WO2024025311A1 - 코팅 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용한 적층체 - Google Patents

코팅 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용한 적층체 Download PDF

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WO2024025311A1
WO2024025311A1 PCT/KR2023/010764 KR2023010764W WO2024025311A1 WO 2024025311 A1 WO2024025311 A1 WO 2024025311A1 KR 2023010764 W KR2023010764 W KR 2023010764W WO 2024025311 A1 WO2024025311 A1 WO 2024025311A1
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pha
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coating composition
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less
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심유경
박소연
정재덕
윤기철
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씨제이제일제당(주)
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Definitions

  • the present invention relates to a coating composition, a manufacturing method thereof, and a laminate using the same.
  • a coating composition made from the biodegradable plastic a coating composition containing a large amount of bioplastic is being developed to reduce carbon emissions and respond to global environmental regulations.
  • the coating composition includes polyhydroxyalkanoates (PHA), polybutylene adipate terephthalate (PBAT), polybutylene succinate (PBS), and polybutylene succinate.
  • PHA polyhydroxyalkanoates
  • PBAT polybutylene adipate terephthalate
  • PBS polybutylene succinate
  • PBS polybutylene succinate
  • a coating composition prepared by mixing polybutylene succinate terephthalate (PBST), polybutylene succinate adipate (PBSA), etc. with a dispersion is being developed, and paper and biodegradable films can be made using this. Bonded paper packaging materials are being developed.
  • Patent Document 1 Korean Patent Publication No. 2012-0103158
  • the purpose of the present invention is to provide a coating composition and a manufacturing method thereof that are environmentally friendly due to excellent biodegradability and biocompatibility and can simultaneously improve dispersibility, coating properties, water resistance, processability, and productivity.
  • Another object of the present invention is to provide a laminate manufactured using the coating composition, and a method for manufacturing the same.
  • the present invention includes polyhydroxyalkanoate (PHA) and an acrylic binder, and the weight ratio of the polyhydroxyalkanoate (PHA) and the acrylic binder is 3:7 to 7:3, A coating composition is provided.
  • the drying time is It may be less than 200 seconds.
  • the content of biocarbon may be 25% or more based on the total weight of the coating composition.
  • the polyhydroxyalkanoate has a weight average molecular weight (Mw) of 200,000 g/mol to 900,000 g/mol, an average particle size of 5 ⁇ m or less, and a polydispersity index (PDI). ) may be 3 or less.
  • the polyhydroxyalkanoate (PHA) has a glass transition temperature (Tg) of -10°C to 10°C, a crystallization temperature (Tc) of 70°C to 120°C, and a melting temperature ( Tm) may be 100°C to 170°C.
  • the polyhydroxyalkanoate (PHA) is 4-hydroxybutyrate (4-HB), 3-hydroxybutyrate (3-HB), 3-hydroxypropionate (3- HP), 3-hydroxyvalerate (3-HV), 3-hydroxyhexanoate (3-HH), 4-hydroxyvalerate (4-HV), 5-hydroxyvalerate (5-HV) ) and 6-hydroxyhexanoate (6-HH).
  • the polyhydroxyalkanoate (PHA) has a repeating unit derived from the 3-hydroxybutyrate (3-HB) monomer and a repeating unit derived from the 4-hydroxybutyrate (4-HB) monomer. It is a PHA copolymer containing a unit, and the repeating unit derived from the 4-hydroxybutyrate (4-HB) monomer is the repeating unit derived from the 3-hydroxybutyrate (3-HB) monomer and the 4-hydroxy Butyrate (4-HB) may be included in an amount of 0.1 mol% to 60 mol% based on the total moles of repeating units derived from monomers.
  • the acrylic binder includes an acrylic monomer, or a copolymer including the acrylic monomer and at least one monomer selected from the group consisting of a silicone monomer and a styrene monomer, or a combination thereof. It may have an average particle size of 1 ⁇ m or less and a polydispersity index (PDI) of 2 or less.
  • PDI polydispersity index
  • the coating composition further includes one or more additives selected from the group consisting of a dispersant, thickener, preservative, antifoam, and pH adjuster, and the additive is based on the total weight of solids of the coating composition. It may be included from 0.1% by weight to 30% by weight.
  • preparing a polyhydroxyalkanoate (PHA) dispersion containing polyhydroxyalkanoate (PHA); And mixing the polyhydroxyalkanoate (PHA) dispersion with an acrylic emulsion containing an acrylic binder, wherein the weight ratio of the polyhydroxyalkanoate (PHA) and the acrylic binder is 3:7 to 7. :3, Provides a method for manufacturing a coating composition.
  • the polyhydroxyalkanoate (PHA) dispersion includes polyhydroxyalkanoate (PHA), a dispersant, and a solvent, and the total amount of the polyhydroxyalkanoate (PHA) dispersion is It may contain 10% to 60% by weight of polyhydroxyalkanoate (PHA) based on weight.
  • the polyhydroxyalkanoate (PHA) dispersion may have a pH of 5 to 8 and a viscosity measured at 25°C of 50 to 1,000 cPs.
  • the acrylic emulsion may have a pH of 8 or less and a viscosity measured at 25°C of 1,000 cPs or less.
  • a base layer ; And a coating layer, wherein the coating layer includes polyhydroxyalkanoate (PHA) and an acrylic binder, and the weight ratio of the polyhydroxyalkanoate (PHA) and the acrylic binder is 3:7 to 7:3. , provides a laminate.
  • PHA polyhydroxyalkanoate
  • acrylic binder an acrylic binder
  • the coating layer has a thickness of 5 to 30 g/m 2 and a water absorption index (WAI) of 30 when measured using a Cobb water absorption test according to the TAPPI T441 standard. It may be less than g/m 2 ⁇ 10min.
  • WAI water absorption index
  • manufacturing a laminate comprising the steps of (1) preparing the coating composition, and (2) applying the coating composition on a substrate and drying it to form a coating layer.
  • preparing the coating composition and (2) applying the coating composition on a substrate and drying it to form a coating layer.
  • the drying may be performed at 100°C to 250°C for less than 200 seconds.
  • the coating composition may be applied on the substrate at 1 to 100 g/m 2 .
  • the coating composition according to an embodiment of the present invention includes polyhydroxyalkanoate (PHA) and an acrylic binder, and the weight ratio of the polyhydroxyalkanoate (PHA) and the acrylic binder is 3:7 to 7: By controlling it to 3, not only is it environmentally friendly by increasing the biocarbon content, but also dispersibility, coating properties, water resistance, processability, and productivity can be improved at the same time.
  • the method for producing a coating composition according to an embodiment of the present invention can produce a coating composition having the above excellent properties in a simple and effective manner.
  • the laminate using the coating composition according to an embodiment of the present invention has excellent biodegradability and biocompatibility, and can reduce carbon (carbon dioxide) emissions by increasing the content of biocarbon, making it environmentally friendly and highly water-resistant.
  • carbon dioxide carbon dioxide
  • the laminate using the coating composition according to an embodiment of the present invention has excellent biodegradability and biocompatibility, and can reduce carbon (carbon dioxide) emissions by increasing the content of biocarbon, making it environmentally friendly and highly water-resistant.
  • carbon (carbon dioxide) emissions by increasing the content of biocarbon, making it environmentally friendly and highly water-resistant.
  • the method of manufacturing a laminate according to an embodiment of the present invention can significantly reduce the drying time after application by using the coating composition, thereby increasing productivity, especially when drying at 140°C to 170°C. Production speed and water resistance of the coating layer can be optimally improved.
  • Figure 1 shows a laminate according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 shows a laminate according to another embodiment of the present invention.
  • the present invention relates to a coating composition in which PHA and an acrylic binder satisfy a specific weight ratio, a method for manufacturing the same, and a laminate formed using the coating composition and a method for manufacturing the same. This will be described in detail.
  • the coating composition according to an embodiment of the present invention includes polyhydroxyalkanoate (PHA) and an acrylic binder, and the weight ratio of the PHA and the acrylic binder is 3:7 to 7:3.
  • PHA polyhydroxyalkanoate
  • acrylic binder acrylic binder
  • the coating composition according to an embodiment of the present invention includes PHA and an acrylic binder, and controls the weight ratio of the PHA and the acrylic binder to 3:7 to 7:3, thereby increasing the content of biocarbon and reducing carbon (carbon dioxide). Not only is it environmentally friendly by reducing emissions, but it can also improve dispersibility, coating properties, water resistance, processability, and productivity at the same time. In particular, laminates or articles formed using the coating composition have excellent water resistance and lifespan characteristics. It can further increase recyclability, and has a specific range of biocarbon content, which is very advantageous in terms of environmental friendliness.
  • the weight ratio of the PHA and the acrylic binder is 3:7 to 6:4, 4:6 to 7:3, 4:6 to 6:4, 3:7 to 5:5, or 5:5 to 7. :3.
  • the coating composition has a biocarbon content of 25% or more (25%) based on the total weight of the coating composition.
  • pMC percent modern carbon
  • biocarbon refers to renewable carbon
  • the content of biocarbon may refer to a value measured according to ASTM D6866.
  • the biocarbon content may mean the radiocarbon isotope content expressed as a percentage.
  • the drying time after application can be significantly reduced, thereby increasing productivity.
  • a PHA coating composition that does not contain an acrylic binder it must be dried at a high temperature for a long time after application on the substrate to form a coating film, whereas in the case of a PHA coating composition that contains an acrylic binder, a coating film can be formed in a short time. Furthermore, it is easy to form a coating film even at relatively low temperatures.
  • the drying time is less than 200 seconds. , 190 seconds or less, 180 seconds or less, 170 seconds or less, 160 seconds or less, 150 seconds or less, less than 150 seconds, 140 seconds or less, 130 seconds or less, 125 seconds or less, 120 seconds or less, 100 seconds or less, 90 seconds or less, 80 It may be no more than 30 seconds, no more than 75 seconds, or no more than 60 seconds, and no more than 30 seconds, no more than 31 seconds, no more than 35 seconds, or no more than 40 seconds. At this time, the time of completion of the drying can be confirmed with the naked eye, and may, for example, mean the time when the coating layer becomes transparent.
  • the drying time is 190° C. It may be no more than 180 seconds, no more than 170 seconds, no more than 150 seconds, no more than 140 seconds, no more than 130 seconds, no more than 125 seconds, or no more than 120 seconds, and no more than 31 seconds, no more than 35 seconds, or no more than 50 seconds.
  • the drying time is 90 seconds or less.
  • the drying time may be 85 seconds or less, 80 seconds or less, 78 seconds or less, or 75 seconds or less, and may be 31 seconds or more, 33 seconds or more, or 35 seconds or more.
  • the coating composition is applied on a paper substrate with a basis weight of 180 g/m 2 from 8 g/m 2
  • the drying time may be 90 seconds or less, 85 seconds or less, 80 seconds or less, 78 seconds or less, 75 seconds or less, or 70 seconds or less, For example, it may be 35 seconds to 90 seconds, 37 seconds to 90 seconds, 50 seconds to 90 seconds, 53 seconds to 90 seconds, or 50 seconds to 85 seconds.
  • the drying time is less than 200 seconds.
  • the drying time may be 190 seconds or less, 180 seconds or less, 170 seconds or less, 160 seconds or less, 150 seconds or less, less than 150 seconds, 140 seconds or less, 130 seconds or less, 125 seconds or less, or 120 seconds or less, and may be 40 seconds or more, 45 seconds or less. It may be longer than 50 seconds.
  • the coating composition may be applied at a weight of 8 g/m 2 to 180 g/m 2 on a basis weight of 180 g/m 2 .
  • the drying time may be less than 150 seconds, less than 140 seconds, less than 130 seconds, less than 125 seconds, or less than 120 seconds, for example, 50 seconds or less. It may be from 50 seconds to 140 seconds, from 50 seconds to 130 seconds, or from 50 seconds to 120 seconds.
  • the coating composition according to an embodiment of the present invention may further include a solvent.
  • the solvent may include distilled water, deionized water, or a hydrophilic solvent.
  • the solvent may be distilled water, deionized water, or a mixture of distilled water, deionized water, and a hydrophilic solvent.
  • the hydrophilic solvent is methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, tert-butanol, n-amyl alcohol, isoamyl alcohol, sec-amyl alcohol, tert-amyl alcohol, 1- It may be one or more selected from the group consisting of ethyl-1-propanol, 2-methyl-1-butanol, n-hexanol, and cyclohexanol.
  • the solvent may be included in an amount of 20% to 69.5% by weight, 30% to 60% by weight, 35% to 55% by weight, or 40% to 55% by weight, based on the total weight of the coating composition.
  • the solvent is included in the above range, the physical properties of the coating composition desired in the present invention can be easily achieved, which can be more advantageous in realizing the effects of the present invention.
  • the solid content of the coating composition may be 10% by weight to 80% by weight.
  • the solid content of the coating composition is 10% to 75% by weight, 10% to 70% by weight, 15% to 70% by weight, 20% to 60% by weight, 25% to 60% by weight. , it may be 30% by weight to 55% by weight or 35% by weight to 55% by weight.
  • the acidity of the coating composition may be 6 to 11.
  • the acidity of the coating composition may be 6 to 10, 6 to 8, 7 to 11, 7.5 to 11, or 8 to 11. If the acidity is less than 6, aggregates may be formed.
  • the viscosity of the coating composition measured at 25°C may be 100 cPs to 1,000 cPs.
  • the viscosity of the coating composition is 110 cPs to 1,000 cPs, 115 cPs to 1,000 cPs, 130 cPs to 1,000 cPs, 155 cPs to 1,000 cPs, 200 cPs to 1,000 cPs, 155 cPs to 850 cPs, 155 cPs.
  • the viscosity can be measured using a DVE-RV viscometer that measures viscosity using shear stress, for example, at a shear rate of 12 rpm using a #63 spindle at about 25°C.
  • the coating composition When the coating composition satisfies the above range of solid content, acidity, and/or viscosity, it can improve dispersibility, dispersion stability, and storage stability, and can have an appropriate viscosity for coating, thereby improving coating properties, productivity, and processability. It can be improved further.
  • Polyhydroxyalkanoate (hereinafter referred to as PHA) is polybutylene adipate terephthalate (PBAT), polybutylene succinate (PBS), and polybutylene succinate terephthalate (PBST) derived from conventional petroleum. ), polybutylene succinate adipate (PBSA), etc., have similar physical properties to synthetic polymers, are completely biodegradable, and have excellent biocompatibility.
  • the PHA is a thermoplastic natural polyester polymer that accumulates in microbial cells, is biodegradable, can be composted, and can ultimately be decomposed into carbon dioxide, water, and organic waste without generating toxic waste.
  • the coating composition and a laminate (biodegradable article) using the same contain PHA, it can be environmentally friendly. Therefore, the coating composition and the laminate using the same have a great advantage in that they can be used in various fields because they have excellent biodegradability and are environmentally friendly.
  • the coating composition according to an embodiment of the present invention can improve biodegradability without deteriorating mechanical properties by including PHA.
  • the PHA can be formed by polymerizing one or more monomers in living cells using an enzyme catalyst.
  • the PHA may be a PHA homopolymer consisting of one monomer and having the same repeating unit, or a PHA copolymer containing repeating units derived from two or more different monomers.
  • the PHA may include the PHA homopolymer and the PHA copolymer.
  • the PHA is a copolymer
  • it may be a copolymerized PHA containing repeating units derived from two or more different monomers, with repeating units derived from different monomers randomly distributed in the polymer chain.
  • Monomers that may be included in the PHA include 2-hydroxybutyrate, lactic acid, glycolic acid, 3-hydroxybutyrate (hereinafter referred to as 3-HB), and 3-hydroxypropionate (hereinafter referred to as 3-HP). indicated), 3-hydroxyvalerate (hereinafter referred to as 3-HV), 3-hydroxyhexanoate (hereinafter referred to as 3-HH), 3-hydroxyheptanoate (hereinafter referred to as 3) -HHep), 3-hydroxyoctanoate (hereinafter referred to as 3-HO), 3-hydroxynonanoate (hereinafter referred to as 3-HN), 3-hydroxydecanoate (hereinafter referred to as 3-HD), 3-hydroxydodecanoate (hereinafter referred to as 3-HDd), 4-hydroxybutyrate (hereinafter referred to as 4-HB), 4-hydroxyvalet It may be late (hereinafter referred to as 4-HV), 5-hydroxyvalerate (hereinafter referred to as 5-HV), and 6-hydroxyhexanoate
  • the PHA is a PHA composed of repeating units derived from monomers selected from the group consisting of 4-HB, 3-HB, 3-HP, 3-HV, 3-HH, 4-HV, 5-HV and 6-HH.
  • a repeating unit derived from a homopolymer or one or more monomers selected from the group consisting of 4-HB, 3-HB, 3-HP, 3-HV, 3-HH, 4-HV, 5-HV and 6-HH It may be a PHA copolymer containing.
  • the polyhydroxyalkanoate (PHA) includes 4-hydroxybutyrate (4-HB), 3-hydroxybutyrate (3-HB), 3-hydroxypropionate (3-HP), 3-hydroxyvalerate (3-HV), 3-hydroxyhexanoate (3-HH), 4-hydroxyvalerate (4-HV), 5-hydroxyvalerate (5-HV) and 6 -It may contain a repeating unit derived from one or more monomers selected from the group consisting of hydroxyhexanoate (6-HH).
  • the PHA may be a PHA homopolymer consisting of a monomer selected from the group consisting of 4-HB and 3-HB, or a PHA copolymer containing one or more monomers selected from the group consisting of 4-HB and 3-HB. there is.
  • the PHA may include a repeating unit derived from the 4-HB monomer.
  • the PHA may be a PHA homopolymer composed of repeating units derived from 4-HB monomer.
  • the PHA may be a PHA copolymer containing repeating units derived from 4-HB monomer.
  • the PHA includes a repeating unit derived from the 4-HB monomer, and additionally includes a repeating unit derived from one monomer different from the 4-HB, or two, three, or four different repeating units. , it may be a PHA copolymer that additionally contains repeating units derived from 5, 6 or more monomers.
  • the PHA includes a repeating unit derived from the 4-HB monomer; And it may include a repeating unit derived from one or more monomers selected from the group consisting of 3-HB, 3-HP, 3-HV, 3-HH, 4-HV, 5-HV and 6-HH. More specifically, the PHA may include a PHA copolymer including a repeating unit derived from a 3-HB monomer and a repeating unit derived from a 4-HB monomer.
  • the PHA may be poly 3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate (hereinafter referred to as 3HB-co-4HB).
  • the PHA may include isomers.
  • the PHA may include structural isomers, enantiomers, or geometric isomers.
  • the PHA may include structural isomers.
  • the content of the repeating unit derived from the 4-HB monomer contained in the PHA copolymer is important to control the content of the repeating unit derived from the 4-HB monomer contained in the PHA copolymer.
  • the PHA copolymer may contain 0.1 mol% to 60 mol% of repeating units derived from 4-HB monomers based on the total moles of repeating units derived from monomers included in the PHA copolymer.
  • the content of the repeating unit derived from the 4-HB monomer is 0.1 mol% to 55 mol%, 0.5 mol% to 60 mole based on the total moles of repeating units derived from the monomer contained in the PHA copolymer.
  • the PHA is a PHA copolymer containing a repeating unit derived from the 3-hydroxybutyrate (3-HB) monomer and a repeating unit derived from the 4-hydroxybutyrate (4-HB) monomer, and the 4-HB
  • the repeating unit derived from the monomer may be included in an amount of 0.1 mol% to 60 mol% based on the total moles of the repeating unit derived from the 3-HB monomer and the repeating unit derived from the 4-HB monomer.
  • the repeating unit derived from the 4-HB monomer is 0.1 mol% to 55 mol% based on the total moles of the repeating unit derived from the 3-HB monomer and the repeating unit derived from the 4-HB monomer, 0.5 mol% to 60 mol%, 0.5 mol% to 55 mol%, 1 mol% to 60 mol%, 1 mol% to 55 mol%, 1 mol% to 50 mol%, 2 mol% to 55 mol%, 3 mole % to 55 mol%, 3 mol% to 50 mol%, 5 mol% to 55 mol%, 5 mol% to 50 mol%, 10 mol% to 55 mol%, 10 mol% to 50 mol%, 1 mol% to 40 mol%, 1 mol% to 30 mol%, 1 mol% to 29 mol% 1 mol% to 25 mol%, 1 mol% to 24 mol%, 2 mol% to 20 mol%, 2 mol% to 23 mol% , 3
  • the PHA may be a PHA copolymer with controlled crystallinity.
  • the PHA contains at least one repeating unit derived from the 4-HB monomer, and the crystallinity of the PHA can be adjusted by controlling the content of the repeating unit derived from the 4-HB monomer.
  • the PHA copolymer contains repeating units derived from 3-HB monomers in an amount of 20 mol% or more, 35 mol% or more, or 40 mol% or more based on the total moles of repeating units derived from monomers included in the PHA copolymer. Or it may be included in 50 mol% or more, 60 mol% or more, 70 mol% or more, or 75 mol% or more, and 99 mol% or less, 98 mol% or less, 97 mol% or less, 96 mol% or less, 95 mol% or less. , it may be included in 93 mol% or less, 91 mol% or less, 90 mol% or less, 80 mol% or less, 70 mol% or less, 60 mol% or less, or 55 mol% or less.
  • the crystallinity-controlled PHA may have its crystallinity and amorphousness adjusted by increasing the irregularity in the molecular structure. Specifically, crystallinity and amorphousness may be determined depending on the type or ratio of monomers or the type or content of isomers. there is.
  • the PHA may include two or more types of PHA with different crystallinity.
  • the PHA may be a mixture of two or more types of PHAs with different crystallinities and adjusted to have a content of repeating units derived from the 4-HB monomer in the specific range.
  • the PHA may include a first PHA that is a semi-crystalline PHA.
  • the first PHA is a semi-crystalline PHA (hereinafter referred to as scPHA) resin with controlled crystallinity, and the repeating unit derived from the 4-HB monomer is added to the total number of repeating units derived from the monomer contained in the first PHA resin. It may be included in an amount of 0.1 mol% to 30 mol% based on mole.
  • the first PHA contains repeating units derived from 4-HB monomers in an amount of 0.1 mol% to 30 mol%, 0.5 mol% based on the total moles of repeating units derived from monomers included in the first PHA resin.
