KR20210043123A - 에틸렌-카르복실산 공중합체를 포함하는 수분산 조성물 - Google Patents
에틸렌-카르복실산 공중합체를 포함하는 수분산 조성물 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210043123A KR20210043123A KR1020190125911A KR20190125911A KR20210043123A KR 20210043123 A KR20210043123 A KR 20210043123A KR 1020190125911 A KR1020190125911 A KR 1020190125911A KR 20190125911 A KR20190125911 A KR 20190125911A KR 20210043123 A KR20210043123 A KR 20210043123A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ethylene
- dispersion composition
- weight
- carboxylic acid
- acid copolymer
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 title claims abstract description 30
- 239000002253 acid Substances 0.000 title description 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000002981 blocking agent Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229920006226 ethylene-acrylic acid Polymers 0.000 claims description 23
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 22
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- -1 alkali metal salt Chemical class 0.000 claims description 8
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 8
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 6
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 abstract description 12
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 8
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 21
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- PBKONEOXTCPAFI-UHFFFAOYSA-N 1,2,4-trichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=C(Cl)C(Cl)=C1 PBKONEOXTCPAFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920006242 ethylene acrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004322 Butylated hydroxytoluene Substances 0.000 description 2
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 229940095259 butylated hydroxytoluene Drugs 0.000 description 2
- 235000010354 butylated hydroxytoluene Nutrition 0.000 description 2
- HUCVOHYBFXVBRW-UHFFFAOYSA-M caesium hydroxide Chemical compound [OH-].[Cs+] HUCVOHYBFXVBRW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 229920006280 packaging film Polymers 0.000 description 2
- 239000012785 packaging film Substances 0.000 description 2
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000004815 dispersion polymer Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000004200 microcrystalline wax Substances 0.000 description 1
- 235000019808 microcrystalline wax Nutrition 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012788 optical film Substances 0.000 description 1
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/08—Copolymers of ethene
- C08L23/0846—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms
- C08L23/0869—Acids or derivatives thereof
- C08L23/0876—Neutralised polymers, i.e. ionomers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F210/00—Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
- C08F210/02—Ethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F6/00—Post-polymerisation treatments
- C08F6/02—Neutralisation of the polymerisation mass, e.g. killing the catalyst also removal of catalyst residues
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L91/00—Compositions of oils, fats or waxes; Compositions of derivatives thereof
- C08L91/06—Waxes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2500/00—Characteristics or properties of obtained polyolefins; Use thereof
- C08F2500/12—Melt flow index or melt flow ratio
-
- 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
- C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
- C08J2323/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08J2323/08—Copolymers of ethene
-
- 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
- C08J2491/00—Characterised by the use of oils, fats or waxes; Derivatives thereof
- C08J2491/06—Waxes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/54—Aqueous solutions or dispersions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
본 발명의 실시예들의 수분산 조성물은 에틸렌-카르복실산 공중합체, 에틸렌-카르복실산 공중합체의 중량 대비 5중량% 이상으로 포함되며 시차 주사 열량 분석(Differential Scanning Calorimetry: DSC) 그래프에서 녹는점 80℃ 이하의 피크 면적이 50% 이상인 고분자 왁스를 포함하는 안티-블로킹 제제, 및 수성 분산매를 포함한다. 안티-블로킹 제제를 통해 블로킹 현상을 감소시키며 원하는 열 접착특성을 확보할 수 있다.
Description
본 발명은 에틸렌-카르복실산 공중합체를 포함하는 수분산 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는 에틸렌-카르복실산 공중합체와 첨가제를 포함하는 수분산 조성물에 관한 것이다.
예를 들면, 에틸렌-아크릴산 공중합체와 같은 에틸렌-카르복실산 공중합체는 씰링재, 접착제, 패킹재, 광학 필름 등의 다양한 용도로 활용되고 있다. 에틸렌-아크릴산 공중합체는 수성 분산액 형태로 제조되어 코팅막 또는 접착층 형성 용도로 사용될 수 있다.
