KR101099940B1 - 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트 및 그 제조방법 - Google Patents

대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대전방지성능을 가진 표면 보호용 다층구조 생분해성 시트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트는 폴리유산으로 이루어진 내층(A)과 지방족 폴리에스테르, 방향족 폴리에스테르, 방향족-지방족 폴리에스테르 또는 폴리유산공중합체 중 선택된 하나 이상의 폴리에스테르와 폴리유산으로 이루어진 외층(B)이 B/A/B의 다층구조로 형성된 생분해성 다층 시트층과, 상기 B/A/B로 된 다층 시트층의 일면에 전도성고분자, 비이온성 계면활성제, 가교제로 이루어진 대전방지제가 도포되어 형성된 대전방지층과, 상기 다층 시트층의 다른 일면에 점착제가 도포되어 형성된 점착층으로 구성됨을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트는 가구, 금속, 합판, 전자제품 등의 포장 및 제품 보관시 부착을 하여 이물부착방지와 동시에 이물을 쉽게 제거할 수 있으며 광택 및 스크래치 방지 효과를 가질 뿐만 아니라, 플라스틱과 유사한 물성과 기능성을 가지고 있으면서 사용 후 일반적인 퇴비조건에서 생분해가 이루어지기 때문에 환경문제를 유발하지 않는다.

Description

대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트 및 그 제조방법{Surface protecting sheet having excellent biodegradable and an antistatic finishing property and preparing process thereof}
본 발명은 대전방지성능을 가진 표면 보호용 다층구조 생분해성 시트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 폴리유산으로 이루어진 내층과 폴리에스테르와 폴리유산으로 이루어진 외층의 다층 구조를 가지는 다층시트를 기재로 하며 이 다층시트의 일면에 전도성 고분자, 비이온성 계면활성제 및 가교제로 이루어진 대전방지제를 일정한 두께로 도포하고 건조하여 대전방지기능을 부여하고 다른 일면에는 점착제를 도포하여 제품의 광택 및 스크래치 방지를 위한 표면보호용 점착 시트를 구성함으로써 금속판, 합판, 가구, 전자제품 등에 적용되는 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
합성 플라스틱은 뛰어난 물성과 함께 값싸고 가벼운 특성으로 인하여 전 세계에서 다양한 용도로 사용되고 있으며, 그 적용분야가 점점 확대되어 이의 사용량이 기하급수적으로 늘어나고 있는 실정이다. 그러나, 이러한 합성플라스틱은 그 최대 장점이자 한편으로는 단점인 분해가 잘 되지 않는다는 특성이 있어, 매립에 의한 폐기시 심각한 환경오염을 유발하고 있으며, 또한 소각 및 재활용 방법의 경우에 있어서도 유해 물질의 발생 등의 문제점이 있어 환경오염 문제를 완전히 해결할 수 없다는 단점이 있다.
따라서, 최근 각국에서는 이에 대한 해결방법을 찾으려는 움직임이 활발히 일어나고 있는데, 이러한 방법 중 하나로 제시된 것이 사용 완료된 플라스틱이 스스로 분해가 가능하도록 만드는 소위 분해성 플라스틱 개발로, 이에 대해 관심이 집중되고 있다. 상기한 분해성 플라스틱과 관련된 기술을 세분화면 생분해 기술, 광분해 기술 그리고 이들 두 기술을 조합한 생·광분해 기술로 나누어진다. 생분해성 플라스틱으로는 PHB(Poly-hydroxybutylate) 등과 같은 미생물 생산 고분자, 미생물 생산 바이오케미칼(Biochemical)을 합성원료로 한 고분자, 화학적으로 합성된 지방족 폴리에스테르, 키틴(chitin) 등의 천연고분자 및 전분 등을 첨가한 플라스틱 등 여러 형태가 있다. 하지만, 상기와 같은 분해성을 향상하기 위한 개질된 플라스틱은 종래의 통상적인 플라스틱에 비해 기계적, 열적 특성이 떨어지며, 또한 제조 비용을 고려하여 값싼 전분 등을 혼합해야 하는 까닭에 투명성 등이 저하되는 문제가 발생하여 그 사용범위가 제한적으로 되는 단점이 있다.
한편, 근래에 들어 폴리유산(Polylactic acid; 이하 "PLA"라 칭함)이 L-유산의 발효법 개발에 의해 대량으로 값싸게 제조되고 있으며, 퇴비화 조건에서 분해 속도가 빠르고, 곰팡이에 대한 저항성, 식품에 대한 내착취성 등 우수한 특징을 보유해 그 이용 분야의 범위가 확대되고 있다. 특히, 이와 같이 환경친화적이고 실용화가 가능한 PLA는 시트로 성형된 후 각종 식품포장용기의 소재로 이용되고 있으나 아직까지 기존 합성플라스틱이 가지고 있는 다양한 기능성을 갖추고 있지는 못하고 있는데, 이는 일반 합성플라스틱과는 다른 PLA 고유의 특징에 따른 기능성 부여기술이 뒷받침이 되고 있지 않기 때문이다.
