KR101375977B1 - 다층 필름 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 포장재 등으로 유용하게 사용될 수 있는 다층 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.　 본 발명은 코어층 및 실란트층을 포함하고, 상기 실란트층은 실링 수지; 열가소성 엘라스토머; 및 아크릴레이트를 포함하는 다층 필름 및 그 제조방법을 제공한다.　 본 발명에 따르면, 실란트층에 이지 필(easy peel) 특성이 부여되어, 양호한 실링성(열 봉합성)을 가지면서도 개봉이 용이하다.　 그리고 제조공정이 개선된다.

Description

다층 필름 및 그 제조방법{MULTI-LAYER FILM AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 포장재 등으로 사용되는 다층 필름 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실란트층에 이지 필(easy peel) 특성을 부여하여, 양호한 실링성(열 봉합성)을 가지면서도 개봉이 용이한 다층 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.
식품(과자류 등)이나 의약품 등을 포장하기 위한 포장재로는 다층 필름이 주로 사용된다.　 특히, 폴리프로필렌(PP)이나 폴리에틸렌(PE) 등의 폴리올레핀계 필름은 식품 포장재로서 유용하다.　 폴리올레핀계 필름은 경제성과 재생성 등에서 유리함은 물론 인장강도, 표면경도, 내충격 강도 등의 기계적 물성과 광택성, 투명성 등의 광학적 특성, 그리고 무독, 무취 등의 식품 위생성 등에서도 뛰어나 식품 포장재로서 많이 사용된다.
도 1은 종래 일반적인 폴리올레핀계 다층 필름의 단면 구성도를 보인 것이다.
도 1을 참조하면, 다층 필름은 일반적으로 코어층(1)(core layer)과, 상기 코어층(1)의 어느 한 면에 형성된 실란트층(2)(sealant layer)과, 상기 코어층(1)의 다른 면에 형성된 배리어층(3)(barrier layer)을 포함한다.　
상기 코어층(1)은 기재로서 작용하며, 이는 주로 폴리프로필렌(PP)으로 구성된다.　 상기 실란트층(2)은 내용물(식품 등)의 포장 후, 열에 의해 봉합(열융착)되어 실링(sealing)성을 부여하는 것으로서, 이는 일반적으로 저온에서 열 봉합(열융착)이 가능한 저온 접착성 수지, 즉 저융점 수지로 구성된다.　 상기 배리어층(3)은 습기나 공기 등의 외부 가스 출입을 차단하기 위한 것으로서, 이는 PP 필름(3a)에 증착층(3b)이 형성된 증착 필름으로 구성된다.　 이때, 상기 증착층(3b)은 가스 차단성을 위한 것으로서, 주로 알루미늄(Al) 등의 금속이 증착되어 형성된다.
상기 실란트층(2)은 식품 등의 내용물을 포장한 후 실링(sealing)이 용이하도록 열에 의해 쉽게 용융되어야 하고, 우수한 열접착 강도를 가져야 할 것이 요구된다.　 이를 위해, 실란트층(2)은 일반적으로 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(PE) 등의 접착성 수지가 사용된다.
그러나 종래 기술에 따른 다층 필름의 실란트층(2)은 접착 강도가 너무 강하여, 개봉(open)이 어렵고 제조공정이 추가되는 문제점이 있다.　 예를 들어, 과자류를 포장하는 포장재(과자 봉지)의 경우, 보통 1.5kgf로서 매우 높은 접착 강도를 가짐으로 인하여 실링부의 분리가 어렵다.　 이에 따라, 실링부에 칼집을 형성하는 공정을 추가하여 제조되고 있으며, 상기 칼집 부위를 찢어서 개봉하도록 설계되고 있다.　
한편, 종래 위와 같은 다층 필름을 제조함에 있어서는 공압출 공정과 합지 공정을 통해 제조하고 있다.　 구체적으로, 코어층(1)과 실란트층(2)은 인플레이션 또는 T-다이(T-Die) 방식을 이용한 공압출을 통해 제조한다.　 그리고 배리어층(3)은 증착 공정을 통해 별도로 제조한 다음, 코어층(1)에 접착제를 이용하여 합지하고 있다.　 가스 차단성을 부여하기 위한 증착 공정은 필연적이라 할 수 있지만, 종래의 제조방법은 별도의 합지 공정을 통해 배리어층(3)을 형성하고 있어 그 제조공정이 복잡하다.
