KR100690975B1 - 표면 인쇄성이 향상된 폴리올레핀계 수지 조성물 - Google Patents
표면 인쇄성이 향상된 폴리올레핀계 수지 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 표면 인쇄성이 향상되어 접착제의 도포없이 직접 인쇄가 가능한 카렌다 가공용 폴리올레핀계 수지 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 고충격 폴리올레핀 수지 3~95 중량%; 아크릴계 기능성 고분자 1~50 중량%; 폴리올레핀계 열가소성 탄성체 1~30 중량%; 미네랄 충진제 1~50 중량%; 및 활제 0.1~5.0 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 카렌다 가공용 폴리올레핀계 수지 조성물을 제공한다.
본 발명은 폴리올레핀계 시트 및 필름의 표면 인쇄성을 현저히 향상시킬수 있어 접착제의 사용이 불필요하고 직접 인쇄가 가능하며 따라서 접착제 도포용 생산라인 설치가 필요치 않아 생산원가를 절감할 수 있고 생산성을 향상시킬수 있다. 또한, 본 발명은 종래 PVC 제품이 대부분인 데코시트, 인쇄용지, 라벨류 등에 대체 적용할 수 있어 환경 친화적이다.
표면 인쇄성, 아크릴계 기능성 고분자, 고충격 폴리올레핀 수지, 폴리올레핀계 열가소성 탄성체, 카렌다 가공
Description
본 발명은 폴리올레핀계 수지 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는 표면 인쇄성이 향상되어 접착제의 도포없이 직접 인쇄가 가능한 카렌다 가공용 폴리올레핀계 수지 조성물에 관한 것이다.
종래의 카렌다 가공용 폴리올레핀계 수지 조성물의 표면을 시판되는 잉크 또는 페인트 등으로 직접 인쇄할 경우 인쇄층과 표피가 심각하게 박리되는 현상이 발생되어 필연적으로 프라이머로 명칭되는 접착제의 도포 없이는 인쇄가 불가능하였다.
종래의 카렌다 가공용 폴리올레핀계 수지는 접착제의 도포없이는 표면인쇄가 불가능하므로 가공시설에 있어서 접착제 도포라인이 필수적이다. 이는 고가의 가공설비의 추가를 의미하며, 또한 접착제 원료비 상승을 의미한다.
따라서, 접착제의 사용 없이도 표면인쇄가 용이한 폴리올레핀계 수지의 개발이 절실하게 요청되는 실정이었다.
특허출원 제2000-0044677호에서는 캘린더가 가능한 데코시트용 폴리프로필렌 계 조성물, 이를 이용한 폴리프로필렌 필름 및 시이트의 제조방법이 소개되어 있으나, 프라이머 없이는 인쇄가 불가능하다는 문제점이 있었다.
또한 특허출원 제2004-0034987호에서는 친환경적이며 접착제없이 접착가능한 데코시트 탑 코팅용합성수지 및 제조방법 이 소개되어 있으나, 캘린더 가공이 되지않아 생산성이 현저히 떨어진다는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 표면 인쇄성을 현저히 향상시킬 수 있어 접착제의 사용이 불필요하고 직접 인쇄가 가능한 카렌다 가공용 폴리올레핀계 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
고충격 폴리올레핀 수지 3~95 중량%;
아크릴계 기능성 고분자 1~50 중량%;
폴리올레핀계 열가소성 탄성체 1~30 중량%;
미네랄 충진제 1~50 중량%; 및
활제 0.1~5.0 중량%;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 카렌다 가공용 폴리올레핀계 수지 조성물을 제공한다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 종래의 폴리올레핀 수지와 상용성이 있으면서도 종래의 폴리올레 핀 수지보다 흐름성이 좋으며 관능기가 부여된 극성폴리머를 포함한다.
상기 고충격 폴리올레핀 수지로는 고충격 폴리에틸렌 수지, 고충격 폴리프로필렌 수지 등을 예로 들 수 있으나, 특히 고충격 폴리프로필렌 수지가 바람직하다.
