KR100952543B1 - 슬립성이 우수한 다층 시트 - Google Patents

슬립성이 우수한 다층 시트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 슬립성이 우수한 다층 시트에 관한 것으로, 본 발명의 다층 시트는 지방족 폴리에스테르 또는 방향족-지방족 폴리에스테르 또는 폴리유산 공중합체에서 선택된 하나 이상과 폴리유산으로 이루어지는 조성물로 내층(A)을 형성하고, 슬립성을 부여하는 제제 또는 안티-블럭킹 특성(anti-blocking) 특성을 부여하는 제제에서 선택된 하나 이상을 포함하는 폴리유산으로 이루어진 조성물로 표층(B)을 형성하도록 설계된 것임을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 슬립성이 개선된 다층 시트는 시트의 층 비와 각 층별 조성을 조절하여 투명성, 내충격성, 슬립성, 안티-블럭킹 특성을 갖춘 다층 시트를 제공하여, 인쇄성이 요구되는 각종 블리스터 및 포장 박스 분야에서 기존의 합성플라스틱 재질의 대체를 가능하게 하며, 사용이 완료된 후 일반적인 퇴비조건에서 생분해가 이루어져 환경 친화적일 뿐 아니라, 산업적인 측면에서 실용성이 매우 큰 다층 시트를 제공하는 것이다.
다층시트, 폴리유산, 투명성, 내충격성, 슬립성, 생분해성.

Description

슬립성이 우수한 다층 시트{Muli-layer sheet having excellent slipping property}
본 발명은 슬립성이 우수한 다층 시트에 관한 것으로, 보다 자세하게는 투명성과 내충격성을 우수하게 유지하기 위해 지방족 폴리에스테르 및/또는 방향족-지방족 폴리에스테르 및/또는 폴리유산 공중합체와 폴리유산으로 이루어지는 조성물로 내층을 이루고, 표층은 슬립(SLIP)성 및/또는 안티-블럭킹 특성(Anti-Blocking) 특성을 보유한 폴리유산으로 이루어진 조성물로 다층 시트를 설계한 것으로 내층에서는 폴리유산의 장점인 투명성을 해치지 않으면서 유연성을 갖추게 하고, 표층에서는 시트의 슬립성과 안티-블럭킹 특성을 만족하는 다층 시트에 관한 것이다.
일반적으로, 합성 플라스틱은 뛰어난 물성과 함께 값싸고 가벼운 특성으로 인하여 현대인의 생활에 없어서는 안 될 포장재로 전 세계에서 다양한 용도로 사용되고 있다. 그러나, 상기한 특성을 갖는 합성 플라스틱은 그 장점이자 단점인 분해가 잘 되지 않는 문제로 인하여 환경오염 문제가 날로 심각해지고 있으며, 따라서 최근 각국에서 이에 대한 해결책을 찾으려 관심을 모으고 있다. 즉, 종래에는 합성 플라스틱 처리를 위해 매립, 소각 및 재생이라는 방법을 주로 활용해 왔으나, 이들 방법으로는 환경오염 문제를 완전히 해결할 수가 없었다.
따라서, 현재에는 사용이 완료된 플라스틱이 스스로 분해가 가능하도록 만드는 소위 분해성 플라스틱 개발에 관심이 집중되고 있다. 현재 다양한 기술과 원료로부터 여러 종류의 분해성 플라스틱이 개발되어 오고 있으며, 이중 폴리유산 (이하, 'PLA'라 함)은 L-유산의 발효법 개발에 의해 대량 또한 값싸게 제조되고 있으며, 퇴비화 조건에서 분해속도가 빠르고, 곰팡이에 대한 저항성, 식품에 대한 내착취성 등 우수한 특징을 보유해 그 이용 분야의 범위가 확대되고 있다.
이들 분야 중 PLA를 용융 압출하여 제조된 시트 분야는 그 적용속도가 매우 상이한 상황이나, 이에 따른 다양한 기능성을 충분히 갖추지 못해 폭넓은 상용화가 되지 못하는 실정이다. PLA 시트의 상용화를 높이기 위한 기능성 중에서 시트의 유연성과 표면특성을 들 수 있다. 각종 블리스터(BLISTER) 및 포장 박스(BOX)로 사용되고 있는 평판 시트의 경우 최종 완제품이 되기 위해서는 인쇄, 절단, 접기 등의 공정이 요구되며, 이들 공정에서는 시트의 유연성과 시트 간의 슬립성과 안티-블럭킹 특성이 요구된다. PLA 시트의 유연성을 부여하기 위한 종래의 기술로는 매우 다양하게 소개되고 있으나, 주로 지방족폴리에스테르를 적용하는 방법을 쓰고 있다. 하지만, 지방족폴리에스테르의 경우 폴리유산과 혼합될 경우 투명성을 저해하는 문제로 인해 혼합될 수 있는 함량이 제한적이다. 또한, 제한적으로 소량 첨가되는 지방족 폴리에스테르의 함량으로는 평판 시트가 요구하는 유연성을 기대하기는 어려운 실정이다. 시트 간의 슬립성과 안티-블럭킹 특성의 경우 일반적으로 코팅법과 마스터 배치 칩(Master Batch Chip)을 이용한 함침법이 있으며, 주로 코팅법이 적용된다. 마스터 배치 칩을 이용한 함침법의 경우 용융압출 공정 중에 탄화현상이 발생되어 비교적 낮은 온도에서 용융압출되는 합성수지에만 재질의 특성에 알맞게 슬립제와 안티-블럭킹 제가 설계되어 적용되고 있다. PLA 시트의 경우 아직 PLA에 적합한 슬립제와 안티-블럭킹제가 설계되지 못한 실정으로 기존 코팅법을 이용할 수 밖에 없는 실정이다. 하지만, 코팅법의 경우 PLA 시트의 낮은 내열성으로 인해 충분한 건조온도를 줄 수 없어 코팅 피막의 안정성이 약한 문제가 있으며, 생산비용 측면에서 마스터 배치 칩을 이용한 함침법에 비해 불리하다.
