KR102128081B1 - biodegradable wrap film of multi layer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 친환경 생분해성 다층 랩 필름에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 생분해성 고분자 수지를 이용하여 공압출 방식으로 다층 구조를 구현함으로써 친환경적이면서도 신율과 점착력, 가스 배리어성이 우수한 다층 랩 필름에 관한 것이다. The present invention relates to an eco-friendly biodegradable multilayer wrap film, and more particularly, to a multi-layer wrap film that is eco-friendly and has excellent elongation, adhesion, and gas barrier properties by implementing a multi-layer structure by coextrusion using a biodegradable polymer resin. .
근래 들어 국민생활 수준의 향상으로 위생에 대한 관심이 높아짐에 따라 각종 과일, 야채, 생육, 가공식품, 배달 음식 등은 포장된 상태로 보관 및 유통되고 있다. In recent years, as the interest in hygiene has increased due to the improvement of national living standards, various fruits, vegetables, growth, processed foods, and delivered foods have been stored and distributed in a packaged state.
이들의 포장에는 합성수지 필름이 광범위하게 이용되고 있으며, 합성수지 필름 중에서도 통상 랩(Wrap)이라 불리고 있는 랩 필름은 이물질 유입 방지 기능 외에 포장방법이 간편하고, 습기 차단 효과 등에 의한 신선도 유지 효과가 있어 다양한 용도로 널리 이용되고 있다.Synthetic resin films are widely used for their packaging, and among synthetic resin films, wrap films, which are commonly called wraps, have a simple packaging method in addition to the function of preventing foreign substances from entering, and have a freshness retention effect due to moisture blocking effect, etc. It is widely used as.
랩 필름은 용도의 특성상 여러 가지 물성 중에서 신율(expansibility), 점착성(adhesiveness), 인장강도 등이 확보되어야 한다. The wrap film needs to secure elongation (expansibility), adhesion (adhesiveness), and tensile strength among various properties due to the characteristics of the application.
일반적으로 랩 필름은 폴리염화비닐(Polyvinylchloride, PVC)수지, 저밀도 폴리에틸렌(Low density polyethylene, LDPE) 수지 등과 같은 합성수지를 주로 이용한다. Generally, the wrap film mainly uses synthetic resins such as polyvinylchloride (PVC) resin and low density polyethylene (LDPE) resin.
PVC 수지의 랩 필름은 연질성 등을 부여하기 위해 가소제가 필수적으로 첨가되는데, 가소제로는 높은 신장율과 점착력을 가지는 디에틸헥실아디페이트(DOA) 또는 디에틸헥실프탈레이트(DOP)가 주로 사용된다. 하지만 이러한 가소제는 내분비 교란물질(endocrine disruptors)로서 유해하다는 문제점이 있다. In order to impart softness, the wrap film of PVC resin is essentially added with a plasticizer, and diethylhexyl adipate (DOA) or diethylhexyl phthalate (DOP) having high elongation and adhesion is mainly used. However, these plasticizers have a problem that they are harmful as endocrine disruptors.
그리고 PE 수지의 랩 필름은 가소제를 함유하고 있지 않아 인체에 안전하나 점착력이 낮아, 랩 필름을 씌울 때 제대로 포장대상물과 밀착되지 않아 공기 중의 산소와 반응하여 음식물과 같은 포장대상물은 쉽게 산화되며, 음식물이 새어 나올 수 있는 문제점이 있다. PE 수지에 점착력을 부여하기 위해 별도의 점착제를 도포하는 경우에 점착제가 표면에 전이전사 되어 필름 권취 및 풀림성이 저하되는 문제점이 있다. In addition, the wrap film of PE resin does not contain a plasticizer, so it is safe for the human body, but has a low adhesion. There is a problem that can leak out. In the case of applying a separate pressure sensitive adhesive to impart adhesion to the PE resin, the pressure sensitive adhesive is transferred to the surface, thereby deteriorating film winding and unwinding properties.
또한, 종래의 랩 필름의 주 소재인 PVC 수지나 PE 수지는 분해가 되지 않아 환경오염을 일으키는 문제점이 있다. In addition, PVC resin or PE resin, which is the main material of the conventional wrap film, does not decompose and causes environmental pollution.
