KR100258224B1 - 라벨용 필름 - Google Patents

Abstract

폴리프로필렌 수지 20 ∼ 80 중량% 및 밀도가 0.91 ∼ 0.93 g / ㎤ 인 폴리에틸렌 수지 20 ∼ 80 중량%로 이루어진 수지 조성물을 필름으로 성형함으로써 생선되는 상 부리 구조를 갖고, 영 모듈러스가 2000 ∼ 6000 kg / ㎠ 이며, 두께가 0.02 ∼ 0.20 mm 인 필름으로 구성됨을 특징으로 하는 형판 컷팅시의 절단성이 뛰어난 라벨용 필름.

Description

라벨용 필름

본 발명은 용이한 절단성을 갖는 라벨용 필름에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은, 자유 변형성 및 컷팅시에 높은 절단성을 갖고, 라벨 제조공정에 있어서 형판 컷팅시에 절단성이 뛰어나고, 라벨링 적성이 양호하며, 라벨을 부착하고자 하는 연질 용기에 대해 순응성이 뛰어난 라벨용 필름에 관한 것이다.

라벨용 필름은 용기의 외부 표면상의 장식으로 사용되어 왔으며, 가장 기본적인 특징, 다시 말해서 형판으로 컷팅할때 다양한 크기 및 형태의 라벨로 절단되는 특징을 가질것이 요구된다. 또한, 경질 용기 뿐만 아니라 다수의 연질 용기도 시판되고 있으므로, 용기, 특히 연질 용기의 외형에 순응하는 자유 변형성(이하에서는 순응성이라고 함)을 갖는 라벨용 필름이 요구되고 있다.

일본국 특허 공개 제 소화 61-107377 호에는, 여기에서 제안된 바와 같이 뚜껑 라벨용기로 적절한 낮은 엘멘도르프 인장 강도를 갖는 고절단성 필름이 개시되어 있다. 그러나, 이 특허에 따른 필름의 인장 강도가 연질 용기상의 라벨용으로는 너무 낮기 때문에, 용기가 변형되는 경우에 라벨이 찢어지는 문제가 생긴다.

미합중국 특허 제 4586158 호에는 폴리에틸렌 수지로 구성된 자유 변형성 라벨이 제안되어 있다.

연질 용기에 라베을 부착하기 위하여, 종래에는 강성도가 적절히 낮은 폴리에틸렌 수지가 바람직하게 사용되어 왔다. 그러나, 강성도가 너무 낮으면, 떼어내는 종이(release sheet) 상의 절단된 라벨을 자동 라벨링 기계에 의해 용기위에 붙이는 단계에서, 떼어내는 종이로 부터 라베을 성공적으로 떼어낼 수 없거나, 주름이 생겨서 균일하게 붙일 수 없게 된다 (이하에서, 이러한 라베의 성질을 점착성이라 한다). 특히, 강성도가 너무 낮은 필름은 절단성이 불량하여 형판 컷팅 단계에서 소정의 라벨 형태로 만족스럽게 절단 될수 없으므로 (이하에서는 형판 컷팅시의 절단성이라고 한다) 라베의 안정한 공급이 억제되고, 그 결과 손실이 많아지고 생산성이 저하된다.

본 발명자들은, 상술한 문제점을 극복하기 위하여, 연질 용기에 대한 양호한 순응성, 양호한 점착성 및 만족스런 형판 컷팅 절단성을 갖는 라벨용 필름을 개발하기 위한 집중적인 연구를 수행하였으며, 그 결과 폴리프로필렌 수지와 폴리에틸렌 수지를 혼합하고 이들을 상 분리 구조로 존재시킴으로써 라벨용으로 바람직하게 다양한 성능을 가진 필름을 획득할 수 있음을 알아내었다. 본 발명은 이러한 연구 결과를 근거로 한것이다.

