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KR20020025676A - 오프셋 인쇄용지 - Google Patents

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KR20020025676A
KR20020025676A KR1020010054499A KR20010054499A KR20020025676A KR 20020025676 A KR20020025676 A KR 20020025676A KR 1020010054499 A KR1020010054499 A KR 1020010054499A KR 20010054499 A KR20010054499 A KR 20010054499A KR 20020025676 A KR20020025676 A KR 20020025676A
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copolymer
newspaper
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오노히로시
후지와라히데키
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고바야시 마사오
닛뽄세이시가부시끼가이샤
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Publication date
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Abstract

본 발명은 컬러 인쇄적성이 뛰어난 오프셋 인쇄용지, 특히 오프셋 인쇄용 신문용지를 제공하는 것이다. 인쇄용지 원지에, 수용성 고분자, 스티렌계 모노머와 음이온성 모노머의 공중합체로서, 스티렌계 모노머가 20∼80중량% 함유되는 수용성 공중합체를 주체로 하는 표면 사이즈제, 및 올레핀계 모노머와 음이온성 모노머의 공중합체로서, 올레핀계 모노머가 20∼80중량% 함유되는 수용성 공중합체를 주체로 하는 표면 사이즈제의 3성분을 주체로 하는 표면 처리제를 도포한 후 건조시킨다.

Description

오프셋 인쇄용지 {Off-set printing paper}
본 발명은 컬러 인쇄적성에 뛰어난 오프셋 인쇄용지, 특히 오프셋 인쇄용 신문용지에 관한 것이다.
근래, 인쇄 기술은 오프셋 인쇄화, 컬러 인쇄화, 고속 대량 인쇄화, 자동화 등 커다란 진보를 이루어내고 있다. 이에 함께, 인쇄용지에 대해서도 작업성, 인쇄적성 면에서 각종 물성의 개량이 요구되고 있다.
특히, 오프셋 인쇄에서는 인쇄기상에서, 잉크와 함께 적심물이 사용되기 때문에, 용지에 미치는 부담은 종래 철판(凸版) 인쇄의 경우에 비해 큰 것으로 되어 있다. 그 때문에, 오프셋 인쇄용지에서는 적절한 흡수저항성(환언하면, 사이즈성)을 갖는 것이 필요로 되고 있다.
인쇄용지에 사이즈성을 부여하는 방법으로서는 내첨(內添) 사이즈와 외첨 사이즈(표면 사이즈)의 2가지 방법이 있다. 전자는 소위 웨트 앤드(wet end)로, 펄프 슬러리 중에 내첨 사이즈제(예를 들면 로진 사이즈제, 강화 로진 사이즈제, 중성 로진 사이즈제, 알킬케텐다이머(AKD;alkyl ketene dimer), 알케닐 호박산 무수물(ASA) 등)를 첨가하여, 초지와 동시에 종이 내부에 약품을 함유시키는 방법이다. 후자는 초지 후, 사이즈 프레스 혹은 게이트 롤 코터(gate roll coater) 등으로 대표되는 도공기(塗工機)를 사용하여, 표면 사이즈제(예를 들면, 스티렌/말레인산계 공중합체, 스티렌/아크릴산계 공중합체, 올레핀/말레인산계 공중합체, 우레탄계 공중합체 등)를 도포하는 방법이다.
그러나, 내첨 사이즈는 (1)약품을 저농도 펄프 슬러리에 첨가할 필요가 있고, (2)펄프 시트로의 약품 정착량이 일정하지 않으며(약품의 정착량이 낮다), (3)백수(白水)계가 더러워지는 등 비용, 품질, 조업성(操業性) 면에서 많은 문제가 있었다. 한편, 외첨 사이즈는 이와 같은 내첨 사이즈에서의 문제가 없기 때문에, 바람직한 방법이다.
한편, 인쇄용지는 표면 강도 대책으로서, 전분, 화공 전분, 폴리비닐알콜(PVA), 혹은 폴리아크릴아미드(PAM) 등의 수용성 고분자가 표면 도공되어 있는 것이 일반적이다. 그 때문에, 외첨 사이즈에 있어서, 표면 사이즈제는 이들 재료와 병용하는 것이 기본이다.
예를 들면, 스티렌계 모노머가 함유되는 수용성 중합체를 주체로 하는 표면 사이즈제(스티렌계 표면 사이즈제)를 전분과 병용하는 처방 등은 널리 보급되어 있다. 예컨대, 일본국 특개소60-185894호 공보, 일본국 특개평5-247888호 공보, 일본국 특개평11-140791호 공보 등을 예로 들 수 있다.
또한, 표면 사이즈제의 대표예로서, 올레핀계 모노머(에틸렌, 프로필렌, 이소부틸렌, 디이소부틸렌, 옥텐, 데센 등)가 함유되는 수용성 중합체를 주체로 하는표면 사이즈제(올레핀계 표면 사이즈제)도 잘 알려져 있다.
예를 들면, 일본국 특개소50-89603호 공보에, 디이소부틸렌/말레인산계의 표면 사이즈제, 일본국 특개소55-67094호 공보, 일본국 특개소60-9994호 공보에, 디이소부틸렌/무수 말레인산계의 표면 사이즈제, 일본국 특개평2-200896호 공보, 일본국 특개평2-269895호 공보, 일본국 특개평3-8894호 공보에, α-올레핀과 (메타)아크릴산 에스테르를 함유하는 수용성 공중합체로 이루어진 표면 사이즈제 등이 개시되어 있다.
표면 사이즈제는 기본적으로 소수성기와 친수성기 양쪽을 다 가진 재료이기 때문에, 발포성의 문제가 있어, 가능한 소량이면서 사이즈 성능이 높은 것이 바람직한 것은 말할 필요도 없다.
