KR19990048299A - 저온 열수축성 폴리에스터 필름 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저온 열수축성 폴리에스터 필름 조성물에 관한 것으로, 필름을 구성하는 코폴리에스테르 수지 조성물에 있어서, 디카르본산 성분 단위에 테레프탈산 단위를 포함하고 디히드록시 화합물 성분 단위에 에틸렌글리콜 단위를 포함하는 코폴리에스테를 수지에, 변성 폴리프로필렌 수지가 2내지 5중량% 블렌딩된 것을 특징으로 하며,

본 발명에 의해 성형된 저온 열수축성 폴리에스터 필름은 저온에서도 높은 수축열로 수축이 가능하고 수축 개시온도에서의 급격한 수축률 증대 없이 균일한 수축이 가능할 뿐만 아니라 내구성, 특히 내습성이 강해 장기간 보관 후 사용할 때에도 흡습에 따른 수축률 변화가 거의 없어 불량률 감소와 장기간 다량 저장이 가능하므로 매우 경제적이어서 PET병 등 각종 용기의 라벨 분야에 적용될 수 있다.

Description

저온 열수축성 폴리에스터 필름 조성물

본 발명은 내구성과 형태안정성이 향상되어 장기간 보관저장 후 사용해도 열수축 특성이 우수한 폴리에스터 수축필름에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내습성이 강한 변성 폴리올레핀계 수지를 폴리에스터 수지에 블렌딩한 수지로 필름을 성형하여, 장기간 보관시의 흡습에 의한 수축률 변화를 감소시켜 저온에서의 열수축 특성 및 균일 수축성이 우수하여 각종 용기의 수축라벨로 유용한 저온 열수축성 폴리에스터 필름 조성물에 관한 것이다.

종래 유리를 비롯한 각종 플라스틱 용기의 수축라벨용 필름으로는 폴리비닐클로라이드(이하, "PVC"로 약기), 폴리스티렌(이하, "PS"로 약기)계 및 폴리에스터의 일측연신 필름이 주로 이용되어 왔다. 이 중에서 열수축성 PVC계 필름은 비교적 저온에서도 열수축이 가능하고 수축적용 온도범위가 넓을 뿐만아니라 인쇄특성도 양호하여 수축라벨용 필름으로 널리 사용되어 왔다. 그러나 PVC계 수지는 내열성 및 충격강도가 낮을 뿐만 아니라 소각처리시에 염화수소가스가 발생하는 등의 환경오염 문제를 안고 있다.

또한 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하 "PET"로 약기) 용기의 라벨로 열수축성 PVC계 필름을 사용할 경우에는 사용한 PET용기를 회수하여 재이용하기 어렵다는 문제점이 있다. 이에 대한 해결방안으로서 PVC계 필름 대체용으로 폴리에스터계 열수축성 필름이 대두되었으며, 그 사용도 점차 늘어나고 있다. 한편 PET병의 경우 종래에는 온수 살균소독에 견딜 수 있는 내열성 PET병이 주로 사용되어 왔으나 최근에 있어서는 음료업계에서 비용절감의 차원에서 온수 살균소독 공정을 생략한, 무균충전방식을 채용함으로써 내열성 PET병 보다는 비내열성 PET병의 사용이 증가되고 있다.

그러나 비내열성 PET병의 경우에 약 80℃ 이상의 온도에서는 체적변화를 일으키기 때문에 80℃보다도 더 낮은 온도에서도 높고 균일한 수축률을 얻을 수 있는 폴리에스터계 필름이 요구되어 왔다. 그러나 폴리에스터계 열수축성 필름의 경우 폴리에스터 수지의 높은 결정성 때문에 PVC등 다른 소재의 필름에 비해 수축 개시온도가 높을 뿐만 아니라 수축 개시온도에서 수축율이 급격히 증대되는 경향이 있기 때문에 수축공정에서 불균일 라벨링 및 PET용기에 손상을 가져올 위험성을 안고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 폴리에스터계 열수축성 필름에 대한 각종의 개량된 방법이 제안되었는데, 테레프탈산(이하 "TPA"로 약기) 및 그 유도체와 에틸렌글리콜(이하 "EG"로 약기)을 반응시켜 PET 수지를 제조할 때, 이소프탈산(이하 "IPA"로 약기), 디에틸렌글리콜(이하 "DEG"로 약기), 네오펜틸글리콜(이하 "NPG"로 약기) 및 1,4-시클로헥산디메탄올(이하 "1,4-CHDM"으로 약기)등과 같은 개질성분 중 1 내지 3 개의 개질성분을 공중합한 비정질의 코폴리에스터 수지를 사용함으로써 수축물을 높게 하고 열통함성이 우수한 필름을 얻도록 하는 것으로서, 일본 특개소61-64430호, 특개소63-7573호 및 특개소63-156833호 등에 잘 명시되어 있다.

