KR101151243B1 - 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트 및 이의 제조 방법 - Google Patents
음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트 및 이의 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트 및 이의 제조 방법에 대한 것으로, 본 발명의 대전방지 시트는 절연체 필름; 상기 절연체 필름의 적어도 일 면에 형성된 엠보층; 및 상기 엠보층의 일 면에 형성된 대전방지층을 포함하고, 본 발명의 대전방지 시트 제조 방법은 올레핀계 고분자를 압출하여 필름을 제조하는 절연체 필름 제조 단계; 상기 절연체 필름을 엠보롤을 통과시켜 절연체 필름의 적어도 일 면에 엠보층를 형성하는 엠보층 형성 단계; 및 상기 엠보층의 적어도 일 면에 대전방지 조성물을 코팅하고 열경화 또는 광경화시켜 대전방지층을 형성하는 대전방지층 형성 단계를 포함한다. 본 발명의 대전방지 시트는 음료 및 식품 용기의 포장 및 운반시 용기간의 접촉, 정전기로 인한 이물질 부착, 미세먼지에 의한 오염 및 표면 스크래치 발생을 방지하고, 식품용기의 미끄러짐 현상을 최소화하며, 용기간의 분리를 용이하게 하면서도 시트의 휨(curl) 현상이 적다.
음료 및 식품 용기 적층, 엠보층, 대전방지
Description
본 발명은 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 음료 및 식품 용기의 포장 및 운반시 용기간의 접촉, 정전기로 인한 이물질 부착, 미세먼지에 의한 오염 및 표면 스크래치 발생을 방지하고, 식품용기의 미끄러짐 현상을 최소화하며, 용기간의 분리를 용이하게 하면서도 시트의 휨(crul) 현상이 적은 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 음료 및 식품용기를 제조하여 포장 및 운반하는 공정에서 용기를 지지 또는 보호할 목적의 적층용 시트로 원판을 일정한 소요 크기로 절단 가공한 절연 종이를 사용하고 있다. 그러나, 상기 적층용 시트의 경우 절단면에 실형상의 파단편이 발생하는 경우도 있고, 적층용 시트의 표면과 용기간의 마찰로 표면 스크 래치가 발생할 수 있다. 또한, 상기 절연 종이로 형성된 적층용 시트는 대전방지 기능이 부여되어 있지 않아 다른 물질과의 접촉 및 마찰 등에 의해 생성되는 정전기를 장기간 축적하는 성질이 있다. 이러한 정전기에 의해 기인된 미세 먼지는 포장, 이송, 절단 공정 중에 음료 및 식품용기 표면에 부착되어 세정공정을 통해서도 제거가 되지 않아 불량을 초래하는 원인이 된다.
따라서, 대전방지 기능이 부여되지 않는 적층용 시트로는 정전기적 이물질 부착 및 표면 스크래치 문제와 포장, 이송시 생성되는 미세 먼지에 기인한 오염문제를 해결하기에는 부족하다.
상기의 문제점을 해결하고자 본 발명의 목적은 음료 및 식품 용기의 포장 및 운반시 용기간의 접촉, 정전기로 인한 이물질 부착, 미세먼지에 의한 오염 및 표면 스크래치 발생을 방지하고, 식품용기의 미끄러짐 현상을 최소화하며, 용기간의 분리를 용이하게 하면서도 시트의 휨(crul) 현상이 적은 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하고자 본 발명은,
절연체 필름; 상기 절연체 필름의 적어도 일 면에 형성된 엠보층: 및 상기 엠보층의 일 면에 형성된 대전방지층을 포함하는 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트를 제공한다.
상기 대전방지층은 전도성 고분자, 탄소나노튜브 및 이온성 대전방지제로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물 0.1 내지 30 중량%, 열경화성 바인더 2 내지 25 중량%, 물 20 내지 40 중량%, 유기 용매 40 내지 75 중량% 및 첨가제 0.1 내지 5 중량%를 포함하는 열경화형 대전방지 조성물로 형성될 수 있다.