예를 들면, 수성 분산액은 고분자 필름, 종이, 금속박, 직물 등의 표면 상에 도포된 후 열을 가하여 접착 혹은 융착층을 형성하는데 사용될 수 있다.
에틸렌-카르복실산 공중합체는 공중합체 구조 내에 산기를 포함하고 있어, 자체적으로 접착 특성을 갖는다. 따라서, 분산액의 보관 중에 용기와 같은 다른 매체에 들러붙는 블로킹(blocking) 현상이 초래될 수 있다. 블로킹 현상 해소를 위해 내 블로킹 제제와 같은 첨가제를 분산액에 포함시키는 경우, 분산액의 접착력 및 이로부터 형성된 접착층의 기계적 특성을 저하시킬 수 있다.
상술한 측면들을 고려하여, 접착 신뢰성을 유지할 수 있는 조성물을 디자인할 필요가 있다.
예를 들면, 국제특허공개공보 WO2005/085331호, WO2017/050589호는 수성 중합체 분산액을 사용한 가열밀봉성 코팅 형성을 개시하고 있다.
본 발명의 일 과제는 향상된 접착 신뢰성을 갖는 에틸렌-카르복실산 공중합체를 포함하는 수분산 조성물을 제공하는 것이다.
예시적인 실시예들에 따른 수분산 조성물은 에틸렌-카르복실산 공중합체; 상기 에틸렌-카르복실산 공중합체의 중량 대비 5중량% 이상으로 포함되며, 시차 주사 열량 분석(Differential Scanning Calorimetry: DSC) 그래프에서 녹는점 80℃ 이하의 피크 면적이 50% 이상인 고분자 왁스를 포함하는 안티-블로킹 제제; 및 수성 분산매를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 고분자 왁스의 중량 평균 분자량(Mw)은 500 내지 1500일 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 고분자 왁스의 다분산 지수(PDI)는 1 내지 4일 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 에틸렌-카르복실산 공중합체는 에틸렌-아크릴산(EAA) 공중합체를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 EAA 공중합체 중 에틸렌 비율은 75 내지 85중량%, 아크릴산 비율은 15 내지 25중량%일 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 에틸렌-카르복실산 공중합체의 190oC, 2.16 kg 조건에서 측정된 용융 흐름 지수(Melt Flow Index: MFI)는 250 내지 1500g/10min일 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 수분산 조성물은 중화제를 더 포함하며, 상기 에틸렌-카르복실산 공중합체의 중화도는 40 내지 100%일 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 중화제는 암모니아 또는 알칼리 금속염을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 안티-블로킹 제제의 함량은 상기 에틸렌-카르복실산 공중합체의 중량 대비 5 내지 10중량%일 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 수분산 조성물의 고형분은 20 내지 50%일 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 수분산 조성물은 에틸렌-카르복실산 공중합체와 함께 소정의 녹는점 범위의 천연 왁스 계열의 안티-블로킹 제제를 포함할 수 있다. 이에 따라, 보관 중 블로킹 현상을 현저히 감소시키면서 원하는 접착력을 유지할 수 있다.
상기 수분산 조성물은 중화제를 더 포함할 수 있으며, 에틸렌-카르복실산 공중합체 및 중화제의 물성, 함량 역시 접착력 및 안티-블로킹 특성을 균형있게 유지하도록 조절될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 수분산 조성물은 에틸렌-카르복실산 공중합체, 안티-블로킹 제제 및 수성 분산매(예를 들면, 물)를 포함하며, 중화제를 더 포함할 수 있다.
에틸렌-카르복실산 공중합체는 에틸렌 및 카르복실산 단량체의 공중합 반응을 통해 생성될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 카르복실산 단량체로서 아크릴산을 사용할 수 있다. 이 경우, 에틸렌-카르복실산 공중합체는 에틸렌-아크릴산(EAA) 공중합체를 포함할 수 있다.
본 출원에 사용된 용어 "아크릴산"은 메타크릴산을 포함하는 의미로 사용될 수 있으며, 또한 이의 에스테르화물(예를 들면, 아크릴레이트, 메타크릴레이트)을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
이하에서는, 에틸렌-카르복실산 공중합체로서 EAA 공중합체를 사용하는 경우를 예로 들어 설명한다.
