KR100260990B1 - 수지조성물 및 그로부터 제조되는 점착성 필름 - Google Patents

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Abstract

소량의 점착제 첨가로 효과적인 점착성을 나타내는 수지 조성물 및 필름을 제공한다.
열가소성 수지, 점착제 및 점착부여제로 이루어진 조성물에 있어서, 점착제, 점착부여제가 열가소성 수지에 비상용성인 것으로 적어도 점착부여제가 상온에서 액상이고, 열가소성 수지 100 중량부, 점착제 및 점착부여제를 각각 0.01∼3 중량부 이하 함유한 점착성 필름용 수지 조성물이다.

Description

수지조성물 및 그로부터 제조되는 점착성 필름
본 발명은 식품이나 산업자재 등의 포장에 사용되는 점착성 필름의 제조에 사용될 수 있는 수지조성물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 열가소성 수지 및 상기 열가소성 수지와 비상용성(非相溶性)인 점착제 및 점착부여제를 함유하는 수지 조성물에 관한 것이고, 또한 이로부터 얻어지는 우수한 점착성을 보이는 필름에 관한 것이다. 본 발명의 수지 조성물로부터 얻어지는 필름은 우수한 자기-점착성과 대상에 밀착성을 가지고, 포장물에 우수한 기밀성을 부여하는 것이 가능하다.
식품이나 산업자제의 포장에 사용되는 랩핑 필름은 랩핑 필름 자체에 점착성을 부여하여 포장체 내의 기밀성을 높이는 것이다. 열가소성 수지에 점착성을 부여하는 기술은 폴리올레핀계 수지에 있어서 종종 발견되는 것으로 상기 목적을 달성하기 위해서 점착제와 점착부여제를 단독 또는 병용하여 사용한다.
특개소56-5842호 공보에서, 폴리프로필렌계 수지 100 중량부, 폴리올레핀계 고무 3∼20 중량부, 폴리부텐 5∼30 중량부, 점착성 부여 보조제 0.1~10 중량부로 이루어지는 폴리프로필렌계 수지 조성물이 제안되고 있다. 특개소53-8295호 공보에서는, 폴리올레핀계 수지, 열가소성 고무, 및 액상 점조 지방성 탄화수소로 이루어지는 포장용 점착성 필름이 제안되고 있다.
종래의 필름은 충분한 정착성을 부여하기 위해서 다량의 점착제를 첨가하여야만 한다. 그러나, 다량의 점착제는 혼합물의 용융 및 잘 혼합되도록 일련의 수단을 사용하지 않는다면 다른 성분과 균일하게 혼합될 수가 없다. 또한, 점성인 점착제는 취급하기가 용이하지 않다. 따라서 점착성이 용이하고 효과적으로 얻어지는 수지 조성물의 필요성이 있어왔다.
따라서, 본 발명의 목적은 제조가 용이하고 또한 소량의 점착제를 함유하는 수지조성물 및 이로 이루어지는 우수한 점착성을 가진 필름을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 필름 표면에 있는 점착제 농도를 높이는 것으로, 소량의 점착제를 사용하여 필름의 점착성을 효과적으로 높이는 것이 가능하다는 것을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명은 열가소성 수지와 이와 비상용성인 점착제 및/또는 점착부여제로 이루어지는 수지조성물과 그 수지조성물에서 얻어지는 높은 점착성을 가진 필름에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 소량의 점착제 및/또는 점착부여제의 첨가만으로도 충분한 자기 점착성, 대상에 대한 우수한 밀착성을 가진 필름이 얻어진다. 따라서, 본 발명의 제1의 태양은 열가소성 수지, 점착제 및 점착부여제로 이루어지는 것으로, 상기 점착제, 및 상기 점착부여제는 상기 열가소성수지와 비상용성이고, 적어도 상기 점착부여제는 상온에서 액상이고, 상기 열가소성 수지 100 중량부, 및 점착제 및 점착부여제를 각각 0.01∼3 중량부 이하 포함하는 수지 조성물을 제공한다. 본 발명의 제2태양은 액상의 가소제 및 안정제를 함유하는 염화비닐리덴 수지 100 중량부와 상기 염화비닐리덴 수지에 비상용성인 상온에서 액상의 점착제 및 점착부여제를 양자의 총합이 0.02∼1 중량부 이하 함유하여 이루어지는 수지 조성물 및 액상의 가소제 및 안정제를 함유하는 상기 염화비닐리덴 수지 100 중량부와 염화 비닐리덴 수지에 비상용성인 상온에서 액상의 점착제 또는 점착부여제의 적어도 하나가 0.01∼1 중량부 이하를 함유하여 이루어지는 수지 조성물을 제공한다. 본 발명의 제3태양은 상기 수지 조성물로 이루어진 1층의 두께가 1.5∼20㎛ 이하인 점착성 필름을 제공한다.
