잉크 수용층은 색 형성 특성이 우수해야 한다. 잉크 수용층은 "퍼들링(puddling)", 즉 인접한 잉크 도트들의 응집이 없도록 용이하게 습윤되어야 하고, 먼저 흡수된 잉크 방울은 "블리딩(bleeding)", 즉 인접하거나 나중에 놓인 도트와의 겹침을 나타내지 않아야 한다. 잉크 수용층은 낮은 헤이즈 값을 가져야 하고 투과율 특성이 우수해야 한다.
인쇄된 후, 이미지는 물, 빛, 및/또는 시간에 따른 탈색에 대한 내성이 양호해야 한다. 잉크 기록 요소는 인쇄 전 또는 후에 쌓이는 경우 어떠한 말림(curl)이나 끈적함도 나타내지 않을 수 있다
이러한 요건을 만족시키기 위해, 종래의 잉크 수용층은 다양한 재료를 사용해 제조되었다. 치수 안정성 기질, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 트리아세틸 셀룰로오스, 또는 종이가 가장 흔히 사용되고 하나 이상의 폴리머 코팅으로 코팅된다. 여러 기질에 코팅될 수 있고 이러한 층에 필요한 모든 특성을 제공할 수 있는 잉크 수용층이 필요하다.
본 발명은 적어도 일부가 코팅 조성물의 층으로 코팅된 기질로서, 코팅 조성물이,
i) 90% 이상의 α-1,3-글리코시드 결합, 1 중량% 미만의 α-1,3,6-글리코시드 분지점 및 55 내지 10,000 범위의 수 평균 중합도를 갖는 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체; 및
ii) 적어도 하나의 안료, 적어도 하나의 바인더 또는 이들의 조합을 포함하는 기질에 관한 것이다.
다른 구현예에서, 본 발명은 기질 위에 코팅 조성물의 층을 형성하는 방법에 있어서,
1) 기질의 적어도 일부에 수성 코팅 조성물을 도포하되, 수성 코팅 조성물은,
i) 90% 이상의 α-1,3-글리코시드 결합, 1% 미만의 α-1,3,6-글리코시드 분지점 및 55 내지 10,000 범위의 수 평균 중합도를 갖는 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체,
ii) 안료, 바인더 또는 이들의 조합,
iii) 수성 담체를 포함하는 단계; 및
2) 수성 코팅 조성물의 도포층으로부터 수성 담체의 적어도 일부를 제거하여 코팅 조성물의 층을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 수성 코팅 조성물에 관한 것이다.
인용된 모든 특허 및 비특허 문헌의 개시 내용은 그 전체가 본원에 참조로 포함된다.
본원에 사용된 용어 "구현예" 또는 "발명"은 한정하려는 것이 아니라 청구범위에 정의되거나 본원에 기술된 임의의 구현예에 일반적으로 적용된다. 이들 용어는 본원에서 상호교환적으로 사용된다.
달리 나타내지 않는 한, 본원에 사용된 단수 명사는 하나 이상(즉, 적어도 하나)의 참조된 특징을 포함하고자 하는 것이다.
당업자가 다음의 상세한 설명을 읽으면 본 발명의 특징 및 장점을 보다 쉽게 이해할 것이다. 명확성을 위해 개별적인 구현예의 문맥에서 전술하고 후술한 본 발명의 특정 특징들은 단일 요소로 결합하여 제공될 수도 있음을 이해해야 한다. 반대로, 간결성을 위해 단일 구현예의 문맥에서 기술한 본 발명의 다양한 특징은 개별적으로 또는 임의의 하위 조합으로 제공될 수도 있다. 또한, 단수형에 대한 참조는 문맥에서 달리 명시하지 않는 한 복수형을 포함할 수도 있다(예를 들어, 단수 명사는 하나 이상을 지칭할 수 있다).
본 출원에 지정된 다양한 범위의 수치의 사용은, 달리 명시하지 않는 한, 지정된 범위 내 최소값과 최대값 모두 앞에 단어 "약"이 있는 것처럼 근사치로 표현된다. 이러한 방식으로, 범위 내 값과 실질적으로 동일한 결과를 달성하기 위해 명시 범위 상하의 약간의 편차가 사용될 수 있다. 또한, 이러한 범위의 개시는 최소값과 최대값 사이의 각각의 값 및 모든 값을 포함하는 연속적인 범위로 의도된 것이다.
본원에 사용된 바와 같이:
용어 "전분"은 아밀로스 및 아밀로펙틴으로 이루어진 고분자 탄수화물을 의미한다.
용어 "하이드록시알킬 전분"은 전분의 수산기가 하이드록실 알킬화된 부분적으로 가수분해된 천연 전분의 에테르 유도체를 의미한다.
"수불용성"이란 어구는 23℃에서 100 밀리리터의 물에 5 g 미만의 α-(1,3-글루칸) 중합체가 용해됨을 의미한다. 다른 구현예에서, 수불용성은 23℃의 물에 4 g 또는 3 g 또는 2 g 또는 1 g 미만의 중합체가 용해됨을 의미한다.
"α-(1,3-글루칸) 중합체"란 어구는 글리코시드 결합의 적어도 50%가 α-1,3-글리코시드 결합인 글리코시드 결합에 의해 서로 연결된 글루코스 단량체 단위를 포함하는 다당류를 의미한다. 다른 구현예에서, α-1,3-글리코시드 결합의 비율은 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% 또는 100%(또는 50%와 100% 사이의 임의의 정수값) 이상일 수 있다. 따라서, α-(1,3-글루칸) 중합체는 α-1,3-글리코시드 결합이 아닌 글리코시드 결합을 10%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1% 또는 0% 이하 포함한다.
용어 "글리코시드 결합"은 탄수화물(설탕) 분자를 다른 탄수화물과 같은 다른 기에 연결하는 공유 결합 형태를 지칭한다. 본원에 사용된 용어 "알파-1,3-글리코시드 결합"은 인접한 알파-D-글루코스 고리 상의 탄소 1과 3을 통해 알파-D-글루코스 분자를 서로 연결하는 공유 결합 형태를 지칭한다. 본원에서는 "알파-D-글루코스"를 "글루코스"라 한다.
