KR101501734B1 - 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름 및 이의 제조 방법 - Google Patents
폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름 및 이의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101501734B1 KR101501734B1 KR1020130071448A KR20130071448A KR101501734B1 KR 101501734 B1 KR101501734 B1 KR 101501734B1 KR 1020130071448 A KR1020130071448 A KR 1020130071448A KR 20130071448 A KR20130071448 A KR 20130071448A KR 101501734 B1 KR101501734 B1 KR 101501734B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- surfactant
- resin
- polyalkylene carbonate
- resin film
- weight
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/45—Anti-settling agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G64/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G64/02—Aliphatic polycarbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
- C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
- C08J3/07—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media from polymer solutions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/01—Hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
- C08K5/41—Compounds containing sulfur bound to oxygen
- C08K5/42—Sulfonic acids; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/10—Encapsulated ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D169/00—Coating compositions based on polycarbonates; Coating compositions based on derivatives of polycarbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/65—Additives macromolecular
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2369/00—Characterised by the use of polycarbonates; Derivatives of polycarbonates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Gloves (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
본 발명은 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름은 생분해성 및 완전 연소 특성을 가져 환경 친화적이면서도 고무와 유사한 물성을 나타낼 수 있다. 그에 따라, 상기 수지 필름은 탄성이 요구되는 각종 수지 성형품에 적용될 수 있으며, 특히 일회용 장갑, 일회용 용기, 일회용 고무 성형품 등의 수지 성형품에 적합하게 적용될 수 있다.
Description
본 발명은 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 일회용 장갑, 포장 필름, 일회용 컵 및 일회용 접시와 같은 일회용 용기, 건축자재 및 자동차 내장재용 고무 성형품 등으로 일회용 수지 성형품이 널리 사용되고 있다. 예를 들어, 일회용 장갑은 사용 후 버리는 재활용이 어려운 장갑으로서, 의학 분야 또는 화학/화공 분야 등의 산업 현장에서 주로 사용되고 있으며, 최근에는 음식이나 화장품과 같은 위생 또는 인체 건강에 관련된 다양한 분야에도 폭넓게 사용 및 소비되고 있다.
이러한 일회용 수지 성형품, 예를 들어, 일회용 장갑 등은 얇고 탄성력이 있으며 고무와 유사한 성질을 갖는 다양한 수지로부터 제조될 수 있다. 예를 들어, 합성 폴리이소프렌, 폴리클로로프렌, 폴리우레탄, 폴리비닐클로라이드, 폴리스티렌부타디엔스티렌, 스티렌이소프렌스티렌, 실리콘, 폴리부타디엔메틸메타아크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴 또는 폴리스티렌에틸렌부틸렌스티렌 등과 같이 고무와 동일 또는 유사한 성질을 갖는 다양한 수지로부터 제조될 수 있다.
그러나, 이들 수지로부터 제조되는 일회용 수지 성형품은 사용 후 환경적으로 분해되기 어렵고, 소각 또는 매립시 불완전 연소로 인한 유해가스 발생으로 환경오염을 일으킬 우려가 많다.
이 때문에, 다양한 생분해성 수지로 일회용 수지 성형품을 제조하고자 하는 시도가 이루어진 바 있지만, 아직까지 생분해성을 나타내면서도 일회용 장갑 등의 일회용 수지 성형품에 요구되는 고무와 유사한 탄성이나 신율 또는 강도 등의 기계적 물성을 충족하는 수지 필름은 개발되지 못하고 있는 실정이다.
이에 본 발명은 고무와 유사한 물성을 가지면서도 생분해성을 나타내어 친환경적 특성을 갖는 수지 필름을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 수지 필름의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따르면,
폴리알킬렌 카보네이트 수지와, 제 1 계면활성제와, 제 2 계면활성제를 포함하는 수지 입자로서; 상기 제 2 계면활성제는 입자의 표면에서보다 입자의 중심부에서 높은 농도로 존재하고, 상기 제 1 계면활성제는 입자의 중심부에서보다 입자의 표면에서 높은 농도로 존재하는 수지 입자
를 포함하는 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름이 제공된다.
여기서, 상기 수지 입자의 중심부에 포함된 제 1 계면활성제의 함량은 상기 수지 입자에 포함된 제 1 계면활성제의 전체 함량의 5 중량% 미만일 수 있다. 또한, 상기 수지 입자에 포함된 제 1 계면활성제의 전체 함량에 대하여, 상기 수지 입자의 중심으로부터 입자 반경의 1/2 보다 큰 영역에 포함된 제 1 계면활성제의 함량은 95 중량% 이상일 수 있다.
그리고, 상기 수지 입자의 중심부에 포함된 제 2 계면활성제의 함량은 상기 수지 입자에 포함된 제 2 계면활성제의 전체 함량의 95 중량% 이상일 수 있다. 또한, 상기 수지 입자에 포함된 제 2 계면활성제의 전체 함량에 대하여, 상기 수지 입자의 중심으로부터 입자 반경의 2/3 보다 큰 영역에 포함된 제 2 계면활성제의 함량은 5 중량% 미만일 수 있다.
한편, 상기 수지 입자는 폴리알킬렌 카보네이트 수지 100 중량부에 대하여, 제 1 계면활성제 1 내지 20 중량부, 및 제 2 계면활성제 1 내지 20 중량부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제 1 계면활성제에 대한 제 2 계면활성제의 중량비는 1:0.1 내지 1:2 일 수 있다.
또한, 상기 수지 입자는 200 내지 600 nm의 입경을 가질 수 있다.
한편, 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 반복 단위를 포함하는 것일 수 있다:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
n은 10 내지 1000의 정수이고,
R1과 R2는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알케닐기 또는 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기이고, R1 및 R2가 서로 연결되어 탄소수 3 내지 10의 사이클로알킬기를 형성할 수 있다.
그리고, 상기 제 1 계면활성제는 음이온계 계면활성제 및 비이온계 계면활성제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물일 수 있다.
그리고, 상기 제 2 계면활성제는 탄소수 10 내지 40의 알코올류, 알칸류, 머캡탄류, 카르복실산류, 케톤류, 아민류, 및 HLB(Hydrophile-Lipophile Balance) 값이 11 이하인 비이온 계면활성제를 포함하는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물일 수 있다.
또한, 상기 수지 입자는 셀룰로오즈, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 및 폴리메타크릴산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수용성 고분자를 더욱 포함할 수 있다.
그리고, 상기 수지 필름은, 30 내지 70㎛의 두께에서, 신장율 500%까지의 응력이 8 MPa 이하이고, 파단 신장율이 800% 내지 1600%이며, 파단 응력이 5 내지 25 MPa인 물성을 가질 수 있다.
그리고, 상기 수지 필름은 일회용 장갑, 일회용 용기, 또는 일회용 고무 성형품 등일 수 있다.
한편, 본 발명에 따르면,
폴리알킬렌 카보네이트 수지와 제 1 계면활성제와 제 2 계면활성제를 포함하고, 상기 제 2 계면활성제는 입자의 표면에서보다 입자의 중심부에서 높은 농도로 존재하고, 상기 제 1 계면활성제는 입자의 중심부에서보다 입자의 표면에서 높은 농도로 존재하는 수지 입자를 포함한 수중유형 에멀젼 조성물을 준비하는 단계;
상기 조성물을 포함하는 코팅층을 형성하는 단계; 및
상기 코팅층을 건조하는 단계
를 포함하는 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름의 제조 방법이 제공된다.
여기서, 상기 에멀젼 조성물의 준비 단계는, 폴리알킬렌 카보네이트 수지, 제 2 계면활성제 및 유기용매를 포함하는 유기용액을 준비하는 단계; 제 1 계면활성제를 포함하는 수용액을 준비하는 단계; 및 상기 유기용액과 수용액을 혼합하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 유기용액과 수용액을 혼합하는 단계는, 상기 유기용액에 수용액을 가하여 유중수형(W/O) 에멀젼 조성물을 형성하는 단계; 및 상기 수용액의 공급량을 늘려 유중수형(W/O) 에멀젼 조성물을 수중유형(O/W) 에멀젼 조성물로 상 전환(phase inversion)시키는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기 에멀젼 조성물은 조성물 전체 중량을 기준으로 고형분 함량이 10 내지 50 중량%일 수 있다. 그리고, 상기 에멀젼 조성물은 1 내지 70 cP의 점도를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름은 생분해성 및 완전 연소 특성을 가져 환경 친화적이면서도 고무와 유사한 물성을 나타낼 수 있다. 그에 따라, 상기 수지 필름은 탄성이 요구되는 각종 수지 성형품에 적용될 수 있으며, 특히 일회용 장갑, 일회용 용기, 일회용 고무 성형품 등의 수지 성형품에 적합하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 수지 필름에 대한 인장 특성을 측정한 그래프(S-S 커브)이다.
도 2는 본 발명의 대조예 1에 따른 수지 필름에 대한 인장 특성을 측정한 그래프(S-S 커브)이다.
도 3은 본 발명의 비교예 1에 따른 수지 필름에 대한 인장 특성을 평가한 그래프(S-S 커브)이다.
도 2는 본 발명의 대조예 1에 따른 수지 필름에 대한 인장 특성을 측정한 그래프(S-S 커브)이다.
도 3은 본 발명의 비교예 1에 따른 수지 필름에 대한 인장 특성을 평가한 그래프(S-S 커브)이다.
이하, 발명의 구체적인 구현 예들에 따른 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름과 이의 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다.
그에 앞서, 명세서 전체에서 명시적인 언급이 없는 한, 전문 용어는 단지 특정 구현예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 그리고, 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.