본 발명의 목적은, 폴리프로필렌 수지 20 ∼ 80 중량% 및, 밀도가 0.91 ∼ 0.93 g /㎤인 폴리에틸렌 수지 20 ∼ 80 중량 %로 이루어진 수지 조성물을 필름으로 성형함으로써 제조되는 상 분리 구조를 갖고, 영(Young's) 모듈러스가 2000 ∼ 6000 kg / ㎠이며, 두께가 0.02 ∼ 0.20 mm 인 필름으로 구성된 형판 컷팅시의 절단성이 뛰어난 라벨용 필름을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 폴리프로필렌 수지가 230℃ 에서의 용융 유량이 10 ∼ 60 g / 10분인 호모폴리프로필렌이면서, 상술한 바와 같이 형판 컷팅시의 절단성이 높은 라벨용 필름을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 폴리에틸렌 수지가 190℃에서의 용융 유량이 5 ∼ 30 g / 10분이고 고압 중합에 의해 제조되는 측쇄 폴리에틸렌이면서, 상술한 바와 같이 형판 컷팅시의 절단성이 높은 라벨용 필름을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 폴리프로필렌 수지가 230℃ 에서의 용융 유량이 10 ∼ 60 g / 10분인 호모 폴리프로필렌이고, 폴리에틸렌 수지가 190℃에서의 용융 유량이 5 ∼ 30 g / 10분이고 고압 중합에 의해 제조되는 측쇄 폴리에틸렌 이면서, 상술한 바와 같이 형판 컷팅시의 절단성이 높은 라벨용 필름을 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 형판 컷팅시의 절단성이 높은 라벨용 필름은 폴리프로필렌 수지와 폴리에틸렌 수지를 트정 비율로 혼합하고 상 분리 구조를 형성시킴으로써 제조될 수 있다.

본 발명의 필름내의 폴리프로필렌 수지의 함량은, 형판 컷팅시 절단성의 측면에서, 20 ∼ 80 중량%, 바람직하게는 50 ∼ 70 중량% 이어야 한다.

폴리프로필렌 수지의 양이 20중량% 보다 낮으면, 얻어진 필름은 강성도가 너무 낮아서 만족스런 라벨링 공정 뿐만 아니라 균일한 구조를 달성할 수 없으므로 형판 컷팅시의 절단성이 저하된다. 폴리프로필렌 수지의 양이 80%를 초과하면, 얻어진 필름은 강성도가 너무 높아서, 연질 용기에 대한 순응성이 저하될 뿐만 아니라 형판 컷팅시의 절단성도 감소된다.

필름의 영 모듈러스는, 레벨의 점착성 및 연질 용기에 대한 순응성의 측면에서, 2000 ∼ 6000 kg / ㎠의 범위이어야 한다. 2000 kg /㎠ 미만의 영 모듈러스는 양호한 점착성을 실현하지 못한다. 영 모듈러스가 6000 kg / ㎠을 초과하면 연질 용기에 대한 순응성이 감소된다.

본 발명에 따른 형판 컷팅시의 절단성이 높은 라벨용 필름은 0.02 ∼ 0.20mm의 두께를 가져야 한다. 만일 필름의 두께가 0.02mm 보다 얇으면, 점착성이 감소되고, 반면 0.20mm를 초과하면, 연질 용기에 대한 순응성이 저하된다.

본 발명에서 사용되는 폴리프로필렌으로는 예를 들면, 호모 폴리프로필렌, 에틸렌과 프로필렌, 프로필렌과, 부텐, 에틸렌과, 프로필렌과 부텐의 랜덤 또는 블록 공중합체, 또는 이들의 조합중의 어느 하나를 들 수 있다.

특히, 폴리에틸렌 수지와 함께 형성된 상 분리 구조에 의해 부여되는 형판 컷팅시의 절단성의 관점에서, 230℃에서의 용융 유량이 10 ∼ 60 g / 10분인 호모 폴리프로필렌이 바람직하다.

폴리프로필렌 수지의 용융 유량은 이를 유기 과산화물 등으로 분해시킴으로써 조절될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 0.91 ∼ 0.93 g /㎤ 의 밀도를 갖는 폴리에틸렌 수지로는, 예를 들면, 저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌과 탄소수 4 ∼ 18의 적어도 1종의 α- 올레핀의 공중합체, 및 에틸렌과 비닐 아세테이트 및 / 또는 메틸 (메트) 아크릴레이트와 같은 에틸렌성 불포화 결합을 가진 유기 카르복실산 유도체의 공중합체를 들 수 있다. 밀도가 0.91g / ㎤ 보다 낮으면, 강성도가 국부적으로 저하되며, 반면 밀도가 0.93 g / ㎤ 보다 높으면 강성도가 국부적으로 과다하게 증가하게 된다.

