KR101374318B1 - 다층 필름 포장재 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 우수한 박리 강도, 실링 강도, 내낙하성 및 내충격성 등을 나타냄에 따라, 고상 유지를 포함하는 액체 또는 겔 상태의 내용물에 대한 플랙서블 포장재로서 바람직하게 사용될 수 있는 다층 필름 포장재 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 다층 필름 포장재는, 수지 기재층; 수지 기재층 상에 형성된 접착층; 접착층 상에 형성되어 있고, 에틸렌-1-부텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 1 층과, 에틸렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-1-옥텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 2 층을 포함하는 제 1 실란트층; 상기 제 1 실런트층 상에 형성되어 있고, 에틸렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-1-옥텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 3 층과, 에틸렌-1-부텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 4 층을 포함하는 제 2 실란트층을 포함하고, 제 1 및 제 2 실란트층은 서로 분리 가능하도록 제 2 층 및 제 3 층이 서로 접촉하여 부착되어 있는 것이다.
Description
본 발명은 다층 필름 포장재 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 우수한 박리 강도, 실링 강도, 내낙하성 및 내충격성 등을 나타냄에 따라, 고상 유지를 포함하는 액체 또는 겔 상태의 내용물에 대한 플랙서블 포장재로서 바람직하게 사용될 수 있는 다층 필름 포장재 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
마가린 등과 같이 고상 유지를 포함하는 액체 또는 겔 상태의 식품이나 의약품 등은 주로 금속이나 플라스틱 등의 포장재에 포장되어 수송, 보관, 판매 또는 유통되고 있다. 그러나, 이와 같이 형태가 고정된 금속 또는 플라스틱 등의 포장재로 포장될 경우, 전체적인 제품의 부피가 증가하고, 재사용이 어려우며, 폐기물이 다량 발생하는 등의 단점이 있다. 이에 따라, 이전부터 상기 액체 또는 겔 상태의 식품이나 의약품 등의 내용물을 플렉서블 포장재에 포장하고자 하는 시도가 이루어지고 있다.
그런데, 이러한 고상 유지 함유 액체 또는 겔 상태의 내용물을 플렉서블 포장재에 적절히 포장하기 위해서는, 상기 내용물이 열 등에 의해 변성되지 않도록 상기 포장재가 가능한 저온에서 실링 및 밀봉될 수 있어야 하며, 포장된 상태에서 떨어뜨리더라도 터지거나 내용물을 유출시키지 않는 우수한 기계적 강도, 예를 들어, 우수한 실링 강도, 박리 강도, 내충격성 및 내낙하성 등을 나타낼 필요가 있다.
그러나, 이전에 알려진 플렉서블 포장재의 경우, 저온 실링에 의한 밀봉이 어렵거나, 충분한 실링 강도, 박리 강도, 내충격성 및 내낙하성을 나타내지 못하는 것이 대부분이었다. 더구나, 기존의 플렉서블 포장재의 경우, 일부의 층에 핀홀이 조금만 발생하더라도, 핀홀 등에 의한 포장재의 불량 및 내용물의 유출 등이 발생하여 상기 고상 유지 함유 액체 또는 겔 상태의 내용물을 포장하는데 적합하지 않은 것이 많았다.
이에, 저온 실링 가능하면서도, 우수한 실링 강도, 박리 강도, 내충격성 및 내낙하성 등을 나타내어 고상 유지 함유 액체 또는 겔 상태의 내용물을 포장하는데 적합한 플렉서블 포장재가 계속적으로 요구되고 있다.
이에 본 발명은 저온 실링 가능하면서도, 우수한 박리 강도, 실링 강도, 내낙하성 및 내충격성 등을 나타냄에 따라, 고상 유지를 포함하는 액체 또는 겔 상태의 내용물에 대한 플랙서블 포장재로서 바람직하게 사용될 수 있는 다층 필름 포장재 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 수지 기재층; 수지 기재층 상에 형성된 접착층; 접착층 상에 형성되어 있고, 에틸렌-1-부텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 1 층과, 에틸렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-1-옥텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 2 층을 포함하는 제 1 실란트층; 상기 제 1 실런트층 상에 형성되어 있고, 에틸렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-1-옥텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 3 층과, 에틸렌-1-부텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 4 층을 포함하는 제 2 실란트층을 포함하고, 제 1 및 제 2 실란트층은 서로 분리 가능하도록 제 2 층 및 제 3 층이 서로 접촉하여 부착되어 있는 다층 필름 포장재를 제공한다.