이하 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.
본 발명에 사용되는 열가소성 수지는 폴리에스테르계 수지, 함할로겐계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리올레핀계 수지 등이 함유된다. 포장재료로서 유용한 수지로는 예를 들면 폴리에스테르계 수지로서 폴리글리콜산, 폴리유산, 폴리(숙신네이트 에스테르), 폴리카프로락톤, 3-히드록시부탄산과 3-히드록시펜탄산과의 공중합체 등의 지방족 폴리에스테르 수지; 및 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 방향족 폴리에스테르 수지를 포함하는 것으로 특히, 테레프탈산, 이소프탈산 등의 디카르본산 성분과 디올 성분의 공중합 폴리에스테르 수지가 바람직하다.
함할로겐계 수지로서는 폴리불화비닐리덴 및 그의 공중합체를 포함하고, 폴리염화비닐, 및 염화비닐리덴 수지로서는 폴리염화비닐리덴 및 그의 공중합체 등을 예로서 포함한다. 염화비닐리덴계 공중합체는 염화비닐리덴 60∼98 중량부 및 염화비닐리덴과 공중합 가능한 단량체의 적어도 일종 2∼40 중량부로 이루어진다. 염화비닐리덴과 공중합 가능한 단량체로서는, 염화비닐리덴과 공중합 가능한 단량체라면 특히 제한되지는 않으나, 대표적인 것은 예를 들면 염화비닐, 알킬기가 탄소수 1∼8의 아크릴산 에스테르, 알킬기가 탄소수 1∼8의 메타크릴산 에스테르, 지방산 카르본산의 비닐에스테르, 불포화 지방산 카르본산 등을 열거할 수 있으나, 염화비닐, 아크릴산메틸, 아크릴산부틸이 바람직하게 사용된다.
폴리아미드계 수지로서는, 나일론 6, 나일론 6-66, 나일론 MXD 6 등을 예로 들 수가 있다. 폴리올레핀계 수지로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 이의 공중합체, 폴리4 - 메틸펜텐 - 1 등을 예로 들 수가 있고, 이들의 열가소성 수지 및 개량된 열가소성 수지를 얇고 유연한 필름상으로 성형한 것이 랩핑 필름으로 적당하다.
본 발명으로 사용되는 점착제는, 폴리부텐, 폴리부타디엔, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 올리고머, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리글리세린, 폴리프로필렌 글리콜 등의 폴리 다가 알콜 등이 될 수가 있다. 이들 중에서, 상온(25℃)에서 액상인 점착제가 사용되고 있다. 바람직하게는 25℃에서의 점도가 1,000∼50,000 cps, 특히 바람직하게는, 1,500∼20,000 cps 범위의 점착제를 사용하는 것이 적당하다. 점착제의 사용량은 열가소성 수지 100 중량부에 대해서 0.01∼3 중량부 이하, 바람직하게는 0.01∼1.0 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 0.05∼0.5 중량부 이하이다.
점착부여제는 대상물에 대해서 용이하게 밀착하는 성질을 부여하는 것이다.
