KR102491633B1

KR102491633B1 - 열수축성 폴리에스테르계 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 라벨

Info

Publication number: KR102491633B1
Application number: KR1020160082891A
Authority: KR
Inventors: 김동진; 한재일
Original assignee: 코오롱인더스트리 주식회사
Priority date: 2016-06-30
Filing date: 2016-06-30
Publication date: 2023-01-20
Also published as: KR20180003276A

Abstract

본 발명은 열수축성 폴리에스테르계 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 라벨에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환경적으로 문제가 되지 않으면서도 취급이 용이한 용제를 이용할 수 있는 폴리에스테르 열수축성 필름 및 후가공 공정성이 우수하고 최종 제품에서의 불량률이 낮은 스티커 라벨 및 시밍 라벨을 제공할 수 있다.

Description

열수축성 폴리에스테르계 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 라벨{Thermal shrinking polyester based film, Method of manufacturing thereof and Label comprising thereof}

본 발명은 열수축 특성을 가지며, 일축 배향된 열수축성 폴리에스테르계 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 라벨에 관한 것이다.

환경적인 요구 및 경제성 등을 고려하여 PET 병이나 유리 병은 수거하여 다시 사용해오고 있다. 이와 같은 재활용시 PET 병이나 유리 병 본체 이외에, 제품명, 성분명 및 기타 문양 등이 인쇄되어 부착된 라벨은 분리하여 제거되어야 한다. 지금까지 주로 사용되어온 종이 재질의 라벨의 경우 공업용수를 사용하여 제거한다. 구체적으로는 수거해온 PET 병이나 유리 병을 가성소다를 함유하는 80 정도의 공업용수에 담가 라벨을 떼어낸다. 이로 인해 공병을 재활용하는데 있어서 환경폐수가 발생되며, 이에 환경적 규제가 본격화되고 있다. 따라서 종이 라벨이 아닌 필름 재질의 라벨에 대한 요구가 증가하고 있다.

한편 열수축성 필름은 플라스틱이나 유리병 등과 일반적인 포장 용기의 전체 피복, 수축 포장 및 수축 라벨 등으로 사용되고 있는데, 이러한 열수축성 필름으로는 PVC, PS, PET계 열수축 필름이 사용되고 있다.

그러나 PS 재질의 열수축 필름은 수축 공정 안정성은 우수하나 내화학성이 약해 특수 잉크를 사용해야 하는 불편함이 있고, 상온 자연 수축율이 커 보관상 어려움이 있다.

PVC 재질의 열수축 필름은 소각 시 염화수소 가스 발생 등 환경적으로 규제 대상으로 분류되어 있으며, PET 용기의 재활용 시 이질 재료이기 때문에 라벨과 용기를 분리해야 하는 불편함이 있다.

이에 환경적으로 문제가 없고 내화학성이 우수하면서도 재활용 시 별도의 분리 공정이 필요없는 폴리에스테르 수축 필름의 수요가 증대되고 있으나, 폴리에스테르 열수축 필름의 경우 폭발성이 있는 한정적인 접착 용제를 사용해야 하는 문제가 있다.

본 발명의 주된 목적은 취급이 용이한 용제(특히, THF)와의 접착력이 우수한 열수축성 폴리에스테르 필름을 제공하는데 있다.

본 발명은 또한, 표면의 ILC 처리를 통해 후가공 공정성이 우수하고 완제품 불량률이 현저히 낮은 열수축성 폴리에스테르 필름을 제공하는데 있다.

본 발명은 또한, 상기 열수축성 폴리에스테르 필름으로 만든 스티커 라벨 및 시밍 라벨을 제공하는데 있다.

이에 본 발명은 바람직한 일 구현예로서, 유리전이온도가 67 내지 78℃, 고유점도가 0.60 내지 0.75 dl/g 및 분자량분포가 2.0 내지 4.0인 코폴리에스테르 수지 및 프라이머 코팅층을 포함하고, 상기 코폴리에스테르 수지는 디카르복실산 모노머, 디올 모노머 및 이소프탈릭산을 포함하여 공중합된 것이고, 주수축방향의 수축율이 40% 이상인 열수축성 폴리에스테르계 필름을 제공하는 것이다.

상기 코폴리에스테르 수지는 디카르복실산 모노머대 디올 모노머대 이소프탈릭산의 반응비가 1:1 내지 1.6:0.02 내지 0.08의 몰비로 공중합된 것이다.

상기 코폴리에스테르 수지는 이소프탈릭산을 2.0 내지 8.0몰%의 함량으로 포함하는 것이다.

