KR100589997B1

KR100589997B1 - 이지필 필름용 수지조성물

Info

Publication number: KR100589997B1
Application number: KR1019980037535A
Authority: KR
Inventors: 양경선; 김영환; 고진모
Original assignee: 삼성토탈 주식회사
Priority date: 1998-09-11
Filing date: 1998-09-11
Publication date: 2006-08-30
Also published as: KR20000019435A

Abstract

본 발명은 비닐아세테이트의 함량이 9~18중량%인 에틸렌비닐아세테이트 40~90중량%, 저밀도폴리에틸렌 5~30중량% 및 폴리프로필렌 5~30중량%로 구성된 수지브렌드에 첨가제로서 상기 수지브렌드 100중량부에 대해 슬립제 0.02~0.3중량부, 블로킹방지제 0.05~0.5중량부를 첨가하여 이루어진, 필름 제조시 이지필 특성, 슬립 특성이 우수하며, 특히 저온 실링성이 우수해 스낵포장용에 적합한 이지필 필름용 수지조성물에 관한 것이다.

Description

이지필 필름용 수지조성물

본 발명은 이지필 필름용 수지조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 저밀도폴리에틸렌(LDPE), 폴리프로필렌(PP) 및 슬립제와 블로킹방지제로 구성되어 필름제조시 이지필 특성, 슬립 특성이 우수하며, 특히 저온 실링성이 우수해 스낵포장용에 적합한 이지필 필름용 수지조성물에 관한 것이다.

90년대 초반까지의 식품포장에 대한 개념은 식품의 장기 보존성에 대한 것이 매우 중요하게 강조되었으나, 최근 들어 산업구조의 고도화에 따라 인스턴트 산업의 발달, 의약 산업의 발달, 디저트 산업의 발달과 더불어 포장 개념이 단위포장, 개봉 용이성 측면이 특히 강조되는 추세로서, 그 일환으로 등장한 것이 개봉이 용이한 이지필 필름이다.

이지필 필름은 상용성이 서로 다른 폴리머들로 구성되어, 접착기재에 열융착시 기재와 필름간의 상용성, 비상용 특성의 적절한 균형에 의해 적당한 접착력을 가지면서 이지필 특성을 발현시키는 것으로서 가장 핵심적인 기술은 상용성이 서로 다른 폴리머들의 선정 및 이들간의 브렌드 비율, 연속상과 분산상의 모폴러지 제어 기술이다. 특히, 용도가 스낵포장용일 경우에는 낮은 온도에서 실링(sealing)이 가능하여야 하며, 이때 요구되는 필링강도(peeling strength)는 0.8~1.6kg/15mm 수준이다. 또한, 포장자체가 시트가 아닌 이지필 필름끼리의 실링이 이루어지므로 시트일때에 비해 열전달이 급속히 이루어지므로 실링 가능 온도 범위가 넓어야 하며, 또한 저온에서 필름끼리 실링이 가능해야만 한다.

종래의 기술을 살펴보면, 일본국 공개특허 소 63-114646호에서 아이오노머(ionomer)/폴리부텐/폴리에틸렌으로 구성하여 에틸렌비닐아세테이트 필름에 대해 이지필 특성을 갖도록 제조하였는데, 이 경우 필링강도가 약 140℃에서 0.26kg/15mm로 스낵포장용으로 적용하기에는 필링강도가 너무 약한 것이 문제점이다. 또한, 일본국 공개특허 소 61-279552호에 의하면 이지필 필름을 폴리에틸렌/폴리프로필렌으로 구성하여 용기포장에 적용하였는데, 이 제품은 내열성이 높아 200℃ 가열살균이 가능하며 동시에 이지필 특성을 발현할 수 있으나 필름끼리 열융착시 최저 실링온도가 높은 것이 문제점이다. 대한민국 특허출원 제97-67235호의 경우에도 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리스티렌으로 구성되어 폴리프로필렌 용기에 대해 180~220℃범위에서 1.0~1.5kg/15mm의 필링강도를 확보할 수 있으나 이지필 필름끼리 실링할 때 온도가 140℃를 넘어야 실링이 가능하다.

