KR101937867B1 - Eco-friendly biodegradable multilayer film with gas and moisture barrier coating layer having high gas and moisture barrier properties and the packaging sheet and the method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고차단성의 기체 및 수분 베리어층을 가지는 친환경 생분해성 다층 필름 및 이를 이용한 포장재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 생분해성 수지로 구성되는 베이스필름층과; 상기 베이스필름층 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제1베리어 코팅층과; 상기 제1베리어 코팅층 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제2베리어 코팅층;을 포함하여 구성되어 우수한 배리어(barrier)성을 가지면서도 생분해 가능한 고차단성의 기체 및 수분 베리어 코팅층을 가지는 친환경 생분해성 다층 필름 및 이를 이용한 포장재 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an environmentally friendly biodegradable multilayer film having a gas barrier layer and a moisture barrier layer, a packaging material using the same, and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a biodegradable multilayer film comprising a base film layer made of a biodegradable resin; A gas barrier layer coated on the upper surface of the base film layer; An environmentally friendly biodegradable multilayer film comprising a gas barrier layer coated on the top surface of the first barrier coating layer and a second barrier coating layer formed on the barrier coating layer and having a barrier property and a high barrier property capable of biodegradation, A packaging material using the same, and a manufacturing method thereof.
또한, 본 발명은 생분해성에 의한 퇴비화가 가능하도록, 생분해성 수지로 구성되는 베이스필름층과; 상기 베이스필름층 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제1베리어 코팅층과; 상기 제1베리어 코팅층 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제2베리어 코팅층과; 상기 제2베리어 코팅층 상면에 코팅되는 생분해성 수지층;을 포함하여 구성되는 고차단성의 기체 및 수분 베리어 코팅층을 가지는 친환경 생분해성 다층 필름 및 이를 이용한 포장재 및 그 제조방법에 관한 것이다.In addition, the present invention provides a biodegradable film comprising: a base film layer made of a biodegradable resin so as to enable composting by biodegradability; A gas barrier layer coated on the upper surface of the base film layer; A gas barrier layer coated on the first barrier coating layer; And a biodegradable resin layer coated on the upper surface of the second barrier coating layer, and a packaging material using the same and a method for manufacturing the same.
또한, 본 발명은, 생분해성 수지로 구성되는 베이스필름층과; 상기 베이스필름 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제1베리어 코팅층과; 상기 제1베리어 코팅층 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제2베리어 코팅층;을 포함하여 구성되고, 상기 생분해성 수지로 구성되는 베이스필름층 하면에 코팅되는 생분해성 접착제층과; 상기 생분해성 접착제층 하면에 접착되는 종이층;을 포함하여 구성되는 포장재에 관한 것이다.The present invention also relates to a base film layer made of a biodegradable resin; A gas barrier layer coated on the top surface of the base film; A biodegradable adhesive layer formed on the bottom surface of the base film layer and made of the biodegradable resin, the biodegradable adhesive layer comprising a gas and a moisture barrier second barrier coating layer coated on an upper surface of the first barrier coating layer; And a paper layer adhered to a lower surface of the biodegradable adhesive layer.
또한, 본 발명은 생분해성 수지로 구성되는 베이스필름층과; 상기 베이스필름 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제1베리어 코팅층과; 상기 제1베리어 코팅층 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제2베리어 코팅층과; 상기 제2베리어 코팅층 상면에 코팅되는 생분해성 수지층;을 포함하여 구성되고, 상기 생분해성 수지로 구성되는 베이스필름층 하면에 코팅되는 생분해성 접착제층과; 상기 생분해성 접착제층 하면에 접착되는 종이층;을 포함하여 구성되는 포장재에 관한 것이다.The present invention also relates to a base film layer made of a biodegradable resin; A gas barrier layer coated on the top surface of the base film; A gas barrier layer coated on the first barrier coating layer; And a biodegradable resin layer coated on the upper surface of the second barrier coating layer, the biodegradable adhesive layer being coated on a lower surface of the base film layer composed of the biodegradable resin; And a paper layer adhered to a lower surface of the biodegradable adhesive layer.
일반적으로, 에틸렌비닐알코올(EVOH) 필름, 폴리비닐알코올(PVOH) 필름, 폴리비닐리덴클로라이드(PVDC) 필름, 폴리에틸렌(PE) 필름, 폴리프로필렌(PP) 필름, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름 등의 열가소성 수지 필름은 기계적 강도가 우수하고 가공성이 좋아서 포장용 필름으로서 널리 이용되고 있다In general, a film made of an ethylene vinyl alcohol (EVOH) film, a polyvinyl alcohol (PVOH) film, a polyvinylidene chloride (PVDC) film, a polyethylene (PE) film, a polypropylene (PP) film, a polyethylene terephthalate Thermoplastic resin films are widely used as packaging films because of their excellent mechanical strength and good processability
그러나, 에틸렌비닐알코올(EVOH) 필름과 폴리비닐알코올(PVOH) 필름은 강한 극성기를 가지고 결합구조가 견고하여 산소 등의 가스에 대한 배리어성이 우수하나, 말단기에 OH기를 가지고 있어서 수분에 취약한 단점이 있다. However, the ethylene vinyl alcohol (EVOH) film and the polyvinyl alcohol (PVOH) film have strong polar groups and are strong in the bonding structure and are excellent in barrier properties against oxygen and other gases. However, they have an OH group at the terminal group, .
또한, 폴리비닐리덴클로라이드(PVDC) 필름은 산소와 수분에 대한 적절한 배리어성을 가지고 있으나, 환경 유해물질로 분류되어 사용에 많은 규제가 있으며, 무기물을 증착하여 배리어성을 부여하는 기술이 개발되고 있으나, 무기물로 인한 유연성(softness) 저하로 크랙이 발생함으로써 배리어성이 급격히 저하되는 단점이 있다.In addition, polyvinylidene chloride (PVDC) films have adequate barrier properties against oxygen and moisture, but they are classified as environmentally harmful substances, and there are many restrictions on their use. Technologies for imparting barrier properties by depositing inorganic substances have been developed , Cracking occurs due to a decrease in softness due to an inorganic substance, and the barrier property is rapidly lowered.
또한, 폴리올레핀계인 폴리에틸렌(PE) 필름 또는 폴리프로필렌(PP) 필름은 비극성기를 가지고 있어 우수한 수분 차단성을 나타내나, 낮은 유리전이온도(Tg)에 의한 분자들의 미세 브라운 운동으로 인해 가스 배리어성이 상당히 불량하고, 화학적, 생물적안정성이 커서 분해가 되지 않는 문제점이 있다.Further, the polyolefin-based polyethylene (PE) film or the polypropylene (PP) film has a non-polar group and exhibits excellent moisture barrier property. However, since the micro-Brownian movement of molecules due to a low glass transition temperature (Tg) There is a problem in that it is poor, and chemical and biological stability are so large that decomposition is not possible.
