KR102240272B1 - 친환경 아이스팩용 포장재 및 이를 포함하는 아이스팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 포장재 안에 물을 채워 얼린 얼음을 냉매로 사용한 친환경 아이스팩에 관한 것이다. 상기 아이스팩은 냉매인 얼음에 의한 저온유지성이 우수하고, 포장재의 저온 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성 및 열봉합성이 탁월하며 유니소재에 의한 사용후 재활용성이 탁월함과 동시에 혹시 매립지에 매립되면 산화생분해되는 친환경 아이스팩으로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

친환경 아이스팩용 포장재 및 이를 포함하는 아이스팩{Packaging for eco-friendly ice packs and ice packs containing the same}
본 발명은 친환경 아이스팩용 포장재 및 이를 포함하는 아이스팩에 관한 것이다. 보다 상세하게는 냉매인 얼음에 의한 저온유지성이 우수하고, 포장재의 저온 내충격성, 천공저항 특성, 강인성 및 열봉합성이 탁월하며 유니소재(UNI-Materials)에 의한 사용후 재활용성이 탁월함과 동시에 매립지에 매립되면 산화생분해 되는 친환경 아이스팩용 포장재 및 이를 포함하는 아이스팩에 관한 것이다.
최근 오프라인 쇼핑시장이 급감하는 대신 가령 휴대폰의 주문만으로 원하는 장소까지 배송되는 탁월한 편의성에 의해 온라인 쇼핑시장이 급증하고 있다. 같은 맥락으로 온라인에 의한 신선식품 배송시장의 급성장으로 이의 필수적인 아이스팩의 사용량이 폭증하고 있다. 국내 경우 작년에 년간 약 2억개가 소비되었으며 금년도 약 3억개의 소비가 예측되고 있다.
그간 가장 널리 사용되던 아이스팩은 플라스틱 포장재 안에 젤 형태의 가교구조를 가진 고흡수성 수지와 물과의 혼합물을 채우고 얼린 것을 냉매로 사용한 제품인데, 사용후 안의 젤 형태의 녹은 냉매를 그냥 버릴 시 하수구가 막히게 되고 심각한 수질오염의 원인이 되고 있으며 플라스틱 포장재도 2종 이상의 멀티소재(MULTI-Materials)로 되어 있어 이 역시 재활용이 안되어 전량 종량제 봉투에 넣어 소각 또는 매립처리함에 따라 심각한 환경문제를 일으키고 있어 환경부도 규제에 나서고 있다.
이에 대한 대안으로서 플라스틱 포장재 안에 물을 채우고 이를 얼린 것 즉 얼음을 냉매로 사용한 아이스팩 제품이 출시되었다. 이런 제품 경우 통상 소비자의 어깨 높이인 약 1.2m 또는 자동차 하역 작업시 높이인 약 2m에서 실수로 낙하되면, 통상 박스에 담긴 얼음으로 채워진 여러개의 아이스팩이 충격을 받게 되어 그 충격으로 플라스틱 포장재가 파손이 되기도 하고, 또한 얼음이 먼저 날카롭고 뽀족한 모양으로 깨지고 이 뽀쪽한 얼음조각이 포장재를 뚫어 천공이 발생하는 등 문제가 있어 얼음을 냉매로 한 아이스팩용 포장재는 저온 내충격성 및 천공저항 특성이 강력히 요청된다. 이런 요구조건에 부합하기 위해 저온 내충격성, 천공저항 특성 및 강인성이 우수한 나일론 필름과 열봉합성이 우수한 폴리에틸렌 필름이 합지된 복합필름, 심지어는 여기에 폴리프로필렌 또는 폴리에스터 부직포를 합지한 포장재가 사용되고 있다.
그러나 이 제품은 냉매가 얼음이어서 사용후 환경문제 없이 얼음이 녹은 물을 버릴 수 있다는 점에서 앞선 젤 형태의 가교구조를 가진 고흡수성 수지와 물과의 혼합물을 얼린 것을 냉매로 사용한 제품 대비 분명 친환경성은 개선되었지만 불행이도 사용한 플라스틱 포장재가 재활용이 가능한 유니소재가 아닌 나일론 필름과 폴리에틸렌 필름이 합지된 복합필름 또는 이 복합필름에 폴리프로필렌 또는 폴리에스터 부직포를 합지한 포장재로 성형된 것이라 결국 폐기시 플라스틱 봉투는 전량 소각 처리되거나 또는 매립장에 폐기된 후에는 생분해되지 않는 등 심각한 환경문제를 일으키고 있어 그 해결이 시급하고도 절실하다.
따라서 사용시에는 냉매인 얼음에 의한 저온유지성이 우수하고, 포장재의 저온 내충격성, 천공저항 특성, 강인성 및 열봉합성이 탁월하며 유니소재에 의한 사용후 재활용성이 탁월함과 동시에 혹시 매립지에 매립되면 산화생분해되는 친환경 아이스팩용 포장재 및 이를 포함하는 아이스팩의 출현이 절실히 요청되고 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1822577호(2018.01.22)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명자는 예의 연구를 거듭한 결과 본 발명에 이르게 되었다. 즉, 본 발명은 냉매인 얼음에 의한 저온유지성이 우수하고, 포장재의 저온 내충격성, 천공저항 특성, 강인성 및 열봉합성이 탁월한 친환경 아이스팩용 포장재를 제공하고자 한다.
또한, 유니소재에 의한 사용후 재활용성이 탁월하고 매립지에 매립되면 산화생분해되는 친환경 아이스팩용 포장재를 제공하고자 한다.
본 발명의 친환경 아이스팩용 포장재는 폴리올레핀계 아이오노머와 폴리올레핀계 엘라스토머를 포함하는 수지조성물로부터 제조되는 기재층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 수지조성물은 폴리올레핀계 아이오노머 10 내지 90 중량%, 폴리올레핀계 엘라스토머 90 내지 10 중량%로 포함되는 것일 수 있다.
상기 폴리올레핀계 엘라스토머는 쇼와경도가 30A 내지 100A의 폴리에틸렌 엘라스토머 또는 폴리프로필렌 엘라스토머인 것일 수 있다.
상기 폴리올레핀계 엘라스토머는 에틸렌-α-올레핀 공중합체 또는 프로필렌-α-올레핀 공중합체 엘라스토머인 것일 수 있다.
