KR100423548B1 - 다공성물질을 갖는 코팅제, 상기 코팅제가 코팅되는포장지 및 코팅제 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 다공성물질을 갖는 코팅제, 상기 코팅제가 코팅되는 포장지 및 코팅제 제조방법에 관한 것이다.

이는 특히, 다공성물질 10 ~ 25중량%, 아크릴에멀젼수지 30 ~ 45중량%, 물 30 ~ 50중량%, 분산제 1.0 ~ 2.0 중량%, 소포제 0.1 ~ 1.0 중량%, 증점제 0.3 ~ 2.0 중량%, 기타 첨가제 1.2 ~ 12.5 중량%가 혼합되어 액상으로 제조되는 코팅제와 상기 코팅제의 제조방법을 제공한다.

또한, 상기 코팅제가 코팅되는 포장지를 제공한다.

이에 따라서, 인쇄나 코팅에 적당하도록 형성되는 코팅제를 포장지의 내부면에 적층하여 농산물의 저장 및 보관시 농산물에서 발생하는 이산화탄소 , 에틸렌가스 , 습도 등을 조절함으로써 박스내에 담긴 농산물의 신선도를 유지하고 부패를 억제하도록 하는 것이다.

Description

다공성물질을 갖는 코팅제, 상기 코팅제가 코팅되는 포장지 및 코팅제 제조방법{An Coating Solution Having porous materials, a Packing Materials Coated Coating Solution and Manufacture Method for Coating Solution}

본 발명은 다공성물질을 갖는 코팅제, 상기 코팅제가 코팅되는 포장지 및 코팅제 제조방법에 관한 것으로서 보다 상세하게로는, 총 중량퍼센트에 대하여 다공성물질 10 ~ 25%, 아크릴에멀젼수지 30 ~ 45%, 물 30 ~ 50중량%, 분산제 1.0 ~ 2.0 중량%, 소포제 0.1 ~ 1.0 중량%, 증점제 0.3 ~ 2.0 중량%, 기타첨가제 1.2 ~ 12.5%가 혼합되는 액상의 코팅제를 제조하여 농산물의 저장 및 보관시 농산물에서 발생하는 이산화탄소, 에틸렌가스, 습도 등을 제어함으로써 신선도 및 부패를 억제하도록 하는 다공성물질을 갖는 코팅제, 상기 코팅제가 코팅되는 포장지 및 코팅제 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 포장재로서 널리 사용되는 골판지는, 내면지 및 외면지와 그 사이에 삽입된 골심지 등으로 이루어진 골판지 원지를 3겹 이상 합지하여 포장용 골판지를 제조하여 사용하였다.

상기와 같은 골판지는, 그 내측에 농산물의 보관시 발생하는 가스 및 습도를 흡착하는 방법이나 방식이 없었으며, 농산물의 저장이나 유통시 농산물에서 발생하는 습기에 의해 골판지의 강도가 낮아지는 것을 방지토록 골판지의 표면에 파라핀왁스를 코팅하여 습기를 차단하는 방식 등이 한정적으로 적용되었다.

그러나, 이같은 방식은 밀폐된 박스내부에 습기가 남아있어 농산물의 저장력을 떨어뜨리는 원인이 되므로 일부 수출용 농산물 박스나 농산물에서 배출하는 습도보다 골판지의 강도가 중요시 되는 일부 품목에만 선택적으로 적용되었다.

이를 개선하기 위한 한 방편으로서 실용신안등록출원 제2001-30200호의 골판지가 개시되어 있으며, 그 구성은 도1에서와 같이, 내면지(2)와 골심이 되는 중간지(3)(3a)는 전분과 기능성 재료(제올라이트, 황토, 규조토, 숯)등을 혼합하여 도포하는 방식이 채용되고, 내면지(2)의 표면에는 전분과 기능성 재료로 조성된 기능층(6)을 구비한다.

또한, 상기 중간지(3)(3a)로 형성되는 골심은 재생판지(4)의 양측에 형성되고, 상기 중간지(3)(3a)와 내면지(2)는 접착제층(7)이 적층되는 구성으로 이루어진다.

상기 제올라이트의 촉매특성은, 흡착특성과 밀접한 연관을 가지며 주로 큰 구경을 갖는 합성 제올라이트들이 뛰어난 효능을 나타내고, 제올라이트의 촉매특성과 관련된 주요 응용 분야로는 석유의 접촉분해 공정과 연관된 석유정제 및 석유화학 분야, 소위 MTG (methanol to gasoline) 가솔린 합성 공정에서의 응용 등이 있으며, 그 구조상의 특이성 때문에 소위 "불석수(zeolite water)"라고 불리는 물을 10∼15 wt% 정도 함유한다.