또한, "포함"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 또는 성분의 부가를 제외시키는 것은 아니다.
그리고, "제 1" 또는 "제 2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있으나, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로도 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
또한, 임의의 성분이 수지 입자의 특정 영역에 "실질적으로 존재하지 않는다"라고 함은, 수지 입자에 포함되는 임의의 성분 전체 함량에 대하여 수지 입자의 특정 영역에 존재하는 임의의 성분의 함량이 약 5 중량% 미만, 혹은 약 3 중량% 미만, 혹은 약 1 중량% 미만으로 됨을 의미할 수 있다.
그리고, "일회용 수지 성형품"이라 함은 반영구적 또는 영구적으로 사용되지 않고, 일 회 혹은 수 회 이내, 예를 들어, 10 회 이내, 바람직하게는 5 회 이내로 사용된 후 폐기되거나 소정의 공정을 통해 재처리되는 임의의 수지재 성형품을 지칭한다. 이러한 일회용 수지 성형품은 고무와 유사한 신율 및 강도 범위를 충족하는 수지층을 포함하거나, 이러한 수지층으로만 이루어질 수 있다. 이러한 성형품의 예에는, 일회용 장갑, 일회용 필름, 일회용 컵, 또는 일회용 접시 등의 일회용 용기, 및 건축자재 또는 자동차 내장재 등이 포함될 수 있다. 이러한 일회용 수지 성형품의 용도는 특별히 한정되지 않으며, 의학, 화학, 화공, 식료 또는 화장품 등의 다양한 분야에서 사용되는 성형품을 포괄할 수 있다.
한편, 본 발명자들은 생분해성 수지 성형품에 대한 연구 과정에서, 제 1 계면활성제 및 제 2 계면활성제의 분포가 제어된 폴리알킬렌 카보네이트 수지 입자를 포함한 에멀젼 조성물의 경우, 보다 향상된 안정성을 갖는 막을 형성할 수 있음을 확인하였다. 나아가, 상기 에멀젼 조성물에 포함되는 수지 입자는 입자 크기가 보다 균일하게 제어될 수 있어, 이를 사용하여 제조된 성형품은 보다 향상된 촉감의 제공이 가능하면서도, 인장 강도 등 기계적 물성이 보다 향상될 수 있음을 확인하여, 본 발명을 완성하였다.
이와 관련하여, 이전의 라텍스 수지 조성물은 코팅 등의 방법을 통해 수지막의 형성이 가능하였으나, 형성된 수지막의 안정성이 낮기 때문에 복잡한 구조의 성형품 제조에 적용하는 것은 한계가 있었으며, 수지막의 기계적 물성도 떨어지는 문제점이 있었다. 그에 비하여, 본 발명에 따른 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름의 제조에 적용되는 조성물은 상기 수지 입자를 포함함에 따라, 이전의 라텍스 수지 조성물에 비하여 조성물의 안정성이 우수하고, 수지 입자의 균일한 크기 제어 등이 가능하다. 그에 따라, 상기 조성물을 사용하여 딥 몰딩 또는 코팅 등의 단순한 방법을 통해 두께가 균일하면서도 기계적 물성이 우수한 수지막(필름 등)을 보다 안정적으로 형성시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일 구현 예에 따르면,
폴리알킬렌 카보네이트 수지와, 제 1 계면활성제와, 제 2 계면활성제를 포함하는 수지 입자로서; 상기 제 2 계면활성제는 입자의 표면에서보다 입자의 중심부에서 높은 농도로 존재하고, 상기 제 1 계면활성제는 입자의 중심부에서보다 입자의 표면에서 높은 농도로 존재하는 수지 입자
를 포함하는 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름이 제공된다.
즉, 상기 일 구현 예에 따른 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름은 폴리알킬렌 카보네이트 수지, 제 1 계면활성제 및 제 2 계면활성제를 포함하는 수지 입자를 포함하는 형태로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 상기 수지 필름은 상기 수지 입자를 포함하는 에멀젼 조성물로부터 형성될 수 있는데, 상기 수지 입자는 입자간의 응집 현상(coagulation phenomena)에 의해 서로 융합된 매트릭스의 형태로 상기 수지 필름에 포함될 수 있다. 이때, 상기 수지 필름은 입자 고유의 형태(비제한적인 예로, 폴리알킬렌 카보네이트 수지와 제 2 계면활성제를 포함하는 입자 중심부와, 상기 중심부를 둘러싸고 제 1 계면활성제를 포함하는 입자 표면을 갖는 형태)가 유지된 수지 입자를 일부 포함할 수 있다.
여기서, 상기 수지 입자에 포함되는 폴리알킬렌 카보네이트 수지는 비결정성의 투명한 수지로서, 유사계열의 엔지니어링 플라스틱인 방향족 폴리카보네이트 수지와 달리, 생분해가 가능하고 낮은 온도에서 열분해가 가능할 뿐 아니라, 이산화탄소와 물로 완전히 분해되어 탄소 잔류물이 없다는 장점을 가지고 있다. 또한, 폴리알킬렌 카보네이트 수지는 약 40℃ 이하, 예를 들어, 약 10 내지 40℃ 정도의 비교적 낮은 유리전이온도(Tg)를 가지면서 이 범위 내에서의 조절이 가능하다(Inoue et al. Polymer J., 1982, 14, 327-330).
상기 일 구현 예에 있어서, 폴리알킬렌 카보네이트 수지는 에폭사이드계 화합물, 예를 들어 알킬렌 옥사이드계 화합물과 이산화탄소를 모노머로 사용하여 공중합을 통해 제조되는 폴리카보네이트계 고분자의 일종으로서, 하기 화학식 1의 반복 단위를 포함하는 단일 중합체 또는 공중합체로 정의될 수 있다:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
n은 10 내지 1000의 정수이고,
R1과 R2는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알케닐기 또는 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기이고, R1 및 R2가 서로 연결되어 탄소수 3 내지 10의 사이클로알킬기를 형성할 수 있다.
이러한 폴리알킬렌 카보네이트 수지는, 예를 들어, 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 1-부텐 옥사이드, 2-부텐 옥사이드, 이소부티렌 옥사이드, 1-펜텐 옥사이드, 2-펜텐 옥사이드, 1-헥센 옥사이드, 1-옥텐 옥사이드, 시클로펜텐 옥사이드, 시클로헥센 옥사이드, 스티렌 옥사이드 또는 부타디엔 모노옥사이드 등이나 이들 중에 선택된 2종 이상의 다양한 에폭사이드계 모노머를 사용하여 얻어질 수 있다.
이러한 폴리알킬렌 카보네이트 수지는 상기 반복 단위에 따른 특유한 물성을 유지할 수 있도록, 상기 반복 단위로 이루어진 단일 중합체로 되거나, 상기 반복 단위를 포함하는 공중합체로 될 수 있으며, 예를 들어, 상기 화학식 1의 범주에 속하는 2 종 이상의 반복 단위의 공중합체로 되거나, 상기 반복 단위와 함께 알킬렌 옥사이드 수지계 반복 단위 등을 포함하는 공중합체로 될 수 있다. 다만, 상기 화학식 1의 반복 단위로 인한 특유의 물성, 예를 들어, 생분해성 또는 낮은 유리 전이 온도 등을 유지할 수 있도록, 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지는 상기 화학식 1의 반복 단위의 1종 이상을 약 40 몰% 이상, 바람직하게는 약 60 몰% 이상, 보다 바람직하게는 약 80 몰% 이상으로 포함하는 공중합체로 될 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 반복 단위에는 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알케닐기 또는 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기 등의 다양한 작용기가 치환될 수 있는데, 최종적으로 얻고자 하는 폴리알킬렌 카보네이트 수지의 기계적 물성 또는 생분해성 등을 고려하여 이들 중 적절한 작용기기가 선택될 수 있다. 예를 들어, 수소나 보다 작은 탄소수의 작용기(예를 들어, 작은 탄소수의 알킬기 또는 시클로알킬기 등)가 치환된 경우, 상기 화학식 1의 반복 단위를 포함하는 폴리알킬렌 카보네이트 수지는 생분해성의 측면에서 보다 유리할 수 있고, 상대적으로 큰 탄소수의 작용기가 치환된 경우에는, 수지의 강도 등의 기계적 물성의 측면에서 유리할 수 있다. 구체적인 예로서, 폴리에틸렌 카보네이트 수지가 폴리프로필렌 카보네이트 수지에 비해 보다 빠르게 생분해됨이 보고된 바 있다 (Inoue et al. Chem . Pharm . Bull , Jpn, 1983, 31, 1400; Ree et al. Catalysis Today, 2006, 115, 288-294).
그리고, 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지에서, 상기 화학식 1의 반복 단위의 중합도 n은 10-1000, 바람직하게는 50-500으로 될 수 있고, 이를 포함하는 폴리알킬렌 카보네이트 수지는 약 10,000 내지 약 1,000,000, 바람직하게는 약 50,000 내지 약 500,000의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 상기 반복 단위 및 폴리알킬렌 카보네이트 수지가 이러한 범위의 중합도 및 중량 평균 분자량을 가짐에 따라, 이로부터 얻어진 수지층 또는 일회용 수지 성형품이 적절한 강도 등의 기계적 물성과 함께 생분해성을 나타낼 수 있다.