상기 수지조성물은 190℃, 하중 2.16kg에서 측정한 용융지수가 0.1 이상 10 g/10min 이하인 것일 수 있다.
상기 수지조성물은 폴리올레핀 수지를 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 수지조성물 100 중량부에 대하여, 폴리올레핀 수지가 10 내지 300 중량부로 더 포함되는 것일 수 있다.
상기 친환경 아이스팩용 포장재는 상기 기재층의 일면 또는 양면에 폴리올레핀 수지를 포함하여 제조된 표층이 더 포함된 것일 수 있다.
상기 수지조성물은 산화생분해 촉진제가 더 포함된 것일 수 있다.
상기 산화생분해 촉진제는 지방산 금속염, 아세틸계 유기 금속염 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 산화생분해 촉진제는 상기 수지조성물 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부로 포함되는 것일 수 있다.
상기 기재층은 폴리올레핀계 아이오노머와 폴리올레핀계 엘라스토머 및 폴리올레핀 수지를 포함하며, 상기 기재층의 일면 또는 양면에 초저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 호모 폴리프로필렌, 랜덤 또는 블록 폴리프로필렌 공합체, 폴리부틸렌으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 폴리올레핀 수지로 제조된 표면층을 가지는 것일 수 있다.
본 발명에 의한 아이스팩은 냉매인 얼음에 의한 저온유지성이 우수하고, 포장재의 저온 내충격성, 천공저항 특성, 강인성 및 열봉합성이 탁월하다.
또한, 본 발명의 아이스팩은 유니소재에 의한 사용후 재활용성 및 매립 시 산화생분해성이 탁월한 친환경 아이스팩으로 유용하게 사용될 것으로 전망된다.
이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 구체예 또는 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.
또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명에서 “산화생분해”란 플라스틱에 산화생분해 촉진제를 첨가하여 열이나 빛, 미생물, 효소, 화학반응 등의 복합적인 작용으로 인하여 플라스틱이 분해되는 것을 포함하는 개념이다.
본 발명은 냉매인 얼음에 의한 저온유지성이 우수하고, 포장재의 저온 내충격성, 천공저항 특성, 강인성 및 열봉합성이 탁월하며 유니소재에 의한 사용후 재활용성이 탁월한 친환경 아이스팩용 포장재 및 이를 포함하는 아이스팩에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 포장재 안에 물을 채워 얼린 얼음을 냉매로 사용한 아이스팩에 있어서, 저온 내충격성, 천공저항 특성, 강인성 및 열봉합성이 탁월하며 유니소재로 되어 재활용이 가능한 필름으로 성형된 포장재를 개발해 아이스팩용으로 도입하는 것이다. 종래기술에서의 문제점을 되짚어 보면 저온 내충격성, 천공저항 특성 및 강인성이 우수한 나일론 필름과 열봉합성이 우수한 폴리올레핀계 필름을 드라이라미네이션으로 합지한 복합필름을 포장재로 도입함으로써 원하는 특성을 확보하였으나, 불행이도 2종 이상 멀티소재로 되어 재활용이 불가하다.
본 발명자들은 폴리올레핀계 아이오노머가 열가소성 수지로서 분자구조상 이온 클러스터에 의한 유사 망상구조가 발현되어 천공저항 특성, 강인성 및 열봉합성이 탁월하게 좋아질 수 있고, 또한 폴리올레핀계 엘라스토머를 첨가함으로써 부족한 저온 내충격성을 부여할 수 있다는 점에 착안하여 연구개발을 진행하던 중 상기 폴리올레핀계 아이오노머와 폴리올레핀계 엘라스토머와의 수지조성물을 주축으로 사용할 경우 유니소재에 의한 재활용성 등 원하는 모든 특성이 놀랍게 발현되는 것을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 친환경 아이스팩용 포장재는 폴리올레핀계 아이오노머와 폴리올레핀계 엘라스토머를 포함하는 수지 조성물로부터 제조되는 기재층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어, 상기 폴리올레핀계 아이오노머는 금속 이온으로 중화된 카르복실산기 함유 폴리에틸렌 공중합체, 보다 구체적으로는 카르복실산기 함유 폴리에틸렌 공중합체의 카르복실산 함량의 10 ~ 80 중량%가 금속이온으로 중화된 것일 수 있다. 상기 카르복실산기 함유 폴리에틸렌 공중합체는 구체적으로 메타크릴산 또는 아크릴산 함유 폴리에틸렌 공중합체로서 가령 메타크릴산-에틸렌 공중합체, 아크릴산-에틸렌 공중합체, 메타크릴산-메틸메타크릴레이트-에틸렌 공중합체, 아크릴산-메틸아크릴레이트-에틸렌 공중합체 등을 들 수 있고 보다 구체적인 예로서, 메타크릴산-에틸렌 공중합체인 미국 DuPont사 Nucrel 0403, 아크릴산-에틸렌 공중합체인 미국 ExxonMobil사 Escor 6000, 아크릴산-메틸아크릴레이트-에틸렌 공중합체인 미국 ExxonMobil사 Escor AT310 등을 들 수 있다. 상기 금속 이온의 금속은 리튬, 나트륨, 칼륨, 세슘 등 알카리 금속, 마그네슘, 칼슘, 바륨 등 알카리토금속, 철, 구리, 아연 등 전이금속으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 또는 둘 이상이며 이중 리튬, 나트륨, 아연이 더욱 바람직하다. 상기 폴리올레핀계 아이오노머의 보다 구체적인 예로서, 금속이온으로 중화된 메타크릴산과 에틸렌과의 공중합체 구조를 가진 아이오노머인 DuPont사의 Surlyn, 금속이온으로 중화된 아크릴산과 에틸렌과의 공중합체 구조를 가진 아이오노머인 ExxonMobil사의 Iotek 등을 들 수 있지만 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명에 있어, 상기 폴리올레핀계 엘라스토머는 쇼와경도 30A 내지 100A의 폴리에틸렌 엘라스토머 또는 폴리프로필렌 엘라스토머일 수 있다. 폴리에틸렌 엘라스토머는 에틸렌-α-올레핀 공중합체 엘라스토머, 가령 Dow Chemical사의 Engage 등 일 수 있으며 폴리프로필렌 엘라스토머는 프로필렌-α-올레핀 공중합체 엘라스토머, 가령 ExxonMobil사의 Vistamaxx 등 일 수 있다.
