KR102302715B1 - 재활용성 항균 방수 코팅 종이 및 이로부터 얻어지는 마스크용 포장재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 재활용성 항균 방수 코팅 종이 및 이로부터 얻어지는 마스크용 포장재에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 1회용 마스크 포장재 용도에 적합한 우수한 재활용성, 항균성, 방수성 및 열봉합성을 가지는 코팅 종이에 관한 것이다, 본 발명의 코팅 종이로부터 얻어지는 마스크용 포장재는 폐기 후에는 수거되어 펄프 회수공정을 통한 재활용이 가능한 친환경성을 제공할 수 있다.

Description

재활용성 항균 방수 코팅 종이 및 이로부터 얻어지는 마스크용 포장재{Recyclable antimicrobial waterproof coated paper and packaging material for masks obtained therefrom}
본 발명은 재활용성 항균 방수 코팅 종이 및 이로부터 얻어지는 마스크용 포장재에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 1회용 마스크 포장재 용도에 적합한 우수한 재활용성, 항균성, 방수성 및 열봉합성을 가지는 코팅 종이에 관한 것이다, 본 발명의 코팅 종이로부터 얻어지는 마스크용 포장재는 폐기 후에는 수거되어 펄프 회수공정을 통한 재활용이 가능한 친환경성을 제공할 수 있는 것이다.
코로나 19 때문에 보건용 마스크, 비말 차단용 마스크, 덴탈 마스크(수술용 마스크), 황사용 마스크 등 각종 마스크의 사용량이 폭발적으로 늘어나고 있다. 이에 따라 마스크용 포장재 역시 같은 수량만큼 늘어나고 있다.
통상 마스크용 포장재는 폴리에스터 필름/증착 폴리에스터 필름/폴리에틸렌 필름의 합지필름이 널리 사용되고 있는데 유니소재(UNI-Materials)가 아닌 멀티 소재(MULTI-Materials)로 되어 있기 때문에 폐기 시 재활용 되지 못하고 전량 소각 또는 매립되고 있어 환경적으로 심각한 문제가 되고 있다.
따라서 마스크가 1회용 제품이라는 측면에서 그 포장재는 가격이 저렴하면서 동시에 재활용성이 우수한 소재로 된 것이 바람직하다. 이러한 포장재의 후보로서 유니소재로 되어 재활용성이 우수한 플라스틱 필름으로 된 포장재도 고려할 수 있겠으나 폐기물로부터 분리 배출, 선별, 회수의 용이성 측면에서 볼 때 재활용성 방수 코팅종이로 된 포장재가 더욱 유력한 후보가 될 수 있다.
그러나, 코팅종이 경우 세계적인 인증기관인 UL이 최근 개발하여 전세계적 으로 채택하고 있는 UL2485 표준에 의해 합격 받아야 재활용성(펄프회수성)을 검증받을 수 있다. UL2485에 의하면 펄프회수공정의 핵심인 해리공정에서 코팅층 등 물질 제거량이 전체 코팅종이의 15 중량% 미만이여야 한다. 이를 달성하기 위해서는 실질적으로 해리공정에서 코팅층이 거의 100% 쉽게 탈리되어야, 제거량이 전체 코팅종이의 15 중량% 미만이 충분히 가능하므로, 이를 모두 만족시켜야 하는 기술적 어려움이 있다.
또한 박테리아, 곰팡이, 바이러스 등 균에 의한 침투로부터 마스크를 보호할 수 있는 소위 항균 성능이 보강된 재활용성 방수 코팅종이 포장재가 개발된다면 더욱 더 유효할 것이다.
즉 1회용 마스크 포장재 용도에 적합한 우수한 항균성, 방수성 및 열봉합성을 가질 뿐만 아니라 폐기 후에는 수거되어 펄프 회수공정을 통한 재활용이 가능한 친환경 방수 코팅 종이 및 이로부터 얻어지는 마스크용 포장재의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 1회용 마스크 포장재 용도에 적합한 우수한 항균성, 방수성 및 열봉합성을 가질 뿐만 아니라 폐기 후에는 수거되어 펄프 회수공정을 통한 재활용이 가능한 친환경 방수 코팅 종이 및 이로부터 얻어지는 마스크용 포장재를 제공하는 데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태는 종이; 및 종이의 일면 또는 양면에 코팅층;을 포함하는 코팅종이로서,
상기 코팅층은 190℃, 2.16 Kg 조건 용융지수(g/10min) 50 초과 100 이하의 폴리에틸렌계 수지 또는 230℃, 2.16 Kg 조건 용융지수(g/10min) 50 초과 100 이하의 폴리프로필렌계 수지에서 선택되는 수지성분(A), 무기입자(B) 및 항균제(C)를 포함하는 코팅조성물로 형성되며,
상기 코팅층의 중량이 전체 중량 중 15 중량% 미만인 재활용성 항균 방수 코팅 종이를 제공한다.
일 양태로, 상기 폴리에틸렌계 수지는 저밀도폴리에틸렌, 선형저밀도폴리에틸렌, 중밀도폴리에틸렌, 고밀도폴리에틸렌 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 재활용성 항균 방수 코팅 종이일 수 있다.
일 양태로, 상기 폴리프로필렌계 수지는 폴리프로필렌 단독중합체, 폴리프로필렌 랜덤 공중합체, 폴리프로필렌 블록공중합체 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 재활용성 항균 방수 코팅종이일 수 있다.
일 양태로, 상기 무기입자는 탄산칼슘, 탈크, 클레이, 카올린, 실리카, 규조토, 탄산 마그네슘, 염화칼슘, 황산칼슘, 수산화알루미늄, 산화아연, 수산화마그네슘, 산화티탄, 알루미나, 마이카, 아스베스토분 및 규산백토 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 재활용성 항균 방수 코팅 종이일 수 있다.
일 양태로, 상기 코팅조성물은 극성기 함유 폴리올레핀 수지가 더 포함되는 것인 재활용성 항균 방수 코팅 종이일 수 있다.