  • mol% to 30 mol% 1 mol% to 30 mol%, 3 mol% to 30 mol%, 1 mol% to 28 mol%, 1 mol% to 25 mol%, 1 mol% to 24 mol%, 1 mol% to 15 mol% mol%, 2 mol% to 25 mol%, 3 mol% to 25 mol%, 3 mol% to 24 mol%, 5 mol% to 24 mol%, 7 mol% to 20 mol%, 10 mol% to 20 mol% , may be included in 15 mol% to 25 mol% or 15 mol% to 24 mol%.
  • the glass transition temperature (Tg) of the first PHA is -30°C to 80°C, -30°C to 10°C, -10°C to 10°C, -25°C to 5°C, -25°C to 0°C, -20°C. to 0°C, -15°C to 0°C, or -10°C to 0°C.
  • the crystallization temperature (Tc) of the first PHA may be 70°C to 120°C, 75°C to 120°C, or 75°C to 115°C, and the melting temperature (Tm) may be 105°C to 165°C or 110°C to 160°C. , 115°C to 160°C, or 120°C to 160°C.
  • the weight average molecular weight of the first PHA is 10,000 g/mol to 1,200,000 g/mol, 50,000 g/mol to 1,100,000 g/mol, 100,000 g/mol to 1,000,000 g/mol, 100,000 g/mol to 900,000 g/mol, 200,000 g/mol to 900,000 g/mol, 200,000 g/mol to 800,000 g/mol, 200,000 g/mol to 600,000 g/mol, 200,000 g/mol to 400,000 g/mol, 400,000 g/mol to 800,000 g/mol, 300,000 g /mol to 500,000 g/mol, 300,000 g/mol to 400,000 g/mol, 400,000 g/mol to 600,000 g/mol, 500,000 g/mol to 900,000 g/mol, 600,000 g/mol to 900,000 g/mol, 500,000 g/mol to 850,000 g/mol, or 600,000 g/mol to 800,000 g/mol
  • the PHA may include a second PHA, which is an amorphous PHA with controlled crystallinity.
  • the second PHA is an amorphous PHA (hereinafter referred to as aPHA) resin with controlled crystallinity, and the repeating unit derived from the 4-HB monomer is added to the total mole of repeating units derived from the monomer contained in the second PHA resin.
  • aPHA amorphous PHA
  • the glass transition temperature (Tg) of the second PHA may be -45°C to -10°C, -35°C to -15°C, -35°C to -20°C, or -30°C to -20°C.
  • the crystallization temperature (Tc) of the second PHA may not be measured, or may be 60°C to 120°C, 60°C to 110°C, 70°C to 120°C, or 75°C to 115°C.
  • the melting temperature (Tm) of the second PHA may not be measured, or may be 100°C to 170°C, 100°C to 160°C, 110°C to 160°C, or 120°C to 150°C.
  • the weight average molecular weight of the second PHA is 10,000 g/mol to 1,200,000 g/mol, 10,000 g/mol to 1,000,000 g/mol, 50,000 g/mol to 1,000,000 g/mol, 200,000 g/mol to 1,200,000 g/mol, 300,000 g/mol to 1,000,000 g/mol, 100,000 g/mol to 900,000 g/mol, 500,000 g/mol to 900,000 g/mol, 200,000 g/mol to 800,000 g/mol, or 200,000 g/mol to 400,000 g/mol. there is.
  • the first PHA and the second PHA can be distinguished according to the content of repeating units derived from the 4-HB monomer, and are divided into the glass transition temperature (Tg), the crystallization temperature (Tc), and the melting temperature (Tm). It may have at least one characteristic selected from the group consisting of Specifically, the first PHA and the second PHA can be distinguished according to the content of repeating units derived from 4-HB monomer, glass transition temperature (Tg), crystallization temperature (Tg), melting temperature (Tm), etc.
  • the PHA may include the first PHA, or may include both the first PHA and the second PHA.
  • the PHA includes a first PHA that is a semi-crystalline PHA, or includes both a first PHA that is a semi-crystalline PHA and a second PHA that is an amorphous PHA, and more specifically, the content of the first PHA and the second PHA.
  • the glass transition temperature (Tg) of the PHA is -45°C to 80°C, -35°C to 80°C, -30°C to 80°C, -25°C to 75°C, -20°C to 70°C, -35°C. to 5°C, -25°C to 5°C, -35°C to 0°C, -25°C to 0°C, -30°C to -10°C, -10°C to 10°C, -35°C to -15°C, -35°C It may be °C to -20°C, -20°C to 0°C, -15°C to 0°C, or -15°C to -5°C.
  • the crystallization temperature (Tc) of the PHA is not measured, or is 60°C to 120°C, 60°C to 110°C, 70°C to 120°C, 75°C to 120°C, 75°C to 115°C, 75°C to 110°C, or It may be 90°C to 110°C.
  • the melting temperature (Tm) of the PHA is not measured or is 100°C to 170°C, 105°C to 170°C, 105°C to 165°C, 110°C to 160°C, 115°C to 160°C, 120°C to 160°C, 130°C. It may be from °C to 160°C, or from 140°C to 160°C.
  • the weight average molecular weight of the PHA may be 10,000 g/mol to 1,200,000 g/mol.
  • the weight average molecular weight of the PHA is 50,000 g/mol to 1,200,000 g/mol, 100,000 g/mol to 1,200,000 g/mol, 50,000 g/mol to 1,000,000 g/mol, 100,000 g/mol to 1,000,000 g/mol.
  • the crystallinity of the PHA measured by differential scanning calorimeter may be 90% or less.
  • the crystallinity of the PHA may be measured by differential scanning heat capacity analysis and may be 90% or less, 85% or less, 80% or less, 75% or less, or 70% or less.
  • the average particle size of the PHA may be 5 ⁇ m or less.
  • the average particle size of the PHA may be less than 5 ⁇ m, less than 4.8 ⁇ m, less than 4.6 ⁇ m, or less than 4.5 ⁇ m, such as 0.5 ⁇ m to 5 ⁇ m, 1 ⁇ m to 5 ⁇ m, 1.5 ⁇ m to 5 ⁇ m. , 1 ⁇ m to 4 ⁇ m, 1.5 ⁇ m to 4 ⁇ m, or 1.5 ⁇ m to 3.5 ⁇ m.
  • the average particle size of the PHA may be 1 ⁇ m to 4 ⁇ m.
  • the average particle size of the PHA can be measured using a laser particle size diffractometer.
  • the average particle size of the PHA was measured through the principle of dynamic light scattering (DLS) at a temperature of 25°C and a measurement angle of 175° using a laser particle size diffractometer.
  • the peak value derived through the polydispersity index (PDI) at a confidence interval of 0.5 was measured as the particle size.
  • the polydispersity index (PDI) of the PHA may be 3 or less.
  • the polydispersity index of the PHA may be less than 3, less than 2.9, less than 2.7, or less than 2.65.
  • the polydispersity index of the PHA may be 1 to 3, 1 or more to less than 3, or 1.5 to 2.5.
  • the PHA may have a weight average molecular weight (Mw) of 200,000 g/mol to 900,000 g/mol, an average particle size of 5 ⁇ m or less, and a polydispersity index (PDI) of 3 or less.
  • Mw weight average molecular weight
  • PDI polydispersity index
  • the PHA may have a glass transition temperature (Tg) of -10°C to 10°C, a crystallization temperature (Tc) of 70°C to 120°C, and a melting temperature (Tm) of 100°C to 170°C.
  • Tg glass transition temperature
  • Tc crystallization temperature
  • Tm melting temperature
  • the PHA may be obtained by cell disruption using a mechanical or physical method.
  • the PHA is a thermoplastic natural polyester polymer that accumulates in microbial cells and has a relatively large average particle size, so it may be obtained through a crushing process to improve dispersibility, coating properties, and processability.
  • the PHA may be in particulate form.
  • PHA obtained by cell disruption using mechanical or physical methods may be a powder in the form of fine particles.
  • the coating composition may further include a biodegradable polymer.
  • the biodegradable polymers include polylactic acid (PLA), polybutylene adipate terephthalate (PBAT), polybutylene succinate (PBS), thermoplastic starch (TPS), and polybutylene succinate terephthalate (PBST). , polyethylene terephthalate (PET), polybutylene succinate adipate (PBSA), polybutylene adipate (PBA), polypropylene (PP), polyethylene (PE), and polycaprolactone (PCL). It may include one or more types. By additionally including the biodegradable polymer, the coating composition may be more advantageous in controlling mechanical properties.
  • the coating composition may include 5% to 90% by weight of the PHA solid content based on the total weight of the coating composition.
  • the content of the PHA solid content is 5% to 80% by weight, 10% to 70% by weight, 15% to 70% by weight, 15% to 65% by weight, and 20% by weight relative to the total weight of the coating composition.
  • the coating composition may include an acrylic binder.
  • the acrylic binder may serve as a binder that increases adhesion between the PHA and the substrate. Specifically, the acrylic binder acts as a kind of physical bridge between PHA particles or between the substrate and the PHA particles, thereby improving the adhesion between the PHA particles and the substrate, thereby improving productivity, processability, and water resistance.
  • the acrylic binder includes an acrylic monomer, a copolymer including the acrylic monomer and at least one monomer selected from the group consisting of a silicone monomer and a styrene monomer, or a combination thereof. It can be included.
  • the acrylic binder may include an acrylic-silicone copolymer. Additionally, the acrylic binder may include an acrylic-styrene copolymer.
  • the acrylic monomers include methyl acrylate, ethyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, and propyl acrylate. It may include one or more selected from the group consisting of butylacrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, propyl methacrylate, methacrylic acid, and butylacrylic acid.
  • the silicone-based monomer may be prepared from a group containing a siloxane group, such as hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, and thecamethylcyclopentasiloxane.
  • a siloxane group such as hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, and thecamethylcyclopentasiloxane.
  • the acrylic binder has an average particle size of 1 ⁇ m or less, 950 nm or less, 900 nm or less, 850 nm or less, 800 nm or less, 700 nm or less, 600 nm or less, 500 nm or less, or 400 nm or less, 1 nm or more, 5 It may be at least 1 nm, at least 10 nm, at least 15 nm, or at least 20 nm.
  • the acrylic binder may have a polydispersity index (PDI) of 2 or less, 1.5 or less, 1 or less, 0.8 or less, or 0.6 or less.
  • PDI polydispersity index
  • the average particle size of the acrylic binder can be measured using a laser particle size diffractometer.
  • the average particle size of the PHA was measured through the principle of dynamic light scattering (DLS) at a temperature of 25°C and a measurement angle of 175° using a laser particle size diffractometer.
  • the peak value derived through the polydispersity index (PDI) at a confidence interval of 0.5 was measured as the particle size.
  • the acrylic binder includes an average particle size and polydispersity index (PDI) in the above range, it may be more advantageous to achieve the desired effect in the present invention.
  • PDI polydispersity index
  • the acrylic binder contains an acrylic monomer, a copolymer containing the acrylic monomer and at least one monomer selected from the group consisting of a silicone monomer and a styrene monomer, or a combination thereof,
  • the average particle size may be 1 ⁇ m or less, and the polydispersity index (PDI) may be 2 or less.
  • the coating composition may include 10% by weight to 70% by weight of the acrylic binder based on the total weight of solids of the coating composition.
  • the content of the acrylic binder is 15% to 70% by weight, 15% to 65% by weight, 20% to 60% by weight, and 25% to 55% by weight based on the total solid weight of the coating composition. %, or 30% to 50% by weight.
  • the coating composition may further include one or more additives selected from the group consisting of dispersants, thickeners, preservatives, anti-foaming agents, and pH adjusters.
  • the dispersant may be an additive to further improve dispersibility, dispersion stability, storage stability, coating properties, water resistance, and processability.
  • the dispersing agent may be at least one selected from the group consisting of phosphoric acid-based dispersants, fatty acid-based dispersants, acrylic-based dispersants, urethane-based dispersants, and epoxy-based dispersants, and at least one selected from the group consisting of carboxylic acids, amines, isocyanates, and derivatives thereof. It may be a polymer dispersant containing.
  • the dispersant is polyvinyl alcohol, sodium dodecylbenzene sulfonate, polyvinylpyrrolidone, methylpolyethylene alkyl ether, alkylbenzene sulfonate, nonylphenol ether sulfate, sodium lauryl sulfate, lithium dodecyl sulfate, alkyl It may be one or more selected from the group consisting of phosphate, glyceryl ester, and polypropylene glycol ester.
  • the dispersant may be polyvinyl alcohol.
  • the polyvinyl alcohol can be obtained by polymerizing polyvinyl acetate (PVAc) and then substituting the hydrophobic CH 3 COO- with the hydrophilic -OH through a hydrolysis reaction, where -OH is substituted for the total amount.
  • the degree of saponification, or the ratio of CH 3 COO- and -OH, is the degree of saponification or hydration.
  • the degree of saponification may vary depending on the molecular weight or distribution characteristics of polyvinyl alcohol during the -OH substitution reaction, and may affect the physical properties of the final resin, composition, and laminate.
  • the coating composition may include a dispersant having a degree of saponification of, for example, 40 mol% or more.
  • the coating composition can improve dispersibility, dispersion stability, storage stability, coating properties, water resistance, and processability.
  • the degree of saponification of the dispersant may be 42 mol% or more, 55 mol% or more, 65 mol% or more, 80 mol% or more, 85 mol% or more, or 90 mol% or more, and may range from 42 mol% to 99 mol%, It may be 75 mol% to 99 mol% or 80 mol% to 98 mol%.
  • the degree of saponification satisfies the above range, dispersibility, dispersion stability, and storage stability can be improved, and an appropriate viscosity for coating can be obtained, thereby improving coating properties, productivity, and processability.
  • the degree of saponification is outside the above range, the solubility or dispersibility of the dispersant may be greatly reduced, making it impossible to form a coating layer using the coating composition.
  • the degree of polymerization refers to the number of monomers bound to one chain of a polymer
  • the average degree of polymerization of the dispersant may be 200 or less.
  • the average degree of polymerization of the dispersant may be 200 or less, 180 or less, or 150 or less, and may be 80 to 200, 90 to 200, or 100 to 200.
  • dispersibility, dispersion stability, storage stability, coating properties, water resistance, and processability can be improved.
  • dispersants whose degrees of saponification and polymerization satisfy the above ranges have excellent compatibility with PHA having the above-mentioned characteristics, and thus can further improve dispersibility, dispersion stability, storage stability, coating properties, water resistance, and processability. there is.
  • the coating composition may include 0.01% by weight to 10% by weight of the dispersant based on the total weight of the coating composition.
  • the content of the dispersant is 0.01% to 10% by weight, 0.01% to 8% by weight, 0.05% to 7% by weight, 0.1% to 6% by weight, 0.1% by weight, relative to the total weight of the coating composition.
  • the thickener is an additive for providing appropriate viscosity.
  • the thickener may include one or more selected from cellulose and gum.
  • the cellulose may include one or more selected from the group consisting of natural cellulose, methyl cellulose, and microcellulose.
  • the gum may include one or more selected from the group consisting of guar gum, carrageenan, and xanthan gum.
  • the thickener is present in an amount of 0.01% to 20% by weight, 0.01% to 15% by weight, 0.01% to 12% by weight, 0.01% to 10% by weight, and 0.01% by weight based on the total weight of solids of the coating composition. It may be included at 8% by weight, 0.01% by weight to 5% by weight, 0.2% by weight to 4.5% by weight, 0.2% by weight to 4% by weight, or 0.5% by weight to 3% by weight.
  • the preservative is one or more natural substances selected from the group consisting of hydroxyacetophenone extracted from Camprina oak, centella asiatica extract, 1,2-hexanediol, and 1,3-butanediol. It may be a preservative, and may be one or more preservatives selected from the group consisting of benzisothiazolinone (1,2-benzisothiazolin-3-one) and potassium benzoate, but is not limited thereto.
  • the preservative is present in an amount of 0.01% to 20% by weight, 0.01% to 15% by weight, 0.01% to 12% by weight, 0.01% to 10% by weight, 0.01% to 8% by weight, based on the total weight of solids of the coating composition. It may be included in weight%, 0.01% to 5% by weight, 0.2% to 4.5% by weight, 0.2% to 4% by weight, or 0.5% to 3% by weight.
  • the antifoaming agent is an additive to prevent or reduce foam generation.
  • the antifoaming agent may be a commonly used antifoaming agent as long as it does not impede the effect of the present invention.
  • the defoamer may be one or more selected from the group consisting of alcohol-based defoamer, polar compound-based defoamer, inorganic particle-based defoamer, and silicone-based defoamer, and may include ethyl alcohol, 2-ethylhexanol, polysiloxane, dimethylpolysiloxane, and silicone paste. , silicone emulsion, silicone treatment powder, fluorosilicone, distearic acid, ethylene glycol, and natural wax.
  • the antifoaming agent is present in an amount of 0.0001% to 5% by weight, 0.0001% to 3% by weight, 0.0001% to 1% by weight, 0.001% to 1% by weight, or 0.001% to 0.5% by weight, based on the total weight of solids of the coating composition. It may be included in weight percent.
  • the pH adjuster refers to a substance that is added to a solution to adjust pH, and may include both a pH reducer that decreases pH and a pH increase agent that increases pH.
  • the pH reducing agent may be a strong acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid, or an aqueous ammonium salt solution
  • the pH increasing agent may be a basic substance such as ammonia water, sodium hydroxide, lithium hydroxide, or potassium hydroxide, or an aqueous acetate salt solution. , but is not limited to this.
  • the pH adjuster may be one or more selected from the group consisting of acetic acid, lactic acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, sodium hydroxide, citric acid, malic acid, fumaric acid, potassium phosphate, sodium bicarbonate, and sodium phosphate.
  • the pH adjuster is present in an amount of 0.01% to 20% by weight, 0.01% to 15% by weight, 0.01% to 12% by weight, 0.01% to 10% by weight, and 0.01% by weight based on the total weight of solids of the coating composition. It may be included at 8% by weight, 0.01% by weight to 5% by weight, 0.2% by weight to 4.5% by weight, 0.2% by weight to 4% by weight, or 0.5% by weight to 3% by weight.
  • the additive may be included in an amount of 0.1% to 30% by weight, 0.5% to 30% by weight, 0.5% to 25% by weight, or 1% to 20% by weight based on the total weight of solids of the coating composition.
  • the coating composition further includes one or more additives selected from the group consisting of dispersants, thickeners, preservatives, antifoaming agents, and pH adjusters, and the additives range from 0.1% by weight to 0.1% by weight based on the total weight of solids of the coating composition. It may be included at 30% by weight.
  • additives selected from the group consisting of dispersants, thickeners, preservatives, antifoaming agents, and pH adjusters, and the additives range from 0.1% by weight to 0.1% by weight based on the total weight of solids of the coating composition. It may be included at 30% by weight.
  • a method for producing a coating composition according to an embodiment of the present invention includes the steps of (1) preparing a PHA dispersion containing polyhydroxyalkanoate (PHA); and (2) mixing the PHA dispersion with an acrylic emulsion containing an acrylic binder, and the weight ratio of the PHA and the acrylic binder is 3:7 to 7:3.
  • PHA polyhydroxyalkanoate
  • the method for producing the coating composition includes preparing a PHA dispersion containing PHA (first step).
  • the PHA dispersion includes PHA, and specifically, the PHA dispersion may include PHA, a dispersant, and a solvent.
  • PHA PHA
  • the PHA is present in an amount of 10% to 60% by weight, 20% to 60% by weight, 30% to 60% by weight, 30% to 55% by weight, 35% to 50% by weight, based on the total weight of the PHA dispersion. , or 35% by weight to 45% by weight.
  • the polyhydroxyalkanoate (PHA) dispersion includes polyhydroxyalkanoate (PHA), a dispersant, and a solvent, and is based on the total weight of the polyhydroxyalkanoate (PHA) dispersion. It may contain 10% by weight to 60% by weight of polyhydroxyalkanoate (PHA).
  • PHA polyhydroxyalkanoate
  • the content of PHA satisfies the above range, by increasing the content of biocarbon, not only is it environmentally friendly, but dispersibility, coating properties, water resistance, processability, and productivity can be improved at the same time.
  • the dispersant may be included in an amount of 0.5% to 20% by weight, 1% to 15% by weight, 3% to 15% by weight, or 5% to 15% by weight based on the total weight of the PHA dispersion.
  • dispersibility When the content of the dispersant satisfies the above range, dispersibility, dispersion stability, storage stability, coating properties, water resistance, and processability can be improved.
  • the solvent may include distilled water, deionized water, or a hydrophilic solvent.
  • the solvent may be distilled water, deionized water, or a mixture of distilled water, deionized water, and a hydrophilic solvent.
  • the hydrophilic solvent is methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, tert-butanol, n-amyl alcohol, isoamyl alcohol, sec-amyl alcohol, tert-amyl alcohol, 1- It may be one or more selected from the group consisting of ethyl-1-propanol, 2-methyl-1-butanol, n-hexanol, and cyclohexanol.
  • the solvent may be included in an amount other than the PHA and the dispersant based on the PHA dispersion. Specifically, it may be included in 20% by weight to 69.5% by weight, 30% by weight to 60% by weight, 35% by weight to 55% by weight, or 40% by weight to 55% by weight.
  • the PHA dispersion can be obtained by mixing and stirring the PHA, dispersant, and solvent.
  • the stirring may be performed using a homogenizer, centrifuge, agitator, high shear mixer, high pressure disperser, mechanical mixer, high pressure mixer, or microfluidizer. , colloid mill, ultrasonicator, and membrane emulsification methods, etc., but is not limited thereto.
  • the PHA When preparing the PHA dispersion, the PHA can be physically emulsified using the above method, and a dispersion in which PHA particles are evenly dispersed can be prepared.
  • the stirring may be performed for 10 to 60 minutes using a homogenizer at a speed of 10% to 80% of the maximum rotation speed per minute (rpm).
  • the stirring is performed using a homogenizer at 10% to 80%, 15% to 75%, 20% to 60%, 20% to 50%, 40% to 80%, 45% of the maximum rotation speed per minute (rpm).
  • the stirring is performed using a centrifuge, an agitator, or a homogenizer at 750 rpm to 10,000 rpm, 1,000 rpm to 10,000 rpm, 2,000 rpm to 10,000 rpm, 4,000 rpm to 10,000 rpm, and 750 rpm to 8,000 rpm.
  • a filtration step and a washing step may be further included.
  • it can be filtered and washed one or more times.
  • a redispersion step may be additionally included.