상기 폴리올레핀계 아이오노머와 폴리올레핀계 엘라스토머와의 수지조성물은 쇼와 경도가 30A 이상 100A 이하, 좋기로는 50A 내지 80A인 것이 본 발명의 목적상 바람직하다. 상기와 같은 쇼와 경도를 갖는 폴리올레핀계 엘라스토머를 사용하는 경우, 적당한 유연성으로 원하는 강인성을 확보할 수 있고, 더 우수한 저온 내충격성 및 천공저항 특성을 얻을 수 있어 더욱 선호된다.
본 발명에 따른 상기 폴리올레핀계 아이오노머와 폴리올레핀계 엘라스토머와의 수지조성물은 폴리올레핀계 아이오노머 10 내지 90 중량%, 폴리올레핀계 엘라스토머 90 내지 10 중량%의 조성, 좋기로는 폴리올레핀계 아이오노머 20 내지 80 중량%, 폴리올레핀계 엘라스토머 80 내지 20 중량%의 조성이 바람직하다. 상기와 같은 범위의 수지 조성물을 사용하는 경우, 천공저항 특성 및 저온 내충격성이 우수하여 더욱 선호된다.
본 발명에 따른 상기 폴리올레핀계 아이오노머와 폴리올레핀계 엘라스토머와의 수지조성물은 190℃, 하중 2.16kg에서 측정한 용융지수가 0.1 이상 10 g/10min 이하, 좋기로는 0.5 이상 5 g/10min 이하의 것이다. 상기와 같은 범위의 용융지수를 갖는 수지조성물을 사용하는 경우, 필름가공성 및 제조되는 필름의 기계적 물성이 더욱 우수하여 선호된다.
상기 수지 조성물은 폴리올레핀계 아이오노머와 폴리올레핀계 엘라스토머와의 수지조성물 외에 폴리올레핀 수지를 혼합하여 사용하는 경우, 강인성 및 열봉합성이 좋은 제품을 제조할 수 있어서 좋다. 상기와 같이 혼합하는 경우, 조성비는 폴리올레핀계 아이오노머와 폴리올레핀계 엘라스토머와의 수지조성물 100 중량부에 대해, 폴리올레핀 수지를 10 내지 300 중량부, 좋기로는 20 내지 200 중량부로 첨가함이 바람직하다. 상기 조성비의 경우 강인성 및 열봉합성이 증대되고, 탁월한 저온 내충격성 및 천공저항 특성을 가지는 친환경 재활용성 아이스팩용 포장재를 제공할 수 있다.
본 발명에 있어, 상기 폴리올레핀 수지는 초저밀도폴리에틸렌, 저밀도폴리에틸렌, 선형저밀도폴리에틸렌, 고밀도폴리에틸렌, 호모폴리프로필렌, 랜덤 또는 블록 폴리프로필렌 공중합체, 폴리부틸렌 등을 들 수 있고, 지글러촉매, 크롬촉매, 메타로센촉매 등 그 어느 촉매에 의해 제조된 것도 사용 가능하다.
본 발명에 의한 친환경 아이스팩용 포장재는 상기 기재층의 일면 또는 양면에 폴리올레핀 수지를 포함하여 제조된 표층을 더 포함하고 있을 수 있으며, 적어도 한 층 이상의 필름으로서 층 수 제한은 없지만 1층 내지 3층의 필름이 바람직하고 3층의 필름이 가장 바람직하다.
상기 언급한대로 본 발명에 의한 친환경 재활용성 아이스팩용 포장재는 단층 구조의 필름으로도 원하는 목표를 달성할 수 있지만 2층, 3층 등 다층 구조의 필름을 제조할 경우 더욱 효과적일 수도 있다.
가령, 폴리올레핀계 아이오노머와 폴리올레핀계 엘라스토머와의 수지조성물 또는 이를 포함하는 층을 기재층으로 하고, 상기 기재층의 일면에 폴리올레핀 수지로 된 층을 표층으로 한 2층 구조의 필름도 고려할 수 있고, 또한 폴리올레핀계 아이오노머와 폴리올레핀계 엘라스토머와의 수지조성물 또는 이를 포함하는 층을 기재층으로 하고, 상기 기재층의 양면에 폴리올레핀 수지로 된 층을 표층으로 한 3층 구조의 필름을 고려할 수 있다.
이러한 다층 구조의 경우, 폴리올레핀계 아이오노머와 폴리올레핀계 엘라스토머와의 수지조성물 또는 이를 포함하는 층이 적어도 30 중량% 이상일 경우 원하는 저온 내충격성 및 천공저항 특성을 확보할 수 있다. 좋기로는 40 중량% 이상, 더욱 좋기로는 50 중량% 이상이 되도록 하는 것이 좋다.
본 발명에 있어서 폴리올레핀계 아이오노머와 폴리올레핀계 엘라스토머와의 수지조성물, 폴리올레핀 수지 및 이들의 혼합물에 통상의 첨가제 예를 들면, 슬립제, 안티블로킹제, 산화방지제, 자외선안정제 등을 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 배합할 수 있다. 특히 슬립제 및 안티블로킹제는 작업성 및 개구성을 향상시키므로 첨가함이 좋고, 내구성 측면에서 산화방지제, 자외선안정제 등을 처방하는 것도 좋다.
본 발명에 있어 상기 수지 조성물에 산화생분해 촉진제가 더 포함되는 경우, 폐기 후 매립장에 매립되고 산화생분해 되어 친환경성을 발휘할 수 있다.
상기 산화생분해 촉진제로서는 지방산 금속염, 아세틸계 유기 금속염 또는 이들의 혼합물이 사용된다.
상기 지방산 금속염 및 아세틸계 유기 금속염의 금속은 알칼리토금속, 전이금속 및 희토류금속으로 구성된 군에서 선택된 금속을 포함한다.
상기 지방산 금속염의 지방산은 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 에난틱산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프릭산, 운데실산, 라우르산, 트라이데실산, 미리스트산, 펜타데실산, 팔미트산, 마르가르산, 스테아르산, 노나데실산, 아라키드산, 헤네이코실산, 베헨산, 트라이코실산, 리그노세르산, 펜타코실산, 세로트산, 헵타코실산, 몬탄산, 노나코실산, 멜리스산 헤나트라이아콘틸산, 올레산, 리놀레산, 리놀레인산, 감마리놀레인산, 팔미톨레인산 등을 들 수 있으며, 이 중 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아린산 등 포화지방산이 적절하고, 올레산, 리놀레산, 리놀레인산 등 불포화 지방산이 더더욱 좋은데, 불포화 지방산 경우 내포된 불포화기가 열이나 빛에 의해 잘 분해되기 때문에 산화분해성을 촉진하는데 매우 효과적이다.