본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 생분해성 고분자 수지를 이용하여 땅속에서 분해가 가능하여 친환경적인 다층 랩 필름을 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention was created to improve the above problems, and has an object to provide an environmentally friendly multi-layer wrap film that can be decomposed in the ground using a biodegradable polymer resin.
그리고 생분해성 고분자 수지의 배합, 다층 구조, 첨가물의 첨가를 통해 생분해성 고분자 수지의 물성을 개선하여 신율과 점착력, 가스 배리어성이 우수한 다층 랩 필름을 제공하는 데 그 목적이 있다. In addition, the object of the present invention is to provide a multilayer wrap film having excellent elongation, adhesion, and gas barrier properties by improving the physical properties of the biodegradable polymer resin through the addition of a biodegradable polymer resin, multi-layer structure, and additives.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 친환경 생분해성 다층 랩 필름은 폴리락트산(PLA)과 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트(PBAT)이 혼합된 생분해성 수지로 형성되는 중층과; 상기 중층의 상부에 형성되며, 폴리락트산(PLA)과 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트(PBAT)이 혼합된 생분해성 수지로 형성되고 상기 중층보다 얇은 외층과; 상기 중층의 하부에 형성되며, 폴리락트산(PLA)과 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트(PBAT)와 폴리카프로락톤(PCL)이 혼합된 생분해성 수지로 형성되고 상기 중층보다 얇은 내층;을 구비하며, 상기 중층은 가스 배리어성을 향상시키기 위해 셀룰로오스 나노파이버(CNF)가 2 내지 10중량% 첨가되고, 상기 외층은 이형성을 향상시키기 위해 탄산칼슘 0.5 내지 10중량% 첨가된다.Eco-friendly biodegradable multi-layer wrap film of the present invention for achieving the above object is a polylactic acid (PLA) and polybutylene adipate terephthalate (PBAT) is formed of a biodegradable resin mixed with a middle layer; It is formed on the upper layer of the polylactic acid (PLA) and polybutylene adipate terephthalate (PBAT) is formed of a biodegradable resin mixed and the outer layer thinner than the middle layer; It is formed on the lower portion of the middle layer, polylactic acid (PLA), polybutylene adipate terephthalate (PBAT) and polycaprolactone (PCL) is formed of a biodegradable resin mixed and the inner layer thinner than the middle layer; In the middle layer, cellulose nanofiber (CNF) is added in an amount of 2 to 10% by weight to improve gas barrier properties, and in the outer layer, 0.5 to 10% by weight of calcium carbonate is added to improve releasability.
상기 내층은 상기 폴리락트산 1 내지 10중량%, 상기 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트 40 내지 80중량%, 상기 폴리카프로락톤 10 내지 50중량%로 형성된다. The inner layer is formed of 1 to 10% by weight of the polylactic acid, 40 to 80% by weight of the polybutylene adipate terephthalate, and 10 to 50% by weight of the polycaprolactone.
상기 외층은 에틸렌테트라플루오로에틸렌(Ethylene Tetra Fluoro Ethylene),(3,3,3-트라이플루오로프로필)트리메톡시실란(Trimethoxy(3,3,3-trifluoropropyl)silane)이 더 첨가된다. Ethylene Tetra Fluoro Ethylene, (3,3,3-trifluoropropyl)trimethoxysilane (Trimethoxy(3,3,3-trifluoropropyl)silane) is further added to the outer layer.
상술한 바와 같이 본 발명은 생분해성 고분자 수지를 이용하여 땅속에서 분해가 가능하므로 친환경적인 다층 랩 필름을 제공할 수 있다. As described above, the present invention can provide an environmentally friendly multilayer wrap film because it can be decomposed in the ground using a biodegradable polymer resin.
