WO2021015556A1 - 친환경 생분해성 점착 조성물 - Google Patents

친환경 생분해성 점착 조성물 Download PDF

Info

Publication number
WO2021015556A1
WO2021015556A1 PCT/KR2020/009676 KR2020009676W WO2021015556A1 WO 2021015556 A1 WO2021015556 A1 WO 2021015556A1 KR 2020009676 W KR2020009676 W KR 2020009676W WO 2021015556 A1 WO2021015556 A1 WO 2021015556A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
starch
weight
parts
adhesive composition
adhesive
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/009676
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김두일
Original Assignee
김두일
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김두일 filed Critical 김두일
Priority claimed from KR1020200090799A external-priority patent/KR102443159B1/ko
Publication of WO2021015556A1 publication Critical patent/WO2021015556A1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J103/00—Adhesives based on starch, amylose or amylopectin or on their derivatives or degradation products
    • C09J103/02—Starch; Degradation products thereof, e.g. dextrin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08L1/02—Cellulose; Modified cellulose
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L3/00—Compositions of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
    • C08L3/02—Starch; Degradation products thereof, e.g. dextrin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L91/00—Compositions of oils, fats or waxes; Compositions of derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J101/00—Adhesives based on cellulose, modified cellulose, or cellulose derivatives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02—Non-macromolecular additives
    • C09J11/06—Non-macromolecular additives organic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/08—Macromolecular additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2203/00—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2203/334—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils as a label

