KR20230073420A - Eco-friendly Cold insulation composition and cold insulation pack including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 친환경 보냉제 조성물 및 이를 포함하는 보냉 팩에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 친환경성을 갖춤과 동시에, 보냉 성능을 장기간 유지할 수 있는 보냉제 조성물 및 이를 포함하는 보냉 팩에 관한 것이다.The present invention relates to an eco-friendly coolant composition and a cold pack including the same, and more specifically, to a cool pack that includes the same and an eco-friendly coolant composition capable of maintaining cool performance for a long period of time at the same time.
보냉제는 밀폐된 용기 내부의 식품, 의약품 등을 일정 기간 동안 저온 상태로 유지시킬 수 있는 역할을 한다. 보냉제로 얼음을 이용할 경우, 얼음이 녹아 물이 외부로 흘러 보관 물품을 오염시키거나 밀폐된 용기가 훼손되는 문제가 있다. 이에 따라, 얼음을 대체할 보냉제 조성물의 주 성분으로 고흡수성 고분자(Super Absorbent Polymer, SAP)가 사용되고 있다.The cooling agent serves to keep food, medicine, etc. inside the sealed container at a low temperature for a certain period of time. When ice is used as a cooling agent, there is a problem in that the ice melts and water flows outside, contaminating stored items or damaging sealed containers. Accordingly, a super absorbent polymer (SAP) is used as a main component of a coolant composition to replace ice.
고흡수성 고분자는 부피를 팽창시킴으로써 수지 자체 중량의 40 내지 1,000배에 이르는 물의 흡수가 가능하여, 얼게 되면 오랜 시간동안 냉기를 제공할 수 있어 보냉제 조성물의 주요 성분으로 사용되어 왔다. 그러나, 고흡수성 고분자는 마이크로 플라스틱으로 분류된다. 고흡수성 고분자를 방류할 경우, 플랑크톤과 해양 생물들이 마이크로 플라스틱을 섭취하여 생태계의 파괴를 초래하게 된다. 이에 따라, 최근 보냉제 조성물에 대한 환경 규제가 엄격해지고 있어, 고흡수성 고분자의 방류가 제한되고 있는 실정이다.Superabsorbent polymers can absorb water up to 40 to 1,000 times their own weight by expanding their volume, and can provide cool air for a long time when frozen, so they have been used as a major component of coolant compositions. However, superabsorbent polymers are classified as microplastics. When superabsorbent polymers are released, plankton and marine organisms ingest microplastics, resulting in destruction of the ecosystem. Accordingly, environmental regulations on coolant compositions have recently become stricter, and the discharge of superabsorbent polymers is limited.
대체 방안으로, 보냉제 조성물의 주 성분으로 녹말 또는 밀가루 등의 식용 분말을 적용하려는 시도가 있었으나, 세균 번식 문제로 보냉제 조성물로서 장시간동안 활용할 수 없다는 문제점이 있었다. 또한 식용 분말의 경우, 작은 부피 밀도를 가지고 있어, 보냉제 조성물의 안정성이 저하될 수 있다는 문제점이 있었다. 이에, 친환경성을 확보함과 동시에, 높은 보냉 성능을 유지할 수 있는 보냉제 조성물에 대한 연구가 계속되고 있는 실정이다.As an alternative, there has been an attempt to apply edible powder such as starch or wheat flour as the main component of the coolant composition, but there was a problem that it could not be used as a coolant composition for a long time due to bacterial propagation. In addition, in the case of edible powder, there was a problem that the stability of the coolant composition may be lowered because it has a small bulk density. Accordingly, research on a coolant composition that can secure eco-friendliness and maintain high cool performance is ongoing.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 친환경성을 갖춤과 동시에, 보냉 성능을 장기간 유지할 수 있는 보냉제 조성물을 제공하는데 있다.An object to be solved by the present invention is to provide a coolant composition capable of maintaining cool performance for a long period of time while having eco-friendliness.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 보냉제 조성물을 포함하는 보냉 팩을 제공하는데 있다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a cold pack containing the coolant composition.
본 발명의 개념에 따른, 보냉제 조성물은 비정질 산화물, 이성분 이온결합 화합물(Binary Ionic Compound), 및 물을 포함할 수 있고, 상기 보냉제 조성물의 총유기탄소량(Total Organic Carbon, TOC)은 0 ppm 내지 1 ppm일 수 있다.According to the concept of the present invention, the coolant composition may include an amorphous oxide, a binary ionic compound, and water, and the total organic carbon (TOC) of the coolant composition is 0 ppm to It may be 1 ppm.