따라서, PLA 고유의 생분해성 특징에 일반 합성플라스틱이 가지는 기능성을 부여하기 위한 기술이 개발되어 다양한 용도로 사용되고 있는데, 예를 들어 본 출원인이 출원한 대한민국 특허출원 제2003-0039905호는 기계적 강도와 투명성이 우수한 생분해 수지를 제공하기 위한 것으로, "폴리유산 30~70중량부와 방향족-지방족 폴리에스테르 70~30중량부, 그리고 상기 혼합 조성물 100중량부에 대해 폴리올레핀수지가 10~300중량부로 구성되고, 상기 방향족-지방족 폴리에스테르는 방향족 함량이 10~30몰%로 이루어진 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물"을 개시하고 있으며, 대한민국 특허출원 제2007-0004683호는 기계적, 열적 특성의 저하 없이 우수한 생분해성을 가질 뿐 아니라 투명성과 유연성을 해하지 않고 대전방지성이 우수한 투명한 생분해성 시트를 제공하기 위한 것으로, "생분해성 시트에 있어서, 상기 시트는 폴리유산(Polylactic acid; PLA) 98.0 내지 60.0 중량부, 지방족 폴리에스테르 또는 방향족-지방족 폴리에스테르 또는 이들의 혼합물 2.0 내지 40.0 중량부로 구성되어 성형되고, 상기 성형된 시트의 일면 또는 양면에 전도성 고분자 수지, 가교제 조성물 및 비이온성 계면활성제를 혼합하여 얻은 대전방지층이 0.01 내지 0.5g/㎡으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 대전방지성을 가진 투명한 생분해성 시트"를 개시하고 있다.
그러나, 상기한 발명들은 PLA에 특정한 기능성을 부여하여 그 활용도를 증진하였으나, 표면의 강도가 약하다는 단점은 여전히 완전하게 해결되지 않아, 특히 금속판, 합판, 가구, 전자제품 등에 적용되어 제품의 광택 및 스크래치 방지를 위한 표면보호용 점착 시트로서 사용되기에는 문제점이 있다.
대한민국 특허출원 제2003-0039905호
대한민국 특허출원 제2007-0004683호
따라서, 본 발명의 목적은 제품의 광택 및 스크래치 방지를 위한 표면보호용 점착 시트로 사용될 수 있을 정도의 강도와 대전방지특성을 가지며 사용 후 폐기시 환경오염을 유발하지 않도록 우수한 생분해성을 가지는 표면 보호 시트를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 일정한 표면 강도, 대전방지기능 및 생분해성을 갖는 표면 보호 시트를 보다 용이하게 제조할 수 있는 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 또한 상기한 명확한 목적 이외에 이러한 목적 및 본 명세서의 전반적인 기술로부터 이 분야의 통상인에 의해 용이하게 도출될 수 있는 다른 목적을 달성함을 그 목적으로 할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적은 폴리유산을 내층으로 하고, 외층은 지방족 폴리에스테르, 방향족 폴리에스테르 또는 방향족-지방족 폴리에스테르로 선택된 하나 이상의 폴리에스테르와 폴리유산의 혼합물로 형성된 외층/내층/외층의 3층 구조로 이루어진 다층구조 시트의 일면에 전도성 고분자, 비이온성 계면활성제, 가교제가 함유된 대전방지 코팅액을 시트의 일 표면에 도포하고, 다른 한 면에 점착제를 도포함으로서 시트에 대전방지기능과 함께 일정한 표면 강도를 부여하면서 생분해성을 유지하므로, 금속판, 합판, 가구, 전자제품 등의 포장 및 보관시에 부착을 하여 제품의 광택 및 스크래치 방지에 유용하게 사용될 수 있음을 밝혀내어 달성되었다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트는;
폴리유산으로 이루어진 내층(A)과 지방족 폴리에스테르, 방향족 폴리에스테르, 방향족-지방족 폴리에스테르 또는 폴리유산공중합체 중 선택된 하나 이상의 폴리에스테르와 폴리유산으로 이루어진 외층(B)이 B/A/B의 다층구조로 형성된 생분해성 다층 시트층과,
상기 B/A/B로 된 다층 시트층의 일면에 전도성고분자, 비이온성 계면활성제, 가교제로 이루어진 대전방지제가 도포되어 형성된 대전방지층과,
상기 다층 시트층의 다른 일면에 점착제가 도포되어 형성된 점착층으로 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 생분해성 다층 시트층을 구성하는 외층(B)은 폴리유산(Polylactic acid; PLA) 98.0 내지 60.0 중량부와 지방족 폴리에스테르, 방향족 폴리에스테르, 방향족-지방족 폴리에스테르 또는 폴리유산공중합체 중 선택된 하나 이상의 폴리에스테르 2.0 내지 40.0 중량부로 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 다층 시트층의 일면에 형성되는 대전방지층은 0.01 내지 0.5g/㎡으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 폴리유산은 L-락트산, D-락트산 또는 L,D-락트산으로 구성되며, 수평균분자량은 10,000 이상인 것으로, 이들이 단독 혹은 복합으로 사용된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 지방족 폴리에스테르는 지방족 성분으로 ROOC-(CH2)n-COOR'(여기서, R, R'은 수소 또는 알킬기이고, n은 2 내지 14의 정수임)구조의 디카르복실산 또는 그 유도체가 사용되고, 글리콜류로 HO-(CH2)n-OH (n은 2 이상의 정수임)구조의 디올 또는 (폴리)알킬렌글리콜 또는 하기 일반식(1)로 표현되는 구조의 지방족 2가 알콜류로 이루어지는 군에서 선택된 하나 또는 하나 이상의 혼합물임을 특징으로 한다;
Figure 112010000128073-pat00001
