KR100447934B1 - 수성 ｏｐｖ 코팅 조성물 - Google Patents

수성 ｏｐｖ 코팅 조성물

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Abstract

본 발명은 수성 OPV(Over Printing Varnish) 코팅 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수분산 공중합 폴리에스터, 아크릴 공중합체, 스티렌 공중합체, 수용성 에폭시 수지 등을 포함함으로써, 기재인 종이 위에서 뛰어난 코팅성과 밀착성을 나타내며, 표면의 광택, 내열성, 투습도 및 내블로킹성이 우수한 수성 OPV 코팅 조성물에 관한 것이다.

Description

수성 ＯＰＶ 코팅 조성물{Water based Components for Over Printing Varnish}
본 발명은 수성 OPV(Over Printing Varnish) 코팅 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수분산 공중합 폴리에스터, 아크릴 공중합체, 스티렌 공중합체, 수용성 에폭시 수지 등을 포함함으로써, 기재인 종이 위에서 뛰어난 코팅성과 밀착성을 나타내며, 표면의 광택, 내열성, 투습도 및 내블로킹성이 우수한 수성 OPV 코팅 조성물에 관한 것이다.
포장은 물건을 수송, 보관함에 있어서 가치 및 상태를 보호하기 위하여 적절한 재료 또는 용기를 물품에 시공하는 기술 및 그 시공한 상태를 말하는데 품질보호(Protection), 품질보존(Integrity), 편리성(Convenience), 판매촉진성(Sales Promotion), 정보성과 상품성(Communication)과 환경적합(Environmentally-friendly) 등이 필요하기 때문에 적절한 포장재료를 선택하여 이용한다.
이러한 포장재료 중 OPV는 종이를 이용하는 다양한 용기의 외면에 코팅하여 크게 산업용 제품의 박스나 화장품이나 식품을 포장하는 용도에 많이 사용되고 있다. 특히, 식품을 포장하는 용기에 사용하는 OPV는 인체에 해를 끼치지 않는 성분으로 이루어져야 한다.
포장산업에 사용되는 배리어 코팅(barrier coating)이나 오버코팅(over coating) 조성물에 관한 종래의 기술로는 다음과 같다.
미국 특허 제 4,129,547호는 우레아 포름알데히드와 저분자량의 다가알코올을 경화시켰고, 수용성 고분자를 사용하는 예로 미국 특허 제 4,804,573호에서와 같이 폴리아미드, 폴리스티렌, 폴리에스터, 폴리비닐리덴의 수용성 에멀젼을 사용하여 냉각접착(cold seal)을 실시하였고, 미국 특허 제 5,008,144호와 제 5,035,946호는 폴리에틸렌 옥사이드의 수용성 와니스(Varnish)를 이용하였다. 또한, 미국 특허 제 5,616,364호에서와 같이 가소제 역할을 하는 알킬아크릴레이트 모노머와 이를 경화시키는 경화제와 수용성 아크릴산으로 이루어진 혼합물이 있으며, 미국 특허 제 6,663,885호와 제 6,084,023호에서와 같이 옥사조린이나 옥사진이 함유된 메타크릴레이트를 이용하는 조성물과 미국 특허 제 6,096,384호에서와 같이 100% 고형분인 UV 경화형 오버프린팅 조성물이 있는데 포장 용기의 외면에 코팅하여 기능적인 미를 부여함과 동시에 내용물을 보호하는 역할 및 코팅 후 달라붙지 않는 물성에 중점을 두었다.
이상에서와 같이 일반적으로 OPV는 용매로 극성 유기용제를 사용하는 유성, 물을 기본으로 사용하는 수성 그리고 100% 고형분인 UV 경화형으로 구분된다.
