KR101116668B1 - An aliphatic polyester coating sheet and its manufacturing process - Google Patents

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조상일
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정재환
신부영
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Abstract

PURPOSE: An aliphatic polyester coating sheet is provided to improve adhesion between polymer material and a paper, and the processing rate of coating papers by spreading a water-dispersing type primer on paper material in advance. CONSTITUTION: An aliphatic polyester coating sheet comprises paper material(3), a water-dispersed type primer(2), and a coating resin consisting of an aliphatic polyester resin(1). The water-dispersed type primer comprises polyvinylacetate copolymer. The coating resin consisting of an aliphatic polyester resin comprises 50-100 weight% of poly lactic acid(PLA), and 0-50 weight% of aliphatic polyester selected from polybutylenesuccinate, polycaprolactone, a polybutyleneadipate/terephthalate copolymer, polyhydroxylalkylrate, or polyhydroxybutyrate. The manufacturing method of the polyester coating sheet comprises a step of spreading the water-dispersed type primer with the amount of 1-20 g/m^2 and the movement speed of 10-120 m/minute on one side or both sides of paper material by using a gravure roll.

Description

지방족 폴리에스테르 코팅지 및 그 제조방법{AN ALIPHATIC POLYESTER COATING SHEET AND ITS MANUFACTURING PROCESS}Aliphatic polyester coated paper and its manufacturing method {AN ALIPHATIC POLYESTER COATING SHEET AND ITS MANUFACTURING PROCESS}

본 발명은 코팅수지와의 접착력이 향상된 지방족 폴리에스테르 코팅지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종이 기재에 지방족 폴리에스테르수지를 용융 압출하기 전에 미리 수분산형 하도제를 도포함으로써 종이 기재와 코팅수지 간의 접착력을 향상시키고, 코팅수지의 두께를 얇게 한 경우에도 강한 접합력을 유지하게 되며, 코팅지의 가공속도를 높일 수 있어 제품의 생산성을 향상시킬 수 있다. 위와 같은 방법으로 제조된 지방족 폴리에스테르 코팅지는 인체에 무해하고 폐기시에도 생분해되며 가격 경쟁력이 우수하기 때문에, 각종 일회용품과 포장지 등 다양한 종이 제품에 적용할 수 있는 환경 친화적인 지방족 폴리에스테르 코팅지 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an aliphatic polyester coated paper having improved adhesion to a coated resin and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a paper substrate and a coating by applying a water-dispersible primer in advance before melt extrusion of the aliphatic polyester resin onto a paper substrate. It improves the adhesive strength between resins, and maintains a strong bonding strength even when the thickness of the coating resin is thinned, and can increase the processing speed of the coated paper to improve the productivity of the product. The aliphatic polyester coated paper prepared by the above method is harmless to humans, biodegradable even when disposed of, and the price competitiveness is excellent, so it is environmentally friendly aliphatic polyester coated paper that can be applied to various paper products such as various disposable products and wrapping paper, and its manufacture. It is about a method.

잘 알려진 바와 같이, 합성수지는 필름, 시트, 섬유, 발포체, 성형품, 접착제, 코팅제 및 다양한 사용 형태를 포함하는 플라스틱 물품 및 다른 소재에 결합된 물품으로서의 용도를 가지며, 상기 플라스틱 물품의 대부분은 고체 폐기물로 종결된다. 상기와 같은 플라스틱 폐기물은 재생을 위한 노력이 꾸준히 있어 왔지만, 순수한 중합체의 반복된 가공으로 인해 물질의 분해가 일어나고, 결과적으로 불량한 기계적 특성이 얻어지기 때문에 수집시 혼합되는 상이한 등급의 화학적으로 유사한 플라스틱은 저급하거나 가공상의 문제를 일으킬 수 있다.As is well known, synthetic resins have applications as plastic articles, including films, sheets, fibers, foams, molded articles, adhesives, coatings, and various forms of use, as well as articles bonded to other materials, most of which are solid wastes. Is terminated. Although such plastic wastes have been steadily being recycled, different grades of chemically similar plastics that are mixed during collection are degraded due to repeated processing of pure polymers, resulting in poor mechanical properties. It may cause low or processing problems.

이로 인해, 플라스틱 코팅물을 포함하는 제품은 생분해가 가능한 것이 요구되지만, 각종 식품용기나 포장지 등의 물품은 주로 플라스틱 또는 호일의 적층물로 형성되며, 상기 적층물은 대부분 비생분해성 물질을 포함하기 때문에 매립지에 침적되어 환경문제를 발생시키게 된다. 또한, 생분해성이 있다 하더라도 인쇄지와 같은 종이 제품은 유지(grease) 및 물에 대한 저항성을 갖는 광택성 코팅물이 요구되므로 생분해성을 갖는 종이에 여전히 광택성 마무리를 제공하는 코팅물이 사용되고 있다.For this reason, products including plastic coatings are required to be biodegradable, but articles such as various food containers or wrapping papers are mainly formed of laminates of plastics or foils, and the laminates contain mostly non-biodegradable materials. As a result, it is deposited in landfills, causing environmental problems. In addition, even if biodegradable, paper products such as printing paper require a gloss coating having grease and water resistance, and thus coatings which still provide a gloss finish on biodegradable paper are used. .

한편, 비분해성 합성수지와 달리 생분해성 고분자인 지방족 폴리에스테르는 매립시 미생물에 의해 생분해되는 특성을 가지고 있다. 특히 지방족 폴리에스테르 중 폴리젖산(Polylactic acid, PLA)은 생분해될 뿐만 아니라 식물에서 제조되기 때문에 가장 환경 친화적인 고분자라 할 수 있다. 이러한 이유로 환경 친화적인 고분자에 대한 다양한 연구가 진행되고 있으며, 그 중에서 종이 코팅의 경우 일회용 종이용기 및 포장지 부분에서 많은 연구가 이루어져 왔다. 하지만 지방족 폴리에스테르는 가공성 및 접착력이 양호하지 못하며, 특히 코팅 제품의 연속적인 제조가 용이하지 못한 단점이 있었다.On the other hand, unlike non-degradable synthetic resin, aliphatic polyester, a biodegradable polymer, has the property of being biodegraded by microorganisms when buried. Among the aliphatic polyesters, polylactic acid (PLA) is the most environmentally friendly polymer because it is not only biodegradable but also produced in plants. For this reason, various researches on environmentally friendly polymers have been conducted, and among them, many studies have been made in the disposable paper containers and packaging parts. However, the aliphatic polyester has poor processability and adhesion, and in particular, the continuous production of the coated product is not easy.

이러한 단점을 개선하기 위하여 미국특허 6,813,814(등록일 : 2004. 11. 09)에서는 생분해성 수지인 폴리유산의 용융코팅 방법과 조성물을 개발하였으나, 상기 발명은 용융코팅 중 가공성의 향상은 가져왔지만 종이 기재에 대한 접착성은 충분히 향상되지는 못하였고, 최종 제품의 경우 가공 도중 첨가되는 과산화물로 인하여 인체에 대한 안정성과 냄새 발생의 문제점을 가지고 있다.In order to remedy this drawback, US Pat. No. 6,813,814 (Registration Date: Nov. 09, 2004) developed a melt coating method and a composition of a biodegradable resin, polylactic acid, but the invention has improved processability during melt coating, Adhesion is not sufficiently improved, and the final product has problems of stability and odor generation due to peroxide added during processing.

