KR102035571B1 - 친수성 표면의 방수화 처리 방법 및 친수성 표면의 방수처리용액 - Google Patents

친수성 표면의 방수화 처리 방법 및 친수성 표면의 방수처리용액 Download PDF

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Abstract

본 발명의 친수성 표면의 방수화 처리 방법 및 친수성 표면의 방수처리용액은 방수처리용액을 함침시킨 표면처리용 시트를 가압하는 방식을 적용하여 PVA가 코팅된 종이와 같은 친수성 기재의 표면에 기재의 손상이나 유독한 가스 발생을 최소화하면서 방수화 처리를 진행하여 방수처리된 기재를 친환경적이고 효율적으로 제공할 수 있다.

Description

친수성 표면의 방수화 처리 방법 및 친수성 표면의 방수처리용액{HYDROPHOBIC TREATMENT METHOD FOR HYDROPHILIC SURFACE AND SOLUTIONS FOR THE SAME}
본 발명은 친수성 표면의 방수화 처리 방법 및 친수성 표면의 방수처리용액에 대한 것으로, PVA가 코팅된 종이와 같은 친수성 기재의 표면에 기재의 손상이나 유독한 가스 발생을 최소화하면서 방수화 처리를 진행하여 방수처리된 기재를 친환경적이고 효율적으로 제공할 수 있는 방법 등에 관한 것이다.
이형지란 일반적으로 종이에 폴리에틸렌 등의 플라스틱 필름을 라미네이팅하고, 그 위에 실리콘 이형제를 다시 코팅하여 경화시킨 부품소재로서 전기, 전자, 건축, 자동차 등 각종 산업용 점착물을 보호하는 필수 부품으로 사용되는 것으로, “박리지(release paper)” 라고도 불린다.
산업용 부품소재로 수요가 급증하고 있는 이형지의 경우 기존에는 비닐코팅 후에 실리콘 이형제를 바르는 방법으로 제조되어 왔으나, 경제적인 신규 표면처리 기술을 탐색, 적용하여 이형지의 생산과정에서부터 재생처리까지의 환경 친화성을 더욱 강화하는 발상의 전환이 요구되고 있다.
환경 친화성 이형지의 요구 물성으로는 무엇보다 안정적인 이형력을 들 수 있으며 점착제가 장기 보존될 수 있어야 하고 실리콘 이형제가 이행되지 말아야 한다. 최근, 종이 대신 플라스틱을 사용한 이형 필름도 사용되고 있으나, 내열성이 나쁘거나 가격이 비싼 단점이 있으며, 재활용이 어렵고 친환경적이지 못하다는 지적이 있다. 이형지의 표면 강도 개선과 이형력 향상을 위해 이형지에는 PVA(polyvinyl alcohol) 코팅이 되어 있는 경우가 많으나, 이형력은 향상되나 방수는 되지 않는 특성을 갖는다.
국내특허공개공보 제10-2016-0141920호, 공개일자 2016년12월12일 국내특허공개공보 제10-2008-0102521호, 공개일자 2008년11월26일 국내특허공개공보 제10-2014-0130903호, 공개일자 2014년11월12일
본 발명의 목적은 PVA가 코팅된 종이와 같은 친수성 기재의 표면에 기재의 손상이나 유독한 가스 발생을 최소화하면서 방수화 처리를 진행하여 방수처리된 기재를 친환경적이고 효율적으로 제공할 수 있는 방법 및 이에 활용되는 용액을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 친수성 표면의 방수화 처리 방법은, 친수성 표면을 갖는 기재(substrate)를 준비하는 준비단계; 염화지방산과 염기를 함유하는 방수처리용액이 함침된 표면처리용 시트를 상기 기재 표면의 일부 또는 전부에 위치시키고 가압하여 소수성 작용기를 갖는 기재를 제조하는 그라프팅처리단계; 그리고 상기 소수성 작용기를 갖는 기재를 세척하여 방수화 처리된 기재를 얻는 세척단계;를 포함한다.
상기 염기는 피리딘, 트리에틸아민(Triethylamine), 2,6-루티다인(2,6-lutidine), DBU(1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene), 트리에틸렌디아민 (triethylenediamine), 프로필렌 옥사이드(Propylene Oxide) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 친수성 표면을 갖는 기재는 표면에 수산기를 갖는 것으로, 셀룰로오스를 포함하는 기재일 수 있다.