본 발명은 또한, 수지 기재층 상에 접착층을 형성하는 단계; 에틸렌-1-부텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 1 조성물과, 에틸렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-1-옥텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 2 조성물을 용융 공압출하여 제 1 실란트층을 형성하는 단계; 에틸렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-1-옥텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 3 조성물과, 에틸렌-1-부텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 4 조성물을 용융 공압출하여 제 2 실란트층을 형성하는 단계; 및 접착층이 형성된 수지 기재층, 제 1 실란트층 및 제 2 실란트층을 합지하는 단계를 포함하는 상기 다층 필름 포장재의 제조 방법을 제공한다.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 다층 필름 포장재 및 이의 제조 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
발명의 일 구현예에 따르면, 수지 기재층; 수지 기재층 상에 형성된 접착층; 접착층 상에 형성되어 있고, 에틸렌-1-부텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 1 층과, 에틸렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-1-옥텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 2 층을 포함하는 제 1 실란트층; 상기 제 1 실런트층 상에 형성되어 있고, 에틸렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-1-옥텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 3 층과, 에틸렌-1-부텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 4 층을 포함하는 제 2 실란트층을 포함하고, 제 1 및 제 2 실란트층은 서로 분리 가능하도록 제 2 층 및 제 3 층이 서로 접촉하여 부착되어 있는 다층 필름 포장재가 제공된다.
본 발명자들의 실험 결과, 수지 기재층 및 접착층과 함께, 이중층의 실란트층으로 이루어진 다층 필름 포장재를 제공함에 따라, 우수한 기계적 강도, 예를 들어, 우수한 박리 강도, 실링 강도, 내낙하성 및 내충격성 등을 나타내는 플렉서블한 포장재가 제공될 수 있음이 확인되었다.
보다 구체적으로, 상기 제 1 및 제 2 실란트층의 이중층으로 실란트층을 구성하고, 각 실란트층에 일체화된 두 개 층(즉, 제 1 실란트층의 제 1 및 제 2 층과, 제 2 실란트층의 제 3 및 제 4 층)을 포함시켜, 포장재가 우수한 강도를 나타내면서, 일부 층에 핀홀이 생기더라도 전체 포장재의 불량 발생 또는 내용물의 유출 등이 최소화될 수 있음이 확인되었다.
또한, 우수한 물성 및 저온 실링성을 갖는 메탈로센 폴리에틸렌과, 저온 실링성을 나타내는 에틸렌-1-옥텐 공중합체와, 우수한 접착력을 나타내는 에틸렌-1-부텐 공중합체를 적절히 배합하여, 각 실란트 층에 포함된 두 개 층을 형성함에 따라, 저온 실링이 가능하면서도, 우수한 실링 강도, 접착 강도 및 박리 강도 등을 나타내는 포장재가 제공될 수 있음이 확인되었다.
따라서, 일 구현예의 다층 필름 포장재는 저온 실링 가능하면서도, 우수한 박리 강도, 실링 강도, 내낙하성, 내충격성 및 내핀홀성 등을 나타냄에 따라, 기존의 플렉서블 포장재의 문제점을 해결하고, 고상 유지를 포함하는 액체 또는 겔 상태의 내용물에 대한 플랙서블 포장재로서 바람직하게 사용될 수 있다.
이하, 일 구현예의 다층 필름 포장재 및 이의 제조 방법을 각 구성 별로 보다 상세히 설명한다.