상기 디카르복실산 모노머는 테레프탈산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 아디프산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 프탈산, 나프탈렌디카르복실산, 디페닐 에테르 디카르복실산 및 이들로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것이다.

상기 디올 모노머는 에틸렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 프로필렌 글리콜, 트리메틸렌 글리콜, 테트라메틸렌 글리콜, 헥사메틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 폴리알킬렌 글리콜, 1,4-시클로헥산 디메탄올 및 이들로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것이다.

상기 프라이머 코팅층은 5 내지 50 ㎚의 두께이며, 마찰계수가 0.20 이하인 것이다.

상기 프라이머 코팅층은 아크릴 바인더 및 슬립제를 포함하는 것이다.

상기 프라이머 코팅층은 아크릴 바인더 100 중량부를 기준으로 하여, 슬립제 150 내지 250 중량부를 포함하는 것이다.

본 발명은 바람직한 다른 일 구현예로서, 디카르복실산 모노머와 이소프탈릭산 모노머 및 디올 모노머를 혼합한 후, 이소프탈릭산을 첨가하여 축중합 반응시켜 코폴리에스테르 수지를 제조하는 단계(S1); 상기 제조된 코폴리에스테르 수지를 260 내지 280℃에서 용융시켜 미연신 시트를 제조하는 단계(S2); 상기 S2 단계에서 제조된 미연신 시트의 일면 또는 양면에 프라이머 코팅층 조성물을 코팅하여 프라이머 코팅층을 형성하는 단계(S3); 및 상기 프라이머 코팅층이 형성된 미연신 시트를 예열온도 95 내지 110℃, 연신 온도 70 내지 90℃로 가열한 후, 6 내지 10m/sec의 연신속도로 주수축 방향의 연신비를 4 내지 6배로 하여 한 방향으로 연신시키는 단계(S4)를 포함하는 열수축성 폴리에스테르계 필름의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 S1 단계에서 코폴리에스테르 수지는 디카르복실산 모노머대 디올 모노머대 이소프탈릭산의 반응비가 1:1 내지 1.6:0.02 내지 0.08의 몰비로 축중합시키는 것이다.

상기 프라이머 코팅층은 5 내지 50 ㎚의 두께인 것이다.

상기 프라이머 코팅층 조성물은 아크릴 바인더 및 슬립제를 포함하는 것이다.

상기 프라이머 코팅층 조성물은 아크릴 바인더 100 중량부를 기준으로 하여, 슬립제 150 내지 250를 포함하는 것이다.

본 발명은 바람직한 다른 일 구현예로서, 상술한 제조방법으로 제조된 폴리에스테르계 필름을 포함하는 라벨을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 환경적으로 문제가 되지 않으면서도 취급이 용이한 용제를 이용할 수 있는 폴리에스테르 열수축성 필름 및 후가공 공정성이 우수하고 최종 제품에서의 불량률이 낮은 스티커 라벨 및 시밍 라벨을 제공할 수 있다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명의 일 구현예로서, 유리전이온도가 67 내지 78℃, 고유점도가 0.60 내지 0.75dl/g 및 분자량분포가 2.0 내지 4.0인 코폴리에스테르 수지 및 프라이머 코팅층을 포함하고, 상기 코폴리에스테르 수지는 디카르복실산 모노머, 디올 모노머 및 이소프탈릭산을 포함하여 공중합된 것이고, 주수축방향의 수축율이 40% 이상인 열수축성 폴리에스테르계 필름을 제공하는 것이다.

상기 코폴리에스테르 수지는 디카르복실산 모노머대 디올 모노머대 이소프탈릭산의 반응비가 1:1 내지 1.6:0.02 내지 0.08의 몰비로 공중합된 것이 바람직하다. 상기 디카르복실산 모노머대 디올 모노머대 이소프탈릭산의 몰비가 상기 범위 내에 있는 경우 연신에 의한 결정화 현상을 억제함으로써 수축 거동이 용이하게 발현될 수 있게 하는 장점을 가지며, 특히 이소프탈릭산의 몰비가 상기 범위 내에 있는 경우 최종 필름의 구조를 더욱 크게(bulky) 함으로써 용매의 부풀음(swelling)을 용이하게 하여 용매와의 접착력을 향상시키는 장점을 가질 수 있다.