또한, 상기 제올라이트는, 낮은 비중, 취약한 경도, 높은 백색도, 미세한 결정질 상태와 같은 물성적 특징을 보이며, 물리적 흡착성과 화학적인 양이온 치환작용에 의해 자동차 배기가스 중 유해성분의 제거, 공장폐수정화, 폐광산의 중금속 이온 제거, 염색공장의 탈색제, 향료의 다공성 물질, 경수연화제, 악취제거제 등 여러 용도로 사용되고 있다.

더하여, 숯은 산화, 즉 부패를 막는 탄소의 강력한 환원 작용과 에너지 상승 작용, 다공성의 특징으로 1g당 약 300m²(90평)에 이르는 엄청난 표면적을 바탕으로 정화, 여과작용, 해독, 탈취작용, 습도조절작용등에 의하여 인체 본래의 생명력을 건강하게 유지시켜 주었으며, 옛날에는 곰팡이나 유해한 균을 없애기 위해 간장을 띄우거나 민간요법 등에 다양하게 이용되는 등 우리 생활속에 매우 유익하게 사용되어 왔다.

그러나, 접착제와 다공질 물질의 혼합물은 접착제의 특성상 건조를 급속하게 진행하면 다공질 물질의 혼합물이 기계에 굳어버리고 건조속도를 낮추면 생산성이 떨어진다.

또한, 다공질 구조의 혼합물이 골판지의 표면지 가운데 차단되어 농산물의 유해가스 및 습도의 흡수 및 차단기능이 저하되는 결점이 있다.

한편, PE, EVA, 계면활성제가 포함된 EVA, 왁스류 아크릴계통의 수지, 불소계통의 수지, 우레탄 계통의 수지등에 무기질인 황토, 숯분, 맥반석등을 첨가하여 무기질 코팅층을 벽지의 표면에 형성한 것이 포장지로 사용되고 있다.

그러나, 이러한 포장지 역시, 무기질 코팅층을 형성하기 위하여 많은 공정을 필요로 하고, 벽지의 표면에 상기 무기질 코팅층을 형성하기 위한 액상의 재료를 도포한 후 일정온도에서 일정시간 건조시켜야 되기 때문에 제조에 따른 시간이 많이 소요되고 불량 발생률이 높게되는 문제들이 제기 되었다.

한편, 상기와 같은 포장지용 코팅제로서 공개특허공보 제2001-106353호의 활성탄이 함유된 인쇄용 잉크의 조성물이 개시되어 있으며, 이는 300메쉬 이상으로 분쇄된 활성탄 분말 5 ~ 20%, 하이드로 카본솔벤트 20 ~ 30%, 로진변성 페놀수지 25 ~ 35%, 오일 25 ~ 35%, 기타 첨가제 2 ~ 4%의 조성비를 갖는 구성으로 이루어진다.

그러나, 이러한 활성탄이 함유된 조성물은, 그라비아 인쇄나 골판지 제조 생산라인에서 사용할 경우 코팅(인쇄)액의 로울러 전이 시 완전히 종이의 표면에 전이되지 못해 코팅액은 전이 로울러 및 인쇄유니트상에서 건조되지 않아야 하지만, 로울러의 표면에 연속적으로 묻게 되어 마스터 인쇄나 옵셋 인쇄에만 국한되어 사용되었다.

또한, 합성수지가 유성이므로 작업종료 후 판상이나 로울러의 세척 시 동종의 유성세척제가 필요하고, 코팅기 및 기구의 세정, 금속면의 청정화가 쉽지 않게 되는 단점이 있다.

이를 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 코팅제에 포함된 다공성 물질이 원단이나 골판지의 표면에 인쇄층의 형성시 고착되어 흡착, 흡수기능을 갖는 종이제품을 제공할 수 있도록 한다.

또한, 농산물의 신선도 저하 또는 부패의 원인인 농산물의 노화과정 중에서 발생하는 에틸렌가스나 기타 유해가스는 물론 습도를 흡수 및 흡착하여 농산물의 신선도를 증가시키도록 하는 다공성물질을 갖는 코팅제, 상기 코팅제가 코팅되는 포장지 및 코팅제 제조방법을 제공한다.