본 발명의 다른 개념에 따른, 보냉 팩은 상기 보냉제 조성물 및 상기 보냉제 조성물을 밀봉하는 포장재를 포함할 수 있다.According to another concept of the present invention, the cooling pack may include the cooling agent composition and a packaging material for sealing the cooling agent composition.
본 발명에 따른 보냉제 조성물은 고분자 및 유기화합물을 포함하지 않고, 총유기탄소량(TOC)이 매우 낮음에 따라, 방류가 가능한 친환경성을 가질 수 있다. 이와 동시에, 본 발명에 따른 보냉제 조성물은 3차원 입체 구조를 갖는 비결정질 산화물을 포함함에 따라, 장시간 동안 보냉 성능을 유지할 수 있다. 이에 더하여, 본 발명에 따른 보냉제 조성물은 수용액 내에서 안정적인 분산 상태를 유지할 수 있고, 세균 번식 또는 보관 물품이 오염되는 것을 방지할 수 있어, 장기 보관성이 확보될 수 있다.Since the coolant composition according to the present invention does not contain polymers and organic compounds and has a very low total organic carbon (TOC), it can be discharged and has eco-friendliness. At the same time, since the coolant composition according to the present invention includes an amorphous oxide having a three-dimensional three-dimensional structure, it can maintain cool performance for a long time. In addition, the coolant composition according to the present invention can maintain a stable dispersion state in an aqueous solution, and can prevent bacterial propagation or contamination of stored goods, so that long-term storage properties can be secured.
도 1은 본 발명에 실시예들에 따른 비정질 산화물을 포함하는 보냉 팩을 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 비정질 산화물의 구조를 나타낸 확대도이다.1 is a cross-sectional view showing a cold pack including an amorphous oxide according to embodiments of the present invention.
2 is an enlarged view showing the structure of an amorphous oxide according to embodiments of the present invention.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들의 설명을 통해 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. In order to fully understand the configuration and effects of the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and may be implemented in various forms and various changes may be made. However, it is provided to complete the disclosure of the present invention through the description of the present embodiments, and to completely inform those skilled in the art of the scope of the invention to which the present invention belongs.
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 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. The terms 'comprises' and/or 'comprising' used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements.
도 1은 본 발명에 실시예들에 따른 비정질 산화물을 포함하는 보냉 팩을 나타내는 단면도이다. 도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 비정질 산화물의 구조를 나타낸 확대도이다.1 is a cross-sectional view showing a cold pack including an amorphous oxide according to embodiments of the present invention. 2 is an enlarged view showing the structure of an amorphous oxide according to embodiments of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 보냉 팩(CP)은 보냉제 조성물(CC) 및 포장재(PM)을 포함할 수 있다. 상기 보냉제 조성물(CC)은 비정질 산화물, 이성분 이온결합 화합물(Binary Ionic Compound), 및 물을 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2 , the cold pack CP may include a coolant composition CC and a packaging material PM. The coolant composition (CC) may include an amorphous oxide, a binary ionic compound, and water.
본 발명의 실시예들에 따른 비정질 산화물은 비정질 금속 산화물 및 비정질 준금속 산화물 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 비정질 금속 산화물은 비정질 전이금속 산화물 또는 비정질 전이후금속 산화물을 포함할 수 있다. 비정질 전이금속 산화물은 예를 들어, 타이타니아(TiO2) 또는 지르코니아(ZrO2)를 포함할 수 있다. 비정질 전이후금속 산화물은 예를 들어, 알루미나(Al2O3)를 포함할 수 있다. 비정질 준금속 산화물은 예를 들어, 실리카(SiO2)를 포함할 수 있다.An amorphous oxide according to embodiments of the present invention may include at least one of an amorphous metal oxide and an amorphous metalloid oxide. The amorphous metal oxide may include an amorphous transition metal oxide or an amorphous post-transition metal oxide. The amorphous transition metal oxide may include, for example, titania (TiO 2 ) or zirconia (ZrO 2 ). The amorphous post-transition metal oxide may include, for example, alumina (Al 2 O 3 ). The amorphous metalloid oxide may include, for example, silica (SiO 2 ).