한편, 컬러 인쇄의 증가도 현저한 현상이며, 용지의 컬러 인쇄적성(예를 들면, 잉크 착색성의 개량 등)도 필요로 되고 있다.
일본국 특개평11-140791호 공보에는 수용성 고분자와 스티렌계 표면 사이즈제의 병용으로 인해 컬러 인쇄적성이 향상되는 것이 개시되어 있다.
인쇄용지 중에서도 신문용지(신문 권취지)는 일반적으로 기계 펄프나 탈묵 펄프(DIP;De-inked pulp)를 주체로 하는 종이이며, 중/하급 종이로 분류되는 종이이면서, 한편으로는 신문 인쇄는 지정된 시간대의 지정된 시간 내에, 지정된 부수를 확실하게 인쇄해야만 하며, 일반 인쇄용지 이상으로 엄격한 품질이 요구되는 종이이다.
신문용지에서도, 소위 표면강도대책으로서, 전분, PVA 혹은 PAM이 도공되어있다. 신문용지의 도공방법으로서는 일본국내에서는 고속 도공이 가능한 피막형성 전사방식인 게이트 롤 코터(GRC)가 사용되고 있는 것이 보통이다. 또한, GRC 방식의 특징은 예를 들면 일본종이펄프기술협회지 Vol.43, No.4 (1989) p36, 종이 펄프 기술 타임스 Vol.36, No.12 (1998) p20 등에 간단하게 정리되어 있다.
본 발명에서는 적절한 사이즈성(흡수저항성)을 가지며, 동시에 컬러 인쇄적성이 뛰어난 오프셋 인쇄용지, 특히 오프셋 인쇄용 신문용지의 제공을 과제로 한다.
본 발명자들은 인쇄용지 원지(특히, 신문용지 원지)에, 스티렌계 표면 사이즈제와 올레핀계 표면 사이즈제 양쪽 모두를 함유한 표면 처리제를 도포, 건조함으로써, 표면 사이즈제의 혼합에 따른 상승 효과(synergistic effect)가 발휘되어, 저도포량에서도, 충분한 사이즈 효과(흡수 저항성의 부여 효과)가 얻어지며, 동시에 뛰어난 컬러 인쇄적성도 얻어지는 것을 발견하여 본 발명의 과제를 해결하였다.
본 발명은 하기에 나타낸 성분 A, 성분 B 및 성분 C의 3성분을 주체로 하는 표면 처리제를 도포, 건조하여 된 오프셋 인쇄용지에 관한 것이다.
성분 A : 수용성 고분자
성분 B : 스티렌계 모노머와 음이온성 모노머의 공중합체로, 스티렌계 모노머가 20∼80중량% 함유되는 수용성 공중합체를 주체로 하는 표면 사이즈제
성분 C : 올레핀계 모노머와 음이온성 모노머의 공중합체로, 올레핀계 모노머가 20∼80중량% 함유되는 수용성 공중합체를 주체로 하는 표면 사이즈제
본 발명의 과제는 신문용지에 있어서 매우 중요한 과제이므로, 이하에 상기의 성분 A, 성분 B 및 성분 C의 3성분을 주체로 하는 표면 처리제를 도포, 건조하여 된 오프셋 인쇄용 신문용지에 대해 설명한다.
본 발명의 표면 처리제에서 사용되는 성분 A의 수용성 고분자로서는 예를 들면, 전분, 효소 변성 전분, 열화학 변성 전분, 산화 전분, 에스테르화 전분, 에테르화 전분(히드록시에틸화 전분 등), 카티온화 전분 등의 전분류, 폴리비닐알콜, 완전검화 폴리비닐알콜, 부분 검화 폴리비닐알콜, 카르복실 변성 폴리비닐알콜, 시라놀 변성 폴리비닐알콜, 카티온 변성 폴리비닐알콜, 말단 알킬 변성 폴리비닐알콜 등의 폴리비닐알콜류, 폴리아크릴아미드, 카티온성 폴리아크릴아미드, 음이온성 폴리아크릴아미드, 양성(兩性) 폴리아크릴아미드 등의 폴리아크릴아미드류, 카르복시메틸셀룰로스, 히드록시에틸셀룰로스, 메틸셀룰로스 등의 셀룰로스류 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종류 이상 혼합하여 사용된다.
본 발명의 표면 처리제에서 사용되는 성분 A는 표면 강도 향상(환언하면, 종이가루 억제) 면에서는 주체적인 역할을 한다. 그러나 한편, 성분 A는 신문용지 고유의 문제인 점착 문제(신문용지가 대량 인쇄되었을 때, 표면 처리제가 블랭킷에 전위, 축적되어 일어나는 트러블)의 원인이 되기도 한다. 표면강도 향상효과, 점착 문제와의 밸런스를 고려할 때, 본 발명의 성분 A로서는 상술한 예 중에서도, 전분류를 바람직하게 사용할 수 있으며, 그 중에서도 산화 전분, 에테르화 전분, 에스테르화 전분이 가장 바람직하다.
본 발명의 표면 처리제에서 사용되는 성분 B는 스티렌계 모노머와 음이온성 모노머의 공중합체로, 스티렌계 모노머가 20∼80중량% 함유되는 수용성 공중합체이다. 스티렌계 모노머로서는 예를 들면 스티렌, α-메틸스티렌, 클로로스티렌, 시아노스티렌을 예시할 수 있다. 음이온성 모노머로서는 예를 들면, 아크릴산계 모노머(아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 이소크로톤산, 2-에틸아크릴산, 3-tert-부틸아크릴산, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산iso-부틸, 아크릴산옥테닐 등), 말레인산계 모노머(말레인산, 메틸말레인산, 페닐말레인산, 클로로말레인산, 푸말산, 이타콘산, 무콘산(muconic acid), 말레인산메틸, 말레인산tert-부틸, 말레인산디에틸 등) 등을 예시할 수 있다.