도1은 종래의 골판지 단면도

도2는 본 발명에 따른 포장지를 도시한 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

C...속면지 C-1...외면지C-2...내면지 D...골심지

E...포장지 F...코팅층

상기 목적을 달성하기 위해, 총 중량퍼센트에 대하여 다공성물질 10 ~ 25중량% , 아크릴에멀젼수지 30 ~ 45중량%, 물 30 ~ 50중량%, 분산제 1.0 ~ 2.0 중량%, 소포제 0.1 ~ 1.0 중량%, 증점제 0.3 ~ 2.0 중량%, 기타 첨가제 1.2 ~ 12.5 중량%가 혼합되는 다공성물질을 갖는 코팅제가 제공된다.

또한, 총 중량퍼센트에 대하여 다공성물질10 ~ 25중량%, 아크릴에멀젼수지 30 ~ 45중량%, 물 30 ~ 50중량%, 분산제 1.0 ~ 2.0 중량%, 소포제 0.1 ~ 1.0 중량%, 증점제 0.3 ~ 2.0 중량%, 기타첨가제 1.2 ~ 12.5중량%가 혼합되는 액상 코팅제가 포장지의 안쪽면에 코팅될때 다공성 물질이 고착되는 구성으로 이루어진 다공성물질을 갖는 코팅제가 코팅된 포장지가 제공된다.

그리고, 교반기에 총중량에 대하여 30 ~ 50 중량%의 물을 투입한 후 이에 30~45 중량%의 아크릴에멀젼수지를 투입하고, 이를 혼합하여 1차 혼합물을 형성하는 공정;상기 1차 혼합물에 1.0 ~2.0 중량%의 분산제, 0.1 ~ 1.0 중량%의 소포제를 투입한후 이를 혼합하여 2차 혼합물을 형성하는 공정;상기 2차 혼합물에 활성탄, 제올라이트, 산성백토, 벤토나이트, 카올린중에서 선택된 어느 하나 이상을 43 ~ 1㎛로 미분쇄한 다공성물질 10 ~ 25 중량%를 투입하여 30분 이상 교반시켜 중간코팅제를 형성하는 공정; 및,중간코팅제에 0.3 ~ 2.0 중량%의 증점제, 1.2 ~ 12.5 중량%의 기타첨가제를 투입하여 안정화 시키는 단계를 포함하는 다공성물질을 갖는 코팅제의 제조방법이 제공된다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2에서와 같이, 외면지(C-1)와 속면지(C) 사이및 내면지(C-2)와 속면지(C)사이에 골심지(D)가 각각 접합되어 포장지(E)를 형성하고, 상기 포장지(E)중 포장박스의 포장시 농산물을 저장 접촉하게 되는 포장박스의 내면 즉 내면지(C-2)에 코팅층(F)이 일체로 적층되어 고착된다.

그리고, 상기 코팅층(F)은, 총 중량퍼센트에 대하여 다공성물질 10 ~ 25중량% , 아크릴에멀젼수지 30 ~ 45 중량%, 물 30 ~ 50중량%, 분산제 1.0 ~ 2.0 중량%, 소포제 0.1 ~ 1.0 중량%, 증점제 0.3 ~ 2.0 중량%, 기타첨가제 1.2 ~ 12.5 중량%가 혼합되는 구성으로 이루어 진다.

상기 아크릴에멀젼수지는, 아크릴수지와 에멀젼수지가 중합반응된 수성인 것으로 한다.또한, 기타첨가제는, 용제 1.0 ~ 5.0중량%, 평활제 0.1 ~ 0.5중량%, 왁스 0.1 ~ 7.0중량%가 투입되는 것으로 한다.

이때 상기 다공성물질은 10~25중량%, 물은 30~50중량%이며, 기타첨가물로는, 분산제 1 ~ 2%, 소포제 0.3 ~ 1.0%, 용제 1 ~ 5%, 평활제 0.1 ~ 0.5%, 왁스 0.1 ~ 7.0%, 증점제 0.3 ~ 2%가 투입되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 다공성 물질은, 활성탄, 제올라이트, 산성백토, 벤토나이트, 카올린등에서 선택되는 어느 하나이상이 사용된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도2에서와 같이, 다공성인 활성탄이나 제올라이트등의 다공성 물질을 43~1㎛ 의 미분말로 형성한다.

상기 다공성 물질과 아크릴에멀젼수지, 분산제, 소포제, 증점제등이 혼합되어 제조된 상기 코팅제를 내면지(C-2)에 도포 건조시켜 코팅층(F)을 형성한다.

