(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(11) 공개번호 10-2008-0103566
(43) 공개일자 2008년11월27일
(51) Int. Cl.

C09D 123/08 (2006.01) C09K 3/10 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2008-7022547
(22) 출원일자 2008년09월16일
심사청구일자 2008년09월16일
번역문제출일자 2008년09월16일
(86) 국제출원번호 PCT/US2007/004249
국제출원일자 2007년02월16일
(87) 국제공개번호 WO 2007/098088
국제공개일자 2007년08월30일
(30) 우선권주장
11/706,136 2007년02월13일 미국(US)
60/774,933 2006년02월17일 미국(US)
(71) 출원인
다우 글로벌 테크놀로지스 인크.
미국 48674 미시건주 미들랜드 다우 센터 2040
(72) 발명자
스트란드부르그, 게리, 엠.
미국 48858 미시간주 마운트 플레즌트 웨스트 윙
로드 2256
몬클라, 브라드, 마우리스
미국 77566 텍사스주 레이크 잭슨 난디나 코트 56
칼리노우스키, 매튜, 제임스
미국 48623 미시간주 프리랜드 호치키스 로드
12729
(74) 대리인
김영, 양영준
전체 청구항 수 : 총 50 항
(54) 수성 분산액으로부터의 가열 밀봉성 조성물
(57) 요 약
(A) 에틸렌-산 공중합체; (B) 중화제; 및 (C) 물을 포함하고; 중화제가 성분(A)에 있는 카르복실 기의 55 중량％
초과를 중화시키기에 충분한 양으로 존재하는 것인 분산액이 개시되어 있다. 또한, (A) 에틸렌-산 공중합체;
(B) 약 10 이상의 pKa를 가진 강 염기, (C) 물을 포함하고, 강 염기가 단독 중화제이며, 성분(A)에 있는 카르복
실 기의 55 중량％ 초과를 중화시키기에 충분한 양으로 존재하는 것인 분산액이 개시되어 있다.
대 표 도 - 도2
- 1 -
공개특허 10-2008-0103566
특허청구의 범위
청구항 1
기판을 수성 중합체 분산액으로 코팅하고,
분산액 중의 물의 적어도 일부를 제거하여 첫 번째 층을 형성하는 것을 포함하고,
여기에서 수성 중합체 분산액이 (A) 에틸렌-산 공중합체; (B) 약 10 초과의 pKA를 가진 강 염기; 및 (C) 물을
포함하고, 강 염기가 단독 중화제이며 성분 (A)에 있는 카르복실 기의 55 중량％ 초과를 중화시키기에 충분한
양으로 존재하는 것인, 기판 위에서 가열 밀봉성 코팅물을 형성하는 방법.
청구항 2
제1항에 있어서, 첫 번째 층이 0.5 내지 75 마이크로미터의 두께를 갖는 것인 방법.
청구항 3
제2항에 있어서, 첫 번째 층이 0.5 내지 25 마이크로미터의 두께를 갖는 것인 방법.
청구항 4
제3항에 있어서, 첫 번째 층이 0.75 내지 2 마이크로미터의 두께를 갖는 것인 방법.
청구항 5
제1항에 있어서, 기판이, 배향된 중합체를 포함하는 것인 방법.
청구항 6
제1항에 있어서, 강 염기가 주기율 표의 Ia, IIa 또는 IIb족으로부터 선택된 적어도 하나의 금속 이온을 포함하
는 것인 방법.
청구항 7
제6항에 있어서, 강 염기가 Ia족 염을 포함하는 것인 방법.
청구항 8
제1항에 있어서, 에틸렌-산 공중합체가 에틸렌-아크릴산 공중합체 및 에틸렌-메타크릴산 공중합체의 적어도 하
나를 포함하는 것인 방법.
청구항 9
제1항에 있어서, 분산액이 미세결정성 왁스를 더 포함하는 것인 방법.
청구항 10
제1항에 있어서, 분산액이 500 cP 미만의 점도 (RV3 스핀들, 21.5℃, 50 rpm)를 갖는 것인 방법.
청구항 11
제1항에 있어서, 분산액이 20 중량％ 이상의 성분(A)를 포함하는 방법.
청구항 12
제1항에 있어서, 강 염기가 성분(A)에 있는 카르복실 기의 80 중량％ 초과를 중화시키기에 충분한 양으로 존재
하는 것인 방법.
청구항 13
제1항에 있어서, 첫 번째 층이 80℃ 또는 그 미만의 가열 밀봉 개시 온도를 갖는 것인 방법.
- 2 -
공개특허 10-2008-0103566
청구항 14
제1항에 있어서, 첫 번째 층이 70℃의 밀봉 온도 및 1 내지 2 마이크로미터의 두께에서 적어도 170 g/in의 밀봉
강도를 갖는 것인 방법.
