KR102251853B1 - 내방출성 연질 흡습제 조성물 및 이를 포함하는 흡습제품 - Google Patents

내방출성 연질 흡습제 조성물 및 이를 포함하는 흡습제품 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따라 제조된 흡습제품은 금속염화물, 금속산화물, 셀룰로스 유도체 및 지질의 조성비를 특정 범위로 조절함으로써 높은 흡습율을 유지하면서 고온 등의 환경에서 수분 방출에 의한 부식, 방청, 생성물의 외부 유출을 억제하며, 흡습에 따른 부피변화를 최소화할 수 있어 자동차 램프에 내장되는 흡습제품으로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

내방출성 연질 흡습제 조성물 및 이를 포함하는 흡습제품{A soft composition for Anti-release moisture absorbent and moisture absorbing products thereof}
본 발명은 내방출성 연질 흡습제 조성물 및 이를 포함하는 흡습제품에 관한 것으로, 상세하게는 금속염화물, 금속산화물, 셀룰로스 유도체 및 지질의 조성비를 특정 범위로 조절함으로써 높은 흡습율 및 낮은 방출율을 가지고, 쉽게 겔화함에 따라 흡습에 따른 부피변화 및 포장재의 파손 등을 최소화할 수 있는 내방출성 연질 흡습제 조성물 및 이를 포함하는 흡습제품에 관한 것이다.
흡습제는 용기에 내입되어 용기내의 수분을 흡습하여 용기 내에 있는 물체의 보관상태를 양호하게 유지하기 위해 사용되는 것으로, 의약품 및 식품, 반도체, 금속 기계 등 습기에 민감한 제품을 보존하기 위해 적용되고 있다.
일반적으로 흡습제는, 포장재 안에 흡습 성분을 내입하고 밀봉하여 구성되는 것으로, 흡습제의 흡습력은 포장재 안에 내입된 흡습성분의 흡습력에 의해 결정되며, 또한 이에 못지 않게 포장재 안으로 흡수된 수분을 외부로 유출되지 않게 관리하는 것도 매우 중요한 일이다.
특히 자동차 산업이 발달함에 따라 자동차 운송 및 보관 시 헤드램프, 리어램프 및 안개등 등의 결로의 문제점이 계속해서 발생하고 있으며, 이로 인한 산업적 손실이 증대되고 있다.
자동차의 램프는 우천 시와 같이 습도가 높은 환경에서 부품 내외부의 온도차가 큰 경우, 램프 렌즈 온도가 낮아지게 되면, 램프 내부의 수분이 응축되어 렌즈 내부 표면에 미세한 물방울이 맺혀 김이 서리게 된다. 이로 인한 광산란 현상은 자동차 안전 운행에 큰 장애가 되고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서 현 자동차 산업은 방담코팅제와 벤토나이트계 흡습제를 더스트 커버와 같은 램프 하우징 내에 장착하여 사용하는 방법을 이용하여 왔다. 하지만 방담코팅제는 옥외의 자외선, 온도와 습도 등에 의해서 백화나 흐름 현상과 같은 열화가 발생하며, 이러한 경우 자동차 램프 모듈을 교체하는 문제점이 발생하였다. 또한 일반 벤토나이트계 흡습제는 일정 수분을 흡습한 후, 램프의 가동 시 고온 저습의 환경에서 수분을 재방출하여 램프 렌즈의 내부 표면의 결로 현상을 야기하는 문제가 있다.
여기에 기존의 염화칼슘 또는 염화마그네슘만으로 구성된 흡습제의 경우에는 흡습성은 강하지만 흡습 후 액체 상태의 흡습액이 흘러 용기 내부에 있는 물체에 치명적인 문제를 야기 시킬 수 있다.
이러한 단점을 보완하기 위해 콘크리트의 원료인 산화칼슘 또는 산화마그네슘과 혼합하는 경우, 흡습 시 콘크리트화로 경화되나, 이때 부피 팽창과 초과 흡수된 수분은 그대로 액상으로 남게 되고(조해성), 종국에는 이러한 액상의 물질이 유출의 문제를 일으킬 수 있다.
