KR102263434B1 - 필기성 및 재활용성이 우수한 포장용 종이 테이프 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 포장용 종이 테이프는,
종이 테이프의 일측 표면에 이형 처리를 위한 평탄작업을 실시한 종이 재질의 원지; 및 상기 원지의 평탄작업이 실시된 표면 전체에 이형성을 부가하도록 도포되는 박리층; 상기 원지의 타측 표면에 도포되는 점착층을 포함하되,
상기 박리층은 수용성 수지 수용액과 실리콘 오일 에멀젼을 혼합 교반하여 제조된 박리제를 상기 종이 테이프의 일측 표면에 도포하여 형성되고,
상기 박리제에 혼합되는 실리콘 오일 에멀젼의 입자크기(D50)가 21 nm 내지 45 nm 범위이며, 상기 박리제의 전체 조성물에 대하여 실리콘 함유율이 20 중량% 내지 30 중량% 범위이고,
상기 박리층에 도포되는 상기 박리제는 실리콘 도포량이 1.5 g/㎡으로써
상기 박리층의 필기성 및 박리성이 동시에 확보되는 효과가 있다.

Description

필기성 및 재활용성이 우수한 포장용 종이 테이프 {A paper tape with excellent writability and recyclability}

본 발명은 종이 테이프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종이 테이프 표면에 필기가 가능하고 합성수지를 포함하지 않아 재활용성이 우수한 포장용 종이 테이프에 관한 것이다.

일반적으로 포장용 종이 테이프는 크래프트지를 기초재로 하여 일측 면에 점착제층을 형성하고, 타측면에 폴리에틸렌층을 형성하며 상기 폴리에틸렌층위에 실리콘계 박리제층을 형성하여 구성된다.

그런데 종이 테이프는 점착력이 양호하고 가격이 저렴하여 주로 종이 박스 포장용 테이프로 사용되어 왔으나, 종이 테이프가 부착된 상태로 종이 박스를 재활용하면 종이 테이프의 폴리에틸렌층으로 인해 종이와 폴리에틸렌층이 같이 혼합되게 되어 재생지의 품질이 저하되므로 종이 박스의 재활용성이 크게 저하된다.

또한, 종래의 종이 테이프에서 폴리에틸렌층과 실리콘층을 포함하는 박리층은 그 표면이 매끄러워, 일반적인 펜 등의 필기구를 사용하여 표면상에 글씨를 쓸 수 없었다.

이러한 문제를 해결하고자 종래의 종이 테이프에 폴리에틸렌층과 실리콘층을 포함하는 박리층을 부가하는 대신에 종이 테이프의 타측면에 이형지를 구비하여 종이 테이프가 권취된 상태에서 일측면의 점착제층과 달라 붙는 것을 방지하고 있다.

그러나 이러한 종이 테이프는 종이 테이프의 사용시에 이형지를 일일이 제거해야 한 후 사용해야 하므로 포장 작업 및 작업 후 발생하는 폐기물의 뒤처리가 번거롭고, 제품의 생산 단가가 올라가게 되는 문제점이 있다.

종이 테이프의 필기성을 향상하고 이형지의 사용을 배제하기 위한 선행기술로써 한국 등록특허공보 제10-1146145호(2012. 05. 16. 공고)는 도 1과 같이 크라프트지 재질로 이루어진 테이프 기재층(10); 상기 테이프 기재층의 하면에 도포되는 점착제층(20); 상기 테이프 기재층의 상면에 폴리에틸렌을 코팅하고, 코로나 방전을 조사시켜 형성되는 코팅 처리층(30); 및 왁스 및 톨루엔을 함유하는 혼합액이 가열된 상태에서 상기 코팅처리층 상부를 덮도록 도포되고, 건조 형성되는 왁싱 처리층(40)을 포함하는 종이 테이프를 개시하고 있다.

상기 선행기술은 테이프 기재층의 상면에 코팅 처리층(30)을 형성하되 코팅 처리층(30)의 폴리에틸렌을 코로나 방전을 조사시켜 그 표면을 개질함으로써 잉크의 접착성을 향상시켜 종이 테이프의 상부면에 필기구로 글씨가 잘 써지게 하고, 또한 코팅 처리층(30) 상부를 덮는 왁싱 처리층(40)에 의해 박리성이 부여되어 테이프가 권취된 상태에서 테이프의 하부면의 점착제층(20)과 원활하게 박리된다.