  • the PHA, dispersant, and solvent are mixed and stirred to prepare a primary PHA dispersion, then the primary PHA dispersion is filtered and washed to prepare a secondary PHA dispersion, and the secondary PHA dispersion is dissolved in a solvent.
  • the final PHA dispersion can be prepared by redispersing within the solution.
  • the solid content of the secondary PHA dispersion may be 10% by weight to 60% by weight.
  • the solid content of the secondary PHA dispersion is 12% to 60% by weight, 15% to 55% by weight, 20% to 55% by weight, 25% to 50% by weight, 30% to 60% by weight. % by weight, 30% to 50% by weight, 30% to 45% by weight, or 35% to 45% by weight.
  • the filtration step may be performed using a filtration material such as paper, woven fabric, non-woven fabric, screen, polymer membrane, or wedge wire, and may be performed using a suction filter, pressure filter, membrane separator, vacuum filter, reduced pressure vacuum filter, industrial filter press, or tube press. , it can be performed using a plate press, gauge press, belt press, screw press, disk press, pressing function press, or centrifuge.
  • a filtration material such as paper, woven fabric, non-woven fabric, screen, polymer membrane, or wedge wire
  • a suction filter, pressure filter, membrane separator, vacuum filter, reduced pressure vacuum filter, industrial filter press, or tube press it can be performed using a plate press, gauge press, belt press, screw press, disk press, pressing function press, or centrifuge.
  • the washing and redispersing steps may be performed using the solvent.
  • the solvent used in the washing and redispersing steps may be water, for example, distilled water or deionized water, or a mixture of the water and a hydrophilic solvent.
  • the redispersion step uses a homogenizer to achieve 10% to 80%, 15% to 75%, 20% to 60%, 20% to 50%, 40% to 80%, and 45% of the maximum rotation speed per minute (rpm). 10 to 60 minutes, 20 to 60 minutes, 25 to 55 minutes, 25 to 45 minutes or 25 minutes to 70%, 60% to 80%, 65% to 75% or 60% to 70%. It can be performed for 40 minutes.
  • the solid content of the final PHA dispersion may be 10% by weight to 60% by weight.
  • the solids content of the final PHA dispersion is 10% to 60% by weight, 15% to 55% by weight, 20% to 55% by weight, 25% to 50% by weight, 30% to 60% by weight. %, 30% to 50% by weight, 30% to 45% by weight, or 35% to 45% by weight.
  • the pH of the final PHA dispersion may be 5 to 8, 5 to 7, 6 to 8, 6 to 7, or 7.
  • the viscosity measured at 25°C of the final PHA dispersion may be 1,000 cPs or less, 900 cPs or less, 800 cPs or less, 700 cPs or less, 600 cPs or less, 500 cPs or less, 400 cPs or less, 300 cPs or less, and 200 cPs or less, It may be 50 cPs or higher, 60 cPs or higher, 70 cPs or higher, or 100 cPs or higher.
  • the viscosity measured at 25°C of the final PHA dispersion is, for example, 50 to 1000 cPs, 50 to 800 cPs, 50 to 700 cPs, 50 to 600 cPs, 50 to 500 cPs, 50 to 400 cPs, 50 to 300 cPs. , 100 to 300 cPs, 100 to 250 cPs, 100 to 200 cPs, or 120 to 180 cPs.
  • the viscosity can be measured using a DVE-RV viscometer, which measures viscosity using shear stress.
  • the final PHA dispersion satisfies the above range of solid content, pH, and viscosity, it may be more advantageous to achieve the desired effect in the present invention.
  • the polyhydroxyalkanoate (PHA) dispersion may have a pH of 5 to 8 and a viscosity measured at 25°C of 50 to 1,000 cPs.
  • the method for producing the coating composition includes mixing the PHA dispersion with an acrylic emulsion containing an acrylic binder (second step).
  • the acrylic emulsion may include an acrylic binder.
  • the acrylic emulsion may include a water-based dispersed acrylic emulsion.
  • the acrylic emulsion may include an aqueous dispersed acrylic emulsion (water-based) containing an acrylic binder and water.
  • the types of the acrylic binder are as described above.
  • the acrylic binder is present in an amount of 10% to 70% by weight, 15% to 65% by weight, 20% to 60% by weight, 25% to 55% by weight, or 30% by weight based on the total weight of the acrylic emulsion. It may be included at 50% by weight.
  • the water may include distilled water or deionized water.
  • the acrylic emulsion can be obtained by dispersing 40% to 60% by weight of the acrylic binder in 40% to 60% by weight of water.
  • the acrylic emulsion can be obtained by dispersing 30 to 60 wt% of the acrylic binder and 10 to 30 wt% of the additive in 40 to 60 wt% of water.
  • the additive may be the same as the additive used in preparing the PHA dispersion.
  • the acrylic emulsion may include an acrylic binder having an average particle size of 1 ⁇ m or less.
  • the acrylic binder has an average particle size of 950 nm or less, 900 nm or less, 850 nm or less, 800 nm or less, 700 nm or less, 600 nm or less, 500 nm or less, or 400 nm or less, 1 nm or more, 5 nm or less. It may be greater than 10 nm, greater than 15 nm, or greater than 20 nm.
  • the acrylic emulsion may include an acrylic binder having a polydispersity index (PDI) of 2 or less.
  • the acrylic binder may have a polydispersity index (PDI) of 1.5 or less, 1 or less, 0.8 or less, or 0.6 or less.
  • the acrylic emulsion may have a viscosity measured at 25°C of 1,000 cPs or less. Specifically, the acrylic emulsion may have a viscosity measured at 25°C of 1,000 cPs or less, 900 cPs or less, 800 cPs or less, 700 cPs or less, 600 cPs or less, 500 cPs or less, or 450 cPs or less, specifically, 100 cPs or less.
  • the acrylic emulsion may have a pH of 8 or less. Specifically, the acrylic emulsion may have a pH of 8 or less, specifically 3 to 8, 4 to 8, 5 to 8, 6 to 8, 7 to 8, or 6 to 7.
  • the average particle size and the polydispersity index (PDI) can be analyzed using a laser particle size diffractometer, and the viscosity can be analyzed at 25°C using a DVE-RV viscometer (manufacturer: Brookfield) that measures viscosity using shear stress. can be measured at a shear rate of 12 rpm using a #63 spindle.
  • the acrylic emulsion may have a pH of 8 or less and a viscosity measured at 25°C of 1,000 cPs or less.
  • the emulsion may satisfy one or more of average particle size, dispersion index, viscosity, and pH characteristics. If the acrylic emulsion satisfies the average particle size, dispersion index, viscosity, and pH within the above ranges, it may be more advantageous to achieve the desired effect in the present invention.
  • a method for manufacturing a laminate formed using the coating composition of the present invention is provided.
  • the method of manufacturing the laminate includes preparing the coating composition; and applying the coating composition on a substrate and drying it to form a coating layer.
  • the method for manufacturing a laminate according to an embodiment of the present invention can significantly reduce the drying time after application by using the coating composition, and especially when dried at 140°C to 170°C, the production speed and water resistance of the coating layer are improved. It can be improved optimally.
  • the method of manufacturing the laminate may include preparing the coating composition.
  • step of preparing the coating composition (method for producing the coating composition) is the same as described above.
  • the method of manufacturing the laminate may include applying the coating composition on a substrate and drying it to form a coating layer.
  • the substrate is not limited as long as it is an article that can form a coating layer on the surface of the substrate.
  • the substrate may include paper, fabric, non-woven fabric, polyethylene terephthalate (PET) film, polybutylene succinate (PBS), polybutylene adipate (PBA), polybutylene adipate terephthalate (PBAT), It may be one or more types selected from the group consisting of polyester-based films such as polybutylene succinate terephthalate (PBST) and polyimide (PI) films.
  • the substrate is a single material in terms of improving the coating properties of the substrate, and the substrate may be paper, fabric, or non-woven fabric.
  • the substrate when the substrate includes paper, it has better biodegradability than other plastic materials, making it more advantageous to provide eco-friendly packaging materials.
  • the paper may include a paper substrate (papermaking) made of mechanical pulp, semi-chemical pulp, or chemical pulp.
  • the paper base specifically includes white paper (imitation paper), off-white paper, colored paper, rough paper, heavy paper, pile paper, art paper, snow paper, snow white paper, single-sided art paper, royal art paper, NCR paper, leatherette paper, laid paper, and CCP paper. It may include one or more types selected from the group consisting of kraft paper, Manira ivory paper, royal ivory paper, tracing paper, tant paper, fancy paper, cotton paper, label paper, white cardboard, photo paper, and cup paper.
  • a barrier layer may be disposed on at least one side of the substrate, and an eco-friendly barrier film may be coated on the surface of the substrate to have moisture and/or oxygen barrier properties, or a functional coating layer with antistatic performance or adhesive performance may be applied. More may be included.
  • the functional coating layer may include a primer coating layer and an adhesive coating layer, and these may have commonly used materials and physical properties as long as they do not impair the effect desired in the present invention.
  • the coating composition may be applied at 1 to 100 g/m 2 on the substrate. That is, the coating composition applied on the substrate may be applied in a coating amount (application amount) of 1 g/m 2 to 100 g/m 2 .
  • the coating amount is 2 g/m 2 to 100 g/m 2 , 1 g/m 2 to 80 g/m 2 , 1 g/m 2 to 70 g/m 2 , and 1 g/m 2 to 50 g/m 2 , 5 g/m 2 to 100 g/m 2 , 5 g/m 2 to 85 g/m 2 , 5 g/m 2 to 70 g/m 2 , 8 g/m 2 to 60 g /m 2 , 9 g/m 2 to 50 g/m 2 , 5 g/m 2 to 50 g/m 2 , 5 g/m 2 to 40 g/m 2 , 5 g/m 2 to 30 g/m It may be 2 , 5 g/m 2
  • the application may be performed once to form a single coating layer, or may be performed twice or more to form a plurality of coating layers.
  • the coating composition After the coating composition is applied on the substrate, it can be dried at 100°C to 250°C for less than 200 seconds. That is, the drying may be performed at 100°C to 250°C for less than 200 seconds.
  • the drying may be performed at 120°C to 200°C, 120°C to 185°C, 120°C to 180°C, 130°C to 180°C, or 140°C to 170°C, for 20 seconds to less than 200 seconds, or 20 seconds to 180°C. seconds, more than 30 seconds but less than 200 seconds, 30 seconds to 180 seconds, 30 seconds to 150 seconds, 30 seconds to 140 seconds, 35 seconds to 140 seconds, 35 seconds to 130 seconds, 35 seconds to 120 seconds, 35 seconds to 100 seconds seconds, or from more than 35 seconds to less than 100 seconds.
  • the coating composition is applied to the substrate, the coating composition is applied at about 170° C. for 30 seconds to 140 seconds, 30 seconds to 130 seconds, 30 seconds to 120 seconds, 30 seconds to 110 seconds, 30 seconds to 100 seconds, It may be performed for 30 seconds to less than 100 seconds, 35 seconds to 95 seconds, or 35 seconds to 90 seconds.
  • the coating temperature is applied at about 140° C. for 30 seconds to 200 seconds, 30 seconds to 180 seconds, 30 seconds to 160 seconds, 40 seconds to 160 seconds, 45 seconds to 160 seconds. seconds, 45 to 155 seconds, 45 to 150 seconds, or 50 to 150 seconds.
  • the production speed and water resistance of the coating layer can be optimally improved during a short drying time.
  • the step of forming the coating layer can be applied without particular limitations as long as it is a coating process commonly used in the art.
  • a wet coating method may be used to form the coating layer.
  • the step of forming the coating layer may be performed by gravure coating, throat coating, doctor blade coating, spray coating, bar coating, spin coating, or inline coating, but is not limited thereto.
  • the coating composition according to one embodiment of the present invention includes an acrylic binder, it can be dried at a relatively low temperature in a short time, so the PHA does not melt and forms a coating layer while all or part of the particle form is maintained. PHA in particle form can act as a type of filler.
  • the desired effect of the present invention can be efficiently achieved without an additional post-treatment process, and there is an advantage in maintaining the characteristics of the bioplastic material itself.
  • the present invention provides a laminate formed using the coating composition.
  • a laminate according to an embodiment of the present invention includes a base layer; and a coating layer, wherein the coating layer includes polyhydroxyalkanoate (PHA) and an acrylic binder, and the weight ratio of the PHA and the acrylic binder is 3:7 to 7:3.
  • PHA polyhydroxyalkanoate
  • acrylic binder acrylic binder
  • the laminate according to the present invention includes a base layer and a coating layer, which will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2 as follows.
  • Figure 1 shows a laminate 1 according to one embodiment of the present invention
  • Figure 2 shows a laminate 1 according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 1 illustrates a laminate 1 in which a coating layer 200 is formed on one side of the base layer 100
  • Figure 2 shows a laminate in which a coating layer 200 is formed on both sides of the base layer 100 ( 1) is an example.
  • the laminate includes a coating layer on one or both sides of the base layer, and the coating layer includes PHA and an acrylic binder in a weight ratio of 3:7 to 7:3, so that the coating composition according to an embodiment of the present invention can be used.
  • the laminate has excellent biodegradability and biocompatibility, and the increased content of biocarbon can reduce carbon (carbon dioxide) emissions, making it not only environmentally friendly, but also has excellent water resistance, making it a food packaging material for foods with high moisture content. Likewise, when applied to products that require water resistance, it can demonstrate excellent properties.
  • the base layer can secure the mechanical strength of the laminate and serve as a substrate for forming the coating layer and a printing layer in the laminate.
  • the substrate used in the substrate layer is the same as described above.
  • the substrate may include paper.
  • the base layer may include a paper layer.
  • the paper layer may have a biocarbon content (renewable carbon content) of 85% (85 pMC (percent Modern Carbon)) or more. Specifically, the paper layer may have a biocarbon content of 85% to 100%, 85% to 99%, 85% to 95%, or 90% to 95%.
  • the thickness of the base layer may be 15 ⁇ m or more.
  • the thickness of the base layer may be 15 ⁇ m or more, 20 ⁇ m or more, 50 ⁇ m or more, 70 ⁇ m or more, 100 ⁇ m or more, 130 ⁇ m or more, 150 ⁇ m or more, 200 ⁇ m or more, 300 ⁇ m or more, or 500 ⁇ m or more. there is.
  • the basis weight of the base layer may be 30 g/m 2 to 500 g/m 2 .
  • the basis weight of the paper layer is 30 g/m 2 to 500 g/m 2 , 30 g/m 2 to 350 g/m 2 , 30 g/m 2 to 200 g/m 2 , 50 g/m 2 to 200 g/m 2 , 80 g/m 2 to 200 g/m 2 , 100 g/m 2 to 200 g/m 2 , 130 g/m 2 to 190 g/ m 2 , may be 150 g/m 2 to 185 g/m 2 or 120 g/m 2 to 320 g/m 2 .
  • the basis weight of the base layer satisfies the above range, not only can the mechanical strength of the laminate be secured, but processability and productivity can be further improved.
  • the base layer may have a density of 0.6 to 1.2 g/cm 3 .
  • the base layer may have a density of 0.7 to 1.2 g/cm 3 , 0.8 to 1.2 g/cm 3 , or 0.9 to 1.1 g/cm 3 .
  • the laminate includes a coating layer.
  • the coating layer may be formed on at least one side of the base layer to improve gas barrier properties, sealing properties, biodegradability, and water resistance.
  • the coating layer includes PHA and an acrylic binder, and the weight ratio of the PHA and the acrylic binder is 3:7 to 7:3.
  • the coating layer contains the PHA and the acrylic binder in a ratio of 3:7 to 7:3, specifically 3:7 to 6:4, 4:6 to 7:3, 4:6 to 6:4, 3:7 to 5: 5, or 5:5 to 7:3.
  • the PHA and acrylic binders are each as described above.
  • the coating layer has a thickness of 5 to 30 g/m 2 and a water absorption index (WAI) of 30 g/m 2 when measured using a Cobb water absorption test according to the TAPPI T441 standard. ⁇ Can be less than 10min.
  • the coating layer has a thickness of 5 to 30 g/m 2 , 10 to 30 g/m 2 , 10 to 25 g/m 2 , 10 to 20 g/m 2 , 12 to 18 g/m 2 , or 13 It may be from 17 g/m 2 to 17 g/m 2 .
  • the thickness of the coating layer satisfies the above range, it can be more advantageous to achieve the desired effect in the present invention, and in particular, the water resistance, processability, and productivity of the coating layer can be further improved.
  • the coating layer can exhibit a rapid biodegradation rate as it essentially contains PHA, which is decomposed more quickly by microorganisms.
  • the uniformity of the coating layer can be secured by applying PHA in the form of particles all over the base layer, rather than forming the coating layer by melting PHA, which has a high melting temperature (Tm), and using the acrylic binder. It is possible to improve the adhesion between the coating layer, specifically, the PHA particles and the base layer. In particular, by controlling the PHA and the acrylic binder to a specific content ratio, productivity, processability, and water resistance can be improved, and eco-friendly characteristics can be further established through the carbon emission reduction effect.
  • the water absorption index (WAI) of the coating layer is 30 g/m 2 ⁇ 10min It may be below.
  • the water absorption index (WAI) of the coating layer is less than 30 g/m 2 ⁇ 10min, less than 29 g/m 2 ⁇ 10min, less than 28 g/m 2 ⁇ 10min, less than 26 g/m 2 ⁇ 10min, It may be less than 25 g/m 2 ⁇ 10min, less than 23 g/m 2 ⁇ 10min, less than 22 g/m 2 ⁇ 10min, less than 20 g/m 2 ⁇ 10min, or less than 20 g/m 2 ⁇ 10min, for example For example, 5 g/m 2 ⁇ 10min to 30 g/m 2 ⁇ 10min, 8 g/m 2 ⁇ 10min to 29 g/m 2 ⁇ 10min, 8 g/m 2 ⁇ 10min to 25 g/m 2 ⁇ 10min, 9 g/m 2 ⁇ 10min to 25 g/m 2
  • the laminate according to the present invention and articles manufactured therefrom such as packaging materials (e.g., food packaging materials) and containers (e.g., food containers), exhibit high mechanical strength and water resistance. This can be excellent.
  • the water absorption index (WAI) can be measured through a Cobb water absorption test (test time: 10 minutes) according to the TAPPI T441 standard.
  • the water absorption index (WAI) is the amount of water absorbed by the laminate (or packaging material) when 100 mL of water is poured into a laminate (or packaging material) of 10 cm in width and 10 cm in length for 10 minutes. It can be defined as quantity (weight).
  • WAI water absorption index
  • Water absorption index (WAI, g/m 2 ⁇ 10min) (Weight of the laminate after water absorption - Weight of the laminate before water absorption, g)/(Absorption area, m2)
  • the laminate may have a biocarbon content of 25% or more, 30% or more, 40% or more, 50% or more, 60% or more, or 70% or more.
  • the biocarbon content may refer to a value measured according to ASTM D6866.
  • the laminate containing the coating layer can be used in a variety of ways, such as packaging materials, cardboard boxes, shopping bags, disposable food containers, packaging containers, or paper straws.
  • PHA weight average molecular weight (Mw): 800,000, polydispersity index (PDI): 2.0, 4-HB content: 9 mol%, manufacturer: CJ Cheil Jedang Co., Ltd.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • DI water deionized water
  • Homo Disper Product name: Put it in a homogenizing disper (manufacturer: PRIMIX), and when calculating the linear speed, operate it at 1250 cm/1 second, 60-80% of the maximum rotation speed per minute (rpm), based on the mixer diameter of 3 cm, for about 30 minutes.
  • the primary PHA dispersion was prepared through high-speed dispersion processing.
  • the primary PHA dispersion was filtered and washed once to prepare a secondary PHA dispersion.
  • PHA cake Distilled water was added to the secondary PHA dispersion (PHA cake) so that the solid content was 40% by weight, and this was redispersed in the water system through a homogenizer to obtain the final PHA dispersion (solid content: 40% by weight, pH: 7, viscosity: 150 cPs) was prepared.
  • an aqueous dispersed acrylic-silicone copolymer emulsion was mixed at a weight ratio of 5:5. Afterwards, using a homogenizing disper (product name: homogenizing disper, manufacturer: PRIMIX), it was operated at a speed of 60-80% of the maximum rotation speed per minute, and then subjected to high-speed dispersion treatment for about 20 minutes to obtain a coating composition with guaranteed uniformity. was manufactured.
  • a homogenizing disper product name: homogenizing disper, manufacturer: PRIMIX
  • a coating composition of about 8.91 g/m 2 was applied using a bar coater (manufacturer: RDS) on uncoated kraft paper (manufacturer: Hansol Paper) with a basis weight of 180 g/m 2 After coating the coating layer so that the thickness of the coating layer was about 15 g/m 2 in a coating amount (application amount), it was dried at about 170°C for about 53 seconds to obtain a laminate.
  • the water-based dispersed acrylic emulsion was mixed at a weight ratio of 7:3, and in the preparation of the laminate, except that the drying time was changed.
  • the same method as Example 1 was performed to obtain a coating composition and a laminate.
  • the water-based dispersed acrylic emulsion was mixed at a weight ratio of 3:7, and in the preparation of the laminate, except that the drying time was changed.
  • the same method as Example 1 was performed to obtain a coating composition and a laminate.
  • the water-based dispersed acrylic emulsion was mixed at a weight ratio of 7:3, and in the preparation of the laminate, except that the drying time was changed.
  • the same method as Example 4 was performed to obtain a coating composition and a laminate.
  • the water-based dispersed acrylic emulsion was mixed at a weight ratio of 3:7, and in the preparation of the laminate, except that the drying time was changed.
  • the same method as Example 4 was performed to obtain a coating composition and a laminate.
  • Example 1 As shown in Tables 1 to 3, in the production of the laminate, the same method as Example 1 was performed, except that the drying temperature and time were changed, to obtain a coating composition and a laminate.
  • the water-based dispersed acrylic emulsion was mixed at a weight ratio of 7:3, and in the preparation of the laminate, except that the drying time was changed.
  • the same method as Example 7 was performed to obtain a coating composition and a laminate.
  • the water-based dispersed acrylic emulsion was mixed at a weight ratio of 3:7, and in the preparation of the laminate, except that the drying time was changed.
  • the same method as Example 7 was performed to obtain a coating composition and a laminate.