이에 의하여, 상기 내면지(C-2)에 다기공 물질이 코팅된 포장지(E)에 의해 저장이나 유통을 목적으로 수납하는 농산물에서 배출하는 에틸렌가스 및 유해가스 습도를 조절함으로써 농산물의 신선도를 증가시킬수 있는 것이다.

그리고, 상기 코팅제중 아크릴에멀젼수지가 30중량%이하 일 때는 코팅 후 건조는 빠르나 다공성 물질이 내면지의 표면에 고착되지 못하며, 아크릴에멀젼수지의 양이 45중량%이상 일 때는 로울러에 혼합물이 남게 되고, 로울러에서 발생하는 열에 의해 혼합물이 로울러의 표면에 남게 된다.

또한, 상기 혼합물은 전이불량으로 이어져 내면지에 혼합물 뒷묻음 현상이 발생하므로 작업속도의 저하와 표면지와 골심지의 합지 후 건조 불량을 가져온다.

그리고, 상기 포장지에 코팅을 목적으로 하는 혼합물의 점도는 증점제에 의해 조정되며, 상기 증점제의 혼합비에 따라 코팅된 골판지의 표면지에 다기공 물질의 코팅면적과 두께가 결정된다.

또한, 물에 의한 혼합물의 점도 조정은, 가스 흡착 및 수분의 흡수에 영향을 준다.

더하여, 코팅층(F)을 형성하는 코팅제는, 코팅기의 코팅액통에 넣어지고 코팅액 전이 로울러를 통해 코팅액이 전이된다.

이때, 상기 로울러에 전이된 코팅액은 로울러를 지나는 포장지의 내부면(농산물이 접촉되도록 하는 면)에 전이되며, 코팅제가 전이된 내면지는 170℃의 상태를 유지하는 로울러를 거치면서 코팅액의 물등은 증발하고 기능성 다공성 물질과 건조된 수지만 골판지의 표면지에 건조상태로 남게 된다.

또한, 코팅된 내면지에는 활성탄과 제올라이트의 미세한 크기의 다기공 구조에 의해 유해가스의 흡착, 흡수 작용을 하고, 상기 수지에 의해 고정화된 다기공 구조의 물질은 코팅 후 건조된 상태에서는 묻어나거나 떨어지지 않고 고착된다.

그리고, 상기 제올라이트는 식물의 성장에도 좋은 효과를 보이는 것이 입증되고 있으며, 채소 경작시 흙에 제올라이트를 5 ~ 10%정도 섞어 주면 가지의 경우 20%, 당근의 경우 60%까지 많은 수확을 올린다고 한다.

또한, 상기 코팅층의 형성 시,

첫째, 인쇄기계의 주입 또는 순환하기에 적합한 점도를 갖추어야 되며, 점도가 높아 코팅액의 순환이 느리면 인쇄기의 로울러에 코팅액이 달라붙어 인쇄면이 고른 분포로 코팅되지 못하고 일부의 면에 뒷묻음 현상이 발생할 수 있다.

둘째, 인쇄기 로울러에 잔류하는 코팅액의 점도가 높으면 코팅작업 종료 후 로울러에 잔존된 다공성 물질(활성탄, 제올라이트)의 함유 성분이 세척시 작업여건을 어렵게 한다.

셋째, 코팅시 인쇄판상 및 인쇄유니트상에서 건조되지 않아야 한다.

넷째, 인쇄용 고무판 및 수지판등 기타 등판의 팽윤 또는 변질이 없어야 한다.

다섯째, 인쇄판에서 인쇄체에 균일하게 전이되고 인쇄성이 양호해야 한다.

여섯째, 인쇄물의 농도와 건조속도에 영향을 주는 것으로, 코팅액의 점도가 높으면 종이에 전이되는 코팅액의 양이 많아져서 인쇄물의 농도가 진하게 나타나고 또한 전이량이 많아지면 인쇄물의 건조속도는 상대적으로 늦어지게 된다.

그리고, 일정한 점도에서 인쇄 속도가 빨라지게 되면 종이에 전이되는 코팅액의 양이 일정하지 못하므로 각각 적정한 코팅액의 점도범위가 필요하다.한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅제는, 총 중량퍼센트에 대하여 다공성물질 10 ~ 25중량%, 아크릴에멀젼수지 30 ~ 45 중량%, 물 30 ~ 50중량%, 분산제 1.0~2.0중량%, 소포제 0.1~1.0중량%, 증점제 0.3~2.0중량%, 기타첨가제 1.2 ~ 12.5 중량%가 혼합되는 조성으로 이루어진다.여기서, 기타첨가제는, 1.0 ~ 5.0중량%의 용제와 0.1 ~ 0.5중량%의 평활제 그리고 0.1 ~ 7.0중량%의 왁스인 것으로 이루어 진다.