나아가, 용기에 내입되어 있는 흡습제가 흡습액이 증가됨에 따라 부피가 팽창되면 용기 내부의 공간의 제약으로 인해 용기의 내벽이 흡습제에 압력을 가하게 되는 결과를 초래하게 되고, 이로 인해 흡습제 내부에 흡습되어 있던 액상의 흡습액이 포장재 외부로 유출될 수 있다. 따라서 이러한 문제를 개선하기 위해서는 스폰지와 같은 흡습에 따른 팽창율을 최소화하는 특성이 필요하며, 이러한 특성도 함께 보유하는 새로운 기능의 흡습제가 요구된다.
대한민국 공개특허 제10-2015-0058825호 (2015년 05월 29일)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 상세하게는 금속염화물, 금속산화물, 셀룰로스 유도체 및 지질의 조성비를 특정 범위로 조절함으로써 높은 흡습율 및 낮은 방출율을 가지고, 쉽게 겔화함에 따라 흡습에 따른 부피변화 및 포장재의 파손 등을 최소화할 수 있는 내방출성 연질 흡습제 조성물 및 이를 포함하는 흡습제품에 관한 것이다.
본 발명은 내방출성 연질 흡습제 조성물 및 이를 포함하는 흡습제품에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태는 금속염화물 45 내지 70 중량%, 금속산화물 20 내지 50 중량% 및 0.1 내지 3.0의 치환도를 가지는 셀룰로스 유도체 1 내지 10 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 내방출성 연질 흡습제 조성물에 관한 것이다.
본 발명에서 상기 금속염화물은 염화칼슘, 염화마그네슘, 염화리튬, 염화스트론튬, 염화이트륨 및 염화구리에서 선택되는 어느 하나 또는 복수인 것을 특징으로 하며,
상기 금속산화물은 산화칼슘, 산화바륨, 산화마그네슘, 산화스트론튬, 산화나트륨 및 산화칼륨에서 선택되는 어느 하나 또는 복수인 것을 특징으로 하며,
상기 셀룰로스 유도체는 메틸셀룰로스, 카르복시메틸셀룰로스, 하이드록시에틸셀룰로스 및 하이드록시프로필셀룰로스 중에서 선택되는 어느 하나 또는 복수인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 양태는 상기 내방출성 연질 흡습제 조성물을 포함하는 흡습제품으로, 상기 흡습제품은 50℃, 상대습도 95%의 조건에서 측정한 부피변화율이 120% 이하이며, 50℃, 상대습도 95%의 조건에서 측정한 수분방출율 및 흡습율이 각각 0.8% 이하, 160% 이상인 것을 특징으로 하는 흡습제품에 관한 것이다.
본 발명에 따라 제조된 흡습제품은 금속염화물, 금속산화물, 셀룰로스 유도체 및 지질의 조성비를 특정 범위로 조절함으로써 높은 흡습율을 유지하면서 고온 등의 환경에서 수분 방출에 의한 부식, 방청, 생성물의 외부 유출을 억제하며, 흡습 후에도 경화하지 않고 겔 상태로 유지됨에 따라 흡습에 따른 부피변화, 포장재의 파손 등을 최소화할 수 있어 자동차 램프에 내장되는 흡습제품으로 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명에 따른 내방출성 연질 흡습제 조성물 및 이를 포함하는 흡습제품을 더욱 상세히 설명한다. 다만 다음에 소개되는 구체예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다.
따라서 본 발명은 이하 제시되는 구체예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 구체예들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 기재된 것일 뿐, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
이때, 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 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.
본 발명에 따른 내방출성 연질 흡습제 조성물 금속염화물, 금속산화물, 셀룰로스 유도체 및 지질을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 금속염화물은 높은 조해성을 바탕으로 대기 중의 수분을 흡수하는 것으로, 경우에 따라서 방청성을 향상시킬 수 있으며, 주로 알칼리금속 또는 알칼리토금속의 염화물을 들 수 있다.
상기 금속염화물의 예를 들면, 염화칼슘, 염화마그네슘, 염화리튬, 염화스트론튬, 염화이트륨 및 염화구리 등이 있으며, 이들은 단독으로 또는 둘 이상 혼합하여 사용하여도 무방하다.
