KR20000058110A - 지방족 폴리에스테르조성물 및 이 조성물로부터 얻어진연신필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은, 유연성 및 내열성이 우수하고, 가소제의 누출이 없는 지방족 폴리에스테르연신필름, 해당 연신필름의 원료인 지방족 폴리에스테르조성물 및 해당 연신필름을 이용한 패키지를 제공하는 데 있다.
본 발명에 의하면, 지방족 폴리에스테르 100중량부에 대해서, 일반식 R1OCH2CH(OR2)CH2OR3(식중, R1,R2및 R3의 적어도 1개는 탄소수 6 내지 18개의 아실기이고, 나머지기가 수소원자 또는 아세틸기임)로 표시되는 화합물 (A) 및 1 내지 10개의 글리세린분자의 축합물과 탄소수 6 내지 18의 카르복시산과의 반응생성물인 화합물 (B)로부터 선택된 적어도 1종의 화합물 10 내지 60중량부를 함유하는 지방족 폴리에스테르조성물, 이 조성물을 성형함으로써 얻어진 결정화도가 20 내지 60%인 지방족 폴리에스테르연신필름 및 이 연신필름을 사용해서 얻어진 패키지가 제공된다.
Description
본 발명은 지방족 폴리에스테르연신필름, 해당 연신필름의 원료인 지방족 폴리에스테르조성물 및 상기 연신필름을 사용한 패키지(package)에 관한 것으로서, 상세하게는, 자연환경하에서 분해성을 지니며, 유연성과 내열성이 우수하며, 가소제의 누출(bleeding)이 없는 지방족 폴리에스테르연신필름, 해당 연신필름의 원료인 지방족 폴리에스테르조성물 및 상기 연신필름을 사용한 패키지에 관한 것이다.
근년, 플라스틱폐기물의 처리문제가 두드러지고 있다. 포장재료와 같은 플라스틱성형품은 사용후 소각, 매립 등에 의해 처분되고 있었다. 그러나, 플라스틱폐기물은 소각처리한 경우, 연소열이 높아 소각로의 내구성의 문제를 초래하거나, 폴리염화비닐과 같은 물질은 때로 유해한 가스를 발생하여 환경오염을 일으키는 문제가 있었다. 또한, 매립처리한 경우에는, 플라스틱성형물이 완전히 분해되지 않고 원형그대로 반영구적으로 잔류하여 자연환경에의 영향이 문제로 되고 있었다.
이와 같은 상황중에, 자연환경하에서 미생물에 의해 완전히 소비되어 자연적인 부산물인 탄산가스, 물 등으로 분해되는 각종 생분해성 플라스틱이 개발되어 실용수준에서 사용되게 되었다. 예를 들면, 일본국 특허공개공보 평6-340753호에는, 지방족 폴리에스테르인 폴리유산 또는 유산-다른 히드록시카르복시산공중합체를 주성분으로 하는 수지조성물이, 예를 들면, 분해성 카드(시트)의 원료로서 사용될 수 있고, 이 카드는 기계적 강도가 높아 실용적인 내구성을 나타내는 것 등이 개시되어 있다. 그러나, 이 수지조성물은, 탄성률 및 강성이 높은 데 대해서 유연성이 뒤떨어지므로, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 연질의 폴리염화비닐 등이 통상 사용되고 있는 가요성을 필요로 하는 용도에는 적합하지 않다.
일반적으로, 수지를 연질화하는 방법으로서, (1) 가소제의 첨가, (2) 공중합체화, (3) 연질 폴리머의 배합 등의 방법이 공지되어 있다. 이들중에서, (1)의 방법에 대해서는, 각종 가소제를 사용해서 연질화하는 검토가 이루어지고 있다. 예를 들면, 일본국 특허공개공보 평4-335060호에는, 폴리유산에 가소제를 첨가해서 얻어진 조성물이 개시되어 있다. 구체적인 가소제로서는, 아디프산 디이소부틸, 세바스산 디옥틸 등이 예시되어 있다. 그러나, 이들은 가소화효과가 낮고, 충분한 유연성을 얻을 수 없다. 또, 이들 가소제를 사용하면, 성형직후 또는 경시적으로 가소제의 누출이 일어나, 유연성, 투명성 등이 변화하게 된다.
(3)의 방법에서는, 생분해성을 고려하면, 배합수지로서는 유연성을 지닌 생분해성 수지를 채택하는 방법으로 한정된다. 유연성을 지닌 생분해성 수지에 관해서는, 예를 들면 일본국 특허공개공보 평8-245866호 및 평9-111107호에, 폴리부틸렌숙시네이트, 폴리에틸렌숙시네이트, 폴리카프로락톤 등이 개시되어 있으나, 이들 생분해성 수지는, 유산계 폴리머에 충분한 유연성(인장탄성률 1.0GPa이하)을 부여하기 위해, 다량(예를 들면, 폴리부틸렌숙시네이트의 경우, 60중량%이상) 첨가할 필요가 있고, 그 결과, 유산계 폴리머의 특성인 내열성, 투명성 등이 열화되게 된다.
본 발명의 목적은, 상기 문제를 감안해서, 유연성, 내열성 및 투명성이 우수하고, 가소제의 누출이 없는 지방족 폴리에스테르연신필름, 해당 연신필름의 원료인 지방족 폴리에스테르조성물 및 해당 연신필름을 이용한 패키지를 제공하는 데 있다.
본 발명자들은, 상기 문제를 해결하기 위해 예의 검토를 행한 결과, 지방족 폴리에스테르에 특정의 가소제를 선택적으로 첨가함으로써, 가소제의 누출이 억제되고, 투명성, 내열성 및 유연성을 지닌 필름 등의 성형물의 원료로서 적합한 지방족 폴리에스테르조성물을 얻을 수 있다는 것을 발견하였다. 또한, 상기 폴리에스테르조성물을 필름성형한 후, 해당 필름을 연신하고 열처리해서 결정화도를 특정범위로 제어함으로써, 가소제의 누출에 의한 필름의 투명성 및 내열성의 저하를 일으키는 일없이, 유연성을 지닌 지방족 폴리에스테르연신필름을 얻을 수 있다는 것도 발견하였다. 또한, 이러한 연신필름은 식품 등의 포장재로서 적합하다는 것도 발견하였다.
즉, 본 발명의 제 1발명은, 지방족 폴리에스테르 100중량부에 대해서, 일반식 (1):
(식중, R1,R2및 R3의 적어도 1개는 탄소수 6 내지 18개의 아실기이고, 나머지기가 수소원자 또는 아세틸기임)로 표시되는 화합물 (A) 및 1 내지 10개의 글리세린분자의 축합물과 탄소수 6 내지 18의 카르복시산과의 반응생성물인 화합물 (B)로부터 선택된 적어도 1종의 화합물 10 내지 60중량부를 함유하는 지방족 폴리에스테르조성물이다.
상기 폴리에스테르조성물에 있어서, 지방족 폴리에스테르는 바람직하게는 유산계 폴리머이다. 유산계 폴리머로서는, 폴리유산, 유산-다른 지방족 히드록시카르복시산공중합체 또는 그 혼합물이 바람직하다. 또, 화합물 (B)를 형성하는 글리세린축합물의 글리세린분자의 수는 2 내지 10이 바람직하다. 또한, 화합물 (A)와 화합물 (B)는 상기 조성물에 포함되며, (A) : (B)의 중량비는 1:1 내지 1:4인 것이 바람직하다.
본 발명의 제 2발명은, 상기 지방족 폴리에스테르조성물을 성형함으로써 얻어진 결정화도가 20 내지 60%인 지방족 폴리에스테르연신필름이다. 이 연신필름의 두께는 5 내지 1,000㎛이다.
본 발명의 제 3발명은, 상기 지방족 폴리에스테르연신필름을 사용해서 포장대상물을 포장해서 얻어진 패키지이다.