일반 합성수지 재질의 시트에서의 시트 슬립성 및 안티-블럭킹 특성을 부여하기 위한 기술로, 일본 특허공개 평5-239424호는 이소프탈산이 함유된 폴리에스테르수지에 0.01-5 미크론 직경의 실리카 알루미나 입자를 0.1-0.5 중량부 첨가한 열성형 시트 제조용 폴리에스테르 수지 조성물을 개시하고 있고, 일본 특허공개 평성3-95779호는 반응성 에틸실리케이트와 열경화성 디메틸폴리실록산 2-40 wt%를 함유한 코팅 액을 폴리에스테르 필름에 코팅함으로써 실리콘 산화물의 활성층이 형성된 시트를 개시하고 있고, 그리고 일본 특허 공개 평성7-85631호는 폴리실올산의 부분 가수분해물, 실리콘 수지 및 계면활성제를 함유하는 코팅층으로 활성을 제공하는 폴리에스테르 시트를 개시하고 있다.
또한, 미국 특허 제5,110,671호 및 제4,961,992호에는 실리콘 오일을 사용하여 활성을 향상하고 있고, 한국 특허 제10-0665770에서는 비결정성 폴리에스테르 시트의 스킨 층에 무기입자를 분산시킨 후 다시 슬립제를 스킨 층에 코팅하는 방법 을 개시하고 있다.
그런데, 상기한 종래의 특허 발명들은 대부분 일반 합성수지재질의 시트를 적용한 것이며, 코팅법에 의한 것이며, 따라서 이들 종래의 기술을 폴리유산계 시트에 적용하기는 쉽지 않으며, 특히 상기 종래의 방법을 폴리유산계 시트에 적용 시 시트의 투명성 문제나, 폴리유산의 낮은 내열성으로 인해 코팅건조 불량문제 등이 발생되어 해결되어야 할 과제로 제시되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하여 폴리유산계 시트로서 투명성 문제나 코팅건조 불량문제가 발생하기 않으면서 유연성, 슬립성 및 안티-블럭킹 특성을 보유한 폴리유산계 다층 시트를 제공하기 위한 것이다.
상기한 본 발명의 목적은 지방족 폴리에스테르 및/또는 방향족-지방족 폴리에스테르 및/또는 폴리유산공중합체와 폴리유산으로 이루어지는 조성물로 내층을 이루고, 표층은 슬립성 및/또는 안티-블럭킹 특성을 보유한 폴리유산으로 이루어진 조성물로 다층 다층를 설계하여 내층에서는 PLA의 장점인 투명성을 해치지 않으면서 유연성을 갖추게 하고, 표층에서는 시트의 슬립성과 안티-블럭킹 특성을 갖추게 할 수 있어 본 발명을 완성하였다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 슬립성이 우수한 다층 시트는;
지방족 폴리에스테르 또는 방향족-지방족 폴리에스테르 또는 폴리유산 공중합체에서 선택된 하나 이상과 폴리유산으로 이루어지는 조성물로 내층(A)을 형성하고, 슬립성을 부여하는 제제 또는 안티-블럭킹 특성을 부여하는 제제에서 선택된 하나 이상을 포함하는 폴리유산으로 이루어진 조성물로 표층(B)을 형성하도록 설계된 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 사용된 폴리유산은 L-락트산, D-락트산 또는 L,D-락트산으로 구성되며, 수평균분자량은 10,000 이상이다.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 폴리유산은 단독 혹은 복합으로 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 지방족 폴리에스테르는 지방족 디카르복실산 또는 그 유도체로는 ROOC-(CH2)n-COOR'(R, R'은 수소 또는 알킬기, n은 2 내지 14의 정수임)구조를 가지는 숙신산, 글루탈산, 말론산, 옥살산, 아디프산, 세바신산, 아젤라산, 노난디카르복실산과 이들의 알킬 또는 아릴에스테르유도체로 구성되는 군으로 부터 선택된 1종 이상이며, 글리콜류는 HO-(CH2)n-OH (n은 2 이상의 정수임)구조를 가지는 에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올이나 프로필렌글리콜, 1,4-시클로헥산디올, 헥사메틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 테트라메틸렌글리콜로 구성되 는 알킬렌글리콜이나 폴리알킬렌글리콜로 이루어지는 군이나 다음 일반식(1)로 표현되는 분지구조를 형성할 수 있는 지방족 2가 알콜인 1,2-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,2-펜탄디올, 1,3-펜탄디올, 1,4-펜탄디올, 1,2-헥산디올, 1,3-헥산디올, 1,4-헥산디올, 1,5-헥산디올, 1,2-옥탄디올, 1,3-옥탄디올, 1,4-옥탄디올, 1,5-옥탄디올, 1,6-옥탄디올 등으로 이루어지는 군이 사용될 수 있음을 특징으로 한다.