성분 B로서 사용되는 수용성 공중합체는 구체적으로는 스티렌/아크릴산 공중합체, 스티렌/(메타)아크릴산 공중합체(또한, (메타)아크릴산은, '아크릴산, 및/또는 메타크릴산'을 의미한다.), 스티렌/(메타)아크릴산/(메타)아크릴산에스테르 공중합체, 스티렌/말레인산 공중합체, 스티렌/말레인산 반에스테르 공중합체, 스티렌/말레인산 에스테르 공중합체 등이 해당된다. 이 공중합체는 나트륨염, 칼륨염, 혹은 암모늄염으로서 사용하여도 좋다. 이 공중합체는 단독 또는 2종류 이상 혼합하여 사용된다.
이 공중합체에 있어서, 스티렌계 모노머와 음이온성 모노머의 비율은 80:20∼20:80의 범위가 바람직하다. 또한, 스티렌계 모노머, 및 음이온성 모노머는 각각 적어도 1종류이상 사용하면 된다. 또한, 본 발명에 지장이 없는 범위에서, 상술한 스티렌계 모노머 및/또는 음이온성 모노머와 중합가능한 모노머와 소량 공중합시켜도 좋다.
이 공중합체의 제조방법으로서는 예를 들면, 수용액 중합법, 용매 중합법, 역상유화(逆相乳化) 중합법, 침전 중합법, 현탁 중합법 등의 방법을 들 수 있다.
이 공중합체는 0.1만∼100만 정도의 중량평균분자량이면 좋고, 더 바람직하게는 0.1만∼10만의 범위가 바람직하다. 분자량이 0.1만보다 작을 경우, 이 공중합체는 충분한 피막형성을 할 수 없기 때문에, 표면강도향상 효과 면에서 바람직하지 않다. 한편, 분자량이 100만보다 클 경우, 도공액의 고점도화 등에 기인하는 조업상의 문제를 발생할 우려가 있다.
본 발명의 표면 처리제에서 사용되는 성분 C는 올레핀계 모노머와 음이온성 모노머의 공중합체로, 올레핀계 모노머가 20∼80중량% 포함되는 수용성 공중합체이다. 올레핀계 모노머로서는 예를 들면 에틸렌, 프로필렌, n-부틸렌, 이소부틸렌, 옥텐, 데센 등을 예시할 수 있다. 음이온성 모노머로서는 예를 들면 아크릴산계 모노머(아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 이소크로톤산, 2-에틸아크릴산, 3-tert-부틸아크릴산, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산iso-부틸, 아크릴산옥테닐 등), 말레인산계 모노머(말레인산, 메틸말레인산, 페닐말레인산, 클로로말레인산, 푸말산, 이타콘산, 무콘산, 말레인산메틸, 말레인산tert-부틸, 말레인산디에틸 등) 등을 예시할 수 있다.
성분 C로서 사용되는 수용성 공중합체는 구체적으로는 에틸렌/아크릴산 공중합체, 이소부틸렌/아크릴산 공중합체, n-부틸렌/(메타)아크릴산/(메타)아크릴산 에스테르 공중합체, 프로필렌/말레인산 공중합체, 에틸렌/말레인산 공중합체 등이 해당된다. 이 공중합체는 나트륨염, 칼륨염, 혹은 암모늄염으로서 사용하여도 좋다. 이 공중합체는 단독 또는 2종류이상 혼합하여 사용된다.
이 공중합체에 있어서, 올레핀계 모노머와 음이온성 모노머의 비율은 80:20∼20:80의 범위가 바람직하다. 또한, 올레핀계 모노머 및 음이온성 모노머는 각각 적어도 1종류이상 사용하면 된다. 또한, 이 공중합체에서는 본 발명에 지장이 없는 범위에서, 상술한 올레핀계 모노머 및/또는 음이온성 모노머와 중합가능한 모노머와 소량 공중합시켜도 좋다.
이 공중합체의 제조방법으로서는 예를 들면, 수용액 중합법, 용매 중합법, 역상유화 중합법, 침전 중합법, 현탁 중합법 등의 방법을 들 수 있다.
이 공중합체는 0.1만∼100만 정도의 중량평균분자량이면 되며, 더 바람직하게는 0.1만∼10만의 범위가 바람직하다. 분자량이 0.1만보다 작을 경우, 이 공중합체는 충분한 피막형성을 할 수 없기 때문에, 표면강도 향상효과 면에서 바람직하지 않다. 한편, 분자량이 100만보다 클 경우, 도공액의 고점도화 등에 기인하는 조업상의 문제를 일으킬 우려가 있다.
본 발명의 표면 처리제의 각 성분 비율(중량비)은 제조되는 신문용지에 요구되는 품질에 의존하기 때문에, 반드시 한정할 수 있는 것은 아니다. 그러나, 굳이 한정하자면, 성분 A, 성분 B, 성분 C의 비율(A : B : C)이 100 : 0.1∼50 : 0.1∼50의 범위가 적당하다. 성분 B 및 C는 성분 A에 대해, 0.1부 미만의 경우,사이즈성 발현성 면에서 문제가 있으며, 또 50부를 초과할 경우, 경제성 및 조업성 면에서 문제가 있다. 더욱 바람직하게는 A : B : C = 100 : 2∼20 : 2∼20의 범위가 좋다.
