KR101606915B1 - 라벨용 열수축성 필름, 상기 필름을 포함하는 라벨 및 상기 라벨이 부착된 용기 - Google Patents

라벨용 열수축성 필름, 상기 필름을 포함하는 라벨 및 상기 라벨이 부착된 용기 Download PDF

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Abstract

라벨용 열수축성 필름, 상기 필름을 포함하는 라벨 및 상기 라벨이 부착된 용기가 개시된다. 개시된 라벨용 열수축성 필름은 표면층, 상기 표면층의 일면에 적층된 중간층, 및 상기 중간층의 상기 표면층이 적층된 면과 반대쪽 면에 적층된 내면층을 포함하고, 상기 표면층의 비중 및 상기 내면층의 비중은 각각 상기 중간층의 비중 보다 크다.

Description

라벨용 열수축성 필름, 상기 필름을 포함하는 라벨 및 상기 라벨이 부착된 용기{Heat shrinkable film for label, label including the film and container having the label attached thereto}
라벨용 열수축성 필름, 상기 필름을 포함하는 라벨 및 상기 라벨이 부착된 용기가 개시된다. 보다 상세하게는, 비중이 1 미만인 라벨용 열수축성 필름, 상기 필름을 포함하는 라벨 및 상기 라벨이 부착된 용기가 개시된다.
최근, 음료용 용기로 사용되는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 병에는 타 상품과의 차별화나 고객의 구매를 유도하기 위해, 용기 외측에, 인쇄층이 인쇄되어 있는 열수축성 라벨을 부착하는 경우가 많다.
라벨은 폴리스티렌, 폴리에스테르, 폴리염화비닐 및/또는 폴리올레핀 등을 사용하여 제조된다. 라벨이 부착된 음료용 PET 용기는 사용후 분쇄되어 펠렛화된 후 재생 공정을 거쳐 용기로 재생된다.
상기 재생 공정은 펠렛화된 용기를 물에 투입하여 비중 차이에 의해 가벼운 물질과 무거운 물질로 분리하는 단계를 포함한다. 가벼운 물질은 물에 뜨는 물질로서 비중이 1 미만인 LDPE(저밀도 폴리에틸렌) 또는 HDPE(고밀도 폴리에틸렌) 재질의 용기 뚜껑 조각이고, 무거운 물질은 물에 가라앉는 물질로서 비중이 1 이상인 열수축성 라벨이나 PET 필름 조각이다. 이러한 이유 때문에 비중 분리 효율이 좋은, 비중이 1 미만인 열수축성 라벨이 요구되고 있다.
또한, 최근, 차나 커피등 뜨거운 음료 전용의 PET 병이 개발된 이후 뜨거운 음료를 보온기에서 보온시켜 판매하는 편의점 등과 같은 곳이 많아졌다. 보온기의 사용 온도는 60~75℃ 범위이기 때문에 뜨거운 음료 전용의 PET 병에 사용되는 열수축성 라벨은 어느 정도의 내열성을 가질 필요가 있다.
라벨의 재질 중 폴리스티렌, 폴리에스테르 및 폴리염화비닐은 비중이 1 보다 크기 때문에 재생 공정에서 비중 분리법에 의해 분리되기가 어려워 재생을 위해 많은 시간과 비용이 소요되는 문제점이 있다.
또한, 일부 폴리올레핀 재질의 라벨은 비중이 1 미만이지만 투명성, 내열성 및 실링성이 열악하여 많이 사용되지 않는다.
따라서, 비중 분리법에 의한 분리가 용이하면서도 투명성, 내열성 및 실링성이 우수한 열수축성 라벨의 개발이 요구된다.
본 발명의 일 구현예는 비중이 1 미만인 라벨용 열수축성 필름을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 필름을 포함하는 라벨을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예는 상기 라벨이 부착된 용기를 제공한다.
본 발명의 일 측면은,
표면층;
상기 표면층의 일면에 적층된 중간층; 및
상기 중간층의 상기 표면층이 적층된 면과 반대쪽 면에 적층된 내면층을 포함하고,
상기 표면층의 비중 및 상기 내면층의 비중은 각각 상기 중간층의 비중 보다 큰 라벨용 열수축성 필름을 제공한다.
상기 표면층의 비중, 상기 중간층의 비중 및 상기 내면층의 비중은 각각 0.940~0.995, 0.930~0.970 및 0.940~0.995일 수 있다.
상기 표면층의 비중 및 상기 내면층의 비중은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 표면층, 상기 중간층 및 상기 내면층 중 적어도 한 층은 환상 올레핀계 수지를 포함할 수 있다.
상기 환상 올레핀계 수지는 30~135℃의 유리전이온도를 가질 수 있다.
상기 환상 올레핀계 수지는 1~2의 비중을 가질 수 있다.
상기 표면층, 상기 중간층 및 상기 내면층 중 적어도 한 층은 비환상 올레핀계 수지를 더 포함할 수 있다.
상기 비환상 올레핀계 수지는 0.85~0.95의 비중을 가질 수 있다.