상기 염화지방산은, 염화팔미토일, 염화 스테아로일 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 그라프팅처리단계에서 가압은 10 내지 150 바(bar)의 압력으로 진행될 수 있다.
상기 그라프팅처리단계에서 가압은 10 내지 250 ℃의 그라프팅 반응온도에서 진행될 수 있다.
상기 그라프팅처리단계에서 가압은 1초 내지 2분 동안 진행될 수 있다.
상기 세척은 상기 염화지방산을 녹이는 용매 1종 또는 2종 이상을 혼합한 세척용액을 적용하여 진행될 수 있다.
상기 방수처리용액은 상기 염화지방산 1을 기준으로 상기 염기를 0.01 당량 이상 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 친수성 표면의 방수처리용액은, 염지방산 1을 기준으로 상기 염기를 0.01 당량 이상 포함하여 친수성 표면을 갖는 기재의 표면에 접촉하여 소수성 작용기를 생성시킨다.
상기 염기는 피리딘, 트리에틸아민(Triethylamine), 2,6-루티다인(2,6-lutidine), DBU(1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene), 트리에틸렌디아민 (triethylenediamine), 프로필렌 옥사이드(Propylene Oxide,) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 염화지방산은, 염화팔미토일, 염화 스테아로일 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 방수처리용액은 크로마토제닉 표면처리(chromatogenic surface modification) 공정의 그라프팅 시약으로 적용될 수 있다.
상기 그라프팅 시약은 표면처리용 시트에 함침되어 크로마토제닉 표면처리 공정에 적용될 수 있다.
본 발명의 친수성 표면의 방수화 처리 방법 및 친수성 표면의 방수처리용액은 PVA가 코팅된 종이와 같은 친수성 기재의 표면에 기재의 손상이나 유독한 가스 발생을 최소화하면서 방수화 처리를 진행하여 방수처리된 기재를 친환경적이고 효율적으로 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에서 방수성 테스트(콥 테스트)를 진행하는 모습을 보여주는 사진.
도 2는 본 발명의 실시예에서 제조한 비교용 샘플의 TOF-SIMS 결과로, 처리된 종이 표면의 이온 함유량을 평가한 결과.
도 3은 본 발명의 실시예에서 제조한 비교용 샘플의 TOF-SIMS 결과.
도 4는 본 발명의 실시예에서 제조한 비교용 샘플의 TOF-SIMS 결과(위) 및 샘플의 표면 사진(아래).
도 5는 본 발명의 실시예에서 제조한 실시예 샘플의 TOF-SIMS 결과로, 처리된 종이 표면의 이온 함유량을 평가한 결과.
도 6은 본 발명의 실시예에서 제조한 실시예 샘플의 TOF-SIMS 결과.
도 7은 본 발명의 실시예에서 제조한 실시예 샘플의 TOF-SIMS 결과(위) 및 샘플의 표면 사진(아래).
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 친수성 표면의 방수화 처리 방법은, 친수성 표면을 갖는 기재(substrate)를 준비하는 준비단계; 염화지방산과 염기를 함유하는 방수처리용액이 함침된 표면처리용 시트를 상기 기재 표면의 일부 또는 전부에 위치시키고 가압하여 소수성 작용기를 갖는 기재를 제조하는 그라프팅처리단계; 그리고 상기 소수성 작용기를 갖는 기재를 세척하여 방수화 처리된 기재를 얻는 세척단계;를 포함한다.
상기 준비단계의 친수성 표면을 갖는 기재는, 구체적으로 셀룰로오스를 포함하는 기재이며, 보다 구체적으로 종이 또는 판지일 수 있다. 이러한 기재는 기재 자체의 특성으로 표면에 수산기를 포함하거나, 표면 코팅을 통해 표면에 수산기를 포함하여 그 표면이 친수성인 특성을 갖는 것일 수 있다. 이때, 표면 코팅은 구체적으로 PVA(polyvinyl alcohol)을 이용한 코팅 등이 적용될 수 있다. 상기 친수성 표면을 갖는 기재로는, 구체적으로 PVA가 표면 코팅된 종이류가 적용될 수 있다.
