KR100369847B1 - 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물 - Google Patents

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Abstract

본발명은 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무수 말레인산으로 개질화된 로진산, 설폰산 금속염기를 함유하는 디카르본산 또는 이들의 유도체, 또다른 디카르본산 또는 이들의 유도체, 그리고 이가 알코올을 공중합시킨 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물에 관한 것으로 본 발명의 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물은 수분산성, 인쇄안정성, 내수성, 접착성,유연성 등의 물성이 우수하여 필름에 도포할시 도포면이 부스러지거나 점화되지 않으면서 필름에 우수한 인쇄성능, 광택 및 열접착성을 부여하는 특성이 있고, 또한 본 발명의 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물이 도포된 필름의 표면에 알루미늄 등의 금속을 증착한 후 다시 상기의 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물을 도포할 경우 그 증착성을 향상시키면서 증착막을 보호할 수 있다.

Description

수분산성 코폴리에스테르 수지조성물
본 발명은 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무수 말레인산으로 개질화된 로진산, 설폰산 금속염기를 함유하는 디카르본산 또는 이들의 유도체, 또다른 디카르본산 또는 이들의 유도체, 그리고 이가 알코올을 공중합시킨 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물에 관한 것으로 본 발명의 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물은 수분산성, 인쇄안정성, 내수성, 접착성, 유연성 등의 물성이 우수하여 필름에 도포할 시 도포면이 부스러지거나 점착되지 않으면서 필름에 우수한 인쇄성능, 광택 및 열접착성을 부여하는 특성이 있고, 또한 본 발명의 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물이 도포된 필름의 표면에 알루미늄 등의 금속을 증착한 후 다시 상기의 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물을 도포할 경우 그 증착성을 향상시키면서 증착막을 보호할 수 있다.
일반적으로 필름은 인쇄후 내용물을 포장한 다음 열접착 등의 방법으로 마무리하여 포장 등의 용도로 사용하고 있다. 그러나 대부분의 필름이 수지조성물로 이루어져 있어 필름 표면에 직접 인쇄가 불가능하고 그 자체로는 열접착이 어렵다. 그래서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 필름 제조시 다른 수지조성물을 공압출하거나 또는 다른 수지조성 물을 필름 표면에 도포하는 등의 방법을 사용하여 왔다. 그러나 상기 방법에 의한 경우 필름과 공압출하거나 또는 필름에 도포되는 수지조성물과 필름과의 수축차이 등에 의해 필름에 주름이 생기고, 인쇄잉크조성물과의 친화력 및 열접착성능 등의 물성이 부족하여 도포된 표면이 부스러지며, 도포된 필름은 투명성 또는 광택이 불량하고, 도포된 수지조성물이 용융과 같은 재가공 등이 불가능하므로 필름의 재생이 불가능하며, 또한 유기용매 사용으로 인한 환경오염 문제를 야기하는 등 여러 문제점들이 지적되었다.
대한민국특허공고 제93-5141호, 일본특허공고 소47-40873호, 일본특허공고 소56-5476호, 일본특허공고 소56-88454호 및 일본특허공개 평4-226562호 등에서는 상기 필름코팅용 수지조성물에서 나타나는 문제점을 개선하기 위하여 설폰산 금속염기를 함유하는 디카르본산 또는 이들의 유도체를 또다른 디카르본산 또는 이들의 유도체 그리고 이가 알코올과 공중합시켜 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물을 제조한 후, 이를 단독으로 또는 다른 첨가제와 함께 물 또는 물과 알코올의 혼합용매에 분산시켜 필름코팅용 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물을 제조하였다. 그러나 이러한 제조방법에 의해 제조된 수지의 유리전이온도(Tg)가 충분히 높은 경우 이를 필름 등에 코팅하면 도포층이 쉽게 부스러지거나 열접착성이 부족한 문제가 있고, 수지의 유리전이온도(Tg)가 낮을 경우 필름 등에 코팅한 후 도포된 필름을 쌓아놓거나 롤상으로 감아놓을 경우 필름들이 서로 점착되는 등의 문제가 있다.
