WO2020036374A1

WO2020036374A1 - 기화성 방청 코팅지 및 그 제조방법

Info

Publication number: WO2020036374A1
Application number: PCT/KR2019/010035
Authority: WO
Inventors: 류호진
Original assignee: 주식회사 삼부테크
Priority date: 2018-08-14
Filing date: 2019-08-09
Publication date: 2020-02-20

Abstract

철강 제품, 금속 기계류, 금속 부품 등의 포장 시 부식을 방지하기 위한 기화성 방청 포장재에 있어, 종래 방청지 형태 및 방청필름 형태 각각의 장점은 보유하고 단점은 배제하여 우수한 방청 성능을 구현하면서도 투습 방지 성능 및 흡유 방지 성능 등 방청 성능과 상반된 특성 또한 우수한 방청지가 개시된다. 본 발명은 방청제를 함유한 기재; 상기 기재의 일면에 접착되고 상기 방청제의 기화 통로를 제공하는 유로가 형성된 필름층; 및 상기 기재의 타면에 접착되는 보강재층;을 포함하는 방청 코팅지 및 그 제조방법을 제공한다.

Description

기화성 방청 코팅지 및 그 제조방법

본 발명은 기화성 방청지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철강 코일 등의 철강 제품, 금속 기계류, 금속 부품 등의 포장 시 부식을 방지하기 위한 기화성 방청지 및 그 제조방법에 관한 것이다.

철강 제품, 금속 기계류, 금속 부품 등의 포장 시 부식을 방지하기 위한 기화성 방청 포장재가 개시되고 있다.

냉연 코일과 같은 철강 코일 제품 포장에 사용되는 방청 포장재의 경우 종래 기화성 방청제를 크라프트지와 같은 종이 소재에 함침시키거나 폴리에틸렌과 같은 합성수지 소재에 혼합하여 압출시키고, 기화성 방청제가 함침된 종이재 또는 합성수지재에 마대 등 보강재를 접착하여, 즉 방청지 형태 또는 방청필름 형태로 사용되어 왔다.

방청지 형태의 방청 포장재의 경우 셀룰로오스 섬유로 구성된 종이재 자체의 다공성 구조로 인해 양호한 방청제 함침성 및 기화 방청 성능 구현이 가능하다. 그러나, 크라프트지 등 종이재의 제조 과정에서는 염소 성분, 황산염 성분 등 금속 소재의 부식에 상당한 영향을 미칠 수 있는 물질이 사용되는데, 이러한 방청지가 철강 코일 등 제품에 부식 방지 및 가공성 향상을 위해 도포해 둔 도유 성분을 강하게 흡수하게 되어 오히려 제품의 품질을 저하시킬 수 있으며, 심한 경우 종이에 과량으로 포함된 수분과 함께 부식을 유발하는 경우도 있다.

이에 반하여, 방청필름 형태의 방청 포장재의 경우 자체적인 투습 방지 성능 및 흡유 방지 성능은 우수하나, 방청필름 제조 과정에서 고온의 압출 공정이 적용되어 방청 성능이 약화될 수 밖에 없다.

이와 같이, 종래 철강 제품 등의 방청 포장재 분야에서는 방청지 형태 및 방청필름 형태 중 어느 한 소재를 선택해야 함으로써 일부 특성은 양호하나 그와 상반된 특성은 희생할 수 밖에 없는 문제가 있었다.

한편, 방청필름 적용 시 문제를 고려하여 방청지 형태의 방청 포장재에 마대와 같은 통기성이 높은 소재의 적층을 고려할 수 있으나, 종이 소재와 마대의 적층을 위해서는 폴리에틸렌 코팅층과 같은 접착층을 종이 소재와 마대 사이에 형성할 필요가 있으며, 이때 접착층의 통기성 문제로 방청지로부터 기화되는 방청 성분이 접착층에 의해 차단되어 방청 성능이 저하되는 문제가 있다.

즉, 이러한 코팅층 형성을 위한 코팅 방법에 있어 일반적으로 복합층 형성과 동시에 방수 내지 통기 방지 기능을 높이기 위해 압출 및 열 코팅 방식이 적용되고 있는데, 기존 코팅 방식은 통기성이 확보되지 않아, 방청지와 같이 적용되는 소재 분야에 따라 통기가 필요한 소재 내지는 통기 방지 기능이 불필요한 소재 구현을 위해서는 적용되기 어려운 문제가 있다.

예컨대, 잡초 방지를 위한 매트 내지 부직포 커버의 소재 보강을 위해 일반적인 방법으로 코팅층을 형성할 경우 매트 내지 부직포 고유의 광 차단 성능을 유지하면서도 내구성을 향상시킬 수 있으나, 통기성이 현저히 저하되어 토양의 지력이 감소되는 부작용이 있다.

또한, 방청 포장재에 있어 방청제를 함유한 종이 소재의 보강을 위해 마대 등의 보강재층을 폴리에틸렌 코팅층을 접착층으로 하여 적층하게 되는데, 접착층의 통기성 문제로 방청지로부터 기화되는 방청 성분이 접착층에 의해 차단되어 방청 성능이 저하되는 문제가 있다.

일본 공개실용신안 실개평5-22369호는 금속 제품의 포장용 시트에 있어서 방청지 내층에 기밀 방수 필름을 라미네이트하여 방수 기능이 향상된 포장용 시트를 개시하고 있으나, 방청지로부터 기화되는 방청 성분이 내층의 방수 필름에 의해 차단되어 역시 방청 성능은 희생할 수 밖에 없는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 철강 제품, 금속 기계류, 금속 부품 등의 포장 시 부식을 방지하기 위한 기화성 방청 포장재에 있어, 종래 방청지 형태 및 방청필름 형태 각각의 장점은 보유하고 단점은 배제하여 우수한 방청 성능을 구현하면서도 투습 방지 성능 및 흡유 방지 성능 등 방청 성능과 상반된 특성 또한 우수한 방청지를 제공하고자 한다.

또한, 우수한 방청 성능 및 이와 상반된 특성이 우수한 방청지로서 새로운 적층 구조의 방청지를 제조하는 최적의 방법과, 특정 적층 구조의 방청지를 제조하는 신규한 방식이 적용된 방청 코팅지를 제공하고자 한다.

또한, 종이, 부직포, 섬유, 직물, 플라스틱 필름 등 각종 시트 형태의 소재에 복합층 형성 시 이들의 접착 등을 위한 코팅층을 형성하는 코팅 방법에 있어, 소재 분야에 따라 통기가 필요한 소재 내지는 통기 방지 기능이 불필요한 소재 구현을 위한 코팅 방법으로서, 망상 구조의 코팅층을 형성하는 코팅 방법을 제공하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 제1 양태로서 본 발명은, 방청제를 함유한 기재; 상기 기재의 일면에 접착되고 상기 방청제의 기화 통로를 제공하는 유로가 형성된 필름층; 및 상기 기재의 타면에 접착되는 보강재층;을 포함하는 방청 코팅지를 제공한다.

또한 상기 기재는 천연 소재 또는 합성 소재인 것을 특징으로 하는 방청 코팅지를 제공한다.

또한 상기 기재는 종이를 포함하는 것을 특징으로 하는 방청 코팅지를 제공한다.

또한 상기 종이는 크라프트지, 주름지, 판지, 박엽지 및 합성지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 방청 코팅지를 제공한다.

또한 상기 방청제는 지방산 또는 그의 염; 산소, 질소 또는 황을 포함하는 고리화합물; 알카리금속염; 및 방향족산 또는 그의 염;으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방청 코팅지를 제공한다.

또한 상기 필름층은 폴리올레핀계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방청 코팅지를 제공한다.

또한 상기 유로는 천공되어 형성된 것을 특징으로 하는 방청 코팅지를 제공한다.

또한 상기 유로는 직경이 1~2,000㎛이고, 기공 사이 간격이 0.1~40mm인 기공 형태인 것을 특징으로 하는 방청 코팅지를 제공한다.

또한 상기 유로는 필름 베이스 소재에 기공 형성 첨가제가 함유되어 형성된 것을 특징으로 하는 방청 코팅지를 제공한다.

또한 상기 첨가제는 탄산칼슘, 탈크, 실리카 및 기포형성제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방청 코팅지를 제공한다.

또한 상기 필름층은 방청 성분이 함유된 것을 특징으로 하는 방청 코팅지를 제공한다.

또한 상기 보강재층은 필름류, 마대, 부직포, 직물 또는 이들의 복합체인 것을 특징으로 하는 방청 코팅지를 제공한다.

상기 과제를 해결하기 위한 제2 양태로서 본 발명은, (a) 필름을 천공하여 방청제의 기화 통로를 제공하는 유로가 형성된 필름층을 형성하는 단계; (b) 상기 유로가 형성된 필름층 및 방청제를 함유한 기재의 일면을 접착하는 단계; 및 (c) 상기 기재의 타면에 보강재층을 접착하는 단계;를 포함하는 방청 코팅지 제조방법을 제공한다.

또한 (a) 방청제를 함유한 기재의 일면에 필름층을 형성하는 단계; (b) 상기 필름층이 형성된 기재를 천공하여 방청제의 기화 통로를 제공하는 유로를 형성하는 단계; 및 (c) 상기 기재의 타면에 보강재층을 접착하는 단계;를 포함하는 방청 코팅지 제조방법을 제공한다.

또한 (a) 필름 베이스 소재에 기공 형성 첨가제를 첨가 및 가공하여 방청제의 기화 통로를 제공하는 유로가 형성된 필름층을 형성하는 단계; (b) 상기 유로가 형성된 필름층 및 방청제를 함유한 기재의 일면을 접착하는 단계; 및 (c) 상기 기재의 타면에 보강재층을 접착하는 단계;를 포함하는 방청 코팅지 제조방법을 제공한다.

상기 과제를 해결하기 위한 제3 양태로서 본 발명은, 방청제를 함유한 기재 및 제1 보강재층이 접착층을 사이로 적층 형성된 방청 코팅지에 있어서, 상기 접착층은 망상 구조 또는 스트라이프 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 방청 코팅지를 제공한다.