이러한 문제점을 개선하기 위해서, 120℃ 이하에서도 실링이 가능하며 이때 필링강도가 0.8~1.6kg/15mm 수준을 확보할 수 있는 제품을 에틸렌비닐아세테이트(EVA)와 폴리스티렌(PS)의 브렌드를 통해 개발하였다. 그러나 이 제품은 투명성 및 폴리스티렌에 의한 자극적인 냄새로 제품의 부가가치를 저하시키는 문제점이 지적되고 있으며, 생산성 증대측면에서 필름의 슬립성 개선(마찰계수 0.3이하)이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 개선하여 110~150℃ 범위의 온도에서 0.8~1.6kg/15mm의 필링강도를 확보할 수 있는 투명성이 우수하고 냄새발생이 거의 없으며, 특히 슬립특성이 우수해 생산성을 높일 수 있는 스낵포장용으로 적합한 이지필 필름용 수지조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 이지필 필름용 수지조성물은 비닐아세테이트의 함량이 9~18중량%인 에틸렌비닐아세테이트 40~90중량%, 저밀도폴리에틸렌 5~30중량%, 폴리프로필렌 5~30중량%로 된 수지브렌드와 첨가제로서 상기 수지브렌드 100중량부에 대해 슬립제 0.02~0.3중량부, 블로킹방지제 0.05~0.5중량부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 수지조성물은 기초수지로 에틸렌비닐아세테이트(EVA)를 사용하며, 사용되는 EVA는 비닐아세테이트(VA)의 함량이 9~18중량%이면서, 전체 수지브렌드에 대해 40~90중량%가 사용된다. VA 함량이 9중량% 미만인 EVA를 사용할 경우에는 실링 최저온도가 상승할 수 있으며, VA함량이 18중량%를 초과할 경우에는 초산냄새의 발생으로 식품포장시 제품가치를 저하시킬 수가 있다. 또한 EVA의 함량 측면에서 EVA가 40중량% 미만일 경우에는 필링강도가 너무 약해 스낵포장용으로 적용할 수 없으며, EVA의 함량이 90중량%를 초과할 경우에는 필링강도가 너무 강해 스낵포장용으로 부적합하다.

본 발명에서 저밀도폴리에틸렌(LDPE)은 전체 수지브렌드의 모폴러지 안정성을 확보하기 위해 사용된 것으로서 EVA/PP 브렌드계가 EVA/PS 브렌드계에 비해 용해도 상수값의 큰 차이로 상용성이 매우 떨어지게 되는데, 이러한 문제점은 용해도 상수가 EVA와 PP의 중간 정도인 LDPE를 일정량 투입하여 개선할 수 있다. LDPE 함량은 전체 수지브렌드에 대해 5~30중량%를 사용하는데, LDPE 함량이 5중량% 미만일때에는 모폴러지 안정화에 기여할 수 없으며, LDPE 함량이 30중량%를 초과할 경우에는 저온에서의 필링강도가 떨어지게 된다.

본 발명에서 폴리프로필렌(PP)은 필름끼리 열 실링(heat sealing)할 때 요구되는 실링온도가 170℃ 이상으로, 저온 실링을 요하는 스낵포장(130℃ 전후)에 적용시 필링성을 주는 인자로 작용하게 된다. PP의 함량은 전체 수지브렌드에 대해 5~30중량%를 사용하는데, PP함량이 5중량% 미만일 경우에는 필링강도가 너무 강해 이지필 특성 발현이 어려우며, PP함량이 30중량%를 초과할 경우에는 필링강도가 약해 스낵포장용으로 부적합하다.

본 발명에서 슬립제는, 특별히 제한됨이 없이 공지된 어떠한 종류의 것이라도 사용가능하며, 상기 EVA/LDPE/PP로 된 수지브렌드 100중량부에 대해 0.02~0.3중량부를 사용하는데 이중 0.1중량부가 가장 적합하다. 슬립제의 함량이 0.02중량부 미만일 경우에는 슬립효과 발현이 어려우며, 그 함량이 0.3중량부를 초과할 경우에서는 사용량 증가에 따라 슬립효과가 거의 증가되지 않는다.