상기 산화생분해 촉진제의 작용에 의해 상기 수지 조성물은 1단계로 열산화, 광산화 등을 통한 산화분해로 저분자화 되고 2단계로 생분해가 일어나는 메카니즘에 의해 무독성의 상태로 자연계로 돌아가게 되는데, 이는 1단계 열산화(20 내지 70℃), 광산화 등을 통한 산화분해성 평가(기계적 물성 측정, 분자량 측정), 2단계 생분해성 평가(이산화탄소 발생량, 생분해 잔류물 측정), 및 3단계 생분해 잔류물의 독성시험으로 구성된 ASTM D6954에 의거 평가하여 산화생분해성 유무를 판정할 수 있다.
상기 산화생분해 촉진제의 첨가량은 상기 수지조성물 100 중량부에 대해 0.1 내지 5 중량부, 좋기로는 0.2 내지 3 중량부가 바람직하다. 상기와 같은 범위로 산화생분해 촉진제를 사용하는 경우, 경제적이고, 충분한 산화생분해성을 얻을 수 있다. 특히 본 발명에 의한 산화생분해 촉진제의 첨가량은 상기와 같이 매우 소량이기 때문에 상기 수지조성물의 기계적물성에 전혀 손상을 일으키지 않고 경제성이 탁월한 큰 장점을 가지고 있다.
또한 상기 수지조성물에 윤활제가 더 포함된 것일 수 있다. 윤활제는 산화분해로 저분자화 된 수지 조성물에 대한 생분해를 촉진하는 역할도 한다. 윤활제로는 폴리올레핀 왁스, 고급 지방산 에스테르, 고급 지방산 아미드, 실리콘 오일, 파라핀, 폴리알킬렌 글리콜 등을 들 수 있으며 이 중 고급지방산 에스테르, 고급 지방산 아미드가 보다 효과적이다.
상기 지방산으로는 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 에난틱산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프릭산, 운데실산, 라우르산, 트라이데실산, 미리스트산, 펜타데실산, 팔미트산, 마르가르산, 스테아르산, 노나데실산, 아라키드산, 헤네이코실산, 베헨산, 트라이코실산, 리그노세르산, 펜타코실산, 세로트산, 헵타코실산, 몬탄산, 노나코실산, 멜리스산 헤나트라이아콘틸산, 올레산, 리놀레산, 리놀레인산, 감마리놀레인산, 팔미톨레인산 등을 들 수 있으며, 이 중 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아린산 등 포화지방산이 적절하고, 올레산, 리놀레산, 리놀레인산 등 불포화 지방산이 더더욱 좋은데, 불포화 지방산 경우 내포된 불포화기가 열이나 빛에 의해 잘 분해되기 때문에 산화분해성을 촉진하는데 매우 효과적이다.
본 발명에 있어 산화생분해 촉진제는 폴리올레핀 수지에 분산하여 제조된 마스터뱃치 형태로 첨가할 수 있는데, 이런 형태는 균일성을 높일 수 있어 더욱 좋다.
상업화되어 판매중인 산화생분해 촉진제의 예로서는 P-Life Japan사의 상품명 P-Life(지방산 금속염 및 윤활제의 혼합물이 폴리올레핀 수지에 분산된 마스터뱃치), (주)바이오소재사의 상품명 TGR(지방산 금속염, 지방산, 가소화 셀루로오즈 등 혼합물이 폴리올레핀 수지에 분산된 마스터뱃치), Grade TGR-001, TGR-00A, TGR-G03 등, Symphony Environmental PLC사의 상품명 d2w(지방산 금속염 혼합물이 폴리올레핀 수지에 분산된 마스터뱃치), Grade 95200, 93190 등을 들 수 있다.
또한 본 발명에 있어서 사용되는 수지조성물은 펠렛 상태에서 드라이 블랜딩하여 사용하여도 좋고 단축 스크류 압출기, 2축 스크류 압출기, 믹싱롤, 밤바리믹서, 니더 등에 의해 혼련시켜 사용하여도 좋다.
본 발명의 다른 양태는 본 발명의 친환경 아이스팩용 포장재를 포함하여 제조되는 아이스팩을 제공하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 본 발명의 아이스팩은 얼음을 냉매로 사용하여 본 발명의 아이스팩용 포장재를 포함하여 제조되는 것으로, 강인성 및 열봉합성이 우수하고, 또한 탁월한 저온 내충격성, 낙하 내충격성 및 천공저항 특성을 가진다. 또한, 상기와 같은 물성을 가지면서도 재활용성이 뛰어나고 동시에 산화생분해성이 뛰어나다.
상기 아이스팩의 냉매는 기본적으로 물을 얼린 얼음이다. 그러나 저온유지성을 향상시키기 위해 물에 무가교 수용성 고분자가 더 첨가된 것을 얼린 것을 사용하면 더욱 효과적일 수 있다. 상기 무가교 수용성 고분자로서는 전분, 셀룰로오스, 키토산, 덱스트란, 히알루론산, 펙틴, 알긴산, 아가, 잔탄, 베타-사이클로덱스트린, 아밀로즈, 이들의 염, 이들의 유도체 등을 들 수 있다.
이하는 본 발명의 구체적인 설명을 위하여 일예를 들어 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니며 하기의 각각의 실시예 및 비교예에서 가공은 특별한 한정을 하지 않은 이상 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
하기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 아이스팩용 포장재 및 필름 시료의 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성, 열봉합성, 재활용성 및 산화생분해성을 다음과 같이 평가하였다.
1. 내충격성
ASTM D1709에 의거 다트 낙하충격강도 측정기(Toyoseki사)를 이용하여 시료 필름의 비파단 최대다트무게(g)를 측정하여 표 1과 같이 4등급으로 내충격성을 평가하였다.