또한, 대한민국 등록특허 제10-0875104호(등록일 : 2008. 12. 15)에는 생분해성을 갖는 생분해성 수지조성물을 소정의 조건에서 종이 표면 혹은 양면에 코팅하여 제조한 생분해성 코팅용지로서 일회용 식품용기(종이컵, 컵라면 용기, 일회용 트레이 등)로 사용시 환경호르몬이 없고 인체에 무해하며 환경오염이 없는 코팅용지에 사용하기 위해 폴리락트산 10-75%와, 생분해성 폴리에스테르 수지 10-75%와, 물성 보강을 위한 생분해성 폴리에스테르 우레탄 10-30%와, 가소제 0.05-1%와 상용화제 0.05-1%와 충전제를 투입한 지류에 라미네이팅 코팅을 위한 생분해성 수지조성물을 개시하고 있다. 그러나 상기 선행기술은 가공조건의 개선 등에 의해 접착력은 조금 향상되었으나 제품이 일정하지 않고, 가공속도를 높이는 경우 종이와의 접착력이 현저히 떨어져 후가공시 박리가 일어나는 문제점을 가지고 있는 것으로 조사되었다.In addition, the Republic of Korea Patent No. 10-0875104 (Registration Date: 2008. 12. 15) is a biodegradable coating paper prepared by coating a biodegradable biodegradable resin composition on the paper surface or both sides under a predetermined condition, disposable food containers 10-75% polylactic acid, 10-75% biodegradable polyester resin, for use on coated paper that is free of environmental hormones, harmless to humans, and no environmental pollution when used as a paper cup, cup noodle container, disposable tray, etc. A biodegradable resin composition for laminating coatings is disclosed in a feeder to which 10-30% of biodegradable polyester urethane for physical property reinforcement, 0.05-1% of a plasticizer, 0.05-1% of a compatibilizer, and a filler are added. However, in the prior art, although the adhesive strength is slightly improved due to the improvement of the processing conditions, the product is not constant, and when the processing speed is increased, the adhesive strength with the paper is significantly reduced, and it has been investigated that there is a problem that peeling occurs during post-processing.

그리고 대한민국 등록특허 제10-0939046호(등록일 : 2010. 01. 20)에서 코팅을 위에 가지는 보드지 제품은 하나 이상의 보이드를 함유하는 제1 폴리머의 하나 이상의 중공-코어 결합제를 포함하며, 상기 제1 폴리머는 제2폴리머에 의하여 캡슐화되는 에틸렌계 불포화 모노머로부터 형성되는 코팅을 위에 가지고 있다. 그러나 이는 고광택인 보드지 코팅이 가능하도록 하는 효과는 있으나, 종이 기재에 대한 가공성이 현저히 떨어지는 문제점이 발생하게 된다.And in the Republic of Korea Patent No. 10-0939046 (Registration Date: 2010. 01. 20), the cardboard product having a coating thereon comprises at least one hollow-core binder of the first polymer containing at least one void, wherein the first polymer Has a coating formed from an ethylenically unsaturated monomer encapsulated by a second polymer. However, this has the effect of enabling a high gloss cardboard coating, but the problem that the workability for the paper substrate is significantly reduced.

그 밖에도, 대한민국 공개특허 제2003-0025930호(공개일 : 2003. 03. 29)에 생분해성 폴리히드록시알카노에이트 공중합체를 포함하는 코팅물을 갖는 기질에 관한 것으로서, 가공이 용이하고 호기성 및 혐기성의 조건하에서 생분해될 중합체를 사용하여 종이 및 직물의 내수성 및 내유지성을 개선하고 종이에 광택을 부여할 수 있는 코팅물이 공지되어 있으나, 상기 미생물의 신진대사에 의해 제조되는 폴리히드록시알카노에이트 공중합체는 아직까지 범용적으로 생산되지 않을 뿐만 아니라 여전히 가공성이 열악하고 고가이기 때문에 포장지 등의 용도로 적합하지 않은 문제점이 있다.In addition, the Republic of Korea Patent Publication No. 2003-0025930 (published: March 29, 2003) relates to a substrate having a coating comprising a biodegradable polyhydroxyalkanoate copolymer, which is easy to process, aerobic and Coatings are known which can improve the water and oil resistance of papers and fabrics and impart gloss on paper using polymers that will be biodegradable under anaerobic conditions, but are polyhydroxyalkano produced by the metabolism of the microorganisms. Eight copolymer is not yet produced universally, there is still a problem that is not suitable for the use of packaging, such as poor workability and expensive.

이에 따라 본 발명은 종이 기재에 지방족 폴리에스테르를 용융 압출하기 전에 수분산형 하도제를 도포하여 종이 기재와 지방족 폴리에스테르 간의 접착력을 제고시킴으로써 코팅지의 강도를 강화하여 가공속도와 제품의 생산성을 향상시킬 수 있다는 점에 착안하여 본 발명을 완성한 것이다.Accordingly, the present invention is to apply a water-dispersible primer to melt the extrusion of the aliphatic polyester on the paper substrate to improve the adhesion between the paper substrate and the aliphatic polyester to enhance the strength of the coated paper to improve the processing speed and product productivity With this in mind, the present invention has been completed.

본 발명의 목적은, 종이 기재에 지방족 폴리에스테르수지와의 상용성이 우수한 수분산형 하도제를 미리 도포시킴으로써 코팅되는 고분자 물질과 종이 사이의 접착력을 강화하고 코팅지의 가공속도를 높일 수 있어 제품의 생산성을 향상시킬 수 있는 지방족 폴리에스테르 코팅지 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to improve the productivity of the product by enhancing the adhesion between the polymeric material and the paper to be coated and increasing the processing speed of the coated paper by pre-coating a water-dispersible lowering agent having excellent compatibility with the aliphatic polyester resin on the paper substrate It is to provide an aliphatic polyester coated paper and a method for producing the same that can be improved.

본 발명의 다른 목적은, 종이 기재에 지방족 폴리에스테르의 코팅 두께를 얇게 한 경우에도 강한 접착력을 유지하는 코팅지를 연속적으로 제조함으로써 이러한 코팅지를 후가공하는 경우에도 층간의 박리가 발생되지 않는 지방족 폴리에스테르 코팅지 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to produce a coated paper that maintains strong adhesion even when the coating thickness of the aliphatic polyester on a paper substrate is continuously produced by aliphatic polyester coated paper that does not occur between the layers even when the coated paper is post-processed And to provide a method for producing the same.

본 발명의 지방족 폴리에스테르 코팅지는, 종이 기재; 폴리비닐아세테이트 공중합체로 된 수분산형 하도제; 폴리젖산(Polylactic acid, PLA) 50~100 중량%와 폴리부틸렌석시네이트, 폴리카프로락톤, 폴리부틸렌아디페이트/테레프탈레이트 공중합체, 폴리하이드록시알킬레이트, 폴리하이드록시부틸레이트 중의 어느 1종 이상으로 선택되는 지방족 폴리에스테르 0~50 중량%로 구성되는 지방족 폴리에스테르수지로 된 코팅수지;를 포함하며, 상기 종이 기재의 일면 또는 양면에 수분산형 하도제, 코팅수지의 순으로 도포 접합되어 이루어짐을 특징으로 하고 있다.Aliphatic polyester coated paper of the present invention, a paper substrate; Water dispersible primers made of polyvinyl acetate copolymers; 50-100% by weight of polylactic acid (PLA) and polybutylene succinate, polycaprolactone, polybutylene adipate / terephthalate copolymer, polyhydroxyalkylate, polyhydroxybutyrate Coating resin made of aliphatic polyester resin consisting of 0 to 50% by weight of the aliphatic polyester selected above; including, and is applied to one or both sides of the paper substrate in order of water-dispersible primer, coating resin It is characterized by.