이에 본 발명에서는 상기 종래의 코팅용 수지조성물에서 나타나는 문제점을 해결하기 위하여 연구노력한 결과, 설폰산 금속염기를 함유하는 디카르본산 또는이들의 유도체를 또다른 디카르본산 또는 이들의 유도체 그리고 이가 알코올과 공중합시켜 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물을 제조할 때 무수 말레인산으로 개질화된 로진산을 적당량 첨가하여 함께 공중합시킴으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 물 또는 물과 알코올의 혼합용매에서 쉽게 분산되면서 내수성, 인쇄성 및 열접착성 등이 우수하여 각종 필름에 코팅할 경우 도포면이 점착되거나 부스러지지 않는 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물을 분산매에 분산시킨 분산액으로 코팅된 코팅필름을 제공하는데 또다른 목적이 있다.
이하, 본발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본발명은 설폰산 금속염기를 함유하는 디카르본산 또는 이들의 유도체, 또다른 디카르본산 또는 이들의 유도체, 그리고 이가 알코올을 공중합시킨 수지조성물에 있어서, 상기 설폰산 금속염기를 함유하는 디카르본산 또는 이들의 유도체와 또다른 디카르본산 또는 이들의 유도체로 이루어진 카르본산 화합물 총사용량 100 중량부에 대하여 무수 말레인산으로 개질화된 로진산 0.5 내지 30 중량부를 첨가하여 공중합시킨 수분산성 코폴리에스테르수지조성물을 그 특징으로한다.
이와같은 본발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본발명은 공지의 코팅용 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물 제조시 무수 말레인산으로 개질화된 로진산을 적절히 첨가하여 공중합함으로써 물 또는 수용성 용매에서 분산성이 우수하고 그 밖의 제반물성이 우수하여 각종 필름 코팅용으로 유용한 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물에 관한 것이다.
본 발명의 특징이라 할 수 있는 무수 말레인산으로 개질화된 로진산는 다음 구조식(I)로 표시되는 레보피머린산(levopimaric acid), 다음 구조식(II)로 표시되는 아비에틴산(abietic acid), 다음 구조식(III)으로 표시되는 팔루스트린산(palustric acid), 이들의 이성체 및 이들의 유도체 중에서 선택된 로진산을 무수말레인산과 함께 제조된 것으로서 예를들면 다음 구조식(IV)로 표시할 수 있다. 그리고 무수 말레인산으로 개질화된 로진산을 많은 업체에서 제조하여 생산판매하고 있다.
또한 무수 말레인산으로 개질화된 로진산는 상기 설폰산 금속염기를 함유하는 디카르본산 또는 이들의 유도체와 또다른 디카르본산 또는 이들의 유도체로 이루어진 카르본산화합물 총사용량 100 중량부에 대하여 0.5 내지 30 중량부를 첨가하여 공중합하는데, 만약 그 첨가량이 0.5 중량부 미만이면 첨가효과를 얻을 수 없고, 30 중량부를 초과하면 공중합반응중에 분해가 일어나는 등의 문제로 충분한 분자량을 갖는 공중합체를 얻기 어렵다.