청구항 15
제1항에 있어서, 첫 번째 층이 80℃의 밀봉 온도 및 1 내지 2 마이크로미터의 두께에서 적어도 400 g/in의 밀봉
강도를 갖는 것인 방법.
청구항 16
기판; 및
코팅물을 포함하고;
코팅물이, 약 55 중량％ 초과의 카르복실 기가 주기율 표의 Ia, IIa 또는 IIb족으로부터 선택된 적어도 하나의
금속 이온에 의해 중화되는 에틸렌-산 공중합체의 분산액으로부터 수득되는 것인, 필름.
청구항 17
제16항에 있어서, 코팅물이 0.5 내지 75 마이크로미터의 두께를 갖는 것인 필름.
청구항 18
제17항에 있어서, 코팅물이 0.5 내지 25 마이크로미터의 두께를 갖는 것인 필름.
청구항 19
제16항에 있어서, 코팅물이 0.75 내지 2 마이크로미터의 두께를 갖는 것인 필름.
청구항 20
제16항에 있어서, 기판이, 배향된 중합체를 포함하는 것인 필름.
청구항 21
제16항에 있어서, 에틸렌-산 공중합체가 에틸렌-아크릴산 공중합체 및 에틸렌-메타크릴산 공중합체의 적어도 하
나를 포함하는 것인 필름.
청구항 22
제16항에 있어서, 코팅물이 미세결정성 왁스를 더 포함하는 것인 필름.
청구항 23
제16항에 있어서, 약 80 중량％ 초과의 카르복실 기가 주기율 표의 Ia, IIa 또는 IIb 족으로부터 선택된 적어도
하나의 금속 이온으로 중화되는 것인 필름.
청구항 24
제16항에 있어서, 코팅물이 80℃ 또는 그 미만의 가열 밀봉 개시 온도를 갖는 것인 필름.
청구항 25
제16항에 있어서, 코팅물이 70℃의 밀봉 온도 및 1 내지 2 마이크로미터의 두께에서 적어도 170 g/in의 밀봉 강
도를 갖는 것인 필름.
청구항 26
제16항에 있어서, 코팅물이 80℃의 밀봉 온도 및 1 내지 2 마이크로미터의 두께에서 적어도 400 g/in의 밀봉 강
도를 갖는 것인 필름.
- 3 -
공개특허 10-2008-0103566
청구항 27
(A) 에틸렌-산 공중합체;
(B) 중화제; 및
(C) 물을 포함하고,
여기서, 중화제가 성분(A)에 있는 카르복실 기의 55 중량％ 초과를 중화시키기에 충분한 양으로 존재하는 것인
분산액.
청구항 28
제27항에 있어서, 중화제가, 주기율 표의 Ia, IIa 또는 IIb 족으로부터 선택된 적어도 하나의 금속 이온을 포함
하는 것인 분산액.
청구항 29
제28항에 있어서, 중화제가 Ia 족 염을 포함하는 것인 분산액.
청구항 30
제27항에 있어서, 에틸렌-산 공중합체가 에틸렌-아크릴산 공중합체 및 에틸렌-메타크릴산 공중합체의 적어도 하
나를 포함하는 것인 분산액.
청구항 31
제27항에 있어서, 분산액이 미세결정성 왁스를 더 포함하는 것인 분산액.
청구항 32
제27항에 있어서, 분산액이 500 cP 미만의 점도 (RV3 스핀들, 21.5℃, 50 rpm)를 갖는 것인 분산액.
청구항 33
제27항에 있어서, 분산액이 20 중량％ 또는 그 이상의 성분(A)를 포함하는 것인 분산액.
청구항 34
제27항에 있어서, 분산액이 25 중량％ 또는 그 이상의 성분(A)를 포함하는 것인 분산액.
청구항 35
제27항에 있어서, 강 염기가, 성분(A)에 있는 카르복실 기의 80 중량％ 초과를 중화시키기에 충분한 양으로 존
재하는 것인 분산액.
청구항 36
약 염기의 부재 하에서 에틸렌-산 공중합체 및 물을 포함하는 혼합물에 약 10 이상의 pKA를 가진 강 염기를, 에
틸렌-산 공중합체에 있는 카르복실 기의 55 중량％ 초과를 중화시키기에 충분한 양으로 첨가하는 것을 포함하는
분산액의 중화 방법.
청구항 37
제36항에 있어서, 강 염기를 에틸렌-산 공중합체에 있는 카르복실 기의 80 중량％ 초과를 중화시키기에 충분한
양으로 첨가하는 방법.
청구항 38
제36항에 있어서, 강 염기가 주기율 표의 Ia, IIa 또는 IIb 족으로부터 선택된 적어도 하나의 금속 이온을 포함
하는 방법.
