KR100743916B1

KR100743916B1 - 수액백 포장 필름용 폴리에틸렌 수지 조성물

Info

Publication number: KR100743916B1
Application number: KR1020060021563A
Authority: KR
Inventors: 박지용; 홍승환; 김경현
Original assignee: 삼성토탈 주식회사
Priority date: 2006-03-08
Filing date: 2006-03-08
Publication date: 2007-07-30

Abstract

본 발명은 수액백 포장 필름용 폴리에틸렌 수지 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고밀도 폴리에틸렌에 저밀도 폴리에틸렌을 첨가하므로써 투명성이 우수하고, 기계방향의 인열강도가 낮아 개봉특성이 우수한 수액백 포장 필름용 폴리에틸렌 수지 조성물에 관한 것이다.

고투명, 인열강도, 폴리에틸렌, 수지 조성물

Description

수액백 포장 필름용 폴리에틸렌 수지 조성물{Polyethylene resin composition for infusion solution bag packing film}

본 발명은 수액백 포장 필름용 폴리에틸렌 수지 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고밀도 폴리에틸렌(이하, HDPE)에 저밀도 폴리에틸렌(이하, LDPE)을 첨가하므로써 투명성이 우수하고, 기계방향의 인열강도가 낮아 개봉특성이 우수한 수액백 포장 필름용 폴리에틸렌 수지 조성물에 관한 것이다.

현재 수액제 포장재는 유리병이 시장의 대부분을 점유하고 있으나, 유리병은 무겁고 이동시 깨지기 쉬운 단점이 있어 최근 필름으로 제조된 수액백을 이용한 수액제 포장이 증가되고 있으며, 특히 환경측면에서 폴리올레핀계 수액백의 사용이 급속도로 확대되고 있다.

이러한 수액백으로 포장된 수액제는 오염방지 등을 위해 외장 포장필름으로 한번 더 포장을 하게 되는데, 이러한 포장재로는 고밀도 폴리에틸렌으로 제조된 필름이 대부분 적용되고 있다.

그러나, 이러한 고밀도 폴리에틸렌 포장필름은 불투명하여 수액제의 검사시 내용물이 잘 보이지 않는 문제점이 있으며, 또한 기계방향의 인열강도가 높아 개봉 시 잘 찢어지지 않는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고밀도 폴리에틸렌에 저밀도 폴리에틸렌을 첨가함으로써 우수한 투명성과 기계방향의 인열강도가 낮은 특성을 갖는 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 수액백 포장 필름용 폴리에틸렌 수지 조성물은, 고밀도 폴리에틸렌 70~95중량%와 저밀도 폴리에틸렌 5~30중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 사용되는 고밀도 폴리에틸렌은 기상공정 또는 슬러리 공정에서 중합된 것으로 GPC(Gel Permeation Chromatography)에 의해 측정된 분자량 분포가 5 이하이며, ASTM D1238에 따른 2.16kgf/㎠ 하중하에서 190℃에서 측정했을때의 용융지수가 0.1~4g/10분, ASTM D1505에 의한 23℃에서의 밀도가 0.950g/㎤ 이상인 것이 바람직하다. 상기 분자량 분포가 5를 초과하는 경우에는 투명성이 저하하는 단점이 있고, 상기 용융지수가 4g/10분을 초과하면 블로운 필름 성형시 버블이 불안정한 문제점이 발생하고, 용융지수가 0.1g/10분 미만인 경우에는 수지압이 과다하게 형성되어 성형이 어려운 문제가 발생한다. 또한, 밀도가 0.950g/㎤ 미만일 경우에는 기계방향의 인열강도가 높아지는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명에서 사용되는 저밀도 폴리에틸렌은 ASTM D1238에 따른 2.16kgf/㎠ 하중하에서 190℃에서 측정했을때의 용융지수가 0.1~10g/10분, ASTM D1505에 의한 23℃에서의 밀도가 0.920~0.940g/㎤인 것이 바람직하다. 상기 용융지수가 0.1g/10분 미만인 경우에는 고밀도 폴리에틸렌과의 점도차이로 혼련성이 불량하게 되며, 용융지수가 10g/10분을 초과하는 경우에는 블로운 필름 성형시 용융강도의 저하로 필름 성형이 곤란하게 된다. 또한, 상기 밀도가 0.920g/㎤ 미만인 경우에는 기계방향의 인열강도 향상효과가 크지 않으며, 0.940g/㎤을 초과하는 경우에는 투명성 향상 효과가 크지 않게 된다.