폴리스티렌이나 비닐아세테이트를 사용하는 종래의 OPV 코팅 조성물은 용매로 톨루엔과 같은 극성 유기용제를 사용하므로 작업 도중 유기용매가 증발하여 점도 변화를 일으켜 코팅의 불균일성을 일으키고 작업 환경이 극성 유기용매에 노출되어 있어 작업자의 건강을 해치며, 극성 유기용매가 포장재에 사용되는 경우 인체에 해를 끼칠 수 있는 잔류 용매가 인체에 흡수되어 건강을 해치는 문제점이 있다. 이에 반해 수성 OPV는 지구 환경의 보존, 자원의 절약, 작업환경의 개선, 안전위생면에서 다른 종류의 OPV에 비하여 여러 가지 이점을 갖추고 있으나, 작업공정 중에 용매인 물의 높은 표면에너지로 인해 흐름 특성이 나빠 코팅 작업성이 떨어지고 증발잠열이 큰 물이 휘발하기 어려워 건조 중에 흐름이 발생하기 쉽다. 또한, 필름이 형성된 후 대기중의 수분에 대한 영향이 커 내수성이 부족한 문제가 있었다.
종래의 폴리에스터를 이용하는 OPV 조성물의 내수성 보완 기술로는 미국 특허 제 4,040,995호에서 30% 미만의 휘발성 용제를 사용하고 다가의 알코올을 사용하여 만든 폴리에스터와 멜라민을 경화시킨 예가 있고. 미국 특허 제 4,054,614호에서 다가알코올인 펜타에리쓰롤과 산을 반응시킨 후에 남은 측쇄의 히드록시기를 프탈릭안하이드라이드로 경화시켜 화학적 내성, 경도, 굴곡성을 개선시킨 예가 있다. 또한, 미국 특허 제 4,181,638호에서 측쇄에 히드록시기를 갖는 폴리에스터를 이용하여 열경화제와 경화시켜 코팅 피막을 형성하는 예가 있다. 하지만, 상기 특허들은 경화조건에 따라 너무 강한 피막을 형성하여 유연한 기재에 사용하기에 문제점이 있다.
이에, 본 발명자들은 상기와 같은 문제점들을 개선하여 고광택과 내수성 등이 우수한 수성 OPV 코팅 조성물을 개발하였다.
특히, 식품 포장에서 요구되는 OPV에는 안전과 위생이 중요한데 식품포장백 및 스넥포장 재료로 사용할 때 인체에 유해한 잔류 용매를 없애 인체에 전혀 해를 끼치면 안되기 때문에 코팅 작업시 톨루엔 등의 극성 유기용제 방출을 제거하여 작업환경을 개선하고, 판지에 대해 우수한 젖음성이나 건조성을 갖어야 한다. 또한, 오버프린팅 코팅 조성물로서 요구되는 다음 성능을 만족하도록 한다.
① 코팅작업성이 좋아 핀홀(pinhole), 브러싱(brushing), 캐터링(catering), 미스팅 쓰레드(misting thread:실처럼 늘어지는 현상) 등이 없어야 하며 코팅 중에 점도 상승이 적어야 한다.
② 건조성이 좋아 블로킹(blocking)이 없어야 한다.
③ 소재(종이)와 부착이 좋아 공정 중 찰상, 갈라짐, 떨어짐이 없어야 한다.
④ 잉크를 번지게 하거나 변색시키거나 흠, 분리, 엠버스(emboss) 등을 생기게 하지 않아야 한다.
⑤ 식품포장용으로 사용시 식품에 이물질 냄새를 주거나 식품의 맛을 해치지 않아야 한다.
⑥ 코팅된 피막이 황변이 적고 광택이 좋아야 한다.
⑦ 코팅 조성물의 저장 안정성이 좋아야 한다.
⑧ 경제적이여야 한다.