"코팅 조성물"이란 어구는 기질 위에 층을 형성하는 모든 고체 성분, 예를 들어, α-(1,3-글루칸) 중합체, 안료, 뿐만 아니라 선택적 계면활성제, 분산제, 바인더, 가교제, 및/또는 기타 첨가제를 지칭한다. 일부 성분이 실온 이하에서 액체일 수 있다고 하더라도 용어 고체가 사용된다.
"수성 코팅 조성물"이란 어구는 수성 담체를 더 포함하는 코팅 조성물을 지칭한다. 기질에 도포 후, 기질 위에 코팅 조성물의 원하는 층을 형성하기 위해 적어도 일부의 수성 담체가 제거된다. 적어도 일부의 수성 담체를 제거한다는 것은 50 중량% 이상의 수성 담체를 제거하는 것을 의미한다. 다른 구현예에서, 90 중량% 또는 95 중량% 또는 99 중량% 이상의 수성 담체가 제거된다. 물 함량은 Karl Fischer 적정에 의해 평가될 수 있다.
"본질적으로 ~로 이루어진다"란 어구는 조성물이 언급된 성분 전부 및, 조성물의 총 중량을 기준으로 5 중량% 미만의 임의의 다른 성분 또는 성분들의 조합을 함유한다는 것을 의미한다. 예를 들어, 본질적으로 A 및 B로 이루어진 조성물은 적어도 95 중량%의 A와 B, 및 5 중량% 이하의 임의의 다른 성분 또는 조합 성분을 함유해야 하며, 여기서 중량%는 조성물의 총 중량 기준이다. 다른 구현예에서, "본질적으로 ~로 이루어진"이란 어구는 조성물이 조성물의 총 중량을 기준으로, 언급되지 않은 성분을 4 중량% 또는 3 중량% 또는 2 중량% 또는 1 중량% 미만 또는 0.5 중량% 미만으로 함유한다는 것을 의미한다.
일부 구현예에서, 본 발명은 적어도 일부가 코팅 조성물의 층으로 코팅된 기질로서, 코팅 조성물이,
i) 90% 이상의 α-1,3-글리코시드 결합, 1% 미만의 α-1,3,6-글리코시드 분지점 및 55 내지 10,000 범위의 수 평균 중합도를 갖는 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체; 및
ii) 안료, 바인더 또는 이들의 조합을 포함하는 기질에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 기질 위에 코팅 조성물의 층을 형성하는 방법에 있어서,
1) 기질의 적어도 일부에 수성 코팅 조성물의 층을 도포하되, 수성 코팅 조성물은,
i) 90% 이상의 α-1,3-글리코시드 결합, 1% 미만의 α-1,3,6-글리코시드 분지점 및 55 내지 10,000 범위의 수 평균 중합도를 갖는 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체,
ii) 안료, 바인더 또는 이들의 조합, 및
iii) 수성 담체를 포함하는 단계; 및
2) 수성 코팅 조성물의 도포층으로부터 수성 담체의 적어도 일부를 제거하여 코팅 조성물의 층을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체는 효소적 방법, 예를 들어 US 7,000,000 또는 US 8,871,474에 제공된 바와 같은 글루코실트랜스퍼라아제 효소를 사용하는 방법을 이용하여 제조될 수 있다. 일부 구현예에서, 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체는 Gtf J와 90% 이상의 서열 동일성을 갖는 글루코실트랜스퍼라아제 효소에 의해 제조된다. 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체의 효소적 제조 결과 수 평균 중합도(DPn)는 55 내지 10,000의 범위일 수 있다. 다른 구현예에서, DPn은 75 내지 1,000의 범위일 수 있고, 또 다른 구현예에서는 100 내지 800의 범위일 수 있다. 수 평균 중합도는 크기 배제 크로마토그래피에 의해 측정될 수 있다.
상기 참고문헌에 개시된 효소는 또한, 90% 이상의 α-1,3-글리코시드 결합을 갖는 수불용성 섬유를 제조하는 데 특히 유용하다. 90% 이상의 α-1,3-글리코시드 결합을 포함하는 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체는 본원에서 균질한 구조를 갖는 선형 중합체로 간주되어야 한다. 균질한 구조란 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체가 α-1,3-글리코시드 결합이 아닌 결합, 예컨대 α-1,6-글리코시드 결합, α-1,4-글리코시드 결합 또는 α-1,3,6-글리코시드 분지점을 10% 미만으로 갖는다는 것을 의미한다. 다른 구현예에서, 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체는 α-1,3-결합이 아닌 글리코시드 결합을 9% 또는 8% 또는 7% 또는 6% 또는 5% 또는 4% 또는 3% 또는 2% 또는 1% 미만으로 포함한다. 또 다른 구현예에서, 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체는 99% 이상의 α-1,3-글리코시드 결합 및 1% 미만의 α-1,3,6-글리코시드 분지점을 갖는 선형 중합체이다. 본원에 사용된 α-1,3-글리코시드 결합의 비율은 α-1,3-결합을 통해 연결된 단량체 단위의 평균 수를 중합체 조성물의 단량체 단위의 총 수로 나눈 것(x100)을 의미한다. α-1,3-글리코시드 결합의 비율은 1H NMR 스펙트럼 피크의 적분을 통해 결정되며, 이때 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체의 샘플은 d6-DMSO 중 3 중량%의 LiCl 및 0.1 밀리리터의 트리플루오로아세트산을 함유하는 d6-디메틸 설폭사이드(DMSO)에 용매화된다. α-1,3-글리코시드 결합이 아닌 결합의 비율은 동일한 방식으로 동일한 일반식을 이용하여 결정될 수 있다.