상기 몰비로 공중합된 코폴리에스테르 수지는 이소프탈릭산을 2.0 내지 8.0몰%, 바람직하게는 3.5 내지 6.5몰%의 함량으로 포함한다. 상기 이소프탈릭산의 함량이 2.0 미만인 경우 충분한 용매와의 접착력을 구현하는데 문제가 있고, 8.0를 초과하는 경우 공정 시 수분을 제거하는 과정에서 칩 간 융착이 발생할 수 있다. 이를 구체적으로 설명하면, 폴리에스테르의 경우 용융 과정 상에 수분이 존재할 경우 가수분해에 의해서 분자량이 급격히 감소하고 기계적 물성이 취약해진다. 이를 방지하기 위하여 용융시키기 전에 건조라는 공정을 거치고 해당 건조 공정은 예비결정화와 본건조로 나뉜다.

일반적인 폴리에스테르는 결정성 고분자로 예비결정화 단계에서 표면결정화가 일어나 칩(원료)간에 들러붙는 현상(칩 간 융착)이 없다. 그러나 공중합 폴리에스테르의 경우 비결정성 고분자가 되어 해당 예비결정화 단계에서 적절한 조건이 부여되지 않을 경우 칩간 들러붙는 융착 현상이 발생된다. 이는 원료에 포함된 공중합물의 양과도 관련되며 공중합물의 양이 지나치게 높을 경우 최적 조건을 부여하더라도 예비결정화 단계에서 표면결정화가 일어나지 않아 칩 내 수분을 제거하는 건조 공정 자체가 불가능하게 된다.

본 발명에서는 이소프탈릭산을 특정 범위로 공중합에 포함하여 해당 건조 공정을 용이하게 할 수 있고 발현하고자 하는 접착력을 최대로 부여하면서 공정상 문제가 발생되지 않는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

상기 디카르복실산 모노머는 테레프탈산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 아디프산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 프탈산, 나프탈렌디카르복실산, 디페닐 에테르 디카르복실산 및 이들로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 들 수 있다.

상기 디올 모노머는 에틸렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 프로필렌 글리콜, 트리메틸렌 글리콜, 테트라메틸렌 글리콜, 헥사메틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 폴리알킬렌 글리콜, 1,4-시클로헥산 디메탄올 및 이들로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 들 수 있다.

상기 프라이머 코팅층은 아크릴 바인더 및 슬립(Slip)제를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 아크릴 바인더 수지로는 메틸아크릴레이트(methyl acrylate), 에틸아크릴레이트(ethyl acrylate), 이소프로필아크릴레이트(isopropyl acrylate), n-프로필아크릴레이트(n-propyl acrylate), n-부틸아크릴레이트(n-butyl acrylate), 이소보르닐아크릴레이트(isobornyl acrylate), 2-에틸헥실아크릴레이트(2-ethylhexyl acrylate), 메틸메타크릴레이트(methyl methacrylate), 에틸메타크릴레이트(ethyl methacrylate), 이소프로필메타크릴레이트(isopropyl methacrylate), n-프로필메타크릴레이트(n-propyl methacrylate), tert-부틸메타크릴레이트(tert-butyl methacrylate), n-부틸메타크릴레이트(n-butyl methacrylate), 이소부틸메타크릴레이트(isobutyl methacrylate), 시클로헥실메타크릴레이트(cyclohexyl methacrylate), 이소보르닐메타크릴레이트(isECOobornyl methacrylate), 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 메타크릴레이트(diethylene glycol monomethyl ether methacrylate), 2-에틸헥실메타크릴레이트(2-ethylhexyl methacrylate), 벤질메타크릴레이트(benzyl methacrylate), 1-나프틸메틸메타크릴레이트(1-naphthylmethyl methacrylate), 2-나프틸메틸메타크릴레이트(2-naphthylmethyl methacrylate), 9-안트릴메틸메타크릴레이트(9-anthrylmethyl methacrylate), 1-안트릴메틸메타크릴레이트(1-anthrylmethyl methacrylate) 및 2-안트릴메틸메타크릴레이트(2-anthrylmethyl methacrylate)로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택될 수 있으며, 반드시 이에 제한되지 않는다.

상기 슬립제로는 Stearamidopropyldimethyl-2-hydroxyethyl ammonium nitrate, Steramidopropyldimethyl-2-hydroxyethyl smmonium dihydrogen phosphate, N,N-bis (2-hydroxyethyl)-N-(3-dodecyloxy-2-hydroxypropyl) methyl ammonium methosulfate 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 슬립제로 포함되는 화합물의 구조는 아래와 같다.