본 발명의 지방족 폴리에스테르조성물은, 유연성이 우수하고, 또한, 가소제가 표면상으로 누출되어 나오는 일이 없는 연신필름 등의 원료로서 적합하다. 본 발명의 지방족 폴리에스테르연신필름은 내열성 및 유연성이 우수하고, 또한, 가소제의 누출이 없다. 또, 상기 지방족 폴리에스테르가 폴리유산, 유산단위를 40몰%이상 함유하는 유산-다른 지방족 히드록시카르복시산공중합체, 다작용성 다당류 및 유산단위를 50몰%이상 함유하는 지방족 폴리에스테르, 또는 지방족 다가카르복시산단위, 지방족 다가알콜단위 및 유산단위를 함유하는 지방족 폴리에스테르인 경우, 상기 연신필름은, 자연환경에서 분해가능하며, 사용후 폐기된 경우에도 산업용 쓰레기 또는 가정용 쓰레기로서 축적되는 일은 없다.
따라서, 상기 연신필름은, 식품, 전자제품, 의료품, 약품, 화장품 등의 각종 포장용 필름, 농업용 필름, 토건·건축용 필름, 접착테이프 등의 넓은 범위에 있어서의 원료로서 적절하게 사용될 수 있다. 특히, 연신필름은 식품의 포장재로서 적합하다. 본 발명의 패키지에 있어서의 포장대상물이 식품인 경우, 포장대상물의 폐기물로부터 포장재를 분리하는 일없이 예를 들면 퇴비처리 등이 가능하다.
이하, 본 발명에 대해서 상세히 설명한다. 먼저, 본 발명의 지방족 폴리에스테르조성물에 대해서 설명한다. 본 발명의 지방족 폴리에스테르조성물은, 지방족 폴리에스테르에, 가소제로서 상기 화합물 (A) 및 화합물 (B)로부터 선택된 적어도 1종의 화합물을 첨가·혼합해서 제조된다.
본 발명에 있어서 사용된 지방족 폴리에스테르는, 분자내에 유산단위를 함유하는 지방족 폴리에스테르이다. 그 구체예로서는, [1] 폴리유산 및 유산-다른 지방족 히드록시카르복시산공중합체, [2] 다작용성 다당류 및 유산단위를 함유하는 지방족 폴리에스테르, [3] 지방족 다가카르복시산단위, 지방족 다가알콜단위 및 유산단위를 함유하는 지방족 폴리에스테르 및 [4] 이들의 혼합물을 들 수 있다. 즉, 그 예로서는 유산계 폴리머 [1] 내지 [4]를 들 수 있다. 이들중, 얻어진 연신필름의 투명성, 가수분해성 등을 고려할 경우, 폴리유산 또는 유산-다른 지방족 히드록시카르복시산공중합체가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 폴리유산이다.
유산에는, L-유산과 D-유산이 있다. 본 발명에 있어서 단순히 유산이라 칭할 경우에는, 다른 언급이 없는 한 L-유산과 D-유산의 양자를 나타낸다. 폴리머의 분자량은 다른 언급이 없는 한 중량평균분자량을 나타낸다. 본 발명에 있어서 사용되는 폴리유산으로서는, L-유산만으로 이루어진 폴리(L-유산), D-유산만으로 이루어진 폴리(D-유산), L-유산단위와 D-유산단위가 각종 비율로 존재하는 폴리(DL-유산) 등을 들 수 있다. 유산-다른 지방족 히드록시카르복시산공중합체의 히드록시카르복시산으로서는, 글리콜산, 3-히드록시부티르산, 4-히드록시부티르산, 4-히드록시발레르산, 5-히드록시발레르산, 6-히드록시카프로산 등을 들 수 있다.
본 발명에서 사용되는 폴리유산의 제조방법으로서는, L-유산, D-유산 또는 DL유산을 직접 탈수하여 중축합하는 방법, 락티드, 그러한 유산의 고리형상 2량체를 개환중합하는 방법 등을 들 수 있다. 개환중합은, 고급알콜, 히드록시카르복시산 등의 수산기를 지닌 화합물의 존재하에 행해도 된다. 상기 화합물은 어느 방법으로 제조해도 된다. 유산-다른 지방족 히드록시카르복시산공중합체를 제조하는 방법으로서는, 상기 유산과 상기 지방족 히드록시카르복시산을 탈수중축합하는 방법, 락티드, 상기 유산의 고리형상 2량체 및 상기 히드록시카르복시산의 고리형상체를 개환공중합하는 방법 등을 들 수 있다. 상기 공중합체는 어느 방법으로 제조해도 된다. 유산-다른 지방족 히드록시카르복시산공중합체에 포함되는 유산단위의 양은 적어도 40몰%인 것이 바람직하다.
다작용성 다당류 및 유산단위를 함유하는 지방족 폴리에스테르를 제조하는 데 사용되는 다작용성 다당류의 예로서는, 셀룰로스, 아세트산 셀룰로스, 질산 셀룰로스, 메틸셀룰로스, 에틸셀룰로스, 셀룰로이드, 비스코스레이온, 재생셀룰로스, 셀로판, 큐프라, 구리-암모늄레이온, 큐프로판, 벰베르크, 헤미셀룰로스, 전분, 아크로펙틴, 덱스트린, 덱스트란, 글리코겐, 펙틴, 키틴, 키토산, 아라비아고무, 구아고무, 로커스트빈고무, 아카시아고무 등, 또는 이들의 혼합물이나 유도체를 들 수 있다. 이들중, 아세트산 셀룰로스 또는 에틸셀룰로스가 바람직하다.
다작용성 다당류 및 유산단위를 함유하는 지방족 폴리에스테르를 제조하는 방법으로서는, 상기 다당류와 상기 폴리유산, 유산-다른 지방족 히드록시카르복시산공중합체 등을 반응시키는 방법, 상기 다당류와 상기 유산, 고리형상 에스테르 등을 반응시키는 방법뿐만 아니라, 기타 다른 방법 등을 들 수 있다. 지방족 폴리에스테르는 어떠한 방법으로 제조해도 된다. 지방족 폴리에스테르중에 함유된 유산단위의 양은 적어도 50몰%인 것이 바람직하다.
지방족 다가카르복시산단위, 지방족 다가알콜단위 및 유산단위를 제조하는 데 사용되는 지방족 다가카르복시산의 예로서는, 옥살산, 숙신산, 말론산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 운데칸2산, 도데칸2산 및 이들의 무수물을 들 수 있다. 이들은 산무수물과 혼합해도 된다. 지방족 다가알콜의 예로서는, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부단디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,9-노난디올, 네오펜틸글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올 등을 들 수 있다.
지방족 다가카르복시산단위, 지방족 다가알콜단위 및 유산단위를 함유하는 지방족 폴리에스테르를 제조하는 방법으로서는, 상기 지방족 다가카르복시산 및 상기 지방족 다가알콜과 상기 폴리유산, 유산-다른 지방족 히드록시카르복시산공중합체 등을 반응시키는 방법, 상기 지방족 다가카르복시산 및 상기 지방족 다가알콜과 상기 폴리유산, 고리형상 에스테르 등을 반응시키는 방법뿐만 아니라, 기타 다른 방법 등을 들 수 있다. 상기 지방족 에스테르는 어떠한 방법으로 제조해도 된다. 해당 지방족 폴리에스테르에 함유된 유산단위의 양은 적어도 50몰%인 것이 바람직하다.
지방족 폴리에스테르의 분자량은, 필름으로의 가공성이나, 얻어지는 필름의 강도 및 분해성에 영향을 미친다. 분자량이 낮으면, 얻어지는 필름의 강도가 저하되어 필름이 사용중에 파손되는 일이 있다. 또, 분해속도가 증가하게 된다. 한편, 분자량이 높으면, 가공성이 저하되어 필름성형이 곤란해진다. 이러한 점을 고려하면, 지방족 폴리에스테르의 분자량은 약 10,000 내지 약 1,000,000정도의 범위이고, 더욱 바람직한 범위는 100,000 내지 300,000이다.
본 발명에서는, 지방족 폴리에스테르의 가소제로서, 상기 일반식 (1)로 표시되는 화합물 (A) 및 글리세린 1 내지 10분자의 축합물과 탄소수 6 내지 18의 카르복시산의 반응생성물인 화합물 (B)로부터 선택된 적어도 1종의 화합물이 사용된다. 가소제의 첨가량은 얻어지는 연신필름의 결정화도, 유연성, 내열성 등에 영향을 미친다. 첨가량이 너무 많으면, 결정화도 및 내열성이 저하하고, 첨가량이 너무 적으면 충분한 유연성이 얻어지지 않는다. 이러한 관점으로부터, 가소제의 첨가량은 지방족 폴리에스테르 100중량부에 대해서 10 내지 60중량부인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 15 내지 50중량부이다.