고충격 폴리올레핀 수지의 용융지수는 0.1 내지 5.0(g/10분, 230℃/2.16㎏)이 바람직하다. 용융지수가 0.1 미만인 경우에는 가공성의 저하로 인한 생산성 감소의 문제점이 있으며, 5.0을 초과할 경우에는 인쇄성이 저하될 소지가 있다.
고충격 폴리올레핀 수지의 함량으로는 전체 폴리올레핀계 수지 조성물 중에서 3~95 중량%가 바람직하며, 40~80 중량%이 보다 바람직하다. 3% 미만으로 사용할 경우에는 충격강도가 저하되는 문제점이 있으며, 95%를 초과하여 사용할 경우에는 인쇄성이 저하되는 문제점이 있다.
상기 아크릴계 기능성 고분자는 종래의 폴리올레핀계 수지의 표면 인쇄시에 사용한 접착제의 역할을 한다.
상기 아크릴계 기능성 고분자는 폴리올레핀 상에 아크릴레이트 공중합체가 분산되어 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
아크릴레이트 공중합체의 아크릴레이트 성분으로는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 에틸헥실아크릴레이트, 옥타데실아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, 프로필메타아크릴레이트, 부틸메타아크릴레이트, 헥실메타아크릴레이트, 에틸헥실메타아크릴레이트, 옥타데실메타아크릴레이트 및 히드록시알킬아크릴레이트 로 이루어진 군에서 2종 이상 선택된 것을 사용하는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.
아크릴계 기능성 고분자에 있어서 사용되는 아크릴계 모노머 성분의 함량은 2~98 중량%가 바람직하다.
아크릴계 기능성 고분자의 함량은 전체 폴리올레핀계 수지 조성물 중에서 1~50 중량%가 바람직하며, 5~30 중량%가 보다 바람직하다. 1% 미만으로 사용할 경우에는 인쇄성이 저하되는 문제점이 있으며, 50중량%를 초과하여 사용할 경우에는 기계적 물성 및 가공성 저하의 문제점이 있다.
아크릴계 기능성 고분자의 용융지수는 3.0 내지 100.0(g/10분, 230℃/2.16㎏)가 바람직하다. 용융지수가 3.0 미만인 경우에는 흐름성 저하로 인한 표면 인쇄성 감소의 문제점이 있으며 100.0을 초과할 경우에는 시트가공에 어려움이 있다.
폴리올레핀계 열가소성 탄성체는 경도 및 충격강도 조절을 담당한다.
폴리올레핀계 열가소성 탄성체로는 (1) 메탈로센 촉매를 사용한 에틸렌-부텐 코폴리머, 에틸렌-옥텐 코폴리머 중 코모노머로서 부텐, 옥텐의 함량이 각각 1~50% 인 것과, (2) 에틸렌-아크릴레이트 코폴리머 중 코모노머가 각각 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트이고 그 함량이 각각 1~50% 인 것으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 탄성체를 예로 들 수 있다.
폴리올레핀계 열가소성 탄성체의 함량은 전체 폴리올레핀계 수지 조성물 중에서 1~30 중량%가 바람직하며, 5 내지 25중량%가 보다 바람직하다. 1중량% 미만으로 사용할 경우에는 충격강도가 저하되는 문제점이 있으며, 30중량%를 초과하여 사 용할 경우에는 경도가 저하되는 문제점이 있다.
폴리올레핀계 열가소성 탄성체의 용융지수는 0.1 내지 20.0(g/10분, 190℃/2.16㎏)이 바람직하다. 용융지수가 0.1 미만인 경우에는 다른 재료와의 상용성에 문제점이 있으며 20.0을 초과할 경우에는 시트가공에 어려움이 있다.
미네랄 충진제로는 탈크, 탄산칼슘, 클레이 및 이산화티타늄으로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되어 사용될 수 있으나 이에 한정되지 아니하며, 그 중 탈크가 바람직하다.
미네랄 충진제는 기계물성을 보완하고 생산원가를 줄이는 작용을 한다.