그러나, 선행기술은 종이 테이프가 여전히 폴리에틸렌으로 코팅되어서 종이 테이프가 부착된 종이 박스를 리사이클링하게 되면 종이와 폴리에틸렌층이 같이 혼합되게 되어 재생지의 품질이 저하되는 문제가 여전히 존재한다.

선행기술: 한국 등록특허공보 제10-1146145호(2012. 05. 16. 공고)

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 포장용 종이 테이프의 기재(基材)를 크라프트지 재질로 하고 그 일측 표면을 평탄 작업 및 박리제 처리하여 종이 테이프 표면상에 필기가 가능하되 별도의 이형지가 불필요한 필기성 및 재활용성이 우수한 포장용 종이 테이프를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명에 의한 포장용 종이 테이프는,

종이 테이프의 일측 표면에 이형 처리를 위한 평탄작업을 실시한 종이 재질의 원지; 및 상기 원지의 평탄작업이 실시된 표면 전체에 이형성을 부가하도록 도포되는 박리층; 상기 원지의 타측 표면에 도포되는 점착층을 포함하되,

상기 박리층은 수용성 수지 수용액과 실리콘 오일 에멀젼을 혼합 교반하여 제조된 박리제를 상기 종이 테이프의 일측 표면에 도포하여 형성되고,

상기 박리제에 혼합되는 실리콘 오일 에멀젼의 입자크기(D50)가 21 nm 내지 45 nm 범위이며, 상기 박리제의 전체 조성물에 대하여 실리콘 함유율이 20 중량% 내지 30 중량% 범위이고,

상기 박리층에 도포되는 상기 박리제는 실리콘 도포량이 1.5 g/㎡으로써 상기 박리층의 필기성 및 박리성이 동시에 확보되는 것이 기술적 특징이다.

또한 본 발명은 포장용 종이 테이프에서 박리층이 형성되는 종이 기재층에 별도의 합성수지 코팅이 불필요하여 종이 테이프의 재활용성이 향상되는 포장용 종이 테이프를 제공하는 것이 기술적 특징이다.

또한 본 발명에서 상기 박리층의 친수성 수지는 PVA 수지(중합도 1,000 이하이고 비누화도는 82~92 mol%) 100 질량부에 물 100 질량부를 첨가한 후, 10 질량% 폴리에틸렌글리콜 수용액을 교반하면서 첨가하여 제조되는 것이 기술적 특징이다.

또한 본 발명에서 상기 실리콘 오일 에멀젼은 아미노 변성 실리콘 오일에 친수성 관능기를 가진 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol)의 분자량을 변화시키며 부가 반응시켜 제조되는 것이 기술적 특징이다.

본 발명에 의한 포장용 종이 테이프는,

종이 테이프의 일측 표면에 이형 처리를 위한 평탄작업을 실시한 종이 재질의 원지; 및 상기 원지의 평탄작업이 실시된 표면 전체에 이형성을 부가하도록 도포되는 박리층; 상기 원지의 타측 표면에 도포되는 점착층을 포함하되,

상기 박리층은 수용성 수지 수용액과 실리콘 오일 에멀젼을 혼합 교반하여 제조된 박리제를 상기 종이 테이프의 일측 표면에 도포하여 형성되고,

상기 박리제에 혼합되는 실리콘 오일 에멀젼의 입자크기(D50)가 21 nm 내지 45 nm 범위이며, 상기 박리제의 전체 조성물에 대하여 실리콘 함유율이 20 중량% 내지 30 중량% 범위이고,

상기 박리층에 도포되는 상기 박리제는 실리콘 도포량이 1.5 g/㎡으로써 상기 박리층의 필기성 및 박리성이 동시에 확보되는 효과가 있다.

도 1은 종래 선행기술의 도면이다.
도 2는 본 발명의 종이 테이프의 도면이다.

일실시예에 따른 본 발명은 종이 등의 침투성 기재를 사용하는 경우도 언더코트제의 도포가 필요없고 기재로의 직접 도포에 의해 제조 가능하고; 실리콘 사용량이 적어도 박리성이 우수하고 필기가 가능한 박리면을 갖는 것이 특징이다.