- 4 -
공개특허 10-2008-0103566
청구항 39
제38항에 있어서, 강 염기가 Ia 족 염을 포함하는 것인 방법.
청구항 40
제36항에 있어서, 에틸렌-산 공중합체가 에틸렌-아크릴산 공중합체 및 에틸렌-메타크릴산 공중합체의 적어도 하
나를 포함하는 것인 방법.
청구항 41
제36항에 있어서, 혼합물에 미세결정성 왁스를 첨가하는 것을 더 포함하는 방법.
청구항 42
(A) 에틸렌-산 공중합체;
(B) 약 10 이상의 pKa을 가진 강 염기,
(C) 물
을 포함하고, 여기서 강 염기가 단독 중화제이고 성분(A)에 있는 카르복실 기의 55 중량％ 초과를 중화시키기에
충분한 양으로 존재하는 것인 분산액.
청구항 43
제42항에 있어서, 중화제가 주기율 표의 Ia, IIa 또는 IIb 족으로부터 선택된 적어도 하나의 금속 이온을 포함
하는 것인 분산액.
청구항 44
제43항에 있어서, 중화제가 Ia 족 염을 포함하는 것인 분산액.
청구항 45
제42항에 있어서, 에틸렌-산 공중합체가 에틸렌-아크릴산 공중합체 및 에틸렌-메타크릴산 공중합체의 적어도 하
나를 포함하는 것인 분산액.
청구항 46
제42항에 있어서, 분산액이 미세결정성 왁스를 더 포함하는 것인 분산액.
청구항 47
제42항에 있어서, 분산액이 500 cP 미만의 점도 (RV3 스핀들, 21.5℃, 50rpm)를 갖는 것인 분산액.
청구항 48
제42항에 있어서, 분산액이 20 중량％ 또는 그 이상의 성분(A)를 포함하는 것인 분산액.
청구항 49
제42항에 있어서, 분산액이 25 중량％ 또는 그 이상의 성분(A)를 포함하는 것인 분산액.
청구항 50
제42항에 있어서, 강 염기가 성분(A)에 있는 카르복실 기의 80 중량％ 초과를 중화시키기에 충분한 양으로 존재
하는 것인 분산액.
명 세 서
관련 출원과의 상호참조<1>
본 출원은 미국 가 특허 출원 번호 60/774,933호 (2006년 2월 17일 출원) (그의 개시내용이 여기에서 참조로 포<2>
- 5 -
공개특허 10-2008-0103566
함된다)에 대한 우선권주장을 청구한다.
기 술 분 야
본 발명은 일반적으로 가열 밀봉성 화합물로서 유용한 수성 분산액 및 분산 화합물에 관한 것이다.<3>
배 경 기 술
분산액으로부터 만들어진 코팅물의 특별한 한가지 용도는 포장 및 보관 용기 용도이다. 유용성을 위해서는, 낮<4>
은 가열 밀봉 개시 온도, 높은 고온 점착 강도, 넓은 가열 밀봉 영역, 양호한 층간 접착성 및 높은 연화점과 같
은 성능의 균형이 요망된다.
균형잡힌 실런트 성질의 중요성은 익히 알려져 있다. 다시 말해서, 밀봉 속도 개선 및 에너지 사용의 감소를<5>
위해서는 낮은 가열 밀봉 개시 온도가 중요하다. 포장 무결성, 밀봉 장치 유연성 및 낮은 포장 누출 비율을 보
장하기 위해서는 넓은 밀봉 영역이 중요하다.
미국 특허 6,852,792호 및 5,419,960호는 가열 밀봉성 화합물을 제형하기 위하여 선행 기술 조성물을 개시하고<6>
있다. 이러한 특허들은 여기에서 그 전체내용이 참고문헌으로 포함된다.
양호한 포장 무결성뿐만 아니라 양호한 포장 또는 용기 미학을 위해서는 양호한 층간 접착성이 중요하다. 고온<7>
-충진 용도와 같이 높은 온도에서 물품이 포장되는 경우에, 높은 연화점 또는 온도가 요망된다. 전통적으로,
균형잡힌 실런트 성질을 달성하고자 시도할 때, 한가지 특별한 수지 성질의 향상은 다른 중요한 성질에 대한 일
부 희생을 요구한다.
예를 들어, 에틸렌 알파-올레핀 중합체의 경우, 수지의 공단량체 함량을 증가시킴으로써 낮은 가열 밀봉 개시<8>
온도가 달성된다. 역으로, 수지의 공단량체 함량을 저하시킴으로써 높은 비캣 연화점 및 낮은 수준의 n-헥산
추출물이 달성된다. 따라서, 가열 밀봉 개시 온도를 낮추면 비캣 연화 온도가 비례적으로 감소되고 추출물 수
준이 비례적으로 증가된다. 본 발명의 양수인에게 양도되고 여기에서 그 전체내용이 참고문헌으로 포함된 미국
특허 5,874,139호는 포장 용도에서 폴리올레핀의 일반적인 논의를 제공한다.