본 발명에서 사용되는 화합물 (A)는, 상기 일반식 (1)로 표시되는 글리세린에스테르이다. 통상, 이 화합물에 있어서의 아세틸기의 양은 글리세린 1몰에 대해서 평균 2몰이하이다. 탄소수 6 내지 18의 아실기(이하, "C6 내지 C18 아실기"라 칭함)의 양은 글리세린 1몰에 대해서 평균 0.9몰이상이다. 아세틸기와 C6 내지 C18 아실기의 총량은 글리세린 1몰에 대해서 평균 2.7 내지 3.0몰이다. 바람직하게는, 아세틸기와 C6 내지 C18 아실기의 총량은 글리세린 1몰에 대해서 평균 2.9 내지 3.0몰이다. 수지의 가소효과 및 비누출성 등의 관점으로부터, 이 글리세린 에스테르에 있어서, C6 내지 C18 아실기중, 아실기의 탄소수가 8 내지 18인 것이 바람직하다.
일반식 (1)에 있어서, R1, R2및 R3의 적어도 1개가 탄소수 8 내지 18의 아실기이고, 나머지기가 아세틸기인 에스테르가 더욱 바람직하다. 특히 바람직한 화합물 (A)로서는, 글리세린 디아세토모노카프릴레이트, 글리세린 디아세토모노라우레이트 및 글리세린 디아세토모노올레에이트를 들 수 있고, 화합물 (A)는 단독으로 혹은 혼합해서 사용해도 된다. 화합물 (A)의 대표적인 시판품으로서는, 리케말 PL-004, PL-012, PL-014[상품명; 리켄비타민(주) 제품] 등을 들 수 있다.
또, 본 발명에 있어서, 가소제로서 사용되는 화합물 (B)는, 통상, 글리세린 1 내지 10분자의 축합물 1몰에 대해서, 탄소수 6 내지 18의 카르복시산 0.8 내지 1.2몰을 반응시켜 얻어진 화합물이다. 그의 대표적인 시판품으로서는, 리케말 L-71-D, S-71-D, DL-100, A-3750[상품명; 리켄비타민(주) 제품] 등을 들 수 있다. 수지의 가소효과, 비누출성 등의 관점으로부터, 글리세린 2 내지 10분자의 축합물과 탄소수 8 내지 18의 카르복시산의 에스테르화합물이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 글리세린 4 내지 10분자의 축합물과 카르복시산의 에스테르이다. 특히 바람직한 구체적인 화합물로서는, 테트라글리세린 카프릴레이트, 데카글리세린 라우레이트 및 데카글리세린 올레에이트를 들 수 있다. 화합물 (B)는 단독으로 혹은 혼합해서 사용해도 된다. 화합물 (B)의 대표적인 시판품으로서는, 포엠 J-4081, J-6021, J-0021, J-0381[상품명; 리켄비타민(주)제품] 등을 들 수 있다.
가소제의 누출억제를 감안해서, 화합물 (A)와 화합물 (B)를 함께 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, (A):(B)의 혼합중량비는 1:1 내지 4:1의 범위가 바람직하다. 더욱 바람직한 (A):(B)의 혼합중량비는 2:1 내지 3:1의 범위이다.
본 발명의 지방족 폴리에스테르조성물에 있어서는, 주성분인 지방족 폴리에스테르, 화합물 (A) 및 화합물 (B)이외에, 블로킹방지제, 윤활제, 대전방지제, 흐림방지제, 자외선흡수제, 열안정제, 산화방지제, 착색방지제, 충전제, 안료, 난연제 등의 기타 첨가제를 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위내에서 첨가해도 된다.
블로킹방지제로서는, 실리카, 탄산칼슘, 티타니아, 탤크 등을 들 수 있다. 윤활제로서는, 액체파라핀, 폴리에틸렌왁스 등의 탄화수소류, 스테아르산 등의 지방산류, 옥시지방산류, 지방아미드, 알킬렌비스지방아미드류, 지방산 저급알콜에스테르류, 지방산 다가알콜에스테르류, 지방산 폴리글리콜에스테르류, 지방족 알콜류, 다가알콜류, 폴리글리콜류, 스테아르산 칼슘 등의 금속비누류 등을 들 수 있다.
대전방지제로서는, 지방산염류, 고급알콜황산에스테르류, 액상 지방유 황산에스테르염류, 지방족 아민류 및 지방족 아미드류 황산염, 지방족 알콜인산에스테르염류, 2염기성 지방산에스테르의 술폰산염류, 지방족 아미드술폰산염류, 알킬알릴술폰산염류, 지방족 아민염류, 4급암모늄염류, 알킬피리디움염류, 폴리옥시에틸렌알킬에테르류, 폴리옥시에틸렌알킬페놀에테르류, 폴리옥시에틸렌알킬에스테르류, 소르비탄 알킬에스테르류, 폴리옥시에틸렌소르비탄 알킬에스테르류, 이미다졸린유도체류, 고급알킬아민류 등을 들 수 있다.
흐림방지제로서는, 글리세린 모노스테아레이트 등의 글리세린 지방에스테르류, 소르비탄 모노라우레이트, 소르비탄 모노올레에이트 등의 소르비탄 지방에스테르류, 폴리글리세린 지방에스테르류, 프로필렌글리콜 지방에스테르류 등을 들 수 있다. 자외선흡수제로서는, 2-(2'-히드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸 등의 벤조트리아졸류, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논 등의 벤조페논류, p-tert-부틸페닐살리실레이트 등의 살리실산유도체류 등을 들 수 있다.
열안정제, 산화방지제 및 착색방지제로서는, p-메톡시페놀 등의 페놀계 화합물, 트리페닐포스파이트 등의 포스파이트계 화합물, 2-메르캅토벤즈이미다졸 등의 황계 화합물, 페닐나프틸렌아민 등의 아민계 화합물 등을 들 수 있다. 충전제로서는, 황산바륨, 산화티탄, 카올린, 카본블랙 등을 들 수 있다. 난연제로서는, 데카브로모디페닐에테르 등의 할로겐계 화합물, 3산화안티몬 등의 안티몬계 화합물 등을 들 수 있다.
다음에, 본 발명의 지방족 폴리에스테르연신필름 및 그 제조방법의 일례에 대해서 설명한다. 지방족 폴리에스테르에 가소제를 첨가하여 혼합하는 방법으로서는, 지방족 폴리에스테르와 가소제, 기타 임의의 첨가제를 고속교반기 또는 저속교반기 등을 사용해서 균일하게 혼합한 후, 해당 혼합물을 충분한 반죽능력을 지닌 단축 또는 다축압출기를 이용해서 용융반죽하는 방법뿐만 아니라, 기타 방법 등을 채용하는 것이 가능하다. 본 발명의 수지조성물은 팰릿, 막대, 분말 등의 형상인 것이 바람직하다.
상기와 같이 해서 얻어진 수지조성물을, T다이가 장착된 압출기를 이용하는 용융압출법에 의해 필름형상으로 성형한다. 얻어진 필름을 롤연신법에 의해 기계방향(이하 "길이방향"이라 칭함)을 따라 연신한 후, 텐터연신법에 의해 기계방향에 수직인 방향(이하, "가로방향"이라 칭함)을 따라 연신한다. 연신후, 해당 필름을 인장하에 열처리하여 지방족 폴리에스테르연신필름을 얻는다. 이 필름은 원형다이가 장착된 압출기를 이용한 용융압출, 즉, 관형상 성형법에 의해 제조해도 된다.
상기 지방족 폴리에스테르조성물의 용융압출온도는, 바람직하게는 100 내지 280℃, 더욱 바람직하게는 130 내지 250℃이다. 성형온도가 낮으면 성형안정성을 얻기가 곤란하여 과부하가 걸리기 쉽다. 한편, 성형온도가 높으면, 지방족 폴리에스테르가 분해하는 일이 있어 분자량저하, 강도저하, 착색 등이 일어나므로 바람직하지 않다.