일 양태로, 상기 극성기 함유 폴리올레핀 수지는 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-알킬아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산-(메트)아크릴산 금속염 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산-(메트)아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산-알킬아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-알킬아크릴레이트-(메트)아크릴레이트 공중합체, (메트)아크릴산 그라프트 폴리에틸렌, (메트)아크릴산 그라프트 폴리프로필렌, (메트)아크릴산 그라프트 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, (메트)아크릴산 그라프트 에틸렌-(메트)아크릴레이트 공중합체, (메트)아크릴산 그라프트 에틸렌-알킬아크릴레이트 공중합체, 무수말레산 그라프트 폴리에틸렌, 무수말레산 그라프트 폴리프로필렌, 무수말레산 그라프트 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, 무수말레산 그라프트 에틸렌-(메트)아크릴레이트 공중합체, 무수말레산 그라프트 에틸렌-알킬아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-알킬아크릴레이트-카본모노사이드 공중합체, 에틸렌-비닐아세테이트-카본모노사이드 공중합체 및 에폭시기 함유 폴리에틸렌 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 재활용성 항균 방수 코팅 종이일 수 있다.
일 양태로, 상기 코팅조성물은 다공성 세라믹 입자가 더 포함되는 것인 재활용성 항균 방수 코팅 종이일 수 있다.
일 양태로, 상기 다공성 세라믹 입자는 다공성 활성촉매 세라믹 입자, 다공성 제오라이트 입자, 다공성 실리카 에어로젤 입자 및 다공성 규산칼슘 입자 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 재활용성 항균 방수 코팅 종이일 수 있다.
일 양태로, 상기 항균제는 금속이온 담지 무기계 항균제, 유기 방균제 담지 무기계 항균제, 산화물 광촉매계 항균제 및 은나노입자계 항균제 등에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상인 재활용성 항균 방수 코팅 종이일 수 있다.
일 양태로, 상기 금속 이온 담지 무기계 항균제는 제올라이트, 인산칼슘, 인산지르코늄 및 실리카겔 등에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 다공성 무기물에 은 이온, 구리 이온 및 아연 이온에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상이 담지된 무기계 항균제인 재활용성 항균 방수 코팅 종이일 수 있다.
일 양태로, 상기 코팅조성물은 폴리에틸렌계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지 100 중량부에 대하여, 무기입자 50 ~ 300 중량부 및 항균제 0.01 ~ 5 중량부가 포함된 것인 재활용성 항균 방수 코팅 종이일 수 있다.
일 양태로, 상기 코팅조성물은 산화생분해촉진제가 더 포함되는 것인 재활용성 항균 방수 코팅 종이일 수 있다.
일 양태로, 상기 산화생분해촉진제는 지방산 금속염 및 아세틸계 유기 금속염 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 재활용성 항균 방수 코팅 종이일 수 있다.
일 양태로, 상기 조성물에 상용화제, 분산제, 가공조제, 건조제, 열안정제 및 활제 등에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물이 더 포함되는 것인 재활용성 항균 방수 코팅 종이일 수 있다.
일 양태로, 상기 코팅 종이는 압출코팅 방법으로 코팅된 것인 재활용성 항균 방수 코팅 종이일 수 있다.
또한 상기 코팅 종이를 열봉합하여 얻어지는 것인 마스크용 재활용성 항균 방수 코팅 종이 포장재일 수 있다.
본 발명에 의한 재활용성 항균 방수 코팅 종이는 우수한 항균성, 방수성 및 열봉합성을 가질 뿐만 아니라 폐기 후에는 수거되어 펄프 회수공정을 통한 재활용이 우수한 성능을 가지고 있어 이로부터 얻어지는 포장재는 친환경 마스크용 포장재로서 매우 적합하게 사용될 수 있다.
이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 구체예 또는 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.
또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명에서는 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
본 발명의 일 양태는 방수 코팅 종이로서, 항균성, 방수성 및 열봉합성이 우수하며 재활용이 가능한 방수 코팅 종이에 관한 것이다.
구체적으로 본 발명의 일 양태는 종이; 및 종이의 일면 또는 양면에 코팅층;을 포함하는 코팅종이로서,
상기 코팅층은 190℃, 2.16 Kg 조건 용융지수(g/10min) 50 초과 100 이하의 폴리에틸렌계 수지 또는 230℃, 2.16 Kg 조건 용융지수(g/10min) 50 초과 100 이하의 폴리프로필렌계 수지에서 선택되는 수지성분(A), 무기입자(B) 및 항균제(C)를 포함하는 코팅조성물로 형성되며,
상기 코팅층의 중량이 전체 중량 중 15 중량% 미만인 재활용성 항균 방수 코팅 종이일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 폴리에틸렌계 수지는 저밀도폴리에틸렌, 선형저밀도폴리에틸렌, 중밀도폴리에틸렌 및 고밀도폴리에틸렌에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 재활용성 항균 방수 코팅 종이일 수 있다.
또한 상기 폴리프로필렌계 수지는 폴리프로필렌 단독중합체, 폴리프로필렌 랜덤공중합체 및 폴리프로필렌 블록공중합체에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 재활용성 항균 방수 코팅종이일 수 있다.
상기 용융지수는 본 발명에서 중요한 요소이며 용융지수가 50 이하로 낮을 경우 분자량이 커서 종이 상에 박막으로 코팅하기 어려워 UL2485에서 요구하는 재활용성의 필요조건(코팅층이 전체 코팅종이의 15 중량% 미만일 것)을 만족하지 못할 뿐만 아니라 실제로 해리공정에서 해리 시간이 오래 걸리고 해리가 잘 되지 않아 충분히 펄프회수성이 담보되지 않아 좋지 않다. 또한 용융지수가 100을 넘을 경우, 지나치게 유동성이 좋아 불균일 코팅이 되어 충분한 방수성이 발현되지 못하고 열봉합성도 열세인 문제점이 있어 좋지 않다.
본 발명의 코팅종이에서 반드시 확보해야 할 재활용성을 검증 받으려면 UL2485 표준에 의해 합격 받아야 한다. 상기 UL2485에 의하면 필요조건으로 코팅층의 중량이 전체 코팅종이의 15 중량% 미만이여야 하고, 동시에 충분조건으로 해리공정에서 코팅층이 거의 100% 쉽게 탈리되어 제거량이 전체 코팅종이의 15 중량% 미만이여야만 필요충분조건을 만족하여 재활용성 코팅종이로서 인정받을 수 있다.