미네랄 충진제로는 전체 폴리올레핀계 수지 조성물 중에서 1~50 중량% 사용함이 바람직하며, 10~50중량%이 보다 바람직하다. 1%미만으로 사용할 경우에는 기계물성의 저하 및 원가상승의 문제점이 있으며, 50중량%를 초과하여 사용할 경우에는 가공상의 문제점이 있다.
활제로는 칼슘스테아레이트, 아연스테아레이트, 납스테아레이스 및 칼륨스테아레이트로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되어 사용될 수 있으나 이에 한정되지 아니하며, 그 중 칼슘스테아레이트, 아연스테아레이트가 바람직하다.
활제는 가공상에서 윤활유 작용을 한다.
활제로는 전체 폴리올레핀계 수지 조성물 중에서 0.1~5.0 중량% 사용함이 바람직하며, 0.1 내지 3.0중량%이 보다 바람직하다. 0.1중량% 미만으로 사용할 경우에는 가공상 윤활성이 저하되는 문제점이 있으며, 5.0중량%를 초과하여 사용할 경우에는 시트 표면에 표면침출(migration)되는 문제점이 있다.
이하 하기의 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하지만, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
고충격 폴리올레핀수지로는 용융흐름지수가 0.6g/10min(230℃, 2.16kg)인 고충격 폴리프로필렌을 60중량% 투입하였고, 탈크와 칼슘스테아레이트는 각각 14중량% 및 1중량%를 투입하였으며, 폴리올레핀계 열가소성 탄성체는 용융흐름지수가 2.4g/10min(190℃, 2.16kg)인 에틸렌-메틸아크릴레이트 코폴리머를 22중량%투입하였고, 아크릴계 기능성 고분자로는 ㈜폴리머스넷에서 제조하는 폴리아크릴레이트 공중합체/폴리프로필렌 계 기능성 고분자 첨가제를 3중량%을 투입한 후, 분산이 잘 되도록 믹싱하고, 압출기 온도가 피더 부분부터 다이까지 160℃~240℃가 되도록 온도를 설정한 후 컴파운드 하였다. 상기 폴리아크릴레이트 공중합체는 부틸아크릴레이트, 히드록시프로필아크릴레이트 및 메틸메타크릴레이트의 공중합체이며, 폴리프로필렌에 분산되어 있는 상태이다.
이후 인쇄시험을 위하여 사출기 온도가 피더부터 노즐까지 230℃~250℃ 가 되도록 설정한 후, 인쇄 시험 시편을 제작하였다.
인쇄 시험 시편의 인쇄성은 필-오프(PEEL-OFF) 테스트 방법으로 실시하였다. 이의 시험 방법은 ISO 2409에 따른 필-오프 테스트 방법(PEEL-OFF TEST METHOD)에 의해 실시하였다.
제품의 인쇄성을 테스트 한 후 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 2]
에틸렌-메틸아크릴레이트 코폴리머는 15중량%를 사용하고, 아크릴계 기능성고분자는 10중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
제품의 인쇄성을 테스트 한 결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 3]
에틸렌-메틸아크릴레이트 코폴리머는 10중량%를 사용하고, 아크릴계 기능성고분자는 15중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
제품의 인쇄성을 테스트 한 결과를 표 1에 나타내었다
[실시예 4]
에틸렌-메틸아크릴레이트 코폴리머는 5중량%를 사용하고, 아크릴계 기능성 고분자는 20중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
제품의 인쇄성을 테스트 한 결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 1]
에틸렌-메틸아크릴레이트 코폴리머는 24.5중량%를 사용하고, 아크릴계 기능성 고분자는 0.5중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
제품의 인쇄성을 테스트 한 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예1 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 실시예4 | |
고충격 폴리프로필렌 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
에틸렌-메틸아크릴레이트 코폴리머 | 24.5 | 22 | 15 | 10 | 5 |
아크릴계 기능성 고분자 | 0.5 | 3 | 10 | 15 | 20 |
탈크 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
칼슘 스테아레이트 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
인쇄성 | 미흡 | 우수 | 우수 | 우수 | 우수 |
상기 표 1에서 각 수치는 중량%를 나타낸다.