본 발명에서 상기 금속염화물로 더욱 바람직하게는 염화칼슘을 포함할 수 있다. 상기 염화칼슘(CaCl2)은 일반적으로 무수물 또는 2수화물 형태로 존재하며, 물과 만나면 반응열을 내는 특성을 가진다. 또한 다른 금속염화물에 비해 우수한 조해성을 가지므로 본 발명에 따른 흡습제 조성물에 가장 바람직하다.
본 발명에서 상기 금속염화물은 제조방법을 한정하지 않는다. 다만 상기 금속염화물이 조해성을 갖기 위해서는 반드시 건조된 상태에서 사용되어야 하므로, 이를 위해 제조공정 중에 건조과정이 필수적으로 포함되어야 한다. 이때 상기 건조공정의 상세 조건은 본 발명에서 한정하지 않으며, 150℃ 이상의 온도로 설정된 오븐에서 건조시키거나 진공건조, 동결건도 등을 이용하는 것이 좋다.
본 발명에서 상기 금속염화물은 제조공정을 한정하지 않는다. 일예로, 염화칼슘의 경우 대한민국 공개특허 제10-2018-0035187호에서 언급한 바와 같이 먼저 백운석을 소성하고 수화하여 수산화칼슘과 수산화마그네슘을 제조한 후, 염산에 용해시키고 염화마그네슘 성분을 제거하여 제조하거나, 대한민국 공개특허 제10-2011-0064208호에 기재된 것처럼 제철 또는 제강공정에서 발생하는 슬래그를 염산용액과 반응시켜 염산염을 먼저 생성한 후, 여기에서 다른 염산염을 분리함으로써 염화칼슘을 수득할 수도 있다.
또한 상기 금속염화물은 규소화합물을 더 혼합하여도 좋다. 상기 규소화합물은 금속염화물의 흡습 과정에서 생성되는 금속이온, 염소이온 등의 부식 생성물을 고정화할 수 있기 때문에 방청효과를 크게 높일 수 있다.
본 발명에서 상기 규소화합물은 종류를 한정하지 않으나, 바람직하게는 제올라이트를 사용하는 것이 좋다. 상기 제올라이트는 결정질 알루미늄 규산염광물로, 결정구조 내에 있는 양이온의 작용에 따라 극성물질을 강하게 흡착하는 성질을 가지므로 부식 생성물뿐만 아니라 수분도 함께 흡착하며, 일정 크기의 미세기공으로 인해 상기 미세기공보다 작은 분자를 선택적으로 통과시켜 흡착할 수 있다.
본 발명에서 상기 규소화합물은 먼저 금속염화물을 물에 용해시켜 용액을 제조한 후, 여기에 다공성 제올라이트를 혼합하고 이를 분사시켜 소정의 평균입경을 갖는 액적 형태로 형성한 뒤, 이를 건조시켜 금속염화물-규소화합물의 혼합 수분흡착성분으로 제조할 수 있다.
본 발명에서 상기 규소화합물은 금속염화물 100 중량부 대비 100 내지 500 중량부 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 범위에서 안정적인 수분흡착능을 발현할 수 있으며 방청성능이 크게 향상될 수 있다.
본 발명에서 상기 금속염화물은 전체 조성물 100 중량% 대비 30 내지 70 중량%, 더욱 바람직하게는 45 내지 55 중량% 포함하는 것이 좋다. 30 중량% 미만 첨가하는 경우 수분의 흡착성능이 크게 떨어지며, 70 중량% 초과 첨가하는 경우 조해성의 과도한 증가로 인해 액상화된 부식 생성물이 방출될 수 있다.
본 발명에서 상기 금속산화물은 그 자체로도 높은 조해성을 가져 수분을 흡착하며, 후술할 반응으로 인해 염화마그네슘의 초기 액화현상을 방지할 수 있다.