상온에서 액상의 것으로는, 용융 성형 시에 열적으로 안정한 것으로, 취급 용이성 관점에서 25℃의 점도가 바람직하게는 10∼100cps, 특히 바람직하게는 30~60cps의 범위의 것이 좋다. 구체적인 점착부여제의 예로는 소르비탄 지방산 에스테르, 프로필렌글리콜 지방산 에스테르, 글리세롤 지방산 에스테르, 예를 들면, 소르비탄 모노(트리)올레이트, 글리세롤 모노(트리)올레이트 등의 계면활성제, 파라핀계 또 는 사이클로파라핀계의 액상 포화 탄화수소, 예를 들면, 나프텐계의 프로세스 오일, 파라핀 왁스, 유동 파라핀 등을 예로 들 수가 있다. 단일 화합물 또는 혼합물이 사용될 수가 있다. 점착부여제의 사용량은 열가소성 수지 100 중량부에 대해서, 0.01∼3 중량부 이하, 바람직하게는 0.01∼1.0 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 0.05∼0.5 중량부 이하의 범위이다.
점착제, 및 점착부여제의 첨가량이 과다할 경우, 또는 점도가 지나치게 낮은 것을 첨가하면, 압출가공성이 악화되기 쉽고, 또한 필름이 들러붙어서 취급이 어려워지는 경향을 나타낸다. 점도가 지나치게 과다한 경우에도, 압출가공성이 악화되기 쉽게되어 바람직하지 않다.
본 발명은 상기 재료의 조합에 의해 점착성이 변화되어 즉 열가소성 수지와 비상용성인 점착제, 및 점착부여제와를 조합하여 구성된 수지 조성물에 의해서, 효과적인 점착성이 얻어진다. 따라서, 열가소성 수지에 비상용성이라는 것은 이하의 상용성 평가에서 액상 물질의 삼출이 관찰된다는 특성을 의미한다.
열가소성 수지로, 액상의 가소제 및 안정제를 함유한 염화비닐리덴계 공중합체를 사용한 경우는, 염화비닐리덴계 공중합체에 비상용성인 상온에서 액상의 점착제 및 점착부여제의 양자의 합계가 0.02∼1중량부 이하 함유한 수지조성물, 또는 염화비닐리덴계 공중합체에 비상용성이고 상온에서 액상의 점착제, 및 점착부여제 중에, 적어도 어느 쪽을 0.01∼1중량부 이하, 더욱 바람직한 것은 0.05∼0.5 중량부 이하 함유한 수지 조성물로 제조된 필름이 바람직하게 사용된다. 점착제, 및 점착부여제는 상기의 것 중에서 임의로 선택하여 사용되는 것이 가능하다. 액상의 가소제 및 안정제로서는 구체적으로, 디옥틸프탈레이트, 아세틸트리부틸시트레이트, 디부틸세바케이트, 디옥틸세바케이트, 디이소부틸아디페이트, 아세틸레이트된 모노글리세라이드, 아디핀산계 폴리에스테르(평균 중량 분자량:1,000∼4,000) 등의 가소제; 대두유 및 아마인유 등의 에폭실화유; 및 에폭시-함유 안정화제 등을 포함한다.
본 발명의 수지조성물에서 얻어지는 필름의 두께는 특히 한정되는 것은 아니지만, 1층의 두께가 바람직하게는 1.5∼20㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 5∼20㎛ 이하이다. 본 발명의 수지 조성물로 이루어지는 적층구조도 좋다. 이 경우, 필름에 컬링(curling)이 발생되지 않는 구조, 예를 들면 대칭구조가 바람직하다.
본 발명에 따르는 수지 조성물은 공지의 방법에 의해서 얻는 것이 가능하다. 예를 들면, 열가소성 수지, 점착제, 및 점착부여제의 각 성분을 압출기로 반죽하여, 펠레타이저(pelletizer)로 펠렛화하는 등의 방법이 통상 사용되어진다. 혼합물을 혼합하기 위해서는, 헨셀 믹서(Henschel mixer), 블레이드 블렌더(blade blender), 또는 리본 블렌더(ribbon blender)가 사용될 수 있다. 필름의 성형을 위해서, T 다이 성형 또는 인플레이션 성형 등이 통상 사용된다. 성형시의 수지의 온도는 사용하는 수지에 따라 달리, 소망의 온도 범위에서 행해진다. 연신 공정을 가해서 열수축하는 랩핑 필름으로 하여도 된다. 본 발명의 수지 조성물은 또한 성형물에 점착성을 부여하는 소재로도 유효하고, 이들 성형물, 예를 들면 시트나 인젝션 성형물과 랩핑 필름과 조합시켜 사용되어도 무관하다. 그리고, 본 발명의 수지 조성물을 성형할 때, 공지의 가소제, 안정제, 윤활제, 안료 등의 첨가를 실시하는 것도 무관하다.