상기와 같은 물성을 만족하고자 우수한 필름 형성능력을 갖는 수분산 공중합 폴리에스터를 사용하고 여기에 에멀젼 형태의 아크릴 공중합체와 스티렌 공중합체을 추가하여 기재인 종이 위에 뛰어난 코팅성과 밀착성을 갖게 하고, 또한 내마모성, 표면의 광택, 내열성, 내구성, 내후성 등이 뛰어난 조성물을 개발함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명은 수분산 공중합 폴리에스터, 아크릴 공중합체, 스티렌 공중합체, 수용성 에폭시 수지로 구성된 고광택과 내수성이 우수한 수성 OPV 코팅 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 수분산 공중합 폴리에스터, 아크릴 공중합체, 스티렌 공중합체, 수용성 에폭시 수지로 구성된 수성 OPV 코팅 조성물을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 코팅에 적합한 점도를 유지하고 좋은 코팅성과 코팅 후의 광택성 및 내수성을 유지할 수 있는 수성 조성물의 바인더로서 수분산 폴리에스터를 사용한다. 일반적인 열가소성 폴리에스터는 2가(二價) 이상의 알코올과 2가 이상의 카르본산의 중축합 반응에 의해 만들어진 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름은 연신하는 것으로서 시작해 그 강도가 나타나 이축연신 필름은, 투명성·충격·굴곡·치수 안정성이 뛰어난 대표적인 포장 필름으로서 널리 사용되어 왔고, 음료수를 담는 PET 병으로서 수요가 확대되고 있다. 하지만, 미연신에서는 성형성, 내충격성, 내열성에 문제가 있으므로, 본 발명에서는 이를 보완하고자 수분산이나 에멀젼 형태의 아크릴 공중합체 및 스티렌공중합체를 블렌딩하여 사용한다.
본 발명에 사용한 수분산 공중합 폴리에스터는 다음 화학식 1과 같은 구조를 갖는다.
상기 화학식 1에서, M은 중화제로부터 유래된 기(group)이고, x, y, m 및 n은 각 단량체의 조성비를 나타낸 것으로서, x와 y는 각각 0.1 ∼ 0.6 범위이며, m + n = 1이다.
수분산형은 그 대부분이 수용성 용제를 용매로 하여 합성한 수지를 용해시킨 후에, 중화제와 물을 이용하여 물에 대한 가용형, 또는 반가용 반분산의 형태로 만들 수 있다. 고분자 골격내에 다량의 친수기가 존재하게 되면 건조피막의 내수성이 매우 취약하게 되므로, 본 발명의 수분산 공중합 폴리에스터는 저분자량의 염기성 중화제로 친수부 이온의 해리극성을 대폭 향상시켜 비교적 소량의 친수기로서 수용화가 가능하도록 하고 조막과정에서 중화제는 증발하여 내수력이 우수한 피막을 형성하도록 한다. 리튬, 칼륨, 나트륨 등의 금속염도 중화제로서 사용이 가능하지만 건조 후에도 피막내 잔존하므로 내수성이 매우 취약하게 된다. 따라서, 상기 저분자량의 염기성 중화제로는 암모니아, 몰포린, 디메틸아민, 디메틸 에틸아민, 트리에틸아민, N,N-디메틸아미노 에탄올, 2-아미노-2-메틸 프로판올, 모노에탄올 아민, 디에탄올 아민, 디에틸메탄올 아민, 트리에탄올 아민을 사용하여 수분산 공중합 폴리에스터를 중화시킨다. 분자량이 5,000 ∼ 8,000인 것과 10,000 ∼ 15,000인 상기 구조의 수분산 공중합 폴리에스터를 일정 비율로 블렌딩한 후 선택된 에멀젼형의 아크릴 공중합체 및 스티렌 공중합체와 혼합하여 코팅하게 되면 건조 후 캘린더링 공정을 거쳐 광이 좋은 피막을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 수분산 공중합 폴리에스터의 물성을 보완하기 위해서, 수분산 공중합 폴리에스터와 상용성이 좋은 바인더로는 아크릴 공중합체로, 적당한 분자량을 가지고 있는 아크릴로니트릴, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트를 기본으로 하는 에멀젼 형태의 단독중합체나 공중합체를 다양하게 응용할 수 있다. 본 발명에 사용한 아크릴 폴리머 단독중합체 물성을 다음 표 1에 정리하였다.
수성화를 위해 사용하는 아크릴 공중합체의 분자량에 따른 물성 특성은 다음 표 2와 같았다.
본 발명에 사용한 상기 아크릴 공중합체는 다음 화학식 2로 표현할 수 있다. 이때 사용되는 아크릴 공중합체의 함량은 수분산 공중합 폴리에스터와 상분리되지 않고 블렌딩이 잘되는 최소한의 양 이상이여야 하므로 수분산 공중합 폴리에스터의 고형분 100 중량부에 대하여 1 ∼ 45 중량부 사용하는 것이 바람직하다.
