KR20000066184A - 랩 필름 제조용 조성물 및 그것으로 제조한 랩 필름 - Google Patents

Abstract

본 발명은, (A) 선형 저밀도 폴리에틸렌 35∼40 중량%, 저밀도 폴리에틸렌 35∼40 중량%, 에틸렌 부텐 중합체 수지 개질제 20∼25 중량% 및 가공 조제 1∼4 중량%로 구성된 혼합물 96∼99 중량%와, (B) 결로 방지제 10∼20 중량%, 대전 방지제 20∼30 중량%, 대두유 10∼20 중량% 및 폴리부텐 45∼55 중량%로 구성된 혼합물 1∼4 중량%와, (C) 상기 (A)와 (B)로 이루어진 배합물에 대해, 3∼5 중량%의 EPDM을 포함하는 것이 특징인 랩 필름 제조용 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 (A),(B) 및 (C) 성분을 혼합한 후, 이 혼합물을 T-다이로 압출 성형하여 제조한 랩 필름에 관한 것으로, 이 필름은 특히 마이크로웨이브 오븐용으로 적합하다.

Description

랩 필름 제조용 조성물 및 그것으로 제조한 랩 필름{COMPOSITION FOR PREPARING WRAP FILM AND WRAP FILM PREPARED THEREFROM}

본 발명은 랩 필름, 특히 마이크로웨이브 오븐용으로 적합한 랩 필름에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 투명성, 방운성(防雲性), 수축성 및 차폐성(遮蔽性; barrier property) 뿐 아니라 적당한 강도를 갖고 인체에 무해한 마이크로웨이브 오븐용 랩 필름에 관한 것이다.

랩(Wrap)이란, 신선한 식료품 및 가공 식품을 포장하기 위한 8∼20 ㎛(0.08∼0.02 mm) 정도 두께의 극히 얇은 필름을 말하는 것이다. 이러한 랩은 다음과 같은 성질을 필수적으로 보유해야 한다.

I. 식품 보호성

① 적당한 물리적 특성 (강도, 인열 강도, 팽창성, 수축성)

② 차폐성 (방습성, 방수성, 방시성(air resistance), 통기성)

③ 안정성 (내수성, 내산성, 내유성, 내열성, 내한성)

④ 위생성 (절대 무독성)

Ⅱ. 작업성

① 포장 작업에 적합할 정도의 점착성

② 절단 용이성

③ 인출성 (잘 풀려나오는 성질)

Ⅲ. 상품성

① 투명성 (필름 자체의 투명성과 결로 분산에 의한 투명성 유지)

② 결로 분산성

③ 광택 평활성(깨끗하게 보이는 성질)

Ⅳ. 경제성

소모품이므로 저렴해야 한다.

랩은 위와 같은 성질을 보유해야만 우수한 포장 효과를 얻을 수 있다. 종래의 랩은 폴리염화비닐(PVC), 폴리염화비닐리덴, 폴리부타디엔, EVA, LD-PE(저밀도 폴리에틸렌) 등을 원료로 하여 제조되었는데, 이중에서도 가격, 특성 및 안정성 등의 이유로 인해, 가정용 랩의 원료로는 LD-PE, PVC, 폴리염화비닐리덴, 폴리부타디엔 등이, 그리고 영업용 랩의 원료로는 PVC 만이 사용되어 왔다.

그러나, 영업용으로 많이 사용되는 PVC 원료로 제조된 랩은 투명도 등은 양호하나, 고온에서 염산 및 염소 가스를 발생시키므로 발암성이 있을 뿐 아니라 안정성 등이 문제가 되어 인체 유해성의 문제가 있었고, LD-PE로 제조된 랩은 인체에는 무해하나 강도 및 투명도가 불량하여 작업성 및 상품성이 결여되었다는 문제가 있었다.

전술한 문제점들을 해결하기 위한 방법으로서, 대한민국 특허 공고 제90-414호에는, 인체에 무해하면서 강도가 우수하고 가격이 저렴한 선형 저밀도 폴리에틸렌(이하 "LLD-PE"라 부름, 미국 FDA 승인 첨가제), 저밀도 폴리에틸렌(이하, "LD-PE"라 부름) 및 폴리올레핀계 수지 개질제를 혼합한 혼합물(A)에 대하여 계면 활성제, 옥수수유, 스테아린산, 폴리부텐 및 석유 수지를 혼합한 첨가제(B)를 혼합한 후, 이 혼합액을 통상의 방법으로 압출 성형하여 랩 필름을 제조하는 방법이 개시되어 있다.