상기 비환상 올레핀계 수지는 90~130℃의 ASTM D1525에 따른 Vicat 연화점을 가질 수 있다.
상기 표면층, 상기 중간층 및 상기 내면층 중 적어도 한 층은 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 1종 이상의 첨가제는 항산화제, UV 안정제, 블로킹 방지/슬립제, 조핵제 또는 이들의 조합을 더 포함할 수 있다.
상기 라벨용 열수축성 필름은 상기 표면층 5~10중량부, 상기 중간층 80~90중량부 및 상기 내면층 5~10중량부를 포함할 수 있다.
상기 라벨용 열수축성 필름은 상기 표면층 10~20중량부, 상기 중간층 60~80중량부 및 상기 내면층 10~20중량부를 포함할 수 있다.
상기 표면층의 두께, 상기 중간층의 두께 및 상기 내면층의 두께는 각각 3~12㎛, 20~45㎛ 및 3~12㎛일 수 있다.
상기 라벨용 열수축성 필름은 1 미만의 비중을 가질 수 있다.
상기 라벨용 열수축성 필름은 0.99 이하의 비중을 가질 수 있다.
상기 라벨용 열수축성 필름은 100℃에서 5% 이하의 MD 방향 열수축률을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 측면은,
상기 라벨용 열수축성 필름을 포함하는 라벨을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은,
상기 라벨이 부착된 용기를 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 라벨용 열수축성 필름은 투명성, 내열성, 인쇄성, 실링성 및 열수축성이 우수하고, PET 병과의 분리가 용이한 잇점을 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 라벨용 열수축성 필름의 일단면도이다.
도 2는 비교예 1에서 제조된 라벨용 열수축성 필름의 일단면도이다.
도 3은 비교예 2에서 제조된 라벨용 열수축성 필름의 일단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구현예들에 따른 라벨용 열수축성 필름을 상세히 설명한다.
본 명세서에서, 「비중」은 어떤 물질의 질량을 상기 물질과 같은 부피를 갖는 표준물질(즉, 1atm 및 23℃의 물)의 질량으로 나누어 얻어진 비율을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 라벨용 열수축성 필름(10)의 일단면도이다.
도 1을 참조하면, 라벨용 열수축성 필름(10)은 표면층(11), 중간층(12) 및 내면층(11')을 포함한다. 본 명세서에서, 용어 「열수축성(heat shrinkable)」이란 열에 의해 수축되어 점착성을 갖는 성질을 의미한다.
표면층(11)의 비중 및 내면층(11')의 비중은 각각 중간층(12)의 비중 보다 크다. 표면층(11)의 비중 및 내면층(11')의 비중 중 적어도 하나가 중간층(12)의 비중 보다 작거나 같을 경우에는, 라벨용 열수축성 필름(10)의 강도(stiffness)가 낮아져서 그의 내구성이 약화되는 문제점이 있다.
표면층(11) 및 내면층(11')은 상대적으로 비중이 높아서 라벨용 열수축성 필름(10)에 강도를 부여하는 역할을 수행한다.
중간층(12)은 상대적으로 비중이 낮아서 라벨용 열수축성 필름(10)의 전체 무게를 줄여주는 역할을 수행한다.
표면층(11)의 비중, 중간층(12)의 비중 및 내면층(11')의 비중은 각각 0.940~0.995, 0.930~0.970 및 0.940~0.995일 수 있다.
표면층(11)의 비중 및 내면층(11')의 비중은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
표면층(11), 중간층(12) 및 내면층(11') 중 적어도 한 층은 환상 올레핀계 수지를 포함할 수 있다.
상기 환상 올레핀계 수지는 30~135℃의 유리전이온도(이하, 「Tg」라고도 함)를 가질 수 있다. 상기 유리전이온도는 JIS K7121에 따라 승온속도 10℃/min의 조건으로 측정된 것이다. 2종 이상의 환상 올레핀계 수지를 사용한 경우, 전체 환상 올레핀계 수지의 유리전이온도는 각각의 환상 올레핀계 수지의 유리전이온도의 가중평균이다. 상기 환상 올레핀계 수지의 유리전이온도가 30℃ 미만이면, 저온 수축(즉, 상온 수축)이 발생하여 여름철에 대기 온도가 상승할 경우 라벨용 열수축성 필름(10)의 치수 안정성이 저하될 수 있다. 상기 환상 올레핀계 수지의 유리전이온도가 135℃를 초과하면, 라벨용 열수축성 필름(10)의 제조공정 중 연신공정에서 연신 방향으로의 연신 온도가 높아져야 하기 때문에 라벨용 열수축성 필름(10)의 열수축률이 저하될 수 있다. 상기 환상 올레핀계 수지는, 예를 들어, 55~80℃의 유리전이온도를 가질 수 있다.
상기 환상 올레핀계 수지는 1~2의 비중을 가질 수 있다.
상기 환상 올레핀계 수지는 환상 올레핀 성분을 공중합 성분으로서 포함하는 것으로, 환상 올레핀 성분을 주쇄에 포함하는 폴리올레핀 수지이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 환상 올레핀계 수지는 환상 올레핀의 부가 중합체 또는 그 수소 첨가물, 환상 올레핀과 알파-올레핀의 부가 공중합체 또는 그 수소 첨가물 등일 수 있다. 또한 이들 중합체에, 친수성기를 갖는 불포화 화합물을 그래프트 및/또는 공중합시킨 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 환상 올레핀계 수지는 시판되는 수지[TOPAS(등록상표)(Topas Advanced Polymers사 제조)일 수 있다. 이러한 환상 올레핀계 수지는 단독으로 사용될 수도 있고, 2종 이상이 조합되어 사용될 수도 있다.
일례로서, 상기 환상 올레핀계 수지는 에틸렌과 노르보넨의 공중합체 수지일 수 있다. 상기 에틸렌과 노르보넨의 공중합체 수지는 일본특허공개공보 소61-271308에 예시되어 있는 액상중합법에 의해 제조될 수 있다. 일본특허공개공보 소61-271308은 그 전문이 인용에 의하여 본 명세서에 통합된다.
다른 예로서, 상기 환상 올레핀계 수지는 바이시클로[2,2,1]헵토-2-엔, 6-메틸바이시클로[2,2,1]헵토-2-엔, 5,6-디메틸바이시클로[2,2,1]헵토-2-엔, 1-메틸바이시클로[2,2,1]헵토-2-엔, 6-에틸바이시클로[2,2,1]헵토-2-엔, 6-n-부틸바이시클로[2,2,1]헵토-2-엔, 6-i-부틸바이시클로[2,2,1]헵토-2-엔, 7-메틸바이시클로[2,2,1]헵토-2-엔, 트리시클로[4,3,0,12,5]-3-데센, 2-메틸-트리시클로[4,3,0,12,5]-3-데센, 5-메틸-트리시클로[4,3,0,12,5]-3-데센, 트리시클로[4,4,0,12,5]-3-데센, 10-메틸-트리시클로[4,4,0,12,5]-데센 등의 비결정성 환상 올레핀 수지 또는 상기 비결정성 환상 올레핀 수지와 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 메틸펜텐 등의 결정성 폴리올레핀 수지가 공중합된 것일 수 있다. 이들은 단독으로 사용될 수도 있고, 2종 이상이 조합되어 사용될 수도 있다.
표면층(11), 중간층(12) 및 내면층(11') 중 적어도 한 층은 비환상 올레핀계 수지를 더 포함할 수 있다.
상기 비환상 올레핀계 수지는 압출 특성, 연신 특성 및 열수축성을 갖는 것으로, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌계 엘라스토머, 에틸렌-알파-올레핀 공중합체, 폴리(에테르-코-아미드), 폴리(에테르카보네이트), 폴리(에테르에스테르), 폴리(에테르에테르케톤), 폴리(에테르이미드), 폴리에테르-폴리카보네이트-폴리올, 폴리[2-(2-에톡시에톡시)에틸아크릴레이트], 폴리[2-(2-에톡시에톡시)에틸비닐에테르-b-(2-메톡시에틸비닐에테르)], 폴리(에톡실레이티드 비스페놀), 폴리(에틸아크릴레이트), 폴리(에틸렌-코-아크릴산), 폴리(에틸렌-코-벤질 메타크릴레이트), 폴리(에틸렌-코-1-부텐), 폴리(에틸렌-코-부틸 메타크릴레이트), 폴리(에틸렌-코-부틸 메타크릴레이트-코-메타크릴산), 폴리(에틸렌-코-에틸 아크릴레이트), 폴리(에틸렌-코-에틸 메타크릴레이트), 폴리(에틸렌-코-1-헥센), 폴리(에틸렌-코-메타크릴산), 폴리(에틸렌-코-메틸 아크릴레이트), 폴리(에틸렌-코-메틸 아크릴레이트-코-비닐 아세테이트), 폴리(에틸렌-코-메틸 메타크릴레이트), 폴리(에틸렌-코-노르보넨), 폴리(에틸렌-코-1-옥텐), 폴리(에틸렌-코-프로필 아크릴레이트), 폴리(에틸렌-코-프로필렌), 폴리[에틸렌-코-프로필렌-코-(에틸렌 노르보넨)], 폴리(에틸렌-코-프로필렌-코-노르보넨), 폴리(에틸렌-코-프로필 메타크릴레이트), 폴리(에틸렌-코-비닐 아세테이트), 폴리(에틸렌-코-비닐 알코올), 폴리에틸렌글리콜, 폴리(에틸렌글리콜-b-ε-카프로락톤), 폴리(프로필렌-코-1-부텐-코-에틸렌), 폴리 폴리에스테르, 에폭시, 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리비닐알코올, 에틸렌비닐알코올, 폴리스티렌, 염화비닐, 폴리카보네이트, 아크릴, 에틸렌초산비닐 공중합체, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리메틸펜텐 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 폴리에틸렌은 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 비환상 올레핀계 수지는 0.85~0.95의 비중을 가질 수 있다.
상기 비환상 올레핀계 수지는 90~130℃의 ASTM D1525에 따른 Vicat 연화점을 가질 수 있다.
상기 비환상 올레핀계 수지는 90~160℃의 용융점을 가질 수 있다. 상기 비환상 올레핀계 수지의 용융점이 상기 범위이내이면, 라벨용 열수축성 필름(10)의 내열성이 우수하여 라벨에 사용될 경우 블로킹 현상이 방지될 수 있을뿐만 아니라 저온 수축성이 우수한 이점을 갖는다. 상기 비환상 올레핀계 수지는, 예를 들어, 100~130℃의 용융점을 가질 수 있다.
표면층(11), 중간층(12) 및 내면층(11') 중 적어도 한 층은 1종 이상의 첨가제(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 1종 이상의 첨가제는 항산화제, UV 안정제, 블로킹 방지/슬립제, 조핵제 또는 이들의 조합을 더 포함할 수 있다.
상기 항산화제는 아미노페놀, 알킬페놀, 에톡시퀸, BHA(butylated hydroxyanisole), BHT(butylated hydroxytoluene), 펜타에리쓰리톨 테트라키스(3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트), (4,6-비스(옥틸티오메틸)-o-크레졸), 알킬페닐렌디아민, 글루타티온, 페록시다제, SOD(superoxide dismutase) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 UV 안정제는 힌더드 아민, 유기 니켈 화합물(organonickel compound), 살리실산염, 파라벤, 벤조페논, 장뇌 유도체(camphor derivative), 신나메이트 유도체(cinnamate derivative) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 블로킹 방지/슬립제는 실리카, 규조토, 카올린, 탈크, 에루카미드(erucamide), 플루오로엘라스토머(fluoroelastomer), 올레아미드(oleamide), 스테아르아미드(atearamide), 베넨아미드(benenamide) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 조핵제는 방향족 카르복실산의 Na 금속염(예를 들어, 소듐 벤조에이트), 방향족 카르복실산의 Zn 금속염(예를 들어, 징크 디벤조에이트), 방향족 카르복실산의 Al 금속염(예를 들어, 염기성 알루미늄 디벤조에이트), 소듐 스테아레이트, 디소듐-p-페놀술포네이트, 디소듐-p-히드록시벤조에이트, 폴리(에틸렌-코-메타크릴산)의 소듐 이오노머, 징크 페닐 포스피네이트, 징크 페닐 포스포네이트 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 각 첨가제는 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위내에서 적절한 양으로 첨가될 수 있다.
라벨용 열수축성 필름(10)은 표면층(11) 5~10중량부, 중간층(12) 80~90중량부 및 내면층(11') 5~10중량부를 포함할 수 있다. 다르게는, 라벨용 열수축성 필름(10)은 표면층(11) 10~20중량부, 중간층(12) 60~80중량부 및 내면층(11') 10~20중량부를 포함할 수 있다.
표면층(11), 중간층(12) 및 내면층(11')의 함량이 각각 상기 범위이내이면, 1 미만의 비중을 갖는 라벨용 열수축성 필름(10)을 얻을 수 있다.
표면층(11), 중간층(12) 및 내면층(11')의 두께는 각각 3~12㎛, 20~45㎛ 및 3~12㎛일 수 있다.
라벨용 열수축성 필름(10)은 1 미만의 비중을 가질 수 있다. 라벨용 열수축성 필름(10)의 비중이 1 이상이면, 이 필름(10)을 포함하는 라벨(미도시)이 PET 병(미도시)에 부착되어 사용된 경우, 상기 PET 병을 재활용할 때 상기 라벨이 비중 분리법에 의해 분리되기 어려운 문제점이 있다.
라벨용 열수축성 필름(10)은, 예를 들어, 0.99 이하의 비중을 가질 수 있다.
라벨용 열수축성 필름(10)은 100℃에서 5% 이하의 MD 방향 열수축률을 가질 수 있다. 라벨용 열수축성 필름(10)이 100℃에서 5% 초과의 MD 방향 열수축률을 가질 경우에는, 라벨용 열수축성 필름(10)을 포함하는 라벨(미도시)은 이를 포함하는 용기의 운반 및 보관 중에 인쇄층에 인쇄된 문자, 숫자 및/또는 도안이 변형되어 식별이 어려워질 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 라벨용 열수축성 필름(10)은 평판 필름이나 원형 튜브 형태로 제조될 수 있으며, 필름의 길이방향이나 폭방향으로 연신되어 내면이나 외면에 인쇄가 가능한 성질을 갖는다.
이하, 전술한 라벨용 열수축성 필름(10)의 제조방법을 상세히 설명한다.
라벨용 열수축성 필름(10)은 다양한 방법으로 제조될 수 있지만, 여기서는 이러한 방법들 중 하나를 설명한다.
먼저, 환상 올레핀계 수지와 비환상 올레핀계 수지를 주성분으로 함유하는 원료 조성물을 용융 공압출하여 시트상으로 성형하여 표면층/중간층/내면층의 3층 미연신 시트를 준비하고, 상기 미연신 시트를 캐스팅 드럼에서 냉각하고, 상기 냉각된 시트를 1축 연신하고, 상기 1축 연신된 필름을 2축 연신하고, 이후 열처리하여 표면층/중간층/내면층의 층비를 조절한다.