일반식 (1)
Figure 112008032530588-pat00001
상기 일반식(1)에서 R1은 C2~C8의 알킬렌기이며, R2는 C2~C8의 알킬기이다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 방향족-지방족 폴리에스테르는 방향족 성분으로 ROOC-Ar-COOR'(R, R'은 수소 또는 알킬기)구조의 디카르복실산 또는 그 유도체로 테레프탈산, 프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌2,6-디카르복실산, 디페닐술폰산디카르복실산, 디페닐메탄디카르복실산, 디페닐에테르디카르복실산, 디페녹시에탄디카르복실산, 시클로헥산디카르복실산, 또는 이들의 알킬렌에스테르로 구성되는 군으로부터 선택된 1종 이상이고 지방족 디카르복실산 또는 그 유도체로는 ROOC(CH2)nCOOR'(R, R'은 수소 또는 알킬기, n은 2 내지 14의 정수임)구조를 가지는 숙신산, 글루탈산, 말론산, 옥살산, 아디프산, 세바신산, 아젤라산, 노난디카르복 실산과 이들의 알킬 또는 아릴에스테르유도체로 구성되는 군으로 부터 선택된 1종 이상이며, 글리콜류는 HO-(CH2)n-OH (n은 2 이상의 정수임)구조를 가지는 에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올이나 프로필렌글리콜, 1,4-시클로헥산디올, 헥사메틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 테트라메틸렌글리콜로 구성되는 알킬렌글리콜이나 폴리알킬렌글리콜로 이루어지는 군이나 상기 일반식(1)로 표현되는 분지구조를 형성할 수 있는 지방족 2가 알콜인 1,2-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,2-펜탄디올, 1,3-펜탄디올, 1,4-펜탄디올, 1,2-헥산디올, 1,3-헥산디올, 1,4-헥산디올, 1,5-헥산디올, 1,2-옥탄디올, 1,3-옥탄디올, 1,4-옥탄디올, 1,5-옥탄디올, 1,6-옥탄디올 등으로 이루어지는 군이 사용될 수 있음을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 폴리유산 공중합체는 디카르복실산 또는 그 유도체로 이루어진 단위와 지방족 글리콜류로 이루어진 단위로 구성된 조성물이며, 디카르복실산 또는 그 유도체로는 L-락트산, D-락트산 또는 L,D-락트산, ROOC(CH2)nCOOR'(R, R'은 수소 또는 알킬기이고, n은 2 내지 14의 정수임)구조를 가지는 숙신산, 글루탈산, 말론산, 옥살산, 아디프산, 세바신산, 아젤라산, 노난디카르복실산과 이들의 알킬 또는 아릴에스테르 유도체, ROOC-Ar-COOR'(R, R'은 수소 또는 알킬기임)구조의 디카르복실산 또는 그 유도체로 테레프탈산, 프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌2,6-디카르복실산, 디페닐술폰산디카르복실산, 디페닐메탄디카르복실산, 디페닐에테르디카르복실산, 디페녹시에탄디카르복실산, 시클로헥산디카르복 실산, 또는 이들의 알킬렌 에스테르로 군으로부터 선택된 1종 이상이며, 지방족 글리콜류는 HO-(CH2)n-OH (n은 2 이상의 정수임)구조를 가지는 에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올이나 프로필렌글리콜, 1,4-시클로헥산디올, 헥사메틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 테트라메틸렌글리콜로 구성되는 알킬렌글리콜이나 폴리알킬렌글리콜로 이루어지는 군이나 상기 일반식(1)로 표현되는 분지구조를 형성할 수 있는 지방족 2가 알콜인 1,2-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,2-펜탄디올, 1,3-펜탄디올, 1,4-펜탄디올, 1,2-헥산디올, 1,3-헥산디올, 1,4-헥산디올, 1,5-헥산디올, 1,2-옥탄디올, 1,3-옥탄디올, 1,4-옥탄디올, 1,5-옥탄디올, 1,6-옥탄디올 등으로 이루어지는 군이 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 슬립성을 부여하기 위해 사용된 물질은 실리콘오일, 실리콘고무 및 실리콘 수지와 같은 실리콘화합물로 직쇄이거나 가교된 유기폴리실록산 화합물이거나, 폴리에틸렌계 왁스 및 폴리프로필렌계 왁스 등의 고급 지방산왁스가 