<Stearamidopropyldimethyl-2-hydroxyethyl ammonium nitrate>

<Steramidopropyldimethyl-2-hydroxyethyl ammonium dihydrogen phosphate>

<N,N-bis (2-hydroxyethyl)-N-(3-dodecyloxy-2-hydroxypropyl) methyl ammonium methosulfate>

상기 슬립제를 포함함으로써, 슬립성을 부여할 수 있으며 보다 바람직하게는 마찰계수를 0.2 이하의 물성을 가질 수 있다. 이러한 슬립성을 부여함으로써 후가공 공정 시 발생되는 스크래치 발생을 줄일 수 있다.

일반적으로 공기 중 수분이 필름의 표면에 흡착되게 되고 이로 인해서 인접한 두 장의 필름이 들러붙게 된다. 이러한 현상에 의해서 최종 제품을 포장한 상태에서 하나의 제품을 꺼낼 때 인접한 제품의 라벨이 찢어지는 현상이 발생되는데, 이를 블러킹 불량이라고 한다. 본 발명에서는 상술한 아크릴 바인더 및 슬립제를 포함하여 블러킹 불량을 방지할 수 있다.

상기 프라이머 코팅층은 아크릴 바인더 100 중량부를 기준으로 하여, 슬립제 150 내지 250 중량부, 바람직하게는 160 내지 210중량부로 포함하는 것이 좋다.

상기 아크릴 바인더 수지와 슬립제를 포함하여 내 Blocking 성을 향상시킬 수 있으며, 슬립성을 부여할 수 있다. 이러한 슬립성을 부여함으로써, 후가공 시 발생될 수 있는 스크래치를 줄일 수 있으며, 공정상의 불량을 감소 시킬수 있다. 또한 내열내수성측면 우수한 아크릴 바인더를 적용함으로써 내 Blocking 성능을 향상 되었다.

상기 슬립제의 함량이 150중량부 미만인 경우 전사가 되지 않아 슬립성이 떨어지며, 250중량부를 초과하는 경우 블록킹이 유발되는 문제가 있다.

상기 프라이머 코팅층은 5 내지 50 ㎚, 바람직하게는 10 내지 20 nm의 두께인 것이 좋다. 상기 프라이머 코팅층의 두께가 상기 범위 내에 있는 경우 최종 필름의 표면에 균일하게 코팅층이 형성됨으로써 균일한 슬립성(Slip)을 구현할 수 있으며 안정적인 블러킹 방지 특성도 구현할 수 있는 효과를 가진다. 또한, 상기 프라이머 코팅층의 두께가 5nm 미만일 경우에는 도포균일성이 나오지 않으며, 50nm를 초과하는 경우에는 내Blocking성이 저하되는 문제점이 있다.

상술한 구성을 포함하는 본 발명의 프라이머 코팅층은 마찰계수가 0.20 이하인 것이다.

상술한 코폴리에스테르 수지는 유리전이온도가 67 내지 78℃, 고유점도가 0.60 내지 0.75dl/g 및 분자량분포가 2.0 내지 4.0인 것이 바람직하다.

상기 유리전이온도가 상기 범위 내에 있는 경우 열적 안정성이 우수하여 장기 보관 시 자연 수축이 발생하지 않는 장점을 가진다.

상기 고유점도가 상기 범위 내에 있는 경우 고분자 주쇄간에 충분한 엉킴이 존재하여 1축 배향임에도 불구하고 충분한 기계적 강도 및 신도를 구현할 수 있는 장점을 가진다.

상기 분자량분포가 상기 범위 내에 있는 경우 고분자 사슬간 슬립을 억제하여 필름 제조 시 부여한 주수축 방향의 수축율을 장기간 유지할 수 있는 장점을 가진다.

상기 코폴리에스테르 수지를 포함하는 열수축성 폴리에스테르계 필름은 주수축방향의 수축율이 40% 이상인 것이 바람직하다. 상기 수축율이 상기 범위 내에 있는 경우 현재 통용되고 있는 다양한 용기에 적용이 가능한 장점을 가진다.

상술한 열수축성 폴리에스테르계 필름은 하기에 따른 방법으로 제조될 수 있다.

