산화에스테르전분을 이용한 미도공 잉크젯 용지의 인쇄 품질 향상

Abstract

초 록

이상적인 잉크젯 전용지는 색농도 증가를 위한 잉크 염료의 종이 표면 잔류, 빠른 건조를 위한 용매(carrier fluid)의 신속한 흡수, strike-through 및 블리딩의 억제, 우수한 수견뢰도 (water fastness) 등의 특성을 갖추어야 한다. 잉크젯 전용지 시장에서는 가격적인 측면에서 미도공 잉크젯 용지가 널리 보급되고 있으나 공극이 크고 물에 젖은 종이 표면이 음이온성이라는 점 때문에 같은 극성을 띠는 잉크 염료의 표면 잔류가 악화되어 색농도 감소나 strike-through의 발생을 야기하는 문제점을 안고 있다. 또한 잉크 염료가 단단하게 고착되지 않은 경우 수견뢰도가 악화된다. 표면사이징 공정에서 균일한 필름이 형성된다면 원지의 공극을 줄이고 표면사이즈액 내 첨가제의 효과가 균일하게 발현되기 때문에 미도공 잉크젯 용지의 인쇄 품질에 긍정적인 영향을 줄 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 균일한 전분필름 형성을 통해 미도공 잉크젯 용지의 인쇄 품질을 향상시키고자, 필름 형성 능력이 우수한 산화에스테르전분을 적용하였으며, 또한 양이온성 고분자전해질, 안료 등 다양한 첨가제의 투입이 미도공 잉크젯 용지의 인쇄 품질에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 이를 위해 접촉각 측정을 비롯하여 색농도, 모틀링, 수견뢰도, 블리딩 등의 인쇄 품질을 평가 하였다. 전분 호액에 고분자량의 poly-DADMAC을 첨가했을 때보다 저분자량의 poly-DADMAC을 첨가하였을 때 색농도가 증가하였으며 이는 전분필름이 균일하게 형성되었기 때문으로 판단된다. 또한 저분자량의 poly-DADMAC이 10 pph 첨가된 표면사이즈액에 GCC 20 pph 첨가를 통해 색농도를 더욱 향상시킬 수 있었다. 한편 염료와 안료가 혼합되어 있는 블랙 잉크의 인쇄농도는 염화칼슘 첨가량이 증가할수록 증가하였다. 색농도 감소 원인인 모틀링은 표면사이징에 의해 균일한 전분필름이 형성되었을 때 감소하였다. 또한 저분자량의 poly-DADMAC 10 pph와 GCC 20 pph를 첨가한 표면사이즈액에 염화칼슘 20 pph를 첨가함으로써 모틀링 발생을 더욱 줄일 수 있었다. 수견뢰도는 양이온성 고분자의 첨가량이 증가할수록 현격히 증가하였다. 이는 poly-DADMAC 첨가 시 음이온성인 잉크 염료와 반응하여 염료를 강하게 고착시키므로 물에 대한 저항성이 우수해진 것을 의미한다. 블리딩 발생은 염화칼슘의 첨가량이 증가할수록 현격히 감소하였으며, poly-DADMAC 첨가량 증가에 의해서도 다소 감소하였다. 이 때 저분자량의 poly-DADMAC을 첨가한 경우에 균일한 필름 형성으로 인하여 블리딩 발생이 감소하였다. 또한 시간에 따른 접촉각 변화 측정 결과 블리딩 발생이 감소하기 위해서는 용매(carrier fluid)가 신속히 흡수되는 것이 유리하였다. 이상의 연구결과를 통해 표면사이징에 의한 균일한 전분필름 형성이 미도공 잉크젯 용지의 인쇄 품질 향상에 막대한 영향을 미친다는 것을 밝혀냈으며, 각 첨가제가 인쇄 품질에 미치는 영향을 구명할 수 있었다.

주요어 : 표면사이징, 잉크젯 인쇄, 필름 형성, 인쇄 농도, 블리딩, 수견뢰도, 양이온성 고분자

학 번 : 2011-21245