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 안티-블럭킹 특성을 부여하기 위해 사용된 물질은 실리카, 실리카겔, 콜로이드 실리카, 습식 실리카, 건식 실리카 등의 산화규소, 산화티탄, 탄화칼슘, 카올린, 카올리나이트, 클레이, 탈크, 알루미나, 알루미나졸, 제올라이트, 그라파이트, 지르코늄졸, 장석, 이황화 몰리브덴, 카본블랙, 바륨염, 황산바륨, 산화안티몬졸, 칼슘실리게이트, 알루미늄실리게이트, 칼슘스테어레이트 등의 무기입자와 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트 공중합체, 메틸메타크릴레이트 공중합가교체, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리아크릴로니트릴, 벤조구아민-포름알데히드 콘덴세이트, 벤조구아나민 수지, 멜라민-포름알데히드 콘덴세이트, 벤조구아민-멜라민-포름알데히드 콘덴세이트, 가교 실리콘 수지, 젤라틴, 전분 등의 유기입자가 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 본 발명의 다층 시트는 용융압출에 의해 제조되며, 시트 조성물 중 내층(A)에서 폴리유산은 90.0~100.0 중량부, 지방족 폴리에스테르 및/또는 방향족-지방족 폴리에스테르 및/또는 폴리유산공중합체는 10.0중량부 이하로 조절됨이 바람직하다.
상기 내층(A)에서 지방족 폴리에스테르 및/또는 방향족-지방족 폴리에스테르 및/또는 폴리유산공중합체의 함량이 10.0 중량부 이상일 경우에서는 시트 전체에서 폴리유산의 투명성을 확보하기 어려우며, 다이(DIE)에서 압출되는 용융 폴리머의 유동을 제어하기가 어렵기 때문에 바람직하지 않으며, 좋기로는 내층(A)이 모두 폴리유산으로만 이루어지는 것이 가장 바람직하나, 이 경우 시트의 압출 공정에 따라 시트의 내충격성이 부족하여 쉽게 깨지는 문제가 있다. 따라서, 시트의 내충격성, 투명성과 압출 공정성을 고려하여 적정량의 지방족 폴리에스테르 및/또는 방향족-지방족 폴리에스테르 및/또는 폴리유산 공중합체를 적용해야 하며, 바람직하게는 지방족 폴리에스테르일 경우 5.0중량부 이하, 방향족-지방족 폴리에스테르일 경우 3.0중량부 이하, 폴리유산 공중합체일 경우 10.0중량부 이하가 좋다.
또한, 본 발명의 전체 다층 시트 조성물의 함량에서 내층(A)의 함량은 90.0~60.0중량부로 조절되는 것이 바람직하다. 폴리유산과 상기 슬립성 부여물질 및/또는 안티-블럭킹 특성 부여물질로 이루어지는 표층(B)에서 폴리유산은 92.0~99.9중량부, 슬립성 부여물질 및/또는 안티-블럭킹 특성 부여물질이 8.0~0.1중량부로 조절되어야 한다. 슬립성 부여물질의 경우 시트 간의 미끄러짐을 유발시켜 시트의 인쇄공정 등에서 작업성을 향상시키는 역할을 하므로 적절한 함량의 선택이 중요하다. 슬립성 부여물질의 경우 시트의 표층(B) 기준으로 3.0중량부 이하로 유지해야 한다. 3.0중량부 이상일 경우 과도한 슬립성으로 인해 시트의 운반 및 적재에 어려움이 있으며, 고온다습한 환경에서는 시트의 외관불량, 투명성 저하 및 인쇄성을 악화시키는 현상을 초래할 수 있다. 또한, 슬립성의 경우 안티-블럭킹 특성과 연관이 있어 충분한 안티-블럭킹 특성 부여 물질을 시트 외층에 넣어주는 경우는 슬립성 부여물질을 넣지 않아도 시트의 슬립성이 발휘된다. 따라서, 슬립성 부여물질은 안티-블럭킹 특성 부여물질과 동시에 시트 표층(B)에 첨가할 경우 1.0중량부 이하가 가장 바람직하다. 안티-블럭킹 특성 부여물질의 경우 시트의 표층(B) 기준으로 5.0~0.5중량부로 유지해야 한다. 안티-블럭킹 특성 부여물질의 경우 시트 간의 점착을 방지하는 역할을 하지만, 과도하게 적용될 경우 시트의 투명성을 해치는 경우가 있다. 바람직하게는 3.0~0.5중량부가 가장 좋다. 또한, 안티-블럭킹 특성 부여물질의 경우 입자의 크기에 따라 시트의 안티-블럭킹 특성 성능과 스크래치 발생을 좌우하므로 1.0~10.0㎛의 지름, 바람직하게는 2.0~6.0㎛의 지름을 가지는 입자의 선택이 중요하다. 이와 같은 조성으로 이루어진 시트의 표층(B)의 전체 시트 조성물 중에서의 함량은 10.0~40.0중량부로 조절되는 것이 바람직하다. 10.0중량부 이하에서는 시트의 슬립성과 안티-블럭킹 특성을 충분히 발휘하기가 어려우며, 40.0중량부 이상일 경우 시트의 내층(A)의 함량이 작아 시트의 내충격성을 발휘하기 어렵다.