본 발명의 지방족 폴리에스테르연신필름은, 길이방향 및 가로방향의 적어도 한 방향으로 1.3 내지 5배, 바람직하게는 1.5 내지 5배로 연신함으로써 얻어진다. 길이방향과 가로방향을 따른 2축연신이 바람직하다. 연신배율이 1.3배미만이면, 역학물성이나 치수안정성의 경시안정성을 일으키는 결정화가 진행하기 곤란하다. 한편, 연신배율이 5배를 넘으면, 필름의 유연성이 저하되어, 연신시에 필름이 파손되어 바람직하지 않다.
연신온도는 지방족 폴리에스테르의 유리전이온도 Tg 내지 (Tg+50)℃의 범위가 바람직하다. 더욱 바람직하게는, Tg 내지 (Tg+30)℃의 범위이다. 연신온도가 Tg미만이면, 연신이 곤란하고, (Tg+50)℃를 넘으면, 균일한 연신이 곤란해져 바람직하지 않다. 내열성 및 치수안정성을 향상하기 위해, 연신후 인장하에서 (Tg+10)℃이상, 융점온도미만의 온도에서 열처리를 행한다. 이 때, 연신 및 열처리조건을 변화시킴으로써, 필름의 결정화도를 제어할 수 있다.
상기 조건하에서 연신 및 열처리를 행함으로써, 결정화도가 20 내지 60%인 연신필름이 얻어진다. 바람직하게는 결정화도는 20 내지 50%이다. 예를 들면, 지방족 폴리에스테르 100중량부에 대해서, 화합물 (A)의 하나인 글리세린 다아세토모노라우레이트 20중량부를 첨가하고, 해당 혼합물을, T다이를 통해 처리하여 필름을 형성한 후, 해당 필름을 50℃에서 길이방향으로 2.5배, 가로방향으로 2.5배(이하, "2.5×2.5"로 약기함) 연신한다. 그 후, 상기 필름을 견인하에 140℃에서 열처리함으로써, 결정화도가 35%정도인 연신필름을 얻는다. 통상, 인플레이션성형법의 경우, 관형상(이음매없는) 제품은 감긴 물품의 형상으로 형성된다. 본 발명의 지방족 폴리에스테르연신필름의 두께는, 용도에 따라 적절하게 변화시킬 수 있고, 통상 5 내지 1000㎛이다.
여기서, 본 발명의 패키지에 대해 설명한다. 본 발명의 패키지는, 상기 지방족 폴리에스테르연신필름을 이용해서 포장대상물품을 포장함으로써 형성된다. 상기 지방족 폴리에스테르연신필름은 주어진 치수로 절단해서 커트시트로서 사용해도 되고 또는 상기 지방족 폴리에스테르연신필름은 백으로 형성해도 된다. 백의 경우, 포장대상물품을 백내에 채워 넣은 후, 개구부를 밀봉한다. 밀봉법으로서는, 가열밀봉법, 고주파밀봉법, 접착테이프고착법, 끈, 알루미늄선, 구리선 등을 이용해서 묶는 법뿐만 아니라 기타 방법을 들 수 있다. 또한, 개구부에 있어서 한쪽 표면을 다른 쪽 표면보다도 길게 해서, 접는 점을 접어 밀봉한다. 포장대상물이 폐기물인 경우, 가열밀봉법, 고주파밀봉법, 분해성 접착테이프를 사용한 고착법이 바람직하다.
통상, 커트시트의 경우, 감긴 물품의 형태의 필름을 용도에 따라 5 내지 100㎝ 정도의 길이로 절단한다. 백의 경우에는, 폭 5 내지 100㎝, 깊이 5 내지 100㎝의 백을 형성하여 사용한다. 포장대상물의 충전량은 약 0.1g 내지 10kg이다.
본 발명의 지방족 폴리에스테르로부터 백을 형성하는 방법으로서는, 가열밀봉법, 고주파밀봉법 등을 들 수 있다. 예를 들면, 커트시트의 형태로 제조된 필름을 접어, 접혀진 가장자리에 대한 양 가장자리를 해당 필름의 유리전이온도(Tg)이상의 온도에서 가열밀봉하여 백을 얻는다. 또는 감긴 물품의 형태의 필름을 풀면서 해당 필름을 폭방향의 중앙에서 접고, 해당 접힌 필름을 해당 필름의 융점이상의 온도에서 길이방향을 따라 일정한 간격으로 용융절단하여 백을 얻는다. 또한, 관형상 필름을 풀면서 Tg이상의 온도에서 길이방향을 따라 일정간격으로 가열밀봉한 후, 밀봉부에 대해 중간영역부분을 등간격으로 절단하여 백을 얻는다.
포장대상물은 특히 제한되지 않고, 예를 들면, 통상, 식품, 약품, 화장품, 비료, 전자·전기제품과 그 부품, 종이제품 및 이들의 폐기물 등을 들 수 있다. 특히, 야채, 과일, 생선류, 육류, 곡류, 건조식품, 빵류, 유제품, 라면류, 과자류, 식용의 야생식물류, 조미료 등과, 이들이 폐기물 등이 있다.
백의 경우, 그 구체적인 예로서는, 식품백, 쇼핑백, 쓰레기백, 퇴비백, 오물백 등을 들 수 있다. 커트시트의 경우, 그 구체적인 예로서는, 식품포장필름, 화장품포장필름, 약품포장필름, 외과용구포장필름, 농약포장핌름, 비디오, 오디오 등의 전자·전기제품포장필름 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 필름은 조경식물 등용의 농원예용 필름, 접착테이프용의 기재필름, 방수시트 등으로서 사용할 수 있다.
본 발명의 지방족 폴리에스테르연신필름에 있어서는, 필요한 경우, 그 표면상에 대전방지성, 흐림방지성, 접착성, 가스차단성, 밀착성, 부착용이성 등의 기능을 지닌 층을 형성할 수 있다. 이들 층을 형성하는 방법으로서는, 도포법, 적층법 등을 들 수 있다. 도포법에 있어서는, 예를 들면, 필름의 한쪽면 또는 양면상에 대전방지제를 함유하는 도포액을 도포하고 건조하여 대전방지층을 형성할 수 있다. 도포액을 도포하는 방법으로서는, 공지의 방법을 사용할 수 있다. 즉, 분무도포법, 에어나이프법, 역도포법, 키스도포법, 그라비야도포법, 메이어바법, 롤브러시법 등을 들 수 있다.
접착층을 형성하는 방법으로서는, 예를 들면, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 등의 알킬아크릴레이트와 다른 비닐모노모를 공중합해서 얻어진 공중합체와 같은 아크릴수지를 함유하는 도포액을 필름상에 도포한 후 건조하는 방법이 있다. 도포액은, 상기 공중합체의 유기용제액 또는 수성 유제이어도 된다.
본 발명의 지방족 폴리에스테르연신필름에 있어서는, 필요한 경우, 다른 수지필름을 적층함으로써 대전방지성, 흐림방지성, 접착성, 가스차단성, 밀착성, 부착용이성 등의 기능을 지닌 층을 형성할 수 있다. 적층방법으로서는, 압출적층법, 드라이적층법 등의 공지의 방법을 사용할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 더욱 상세히 설명한다. 표 1 내지 표 4에 있어서의 기호는 하기의 의미를 지니고, 괄호안의 탄소수는 카르복시산의 탄소원자의 수를 표시한다.
A1: 글리세린 디아세토모노프로피오네이트(탄소수: 3)
A2: 글리세린 디아세토모노카프릴레이트(탄소수: 8)
A3: 글리세린 디아세토모노라우레이트(탄소수: 12)
A4: 글리세린 디아세토모노올레에이트(탄소수: 18)
A5: 글리세린 디아세토모노베헤네이트(탄소수: 22)
B1: 데카글리세린 프로피오네이트(탄소수: 3)
B2: 테트라글리세린 카프릴레이트(탄소수: 8)
B3: 데카글리세린 라우레이트(탄소수: 12)
B4: 데카글리세린 올레에이트(탄소수: 18)
B5: 데카글리세린 베헤네이트(탄소수: 22)
또, 이하의 실시예에 표시한 결정화도, 유연성(탄성률), 내열온도 및 누출성의 평가는 이하에 표시한 방법에 따라 행하였다.