[실시예]
이하, 실시예에 따라 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
[평가방법]
1. 비상용성(immiscibility): 평가하고자 하는 대상 수지인 열가소성 수지 100 중량부에, 상용성을 평가하는 액상 시료를 1 중량부 첨가하고, 혼련하여 수지 조성물로 준비한다. 상기 조성물은 200㎛의 두께를 가진 시트를 얻도록 프레스 성형한다. 이것을 40℃의 환경에 1 주일간 방치한 후 상기 시트의 상태로 관찰한다. (○): 시트의 표면을 티슈 페이퍼로 닦았을 때, 상기 첨가 시료가 페이퍼 측에 거의 삼출되지 않았다. (×): 시트 표면을 티슈 페이퍼로 닦았을 때, 상기 첨가 시료가 페이퍼 측에 삼출되었다. 이 평가에서 (×)를 이의 액상 시료가 대상 수지에 대해서 비상용성이라고 간주한다.
2. 점도: B 형 점도계(JIS)에 의해 측정한다.
3. 자기 점착성: 셀로판 테이프로 막은 2장의 랩핑 필름 시트(폭: 25mm)가 서로 마주 보도록 접촉되었고, 무게 2kg 롤러를 사용하여 그 위에 압력을 가한다. 이후, 상기 가압-접촉된 면을 손으로 분리하려 시도한다. ○: 적당한 점착성, △:약한 점착성, ×: 강한 점착성.
4. 대상물에 대한 밀착성: 손잡이가 없는 도자기 컵을 시험하고자 하는 랩핑필름으로 덮었고 계속해서 상기 랩핑된 컵의 지름보다 5mm 더 큰 지름을 가진 프레임에 통과시켰다. 상기 필름이 제거되었는지 아닌지를 관찰하였다 ○: 적당한 기밀성, △: 약한 기밀성, ×: 약한 기밀성.
5. 랩핑 필름의 감촉: 인플레이션 법으로 제조된 랩핑 필름을 10일간 40℃, 50% RH의 표준 조건하에 방치한 후, 손가락에 대한 필름 표면의 촉각이 평가되었다. ○: 끈적이지 않음 (양호), △: 끈적임 (약간 불량), ×: 매우 끈적임 (불량).
[참고예]
상용성 평가방법에 따라, 공중합체 폴리에스테르 (테레프탈산/이소프탈산 (90/10 중량비)과 폴리에틸렌 글리콜; 鐘紡(株)제) 및 염화비닐리덴계 공중합체에 대한 점착제/점착부여제의 비혼화성이 평가되었다. 그 결과는 표 1 및 표 2에 나타나 있다.
[실시예 1, 2 및 비교예 1 내지 3]
열가소성 수지로서 상기 참고예에서 설명된 폴리에스테르 공중합체 100 중량부를 이용하여 표 3에 나타난 함량의 점착제, 점착부여제를 첨가(단위는 중량부)하고, 이축 압출기에 의해 펠렛상 수지 조성물을 얻었다. 상기 펠렛은 T-다이 성형기에 의해서 두께 15㎛의 필름을 얻는다. 이 필름의 자기 점착성, 대상에 대한 기밀성 및 필름의 감촉을 평가하여 표 3에 표시하였다.