그리고, 일 구현 예에 따르면, 상기 수지 입자에는, 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지 이외에, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 수용성 고분자가 더욱 포함될 수 있다. 상기 수용성 고분자는 수지 입자를 포함하는 조성물의 도포시 보다 균일한 물성이 발현될 수 있도록 한다. 비제한적인 예로, 상기 수용성 고분자는 셀룰로오즈, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 및 폴리메타크릴산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물 일 수 있다. 다만, 상기 수용성 고분자의 함량은 본 발명에서 요구되는 수지 필름의 생분해성 및 기계적 물성 등에 미치는 영향을 고려하여 결정될 수 있으며, 예를 들어, 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지 100 중량부에 대하여 20 중량부 이하, 바람직하게는 0.01 내지 20 중량부, 보다 바람직하게는 0.1 내지 10 중량부일 수 있다.
한편, 상기 일 구현 예의 수지 필름에 포함되는 수지 입자는, 전술한 폴리알킬렌 카보네이트 수지와 함께, 제 1 계면활성제 및 제 2 계면활성제를 포함한다.
특히, 상기 제 1 계면활성제 및 제 2 계면활성제는 상기 수지 입자의 중심부와 표면에서 서로 다른 농도 분포를 갖는다. 일 구현 예에 따르면, 상기 제 1 계면활성제는 수지 입자의 중심부에서 보다, 수지 입자의 표면에서 높은 농도로 존재한다. 반대로, 상기 제 2 계면활성제는 수지 입자의 표면에서 보다, 수지 입자의 중심부에서 높은 농도로 존재한다. 나아가, 상기 제 1 계면활성제는 수지 입자의 중심부에 실질적으로 존재하지 않을 수 있고, 상기 제 2 계면활성제는 수지 입자의 표면에 실질적으로 존재하지 않을 수 있다.
여기서, 상기 수지 입자의 "중심부"라 함은 수지 입자의 중심으로부터 반경의 2/3 보다 작은 영역 또는 반경의 1/2 보다 작은 영역을 의미한다. 그리고, 상기 수지 입자의 "표면"이라 함은 상기 수지 입자에서 중심부 이외의 영역을 의미한다.
그리고, 상기 제 1 또는 제 2 계면활성제가 수지 입자의 특정 영역에 "실질적으로 존재하지 않는다"라고 함은, 수지 입자에 포함되는 제 1 또는 제 2 계면활성제 전체 함량에 대하여 수지 입자의 특정 영역에 존재하는 제 1 또는 제 2 계면활성제의 함량이 약 5 중량% 미만, 혹은 약 3 중량% 미만, 혹은 약 1 중량% 미만으로 됨을 의미한다.
바꾸어 말하면, 상기 제 1 계면활성제는 수지 입자의 중심으로부터 수지 입자 반경의 1/2 또는 2/3 보다 작은 영역에 실질적으로 존재하지 않을 수 있으며, 그 이외의 영역(즉, 수지 입자의 표면)에는 수지 입자에 포함되는 제 1 계면활성제 함량의 약 95 중량% 이상으로 포함되어 있을 수 있다. 그리고, 상기 제 2 계면활성제는 수지 입자의 중심으로부터 수지 입자 반경의 1/2 또는 2/3 보다 큰 영역(즉, 수지 입자의 표면)에는 실질적으로 존재하지 않을 수 있으며, 수지 입자의 중심부에는 수지 입자에 포함되는 제 2 계면활성제 함량의 95 중량% 이상이 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지와 함께 포함될 수 있다.
전술한 바와 같이, 일 구현 예에 따른 수지 필름에 포함되는 상기 수지 입자는 폴리알킬렌 카보네이트 수지 및 제 2 계면활성제를 포함하는 입자 중심부와, 상기 중심부를 둘러싸고 있는 제 1 계면활성제를 포함하는 입자 표면을 가질 수 있다. 그리고, 상기 입자의 표면에는 제 2 계면활성제가 실질적으로 존재하지 않으며, 제 1 계면활성제는 수지 입자의 일정 깊이 이하로 침투하여 존재하지 않는다.
이처럼 수지 입자 내에서 농도 분포가 제어된 제 1 계면활성제 및 제 2 계면활성제는 폴리알킬렌 카보네이트 수지를 보다 안정적이고 균일한 크기의 입자상으로 존재할 수 있도록 하며, 상기 수지 입자가 조성물 내에 안정적으로 분산되어 있을 수 있도록 한다. 나아가, 수지 입자간의 응집이 최소화되어 조성물 내에 분산된 유효한 고형분의 함량이 높게 유지됨에 따라, 조성물의 도포시에 보다 균일한 두께와 균일한 물성을 갖는 성형품을 형성시킬 수 있다.
이와 관련하여, 에멀젼 조성물에 포함되는 수지 입자가 불안정할 경우, 수지 입자들이 응집되어 침전이 형성될 수 있고, 그에 따라 조성물 내에 분산된 유효한 고형분의 함량이 낮아지게 된다(여기서, '유효한 고형분의 함량'이라 함은 수지 입자의 응집에 의해 형성된 응집물 및 이의 침전물을 제외하고, 조성물 내에 안정적인 분산상으로 존재하는 고형분으로서, 수지 성형품의 제조에 직접적으로 사용될 수 있는 수지 입자 및 기타 첨가제의 함량을 의미함). 이러한 견지에서, 상기 일 구현 예에 따른 수지 입자는 제 1 계면활성제와 제 2 계면활성제를 전술한 농도 분포로 동시에 포함하여 형성됨에 따라, 수지 입자가 조성물 내에서 보다 안정적인 분산상을 이룰 수 있고, 입자간의 응집이 최소화될 수 있어, 조성물 내에 분산된 유효한 고형분의 함량이 높게 유지될 수 있다. 만약, 제 1 계면활성제와 제 2 계면활성제 중 어느 하나를 포함하지 않거나 그 농도 분포가 상기 일 구현 예를 만족하지 못할 경우, 불안정한 수지 입자들의 응집에 의해 조성물 내에 분산된 유효한 고형분의 함량이 낮아지고, 결과적으로 균일한 두께와 물성을 갖는 수지 성형품의 제조가 불가능해질 수 있다.
여기서, 상기 제 1 계면활성제의 존재는 수지 입자를 포함하는 조성물을 원심분리한 상등액으로부터 MALDI-TOF Mass, GC/Mass, NMR 분석 등을 통해 확인 가능하다. 그리고, 상기 제 2 계면활성제의 존재는 수지 입자를 포함하는 조성물을 원심분리한 침전물로부터 MALDI-TOF Mass, GC/Mass, NMR 분석 등을 통해 확인 가능하다. 또한, 후술하는 바와 같이, 에멀젼 조성물에 수(water) 용매가 포함되는 경우, 상기 제 2 계면활성제는 제 1 계면활성제보다 친수성이 낮은 물질이다. 그에 따라, 친수성이 상대적으로 낮은 상기 제 2 계면활성제는 수지 입자의 중심부에 분포하게 되고, 친수성이 상대적으로 높은 제 1 계면활성제는 수지 입자의 표면에 분포하게 되어, 제 1 계면활성제와 제 2 계면활성제를 포함하는 수지 입자의 구조를 예측할 수 있다.
한편, 일 구현 예에 따르면, 상기 수지 필름은 상기 수지 입자를 포함하는 에멀젼 조성물로부터 얻어질 수 있다. 여기서, 상기 에멀젼 조성물이 수(water) 용매인 경우를 예로 들면, 상기 제 1 계면활성제와 제 2 계면활성제는 전술한 바와 같은 농도 분포를 나타낼 수 있는 화합물로서 친수성(hydrophilicity) 차이 등을 고려하여 결정될 수 있다. 즉, 상기 제 2 계면활성제는 상기 제 1 계면활성제보다 친수성이 낮거나 또는 HLB(Hydrophile-Lipophile Balance) 값이 낮은 물질로서, 전술한 농도 분포의 구현을 가능케 한다.
일 구현 예에 따르면, 상기 제 1 계면활성제는 음이온계 계면활성제 및 비이온계 계면활성제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있으며; 바람직하게는 카르복시산염, 술폰산염, 황산에스테르염, 인산에스테르염, 4급 암모늄염, 에테르형, 에스테르에테르형, 에스테르형, 및 함질소형을 포함하는 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다. 이러한 화합물로는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 것이 특별한 제한 없이 적용 가능하다. 다만, 일 구현 예에 따르면, 상기 제 1 계면활성제는 알킬벤젠술폰산나트륨, 알킬술폰산나트륨, 폴리에틸렌옥사이드알킬에테르, 폴리에틸렌옥사이드알킬페닐에테르, 폴리에틸렌옥사이드알킬에테르술폰산염, 폴리에틸렌옥사이드알킬에테르인산염, 라우릴황산나트륨, 알킬에테르 카본산염, 알킬에테르황산염, 알킬아릴에테르황산염, 알킬아미드황산염, 알킬인산염, 알킬에테르인산염, 및 알킬아릴에테르인산염과 같은 음이옴계 계면활성제; 알킬폴리옥시에틸렌에테르, 알킬아릴폴리옥시에틸렌에테르, 알킬아릴포름알데히드축합 폴리옥시에틸렌에테르, 폴리옥시프로필렌을 친유기로 하는 블록폴리머, 글리세린에스테르의 폴리옥시에틸렌에테르, 솔비탄 에스테르의 폴리옥시에틸렌에테르, 솔비톨 에스테르의 폴리옥시에틸렌에테르, 폴리에틸렌글리콜지방산에스테르, 글리세린에스테르, 솔비탄에스테르, 프로필렌글리콜에스테르, 슈가에스테르, 지방산알카놀아미드, 폴리옥시에틸렌지방산아미드, 폴리옥시에틸렌알킬아민, 및 아민옥사이드와 같은 비이온계 계면활성제; 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
그리고, 상기 제 1 계면활성제는 전술한 폴리알킬렌 카보네이트 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부, 바람직하게는 1 내지 15 중량부, 보다 바람직하게는 1 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 즉, 수지 입자의 중심부를 둘러싸는 표면이 충분히 형성될 수 있도록 하면서도, 상기 제 1 계면활성제의 과량 첨가시 발생할 수 있는 수지 성형물의 가공성 및 기계적 물성 저하와 같은 문제점 등을 고려하여, 상기 제 1 계면활성제의 함량은 전술한 범위가 되도록 하는 것이 유리하다.