본 발명의 표면 처리제는 3성분을 혼합함으로써 조제할 수 있는데, 혼합할 때, 불용성 침전물을 발생하는 조합은 본 발명에서는 바람직하지 않다.
또한, 본 발명의 표면 처리제는 본 발명에 영향이 없는 범위에서 점착 방지제, 방부제, 소포제, 자외선 방지제, 퇴색 방지제, 형광 증백제, 점도 안정화제, 활제, 미끄럼 방지제 등의 조제나 충전제를 함유하여도 좋다.
본 발명에서 사용되는 신문용지 원지는 쇄목 펄프(GP;ground pulp), 열기계 펄프(TMP;thermomechanical pulp), 화학열기계 펄프(CTMP;chemithermomechanical pulp), 반화학 펄프(semichemical pulp) 등의 기계 펄프(MP), 크라프트 펄프(KP;kraft pulp)로 대표되는 화학 펄프(CP), 이들 펄프를 포함하는 고지를 탈묵하여 얻는 탈묵 펄프(DIP;De-inked pulp), 및 초지(抄紙) 공정에서 발생하는 손상된 종이를 해리하여 얻는 회수 펄프 등을 단독 혹은 임의의 비율로 혼합하여, 일반적으로 공지공용인 초지기에 의해 초지된 것이다. DIP의 배합율은 최근 DIP의 고배합화 흐름에 비춰볼 때 50∼100%의 범위가 보다 바람직하다. 또한 원지의 평량으로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 34∼45g/m2정도이다.
이 신문용지 원지는 필요에 따라, 일반적으로 공지공용의 제지용 충전제, 초지용 약품을 적절히 첨가할 수 있다. 충전제로서는 화이트 카본, 클레이, 실리카,활석, 산화 티탄, 탄화 칼슘, 합성수지충전제(염화비닐 수지, 폴리스티렌 수지, 요소포르말린 수지, 멜라민계 수지, 스티렌/부다디엔계 공중합체계 수지 등) 등을 사용할 수 있다. 특히, 중성 초지에서는 탄산 칼슘이 유효하다. 또한, 초지 약품으로서는 폴리아크릴아미드계 고분자, 폴리비닐알콜계 고분자, 카티온화 전분, 요소/포르말린 수지, 멜라민/포르말린 수지 등의 지력(紙力)증강제와, 아크릴아미드/아미노메틸아크릴아미드의 공중합물 염, 카티온화 전분, 폴리에틸렌이민, 폴리에틸렌옥사이드, 아크릴아미드/아크릴산 나트륨 공중합물 등의 여수성(freeness)/수율향상제와, 로진 사이즈제, 에멀젼 사이즈제, 알킬케텐다이머(AKD), 알케닐 호박산 무수물(ASA) 등의 사이즈제, 황산 알루미늄(황산 밴드), 자외선 방지제, 퇴색 방지제, 소포제 등의 조제 등을 함유하여도 좋다. 이 원지의 물성은 오프셋 인쇄기에서 인쇄가능할 필요가 있으며, 통상적인 신문용지 정도의 인장강도, 인열강도(internal tearing), 신도 등의 물성을 갖는 것이면 좋다.
이 신문용지 원지는 내첨 사이징을 실시한 원지를 사용하여도 된다. 본 발명에서는 상술한 바와 같은 내첨에 수반되는 문제를 해결하는 의미도 있으므로, 어느 쪽인가 하면, 내첨 사이징을 실시하지 않은 원지를 사용하는 편이, 본 발명의 효과를 보다 발휘시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 표면 처리제의 외첨에 의해, 내첨 사이징을 행하지 않아도, 내첨 사이즈와 같은 정도, 혹은 그 이상의 흡수저항성을 부여시키는 것이 가능하다. 예를 들면 본 발명의 표면 처리제는 점적(点滴) 흡수도법(Japan TAPPI No.33에 준거한 방법(지면(紙面)에 물 1μl를 적하하고, 물방울이 지면에 흡수될 때까지의 시간을 측정하는 방법))에 의해, 10초미만의 신문용지에 있어서, 충분히 적용 가능하다.
본 발명의 신문용지 원지는 산성 초지의 신문용지 원지라도 좋으며, 중성 초지, 혹은 알칼리성 초지의 신문용지 원지라도 상관없다. 본 발명의 표면 처리제는 특히, 중성 혹은 알칼리성 초지의 신문용지 원지인 경우, 그 효과는 현저하다.
본 발명의 오프셋 인쇄용 신문용지는 성분 A∼C를 주체로 구성되는 표면 처리제를 신문용지 원지를 도포, 건조함으로써 얻을 수 있다.
본 발명의 표면 처리제의 도포량(환언하면, 성분 A, 성분 B 및 성분 C의 고형분량 합계)은 제조되는 오프셋 인쇄용 신문용지의 품질(사이즈성, 컬러 인쇄적성 등)에 따라 결정되어야 하므로, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 도포량(양면당)은 0.1∼1.5g/m2정도가 적당하다. 예를 들면, 도포량이 0.1g/m2미만인 경우, 사이즈성 부여, 및 표면강도 향상 면에서 표면 처리제의 효과가 충분히 발휘되지 않는다. 한편, 도포량이 1.5g/m2보다 높을 경우, 소위 점착을 야기시킬 가능성이 높아진다. 또한, 본 발명의 표면 처리제에 있어서, 성분 A가 전분류인 경우, 그 표면강도 향상효과 등에서 생각해보면, 표면 처리제의 도포량은 0.2∼1.2g/m2정도가 적당하다. 단, 신문용지 이외의 오프셋 인쇄용지의 경우는 이에 한정되지 않으며, 도포량은 0.5∼4.0g/m2정도이다.
