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KR100682715B1 - 전분으로 제조된 유탕용기용 내수처리제 - Google Patents

전분으로 제조된 유탕용기용 내수처리제 Download PDF

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KR100682715B1
KR100682715B1 KR1020060001648A KR20060001648A KR100682715B1 KR 100682715 B1 KR100682715 B1 KR 100682715B1 KR 1020060001648 A KR1020060001648 A KR 1020060001648A KR 20060001648 A KR20060001648 A KR 20060001648A KR 100682715 B1 KR100682715 B1 KR 100682715B1
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Abstract

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 글리세린 모노알릴 에테르 반복단위, 수산기를 함유하는 락톤 변성 불포화 알릴 에테르 반복단위, 아크릴산 에스테르 반복단위, 메타크릴산에스테르 반복단위로 이루어진 유화중합체이며 특히, 전분을 이용하여 제조된 1회용 유탕용기가 내수성을 나타낼 수 있도록 하는 기능성을 부여하는 내수처리제를 제공한다.
Figure 112006500164736-pat00001
본 발명에 따른 유탕용기 즉, 전분 용기에 사용되는 내수처리제는 친수성이 강한 전분 용기를 수분으로부터 보호할 수 있도록 내수성이 우수하며, 추가적으로 전분 몰드로 이루어진 1회용 유탕용기에 부착성, 불점착성, 내황변성 등을 제공할 뿐만 아니라 수분산성이기 때문에 생산 공정에서 유기 용제에 의한 대기환경 오염을 유발시키지 않기 때문에 안전하며, 인체에 유해하지 않은 것은 물론, 1회용 용기의 중요한 환경적 특징인 폐기 처리시 매립 등에 의한 처리시 자연 분해되는 성질을 저하시키지 않는 친환경성 내수처리제로서의 기능을 제공한다.
유탕용기, 내수처리제, 글리세린 모노알릴 에테르, 락톤 변성 불포화 알릴 에테르, 수분산성