상기 폴리비닐아세테이트 공중합체는 단량체 함량비가 비닐아세테이트 10~90 중량%와 아크릴레이트 10~90 중량%로 구성되는 폴리비닐아세테이트/아크릴레이트 공중합체 에멀젼 조성물 또는 단량체 함량비가 비닐아세테이트 50~80 중량%와 에틸렌 20~50 중량%로 구성되는 폴리비닐아세테이트/에틸렌 공중합체 에멀젼 조성물로서, 상기 수분산형 하도제의 도포량은 1~20 g/m2인 것을 특징으로 하며, 상기 지방족 폴리에스테르수지로 된 코팅수지의 두께는 0.01~3mm인 것을 특징으로 한다.The polyvinyl acetate copolymer is a polyvinylacetate / acrylate copolymer emulsion composition or monomer content ratio of 10 to 90% by weight of vinyl acetate and 10 to 90% by weight of acrylate and 50 to 80% by weight of vinyl acetate Polyvinylacetate / ethylene copolymer emulsion composition composed of 20 to 50% by weight of ethylene, the coating amount of the water-dispersible primer is characterized in that 1 ~ 20 g / m 2 , the coating resin of the aliphatic polyester resin The thickness is characterized in that 0.01 ~ 3mm.

또한, 상기 지방족 폴리에스테르수지로 된 코팅수지는 지방족 폴리에스테르수지 100 중량부에 대하여 추가적으로 가소제 1~80 중량부를 포함할 수 있으며, 상기 종이 기재는 백상지, 크라프트지, 포장지, 골판지, 백판지, 부직포 및 이들로부터 제조된 제품 중 어느 1종 이상을 포함하여 구성된다.In addition, the coating resin of the aliphatic polyester resin may further include 1 to 80 parts by weight of a plasticizer with respect to 100 parts by weight of the aliphatic polyester resin, the paper base material is white paper, kraft paper, wrapping paper, corrugated paper, white paper, nonwoven fabric and It consists of any 1 or more types of products manufactured from these.

그리고 본 발명의 지방족 폴리에스테르 코팅지의 제조방법은, 종이 기재의 일면 또는 양면에 그라비아롤을 이용하여 폴리비닐아세테이트 공중합체로 된 수분산형 하도제를 도포하되, 종이 기재의 이송속도는 10~120 m/분, 하도제의 도포량은 1~20 g/m2으로 수분산형 하도제를 도포하는 제1단계; 상기 폴리비닐아세테이트 공중합체로 된 수분산형 하도제가 도포된 종이 기재를 80~200℃의 온도로 설정된 가열챔버 및 가열롤러를 이용하여 수분산형 하도제의 수분을 건조시키는 제2단계; 상기 폴리비닐아세테이트 공중합체로 된 수분산형 하도제가 도포된 종이 기재의 일면 또는 양면에 지방족 폴리에스테르수지를 150~230℃의 온도로 용융 압출하는 제3단계; 상기 지방족 폴리에스테르수지가 도포된 코팅지를 와인딩하는 제4단계를 연속적으로 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.And in the method for producing an aliphatic polyester coated paper of the present invention, using a gravure roll on one side or both sides of the paper substrate is coated with a water-dispersible bottom coating agent of polyvinylacetate copolymer, the transfer speed of the paper substrate is 10 ~ 120 m Per minute, the coating amount of the primer is 1 to 20 g / m 2 The first step of applying a water-dispersible primer; A second step of drying the water of the water-dispersing primer, using a heating chamber and a heating roller, on which the paper base material coated with the polyvinylacetate copolymer is coated at a temperature of 80-200 ° C .; A third step of melt extruding the aliphatic polyester resin at a temperature of 150 to 230 ° C. on one or both sides of the paper substrate to which the water-dispersing primer is made of the polyvinyl acetate copolymer; It characterized in that it comprises a fourth step of winding the coated paper coated with the aliphatic polyester resin continuously.

본 발명은 종이 기재에 폴리비닐아세테이트 공중합체로 된 수분산형 하도제를 도포함에 의해 종이 기재와 지방족 폴리에스테르수지 간의 균일하고 강력한 접착력이 보장되고, 또한 상기 하도제를 도포하여 건조시키는 즉시 연속적으로 지방족 폴리에스테르수지를 압출 코팅하는 방식으로 제조되기 때문에 생산속도 향상은 물론, 공정상의 불량이 현저히 감소되고 가공비의 절감으로 인한 가격경쟁력을 가진 제품생산이 가능하며, 이러한 코팅지를 후가공하는 경우에도 불량이 발생되지 않아 생산성이 향상되는 효과가 있다.The present invention ensures uniform and strong adhesion between the paper substrate and the aliphatic polyester resin by applying a water-dispersible lowering agent of polyvinylacetate copolymer to the paper substrate, and also continuously aliphatic immediately upon application and drying of the primer. Since the polyester resin is manufactured by extrusion coating, it is possible to improve the production speed, reduce the process defects, and produce products with price competitiveness due to the reduction of the processing cost. There is no effect that the productivity is improved.

또한, 본 발명에 의해 제조된 지방족 폴리에스테르 코팅지는 종이의 일면 또는 양면에 폴리비닐아세테이트 공중합체로 된 수분산형 하도제와 지방족 폴리에스테르수지가 차례로 도포됨으로써 종이 기재와의 접착강도가 매우 우수하므로, 기존의 비분해성 일회용 제품과 포장지 등 다양한 분야의 종이 제품을 대체할 수 있으며, 종래보다 더욱 강력한 접착력과 생분해성을 갖는 코팅지로서 인체에 무해하고 환경 친화적인 코팅용지로 안전하게 사용될 수 있는 효과가 있다.In addition, since the aliphatic polyester coated paper prepared by the present invention is coated with a water-dispersible lowering agent made of polyvinylacetate copolymer and an aliphatic polyester resin on one side or both sides of the paper in turn, the adhesive strength to the paper substrate is very excellent. Existing non-degradable disposable products and paper products in various fields, such as wrapping paper can be replaced, and as a coating paper having a stronger adhesive force and biodegradability than the conventional has the effect that can be safely used as a coating paper harmless to the human body and environmentally friendly.

도 1은 본 발명에 의한 일면 지방족 폴리에스테르 코팅지의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 양면 지방족 폴리에스테르 코팅지의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 지방족 폴리에스테르 코팅지를 제조하는 순서를 나타내는 구성도이다.
1 is a cross-sectional view showing the structure of a single-sided aliphatic polyester coated paper according to the present invention.
2 is a cross-sectional view showing the structure of a double-sided aliphatic polyester coated paper according to the present invention.
Figure 3 is a block diagram showing the procedure for producing an aliphatic polyester coated paper according to the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 의한 지방족 폴리에스테르 코팅지에 대하여 설명하기로 하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 예시하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.Hereinafter will be described with respect to the aliphatic polyester coated paper according to the present invention with reference to the drawings, which is intended to illustrate to the extent that it can be easily carried out self-invention having ordinary skill in the art to which the present invention belongs, This does not mean that the technical spirit and scope of the present invention is limited.

도 3에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 지방족 폴리에스테르 코팅지의 제조방법은 제1단계 내지 제4단계를 포함하여 이루어진다.As shown in Figure 3, the method for producing an aliphatic polyester coated paper according to the present invention comprises a first step to a fourth step.