상기 냉각된 미연신 시트를 1축 연신하여 1축 연신된 필름을 제조하는 단계는 상기 냉각된 미연신 시트를 롤 가열 및 적외선 가열(heater)이라는 가열 수단에 의해 가열하고, 우선 길이방향으로 연신하여 1축 연신 필름을 얻는 단계이다. 상기 연신은 2개 이상의 롤의 주속차를 이용하여 수행될 수 있으며, 연신 온도는 상기 환상 올레핀계 수지와 비환상 올레핀계 수지의 유리전이온도 이상의 온도로 설정하고, 연신 배율은 1~5배로 하는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 1축 연신된 필름을 2축 연신하여 2축 연신된 필름을 제조하는 단계는 상기 길이방향으로 1축 연신된 필름을 연속적으로 상기 길이방향과 수직인 방향(이하, 「폭방향」이라고 함)으로 2축 연신하는 단계이다. 이때, 폭방향의 연신은 상기 환상 올레핀계 수지의 유리전이온도와 상기 비환상 올레핀계 수지의 유리전이온도 중 높은 것(이하, 「높은 유리전이온도」라고 함) 보다 높은 온도부터 시작하여, 상기 높은 유리전이온도 보다 5~70℃ 높은 온도까지 승온시키면서 수행될 수 있다. 폭방향 연신 과정에서의 승온은 연속적이어도 좋고, 단계적(순차적)이어도 좋지만 통상 순차적으로 승온시킨다. 예를 들어, 텐터의 폭방향 연신 영역을 필름 주행 방향을 따라 복수로 나누고, 영역마다 소정 온도의 가열 매체를 흘림으로써 승온시킨다. 이 때, 폭방향 연신의 배율은 1∼5배로 한다.
다음으로, 상기 2축 연신된 필름을 열처리하는 단계로서, 상기 2축 연신된 필름을 주행시키면서 열고정 또는 열 이완 등의 열처리를 순차적으로 실시하여 2축 배향 필름으로 제조하는 것이다. 이에, 얻어진 2축 연신 필름의 결정 배향을 완료시켜 평면성과 치수 안정성을 부여하기 위해서, 계속해서 텐터 내에서 120∼240℃의 온도로 1∼30초간의 열처리를 행하고, 균일하게 서냉한 후에 실온까지 냉각시키고, 권취함으로써 본 발명의 일 구현예에 따른 라벨용 열수축성 필름(10)을 얻을 수 있다. 이때, 열처리 공정 중에는 필요에 따라서 폭방향 또는 길이 방향으로 3∼12%의 이완 처리를 실시해도 좋다.
본 발명의 다른 구현예는 전술한 라벨용 열수축성 필름(10)을 포함하는 라벨(미도시)을 제공한다.
상기 라벨은 잉크층(미도시)을 포함할 수 있다.
상기 잉크층은 상표, 유통 기한, 함유 성분, 사용상의 주의사항이나 사용법 등을 표시하는 것이다.
상기 인쇄층은 라벨용 열수축성 필름(10)의 표면층(11), 중간층(12) 및/또는 내면층(11')에 볼록판 인쇄법(relief printing), 오목판 인쇄법(intaglio printing) 또는 평판 인쇄법(lithographic printing)에 의해 잉크 조성물을 인쇄하여 얻어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예는 상기 라벨이 부착된 용기(미도시)를 제공한다.
상기 용기는, 예를 들어, PET 병 또는 유리병일 수 있다.
이하, 실시예들을 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이러한 실시예들에 한정되는 것은 아니다.
실시예
실시예 1~5: 라벨용 열수축성 필름의 제조
도 1의 구성을 갖는 라벨용 열수축성 필름(10)을 하기와 같은 방법으로 제조하였다.
먼저, 환상 올레핀계 수지(TOPAS 9506 F, 9903 F, 6013F 또는 5013F (Tg: 50~80℃)), 비환상 올레핀계 수지인 폴리(에틸렌-코-1-옥텐)(DOW Chemical의 Elite 5100, 5400 또는 dowlex 2045G (Vicat 연화점: 90~110℃)), 및 비환상 올레핀계 수지인 폴리(프로필렌-코-1-부텐-코-에틸렌)(호남석유화학의 SFI 740)(Vicat 연화점: 120℃)) 및 비환상 올레핀계 수지인 저밀도 폴리에틸렌(DOW Chemical의 LDPE(Vicat 연화점: 96℃))를 블렌딩한 혼합물에, 평균 입자지름 1.5㎛인 실리카, 올레아미드, 에루카미드 및 플루오로엘라스토머를 하기 표 1에 기재된 비율로 첨가하여 표면층/내면층 형성용 조성물 및 중간층 형성용 조성물을 각각 제조하였다.
이후, 상기 조성물들을 200℃로 가열된 압출기, 즉 75mm, 120mm 및 75mm의 크기를 갖는 3개의 다이를 구비한 압출기에 공급하여 표면층/중간층/내면층으로 구성된 3층의 시트상으로 압출하였다.