일부 실시예에서, 비정질 산화물은 예를 들어, 타이타니아(TiO2), 알루미나(Al2O3), 실리카(SiO2), 및 지르코니아(ZrO2) 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 비정질 산화물은 예를 들어, 타이타니아(TiO2), 알루미나(Al2O3), 실리카(SiO2), 및 지르코니아(ZrO2) 중에서 선택된 2종 이상을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 비정질 산화물은 비정질 금속 산화물 및 비정질 준금속 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비정질 산화물은 타이타니아(TiO2), 알루미나(Al2O3), 및 지르코니아(ZrO2) 중에서 선택된 적어도 하나와 실리카(SiO2)를 포함할 수 있다.In some embodiments, the amorphous oxide may include, for example, at least one selected from titania (TiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), silica (SiO 2 ), and zirconia (ZrO 2 ). In some embodiments, the amorphous oxide may include, for example, at least two selected from titania (TiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), silica (SiO 2 ), and zirconia (ZrO 2 ). In some embodiments, amorphous oxides may include amorphous metal oxides and amorphous metalloid oxides. For example, the amorphous oxide may include at least one selected from titania (TiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), and zirconia (ZrO 2 ) and silica (SiO 2 ).
본 발명의 실시예들에 따른 비정질 산화물은 복수의 1차 입자들(PP)이 연결되어 형성된 응집체(AG, aggregate)를 포함할 수 있다. 상세하게는, 1차 입자들(PP)간의 충돌로 인해 서로 연결되어, 응집체(AG)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 응집체(AG)는 가지를 포함하는 3차원의 입체 구조를 가질 수 있다. 비정질 산화물은 수용액 내의 다른 화합물에 대해 혼화성을 지닐 수 있다. 예를 들어, 비정질 산화물의 3차원 가지 구조 내에 수용액이 가둬질 수 있으며, 비정질 산화물의 응집체(AG)는 담지체 역할을 할 수 있다. 비정질 산화물의 1차 입자(PP)의 평균 직경은 예를 들어, 2 nm 내지 50 nm일 수 있다. 비정질 산화물의 비표면적은 예를 들어, 40 m2/g 내지 500 m2/g일 수 있다.Amorphous oxide according to embodiments of the present invention may include an aggregate (AG) formed by connecting a plurality of primary particles (PP). In detail, the primary particles PP may be connected to each other due to collisions to form aggregates AG. Accordingly, the aggregate AG may have a three-dimensional structure including branches. Amorphous oxides may be miscible with other compounds in aqueous solution. For example, an aqueous solution may be confined within a three-dimensional branched structure of amorphous oxide, and the aggregate (AG) of amorphous oxide may serve as a support. The average diameter of the primary particles (PP) of the amorphous oxide may be, for example, 2 nm to 50 nm. The specific surface area of the amorphous oxide may be, for example, 40 m 2 /g to 500 m 2 /g.
본 발명의 실시예들에 따른 실리카(SiO2)는 비정질의 이산화규소일 수 있고, 일 예로, 흄드 실리카(Fumed Silica, FS)를 포함할 수 있다. 흄드 실리카는 단독으로 존재할 때 하얀색의 분말 형태일 수 있다. 흄드 실리카는 친수성을 가질 수 있다. 따라서, 흄드 실리카는 수용액 내의 다른 화합물에 대해 혼화성을 지닐 수 있다. 일 예로, 흄드 실리카를 구성하는 1차 입자(PP)의 평균 직경은 예를 들어, 2 nm 내지 50 nm일 수 있고, 흄드 실리카의 비표면적은 예를 들어, 40 m2/g 내지 500 m2/g일 수 있다. 흄드 실리카는 염화실란이 산소와 수소로 형성된 1,000 ℃ 이상의 불꽃 내에서 가수분해되어 형성될 수 있다. 흄드 실리카는 불꽃 내에서 만들어진 1차 입자들(PP)간의 충돌로 인해 서로 연결되어, 응집체(AG)가 형성될 수 있다. 응집체(AG)의 크기는 예를 들어, 1 μm 내지 500 μm일 수 있다. 결정질 실리카(Crystalline silica)와는 다르게, 비정질 실리카(Amorphous silica, SiO2)를 섭취하더라도, 소화관에서 거의 흡수되지 않고 대부분 배설되기 때문에, 비정질 실리카(Amorphous silica)는 인체에 영향을 주지 않고 독성이 낮은 무해한 물질로 알려져 있다. Silica (SiO 2 ) according to embodiments of the present invention may be amorphous silicon dioxide, and may include, for example, fumed silica (FS). Fumed silica may be in the form of a white powder when present alone. Fumed silica may have hydrophilic properties. Thus, fumed silica can be miscible with other compounds in aqueous solution. For example, the average diameter of the primary particles (PP) constituting the fumed silica may be, for example, 2 nm to 50 nm, and the specific surface area of the fumed silica may be, for example, 40 m 2 /g to 500 m 2 It can be /g. Fumed silica may be formed by hydrolyzing chlorosilane in a flame of 1,000 ° C. or higher formed from oxygen and hydrogen. The fumed silica may be connected to each other due to collisions between the primary particles PP formed in the flame to form an aggregate AG. The size of the aggregate (AG) may be, for example, 1 μm to 500 μm. Unlike crystalline silica, even if amorphous silica (SiO 2 ) is ingested, it is hardly absorbed and mostly excreted from the digestive tract, so amorphous silica does not affect the human body and is harmless with low toxicity. material is known.