  • Example 10 As shown in Tables 1 to 3, in the preparation of the coating composition, as the PHA dispersion and the acrylic emulsion, the water-based dispersed acrylic emulsion was mixed at a weight ratio of 7:3, and in the preparation of the laminate, except that the drying time was changed. The same method as Example 10 was performed to obtain a coating composition and a laminate.
  • the water-based dispersed acrylic emulsion was mixed at a weight ratio of 3:7, and in the preparation of the laminate, except that the drying time was changed.
  • the same method as Example 10 was performed to obtain a coating composition and a laminate.
  • Example 1 As shown in Tables 1 to 3, in the production of the laminate, the same method as Example 1 was performed, except that the drying temperature and time were changed, to obtain a coating composition and a laminate.
  • Example 4 As shown in Tables 1 to 3, in the production of the laminate, the same method as Example 4 was performed, except that the drying temperature and time were changed, to obtain a coating composition and a laminate.
  • Example 1 except that the step of mixing the PHA dispersion with the acrylic emulsion (second step) was not performed and the PHA dispersion was applied as a coating composition to uncoated kraft paper. By performing the same method as above, a coating composition and a laminate were obtained.
  • Example 4 except that the step of mixing the PHA dispersion with the acrylic emulsion (second step) was not performed and the PHA dispersion was applied as a coating composition to uncoated kraft paper. By performing the same method as above, a coating composition and a laminate were obtained.
  • the water-based dispersed acrylic emulsion was mixed at a weight ratio of 1:9, and in the preparation of the laminate, except that the drying time was changed.
  • the same method as Example 1 was performed to obtain a coating composition and a laminate.
  • the water-based dispersed acrylic emulsion was mixed at a weight ratio of 1:9, and in the preparation of the laminate, except that the drying time was changed.
  • the same method as Example 4 was performed to obtain a coating composition and a laminate.
  • a DVE-RV viscometer (manufacturer: Brookfield), which measures viscosity using shear stress, was used at 25°C at 12 rpm using a #63 spindle. Viscosity was measured by shear rate.
  • the average particle size (average particle size) of the PHA and acrylic binder can be measured using a laser particle size diffractometer.
  • average particles were determined through the principle of dynamic light scattering (DLS) at a temperature of 25°C and a measurement angle of 175° using a laser particle size diffractometer (Particle Size Analyzer - Beckman Coulter). The size was measured. At this time, the peak value derived through the polydispersity index (PDI) at a confidence interval of 0.5 was measured as the particle size.
  • DLS dynamic light scattering
  • PDI polydispersity index
  • Water absorption index (WAI, g/m 2 ⁇ 10min) (Weight of the laminate after water absorption - Weight of the laminate before water absorption, g)/(Absorption area, m2)
  • Example 1 to 14 and Comparative Examples 1 to 5 the PHA physical properties are listed in Table 1, and the composition and respective physical properties of the PHA dispersion and acrylic emulsion are listed in Table 2.
  • Process conditions for the coating composition and the laminate, and Each physical property is summarized in Tables 3 and 4 below.
  • the laminates of Examples 1 to 14 contain 3:7 to 7:3 PHA and an acrylic binder, so that when applied on a substrate to produce a laminate, the coating properties and In addition to improving water resistance, the drying process was significantly shortened, further improving processability and production speed.
  • the coating composition prepared in an example of the present invention was applied at a coating amount of 8.36 g/m 2 to 10.34 g/m 2 on a paper substrate with a basis weight of 180 g/m 2 and then heated at 170°C.
  • the drying time was 90 seconds or less
  • the drying time was 150 seconds or less.
  • a laminate including a coating layer formed at a fast drying rate using the coating composition has excellent water resistance with a water absorption index (WAI) of 30 g/m 2 ⁇ 10 min or less.
  • WAI water absorption index
  • the biocarbon content of the coating layer was more than 30%, and most of them satisfied more than 50%.
  • the content of biocarbon in the coating layer was only 10% to 20% or less.
  • the laminates of Examples 1 to 4 have excellent biodegradability and biocompatibility and are environmentally friendly due to the increased biocarbon content.
  • the coating composition according to an embodiment of the present invention can significantly reduce the drying time after application, thereby increasing productivity, and especially when dried at 140°C to 170°C, the production speed and water resistance of the coating layer are optimized. Not only can it be improved, but it can also be confirmed that it is environmentally friendly as the biocarbon content increases. Therefore, the coating composition of the present invention exhibits excellent properties when applied to articles requiring water resistance, such as food packaging materials for packaging moisture-rich foods or food containers, and has improved lifespan properties, eco-friendly properties, and recyclability. It can be raised and used for various purposes.

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Abstract

본 발명은 코팅 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용한 적층체를 제공한다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅 조성물이 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 및 아크릴계 바인더를 포함하고, 상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 및 상기 아크릴계 바인더의 중량비가 3:7 내지 7:3를 만족함으로써, 바이오 탄소의 함량을 증가시키고 탄소(이산화탄소)의 배출을 감소시킬 수 있어서 친환경적일 뿐만 아니라, 분산성, 코팅성, 내수성, 가공성 및 생산성을 동시에 향상시킬 수 있다.

Description

코팅 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용한 적층체
본 발명은 코팅 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용한 적층체에 관한 것이다.
최근 환경 문제에 대한 우려가 증가함에 따라 다양한 생활 용품 폐기물의 처리 및 이의 재활용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
특히, 포장재의 재활용성 및 해양 생분해성 등을 높이기 위해, 생분해 플라스틱으로 제조되는 코팅 조성물을 개발함으로써, 친환경 소재의 활용도를 확장시키고, 이들의 수요 증대를 기대하고 있다.
구체적으로, 상기 생분해 플라스틱으로 제조되는 코팅 조성물로서, 탄소 배출을 저감할 수 있고, 글로벌 환경 규제에 대응할 수 있도록, 다량의 바이오 플라스틱이 함유된 코팅 조성물이 개발되고 있다.
예를 들어 상기 코팅 조성물로서 폴리하이드록시알카노에이트(polyhydroxyalkanoates, PHA), 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(polybutylene adipate terephthalate, PBAT), 폴리부틸렌 숙시네이트(polybutylene succinate, PBS), 폴리부틸렌 숙시네이트 테레프탈레이트(polybutylene succinate terephthalate, PBST), 폴리부틸렌 숙시네이트 아디페이트(polybutylene succinate adipate, PBSA) 등을 분산액과 함께 혼합하여 제조된 코팅 조성물이 개발되고 있고, 이를 이용하여 종이와 생분해성 필름이 접합된 종이 포장재들이 개발되고 있다.
그러나, 상기 코팅 조성물을 종이 기재와 접합하여 종이 포장재를 제조하는 경우, 내수성이 약하여 식품으로부터 수분이 배어 포장재가 찢어져 식품이 오염되거나 사용 수명이 저감되는 문제점이 있고, 종이 기재와의 접합성, 가공성, 생산성(대량 생산 시스템 활용), 및 탄소 배출 저감 효과를 동시에 만족하는 데에 여전히 한계가 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 한국 공개특허 제2012-0103158호
본 발명의 목적은 생분해성 및 생체 적합성이 우수하여 친환경적이면서 분산성, 코팅성, 내수성, 가공성 및 생산성을 동시에 향상시킬 수 있는 코팅 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 코팅 조성물을 이용하여 제조된 적층체, 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시에 따르면, 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 및 아크릴계 바인더를 포함하고, 상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 및 상기 아크릴계 바인더의 중량비가 3:7 내지 7:3인, 코팅 조성물을 제공한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 코팅 조성물을 20 내지 400g/m2 평량의 종이 기재 상에 1g/m2 내지 100g/m2 코팅량으로 도포한 후, 170℃ 이하로 건조하는 경우, 건조 시간이 200초 미만일 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 바이오 탄소의 함량이 코팅 조성물 총 중량을 기준으로 25% 이상일 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA)는, 중량평균 분자량(Mw)이 200,000 g/mol 내지 900,000 g/mol이고, 평균 입자 크기가 5μm 이하이며, 다분산지수(PDI)가 3 이하일 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA)는, 유리전이 온도(Tg)가 -10℃ 내지 10℃이고, 결정화 온도(Tc)가 70℃　내지　120℃이며, 용융 온도(Tm)가 100℃　내지　170℃일 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA)는 4-하이드록시부티레이트(4-HB), 3-하이드록시부티레이트(3-HB), 3-하이드록시프로피오네이트(3-HP), 3-하이드록시발레레이트(3-HV), 3-하이드록시헥사노에이트(3-HH), 4-하이드록시발레레이트(4-HV), 5-하이드록시발레레이트(5-HV) 및 6-하이드록시헥사노에이트(6-HH)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단량체로부터 유래된 반복단위를 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA)는 3-하이드록시부티레이트(3-HB) 단량체로부터 유래된 반복단위 및 4-하이드록시부티레이트(4-HB) 단량체로부터 유래된 반복단위를 포함하는 PHA 공중합체이고, 상기 4-하이드록시부티레이트(4-HB) 단량체로부터 유래된 반복단위를 상기　3-하이드록시부티레이트(3-HB)　단량체로부터 유래된 반복단위 및　상기　4-하이드록시부티레이트(4-HB)　단량체로부터 유래된 반복단위의 총 몰을 기준으로 0.1 몰% 내지 60 몰%로 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 아크릴계 바인더는, 아크릴계 단량체를 포함하거나, 상기 아크릴계 단량체, 및 실리콘계 단량체 및 스타이렌계 단량체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단량체를 포함하는 공중합체를 포함하거나, 이들의 조합을 포함하고, 평균 입도가 1 μm 이하이고, 다분산지수(PDI)가 2 이하일 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 코팅 조성물은 분산제, 점증제, 방부제, 소포제, 및 pH 조절제로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함하고, 상기 첨가제는 상기 코팅 조성물의 고형분 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 30 중량%로 포함될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 폴리하이드록시알카노에이트(PHA)를 포함하는 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 분산액을 제조하는 단계; 및 상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 분산액을 아크릴계 바인더를 포함하는 아크릴계 에멀젼과 혼합하는 단계를 포함하고, 상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 및 상기 아크릴계 바인더의 중량비가 3:7 내지 7:3인, 코팅 조성물의 제조방법을 제공한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 분산액은 폴리하이드록시알카노에이트(PHA), 분산제, 및 용매를 포함하고, 상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 분산액의 총 중량을 기준으로 상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA)를 10 중량% 내지 60 중량% 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 분산액은, pH가 5 내지 8이고, 25℃에서 측정한 점도가 50 내지 1,000 cPs일 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 아크릴계 에멀젼은, pH가 8 이하이고, 25℃에서 측정한 점도가 1,000 cPs 이하일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 기재층; 및 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층은 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 및 아크릴계 바인더를 포함하고, 상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 및 상기 아크릴계 바인더의 중량비는 3:7 내지 7:3인, 적층체를 제공한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 코팅층은, 두께가 5 내지 30 g/m2이고, TAPPI T441 기준에 따라 Cobb 물 흡수 테스트(Cobb water absorption test)를 이용하여 측정 시 물 흡수 지수(WAI)가 30 g/m2·10min 이하일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, (1) 상기 코팅 조성물을 준비하는 단계, 및 (2) 상기 코팅 조성물을 기재 상에 도포하고, 건조하여 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는, 적층체의 제조방법을 제공한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 건조는 100℃ 내지 250℃에서 200초 미만 동안 수행될 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 기재 상에 상기 코팅 조성물을 1 내지 100 g/m2로 도포할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 조성물은 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 및 아크릴계 바인더를 포함하고, 상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 및 상기 아크릴계 바인더의 중량비를 3:7 내지 7:3으로 제어함으로써, 바이오 탄소의 함량을 증가시켜 친환경적일 뿐만 아니라, 분산성, 코팅성, 내수성, 가공성 및 생산성을 동시에 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 조성물의 제조방법은 상기 우수한 특성을 갖는 코팅 조성물을 간단하면서도 효과적인 방법으로 제조할 수 있다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 코팅 조성물을 이용한 적층체는 생분해성 및 생체 적합성이 우수하고 바이오 탄소의 함량 증가로 탄소(이산화탄소)의 배출을 감소시킬 수 있어서 친환경적이면서 내수성이 매우 우수하므로, 수분이 많은 식품을 포장하는 식품 포장재, 또는 식품 용기와 같이 내수성을 필요로 하는 물품으로 적용하는 경우, 우수한 특성을 발휘하며, 수명 특성 및 재활용성을 더욱 높일 수 있다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 적층체의 제조방법은 상기 코팅 조성물을 사용함으로써, 도포 후 건조 시간을 현저히 감소시킬 수 있어 생산성을 높일 수 있으며, 특히 140℃ 내지 170℃에서 건조할 경우, 생산 속도 및 코팅층의 내수성을 최적으로 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층체를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 적층체를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시된 내용에 한정되는 것이 아니라 발명의 요지가 변경되지 않는 한, 다양한 형태로 변형될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 기재된 구성성분의 양, 반응 조건 등을 나타내는 모든 숫자 및 표현은 특별한 기재가 없는 한 모든 경우에 "약"이라는 용어로써 수식되는 것으로 이해하여야 한다.
본 명세서에서 하나의 구성요소가 다른 구성요소의 상 또는 하에 형성되는 것으로 기재되는 것은, 하나의 구성요소가 다른 구성요소의 상 또는 하에 직접, 또는 또 다른 구성요소를 개재하여 간접적으로 형성되는 것을 모두 포함한다.
본 명세서에서 제 1, 제 2, 1차, 2차 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하기 위해 사용되는 것이고, 상기 구성요소들은 상기 용어에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에 있어서, 각 구성요소의 "일면" 또는 "상" / "하"에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명하며, 이들 용어는 구성요소를 구분하기 위한 용어일 뿐, 실제 적용 시 상호 호환될 수 있다.
또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명은 PHA 및 아크릴계 바인더가 특정 중량비를 만족하는 코팅 조성물과 이의 제조방법, 및 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 적층체와 이의 제조방법에 관한 것으로, 이에 대해 구체적으로 설명한다.
<코팅 조성물>
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 조성물은 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 및 아크릴계 바인더를 포함하고, 상기 PHA 및 상기 아크릴계 바인더의 중량비는 3:7 내지 7:3이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 조성물은 PHA 및 아크릴계 바인더를 포함하고, 상기 PHA 및 상기 아크릴계 바인더의 중량비를 3:7 내지 7:3으로 제어함으로써, 바이오 탄소의 함량을 증가시켜 탄소(이산화탄소)의 배출을 저감시킬 수 있어서 친환경적일 뿐만 아니라, 분산성, 코팅성, 내수성, 가공성 및 생산성을 동시에 향상시킬 수 있고, 특히 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 적층체 또는 물품은 내수성이 매우 우수하여 수명 특성 및 재활용성을 더욱 높일 수 있고, 특정 범위의 바이오 탄소의 함량을 가져 친환경적 측면에서 매우 유리하다.
구체적으로, 상기 PHA 및 상기 아크릴계 바인더의 중량비는 3:7 내지 6:4, 4:6 내지 7:3, 4:6 내지 6:4, 3:7 내지 5:5, 또는 5:5 내지 7:3일 수 있다.
상기 PHA 및 상기 아크릴계 바인더의 중량비가 상기 범위를 만족하는 경우, 본 발명의 효과를 구현하는 데에 더욱 유리하며, 상기 코팅 조성물은 바이오 탄소의 함량이 코팅 조성물 총 중량을 기준으로 25% 이상(25 pMC(percent Modern Carbon) 이상), 30% 이상, 35% 이상, 40% 이상, 50% 이상, 60% 이상, 또는 70% 이상일 수 있다. 여기서 바이오 탄소란 재생 가능한 탄소를 의미하며, 상기 바이오 탄소의 함량은 ASTM D6866에 의거하여 측정된 값을 의미할 수 있다. 즉, 상기 바이오 탄소의 함량은 방사성 탄소 동위 원소 함량을 백분율로 나타낸 값을 의미할 수 있다.
상기 코팅 조성물의 바이오 탄소의 함량이 상기 범위를 만족함으로써, 상기 코팅 조성물을 이용하여 적층체 형성 시 이산화탄소 배출량을 최소화할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코팅 조성물을 이용하여 기재 상에 도포하는 경우, 도포 후 건조 시간을 현저히 감소시킬 수 있어 생산성을 높일 수 있다. 특히 아크릴계 바인더를 포함하지 않는 PHA 코팅 조성물의 경우에는 기재 상에 도포한 후, 고온에서 장시간 동안 건조해야 코팅막이 형성되는 반면, 아크릴계 바인더를 포함하는 PHA 코팅 조성물의 경우에는 단시간에 코팅막을 형성할 수 있으며, 나아가 상대적으로 저온에서도 코팅막 형성이 용이하다.
구체적으로, 상기 코팅 조성물을 20 내지 400g/m2 평량의 종이 기재 상에 1g/m2 내지 100g/m2 코팅량으로 도포한 후, 약 170℃ 이하로 건조하는 경우, 건조 시간이 200초 미만, 190초 이하, 180초 이하, 170초 이하, 160초 이하, 150초 이하, 150초 미만, 140초 이하, 130초 이하, 125초 이하, 120초 이하, 100초 이하, 90초 이하, 80초 이하, 75초 이하, 또는 60초 이하일 수 있고, 30초 이상, 31초 이상, 35초 이상, 또는 40초 이상일 수 있다. 이때, 상기 건조 완료 시점은 육안으로 확인할 수 있으며, 예를 들어 상기 코팅층이 투명하게 되는 시점을 의미할 수 있다.
예를 들어, 상기 코팅 조성물을 20 내지 400g/m2 평량의 종기 기재 상에 1 내지 100g/m2 코팅량으로 도포한 후, 약 120℃ 내지 약 170℃ 미만으로 건조하는 경우, 건조 시간이 190초 이하, 180초 이하, 170초 이하, 150초 미만, 140초 이하, 130초 이하, 125초 이하, 또는 120초 이하일 수 있고, 31초 이상, 35초 이상, 또는 50초 이상일 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 코팅 조성물을 20 내지 400g/m2 평량의 종기 기재 상에 2 내지 100g/m2 코팅량으로 도포한 후, 170℃로 건조하는 경우, 건조 시간이 시간이 90초 이하, 85초 이하, 80초 이하, 78초 이하, 또는 75초 이하일 수 있고, 31초 이상, 33초 이상, 또는 35초 이상일 수 있다.
예를 들어, 상기 코팅 조성물을 180 g/m2 평량의 종이 기재 상에 8 g/m2 내지 10 g/m2의 코팅량으로 도포한 후, 170℃로 건조하는 경우, 건조 시간이 90초 이하, 85초 이하, 80초 이하, 78초 이하, 75초 이하, 또는 70초 이하일 수 있고, 예를 들어 35초 내지 90초, 37초 내지 90초, 50초 내지 90초, 53초 내지 90초, 또는 50초 내지 85초일 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 코팅 조성물을 20 내지 400g/m2 평량의 종기 기재 상에 1 내지 100g/m2 코팅량으로 도포한 후, 140℃로 건조하는 경우, 건조 시간이 시간이 200초 미만, 190초 이하, 180초 이하, 170초 이하, 160초 이하, 150초 이하, 150초 미만, 140초 이하, 130초 이하, 125초 이하, 또는 120초 이하일 수 있고, 40초 이상, 45초 이상, 또는 50초 이상일 수 있다.
또한, 예를 들어 상기 코팅 조성물을 180 g/m2 평량의 기재 상에 8 g/m2 내지 10 g/m2의 코팅량으로 도포한 후, 140℃로 건조하는 경우, 건조 시간이 150초 미만, 140초 이하, 130초 이하, 125초 이하, 또는 120초 이하일 수 있고, 예를 들어 50초 내지 140초, 50초 내지 130초, 또는 50초 내지 120초일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 조성물은 용매를 더 포함할 수 있다.
상기 용매는 증류수, 탈이온수, 또는 친수성 용매를 포함할 수 있다. 상기 용매는 증류수, 또는 탈이온수 이거나, 증류수, 또는 탈이온수와 친수성 용매의 혼합물일 수 있다.
상기 친수성 용매는 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올, n-아밀알콜, 이소아밀알콜, sec-아밀알콜, tert-아밀알콜, 1-에틸-1-프로판올, 2-메틸-1-부탄올, n-헥산올 및 시클로헥산올로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 용매는 상기 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 20 중량% 내지 69.5 중량%, 30 중량% 내지 60 중량%, 35 중량% 내지 55 중량%, 또는 40 중량% 내지 55 중량%로 포함될 수 있다.
상기 용매가 상기 범위로 포함되는 경우, 본 발명에서 목적하는 코팅 조성물의 물성을 용이하게 달성할 수 있고, 이로 인해 본 발명의 효과를 구현하는 데에 더욱 유리할 수 있다.
상기 코팅 조성물의 고형분 함량은 10 중량% 내지 80 중량%일 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅 조성물의 고형분 함량은 10 중량% 내지 75 중량%, 10 중량% 내지 70 중량%, 15 중량% 내지 70 중량%, 20 중량% 내지 60 중량%, 25 중량% 내지 60 중량%, 30 중량% 내지 55 중량% 또는 35 중량% 내지 55 중량%일 수 있다.
상기 코팅 조성물의 산성도는 6 내지 11일 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅 조성물의 산성도는 6 내지 10, 6 내지 8, 7 내지 11, 7.5 내지 11, 또는 8 내지 11일 수 있다. 상기 산성도가 6 미만인 경우, 응집체가 형성될 수 있다.
또한, 상기 코팅 조성물의 25℃에서 측정한 점도는 100 cPs 내지 1,000 cPs일 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅 조성물의 점도는 110 cPs 내지 1,000 cPs, 115 cPs 내지 1,000 cPs, 130 cPs 내지 1,000 cPs, 155 cPs 내지 1,000 cPs, 200 cPs 내지 1,000 cPs, 155 cPs 내지 850 cPs, 155 cPs 내지 800 cPs, 200 cPs 내지 800 cPs, 300 cPs 내지 800 cPs, 400 cPs 내지 800 cPs, 155 cPs 내지 700 cPs, 160 cPs 내지 700 cPs, 200 cPs 내지 700 cPs, 300 cPs 내지 700 cPs, 400 cPs 내지 700 cPs, 160 cPs 내지 450 cPs, 160 cPs 내지 300 cPs, 165 cPs 내지 250 cPs, 또는 165 cPs 내지 230 cPs일 수 있다. 상기 점도는 전단 응력을 활용하여 점도를 측정하는 DVE-RV 점도계를 사용할 수 있고, 예컨대 약 25℃에서 #63 spindle을 이용하여 12 rpm의 전단 속도로 측정할 수 있다.