- 내충격성 평가 기준
구 분 ◎(우수) ○(양호) △(보통) X(불량)
비파단 최대다트무게(g) 1,000 이상 500 이상
1,000 미만		 300 이상
500 미만		 300 미만
2. 천공저항 특성
ASTM D5748에 의거 천공저항 측정기(Ubique사, 모델 UPR-digital)를 이용하여 시료 필름의 파단시 에너지(J) 측정하여 표 2와 같이 4등급으로 천공저항 특성을 평가하였다.
- 천공저항 특성 평가 기준
구 분 ◎(우수) ○(양호) △(보통) X(불량)
파단시 에너지(J) 20 이상 15 이상
20 미만		 10 이상
15 미만		 10미만
3. 낙하 내파손성
저온 내충격성 및 천공저항 특성이 동시에 나타나는 낙하 내파손성을 평가하였다. 가로 160mm, 세로 230mm의 시료 필름 두장을 3면 열봉합하고 물을 충진하고 나머지 한면을 열봉합한 후 이를 얼려 아이스팩 시료로 제작한다. 박스에 얼음으로 채워진 아이스팩 시료 5개를 넣어서 소비자의 어깨 높이를 고려한 1.2m에서 낙하시 파손율을 평가하였다. 파손율은 5회 반복한 결과 평균치로 하였다. 같은 방법으로 배송차량에서 떨어졌을 때 높이를 고려한 2.0m에서의 낙하 파손율을 평가하여 표 3에 나타낸 바와 같이 4등급으로 낙하 내파손성을 평가하였다. 낙하 내파손성의 종합평가는 2.0m 낙하시 파손율과 1.2m 낙하 파손율의 평가치중 가장 낮은 것으로 판정하였다. 가령 1.2m 낙하 파손율 ○(양호), 2.0m 낙하 파손율 △(보통)인 경우 낙하 내파손성 종합평가 결과는 △(보통)으로 한다.
- 낙하 내파손성 평가 기준
구 분 ◎(우수) ○(양호) △(보통) X(불량)
2.0m 낙하시 파손율(%) 0 1 이상
20 미만		 20 이상
50 미만		 50 이상
1.2m 낙하시
파손율(%)		 0 0 1 이상
20 미만		 20 이상
4. 강인성
ASTM D882에 의거 만능시험기(UTM, Tinius Olsen사)를 이용해 인장속도 200mm/min, 측정온도 23℃ 조건하에서 시료의 파단시 인장강도(MPa) 및 신도(%)를 측정하였고 표 4에 나타낸 바와 같이 4등급으로 강인성을 평가하였고 강인성의 종합평가는 인장강도와 신도의 평가치중 가장 낮은 것으로 판정하였다. 가령 인장강도 ◎(우수), 신도 X(불량)인 경우 강인성 종합평가 결과는 X(불량)로 한다.
- 강인성 평가 기준
구 분 ◎(우수) ○(양호) △(보통) X(불량)
인장강도(MPa) 40 이상 35 이상
40 미만		 30 이상
35 미만		 30 미만
신도(%) 500 이상 450 이상
500 미만		 400 이상
450 미만		 400 미만
5. 열봉합성
ASTM F88에 의거하여 만능시험기(UTM, Tinius Olsen사)를 이용해 측정한 열봉합강도(N/15mm)를 기준으로 하여 표 5에 나타낸 바와 같이 4등급으로 열봉합성을 평가하였다.
- 열봉합성의 평가 기준
구 분 ◎(우수) ○(양호) △(보통) X(불량)
열봉합강도(N/15mm) 6 이상 3 이상
6 미만		 2 이상
3 미만		 2 미만
6. 재활용성
포장재를 재용융하여 1 시트 필름으로 다시 제조될 때, 표면의 균일성 여부
- 포장재 재활용성의 평가 기준
구 분 ◎(우수) X(불량)
7. 산화생분해성
시료에 대해 1단계 열산화(20 내지 70℃), 광산화 등을 통한 산화분해성 평가(기계적 물성 측정, 분자량 측정), 2단계 생분해성 평가(이산화탄소 발생량, 생분해 잔류물 측정), 및 3단계 생분해 잔류물의 독성시험으로 구성된 ASTM D6954에 의거 평가하여 산화생분해성 평가기준에 모두 합격할 경우‘적합’또는 어느 하나라도 불합격할 경우‘부적합’으로 판정하였다.
[실시예 1]
먼저 폴리올레핀 아이오노머로서 용융점도가 0.9 g/10분이고, 나트륨이온으로 중화된(중화도 60%) 메타크릴산(15 중량%)과 에틸렌과(85 중량%)의 공중합체인 아이오노머인 DuPont사 Surlyn 8920(POI-A) 펠렛을 준비하였다. 또한 폴리올레핀계 엘라스토머로서 용융지수가 190℃/2.16 ㎏에서 1.0 g/10 min, 쇼와경도 54A의 폴리에틸렌 엘라스토머(Dow Chemical, Engage Grade 8842, POE-A) 펠렛을 준비하였다.
압출필름성형기에서 상기 준비한 POI-A 30중량%, POE-A 70중량%로 혼합한 수지조성물 펠렛을 호퍼에 투입하여 L/D 30인 압출기에 주입하고 용융 압출시켜 원형 다이를 통해 튜브를 성형, 공기중에서 냉각시킨 뒤 V자 형상 누름판을 통해 눌러서 두겹의 필름이 서로 겹쳐진 평탄형태로 제조하고 이를 권취기를 통해 감아 최종 두께 100㎛의 튜브형 필름 시료(F-1)를 제조하였고 이에 대한 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성, 열봉합성 및 재활용성을 평가하여 그 결과를 표 7에 나타내었다.
[실시예 2]
실시예 1의 POI-A 50 중량%, 실시예 1의 POE-A 50 중량%로 혼합한 수지조성물을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 두께 100㎛의 필름 시료(F-2)를 제조하였고 이에 대한 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성, 열봉합성 및 재활용성을 평가하여 그 결과를 표 7에 나타내었다.
[실시예 3]
실시예 1의 POI-A 70 중량%, 실시예 1의 POE-A 30 중량%로 혼합한 수지조성물을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 두께 100㎛의 필름 시료(F-3)를 제조하였고 이에 대한 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성, 열봉합성 및 재활용성을 평가하여 그 결과를 표 7에 나타내었다.