EAA 공중합체는 수분산 조성물의 도포 특성을 구현하기 위해 실질적으로 코팅 가능한 점성 유체 수득을 위해 물성이 조절될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, EAA 공중합체의 총 중량 중 아크릴산(예를 들면, 아크릴산 유래 단위 혹은 아크릴산 유래 블록)의 함량은 15 내지 25중량%일 수 있다. 이 경우, 에틸렌(예를 들면, 에틸렌 유래 단위 혹은 에틸렌 유래 블록)의 함량은 75 내지 85중량%일 수 있다.
상대적으로 아크릴산의 함량이 작은 경우, 소수성 기재(예를 들면, 폴리올레핀과 같은 수지 기재) 상에 접착력이 향상될 수 있다. 아크릴산의 함량이 높은 경우 제조 공정상 폴리 아크릴산 생성 등의 문제로 효율적인 생산이 곤란할 수 있다. 따라서, 아크릴산의 함량을 상술한 범위로 조절하여 에틸렌-아크릴산 공중합체를 포함하는 코팅층 또는 씰링층의 접착력을 증진할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, EAA 공중합체의 용융 흐름 지수(Melt Flow Index: MFI)는 190oC, 2.16 kg 조건에서 250 내지 1500g/10min일 수 있다. 상기 범위 내에서, 수분산 조성물의 흐름성을 증가시켜 도포 특성을 향상시키면서, 수분산 조성물로부터 형성된 접착층 또는 씰링층의 내열성 및 기계적 강도가 지나치게 저하되는 것을 방지할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, EAA 공중합체의 중화도는 40 내지 100%일 수 있으며, 바람직하게는 40 내지 80%일 수 있다, 보다 바람직하게는, 45 내지 80%일 수 있다.
본 출원에서 사용된 용어 "중화도"는 EAA 공중합체에 포함된 산기들(카르복실산 그룹) 중 중화제에 의해 반응 또는 중화된 비율을 의미할 수 있다. 상술한 중화도 범위 내에서 수분산 조성물의 지나친 점도 상승이 억제되며 충분한 분산성, 코팅 균일성이 확보될 수 있다.
중화제는 상술한 바와 같이 EAA 공중합체의 산기들을 적어도 부분적으로 중화시키기 위해 포함될 수 있다. 중화제는 예를 들면, EAA 공중합체와 함께 혼합되어 실질적으로 수분산 조성물이 코팅 가능한 점성 유체로서 제공될 수 있다.
중화제로서 염기성 화합물을 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 바람직한 실시예들에 있어서, 중화제는 암모니아 또는 아민계 화합물과 같은 유기 계열 염기를 포함할 수 있다. 중화제는 LiOH, KOH, NaOH, CsOH 등과 같은 알칼리 금속염을 포함할 수도 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
중화제의 양이 지나치게 감소하는 경우, 실질적으로 분산액 제조가 곤란할 수 있으며, EAA 공중합체의 산기들에 의해 블로킹 현상이 초래될 수 있다.
중화제의 양이 지나치게 증가하는 경우 수분산 조성물의 점도가 증가하여 코팅 특성이 열화될 수 있으며, 접착 특성이 함께 감소할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 중화제로서 암모니아가 사용되는 경우 중화제의 함량은 조성물 총 중량 중 10중량% 이하(예를 들면, 1 내지 10중량%, 5 내지 10중량%)일 수 있다. 중화제로서 상술한 알칼리 금속염이 사용되는 경우, 중화제의 함량은 조성물 총 중량 중 1중량% 이하(예를 들면, 0.1 내지 1중량%, 0.5 내지 1중량%)일 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 수분산 조성물은 왁스 혹은 파라핀 계열의 안티-블로킹 제제를 포함할 수 있다.