본 발명의 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물의 제조과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저 칼럼 및 응축기가 설치된 반응기에 무수 말레인산으로 개질화된 로진산, 적절량의 설폰산 금속염기를 함유하는 디카르본산 또는 이들의 유도체, 또다른 디카르본산 또는 이들의 유도체, 그리고 이가 알코올성분을 투입한후 반응기의 온도를 서서히 상승시켜 반응기의 온도가 130℃ 내지 150℃ 정도에 도달하면 반응촉매를 투입하고, 이어서 반응기 온도를 200℃ 내지 270℃ 정도로 승온시켜 에스테르화 반응을 진행시키되 반응물이 증발 또는 승화되어 나오지 않도록 칼럼온도를 100℃ 이하로 유지시켜 물 및 메탄올 등의 반응 부산물만 빠져나오도록 한다. 에스테르화 반응을 1시간 내지 10시간 정도 진행하면 반응이 종료되어 물 및 메탄올 등의 반응 부산물이 더 이상 나오지 않고, 백색의 슬러리상태의 반응물은 담황색의 투명한 올리고머가 된다. 에스테르화 반응에서 얻은 올리고머(oligomer)를 220℃ 내지 300℃ 정도로 승온하고 반응물이 비산되지 않도록 주의하면서 서서히 감압하여 진공도가 0.01 내지 5 토르(torr)가 되도록한다. 이 과정에서는 반응 부산물로 유출되는 이가 알코올성분을 제거하면서 30분 내지 10시간 정도 반응을 진행시켜 본 발명의 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물을 얻는다. 또한, 필요에 따라 안티모니옥사이드, 디부틸 틴옥사이드, 게르마늄 디옥사이드 등에서 선택된 촉매를 전체 반응물 투입 중량에 대하여 0.01 내지 1.0 중량%, 그리고 인계 및 페닐계 열안정제 등에서 선택된 안정제를 전체 반응물 투입 중량에 대하여 0.01 내지 1.0 중량% 첨가할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물의 제조과정에 있어서 설폰산 금속염기를 함유하는 디카르본산 또는 이들의 유도체로는 5-소디오설포디메틸 이소프탈레이트 및 5-소디오설포이소프탈산 중에서 선택된 단독 또는 2종 이상의 혼합물이다. 또다른 디카르본산 또는 이들의 유도체로는 테레프탈산, 이소프탈산, 아디프산, 숙신산, 아젤라인산 및 그 유도체 중에서 선택된 단독 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 이가 알코올성분으로는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올 및 네오펜틸글리콜 등 중에서 선택된 단독 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 또한 필요에 따라 상기 성분에 다관능성 카르본산 예를들면 무수 트리멜리트산, 피로멜리트산 등, 그리고 다관능성 알코을 예를 들면 트리메틸올프로판, 트리메틸올에탄, 펜타에리스리톨 등이 함께 사용될 수도 있다.
이가 알코올성분의 반응몰비는 설폰산 금속염기를 함유하는 디카르본산 또는 이들의 유도체, 또다른 디카르본산 또는 이들의 유도체, 그리고 다관능성 카르본산으로 이루어진 카르본산 전체 투입량에 대하여 1:1.1 내지 2.0 몰비 범위가 바람직한데, 만약 이가 알코올성분의 반응몰비가 1.1 몰비 미만이면 원하는 상태의 반응물을 얻기 어렵고, 2.0 몰비를 초과하는 과량의 이가 알코올성분을 사용하는 것은 비경제적이다.
또한 설폰산 금속염기를 함유하는 디카르본산 또는 이들의 유도체의 사용량은 또다른 디카르본산 또는 이들의 유도체에 대하여 100 : 5 내지 10 몰비 범위를 사용하는 것이 바람직한데, 이는 상기 사용범위내에서 제조된 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물은 50℃ 내지 이 보다 높은 온도의 물 또는 물과 알코을의 혼합용매에서 분산이 잘 되나 실온이하의 온도에서는 물에 분산되지 않는 우수한 내수성을 얻을 수 있어 각종 필름의 코팅용으로 사용하기에 적합하다. 그러나 설폰산 금속염기를 함유하는 디카르본산 또는 이들의 유도체가 5 몰비 미만 사용되면 물에 분산되기 어렵거나 분산이 불가능하고, 20 몰비를 초과하면 내수성이 취약해지는 등의 문제가 있다.
상기 에스테르화반응시 촉매로서 부틸스테노인산, 아연 아세테트 및 테트라부틸 티타네이트 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있고, 촉매의 투입량은 전체 반응물 투입 중량에 대하여 0.01 내지 0.1 중량% 정도이다. 이때 과량의 촉매 사용은 불필요하고, 너무 적으면 반응이 불가능하거나 늦어지는 문제가 있다.