α-(1,3-글루칸) 중합체가 수불용성인 것이 중요하다. 기질에 도포되는 수성 코팅 조성물은 수중 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체의 분산액이다. 기질의 적어도 일부에 도포되고 도포된 층이 건조되는 경우, 코팅 조성물의 층은 수은 기공도 측정법으로 측정시 0.1 내지 0.5 밀리리터/그램(ml/g) 범위의 평균 기공 크기 용적을 포함한다. 다른 구현예에서, 평균 기공 크기 용적은 0.12 내지 0.45 또는 0.14 내지 0.40 ml/g의 범위일 수 있다. 반면, 수용성 다당류 조성물이 기질에 도포되는 경우에는 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체와 동일한 크기의 기공 또는 공극을 갖지 않는 연속층을 형성한다. "불연속층"이란 어구는 개개의 입자를 갖는 층으로서, 그 재료의 독립층(free standing layer)이 5% 미만의 파단 연신율을 갖는 층을 의미한다.
수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체는 코팅 조성물의 총량을 기준으로 0.1 중량% 내지 약 50 중량%의 범위로 이루어질 수 있다. 다른 구현예에서, 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체는 1 중량% 내지 45 중량% 또는 2 중량% 내지 40 중량% 또는 3 중량% 내지 35 중량% 또는 3 중량% 내지 30 중량% 범위의 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체로 이루어질 수 있고, 모든 중량 %는 코팅 조성물의 총 중량 기준이다.
코팅 조성물은 또한 적어도 하나의 안료, 적어도 하나의 바인더, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 구현예에서, 코팅 조성물은 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체 및 안료를 포함한다. 일부 구현예에서, 코팅 조성물은 본질적으로 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체 및 안료로 이루어진다. 일부 구현예에서, 코팅 조성물은 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체 및 바인더를 포함한다. 다른 구현예에서, 코팅 조성물은 본질적으로 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체 및 바인더로 이루어진다. 일부 구현예에서, 코팅 조성물은 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체, 안료, 및 바인더를 포함한다. 다른 구현예에서, 코팅 조성물은 본질적으로 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체, 안료, 및 바인더로 이루어진다.
코팅 조성물은 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체 및 안료를 포함할 수 있다. 하나 이상의 안료가 코팅 조성물에 포함될 수 있다. 적절한 안료는, 예를 들어 이산화티타늄, 탄산칼슘, 점토, 예컨대 카올린, 구조화되거나 하소된 점토, 수화 알루미늄 실리케이트, 벤토나이트, 천연 및 합성 탄산칼슘, 황산칼슘(석고), 규산칼슘, 규산칼슘 수화물, 실리카, 침강 실리카, 흄드 실리카, 알루미나, 알루미늄 삼수화물, 플라스틱(폴리스티렌) 안료, 새틴 화이트, 활석, 황산바륨, 산화아연, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 안료는 탄산칼슘, 결정질 실리카, 비정질 실리카, 이산화티타늄, 규산칼슘, 또는 이들의 조합이다. 안료는 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 10 내지 75 중량%의 범위로 존재할 수 있다. 다른 구현예에서, 안료는 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 20 내지 70 중량% 또는 25 내지 65 중량%의 범위로 존재할 수 있다.
코팅 조성물은 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체 및 바인더를 포함할 수 있다. 바인더는 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 코팅 조성물의 1 내지 50 중량%의 범위로 이루어질 수 있다. 다른 구현예에서, 바인더는 코팅 조성물의 2 내지 45 중량% 또는 2 내지 40 중량% 또는 2 내지 30 중량%의 범위로 이루어질 수 있고, 여기서 중량%는 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 한다. 하나 이상의 바인더가 코팅 조성물에 포함될 수 있다. 적절한 바인더는, 예를 들어 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 부분 비누화 폴리비닐 아세테이트, 실라놀-변성 폴리비닐 알코올, 폴리우레탄, 전분, 옥수수 덱스트린, 카복시 메틸 셀룰로오스, 셀룰로오스 에테르, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스, 에틸하이드록시에틸 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 알긴산염, 알긴산나트륨, 잔탄, 카라지난, 카세인, 콩단백질, 구아검, 합성 고분자, 스티렌 부타디엔 라텍스, 스티렌 아크릴레이트 라텍스, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 바인더는 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 부분 비누화 폴리비닐 아세테이트, 실라놀-변성 폴리비닐 알코올, 폴리우레탄, 전분, 옥수수 덱스트린, 셀룰로오스 에테르, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스, 에틸하이드록시에틸 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 알긴산염, 알긴산나트륨, 잔탄, 카라지난, 구아검, 합성 고분자, 스티렌 부타디엔 라텍스, 또는 이들의 조합이다. 일부 구현예에서, 바인더는 폴리비닐 알코올이다. 다른 구현예에서, 바인더는 폴리비닐 알코올, 실라놀-변성 폴리비닐 알코올 및 폴리비닐 아세테이트 중 둘 이상의 조합이다. 존재할 경우, 코팅 조성물은 최대 50 중량%의 바인더를 포함할 수 있고, 중량%는 코팅 조성물의 총량 기준이다. 일부 구현예에서, 코팅 조성물에는 바인더가 없다. 다른 구현예에서, 코팅 조성물에는 전분 및/또는 하이드록시알킬 전분이 없다. 다른 구현예에서, 코팅 조성물에는 수용성 다당류가 없다. 본원에 사용된 "없다"라는 어구는 코팅 조성물이 1 중량% 미만의 성분, 또는 0.5 중량% 미만 또는 0.1 중량% 미만 또는 0.01 중량% 미만의 성분을 함유함을 의미한다. 또 다른 구현예에서, "없다"는 특정 성분이 1H NMR에 의해 검출되지 않음을 의미한다.
코팅 조성물은 iv) 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 이 성분들 각각의 하나 이상이 첨가될 수 있다. 예를 들어, 첨가제 카테고리는 개별 성분들 중 하나 이상이 사용될 수 있는 다수의 잠재적 성분을 포함한다. 일부 구현예에서, 안료 및/또는 바인더, 및 하나 이상의 첨가제가 사용될 수 있다. 다른 구현예에서, 코팅 조성물은 바인더의 첨가 없이 안료 및 하나 이상의 첨가제를 포함할 수 있다. 또 다른 구현예에서, 코팅 조성물은 안료의 첨가 없이 바인더 및 하나 이상의 첨가제를 포함할 수 있다.