예를 들면, 수분산액을 형성하기 위해 EAA 공중합체의 산기들을 상술한 중화제를 통해 부분적으로 중화시킬 수 있다. 그러나, 암모니아(또는 암모니아수(NH4OH))와 같은 중화제의 경우 쉽게 휘발 혹은 증발할 수 있으며, 이 경우 산기들이 지나치게 노출 혹은 잔류할 수 있다. 이에 따라, 수분산 조성물 보관 중 용기나 다른 매체에 달라붙는 블로킹 현상이 초래될 수 있다.
그러나, 예시적인 실시예들에 따른 수분산 조성물은 안티-블로킹 제제를 더 포함하여, 조성물의 접착력은 유지하면서 상술한 블로킹 현상을 감소 또는 억제할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안티-블로킹 제제는 천연 왁스 또는 파라핀 계열 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 미세결정(microcrystalline) 왁스, 천연 왁스, 합성 왁스, 피셔-트롭쉬(Fischer-Tropsch) 왁스, 폴리에틸린계 왁스 등이 사용될 수 있다.
바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 안티-블로킹 제제로 녹는점(Tm)이 80℃ 이하인 고분자 왁스가 사용될 수 있다. 예를 들면, 시차 주사 열량 분석(Differential Scanning Calorimetry: DSC)을 통해 획득한 그래프에서 복수의 Tm 피크들이 생성되며, 상기 Tm 피크들 중 80℃ 이하의 피크 면적(Peak Area)이 총 피크 면적 중 50% 이상인 고분자 왁스가 사용될 수 있다.
상술한 녹는점 범위의 고분자 왁스를 사용하는 경우 실질적으로 안티-블로킹 특성이 구현될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안티-블로킹 제제의 중량평균분자량(Mw)은 500 내지 1500 범위일 수 있다. 상기 범위 내에서 수분산 조성물의 점도를 증가시키지 않으면서 안티-블로킹 특성을 충분히 구현할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 안티-블로킹 제제의 다분산 지수(polydispersity index: PDI)는 1 내지 4일 수 이다. 상기 범위 내에서 분자량 분포 균일성 저하에 의한 불용 성분(non-dispersible) 생성을 방지하면서 수분산 조성물의 지나친 점도 상승을 억제할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 안티-블로킹 제제의 함량은 EAA 공중합체의 총 중량 대비 5중량% 이상일 수 있다. 안티-블로킹 제제의 함량이 5중량% 미만인 경우, 안티-블로킹 특성이 실질적으로 구현되지 않을 수 있다. 바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 안티-블로킹 제제의 함량은 EAA 공중합체의 총 중량 대비 5 내지 10중량% 범위일 수 있다
상술한 수분산 조성물 중 고형분 함량은 20 내지 50중량%, 바람직하게는 25 내지 30%일 수 있다. 상기 범위 내에서 저온에서 용이하게 휘발 성분이 제거되어 접착층 혹은 씰링층이 형성될 수 있다.
수분산 조성물은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등을 포함하는 포장용 필름의 씰링재로 사용될 수 있다. 예를 들면, 포장용 필름의 씰링부의 표면 상에 상기 수분산 조성물을 코팅한 후, 열 압착을 통해 용이하게 씰링층 혹은 접착층을 형성할 수 있다.
또한, 수분산 조성물은 종이, 수지 필름, 금속 박 등 다양한 대상체에 코팅되어 접착층, 대전방지층, 인캡슐레이션 층 등의 절연성 구조를 형성하기 위해 사용될 수 있다.
수분산 조성물은 EAA 공중합체를 통한 분산성, 열적 특성과 같은 물성을 저해시키지 않는 범위 내에서 기타 첨가제를 더 포함할 수도 있다. 예를 들면, 첨가제는 대전 방지제, 계면 활성제, 무기 입자 등을 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 구체적인 실시예 및 비교예들을 포함하는 실험예를 제시하나, 이는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 및 비교예
중화도 80%, 총 고형분 25%의 EAA 공중합체를 포함하는 수분산 조성물을 준비하였다. 상기 수분산 조성물 내에 하기 표 1에 기재된 타입, 함량의 왁스-계열의 안티-블로킹 제제를 포함시켜 실시예들 및 비교예들의 수분산 조성물을 제조하였다.
비교예 5 및 6의 경우 안티-블로킹 제제는 생략되었으며 중화제만 첨가되었다.
