KR20220073982A - 비이온계면활성제를 이용한 친환경 이형지 코팅액 - Google Patents

비이온계면활성제를 이용한 친환경 이형지 코팅액 Download PDF

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Abstract

본 발명은 친환경 이형지 코팅액에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리에틸렌을 코팅층으로 사용하지 않아 이형지의 종이를 재활용할 수 있으며, 내열성을 향상시킨 비이온계면활성제를 이용한 친환경 이형지 코팅액에 관한 것이다.
본 발명은 내열성을 향상시킨 이형지 코팅액에 있어서, 실리콘 에멀젼 20 내지 30 중량부; 수성 아크릴 에멀젼 50 내지 60 중량부; 비이온계면활성제 15 내지 25 중량부; 및 연수 10 내지 15 중량부;를 포함하는 친환경 이형지 코팅액을 제공할 수 있다.

Description

비이온계면활성제를 이용한 친환경 이형지 코팅액{Eco-friendly release paper coating solution using nonionic surfactant}
본 발명은 친환경 이형지 코팅액에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리에틸렌을 코팅층으로 사용하지 않아 이형지의 종이를 재활용할 수 있으며, 내열성을 향상시킨 비이온계면활성제를 이용한 친환경 이형지 코팅액에 관한 것이다.
이형지(Release paper)는 점착테이프, 시트 등의 점착성분을 보호하기 위해 뒷면에 붙인 실리콘 이형제가 미세하게 코팅된 보호지로, 점착면을 사용할 때 용이하게 벗겨낼 수 있도록 표면가공이 되어있다.
종래의 이형지는 내습성 강화를 위해 크라프트지 또는 펄프 함량이 많은 박리지를 최하부면으로 하며, 그 상면에 폴리에틸렌(PE: Polyethylene)층과 실리콘층을 순차적으로 적층되어있다.
그러나, 이러한 종래의 이형지는 폴리에틸렌이 코팅(Coating) 또는 라미네이팅(Laminating) 방식으로 종이와 합지되어 제조됨에 따라, 사용 후 폐기시, 종이와 코팅된 폴리에틸렌층을 서로 분리하거나 분해시킬 수 없어 재활용이 불가능하며 공해성 폐기물이 양산되는 등의 환경오염 문제를 야기한다.
또한, 폴리에틸렌층이 코팅된 이형지는 처리하기 위해 별도의 소각시설 등과 같은 설비가 요구됨에 따라, 사용한 이형지는 방치 상태로 폐기되어 환경오염을 시키는 문제점이 있다.
아울러, 종래의 양면테이프에 사용되는 이형지는 종이, 폴리에틸렌, 실리콘으로 이루어짐에 따라, 가운데에 삽입된 폴리에틸렌은 160℃의 온도를 견디지 못하고 수축현상이 발생하며, 이로 인해 폴리에틸렌 수축현상(Curl, 말림) 발생시 이형이 불가하여 공정불량률이 발생하는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위하여, 한국등록특허 제10-0315994호는 수용성 고분자 물질로 기초 코팅층을 형성하고 실리콘 이형제층을 형성하여 사용 후 이형지를 물에 넣으면 수용성 고분자 물질이 녹아 실리콘 이형제층을 분리시킬 수 있는 이형지의 제조방법에 관한 기술을 공지하는 바 있으나, 실리콘 이형제층 제조시, 노르말헥산과 톨루엔을 섞어 제조함에 따라, 톨루엔이 신경계에 유해한 영향을 유발시킬 수 있어 작업자의 안전을 위협할 수 있다는 문제점이 있다.