이에, 본 발명은 실란트층에 이지 필(easy peel) 특성을 부여함으로써, 양호한 실링성(열 봉합성)을 가지면서도 개봉이 용이하고 제조공정이 단순화된 다층 필름 및 그 제조방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
코어층 및 실란트층을 포함하고,　
상기 실란트층은,
실링 수지;
열가소성 엘라스토머; 및
아크릴레이트를 포함하는 다층 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은,
실란트층, 상기 실란트층 상에 형성된 코어층, 및 상기 코어층 상에 형성된 수지층을 포함하는 필름을 압출 성형하는 단계; 및
상기 압출 성형된 필름의 수지층 상에 금속 및 금속산화물로부터 선택된 하나 이상을 증착하여 증착층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 실란트층은,
실링 수지;
열가소성 엘라스토머; 및
아크릴레이트가 포함되도록 성형하는 다층 필름의 제조방법을 제공한다.
이때, 상기 실란트층은, 실란트층 전체 100 중량부를 기준으로, 실링 수지 30 ~ 90 중량부; 열가소성 엘라스토머 5 ~ 50 중량부; 및 아크릴레이트 2 ~ 50 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 열가소성 엘라스토머는 폴리올레핀계 열가소성 엘라스토머를 포함하는 것이 좋으며, 보다 구체적으로는 폴리프로필렌 열가소성 엘라스토머 및 폴리에틸렌 열가소성 엘라스토머로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것이 좋다.
본 발명에 따르면, 실란트층에 이지 필(easy peel) 특성이 부여되어, 양호한 실링성(열 봉합성)을 가지면서도 개봉이 용이하다.　 그리고 제조공정이 개선된다.
도 1은 종래의 폴리올레핀계 다층 필름의 단면 구성도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 다층 필름의 단면 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 다층 필름은 기재로서의 코어층(10)과, 상기 코어층(10) 상에 형성된 실란트층(20)을 포함한다. 상기 실란트층(20)은 코어층(10)의 어느 한 면 또는 양면 모두에 형성될 수 있으며, 도 2에서는 코어층(10)의 한 면(하부 면)에 형성된 모습을 예시하였다.　
본 발명에 따른 다층 필름은, 바람직하게는 배리어층(30)을 더 포함하여, 도 2에 도시한 바와 같이 코어층(10), 상기 코어층(10)의 어느 한 면에 형성된 실란트층(20), 및 상기 코어층(10)의 다른 면에 형성된 배리어층(30)을 포함하는 적층 구조를 갖는다.　 즉, 실란트층(20), 상기 실란트층(20) 상에 형성된 코어층(10) 및 상기 코어층(10) 상에 형성된 배리어층(30)이 순차적으로 적층된 다층 구조를 갖는다.　
또한, 본 발명에 따른 다층 필름은 코어층(10)과 실란트층(20)을 포함하여 적어도 2층 이상의 적층 구조를 가지며, 특별히 한정하는 것은 아니지만 예를 들어 2층 내지 9층의 적층 구조를 가질 수 있다.　 아울러, 본 발명에 따른 다층 필름은 무연신 및 연신 필름을 포함한다.　 즉, 압출 성형된 후 연신되지 않아도 좋고, 1축 또는 2축 연신되어도 좋다.
상기 코어층(10)은 1층 또는 2층 이상의 다수의 층으로 구성될 수 있다.　 코어층(10)은 예를 들어 1층 내지 7층으로 구성될 수 있으며, 그 층수는 제한되지 않는다.　 또한, 상기 코어층(10)이 다수의 층으로 구성되는 경우, 각 층들은 동일 재질이어도 좋고, 서로 다른 재질이어도 좋다.　
상기 코어층(10)은 특별히 한정하는 것은 아니지만 베이스 수지로서 폴리올레핀계를 포함하는 것이 바람직하다.　 구체적으로, 코어층(10)은 폴리올레핀계 수지를 적어도 포함하는 폴리올레핀계 수지 조성물이 압출 성형되어 형성되는 것이 바람직하다.　 코어층(10)은, 보다 바람직하게는 실란트층(20)과 인플레이션 또는 T-Die 방식으로 공압출(co-extrusion)되어 일체로 동시에 형성되는 것이 좋다.　
상기 폴리올레핀계 수지 조성물은 베이스 수지(주원료)로서, 적어도 1종 이상의 폴리올레핀계 수지를 포함한다.　 상기 폴리올레핀계 수지는 폴리올레핀이면 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 폴리프로필렌(PP) 및 폴리에틸렌(PE) 등으로부터 선택된 하나 이상의 수지를 사용할 수 있다.　 다른 예를 들어, 상기 폴리올레핀계 수지는 에틸렌 및 프로필렌 중에서 선택된 하나 이상의 공중합체로서, 구체적인 예를 들어 에틸렌-메타크릴산 2원 공중합체 또는 에틸렌-메타크릴산-에스테르 3원 공중합체 등을 사용할 수 있으나, 이들에 의해 제한되는 것은 아니다.　