상기 성형된 시트를 표면 온도 20℃의 캐스팅 드럼에서 냉각 고화하여 미연신 필름을 얻고, 이를 가열하여 길이방향으로 3.7배 연신 후 냉각하였다. 계속해서 길이 방향으로 1축 연신한 필름의 양 끝을 클립으로 유지하면서 텐터로 이송하여 가열된 분위기 중에서 길이에 수직인 방향(폭방향)으로 3.5배율로 연신하였다. 이후, 텐터 내에서 100℃로 열고정을 수행하고, 실온(약 25℃)까지 냉각하여 40㎛의 두께를 갖는 2축 연신 필름(즉, 라벨용 열수축성 필름(10))을 얻었다.
비교예 1: 라벨용 열수축성 필름의 제조
도 2의 구성을 갖는 라벨용 열수축성 필름(20)을 하기와 같은 방법으로 제조하였다. 도 2에서, 라벨용 열수축성 필름(20)은 표면층(21) 및 이의 일면에 적층된 내면층(22)을 포함한다.
하기 표 1에 기재된 성분들 및 조성을 갖는 표면층 형성용 조성물 및 내면층 형성용 조성물을 사용하고, 표면층/내면층으로 구성된 2층의 시트상으로 압출한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1~5와 동일한 방법으로 라벨용 열수축성 필름(20)을 제조하였다.
비교예 2~3: 라벨용 열수축성 필름의 제조
도 3의 구성을 갖는 라벨용 열수축성 필름(30)을 하기와 같은 방법으로 제조하였다. 도 3에서, 라벨용 열수축성 필름(30)은 표면층(32), 중간층(31) 및 내면층(32')을 포함한다.
하기 표 1에 기재된 성분들 및 조성을 갖는 표면층 형성용 조성물, 중간층 형성용 조성물 및 내면층 형성용 조성물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1~5와 동일한 방법으로 3층의 시트상의 라벨용 열수축성 필름(30)을 제조하였다.
실시예 비교예
1 2 3 4 5 1 2 3
표면층
(wt%)		 9506F 60 60 80 50 50 24.53 30 0
9903F 10 10 0 20 0 11.32 0 0
6013F 0 0 0 0 20 20.75 0 0
5013F 0 0 0 0 0 0 0 30
ELITE
5100		 26.6 26.6 15 27.5 27.5 20.75 25 0
ELITE
5400		 0 0 0 0 0 20.75 42.5 0
2045G 0 0 0 0 0 0 0 25
LDPE 0 0 0 0 0 0 0 17.5
SFI740 0 0 0 0 0 0 0 25
실리카 1.7 1.7 2.5 1.25 1.25 0.47 1.25 0
에루카미드 1.7 1.7 2.5 1.25 1.25 0.47 1.25 0
플루오로엘라스토머 0 0 0 0 0 0.96 0 2.5
중간층
(wt%)		 9506F 2.86 2.86 5 16.67 16.67 0 13.34 0
9903F 7.14 7.14 0 0 0 0 0 0
6013F 0 0 6.25 3.33 3.33 0 8.33 0
5013F 14.29 14.29 6.25 8.33 16.67 0 8.33 30
ELITE
5100		 10 10 15 6.67 6.66 0 8.33 0
ELITE
5400		 28.57 28.57 35 0 0 0 18.33 0
2045G 35.71 35.71 25 46.67 21.67 0 41.67 15
LDPE 0 0 6.25 8.33 8.33 0 0 20
SFI740 0 0 0 8.33 25 0 0 33.34
실리카 0 0 0 0 0 0 0 0.83
에루카미드 0 0 0 0 0 0 0 0.83
플루오로엘라스토머 1.43 1.43 1.25 1.67 1.67 0 1.67 0
내면층
(wt%)		 9506F 60 60 80 50 50 24.30 30 0
9903F 10 10 0 0 0 11.21 0 0
6013F 0 0 0 20 20 20.56 0 0
5013F 0 0 0 0 0 0 0 30
ELITE
5100		 26.66 26.66 15 27.5 27.5 20.56 25 0
ELITE
5400		 0 0 0 0 0 20.56 42.5 0
2045G 0 0 0 0 0 0 0 25
LDPE 0 0 0 0 0 0 0 17.5
SFI740 0 0 0 0 0 0 0 25
실리카 1.67 1.67 2.5 1.25 1.25 0.47 1.25 0
에루카미드 1.67 1.67 2.5 1.25 1.25 0.47 1.25 0
플루오로엘라스토머 0 0 0 0 0 1.87 0 2.5
함량비(wt%) 표면층 15 15 10 20 20 50 20 20
중간층 70 70 80 60 60 - 60 60
내면층 15 15 10 20 20 50 20 20
평가예
평가예 1: 열수축률 평가
상기 실시예 1∼5 및 비교예 1∼3에서 제조된 각 라벨용 열수축성 필름을 120mm×120mm로 절단하여 초기 치수를 측정하고 다양한 온도의 온수조에 30초 동안 침지시킨 후의 치수를 측정하여, 하기 수학식 1에 따라 수축률을 계산하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 하기 표 2에서, MD 방향(machine direction)은 길이방향을 의미하고, TD 방향(transverse direction)은 폭방향을 의미한다.