Definitions

  • the present invention relates to an adhesive composition
  • an adhesive composition comprising a cellulose solution, starch, dextrin and glycerin, and a method for producing the same.
  • PET Polyethylene terephthalate
  • production is increasing by about 7% every year and imports are also increasing every year.
  • PET bottles are shredded and recycled as materials such as sewing fibers.
  • PVC, PET, PP labels, paper or polyolefin labels, etc. must be completely removed.
  • chemical changes such as thermal decomposition and carbonization in the PET processing machine occur, making it difficult to process recycled PET and deteriorating the value of the product.
  • Labels on PET bottles include adhesive labels that are strongly adhered with adhesive and tear-off labels that can be removed by consumers.
  • tear-off labels the label is not aware that the consumer must remove the label to recycle plastic. It is often discarded in a stuck state.
  • tear-off labels have a disadvantage that the cost is high because the material used is entirely dependent on imports, and it requires enormous costs to install the facility process to produce them.When recycling treatment, it is soaked in water along with the PET bottle, so separation is complicated. And because of the disadvantage of lowering the recycling rate, the Ministry of Environment applies an excellent recycling grade for adhesive labels.
  • the label in order to separate the adhesive label from the PET bottle using this caustic soda, the label can be separated from the PET bottle after washing it in caustic soda at a high temperature around 90°C for 30 minutes or more, about 10 times or more.
  • High costs are incurred in the process, and secondary environmental pollution of water and soil due to contaminated water occurs.
  • the toxic gas generated when dissolved in water may cause irritation to the respiratory system and skin, and there is a risk of explosion if carelessly used. Due to the use of excessive washing water, the amount of wastewater is generated, which adversely affects the water quality protection of the river.
  • the adhesive material generally uses petroleum-derived monomers and oil-based solvents as raw materials, boils and bonds them at a high temperature, environmental hormones, ultrafine dust, and raw material molecules generated during manufacture are released into the environment as they are. It creates additional secondary environmental pollution problems.
  • most of the adhesive materials consist of a covalent bond in a monomer unit, natural decomposition is difficult, recyclability is impossible after bonding, and environmental pollution problems due to undegraded polymers occur.
  • Henkel's adhesives which currently dominate the market as adhesives for PET bottle labels, have problems of eye/skin irritation and itchiness when used, including industrial polyester, acrylic, etc. There is a controversy over harmfulness, such as more than twice as many.
  • Patent Application No. 10-2011-0029509 relates to a natural adhesive containing protein and free sugar, which exhibits antibacterial and anti-fungal toxicity including allinase and alacine. It does not deal with adhesion and water separation properties for use as adhesives.
  • the inventors of the present invention intend to develop an adhesive composition that can be biodegradable upon release by using natural, starchy, and starch-based edible materials as raw materials, since it is soluble in water, so there is no need to use harmful substances such as caustic soda when separating from the adherend. I tried.
  • an adhesive composition in which edible materials such as starch and dextrin are added to a cellulose solution, and when applied to plastic labels used in PET bottles, it increases the water holding power with excellent adhesion and water separability, and confirms the odor adsorption effect.
  • the present invention has been completed.
  • an object of the present invention is to provide an eco-friendly adhesive composition comprising a cellulose solution, starch, dextrin, and the like as active ingredients, and a method of manufacturing the same.
  • One aspect of the present invention for achieving the problem to be solved is cellulose; Starch; It provides an adhesive composition comprising dextrin and glycerin.
  • Adhesive articles obtained by applying and drying such an adhesive composition on a substrate include, for example, PVC, PP, PE , PET labels, oriented polypropylene (OPP) tapes.
  • PVC polyvinyl chloride
  • PE polypropylene
  • PET labels PET labels
  • OPP oriented polypropylene
  • the substrate may be, for example, a polymer membrane.
  • the polymer membrane is, for example, polyethylene, polypropylene (PP), styrene/propylene copolymer, polybutene-1, ethylene/vinyl acetate copolymer, polyethylene/styrene butadiene rubber mixture, polyolefin film such as polyvinyl chloride film, etc. Can be used.
  • plastics such as polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate, and poly(methyl methacrylate), thermoplastic elastomers such as polyurethane, polyamide-polyol copolymer, and mixtures thereof may be used.
  • the adhesive composition of the present invention is for labels, sealing, paper, cigarette paper, adhesive block toys, sand sculpting, construction interior and exterior materials, food, food packaging, food container, bathroom kitchen cleaner, deodorant, animal ointment Spray, exfoliating, body hair fixation, hair gel, hair essence, skin essence, soil stabilizer that removes fine dust such as yellow dust or dust generated in factories, water grass and strength enhancer, corrugated board, adhesive for belt, etc. It is possible.
  • the adhesive composition of the present invention has water separation. Therefore, when the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention is used as a pressure-sensitive adhesive, it is easily removed because it is dissociated by water when the pressure-sensitive adhesive is separated from or removed from the substrate or adherend to which it is applied. Specifically, the pressure-sensitive adhesive applied to the substrate or adherend may be dissociated within 1 hour, specifically within 30 minutes, and more specifically within 20 minutes, using water at room temperature (25°C) or higher.
  • the adhesive composition of the present invention is easily dissociated with water, and the dissociated component is also environmentally friendly because it is harmless to living organisms and the environment. In addition, the adhesive composition of the present invention increases soil water retention and has a deodorizing effect.
  • the adhesive composition of the present invention may be used for adhesion of a polymer film label to a PET bottle, and may be used for adhesion of a polymer film label to a plastic adhesive such as PE or PP in addition to PET bottles.
  • the concentration of the cellulose solution is in the range of 1 to 99% (w/v).
  • the starch is at least one selected from the group consisting of tapioca starch, corn starch, wheat starch, potato starch, banana starch and sweet potato starch, egg white starch, and hydroxyethyl cellulose.
  • the starch is characterized in that it is corn starch.
  • Corn starch has higher crystallinity and amylose content than other types of starch, and has high heat resistance and water dispersibility, so when mixed with dextrin, it exhibits excellent adhesion compared to mixing with other types of starch, and is suitable as an adhesive for PET labels. Indicates the viscosity.
  • the cellulose solution is 100 to 4000 parts by weight
  • dextrin is 300 to 7000 parts by weight
  • glycerin may be included in 200 to 1000 parts by weight.
  • the adhesive strength is insufficient for use in a label using PET as an adherend, and if it contains more than 7000 parts by weight, the viscosity is too high, so the spreadability of the adhesive is low. There is a problem of losing.
  • the glycerin is included in an amount of less than 200 parts by weight, the viscosity decreases and the adhesive is not fixed and flows.
  • 100 parts by weight of corn starch when the cellulose solution is less than 100 parts by weight, the viscosity decreases, and when it exceeds 4000 parts by weight, it takes a long time to dry.
  • the cellulose solution is 100 to 200 parts by weight, dextrin is 200 to 400 parts by weight, and glycerin may be included in 100 to 300 parts by weight. In one embodiment of the present invention, based on 100 parts by weight of corn starch, the cellulose solution is 150 parts by weight, dextrin is 300 parts by weight, and glycerin may be included in 200 parts by weight.
  • the cellulose solution is 200 to 300 parts by weight, dextrin is 20 to 80 parts by weight, and glycerin may be included in 20 to 80 parts by weight.
  • the cellulose solution is 250 parts by weight, dextrin is 50 parts by weight, and glycerin may be included in 50 parts by weight.
  • the adhesive strength is insufficient to be used as an adhesive for PET labels, but the viscosity average is 70,000 CP, which is excellent in viscosity safety and excellent deodorizing power, which is suitable for use as an eco-friendly adhesive for office and stationery.
  • the curing speed may be increased by additionally including oil in the component.
  • the oil may be coconut oil or palm oil, and the addition of oil may improve the curing speed and adhesion of the adhesive.
  • the cellulose solution is 2000 to 4000 parts by weight, dextrin is 5000 to 7000 parts by weight, and glycerin may be included in 700 to 900 parts by weight.
  • the cellulose solution is 3000 parts by weight, dextrin is 6000 parts by weight, and glycerin may be included in 800 parts by weight.
  • the cellulose solution is 1000 to 3000 parts by weight, dextrin is 1000 to 2000 parts by weight, and glycerin may be included in 400 to 600 parts by weight.
  • the cellulose solution is 2000 parts by weight, dextrin is 1500 parts by weight, and glycerin may be included in 500 parts by weight.
  • the cellulose solution further includes one or more solvents selected from the group consisting of primary alcohols, polyhydric alcohols, diols and triols.