[실시예 4]
먼저 폴리올레핀계 엘라스토머로서 용융지수가 190℃/2.16㎏에서 4.8 g/10min, 쇼와경도 66A의 폴리프로필렌계 엘라스토머(ExxonMobil, Vistamaxx Grade 6202, POE-B) 펠렛을 준비하였다. 또한 용융지수가 190℃, 2.16Kg에서 0.75 g/10min의 저밀도폴리에틸렌(Lyondellbasell사, Lupolene 2426F, LDPE-A) 수지 펠렛을 준비하였다. 실시예 1의 POI-A 50 중량%와 상기 POE-B 50 중량%로 투입한 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 상기 LDPE-A 25 중량부로 혼합한 수지조성물을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 두께 100㎛의 필름 시료(F-4)를 제조하였고 이에 대한 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성, 열봉합성 및 재활용성을 평가하여 그 결과를 표 7에 나타내었다.
[실시예 5]
먼저 폴리올레핀 아이오노머로서 용융점도가 5.0 g/10분이고, 아연이온으로 중화된(중화도 37%) 메타크릴산(35 중량%)과 에틸렌과(65 중량%)의 공중합체인 아이오노머인 DuPont사 Surlyn 9950, POI-B)를 준비하였다. 또한 용융지수가 190℃, 2.16Kg에서 1.0 g/10min의 선형저밀도폴리에틸렌(ExxonMobill사, Exceed 1018, LLDPE-A)를 준비하였다. 상기 POI-B 30 중량%, 실시예 4의 POE-B 40 중량%로 혼합한 수지조성물 100 중량부에 대하여, 상기 LLDPE-A 43 중량부로 혼합한 수지조성물을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 두께 100㎛의 필름 시료(F-5)를 제조하였고 이에 대한 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성, 열봉합성 및 재활용성을 평가하여 그 결과를 표 7에 나타내었다.
[실시예 6]
용융지수가 190℃, 2.16Kg에서 1.7 g/10min, 초산비닐 함량 18 중량%의 에틸렌-초산비닐 공중합체(ExxonMobil사, Escorne Utra FL00218, EVA-A)를 준비하였다. 실시예 5의 POI-B 62.5 중량%와 실시예 4의 POE-B 37.5 중량%로 혼합한 수지조성물 100 중량부에 대하여, 상기 EVA-A 25 중량부로 혼합한 수지조성물을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 두께 100㎛의 필름 시료(F-6)를 제조하였고 이에 대한 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성, 열봉합성 및 재활용성을 평가하여 그 결과를 표 7에 나타내었다.
[비교예 1]
실시예 4의 LDPE-A 50 중량%, 실시예 5의 LLDPE-A 50 중량%로 혼합한 수지조성물을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 두께 100㎛의 필름 시료(F-C1)를 제조하였고 이에 대한 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성, 열봉합성 및 재활용성을 평가하여 그 결과를 표 7에 나타내었다.
[비교예 2]
실시예 6의 EVA-A 만을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 두께 100㎛의 필름 시료(F-C2)를 제조하였고 이에 대한 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성, 열봉합성 및 재활용성을 평가하여 그 결과를 표 7에 나타내었다.
[비교예 3]
POI-A만을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 두께 100㎛의 필름 시료(F-C3)를 제조하였고 이에 대한 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성, 열봉합성 및 재활용성을 평가하여 그 결과를 표 7에 나타내었다.
[비교예 4]
POE-A만을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 두께 100㎛의 필름 시료(F-C4)를 제조하였고 이에 대한 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성, 열봉합성 및 재활용성을 평가하여 그 결과를 표 7에 나타내었다.
구 분 내충격성 천공저항 특성 낙하
내파손성		 강인성 열봉합성 재활용성
실시예 1 ○ ○ ○ ○ ○ ◎
실시예 2 ○ ○ ○ ○ ◎ ◎
실시예 3 ○ ○ ○ ○ ○ ◎
실시예 4 ○ ○ ○ ○ ◎ ◎
실시예 5 ○ ○ ○ ○ ◎ ◎
실시예 6 ◎ ◎ ◎ ○ ◎ ◎
비교예 1 X X X ◎ ◎ ◎
비교예 2 △ X X X ◎ ◎
비교예 3 △ ○ X ○ ◎ ◎
비교예 4 ◎ X △ X △ ◎
[실시예 7]
외층용 원료로 실시예 5의 LLDPE-A를 사용하고 내층용 원료로 실시예 1의 POI-A 50 중량%, 실시예 1의 POE-A 50 중량%로 혼합한 수지조성물을 사용하여 다층 압출 필름성형기에서 외층/내층 두께구성(%)을 30/70으로 조정하여 2층 구조의 튜브 형태의 두께 100㎛의 필름 시료(F-7)를 얻은 것(표 8 참조)외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였고 이에 대한 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성, 열봉합성 및 재활용성을 평가하여 그 결과를 표 9에 나타내었다.
[실시예 8]
외층용 원료로 실시예 4의 LDPE-A 30 중량%, 실시예 5의 LLDPE-A 70 중량%로 혼합한 수지조성물을 사용하고 내층용 원료로 실시예 1의 POI-A 50 중량%, 실시예 1의 POE-A 50 중량%로 혼합한 수지조성물 100 중량부에 대하여, 실시예 5의 LLDPE-A 25 중량부로 혼합한 수지조성물을 사용하여 다층 압출 필름성형기에서 외층/내층 두께구성(%)을 20/80으로 조정하여 2층 구조의 튜브 형태의 두께 100㎛의 필름 시료(F-8)를 얻은 것(표 8 참조)외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였고 이에 대한 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성, 열봉합성 및 재활용성을 평가하여 그 결과를 표 9에 나타내었다.
[실시예 9]
외층 및 내층용 원료로 실시예 5의 LLDPE-A를 사용하고 중간층용 원료로 실시예 1의 POI-A 50 중량%, 실시예 4의 POE-B 50 중량%로 혼합한 수지조성물을 사용하여 다층 압출 필름성형기에서 외층/중간층/내층 두께구성(%)을 20/60/20으로 조정하여 3층 구조의 튜브 형태의 두께 100㎛의 필름 시료(F-9)를 얻은 것(표 8 참조)외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였고 이에 대한 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성, 열봉합성 및 재활용성을 평가하여 그 결과를 표 9에 나타내었다.