상기 일반식(1)에서 R1은 C2 내지 C8의 알킬렌기이며, R2는 C2 내지 C8의 알킬기이다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 방향족 폴리에스테르는 방향족 성분으로 ROOC-Ar-COOR' (여기서, Ar은 방향족 고리 화합물이고, R, R'은 수소 또는 알킬기임)구조의 디카르복실산 또는 그 유도체로부터 선택된 것이 사용되며, 글리콜류는 HO-(CH2)n-OH (n은 2 이상의 정수임)구조의 디올 또는 폴리알킬렌글리콜이나 상기 일반식(1)로 표현되는 구조의 지방족 2가 알코올류로 이루어지는 군에서 선택된 것이 사용된 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 방향족-지방족 폴리에스테르는 방향족 성분으로 ROOC-Ar-COOR'(여기서, Ar은 방향족 고리 화합물이고, R, R'은 수소 또는 알킬기임)구조의 디카르복실산 또는 그 유도체로부터 선택된 1종 이상이고, 지방족 성분으로 ROOC-(CH2)n-COOR'(여기서, R, R'은 수소 또는 알킬기이고, n은 2 내지 14의 정수임)구조의 디카르복실산 또는 그 유도체, 글리콜류로 HO-(CH2)n-OH (n은 2 이상의 정수임) 구조의 디올 또는 (폴리)알킬렌글리콜 또는 상기 일반식(1)로 표현되는 구조의 지방족 2가 알콜류로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 대전방지층을 구성하는 상기 전도성 고분자 수지는 폴리티오펜과 폴리음이온으로 이루어진 조성물 또는 폴리티오펜 유도체와 폴리음이온으로 이루어진 것이며, 상기 가교제는 이소시아네이트계 화합물, 카르보닐이미드 화합물, 옥사졸린계 화합물, 멜라민계 중에서 선택되는 것이고, 상기 비이온성 계면활성제는 탄소수 10 내지 18의 알파올레핀 에폭사이드와 하이드록시 알킬아민의 반응으로부터 얻어진 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 대전방지층에는 카보닐기, 수산기, 아크릴기, 우레탄기, 카복실기, 아미드기, 카복실산, 말레인산, 무수말레인산 중에서 선택된 1종류 또는 2종류 이상의 관능기가 포함되어 있는 바인더 수지가 더 포함됨을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 점착제는 중량평균분자량이 100,000 내지 1,000,000인 아크릴계 공중합체 수지 100중량부와 경화제 2 내지 35중량부를 포함하는 조성물로 조성물의 유리전이온도가 -40℃ 내지 0℃, 조성물의 경화도(겔분율)가 70 내지 99%인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 아크릴계 공중합체 수지는 아크로니트릴, 알킬아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, n-옥틸아크릴레이트, 아크릴산, 메타아크릴산, 이타콘산, 4-하이드록시부틸아크릴레이트, 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트 또는 2-하이드록시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트 중에서 선택된 적어도 하나 또는 그 이상의 혼합물임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 아크릴계 공중합체 수지는 아크릴로니트릴 10 내지 50 중량부, 탄소수가 2 내지 12인 알킬기를 가진 알킬아크릴레이트 30 내지 80 중량부, 아크릴산 또는 메타아크릴산 1 내지 20 중량부 및 하이드록시에틸아크릴레이트 또는 하이드록시 에틸메타아크릴레이트 1 내지 10 중량부로 이루어진 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 경화제는 아민계 경화제, 구아니딘계 경화제, 이미다졸 경화제, 페놀계 경화제, 산무수물계 또는 이소시아네이트계 화합물로서 트리렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포름 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 수첨가 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 수첨가 디페닐메탄 디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트, 나프탈렌 디이소시아네이트, 트리페닐메탄 트리이소시아네이트 또는 폴리메틸렌 폴리페닐 이소시아네이트 중에서 선택된 적어도 하나 또는 그 이상의 혼합물임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 점착층의 두께는 1 내지 50um임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 점착제 조성물의 점착력은 1 내지 100gf/25mm를 가지는 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 표면 보호 시트는 그 점착층에 이형필름이 더 적층되어 점착되어 진 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 이형필름은 비닐계 고분자 또는 폴리에스테르계 고분자 또는 폴리유산계 고분자로 제조된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기와 같이 구성되는 본 발명의 생분해성과 대전방지성능을 가진 표면 보호 다층 시트를 제품의 포장 및 보호시 표면 보호용도로 사용하는 것을 그 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 표면 보호 대상물은 금속판, 합판, 가구, 전자제품으로 이들 제품의 광택 및 스크래치 발생을 보호하기 위해 사용될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트는 생분해성을 가지며 일정한 강도를 가지는 다층시트의 일면에 대전방지층과 다른 면에 점착층을 형성하여 얻어짐으로서 가구, 금속, 합판, 전자제품 등의 포장 및 제품 보관시 부착을 하여 이물부착방지와 동시에 이물을 쉽게 제거할 수 있으며 광택 및 스크래치 방지 효과를 가질 뿐만 아니라, 플라스틱과 유사한 물성과 기능성을 가지고 있으면서 사용 후 일반적인 퇴비조건에서 생분해가 이루어지기 때문에 폐기에 따른 환경문제를 유발하지 않는 친환경성을 가져 제조 및 실용적 가치가 높은 유용한 발명이다.