상기 일 구현예의 다층 필름 포장재에서, 기본적인 수지 기재층은 나일론계 필름 또는 폴리에스테르계 필름으로 될 수 있고, 보다 구체적으로 2축 연신 나일론 필름 또는 2축 연신 폴리에스테르 필름으로 될 수 있다. 또, 이러한 수지 기재층의 두께는 약 15 내지 50㎛, 혹은 약 15 내지 25㎛로 될 수 있다. 이와 같은 수지 기재층은 일 구현예의 다층 필름 포장재가 갖는 플렉서블한 특성 및 기본적인 기계적 강도를 담보할 수 있다.
이러한 수지 기재층 상에는 접착층이 형성되는데, 이러한 접착층은 후술하는 접합층 또는 제 1 실란트층을 수지 기재층 상에 접착하기 위한 것이다. 이러한 접착을 위해, 상기 접착층은 우레탄계 접착제, 에폭시계 접착제 또는 에스테르계 접착제를 포함할 수 있으며, 약 1 내지 6㎛의 두께로 형성되어, 상기 접합층 또는 제 1 실란트층을 수지 기재층 상에 적절히 접착할 수 있으며, 다층 필름 포장재가 적절한 내굴곡성 및 유연성을 갖게 할 수 있다.
이러한 접착층 상에는 선택적으로, 선상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)을 포함하는 접합층이 더 형성될 수 있다. 후술하는 제 1 실란트층과 동종의 폴리에틸렌을 포함하는 접합층을 추가 형성함으로서, 제 1 실란트층을 보다 효과적으로 접착층 상에 접합시킬 수 있으며, 그 결과 전체 다층 필름 포장재의 기계적 물성 등을 더욱 향상시킬 수 있다.
이러한 접합층은 0.9~0.92g/㎤의 밀도 및 2~15 g/분(190℃, 2.16kg)의 멜트 인덱스를 나타내는 선상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)을 포함함이, 접합층을 형성하는 가공성 및 상기 제 1 실란트층의 접합 특성 등의 측면에서 바람직하다. 또한, 이러한 접합층은 약 10 내지 50㎛, 혹은 약 15 내지 25㎛의 두께를 가질 수 있다.
상술한 접착층 및 접합층은 보다 우수한 특성 발현을 위해 T-die 법 또는 드라이 라미네이션법 등을 통해 형성될 수 있다.
한편, 상술한 접착층 또는 선택적으로 부가되는 접합층 상에는, 제 1 및 제 2 실란트층이 형성된다. 이들 제 1 및 제 2 실란트층은 각각 용융 공압출에 의해 서로 일체화된 제 1 및 제 2 층(제 1 실란트층)과, 제 3 및 제 4 층(제 2 실란트층)이 형성되어 있다. 이들 제 1 및 제 2 실란트층은 후술하는 핫 라미네이트 공정 등에 의해 합지됨에 따라, 정전기력 또는 반데르발스힘의 물리적 힘에 의해 서로 분리 가능하도록 적절한 부착력으로 부착되어 있다.
이와 같이, 일 구현예의 다층 필름 포장재는 서로 분리 가능하게 부착된 제 1 및 제 2 실란트층의 이중층으로 실란트층이 이루어짐에 따라, 포장재가 우수한 강도를 나타내면서, 일부 층에 핀홀이 생기더라도 전체 포장재의 불량 발생 또는 내용물의 유출 등이 최소화될 수 있다. 또한, 각 실란트층이 서로 일체화된 두 개 층으로 이루어짐에 따라, 일 구현예의 포장재는 우수한 접착 강도, 박리 강도 및 내충격성 등의 기계적 물성을 나타낼 수 있다.
한편, 이러한 제 1 및 제 2 실란트층에서, 각 실란트층의 외층에 해당하는 제 1 층 및 제 4 층은 에틸렌-1-부텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하고 있으며, 서로 분리 가능하도록 접촉하여 부착되어 있는 내층에 해당하는 제 2 층 및 제 3 층은 에틸렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-1-옥텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하고 있다.
이들 각 층의 성분 중 메탈로센 폴리에틸렌은 실란트층의 우수한 기계적 물성을 담보할 수 있으며, 또 이하의 에틸렌-1-옥텐 공중합체와 함께 저온 실링성, 예를 들어, 약 80 내지 160℃, 혹은 약 100 내지 140℃의 저온 실링성과, 저온 실링 후의 우수한 실링 강도를 담보할 수 있다. 그리고, 에틸렌-1-부텐 공중합체는 각 층간의 우수한 접착력을 담보할 수 있다. 또한, 에틸렌-1-옥텐 공중합체는 저온 실링성, 예를 들어, 약 80 내지 160℃, 혹은 약 100 내지 140℃의 저온 실링성과, 저온 실링 후의 우수한 실링 강도를 담보할 수 있다.
제 1 및 제 2 실란트층이 각각 이러한 2종 또는 3종의 수지로 이루어진 일체화된 두 개 층씩을 포함함에 따라, 일 구현예의 다층 필름 포장재는 저온 실링이 가능하여 내용물의 변성을 억제하면서도, 우수한 접착 강도, 박리 강도 및 저온 실링 후의 실링 강도와 함께, 뛰어난 내충격성, 내낙하성 및 인장 강도 등을 나타낼 수 있다.
상술한 제 1 및 제 2 실란트층의 구성에서, 각 실란트층의 외층에 해당하는 제 1 및 제 4 층은 에틸렌-1-부텐 공중합체 : 메탈로센 폴리에틸렌을 약 1 : 5 내지 1 : 10, 혹은 약 1 : 7 내지 1 : 9의 중량비로 포함할 수 있고, 내층에 해당하는 제 1 및 제 3 층은 에틸렌-1-부텐 공중합체 : 에틸렌-1-옥텐 공중합체 : 메탈로센 폴리에틸렌은 약 1 : 1 내지 4 : 1 내지 3, 혹은 약 1 : 1 내지 2 : 2 내지 3의 중량비로 포함할 수 있다.
이러한 중량비로 인해, 각 수지에 의한 작용, 효과가 최적화되어, 포장재의 접착 강도, 박리 강도 및 저온 실링 후의 실링 강도와, 내충격성, 내낙하성 및 인장 강도 등의 제반 기계적 물성이 더욱 향상될 수 있다.
또한, 상술한 제 1 및 제 2 실란트층의 구성에서, 상기 제 1 및 제 2 실란트층은 각각 약 30 내지 40㎛의 두께를 가질 수 있으며(예를 들어, 실란트층의 총 두께로서 약 60 내지 80㎛), 각 실란트층을 이루는 외층(제 1 층 또는 제 4 층) : 내층(제 2 층 또는 제 3 층)의 두께 비는 1 : 1.5 내지 3으로 될 수 있다. 이러한 두께 범위로 인해, 실란트층을 이루는 각 층에 따른 효과가 극대화되어, 포장재의 박리 강도, 실링 강도, 내충격성 및 인장 강도 등이 보다 향상될 수 있다.
그리고, 상술한 각 실란트층에 포함된 각각의 수지 성분, 즉, 메탈로센 폴리에틸렌, 에틸렌-1-부텐 공중합체 및 에틸렌-1-옥텐 공중합체는 저밀도 폴리에틸렌에 준하는 밀도, 예를 들어, 약 0.9~0.92g/㎤의 밀도를 가질 수 있으며, 당업자에게 널리 알려진 방법에 따라 직접 합성하여 사용하거나, 다우(DOW)사 또는 엘지화학사 등에 의해 상용화된 제품을 입수하여 사용할 수 있다.
부가하여, 상술한 포장재에서 외관을 위한 인쇄층 등의 부가가 필요한 경우, 상기 일 구현예의 포장재는 수지 기재층과 접착층 사이에 형성된 인쇄층을 더 포함할 수 있다. 또, 내용물의 특성을 고려하여, 기재층과 접착층 사이에는 가스 베리어층이 더 부가될 수도 있다. 다만, 이러한 인쇄층 및 가스 베리어층의 구성 및 형성 방법(예를 들어, 인쇄층은 그라비아 인쇄 등으로 형성 가능)은 통상적인 포장재에 적용 가능한 인쇄층 및 가스베리어층의 구성 등에 따르므로, 이에 관한 추가적인 설명은 생략하기로 한다.
상술한 일 구현예의 포장재는 이상에서 충분히 설명한 이중층의 실란트층 등이 포함됨에 따라, 약 20~70gf/15mm의 우수한 층간 접착 강도 및 이에 따른 우수한 박리 강도를 나타낼 수 있고, 약 80℃ 이상의 저온 실링 후에도 약 3~7kg/15mm의 우수한 실링 강도를 나타낼 수 있다. 또한, 상술한 실란트층 등이 포함됨에 따라, 일 부 층에 핀홀이 생기더라도 전체 포장재의 불량 발생 또는 내용물의 유출 등이 최소화될 수 있으며, 뛰어난 내낙하성 및 내충격성 등을 나타낼 수 있다.
따라서, 일 구현예의 다층 필름 포장재는 고상 유지를 포함하는 액체 또는 겔 상태의 식품 또는 의약품 등에 적용되는 플렉서블 포장재로서 매우 바람직하게 사용될 수 있다.
한편, 발명의 다른 구현예에 따르면, 상술한 다층 필름 포장재의 제조 방법이 제공된다. 이러한 제조 방법은 수지 기재층 상에 접착층을 형성하는 단계; 에틸렌-1-부텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 1 조성물과, 에틸렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-1-옥텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 2 조성물을 용융 공압출하여 제 1 실란트층을 형성하는 단계; 에틸렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-1-옥텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 3 조성물과, 에틸렌-1-부텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 4 조성물을 용융 공압출하여 제 2 실란트층을 형성하는 단계; 및 접착층이 형성된 수지 기재층, 제 1 실란트층 및 제 2 실란트층을 합지하는 단계를 포함할 수 있다.
이러한 제조 방법은 접착층 상에 선상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)을 포함하는 접합층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 수지 기재층 상에 접착층 및 선택적으로 접합층을 형성하는 단계는 T-die 법 또는 드라이 라미네이션법 등을 통해 진행될 수 있다.
또한, 상술한 제조 방법에서, 제 1 및 제 2 실란트층은 각각 제 1 및 제 2 조성물과, 제 3 및 제 4 조성물을 용융 공압출함으로서, 각각 일체화된 제 1 및 제 2 층과, 제 3 및 제 4 층을 포함하는 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라, 각 실란트층이 일체화된 두 개 층을 포함하는 형태로 형성되어, 우수한 접착 강도, 박리 강도 및 실링 강도 등을 갖는 일 구현예의 포장재가 얻어질 수 있다. 이때, 제 1 내지 제 4 조성물의 구성 성분 및 조성에 관해서는, 상술한 일 구현예에서 제 1 내지 제 4 층에 대해 설명한 바와 같다.
그리고, 이러한 제 1 및 제 2 실란트층의 형성 단계는 동시에 진행되고, 제 1 및 제 2 실란트층의 형성 단계에 연속적으로 상기 합지 단계가 진행될 수 있다. 이때, 상기 합지 단계는 핫 라미네이트 공정으로 진행될 있다.
이러한 합지 공정의 진행에 의해, 접착층이 형성된 수지 기재층 상에 제 1 실란트층이 접착되면서, 제 1 및 제 2 실란트층이 물리적 힘에 의해 분리 가능하도록 부착될 수 있다. 따라서, 우수한 접착 강도 및 박리 강도 등을 갖는 일 구현예의 포장재가 연속 제조될 수 있게 된다.
한편, 상술한 사항을 제외한 다층 필름 포장재의 제조 공정의 구체적 진행 방법 및 조건은 통상적인 포장재의 제조 공정 및 조건에 따르며, 이하의 실시예에도 기재되어 있으므로, 이에 관한 추가적 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 따르면, 저온 실링 가능하면서도, 우수한 박리 강도, 실링 강도, 내낙하성, 내충격성 및 내핀홀성 등을 나타냄에 따라, 고상 유지를 포함하는 액체 또는 겔 상태의 내용물에 대한 플랙서블 포장재로서 바람직하게 사용될 수 있는 다층 필름 포장재 및 이의 제조 방법이 제공될 수 있다.
이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상세하게 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.
실시예 1: 다층 필름 포장재의 제조
15㎛ 두께의 나일론 필름의 수지 기재층 상에, 우레탄계 접착제(상품명: Takata 社 A-310)를 1~2㎛ 두께로 도포하여 접착층을 형성하였다. 이러한 접착층의 형성은 70~80℃에서, 드라이 라미네이션 법으로 진행하였다. 이러한 접착층 형성 후에, 접착층 상에 LLDPE(밀도: .92g/㎤, 멜트 인덱스: 8 g/분(190℃, 2.16kg), 상품명: 한화 960)를 25㎛ 두께로 도포하여 접합층을 형성하였다. 이러한 접합층의 형성은 300~330℃에서, T-die 법으로 진행하였다.
이후, 에틸렌-1-부텐 공중합체(상품명: 한화사 912) 및 메탈로센 폴리에틸렌(상품명: Dow사 1881)을 1 : 9로 포함하는 제 1 조성물과, 에틸렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-1-옥텐 공중합체(상품명: SK사 312) 및 메탈로센 폴리에틸렌을 1 : 1 : 2로 포함하는 제 2 조성물을 200~230℃에서 용융 공압출하여 제 1 실란트층을 형성하였다.
이와 동시에, 에틸렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-1-옥텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 1 : 1 : 2로 포함하는 제 3 조성물과, 에틸렌-1-부텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 1 : 9로 포함하는 제 4 조성물을 200~230℃에서 용융 공압출하여 제 2 실란트층을 형성하였다.
이렇게 형성된 제 1 및 제 2 실란트층의 두께는 각각 40㎛였고, 이중 제 1 및 제 4 조성물로 형성된 제 1 및 제 4 층의 두께는 각각 15㎛, 제 2 및 제 3 조성물로 형성된 제 2 및 제 3 층의 두께는 각각 25㎛로 확인되었다.
한편, 상기 제 1 및 제 2 실란트층의 형성 공정과 연속적으로, 60℃에서 핫 라미네이트 공정을 진행함으로서, 상기 접착층 및 접합층이 형성된 수지 기재층, 제 1 실란트층 및 제 2 실란트층을 합지하여 실시예 1의 다층 필름 포장재를 제조하였다.
실시예 2: 다층 필름 포장재의 제조
제 1 및 제 2 실란트층의 두께를 각각 30㎛로 하고, 이중 제 1 및 제 4 조성물로 형성된 제 1 및 제 4 층의 두께는 각각 10㎛, 제 2 및 제 3 조성물로 형성된 제 2 및 제 3 층의 두께는 각각 20㎛으로 형성한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 2의 다층 필름 포장재를 제조하였다.
실시예 3: 다층 필름 포장재의 제조
제 1 및 제 2 실란트층의 두께를 각각 35㎛로 하고, 이중 제 1 및 제 4 조성물로 형성된 제 1 및 제 4 층의 두께는 각각 10㎛, 제 2 및 제 3 조성물로 형성된 제 2 및 제 3 층의 두께는 각각 15㎛로 형성한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 3의 다층 필름 포장재를 제조하였다.
실시예 4: 다층 필름 포장재의 제조
에틸렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-1-옥텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 1 : 1 : 1로 포함하는 제 2 조성물 및 제 3 조성물을 사용해 제 2 층 및 제 3 층을 형성한 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 방법으로 실시예 4의 다층 필름 포장재를 제조하였다.
비교예 1: 다층 필름 포장재의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 나일론 필름의 수지 기재층 상에 접착층 및 접합층을 형성하였다.
그리고, 에틸렌-1-부텐 공중합체만을 동일한 중량으로 포함하는 제 1 내지 4 조성물을 사용하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 1의 다층 필름 포장재를 형성하였다.
비교예 2: 다층 필름 포장재의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 나일론 필름의 수지 기재층 상에 접착층 및 접합층을 형성하였다.
그리고, 메탈로센 폴리에틸렌만을 포함하는 제 1 및 제 4 조성물과, 동일한 중량의 에틸렌-1-옥텐 공중합체만을 포함하는 제 2 및 제 3 조성물을 사용하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 2의 다층 필름 포장재를 형성하였다.