현재 널리 사용되고 있는 마스크용 포장재용 합지필름의 두께가 통상 70 내지 80 ㎛이므로 이를 대체할 재활용성 코팅종이 경우 UL2485 표준에 합격하기 위한 필수 조건인 코팅층이 전체 코팅종이의 15 중량% 미만을 만족해야 하므로, 코팅층 소재의 비중에 따라 달라지지만 코팅층이 약 10 ㎛ 이하의 초박막으로 코팅되어야만 하므로 종이에 대한 특별한 초박막 코팅기술이 필요하게 되었다.
본 발명에 있어서 기본적으로 중요한 것은 경제성이다. 마스크용 포장재가 1회용 제품으로 매우 저렴하기 때문에 저렴한 코팅소재 뿐만 아니라 코팅 가공비가 매우 저렴할 것이 필요하다.
이런 관점에서 본 발명에서는 합성수지로서 가장 저렴한 폴리에틸렌계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지를 코팅소재로 선택하였다. 이를 선택한 또 다른 이유는 본 발명에서 얻고자 하는 특성인 친유성(소수성)에 기인한 방수성 및 열봉합성이 탁월한 소재이기 때문이다.
또한 코팅방법으로는 설비 투자비도 저렴하고 가공비도 극히 저렴한 압출 코팅방법을 선택하였다.
문제는 통상의 압출코팅방법으로는 약 10 ㎛ 이하 초박막으로의 코팅이 매우 어렵다는 것이다. 통상 압출코팅공정에서 코팅속도를 올리면 코팅층이 얇아질 수 있으나, 설비 특성상 무한정 낮출 수 없기에 원하는 초박막 코팅성을 확보할 수 없었다. 그 해결방안으로 선택한 폴리에틸렌계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지에서 용융지수(g/10min) 50 초과 100 이하의 것을 사용한 결과 280 ~ 350℃의 압출가공온도에서 점도가 극히 낮아짐에 따른 초고유동성이 발현되어 원하는 초박막 압출코팅 종이 제품이 얻어지는 것을 확인하고 본 발명의 완성하는데 필요한 하나의 조건을 확보하게 되었다.
상기 언급한 대로 코팅층이 전체 코팅종이의 15 중량% 미만, 보다 구체적으로 1 내지 15 중량%가 되는 초박막 압출코팅기술 확보로 UL2485 표준에 의거 합격 받기 위한 필요조건을 만족시킬 수 있게 되었으나, 해리공정에서 코팅층이 거의 100% 쉽게 탈리되어 제거량이 전체 코팅종이의 15 중량% 미만이여야만 하는 충분조건을 만족시켜야 하는 것이 숙제로 남게 되었다.
그 해결수단으로 도입한 것은 코팅층 소재로서 용융지수 50 초과 100 이하의 폴리에틸렌계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지에 무기입자를 첨가한 신규의 조성물을 사용한 것이다.
종래 1회용 종이컵으로 널리 사용되고 있는 폴리에틸렌계 수지를 압출코팅 하여 제조된 방수코팅 종이는 종이의 거친 표면 사이로 폴리에틸렌계 수지가 파고 들어간 앵커링(anchoring) 형태로 제조됨에 따라, 펄프 회수공정에서 분산기 또는 니더의 강한 전단력을 이용한 코팅 폴리에틸렌계 수지의 탈리 및 분쇄가 어려우며, 이에 따라 종이의 재활용이 불가능한 문제점이 있다.
그러나 본 발명에서 신규로 도입한 용융지수 50 초과 100 이하의 폴리에틸렌계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지에 무기입자를 첨가한 신규의 조성물을 코팅층 소재로 사용한 코팅층은 종래 폴리에틸렌계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지만을 코팅한 종이 대비 매우 딱딱해 해리공정의 펄프에서의 임펠러에 의한 강한 전단력에 의해 코팅층이 쉽게 부서지면서 코팅종이의 코팅층과 해리를 가속하기 위해 사용된 수산화나트륨 수용액이 침투할 수 있는 기회가 더욱 많이 제공됨에 따라 해리속도의 가속화가 일어나고, 또한 친유성(소수성)을 가진 매트릭스인 폴리에틸렌계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지에 고도로 분산된 형태의 친수성을 가진 분산상인 무기입자와의 취약한 계면을 통해 수산화나트륨 수용액이 침투가 더욱 용이하게 되어 결국 코팅층이 잘 분리, 제거되어 UL2485 표준에서의 충분조건인 해리공정에서 제거량이 전체 코팅종이의 15 중량% 미만일 것을 만족시킴으로써 궁극적으로 재활용성을 확보하게 되어 본 발명의 완성하는데 필요한 또 하나의 조건을 확보하게 되었다.
상기 용융지수는 본 발명에서 중요한 요소이며 용융지수가 50 이하로 낮을 경우 분자량이 커서 종이 상에 박막으로 코팅하기 어려워 UL2485에서 요구하는 재활용성의 필요조건(코팅층이 전체 코팅종이의 15 중량% 미만일 것)을 만족하지 못할 뿐만 아니라 실제로 해리공정에서 해리 시간이 오래 걸리고 해리가 잘 되지 않아 충분히 펄프회수성이 담보되지 않아 좋지 않다. 또한 용융지수가 100을 넘을 경우, 지나치게 유동성이 좋아 불균일 코팅이 되어 충분한 방수성이 발현되지 못하고 열봉합성도 열세인 문제점이 있어 좋지 않다.
본 발명에서의 상기 무기입자는 탄산칼슘, 탈크, 클레이, 카올린, 실리카, 규조토, 탄산마그네슘, 염화칼슘, 황산칼슘, 수산화알루미늄, 산화아연, 수산화마그네슘, 산화티탄, 알루미나, 마이카, 아스베스토분 및 규산백토 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있는데, 경제성 및 분산 용이성 측면에서 탄산칼슘이 가장 바람직하고, 방수성을 향상시킬 필요가 있을 때는 판상형인 탈크를 일부 혼합하는 것이 좋다.
