KR101530660B1 - 방습용 코팅 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리비닐알콜, 초산비닐계 수지 에멀젼, 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼 및 물을 포함하는 방습용 코팅 조성물을 제공하여 방습성을 향상시키고 이를 코팅 적용시 접착성 및 기계적 물성이 우수하고, 해리 공정 시 해리 성능을 획기적으로 높여 재활용율을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 방습용 코팅 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 환경문제에 대한 관심이 고조되면서 각종 오염물질의 사용 규제 및 쓰레기의 발생을 줄이기 위한 노력들이 확산되고 있다.
종이는 재활용율이 높은 제품 중 하나이다. 일반적인 종이는 제조원가를 낮추기 위하여 제조 시 천연펄프와 함께 품질이 크게 저하되지 않은 범위 내에서 고지를 사용하고 있다.
일반적으로 종이 포장재는 물이나 습기에 취약한 내용물을 포장, 운송, 보관하기 위하여 사용되는데, 방습성을 높이기 위하여 폴리에틸렌 필름을 삽입하거나 부착하여 내용물의 변형, 오염을 방지해왔다. 이러한 방습용 종이 포장재는 수분이나 물에 대한 내성이 강한 고분자 재료와 복합화되어 원래의 펄프상태로 해리하여 재활용하기는 어렵고, 사용 후 처리에 있어서 소각 등으로 인한 환경오염을 유발할 수 있다. 한편, 필름을 이용 시 종이와의 접착성이 떨어져 방습성이 저하되거나 접착성을 높이기 위한 프라이머의 사용 또는 표면 처리 등의 추가 공정에 따른 비용이 상승할 수 있다.
이에 방습이 가능한 종이는 가격이 저렴하면서도 수분에 강한 특성을 나타내는 폴리올레핀계 수지를 방습층으로 도입하고 있다. 방습층은 용매에 쉽게 녹지 않아 용융 압축을 통하여 종이 위에 부착시키는 라미네이션 방법을 이용하여 제조한다. 그러나, 폴리올레핀계 수지는 수분에 대한 내성뿐만 아니라 화학약품과 물에 대한 내구성이 우수하고 강도가 높아 이를 물리적 또는 화학적인 방법으로 회수하여 재활용하기는 매우 어렵다. 즉, 폴리올레핀계 수지로 라미네이션된 방습용 종이는 천연펄프로 이루어진 종이와 달리 수분의 침투가 용이하지 않아 해리 시간이 지연되고, 완전한 해리가 어려워 이를 제지 공정에 투입 시 제조된 종이는 강도가 낮거나 박리가 일어나는 등의 품질이 저하되는 문제가 있다.
일본공개특허 제1994-094904호(특허문헌 1)에는 방습층으로 왁스계 에멀젼 단독 혹은 합성수지와의 혼합액을 사용하는 것이 개시되어 있다. 이는 에멀젼을 주성분으로 하여 투습성이 우수하나, 해리 공정고, 해리 공정을 용이하게 하여 재활용도를 높일 수 있으나, 유연성이 떨어져 구겨지거나 접히는 부분에서의 투습성이 매우 낮은 문제점이 있다.
따라서, 폴리올레핀계 수지 또는 필름을 대체할 수 있으면서, 내용물의 포장, 운송, 보관 중에 수분에 의한 변형이나 오염을 방지할 수 있는 방습성이 뛰어나고, 방습용 종이로서 요구되는 기계적 물성이 우수하고, 해리 성능을 획기적으로 높일 수 있어 재활용도를 높일 수 있는 방습용 코팅 조성물에 대한 연구 개발이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 방습성 및 기계적 물성이 우수할 뿐만 아니라, 환경친화적이면서 재활용도를 획기적으로 높일 수 있는 방습용 코팅 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폴리비닐알콜, 초산비닐계 수지 에멀젼, 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼 및 물을 포함하는 방습용 코팅 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 방습용 코팅 조성물은 폴리비닐알콜 5 ~ 15중량%, 초산비닐계 수지 에멀젼 10 ~ 30중량%, 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼 20 ~ 40중량% 및 물 20 ~ 60중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 방습용 코팅 조성물에 있어서, 폴리비닐알콜은 하기 식 1의 중량혼합비를 만족하는 것일 수 있다.