본 발명의 종이 테이프는 도 2에 도시된 바와 같이 일측 표면에 이형 처리를 위한 평탄작업을 실시한 종이 재질의 원지(10); 및 상기 원지의 평탄작업이 실시된 표면 전체에 이형성을 부가하도록 도포되는 박리층(20); 상기 원지의 타측 표면에 도포되는 점착층(30)을 포함한다.

본 발명에서 상기 종이 재질의 원지는 상질지, 크래프트지, 글라신지, 코트지 등의 종이가 사용될 수 있으나 종이 테이프의 기계적 강성을 보장할 수 있도록 단위면적당 중량이 60g/㎡ 내지 80g/㎡ 범위인 크라프트지를 사용하는 것이 바람직하다. 단위면적당 중량이 60g/㎡ 이하이면 인열 강도가 낮아 포장용도로 부적합하고 80g/㎡ 이상이면 인열 강도가 커서 맨 손으로 테이프를 자르기가 곤란하다.

본 발명에서 상기 종이 재질의 원지의 평탄작업은 박리제를 도포하기 전에 종이 원지의 거친 면을 매끄럽게 하여 박리제가 균일하게 도포되기 위한 전처리 작업으로 제지 가공 기술에서 사용되는 일반적인 방법을 적용하고, 필요하다면 지력(紙力) 증강 및 인열 강도의 강화를 위하여 별도의 코팅 처리도 가능하다.

본 발명에서 상기 종이 원지의 평탄작업이 완료된 표면 전체에 수용성 실리콘을 도포하고 건조하여 박리층을 형성한다. 종이 원지에 도포된 실리콘의 건조 방법은 수성 실리콘을 도포 후 100℃ 내지 130℃의 열풍을 분사하여 건조한다.

본 발명에서 상기 박리층에서 전체 조성물에 대하여 실리콘 함유율이 20 중량% 내지 30 중량% 범위이고, 수용성 수지 함유율이 70 중량% 내지 80 중량% 범위이며, 실리콘 도포량이 1.5 g/㎡이며, 필요하다면 고분자 수지나 엘라스토머 등과 같은 박리 컨트롤제, 소포제 등과 같은 조성물을 추가로 부가할 수 있다.

상기 박리층의 두께는 특별히 제한이 없으나, 두께가 0.1㎛ 이하이면 박리층의 균일한 도포 작업이 곤란해지고 1 ㎛ 이상이면 실리콘이나 기타 수지 조성물이 증가하여 종이 테이프의 재활용성이 저하되는 문제가 있다.

또한 상기 박리층에서 실리콘 함유율이 20 중량%이하이면 박리성이 저하되고 30 중량% 이상이면 필기성이 저하될 수 있다.

본 발명은 위와 같이 박리층이 형성된 후에 종이 원지의 박리층 반대면에는 핫멜트 점착층을 도포하고 건조시켜 점착층을 형성한다. 본 발명의 핫멜트 점착층은 유기용매를 사용하지 않는 친환경 점착제를 사용하여 형성하여 사용자의 안정성을 향상시킨다.

이하 본 발명의 박리층에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에서 상기 박리층을 형성하는 방법에는 실리콘 조성물을 유기 용제에 용해시키는 타입, 유화제를 사용하여 물에 분산시켜 에멀전으로 한 타입, 실리콘만으로 이루어지는 무용제 타입이 있는데, 유기 용제 타입은 인체나 환경에 유해한 휘발성 용제를 사용하므로 친환경성이 높고 안전성이 높은 무용제 타입이나 에멀전 타입을 사용하는 것이 바람직하다.

특히 에멀전 타입은 안전성 뿐만이 아니라 물을 용제로 이용하여 임의로 희석 사용할 수 있고, 다른 수계 재료나 에멀전 재료와도 임의로 혼합할 수 있는 장점이 있다.

또한 무용제 타입은 실리콘 막을 종이나, 라미네이트지, 플라스틱 필름 기재 상에 1 ㎛ 이하의 막 두께로 균일하게 도포하기 위해서 고가의 도포 장치와 기술이 필요하므로 일반적으로 용이하게 채용할 수 있는 방법이 아니다.