본 발명에 따르면, 3차원 입체 구조를 갖는 비결정질 산화물의 수분산액을 보냉제로 사용함으로써, 응집체(AG) 간의 수소결합(Hydrogen bond) 및/또는 반데르발스 힘(Van der Waals force)으로 형성된 3차원 입체 구조의 프레임워크(Framewrok)에 물 분자들이 가둬질 수 있다. According to the present invention, by using an aqueous dispersion of an amorphous oxide having a three-dimensional three-dimensional structure as a coolant, a three-dimensional structure formed by hydrogen bonds between aggregates (AG) and/or Van der Waals force is formed. Water molecules can be trapped in the three-dimensional framework.
이에 따라, 보냉제 조성물(CC)이 얼게 되면 오랜 시간 동안 냉기를 제공할 수 있다. 또한, 열전도율 측면에서, 3차원 입체 구조에 의해 응집체(AG) 간의 계면에 의해 열 전달이 원활하게 되지 못하여, 기존 온도를 유지하는데 효과적일 수 있다.Accordingly, when the coolant composition CC freezes, it can provide cool air for a long time. In addition, in terms of thermal conductivity, it may be effective to maintain the existing temperature since heat transfer is not smooth due to the interface between the aggregates AG due to the three-dimensional structure.
보냉제 조성물(CC)의 총 중량 기준으로, 비정질 산화물의 함량은 예를 들어, 0.1 wt% 내지 18 wt%일 수 있다. 비정질 산화물의 함량이 0.1 wt% 미만인 경우, 보냉제 조성물(CC)의 점도가 충분히 확보되지 못하여, 보냉 팩(CP)의 모양이 쉽게 변형될 수 있다. 비정질 산화물의 함량이 18 wt%를 초과하는 경우, 비정질 산화물이 균일하게 섞이지 못할 수 있고, 단위 질량 당 저장할 수 있는 에너지가 감소할 수 있어 보냉 성능이 저하될 수 있다.Based on the total weight of the coolant composition (CC), the content of the amorphous oxide may be, for example, 0.1 wt% to 18 wt%. When the content of the amorphous oxide is less than 0.1 wt%, the viscosity of the coolant composition (CC) is not sufficiently secured, and thus the shape of the cold pack (CP) may be easily deformed. When the content of the amorphous oxide exceeds 18 wt%, the amorphous oxide may not be uniformly mixed, and energy that can be stored per unit mass may decrease, resulting in deterioration in cooling performance.