  • the adhesive composition further comprises glutinous rice flour, xanthan gum, or a mixture thereof.
  • the glutinous rice powder, xanthan gum, or a mixture thereof is included in an amount of 1 to 100 parts by weight.
  • the corn starch and dextrin may be additionally subjected to a fermentation process after mixing, and the fermentation process may be performed in a range of 5 to 12 hours at a temperature of 40 to 50°C.
  • the starch system of step 2) is prepared from corn starch.
  • the cellulose solution is 100 to 4000 parts by weight
  • dextrin is 20 to 7000 parts by weight
  • glycerin may be included in 20 to 1000 parts by weight.
  • the cellulose solution is 100 to 200 parts by weight, dextrin is 200 to 400 parts by weight, and glycerin may be included in 100 to 300 parts by weight. In one embodiment of the present invention, based on 100 parts by weight of corn starch, the cellulose solution is 150 parts by weight, dextrin is 300 parts by weight, and glycerin may be included in 200 parts by weight.
  • the cellulose solution is 200 to 300 parts by weight, dextrin is 20 to 80 parts by weight, and glycerin may be included in 20 to 80 parts by weight.
  • the cellulose solution is 250 parts by weight, dextrin is 50 parts by weight, and glycerin may be included in 50 parts by weight.
  • the adhesive strength is insufficient to be used as an adhesive for PET labels, but the viscosity average is 70,000 CP, which is excellent in viscosity safety and excellent deodorizing power, which is suitable for use as an eco-friendly adhesive for office and stationery.
  • the curing speed may be increased by additionally including oil in the component.
  • the oil may be coconut oil or palm oil, and the addition of oil may improve the curing speed and adhesion of the adhesive.
  • the cellulose solution is 2000 to 4000 parts by weight, dextrin is 5000 to 7000 parts by weight, and glycerin may be included in 700 to 900 parts by weight.
  • the cellulose solution is 3000 parts by weight, dextrin is 6000 parts by weight, and glycerin may be included in 800 parts by weight.
  • the cellulose solution is 1000 to 3000 parts by weight, dextrin is 1000 to 2000 parts by weight, and glycerin may be included in 400 to 600 parts by weight.
  • the cellulose solution is 2000 parts by weight, dextrin is 1500 parts by weight, and glycerin may be included in 500 parts by weight.
  • glutinous rice flour, xanthan gum, or a mixture thereof is added to the step 3) preparing the slurry.
  • the glutinous rice flour, xanthan gum, or a mixture thereof is included in an amount of 1 to 100 parts by weight.
  • the corn starch and dextrin may be additionally subjected to a fermentation process after mixing, and the fermentation process may be performed in a range of 5 to 12 hours at a temperature of 40 to 50°C.
  • Another aspect of the present invention is a step of bonding the adhesive composition to the first substrate by applying the adhesive composition to the first substrate; And attaching the first substrate and the second substrate to each other by contacting the first substrate to which the composition is bonded to the second substrate. It provides a method of attaching the first substrate and the second substrate comprising a.
  • the first substrate may be a PP, PET, or PVC substrate
  • the second substrate may be a PP, PVC, or PET bottle.
  • the first and second substrates may be the same material.
  • the adhesive composition or adhesive product according to an embodiment is a water-separable adhesive, which can be used as a label, an adhesive tape, a spray-type adhesive, a dust remover, etc., and can be easily removed without damaging the adherend using water, and a packaging material Can be easily recycled. And when this composition or product is applied to the fields of pesticides and seeds, it has the advantage that it can be easily removed with water after using the adhesive-containing composition, so that the scope of application can be broadened.
  • the adhesive composition of the present invention described above uses an edible material as a raw material and is biodegradable when released and has high adhesive strength, and the substrate to which the adhesive composition is applied can be easily and completely removed from the adherend even in pure water not treated with alkaline water. So, when the adhesive composition of the present invention is applied to a label used for a PET bottle, there is an advantage of providing high quality recycled PET. As the adhesive composition is easily separated from the PET bottle, the regeneration process is simplified, the use of caustic soda is excluded to prevent water pollution by washing water, there is no concern of secondary environmental pollution when discharged, and the physical force of the soil It is an environmentally friendly invention that increases and has a deodorizing effect.
  • a starch system was prepared in the mixing ratio shown in Table 1 below. Blending was performed using a Hot Plate & Spindle Bar or a stirrer and a heating mantle under the conditions of 40 ⁇ 50 °C.
  • the starch system and the cellulose solution were mixed to prepare a slurry using a stirrer at room temperature, and the slurry was gelatinized to prepare a thin liquid to prepare an adhesive composition.
  • Comparative Example 1 is an adhesive composition using an amino acid solution containing lysine, citric acid, and water that exists in the form of an aqueous salt solution and does not form a precipitate in the aqueous solution.
  • Example 1 Corn starch Cellulose solution dextrin glycerin Glutinous rice flour
  • Example 2 100 150 300 200
  • Example 3 100 3,000 6,000 800
  • Example 4 100 2,000 1,500 500 50
  • Comparative Example 1 - -(100, using amino acid solution) - - - Comparative Example 2 100 90 190 200 100 Comparative Example 3 100 2,100 7,100 200 100 Comparative Example 4 100 100 900 100 -
  • the adhesive composition (Examples 1 to 4) prepared by the above method was applied to a plastic label to perform an adhesion test.
  • the test was conducted by repeating the frozen state and the room temperature state 6 times. After moving from freezing to room temperature, water condensation occurred on the surface of the PET bottle, and then adhesion was checked, and it was confirmed that the adhesion was maintained regardless of temperature change (FIG. 2). It was confirmed that the adhesive strength of the labels coated with Comparative Examples 2 to 4 was also maintained regardless of the temperature change, but it was confirmed that the label to which Comparative Example 1 was applied was easily separated from the PET bottle according to the temperature change and thus the adhesion was not maintained.
  • a light resistance test (ASTM G 154) of the peel strength specimen was performed to quantitatively evaluate the adhesive force. It was applied to a PP label, and an adhesion test was performed on PET and PP substrates. The substrate was made to have a width of 2.5 x 10 cm and tested by ASTM D 1876 for 24 hours and 48 hours at 60 ⁇ 3°C, respectively.
  • Adhesive name Type of adherend Kgf/cm2 gf/cm2 Example 1 PP 3.712367 3712.367 PET 7.654781 7654.781
  • Example 2 PP 4.846939 4846.939 PET 14.54082 14540.82
  • Example 3 PP 3.571429 3571.429 PET 5.6122455 5612.245
  • Example 4 PP 3.398374 3398.374 PET 5.448734 5448.734 Comparative Example 1 PP 0.132435 132.435 PET 0.224545 224.545 Comparative Example 2 PP 3.212356 3212.356 PET 7.875687 7875.687 Comparative Example 3 PP 3.474534 3474.534 PET 8.223435 8223.435 Comparative Example 4 PP 0.412345 412.345 PET 0.734523 734.523
  • the adhesive compositions (Examples 1 to 4) exhibited an adhesive strength of 1,500 gf/cm 2 or more at room temperature, which is a high adhesive strength that can be peeled off only when force is applied to a finger.
  • the adhesive composition of Example 2 exhibited a very high level of adhesive strength when using PET as an adhesive.
  • the adhesive compositions of Examples 1 to 4 prepared by the present invention have higher adhesive strength compared to Comparative Examples 1 to 3.
  • the adhesive composition of Examples 1 to 4 compared to the adhesion (average 3 kgf to 8 kgf) of a multipurpose adhesive targeting metal, rubber, leather, cork, plastic, fiber (felt), leather, wood, and soft foam. It was confirmed that it has a similar or high level of adhesion (3 kgf ⁇ 14 kgf).
  • the water separation properties of the adhesive compositions (Examples 1 to 4) and Comparative Examples 1 to 3 of the present invention were evaluated.
  • the method for evaluating the water separability is as follows: After applying the adhesive composition of the present application to a thickness of 50 ⁇ 60 ⁇ m on the top of the PP film and dried at 30 °C for 20 minutes. The dried result was cut into a size of 30 mm x 50 mm, attached to a PET bottle, and pressed and bonded using a hand roller to prepare a specimen.
  • test gases 50 ⁇ mol/mol of ammonia, 50 ⁇ mol/mol of trimethylamine, 50 ⁇ mol/mol of hydrogen sulfide, 50 ⁇ mol/mol of methylmercaptan, 50 ⁇ mol/mol of acetaldehyde, 50 ⁇ mol/mol of toluene, and 20 ⁇ mol/mol of formaldehyde were injected at the initial concentration, The concentration of the test gas was measured at 0 minutes, 30 minutes, 60 minutes, 90 minutes, and 120 minutes, respectively.
  • the concentration of the test gas was measured by a gas detection tube (SPS-KCLI2218-6218), and was measured at 23 ⁇ 5.0°C.
  • SPS-KCLI2218-6218 gas detection tube
  • concentration reduction rate of the test gas at the end of the test was expressed in %.
  • the adhesive composition (Examples 1 to 4) showed very high deodorizing power for ammonia and trimethylamine at 99.5% or more, and also in hydrogen sulfide, methylmercaptan, acetaldehyde, toluene, and formaldehyde. It was confirmed that it showed a high deodorizing power of 30% or more.
  • the deodorizing power for ammonia and trimethylamine was lower than in the examples, and hydrogen sulfide, methyl mercaptan, acetaldehyde, toluene, and formaldehyde showed less than 10% deodorizing power.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