상기한 문제점을 해결하기 보완하기 위해, 폴리락트산(PLA)으로 대표되는 생분해 필름이 사용되고 있으나, 상기 폴리락트산계 필름은 환경 친화적이나, 수분이나 습기에 취약하고 투기도가 높아 포장용으로 사용하는 경우, 별도의 처리(예를 들면, 금속 증착, 타 필름과의 합지 등)가 요구된다.A biodegradable film typified by polylactic acid (PLA) has been used in order to solve the above problems. However, the polylactic acid film is environmentally friendly, but is susceptible to moisture and moisture and has high air permeability, Separate processing (e.g., metal deposition, laminating with other films, etc.) is required.
즉, 폴리락트산 고유의 결정구조로 인하여, 저온 열접착성과 수분 배리어성이 불량하여 포장용으로 그 용도가 제한적이며, 열접착성을 주기 위해 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌으로 라미네이팅하여 실링성을 부여할 수 있으나, 친환경 차원에서 완전하게 생분해가 불가능하다는 문제점이 있다.That is, due to the crystal structure inherent to polylactic acid, the low temperature bonding property and the moisture barrier property are poor and the use thereof for packaging is limited, and sealing property can be given by laminating with polyethylene or polypropylene in order to impart heat adhesion, There is a problem that biodegradation is completely impossible in an environmentally friendly manner.
상기한 문제점들을 해결하기 위해 최근에는, 기체 배리어성이 우수한 친환경 생분해성 다층 필름들이 개발되었는데, 한국등록특허 10-1045869(2011년06월27일)에 결정성 폴리락트산계 중합체를 함유하는 기재층, 상기 기재층의 일면에 형성되고 D-락트산 함량이 4중량% 이상인 폴리락트산계 중합체를 함유하는 제1수지층, 및 상기 기재층의 다른 일면에 형성되고 지방족 또는 방향족 폴리에스터의 단독중합체 또는 공중합체를 함유하는 제2수지층을 포함하는 구성을 가지며, 전체 필름에 대한 폴리락트산계 중합체의 함량이 50 내지 99 중량%이고, 상기 제1수지층 및 제2수지층 중 적어도 한 층의 열접착강도가 500gf/inch 이상인, 다층 생분해성 폴리에스터 필름이 공지되어 있다.Recently, environmentally friendly biodegradable multilayer films having excellent gas barrier properties have been developed in order to solve the above problems. In Korean Patent No. 10-1045869 (Jun. 27, 2011), a substrate layer containing a crystalline polylactic acid polymer , A first resin layer formed on one surface of the substrate layer and containing a polylactic acid polymer having a D-lactic acid content of 4 wt% or more, and a homopolymer or a copolymer of an aliphatic or aromatic polyester formed on the other surface of the base layer Wherein the content of the polylactic acid polymer in the total film is 50 to 99% by weight, and at least one of the first resin layer and the second resin layer is thermally adhered to the first resin layer and the second resin layer, A multilayer biodegradable polyester film having a strength of 500 gf / inch or more is known.
그러나, 상기 다층 생분해성 폴리에스터 필름은 폴리락트산과 폴리글리코산 등의 생분해성 수지를 사용하기는 하나, 기체 및 수분의 차단성이 미흡하여 제2수지층에, 알루미늄 산화물, 규소 산화물, 알루미나 산화물 등이 증착된 형태로 사용하여야 하는 문제점이 있었다.However, although the biodegradable resin such as polylactic acid and polyglycolic acid is used as the multilayer biodegradable polyester film, the barrier properties of gas and moisture are insufficient, so that the second resin layer is made of aluminum oxide, silicon oxide, alumina oxide And the like must be deposited.
또한, 한국등록특허 10-1156600(2012년06월08일)에 용융온도(Tm)가 170 내지 220 ℃인 폴리비닐알콜(PVOH)로 이루어진 제1수지층; 및 상기 제1수지층의 양면에 위치하며 폴리락트산(PLA) 또는 용융온도가 205℃ 이하인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 이루어진 제2수지층을 포함하는, 다층 배리어 필름이 공지되어 있으나, 상기 특허는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 이루어진 제2수지층을 포함하므로 완전하게 생분해가 불가능하다는 문제점이 있다.Further, a first resin layer made of polyvinyl alcohol (PVOH) having a melting temperature (Tm) of 170 to 220 占 폚 is disclosed in Korean Patent No. 10-1156600 (Jun. 08, 2012). And a second resin layer located on both sides of the first resin layer and made of polylactic acid (PLA) or polyethylene terephthalate (PET) having a melting temperature of 205 DEG C or lower, And a second resin layer made of polyethylene terephthalate (PET), which makes it impossible to completely biodegrade.
또한, 한국등록특허 10-1775070(2017년08월30일)에 지방족 폴리카보네이트 수지를 포함하는 제1수지층과, 지방족 폴리에스테르계 수지를 포함하는 제2수지층이 3층이상 교대로 적층된 구조를 갖는 생분해성 배리어 필름에 있어서, 상기 생분해성 배리어 필름이 43층 내지 145층의 적층 구조를 갖고, 상기 생분해성 배리어 필름이 0 % 상대습도에서 800 cc/m2·day·atm 이하의 산소투과도를 가지며, 38 ℃ 및 100 % 상대습도에서 400 g/m2·day·atm 이하의 투습도를 갖는, 생분해성 배리어 필름이 공지되어 있다.Further, Korean Patent No. 10-1775070 (Aug. 30, 2017) discloses a resin composition comprising a first resin layer containing an aliphatic polycarbonate resin and a second resin layer containing an aliphatic polyester resin alternately stacked in three or more layers Wherein the biodegradable barrier film has a laminated structure of 43 to 145 layers and the biodegradable barrier film has an oxygen permeability of not more than 800 cc / m 2 · day · atm at 0% relative humidity Biodegradable barrier films having a water vapor permeability of less than 400 g / m 2 · day · atm at 38 ° C. and 100% relative humidity are known.
