KR101100697B1 - 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리락틱산(Poly lactic acid) 또는 폴리부틸렌숙시네이트(Poly butylene succinate) 중에서 선택된 하나 이상의 생분해성 수지와 메틸렌클로라이드(methylene chloride)를 포함하는 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물과 상기 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물로부터 이루어진 표층을 표면에 포함하는 용기 및 (A) 폴리락틱산(Poly lactic acid) 또는 폴리부틸렌숙시네이트(Poly butylene succinate) 중에서 선택된 하나 이상의 생분해성 수지와 메틸렌클로라이드(methylene chloride)를 밀폐용기에서 혼합하는 단계; (B) 상기 (A)단계에서 혼합시 발생하는 가스를 상기 밀폐용기으로부터 포집하는 단계; 및 (C) 상기 (B)단계에서 포집된 가스를 상기 (A)단계의 밀폐용기에 유입시켜 재사용하는 단계를 포함하는 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물 제조방법을 제공한다. 본 발명의 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물은 도료 또는 코팅제로 적용이 용이하고, 방수효과 등이 우수하며 생분해성 수지라는 특성상 자연계에서 용이하게 분해되어 친환경적이고, 본 발명의 용기는 생분해성 도료 또는 코팅제가 적용되어 용이하게 생분해되는 효과가 있으며, 본 발명의 제조방법에 의해 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물을 용이하게 친환경적으로 제조할 수 있다는 장점이 있다.

Description

생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물{Biodegradable composition for paint or coating}
본 발명은 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도료 또는 코팅제로 효과적으로 이용 가능한 생분해성 코팅용 또는 도료용 조성물에 관한 것이다.
생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물은 종이, 펄프, 섬유, 목재, 광물, 또는 철재와 같은 물질의 표면에 도포되거나 코팅될 수 있으며, 생분해가 가능한 조성물이다. 이와 같은 조성물은 자연에서 미생물, 자연광 등에 의해 분해가 가능하여 친환경적이라는 장점이 있다. 이와 같은 조성물은 종이용기, 펄프용기, 미소성토기와 같은 용기의 표면에 피막층을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 상술한 용기들은 자연에서 분해가 되나, 이와 같은 용기에 종래의 생분해가 어려운 수지로 코팅할 경우 분해가 되지 않아 환경상 문제를 일으키고 있다.
또한, 건축자재 등에 외관개선, 방수성 개선 등의 목적으로 니스 등으로 코팅하거나 페인트와 같은 도료로 도막을 형성하나, 이 역시 생분해가 용이하지 않은 도료 또는 코팅제를 이용할 경우 자연계에서 분해되지 않아 환경상 문제를 일으키는 문제가 있었다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해, 종래 폐기된 용기 등이 자연계에서 용이하게 분해될 수 있도록 용기 자체를 생분해성 수지로 사출하는 등의 방식으로 제작하여 왔으나, 도료 또는 코팅제로 적용하는 것은 용이하지 않았다.
생분해성 수지는 폴리락틱산(Poly lactic acid), 폴리부틸렌숙시네이트(Poly butylene succinate), 또는 스타치(starch) 등이 있으나 도료 또는 코팅제로 적용하기 위해 액상으로 제조하는 것이 용이하지 않은 문제가 있었기 때문이다.
본 발명이 해결하고자 하는 하나의 기술적 과제는 도료 또는 코팅제로 적용이 용이한 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 하나의 기술적 과제는 도료 또는 코팅제가 표면에 적용된 생분해성 용기를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 하나의 기술적 과제는 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물을 용이하게 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 폴리락틱산(Poly lactic acid) 또는 폴리부틸렌숙시네이트(Poly butylene succinate) 중에서 선택된 하나 이상의 생분해성 수지와 메틸렌클로라이드(methylene chloride)를 포함하는 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한 본 발명의 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물로부터 이루어진 표층을 표면에 포함하는 용기를 제공한다.