그러므로 본 발명에서는 상기 박리층을 유화제를 사용하여 물에 분산시켜 에멀전으로 하는 에멀전형 실리콘 조성물으로 형성할 수 있다.

본 발명의 실리콘 에멀젼으로 사용되는 실리콘은 Si-H 기 함유 실리콘, 디메틸폴리실록산, 메틸페닐폴리실록산, 알콕시기 함유 실리콘, 실란올기 함유 실리콘, 옥타메틸시클로테트라실록산, 데카메틸시클로펜타실록산 등의 실리콘 오일, 비닐실리콘, 오르가노비닐폴리실록산, 오르가노히드로젠폴리실록산, 폴리에테르 변성 실리콘, 폴리글리세린 변성 실리콘, 아미노 변성 실리콘, 에폭시 변성 실리콘, 메르캅토 변성 실리콘, 메타크릴 변성 실리콘, 카르복실산 변성 실리콘, 지방산 에스테르 변성 실리콘, 알코올 변성 실리콘, 알킬 변성 실리콘, 플로로알킬 변성 실리콘, 광중합성 관능기 변성 실리콘 등의 변성 실리콘 등을 사용할 수 있다. 또한 이들 실리콘은 단독으로 사용될 수도 있고, 2 종 이상이 같이 사용될 수도 있다.

그런데 실리콘 자체는 소수성이 강하여 물과 혼합을 용이하게 하기위해서 유화제가 사용되는데, 유화 안정성이나 분산성 향상을 위하여 다량의 유화제가 사용되면 실리콘오일 고유의 특성이 저해되고 거품이 발생하여 코팅막의 품질을 저해하는 요인으로 작용하기도 한다.

이런 점을 개선하기 위하여 본 발명에서는 친수성 관능기를 실리콘오일에 부가하여 실리콘오일의 유화안정성을 높이고 실리콘오일의 특성을 저해하지 않도록 한다.

일 실시예로 본 발명에서는 소수성인 아미노변성 실리콘오일에 에틸렌 글리콜(-OCH2CH2O-)인 친수기를 주 줄기나 가지에 부가하여 친수성을 부가할 수 있고, 아미노변성 실리콘오일의 친수성은 에틸렌 글리콜(-OCH2CH2O-)인 친수기의 분자량에 따라 변화한다.

아미노 변성 실리콘 오일의 예로는 아모디메티콘, 아모디 디메티콘, 트리메틸실릴아모디메티콘 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

바람직하게는, 아미노 변성 실리콘 오일의 점도가 100~80,000 cP, 더 바람직하게는 100~5,000 cP, 더욱 더 바람직하게는 700~1,500 cP이고, 아민기 함량이 오일 총 중량 기준으로 0.01~1.5중량%, 더 바람직하게는 0.05~0.97중량%이다.

아미노 변성 실리콘 오일의 점도가 100 cP 미만이면 에멀젼 제조시 전단력을 못 받아 제조상의 어려움이 발생하고, 80,000 cP를 초과하면 에멀젼 제조시 큰 전단력이 필요하여 교반 공정이 곤란해진다.

또한 아미노 변성 실리콘 오일의 아민기 함량이 0.01중량% 미만이면 부드러움성이 나빠질 수 있고, 1.5중량%를 초과하면 황변 발생 가능성이 높아지는 단점이 있다.

본 발명에서 아미노변성 실리콘오일의 친수성 부여 공정은 아미노변성 실리콘오일에 친수성 관능기를 가지는 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol)를 부가하기 위한 통상적인 부가반응 공정을 거치는데, 부가반응공정은 축합, 에스테르반응 등의 여러 가지 반응 방법이 적용될 수 있으나, 본 발명에서는 중간 반응개시물질로 에틸렌카보네이트(EC)를 사용하여 아미노변성 실리콘오일의 아민기와 먼저 반응하여 개환(ring open)반응을 시키고 선형화된 에틸렌카보네이트가 폴리에틸렌글리콜(PEG)의 하이드록시기(-OH)와 반응하여 곁가지에 안정적으로 친수성 관능기인 폴리에틸렌글리콜을 부가시킨다.

필요하다면, 본 발명의 친수성 부여 공정은 산도 조절, 점도 조절 등을 위하여 별도의 공정이 추가될 수 있다.