한편, 상기 제 2 계면활성제는 용매 내에 존재하는 수지 입자의 용매에 대한 용해도(water solubility)를 감소시켜 수지 입자간의 응집을 방지하는 역할을 하는 것으로서, 전술한 바와 같이, 그 종류는 제 1 계면활성제와의 관계를 고려하여 선택될 수 있다. 비제한적인 예로, 상기 제 2 계면활성제는 탄소수 10 내지 40의 알코올류, 알칸류, 머캡탄류, 카르복실산류, 케톤류, 아민류, 및 HLB(Hydrophile-Lipophile Balance) 값이 11 이하인 비이온 계면활성제를 포함하는 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다. 바람직하게는, 상기 제 2 계면활성제는 헥사데칸, 세틸 알코올, 폴리옥시에틸렌 스테아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 스테아릴 아민, 폴리옥시에틸렌 스테아릴 에스테르, 폴리옥시에틸렌 모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 탄소수 10 내지 20의 에톡시화 알코올, 에톡시화 옥틸페놀, 에톡시화 지방 에스테르, 소르비탄 라우레이트, 소르비탄 모노스테아레이트, 프로필렌글리콜 모노스테아레이트, 에틸렌글리콜 모노스테아레이트, 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
그리고, 상기 제 2 계면활성제는 전술한 폴리알킬렌 카보네이트 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부, 바람직하게는 1 내지 15 중량부, 보다 바람직하게는 1 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 즉, 상기 수지 입자가 보다 안정적으로 형성될 수 있도록 하면서도, 상기 제 2 계면활성제의 과량 첨가시 발생할 수 있는 입자 크기 및 조성물 안정성 제어의 어려움과 수지 성형물의 물성 변화 등을 고려하여, 상기 제 2 계면활성제의 함량은 전술한 범위가 되도록 하는 것이 유리하다.
나아가, 보다 안정적인 수지 입자가 형성 및 유지될 수 있도록 하기 위하여, 상기 제 1 계면활성제에 대한 제 2 계면활성제의 중량비는 1:0.1 내지 1:2, 바람직하게는 1:0.2 내지 1:1, 보다 바람직하게는 1:0.3 내지 1:0.6이 되도록 조절될 수 있다.
한편, 상기 수지 입자는 200 내지 600 nm, 바람직하게는 250 내지 600 nm, 보다 바람직하게는 250 내지 550 nm의 입경을 가질 수 있다. 즉, 상기 수지 입자의 입경이 전술한 범위를 만족하는 것이 에멀젼 조성물에 포함되는 유효한 고형분의 함량을 유지하면서도, 수지 성형물 제조시 균일한 두께의 막 형성 측면에서 유리하다. 수지 입자의 입경이 전술한 범위를 만족하지 못하는 경우(예를 들어, 입경이 600 nm를 초과하는 경우), 수지 입자의 안정성이 떨어져 에멀젼 조성물에 포함되는 고형분 함량을 충분히 확보하기 어려울 뿐만 아니라, 이를 사용하여 균일한 두께와 물성을 갖는 수지 성형품의 형성이 어려울 수 있다.
이와 같이, 상기 일 구현 예에 따른 수지 필름은 이전의 라텍스 필름(예를 들어, 니트릴계 필름)에 비하여, 보다 낮은 응력으로도 보다 높은 배율로 신장이 가능할 뿐 아니라, 최대 신장율이 보다 높게 나타나는 등 기계적 물성이 우수한 장점을 갖는다.
일 구현 예에 따르면, 상기 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름은 30 내지 70㎛의 두께에서, 신장율 500%까지의 응력이 8 MPa 이하이고, 파단 신장율이 800% 내지 1600%이며, 파단 응력이 5 내지 25 MPa인 특성을 나타낼 수 있다.
즉, 도 1 및 도 2의 비교를 통해 알 수 있는 바와 같이, 상기 일 구현 예의 수지 필름(도 1: 실시예 1에 따른 수지 필름에 대한 S-S 커브)은 약 55㎛의 두께에서, 신장율 500%까지의 응력이 8 MPa 이하로서, 신장율 500%까지의 응력이 약 25 MPa 인 이전의 니트릴 라텍스 필름(도 2: 대조예 1에 따른 수지 필름에 대한 S-S 커브)에 비하여, 보다 낮은 응력으로도 보다 높은 배율로 신장이 가능하다.
이러한 물성은 일회용 수지 성형품 중 특히 일회용 장갑 등의 착용감과 밀접한 관계가 있는 물성으로서, 상기 일 구현 예의 수지 필름은 적은 힘으로도 고배율로 신장 가능함에 따라 탄성이 우수하면서도 착용감이 우수한 장점을 나타낼 수 있다.
나아가, 일 구현 예에 따르면, 상기 수지 필름은 30 내지 70㎛의 두께에서, 신장율 300% 내지 500%에서의 응력이 2 내지 8 MPa; 바람직하게는 40 내지 60㎛의 두께에서, 신장율 300% 내지 500%에서의 응력이 4 내지 8 MPa인 물성을 나타낼 수 있다.
또한, 다른 구현 예에 따르면, 상기 수지 필름은 30 내지 70㎛의 두께에서, 신장율 300%에서의 응력이 2 내지 6 MPa; 바람직하게는 40 내지 60㎛의 두께에서, 신장율 300%에서의 응력이 4 내지 6 MPa인 물성을 나타낼 수 있다.
그리고, 또 다른 구현 예에 따르면, 상기 수지 필름은 30 내지 70㎛의 두께에서, 신장율 500%에서의 응력이 3 내지 8 MPa; 바람직하게는 40 내지 60㎛의 두께에서, 신장율 500%에서의 응력이 5 내지 8 MPa인 물성을 나타낼 수 있다.
나아가, 상기 수지 필름은 30 내지 70㎛의 두께에서, 파단 신장율이 800% 내지 1600%, 바람직하게는 800% 내지 1300%, 보다 바람직하게는 800% 내지 1000%이고; 파단 응력이 5 내지 25 MPa, 바람직하게는 10 내지 20 MPa, 보다 바람직하게는 10 내지 15 MPa인 물성을 나타낼 수 있다. 즉, 상기 일 구현 예의 수지 필름은 우수한 고무 탄성을 가질 뿐 아니라, 높은 내구성을 나타낼 수 있는 것으로서, 이러한 물성은 종래의 니트릴계 필름 또는 생분해성 필름을 통해서는 달성될 수 없었던 것이다.
이처럼, 본 발명에 따른 수지 필름은 고무와 유사한 물성을 나타내면서도, 폴리알킬렌 카보네이트 수지가 갖는 생분해성 및 완전 연소 특성을 가져, 특히 고무 탄성이 요구되는 일회용 수지 성형품의 용도 등으로 적합하게 사용될 수 있다. 여기서, 상기 일회용 수지 성형품은 상기 일 구현 예의 수지 필름을 포함하거나, 이러한 수지 필름으로만 이루어질 수도 있다. 이러한 성형품의 예로는, 일회용 장갑, 일회용 필름, 일회용 컵 또는 일회용 접시 등의 일회용 용기, 및 건축자재 또는 자동차 내장재 등으로 사용되고 소각 처분이 가능한 일회용 고무 또는 수지 성형품 등이 있다. 이러한 일회용 수지 성형품의 용도는 특별히 한정되지 않으며, 의학, 화학, 화공, 식료 또는 화장품 등의 다양한 분야에서 사용되는 성형품을 포괄할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 구현 예에 따르면,
상기 수지 입자를 포함한 수중유형 에멀젼 조성물을 준비하는 단계;
상기 조성물을 포함하는 코팅층을 형성하는 단계; 및
상기 코팅층을 건조하는 단계
를 포함하는 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름의 제조 방법이 제공된다.
여기서, 상기 수지 입자는, 폴리알킬렌 카보네이트 수지와 제 1 계면활성제와 제 2 계면활성제를 포함하는 것으로서, 상기 제 2 계면활성제는 입자의 표면에서보다 입자의 중심부에서 높은 농도로 존재하고, 상기 제 1 계면활성제는 입자의 중심부에서보다 입자의 표면에서 높은 농도로 존재할 수 있다.
상기 일 구현 예에 있어서, 상기 에멀젼 조성물은 물을 포함하는 연속상, 및 상기 연속상 중에 분산된 수지 입자를 포함한 수중유형 에멀젼 조성물일 수 있다.
상기 에멀젼 조성물은 전술한 폴리알킬렌 카보네이트 수지, 제 1 계면활성제, 제 2 계면활성제 등을 사용하는 것을 제외하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 수중유(oil-in-water)형 에멀젼 조성물의 제조 방법, 예를 들면 직접 유화법(direct emulsification) 또는 상 전환 유화법(phase inversion emulsification) 등에 따라 준비될 수 있다.
즉, 일 구현예에 따르면, 상기 에멀젼 조성물의 준비 단계는, 폴리알킬렌 카보네이트 수지, 제 2 계면활성제 및 유기용매를 포함하는 유기용액을 준비하는 단계; 제 1 계면활성제를 포함하는 수용액을 준비하는 단계; 및 상기 유기용액과 수용액을 혼합하는 단계를 포함하는 방법으로 수행될 수 있다. 그리고, 상기 상 전환 유화법에 따를 경우, 상기 유기용액과 수용액을 혼합하는 단계에서, 상기 유기용액에 수용액을 가하여 유중수형(W/O) 에멀젼 조성물을 형성하는 단계; 및 상기 수용액의 공급량을 늘려 유중수형(W/O) 에멀젼 조성물을 수중유형(O/W) 에멀젼 조성물로 상 전환(phase inversion)시키는 단계를 포함하는 방법으로 수행될 수 있다.