상기 무기입자는 코팅층에서 일종의 분산상을 형성하며 판상형, 침상형, 구형, 타원형 등의 형상인 것일 수 있으며, 좋게는 구형의 무기입자를 사용하여 코팅층의 매트릭스인 폴리에틸렌계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지에 대한 분산성을 향상시킬 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 무기입자는 평균입경이 0.01 ~ 5 ㎛, 좋게는 0.1 ~ 2 ㎛ 인 것일 수 있다. 상기 범위의 평균입경을 가지는 무기입자는 분산성과 동시에 경제성도 우수하며, 코팅층의 표면 외관이 우수하여 바람직하다. 보다 구체적으로, 상기 무기입자의 평균입경이 0.01 ㎛ 미만일 경우, 무기입자의 가격이 비싸 경제성이 좋지 않고 폴리에틸렌계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지에 대한 분산성이 저하될 수 있으며, 평균입경이 5 ㎛를 초과할 경우, 가격이 저렴하여 경제성은 우수해지나 초박막코팅에 있어서 코팅층의 표면 외관이 불량해질 수 있다.
또한, 분산상인 무기입자는 폴리올레핀 왁스, 지방산, 지방산 금속염, 지방산 에스테르 또는 지방산 아미드 등이 코팅된 무기입자인 것일 수 있으며, 상기 코팅된 무기입자는 매트릭스인 폴리에틸렌계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지와 상용성이 우수하여 용이하게 코팅층을 제조할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 조성물에 극성기 함유 폴리올레핀 수지가 더 포함되는 것인 재활용성 항균 방수 코팅 종이일 수 있다.
상기 극성기 함유 폴리올레핀 수지는 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-알킬아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산-(메트)아크릴산 금속염 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산-(메트)아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산-알킬아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-알킬아크릴레이트-(메트)아크릴레이트 공중합체, (메트)아크릴산 그라프트 폴리에틸렌, (메트)아크릴산 그라프트 폴리프로필렌, (메트)아크릴산 그라프트 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, (메트)아크릴산 그라프트 에틸렌-(메트)아크릴레이트 공중합체, (메트)아크릴산 그라프트 에틸렌-알킬아크릴레이트 공중합체, 무수말레산 그라프트 폴리에틸렌, 무수말레산 그라프트 폴리프로필렌, 무수말레산 그라프트 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, 무수말레산 그라프트 에틸렌-(메트)아크릴레이트 공중합체, 무수말레산 그라프트 에틸렌-알킬아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-알킬아크릴레이트-카본모노사이드 공중합체, 에틸렌-비닐아세테이트-카본모노사이드 공중합체 및 에폭시기 함유 폴리에틸렌 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
상기 조성물에 극성기 함유 폴리올레핀 수지가 더 포함되는 경우 무기입자에 대한 분산성이 더욱 향상되고 방수 코팅층과 종이간의 접착성이 우수해지며, 방수성 및 무미무취성이 향상되는 효과가 발휘될 수 있다.
또한, 상기 극성기 함유 폴리올레핀 수지는 폴리에틸렌계 수지 또는 폴리 프로필렌계 수지 100 중량부에 대하여, 0.1 ~ 10 중량부, 좋게는 0.2 ~ 7 중량부로 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 조성물에 다공성 세라믹 입자가 더 포함되는 것인 재활용성 항균 방수 코팅 종이일 수 있다.
상기 다공성 세라믹 입자는 가령 일본 동화합성사 상품명 KESMON(평균입경 0.1 ~ 3.0㎛), 신아물산의 상품명 SmellCut(평균입경 0.5 ~ 2.0㎛) 등과 같은 다공성 활성촉매 세라믹 입자, 다공성 제오라이트 입자, 다공성 실리카 에어로젤 입자 및 다공성 규산칼슘 입자에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
즉 상기 코팅 종이의 코팅층 원료 제조시 니더, 2축 압출기 등에서 탄산칼슘 입자 등 무기입자를 폴리에틸렌계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지에 고도로 분산 시키는 과정에서 폴리에틸렌계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지의 열분해에 의해 다양한 형태의 저분자물이 다량 생성되어 냄새 발생이 있을 수 있는데 이를 제거 하는데 큰 효과가 발휘 될 수 있다.
또한 상기 다공성 세라믹 입자는 폴리에틸렌계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 5 중량부, 좋기로는 0.5 ~ 4 중량부로 첨가함이 바람직하다.
본 발명의 중요한 목적중 하나는 코로나 19 때문에 더욱 안전성이 강조됨에 따라 보건용 마스크, 비말 차단용 마스크, 덴탈 마스크(수술용 마스크), 황사용 마스크 등 각종 마스크용 포장재에 항균성을 부여하고자 한 것이다.
그 해결수단으로 도입한 것은 코팅층 소재로서 용융지수 50 초과 100 이하의폴리에틸렌계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지와 무기입자에 항균제를 첨가한 신규의 조성물을 사용한 것이다. 이로써 본 항균성, 방수성 및 열봉합성이 우수하며 재활용이 가능한 방수 코팅 종이를 개발하게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.
상기 본 발명에 있어서, 항균제는 금속이온 담지 무기계 항균제, 유기 방균제 담지 무기계 항균제, 산화물 광촉매계 항균제 및 은나노입자계 항균제에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상인 재활용성 항균 방수 코팅 종이일 수 있다.
상기 항균제중 고온에서 가공하는 압출코팅 공정에서 열분해되지 않고 코팅후 향균성 및 항균지속력이 탁월한 금속 이온 담지 무기계 항균제의 사용이 가장 바람직한데, 이는 제올라이트, 인산칼슘, 인산지르코늄 및 실리카겔에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 다공성 무기물에 은 이온, 구리 이온 및 아연 이온에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상이 담지된 것이 대표적이다.
이의 구체적인 예로서는 은 이온, 아연 이온 등 금속이온이 다공성 제올라이트에 담지된 무기계 항균제(지심테크, 상품명 CWT-A), 제올라이트에 은 이온 등이 담지된 무기계 항균제(일본 shinagawa fuel, 상품명 ZOMIC), 인산지르코늄에 은 이온 등이 담지된 무기계 항균제(아성정밀화학, 상품명 baxtocide) 등을 들 수 있다.
본 발명에 따른 상기 조성물은 폴리에틸렌계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지 100 중량부에 대해 무기입자 50 ~ 300 중량부 및 항균제 0.01 ~ 5 중량부, 좋기로는 무기입자 100 ~ 250 중량부 및 항균제 0.05 ~ 3 중량부가 포함된 것인 바람직 하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 항균제 첨가량이 0.01 중량부 미만일 경우 원하는 항균효과를 기대할 수 없고 3 중량부를 초과할 경우는 항균제가 매우 고가이므로 경제성이 나빠질 수 있다.
