KR102266602B1 - 보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물 및 이를 이용한 포장 상자의 제조 방법 - Google Patents

보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물 및 이를 이용한 포장 상자의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

전체 조성물 100 중량부에 대하여, 수용성 수지 37 내지 43 중량부, 및 여분의 물을 포함하며, 상기 수용성 수지는 수용성 수지 100 중량부에 대하여, 아크릴 유화액(emulsion) 50 내지 80 중량부, 실리콘 유화액 20 내지 30 중량부, 가소제 10 내지 15 중량부, 및 여분의 첨가제를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물이다.

Description

보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물 및 이를 이용한 포장 상자의 제조 방법{ECO-FRIENDLY COATING COMPOSITION FOR KEEPING WARM AND COLD, AND METHOD OF MANUFACTURING A PACKAGING BOX USING THE SAME}
개시된 내용은 보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물 및 이를 이용한 포장 상자의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아크릴 유화액(emulsion) 및 실리콘 유화액을 함유하는 수용성 수지를 포함하는 코팅 조성물 및 이를 이용한 포장 상자의 제조 방법에 관한 것이다.
다양한 내용물을 담아 포장하여 유통시키는데 사용되는 포장박스는 일반적으로 종이 재질, 스티로폼 재질 등으로 구성되어 있다. 이때, 상기 종이 재질의 박스는 표면에 판매자, 구매자 및/또는 유통자가 필요로 하는 임의의 문구, 예를 들어 제품에 대한 설명이나 이와 관련된 광고 등을 나타낼 수 있다. 다만, 이러한 종이 재질의 박스에 포장된 내용물에 대하여 적정한 온도의 보온 및 보냉 처리가 될 수 없기 때문에 그 사용이 제한될 수 있으며, 이에 따라 식품이나 생물 등의 적절한 보온 및 보냉 처리가 필요한 내용물을 포장하여 운반하기 위하여 종이 재질의 박스를 사용하는 것은 적절하지 않을 수 있다. 또한, 상기 종이 재질의 박스는 주변 환경의 습도 변화에 취약하다는 단점도 있다.
한편, 스티로폼 재질의 박스의 경우, 내용물에 대한 보온 및 보냉 처리가 용이하다는 장점이 있으나, 구매자 및/또는 유통자가 필요로 하는 임의의 문구, 예를 들어 제품에 대한 설명이나 이와 관련된 광고 등을 나타내기 어렵다는 단점이 있으며, 특히 약간의 충격에도 잘 부스러지는 등 내구성이 약하다는 문제점도 있다.
실용신안등록출원번호 제20-2005-0016243호(2005.06.07)
개시된 내용은 보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물 및 이를 이용한 포장 상자의 제조 방법을 제공하는 것이다.
하나의 일 실시예로서 이 개시의 내용은 전체 조성물 100 중량부에 대하여, 수용성 수지 37 내지 43 중량부, 및 여분의 물을 포함하며, 상기 수용성 수지는 수용성 수지 100 중량부에 대하여, 아크릴 유화액(emulsion) 50 내지 80 중량부, 실리콘 유화액 20 내지 30 중량부, 가소제 10 내지 15 중량부, 및 여분의 첨가제를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물에 대해 기술하고 있다.
바람직하기로는, 상기 아크릴 유화액은 아크릴 유화액 100 중량부에 대하여, 에틸 아크릴레이트(ethyl acrylate) 0.1 내지 5 중량부, 부틸 아크릴레이트(butyl acrylate) 10 내지 20 중량부, 메틸 메타크릴레이트(methyl methacrylate) 15 내지 25 중량부, 메타크릴산(methacrylic acid) 0.1 내지 5 중량부, 및 여분의 유화제로 구성될 수 있다.
더 바람직하기로는, 상기 유화제는 황산염(sulfate), 술폰산염(sulfonate)을 관능기로 갖는 음이온계 유화제, 또는 에틸렌 옥사이드계 비이온계 유화제일 수 있다.