본 발명은 셀룰로오스 용액에, 전분 등 천연 재료를 첨가한 점착 조성물 및 이의 제조 방법에 대한 것으로, 우수한 점착력을 가지면서도 수분리 및 생분해가 가능하여, PET 병 재생시 알카리수(양잿물) 처리에 의한 것이 아닌 순수한 물에서 라벨이 물과 접촉시 피착제로부터 라벨은 물론 점착제를 완전하게 제거할 수 있어 순도높은 양질의 재생 PET를 제공할 수 있는 장점이 있고, PET 병으로부터 점착 조성물의 분리가 수월하게 이루짐에 따라 재생 공정의 단순화와 더불어 가성소다의 사용을 배제하여 세척수에 의한 수질오염을 방지할 수 있고, 방출 시 2차적 환경 오염의 우려가 없고, 토양의 물리력을 증대시키고 탈취 효과를 갖는 친 환경적인 발명이다.

Description

친환경 생분해성 점착 조성물
본 발명은 셀룰로오스 용액, 전분, 덱스트린 및 글리세린을 포함하는 점착 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 폐기물에 의한 환경 오염 문제가 심각하게 부각되고 있다. 특히 일회용 플라스틱 용기 폐기물의 환경 오염은 플라스틱이 차지하는 부피와 난분해성으로 인해 심각하다. 음료수 용기로 많이 사용되고 있는 PET(Polyethylene terephthalate) 병의 경우 매해 약 7%씩 생산량이 상승하고 있고, 수입량도 매해 증가하고 있는 실정으로, PET 병은 파쇄되어 봉제용 섬유 등의 소재로서 재생되는데, PET 병의 구성성분 중 PVC, PET, PP 라벨, 종이 또는 폴리올레핀 라벨 등은 완벽하게 제거되어야 한다. 특히 PVC, PET, PP 라벨은 일부라도 PET와 섞여 있으면 PET 가공 기계 안에서 열분해, 탄화 등의 화학적 변화를 일으켜 재생 PET의 가공이 어렵게 되며 제품의 가치를 떨어뜨린다.
PET 병에 붙어있는 라벨은 접착제로 강하게 붙어 있는 접착식 라벨과, 소비자 제거가 가능한 절취식 라벨이 있으나, 절취식 라벨의 경우 소비자가 라벨을 제거해야 플라스틱을 재활용할 수 있다는 사실을 인지하지 못해 라벨이 붙어있는 상태로 버려지는 경우가 많다. 또한, 절취식 라벨은 사용되는 재질이 전량 수입에 의존하고 있어 비용이 높고, 이를 제작하기 위한 설비 공정 설치에 막대한 비용이 소요되는 단점이 있고, 재활용 처리시 PET 병과 함께 물에 가라 앉아 분리가 복잡하며 재활용률이 낮아지는 단점이 있어 환경부에서는 접착식 라벨에 대해 재활용 우수 등급을 적용하고 있다. 접착식 라벨을 PET 병과 분리하기 위해서는 상온의 물에 가성소다(양잿물)가 희석되어 있는 분리 세척조에 투입하여 분리를 하게 된다. 라벨은 물의 비중보다 그 비중이 낮아 부상하게 되고, 반면 물보다 비중이 높은 몸체(페트)는 분리 세척조의 바닥으로 가라앉게 되어 분리가 가능하게 되며, 절취식 라벨에 비해 4배 이상 생산비용이 낮은 장점이 있다.
그러나, 이러한 가성소다를 사용하여 접착식 라벨을 PET 병과 분리하기 위해서는 90℃ 전후의 고온의 가성소다(양잿물)에 30분 이상, 약 10회 이상 세척해야 PET 병에서 라벨을 분리할 수 있으며, 이러한 분리과정에 높은 비용이 발생되고, 오염수로 인한 수질 및 토양의 2차 환경오염 문제가 발생한다. 또한, 물에 용해 시 발생하는 유독성 가스에 의해 호흡기와 피부에 자극을 일으킬 수 있으며, 사용 부주의 시 폭발의 위험성이 존재하며. 과다한 세척수의 사용으로 폐수의 발생량이 많아 하천의 수질 보호에도 악영향을 미치게 된다. 또한, 점착 물질이 완전히 제거되지 않아 양질의 재생 PET를 제공하기 어려운 단점이 있다.
또한, 접착 물질은 일반적으로 석유 유래의 단량체와 유성 솔벤트를 원료로 사용하여 고온으로 끓여 도포 접착하므로 제조 시 발생되는 환경호르몬, 초미세먼지, 폐기 시 원료 분자가 그대로 환경으로 배출될 경우 독성에 의한 추가적인 이차 환경 오염 문제를 발생시킨다. 또한, 대부분의 접착 물질은 단량체 단위가 공유결합으로 이루어져 있어 자연분해가 어렵고, 접착 후에는 재활용이 불가능하며, 분해되지 않은 고분자에 의한 환경 오염 문제가 발생된다. 예를 들어, 현재 PET 병 라벨의 접착제로 시장 우위를 점하고 있는 헨켈의 접착제는 공업용 폴리에스테르, 아크릴 등을 포함하여 사용시 눈·피부자극, 가려움이 발생하는 문제가 있고, 발암 물질이 기준치를 27배를 초과하는 등 유해성 논란이 있다. 또한, PET 병 자체에 글을 인쇄하는 잉크를 사용하는 경우 라벨을 붙일 필요가 없고, 물에 의해 잉크 성분이 쉽게 지워지는 장점이 있으나, 완전한 제거가 어렵고, PET 표면에 잔존하는 접착제로 인해 재생시 황변 현상이 발생하는 문제가 있다. 특허출원 제10-2011-0029509호는 단백질과 유리당을 포함하는 천연 접착제로서 알리나제(alliinase)와 알라신(alacine)을 포함하는 항균성 및 항곰팡 독성을 나타내는 천연 접착제에 관한 것이나, PET 병 라벨의 접착제 용도로 사용하기 위한 점착력, 수분리성을 다룬 것은 아니다.
본 발명자들은 물에 의해 용해 가능하여 피착제로부터 분리 시 가성소다와 같은 유해성 물질을 사용할 필요가 없고, 천연계, 녹말계, 전분계 식용 재료를 원료로 사용하여 방출 시 생분해가 가능한 점착 조성물을 개발하고자 노력하였다. 그 결과, 셀룰로오스 용액에 전분, 덱스트린 등 식용 재료를 첨가한 점착 조성물을 고안하여 PET 병 등에 사용되는 플라스틱 라벨에 도포 시 우수한 점착력, 수분리성과 함께 토양의 보수력을 증대시키고, 악취 흡착 효과를 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 셀룰로오스 용액, 전분, 덱스트린 등을 유효성분으로 포함하는 친환경 점착 조성물 및 이를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
상기 해결하려는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양태는 셀룰로오스; 전분; 덱스트린 및 글리세린을 포함하는 점착 조성물을 제공한다.
이러한 점착 조성물을 기재상에 도포 및 건조하여 얻어진 점착 물품으로는 예를 들어 PVC, PP, PE, PET 라벨, 연신폴리프로필렌(Oriented PolyPropylene: OPP) 테이프 등이 있다. 점착 조성물을 기재에 도포 및 건조하면 점탄성 물질을 함유한 점착층이 기재 상에 형성된다.
상기 기재는 본 기술분야에서 점착 조성물이 도포가능한 피착체라면 모두 다 사용 가능하다. 상기 기재는, 예를 들면 고분자막일 수 있다. 고분자막은 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌(PP), 틸렌/프로필렌 공중합체, 폴리부텐-1, 에틸렌/초산비닐 공중합체, 폴리에틸렌/스타이렌부타디엔 고무의 혼합물, 폴리비닐클로라이드 필름 등의 폴리올레핀계 필름 등이 사용될 수 있다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트, 폴리(메틸메타크릴레이트)등의 플라스틱이나 폴리우레탄, 폴리아미드-폴리올 공중합체 등의 열가소성 엘라스토머 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
본 발명의 점착 조성물은 라벨용, 씰링용, 도배용, 궐련지용, 접착식 블록 완구용, 모래조각용, 건설 내외장재용, 식품용, 식품포장, 식품용기, 욕실 주방 세정제용, 탈취용, 동물연고 스프레이용, 각질제거용, 체모 고정용, 헤어젤, 헤어에센스, 피부에센스, 황사와 같은 미세먼지나 공장에서 발생하는 분진을 제거하는 토양 안정화제, 물풀과 지력 증강제, 골판지, 지대용 접착제 등에 적용 가능하다.
본 발명의 점착 조성물은 수분리성을 갖는다. 따라서, 본 발명의 점착 조성물을 점착제로 이용하는 경우, 점착제가 도포되는 기재 또는 피착제로부터 분리, 제거시 물에 의하여 해리되므로 제거가 용이하다. 구체적으로 상기 기재 또는 피착제에 도포된 점착제는 상온(25℃) 이상의 물을 이용하여, 1시간 이내, 구체적으로는 30분 이내, 더욱 구체적으로는 20분 이내에 해리되는 것일 수 있다. 본 발명의 점착 조성물은 물로 쉽게 해리되며 해리된 성분 또한 생명체 및 환경에 무해하므로 환경 친화적이다. 또한, 본 발명의 점착 조성물은 토양 보수력을 증대시키고, 탈취 효과를 갖는다. 본 발명의 점착 조성물은 PET 병에 대한 고분자막 라벨의 접착용으로 사용될 수 있으며, PET 병 외에도 PE, PP 등의 플라스틱 피착제에 대한 고분자막 라벨의 접착용도로 사용될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 셀룰로오스 용액의 농도는 1 내지 99%(w/v)의 범위 내 이다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 전분은 타피오카 전분, 옥수수 전분, 밀 전분, 감자 전분, 바나나 전분 및 고구마 전분, 달걀 흰자 전분, 하이드록시 에틸 셀룰로스로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상이다.
본 발명의 일 구현예에서. 상기 전분은 옥수수 전분인 것을 특징으로 한다.