또한, 한국공개특허 제10-2005-0111949호는 아크릴 성분 피막으로 1차 코팅하며, 아크릴 피막 상면에 실리콘으로 2차 코팅하여 블로킹을 방지하며 재활용할 수 있는 실리콘 이형지 제조방법 및 실리콘 이형지에 관한 기술을 공지하는 바 있으나, 석유계 유기용제인 메탄올 및 톨루엔을 사용하여 친환경성이 다소 부족한 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0315994호 (2001.11.15.) 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0111949호(2005.11.29.)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 고온의 열풍 건조 공정에서도 견딜 수 있도록 내열성을 향상시키고, 코팅층을 폴리에틸렌을 사용하지 않고 제조하여, 사용한 이형지를 종이로 재활용이 가능한 친환경 이형지 코팅액을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 내열성을 향상시킨 이형지 코팅액에 있어서, 실리콘 에멀젼 20 내지 30 중량부; 수성 아크릴 에멀젼 50 내지 60 중량부; 비이온 계면활성제 5 내지 10 중량부; 및 연수 10 내지 15 중량부;를 포함한다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 실리콘 에멀젼은 폴리디메틸실록산 70 내지 80 중량부, 비이온계면활성제 15 내지 20 중량부 및 연수 5 내지 10 중량부를 포함한다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 수성 아크릴 에멀젼은 에틸아크릴레이트 40 내지 50 중량부, 스티렌 25 내지 35 중량부, 아크릴아마이드 20 내지 25 중량부를 포함한다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 이형지 코팅액으로 형성된 코팅층은 내열온도가 150 내지 160℃이며, 잔존점착률이 80 내지 85%이다.
또한, 본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해서, 상술한 제조방법에 의해 제조된 이형지를 제공할 수 있다.
이상에서 서술한 바와 같이, 본 발명에 따른 친환경 이형지 코팅액은 폴리에틸렌 코팅층을 형성하지 않음에 따라 종이 재활용이 가능하여 친환경적이며, 코팅액의 내열성이 향상되어 종래의 내열성이 약한 폴리에틸렌을 사용하여 발생하는 공정불량을 최소화시킬 수 있는 것을 이점으로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비이온계면활성제를 이용한 친환경 이형지 코팅액의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 발명에 따른 비이온계면활성제를 이용한 친환경 이형지 코팅액은, 실리콘 에멀젼, 수성 아크릴 에멀젼 비이온계면활성제 및 연수를 포함하여 코팅액을 제조하였으며, 상기 코팅액은 폴리에틸렌으로 형성되지 않아 사용 후 이형지와 분리되어 종이를 재사용할 수 있으며, 이형지의 내열성을 향상시켜 공정불량을 최소화시킬 수 있다.
실리콘(silicone)은 독특한 무기적, 유기적 특성으로 인하여 다양한 산업분야에서 널리 응용되고 있으며, 실리콘 오일은 일반적으로 무색, 투명한 액체로서, 온도에 따른 점성계수 변화가 작고 응고점이 낮으며 표면장력이 작고, 발수성, 소포성, 이형성 및 전기절연성 등의 특징이 있다. 또한, 실리콘 오일은 물에 유화시킨 에멀젼 형태로 많이 이용되고 있으며, 예를 들어 각종 이형제, 샴푸, 섬유처리제 등에서 수용성인 에멀젼 형태로 사용되고 있다.
아크릴(acrylic)은 무색 투명하며, 내약품성이 좋으며, 전기 절연성 및 내수성이 양호하며, 아크릴 수지는 기계적으로 가공하기 쉬우며 내마모성이 우수하여 다양한 산업에서 널리 사용되고 있다. 또한, 종래의 아크릴 에멀젼은 유기용매로 제조됨에 따라 여러 가지 환경문제를 발생시키기 때문에 친환경적인 측면에서 수성 아크릴 에멀젼이 산업 전반에서 사용되고 있다.
