KR100897631B1 - 향상된 접착효과를 가지는 ｐｅｔ 적층체 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylen terephthalate: PET, 이하 PET수지라 함.) 성형, 즉, PET 기재시트 상에 융점이 50~145℃의 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트와 에스테르계 폴리우레탄을 함유하는 혼합수지의 접착층을 형성함으로써 접착층에 의한 자외선 차단효과, 탄소섬유 및 유리섬유 등과 같은 무기섬유나 또는 기타 수지와의 접착성을 향상시킬 수 있으며, 기재층인 PET시트 층과의 접착이 공고히 될 수 있는 PET 수지 적층체를 제공하여, 각종 이형압출제품으로 생산, 사용이 가능한 등의 잇점을 도모한 것이다.

즉 본 발명은 PET 기재층의 표면 표면에 자외선 차단과 타물질을 접착할 수 있도록, 융점이 50~145℃인 저융점 PET수지와 에스테르계폴리우레탄 수지를 혼합한 접착층을 형성시킴으로써 접착층에 의한 자외선 차단 및 탄소섬유, 유리섬유 등의 접착이 가능한 다양한 이형압출제품을 공급할 수 있는 PET 적층체를 제공한다.

폴리에틸렌테레프탈레이트, 적층체, 접착층

Description

향상된 접착효과를 가지는 ＰＥＴ 적층체 및 그의 제조방법{Laminated Polyethyleneterephthalate Sheet having Good Adhiveness with other Layer and Its Preparation Method}

본 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylen terephthalate: PET, 이하 PET(피이티)수지라 함.) 적층체로서, PET시트 상에 본 발명의 접착층 성분을 함유하는 접착층을 형성함으로써, 접착층 성분에 의한 자외선 차단은 물론 탄소섬유, 유리섬유 등의 접착이 가능하여, PET수지의 내후성을 향상시킬 뿐만 아니라 각종 이형압출제품으로 생산, 사용이 가능한 등의 잇점을 도모한 접착층이 형성된 PET 수지 적층체와 PET 적층체의 제조방법에 관한 것이다.

PET수지는 성형가공성과 재생성(RECYCLE)이 우수하고 밀도가 조밀하여 강도가 뛰어나며 가격이 저렴한 등의 장점을 가지고 있어 파이프, 시트, 샷시 등의 이형압출제품으로 생산할 경우 많은 이익을 기대할 수 있는 반면에, 타 물질과 접착되지 않는 성질을 가지고 있어 PET수지에 타 물질을 접착시킨 강화제품의 생산에는 한계가 있어 그 응용에 제한되고, 또한 옥외용으로 사용하는 경우에도 PET수지 자체로는 자외선 안정성이 떨어져 단기간에 성형품의 색이 변색되는 등의 문제로 사 용에 많은 제한을 가지고 있는 수지이다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 시도가 일부 진행 되었는데, 예를 들면, 우리나라공개특허 제2003-75478호등에서 시트를 제조하고 연신하여 제조한 필름에 폴리우레탄이나 아크릴 또는 나일론 등의 수지를 단독으로 용해한 코팅액을 도포하고 이어서 매트 등을 적층시킨 기술이 있지만, 상기 코팅은 용액코팅으로서, 용매가 증발하기 전에 타 매체를 접착하여야 하므로, 장기간 접착층을 단독으로 유지할 수 없어 최종소비자(End-User)가 사용할 수 있는 상태의 적층체를 제공할 수 없었다. 더구나 상기 문헌에서 제시하고 있는 용액코팅을 하는 경우에는 용매가 증발된 경우에 기재인 PET수지와 접착층 간의 상용성이 좋지 않아 투명도가 감소하고, 부분적으로 접착층이 벗겨지는 등의 문제가 생겨 좋은 제품을 생산할 수 없는 문제점이 있었다. 그 적층체는 고도의 기계적 강도가 높은 분야에 사용할 수 없고 단지 투명도를 유지하는 것 보다는 소광효과를 제공하는 용도에만 국한되는 단점이 있었다.