코팅 조성물은 종이 코팅에 통상적으로 사용되는 임의의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 적절한 첨가제는, 예를 들어 분산제, 4차 암모늄염, 염화칼슘, 규산칼슘; 계면활성제, 예컨대 양이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 불소화 계면활성제; 경화제, 예컨대 활성 할로겐 화합물, 비닐설폰 화합물, 에폭시 화합물; 분산제, 예컨대 폴리아크릴레이트, 폴리포스페이트, 폴리카복실레이트; 유동성 향상제; 윤활제, 예컨대 칼슘, 암모늄 및/또는 스테아르산아연, 왁스 또는 왁스 에멀전, 알킬 케텐 다이머, 글리콜; 소포제, 예컨대 옥틸 알코올, 실리콘계 소포제; 이형제; 발포제; 침투제, 예컨대 1,2-프로판디올, 트리에틸렌 글리콜 부틸 에테르, 2-피롤리돈; 형광 발광제, 예컨대 형광 표백제; 방부제, 예컨대 벤조이소티아졸론 및 이소티아졸론 화합물; 살생제, 예컨대 메타보레이트, 티오시아네이트, 벤조산나트륨, 벤즈이소티아졸린-3-온; 황변 억제제, 예컨대 하이드록시메틸설폰산나트륨, p-톨루엔설폰산나트륨; 자외선 흡수제, 예컨대 벤조트리아졸 화합물; 항산화제, 예컨대 입체 장애 페놀 화합물; 불용화제; 정전기 방지제; pH 조절제, 예컨대 약염기, 1차, 2차 또는 3차 아민, 황산, 염산; 방수제, 예컨대 케톤 수지, 음이온성 라텍스, 글리옥살; 습식 및/또는 건식 강화제, 예컨대 글리옥살계 수지, 산화 폴리에틸렌, 멜라민 수지, 우레아 포름알데히드; 가교제; 광택 잉크 홀드아웃 첨가제; 내그리스성 및 내유성 첨가제; 레벨링 보조제, 예컨대 폴리에틸렌 에멀전, 알코올/에틸렌 옥사이드 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 코팅 조성물은 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함하며, 첨가제는 분산제, 4차 암모늄염, 염화칼슘, 계면활성제, 경화제, 유동성 향상제, 윤활제, 소포제, 이형제, 발포제, 침투제, 형광 발광제, 방부제, 살생제, 황변 억제제, 자외선 흡수제, 항산화제, 불용화제, 정전기 방지제, pH 조절제, 방수제, 습식 및/또는 건식 강화제, 가교제, 광택 잉크 홀드아웃 첨가제, 내그리스성 및 내유성 첨가제, 레벨링 보조제, 또는 이들의 조합 중 하나 이상이다. 코팅 조성물은 나열된 임의의 하나 이상의 첨가제를 코팅 조성물의 총량을 기준으로 0 내지 5 중량% 범위의 양으로 함유할 수 있다. 다른 구현예에서, 첨가제는 0.1 내지 4 중량% 또는 0.5 내지 3.5 중량% 또는 0.5 내지 3 중량% 범위의 양으로 존재할 수 있다. 모든 중량 %는 코팅 조성물의 총량을 기준으로 한다.
코팅 조성물의 개별 성분은 수성 담체에 분산되어 수성 코팅 조성물을 형성할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 수성 담체는 50 중량% 이상의 물을 포함하는 액체 담체를 의미한다. 다른 구현예에서, 수성 담체는 75% 또는 85% 또는 90% 또는 95% 이상의 물을 포함하며, 모든 중량%는 수성 담체의 총량 기준이다. 휘발성 비수성 용매, 예를 들어 알코올 또는 다른 유기 용매가 존재할 수 있지만, 비수성 담체의 양은 수성 코팅 조성물에 존재하는 물의 양에 비해 낮을 것으로 예상된다. 수성 코팅 조성물 내 수성 담체의 양은 수성 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 95 중량% 이하이다. 다른 구현예에서, 수성 담체는 수성 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 90 중량% 또는 85 중량% 또는 80 중량% 또는 75 중량% 또는 70 중량% 또는 65 중량% 또는 60 중량% 또는 55 중량% 또는 50 중량% 또는 40 중량% 또는 30 중량% 또는 20 중량% 이하로 존재한다. 일반적으로, 수성 코팅 조성물은 덩어리, 공극, 또는 줄무늬 없이 비교적 매끄러운 코팅이 기질의 표면에 도포되도록 할 수 있는 점도를 가져야 한다. 이러한 도포의 세부 사항은 당업자에게 잘 알려져 있다.
수성 코팅 조성물은 당업계에 알려진 표준 방법을 이용해 형성될 수 있다. 예를 들어, 건조 성분이 모두 한번에, 일괄적으로, 또는 차례로 물에 첨가될 수 있다. 예를 들어, 임의의 첨가제와 함께 안료가 수성 담체와 우선 혼합되고, 이어서 분말 또는 습윤 케이크로서 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체가 첨가될 수 있다. 다른 구현예에서, 코팅 조성물의 성분들은 건식 배합되어 사전 혼합물을 형성할 수 있고, 이는 이어서 수성 담체에 첨가될 수 있다. 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체의 분산액을 형성하기 위해, 수성 코팅 조성물은 완전히 혼합되어야 한다.
본 발명은 또한, 기질 위에 코팅 조성물의 층을 형성하는 방법에 있어서,
1) 기질의 적어도 일부에 수성 코팅 조성물의 층을 도포하되, 수성 코팅 조성물은,
i) 90% 이상의 α-1,3-글리코시드 결합, 1% 미만의 α-1,3,6-글리코시드 분지점 및 55 내지 10,000 범위의 수 평균 중합도를 갖는 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체,
ii) 안료, 바인더 또는 이들의 조합, 및 수성 담체를 포함하는 단계; 및
2) 수성 코팅 조성물의 도포층으로부터 수성 담체의 적어도 일부를 제거하여 코팅 조성물의 층을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
기질의 적어도 일부에 수성 코팅 조성물의 층을 도포하는 단계는 당업계에 알려진 임의의 수단에 의해 달성될 수 있다. 기질은 셀룰로오스 기질, 중합체, 종이, 직물, 판지, 마분지, 또는 골판지일 수 있다. 일부 구현예에서, 중합체 기질은, 예를 들어 셀룰로오스 아세테이트, 폴리에스테르, 또는 폴리염화비닐을 포함하는 투명 시트일 수 있다.