실험예
(1) 안티-블로킹 제제 분자량 측정
각 안티-블로킹 제제 5mg을 취해 시스템의 용출액으로 사용되는 부틸화 히드록시톨루엔(BHT) 200ppm 함유 1,2,4-Trichlorobenzene 1M을 이용해 용해시켰다. 이 때 시료는 전처리기(Agilent PL-SP 260 VS Sample Preparation System)를 사용하여 150oC에서 4시간 동안 교반시켜 제조하였다.
상기 시료의 중량 평균 분자량(Mw) 및 수평균 분자량(Mn)을 굴절률 검출기(Refractive Index Detector)가 연결된 GPC 시스템(PL-GPC220(Agilent)) 및 폴리스티렌 표준물을 사용하여 측정되었다.
측정된 Mw 및 Mn을 사용하여 PDI(Mw/Mn)을 계산하였다.
(2) 안티-블로킹 제제 녹는점 측정
녹는점은 시차주사열량법(Differential Scanning Calorimeter, 측정기기: TA사 Q20)를 이용하여 측정하였다.
구체적으로, 안티-블로킹 제제 시료 10mg을 취해 알루미늄 크루시블(Crucible)에 넣고 Pinhole을 포함한 뚜껑(lid)을 덮었다.
퍼지 기체로서 질소를 50mL/min의 유량으로 공급하면서, -50~180 oC 범위에서 10oC/min로 승온(제1차 승온 구간)한 후 180 oC에서 1분동안 등온 유지시켰다. 이 후 180 oC에서 -50oC로 10oC/min 속도로 냉각하여 시료를 결정화하였다. 제2차 승온 구간에서 -50~180 oC, 10oC/min로 온도를 변경하며, 2차 승온 구간에서 발생하는 용융 피크들의 온도(Tm)를 측정하였으며, 80 oC 이하의 피크 영역의 비율을 계산하였다.
(3) 수분산 조성물 블로킹력(blocking force)
ISO 11502의 Blocking Resistance Method B 시험 방법을 기초로 아래와 같이 평가하였다 (측정 기기 Instron). 수분산 조성물이 코팅 된 기재의 시편 크기는 760 x 100 mm로 제작되었다. 수분산 조성물이 코팅된 기재와 코팅이 되지 않은 기재를 맞닿아 놓고 하중 2.3kg로 적용하여 3시간 동안 50도에서 방치 한 후 항온 항습실에서 24시간 방치하였다. 인장 시험 기기에 100 x 100 mm 의 알루미늄 블락을 위/아래로 걸어 놓은 후 시편을 알루미늄 블락 사이에 놓고 고정시켰다. 매분 500mm 의 속도로 당긴 후 최대 힘을 측정하였다.
(4) 수분산 조성물 열 접착력(Heat Seal) 측정
ASTM F88을 기준으로 아래와 같이 측정하였다 (측정 기기 Instron), ASTM F2029에 준하는 기기(Gradient Heat Seal Tester)를 통하여 250 x 10 mm 크기의 시편을 제작하였다. 수분산 조성물이 코팅된 기재와 코팅 되지 않은 기재를 맞닿게하여 Gradient Test에 놓은 후 일정 온도에서 2bar, 1sec로 접착시켰다. 항온 항습실에 24시간 방치 후, 인장 시험기에 시편을 위아래로 맞물려 놓은 뒤 매분 300mm 의 속도로 인장하여 힘이 일정한 구간을 평균으로 측정하였다.