상기 화학식 2에서, R 및 R'은 수소원자이거나 CH3, R"는 수소원자, CH2CH3또는 (CH2)3CH3dlrh, m, n은 각 단량체의 조성비를 나타낸 것으로 m + n = 1이다.
또한, 본 발명에 사용한 스티렌 공중합체는 α-메틸 스티렌, 스티렌을 기본으로 하는 에멀젼 형태의 단독중합체나 공중합체를 사용할 수 있다. 이때, 스티렌 공중합체의 함량은 수분산 공중합 폴리에스터와 상분리되지 않고 블렌딩이 잘되는 최소한의 양 이상이여야 하므로 수분산 공중합 폴리에스터의 고형분 100 중량부에 대하여 1 ∼ 45 중량부가 바람직하다.
더 좋은 광택을 얻기 위하여 수성 OPV를 코팅 건조 후 필요에 따라 캘린더링(calendering)을 실시한다. 캘린더링은 두께의 균일성뿐만 아니라 표면의 평활성 및 광택을 개선하여 표면 품질을 개선하기 위한 목적으로 주로 적용되는 수단이다. 켈린더링을 통하여 평활도와 광택과 같은 코팅 표면성질은 개선되지만 조건에 따라 투명도와 경직도(stiffness)와 같은 광학적 성질과 일부 강도적 성질은 오히려 악화될 수 있다. 따라서, 고온의 캘린더링시 코팅층이 융착하여 레벨링이 형성되면서 판지에 대한 접착성이 우수해야하고 열융착에 대한 피막이 노화가 되거나 캘린더링 판에 달라붙지 말아야 한다. 고온의 캘린더 표면에 대해 택키(tacky)하지 않으면서 이형력이 우수하려면 수성 오버코팅층의 피막을 강화해야 한다. 이를 위해 수분산 공중합 폴리에스터와 아크릴 공중합체 사이로 부분적 상호침투망목(Interpenetrating Polymer Network) 구조를 이룰 수 있는 가교 가능 관능기를 갖는 물질로 수용성 에폭시 수지를 사용하면 상호침투망목구조를 만들어 코팅된 표면의 내열성을 보완할 수 있다. 특히, 바람직하기로는 디카르복실릭 에시드 디글리시딜 에테르, 네오펜틸 글리콜 디글리시딜 에테르, 글리세롤 폴리글리시딜 에테르, 트리메틸올프로판 폴리글리시딜 에테르, 펜타에리쓰리톨 폴리글리시딜 에테르, 디글리세롤 폴리글리시딜 에테르, 폴리글리세롤 폴리글리시딜 에테르, 소르비톨 폴리글리시딜 에테르, 에틸렌 폴리에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르, 폴리프로필렌 글리콜 디글리시딜 에테르 등의 수용성 에폭시 수지를 사용함으로써 피막의 강도를 올릴 수 있다.
이때 사용되는 수용성 에폭시 수지의 함량은 캘린더링 롤 열에 의해 코팅표면이 달라붙지 않도록 하는 최소한의 양 이상이여야 하며 과량 사용하게 되면 피막의 굴곡성이 나빠져 크랙이 발생되어 오히려 물성을 저하시키는 역할을 하게 되므로, 수분산 공중합 폴리에스터의 고형분 100 중량부에 대하여 3 ∼ 35 중량부가 바람직하다.
이와 같은 조성물 이외에도 첨가제로서, 알콜, 충전제, 소포제, 레벨링제 등을 사용할 수 있다.
환경적 문제와 작업성 작업코팅 중에 건조성 및 생산성을 고려하여 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올, 에틸렌글리콜, 이소프로필글리콜, 에틸글리콜, 부틸글리콜, 프로필렌글리콜, 1-메톡시-2-프로판올, 1-에톡시-2프로판올, 1-프로팍시-2-프로판올, 1-부톡시-2-프로판올과 같은 알콜 계통의 용제를 수분산 공중합 폴리에스터의 고형분 100 중량부에 대하여 3 ∼ 10 중량부 내에서 사용할 수 있다.