본 발명은 폴리올레핀계 시트 또는 필름의 표면 인쇄성을 현저히 향상시킬 수 있어 접착제의 사용이 불필요하고 직접 인쇄가 가능하며 따라서 접착제 도포용 생산라인 설치가 필요치 않아 생산원가를 절감할 수 있고 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 종래 PVC 제품이 대부분인 데코시트, 인쇄용지, 라벨류 등에 대체 적용할 수 있어 환경 친화적이다.
Claims (11)
- 고충격 폴리올레핀수지 3~95 중량%;아크릴계 기능성 고분자 1~50 중량%;폴리올레핀계 열가소성 탄성체 1~30 중량%;미네랄 충진제 1~50 중량%; 및활제 0.1~5.0 중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카렌다 가공용 폴리올레핀계 수지 조성물.
- 제 1항에 있어서,고충격 폴리올레핀수지는 고충격 폴리에틸렌 수지 또는 고충격 폴리프로필렌 수지인 것을 특징으로 하는 카렌다 가공용 폴리올레핀계 수지 조성물.
- 제 1항에 있어서,고충격 폴리올레핀수지의 용융지수가 0.1 내지 5.0(g/10분, 230℃/2.16㎏)인 것을 특징으로 하는 카렌다 가공용 폴리올레핀계 수지 조성물.
- 제 1항에 있어서,아크릴계 기능성 고분자는 폴리올레핀 상에 아크릴레이트 공중합체가 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 카렌다 가공용 폴리올레핀계 수지 조성물.
- 제 4항에 있어서,아크릴레이트 공중합체의 아크릴레이트 성분으로는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 에틸헥실아크릴레이트, 옥타데실아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, 프로필메타아크릴레이트, 부틸메타아크릴레이트, 헥실메타아크릴레이트, 에틸헥실메타아크릴레이트, 옥타데실메타아크릴레이트 및 히드록시알킬아크릴레이트로 이루어진 군에서 2종 이상 선택되어 사용되어 지는 것을 특징으로 하는 카렌다 가공용 폴리올레핀계 수지 조성물.
- 제 1항에 있어서,아크릴계 기능성 고분자의 용융지수가 3.0 내지 100.0(g/10분, 230℃/2.16㎏)인 것을 특징으로 하는 카렌다 가공용 폴리올레핀계 수지 조성물.
- 제 1항에 있어서,아크릴계 기능성 고분자에 있어서 사용되어 지는 아크릴계 모노머 성분의 함량이 2~98 중량%인 것을 특징으로 하는 카렌다 가공용 폴리올레핀계 수지 조성물.
- 제 1항에 있어서,폴리올레핀계 열가소성 탄성체는 (1) 메탈로센 촉매를 사용한 에틸렌-부텐 코폴리머, 에틸렌-옥텐 코폴리머 중 코모노머로서 부텐, 옥텐의 함량이 각각 1~50% 인 것 및 (2) 에틸렌-아크릴레이트 코폴리머 중 코모노머가 각각 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트이고 그 함량이 각각 1~50% 인 것으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 탄성체인 것을 특징으로 하는 카렌다 가공용 폴리올레핀계 수지 조성물.
- 제 1항에 있어서,폴리올레핀계 열가소성 탄성체의 용융지수가 0.1 내지 20.0(g/10분, 190℃/2.16㎏)인 것을 특징으로 하는 카렌다 가공용 폴리올레핀계 수지 조성물.
- 제 1항에 있어서,미네랄 충진제는 탈크, 탄산칼슘, 클레이 및 이산화티타늄으로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되어 사용되어 지는 것을 특징으로 하는 카렌다 가공용 폴리올레핀계 수지 조성물.
- 제 1항에 있어서,활제는 칼슘스테아레이트, 아연스테아레이트, 납스테아레이스 및 칼륨스테아레이트로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되어 사용되어 지는 것을 특징으로 하는 카렌다 가공용 폴리올레핀계 수지 조성물.
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