또한, 한국공개특허 10-2015-0082355(2015년07월15일)에 (i) 제1 폴리락타이드 20 내지 95 중량% 및 또다른 생분해성 고분자 5 내지 80 중량%를 포함하는 혼합물의 최내층, (ii) 제2 폴리락타이드를 함유하는 중간층, 및 (iii) 제3 폴리락타이드 20 내지 95 중량% 및 또다른 생분해성 고분자 5 내지 80 중량%를 포함하는 혼합물의 최외층을 포함하는 다층 코팅을 섬유 기재 위에 공압출하는 것을 포함하는 생분해성 포장 재료를 제조하는 방법으로서, 상기 제2 폴리락타이드는 제1 및 제3 폴리락타이드의 용융지수 보다 낮은 용융지수를 갖는 것인, 생분해성 포장재료를 제조하는 방법이 공지되어 있다.In addition, Korean Patent Laid-open No. 10-2015-0082355 (filed on 15 July 2015) discloses a method for producing a biodegradable polymer composition comprising (i) 20 to 95% by weight of a first polylactide and 5 to 80% (ii) an intermediate layer containing a second polylactide, and (iii) an outermost layer of a mixture comprising 20 to 95% by weight of a third polylactide and 5 to 80% by weight of another biodegradable polymer. A process for preparing a biodegradable packaging material comprising pneumatically dispensing a coating on a fibrous substrate, wherein the second polylactide has a melt index lower than that of the first and third polylactides, A method for producing a packaging material is known.
그러나, 상기 한국등록특허 10-1775070와 한국공개특허 10-2015-0082355는 생분해성 고분자층이 3개층 이상으로 적층되어야 만족할만한 기체차단성을 나타내므로 제조가 어렵고 3개층 이상으로 적층함에 따라 두께가 두꺼워지는 문제점이 있었다.However, in Korean Patent No. 10-1775070 and Korean Patent Laid-Open No. 10-2015-0082355, it is difficult to produce a biodegradable polymer layer because the biodegradable polymer layer is laminated in three or more layers to exhibit satisfactory gas barrier properties. There was a problem of thickening.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여, 생분해성 수지로 구성되는 제1베이스필름층과; 상기 제1베이스필름층 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제1베리어 코팅층과; 상기 제1베리어 코팅층 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제2베리어 코팅층;을 포함하여 구성되어 우수한 배리어(barrier)성을 가지면서도 생분해 가능한 고차단성의 기체 및 수분 베리어 코팅층을 가지는 친환경 생분해성 다층 필름을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.In order to solve the above-described problems, the present invention provides a light emitting device comprising: a first base film layer made of a biodegradable resin; A gas and a moisture barrier first barrier coating layer coated on the upper surface of the first base film layer; An environmentally friendly biodegradable multilayer film comprising a gas barrier film coated on the top surface of the first barrier coating layer and a second barrier coating layer formed on the first barrier coating layer and having a barrier property and a high barrier property, In order to solve the problem.
또한, 본 발명은 생분해성에 의한 퇴비화가 가능하도록, 생분해성 수지로 구성되는 제1베이스필름층과; 상기 제1베이스필름층 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제1베리어 코팅층과; 상기 제1베리어 코팅층 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제2베리어 코팅층과; 상기 제2베리어 코팅층 상면에 코팅되는 생분해성 수지로 구성되는 제2베이스필름층;을 포함하여 구성되는 고차단성의 기체 및 수분 베리어 코팅층을 가지는 친환경 생분해성 다층 필름을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.In addition, the present invention provides a biodegradable film comprising: a first base film layer made of a biodegradable resin so as to enable biodegradability composting; A gas and a moisture barrier first barrier coating layer coated on the upper surface of the first base film layer; A gas barrier layer coated on the first barrier coating layer; And a second base film layer made of a biodegradable resin coated on the upper surface of the second barrier coating layer. The present invention provides an environmentally friendly biodegradable multilayer film having a high barrier property and a moisture barrier coating layer do.
또한, 본 발명은, 생분해성 수지로 구성되는 제1베이스필름층과; 상기 제1베이스필름 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제1베리어 코팅층과; 상기 제1베리어 코팅층 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제2베리어 코팅층;을 포함하여 구성되고, 상기 제1베이스필름층 하면에 코팅되는 생분해성 접착제층과; 상기 생분해성 접착제층 하면에 접착되는 종이층;을 포함하여 구성되는 포장재를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.Further, the present invention provides a light-emitting device comprising: a first base film layer composed of a biodegradable resin; A gas and a water barrier first barrier coating layer coated on an upper surface of the first base film; A biodegradable adhesive layer formed on the bottom surface of the first base film layer and including a gas and a moisture barrier second barrier coating layer coated on an upper surface of the first barrier coating layer; And a paper layer adhered to a lower surface of the biodegradable adhesive layer.
또한, 본 발명은 생분해성 수지로 구성되는 제1베이스필름층과; 상기 제1베이스필름 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제1베리어 코팅층과; 상기 제1베리어 코팅층 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제2베리어 코팅층과; 상기 제2베리어 코팅층 상면에 코팅되는 생분해성 수지로 구성되는 제2베이스필름층;을 포함하여 구성되고, 상기 제1베이스필름층 하면에 코팅되는 생분해성 접착제층과; 상기 생분해성 접착제층 하면에 접착되는 종이층;을 포함하여 구성되는 포장재를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.In addition, the present invention provides a light emitting device comprising: a first base film layer made of a biodegradable resin; A gas and a water barrier first barrier coating layer coated on an upper surface of the first base film; A gas barrier layer coated on the first barrier coating layer; And a second base film layer made of a biodegradable resin coated on the upper surface of the second barrier coating layer, the biodegradable adhesive layer being coated on a lower surface of the first base film layer; And a paper layer adhered to a lower surface of the biodegradable adhesive layer.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 생분해성 수지로 구성되는 제1베이스필름층과; 상기 제1베이스필름층 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제1베리어 코팅층과; 상기 제1베리어 코팅층 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제2베리어 코팅층;을 포함하여 구성되는 고차단성의 기체 및 수분 베리어 코팅층을 가지는 친환경 생분해성 다층 필름을 과제의 해결수단으로 한다.In order to solve the above-described problems, the present invention provides a light emitting device comprising: a first base film layer made of a biodegradable resin; A gas and a moisture barrier first barrier coating layer coated on the upper surface of the first base film layer; And a barrier coating layer on the first barrier coating layer and a gas barrier layer on the barrier coating layer. The present invention also provides an eco-friendly biodegradable multilayer film having a high barrier property and a moisture barrier coating layer.
상기 제2베리어 코팅층 상면에는 생분해성 수지로 구성되는 제2베이스필름층;을 더 포함하여 구성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.And a second base film layer made of a biodegradable resin on the upper surface of the second barrier coating layer.