(1) 결정화도(%)
시차주사열량계[리가쿠(주)제품, 형식: TAS100]를 사용해서, 융해곡선의 피크면적으로부터 융해열(ΔH)을 구하고, 상기 ΔH와 완전결정의 융해열(ΔH0)로부터 이하의 수식(수식 1):
Xc = ΔH/ΔH0--- (수식 1)
에 따라 결정화도(Xc)를 구하였다. 표준물질로서는 인듐을 사용하였다.
(2) 유연성(탄성률: GPa)
JIS Z-6732에 규정된 방법에 따라 측정하였다.
(3) 내열온도(℃)
기계방향의 크기가 14㎝, 폭방향크기가 3㎝인 필름과 상기와 동일폭의 판목지를 중첩해서, 해당 필름의 기계방향을 따른 양 단부 2.5㎝의 부분을 점착테이프로 상기 판목지와 접착시켜서 고정한 것을 시료로 하였다. 상기 판목지로 보강한 해당 시료필름의 각각의 2.5㎝단부의 상부를 전체폭에 걸쳐서 지그로 고정하고, 하단중앙부에 10g의 하중을 걸어, 일정온도로 조정한 에어에 신속하게 넣고, 1시간 가열한 후의 시료의 절단의 유무를 조사하였다. 시험온도는 5℃씩 상승시켰다. 1시간 경과후 시료가 절단되지 않은 경우는, 온도를 5℃ 올려 상기 조작을 반복하였다. 시료가 절단되지 않은 최고온도를 내열온도로 하였다.
(4) 누출성
기계방향의 크기가 10㎝이고, 폭방향의 크기가 10㎝인 필름을, 60℃, 50%RH의 분위기중에 방치하고, 필름표면에의 가소제의 누출의 유무를 육안으로 관찰하였다. 누출이 인식될 때까지의 일수에 의거해서 이하의 판정을 행하였다. (◎): 60일이상, (): 30일이상 60일미만, (△): 14일이상 30일미만, (X): 14일미만.
제조예 1
딘스타크트랩을 설치한 100ℓ반응용기에, 90몰% L-유산(불순물함유량: 0.5몰%) 10kg을 150℃/50mmHg에서 3시간 교반하면서 물을 증발시킨 후, 여기에 주석분말 6.2g을 첨가하고, 이 혼합물을 150℃/30mmHg에서 2시간 또 교반하여 올리고머화하였다. 이 올리고머에 주석분말 28.8g과 디페닐에테르 21.1kg을 첨가하고, 150℃/35mmHg에서 공비탈수반응을 행하여, 증발된 물과 용매를 물분리기로 분리하여, 물층을 순차 추출하고, 용매를 개별적으로 반응용기로 되돌렸다. 2시간후(이시점에서 불순물의 함유량은 0.05몰%였음), 반응기로 되돌아온 유기용매를 4.6kg몰리큘라시브 3A를 충전한 컬럼을 통과한 후 반응용기로 되돌아오도록 해서, 150℃/35mmHg에서 반응을 행하여, 폴리스티렌으로 환산해서 중량평균분자량이 120,000인 폴리유산용액을 얻었다. 이 용액에 탈수한 디페닐에테르 44kg을 첨가하여 희석한 후, 이 혼합액을 40℃까지 냉각해서. 석출된 결정을 여과하고, 10kg의 n-헥산으로 3회 세정하고 60℃/50mmHg에서 건조하였다. 이 분말에 0.5N염산 12kg과 에탄올 12kg을 첨가하고, 이 혼합액을 35℃에서 1시간 교반한 후, 여과하고, 60℃/50mmHg에서 건조하여 평균입자크기가 30㎛인 폴리유산분말 6.1kg을 얻었다. 이 폴리머의 폴리스티렌으로 환산한 평균분자량은 약 120,000이었다.
실시예 1
제조예 1에서 얻어진 폴리머 100중량부에 대해서, 화합물 (A)[글리세린 디아세토모노올레에이트, 리켄비타민(주) 제품, 상품명: 포엠 G-048] 10중량부와 화합물 (B)[데카글리세린 라우레이트, 리켄비타민(주) 제품, 상품명: 포엠 J-0021] 10중량부를 함유하는 펠릿을, 180℃에서 T다이가 장착된 압출기를 이용해서 반죽, 용융 및 압출해서 두께 60㎛의 미연신필름을 얻었다. 이 미연신필름을 길이방향으로 2배, 이어서 가로방향으로 3배 연신하고, 130℃에서 열처리를 행한 후, 30℃의 공기를 이용해서 필름을 냉각하여 평균두께가 11㎛인 연신필름을 얻었다. 얻어진 필름의 결정화도는 24%였다. 평가결과를 표 1에 표시한다.
실시예 2
제조예 1에서 얻어진 폴리머 100중량부에 대해서, 화합물 (A)[글리세린 디아세토모노올레에이트, 리켄비타민(주) 제품, 상품명: 포엠 G-048] 10중량부와 화합물 (B)[데카글리세린 라우레이트, 리켄비타민(주) 제품, 상품명: 포엠 J-0021] 5중량부를 함유하는 펠릿을, 180℃에서 T다이가 장착된 압출기를 이용해서 반죽, 용융 및 압출해서 두께 60㎛의 미연신필름을 얻었다. 이 미연신필름을 길이방향으로 2배, 이어서 가로방향으로 2.5배 연신하고, 130℃에서 열처리를 행한 후, 30℃의 공기를 이용해서 필름을 냉각하여 평균두께가 12㎛인 연신필름을 얻었다. 얻어진 필름의 결정화도는 20%였다. 평가결과를 표 1에 표시한다.
실시예 3
제조예 1에서 얻어진 폴리머 100중량부에 대해서, 화합물 (A)[글리세린 디아세토모노라우레이트, 리켄비타민(주) 제품, 상품명: 리케말 PL-002] 30중량부와 화합물 (B)[데카글리세린 올레에이트, 리켄비타민(주) 제품, 상품명: 포엠 J-0381] 10중량부를 함유하는 펠릿을, 180℃에서 T다이가 장착된 압출기를 이용해서 반죽, 용융 및 압출해서 두께 80㎛의 미연신필름을 얻었다. 이 미연신필름을 길이방향으로 2.5배, 이어서 가로방향으로 3배 연신하고, 130℃에서 열처리를 행한 후, 30℃의 공기를 이용해서 필름을 냉각하여 평균두께가 12㎛인 연신필름을 얻었다. 얻어진 필름의 결정화도는 25%였다. 평가결과를 표 1에 표시한다.
실시예 4
제조예 1에서 얻어진 폴리머 100중량부에 대해서, 화합물 (A)[글리세린 디아세토모노라우레이트, 리켄비타민(주) 제품, 상품명: 리케말 PL-002] 40중량부와 화합물 (B)[데카글리세린 올레에이트, 리켄비타민(주) 제품, 상품명: 포엠 J-0381] 10중량부를 함유하는 펠릿을, 180℃에서 T다이가 장착된 압출기를 이용해서 반죽, 용융 및 압출해서 두께 140㎛의 미연신필름을 얻었다. 이 미연신필름을 길이방향으로 3.5배, 이어서 가로방향으로 4배 연신하고, 140℃에서 열처리를 행한 후, 30℃의 공기를 이용해서 필름을 냉각하여 평균두께가 10㎛인 연신필름을 얻었다. 얻어진 필름의 결정화도는 45%였다. 평가결과를 표 1에 표시한다.
실시예 5
제조예 1에서 얻어진 폴리머 100중량부에 대해서, 화합물 (A)[글리세린 디아세토모노카프릴레이트] 15중량부를 함유하는 펠릿을, 180℃에서 T다이가 장착된 압출기를 이용해서 반죽, 용융 및 압출해서 두께 60㎛의 미연신필름을 얻었다. 이 미연신필름을 길이방향으로 2배, 이어서 가로방향으로 3배 연신하고, 130℃에서 열처리를 행한 후, 30℃의 공기를 이용해서 필름을 냉각하여 평균두께가 10㎛인 연신필름을 얻었다. 얻어진 필름의 결정화도는 20%였다. 유연성, 내열온도 및 누출성의 평가결과를 표 1에 표시한다.
