KR100229259B1 - 플라스틱 필름 - Google Patents

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엘프 아토켐 소시에떼아노님
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Abstract

본 발명의 목적은 적당한 수분 투과도와 낮은 비말 부착력을 갖는 플라스틱 필름을 제공하는 것이다.
본 발명은 JIS Z0208 에 기재되어 있는 1000 g/㎡/24h 미만의 수분 투과도의 플라스틱 필름으로서, 1000 g/㎡/24h 이상의 수분 투과도의 필름으로 적층되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 필름에 관한 것이다.

Description

플라스틱 필름 {PLASTIC FILMS}
본 발명은 플라스틱 필름에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 저온과 고습의 경우에도 비말의 부착으로 인해 뿌옇게 되지 않는 필름을 제공하는 것이다.
다양한 기능을 갖는 필름이 이미 널리 공지되어 있다. 특히, 식료품과 식물, 예컨대 꽃 등의 포장 분야에서, 적당한 수분 투과도와 투명성이 보존과 외관 면에서 요구된다. 따라서, 수분 투과도가 너무 크면, 내용물이 건조될 것이고, 반면에, 반대로 수분 투과도가 너무 낮다면, 수분이 내부에 모여, 내용물이 수분과 접촉시 부패 또는 상하게 된다. 또한, 냉장고 등에서 저온으로 유지될 때, 수분이 응축해서 비말을 형성하여 필름에 부착되고, 따라서 내용물을 보기가 어렵고 손상의 원인이 된다. 특히, 비말 부착을 방지하기 위해, 지방산 에스테르 또는 산화 에틸렌 부가물과 같은 친수성 물질이 내부에 혼입되거나 필름 표면에 적용되거나, 대안적으로 수분 방수성을 증가시키는 처리를 수행하면, 비말이 형성되어도 떨어지게 된다.
그러나, 이들 기술은 표면이 달라붙거나 혼입된 물질이 흘러나오므로 상업적 생성물로서 만족스럽지 못한 불리한 점이 있고, 따라서 적용후 건조단계가 필요한데, 이것은 비용이 든다. 본 발명은 그와 같은 적용 또는 건조를 필요로 하지 않고, 단순히 공압출 또는 적층으로 얻을 수 있는 뿌옇게 되지 않는 필름을 제공한다.
본 발명은 JIS Z0208 에 기재되어 있는 1000 g/㎡/24h 미만의 수분 투과도의 플라스틱 필름으로서, 1000 g/㎡/24h 이상의 수분 투과도의 필름으로 적층 또는 공압출되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 필름이고; 또한, 필름 원료가 폴리에테르-폴리아미드 블록 공중합체, 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머 및 열가소성 폴리우레탄을 구성하는 군으로부터 선택되는 한 종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 플라스틱 필름을 포함한다.
본 발명에서, "수분 투과도" 는 JIS Z0208 에 기재되어 있는 방법으로 조건 B (40 ℃, 90 % 의 상대 습도) 하에서 측정된 값이다.
본 발명에서, "플라스틱 필름" 은 1000 g/㎡/24h 미만의 수분 투과도의 필름에 적용된다. 1000 g/㎡/24h 이상의 값을 갖는 필름의 경우에, 비말 부착성이 거의 없어서, 본 발명이 필요하지 않다. 바람직하게는 상기 값은 10 내지 900 이고, 더욱 바람직하게는 50 내지 800 g/㎡/24h 이다.
본 발명의 플라스틱 필름은 1000 g/㎡/24h 이상의 수분 투과도의 필름의 적층물이다. 적층 방법으로서, 두 개의 성분이 동시에 압출되는 공압출법, 하나의 성분이 필름의 형태로 먼저 압출된 다음, 다른 수지가 상부에 압출되는 소위 압출 적층법, 또는 두 개의 필름이 열압 결합되는 방법과 같은 전통적으로 공지된 방법을 사용할 수 있다.
본 발명의 필름을 구성하는 수지는 상기의 특성을 갖는 어떤 종류가 될 수 있지만, 수분 투과도 면에서, 바람직하게는 상기 수지가 폴리에테르-폴리아미드 블록 공중합체, 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머 및 열가소성 폴리우레탄을 구성하는 군으로부터 선택되는 한 종 이상을 포함한다.