이에 따라 기재인 PET 성형체, 시트 또는 필름과 접착이 유지 되어 계면이 벗겨지는 등의 접착성의 열세를 제거하고, 그 접착층에 의해 탄소섬유, 유리섬유를 비롯한 다양한 무기섬유층이나 다른 수지와의 접착성이 향상되는 새로운 PET 적층체 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다. 또한 본 발명에 따라 부수적으로 접착층에 의해 자외선 차단효과까지 가지는 새로운 접착층을 가지는 PET 적층체를 제공할 필요가 대두되어 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명에서는 상기의 목적을 달성하기 위한 하나의 시도로서, PET기재 위에 디이소시아네이트와 디올과 반응에 의해 제조된 폴리우레탄 수지나 나일론 또는 아크릴수지 등의 수지를 단독으로 코팅한 결과 그 어느 것도 기재수지인 PET 수지와 접착이 잘 이루어지지 않고 쉽게 박리되어, 흡사 뱀이 허물을 벗듯이 벗겨지게 되므로 원하는 상기 목적을 달성할 수 없어 새로운 접착층에 대한 개발이 요구되었다.

상기 목적을 달성하기 위하여 많은 노력을 한 결과 본 발명자는 다음과 같은 혼합수지를 사용할 경우 본 발명에서 목적으로 하는 PET 적층체를 제조할 수 있음을 알게 되었다.

즉, 본 발명은 PET수지로 제조되는 성형체 특히, 시트나 필름 등 매우 낮은 저융점의 PET수지와 에스테르계 폴리우레탄수지를 혼합한 접착조성물을 PET수지와 함 께 공압출하여 접착층을 적층한 적층체를 제조함으로써 본 발명을 완성하게 되었다. 즉, 매우 낮은 저융점의 PET수지와 에스테르계 폴리우레탄수지를 혼합한 접착조성물은 기재층인 PET수지의 좋은 상용성을 나타내어 접착계면에서 매우 우수한 접착력을 제공하였으며, 또한 접착층의 혼합조성물은 자 외선 차단 및 탄소섬유, 유리섬유 등을 접착할 수 있는 성능을 나타나게 된다.

본 발명에서는 별도로 정의하고 있지 않은 이상, ‘PET 수지’는 통상적으로 PET 성형체를 제조하는데 사용하는 기재층의 수지성분을 의미하고, ‘저융점 PET 수지’는 접착층을 구성하는 저융점 PET수지를 의미한다.

보다 구체적으로는, 본 발명에서, 통상의 PET수지는 융점(Tm)이 210 내지 270℃의 것에 반하여, 저융점 PET수지는 융점(Tm)이 50 내지 145℃인 저융점 PET수지를 의미하는 것으로, 상기 저융점 PET수지를 에스테르계 폴리우레탄 수지와 혼합한 혼합수지 조성물을 PET수지와 공압출함으로써 PET수지 기재에 혼합수지 조성물을 적층함으로써, 상기 단점을 해소한 새로운 PET 수지 적층체를 제조하였다.

본 발명에서 매우 낮은 저융점인 50~145℃의 PET 수지를 접착층의 구성수지중의 하나로 채택함으로써, 에스테르계폴리우레탄과의 상용성이 더욱 우수하게 되고, 더 나아가 공압출 시 압출기내에서 에스테르계폴리우레탄수지와의 혼련성이 증가되어 매우 균일한 접착층을 형성하게 되어 접착층의 표면 평활도 및 광택이 더욱 좋아지는 효과를 가진다. 그리고, 본 발명에서 에스테르계 폴리우레탄 수지는 인장력이 강한 고탄성체로서 본 발명에서는 상기 매우 낮은 저융점의 PET 수지와 혼합되어 기재 또는 다른 수지외의 접착시 매우 우수한 접착력을 부여한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 PET수지에 에스텔계 폴리우레탄 수지와 저융점 PET수지로 이루어진 접착층을 형성하게 됨으로써 자외선 차단 및 탄소섬유, 유리섬유 등의 접착이 가능하게 되어 PET수지로서 다양한 이형압출제품을 공급할 수 있는 것이다.