본 발명은 또한 (A) 폴리락틱산(Poly lactic acid) 또는 폴리부틸렌숙시네이트(Poly butylene succinate) 중에서 선택된 하나 이상의 생분해성 수지와 메틸렌클로라이드(methylene chloride)를 밀폐용기에서 혼합하는 단계; (B) 상기 (A)단계에서 혼합시 발생하는 가스를 상기 밀폐용기으로부터 포집하는 단계; 및 (C) 상기 (B)단계에서 포집된 가스를 상기 (A)단계의 밀폐용기에 유입시켜 재사용하는 단계를 포함하는 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물 제조방법을 제공한다.
본 발명의 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물은 도료 또는 코팅제로 적용이 용이하고, 방수효과 등이 우수하며 생분해성 수지라는 특성상 자연계에서 용이하게 분해되어 친환경적이다. 또한, 본 발명의 용기는 생분해성 도료 또는 코팅제가 적용되어 용이하게 생분해되는 효과가 있으며, 본 발명의 제조방법에 의해 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물을 용이하게 친환경적으로 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제조방법에 사용가능한 장치의 일 예를 개략적으로 나타낸 개략도이다.
도 2a는 실시예 1에 대한 도료 또는 코팅제 적합성 실험결과를 나타낸 사진이다.
도 2b는 실시예 2에 대한 도료 또는 코팅제 적합성 실험결과를 나타낸 사진이다.
도 2c는 비교예 1에 대한 도료 또는 코팅제 적합성 실험결과를 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명의 닥섬유 용기 일 예에 대한 방수 실험 결과를 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명의 목재 일 예에 대한 방수 실험 결과를 나타낸 사진이다.
도 5는 본 발명의 종이 일 예에 대한 방수 실험 결과를 나타낸 사진이다.
이하, 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, "및/또는"은 언급된 구성요소의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 발명의 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물은 구체적으로 폴리락틱산(Poly lactic acid) 또는 폴리부틸렌숙시네이트(Poly butylene succinate) 중에서 선택된 하나 이상의 생분해성 수지와 메틸렌클로라이드(methylene chloride)를 포함할 수 있다. 생분해성 수지 중 폴리락틱산 및/또는 폴리부틸렌숙시테이트는 용액상으로 하는 것이 용이하지 않으나, 메틸렌클로라이드와 접촉함으로써 용이하게 용액상으로 만들 수 있어 도료 또는 코팅제로 적용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 생분해성은 자연계에서 햇빛, 수분, 및/또는 미생물 등에 의해 분해되는 성질을 의미하고, 상기 도료는 물건의 겉에 칠하여 썩지 않게 하거나 외관상 아름답게 하는 재료로, 일반적으로 안료를 포함하여 용기 등의 표면에 막을 형성할 수 있는 물질을 의미한다. 상기 코팅제는 물체의 겉면에 입히는 얇은 막을 형성하는 물질을 의미한다.
상기 생분해성수지는 바람직하게는 폴리락틱산으로, 폴리락틱산과 메틸렌클로라이드를 혼합시 용액상을 형성하는 것이 용이하다.
상기 생분해성수지와 메틸렌클로라이드는 중량비로 생분해성수지:메틸렌클로라이드=1~50:50~99일 수 있다. 상기 범위에서 조성물의 점도 조절이 용이하다.
상기 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물은 건조지연제로 부틸셀루솔브(butyl cellosolve), 시클로헥사논(cyclohexanone), 살리실산메틸(methyl salicylate) 또는 이소포론(isophorone) 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으며, 상기 건조지연제는 바람직하게는 부틸셀루솔브이다. 상기 생분해성수지, 메틸렌클로라이드와 건조지연제는 중량비로 생분해성수지:메틸렌클로라이드:건조지연제=1~50:50~99:1~40일 수 있다. 상기 범위에서 조성물의 점도 조절이 용이하고, 건조속도 조절이 용이하다.
상기 건조지연제는 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물의 건조속도를 지연시키는 물질을 의미하고, 상기 건조지연제에 의해 건조 속도가 빠른 조성물의 건조속도를 지연시킴으로써 작업성을 향상시킬 수 있다. 스프레이에 의해 칠 또는 코팅 형성시 건조속도가 빠른 도료 또는 코팅제용 조성물은 스프레이 노즐을 막아 작업을 곤란하게 하거나, 칠 또는 코팅 표면의 건조시간이 상이해져 표면 상태가 불균일하게 될 염려가 있다.
상기 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물은 오일, 글리세린, 메틸알콜, 솔벤트-정제된 헤비나프타(Solvent-Refined Heavy Naphtha), 물, 트리에탄올아민, 또는 메틸에틸케톤 중에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 글리세린은 코팅 후 조시 백화현상의 발생을 방지하고, 코팅층의 쿠션감이 표현될 수 있다. 상기 오일은 파라핀 오일, 아마인유 또는 테레핀유 등 중에서 선택된 하나 이상일 수 있으며, 윤활제 목적으로 사용될 수 있다. 상기 오일은 코팅층 표면의 광택을 증가시키고 표면을 매끄럽게 할 수 있다. 상기 생분해성수지, 메틸렌클로라이드, 건조지연제, 및 첨가제는 중량비로 생분해성수지:메틸렌클로라이드:건조지연제:첨가제=1~50:50~99:1~40:0.01~30일 수 있다. 또한, 생분해성수지, 메틸렌클로라이드, 건조지연제, 글리세린 및 오일은 중량비로 생분해성수지:메틸렌클로라이드:건조지연제:글리세린:오일=1~50:50~99:1~40:2~30:2~30일 수 있다. 상기 메틸알콜, 솔벤트-정제된 헤비나프타(Solvent-Refined Heavy Naphtha), 또는 물 등은 추가적인 건조지연 효과를 나타낼 수 있다. 상기 트리에탄올아민은 중화제 또는 윤활제로 작용할 수 있으며, 상기 메틸에틸케톤은 분산제로 작용할 수 있다.
상기 솔벤트-정제된 헤비나프타(Solvent-Refined Heavy Naphtha)는 CAS No.(Chemical Abstract Service Number) 64741-92-0의 물질일 수 있다.
본 발명의 조성물은 바람직하게는 오일, 메틸알콜, 솔벤트-정제된 헤비나프타(Solvent-Refined Heavy Naphtha), 물, 트리에탄올아민, 및 메틸에틸케톤을 첨가제로 포함할 수 있고, 중량비로 상기 생분해성 수지:메틸렌클로라이드:건조지연제:오일:메틸알콜:솔벤트-정제된 헤비나프타: 물:트리에탄올아민:메틸에틸케톤=1~50:50~99:1~40:0.1~5:5~30:1~30:0.01~5:0.2~5:0.2~5일 수 있다.
본 발명의 조성물은 색상 조절을 위해 안료를 추가로 포함할 수 있다. 상기 안료는 운모(Mica), 이산화 티타늄(Titanium dioxide) 또는 산화철(Iron oxide) 등의 식물성안료 또는 유기안료 등일 수 있다. 상기 안료는 중량비로 생분해성 수지:메틸렌클로라이드:안료는 1~50:50~99:1~10일 수 있다.
상기 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물은 벤토나이트, 탈크, 게르마늄, 토르말린, 황토, 장호석, 숯, 적토, 활성탄, 또는 귀양석 중에서 선택된 하나 이상의 기능성 첨가제를 포함할 수 있다. 상기 기능성 첨가제는 본 발명의 조성물 중 생분해 효과 증가 이외에 원적외선 방출, 음이온 방출, 또는 탈취 등의 효과를 나타내는 성분을 의미한다. 상기 기능성 첨가제를 포함함으로써 원적외선 방출, 음이온 방출, 탈취 등의 효과를 가질 수 있다. 상기 조성물은 중량비로 생분해성 수지:메틸렌클로라이드:기능성 첨가제=1~50:50~99:0.01~30일 수 있다.