| 구분 | 왁스 타입 (EAA 공중합체 대비 중량%) |
Wax 물성 | Formulation 물성 | ||||
| Mw | PDI | 80℃ 이하 Tm Peak Area (%) |
Tm Peak(℃) | Blocking force (kgf) |
Heat Seal (kgf/25mm) (100℃) |
||
| 실시예 1 | microcrystalline (5중량%) |
771 | 1.365 | 77.40 | 34.02 / 51.60 / 85.96 / 97.29 / 103.30 | 0.2 | 1.1 |
| 실시예 2 | Paraffin wax emulsion)(5중량%) | 1285 | 3.714 | 65.12 | 41.30 / 58.29 / 90.32 / 97.81 | 0.3 | 1.4 |
| 비교예 1 | High Density Polyethylene(5중량%) | 14770 | 2.007 | 4.68 | 128.29 | 0.6 | 1.3 |
| 비교예 2 | Fischer-Tropsch(5중량%) | 879 | 1.570 | 22.93 | 88.81 / 108.42 | 0.6 | 1.3 |
| 비교예 3 | modified PE(5중량%) | 1548 | 2.745 | 33.86 | 41.69 / 56.67 / 101.37 / 119.84 | 0.3 | 0.2 |
| 비교예 4 | microcrystalline(3중량%) | 771 | 1.365 | 77.40 | 34.02 / 51.60 / 85.96 / 97.29 / 103.30 | 0.9 | 1.1 |
| 비교예 5 | No Wax(암모니아 중화) | - | - | - | - | 0.9 | 1.2 |
| 비교예 6 | No Wax(KOH 중화) | - | - | - | - | 0.1 | 0.1 |
표 1을 참조하면, 실시예들의 안티-블로킹 제제 함유 수분산 조성물들의 경우 블로킹력이 감소하면서 안정적인 열접착력이 구현되었다.
왁스의 Tm 피크 면적이 50% 미만으로 감소한 비교예 1 내지 3, 및 왁스가 미첨가된 비교예 5-6의 경우, 블로킹력이 증가하거나 열접착력이 현저히 감소하였다.
왁스의 함량이 3중량%인 비교예 4의 경우 실질적으로 안티-블로킹 특성이 구현되지 않았다.
Claims (10)
- 에틸렌-카르복실산 공중합체;
상기 에틸렌-카르복실산 공중합체의 중량 대비 5중량% 이상으로 포함되며, 시차 주사 열량 분석(Differential Scanning Calorimetry: DSC) 그래프에서 녹는점 80℃ 이하의 피크 면적이 50% 이상인 고분자 왁스를 포함하는 안티-블로킹 제제; 및
수성 분산매를 포함하는, 수분산 조성물. - 청구항 1에 있어서, 상기 고분자 왁스의 중량 평균 분자량(Mw)은 500 내지 1500인, 수분산 조성물.
- 청구항 1에 있어서, 상기 고분자 왁스의 다분산 지수(PDI)는 1 내지 4인, 수분산 조성물.
- 청구항 1에 있어서, 상기 에틸렌-카르복실산 공중합체는 에틸렌-아크릴산(EAA) 공중합체를 포함하는, 수분산 조성물.
- 청구항 4에 있어서, 상기 EAA 공중합체 중 에틸렌 비율은 75 내지 85중량%, 아크릴산 비율은 15 내지 25중량%인, 수분산 조성물.
- 청구항 1에 있어서, 상기 에틸렌-카르복실산 공중합체의 190oC, 2.16 kg 조건에서 측정된 용융 흐름 지수(Melt Flow Index: MFI)는 250 내지 1500g/10min인, 수분산 조성물.
- 청구항 1에 있어서, 중화제를 더 포함하며,
상기 에틸렌-카르복실산 공중합체의 중화도는 40 내지 100%인, 수분산 조성물. - 청구항 7에 있어서, 상기 중화제는 암모니아 또는 알칼리 금속염을 포함하는, 수분산 조성물.
- 청구항 1에 있어서, 상기 안티-블로킹 제제의 함량은 상기 에틸렌-카르복실산 공중합체의 중량 대비 5 내지 10중량%인, 수분산 조성물.