상기 친수성 표면을 갖는 기재는 이후 그라프팅처리단계를 적용하기 전에 건조 과정을 더 거친 것일 수 있다. 상기 건조과정은 구체적으로 100 내지 200 ℃의 분위기에서 가열 건조하는 과정으로 진행될 수 있고, 더 구체적으로 130 내지 170 ℃의 분위기에서 가열 건조하는 과정으로 진행될 수 있다.
본 발명에서 상기 그라프팅처리단계는, 염화지방산을 수산기를 갖는 친수성 기재 표면과 반응시켜 지방산 에스테르를 형성하는 친핵성 치환반응을 진행하는 동시에, 부산물로 발생하는 염화이온을 안전하고 효율적으로 제거하기 위하여 염기를 적용한다. 또한, 본 발명에서는 상기 그라프팅처리 과정에서 유독한 염화가스의 발생을 억제하기 위하여, 기상반응이나 액상반응이 아니라, 방수처리용액이 함침된 표며처리용 시트를 가압하는 방법으로 표면처리과정으로 반응을 유도한다.
구체적으로 상기 방수처리용액은, 염화지방산 뿐만 아니라 염기를 함께 함유한다.
상기 염화지방산은, 상기 염화지방산은 탄소수 6 내지 22개를 갖는 포화 또는 불포화 지방산의 수산기가 염소로 치환된 염화지방산일 수 있다. 예를 들어, 미리스토레인산(myristoleic acid), 팔미토인산(palmitoleic acid), 사피엔산(sapienic acid), 올레인산(oleic acid), 엘라딕산(eladic acid), 바세닉산(vaccenic acid), 리놀레인산(linoleic acid), 리노엘라이딕산(linoelaidic acid), 알파-리놀레닌산(α-linolenic acid), 아라키돈산(arachidonic acid), 에이코사펜타노인산(eicosapentanoic acid), 에루쿠산(erucic acid), 도코사헥사노익산(docosahexaenoic acid), 카프릴릭산(caprylic acid), 카프르산(capric acid), 라우르산(lauric acid), 미리스트산(myristic acid), 팔미트산(palmitic acid), 스테아린산(stearic acid), 아라키딘산(arachidic acid), 베헨산(behenic acid), 리그노세르산(lignoceric acid), 또는 세로틴산(cerotic acid)의 염화지방산일 수 있다.
구체적으로 상기 방수처리용액에 적용되는 염화지방산은, 염화팔미토일, 염화 스테아로일 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다. 특히 상기 염화지방산으로 염화팔미토일을 적용하는 경우 충분한 소수성을 부여할 수 있으며 우수한 안정성을 가질 수 있다.
이러한 염화지방산은, 아래 반응식 1과 같이 기재 표면의 수산화기를 제거하고 지방산 에스테르를 형성한다.
[반응식 1]
기재-OH + RCOCl ↔ 기재-O-CO-R + HCl
이때, 부산물로 발생하는 염화수소는 유독할 뿐만 아니라, 기재를 손상시킬 수 있어서, 그 발생을 최소화하고 신속하게 제거하는 것이 필요하다.
이를 위한 수단 중 하나로 본 발명에서는 방수처리용액 자체에 염기를 포함시켜 반응을 유도한다.
상기 염기에는 구체적으로 피리딘, 트리에틸아민(Triethylamine), 2,6-루티다인(2,6-lutidine), DBU(1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene), 트리에틸렌디아민 (triethylenediamine), 프로필렌 옥사이드(Propylene Oxide) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나가 포함될 수 있고, 좋게는 프로필렌 옥사이드(Propylene Oxide)가 포함될 수 있다. 상기 염기로 프로필레렌 옥사이드가 포함되는 경우, 엄밀한 의미의 염기가 아니면서도 염소이온에 의한 염산 생성 억제능이 우수하며 일견 용매의 성질도 가지기 때문에 상기 염화지방산을 용해시킬 수 있어서 표면반응을 보다 용액반응과 유사하게 진행시킬 수 있다는 장점이 있다.