상기와 같은 조성 및 함량에 의해 제조된 본 발명의 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물의 분자량 측정은 오스트발트 점도계(Ostwald Viscometer)를 이용한 30℃에서의 고유점도(Intrinsic Viscosity) 측정으로 대신하며, 본발명에서 제조된 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물의 고유점도는 0.25 ∼ 0.7 ㎗/g의 범위에 있으며, 이를 분자량으로 환산하면 2,000 내지 60,000 범위이다. 만약 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물의 고유점도가 0.25 ㎗/g 보다 적으면 물성이 저하되어 부스러지기 쉽고 접착력이 부족해지는 문제가 있고, 고유점도가 0.7 ㎗/g 보다 크면 수지조성물의 수용액의 점도가 너무켜서 사용하기 부적합할 뿐아니라 수지조성물을 물 또는 물과 알코올의 혼합용매에 분산시키기도 어렵다.
또한, 상기 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물을시차주사열량분석기(differential scanning calorimeter ; DSC)로 측정한 유리전이온도(Tg)가 15℃ 내지 60℃ 이었으며, 만약 유리전이온도가 15℃ 미만이면 코팅후 필름을 롤상으로 감아놓거나 쌓아놓았을때 필름들이 서로 점착되는 문제가 있고, 60℃를 초과하면 접착력 및 잉크조성물과의 친화력이 저하되고 코팅시 도포충이 쉽게 부스러지는 문제가 있다.
이상의 제조방법에 의해 제조된 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물은 물 또는 물과 알코올의 혼합용매에에 투입하고 50℃ 내지 100℃에서 교반하고 분산시켜 분산액을 제조하며, 필요에 따라 적당량의 유화제, 왁스 및 대전방지제 등을 첨가하여 물성을 개선할 수도 있다.
본 발명에서는 분산매로서 물을 단독 사용하거나 또는 물과 알코올의 혼합용매를 사용하는데, 분산매로서 알코올을 단독으로 사용한 경우 본 발명의 수분산성 코폴리에스테르가 전혀 분산되지 않았으며, 물을 단독으로 사용한 경우 상온 이하의 온도에서는 쉽게 분산되지 않았다. 따라서 분산매로는 단독 성분을 사용하기 보다는 물과 알코올의 혼합용매를 사용하는 것이 본 발명의 폴리에스테르 수지조성물의 분산매에 대한 분산성을 더욱 좋게 할 수 있으며, 또한 물 단독으로 사용할 때 보다 더 표면장력을 낮춤으로써 필름과의 접착력 및 코팅성을 향상시킬 수 있다. 본 발명에서 분산매로 사용되는 알코올로는 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알코올, 노말프로필 알코올, 노말부틸 알코을 등의 탄소원자수 1 내지 15의 1가 알코올류; 에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸 에테르 등의 에틸렌글리콜류 또는 디에틸렌글리콜류, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤류 등이 있다.
또한, 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물을 분산매에 분산시킬때 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물 100 중량부에 대하여 폴리에틸렌글리콜 등의 수용성 수지를 0.5 내지 20 중량부 첨가하여 분산할 경우 수지조성물이 가소화되어 열 접착온도를 낮추고 열접착성을 향상시키게된다. 이때 폴리에틸렌글리콜은 분자량이 300 내지 20,000 범위의 것이 바람직하다. 만약 폴리에틸렌글리콜의 사용량이 20 중량부를 초과하거나 분자량이 300 미만일 경우 코폴리에스테르 수지조성물로 코팅된 필름이 서로 점착되는 등의 문제가 발생하고, 분자량이 20,000을 초과할 경우 점착성 등의 물성이 저허되는 문제가 있다.
이상에서 제조된 수분산성 코폴리에스테르 분산액은 고형분 농도가 5 내지 50 중량% 정도가 되도록 하는 것이 바람직한데, 만약 고형분의 농도가 5 중량% 미만이면 너무 묽어서 작업이 어렵고, 50 중량%를 초과하면 분산이 어려울 뿐만아니라 점도가 너무 높아 코팅이 불가능하다.
상기와 같은 본 발명의 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물은 인쇄성, 열접착성, 내수성, 내용제성, 유연성 등의 물성이 우수하여 폴리에스테르, 폴리프로필렌 등을 비롯한 각종 필름 등의 코팅 용도로 유용하며, 이러한 성질을 이용하여 필름 이외에도 종이류의 코팅 용도로도 유용하다.