상기 열경화성 바인더는 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄-아크릴 공중합체, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리에테르계 수지, 폴리 올레핀계 수지 및 멜라민계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 유기용매는 디메틸설폭시드, 디메틸포름아미드, N-메틸-2-피롤리디논, 2-부탄온, 4-메틸-2-펜탄온, 메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로필알코올, 이소부틸알코올, t-부틸알코올, 벤질알코올 및 에틸렌글리콜로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 첨가제는 불소계, 실리콘계 및 양이온, 음이온 또는 양쪽 이온성 계면활성로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 대전방지층은 아크릴계 모노머, 콜로이드성 무기 산화물, 실란 화합물, 알킬-알콕시 아크릴레이트 모노머 또는 올리고머 및 콜로이드 안정제를 포함하는 광경화형 하드코팅 조성물 10 내지 40 중량%; 전도성 고분자, 탄소나노튜브 및 이온성 대전방지제로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물 0.1 내지 30 중량%; 광개시재 0.1 내지 5 중량%; 유기용매 40 내지 85 중량%; 및 슬립제, 습윤제, 내스크래치제, 내오염제 및 자외선 안정제 중에서 선택된 적어도 하나의 첨가제 0.1 내지 5 중량%를 포함하는 광경화형 대전방지 조성물로 형성될 수 있다.
상기 전도성 고분자는 수용성 폴리아닐린, 수용성 폴리피롤, 수용성 폴리티오펜, 수용성 폴리(3,4-에틸렌티오펜), 이들의 유도체나 공중합체 및 수용성 또는 유기용매에 가용성인 p-공액계 전기 전도성 고분자로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 탄소나노튜브는 길이가 1 내지 60 이고, 직경이 0.1 내지 50 nm 일 수 있다.
상기 이온성 대전방지제는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 양이온 염; 양이온, 음이온, 양쪽성 또는 비이온성 계면활성제; 및 4급 암모늄계 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 절연체 필름은 올레핀계 수지일 수 있다.
상기 대전방지층은 0.1 내지 10 ㎛로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
올레핀계 고분자를 압출하여 필름을 제조하는 절연체 필름 제조 단계; 상기 절연체 필름을 엠보롤에 통과시켜 절연체 필름의 적어도 일 면에 엠보층을 형성하는 엠보층 형성 단계; 및 상기 엠보층의 적어도 일 면에 대전방지 조성물을 코팅하고 열경화 또는 광경화시켜 대전방지층을 형성하는 대전방지층 형성 단계를 포함하는 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트의 제조 방법을 제공한다.
상기 절연체 필름 제조 단계에서 상기 올레핀계 고분자를 100~250 ℃의 온도에서 0.1~3.0 mm 두께의 필름으로 압출할 수 있다.
상기 대전방지 조성물은 전도성 고분자, 탄소나노튜브 및 이온성 대전방지제로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물 0.1 내지 30 중량%, 열경화성 바인더 2 내지 25 중량%, 물 20 내지 40 중량%, 유기 용매 40 내지 75 중량% 및 첨가제 0.1 내지 5 중량%를 포함하는 열경화형 대전방지 조성물; 또는 아크릴계 모노머, 콜로이드성 무기 산화물, 실란 화합물, 알킬-알콕시 아크릴레이트 모노머 또는 올리고머 및 콜로이드 안정제를 포함하는 광경화형 하드코팅 조성물 10 내지 40 중량%; 전도성 고분자, 탄소나노튜브 및 이온성 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물 0.1 내지 30 중량%; 광개시제 0.1 내지 5 중량%; 유기용매 40 내지 85 중량%; 및 슬립제, 습윤제, 내스크래치제, 내오염제 및 자외선 안정제 중에서 선택된 적어도 하나의 첨가제 0.1 내지 5 중량%를 포함하는 광경화형 대전방지 조성물일 수 있다.
상기 대전방지층 형성 단계 후에, 상기 대전방지 시트를 규격별로 재단하는 재단 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 절연체 필름 제조 단계 내지 대전방지층 형성 단계는 연속적으로 한 공정상(in-line)에서 수행될 수 있다.