또한, 상기 제1 보강재층은 마대, 부직포, 직물 또는 이들의 복합체인 것을 특징으로 하는 방청 코팅지를 제공한다.

또한, 상기 접착층은 폴리올레핀계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방청 코팅지를 제공한다.

또한, 상기 망상 구조는 부정형의 구조로서 기공의 평균 크기(최단 내경 기준)가 1~300mm이고, 단위면적당 기공율이 10~90%인 초거대 기공 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 방청 코팅지를 제공한다.

또한, 상기 망상 구조는 상기 수지를 T-다이 방식으로 압출하여 접착층 형성 시 상기 압출 온도에서 거대 기공을 형성시키는 첨가제가 혼합되어 형성된 것을 특징으로 하는 방청 코팅지를 제공한다.

또한, 상기 망상 구조는 상기 수지를 T-다이 방식으로 압출하여 접착층 형성 시 상기 압출 온도를 250~450℃ 조건으로 하여 형성된 것을 특징으로 하는 방청 코팅지를 제공한다.

또한, 상기 스트라이프 구조는 접착층 형성 구간 및 접착층 비형성 구간의 간격비가 1:0.1~1:10인 것을 특징으로 하는 방청 코팅지를 제공한다.

또한, 상기 기재상에 상기 방청제의 기화 방지를 위한 기화 방지층이 더 적층된 것을 특징으로 하는 방청 코팅지를 제공한다.

또한, 상기 기화 방지층은, 폴리올레핀계 수지를 포함하는 필름층; 또는 마대, 부직포, 직물 또는 이들의 복합체인 제2 보강재층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 방청 코팅지를 제공한다.

상기 과제를 해결하기 위한 제4 양태로서 본 발명은, 기재 일면에 수지 코팅층을 형성하는 코팅 방법에 있어서, 상기 코팅층은 1) 상기 기재 일면에 수지를 T-다이 방식으로 압출 및 열접착하여 형성되거나, 2) 수지를 T-다이 방식으로 압출하여 시트 형태로 제조 후 상기 기재와 상기 시트를 라미네이팅하여 형성되되, 상기 수지에 상기 압출 온도에서 거대 기공을 형성시키는 첨가제를 혼합하여 망상 구조의 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 코팅 방법을 제공한다.

또한, 상기 수지는 폴리올레핀계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 방법을 제공한다.

또한, 상기 첨가제는 탄산칼슘, 탈크, 이산화티탄, 실리카, 황산바륨 및 운모로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 무기물; 기포형성제; 기화성 방청제; 및 수분을 함유한 친수성 물질;로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 코팅 방법을 제공한다.

또한, 기재 일면에 수지 코팅층을 형성하는 코팅 방법에 있어서, 상기 코팅층은 1) 상기 기재 일면에 수지를 T-다이 방식으로 압출 및 열접착하여 형성되거나, 2) 수지를 T-다이 방식으로 압출하여 시트 형태로 제조 후 상기 기재와 상기 시트를 라미네이팅하여 형성되되, 상기 압출 온도를 250~450℃ 조건으로 하여 망상 구조의 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 코팅 방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 방청제를 함유한 기재의 일면에 방청제의 기화 통로를 제공하는 유로가 형성된 필름층을 접착시킴으로써 종래 방청지 형태의 장점으로서 우수한 방청 성능은 보유하면서도 단점으로 지적되었던 투습 방지 성능 및 흡유 방지 성능 등 방청 성능과 상반된 특성 또한 우수하고, 더불어 필름층의 유로 형성 정도에 따라 방청성 조절이 가능한 방청지를 제공할 수 있다.

또한, 우수한 방청 성능 및 이와 상반된 특성이 우수한 새로운 적층 구조의 방청지를 제조하는 방법으로서, 방청제의 기화 통로를 제공하는 유로가 형성된 필름층을 다양한 방법으로 구현할 수 있는 최적의 방법을 제공할 수 있다.

또한, 방청제를 함유한 기재 및 제1 보강재층이 접착층을 사이로 적층 형성된 방청 코팅지이되, 접착층을 망상 구조 또는 스트라이프 구조를 갖도록 형성함으로써, 종래 방청지 형태의 장점으로서 우수한 방청 성능은 보유하면서도 단점으로 지적되었던 투습 방지 성능 및 흡유 방지 성능 등 방청 성능과 상반된 특성 또한 우수한 방청 코팅지를 제공할 수 있다.

또한, 우수한 방청 성능 및 이와 상반된 특성이 우수한 특정 적층 구조의 방청 코팅지를 제조하는 신규한 방식이 적용된 방청 코팅지로서, 접착층 수지를 T-다이 방식으로 압출하여 접착층 형성 시 압출 온도에서 거대 기공을 형성시키는 첨가제가 혼합되거나, 압출 온도를 250~450℃ 조건으로 하여 형성되도록 하거나, 스트라이프 무늬로 형성되도록 함으로써, 간단한 방식으로 초거대 기공 구조를 갖는 망상 구조 또는 스트라이프 구조의 코팅층이 구현된 방청 코팅지를 제공할 수 있다.

또한, 기재 일면에 수지 코팅층을 형성하는 코팅 방법으로서, 수지를 T-다이 방식으로 압출하여 코팅층을 형성하되, 압출 온도에서 거대 기공을 형성시키는 첨가제를 혼합하거나, 압출 온도를 250~450℃ 조건으로 하여 수행함으로써, 종래 일반적으로 사용되는 T-다이 방식의 광폭 압출 공정을 사용하여 초거대 기공 구조를 갖는 망상 구조의 코팅층을 간단한 방법으로 구현할 수 있는 새로운 코팅 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 코팅 방법은 소재 분야에 따라 다양한 기능층을 포함하는 복합 시트로 제작이 요구되되, 접착 등을 위한 코팅층으로 인해 통기성이 저해되지 않도록 하는 소재의 요구사항을 충족시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 양태에 따른 방청 코팅지의 단면을 나타낸 모식도,

도 2 내지 도 4는 본 발명의 제2 양태에 따른 방청 코팅지 제조 과정을 나타낸 순서도,

도 5는 실시예 1에 따라 제조된 방청 코팅지의 필름층 면을 나타낸 사진,

도 6 내지 도 9는 각각 기화 방청성, 접촉 방청성, 말림성 및 오일 흡유성 평가 결과를 나타낸 사진,

도 10은 본 발명의 제3 양태에 따른 방청 코팅지의 단면을 나타낸 모식도,

도 11은 본 발명의 제3 양태의 다른 구현예에 따른 방청 코팅지의 단면을 나타낸 모식도,

도 12는 본 발명의 실시예 2-1에서 T-다이로부터 압출 형성되는 접착 코팅층의 모습을 나타낸 사진,

도 13은 본 발명의 실시예 2-1에서 접착 코팅층이 기재에 코팅되는 모습을 나타낸 사진.

이하 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예의 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

본 발명자들은 철강 제품, 금속 기계류, 금속 부품 등의 포장 시 부식을 방지하기 위한 기화성 방청 포장재에 있어, 종래 방청지 형태 및 방청필름 형태 각각의 장점은 보유하고 단점은 배제하여 우수한 방청 성능을 구현하면서도 투습 방지 성능 및 흡유 방지 성능 등 방청 성능과 상반된 특성 또한 우수한 방청지를 개발하고자 연구를 거듭한 결과, 1) 방청제를 함유한 기재의 일면에 방청제의 기화 통로를 제공하는 유로가 형성된 필름층을 접착시키거나, 2) 방청제를 함유한 기재 및 제1 보강재층이 접착층을 사이로 적층 형성된 방청 코팅지에서 접착층을 망상 구조 또는 스트라이프 구조를 갖도록 형성함으로써, 종래 방청지 형태의 장점으로서 우수한 방청 성능은 보유하면서도 단점으로 지적되었던 투습 방지 성능 및 흡유 방지 성능 등 방청 성능과 상반된 특성 또한 우수하고, 더불어 필름층의 유로 형성 정도에 따라 방청성 조절이 가능한 사실을 발견하였다.

또한, 본 발명자들은 종래 종이, 부직포, 섬유, 직물, 플라스틱 필름 등 각종 시트 형태의 소재에 복합층 형성 시 이들의 접착 등을 위한 코팅층을 형성하는 코팅 방법에 있어, 소재 분야에 따라 통기가 필요한 소재 내지는 통기 방지 기능이 불필요한 소재 구현이 필요하나, 지금까지 이러한 소재 구현의 필요성을 인식하지 못하고 있고, 특별히 이러한 소재를 용이하게 구현할 수 있는 방법이 제시되지 않고 있는 실정임을 직시하고 연구를 거듭한 결과, 기재 일면에 수지 코팅층을 형성하는 코팅 방법으로서, 수지를 T-다이 방식으로 압출하여 코팅층을 형성하되 압출 온도에서 거대 기공을 형성시키는 첨가제를 혼합하거나, 압출 온도를 250~450℃ 조건으로 하여 수행함으로써, 종래 일반적으로 사용되는 T-다이 방식의 압출 공정을 사용하여 초거대 기공 구조를 갖는 망상 구조의 코팅층을 간단한 방법으로 구현할 수 있음을 발견하고 본 발명에 이르게 되었다.

도 1은 본 발명의 제1 양태에 따른 방청 코팅지의 단면을 나타낸 모식도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명은 방청제를 함유한 기재(110); 상기 기재의 일면에 접착되고 상기 방청제의 기화 통로를 제공하는 유로가 형성된 필름층(120); 및 상기 기재의 타면에 접착되는 보강재층(130);을 포함하는 방청 코팅지(100)를 개시한다.

본 발명에서 '유로'란 기재에 함유된 방청제로부터 기화된 방청 성분이 기재에 접착된 필름층을 통과하여 코팅지 외부로 발산할 수 있도록 형성된 기체 상태 물질의 이동 통로, 즉 기화 통로를 의미하는 것으로, 후술하는 바와 같이 그 형상, 패턴 등은 다양할 수 있으며 본 발명에서 특별히 한정하는 것은 아니다.