이때, 상기 다공성 물질은, 활성탄이나 제올라이트, 산성백토, 벤토나이트, 카올린중에서 선택된 어느 하나 이상을 43~1㎛ 정도로 미분쇄하여 사용되고, 상기 합성수지는, 아크릴에멀젼수지로 이루어진다.상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 코팅제를 설명하면 다음과 같다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 코팅제는, 총 중량비로서 다공성 물질 10 ~ 25중량%, 합성수지 30 ~ 45중량%, 물 30 ~ 50중량%, 기타첨가제 5 ~ 18중량%가 첨가되어 제조된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 코팅제를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일 실시예에 의한 코팅제는, 기능성 다공성 물질 즉 활성탄, 제올라이트를 하나이상 사용하는 미분말 10~25중량%를 아크릴수지 10 ~20중량%와 에멀젼수지 10 ~ 30중량%와 혼합하여 교반 후 여기에 이소프로필 알콜 1 ~ 10%중량와 물 40 ~ 55중량%을 첨가하고 배합하여 제조한다.본 발명의 다른 실시예에 의한 코팅제는, 총 중량비로서 다공성 물질 10 ~ 25중량%, 아크릴에멀젼수지 30 ~ 45중량%, 물 30 ~ 50중량%, 분산제 1.0 ~ 2.0 중량%, 소포제 0.1 ~ 1.0 중량%, 증점제 0.3 ~ 2.0 중량%, 기타첨가제 1.2 ~ 12.5중량%를 첨가하여 코팅제를 제조하며, 이때 다공성 물질로는, 활성탄이나 제올라이트, 산성백토, 벤토나이트, 카올린중에서 선택된 어느 하나 이상을 43~1㎛정도로 미분쇄하여 사용되며, 기타 첨가제로는, 용제 1.0 ~ 5.0중량%, 평활제 0.1 ~ 0.5중량%, 왁스 0.1 ~ 7.0중량%가 각각 사용된다.

이때, 상기 다공성 물질은, 분자들을 흡착할 수 있을 만큼 큰 공동과 높은 공간 체적율(void volume, 최대로 50%정도에 이르는 것도 있음)로 인하여 높은 표면활성을 갖게 되므로써 우수한 촉매효과를 나타낸다.

또한, 상기 다공성물질로서 제올라이트를 사용할 경우 촉매특성에 영향을 주는 요인들로는 제올라이트의 구조, 양이온의 성격과 구조상의 위치, Si/Al의 함량 비, 활성의 금속원소들의 존재 여부를 들 수 있다.

그리고, 상기 다공성물질의 분말입자는 그 크기가 1㎛ 보다 작거나 43㎛보다 크면, 배합 후 코팅액의 다공성 물질이 침강, 분리되며 코팅액의 유동성이 떨어지고, 코팅 후 다공성물질이 쉽게 떨어지는 문제점이 있으므로 입자의 크기는 약 43 ~ 1㎛정도인 것이 바람직하다.

또한, 다공성물질(활성탄, 제올라이트)의 함유량이 10중량% 미만이 되면 완제품에 있어 활성탄의 고유 효능이 방출되는 양이 미흡할 뿐 아니라 분말색상이 선명하지 못하며, 25중량%를 초과하게 되면 인쇄 후 종이 표면에 약간의 충격을 가해도 쉽게 떨어지므로 10 ∼ 25중량%로 하는 것이 바람직하다.

상기의 아크릴에멀젼수지는 그 함량이 너무 많으면 화재나 폭발의 위험성이 있으므로 화재 , 폭발의 위험성이 없고 냄새나 용제 중독 및 대기오염의 우려가 없도록 하기 위해 그 함량을 30 ∼ 45중량%로 함이 바람직한 것이다.

또한, 인쇄기 및 기구의 세정 , 금속면의 청정화가 용이하고 종이 원단의 코팅작업이나 골판지의 코팅시 생산성이 높고 코팅 중 코팅액의 손실이 적으므로 경제적이다.

상기 분산제로는, 일반적으로 다른 제품들도 사용가능하나 본 발명에서는 롬앤하스사에서 제조되는 상품명 OROTAN(폴리아크릴레이트), Disper BYK, BYK-154등이 사용되고 다공성 물질의 표면에 흡착하여 정전기적 반발력이나 입체 장애효과로 다공성 물질사이의 간격을 일정하게 유지시켜 다공성 물질들이 재 응집되는 것을 막아준다.