상기 금속산화물의 예를 들면, 산화칼슘, 산화바륨, 산화마그네슘, 산화스트론튬, 산화나트륨 및 산화칼륨에서 선택되는 어느 하나 또는 복수를 포함하며, 이들은 단독으로 또는 둘 이상 혼합하여 사용하여도 무방하다.
본 발명에서 상기 금속산화물로 더욱 바람직하게는 산화마그네슘을 포함할 수 있다. 상기 산화마그네슘은 바늘 형상의 수화생성물을 형성시켜 초기에 액화된 금속염화물을 흡수시켜 고체 형상을 유지하게 한다.
본 발명에서 상기 금속산화물은 전체 조성물 100 중량% 대비 20 내지 50 중량%, 더욱 바람직하게는 30 내지 40 중량% 첨가하는 것이 바람직하다. 20 중량% 미만 첨가하는 경우 금속염화물의 높은 조해성을 제어하기 어려워 방청효과가 크게 저하될 수 있으며, 50 중량% 초과 첨가하는 경우 급격한 마그네시아 반응으로 인한 고결현상(caking effect)으로 인해 흡습성이 떨어질 수 있다.
본 발명에서 상기 금속염화물 또는 금속산화물은 분말형태로 첨가하는 것이 바람직하다. 이때 상기 금속염화물 또는 금속산화물의 비표면적은 제한되지 않으나 BNT 비표면적이 10 ㎡/g 이상인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 40㎡/g 이상인 것이 좋다.
본 발명에서 상기 셀룰로스 유도체는 금속산화물 또는 금속염화물의 단점을 보완하기 위한 것으로, 일반적인 제습제의 경우 금속산화물 또는 금속염화물이 수분을 흡수하여 생성된 수용액 상태의 수화생성물이 유출되거나 손상되는 문제점을 가진다. 따라서 이러한 수화생성물의 단점을 억제하기 위해 고분자량의 셀룰로스 유도체를 함께 첨가함으로써 셀룰로스 유도체 자체의 수분흡수력을 확보함과 동시에 금속산화물과 금속염화물의 경화에 따른 포장재의 파손 등을 방지할 수 있다.
특히 상기 금속염화물, 더 상세하게는 염화칼슘과 혼합되는 경우 물 분자의 흡착속도가 개선될 수 있다. 이를 더욱 상세히 설명하면, 염화칼슘이 물과 접촉하면 칼슘이온이 해리되는데, 이러한 칼슘이온은 셀룰로스 유도체의 관능기, 특히 카르복시메틸셀룰로스 등의 카르복실기와 결합함으로써 카르복시메틸셀룰로스 분자 간에 가교를 유도한다. 이를 통해 전체 조성물의 점도 증가 및 겔화가 지속되게 됨으로 수화생성물이 외부로 유출되지 않고 잡아주는 역할을 하게 되며, 겔 블로킹 현상이 줄어들어 물 분자의 흡착속도가 더욱 빨라지게 된다.
또한 상기 셀룰로스 유도체는 그 자체로 정전기적 반발력과 친수성을 동시에 가지므로, 상대습도의 변화에 관계없이 일정 수준의 제습특성을 함께 가질 수 있다.
본 발명에서 상기 셀룰로스 유도체로 예를 들면, 메틸셀룰로스, 에틸셀룰로스, 카르복시메틸셀룰로스 및 하이드록시메틸셀룰로스 등을 들 수 있으며, 이들 중 카르복시메틸셀룰로스를 사용하는 것이 그 자체 내에 정전기적 반발력을 가지는 -COONa와 친수성을 가지는 -OH를 동시에 갖고 있어 내부구조간의 팽창과 함께 더 많은 함량의 물분자를 수용할 수 있어 바람직하다.
상기 셀룰로스 유도체는 치환도가 0.1 내지 3.0, 바람직하게는 0.1 내지 1.5일 수 있다. 상기 치환도가 상기 범위를 만족하는 경우, 상기 카르복시메틸셀룰로스 분자가 수분과 접촉했을 때 보다 신속하게 겔화가 진행되며, 전체 조성물의 점도를 높이고 액체 상태의 수화생성액의 유출을 방지할 수 있다.