한편, 상기 에멀젼 조성물의 준비에 사용되는 폴리알킬렌 카보네이트 수지, 제 1 계면활성제, 및 제 2 계면활성제의 종류 및 함량에 대해서는 전술한 내용으로 갈음한다.
그리고, 상기 에멀젼 조성물에 포함되는 유기용매는 폴리알킬렌 카보네이트 수지가 용해될 수 있는 통상적인 용매 중에서 선택될 수 있으므로, 그 구성을 특별히 한정하지 않는다. 다만, 일 구현 예에 따르면, 상기 유기 용매는 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 프로필아세테이트, 이소프로필아세테이트, 비닐아세테이트, 메틸에틸케톤, 디클로로메탄, 디클로로에탄, 클로로포름, 아세토니트릴, 메틸피롤리돈, 디메틸술폭사이드, 니트로메탄, 니트로프로판, 카프로락톤, 아세톤, 폴리프로필렌옥사이드, 테트라하이드로퓨란, 벤젠, 및 스타이렌으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 용매일 수 있다. 그리고, 상기 유기 용매의 함량은 수지 입자의 형성 효율 및 안정성 등을 고려하여 결정될 수 있다. 비제한적인 예로, 상기 유기 용매는 폴리알켈렌 카보네이트 수지 100 중량부에 대하여 50 내지 1000 중량부, 바람직하게는 100 내지 1000 중량부, 보다 바람직하게는 200 내지 1000 중량부로 포함될 수 있다.
이때, 상기 에멀젼 조성물은 수지 성형물의 가공성 등을 감안하여 조성물 전체 중량을 기준으로 고형분 함량이 10 내지 50 중량%, 바람직하게는 10 내지 40 중량%, 보다 바람직하게는 10 내지 30 중량%로 되도록 하는 것이 유리하다. 그리고, 상기 에멀젼 조성물의 점도는 1 내지 70 cP, 바람직하게는 1 내지 50 cP, 보다 바람직하게는 2 내지 30 cP가 되도록 하는 것이 가공성 등의 측면에서 유리하다.
이 밖에도, 상기 에멀젼 조성물에는, 조성물의 도포시 보다 균일한 물성이 발현될 수 있도록 하기 위하여 소포제, 수용성 고분자 등의 첨가제가 더욱 포함될 수 있다. 이때, 상기 소포제로는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 것이 사용될 수 있으므로 그 구성을 특별히 한정하지 않으나, 바람직하게는 실리콘계 소포제일 수 있다. 그리고, 상기 소포제는 조성물 전체 중량을 기준으로 0.001 내지 0.1 중량부로 첨가될 수 있다.
한편, 상기 일 구현 예에 따른 수지 필름의 제조 방법은, 전술한 방법으로 준비된 에멀젼 조성물을 사용하여, 상기 조성물을 포함하는 코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 코팅층을 건조하는 단계를 포함한다.
그 중, 상기 조성물을 포함하는 코팅층을 형성하는 단계는 제조하고자 하는 성형품 형태를 갖는 금형 또는 기판 등에 상기 에멀젼 조성물을 소정의 두께로 코팅하는 방법으로 수행될 수 있다. 이때, 상기 조성물의 코팅에는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 방법이 적용될 수 있으므로, 이를 특별히 한정하지 않는다.
그리고, 상기 코팅층을 건조하는 단계는 코팅층에 포함된 수분 등의 용매를 증발시켜 수지 필름을 형성시키기 위한 단계로서, 바람직하게는 상기 수지 입자간의 응집 현상(coagulation phenomena)에 의해 균일한 물성의 수지 필름이 형성될 수 있는 온도, 예를 들면, 70 내지 160 ℃, 또는 90 내지 140 ℃, 또는 100 내지 130 ℃의 온도 하에서 수행될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예들을 제시한다. 그러나 하기의 실시예들은 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명을 이들만으로 한정하는 것은 아니다.
제조예
1
(폴리프로필렌
카보네이트
수지의 제조)
아연-글루타레이트(Zn-glutarate) 촉매를 사용해 프로필렌 옥시드와 이산화탄소를 공중합하여 폴리프로필렌 카보네이트 수지를 다음의 방법으로 제조하였다(Polymer Journal 1981, 13, 407; 미국 특허 제 5,026,676).
교반기가 달린 오토클레이브 반응기에 건조한 아연-글루타레이트 촉매 (1g) 와 정제된 프로필렌옥시드 (30 g)를 넣고 이산화탄소를 10 기압 정도 충진한 후 10분간 교반하였다. 이후, 이산화탄소를 다시 50 기압 정도 충진한 후 온도를 60℃로 승온하여 24 시간 정도 반응시켰다. 반응 후 미반응 프로필렌옥시드를 저압 하에 제거하고 디클로로메탄 용매에 녹였다. 염산 수용액(0.1M)으로 세척하고 메탄올 용매에 침전시켜 폴리프로필렌 카보네이트 수지를 얻었다. 회수한 수지는 25 g 정도였고, 그 생성을 핵자기 공명 스펙트럼으로 확인하였으며, GPC를 통해 분석한 중량 평균 분자량은 250,000 임을 확인하였다.
제조예
2
(폴리에틸렌
카보네이트
수지의 제조)
디에틸-아연 촉매를 사용해 에틸렌 옥시드와 이산화탄소를 공중합하여 폴리에틸렌 카보네이트 수지를 다음의 방법으로 제조하였다(Journal of Polymer Science B 1969, 7, 287; Journal of Controlled release 1997, 49, 263).
교반기가 달린 오토클레이브 반응기에 건조한 디에틸-아연 촉매 (1g) 와 디옥산 용매 10mL를 넣고 천천히 교반하면서 5mL 디옥산 용매에 묽힌 정제수 0.1g을 넣었다. 이산화탄소를 10 기압 정도 충진한 후, 120℃에서 1 시간 동안 교반하였다. 이후 정제된 에틸렌 옥시드(10g)를 넣고, 이산화탄소를 다시 50 기압 정도 충진한 후 온도를 60℃로 조절하여 48 시간 정도 반응시켰다. 반응 후 미반응 에틸렌옥시드를 저압 하에 제거하고 디클로로메탄 용매에 녹였다. 염산 수용액(0.1M)으로 세척하고 메탄올 용매에 침전시켜 폴리에틸렌 카보네이트 수지를 얻었다. 회수한 수지는 15 g 정도였고, 그 생성을 핵자기 공명 스펙트럼으로 확인하였으며, GPC를 통해 분석한 중량 평균 분자량은 230,000 임을 확인하였다.
[실험방법]
하기의 실시예 및 비교예에서, 공기나 물에 민감한 화합물을 다루는 모든 작업은 표준 쉴렝크 기술(standard Schlenk technique) 또는 드라이 박스 기술을 사용하여 실시하였다.
1) 핵자기 공명 스펙트럼은 브루커 600 스펙트로미터(Bruker 600 spectrometer)를 사용하여 얻었으며, 1H NMR은 600 MHz에서 측정하였다.
2) 중합체의 중량 평균 분자량은 GPC(gel permeation chromatography)를 사용하여 측정하였으며, 이때 폴리스티렌(polystyrene) 샘플을 표준으로 하였다.
3) 조성물에 포함된 고형분 함량의 측정은 Halogen Moisture Analyzer(HB43-S.Mettler Toledo)를 사용하여 약 110 ℃의 온도 조건 하에서 수분 및 기타 용매가 증발하고 남은 고형분의 무게를 측정하는 방법으로 수행하였다.
4) 조성물에 포함된 수지 입자 크기는 입도 분석기(NICOMP380)를 사용하여 약 23 ℃의 온도 조건 하에서 측정하였다.
5) 수지 입자에 포함되는 제 1 계면활성제 및 제 2 계면활성제의 존재는 에멀젼 조성물을 원심분리법을 통해 상등액과 침전물로 각각 분리하여 MALDI-TOF Mass 를 통해 확인하였다.
6) 조성물의 점도는 Brookfield LV를 사용하여 약 23 ℃의 온도 조건 하에서 측정하였다.
실시예
1
(
폴리알킬렌
카보네이트
성형품 제조용
에멀젼
조성물의 제조)
디클로로메탄 약 720g, 헥사데칸(제 2 계면활성제) 약 2.6g, 및 제조예 2에 따른 폴리에틸렌 카보네이트 수지 약 80g을 혼합하고 고형분을 용해시킨 유기용액을 준비하였다.
이와 별도로, 증류수 약 300g에 도데실벤젠 술폰산나트륨 약 5.2g을 넣고 교반하여, 제 1 계면활성제를 포함하는 수용액을 준비하였다.
상기 수용액에 상기 유기용액을 천천히 투입하면서 약 10,000 rpm으로 약 20분 동안 교반하여 안정화시키는 방법으로 수지 입자가 포함된 에멀젼 조성물을 제조하였다. 이 후, rotary evaporator를 이용하여 디클로로메탄을 에멀젼 조성물로부터 분리하여 최종 폴리에틸렌 카보네이트 에멀젼 조성물을 제조하였다.
이때, 조성물의 고형분 함량은 약 25 중량%, 수지 입자의 입경은 약 280 내지 320 nm, 조성물의 점도는 약 4.5 cP인 것으로 확인되었다.