상기 코팅 조성물은 상기 범위의 고형분 함량, 산성도, 및/또는 점도를 만족하는 경우, 분산성, 분산 안정성 및 저장 안정성을 향상시킬 수 있으며, 코팅에 적절한 점도를 가질 수 있으므로 코팅성, 생산성 및 가공성을 더욱 향상시킬 수 있다.
이하, 상기 코팅 조성물의 각 성분을 구체적으로 설명한다.
폴리하이드록시알카노에이트(PHA)
폴리하이드록시알카노에이트(이하, PHA로 표기함)는 기존의 석유로부터 유래된 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT), 폴리부틸렌 숙시네이트(PBS), 폴리부틸렌 숙시네이트 테레프탈레이트(PBST), 폴리부틸렌 숙시네이트 아디페이트(PBSA)등과 같은 합성 고분자와 유사한 물성을 가지면서, 완전한 생분해성을 보이며, 생체 적합성 또한 우수하다.
구체적으로, 상기 PHA는 미생물 세포 내에 축적되는 열가소성의 천연 폴리에스터 고분자로서, 생분해성을 가져 퇴비화가 가능하고, 유독성 폐기물 발생도 없으면서 최종적으로 이산화탄소, 물 및 유기 폐기물로 분해될 수 있다. 특히, 상기 PHA는 토양 및 해양에서도 생분해될 수 있으므로, 상기 코팅 조성물 및 이를 이용한 적층체(생분해성 물품)이 PHA를 포함하는 경우, 환경 친화적일 수 있다. 따라서, 상기 코팅 조성물 및 이를 이용한 적층체는 생분해성이 우수하고 친환경적이므로 다양한 분야에 활용될 수 있다는 것에 큰 이점이 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 조성물은 PHA를 포함함으로써, 기계적 물성의 저하 없이 생분해성을 향상시킬 수 있다.
상기 PHA는 살아있는 세포 내에 있는 하나 이상의 단량체를 효소 촉매를 이용하여 중합함으로써 형성될 수 있다.
상기 PHA는 하나의 단량체로 구성되고 반복단위가 동일한 PHA 단일 중합체(PHA homopolymer), 또는 2개 이상의 상이한 단량체로부터 유래된 반복단위들을 포함하는 PHA 공중합체(PHA copolymer)일 수 있다. 또는, 상기 PHA는 상기 PHA 단일 중합체 및 상기 PHA 공중합체를 포함할 수 있다.
상기 PHA가 공중합체인 경우, 예를 들어 중합체 사슬에 상이한 단량체로부터 유래된 반복단위들이 불규칙하게(randomly) 분포되어 있는 2개 이상의 상이한 단량체로부터 유래된 반복단위들을 포함하는 공중합된 PHA일 수 있다.
상기 PHA에 포함될 수 있는 단량체는, 2-하이드록시부티레이트, 락트산, 글리콜산, 3-하이드록시부티레이트(이하, 3-HB로 표기함), 3-하이드록시프로피오네이트(이하, 3-HP로 표기함), 3-하이드록시발레레이트(이하, 3-HV로 표기함), 3-하이드록시헥사노에이트(이하, 3-HH로 표기함), 3-하이드록시헵타노에이트(이하, 3-HHep로 표기함), 3-하이드록시옥타노에이트(이하, 3-HO로 표기함), 3-하이드록시노나노에이트(이하, 3-HN으로 표기함), 3-하이드록시데카노에이트(이하, 3-HD로 표기함), 3-하이드록시도데카노에이트(이하, 3-HDd로 표기함), 4-하이드록시부티레이트(이하, 4-HB로 표기함), 4-하이드록시발레레이트(이하, 4-HV로 표기함), 5-하이드록시발레레이트(이하, 5-HV로 표기함) 및 6-하이드록시헥사노에이트(이하, 6-HH로 표기함)일 수 있으며, 상기 PHA는 이들로부터 선택된 1종 이상의 단량체로부터 유래된 반복단위를 포함할 수 있다.
또한, 상기 PHA는 4-HB, 3-HB, 3-HP, 3-HV, 3-HH, 4-HV, 5-HV 및 6-HH로 이루어진 군으로부터 선택된 단량체로부터 유래된 반복단위로 구성된 PHA 단일 중합체, 또는 4-HB, 3-HB, 3-HP, 3-HV, 3-HH, 4-HV, 5-HV 및 6-HH로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단량체로부터 유래된 반복단위를 포함하는 PHA 공중합체일 수 있다.
예를 들어, 상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA)는 4-하이드록시부티레이트(4-HB), 3-하이드록시부티레이트(3-HB), 3-하이드록시프로피오네이트(3-HP), 3-하이드록시발레레이트(3-HV), 3-하이드록시헥사노에이트(3-HH), 4-하이드록시발레레이트(4-HV), 5-하이드록시발레레이트(5-HV) 및 6-하이드록시헥사노에이트(6-HH)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단량체로부터 유래된 반복단위를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 PHA는 4-HB 및 3-HB로 이루어진 군으로부터 선택된 단량체로 구성된 PHA 단일 중합체, 또는 4-HB 및 3-HB로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단량체를 포함하는 PHA 공중합체일 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 PHA는 4-HB 단량체로부터 유래된 반복단위를 포함할 수 있다.
상기 PHA는 4-HB 단량체로부터 유래된 반복단위로 구성된 PHA 단일 중합체일 수 있다.
또한, 상기 PHA는 4-HB 단량체로부터 유래된 반복단위를 포함하는 PHA 공중합체일 수 있다.
예를 들어, 상기 PHA는 4-HB 단량체로부터 유래된 반복단위를 포함하면서, 상기 4-HB와 상이한 1개의 단량체로부터 유래된 반복단위를 추가로 포함하거나, 서로 상이한 2개, 3개, 4개, 5개, 6개 또는 그 이상의 단량체로부터 유래된 반복단위를 추가로 포함하는 PHA 공중합체일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 PHA는 4-HB 단량체로부터 유래된 반복단위; 및 3-HB, 3-HP, 3-HV, 3-HH, 4-HV, 5-HV 및 6-HH로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단량체로부터 유래된 반복단위를 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 PHA는 3-HB 단량체로부터 유래된 반복단위 및 4-HB 단량체로부터 유래된 반복단위를 포함하는 PHA 공중합체를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 PHA는 폴리 3-하이드록시부티레이트-co-4-하이드록시부티레이트(이하, 3HB-co-4HB로 표기함)일 수 있다.
또한, 상기 PHA는 이성질체를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 PHA는 구조 이성질체, 거울상 이성질체 또는 기하 이성질체를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 PHA는 구조 이성질체를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 PHA 공중합체 내에 포함된 상기 4-HB 단량체로부터 유래된 반복단위의 함량을 조절하는 것이 중요하다.
구체적으로, 본 발명에서 목적하는 물성을 구현하기 위해서, 특히 토양 및 해양에서의 생분해성을 증진시키고, 기계적 물성의 저하 없이 분산성, 분산 안정성, 저장 안정성, 코팅성, 내수성, 가공성, 및 생산성 등의 우수한 물성을 구현하기 위해서 상기 PHA 공중합체 내에 포함된 상기 4-HB 단량체로부터 유래된 반복단위의 함량을 제어하는 것이 매우 중요하다.
더욱 구체적으로, 상기 PHA 공중합체는 상기 PHA 공중합체에 포함된 단량체로부터 유래된 반복단위의 총 몰을 기준으로 4-HB 단량체로부터 유래된 반복단위를 0.1 몰% 내지 60 몰%로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 4-HB 단량체로부터 유래된 반복단위의 함량은 상기 PHA 공중합체에 포함된 단량체로부터 유래된 반복단위의 총 몰을 기준으로 0.1 몰% 내지 55 몰%, 0.5 몰% 내지 60 몰%, 0.5 몰% 내지 55 몰%, 1 몰% 내지 60 몰%, 1 몰% 내지 55 몰%, 1 몰% 내지 50 몰%, 2 몰% 내지 55 몰%, 3 몰% 내지 55 몰%, 3 몰% 내지 50 몰%, 5 몰% 내지 55 몰%, 5 몰% 내지 50 몰%, 10 몰% 내지 55 몰%, 10 몰% 내지 50 몰%, 1 몰% 내지 40 몰%, 1 몰% 내지 30 몰%, 1 몰% 내지 29 몰% 1 몰% 내지 25 몰%, 1 몰% 내지 24 몰%, 2 몰% 내지 20 몰%, 2 몰% 내지 23 몰%, 3 몰% 내지 20 몰%, 3 몰% 내지 15 몰%, 4 몰% 내지 18 몰%, 5 몰% 내지 15 몰%, 8 몰% 내지 12 몰%, 9 몰% 내지 12 몰%, 15 몰% 내지 55 몰%, 15 몰% 내지 50 몰%, 20 몰% 내지 55 몰%, 20 몰% 내지 50 몰%, 25 몰% 내지 55 몰%, 25 몰% 내지 50 몰%, 35 몰% 내지 60 몰%, 40 몰% 내지 55 몰%, 또는 45 몰% 내지 55 몰%일 수 있다.
또한, 상기 PHA는 3-하이드록시부티레이트(3-HB) 단량체로부터 유래된 반복단위 및 4-하이드록시부티레이트(4-HB) 단량체로부터 유래된 반복단위를 포함하는 PHA 공중합체이고, 상기 4-HB 단량체로부터 유래된 반복단위를 상기　3-HB　단량체로부터 유래된 반복단위 및　상기　4-HB　단량체로부터 유래된 반복단위의 총 몰을 기준으로 0.1 몰% 내지 60 몰%로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 4-HB 단량체로부터 유래된 반복단위를 상기　3-HB　단량체로부터 유래된 반복단위 및　상기　4-HB　단량체로부터 유래된 반복단위의 총 몰을 기준으로 0.1 몰% 내지 55 몰%, 0.5 몰% 내지 60 몰%, 0.5 몰% 내지 55 몰%, 1 몰% 내지 60 몰%, 1 몰% 내지 55 몰%, 1 몰% 내지 50 몰%, 2 몰% 내지 55 몰%, 3 몰% 내지 55 몰%, 3 몰% 내지 50 몰%, 5 몰% 내지 55 몰%, 5 몰% 내지 50 몰%, 10 몰% 내지 55 몰%, 10 몰% 내지 50 몰%, 1 몰% 내지 40 몰%, 1 몰% 내지 30 몰%, 1 몰% 내지 29 몰% 1 몰% 내지 25 몰%, 1 몰% 내지 24 몰%, 2 몰% 내지 20 몰%, 2 몰% 내지 23 몰%, 3 몰% 내지 20 몰%, 3 몰% 내지 15 몰%, 4 몰% 내지 18 몰%, 5 몰% 내지 15 몰%, 8 몰% 내지 12 몰%, 9 몰% 내지 12 몰%, 15 몰% 내지 55 몰%, 15 몰% 내지 50 몰%, 20 몰% 내지 55 몰%, 20 몰% 내지 50 몰%, 25 몰% 내지 55 몰%, 25 몰% 내지 50 몰%, 35 몰% 내지 60 몰%, 40 몰% 내지 55 몰%, 또는 45 몰% 내지 55 몰%일 수 있다.
상기 4-HB 단량체로부터 유래된 반복단위의 함량이 상기 범위를 만족하는 경우, 토양 및 해양에서의 생분해성을 증진시킬 수 있고, 기계적 물성의 저하 없이 분산성, 분산 안정성, 저장 안정성, 코팅성, 내수성, 가공성 및 생산성 등을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 PHA는 결정성이 조절된 PHA 공중합체일 수 있다. 구체적으로, 상기 PHA는 상기 4-HB 단량체로부터 유래된 반복단위를 적어도 하나 이상 포함하고, 상기 4-HB 단량체로부터 유래된 반복단위의 함량을 제어함으로써 상기 PHA의 결정성을 조절할 수 있다.
또한, 상기 PHA 공중합체는 상기 PHA 공중합체에 포함된 단량체로부터 유래된 반복단위의 총 몰을 기준으로 3-HB 단량체로부터 유래된 반복단위를 20 몰% 이상, 35 몰% 이상, 40 몰% 이상 또는 50 몰% 이상, 60 몰% 이상, 70 몰% 이상 또는 75 몰% 이상으로 포함할 수 있으며, 99 몰% 이하, 98 몰% 이하, 97 몰% 이하, 96 몰% 이하, 95 몰% 이하, 93 몰% 이하, 91 몰% 이하, 90 몰% 이하, 80 몰% 이하, 70 몰% 이하, 60 몰% 이하 또는 55 몰% 이하로 포함할 수 있다.
상기 결정성이 조절된 PHA는 분자구조상 비규칙성을 증가시킴으로써 결정성과 비정질성이 조절된 것일 수 있으며, 구체적으로는 단량체의 종류 또는 비율이나 이성질체의 종류 또는 함량에 따라 결정성과 비정질성이 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 PHA는 결정성이 서로 다른 2종 이상의 PHA를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 PHA는 결정성이 서로 다른 2종 이상의 PHA를 혼합하여 상기 특정 범위의 4-HB 단량체로부터 유래된 반복단위의 함량을 갖도록 조절한 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 PHA는 반결정형 PHA인 제 1 PHA를 포함할 수 있다.
상기 제 1 PHA는 결정성이 조절된 반결정형 PHA(이하, scPHA로 표기함) 수지로서, 4-HB 단량체로부터 유래된 반복단위를 상기 제 1 PHA 수지에 포함된 단량체로부터 유래된 반복단위의 총 몰을 기준으로 0.1 몰% 내지 30 몰%로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 PHA는 4-HB 단량체로부터 유래된 반복단위를 상기 제 1 PHA 수지에 포함된 단량체로부터 유래된 반복단위의 총 몰을 기준으로 0.1 몰% 내지 30 몰%, 0.5 몰% 내지 30 몰%, 1 몰% 내지 30 몰%, 3 몰% 내지 30 몰%, 1 몰% 내지 28 몰%, 1 몰% 내지 25 몰%, 1 몰% 내지 24 몰%, 1 몰% 내지 15 몰%, 2 몰% 내지 25 몰%, 3 몰% 내지 25 몰%, 3 몰% 내지 24 몰%, 5 몰% 내지 24 몰%, 7 몰% 내지 20 몰%, 10 몰% 내지 20 몰%, 15 몰% 내지 25 몰% 또는 15 몰% 내지 24 몰%로 포함할 수 있다.
상기 제 1 PHA의 유리 전이 온도(Tg)는 -30℃ 내지 80℃, -30℃ 내지 10℃, -10℃ 내지 10℃, -25℃ 내지 5℃, -25℃ 내지 0℃, -20℃ 내지 0℃, -15℃ 내지 0℃, 또는 -10℃ 내지 0℃일 수 있다. 상기 제 1 PHA의 결정화 온도(Tc)는 70℃ 내지 120℃, 75℃ 내지 120℃, 또는 75℃ 내지 115℃일 수 있으며, 용융 온도(Tm)는 105℃ 내지 165℃, 110℃ 내지 160℃, 115℃ 내지 160℃, 또는 120℃ 내지 160℃일 수 있다.
상기 제 1 PHA의 중량평균분자량은 10,000 g/mol 내지 1,200,000 g/mol, 50,000 g/mol 내지 1,100,000 g/mol 100,000 g/mol 내지 1,000,000 g/mol, 100,000 g/mol 내지 900,000 g/mol, 200,000 g/mol 내지 900,000 g/mol, 200,000 g/mol 내지 800,000 g/mol, 200,000 g/mol 내지 600,000 g/mol, 200,000 g/mol 내지 400,000 g/mol, 400,000 g/mol 내지 800,000 g/mol, 300,000 g/mol 내지 500,000 g/mol, 300,000 g/mol 내지 400,000 g/mol, 400,000 g/mol 내지 600,000 g/mol, 500,000 g/mol 내지 900,000 g/mol, 600,000 g/mol 내지 900,000 g/mol, 500,000 g/mol 내지 850,000 g/mol, 또는 600,000 g/mol 내지 800,000 g/mol일 수 있다.
또한, 상기 PHA는 결정성이 조절된 비정형 PHA인 제 2 PHA를 포함할 수 있다.
상기 제 2 PHA는 결정성이 조절된 비정형 PHA(이하, aPHA로 표기함) 수지로서, 4-HB 단량체로부터 유래된 반복단위를 상기 제 2 PHA 수지에 포함된 단량체로부터 유래된 반복단위의 총 몰을 기준으로 15 몰% 내지 60 몰%, 15 몰% 내지 55 몰%, 20 몰% 내지 55 몰%, 25 몰% 내지 55 몰%, 30 몰% 내지 55 몰%, 35 몰% 내지 55 몰%, 20 몰% 내지 50 몰%, 25 몰% 내지 50 몰%, 30 몰% 내지 50 몰%, 35 몰% 내지 50 몰% 또는 20 몰% 내지 40 몰%로 포함할 수 있다.
상기 제 2 PHA의 유리 전이 온도(Tg)는 -45℃ 내지 -10℃, -35℃ 내지 -15℃, -35℃ 내지 -20℃, 또는 -30℃ 내지 -20℃일 수 있다.
또한, 상기 제 2 PHA의 결정화 온도(Tc)는 측정되지 않거나, 60℃ 내지 120℃, 60℃ 내지 110℃, 70℃ 내지 120℃, 또는 75℃ 내지 115℃일 수 있다. 상기 제 2 PHA의 용융 온도(Tm)는 측정되지 않거나, 100℃ 내지 170℃, 100℃ 내지 160℃, 110℃ 내지 160℃, 또는 120℃ 내지 150℃일 수 있다.
상기 제 2 PHA의 중량평균분자량은 10,000 g/mol 내지 1,200,000 g/mol, 10,000 g/mol 내지 1,000,000 g/mol, 50,000 g/mol 내지 1,000,000 g/mol, 200,000 g/mol 내지 1,200,000 g/mol, 300,000 g/mol 내지 1,000,000 g/mol, 100,000 g/mol 내지 900,000 g/mol, 500,000 g/mol 내지 900,000 g/mol, 200,000 g/mol 내지 800,000 g/mol 또는 200,000 g/mol 내지 400,000 g/mol일 수 있다.
상기 제 1 PHA 및 상기 제 2 PHA는 4-HB 단량체로부터 유래된 반복단위의 함량에 따라 구별될 수 있으며, 상기 유리 전이 온도(Tg), 상기 결정화 온도(Tc) 및 상기 용융 온도(Tm)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 특성을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 PHA 및 상기 제 2 PHA는 4-HB 단량체로부터 유래된 반복단위의 함량, 유리 전이 온도(Tg), 결정화 온도(Tg), 용융 온도(Tm) 등에 따라 구별될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 PHA는 상기 제 1 PHA를 포함하거나, 상기 제 1 PHA 및 상기 제 2 PHA를 모두 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 PHA가 반결정형 PHA인 제 1 PHA를 포함하거나, 반결정형 PHA인 제 1 PHA 및 비정형 PHA인 제 2 PHA를 모두 포함함으로써, 더욱 구체적으로 상기 제 1 PHA 및 상기 제 2 PHA의 함량을 조절함으로써, 분산성, 분산 안정성, 저장 안정성, 코팅성 및 가공성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 PHA의 유리 전이 온도(Tg)는 -45℃ 내지 80℃, -35℃ 내지 80℃, -30℃ 내지 80℃, -25℃ 내지 75℃, -20℃ 내지 70℃, -35℃ 내지 5℃, -25℃ 내지 5℃, -35℃ 내지 0℃, -25℃ 내지 0℃, -30℃ 내지 -10℃, -10℃ 내지 10℃, -35℃ 내지 -15℃, -35℃ 내지 -20℃, -20℃ 내지 0℃, -15℃ 내지 0℃, 또는 -15℃ 내지 -5℃일 수 있다.
상기 PHA의 결정화 온도(Tc)는 측정되지 않거나, 60℃ 내지 120℃, 60℃ 내지 110℃, 70℃ 내지 120℃, 75℃ 내지 120℃, 75℃ 내지 115℃, 75℃ 내지 110℃, 또는 90℃ 내지 110℃일 수 있다.
상기 PHA의 용융 온도(Tm)는 측정되지 않거나, 100℃ 내지 170℃, 105℃ 내지 170℃, 105℃ 내지 165℃, 110℃ 내지 160℃, 115℃ 내지 160℃, 120℃ 내지 160℃, 130℃ 내지 160℃, 또는 140℃ 내지 160℃일 수 있다.
또한, 상기 PHA의 중량평균분자량은 10,000 g/mol 내지 1,200,000 g/mol일 수 있다. 예를 들어, 상기 PHA의 중량평균분자량은 50,000 g/mol 내지 1,200,000 g/mol, 100,000 g/mol 내지 1,200,000 g/mol, 50,000 g/mol 내지 1,000,000 g/mol, 100,000 g/mol 내지 1,000,000 g/mol, 200,000 g/mol 내지 1,200,000 g/mol, 250,000 g/mol 내지 1,150,000 g/mol, 300,000 g/mol 내지 1,100,000 g/mol, 350,000 g/mol 내지 1,000,000 g/mol, 350,000 g/mol 내지 950,000 g/mol, 100,000 g/mol 내지 900,000 g/mol, 200,000 g/mol 내지 900,000 g/mol, 200,000 g/mol 내지 800,000 g/mol, 200,000 g/mol 내지 700,000 g/mol, 250,000 g/mol 내지 650,000 g/mol, 200,000 g/mol 내지 400,000 g/mol, 300,000 g/mol 내지 800,000 g/mol, 300,000 g/mol 내지 600,000 g/mol, 500,000 g/mol 내지 1,200,000 g/mol, 500,000 g/mol 내지 1,000,000 g/mol 550,000 g/mol 내지 1,050,000 g/mol, 550,000 g/mol 내지 900,000 g/mol, 600,000 g/mol 내지 900,000 g/mol, 500,000 g/mol 내지 900,000 g/mol, 또는 400,000 g/mol 내지 800,000일 수 있다.
또한, 시차 주사 열용량 분석법(DSC, Differential Scanning Calorimeter)에 의해 측정된 상기 PHA의 결정화도는 90% 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 PHA의 결정화도는 시차 주사 열용량 분석법에 의해 측정된 것일 수 있고, 90% 이하, 85% 이하, 80% 이하, 75% 이하 또는 70% 이하일 수 있다.