이러한 저밀도 폴리에틸렌의 함량은 5~30중량%가 바람직한데, 30중량%를 초과하는 경우에는 살균공정에서 변형이 발생할 우려가 있으며, 5중량% 미만인 경우에는 인열 및 투명성의 효과가 크지 않게 된다.

본 발명에 따른 수지 조성물의 제조방법은 일반적인 이축압출기를 이용하여 150∼220℃의 온도에서 용융압출하여 혼합시키는 것으로 이루어진다. 조성물은 압출된 펠렛형태인 것이 바람직하다.

본 발명은 하기 실시예 및 비교예에 의하여 구체적으로 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 예에 지나지 않으며, 본 발명의 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

실시예 및 비교예

하기 실시예 및 비교예에서 제조된 필름의 물성 평가방법은 다음과 같다.

필름의 투명도는 ASTM D1003에 의거, 헤이즈미터(Haze meter)를 이용하여 측정하였으며, 기계방향의 인열강도는 ADTM D1922에 의거하여 측정하였다. 살균공정후의 변형여부는 필름을 살균처리기에 121℃, 30분간 방치후 필름의 변형여부를 관 능적으로 평가하였다.

실시예 1

용융지수 1.0g/10분, 밀도 0.960g/㎤, 분자량 분포 4.5를 갖는 고밀도 폴리에틸렌 95중량%에 용융지수가 0.5g/10분, 밀도가 0.930g/㎤인 저밀도 폴리에틸렌을 5중량%를 용융 혼합하여 수지 조성물을 제조한 후, 이를 50mm 스크류(screw)의 블로운 필름 성형기에서 가공온도 190℃, B.U.R. 2.0, 필름두께 0.1mm의 조건으로 필름을 성형하였다. 제조된 필름의 물성을 평가한 결과, 헤이즈(Haze)는 51%, 인열강도는 110g이었으며, 살균후에 변형은 발생하지 않았다.

실시예 2

고밀도 폴리에틸렌과 저밀도 폴리에틸렌의 혼합중량비를 70/30으로 한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 하여 제조된 필름의 물성을 평가한 결과, 헤이즈는 43%, 인열강도는 95g이었으며, 살균후에 변형은 발생하지 않았다.

실시예 3

용융지수가 3g/10분인 저밀도 폴리에틸렌을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 하여 제조된 필름의 물성을 평가한 결과, 헤이즈는 53%, 인열강도는 120g이었으며, 살균후에 변형은 발생하지 않았다.

실시예 4

고밀도 폴리에틸렌과 저밀도 폴리에틸렌의 혼합중량비를 70/30으로 한 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일하게 하여 제조된 필름의 물성을 평가한 결과, 헤이즈는 41%, 인열강도는 100g이었으며, 살균후에 변형은 발생하지 않았다.

실시예 5

용융지수가 10g/10분인 저밀도 폴리에틸렌을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 하여 제조된 필름의 물성을 평가한 결과, 헤이즈는 48%, 인열강도는 120g이었으며, 살균후에 변형은 발생하지 않았다.

실시예 6

고밀도 폴리에틸렌과 저밀도 폴리에틸렌의 혼합중량비를 70/30으로 한 것을 제외하고는, 실시예 5와 동일하게 하여 제조된 필름의 물성을 평가한 결과, 헤이즈는 42%, 인열강도는 105g이었으며, 살균후에 변형은 발생하지 않았다.

비교예 1

용융지수 1.0g/10분, 밀도 0.960g/㎤, 분자량 분포 4.5를 갖는 고밀도 폴리에틸렌만을 이용하여 필름을 제조하여 물성을 평가한 결과, 헤이즈는 65%, 인열강도는 150g이었으며, 살균후에 변형은 발생하지 않았다.

비교예 2

용융지수 0.045g/10분, 밀도 0.956g/㎤, 분자량 분포 24를 갖는 고밀도 폴리에틸렌만을 이용하여 필름을 제조한 후, 물성을 평가한 결과, 헤이즈는 80%, 인열강도는 168g이었으며, 살균후에 변형은 발생하지 않았다.