본 발명에 따른 비이온계면활성제를 이용한 친환경 이형지 코팅액은 종래의 이형지를 구성하는 종이(원지) 상부에 코팅된 중간코팅층을 개선한 것으로, 본 발명의 코팅액에 의해 제조되는 이형지는 상기 중간코팅층 상부에 적층되어 점착층으로부터 쉽게 박리되도록 하는 실리콘층을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 비이온계면활성제를 이용한 친화경 이형지 코팅액은 액상으로 제조되며, 폴리에틸렌으로 코팅층이 형성되지 않아 종이를 재사용할 수 있으며, 유기용제를 사용하지 않아 친환경적이며, 내수성, 내유성 및 내용제성이 있으며, 내열성이 우수하다.
따라서, 본 발명에 따라 제조되는 이형지는, 코팅액이 종이와 실리콘층 중간에 도포됨으로써 종래의 이형지용으로 사용되는 펄프함량이 많은 이형지가 아닌 펄프함량이 적은 일반 백상지를 사용하여 이형지를 제조할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비이온계면활성제를 이용한 친환경 이형지 코팅액의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 비이온계면활성제를 이용한 친환경 이형지 코팅액은 실리콘 에멀젼 제조(S10), 수성 아크릴 에멀젼 제조(S20), 비이온계면활성제 첨가(S30) 및 연수 첨가(S40) 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 상기 친환경 이형지 코팅액은 실리콘 에멀젼 20 내지 30 중량부, 수성 아크릴 에멀젼 50 내지 60 중량부, 비이온계면활성제 15 내지 25 및 연수 10 내지 15 중량부를 포함한다.
본 발명에 따른, 상기 친환경 이형지 코팅액은 실리콘 에멀젼 및 수성 아크릴 에멀젼을 에멀젼 형태로 사용함에 따라 유기용제를 사용하지 않으며, 비이온계면활성제를 사용하여 상기 친환경 이형지 코팅액의 반응이 안정적으로 이루어질 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 실리콘 에멀젼 25 중량부, 상기 수성 아크릴 에멀젼 55 중량부를 교반하면서 비이온계면활성제 20 중량부를 혼합하며, 연수 10 중량부를 첨가하여 코팅액을 제조하는 것이 적절하다.
상기 친환경 이형지 코팅액은 비이온계면활성제를 25 중량부를 초과하여 포함하는 경우, 코팅액의 적절한 기능을 수행하지 못하며, 15 중량부 미만으로 포함하는 경우, 반응이 잘 이루어지지 않아 코팅액이 제대로 형성되지 않는다.
상기 실리콘 에멀젼 제조단계(S10)는 폴리디메틸실록산과 비이온계면활성제를 혼합한 후, 연수를 첨가하여 실리콘 에멀젼을 제조하며, 상기 실리콘 에멀젼은 이형성 및 코팅성이 우수하여, 상기 친환경 이형지 코팅액의 내열성을 향상시킨다.
바람직한 실시예에 따른, 상기 실리콘 에멀젼은 폴리디메틸실록산 70 내지 80 중량부, 비이온계면활성제 15 내지 20 중량부 및 연수 5 내지 10 중량부를 포함한다.
구체적으로, 상기 실리콘 에멀젼은 상기 폴리디메틸실록산 75 중량부, 비이온계면활성제 15 중량부, 연수 10 중량부를 포함하며, 상기 폴리디메틸실록산과 비이온계면활성제를 혼합한 후, 40 내지 45℃의 온도로 승온 및 교반시키며, 교반속도를 낮추며 연수를 첨가하여 1시간 동안 추가 교반하여 제조된다.
상기 폴리디메틸실록산은 실리콘 오일로서, 바람직한 실시예에 따르면, 상기 폴리디메틸실록산은 75 중량부를 사용하며, 70 중량부 미만으로 포함되는 경우, 실리콘 오일의 특성인 충분한 내열성을 발휘하지 못하며, 80 중량부를 초과하여 포함되는 경우, 실리콘 함량이 증가함에 따라 비이온계면활성제의 증가를 초래할 수 있다.