몇 가지 중요한 다층 포장 및 보관용 구조물은 폴리프로필렌 층, 특히 이축 배향 폴리프로필렌 단독중합체<9>
(BOPP) 기본 또는 코어 층으로 구성된다. 종종, BOPP 구조물은 BOPP 기본 층에 대해 양호한 층간 접착성을 보
장하기 위하여 폴리프로필렌 공중합체 및 삼원공중합체를 실런트 재료 (및/또는 접착 층)로서 사용한다. 폴리
프로필렌 공중합체 및 삼원공중합체가 BOPP 기본 층에 대한 양호한 층간 접착성뿐만 아니라 양호한 가열 밀봉
강도 성능을 제공하긴 하지만, 이러한 공중합체 및 삼원공중합체는 때때로 원하지 않게 높은 가열 밀봉 개시 온
도를 나타내곤 한다.
다층 포장 및 보관용 구조물을 위한 실런트 재료로서 다른 재료들도 사용되어 왔다. 그러나, 일반적으로, 공지<10>
된 실런트 재료는 바람직한 전체 성질 균형 및/또는 가공업자 및 포장업자가 요망하는 공정 유연성을 제공하지
못한다.
발명의 요약<11>
하나의 측면에서, 여기에 개시된 구현양태는 (A) 에틸렌-산 공중합체; (B) 중화제; 및 (C)물을 포함하고, 중화<12>
제가 성분(A)에 있는 카르복실 기의 80중량％ 초과를 중화시키기에 충분한 양으로 존재하는 것인 분산액에 관한
것이다.
다른 측면에서, 여기에 개시된 구현양태는 (A) 에틸렌-산 공중합체; (B) 약 10 이상의 pKa를 가진 강 염기; 및<13>
(C) 물을 포함하고, 강 염기가 유일한 중화제이며 성분(A)에 있는 카르복실 기의 55 중량％ 초과를 중화시키기
에 충분한 양으로 존재하는 것인 분산액에 관한 것이다.
다른 측면에서, 본 발명은, 20 중량％ 초과의 고체, 55 중량％ 초과의 중화된 카르복실 기 및 1000 cps 미만의<14>
점도를 갖고, 공정의 어느 단계에서도 약 염기를 필요로 하지 않으면서 강 염기 (10 초과의 pKa)를 사용한 직접
적인 중화에 의해 제조되는 에틸렌 아크릴산 또는 메타크릴산 공중합체 수성 분산액에 관한 것이다.
본 발명의 다른 측면 및 장점들은 하기 상세한 설명 및 첨부된 청구의 범위로부터 명백할 것이다.<15>
발명의 상세한 설명
본 발명의 구현양태는 가열 밀봉성 조성물로서 유용한 수성 분산액 및 수성 분산액으로부터 만들어진 배합물에<18>
- 6 -
공개특허 10-2008-0103566
관한 것이다. 본 발명의 구현양태에서 사용된 분산액은 물, (A) 에틸렌-산 공중합체, 및 (B) 중화제를 포함하
고, 여기에서 중화제는 성분(A)에 있는 카르복실 기의 80중량％ 초과를 중화시키기에 충분한 양으로 존재한다.
이들은 이하에서 더욱 상세히 언급된다.
기본 중합체<19>
본 발명에 따르면, 중합체 필름과 같은 기판, 예를 들어 배향된 폴리프로필렌을 예를 들어 중합체의 중량을 기<20>
준으로 하여 약 65 내지 95중량％의 에틸렌 및 약 5 내지 35 중량％의 아크릴 또는 메타크릴산의 공중합체 ("에
틸렌-산 공중합체")를 포함하는 조성물로 코팅하고, 예를 들어 약 80％ 초과의 카르복실 기가 주기율 표(CAS
판)의 Ia, IIa 또는 IIb족으로부터의 금속 이온으로 중화되는 것인, 코팅된 필름이 제공된다.
본 발명의 조성물에서 사용된 에틸렌-산 공중합체는 예를 들어 약 65 내지 95 중량％, 바람직하게는 약 75 내지<21>
85 중량％의 에틸렌 및 예를 들어 약 5 내지 35 중량％, 바람직하게는 약 15 내지 25 중량％의 아크릴산(AA) 또
는 메타크릴산(MA)의 공중합체일 수 있다. 에틸렌-산 공중합체는 예를 들어 약 2,000 내지 50,000, 바람직하게
는 약 4,000 내지 10,000의 수 평균 분자량(Mn)을 가질 수 있다.