다른 첨가제와 같이 분산제의 적절한 사용량은 매우 중요한데, 상기 분산제는 자신이 다공성 물질의 표면에 흡착하는 것이므로, 필요한 첨가제의 사용량은 다공성 물질의 표면적에 따라 달라지는데, 총 배합에서 분산제의 사용량은 1.0 ∼ 2.0중량%로 함이 바람직하다.

그리고, 상기 용제는 부틸셀로솔브및 부틸카비톨중에서 선택되는 어느하나 이상이 사용되며, 코팅작업 수행시 코팅액의 표면장력을 저하시켜서 피 인쇄체의 젖음을 좋게 하거나 수지의 용해를 도와 적정점도를 유지하며 건조속도를 조절하기 위하여 1.0 ∼ 5.0중량%로 함이 바람직하다.

상기 배합시에는 기포가 발생하는데 기포의 발생을 억제키 위해 적정한 기계적 설비나 소포제 첨가와 같은 방법에 의해서 조절할 수 있다.그리고, 소포제는 일반적으로 다른 제품들도 사용가능하나 본 발명에서는 Wacker Chemie GmbH사에서 제조되는 상품명 ADDID 862, SE 21등이 사용되었다.

하지만, 1.0중량% 이상 과량의 소포제를 사용할 경우 흐름성에 손상을 주어 인쇄 표면에 creaters를 형성하게 할 수 있고 그 양이 0.1중량% 이하이면 기포발생을 효과적으로 억제할수 없어 균일한 코팅층의 형성이 힘들게 되기 때문에, 상기 배합시 소포제는 0.1 ∼ 1.0중량%로 함이 바람직하다.

상기 배합시 증점제는 흐름에 대한 액체의 저항성을 부여하는데 0.3중량% 이하로 함유시는 점도가 낮아 다공성물질(활성탄, 제올라이트)이 침강하게 되고, 2.0중량% 이상 과다 함유시는 점도가 높아 전이 로울러에 블로킹 현상을 일으킨다.그리고, 증점제는 일반적으로 다른 제품들도 사용가능하나 본 발명에서는 롬앤하스사에서 제조되는 상품명 ACRYSOL RM5, ACRYSOL RM825등을 사용하였고 그 투입량은 0.3∼ 2.0중량%가 바람직하다.

상기 왁스는 코팅시, 융점이 낮고 연질인 성질을 이용해 내마찰성과 같은 피막강도를 향상시키고, 왁스로는 일반적으로 다른 제품들도 사용가능하나 본 발명에서는, 국내 SSCP사에서 공급되는 수성타입 WAX-25, ME 66035등이 사용되며 그 투입량은 0.1 ∼ 7.0중량% 정도로 투입하는 것이 바람직하다.

상기 배합시 평활제는 코팅면에 코팅액이 한쪽으로 몰리지 않게 하여 일정하게 고착되도록 하는 역활을 수행하는데 그 함량이 0.1중량% 보다 적거나 0.5중량%보다 많으면 코팅액이 골고루 평활해 지지 않아 상기 역활을 원활히 수행할수 없다.그리고, 평활제는 일반적으로 다른 제품들도 사용가능하나 본 발명에서는, 롬앤하스사에서 제조되는 ACRYSOL RM-2020NPR, ACRYSOL RM-8W등이 사용되며 그 투입량은 0.1 ∼ 0.5중량%가 바람직하다.본 발명의 코팅제 제조방법은, 총중량에 대하여 30~50 중량%의 물을 교반기에 투입한 후 이에 30~45 중량%의 아크릴에멀젼수지를 투입하고, 이를 혼합하여 1차 혼합물을 형성한다.

다른 한편 본 발명의 코팅제 제조방법은, 교반기에 총중량에 대하여 30~55 중량%의 물을 투입한 후 이에 20~50 중량%의 합성수지를 투입하고, 이를 혼합하여 1차 혼합물을 형성한다.

이어서, 상기 1차 혼합물에 1.0 ~ 2.0중량%의 분산제 투입 및 혼합, 0.1~1.0중량%의 소포제 투입 및 혼합과정을 순차로 각각 진행하여 2차 혼합물을 형성한다.

계속하여, 상기 2차 혼합물에 10~25중량%의 다공성물질을 투입하여 균일 혼합하여 중간코팅제를 형성한다.

그리고, 상기 중간코팅제에 0.3~2.0중량%의 증점제와 1.2~12.5중량%의 기타첨가제를 투입하여 안정화 시킨다.

