KR100451980B1

KR100451980B1 - 미끄럼방지제 조성물 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100451980B1
Application number: KR1020040052118A
Authority: KR
Inventors: 강전택; 고유옥
Original assignee: 고유옥; 강전택
Priority date: 2004-07-05
Filing date: 2004-07-05
Publication date: 2004-10-08

Abstract

본 발명은 셀룰로오스 및 폴리아크릴산 암모늄염 증점제, 수성 라텍스로 구성되는 미끄럼방지제 조성물에 있어서, 상기 조성물의 구성 성분은 2％ 수용액의 점도가 45,000∼55,000 cps(20℃)의 저치환도(Low degree of substitution) 히드록시프로필 메틸셀룰로오스 증점제 0.2∼0.5 중량％, 알칼리 회합형 아크릴산 에멀젼 공중합체 증점제 2.5∼5.0 중량％, 14％ 암모니아수 1.0∼2.0 중량％, 유리전이온도(Tg)가 -12∼＋53℃인 라텍스수지 0.3∼1.0 중량%, 그리고 순수 90.0∼96.0 중량％로 구성되고, 상기 유리전이온도(Tg)가 -12∼＋53℃인 라텍스 수지는 EVA, NBR, SB 라텍스로부터 한 가지 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 미끄럼방지제 조성물은 골판지 상자의 원지로써 각종 포장용 상자의 표면지로 사용되고 있는 라이너지에 대하여 미끄럼방지 성능이 우수한 미끄럼방지제 조성물에 관한 것으로, 고점도이면서도 틱소성(thixotropy)이 있어서 스프레이가 가능하고 비산이 없을 뿐만 아니라 표면지 안으로 쉽게 침투되지 않아 포장용 종이상자의 표면지 사이의 수평 접착력은 강하고 수직 접착력은 약하여 지질이 나쁜 경우에도 상자 표면의 찢어짐이 없이 쉽게 분리될 수 있는 미끄럼방지 효과가 우수한 것이 그 특징이다.

Description

미끄럼방지제 조성물 및 그 제조방법{Composition of Non-slip Agent and It's Manufacturing Method}

본 발명은 미끄럼방지제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 본 발명의 조성물은 구성성분이 증점 효과 및 접착력을 발현하는 히드록시프로필 메틸셀룰로오스, 증점 효과 및 틱소성을 부여하는 폴리아크릴산 암모늄염, 건조 시 적당한 필름의 강도 유지 및 접착력을 발현하는 라텍스로 구성되어 있어서 골판지 상자의 원지로써 각종 포장용 상자의 표면지로 사용되고 있는 라이너지에 대하여 미끄럼방지 성능이 우수하며, 고점도이면서도 틱소성이 있어서 스프레이가 가능하고 비산이 없을 뿐만 아니라 표면지 안으로 쉽게 침투되지 않아 포장용 종이 상자의 표면지 사이의 수평 접착력은 강하고 수직 접착력은 약하여 지질이 나쁜 경우에도 상자 표면의 찢어짐이 없이 쉽게 분리되는 미끄럼방지 효과가 우수한 것을특징으로 하는 미끄럼방지제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근까지 종이 또는 종이상자 포장용 미끄럼방지제로 개발되어 특허 출원된 것들 중에 대한민국 특허 제 0140565호의“고형분이 적은 아크릴계 미끄럼방지제의 제조방법”은 상대적으로 유리전이온도(Tg)가 낮은 아크릴계 라텍스를 제조하고, 별도의 용기에서 유리전이온도(Tg)가 높은 아크릴계 라텍스를 제조한 다음 Tg가 낮은 아크릴계 라텍스 100 중량부에 대하여 Tg가 높은 아크릴계 라텍스 5∼60 중량부 및 표면 처리된 실리카졸을 혼합하여 제조함으로써 물성이 다른 아크릴계 라텍스를 각각 따로 유화 중합한 후 서로 혼합시켜 미끄럼방지제를 제조함으로써 그 제조 과정이 용이하지 않고, 상기와 같은 방법으로 제조된 미끄럼방지제의 점도 범위가 100∼2,000 cps와 같이 낮기 때문에 스프레이 시 비산될 가능성이 높으며, 동일 량을 스프레이 하여 비교할 때 종이 상자의 재질이 YK 210(표면지) × S 120(골심지) × K2 200(이면지)보다 나쁜 K2 180(표면지) × S 120(골심지) × K2 180(이면지)의 경우에는 상기 미끄럼방지제의 점도가 낮아 표면지 내부로 침투하기 때문에 미끄럼방지 효과가 현저히 저하되고, 이를 보완하기 위해서는 많은 양의 미끄럼방지제를 사용해야 하는 단점이 있었다.