그러나 상기와 같은 방법들에 있어서, 수축율을 높히고 수축불량을 어느정도 개선하는데에는 성공하였으나 미흡한 점이 많고, 특히 수축필름을 장기간 보관저장했다가 사용할 때에는 흡습 및 형태 변형에 의해 수축불량이 많이 발생하여 수축필름으로 사용할 수 없는 상태가 되는 문제점이 있다. 현재 흡습 방지방법으로는 폴리에스터 수지의 친수성 말단기의 30% 이상을 1가의 카르본산 및/또는 1가의 알콜로 부분봉쇄하거나(일본 특개소64-234419호), PET수지의 카르복실 말단기를 알킬페닐에테르로 부분봉쇄하여(일본 특개평3-100018호) 흡습성을 낮추는 방법 등이 제안되었는데, 이 방법들은 비용이 많이 들 뿐만 아니라 원하는 소기의 목적을 충족시키기에는 부족하다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내습성이 뛰어난 폴리올레핀계 수지, 특히 변성폴리프로필렌 수지를 폴리에스터 수지에 블렌딩시킨 수지를 사용하여 수축필름을 제조함으로써, 최소한 3개월 이상의 장기간 보관저장 후 사용할 때에도 열수축 특성 저하가 거의 없이 균일한 수축발현을 할 수 있는 필름 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 필름을 구성하는 코폴리에스테르 수지 조성물에 있어서, 디카르본산 성분 단위에 테레프탈산 단위를 포함하고 디히드록시 화합물 성분 단위에 에틸렌글리콜 단위를 포함하는 코폴리에스터 수지에, 변성 폴리프로필렌 수지가 2내지 5중량% 블렌딩된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에서 사용되는 폴리에스터 수지는 에틸렌테레프탈레이트가 주 반복단위이고, 디카르본산 성분으로서 TPA외에 IPA를 사용할 수 있으며, 디히드록시 화합물 성분으로서 EG이외에 DEG, 1,4-CHDM 및 NPG 등을 사용할 수 있다. 또한 상기의 코폴리에스터 수지는, 종래에 공지된 용융중축합 방법에 의하여 제조할 수 있으며, 25℃의 페놀/1,1,2,2,-테트라클로로에탄(중량비 3/2) 혼합용매를 사용하여 측정한 극한점도가 0.60 내지 0.85 dl/g 이어야 양호한 압출성형이 가능하다.

본 발명에서 사용되는 변성 폴리프로필렌 수지는, 종래로부터 공지인 변성폴리프로필렌 제조에 사용되는 그라프트 공중합 방법에 의하여 제조할 수 있으며, 폴리프로필렌에 대하여 무수말레인산을 0.1 내지 3중량% 그라프트시켜 제조할 수 있다. 또한 공중합시의 개시제로는 벤조일퍼옥사이드 등과 같은 과산화물을 사용할 수 있으며, 이때 무수말레인산이 3중량% 이상 그라프트되면 수지의 색상에 악영향을 미치기 때문에 좋지 않으며 0.1중량% 이하일 때는 폴리에스터 수지와의 상용성이 나빠지기 때문에 좋지 않다.

본 발명에서의 폴리에스터 수지에 블렌딩되는 변성 폴리프로필렌 수지의 양은 2 내지 5중량%가 적당하다. 2중량% 이하일 때는 원하는 소기의 목적을 달성하기 어려우며 5중량% 이상일 때는 필름의 수축률이 저하되며 필름의 투명도에 악영향을 미치는 등의 문제가 있다.

본 발명에서의 저온 열수축성 폴리에스터 필름은 종래에 공지된, T-다이법에 의해서 용융압출시켜 미연신 시트를 얻은 다음, 얻어진 미연신 필름을 한쪽 방향(필름의 가로 방향)으로 3 내지 4.5 배 정도로 연신시킴으로써 제조할 수 있다. 한편 본 발명에서의 열수축성 폴리에스터 필름을 사용하여 PET병에 라벨링하는 방법은 종래에 공지된 가열 열수축터널법을 사용할 수 있으며 열수축터널 내의 가열온도는 조절이 가능하며, 라벨이 실제 받는 온도가 80℃ 정도가 되도록 열원의 온도를 200 내지 400℃ 사이에서 조절한다.