또한, 상기 PHA의 평균 입자 크기는 5 ㎛ 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 PHA의 평균 입자 크기는 5 ㎛ 미만, 4.8 ㎛ 이하, 4.6 ㎛ 이하, 또는 4.5 ㎛ 이하일 수 있고, 예를 들어 0.5 ㎛ 내지 5 ㎛, 1 ㎛ 내지 5 ㎛, 1.5 ㎛ 내지 5 ㎛, 1 ㎛ 내지 4 ㎛, 1.5 ㎛ 내지 4 ㎛, 또는 1.5 ㎛ 내지 3.5 ㎛일 수 있다. 구체적으로, 상기 PHA의 평균 입자 크기는 1 ㎛ 내지 4 ㎛일 수 있다.
상기 PHA의 평균 입자 크기는 레이저 입도 회절기를 이용하여 측정할 수 있다. 예를 들어, 상기 PHA의 평균 입자 크기는 레이저 입도 회절기를 이용하여 25℃의 온도 및 175°의 측정앵글각도에서 동적 광산란(DLS)의 원리를 통해 평균 입자 크기를 측정하였다. 이때, 0.5의 신뢰구간에서의 다분산지수(polydispersity index, PDI)를 통해 도출된 피크(peak)의 값을 입자 크기로 측정하였다.
상기 PHA의 다분산지수(polydispersity index, PDI)는 3 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 PHA의 다분산지수는 3 미만, 2.9 이하, 2.7 이하 또는 2.65 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 PHA의 다분산지수는 1 내지 3, 1 이상 내지 3 미만, 또는 1.5 내지 2.5일 수 있다.
PHA의 평균 입자 크기 및 다분산지수가 상기 범위를 만족함으로써, 분산성, 분산 안정성, 저장 안정성, 코팅성, 내수성 및 가공성을 더욱 향상시킬 수 있다.
구체적으로 상기 PHA는 중량평균 분자량(Mw)이 200,000 g/mol 내지 900,000 g/mol이고, 평균 입자 크기가 5μm 이하이며, 다분산지수(PDI)가 3 이하일 수 있다.
또한, 상기 PHA는 유리전이 온도(Tg)가 -10℃ 내지 10℃이고, 결정화 온도(Tc)가 70℃　내지　120℃이며, 용융 온도(Tm)가 100℃　내지　170℃일 수 있다.
또한, 상기 PHA는 기계적인 방법 또는 물리적인 방법을 이용한 세포 파쇄(cell disruption)에 의해 수득된 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 PHA는 미생물 세포 내에 축적되는 열가소성의 천연 폴리에스터 고분자로서 평균 입자 크기가 비교적 큰 편이므로, 분산성, 코팅성 및 가공성을 향상시키기 위해서 파쇄하는 공정을 통해 수득된 것일 수 있다.
예를 들어, 상기 PHA는 미립자 형태일 수 있다. 구체적으로, 기계적인 방법 또는 물리적인 방법을 이용한 세포 파쇄에 의해 수득된 PHA는 미립자 형태의 분말일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 코팅 조성물은 생분해성 고분자를 추가로 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 생분해성 고분자는 폴리락트산(PLA), 폴리부틸렌아디페이트 테레프탈레이트(PBAT), 폴리부틸렌숙시네이트(PBS), 열가소성 전분(TPS), 폴리부틸렌숙시네이트테레프탈레이트(PBST), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌숙시네이트아디페이트(PBSA), 폴리부틸렌아디페이트(PBA), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE) 및 폴리카프로락톤(PCL)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 코팅 조성물이 상기 생분해성 고분자를 추가로 포함함으로써, 기계적 물성을 조절하는데 더욱 유리할 수 있다.
또한, 상기 코팅 조성물은 상기 코팅 조성물 총 중량 대비 상기 PHA 고형분을 5 중량% 내지 90 중량%로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 PHA 고형분의 함량은 상기 코팅 조성물 총 중량 대비 5 중량% 내지 80 중량%, 10 중량% 내지 70 중량%, 15 중량% 내지 70 중량%, 15 중량% 내지 65 중량%, 20 중량% 내지 60 중량%, 25 중량% 내지 55 중량%, 또는 30 중량% 내지 50 중량%일 수 있다.
아크릴계 바인더
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코팅 조성물은 아크릴계 바인더를 포함할 수 있다.
상기 아크릴계 바인더는 상기 PHA와 기재 사이의 부착성을 높여주는 바인더로서 역할을 할 수 있다. 구체적으로, PHA 입자 사이 또는 기재와 PHA가 입자 사이에서 상기 아크릴계 바인더가 일종의 물리적 가교 역할을 하여 PHA 입자와 기재 사이의 부착성을 향상시킬 수 있으며, 이로써 생산성, 가공성 및 내수성을 향상시킬 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 아크릴계 바인더는 아크릴계 단량체를 포함하거나, 상기 아크릴계 단량체, 및 실리콘계 단량체 및 스타이렌계 단량체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단량체를 포함하는 공중합체를 포함하거나, 이들의 조합을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 아크릴계 바인더는 아크릴-실리콘 공중합체를 포함할 수 있다. 또한 상기 아크릴계 바인더는 아크릴-스타이렌 공중합체를 포함할 수 있다.
상기 아크릴계 단량체는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 히드록시에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트. 부틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 히드록시에틸메타크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 메타크릴산, 및 부틸아크릴산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 실리콘계 단량체는 헥사메틸시클로트리실록산, 옥타메틸시클로테트라실록산, 및 테카메틸시클로펜타실록산과 같이 실록산기가 포함된 군으로부터 제조될 수 있다.
상기 아크릴계 바인더는 평균 입도가 1 μm 이하, 950 nm 이하, 900 nm 이하, 850 nm 이하, 800 nm 이하, 700 nm 이하, 600 nm 이하, 500 nm 이하, 또는 400 nm 이하이고, 1 nm 이상, 5 nm 이상, 10 nm 이상, 15 nm 이상, 또는 20 nm 이상일 수 잇다.
상기 아크릴계 바인더는 다분산지수(PDI)가 2 이하, 1.5 이하, 1 이하, 0.8 이하, 또는 0.6 이하일 수 있다.
상기 아크릴계 바인더의 평균 입도는 레이저 입도 회절기를 이용하여 측정할 수 있다. 예를 들어, 상기 PHA의 평균 입도는 레이저 입도 회절기를 이용하여 25℃의 온도 및 175°의 측정앵글각도에서 동적 광산란(DLS)의 원리를 통해 평균 입자 크기를 측정하였다. 이때, 0.5의 신뢰구간에서의 다분산지수(polydispersity index, PDI)를 통해 도출된 피크(peak)의 값을 입자 크기로 측정하였다.
상기 아크릴계 바인더가 상기 범위의 평균 입도 및 다분산지수(PDI)를 포함하는 경우, 본 발명에서 목적하는 효과를 구현하는 데에 더욱 유리할 수 있다.
구체적으로, 상기 아크릴계 바인더는, 아크릴계 단량체를 포함하거나, 상기 아크릴계 단량체, 및 실리콘계 단량체 및 스타이렌계 단량체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단량체를 포함하는 공중합체를 포함하거나, 이들의 조합을 포함하고, 평균 입도가 1 μm 이하이고, 다분산지수(PDI)가 2 이하일 수 있다.
상기 코팅 조성물은 상기 코팅 조성물의 고형분 총 중량을 기준으로 상기 아크릴계 바인더를 10 중량% 내지 70 중량%로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 아크릴계 바인더의 함량은 상기 코팅 조성물의 고형분 총 중량을 기준으로 15 중량% 내지 70 중량%, 15 중량% 내지 65 중량%, 20 중량% 내지 60 중량%, 25 중량% 내지 55 중량%, 또는 30 중량% 내지 50 중량%일 수 있다.
상기 아크릴계 바인더의 함량이 상기 범위를 만족하는 경우, 상기 PHA와 기재 사이의 부착성을 최적으로 높이면서, 본 발명의 효과를 달성하는 데에 더욱 유리할 수 있다.
첨가제
상기 코팅 조성물은 분산제, 점증제, 방부제, 소포제, 및 pH 조절제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 분산제는 분산성, 분산 안정성, 저장 안정성, 코팅성, 내수성 및 가공성을 더욱 향상시키기 위한 첨가제일 수 있다.
상기 분산제는 인산계 분산제, 지방산계 분산제, 아크릴계 분산제, 우레탄계 분산제 및 에폭시계 분산제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으며, 카르복실산, 아민, 이소시아네이트 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 고분자 분산제일 수 있다.
예를 들어, 상기 분산제는 폴리비닐알코올, 나트륨도데실벤젠 설포네이트, 폴리비닐피롤리돈, 메틸폴리에틸렌알킬 에테르, 알킬벤젠 설포네이트, 노닐페놀에테르 설페이트, 나트륨라우릴 설페이트, 리튬도데실 설페이트, 알킬 포스페이트, 글리세릴 에스테르 및 폴리프로필렌글리콜 에스테르로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 분산제는 폴리비닐알코올일 수 있다.
상기 폴리비닐알코올은 폴리비닐아세테이트(polyvinyl acetate, PVAc)를 중합한 후, 가수분해 반응을 통해 소수성인 CH3COO-를 친수성인 -OH로 치환함으로써 수득될 수 있는데, 이때 전체 대비 -OH로 치환된 정도, 즉 CH3COO-와 -OH의 비율이 검화도(saponification) 또는 수화도이다. 상기 검화도는 -OH 치환반응시 폴리비닐알코올의 분자량 또는 그 분포 특성에 따라 달라질 수 있으며, 최종 수지, 조성물, 및 적층체의 물성에 영향을 줄 수 있다.
또한, 상기 코팅 조성물은 예를 들어 40 몰% 이상의 검화도를 갖는 분산제를 포함할 수 있다. 상기 코팅 조성물이 상기 분산제를 포함함으로써, 분산성, 분산 안정성, 저장 안정성, 코팅성, 내수성 및 가공성을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 분산제의 검화도는 42 몰% 이상, 55 몰% 이상, 65 몰% 이상, 80 몰% 이상, 85 몰% 이상 또는 90 몰% 이상일 수 있고, 42 몰% 내지 99 몰%, 75 몰% 내지 99 몰% 또는 80 몰% 내지 98 몰%일 수 있다.
검화도가 상기 범위를 만족함으로써, 분산성, 분산 안정성 및 저장 안정성을 향상시킬 수 있으며, 코팅에 적절한 점도를 가질 수 있으므로 코팅성, 생산성 및 가공성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 검화도가 상기 범위를 벗어나는 경우, 분산제의 용해성 또는 분산성이 매우 저하되어, 코팅 조성물을 이용한 코팅층의 형성이 불가능할 수 있다.
또한, 중합도(degree of polymerization)는 고분자의 한 사슬에 단량체가 결합된 수를 말하는 것으로, 상기 분산제의 평균 중합도는 200 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 분산제의 평균 중합도는 200 이하, 180 이하 또는 150 이하일 수 있고, 80 내지 200, 90 내지 200 또는 100 내지 200일 수 있다. 중합도가 상기 범위를 만족함으로써, 기계적 물성의 저하 없이, 분산성, 분산 안정성, 저장 안정성, 코팅성, 내수성 및 가공성을 향상시킬 수 있다.
분산제의 검화도 및 중합도가 상기 범위를 만족함으로써, 분산성, 분산 안정성, 저장 안정성, 코팅성, 내수성 및 가공성을 향상시킬 수 있다. 특히, 검화도 및 중합도가 상기 범위를 만족하는 분산제는 상기 전술한 바와 같은 특징을 갖는 PHA와의 적합도가 매우 우수하므로, 분산성, 분산 안정성, 저장 안정성, 코팅성, 내수성 및 가공성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 코팅 조성물은 상기 코팅 조성물 총 중량 대비 상기 분산제를 0.01 중량% 내지 10 중량%로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 분산제의 함량은 상기 코팅 조성물의 총 중량 대비 0.01 중량% 내지 10 중량%, 0.01 중량% 내지 8 중량%, 0.05 중량% 내지 7 중량%, 0.1 중량% 내지 6 중량%, 0.1 중량% 내지 5 중량%, 1 중량% 내지 5 중량%, 1.5 중량% 내지 5 중량%, 0.1 중량% 내지 3 중량%, 0.5 중량% 내지 3.5 중량%, 1 중량% 내지 3 중량% 또는 1.5 중량% 내지 3 중량%일 수 있다.
상기 점증제는 적절한 점도를 부여하기 위한 첨가제이다.
상기 점증제는 셀룰로오스 및 검 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 셀룰로오스는 천연 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 및 마이크로 셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 검은 구아검, 카라기난 및 잔탄검으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 점증제는 상기 코팅 조성물의 고형분 총 중량을 기준으로 0.01 중량% 내지 20 중량%, 0.01 중량% 내지 15 중량%, 0.01 중량% 내지 12 중량%, 0.01 중량% 내지 10 중량%, 0.01 중량% 내지 8 중량%, 0.01 중량% 내지 5 중량%, 0.2 중량% 내지 4.5 중량%, 0.2 중량% 내지 4 중량% 또는 0.5 중량% 내지 3 중량%로 포함될 수 있다.
또한, 상기 방부제는 캄프리나 상수리 나무로부터 추출된 하이드록시아세토페논(hydroxyacetophenone), 병풀 추출물(centella asiatica extract), 1,2-헥산디올 및 1,3-부탄디올로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 천연 방부제일 수 있고, 벤지소치아졸리논(1,2-benzisothiazolin-3-one) 및 포타슘벤조에이트(potassium benzoate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 방부제일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 방부제는 상기 코팅 조성물의 고형분 총 중량을 기준으로 0.01 중량% 내지 20 중량%, 0.01 중량% 내지 15 중량%, 0.01 중량% 내지 12 중량%, 0.01 중량% 내지 10 중량%, 0.01 중량% 내지 8 중량%, 0.01 중량% 내지 5 중량%, 0.2 중량% 내지 4.5 중량%, 0.2 중량% 내지 4 중량% 또는 0.5 중량% 내지 3 중량%로 포함될 수 있다.
또한, 상기 소포제는 거품생성을 방지하거나 감소시키기 위한 첨가제이다. 상기 소포제는 본 발명의 효과를 저해하지 않는 한, 통상적으로 사용되는 소포제를 사용할 수 있다.
예를 들어, 상기 소포제는 알코올계 소포제, 극성 화합물계 소포제, 무기입자계 소포제 및 실리콘계 소포제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 에틸알코올, 2-에틸헥산올, 폴리실록산, 디메틸폴리실록산, 실리콘 페이스트, 실리콘 에멀젼, 실리콘 처리 분말, 불소실리콘, 디스테아린산, 에틸렌클리콜 및 천연왁스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상 일 수 있다.
상기 소포제는 상기 코팅 조성물의 고형분 총 중량을 기준으로 0.0001 중량% 내지 5 중량%, 0.0001 중량% 내지 3 중량%, 0.0001 중량% 내지 1 중량%, 0.001 중량% 내지 1 중량% 또는 0.001 중량% 내지 0.5 중량%로 포함될 수 있다.
또한, 상기 pH 조절제는 용액에 첨가되어 pH를 조절하는 물질을 의미하며, pH를 감소시키는 pH 감소제 및 pH를 증가시키는 pH 증가제 모두 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 pH 감소제는 황산, 염산 등과 같은 강산성 물질이거나, 암모늄 염 수용액일 수 있고, 상기 pH 증가제는 암모니아수, 수산화나트륨, 수산화리튬, 수산화칼륨 등과 같은 염기성 물질이거나 아세테이트 염 수용액일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 pH 조절제는 초산, 젖산, 염산, 인산, 수산화나트륨, 구연산, 사과산, 푸마르산, 인산칼륨, 탄산수소 나트륨 및 인산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상 일 수 있다.
상기 pH 조절제는 상기 코팅 조성물의 고형분 총 중량을 기준으로 0.01 중량% 내지 20 중량%, 0.01 중량% 내지 15 중량%, 0.01 중량% 내지 12 중량%, 0.01 중량% 내지 10 중량%, 0.01 중량% 내지 8 중량%, 0.01 중량% 내지 5 중량%, 0.2 중량% 내지 4.5 중량%, 0.2 중량% 내지 4 중량% 또는 0.5 중량% 내지 3 중량%로 포함될 수 있다.
상기 첨가제는 상기 코팅 조성물의 고형분 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 30 중량%, 0.5 중량% 내지 30 중량%, 0.5 중량% 내지 25 중량%, 또는 1 중량% 내지 20 중량%로 포함될 수 있다.
구체적으로, 상기 코팅 조성물은 분산제, 점증제, 방부제, 소포제, 및 pH 조절제로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함하고, 상기 첨가제는 상기 코팅 조성물의 고형분 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 30 중량%로 포함될 수 있다.
<코팅 조성물의 제조방법>
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 조성물의 제조방법은 (1) 폴리하이드록시알카노에이트(PHA)를 포함하는 PHA 분산액을 제조하는 단계; 및 (2) 상기 PHA 분산액을 아크릴계 바인더를 포함하는 아크릴계 에멀젼과 혼합하는 단계를 포함하고, 상기 PHA 및 상기 아크릴계 바인더의 중량비가 3:7 내지 7:3이다.
구체적으로, 상기 코팅 조성물의 제조방법은 PHA를 포함하는 PHA 분산액을 제조하는 단계(제 1 단계)를 포함한다.
상기 PHA 분산액은 PHA를 포함하며, 구체적으로 상기 PHA 분산액은 PHA, 분산제, 및 용매를 포함할 수 있다.
상기 PHA의 종류는 상술한 바와 같다.
상기 PHA는 상기 PHA 분산액의 총 중량을 기준으로 10 중량% 내지 60 중량%, 20 중량% 내지 60 중량%, 30 중량% 내지 60 중량, 30 중량% 내지 55 중량%, 35 중량% 내지 50 중량%, 또는 35 중량% 내지 45 중량%로 포함될 수 있다.
예를 들어, 상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 분산액은 폴리하이드록시알카노에이트(PHA), 분산제, 및 용매를 포함하고, 상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 분산액의 총 중량을 기준으로 상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA)를 10 중량% 내지 60 중량% 포함할 수 있다. 상기 PHA의 함량이 상기 범위를 만족하는 경우, 바이오 탄소의 함량을 증가시켜 친환경적일 뿐만 아니라, 분산성, 코팅성, 내수성, 가공성 및 생산성을 동시에 향상시킬 수 있다.
상기 분산제의 종류는 상술한 바와 같다.
상기 분산제는 상기 PHA 분산액의 총 중량을 기준으로 0.5 중량% 내지 20 중량, 1 중량% 내지 15 중량%, 3 중량% 내지 15 중량%, 또는 5 중량% 내지 15 중량%로 포함될 수 있다.
상기 분산제의 함량이 상기 범위를 만족하는 경우, 분산성, 분산 안정성, 저장 안정성, 코팅성, 내수성 및 가공성을 향상시킬 수 있다.
상기 용매는 증류수, 탈이온수, 또는 친수성 용매를 포함할 수 있다. 상기 용매는 증류수, 또는 탈이온수 이거나, 증류수, 또는 탈이온수와 친수성 용매의 혼합물일 수 있다.
상기 친수성 용매는 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올, n-아밀알콜, 이소아밀알콜, sec-아밀알콜, tert-아밀알콜, 1-에틸-1-프로판올, 2-메틸-1-부탄올, n-헥산올 및 시클로헥산올로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 용매는 상기 PHA 분산액을 기준으로 상기 PHA 및 분산제를 제외한 나머지 양으로 포함될 수 있다. 구체적으로, 20 중량% 내지 69.5 중량%, 30 중량% 내지 60 중량%, 35 중량% 내지 55 중량%, 또는 40 중량% 내지 55 중량%로 포함될 수 있다.
상기 PHA 분산액은 상기 PHA, 분산제 및 용매를 혼합 및 교반하여 얻을 수 있다.
상기 교반은 균질기(homogenizer), 원심분리기, 교반기(agitator), 고전단 혼합기(high shear mixer), 고압 분산기, 기계적 혼합기(mechanical mixer), 고압 혼합기(high pressure mixer), 고압분산 장비(microfluidizer), 콜로이드 밀(colloid mill), 초음파 분산기(ultra sonicator), 및 막 유화(membrane emulsification) 방식 등을 이용하여 수행될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 PHA 분산액 제조 시, 상기 PHA를 상기 방법을 이용하여, 물리적 유화 처리를 할 수 있고, PHA 입자가 고르게 분산된 분산액을 제조할 수 있다.
예를 들어, 상기 교반은 균질기를 이용하여 최대 분당 회전 속도(rpm) 대비 10% 내지 80%의 속도로 10분 내지 60분 동안 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 교반은 균질기를 이용하여 최대 분당 회전 속도(rpm) 대비 10% 내지 80%, 15% 내지 75%, 20% 내지 60%, 20% 내지 50%, 40% 내지 80%, 45% 내지 70%, 60% 내지 80%, 65% 내지 75% 또는 60% 내지 70%의 속도로 10분 내지 60분, 20분 내지 60분, 25분 내지 55분, 25분 내지 45분 또는 25분 내지 40분 동안 수행될 수 있다.
또 다른 일례로, 상기 교반은 원심분리, 교반기(agitator) 또는 균질기를 이용하여, 750 rpm 내지 10,000 rpm, 1,000 rpm 내지 10,000 rpm, 2,000 rpm 내지 10,000 rpm, 4,000 rpm 내지 10,000 rpm, 750 rpm 내지 8,000 rpm, 900 rpm 내지 7,000 rpm, 1,000 rpm 내지 5,000 rpm, 1,500 rpm 내지 4,000 rpm, 1,500 rpm 내지 3,000 rpm, 6,000 rpm 내지 10,000 rpm, 6,500 rpm 내지 9,500 rpm, 7,000 rpm 내지 9,000 rpm 또는 7,500 rpm 내지 8,500 rpm으로 15분 내지 60분, 20분 내지 50분, 20분 내지 40분 또는 25분 내지 35분 동안 수행될 수 있다.
상기 교반은 상기 조건 하에서 수행됨으로써, 분산성, 분산 안정성, 저장 안정성, 코팅성, 내수성, 생산성 및 가공성을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 혼합 및 교반 단계 이후에, 여과 단계 및 세척 단계를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 혼합 및 교반 단계 이후에, 여과하고, 이를 1회 이상 세척할 수 있다.