옥수수 전분은 다른 종류의 전분에 비해 결정화도 및 아밀로스 함유량이 높으며, 열에 대한 저항성 및 수분산성이 높아 덱스트린과 혼합하는 경우 다른 종류의 전분과 혼합하는 것과 비교하여 뛰어난 접착력을 나타내며 PET 용 라벨의 접착제로서 적절한 점도를 나타낸다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 옥수수 전분 100 중량부에 대하여, 셀룰로오스 용액은 100 내지 4000 중량부이며, 덱스트린은 300 내지 7000 중량부이고, 글리세린은 200 내지 1000 중량부로 포함할 수 있다. 옥수수 전분 100 중량부에 대하여, 덱스트린을 300 중량부 미만으로 포함하는 경우 피착제를 PET로 하는 라벨에 사용하기에는 접착력이 부족하며, 7000 중량부를 초과하여 포함하는 경우 점도가 지나치게 높아 접착제의 발림성이 낮아지는 문제가 있다. 또한, 글리세린을 200 중량부 미만으로 포함하는 경우 점도가 하락하여 접착제가 고정되지 않고 흐르는 문제가 있다. 옥수수 전분 100 중량부에 대하여, 셀룰로오스 용액이 100 중량부 미만인 경우 점도가 하락하게 되며, 4000 중량부를 초과하는 경우 건조시간이 오래 소요되는 문제가 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 옥수수 전분 100 중량부에 대하여, 셀룰로오스 용액은 100 내지 200 중량부이며, 덱스트린은 200 내지 400 중량부이고, 글리세린은 100 내지 300 중량부로 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 옥수수 전분 100 중량부에 대하여, 셀룰로오스 용액은 150 중량부이며, 덱스트린은 300 중량부이고, 글리세린은 200 중량부로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 옥수수 전분 100 중량부에 대하여, 셀룰로오스 용액은 200 내지 300 중량부이며, 덱스트린은 20 내지 80 중량부이고, 글리세린은 20 내지 80 중량부로 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 옥수수 전분 100 중량부에 대하여, 셀룰로오스 용액은 250 중량부이며, 덱스트린은 50 중량부이고, 글리세린은 50 중량부로 포함할 수 있다. 이 경우, PET 라벨용 접착제로서 사용하기에는 접착력이 부족하나, 점도 평균 70,000CP로 점도 안전성이 뛰어나며 탈취력이 뛰어나 사무용 및 문구용 친환경 접착제 용도로 적절하다. 또한, 피부자극 테스트 및 토양 물리력에 대한 실험 결과 무자극이며, 뛰어난 안정성을 확인하여 가정용, 사무용으로 적합한 특성을 갖는다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 구성성분에 오일을 추가적으로 포함하여 경화 속도를 높일 수 있다. 상기 오일은 코코넛 오일, 팜유일 수 있으며, 오일의 첨가로 접착제의 경화속도 및 점착성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 옥수수 전분 100 중량부에 대하여, 셀룰로오스 용액은 2000 내지 4000 중량부이며, 덱스트린은 5000 내지 7000 중량부이고, 글리세린은 700 내지 900 중량부로 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 옥수수 전분 100 중량부에 대하여, 셀룰로오스 용액은 3000 중량부이며, 덱스트린은 6000 중량부이고, 글리세린은 800 중량부로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 옥수수 전분 100 중량부에 대하여, 셀룰로오스 용액은 1000 내지 3000 중량부이며, 덱스트린은 1000 내지 2000 중량부이고, 글리세린은 400 내지 600 중량부로 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 옥수수 전분 100 중량부에 대하여, 셀룰로오스 용액은 2000 중량부이며, 덱스트린은 1500 중량부이고, 글리세린은 500 중량부로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서. 상기 셀룰로오스 용액은 1차 알코올, 다가 알코올, 디올 및 트리올로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 용매를 더 포함한다.
본 발명의 다른 양태에서, 상기 점착 조성물은 찹쌀가루, 잔탄검 또는 이들의 혼합을 더 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 찹쌀가루, 잔탄검 또는 이들의 혼합은 1 내지 100 중량부로 포함된다.
본 발명의 일 구현예에서 상기 옥수수 전분, 덱스트린은 혼합 후 추가적으로 발효 공정을 거칠 수 있으며, 상기 발효 공정은 40 내지 50℃의 온도에서 5 내지 12시간의 범위에서 이뤄질 수 있다.
본 발명의 다른 양태는
1) 셀룰로오스 및 물을 혼합한 혼합물을 교반하는 셀룰로오스 용액 준비 단계; 2) 타피오카 전분, 옥수수 전분, 밀 전분, 감자 전분, 바나나 전분, 고구마 전분, 달걀 흰자 전분 및 하이드록시 에틸 셀룰로스로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 전분을 혼합하여 전분계를 제조하는 단계; 3) 상기 전분계와 상기 셀룰로오스 용액에 덱스트린 및 글리세린을 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계; 및 4) 상기 슬러리를 호화시켜 호액을 제조하는 단계를 포함하는 점착 조성물 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 단계 2)의 전분계는 옥수수 전분으로 제조한다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 옥수수 전분 100 중량부에 대하여, 셀룰로오스 용액은 100 내지 4000 중량부이며, 덱스트린은 20 내지 7000 중량부이고, 글리세린은 20 내지 1000 중량부로 포함할 수 있다.
옥수수 전분 100 중량부에 대하여, 덱스트린을 300 중량부 미만으로 포함하는 경우 피착제를 PET로 하는 라벨에 사용하기에는 접착력이 부족하며, 7000 중량부를 초과하여 포함하는 경우 점도가 지나치게 높아 접착제의 발림성이 낮아지는 문제가 있다. 또한, 글리세린을 200 중량부 미만으로 포함하는 경우 점도가 하락하여 접착제가 고정되지 않고 흐르는 문제가 있다. 옥수수 전분 100 중량부에 대하여, 셀룰로오스 용액이 100 중량부 미만인 경우 점도가 하락하게 되며, 4000 중량부를 초과하는 경우 건조시간이 오래 소요되는 문제가 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 옥수수 전분 100 중량부에 대하여, 셀룰로오스 용액은 100 내지 200 중량부이며, 덱스트린은 200 내지 400 중량부이고, 글리세린은 100 내지 300 중량부로 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 옥수수 전분 100 중량부에 대하여, 셀룰로오스 용액은 150 중량부이며, 덱스트린은 300 중량부이고, 글리세린은 200 중량부로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 옥수수 전분 100 중량부에 대하여, 셀룰로오스 용액은 200 내지 300 중량부이며, 덱스트린은 20 내지 80 중량부이고, 글리세린은 20 내지 80 중량부로 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 옥수수 전분 100 중량부에 대하여, 셀룰로오스 용액은 250 중량부이며, 덱스트린은 50 중량부이고, 글리세린은 50 중량부로 포함할 수 있다. 이 경우, PET 라벨용 접착제로서 사용하기에는 접착력이 부족하나, 점도 평균 70,000CP로 점도 안전성이 뛰어나며 탈취력이 뛰어나 사무용 및 문구용 친환경 접착제 용도로 적절하다. 또한, 피부자극 테스트 및 토양 물리력에 대한 실험 결과 무자극이며, 뛰어난 안정성을 확인하여 가정용, 사무용으로 적합한 특성을 갖는다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 구성성분에 오일을 추가적으로 포함하여 경화 속도를 높일 수 있다. 상기 오일은 코코넛 오일, 팜유일 수 있으며, 오일의 첨가로 접착제의 경화속도 및 점착성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 옥수수 전분 100 중량부에 대하여, 셀룰로오스 용액은 2000 내지 4000 중량부이며, 덱스트린은 5000 내지 7000 중량부이고, 글리세린은 700 내지 900 중량부로 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 옥수수 전분 100 중량부에 대하여, 셀룰로오스 용액은 3000 중량부이며, 덱스트린은 6000 중량부이고, 글리세린은 800 중량부로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 옥수수 전분 100 중량부에 대하여, 셀룰로오스 용액은 1000 내지 3000 중량부이며, 덱스트린은 1000 내지 2000 중량부이고, 글리세린은 400 내지 600 중량부로 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 옥수수 전분 100 중량부에 대하여, 셀룰로오스 용액은 2000 중량부이며, 덱스트린은 1500 중량부이고, 글리세린은 500 중량부로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 3) 슬러리를 제조하는 단계에 찹쌀가루, 잔탄 검 또는 이들의 혼합을 추가한다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 찹쌀가루, 잔탄 검 또는 이들의 혼합을 1 내지 100 중량부로 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 옥수수 전분, 덱스트린은 혼합 후 추가적으로 발효 공정을 거칠 수 있으며, 상기 발효 공정은 40 내지 50℃의 온도에서 5 내지 12시간의 범위에서 이뤄질 수 있다.