본 발명에서, "폴리에테르-폴리아미드 블록 공중합체 (이하, 약칭 PEBA)" 는 6 이상의 탄소를 갖는 락탐 또는 아미노카르복실산의 폴리머, 또는 6 이상의 탄소를 갖는 디아민과 디카르복실산의 염의 폴리머를 함유하는 폴리(옥시알킬렌)사슬 (a), 그리고 폴리아미드 사슬 (b) 가 함께 결합된 폴리머이다. (a) 와 (b) 가 4 내지 20 개의 탄소를 갖는 디카르복실산 (c) 를 매개로 해서 함께 결합된 것을 통상 폴리에테르에스테르아미드라 칭한다. 이들 폴리머는 예를 들어, 일본 공고 공보 제 56-45419 호의 방법으로 제조된다. 구체적으로, Pebax (엘프 아토켐사); ELY (Ems 사) 그리고 VESTAMID (Huls 사) 를 예로 들 수 있다. 본 발명에서 사용되는 PEBA 중 폴리아미드 성분과 폴리에테르 성분의 종류와 양은 목적과 적용에 따라 선택될 것이다.
본 발명에서, "열가소성 폴리에스테르 엘라스토머 (이하, TPEE 로 약칭)" 는 6 이상의 탄소를 갖는 히드록시카르복실산, 또는 2 이상의 탄소를 갖는 디히드록시 화합물과 방향족 디카르복실산의 폴리머인 폴리(옥시알킬렌) 사슬 (a), 또는 지방족 폴리에스테르 사슬 (a') 그리고 폴리에스테르 사슬 (c) 가 함께 결합되는 폴리머이다. 또한 2 이상의 성분 (c) 를 결합해서 사용할 수 있다. 이 폴리머는 예를 들어 미국 특허 제 4,739,012 호에 상세하게 기재되어 있다. 구체적으로, Hyrtel (듀퐁), Pelprene (Toyobo) 및 Rekuse (Teijin) 등을 예로 들 수 있다. 본 발명에서 사용된 TPEE 중 성분 (b) 에 대한 상기 성분 (a) 및/또는 (a') 의 중량비는 목적과 적용에 의해 결정될 것이다.
본 발명에서, "열가소성 폴리우레탄 (이하, TPU 로 약칭)" 의 예로서, 폴리에테르 우레탄과 폴리에스테르 우레탄 (아디페이트형, 카프로락톤형) 이 있다. 구체적으로, 상기는 유기 디이소시아네이트와 500 내지 6000 의 분자량의 폴리에스테르 디올 또는 폴리에테르의 반응으로 통상 얻는 폴리우레탄인데, 때때로 촉매의 존재 하에 사슬신장이 수행된다. 이소시아네이트로서, 바람직하게는 톨루일렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트 등이 사용되고; 폴리에테르로서, 바람직하게는 폴리옥시테트라메틸렌, 폴리옥시프로필렌 등이 사용되며; 폴리에스테르로서, 바람직하게는 {폴리}부틸렌 아디페이트 또는 {폴리}카프로락톤 등이 사용된다.
본 발명에서, 수분 투과도가 상기 범위 이내이면, PETPEE 및 TPU 는 단독으로 또는 혼합해서 사용될 수 있고, 블록 공중합체의 경우에, 각 수지의 연질 세그먼트/경질 세그먼트 비가 상이한 둘 이상의 폴리머의 혼합물을 사용할 수 있거나, 다른 수지와의 혼합물을 사용할 수 있다.
본 발명의 플라스틱 필름에서, 본 발명의 필름의 특성을 손상하지 않는 범위 내에서, 전통적인 산화방지제, 열분해방지제, UV 흡수제, 가수분해 방지 개질제, 착색제 (염료 및 안료), 대전방지제, 전기전도제, 결정화 핵제, 결정화 촉잰제, 가소제, 미끄럼 용이제, 윤활제, 금형 이형제, 난연제 및 난연 보조제 등을 자유롭게 함유할 수 있다.
바람직하게는, 더 높은 수분 투과도의 표면이 비말이 발생할 수 있는 면일 정도로 본 발명의 플라스틱 필름을 사용한다. 포장으로 사용되는 경우에, 더 높은 수분 투과도의 면이 유익하게 내부에 존재하고 있다.
본 발명의 플라스틱 필름은 수분 투과도가 탁월하고 비말이 거의 부착되지 않으며, 따라서 음식물 및 꽃과 같은 식물 등의 보존용 필름으로서 특히 가치있다.
이하에서, 본 발명을 실시예로 더욱 구체적으로 설명하지만, 물론 발명이 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
하기 방법으로 각 특성을 측정하거나 평가한다.
(1) 수분 투과도
JIS Z0208 을 기준으로 한 조건 B (40 ℃, 90 % 상대습도), 즉 하기방법으로 측정한다:
ⅰ) 세척 및 건조된 컵 바닥에 흡습제를 함유한 접시를 수평으로 배치;
ⅱ) 시험편(수분투과도를 측정하고자 하는 필름)을 바닥면이 흡습제와 3 mm 정도 떨어지도록 컵의 중앙에 배치;
ⅲ) 용융된 밀봉 왁스로 시험편의 가장자리를 밀봉;
ⅳ) 시험편의 바깥면을 항온항습 조건 (조건 B: 온도 40±0.5℃, 상대습도 90±2%) 에서 유지;
ⅴ) 16 시간 이상 동안 상기 시험편을 항온항습에 유지한 다음, 케미칼발란스로 컵의 질량을 측정 (질량 a);
ⅵ) 시험편의 바깥면을 다시 항온항습기에 넣고, 적당한 시간 간격 (t) 후에 컵의 질량 측정 (질량 b);
ⅶ) 하기와 같이 수분투과도 계산
수분투과도 (g/㎡·24h) = (240 × m)/ t·s
식 중, s: 수분투과 면적 (㎡)
t: 측정 시간 간격