제1단계 공정은, 종이 기재의 일면 또는 양면에 그라비아롤을 이용하여 폴리비닐아세테이트 공중합체로 된 수분산형 하도제를 도포하는 것으로, 상기와 같이 도포된 하도제는 그 분자구조상 종이 기재와 코팅수지와의 상용성이 좋기 때문에 접착력을 강화시키고, 가공시간 단축을 통하여 생산성을 향상시킨다. 또한 코팅면의 접착력을 일정하게 유지하여 후가공시 발생할 수 있는 박리현상을 사전에 방지할 수 있다.The first step is to apply a water-dispersible undercoat made of polyvinylacetate copolymer to one or both sides of the paper substrate using gravure roll, and the applied undercoat is coated on the paper substrate and the coating resin in its molecular structure. Good compatibility with, enhances the adhesive strength and improves productivity by shortening the processing time. In addition, by maintaining the adhesive strength of the coating surface can be prevented in advance peeling phenomenon that may occur during the post-processing.

본 발명에서 사용되는 폴리비닐아세테이트 공중합체는 폴리비닐아세테이트/에틸렌 공중합체 에멀젼, 폴리비닐아세테이트/아크릴레이트 공중합체 에멀젼 등이 포함되며, 상기 공중합체 에멀젼은 비닐아세테이트에 에틸렌 또는 아크릴레이트를 공중합시킨 에멀젼으로서, 우수한 접착강도, 내수접착력, 신장률 등을 제공하여 목재용, 제지용, 부직포 바인더, 수지가공제 등의 접착제로 사용될 수 있는 환경에 거의 무해한 물질이다. 상기 폴리비닐아세테이트/아크릴레이트 중합체 에멀젼은 단량체 함량비가 비닐아세테이트 10~90 중량%와 아크릴레이트 10~90 중량%의 구성비를 가진 조성물이고, 폴리비닐아세테이트/에틸렌 중합체 에멀젼은 단량체 함량비가 비닐아세테이트 50~80 중량%와 에틸렌 20~50 중량%의 구성비를 가진 조성물이다.Polyvinylacetate copolymer used in the present invention includes a polyvinylacetate / ethylene copolymer emulsion, polyvinylacetate / acrylate copolymer emulsion, etc., the copolymer emulsion is an emulsion of copolymerization of ethylene or acrylate to vinyl acetate It is a material that is almost harmless to the environment that can be used as an adhesive for wood, papermaking, nonwoven binder, resin processing agent by providing excellent adhesive strength, water resistance, elongation and the like. The polyvinyl acetate / acrylate polymer emulsion is a composition having a monomer content ratio of 10 to 90% by weight of vinyl acetate and 10 to 90% by weight of acrylate, the polyvinylacetate / ethylene polymer emulsion is a vinyl acetate 50 ~ A composition having a composition ratio of 80% by weight and 20-50% by weight of ethylene.

위와 같은 성분들의 조성으로 이루어지는 폴리비닐아세테이트 공중합체로 된 수분산형 하도제의 점도는 모두 2000cps 이하로 유지되어 도포하기에 적합하고, 종이 기재와의 함침성과 부착성 등에 문제를 발생시키지 않는다.The viscosity of the water-dispersible undercoat made of the polyvinylacetate copolymer composed of the above components is maintained at 2000 cps or less, and is suitable for application, and does not cause problems with impregnation with the paper substrate and adhesion.

위와 같이, 본 발명은 종이 기재의 일면 또는 양면에 폴리비닐아세테이트 공중합체로 된 수분산형 하도제의 도포량에 따라 75~225목의 그라비아롤을 사용하여 연속적으로 도포하며, 이때 종이 기재의 이송속도는 10~120 m/분, 하도제의 도포량은 1~20 g/m2으로 설정하는 것이 도포되는 수분산형 하도제의 도포가 균일하여 바람직하며, 더욱 바람직하게는 4~8 g/m2의 양으로 도포하게 되면, 종이 기재와 지방족 폴리에스테르수지와의 강한 접착력을 유지하기에 충분한 것으로 연구되었다.As described above, the present invention is applied continuously using gravure roll of 75 ~ 225 neck according to the application amount of the water-dispersible primer of polyvinylacetate copolymer on one or both sides of the paper substrate, wherein the transfer speed of the paper substrate 10 to 120 m / min, the coating amount of the primer is set to 1 to 20 g / m 2 It is preferable that the coating of the water-dispersible primer is applied uniformly, more preferably 4 to 8 g / m 2 When applied to, it was studied to be sufficient to maintain a strong adhesion between the paper substrate and the aliphatic polyester resin.

제2단계 공정은, 상기 폴리비닐아세테이트 공중합체로 된 수분산형 하도제가 도포된 종이 기재를 80~200℃의 온도로 설정된 가열챔버 및 가열롤러를 이용하여 수분산형 하도제의 수분을 건조시키는 것으로, 종이 기재에 수분이 남아있을 경우, 종이 기재와 코팅수지 간의 접착력을 약화시키고 종이 기재의 변형을 가져와 후가공시 원하지 않는 문제를 발생할 수 있기 때문에 가열챔버 및 가열롤러의 건조능력(건조 효율, 체류시간)과 균일한 온도조건을 확보하는 것이 매우 중요하다.The second step process is to dry the water of the water-dispersible primer, using a heating chamber and a heating roller is set to a temperature of 80 ~ 200 ℃ the paper substrate coated with the polyvinylacetate copolymer, If moisture remains on the paper substrate, the drying ability of the heating chamber and the heating roller (drying efficiency, residence time) may weaken the adhesion between the paper substrate and the coating resin and cause deformation of the paper substrate, which may cause unwanted problems during post-processing. It is very important to ensure uniform temperature conditions.

제3단계 공정은, 상기 폴리비닐아세테이트 공중합체로 된 수분산형 하도제가 도포된 종이 기재의 일면 또는 양면에 지방족 폴리에스테르수지를 150~230℃의 온도로 용융 압출하는 것이고, 제4단계 공정은, 상기 지방족 폴리에스테르수지가 도포된 코팅지를 와인딩하는 것으로, 상기 와인딩시에는 코팅면을 외측으로 하여 와인더에 권취하는 것이 코팅지의 컬링현상을 최소화할 수 있다.In the third step, the aliphatic polyester resin is melt-extruded at a temperature of 150 to 230 ° C. on one or both surfaces of the paper substrate to which the water-dispersing primer is made of the polyvinylacetate copolymer. By winding the coated paper coated with the aliphatic polyester resin, the winding of the coating surface to the outside during the winding may minimize the curling phenomenon of the coated paper.

일반적으로 지방족 폴리에스테르수지(aliphatic polyester resin)는 완전 생분해 가능성 플라스틱에 속하는 것으로 알려져 있고, 일용품과 의료용품을 생산하는 주요 재료이다. 즉, 사람들의 생활수준의 향상과 건강, 환경보호 등 일용품에 관한 지방족 폴리에스테르의 수요는 갈수록 증가되지만 일반적인 지방족 폴리에스테르는 열변형 온도, 운송 습도 등 물성이 다소 취약하다는 제조 또는 사용상의 제약이 있다.In general, aliphatic polyester resins are known to belong to fully biodegradable plastics and are the main materials for producing daily necessities and medical supplies. In other words, while the demand for aliphatic polyesters for daily necessities such as improvement of people's living standards, health, and environmental protection is increasing, general aliphatic polyesters have limitations in manufacturing or use that physical properties such as heat deformation temperature and transportation humidity are rather weak. have.