에틸렌-산 공중합체는 암모니아수 용액에서 공중합체의 암모늄 염의 용액 또는 미세 분산액으로서 공급될 수도<22>
있다. 에틸렌-산 공중합체가 건조될 때, 암모니아가 방출된 다음 이온화되고, 수 민감성 카르복실레이트 기는
대부분 이온화되지 않고 수 민감성이 적은 자유 카르복실 기로 전환된다. 그러나, 다른 구현양태에서, 암모니
아의 존재 없이 중화가 일어날 수 있다. 본 발명을 실행함에 있어서, 주기율 표의 Ia, IIa 또는 IIb족으로부터
의 적어도 하나의 금속 이온, 바람직하게는 소듐, 포타슘, 리튬, 칼슘 또는 아연 이온, 가장 바람직하게는 소듐
이온의 양을 예를 들어 그들의 수산화물의 형태로 에틸렌-산 공중합체의 용액 또는 분산액에 첨가한다. 이러한
금속 이온의 양은 공중합체에 있는 전체 카르복실 기의 80 중량％ 초과, 바람직하게는 약 90 중량％ 내지 150
중량％를 중화시키기에 충분한 범위일 수 있다. 다시 말해서, 과량의 강 염기가 일부 경우에 첨가될 수도
있다. 다른 구현양태에서, 강 염기가 200 중량％까지 중화시키기에 충분한 양으로 첨가될 수 있거나 또는 그
이상이 첨가될 수도 있다. 다른 구현양태에서, 강 염기는 중합체에 있는 카르복실 기의 55 중량％, 60 중량％,
65 중량％, 70 중량％, 75 중량％, 85 중량％, 90 중량％, 95 중량％, 100 중량％, 105 중량％, 110 중량％,
115 중량％, 120 중량％, 125 중량％, 135 중량％를 중화시키기에 충분한 양으로 첨가될 수도 있다. 이러한 금
속 이온의 존재는, 다른 성질, 예를 들어 낮은 최소 밀봉 온도 (MST)의 허용될 수 없는 희생이 없이도, 특정한
성질, 예를 들어 마찰 계수(COF), 고온 점착성 및 점착(blocking)에서의 개선을 가져오는 것으로 밝혀졌다.
따라서, 본 발명의 구현양태는 부분 내지 완전 중화된 에틸렌-산 공중합체를 사용한다. 상기 기재된 바와<23>
같이, 본 발명의 구현양태를 위해 유용한 중합체는 에틸렌-아크릴산(EAA) 및 에틸렌-메타크릴산(EMA) 공중합체,
예컨대 상표명 프리마코르(PRIMACOR)
TM
(더 다우 케미칼 컴퍼니의 상표명), 뉴크렐(NUCREL)
TM
(이.아이. 듀퐁 드
네무와의 상표명), 및 에스코르(ESCOR)
TM
(엑손모빌의 상표명)으로 입수가능한 것을 포함하고, 이것은 여기에서
그 전체내용이 참고문헌으로 포함된 미국 특허 4,599,392호, 4,988,781호 및 5,938,437호에 기재되어 있다. 다
른 에틸렌-카르복실산 공중합체가 또한 사용될 수도 있다. 당업자라면 다수의 다른 중합체가 사용될 수 있다는
것을 이해할 것이다.
중화제<24>
본 발명의 구현양태는 중화제로서 강 염기를 사용한다. 선택된 구현양태에서, 강 염기는 약 10 초과의 pKa를<25>
갖는다. 선택된 구현양태에서, 강 염기는 금속 염기를 포함하고, 여기에서 금속은 주기율표의 Ia, IIa 또는
IIb족으로부터 선택된 적어도 하나의 금속이다. 선택된 구현양태에서, 안정화 제는 수산화칼륨일 수도 있다.
다른 구현양태에서, 본 발명은 강 염기로서 Ia 족 염, 예컨대 탄산나트륨, 규산칼륨, 인산나트륨 등을 사용할
수도 있다.
특정한 구현양태에서, 중화가능한 기의 약 80중량％ 초과가 중화되도록 기본 중합체의 중화를 수행한다. 다른<26>
구현양태에서, 90 내지 150 중량％가 중화될 수도 있다. 다른 구현양태에서, 중합체에 있는 카르복실 기의 55
중량％, 60 중량％, 65 중량％, 70 중량％, 75 중량％, 85 중량％, 90 중량％, 95 중량％, 100 중량％, 105 중
량％, 110 중량％, 115 중량％, 120 중량％, 125 중량％, 135 중량％를 중화시키기에 충분한 양으로 강 염기가
첨가될 수도 있다. 일부 구현양태에서, 높은 중화 퍼센트를 위하여 강 염기의 혼합물, 또는 강 염기와 약 염기
의 혼합물이 사용될 수도 있다. 다시, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "강 염기"란 약 10 이상의 pKa를 가진
화합물 또는 화합물들을 가리킨다. 예를 들어, EAA의 경우, 중화제는 수산화칼륨일 수도 있다. 다른 중화제는
예를 들어 수산화리튬 또는 수산화나트륨을 포함할 수도 있다. 당업자라면 적절한 중화제의 선택이 특정한 배
- 7 -
공개특허 10-2008-0103566
합 조성물에 좌우되고, 이러한 선택은 당업자의 지식범위 내에 있다는 것을 이해할 것이다.