- 청구항 1에 있어서, 20 내지 50%의 고형분을 갖는 수분산 조성물.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190125911A KR20210043123A (ko) | 2019-10-11 | 2019-10-11 | 에틸렌-카르복실산 공중합체를 포함하는 수분산 조성물 |
| JP2022520293A JP2022552139A (ja) | 2019-10-11 | 2020-09-29 | エチレン－カルボン酸共重合体を含む水分散組成物 |
| EP20875302.0A EP4026873A4 (en) | 2019-10-11 | 2020-09-29 | AQUEOUS DISPERSION COMPOSITION WITH ETHYLENE CARBONIC ACID COPOLYMER |
| US17/767,535 US20240067808A1 (en) | 2019-10-11 | 2020-09-29 | Aqueous Dispersion Composition Comprising Ethylene-Carboxylic Acid |
| PCT/KR2020/013291 WO2021071165A1 (ko) | 2019-10-11 | 2020-09-29 | 에틸렌-카르복실산 공중합체를 포함하는 수분산 조성물 |
| CN202080068282.2A CN114555690B (zh) | 2019-10-11 | 2020-09-29 | 包含乙烯-羧酸共聚物的水分散体组合物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190125911A KR20210043123A (ko) | 2019-10-11 | 2019-10-11 | 에틸렌-카르복실산 공중합체를 포함하는 수분산 조성물 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210043123A true KR20210043123A (ko) | 2021-04-21 |
Family
ID=75437359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190125911A KR20210043123A (ko) | 2019-10-11 | 2019-10-11 | 에틸렌-카르복실산 공중합체를 포함하는 수분산 조성물 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240067808A1 (ko) |
| EP (1) | EP4026873A4 (ko) |
| JP (1) | JP2022552139A (ko) |
| KR (1) | KR20210043123A (ko) |
| CN (1) | CN114555690B (ko) |
| WO (1) | WO2021071165A1 (ko) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005085331A1 (en) | 2004-02-27 | 2005-09-15 | Dow Global Technologies Inc. | Aqueous polymer dispersions and products from those dispersions |
| WO2017050589A1 (en) | 2015-09-23 | 2017-03-30 | Basf Se | Binder composition for heat-sealable film coatings |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1103109A (en) * | 1977-10-25 | 1981-06-16 | Robert H. Steiner | Coating compositions and thermoplastic film substrates coated therewith |
| US5827612A (en) * | 1992-06-17 | 1998-10-27 | Ppg Industries, Inc. | Aqueous coating compositions for glass fibers, fiber strands coated with such compositions and optical fiber cable assemblies including such fiber strands |
| JP3795130B2 (ja) * | 1996-03-28 | 2006-07-12 | 大日本インキ化学工業株式会社 | ホットカーペット |
| JP2000248140A (ja) * | 1999-03-03 | 2000-09-12 | Seiko Kagaku Kogyo Co Ltd | 防湿加工用樹脂組成物及びそれを用いた防湿紙 |
| JP4519484B2 (ja) * | 2004-03-02 | 2010-08-04 | リンテック株式会社 | 水離解性を有する帯封紙 |
| JP4615927B2 (ja) * | 2004-08-03 | 2011-01-19 | ユニチカ株式会社 | 水性分散体および水性ヒートシール剤 |
| US8287949B2 (en) * | 2005-07-07 | 2012-10-16 | Dow Global Technologies Inc. | Aqueous dispersions |
| JP5144428B2 (ja) * | 2008-08-12 | 2013-02-13 | 三井・デュポンポリケミカル株式会社 | 水分散体組成物 |
| JP4278704B1 (ja) * | 2008-10-03 | 2009-06-17 | 東洋アドレ株式会社 | アルカリ分散型ホットメルト粘着剤組成物、その製造方法、ラベルの貼り付け方法、および容器 |
| KR20120020378A (ko) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | (주)영일인더스트리 | 결속용 용융접착필름 및 그 제조방법 |
| CN102964898B (zh) * | 2011-08-05 | 2016-05-25 | 罗门哈斯公司 | 具有改进的亲水污渍排斥性的水性涂料组合物 |
| JP5994455B2 (ja) * | 2012-07-26 | 2016-09-21 | 王子ホールディングス株式会社 | 耐油紙および耐油紙の製造方法 |
| CN105102508A (zh) * | 2013-03-20 | 2015-11-25 | 李炳奭 | 使用乙烯-(甲基)丙烯酸聚合物的水分散性树脂的环保纸涂覆剂的制造方法及其用途 |