본 발명의 다른 일 구현예는 디카르복실산 모노머 및 디올 모노머를 혼합한 후, 이소프탈릭산을 첨가하여 축중합 반응시켜 코폴리에스테르 수지를 제조하는 단계(S1); 상기 제조된 코폴리에스테르 수지를 260 내지 280℃에서 용융시켜 미연신 시트를 제조하는 단계(S2); 상기 S2 단계에서 제조된 미연신 시트의 일면 또는 양면에 프라이머 코팅층 조성물을 코팅하여 프라이머 코팅층을 형성하는 단계 (S3); 및 상기 프라이머 코팅층이 형성된 미연신 시트를 예열온도 95 내지 110℃, 연신 온도 70 내지 90℃로 가열한 후, 6 내지 10m/sec의 연신속도로 주수축 방향의 연신비를 4 내지 6배로 하여 한 방향으로 연신시키는 단계(S4)를 포함하는 열수축성 폴리에스테르계 필름의 제조방법을 제공하는 것이다.

[(S1) 단계]

먼저, 디카르복실산 모노머 및 디올 모노머를 혼합한 후, 이소프탈릭산을 첨가하여 축중합 반응시켜 코폴리에스테르 수지를 제조한다.

상기 축중합 반응은 본 발명에서 널리 알려진 통상적인 방법으로 실시할 수 있으며, 이는 잘 알려진 바 구체적인 설명은 생략한다.

[(S2) 단계]

이어서, 상기 제조된 코폴리에스테르 수지를 260 내지 280℃에서 용융시켜 미연신 시트를 제조한다.

상기 용융온도의 범위가 260℃ 미만인 경우 불완전 용융이 발생될 여지가 있어 공정 트러블이 발생할 수 있고, 280℃를 초과하는 경우 열분해에 의해 최종 필름의 고유 점도가 낮아지고 분자량 분포가 넓어져 기계적 물성의 저하, 장기 물성 유지 특성의 저하 등이 발생한다.

이 때, 시트를 제조하는 공정으로서, 본 발명이 속한 분야에서 통상적으로 사용되는 시트 제조방법을 임의로 선택하여 사용할 수 있으며, 예를 들어, T 다이를 사용한 시트 제조방법, 환형 다이를 사용한 블로운 제조방법 등을 들 수 있다.

[(S3) 단계]

이어서, 상기 제조된 미연신 시트의 일면 또는 양면에 프라이머 코팅층 조성물을 코팅하여 프라이머 코팅층을 형성한다(S2).

상기 아크릴 바인더 수지는 상술된 프라이머 코팅층에서 기재된 바와 동일하다.

상기 슬립제는 상술된 프라이머 코팅층에서 기재된 바와 동일하다.

상기 프라이머 코팅층 조성물은 아크릴 바인더 100 중량부를 기준으로 하여, 슬립제 150 내지 250 중량부, 바람직하게는 160 내지 210중량부로 포함하는 것이 좋다.

상기 아크릴 바인더 수지와 슬립제를 포함하여 내 Blocking 성을 향상시킬 수 있으며, 슬립성을 부여할 수 있다. 이러한 슬립성을 부여함으로써, 후가공 시 발생될 수 있는 스크래치를 줄일 수 있으며, 공정상의 불량을 감소시킬 수 있다. 또한, 내열내수성이 우수한 아크릴 바인더를 적용함으로써 내 Blocking 성능이 향상 되었다.

상기 슬립제의 함량이 150중량부 미만인 경우 전사가 되지 않아 슬립성이 떨어지며, 250중량부를 초과하는 경우 블러킹이 유발될 수 있다..

본 발명에 따른 프라이머 코팅층 조성물은 상기 아크릴 바인더 및 슬립제 이외에 웨팅제를 더 포함할 수 있다.

상기 웨팅제는 코팅성을 향상시키기 위하여 사용되는 것으로 실리콘계 웨팅제, 변성 실리콘계 웨팅제 등을 사용할 수 있으며, 구체적으로 예를 들면, 다우코닝사에 Q2-5212, ENDOBIC사에 TEGO WET250, BYKCHEMIE사에 BYK348 등을 사용할 수는 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 웨팅제는 아크릴 바인더 100 중량부를 기준으로 하여 20 내지 100 중량부, 바람직하게는 20 내지 60중량부의 함량으로 포함하는 것이 좋다. 상기 웨팅제의 함량이 20중량부 미만인 경우 Wetting성 부족으로 코팅외관이 불량하며, 100중량부를 초과하는 경우 건조공정 이후 잔존하는 웨팅제 등의 불순물로 인하여 코팅얼룩이 발생할 수 있다.

상기 프라이머 코팅층은 5 내지 50 ㎚, 바람직하게는 10 내지 20 nm의 두께로 형성되는 것이 좋다. 상기 프라이머 코팅층의 두께가 5nm 미만일 경우에는 도포균일성을 확보하기 어려우며, 50 nm을 초과하는 경우에는 내Blocking성이 저하될 수 있다.