상기 비이온계면활성제는 소듐 라우릴 설페이트(Sodium Lauryl Sulfate), 스테아릴트리메틸 염화암모늄(Stearyltrimethylammonium) 및 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르(polyoxyethylene alkyl ether)로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 비이온계면활성제는 소듐 라우릴 설페이트를 15 중량부로 사용하는 것이 적절하며, 상기 비이온계면활성제는 15 중량부 미만으로 포함하는 경우 유화반응이 제대로 일어나지 않을 수 있으며, 20 중량부를 초과하여 포함하는 경우, 상기 실리콘 에멀젼의 코팅성을 저해할 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 연수는 10 중량부를 사용하는 것이 적절하며, 상기 실리콘 에멸젼의 반응을 골고루 이루어지게 하여 상기 실리콘 에멀젼을 안정화시키는 역할을 하며, 상기 연수는 10 중량부를 초과하여 포함되는 경우, 상기 실리콘 에멀젼의 안정성이 떨어질 수 있다.
또한, 상기 실리콘 에멸젼은 상기 연수를 사용하여 제조됨에 따라, 상기 연수가 상기 실리콘 에멀젼을 안정화시킬 수 있음은 물론, 코팅액이 종이에 내수 및 내유 방어막을 형성시킬 수 있다.
본 발명에 따른 상기 실리콘 에멀젼은 70 내지 80 중량부가 바람직하며, 70 중량부 미만으로 포함되는 경우 충분한 이형력을 얻을 수 없으며, 80 중량부를 초과하여 포함되는 경우 가교도 및 분산성이 저하되고 코팅층의 평활성이 저하될 수 있다.
다음으로, 상기 수성 아크릴 에멀젼 제조단계(S20)는 부틸아크릴레이트, 스티렌 및 아크릴아마이드를 혼합하여 수성 아크릴 에멀젼을 제조하며, 상기 수성 아크릴 에멀젼은 방습성, 내용제성 및 내수성을 지니며, 내열성이 우수하다.
바람직한 실시예에 따른, 상기 수성 아크릴 에멀젼은 부틸아크릴레이트 50 내지 60 중량부, 스티렌 25 내지 35 중량부, 아크릴아마이드 10 내지 15 중량부를 포함한다.
구체적으로, 상기 수성 아크릴 에멀젼은 상기 부틸아크릴레이트 55 중량부, 스티렌 30 중량부, 아크릴아마이드 10 중량부로 혼합한 후, 80 내지 85℃의 온도의 이온교환수에 4시간 적하하여 2시간 동안 추가 교반하여 제조된다.
여기서, 상기 부틸아크릴레이트(Butylacrylate)는 낮은 유리전이온도를 가지며, 상기 수성 아크릴 에멀젼에 접착성을 부여하는 역할을 한다.
다른 예로서, 상기 부틸크릴레이트는 에틸아크릴레이트(Ethylacrylate), 라우릴메타아크릴레이트(Laurylmethacrylate)에서 선택된 1종으로 대체하여 사용할 수 있다.
상기 스티렌(Styrene)은 높은 유리전이온도를 가지며, 상기 수성 아크릴 에멀젼에 강도를 부여하는 역할을 한다.
다른 예로서, 상기 스티렌은 메틸메타아크릴레이트(Methylmethacrylate), 에틸메타아크릴레이트(Ethylmethacrylate), 터셔리부틸메타아크릴레이트(t-Butylmethacrylate)에서 선택된 1종으로 사용할 수 있다.
상기 아크릴아마이드(Acrylamide)는 상기 수성 아크릴 에멀젼을 가교시키는 역할을 한다.
다른 예로서, 상기 아크릴아마이드(Acrylamide)는 메타크릴산(Methacrylic acid), 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(2-Hydroxyethylmethacrylate), 이타콘산(Itaconic acid)에서 선택된 1종으로 사용할 수 있다
또한, 본 발명의 상기 실리콘 에멀젼 및 수성 아크릴 에멀젼 조성물에는 필요에 따라 기타 방부제, pH 조절제, 점도조절제, 안정제 등이 첨가될 수 있다.