본 발명의 실시예들에 따른 이성분 이온결합 화합물(Binary Ionic Compound)은 알칼리 금속염, 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 토금속염, 알칼리 토금속 수산화물, 탄산염, 및 탄산수소염 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 이성분 이온결합 화합물은 예를 들어, 수산화 나트륨(NaOH) 및 염화나트륨(NaCl) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 이성분 이온결합 화합물은 예를 들어, 수산화 나트륨(NaOH) 및 염화나트륨(NaCl)을 포함할 수 있다. 이성분 이온결합 화합물은 보냉제 조성물(CC)의 pH를 조절하는 역할을 할 수 있고, 보냉제 조성물(CC) 내의 구성 성분들을 결합시키고 겔화를 촉진하는 역할을 할 수 있다. 이에 따라, 이성분 이온결합 화합물은 비정질 산화물을 포함하는 수용액의 상(phase)을 안정화시킬 수 있다. The binary ionic compound according to embodiments of the present invention may include at least one selected from alkali metal salts, alkali metal hydroxides, alkaline earth metal salts, alkaline earth metal hydroxides, carbonates, and hydrogen carbonates. In some embodiments, the binary ionic compound may include, for example, at least one of sodium hydroxide (NaOH) and sodium chloride (NaCl). In some embodiments, the binary ionic compound may include, for example, sodium hydroxide (NaOH) and sodium chloride (NaCl). The two-component ion-binding compound may serve to adjust the pH of the coolant composition (CC), bind components in the coolant composition (CC) and promote gelation. Accordingly, the binary ion-binding compound can stabilize the phase of an aqueous solution containing an amorphous oxide.
보냉제 조성물(CC)의 총 중량 기준으로, 이성분 이온결합 화합물의 함량은 예를 들어, 0.01 wt% 내지 7 wt%일 수 있다. 이성분 이온결합 화합물의 함량이 0.01 wt% 미만인 경우, 수용액의 pH가 낮아져 보냉제 조성물(CC)의 수용액의 상이 불안정해질 수 있고, 구성 성분간의 결합력 및 겔화도가 충분하지 않을 수 있다. 이성분 이온결합 화합물의 함량이 7 wt%를 초과하는 경우, 보냉제 조성물(CC)의 점도가 필요 이상으로 높아져, 보냉 성능이 저하될 수 있다.Based on the total weight of the coolant composition (CC), the content of the binary ionic bond compound may be, for example, 0.01 wt% to 7 wt%. When the content of the two-component ion-binding compound is less than 0.01 wt%, the pH of the aqueous solution is lowered so that the phase of the aqueous solution of the coolant composition (CC) may become unstable, and the bonding strength and gelation degree between the components may not be sufficient. When the content of the two-component ionic compound exceeds 7 wt%, the viscosity of the coolant composition (CC) is unnecessarily high, and thus the coolant performance may deteriorate.
본 발명의 실시예들에 따른 물은 상기 비정질 산화물 및 상기 이성분 이온결합 화합물을 균일하게 분산시키는 용매 역할을 할 수 있다. 물은 예를 들어, 탈이온수, 순수, 초순수, 증류수, 수돗물, RO수, 및 공업용수 중에서 적어도 하나를 사용할 수 있다. 물은 예를 들어, 보냉제 조성물(CC) 100 중량%를 만족시키는 잔량일 수 있다.Water according to embodiments of the present invention may serve as a solvent for uniformly dispersing the amorphous oxide and the binary ionic compound. As the water, for example, at least one of deionized water, pure water, ultrapure water, distilled water, tap water, RO water, and industrial water may be used. The amount of water may be, for example, a residual amount that satisfies 100% by weight of the coolant composition (CC).
본 발명의 실시예들에 따른 보냉제 조성물(CC)의 pH는 예를 들어, 5.5 내지 8.5일 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 보냉제 조성물(CC)의 점도는 예를 들어, 200 cps 내지 10,000 cps일 수 있다. The pH of the coolant composition (CC) according to embodiments of the present invention may be, for example, 5.5 to 8.5. The viscosity of the coolant composition (CC) according to embodiments of the present invention may be, for example, 200 cps to 10,000 cps.
본 발명의 실시예들에 따른 보냉제 조성물(CC)은 고분자 및 유기화합물을 포함하지 않을 수 있다. 일 예로, 보냉제 조성물(CC)은 고흡수성 고분자(Super Absorbent Polymer, SAP)를 포함하지 않을 수 있다. 다른 예로, 보냉제 조성물(CC)은 미세 플라스틱을 포함하지 않을 수 있다. 일부 실시예에서, 보냉제 조성물(CC)의 총유기탄소량(Total Organic Carbon, TOC)은 예를 들어, 0 ppm 내지 1 ppm일 수 있다. 본 명세서에서, 총유기탄소량(TOC)이 0 ppm이라는 것은 보냉제 조성물(CC) 내에 유기탄소가 존재하지 않거나, 또는 총유기탄소량(TOC)을 측정하는 장치로는 검출되지 않는 정도의 극소량의 유기탄소를 포함하는 것을 의미할 수 있다.The coolant composition (CC) according to embodiments of the present invention may not contain polymers and organic compounds. For example, the coolant composition (CC) may not include a super absorbent polymer (SAP). As another example, the coolant composition (CC) may not include microplastics. In some embodiments, the total organic carbon (TOC) of the coolant composition (CC) may be, for example, 0 ppm to 1 ppm. In the present specification, the total organic carbon (TOC) is 0 ppm means that no organic carbon exists in the coolant composition (CC), or a very small amount of organic carbon that is not detected by a device for measuring the total organic carbon (TOC). It can mean including.