본 발명의 대전방지 시트는 대전방지 효과가 우수하여 음료 및 식품 용기등의 적층시 정전기 발생을 줄일 수 있다.
본 발명의 대전방지 시트는 음료 및 식품 용기의 포장 및 운반 과정에서 용기간의 접촉, 정전기로 인한 이물질 부착, 미세먼지에 의한 오염 및 표면 스크래치 발생을 방지한다. 또한, 식품용기의 미끄러짐 현상을 최소화하며, 용기간의 분리를 용이하게 하면서도 시트의 휨(crul) 현상이 적다. 따라서, 본 발명의 대전방지 시트를 이용하여 음료 및 식품 용기들을 상하로 다수개 적층할 수 있다.
본 발명의 대전방지 시트의 제조 방법은 압출, 코팅 및 재단 공정등이 연속적인 일련의 공정으로 수행되므로 제조 시간이 단축되고, 간편하며 비용이 절감된다.
이하, 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명을 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트에 대해 설명한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 의한 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트를 나타낸다. 도 1 에 의하면, 본 발명의 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트는 절연체 필름(10); 엠보층(20) 및 대전방지층(30)을 포함한다. 본 발명의 대전방지 시트는 음료 및 식품 용기의 포장 및 운반시 용기간의 접촉, 정전기로 인한 이물질 부착, 미세먼지에 의한 오염 및 표면 스크래치 발생을 방지하고, 식품용기의 미끄러짐 현상을 최소화하며, 용기간의 분리를 용이하게 한다.
상기 절연체 필름(10)은 바람직하게는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 블렌드와 같은 폴리올레핀계 고분자로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 절연체 필름의 두께는 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위내에서 당업자가 임의로 선택할 수 있으며, 단일층 또는 복수층으로 형성될 수 있다.
상기 엠보층(20)은 상기 절연체 필름(10)의 적어도 어느 일 면에 형성된다.
상기 엠보층(20)으로 인해 본 발명의 대전방지 시트의 휨(curl)현상이 억제될 수 있고, 적층되는 용기를 외부 충격으로부터 보호할 수 있으며, 용기간의 접촉이나 마찰로 인한 스크래치 등을 방지할 수 있다.
상기 엠보층(20)은 상기 절연체 필름(10)의 일 면 또는 양 면에 형성될 수 있으며, 상기 절연체 필름(10)을 엠보롤에 통과시켜 형성될 수 있다. 엠보의 수, 형태, 깊이 또는 너비 등은 당업자가 임의로 조절할 수 있다.
상기 대전방지층(30)은 상기 엠보층의 일 면에 형성된다. 상기 대전방지층(30)을 포함하여 본 발명의 대전방지 시트는 대전방지 효과가 우수하며 정전기로 인한 이물질의 유입을 막을 수 있다.
상기 대전방지층(30)은 대전방지 조성물을 상기 엠보층의 표면에 코팅하고 가교시켜 형성할 수 있다. 상기 대전방지층의 두께는 0.1 내지 10 ㎛일 수 있다. 상기 대전방지층(30)이 0.1 ㎛미만인 경우 대전방지 효과가 미미하며, 10 ㎛를 초과하는 경우 가격경쟁력이 저하되는 단점이 있다.
상기 대전방지 조성물은 전도성 고분자, 탄소나노튜브 및 이온성 대전방지제로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물 0.1 내지 30 중량%, 열경화성 바인더 2 내지 25 중량%, 물 20 내지 40 중량%, 유기 용매 40 내지 75 중량% 및 첨가제 0.1 내지 5 중량%를 포함하는 열경화형 대전방지 조성물일 수 있다. 또는, 상기 대전방지 조성물은 아크릴계 모노머, 콜로이드성 무기 산화물, 실란 화합 물, 알킬-알콕시 아크릴레이트 모노머 또는 올리고머 및 콜로이드 안정제를 포함하는 광경화형 하드코팅 조성물 10 내지 40 중량%; 전도성 고분자, 탄소나노튜브 및 이온성 대전방지제로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물 0.1 내지 30 중량%; 광개시재 0.1 내지 5 중량%; 유기용매 40 내지 85 중량%; 및 안티-블로킹제, 슬립제, 습윤제 및 자외선 안정제 중에서 선택된 적어도 하나의 첨가제 0.1 내지 5중량%를 포함하는 광경화형 대전방지 조성물일 수 있다.