수성 코팅 조성물의 층을 도포하는 방법은, 예컨대 에어 나이프 코팅, 로드 코팅, 바 코팅, 와이어 바 코팅, 스프레이 코팅, 브러쉬 코팅, 캐스트 코팅, 가요성 블레이드 코팅, 그라비어 코팅, 제트 도포기 코팅, 쇼트 드웰 코팅, 슬라이드 호퍼 코팅, 커튼 코팅, 플렉소그래픽 코팅, 사이즈 프레스 코팅, 리버스 롤 코팅 및 전사 롤 코팅을 포함할 수 있다. 수성 코팅 조성물은 기질의 적어도 일부에, 예를 들어 기질의 한면 또는 양면, 편평한 기질의 한면의 일부 또는 양면의 일부에 도포될 수 있다. 수성 코팅은 기질에 한번 또는 기질에 여러 번 도포될 수 있다
다른 구현예에서, 수성 코팅 조성물은 인쇄 작업 직전에 또는 도중에 기질에 도포될 수 있다. 예를 들어, 잉크젯 프린터와 같은 인쇄 기계는 기질 위에 잉크를 놓기 전에 잉크를 수용할 종이의 일부에 수성 코팅 조성물의 층을 도포하도록 구비될 수 있다. 이러한 방식으로 도포된 코팅 조성물의 층은 도포되는 잉크와 동일한 크기일 수 있거나, 도포되는 잉크보다 더 클 수 있다.
코팅 단계 후, 물의 적어도 일부는 당업계에 알려진 임의의 방법에 의해 제거된다. 예를 들어, 공기 또는 대류 건조, 선형 터널 건조, 아크 건조, 공기 순환 건조, 접촉 또는 전도 건조, 복사 에너지 건조, 적외선 건조, 마이크로웨이브 건조, 또는 이들의 조합이 사용될 수 있다. 코팅된 기질은 표면 평활성 및 광택을 향상시키기 위해 건조 후 선택적으로 캘린더링될 수 있다. 캘린더링은 코팅된 기질을 1회 이상 닙 및 롤러 사이로 통과시킴으로써 수행될 수 있다.
수성 코팅 조성물은 0.1 내지 30 그램/미터2(g/m2) 범위의 건조 코팅 중량을 도포하는 속도로 기질에 도포될 수 있다. 다른 구현예에서, 건조 코팅 중량은 0.5 내지 25 g/m2 또는 1 내지 20 g/m2의 범위일 수 있다. 코팅 조성물의 도포층은 0.1 내지 50 마이크로미터(㎛) 범위의 두께를 가질 수 있다. 다른 구현예에서, 두께는 0.5 내지 40 ㎛ 또는 1 내지 30 ㎛ 또는 1 내지 20 ㎛의 범위일 수 있다.
본원에 개시된 구현예의 비제한적 예는 다음을 포함한다:
1. 적어도 일부가 코팅 조성물의 층으로 코팅된 기질로서, 코팅 조성물이,
i) 90% 이상의 α-1,3-글리코시드 결합, 1 중량% 미만의 α-1,3,6-글리코시드 분지점 및 55 내지 10,000 범위의 수 평균 중합도를 갖는 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체; 및
ii) 적어도 하나의 안료, 적어도 하나의 바인더 또는 이들의 조합을 포함하는 기질.
2. 구현예 1에 있어서, 기질은 셀룰로오스 기질, 중합체, 종이, 직물, 판지, 마분지, 또는 골판지인 기질.
3. 구현예 1 또는 2 중 어느 하나에 있어서, 코팅 조성물의 층은 0.10 내지 0.50 ml/g 범위의 평균 기공 크기 직경을 포함하는 기질.
4. 구현예 1, 2 또는 3 중 어느 하나에 있어서, 바인더는 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 부분 비누화 폴리비닐 아세테이트, 실라놀-변성 폴리비닐 알코올, 폴리우레탄, 전분, 옥수수 덱스트린, 카복시 메틸 셀룰로오스, 셀룰로오스 에테르, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스, 에틸하이드록시에틸 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 알긴산염, 알긴산나트륨, 잔탄, 카라지난, 카세인, 콩단백질, 구아검, 합성 고분자, 스티렌 부타디엔 라텍스, 스티렌 아크릴레이트 라텍스, 또는 이들의 조합인 기질.
5. 구현예 1, 2, 3 또는 4 중 어느 하나에 있어서, 코팅 조성물은 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체를 0.1 내지 50 중량%의 범위로 포함하는 기질.
6. 구현예 1, 2, 3, 4 또는 5 중 어느 하나에 있어서, 코팅 조성물은 하나 이상의 iv) 첨가제를 더 포함하는 기질.
7. 구현예 1에 있어서, 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체는 99% 이상의 α-1,3-글리코시드 결합 및 1% 미만의 α-1,3,6-글리코시드 분지점을 갖는 선형 중합체인 기질.
8. 구현예 1, 2, 3, 4, 5 또는 6 중 어느 하나에 있어서, 코팅 조성물에는 전분 및/또는 하이드록시알킬 전분이 없거나 본질적으로 없는 기질.
9. 구현예 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8 중 어느 하나에 있어서, 바인더는 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 부분 비누화 폴리비닐 아세테이트, 실라놀-변성 폴리비닐 알코올, 폴리우레탄, 전분, 옥수수 덱스트린, 셀룰로오스 에테르, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스, 에틸하이드록시에틸 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 알긴산염, 알긴산나트륨, 잔탄, 카라지난, 구아검, 합성 고분자, 스티렌 부타디엔 라텍스 또는 이들의 조합인 기질.