상기 방수처리용액은 상기 염화지방산 1을 기준으로 상기 염기를 0.01 이상 사실상 무한대로 적용이 가능하며 ,이는 상기 용매가 염소이온에 의한 염산 발생을 억제하면서 동시에 용매로 역할하기 때문에다. 예를 들어, 상기 염기는 상기 염화지방산 1을 기준으로 0.01 내지 100 당량으로 적용될 수 있다. 이러한 당량 범위로 상기 염기를 상기 방수처리용액에 적용하는 경우, 방수화 처리는 충분하게 진행되면서 부산물의 생성을 최소화시킬 수 있다.
상기 방수처리용액은, 필요에 따라 적절한 용매를 더 포함할 수 있다. 이때 용매는 적용되는 염화지방산과 염기의 종류에 따라 적절하게 선택하여 적용될 수 있고, 구체적으로 물, 에탄올과 같은 수용성용매나 석유에테르(Petroleum ether), 아세톤(Acetone), 메틸렌 클로라이드(Methylene Chloride)와 같은 지용성용매, 또는 이들의 혼합물이 적용될 수 있다.
본 발명에서는 상기 방수화 용액을 기재에 직접 분사하지 않고, 상기 방수처리용액이 함침된 표면처리용 시트를 상기 기재 표면에 위치시키고 가압하는 방식으로 그라프팅처리를 진행한다.
상기 표면처리용 시트는 필터용지, 부직포, 직물 등 상기 방수처리용액이 적정량충분이상 함침되고 위의 방수화 반응에서 친핵성 치환반응을 방해하지 않는 시트라면 적용될 수 있다.
상기 표면처리용 시트는 상기 방수처리용액에 함침된 것으로, 구체적으로 상기 방수처리용액에 1초 내지 5분 동안 담구는 방식으로 함침처리된 것일 수 있으나, 친핵성 치환반응이 진행될 수 있을 정도로 충분한 양의 방수처리용액이 상기 표면처리용 시트에 함입될 수 있는 방법이라면 제한 없이 적용될 수 있다.
상기 표면처리용 시트는 상기 방수처리용액이 함침된 상태로 방수화 처리를 진행하고자 하는 상기 친수성 표면을 갖는 기재 상에 위치시킨다. 또한, 상기 그라프팅처리단계는 이렇게 친수성 표면을 갖는 기재 상에 방수처리용액이 함침된 표면처리용 시트가 위치한 상태에서 가압하여 그라프팅처리를 진행한다.
상기 그라프팅처리단계에서 가압은 10 내지 150 bar의 압력으로 진행될 수 있고, 10 내지 70 bar의 압력으로 진행될 수 있으며, 이러한 압력 범위에서 진행하는 경우 기재의 표면 방수화 처리가 효율적으로 진행될 수 있다.
상기 가압은 실온에서 또는 별도로 설정된 그라프팅 반응온도에서 진행될 수 있다. 상기 그라프팅 반응온도는 10 내지 250 ℃일 수 있으며, 더 구체적으로 100 내지 220 ℃일 수 있다. 이러한 그라프팅 반응온도에서 상기 가압이 진행되는 경우, 기재의 손상은 최소화하면서 방수화 처리를 효율적으로 진행할 수 있다.
상기 가압의 시간은 1초 내지 2분일 수 있으며, 구체적으로 1초 내지 30초일 수 있으며, 상기 가압시간이 2분을 초과하는 경우에는 가압 시간이 너무 길어 기재의 손상이 심해질 수 있고, 1초 미만인 경우에는 의도하는 방수화 처리가 충분하게 진행되지 않을 수 있다.
상기 세척단계는, 상기 그라프팅처리단계에서 가압이 해소되고 표면처리용 시트가 제거된 이후에 기재에 잔존하는 방수처리용액과 부산물 들을 제거하기 위하여 세척용액을 이용한 세척 과정이 진행될 수 있다. 이때, 세척용액은 위의 방수처리용액의 설명에서 언급한 용매가 적용될 수 있고, 구체적으로 물, 에탄올과 같은 수용성용매나 석유에테르(Petroleum ether), 아세톤(Acetone), 메틸렌 클로라이드(Methylene Chloride)와 같은 지용성용매, 또는 이들의 혼합물이 상기 세척용액으로 적용될 수 있다.
이렇게 방수화 처리가 된 기재는, 친수성 표면이 소수화되어 방수 기재로써 활용될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 친수성 표면의 방수처리용액은, 염화지방산 1을 기준으로 상기 염기를 0.01 이상의 당량으로 포함하여 친수성 표면을 갖는 기재의 표면에 접촉하여 소수성 작용기를 생성시킨다.