[수학식 1]
열수축률(%) = (수축전 치수 - 수축후 치수)/수축전 치수 * 100
실시예 비교예
1 2 3 4 5 1 2 3
MD 방향
(%)		 50℃ 0 0 0 0 0 0 0 0
60℃ 0 0 0 1 0 1 0 0
70℃ 1 1 1 1 1 3 1 1
80℃ 1 1 1 2 2 5 1 2
90℃ 2 2 2 2 2 7 2 3
100℃ 3 3 3 3 3 10 3 3
TD
방향
(%)		 50℃ 0 0 0 3 2 1 0 1
60℃ 1 1 0 15 4 17 2 3
70℃ 25 30 20 36 11 38 20 6
80℃ 40 43 35 48 24 48 37 12
90℃ 51 52 47 57 32 58 48 15
100℃ 55 59 59 65 50 66 59 30
상기 표 2를 참조하면, 상기 실시예 1∼5 및 비교예 2에서 제조된 각 라벨용 열수축성 필름은 상기 비교예 3에서 제조된 각 라벨용 열수축성 필름에 비해 TD 방향 열수축률이 높은 것으로 나타났다. 또한, 상기 실시예 1∼5 및 비교예 2~3에서 제조된 각 라벨용 열수축성 필름은 100℃에서 MD 방향 열수축률이 5% 이하인 것으로 나타났다. 다만, 상기 비교예 1에서 제조된 라벨용 열수축성 필름은 100℃에서 MD 방향 열수축률이 5% 초과, 즉 10%인 것으로 나타났다. 따라서, 상기 비교예 1에서 제조된 라벨용 열수축성 필름을 포함하는 라벨은 이를 포함하는 용기의 운반 및 보관 중에 인쇄층의 문자, 숫자 및/또는 도안이 변형되어 식별이 어려운 문제점이 있다. 따라서, 상기 비교예 1에서 제조된 라벨용 열수축성 필름은 실질적으로 라벨에 사용되기가 어렵다.
평가예 2: 비중 평가
상기 실시예 1~5 및 비교예 1∼3에서 제조된 각 라벨용 열수축성 필름 전체 및 각 층의 밀도를 JIS K 7112에 따라 밀도구배관법(density gradient column method)에 의해 측정한 후, 23℃의 물의 밀도와의 비에 의해 비중을 계산하여, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
평가예 3: 두께 평가
상기 실시예 1~5 및 비교예 1∼3에서 제조된 각 라벨용 열수축성 필름 전체 및 각 층의 두께를 두께 측정기로 측정하여, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
비중 두께(㎛)
필름
전체		 표면층 중간층 내면층 필름
전체		 표면층 중간층 내면층
실시예 1 0.951 0.978 0.939 0.978 40 6 28 6
실시예 2 0.951 0.978 0.939 0.978 50 7.5 35 7.5
실시예 3 0.947 0.991 0.935 0.991 40 4 32 4
실시예 4 0.961 0.984 0.965 0.961 40 8 24 8
실시예 5 0.963 0.981 0.950 0.981 40 8 24 8
비교예 1 0.990 0.990 - 0.990 40 20 - 20
비교예 2 0.950 0.948 0.951 0.948 40 6 28 6
비교예 3 0.944 0.944 0.944 0.944 50 10 30 10
평가예 4: 전광선 투과율(TT) 평가
상기 실시예 1∼5 및 비교예 1∼3에서 제조된 각 라벨용 열수축성 필름에 대하여, 일본 니폰덴소쿠사의 오토메틱 디지털 헤이즈미터에 샘플을 수직으로 놓고, 수직으로 놓여진 시료의 직각 방향으로 0nm~700nm의 파장을 갖는 빛을 투과시켜 나타난 값을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
평가예 5: 인쇄특성 평가
니트로셀루로오스계 잉크를 상기 각 필름의 표면에 도포한 후, 레이저 블레이드(razor blade)를 이용하여 일정한 간격으로 상기 각 필름의 도포면에 격자무늬를 만들었다. 이어서, 상기 각 필름의 도포면에 3M사의 610M 스카치테이프를 접착한 후 이를 신속히 제거하였을 때(rub-off test) 테이프 접착면에 잉크의 전사 정도를 확인하여 아래와 같이 평가하였다. 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
○: 3M 테이프에 대한 잉크 전사율 0%
△: 3M 테이프에 대한 잉크 전사율 30% 미만
Х: 3M 테이프에 대한 잉크 전사율 30%
평가예 6: 기계적 강도 평가
30℃ 및 상대습도 85％의 분위기하에서 28일간 보관한 후 최대 수축 방향과 직교하는 방향에 대하여 인장 시험(시험편 폭: 15 mm, 시험편 길이: 120 mm, 척간 거리: 20 mm, 인장 속도 200 m/분, 온도 23℃, 샘플수: 20)을 수행하여 신장도 5％ 이하로 파단한 시험편수를 계산하고, 이하의 판단기준으로 상기 실시예 1∼5 및 비교예 1∼3에서 제조된 각 라벨용 열수축성 필름의 기계적 강도를 평가하였다. 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 또한, 신장도 5％ 이하로 파단한 시험편수의 전체 시험편수에 대한 비율(％)을 초기 파단율로 기록하였다.