본 발명에서 상기 기재(110)는 함침, 코팅 등의 방식으로 방청제를 함유하여 최종 방청지를 철강 코일 등의 제품에 포장 시 방청제가 기화되어 제품의 금속 표면에 얇은 부동태막을 형성시켜 수분 및 산소의 접촉을 차단시킴으로써 금속의 녹 및 부식을 방지하도록 하기 위한 것이다.

상기 기재(110)는 이러한 기화 방청 성능을 구현할 수 있는 소재라면 종이 등의 천연 소재나 부직포, 직물 등 합성 소재 등 그 종류에 특별히 제한되는 것은 아니나, 기화 성능이 우수한 종이를 포함하는 소재인 것이 바람직하며, 예컨대, 크라프트지, 주름지, 판지, 박엽지, 합성지 등이 바람직하게 사용될 수 있고, 더욱 바람직하게는 크라프트지가 사용될 수 있다.

본 발명에서 상기 방청제는 전술한 바와 같이, 기재(110)에 함유되어 제품에 포장 시 기화됨으로써 제품의 금속 표면에 얇은 부동태막을 형성시키는 조성물로서, 기화 방청 성분을 포함하는 조성물이라면 특별히 제한되는 것은 아니다.

다만, 기화성 및 서방성의 밸런싱과 기재(110), 특히 종이 기재에 함침 내지 코팅에 적합한 조성을 가질 필요가 있으며, 따라서 본 발명에서 상기 방청제는 기화성 방청제로서 예컨대, 지방산 또는 그의 염; 산소, 질소 또는 황을 포함하는 고리화합물; 알카리금속염; 및 방향족산 또는 그의 염;으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.

상기 지방산으로는 탄소수 3 내지 20개의 지방산 중에서 선택되어 사용될 수 있고, 바람직하게는 부티르산(butyric acid), 카프로산(caproic acid), 카프릴산(caprylic acid), 카프릭산(capric acid), 라우르산(lauric acid), 스테아르산(stearic acid) 등이 선택되어 사용될 수 있다.

또한 상기 고리화합물로는 예컨대, 1,2,3-벤조트리아졸, 톨리트리아졸, 5-클로로벤조트리아졸, 메르겝토벤조트리아졸, 3-아미노트리아졸, 이미다졸, 벤조이미다졸 등이 선택되어 사용될 수 있다.

또한 상기 알카리금속염으로는 예컨대, 소듐카보네이트, 소듐벤조에이트, 소듐나이트리트, 칼륨나이트라이트, 칼륨나이트리트 등이 선택되어 사용될 수 있다.

또한 상기 방향족산으로는 예컨대, 살리실산, 벤조산 등이 선택되어 사용될 수 있다.

상기 기화성 방청제의 적합한 함량비로는 상기 지방산 또는 그의 염 5~30중량%, 상기 고리화합물 1~30중량%, 상기 알카리금속염 1~20중량% 및 상기 방향족산 또는 그의 염 5~40중량%와, 나머지 성분을 물 또는 알코올로 하여 조성될 수 있다.

본 발명에서 상기 필름층(120)은 상기 기재(110)의 일면에 접착되어 상기 방청제의 기화 통로를 제공하는 유로가 형성된 층으로, 종래 방청지 형태의 장점으로서 우수한 방청 성능은 보유하면서도 단점으로 지적되었던 투습 방지 성능 및 흡유 방지 성능 등 방청 성능과 상반된 특성 또한 우수하고, 더불어 필름층의 유로 형성 정도에 따라 방청성 조절이 가능하도록 한다.

즉, 필름층(120)을 흡습성 내지 흡유성이 낮은 소재를 채택함으로써 기재와 제품의 금속 표면과의 직접적인 접촉을 방지하여 종래 종이 소재로 구성된 기재(110)의 단점을 극복하고, 기재(110)에 다수 형성된 유로를 통하여 기화성 방청 성분이 원활히 기화되도록 하여 기화 방청 성능이 충분히 발휘될 수 있도록 함으로써 기존 방청지와 동등한 수준의 방청성을 확보할 수 있도록 하며, 나아가, 필름층의 유로 형성 패턴, 형상 등을 다양하게 적용함으로써 방청 성능을 요구되는 정도에 따라 적절히 조절하는 것이 가능하도록 할 수 있다.

상기 필름층(120)을 구성하는 소재로는 종이재 이외의 흡습성 내지 흡유성이 낮은 소재라면 특별히 제한되는 것은 아니나, 상용의 폴리에틸렌계, 폴리프로필렌계 등 폴리올레핀계 수지가 바람직하게 사용될 수 있다.

상기 필름층(120)의 유로는 다양한 방식으로 형성될 수 있으며, 어떠한 방식으로든 기재에 함유된 방청 성분이 기화되어 방출 통로로서의 역할을 충분히 할 수 있도록 형성되는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니다.

일 예로, 상기 필름층(120)은 유로가 천공되어 형성된 필름층일 수 있다.

천공 방법은 특별히 제한되지 않고, 예컨대 핀롤, 레이저 등을 이용하여 천공된 필름이 사용될 수 있다. 이때, 코팅 방청지의 전체적인 기화성, 서방성, 응집성 등의 방청 밸런싱 측면에서 상기 천공으로 형성된 기공은 직경이 1~2,000㎛이고, 기공 사이 간격이 0.1~40mm가 되도록 형성된 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 상기 기공 직경이 30~1,000㎛, 기공 사이 간격이 0.5~25mm일 수 있고, 더욱 더 바람직하게는 상기 기공 직경이 50~800㎛, 기공 사이 간격이 0.8~10mm일 수 있다.

또 다른 예로서, 상기 필름층(120)은 유로가 필름 베이스 소재에 기공 형성 첨가제가 함유되어 형성된 필름층일 수 있다.

기공 형성 첨가제를 이용하여 필름층(120)에 유로를 형성시키는 방법은 예컨대, 필름 베이스 소재가 되는 폴리올레핀계 수지 등에 기공 형성 첨가제를 혼합 후 티다이(T-die) 방식, 인플레이션(circular-die) 방식 등 공지의 압출 및 필요에 따라 연신하여 필름층(120)을 제조함으로써 구현될 수 있다.

상기 기공 형성 첨가제로는 필름 가공 시 첨가되어 유로 형성능을 발휘할 수 있는 첨가제라면 특별히 제한되는 것은 아니나, 예컨대 탄산칼슘, 탈크, 실리카, 기포형성제 등이 사용될 수 있고, 바람직하게는 탄산칼슘이 사용될 수 있다.

한편, 상기 필름층(120)의 유로는 천공된 형상이 횡단면 기준으로(또는 코팅지 상면에서 볼 때), 일반적인 원형 뿐 아니라, 타원형, 다각형 등 다양한 형상일 수 있고, 일반적인 점 형태 이외에 다양한 문양(일자형, X자형, 유선형, 각종 도형, 글자 등) 형태로 형성될 수도 있음은 물론이다.

상기 필름층(120)은 제품의 금속 표면과 공간을 형성하거나 직접 접촉될 수 있는데, 이러한 필름층(120)은 본 발명에 따른 코팅 방청지의 기화성 방청 성분의 통로 역할을 하면서 또한 금속 접촉성 방청 기능을 보유하도록 할 수 있다. 접촉성 방청 성분은 자체 기화성은 없으나 접촉 시에는 표면층을 형성하여 금속의 부식을 방지하는 역할을 한다.

따라서, 본 발명에서 유로가 형성된 필름층(120)의 소재로서 일반적인 필름도 가능하나, 방청 효과를 극대화하기 위해, 본 발명의 일 예에 따르면 상기 필름층(120)은 접촉성 방청 성분 등의 방청 성분을 더욱 포함할 수 있다.

상기 방청 성분은 상기 필름층 제조 시 필름 베이스 소재 및 기공 형성 첨가제와 함께 방청 첨가제로서 더 첨가하여 필름층에 함유되도록 할 수 있다.

이러한 방청 첨가제로는 예컨대, 소듐나이트라이트, 암모늄포스페이트, 소듐카보네이트, 소듐벤조에이트, 암모늄벤조에이트, 1,2,3-벤조트리아졸, 톨리트리아졸, 5-클로로벤조트리아졸 및 3-아미노트리아졸로 이루어진 군에서 1종 이상이 선택되어 사용될 수 있다.

한편, 본 발명에서 상기 필름층(120)의 접착은 예컨대, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 열가소성 수지 소재를 적용할 경우 통상적인 코팅 방법을 이용하여 수행될 수 있고, 별도 필름 형태로 준비하여 통상적인 라미네이션법을 이용하여 수행될 수 있으며, 그 방식에 특별한 제한이 있는 것은 아니다.

본 발명에서 상기 보강재층(130)은 상기 기재(110)의 타면에 접착되어 방수성, 기밀성, 강도 등 기재 소재의 부족한 물성을 보완하기 위해 형성된 층으로, 요구되는 목적에 따라 다양한 물성, 다양한 종류의 소재가 적용될 수 있다.

이러한 보강재층(130) 소재로서 예컨대, 방수 기능 부여를 위한 OPP 필름, CPP 필름, 폴리에틸렌 필름 등의 필름류, 강도 향상을 위한 마대, 부직포, 직물 또는 이들의 복합체 형태 등 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 사용되는 소재들이 채택될 수 있으며, 본 발명에서는 특별히 제한되지 않는다.

보강재층(130) 소재로서 상기 마대 원단이 사용될 경우 목수(1인치당 사용되는 실의 개수)는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 10×10목 또는 8×8목의 마대 원단이 사용될 수 있다.

상기 보강재층(130)의 접착에 있어 통상적인 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 열가소성 수지가 사용될 수 있으나, 핫멜트 등의 접착제가 사용될 수도 있음은 물론이다.