다음으로, 상기 비이온계면활성제 첨가단계(S30)는 상기 실리콘 에멀젼과 상기 수성 아크릴 에멀젼을 교반하면서 상기 비이온계면활성제를 첨가하며, 상기 비이온계면활성제는 상기 실리콘 에멀젼 및 상기 수성 아크릴 에멀젼의 유화 안정성을 높이기 위해 첨가한다.
상기 비이온계면활성제는 낮은 임계 미셀 농도와 높은 가용화력, 낮은 기포력을 가짐으로써 상기 친환경 이형지 코팅액의 안정성을 높일 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 비이온계면활성제는 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르(polyoxyethylene alkyl ether)를 사용한다.
다른 실시예에 따르면, 상기 비이온계면활성제는 HLB값(Hydrophile-Lipophile Balance, 친수성-친유성 평형)을 고려하여 첨가할 수 있다.
이때, 상기 비이온계면활성제는 서로 다른 2종의 성분을 혼합하여 첨가할 수 있으며, 알킬페놀 폴리옥시알킬렌 에테르(alkylphenol polyoxyethylene ether), 폴리옥시알킬렌 알킬 에스테르(Polyoxyalkylene alkyl ethe), 소듐 라우릴 설페이트(Sodium Lauryl Sulfate) 및 스테아릴 트리메틸 염화암모늄(Stearyltrimethylammonium)으로 이루어진 군에서 선택된 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 비이온계면활성제는 HLB값이 작은 성분과 HLB값이 큰 성분을 혼합하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게 작은 HLB값은 5 내지 12이며, 큰 HLB값은 12 내지 20에서 각각 선택하여 최종 HLB값을 10 내지 13으로 조정하는 것이 적절하다.
또한, 상기 비이온계면활성제는 2종 이상을 혼합하여 사용한 경우, 상온 및 고온 안정성이 향상되는 효과가 있다.
다음으로, 상기 연수 첨가단계(S40)는 비이온첨가제가 첨가된 코팅액에 연수를 첨가하여 코팅액을 제조하며, 상기 연수는 상기 친환경 이형지 코팅액의 안정성을 높이기 위해 첨가된다.
본 발명에 따르면, 상기 연수는 상기 실리콘 에멀젼과 상기 아크릴에멀젼을 교반하면서 비이온계면활성제를 첨가한 후 30분 동안 교반시키며, 교반속도를 낮추어 연수를 10 내지 15 중량부 첨가하여 30분 동안 교반하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 연수는 비이온계면활성제를 첨가한 후 첨가되는 것이 바람직하며, 상기 연수를 비이온계면활성제와 함께 첨가시 상기 연수 첨가에 따른 반응이 일어나지 않는다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 연수는 10 중량부가 첨가되며, 10 중량부 미만으로 첨가되는 경우, 상기 연수 첨가에 따라 일어나는 반응이 없으며, 15 중량부를 초과하여 첨가되는 경우, 상기 친환경 이형지 코팅액의 안정성이 오히려 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 비이온계면활성제를 이용한 친환경 이형지 코팅액은 코팅성을 향상시키기 위하여 증점제를 사용하여 점도를 조정하는 것이 가능하며, 부가적으로, 대전방지제, 점착부여제, 침윤제, 레벨링제, 증점제, 소포제, 분산제, 자외선 안정제, 산화방지제, 부패방지제 및 충진제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 비이온계면활성제를 이용한 친환경 이형지 코팅액으로 제조된 이형지는 단면 이형지로 제조되는 경우, 종이(원지)/친환경 이형지 코팅액층/실리콘층으로 구성되며, 양면 이형지의 경우 종이의 양면에 단면과 같은 코팅작업을 수행하여 실리콘층/친환경 이형지 코팅액층/종이/친환경 이형지 코팅액층/실리콘층의 구조를 갖는다.