그런데, 만일 아미노변성 실리콘오일의 친수성이 너무 크면 실리콘의 용해성이 커져서 종이 기재로 흡수될 수 있고, 친수성이 너무 낮으면 실리콘의 용해성이 낮아져 실리콘 코팅막이 제대로 형성되지 못할 수 있다.

그러므로 본 발명에서는 비 친수성인 아미노변성 실리콘오일과 친수성 관능기를 가지는 폴리에틸렌글리콜의 혼합비는 용해성, 친수성 등을 고려하여 적절히 조절될 수 있고, 또한 친수성과 자기유화기능을 향상하기 위하여 적당한 분자량의 친수성 관능기를 가지는 폴리에틸렌글리콜을 실리콘오일에 부가반응하는 것이 필요하다.

본 발명에서는 폴리에틸렌글리콜의 분자량을 400 ~ 1,000으로 변화시키면서 실리콘오일의 용해성 변화를 관찰하였고, 동시에 실리콘오일의 에멀젼 입자의 크기도 평가하였다.

친수화된 아미노변성 실리콘오일의 에멀젼 입자의 크기는 아미노 변성 실리콘의 분자량 및 에틸렌 글리콜(-OCH2CH2O-)인 친수기의 분자량에 따라 변할 수 있다.

본 발명에 따라 제조된 아미노 변성 실리콘 오일의 마이크로 에멀젼은 코팅막의 안정성, 박리성, 필기성 등을 고려하여 1nm ~ 60nm의 평균 입도를 가지는 것이 바람직하다.

다음에는 본 발명의 박리층에 사용되는 실리콘오일의 용해성 및 에멀젼 입경 크기를 친수성 관능기를 가지는 폴리에틸렌글리콜 및 비친수성인 아미노 변성 실리콘의 분자량의 비율을 조절하여 관찰한다.

[ 실리콘 오일 에멀젼의 제조 실시예 ]

이를 위하여 본 발명에서는 아미노 변성 실리콘 오일(제품명: SM1300P, KCC 社, 점도 2000)를 사용하고 분자량이 다른 친수성 관능기 PEG 400을 투입하되 아미노 변성 실리콘 오일과 친수성 관능기 PEG의 투입량은 실리콘 오일의 용해도가 변화하는 것을 관찰하기 위하여 아래 표와 같은 비율로 투입하였다. 이때 투입되는 에틸렌카보네이트(EC)의 함량은 친수성 부가반응이 일어날 정도로 충분히 투입하고, 온도나 물 투입량 등의 다른 공정 조건은 통상적인 실리콘 오일 에멀젼 제조 방법의 범위 내에서 수행되었다. 상기 친수성 부가반응 이후에 필요하다면, 산도 조절이나 점도 조절 등을 위하여 별도의 공정이 추가될 수 있다.

또한 본 발명에서는 실리콘 오일 에멀젼의 입자 크기를 Malvern, UK의 ZetaSizer, 모델 Nano-ZS를 사용하여 측정한다. 입자 크기(평균 유체역학적 입자 직경)의 D50 값을 측정하는데, D50은 누적 분포에서 50%에서의 입자 직경의 값으로 정의된다. 예를 들어, 만약 D50= 170nm인 경우, 상기 에멀젼 내 모든 액적의 약 50부피%가 170nm이다.

실리콘 오일 에멀젼 샘플 0.5g을 250ml 비커에 취하고, 물 100ml를 붓고 샘플 테스트 용액을 수득하기 위해 충분히 용해가 일어나도록 적절하게 혼합한 후 혼합액을 에멀젼 입자 크기를 측정하기 위한 기기의 슬롯에 넣는다.