본 발명의 표면 처리제의 도포량은 점착(끈기) 강도와의 밸런스를 고려할 필요가 있는데, 본 발명의 오프셋 인쇄용 신문용지는 후술하는 점착 시험법에 있어서, 점착 강도가 70gf/3cm(0.69N/3cm)이하인 것이 적당하다. 본 발명의 표면 처리제의 성분 A가 전분류인 신문용지의 경우, 전분류와 성분 B, 혹은 전분류와 성분 C의 조합을 도포, 건조한 신문 용지에 비해, 점착 강도는 상승 추세에 있다. 이것은 어떤 의미에서는 성분 B와 성분 C 사이에 어떠한 상승(相乘)작용이 있음을 시사하고 있다. 그 때문에 본 발명의 오프셋 인쇄용 신문용지에서는 점착 강도와의 밸런스는 필요하다.
본 발명의 표면 처리제를 도공하기 위한 장치(도공기)는 통상적인 제지용 도공장치이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 2롤 사이즈 프레스, 블레이드 메탈링 사이즈 프레스, 로드 메탈링 사이즈 프레스, 게이트 롤 코터, 바 코터(bar coater), 에어 나이프 코터 등의 장치를 들 수 있다. 이들 장치 중에서는 게이트 롤 코터로 대표되는 피막 전사형 코터가 바람직하며, 신문용지의 경우, 이들 장치 중에서도 게이트 롤 코터(GRC)가 일반적이며, 본 발명에서도 가장 바람직하게 사용된다.
신문용지의 제조에서는 표면 처리제의 도공은 온머신의 도공기로 이루어진 것이 일반적이기 때문에, 도공 속도는 통상적인 신문용지 초지기의 초지속도 정도이면 되며, 800∼1800m/분의 범위이다.
본 발명의 오프셋 인쇄용 신문용지는 표면 처리제를 도포, 건조한 후, 오프셋 인쇄에 적합한 종이 두께, 평활성을 얻기 위해, 캘린더 처리를 하여 얻어지는 것이다. 캘린더로서는 통상적인 하드 닙 캘린더 혹은 소프트 닙 캘린더(예를 들면 종이 펄프 기술 타임스 Vol.43, No.1 (2000) p23 등에 정리되어 있다.)를 들 수 있다. 향후 신문용지의 경량화를 생각할 때, 본 발명의 오프셋 인쇄용 신문용지에서는 소프트 닙 캘린더 처리하는 것이 보다 바람직하다. 고속 소프트 닙 캘린더 처리의 조건으로서는 요구되는 신문용지의 품질(종이 두께, 평활성 등)에 따라, 온도 30∼150℃, 선압 20∼150kN./m의 범위에서 사용하면 된다. 컬러 인쇄적성 면에서 볼 때, 본 발명의 표면 처리제는 소프트 닙 캘린더 처리와 조합하면 좋다.
본 발명의 오프셋 인쇄용 신문용지의 흡수저항성(사이즈성)은 제품에 요구되는 사양에 따라 적절히 결정되며 좋고, 특별히 한정되는 것이 아니다. 상술한 점적 흡수도법으로 굳이 한정하면, 점적 흡수도가 10∼1000초인 범위이면 되며, 더 바람직하게는 15∼300초의 범위이다. 또한, 일본국 특개평8-232193호 공보, 혹은 일본국 특개평11-140791호 공보에 기재되어 있는 바와 같은 물방울 접촉각에 의한 방법(지면에 물방물을 낙하시킨 후 소정시간 뒤의 접촉각)으로 한정한다고 하면, 5μl의 물방울을 지면에 낙하시켜 0.1초후의 접촉각이 90도 이상인 것이 바람직하다. 일본국 특개평8-232193호 공보에서는 물방울을 적하하여 5초후의 접촉각을 일본국 특개평11-140791호 공보에서는 1초후의 접촉각을 측정하고 있는 데, 실제 신문의 오프셋 인쇄기에서의 소요시간을 생각한다면, 접촉각의 측정시간을 가능한 짧은 편이 좋으며, 본 발명에서는 0.1초후의 접촉각으로 평가하였다. 점적 흡수도법은 어느 쪽인가 하면, 정적 사이즈성 평가인 것에 비해, 접촉각에 의한 방법은 동적 사이즈성 평가라고 생각된다. 전자는 용지가 오프셋 윤전기에서 축임물이 부착되고 나서, 인쇄물로서 배출될 때까지의 시간 동안에 나타나는 용지 거동, 후자는 예를 들면 새털라이트기와 같은 컬러 인쇄기의 동체와 동체 사이에서의 시간동안에나타나는 용지거동에 대응하는 것으로, 각각 다른 사상을 평가하고 있다고 생각된다. 따라서, 컬러 인쇄적성을 향상시키기 위해서는 양쪽 성질을 겸하여 구비하고 있을 필요가 있다. 그 때문에, 본 발명의 오프셋 인쇄용 신문용지는 점적 흡수도가 10∼1000초인 범위에서, 또한 5μl의 물방울을 떨어뜨려 0.1초 후의 접촉각이 90도 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 오프셋 인쇄용 신문용지의 컬러 인쇄적성은 컬러 인쇄적성에 관한 적당한 평가법이 없는 경우도 있어, 특별히 한정할 수도 없지만, 실제의 컬러 인쇄기로 인쇄했을 때의 인면(印面)이 양호하면 된다.