또한, 안티블로킹, 슬립성 및 면성(surface feeling)을 부여하기 위해 유, 무기 충전제를 사용할 수 있는데, 유기물로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리아크릴레이트, 변성 전분, 산화 전분 입자 등이 있으며, 무기물로는 칼슘 카보네이트, 카올린, 클레이, 산화아연, 산화티탄, 바륨 설페이트, 알루미나, 실리카 등이 있다. 이 충전제를 많이 사용하면 코팅층의 광택을 떨어뜨릴 수 있으므로 수분산 공중합 폴리에스터의 고형분 100 중량부에 대하여 0.1 ∼ 20 중량부 정도로 사용하는 것이 바람직하며, 입자 크기는 1 ∼ 60 ㎛ 사이의 것이 선호된다.
한편, 코팅표면의 표면결함 중 코팅할 면에 물, 기름, 실리콘 등의 이물질이 묻어 있어서 생겨나는 크레이터링(Cratering; 코팅면에 분화구와 같은 요철이 생기는 현상), 피시아이, 핀홀, 오렌지필 현상을 제거 또는 감소시키며 뛰어난 광택과 높은 코팅면의 평활성을 증진시키기 위해 계면활성제의 혼합물을 수분산 공중합 폴리에스터의 고형분 100 중량부에 대하여 1 ∼ 2 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.
이밖에도 소포제, 레벨링제 또는 이의 혼합물을 첨가할 수 있으며, 이들은 일반적으로 쓰이는 것을 사용하나, 특히 소포제로 음이온계, 양이온계, 실리콘계등이, 레벨링제로는 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane), 폴리메틸알킬실록산, 폴리에테르 변성 폴리디메칠실록산, 폴리메틸알킬실록산 등이 바람직하며, 수분산 공중합 폴리에스터의 고형분 100 중량부에 대하여 1 ∼ 5 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 이때. 이 범위를 벗어나면 표면으로 이행하여 표면의 물성이 나빠지는 문제점이 있다.
이하, 본 발명을 다음 실시예에 의거하여 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 이에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
평량 350 g/m2판지 위에 다음의 조성물을 바아 코터를 사용하여 코팅한 다음, 오븐(90 ℃, 30초)에서 건조시켜 코팅양이 약 10 g/m2가 되도록 코팅하였다.
수분산 공중합 폴리에스터[SK 케미칼 EW 312, 고형분 30%] 100 중량부
아크릴 공중합체[삼영잉크 KP430 KS, 고형분 28%] 7.5 중량부
스티렌 공중합체[한화석유화학 HG-80, 고형분 30%] 11.25 중량부
수용성 에폭시 수지[일본 나가세 DENACOL EX-810, 고형분 25%] 8 중량부
소포제[BYK-Chemie사 053] 1.25 중량부
실시예 2
코팅층의 코팅 조성을 다음과 같이 실시하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅하였다.
수분산 공중합 폴리에스터[SK 케미칼 EW 312, 고형분 30%] 100 중량부
아크릴 공중합체[삼영잉크 KP430 KS, 고형분 28%] 6.25 중량부
스티렌 공중합체[한화석유화학 HG-80, 고형분 30%] 6.25 중량부
수용성 에폭시 수지[일본 나가세 DENACOL EX-313,고형분 25%] 6.25 중량부
에탄올 6.25 중량부
실시예 3
코팅층의 코팅 조성을 다음과 같이 실시하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅하였다.
수분산 공중합 폴리에스터[SK 케미칼 EW 312, 고형분 30%] 100 중량부
아크릴 공중합체[삼영잉크 KP430 KS, 고형분 28%] 21.5 중량부
스티렌 공중합체[한화석유화학 HG-80, 고형분 30%] 14.5 중량부
수용성 에폭시 수지[일본 나가세 DENACOL EX-512 25%] 7.5 중량부
비교예 1
평량 350 g/m2판지 위에 다음의 조성물을 바아 코터를 사용하여 코팅한 다음, 오븐(90 ℃, 30초)에서 건조시켜 코팅양이 약 10 g/m2가 되도록 코팅하였다.