아울러, 상기 폴리올레핀계 수지 조성물은 적어도 폴리올레핀계 수지를 포함하되, 필요에 따라 다른 수지나 기타 첨가제 등을 더 포함할 수 있다.　 이때, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 상기 폴리올레핀계 수지 조성물은 폴리올레핀계 수지 100중량부에 대하여 다른 수지나 기타 첨가제를 0 ~ 40중량부, 구체적으로는 5 ~ 20중량부로 포함할 수 있다.　 상기 첨가제는 방담제 및 점착성 부여제 등으로부터 선택된 하나 이상을 예로 들 수 있으며, 상기 첨가제는 필름의 사용목적 및 용도 등의 필요에 따라 다양한 기능성 성분으로부터 선택될 수 있다.
상기 방담제는 코어층(10)의 표면에 공기 중의 수분이 응축되어 흐르는 것을 방지하는 것으로서, 이는 예를 들어 계면활성제 등으로부터 선택될 수 있다.　 방담제는, 구체적인 예를 들어 소르비탄모노올레에이트, 소르비탄모노라우레이트, 소르비탄모노베헤네이트, 소르비탄모노스테아레이트 등의 소르비탄 지방산 에스테르; 글리세린모노올레에이트, 글리세린모노스테아레이트 등의 글리세린 지방산 에스테르; 라우릴디에탄올아민 등의 지방족 아민; 올레인산아미드 등의 지방산 아미드 등을 들 수 있다.　 이러한, 방담제는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 폴리올레핀계 수지 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 5 중량부로 포함될 수 있다.
상기 점착성 부여제는 실란트층(20)과의 점착 특성을 보강하기 위한 것으로서, 이는 예를 들어 이소프렌과 1,3-펜타디엔 등을 주성분을 하는 지방족계 탄화수지나, 저분자량 스티렌계 수지, 로진계 탄화수소 수지 등을 사용할 수 있다.　 이러한 점착성 부여제는 특별히 한정하는 것은 아니지만 폴리올레핀계 수지 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 10 중량부로 포함될 수 있다.
상기 실란트층(20)은 내용물(식품 등)의 포장 후, 열에 의해 봉합(열융착)되어 실링(sealing)성을 부여하는 것으로서, 이는 본 발명에 따라서 열 봉합성과 함께 이지 필(easy peel) 특성을 갖는다.　 본 발명에서 '이지 필(easy peel) 특성'이란 외력(손)에 의해 필름 간이 박리, 즉 실란트층(20)에 의해 형성된 포장재의 실링부가 외력(손)에 의해 박리되어 개봉되는 것을 의미한다.　
상기 실란트층(20)은, 본 발명에 따라서 열 봉합성과 함께 이지 필(easy peel) 특성을 갖도록 실링 수지(sealant), 열가소성 엘라스토머(Thermoplastic Elastomer) 및 아크릴레이트(acrylate)를 포함한다.　 실란트층(20)은 이러한 3가지 성분을 적어도 포함하는 실란트 조성물이 압출되어 형성된다.　 바람직하게는 상기한 바와 같이 공압출을 통해 코어층(10)과 함께 일체로 형성된다.
상기 실링 수지(sealant)는 열에 의해 용융, 봉합되어 실링성(열 봉합성)을 부여할 수 있는 접착성 수지이면 특별히 제한되지 않는다.　 실링 수지는, 바람직하게는 저온에서 열 봉합이 가능한 저온 접착성 수지, 즉 저융점 수지로부터 선택되면 좋다.　 실링 수지는, 예를 들어 180℃ 이하, 바람직하게는 150℃ 이하의 융점을 가지는 것이면 좋으며, 보다 구체적으로는 120 ~ 150℃에서 용융되어 열 봉합될 수 있으면 좋다.　 실링 수지는, 구체적인 예를 들어 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE) 및 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 등으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.　 실링 수지는, 다른 예를 들어 터폴리머(terpolymer)로서, 에틸렌/프로필렌/부타디엔의 3원 공중합체 등과 같이 융점이 낮고 실링성이 우수한 수지를 사용할 수 있다.
상기 열가소성 엘라스토머는 열에 의해 용융 가소화되고 탄성을 가지는 것으로서, 이는 예를 들어 180℃ 이하, 바람직하게는 150℃ 이하의 열에 의해 용융 가소화될 수 있으면 좋다.　 본 발명에 따르면, 상기 열가소성 엘라스토머의 첨가에 의해 실란트층(20)은 이지 필(easy peel) 특성을 갖는다.　 즉, 열가소성 엘라스토머는 실란트층(20)의 접착 강도를 조절하여 외력(손)에 의한 박리를 가능(개봉의 용이성을 도모)하게 한다.　 또한, 박리 시 잔존물을 남기지 않게 하여 깨끗한 박리 표면을 도모(clean 박리)한다.