상기 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물은 종이, 펄프, 섬유, 목재, 광물, 또는 철재 중에서 선택된 하나 이상의 표면에 적용되는 도료 또는 코팅제용일 수 있다.
상기 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물로 종이, 펄프, 섬유, 목재, 광물 또는 철재 표면에 표층을 형성함으로써, 외관 개선 또는 방수성 개선 등이 가능하다. 또한, 종이, 펄프, 섬유, 목재, 광물 또는 철재 등 폐기시 용이하게 생분해되어 친환경적이다.
본 발명 용기의 일 구체예는 본 발명의 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물로부터 이루어진 표층을 표면에 포함할 수 있다.
상기 용기는 종이용기, 펄프용기 또는 미소성토기 중에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
상기 미소성토기는 흙을 열을 가하지 않고 압축 등의 방법으로 성형된 용기일 수 있다.
상기 용기는 본체 외에 뚜껑을 포함하는 의미이다. 상기 미소성 토기는 황토와 같은 흙을 압축성형한 후 건조하는 등의 방법으로 제작하되, 소성 과정을 거치지 않아 자연계에서 용이하게 분해되는 장점이 있으나, 수분에 약하고 강도가 크지 않을 수 있다. 상기 미소성 토기 표면에 본 발명에 따른 도료 또는 코팅제용 조성물을 적용함으로써, 입자 간을 결합시키는 작용을 하게 되어 미소성 토기의 강도를 증가시키고 방수도 가능하도록 하는 장점을 갖는다.
본 발명의 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물 제조방법을 도 1을 참조하여 예를 들어 설명한다. 도 1은 본 발명의 제조방법에 사용가능한 장치의 일 예를 개략적으로 나타낸 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 폴리락틱산(Poly lactic acid) 또는 폴리부틸렌숙시네이트(Poly butylene succinate) 중에서 선택된 하나 이상의 생분해성 수지와 메틸렌클로라이드(methylene chloride)를 밀폐된 유리용기와 같은 밀폐용기에서 혼합하고(A), 상기 혼합시 발생하는 가스를 상기 밀폐용기로부터 관 등을 이용하여 포집한 후(B), 상기 포집된 가스를 상기 (A)단계의 밀폐용기에 유입시켜 재사용(C)할 수 있다.
상기 밀폐용기는 유리 등의 소재로 이루어지고 일측이 개방되고 내부에 수용공간을 갖는 본체(10)와 상기 본체의 개방된 부분을 밀착하여 폐쇄하는 마개(20)로 이루어질 수 있다. 상기 마개는 고무 등의 소재로 이루어져 밀폐성을 증가시킬 수 있다. 상기 마개를 관통하는 관을 설치하여 혼합시 발생하는 가스를 포집할 수 있다. 상기 관은 포집부(30), 연결부(50) 및 재유입부(40)로 이루어질 수 있다. 상기 포집부(30)는 상기 뚜껑을 관통한 일단으로, 혼합시 발생하는 가스를 포집하게 된다. 포집된 가스는 별도 사용도 가능하나, 도 1에 도시된 바와 같이 연결부(50)로 보내어진 후, 재유입부(40)를 통해 밀폐용기 본체(10) 내부로 다시 보내어져 재사용될 수 있다. 상기 연결부(50)는 포집된 가스를 응축하는 역할을 할 수 있으며, 상기 연결부(50)의 관경을 상기 포집부(30)의 관경에 비해 작게 함으로써 응축을 용이하게 할 수 있다.