수분산 공중합 폴리에스터[SK 케미칼 EW 312, 고형분 30%] 100 중량부
아크릴 공중합체[삼영잉크 KP430 KS, 고형분 28%] 7.5 중량부
스티렌 공중합체[한화석유화학 HG-80, 고형분 30%] 11.25 중량부
소포제[BYK-Chemie사 053] 1.25 중량부
비교예 2
코팅층의 코팅 조성을 다음과 같이 실시하는 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 코팅하였다.
수분산 공중합 폴리에스터[SK 케미칼 EW 312, 고형분 30%] 100 중량부
아크릴 공중합체[삼영잉크 KP430 KS, 고형분 28%] 6.25 중량부
스티렌 공중합체[한화석유화학 HG-80, 고형분 30%] 6.25 중량부
에탄올 6.25 중량부
비교예 3
코팅층의 코팅 조성을 다음과 같이 실시하는 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 코팅하였다
수분산 공중합 폴리에스터[SK 케미칼 EW 312, 고형분 30%] 100 중량부
아크릴 공중합체[삼영잉크 KP430 KS, 고형분 28%] 21.5 중량부
스티렌 공중합체[한화석유화학 HG-80, 고형분 30%] 14.5 중량부
비교예 4
코팅층의 코팅 조성을 다음과 같이 실시하는 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 코팅하였다.
폴리스티렌 30 중량%
톨루엔 69 중량%
소포제 1 중량%
상기 실시예 1 ∼ 3과 비교예 1 ∼ 4에 따른 코팅양, 광택도, 투습도, 접착력에 대한 평가는 다음 표 3에 정리하였다.
시험예
[물성 측정방법]
1. 광택도
비교예 4는 100 ℃에서, 나머지 실시예와 비교예는 80 ℃에서 150 kgf/m2의 압력으로 캘린더링을 실시하여 Tri microgross 160[Sheen 사]로 60˚의 광택도를 10회 측정하여 평균치로 비교하였다.
2. 투습도 (KS A 1013)
무수 염화칼슘을 흡습제로 사용하며 습도가 90 ±2%, 온도가 40 ±1 ℃ 유지되는 항온 항습장치에 넣고 24시간 경과 후 무게를 측정하여 무게 변화를 1 m2당 24시간 동안 흡수되는 수분의 양으로 환산하여 투습도를 측정하였다.
3. 접착력 측정
코팅된 기재위에 2.5 cm 정방형내에 100개의 정사각형을 만들어 테이프로 부착하여 박리 후 제거된 정사각형의 갯수로 측정하였다.
4. 내블로킹성 측정 (KS A 1024)
코팅된 면의 압력, 온도와 습도에 의해 코팅층의 뜯김의 정도를 확인하는 것으로 포장 후에 포장물을 쌓아 놓았을 경우에 발생할 수 있는 문제점을 실험하는 것이다. 도공면과 비도공면을 서로 접촉시킨 후 습도 75%와 온도 40 ±1 ℃, 무게 45 ×30 mm 500 g, 압력 10 kgf/m2에서 24시간 유지한 후 접촉면을 떼어 냈을 때에 각각의 면이 뜯기는 정도를 육안으로 판정하여 다음 세 단계로 평가하였다.
블로킹이 없다(◎) 블로킹이 조금 있다 (△) 블로킹이 있다 (×)
이상에서와 같이, 코팅을 일정하게 했을 때 80 ℃에서 150 kgf/m2의 압력으로 캘린더링을 실시한 결과로 수용성 에폭시 수지를 사용하여 코팅 피막을 경화시킨 실시예의 경우에는 광택이 높은 반면, 코팅피막이 경화되지 못한 비교예(1, 2, 3)의 경우에는 피막의 내열성이 떨어져 고온의 캘린더링에 의해 피막이 노화되어 광택이 떨어졌음을 알 수 있었다. 비교예 4의 폴리스티렌 자체의 유리전이온가100 ℃이기 때문에 캘린더링 공정에서 아무런 영향을 받지 않고 광택이 살아있었다. 또한, 본 발명은 기존의 유성제품보다 낮은 온도에서 캘린더링을 실시하여도 우수한 광택을 유지할 수 있는 특성을 갖고 있음을 알 수 있었다.