여기서 상기 중간코팅제 형성단계는, 활성탄이나 제올라이트, 산성백토, 벤토나이트, 카올린중에서 선택된 어느 하나 이상을 43 ~ 1㎛로 미분쇄한 다공성 물질을 투입하여 30분 이상 교반한다.

또한, 상기 1차 혼합물에 투입되는 아크릴에멀젼수지는, 아크릴수지와 에멀젼수지가 중합된 아크릴에멀젼수지로 한다.

그리고, 상기 안정화 단계에서 투입되는 기타첨가제는, 1.0 ~ 5.0 중량%의 용제 투입 및 혼합, 0.1 ~ 0.5 중량%의 평활제 투입 및 혼합, 0.1 ~ 7.0 중량%의 왁스 투입 및 혼합공정으로 세분화 된다.

한편, 상기 안정화 단계는, 상기 증점제, 용제, 평활제의 투입 및 혼합 후에 물 투입 및 혼합공정이 이루어 질수도 있고, 물 투입및 혼합공정 후에 0.1 ~ 7.0중량%의 왁스를 투입 및 혼합하는 공정이 올수도 있다.

상기와 같은 본 발명의 코팅제 제조방법을 설명한다.

먼저 교반기가 설치되는 혼합조의 내측에 총 중량에 대하여 30~50중량%의 물을 투입하는데, 상기 물은 바로 앞서 설명한 바와같이 공정의 후반에 투입되어도 최종물에 미치는 영향은 차이가 없다.

이어서, 아크릴에멀젼수지를 30~45중량%의 투입하여 10분이상 혼합하고, 이때 상기 혼합은 자동 교반기를 사용하여 10분 정도 혼합하게 되고, 이정도의 시간이면 상기 수지와 물의 완전 혼합이 가능하다.

그리고, 상기 수성인 수지에 분산제 1.0 ~ 2.0중량%를 투입하여 10분 이상 혼합하고, 여기에 소포제를 0.1~1.0중량% 투입하여 5분이상 혼합하면 아크릴에멀젼수지가 균일하게 분산됨은 물론 투입되는 다공성물질 사이의 간격을 일정시킨다.

이어서, 상기 수지에 분산제 및 소포제가 혼합된 혼합물에 활성탄, 제올라이트등으로 이루어진 다공성물질을 10~25중량% 투입하여 30분 이상 혼합하면 포장지 내측에서 발생하는 수분등을 자체의 기공에 의해 감싸도록 하는 다공성물질과 이를 포장지의 표면에 고착시키는 수지가 균일하게 혼합되면서 완성시 기공등의 발생이 방지된다.

계속하여, 상기와 같이 다공성물질이 투입된 혼합물에 0.3~2.0중량%의 증점제와 용제 1.0~5.0중량% 투입하여 10분 이상 혼합한 후 이에 평활제 0.1~0.5중량%를 투입하여 5분 이상 혼합하면 상기 코팅제가 일정점도를 유지하면서 포장지면에 균일하게 도포되어 건조되도록 한다

그리고, 상기 0.1 ~ 7.0중량%의 왁스가 투입되는데 왁스는 투입하지 않아도 큰 영향은 없으나 피막강도의 향상과 외부로 부터의 수분침투를 방지하는데 일정한 역활을 수행할수 있으므로 용제나 평활제와 동시에 투입할수도 있고, 마지막에 투입 할수도 있다.

실시예1.

교반기에 총중량에 대하여 30 중량%의 물을 투입한 후 이에 35 중량%의 합성수지(아크릴에멀젼수지)를 투입하고 10분 이상 혼합한다.

그리고, 1.5중량%의 분산제를 투입하여 10분 이상 혼합하고, 이에 0.2중량%의 소포제를 투입하여 5분 이상 혼합하며, 상기 소포제의 혼합후 15중량%의 다공성 물질을 투입하여 30분 이상 혼합한다.

계속하여, 다공성물질의 혼합후에 4중량%의 용제를 투입하여 10분 이상 혼합한후 0.3 중량%의 평활제를 투입하여 5분 이상 혼합하며, 이어서 1중량%의 증점제를 투입하여 10분 이상 혼합한다.

그리고, 상기 증점제의 혼합후 8중량%의 물을 투입하여 10분 이상 혼합하고, 이에 5중량%의 왁스를 투입하여 혼합한다.

실시예2.

교반기에 35 중량%의 합성수지(아크릴에멀젼수지)를 투입하고 10분 이상 혼합한다.