상기 전도성 고분자는 바람직하게는, 수용성 폴리아닐린, 수용성 폴리피롤, 수용성 폴리티오펜, 수용성 폴리(3,4-에틸렌티오펜), 이들의 유도체나 공중합체 및 수용성 또는 유기용매에 가용성인 π-공액계 전기 전도성 고분자로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 탄소나노튜브는 강성 및 전기전도성이 우수하며 대전방지 기능을 향상시키는 역할을 한다. 상기 탄소나노튜브는 화학 증착법, 아크 방전법, 플라즈마 토치법 및 이온 충격법등 당업계에 공지된 방법으로 제조될 수 있으며, 그 제조 방법에 제한받지 않는다. 상기 탄소나노튜브는 단일벽 구조를 갖는 단일벽 탄소나노튜브(single-walled carbon nanotube;SWNT) 또는 다중벽 구조를 갖는 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotube;MWNT)가 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 키랄(나선)형, 지그재그형 및 암체어형(armchair) 등의 다양한 탄소나노 튜브가 사용될 수 있다. 또한, 당업계에 공지된 통상의 방법으로 전처리 단계를 거칠 수 있으나, 전처리 단계를 거치지 않아도 무방하다.
상기 탄소나노튜브는 바람직하게는 길이가 1 내지 60 ㎛이고, 직경이 0.1 내 지 50 nm 인 것을 사용할 수 있다. 상기 범위 이내에서 투명성 또는 분산성이 우수하다.
상기 이온성 대전방지제는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 양이온 염; 양이온, 음이온, 양쪽성 또는 비이온성 계면활성제; 및 4급 암모늄계 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 열경화성 바인더는 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄-아크릴 공중합체, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리에테르계 수지, 폴리 올레핀계 수지 및 멜라민계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 유기용매는 구체적으로는, 디메틸설폭시드(DMSO), 디메틸포름아미드(DMF), N-메틸-2-피롤리디논(NMP), 2-부탄온, 4-메틸-2-펜탄온, 메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로필알코올, 이소부틸알코올, t-부틸알코올, 벤질알코올 및 에틸렌글리콜로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물일 수 있으며, 바람직하게는 메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로필알코올, 이소부틸알코올, t-부틸알코올, 벤질알코올 또는 에틸렌글리콜등의 알코올일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 열경화형 대전방지 조성물에 포함되는 첨가제는 바람직하게는, 불소계, 실리콘계 및 양이온, 음이온 또는 양쪽성 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 첨가제는 대전방지 조성물의 코팅시 흐름성, 방오성, 분산성 및 레벨링성을 향상시킬 수 있다.
상기 광경화형 대전방지 조성물에 사용되는 안티-블록킹제는 폴리에테르 실록산 공중합(polyether siloxane copolymer), 유기변성 폴리실록산(organo-modified polysiloxane), 폴리에테르 변성 폴리디메틸 실록산(polyether-modified polydimethyl siloxane), 메타아크릴옥시 기능성 실리콘(Methacryloxy functional silicone), 카비놀 기능성 작용기를 갖는 실리콘 글리콜(Silicone glycol with carbinol functionality), 알킬메틸 실록산(Alkylmethyl siloxane), 실리콘 글리콜(silicone glycol) 또는 이들의 유도체나 공중합체 형태의 수성, 유성계열의 실리콘 첨가제일 수 있다. 상기 자외선 안정제는 대전방지 제품의 내후성을 개선시키고 자외선의 영향에 의한 황변현상을 감소시키는 역할을 한다. 상기 자외선 안정제는 벤조페놀계 또는 벤조트리아졸계를 포함할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 의한 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트의 제조 방법을 도시한 순서도이다. 도 2 를 참조하면, 본 발명의 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트의 제조 방법은 절연체 필름 제조 단계(S10); 엠보층 형성 단계(S20); 및 대전방지층 형성 단계(S30)를 포함한다. 또한, 재단 단계(S40)를 더 포함할 수 있다.