상기 친수성 표면을 갖는 기재, 상기 방수처리용액의 성분과 그 함량 등은 위에서 설명한 것과 중복되므로 그 기재를 생략한다.
상기 방수처리용액은 크로마토제닉 표면처리(chromatogenic surface modification) 공정의 그라프팅 시약으로 적용될 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
1. 소수성 작용기를 갖는 방수용 종이의 제조
PVA가 코팅된 종이를 150 ℃ 분위기의 오븐에서 건조하였다.
위의 종이에 표면반응을 통한 소수성 방수화 처리를 진행하기 위해, 방수처리용액을 아래와 같이 제조했다.
용매인 석유에테르(Petroleum ether)와 염화팔미토일(Palmitic acid chloride, Palmitoyl chloride)의 혼합물에, 아래 표 1과 같이 3 종류의 염기를 각각 혼합하여 제1 내지 제3 방수처리용액을 제조하였다.
용매 염화지방산 염기 염기사용량*
제1방수처리용액 석유에테르 염화팔미토일 프로필렌 옥사이드
(Propylene Oxide)		 2 당량
제2방수처리용액 석유에테르 염화팔미토일 피리딘 2 당량
제3방수처리용액 석유에테르 염화팔미토일 트리에틸아민 2 당량
* 염기사용량은, 염기 1을 기준으로 한 염기의 당량을 의미한다.
상기 각각의 방수처리용액에 필터용지(filter paper)를 수 초 내지 수 분 동안 담구어 표면처리용지를 제조하였다.
상기 표면처리용지는, 상기 건조된 PVA 코팅 종이의 표면에 직접 접촉하도록 올려두고 가압하며 1초 내지 2분 동안 그라프팅 과정을 진행하였다. 이때, 그라프팅 온도는 각각 제1방수처리용액, 제2방수처리용액, 그리고 제3방수처리용액을 적용한 경우에는 50 bar의 압력과 190 ℃ 온도에서 5 초간 진행했다. 이렇게 그라프팅 과정이 진행된 종이는, 용매를 이용해 세척한 후 이하에서 그 물성을 평가하였다.
2. 방수용 종이의 물성 평가
1) 방수성 테스트
콥 테스트(Cobb test) 방법으로 처리된 종이의 방수성을 확인하였다. 콥 테스트 시험 장비를 활용하여, 시험은 위에서 제1방수처리용액을 적용한 샘플을 이용하여 3회 반복하여 진행하였다(도 1의 테스트 모습 참조). 그 결과는 아래 표 2에 나타냈다. 시험편에 물 25 ml을 붓고 30분 동안 대기하였다가 물을 떨어내고 무게를 측정하여 평가했다.를 적용했다. 아래 표 2에서 기존방법으로 기재한 부분은, 다른 조건은 동일하게 하면서 방수처리용액에 염기를 적용하지 않고, 용액을 전처리된 종이 표면에 분사하는 용액법으로 제조한 비교용 샘플의 결과이다.
샘플번호 기존 방법(g/m2) 본 발명의 방법(g/m2) 비고
1-1 7.2 3.6 (목표값)
10 g/m2 이하
1-2 6.0 2.4
1-3 5.1 3.2
평균 6.1 3.1
위의 표 2의 결과를 참고하면, 염기를 적용한 본 방법의 방법을 적용한 샘플들과 기존 방법을 적용한 샘플들이 모두 목표값 이내의 수치를 보이고 있으며, 본 방법의 방법을 적용한 샘플들이 기존 방법을 적용한 샘플들과 비교하여 더 낮은 흡수도를 보였다.
2) 표면 분석
위의 방법으로 방수처리된 종이의 표면 특성을 TOF-SIMS(Surface Analysis by Mass Spectrometry) 방법을 적용하여 실시하였다. TOF-SIMS 장비는 독일 IONTOF 사의 TOF-SIMS 장비를 적용했으며, Bi primary Ion beam과 Ar-cluster sputter beam을 이용해 비교용 샘플과 실시예의 샘플들을 관찰해 그 결과를 도 2 내지 도 7에 나타냈다.