[실시예 10]
외층 및 내층용 원료로 실시예 4의 LDPE-A 30 중량%, 실시예 5의 LLDPE-A 70중량%로 혼합한 수지조성물을 사용하고 중간층용 원료로 실시예 5의 POI-B 50 중량%, 실시예 4의 POE-B 50 중량%로 혼합한 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 실시예 5의 LLDPE-A 25 중량부로 혼합한 수지조성물을 사용하여 다층 압출 필름성형기에서 외층/중간층/내층 두께구성(%)을 15/70/15으로 조정하여 3층 구조의 튜브 형태의 두께 100㎛의 필름 시료(F-10)를 얻은 것(표 8 참조)외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였고 이에 대한 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성, 열봉합성 및 재활용성을 평가하여 그 결과를 표 9에 나타내었다.
[비교예 5]
외층용 원료로 실시예 6의 EVA-A만을 사용하고 내층용 원료로 실시예 5의 LLDPE-A만을 사용하여 다층 압출 필름성형기에서 외층/내층 두께구성(%)을 70/30으로 조정하여 2층 구조의 튜브 형태의 두께 100㎛의 필름 시료(F-C5)를 얻은 것(표 8 참조)외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였고 이에 대한 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성, 열봉합성 및 재활용성을 평가하여 그 결과를 표 9에 나타내었다.
[비교예 6]
외층 및 내층용 원료로 실시예 4의 LDPE-A 30 중량%, 실시예 5의 LLDPE-A 70 중량%로 혼합한 수지조성물을 사용하고 중간층용 원료로 EVA-A 수지만을 사용하여 다층 압출 필름성형기에서 외층/중간층/내층 두께구성(%)을 15/70/15으로 조정하여 3층 구조의 튜브 형태의 두께 100㎛의 필름 시료(F-C6)를 얻은 것(표 8 참조)외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였고 이에 대한 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성, 열봉합성 및 재활용성을 평가하여 그 결과를 표 9에 나타내었다.
구 분 다층구조
필름 시료명		 다층구조 필름 층별 구성 외층/중간증/내층
두께 구성(%)
외층 중간층 내층
실시예 7 F-7 LLDPE-A - POI-A
POE-A 		30/0/70
실시예 8 F-8 LDPE-A
LLDPE-A 		- POI-A
POE-A
LLDPE-A 		20/0/80
실시예 9 F-9 LLDPE-A POI-A
POE-B 		LLDPE-A 20/60/20
실시예 10 F-10 LDPE-A
LLDPE-A 		POI-B
POE-B
LLDPE-A 		LDPE-A
LLDPE-A 		15/70/15
비교예 5 F-C5 EVA-A - LLDPE-A 70/30
비교예 6 F-C6 LDPE-A
LLDPE-A 		EVA-A LDPE-A
LLDPE-A 		15/70/15
구 분 필름 시료명 내충격성 천공저항 특성 낙하
내파손성		 강인성 열봉합성 재활용성
실시예 7 F-7 ○ ○ ○ ◎ ◎ ◎
실시예 8 F-8 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
실시예 9 F-9 ○ ○ ○ ◎ ◎ ◎
실시예 10 F-10 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
비교예 5 F-C5 △ X X ○ ◎ ◎
비교예 6 F-C6 △ X X ○ ◎ ◎
[실시예 11]
산화생분해 촉진제로서 지방산 금속염중 하나인 스테아린산 아연 60 중량%, 아세틸계 유기산 금속염중 하나인 알루미늄 아세틸아세톤 착물 40 중량%로 혼합된 조성물(OBA-A)를 준비하였다. POI-A 35 중량%, POE-A 65 중량%로 혼합한 수지조성물 100 중량부에 대하여, 산화생분해 촉진제(OBA-A) 0.8 중량부로 혼합한 수지조성물을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 두께 100㎛의 필름 시료(F-11)를 제조하였고 이에 대한 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성, 열봉합성, 재활용성 및 산화생분해성을 평가하여 그 결과를 표 10에 나타내었다.
[실시예 12]
산화생분해 촉진제로서 P-Life Japan사의 P-Life(OBA-B)를 준비하였다. POI-A 40 중량%와 POE-B 40 중량%, LDPE-A 20 중량%로 혼합한 수지조성물 100 중량부에 대하여, 산화생분해 촉진제(OBA-B) 1.8 중량부로 혼합한 수지조성물을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 두께 100㎛의 필름 시료(F-12)를 제조하였고 이에 대한 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성, 열봉합성, 재활용성 및 산화생분해성을 평가하여 그 결과를 표 10에 나타내었다.
[실시예 13]
산화생분해 촉진제로서 Symphony Environmental PLC사의 상품명 d2w(지방산 금속염 혼합물 함유 폴리올레핀 마스터 뱃치) Grade 95200을 준비하였다. POI-A 40 중량%와 POE-B 40 중량%, LDPE-A 20 중량%로 혼합한 수지조성물 100 중량부에 대하여, 산화생분해 촉진제(OBA-C) 2.0 중량부로 혼합한 수지조성물을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 두께 100㎛의 필름 시료(F-13)를 제조하였고 이에 대한 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성, 열봉합성, 재활용성 및 산화생분해성을 평가하여 그 결과를 표 10에 나타내었다.
구 분 내충격성 천공저항 특성 낙하
내파손성		 강인성 열봉합성 재활용성 산화생분해성
실시예 11 ◎ ○ ◎ ○ ○ ◎ 적합
실시예 12 ○ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 적합
실시예 13 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 적합
[실시예 14]
외층용 원료로 LDPE-A 35 중량%, LLDPE-A 65 중량%로 혼합한 수지조성물 100중량부에 대하여, 산화생분해촉진제(OBA-A) 1.0 중량부로 혼합한 수지조성물을 사용하고 내층용 원료로 POI-A 40 중량%, POE-A 45 중량%, LLDPE-A 15 중량%로 혼합한 수지조성물 100 중량부에 대하여, 산화생분해촉진제(OBA-A) 1.0 중량부로 혼합한 수지조성물을 사용하여 다층 압출 필름성형기에서 외층/내층 두께구성(%)을 25/75으로 조정하여 2층 구조의 튜브 형태의 두께 100㎛의 필름 시료(F-14)를 얻은 것(표 11 참조)외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였고 이에 대한 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성, 열봉합성, 재활용성 및 산화생분해성을 평가하여 그 결과를 표 12에 나타내었다.