[식 1] 
(상기 식 1에서, PVA1는 검화도가 80 ~ 90%인 폴리비닐알콜의 중량을, PVA2는 검화도가 95% 이상인 폴리비닐알콜의 중량을 나타낸 것이다.)
본 발명의 일실시예에 따른 방습용 코팅 조성물에 있어서, 초산비닐계 수지 에멀젼은 고형분이 50 ~ 60중량%일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 방습용 코팅 조성물에 있어서, 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼은 유리전이온도가 -5 ~ +5℃이며, 고형분 함량이 20 ~ 40중량%일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 방습용 코팅 조성물은 α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산 단량체 및 비이온성 α,β-에틸렌계 불포화 단량체를 함유한 단량체 혼합물을 이용하여 에멀젼 중합하여 제조한 아크릴계 공중합체 에멀젼을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 방습용 코팅 조성물은 레벨링제, 소포제, 방부제, 점도조절제, 가교제, 안정제 및 산화방지제 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 폴리비닐알콜 및 물을 반응기에 넣고 70 ~ 90℃에서 교반한 후 냉각하는 단계 및 상기 반응기에 초산비닐계 수지 에멀젼, 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼 및 아크릴계 공중합체 에멀젼을 순차적으로 첨가하여 교반하는 단계를 포함하는 방습용 코팅 조성물의 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 방습용 코팅 조성물은 방습성이 매우 뛰어나며, 코팅 적용시 접착성, 내구성, 기계적 물성이 우수할 뿐만 아니라, 오염물질이 발생하지 않아 환경친화적이면서 해리 공정 시 해리 성능을 획기적으로 높여 재활용이 용이한 장점이 있다.
이하 본 발명의 방습용 코팅 조성물 및 이의 제조방법을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명은 폴리비닐알콜, 초산비닐계 수지 에멀젼, 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼 및 물을 포함하는 방습용 코팅 조성물을 제공하여 방습성을 향상시키고 이를 코팅 적용시 접착성 및 기계적 물성이 우수하고, 해리 공정 시 해리 성능을 획기적으로 높여 재활용율을 향상시킬 수 있다.
이하, 각 구성성분에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명에서 폴리비닐알콜은 물 또는 물을 주체로 하는 알콜성 용매상에 다른 성분과의 분산성을 용이하게 하고, 조성물의 점도를 조절하기 위하여 사용할 수 있다. 또한, 조성물 내 성분들의 보호콜로이드 역할을 하며, 방습성, 내구성, 접착강도, 접착력 등의 물성의 상승효과를 나타낼 수 있다.
이때, 폴리비닐알콜은 하기 식 1의 중량혼합비를 만족하는 것이 제조 공정상 기계적 물성을 조절할 수 있고, 코팅 적용 후 점도 상승으로 인한 오염을 방지할 수 있다. 또한, 해리도를 향상시킬 수 있어 재활용이 용이하다.
[식 1] 
상기 식 1에서 PVA1는 검화도가 80 ~ 90%인 폴리비닐알콜의 중량을, PVA2는 검화도가 95% 이상인 폴리비닐알콜의 중량을 나타낸 것이다.
상기 폴리비닐알콜의 PVA1/PVA2이 1 내지 4인 것이 코팅 공정을 원활하게 하며, 코팅층의 내밀도를 높일 수 있어 투습도 향상에 효과적이다. 상기 PVA1 및 PVA2 의 중량혼합비는 바람직하게는 3 : 2 ~ 4 : 1일 수 있다.
상기 폴리비닐알콜의 평균중합도는 다른 성분과의 조합으로 유동성 및 분산성을 위하여 바람직하게는 100 ~ 1,000일 수 있으며, 보다 바람직하게는 200 ~ 500일 수 있다. 검화도가 95% 이상인 폴리비닐알콜은 중합도가 높아 이보다 낮은 검화도를 갖는 폴리비닐알콜과 사용하는 것이 코팅 형성에 바람직하다.