방청제를 함유한 기재(110)와 보강재층(130)을 이용한 방청 포장재는 철강 코일 등의 철강 제품을 포장하기 위해서 몇 가지 요구 조건을 만족해야 한다. 첫째, 방청성으로, 철강 제품을 포장 후 수송 및 보관 등에 의한 금속의 산화를 방지하여 금속 제품을 보호할 수 있어야 한다. 둘째, 강도로서, 중량물의 철강 코일을 포장하기 위해서는 일정한 인장 강도와 인열 강도 및 파열 강도가 필요하다. 셋째, 포장 적성으로서, 철강 코일을 포장할 때 자동 및 반자동 포장기에 의해 포장되고 있고, 또한 수작업으로 포장할 경우도 많은데, 이러한 경우에 포장재는 접힘성 및 유연성이 있어야 포장 작업이 용이해지고, 또한 중요한 요구사항으로서 말림(curl) 현상이 없어야 한다. 말림 현상이 발생되면 포장 작업의 능률이 저하되고 작업자의 피로도가 증가된다.

본 발명에 따른 코팅 방청지(100)는 상기 요구 조건들을 충분히 만족하면서도 방청지 형태 및 방청필름 형태의 방청 포장재에서의 각 단점들을 모두 배제할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 제2 양태에 따른 방청 코팅지 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 방청 코팅지 제조는 필름층 형성 방식에 따라 다양한 방법으로 수행될 수 있다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 제2 양태에 따른 방청 코팅지 제조 과정을 나타낸 순서도이다.

먼저 도 2를 참조하면, 제1 제조예(S100)로서 본 발명에 따른 방청 코팅지 제조는 (a) 필름을 천공하여 방청제의 기화 통로를 제공하는 유로가 형성된 필름층을 형성하는 단계(S110); (b) 상기 유로가 형성된 필름층 및 방청제를 함유한 기재의 일면을 접착하는 단계(S120); 및 (c) 상기 기재의 타면에 보강재층을 접착하는 단계(S130);를 포함하여 수행될 수 있다.

상기 유로가 형성된 필름층은 전술한 바와 같이, 준비된 별도 필름에 핀롤, 레이저 등을 이용하여 소정 기공 직경 및 기공 사이 간격을 갖도록 천공하여 수행될 수 있다.

상기 방청제를 함유한 기재는 예컨대, 기화성 방청제를 기재에 그라비아, 스프레이, 나이프 등의 방식으로 함침 내지 코팅 후 열풍이나 히팅롤로 건조하여 제조될 수 있다. 이때 기화성 방청제의 도포량은 요구되는 기화 정도에 따라 상이할 수 있으나, 예컨대 5~100g/㎡ 범위에서 적절히 정해질 수 있다.

여기서, 상기 그라비아 방식을 이용한 방청제 코팅 과정을 예시적으로 설명한다. 먼저 방청제가 기재에 원하는 양 만큼 도포되도록, 방청제를 그라비아 코팅롤에 도포한다. 기재가 그라비아 코팅롤과 실리콘롤의 사이를 지나면서 방청제가 일 측면에서부터 코팅되어 타측면에까지 침투되어 진다. 이때, 그라비아 코팅롤과 실리콘롤의 간격은 기재에 방청제가 잘 침투될 수 있도록 하고, 원하는 방청제 도포량이 될 수 있도록 조절한다. 상기 코팅 시에는 기계적 장력을 조절하기 위하여 방청제 코팅기의 언 와인더(un-winder)부와 리 와인더(re-winder)부의 기계적 구동 속도를 PIV 무단변속기를 사용하여 언 와인더부와 리 와인더부 구동 속도를 대략 1.01~1.1 : 1의 비율로 제어함으로써 코팅 전후의 장력 발생을 최소화하여 작업을 행한다. 상기 언 와인더부는 기재를 감은 롤을 풀어주는 축이 되고, 상기 리 와인더부는 코팅되고 건조된 기재를 감아주는 축이 된다. 이후, 기화성 방청제가 코팅된 기재를 건조챔버에서 건조시켜 기화성 방청제를 기재에 결착시킨다. 상기 코팅된 기재가 건조챔버를 지나면서 건조되고, 건조챔버의 온도는 70~120℃일 수 있다. 이후, 필요에 따라서는 건조된 코팅 기재를 히팅롤을 이용하여 표면 열처리함으로써 재차 건조하는 과정이 수행될 수 있다. 건조챔버를 지난 기재는 대략 70~150℃ 정도의 온도로 설정된 히팅롤을 앞면 및 뒷면에 직접 접촉하여 기재의 섬유질 기공 사이에 침투한 방청제를 2차 건조함과 동시에 히팅롤에 기재 표면을 열 접촉시켜 기재가 압착됨으로써, 방청제가 완전히 건조되고, 매끈한 코팅 기재로 제작되도록 할 수 있다.

이후, 상기 방청제를 함유한 기재 일면에 유로가 형성된 필름층을 코팅 내지 라미네이팅하여 접착하고, 또한 기재 타면에 보강재층을 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 열가소성 수지나, 핫멜트 등의 접착제를 이용하여 접착시켜 최종 방청 코팅지를 제조할 수 있다.

다음으로 도 3을 참조하면, 제2 제조예(S200)로서 본 발명에 따른 방청 코팅지 제조는 (a) 방청제를 함유한 기재의 일면에 필름층을 형성하는 단계(S210); (b) 상기 필름층이 형성된 기재를 천공하여 방청제의 기화 통로를 제공하는 유로를 형성하는 단계(S220); 및 (c) 상기 기재의 타면에 보강재층을 접착하는 단계(S230);를 포함하여 수행될 수 있다.

상기 제2 제조예(S200)는 상기 제1 제조예와 달리 방청제를 함유한 기재에 필름층을 먼저 형성한 후, 필름층이 형성된 기재를 천공, 즉 필름층 뿐 아니라 기재를 동시에 천공하여 기재 및 필름층이 접착 형성되고, 이외의 구체적인 제조 과정은 상기 제1 제조예(S100)와 동일하다.

다만, 제2 제조예(S200)에서는 제1 제조예(S100)와 같이 별도 필름 형태로 준비하여 기재에 라미네이팅 후 천공할 수도 있으나, 열가소성 수지로 필름층을 형성시킬 경우에는 기재에 열가소성 수지를 코팅한 후 천공하여 수행될 수도 있다.

다음으로 도 4를 참조하면, 제3 제조예(S300)로서 본 발명에 따른 방청 코팅지 제조는 (a) 필름 베이스 소재에 기공 형성 첨가제를 첨가 및 가공하여 방청제의 기화 통로를 제공하는 유로가 형성된 필름층을 형성하는 단계(S310); (b) 상기 유로가 형성된 필름층 및 방청제를 함유한 기재의 일면을 접착하는 단계(S320); 및 (c) 상기 기재의 타면에 보강재층을 접착하는 단계(S330);를 포함하여 수행될 수 있다.

상기 제3 제조예(S300)는 상기 제1 제조예(S100)및 제2 제조예(S200)에서 필름층을 천공하여 유로를 형성시키는 것과 달리, 필름층 제조 과정에서 특정 첨가제에 의해 유로가 형성된 필름을 사용하는 것이 특징이다.

제3 제조예(S300)에서 유로가 형성된 필름층은 예컨대, 필름 베이스 소재에 기공 형성 첨가제를 혼합 후 압출 및 필요에 따라 연신하여 필름층을 제조함으로써 형성될 수 있으며, 상기 필름층 제조 후 구체적인 제조 과정은 상기 제1 제조예와 동일하다.

도 10은 본 발명의 제3 양태에 따른 방청 코팅지의 단면을 나타낸 모식도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명은 방청제를 함유한 기재(310) 및 제1 보강재층(330)이 접착층(320)을 사이로 적층 형성된 방청 코팅지(300)에 있어서, 상기 접착층(320)은 망상 구조 또는 스트라이프 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 방청 코팅지를 개시한다.

본 발명에서 상기 기재(310)는 함침, 코팅 등의 방식으로 방청제를 함유하여 최종 방청지를 철강 코일 등의 제품에 포장 시 방청제가 기화되어 제품의 금속 표면에 얇은 부동태막을 형성시켜 수분 및 산소의 접촉을 차단시킴으로써 금속의 녹 및 부식을 방지하도록 하기 위한 것이다.

상기 기재(310)는 이러한 기화 방청 성능을 구현할 수 있는 소재라면 종이 등의 천연 소재나 부직포, 직물 등 합성 소재 등 그 종류에 특별히 제한되는 것은 아니나, 기화 성능이 우수한 종이를 포함하는 소재인 것이 바람직하며, 예컨대, 크라프트지, 주름지, 판지, 박엽지, 합성지 등이 더욱 바람직하게 사용될 수 있다.

본 발명에서 상기 방청제는 전술한 바와 같이, 기재(310)에 함유되어 제품에 포장 시 기화됨으로써 제품의 금속 표면에 얇은 부동태막을 형성시키는 조성물로서, 기화 방청 성분을 포함하는 조성물이라면 특별히 제한되는 것은 아니다.

다만, 기화성 및 서방성의 밸런싱과 기재(310), 특히 종이 기재에 함침 내지 코팅에 적합한 조성을 가질 필요가 있으며, 따라서 본 발명에서 상기 방청제는 기화성 방청제로서 예컨대, 지방산 또는 그의 염; 산소, 질소 또는 황을 포함하는 고리화합물; 알카리금속염; 및 방향족산 또는 그의 염;으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.

상기 방청제를 함유한 기재(110)는 예컨대, 기화성 방청제를 기재에 그라비아, 스프레이, 나이프 등의 방식으로 함침 내지 코팅 후 열풍이나 히팅롤로 건조하여 제조될 수 있다. 이때, 기화성 방청제의 도포량은 요구되는 기화 정도에 따라 상이할 수 있으나, 예컨대 5~100g/㎡ 범위에서 적절히 정해질 수 있다.