(작용)
본 발명의 오프셋 인쇄용 신문용지는 성분 A∼C의 3성분을 주체로 하는 표면 처리제를 신문용지 원지에 0.1∼1.5g/m2범위의 도포량 영역에서, 게이트 롤 코터에 의해 도공함으로써, 점적 흡수도가 10∼1000초이고 동시에 5μl의 물방울을 떨어뜨려 0.1초후의 접촉각이 90도 이상인 사이즈성을 갖는 컬러 인쇄적성에 뛰어난 오프셋 인쇄용 신문용지를 얻을 수 있다.
본 발명의 표면 처리제가 높은 사이즈성을 부여하는 점에 대해서는 본 발명에서 사용되는 표면 처리제의 성분 B, 및 성분 C는 표면 사이즈제로서 자주 사용되는 것이기 때문에 타당한 것이다. 그러나, 성분 B와 성분 C의 혼합 시스템이, 성분 B 혹은 성분 C의 단독 시스템보다 사이즈성 향상효과가 상승적으로 높아지는 이유가 아직 불분명하지만, 성분 B는 점적 흡수도를 높게 하고, 성분 C는 접촉각을높게 하는 경향이 인정되고 있으며, 사이즈성 부여의 메카니즘이 다르기 때문에 사이즈성 향상에 상승적인 효과가 나타난다고 생각된다.
한편, 컬러 인쇄적성 면에 대해서는 성분 C가 잉크의 상용성(相溶性)이 뛰어나기 때문에, 용지의 잉크 수리성(受理性), 착색성 향상에 기여하고 있는 것이라 사료된다.
[실시예]
이하, 본 발명에 대해 실시예를 들어 설명한다. 당연한 일이지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다. 또한, 예에 있어서, 부 및 %는 특별히 언급하지 않는 한, 각각 중량부 및 중량%를 나타낸다.
〈표면 처리제에 대해〉
표면 처리제에 대해서는 다음과 같은 각 성분을 합성 또는 입수하였다.
〈성분 A〉
A-1 : 산화 전분(상품명:SK-20, 일본 콘스타치(주)製)
A-2 : 히드록시에틸화 전분(상품명:PG-280, 펜포드사製)
A-3 : 에스테르화 전분(상품명:Filmkote-370, 나쇼날스타치사製)
A-4 : 음이온성 폴리아크릴아미드(상품명:P-120, 세이코우화학공업(주)製)
〈성분 B〉
B-1 : 스티렌/(메타)아크릴산 공중합체(Mw=68000)
B-2 : 스티렌/아크릴산계 표면 사이즈제(상품명:KN-520, 하리마카세이(주)製)
B-3 : 스티렌/말레인산 공중합체(Mw=48000)
B-4 : 스티렌/말레인산계 표면 사이즈제(상품명:코로팔M-150, 세이코우화학공업(주)製)
〈성분 C〉
C-1 : 이소부틸렌/말레인산 공중합체(Mw=34000)
C-2 : 에틸렌/아크릴산 공중합체(Mw=16000)
C-3 : 올레핀계 표면 사이즈제(상품명:AK-505, 미사와세라믹(주)製)
또한, B-1∼B-4의 스티렌계 모노머 비율은 20∼80중량%의 범위, 그리고 C-1∼C-3의 올레핀계 모노머 비율은 20∼80중량%의 범위에 있는 것은 말할 것도 없다.
〈신문용지 원지 A의 제조〉
DIP(여수도 180ml) 40부, TMP(여수도 100ml) 50부, NBKP(여수도 600ml) 10부의 비율로 혼합 해리하여 조제한 펄프 슬러리에, 화이트 카본을 절대건조(absolute dry) 펄프당 1% 첨가하고, 벨베포머형 초지기로 산성 초지하여, 무(無)사이즈, 노캘린더의 평량42g/m2의 신문용지 원지 A를 얻었다. 신문용지 원지 B의 점적 흡수도는 6초였다.
〈신문용지 원지 B의 제조〉
DIP(여수도 180ml) 50부, TMP(여수도 100ml) 30부, NBKP(여수도 600ml) 10부, GP(여수도 80ml) 10부의 비율로 혼합 해리하여 조제한 펄프 슬러리에, 탄산칼슘을 절대건조 펄프당 1.5% 첨가하고, 벨베포머형 초지기로 중성 초지하여, 무사이즈, 노캘린더의 평량42g/m2의 신문용지 원지 B를 얻었다. 신문용지 원지 B의 점적 흡수도는 5초였다.
〈신문용지의 제조〉
[실시예 1∼2]
성분 A-1의 전분 수용액에, 성분 B-1의 수용액, 및 성분 C-1의 수용액을 표 1의 배합비로 혼합하여 표면 처리제를 조제하였다. 얻어진 표면 처리제를 상술한 신문용지 원지 A에 게이트 롤 코터로 도공(도공속도:1150m/분, 양면 도공)하고, 도공후 고온 소프트 닙 캘린더 처리(롤 온도 110℃, 선압 130kN/m)를 실시하여 오프셋 인쇄용 신문용지를 제조하였다.
얻어진 오프셋 인쇄용 신문용지에 대해, 하기의 항목을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
·점적 흡수도의 측정 : Japan TAPPI No.33(흡수성 종이의 흡수속도 시험방법)에 준해, 적하수량 1μl로 측정하였다.
·접촉각의 측정 : Dynamic Absorption Tester 1100DAT(Fibro사製)를 사용하여 신문용지에 5μl의 물방울을 적하하고, 적하 0.1초후의 접촉각을 측정하였다.