도 1은 본 발명에 따른 표면 보호 시트의 일 층인 다층구조의 생분해성 시트층의 단면을 나타내는 개략단면도이고,
도 2는 본 발명에 따라 생분해성 시트층의 일 면에 대전방지제와 타면에 점착층이 형성된 표면보호 시트의 단면을 나타내는 개략단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트의 일면에 이형지가 부착된 상태에서 권취된 상태를 도시한 개략도이다.
이하, 본 발명을 첨부도면을 참고로 바람직한 실시형태에 의해 보다 자세하게 설명하지만, 이는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 표면 보호 시트의 일 층인 다층구조의 생분해성 시트층의 단면을 나타내는 개략단면도이고, 도 2는 본 발명에 따라 생분해성 시트층의 일 면에 대전방지제와 타면에 점착층이 형성된 표면보호 시트의 단면을 나타내는 개략단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트의 일면에 이형지가 부착된 상태에서 권취된 상태를 도시한 개략도이다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 표면 보호 시트(4)를 구성하는 생분해성 다층시트(2)는 폴리유산으로 이루어진 내층(A)과 지방족 폴리에스테르, 방향족 폴리에스테르, 방향족-지방족 폴리에스테르 또는 폴리유산공중합체 중 선택된 하나 이상의 폴리에스테르와 폴리유산으로 이루어진 외층(B)이 B/A/B의 다층구조로 형성되어 진다.
상기와 같은 본 발명에 따른 생분해성 시트(2)는 공지의 방법으로 제공될 수 있다. 즉, 상기의 생분해성 다층 시트(2)는 상기의 조성물을 용융 압출함에 의해 제조되며, 상기 외층은 전체 시트 조성물의 함량에서 폴리유산 함량은 60 내지 98 중량부로 조절되어야 한다. 이때, 폴리함량이 60 중량부 이하에서는 시트 전체의 투명성을 확보하기 어렵고, 다이에서 압출되는 전체 용융 폴리머의 유동을 제어하기가 어렵고 또한 생분해성이 저하되어 바람직하지 않고, 또한 98 중량부를 초과하면 유연성을 부여하기 위한 기능을 발휘하기 어렵고 시트의 내구성, 기계적, 열적 특성이 저하되어 바람직하지 않다.
본 발명의 보호 시트의 일층을 구성하는 대전방지층(1)의 대전방지 코팅액은 바람직하기로는 0.01 내지 0.5g/㎡가 되도록 형성되며, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 0.15g/㎡로 된다. 상기 대전방지층(1)이 0.01g/㎡ 이하로 형성되면 코팅층의 피막형성 및 대전방지 기능을 발현하기에 충분하지 못하여 바람직하지 않고, 0.5g/㎡ 이상으로 형성되면 필름의 투명성에 영향을 주어 바람직하지 않다.
상기 대전방지층(1)을 형성하기 위한 대전방지 코팅액의 코팅 방법으로는 특별히 제한하지는 않지만 그라비아 방식, 스프레이(Spray) 방식 등이 사용되며, 도포하기 전에 필름 표면에 극성기를 도입하여, 코팅층과 필름과의 접착성이나 도포성을 향상시킬 수 있도록 코로나(corona) 방전 처리를 하는 것이 바람직하다. 상기 생분해성 시트의 두께는 통상 100 내지 2000㎛, 바람직하게는 300 내지 1000㎛이다.