본 발명의 다른 양태는 상기 점착 조성물을 제1 기재에 적용하여 제1 기재에 상기 점착 조성물을 결합시키는 단계; 및 상기 조성물이 결합된 제1 기재를 제2 기재와 접촉시켜 제1 기재와 제2 기재를 서로 부착시키는 단계; 를 포함하는 제1 기재와 제2 기재를 부착시키는 방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에서 제1 기재는 PP, PET, PVC 기재일 수 있으며, 제2 기재는 PP, PVC, PET 병일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서. 상기 제1 기재와 제2 기재는 동일한 물질일 수 있다. 일 구현예에 따른 점착 조성물 또는 점착 제품은 수분리성 점착제로서 라벨용, 점착 테이프, 스프레이 형 점착제, 먼지 제거제 등으로 사용될 수 있고, 물을 이용하여 피착제를 손상시키지 않고 용이하게 제거할 수 있고 포장재의 재활용이 쉽게 가능하다. 그리고 이 조성물 또는 제품을 농약 및 종자 분야에 적용하는 경우, 점착제 함유 조성물을 사용한 뒤에 물로 쉽게 제거할 수 있는 장점이 있어 활용 범위를 넓힐 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명 점착 조성물은 식용 재료를 원료로 사용하여 방출 시 생분해가 가능하면서도 높은 접착력을 가지고, 접착 조성물이 도포된 기재는 알칼리수가 처리되지 않은 순수한 물에서도 피착제로부터 용이하고 완전하게 제거될 수 있어, PET 병에 사용되는 라벨에 본 발명 점착 조성물이 도포되는 경우 양질의 재생 PET를 제공할 수 있는 장점이 있고. PET 병으로부터 점착 조성물의 분리가 수월하게 이루짐에 따라 재생 공정이 단순화되고, 가성소다의 사용을 배제하여 세척수에 의한 수질오염을 방지하며, 방출 시 2차적 환경 오염의 우려가 없고, 토양의 물리력이 증대되며, 탈취 효과를 갖는 친 환경적인 발명이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 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 기술 분야에서 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.
이하, 본 발명의 실시예들에 따른 점착 조성물 및 이의 제조방법을 설명한다.
점착 조성물 제조
하기 표 1과 같은 혼합 비율로 전분계를 제조하였다. 블렌딩은 40 ~ 50℃의 조건에서 Hot Plate & Spindle Bar를 이용하거나 교반기와 히팅 맨틀을 이용하였다.
상기 전분계와 셀룰로오스 용액을 혼합하여 상온에서 교반기를 이용하여 슬러리를 제조하였으며, 상기 슬러리를 호화시켜 호액을 제조하여 점착 조성물을 제조하였다.
하기 표 1과 같은 비율로 혼합하여 실시예 1 내지 4의 점착 조성물 및 비교예 1 내지 4를 제조하였다. 비교예 1은 염 수용액 형태로 존재하며 수용액 내에서 침전을 형성하지 않는 라이신, 시트르산 및 물을 포함하는 아미노산 용액을 사용한 점착 조성물이다.
옥수수 전분 셀룰로오스 용액 덱스트린 글리세린 찹쌀가루
실시예 1 100 250 50 50 -
실시예 2 100 150 300 200 100
실시예 3 100 3,000 6,000 800 100
실시예 4 100 2,000 1,500 500 50
비교예 1 - - (100, 아미노산 용액 사용) - - -
비교예 2 100 90 190 200 100
비교예 3 100 2,100 7,100 200 100
비교예 4 100 100 900 100 -
점도 평가
상기 방법으로 제조된 접착 조성물(실시예 1 내지 4)의 점도를 회전식 레오미터를 이용한 점도계(제조사: TA instrument Std, 상품명 : DHR1)를 사용하여 25℃, 0.1 ~ 900 (1/s) Shear rate 조건에서 측정하였다. 1 (1/s) Shear rate 조건에서 측정한 점도는 표 2와 같다.
점도(cp)
실시예 1 73.980
실시예 2 72.850
실시예 3 70.230
실시예 4 99.600
비교예 1 31.500
비교예 2 30.250
비교예 3 80.780
비교예 4 78.250
그 결과, 80 ~ 120 (cp)의 점도를 확인하여, 이는 PP, PET, PVC 기재에 사용되는 접착제로서 적절한 수준임을 확인하였다.
점착력 평가
상기 방법으로 제조된 접착 조성물(실시예 1 내지 4)을 플라스틱 라벨에 도포하여 점착 테스트를 진행하였다. 냉동 상태와 상온 상태를 6회 반복하여 테스트 진행하였다. 냉동에서 상온으로 이동 후, 페트병 겉면 물 맺힘이 일어난 뒤 접착 여부를 확인하였으며, 점착력은 온도 변화에 관계없이 유지되는 것을 확인하였다(도 2). 비교예 2 내지 4가 도포된 라벨도 온도 변화에 관계없이 점착력이 유지됨을 확인하였으나, 비교예 1이 도포된 라벨의 경우 온도 변화에 따라 쉽게 페트병에서 분리되어 접착력이 유지되지 않음을 확인하였다.
또한, 점착력에 대한 정량 평가를 위해 박리강도 시편의 내광성 테스트(ASTM G 154)를 수행하였다. PP 라벨에 도포하여, PET, PP 기재에 대한 접착 테스트를 진행하였다. 기재를 가로 세로 2.5 x 10cm로 제작하고 60±3℃에서 각각 24 시간, 48 시간 동안 ASTM D 1876으로 시험하였다.
접착제명 피착제 종류 Kgf/cm2 gf/cm2
실시예 1 PP 3.712367 3712.367
PET 7.654781 7654.781
실시예 2 PP 4.846939 4846.939
PET 14.54082 14540.82
실시예 3 PP 3.571429 3571.429
PET 5.6122455 5612.245
실시예 4 PP 3.398374 3398.374
PET 5.448734 5448.734
비교예 1 PP 0.132435 132.435
PET 0.224545 224.545
비교예 2 PP 3.212356 3212.356
PET 7.875687 7875.687
비교예 3 PP 3.474534 3474.534
PET 8.223435 8223.435
비교예 4 PP 0.412345 412.345
PET 0.734523 734.523
그 결과, 점착 조성물(실시예 1 내지 4)은 상온에서 1,500 gf/cm2 이상의 접착 강도를 나타냈으며, 이는 손가락에 힘을 주어야 뜯어질 수 있는 수준의 높은 접착력이다. 또한, 실시예 2의 접착 조성물은 PET를 피착제로 하는 경우 매우 높은 수준의 접착력을 나타냄을 확인하였다. 본 발명에 의해 제조된 실시예 1 내지 4의 점착 조성물이 비교예 1 내지 3에 비해 높은 점착력을 가짐을 확인하였다.
또한, 금속, 고무, 가죽, 코르크, 플라스틱, 섬유(펠트), 피혁, 목재, 소프트폼을 대상으로 하는 다용도 접착제의 점착력(평균 3 kgf ~ 8 kgf)과 비교하여 실시예 1 ~ 4의 접착 조성물에서 유사하거나 높은 수준의 점착력(3 kgf ~ 14 kgf)을 가짐을 확인하였다.
수분리성 테스트
본 발명의 점착 조성물(실시예 1 내지 4)및 비교예 1 내지 3의 수분리성을 평가하였다. 수분리성을 평가하기 위한 방법은 다음과 같다: 본 출원의 점착 조성물을 PP 필름 상부에 50~60㎛의 두께로 도포한 후 30℃에서 20분 동안 건조하였다. 건조된 결과물을 30mm x 50mm의 크기로 절단하여 PET 병에 부착하고 핸드 롤러를 이용하여 압착하여 접착하여 시편을 준비하였다. 상기 각 시편을 증류수에 완전 침지한 후 교반기를 이용해 200rpm으로 1분 경과 후, 5분 경과 후, 10분 경과 후, 20분 경과 후, 30분 경과 후, 1시간 경과 후 시편 상태를 확인하였다. 이후 시편으로부터 점착 조성물 또는 점착제가 기재로부터 완전히 제거될 때까지의 시간을 측정하여 시편의 수분리성을 평가하였다. 평가 결과는 하기 표 4에 나타내었다.
수분리성
실시예 1 30분 이내 분리됨
실시예 2 30분 이내 분리됨
실시예 3 30분 이내 분리됨
실시예 4 30분 이내 분리됨
비교예 1 30분 이내 분리됨
비교예 2 30분 이내 분리됨
비교예 3 40분 이내 분리됨
비교예 4 1시간 이내 분리됨
그 결과, 실시예 1 내지 4의 점착 조성물은 PET 병을 물에 담근 뒤 20분 이내 접착제가 녹으며 라벨 분리가 가능함을 확인하였으며, PET 병에 접착제 및 접착자국이 남지 않음을 확인하였다.
탈취력 평가
상기 방법으로 제조된 점착 조성물(실시예 1 내지 4)의 탈취력을 평가하기 위해 가로 세로 100 x 200mm 크기의 기재를 5L 크기의 반응기에 넣고 밀봉하였다. 시험가스인 암모니아 50μmol/mol, 트리메틸아민 50μmol/mol, 황화수소 50μmol/mol, 메틸머캅탄 50μmol/mol, 아세트알데하이드 50μmol/mol, 톨루엔 50μmol/mol, 포름알데하이드 20 μmol/mol를 초기 농도로 주입하고, 시험가스 농도를 0분, 30분, 60분, 90분, 120분이 경과한 시점에 각각 측정하였다. 시험가스의 농도는 가스검지관(SPS-KCLI2218-6218)에 의해 측정하였으며, 23±5.0℃에서 측정하였다. 대조군으로 점착 조성물이 없는 상태에서 시험을 진행하였으며, 시험 종료수 시험 가스의 농도 감소율을 %로 나타냈다.
그 결과, 대조군에 비해 점착 조성물(실시예 1 ~ 실시예 4)에서 암모니아와 트리메틸아민에 대한 탈취력이 99.5% 이상으로 매우 높게 나타났으며, 황화수소, 메틸머캅탄, 아세트알데하이드, 톨루엔, 포름 알데하이드에서도 30% 이상의 높은 탈취력을 나타냄을 확인하였다. 반면, 비교예 1, 4에서 암모니아와 트리메틸아민에 대한 탈취력이 실시예에 비해 낮게 나타났으며, 황화수소, 메틸머캅탄, 아세트알데하이드, 톨루엔, 포름 알데하이드에서는 10% 미만의 탈취력을 나타냈다.
토양물리력 평가
상기 방법으로 제조된 점착 조성물(실시예 1 내지 4)과 물을 1 : 10의 비율로 혼합한 용액을 식물에 투입하였다, 그 결과, 용액을 투입 후 2 주 경과 시 폐사해 가던 식물의 잎, 줄기가 생기를 찾음을 확인하였으며, 용액 투입 후 1달 경과 시 식물의 생장이 촉진되고 있음을 확인하였다.