투습도의 경우, 코팅피막을 경화시킨 실시예 1 ∼ 3의 경우 코팅표면의 물성이 조밀하게 되어 비교예 1 ∼ 3 보다 투습도가 훨씬 낮음을 알 수 있다.
접착력의 경우, 실시예는 높은 굴곡성을 갖고 있어 뛰어난 접착성을 보여주나 비교예 4에서와 같이 폴리머 자체의 경직도(stiffness)로 인해 굴곡 접착력이 떨어짐을 알 수 있었다.
내블로킹성의 경우, 실시예는 블로킹이 없음을 알 수 있었다.
다만, 비교예 4의 경우 실시예 보다 투습도 및 내블로킹성이 우수하게 나타났지만, 톨루엔과 같이 유해한 유기 용제를 사용하여 환경을 오염시킬 뿐만 아니라 인체에 흡수됨으로써 건강을 해치는 문제점이 있는 반면, 본 발명에 따른 실시예의 경우에는 우수한 코팅 접착성과 광택, 투습도 및 내블로킹성을 가지며, 환경 보존 및 인체에 무해함의 이점을 가지고 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 코팅 조성물은 수분산 공중합 폴리에스터의 우수한 필름 형성능력과 광택성을 다양한 에멀젼 형태의 아크릴 중합체와 수용성 에폭시 고분자의 부분적 가교 반응 특성으로 인해 기재인 종이 위에서 뛰어난 코팅성과 밀착성을 나타내고 표면의 광택, 내열성, 투습도 및 블로킹성이뛰어난 조성물을 제공할 수 있다. 또한, 작업장 개선 등의 환경을 보존하며 안전위생면에서 이점을 갖는다.

Claims (5)

  1. 다음 화학식 1과 같은 구조를 갖는 수분산 공중합 폴리에스터 100 중량부,
    아크릴 공중합체 1 ∼ 45 중량부,
    스티렌 공중합체 1 ∼ 45 중량부, 및
    디카복실릭 에시드 디글리시딜 에테르, 네오펜틸 글리콜 디글리시딜 에테르, 글리세롤 폴리글리시딜 에테르, 트리메틸올프로판 폴리글리시딜 에테르, 펜타에리쓰롤 폴리글리시딜 에테르, 디글리세롤 폴리글리시릴 에테르, 폴리글리세롤 폴리글리시딜 에테르, 솔비톨 폴리글리시딜 에테르, 에틸렌 폴리에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르, 폴리프로필렌 글리콜 디글리시딜 에테르 중에서 선택된 수용성 에폭시 수지 3 ∼ 35 중량부가
    함유되어 있는 것을 특징으로 하는 수성 OPV(Over Printing Varnish) 코팅 조성물 :
    [화학식 1]
    상기 화학식 1에서, M은 중화제로부터 유래된 기(group)이고, x, y, m 및 n은 각 단량체의 조성비를 나타낸 것으로서, x와 y는 각각 0.1 ∼ 0.6 범위이며, m + n = 1이다.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 M은 암모니아, 몰포린, 디메틸아민, 디메틸 에틸아민, 트리에틸아민, N,N-디메틸아미노 에탄올, 2-아미노-2-메틸 프로판올, 모노에탄올 아민, 디에탄올 아민, 디에틸메탄올 아민, 트리에탄올 아민 중에서 선택된 염기성 중화제로부터 유래된 기(group)인 것을 특징으로 하는 수성 OPV 코팅 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 조성물에 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올, 에틸렌글리콜, 이소프로필글리콜, 에틸글리콜, 부틸글리콜, 프로필렌글리콜, 1-메톡시-2-프로판올, 1-에톡시-2프로판올, 1-프로팍시-2-프로판올, 1-부톡시-2-프로판올 중에서 선택된 알콜 계통의 용제를 수분산 공중합 폴리에스터의 고형분 100 중량부에 대하여 3 ∼ 10 중량부 첨가하는 것을 특징으로 하는 수성 OPV 코팅 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 조성물에 소포제, 레벨링제 또는 이의 혼합물을 수분산 공중합 폴리에스터의 고형분 100 중량부에 대하여 1 ∼ 5 중량부 첨가하는 것을 특징으로 하는 수성 OPV 코팅 조성물.
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