KR102648309B1 - 포장용 종이 코팅용 조성물 및 이를 포함하는 코팅된 포장지 - Google Patents

포장용 종이 코팅용 조성물 및 이를 포함하는 코팅된 포장지 Download PDF

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Abstract

포장용 종이 코팅용 조성물 및 이를 포함하는 코팅된 포장지가 개시된다. 상기 포장용 종이 코팅용 조성물은 물을 포함하는 용매; 상기 용매에 용해된, 실란으로 개질된 폴리비닐알코올(Polyvinylalcohol; PVA)를 포함하는 제1 성분; 상기 용매에 용해된, 폴리아크릴산(polyacrylic acid; PAA)를 포함하는 제2 성분; 상기 용매에 용해된, 암모늄 폴리포스페이트(ammonium polyphosphate; APP)를 포함하는 제3 성분; 상기 용매에 용해된, 붕산(boric acid)을 포함하는 제4 성분; 및 상기 용매에 용해된, 티타늄 옥사이드(TiO2), 알루미나(Alumina), 탄산칼슘(CaCO3), 운모(mica), 마스네슘 옥사이드(MgO), 나트륨 옥사이드(Na2O), 오산화 인(P2O5) 및 실리카(SiO2)를 포함하는 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 무기충진재; 및 스타치(starch)를 포함하는 유기충진재;를 포함하는 충진재;를 포함할 수 있다.