LLD-PE는 통상 강도가 우수하고 무공해성이며 가격이 저렴한 반면, 절단성, 투명성, 점착성 및 방운성 등이 불량하여 랩의 제조 원료로서 사용될 수 없었다. 그런데, 상기 공고 제90-414호의 특허에서는 석유 수지를 적절히 혼합하여 LLD-PE의 결정성을 극소화시키고, 또한 투명성을 저해하는 표면 결정물을 액체유로 용출시켜 표면 반사를 없애므로써 투명성을 제공하였으며, 점착성을 제공하기 위해 사용된 폴리부텐 역시 투명성 증진에 보조 작용을 함으로써 투명한 LLD-PE 랩을 제조할 수 있었다.

그러나, 상기 특허에서와 같은 통상의 압출 성형 방식에 의해 랩 필름을 제조하는 방법은 제조 비용이 많이 들고, 계면 활성제가 균일하게 분산되지 않아 결로(結露) 현상이 발생하는 등의 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로는, LLD-PE, LD-PE, 폴리올레핀계 수지 개질제 및 가공 조제를 적정 비로 혼합한 원료(A)에 대해, 계면 활성제, 액체유(예를 들면, 대두유, 야채유, 참기름, 옥수수유 등), 폴리부텐 및 대전 방지제를 적정 비로 혼합한 첨가제(B)를 압출기 내에서 충분히 혼련한 후, T-다이를 통해 필름으로 성형하는 랩 필름의 제조 방법이 개발되었으며, 대한민국 특허 공개 제97-65599호에 개시되어 있다. 이 방법에 따라 제조된 랩 필름은, 종래의 랩과는 달리 투명성 향상을 위해 별도의 첨가제를 첨가할 필요가 없으며, 유연성 및 내충격성이 높고, T-다이 압출 성형법을 사용함에 따라 압출량이 증가하여 제조 비용이 절감될 수 있으며, 역시 T-다이 압출 성형법의 사용으로 인해 계면 활성제의 균일한 분산이 이루어져 결로 현상이 방지되고 평활도의 향상 효과가 제공되었다.

한편, 얼마 전까지만 해도 랩의 주용도는 실온 내지 그 이하 온도에서 음식물을 밀폐하고 포장하는 것에 불과하였으나, 최근 가정 및 업소에서는 이들 용도 이외에 마이크로웨이브 오븐 내에서 음식물을 데우거나 끓일 때 음식물의 수분 및 향미 제거를 방지하는 용도에도 랩을 빈번히 사용하고 있다. 이러한 가열 용도로서의 랩 필름은, 앞에서 설명한 랩 필름의 필수 요건 Ⅰ∼Ⅳ 이외에도, 필수적으로 내열성 등의 특성을 갖추어야 한다.

그러나, 종래의 랩 필름은 음식물의 단순한 밀폐 또는 포장 용도에는 별문제 없이 양호하게 사용될 수 있었으나, 고온의 오븐 등에 사용하는 등의 경우에는 수증기 압력에 의해 또는 기름진 음식물이 끓으면서 랩 필름이 찢어지는 일이 빈번히 발생하였다. 더욱이, 오븐에서 꺼낸 후에는, 팽창한 랩 필름이 수증기의 압력에 의해 원래 상태로 회복되지 못하고 가라앉아서 데워진 음식에 닿게 되어, 사용자에게 불쾌감을 주는 문제점이 있었다. 그러나, 종래 기술 어느 것도 랩 필름의 내열성 개선에 대해 언급하거나 시사한 것은 전혀 없다.

따라서, 본 발명의 목적은, 기존의 랩이 지닌 장점을 그대로 보유하면서, 내열성, 원상 회복성(recovery), 유연성 및 점착성이 우수하여, 특히 마이크로웨이브 오븐 용도로서 적합한 랩 필름을 제공하는 것이다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 랩 필름을 마이크로웨이브 오븐 내에서 가열한 후 꺼낸 상태를 찍은 사진이다.

도 4는 종래 기술의 랩 필름을 마이크로웨이브 오븐 내에서 가열한 후 꺼낸 상태를 찍은 사진이다.

도 5 내지 도 7은 본 발명과 EPDM 함량을 다르게하여 제조한 랩 필름을 마이크로웨이브 오븐 내에서 가열한 후 꺼낸 상태를 찍은 사진이다.

본 발명의 발명자들은 위와 같은 목적을 달성하기 위해 다방면으로 연구 시험한 결과, EPDM(에틸렌 프로필렌 디엔 단량체, 미국 FDA 승인 첨가제) 엘라스토머를 사용하여 내열성 및 수축성이 뛰어난 랩 필름, 특히 마이크로웨이브 오븐 용도로서 적합한 물성을 가진 랩 필름을 제공하기에 이르렀다.