하나의 일 실시예로서 이 개시의 내용은 보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물을 제조하기 위하여 물과 수용성 수지를 교반하는 교반 단계, 상기 교반된 물과 수용성 수지의 수용액을 도포 대상인 포장 상자에 도포하는 도포 단계, 및 상기 도포된 수용액을 건조시키는 건조 단계를 포함하며, 상기 보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물은 전체 조성물 100 중량부에 대하여, 수용성 수지 37 내지 43 중량부, 및 여분의 물을 포함하고, 상기 수용성 수지는 수용성 수지 100 중량부에 대하여, 아크릴 유화액(emulsion) 50 내지 80 중량부, 실리콘 유화액 20 내지 30 중량부, 가소제 10 내지 15 중량부, 및 여분의 첨가제를 포함하는 포장 상자의 제조 방법에 대해 기술하고 있다.
바람직하기로는, 상기 건조 단계는 70℃ 내지 80℃의 온도에서 수행될 수 있다.
더 바람직하기로는, 상기 건조 단계 이후에, 상기 포장 상자에 겉지를 접착시키는 합지 단계, 및 상기 합지된 포장 상자를 용도에 맞게 절단하는 다이컷 단계를 더 포함할 수 있다.
더욱 바람직하기로는, 상기 아크릴 유화액은 아크릴 유화액 100 중량부에 대하여, 에틸 아크릴레이트(ethyl acrylate) 0.1 내지 5 중량부, 부틸 아크릴레이트(butyl acrylate) 10 내지 20 중량부, 메틸 메타크릴레이트(methyl methacrylate) 15 내지 25 중량부, 메타크릴산(methacrylic acid) 0.1 내지 5 중량부, 및 여분의 유화제로 구성될 수 있다.
더욱 더 바람직하기로는, 상기 유화제는 황산염(sulfate), 술폰산염(sulfonate)을 관능기로 갖는 음이온계 유화제, 또는 에틸렌 옥사이드계 비이온계 유화제일 수 있다.
이상에서와 같은 코팅 조성물은 포장된 내용물에 대하여 적정한 온도의 보온 및 보냉 처리가 가능하며, 상기 보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물을 이용한 포장 상자는 식품이나 생물 등의 적절한 보온 및 보냉 처리가 필요한 내용물을 용이하게 포장하여 운반할 수 있다.
도 1은 개시된 보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물을 이용한 포장 상자의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물
개시된 보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물은 물과 수용성 수지를 함께 교반함으로써 제조될 수 있다.
이때, 상기 보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물은 전체 조성물 100 중량부에 대하여, 수용성 수지 37 내지 43 중량부, 및 여분의 물을 포함할 수 있다.
상기 수용성 수지는 수용성 수지 100 중량부에 대하여, 아크릴 유화액(emulsion) 50 내지 80 중량부, 실리콘 유화액 20 내지 30 중량부, 가소제 10 내지 15 중량부, 및 여분의 첨가제로 이루어질 수 있다. 상기 첨가제는 과황산 암모늄(ammonium persulfate), 과황산 칼륨(potassium persulfate) 등을 포함할 수 있다.
상기 아크릴 유화액은 아크릴 유화액 100 중량부에 대하여, 에틸 아크릴레이트(ethyl acrylate) 0.1 내지 5 중량부, 부틸 아크릴레이트(butyl acrylate) 10 내지 20 중량부, 메틸 메타크릴레이트(methyl methacrylate) 15 내지 25 중량부, 메타크릴산(methacrylic acid) 0.1 내지 5 중량부, 및 여분의 유화제로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 유화제는 황산염(sulfate), 술폰산염(sulfonate) 등의 관능기를 가지는 음이온계 유화제, 에틸렌 옥사이드계 비이온계 유화제 등일 수 있다.
<실시예 1>
물 300g에 아크릴 유화액 84g, 실리콘 유화액 24g, 가소제 11g, 및 여분의 첨가제로 구성되는 수용성 수지 120g을 투입한 후, 실온에서 24시간 동안 교반함으로써, 보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물을 제조하였다.
KS M ISO 시험방법을 통하여 상기 실시예 1의 물성을 실험한 결과, 하기의 표 1과 같은 시험결과를 얻었다.
시험항목 방향 단위 시험결과 시험방법
인장강도
(tensile strength)		 MD kN/m 3.56 KS M ISO
1924-3:2016
CD kN/m 7.11
습인장강도
(wet tensile stength)		 MD N/m 315 KS M ISO
3781:2017
CD N/m 609
인열강도
(tear strength)		 MD mN 965 KS M ISO
1974:2014
CD mN 909
흡수도
(Cobb1800)		 - g/m2 16.5 KS M ISO