또한, 본 발명은, 생분해성 수지로 구성되는 제1베이스필름층과; 상기 제1베이스필름 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제1베리어 코팅층과; 상기 제1베리어 코팅층 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제2베리어 코팅층과; 상기 제1베이스필름층 하면에 코팅되는 생분해성 접착제층과; 상기 생분해성 접착제층 하면에 접착되는 종이층;을 포함하여 구성되는 포장재를 과제의 해결수단으로 한다.Further, the present invention provides a light-emitting device comprising: a first base film layer composed of a biodegradable resin; A gas and a water barrier first barrier coating layer coated on an upper surface of the first base film; A gas barrier layer coated on the first barrier coating layer; A biodegradable adhesive layer coated on a lower surface of the first base film layer; And a paper layer adhered to a lower surface of the biodegradable adhesive layer as a solution to the problem.
상기 제2베리어 코팅층 상면에는 생분해성 수지로 구성되는 제2베이스필름층;을 더 포함하여 구성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.And a second base film layer made of a biodegradable resin on the upper surface of the second barrier coating layer.
상기 제1베이스필름층 및 제2베이스필름층은 폴리락트산, 폴리카프로락톤, 폴리글리콜산, 폴리부틸렌석시네이트, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리하이드록시부티레이트(polyhydroxybutyrate, PHB), 폴리-3-하이드록시발러레이트(poly-3-hydroxyvalerate, PBV), 폴리하이드록시부티레이트발러레이트(polyhydroxybutyrate valerate, PHBV), 폴리-3-하이드록시부티레이트-코-3-하이드록시발러레이트(poly-(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate), 폴리-3-하이드록시부티레이트-코-3-하이드록시헥사노에이트(poly-(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 생분해성 수지로 형성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.Wherein the first base film layer and the second base film layer comprise at least one of polylactic acid, polycaprolactone, polyglycolic acid, polybutylene succinate, polybutylene adipate, polyhydroxybutyrate (PHB), poly- Polyhydroxybutyrate, poly-3-hydroxyvalerate (PBV), polyhydroxybutyrate valerate (PHBV), poly-3-hydroxybutyrate hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate, poly-3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate, And is formed of a resin.
상기 생분해성 접착제층은 폴리에틸렌카보네이트(PEC), 폴리프로필렌카보네이트(PPC)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 생분해성 수지로 형성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.Wherein the biodegradable adhesive layer is formed of at least one biodegradable resin selected from the group consisting of polyethylene carbonate (PEC) and polypropylene carbonate (PPC).
상기 제1베리어 코팅층은 콜로이드 실리카; 증류수; 에탄올; 질산 또는 암모니아수로부터 선택되는 pH조절제; 비닐트리클로로실란, 비닐트리(2-메톡시에톡시)실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸디에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란으로부터 선택되는 1종 이상의 실란커플링제; 습윤제; 레벨링제;를 포함하여 조성되는 코팅용액으로 코팅, 경화되어 형성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.Wherein the first barrier coating layer comprises colloidal silica; Distilled water; ethanol; A pH adjuster selected from nitric acid or ammonia water; Vinyl trichlorosilane, vinyltri (2-methoxyethoxy) silane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinylsilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4- N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- Aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, and 3-chloropropyltrimethoxysilane. At least one silane coupling agent; Wetting agents; And a leveling agent, which is formed by coating and curing the coating solution.
상기 제2베리어 코팅층은 에틸렌비닐알코올(EVOH) 수지를 포함하여 조성되는 코팅용액으로 코팅, 경화되어 형성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.And the second barrier coating layer is formed by coating and curing with a coating solution comprising an ethylene vinyl alcohol (EVOH) resin.
본 발명의 고차단성의 기체 및 수분 베리어 코팅층을 가지는 친환경 생분해성 다층 필름 및 이를 이용한 포장재는 생분해성 수지로 구성되는 제1베이스필름층과; 상기 제1베이스필름층 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제1베리어 코팅층과; 상기 제1베리어 코팅층 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제2베리어 코팅층;을 포함하여 구성되어 제1베리어 코팅층과 제2베리어 코팅층이 교대로 적층되어 폴리락트산수지 단독으로 이루어진 필름에 비해 현저히 개선된 배리어성을 나타내어 우수한 배리어(barrier)성을 가지면서도 생분해 가능하고 다양한 용도에 친환경적으로 사용될 수 있는 우수한 효과가 있다.The eco-friendly biodegradable multilayer film having a high barrier property and a moisture barrier coating layer according to the present invention and a packaging material using the eco-friendly biodegradable multilayer film include a first base film layer composed of a biodegradable resin; A gas and a moisture barrier first barrier coating layer coated on the upper surface of the first base film layer; A first barrier coating layer formed on the first barrier coating layer, and a gas and a moisture barrier second barrier coating layer formed on the first barrier coating layer, wherein the first barrier coating layer and the second barrier coating layer are alternately laminated, And exhibits excellent barrier properties and is biodegradable and can be used eco-friendly for various applications.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 다층 필름을 나타내는 단면도
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 다층 필름을 나타내는 단면도
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 다층 필름을 이용한 포장재 단면도
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 다층 필름을 이용한 포장재 단면도
도 5는 본 발명의 제1코팅액 제조를 나타내는 공정도
도 6은 본 발명의 제1코팅액 제조를 나타내는 공정도1 is a cross-sectional view showing a multilayer film according to a first embodiment of the present invention
2 is a cross-sectional view showing a multilayer film according to a second embodiment of the present invention
3 is a cross-sectional view of the packaging material using the multilayer film according to the first embodiment of the present invention
4 is a cross-sectional view of a packaging material using a multilayer film according to a second embodiment of the present invention
5 is a process diagram showing the preparation of the first coating liquid of the present invention
6 is a process chart showing the production of the first coating liquid of the present invention
본 발명은, 생분해성 수지로 구성되는 제1베이스필름층과; 상기 제1베이스필름층 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제1베리어 코팅층과; 상기 제1베리어 코팅층 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제2베리어 코팅층;을 포함하여 구성되는 고차단성의 기체 및 수분 베리어 코팅층을 가지는 친환경 생분해성 다층 필름을 기술구성의 특징으로 한다.The present invention relates to a laminated film comprising a first base film layer composed of a biodegradable resin; A gas and a moisture barrier first barrier coating layer coated on the upper surface of the first base film layer; And a barrier coating layer on the first barrier coating layer and a gas barrier layer on the barrier coating layer, the barrier coating layer having a high barrier property and a moisture barrier coating layer.
상기 제2베리어 코팅층 상면에는 생분해성 수지로 구성되는 제2베이스필름층;을 더 포함하여 구성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.And a second base film layer made of a biodegradable resin on the upper surface of the second barrier coating layer.