참고로, 플라스틱은 자연환경에서 분해되는 데 짧게는 수백년, 일반적으로는 거의 분해되지 않기 때문에 사용상 제약이 따를 뿐만 아니라 환경오염의 한 주범으로 인식되고 있다. 따라서 자연환경에서 쉽게 분해가 되어 환경오염문제를 일으키지 않는 새로운 소재에 대한 요구가 높아졌고, 이에 대두되는 것이 ‘생분해성 플라스틱’이다. 생분해성 플라스틱은 대체로 전분을 이용하거나 지방족 폴리에스테르를 사용해서 만든다. 전분을 사용하는 방법은 옥수수나 감자를 첨가해서 만들며, ‘지방족 폴리에스테르’는 생분해성이 없는 ‘방향족 폴리에스테르(주로 의류에 사용)’의 분자구조 중 벤젠고리 부분을 탄화수소로 대체하여 자연환경에서 완전 생분해가 가능하도록 만들고 있다. 전분을 이용한 제품은 가격이 저렴하고 분해성은 뛰어나지만 강도가 약한 단점이 있다. 이에 비해 지방족 폴리에스테르는 가격이 고가이지만 강도와 가공성이 보다 우수하여 최근 각광을 받고 있다.For reference, plastics are decomposed in the natural environment for a few hundred years and generally hardly decomposed, so they are not only restricted in use, but are also recognized as one of the main causes of environmental pollution. Therefore, the demand for new materials that are easily decomposed in the natural environment and does not cause environmental pollution problems has increased, and 'biodegradable plastic' is emerging. Biodegradable plastics are usually made from starch or aliphatic polyester. Starch is made by adding corn or potato, and 'aliphatic polyester' is a biodegradable 'aromatic polyester (used mainly in clothing)' that replaces the benzene ring with hydrocarbons in its natural structure. Making it fully biodegradable. Starch products are inexpensive and degradable but have a weak strength. On the other hand, aliphatic polyester has a high price, but has been in the spotlight recently because of its superior strength and processability.

본 발명에서는 코팅수지로서 지방족 폴리에스테르를 사용하며, 그 중에서 가격경쟁력이 가장 우수하고, 식물유래 생분해성 고분자인 폴리젖산(Polylactic acid, PLA)을 주성분으로 사용한다. 하지만 코팅지의 용도에 따라 폴리젖산의 취성을 개선하기 위해 기타 지방족 폴리에스테르를 첨가한 고분자 조성물을 제조하여 종이 기재에 코팅하기도 한다.In the present invention, aliphatic polyester is used as the coating resin, and among them, the most competitive in price, and polylactic acid (PLA), which is a plant-derived biodegradable polymer, is used as a main component. However, in order to improve the brittleness of polylactic acid according to the use of coated paper, a polymer composition containing other aliphatic polyester may be prepared and coated on a paper substrate.

본 발명에서 폴리젖산에 첨가되는 기타 지방족 폴리에스테르는 폴리부틸렌석시네이트, 폴리카프로락톤, 폴리부틸렌아디페이트/테레프탈레이트 공중합체, 폴리하이드록시알킬레이트, 폴리하드록시부틸레이트 중의 어느 1종 이상을 코팅수지 총중량을 기준으로 50 중량% 이내로 포함된다. 이때 혼합되기 전 원료의 수분함량은 100ppm 이하로 반드시 제습 건조하여야 하며, 가공온도는 150~230℃로 하여 생분해성 수지의 열분해를 막는 것이 중요하다.The other aliphatic polyester added to the polylactic acid in the present invention is any one or more of polybutylene succinate, polycaprolactone, polybutylene adipate / terephthalate copolymer, polyhydroxyalkylate, polyhydroxybutylate It is included within 50% by weight based on the total weight of the coating resin. At this time, the moisture content of the raw materials must be dehumidified and dried to 100ppm or less before mixing, and it is important to prevent the thermal decomposition of the biodegradable resin at a processing temperature of 150 to 230 ° C.

또한, 상기 코팅수지는 지방족 폴리에스테르수지 100 중량부에 대하여 추가적으로 가소제 1~80 중량부를 포함하는 것이 코팅지의 탄성, 강도, 내열성, 내한성, 내연성, 전기적 성질, 성형과 가공성의 면에서 더욱 양호한 것으로 연구되었으며, 상기 가소제는 그 성분에 특별한 제한이 있는 것은 아니지만 코팅수지와 상용성이 있는 종류이면 족하고, 구체적으로는 에톡시카르보닐 메틸 디옥틸 시트레이트, 부톡시카르보닐 메틸 디메틸 시트레이트, 부톡시카르보닐 메틸 디에틸 시트레이트, 부톡시카르보닐 메틸 디부틸 시트레이트, 디메톡시카르보닐 메틸 모노메틸 시트레이트, 디메톡시카르보닐 메틸 모노에틸 시트레이트, 디메톡시카르보닐 메틸 모노부틸 시트레이트, 디에톡시카르보닐 메틸 모노메틸 시트레이트, 메톡시카르보닐 메틸 디메틸 시트레이트, 메톡시카르보닐 메틸 디에틸 시트레이트, 메톡시카르보닐 메틸 디부틸 시트레이트, 에톡시카르보닐 메틸 디메틸 시트레이트, 에톡시카르보닐 메틸 디부틸 시트레이트, 디에톡시카르보닐 메틸 모노부틸 시트레이트, 디부톡시카르보닐 메틸 모노에틸 시트레이트, 디부톡시카르보닐 메틸 모노부틸 시트레이트, 프탈레이트계 화합물, 에폭시화 오일, 에폭시화 에스테르 또는 이들로 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 1종 이상의 에스테르 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the coating resin further contains 1 to 80 parts by weight of plasticizer based on 100 parts by weight of the aliphatic polyester resin to be better in terms of elasticity, strength, heat resistance, cold resistance, flame resistance, electrical properties, moldability and processability of the coated paper. Although the plasticizer is not particularly limited in its components, the plasticizer may be a type compatible with the coating resin, and specifically, ethoxycarbonyl methyl dioctyl citrate, butoxycarbonyl methyl dimethyl citrate, and butoxycarb Carbonyl methyl diethyl citrate, butoxycarbonyl methyl dibutyl citrate, dimethoxycarbonyl methyl monomethyl citrate, dimethoxycarbonyl methyl monoethyl citrate, dimethoxycarbonyl methyl monobutyl citrate, diethoxycarbon Carbonyl Methyl Monomethyl Citrate, Methoxycarbonyl Methyl Dimethyl Citrate , Methoxycarbonyl methyl diethyl citrate, methoxycarbonyl methyl dibutyl citrate, ethoxycarbonyl methyl dimethyl citrate, ethoxycarbonyl methyl dibutyl citrate, diethoxycarbonyl methyl monobutyl citrate At least one ester compound selected from the group consisting of dibutoxycarbonyl methyl monoethyl citrate, dibutoxycarbonyl methyl monobutyl citrate, phthalate compounds, epoxidized oils, epoxidized esters or mixtures thereof It is desirable to.