여기서, 상기 그라비아 방식을 이용한 방청제 코팅 과정을 예시적으로 설명한다. 먼저 방청제가 기재에 원하는 양 만큼 도포되도록, 방청제를 그라비아 코팅롤에 도포한다. 기재가 그라비아 코팅롤과 실리콘롤의 사이를 지나면서 방청제가 일 측면에서부터 코팅되어 타측면에까지 침투되어 진다. 이때, 그라비아 코팅롤과 실리콘롤의 간격은 기재에 방청제가 잘 침투될 수 있도록 하고, 원하는 방청제 도포량이 될 수 있도록 조절한다. 상기 코팅 시에는 기계적 장력을 조절하기 위하여 방청제 코팅기의 언 와인더(un-winder)부와 리 와인더(re-winder)부의 기계적 구동 속도를 PIV 무단변속기를 사용하여 언 와인더부와 리 와인더부 구동 속도를 대략 1.01~1.1 : 1의 비율로 제어함으로써 코팅 전후의 장력 발생을 최소화하여 작업을 행한다. 상기 언 와인더부는 기재를 감은 롤을 풀어주는 축이 되고, 상기 리 와인더부는 코팅되고 건조된 기재를 감아주는 축이 된다. 이후, 기화성 방청제가 코팅된 기재를 건조챔버에서 건조시켜 기화성 방청제를 기재에 결착시킨다. 상기 코팅된 기재가 건조챔버를 지나면서 건조되고, 건조챔버의 온도는 60~140℃일 수 있다. 이후, 건조된 코팅 기재를 히팅롤을 이용하여 표면 열처리함으로써 재차 건조하는 과정이 수행될 수 있다. 건조챔버를 지난 기재는 대략 80~120℃ 정도의 온도로 설정된 히팅롤을 앞면 및 뒷면에 직접 접촉하여 기재의 섬유질 기공 사이에 침투한 방청제를 2차 건조함과 동시에 히팅롤에 기재 표면을 열 접촉시켜 기재가 압착됨으로써, 방청제가 완전히 건조되고, 매끈한 코팅 기재로 제작되도록 할 수 있다.

본 발명에서 상기 제1 보강재층(330)은 상기 기재(310)에 접착되어 방청지의 강도 향상과 함께 기존 방청필름 형태의 방청 포장재의 장점인 투습 방지 성능 및 흡유 방지 성능을 구현하기 위한 층으로서, 흡습성 내지 흡유성이 낮은 소재를 채택함으로써 기재와 제품의 금속 표면과의 직접적인 접촉을 방지하여 종래 종이 소재로 구성된 기재(310)의 단점을 극복하고, 기화성 방청 성분이 원활히 이동되도록 하여 기화 방청 성능이 충분히 발휘될 수 있도록 함으로써 기존 방청지와 동등한 수준의 방청성을 확보할 수 있도록 할 수 있다. 따라서, 상기 제1 보강재층(330)을 구성하는 소재로는 종이재 이외의 흡습성 내지 흡유성이 낮은 소재라면 특별히 제한되는 것은 아니나, 다만 방청지로부터 기화되는 방청 성분이 차단되지 않도록 통기성이 우수한 소재가 적용된다.

이러한 제1 보강재층(330) 소재로서 예컨대, 마대, 부직포, 직물 또는 이들의 복합체로 구성된 소재들이 채택될 수 있으며, 바람직하게는 마대가 채택될 수 있다.

제1 보강재층(330) 소재로서 상기 마대 원단이 사용될 경우 목수(1인치당 사용되는 실의 개수)는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 10×10목 또는 8×8목의 마대 원단이 사용될 수 있다.

본 발명에서 상기 접착층(320)은 상기 기재 및 제1 보강재층을 접착하기 위한 층으로, 망상 구조 또는 스트라이프 구조를 가짐으로써 방청제를 함유한 기재(310)로부터 기화되는 방청 성분이 거의 대부분 그대로 투과하여 종래 방청지 형태의 장점으로서 우수한 방청 성능은 보유하도록 한다.

상기 접착층(320)을 구성하는 소재로는 특별히 제한되는 것은 아니나, 상용의 폴리에틸렌계, 폴리프로필렌계 등의 폴리올레핀계 수지 또는 이들을 개질한 폴리올레핀계 수지가 바람직하게 사용될 수 있다.

본 발명에서 상기 접착층(320)은 상기 기재(310) 및 상기 제1 보강재층(330) 사이로 코팅층 형태로 적층 형성되는데, 상기 코팅층(320)은 1) 상기 기재(310) 및 상기 제1 보강재층(330) 사이에 수지를 T-다이 방식으로 압출 및 열접착하여 형성되거나, 2) 수지를 T-다이 방식으로 압출하여 시트 형태로 제조 후 상기 기재(310) 및 상기 제1 보강재층(330) 사이에 상기 시트를 라미네이팅하여 형성되되, 상기 수지에 상기 압출 온도에서 거대 기공을 형성시키는 첨가제를 혼합하여 망상 구조의 코팅층(320)이 형성되도록 할 수 있다.

상기 거대 기공을 형성시키는 첨가제는 폴리올레핀계 수지와 혼합되어 통상의 폴리올레핀 코팅 내지 라미테이팅 제조 공정에 적용되는 압출 온도, 예컨대 170~370℃, 바람직하게는 200~350℃ 조건에서 고온 압출 시 압출 필름화 과정에서 기체화하여 필름에 육안으로 확인되는 거대한 2차원적 기공, 즉 초거대 통공이 형성되도록 유도한다.

이와 같이 폴리올레핀계 수지와 혼합되어 압출 시 초거대 기공의 형성이 가능한 첨가제로는 예컨대, 탄산칼슘, 탈크, 이산화티탄, 실리카, 황산바륨 및 운모로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 무기물; 기포형성제; 기화성 방청제; 수분을 함유한 친수성 물질; 등을 들 수 있으며, 적은 함량으로 보다 큰 기공을 형성시킬 수 있는 거대 기공 형성 효율을 고려할 때 바람직하게는 기포형성제 또는 기화성 방청제가 사용될 수 있다.

상기 기포형성제로 특별히 한정되는 것은 아니며, 통상의 유기 기포형성제 또는 무기 기포형성제가 사용될 수 있다.

상기 유기 기포형성제로는 예컨대, 아세톤, 에틸아세테이트, 할로겐 치환 알칸, 수소 함유 플루오로알칸(HCFC), 부탄, 펜탄, 이소펜탄, 사이클로펜탄, 헥산, 이소헥산, 염불소화알칸(트리클로로모노플루오로메탄, 디클로로모노플루오로메탄 등), 아조계 화합물(아조비스이소부티로니트릴, 아조디카본아미드 등), 히드라지드계 화합물(톨루엔설포닐히드라지드, 4,4'-옥시비스(벤젠설포닐히드라지드), 아릴비스(설포닐히드라지드) 등), 세미카바지드계 화합물(γ-톨루일렌설포닐세미카바지드 및 4,4'-옥시비스(벤젠설포닐세미카바지드) 등), N-니트로조계 화합물(N,N'-디니트로소펜타메틸렌테트라민) 등을 들 수 있고, 상기 무기 기포형성제로는 탄산수소나트륨, 탄산나트륨, 탄산수소암모늄, 탄산암모늄, 아질산 나트륨, 탄산카르보늄, 탄산수소나트륨, 아초산암모늄, 수소화붕소나트륨, 아지드류 등을 들 수 있다.

상기 기화성 방청제는 전술한 기재(310)에 사용되는 방청제와 동일하며 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 수분을 함유한 친수성 물질의 경우에도 수지와 혼합되어 T-다이 방식으로 압출 시 고온에서 기화되어 거대 기공의 형성이 가능하도록 하는 물질로서, 예컨대, 전분과 같은 친수성 물질에 수분을 함유시켜 사용될 수 있다. 다만, 수분으로 인해 압출 설비에 무리를 줄 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 제3 양태에서는 수지를 T-다이 방식으로 압출하여 코팅층(320)을 형성함에 있어, 상기 수지에 상기 압출 온도에서 거대 기공을 형성시키는 첨가제를 혼합함으로써 망상 구조의 코팅층이 형성되도록 하며, 이때 형성되는 망상 구조는 부정형의 구조로서 기공의 평균 크기(최단 내경 기준)가 1~300mm, 바람직하게는 3~100mm, 더욱 바람직하게는 5~50mm 이고, 단위면적당 기공율이 10~90%, 바람직하게는 20~80%, 더욱 바람직하게는 30~70%인 초거대 기공 구조를 갖게 되어, 상기 기재(310)에 상기 제1 보강재층(130)을 접착시키는 형태로 제작 시 접착 코팅층(320)으로 인해 통기성이 저해되지 않도록 할 수 있게 된다. 이때, 형성되는 코팅층(320)의 두께는 상기 기재(310)와 및 상기 제1 보강재층(330)의 일반적인 접착층으로 채용되는 두께, 예컨대 1~500㎛, 바람직하게는 5~200㎛, 더욱 바람직하게는 10~100㎛일 수 있다.

상기 거대 기공을 형성시키는 첨가제의 함량은 본 발명에서 예정하는 코팅층에 있어, 적절한 크기 및 분포의 초거대 기공 구조 구현을 위해 혼합되는 수지와의 전체 혼합물 기준으로 1~30중량%일 수 있고, 바람직하게는 2~20중량%일 수 있고, 더욱 바람직하게는 3~15중량%일 수 있다. 이때, 상기 첨가제는 수지와 혼합 전에 미리 마스터배치 형태로 준비하여 사용될 수 있다.

한편, 이러한 망상 구조를 형성하는 방법으로서 본 발명에서는 전술한 첨가제를 사용하지 않는 방법이 고려될 수 있다.

즉, 본 발명의 제3 양태의 다른 구현예에 따르면, 상기 접착층(320)은 상기 기재(310) 및 상기 제1 보강재층(330) 사이로 코팅층(320) 형태로 적층 형성되는데, 상기 코팅층(320)은 1) 상기 기재(310) 및 상기 제1 보강재층(330) 사이에 수지를 T-다이 방식으로 압출 및 열접착하여 형성되거나, 2) 수지를 T-다이 방식으로 압출하여 시트 형태로 제조 후 상기 기재(310) 및 상기 제1 보강재층(330) 사이에 상기 시트를 라미네이팅하여 형성되되, 상기 압출 온도를 250~450℃ 조건으로 하여 망상 구조의 코팅층(320)이 형성되도록 할 수 있다.