본 발명에서 블로킹방지제는, 특별히 제한됨이 없이 공지된 어떠한 종류의 것이라도 사용가능하며, 상기 EVA/LDPE/PP로 된 수지브렌드 100중량부에 대해 0.05~0.5중량부를 사용하는데, 이중 0.4중량부가 가장 적합하다. 블로킹방지제의 함량이 0.05중량부 미만일 경우에는 블로킹 방지 효과가 없으며, 그 함량이 0.5중량부를 초과할 경우에서는 필링강도를 저하시킬 수가 있다.

본 발명은 이하 실시예와 비교예를 통해 좀더 구체적으로 이해될 수 있으며, 이하의 실시예와 비교예들은 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것이 아니라 예시적인 목적으로 기재하는 것이다.

실시예와 비교예에 따른 필름의 특성에 대해 다음과 같이 평가하였다.

1. 필링강도

필링강도는 25mm×10mm 크기로 필름끼리 열융착시킨 후, 이것을 15mm×10mm 크기로 잘라 UTM에서 세로방향으로 필링시켜 측정되는 강도의 최고값을 필링강도로 선정하였다. 인장속도는 200mm/min의 속도로 측정하였다. 이때 필링강도가 너무 강할 경우에는 필름이 연신되거나 찢어지는 현상이 발생될 수 있어, 적정 수준의 필링강도 유지가 중요하다. 통상적으로 성인이 개봉할 수 있는 필링강도는 2.0kg/15mm 이하로, 스낵포장용의 경우 0.8~1.6kg/15mm 수준의 필링강도가 적합하다.

2. 후각시험

필름성형후, 각각의 필름에서 아세트산 냄새 및 자극적인 냄새가 나는지에 대해 관능적인 방법으로 평가하였다.

3. 투명성

필름성형후, ASTM D1003에 의거하여 실시하였다.

4. 슬립성

필름성형후, ASTM D1894에 의거하여 실시하였다.

5. 모폴러지 관찰

수지 조성물을 용융브렌딩한 후, 구성수지중 분산상인 폴리프로필렌의 입자크기를 측정하기 위해 Scanning Electron Microscope(이하 SEM)을 사용하였다.

(실시예 1~10, 비교예 1~11)

표 1의 수지 조성물을 30φ 이축스크류 압출기에서 140~180℃로 용융브렌딩하여 펠렛화한 후 이것을 캐스팅용 필름기에서 30㎛의 두께로 필름을 성형하였다. 성형된 필름은 투명성을 측정한 후, 두께가 각각 12㎛, 30㎛인 PET 필름과 일반 PET로 합지시킨 후 후각시험 및 슬립성 평가, 이지필 필름끼리의 열융착을 통해 필링강도를 측정하였다. 각각의 측정결과는 표 1에 나타내었다.

(열융착 방법)

1. 필름크기 : 5㎝×30㎝

2. 접착기재 : 동일한 필름끼리 접착시킴(크기 : 5㎝×30㎝)

3. 열융착 온도 : 110℃~150℃범위에서 온도는 20℃간격으로 하였다.

4. 열융착 면적 : 25㎜×10㎜

5. 열융착 시간 : 1초

6. 열융착 압력 : 2kgf/㎠

표 1

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명의 수지조성물은 110~150℃에서 우수한 필링강도를 가지므로 필름 제조시 이지필 특성이 매우 우수하고, 또한 투명성과 슬립특성이 우수하고 냄새발생이 거의 없어 특히 스낵포장용으로 적합하다.

Claims

비닐아세테이트의 함량이 9~18중량%인 에틸렌비닐아세테이트 40~90중량%, 저밀도폴리에틸렌 5~30중량%, 폴리프로필렌 5~30중량%로 구성된 수지브렌드 100중량부에 대해 슬립제 0.02~0.3중량부, 블로킹방지제 0.05~0.5중량부를 첨가하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이지필 필름용 수지조성물.