다시 말해, 본 발명에서 종이 기재와 지방족 폴리에스테르수지로 된 코팅수지를 접착하는 방법은 압출 코팅방법으로서, 용융된 코팅수지의 최적 온도는 150~230℃이고 코팅두께는 0.01~3.0㎜이며, 가공 선속도는 40~80 m/분 정도가 적당하다. 그리고 하도제가 도포된 종이 기재와 코팅수지의 접착력 강화를 위해 다이스와 냉각롤 사이의 간격을 10cm 이내로 설정하는 것이 바람직하며, 제조가 완료된 코팅지의 컬링현상을 최소화할 목적으로 와인딩은 코팅지의 코팅면을 외측으로 하여 권취하는 것이 좋다.In other words, in the present invention, the method of adhering the coating resin of the paper substrate and the aliphatic polyester resin is an extrusion coating method, the optimum temperature of the molten coating resin is 150 ~ 230 ℃ and the coating thickness is 0.01 ~ 3.0㎜, processing A linear speed of 40 to 80 m / min is appropriate. And it is preferable to set the gap between the die and the cooling roll within 10cm to strengthen the adhesion between the paper substrate and the coating resin coated with the primer, and to minimize the curling phenomenon of the coated paper, the winding is a coating surface of the coated paper It is good to wind it outward.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 수많은 실험을 거쳐 완성되었으나, 이하에서는 당업자가 용이하게 이해하고 실시할 수 있을 정도의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 설명한다.As described above, the present invention has been completed through numerous experiments. Hereinafter, the present invention will be described through preferred embodiments to be easily understood and implemented by those skilled in the art.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

종이 기재로 180평량의 식품용 백상지를 사용하였으며, 상기 종이 기재에 150목의 그라비아롤을 이용하여 하도제로서 폴리비닐아세테이트(70 중량%)/에틸렌(30 중량%) 공중합체 에멀젼을 도포한 후, 60 m/분의 속도로 120℃의 가열챔버를 통과하여 수분을 건조하였고 가열롤러를 이용하여 추가 건조하였다. 코팅수지는 100 중량% 폴리젖산을 230℃에서 티다이를 통해 용융 압출하였으며, 압출 회전수는 15rpm으로 하여 코팅 두께가 20㎛인 지방족 폴리에스테르 코팅지를 제조하였다.180 pyeong of white paper for food was used as a paper substrate, and 150 vinyl gravure roll was applied to the paper substrate as a polyvinylacetate (70 wt%) / ethylene (30 wt%) copolymer emulsion as a primer. , Dried by passing through a heating chamber of 120 ℃ at a rate of 60 m / min and further drying using a heating roller. The coating resin was melt-extruded 100 wt% polylactic acid through a T-die at 230 ° C., and the extrusion rotation speed was 15 rpm to prepare an aliphatic polyester coated paper having a coating thickness of 20 μm.

<실시예 2><Example 2>

코팅수지를 폴리젖산 80 중량%와 폴리부틸렌석시네이트 20 중량%의 비율로 블렌딩한 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅지를 제조하였다.A coating paper was prepared in the same manner as in Example 1, except that the coating resin was blended in a ratio of 80 wt% polylactic acid and 20 wt% polybutylene succinate.

<실시예 3><Example 3>

종이 기재에 하도제로서 폴리비닐아세테이트(50 중량%)/아크릴레이트(50 중량%) 공중합체 에멀젼을 도포한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅지를 제조하였다.A coated paper was prepared in the same manner as in Example 1 except that a polyvinylacetate (50 wt%) / acrylate (50 wt%) copolymer emulsion was applied as a primer to the paper substrate.

<실시예 4><Example 4>

종이 기재에 하도제로서 폴리비닐아세테이트(50 중량%)/아크릴레이트(50 중량%) 공중합체 에멀젼을 도포한 후, 코팅수지로 폴리젖산 80 중량%와 폴리부틸렌석시네이트를 20 중량%의 비율로 블렌딩한 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅지를 제조하였다.Polyvinylacetate (50% by weight) / acrylate (50% by weight) copolymer emulsion was applied to the paper substrate as a coating agent, and then 80% by weight of polylactic acid and 20% by weight of polybutylene succinate were coated with a coating resin. Coated paper was prepared in the same manner as in Example 1 except for using the blended composition.

<비교예 1>Comparative Example 1

종이 기재에 하도제를 도포하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅지를 제조하였다.A coated paper was prepared in the same manner as in Example 1 except that no primer was applied to the paper substrate.

<비교예 2>Comparative Example 2

종이 기재에 하도제를 도포하지 않은 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 코팅지를 제조하였다.A coated paper was prepared in the same manner as in Example 2, except that no primer was applied to the paper substrate.

<실험예 1>Experimental Example 1

접착력 평가방법은 한국산업규격 KS M 3725의 규정에 따라 박리접착강도를 측정하였다. 샘플 크기는 가로 1cm, 세로 5cm의 직사각형 모양으로 하고 상온에서 수분흡착 없이 종이와 코팅수지의 접착강도를 확인하였으며, 각 실시예 및 비교예 별로 10개의 샘플을 대상으로 하여 종이와 코팅수지의 박리된 상태를 관찰하여 그 결과를 아래 [표 1]에 나타내었다.Peel strength was measured according to the Korean Industrial Standard KS M 3725. The sample size was 1cm in width and 5cm in length, and the adhesion strength of the paper and the coated resin was confirmed without moisture absorption at room temperature, and the peeled paper and the coated resin were subjected to 10 samples for each Example and Comparative Example. The state was observed and the results are shown in the following [Table 1].


구분

division

기재

materials

수분산형 하도제

Water dispersible primer

코팅수지

Coated Resin

기재
파괴수

materials
Destruction

접착
적합성

adhesion
compatibility

실시예1

Example 1

식품용 백상지
(180평량)

Woodfree paper for food
(180 basis weight)

폴리비닐아세테이트(70%)/
에틸렌(30%)

Polyvinylacetate (70%) /
Ethylene (30%)

폴리젖산(100%)

Polylactic Acid (100%)

10

10



실시예2

Example 2



폴리비닐아세테이트(70%)/
에틸렌(30%)

Polyvinylacetate (70%) /
Ethylene (30%)

폴리젖산(80%)/폴리부틸렌석시네이트(20%
)

Polylactic Acid (80%) / Polybutylene Succinate (20%
)

10

10



실시예3

Example 3



폴리비닐아세테이트(50%)/
아크릴레이트(50%)

Polyvinylacetate (50%) /
Acrylate (50%)

폴리젖산(100%)

Polylactic Acid (100%)

10

10



실시예4

Example 4



폴리비닐아세테이트(50%)/
아크릴레이트(50%)

Polyvinylacetate (50%) /
Acrylate (50%)

폴리젖산(80%)/폴리부틸렌석시네이트(20%)

Polylactic Acid (80%) / Polybutylene Succinate (20%)

10

10



비교예1

Comparative Example 1



-

-

폴리젖산(100%)

Polylactic Acid (100%)

0

0

×

×

비교예2

Comparative Example 2



-

-

폴리젖산(80%)/폴리부틸렌석시네이트(20%)

Polylactic Acid (80%) / Polybutylene Succinate (20%)

0

0

×

×

※ 평가기준※ Evaluation standard

○ : 9개 이상 기재 파괴(Circle): 9 or more base materials destroyed

△ : 5~8개 기재 파괴(Triangle | delta): 5-8 base material destruction

× : 0~4개 기재 파괴×: 0 to 4 substrate destruction

<실시예 5>Example 5

종이기재로 90평량의 크라프트지를 사용하였으며, 상기 종이 기재에 150목의 그라비아롤을 이용하여 하도제로서 폴리비닐아세테이트(70 중량%)/에틸렌(30% 중량) 공중합체 에멀젼을 도포한 후, 60 m/분의 속도로 120℃의 가열챔버를 통과하여 수분을 건조하였고 가열롤러를 이용하여 추가 건조하였다. 코팅수지는 100 중량% 폴리젖산을 230℃에서 티다이를 통해 용융 압출하였으며, 압출 회전수는 15rpm으로 하여 코팅 두께가 20㎛인 지방족 폴리에스테르 코팅지를 제조하였다.Kraft paper of 90 pyeong was used as a paper substrate, and a polyvinylacetate (70% by weight) / ethylene (30% by weight) copolymer emulsion was used as a coating agent using 150 gravure rolls on the paper substrate. Moisture was dried through a heating chamber at 120 ° C. at a rate of m / min and further dried using a heating roller. The coating resin was melt-extruded 100 wt% polylactic acid through a T-die at 230 ° C., and the extrusion rotation speed was 15 rpm to prepare an aliphatic polyester coated paper having a coating thickness of 20 μm.