특히, 고압 중합체에 의해 제조되고 190℃ 에서의 용융 유량이 5 ∼ 30 g / 10분인 측쇄 폴리에틸렌이 형판 컷팅시의 절단성의 측면에서 바람직하다.

상 분리 구조를 만들기 위해서는, 본 발명에서 사용되는 폴리프로필렌 수지 및 밀도가 0.91 ∼ 0.93 g / ㎤ 인 폴리에틸렌 수지가 상호 상용성이 없어야 한다. 상 분리 구조는 서로 완전히 독립적으로 존재하는 폴리프로필렌 수지 및 폴리에틸렌 수지로 구성되어서는 안되고, 폴리프로필렌 수지가 풍부한 영역 및 폴리에틸렌 수지가 풍부한 영역으로 구성되어야 하며, 바람직하게는 각각의 영역은 독립적인 단독 수지 영역에 가까울 정도로 적절히 높은 수지 농도를 가져야 한다.

일반적으로 상 분리 구조는 사용되는 수지의 특징 (용융 유량, 화학 조성등), 이들의 조합, 및 가공 조건에 의존한다. 바람직하게는, 양호한 형판 컷팅시의 절단성을 획득하기 위해서는, 상 분리 구조가 필름 가공 방향의 수직방향을 따른 횡단면에서 1㎛ 또는 그 이상의 최대 크기의 영역을 가져야 한다.

예를 들면, 분산된 재료가 본 발명의 폴리에틸렌 수지일대, 필름내의 분산된 영역은 필름 가공 방향에 평행하게 배향된 막대의 세로축을 가진 가늘고 긴 막대 형태 (원주 형태)를 갖고 있다. 막대의 직경이 1㎛ 또는 그 이상 일때, 형판 컷팅시의 절단성이 양호한 필름이 제조될 수 있다.

상술한 바와 같은 상 분리 구조 이외에 추가로, 필름 가공 방향의 횡 방향에서의 필름의 인장 강도가 200 mm / min의 분리 속도에서 130 ∼ 160 kg / cm 의 범위일때, 형판 컷팅시의 절단성이 더욱 뛰어난 필름을 제조할 수 있다. 더욱 바람지하게는, 인장 강도가 130 ∼ 150 kg / cm 의 범위이어야 한다.

본 발명에 있어서, 바람직하게는 필름의 양면을 42 dyne / cm 이상의 임계 표면 장력을 갖도록 처리해야 한다. 특히 접착제의 도포를 용이하게 하기 위하여 한쪽면을 바람직하게는 고무 로울로 접촉시킴으로써 반들 거리지 않게 해야 한다.

산화 방지제, 분산제, 대전 방지제 및 착색제의 혼합이 본 발명의 효과에 실질적으로 약영향을 미치지 않는한, 이들을 본 발명의 폴리프로필렌 수지 및 폴리에틸렌 수지에 혼입시킬 수도 있다.

본 발명의 라벨용 필름의 제조방법은 예를 들면 다음과 같이 수행될 수도 있다.

먼저 폴리프로필렌 수지 및 폴리에틸렌 수지, 필요하다면 안정화제, 착색제, 분산제 등을 로울 또는 밴저리 믹서, 또는 1축 또는 2축 압출기를 사용한 통상의 방법에 의해 혼합 또는 혼련하여 조성물을 제조한다. 이어서, 상기 언급한 조성물을 T - 다이 공정과 같은 통상의 성형 공정을 거쳐 본 발명에 따른 라벨용 필름을 제조한다.

상 분리 구조가 뚜렷히 나타나도록 하기 위하여, 폴리프로필렌 수지 및 폴리에틸렌 수지를 예비 혼련을 거치지 않고 입상 또는 분말 형태로 단순히 혼합하고, T - 다이 고정에서 의한 통상의 성형 공정을 거침으로써 본 발명의 라벨용 필름을 제조할 수도 있다. 또한, 생성된 필름은 1 축 또는 2축으로 연신될 수도 있다. 1 축 연신의 경우에, 관 연신이 사용될 수도 있지만, 일바적으로 로울 연신이 바람직하다. 연신은 1 단계 또는 다단계 공정으로 수행될 수 있다. 2 축 연신은 동시적 2축 연신에 의해, 또는 세로 방향으로 먼저 연신한 다음 가로 방향으로 연신하는 것으로 구성된 연속적 2 축 연신에 의해 수행될 수도 있다.