또한, 본 발명은 생분해성 고분자 수지의 배합, 다층 구조, 첨가물의 첨가를 통해 생분해성 고분자 수지의 물성을 개선하여 신율과 점착력, 가스 배리어성이 우수한 다층 랩 필름을 제공한다. In addition, the present invention improves the physical properties of the biodegradable polymer resin through the addition of a biodegradable polymer resin, multi-layer structure, and additives to provide a multilayer wrap film excellent in elongation, adhesion, and gas barrier properties.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 다층 랩 필름의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a multilayer wrap film according to an example of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 친환경 생분해성 다층 랩 필름에 대하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, an eco-friendly biodegradable multilayer wrap film according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1을 참조하면, 본 발명의 친환경 생분해성 다층 랩 필름(10)은 다층으로 이루어진 멀티 레이어(multi layer) 구조를 갖는다. 일 예로 본 발명은 3층으로 이루어진다. 이러한 다층 구조는 각 층의 소재와 물성을 달리함으로써 랩 필름으로서의 적절한 물성을 갖도록 한다. Referring to Figure 1, the eco-friendly biodegradable
특히, 본 발명은 생분해성 수지를 이용함에도 불구하고 3층의 다층 구조, 생분해성 고분자 수지의 배합, 첨가물의 첨가를 통해 신율과 점착력, 가스 배리어성이 우수한 다층 랩 필름을 제공할 수 있다. In particular, the present invention can provide a multi-layer wrap film excellent in elongation, adhesion, and gas barrier properties through the addition of an additive, a multi-layered multi-layer structure, a biodegradable polymer resin, despite the use of a biodegradable resin.
본 발명의 다층 랩 필름(10)은 적절한 신율과 강도를 가질 수 있도록 10 내지 40㎛의 두께로 형성될 수 있다. The
본 발명의 다층 랩 필름(10)은 중층(13)과, 중층(13)의 상부에 형성된 외층(15)과, 중층(13)의 하부에 형성된 내층(11)으로 이루어진다. The
중층(13)은 본 발명의 다층 랩 필름(10)에서 가장 두꺼운 부분을 차지한다. 중층(13)은 스트레치 필름의 강도 및 신율에 많은 영향을 미친다. 중층(13)의 두께는 랩 필름(10) 두께의 20~80%일 수 있다. 강도와 신율을 고려시 중층(13)의 적절한 두께는 10~30㎛일 수 있다.The
중층(13)은 생분해성 수지로 형성된다. 바람직하게 생분해성 수지로 폴리락트산(PLA)과 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트(PBAT)를 이용할 수 있다. 여기에 가스 배리어성을 향상시키기 위해 셀룰로오스 나노파이버(CNF)가 첨가된다. 가령, 중층은 폴리락트산(PLA) 1 내지 10중량%와, 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트(PBAT) 80 내지 95중량%와, 셀룰로오스 나노파이버(CNF) 2 내지 10중량%로 혼합되어 압출성형된다. The
폴리락트산(PLA:polylactic acid)은 생분해성 고분자 수지의 일종으로서, 생분해성 고분자 수지 중에서 내열성이 양호하고 강도가 우수하다. 폴리락트산은 밀도 1.2~1.3g/cm3, 용융지수 1~8g/10min(2.16kg, 190℃)일 수 있다. Polylactic acid (PLA) is a type of biodegradable polymer resin, and has excellent heat resistance and excellent strength among biodegradable polymer resins. The polylactic acid may have a density of 1.2 to 1.3 g/cm 3 and a melt index of 1 to 8 g/10 min (2.16 kg, 190°C).
폴리락트산의 상업화된 제품으로서 Nature Works사의 내열성이 우수한 결정성 PLA인 2003D, 4032D를 사용하거나, Total-Corbion사의 LX175 등을 이용할 수 있다. As a commercialized product of polylactic acid, Nature Works' 2003D and 4032D, which are excellent heat-resistant crystalline PLAs, or Total-Corbion's LX175 can be used.
폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트(PBAT: polybutylene adipate-co-terephthalate)는 생분해성 고분자 수지의 일종으로서, 신율을 향상시키고 아울러 강도를 향상시킨다. 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트는 밀도 1.2~1.3g/cm3, 용융지수 1~8g/10min(2.16kg, 190℃)일 수 있다. Polybutylene adipate-co-terephthalate (PBAT) is a biodegradable polymer resin that improves elongation and improves strength. Polybutylene adipate terephthalate may have a density of 1.2 to 1.3 g/cm 3 and a melt index of 1 to 8 g/10 min (2.16 kg, 190°C).
폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트의 상업화된 제품으로서 BASF사의 Ecoflex C1200 혹은 지오솔테크사의 Solpol1000 혹은 EnPol사의 PBG7070 혹은 Kingfa사의 A400 등을 사용할 수 있다. As commercialized products of polybutylene adipate terephthalate, Ecoflex C1200 from BASF, Solpol1000 from Geosol Tech, PBG7070 from EnPol, or A400 from Kingfa can be used.