본 발명의 실시예는 다음과 같다.

아래의 실시예에서는 최종 열수축성 필름의 수축률 측정과 PET병에의 라벨상태 평가에 대하여만 실시하고 코폴리에스터 수지의 용융중축합 방법, 최종 열수축 필름의 제조 및 이 필름을 사용하여 PET병에 라벨링하는 방법에 대해서는 명세서 설명의 내용으로 대신한다.

* 수축률

필름을 80±0.05℃의 공기가열조 중에서 하중을 받지 않는 상태에서 30초동안 열수축시켜 아래와 같은 식에 의해 수축률을 측정하였다.

* PET병에서의 라벨상태 평가

본 발명에서의 저온 열수축성 폴리에스터 필름을, 종래의 가열 열수축터널법에 의해, PET병에 라벨링한 후 라벨의 상하 수평라인의 편차 정도, 라벨의 주물상태 및 PET 병에의 밀착도 등 라벨상태를 평가하여 표 1 에 나타내었다.

<실시예 1∼2>

디카르본산 성분으로서 TPA 및 IPA를 함유하고 디히드록시화합물 성분으로서 EG, DEG, NPG 및 1,4 CHDM을 표1에 나타난 비율로 함유하며 극한점도가 0.70 dl/g인 코폴리에스터 수지에, 개시제로 벤조일퍼옥사이드 01.중량% 사용하여 무수말레인산이 2중량% 그라프트된, 변성 폴리프로필렌 수지를 폴리에스터에 대하여 표-1에 나타난 비율로 블렌딩시켜 통상의 사출성형법에 의해 시트로 성형한 후 이 시트를 통상의 T-다이법에 의해 필름으로 성형하여 그 직후 및 3개월 후의 수축률 측정 및 통상의 열수축터널법을 사용해 PET병에 라벨링한 다음 라벨상태를 평가하여 표 1 에 나타내었다.

<비교예 1∼3>

디카르복산 성분으로써 TPA 및 IPA를 함유하고 디히드록시 성분으로써 EG, DEG, NPG 및 1,4-CHDM을 표 1 에 나타난 비율로 배합한 극한점도 0.7 dl/g인 코폴리에스터 수지로 통상의 사출성형법에 의해 시트로 성형한 후 이 시트를 통상의 T-다이법에 의해 필름을 성형하여 그 직후 및 3 개월 후의 수축율 측정 및 열수축 터너널법을 사용해 PET병에 라벨링 한 다음 라벨상태를 평가하여 표 1 에 나타내었다.

	개질성분(%)	변성폴리프로필렌(중량%)	수축율(%)	라인균일성	밀착도
	IPA		NPG	1,4-CHDM	직후	3개월후	직후	3개월후	직후	3개월후
실시예1	15	5	15	4	36	35	◎	◎	○	○
실시예2	15	5	15	2	38	35	◎	○	○	○
비교예1	15	5	15	-	40	32	◎	△	○	×
비교예2	10	15	5	-	37	28	○	×	○	×
비교예3	10	10	10	-	35	26	○	×	○	×

( ◎ ; 매우 우수, ○ ; 우수, △ ; 보통, × ; 좋지 않음)

본 발명에 의해 성형된 저온 열수축성 폴리에스터 필름은 저온에서도 높은 수축열로 수축이 가능하고 수축 개시온도에서의 급격한 수축률 증대 없이 균일한 수축이 가능할 뿐만 아니라 내구성, 특히 내습성이 강해 장기간 보관후 사용할 때에도 흡습에 따른 수축률 변화가 거의 없어 불량률 감소와 장기간 다량 저장이 가능하므로 매우 경제적이어서 PET병 등 각종 용기의 라벨 분야에 적용될 수 있다.

Claims (2)

1. 필름을 구성하는 코폴리에스테르 수지 조성물에 있어서, 디카르본산 성분 단위에 테레프탈산 단위를 포함하고 디히드록시 화합물 성분 단위에 에틸렌글리콜 단위를 포함하는 코폴리에스테를 수지에, 변성폴리프로필렌 수지가 2내지 5중량% 블렌딩된 것을 특징으로 하는 저온 열수축성 폴리에스터 필름 조성물.
2. 제 1 항에 있어서, 변성폴리프로필렌 수지 제조시에 개시제로 벤조일퍼옥사이드가 사용되고, 무수말레인산이 0.1 내지 3중량% 그라프트된 것을 특징으로 하는 저온 열수축성 폴리에스터 필름 조성물.