상기 본 발명의 내층을 구성하는 일 성분인 지방족 폴리에스테르로 사용되는 지방족 디카르복실산 또는 그 유도체로인 ROOC(CH2)nCOOR'(R, R'은 수소 또는 알킬기, n은 2 내지 14의 정수임)의 구조를 가지는 것으로는 자세하게는 숙신산, 글루탈산, 말론산, 옥살산, 아디프산, 세바신산, 아젤라산, 노난디카르복실산과 이들의 알킬 또는 아릴에스테르유도체를 들 수 있으며, 상기 HO-(CH2)n-OH(n은 2 이상의 정수임) 구조의 글리콜류는 자세하게는 에틸렌글리콜,1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올이나 프로필렌글리콜, 1,4-시클로헥산디올, 헥사메틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 테트라메틸렌글리콜로 구성되는 알킬렌글리콜이나 폴리알킬렌글리콜을 들 수 있고, 상기 일반식(1)로 표현되는 분지구조를 형성할 수 있는 지방족 2가 알콜로는 자세하게는 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-옥탄디올을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 구성에 따른 방향족 폴리에스테르에 사용되는 방향족 성분으로 ROOC-Ar-COOR'(여기서, Ar은 방향족 고리 화합물이고, R, R'은 수소 또는 알킬기)구조의 디카르복실산 또는 그 유도체로, 자세하게는 테레프탈산, 프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌 2,6-디카르복실산, 디페닐술폰산디카르복실산, 디페닐메탄디카르복실산, 디페닐에테르디카르복실산, 디페녹시에탄디카르복실산, 시클로헥산디카르복실산, 또는 이들의 알킬렌에스테르를 들 수 있으며, 글리콜류는 HO-(CH2)n-OH(n은 2 이상임)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 폴리알킬렌글리콜을 들 수 있고, 상기 일반식(1)로 표현되는 분지구조를 형성할 수 있는 지방족 2가 알코올로는 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-헥산디올을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 구성에 따른 상기 방향족-지방족 폴리에스테르의 방향족 성분으로 상기 ROOC-Ar-COOR'(여기서, Ar은 방향족 고리 화합물이고, R, R'은 수소 또는 알킬기임)구조의 디카르복실산 또는 그 유도체로부터 선택된 것이 사용되고, 지방족 성분으로 ROOC(CH2)nCOOR'(R, R'은 수소 또는 알킬기, n은 2 내지 14의 정수임)구조의 디카르복실산 도는 그 유도체로부터 선택된 것이 사용되고, 글리콜류로 HO-(CH2)n-OH(n은 2 이상의 정수임)구조의 디올 또는 폴리알킬렌글리콜이나 상기 일반식(1)로 표현되는 구조의 지방족 2가 알코올류로 이루어지는 군에서 선택된 것이 사용되며, 이들의 자세한 예는 상술한 바와 같다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 대전방지층(1)은 전도성 고분자 수지, 가교제 조성물, 비이온성 계면활성제를 혼합한 대전방지 코팅액에 의해 상기 생분해성 시트(2)의 일 면 상에 도포하고 건조함으로서 형성된다. 자세하게는, 상기 본 발명에 따른 대전방지 코팅액의 구성은 다음과 같이 될 수 있다; 전도성 고분자수지로는 대전방지기능을 부여하기 위해 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 0.5 중량%와 폴리스티렌설폰산(분자량 Mn=150,000) 0.8 중량%를 함유하여 이루어진 중합체의 수 분산체(Baytron P, 바이엘사 제품)를 사용한다. 바인더 수지로는 수분산 또는 수용해성 바인더 수지로서 대전방지층의 도포층과 기재 필름인 폴리에스테르 필름과의 밀착성 향상을 위하여 제공되며, 카보닐기, 히드록실기, 아크릴기, 우레탄기, 카복실기, 아미드기, 이미드기를 갖는 수분산 또는 수용해성 바인더 수지를 사용하는 것으로서, 바람직한 그의 예로는 폴리아크릴계, 폴리우레탄계, 에폭시계, 폴리에스테르계, 비닐수지, 아미드수지로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용한다. 이들은 각각의 골격 구조가 공중합 등에 의해 실질적으로 복합구조를 갖고 있어도 좋다. 복합구조를 갖는 바인더의 예로는 아크릴 그라프트 폴리에스테르, 아크릴 그라프트 폴리우레탄, 비닐수지 그라프트 폴리에스테르, 비닐수지 그라프트 폴리우레탄 등이 있다. 비이온성 계면활성제는 탄소수 10 내지 18의 알파올레핀 에폭사이드와 하이드록시 알킬아민의 반응으로부터 얻어진다. 알파올레핀 에폭사이드의 구체적인 예로는 탄소수 10 내지 18의 데실 에폭사이드, 도데실 에폭사이드, 테트라 데실 에폭사이드, 헥사 데실 에폭사이드, 옥타 데실 에폭사이드 중에서 단독 또는 2 이상의 혼합물을 들 수 있는데, 에폭사이드 함량은 95% 이상인 것을 사용한다. 알파올레핀의 탄소수는 12 내지 14가 바람직하며 알파올레핀은 계면활성제의 친유기 특징을 지닌다. 친수기로 사용하는 하이드록시알킬아민은 하이드록시기를 한 개 가진 모노에탄올아민과 두 개를 갖는 디에탄올아민이다. 가교제는 대전방지층의 도포층과 기재 필름인 폴리에스테르 필름과의 내용제성을 향상하기 위하여 사용되며, 바람직하게는 이소시아네이트계 화합물, 카르보닐이미드 화합물, 옥사졸린계 화합물, 및 멜라민계로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용한다.