상기 열가소성 엘라스토머는 폴리올레핀계, 폴리우레탄계 및 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 등으로부터 선택될 수 있으며, 이들 중에서 바람직하게는 폴리올레핀계 열가소성 엘라스토머로부터 선택되면 좋다.　 상기 폴리올레핀계 열가소성 엘라스토머는 가소화 성분으로서 폴리올레핀계와 탄성 성분으로서 고무계를 포함하는 것이면 좋다.　 이때, 상기 폴리올레핀계는 폴리프로필렌(PP) 및 폴리에틸렌(PE) 등으로부터 선택될 수 있으며, 상기 고무계는 에틸렌-프로필렌 고무(EPR) 및 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM) 등으로부터 선택될 수 있으나, 이들에 의해 제한되는 것은 아니다.　 또한, 상기 폴리올레핀계 열가소성 엘라스토머는 폴리올레핀계와 고무계가 블렌딩(blending)된 것, 과산화물 등에 의해 이들의 일부가 가교된 것, 또는 폴리올레핀계와 고무계가 가황제에 의해 가황된 것이 사용될 수 있다.　
바람직한 구현예에 따라서, 상기 열가소성 엘라스토머는 폴리올레핀계로서, 폴리프로필렌(PP) 열가소성 엘라스토머 및 폴리에틸렌(PE) 열가소성 엘라스토머 등으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.　 이러한 폴리올레핀계 열가소성 엘라스머는 실링 수지로서 폴리프로필렌(PP)이나 폴리에틸렌(PE)을 사용하는 경우, 실링 수지와의 혼화성이 좋고, 이지 필(easy peel) 특성에 있어서도 양호하여 본 발명에 바람직하다.　 아울러, 상기 열가소성 엘라스토머는, 보다 바람직하게는 폴리프로필렌(PP) 열가소성 엘라스토머를 사용하되, 밀도가 0.86 ~ 0.89 g/㎤인 폴리프로필렌(PP) 열가소성 엘라스토머를 사용하는 것이 좋다.　
상기 아크릴레이트는 접착 강도의 조절을 위해 첨가되며, 이는 또한 상기 실링 수지와 열가소성 엘라스토머의 혼화성을 개선한다.　 아크릴레이트의 함량에 의해 접착 강도가 결정될 수 있다.　 아크릴레이트의 함량을 증가시키면 접착 강도가 감소된다.　 즉, 아크릴레이트의 함량과 접착 강도는 반비례 관계에 있으므로, 아크릴레이트의 함량 조절을 통해 접착 강도의 조절이 가능하다.　
따라서 본 발명에 따르면, 실란트층(20)에 위와 같은 실링 수지, 열가소성 엘라스토머 및 아크릴레이트가 포함되어, 양호한 실링성과 함께 이지 필(easy peel) 특성을 가져 개봉이 용이하다.　 즉, 외력(손)에 의한 분리(개봉)가 가능하다.　
한편, 상기 실란트층(20)은 그 조성 함량에 있어서, 실란트층(20) 전체 100 중량부를 기준으로 실링 수지 30 ~ 90 중량부, 열가소성 엘라스토머 5 ~ 50 중량부, 및 아크릴레이트 2 ~ 50 중량부를 포함하는 것이 좋다.　 이때, 실링 수지의 함량이 30 중량부 미만이면 실링성이 떨어지고, 90 중량부를 초과하면 접착 강도가 너무 강하여 이지 필(easy peel) 특성이 떨어질 수 있다.　 또한, 열가소성 엘라스토머의 함량이 5 중량부 미만이면 이지 필 특성이 떨어지고, 50 중량부를 초과하면 상대적으로 실링 수지의 함량이 작아져 실링성이 떨어질 수 있다.　 그리고 아크릴레이트의 함량이 2 중량부 미만이면 이의 함유에 따른 접착 강도 조절능 및 혼화성 등이 미미할 수 있고, 50 중량부를 초과하면 상대적으로 실링 수지의 함량이 작아져 실링성이 떨어질 수 있다.　
또한, 상기 3가지 성분의 함량 조절을 통해 접착 강도를 조절할 수 있다.　 예를 들어, 실란트층(20) 전체 100 중량부를 기준으로, 실링 수지 35 ~ 80중량부, 열가소성 엘라스토머 10 ~ 30 중량부 및 아크릴레이트 10 ~ 35 중량부를 포함하는 경우, 0.15 ~ 0.5kgf의 접착 강도(박리 강도)를 갖게 할 수 있다.　 아울러, 상기 실링 수지는 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE)을 혼합 사용하되, 실란트층(20) 전체 100 중량부를 기준으로 폴리프로필렌(PP)은 30 ~ 80 중량부, 폴리에틸렌(PE)은 5 ~ 50 중량부로 사용할 수 있다.　