	아미노 변성 실리콘 오일의 중량(g)	PEG 400의 중량(g)	용해도	입자 크기(D50)
실시예 1	160	분자량 400: 32	불용성	170 nm
실시예 2	160	분자량 400: 64	용해성	관찰불가
실시예 3	320	분자량 600: 64	불용성	410 nm
실시예 4	320	분자량 600: 80	에멀젼	21 nm
실시예 5	320	분자량 600: 107	용해성	관찰불가
실시예 6	640	분자량 800: 112	불용성	720 nm
실시예 7	640	분자량 800: 128	에멀젼	32 nm
실시예 8	640	분자량 800: 144	용해성	관찰불가
실시예 9	768	분자량 1000: 128	불용성	980 nm
실시예 10	768	분자량 1000: 144	에멀젼	45 nm
실시예 11	768	분자량 1000: 153	용해성	관찰불가

상기 표 1에서 친수성 관능기의 분자량에 따른 물에 대한 용해도는 아주 독특한 특성을 나타내었다. 즉, 아미노 변성 실리콘 오일의 물에 대한 용해도는 투입된 아미노 변성 실리콘 오일과 친수성 관능기의 중량비에 따라 변화하면서도 동시에 사용된 친수성 관능기의 분자량에 따라서도 변화하는 것이 관찰되었다.

상기 표 1에서 아미노 변성 실리콘 오일이 물에 용해되지 않는 불용성일 때는 실리콘 오일 혼합액의 액적 크기가 분자량에 따라 170 nm 부터 980 nm 범위로 매우 커서 추후에 박리층에 적용될 때 박리성은 좋으나 필기성이 저하될 수 있고, 또한 박리층의 안정성이 저하될 수 있어 부적합하다.

또한 아미노 변성 실리콘 오일이 물에 완전히 용해되는 용해성일 때는 추후에 박리층에 도포될 때 종이 기재에 흡수되어 박리층 형성이 곤란하거나 박리층의 실리콘 성분이 매우 적어 박리성이 저하될 수 있다.

상기 표에 의하면 실시예 4, 7, 10에서는 아미노 변성 실리콘 오일이 물에 에멀젼 상태로 용해되고 입자 크기가 분자량에 따라 21 nm 부터 45nm 범위내에 있어, 추후에 박리층에 적용될 때 종이 기재에 실리콘 성분이 잔류할 수 있고 또한 실리콘 잔류량이 필기성을 방해하지 않을 정도로 존재할 수 있다.

다음에는 위의 실시예 4, 7, 10의 실리콘 에멀젼을 이용하여 박리층을 형성하여 박리성 및 필기성을 평가한다.

본 발명의 박리제의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예시하면 상기 실시예 4, 7, 10의 실리콘 에멀젼을 수용성 수지와 물을 혼합 교반하는 것 등에 의해 제조할 수 있다.

본 발명에서 혼합 교반의 방법은 특별히 한정되지 않지만, 실리콘 에멀젼이 균일하게 분산되는 것이 박리성의 발현에 유리하고, 혼합 방식, 혼합 시간은 균일 분산을 달성할 수 있는 조건을 선정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 박리제는 필요에 따라 폴리비닐알코올, 실란올 변성 폴리비닐알코올, 카르복실 변성 폴리비닐알코올, 양이온 변성 폴리비닐알코올, 아세트아세틸 변성 폴리비닐알코올, 아세탈 변성 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산, 폴리아크릴산염, 폴리아크릴아미드, 전분, 카제인, 젤라틴, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스 등의 수용성 수지; 고분자 수지 또는 엘라스토머 등의 박리 컨트롤제; 가교제, 실리카, 클레이, 탄산칼슘 등의 안료; 활제; 실란 커플링제; 습윤제; 소포제; 증점제; 안료 분산제; 첨가제 등을 함유할 수 있다.

본 발명의 박리층은 박리제를 기재상에 도포, 건조시킴으로써 제조할 수 있다. 도포 방법으로는 특별히 한정되지 않지만, 사이즈 프레스, 블레이드 코터, 에어 나이프 코터, 롤 코터, 브러시 코터, 커튼 코터, 바 코터, 그라비아 코터, 스프레이 등을 사용할 수 있다. 건조 방법, 건조 온도로는 특별히 한정되지 않지만, 자연 건조, 열풍 건조, 적외선 건조 등이 예시되고, 건조 온도는 80∼250 ℃ 가 바람직하게 사용되고, 100℃ 내지 130℃가 건조 공정의 생산성이 양호하므로 바람직하다.