또한, 본 발명은, 생분해성 수지로 구성되는 제1베이스필름층과; 상기 제1베이스필름 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제1베리어 코팅층과; 상기 제1베리어 코팅층 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제2베리어 코팅층과; 상기 제1베이스필름층 하면에 코팅되는 생분해성 접착제층과; 상기 생분해성 접착제층 하면에 접착되는 종이층;을 포함하여 구성되는 포장재를 기술구성의 특징으로 한다.Further, the present invention provides a light-emitting device comprising: a first base film layer composed of a biodegradable resin; A gas and a water barrier first barrier coating layer coated on an upper surface of the first base film; A gas barrier layer coated on the first barrier coating layer; A biodegradable adhesive layer coated on a lower surface of the first base film layer; And a paper layer adhered to a lower surface of the biodegradable adhesive layer.
상기 제2베리어 코팅층 상면에는 생분해성 수지로 구성되는 제2베이스필름층;을 더 포함하여 구성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.And a second base film layer made of a biodegradable resin on the upper surface of the second barrier coating layer.
상기 제1베이스필름층 및 제2베이스필름층은 폴리락트산, 폴리카프로락톤, 폴리글리콜산, 폴리부틸렌석시네이트, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리하이드록시부티레이트(polyhydroxybutyrate, PHB), 폴리-3-하이드록시발러레이트(poly-3-hydroxyvalerate, PBV), 폴리하이드록시부티레이트발러레이트(polyhydroxybutyrate valerate, PHBV), 폴리-3-하이드록시부티레이트-코-3-하이드록시발러레이트(poly-(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate), 폴리-3-하이드록시부티레이트-코-3-하이드록시헥사노에이트(poly-(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 생분해성 수지로 형성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.Wherein the first base film layer and the second base film layer comprise at least one of polylactic acid, polycaprolactone, polyglycolic acid, polybutylene succinate, polybutylene adipate, polyhydroxybutyrate (PHB), poly- Polyhydroxybutyrate, poly-3-hydroxyvalerate (PBV), polyhydroxybutyrate valerate (PHBV), poly-3-hydroxybutyrate hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate, poly-3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate, And is formed of a resin.
상기 생분해성 접착제층은 폴리에틸렌카보네이트(PEC), 폴리프로필렌카보네이트(PPC)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 지방족 폴리카보네이트 생분해성 수지로 형성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.The biodegradable adhesive layer is formed of at least one aliphatic polycarbonate biodegradable resin selected from the group consisting of polyethylene carbonate (PEC) and polypropylene carbonate (PPC).
상기 제1베리어 코팅층은 콜로이드 실리카; 증류수; 에탄올; 질산 또는 암모니아수로부터 선택되는 pH조절제; 비닐트리클로로실란, 비닐트리(2-메톡시에톡시)실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸디에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란으로부터 선택되는 1종 이상의 실란커플링제; 습윤제; 레벨링제;를 포함하여 조성되는 코팅용액으로 코팅, 경화되어 형성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.Wherein the first barrier coating layer comprises colloidal silica; Distilled water; ethanol; A pH adjuster selected from nitric acid or ammonia water; Vinyl trichlorosilane, vinyltri (2-methoxyethoxy) silane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinylsilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4- N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- Aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, and 3-chloropropyltrimethoxysilane. At least one silane coupling agent; Wetting agents; And a leveling agent; and the coating solution is formed by curing.
상기 제2베리어 코팅층은 에틸렌비닐알코올(EVOH) 수지를 포함하여 조성되는 코팅용액으로 코팅, 경화되어 형성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.And the second barrier coating layer is formed by coating and curing with a coating solution comprising an ethylene vinyl alcohol (EVOH) resin.
이하에서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예 및 도면을 통하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예 및 도면에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
먼저, 제1실시예로써, [도 1]을 참조하여 설명하면, 본 발명의 고차단성의 기체 및 수분 베리어 코팅층을 가지는 친환경 생분해성 다층 필름은 생분해성 수지로 구성되는 제1베이스필름층과; 상기 제1베이스필름층 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제1베리어 코팅층과; 상기 제1베리어 코팅층 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제2베리어 코팅층;을 포함하여 구성된다.First, referring to Fig. 1, the eco-friendly biodegradable multilayer film having a high barrier property gas and a moisture barrier coating layer according to the present invention comprises a first base film layer composed of a biodegradable resin; A gas and a moisture barrier first barrier coating layer coated on the upper surface of the first base film layer; And a gas barrier layer and a moisture barrier second barrier coating layer coated on the upper surface of the first barrier coating layer.
이때, 제2실시예로써, [도 2]를 참조하면, 상기 제2베리어 코팅층 상면에는 생분해성 수지로 구성되는 제2베이스필름층;을 더 포함하여 구성될 수 있다.In this case, referring to FIG. 2 as a second embodiment, the second base coating layer may further include a second base film layer formed of a biodegradable resin.
또한, 제1실시예의 고차단성의 기체 및 수분 베리어 코팅층을 가지는 친환경 생분해성 다층 필름을 이용한 포장재는, [도 3]을 참조하면, 생분해성 수지로 구성되는 제1베이스필름층과; 상기 제1베이스필름 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제1베리어 코팅층과; 상기 제1베리어 코팅층 상면에 코팅되는 기체 및 수분 차단 제2베리어 코팅층과; 상기 제1베이스필름층 하면에 코팅되는 생분해성 접착제층과; 상기 생분해성 접착제층 하면에 접착되는 종이층;을 포함하여 구성된다.The packaging material using the environmentally friendly biodegradable multilayer film having a high barrier property gas and a moisture barrier coating layer according to the first embodiment of the present invention includes a first base film layer made of a biodegradable resin; A gas and a water barrier first barrier coating layer coated on an upper surface of the first base film; A gas barrier layer coated on the first barrier coating layer; A biodegradable adhesive layer coated on a lower surface of the first base film layer; And a paper layer adhered to a lower surface of the biodegradable adhesive layer.
이때, [도 4]에 나타난 바와 같이, 제2실시예의 고차단성의 기체 및 수분 베리어 코팅층을 가지는 친환경 생분해성 다층 필름을 이용한 포장재는, 상기 제2베리어 코팅층 상면에 생분해성 수지로 구성되는 제2베이스필름층;을 더 포함하여 구성될 수 있다.4, a packaging material using the environmentally friendly biodegradable multilayer film having a high barrier property gas and a moisture barrier coating layer according to the second embodiment has a second barrier coating layer on the upper surface of the second barrier coating layer, And a base film layer.