| US9758626B2 (en) * | 2014-09-19 | 2017-09-12 | Honeywell International Inc. | High performance anti-block treatments for viscoelastic solids |
-
2019
- 2019-10-11 KR KR1020190125911A patent/KR20210043123A/ko not_active Application Discontinuation
-
2020
- 2020-09-29 US US17/767,535 patent/US20240067808A1/en active Pending
- 2020-09-29 JP JP2022520293A patent/JP2022552139A/ja active Pending
- 2020-09-29 CN CN202080068282.2A patent/CN114555690B/zh active Active
- 2020-09-29 EP EP20875302.0A patent/EP4026873A4/en active Pending
- 2020-09-29 WO PCT/KR2020/013291 patent/WO2021071165A1/ko active Application Filing
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005085331A1 (en) | 2004-02-27 | 2005-09-15 | Dow Global Technologies Inc. | Aqueous polymer dispersions and products from those dispersions |
| WO2017050589A1 (en) | 2015-09-23 | 2017-03-30 | Basf Se | Binder composition for heat-sealable film coatings |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114555690A (zh) | 2022-05-27 |
| WO2021071165A1 (ko) | 2021-04-15 |
| US20240067808A1 (en) | 2024-02-29 |
| JP2022552139A (ja) | 2022-12-15 |
| EP4026873A4 (en) | 2023-08-23 |
| EP4026873A1 (en) | 2022-07-13 |
| CN114555690B (zh) | 2024-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102391536B (zh) | 含水聚合物分散体和从那些分散体得到的产物 | |
| AU2015305544B2 (en) | Adhesive compositions comprising low molecular weight functionalized olefin-based polymers | |
| AU2014293082B2 (en) | Adhesive compositions containing functionalized ethylene/alpha-olefin interpolymers and rosin-based tackifiers | |
| US4403464A (en) | Acrylic coated/polyvinylidene chloride coated polyolefin film | |
| JP7456786B2 (ja) | エチレン－（メタ）アクリル酸共重合体及びそれを含む水分散組成物 | |
| JP2006500443A (ja) | 押出コーティング用ポリマー組成物 | |
| JP6946198B2 (ja) | 低粘度、良好な機械的特性、及び付着性を有する充填ポリマー系組成物 | |
| KR20210043123A (ko) | 에틸렌-카르복실산 공중합체를 포함하는 수분산 조성물 | |
| CN113195620A (zh) | 水离聚分散体及其方法 | |
| US20220119630A1 (en) | Aqueous ionomeric dispersions, and methods thereof | |
| EP4070953A1 (en) | Aqueous dispersion and layered body | |
| JP2021195545A (ja) | エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、及びそれを含む水分散組成物 | |
| KR20150062548A (ko) | 저온 열봉합 특성이 우수한 어텍틱 폴리프로필렌 수지 조성물 | |
| US3701745A (en) | Process for preparing a coating composition of copolymeric vinylidene chloride | |
| WO2023240016A1 (en) | Method for preparing a polyolefin coating for a paper substrate | |
| KR20210154673A (ko) | 에틸렌 (메타)아크릴산 공중합체 및 이를 포함하는 수분산 조성물 | |
| WO2020004598A1 (ja) | 特定のプロピレン系樹脂組成物を含むホットメルト接着剤 | |
| WO2023240015A1 (en) | Coated paper article | |
| WO2023240014A1 (en) | Polyolefin dispersion with primary fatty amide additive | |
| US3697468A (en) | Ethylene/methyl methacrylate hot tack barrier coatings | |
| JPH03124786A (ja) | 感圧接着性エマルジヨン組成物およびそれを用いたクラフトテープ | |
| KR20230172519A (ko) | 폴리이소부틸렌-폴리올레핀 필름으로 코팅된 물품 | |
| KR20230170723A (ko) | 폴리이소부틸렌 및 폴리올레핀 입자의 수성 분산액 | |
| JP3626868B2 (ja) | カレンダー成形用エチレン系樹脂組成物、その製造方法並びにそれから得られるフィルム・シート | |
| TW202039645A (zh) | 水媒分散液組合物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal |