KR100952529B1

KR100952529B1 - 돌자 강도를 향상한 강인성 피이티 필름 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR100952529B1
Application number: KR1020070137360A
Authority: KR
Inventors: 김상필; 홍성희; 강봉진; 강인식
Original assignee: 도레이새한 주식회사
Priority date: 2007-12-26
Filing date: 2007-12-26
Publication date: 2010-04-12
Also published as: KR20090069635A

Abstract

본 발명은 식품 포장용으로 사용되는 PET 필름의 제조 방법에 있어서 종방향 및 횡방향 연신비 및 연신온도를 최적화함으로 종래의 문제점을 개선하여 현실적으로 사용되는 두께에서도 필름에 구멍이 잘 나지않는 특성인 필름의 돌자 강도(Stick Strength)를 향상시킨 강인성 PET 필름 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 상기 본 발명의 돌자 강도를 향상한 강인성 PET 필름의 제조 방법은 무입자 PET 칩과 실리카 입자(SiO₂) 함유 PET 칩을 일정비율로 혼합하여 PET 필름을 제조하는 방법에 있어서, 상기 필름의 제조 공정에 있어서 두께는 동일하게 유지되도록 하면서 종방향(MD) 및 횡방향(TD) 연신비를 증가시키고, TD 열고정 온도는 낮추고, 제막 후 물, 코폴리에스테르(copolyester) 및 멜리민(melamine)계 경화제로 구성되는 도막제로 막의 일면을 도막하여 제조함으로, MD 인장강도 30Kgf/㎟ 이상이고, TD 인장강도 28Kgf/㎟ 이상으로 됨을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 MD 인장강도를 30Kgf/㎟ 이상 그리고 TD 인장강도를 28Kgf/㎟ 이상 증진시켜 종래의 필름에 비하여 돌자강도가 월등하게 향상되어 딱딱한 스낵류와 같은 과자 제품의 포장에 사용되어도 포장지가 찢어지는 불량이 발생하지 않아 유용하게 산업적으로 이용될 수 있는 것이다.

PET, 필름, 돌자강도, 식품포장.

Description

돌자 강도를 향상한 강인성 피이티 필름 및 그 제조 방법{PET film improving stick strength and menufacturing method thereof}

본 발명은 돌자 강도를 향상한 강인성 PET 필름 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 식품 포장용으로 사용되는 PET 필름의 제조 방법에 있어서 종방향 및 횡방향 연신비 및 연신온도를 최적화함으로 종래의 문제점을 개선하여 현실적으로 사용되는 두께에서도 필름에 구멍이 잘 나지않는 특성인 필름의 돌자 강도(Stick Strength)를 향상시킨 강인성 PET 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

식품 포장용으로 현재 일반적으로 사용되고 있는 일반 포장용 PET 필름의 경우에는 이들 포장용 PET 필름 용기에 수납되어 지는 식품이 딱딱한 스낵류와 같은 과자 제품의 경우 이들 제품을 포장용기에 담을 때, 이들 제품에 의해 포장용기의 필름이 찢어지거나 구멍이 나는 경우가 발생되어 제품 포장에 불량이 발생하는 문제가 있었으며, 이러한 문제의 해결이 절실하게 요구되어 오고 있었다.

이에, 상기한 문제를 해결하기 위한 방법이 여러 가지 측면으로 시도되었는데, 이들 문제점을 가장 간단하게 해결하기 위해서는 가장 일반적으로 생각할 수 있는 것으로는, 예를 들어 필름의 두께를 증가시킴으로서 필름의 강도를 증진시켜 상기한 문제를 개선할 수 있는 방법이 제안될 수 있으나, 이와 같이 단순히 두께를 증가시킬 경우 포장원가비용이 증가하고 재활용 부담 비용도 증가하므로 바람직하지 않다.

이와 같은 현상을 감안하여, 두께를 증진하지 않는 것으로 제시된 새로운 해결책으로는, 예를 들어 대한민국 특허출원 제1998-0704592호는 "2축배향폴리에틸렌필름"이라는 명칭으로 "에틸렌 함량이 90 중량%를 초과하고, 공단량체 분포 폭 인덱스(CDBI)가 50%를 초과하고, C3-C20 알파-올레핀 공단량체의 함량이 0 내지 6.0 몰% 이며, 밀도가 0.915 g/cc 이상인 열가소성 에틸렌 중합체로 이루어진 2축 배향 필름 층을 포함하는 필름"을 개시하면서, 상기한 필름의 2축 배향은 투명도, 강성도, 다트 드롭 충격, 파열 저항성, 및 수축도를 현저하게 증가시키고, 인장 강도 또한 증가시켜, 이러한 제품 필름은 수축 포장, 겉포장으로서, 그리고 스낵 및 곡식과 같은 건조 포장 등의 적용에 유용하다는 것을 기술하고 있다.

그러나, 상기한 종래의 발명에 따라 얻어진 필름은 강성도가 증가되었다고는 하지만, 딱딱한 제품을 수납하여 포장 시 포장지가 찢어지는 불량이 발생하는 현상이 완전히 해결되지 않고 있다는 단점을 여전히 가지고 있다.

상기한 바와 같은 이 분야의 현재 상황을 감안할 때 식품포장 등에 있어서 포장지의 두께를 증가시키지 않고 현재 통상적으로 사용되는 두께에서도 포장지의 찢어짐 문제를 해결할 수 있는 방법이 여전히 절실하게 요구되고 있는 실정임을 알 수 있다.

따라서, 본 발명자 등은 상기한 종래의 문제점을 개선하여 현재 사용되는 두께에서도 필름에 구멍이 잘 나지않는 특성인 필름의 돌자 강도(Stick Strength)를 향상시킨 강인성 PET 필름을 개발하기 위하여 예의 연구한 결과, 특정한 제조 조건을 확립하고 이에 의해 돌자강도가 월등히 향상된 필름을 얻을 수 있어 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 포장용 필름의 제조에 있어서 두께를 증가시키지 않으면서도 필름이 잘 찢어지지 않는 특성인 필름의 돌자 강도가 월등하게 향상된 강인성 PET 필름을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 바와 같이 포장용 필름의 제조에 있어서 두께를 증가시키지 않으면서도 필름이 잘 찢어지지 않는 특성인 필름의 돌자 강도가 월등하게 향상된 강인성 PET 필름을 용이하게 제조할 수 있는 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 본 발명의 목적은 PET 필름의 제조에 있어서 종방향(MD) 및 횡방향(TD) 연신비는 높이고, TD 열고정 온도는 낮추어 MD, TD 방향의 연신을 극대화함으로서, MD 인장강도 30Kgf/㎟ 이상, TD 인장강도 28Kgf/㎟ 이상으로 돌자강도를 향상시킨 강인성 PET 필름을 얻음으로 달성할 수 있었다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 돌자 강도를 향상한 강인성 PET 필름의 제조 방법은;

무입자 PET 칩과 실리카 입자(SiO₂) 함유 PET 칩을 일정비율로 혼합하여 PET 필름을 제조하는 방법에 있어서,

상기 필름의 두께는 통상 PET 필름의 두께와 동일하게 유지되도록 하면서 종방향(MD) 및 횡방향(TD) 연신비를 통상 PET 필름에 비하여 2 내지 10% 증가시킨 4.5 내지 5.0배로 하고, TD 열고정 온도는 통상 PET 필름의 열고정 온도에 비하여 5 내지 30℃ 낮춘 200 내지 250℃로 하고, 제막 후 물, 코폴리에스테르(copolyester) 및 멜리민(melamine)계 경화제로 구성되는 도막제로 막의 일면을 도막하여 제조함으로, MD 인장강도 30Kgf/㎟ 이상이고, TD 인장강도 28Kgf/㎟ 이상으로 됨을 특징으로 한다.

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본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 PET 필름의 두께는 10 내지 15㎛임을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 돌자 강도를 향상한 강인성 PET 필름은 상기한 본 발명의 구성에 따른 각 방법에 의하여 제조된 것임을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 돌자 강도를 향상한 강인성 PET 필름은 그 제조 공정에 있어서, MD 및 TD 연신비를 높이고, TD 열고정 온도는 낮추어 MD, TD 방향의 연신을 극대화하고, 특정한 코팅물질로 코팅함에 의하여 MD 인장강도를 30Kgf/㎟ 이상 그리고 TD 인장강도를 28Kgf/㎟ 이상 증진시켜 종래의 필름에 비하여 돌자강도를 월등하게 향상시킨 강인성 PET 필름 및 그 제조방법을 제공하고, 이에 의해 얻어진 강인성 PET 필름은 두께를 증가시키지 않으면서도 필름이 잘 찢어지지 않는 특성인 필름의 돌자 강도가 월등하게 향상되어 딱딱한 스낵류와 같은 과자 제품의 포장에 사용되어도 포장지가 찢어지는 불량이 발생하지 않아 유용하게 산업적으로 이용될 수 있는 것이다.