10. 구현예 6, 7, 8 또는 9 중 어느 하나에 있어서, 첨가제는 분산제, 4차 암모늄염, 염화칼슘, 계면활성제, 경화제, 유동성 향상제, 윤활제, 소포제, 이형제, 발포제, 침투제, 형광 발광제, 방부제, 살생제, 황변 억제제, 자외선 흡수제, 항산화제, 불용화제, 정전기 방지제, pH 조절제, 방수제, 습식 및/또는 건식 강화제, 가교제, 광택 잉크 홀드아웃 첨가제, 내그리스성 및 내유성 첨가제, 레벨링 보조제, 또는 이들의 조합 중 하나 이상인 기질.
11. 구현예 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10 중 어느 하나의 코팅 조성물 및 iii) 수성 담체를 포함하는 수성 코팅 조성물.
12. 구현예 11에 있어서, α-(1,3-글루칸) 중합체는 Gtf J와 90% 이상의 서열 동일성을 갖는 글루코실트랜스퍼라아제 효소에 의해 제조되는 수성 코팅 조성물.
13. 구현예 11 또는 12 중 어느 하나에 있어서, 수성 코팅 조성물에는 수용성 다당류가 없는 수성 코팅 조성물.
14. 구현예 11, 12 또는 13 중 어느 하나에 있어서, 수성 담체는 수성 코팅 조성물의 총 중량의 60 중량% 이하를 포함하는 수성 코팅 조성물.
15. 구현예 11, 12, 13 또는 14 중 어느 하나에 있어서, 조성물은 하나 이상의 iv) 첨가제를 더 포함하는 수성 코팅 조성물.
16. 구현예 11, 12, 13, 14 또는 15 중 어느 하나에 있어서, 조성물에는 본질적으로 전분 및/또는 하이드록시알킬 전분이 없는 수성 코팅 조성물.
17. 구현예 11, 12, 13, 14, 15 또는 16 중 어느 하나에 있어서, α-(1,3-글루칸) 중합체는 99% 이상의 α-1,3-글루코시드 결합 및 1% 미만의 α-1,3,6-분지점을 갖는 선형 중합체인 수성 코팅 조성물.
18. 구현예 11, 12, 13, 14, 15, 16 또는 17 중 어느 하나에 있어서, 바인더는 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 부분 비누화 폴리비닐 아세테이트, 실라놀-변성 폴리비닐 알코올, 폴리우레탄, 전분, 옥수수 덱스트린, 셀룰로오스 에테르, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스, 에틸하이드록시에틸 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 알긴산염, 알긴산나트륨, 잔탄, 카라지난, 구아검, 합성 고분자, 스티렌 부타디엔 라텍스 또는 이들의 조합인 수성 코팅 조성물.
19. 구현예 15, 16, 17 또는 18 중 어느 하나에 있어서, 첨가제는 분산제, 4차 암모늄염, 염화칼슘, 계면활성제, 경화제, 유동성 향상제, 윤활제, 소포제, 이형제, 발포제, 침투제, 형광 발광제, 방부제, 살생제, 황변 억제제, 자외선 흡수제, 항산화제, 불용화제, 정전기 방지제, pH 조절제, 방수제, 습식 및/또는 건식 강화제, 가교제, 광택 잉크 홀드아웃 첨가제, 내그리스성 및 내유성 첨가제, 레벨링 보조제 또는 이들의 조합 중 하나 이상인 수성 조성물.
20. 기질 위에 코팅 조성물의 층을 형성하는 방법으로서,
1) 기질의 적어도 일부에 수성 코팅 조성물을 도포하되, 수성 코팅 조성물은,
i) 90% 이상의 α-1,3-글리코시드 결합, 1% 미만의 α-1,3,6-글리코시드 분지점 및 55 내지 10,000 범위의 수 평균 중합도를 갖는 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체,
ii) 안료, 바인더 또는 이들의 조합,
iii) 수성 담체를 포함하는 단계; 및
2) 수성 코팅 조성물의 도포층으로부터 수성 담체의 적어도 일부를 제거하여 코팅 조성물의 층을 형성하는 단계를 포함하는 방법.
21. 구현예 20에 있어서, a) α-(1,3-글루칸) 중합체는 Gtf J와 90% 이상의 동일성을 갖는 글루코실트랜스퍼라아제 효소에 의해 합성되는 방법.
22. 구현예 20 또는 21 중 어느 하나에 있어서, 기질은 종이 또는 중합체인 방법.
23. 구현예 20, 21 또는 22 중 어느 하나에 있어서, 수성 코팅 조성물은 iv) 첨가제를 더 포함하는 방법.
24. 구현예 20, 21, 22 또는 23 중 어느 하나에 있어서, 코팅 조성물의 도포층은, 물의 적어도 일부를 제거한 후, 0.10 내지 0.50 ml/g 범위의 평균 기공을 갖는 표면을 형성하는 방법.
실시예
달리 명시하지 않는 한, 모든 성분은 Sigma-Aldrich(St. Louis, Missouri)로부터 입수 가능하다.
1.8 ml/g의 기공 용적을 갖는 실리카 #1 및 1.2 ml/g의 기공 용적을 갖는 실리카 #2(비정질 실리카) 모두 PQ Corporation(Valley Forge, Pennsylvania)으로부터 입수 가능하다.
PVOH #1(부분 비누화 PVOH), PVOH #2(실라놀 변성 PVOH) 및 PVOH #3(폴리비닐 알코올)은 Kuraray Europe GmbH(독일)로부터 입수 가능하다.
PVAc, 비닐 아세테이트 에멀전 및 아미노메타크릴레이트계 4차 공중합체는 모두 Indulor Chemie GmbH(독일)로부터 입수 가능하다.
HYDROCARB® 60 및 HYDROCARB® 90 탄산칼슘은 Omya Incorporated(Proctor, Vermont)로부터 입수 가능하다.
규산칼슘은 Cirkel GmbH & Co(Haltern, 독일)로부터 입수 가능하다.