본 발명에 따른, 상기 친환경 이형지 코팅액층에 포함되는 상기 수성 아크릴 에멀젼은 내용제성 및 내수성 외에도 우수한 내열성, 방습성을 나타낸다.
본 발명에 따른 비이온계면활성제를 이용한 친환경 이형지 코팅액으로 제조된 이형지는, 합성피혁 또는 기타 필름캐스팅용으로 사용되는 경우, 상기 수성 아크릴 에멀젼이 가지고 있는 내열, 내용제 특성을 활용하여 내열성 이형지로 사용될 수 있다.
또한, 종이 제품 포장지인 방습용 포장재로 사용되는 경우, 상기 수성 아크릴 에멀젼이 가지고 있는 방습성을 활용하여 수분에 민감한 인쇄용 평판 종이제품 등의 최종 포장지로 사용될 수 있다.
이와 더불어, 본 발명에 따른 비이온계면활성제를 이용한 친환경 이형지 코팅액은 비이온계면활성제를 이용하여 코팅액의 유화 안정성을 높일 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 이형지는, 종이(원지)에 비이온계면활성제를 이용한 친환경 이형지 코팅액으로 코팅하여 코팅층을 형성하며, 본 발명에 따른 상기 코팅층이 형성된 코팅지는 실리콘 코팅을 위하여 프라이머 처리하여 코팅기에 투입되며, 프라이머로 전처리된 상기 코팅지 위에 실리콘을 도포하여 실리콘층을 형성하며, 도포된 상기 실리콘층을 챔버를 이용하여 건조시킴에 따라 이형지가 이형성을 가지게 되며, 건조된 상기 이형지의 품질 안정화를 위해 냉각처리를 하여 제조되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되지는 않는다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예 1
폴리디메틸실록산 75g, 비이온계면활성제로 소듐 라우릴 설페이트 15g을 혼합한 후, 40 내지 45℃의 온도로 승온 및 교반시키며, 교반속도를 낮추며 연수 10g을 첨가하여 1시간 동안 추가 교반하여 제조 실리콘 에멀젼을 제조하였다.
부틸크릴레이트 55g, 스티렌 30g 및 아크릴아마이드 10g을 혼합하여 80 내지 85℃의 온도의 이온교환수에 4시간 적하하여 2시간 동안 추가 교반하여 제조 수성 아크릴 에멀젼을 제조하였다.
상기 실리콘 에멀젼 25g, 상기 수성 아크릴 에멀젼 55g을 교반하면서 비이온계면활성제로 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 20g을 첨가한 후 30분 동안 교반시키며, 교반 속도를 낮추고 연수 10g을 첨가하여 30분 동안 교반하여 코팅액을 제조하였으며, 상기 코팅액을 종이에 코팅하여 코팅층을 형성하였으며, 프라이머 처리 후 실리콘 코팅하였으며, 챔버로 건조시킨 후 냉각처리하여 제조한 이형지로 50mm x 175mm의 샘플을 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 비이온계면활성제 30g을 혼합하여 코팅액을 제조하였으며, 상기 코팅액으로 상기 실시예 1과 동일하게 샘플을 제조하였다.
비교예 2
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 비이온계면활성제 10g을 혼합하여 코팅액을 제조하였으며, 상기 코팅액으로 상기 실시예 1과 동일하게 샘플을 제조하였다.
비교예 3
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 비이온계면활성제를 첨가하지 않고 코팅액을 제조하여 샘플을 제조하였다.
