KR100366285B1 - 제지 방수용 코팅제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포장 용지, 판지, 그라프트지 또는 백상지를 포함하는 제지 제품에 수분 흡수를 방지하기 위한 제지 제품용 방수 코팅제에 관한 것으로서, 파라핀 왁스, 광물 왁스, 합성 왁스 또는 동식물 왁스로부터 선택되어지는 왁스와 로진 에스테르 (rosin ester) 및 로진에 올레산 또는 스테아르산으로부터 선택되어지는 지방산 및 지방산의 금속염과 디에탄올아민 또는 트리에탄올아민으로부터 선택되어 지는 아민류를 혼합하여 수용화하고, 여기에 수용 아크릴 바인더와 수용 라텍스 바인더(스티렌-부타디엔 고무의 수용액) 및 파라핀 왁스 수용액을 추가하여 제조되는 제지 방수용 코팅제를 제공한다. 본 발명에 따른 제지 방수용 코팅제는 종래의 코팅제에 비하여 경제적이며 재활용이 가능하여 환경 보존에도 기여하게 되는 유용한 발명이다.

Description

제지 방수용 코팅제 {Water Proofing Agent of Paper}

본 발명은 제지 방수용 코팅제에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 포장 용지, 판지, 그라프트지 또는 백상지를 포함하는 다양한 제지 제품에 수분 흡수를 방지하기 위하여 도포하는 방수 코팅용 조성물에 관한 것이다.종래 방수용 제지를 제조하기 위해서는 방수제로서 실리콘계 또는 불소계의 고기능성 방수제를 사용하여 왔으나 비싼 가격 때문에 많이 사용되지 않고 있는 실정이었다.이에 따라, 실용성을 향상시키기 위한 대안으로서 제지에 폴리비닐수지(PVC), 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP)으로부터 선택되어지는 필름을 라미네이팅하는 방법이 사용되었다.그러나 상기와 같은 방수지를 재활용하기 위해서는 라미네이팅되어 있는 폴리비닐수지(PVC), 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP)으로 이루어진 필름을 제지의 표면으로부터 벗겨내야 되었고, 이에 따라 재활용에 따른 부가가치보다 필름을 벗겨내는데 보다 많은 비용이 소요되므로 비경제적이었으며, 결국 폐기물을 양산시키는 결과를 초래하게 되었다.따라서, 제조 비용면에서 경제적이면서도 사용후 재활용이 가능하여 환경 보호에도 기여할 수 있는 방수용 제지에 대한 요구가 계속해서 있어 왔으며, 제지 방수를 위한 코팅제에 대한 요구 또한 높았다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하고 당업계에서 오랫동안 요구되어 왔던 제지 방수용 코팅제를 제공하는 것을 목적으로 한다.즉, 본 발명은 경제적이면서도 제지를 사용한 다음에 재생이 가능하도록 하는 제지 방수용 코팅제를 제공하는 것을 목적으로 한다.상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 파라핀 왁스, 광물 왁스, 합성 왁스 또는 동식물 왁스로부터 선택되어지는 왁스와 로진 에스테르(rosin ester) 및 로진에, 올레산(oleic acid) 또는 스테아르산(stearic acid)으로부터 선택되어지는 지방산 및 지방산의 금속염과, 디에탄올아민 또는 트리에탄올아민으로부터 선택되어지는 아민류를 혼합하고, 여기에 수용성 아크릴 바인더와 수용성 라텍스 바인더(스티렌-부타디엔 고무의 수용액) 및 파라핀 왁스 수용액을 추가하여 제조되는 제지 방수용 코팅제를 제공한다.