또한 상기 조성물에 산화생분해촉진제가 더 포함되는 것인 재활용성 항균 방수코팅 종이일 수 있다.
상기 산화생분해촉진제는 지방산 금속염 및 아세틸계 유기 금속염에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 재활용성 항균 방수 코팅 종이일 수 있다.
상기 산화생분해촉진제는 본 발명의 방수 코팅 종이가 폐기된 후 재활용을 위해 회수되지 못하고 매립되었을 때, 산화 및 생분해되어 자연계로 순환되는 효과를 부여하는 것으로, 이를 포함함에 따라 방수 코팅 종이가 우수한 친환경성을 가질 수 있다.
상기 조성물에서 산화생분해촉진제는 폴리에틸렌계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 5 중량부, 좋게는 0.2 ~ 3 중량부로 첨가됨이 바람직하다.
또한, 상기 지방산 금속염 및 아세틸계 유기 금속염은 알칼리토금속, 전이 금속 및 희토류금속으로 구성된 군에서 선택되는 금속을 포함하는 것일 수 있다.
상기 지방산 금속염은 구체적으로 예를 들어, 스테아르산망간, 스테아르산철, 스테아르산세륨, 스테아르산칼슘, 스테아르산아연, 스테아르산마그네슘, 스테아르산카드뮴, 스테아르산코발트, 스테아르산납, 스테아르산구리, 스테아르산니켈, 라우르산아연, 리시놀산바륨, 리시놀산아연 및 미리스트산철 등에서 선택되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 아세틸계 유기 금속염은 금속 아세틸아세톤 착물일 수 있으며, 구체적으로 예를 들어, 알루미늄 아세틸아세톤 착물 및 철 아세틸아세톤 착물에서 선택되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기의 산화생분해첨가제로서 예를 들면, 지방산 금속염을 포함하는 Symphony Environmental사의 d2w, EPI Environmental Plastics사의 TDPA, 지방산 금속염 및 셀룰로오즈를 포함하는 Wells Plastics사의 Reverte, 지방산 금속염 및 윤활제를 포함하는 P-Life Japan사의 P-Life, 지방산 금속염, 지방산 및 가소화 셀룰로오즈를 포함하는 (주)바이오소재사의 TGR-001, TGR-00A, TGR-G03 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 코팅층의 조성물에는 통상의 첨가제를 더 포함하는 것일 수 있으며, 예를 들어, 상용화제, 분산제, 가공조제, 건조제, 열안정제 및 활제 등에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것일 수 있다. 상기 첨가제는 코팅층의 물성 및 외관특성을 저하시키지 않는 범위에서 사용하는 것이 좋으며, 상기 코팅층에 0.1 내지 10 중량% 첨가되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 재활용성 항균 방수 코팅 종이는 압출코팅방법으로 코팅된 것일 수 있다.
상기 압출코팅방법은 구체적으로, 폴리에틸렌계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지, 무기입자 및 항균제를 헨셀믹서 및 수퍼믹서 등에 적정 함량으로 투입하여 균일하게 혼합한 후, 단축압출기, 이축압출기, 니더 등 통상의 압출기를 사용하여 150 ~ 280℃, 더욱 좋게는 180 ~ 250℃ 온도 조건에서 압출하여 코팅층용 펠렛을 제조한다. 이어서, 통상의 압출코팅기를 사용하여 280 ~ 350℃, 더욱 좋게는 300 ~ 320℃ 온도 조건에서 상기 코팅층용 펠렛을 용융시켜 종이의 일면 또는 양면에 초박박으로 코팅 합지시키는 방법이다.
또한 본 발명의 일 양태에서, 상기 친환경 재활용성 항균 방수 코팅 종이를 열봉합하여 얻어지는 것인 마스크용 재활용성 항균 방수 코팅 종이 포장재일 수 있다.
본 발명에 있어서 마스크는 보건용 마스크, 비말 차단용 마스크, 덴탈 마스크(수술용 마스크), 황사용 마스크 등 모두를 포함한다.
이하 실시예 및 비교예를 바탕으로 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 의해 제한되는 것은 아니다.
[실시예 1]
폴리에틸렌계 수지로서 용융지수(190℃, 2.16 Kg) 55.0 g/10 min, 밀도 0.914 g/cm3의 저밀도폴리에틸렌 수지(LDPE-A)를 준비하였고, 무기입자로서 평균입경 1.0 ㎛의 경질탄산칼슘(미국 Mineral Technologies사, CaCO3-A)을 준비하였으며, 항균제로서 은 이온, 아연 이온 등 금속이온이 다공성 제올라이트에 담지된 무기계 항균제(지심테크 상품명 CWT-A, AM-A)를 준비하였다.
상기 성분들을 하기 표 1과 같이 배합하여 헨셀믹서에 투입 혼합한 뒤 스크류 직경 130 mm의 이축압출기에 호퍼를 사용하여 투입하고, 180 ~ 230℃에서 압출하여 코팅층용 펠렛을 제조하였다. 제조된 코팅층용 펠렛은 압출코팅기를 사용하여 300 ~ 330℃의 압출온도 조건에서 평량 50 g/m2의 종이에 일면 코팅하여 코팅 두께 5 ㎛의 방수코팅 종이(전체 코팅종이 중 코팅층의 중량분율 10.5 중량%) 시료를 제조하였고 이 시료를 사용하여 방수성, 재활용성, 항균성 및 열봉합성을 평가하였다. 또한 상기 평량 50 g/m2의 종이에 코팅층용 펠렛을 양면 압출코팅하여 총코팅 두께 10 ㎛의 방수 코팅 종이 샘플을 제조하였고, 이 시료를 사용하여 무미무취성을 평가하였다.