실리콘의 도포량은 0.01∼10 g/㎡ 이 바람직하고, 0.1∼3 g/㎡ 이 더욱 바람직하다. 실리콘 도포량이 이 범위내에 있는 경우, 박리성이 충분하고, 또한 실리콘 사용량도 적으므로 경제적으로도 바람직하다. 도포, 건조후에, 슈퍼 캘린더, 그로스 캘린더 등에 의해 평활도를 조정할 수도 있다.

[ 박리층 제조 실시예 ]

PVA 수지(중합도 1,000 이하이고 비누화도는 82~92 mol%) 100 질량부에 물 100 질량부를 첨가한 후, 10 질량% 폴리에틸렌글리콜 수용액을 교반하면서 첨가하여 PVA 수지 수용액을 얻는다.

상기 PVA 수지 수용액에 실시예 4, 7, 10의 실리콘 에멀젼을 표 2에 나타낸 실리콘 함유율이 되도록 첨가하고, 다시 고형분 농도 30 %가 되도록 물을 첨가한 후, 혼합 교반하여 박리제액을 제조하였다.

이 박리제액을 크래프트지 (75 g/㎡)에 바 코터로 도포한 후, 열풍 건조기로 100℃, 8 분간 건조시켜 박리지를 만들고, 상기 박리지를 20 ℃, 50 % RH 로 24시간 에이징한 후 가로 6 ㎝, 세로 10 ㎝ 로 잘라 평가용 시험편을 얻었다. 시험편의 중량 증가로부터 전체 도포량을 측정하고, 실리콘 함유율을 이용하여 실리콘 도포량을 계산하였으며, 표 2의 모든 제조예에서 위 시험편에 도포된 실리콘 도포량은 1.5g/㎡이다. 이때 실리콘 함유율 조절을 위하여 PVA 수지 수용액의 첨가량이 조절된다.

본 발명에서 박리성 재료의 평가는 시험편에 점착 테이프(닛토 전공 31B, 폭 5 ㎝)를 부착하고, 인장 시험기를 사용하여 인장 방향 180°, 인장 속도 0.3 m/분으로 초기 박리 강도를 측정하였다.

필기성의 평가는 시험편에 유성 매직으로 필기한 후 티슈 페이퍼로 닦아 필기 자국의 상태를 육안으로 판정하였다.

(1) 박리성 : 초기 박리 강도에 의거하여 아래와 같이 판정하였다.

○ : 0 ≤(초기 박리 강도) ≤ 0.40 N/5 ㎝

△ : 0.40〈 (초기 박리 강도) ≤ 1 N/5 ㎝

× : 1 N/5 ㎝〈 (초기 박리 강도)

(2) 필기성 : 닦은 후의 유성 매직의 필기 자국에 기초하여 판정하였다.

○ : 거의 완전히 남음

△ : 일부 남음

× : 전혀 남지 않음

	실리콘 에멀젼	실리콘 함유율 (중량%)	전체 도포량 (g/㎡)	박리성	필기성
제조예 1	실시예 4 (D50 21 nm)	10	15	×	○
제조예 2	실시예 4 (D50 21 nm)	20	7.5	○	○
제조예 3	실시예 4 (D50 21 nm)	30	5	○	○
제조예 4	실시예 4 (D50 21 nm)	50	3	△	×
제조예 5	실시예 7 (D50 32 nm)	10	15	×	○
제조예 6	실시예 7 (D50 32 nm)	20	7.5	○	○
제조예 7	실시예 7 (D50 32 nm)	30	5	○	○
제조예 8	실시예 7 (D50 32 nm)	50	3	○	○
제조예 9	실시예 10 (D50 45 nm)	10	15	△	○
제조예 10	실시예 10 (D50 45 nm)	20	7.5	○	○
제조예 11	실시예 10 (D50 45 nm)	30	5	○	○
제조예 12	실시예 10 (D50 45 nm)	50	3	○	△

표 2에서 실리콘 함유율 및 실리콘 도포량은 아래 식과 같은 관계를 갖는다.

(식 1) 실리콘 함유율(중량%) = 실리콘 질량 (g) / (실리콘 질량 (g) + 수지 질량 (g)) ×100

(식 2) 실리콘 도포량(g/㎡) = 전체 도포량 (g/㎡) × 실리콘 함유율 (질량%) / 100

표 2를 살펴보면, 제조예 1, 5, 9와 같이 실리콘 함유율이 적고 전체 도포량이 많은 경우에는 박리성이 나쁘고 필기성이 양호한 것을 알 수 있는데, 이는 제조예 1, 5, 9와 같이 실리콘 함유율이 적고 전체 도포량이 많은 것은 전체 도포량 중에 수지 비중이 크고 실리콘 비중이 낮다는 것을 의미하여 박리성이 나빠지나 수지 비중이 크므로 필기성은 양호하게 된다.