본 발명에 따른 형판 컷팅시의 절단성이 양호한 라벨용 필름은 연질 용기에 대한 순응성이 높고 점착성이 양호하며 또한 형판 컷팅시의 절닺성도 양호하므로, 압착가능한 병등의 위에 부착하는 라벨용으로 특히 유용하다.

본 발명은 실시예를 참고로 하여 상세히 설명되지만, 이들은 본 발명을 제한하지 않는다. 실시예 및 비교예에 나타낸 물리적 성질은 하기 측정 기술에 의해 결정된다.

영 모듈러스 : JIS K7113에 따라 23℃의 온도에서 측정을 행한다.

용융 유량 : 폴리프로필렌 수지에 대해서는 JIS K7210에 따라 2.16 kgf의 시험 하중하에 230℃의 온도에서 측정을 수행하고, 폴리에틸렌 수지에 대해서는 JIS K7210에 따라 2.16 kgf의 시험 하중하에 190℃의 온도에서 측정을 수행한다.

형판 컷팅시의 절단성 : 직경 7mm의 원형 칼날을 가지고 구멍을 뚫었을때 필름의 상태를 하기 기준으로 평가한다 (엘멘도르프 인장 강도의 평가는 형판 컷팅시의 실제적 절단성과의 관계를 충분히 제공하지 못한다).

◎ : 필름이 운형 선을 따라 매우 깨끗한 절단 모서리를 가지고 균일하고 완전하게 절단된다.

: 필름이 원형 선을 따라 완전하게 절단된다.

△ : 필름이 절단되지만, 일부에 비절단 부위가 있어서 완전하지 못하다.

×: 필름이 단지 부분적으로 절단된다.

레더 방법 인장 강도 : JIS - K - 6772 - 1976 에 따른 측정에서 얻어진 수치를 샘플의 두께로 나누었을때 수득되는 값.

[실시예 1]

60 중량 % 의 폴리프로필렌 수지, 스미또모 노블렌(SUMITOMO NOBLEN) HZ 100A (스미또모 가가꾸 고오교 가부시끼가이샤 제조 시판, 밀도 : 0.90 g / ㎤, 용융 유량 : 27 g / 10분 ) 및 40 중량%의 폴리에틸렌 수지, 스미까떼네(SUMIKATHENE) G 701 (스미또모 가가꾸 고오교 가부시끼가이샤 제조시판, 밀도 : 0.918 g / ㎤, 용융 유량 : 7.0 g / 10분)을 PCM - 45 2 축 압출기 (이께가이 세이사꾸쇼 가부시끼가이샤 제조 시판)로 혼련하여 입상 수지 조성물을 제조한다. 이어서, 수지 조성물을 230℃의 온도에서 T - 다이 고정에 의해 가공하여 두께가 70㎛인 필름을 제조한다.

얻어진 필름은 다이 컷팅시의 절단성이 만족스럽고 라벨용 필름에 대해 적절한 영 모듈러스를 갖는다.

[실시예 2]

30 중량%의 폴리프로필렌 수지 및 70중량%의 폴리에틸렌 수지를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방법에 의해 필름을 제조한다.

얻어진 필름은 실시예 1 에서와 동일한 다이 컷팅시의 절단성을 갖고 라벨용 필름에 대해 적절한 영 모듈러스를 갖는다.

[실시예 3]

스미또모 노블렌HH100 (스미또모 가가꾸 고오교 가부시끼가이샤 제조시판, 밀도 : 0.90 g / ㎤, 용융 유량 : 4g / 10분)을 수지 100 중량부에 대해 0.0024 중량부의 양으로 첨가된 유기 과산화물 2, 5 - 디메틸 -2, 5 - 디 - tert - 부틸 퍼옥시헥산으로 30 g / 10분의 용융 유량까지 분해시킴으로써 제조된 폴리프로필렌 수지 50중량% 및 폴리에틸렌 수지, 스미까떼네G701 (스미또모 가가꾸 고오교 가부시끼가이샤 제조시판, 밀도 : 0.918 g / ㎤, 용융 유량 : 7.0 g / 10분0 50중량%를 실시예 1에서와 동일한 절차로 가공하여 두께가 70㎛인 필름을 제조한다. 얻어진 필름은 실시예 1에서와 동일한 형판 컷팅시의 절단성을 갖고 라벨용 필름에 대해 적절한 영 모듈러스를 갖는다.