<실시예 6><Example 6>

코팅수지로 폴리젖산 80 중량%와 폴리부틸렌석시네이트 20 중량%의 비율로 블렌딩한 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 코팅지를 제조하였다.A coated paper was prepared in the same manner as in Example 5, except that the composition blended at a ratio of 80 wt% polylactic acid and 20 wt% polybutylene succinate was used as the coating resin.

<실시예 7><Example 7>

종이 기재에 하도제로서 폴리비닐아세테이트(50 중량%)/아크릴레이트(50 중량%) 공중합체 에멀젼을 도포한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 코팅지를 제조하였다.A coated paper was prepared in the same manner as in Example 5 except that the polyvinylacetate (50% by weight) / acrylate (50% by weight) copolymer emulsion was applied to the paper substrate as a primer.

<실시예 8><Example 8>

종이 기재에 하도제로서 폴리비닐아세테이트(50 중량%)/아크릴레이트(50 중량%) 공중합체 에멀젼을 도포한 후, 코팅수지로 폴리젖산 80 중량%와 폴리부틸렌석시네이트를 20 중량%의 비율로 블렌딩한 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 코팅지를 제조하였다.Polyvinylacetate (50% by weight) / acrylate (50% by weight) copolymer emulsion was applied to the paper substrate as a coating agent, and then 80% by weight of polylactic acid and 20% by weight of polybutylene succinate were coated with a coating resin. Coated paper was prepared in the same manner as in Example 5, except that the composition blended thereto was used.

<비교예 3>Comparative Example 3

종이 기재에 하도제를 도포하지 않은 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 코팅지를 제조하였다.A coated paper was prepared in the same manner as in Example 5 except that no primer was applied to the paper substrate.

<비교예 4><Comparative Example 4>

종이 기재에 하도제를 도포하지 않은 것을 제외하고는 실시예 6과 동일한 방법으로 코팅지를 제조하였다.A coated paper was prepared in the same manner as in Example 6 except that no primer was applied to the paper substrate.

<실험예 2>Experimental Example 2

접착력 평가방법 및 평가기준은 실험예 1과 동일하며, 그 결과를 아래 [표 2]에 나타내었다.Adhesive strength evaluation method and evaluation criteria are the same as in Experimental Example 1, the results are shown in Table 2 below.


구분

division

기재

materials

수분산형 하도제

Water dispersible primer

코팅수지

Coated Resin

기재
파괴수

materials
Destruction

접착
적합성

adhesion
compatibility

실시예5

Example 5

크라프트지
(90평량)

Kraft paper
(90 pyeong)

폴리비닐아세테이트(70%)/
에틸렌(30%)

Polyvinylacetate (70%) /
Ethylene (30%)

폴리젖산(100%)

Polylactic Acid (100%)

10

10



실시예6

Example 6



폴리비닐아세테이트(70%)/
에틸렌(30%)

Polyvinylacetate (70%) /
Ethylene (30%)

폴리젖산(80%)/폴리부틸렌석시네이트(20%)

Polylactic Acid (80%) / Polybutylene Succinate (20%)

10

10



실시예7

Example 7



폴리비닐아세테이트(50%)/
아크릴레이트(50%)

Polyvinylacetate (50%) /
Acrylate (50%)

폴리젖산(100%)

Polylactic Acid (100%)

10

10




실시예8


Example 8



폴리비닐아세테이트(50%)/
아크릴레이트(50%)

Polyvinylacetate (50%) /
Acrylate (50%)

폴리젖산(80%)/폴리부틸렌석시네이트(20%)

Polylactic Acid (80%) / Polybutylene Succinate (20%)

10

10



비교예3

Comparative Example 3



-

-

폴리젖산(100%)

Polylactic Acid (100%)

0

0

×

×

비교예4

Comparative Example 4



-

-

폴리젖산(80%)/폴리부틸렌석시네이트(20%)

Polylactic Acid (80%) / Polybutylene Succinate (20%)

0

0

×

×

상기 [표 1] 및 [표 2]에서와 같이, 비교예 1~4는 종이 기재와 코팅수지 간의 계면접착력이 약해 쉽게 박리가 일어나는 반면, 본 발명에 따라 제조된 지방족 폴리에스테르 코팅지는 모두 지방족 폴리에스테르수지의 코팅두께를 얇게 한 경우에도 종이 기재가 파괴될 만큼 충분한 접착력을 가지는 것을 확인하였으며, 또한 종이 기재와 지방족 폴리에스테르수지 간의 접착력 등 물성이 현저히 개선되어 가공속도 향상은 물론, 후가공을 하는 경우에도 층간의 박리가 발생되지 않는 관계로 최종 제품의 생산성을 향상시킬 수 있다.As shown in [Table 1] and [Table 2], Comparative Examples 1 to 4 have weak interfacial adhesion between the paper substrate and the coating resin, so that peeling easily occurs, while all of the aliphatic polyester coated papers prepared according to the present invention are aliphatic poly It was confirmed that even when the coating thickness of the ester resin was thin, the adhesive had sufficient adhesive strength to destroy the paper substrate, and the physical properties such as the adhesive strength between the paper substrate and the aliphatic polyester resin were remarkably improved to improve the processing speed as well as the post processing. Even though the delamination does not occur, the productivity of the final product can be improved.

따라서 본 발명의 지방족 폴리에스테르 코팅지는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 각종 일회용품과 포장지 등 생분해성 종이 제품에 적용할 수 있는 환경 친화적인 소재로서 다양한 용도와 형태로 사용되어 질 수 있다.Therefore, the aliphatic polyester coated paper of the present invention can be used in various uses and forms as an environmentally friendly material that can be applied to biodegradable paper products such as various disposable products and wrapping papers without departing from the technical spirit of the present invention.

1 : 지방족 폴리에스테르수지 또는 그 조성물 2 : 수분산형 하도제
3 : 종이 기재 4 : 리와인더
5 : 그라비아롤 6 : 가열챔버
7 : 가열롤러 8 : 티다이 다이스
9 : 압축롤 10 : 냉각롤
11 : 와인더
1: aliphatic polyester resin or composition thereof 2: water-dispersible primer
3: paper base material 4: rewinder
5: gravure roll 6: heating chamber
7: Heat roller 8: Ti die dies
9: compression roll 10: cooling roll
11: winder

Claims (10)