이하, 본 발명을 바람직한 일 실시예에 의하여 보다 자세하게 설명하지만 본 발명의 범주가 여기에 한정되는 것이 아님은 물론이다.

실시예

본 발명에 따라 돌자 강도를 향상한 강인성 PET 필름을 제조하기 위하여, 무입자 PET 칩 88kg과 입자크기 2.4㎛의 실리카 입자(SiO₂)를 0.76% 함유하는 PET 칩을 12kg 준비하여 이들 칩을 균일하게 혼합하여 PET 필름을 제조하였다. 이때의 제조 조건은 라인 스피드, 적하비율 및 CA 공정은 통상의 방법에 따라 실시하였으며, 종 방향 연신비는 총 4 단계를 통해 각 단계에서 1.0 내지 2.6으로 하여 총 연신비를 4.71로 하였으며, 이때의 온도는 약 70℃ 내지 115℃로 하였으며, B-시트 폭은 1780mm로 하였다. 다음으로 횡방향(TD)의 열고정 온도는 215℃를 넘지 않는 온도 내에서 수행하였으며, 횡방향(TD) 연신을 7190mm 까지 연신하여, 두께 12㎛의 필름으로 제작하였다. 이와 같이 제작된 필름의 일 면 상에 순수 92.26%, 코폴리에스테르(copolyester)인 TR-620K(상품명) 7.60% 및 멜리민(melamine)계 경화제인 MW-12LF 0.14%를 균일하게 혼합하여 얻은 도막제를 코팅하였다.

비교예

종래의 공지된 방법에 따라 식품 포장용 PET 필름을 제조하기 위하여, 무입자 PET 칩 88kg과 입자크기 2.4㎛의 실리카 입자(SiO₂)를 0.76% 함유하는 PET 칩을 12kg 준비하여 이들 칩을 균일하게 혼합하여 PET 필름을 제조하였다. 이때의 제조 조건은 라인 스피드, 적하비율 및 CA 공정은 통상의 방법에 따라 실시하였으며, 종 방향 연신비는 총 4 단계를 통해 각 단계에서 1.04 내지 2.45로 하여 총 연신비를 4.27로 하였으며, 이때의 온도는 약 70℃ 내지 113℃로 하였으며, B-시트 폭은 1780mm로 하였다. 다음으로 횡방향(TD)의 열고정 온도는 100 내지 240℃ 내에서 수행하였으며, 횡방향(TD) 연신을 7120mm 까지 연신하여, 두께 12㎛의 필름으로 제작하였다. 이와 같이 제작된 필름을 권취하여 필름을 제조하였다.

실험예

상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 PET 필름에 대하여 후도, 돌자강도, 열수축율, 강도, 신도, 탄성율, 면배향도 및 헤이즈의 물성을 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 나타냈다.

구분			비교예	실시예
두께	평균	㎛	12	12
돌자강도 (Stick Strength)		N	3.7	5.0
열수축율	150℃	MD	1.4	3.1
	30분	TD	0.0	1.8
	190℃	MD	2.6	8.4
	20분	TD	0.0	6.6
강도	MD	Kgf/㎟	25	34
강도	TD		20	30
신도	MD	%	120	108
신도	TD		152	118
탄성율	MD	Kgf/㎟	503	513
탄성율	TD		477	528
면배향도(fn)			0.157	0.166
헤이즈(HAZE)		%	3.5	3.0

상기 결과에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 실시예에 의해 제조된 PET필름은 MD 인장강도가 34Kgf/㎟이고, TD 인장강도가 30Kgf/㎟이며, 돌자강도가 5.0N으로 종래의 필름에 비하여 강인성이 월등히 향상되었음을 알 수 있다.

Claims

무입자 PET 칩과 실리카 입자(SiO₂) 함유 PET 칩을 일정비율로 혼합하여 PET 필름을 제조하는 방법에 있어서,

상기 필름의 두께는 10 내지 15㎛로 되도록 하면서 종방향(MD) 및 횡방향(TD) 연신비를 4.5 내지 5.0배로 하고, TD 열고정 온도는 200 내지 250℃로 하고, 제막 후 물, 코폴리에스테르(copolyester) 및 멜리민(melamine)계 경화제로 구성되는 도막제로 막의 일면을 도막하여 제조함으로, MD 인장강도 30Kgf/㎟ 이상이고, TD 인장강도 28Kgf/㎟ 이상으로 됨을 특징으로 하는 돌자 강도를 향상한 강인성 PET 필름의 제조 방법.
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청구항 1항에 따라 제조된 것임을 특징으로 하는 식품 포장용 돌자 강도를 향상한 강인성 PET 필름.