본 발명에서, 상기 제1베이스필름층 및 제2베이스필름층은 폴리락트산, 폴리카프로락톤, 폴리글리콜산, 폴리부틸렌석시네이트, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리하이드록시부티레이트(polyhydroxybutyrate, PHB), 폴리-3-하이드록시발러레이트(poly-3-hydroxyvalerate, PBV), 폴리하이드록시부티레이트발러레이트(polyhydroxybutyrate valerate, PHBV), 폴리-3-하이드록시부티레이트-코-3-하이드록시발러레이트(poly-(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate), 폴리-3-하이드록시부티레이트-코-3-하이드록시헥사노에이트(poly-(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 생분해성 수지로 형성된다.In the present invention, the first base film layer and the second base film layer may be formed of a material selected from the group consisting of polylactic acid, polycaprolactone, polyglycolic acid, polybutylene succinate, polybutylene adipate, polyhydroxybutyrate (PHB) Polyhydroxybutyrate, poly-3-hydroxyvalerate (PBV), polyhydroxybutyrate valerate (PHBV), poly-3-hydroxybutyrate- (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) selected from the group consisting of polyhydroxybutyrate-3-hydroxybutyrate- Or more biodegradable resin.
상기 생분해성 수지는 자연적 호기성(퇴비화) 및 혐기성(매립) 환경에서 분해될 수 있는 수지를 의미하며, 수지의 생분해는 미생물이 수지를 동화할 수 있는 화합물이나 또는 환경에 덜 해로운 부식토-같은 물질로 대사할 때 일어난다. 특히, 상기 생분해 수지들은 지방족 폴리에스테르로서 가수분해될 수 있는 에스테르 결합 때문에 생분해될 수 있다.The biodegradable resin means a resin that can be decomposed in a natural aerobic (composting) and anaerobic (buried) environment. Biodegradation of the resin can be carried out by using a microorganism as a compound capable of assimilating the resin or as a corrosion- It happens when you metabolize. In particular, the biodegradable resins can be biodegraded due to ester bonds which can be hydrolyzed as aliphatic polyesters.
또한, 상기 생분해성 접착제층은 폴리에틸렌카보네이트(PEC), 폴리프로필렌카보네이트(PPC)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 지방족 폴리카보네이트 생분해성 수지로 형성되는 것이다.In addition, the biodegradable adhesive layer is formed of at least one aliphatic polycarbonate biodegradable resin selected from the group consisting of polyethylene carbonate (PEC) and polypropylene carbonate (PPC).
일반적으로 방향족 폴리카보네이트는 유독 물질인 비스페놀A(bisphenolA)와 포스겐(phosgene)을 사용하여 제조되기 때문에 제조과정에서부터 매우 위험한 반면, 폴리에틸렌카보네이트(PEC), 폴리프로필렌카보네이트(PPC)과 같은 지방족 폴리카보네이트는 이산화탄소를 활용하므로 대기로 배출되는 이산화탄소의 저감에 기여한다는 장점도 있다.In general, aromatic polycarbonates are very dangerous from the manufacturing process because they are produced using toxic substances such as bisphenol A and phosgene, while aliphatic polycarbonates such as polyethylene carbonate (PEC) and polypropylene carbonate (PPC) The advantage of using carbon dioxide is that it contributes to the reduction of carbon dioxide emitted to the atmosphere.
또한, 방향족 폴리카보네이트는 자연 분해가 일어나지 않고 소각 시 환경 유해 물질을 배출하나, 지방족 폴리카보네이트는 소각 시에도 이산화탄소와 물로 분해가 가능하다.In addition, the aromatic polycarbonate does not decompose spontaneously and emits environmentally harmful substances upon incineration, but aliphatic polycarbonate can be decomposed into carbon dioxide and water even when incinerated.
한편, 본 발명의 상기 제1베리어 코팅층은 콜로이드 실리카; 증류수; 에탄올; 질산 또는 암모니아수로부터 선택되는 pH조절제; 비닐트리클로로실란, 비닐트리(2-메톡시에톡시)실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸디에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란으로부터 선택되는 1종 이상의 실란커플링제; 습윤제; 레벨링제;를 포함하여 조성되는 코팅용액으로 코팅, 경화되어 형성된다.On the other hand, the first barrier coating layer of the present invention includes colloidal silica; Distilled water; ethanol; A pH adjuster selected from nitric acid or ammonia water; Vinyl trichlorosilane, vinyltri (2-methoxyethoxy) silane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinylsilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4- N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- Aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, and 3-chloropropyltrimethoxysilane. At least one silane coupling agent; Wetting agents; And a leveling agent.
상기 제1베리어 코팅층을 형성하기 위한 코팅용액 제조과정을 살펴 보면, [도 5]에 도시한 바와 같이, 실리카 전구체로서 콜로이드 실리카를 가수분해용매로서 증류수 및 에탄올과 비닐트리클로로실란, 비닐트리(2-메톡시에톡시)실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸디에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란으로부터 선택되는 1종 이상의 실란커플링제를 투입하여 실란혼합물을 형성하고, 여기에 질산 또는 암모니아수로부터 선택되는 pH조절제와 가수분해촉매를 첨가하고, 습윤제와 레벨링제를 첨가하여 균질 교반하여 제조한다.5, a colloidal silica as a silica precursor is mixed with distilled water and ethanol as a hydrolysis solvent, vinyl trichlorosilane, vinyltri (2 Vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinylsilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidyloxypropylmethyldiethoxysilane, N-2- At least one silane coupling agent selected from aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and 3-chloropropyltrimethoxysilane To form a silane mixture, and adding nitric acid or ammonia And a hydrolysis catalyst are added thereto, and a wetting agent and a leveling agent are added thereto, followed by homogeneous stirring.
증류수와 에탄올에 안정하게 분산된 나노 입자의 콜로이드 실리카(Colloidal silica, CS)는 상기에 열거된 3 또는 4가의 알콕시 실란들과 졸-겔 반응으로 유리질에 가까운 유-무기 혼성 복합재료의 합성이 가능하다. 이러한 복합재료들은 코팅막의 경도, 내후성, 후막 코팅성, 내열성 등이 우수하고 투명하여 표면 개질 및 보호용의 코팅제 또는 바인더 소재로 이용될 수 있다.Colloidal silica (CS), which is a nanoparticle stably dispersed in distilled water and ethanol, can be synthesized as a near-glassy organic-inorganic hybrid material by a sol-gel reaction with the above-listed 3 or 4-valent alkoxysilanes Do. These composite materials are excellent in the hardness, weatherability, thick film coating, heat resistance, and the like of the coating film, and can be used as a coating material or a binder material for surface modification and protection.
특히, 상기 제1베리어 코팅층을 형성하기 위한 코팅용액은 제1베이스필름층의 생분해성 수지의 비결성부분과 수지표면의 기공을 치밀화하여 가스차단성을 향상시키게 된다.In particular, the coating solution for forming the first barrier coating layer improves the gas barrier property by densifying the pores of the resin surface and the non-crystalline portion of the biodegradable resin of the first base film layer.