셀룰로오스 나노파이버(CNF:Cellulose nano fiber)는 셀룰로오스 사슬이 다발을 이루어 결합한 나노 또는 마이크로미터 크기의 막대 형태 입자 혹은 섬유를 말한다. 또한, 셀룰로오스 나노파이버는 인장탄성계수(tensile modulus)가 강철이나 케블라(Kevlar)와 비슷하고(100~160 GPa), 밀도가 작으며 넓은 비표면적(specificsurface area)을 가지고 있다. Cellulose nanofibers (CNFs) refers to nano- or micrometer-sized rod-shaped particles or fibers bound by a bunch of cellulose chains. In addition, cellulose nanofibers have a tensile modulus similar to steel or Kevlar (100-160 GPa), a small density, and a large specific surface area.
셀룰로오스 나노파이버는 아세토터 자일럼(Acetobacter xylinum)과 같은 박테리아로부터 생산하거나 목재 펄프나 비목재 식물에서 하향식 처리(top-down processing)를 통해 얻을 수 있다.Cellulose nanofibers can be produced from bacteria such as Acetobacter xylinum , or obtained through top-down processing in wood pulp or non-wood plants.
셀룰로오스 나노파이버는 직경(폭)이 5~100nm일 수 있고, 길이는 1~100μm일 수 있다. 셀룰로오스 나노파이버를 중층에 첨가함으로써 랩 필름의 가스 배리어성(gsa barrier property)을 크게 향상시킬 수 있다. Cellulose nanofibers may have a diameter (width) of 5 to 100 nm, and a length of 1 to 100 μm. By adding cellulose nanofibers to the middle layer, the gas barrier property of the wrap film can be greatly improved.
셀룰로오스 나노파이버(CNF)로 무림페이퍼에서 생산되는 제품을 이용할 수 있다. Cellulose nanofiber (CNF) can be used as a product produced by Moorim Paper.
외층(15)은 중층(13)의 상부에 형성된다. 외층(15)은 중층(13)보다 얇게 형성된다. 외층(15)의 두께는 랩 필름(10) 두께의 10~40%일 수 있다. 강도와 신율을 고려시 외층(3)의 적절한 두께는 5~20㎛일 수 있다. 외층(7)은 랩 필름의 외부경도를 유지하고, 랩 필름의 물성 저하를 막는 커버 역할을 한다. The
외층(15)은 생분해성 수지로 형성된다. 바람직하게 생분해성 수지로 폴리락트산(PLA)과 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트(PBAT)를 이용할 수 있다. 여기에 이형성을 향상시키기 위해 무기필러가 첨가된다. 가령, 외층은 폴리락트산(PLA) 10 내지 30중량%와, 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트(PBAT) 60 내지 85중량%와, 무기필러 0.5 내지 10중량%로 혼합되어 압출성형된다. The
외층(15)에 사용되는 폴리락트산과 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트는 상술한 중층에 사용되는 폴리락트산과 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트와 동일하다. The polylactic acid and polybutylene adipate terephthalate used in the
무기필러로 탄산칼슘, 실리카, 탈크 중에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다. 바람직하게는 이형성을 향상시키기 위해 탄산칼슘을 사용한다. 탄산칼슘은 분말 형태로 첨가된다. 탄산칼슘이 첨가된 외층은 이형성을 향상시키므로 롤 풀림성을 개선시킬 수 있다. As the inorganic filler, any one selected from calcium carbonate, silica, and talc can be used. Preferably, calcium carbonate is used to improve releasability. Calcium carbonate is added in powder form. The outer layer to which calcium carbonate is added improves releasability, and thus can improve roll release properties.