Description

전분으로 제조된 유탕용기용 내수처리제{Water-resisting agent for starch manufactured fried bowl}
본 발명은 전분을 이용하여 제조된 유탕용기의 내수처리제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유탕용기에 내수성은 물론 부착성, 불점착성, 내황변성 등을 제공하기 위하여 전분과 혼합한 후 성형하는 내부첨가 방법에서 뿐만 아니라 담금이나 분무 등에 의한 처리에서도 양호한 특성을 나타내는 내수처리제에 관한 것이다.
현재 사용되는 1회용 식품 포장 용기는 종이 또는 펄프몰드나 플라스틱 물질의 성형품 등이 주종으로서, 종이 또는 펄프몰드를 이용한 용기는 폐기 처리 측면에서는 친환경적이기는 하나 원료자체가 다년생 식물을 원료로 한다는 점에서 원료 조달 측면으로는 그다지 친환경적이지 못하다.
또한 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드 등의 플라스틱 물질의 성형품으로 이루어진 물질은 인체에 유해한 환경저해물질로 인해 사용상 많은 문제를 일으키며, 완전한 재활용이 불가능하고, 일반적인 폐기처리 방법이 소각 또는 매립 방법 밖에 없어 환경 오염의 문제점이 있다.
이에 대하여 전분을 이용하여 제조되는 1회용 유탕용기는 감자나 옥수수, 타 피오카 등의 1년생 식물의 녹말을 원료원으로 하기 때문에 제조 및 폐기시에 인체에 무해하고 환경오염이 전혀 없는 가장 친환경적인 소재라 할 수 있다.
그러나, 전분몰드는 식품을 담았을 때 점착성, 물의 침투 등의 문제점 때문에 널리 사용하기에는 많은 문제점이 있어서 유탕 용기로 상업화된 제품이 아직까지 없었으며, 일부에서 전분 용기표면에 왁스 등을 분산시켜 내수성을 강화하려는 시도가 있었으나, 내수성은 일부 나타내지만 열수에 취약한 단점 때문에 널리 사용되지 못하는 실정이었다.
본 발명에서 이루고자 하는 첫 번째 기술적 과제는 전분을 이용하여 제조된 1회용 유탕 용기에 수분산성이면서, 부착성, 불첨착성 및 내황변성 등을 동시에 나타내는 내수처리제를 제공하는 것으로 이것은 일반적인 표면처리 방법은 물론 내부첨가 방법을 통해서도 내수성을 나타낸다. 본 발명이 이루고자 하는 두 번째 기술적 과제는 본 제품의 제조 과정은 물론 유탕 용기에 처리할 때에도 유기 용제를 사용하지 않음으로서 인체에 대한 유해도가 적으면서, 화재의 위험과 용제 증발에 의한 대기 환경오염 없는 전분 몰드로 제조된 1회용 유탕 용기의 내수처리제를 제공하는 것이다.
상기 첫 번째 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 글리세린 모노알릴 에테르 반복단위(A), 수산기를 함유하는 락톤변성 불포화 알릴 에테르 반복단위(B), 아크릴산 에스테르 반복단위(C), 메타크릴산에스테르 반복단위(D)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하기 화학식 1의 수분산성 유화중합체를 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112006500164736-pat00002
(상기 식 1에서, R1 은 수소 또는 탄소수 1 내지 8인 알킬기에서 선택된 어느 하나이고, R2 는 수소 또는 탄소수 1 내지 8인 알킬기에서 선택된 어느 하나이며, k, l, m, n은 양의 수이고 q는 2또는 5이다.)
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 고분자중 각 반복단위의 함량은 글리세린 모노 알릴 에테르 반복단위(A) 1내지 20 중량부, 수산기를 함유하는 락톤변성 불포화 알릴 에테르 반복단위(B) 1내지 20 중량부, 아크릴산 에스테르 반복단위(C) 5내지 90 중량부, 메타크릴산에스테르 반복단위(D) 5내지 90 중량부인 것이 바람직하며, 본 발명의 수분산성 유화중합체의 중량평균분자량은 150,000 내지 350,000인 것이 바람직하다.
또한 상기 두 번째 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전분을 이용한 1회용 유탕용기의 내수처리제는 상기 수분산성 유화중합체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 수분산성 유화중합체에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명에 따른 내수처리제로 사용되는 수분산성 유화중합제는 주사슬에 글리세린 모노알릴 에테르 반복단위(A), 수산기를 함유하는 락톤변성 불포화 알릴 에테르 올리고머 반복단위(B), 아크릴산 에스테르 반복단위(C), 메타크릴산에스테르 반복단위(D)를 포함한다.
일반적으로 알려진 아크릴 에멀젼 고분자는 우수한 물성을 나타내나, 내수성 및 불점착성 등은 좋지 않을 수 있다. 이러한 점을 개선하기 위하여 본 발명에서는 기존의 아크릴 중합체에 글리세린 모노알릴 에테르 반복단위 및 수산기를 함유하는 락톤변성 불포화 알릴 에테르 반복단위를 더 도입함으로서 내수성 및 불점착성 등의 물성을 크게 향상 시키는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 글리세린 모노알릴 에테르 반복단위 및 수산기를 함유하는 락톤변성 불포화 알릴 에테르 반복단위를 도입함으로서 중합체와 전분간의 친화력이 커져서 피막의 밀착성과 탄성이 향상되어 표면의 갈라짐 현상이 방지되고, 저온 유연성, 내후성, 내수성 등이 더욱 향상되는 특징을 나타낸다. 그리고, 본 발명에 따른 수분산성 유화중합체는 부착성과 수분산성이 좋게 되어 종래의 아크릴레이트와는 달리 유기용제를 사용하지 않아도 되므로 유기용제를 사용함으로서 발생할 수 있는 화재 및 폭발을 방지할 수 있고, 특히 유기용제의 증발에 의한 대기 오염을 낮출 수 있다.