Description

포장용 종이 코팅용 조성물 및 이를 포함하는 코팅된 포장지{COATING COMPOSITION FOR WRAPPING PAPER AND WRAPPING PAPER COMPRISING THE SAME}
본 발명은 포장용 종이 코팅용 조성물 및 이를 포함하는 코팅된 포장지에 관한 것이다.
환경 오염 및 인체에 대한 유해성에 관한 우려로 플라스틱 및 비닐을 사용하던 제품들이 그 재료를 종이로 대체하고 있다. 그러나 종이는 플라스틱 및 비닐과 달리 수분 및 산소 등의 차단 성능이 충분하지 않아 포장지로 사용하는 경우, 제품의 변질 등의 우려가 있다. 따라서 수분 및 산소 차단 성능이 향상된 종이 또는 그러한 종이를 제조하기 위하여 기존의 종이에 적용할 수 있는 코팅용 조성물의 개발이 요구된다.
본 발명의 일 목적은 수분 및 산소 차단 성능이 향상된 포장용 종이 코팅용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 포장용 종이 코팅용 조성물을 포함하는 코팅된 포장지를 제공하는 것이다.
일 측면에서 본 발명은 물을 포함하는 용매; 상기 용매에 용해된, 실란으로 개질된 폴리비닐알코올(Polyvinylalcohol; PVA)를 포함하는 제1 성분; 상기 용매에 용해된, 폴리아크릴산(polyacrylic acid; PAA)를 포함하는 제2 성분; 상기 용매에 용해된, 암모늄 폴리포스페이트(ammonium polyphosphate; APP)를 포함하는 제3 성분; 상기 용매에 용해된, 붕산(boric acid)을 포함하는 제4 성분; 및 상기 용매에 용해된, 티타늄 옥사이드(TiO2), 알루미나(Alumina), 탄산칼슘(CaCO3), 운모(mica), 마스네슘 옥사이드(MgO), 나트륨 옥사이드(Na2O), 오산화 인(P2O5) 및 실리카(SiO2)를 포함하는 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 무기충진재; 및 스타치(starch)를 포함하는 유기충진재;를 포함하는 충진재;를 포함하는, 포장용 종이 코팅용 조성물을 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 포장용 종이 코팅용 조성물은 상기 제1 성분을 상기 물에 대하여 중량으로 약 220 내지 270% 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 폴리비닐알코올을 개질한 실란은 비닐트리에톡시실란(vinyltriethoxysilane)일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 포장용 종이 코팅용 조성물은 상기 제2 성분을 상기 물에 대하여 중량으로 약 45 내지 55% 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 포장용 종이 코팅용 조성물은 상기 제3 성분을 상기 물에 대하여 중량으로 약 12 내지 15% 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 포장용 종이 코팅용 조성물은 상기 제4 성분을 상기 물에 대하여 중량으로 약 1.8 내지 2.2% 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 포장용 종이 코팅용 조성물은 상기 충진재를 상기 물에 대하여 중량으로 약 20 내지 25% 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 포장용 종이 코팅용 조성물은 상기 마그네슘 옥사이드를 상기 충진재에 대하여 중량으로 약 20 내지 25% 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 포장용 종이 코팅용 조성물은 상기 나트륨 옥사이드를 상기 충진재에 대하여 중량으로 약 6 내지 8% 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 포장용 종이 코팅용 조성물은 상기 오산화 인을 상기 충진재에 대하여 중량으로 약 4 내지 6% 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 포장용 종이 코팅용 조성물은 상기 실리카를 상기 충진재에 대하여 중량으로 약 45 내지 55% 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 포장용 종이 코팅용 조성물은 알킬페놀 에톡실레이트(alkylphenol ethoxylate; APE), 아세틸레닉 디올(acetylenic diol), 테트라메틸데시네디올(tetramethyldecynediol) 및 폴리에테르 실록세인 폴리머(polyether siloxanepolymer)를 포함하는 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 유화제를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 포장용 종이 코팅용 조성물은 암모늄 포스페이트를 포함하는 방염제를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 포장용 종이 코팅용 조성물은 비이온성 폴리우레탄을 포함하는 증점제를 더 포함할 수 있다.
다른 측면에서 본 발명은, 종이를 포함하는 기판; 및 상기 기판의 적어도 일면 상에 형성된 코팅용 조성물;을 포함하고, 상기 코팅용 조성물은 상기 포장용 종이 코팅용 조성물을 포함하는, 코팅된 포장지를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 포장용 종이 코팅용 조성물은 종이 등의 기판에 코팅을 제공하여 수분 및 산소 차단능을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 코팅된 포장지는 우수한 수분 및 산소 차단능을 보인다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
일 측면에서 본 발명은 물을 포함하는 용매; 상기 용매에 용해된, 실란으로 개질된 폴리비닐알코올(Polyvinylalcohol; PVA)를 포함하는 제1 성분; 상기 용매에 용해된, 폴리아크릴산(polyacrylic acid; PAA)를 포함하는 제2 성분; 상기 용매에 용해된, 암모늄 폴리포스페이트(ammonium polyphosphate; APP)를 포함하는 제3 성분; 상기 용매에 용해된, 붕산(boric acid)을 포함하는 제4 성분; 및 상기 용매에 용해된, 티타늄 옥사이드(TiO2), 알루미나(Alumina), 탄산칼슘(CaCO3), 운모(mica), 마스네슘 옥사이드(MgO), 나트륨 옥사이드(Na2O), 오산화 인(P2O5) 및 실리카(SiO2)를 포함하는 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 무기충진재; 및 스타치(starch)를 포함하는 유기충진재;를 포함하는 충진재;를 포함하는, 포장용 종이 코팅용 조성물을 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 포장용 종이 코팅용 조성물은 상기 제1 성분을 상기 물에 대하여 중량으로 약 220 내지 270% 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 폴리비닐알코올을 개질한 실란은 비닐트리에톡시실란(vinyltriethoxysilane)일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 포장용 종이 코팅용 조성물은 상기 제2 성분을 상기 물에 대하여 중량으로 약 45 내지 55% 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 포장용 종이 코팅용 조성물은 상기 제3 성분을 상기 물에 대하여 중량으로 약 12 내지 15% 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 포장용 종이 코팅용 조성물은 상기 제4 성분을 상기 물에 대하여 중량으로 약 1.8 내지 2.2% 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 포장용 종이 코팅용 조성물은 상기 충진재를 상기 물에 대하여 중량으로 약 20 내지 25% 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 포장용 종이 코팅용 조성물은 상기 마그네슘 옥사이드를 상기 충진재에 대하여 중량으로 약 20 내지 25% 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 포장용 종이 코팅용 조성물은 상기 나트륨 옥사이드를 상기 충진재에 대하여 중량으로 약 6 내지 8% 