또한, 상기 여과 단계 및 세척 단계 이후에, 재분산 단계를 추가로 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 PHA, 분산제, 및 용매를 혼합 및 교반하여 1차 PHA 분산액을 제조한 후, 상기 1차 PHA 분산액을 여과 및 세척하여 2차 PHA 분산액을 제조하고, 상기 2차 PHA 분산액을 용매 내에서 재분산시켜 최종 PHA 분산액을 제조할 수 있다.
상기 2차 PHA 분산액의 고형분 함량은 10 중량% 내지 60 중량%일 수 있다. 예를 들어, 상기 2차 PHA 분산액의 고형분 함량은 12 중량% 내지 60 중량%, 15 중량% 내지 55 중량%, 20 중량% 내지 55 중량%, 25 중량% 내지 50 중량%, 30 중량% 내지 60 중량%, 30 중량% 내지 50 중량%, 30 중량% 내지 45 중량%, 또는 35 중량% 내지 45 중량%일 수 있다.
상기 여과 단계는 종이, 직포, 부직포, 스크린, 고분자막 또는 웨지 와이어와 같은 여과재를 이용하여 수행될 수 있고, 흡인여과기, 가압여과기, 막분리기, 진공여과기, 감압진공여과기, 공업적 필터프레스, 튜브프레스, 플레이트 프레스, 게이지 프레스, 벨트 프레스, 스크루 프레스, 원판 프레스, 압착 기능 프레스 또는 원심분리기를 이용하여 수행될 수 있다.
상기 세척 및 재분산 단계는 상기 용매를 이용하여 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 세척 및 재분산 단계에 사용되는 용매는 물, 예를 들어 증류수 또는 탈이온수이거나, 상기 물 및 친수성 용매의 혼합물일 수 있다.
상기 재분산 단계는 균질기를 이용하여 최대 분당 회전 속도(rpm) 대비 10% 내지 80%, 15% 내지 75%, 20% 내지 60%, 20% 내지 50%, 40% 내지 80%, 45% 내지 70%, 60% 내지 80%, 65% 내지 75% 또는 60% 내지 70%의 속도로 10분 내지 60분, 20분 내지 60분, 25분 내지 55분, 25분 내지 45분 또는 25분 내지 40분 동안 수행될 수 있다.
상기 최종 PHA 분산액의 고형분 함량은 10 중량% 내지 60 중량%일 수 있다. 예를 들어, 상기 최종 PHA 분산액의 고형분 함량은 10 중량% 내지 60 중량%, 15 중량% 내지 55 중량%, 20 중량% 내지 55 중량%, 25 중량% 내지 50 중량%, 30 중량% 내지 60 중량%, 30 중량% 내지 50 중량%, 30 중량% 내지 45 중량%, 또는 35 중량% 내지 45 중량%일 수 있다.
상기 최종 PHA 분산액의 pH는 5 내지 8, 5 내지 7, 6 내지 8, 6 내지 7, 또는 7일 수 있다.
상기 최종 PHA 분산액의 25℃에서 측정한 점도는 1,000 cPs 이하, 900 cPs 이하, 800 cPs 이하, 700 cPs 이하, 600 cPs 이하, 500 cPs 이하, 400 cPs 이하, 300 cPs 이하, 200 cPs 이하일 수 있고, 50 cPs 이상, 60 cPs 이상, 70 cPs 이상, 또는 100 cPs 이상일 수 있다. 상기 최종 PHA 분산액의 25℃에서 측정한 점도는 예를 들어, 50 내지 1000 cPs, 50 내지 800 cPs, 50 내지 700 cPs, 50 내지 600 cPs, 50 내지 500 cPs, 50 내지 400 cPs, 50 내지 300 cPs, 100 내지 300 cPs, 100 내지 250 cPs, 100 내지 200 cPs, 또는 120 내지 180 cPs일 수 있다. 상기 점도는 전단 응력을 활용하여 점도를 측정하는 DVE-RV 점도계를 사용하여 측정할 수 있다.
상기 최종 PHA 분산액이 상기 범위의 고형분 함량, pH, 및 점도를 상기 범위로 만족하는 경우, 본 발명에서 목적하는 효과를 달성하는 데에 더욱 유리할 수 있다.
예를 들어, 상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 분산액은, pH가 5 내지 8이고, 25℃에서 측정한 점도가 50 내지 1,000 cPs일 수 있다.
한편, 상기 코팅 조성물의 제조방법은 상기 PHA 분산액을 아크릴계 바인더를 포함하는 아크릴계 에멀젼과 혼합하는 단계(제 2 단계)를 포함한다.
상기 아크릴계 에멀젼은 아크릴계 바인더를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 아크릴계 에멀젼은 수계 분산된 아크릴 에멀젼을 포함할 수 있다.
상기 아크릴계 에멀젼은 아크릴계 바인더 및 물을 포함하는 수계 분산된 아크릴 에멀젼(수성)을 포함할 수 있다.
상기 아크릴계 바인더의 종류는 상술한 바와 같다.
상기 아크릴계 바인더는 상기 아크릴계 에멀젼의 총 중량을 기준으로 10 중량% 내지 70 중량%, 15 중량% 내지 65 중량%, 20 중량% 내지 60 중량%, 25 중량% 내지 55 중량%, 또는 30 중량% 내지 50 중량%로 포함될 수 있다.
상기 물은 증류수 또는 탈이온수를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 아크릴계 에멀젼은 상기 아크릴계 바인더 40 중량% 내지 60 중량%를 상기 물 40 중량% 내지 60 중량%에 분산시켜 얻을 수 있다.
또한, 상기 아크릴계 에멀젼은 상기 아크릴계 바인더 30 중량% 내지 60 중량% 및 첨가제 10 중량% 내지 30 중량%를 상기 물 40 중량% 내지 60 중량%에 분산시켜 얻을 수 있다. 상기 첨가제는 상기 PHA 분산액 제조 시 사용되는 첨가제와 동일한 첨가제를 사용할 수 있다.
상기 아크릴계 에멀젼은 평균 입도가 1 μm 이하인 아크릴계 바인더를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 아크릴계 바인더는 평균 입도가 950 nm 이하, 900 nm 이하, 850 nm 이하, 800 nm 이하, 700 nm 이하, 600 nm 이하, 500 nm 이하, 또는 400 nm 이하이고, 1 nm 이상, 5 nm 이상, 10 nm 이상, 15 nm 이상, 또는 20 nm 이상일 수 있다.
상기 아크릴계 에멀젼은 다분산지수(PDI)가 2 이하인 아크릴계 바인더를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 아크릴계 바인더는 다분산지수(PDI)가 1.5 이하, 1 이하, 0.8 이하, 또는 0.6 이하일 수 있다.
상기 아크릴계 에멀젼은 25℃에서 측정한 점도가 1,000 cPs 이하일 수 있다. 구체적으로 상기 아크릴계 에멀젼은 25℃에서 측정한 점도가 1,000 cPs 이하, 900 cPs 이하, 800 cPs 이하, 700 cPs 이하, 600 cPs 이하, 500 cPs 이하, 또는 450 cPs 이하일 수 있고, 구체적으로, 100 cPs 내지 1,000 cPs, 110 cPs 내지 1,000 cPs, 115 cPs 내지 1,000 cPs, 130 cPs 내지 1,000 cPs, 155 cPs 내지 1,000 cPs, 200 cPs 내지 1,000 cPs, 155 cPs 내지 850 cPs, 155 cPs 내지 800 cPs, 200 cPs 내지 800 cPs, 300 cPs 내지 800 cPs, 400 cPs 내지 800 cPs, 155 cPs 내지 700 cPs, 160 cPs 내지 700 cPs, 200 cPs 내지 700 cPs, 300 cPs 내지 700 cPs, 300 cPs 내지 600 cPs, 또는 300 cPs 내지 500 cPs일 수 있다.
상기 아크릴계 에멀젼은 pH가 8 이하일 수 있다. 구체적으로 상기 아크릴계 에멀젼은 pH가 8 이하, 구체적으로 3 내지 8, 4 내지 8, 5 내지 8, 6 내지 8, 7 내지 8, 또는 6 내지 7일 수 있다.
상기 평균 입도 및 상기 다분산지수(PDI)는 레이저 입도 회절기를 이용하여 분석할 수 있고, 상기 점도는 전단 응력을 활용하여 점도를 측정하는 DVE-RV 점도계(제조사: 브룩필드)를 사용하여 25℃에서 #63 spindle을 이용하여 12 rpm의 전단 속도로 측정할 수 있다.
예를 들면, 상기 아크릴계 에멀젼은, pH가 8 이하이고, 25℃에서 측정한 점도가 1,000 cPs 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 에멀젼은, 평균 입도, 분산지수, 점도 및 pH 특성 중 하나 이상을 만족할 수 있다. 상기 아크릴계 에멀젼이 상기 범위의 평균 입도, 분산지수, 점도 및 pH를 상기 범위로 만족하는 경우, 본 발명에서 목적하는 효과를 달성하는 데에 더욱 유리할 수 있다.
<적층체의 제조방법>
본 발명의 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성하는 적층체의 제조방법을 제공한다.
상기 적층체의 제조방법은 상기 코팅 조성물을 준비하는 단계; 및 상기 코팅 조성물을 기재 상에 도포하고, 건조하여 코팅층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층체의 제조방법은 상기 코팅 조성물을 사용함으로써, 도포 후 건조 시간을 현저히 감소시킬 수 있으며, 특히 140℃ 내지 170℃에서 건조할 경우, 생산 속도 및 코팅층의 내수성을 최적으로 향상시킬 수 있다.
상기 적층체의 제조방법을 단계별로 구체적으로 설명한다.
상기 적층체의 제조방법은 상기 코팅 조성물을 준비하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 코팅 조성물을 준비하는 단계(상기 코팅 조성물의 제조방법)에 대한 설명은 전술한 바와 같다.
상기 적층체의 제조방법은 상기 코팅 조성물을 기재 상에 도포하고, 건조하여 코팅층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기재는 상기 기재의 표면 상에 코팅층을 형성할 수 있는 물품이라면 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 기재는 종이, 직물, 부직포, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리부틸렌숙시네이트(PBS), 폴리부틸렌아디페이트(PBA), 폴리부틸렌아디페이트 테레프탈레이트(PBAT), 폴리부틸렌숙시네이트테레프탈레이트(PBST)와 같은 폴리에스테르계 필름 및 폴리이미드(PI)필름으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
구체적으로, 상기 기재는 기재의 코팅성 향상 면에서 단일 소재의 기재인 것이 바람직할 수 있으며, 상기 기재는 종이, 직물 또는 부직포일 수 있다.
예를 들어, 상기 기재가 종이를 포함하는 경우, 다른 플라스틱 재질보다 생분해성이 우수하여 친환경 포장재를 제공하는 데에 더욱 유리할 수 있다.
상기 종이는 기계펄프, 반화학펄프, 또는 화학펄프 등으로 제조된 종이 기재(제지)를 포함할 수 있다. 상기 종이 기재는 구체적으로 백상지(모조지), 미색지, 색지, 갱지, 중질지, 파일이지, 아트지, 스노우지, 스노우화이트지, 편면아트지, 로얄아트지, NCR지, 레자크지, 레이드지, CCP지, 크라프트지, 마니라 아이보리지, 로얄 아이보리지, 트레싱지, 탄트지, 팬시지, 면제지, 라벨지, 백판지, 인화지 및 컵지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
한편, 상기 기재의 적어도 일면 상에는 배리어층이 배치될 수 있으며, 상기 기재의 표면 상에는 수분 및/또는 산소의 차단성을 갖도록 친환경 차단막이 코팅되어 있거나, 대전 방지 성능, 또는 접착 성능이 있는 기능성 코팅층을 더 포함할 수 있다. 상기 기능성 코팅층은 프라이머 코팅층 및 접착 코팅층을 포함할 수 있으며, 이들은 본 발명에서 목적하는 효과를 저해하지 않는 한, 통상적으로 사용되는 재질 및 물성을 가질 수 있다.
또한, 기재 상에 상기 코팅 조성물을 1 내지 100 g/m2로 도포할 수 있다. 즉, 상기 기재 상에 도포되는 코팅 조성물은 1 g/m2 내지 100 g/m2의 코팅량(도포량)으로 도포될 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅량은 2 g/m2 내지 100 g/m2, 1 g/m2 내지 80 g/m2, 1 g/m2 내지 70 g/m2, 1 g/m2 내지 50 g/m2, 5 g/m2 내지 100 g/m2, 5 g/m2 내지 85 g/m2, 5 g/m2 내지 70 g/m2, 8 g/m2 내지 60 g/m2, 9 g/m2 내지 50 g/m2, 5 g/m2 내지 50 g/m2, 5 g/m2 내지 40 g/m2, 5 g/m2 내지 30 g/m2, 5 g/m2 내지 20 g/m2, 5 g/m2 내지 15 g/m2, 또는 5 g/m2 내지 12 g/m2일 수 있다. 도포량이 상기 범위를 만족함으로써, 코팅성, 생산성 및 가공성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 도포는 1회 수행되어 단일 코팅층을 형성할 수 있고, 2회 이상 수행되어 복수개의 코팅층을 형성할 수 있다.
상기 코팅 조성물이 기재 상에 도포된 이후에, 100℃ 내지 250℃에서 200초 미만 동안 건조될 수 있다. 즉, 상기 건조는 100℃ 내지 250℃에서 200초 미만 동안 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 건조는 120℃ 내지 200℃, 120℃ 내지 185℃, 120℃ 내지 180℃, 130℃ 내지 180℃, 또는 140℃ 내지 170℃에서, 20초 내지 200초 미만, 20초 내지 180초, 30초 이상 내지 200초 미만, 30초 내지 180초, 30초 내지 150초, 30초 내지 140초, 35초 내지 140초, 35초 내지 130초, 35초 내지 120초, 35초 내지 100초, 또는 35초 이상 내지 100초 미만 동안 수행될 수 있다.
예를 들어, 상기 코팅 조성물이 기재 상에 도포된 이후에, 약 170℃에서 30초 내지 140초, 30초 내지 130초, 30초 내지 120초, 30초 내지 110초, 30초 내지 100초, 30초 내지 100초 미만, 35초 내지 95초, 또는 35초 내지 90초 동안 수행될 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 코팅 조성물이 기재 상에 도포된 이후에, 약 140℃에서 30초 내지 200초, 30초 내지 180초, 30초 내지 160초, 40초 내지 160초, 45초 내지 160초, 45초 내지 155초, 45초 내지 150초, 또는 50초 내지 150초 동안 수행될 수 있다.
상기 도포 후, 140℃ 내지 170℃에서 건조할 경우, 짧은 건조 시간 동안 생산 속도 및 코팅층의 내수성을 최적으로 향상시킬 수 있다.
상기 코팅층을 형성하는 단계는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 코팅 공정이라면 특별히 한정되지 않고 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅층을 형성하는 방법은 습식 코팅 방식을 이용할 수 있다.
구체적으로, 상기 코팅층을 형성하는 단계는 그라비아 코팅, 스롯 코팅, 닥터 블레이드 코팅, 스프레이 코팅, 바 코팅, 스핀 코팅 또는 인라인 코팅으로 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
종래 아크릴계 바인더를 포함하지 않는 PHA 코팅 조성물의 경우에는 코팅막 형성을 위해 고온에서 장시간 건조가 필요하며, 이러한 공정 조건에 의해 PHA가 융융된 후 코팅막이 형성되게 된다. 반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 조성물은 아크릴계 바인더를 포함함으로써, 상대적으로 저온에서 단시간에 건조될 수 있으므로, PHA가 용융되지 않고, 전부 또는 일부가 입자 형태를 유지한 채로 코팅층을 형성할 수 있으며, 입자 형태의 PHA가 일종의 필러로서 작용을 할 수 있다.
또한, 상기 용융 온도(Tm)가 높은 PHA를 사용함에도 추가적인 후처리 공정 없이 본 발명에서 목적하는 효과를 효율적으로 달성할 수 있으며, 바이오 플라스틱 소재 자체의 특성을 유지할 수 있는 장점이 있다.
<적층체>
본 발명은 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 적층체를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층체는 기재층; 및 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층은 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 및 아크릴계 바인더를 포함하고, 상기 PHA 및 상기 아크릴계 바인더의 중량비는 3:7 내지 7:3이다.
본 발명에 따른 적층체는 기재층 및 코팅층을 포함하는데, 이에 대해 도 1 및 2를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층체(1)를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 적층체(1)를 나타낸 것이다.
구체적으로, 도 1은 기재층(100)의 일면에 코팅층(200)이 형성된 적층체(1)를 예시한 것이고, 도 2는 기재층(100)의 양면에 코팅층(200)이 형성된 적층체(1)를 예시한 것이다.
상기 적층체는 기재층의 일면 또는 양면에 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층은 PHA 및 아크릴계 바인더를 3:7 내지 7:3의 중량비로 포함함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 코팅 조성물을 이용한 적층체는 생분해성 및 생체 적합성이 우수하고, 바이오 탄소의 함량이 증가하여 탄소(이산화탄소)의 배출을 저감시킬 수 있어서 친환경적일 뿐만 아니라, 내수성이 매우 우수하므로 수분이 많은 식품을 포장하는 식품 포장재와 같이 내수성을 필요로 하는 물품으로 적용하는 경우, 우수한 특성을 발휘할 수 있다.
기재층
상기 기재층은 적층체의 기계적 강도를 확보하면서 상기 코팅층 형성을 위한 기재 역할 및 적층체에서 인쇄층 역할을 할 수 있다.
상기 기재층에 사용되는 기재에 대한 설명은 전술한 바와 같다. 구체적으로, 상기 기재는 종이를 포함할 수 있다.
구체적으로 상기 기재층은 종이층을 포함할 수 있다.
상기 종이층은 바이오 탄소의 함량(재생 가능한 탄소 함량)이 85%(85 pMC(percent Modern Carbon)) 이상일 수 있다. 구체적으로 상기 종이층은 바이오 탄소의 함량이 85% 내지 100%, 85% 내지 99%, 85% 내지 95%, 또는 90% 내지 95%일 수 있다.
상기 기재층의 두께는 15 ㎛ 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 기재층의 두께는 15 ㎛ 이상, 20 ㎛ 이상, 50 ㎛ 이상, 70 ㎛ 이상, 100 ㎛ 이상, 130 ㎛ 이상, 150 ㎛ 이상, 200 ㎛ 이상, 300 ㎛ 이상 또는 500 ㎛ 이상일 수 있다.
또한, 상기 기재층의 평량은 30 g/m2 내지 500 g/m2일 수 있다. 예를 들어, 상기 기재층이 종이층인 경우, 상기 종이층의 평량은 30 g/m2 내지 500 g/m2, 30 g/m2 내지 350 g/m2, 30 g/m2 내지 200 g/m2, 50 g/m2 내지 200 g/m2, 80 g/m2 내지 200 g/m2, 100 g/m2 내지 200 g/m2, 130 g/m2 내지 190 g/m2, 150 g/m2 내지 185 g/m2 또는 120 g/m2 내지 320 g/m2일 수 있다. 상기 기재층의 평량이 상기 범위를 만족하는 경우, 적층체의 기계적 강도를 확보할 수 있음은 물론, 가공성 및 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 기재층은 밀도가 0.6 내지 1.2 g/cm3일 수 있다. 구체적으로 기재층은 밀도가 0.7 내지 1.2 g/cm3, 0.8 내지 1.2 g/cm3, 또는 0.9 내지 1.1 g/cm3일 수 있다.
코팅층
상기 적층체는 코팅층을 포함한다. 상기 코팅층은 상기 기재층의 적어도 일면에 형성되어 기체차단성, 실링성, 생분해성, 및 내수성을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
상기 코팅층은 PHA 및 아크릴계 바인더를 포함하고, 상기 PHA 및 상기 아크릴계 바인더의 중량비는 3:7 내지 7:3이다. 상기 코팅층은 상기 PHA 및 상기 아크릴계 바인더를 3:7 내지 7:3, 구체적으로 3:7 내지 6:4, 4:6 내지 7:3, 4:6 내지 6:4, 3:7 내지 5:5, 또는 5:5 내지 7:3일 수 있다.
상기 PHA 및 아크릴계 바인더는 각각 상술한 바와 같다.
상기 코팅층은 상기 코팅층은, 두께가 5 내지 30 g/m2이고, TAPPI T441 기준에 따라 Cobb 물 흡수 테스트(Cobb water absorption test)를 이용하여 측정 시 물 흡수 지수(WAI)가 30 g/m2·10min 이하일 수 있다.
구체적으로, 상기 코팅층은 두께가 5 내지 30 g/m2, 10 내지 30 g/m2, 10 내지 25 g/m2, 10 내지 20 g/m2, 12 내지 18 g/m2, 또는 13 내지 17 g/m2일 수 있다. 상기 코팅층의 두께가 상기 범위를 만족하는 경우, 본 발명에서 목적하는 효과를 구현하는 데에 더욱 유리할 수 있으며, 특히 코팅층의 내수성, 가공성 및 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 코팅층은 미생물에 의해 보다 빠르게 분해되는 PHA를 필수적으로 포함함에 따라 빠른 생분해 속도를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 코팅층은 용융 온도(Tm)가 높은 PHA를 녹여서 코팅층을 형성하는 방식이 아닌, PHA를 입자 형태로 상기 기재층 상에 전면 도포하여 코팅층의 균일성을 확보할 수 있고, 상기 아크릴계 바인더를 이용하여 상기 코팅층, 구체적으로 PHA 입자와 상기 기재층 사이의 부착성을 향상시킬 수 있다. 특히 상기 PHA 및 상기 아크릴계 바인더를 특정 함량비로 제어함으로써, 생산성, 가공성 및 내수성을 향상시킬 수 있으며, 탄소배출 저감 효과를 통해 친환경적 특성을 더욱 구축할 수 있다.
상기 코팅층의 물 흡수 지수(WAI, water absorption index)는 30 g/m2·10min 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅층의 물 흡수 지수(WAI)는 30 g/m2·10min 미만, 29 g/m2·10min 이하, 28 g/m2·10min 이하, 26 g/m2·10min 이하, 25 g/m2·10min 이하, 23 g/m2·10min 이하, 22 g/m2·10min 이하, 20 g/m2·10min 이하, 또는 20 g/m2·10min 미만일 수 있고, 예를 들어 5 g/m2·10min 내지 30 g/m2·10min, 8 g/m2·10min 내지 29 g/m2·10min, 8 g/m2·10min 내지 25 g/m2·10min, 9 g/m2·10min 내지 25 g/m2·10min, 9 g/m2·10min 내지 20 g/m2·10min, 또는 10 g/m2·10min 내지 20 g/m2·10min일 수 있다.