상기와 같이 구성되는 전도성 고분자 수지, 바인더 수지, 비이온성 계면활성제, 가교제가 혼합된 대전방지 코팅액을 생분해성 다층 시트층(2)의 일면 또는 이면에 도포 및 건조시켜 대전 방지층(1)을 형성하여, 표면저항이 1×1012Ω/□ 이하의 수치를 가지는 대전방지층(1)을 구비한 보호 시트(4)를 제공한다.
상기와 같이 본 발명에 따르면, 제조된 보호 시트(4) 표면의 대전방지성능은 용제로 시트 표면을 닦아낸 후의 표면저항이 1×1012Ω/□ 이하로 되도록 하는데, 만일 표면저항의 값이 1×1012Ω/□를 초과하면 박리대전을 제어하기 어렵기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 본 발명에 따른 보호 시트(4)의 일 층인 점착층(3)은 점착제 조성물에 의해 형성되는 것으로, 상기 점착제 조성물은 중량평균분자량이 100,000 내지 1,000,000인 아크릴계 공중합체 수지 100 중량부와 경화제 2 내지 35중량부를 포함하는 것으로, 조성물의 유리전이온도가 -40℃ 내지 0℃이고, 조성물의 경화도(겔분율)가 70 내지 99%인 것이다.
상기 아크릴계 공중합체는 알킬아크릴레이트를 주성분으로 하고, 이 아크릴산 에스테르와 다관능성 화합물에 대하여 반응성을 갖는 관능기 함유 단량체와의 공중합체이다. 상기 아크릴계 공중합체를 형성하는 탄소수 4-12의 알킬기를 갖는 알킬아크릴레이트의 예로는, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 이소-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, n-옥틸아크릴레이트, 이소-옥틸아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 스테아릴아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 벤질아크릴레이트 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 알킬아크릴레이트는 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용가능하다.
가교제에 대해 반응성을 갖는 관능기 함유 단량체의 예로서는, 카르복실기를 함유하는 비닐계 단량체, 히드록시기를 함유하는 비닐계 단량체, 아미노기를 함유하는 비닐계 단량체, 에폭시기를 함유하는 비닐계 단량체, 및 아세토아세틸기를 함유하는 비닐계 단량체 등을 들 수 있다.　 이들 중에서도 카르복실기를 함유하는 단량체 및 히드록시기를 함유하는 단량체가 바람직하다.
상기　카르복실기를 갖는 비닐계 단량체의 예로는 아크릴산, 베타-카르복시에틸아크릴레이트, 이타콘산, 크로돈산, 말레인산, 무수말레인산 및 말레인산 부틸 등이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 히드록시기를 갖는 비닐계 단량체의 예로는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 클로로-2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트 및 아릴알콜 등이 있다.
상기 아미노기를 함유하는 단량체의 예로는 아미노메틸(메타)아크릴레이트, 디메틸아미노메틸(메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 메틸아미노프로필(메타)아크릴레이트 및 비닐피리딘 등이 있다. 또한, 글리시딜(메타)아크릴레이트 등의 에폭시기를 함유하는 단량체 및 아세토아세톡시에틸(메타)아크릴레이트 등의 아세토아세틸기를 함유하는 단량체 등을 들 수 있다. 상기 물질은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용가능하다.
상기 다관능성 화합물의 관능기는 상기 아크릴계 공중합체의 반응성을 갖는 관능기와 반응하는 것으로, 1 분자 내에 관능기를 적어도 2 개, 바람직하게는 2 내지 4 개일 수 있다. 이와 같은 다관능성 화합물의 예로서는, 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 아민계 화합물, 금속 킬레이트계 화합물 및 아지리딘계 화합물 등을 들 수 있다.
상기 이소시아네이트계 화합물의 예로서는, 트리렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포름 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 수첨가 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 수첨가 디페닐메탄 디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트, 나프탈렌 디이소시아네이트, 트리페닐메탄 트리이소시아네이트, 폴리메틸렌 폴리페닐 이소시아네이트 및 이들의 트리메틸올프로판 등 폴리올과의 수용체 등을 들 수 있다.