[실시예 3∼6 및 비교예 4∼7]
열가소성 수지로서, 염화 비닐리덴계 공중합체 100 중량부(吳羽化學(株)사제, 수지조성; 염화비닐리덴/염화비닐=88/22 중합비), 첨가제로서 ATBC(아세틸 트리부틸 시트레이트) 3 중량부, DOA(디옥틸 아디페이트) 2.3 중량부, 에폭시화 아마인유 1.3 중량부를 사용하여 블레이드 블라인드로 혼합하고, 단일축 추출기에 의해서 인프레이션 성형으로 이축 배향시켜서 10㎛ 두께의 필름을 얻는다. 이 필름의 자기 점착성, 대상으로의 기밀성 및 필름의 감촉을 평가하여 표 3에 나타나 있다.
A: 자기 점착성, B: 대상으로의 기밀성, C: 필름의 감촉
이상에서 설명된 바와 같이, 소량의 점착제 및/또는 점착부여제를 첨가한 본 발명의 수지 조성물로 제조된 상기 필름은 우수한 자기-점착성 및 대상에 대한 우수한 밀착성을 보인다.

Claims (10)

  1. 열가소성 수지, 점착제(tacky agent), 및 점착부여제(tackifier)를 포함하는 수지 조성물에 있어서, 상기 열가소성 수지는 폴리에스테르계 수지, 함할로겐계 수지, 폴리아미드계 수지, 및 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 상기 점착제는 올레핀계 올리고머 및 폴리 다가 알콜로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 상기 점착부여제는 소르비탄 지방산 에스테르, 프로필렌글리콜 지방산 에스테르, 글리세롤 지방산 에스테르, 및 파라핀계 또는 사이클로파라핀계의 액상 포화 탄화수소로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 상기 점착제 및 점착부여제는 상기 열가소성 수지와 비상용성이고, 적어도 상기 점착부여제는 상온에서 액상이고, 상기 조성물은 상기 열가소성 수지 100 중량부 및 상기 점착제, 점착부여제를 각각 0.01 내지 3 중량부 이하 포함하는 하는 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 열가소성 수지 100 중량부, 상기 점착제 및 상기 점착부여제를 각각 0.01 내지 1.0 중량부 이하 포함하는 수지 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 점착제의 점도는 25℃에서 측정시 1,000 내지 50,000cps인 수지 조성물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 점착부여제의 점도는 25℃에서 측정시 10 내지 100cps인 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 점착제는 폴리부텐 또는 폴리부타디엔인 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 점착부여제는 유동 파라핀 또는 계면활성제인 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지는 폴리에스테르계 수지, 함할로겐계 수지 또는 폴리아미드계 수지인 수지 조성물.
  8. 액상 가소제 및 안정화제를 함유하는 염화비닐리덴 수지 100 중량부와 상기 염화비닐리덴 수지와 비상용성이고 상온에서 액상인 점착제 및 점착부여제를 총량 0.02 내지 1 중량부 이하의 양으로 포함하고, 상기 점착제는 올레핀계 올리고머 및 폴리 다가 알콜로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 상기 점착부여제는 소르비탄 지방산 에스테르, 프로필렌글리콜 지방산 에스테르, 글리세롤 지방산 에스테르, 및 파라핀계 또는 사이클로파라핀계의 액상 포화 탄화수소로 이루어지는 군으로부터 선택되는 수지 조성물.
  9. 액상 가소제 및 안정화제를 함유하는 염화비닐리덴 수지 100 중량부와 상기 염화비닐리덴 수지와 비상용성이고 상온에서 액상인 점착제 또는 점착부여제중 적어도 하나를 0.01 내지 1 중량부 이하의 양으로 포함하고, 상기 점착제는 올레핀계 올리고머 및 폴리 다가 알콜로 이루어지는 군으로부터 선택되어지고, 상기 점착부여제는 소르비탄 지방산 에스테르, 프로필렌글리콜 지방산 에스테르, 글리세롤 지방산 에스테르, 및 파라핀계 또는 사이클로파라핀계의 액상 포화 탄화수소로 이루어지는 군으로부터 선택되는 수지 조성물.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 기재된 수지 조성물로 형성되고, 1층의 두께가 1.5 내지 20㎛ 이하인 점착성 필름.
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