수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체는 US 8,871,474의 방법에 따라 제조하였다. 중합체는 약 300의 수 평균 중합도 및 98% 초과의 α-1,3 글리코시드 결합을 가졌다.
SURFYNOL® 465 비이온성 계면활성제 및 다른 비이온성 유기 습윤제는 Air Products(Allentown, Pennsylvania)로부터 입수 가능하다.
옥수수 덱스트린은 Cargill(Wayzata, Minnesota)로부터 입수 가능하다.
PROXEL® GXL 항균제는 Arch Chemicals, Inc.(Smyrna, Georgia)로부터 입수 가능하다.
기공 크기 용적은 Quantachrome Instruments(Boynton Beach, Florida)로부터 입수 가능한 POREMASTER® GT 기공 크기 분석기를 이용해 측정하였다.
코팅 조성물 1~4
표 1에 따라 물에 조성물을 분산시켜 코팅 조성물 1~4를 제조하였다. 표 1의 양은 중량부이다.
코팅 조성물 5, 6, 7 및 비교 코팅 조성물 A 및 B
물에 표 2의 성분들을 분산시켜 코팅 조성물 5, 6, 및 7 및 비교 코팅 조성물 A 및 B를 또한 제조하였다. 표 2의 양은 중량부이다.
표 1 및 표 2의 수성 코팅 조성물을 잉크젯 종이에 도포하고 건조시켰다. 이어서, 건조된 코팅을 600 dpi(인치 당 도트 수), 900 dpi, 및 1200 dpi를 인쇄하는 잉크젯 프린터를 통해 공급하여 A, B, C, D, 또는 F(A가 가장 높은 화질이고 F가 가장 낮은 화질임)의 평가 척도를 사용해 인쇄 품질을 시각적으로 분석하였다. 두 번째 시험에서, 코팅 조성물에 잉크를 도포하고 1.7초 후, 잉크를 닦아내고 닦아낸 영역을 시각적으로 분석하여 A, B, C, D 또는 F의 등급(A가 최고 등급이고 F가 최저 등급(즉, 가장 얼룩짐))을 부여했다. 표 3에서, "u" 등급은 얼룩이 잉크를 식별할 수 없게 만들었다는 것을 의미한다. 결과를 표 3에 나타내었다. 약어 "n/a"는 분석되지 않음을 의미한다.
코팅 조성물 8의 제조
3 중량부(pbw)의 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체, 5 pbw의 1,2-프로판디올, 1 pbw의 트리에틸렌 글리콜 부틸 에테르, 10 pbw의 글리세롤, 3 pbw의 2-피롤리돈, 0.15 pbw의 PROXEL® GXL 항균제, 0.5 pbw의 SURFYNOL® 계면활성제 및 1 pbw의 폴리우레탄을 포함하는 분산액을 76.35 pbw의 물과 혼합하였다.
수성 코팅 조성물 8의 분산액을 투명 시트에 도포하고 코팅을 건조시켰다. 코팅된 투명 시트를 잉크젯 프린터에 놓고 컬러 잉크를 사용해 인쇄하였다. 비교로서, 코팅되지 않은 투명 시트도 동일한 이미지로 인쇄하였다. 코팅된 투명 시트는 선명한 이미지를 나타냈고 얼룩의 흔적이 없었다. 이에 비해, 코팅되지 않은 투명 시트는 허용할 수 없을 정도의 블리딩 및 얼룩을 나타냈다.
코팅 조성물 9와 10, 및 비교 코팅 조성물 C의 제조
다음의 실시예는 접이식 상자용 판지(FBB) 및 라벨 용도에 대한 코팅 성능을 나타내며, 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체를 포함하는 코팅 조성물은 명도 및 불투명도와 같은 기타 주요 종이 파라미터를 유지하면서 인쇄 성능을 향상시키도록 배합되었다.
물에 표 4의 성분들을 분산시켜 코팅 조성물 9와 10 및 비교 코팅 조성물 C(비교 C)를 제조하였다. 표 4의 양은 중량부이다. 이 코팅 조성물들을 접이식 상자용 판지에 코팅하였다.
코팅 절차 : 모든 코팅은 벤트 블레이드를 가진 블레이드 코팅 모드의 Sumet 코팅 장치에서 수행되었다. 블레이드 각도는 25°, 블레이드 압력은 25 N, 롤 압력은 25 N, 기계 속도는 20 m/분이었다.
브리스토 휠 방법 및 고속 유체 특성화: 정해진 부피의 잉크가 기질 위에 분배된다. 이는 잉크의 트랙을 제공하는데 잉크의 트랙은 경화 속도가 낮은 경우 더 길다. 잉크젯 용도의 경우, 150 mm보다 짧은 트랙을 갖는 것이 중요하다.
FBB 샘플의 경우, 순수한 비코팅 판지에 비해 코팅의 불투명도를 향상시키는 것과 침강 탄산칼슘(PCC) 코팅에 비해 인쇄성을 향상시키는 것이 중요하다. 백색도는 광원 내 UV 성분을 가지고 한번, UV 성분 없이 한번 측정하였다.
샘플에 표준 바니쉬를 도포한 경우의 코팅 불투명도의 변화를 확인하였다. 코팅된 샘플 상에서의 잉크의 경화 속도는 브리스토 휠을 이용해 조사했다. 픽 시험(pick test)(ISO 3783)을 이용해 코팅의 결합력도 확인하였다. 모든 코팅 조성물은 동일한 고형분 함량(45%)으로 설정되었다. 다당류의 효과를 강조하기 위해, 모든 샘플에 대한 백색도(ISO 2470-1 및 2470-2)의 상대적 증가가 표시된다. 표 5의 결과는 다당류가 탄산칼슘 안료와 매우 유사하게 작용함을 나타낸다. 안료를 다당류로 교체함으로써 백색도의 동일한 증가를 얻는다. 코팅의 불투명도를 더 확인하기 위해, 표준 바니쉬의 박막을 오프셋 인쇄(Actega Terrawet)로부터 도포하였다. 모든 샘플에 대해 백색도는 약 8 포인트 감소하였다. 따라서, 다당류를 일부 함유하는 코팅은 다른 안료에 필적하는 명도 특성을 갖는다. 기질에 대한 코팅의 결합력을 측정하기 위해 픽 시험을 수행했는데, 중간 점도의 오일을 표면에 도포하고 속도를 증가시키면서 당겼다. 값이 높을수록 기질에 대한 결합력이 더 높은 것을 나타낸다. 표 5의 값들은 코팅 부착력이 다당류의 존재에 영향을 받지 않음을 나타낸다.