또한, 에폭시계 화합물의 예로서는, 비스페놀 A, 에피클로르히드린형의 에폭시계 수지. 에틸렌글리콜 글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 글리세린 디글리시딜에테르, 글리세린 트리글리시딜에테르, 1,6-헥산디올 디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판 트리글리시딜에테르, 디글리시딜아닐린, 디글리시딜아민, N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-크실렌디아민 및 1,3-비스(N,N'-디글리시딜아민메틸)시클로헥산 등을 들 수 있다.
상기 아민계 화합물의 예로서는, 헥사메틸렌디아민, 트리에틸디아민, 폴리에틸렌이민, 헥사메틸렌테트라민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸테트라민, 이소포름디아민, 아미노수지 및 메틸렌수지 등을 들 수 있다.
금속 킬레이트 화합물의 예로서는, 알루미늄, 철, 동, 아연, 주석, 티탄, 니켈, 안티몬, 마그네슘, 바나듐, 크롬 및 지르코늄 등의 다가 금속이 아세틸아세톤이라든가 아세토초산에틸에 배위한 화합물 등을 들 수 있다.
아지리딘계 화합물의 예로서는, N,N'-디페닐메탄-4,4'-비스(1-아지리딘카르복사이드), N,N'-톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복사이드), 트리에틸렌멜라민, 비스이소프탈로일-1-(2-메틸아지리딘), 트리-1-아지리디닐포스핀옥사이드, N,N'-헥사메틸렌-1,6-비스(1-아지리딘카르복사이드), 트리메틸올프로판-트리-베타-아지리디닐프로피오네이트 및 테트라메틸올메탄-트리-베타-아지리디닐프로피오네이트 등을 들 수 있다.
상술된 바와 같이 본 발명은 폴리유산을 일정함량으로 포함하여 투명성을 유지하면서 지방족 폴리에스테르 및 또는 방향족-지방족 폴리에스테르의 유연성 기능을 가지며, 대전방지층을 형성하여 정전기의 발생이 억제될 뿐 아니라 기존의 합성플라스틱과 유사한 물성을 가지지만 사용이 완료된 후 일반적인 퇴비조건에서 생분해가 이루어진다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 --- 대전방지층
2 --- 생분해성 시트층
3 --- 점착층
4 --- 표면 보호 시트
5 --- 이형필름
6 --- 코어

Claims (17)

  1. 폴리유산으로 이루어진 내층(A)과 지방족 폴리에스테르, 방향족 폴리에스테르, 방향족-지방족 폴리에스테르 또는 폴리유산공중합체 중 선택된 하나 이상의 폴리에스테르와 폴리유산으로 이루어진 외층(B)이 B/A/B의 다층구조로 형성된 생분해성 다층 시트층과,
    상기 B/A/B로 된 다층 시트층의 일면에 전도성고분자, 비이온성 계면활성제, 가교제로 이루어진 대전방지제가 도포되어 형성된 대전방지층과,
    상기 다층 시트층의 다른 일면에 점착제가 도포되어 형성된 점착층으로 구성됨을 특징으로 하는 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 생분해성 다층 시트층을 구성하는 외층(B)은 폴리유산(Polylactic acid; PLA) 98.0 내지 60.0 중량부와 지방족 폴리에스테르, 방향족 폴리에스테르, 방향족-지방족 폴리에스테르 또는 폴리유산공중합체 중 선택된 하나 이상의 폴리에스테르 2.0 내지 40.0 중량부로 구성됨을 특징으로 하는 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 다층 시트층의 일면에 형성되는 대전방지층은 0.01 내지 0.5g/㎡으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 폴리유산은 L-락트산, D-락트산 또는 L,D-락트산으로 구성되며, 수평균분자량은 10,000 이상인 것으로, 이들이 단독 혹은 복합으로 사용된 것을 특징으로 하는 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 지방족 폴리에스테르는 지방족 성분으로 ROOC-(CH2)n-COOR'(여기서, R, R'은 수소 또는 알킬기이고, n은 2 내지 14의 정수임)구조의 디카르복실산 또는 그 유도체가 사용되고, 글리콜류로 HO-(CH2)n-OH (n은 2 이상의 정수임)구조의 디올 또는 (폴리)알킬렌글리콜 또는 하기 일반식(1)로 표현되는 구조의 지방족 2가 알콜류로 이루어지는 군에서 선택된 하나 또는 하나 이상의 혼합물임을 특징으로 하는 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트;
    Figure 112010000128073-pat00002

    상기 일반식(1)에서 R1은 C2 내지 C8의 알킬렌기이며, R2는 C2 내지 C8의 알킬기임.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 방향족 폴리에스테르는 방향족 성분으로 ROOC-Ar-COOR' (여기서, Ar은 방향족 고리 화합물이고, R, R'은 수소 또는 알킬기임)구조의 디카르복실산 또는 그 유도체로부터 선택된 것이 사용되며, 글리콜류는 HO-(CH2)n-OH (n은 2 이상의 정수임)구조의 디올 또는 폴리알킬렌글리콜이나 하기 일반식(1)로 표현되는 구조의 지방족 2가 알코올류로 이루어지는 군에서 선택된 것이 사용된 것임을 특징으로 하는 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트;
    Figure 112010000128073-pat00003