그리고, 수지 입자에 포함되는 제 1 계면활성제 및 제 2 계면활성제의 존재는 상기 에멀젼 조성물을 원심분리법을 통해 상등액과 침전물로 분리하여 MALDI-TOF Mass 를 통해 각각 확인하였다. 이때, 상기 상등액에는, 첨가된 제 1 계면활성제 전체 함량의 약 97 중량%에 해당하는 제 1 계면활성제가 포함되어 있었고, 제 2 계면활성제는 약 1 중량% 미만으로 포함되어 있는 것으로 확인되었다. 그리고, 상기 침전물에는, 첨가된 제 2 계면활성제 전체 ?량의 약 99 중량%에 해당하는 제 2 계면활성제가 포함되어 있었고, 제 1 계면활성제는 약 3 중량% 미만으로 포함되어 있는 것으로 확인되었다. 그리고, 상기 분석 결과 및 제 1 계면활성제와 제 2 계면활성제의 친수성 차이를 감안할 때, 상기 수지 입자는 중심부에 폴리에틸렌 카보네이트 수지와 제 2 계면활성제를 포함하고, 표면에 제 1 계면활성제를 포함하는 구조로 형성됨을 예측할 수 있었다.
그리고, 상기 에멀젼 조성물 제조 후 약 24시간 경과한 뒤 형성된 응고물은 전체 고형물 대비 약 4 중량%인 것으로 확인되었다.
(
폴리알킬렌
카보네이트계
수지층의 형성)
칼슘나이트레이트가 도포된 유리 몰드를 상기 에멀젼 조성물에 약 15초 동안 딥핑한 후, 약 130 ℃에서 수분을 건조하여 수지층을 형성시켰다. 그 후 흐르는 물에 약 1 분 동안 리칭(leaching)하였고, 다시 약 130 ℃에서 수분을 건조하여 약 55 ㎛ 두께의 수지 필름을 얻었다.
실시예
2
(
폴리알킬렌
카보네이트
성형품 제조용
에멀젼
조성물의 제조)
유기용액의 제조시 헥사데칸(제 2 계면활성제)의 함량을 약 5.2g으로 조절한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 조건 및 방법으로 에멀젼 조성물을 제조하였다.
이때, 조성물의 고형분 함량은 약 25 중량%, 수지 입자의 입경은 약 300 내지 350 nm, 조성물의 점도는 약 4.5 cP인 것으로 확인되었다.
(
폴리알킬렌
카보네이트계
수지층의 형성)
상기 에멀젼 조성물을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 약 55 ㎛ 두께의 수지 필름을 얻었다.
실시예
3
(
폴리알킬렌
카보네이트
성형품 제조용
에멀젼
조성물의 제조)
유기용액의 제조시 수용성 고분자인 소듐 카르복시 메틸 셀룰로오즈 약 0.4g을 추가로 첨가한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 조건 및 방법으로 에멀젼 조성물을 제조하였다.
이때, 조성물의 고형분 함량은 약 25 중량%, 수지 입자의 입경은 약 300 내지 400 nm, 조성물의 점도는 약 21 cP인 것으로 확인되었다.
(
폴리알킬렌
카보네이트계
수지층의 형성)
상기 에멀젼 조성물을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 약 55 ㎛ 두께의 수지 필름을 얻었다.
실시예
4
(
폴리알킬렌
카보네이트
성형품 제조용
에멀젼
조성물의 제조)
디클로로메탄 약 720g, 헥사데칸(제 2 계면활성제) 약 2.6g, 및 제조예 2에 따른 폴리에틸렌 카보네이트 수지 약 80g을 혼합하고 고형분을 용해시킨 유기용액을 준비하였다.
이와 별도로, 증류수 약 300g에 도데실벤젠 술폰산나트륨 약 5.2g을 넣고 교반하여 제 1 계면활성제를 포함하는 수용액을 준비하였다.
상기 유기용액에 상기 수용액을 천천히 투입하면서 약 10,000 rpm으로 교반하여 상 전환(phase inversion)을 유도하였고, 상 전환이 일어난 이후 약 5분 동안 약 10,000 rpm으로 교반하여 안정화시키는 방법으로 수지 입자가 포함된 에멀젼 조성물을 제조하였다. 이 후, rotary evaporator를 이용하여 디클로로메탄을 에멀젼 조성물로부터 분리하여 최종 폴리에틸렌 카보네이트 에멀젼 조성물을 제조하였다.
이때, 조성물의 고형분 함량은 약 25 중량%, 수지 입자의 입경은 약 350 내지 500 nm, 조성물의 점도는 약 4.5 cP인 것으로 확인되었다. 그리고, 수지 입자에 포함되는 제 1 계면활성제 및 제 2 계면활성제의 존재는 상기 에멀젼 조성물을 원심분리법을 통해 상등액과 침전물로 분리하여 MALDI-TOF Mass 를 통해 각각 확인하였다. 그리고, 제 1 계면활성제와 제 2 계면활성제의 친수성 차이를 감안할 때, 상기 수지 입자는 중심부에 폴리에틸렌 카보네이트 수지와 제 2 계면활성제를 포함하고, 표면에 제 1 계면활성제를 포함하는 구조로 형성됨을 예측할 수 있었다.
(
폴리알킬렌
카보네이트계
수지층의 형성)
상기 에멀젼 조성물을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 약 50 ㎛ 두께의 수지 필름을 얻었다.
비교예
1
(
폴리알킬렌
카보네이트
성형품 제조용
에멀젼
조성물의 제조)
유기용액의 제조시 헥사데칸(제 2 계면활성제)을 첨가하지 않은 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 조건 및 방법으로 에멀젼 조성물을 제조하였다.
이때, 조성물의 고형분 함량은 약 25 중량%, 수지 입자의 입경은 650 내지 800 nm, 조성물의 점도는 약 4.5 cP인 것으로 확인되었다. 그리고, 상기 에멀젼 조성물 제조 후 약 24시간 경과한 뒤 형성된 응고물은 전체 고형물 대비 약 18 중량%인 것으로 확인되었다.
(
폴리알킬렌
카보네이트계
수지층의 형성)
상기 에멀젼 조성물을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 약 50 ㎛ 두께의 수지 필름을 얻었다.
대조예
1
(
Nitrile
Latex
조성물의 제조)
교반기, 온도계, 냉각기, 질소가스 투입구 등이 구비되어 있고, 원료 물질을 연속적으로 투입할 수 있도록 장치된 고압 반응기를 준비하였다. 상기 반응기의 내부를 질소로 치환한 후, 아크릴로니트릴 30 중량%, 1,4-부타디엔 66 중량%, 메타크릴산 4 중량%를 포함하는 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여, 알킬벤젠 술폰산 나트륨 2 중량부, t-도데실 머캅탄 0.5 중량부 및 이온교환수 140 중량부를 투입하고 약 40 ℃까지 승온시켰다.
승온 후 중합 개시제인 과황산칼륨 0.3 중량부를 첨가하고, 전환율이 95%에 이르면 소디움 디메틸 디티오 카바메이트 0.1 중량부를 투입하여 중합을 정지시켰다. 이어서, 탈취 공정을 통하여 미반응 모노머를 제거하였고, 암모니아수, 산화방지제, 소포제 등을 첨가하여 Nitrile Latex 조성물을 얻었다.
(
Nitrile
Latex
필름의 형성)
상기 Nitrile Latex 조성물을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 조건 및 방법으로 두께 약 55㎛ 의 라텍스 필름을 얻었다.
시험예
1
실시예 및 비교예에 따른 각각의 수지 필름을 사용하여 ASTM D 412 규정에 따른 덤벨 형태의 시험편 3~4종을 제작한 후, Zwick/Roell 사의 Zwick/Z010 모델 장비를 이용하여 500mm/min 속도로 각 수지 필름의 인장 강도(MPa), 신율(%), 탄성 계수(E-Modulus), 300% 신장시의 탄성 계수(Modulus), 및 500% 신장시의 탄성 계수(Modulus)를 측정하였다.
그리고, 에멀젼 조성물의 제조 후 약 24시간 경과 후 생성되는 고분자 응고물의 함량을 측정하였고, 그 함량이 5 중량% 이하인 경우를 '양호', 5 중량% 초과 10 중량% 이하인 경우를 '보통', 10 중량%를 초과하는 경우를 '나쁨'으로 평가하였다.
상기 물성 측정 결과를 하기 표 1에 정리하여 표시하였고, 그 중 실시예 1, 대조예 1, 및 비교예 1의 수지 필름에 대한 S-S 커브를 도 1 내지 도 3에 나타내었다. 여기서, 도 1~3의 그래프는 각각 하나의 샘플(도 1은 실시예 1의 수지 필름, 도 2는 대조예 1의 수지 필름, 도 3은 비교예 1의 수지 필름)을 사용하여 각각 3~4회 측정한 결과를 나타낸 것이고, 하기 표 1에는 측정된 데이터의 평균값을 나타낸 것이다.