○: 0~5개(초기 파단율 0 내지 25％)
△: 6~14개(초기 파단율 30 내지 70％)
×: 15~20개(초기 파단율 75 내지 100％)
평가예 7: 내블로킹성 평가
롤러 타입의 라미네이터기를 사용하여 필름 코팅 면을 맞대어, 120℃의 온도로 2㎏/cm2의 압력하에 5mpm(meters per minute)의 속도로 열압착시킨 후 박리시켜 내블로킹성을 아래의 등급으로 분류하여 평가하였다. 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
○: 끈적거림 없이 깨끗이 박리된다.
△: 붙어있는 자국이 남으나, 박리 가능한 수준이다.
×: 필름간의 융착이 발생되어, 박리 불가능한 수준이다.
실시예 비교예
1 2 3 4 5 1 2 3
TT(%) 9 10 10 9 12 10 12 12
인쇄특성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ × △
기계적 강도 ○ ○ ○ ○ ○ ○ × △
내블로킹성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ × △
상기 표 4를 참조하면, 상기 실시예 1∼5 및 비교예 1에서 제조된 각 라벨용 열수축성 필름은 상기 비교예 2∼3에서 제조된 각 라벨용 열수축성 필름에 비해 전광선 투과율(TT)이 낮거나 비슷하고, 인쇄특성, 기계적 강도 및 내블로킹성이 우수한 것으로 나타났다.
이상에서 도면 및 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10, 20, 30: 라벨용 열수축성 필름 11, 21, 32: 표면층
11', 22, 32': 내면층 12, 31: 중간층

Claims (19)

  1. 표면층;
    상기 표면층의 일면에 적층된 중간층; 및
    상기 중간층의 상기 표면층이 적층된 면과 반대쪽 면에 적층된 내면층을 포함하고,
    상기 표면층의 비중 및 상기 내면층의 비중은 각각 상기 중간층의 비중 보다 크고,
    상기 표면층, 상기 중간층 및 상기 내면층은 각각 70~80wt%, 17.5~36.67wt% 및 70~80wt%의 환상 올레핀계 수지를 포함하고,
    상기 표면층, 상기 중간층 및 상기 내면층은 각각 블로킹 방지/슬립제를 포함하는 라벨용 열수축성 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 표면층의 비중 및 상기 내면층의 비중은 서로 동일하거나 상이한 라벨용 열수축성 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 표면층의 비중, 상기 중간층의 비중 및 상기 내면층의 비중은 각각 0.940~0.995, 0.930~0.970 및 0.940~0.995인 라벨용 열수축성 필름.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 환상 올레핀계 수지는 30~135℃의 유리전이온도를 갖는 라벨용 열수축성 필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 환상 올레핀계 수지는 1~2의 비중을 갖는 라벨용 열수축성 필름.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 표면층, 상기 중간층 및 상기 내면층 중 적어도 한 층은 비환상 올레핀계 수지를 더 포함하는 라벨용 열수축성 필름.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 비환상 올레핀계 수지는 0.85~0.95의 비중을 갖는 라벨용 열수축성 필름.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 비환상 올레핀계 수지는 90~130℃의 ASTM D1525에 따른 Vicat 연화점을 갖는 라벨용 열수축성 필름.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 표면층, 상기 중간층 및 상기 내면층 중 적어도 한 층은 상기 블로킹 방지/슬립제 외에 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 라벨용 열수축성 필름.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 1종 이상의 첨가제는 항산화제, UV 안정제, 조핵제 또는 이들의 조합을 포함하는 라벨용 열수축성 필름.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 표면층 5~10중량부, 상기 중간층 80~90중량부 및 상기 내면층 5~10중량부를 포함하는 라벨용 열수축성 필름.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 표면층 10~20중량부, 상기 중간층 60~80중량부 및 상기 내면층 10~20중량부를 포함하는 라벨용 열수축성 필름.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 표면층의 두께, 상기 중간층의 두께 및 상기 내면층의 두께는 각각 3~12㎛, 20~45㎛ 및 3~12㎛인 라벨용 열수축성 필름.
  15. 제1항에 있어서,
    1 미만의 비중을 갖는 라벨용 열수축성 필름.
  16. 제15항에 있어서,
    0.99 이하의 비중을 갖는 라벨용 열수축성 필름.
  17. 제1항에 있어서,
    100℃에서 5% 이하의 MD 방향 열수축률을 갖는 라벨용 열수축성 필름.
  18. 제1항 내지 제3항 및 제5항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 라벨용 열수축성 필름을 포함하는 라벨.
  19. 제18항에 따른 라벨이 부착된 용기.
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