상기 폴리비닐알콜의 검화도 및 평균중합도는 통상의 방법에 의해 측정한 것으로, 일예로 JIS K6726에 기재된 방법에 따라 측정할 수 있다.
본 발명에서 폴리비닐알콜은 전체 조성물 내 함량이 5 ~ 15중량%일 수 있다. 상기 함량이 5중량% 미만이면 코팅 시 평활성이 저하되고 끈적임으로 오염 우려가 있을 수 있으며, 15중량% 초과이면 점도가 상승하여 기계적 물성이 저하될 수 있다.
본 발명에서 초산비닐계 수지 에멀젼(Poly vinyl acetate emulsion)은 적절한 점성을 가지며, 접착성을 향상시키기 위하여 사용할 수 있다. 상기 초산비닐계 수지 에멀젼은 초산비닐 단량체(vinyl acetate monomer, VAM) 및 물을 포함할 수 있다. 이때, 초산비닐계 수지 에멀젼은 고형분을 50 ~ 60중량%, 바람직하게는 52 ~ 55중량% 함유할 수 있다.
상기 초산비닐 단량체는 초산 비닐계 수지 에멀젼에 단독으로 사용될 수도 있으며, 필요에 따라 1종 이상의 단량체와 공중합하여 사용할 수 있다. 공중합이 가능한 단량체는 아크릴산 에스테르(ester acrylate), 아크릴산(acrylic acid), 에틸렌, 스티렌, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 아크릴산 에스테르 또는 아크릴산을 사용하는 것이 좋다. 일예로, 아크릴산 에스테르는 부틸 아크릴레이트 단량체(butylacrylate monomer), 에틸 아크릴레이트 단량체(ethyl acrylate monomer), 에틸헥실 아크릴레이트 단량체(ethylhexylacrylate monomer) 또는 메틸 아크릴레이트 단량체(methyl acrylate monomer) 등을 사용하는 것이 좋다.
또한, 상기 초산비닐계 수지 에멀젼은 필요에 따라 계면활성제, 완충제, 개시제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 초산비닐계 수지 에멀젼에 0.01 ~ 5중량%로 포함될 수 있다. 계면활성제로는 분산성을 높이기 위하여 비이온성계 계면활성제를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 알킬페놀 에톡실레이트 프리 타입(Alkyl Phenol Ethoxylate Free Type) 화합물 등을 사용할 수 있다. 완충제로는 아세트산나트륨(sodium acetate) 또는 중탄산나트륨(sodium bicarbonate) 등을 사용할 수 있다. 개시제는 초산비닐 단량체의 중합 반응을 촉진시키기 위하여 과황산 암모늄(ammonium persulfate, APS), 과황산 칼륨(Potassium persulfate, KPS) 등을 사용할 수 있다.
본 발명에서 초산비닐계 수지 에멀젼은 전체 조성물 내 함량이 10 ~ 30중량%일 수 있다. 상기 함량이 10중량% 미만이면 기계적 강도가 저하될 수 있으며, 30중량% 초과이면 경도가 상승하여 충격강도가 저하될 수 있다.
본 발명에서 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼(EVA Emulsion; Ethylene Vinyl Acetate Emulsion)은 접착강도를 높이면서 동시에 방습용 종이에 요구되는 내충격성 등의 기계적 물성을 충족하기 위하여 사용할 수 있다. 이때, 상기 에틸렌비닐아세테이트는 비닐아세테이트 함량이 바람직하게는 10 ~ 15중량%인 에틸렌비닐아세테이트 공중합체를 사용할 수 있다.
상기 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼은 고형분 함량이 50 ~ 60중량%, 바람직하게는 52 ~ 56중량%일 수 있다. 상기 고형분 함량을 벗어나면 코팅층 형성시 평활성이 저하되거나 강도가 저하될 수 있다.
본 발명에서 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼은 전체 조성물 내 함량이 20 ~ 40중량%일 수 있다. 상기 함량이 20중량% 미만이면 유연성이 저하될 수 있으며, 대상 종이가 접거나 휠 때 코팅층이 쉽게 손상될 수 있으며, 40중량% 초과이면 코팅액이 종이에 코팅된 후 끈적임이 발생할 수 있고, 강도가 저하될 수 있다.