일본특허공개 2003-327953호의“미끄럼방지제, 미끄럼방지 종이상자 및 종이상자의 미끄럼방지 방법”은 비정질 폴리올레핀(Polyolefin)과 EVA 왁스(wax) 또는 에틸렌(ethylene) 공중합체 왁스(wax), 점착 부여제로 된 수지 혼합물, 즉 180℃ 이상에서 용해 가능한 핫멜트로 5℃ 이하의 냉동 창고 또는 냉동차 내의 저온에서도 미끄럼 방지효과를 나타내는 것으로 상온에서 일반적인 종이 상자에 적용할 경우 작업성이 나쁘고, 강한 초기 접착력으로 미끄럼방지 효과는 있으나 너무 강한 접착으로 하적 시 분리가 어렵고 표면지가 찢어지는 문제점이 있었다.

특개평 9-291495호의“종이용 미끄럼방지제 또는 사이즈제”는 아크릴산, 메타아크릴레이트, 이타콘산, 크로토닉산, 무수말레인산, 푸마르산 등의 불포화 카르복실산과 스티렌 류, 아크릴로니트릴 류 등의 에틸렌성 모노머를 주성분으로 한 음이온 유화 중합물로써 Tg가 105∼107℃로 너무 높아 표면지에 대한 접착력이 낮고 필름이 형성되지 않아 미끄럼방지 효과가 적었다.

특개평 10-53742호의“종이상자 슬립방지제”는 최저 조막온도가 -10∼20℃의 염화비닐계 또는 아크릴계 공중합체 에멀젼 100 중량부(고형분 기준)에 Tg가 -50∼-15℃인 SBR, NBR 등의 고무계 라텍스 20∼250 중량부(고형분 기준)를 배합한 것으로 건조 후 초기의 미끄럼방지 효과는 우수하나 반복 사용 시 점착성이 많아서 도포 면이 오염되어 성능이 저하되는 단점이 있었다.

특개평 6-23917호의“미끄럼방지층을 갖는 종이상자”는 오르가노폴리실록산(Organopolysiloxane)에 Tg가 -170∼-10℃의 아크릴계 모노머를 그라프트 중합시킨 변성실리콘 에멀젼수지로써 미끄럼방지 효과는 우수하나 건조 조건이 105℃ 또는 180℃에서 1분으로 제조 공정라인의 개선 없이 일반적인 실온에서 제품이 들어있는종이상자의 미끄럼방지제로 사용하기 보다는 오히려 골판지 제조과정에 적합한 것으로 나타났다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 히드록시프로필 메틸셀룰로오스 증점제 외에 알칼리 회합형 아크릴산 에멀젼 공중합체 증점제와 암모니아수의 반응물인 수용성 폴리아크릴산 암모늄염 증점제를 병용하여 사용함으로써, 점도조절 목적으로 과량의 히드록시프로필 메틸셀룰로오스를 사용할 경우의 강한 수직 접착력 저하작용 및 셀룰로오스를 용해시키는 작업성을 개선하고, 틱소성을 향상시켜 고점도이면서도 스프레이가 가능하여 표면지 내부의 침투가 적어서 수평 접착력은 강하고 수직 접착력은 약하여 지질이 나쁜 경우에도 상자 표면의 찢어짐이 없이 쉽게 분리될 수 있는 미끄럼방지 효과가 우수한 것을 특징으로 하는 미끄럼방지제 조성물 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 폴리아크릴산 에멀젼과 암모니아수의 반응에 의한 증점 메카니즘을 나타낸 도면.

본 발명은 셀룰로오스 및 폴리아크릴산 암모늄염 증점제, 수성 라텍스로 구성되는 미끄럼방지제 조성물에 있어서,

상기 조성물의 구성 성분은 2％ 수용액의 점도가 45,000∼55,000 cps(20℃)인 저치환도(Low degree of substitution) 히드록시프로필 메틸셀룰로오스 증점제 0.2∼0.5 중량％, 알칼리 회합형 아크릴산 에멀젼 공중합체 증점제 2.5∼5.0 중량％, 14％ 암모니아수 1.0∼2.0 중량％, 유리전이온도(Tg)가 -12∼＋53℃인 라텍스 수지 0.3∼1.0 중량%, 그리고 순수 90.0∼96.0 중량％로 구성되고,

상기 유리전이온도(Tg)가 -12∼＋53℃인 라텍스 수지는 EVA, NBR, SB 라텍스로부터 한 가지 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에서 2％ 수용액의 점도가 45,000∼55,000 cps(20℃)인 저치환도 히드록시프로필 메틸셀룰로오스는 증점 효과 및 접착력을 발현하는 역할을 하며, 사용 함량은 0.2 내지 0.5 중량％이다. 함량이 0.2 중량% 미만일 경우에는 점도가 낮아 스프레이시 비산되지 않도록 상대적으로 알칼리 회합형 아크릴산 에멀젼 공중합체 증점제의 첨가량이 증가되어 틱소성에 영향을 미치고, 수평 접착력이 저하되며, 0.5 중량% 초과할 경우에는 적정 수준 이상의 점도상승으로 순수에 셀룰로오스를 용해시킬 때 발생하는 거품이 제거되는 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 수직 접착력을 상승시키는 작용을 한다.

본 발명에서 알칼리 회합형 아크릴산 에멀젼 공중합체는 고분자량의 선상폴리머로 수산화나트륨, 수산화칼륨, 암모니아수 등과 같은 알카리와 반응하면 수가용성으로 되어 점도가 상승한다. 본 발명에서는 알칼리 회합형 아크릴산 에멀젼 공중합체의 중화제로 알카리 금속보다는 미끄럼방지제의 조성물인 라텍스의 수소이온 농도에 따른 저장 안정성과 점도상승 효과가 큰 암모니아수를 선택하였으며, 증점의 메카니즘은 도 1과 같이 카르복실 관능기가 암모니아수(NaOH 도 동일)와 반응하여 폴리카르본산 암모늄염 형태로 전화하여 폴리머 분자가 친수성이 증가하여 흡수·팽윤하며, 카르복실 관능기는 입자 표층에 고농도로 누적하고 있기 때문에 이것이 용해하여 점도를 증가시킨다. 따라서 알칼리 회합형 아크릴산 에멀젼 공중합체는 암모니아수와 반응하여 증점 효과 및 틱소성을 부여하여 스프레이 시 비산을 방지하고, 건조 후에도 대기 중의 수분을 일부 흡수함으로써 점착성이 증가하여 미끄럼방지 효과를 상승시키는 역할을 하며, 사용 함량은 2.5 내지 5.0 중량％이다. 함량이 2.5 중량% 미만일 경우에는 점도가 낮고 틱소성이 부족하여 스프레이 시 비산되고, 5.0 중량% 초과할 경우에는 적정 수준 이상의 점도상승으로 인하여 스프레이가 곤란해진다.

본 발명에서 암모니아수는 알칼리 회합형 아크릴산 에멀젼 공중합체 중의 카르복실 관능기와 반응하여 수용성의 폴리아크릴산 암모늄염을 형성하여 점도를 증가시키는 역할을 하며, 사용함량은 14％ 암모니아수 1.0 내지 2.0 중량%이다. 함량이 1.0 중량% 미만일 경우에는 미반응 알칼리 회합형 아크릴산 에멀젼 공중합체가 잔류하여 수소이온 농도가 낮아 미끄럼방지제의 조성물인 라텍스의 저장 안정성이 나빠지고 적정 수준 이상의 점도가 상승하지 않는다. 함량이 2.0 중량% 초과할 경우에는 미 반응 카르복실 관능기가 없기 때문에 점도에는 크게 영향을 미치지 않으나 마찬가지로 라텍스의 저장 안정성이 나빠지고, 암모니아의 취기가 강하여 사용하는데 어려움이 있다.

본 발명에서 라텍스는 건조 시 적당한 필름의 강도 유지 및 접착력을 발현하는 역할을 하며, 유리전이온도(Tg)가 -12∼＋53℃ 범위를 충족시키는 한 특별히 제한은 없으나 EVA, NBR, SB 라텍스 중에서 선택하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 [표 1]과 같은 물성을 갖는 스티렌-부타디엔 라텍스를 금호석유화학(주)에서 구입하여 사용하였으며, 사용함량은 0.3 내지 1.0 중량%이다. 함량이 0.3 중량% 미만일 경우에는 수평 접착력이 낮아 미끄럼방지 효과가 거의 없으며, 함량이 1.0 중량% 초과할 경우에는 수평 및 수직 접착력이 너무 강하여 표면지가 찢어지는 현상이 발생한다.

[표 1]스티렌-부타디엔 라텍스 물성

항 목	KSL 103¹⁾	KSL 208²⁾	KSL 371³⁾
Butadiene/Styrene	60/40	45/55	15/85
Tg(℃)	-12	＋20	＋53
입자 크기(Å)	1100	1450	2000
pH(25℃)	8.0	8.0	10.5
표면장력(dyne/㎝)	55	53	45
점도(CPS)	140	200	250
고형분(％)	50	50	52
1), 2) 금호석유화학(주):Carboxylated Styrene Butadiene Latex3)금호석유화학(주): Styrene Butadiene Latex

상기 본 발명의 미끄럼방지제 조성물의 제조방법을 상세히 설명하면,

ⅰ) 속도조절이 가능한 교반기가 장착된 베셀(Vessel)에 히드록시프로필 메틸셀룰로오스 증점제 0.2~0.5 중량%를 순수 사용 함량 90.0~96.0 중량% 중에서 50 중량%에 용해하여 기포를 제거하는 단계;

ⅱ) 상기 ⅰ)의 단계에서 제조한 용액에 알칼리 회합형 아크릴산 에멀젼 공중합체 증점제 2.5~5.0 중량%를 넣고 교반하면서 14% 암모니아수 1.0~2.0 중량%를 상기 ⅰ)단계에서 사용하고 남은 나머지 순수 40.0~46.0중량%에 희석한 다음 첨가하여 폴리아크릴산 암모늄염 증점제를 제조하는 단계;

ⅲ) 상기 ⅱ)의 단계에서 제조한 혼합물에 유리전이온도(Tg)가 -12~+53℃인 라텍스 수지 0.3~1.0 중량%를 첨가하여 혼합하는 단계;

를 거쳐 제조되어지는 것을 특징으로 한다.

상기 ⅱ) 단계에서 사용하는 미끄럼방지제 조성물의 주성분인 알칼리 회합형 아크릴산 에멀젼 공중합체 증점제를 제조하기 위하여 본 발명은 먼저 교반기, 냉각기, 적하 픈넬, 그리고 온도조절 및 질소 공급 장치가 장착된 500 ㎖ 용량의 케틀(kettle) 반응기에 순수 120.0~130.0 중량부를 넣고 80℃로 승온한 다음

ⅰ) 순수 90.0~95.0 중량부, 소디움라우릴설페이트(SLS) 음이온 계면활성제 0.6~1.0 중량부, 에틸아크릴레이트 모노머(EAM) 50.0~70.0 중량부, 아크릴산(AA) 또는 메타크릴산 모노머(MAA) 30.0~50.0 중량부를 넣고 30 분간 교반하여 프리에멀젼을 유화시키는 단계;

ⅱ) 순수 10.0~15.0 중량부에 소디움라우릴설페이트(SLS) 음이온 계면활성제 5.0~7.0 중량부, 중조(NaHCO₃) 0.05~0.1 중량부를 용해하여 80℃의 반응기에 넣고 5분 정도 교반시키는 단계;

ⅲ) 상기 ⅰ)의 단계에서 제조한 프리에멀젼 총량의 5％를 80℃의 반응기에 적하하여 3분 정도 교반시키는 단계;

ⅳ) 순수 4.0~6.0 중량부에 수용성 라디칼 개시제인 암모늄퍼설페이트 0.04~0.1 중량부를 용해하여 상기 ⅲ)의 단계 반응용액에 첨가하여 발열반응을 진행(초기반응)시키는 단계;

ⅴ) 상기 ⅳ)의 단계 반응용액에 순수 15.0~20.0 중량부에 암모늄퍼설페이트 0.2~0.3 중량부를 녹인 용액과 상기 ⅲ)의 단계에서 적하하고 남은 프리에멀젼을 발열 반응열에 의하여 84∼86℃로 유지하면서 동시에 180분 동안 적하하는 단계;

ⅵ) 상기 ⅴ)의 단계와 동일한 온도에서 60분 정도 숙성하는 단계;

ⅶ) 상기 ⅵ)의 단계의 온도를 30℃ 이하로 냉각시키는 단계;

의 유화중합 반응을 통하여 고형분 27.0~29.0 중량％, 점도 40~45 cps, pH 3.0~4.0의 물성을 갖는 알칼리 회합형 아크릴산 에멀젼 공중합체 증점제를 제조하였다.

알칼리 회합형 아크릴산 에멀젼 공중합체 증점제 제조 시 아크릴산 또는 메타크릴산 단독으로는 겔화되기 때문에 상기 ⅰ) 내지 ⅶ) 단계를 거쳐 제조되어진 알칼리 회합형 아크릴산 에멀젼 공중합체의 모노머 혼합비는 에틸아크릴레이트와 아크릴산 또는 메타크릴산 50 내지 70중량% 대 30 내지 50 중량%로 혼합된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 하기의 실시 예를 통하여 보다 상세히 설명하겠으나, 하기 설명에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

(실시 예 1 내지 9 및 비교 예 1 내지 9)

실시 예 1 내지 9 및 비교 예 1 내지 9는 [표 2]와 [표 3]의 조성범위로 상기와 같은 방법으로 미끄럼방지제 조성물을 제조하여 영풍제지(주)의 K2 180(표면지) × S 120(골심지) × K2 180(이면지) 재질의 종이상자 시편 5 ×10 ㎝ 5개에 각각 0.1 g씩 한 면에 도포한 다음 접착 20분 경과 후 평균 수평 접착력 및 수직 접착력과 각각의 조성물에 대한 점도 등의 물성을 측정하여 그 결과를 [표 4]에 나타내었다. 그리고 마찰계수는 미끄럼방지제가 제품 생산현장에서 사용될 때는 종이상자의 상부에 스프레이 후 그 위에 종이상자를 적층하기 때문에 종이상자 계면의 표면지의 미세기공 내부로 일부 미끄럼방지제 및 수분이 침투하여 상·하층간의 미약한 접착력에 의하여 미끄럼방지 효과가 나타나기 때문에 습윤 시와 건조 시의 마찰계수가 다르고, 상대적인 비교일지라도 ASTM 1894 시험조건과 실제 제품 생산현장의 조건이 상이하여 측정하지 않았다.

[표 2]

(단위 : 중량%)

구 분	실시 예
구 분	1	2	3	4	5	6	7	8	9
순수	92.8	92.8	92.8	94.2	94.2	94.2	95.4	95.4	95.4
HPMC¹⁾	0.2	0.2	0.2	0.3	0.3	0.3	0.4	0.4	0.4
ASAT²⁾	4.5	4.5	4.5	3.5	3.5	3.5	2.5	2.5	2.5
14％-NH₄OH	2.0	2.0	2.0	1.5	1.5	1.5	1.0	1.0	1.0
KSL 103	0.5	-	-	0.5	-	-	0.7	-	-
KSL 208	-	0.5	-	-	0.5	-	-	0.7	-
KSL 371	-	-	0.5	-	-	0.5	-	-	0.7
1)삼성정밀화학(주); Hydroxy Propyl Methyl Cellulose2)알칼리 회합형 증점제(Alkali-Swellable Associative Thickener)

[표 3]

(단위 : 중량%)

구 분	비교 예
구 분	1	2	3	4	5	6	7	8	9
순수	92.3	91.5	92.4	92.2	93.3	91.8	91.8	93.2	94.6
HPMC	-	-	0.1	0.1	0.2	0.2	0.2	0.3	0.4
ASAT	5.0	5.0	5.0	5.0	4.5	4.5	4.5	3.5	2.5
14％-NH₄OH	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	1.5	1.0
KSL 103	-	-	0.5	0.7	-	-	-	-	-
KSL 208	0.7	1.5	-	-	-	1.5	-	1.5	1.5
KSL 371	-	-	-	-	-	-	1.5	-	-

[표 4]

구 분	접착력(kgf)¹⁾	점도(cps)²⁾	비고
구 분	수평	점도(cps)²⁾	비고	수직
실시 예1	5.75	0.67	2,987	수평, 수직 접착력 및 분리 상태양호
실시 예2	5.50	0.55	3,099
실시 예3	5.23	0.42	2,979
실시 예4	5.67	0.60	2,951
실시 예5	5.67	0.54	2,930
실시 예6	5.67	0.46	2,964
실시 예7	5.79	0.55	2,544
실시 예8	5.41	0.53	2,644
실시 예9	5.61	0.56	2,680
비교 예1	-	-	1,940	측정불가
비교 예2	3.19	0.06	2,036	수평 접착력 약하여 파열 되기 전에분리
비교 예3	1.11	0.16	2,443
비교 예4	2.04	0.20	2,450
비교 예5	3.32	0.26	2,643
비교 예6	4.93	1.27	2,875	수직 접착력측정 시표면지 찢어짐
비교 예7	4.87	1.06	2,871
비교 예8	5.24	1.12	2,945
비교 예9	5.64	1,24	2,762
1) Push-Pull Gauge( IMADA사, LCQS-A-3432-77)2) Viscometer (Brookfield사, LVDV Ⅱ＋PRO)

상기[표 4]에서 나타낸 바와 같이 실시 예 1 내지 9는 본 발명의 미끄럼방지제 조성물의 조성범위로 제조하여 K2 180(표면지) × S 120(골심지) × K2 180(이면지) 재질의 종이상자 시편 5 × 10 ㎝ 5개에 각각 0.1 g씩 한 면에 도포한 다음 접착 20분경과 후 수평 접착력 및 수직 접착력을 측정한 결과 평균 수평 접착력은 약 5.0~6.0 kgf, 평균 수직 접착력은 약 0.4~0.7 kgf로 수평 접착력은 강하고 수직 접착력은 약해서 표면지의 찢어짐이 없이 쉽게 분리되었다. 또한, 점도는 약 2,500~3,100 cps 범위로 고점도이면서도 틱소성(thixotropy)이 있어서 스프레이 방식에 의하여 종이상자에 도포시킬 경우 고르게 분산되고 비산이 되지 않는 적당한 점도를 나타내었다.

그러나 본 발명의 비교 예 1~2에서 셀룰로오스계 증점제를 전혀 사용하지 않은 조성물은 Tg가 ＋20℃인 라텍스를 0.7 중량％를 첨가한 경우에는 수평 및 수직 접착력이 거의 없어 측정이 불가능했으며, 1.5 중량％를 첨가한 경우에도 수평 접착력 약하여 파열되기 전에 분리되어 미끄럼방지 효과가 없는 것으로 나타났다.

비교 예 3 및 4는 셀룰로오스계 증점제의 사용 함량 범위에 미달되어 Tg가 -12℃인 라텍스를 0.5~0.7 중량％를 첨가한 경우에도 수평 접착력이 낮게 나타났으며, 비교 예 5는 라텍스 수지를 사용하지 않은 경우로서, 수평 접착력이 약하여 파열되기 전에 분리되었다.

비교 예 6 내지 9는 셀룰로오스 및 폴리아크릴산 암모늄염 증점제는 사용 함량 범위에 해당되나 라텍스 수지가 사용 함량 범위를 초과하여 사용함으로써 점도는 스프레이시 비산이 되지 않는 적당한 점도를 나타내었으나 수직 접착력 측정 시 종이 상자 시편 표면이 찢어지는 현상이 발생하였다.

본 발명은 골판지 상자의 원지로써 각종 포장용 상자의 표면지로 사용되고 있는 라이너지에 대하여 미끄럼방지 성능이 우수한 미끄럼방지제 조성물 및 그 제조방법으로서, 알칼리 회합형 아크릴산 에멀젼 공중합체와 암모니아수의 반응물인 수용성 폴리아크릴산 암모늄염을 주성분으로 하기 때문에 고점도이면서도 틱소성(thixotropy)이 있어서 스프레이가 가능하고 비산이 없을 뿐만 아니라 표면지 안으로 쉽게 침투되지 않아 포장용 종이상자의 표면지 사이의 수평 접착력은 강하고 수직 접착력은 약해서 안전한 적층저장으로 적하물의 붕괴 방지 및 적층이동이 가능하고, 콜로이달 실리카, 실리카 분말 등과 같은 무기계 화합물 첨가제를 전혀 사용하지 않아도 조성물의 우수한 물리적 특성으로 인하여 K2 180(표면지) × S 120(골심지) × K2 180(이면지)과 같이 표면지의 재질이 나쁜 경우에도 상자 표면의 찢어짐이 없이 쉽게 분리될 수 있는 것이 특징인 미끄럼방지제 조성물 및 그 제조방법을 제공한다는데 그 장점이 있다.

Claims

셀룰로오스 및 폴리아크릴산 암모늄염 증점제, 수성 라텍스로 구성되는 미끄럼방지제 조성물에 있어서,

상기 조성물의 구성 성분은 히드록시프로필 메틸셀룰로오스 증점제 0.2∼0.5 중량％, 알칼리 회합형 아크릴산 에멀젼 공중합체 증점제 2.5∼5.0 중량％, 14％ 암모니아수 1.0∼2.0 중량％, 유리전이온도(Tg)가 -12∼＋53℃인 라텍스 수지 0.3∼1.0 중량%, 그리고 순수 90.0∼96.0 중량％로 구성되는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지제 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 히드록시프로필 메틸셀룰로오스 증점제는 2％ 수용액의 점도가 45,000∼55,000 cps(20℃)인 저치환도인 것을 특징으로 하는 미끄럼방지제 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 알칼리 회합형 아크릴산 에멀젼 공중합체 증점제는 에틸아크릴레이트와 아크릴산 또는 메타크릴산의 모노머 혼합비가 50 내지 70중량% 대 30 내지 50 중량%로 혼합된 것을 특징으로 하는 미끄럼방지제 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 라텍스 수지는 유리전이온도(Tg)가 -12∼＋53℃인 EVA, NBR, SB 라텍스로부터 한 가지 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지제 조성물.
ⅰ) 속도조절이 가능한 교반기가 장착된 베셀(Vessel)에 히드록시프로필 메틸셀룰로오스 증점제 0.2~0.5 중량%를 순수 사용 함량 90.0~96.0 중량% 중에서 50 중량%에 용해하여 기포를 제거하는 단계;

ⅱ) 상기 ⅰ)의 단계에서 제조한 용액에 알칼리 회합형 아크릴산 에멀젼 공중합체 증점제 2.5~5.0 중량%를 넣고 교반하면서 14% 암모니아수 1.0~2.0 중량%를 상기 ⅰ)단계에서 사용하고 남은 나머지 순수 40.0~46.0중량%에 희석한 다음 첨가하여 폴리아크릴산 암모늄염 증점제를 제조하는 단계;

ⅲ) 상기 ⅱ)의 단계에서 제조한 혼합물에 유리전이온도(Tg)가 -12~+53℃인 라텍스 수지 0.3~1.0 중량%를 첨가하여 혼합하는 단계;

를 거쳐 제조되어지는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지제 조성물 제조방법.
제 5항에 있어서, 상기 알칼리 회합형 아크릴산 에멀젼 공중합체 증점제는 먼저 교반기, 냉각기, 적하 픈넬, 그리고 온도조절 및 질소 공급 장치가 장착된500 ㎖ 용량의 케틀(kettle) 반응기에 순수 120.0~130.0 중량부를 넣고 80℃로 승온한 다음

ⅰ) 순수 90.0~95.0 중량부, 소디움라우릴설페이트(SLS) 음이온 계면활성제 0.6~1.0 중량부, 에틸아크릴레이트 모노머(EAM) 50.0~70.0 중량부, 아크릴산(AA) 또는 메타크릴산 모노머(MAA) 30.0~50.0 중량부를 넣고 30 분간 교반하여 프리에멀젼을 유화시키는 단계;

ⅱ) 순수 10.0~15.0 중량부에 소디움라우릴설페이트(SLS) 음이온 계면활성제 5.0~7.0 중량부, 중조(NaHCO₃) 0.05~0.1 중량부를 용해하여 80℃의 반응기에 넣고 5분 정도 교반시키는 단계;

ⅲ) 상기 ⅰ)의 단계에서 제조한 프리에멀젼 총량의 5％를 80℃의 반응기에 적하하여 3분 정도 교반시키는 단계;

ⅳ) 순수 4.0~6.0 중량부에 수용성 라디칼 개시제인 암모늄퍼설페이트 0.04~0.1 중량부를 용해하여 상기 ⅲ)의 단계 반응용액에 첨가하여 발열반응을 진행(초기반응)시키는 단계;

ⅴ) 상기 ⅳ)의 단계 반응용액에 순수 15.0~20.0 중량부에 암모늄퍼설페이트 0.2~0.3 중량부를 녹인 용액과 상기 ⅲ)의 단계에서 적하하고 남은 프리에멀젼을 발열 반응열에 의하여 84∼86℃로 유지하면서 동시에 180분 동안 적하하는 단계;

ⅵ) 상기 ⅴ)의 단계와 동일한 온도에서 60분 정도 숙성하는 단계;

ⅶ) 상기 ⅵ)의 단계의 온도를 30℃ 이하로 냉각시키는 단계;

의 유화중합 반응을 통하여 고형분 27.0~29.0％, 점도 40~45 cps, pH 3.0~4.0의 물성을 갖는 알칼리 회합형 아크릴산 에멀젼 공중합체 증점제인 것을 특징으로 하는 미끄럼방지제 조성물 제조방법.
제 5항에 있어서, 상기 히드록시프로필 메틸셀룰로오스 증점제는 2％ 수용액의 점도가 45,000∼55,000 cps(20℃)인 저치환도인 것을 특징으로 하는 미끄럼방지제 조성물 제조방법.
제 5항에 있어서, 상기 알칼리 회합형 아크릴산 에멀젼 공중합체 증점제는 에틸아크릴레이트와 아크릴산 또는 메타크릴산의 모노머 혼합비가 50 내지 70중량% 대 30 내지 50 중량%로 혼합된 것을 특징으로 하는 미끄럼방지제 조성물 제조방법.
제 5항에 있어서, 상기 라텍스 수지는 유리전이온도(Tg)가 -12∼＋53℃인 EVA, NBR, SB 라텍스로부터 한 가지 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지제 조성물 제조방법.