상술한 프라이머 코팅층은 마찰계수가 0.20 이하인 것이다.

이때, 프라이머 코팅층 조성물을 코팅하여 프라이머 코팅층을 형성하는 공정으로서, 본 발명이 속한 분야에서 통상적으로 사용되는 방법을 임의로 선택하여 사용할 수 있으며, 예를 들어, M-bar를 사용한 코팅법, 그라비어 코팅법 등을 들 수 있다.

[(S4) 단계]

이어서, 상기 프라이머 코팅층이 형성된 미연신 시트를 예열온도 95 내지 110℃, 연신 온도 70 내지 90℃로 가열한 후, 6 내지 10m/sec의 연신속도로 주수축 방향의 연신비를 4 내지 6배로 하여 한 방향으로 연신시켜 일축 배향된 열수축성 폴리에스테르계 필름을 제조한다.

상기 예열, 연신 온도의 범위가 상기 범위 내에 있는 경우 연신 시 발생되는 연신응력을 낮춤으로써 최종 필름에 잔류하는 연신응력을 최소화 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

상기 연신비의 범위가 상기 범위 내에 있는 경우 최종 필름의 수축율을 열처리 온도로 제어함으로써 물리적으로 주수추축방향의 수축율이 낮은 것과 더불어 물리적으로 구현 가능한 최대 수축율을 발현함으로써 다양한 용기에 적용 가능한 효과를 얻을 수 있다.

상기 연신속도가 상기 범위 내에 있는 경우 최종 필름에 있어 우수한 평활도를 부여함으로써 라벨 제조 시 인쇄 공정의 안정성을 확보할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 바람직한 다른 일 구현예로서, 상술한 제조방법으로 제조된 폴리에스테르계 필름을 포함하는 라벨을 제공하는 것이다. 상기 라벨은 스티커라벨 및 시밍 라벨이 바람직하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명할 것이다.

실시예 1

테레프탈산(TPA) 100몰, 에틸렌 글리콜(EG) 118몰 및 네오펜틸 글리콜(NPG) 20몰의 함량으로 혼합하여 반응관에 투입하고, 이스프탈릭산 (IPA) 5몰을 반응관에 투입하여 1.5㎏/㎠로 가압한 후, 부생성물을 제거하면서 240℃까지 승온시키면서 반응시켰다. 에스테르화 반응 후 중합 촉매로서 3산화안티몬을 0.05몰 함량으로, pinning제로서 마그네슘과 나트륨을 200ppm 함량으로, 추가하여 280℃에서 250분 동안 중합하여 고유점도가 0.71 dl/g, DEG 1.3wt%, 카르복실말단기가 28.3meq/㎏, IPA 함량이 4.0몰%인 코폴리에스테르 수지를 제조하였다.

상기 제조된 코폴리에스테르 수지를 270℃로 가열된 ETR에서 용융시키고 T 다이를 이용하여 미연신 시트를 제조하였다. 상기 제조된 미연신 시트의 일면에 아크릴 바인더(PK-8012P, Nippon Carbibe사) 100중량부에 대하여 슬립제(Stearamidopropyldimethyl-2-hydroxyethyl ammonium nitrate) 200중량부, 웨팅제로서 실리콘계 웨팅제(폴리에스테르실록산 공중합체 Q2-5212, 다우코팅사) 50중량부로 혼합된 프라이머 코팅층 조성물을 M-Bar를 이용하여 코팅하여 20㎚ 두께를 가지는 프라이머 코팅층을 형성하였다.

상기 일면에 프라이머 코팅층이 형성된 미연신 시트를 예열온도 105℃로 하고, 연신 온도를 각각 72℃, 80℃ 83℃로 차례로 가열한 후, 8m/sec의 연신속도로 폭 방향의 4.0배로 연신하여 일축 배향된 열수축성 폴리에스테르계 필름을 제조하였다.

실시예 2

테레프탈산(TPA) 100몰, 에틸렌 글리콜(EG) 118몰 및 네오펜틸 글리콜(NPG) 20몰의 함량으로 혼합하여 반응관에 투입하고, 이소프탈릭산(IPA) 4몰을 적용한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 열수축성 폴리에스테르계 필름을 제조하였다.

실시예 3

필름 연신 시 예열 온도를 99℃로 하고, 연신 온도를 각각 69℃, 73℃ 79℃로 차례로 가열한 후, 연신 속도를 10m/sec로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 열수축성 폴리에스테르계 필름을 제조하였다.