본 발명에서 물은 유기용매를 대체하여 환경 친화적인 조성물 제조가 가능하게 할뿐만 아니라, 시공 시 유기휘발물질등과 같이 인체에 자극적이거나 해롭지 않아 작업자의 작업성을 높이기 위하여 사용할 수 있다.
상기 물은 전체 조성물 내 함량이 20 ~ 60중량%일 수 있다. 상기 함량이 20중량% 미만이면 점도 상승으로 기계적 물성이 저하될 수 있으며, 60중량% 초과이면 코팅층의 두께가 얇아져 방습성이 저하될 수 있으며, 생산속도가 느려질 수 있다.
본 발명에 따른 방습용 코팅 조성물은 필요에 따라 레벨링제, 소포제, 방부제, 점도조절제, 점착부여제, 가교제, 안정제, 산화방지제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이때, 함량은 전체 조성물의 0.001 ~ 5중량% 범위 내에서 적절하게 사용할 수 있다.
본 발명은 폴리비닐알콜 및 물을 반응기에 넣고 70 ~ 90℃에서 1 ~ 2시간동안 교반한 후 20 ~ 40℃로 냉각하는 단계 및 상기 반응기에 초산비닐계 수지 에멀젼, 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼 및 아크릴계 공중합체 에멀젼을 순차적으로 첨가하여 교반하는 단계를 포함하는 방습용 코팅 조성물의 제조방법을 제공할 수 있다.
이하는 본 발명의 구체적인 설명을 위하여 일예를 들어 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
표 1에서와 같은 조성으로 코팅 조성물을 제조하였다. 반응기에 정제수 45중량%와, 검화도가 85%인 폴리비닐알콜과 검화도가 98%인 폴리비닐알코올을 4 : 1 중량비로 혼합한 폴리비닐알콜 5 중량%를 넣고, 85℃에서 60분 동안 교반한 후 30℃로 냉각시켰다. 상기 반응기에 고형분이 53%인 초산비닐 수지 에멀젼 20중량%를 넣은 후 20분 동안 교반하였다. 이후, 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼(Air Product사) 30중량%를 넣은 후 30분 동안 교반하여 방습용 코팅 조성물을 제조하였다. 상기 조성물을 평량 80g/㎡를 크라프트지에 바코팅 방법으로 10㎛의 두께로 코팅한 후, 100℃에서 30분 동안 건조하여 방습용 종이를 제조하였다. 상기 제조된 종이를 가로 및 세로의 길이가 각각 10㎝인 시험편으로 만들었다. 이를 하기 평가 방법으로 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
(실시예 2)
표 1에서와 같은 조성으로 코팅 조성물을 제조하였다. 반응기에 정제수 60중량%와, 검화도가 85%인 폴리비닐알콜과 검화도가 98%인 폴리비닐알코올을 4 : 1 중량비로 혼합한 폴리비닐알콜 10 중량%를 넣고, 85℃에서 60분 동안 교반한 후 30℃로 냉각시켰다. 상기 반응기에 고형분이 53%인 초산비닐 수지 에멀젼 10중량%를 넣은 후 20분 동안 교반하였다. 이후, 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼(Air Product사) 20중량%를 넣은 후 30분 동안 교반하여 방습용 코팅 조성물을 제조하였다. 상기 조성물을 평량 80g/㎡를 크라프트지에 바코팅 방법으로 10㎛의 두께로 코팅한 후, 100℃에서 30분 동안 건조하여 방습용 종이를 제조하였다. 상기 제조된 종이를 가로 및 세로의 길이가 각각 10㎝인 시험편으로 만들었다. 이를 하기 평가 방법으로 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
(실시예 3)
표 1에서와 같은 조성으로 코팅 조성물을 제조하였다. 반응기에 정제수 55중량%와, 검화도가 85%인 폴리비닐알콜과 검화도가 98%인 폴리비닐알코올을 4 : 1 중량비로 혼합한 폴리비닐알콜 15 중량%를 넣고, 85℃에서 60분 동안 교반한 후 30℃로 냉각시켰다. 상기 반응기에 고형분이 53%인 초산비닐 수지 에멀젼 10중량%를 넣은 후 20분 동안 교반하였다. 이후, 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼(Air Product사) 20중량%를 넣은 후 30분 동안 교반하여 방습용 코팅 조성물을 제조하였다. 상기 조성물을 평량 80g/㎡를 크라프트지에 바코팅 방법으로 10㎛의 두께로 코팅한 후, 100℃에서 30분 동안 건조하여 방습용 종이를 제조하였다. 상기 제조된 종이를 가로 및 세로의 길이가 각각 10㎝인 시험편으로 만들었다. 이를 하기 평가 방법으로 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