종이 기재;
폴리비닐아세테이트 공중합체로 된 수분산형 하도제;
폴리젖산(Polylactic acid, PLA) 50~100 중량%와 폴리부틸렌석시네이트, 폴리카프로락톤, 폴리부틸렌아디페이트/테레프탈레이트 공중합체, 폴리하이드록시알킬레이트, 폴리하이드록시부틸레이트 중의 어느 1종 이상으로 선택되는 지방족 폴리에스테르 0~50 중량%로 구성되는 지방족 폴리에스테르수지로 된 코팅수지;를 포함하며,
상기 종이 기재의 일면 또는 양면에 수분산형 하도제, 코팅수지의 순으로 도포 접합되어 이루어짐을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르 코팅지.
Paper substrates;
Water dispersible primers made of polyvinyl acetate copolymers;
50-100% by weight of polylactic acid (PLA) and polybutylene succinate, polycaprolactone, polybutylene adipate / terephthalate copolymer, polyhydroxyalkylate, polyhydroxybutyrate It includes; coating resin made of aliphatic polyester resin composed of 0 to 50% by weight of aliphatic polyester selected above
Aliphatic polyester coated paper, characterized in that the coating is made by applying one or both surfaces of the paper substrate in order of water-dispersible primer, coating resin.
제1항에 있어서,
상기 폴리비닐아세테이트 공중합체는 단량체 함량비가 비닐아세테이트 10~90 중량%와 아크릴레이트 10~90 중량%로 구성되는 폴리비닐아세테이트/아크릴레이트 공중합체 에멀젼 조성물인 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르 코팅지.
The method of claim 1,
The polyvinyl acetate copolymer is an aliphatic polyester coated paper, characterized in that the monomer content ratio of polyvinylacetate / acrylate copolymer emulsion composition consisting of 10 to 90% by weight of vinyl acetate and 10 to 90% by weight of acrylate.
제1항에 있어서,
상기 폴리비닐아세테이트 공중합체는 단량체 함량비가 비닐아세테이트 50~80 중량%와 에틸렌 20~50 중량%로 구성되는 폴리비닐아세테이트/에틸렌 공중합체 에멀젼 조성물인 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르 코팅지.
The method of claim 1,
The polyvinyl acetate copolymer is an aliphatic polyester coated paper, characterized in that the monomer content ratio of polyvinylacetate / ethylene copolymer emulsion composition consisting of 50 to 80% by weight of vinyl acetate and 20 to 50% by weight of ethylene.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴리비닐아세테이트 공중합체로 된 수분산형 하도제의 도포량은 1~20 g/m2인 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르 코팅지.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Aliphatic polyester coated paper, characterized in that the coating amount of the water-dispersible undercoat of the polyvinyl acetate copolymer is 1 ~ 20 g / m 2 .
삭제delete 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지방족 폴리에스테르수지로 된 코팅수지의 두께는 0.01~3mm인 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르 코팅지.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The thickness of the coating resin of the aliphatic polyester resin is an aliphatic polyester coated paper, characterized in that 0.01 ~ 3mm.
제1항 및 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지방족 폴리에스테르수지로 된 코팅수지는 지방족 폴리에스테르수지 100 중량부에 대하여 추가적으로 가소제 1~80 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르 코팅지.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The coating resin of the aliphatic polyester resin is an aliphatic polyester coating paper, characterized in that it further comprises 1 to 80 parts by weight of a plasticizer based on 100 parts by weight of aliphatic polyester resin.
제7항에 있어서,
상기 가소제는 에톡시카르보닐 메틸 디옥틸 시트레이트, 부톡시카르보닐 메틸 디메틸 시트레이트, 부톡시카르보닐 메틸 디에틸 시트레이트, 부톡시카르보닐 메틸 디부틸 시트레이트, 디메톡시카르보닐 메틸 모노메틸 시트레이트, 디메톡시카르보닐 메틸 모노에틸 시트레이트, 디메톡시카르보닐 메틸 모노부틸 시트레이트, 디에톡시카르보닐 메틸 모노메틸 시트레이트, 메톡시카르보닐 메틸 디메틸 시트레이트, 메톡시카르보닐 메틸 디에틸 시트레이트, 메톡시카르보닐 메틸 디부틸 시트레이트, 에톡시카르보닐 메틸 디메틸 시트레이트, 에톡시카르보닐 메틸 디부틸 시트레이트, 디에톡시카르보닐 메틸 모노부틸 시트레이트, 디부톡시카르보닐 메틸 모노에틸 시트레이트, 디부톡시카르보닐 메틸 모노부틸 시트레이트, 프탈레이트계 화합물, 에폭시화 오일, 에폭시화 에스테르 또는 이들로 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 1종 이상의 에스테르 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르 코팅지.
The method of claim 7, wherein
The plasticizer is ethoxycarbonyl methyl dioctyl citrate, butoxycarbonyl methyl dimethyl citrate, butoxycarbonyl methyl diethyl citrate, butoxycarbonyl methyl dibutyl citrate, dimethoxycarbonyl methyl monomethyl sheet Rate, dimethoxycarbonyl methyl monoethyl citrate, dimethoxycarbonyl methyl monobutyl citrate, diethoxycarbonyl methyl monomethyl citrate, methoxycarbonyl methyl dimethyl citrate, methoxycarbonyl methyl diethyl citrate , Methoxycarbonyl methyl dibutyl citrate, ethoxycarbonyl methyl dimethyl citrate, ethoxycarbonyl methyl dibutyl citrate, diethoxycarbonyl methyl monobutyl citrate, dibutoxycarbonyl methyl monoethyl citrate, Dibutoxycarbonyl methyl monobutyl citrate, phthalate compound, epoxidation An aliphatic polyester coated paper comprising any one or more ester compounds selected from the group consisting of oils, epoxidized esters or mixtures thereof.
제1항에 있어서,
상기 종이 기재는 백상지, 크라프트지, 포장지, 골판지, 백판지, 부직포 및 이들로부터 제조된 제품 중 어느 1종 이상인 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르 코팅지.
The method of claim 1,
The paper substrate is an aliphatic polyester coated paper, characterized in that any one or more of woodfree paper, kraft paper, wrapping paper, corrugated paper, white paper, nonwoven fabrics and products made therefrom.
지방족 폴리에스테르 코팅지를 연속적으로 제조함에 있어서,
종이 기재의 일면 또는 양면에 그라비아롤을 이용하여 폴리비닐아세테이트 공중합체로 된 수분산형 하도제를 도포하되, 종이 기재의 이송속도는 10~120 m/분, 하도제의 도포량은 1~20 g/m2으로 수분산형 하도제를 도포하는 제1단계;
상기 폴리비닐아세테이트 공중합체로 된 수분산형 하도제가 도포된 종이 기재를 80~200℃의 온도로 설정된 가열챔버 및 가열롤러를 이용하여 수분산형 하도제의 수분을 건조시키는 제2단계;
상기 폴리비닐아세테이트 공중합체로 된 수분산형 하도제가 도포된 종이 기재의 일면 또는 양면에 지방족 폴리에스테르수지로 된 코팅수지를 150~230℃의 온도로 용융 압출하는 제3단계;
상기 지방족 폴리에스테르수지로 된 코팅수지가 도포된 코팅지를 와인딩하는 제4단계;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르 코팅지의 제조방법.
In the continuous production of aliphatic polyester coated paper,
Using a gravure roll on one or both sides of the paper substrate, apply a water-dispersible type primer made of polyvinylacetate copolymer, but the paper substrate transfer speed is 10-120 m / min, the coating amount of the primer is 1 ~ 20 g / a first step of applying a water-dispersible primer as m 2 ;
A second step of drying the water of the water-dispersing primer, using a heating chamber and a heating roller, on which the paper base material coated with the polyvinylacetate copolymer is coated at a temperature of 80-200 ° C .;
A third step of melt extruding the coating resin made of an aliphatic polyester resin on one or both sides of the paper substrate to which the water-dispersible primer is made of the polyvinyl acetate copolymer at a temperature of 150 to 230 ° C .;
A fourth step of winding the coated paper to which the coated resin of the aliphatic polyester resin is applied;
Method for producing an aliphatic polyester coated paper comprising a.
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