Claims (16)

  1. 셀룰로오스 용액; 전분; 덱스트린 및 글리세린을 포함하는 점착 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전분은 타피오카 전분, 옥수수 전분, 밀 전분, 감자 전분, 바나나 전분, 고구마 전분, 달걀 흰자 전분으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상인 것인 점착 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전분은 옥수수 전분인 것인 점착 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 옥수수 전분 100 중량부에 대하여, 셀룰로오스 용액은 100 내지 200 중량부이며, 덱스트린 200 내지 400 중량부이며, 글리세린은 100 내지 300 중량부로 포함하는 점착 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 셀룰로오스 용액은 1차 알코올, 다가 알코올, 디올 및 트리올로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 용매를 더 포함하는 점착 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 점착 조성물은 PET 용 라벨에 도포되는 것인 점착 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 찹쌀가루, 잔탄 검 또는 이의 혼합을 더 포함하는 점착 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 찹쌀가루, 잔탄 검 또는 이의 혼합을 1 내지 100 중량부로 포함하는 점착 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전분, 덱스트린은 발효된 것인 점착 조성물.
  10. 1) 셀룰로오스 및 물을 혼합한 혼합물을 교반하는 셀룰로오스 용액 준비 단계;
    2) 타피오카 전분, 옥수수 전분, 밀 전분, 감자 전분, 바나나 전분, 고구마 전분 및 달걀 흰자 전분으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 전분을 혼합하여 전분계를 제조하는 단계;
    3) 상기 전분계와 상기 셀룰로오스 용액에 덱스트린 및 글리세린을 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계; 및
    4) 상기 슬러리를 호화시켜 호액을 제조하는 단계를 포함하는 점착 조성물 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 단계 2)의 전분은 옥수수 전분인 것인 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 옥수수 전분 100 중량부에 대하여, 상기 셀룰로오스 용액은 100 내지 200 중량부이며, 덱스트린 200 내지 400 중량부이며, 글리세린은 100 내지 300 중량부로 포함하는 점착 조성물 제조 방법.
  13. 제10항에 잇어서, 상기 3) 슬러리를 제조하는 단계에 찹쌀가루, 잔탄 검 또는 이의 혼합을 추가하는 점착 조성물 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 찹쌀가루, 잔탄 검 또는 이의 혼합은 1 내지 100 중량부로 포함하는 점착 조성물 제조 방법.
  15. 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전분, 덱스트린을 발효시키는 공정을 추가적으로 포함하는 점착 조성물 제조 방법.
  16. 제10항에 있어서, 상기 점착 조성물은 PET 용 라벨에 도포되는 것인 조성물 제조 방법.
PCT/KR2020/009676 2019-07-23 2020-07-22 친환경 생분해성 점착 조성물 WO2021015556A1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2019-0088632 2019-07-23
KR20190088632 2019-07-23
KR10-2020-0090799 2020-07-22
KR1020200090799A KR102443159B1 (ko) 2019-07-23 2020-07-22 친환경 생분해성 점착 조성물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021015556A1 true WO2021015556A1 (ko) 2021-01-28