또 다른 구현양태에서, 중화가능한 기의 약 55 중량％ 초과가 중화되도록 기본 중합체의 중화를 수행한다.<27>
본 발명의 실행에서 유용할 수 있는 추가의 계면활성제는 양이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제 또는 비-<28>
이온성 계면활성제를 포함한다. 음이온성 계면활성제의 예는 술포네이트, 카르복실레이트 및 포스페이트를 포
함한다. 양이온성 계면활성제의 예는 4급 아민을 포함한다. 비-이온성 계면활성제의 예는 에틸렌 옥사이드 및
실리콘 계면활성제를 함유하는 블록 공중합체를 포함한다. 본 발명의 실행에서 유용한 계면활성제는 외부 계면
활성제 또는 내부 계면활성제일 수도 있다. 외부 계면활성제는 분산액 제조 동안에 중합체 내로 화학적 반응되
지 않는 계면활성제이다. 본 명세서에서 유용한 외부 계면활성제의 예는 도데실 벤젠 술폰산 및 라우릴 술폰산
의 염을 포함한다. 내부 계면활성제는 분산액 제조 동안에 중합체 내로 화학적 반응되는 계면활성제이다. 본
명세서에서 유용한 내부 계면활성제의 예는 2,2-디메틸롤 프로피온산 및 그의 염을 포함한다.
분산액의 제형<29>
특정한 구현양태에서, 분산 배합물을 형성하기 위하여 EAA를 물 및 금속 염기 중화제, 예컨대 수산화칼륨과 함<30>
께 압출기에서 용융-혼련시킨다. 당업자라면, 다수의 다른 금속 염기 중화제가 사용될 수도 있다는 것을 이해
할 것이다.
당 기술분야에 공지된 용융-혼련 수단이 사용될 수도 있다. 일부 구현양태에서, 혼련기, 밴버리(BANBURY)
(R)
믹<31>
서, 단일-나사 압출기 또는 다중-나사 압출기가 사용된다. 본 발명에 따라 분산액을 제조하기 위한 방법은 특
별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 한가지 바람직한 방법은 미국 특허 5,756,659호 및 미국 특허 6,455,636호
에 따라서 상기 언급된 성분들을 용융-혼련시키는 것을 포함하는 방법이다. 이러한 특허들은 그 전체내용이 참
고문헌으로 포함된다.
도 1은 본 발명의 구현양태에서 사용될 수 있는 압출 장치를 도식적으로 나타낸다. 특정한 구현양태에서 이중<32>
나사 압출기인 압출기(20)는 배압 조절장치, 용융 펌프 또는 기어 펌프(30)에 연결된다. 구현양태는 염기 저장
기(40) 및 초기 물 저장기(50)를 제공하고, 이들은 각각 펌프 (도시되지 않음)를 포함한다. 염기 저장기(40)
및 초기 물 저장기(50)으로부터 각각 원하는 양의 염기 및 초기 물이 제공된다. 임의 적절한 펌프가 사용될 수
있지만, 일부 구현양태에서, 염기 및 초기 물을 압출기(20)에 제공하기 위하여 240 바아의 압력에서 약 150 cc/
분의 유량을 제공하는 펌프가 사용된다. 다른 구현양태에서, 액체 주입 펌프는 200 바아에서 300 cc/분 또는
133 바아에서 600 cc/분의 유량을 제공한다. 일부 구현양태에서, 염기 및 초기 물을 예열기에서 예열한다.