상기 구현예에 따르면, 상기 첨가제를 사용하지 않고도 수지를 T-다이 방식으로 압출 시 일반적으로 적용되는 압출 온도 조건보다 다소 높은 온도인 250~450℃ 조건으로 적용 시 본 발명에서 예정하는 망상 구조의 코팅층(320) 구현이 가능하며, 다만, 원활한 초거대 기공 구조의 형성을 위해서는 전술한 무기물, 예컨대 탄산칼슘 등을 함께 사용하는 것이 바람직하다. 이외의 다른 구성요소에 관해서는 전술한 첨가제 사용 방식에서 설명한 바와 같다.

다른 한편, 본 발명에서 스트라이프 구조를 갖는 접착층의 경우에는 T-다이 방식으로 압출 시 다이 슬릿을 일정 간격으로 폐쇄시켜 구현될 수 있다. 이때, 간격은 접착층 형성 구간 및 접착층 비형성 구간의 간격비가 1:0.1~1:10이 되도록 할 수 있으며, 바람직하게는 1:0.2~1:5, 더욱 바람직하게는 1:0.5~1:2가 되도록 할 수 있다.

도 11은 본 발명의 제3 양태의 다른 구현예에 따른 방청 코팅지의 단면을 나타낸 모식도이다.

도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 방청 코팅지(300)는 상기 기재(310)상에, 즉 상기 제1 보강재층(330)에 대향하는 부분에 상기 방청제의 기화 방지를 위한 기화 방지층(340)이 더 적층될 수 있다.

이러한 기화 방지층(340)은, 폴리올레핀계 수지를 포함하는 필름층(341); 또는 마대, 부직포 또는 이들의 복합체인 제2 보강재층(342);을 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 기재(310)상에 상기 필름층(341)과 상기 제2 보강재층(342)이 차례로 적층될 수 있다.

상기 폴리올레핀계 수지를 포함하는 필름층(341)은 방청지 제조 분야에서 기화 방지층으로 통상적으로 사용되는 층으로, 방청제 성분의 외부 기화를 방지하면서 방수 기능 부여를 위해 사용되며, 예컨대, 폴리에틸렌계, 폴리프로필렌계 등의 폴리올레핀계 수지 또는 이들을 개질한 폴리올레핀계 수지를 이용한 라미네이팅이 적용될 수 있다.

상기 제2 보강재층(342)은 상기 필름층(341)의 강도 및 물성 보강을 위한 층으로, 필름, 마대, 부직포, 직물 또는 이들의 복합체 형태 등 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 사용되는 소재들이 채택될 수 있으며, 바람직하게는 마대가 채택될 수 있다. 여기서, 상기 제2 보강재층(342) 소재로서 상기 마대 원단이 사용될 경우 전술한 제1 보강재층의 마대에 관해 설명한 바와 같다.

상기 필름층(341) 및 상기 제2 보강재층(342)의 적층은 상기 필름층(341)을 접착층으로 상기 기재(310) 및 상기 제2 보강재층(342) 사이에 상기 필름층(341)을 T-다이 방식으로 압출하여 열 접착함으로써 수행될 수 있다.

방청제를 함유한 기재(310)와 보강재층(330, 342)을 이용한 방청 포장재는 철강 코일 등의 철강 제품을 포장하기 위해서 몇 가지 요구 조건을 만족해야 한다. 첫째, 방청성으로, 철강 제품을 포장 후 수송 및 보관 등에 의한 금속의 산화를 방지하여 금속 제품을 보호할 수 있어야 한다. 둘째, 강도로서, 중량물의 철강 코일을 포장하기 위해서는 일정한 인장 강도와 인열 강도 및 파열 강도가 필요하다. 셋째, 포장 적성으로서, 철강 코일을 포장할 때 자동 및 반자동 포장기에 의해 포장되고 있고, 또한 수작업으로 포장할 경우도 많은데, 이러한 경우에 포장재는 접힘성 및 유연성이 있어야 포장 작업이 용이해지고, 또한 중요한 요구사항으로서 말림(curl) 현상이 없어야 한다. 말림 현상이 발생되면 포장 작업의 능률이 저하되고 작업자의 피로도가 증가된다.

본 발명의 제3 양태에 따른 방청 코팅지(300)는 상기 요구 조건들을 충분히 만족하면서도 방청지 형태 및 방청필름 형태의 방청 포장재에서의 각 단점들을 모두 배제할 수 있게 된다.

본 발명은 제4 양태로서, 기재 일면에 수지 코팅층을 형성하는 코팅 방법에 있어서, 상기 코팅층은 1) 상기 기재 일면에 수지를 T-다이 방식으로 압출 및 열접착하여 형성되거나, 2) 수지를 T-다이 방식으로 압출하여 시트 형태로 제조 후 상기 기재와 상기 시트를 라미네이팅하여 형성되되, 상기 수지에 상기 압출 온도에서 거대 기공을 형성시키는 첨가제를 혼합하여 망상 구조의 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 코팅 방법을 개시한다.

본 발명의 제4 양태에 따른 코팅 방법은 기본적으로 기존 코팅 방식, 즉, 1) 기재 일면에 수지를 T-다이 방식으로 압출 및 열접착하여 코팅층을 형성하거나, 2) 먼저 수지를 T-다이 방식으로 압출하여 시트 형태로 제조 후 기재와 제조된 시트를 라미네이팅하여 코팅층을 형성하는 방식이 적용된다.

본 발명에서 상기 기재는 상기 코팅층을 형성시킬 수 있는 소재로서, 수지가 T-다이 방식으로 압출되어 동시에 기재에 코팅층을 형성시킬 수 있거나, 별도의 시트 형태로 준비된 코팅층과 라미네이팅이 가능한 소재라면 천연 소재, 합성 소재 등 특별히 제한되는 것은 아니다.

이러한 천연 소재 또는 합성 소재로서, 예컨대, 종이 소재, 부직포 소재, 섬유 소재, 직물 소재, 통기성 플라스틱 필름 소재 등이 있을 수 있고, 상기 종이 소재의 경우 크라프트지, 주름지, 판지, 박엽지 및 합성지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.

본 발명에서 상기 코팅층 형성에 사용되는 수지의 종류로는 특별히 한정되는 것은 아니며, 예컨대 접착성 부여를 위해 사용되는 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지 등의 폴리올레핀계 수지가 사용될 수 있다.

본 발명에서는 코팅층 형성 시 망상 구조의 구현을 위해 T-다이 방식으로 수지를 압출 시 상기 수지에 상기 압출 온도에서 거대 기공을 형성시키는 첨가제를 혼합하여 사용한다.

상기 거대 기공을 형성시키는 첨가제는 폴리올레핀계 수지와 혼합되어 통상의 폴리올레핀 코팅 내지 라미네이팅 제조 공정에 적용되는 압출 온도, 예컨대 170~370℃, 바람직하게는 200~350℃ 조건에서 고온 압출 시 압출 필름화 과정에서 거대 기공 형성에 기여하거나, 승화 또는 기체화하여 필름에 육안으로 확인되는 거대한 2차원적 기공, 즉 초거대 통공이 형성되도록 유도한다.

상기 기화성 방청제로 특별히 한정되는 것은 아니며, 통상의 기화성 방청제가 사용될 수 있다.

상기 기화성 방청제로는 예컨대, 지방산 또는 그의 염; 산소, 질소 또는 황을 포함하는 고리화합물; 알카리금속염; 및 방향족산 또는 그의 염;으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.

또한, 상기 고리화합물로는 예컨대, 1,2,3-벤조트리아졸, 톨리트리아졸, 5-클로로벤조트리아졸, 메르겝토벤조트리아졸, 3-아미노트리아졸, 이미다졸, 벤조이미다졸 등이 선택되어 사용될 수 있다.

또한, 상기 알카리금속염으로는 예컨대, 소듐카보네이트, 소듐벤조에이트, 소듐나이트리트, 칼륨나이트라이트, 칼륨나이트리트 등이 선택되어 사용될 수 있다.

또한, 상기 방향족산으로는 예컨대, 살리실산, 벤조산 등이 선택되어 사용될 수 있다.

이와 같이, 본 발명에서는 수지를 T-다이 방식으로 압출하여 코팅층을 형성함에 있어, 상기 수지에 상기 압출 온도에서 거대 기공을 형성시키는 첨가제를 혼합함으로써 망상 구조의 코팅층이 형성되도록 하며, 이때 형성되는 망상 구조는 부정형의 구조로서 기공의 평균 크기(최단 내경 기준)가 1~300mm, 바람직하게는 3~100mm, 더욱 바람직하게는 5~50mm이고, 단위면적당 기공율이 10~90%, 바람직하게는 20~80%, 더욱 바람직하게는 30~70%인 초거대 기공 구조를 갖게 되어, 기재에 다양한 기능층을 포함하는 복합 시트 형태로 제작 시 접착 등을 위한 코팅층으로 인해 통기성이 저해되지 않도록 하는 소재의 요구사항을 충족시킬 수 있게 된다. 이때, 형성되는 코팅층의 두께는 기재와 다른 보강층의 접착층으로 적용 시 일반적으로 채용되는 두께, 예컨대 1~500㎛, 바람직하게는 5~200㎛, 더욱 바람직하게는 10~100㎛일 수 있다.

한편, 이러한 망상 구조를 형성하는 방법으로서 본 발명에서는 전술한 첨가제를 사용하지 않는 방법이 고려된다.

즉, 본 발명의 제4 양태의 다른 구현예에 따르면, 기재 일면에 수지 코팅층을 형성하는 코팅 방법에 있어서, 상기 코팅층은 1) 상기 기재 일면에 수지를 T-다이 방식으로 압출 및 열접착하여 형성되거나, 2) 수지를 T-다이 방식으로 압출하여 시트 형태로 제조 후 상기 기재와 상기 시트를 라미네이팅하여 형성되되, 상기 압출 온도를 250~450℃ 조건으로 하여 망상 구조의 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 코팅 방법이 개시된다.