표 2의 제조예 4, 8, 12는 실리콘 함유율이 많고 전체 도포량이 적은 경우에는 실리콘 에멀젼의 입자 크기에 따라 박리성이나 필기성 결과가 달라지는 것을 나타내었다.

표 2의 제조예 2, 3, 6, 7, 10, 11은 실리콘 함유율이 20 중량% 내지 30중량% 범위에서 실리콘 에멀젼의 입자 크기에 무관하게 박리성이나 필기성이 양호한 결과를 나타내었다.

또한, 표 2를 통해 박리층에서 실리콘 함유율이 10 중량% 이하이면 박리성이 저하되고 필기성은 양호하지만 박리층의 두께가 두꺼워져서 종이의 재활용성이 나빠질 수 있다는 것을 알 수 있다.

그러므로, 표 2의 제조예 2, 3, 6, 7, 10, 11에 따라 박리층이 형성된 종이 테이프는 박리층에 포함된 실리콘 함유량이 박리성을 충분히 확보하면서도 동시에 필기가 가능한 특징을 가지게 된다.

이렇게 제조된 종이 테이프는 박리층이 형성되는 종이 기재층에 별도의 합성수지 코팅이 불필요하여 종이 테이프의 재활용성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 종이 테이프는 별도의 합성수지 코팅이 없고, 종이 원지 자체도 손으로 절단할 수 있을 정도의 인열강도를 가지므로, 본 발명의 종이 테이프는 칼이나 가위를 사용하지 않고도 손으로 용이하게 절단할 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량할 수 있음이 명백하다.

10:종이 재질의 원지 20: 박리층
30: 점착층

Claims (4)

1. 포장용 종이 테이프에 있어서,
   종이 테이프의 일측 표면에 이형 처리를 위한 평탄작업을 실시한 종이 재질의 원지; 및 상기 원지의 평탄작업이 실시된 표면 전체에 이형성을 부가하도록 도포되는 박리층; 상기 원지의 타측 표면에 도포되는 점착층을 포함하되,
   상기 박리층은 수용성 수지 수용액과 실리콘 오일 에멀젼을 혼합 교반하여 제조된 박리제를 상기 종이 테이프의 일측 표면에 도포하여 형성되고,
   상기 박리제에 혼합되는 실리콘 오일 에멀젼의 입자크기(D50)가 21 nm 내지 45 nm 범위이며, 상기 박리제의 전체 조성물에 대하여 실리콘 함유율이 20 중량% 내지 30 중량% 범위이고,
   상기 박리층에 도포되는 상기 박리제는 실리콘 도포량이 1.5 g/㎡으로써
   상기 박리층의 필기성 및 박리성이 동시에 확보되는 것이 특징인 포장용 종이 테이프에 있어서,
   상기 박리층이 형성되는 종이 기재층에 별도의 합성수지 코팅이 불필요하여 종이 테이프의 재활용성이 향상되고,
   상기 박리층의 수용성 수지 수용액은 PVA 수지(중합도 1,000 이하이고 비누화도는 82~92 mol%) 100 질량부에 물 100 질량부를 첨가한 후, 10 질량% 폴리에틸렌글리콜 수용액을 교반하면서 첨가하여 제조되며,
   상기 실리콘 오일 에멀젼은 아미노 변성 실리콘 오일에 친수성 관능기를 가진 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol)의 분자량을 변화시키며 부가 반응시켜 제조되어 실리콘 오일 에멀젼의 입자크기(D50)가 21 nm 내지 45 nm 범위로 조절되고,
   상기 종이 재질의 원지는 단위면적당 중량이 60g/㎡ 내지 80g/㎡ 범위인 크라프트지를 사용하여 종이 테이프의 기계적 강성 및 맨손 절단을 보장하는 것이 기술적 특징인 포장용 종이 테이프.
   
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