상기 실란트층(20)은 상기한 3가지 성분, 즉 실링 수지, 열가소성 엘라스토머 및 아크릴레이트 이외에 첨가제를 더 포함할 수 있다.　 예를 들어 방담제, 점착성 부여제, 슬립제 및 안티블로킹제 등으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.　 첨가제는 특별히 제한되지 않으며, 상기의 것들 이외에 당업계에서 통상적으로 사용되고 있는 것이나 기타 기능성 성분으로부터 선택될 수 있다.
상기 방담제 및 점착성 부여제는 전술한 바와 같은 것을 사용할 수 있으며, 실란트층(20) 전체 100 중량부 기준으로 방담제는 0.01 ~ 5 중량부, 점착성 부여제는 0.05 ~ 10 중량부로 포함될 수 있다.　
상기 슬립제는 압출 시 슬립성(또는 이형성)을 부여할 수 있는 것으로서, 이는 예를 들어 실리콘, 실록산, 실란, 왁스계 및 올레인산 아미드 등으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.　 슬립제는 상기 나열한 것들 이외에 필름의 표면에 윤활성을 부여하고 마찰계수를 줄일 수 있으면 어떠한 것이든 사용 가능하고, 특별히 한정하는 것은 아니지만 실란트층(20) 전체 100 중량부에 대하여 0.05 ~ 15 중량부, 보다 구체적으로는 0.1 ~ 10 중량부로 포함될 수 있다.
상기 안티블로킹제는 필름의 권취 시 인접한 필름과 작은 공간을 형성함으로써 필름 간의 접착을 방지할 수 있는 것으로서, 이는 예를 들어 실리카, 규조토, 카올린 및 탈크 등과 같은 무기물 입자 등으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.　 안티블로킹제는 실란트층(20)에 가능한 한 포함되는 것이 좋으며, 특별히 한정하는 것은 아니지만 실란트층(20) 전체 100 중량부에 대하여 0.05 ~ 20 중량부, 보다 구체적으로는 0.1 ~ 15 중량부로 포함될 수 있다.　　
상기 배리어층(30)은 가스 배리어(barrier)성을 가지는 것, 구체적으로 외부의 습기나 공기 등의 가스 출입을 차단할 수 있으면 제한되지 않는다.　 배리어층(30)은 금속 박막 및 증착층(32) 등으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것이 좋다.　 이때, 상기 금속 박막은 예를 들어 1㎛(마이크로미터) 내지 300㎛의 두께를 가지는 금속 포일(metal foil) 등을 사용할 수 있으며, 이는 코어층(10) 상에 접착제를 통해 합지될 수 있다.　 또한, 상기 증착층(32)은 금속 및 금속산화물로부터 선택된 하나 이상이 증착되어 형성된 것으로서, 이는 코어층(10) 상에 진공 증착되어 형성될 수 있으며, 예를 들어 1㎚(나노미터) 내지 300㎛의 두께를 가질 수 있다.　　
본 발명에서 상기 배리어층(30)으로 적용되는 금속, 구체적으로 상기 금속 박막이나 증착층(32)을 구성하는 금속은 예를 들어 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 은(Ag), 텡스텐(W) 및 철(Fe) 등으로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상(단일 금속 또는 단일 금속의 혼합), 또는 이들로부터 선택된 2 이상의 합금(alloy) 등을 예로 들 수 있으나, 이들에 의해 제한되는 것은 아니다.　 금속은, 바람직하게는 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금(Al alloy)으로부터 선택되면 좋다.　 또한, 상기 증착층(32)으로 사용될 수 있는 금속산화물은 예를 들어 산화알루미늄(Al2O3), 산화규소(SiO2), 산화주석(SnO2), 산화인듐(In2O3) 및 산화아연(ZnO) 등으로부터 선택될 수 있다.
바람직한 구현예에 따라서, 상기 배리어층(30)은 도 2에 예시한 바와 같이 코어층(10) 상에 형성된 수지층(31)과, 상기 수지층(31) 상에 형성된 증착층(32)을 포함하는 것이 좋다.　 이때, 상기 수지층(31)은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 베이스 수지로서 폴리올레핀계를 포함하는 것이 좋다.　 수지층(31)은 폴리올레핀계를 베이스 수지로 하되, 첨가제 등의 다른 성분을 더 포함하여도 좋다.　 수지층(31)은, 보다 구체적으로 전술한 바와 같은 코어층(10)과 동일한 재질로 구성될 수 있다.　 아울러, 수지층(31)은 공압출을 통해 코어층(10) 및 실란트층(20)과 일체로 동시에 형성되는 것이 좋다.　 또한, 본 발명의 다른 예시적인 형태로서, 상기 배리어층(30)은 증착층(32) 상에 형성되어 증착층(32)을 보호하는 보호층(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다.　
