KR100622429B1 - 열접착성 폴리프로필렌 수지 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열접착성 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것으로서, 결정융점이 125~135℃인 폴리프로필렌-

-올레핀 공중합체 100중량부에 폴리메틸 메타크릴레이트 미분말 0.01∼0.5중량부의 조성을 가진다. 본 발명에 의해서 제조된 수지 조성물은 슬립성, 내블로킹성이 우수하다.

폴리프로필렌 수지, 열접착성, 슬립성, 내블로킹성

Description

열접착성 폴리프로필렌 수지 조성물{Heat sealable polypropylene composition}

본 발명은 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다. 더욱 자세히는 열접착성으로 사용되는 폴리프로필렌 필름용 수지 조성물에 관한 것이다.

열접착성 필름의 가장 중요한 특징은 낮은 열접착온도를 갖는 것이다. 열접착온도는 수지의 결점융점과 관계가 있는데, 일반적으로 125~135℃ 사이의 결정융점을 갖는 폴리프로필렌 수지를 사용한다. 그러나 낮은 결정융점을 가지는 필름은 표면이 끈끈하여 고속도의 포장기계나 가공기계에서는 문제가 발생하게 된다.

이러한 문제들은 슬립제나 안티블로킹제를 사용하여 해결할 수 있다. 종래의 필름은 유기 아마이드 계통의 슬립제를 첨가하여 슬립성을 높인다. 그러나 이러한 종류의 슬립제는 첨가되는 함량을 높일수록 슬립성은 좋아지지만, 고온 조건 하에서는 필름표면으로의 저분자량 물질의 전이로 표면의 블로킹성이나 젖음성과 같은 물성의 저하를 가져온다.

안티블로킹제로는 실리콘 다이옥사이드(Silicon Dioxide)가 많이 사용되고 있다(유럽특허공개 제27,586호, 유럽특허공개 제189,242호). 또한, 독일특허공개 제2,244,703호에 따르면 폴리프로필렌 필름의 슬립성을 개선하기 위해 폴리아마이드-6, 폴리아마이드-6,6, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌 하이드록시벤조에이트를 첨가하였다. 그러나 이러한 안티블로킹제들을 사용한 필름은 여전히 슬립성에 한계가 있으며, 함량이 증가되면 열접착성과 투명성이 떨어지는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고 새로운 안티블로킹제로 필름면의 슬립성과 내블로킹성을 동시에 향상시킨 열접착성 폴리프로필렌 필름을 제공하려는 것이다.

본 발명자들의 연구 결과, 폴리프로필렌계 수지에 폴리메틸 메타크릴레이트 미분말을 특정량 포함하는 필름이 종래 기술의 결점을 해결할 수 있음을 알고 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 본 발명은 아래와 같은 구성을 가진다.

(1) 결정융점이 125~135℃인 폴리프로필렌-

-올레핀 공중합체, 더욱 바람직하게는 결정성 에틸렌·프로필렌·부텐-1 삼원공중합체 수지 100중량부, 폴리메틸 메타크릴레이트 미분말 0.01∼0.5중량부를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물

(2) 폴리메틸 메타크릴레이트는 입경 10㎛ 이하의 구상 미분말인 폴리메틸 메타크릴레이트인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물

본 발명의 조성물에 포함되는 폴리프로필렌계 수지는 결정융점이 125~135℃인 폴리프로필렌-

-올레핀 공중합체, 바람직하게는 프로필렌을 주성분으로 하는 결정성 에틸렌·프로필렌·부텐-1 삼원 공중합체이다. 결정융점 125℃ 미만의 폴리프로필렌 수지는 생산공정상 제조가 불가능하며, 135℃를 초과하는 결정융점을 갖는 수지는 열접착성이 열세하다.

본 발명의 조성물에 포함되는 폴리메틸 메타크릴레이트는 미세한 구상 입자로서 중합 후 분자량이 80만∼100만 정도이며, 평균입경이 10㎛을 초과하면 사용이 블가능하다. 평균 입경이 10㎛을 초과하는 경우 폴리프로필렌계 수지에서의 분산성이 저하되고 필름의 평활성, 광택 등이 현저히 손상되며 열접착성이 저하된다. 또한 돌기가 많은 부정형 입자의 경우는 필름 표면에 돌기를 생성하기 쉽고, 필름에 필요한 특성인 내블로킹성, 슬립성 등에 대한 개량 효과가 저하된다.

본 발명의 필름에 이용된 베이스 필름은 폴리프로필렌-

-올레핀 공중합체 수지 100중량부에 폴리메틸 메타크릴레이트 미분말을 0.01~0.5중량부 첨가하는 것이 적당하다. 이 폴리메틸 메타크릴레이트 미분말의 첨가량이 0.01중량부 미만이면 내블로킹성, 슬립성의 개량 효과가 없고, 0.5중량부 이상이면 필름 표면의 조도와 피시아이가 증가하며 특히 열접착성이 현저히 저하된다.

본 발명의 수지조성물에는 산화방지제, 중화제등과 같은 각종 첨가제가 본 발명의 특징에 어긋나지 않는 범위 내에서 첨가될 수 있다.

아래에서 실시예, 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

실시예, 비교예에 있어서의 물성의 측정은 아래와 같이 수행하였다.

(1) 열접착력 : 일정 온도에서 열접착기를 이용하여 필름을 2kgf 하중 하에 서 1.5초동안 접착시키고 폭 1.5cm로 샘플링한 후 인장시험기로 300mm/min의 속도로 필름의 접착강도를 측정하였다(단위:kg).