비교예 1

테레프탈산(TPA) 100몰, 에틸렌 글리콜(EG) 118몰 및 네오펜틸 글리콜(NPG) 20몰의 함량으로 혼합하여 중합 반응관에 투입하고 1.5㎏/㎠로 가압한 후, 부생성물을 제거하면서 240℃까지 승온시키면서 반응시켰 코폴리에스터를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 열수축성 폴리에스테르계 필름을 제조하였다.

비교예 2

미연신 시트에 프라이머 코팅층을 형성하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 열수축성 폴리에스테르계 필름을 제조하였다.

<특성평가 방법>

(1) 용매와의 접착력 측정

접착 용제(solvent)로 테트라하이드로프란(테트라하이드로퓨란)(THF) 를 사용하여 주수축 방향의 수직 방향으로 0.5cm 굵기로 필름 표면에 도포한 후 동일한 필름으로 THF가 도포된 필름을 덮어서 롤러로 압착하여 접착시킨 후, 하루 방치 후 인스트론 장비로 접착 강도를 평가 하였다. 평가 시 시편은 폭 15mm, 길이 100mm로 절단하여 주수축 방향으로 Loaidng 한 후 Head speed는 300mm/min, Gap 30mm를 적용하여 접착 강도를 평가하였다.

(2) 수축응력 측정

가네보 및 테스트라이트 기기로 온도에 따른 수축응력 및 항온에서 시간에 따른 수축응력을 비교하였다.

(3) 슈팅(Shooting) 공정성 측정

본 발명이 속한 분야에서 사용되는 라벨 슈팅기(고속형 수축라벨러(SH-5100-S), (주)새한테크를 이용하여 100개의 바틀에 상기 제조된 필름을 이용한 라벨을 슈팅하여 슈팅 후 라벨의 위치를 확인하여 정해진 위치에 안착된 개수를 확인하여 비교하였다.

(4) 내blocking성 측정

Heat-Gradient 장비(Heat Gradient Tester, TOYOSEIKI)를 사용하여 아래와 같은 방법으로 Sticky 평가 및 내열내수 평가를 통한 처리 후 찢어짐이나 얼룩 등 외관으로 비교하였다.

-두 장의 필름을 로딩(Loading)한 상태에서 일정한 압력과 온도로 필름을 눌러주는 것이고 일정 시간 후에 해당 필름을 꺼내서 붙은 면을 관찰하여 블러킹 특성을 평가한다. 내열내수의 경우 실제 병(Bottle)에 끓는 물을 넣고 두 개의 병(Bottle)을 단단하게 묶은 후 시간의 경과에 따라 라벨의 손상 여부를 확인하는 정성적 평가 방법이다.

외관은 아래와 같은 기호로 표시하였다.

◎: 블러붙음 없음. 얼룩 발생 없음

○: 블러붙음 없음. 약한 얼룩 발생

△: 약한 들러붙음 발생, 강한 얼룩 발생

X: 강한 들러붙음 발생, 강한 얼룩 발생

상술한 방법으로 측정된 물성을 하기 표 1에 기재하였다.

	THF 접착력 (Kgf)	수축응력 (Kg/㎟)	슈팅공정성 (Ea.)	내blocking성	마찰계수
실시예 1	0.83	1.58	100	◎	0.18
실시예 2	0.77	1.62	99	◎	0.20
실시예 3	0.82	1.73	100	◎	0.18
비교예 1	0.57	1.61	100	◎	0.17
비교예 2	0.83	1.57	87	X	0.45

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 2는 최종 필름의 구조를 벌키하게 하여 THF를 적용한 솔벤트 접착력이 향상된 효과가 있음을 알 수 있었다. 실시예 3의 경우 당업자가 사용하는데는 문제가 없으나 실시예 1 내지 2에 비하여 수축응력이 높아 용도에 제한이 다소 있을 수는 있다. 그러나 비교예 1의 경우 THF 솔벤트 접착력이 부족하여 시밍공정을 통한 라벨 제조가 불가하고 비교예 2의 경우 표면 코팅을 통한 표면처리가 되지 않음으로 인해 슈팅 공정성이 불량하여 적용이 불가함을 알 수 있었다.

본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.　