·점착 강도의 측정 : 오프셋 인쇄용 신문용지를 4×6cm의 칫수로 2장 잘라내어, 도공면을 온도 20℃의 물에 5초간 담근 후, 도공면 끼리를 서로 부착시켰다. 여기에 합지를 대고 50kgf/m2의 압력으로 롤처리하여 25℃, 60% RH로 24시간 습도 조절하였다. 시험편을 3×6cm로 만든 후, 인장 시험기로, 인장 속도 30mm/분의 조건에서 측정을 실시하였다. 측정값이 클수록 벗겨지기 어려운(역으로 말하면, 점착성이 강한) 것을 의미한다. 점착 강도가 70gf/3cm 이하이면, 오프셋 인쇄용 신문용지로서 양호하다.
·컬러 인쇄적성의 평가 : 오프셋 윤전기(토시바 오프셋 윤전기: 0A-4B2T-600)를 사용하여, 컬러 4색 인쇄(남색, 적색, 황색, 검정색의 순서로)를 실시하여, 4번째 색인 검정 단색부, 및 4색을 중첩시킨 중첩색부의 농도 평가, 및 농도 얼룩에 대해, 육안으로 평가하였다.
◎ : 4번째 색인 검정색의 인면(印面) 농도가 매우 높고, 농도 얼룩도 없다. 또한, 중첩색부에서 매우 균일한 화상이 얻어지고 있다.
○ : 4번째 색인 검정색의 인면 농도가 높고, 농도 얼룩도 거의 없다. 또한, 중첩색부에서 균일한 화상이 얻어지고 있다.
△ : 4번째 색인 검정색의 인면 농도가 약간 낮고, 농도 얼룩도 인정된다. 또한, 중첩색부에서 불균일하며 선명도가 약간 나쁜 화상이 얻어지고 있다.
× : 4번째 색인 검정색의 인면 농도가 낮고, 농도 얼룩도 명확하게 인정된다. 또한, 중첩색부에서 불균일하며 선명도가 결여된 화상이 얻어지고 있다.
[비교예 1]
성분 A-1의 전분 수용액과 성분 B-1의 수용액을, 표 1에 나타낸 배합비로 혼합한 표면 처리제를 사용한 것 이외에는 실시예 1∼2의 경우와 마찬가지로 오프셋 인쇄용 신문용지를 제조하였다. 얻어진 오프셋 인쇄용 신문용지에 대해, 상술한항목을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 2]
성분 A-1의 전분 수용액과 성분 C-1의 수용액을, 표 1에 나타낸 배합비로 혼합한 표면 처리제를 사용한 것 이외에는 실시예 1∼2와 마찬가지로 오프셋 인쇄용 신문용지를 제조하였다. 얻어진 오프셋 인쇄용 신문용지에 대해, 상술한 항목을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 3]
성분 A-1의 전분 수용액만으로 이루어진 표면 처리제를 사용한 것 이외에는 실시예 1∼2와 마찬가지로 오프셋 인쇄용 신문용지를 제조하였다. 얻어진 오프셋 인쇄용 신문용지에 대해, 상술한 항목을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[표 1]
성분A 성분B 성분C 배합비(A:B:C) 도포량(양면,g/m2) 점적 흡수도(초) 접촉각(도) 점착 강도(gf/3cm) 컬러인쇄적성
실시예 1 A-1 B-1 C-1 100:5:5 0.62 189 102 29 ◎
실시예 2 A-1 B-1 C-1 100:8:2 0.58 248 97 28 ◎
비교예 1 A-1 B-1 - 100:10:0 0.60 54 89 17 ○∼△
비교예 2 A-1 - C-1 100:0:10 0.64 12 95 15 ○
비교예 3 A-1 - - 100:0:0 0.61 6 70 19 ×
[실시예 3∼5]
성분 A-2의 전분 수용액에, 성분 B-3의 수용액 및 성분 C-2의 수용액을 표 2에 나타낸 배합비로 혼합하여 표면 처리제를 조제하였다. 얻어진 표면 처리제를 상술한 신문용지 원지 B에 게이트 롤 코터로 도공(도공속도:1300m/분, 양면 도공)하고, 도공 후 고온 소프트 닙 캘린더 처리(롤 온도 110℃, 선압 130kN/m)를 실시하여 오프셋 인쇄용 신문용지를 제조하였다. 얻어진 오프셋 인쇄용 신문용지에 대해, 상술한 항목을 평가하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
[비교예 4]
성분 A-2의 전분 수용액과 성분 B-3의 수용액을, 표 2에 나타낸 배합비로 혼합한 표면 처리제를 사용한 것 이외에는 실시예 3∼5와 마찬가지로 오프셋 인쇄용 신문용지를 제조하였다. 얻어진 오프셋 인쇄용 신문용지에 대해, 상술한 항목을 평가하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
[비교예 5]
성분 A-2의 전분 수용액과 성분 C-2의 수용액을, 표 2에 나타낸 배합비로 혼합한 표면 처리제를 사용한 것 이외에는 실시예 3∼5의 경우와 마찬가지로 오프셋 인쇄용 신문용지를 제조하였다. 얻어진 오프셋 인쇄용 신문용지에 대해, 상술한 항목을 평가하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
[비교예 6]
성분 A-2의 전분 수용액만으로 이루어진 표면 처리제를 사용한 것 이외에는 실시예 3∼5의 경우와 마찬가지로 오프셋 인쇄용 신문용지를 제조하였다. 얻어진 오프셋 인쇄용 신문용지에 대해, 상술한 항목을 평가하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
[표 2]
성분A 성분B 성분C 배합비(A:B:C) 도포량(양면,g/m2) 점적 흡수도(초) 접촉각(도) 점착강도(gf/3cm) 컬러인쇄적성
실시예 3 A-2 B-3 C-2 100:5:5 0.48 52 99 28 ◎
실시예 4 A-2 B-3 C-2 100:3:10 0.45 38 106 29 ◎
실시예 5 A-2 B-3 C-2 100:10:3 0.40 115 100 31 ◎
비교예 1 A-2 B-3 - 100:10:0 0.52 18 87 24 ○∼△
비교예 2 A-2 - C-2 100:0:10 0.53 8 103 22 ○
비교예 3 A-2 - - 100:0:0 0.55 6 62 28 ×
[실시예 6∼10]
성분 A-1∼A-3의 전분 수용액에, 성분 B-1∼B-4의 수용액, 및 성분 C-1∼C-3의 수용액을 표 3에 나타낸 배합비로 혼합하여 표면 처리제를 조제하였다. 얻어진 표면 처리제를 상술한 신문용지 원지 A에 게이트 롤 코터로 도공(도공속도:1050m/분, 양면 도공)하고, 도공 후 고온 소프트 닙 캘린더 처리(롤 온도 110℃, 선압 130kN/m)를 실시하여 오프셋 인쇄용 신문용지를 제조하였다. 얻어진 오프셋 인쇄용 신문용지에 대해, 상술한 항목을 평가하여 그 결과를 표 3에 나타내었다.