아울러, 상기 제2베리어 코팅층은 에틸렌비닐알코올(EVOH) 수지를 포함하여 조성되는 코팅용액으로 코팅, 경화되어 형성된다.In addition, the second barrier coating layer is formed by coating and curing with a coating solution containing an ethylene vinyl alcohol (EVOH) resin.
상기 에틸렌비닐알코올(EVOH)은 에틸렌과 비닐알코올을 공중합하여 얻는 열가소성 수지로, 가스를 차단하는 성질, 내약품성, 표면광택성이 뛰어나고 강성이 매우 크며, 에틸렌 함량은 일반적으로 25 내지 60 mol%이다.The ethylene vinyl alcohol (EVOH) is a thermoplastic resin obtained by copolymerizing ethylene and vinyl alcohol, and has excellent gas barrier properties, chemical resistance, surface gloss and rigidity, and ethylene content is generally 25 to 60 mol% .
상기 제2베리어 코팅층은 기체차단성을 향상시킬 뿐만 아니라, 방오, 방습효과도 발휘하는 효과도 있다.The second barrier coating layer not only improves gas barrier properties, but also has an effect of exhibiting antifouling and moisture-proofing effects.
[본 발명의 고차단성의 기체 및 수분 베리어 코팅층을 가지는 친환경 생분해성 다층 필름의 제조][Production of environmentally friendly biodegradable multilayer film having a high barrier property gas and water barrier coating layer of the present invention]
용융온도가 160 ℃인 폴리락트산 수지(Nature Works LLC, 4032D)를 제1베이스필름층의 수지로 사용하였다. 폴리락트산 수지는 열풍건조기로 110 ℃에서 3시간 건조하여 수분을 제거한 후, 온도가 220 ℃인 압출기로 용융 압출하여 제1베이스필름층을 형성하였다.A polylactic acid resin (Nature Works LLC, 4032D) having a melting temperature of 160 占 폚 was used as the resin of the first base film layer. The polylactic acid resin was dried in a hot air drier at 110 ° C for 3 hours to remove water, and then melt extruded through an extruder at a temperature of 220 ° C to form a first base film layer.
콜로이드 실리카(SS-Sol 30E, S-CHEMTECH Co.)와 증류수 및 에탄올(EtOH, 99.5%, Samchun Chemical)을 1:1:1 (30 g: 30 g: 30 g) 중량비로 혼합하고, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란을 투입한 후, 그 혼합액을 1 hr 동안 교반하였다. 그 후 암모니아수(28%, Samchun Chemical)를 첨가하여 용액의 pH를 조절한 후, 가수분해촉매를 첨가하고, 습윤제와 레벨링제를 첨가하여 균질 교반하여 코팅용액을 제조한 후, 상기 제1베이스필름층 상면에 코팅하고 경화하여 제1베리어 코팅층을 형성하였다.(30 g: 30 g: 30 g) was mixed with colloidal silica (SS-Sol 30E, S-CHEMTECH Co.) in distilled water and ethanol (EtOH, 99.5%, Samchun Chemical) at a weight ratio of 1: After adding methacryloxypropyltrimethoxysilane, the mixture was stirred for 1 hour. After adjusting the pH of the solution by adding ammonia water (28%, Samchun Chemical), a hydrolysis catalyst was added, a wetting agent and a leveling agent were added, and the mixture was homogeneously stirred to prepare a coating solution. And then the first barrier coating layer was formed.
다음, 에틸렌비닐알코올(EVOH) 수지를 포함하여 조성되는 코팅용액으로 쿠라레이 EVAL 유럽 (Kuraray EVAL Europe) EVOH 수지용액을 상기 제1베리어 코팅층 상면에 코팅하고 경화하여 제2베리어 코팅층을 형성하였다.Next, a Kuraray EVAL Europe EVOH resin solution was coated on the surface of the first barrier coating layer with a coating solution containing an ethylene vinyl alcohol (EVOH) resin and cured to form a second barrier coating layer.
[비교예 1][Comparative Example 1]
상기 [실시예 1]에서 에틸렌비닐알코올(EVOH) 수지 코팅용액으로 코팅된 제2베리어 코팅층을 제외하고는 [실시예 1]과 동일하게 다층필름을 제조하였다.A multilayer film was prepared in the same manner as in [Example 1], except that the second barrier coating layer coated with the ethylene vinyl alcohol (EVOH) resin coating solution in [Example 1] was used.
상기 [실시예 1] 및 [비교예 1]에 따라 제조된 다층 필름에 대한 물성 측정 및 성능 평가를 다음과 같은 방법으로 실시한 후, 그 결과를 [표 1]에 나타내었다The properties and performance evaluation of the multilayered films prepared according to [Example 1] and [Comparative Example 1] were carried out in the following manner, and the results are shown in Table 1
(1) 산소투과도(1) Oxygen permeability
ASTM D3985의 표준 측정법에 따라, 투기도 측정기(OX-TRAM 2/21, MOCON사, 미국)를 사용하여 0 % 상대습도에서의 산소투과도(cc/m2·day·atm)를 측정하였다.Oxygen permeability (cc / m2 · day · atm) at 0% relative humidity was measured using an air permeability meter (OX-TRAM 2/21, MOCON, USA) according to the standard measurement method of ASTM D3985.
(2) 투습도(2) Water vapor permeability
다층 필름이 수분에 닿도록 투습도 측정기(PERMATRAN-W Model 3/33)에 장착하고, 38 ℃ 및 100 % 상대습도에서의 투습도(g/㎡·day·atm)를 측정하였다.The moisture permeability (g / m 2 · day · atm) at 38 ° C. and 100% relative humidity was measured with a multi-layer film mounted on a moisture permeability meter (PERMATRAN-W Model 3/33) so as to be in contact with water.
(3) 헤이즈(3) Hayes
헤이즈미터(SEP-H, Nihon Semitsu Kogaku사, 일본)로 C-광원을 사용하여 헤이즈(%)를 측정하였다.The haze (%) was measured using a C-light source with a haze meter (SEP-H, Nihon Semitsu Kogaku Co., Japan).
(4) 생분해율(4) Biodegradation rate
KS M3100-1(2003)에 의해 180일간 측정한 생분해도 값의 표준 물질과의 비를 하기 수학식 1에 따라 계산하였다.The ratio of the biodegradation value measured by KS M3100-1 (2003) for 180 days to the reference material was calculated according to the following equation (1).