도 2 내지 4는 위의 1) 방수성 테스트에서 기존 방법으로 적용한 비교용 샘플과 동일한 샘플을 적용하여 평가한 결과이고, 도 5 내지 7은 위의 제1방수처리용액을 적용한 본 발명의 샘플을 이용한 측정 결과이다.
도면의 결과들을 참고하면, 본 발명의 방법을 적용한 결과에서 염소 이온량 수치가 떨어진 것을 확인할 수 있으며, 특히 표면(도 5에서 sputter time이 적은 그래프의 좌측 값 부분)에서 염소 이온량이 비교예의 샘플에서의 측정 결과(도 2의 그래프)와 비교하여 월등하게 낮아진 것을 확인할 수 있었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (13)

  1. 친수성 표면을 갖는 기재(substrate)를 준비하는 준비단계;
    염화지방산과 프로필렌옥사이드(Propylene Oxide)를 함유하는 방수처리용액이 함침된 표면처리용 시트를 상기 기재 표면의 일부 또는 전부에 위치시키고 10 내지150 바(bar)의 압력으로 가압하여 소수성 작용기를 갖는 기재를 제조하는 그라프팅처리단계; 그리고
    상기 소수성 작용기를 갖는 기재를 세척하여 방수화 처리된 기재를 얻는 세척단계;를 포함하는, 친수성 표면의 방수화 처리 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 친수성 표면을 갖는 기재는 표면에 수산기를 갖는 것으로 셀룰로오스를 포함하는 기재인, 친수성 표면의 방수화 처리 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 염화지방산은, 염화팔미토일, 염화 스테아로일 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는, 친수성 표면의 방수화 처리 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 그라프팅처리단계에서 가압은 10 내지 250 ℃의 그라프팅 반응온도에서 진행되는 것인, 친수성 표면의 방수화 처리 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 그라프팅처리단계에서 가압은 1초 내지 2분 동안 진행되는 것인, 친수성 표면의 방수화 처리 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 세척은 상기 염화지방산을 녹이는 용매 1종 또는 2종 이상을 혼합한 세척용액을 적용하여 진행되는 것인, 친수성 표면의 방수화 처리 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 방수처리용액은 상기 염화지방산 1 당량을 기준으로 상기 프로필렌옥사이드(Propylene Oxide)를 0.01 당량 이상 포함하는 것인, 친수성 표면의 방수화 처리 방법.
  10. 염화지방산 1 당량을 기준으로 프로필렌옥사이드(Propylene Oxide)를 0.01 당량 이상 포함하여 표면처리용 시트에 함침시켜 친수성 표면을 갖는 기재의 표면에 접촉하여 소수성 작용기를 생성시키는, 친수성 표면의 방수처리용액.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 염화지방산은, 염화팔미토일, 염화 스테아로일 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인, 친수성 표면의 방수처리용액.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 방수처리용액은 크로마토제닉 표면처리(chromatogenic surface modification) 공정의 그라프팅 시약으로 적용되는, 친수성 표면의 방수처리용액.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100879282B1 (ko) 2007-05-21 2009-01-16 주식회사 중원지.엘.비 식품 포장용 방수포장재 및 그 제조방법
FR2967363B1 (fr) * 2010-11-16 2012-11-30 Centre Nat Rech Scient Machine et procede de traitement par greffage chromatogenique d'un substrat hydroxyle
FR2990694B1 (fr) * 2012-05-15 2014-05-30 Centre Nat Rech Scient Procede d'enduction de supports solides
KR101494078B1 (ko) 2013-05-02 2015-02-16 김송이 일회용 방수코팅 종이용기 및 그 제조방법
BR112017002040B1 (pt) * 2014-08-06 2022-04-05 Delfortgroup Ag Método e dispositivo para o revestimento contínuo de uma rede de substrato fibroso à base de celulose com cloreto de ácido graxo e uso de uma rede de substrato fibroso à base de celulose
KR101713416B1 (ko) 2015-06-01 2017-03-08 강원대학교산학협력단 기상 그라프팅을 이용한 기재의 친수성 표면의 소수화 처리 방법 및 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FRANCISCO, S., "Surface modification of cellulose nanoparticles", Universitat Politécnica de Catalunya, 석사학위논문, 2012.09*

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