그리고, 이와 비교를 위해 종래에 일회용 수지 성형품 제조를 위해 주로 사용되어오던 폴리비닐클로라이드 수지 또는 천연고무로 이루어진 동일 두께의 수지층의 물성을 마찬가지 방법으로 측정하여 하기 표 1에 함께 표시하였다.
| 인장강도 (MPa) |
신율 (%) |
300% 신장시 Modulus (MPa) | 500% 신장시 Modulus (MPa) | 에멀젼 안정성 (응고물 wt%) |
|
| 실시예 1 | 16 | 1265 | 3.8 | 4.8 | 양호 (4) |
| 실시예 2 | 11 | 1430 | 2.8 | 3.5 | 양호 (4) |
| 실시예 3 | 13 | 1407 | 3.2 | 4.0 | 양호 (2 이하) |
| 실시예 4 | 12 | 853 | 3.8 | 4.9 | 보통 (5~8) |
| 비교예 1 | 7 | 1015 | 3.1 | 3.8 | 나쁨 (18) |
| 대조예 1 | 28 | 586 | 9.6 | 20.9 | - |
| PVC | 14 | 550 | 8.3 | 12.6 | - |
| 천연고무 | 25 | 1047 | 2.5 | 5.0 | - |
상기 실험 결과를 참조하면, 실시예 1 내지 4에 따른 수지 필름은 고무와 유사한 탄성을 나타낼 뿐 아니라, 종래에 일회용 수지 성형품에 적용되던 니트릴 수지 필름(대조예 1)보다 더욱 우수한 신율을 나타내었으며, 특히 니트릴 수지 필름보다 훨씬 낮은 300% 응력값 및 500% 응력값을 나타내는 것으로 확인되었다. 또한, 실시예 1 내지 4에 따른 필름은 촉감이 좋아 품질이 우수한 성형물의 제조가 가능함을 확인하였다.
그에 비하여, 비교예 1에 따른 수지 필름은 실시예들의 필름에 비하여 인장강도 및 신율이 낮았으며, 특히 에멀젼 조성물의 안정성이 매우 떨어져 조성물에 포함된 유효한 고형분의 함량이 낮았고, 형성된 필름의 두께가 균일하지 못해, 안정적인 수지 성형품의 제조가 불가능한 것으로 확인되었다.
Claims (26)
- 폴리알킬렌 카보네이트 수지와, 상기 수지를 둘러싼 제 1 계면활성제 및 제 2 계면활성제를 포함하는 수지 입자로서; 상기 제 1 계면활성제의 95 중량% 이상은 상기 수지 입자의 중심으로부터 입자 반경의 1/2 보다 큰 영역에 존재하고, 상기 제 2 계면활성제의 95 중량% 이상은 상기 수지 입자의 중심으로부터 입자 반경의 2/3 보다 작은 영역에 존재하는 수지 입자
를 포함하는 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 수지 입자는 폴리알킬렌 카보네이트 수지 100 중량부에 대하여, 제 1 계면활성제 1 내지 20 중량부, 및 제 2 계면활성제 1 내지 20 중량부를 포함하는 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 계면활성제에 대한 제 2 계면활성제의 중량비는 1:0.1 내지 1:2 인 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름.
- 제 1 항에 있어서,
상기 수지 입자는 200 내지 600 nm의 입경을 가지는 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름.
- 제 1 항에 있어서,
상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 반복 단위를 포함하는 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
n은 10 내지 1000의 정수이고,
R1과 R2는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알케닐기 또는 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기이고, R1 및 R2가 서로 연결되어 탄소수 3 내지 10의 사이클로알킬기를 형성할 수 있다.
- 제 1 항에 있어서,
상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지는 10,000 내지 1,000,000의 중량 평균 분자량을 가지는 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 계면활성제는 음이온계 계면활성제 및 비이온계 계면활성제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물인 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 계면활성제는 카르복시산염, 술폰산염, 황산에스테르염, 인산에스테르염, 4급 암모늄염, 에테르형, 에스테르에테르형, 에스테르형, 및 함질소형을 포함하는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물인 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 계면활성제는 탄소수 10 내지 40의 알코올류, 알칸류, 머캡탄류, 카르복실산류, 케톤류, 아민류, 및 HLB(Hydrophile-Lipophile Balance) 값이 11 이하인 비이온 계면활성제를 포함하는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물인 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름.
- 제 1 항에 있어서,
상기 수지 입자는 셀룰로오즈, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 및 폴리메타크릴산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수용성 고분자를 더욱 포함하는 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름.
- 제 1 항에 있어서,
30 내지 70㎛의 두께에서, 신장율 500%까지의 응력이 8 MPa 이하이고, 파단 신장율이 800% 내지 1600%이며, 파단 응력이 5 내지 25 MPa인 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름.
- 제 1 항에 있어서,
30 내지 70㎛의 두께에서, 신장율 300% 내지 500%에서의 응력이 2 내지 8 MPa인 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름.
- 제 1 항에 있어서,
30 내지 70㎛의 두께에서, 신장율 300%에서의 응력이 2 내지 6 MPa인 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름.
- 제 1 항에 있어서,
30 내지 70㎛의 두께에서, 신장율 500%에서의 응력이 3 내지 8 MPa인 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름.
- 제 1 항에 있어서,
일회용 장갑, 일회용 용기, 또는 일회용 고무 성형품인 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름.
- 폴리알킬렌 카보네이트 수지와, 상기 수지를 둘러싼 제 1 계면활성제 및 제 2 계면활성제를 포함하는 수지 입자로서; 상기 제 1 계면활성제의 95 중량% 이상은 상기 수지 입자의 중심으로부터 입자 반경의 1/2 보다 큰 영역에 존재하고, 상기 제 2 계면활성제의 95 중량% 이상은 상기 수지 입자의 중심으로부터 입자 반경의 2/3 보다 작은 영역에 존재하는 수지 입자를 포함한 수중유형 에멀젼 조성물을 준비하는 단계;
상기 조성물을 포함하는 코팅층을 형성하는 단계; 및
상기 코팅층을 건조하는 단계
를 포함하는 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름의 제조 방법.
- 제 20 항에 있어서,
상기 에멀젼 조성물의 준비 단계는,
폴리알킬렌 카보네이트 수지, 제 2 계면활성제 및 유기용매를 포함하는 유기용액을 준비하는 단계;
제 1 계면활성제를 포함하는 수용액을 준비하는 단계; 및
상기 유기용액과 수용액을 혼합하는 단계
를 포함하는 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름의 제조 방법.
- 제 21 항에 있어서,
상기 유기용액과 수용액을 혼합하는 단계는,
상기 유기용액에 수용액을 가하여 유중수형 에멀젼 조성물을 형성하는 단계; 및
상기 수용액의 공급량을 늘려 유중수형 에멀젼 조성물을 수중유형 에멀젼 조성물로 상 전환(phase inversion)시키는 단계
를 포함하는 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름의 제조 방법.
- 제 21 항에 있어서,
상기 유기용매는 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 프로필아세테이트, 이소프로필아세테이트, 비닐아세테이트, 메틸에틸케톤, 디클로로메탄, 디클로로에탄, 클로로포름, 아세토니트릴, 메틸피롤리돈, 디메틸술폭사이드, 니트로메탄, 니트로프로판, 카프로락톤, 아세톤, 폴리프로필렌옥사이드, 테트라하이드로퓨란, 벤젠, 및 스타이렌으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름의 제조 방법.
- 제 20 항에 있어서,
상기 에멀젼 조성물은 조성물 전체 중량을 기준으로 고형분 함량이 10 내지 50 중량%인 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름의 제조 방법.
- 제 20 항에 있어서,
상기 에멀젼 조성물은 1 내지 70 cP의 점도를 가지는 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름의 제조 방법.