[실시예 4]

70 중량%의 폴리프로필렌 수지 및 30 중량%의 폴리에틸렌 수지를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법에 의해 필름을 제조한다.

얻어진 필름은 실시예 1에서와 동일한 형판 컷팅시 절단성을 갖고 라벨용 필름에 대해 적절한 영 모듈러스를 갖는다.

[비교예 1]

10중량%의 폴리프로필렌 수지 및 90중량%의 폴리에틸렌 수지를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법에 의해 필름을 제조한다.

얻어진 필름은 영 모듈러스가 낮고 점착성이 열악하며 형판 컷팅시의 절단성이 불량하므로, 라벨용 필름으로 적합하지 않다.

[비교예 2]

폴리에틸렌 수지는 사용하지 않은채로, 폴리프로필렌 수지, 스미또모 노블렌RW 130 (스미또모 가가꾸 고오교 가부시끼가이샤 제조시판, 밀도 : 0.90 g / ㎤, 프로필렌 / 에틸렌의 단량체 조성이 96.8 / 3.2 의 중량비인 랜덤 폴리프로필렌, 용융 유량 : 6.0 g / 10분)을 가공하여 필름을 제조한다. 얻어진 필름을 형판 컷팅시의 절단성이 현저히 열악하고 라벨용 필름으로서 적합하지 않다.

[비교예 3]

필름 두께가 0.3mm 인 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법을 수행함으로써 필름을 제조한다. 얻어진 필름은 강성도가 너무 높고 연질용기에 대한 순응성은 너무 불량하여, 라벨용 필름으로는 부적합하다.

[비교예 4]

폴리프로필렌 수지를 유기 과산화물로 분해하지 않는 것을 제외하고는 실시예 3에서와 동일한 방법을 수행함으로써 필름을 제조한다. 얻어진 필름은 형판 컷팅시의 절단성이 불량하므로 라벨용 필름으로는 부적합하다.

상기 결과를 표 1에 요약한다.

[표 1]

Claims (5)

1. 폴리프로필렌 수지 20 ∼ 80 중량 % 및 밀도가 0.91 ∼ 0.93 g /㎤ 인 폴리에틸렌 수지 20 ∼ 80 중량%로 이루어진 수지 조성물을 필름으로 성형함으로써 생성되는 상 분리 구조를 갖고, 영 모듈러스가 2000 ∼ 6000 kg / ㎠ 이며, 두께가 0.02 ∼ 0.20 mm 인 필름으로 구성됨을 특징으로 하는 형판 컷팅시의 절단성이 뛰어난 라벨용 필름.
2. 제1항에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지의 함량이 50 ∼ 70 중량 % 의 범위임을 특징으로 하는 형판 컷팅시의 절단성이 뛰어난 라벨용 필름.
3. 제1항에 잇어서, 상기 폴리프로필렌 수지가 230℃ 에서의 용융 유량이 10 ∼ 60 g / 10분인 호모 폴리프로필렌임을 특징으로 하는 형판 컷팅시의 절단성이 뛰어난 라벨용 필름.
4. 제1항에 있어서, 상기 폴리에틸렌 수지가 고압 중합법에 의해 제조되고 190℃ 에서의 용융 유량이 5 ∼ 30 g / 10분인 측쇄 폴리에틸렌임을 특징으로 하는 ㅎ의 절단성이 뛰어난 라벨용 필름.
5. 제1항에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지가 230℃에서의 용융 유량이 10 ∼ 60 g / 10분인 호모 폴리프로필렌이고, 상기 폴리에틸렌 수지가 190℃ 에서의 용융 유량이 5 ∼ 30 g / 10분이고 고압 중합법에 의해 제조되는 측쇄 폴리에틸렌임을 특징으로 하는 형판 컷팅시의 절단성이 뛰어난 라벨용 필름.