상기 절연체 필름 제조 단계(S10)는 올레핀계 고분자를 압출기를 통해 0.1 내지 3 mm 두께의 시트로 압출하는 단계이다. 상기 압출은 100 내지 250 ℃의 온도에서 수행될 수 있다. 100 ℃ 보다 낮은 온도로 압출을 진행하는 경우에는 올레핀계 고분자가 융해되지 않을 수 있으며, 250 ℃ 이상의 온도로 압출을 진행하는 경우 올레핀계 고분자가 분해될 수 있다.
상기 엠보층 형성 단계(S20)는 상기 절연체 필름을 엠보롤에 통과시켜 엠보층을 형성하는 단계이다. 상기 절연체 필름을 엠보롤에 통과시켜 연속적인 엠보를 형성시키고 이를 다시 광택롤 및 냉각롤에 순차적으로 통과시켜 가온된 절연 필름을 냉각하여 엠보무늬의 손실을 막을 수 있다.
상기 대전방지층 형성 단계(S30)는 상기 엠보층의 일 면에 대전방지 조성물을 코팅하고 열경화 또는 광경화에 의해 가교시켜 대전방지층을 형성하는 단계이다.
보다 구체적으로는, 열경화형 대전방지 조성물을 그라비아, 오프셋, 키스바, 나이프, 메이어바, 코마법, 롤 또는 스프레이 등의 방법을 이용하여 0.1 ~ 10 ㎛의 두께로 상기 엠보층의 일 면에 코팅한 후, 50 내지 250 ℃의 온도에서, 30초 내지 30 분간 경화하여 가교시킴으로써 상기 대전방지층을 형성할 수 있다.
또는, 광경화형 대전방지 조성물을 그라비아, 오프셋, 키스바, 나이프, 메이어바, 코마법, 롤 또는 스프레이 등의 방법을 이용하여 0.1~10 ㎛의 두께로 상기 엠보층의 일 면에 코팅한 후, 50~250 ℃온도에서 1 내지 10분간 건조시켜 조성물 내의 유기용매를 완전히 제거하고 난 뒤에, 250 내지 600 mJ/㎤ 광량의 자외선을 조사, 경화하여 대전방지층을 형성할 수 있다.
상기 열경화형 또는 광경화형 대전방지 조성물은 상술한 바와 같으므로 여기서는 설명을 생략한다.
상기 재단 단계(S40)는 상기 S10 내지 S30 단계에서 제조된 대전방지 시트를 재단기를 이용하여 규격별로 재단하는 단계이다.
상기 S10 내지 S30 단계는 절연체 필름을 이송하면서 연속적으로 한 공정(in-line)에서 수행될 수 있다. 또한, 상기 S40 단계도 S10 내지 S30 단계에 이어 연속적으로 한 공정(in-line)에서 수행될 수 있다. 압출, 엠보 형성, 코팅 및 재단을 한 공정에서 수행하므로 공정 시간이 단축되고 공정도 간단해질 뿐 아니라 비용도 절감된다. 상기 S10 내지 S40 단계는 연속적으로 한 공정상에서 수행하지 않고 당업자의 필요에 따라 별도의 공정으로(off-line)수행하여도 무방하다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 이는 본 발명의 설명을 위한 것일 뿐, 이로 인해 본 발명의 범위가 제한되지 않는다.
<실시예 1>
1-1. 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(Baytron PH) 10 중량%, 아크릴-우레탄 공중합 바인더(Stahl Asia Pte Ltd., WF-4644) 5 중량%, 물 31.5 중량%, 이소프로필알코올 50중량%, 1-메틸-2-피롤리디논 3 중량%, 슬립제(실리콘 계열) 0.5 중량%을 배합하여 열경화형 대전방지 조성물을 제조하였다.