본 발명의 다층 시트 조성물의 내층(A)과 표층(B)은 동일한 폴리유산을 주로 적용시키지만 시트의 내층(A)에는 지방족 폴리에스테르 및/또는 방향족-지방족 폴리에스테르 및/또는 폴리유산 공중합체가 최대 10.0중량부 포함되며, 시트의 표층(B)에는 슬립성 부여물질 및/또는 안티-블럭킹 특성 부여물질이 최대 8.0중량부 포함되므로 시트 압출 시 시트 층별 용융점도에 대한 제어가 요구된다. 이때 가장 중요한 것은 온도조건이며 180~250℃의 온도범위, 바람직하게는 200~230℃의 온도범위에서 가공을 하는 것이 좋다. 이는 수지 조성물의 열분해를 최소로 하여 시트조성물의 유연성을 배가시키는 효과가 있으며, 충분한 용융온도를 유지함으로써 다이에서부터 토출되는 용융 폴리머의 유동제어를 하기에 가장 적합하기 때문이다. 이밖에, 추가적인 시트의 기능성을 부여하기 위해 각종 첨가제로 안료, 안정제, 대전 방지제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 난연제, 이형제, 활제, 염료, 항제, 각종 엘라스토머, 각종 필러 등을 사용할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 슬립성이 우수한 다층 시트는 시트의 층 비와 각 층별 조성을 조절하여 투명성, 내충격성, 슬립성, 안티-블럭킹 특성을 갖춘 다층 시트를 제공하여, 인쇄성이 요구되는 각종 블리스터 및 포장 박스 분야에서 기존의 합성플라스틱 재질의 대체를 가능하게 하며, 사용이 완료된 후 일반적인 퇴비조건에서 생분해가 이루어져 환경 친화적일 뿐 아니라, 산업적인 측면에서 실용성이 매우 큰 다층 시트를 제공하는 것이다. 더욱 자세하게는, 본 발명의 다층 시트는 상기한 바와 같이 지방족 폴리에스테르 및/또는 방향족-지방족 폴리에스테르 및/또는 폴리유산공중합체와 폴리유산으로 이루어지는 조성물을 내층으로 하고, 폴리유산과 슬립제 및/또는 안티-블럭킹제로 이루어진 조성물을 표층으로 설계하여, 내층에서는 PLA의 내충격성을 보강하면서도 PLA의 장점인 투명성을 해치지 않았으며, 표층에서는 슬립성 및 안티-블럭킹 특성을 발휘할 수 있도록 할 뿐 아니라 퇴비조건에서 용이하게 생분해가 이루어지는 다층 시트를 제공한다.
다음의 실시예 및 비교예는 본 발명을 좀 더 상세하게 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범주를 여기에 한정하기 위한 것이 아님은 물론이다.
먼저 본 발명의 설명을 위해 필요한 측정 및 평가 방법은 아래와 같은 조건에서 행하였다:
(1) 투명성 (ASTM D 1003)
가로, 세로 5cm 시편을 제작하여 헤이즈 미터(Haze Meter; Nippon Denshoku)를 사용하여 400~700nm의 파장을 갖는 빛을 투과시키며, 이때 전투과광에 대한 산 란광을 측정한 Haze %의 수치를 표시하였다.
(2) 유연성 (신도; ASTM D 882A)
인장시험기를 사용하여 온도 20±2℃, 상대습도 65±2%인 상태에서 인장속도 500mm/분으로 측정하여 시편이 파단할 때까지의 신율을 구하였다. 또한, 필름의 길이방향을 MD, 폭방향을 TD로 표시하였다.
(3) 내충격성
토요 세이키 제작소(TOYO SEIKI SEISAKU-SHO)사의 필름 충격 테스터(FILM IMPACT TESTER)를 통해 내충격성을 측정하였으며 다음과 같은 계산식을 통해 충격강도로 표시하였다:
충격강도(kN.m/mm) = 시편이 파괴될 때에 소요된 힘(kg.cm) / 시편두께(mm) X 0.09807
(4) 표면조도(DIN-4768)
시트의 표면과 이면을 5㎛R의 촉침을 사용하여, 측정길이 2.5mm, 스캐닝 본수 40본, 컷오프(Cutoff)치 0.25mm로 접촉방식으로 측정하였다. 동일한 시료에 대하여 4회 반복 측정하여 가장 큰 값 하나를 제외한 나머지 세 개 데이터의 평균값으로 표시하였다.
(5) 마찰계수(ASTM D 1904)
23℃, 50%RH 환경하에서 시트의 표면과 이면 간의 정마찰계수 및 동마찰계수를 측정하였다.
(6) 인쇄성(ASTM D 3359)
시트의 표면과 이면에 인쇄잉크를 도포한 후 테이프를 이용하여 인쇄성을 측정하여 다음과 같이 4단계로 평가하였다:
◎: 아주좋음, ○: 좋음, △: 보통, ×: 나쁨
(7) 표면장력 (ASTM D 2578)
측정 장비로 에너콘(ENERCONE)사의 웨팅 텐션 스탠다드(WETTING TENSION STANDARD) 시약을 사용하였다.
실시예 1
N.W LLC사의 PLA수지 80.0kg을 메인(MAIN) 압출기를 통해 용융시켜 피더 블록(FEEDER BLOCK)을 통해 시트 내층(A)으로 통과시키고, N.W LLC사의 PLA수지 19.7kg, 실리콘 0.1kg, 실리카입자 0.2kg을 건조 혼합(DRY MIXING) 후 서브(SUB) 압출기를 통해 용융시켜 피더 블록을 통해 시트 외층(B)으로 통과시킨후 스립형 다이를 통해 폴리머(POLYMER)를 토출시켜 1:8:1의 B:A:B구조를 가진 두께 350㎛, 가로 700mm, 세로 700mm의 평판 시트를 제조하였다. 제조된 시트에서 시편을 제작하여 상기된 방법으로 투명성, 신도, 내충격성, 표면조도, 마찰계수, 인쇄성, 표면장력을 측정하였고, 그 결과를 다음 표1에 나타내었다.
실시예 2
시트 내층(A)을 PLA수지 78.5kg, 폴리부틸렌숙시네이트(PBS) 1.5kg을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 시트를 제조하였으며, 제조된 시트에서 시편을 제작하여 투명성, 신도, 내충격성, 표면조도, 마찰계수, 인쇄성, 표면장력을 측정하였고, 그 결과를 다음 표1에 나타내었다.
실시예 3
시트 내층(A)을 PLA수지 79.0kg, 폴리부틸렌아디페이트-테레프탈레이트(PBAT) 1.0kg을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 시트를 제조하였으며, 제조된 시트에서 시편을 제작하여 투명성, 신도, 내충격성, 표면조도, 마찰계수, 인쇄성, 표면장력을 측정하였고, 그 결과를 다음 표1에 나타내었다.
실시예 4
시트 내층(A)을 PLA수지 75.0kg, 폴리유산공중합체(DIC사 PD-150) 5.0kg을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 시트를 제조하였으며, 제조된 시트에서 시편을 제작하여 투명성, 신도, 내충격성, 표면조도, 마찰계수, 인쇄성, 표면장력을 측정하였고, 그 결과를 다음 표1에 나타내었다.
실시예 5
시트 외층(B)을 PLA수지 19.0kg, 실리콘 0.4kg, 실리카입자 0.6kg을 건조 혼합하여 사용한 것 이외에는 실시예 4와 동일한 방법으로 시트를 제조하였으며, 제조된 시트에서 시편을 제작하여 투명성, 신도, 내충격성, 표면조도, 마찰계수, 인쇄성, 표면장력을 측정하였고, 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
실시예 6
시트 외층(B)을 PLA수지 19.4kg, 실리카입자 0.6kg을 건조 혼합하여 사용한 것 이외에는 실시예 4와 동일한 방법으로 시트를 제조하였으며, 제조된 시트에서 시편을 제작하여 투명성, 신도, 내충격성, 표면조도, 마찰계수, 인쇄성, 표면장력을 측정하였고, 그 결과를 다음 표1에 나타내었다.
비교예 1
시트 외층(B)을 PLA수지 20.0kg을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 시트를 제조하였으며, 제조된 시트에서 시편을 제작하여 투명성, 신도, 내충격성, 표면조도, 마찰계수, 인쇄성, 표면장력을 측정하였고, 그 결과를 다음 표1에 나타내었다.
비교예 2
시트 외층(B)을 PLA수지 18.4kg, 실리콘 1.0kg, 실리카입자 0.6kg을 건조 혼합하여 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 시트를 제조하였으며, 제조된 시트에서 시편을 제작하여 투명성, 신도, 내충격성, 표면조도, 마찰계수, 인쇄성, 표면장력을 측정하였고, 그 결과를 다음 표1에 나타내었다.
비교예 3
시트 외층(B)을 PLA수지 18.0kg, 실리콘 0.4kg, 실리카입자 1.6kg을 건조 혼 합하여 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 시트를 제조하였으며, 제조된 시트에서 시편을 제작하여 투명성, 신도, 내충격성, 표면조도, 마찰계수, 인쇄성, 표면장력을 측정하였고, 그 결과를 다음 표1에 나타내었다.