본 발명에 따르면, 보냉제 조성물(CC)은 마이크로 플라스틱으로 분류되는 고흡수성 고분자(SAP)를 포함하지 않고, 보냉제 조성물(CC)의 총유기탄소량(TOC)이 0 ppm 내지 1 ppm일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 보냉제 조성물(CC)은 해양생물에 무해하므로 방류가 가능한 친환경성을 가질 수 있다. 따라서, 점차 강화되고 있는 pH, TOC, 및/또는 부유 고형물(Suspended Solid, SS) 양에 대한 환경 기준을 만족하여 환경 오염 문제를 일으키지 않을 수 있고, 폐기 시 발생하는 부담금에 대한 문제를 해결할 수 있는 보냉제 조성물(CC)을 제공할 수 있다.According to the present invention, the coolant composition (CC) may not include a superabsorbent polymer (SAP) classified as microplastic, and the total organic carbon content (TOC) of the coolant composition (CC) may be 0 ppm to 1 ppm. Accordingly, since the coolant composition (CC) of the present invention is harmless to marine organisms, it may have eco-friendliness capable of being discharged. Therefore, it can satisfy the environmental standards for the amount of pH, TOC, and / or suspended solids (SS), which are gradually being strengthened, so that it does not cause environmental pollution problems and solves the problem of charges that occur during disposal. A coolant composition (CC) can be provided.
이에 더하여, 고흡수성 고분자(SAP)를 주 성분으로 포함하는 일반적인 보냉제 조성물과는 다르게, 본 발명의 따른 보냉제 조성물(CC)은 수용액 내부에서 안정적인 분산 상태를 유지할 수 있다. 이에 따라, 별도의 방부제 없이도 세균 번식 또는 보관 물품이 오염되는 것을 방지할 수 있고, 장기 보관성이 확보될 수 있다.In addition, unlike general coolant compositions containing a superabsorbent polymer (SAP) as a main component, the coolant composition (CC) according to the present invention can maintain a stable dispersion state in an aqueous solution. Accordingly, it is possible to prevent bacterial propagation or contamination of stored goods without a separate preservative, and long-term storage properties can be secured.
본 발명에 따른 포장재(PM)는 보냉제 조성물(CC)을 밀봉할 수 있다. 상기 포장재(PM)는 예를 들어, PE(polyethylene), LLDPE(linear low-densitypolyethylene), PP(polypropylene), PVC(polyvinyl chloride), 및 PET(polyethylene terephthalate)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 포장재(PM)는 얇은 필름일 수 있다. 이에 따라, 보냉 팩(CP)의 무게를 줄일 수 있고 생산 단가를 낮출 수 있다.The packaging material (PM) according to the present invention can seal the coolant composition (CC). The packaging material (PM) may include, for example, at least one selected from the group consisting of polyethylene (PE), linear low-density polyethylene (LLDPE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), and polyethylene terephthalate (PET). can The packaging material PM may be a thin film. Accordingly, the weight of the cold pack CP can be reduced and the production cost can be reduced.
<실시예 1 및 비교예 1><Example 1 and Comparative Example 1>
실시예 1Example 1
3차원 입체 구조의 실리카(SiO2) 수분산액, 수산화 나트륨(NaOH), 및 염화나트륨(NaCl)을 투입한 후 교반하여, 실시예 1에 따른 보냉제 조성물(pH 7)을 제조하였다. 실시예 1의 보냉제 조성물의 실리카의 함량은 5 wt%이고, 염화나트륨(NaCl)의 함량은 1 wt%였다. 수산화 나트륨(NaOH)은 보냉제 조성물의 pH가 7이 될 때까지 첨가하였다.A three-dimensional silica (SiO 2 ) aqueous dispersion, sodium hydroxide (NaOH), and sodium chloride (NaCl) were added and stirred to prepare a coolant composition (pH 7) according to Example 1. The content of silica in the coolant composition of Example 1 was 5 wt%, and the content of sodium chloride (NaCl) was 1 wt%. Sodium hydroxide (NaOH) was added until the pH of the coolant composition reached 7.