펠릿, 분말 또는 박편 형태의 수지를 공급장치(80)로부터 압출기(20)의 입구(90)에 공급하고, 이 곳에서 수지가<33>
용융되거나 배합된다. 일부 구현양태에서 분산제를 수지와 함께 수지에 첨가하고, 다른 구현양태에서는 분산제
를 이중 나사 압출기(20)에 따로따로 제공한다. 이어서, 수지 용융물을 혼합 및 운반 대역으로부터 압출기의
유화 대역으로 이송하고, 이곳에서 저장기 (40) 및 (50)으로부터의 초기 양의 물 및 염기를 입구(55)를 통해 첨
가한다. 일부 구현양태에서, 분산제를 물 스트림에 추가로 또는 단독으로 첨가할 수도 있다. 일부 구현양태에
서, 유화된 혼합물을 압출기(20)의 희석 및 냉각 대역에서 저장기(60)로부터 입구(95)를 통해 첨가되는 추가의
물로 더 희석한다. 전형적으로, 분산액을 냉각 대역에서 적어도 30중량％의 물로 희석한다. 추가로, 원하는
희석 수준이 달성될 때까지 희석된 혼합물을 몇 배 더 희석할 수도 있다. 일부 구현양태에서는, 물을 이중 나
사 압출기(20) 내로 첨가하지 않고, 압출기로부터 용융물이 배출된 후에 수지 용융물을 함유하는 스트림에 첨가
한다. 이러한 방식으로, 압출기(20)에 형성되는 증기압을 제거한다.
유리하게는, 특정한 구현양태에서 압출기를 사용함으로써, 기본 중합체 및 안정화 제를 단일 공정으로 배합하여<34>
분산액을 형성할 수도 있다. 또한, 유리하게는, 상기 기재된 하나 이상의 안정화제를 사용함으로써, 분산액이
첨가제에 대해 안정해진다.
그러나, 본 발명의 다른 구현양태에서, 분산액을 형성하기 위해 다른 기술들이 사용될 수도 있다. 특히, 특정<35>
한 구현양태에서, 분산액의 성분들을 가공 탱크에 넣고 가열하여 분산액을 형성할 수도 있다. 본 발명의 구현
양태에서 분산액은 1000 cP (RV3 스핀들, 21.5℃, 50 rpm) 미만의 브룩필드 점도를 가질 수도 있다. 다른 구현
양태에서, 점도는 약 500 cP 미만일 수도 있다. 선택된 구현양태에서, 전체 고형물 부하량 (즉, 기본 중합체
강 염기 첨가제)은 약 20 중량％ 초과일 수도 있다. 다른 구현양태에서, 고체 부하량은 약 25 중량％ 초과일
수도 있다.
첨가제<36>
- 8 -
공개특허 10-2008-0103566
부분 중화된 에틸렌-산 공중합체 이외에, 본 발명의 코팅물은 비교적 큰 입자 크기 미세결정성 왁스를 점착 방<37>
지제로서 더 함유할 수 있다. 미세결정성 왁스는 예를 들어 기본 중합체 100부당 약 2 내지 12 부, 바람직하
게는 기본 중합체 100 부 당 약 3 내지 5 부의 양으로 코팅물에 존재할 수도 있고, 여기에서 왁스 입자는 예를
들어 약 0.1 내지 0.6 마이크로미터, 바람직하게는 약 0.12 내지 0.30 마이크로미터 범위의 평균 입자 크기를
갖는다
점착 방지제로서의 기능에 추가로, 미세결정성 왁스는 본 발명의 코팅물에 혼입될 때 그것으로 코팅된 필름의<38>
"콜드-슬립(cold-slip)" 성질, 다시 말해서 필름이 대략 실온에서 표면을 가로질러 만족스럽게 미끄러지는 능
력을 개선시키는 기능을 한다.
본 발명의 코팅물은 실온에서 코팅물의 점착성을 더욱 감소시키기 위한 목적으로 퓸드 실리카를 함유할 수도 있<39>
다. 퓸드 실리카는 더욱 작은 입자의 응집체이고 예를 들어 약 2 내지 9 마이크로미터, 바람직하게는 약 3 내
지 5 마이크로미터의 평균 입자 크기를 가진 입자로 이루어지고, 예를 들어 기본 중합체 100부 당 약 0.1 내지
2.0부의 양, 바람직하게는 기본 중합체 100부 당 약 0.2 내지 0.4부의 양으로 코팅물에 존재한다.
사용될 수도 있는 다른 임의의 첨가제들은 입상 물질, 예컨대 기본 중합체 100부 당 약 0 내지 2 부의 양으로<40>
존재할 수 있는 탈크, 가교제, 예컨대 기본 중합체 100부 당 0 내지 20부의 양으로 존재할 수 있는 멜라민 포름
알데히드 수지, 및 정전방지제, 예컨대 기본 중합체 100 부 당 0 내지 6부의 양으로 존재할 수 있는 폴리(옥시
에틸렌)소르비탄 모노올레에이트를 포함한다.
코팅 적용 조건<41>
분산액을 제조한 후에, 이것을 기판 위에 코팅할 수 있다. 코팅물 두께에 관하여, 적용된 코팅물의 두께는 최<42>
종 필름의 고온 점착성 및 밀봉 강도를 제어하는데 있어서 중요하다. 전형적으로, 포장 용도를 위해 적절한 강
도인 200 g/in 초과의 밀봉 강도를 발생시키기 위해서는 1 내지 2 마이크로미터의 코팅물 두께가 필요하다.