Family

ID=74193351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2020/009676 WO2021015556A1 (ko) 2019-07-23 2020-07-22 친환경 생분해성 점착 조성물

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20220127216A (ko)
WO (1) WO2021015556A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115011308A (zh) * 2022-07-20 2022-09-06 杭州志和新材料有限公司 一种可同时用于冷胶墙布和热胶墙布的复合胶及其制备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080055999A (ko) * 2005-11-09 2008-06-19 더 프록터 앤드 갬블 캄파니 의치 접착용품
KR20110000983A (ko) * 2009-06-29 2011-01-06 주식회사 삼양제넥스 친환경 접착제 조성물 및 그것의 제조 방법
JP2013166948A (ja) * 2013-03-26 2013-08-29 Osaka Sealing Printing Co Ltd 粘着剤及びラベル
JP2017039815A (ja) * 2015-08-18 2017-02-23 ミヨシ油脂株式会社 段ボール用水性接着剤とその製造方法、および、段ボールシートとその製造方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101064868B1 (ko) 2009-09-15 2011-09-15 주식회사 리싸이텍코리아 폐초경합금으로부터 텅스텐 카바이드를 재생하는 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080055999A (ko) * 2005-11-09 2008-06-19 더 프록터 앤드 갬블 캄파니 의치 접착용품
KR20110000983A (ko) * 2009-06-29 2011-01-06 주식회사 삼양제넥스 친환경 접착제 조성물 및 그것의 제조 방법
JP2013166948A (ja) * 2013-03-26 2013-08-29 Osaka Sealing Printing Co Ltd 粘着剤及びラベル
JP2017039815A (ja) * 2015-08-18 2017-02-23 ミヨシ油脂株式会社 段ボール用水性接着剤とその製造方法、および、段ボールシートとその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115011308A (zh) * 2022-07-20 2022-09-06 杭州志和新材料有限公司 一种可同时用于冷胶墙布和热胶墙布的复合胶及其制备
CN115011308B (zh) * 2022-07-20 2023-06-16 杭州志和新材料有限公司 一种可同时用于冷胶墙布和热胶墙布的复合胶及其制备

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220127216A (ko) 2022-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9534152B2 (en) Labels
EP2010620B1 (en) Aqueous biopolymer-containing labeling adhesive
CN108084929B (zh) 用于清澈对清澈标签的热熔压敏粘合剂
CN101255297B (zh) 印刷油墨用环保型连接料树脂
CN102867459B (zh) 可生物降解不干胶标签
CN102153968B (zh) 医疗透析纸用热熔胶黏剂
CN108587532A (zh) 抗氧化医用热熔压敏胶及其制备方法
CN106085351A (zh) 一种可水洗性热熔胶及其应用
CN102399501A (zh) 再剥离性粘着片
WO2021015556A1 (ko) 친환경 생분해성 점착 조성물
CN113214748A (zh) 一种全生物可降解强拉力薄膜胶带材料结构
CN109021853A (zh) 一种用于上机血培养瓶的不干胶标签的生产工艺
CN108136725B (zh) 用于标签的粘合剂，标签和标签层叠体
CN1127009A (zh) 碱性pH条件下水可分散的压敏胶粘组合物
KR102443159B1 (ko) 친환경 생분해성 점착 조성물
CN103547444A (zh) 层叠网片
CN201665649U (zh) 一种光及生物降解的环保型压敏胶粘带
CN110283543B (zh) 一种美纹纸胶带用硅酮压敏胶及其制备方法
CN102952490A (zh) 再剥离性粘着片
JP2008266404A (ja) ラベル形成用粘着シート
CN112877029B (zh) 一种自粘性固体硅橡胶及其制备方法和应用
TWI795963B (zh) 環保型可生物降解粘結劑組合物
CN113956826B (zh) 一种粘结组合物、保护膜及其应用
CN215250541U (zh) 一种全生物可降解强拉力薄膜胶带材料结构
WO2022145522A1 (ko) 친환경 바이오 생분해성 식품포장용 접착 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20844953

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20844953

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1