- 제 20 항에 있어서,
상기 코팅층의 건조는 70 내지 160 ℃의 온도 하에서 수행되는 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름의 제조 방법.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014527106A JP5940156B2 (ja) | 2012-06-25 | 2013-06-21 | ポリアルキレンカーボネート系樹脂フィルム及びその製造方法 |
| PCT/KR2013/005503 WO2014003369A1 (ko) | 2012-06-25 | 2013-06-21 | 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름 및 이의 제조 방법 |
| CN201380025611.5A CN104302692B (zh) | 2012-06-25 | 2013-06-21 | 基于聚亚烷基碳酸酯的树脂膜及其制备方法 |
| US14/382,485 US9453141B2 (en) | 2012-06-25 | 2013-06-21 | Resin film based polyalkylene carbonate and method for preparing the same |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20120068082 | 2012-06-25 | ||
| KR1020120068081 | 2012-06-25 | ||
| KR20120068081 | 2012-06-25 | ||
| KR1020120068082 | 2012-06-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140018099A KR20140018099A (ko) | 2014-02-12 |
| KR101501734B1 true KR101501734B1 (ko) | 2015-03-11 |
Family
ID=50266411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130071448A KR101501734B1 (ko) | 2012-06-25 | 2013-06-21 | 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름 및 이의 제조 방법 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9453141B2 (ko) |
| EP (1) | EP2865706B1 (ko) |
| JP (1) | JP5940156B2 (ko) |
| KR (1) | KR101501734B1 (ko) |
| CN (1) | CN104302692B (ko) |
| WO (1) | WO2014003369A1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170094670A (ko) * | 2016-02-11 | 2017-08-21 | 주식회사 엘지화학 | 폴리알킬렌 카보네이트를 포함하는 수지 조성물 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2808355B1 (en) * | 2012-06-25 | 2016-12-21 | LG Chem, Ltd. | Emulsion composition for preparing polyakylene carbonate molded foam and resin molded foam prepared using same |
| KR20170027676A (ko) | 2015-09-02 | 2017-03-10 | 주식회사 엘지화학 | 수지 섬유의 제조 방법 |
| KR102207129B1 (ko) | 2015-09-02 | 2021-01-25 | 주식회사 엘지화학 | 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 섬유의 제조 방법 |
| EP4013821A1 (en) | 2019-08-12 | 2022-06-22 | Solutum Technologies Ltd | Composites and uses thereof |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0649867B1 (en) * | 1993-12-13 | 2001-10-17 | Unilever Plc | Stable oil in water emulsions and a process for preparing same |
| KR100760787B1 (ko) * | 2000-05-31 | 2007-10-04 | 크로다 인터내셔날 피엘씨 | 알키드 수지 에멀젼 |
| KR100768628B1 (ko) * | 2000-08-02 | 2007-10-18 | 미쯔이카가쿠 가부시기가이샤 | 수지조성물 및 그 용도 |
| KR20120126229A (ko) * | 2011-05-11 | 2012-11-21 | 심영복 | 인공 슬관절의 베어링부재 |
Family Cites Families (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5026676A (en) | 1989-06-07 | 1991-06-25 | Air Products And Chemicals, Inc. | Catalyst for the copolymerization of epoxides with CO2 |
| US5376406A (en) | 1992-08-21 | 1994-12-27 | Mitsui Toatsu Chemicals, Incorporated | Method for preparing decomposable film and its utilization |
| JPH0790092A (ja) * | 1992-08-21 | 1995-04-04 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 分解性膜の製造方法およびその利用 |
| CN1086225A (zh) * | 1992-08-21 | 1994-05-04 | 三井东压化学株式会社 | 制备可分解薄膜的方法及它的应用 |
| JP2959399B2 (ja) * | 1994-06-13 | 1999-10-06 | 日本ポリウレタン工業株式会社 | 自己乳化型ポリイソシアネート混合物、並びにこれを用いた水性塗料組成物および水性接着剤組成物 |
| JPH08253550A (ja) * | 1995-03-16 | 1996-10-01 | Daicel Chem Ind Ltd | ラクトン変性したロジン骨格を有するポリウレタン |
| JP3714648B2 (ja) * | 1997-05-12 | 2005-11-09 | 三井化学株式会社 | 熱可塑性樹脂組成物の製造方法 |
| WO2000029451A1 (de) * | 1998-11-16 | 2000-05-25 | MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Osmotische stabilisierung von mini- und mikroemulsionen und deren anwendung zur herstellung von nanohybridpartikeln |
| KR100818964B1 (ko) | 2000-09-21 | 2008-04-04 | 롬 앤드 하스 캄파니 | 고산성 수성 나노복합체 분산물 |
| CA2427836C (en) * | 2000-11-02 | 2009-12-29 | Dow Global Technologies Inc. | Process for preparing aqueous dispersions of hybrid polyurethane particles |
| JP4508410B2 (ja) | 2000-12-27 | 2010-07-21 | 株式会社カネカ | 熱可塑性樹脂組成物を成形してなるフィルムまたはシート |
| US20030215581A1 (en) * | 2002-05-20 | 2003-11-20 | Eastman Kodak Company | Polycarbonate films prepared by coating methods |
| MXPA05008247A (es) * | 2003-02-07 | 2005-10-05 | Surface Specialties Sa | Dispersion polimerica acuosa y proceso. |
| JP2004285219A (ja) * | 2003-03-24 | 2004-10-14 | Sk Kaken Co Ltd | 水性コーティング組成物及びその安定化方法 |
| US8097273B2 (en) | 2003-04-10 | 2012-01-17 | Teijin Limited | Biodegradable film having honeycomb structure |
| KR100597540B1 (ko) | 2003-06-24 | 2006-07-06 | 주식회사 폴리테크 | 생분해성 수지를 이용한 식품용기 성형물용 수분산성코팅제 및 이의 코팅방법 |
| JP2006021164A (ja) * | 2004-07-09 | 2006-01-26 | Mitsubishi Chemicals Corp | 超微粒マイクロカプセル及びその製造方法、並びにそれを用いた記録液 |
| JP2006265395A (ja) | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Toray Ind Inc | ポリアルキレンカーボネート樹脂組成物およびその製造方法 |
| KR100953667B1 (ko) * | 2008-02-28 | 2010-04-20 | 한국생산기술연구원 | 플라스틱 기판용 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를이용한 폴리카보네이트 필름 |
| CN102165013B (zh) | 2008-09-29 | 2013-04-24 | 巴斯夫欧洲公司 | 可生物降解的聚合物混合物 |
| US20110281048A1 (en) | 2009-05-22 | 2011-11-17 | Sung-Cheol Yoon | Resin composition for disposal resin molded product, and disposal resin molded product |
| EP2473542B1 (en) | 2009-09-03 | 2015-07-29 | Co2starch Pty Ltd | Polymer/thermoplastic starch compositions |
| KR101505448B1 (ko) | 2010-09-03 | 2015-03-25 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 시트용 수지 조성물 |
| WO2012140181A1 (de) | 2011-04-15 | 2012-10-18 | Basf Se | Verfahren zur herstellung wässriger dispersionen aliphatischer polycarbonate |
| US20120264854A1 (en) * | 2011-04-15 | 2012-10-18 | Basf Se | Process for producing aqueous dispersions of aliphatic polycarbonates |
| EP2808355B1 (en) * | 2012-06-25 | 2016-12-21 | LG Chem, Ltd. | Emulsion composition for preparing polyakylene carbonate molded foam and resin molded foam prepared using same |
| BR102012020655A2 (pt) * | 2012-08-17 | 2014-06-03 | Tecplas Ind E Com Ltda Epp | Compósito termoduro e processo de fabricação para uso em tampa de visita em redes públicas |
-
2013
- 2013-06-21 CN CN201380025611.5A patent/CN104302692B/zh active Active
- 2013-06-21 US US14/382,485 patent/US9453141B2/en active Active
- 2013-06-21 KR KR1020130071448A patent/KR101501734B1/ko active IP Right Grant
- 2013-06-21 JP JP2014527106A patent/JP5940156B2/ja active Active
- 2013-06-21 EP EP13809220.0A patent/EP2865706B1/en active Active
- 2013-06-21 WO PCT/KR2013/005503 patent/WO2014003369A1/ko active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0649867B1 (en) * | 1993-12-13 | 2001-10-17 | Unilever Plc | Stable oil in water emulsions and a process for preparing same |
| KR100760787B1 (ko) * | 2000-05-31 | 2007-10-04 | 크로다 인터내셔날 피엘씨 | 알키드 수지 에멀젼 |
| KR100768628B1 (ko) * | 2000-08-02 | 2007-10-18 | 미쯔이카가쿠 가부시기가이샤 | 수지조성물 및 그 용도 |
| KR20120126229A (ko) * | 2011-05-11 | 2012-11-21 | 심영복 | 인공 슬관절의 베어링부재 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170094670A (ko) * | 2016-02-11 | 2017-08-21 | 주식회사 엘지화학 | 폴리알킬렌 카보네이트를 포함하는 수지 조성물 |
| KR102106116B1 (ko) | 2016-02-11 | 2020-04-29 | 주식회사 엘지화학 | 폴리알킬렌 카보네이트를 포함하는 수지 조성물 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2014531474A (ja) | 2014-11-27 |
| KR20140018099A (ko) | 2014-02-12 |
| JP5940156B2 (ja) | 2016-06-29 |
| WO2014003369A1 (ko) | 2014-01-03 |
| EP2865706A1 (en) | 2015-04-29 |
| US20150105501A1 (en) | 2015-04-16 |
| CN104302692A (zh) | 2015-01-21 |
| CN104302692B (zh) | 2017-06-13 |
| US9453141B2 (en) | 2016-09-27 |
| EP2865706A4 (en) | 2015-09-09 |
| EP2865706B1 (en) | 2017-08-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101476377B1 (ko) | 폴리알킬렌 카보네이트 성형품 제조용 에멀젼 조성물 및 이를 사용하여 제조된 수지 성형품 | |
| KR101501734B1 (ko) | 폴리알킬렌 카보네이트계 수지 필름 및 이의 제조 방법 | |
| EP2986650B1 (de) | Thermoplastische formmassen auf basis von acrylnitril, styrol und butadien | |
| EP2986649B1 (de) | Thermoplastische formmassen auf basis von acrylnitril, styrol und butadien | |
| EP2054472B1 (de) | Thermoplastische formmassen auf basis von acrylnitril, styrol und butadien, sowie agglomerationsmittel enthaltend ethylacrylat und methacrylamid | |
| CN100368469C (zh) | 蘸塑用胶乳配料和蘸塑产品 | |
| KR101659069B1 (ko) | 폴리알킬렌 카보네이트와 폴리락타이드를 포함하는 에멀젼 조성물 및 이로부터 제조된 생분해성 성형품 | |
| WO2020079081A1 (de) | Polyetherblockamid-poly(meth)acrylat-schäume | |
| CN105531320B (zh) | 包含聚碳酸亚烃酯的树脂组合物 | |
| KR101622350B1 (ko) | 폴리알킬렌 카보네이트와 가교제를 포함하는 수지 조성물 및 이로부터 제조된 생분해성 성형품 | |
| ES2889776T3 (es) | Composición de ABS termoplástica para moldeo por soplado | |
| KR101659070B1 (ko) | 폴리에틸렌 카보네이트와 폴리프로필렌 카보네이트를 포함하는 에멀젼 조성물 및 이로부터 제조된 생분해성 성형품 | |
| KR20140074715A (ko) | 폴리알킬렌 카보네이트와 폴리락타이드를 포함하는 에멀젼 조성물 및 이로부터 제조된 생분해성 성형품 | |
| KR20140074716A (ko) | 폴리에틸렌 카보네이트와 폴리프로필렌 카보네이트를 포함하는 에멀젼 조성물 및 이로부터 제조된 생분해성 성형품 | |
| CN1353138A (zh) | 热塑性树脂组合物及其制造方法 | |
| KR20240135390A (ko) | 폴리락타이드 블로운 필름의 제조방법 | |
| CS261550B1 (en) | Process for preparing aqueous latex from polystyrene waste |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180116 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190116 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200116 Year of fee payment: 6 |