비교예 3

용융지수 1.0g/10분, 밀도 0.960g/㎤, 분자량 분포 4.5를 갖는 고밀도 폴리에틸렌 60중량%에 용융지수가 3g/10분인 저밀도 폴리에틸렌 40중량%를 용융 혼합하여 얻어진 수지 조성물로 필름을 제조한 후, 물성을 평가한 결과, 헤이즈는 38%, 인열강도는 90g이었으며, 살균후에 필름의 변형이 발생하였다.

비교예 4

용융지수 1.0g/10분, 밀도 0.960g/㎤, 분자량 분포 7.8을 갖는 고밀도 폴리에틸렌 70중량%에 용융지수가 3g/10분인 저밀도 폴리에틸렌 30중량%를 용융 혼합하여 얻어진 수지 조성물로 필름을 제조한 후, 물성을 평가한 결과, 헤이즈는 60%, 인열강도는 120g이었으며, 살균후의 변형은 발생하지 않았다.

상기 실시예와 비교예의 수지 조성물의 조성 및 필름의 물성을 하기 표 1과 표 2에 요약하여 나타내었다.

	고밀도 폴리에틸렌(HDPE)			저밀도 폴리에틸렌(LDPE)	HDPE/LDPE 혼합비		헤이즈 (%)	기계방향 인열강도(g)	살균후 변형유무
	용융지수(g/10분)	밀도 (g/㎤)	분자량 분포	용융지수(g/10분)	HDPE (중량%)	LDPE (중량%)		기계방향 인열강도(g)	살균후 변형유무
실시예 1	1.0	0.960	4.5	0.5	95	5	51	110	없음
실시예 2	1.0	0.960	4.5	0.5	70	30	43	95	없음
실시예 3	1.0	0.960	4.5	3	95	5	53	120	없음
실시예 4	1.0	0.960	4.5	3	70	30	41	100	없음
실시예 5	1.0	0.960	4.5	10	95	5	48	120	없음
실시예 6	1.0	0.960	4.5	10	70	30	42	105	없음

	고밀도 폴리에틸렌(HDPE)			저밀도 폴리에틸렌(LDPE)	HDPE/LDPE 혼합비		헤이즈 (%)	기계방향 인열강도(g)	살균후 변형유무
	용융지수(g/10분)	밀도 (g/㎤)	분자량 분포	용융지수(g/10분)	HDPE (중량%)	LDPE (중량%)		기계방향 인열강도(g)	살균후 변형유무
비교예 1	1.0	0.960	4.5	-	100	0	65	150	없음
비교예 2	0.045	0.956	24.0	-	100	0	80	168	없음
비교예 3	1.0	0.960	4.5	3	60	40	38	90	있음
비교예 4	1.0	0.960	7.8	3	70	30	60	120	없음

상기 표 1과 표 2의 결과로부터, 분자량 분포가 좁은 고밀도 폴리에틸렌 수지에 저밀도 폴리에틸렌이 5~30중량% 첨가된 수지 조성물로 제조된 필름은 비교예 1과 2의 고밀도 폴리에틸렌만으로 제조된 필름과 비교시 현저히 낮은 인열강도와 우수한 투명성을 나타내었으며, 저밀도 폴리에틸렌이 30중량%를 초과하여 사용된 비교예 3의 필름과 비교시 살균시의 변형도 발생하지 않는 것으로 나타났으며, 또한 분자량 분포가 넓은 고밀도 폴리에틸렌을 사용한 비교예 4의 필름과 비교시 투명도가 더욱 우수한 것으로 나타나 수액백 포장 필름으로서 적합함을 확인할 수 있었다.

본 발명에 의해 제조된 수액백 포장 필름용 폴리에틸렌 수지 조성물은 기존의 통상적으로 사용되고 있는 폴리에틸렌 수지 조성물보다 우수한 투명성과 개봉성을 발현하게 된다.

Claims

분자량 분포가 5 이하이며, 용융지수가 0.1~4g/10분, 23℃에서의 밀도가 0.950g/㎤ 이상인 고밀도 폴리에틸렌 70~95중량%와 저밀도 폴리에틸렌 5~30중량% 를 포함하여 이루어지는 수액백 포장 필름용 블로운 필름 성형용 폴리에틸렌 수지 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 저밀도 폴리에틸렌은 용융지수가 0.1~10g/10분, 밀도가 0.920~0.940g/㎤인 수액백 포장 필름용 블로운 필름 성형용 폴리에틸렌 수지 조성물.