내층(11)은 중층(13)의 하부에 형성된다. 내층(11)은 중층(13)보다 얇게 형성된다. 내층(11)의 두께는 랩 필름(10) 두께의 10~40%일 수 있다. 강도와 신율을 고려시 내층(11)의 적절한 두께는 5~20㎛일 수 있다. 내층(11)은 포장대상물과 접촉하는 부위로서 적절한 강도와 점착력을 유지하여야 한다. The
내층(11)은 생분해성 수지로 형성된다. 바람직하게 생분해성 수지로 폴리락트산(PLA)과 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트(PBAT), 폴리카프로락톤(PCL)을 이용할 수 있다. 가령, 내층은 폴리락트산(PLA) 1 내지 10중량%와, 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트(PBAT) 40 내지 80중량%와, 폴리카프로락톤(PCL) 10 내지 50중량%로 혼합되어 압출성형된다. The
내층(11)에 사용되는 폴리락트산과 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트는 상술한 중층에 사용되는 폴리락트산과 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트와 동일하다. 내층(11)은 중증 및 외층과 달리 생분해성 수지로서 폴리카프로락톤이 더 혼합된다는 점에서 차이가 있다. 폴리카프로락톤(PCL:polycaprolactone)은 중량평균분자량 15,000~100,000g/mol, 융점(melting point) 50~70℃일 수 있다. The polylactic acid and polybutylene adipate terephthalate used in the
폴리카프로락톤의 상업화된 제품으로서 SOLVAY사의 CAPA6200, 6500, 6800 등을 사용할 수 있다. As a commercial product of polycaprolactone, SOLVAY's CAPA6200, 6500, 6800, etc. can be used.
내층(11)에 생분해성 수지로 폴리락트산과 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트, 폴리카프로락톤을 적절한 비율로 혼합하여 사용함으로써 유리전이온도(Tg)를 낮춰 점착 특성을 부여할 수 있다. By using polylactic acid, polybutylene adipate terephthalate, and polycaprolactone in an appropriate ratio as a biodegradable resin in the
본 발명의 다층 랩 필름(10)은 공압출 방식을 이용해 3층 구조로 성형할 수 있다. 예를 들어 3개의 압출기로부터 각각 용융된 수지를 T-다이를 통해 압출하면서 3개의 층을 합지시켜 다층 구조의 랩 필름을 제조할 수 있다. The
상술한 본 발명의 다층 랩 필름(10)은 생분해성 고분자 수지를 이용하므로 땅속에서 분해가 가능하여 친환경적이다. 또한, 본 발명은 생분해성 고분자 수지의 배합, 다층 구조, 첨가물의 첨가를 통해 생분해성 고분자 수지의 물성을 개선하여 신율과 점착력, 가스 배리어성이 우수한 다층 랩 필름을 제공할 수 있다. Since the
한편, 본 발명은 다른 예로 외층에 불소수지와 불소실란이 더 첨가될 수 있다. 가령, 외층은 폴리락트산(PLA) 10 내지 30중량%와, 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트(PBAT) 60 내지 85중량%와, 무기필러 0.5 내지 10중량%, 에틸렌테트라플루오로에틸렌 2 내지 10중량%, (3,3,3-트라이플루오로프로필)트리메톡시실란 0.1 내지 5중량%로 혼합되어 압출성형될 수 있다. On the other hand, the present invention may be further added fluorine resin and fluorine silane to the outer layer as another example. For example, the outer layer is 10 to 30% by weight of polylactic acid (PLA), 60 to 85% by weight of polybutylene adipate terephthalate (PBAT), 0.5 to 10% by weight of inorganic filler, 2 to 10% by weight of ethylene tetrafluoroethylene %, (3,3,3-trifluoropropyl)trimethoxysilane 0.1 to 5% by weight can be mixed and extruded.
에틸렌테트라플루오로에틸렌(Ethylene Tetra Fluoro Ethylene)은 불소가 결합된 불소수지이다. 에틸렌테트라플루오로에틸렌은 수소결합이 형성되지 않아 상대적으로 물방울과 같은 물질에 대한 접촉을 낮추어 매우 낮은 표면 에너지를 가지게 된다. 이 때문에 방오성을 향상시킴과 동시에 외층의 비점착성, 이형성을 크게 향상시킬 수 있다. Ethylene Tetra Fluoro Ethylene is a fluorine-bonded fluorine resin. Since ethylene tetrafluoroethylene does not form a hydrogen bond, it has a relatively low surface energy due to relatively low contact with water droplets. For this reason, the antifouling property can be improved and the non-adhesiveness and releasability of the outer layer can be greatly improved.