본 발명의 제지 방수용 코팅제를 구성 성분 및 성분비 면에서 보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 코팅제는 파라핀 왁스, 광물 왁스, 합성 왁스 또는 동식물 왁스로부터 선택되어지는 왁스 48g, 로진 에스테르 22g, 로진 18g, 올레산 또는 스테아르산으로부터 선택되어지는 지방산 1.5g, 이들 지방산의 금속염 0.3g, 디에탄올아민 또는 트리에탄올아민으로부터 선택되어지는 아민류 0.8g, 계면활성제 0.4g, 및 물을 혼합하고, 여기에 수용성 아크릴 바인더 200g, 수용성 라텍스 바인더 (스티렌-부타디엔 고무의 수용액) 150g 및 파라핀 왁스 수용액 100g 을 추가 혼합함으로써 제조된다.상기에서 지방산은 탄소수가 보통 12개 내지 20개인 사슬 모양의 모노카르복시산으로서 팔미트산, 스테아르산, 올레산, 리놀레산, 리놀렌산 등이 있으며, 탄소수가 작은 것은 유리산 또는 염이나 에스테르로서 천연에 널리 존재한다.또, 지방산의 금속염은 이러한 지방산의 금속염으로서 칼슘, 알루미늄, 지르코늄염이 있다.또, 상기에서 라텍스 바인더로서 사용되는 스티렌-부타디엔 고무는 본 발명의 코팅제의 접착력을 향상시키기 위하여 첨가되는 범용고무로서 가장 다량으로 생산되는 합성고무이며 부타디엔과 스티렌을 유화중합시켜 제조된다. 이러한 스티렌-부타디엔 고무의 수성 에멀젼이 수용성 라텍스 바인더로서 본 발명에서 사용한다.이하 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 보다 자세히 설명한다.〈실시예〉파라핀 왁스 48g과 로진 에스테르 22g과 로진 18g을 500㎖ 비이커에 넣고 스테아르산 1.5g과 알루미늄 스테아레이트 0.3g을 추가로 투입하면서 전기 히터로 120℃ 까지 온도를 올려 상기 반응물을 용해시켰다.용해가 완료된 다음 교반을 계속하면서 트리에탄올아민 0.8g과 계면활성제 0.4g을 투입하고 30분간 교반을 실시하였다.상기 반응물에 90℃ 이상의 물 10g을 교반을 계속하면서 투입하고 용해가 완료된 것을 확인한 다음 고형분이 40 내지 50%가 되도록 잔량의 물(약 100g)을 교반을 계속하면서 투입하여 전체가 200g이 되도록 하였으며, 투입이 완료된 다음 냉각 수조로 반응물을 옮겨 30℃ 이하로 급냉시킴으로써 1차 수용성 반응물을 얻었다.상기 1차 수용성 반응물을 1ℓ비이커에 넣고 고형분 45%의 수용성 아크릴 바인더 200g을 교반하면서 투입하고, 다시 고형분 45%의 수용성 라텍스 바인더 (스티렌-부타디엔 고무 수용액) 150g을 넣어 교반한 다음, 고형분 40%의 파라핀 왁스 수용액을 100g 투입하여 반응물들이 혼합되도록 교반하여 제지 방수용 코팅제를 얻었다.상기 반응으로 생성된 제지 방수용 코팅제를 KS A 1013 내 투습성 실험 방법에 따라 시험하여 방수 능력을 평가하였으며 그 결과를 표 1 에 나타내었다.상기 시험은 다음의 방법으로 시행되었다.시험용 80 g/㎡ 의 그라프트지를 선택하여 상기 실시예에서 제조한 코팅액을 바아 코팅기(bar coater) (No. 16 사용)를 이용하여 일정하게 도포하였다. 도포량은 시험 그라프트지 단위 ㎡ 당 6g (①), 11.2g (②)을 사용하였으며, 이를 130℃에서 20분간 보존처리(curing)하였다. 완성된 시험지는 KS A 1013-96에 의한 투습도 시험을 하였으며 그 결과는 상기 표와 같았다.폴리비닐수지 등과 같은 합성수지에 의해 도포된 기존 제품의 투습도가 20 내지 30 g/㎡ 인 것에 비하면, 상기 표에서와 같이 본 발명에 의한 코팅제로 도포된 제지의 투습도가 뒤떨어지지 않음을 알 수 있으며, 이것으로 방수 성능 또한 기존 제품과 차이가 없음을 알 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의한 제지 방수용 코팅제는 왁스와 로진의 방수 및 접착력을 아크릴 바인더와 바인더 라텍스로 향상시킨 것으로서, 제지 1㎥ 당 10 내지 20g 의 적은 코팅량으로도 우수한 방수 효과를 낼 수 있는 경제성이 높은 코팅제재이다.또한, 본 발명에 의한 제지 방수용 코팅제는 포장 용지, 판지, 그라프트지 또는 유로칸지와 같은 다양한 제지에 직접 코팅하여 수분의 흡수를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 방수지 및 포장 용기와 달리 사용한 뒤에도 재활용할 수 있기 때문에 폐기물의 양도 감소시켜 환경 보존에도 기여할 수 있는 바람직한 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 파라핀 왁스, 광물 왁스, 합성 왁스 또는 동식물 왁스로부터 선택되어지는 왁스 48g, 로진 에스테르 22g, 로진 18g, 올레산 또는 스테아르산으로부터 선택되어지는 지방산 1.5g, 이들 지방산의 금속염 0.3g, 디에탄올아민 또는 트리에탄올아민으로부터 선택되어지는 아민류 0.8g, 계면활성제 0.4g, 및 물을 혼합하고, 여기에 수용성 아크릴 바인더 200g, 수용성 라텍스 바인더 (스티렌-부타디엔 고무의 수용액) 150g 및 파라핀 왁스 수용액 100g 을 추가 혼합하여 제조됨을 특징으로 하는 제지 방수용 코팅제.