535:2016
구체적으로, 상기 실시예 1이 기계 방향(Machine Direction; MD)으로 3.56 kN/m 의 인장강도(tensile strength) 값을 갖고, 교차 방향(Cross Direction; CD)으로 7.11 kN/m의 인장강도 값을 갖는 것을 확인하였으며, 이에 따라 일반적으로 사용되는 종이 재질 및 스티로폼 재질보다 우수한 내구성을 갖는다는 것을 알 수 있다.
한편, 상기 실시예 1은 기계 방향(MD)으로 315 N/m 의 습인장강도(wet tensile strength) 값을 갖고, 교차 방향(CD)으로 609 N/m의 습인장강도 값을 갖는 것을 확인하였으며, 이에 따라 일반적으로 사용되는 종이 재질 및 스티로폼 재질보다 습도가 높은 조건에서 우수한 내구성을 갖는다는 것을 알 수 있다.
또한, 상기 실시예 1은 기계 방향(MD)으로 965 mN 의 인열강도(tear strength) 값을 갖고, 교차 방향(CD)으로 909 mN의 인열강도 값을 갖는 것을 확인하였으며, 이에 따라 일반적으로 사용되는 종이 재질 및 스티로폼 재질보다 찢어짐에 대한 저항이 높다는 것을 알 수 있다.
이에 더하여, 상기 실시예 1은 Cobb1800 을 통한 시험을 통해 16.5 g/m2 의 흡수도 값을 얻었으며, 이에 따라 일반적으로 사용되는 종이 재질 및 스티로폼 재질보다 높은 방수도를 갖는다는 것을 알 수 있다.
한편, 상기 보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물은 수용성 베이킹 수지 5 내지 10 중량부를 더 포함할 수 있으며, 이 경우 보온성과 보냉성이 향상될 수 있다.
상기 수용성 베이킹 수지는 예를 들어, 변성알키드 수지, 페놀 수지, 멜라민변성아크릴 수지 및 아미노 수지로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 수용성 베이킹 수지는 코팅 대상막의 용도에 따라 분산제 및/또는 점도증강제를 더 포함할 수도 있다.
포장 상자의 제조 방법
이하에서는, 보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물을 이용한 포장 상자의 제조 방법을 설명하기로 한다.
개시된 포장 상자의 제조 방법은 보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물을 제조하기 위하여 물과 수용성 수지를 교반하는 교반 단계(S100), 상기 교반된 물과 수용성 수지의 수용액을 도포 대상인 포장 상자에 도포하는 도포 단계(S200), 및 상기 도포된 수용액을 건조시키는 건조 단계(S300)를 포함할 수 있으며, 상기 건조 단계(S300) 이후에, 상기 포장 상자에 겉지를 접착시키는 합지 단계(S400), 및 상기 합지된 포장 상자를 용도에 맞게 절단하는 다이컷 단계(S500)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 건조 단계(S300)는 70℃ 내지 80℃의 온도에서 수행될 수 있다.
상기 보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물은 전체 조성물 100 중량부에 대하여, 수용성 수지 37 내지 43 중량부, 및 여분의 물을 포함할 수 있고, 상기 수용성 수지는 수용성 수지 100 중량부에 대하여, 아크릴 유화액(emulsion) 50 내지 80 중량부, 실리콘 유화액 20 내지 30 중량부, 가소제 10 내지 15 중량부, 및 여분의 첨가제를 포함할 수 있다.
상기 아크릴 유화액은 아크릴 유화액 100 중량부에 대하여, 에틸 아크릴레이트(ethyl acrylate) 0.1 내지 5 중량부, 부틸 아크릴레이트(butyl acrylate) 10 내지 20 중량부, 메틸 메타크릴레이트(methyl methacrylate) 15 내지 25 중량부, 메타크릴산(methacrylic acid) 0.1 내지 5 중량부, 및 여분의 유화제로 구성될 수 있다.
상기 유화제는 황산염(sulfate), 술폰산염(sulfonate)을 관능기로 갖는 음이온계 유화제, 또는 에틸렌 옥사이드계 비이온계 유화제일 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물은 일반적으로 사용되는 종이 재질 및 스티로폼 재질보다 건조한 환경 및 습한 환경 모두에 있어서 우수한 내구성을 가질 수 있고, 또한 보다 높은 찢어짐 저항 및 보다 높은 흡수도를 가질 수 있으므로, 이를 포함하는 포장 상자는 보온 및 보냉이 필요한 내용물을 용이하게 포장하여 운반할 수 있다.
S100 ; 교반 단계
S200 ; 도포 단계
S300 ; 건조 단계
S400 ; 합지 단계
S500 ; 다이컷 단계