건조된 코팅물을 위해 바람직한 두께는 0.5 내지 75 마이크로미터이다. 특정한 구현양태에서, 건조된 코팅물을
위한 코팅물 두께는 0.5 내지 25 마이크로미터이다. 다른 구현양태에서, 건조된 코팅물을 위한 코팅물 두께는
0.75 내지 5 마이크로미터, 또는 0.75 내지 2 마이크로미터이다.
일부 구현양태에서, 건조된 코팅물은 70℃의 밀봉 온도 및 1 내지 2 마이크로미터의 두께에서 적어도 150 g/in<43>
의 밀봉 강도를 가질 수도 있다. 다른 구현양태에서, 건조된 코팅물은 70℃의 밀봉 온도 및 1 내지 2 마이크로
미터의 두께에서 적어도 160 g/in의 밀봉 강도; 다른 구현양태에서는 적어도 170 g/in의 밀봉 강도; 또 다른 구
현양태에서는 적어도 180 g/in의 밀봉 강도를 가질 수 있다.
다른 구현양태에서, 건조된 코팅물은 80℃의 밀봉 온도 및 1 내지 2 마이크로미터의 두께에서 적어도 300 g/in<44>
의 밀봉 강도를 가질 수 있다. 다른 구현양태에서, 건조된 코팅물은 80℃의 밀봉 온도 및 1 내지 2 마이크로미
터의 두께에서 적어도 400 g/in의 밀봉 강도; 다른 구현양태에서 적어도 450 g/in의 밀봉 강도; 및 또 다른 구
현양태에서 적어도 500 g/in의 밀봉 강도를 가질 수 있다.
본 발명의 구현양태는 배향된 기판과 함께 사용하기에 특히 적합하다. 그러나, 기판은 용도에 따라 배향될 수<45>
도 있거나 그렇지 않을 수도 있다. 당업자라면 어떠한 수의 기판이라도 사용할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
여기에서 "고체 상태 배향"이란 대부분의 구조물을 이루는 수지의 최고 Tg (유리 전이 온도)보다 높고 적어도
일부의 필름 수지의 최고 융점보다 낮은 온도에서, 다시 말해서 구조물을 이루는 수지의 적어도 일부가 용융된
상태가 아닌 온도에서 수행되는 배향 공정을 가리킨다. 고체 상태 배향은 압출 다이로부터 용융된 중합체 필름
이 나올 때 즉시 연신이 발생한다는 점에서 고온 블로운 필름을 포함하는 "용융 상태 배향"과 대조될 수도
있다.
여기에서 "고체 상태 배향"이란, 서로 다른 층의 수지를 공압출하거나 압출 코팅하여, 중합체의 결정화가 중지<46>
또는 감속되는 고체 상태로 빠르게 냉각되는 후막 1차 시트 또는 관 (기초 테이프)을 수득하고, 이에 의해 고체
1차 필름 시트를 제공한 다음, 고체 1차 필름 시트를 이른바 배향 온도로 재가열하고, 재가열된 필름 시트를 배
향 공정 (예를 들어, 포획 기포(trapped bubble) 방법)에서 또는 동시 또는 연속 텐터 프레임 공정을 사용하여
이축 연신시키고, 마지막으로 연신된 필름을 빠르게 냉각하여 열 수축성 필름을 제공함으로써 수득되는 필름을
가리킨다. 포획 기포 고체 상태 배향 공정에서는, 횡 방향(TD)으로는 공기 압으로 팽창시켜 기포를 형성함으로
써, 또한 종 방향(LD)으로는 기포를 함유하는 닙 롤의 2개 세트 사이의 차동 속도에 의해 1차 테이프를 연신시
킨다. 텐터 프레임 공정에서는, 시트를 전방으로 가속화함으로써 시트 또는 1차 테이프를 종 방향으로 연신시
키고, 한편 동시에 또는 후속하여 가열 연화된 시트를 분기된 기하구조 프레임을 통해 안내함으로써 횡 방향으
- 9 -
공개특허 10-2008-0103566
로 연신시킨다.
필름 및 필름 구조물과 같은 기판은 여기에 기재된 신규의 코팅 방법 및 코팅 조성물로부터 특히 이익을 얻고,<47>
이러한 기판은 통상적인 고온 블로운 필름 제조 기술 또는 기타 이축 배향 공정, 예컨대 텐터 프레임 또는 이중
기포 공정을 사용하여 만들어질 수도 있다. 통상적인 고온 블로운 필름 공정은 예를 들어 문헌 [The
Encyclopedia of Chemical Technology, Kirk-Othmer, Third Edition, John Wiley

+ Recent posts

티스토리툴바