[수학식 1][Equation 1]
생분해율 (%) = (시료의 생분해도) / (표준 물질의 생분해도) × 100Biodegradation rate (%) = (biodegradability of sample) / (biodegradability of reference material) × 100
상기 [표 1]에 나타난 바와 같이, 본 발명의 제1베리어 코팅층과 제2베리어 코팅층을 형성하는 경우 단일 베리어 코팅층을 형성하는 경우 보다 기체 및 수분차단효과가 월등히 우수함을 알 수 있다.As shown in Table 1, when the first barrier coating layer and the second barrier coating layer of the present invention are formed, the gas and moisture barrier effect is remarkably superior to the case of forming a single barrier coating layer.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments and the drawings disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
Claims (8)
상기 제1베리어 코팅층은 콜로이드 실리카; 증류수; 에탄올; 질산 또는 암모니아수로부터 선택되는 pH조절제; 비닐트리클로로실란, 비닐트리(2-메톡시에톡시)실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸디에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란으로부터 선택되는 1종 이상의 실란커플링제; 습윤제; 레벨링제;를 포함하여 조성되는 코팅용액으로 코팅, 경화되어 형성되고,
상기 제2베리어 코팅층은 에틸렌비닐알코올(EVOH) 수지를 포함하여 조성되는 코팅용액으로 코팅, 경화되어 형성되는 것을 특징으로 하는 고차단성의 기체 및 수분 베리어 코팅층을 가지는 친환경 생분해성 다층 필름
A first base film layer made of a biodegradable resin; A gas and a moisture barrier first barrier coating layer coated on the upper surface of the first base film layer; And a gas barrier layer and a moisture barrier second barrier coating layer coated on the upper surface of the first barrier coating layer,
Wherein the first barrier coating layer comprises colloidal silica; Distilled water; ethanol; A pH adjuster selected from nitric acid or ammonia water; Vinyl trichlorosilane, vinyltri (2-methoxyethoxy) silane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinylsilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4- N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- Aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, and 3-chloropropyltrimethoxysilane. At least one silane coupling agent; Wetting agents; And a leveling agent; wherein the coating solution is formed by coating, curing,
Wherein the second barrier coating layer is formed by coating and curing with a coating solution composed of an ethylene vinyl alcohol (EVOH) resin, wherein the second barrier coating layer is formed of an environmentally biodegradable multilayer film
상기 제2베리어 코팅층 상면에는 생분해성 수지로 구성되는 제2베이스필름층;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고차단성의 기체 및 수분 베리어 코팅층을 가지는 친환경 생분해성 다층 필름
The method according to claim 1,
And a second base film layer formed on the upper surface of the second barrier coating layer and made of biodegradable resin. The biodegradable multi-layer film according to claim 1,
상기 제1베리어 코팅층은 콜로이드 실리카; 증류수; 에탄올; 질산 또는 암모니아수로부터 선택되는 pH조절제; 비닐트리클로로실란, 비닐트리(2-메톡시에톡시)실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸디에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란으로부터 선택되는 1종 이상의 실란커플링제; 습윤제; 레벨링제;를 포함하여 조성되는 코팅용액으로 코팅, 경화되어 형성되고,
상기 제2베리어 코팅층은 에틸렌비닐알코올(EVOH) 수지를 포함하여 조성되는 코팅용액으로 코팅, 경화되어 형성되는 것을 특징으로 하는 고차단성의 기체 및 수분 베리어 코팅층을 가지는 친환경 생분해성 다층 필름을 이용한 포장재
A first base film layer made of a biodegradable resin; A gas and a moisture barrier first barrier coating layer coated on the upper surface of the first base film layer; A gas barrier layer coated on the first barrier coating layer; A biodegradable adhesive layer coated on a lower surface of the first base film layer; And a paper layer adhered to a lower surface of the biodegradable adhesive layer,
Wherein the first barrier coating layer comprises colloidal silica; Distilled water; ethanol; A pH adjuster selected from nitric acid or ammonia water; Vinyl trichlorosilane, vinyltri (2-methoxyethoxy) silane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinylsilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4- N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- Aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, and 3-chloropropyltrimethoxysilane. At least one silane coupling agent; Wetting agents; And a leveling agent; wherein the coating solution is formed by coating, curing,
Wherein the second barrier coating layer is formed by coating and curing with a coating solution comprising an ethylene vinyl alcohol (EVOH) resin. The packaging material using the environmentally friendly biodegradable multilayer film having a high barrier property and a moisture barrier coating layer
상기 제2베리어 코팅층 상면에는 생분해성 수지로 구성되는 제2베이스필름층;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고차단성의 기체 및 수분 베리어 코팅층을 가지는 친환경 생분해성 다층 필름을 이용한 포장재
The method of claim 3,
And a second base film layer formed on the upper surface of the second barrier coating layer and made of a biodegradable resin. The packaging material using the environmentally friendly biodegradable multilayer film having a high barrier property and a moisture barrier coating layer
상기 제1베이스필름층 및 제2베이스필름층은 폴리락트산, 폴리카프로락톤, 폴리글리콜산, 폴리부틸렌석시네이트, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리하이드록시부티레이트(polyhydroxybutyrate, PHB), 폴리-3-하이드록시발러레이트(poly-3-hydroxyvalerate, PBV), 폴리하이드록시부티레이트발러레이트(polyhydroxybutyrate valerate, PHBV), 폴리-3-하이드록시부티레이트-코-3-하이드록시발러레이트(poly-(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate), 폴리-3-하이드록시부티레이트-코-3-하이드록시헥사노에이트(poly-(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 생분해성 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 고차단성의 기체 및 수분 베리어 코팅층을 가지는 친환경 생분해성 다층 필름
3. The method of claim 2,
Wherein the first base film layer and the second base film layer comprise at least one of polylactic acid, polycaprolactone, polyglycolic acid, polybutylene succinate, polybutylene adipate, polyhydroxybutyrate (PHB), poly- Polyhydroxybutyrate, poly-3-hydroxyvalerate (PBV), polyhydroxybutyrate valerate (PHBV), poly-3-hydroxybutyrate hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate, poly-3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate, Wherein the substrate is formed of a resin and a green-based biodegradable multilayer film having a moisture barrier coating layer
상기 생분해성 접착제층은 폴리에틸렌카보네이트(PEC), 폴리프로필렌카보네이트(PPC)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 지방족 폴리카보네이트 생분해성 수지로 형성되는 것을 것을 특징으로 하는 고차단성의 기체 및 수분 베리어 코팅층을 가지는 친환경 생분해성 다층 필름을 이용한 포장재
The method of claim 3,
Characterized in that the biodegradable adhesive layer is formed of at least one aliphatic polycarbonate biodegradable resin selected from the group consisting of polyethylene carbonate (PEC) and polypropylene carbonate (PPC). Packaging material using environmentally friendly biodegradable multilayer film
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