(2) 필름의 내블로킹성 : ASTM D 1893에 따라 20㎝×25㎝의 두장의 필름을 겹쳐 두장의 철판 사이에 놓고 5kgf의 무게를 가한 후 60℃ 오븐에서 1일간 열처리 후 두 필름의 박리강도를 측정하였다(단위:g/mm).

(3) 슬립성(동마찰계수) : ASTM D l894의 방법으로 측정한 필름의 동마찰계수는 슬립성을 가리킨다. 이 값이 작을수록 슬립성이 우수하다.

다음은 실시예 및 비교예에서 사용되는 성분의 약어에 대한 설명이다.

1) 수지 1 : 삼원공중합체(프로필렌-에틸렌-부텐-1), 결정융점 130℃, MFR=7.0g/10min

2) 수지 2 : 삼원공중합체(프로필렌-에틸렌-부텐-1), 결정융점 140℃, MFR=7.0g/10min

3) 수지 3 : 랜덤공중합체(프로필렌-에틸렌), 결정융점 140℃, MFR=7.0g/10min

4) 안티블로킹제 1(AB-1) : 폴리메틸 메타크릴레이트, 입경 3.4㎛, 구상

5) 안티블로킹제 2(AB-2) : 실리카분말체, 입경 4.5㎛, 부정형

6) 안티블로킹제 3(AB-3) : 실리카분말체, 입경 2.5㎛, 구상

7) 슬립제(S-1) : 에루크아마이드(Erucamide)

실시예 1

결정융점 130℃인 프로필렌-에틸렌-부텐-1 삼원공중합체 수지 100중량부에 산화방지제로서 펜타에리쓰리틸-테트라키스[3-(3,5-디-터셔리 부틸-4-하이드록시-페닐)-프로피오네이트(Pentaerythrityl-tetrakis[3-(3,5-di-tert.butyl-4-hydroxy-phenyl)-propionate]) 0.05중량부, 트리스(2,4-디-터셔리 부틸페닐)포스파이트 (Tris(2,4-di-tert. butylphenyl)phosphite) 0.1중량부, 중화제인 칼슘 스테아레이트 0.05중량부 및 안티블로킹제 1(AB-1) 0.1중량부를 배합하여 믹서로 혼합한 후 압출기를 이용하여 200℃에서 펠렛상 조성물을 얻었다. 이 조성물을 구경 45mm의 압출기 및 T-다이(die)를 이용하여 용융온도 240℃에서 압출시키고 표면온도 30℃의 냉각롤로 급냉하여 권취 두께 30㎛, 폭 40cm의 롤상 필름을 얻었다.

실시예 2~3

표 1과 같이 안티블로킹제 1(AB-1)의 첨가량을 바꾸는 이외에 실시예 l에 준하여 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 그것들의 특성을 표 1에 나타내었다.

비교예 1~2

실시예 1의 수지 대신 수지 2와 수지 3에 대하여 실시예1에 준한 실험을 통하여 필름을 얻었다. 그것의 필름 특성을 표 1에 나타내었다.

비교예 3~4

수지 1에 안티블로킹제 1(AB-1)의 함량을 변화시켜 실시예 1에 준한 실험을 통하여 필름을 얻었다. 그것의 필름 특성을 표 1에 나타내었다.

비교예 5~7

실시예에서 사용하지 않은 안티블로킹제 2(AB-2)와 슬립제 1을 첨가하여 실시예 1에 준한 실험을 통하여 필름을 얻었다. 그것의 필름 특성을 표 1에 나타내었다.

구분	수지	첨가물	첨가량 (중량부)	열접착온도 (℃)	슬립성	블로킹력 (g/mm)
실시예 1	수지 1	AB-1	0.1	125	0.60	0.7
실시예 2	수지 1	AB-1	0.2	125	0.55	0.6
실시예 3	수지 1	AB-1	0.5	125	0.45	0.5
비교예 1	수지 2	AB-1	0.2	135	0.50	0.6
비교예 2	수지 3	AB-1	0.2	135	0.50	1.0
비교예 3	수지 1	-	-	130	1.80	1.2
비교예 4	수지 1	AB-1	0.6	135	0.45	0.5
비교예 5	수지 1	AB-2	0.2	130	0.79	0.7
비교예 6	수지 1	AB-3	0.2	130	0.65	0.7
비교예 7	수지 1	S-1	0.2	130	0.55	0.9

주) 열접착온도는 열접착강도 값이 0.6kg가 되는 온도로서 낮을수록 열접착성이 우수함

표 1의 결과와 같이 0.1~0.5중량부의 안티블로킹제 1(AB-1)이 첨가된 본 발명의 조성물로 제조된 필름은 비교예에 비하여 열접착성이 우수하고, 내슬립성 및 내블로킹성도 우수하게 나타났다.

Claims (3)

1. 결정융점이 125~135℃인 폴리프로필렌-

   

   -올레핀 공중합체 100중량부, 폴리메틸 메타크릴레이트 미분말 0.01∼1.0 중량부를 포함하는 열접착성 폴리프로필렌 수지 조성물.
2. 제1항에 있어서,

   상기 폴리프로필렌-

   

   -올레핀 공중합체는 결정성 에틸렌·프로필렌·부텐-1 삼원공중합체 수지인 것을 특징으로 하는 열접착성 폴리프로필렌 수지 조성물.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 폴리메틸 메타크릴레이트 미분말은 평균입경 10㎛ 이하의 구상 미분말인 것을 특징으로 하는 열접착성 폴리프로필렌 수지 조성물.