[실시예 2]
폴리에틸렌계 수지로서 용융지수(190℃, 2.16 Kg) 64.0 g/10 min, 밀도 0.914 g/cm3의 선형저밀도폴리에틸렌 수지(LLDPE-A)를 준비하였다. 코팅층의 배합비를 하기 표 1과 같이 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 평량 50 g/m2의 종이에 일면 코팅하여 코팅 두께 5 ㎛의 일면 방수 코팅 종이 시료(전체 코팅종이 중 코팅층의 중량분율 10.7 중량%)를 제조하였고 이 시료를 사용하여 방수성, 재활용성, 항균성 및 열봉합성을 평가하였다. 또한 상기 평량 50 g/m2의 종이에 코팅층용 펠렛을 양면 압출코팅하여 총코팅 두께 10 ㎛의 방수 코팅 종이 샘플을 제조하였고, 이 시료를 사용하여 무미무취성을 평가하였다.
[실시예 3]
용융지수(190℃, 2.16 Kg) 72.0 g/10 min, 밀도 0.961 g/cm3의 고밀도폴리에틸렌 수지(HDPE-A)를 준비하였고, 항균제로서 제올라이트에 은 이온 등이 담지된 무기계 항균제(일본 shinagawa fuel 상품명 ZOMIC, AM-B)를 준비하였다.
코팅층의 배합비를 하기 표 1과 같이 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 평량 50 g/m2의 종이에 일면 코팅하여 코팅 두께 5 ㎛의 일면 방수코팅 종이 시료(전체 코팅종이 중 코팅층의 중량분율 10.9 중량%)를 제조하였고 이 시료를 사용하여 방수성, 재활용성, 항균성 및 열봉합성을 평가하였다. 또한 상기 평량 50 g/m2의 종이에 코팅층용 펠렛을 양면 압출코팅하여 총코팅 두께 10 ㎛의 방수 코팅 종이 샘플을 제조하였고, 이 시료를 사용하여 무미무취성을 평가하였다.
[실시예 4]
폴리프로필렌계 수지로서 용융지수(230℃, 2.16 Kg) 89.0 g/10 min, 밀도 0.900 g/cm3의 폴리프로필렌 랜덤공중합체 수지(PP-A)를 준비하였고, 항균제로서 인산지르코늄에 은 이온 등이 담지된 무기계 항균제(아성정밀화학 상품명 baxtocide, AM-C)를 준비하였다.
코팅층의 배합비를 하기 표 1과 같이 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 평량 50 g/m2의 종이에 일면 코팅하여 코팅 두께 5 ㎛의 일면 방수코팅 종이 시료(전체 코팅종이 중 코팅층의 중량분율 11.0 중량%)를 제조하였고 이 시료를 사용하여 방수성, 재활용성, 항균성 및 열봉합성을 평가하였다. 또한 상기 평량 50 g/m2의 종이에 코팅층용 펠렛을 양면 압출코팅하여 총코팅 두께 10 ㎛의 방수 코팅 종이 샘플을 제조하였고, 이 시료를 사용하여 무미무취성을 평가하였다.
[실시예 5]
극성기 함유 폴리올레핀 수지로서 용융지수(190 ℃, 2.16 Kg) 8.4 g/10min, 아크릴산 함량 11 중량%인 에틸렌-아크릴산 공중합체(ExxonMobil사 Escor 5600, PGP-A)를 준비하였다.
코팅층의 배합비를 하기 표 1과 같이 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 평량 50 g/m2의 종이에 일면 코팅하여 코팅 두께 5 ㎛의 일면 방수코팅 종이 시료(전체 코팅종이 중 코팅층의 중량분율 11.3 중량%)를 제조하였고 이 시료를 사용하여 방수성, 재활용성, 항균성 및 열봉합성을 평가하였다. 또한 상기 평량 50 g/m2의 종이에 코팅층용 펠렛을 양면 압출코팅하여 총코팅 두께 10 ㎛의 방수 코팅 종이 샘플을 제조하였고, 이 시료를 사용하여 무미무취성을 평가하였다.
[실시예 6]
다공성 세라믹 입자로서 평균입경 3.5 ㎛의 다공성 실리카 에어로젤 입자(지오스에어로젤, 상품명 JIOS AeroVa, PCP-A)를 준비하였다.
코팅층의 배합비를 하기 표 1과 같이 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 평량 50 g/m2의 종이에 일면 코팅하여 코팅 두께 5 ㎛의 일면 방수코팅 종이 시료(전체 코팅종이 중 코팅층의 중량분율 11.6 중량%)를 제조하였고 이 시료를 사용하여 방수성, 재활용성, 항균성 및 열봉합성을 평가하였다. 또한 상기 평량 50 g/m2의 종이에 코팅층용 펠렛을 양면 압출코팅하여 총코팅 두께 10 ㎛의 방수 코팅 종이 샘플을 제조하였고, 이 시료를 사용하여 무미무취성을 평가하였다.
[실시예 7]
산화생분해첨가제로서 스테아르산망간을 포함하는 영국 Symphony Environmental사의 d2w 95200(OBA-B)를 준비하였다.
코팅층의 배합비를 하기 표 1과 같이 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 평량 50 g/m2의 종이에 일면 코팅하여 코팅 두께 5 ㎛의 일면 방수코팅 종이 시료(전체 코팅종이 중 코팅층의 중량분율 11.9 중량%)를 제조하였고 이 시료를 사용하여 방수성, 재활용성, 항균성, 열봉합성 및 산화생분해성을 평가하였다. 또한 상기 평량 50 g/m2의 종이에 코팅층용 펠렛을 양면 압출코팅하여 총코팅 두께 10 ㎛의 방수 코팅 종이 샘플을 제조하였고, 이 시료를 사용하여 무미무취성을 평가하였다.
[비교예 1]
폴리에틸렌계 수지로서 용융지수(190℃, 2.16 Kg) 12.5 g/10 min, 밀도 0.917 g/cm3의 저밀도폴리에틸렌 수지(LDPE-B)를 준비하였다. 실시예 1에서 코팅층으로서 LDPE-B만을 단독으로 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하여 평량 50 g/m2의 종이에 일면 코팅하여 코팅 두께 11 ㎛의 일면 방수 코팅 종이 시료(전체 코팅종이 중 코팅층의 중량분율 18.0중량%)를 제조하였고 이 시료를 사용하여 방수성, 재활용성, 항균성 및 열봉합성을 평가하였다. 또한 상기 평량 50 g/m2의 종이에 코팅층용 펠렛을 양면 압출코팅하여 총코팅 두께 24 ㎛의 방수 코팅 종이 샘플을 제조하였고, 이 시료를 사용하여 무미무취성을 평가하였다.