이때 상기 치환도는 셀룰로스(cellulose)를 구성하고 있는 글루코스의 히드록시기가 카르복시메틸기로 치환된 정도를 의미하는 것으로, 셀룰로스 분자에 위치하는 세 개의 히드록시기 중 평균 한 개의 히드록시기가 카르복시메틸기로 치환됐을 때의 치환도를 1로 정의한다.
상기 셀룰로스 유도체는 제조방법을 한정하지 않는다. 일예로, 일반 셀룰로스 내 수산기(-OH) 중 일부를 에스테르화 또는 에테르화하여 개질 셀룰로스 유도체를 제조할 수 있다. 대표적인 에테르화 셀룰로스 유도체는 카르복시메틸셀룰로스(CMC, Carboxymethyl cellulose), 하이드록시에틸셀룰로스(HEC, Hydroxyethyl cellulose), 하이드록시프로필셀룰로스(HPC, Hydroxypropyl cellulose) 등이 있으며, 에스테르화 셀룰로스 유도체는 질산 셀룰로스(Nitro-cellulose), 셀룰로스 아세테이트(cellulose acetate) 등이 있다.
또한 상기 셀룰로스 유도체는 상기 금속염화물 또는 금속산화물과 마찬가지로 형태 등을 한정하지 않는다. 예를 들어 상기 셀룰로스 유도체는 과립형일 수 있으며, 그 크기는 0.1 내지 20㎛의 평균직경을 갖는 것이 좋다.
상기 셀룰로스 유도체는 전체 조성물 100 중량% 중 1 내지 10 중량%, 더욱 바람직하게는 3 내지 7 중량% 첨가하는 것이 바람직하다. 1 중량% 미만 첨가하는 경우 조성물의 초기 흡습 과정에서의 마그네시아 시멘트 생성속도가 급격히 빨라져 포장재 등이 파손될 수 있으며, 10 중량% 초과 첨가하는 경우 흡습과정에서의 조성물의 과도한 부피 증가로 인해 오히려 포장재의 파손 원인이 될 수 있다.
본 발명에서 상기 지질은 상기 조성물 주변의 온도 변화가 발생하는 경우, 조성물이 고체에서 액체로 변화함에 따라 흡습된 수분이 방출될 수 있는데, 조성물의 점도를 전체적으로 높임으로써 이를 방지하는 역할을 한다. 또한 조성물의 점도를 줄여 가공성을 높이는 활제의 효과도 가진다.
본 발명에서 상기 지질은 종류에 한정하지 않으며, 일예로 밀랍, 라놀린, 칸델릴라, 바셀린, 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스, 폴리아미드 왁스, 카노바 왁스, 파라핀 왁스 및 폴리테트라플루오로에틸렌 왁스 등에서 선택되는 어느 하나 또는 복수일 수 있다. 이들 중 폴리에틸렌 왁스를 사용하는 것이 수분의 내방출성 방지 효과 및 조성물의 균일한 분산을 위해서 바람직하다.
본 발명에서 상기 지질은 전체 조성물 100 중량% 중 5 내지 20 중량%, 더욱 바람직하게는 5 내지 15 중량% 포함하는 것이 바람직하다. 5 중량% 미만 첨가하는 경우 온도 변화에 따른 조성물의 액상화를 막기 어려우며, 20 중량% 초과 첨가하는 경우 조성물의 경화 후 다른 성분과 지질과의 상분리가 발생하여 부식 생성물이 발생할 수 있다.
본 발명에 따른 내방출성 연질 흡습제 조성물은 이외에도 다양한 종류의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 첨가제는 그 자체로 공지된 유형의 촉매, 표면-활성 첨가제, 유화제, 반응 지연제, 안료, 염료, 난연제, 노화방지제, 스코치 억제제(scorch inhibitor), 가소제, 항균제, 충전제 등을 더 포함할 수 있다.
상기 첨가제는 첨가량을 한정하지 않으며, 각 성분별로 첨가량을 자유롭게 조절하여도 좋다. 일예로 상기 첨가제는 각 성분별로 전체 조성물 100 중량부 대비 0.01 내지 10 중량부 첨가하는 것이 좋다.