본 발명에 따른 다층 필름은, 상기한 바와 같은 실란트층(20), 코어층(10) 및 배리어층(30)이 순차적으로 적층된 다층 구조를 가지되, 상기 실란트층(20)의 두께(T20)는 필름 전체 두께(T)의 5 ~ 30%, 상기 코어층(10)의 두께(T10)는 필름 전체 두께(T)의 40 ~ 90%, 그리고 상기 배리어층(30)의 두께(T30)는 필름 전체 두께(T)의 5 ~ 30%가 되도록 형성될 수 있다.　
아울러, 본 발명에 따른 다층 필름은 상기 배리어층(30) 상에 형성된 것으로서, 인쇄층(도시하지 않음) 및 표면코팅층(도시하지 않음) 등으로부터 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있다.　 구체적인 일례를 들어, 실란트층(20)/코어층(10)/배리어층(30)/인쇄층/표면코팅층을 포함하는 적층 구조를 가질 수 있다.　 이때, 상기 인쇄층은 문자나 문양을 포함할 수 있으며, 상기 표면코팅층은 내마모성 및 내스크래치성을 가지면 좋다.
한편, 본 발명에 따른 다층 필름의 제조방법은, 상기한 바와 같은 본 발명의 다층 필름을 제조할 수 있는 바람직한 방법으로서, 압출 성형 단계 및 증착 단계를 포함한다.
상기 압출 성형 단계에서는 실란트층(20), 상기 실란트층(20) 상에 형성된 코어층(10), 및 상기 코어층(10) 상에 형성된 수지층(31)을 포함하는 필름을 압출 성형한다.　 바람직하게는 상기 3개의 층(20)(10)(31)을 공압출을 통해 동시에 일체로 성형한다.
이때, 상기 실란트층(20)은 전술한 바와 같은 3가지 성분, 즉 실링 수지, 열가소성 엘라스토머 및 아크릴레이트가 포함되도록 성형한다.　 구체적으로, 상기 3가지 성분을 적정 함량으로 포함하는 실란트 조성물을 압출기에 투입하여 압출 성형한다.　 이때, 실란트 조성물은 상기 3가지 성분 이외에, 전술한 바와 같은 첨가제, 그리고 용매 등이 더 포함될 수 있다.　 아울러, 전술한 바와 같이 상기 실란트층(20)은, 실란트층(20) 전체 100 중량부를 기준으로 실링 수지 30 ~ 90 중량부, 열가소성 엘라스토머 5 ~ 50 중량부, 및 아크릴레이트 2 ~ 50 중량부가 포함되도록 성형하는 것이 바람직하다.
위와 같이 3개의 층, 즉 실란트층(20)/코어층(10)/수지층(31)을 포함하는 필름을 제조한 다음에는 증착 단계가 실시되는데, 이때 증착 단계에서는 상기 필름의 수지층(31) 상에 증착층(32)을 형성한다.　 상기 증착층(32)은 금속 및 금속산화물로부터 선택된 하나 이상을 진공 증착하여 형성한다.　 상기 금속 및 금속산화물의 구체적인 종류는 전술한 바와 같다.
또한, 본 발명에 따른 제조방법은 상기 증착 단계 이전에 실시되는 것으로서, 코로나 처리 단계를 더 포함할 수 있다.　 구체적으로, 상기 수지층(31)과 증착층(32)의 부착력이 개선되도록, 상기 수지층(31)의 표면을 코로나 처리할 수 있으며, 이는 통상적인 방법으로 실시할 수 있다.　 아울러, 본 발명에 따른 제조방법은 증착 단계 이전에 실시되는 것으로, 압출 성형한 필름을 1축 또는 2축 연신하는 연신 단계를 더 포함할 수 있다.
이상에 설명한 본 발명에 따른 다층 필름은 밀폐나 진공을 위한 용도로 유용하게 사용될 수 있다.　 예를 들어, 포장재나 진공재로 사용될 수 있으며, 바람직하게는 식품이나 의약품 등을 포장하기 위한 연포장재로 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 전술한 바와 같이 실란트층(20)에 상기의 3가지 성분, 즉 실링 수지, 열가소성 엘라스토머 및 아크릴레이트가 포함되어, 양호한 실링성과 함께 이지 필(easy peel) 특성을 갖는다.　 이에 따라, 종래와 같이 실링부에 칼집을 형성하지 않고도 외력(손)에 의한 분리(개봉)가 가능하다.　 구체적으로, 포장재에서 요구되는 양호한 밀폐 구조(실링성)를 가지면서도 외력(손)으로 박리가 가능할 정도의 접착 강도(박리 강도)로서 0.15 ~ 0.8kgf, 바람직하게는 0.15 ~ 0.5kgf의 접착 강도(박리 강도)를 갖는다.　