비교예 1Comparative Example 1
기존 보냉제로 사용하는, 이온이 모두 제거된 순수 물(Deionized water)을 보냉제로 사용하였다.Deionized water from which all ions have been removed, which is used as an existing coolant, was used as a coolant.
<실험예><Experimental example>
보냉성 평가Cold retention evaluation
외부 온도 노출의 영향을 평가하는 ISTA 7D Summer Profile을 이용해 실험을 진행하였다. 실시예 1 및 비교예 1에 따른 보냉제 조성물을 각각 0.5kg씩 취한 후, -18 ℃에서 72시간 동안 냉각하였다. 온도 습도 조절 챔버(Chamber)에서, 상기 냉각된 보냉제 조성물들 각각이 3 ℃에 도달하는 시간을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The experiment was conducted using the ISTA 7D Summer Profile, which evaluates the influence of external temperature exposure. After taking 0.5 kg each of the coolant composition according to Example 1 and Comparative Example 1, it was cooled at -18 ° C for 72 hours. In the temperature and humidity control chamber, the time for each of the cooled coolant compositions to reach 3 ° C was measured, and the results are shown in Table 1 below.
상기 표 1을 통해 알 수 있듯이, 실시예 1에 따른 보냉제 조성물은 기존 시판되고 있는 물 보냉제(비교예 1)와 동등 또는 그 이상 수준의 보냉성을 확보 할 수 있음을 확인할 수 있었다. As can be seen from Table 1, it was confirmed that the cooling agent composition according to Example 1 can secure the same level of cooling performance as or higher than that of a commercially available water cooling agent (Comparative Example 1).
또한, 상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1에 따른 보냉제 조성물은 비교예 1과 동일하게 별도의 유기 화합물을 포함하지 않아 TOC(Total organic carbon)가 1ppm 미만으로 측정되었다. In addition, as shown in Table 1, the coolant composition according to Example 1 did not contain a separate organic compound as in Comparative Example 1, and TOC (Total organic carbon) was measured to be less than 1 ppm.
이에 더하여, 실시예 1에 따른 보냉제 조성물의 점도는 비교예 1 보다 높은 것으로 측정되었다. 실시예 1의 보냉제 조성물이 일정 점도를 가짐에 따라, 상온에서 안정적인 분산 상태를 유지하여 장기 보관성을 확보할 수 있음을 확인할 수 있었다.In addition, the viscosity of the coolant composition according to Example 1 was measured to be higher than that of Comparative Example 1. As the coolant composition of Example 1 had a certain viscosity, it was confirmed that long-term storage properties could be secured by maintaining a stable dispersion state at room temperature.
이상, 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 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above, those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. . Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
Claims (16)
이성분 이온결합 화합물(Binary Ionic Compound); 및
물을 포함하는 보냉제 조성물에 있어서,
상기 보냉제 조성물의 총유기탄소량(Total Organic Carbon, TOC)은 0 ppm 내지 1 ppm인 보냉제 조성물.amorphous oxide;
binary ionic compounds; and
In the coolant composition containing water,
The total organic carbon (TOC) of the coolant composition is 0 ppm to 1 ppm coolant composition.
상기 비정질 산화물은 비정질 전이금속 산화물, 비정질 전이후금속 산화물, 및 비정질 준금속 산화물 중에서 적어도 하나를 포함하는 보냉제 조성물.According to claim 1,
The amorphous oxide is a coolant composition comprising at least one of an amorphous transition metal oxide, an amorphous post-transition metal oxide, and an amorphous metalloid oxide.
상기 비정질 산화물은 타이타니아(TiO2), 알루미나(Al2O3), 실리카(SiO2), 및 지르코니아(ZrO2) 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 보냉제 조성물.According to claim 1,
The amorphous oxide is a coolant composition comprising at least one selected from titania (TiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), silica (SiO 2 ), and zirconia (ZrO 2 ).
상기 비정질 산화물은 타이타니아(TiO2), 알루미나(Al2O3), 실리카(SiO2), 및 지르코니아(ZrO2) 중에서 선택된 2종 이상을 포함하는 보냉제 조성물.According to claim 1,
The amorphous oxide is a coolant composition comprising at least two selected from titania (TiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), silica (SiO 2 ), and zirconia (ZrO 2 ).