이와같은 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명에 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 :
온도 조절이 가능한 칼럼과 응축기가 설치되어있는 반응기에 무수 말레인산으로 개질화된 로진산(일본 아라카와사, 말키드 ; 15g), 테레프탈산(110g), 이소프탈산(220g), 아디프산(40g), 5-소디오설포디메틸 이소프탈레이트(59g), 에틸렌 글리콜(142g) 및 네오펜틸 글리콜(l79g)을 투입한후 교반하면서 반응기의 내부 온도를 150℃까지 서서히 승온시켰다. 그리고 촉매로서 아연 아세테이트(0.5g) 및 테트라부틸 티타네이트(0.1g)을 투입하고, 다시 교반하면서 235℃까지 승온한 다음, 이 온도에서 에스테르화 반응을 계속 진행시켰다. 반응중 반응 부산물로 물과 메탄올이 유출되기 시작하면 칼럼의 온도를 100℃ 로 유지시켜 디카르본산이나 이가 알코올성분이 승화되거나 증발되어 나오지 않도록 하였다. 5시간 정도 반응을 계속 진행하면 물과 메탄올이 더이상 유출되지 않았고 반응물도 백색의 불투명 상태에서 담황색의 투명한 올리고머가 생성되어 에스테르화 반응이 종결되었음을 확인할 수 있었다.
올리고머 상태의 반응물에 다시 촉매로서 안티모니 옥사이드(0.3g)을 첨가한 후, 반응물이 비산되지 않도록 유의하면서 서서히 진공을 가하고 승온시켜 반응기 내부의 압력이 1 토르(torr) 를 유지하고 반응물의 온도는 265℃가 되도록 하여 2시간동안 반응을 진행시켜 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물을 제조하였다. 이때 반응 부산물로서 상기에서 투입한 이가 알코올성분인 에틸렌 글리콜과 네오펜틸 글리콜 등이 유출되었다. 이렇게 하여 얻어진 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물은 오스트발트 점도계를 사용하여 30℃에서 측정한 고유점도가 0.38 ㎗/g 이었으며, 시차주사열량분석기를 이용하여 측정한 유리전이온도(Tg)가 42℃ 이었다.
그리고나서 상기에서 얻은 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물(60g)을물(105g)과 이소프로필 알코올(35g)의 혼합용매에 넣고, 80℃에서 3시간동안 교반하여 담황색의 투명한 수분산성 코폴리에스테르 분산액을 제조하였으며, 브룩필드 점도계로 측정한 30℃에서의 고유점도는 3000 cps이었다.
실시예 2 :
상기 실시에 1과 동일한 방법에 의해 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물을 제조하였으며, 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물(60g)을 물(105g)과 부틸카비톨(35g)의 혼합용매에 넣고, 8O℃에서 3시간동안 교반하여 담황색의 투명한 수분산성 코폴리에스테르 분산액을 제조하였다.
실시예 3 :
상기 실시에 1과 동일한 방법에 의해 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물을 제조하였으며, 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물(60g)을 물(105g)과 부틸셀로솔브(35g)의 혼합용매에 넣고, 80℃에서 3시간동안 교반하여 담황색의 투명한 수분산성 코폴리에스테르 분산액을 제조하였다.
실시예 4 :
상기 실시예 1과 동일한 방법에 의해 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물을 제조하였으며, 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물(60g)을 물(105g), 이소프로필 알코올(25g), 부틸셀로솔브(10g)의 혼합용매에 넣고, 80℃에서 3시간동안 교반하여 담황색의 투명한 수분산성 코폴리에스테르 분산액을 제조하였다.
실시예 5 :
상기 실시예 l과 동일한 방법에 의해 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물을제조하였으며, 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물(60g)을 물(105g)과 이소프로필 알코올(35g)의 혼합용매에 넣고, 80℃에서 3시간동안 교반하여 담황색의 투명한 수분산성 코폴리에스테르 분산액을 제조하였다. 그리고나서 수분산성 코폴리에스테르 분산액(100g)에 다시 물(100g)을 가하여 그 농도가 30%인 것을 15%로 희석시킨 수분산성 코폴리에스테르 분산액을 제조하였다.