아울러, 본 발명에 따르면, 실란트(20)에 상기의 3가지 성분을 포함하여, 열 봉합 온도에 따른 접착 강도의 차이(편차)가 적다.　 즉, 종래와 같이 실링 수지만을 사용하는 경우, 열 봉합 온도에 따라 접착 강도가 큰 차이를 보이나, 본 발명에 따라서 상기 3가지 성분을 포함하는 경우 열 봉합 온도에 따른 접착 강도의 차이(편차)가 적다.　 이는 하기의 실시예에서 확인될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 포장공정이나 제조공정이 개선된다.　 즉, 외력(손)에 의한 분리(개봉)가 가능하여, 종래와 같은 칼집 형성 공정을 배제할 수 있어 과자류 등의 포장공정이 단순해진다.　 아울러, 배리어층(30)을 형성함에 있어, 실란트층(20)/코어층(10)/수지층(31)을 포함하는 필름을 압출(바람직하게는 공압출)하여 제조한 다음, 증착을 통하여 형성함으로 인하여 제조공정이 개선된다.　 즉, 종래와 같은 별도의 합지 공정이 배제되어 제조공정이 단순해진다.
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 예시한다.　 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕도록 하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1 내지 5]
T-Die를 이용한 공압출 방법으로 실란트층/코어층/수지층을 가지는 필름을 제조한 다음, 진공 증착기를 이용하여 필름의 수지층 상에 Al을 증착 코팅하였다.
이때, 상기 실란트층은 하기 [표 1]에 보인 바와 같은 성분 및 함량으로 조성하였다.　 하기 [표 1]에서 함량은 실란트층 전체 100 중량부를 기준(고형분 기준)으로 한 것이다.　 그리고 상기 코어층과 수지층은 모두 폴리프로필렌(PP)으로 구성하였다.
[비교예 1]
상기 실시예와 대비하여, 실란트층을 터폴리머(Terpolymer)로만 조성한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
<　실란트층의 성분 및 함량, 단위 : 중량부 >
비 고 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 비교예 1
PP - - 60 60 50 -
PE - - 20 12 15 -
Terpolymer 80 65 - - - 100
PP-TE 5 5 10 18 25 -
아크릴레이트 15 30 10 10 10 -
　　PP : 폴리프로필렌
　　PE : 폴리에틸렌
　　Terpolymer : 에틸렌/프로필렌/부타디엔의 3원 공중합체
　　PP-TE : 폴리프로필렌 엘라스토머, 밀도 0.87 g/㎤, 다우(DoW)社 제품(VERSIFY)
상기 제조된 각 실시예 및 비교예에 따른 필름 시편에 대하여, 다음과 같이 접착 강도(박리 강도)를 평가하고 그 결과를 하기 [표 2]에 나타내었다.　 이때, 실란트층이 서로 맞붙도록 시편을 열 접착한 다음, 열 봉합 온도에 따른 접착 강도를 평가하였다.　
* 열접착 강도(박리 강도)
(1) 실란트층이 맞붙도록 열 접착된 각 시편에 대해 컷터 바를 이용하여 가로(15mm)×세로(15mm)로 커팅한 샘플을 준비하였다.
(2) 일정한 크기로 커팅된 샘플의 실링부(실란트층 간의 사이)를 면도칼로 일정 길이만 층간 박리하였다.
(3) 위 샘플에 대해 인장 강도기를 이용하여 180도의 박리각으로 접착 강도(박리 강도)를 측정하였다.
<　열 봉합 온도에 따른 접착 강도(박리 강도) 평가 결과, 단위 : kgf >
열 봉합 온도 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 비교예 1
120℃ 0.30　 0.15 0.22 0.25 0.40 0.10
125℃ 0.20 0.15 0.22 0.25 0.40 0.25
130℃ 0.20 0.15 0.22 0.25 0.40 0.85
135℃ 0.20 0.15 0.22 0.30 0.40 1.50↑
140℃ 0.20 0.15 0.25 0.30 0.40 1.80↑
145℃ 0.20 0.15 0.25 0.30 0.45 1.80↑
150℃ 0.20 0.15 0.25 0.35 0.48 1.80↑
상기 [표 1] 및 [표 2]에서 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예(1 ~ 5)의 경우, 손에 의한 박리(개봉)가 가능할 정도의 접착 강도(박리 강도)로서, 0.15 ~ 0.5 kgf 범위 내의 적절한 접착 강도(박리 강도)를 가짐을 알 수 있다.　 그러나 터폴리머(Terpolymer)로만 사용해본 비교예 1의 경우, 130℃ 이상의 온도에는 0.85 kgf 이상, 특히 135℃ 이상의 온도에서는 1.5 kgf 이상의 매우 높은 접착 강도(박리 강도)를 가져 박리가 어려움을 알 수 있었다.　