이하에 본 발명을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에서 저용점 PET수지와 상용될 수 있는 에스텔계 폴리우레탄 수지는 일반적으로 신발 밑창이나 신발 부품에 많이 사용되고 있으므로 그 종류에는 크게 제한을 두지 않는다.

참고로 에테르계 폴리우레탄은 저융점 PET수지와 잘 상용되지 않을 뿐만 아니라 매우 고가이며, 인공심장이나 의료용으로 널리 사용되고 있지만, 본 발명에서는 앞에서 지적한 바와 같이 상용성이 좋지 않아 본 발명에서는 채택할 수 없다.

본 발명에서 접착층의 매우 낮은 저융점의 PET수지와 에스테르계우레탄수지의 혼합비는 크게 제한되지 않지만 좋게는 중량비로 저융점 PET수지 100중량부에 대하여 에스테르계 우레탄수지 10~300중량부의 비로 혼합할 수 있으며, 더욱좋게는 100중량부에 대하여 70~150중량부의 비로 사용하는 것이 좋다.

이하에서는 구체적인 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

실시예

융점이 75.3℃인 PET수지 100중량부에 에스테르계우레탄수지(바이엘, 2102A) 100중량부의 혼합수지를 195℃에서 용융혼련하여 압출하고 또한 융점이 225℃인 PET 수지를 280℃에서 공압출하여, 공압출에 의해 저융점 PET수지와 에스텔계폴리우레탄수지를 혼합한 접착조성물을 PET 수지 기재에 적층한 적층체를 제조하였다.

상기에서 저융점 PET수지와 에스텔계 폴리우레탄 수지는 칩(CHIP)상태에서 중량비로 혼합하여 압출기에 투입하였으며, 저융점 PET수지와 에스텔계 폴리우레탄 수지가 혼합용융된 상태에서 압출되는 PET수지의 표면에 코팅시켜 압출하였다.

제조된 PET 적층체는 기재수지인 고융점의 PET 수지층이 2mm의 두께이고 공압출된 접착층은 0.47mm의 두께로 적층되었다.

상기에서 적층한 적층체에서 기재와의 접착성을 평가하기 위하여 Peeling를 테스트(KSMISO8510-1, 90도필테스트)한 결과 어떠한 박리도 일어나지 않았다. 또한 공압출된 표면이 매우 부드럽고 거칠기가 없는 균일한 표면을 얻을 수 있었다. 또한 자연상태에 외부에 노출하였을 때 3개월이 지나도 색의 변화가 없었다.

비교예

실시예에서 접착층을 에테르계폴리우레탄(비교예 1) 및 에테르계폴리우레탄과 75.7℃의 융점을 가지는 PET수지와 에테르계폴리우레탄수지의 50:50의 중량비 로 구성되는 접착층(비교예2)을 사용한 것을 제외하고는 동일한 실험을 실시하였다. 그 결과 비교예 2는 접착층의 상용성이 나빠 접착층 자체가 탁도가 증가하여 투명성이 좋지 않았으며, 비교예 1 및 2 모두 접착력에서 박리되는 표면이 존재하여 접착성이 좋지 않았다.

Claims (3)

1. PET 수지와 상기 PET수지에 적층된 접착층으로 구성되고, 상기 접착층은 상기 PET수지보다 낮은 융점을 가지고 융점이 50 내지 145℃인 저융점 PET수지 및 에스테르계폴리우레탄수지의 혼합성분으로 구성되며, PET수지와 저융접 PET수지 및 에스테르계폴리우레탄수지의 혼합성분으로 구성된 접착층은 공압출에 의해 적층되어 제조되는 것을 특징으로 하는 접착층을 가지는 PET수지.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 PET수지의 융점이 210~270℃ 인 것을 특징으로 하는 접착층을 가지는 PET 수지.
3. PET 수지를 압출하는 동시에, 상기 PET수지보다 낮은 50 내지 145℃의 융점을 가지는 저융점 PET수지와 에스테르계폴리우레탄수지를 혼합한 접착조성물을 공압출하여 PET수지 표면에 접착층을 형성하도록 하는 접착층이 형성된 PET 공압출수지의 제조방법.