시험예: 다층 필름 포장재의 물성 평가
실시예 1 내지 4, 비교예 1 및 2의 다층 필름 포장재의 각 물성을 다음의 방법으로 측정 및 평가하였다:
1) 박리 강도: 제 2 층 및 제 3 층 간의 박리 강도를 Taping Test로 측정하였다.
2) 인장 강도: MD 및 TD 방향의 인장 강도를 만능시험기를 사용해, 면적 15㎜2의 시편에 대해 측정하였고, 100 ㎝/분 속도로 10㎝측정하였을 때 끊어지는 강도로서 측정하였다.
3) 실링 강도: 120℃의 온도에서 실링한 후, 3kgf/㎤, 1sec의 조건 하에 제 4 층의 실링 강도를 측정하였다.
4) 낙하 테스트: 상기 포장재에 4.5kg의 물을 담아서 120℃의 온도에서 실링한 후, 1m 높이에서 낙하하였으며, 포장재가 터질 때까지의 회수를 측정 및 평가하였다.
위와 같이 측정된 물성을 하기 표 1에 정리하여 나타내었다:
| 구 분 | 박리강도(gf/15mm) | 인장강도 (kg/15mm) |
120℃ Sealing강도 (kg/15mm) |
낙하 Test | 완제품 | |
| MD | TD | |||||
| 실시예1 | 50 | 6.9 | 6.4 | 6.9 | 10회터짐 | OK |
| 실시예2 | 50 | 5.1 | 5.3 | 5.3 | 8회터짐 | OK |
| 실시예3 | 50 | 4.8 | 4.6 | 4.3 | 8회터짐 | OK |
| 실시예4 | 30 | 6.3 | 3.1 | 6.3 | 8회터짐 | OK |
| 비교예1 | 50 | 5.3 | 4.9 | 0 | 7회터짐 | 불량 |
| 비교예2 | 0 | 4.8 | 5.1 | 4.3 | 7회터짐 | 불량 |
상기 표 1을 참고하면, 실시예 1 내지 4의 포장재는 우수한 박리 강도 및 인장 강도를 나타내면서도, 실링 강도, 낙하 테스트에 의한 내낙하성 및 내충격성 등이 우수함이 확인되었다.
이에 비해, 비교예 1 및 2의 포장재는 제 2 및 제 3 층 간의 박리 강도가 지나치게 낮아 제품으로 사용되지 못하는 수준이거나(비교예 2), 120℃ 저온 실링시 실링 강도를 나타내지 못하고, 150℃에 이르러 비로소 실링 강도를 나타냄에 따라(비교예 1) 저온 실링이 불가능하고 실링 강도도 충분치 못함이 확인되었다.
또한, 비교예 1 및 2의 포장재는 내낙하성, 내충격성 및 인장 강도에 있어서도, 실시예 1 등에 비해 열악함이 확인되었다.
Claims (19)
- 수지 기재층;
수지 기재층 상에 형성된 접착층;
접착층 상에 형성되어 있고, 에틸렌-1-부텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 1 층과, 에틸렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-1-옥텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 2 층을 포함하는 제 1 실란트층;
상기 제 1 실런트층 상에 형성되어 있고, 에틸렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-1-옥텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 3 층과, 에틸렌-1-부텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 4 층을 포함하는 제 2 실란트층을 포함하고,
제 1 및 제 2 실란트층은 서로 분리 가능하도록 제 2 층 및 제 3 층이 서로 접촉하여 부착되어 있는 다층 필름 포장재.
- 제 1 항에 있어서, 수지 기재층은 15 내지 25㎛의 두께를 갖는 나일론계 필름 또는 폴리에스테르계 필름을 포함하는 다층 필름 포장재.
- 제 1 항에 있어서, 접착층은 우레탄계 접착제, 에폭시계 접착제 또는 에스테르계 접착제를 포함하는 다층 필름 포장재.
- 제 1 항에 있어서, 접착층은 1 내지 6㎛의 두께를 갖는 다층 필름 포장재.