(3,3,3-트라이플루오로프로필)트리메톡시실란(Trimethoxy(3,3,3-trifluoropropyl)silane)은 불소 실란의 일종으로서, 무기필러 입자와의 결합력을 높이는 역할을 한다. (3,3,3-트라이플루오로프로필)트리메톡시실란은 에틸렌테트라플루오로에틸렌과 같은 불소화합물이므로 (3,3,3-트라이플루오로프로필)트리메톡시실란의 첨가에 의해 무기필러 입자들 사이에서 에틸렌테트라플루오로에틸렌과 강하게 결합한다. 이에 따라 외층의 물성을 향상시킬 수 있다. (3,3,3-Trifluoropropyl)trimethoxy(3,3,3-trifluoropropyl)silane is a type of fluorine silane, which serves to increase the bonding strength with inorganic filler particles. (3,3,3-Trifluoropropyl)trimethoxysilane is a fluorine compound such as ethylenetetrafluoroethylene, so inorganic filler particles can be added by adding (3,3,3-trifluoropropyl)trimethoxysilane. Strong bond with ethylenetetrafluoroethylene among them. Accordingly, the physical properties of the outer layer can be improved.
이하, 하기의 실시예를 통하여 본 발명에 대해 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시 예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위를 하기의 실시 예로 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described through the following examples. However, the following examples are intended to illustrate the present invention in detail, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.
(실시예)(Example)
생분해성 수지로 폴리락트산(2003D, Nature Works사), 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트(Ecoflex C1200, BASF사), 폴리카프로락톤(CAPA6200, SOLVAY사)을 이용하여 하기 표 1과 같이 총 두께 20㎛의 3층 랩 필름을 제조하였다. 3층 구조의 랩 필름은 3-레이어 T-다이 캐스트 압출(3-layer T-die cast extrustionn) 방법을 사용하여 제조하였다. As a biodegradable resin, using polylactic acid (2003D, Nature Works), polybutylene adipate terephthalate (Ecoflex C1200, BASF), polycaprolactone (CAPA6200, SOLVAY) total thickness 20㎛ as shown in Table 1 below A three layer wrap film was prepared. The three-layer structured wrap film was prepared using a 3-layer T-die cast extrustionn method.
(비교예)(Comparative example)
실시예와 비교하기 위한 비교예들의 랩 필름은 아래의 표 2와 같다. 비교예1 은 실시예의 내층과 동일한 조성으로 하여 단일층 구조로 압출 제조하였고, 비교예 2는 실시예의 중층과 동일한 조성으로 하여 단일층 구조로 압출 제조하였다. 그리고 비교예 3은 폴리염화비닐(PVC) 수지 한 종류를 이용하여 단일층 구조로 압출 제조하였고, 비교예 4는 폴리에틸렌(PE) 수지 한 종류를 이용하여 단일층 구조로 압출 제조하였다. The wrap films of Comparative Examples for comparison with Examples are shown in Table 2 below. Comparative Example 1 was extruded into a single layer structure with the same composition as the inner layer of Example, and Comparative Example 2 was extruded into a single layer structure with the same composition as the middle layer of Example. And Comparative Example 3 was extruded into a single layer structure using one type of polyvinyl chloride (PVC) resin, and Comparative Example 4 was extruded into a single layer structure using one type of polyethylene (PE) resin.
<물성테스트><Physical property test>
(1)실험방법(1) Experiment method
실시예 및 비교예들의 랩 필름을 대상으로 아래와 같은 방법으로 물성을 실험하였다. The physical properties were tested in the following manner for the wrap films of Examples and Comparative Examples.
-점착력: KS A1107 규격에 따라 UTM 장비((주)테스트원)를 이용하여 측정하였다.-Adhesive force: Measured using UTM equipment (Test One Co., Ltd.) according to the KS A1107 standard.
-인장강도 및 신율: ASTM D882 규격에 의해 UTM 장비(㈜테스트원)를 이용하여 측정하였다.-Tensile strength and elongation: Measured using UTM equipment (Test One, Inc.) according to ASTM D882 standard.