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 포장용 종이 코팅용 조성물은 상기 오산화 인을 상기 충진재에 대하여 중량으로 약 4 내지 6% 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 포장용 종이 코팅용 조성물은 상기 실리카를 상기 충진재에 대하여 중량으로 약 45 내지 55% 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 포장용 종이 코팅용 조성물은 알킬페놀 에톡실레이트(alkylphenol ethoxylate; APE), 아세틸레닉 디올(acetylenic diol), 테트라메틸데시네디올(tetramethyldecynediol) 및 폴리에테르 실록세인 폴리머(polyether siloxanepolymer)를 포함하는 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 유화제를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 문맥에서, 유화제는 둘 이상의 성분이 서로 다른 극성을 가지는 등의 이유로 혼합성이 떨어지는 경우, 첨가하여 혼합성을 증가시키는 물질을 의미할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 포장용 종이 코팅용 조성물은 암모늄 포스페이트를 포함하는 방염제를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 문맥에서, 방염제는 화염에 저항하는 특성을 기판에 부여할 수 있는 물질을 의미할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 포장용 종이 코팅용 조성물은 비이온성 폴리우레탄을 포함하는 증점제를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 문맥에서, 증점제는 혼합물, 특히 용액에서 그 혼합물의 점성을 증가시킬 수 있는 물질을 의미할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 포장용 종이 코팅용 조성물은 종이 등의 기판에 코팅을 제공할 수 있다. 이를 통해, 수분 및 산소 차단능을 제공할 수 있음이 하기 실시예를 통해 명백해질 것이다.
다른 측면에서 본 발명은, 종이를 포함하는 기판; 및 상기 기판의 적어도 일면 상에 형성된 코팅용 조성물;을 포함하고, 상기 코팅용 조성물은 상기 포장용 종이 코팅용 조성물을 포함하는, 코팅된 포장지를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 코팅용 조성물은 상기 기판의 양면에 형성될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 코팅된 포장지가 제조될 수 있으며, 상기 코팅된 포장지가 우수한 수분 및 산소 차단능을 가짐이 하기 실시예를 통해 명백해질 것이다.
이하 본 발명의 실시예에 대해 상술한다. 다만, 하기에 기재된 실시예는 본 발명의 일부 실시 형태에 불과한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
포장용 종이 코팅용 조성물의 제조
포장용 종이 코팅용 조성물을 하기와 같은 성분들을 혼합하여 제조하였다.
성분 질량(kg)
물 22.0
비닐트리에톡시실란으로 개질된
폴리비닐 알코올		 53.9
폴리아크릴산 11
암모늄 폴리포스페이트 2.97
붕산 0.44
충진재(총량) 4.95
-마그네슘 옥사이드 1.11
-나트륨 옥사이드 0.35
-오산화 인 0.25
-실리카 2.48
그 외, 유화제, 방염제 및 증점제를 첨가하였다.
코팅된 포장지의 제조
상기와 같이 제조된 포장용 종이 코팅용 조성물을 종이 기판 상에 도포한 후, 50℃에서 24시간 동안 용매를 제거한 후, 100℃에서 추가 열처리 하였다.
코팅된 포장지 성능 평가
코팅된 포장지의 수분 및 산소 차단 성능을 평가하였고, 그 결과는 다음과 같다.
평가 종류 평가 결과
수분 차단 성능 11.3 g/m2/day
산소 차단 성능 2.0 cc/m2/day
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 물을 포함하는 용매;
    상기 용매에 용해된, 실란으로 개질된 폴리비닐알코올(Polyvinylalcohol; PVA)를 포함하는 제1 성분;
    상기 용매에 용해된, 폴리아크릴산(polyacrylic acid; PAA)를 포함하는 제2 성분;
    상기 용매에 용해된, 암모늄 폴리포스페이트(ammonium polyphosphate; APP)를 포함하는 제3 성분;
    상기 용매에 용해된, 붕산(boric acid)을 포함하는 제4 성분; 및
    상기 용매에 용해된, 티타늄 옥사이드(TiO2), 알루미나(Alumina), 탄산칼슘(CaCO3), 운모(mica), 마그네슘 옥사이드(MgO), 나트륨 옥사이드(Na2O), 오산화 인(P2O5) 및 실리카(SiO2)를 포함하는 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 무기충진재; 및 스타치(starch)를 포함하는 유기충진재;를 포함하는 충진재;를 포함하는,
    포장용 종이 코팅용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 성분을 상기 물에 대하여 중량으로 220 내지 270% 포함하는,
    포장용 종이 코팅용 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 폴리비닐알코올을 개질한 실란은 비닐트리에톡시실란(vinyltriethoxysilane)인,
    포장용 종이 코팅용 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 성분을 상기 물에 대하여 중량으로 45 내지 55% 포함하는,
    포장용 종이 코팅용 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제3 성분을 상기 물에 대하여 중량으로 12 내지 15% 포함하는,
    포장용 종이 코팅용 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제4 성분을 상기 물에 대하여 중량으로 1.8 내지 2.2% 포함하는,
    포장용 종이 코팅용 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 충진재를 상기 물에 대하여 중량으로 20 내지 25% 포함하는,
    포장용 종이 코팅용 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 마그네슘 옥사이드를 상기 충진재에 대하여 중량으로 20 내지 25% 포함하는,
    포장용 종이 코팅용 조성물.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 나트륨 옥사이드를 상기 충진재에 대하여 중량으로 6 내지 8% 포함하는,
    포장용 종이 코팅용 조성물.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 오산화 인을 상기 충진재에 대하여 중량으로 4 내지 6% 포함하는,
    포장용 종이 코팅용 조성물.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 실리카를 상기 충진재에 대하여 중량으로 45 내지 55% 포함하는,
    포장용 종이 코팅용 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    알킬페놀 에톡실레이트(alkylphenol ethoxylate; APE), 아세틸레닉 디올(acetylenic diol), 테트라메틸데시네디올(tetramethyldecynediol) 및 폴리에테르 실록세인 폴리머(polyether siloxanepolymer)를 포함하는 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 유화제를 더 포함하는,
    포장용 종이 코팅용 조성물.
  13. 제1항에 있어서,
    암모늄 포스페이트를 포함하는 방염제를 더 포함하는,
    포장용 종이 코팅용 조성물.
  14. 제1항에 있어서,
    비이온성 폴리우레탄을 포함하는 증점제를 더 포함하는,
    포장용 종이 코팅용 조성물.
  15. 종이를 포함하는 기판; 및
    상기 기판의 적어도 일면 상에 형성된 코팅용 조성물;을 포함하고,
    상기 코팅용 조성물은 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 포장용 종이 코팅용 조성물을 포함하는,
    코팅된 포장지.
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