실시예-1 실시예-2 실시예-3 실시예-4 실시예-5 실시예-6 비교예-1 비교예-2 비교예-3
조성 (kg) 내층 (A) PLA 80.0 78.5 79.0 75.0 75.0 75.0 80.0 80.0 80.0
PBS - 1.5 - - - - - - -
PBAT - - 1.0 - - - - - -
폴리유산 공중합체 - - - 5.0 5.0 5.0 - - -
외층 (B) PLA 19.7 19.7 19.7 19.7 19.0 19.4 20.0 18.4 18.0
실리콘 0.1 0.1 0.1 0.1 0.4 - - 1.0 0.4
실리카 입자 0.2 0.2 0.2 0.2 0.6 0.6 - 0.6 1.6
물성 투명성(HAZE%) 5.0 6.9 7.4 7.8 8.3 8.2 1.6 6.7 19.0
신도 (%) MD 3.0 4.2 4.8 5.3 5.1 5.2 2.8 3.0 2.9
TD 2.8 4.1 4.8 5.2 5.0 5.0 2.6 2.9 2.9
충격강도(kN.m/mm) 2.02 2.21 2.27 3.20 3.31 3.17 2.05 1.80 1.75
표면 조도 (표면) SRa 0.014 0.017 0.014 0.015 0.021 0.022 0.007 0.020 0.045
SRz 0.515 0.509 0.499 0.519 0.772 0.781 0.032 0.729 1.187
SRmax 0.602 0.612 0.600 0.617 1.087 1.102 0.075 1.037 1.532
표면 조도 (이면) SRa 0.047 0.050 0.047 0.049 0.096 0.099 0.008 0.099 0.253
SRz 0.957 0.983 0.934 0.948 1.892 1.912 0.041 1.765 2.432
SRmax 1.101 1.134 1.095 1.108 2.321 2.290 0.082 2.230 3.211
동마찰계수 0.52 0.50 0.53 0.51 0.17 0.78 점착 0.09 0.16
정마찰계수 0.37 0.35 0.38 0.38 0.13 0.59 점착 0.08 0.12
인쇄성 ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ◎ ◎ × ○
표면장력(dyne/cm) 35 36 36 35 34 35 35 32 34

Claims (12)

  1. 지방족 폴리에스테르 또는 방향족-지방족 폴리에스테르 또는 폴리유산 공중합체에서 선택된 하나 이상과 폴리유산으로 이루어지는 조성물로 내층(A)을 형성하고, 슬립성을 부여하는 제제 및 안티-블럭킹 특성을 부여하는 제제를 포함하는 폴리유산으로 이루어진 조성물로 표층(B)을 형성하도록 설계되며,
    여기서, 상기 슬립성 부여물질과 안티-블럭킹 특성 부여물질을 동시에 시트 표층(B)에 첨가할 때 슬립성 부여물질의 첨가비율은 표층(B) 기준으로 1.0중량부를 넘지 않게 하고, 안티-블럭킹 특성 부여물질은 지름 1.0~10.0㎛의 입자 크기를 갖는 물질을 사용하여 표층(B) 기준으로 0.5~5.0중량부로 첨가한 것임을 특징으로 하는 슬립성이 개선된 다층 시트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다층 시트는 총 함량에서 내층(A)이 90.0~60.0중량부, 표층(B)이 10.0~40.0중량부로 구성되어 짐을 특징으로 하는 슬립성이 개선된 다층 시트.
  3. 제1항에 있어서, 상기 내층(A)은 폴리유산 90.0 내지 100중량부와 지방족 폴리에스테르, 방향족-지방족 폴리에스테르 또는 폴리유산공중합체에서 선택된 하나이상으로 구성된 조성물이 0중량부를 초과하고 10.0중량부 이하로 되도록 형성됨을 특징으로 하는 슬립성이 개선된 다층 시트.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 폴리유산은 L-락트산, D-락트산 또는 L,D-락트산으로 구성되며, 수평균분자량은 10,000 이상인 것으로, 이들이 단독 혹은 복합으로 사용됨을 특징으로 하는 슬립성이 개선된 다층 시트.
  6. 제1항에 있어서, 상기 지방족 폴리에스테르는 ROOC-(CH2)n-COOR'(R, R'은 수소 또는 알킬기, n은 2 내지 14의 정수임)구조의 디카르복실산 또는 그 유도체로부터 선택된 1종 이상이며, 여기서 글리콜류는 HO-(CH2)n-OH (n은 2 이상의 정수임)구조의 디올 또는 폴리알킬렌글리콜이나 다음 일반식(1)로 표현되는 구조의 지방족 2가 알콜류로 이루어지는 군이 사용되는 것임을 특징으로 하는 슬립성이 개선된 다층 시트:
    일반식 (1)
    Figure 112009042084517-pat00002
    상기 일반식(1)에서 R1은 C2~C8의 알킬렌기이며, R2는 C2~C8의 알킬기임.