-OTR Barrier성: ASTM D3985의 표준 측정법에 따라, 투기도 측정기(OX-TRAM 2/21, MOCON사, 미국)를 사용하여 0% 상대습도에서의 산소투과도(cc/m2·day·atm)를 측정하였으며, 90일 이후 시간이 지남에 따라 추가로 평가하였다.-OTR Barrier property: Oxygen permeability at 0% relative humidity (cc/m 2 ·day·atm) using air permeability meter (OX-TRAM 2/21, MOCON, USA) according to the standard measurement method of ASTM D3985 Was measured and further evaluated over time after 90 days.
-전이전사: 시편을 70mm×20mm으로 컷팅 후 슬라이드 글라스(상품명 MARIENFELD, Micro Slide Glass, Plain, 76×26 규격) 이용하여 상온에서 3kgf 압력으로 1회 점착 후 60℃, 80% 항온항습기에서 72hr 동안 방치 후 암실에서 삼파장 램프를 이용하여 전이전사 유무를 관찰하였다. -Transfer transfer: After cutting the specimen to 70mm×20mm, use a slide glass (trade name MARIENFELD, Micro Slide Glass, Plain, 76×26 standard) to adhere once at 3kgf pressure at room temperature, and then at 60℃ for 72hr in an 80% thermo-hygrostat. After standing, the presence or absence of metastatic transcription was observed using a three-wavelength lamp in the dark.
-롤 풀림성: 랩 필름을 롤 상태로 권취한 후 손으로 풀었을 때 소음 등의 발생 유무를 확인하여 소음 발생 없이 풀리는 경우를 양호로 평가하고 풀리면서 소음이 발생하는 정도를 파악하여 보통, 열세라고 평가하였다.-Roll looseness: After winding the wrap film in a roll state, it is evaluated as good when it is released without noise by checking whether there is noise or not when released by hand. It was evaluated.
-생분해도: KTR(한국화학연구원)에 의뢰하여 퇴비화 조건으로 필름 생분해도를 측정하였다.-Biodegradability: Commissioned by KTR (Korea Research Institute of Chemical Technology), the film biodegradability was measured under composting conditions.
(2)실험결과(2) Experimental results
실험결과를 하기 표 3에 나타내었다. Table 3 below shows the experimental results.
(gf/25mm)adhesiveness
(gf/25mm)
(gf/mm2)The tensile strength
(gf/mm 2 )
(cc/m2·day·atm)OTR Barrier
(cc/m 2 ·day·atm)
(cc/m2·day·atm)OTR Barrier 90 days later
(cc/m 2 ·day·atm)
않음Not biodegradable
Not
않음Not biodegradable
Not
상기 표 3의 결과를 참조하면, 실시예의 랩 필름은 점착력이 우수하다고 알려진 PVC 랩 필름(비교예3)과 비교하여 점착력이 더 높은 것으로 확인되었다. 따라서 본 발명의 랩 필름은 폴리락트산(PLA)과 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트(PBAT), 폴리카프로락톤(PCL)의 배합을 통해 내층의 점착력을 향상시킨 것으로 나타났다. Referring to the results of Table 3, the wrap film of the Example was confirmed to have a higher adhesive strength compared to the PVC wrap film (Comparative Example 3) known to have excellent adhesive strength. Therefore, the wrap film of the present invention was found to improve the adhesion of the inner layer through the combination of polylactic acid (PLA), polybutylene adipate terephthalate (PBAT), and polycaprolactone (PCL).
그리고 신율과 인장강도에서는 PVC 랩 필름(비교예3)이나 PE 랩 필름(비교예4)과 동등하거나 더 우수하였다. In addition, the elongation and tensile strength were equal to or better than those of the PVC wrap film (Comparative Example 3) or PE wrap film (Comparative Example 4).
그리고 가스 배리어성에서도 실시예의 랩 필름이 가장 우수한 것으로 나타났다. 초기에는 실시예와 비교예 2 모두 가스 배리어성이 우수하였으나 90일 이후에 비교예 2는 가스 배리어성이 급격히 저하되는 것으로 나타났다. 반면에 실시예는 90일 이후에도 가스 배리어성이 계속 유지되는 것으로 나타났다. And the gas barrier properties also showed that the wrap film of the example was the best. Initially, both the example and the comparative example 2 had excellent gas barrier properties, but after 90 days, the comparative example 2 showed that the gas barrier property rapidly decreased. On the other hand, the examples showed that the gas barrier properties were maintained even after 90 days.