본 발명은 상기 내방출성 연질 흡습제 조성물을 포함하는 흡습제품을 제공할 수 있다. 구체적으로 상기 흡습제품은 내부에 수용 공간을 가지는 포장재와, 상기 포장재의 내부에 밀봉되어 있는 형태로 구비될 수 있다.
본 발명에서 상기 포장재는 하나 또는 복수의 층으로 이루어진 통기성 필름일 수 있다. 예를 들어 상기 포장재는 합성라텍스를 포함하는 코팅층이 통기성 필름 상에 형성된 이중막 구조일 수 있다. 이 경우 통기성 포장재의 내열성이 양호한 장점이 있으므로 바람직하다. 이 때 합성라텍스 30 내지 40 중량%, 에틸렌 비닐아세테이트(EVA: Ethylene-vinyl acetate) 물질 2 내지 10 중량%, 용매 50 내지 60 중량%, 및 기타 물질 1 내지 5 중량%을 포함하는 코팅액을 통기성 필름 상에 공지의 방법으로 도포하는 과정을 거쳐 상기 이중막 구조를 형성할 수 있으며, 코팅액을 도포 후 필요에 따라 공지의 방법에 의한 건조 과정도 거칠 수 있다.
상기 코팅층을 형성하기 위한 합성라텍스는 바람직하게 아크릴 라텍스 점착제 및/또는 아크릴 라텍스 수지에 해당하며, 보다 구체적으로는 당업자에게 공지된 적절한 제원을 채택하는 한 별도의 제한은 없다. 상기 코팅층을 형성하기 위한 EVA 물질은 바람직하게 EVA를 포함한 핫멜트 접착제에 해당하며, 역시 당업자에게 공지된 적절한 제원이 채택될 수 있다. 상기 코팅층을 형성하기 위한 코팅액의 성분으로 기타 물질은 경화제, 무기필러 및/또는 첨가제 수지이며, 경화제로는 예시적으로 아민계 경화제, 산 무수물계 경화제, 페놀계 경화제 및 디시안 디아미드계 경화제로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상일 수 있으며, 무기필러로는 예시적으로 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탈크, 운모, 고령토, 흑연 및 실리카로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상일 수 있으며, 첨가제 수지로는 예시적으로 테르펜 페놀수지, 수첨 로진, 석유수지, 크실렌수지 및 쿠마론수지로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상일 수 있다. 상기 코팅층을 형성하기 위한 코팅액의 성분으로 용매는 예시적으로 톨루엔, 아세톤 및 메틸에틸케톤으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상일 수 있다.
상기 코팅층의 두께는 본 발명에서 한정하지 않으나 바람직하게 1 ㎛ 내지 50 ㎛, 보다 바람직하게는 5 ㎛ 내지 10 ㎛인 것이 바람직하다.
본 발명의 흡습제품에 포함되는 통기성 포장재의 포장필름의 통기성 필름에 있어, 상기 통기성 필름은 타이벡(Tyvek), 폴리프로필렌(PP, polypropylene) 부직포, 폴리에틸렌(PE, polyethylene) 부직포, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate) 부직포, 종이 및 천으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 포장재에 양호한 내열성을 부여하는 측면에서는, 타이벡(Tyvek)으로 이루어진 통기성 필름의 사용이 바람직하다. 이에 따라 본 발명의 흡습제품에 포함되는 통기성 포장재의 포장필름은 바람직하게 타이벡(Tyvek)으로 이루어진 통기성 필름 상에 코팅층이 형성된 이중막 구조일 수 있다.
본 발명에 따라 제조된 흡습제품은 상기와 같이 금속염화물, 금속산화물, 셀룰로스 유도체 및 지질의 조성비를 특정 범위로 조절함에 따라 50℃, 상대습도 95%의 조건에서 측정한 부피변화율이 120% 이하이며, 50℃, 상대습도 95%의 조건에서 측정한 수분방출율 및 흡습율이 각각 0.8% 이하, 160% 이상 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예에 제한되는 것은 아니다.
하기 실시예 및 비교예를 통해 제조된 시편의 물성을 다음과 같이 측정하였다.