브리스토 휠 방법을 이용해 경화 속도를 시험하였다. 표 5의 결과는 코팅 내 다당류의 양이 증가하면 트랙 길이가 감소하고 경화 속도가 증가함을 나타낸다. 기준 샘플(비교 코팅 조성물 C)에 비해 더 짧은 트랙 길이는 다당류의 사용이 백색도 및 픽 강도의 주요 코팅 특성을 유지하면서 인쇄성을 향상시켰음을 나타낸다.
라벨 용도에서는, 용지가 젖더라도 높은 불투명도를 갖는 것이 중요하다. 또한, 인쇄성이 중요하므로, 코팅된 샘플에서의 모델 잉크의 경화 거동을 조사하였다. 다당류를 함유한 조성물(코팅 조성물 11)을 3개의 다른 TiO2 대조를 가진 조성물(비교 코팅 조성물 D, E, 및 F)과 비교하였다.
물에 표 6의 성분들을 분산시켜 코팅 조성물 11 및 비교 코팅 조성물 D, E, 및 F(비교 D, 비교 E, 및 비교 F)를 제조하였다. 표 6의 양은 중량부이다. 이 코팅 조성물들을 전술한 바와 같이 라벨에 코팅하였다.
표 7은 백색도 및 불투명도 측정으로부터 얻은 데이터를 나타낸다. 기질은 높은 D65 백색도를 부여하는 형광 발광제(OBA)를 함유한다. 빛의 UV 부분이 없는 백색도의 경우 OBA가 무시되고 모든 샘플 간에 비교 가능하므로, 불투명도에 대해 직접적인 척도가 된다. D65 값의 차이. 표 7의 데이터는 다당류를 함유한 코팅 제제가 TiO2 함유 제제와 비슷한 백색도(ISO 2470-1 및 2470-2) 및 습윤 불투명도(DIN 53146)를 나타냄을 보여준다. 또한, 브리스토 길이 측정은 다당류를 함유한 제제가 가장 빠른 경화 속도 및 이에 따라 가장 짧은 경화 시간(브리스토에서 가장 짧은 트랙 길이)을 제공함을 다시 보여준다.

Claims (19)

  1. 기질의 적어도 일부가 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체를 포함하는 코팅 조성물의 층으로 코팅된 기질로서,
    상기 α-(1,3-글루칸) 중합체의 글리코시드 결합의 90% 이상이 α-1,3-글리코시드 결합이며,
    상기 코팅 조성물의 층은 0.1 내지 0.50 ml/g 범위의 평균 기공 크기 용적을 포함하는, 기질.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기질은 셀룰로오스 기질인 기질.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기질은 종이, 판지, 마분지, 또는 골판지인 기질.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기질은 중합체 또는 직물인 기질.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평균 기공 크기 용적은 0.12 내지 0.45 ml/g 범위인 기질.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체의 수 평균 중합도(DPn)는 55 내지 10,000의 범위인 기질.
  7. 제6항에 있어서, 상기 DPn은 75 내지 1,000의 범위인 기질.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 α-(1,3-글루칸) 중합체의 글리코시드 결합의 95% 이상이 α-1,3-글리코시드 결합인, 기질.
  9. 제8항에 있어서, 상기 α-(1,3-글루칸) 중합체의 글리코시드 결합의 99% 이상이 α-1,3-글리코시드 결합인, 기질.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅 조성물은 하나 이상의 안료를 더 포함하는, 기질.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅 조성물은 하나 이상의 바인더를 더 포함하는, 기질.
  12. 제11항에 있어서, 상기 바인더는 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 부분 비누화 폴리비닐 아세테이트, 실라놀-변성 폴리비닐 알코올, 폴리우레탄, 전분, 옥수수 덱스트린, 카복시 메틸 셀룰로오스, 셀룰로오스 에테르, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스, 에틸하이드록시에틸 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 알긴산염, 알긴산나트륨, 잔탄, 카라지난, 카세인, 콩단백질, 구아검, 합성 고분자, 스티렌 부타디엔 라텍스, 또는 스티렌 아크릴레이트 라텍스인 기질.
  13. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅 조성물은 코팅 조성물의 총량을 기준으로 0.1 중량% 내지 50 중량%의 범위의 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체를 포함하는, 기질.
  14. 제13항에 있어서, 상기 코팅 조성물은 1 중량% 내지 45 중량%의 범위의 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체를 포함하는, 기질.
  15. 제13항에 있어서, 상기 코팅 조성물은 3 중량% 내지 35 중량%의 범위의 수불용성 α-(1,3-글루칸) 중합체를 포함하는, 기질.
  16. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅 조성물에는 전분 또는 하이드록시알킬 전분이 없는, 기질.
  17. 기질 위에 코팅 조성물의 층을 형성하는 방법으로서,
    (1) 기질의 적어도 일부에 수성 코팅 조성물을 도포하되, 상기 수성 코팅 조성물은, 수성 담체와 수불용성 α-(1,3-글루칸)을 포함하고, α-(1,3-글루칸) 중합체의 글리코시드 결합의 90% 이상이 α-1,3-글리코시드 결합인 단계; 및
    (2) 상기 수성 코팅 조성물의 도포층으로부터 상기 수성 담체의 적어도 일부를 제거하여 상기 코팅 조성물의 층을 형성하되, 상기 코팅 조성물의 층은 0.1 내지 0.50 ml/g 범위의 평균 기공 크기 용적을 갖는, 단계를 포함하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 기질은 종이, 판지, 마분지, 또는 골판지인 방법.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 도포하는 단계 (1)은 인쇄 작업 직전에 또는 도중에 수행되는, 방법.
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