Claims (11)

  1. 전체 조성물 100 중량부에 대하여, 수용성 수지 37 내지 43 중량부, 및 여분의 물을 포함하며,
    상기 수용성 수지는 수용성 수지 100 중량부에 대하여, 아크릴 유화액(emulsion) 50 내지 80 중량부, 실리콘 유화액 20 내지 30 중량부, 가소제 10 내지 15 중량부, 및 여분의 첨가제를 포함하고,
    상기 아크릴 유화액은 아크릴 유화액 100 중량부에 대하여, 에틸 아크릴레이트(ethyl acrylate) 0.1 내지 5 중량부, 부틸 아크릴레이트(butyl acrylate) 10 내지 20 중량부, 메틸 메타크릴레이트(methyl methacrylate) 15 내지 25 중량부, 메타크릴산(methacrylic acid) 0.1 내지 5 중량부, 및 여분의 유화제로 구성되는 보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 유화제는 황산염(sulfate), 술폰산염(sulfonate)을 관능기로 갖는 음이온계 유화제, 또는 에틸렌 옥사이드계 비이온계 유화제인 것을 특징으로 하는 보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    전체 조성물 100 중량부에 대하여, 수용성 베이킹 수지 5 내지 10 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 수용성 베이킹 수지는 변성알키드 수지, 페놀 수지, 멜라민변성아크릴 수지 및 아미노 수지로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 수용성 베이킹 수지는 분산제 및 점도증강제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물.
  7. 보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물을 제조하기 위하여 물과 수용성 수지를 교반하는 교반 단계;
    상기 교반된 물과 수용성 수지의 수용액을 도포 대상인 포장 상자에 도포하는 도포 단계; 및
    상기 도포된 수용액을 건조시키는 건조 단계를 포함하며,
    상기 보온 및 보냉이 가능한 친환경 코팅 조성물은 전체 조성물 100 중량부에 대하여, 수용성 수지 37 내지 43 중량부, 및 여분의 물을 포함하고,
    상기 수용성 수지는 수용성 수지 100 중량부에 대하여, 아크릴 유화액(emulsion) 50 내지 80 중량부, 실리콘 유화액 20 내지 30 중량부, 가소제 10 내지 15 중량부, 및 여분의 첨가제를 포함하며,
    상기 아크릴 유화액은 아크릴 유화액 100 중량부에 대하여, 에틸 아크릴레이트(ethyl acrylate) 0.1 내지 5 중량부, 부틸 아크릴레이트(butyl acrylate) 10 내지 20 중량부, 메틸 메타크릴레이트(methyl methacrylate) 15 내지 25 중량부, 메타크릴산(methacrylic acid) 0.1 내지 5 중량부, 및 여분의 유화제로 구성되는 포장 상자의 제조 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 건조 단계는 70℃ 내지 80℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 포장 상자의 제조 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 건조 단계 이후에,
    상기 포장 상자에 겉지를 접착시키는 합지 단계; 및
    상기 합지된 포장 상자를 용도에 맞게 절단하는 다이컷 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포장 상자의 제조 방법.
  10. 삭제
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 유화제는 황산염(sulfate), 술폰산염(sulfonate)을 관능기로 갖는 음이온계 유화제, 또는 에틸렌 옥사이드계 비이온계 유화제인 것을 특징으로 하는 포장 상자의 제조 방법.
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JP2015117022A (ja) * 2012-03-06 2015-06-25 美男 青木 貨物用コンテナ

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