[비교예 2]
실시예 1에서 코팅층으로서 LDPE-A만을 단독으로 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하여 평량 50 g/m2의 종이에 일면 코팅하여 코팅 두께 5 ㎛의 일면 방수 코팅 종이 시료(전체 코팅종이 중 코팅층의 중량분율 9.0중량%)를 제조하였고 이 시료를 사용하여 방수성, 재활용성, 항균성 및 열봉합성을 평가하였다. 또한 상기 평량 50 g/m2의 종이에 코팅층용 펠렛을 양면 압출코팅하여 총코팅 두께 10 ㎛의 방수 코팅 종이 샘플을 제조하였고, 이 시료를 사용하여 무미무취성을 평가하였다.
[비교예 3]
실시예 1에서 코팅층으로서 하기 표 1과 같이 LDPE-B 및 CaCO3-A의 조성물만을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하여 평량 50 g/m2의 종이에 일면 코팅 하여 코팅 두께 13 ㎛의 일면 방수 코팅 종이 시료(전체 코팅종이 중 코팅층의 중량분율 23.8 중량%)를 제조하였고 이 시료를 사용하여 방수성, 재활용성, 항균성 및 열봉합성을 평가하였다. 또한 상기 평량 50 g/m2의 종이에 코팅층용 펠렛을 양면 압출코팅하여 총코팅 두께 10 ㎛의 방수 코팅 종이 샘플을 제조하였고, 이 시료를 사용하여 무미무취성을 평가하였다.
[비교예 4]
실시예 4에서 폴리프로필렌계 수지로서 용융지수(230℃, 2.16 Kg) 110.0 g/10 min, 밀도 0.900 g/cm3의 폴리프로필렌 단독중합체 수지(PP-B)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 실시하였다.
[비교예 5]
실시예 1에서 폴리에틸렌계 수지로서 용융지수(230℃, 2.16 Kg) 49 g/10 min, 밀도 0.900 g/cm3의 단독중합체 수지(LDPE-C)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 실시하였다.
구 분 폴리올레핀 수지 무기입자 항균제 극성기 함유 폴리올레핀 수지 다공성
세라믹입자		 산화생분해 촉진제
실시예 1 LDPE-A
100 중량부		 CaCO3-A
70 중량부		 AM-A
0.5 중량부		 - - -
실시예 2 LLDPE-A
100 중량부		 CaCO3-A
110 중량부		 AM-A
1.0 중량부		 - - -
실시예 3 HDPE-A
100 중량부		 CaCO3-A
130 중량부		 AM-B
1.5 중량부		 - - -
실시예 4 PP-A
100 중량부		 CaCO3-A
150 중량부		 AM-C
2.0 중량부		 - - -
실시예 5 LDPE-A
100 중량부		 CaCO3-A
170 중량부		 AM-A
0.8 중량부
AM-B
0.6 중량부		 PGP-A
1.2 중량부		 - -
실시예 6 LDPE-A
100 중량부		 CaCO3-A
190 중량부		 AM-C
1.4 중량부		 PGP-A
1.8 중량부		 PCP-A
1.5 중량부		 -
실시예 7 LLDPE-A
100 중량부		 CaCO3-A
220 중량부		 AM-C
1.5 중량부		 PGP-A
2.5 중량부		 PCP-A
2.0 중량부		 OBA-A
1.0 중량부
비교예 1 LDPE-B
100 중량부		 - - - - -
비교예 2 LDPE-A
100 중량부		 - - - - -
비교예 3 LDPE-B
100 중량부		 CaCO3-A
220 중량부		 - - - -
비교예 4 PP-B
100 중량부		 CaCO3-A
150 중량부		 AM-A
2.0 중량부		 - - -
비교예 5 LDPE-C
100중량부		 CaCO3-A
70 중량부		 AM-A
0.5 중량부		 - - -
상기 실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 5의 방수 코팅 종이의 물성은 다음의 측정방법에 따라 측정하였다.
1. 방수성
방수성은 ASTM E-96에 의거하여 38℃, 90% RH에서 수증기투과도(WVTR, g/m2·day)를 측정하여 하기와 같이 4 단계로 구분 평가하였다.
Figure 112020131461798-pat00001
2. 재활용성
재활용성은 국제표준 UL2485에 의거하여 평가하였고, 2 단계로 구분 평가 하였다(◎ 합격, X 불합격).
3. 항균성
항균성은 KS M ISO 22196에 의거하여 평가하였고, 4 단계로 구분 평가하였다(◎ 우수, ○ 양호, △ 보통, X 불량).
4. 열봉합성
열봉합성은 15 mm x 15 mm 크기로 재단한 코팅종이 시료를 열봉합한 뒤 인장강도 측정기(UTM)에서 박리강도를 측정하여 하기와 같이 4 단계로 구분 평가하였다.
Figure 112020131461798-pat00002
5. 무미무취성
무미무취성은 무미무취성 판정 규격인 DIN10955:2004에 의거하여 평가하였고, 4 단계로 구분 평가하였다(◎ 우수, ○ 양호, △ 보통, X 불량). 본 발명에 의한 시료 및 비교 시료는 양면 코팅된 종이를 사용하였다.
6. 산화생분해성
산화생분해성은 ASTM D6954에 의거 평가하였고, 2 단계로 구분 평가하였다(◎ 합격, X 불합격).
하기 표 2는 실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 5의 분석결과를 나타낸 것이다.