실시예 6
제조예 1에서 얻어진 폴리머 100중량부에 대해서, 화합물 (A)[글리세린 디아세토모노올레에이트, 리켄비타민(주) 제품, 상품명: 포엠G-048] 15중량부를 함유하는 펠릿을, 180℃에서 T다이가 장착된 압출기를 이용해서 반죽, 용융 및 압출해서 두께 60㎛의 미연신필름을 얻었다. 이 미연신필름을 길이방향으로 2배, 이어서 가로방향으로 2.5배 연신하고, 130℃에서 열처리를 행한 후, 30℃의 공기를 이용해서 필름을 냉각하여 평균두께가 10㎛인 연신필름을 얻었다. 얻어진 필름의 결정화도는 23%였다. 평가결과를 표 1에 표시한다.
실시예 7
제조예 1에서 얻어진 폴리머 100중량부에 대해서, 화합물 (B)[테트라글리세린 카프릴레이트] 15중량부를 함유하는 펠릿을, 180℃에서 T다이가 장착된 압출기를 이용해서 반죽, 용융 및 압출해서 두께 60㎛의 미연신필름을 얻었다. 이 미연신필름을 길이방향으로 2배, 이어서 가로방향으로 3배 연신하고, 130℃에서 열처리를 행한 후, 30℃의 공기를 이용해서 필름을 냉각하여 평균두께가 10㎛인 연신필름을 얻었다. 얻어진 필름의 결정화도는 22%였다. 평가결과를 표 2에 표시한다.
실시예 8
제조예 1에서 얻어진 폴리머 100중량부에 대해서, 화합물 (B)[데카글리세린 올레에이트, 리켄비타민(주) 제품, 상품명: 포엠 J-0381] 15중량부를 함유하는 펠릿을, 180℃에서 T다이가 장착된 압출기를 이용해서 반죽, 용융 및 압출해서 두께 60㎛의 미연신필름을 얻었다. 이 미연신필름을 길이방향으로 2배, 이어서 가로방향으로 3배 연신하고, 130℃에서 열처리를 행한 후, 30℃의 공기를 이용해서 필름을 냉각하여 평균두께가 10㎛인 연신필름을 얻었다. 얻어진 필름의 결정화도는 25%였다. 평가결과를 표 2에 표시한다.
실시예 9
제조예 1에서 얻어진 폴리머 100중량부에 대해서, 화합물 (A)[글리세린 디아세토모노올레에이트, 리켄비타민(주) 제품, 상품명: 포엠 G-048] 30중량부를 함유하는 펠릿을, 180℃에서 T다이가 장착된 압출기를 이용해서 반죽, 용융 및 압출해서 두께 60㎛의 미연신필름을 얻었다. 이 미연신필름을 길이방향으로 2배, 이어서 가로방향으로 2.5배 연신하고, 130℃에서 열처리를 행한 후, 30℃의 공기를 이용해서 필름을 냉각하여 평균두께가 10㎛인 연신필름을 얻었다. 얻어진 필름의 결정화도는 23%였다. 평가결과를 표 2에 표시한다.
실시예 10
제조예 1에서 얻어진 폴리머 100중량부에 대해서, 화합물 (B)[데카글리세린 올레에이트, 리켄비타민(주) 제품, 상품명: 포엠 J-0381] 30중량부를 함유하는 펠릿을, 180℃에서 T다이가 장착된 압출기를 이용해서 반죽, 용융 및 압출해서 두께 60㎛의 미연신필름을 얻었다. 이 미연신필름을 길이방향으로 2배, 이어서 가로방향으로 3배 연신하고, 130℃에서 열처리를 행한 후, 30℃의 공기를 이용해서 필름을 냉각하여 평균두께가 10㎛인 연신필름을 얻었다. 얻어진 필름의 결정화도는 25%였다. 평가결과를 표 2에 표시한다.
실시예 11
제조예 1에서 얻어진 폴리머 100중량부에 대해서, 가소제[글리세린 디아세토모노올레에이트, 리켄비타민(주) 제품, 상품명: 포엠G-048] 30중량부를 함유하는 펠릿을, 170℃에서 40mm인플레이션성형기(다이스직경: 40mm)로 성형해서 접는 직경이 150mm, 두께가 10㎛인 관형상 필름을 얻었다. 얻어진 필름을 140℃에서 열처리를 행한 후, 30℃의 공기를 이용해서 필름을 냉각하였다. 이 필름의 결정화도는 24%였다. 평가결과를 표 2에 표시한다.
실시예 12
제조예 1에서 얻어진 폴리머 100중량부에 대해서, 화합물 (A)[글리세린 디아세토카프릴레에이트] 15중량부를 함유하는 펠릿을, 180℃에서 T다이가 장착된 압출기를 이용해서 반죽, 용융 및 압출해서 두께 60㎛의 미연신필름을 얻었다. 이 미연신필름을 길이방향으로 1.3배, 이어서 가로방향으로 2.5배 연신하고, 130℃에서 열처리를 행한 후, 30℃의 공기를 이용해서 필름을 냉각하여 평균두께가 11㎛인 연신필름을 얻었다. 얻어진 필름의 결정화도는 20%였다. 유연성, 내열온도 및 누출성의 평가결과를 표 2에 표시한다.
비교예 1
제조예 1에서 얻어진 폴리머의 펠릿을, 190℃에서 T다이가 장착된 압출기를 이용해서 반죽, 용융 및 압출해서 두께 90㎛의 미연신필름을 얻었다. 이 미연신필름을 길이방향으로 2.5배, 이어서 가로방향으로 3.5배 연신하고, 140℃에서 열처리를 행한 후, 30℃의 공기를 이용해서 필름을 냉각하여 평균두께가 12㎛인 연신필름을 얻었다. 얻어진 필름의 결정화도는 45%였다. 평가결과를 표 3에 표시한다.
비교예 2
제조예 1에서 얻어진 폴리머 100중량부에 대해서, 가소제[글리세린 트리아세테이트] 30중량부를 함유하는 펠릿을, 180℃에서 T다이가 장착된 압출기를 이용해서 반죽, 용융 및 압출해서 두께 80㎛의 미연신필름을 얻었다. 이 미연신필름을 길이방향으로 2.5배, 이어서 가로방향으로 3.5배 연신하고, 130℃에서 열처리를 행한 후, 30℃의 공기를 이용해서 필름을 냉각하여 평균두께가 10㎛인 연신필름을 얻었다. 얻어진 필름의 결정화도는 43%였다. 평가결과를 표 3에 표시한다.
비교예 3
제조예 1에서 얻어진 폴리머 100중량부에 대해서, 가소제[트리부틸 아세틸시트레이트] 30중량부를 함유하는 펠릿을, 180℃에서 T다이가 장착된 압출기를 이용해서 반죽, 용융 및 압출해서 두께 60㎛의 미연신필름을 얻었다. 이 미연신필름을 길이방향으로 2배, 이어서 가로방향으로 2.5배 연신하고, 130℃에서 열처리를 행한 후, 30℃의 공기를 이용해서 필름을 냉각하여 평균두께가 11㎛인 연신필름을 얻었다. 얻어진 필름의 결정화도는 41%였다. 평가결과를 표 3에 표시한다.
비교예 4
제조예 1에서 얻어진 폴리머 100중량부에 대해서, 가소제[글리세린 디아세토모노프로피오네이트] 15중량부를 함유하는 펠릿을, 180℃에서 T다이가 장착된 압출기를 이용해서 반죽, 용융 및 압출해서 두께 70㎛의 미연신필름을 얻었다. 이 미연신필름을 길이방향으로 2배, 이어서 가로방향으로 3배 연신하고, 130℃에서 열처리를 행한 후, 30℃의 공기를 이용해서 필름을 냉각하여 평균두께가 12㎛인 연신필름을 얻었다. 얻어진 필름의 결정화도는 25%였다. 평가결과를 표 3에 표시한다.
비교예 5
제조예 1에서 얻어진 폴리머 100중량부에 대해서, 가소제[데카글리세린 프로피오네이트] 15중량부를 함유하는 펠릿을, 180℃에서 T다이가 장착된 압출기를 이용해서 반죽, 용융 및 압출해서 두께 80㎛의 미연신필름을 얻었다. 이 미연신필름을 길이방향으로 2.5배, 이어서 가로방향으로 3배 연신하고, 130℃에서 열처리를 행한 후, 30℃의 공기를 이용해서 필름을 냉각하여 평균두께가 10㎛인 연신필름을 얻었다. 얻어진 필름의 결정화도는 23%였다. 평가결과를 표 3에 표시한다.