- 제 1 항에 있어서, 접착층과, 제 1 실란트층 사이에 선상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)을 포함하는 접합층을 더 포함하는 다층 필름 포장재.
- 제 5 항에 있어서, 접합층은 15 내지 25㎛의 두께를 갖는 다층 필름 포장재.
- 제 1 항에 있어서, 제 1 층 및 제 4 층에서, 에틸렌-1-부텐 공중합체 : 메탈로센 폴리에틸렌은 1 : 5 내지 1 : 10의 중량비로 포함되는 다층 필름 포장재.
- 제 1 항에 있어서, 제 2 층 및 제 3 층에서, 에틸렌-1-부텐 공중합체 : 에틸렌-1-옥텐 공중합체 : 메탈로센 폴리에틸렌은 1 : 1 내지 4 : 1 내지 3의 중량비로 포함되는 다층 필름 포장재.
- 제 1 항에 있어서, 제 1 층 : 제 2 층 및 제 4 층 : 제 3 층의 두께 비는 각각 1 : 1.5 내지 3인 다층 필름 포장재.
- 제 1 항에 있어서, 제 1 실란트층 및 제 2 실란트층은 각각 30 내지 40㎛의 두께를 갖는 다층 필름 포장재.
- 제 1 항에 있어서, 제 1 및 제 2 실란트층은 용융 공압출에 의해 각각 제 1 층과 제 2 층, 그리고 제 3 층과 제 4 층이 일체화된 층으로 형성되어 있는 다층 필름 포장재.
- 제 1 항에 있어서, 제 1 및 제 2 실란트층은 정전기력 또는 반데르발스힘의 물리적 힘에 의해 서로 분리 가능하도록 부착되어 있는 다층 필름 포장재.
- 제 1 항에 있어서, 수지 기재층과 접착층 사이에 형성된 인쇄층을 더 포함하는 다층 필름 포장재.
- 제 1 항에 있어서, 고상 유지를 포함하는 액체 또는 겔 상태의 식품 또는 의약품의 포장에 사용되는 다층 필름 포장재.
- 수지 기재층 상에 접착층을 형성하는 단계;
에틸렌-1-부텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 1 조성물과, 에틸렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-1-옥텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 2 조성물을 용융 공압출하여 제 1 실란트층을 형성하는 단계;
에틸렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-1-옥텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 3 조성물과, 에틸렌-1-부텐 공중합체 및 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 제 4 조성물을 용융 공압출하여 제 2 실란트층을 형성하는 단계; 및
접착층이 형성된 수지 기재층, 제 1 실란트층 및 제 2 실란트층을 합지하는 단계를 포함하는 제 1 항의 다층 필름 포장재의 제조 방법.
- 제 15 항에 있어서, 접착층 상에 선상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)을 포함하는 접합층을 형성하는 단계를 더 포함하는 다층 필름 포장재의 제조 방법.
- 제 16 항에 있어서, 접착층 및 접합층은 T-die 법 또는 드라이 라미네이션법을 통해 형성되는 다층 필름 포장재의 제조 방법.
- 제 15 항에 있어서, 제 1 및 제 2 실란트층의 형성 단계는 동시에 진행되고, 제 1 및 제 2 실란트층의 형성 단계에 연속적으로 상기 합지 단계가 진행되는 다층 필름 포장재의 제조 방법.
- 제 15 항에 있어서, 합지 단계는 핫 라미네이트 공정으로 진행되는 다층 필름 포장재의 제조 방법.
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|---|---|---|---|---|
| KR20210144081A (ko) * | 2020-05-21 | 2021-11-30 | 율촌화학 주식회사 | 식품용 포장 필름 및 이를 포함하는 식품용 포장백 |
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| KR910008769B1 (ko) * | 1988-02-25 | 1991-10-21 | 이데미쯔세끼유가가꾸 가부시기가이샤 | 폴리에틸렌계 다층필름 |
| JP2004167956A (ja) | 2002-11-22 | 2004-06-17 | Dainippon Printing Co Ltd | 積層体およびそれを用いた包装容器 |
-
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