(실시예 4)
표 1에서와 같은 조성으로 코팅 조성물을 제조하였다. 반응기에 정제수 60중량%와, 검화도가 85%인 폴리비닐알콜과 검화도가 98%인 폴리비닐알코올을 1 : 4 중량비로 혼합한 폴리비닐알콜 10 중량%를 넣고, 85℃에서 60분 동안 교반한 후 30℃로 냉각시켰다. 상기 반응기에 고형분이 53%인 초산비닐 수지 에멀젼 10중량%를 넣은 후 20분 동안 교반하였다. 이후, 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼(Air Product사) 20중량%를 넣은 후 30분 동안 교반하여 방습용 코팅 조성물을 제조하였다. 상기 조성물을 평량 80g/㎡를 크라프트지에 바코팅 방법으로 10㎛의 두께로 코팅한 후, 100℃에서 30분 동안 건조하여 방습용 종이를 제조하였다. 상기 제조된 종이를 가로 및 세로의 길이가 각각 10㎝인 시험편으로 만들었다. 이를 하기 평가 방법으로 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
(실시예 5)
표 1에서와 같은 조성으로 코팅 조성물을 제조하였다. 반응기에 정제수 45중량%와, 검화도가 85%인 폴리비닐알콜과 검화도가 98%인 폴리비닐알코올을 4 : 1 중량비로 혼합한 폴리비닐알콜 10 중량%를 넣고, 85℃에서 60분 동안 교반한 후 30℃로 냉각시켰다. 상기 반응기에 고형분이 53%인 초산비닐 수지 에멀젼 10중량%를 넣은 후 20분 동안 교반하였다. 이후, 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼(Air Product사) 30중량% 및 아크릴계 공중합체 에멀젼(고형분 함량이 40중량%,BASF사 JoncrylADP-1200) 5중량%를 넣은 후 30분 동안 교반하여 방습용 코팅 조성물을 제조하였다. 상기 조성물을 평량 80g/㎡를 크라프트지에 바코팅 방법으로 10㎛의 두께로 코팅한 후, 100℃에서 30분 동안 건조하여 방습용 종이를 제조하였다. 상기 제조된 종이를 가로 및 세로의 길이가 각각 10㎝인 시험편으로 만들었다. 이를 하기 평가 방법으로 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
(실시예 6)
표 1에서와 같은 조성으로 코팅 조성물을 제조하였다. 반응기에 정제수 45중량%와, 검화도가 85%인 폴리비닐알콜 5중량%를 넣고, 85℃에서 60분 동안 교반한 후 30℃로 냉각시켰다. 상기 반응기에 고형분이 53%인 초산비닐 수지 에멀젼 20중량%를 넣은 후 20분 동안 교반하였다. 이후, 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼(Air Product사) 30중량%를 넣은 후 30분 동안 교반하여 방습용 코팅 조성물을 제조하였다. 상기 조성물을 평량 80g/㎡를 크라프트지에 바코팅 방법으로 10㎛의 두께로 코팅한 후, 100℃에서 30분 동안 건조하여 방습용 종이를 제조하였다. 상기 제조된 종이를 가로 및 세로의 길이가 각각 10㎝인 시험편으로 만들었다. 이를 하기 평가 방법으로 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
(실시예 7)
표 1에서와 같은 조성으로 코팅 조성물을 제조하였다. 반응기에 정제수 45중량%와, 검화도가 98%인 폴리비닐알콜 5중량%를 넣고, 85℃에서 60분 동안 교반한 후 30℃로 냉각시켰다. 상기 반응기에 고형분이 53%인 초산비닐 수지 에멀젼 20중량%를 넣은 후 20분 동안 교반하였다. 이후, 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼(Air Product사) 30중량%를 넣은 후 30분 동안 교반하여 방습용 코팅 조성물을 제조하였다. 상기 조성물을 평량 80g/㎡를 크라프트지에 바코팅 방법으로 10㎛의 두께로 코팅한 후, 100℃에서 30분 동안 건조하여 방습용 종이를 제조하였다. 상기 제조된 종이를 가로 및 세로의 길이가 각각 10㎝인 시험편으로 만들었다. 이를 하기 평가 방법으로 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