m: 질량 증가량 (질량 b - 질량 a)
(2) 비말 부착도 시험
40 ℃ 의 80 ㎖ 의 물을 100 ㎖ 의 비이커에 도입한 다음, 비이커의 입구를 필름으로 덮고, 비이커를 5 ℃ 의 냉장고에 둔다. 4 시간 후, 필름을 제거하고, 비말 부착에 대한 필름의 상태를 관찰한다.
실시예 1, 비교예 1
폴리에테르-폴리아미드 블록 공중합체 (엘프 아토켐 제조) 인 중합체 A 및 B 를 건조시킨 후, 다층 단일 스크루 압출기를 사용해서 200 ℃ 에서 2 층 필름을 압출하는데, 중합체 A 사이드의 두께는 20 μ 이고, 중합체 B 사이드의 두께는 10 μ 이다. 중합체 A 는 PA-12 블록과 폴리테트라메틸렌 글리콜 (PTMG) 블록으로 만들어지고 63 의 쇼아 경도 D 를 갖는다. 중합체 B 는 Mn 2600 의 PA-12 블록과 Mn 650 의 폴리에틸렌 글리콜 (PEG) 블록으로 만들어진다. 수득한 필름의 수분 투과도는 700 g/㎡/24h 이고, 40 ℃ 의 물을 함유하는 비이커를 중합체 B 사이드가 내부가 되도록 상기 필름으로 덮는 경우에, 비말이 부착되지 않는다. 비교해서, 중합체 A 만을 함유하는 30 μ 필름의 수분 투과도는 660 이고, 비말 부착력 시험에서, 수많은 비말을 필름 상에서 볼 수 있다. 중합체 B 만을 함유하는 25 μ 필름의 수분 투과도는 2700 g/㎡/24h 이고, 비말은 절대적으로 부착하지 않는다.
실시예 2, 비교예 2
엘프 아토켐에 의해 제조된 중합체 D 의 25 μ 필름상에 5 μ 두께의 중합체 C 를 압출시켜서 적층한다. 중합체 C 는 PA-12 블록과 PEG 블록으로 만들어지고, 40 의 쇼아 경도 D 를 갖는다. 중합체 D 는 PA-12 블록과 PTMG 블록으로 만들어지고 70 의 쇼아경도 D 를 갖는다. 상기 2 층으로 적층된 필름의 수분 투과도는 300 이고, 내부 상의 중합체 C 사이드의 비말 부착 시험에서, 비말의 부착은 나타나지 않는다. 비교해서, 단지 중합체 D 를 함유하는 30 μ 필름의 수분 투과도는 260 이고, 비말 부착도 시험에서, 수많은 비말의 부착을 나타내고 있다. 또한, 중합체 C 만을 함유하는 25 μ 필름의 수분 투과도는 4300 g/㎡/24h 이다.
비교예 3
10 부의 중합체 C 를 90 부의 중합체 D 와 혼합한 다음, 단일 스크루 압출기를 사용해서 25 μ 두께의 필름을 형성한다. 상기 필름의 수분 투과도는 400 이고, 비말 부착도 시험에서, 수많은 비말의 부착을 나타내고 있다.
실시예 3 및 4
실시예 2 와 같이 중합체 D 필름 상에 적층하지만, 중합체 C 대신에 Hytrel 4767 (듀퐁 제조의 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머) 또는 Toyobo Urethane E3080A (Toyobo 사 제조) 을 사용해서 30 μ 두께의 필름을 얻는다 (각각 실시예 3 및 4). Hytrel 및 Toyobo 필름은 단독으로 1000 g/㎡/24h 이상의 수분 투과도를 갖는다. 수분 투과도는 각각 270 및 280 g/㎡/24h 이고, 비말 부착력 시험에서, 상기 어떤 경우도 비말이 보이지 않는다.
실시예 5
실시예 1 과 동일한 방법으로 28 μ 두께의 우레탄/중합체 2 층 필름의 공압출을 수행하는데, 단, 실시예 1 의 중합체 A 대신에 동일한 수분 투과도를 갖는 Toyobo Urethane A3064D 을 사용한다. 상기 필름의 수분 투과도는 600 g/㎡/24h 이고, 비말의 부착을 나타내지 않는다.
상기의 설명에서, 본 발명의 플라스틱 필름은 적당한 수분 투과도와 낮은 비말 부착도 특성을 가지며, 과일, 야채 또는 꽃 등을 포장해서 저온에서 유지하는 경우에, 비말에 의해 필름이 거의 뿌옇게 되지 않는 것을 기대할 수 있다.

Claims (2)

1000 g/㎡/24h 미만의 수분 투과도(JIS Z0208 기재방법에 따라 측정)의 플라스틱 필름으로서, 1000 g/㎡/24h 이상의 수분 투과도의 필름으로 적층되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 필름.
제 1 항에 있어서, 필름 원료가 폴리에테르-폴리아미드 블록 공중합체, 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머 및 열가소성 폴리우레탄으로 구성된 군으로부터 선택되는 한 종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 필름.
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