1-2. 폴리프로필렌 수지를 170~190 ℃의 압출기로 T-다이 압출공정을 통하여 압출한 후 엠보롤, 광택롤 또는 냉각롤을 통과시켜 엠보층이 형성된 0.5 mm 두께의 폴리프로필렌 시트를 제조하였다. 이어서 상기 폴리프로필렌 시트의 일 면에 상기 열경화형 대전방지 조성물을 그라비아 코팅 방식에 의해 0.1 ㎛두께(건조 후 도막)로 코팅하고, 60~80 ℃에서 열경화시킨 후 연속적으로 반대 면을 동일한 방식으로 열경화형 대전방지 조성물로 코팅, 열경화하여 양면에 대전방지층이 형성된 대전방지 시트를 제조하였다.
1-3. 상기 대전방지 시트를 연속적인 공정에 의해 재단하여 식품용기를 상하로 적층할 수 있도록 하는 적층용 대전방지 시트를 제조하였다.
<실시예 2>
2-1. 아크릴계 모노머(Dipentaerythritol hexaacrylate 20 중량%, Pentaerythritol triacrylate 30 중량%, 미원상사) 50 중량%, 알킬-알콕시 아크릴계 모노머(Dipentaerythritol hexaetoxyacrylate: DPHEA, SATOMER Co.) 10 중량%, 무기 산화물인 수 분산 실리카 졸(Nalco 2327, NALCO Co.) 25 중량%, 실란 화합물(3-methacrylocxa propyl trimethoxy silane, Shin-etsu chemical Co.) 5 중량%, 콜로이드 안정제(아크릴로일 몰포린, SATOMER Co.) 10 중량% 의 혼합물을 혼합하여 광경화형 하드코팅 조성물을 제조하였다.
2-2. 상기 2-1 에서 제조된 광경화형 하드코팅 조성물 15 중량%, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(Baytron PH, Bayer Co.) 10 중량%, 광 개시제(Igacure 184, Ciba Geigy Co.) 1 중량%, 슬립제(Tego glide 450, Tego Co.) 0.2 중량%, 자외선 안정제(BYK-307, BYK Co.) 0.5 중량%, 자외선 흡수제(Tinubin 3270, Ciba Geigy Co.) 0.3 중량% 및 유기용매(이소프로필알코올 40 중량%, 메틸셀로솔브 20 중량%, 에틸렌글리콜 13 중량%) 73 중량% 를 첨가하여 광경화형 대전방지 조성물을 제조하였다.
2-3. 상기 2-3 에서 제조한 광경화형 대전방지 조성물을 사용하는 점을 제외하고 상기 실시예 1 과 동일한 방법으로 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트를 제조하였다.
<실시예 3>
3-1. 탄소나노튜브(MWCNT, Nanocyl) 2 중량%, 아크릴-우레탄 공중합 바인더(Stahl Asia Pte Ltd., WF-4644) 5 중량%, 물 42.5 중량%, 이소프로필알코올 50중량%, 슬립제(실리콘 계열) 0.5 중량%을 배합하여 열경화형 대전방지 조성물을 제조하였다.
3-2. 상기 3-1 에서 제조한 열경화형 대전방지 조성물을 사용하는 점을 제외하고 상기 실시예 1 과 동일한 방법으로 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트를 제조하였다.
<실시예 4>
4-1. 4급 암모늄계 계면활성제(ACL, Japan) 10 중량%, 아크릴-우레탄 공중합 바인더(Stahl Asia Pte Ltd., WF-4644) 5 중량%, 물 34.5 중량%, 이소프로필알코올 50중량%, 슬립제(실리콘 계열) 0.5 중량%을 배합하여 열 경화형 전도성 고분자 조성물을 제조하였다. (용매가 빠져있어 상기와 같이 추가하였습니다. 확인 바랍니다.)
4-2. 상기 4-1 에서 제조한 열경화형 대전방지 조성물을 사용하는 점을 제외하고 상기 실시예 1 과 동일한 방법으로 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트를 제조하였다.
<비교예 1>
1-1. 폴리프로필렌 수지를 170~190 ℃의 압출기로 T-다이 압출공정을 통하여 0.5 mm 두께로 압출한 후 엠보롤, 광택롤과 냉각롤을 통과시켜 엠보층이 형성된 폴리프로필렌 시트를 제조하였다.