그리고 비교예 3를 제외하고는 전이전사는 없는 것으로 확인되었으며, 롤풀림성에서는 실시예만이 양호한 것으로 나타났다. 이는 실시예의 경우 중층 및 내층과 다른 조성으로 외층이 형성된 결과에 의한 것으로 보인다. And except for Comparative Example 3, it was confirmed that there was no transfer transcript, and it was found that only the example was good in the roll release property. This seems to be due to the result that the outer layer was formed with a composition different from the middle layer and the inner layer in the case of the Examples.
그리고 생분해성 수지로 제조한 실시예, 비교예 1 및 2는 6개월 이내에 90% 이상이 분해하는 것으로 나타나 생분해성이 우수하였다. 반면에 비교예 3 및 4는 분해되지 않는 것으로 나타났다. In addition, Examples and Comparative Examples 1 and 2 made of a biodegradable resin showed excellent decomposition of 90% or more within 6 months, and thus had excellent biodegradability. On the other hand, Comparative Examples 3 and 4 were found not to decompose.
이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. As described above, the present invention has been described with reference to one embodiment, but this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent embodiments are possible therefrom. Therefore, the true protection scope of the present invention should be defined only by the appended claims.
10: 랩 필름 11: 내층
13: 중층 15: 외층10: wrap film 11: inner layer
13: middle layer 15: outer layer
Claims (3)
상기 중층의 상부에 형성되며, 폴리락트산(PLA) 10 내지 30중량%와 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트(PBAT) 60 내지 85중량%, 이형성을 향상시키기 위한 무기필러로서 탄산칼슘 0.5 내지 10중량%가 혼합된 생분해성 수지로 형성되고 상기 중층보다 얇아 두께 5 내지 20㎛인 외층과;
상기 중층의 하부에 형성되며, 폴리락트산(PLA) 1 내지 10중량%와 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트(PBAT) 40 내지 80중량%, 폴리카프로락톤(PCL) 10 내지 50중량%가 혼합된 생분해성 수지로 형성되고 상기 중층보다 얇아 두께 5 내지 20㎛인 내층;을 구비하고,
상기 셀룰로오스 나노파이버는 셀룰로오스 사슬이 다발을 이루어 결합한 막대 형태로서 직경 또는 폭이 5 내지 100nm이고 길이는 1 내지 100μm이며,
상기 외층은 에틸렌테트라플루오로에틸렌(Ethylene Tetra Fluoro Ethylene) 2 내지 10중량%, (3,3,3-트라이플루오로프로필)트리메톡시실란(Trimethoxy(3,3,3-trifluoropropyl)silane) 0.1 내지 5중량%가 더 첨가된 것을 특징으로 하는 친환경 생분해성 다층 랩 필름. Biodegradability of 1 to 10% by weight of polylactic acid (PLA), 80 to 95% by weight of polybutylene adipate terephthalate (PBAT), and 2 to 10% by weight of cellulose nanofibers (CNF) to improve gas barrier properties A middle layer formed of a resin and having a thickness of 10 to 30 µm;
Formed on top of the middle layer, 10 to 30% by weight of polylactic acid (PLA) and 60 to 85% by weight of polybutylene adipate terephthalate (PBAT), 0.5 to 10% by weight of calcium carbonate as an inorganic filler to improve releasability Is formed of a mixed biodegradable resin and the outer layer having a thickness of 5 to 20㎛ thinner than the middle layer;
It is formed on the lower portion of the middle layer, polylactic acid (PLA) 1 to 10% by weight of polybutylene adipate terephthalate (PBAT) 40 to 80% by weight, polycaprolactone (PCL) 10 to 50% by weight of biodegradation mixed It is formed of a resin and thinner than the middle layer, the inner layer having a thickness of 5 to 20㎛;
The cellulose nanofibers are rods formed by bundles of cellulose chains, having a diameter or width of 5 to 100 nm and a length of 1 to 100 μm,
The outer layer is ethylene tetrafluoroethylene (Ethylene Tetra Fluoro Ethylene) 2 to 10% by weight, (3,3,3-trifluoropropyl) trimethoxysilane (Trimethoxy(3,3,3-trifluoropropyl)silane) 0.1 Eco-friendly biodegradable multi-layer wrap film, characterized in that 5% by weight is further added.
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GRNT | Written decision to grant |