비교예 6
제조예 1에서 얻어진 폴리머 100중량부에 대해서, 가소제[글리세린 디베헤네이트] 15중량부를 함유하는 펠릿을, 180℃에서 T다이가 장착된 압출기를 이용해서 반죽, 용융 및 압출해서 두께 70㎛의 미연신필름을 얻었다. 이 미연신필름을 길이방향으로 2배, 이어서 가로방향으로 3배 연신하고, 130℃에서 열처리를 행한 후, 30℃의 공기를 이용해서 필름을 냉각하여 평균두께가 12㎛인 연신필름을 얻었다. 얻어진 필름의 결정화도는 27%였다. 평가결과를 표 3에 표시한다.
비교예 7
제조예 1에서 얻어진 폴리머 100중량부에 대해서, 가소제[데카글리세린 베헤네이트] 15중량부를 함유하는 펠릿을, 180℃에서 T다이가 장착된 압출기를 이용해서 반죽, 용융 및 압출해서 두께 80㎛의 미연신필름을 얻었다. 이 미연신필름을 길이방향으로 2.5배, 이어서 가로방향으로 3배 연신하고, 130℃에서 열처리를 행한 후, 30℃의 공기를 이용해서 필름을 냉각하여 평균두께가 10㎛인 연신필름을 얻었다. 얻어진 필름의 결정화도는 25%였다. 평가결과를 표 3에 표시한다.
비교예 8
제조예 1에서 얻어진 폴리머 100중량부에 대해서, 가소제[글리세린 디아세토모노올레에이트, 리켄비타민(주) 제품, 상품명: 포엠 G-048] 70중량부를 함유하는 펠릿을, 180℃에서 T다이가 장착된 압출기를 이용해서 반죽, 용융 및 압출해서 두께 70㎛의 미연신필름을 얻었다. 이 미연신필름을 길이방향으로 2배, 이어서 가로방향으로 3배 연신하고, 130℃에서 열처리를 행한 후, 30℃의 공기를 이용해서 필름을 냉각하여 평균두께가 12㎛인 연신필름을 얻었다. 얻어진 필름의 결정화도는 15%였다. 평가결과를 표 4에 표시한다.
비교예 9
제조예 1에서 얻어진 폴리머 100중량부에 대해서, 가소제[글리세린 디아세토모노라우레이트, 리켄비타민(주) 제품, 상품명: 리케말 PL-012] 5중량부를 함유하는 펠릿을, 180℃에서 T다이가 장착된 압출기를 이용해서 반죽, 용융 및 압출해서 두께 60㎛의 미연신필름을 얻었다. 이 미연신필름을 길이방향으로 2배, 이어서 가로방향으로 2.5배 연신하고, 140℃에서 열처리를 행한 후, 30℃의 공기를 이용해서 필름을 냉각하여 평균두께가 11㎛인 연신필름을 얻었다. 얻어진 필름의 결정화도는 41%였다. 평가결과를 표 4에 표시한다.
비교예 10
제조예 1에서 얻어진 폴리머 100중량부에 대해서, 가소제[데카글리세린 올레에이트, 리켄비타민(주) 제품, 상품명: 포엠 J-0381] 90중량부를 함유하는 펠릿을, 180℃에서 T다이가 장착된 압출기를 이용해서 반죽, 용융 및 압출해서 두께 80㎛의 미연신필름을 얻었다. 이 미연신필름을 길이방향으로 2.5배, 이어서 가로방향으로 3배 연신하고, 130℃에서 열처리를 행한 후, 30℃의 공기를 이용해서 필름을 냉각하여 평균두께가 10㎛인 연신필름을 얻었다. 얻어진 필름의 결정화도는 22%였다. 평가결과를 표 4에 표시한다.
비교예 11
제조예 1에서 얻어진 폴리머 100중량부에 대해서, 가소제[데카글리세린 라우레이트, 리켄비타민(주) 제품, 상품명: 포엠 J-0021] 5중량부를 함유하는 펠릿을, 180℃에서 T다이가 장착된 압출기를 이용해서 반죽, 용융 및 압출해서 두께 80㎛의 미연신필름을 얻었다. 이 미연신필름을 길이방향으로 2.5배, 이어서 가로방향으로 3배 연신하고, 140℃에서 열처리를 행한 후, 30℃의 공기를 이용해서 필름을 냉각하여 평균두께가 11㎛인 연신필름을 얻었다. 얻어진 필름의 결정화도는 40%였다. 평가결과를 표 4에 표시한다.
비교예 12
제조예 1에서 얻어진 폴리머 100중량부에 대해서, 가소제[글리세린 디아세토모노올레에이트, 리켄비타민(주) 제품, 상품명: 포엠 G-048] 35중량부와 가소제[데카글리세린 올레에이트, 리켄비타민(주) 제품, 상품명: 포엠 J-0381] 35중량부를 함유하는 펠릿을, 180℃에서 T다이가 장착된 압출기를 이용해서 반죽, 용융 및 압출해서 두께 80㎛의 미연신필름을 얻었다. 이 미연신필름을 길이방향으로 2.5배, 이어서 가로방향으로 3배 연신하고, 130℃에서 열처리를 행한 후, 30℃의 공기를 이용해서 필름을 냉각하여 평균두께가 10㎛인 연신필름을 얻었다. 얻어진 필름의 결정화도는 20%였다. 평가결과를 표 4에 표시한다.
비교예 13
제조예 1에서 얻어진 폴리머 100중량부에 대해서, 가소제[글리세린 디아세토모노올레에이트, 리켄비타민(주) 제품, 상품명: 포엠 G-048] 30중량부를 함유하는 펠릿을, 170℃에서 40mm인플레이션성형기(다이스직경: 40mm)로 성형해서 접는 직경이 150mm, 두께가 10㎛인 관형상 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 결정화도는 3%였다. 평가결과를 표 4에 표시한다.