[실시예 15]
외층 및 내층용 원료로 LDPE-A 20 중량%, LLDPE-A 80 중량%로 혼합한 수지조성물 100 중량부에 대하여, 산화생분해촉진제(OBA-C) 2.2 중량부로 혼합한 수지조성물을 사용하고 중간층용 원료로 POI-B 35 중량%, POE-B 55 중량%, LLDPE-A 10 중량%로 혼합한 수지조성물 100 중량부에 대하여, 산화생분해촉진제(OBA-C) 2.2 중량부로 혼합한 수지조성물을 사용하여 다층 압출 필름성형기에서 외층/중간층/내층 두께구성(%)을 20/60/20으로 조정하여 3층 구조의 튜브 형태의 두께 100㎛의 필름 시료(F-15)를 얻은 것(표 11 참조)외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였고 이에 대한 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성, 열봉합성, 재활용성 및 산화생분해성을 평가하여 그 결과를 표 12에 나타내었다.
구 분 다층구조
필름 시료명		 다층구조 필름 층별 구성 외층/중간증/내층
두께 구성(%)
외층 중간층 내층
실시예 14 F-14 LDPE-A
LLDPE-A
OBA-A 		- POI-A
POE-A
LLDPE-A
OBA-A 		25/0/75
실시예 15 F-15 LDPE-A
LLDPE-A
OBA-C 		POI-B
POE-B
LLDPE-A
OBA-C 		LDPE-A
LLDPE-A
OBA-C 		20/60/20
구 분 필름 시료명 내충격성 천공저항 특성 낙하
내파손성		 강인성 열봉합성 재활용성 산화 생분해성
실시예 14 F-14 ◎ ○ ◎ ◎ ◎ ◎ 적합
실시예 15 F-15 ○ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 적합
먼저 본 발명에 의한 폴리올레핀계 아이오노머와 폴리올레핀계 엘라스토머의 수지조성물을 포함하는 수지로 구성된 단층구조의 필름 경우인 실시예 1 내지 6을 종래 기술에 의한 저밀도폴리에틸렌, 선형저밀도폴리에틸렌, 에틸렌-초산비닐 공중합체 등 폴리올레핀계 수지만을 사용한 경우인 비교예 1 및 2, 폴리올레핀계 아이오노머만을 사용한 경우인 비교예 3 및 폴리올레핀계 엘라스토머만을 사용한 경우인 비교예 4와 비교해 볼 때, 본 발명에 의한 필름의 경우 포장재의 저온 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성 및 열봉합성이 모두 탁월함을 알 수 있다.
또한 본 발명에 의한 폴리올레핀계 아이오노머와 폴리올레핀계 엘라스토머의 수지조성물을 포함하는 층을 가진 다층필름인 실시예 7 내지 10에서도 비교예 5 및 6과 비교해 볼 때 저온 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성 및 열봉합성이 단층구조의 필름 보다 더욱 더 탁월함을 알 수 있다.
또한 산화생분해촉진제가 더 첨가된 본 발명에 의한 모든 필름 경우인 실시예 11 내지 15가 저온 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성, 열봉합성 및 재활용성이 탁월할 뿐만 아니라 산화생분해성 또한 우수함을 알 수 있다.
상기 실시예에서 살펴볼 수 있듯이 본 발명에 의한 폴리올레핀계 아이오노머와 폴리올레핀계 엘라스토머와의 수지조성물을 주성분으로 한 단층 또는 다층 구조의 필름은 저온 내충격성, 천공저항 특성, 낙하 내파손성, 강인성 및 열봉합성이 탁월하며 유니소재에 의한 사용후 재활용성 및 산화생분해성이 탁월하여 친환경 아이스팩으로 유용하게 사용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 폴리올레핀계 아이오노머 20 내지 80 중량%와 폴리올레핀계 엘라스토머 80 내지 20 중량%로 이루어진 수지조성물(1) 또는 상기 수지조성물(1) 100 중량부에 대하여, 폴리올레핀 수지를 20 내지 200중량부로 포함하는 수지조성물(2)로부터 제조되는 기재층을 포함하는 친환경 아이스팩용 포장재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 친환경 아이스팩용 포장재는 가로 160 mm, 세로 230 mm의 시료 필름 두 장을 3면 열봉합하고, 물을 충진하고 나머지 한 면을 열봉합한 후, 이를 얼려 아이스팩 시료를 제조하고, 박스에 얼음으로 채워진 아이스팩 시료 5개를 넣어서 1.2m에서 낙하 시 파손율이 0%이고, 2.0m에서 낙하 시 파손율이 20% 미만인 것인 친환경 아이스팩용 포장재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리올레핀계 엘라스토머는 쇼와경도가 30A 내지 100A의 폴리에틸렌 엘라스토머 또는 폴리프로필렌 엘라스토머인 친환경 아이스팩용 포장재.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 폴리올레핀계 엘라스토머는 에틸렌-α-올레핀 공중합체 또는 프로필렌-α-올레핀 공중합체 엘라스토머인 친환경 아이스팩용 포장재.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수지조성물(1)은 190℃, 하중 2.16kg에서 측정한 용융지수가 0.1 이상 10 g/10min 이하인 친환경 아이스팩용 포장재.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 친환경 아이스팩용 포장재는 상기 기재층의 일면 또는 양면에 폴리올레핀 수지를 포함하여 제조된 표층이 더 포함된 것인 친환경 아이스팩용 포장재.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 수지조성물(1) 및 수지조성물(2)는 산화생분해 촉진제가 더 포함된 것인 친환경 아이스팩용 포장재.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 산화생분해 촉진제는 지방산 금속염, 아세틸계 유기 금속염 또는 이들의 혼합물인 친환경 아이스팩용 포장재.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 산화생분해 촉진제는 상기 수지조성물(1) 및 수지조성물(2) 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부로 포함되는 것인 친환경 아이스팩용 포장재.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 기재층은 폴리올레핀계 아이오노머와 폴리올레핀계 엘라스토머 및 폴리올레핀 수지를 포함하며, 상기 기재층의 일면 또는 양면에 초저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 호모 폴리프로필렌, 랜덤 또는 블록 폴리프로필렌 공중합체, 폴리부틸렌으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 폴리올레핀 수지로 제조된 표면층을 가지는 친환경 아이스팩용 포장재.
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KR102460033B1 (ko) * 2022-03-15 2022-10-28 (주)아이제이팩 친환경 아이스팩 제조방법 및 그에 의해 제조된 아이스팩

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