시험예 1
내열성을 측정하기 위해 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 샘플을 160℃~180℃에서 10분간 가열한 후, FINAT TEST METHOD No.3 규격에 따라, 180°각도에서 시험 속도 분당 300mm로 했을 때의 박리력을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
시험예 2
잔류 점착률을 측정하기 위해 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 샘플을 FINAT TEST METHOD No.3 규격에 의한 시험으로, 180°각도에서 시험 속도 분당 300mm로 했을 때의 박리접착력을 측정하여 잔류 점착률(기준박리력에 대한 비율(%))을 산출하고, 얻어진 값을 잔류 접착률로 하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
구분 실시예 1 비교예 1 비교예 2 비교예 3
내열성 160℃ 153℃ 150℃ 128℃
잔류 점착률 82.5% 83.7 81.1 77.5
상기 표 1에 도시된 바와 같이, 잔류 점착률은 박리시 부착표면에 잔류물이 남은 정도를 의미하며, 이형지는 잔류 점착률이 높을수록 이형지의 성능이 높게 평가됨에 따라, 실시예 1 및 비교예 1의 이형지의 성능이 높게 나타났으나, 실시예 1이 우수한 내열성을 나타내었으며, 비이온계면활성제가 적게 포함된 비교예 2는 내열성이 낮게 나타내었으며, 비이온계면활성제가 포함되지 않은 비교예 3은 내열성 및 잔류 점착률 모두 낮은 값을 나타내었다.
시험예 3
내수성 및 내유성을 측정하기 위해, 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 샘플 표면에 물 및 식용유를 5g씩 도포하여 상온에서 24시간 동안 방치하여 물 및 식용유가 젖은 정도를 육안으로 관찰하였으며, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
구분 실시예 1 비교예 1 비교예 2 비교예 3
내수성 ◎ ◎ ◎ ◎
내유성 ◎ ○ ○ △
◎: 전혀 젖지 않음, ○: 5% 이하로 젖음, △: 10% 이하로 젖음상기 표 2에 도시된 바와 같이, 실시예 1은 물 및 식용유에 전혀 젖지 않음에 따라 우수한 내수성 및 내유성을 나타내었으며, 비이온계면활성제가 많이 포함된 비교예 1 및 비이온계면활성제가 적게 포함된 비교예 2는 내수성은 우수하였으나 내유성이 5% 이하의 젖음정도를 나타내었으며, 비이온계면활성제가 포함되지 않은 비교예 3은 10% 이하의 젖음정도를 나타내었다.
아울러, 본 발명에 따른 친환경 이형지 코팅액은, 내수성 및 내유성이 우수하며, 폴리에틸렌을 사용하지 않고 코팅층을 제조함에 따라, 사용한 이형지를 종이로 재활용이 가능하며, 고온의 열풍 건조 공정에서도 견딜 수 있도록 내열성을 향상시켰다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.
S10: 실리콘 에멀젼 제조단계
S20: 수성 아크릴 에멀젼 제조단계
S30: 비이온계면활성제 첨가단계
S40: 연수 첨가단계

Claims (6)

  1. 내열성을 향상시킨 이형지 코팅액에 있어서,
    실리콘 에멀젼 20 내지 30 중량부;
    수성 아크릴 에멀젼 50 내지 60 중량부;
    비이온계면활성제 15 내지 25 중량부; 및
    연수 10 내지 15 중량부;를 포함하는 비이온계면활성제를 이용한 친환경 이형지 코팅액.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘 에멀젼은 폴리디메틸실록산 70 내지 80 중량부, 비이온계면활성제 15 내지 20 중량부 및 연수 5 내지 10 중량부인 것을 특징으로 하는 비이온계면활성제를 이용한 친환경 이형지 코팅액.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수성 아크릴 에멀젼은 부틸아크릴레이트 50 내지 60 중량부, 스티렌 25 내지 35 중량부, 아크릴아마이드 10 내지 15 중량부인 것을 특징으로 하는 비이온계면활성제를 이용한 친환경 이형지 코팅액.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비이온계면활성제는 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르인 것을 특징으로 하는 비이온계면활성제를 이용한 친환경 이형지 코팅액.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이형지 코팅액으로 형성된 코팅층은 내열온도가 150 내지 160℃이며, 잔존점착률이 80 내지 85%인 것을 특징으로 하는 비이온계면활성제를 이용한 친환경 이형지 코팅액.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 코팅액에 의해 제조된 이형지.
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