본 발명에 의한 중합체는 글리세린 모노알릴 에테르 반복단위(A) 및 수산기를 함유하는 락톤변성 불포화 알릴 에테르 반복단위(C), 아크릴산 에스테르 반복단 위(C), 메타크릴산에스테르 반복단위(D)의 함량은 내수처리제가 사용되는 방법 및 내수성, 불점착성, 부착성, 균일성 등과 같이 요구되는 물성에 따라 변화시킬 수 있으며, 일반적으로는 각각 1 내지 20 중량부, 1 내지 20 중량부, 5 내지 90 중량부 및 5 내지 90 중량부로 이루어진 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 수분산성유화중합체의 유연성, 탄성, 부착력, 내수성, 불점착성, 내황변성 등을 고려할 때 중량 평균분자량은 150,000내지 350,000인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 중합체는 각각의 반복단위가 선상으로 이루어져 있으며, 불규칙하게 배열된 랜덤 코폴리머 형태 또는 각각 반복단위로 이루어진 블록 코폴리머의 형태 등 어떤 형태로 이루어져 있어도 무방하며, 특히 본 발명에 따른 반복단위를 저하시키지 않는 범위 내에서 다른 반복단위를 더 공중합시킬 수 있다.
본 발명의 수분산성 내수처리제 제조시 물성을 향상시키기 위하여 소포제, 동결방지제 또는 분산제 및 안정제로서 각종 계면활성제 중 하나 이상의 첨가제를 0.01내지 5중량 %를 사용한다.
이하 본 발명을 실시예를 통해 더욱 상세히 설명하나, 본 발명이 하기 실시예로 인해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
1,000mL 4구 플라스크에 온도계, 질소주입구, 냉각기 및 모터에 의한 강력교반기를 설치하였다. 여기에 과황산암모늄 1.3중량부, 노닐페놀에톡시레이트 10부가물 2.5중량부, 아크릴산 단량체 3 중량부, 부틸아크릴레이트 단량체 50중량부를 함유한 180중량부의 물을 반응 용매로 하여 질소 기류 중에서 교반시키면서 반응기내 의 온도를 78℃까지 서서히 올린다. 그리고 1,000mL 비이커에서 물 150중량부, 유화제로서 노닐페놀에톡시레이트 10부가물 5.5중량부와 부틸아크릴레이트 단량체 95 중량부, 메틸메타크릴레이트 단량체 82 중량부, 아크릴산 단량체 7중량부, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 8 중량부, 글리세린 알릴 에테르 단량체 13 중량부, 수산기함유 락톤(2부가물)변성 불포화 알릴 에테르 단량체 10중량부를 가하여 유화시킨다. 다음에 이 혼합물을 적하깔때기를 통하여 급격한 발열이 일어나지 않도록 반응기로 서서히 적하시킨다. 반응 온도를 78℃로 잘 유지시키면서 약 7시간의 중합반응을 통하여 고형분 45내지 48 중량 %이고, 중량 평균 분자량 250,000인 수분산성 유화중합체를 얻었다.
실시예 2
글리세린 알릴 에테르 단량체를 20 중량부, 수산기함유 락톤(2부가물)변성 불포화 알릴 에테르 단량체를 5중량부 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수분산성 유화중합체를 얻었다.
실시예 3
수산기함유 락톤(5부가물)변성 불포화 알릴 에테르 단량체를 10중량부 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수분산성 유화중합체를 얻었다.
실험예 1
상기 실시예에 따라 제조된 내수처리제를 전분 용기를 만들기 위한 전분과 펄프 혼합물에 5중량 %로 함께 혼합한 후 몰드 성형하여 45℃에서 15시간 숙성시킨 후 전분 용기 표면에 형성된 도막의 물성을 측정한 결과를 표 1에 나타내었다.
실험예 2
상기 실시예에 따라 제조된 내수처리제를 중량비로서 물과 4:1의 비율로 혼합한 후 이미 성형된 전분 용기에 건조 도막이 25㎛이 되도록 표면 처리를 한 다음 150℃로 유지되는 열풍 건조기에서 3분간 건조시키고, 전분 용기 표면에 형성된 도막의 물성을 측정한 결과를 표 2에 나타내었다.
실시예 1내지 3에 의하여 제조된 표면처리제를 실험예 1내지 2에 의한 평가 결과는 일반적으로 널리 사용되는 방법을 이용하였다. 즉, 내수성은 90℃ 물에 삼투되지 않는 정도를 측정하였으며, 부착성은 스카치테이프를 붙이고, 1cm×1cm의 면적을 100등분한 후 탈리되는 정도를 비교하였다. 불점착성은 의료용 거즈를 내수처리제가 처리된 용기의 표면에 놓고 60℃로 유지되는 항온조 속에 넣고 거즈 자국이 남는 시간을 측정하였다. 또한, 균일(levelling)성은 20번 바(bar)를 이용하여 코팅하였을 때, 평활하게 되는 정도를 측정하였으며, 내황변성은 210℃로 유지되는 항온조 속에 측정 용기를 넣고 표면에 황변이 나타나는 시간을 측정하였다.
[표 1]
Figure 112006500164736-pat00003
[표 2]
Figure 112006500164736-pat00004
상기 표 1과 표2의 결과를 토대로 본 발명에 따른 내수처리제로 형성된 전분 용기의 표면 도막은 내수성, 불점착성, 부착성 및 균일성, 내황변성 등이 우수하여 1회용 전분 용기의 내부첨가형 또는 표면처리용 내수처리제로 사용하는 데 아무런 문제가 없음을 알 수 있다.
본 발명의 글리세린 모노알릴 에테르 반복단위와 수산기를 함유하는 락톤변성불포화 알릴에테르 올리고머 및 여러 가지 아크릴레이트를 포함하는 수분산성 유화중합체인 내수처리제는 내수성, 불점착성, 부착성, 균일성 및 내황변성 등이 우수하여 용기에 수분이 포함된 식품을 담아도 붙거나 팽윤되는 것을 방지할 수 있고, 특히 침수로 인한 용기의 기능 저하를 방지하는 데 아무런 문제가 없다. 또한, 유기 용제의 사용이 없어서 내수처리제의 제조 및 용기의 생산 공정에서도 인체에 유해하지 않을 뿐만 아니라 제품 사용 도중 및 사용 후에도 환경오염의 문제가 없고 전분 용기의 매립에 의한 폐기 처리시 자연 분해 효과가 저해되지 않아 전분을 이용하여 제조된 1회용 유탕 용기의 친환경적 내수처리제로서 유용하게 사용될 수 있다.

