본 연구에서는 플라스틱 필름 표면의 높은 산소 차단특성 및 부착력을 보완할 수 있는 코팅용액을 Sol-Gel법을 이용해 제조하였다. 코팅용액은 alumina sol 용액에 GPTMS(glycidoxypropyl trimethoxysilane)와 colloidal silica (Ludox) 및 PVA를 사용하여 제조하였다. 또한 내수성 및 내후성을 강화하기 위해 경화제로서 ethylene diamine을 사용하였다. 그 후에 코팅 기지재로 전 처리하지 않은 BOPP film 과 ...
본 연구에서는 플라스틱 필름 표면의 높은 산소 차단특성 및 부착력을 보완할 수 있는 코팅용액을 Sol-Gel법을 이용해 제조하였다. 코팅용액은 alumina sol 용액에 GPTMS(glycidoxypropyl trimethoxysilane)와 colloidal silica (Ludox) 및 PVA를 사용하여 제조하였다. 또한 내수성 및 내후성을 강화하기 위해 경화제로서 ethylene diamine을 사용하였다. 그 후에 코팅 기지재로 전 처리하지 않은 BOPP film 과 플라즈마 처리한 BOPP film 위에 바 코팅시키고, 열 경화시켜 코팅 필름을 제조하였다. 이 과정 중 코팅 용액 중의 alumina sol의 첨가량과 실란커플링제의 첨가량 변화, 표면개질 시간과 온도, colloidal silica (Ludox) 및 PVA 첨가가 코팅 막의 특성에 미치는 영향을 살펴보았다. (1) 순수한 BOPP film을 사용하였을 경우에 비해 플라즈마로 처리된 BOPP film의 경우에 산소 투과도의 감소 정도가 컸다. 이는 BOPP를 플라즈마로 처리함으로써 알루미나 졸과의 접합이 향상된 때문인 것으로 사료된다. (2) 알루미나 졸의 첨가량이 증가할수록 산소 투과도가 감소하였으나 산소투과도 결과 감소폭은 그리 크지 않았다. (3) 실란커플링제인 GPTMS의 양을 증가시키면 초기 산소 투과도가 어느 정도 감소하였으나 그 이후에는 큰 변화가 없었다. (4) 알루미나 졸 코팅 용액에 실리카 현탁액을 포함한 경우 약간의 산소 투과도 감소가 있었으나 실리카 현탁액만을 사용한 경우에는 기체 차단 특성이 좋지 못했다. (5) 코팅 용액에 Poly(vinyl alcohol) 양을 증가할수록 산소 투과도가 가장 크게 감소하였다. (6) 알루미나 졸과 실란커플링제인 GPTMS 와의 표면개질 시간은 2~4시간, 표면개질온도는 40~50℃에서 낮은 기체 차단성을 보였다. (7) 산소 투과 실험과 광 투과도 실험 결과를 종합하면 Alumina sol에 Poly(vinyl alcohol)을 첨가하였을 경우가 가장 좋은 산소투과특성을 갖는 코팅 용액 조성인 것으로 판단된다.
본 연구에서는 플라스틱 필름 표면의 높은 산소 차단특성 및 부착력을 보완할 수 있는 코팅용액을 Sol-Gel법을 이용해 제조하였다. 코팅용액은 alumina sol 용액에 GPTMS(glycidoxypropyl trimethoxysilane)와 colloidal silica (Ludox) 및 PVA를 사용하여 제조하였다. 또한 내수성 및 내후성을 강화하기 위해 경화제로서 ethylene diamine을 사용하였다. 그 후에 코팅 기지재로 전 처리하지 않은 BOPP film 과 플라즈마 처리한 BOPP film 위에 바 코팅시키고, 열 경화시켜 코팅 필름을 제조하였다. 이 과정 중 코팅 용액 중의 alumina sol의 첨가량과 실란커플링제의 첨가량 변화, 표면개질 시간과 온도, colloidal silica (Ludox) 및 PVA 첨가가 코팅 막의 특성에 미치는 영향을 살펴보았다. (1) 순수한 BOPP film을 사용하였을 경우에 비해 플라즈마로 처리된 BOPP film의 경우에 산소 투과도의 감소 정도가 컸다. 이는 BOPP를 플라즈마로 처리함으로써 알루미나 졸과의 접합이 향상된 때문인 것으로 사료된다. (2) 알루미나 졸의 첨가량이 증가할수록 산소 투과도가 감소하였으나 산소투과도 결과 감소폭은 그리 크지 않았다. (3) 실란커플링제인 GPTMS의 양을 증가시키면 초기 산소 투과도가 어느 정도 감소하였으나 그 이후에는 큰 변화가 없었다. (4) 알루미나 졸 코팅 용액에 실리카 현탁액을 포함한 경우 약간의 산소 투과도 감소가 있었으나 실리카 현탁액만을 사용한 경우에는 기체 차단 특성이 좋지 못했다. (5) 코팅 용액에 Poly(vinyl alcohol) 양을 증가할수록 산소 투과도가 가장 크게 감소하였다. (6) 알루미나 졸과 실란커플링제인 GPTMS 와의 표면개질 시간은 2~4시간, 표면개질온도는 40~50℃에서 낮은 기체 차단성을 보였다. (7) 산소 투과 실험과 광 투과도 실험 결과를 종합하면 Alumina sol에 Poly(vinyl alcohol)을 첨가하였을 경우가 가장 좋은 산소투과특성을 갖는 코팅 용액 조성인 것으로 판단된다.
Sol-gel process is relatively simple, easy to use, and cheap to install, but results in thin coating layers with superior physical and gas barrier properties. Films coated by the sol-gel process can be used as insulating films or packaging films for foods, drugs, and beverages, etc. In this study, a...
Sol-gel process is relatively simple, easy to use, and cheap to install, but results in thin coating layers with superior physical and gas barrier properties. Films coated by the sol-gel process can be used as insulating films or packaging films for foods, drugs, and beverages, etc. In this study, alumina sol was synthesized from aluminum isopropoxide and silane coupling agent, Poly(vinyl alcohol) was added to make coating solutions. In addition, biaxially oriented polypropylene (BOPP) was coated using several alumina sol solutions and their oxygen permeability was measured. The experimental results indicate that in the best case, oxygen permeability of coated film was reduced about 90% compared to that of pure BOPP film.
Sol-gel process is relatively simple, easy to use, and cheap to install, but results in thin coating layers with superior physical and gas barrier properties. Films coated by the sol-gel process can be used as insulating films or packaging films for foods, drugs, and beverages, etc. In this study, alumina sol was synthesized from aluminum isopropoxide and silane coupling agent, Poly(vinyl alcohol) was added to make coating solutions. In addition, biaxially oriented polypropylene (BOPP) was coated using several alumina sol solutions and their oxygen permeability was measured. The experimental results indicate that in the best case, oxygen permeability of coated film was reduced about 90% compared to that of pure BOPP film.
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