실시예 번호 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
화합물(A) | 종류 | A4 | A4 | A3 | A3 | A2 | A4 |
중량부 | 10 | 10 | 30 | 40 | 15 | 15 | |
화합물(B) | 종류 | B3 | B3 | B4 | B4 | -- | -- |
중량부 | 10 | 5 | 10 | 10 | -- | -- | |
필름형성방법 | T다이압출→2축연신→열처리 | T다이압출→2축연신→열처리 | T다이압출→2축연신→열처리 | T다이압출→2축연신→열처리 | T다이압출→2축연신→열처리 | T다이압출→2축연신→열처리 | |
연신배율가로방향×세로방향 | 2.0×3.0 | 2.0×2.5 | 2.5×3.0 | 3.5×4.0 | 2.0×3.0 | 2.0×2.5 | |
열처리온드(℃) | 130 | 130 | 130 | 140 | 130 | 130 | |
두께(㎛) | 11 | 12 | 12 | 10 | 10 | 10 | |
결정화도(%) | 24 | 20 | 25 | 45 | 20 | 23 | |
유연성탄성률(GPa) | 0.8 | 0.9 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 0.9 | |
내열온도(℃) | 130 | 125 | 130 | 140 | 130 | 130 | |
누출성 | (◎) | (◎) | (◎) | (◎) | () | () |
실시예 번호 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
화합물(A) | 종류 | -- | -- | A4 | -- | A4 | A2 |
중량부 | -- | -- | 30 | -- | 30 | 15 | |
화합물(B) | 종류 | B2 | B4 | -- | B4 | -- | -- |
중량부 | 15 | 15 | -- | 30 | -- | -- | |
필름형성방법 | T다이압출→2축연신→열처리 | T다이압출→2축연신→열처리 | T다이압출→2축연신→열처리 | T다이압출→2축연신→열처리 | 인플레이션→열처리 | T다이압출→2축연신→열처리 | |
연신배율가로방향×세로방향 | 2.0×3.0 | 2.0×3.0 | 2.0×2.5 | 2.0×3.0 | 1.3×3.0 | 1.3×2.5 | |
열처리온드(℃) | 130 | 130 | 130 | 130 | 140 | 130 | |
두께(㎛) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 11 | |
결정화도(%) | 22 | 25 | 23 | 25 | 24 | 20 | |
유연성탄성률(GPa) | 1.0 | 0.9 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | |
내열온도(℃) | 130 | 130 | 130 | 130 | 140 | 130 | |
누출성 | () | () | () | () | () | (△) |
비교예 번호 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
가소제 | 종류 | -- | *2 | *3 | A1 | B1 | A5 | B5 |
중량부 | 30 | 30 | 15 | 15 | 15 | 15 | ||
필름형성방법 | *1 | *1 | *1 | *1 | *1 | *1 | *1 | |
연신배율가로방향×세로방향 | 2.5×3.5 | 2.5×3.5 | 2.0×2.5 | 2.0×3.0 | 2.5×3.0 | 2.0×3.0 | 2.5×3.0 | |
열처리온드(℃) | 140 | 130 | 130 | 130 | 130 | 130 | 130 | |
두께(㎛) | 12 | 10 | 11 | 12 | 10 | 12 | 10 | |
결정화도(%) | 45 | 43 | 41 | 25 | 23 | 27 | 25 | |
유연성탄성률(GPa) | 3.8 | 3.5 | 1.2 | 1.2 | 1.3 | 3.2 | 3.3 | |
내열온도(℃) | 140 | 130 | 130 | 130 | 130 | 140 | 140 | |
누출성 | () | () | (Ⅹ) | (Ⅹ) | (Ⅹ) | () | () |
표중, *1: T다이압출→2축연신→열처리를 표시함
*2: 글리세린 트리아세테이트를 표시함
*3: 트리부틸아세틸시트레이트를 표시함
비교예 번호 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | ||
가소제 | 종류 | A4 | A3 | B4 | B3 | A4 | B4 | A4 |
중량부 | 70 | 5 | 90 | 5 | 35 | 35 | 30 | |
필름형성방법 | T다이압출→2축연신→열처리 | T다이압출→2축연신→열처리 | T다이압출→2축연신→열처리 | T다이압출→2축연신→열처리 | T다이압출→2축연신→열처리 | 인플레이션 | ||
연신배율가로방향×세로방향 | 2.0×3.0 | 2.0×2.5 | 2.5×3.0 | 2.5×3.0 | 2.5×3.0 | 1.0×2.5 | ||
열처리온드(℃) | 130 | 140 | 130 | 140 | 130 | -- | ||
두께(㎛) | 12 | 11 | 10 | 11 | 10 | 10 | ||
결정화도(%) | 15 | 41 | 22 | 40 | 20 | 3 | ||
유연성탄성률(GPa) | 0.5 | 3.2 | 0.6 | 3.2 | 0.6 | 0.6 | ||
내열온도(℃) | 30 | 140 | 40 | 140 | 40 | 60 | ||
누출성 | (Ⅹ) | () | (Ⅹ) | () | (Ⅹ) | (Ⅹ) |
실시예 13
실시예 3에서 얻어진 연신필름을 길이 180mm, 폭 500mm의 크기로 절단하고 그 폭방향을 따라 접은 후, 그 접은 선의 측선부분의 양 가장자리를 100℃에서 가열밀봉하여 개구부의 폭이 175mm, 폭이 250mm인 백을 얻었다. 얻어진 백에 토마토 약 500g을 넣고, 백의 개구부를 묶는 테이프로 묶어서 고착하여 식품패키지를 얻었다.
실시예 14
실시예 12에서 얻어진 접는 직경 150mm, 두께 11㎛의 관형상 필름을 용융밀봉온도 280℃에서, 250mm의 간격으로 그의 길이방향을 따라 가열밀봉한 후, 상기와 동일한 간격으로 절단하여 개구부의 폭이 150mm, 폭이 245mm인 백을 얻었다. 얻어진 백에 약 500g의 당근을 넣고, 해당 백의 개구부를 묶는 테이프로 묶어서 고착하여 식품패키지를 얻었다.
본 발명의 지방족 폴리에스테르조성물은, 유연성이 우수하고, 또한, 가소제가 표면상으로 누출되어 나오는 일이 없는 연신필름 등의 원료로서 적합하다. 본 발명의 지방족 폴리에스테르연신필름은 내열성 및 유연성이 우수하고, 또한, 가소제의 누출이 없다. 또, 본 발명의 상기 상기 연신필름은, 자연환경에서 분해가능하므로, 사용후 폐기된 경우에도 산업용 쓰레기 또는 가정용 쓰레기로서 축적되는 일은 없다.
따라서, 상기 연신필름은, 식품, 전자제품, 의료품, 약품, 화장품 등의 각종 포장용 필름, 농업용 필름, 토건·건축용 필름, 접착테이프 등의 넓은 범위에 있어서의 원료로서 적절하게 사용될 수 있다. 특히, 상기 연신필름은 식품의 포장재로서 적합하다. 본 발명의 패키지에 있어서의 포장대상물이 식품인 경우, 포장대상물의 폐기물로부터 포장재를 분리하는 일없이 예를 들면 퇴비처리 등이 가능하다.
Claims (20)
- 지방족 폴리에스테르 100중량부에 대해서, 일반식 (1):(식중, R1,R2및 R3의 적어도 1개는 탄소수 6 내지 18개의 아실기이고, 나머지기가 수소원자 또는 아세틸기임)로 표시되는 화합물 (A) 및 1 내지 10개의 글리세린분자의 축합물과 탄소수 6 내지 18의 카르복시산과의 반응생성물인 화합물 (B)로부터 선택된 적어도 1종의 화합물 10 내지 60중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 지방족 폴리에스테르가 유산계 폴리머인 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르조성물.
- 제 2항에 있어서, 상기 유산계 폴리머는, 폴리유산 및 유산-다른 지방족 히드록시카르복시산공중합체로부터 선택된 적어도 1종의 폴리에스테르인 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 일반식 (1)에 있어서, 아실기의 탄소수가 8 내지 18개인 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 일반식 (1)에 있어서, R1, R2및 R3의 적어도 1개가 탄소수 8 내지 18의 아실기이고, 나머지기가 아세틸기인 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 화합물 (A)는 글리세린 디아세토모노카프릴레이트, 글리세린 다아세토모노라우레이트 및 글리세린 디아세토모노올레이트로부터 선택된 적어도 1종의 화합물인 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 화합물 (B)가, 글리세린축합물 1몰에 대해서 카르복시산 0.8 내지 1.2몰을 반응시켜 얻어진 에스테르인 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 화합물 (B)를 형성하는 카르복시산의 탄소수가 8 내지 18개인 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 화합물 (B)를 형성하는 글리세린축합물의 글리세린분자의 수가 2 내지 10개로 이루어진 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 화합물 (B)를 형성하는 글리세린축합물의 글리세린분자의 수가 4 내지 10개로 이루어진 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 화합물 (B)가 테트라글리세린 카프릴레이트, 데카글리세린 라우레이트 및 데카글리세린올레에이트로부터 선택된 적어도 1종의 화합물인 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 화합물 (A)와 화합물 (B)로부터 선택된 적어도 1종의 화합물의 함유량이 15 내지 50중량부인 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 조성물이 상기 화합물 (A)와 화합물 (B)를 함유하고, (A) : (B)의 중량비가 1:1 내지 1:4인 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르조성물.
- 제 12항에 있어서, 상기 화합물 (A)와 화합물 (B)의 총량이 15 내지 50중량부인 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르조성물.
- 제 1항에 기재된 지방족 폴리에스테르조성물을 성형함으로써 얻어진 결정화도가 20 내지 60%인 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르연신필름.
- 제 15항에 있어서, 상기 연신필름은 적어도 한 방향을 따라 1.5 내지 5배로 연신해서 얻어진 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르연신필름.
- 제 15항에 있어서, 상기 결정화도가 20 내지 50%인 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르연신필름.
- 제 15항에 있어서, 상기 연신필름의 두께가 5 내지 1,000㎛인 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르연신필름.
- 제 15항에 기재된 지방족 폴리에스테르연신필름을 사용해서 포장대상물을 포장함으로써 얻어진 것을 특징으로 하는 패키지.
- 제 19항에 있어서, 포장대상물이 식품인 것을 특징으로 하는 패키지.
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