(실시예 8)
표 1에서와 같은 조성으로 코팅 조성물을 제조하였다. 반응기에 정제수 45중량%와, 검화도가 85%인 폴리비닐알콜과 검화도가 98%인 폴리비닐알코올을 6 : 1 중량비로 혼합한 폴리비닐알콜 7 중량%를 넣고, 85℃에서 60분 동안 교반한 후 30℃로 냉각시켰다. 상기 반응기에 고형분이 53%인 초산비닐 수지 에멀젼 18중량%를 넣은 후 20분 동안 교반하였다. 이후, 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼(Air Product사) 30중량%를 넣은 후 30분 동안 교반하여 방습용 코팅 조성물을 제조하였다. 상기 조성물을 평량 80g/㎡를 크라프트지에 바코팅 방법으로 10㎛의 두께로 코팅한 후, 100℃에서 30분 동안 건조하여 방습용 종이를 제조하였다. 상기 제조된 종이를 가로 및 세로의 길이가 각각 10㎝인 시험편으로 만들었다. 이를 하기 평가 방법으로 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
(실시예 9)
표 1에서와 같은 조성으로 코팅 조성물을 제조하였다. 반응기에 정제수 55중량%와, 검화도가 85%인 폴리비닐알콜과 검화도가 98%인 폴리비닐알코올을 3 : 2 중량비로 혼합한 폴리비닐알콜 10 중량%를 넣고, 85℃에서 60분 동안 교반한 후 30℃로 냉각시켰다. 상기 반응기에 고형분이 53%인 초산비닐 수지 에멀젼 5중량%를 넣은 후 20분 동안 교반하였다. 이후, 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼(Air Product사) 30중량%를 넣은 후 30분 동안 교반하여 방습용 코팅 조성물을 제조하였다. 상기 조성물을 평량 80g/㎡를 크라프트지에 바코팅 방법으로 10㎛의 두께로 코팅한 후, 100℃에서 30분 동안 건조하여 방습용 종이를 제조하였다. 상기 제조된 종이를 가로 및 세로의 길이가 각각 10㎝인 시험편으로 만들었다. 이를 하기 평가 방법으로 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
(비교예 1)
표 1에서와 같은 조성으로 코팅 조성물을 제조하였다. 반응기에 정제수 55중량%와, 검화도가 85%인 폴리비닐알콜과 검화도가 98%인 폴리비닐알코올을 4 : 1 중량비로 혼합한 폴리비닐알콜 15중량%를 넣고, 85℃에서 60분 동안 교반한 후 30℃로 냉각시켰다. 상기 반응기에 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼(Air Product사) 30중량%를 넣은 후 30분 동안 교반하여 방습용 코팅 조성물을 제조하였다. 상기 조성물을 평량 80g/㎡를 크라프트지에 바코팅 방법으로 10㎛의 두께로 코팅한 후, 100℃에서 30분 동안 건조하여 방습용 종이를 제조하였다. 상기 제조된 종이를 가로 및 세로의 길이가 각각 10㎝인 시험편으로 만들었다. 이를 하기 평가 방법으로 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
(비교예 2)
표 1에서와 같은 조성으로 코팅 조성물을 제조하였다. 반응기에 정제수 50중량%와, 검화도가 85%인 폴리비닐알콜과 검화도가 98%인 폴리비닐알코올을 4 : 1 중량비로 혼합한 폴리비닐알콜 15중량%를 넣고, 85℃에서 60분 동안 교반한 후 30℃로 냉각시켰다. 상기 반응기에 고형분이 53%인 초산비닐 수지 에멀젼 35중량%를 넣은 후 20분 동안 교반하여 방습용 코팅 조성물을 제조하였다. 상기 조성물을 평량 80g/㎡를 크라프트지에 바코팅 방법으로 10㎛의 두께로 코팅한 후, 100℃에서 30분 동안 건조하여 방습용 종이를 제조하였다. 상기 제조된 종이를 가로 및 세로의 길이가 각각 10㎝인 시험편으로 만들었다. 이를 하기 평가 방법으로 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
(평가)
1. 방습성(내습성)
실시예 및 비교예에서 제조한 시험편을 이용하여 용기를 제조한 다음 물을 일정량(1/2) 투입한 다음 72시간 방치시켰다. 이후, 용기 외부로 물이 스며 나오지 않는 경우를 양호(○), 그렇지 않은 경우를 불량(× )으로 평가하였다.