상기 물 흡수 지수(WAI)가 상기 범위인 경우, 본 발명에 따른 적층체 및 이에 의에 제조된 포장재(예, 식품 포장재) 및 용기(예, 식품 용기) 등의 물품은 높은 기계적 강도를 나타내면서 내수성이 우수할 수 있다.
상기 물 흡수 지수(WAI)는 TAPPI T441 기준에 따라 Cobb 물 흡수 테스트(Cobb water absorption test, 테스트 시간: 10 분)를 통해 측정될 수 있다.
예를 들어, 상기 물 흡수 지수(WAI)는 가로 10 cm 및 세로 10 cm의 적층체(또는 포장재)에 100 mL의 물을 10 분 동안 부었을 때, 상기 적층체(또는 포장재)가 흡수한 물의 양(중량)으로 정의될 수 있다. 구체적으로 상기 물 흡수 지수(WAI)는 하기 식 1에 따라 산출될 수 있다.
[식 1]
물 흡수 지수(WAI, g/m2·10min) = (물 흡수 후 적층체의 무게 - 물 흡수 전 적층체의 무게, g)/(흡수 면적, ㎡)
상기 적층체는 바이오 탄소의 함량이 25% 이상, 30% 이상, 40% 이상, 50% 이상, 60% 이상, 또는 70% 이상일 수 있다. 상기 적층체의 바이오 탄소의 함량이 상기 범위를 만족함으로써, 이산화탄소 배출량을 최소화할 수 있다. 여기서 바이오 탄소의 함량은 ASTM D6866에 의거하여 측정된 값을 의미할 수 있다.
상기 코팅층을 포함하는 적층체는 포장재, 골판지 박스, 쇼핑백, 일회용 식품 용기, 포장용 용기 또는 종이 빨대 등 다양하게 활용될 수 있다.
이하 실시예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예들은 본 발명을 예시하는 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이들로 한정되지는 않는다.
실시예
실시예 1
코팅 조성물의 제조
(1) 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 분산액을 제조하는 단계
폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 분산액 총 중량을 기준으로, PHA(중량평균분자량(Mw): 800,000, 다분산지수(PDI): 2.0, 4-HB 함량: 9 몰%, 제조사: CJ 제일제당㈜) 분말 40 중량%, 분산제로서 10% 농도의 폴리비닐알코올(PVA, 평균 분자량: 13,000), 제조사: kuraray) 20 중량%, 및 탈이온수(DI water) 40 중량%를 호모 디스퍼(제품명: homogenizing disper, 제조사: PRIMIX)에 투입하고, 선속도 계산 시, 믹서 지름 3 cm 기준, 1250 cm/1초, 최대 분당 회전 속도(rpm) 대비 60-80% 속도로 작동시킨 후, 약 30분 동안 고속 분산 처리하여 1차 PHA 분산액을 제조하였다.
상기 1차 PHA 분산액을 여과한 후 1회 세척하여 2차 PHA 분산액을 제조하였다.
상기 2차 PHA 분산액(PHA 케이크(cake))을 고형분 함량 40 중량%가 되도록 증류수를 추가하고, 이를 다시 균질기를 통해 수계 내에서 재분산하여, 최종 PHA 분산액(고형분 함량: 40 중량%, pH: 7, 점도: 150 cPs)을 제조하였다.
(2) PHA 분산액을 아크릴계 에멀젼과 혼합하는 단계
상기 (1)에서 제조된 PHA 분산액 및 아크릴계 에멀젼으로서, 수계 분산된 아크릴-실리콘 공중합체 에멀젼을 5:5 중량비로 혼합하였다. 이후, 호모 디스퍼(제품명: homogenizing disper, 제조사: PRIMIX)를 사용하여, 최대 분당 회전속도 대비 60-80% 속도로 작동시킨 후, 약 20분 동안 고속 분산 처리하여, 균일성이 확보된 코팅 조성물을 제조하였다.
적층체의 제조
상기 제조된 코팅 조성물을 기재로서 180 g/m2의 평량을 갖는 비도공 크라프트지(제조사: 한솔제지) 상에 바 코터(mayer bar coater, 제조사: RDS)를 이용하여 약 8.91 g/m2의 코팅량(도포량)으로, 코팅층의 두께가 약 15 g/m2이 되도록 코팅한 후, 약 170℃에서 약 53초 동안 건조하여 적층체를 얻었다.
실시예 2
표 1 내지 3과 같이, 코팅 조성물의 제조에서, PHA 분산액 및 아크릴계 에멀젼으로서, 수계 분산된 아크릴 에멀젼을 7:3 중량비로 혼합하고, 적층체의 제조에서, 건조 시간을 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여, 코팅 조성물 및 적층체를 얻었다.
실시예 3
표 1 내지 3과 같이, 코팅 조성물의 제조에서, PHA 분산액 및 아크릴계 에멀젼으로서, 수계 분산된 아크릴 에멀젼을 3:7 중량비로 혼합하고, 적층체의 제조에서, 건조 시간을 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여, 코팅 조성물 및 적층체를 얻었다.
실시예 4
표 1 내지 3과 같이, 코팅 조성물의 제조에서, 분자량 및 4-HB 함량이 다른 PHA를 사용하고, 적층체의 제조에서, 건조 시간을 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여, 코팅 조성물 및 적층체를 얻었다.
실시예 5
표 1 내지 3과 같이, 코팅 조성물의 제조에서, PHA 분산액 및 아크릴계 에멀젼으로서, 수계 분산된 아크릴 에멀젼을 7:3 중량비로 혼합하고, 적층체의 제조에서, 건조 시간을 변경한 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 방법을 수행하여, 코팅 조성물 및 적층체를 얻었다.
실시예 6
표 1 내지 3과 같이, 코팅 조성물의 제조에서, PHA 분산액 및 아크릴계 에멀젼으로서, 수계 분산된 아크릴 에멀젼을 3:7 중량비로 혼합하고, 적층체의 제조에서, 건조 시간을 변경한 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 방법을 수행하여, 코팅 조성물 및 적층체를 얻었다.
실시예 7
표 1 내지 3과 같이, 적층체의 제조에서, 건조 온도 및 시간을 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여, 코팅 조성물 및 적층체를 얻었다.
실시예 8
표 1 내지 3과 같이, 코팅 조성물의 제조에서, PHA 분산액 및 아크릴계 에멀젼으로서, 수계 분산된 아크릴 에멀젼을 7:3 중량비로 혼합하고, 적층체의 제조에서, 건조 시간을 변경한 것을 제외하고는, 실시예 7과 동일한 방법을 수행하여, 코팅 조성물 및 적층체를 얻었다.
실시예 9
표 1 내지 3과 같이, 코팅 조성물의 제조에서, PHA 분산액 및 아크릴계 에멀젼으로서, 수계 분산된 아크릴 에멀젼을 3:7 중량비로 혼합하고, 적층체의 제조에서, 건조 시간을 변경한 것을 제외하고는, 실시예 7과 동일한 방법을 수행하여, 코팅 조성물 및 적층체를 얻었다.
실시예 10
표 1 내지 3과 같이, 코팅 조성물의 제조에서, 분자량 및 4-HB 함량이 다른 PHA를 사용하고, 적층체의 제조에서, 건조 온도 및 시간을 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여, 코팅 조성물 및 적층체를 얻었다.
실시예 11
표 1 내지 3과 같이, 코팅 조성물의 제조에서, PHA 분산액 및 아크릴계 에멀젼으로서, 수계 분산된 아크릴 에멀젼을 7:3 중량비로 혼합하고, 적층체의 제조에서, 건조 시간을 변경한 것을 제외하고는, 실시예 10과 동일한 방법을 수행하여, 코팅 조성물 및 적층체를 얻었다.
실시예 12
표 1 내지 3과 같이, 코팅 조성물의 제조에서, PHA 분산액 및 아크릴계 에멀젼으로서, 수계 분산된 아크릴 에멀젼을 3:7 중량비로 혼합하고, 적층체의 제조에서, 건조 시간을 변경한 것을 제외하고는, 실시예 10과 동일한 방법을 수행하여, 코팅 조성물 및 적층체를 얻었다.
실시예 13
표 1 내지 3과 같이, 적층체의 제조에서, 건조 온도 및 시간을 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여, 코팅 조성물 및 적층체를 얻었다.
실시예 14
표 1 내지 3과 같이, 적층체의 제조에서, 건조 온도 및 시간을 변경한 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 방법을 수행하여, 코팅 조성물 및 적층체를 얻었다.
비교예 1
표 1 내지 3과 같이, 실시예 1에서 PHA 분산액을 아크릴계 에멀젼과 혼합하는 단계(제 2 단계)를 수행하지 않고, 코팅 조성물로서 PHA 분산액을 비도공 크라프트지에 도포한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 동일한 방법을 수행하여, 코팅 조성물 및 적층체를 얻었다.
비교예 2
표 1 내지 3과 같이, 실시예 4에서 PHA 분산액을 아크릴계 에멀젼과 혼합하는 단계(제 2 단계)를 수행하지 않고, 코팅 조성물로서 PHA 분산액을 비도공 크라프트지에 도포한 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 동일한 방법을 수행하여, 코팅 조성물 및 적층체를 얻었다.
비교예 3
표 1 내지 3과 같이, 코팅 조성물의 제조에서, PHA 분산액 및 아크릴계 에멀젼으로서, 수계 분산된 아크릴 에멀젼을 1:9 중량비로 혼합하고, 적층체의 제조에서, 건조 시간을 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여, 코팅 조성물 및 적층체를 얻었다.
비교예 4
표 1 내지 3과 같이, 코팅 조성물의 제조에서, PHA 분산액 및 아크릴계 에멀젼으로서, 수계 분산된 아크릴 에멀젼을 1:9 중량비로 혼합하고, 적층체의 제조에서, 건조 시간을 변경한 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 방법을 수행하여, 코팅 조성물 및 적층체를 얻었다.
비교예 5
표 1 내지 3과 같이, 코팅 조성물의 제조에서, PHA 분산액 및 아크릴계 에멀젼으로서, 수계 분산된 아크릴 에멀젼의 중량비를 2:8 중량비로 변경하고, 적층체의 제조에서, 건조 시간을 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여, 코팅 조성물 및 적층체를 얻었다.
실험예
실험예 1: 점도
상기 실시예 및 비교예에서 사용한 PHA 분산액 및 아크릴계 에멀젼에 대하여, 전단 응력을 활용하여 점도를 측정하는 DVE-RV 점도계(제조사: 브룩필드)를 사용하여 25℃에서 #63 spindle을 이용하여 12 rpm의 전단 속도로 점도를 측정하였다.
실험예 2: 평균 입자 크기(평균 입도)
상기 PHA 및 아크릴계 바인더의 평균 입자 크기(평균 입도)는 레이저 입도 회절기를 사용하여 측정할 수 있다.
구체적으로, 상기 PHA 및 아크릴계 바인더에 대하여, 레이저 입도 회절기(Particle Size Analyzer - Beckman Coulter社)를 이용하여 25℃의 온도 및 175°의 측정앵글각도에서 동적 광산란(DLS)의 원리를 통해 평균 입자 크기를 측정하였다. 이때, 0.5의 신뢰구간에서의 다분산지수(polydispersity index, PDI)를 통해 도출된 피크(peak)의 값을 입자 크기로 측정하였다.
실험예 3: 내수성
TAPPI T441 기준에 따라 Cobb 물 흡수 테스트(Cobb water absorption test, 테스트 시간: 10 분)를 통해 내수성을 확인하였다.
구체적으로, 상기 실시예 1 내지 14, 및 비교예 1 내지 5에서 제조된 가로 10 cm 및 세로 10 cm의 적층체에 100 mL의 물을 10 분 동안 부었고, 10분 동안 적층체가 흡수한 물의 양(중량)인, 하기 식 1로 표시되는 물 흡수 지수(WAI, g/m2·10min)를 산출하여 확인하였다.
[식 1]
물 흡수 지수(WAI, g/m2·10min) = (물 흡수 후 적층체의 무게 - 물 흡수 전 적층체의 무게, g)/(흡수 면적, ㎡)
상기 실시예 1 내지 14, 및 비교예 1 내지 5에 있어서, PHA 물성을 하기 표 1에, PHA 분산액 및 아크릴계 에멀젼의 조성 및 각각의 물성을 하기 표 2에, 코팅 조성물 및 적층체의 공정 조건 및 각각의 물성을 하기 표 3 및 4에 정리하였다.
Figure PCTKR2023010764-appb-img-000001
Figure PCTKR2023010764-appb-img-000002
Figure PCTKR2023010764-appb-img-000003
상기 표 3에서 보는 바와 같이, 실시예 1 내지 14의 적층체는 PHA 및 아크릴계 바인더를 3:7 내지 7:3 포함함으로써, 이를 이용하여 기재상에 도포하여 적층체를 제조할 때, 코팅성 및 내수성을 향상시킬 수 있음은 물론, 건조 공정이 현저히 단축되어 가공성 및 생산 속도를 더욱 향상시킬 수 있었다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에서 제조된 코팅 조성물은 상기 코팅 조성물을 180 g/m2 평량의 종이 기재 상에 8.36 g/m2 내지 10.34 g/m2의 코팅량으로 도포한 후, 170℃로 건조하는 경우, 건조 시간이 90초 이하였고, 5.81 g/m2 내지 10.61 g/m2의 코팅량으로 도포한 후, 140℃로 건조하는 경우, 건조 시간이 150초 이하였다.
또한, 상기 코팅 조성물을 이용하여 빠른 건조 속도로 형성된 코팅층을 포함하는 적층체는 물 흡수 지수(WAI)가 30 g/m2·10min 이하로 우수한 내수성을 갖는다.
반면, 아크릴계 에멀젼을 포함하지 않은 비교예 1 및 2의 코팅 조성물을 사용한 경우, 건조 시간이 증가하고, 실시예 1의 코팅 조성물을 사용한 경우에 비해 물 흡수 지수(WAI)가 증가하여 내수성이 감소하였다.
또한, 아크릴계 에멀젼을 포함하더라도, PHA 및 아크릴계 에멀젼의 중량비가 본 발명의 범위에서 벗어나는 비교예 3 내지 5의 코팅 조성물을 사용한 경우, 물 흡수 지수(WAI)가 현저히 증가하여 내수성이 현저히 감소하는 것을 확인하였다.
Figure PCTKR2023010764-appb-img-000004
상기 표 4에서 보는 바와 같이, 실시예 1 내지 14의 적층체의 경우, 코팅층의 바이오 탄소의 함량이 30% 이상이었고, 대부분 50% 이상을 만족하였다.
이에 반해, 비교예 3 내지 5의 적층체의 경우, 코팅층의 바이오 탄소의 함량이 10% 내지 20% 이하에 불과하였다.
따라서, 실시예 1 내지 4의 적층체는 생분해성 및 생체 적합성이 우수하고 바이오 탄소의 함량이 증가하여 친환경적임을 확인할 수 있다.
종합적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 조성물은 도포 후 건조 시간을 현저히 감소시킬 수 있어 생산성을 높일 수 있으며, 특히 140℃ 내지 170℃에서 건조할 경우, 생산 속도 및 코팅층의 내수성을 최적으로 향상시킬 수 있음은 물론, 바이오 탄소의 함량이 증가하여 친환경적임을 확인할 수 있다. 따라서, 본 발명의 코팅 조성물은 수분이 많은 식품을 포장하는 식품 포장재, 또는 식품 용기와 같이 내수성을 필요로 하는 물품에 적용하는 경우, 우수한 특성을 발휘하며, 수명 특성, 친환경 특성 및 재활용성을 더욱 높일 수 있어, 다양한 용도로 활용될 수 있다.
[부호의 설명]
1: 적층체
100: 기재층
200: 코팅층

Claims (18)

  1. 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 및 아크릴계 바인더를 포함하고,
    상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 및 상기 아크릴계 바인더의 중량비가 3:7 내지 7:3인, 코팅 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅 조성물을 20 내지 400g/m2 평량의 종이 기재 상에 1g/m2 내지 100g/m2 코팅량으로 도포한 후, 170℃ 이하로 건조하는 경우, 건조 시간이 200초 미만인, 코팅 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    바이오 탄소의 함량이 코팅 조성물 총 중량을 기준으로 25% 이상인, 코팅 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA)는,
    중량평균 분자량(Mw)이 200,000 g/mol 내지 900,000 g/mol이고,
    평균 입자 크기가 5μm 이하이며,
    다분산지수(PDI)가 3 이하인, 코팅 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA)는,
    유리전이 온도(Tg)가 -10℃ 내지 10℃이고,
    결정화 온도(Tc)가 70℃　내지　120℃이며,
    용융 온도(Tm)가 100℃　내지　170℃인, 코팅 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA)는 4-하이드록시부티레이트(4-HB), 3-하이드록시부티레이트(3-HB), 3-하이드록시프로피오네이트(3-HP), 3-하이드록시발레레이트(3-HV), 3-하이드록시헥사노에이트(3-HH), 4-하이드록시발레레이트(4-HV), 5-하이드록시발레레이트(5-HV) 및 6-하이드록시헥사노에이트(6-HH)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단량체로부터 유래된 반복단위를 포함하는, 코팅 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA)는 3-하이드록시부티레이트(3-HB) 단량체로부터 유래된 반복단위 및 4-하이드록시부티레이트(4-HB) 단량체로부터 유래된 반복단위를 포함하는 PHA 공중합체이고,
    상기 4-하이드록시부티레이트(4-HB) 단량체로부터 유래된 반복단위를 상기　3-하이드록시부티레이트(3-HB)　단량체로부터 유래된 반복단위 및　상기　4-하이드록시부티레이트(4-HB)　단량체로부터 유래된 반복단위의 총 몰을 기준으로 0.1 몰% 내지 60 몰%로 포함하는, 코팅 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크릴계 바인더는,
    아크릴계 단량체를 포함하거나,
    상기 아크릴계 단량체, 및 실리콘계 단량체 및 스타이렌계 단량체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단량체를 포함하는 공중합체를 포함하거나,
    이들의 조합을 포함하고,
    평균 입도가 1 μm 이하이고, 다분산지수(PDI)가 2 이하인, 코팅 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅 조성물은 분산제, 점증제, 방부제, 소포제, 및 pH 조절제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함하고,
    상기 첨가제는 상기 코팅 조성물의 고형분 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 30 중량%로 포함되는, 코팅 조성물.
  10. 폴리하이드록시알카노에이트(PHA)를 포함하는 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 분산액을 제조하는 단계; 및
    상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 분산액을 아크릴계 바인더를 포함하는 아크릴계 에멀젼과 혼합하는 단계를 포함하고,
    상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 및 상기 아크릴계 바인더의 중량비가 3:7 내지 7:3인, 코팅 조성물의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 분산액은 폴리하이드록시알카노에이트(PHA), 분산제, 및 용매를 포함하고,
    상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 분산액의 총 중량을 기준으로 상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA)를 10 중량% 내지 60 중량% 포함하는, 코팅 조성물의 제조방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 분산액은,
    pH가 5 내지 8이고,
    25℃에서 측정한 점도가 50 내지 1,000 cPs인, 코팅 조성물의 제조방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 아크릴계 에멀젼은,
    pH가 8 이하이고,
    25℃에서 측정한 점도가 1,000 cPs 이하인, 코팅 조성물의 제조방법.
  14. 기재층; 및 코팅층을 포함하고,
    상기 코팅층은 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 및 아크릴계 바인더를 포함하고,
    상기 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 및 상기 아크릴계 바인더의 중량비는 3:7 내지 7:3인, 적층체.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 코팅층은,
    두께가 5 내지 30 g/m2이고,
    TAPPI T441 기준에 따라 Cobb 물 흡수 테스트(Cobb water absorption test)를 이용하여 측정 시 물 흡수 지수(WAI)가 30 g/m2·10min 이하인, 적층체.
  16. (1) 제 1 항에 따른 코팅 조성물을 준비하는 단계, 및
    (2) 상기 코팅 조성물을 기재 상에 도포하고, 건조하여 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는, 적층체의 제조방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 건조는 100℃ 내지 250℃에서 200초 미만 동안 수행되는, 적층체의 제조방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 기재 상에 상기 코팅 조성물을 1 내지 100 g/m2로 도포하는, 적층체의 제조방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0772654B1 (en) * 1994-07-25 2001-06-13 Imperial Chemical Industries Plc Aqueous coating composition giving coatings having improved early hardness and tack-resistance
JP2007512103A (ja) * 2003-11-21 2007-05-17 アドヴァンスド カーディオヴァスキュラー システムズ， インコーポレイテッド 生体腐食性のポリエステルを含む、埋め込み型用具のためのコーティング及びその製造方法
KR101892207B1 (ko) * 2011-01-17 2018-08-27 비와이케이-케미 게엠베하 코팅 조성물 중의 첨가제로서의 폴리히드록시알카노에이트의 용도
KR102063009B1 (ko) * 2019-07-11 2020-03-02 주식회사 코트코리아 친환경 투명도막 형성 방법, 그리고 이를 위한 친환경 투명도막 조성물
US20220225660A1 (en) * 2019-12-09 2022-07-21 Nicoventures Trading Limited Pouched products with heat sealable binder

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120103158A (ko) 2011-03-10 2012-09-19 (주)한국벤처그린산업 생분해성 플라스틱 조성물 및 이 조성물로 제조된 생분해성 플라스틱 제품

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0772654B1 (en) * 1994-07-25 2001-06-13 Imperial Chemical Industries Plc Aqueous coating composition giving coatings having improved early hardness and tack-resistance
JP2007512103A (ja) * 2003-11-21 2007-05-17 アドヴァンスド カーディオヴァスキュラー システムズ， インコーポレイテッド 生体腐食性のポリエステルを含む、埋め込み型用具のためのコーティング及びその製造方法
KR101892207B1 (ko) * 2011-01-17 2018-08-27 비와이케이-케미 게엠베하 코팅 조성물 중의 첨가제로서의 폴리히드록시알카노에이트의 용도
KR102063009B1 (ko) * 2019-07-11 2020-03-02 주식회사 코트코리아 친환경 투명도막 형성 방법, 그리고 이를 위한 친환경 투명도막 조성물
US20220225660A1 (en) * 2019-12-09 2022-07-21 Nicoventures Trading Limited Pouched products with heat sealable binder

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