상기 혼합은 섭씨 15~25도에서 실시할 수 있다. 상기 포집은 관 등을 이용하여 실시하는 것이 가능하고, 포집된 가스를 섭씨 1~14도에서 응축하여 재사용하는 것이 가능하다. 상기 응축은 별도의 응축기를 이용하거나, 도 1에 도시된 바와 같이 포집부와 재유입부 간을 연결하는 연결부를 통과하는 과정에서 응축이 일어나도록 할 수 있다. 응축이 일어나도록 하기 위해 연결부의 외부에 온도조절이 가능한 공지의 냉각기 등을 배치할 수 있다. 포집된 가스는 별도 저장 후 재사용하거나, 밀폐용기에 바로 유입시켜 재사용하는 것이 가능하다. 상기 방법에 의해 유용성분의 손실 없이 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물을 친환경적으로 용이하게 제조할 수 있다.
상기 (A)단계의 생분해성 수지는 사출용 생분해성 수지일 수 있다. 상기 방법에 의해 입수가 용이한 사출용 생분해성 수지를 이용하여, 액상의 도료 또는 코팅제용 조성물을 용이하게 제조할 수 있다.
상기 (A)단계에서 혼합은 자석교반기(magnetic stirrer)에 의한 혼합일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 자석교반기(60)와 자석(70)을 이용하여 교반함으로써, 밀폐용기 내에서 용이하게 혼합이 가능한다. 상기 자석교반기(60)와 자석(70)은 자석교반에 사용되는 공지의 것을 사용할 수 있다.
상기 (A)단계에서 추가로 건조지연제를 밀폐용기에 투입하여 혼합할 수 있다. 상기 건조지연제를 투입함으로써, 도료 또는 코팅제용 조성물이 액상으로 유지되는 시간을 연장하는 것이 가능하다. 액상으로 유지되는 시간을 연장함으로써, 작업성을 개선할 수 있다.
본 발명의 조성물에서 언급된 사항은 모순되지 않는 한, 본 발명의 제조방법에 동일하게 적용된다.
<실시예 1> 생분해성 수지로 폴리락틱산을 포함하는 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물 제조 I
중량비로 폴리락틱산:메틸렌클로라이드=10:90으로 하여 도 1에 도시된 형식의 혼합기에 주입한 후, 마개를 덮고 90분간 혼합하였다. 상기 메틸렌클로라이드는 CAS No.(Chemical Abstract Service Number) 75-09-2였다.
<실시예 2> 생분해성 수지로 폴리부틸렌 숙시네이트를 포함하는 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물 제조 I
중량비로 폴리부틸렌 숙시네이트:메틸렌클로라이드=10:90으로 하여 도 1에 도시된 형식의 혼합기에 주입한 후, 마개를 덮고 90분간 혼합하였다.
<실시예 3> 생분해성 수지로 폴리락틱산을 포함하는 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물 제조 Ⅱ
중량비로 폴리락틱산:메틸렌클로라이드:부틸셀루솔브=10:80:10으로 하여 도 1에 도시된 형식의 혼합기에 주입한 후, 마개를 덮고 90분간 혼합하였다. 상기 부틸셀루솔브는 CAS No. 111-76-2이었다.
<실시예 4> 생분해성 수지로 폴리부틸렌 숙시네이트를 포함하는 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물 제조 Ⅱ
중량비로 폴리부틸렌숙시네이트:메틸렌클로라이드:부틸셀루솔브=10:80:10으로 하여 도 1에 도시된 형식의 혼합기에 주입한 후, 마개를 덮고 90분간 혼합하였다.
<실시예 5> 생분해성 수지로 폴리락틱산을 포함하는 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물 제조 Ⅲ
중량비로 폴리락틱산:메틸렌클로라이드:부틸셀루솔브=10:70:20으로 하여 도 1에 도시된 형식의 혼합기에 주입한 후, 마개를 덮고 90분간 혼합하였다.
<비교예 1> 생분해성 수지로 전분을 포함하는 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물 제조
중량비로 전분:메틸렌클로라이드=10:90으로 하여 도 1에 도시된 형식의 혼합기에 주입한 후, 마개를 덮고 90분간 혼합하였다.
<실험예 1> 도료 또는 코팅제 적합성 실험
실시예 1, 실시예 2와 비교예 1의 조성물 외관을 관찰하였고, 사진촬영을 하였다. 그 결과를 도 2a~2c에 나타내었다.
도 2a는 실시예 1에 대한 결과이고, 도 2b는 실시예 2에 대한 결과이며, 도 2c는 비교예 1에 대한 결과이다.
그 결과 폴리락틱산은 메틸렌클로라이드에 모두 용해되었고, 폴리부틸렌 숙시네이트는 메틸렌클로라이드에 일부(40~50중량%) 용해되었음을 알 수 있다. 그러나, 전분은 메틸렌클로라이드에 극히 일부만이(1~2중량%) 용해되었음을 알 수 있다.
상기 결과로부터, 생분해성 수지 중 특정의 생분해성 수지 즉, 폴리락틱산, 폴리부틸렌 숙시네이트, 바람직하게는 폴리락틱산이 메틸렌클로라이드에 용이하게 용해됨을 알 수 있다. 따라서, 폴리락틱산 또는 폴리부틸렌 숙시네이트 중에서 선택된 하나 이상의 생분해성 수지는 전분과 같은 여타 생분해성 수지에 비해 메틸렌클로라이드에 의해 도료 또는 코팅제용으로 효과적으로 사용될 수 있음을 알 수 있다.
<실험예 2> 건조속도 측정
실시예 1, 실시예 3, 및 실시예 5의 조성물에 대해 건조속도를 측정하였다. 제조 후 시간 경과에 따라 무게를 측정하는 방법에 의해 건조속도를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 정리하였다.
0분
1분
2분
3분
4분
5분

실시예 1
5g
4.81g
4.62g
4.43g
4.23g
4.04g

실시예 3
5g
4.91g
4.81g
4.72g
4.64g
4.55g

실시예 5
5g
4.94g
4.88g
4.82g
4.76g
4.71g
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 부틸셀루솔브의 함량 증가에 따라 무게의 감소가 적어진다. 이로부터, 부틸셀루솔브의 함량 증가시 건조속도가 감소함을 알 수 있다. 이와 같은 결과로부터 부틸셀루솔브에 의해 도료 또는 코팅제의 건조속도를 조절할 수 있음을 알 수 있다.
<실시예 6> 생분해성 수지로 폴리락틱산을 포함하는 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물 제조 Ⅳ
중량비로 메틸렌클로라이드:메틸알콜:솔벤트-정제된 헤비나프타(Solvent-Refined Heavy Naphtha):부틸셀루솔브:트리에탄올아민:메틸에틸케톤:파라핀오일:물=80:10:5:5:1:1:0.5:0.05가 되도록 혼합 하였다. 또한, 중량비로 상기 혼합물:안료:폴리락틱산=85:5:10으로 하여 도 1에 도시된 형식의 혼합기에 주입한 후, 마개를 덮고 90분간 혼합하였다. 상기 안료는 운모, 이산화티타늄 및 산화철을 포함하는 Iriodin(R)300 Gold Perl(Merck ltd. Japan 제조)이었다.
<실시예 7> 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물로 코팅된 닥섬유 용기 제조
닥섬유 용기를 닥섬유를 반죽하여 한지를 덮고 프레스 성형하여 준비하였다.
실시예 6에서 제조된 조성물을 준비된 닥섬유 용기의 표면에 스프레이로 도포한 후, 섭씨 45도에서 50분간 건조하였다.
<비교예 2> 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물 미코팅 닥섬유 용기 준비
닥섬유 용기를 실시예 6에서와 동일한 방법으로 준비하였다.
<실험예 3> 닥섬유 용기의 방수 실험
실시예 7에서 제조한 용기와 비교예 2에서 준비한 닥섬유 용기 각각에 섭씨 92도의 온수 5g을 담고 6시간 경과 후 용기 표면을 관찰하고, 사진촬영을 하였다.
그 결과를 도 3에 나타내었다. 도 3의 좌측은 비교예 2의 닥섬유 용기이고 우측은 실시예 6의 닥섬유 용기이다. 도에서 보는 바와 같이 실시예 7의 닥섬유 용기는 물을 흡수하지 않았으나, 비교예 2의 닥섬유 용기는 물을 흡수되어 얼룩진 것을 알 수 있다. 상기 결과로부터 본 발명의 조성물은 생분해성 뿐만 아니라 섬유 적용시 방수성도 뛰어남을 알 수 있다.
<실시예 8> 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물로 코팅된 목재 제조
목재를 건자재상에서 구입하여 준비하였다.
실시예 6에서 제조된 조성물을 준비된 목재의 표면에 스프레이로 도포한 후, 섭씨 45도에서 50분간 건조하였다.
<비교예 3> 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물 미적용 목재 준비
목재를 실시예 8에서와 동일한 방법으로 준비하였다.
<실험예 4> 목재의 방수 실험
실시예 8에서 제조한 코팅 목재와 비교예 3에서 준비한 목재 각각에 물을 뿌린 후 30분 경과시 목재 표면을 관찰하고, 사진촬영을 하였다.
그 결과를 도 4에 나타내었다. 도 4의 좌측은 비교예 3의 목재이고 우측은 실시예 8의 목재이다. 도에서 보는 바와 같이 실시예 8의 목재는 방수가 되었으나, 비교예 3의 목재는 수분을 흡수한 것을 알 수 있다. 상기 결과로부터 본 발명의 조성물은 생분해성 뿐만 아니라 목재에 적용시 방수성도 뛰어난 것을 알 수 있다.
<실시예 9> 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물 적용된 종이 제조
종이를 상단과 하단의 2부분으로 나누어, 하단에 실시예 6에서 제조된 조성물을 스프레이로 도포한 후, 섭씨 45도에서 50분간 건조하였다.
그 후, 코팅된 종이를 잉크젯프린터(HP C7230, 휴렛패커드사)로 인쇄하였다.
그 후 물을 종이 전체 표면에 뿌린 후, 표면을 관찰하였다. 그 결과를 도 5에 나타내었다. 그 결과 실시예 6의 조성물로 코팅된 종이 부분이 방수성을 나타냄을 알 수 있다.
또한, 코팅면 위에 인쇄도 용이함을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 조성물에 의해 칠 또는 코팅한 후에 인쇄도 가능하므로, 활용성이 우수함을 알 수 있다.
<실시예 10> 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물 적용된 미소성 토기 제조
분말형태의 황토:벤토나이트:폴리비닐알콜=90:10:0.8의 중량비로 혼합한 후, 실온(섭씨 10~25도)에서 24시간 숙성하였다. 숙성 후, 프레스로 압력을 가하여 일반적인 옹기 형상의 본체와 뚜껑을 성형하였다. 상기 본체와 뚜껑 각각의 표면에 실시예 6에서와 동일한 방법으로 제조한 조성물을 스프레이로 분사하여 표면 코팅막을 형성하였다. 그 결과 생분해성 수지층이 표면에 균일하게 형성된 미소성 토기를 제조할 수 있었다.
<실시예 11> 기능성 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물 제조
중량비로 폴리락틱산:메틸렌클로라이드함유물:기능성첨가제혼합물=10:85:5의 비율로 혼합하여 기능성 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물을 제조하였다. 상기 메틸렌클로라이드함유물은 메틸렌클로라이드:메틸알콜:솔벤트-정제된 헤비나프타(Solvent-Refined Heavy Naphtha):부틸셀루솔브:트리에탄올아민:메틸에틸케톤:파라핀오일:물=80:10:5:5:1:1:0.5:0.05의 중량비로 혼합한 것이었다.
상기 기능성첨가제혼합물은 적토:활성탄:게르마늄=70:20:10의 중량비로 혼합한 것이었다.