상기 비정질 산화물은 비정질 금속 산화물 및 비정질 준금속 산화물을 포함하되,
상기 비정질 금속 산화물은 타이타니아(TiO2), 알루미나(Al2O3), 및 지르코니아(ZrO2) 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하고,
상기 비정질 준금속 산화물은 실리카(SiO2)를 포함하는 보냉제 조성물.According to claim 1,
The amorphous oxide includes an amorphous metal oxide and an amorphous metalloid oxide,
The amorphous metal oxide includes at least one selected from titania (TiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), and zirconia (ZrO 2 ),
The amorphous metalloid oxide is a coolant composition containing silica (SiO 2 ).
상기 실리카(SiO2)는 흄드 실리카(Fumed Silica, FS)인 보냉제 조성물.According to claim 5,
The silica (SiO 2 ) is a fumed silica (Fumed Silica, FS) coolant composition.
상기 보냉제 조성물은 고분자 및 유기화합물을 포함하지 않는 보냉제 조성물.According to claim 1,
The coolant composition is a coolant composition that does not contain polymers and organic compounds.
상기 비정질 산화물은 1차 입자들이 연결되어 형성된 응집체를 포함하고,
상기 응집체는 3차원의 입체 구조를 가지는 보냉제 조성물.According to claim 1,
The amorphous oxide includes an aggregate formed by connecting primary particles,
The aggregate is a coolant composition having a three-dimensional three-dimensional structure.
상기 비정질 산화물의 상기 1차 입자의 평균 직경은 2 nm 내지 50 nm이고,
상기 비정질 산화물의 비표면적은 40 m2/g 내지 500 m2/g인 보냉제 조성물.According to claim 8,
The average diameter of the primary particles of the amorphous oxide is 2 nm to 50 nm,
The specific surface area of the amorphous oxide is 40 m 2 /g to 500 m 2 /g coolant composition.
상기 이성분 이온결합 화합물(Binary Ionic Compound)은 알칼리 금속염, 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 토금속염, 알칼리 토금속 수산화물, 탄산염, 및 탄산수소염 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 보냉제 조성물.According to claim 1,
The binary ionic compound is a coolant composition comprising at least one selected from alkali metal salts, alkali metal hydroxides, alkaline earth metal salts, alkaline earth metal hydroxides, carbonates, and hydrogen carbonates.
상기 이성분 이온결합 화합물(Binary Ionic Compound)은 수산화 나트륨(NaOH) 및 염화나트륨(NaCl) 중에서 적어도 하나를 포함하는 보냉제 조성물.According to claim 1,
The binary ionic compound is a coolant composition containing at least one of sodium hydroxide (NaOH) and sodium chloride (NaCl).
상기 보냉제 조성물의 총 중량 기준으로,
상기 비정질 산화물의 함량은 0.1 wt% 내지 18 wt%이고,
상기 이성분 이온결합 화합물의 함량은 0.01 wt% 내지 7 wt%인 보냉제 조성물.According to claim 1,
Based on the total weight of the coolant composition,
The content of the amorphous oxide is 0.1 wt% to 18 wt%,
The content of the two-component ionic bond compound is 0.01 wt% to 7 wt% of the coolant composition.
상기 보냉제 조성물의 pH는 5.5 내지 8.5인 보냉제 조성물.According to claim 1,
The pH of the coolant composition is 5.5 to 8.5 coolant composition.
상기 보냉제 조성물의 점도는 200 cps 내지 10,000 cps인 보냉제 조성물.According to claim 1,
The viscosity of the coolant composition is 200 cps to 10,000 cps coolant composition.
상기 보냉제 조성물을 밀봉하는 포장재를 포함하는 보냉 팩.The coolant composition according to any one of claims 1 to 14; and
A cold pack containing a packaging material for sealing the coolant composition.
상기 포장재는 PE(polyethylene), LLDPE(linear low-densitypolyethylene), PP(polypropylene), PVC(polyvinyl chloride), 및 PET(polyethylene terephthalate)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 보냉 팩.
According to claim 15,
The packaging material is a cold pack containing at least one selected from the group consisting of PE (polyethylene), LLDPE (linear low-density polyethylene), PP (polypropylene), PVC (polyvinyl chloride), and PET (polyethylene terephthalate).
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