Claims

유리전이온도가 67 내지 78℃, 고유점도가 0.60 내지 0.75dl/g 및 분자량분포가 2.0 내지 4.0인 코폴리에스테르 수지 및 프라이머 코팅층을 포함하고,
상기 코폴리에스테르 수지는 디카르복실산 모노머, 디올 모노머 및 이소프탈릭산을 포함하여 공중합된 것이고,
주수축방향의 수축율이 40% 이상인 열수축성 폴리에스테르계 필름.
제1항에 있어서, 상기 코폴리에스테르 수지는 디카르복실산 모노머대 디올 모노머대 이소프탈릭산의 반응비가 1:1 내지 1.6:0.02 내지 0.08의 몰비로 공중합된 것을 특징으로 하는 열수축성 폴리에스테르계 필름.
제1항에 있어서, 상기 코폴리에스테르 수지는 이소프탈릭산을 2.0 내지 8.0몰%의 함량으로 포함하는 것을 특징으로 하는 열수축성 폴리에스테르계 필름.
제1항에 있어서, 상기 디카르복실산 모노머는 테레프탈산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 아디프산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 프탈산, 나프탈렌디카르복실산, 디페닐 에테르 디카르복실산 및 이들로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 열수축성 폴리에스테르계 필름.
제1항에 있어서, 상기 디올 모노머는 에틸렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 프로필렌 글리콜, 트리메틸렌 글리콜, 테트라메틸렌 글리콜, 헥사메틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 폴리알킬렌 글리콜, 1,4-시클로헥산 디메탄올 및 이들로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 열수축성 폴리에스테르계 필름.
제1항에 있어서, 상기 프라이머 코팅층은 5 내지 50㎚의 두께이며, 마찰계수가 0.20 이하인 것을 특징으로 하는 열수축성 폴리에스테르계 필름.
제1항에 있어서, 상기 프라이머 코팅층은 아크릴 바인더 및 슬립제를 포함하는 것을 특징으로 하는 열수축성 폴리에스테르계 필름.
제7항에 있어서, 상기 프라이머 코팅층은 아크릴 바인더 100 중량부를 기준으로 하여, 슬립제 150 내지 250 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열수축성 폴리에스테르계 필름.
디카르복실산 모노머 및 디올 모노머를 혼합한 후, 이소프탈릭산을 첨가하여 축중합 반응시켜 코폴리에스테르 수지를 제조하는 단계(S1);
상기 제조된 코폴리에스테르 수지를 260 내지 280℃에서 용융시켜 미연신 시트를 제조하는 단계(S2);
상기 S2 단계에서 제조된 미연신 시트의 일면 또는 양면에 프라이머 코팅층 조성물을 코팅하여 프라이머 코팅층을 형성하는 단계(S3); 및
상기 프라이머 코팅층이 형성된 미연신 시트를 예열온도 95 내지 110℃, 연신 온도 70 내지 90℃로 가열한 후, 6 내지 10m/sec의 연신속도로 주수축 방향의 연신비를 4 내지 6배로 하여 한 방향으로 연신시키는 단계(S4)를 포함하는 열수축성 폴리에스테르계 필름의 제조방법.
제9항에 있어서, 상기 S1 단계에서 코폴리에스테르 수지는 디카르복실산 모노머대 디올 모노머대 이소프탈릭산의 반응비가 1:1 내지 1.6:0.02 내지 0.08의 몰비로 축중합시키는 것을 특징으로 하는 열수축성 폴리에스테르계 필름의 제조방법.
제9항에 있어서, 상기 디카르복실산 모노머는 테레프탈산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 아디프산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 프탈산, 나프탈렌디카르복실산, 디페닐 에테르 디카르복실산 및 이들로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 열수축성 폴리에스테르계 필름의 제조방법.
제9항에 있어서, 상기 디올 모노머는 에틸렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 프로필렌 글리콜, 트리메틸렌 글리콜, 테트라메틸렌 글리콜, 헥사메틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 폴리알킬렌 글리콜, 1,4-시클로헥산 디메탄올 및 이들로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 열수축성 폴리에스테르계 필름의 제조방법.
제9항에 있어서, 상기 프라이머 코팅층은 5 내지 50㎚의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 열수축성 폴리에스테르계 필름의 제조방법.
제9항에 있어서, 상기 프라이머 코팅층 조성물은 아크릴 바인더 및 슬립제를 포함하는 것을 특징으로 하는 열수축성 폴리에스테르계 필름의 제조방법.
제13항에 있어서, 상기 프라이머 코팅층 조성물은 아크릴 바인더 100중량부를 기준으로 하여 슬립제 150 내지 250중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열수축성 폴리에스테르계 필름의 제조방법.
제9항 내지 제15항 중에서 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 열수축성 폴리에스테르계 필름을 포함하는 라벨.