1-2. 상기 1-1에서 제조된 폴리프로필렌 시트를 연속적인 공정에 의해 재단하여 적층용 대전방지 시트를 제조하였다.
<비교예 2>
2-1. 폴리프로필렌 수지를 170~190 ℃의 압출기로 T-다이 압출공정을 통하여 0.5 mm 두께로 압출한 후 광택롤과 냉각롤을 통과시켜 엠보층이 형성되지 않은 폴리프로필렌 시트를 제조하였다.
2-2. 상기 2-1에서 제조된 폴리프로필렌 시트의 양면에 연속적인 공정에 의해 실시 예 1-1 에서 제조된 열경화형 대전방지 조성물로 실시예 1 과 동일한 방법으로 대전방지층을 형성하여 적층용 대전방지 시트을 제조하였다.
<
실험예
1> 표면저항의 측정
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 대전방지 시트를 대상으로 ASTM D257 측정방법에 따라 TRUSTAT ST-3(Simco Japan,INC)를 이용하여 55% RH, 23 ℃, 인가전압 100~500 V의 조건으로 표면저항을 10 회 측정하여 그 평균값을 기록하였다. 그 결과는 하기 표 1 과 같다.
<
실험예
2> 마찰 대전압 측정
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 대전방지 시트를 대상으로 ELECTROSTATIC FIELDMTER FMX-003(Simco Japan,INC)를 이용하여 건조한 폴리에스터 섬유로 50회 마찰 후 마찰 대전압을 측정하였다. 마찰 대전압은 10회 측정하여 평균값을 기록하였으며, 그 결과는 하기 표 1 과 같다.
<
실험예
3> 마찰계수의 측정
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 대전방지 시트를 대상으로 ASTM D 1894 규격에 의해 Friction Coefficient Measuring System으로 마찰계수를 측정하였다. 그 결과는 하기 표 1 과 같다.
| 표면저항(O/sq.) | 마찰대전압(V) | 컬현상 (휘어짐현상) |
마찰계수 | |
| 실시예 1 | 3×106 | 6 | 없음 | 1.5 |
| 실시예 2 | 3×106 | 7 | 없음 | 1.3 |
| 실시예 3 | 4×105 | 4 | 없음 | 1.6 |
| 실시예 4 | 9×108 | 500 | 없음 | 1.1 |
| 비교예 1 | > 1013 | > 5,000 | 없음 | 1.5 |
| 비교예 2 | 5×106 | 9 | 있음 | 0.2 |
상기 표 1 에 의하면, 본 발명의 대전방지 시트는 표면 저항이 작아 대전방지 효과가 우수하고, 마찰대전압도 작아 용기의 적층에 사용시 용기와 시트간의 마찰이 작음을 예상할 수 있으며, 시트의 휘어짐 현상도 나타나지 않았다.
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트는 음료 및 식품용기등을 수평으로 적층할 수 있도록 해주며, 대전방지 효과가 우수하고 이물질의 유입으로 인한 오염 및 불량등을 막을 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 의한 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트를 나타낸 것이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 의한 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트의 제조 방법을 도시한 순서도이다.
Claims (16)
- 절연체 필름;상기 절연체 필름의 적어도 일 면에 형성된 엠보층; 및상기 엠보층의 일 면에 형성된 대전방지층을 포함하고,상기 대전방지층은 전도성 고분자, 탄소나노튜브 및 이온성 대전방지제로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물 0.1 내지 30 중량%, 열경화성 바인더 2 내지 25 중량%, 물 20 내지 40 중량%, 유기용매 40 내지 70 중량% 및 불소계, 실리콘계 및 양이온, 음이온 또는 양쪽성 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물 0.1 내지 5 중량%를 포함하는 열경화형 대전방지 조성물; 또는,아크릴계 모노머, 콜로이드성 무기 산화물, 실란 화합물, 알킬-알콕시 아크릴레이트 모노머 또는 올리고머 및 콜로이드 안정제를 포함하는 광경화형 하드코팅 조성물 10 내지 40 중량%; 탄소나노튜브 및 이온성 대전방지제로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물 0.1 내지 30 중량%; 광개시제 0.1 내지 5 중량%; 유기용매 40 내지 85 중량%; 및 슬립제, 습윤제, 내스크래치제, 내오염제 및 자외선 안정제 중에서 선택된 적어도 하나의 첨가제 0.1 내지 5 중량%를 포함하는 광경화형 대전방지 조성물;로 형성되는 것을 특징으로 하는 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트.