(시료)
실시예 및 비교예에 사용된 시료의 제원은 하기 표 1과 같다.
[표 1]
Figure 112020071076119-pat00001
(흡습율)
항온항습기를 이용하여 50±2 ℃ 온도 및 95±5 % 상대습도 하에서 시편을 7일간 노출시킨 후 24시간 마다 각각의 무게를 측정하였으며, 측정된 무게를 하기 식 1에 대입하여 흡습율을 계산하였다.
[식 1]
Figure 112020071076119-pat00002
(내방출율)
시편을 23±2℃ 온도 및 50±5% 상대습도 하에서 48시간 흡습시킨 후, 이를 다시 70±2℃로 설정된 오븐에서 2시간 건조 시키고 각각의 건조 온도에서의 흡습율을 측정하였다. 즉, 초기 흡습을 진행하고 이후 건조를 거침으로서, 초기와 건조 후의 흡습율을 각각 측정하였으며, 내방출성은 하기의 식 2에 각각의 흡습율을 대입하여 계산하였다. 일예로 내방출성 90%은 초기에 흡습한 수분의 90%가 건조 후에 잔류하는 것을 의미한다.
[식 2]
Figure 112020071076119-pat00003
(부피변화율)
수분 흡습에 따른 치수 변화율(DC)은 흡수율의 측정과 동일한 조건에서 시료별 시편에 대한 치수(Lwet)를 측정하고, 초기 시편의 치수(Ldry)를 측정하여 하기 식 3에 대입하였다.
[식 3]
Figure 112020071076119-pat00004
(실시예 1 내지 7, 비교예 1 내지 7)
하기 표 2에 기재된 조성비료 균일하게 혼합하여 흡습제를 제조하였다. 이어서 길이와 너비가 각각 100㎜인 통기성 포장재에 실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 7의 흡습제 35g을 투입한 후, 열실링기를 이용하여 120℃의 온도에서 가공하여 시편을 제조하였다. 이때 비교예 1의 시편은 시판제품(데시칸, HM)을 사용하였다. 제조된 시편의 물성을 측정하여 하기 표 3 내지 4에 기재하였다.
[표 2]
Figure 112020071076119-pat00005
[표 3]
Figure 112020071076119-pat00006
상기 표 3과 같이 본 발명에 따라 제조된 흡습제는 높은 조해성을 바탕으로 대기 중의 수분을 효과적으로 흡수할 수 있음을 알 수 있다. 구체적으로 금속염화물의 함량이 적정 범위를 유지하는 실시예 1, 3은 정도의 차이는 있으나 흡습율이 160% 이상 유지함을 알 수 있다. 다만 금속산화물이 약간 과량으로 첨가된 실시예 2는 흡습율이 상대적으로 하락한 것을 알 수 있다. 이는 마그네시아 반응으로 인해 고결현상이 빨리 발생하였기 때문으로 추측된다.
[표 4]
Figure 112020071076119-pat00007
상기 표 4와 같이 본 발명에 따라 제조된 흡습제는 내방출율에서도 우수한 수치를 보이고 있다. 특히 금속염화물, 금속산화물, 셀룰로스 유도체 및 지질의 첨가량이 본 발명을 만족하는 실시예 1은 가장 우수한 내방출율을 보이고 있으며, 이에 반해 조성물의 첨가량이 기준을 벗어나는 비교예 2 내지 7은 내방출율이 크게 떨어지는 것을 확인할 수 있다.

Claims (5)

  1. 염화칼슘 45 내지 70 중량%, 산화마그네슘 25 내지 50 중량% 및 0.1 내지 3.0의 치환도를 가지는 카르복시메틸셀룰로스 3 내지 7 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 내방출성 연질 흡습제 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 따른 내방출성 연질 흡습제 조성물을 포함하는 흡습제품으로, 상기 흡습제품은 50℃, 상대습도 95%의 조건에서 측정한 부피변화율이 120% 이하이며, 50℃, 상대습도 95%의 조건에서 측정한 수분방출율 및 흡습율이 각각 0.8% 이하, 160% 이상인 것을 특징으로 하는 흡습제품.
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