실시예 6 :
상기 실시예 1과 동일한 방법에 의해 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물을 제조하였으며, 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물(60g)과 분자량 400의 폴리에틸렌글리콜(1.8g)을 물(105g)과 이소프로필 알코올(35g)의 혼합용매에 넣고, 80℃에서 3시간동안 교반하여 담황색의 투명한 수분산성 코폴리에스테르 분산액을 제조하였다.
실시예 7 :
무수 말레인산으로 개질화된 로진산(일본 아라카와사, 말키드 ; 10g), 테레프탈산(220g), 이소프탈산(110g), 아디프산(40g), 5-소디오설포디메틸 이소프탈레이트(59g), 에틸렌 글리콜(l42g) 및 네오펜틸 글리콜(l79g)을 사용하여 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물을 제조하였다. 이렇게 하여 얻어진 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물은 오스발트 점도계를 사용하여 30℃에서 측정한 고유점도가 0.40 ㎗/g 이었으며, 시차주사열량분석기를 이용하여 측정한 유리전이온도(Tg)가 40℃ 이었다.
그리고나서 상기 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물은 상기 실시예 1과 동일한 분산매에서 분산시켜 수분산성 코폴리에스테르 분산액을 제조하였다.
비교예 1 :
테레프탈산(116g), 이소프탈산(220g), 아디프산(40g)및 5-소디오설포디메틸 이소프탈레이트(59g)을 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법에 의해 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물을 제조하였다. 이렇게 하여 얻어진 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물은 오스발트 점도계를 사용하여 30℃에서 측정한 고유점도가 0.43 ㎗/g 이었으며, 시차주사열량분석기를 이용하여 측정한 유리전이온도(Tg)가 43℃ 이었다.
그리고나서 상기 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물은 상기 실시예 l과 동일한 분산매에서 분산시켜 수분산성 코폴리에스테르 분산액을 제조하였다.
실험예 1 :
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 각각의 수분산성 코폴리에스테르 분산액은 브룩필드 점도계를 사용하여 점도를 측정하였다. 그리고 각각의 수분산성 코폴리에스테르 분산액을 바코더 등을 사용하여 폴리프로필렌 필름 표면을 적당한 두께로 코팅한 후, 60℃에서 건조한 다음, 다음과 같은 방법에 의해 코팅성, 외관, 부스러짐성, 인쇄성 및 열접착성 등을 측정하였다.
· 코팅성 : 수분산성 코폴리에스테르 분산액으로 코팅된 필름의 코팅면에 점착 테이프를 붙였다가 떼었을때 코팅 박막이 박리되는지의 여부로서 확인.
· 외관 : 코팅된 필름의 투명성 및 주름생성여부를 육안으로 확인.
· 부스러짐성 : 코팅된 필름을 손으로 마주비벼서 확인.
· 인쇄성 : 코팅된 필름의 코팅면에 수성 사인펜으로 필기가 가능한 지의 여부로써 확인하고, 또한 아마이드계 및 우레탄계 잉크조성물로 코팅된 필름표면에 도포한 후 점착 테이프를 붙였다가 떼었을때 잉크조성물이 박리되는지의 여부로써 확인.
· 열접착성 : 코팅된 필름의 코팅면을 l50℃에서 서로 압착시킨 후 T-필강도를 측정.
표 1
* 비교예 2 : 분산액으로 코팅하지 않은 폴리프로필렌 필름에 대한 인쇄성과 열압착성 측정 결과.
상기 표1의 실험결과에 의하면 본 발명에 따른 실시예는 브룩필드 점도계로 측정한 점도가 100 ∼ 330 cps 로써 코팅이 용이하다. 그리고 본 발명에 따른 실시예에서 제조한 분산액이 코팅된 필름의 표면은 대체로 외관이 깨끗하고 투명하였으며, 점착 테이프에 의해 코팅된 필름에서의 코팅막이 박리되거나 부스러지는 현상을 관측할 수 없었던 점으로 보아 외관 및 코팅성이 우수함을 알 수 있다. 그리고 본 발명의 분산액으로 코팅된 필름표면에 직접 수성 싸인펜으로 필기가 가능하였고, 아마이드계 및 우레탄계 잉크조성물 모두 코팅된 필름으로 부터 점차착테이프에 의해 박리되지 않는 것으로 보아 인쇄성이 우수함을 알 수 있다. 또한, 필름의 표면을 150℃에서 서로 열압착시켰을때 열압착된 부분은 접착된 상태를 그대로 유지하였으나 압착면이 아닌 부분에서는 필름의 파열이 발생하는 것으로 보아 열접착성이 우수함을 알 수 있다.