그리고, 1.5중량%의 분산제를 투입하여 10분 이상 혼합하고, 이에 0.2중량%의 소포제를 투입하여 5분 이상 혼합하며, 상기 소포제의 혼합후 15중량%의 다공성물질을 투입하여 30분 이상 혼합한다.

계속하여, 다공성물질의 혼합후에 4중량%의 용제를 투입하여 10분 이상 혼합한후 이에 0.3 중량%의 평활제를 투입하여 5분 이상 혼합하며, 이어서 1중량%의 증점제를 투입하여 10분 이상 혼합한다.

그리고, 상기 증점제의 혼합후 38중량%의 물을 투입하여 10분 이상 혼합하고, 이에 5중량%의 왁스를 투입하여 혼합한다.

상기와 같은 코팅제 제조방법에 의해 제조된 코팅제가 도포된 포장지를 이용한 농산물의 보관실험을 수행하였던바 그 결과는 각 표에서 확인할수 있는바와 같이 일반포장박스와 달리 본원발명에 의한 박스(활성탄 박스)에 저장한 농산물의 신선도가 월등히 우수하였다.

(실험1)

(실험 2)

(실험 3)

(실험 4)

(실험 5)

이와 같이 본 발명에 의하면, 에틸렌가스 및 이산화탄소 , 유해가스 , 습도등 기능성 다공질 구조를 갖고 있는 활성탄이나 제올라이트의 흡착 기능을 적용하여 농산물과 접하는 골판지 상자의 내면에 코팅함으로써 농산물의 신선도를 증가시키고 부패를 억제시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명으로 생산된 제품의 장점은 대량생산이 가능하기 때문에 생산단가가 낮고 친수용성 제품이므로 재활용이 가능하고, 기능성 다공질 구조물질을 이용한 종래의 제품이 골심지에 간접적으로 도포된 것에 비해 직접 농산물의 안쪽면에 코팅되므로 흡착, 흡수의 효과는 증가되는 효과가 있는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명 하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀 두고자 한다.

Claims (12)

1. 총 중량퍼센트에 대하여

   물 30 ~ 50 중량%, 활성탄, 제올라이트, 산성백토, 벤토나이트, 카올린중에서 선택된 어느 하나 이상을 43 ~ 1㎛로 미분쇄한 다공질물질 10 ~ 25중량%, 아크릴에멀젼수지 30 ~ 45 중량%, 분산제 1.0 ~ 2.0 중량%, 소포제 0.1 ~ 1.0 중량%, 증점제 0.3 ~ 2.0 중량%, 기타 첨가제 1.2 ~ 12.5 중량%가 혼합된 것을 특징으로 하는 다공성물질을 갖는 코팅제.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 기타 첨가제는, 용제 1.0 ~ 5.0중량%, 평활제 0.1 ~ 0.5 중량%, 왁스 0.1 ~ 7.0중량%인 것을 특징으로 하는 다공성물질을 갖는 코팅제.
6. 제1항의 조성으로 이루어진 코팅제가 포장지의 내부면 일측에 일체로 적층되어 코팅층을 형성하도록 다공성물질을 갖는 코팅제가 코팅된 포장지.
7. 총중량에 대하여 30 ~ 50 중량%의 물을 교반기에 투입한 후 이에 30~45 중량%의 아크릴에멀젼수지를 투입하고, 이를 혼합하여 1차 혼합물을 형성하는 공정;

   상기 1차 혼합물에 1.0 ~2.0 중량%의 분산제, 0.1 ~ 1.0 중량%의 소포제를 투입한후 이를 혼합하여 2차 혼합물을 형성하는 공정;

   상기 2차 혼합물에 활성탄, 제올라이트, 산성백토, 벤토나이트, 카올린중에서 선택된 어느 하나 이상을 43 ~ 1㎛로 미분쇄한 다공성물질 10 ~ 25 중량%를 투입하여 30분 이상 교반시켜 중간코팅제를 형성하는 공정; 및,

   중간코팅제에 0.3 ~ 2.0 중량%의 증점제, 1.2 ~ 12.5 중량%의 기타첨가제를 투입하여 안정화 시키는 단계를 포함하는 다공성물질을 갖는 코팅제의 제조방법.
8. 삭제
9. 제7항에 있어서, 상기 안정화 단계에서, 기타첨가제는 1.0 ~ 5.0 중량%의 용제, 0.1 ~ 0.5 중량%의 평활제, 0.1 ~ 7.0 중량%의 왁스인 것을 특징으로 하는 다공성물질을 갖는 코팅제의 제조방법.
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제