상기 구현예에 따르면, 상기 첨가제를 사용하지 않고도 수지를 T-다이 방식으로 압출 시 일반적으로 적용되는 압출 온도 조건보다 다소 높은 온도인 250~450℃ 조건으로 적용 시 본 발명에서 예정하는 망상 구조의 코팅층 구현이 가능하며, 다만, 원활한 초거대 기공 구조의 형성을 위해서는 전술한 무기물, 예컨대 탄산칼슘 등을 함께 사용하는 것이 바람직하다. 이외의 다른 구성요소에 관해서는 전술한 첨가제 사용 방식에서 설명한 바와 같다.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

실시예 1

크라프트지(80g/㎡)에 기화성 방청제(카프릴산염 20~25중량%, 1,2,3-벤조트리아졸 5~10중량%, 소듐나이트리트 2~5중량%, 벤조산염 20~25중량% 및 물 45~50중량%) 20g/㎡을 그라비아 방식으로 함침하여 열풍 건조한 후 일면에 폴리에틸렌 필름을 라미네이팅하였다. 이후, 필름층이 형성된 크라프트지에 핀롤을 이용하여 수 차례 천공을 실시하여 기공(직경 400~800㎛, 기공 사이 간격 1.5~3.5mm)을 형성시키고, 크라프트지 타면에 폴리에틸렌 수지를 접착층으로 하여 T-die 방식으로 이축연신 필름(OPP film) 및 폴리에필렌 마대(8×8목)를 함께 코팅(OPP film, 마대 및 크라프트지 순서로 적층)하여 제1 양태에 따른 방청 코팅지를 제조하였다. 제조된 방청 코팅지의 필름층 면의 사진을 도 5에 나타내었다.

비교예 1-1

크라프트지(80g/㎡)에 기화성 방청제(카프릴산염 20~25중량%, 1,2,3-벤조트리아졸 5~10중량%, 소듐나이트리트 2~5중량%, 벤조산염 20~25중량% 및 물 45~50중량%) 20g/㎡을 그라비아 방식으로 함침하여 열풍 건조한 후 폴리에틸렌 수지를 접착층으로 하여 T-die 방식으로 이축연신 필름(OPP film)을 코팅하여 방청지를 제조하였다.

비교예 1-2

크라프트지(80g/㎡)에 기화성 방청제(카프릴산염 20~25중량%, 1,2,3-벤조트리아졸 5~10중량%, 소듐나이트리트 2~5중량%, 벤조산염 20~25중량% 및 물 45~50중량%) 20g/㎡을 그라비아 방식으로 함침하여 열풍 건조한 후 폴리에틸렌 수지를 접착층으로 하여 T-die 방식으로 이축연신 필름(OPP film) 및 폴리에틸렌 마대(8×8 목)를 함께 코팅하여 방청지를 제조하였다.

비교예 1-3

방청 마스터배치 15중량%와 폴리프로필렌 수지 85중량%를 혼합 및 T-die 방식으로 압출(220~260℃)하여 T-die 방식으로 폴리프로필렌 마대(9×9 목)를 함께 코팅하고, 그 반대면에 폴리프로필렌 수지를 T-die 방식으로 다시 코팅하여 방청필름을 제조하였다.

실험예 1

상기 제조된 방청지 및 방청필름에 대하여 하기 방법으로 물성을 측정 및 평가하고 그 결과를 하기 표 1 및 도 6 내지 도 9에 나타내었다.

[물성 측정 및 평가 방법]

(1) 기화 방청성 및 접촉 방청성

KS T 1086 규격에 의거하여 평가하였다.

(2) 투습도

KS T 1305 규격에 의거하여 측정하였다.

(3) 말림성

방청지 또는 방청필름을 약 0.5×0.5m 크기로 절단 및 전개하고 1시간 경과 후 말림 정도를 상대적으로 비교 평가하였다.

(4) 오일 흡유성

방청지 또는 방청필름을 110×150mm 크기로 절단 후 70×100mm 철 시편에 오일을 약 0.1g 도포한 후 방청지 또는 방청필름에 철 시편의 오일 도포면을 접촉시켜 오일이 방청지 또는 방청필름에 흡수되는 정도를 상대적으로 비교 평가하였다.

구분	실시예 1	비교예 1-1	비교예 1-2	비교예 1-3
기화 방청성	양호	양호	양호	녹 발생
접촉 방청성	양호	양호	양호	녹 발생
투습도(g/㎡/day)	4	9	5	3
말림성	양호	말림	말림	양호
오일 흡유성	양호	불량	불량	양호

상기 표 1 및 도 6 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 제1 양태에 따른 방청제를 함유한 기재의 일면에 방청제의 기화 통로를 제공하는 유로가 형성된 필름층이 접착된 방청 코팅지의 경우 우수한 방청 성능, 투습성 및 오일 흡유성을 보유하면서도 종래 방청지의 단점으로 지적되었던 말림 현상도 현저히 개선된 것을 확인할 수 있다.

이에 대하여, 본 발명과 같은 필름층이 적용되지 않은 기존 방청지의 경우(비교예 1-1 및 1-2 참조) 방청 성능은 문제 없으나 종래 방청지의 단점으로 투습성, 말림성 및 오일 흡유성이 역시 좋지 않은 것을 알 수 있고, 기존 방청필름의 경우(비교예 1-3)에는 기존 방청지와 반대로 투습성 및 오일 흡유성은 문제 없으나 방청성이 현저히 저하되는 것을 알 수 있다.

실시예 2-1

크라프트지(70g/㎡)에 기화성 방청제(카프릴산염 20~25중량%, 1,2,3-벤조트리아졸 5~10중량%, 소듐나이트리트 2~5중량%, 벤조산염 20~25중량% 및 물 45~50중량%) 20g/㎡을 그라비아 방식으로 함침하여 열풍 건조하여 방청제 함유 기재를 준비하고, 제1 보강층으로 폴리에필렌 마대(8×8목)를 준비하여, 폴리에틸렌 수지를 접착 코팅층(두께 30㎛)으로 하여 T-die 방식으로 압출 온도 200~350℃ 조건에서 광폭(3,000mm) 압출하여 기재 및 제1 보강층을 열 접착하였다. 이때, 폴리에틸렌 수지에 상기와 동일한 조성의 기화성 방청제를 가공한 마스터배치 5중량% 함량(폴리에틸렌 수지 95중량%)으로 혼합하여 수행되어 '기재/망상 구조의 접착 코팅층/제1 보강재층'로 적층된 제1 적층체를 제조하였다. 접착 코팅층에 형성된 망상 구조는 기공의 평균 크기(최단 내경 기준)가 5~50mm 및 단위면적당 기공율이 50~60%인 초거대 기공 구조를 갖는 것으로 확인되었고, T-다이로부터 압출 형성되는 접착 코팅층의 모습을 도 12에 나타내었고, 접착 코팅층이 기재에 코팅되는 모습을 도 13에 나타내었다.

이후, 상기 제1 적층체와 제2 보강층으로 제1 보강층과 동일한 폴리에필렌 마대를 준비하여, 별도의 폴리에틸렌 수지를 접착 필름층(두께 20㎛)으로 하여 T-die 방식으로 압출 온도 200~350℃ 조건에서 광폭(3,000mm) 압출하여 상기 제1 적층체 및 제2 보강층을 열 접착하여 최종 '제2 보강층/접착 필름층/기재/망상 구조의 접착 코팅층/제1 보강재층'으로 구성된 제3 양태에 따른 방청 코팅지를 제조하였다.

실시예 2-2

투기성 비교 평가를 위해 상기 실시예 2-1에서 제2 보강층 접착 없이 제1 적층체만을 제조하였다.

비교예 2-1

크라프트지(70g/㎡)에 기화성 방청제(카프릴산염 20~25중량%, 1,2,3-벤조트리아졸 5~10중량%, 소듐나이트리트 2~5중량%, 벤조산염 20~25중량% 및 물 45~50중량%) 20g/㎡을 그라비아 방식으로 함침하여 열풍 건조한 후 폴리에틸렌 수지를 접착층으로 하여 T-die 방식으로 이축연신 필름(OPP film, 두께 20㎛)을 코팅하여 방청지를 제조하였다.

비교예 2-2

크라프트지(70g/㎡)에 기화성 방청제(카프릴산염 20~25중량%, 1,2,3-벤조트리아졸 5~10중량%, 소듐나이트리트 2~5중량%, 벤조산염 20~25중량% 및 물 45~50중량%) 20g/㎡을 그라비아 방식으로 함침하여 열풍 건조한 후 폴리에틸렌 수지를 접착층으로 하여 T-die 방식으로 이축연신 필름(OPP film, 두께 20㎛) 및 폴리에틸렌 마대(8×8 목)를 함께 코팅하여 방청지를 제조하였다.

비교예 2-3

방청 마스터배치 10중량%와 폴리프로필렌 수지 90중량%를 혼합 및 T-die 방식으로 압출(200~300℃)하여 T-die 방식으로 폴리프로필렌 마대(10×10 목)를 함께 코팅하고, 그 반대면에 폴리프로필렌 수지를 T-die 방식으로 다시 코팅(두께 20㎛)하여 방청필름을 제조하였다.

비교예 2-4

투기성 비교 평가를 위해 상기 실시예 2에서 접착 코팅층을 기화성 방청제를 가공한 마스터배치의 첨가 없이 폴리에틸렌 수지만으로 형성하여 '망상 구조의 접착 코팅층'이 아닌 '일반 접착 코팅층'으로 형성한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 제1 적층체를 제조하였다.

실험예 2-1

상기 실시예 2-1 및 비교예 2-1 내지 2-3에 따라 제조된 방청지 및 방청필름에 대하여 하기 방법으로 물성을 측정 및 평가하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

[물성 측정 및 평가 방법]

- 기화 방청성 및 접촉 방청성 : KS T 1086 규격에 의거하여 평가하였다.

- 말림성 : 방청지 또는 방청필름을 1×1m 크기로 절단 및 전개하고 1시간 경과 후 말림 정도를 상대적으로 비교 평가하였다.

구분	실시예 2-1	비교예 2-1	비교예 2-2	비교예 2-3
기화 방청성	양호	양호	양호	녹 발생
접촉 방청성	양호	양호	양호	녹 발생
말림성	양호	말림 발생	말림 발생	양호

상기 표 2를 참조하면, 본 발명의 제3 양태에 따라 방청제를 함유한 기재 및 제1 보강재층이 접착층을 사이로 적층 형성된 방청 코팅지이되, 접착층을 망상 구조를 갖도록 형성함으로써, 우수한 방청 성능을 보유하면서도 종래 방청지의 단점으로 지적되었던 말림 현상도 현저히 개선된 것을 확인할 수 있다.

이에 대하여, 본 발명과 같은 접착층 및 제1 보강재층이 적용되지 않은 기존 방청지의 경우(비교예 2-1 및 2-2 참조) 방청 성능은 문제 없으나 종래 방청지의 단점으로 말림성이 역시 좋지 않은 것을 알 수 있고, 기존 방청필름의 경우(비교예 2-3)에는 기존 방청지와 반대로 말림성은 문제 없으나 방청성이 현저히 저하되는 것을 알 수 있다.

실험예 2-2

상기 실시예 2-2 및 비교예 2-4에 따라 제조된 제1 적층체에 대하여 하기 방법으로 투기도 물성을 측정하고 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

[투기도 측정 방법]

KS M ISO 5636-1 규격에 의거하여 측정하였다.

구분	실시예 2-2	비교예 2-4
투기도(시간)	7분	24시간 이상

상기 표 3을 참조하면, 본 발명의 제3 양태에 따라 방청제를 함유한 기재 및 제1 보강재층이 접착층을 사이로 적층 형성된 방청 코팅지이되, 접착층을 망상 구조를 갖도록 형성할 경우, 접착층을 망상 구조가 아닌 일반 접착 코팅층으로 구성할 경우 대비 투기 성능이 극적으로 향상된 것을 확인할 수 있다.

실시예 3

크라프트지(80g/㎡)에 기화성 방청제(카프릴산염 20~25중량%, 1,2,3-벤조트리아졸 5~10중량%, 소듐나이트리트 2~5중량%, 벤조산염 20~25중량% 및 물 45~50중량%) 20g/㎡을 그라비아 방식으로 함침하여 열풍 건조하여 방청제 함유 기재를 준비 및 별도로 폴리에필렌 마대(8×8목)를 준비하여, 기재 및 마대 사이에 망상 구조의 폴리에틸렌 코팅층(두께 30㎛)을 형성하였다. 폴리에틸렌 코팅층은 폴리에틸렌 수지가 T-die 방식으로 압출 온도 200~350℃ 조건에서 광폭(3,000mm)으로 압출되어 방청 크라프트지에 열 코팅 형성되도록 하였으며, 폴리에틸렌 수지에 상기와 동일한 조성의 기화성 방청제를 가공한 마스터배치 5중량% 함량(폴리에틸렌 수지 95중량%)으로 혼합하여 마대 접착 코팅이 수행되었다. 코팅층에 형성된 망상 구조는 기공의 평균 크기(최단 내경 기준)가 5~50mm 및 단위면적당 기공율이 50~60%인 초거대 기공 구조를 갖는 것으로 확인되었다. T-다이로부터 압출 형성되는 코팅층의 모습과 코팅층이 기재에 코팅되는 모습은 각각 도 12 및 도 13과 유사하다.

상기 실시예 3에서는 기재에 망상 구조의 코팅층 및 마대층이 형성되는 과정을 예시하였으며, 상기 코팅층을 접착층으로 하여 상기 기재와 함께 마대 이외의 다른 기능성 보강층을 적층함으로써 다양한 다층 복합 소재를 제조할 수 있도록 하게 된다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

* 부호의 설명

100, 300 : 방청 코팅지 110, 310 : 기재

120 : 필름층 130 : 보강재층

320 : 접착층 330 : 제1 보강재층

340 : 기화 방지층 341 : 필름층

342 : 제2 보강재층

Claims

방청제를 함유한 기재; 상기 기재의 일면에 접착되고 상기 방청제의 기화 통로를 제공하는 유로가 형성된 필름층; 및 상기 기재의 타면에 접착되는 보강재층;을 포함하는 방청 코팅지.
제1항에 있어서,

상기 기재는 천연 소재 또는 합성 소재인 것을 특징으로 하는 방청 코팅지.
제1항에 있어서,

상기 기재는 종이를 포함하는 것을 특징으로 하는 방청 코팅지.
제3항에 있어서,

상기 종이는 크라프트지, 주름지, 판지, 박엽지 및 합성지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 방청 코팅지.
제1항에 있어서,

상기 방청제는 지방산 또는 그의 염; 산소, 질소 또는 황을 포함하는 고리화합물; 알카리금속염; 및 방향족산 또는 그의 염;으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방청 코팅지.
제1항에 있어서,

상기 필름층은 폴리올레핀계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방청 코팅지.
제1항에 있어서,

상기 유로는 천공되어 형성된 것을 특징으로 하는 방청 코팅지.
제7항에 있어서,

상기 유로는 직경이 1~2,000㎛이고, 기공 사이 간격이 0.1~40mm인 기공 형태인 것을 특징으로 하는 방청 코팅지.
제1항에 있어서,

상기 유로는 필름 베이스 소재에 기공 형성 첨가제가 함유되어 형성된 것을 특징으로 하는 방청 코팅지.
제9항에 있어서,

상기 첨가제는 탄산칼슘, 탈크, 실리카 및 기포형성제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방청 코팅지.
제1항에 있어서,

상기 필름층은 방청 성분이 함유된 것을 특징으로 하는 방청 코팅지.
제1항에 있어서,

상기 보강재층은 필름류, 마대, 부직포, 직물 또는 이들의 복합체인 것을 특징으로 하는 방청 코팅지.
(a) 필름을 천공하여 방청제의 기화 통로를 제공하는 유로가 형성된 필름층을 형성하는 단계;

(b) 상기 유로가 형성된 필름층 및 방청제를 함유한 기재의 일면을 접착하는 단계; 및

(c) 상기 기재의 타면에 보강재층을 접착하는 단계;

를 포함하는 방청 코팅지 제조방법.
(a) 방청제를 함유한 기재의 일면에 필름층을 형성하는 단계;

(b) 상기 필름층이 형성된 기재를 천공하여 방청제의 기화 통로를 제공하는 유로를 형성하는 단계; 및

(c) 상기 기재의 타면에 보강재층을 접착하는 단계;

를 포함하는 방청 코팅지 제조방법.
(a) 필름 베이스 소재에 기공 형성 첨가제를 첨가 및 가공하여 방청제의 기화 통로를 제공하는 유로가 형성된 필름층을 형성하는 단계;

(b) 상기 유로가 형성된 필름층 및 방청제를 함유한 기재의 일면을 접착하는 단계; 및

(c) 상기 기재의 타면에 보강재층을 접착하는 단계;

를 포함하는 방청 코팅지 제조방법.
방청제를 함유한 기재 및 제1 보강재층이 접착층을 사이로 적층 형성된 방청 코팅지에 있어서,

상기 접착층은 망상 구조 또는 스트라이프 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 방청 코팅지.
제16항에 있어서,

상기 제1 보강재층은 마대, 부직포, 직물 또는 이들의 복합체인 것을 특징으로 하는 방청 코팅지.
제16항에 있어서,

상기 접착층은 폴리올레핀계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방청 코팅지.
제18항에 있어서,

상기 망상 구조는 부정형의 구조로서 기공의 평균 크기(최단 내경 기준)가 1~300mm이고, 단위면적당 기공율이 10~90%인 초거대 기공 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 방청 코팅지.
제19항에 있어서,

상기 망상 구조는 상기 수지를 T-다이 방식으로 압출하여 접착층 형성 시 상기 압출 온도에서 거대 기공을 형성시키는 첨가제가 혼합되어 형성된 것을 특징으로 하는 방청 코팅지.
제19항에 있어서,

상기 망상 구조는 상기 수지를 T-다이 방식으로 압출하여 접착층 형성 시 상기 압출 온도를 250~450℃ 조건으로 하여 형성된 것을 특징으로 하는 방청 코팅지.
제18항에 있어서,

상기 스트라이프 구조는 접착층 형성 구간 및 접착층 비형성 구간의 간격비가 1:0.1~1:10인 것을 특징으로 하는 방청 코팅지.
제16항에 있어서,

상기 기재상에 상기 방청제의 기화 방지를 위한 기화 방지층이 더 적층된 것을 특징으로 하는 방청 코팅지.
제23항에 있어서,

상기 기화 방지층은, 폴리올레핀계 수지를 포함하는 필름층; 또는 마대, 부직포, 직물 또는 이들의 복합체인 제2 보강재층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 방청 코팅지.
기재 일면에 수지 코팅층을 형성하는 코팅 방법에 있어서,

상기 코팅층은 1) 상기 기재 일면에 수지를 T-다이 방식으로 압출 및 열접착하여 형성되거나, 2) 수지를 T-다이 방식으로 압출하여 시트 형태로 제조 후 상기 기재와 상기 시트를 라미네이팅하여 형성되되,

상기 수지에 상기 압출 온도에서 거대 기공을 형성시키는 첨가제를 혼합하여 망상 구조의 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 코팅 방법.
제25항에 있어서,

상기 수지는 폴리올레핀계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 방법.
제25항에 있어서,

상기 첨가제는 탄산칼슘, 탈크, 이산화티탄, 실리카, 황산바륨 및 운모로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 무기물; 기포형성제; 기화성 방청제; 및 수분을 함유한 친수성 물질;로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 코팅 방법.
기재 일면에 수지 코팅층을 형성하는 코팅 방법에 있어서,

상기 코팅층은 1) 상기 기재 일면에 수지를 T-다이 방식으로 압출 및 열접착하여 형성되거나, 2) 수지를 T-다이 방식으로 압출하여 시트 형태로 제조 후 상기 기재와 상기 시트를 라미네이팅하여 형성되되,

상기 압출 온도를 250~450℃ 조건으로 하여 망상 구조의 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 코팅 방법.