<실험예 5> 용출시험
실시예 11에서 제조한 조성물을 유리에 도포하고 50분간 방치하여 필름상의 막을 형성하였다. 그 후 유리면에서 필름상의 막을 떼어내어 한국화학시험연구원에 용출시험을 의뢰하였다. 용출시험은 식품공전(2009)의 시험법에 따라 실시하였다. 그 결과 포름알데히드 등이 식품용 기준치 이상으로 검출되지 않았다. 이와 같은 결과로부터 본 발명의 조성물은 기능성 첨가제를 추가하여도 코팅막을 용이하게 생성할 수 있고, 용기 등에 적용시 식품용으로도 적합함을 알 수 있다.
10: 본체 20: 마개
30: 포집부 40: 재유입부
50: 연결부 60:자석교반기
70: 자석

Claims (18)

  1. 폴리락틱산(Poly lactic acid) 또는 폴리부틸렌숙시네이트(Poly butylene succinate) 중에서 선택된 하나 이상의 생분해성 수지와 메틸렌클로라이드(methylene chloride), 및 건조지연제로 부틸셀루솔브(butyl cellosolve), 시클로헥사논(cyclohexanone), 살리실산메틸(methyl salicylate) 또는 이소포론(isophorone) 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 중량비로 상기 생분해성 수지:메틸렌클로라이드:건조지연제=1~50:50~99:1~40인 도료 또는 코팅제용 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 오일, 글리세린, 메틸알콜, 솔벤트-정제된 헤비나프타(Solvent-Refined Heavy Naphtha), 물, 트리에탄올아민, 또는 메틸에틸케톤 중에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함하는 도료 또는 코팅제용 조성물.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서, 중량비로 상기 생분해성 수지:메틸렌클로라이드:건조지연제:첨가제=1~50:50~99:1~40:0.01~30인 도료 또는 코팅제용 조성물.
  10. 제7항에 있어서, 상기 첨가제는 오일, 메틸알콜, 솔벤트-정제된 헤비나프타(Solvent-Refined Heavy Naphtha), 물, 트리에탄올아민, 및 메틸에틸케톤이고, 중량비로 상기 생분해성 수지:메틸렌클로라이드:건조지연제:오일:메틸알콜:솔벤트-정제된 헤비나프타: 물:트리에탄올아민:메틸에틸케톤=1~50:50~99:1~40:0.1~5:5~30:1~30:0.01~5:0.2~5:0.2~5인 도료 또는 코팅제용 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 상기 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물은 벤토나이트, 탈크, 게르마늄, 토르말린, 황토, 장호석, 숯, 적토, 활성탄, 또는 귀양석 중에서 선택된 하나 이상의 기능성 첨가제를 포함하는 도료 또는 코팅제용 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 상기 도료 또는 코팅제용 조성물은 종이, 펄프, 섬유, 목재, 광물, 또는 철재 중에서 선택된 하나 이상의 표면에 적용되는 도료 또는 코팅제용 조성물.
  13. 제1항, 제6항, 제7항, 및 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항의 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물로부터 이루어진 표층을 표면에 포함하는 용기.
  14. 제13항에 있어서, 상기 용기는 종이용기, 펄프용기, 또는 미소성토기 중에서 선택된 하나 이상인 용기.
  15. 삭제
  16. (A) 폴리락틱산(Poly lactic acid) 또는 폴리부틸렌숙시네이트(Poly butylene succinate) 중에서 선택된 하나 이상의 생분해성 수지와 메틸렌클로라이드(methylene chloride)를 밀폐용기에서 혼합하는 단계;
    (B) 상기 (A)단계에서 혼합시 발생하는 가스를 상기 밀폐용기으로부터 포집하는 단계; 및
    (C) 상기 (B)단계에서 포집된 가스를 상기 (A)단계의 밀폐용기에 유입시켜 재사용하는 단계를 포함하는 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물 제조방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 (A)단계에서 추가로 건조지연제를 밀폐용기에 투입하여 혼합하는 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물 제조방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 (C)단계에서 포집된 가스를 응축하여 상기 (A)단계의 밀폐용기에 유입시켜 재사용하는 생분해성 도료 또는 코팅제용 조성물 제조방법.
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