Claims (1)

1내지 20 중량부의 글리세린 모노알릴 에테르 반복단위(A), 1내지 20 중량부의 수산기를 함유하는 락톤변성 불포화 알릴 에테르 반복단위(B), 5내지 90중량부의 아크릴산 에스테르 반복단위(C), 5내지 90 중량부의 메타크릴산에스테르 반복단위(D)로 이루어진 수분산성 유화중합체로서 중량 평균 분자량이 150,000 내지 350,000인 것을 특징으로 하며, 전분을 이용하여 제조된 1회용 유탕 용기에 내수성을 부여하기 위하여 사용되는 내수처리제인 하기 식 1의 수분산성 유화중합체.
Figure 112006500164736-pat00005
(상기식 1에서 R1은 일반적으로 알려진 수소 또는 탄소수 1 내지 8인 알킬기에서 선택된 어느 하나이고, R2는 수소 또는 탄수소 1 내지 8인 알킬기에서 선택된 어느 하나이며, k, l, m, n은 양의 수이고 q는 2또는 5이다.)
KR1020060001648A 2006-01-06 2006-01-06 전분으로 제조된 유탕용기용 내수처리제 KR100682715B1 (ko)

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KR1020060001648A KR100682715B1 (ko) 2006-01-06 2006-01-06 전분으로 제조된 유탕용기용 내수처리제

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4282203A (en) 1978-10-27 1981-08-04 L'oreal Hair lacquer and hair lotion compositions containing a copolymer having units of a vinyl allyl or methally ester of an α- or β-cyclic carboxylic acid
KR930001805B1 (ko) * 1989-10-02 1993-03-13 브리스톨-마이어즈 스퀴브 컴페니 안정성이 개선된 트리티노인 유화크림 제제
EP1101857A2 (en) 1999-11-16 2001-05-23 National Starch and Chemical Investment Holding Corporation Textile manufacturing and treating processes using a hydrophobically modified polymer
KR20030093514A (ko) * 2002-06-03 2003-12-11 주식회사 엘지화학 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스에 사용되는 감광성 수지조성물 및 이를 포함하는 블랙 매트릭스

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