[실시예 11]
성분 A-2의 전분 수용액에, 성분 B-1 수용액, 및 C-2의 수용액을 표 3에 나타낸 배합비로 혼합하여 표면 처리제를 조제하였다. 얻어진 표면 처리제를 상술한 신문용지 원지 A에 게이트 롤 코터로 도공(도공속도:1060m/분, 양면 도공)하고, 도공 후 하드 닙 캘린더 처리(5단 4닙, 롤 온도 60℃, 선압 35kN/m)를 실시하여 오프셋 인쇄용 신문용지를 제조하였다. 얻어진 오프셋 인쇄용 신문용지에 대해, 상술한 항목을 평가하여 그 결과를 표 3에 나타내었다.
[실시예 12]
성분 A-4의 음이온성 폴리아크릴아미드 수용액에, 성분 B-1의 수용액 및 성분 C-2의 수용액을 표 3에 나타낸 배합비로 표면 처리제를 조제하였다. 얻어진 표면 처리제를 상술한 신문용지 원지 A에 게이트 롤 코터로 도공(도공속도:1000m/분, 양면 도공)하고, 도공 후 하드 닙 캘린더 처리(5단 4닙, 롤 온도 60℃, 선압 35kN/m)를 실시하여 오프셋 인쇄용 신문용지를 제조하였다. 얻어진 오프셋 인쇄용 신문용지에 대해, 상술한 항목을 평가하여 그 결과를 표 3에 나타내었다.
[표 3]
성분A 성분B 성분C 배합비(A:B:C) 도포량(양면,g/m2) 점적 흡수도(초) 접촉각(도) 점착 강도(gf/3cm) 컬러인쇄적성
실시예 6 A-1 B-2 C-1 100:15:20 0.48 798 106 29 ◎∼○
실시예 7 A-1 B-3 C-1 100:5:10 0.46 298 100 31 ◎
실시예 8 A-1 B-4 C-1 100:3:3 0.98 392 98 52 ◎∼○
실시예 9 A-2 B-1 C-2 100:5:5 0.65 165 104 28 ◎
실시예10 A-3 B-1 C-3 100:3:5 0.57 82 103 28 ◎
실시예11 A-2 B-1 C-2 100:5:5 0.60 141 103 27 ◎∼○
실시예12 A-4 B-1 C-2 100:30:30 0.28 45 103 28 ◎∼○
본 발명의 성분 A, 성분 B, 성분 C의 3성분을 함유하는 표면 처리제를 도포한 후, 건조하여 된 오프셋 인쇄용 신문용지는 점적 흡수도, 접촉각 모두 현저하게 향상되었다. 한편, 성분 A와 성분 B, 혹은 성분 A와 성분 C의 2성분을 함유하는표면 처리제를 도포한 후, 건조하여 된 오프셋 인쇄용 신문용지에서는 점적 흡수도와 접촉각이 동시에 현저하게는 향상되지 않았다. 또한, 본 발명은 신문용지 원지가 산성초지, 중성초지에서도 동일한 효과가 얻어졌다. 게다가, 본 발명의 오프셋 인쇄용 신문용지는 뛰어난 컬러 인쇄적성을 가지고 있는 것이었다.

Claims (3)

  1. 인쇄용지 원지에, 하기에 나타낸 성분 A, 성분 B 및 성분 C의 3성분을 주체로 하는 표면 처리제를 도포, 건조하여 된 오프셋 인쇄용지.
    성분 A : 수용성 고분자
    성분 B : 스티렌계 모노머와 음이온성 모노머의 공중합체로, 스티렌계 모노머가 20∼80중량% 함유되는 수용성 공중합체를 주체로 하는 표면 사이즈제
    성분 C : 올레핀계 모노머와 음이온성 모노머의 공중합체로, 올레핀계 모노머가 20∼80중량% 함유되는 수용성 공중합체를 주체로 하는 표면 사이즈제
  2. 신문용지 원지에, 제 1 항에 기재된 성분 A, 성분 B 및 성분 C의 3성분을 주체로 하는 표면 처리제를 도포, 건조하여 된 오프셋 인쇄용 신문용지.
  3. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 점적흡수도(Japan TAPPI No.33에 준거, 적하수량 1μl에서 측정)가 10초∼300초의 범위에 있으며, 또한 접촉각(5μl의 물방울을 적하했을 때 0.l초후의 접촉각)이 90도 이상의 범위인 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 신문용지.
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