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 열경화성 바인더는 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄-아크릴 공중합체, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리에테르계 수지, 폴리 올레핀계 수지 및 멜라민계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트.
- 제1항에 있어서,상기 유기용매는 디메틸설폭시드, 디메틸포름아미드, N-메틸-2-피롤리디논, 2-부탄온, 4-메틸-2-펜탄온, 메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로필알코올, 이소부틸알코올, t-부틸알코올, 벤질알코올 및 에틸렌글리콜로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 전도성 고분자는 수용성 폴리아닐린, 수용성 폴리피롤, 수용성 폴리티오펜, 수용성 폴리(3,4-에틸렌티오펜), 이들의 유도체나 공중합체 및 수용성 또는 유기용매에 가용성인 π-공액계 전기 전도성 고분자로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트.
- 제1항에 있어서,상기 탄소나노튜브는 길이가 1 내지 60 ㎛이고, 직경이 0.1 내지 50 nm인 것을 특징으로 하는 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트.
- 제1항에 있어서,상기 이온성 대전방지제가 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 양이온 염; 양이온, 음이온, 양쪽성 또는 비이온성 계면활성제; 및 4급 암모늄계 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트.
- 제1항에 있어서,상기 절연체 필름이 올레핀계 수지인 것을 특징으로 하는 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트.
- 제1항에 있어서,상기 대전방지층이 0.1 내지 10 ㎛의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트.
- 올레핀계 고분자를 압출하여 필름을 제조하는 절연체 필름 제조 단계;상기 절연체 필름을 엠보롤을 통과시켜 절연체 필름의 적어도 일 면에 엠보층를 형성하는 엠보층 형성 단계; 및상기 엠보층의 적어도 일 면에 대전방지 조성물을 코팅하고 열경화 또는 광경화시켜 대전방지층을 형성하는 대전방지층 형성 단계를 포함하고,상기 대전방지 조성물이 전도성 고분자, 탄소나노튜브 및 이온성 대전방지제로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물 0.1 내지 30 중량%, 열경화성 바인더 2 내지 25 중량%, 물 20 내지 40 중량%, 유기용매 40 내지 75 중량% 및 불소계, 실리콘계 및 양이온, 음이온 또는 양쪽성 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물 0.1 내지 5 중량%를 포함하는 열경화형 대전방지 조성물; 또는아크릴계 모노머, 콜로이드성 무기 산화물, 실란 화합물, 알킬-알콕시 아크릴레이트 모노머 또는 올리고머 및 콜로이드 안정제를 포함하는 광경화형 하드코팅 조성물 10 내지 40 중량%; 탄소나노튜브 및 이온성 대전방지제로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물 0.1 내지 30 중량%; 광개시제 0.1 내지 5 중량%; 유기용매 40 내지 85 중량%; 및 슬립제, 습윤제, 내스크래치제, 내오염제 및 자외선 안정제 중에서 선택된 적어도 하나의 첨가제 0.1 내지 5 중량%를 포함하는 광경화형 대전방지 조성물인 것을 특징으로 하는 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트의 제조 방법.
- 삭제
- 제12항에 있어서,상기 절연체 필름 제조 단계는 올레핀계 고분자를 100~250 ℃의 온도에서 0.1~3.0 mm 두께의 필름으로 압출하는 것을 특징으로 하는 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트 제조 방법.
- 제12항에 있어서,상기 대전방지층 형성 단계 후에, 상기 대전방지 시트를 규격별로 재단하는 재단 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트 제조 방법.
- 제12항에 있어서,상기 절연체 필름 제조 단계 내지 대전방지층 형성 단계가 연속적으로 한 공 정상(in-line)에서 수행되는 것을 특징으로 하는 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트 제조 방법.
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