구 분 방수성 재활용성 항균성 열봉합성 무미무취성 산화생분해성
실시예 1 ◎ ◎ ○ ◎ ◎ -
실시예 2 ◎ ◎ ○ ◎ ◎ -
실시예 3 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ -
실시예 4 ◎ ◎ ◎ ◎ ○ -
실시예 5 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ -
실시예 6 ◎ ◎ ◎ ○ ◎ -
실시예 7 ◎ ◎ ◎ ○ ◎ ◎
비교예 1 ◎ X X ◎ ◎ -
비교예 2 ◎ X X ◎ ◎ -
비교예 3 ◎ X X ○ △ -
비교예 4 X ◎ ◎ X ○ -
비교예 5 ○ △ ○ △ ○ -
상기 표 2에서 보는 바와 같이, 실시예 1 내지 6의 방수 코팅 종이는 방수성, 재활용성, 항균성, 열봉합성 및 무미무취성이 모두 우수함을 알 수 있다. 또한 실시예 7의 방수 코팅 종이는 추가적으로 산화생분해성도 우수함을 알 수 있다. 한편 낮은 용융지수 12.5의 폴리에틸렌계 수지만을 압출코팅한 비교예 1을 살펴 보면, 박막코팅이 불가해 재활용성이 확보될 수 없었고, 방수성 및 열봉합성은 우수하나 항균성이 매우 나쁨을 알 수 있었다. 높은 용융지수 55.0의 폴리에틸렌계 수지만을 압출코팅한 비교예 2를 살펴보면, 박막코팅이 가능하여 UL2485 표준의 필수조건은 만족했으나 해리공정에서 코팅층이 충분히 제거되지 않아 결국 재활용성이 확보될 수 없었고, 항균성도 매우 나쁨을 알 수 있었다. 또한 낮은 용융지수 12.5의 폴리에틸렌계 수지 및 무기입자만으로 제조한 비교예 3을 살펴보면 비교예 1과 같이 박막코팅이 불가해 재활용성이 확보되지 못하였고 항균성 및 무미무취성도 매우 나쁨을 알 수 있다. 또한 본 발명의 용융지수 110.0의 폴리프로필렌계 수지를 사용한 비교예 4의 경우 실시예 4와 동일하게 실시함에도 불구하고, 종이 상부에 균일한 코팅이 이루어지지 않아 방수성 및 열봉합성이 매우 열세하였으며 용융지수가 49인 비교예 5 또한 실시예 1에 비하여 현저히 저 물성의 특성을 가지는 것을 알 수 있었다.

Claims (16)

  1. 종이; 및 종이의 일면 또는 양면에 코팅층;을 포함하는 코팅종이로서,
    상기 코팅층은 190℃, 2.16 Kg 조건 용융지수(g/10min) 50 초과 100 이하의 폴리에틸렌계 수지 또는 230℃, 2.16 Kg 조건 용융지수(g/10min) 50 초과 100 이하의 폴리프로필렌계 수지에서 선택되는 수지성분(A), 무기입자(B) 및 항균제(C)를 포함하는 코팅조성물로 형성되며,
    상기 코팅층의 중량이 전체 중량 중 15 중량% 미만이고, 상기 코팅조성물은 폴리에틸렌계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지 100 중량부에 대하여, 무기입자 50 ~ 300 중량부 및 항균제 0.01 ~ 5 중량부가 포함된 것인 재활용성 항균 방수 코팅 종이.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌계 수지는 저밀도폴리에틸렌, 선형저밀도폴리에틸렌, 중밀도폴리에틸렌 및 고밀도폴리에틸렌에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 재활용성 항균 방수 코팅 종이.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌계 수지는 폴리프로필렌 단독중합체, 폴리프로필렌 랜덤공중합체 및 폴리프로필렌 블록공중합체에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 재활용성 항균 방수 코팅종이.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 무기입자는 탄산칼슘, 탈크, 클레이, 카올린, 실리카, 규조토, 탄산마그네슘, 염화칼슘, 황산칼슘, 수산화알루미늄, 산화아연, 수산화마그네슘, 산화티탄, 알루미나, 마이카, 아스베스토분 및 규산백토에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 재활용성 항균 방수 코팅 종이.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 코팅조성물은 극성기 함유 폴리올레핀 수지가 더 포함되는 것인 재활용성 항균 방수 코팅 종이.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 극성기 함유 폴리올레핀 수지는 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-알킬아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산-(메트)아크릴산 금속염 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산-(메트)아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산-알킬아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-알킬아크릴레이트-(메트)아크릴레이트 공중합체, (메트)아크릴산 그라프트 폴리에틸렌, (메트)아크릴산 그라프트 폴리프로필렌, (메트)아크릴산 그라프트 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, (메트)아크릴산 그라프트 에틸렌-(메트)아크릴레이트 공중합체, (메트)아크릴산 그라프트 에틸렌-알킬아크릴레이트 공중합체, 무수말레산 그라프트 폴리에틸렌, 무수말레산 그라프트 폴리프로필렌, 무수말레산 그라프트 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, 무수말레산 그라프트 에틸렌-(메트)아크릴레이트 공중합체, 무수말레산 그라프트 에틸렌-알킬아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-알킬아크릴레이트-카본모노사이드 공중합체, 에틸렌-비닐아세테이트-카본모노사이드 공중합체 및 에폭시기 함유 폴리에틸렌에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 재활용성 항균 방수 코팅 종이.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 코팅조성물은 다공성 세라믹 입자가 더 포함되는 것인 재활용성 항균 방수 코팅 종이.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 다공성 세라믹 입자는 다공성 활성촉매 세라믹 입자, 다공성 제오라이트 입자, 다공성 실리카 에어로젤 입자 및 다공성 규산칼슘 입자에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 재활용성 항균 방수 코팅 종이.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 항균제는 금속이온 담지 무기계 항균제, 유기 방균제 담지 무기계 항균제, 산화물 광촉매계 항균제 및 은나노입자계 항균제에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상인 재활용성 항균 방수 코팅 종이.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 금속 이온 담지 무기계 항균제는 제올라이트, 인산칼슘, 인산지르코늄 및 실리카겔에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 다공성 무기물에 은 이온, 구리 이온 및 아연 이온에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상이 담지된 무기계 항균제인 재활용성 항균 방수 코팅 종이.
  11. 삭제
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 코팅조성물은 산화생분해촉진제가 더 포함되는 것인 재활용성 항균 방수 코팅 종이.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 산화생분해촉진제는 지방산 금속염 및 아세틸계 유기 금속염에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 재활용성 항균 방수 코팅 종이.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 코팅조성물은 상용화제, 분산제, 가공조제, 건조제, 열안정제 및 활제에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물이 더 포함되는 것인 재활용성 항균 방수 코팅 종이.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 코팅 종이는 압출코팅 방법으로 코팅된 것인 재활용성 항균 방수 코팅 종이.
  16. 제 1항 내지 제 10항 및 제 12항 내지 제 15항에서 선택되는 어느 한 항의 코팅 종이를 열봉합하여 얻어지는 것인 마스크용 재활용성 항균 방수 코팅 종이 포장재.
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