    상기 일반식(1)에서 R1은 C2 내지 C8의 알킬렌기이며, R2는 C2 내지 C8의 알킬기임.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 방향족-지방족 폴리에스테르는 방향족 성분으로 ROOC-Ar-COOR'(여기서, Ar은 방향족 고리 화합물이고, R, R'은 수소 또는 알킬기임)구조의 디카르복실산 또는 그 유도체로부터 선택된 1종 이상이고, 지방족 성분으로 ROOC-(CH2)n-COOR'(여기서, R, R'은 수소 또는 알킬기이고, n은 2 내지 14의 정수임)구조의 디카르복실산 또는 그 유도체, 글리콜류로 HO-(CH2)n-OH (n은 2 이상의 정수임) 구조의 디올 또는 (폴리)알킬렌글리콜 또는 하기 일반식(1)로 표현되는 구조의 지방족 2가 알콜류로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트;
    Figure 112010000128073-pat00004

    상기 일반식(1)에서 R1은 C2 내지 C8의 알킬렌기이며, R2는 C2 내지 C8의 알킬기임.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 대전방지층을 구성하는 상기 전도성 고분자 수지는 폴리티오펜과 폴리음이온으로 이루어진 조성물 또는 폴리티오펜 유도체와 폴리음이온으로 이루어진 것이며, 상기 가교제는 이소시아네이트계 화합물, 카르보닐이미드 화합물, 옥사졸린계 화합물, 멜라민계 중에서 선택되는 것이고, 상기 비이온성 계면활성제는 탄소수 10 내지 18의 알파올레핀 에폭사이드와 하이드록시 알킬아민의 반응으로부터 얻어진 것임을 특징으로 하는 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트.
  9. 제 1항 또는 제 8항에 있어서, 상기 대전방지층에는 카보닐기, 수산기, 아크릴기, 우레탄기, 카복실기, 아미드기, 카복실산, 말레인산, 무수말레인산 중에서 선택된 1종류 또는 2종류 이상의 관능기가 포함되어 있는 바인더 수지가 더 포함됨을 특징으로 하는 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 점착제는 중량평균분자량이 100,000 내지 1,000,000인 아크릴계 공중합체 수지 100중량부와 경화제 2 내지 35중량부를 포함하는 조성물로 조성물의 유리전이온도가 -40℃ 내지 0℃, 조성물의 경화도(겔분율)가 70 내지 99%인 것을 특징으로 하는 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 아크릴계 공중합체 수지는 아크로니트릴, 알킬아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, n-옥틸아크릴레이트, 아크릴산, 메타아크릴산, 이타콘산, 4-하이드록시부틸아크릴레이트, 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트 또는 2-하이드록시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트 중에서 선택된 적어도 하나 또는 그 이상의 혼합물임을 특징으로 하는 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 아크릴계 공중합체 수지는 아크릴로니트릴 10 내지 50 중량부, 탄소수가 2 내지 12인 알킬기를 가진 알킬아크릴레이트 30 내지 80 중량부, 아크릴산 또는 메타아크릴산 1 내지 20 중량부 및 하이드록시에틸아크릴레이트 또는 하이드록시 에틸메타아크릴레이트 1 내지 10 중량부로 이루어진 것임을 특징으로 하는 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트.
  13. 제 10항에 있어서, 상기 경화제는 아민계 경화제, 구아니딘계 경화제, 이미다졸 경화제, 페놀계 경화제, 산무수물계 또는 이소시아네이트계 화합물로서 트리렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포름 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 수첨가 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 수첨가 디페닐메탄 디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트, 나프탈렌 디이소시아네이트, 트리페닐메탄 트리이소시아네이트 또는 폴리메틸렌 폴리페닐 이소시아네이트 중에서 선택된 적어도 하나 또는 그 이상의 혼합물임을 특징으로 하는 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트.
  14. 제 1항에 있어서, 상기 점착층의 두께는 1 내지 50um임을 특징으로 하는 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트.
  15. 제 10항에 있어서, 상기 점착제 조성물의 점착력은 1 내지 100gf/25mm를 가지는 것임을 특징으로 하는 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트.
  16. 제 1항에 있어서, 상기 표면 보호 시트는 그 점착층에 이형필름이 더 적층되어 점착되어 진 것임을 특징으로 하는 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 이형필름은 비닐계 고분자 또는 폴리에스테르계 고분자 또는 폴리유산계 고분자로 제조된 것을 특징으로 하는 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트.
KR1020100000114A 2010-01-04 2010-01-04 대전방지성능 및 생분해성을 가진 표면 보호 시트 및 그 제조방법 KR101099940B1 (ko)

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