2. 알칼리 해리성
환경표지대상 제품별 인증기준, 시험법 EL606에 의해 알칼리 해리성 및 알칼리 분산성을 시험 결과, 펄프 이외의 불순물이 포함되어 있지 않으며 펄프가 점착성을 나타내지 않는 경우에는 알칼리 해리성 또는 알칼리 분산성이 있는 것으로 평가하고, 불순물을 포함 또는 펄프가 점착성이 있을 경우 알칼리 해리성 또는 알칼리 분산성이 없는 것으로 평가하였다. 교반속도 분당 3000회의 타피(Tappi) 표준해리기를 이용하여 50 ℃에서 수산화나트륨을 첨가하여 pH 10으로 조절하고, 가로와 세로의 길이가 각각 2.5 ㎝인 시험편을 시험편의 농도가 3%가 되게 하여 해리를 행하였다. 그리고, 해리도는 육안으로 관찰하여 시험편이 완전히 단섬유로 될 때의 상태(적정한 상태일 경우 양호(○), 그렇지 못할 경우 불량(× ))를 보고 평가하였다.
이상과 같이 본 발명에서는 한정된 실시예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
Claims (8)
- 하기 식 1의 중량혼합비를 만족하는 폴리비닐알콜, 초산비닐계 수지 에멀젼, 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼 및 물을 포함하는 방습용 코팅 조성물.
[식 1]
(상기 식 1에서, PVA1는 검화도가 80 ~ 90%인 폴리비닐알콜의 중량을, PVA2는 검화도가 95% 이상인 폴리비닐알콜의 중량을 나타낸 것이다.)
- 제1항에 있어서,
상기 조성물은 폴리비닐알콜 5 ~ 15중량%, 초산비닐계 수지 에멀젼 10 ~ 30중량%, 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼 20 ~ 40중량% 및 물 20 ~ 60중량%를 포함하는 방습용 코팅 조성물.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 초산비닐계 수지 에멀젼은 고형분이 50 ~ 60중량%인 방습용 코팅 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼은 유리전이온도가 -5 ~ +5℃이며, 고형분이 50 ~ 60중량%인 방습용 코팅 조성물.
- 제1항에 있어서,
α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산 단량체 및 비이온성 α,β-에틸렌계 불포화 단량체를 함유한 단량체 혼합물을 이용하여 에멀젼 중합하여 제조한 아크릴계 공중합체 에멀젼을 더 포함하는 방습용 코팅 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 조성물은 레벨링제, 소포제, 방부제, 점도조절제, 점착부여제, 가교제, 안정제 및 산화방지제 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 첨가제를 더 포함하는 방습용 코팅 조성물.
- a) 하기 식 1의 중량혼합비를 만족하는 폴리비닐알콜 및 물을 반응기에 넣고 70 ~ 90℃에서 교반한 후 냉각하는 단계 및
b) 상기 반응기에 초산비닐계 수지 에멀젼, 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼을 순차적으로 첨가하여 교반하는 단계를 포함하는 방습용 코팅 조성물의 제조방법.
[식 1]
(상기 식 1에서, PVA1는 검화도가 80 ~ 90%인 폴리비닐알콜의 중량을, PVA2는 검화도가 95% 이상인 폴리비닐알콜의 중량을 나타낸 것이다.)
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