아울러, 실시예 1과 실시예 2를 대비해 보면, [표 2]의 결과에 나타난 바와 같이, 아크릴레이트의 함량이 증가하면 접착 강도가 감소함을 알 수 있다.　 그리고 실시예 3 내지 실시예 5를 대비해 보면, 열가소성 엘라스토머, 즉 폴리프로필렌 엘라스토머(PP-TE)의 함량이 증가하면 접착 강도가 증가함을 알 수 있다.　 따라서, 아크릴레이트와 열가소성 엘라스토머의 첨가량 조절을 통해 접착 강도를 적절히 조절할 수 있음을 알 수 있다.
또한, 상기 [표 2]에 나타난 바와 같이, 비교예 1의 경우에는 열 봉합 온도가 증가함에 따라 큰 폭으로 접착 강도가 증가함을 알 수 있다.　 그러나 본 발명에 따른 실시예(1 ~ 5)의 경우, 열 봉합 온도가 증가하더라도 접착 강도가 큰 차이(편차) 없이 거의 균일하게 평가됨을 알 수 있다.　 즉, 본 발명에 따르면 열 봉합 온도를 달리하여도 0.15 ~ 0.5 kgf 범위 내의 균일한 접착 강도(박리 강도)를 도모할 수 있다.
10 : 코어층　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 20 : 실란트층
30 : 배리어층　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 31 : 수지층
32 : 증착층

Claims (12)

  1. 코어층 및 실란트층을 포함하고,
    상기 실란트층은,
    실링 수지;
    열가소성 엘라스토머; 및
    아크릴레이트를 포함하는 다층 필름으로서,
    상기 실란트층은, 실란트층 전체 중량 기준으로,
    실링 수지 35 ~ 80 중량%; 열가소성 엘라스토머 10 ~ 30중량%; 및 아크릴레이트 10 ~ 35 중량%를 포함하며,
    상기 실링 수지는 저온접착성 수지로서 120 내지 150℃에서 용융되어 열봉합되고,
    상기 아크릴레이트 함량을 조절함으로써 실란트층의 접착 강도를 제어하며,
    상기 열가소성 엘라스토머는 폴리올레핀계, 폴리우레탄계 또는 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머를 포함하되, 블렌딩 처리, 가교 처리 및 가황제에 의해 가황되는 처리로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 처리가 된 것을 특징으로 하는 다층 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다층 필름은 코어층 상에 형성된 배리어층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 필름.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 배리어층은 코어층 상에 형성된 수지층, 및 상기 수지층 상에 형성된 증착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 필름.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 엘라스토머는 폴리올레핀계 열가소성 엘라스토머로서,
    폴리프로필렌 열가소성 엘라스토머 및 폴리에틸렌 열가소성 엘라스토머로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 필름.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌 열가소성 엘라스토머는, 밀도가 0.86 ~ 0.89 g/㎤인 것을 특징으로 하는 다층 필름.
  8. 실란트층, 상기 실란트층 상에 형성된 코어층, 및 상기 코어층 상에 형성된 수지층을 포함하는 필름을 압출 성형하는 단계; 및
    상기 압출 성형된 필름의 수지층 상에 금속 및 금속산화물로부터 선택된 하나 이상을 증착하여 증착층을 형성하는 단계를 포함하는 다층 필름의 제조방법으로서,
    상기 실란트층은, 실란트층 전체 중량 기준으로,
    실링 수지 35 ~ 80 중량%;
    열가소성 엘라스토머 10 ~ 30중량%; 및
    아크릴레이트 10 ~ 35 중량%가 포함되며,
    상기 실링 수지는 저온접착성 수지로서 120 내지 150℃에서 용융되어 열봉합되고,
    상기 아크릴레이트 함량을 조절함으로써 실란트층의 접착 강도를 제어하며,
    상기 열가소성 엘라스토머는 폴리올레핀계, 폴리우레탄계 또는 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머를 포함하되, 블렌딩 처리, 가교 처리 및 가황제에 의해 가황되는 처리로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 처리가 된 것을 특징으로 하는 다층 필름의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 필름 압출 성형 단계에서, 상기 압출 성형은 공압출하여 성형하는 것을 특징으로 하는 다층 필름의 제조방법.
    　
  10. 삭제
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 열가소성 엘라스토머는 폴리올레핀계 열가소성 엘라스토머로서,
    폴리프로필렌 열가소성 엘라스토머 및 폴리에틸렌 열가소성 엘라스토머로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 필름의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌 열가소성 엘라스토머는, 밀도가 0.86 ~ 0.89 g/㎤인 것을 특징으로 하는 다층 필름의 제조방법.
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