  7. 제1항에 있어서, 상기 방향족-지방족 폴리에스테르가 방향족 성분으로 ROOC-Ar-COOR'(여기서, R, R'은 수소 또는 알킬기임)구조의 디카르복실산 또는 그 유도체로부터 선택된 1종 이상이고, 지방족 성분으로 ROOC-(CH2)n-COOR'(R, R'은 수소 또는 알킬기이고, n은 2 내지 14의 정수임)구조의 디카르복실산 또는 그 유도체로부터 선택된 1종 이상이며, 여기서 글리콜류는 HO-(CH2)n-OH (n은 2 이상의 정수임)구조의 디올 또는 폴리알킬렌글리콜이나 일반식(1)로 표현되는 구조의 지방족 2가 알콜류로 이루어지는 군이 사용되는 것임을 특징으로 하는 슬립성이 개선된 다층 시트:
    일반식 (1)
    Figure 112009042084517-pat00003
    상기 일반식(1)에서 R1은 C2~C8의 알킬렌기이며, R2는 C2~C8의 알킬기임.
  8. 제1항에 있어서, 상기 폴리유산 공중합체가 디카르복실산 또는 그 유도체로 이루어진 단위와 지방족 글리콜류로 이루어진 단위로 구성된 조성물이며, 디카르복실산 또는 그 유도체로는 L-락트산, D-락트산 또는 L,D-락트산, ROOC-(CH2)n-COOR'(R, R'은 수소 또는 알킬기이고, n은 2 내지 14의 정수임)구조를 가지는 숙신산, 글루탈산, 말론산, 옥살산, 아디프산, 세바신산, 아젤라산, 노난디카르복실산과 이들의 알킬 또는 아릴에스테르유도체, ROOC-Ar-COOR'(R, R'은 수소 또는 알킬기임)구조의 디카르복실산 또는 그 유도체로 테레프탈산, 프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌2,6-디카르복실산, 디페닐술폰산디카르복실산, 디페닐메탄디카르복실산, 디페닐에테르디카르복실산, 디페녹시에탄디카르복실산, 시클로헥산디카르복실산, 또는 이들의 알킬렌에스테르로 군으로부터 선택된 1종 이상이며, 여기서 지방족 글리콜류는 HO-(CH2)n-OH (n은 2 이상의 정수임)구조를 가지는 에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올이나 프로필렌글리콜, 1,4-시클로헥산디올, 헥사메틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 테트라메틸렌글리콜로 구성되는 알킬렌글리콜이나 폴리알킬렌글리콜로 이루어지는 군이나 일반식(1)로 표현되는 분지구조를 형성할 수 있는 지방족 2가 알콜인 1,2-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,2-펜탄디올, 1,3-펜탄디올, 1,4-펜탄디올, 1,2-헥산디올, 1,3-헥산디올, 1,4-헥산디올, 1,5-헥산디올, 1,2-옥탄디올, 1,3-옥탄디올, 1,4-옥탄디올, 1,5-옥탄디올, 1,6-옥탄디올 등으로 이루어지는 군이 사용되는 것임을 특징으로 하는 슬립성이 개선된 다층 시트:
    일반식 (1)
    Figure 112009042084517-pat00004
    상기 일반식(1)에서 R1은 C2~C8의 알킬렌기이며, R2는 C2~C8의 알킬기임.
  9. 제1항에 있어서, 상기 슬립성 부여물질은 실리콘오일, 실리콘고무 및 실리콘수지를 포함하는 실리콘화합물로 직쇄이거나 가교된 유기폴리실록산화합물이거나, 폴리에틸렌계왁스 및 폴리프로필렌계왁스를 포함하는 고급 지방산왁스에서 선택된 것임을 특징으로 하는 슬립성이 개선된 다층 시트.
  10. 제1항에 있어서, 상기 안티-블럭킹 특성 부여물질은 실리카, 실리카겔, 콜로이드 실리카, 습식 실리카, 건식 실리카와 같은 산화규소, 산화티탄, 탄화칼슘, 카올린, 카올리나이트, 클레이, 탈크, 알루미나, 알루미나졸, 제올라이트, 그라파이트, 지르코늄졸, 장석, 이황화 몰리브덴, 카본블랙, 바륨염, 황산바륨, 산화안티몬졸, 칼슘실리게이트, 알루미늄실리게이트, 칼슘스테어레이트와 같은 무기입자와 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트 공중합체, 메틸메타크릴레이트 공중합가교체, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리아크릴로니트릴, 벤조구아민-포름알데히드 콘덴세이트, 벤조구아나민수지, 멜라민-포름알데히드 콘덴세이트, 벤조구아민-멜라민-포름알데히드 콘덴세이트, 가교실리콘수지, 젤라틴, 전분과 같은 유기입자로 사용된 것을 특징으로 하는 슬립성이 개선된 다층 시트.
  11. 제1항에 있어서, 상기 다층 시트에는 첨가제로 안료, 안정제, 대전 방지제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 난연제, 이형제, 활제, 염료, 항균제, 각종 엘라스토머, 각종 필러 중 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬립성이 개선된 다층 시트.
  12. 삭제
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JP2006035666A (ja) 2004-07-28 2006-02-09 C I Kasei Co Ltd 複層ポリ乳酸系樹脂フィルム及びその製造方法

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