그러나 무수 말레인산으로 개질화된 로진산을 함유하지않고 공중합된 수지조성물의 분산액으로 코팅된 폴리에스테르 필름은 외관이 투명하고 깨끗하였으나, 점착 테이프에 의해 코팅된 필름에서 코팅막이 박리되었고, 손으로 마주 비볐을때 코팅막이 부스러졌다.
상기에서는 폴리프로필렌 필름에 본 발명의 분산액을 코팅하였지만 폴리프로필렌 필름 이외의 다른 폴리에스테르 필름을 사용하였을 때도 우수한 코팅성, 인쇄성 및 열압착성을 얻을 수 있었다.
실험예 2 :
상기 실시예 2에서 제조한 수분산성 폴리에스테르 분산액을 폴리프로필렌 필름에 코팅한 다음, 그 위를 알루미늄으로 증착하고 다시 실시예 2에서 제조한 수분산성 폴리에스테르 분산액을 재코팅하였다. 그리고나서 코팅된 폴리프로필렌 필름표면에 점착 테이프를 붙였다 떼었을때 코팅막은 점착 테이프에 의해 전혀 박리되지 않았는 바, 이로써 본 발명의 수분산성 폴리에스테르 분산액에 대한 알루미늄의 증착성이 우수함을 알 수 있었다. 또한 수성 싸인펜으로 직접 필기가 가능하였다.
실험예 3 :
본 발명에 따른 수분산성 폴리에스테르 수지조성물의 내수성 및 내용제성을 확인하기 위하여 상기 실시예 1 및 실시예 7에서 얻은 분산액을 테프론판위에서 분산매를 증발시켜 이수지조성물의 필름을 제조한 후, 물 또는 유기용매에 24시간동안 상온에서 침적시킨 다음 그 상태를 확인하였으며, 그 결과는 다음 표2에 나타내었다.
표 2.
상기 표2의 결과에 의하면 본 발명에서 제조된 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물은 50℃ 내지 이보다 높은 온도의 물 또는 물과 알코올의 혼합용매에서 쉽게 분산되나, 실온 이하의 온도에서는 물에 분산되지 않았으므로 수분산성을 가지면서도 내수성이 우수하여 각종 필름의 코팅용으로 매우 유용하다.

Claims (4)

  1. 설폰산 금속염기를 함유하는 디카르본산 또는 이들의 유도체, 또다른 디카르본산 또는 이들의 유도체, 그리고 이가 알코올을 공중합시킨 수지조성물에 있어서, 상기 설폰산 금속염기를 함유하는 디카르본산 또는 이들의 유도체와 또다른 디카르본산 또는 이들의 유도체로 이루어진 카르본산 화합물 총사용량 100 중량부에 대하여 무수 말레인산으로 개질화된 로진산을 0.5 내지 30 중량부를 첨가하여 공중합시킨 것임을 특징으로 하는 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 무수 말레인산으로 개질화된 로진산은 레보피머린산(levopimaric acid), 아비에틴산(abietic acid), 팔루스트린산(palustric acid), 이들의 이성체 또는 이들의 유도체가 무수 말레인산과의 가열반응에 의해 개질화된 것임을 특징으로 하는 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 설폰산 금속염기를 함유하는 디카르본산 또는 이들의 유도체를 또다른 디카르본산 또는 이들의 유도체로 이루어진 카르본산 화합물 총사용량 100 중량부에 대하여 5 내지 10 중량부를 첨가하여 공중합시킨 것임을 특징으로 하는 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물은 30℃에서 측정한 고유점도가 0.15 내지 0.70 ㎗/g 이고, 유리전이온도가 15 내지 70℃ 인 것임을 특징으로 하는 수분산성 코폴리에스테르 수지조성물.
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