본 발명은, (A) 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLD-PE) 35∼40 중량%, 저밀도 폴리에틸렌(LD-PE) 35∼40 중량%, 에틸렌 부텐 중합체 수지 개질제 20∼25 중량% 및 가공 조제 1∼4 중량%로 구성된 혼합물 96∼99 중량%와, (B) 결로 방지제 10∼20 중량%, 대전 방지제 20∼30 중량%, 대두유 10∼20 중량% 및 폴리부텐 45∼55 중량%로 구성된 혼합물 1∼4 중량%와, (C) 상기 (A)와 (B)로 이루어진 배합물에 대해, 3∼5 중량%의 EPDM을 포함하는 것이 특징인 랩 필름 제조용 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은, 상기 (A),(B) 및 (C) 성분을 혼합한 후, 이 혼합물을 T-다이로 압출 성형하여 제조한 랩 필름, 특히 마이크로웨이브 오븐용으로 적합한 랩 필름을 제공한다.

본 발명에 의해 제공되는 랩 필름은, 저온 내충격성 향상을 위한 에틸렌 부텐 중합체 수지 개질제, 표면 조도 향상을 위한 가공 조제, 인출성 향상을 위한 대두유, 그리고 점착성 향상을 위한 폴리부텐과 같은 랩 필름의 통상의 성분을 포함하고, 여기에 내열성 및 수축성이 뛰어난 EPDM을 더 함유하고 있어서, 종래 기술의 랩 필름이 지닌 우수한 특성(상기 Ⅰ∼Ⅳ)을 그대로 보유하면서 동시에 내열성도 상당히 우수하다.

다음은 실시예에 의거하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 하나, 본 발명이 이들에 한정되는 것은 아니다.

실시예

실시예 1 내지 3

(A) LLD-PE 37.5 중량%, LD-PE 37.5 중량%, 수지 개질제 23 중량% 및 가공 조제 2 중량%로 이루어진 혼합물 98.3 중량%와, (B) 폴리부텐 48.13 중량%, 대두유 15.09 중량%, 결로 방지 계면 활성제 14.15 중량% 및 대전 방지제 22.62 중량%로 이루어진 혼합물 1.7 중량%를 포함하고, 상기 (A)와 (B)의 배합물에 대해 EPDM을 각각 3 중량%(실시예 1), 4 중량%(실시예 2) 및 5 중량%(실시예 3)로 혼합한 수지 조성물을 각각 압출기에 공급하여 270℃의 압출기 온도 하에 T-다이 성형법으로 두께 11 ㎛의 필름을 제조하였다.

비교예 1 내지 4

EPDM 성분을 함유하지 않은 3M의 Fresh 랩(비교예 1)과, 상기 실시예에 기재된 (A)와 (B)의 배합물에 대해 EPDM을 각각 1 중량%(비교예 2), 7 중량%(비교예 3) 및 9 중량%(비교예 4)로 혼합한 점을 제외하고는 상기 실시예에서와 동일하게 제조한 필름을 비교예로서 준비하였다.

랩의 열 안정성에 대한 시험

상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 본 발명의 랩 필름과 비교예 1 내지 4의 랩 필름을 폭 20 mm 및 길이 100 mm의 크기로 절단하여 시편을 3 매씩 준비하고, 100℃의 이동 오븐(Despatch oven) 내에서 이들 시편 단부에 30 g의 추를 매달아 30 분 경과한 후 이들 시편의 늘어난 길이를 측정하였다. 측정 결과는 하기 표 1에 기록하였다. 또한, 오븐의 양 옆에서 나오는 바람을 막아놓은 상태로 동일한 시험을 수행하였으며, 그 측정 결과는 하기 표 2에 기록하였다.

	1	2	3	평균치
실시예 1	끊어짐	108	108	108
실시예 2	104	104	104	104
실시예 3	104	104	104	104
비교예 1	129	129	129	129
비교예 2	끊어짐	끊어짐	끊어짐	-
비교예 3	130	130	끊어짐	130
비교예 4	125	125	125	125

	1	2	3	평균치
실시예 1	102	102	101	102
실시예 2	100	100	100	100
실시예 3	100	100	100	100
비교예 1	112	112	114	113
비교예 2	끊어짐	끊어짐	118	118
비교예 3	115	115	115	115
비교예 4	122	122	끊어짐	122

이들 결과로부터 명백히 알 수 있듯이, EPDM을 본 발명의 특징적 함량, 즉 3∼5 중량%로 첨가하여 제조한 본 발명의 랩 필름은, EPDM을 첨가하지 않은 종래 기술의 랩 뿐 아니라 본 발명을 벗어난 범위의 EPDM을 첨가하여 제조한 랩 필름과 비교했을 때, 이들 모두에 비해 고온에서의 연장 길이가 훨씬 짧은 바, 이로부터 본 발명의 랩 필름은 고온 하에서의 안정성, 즉 내열성이 상당히 우수함을 알 수 있다.

랩 필름의 원상 회복성 시험

본 발명에 의한 상기 실시예 1 내지 실시예 3의 랩 필름과 비교예 1 내지 비교예 4의 랩 필름을 사용하여 음식물이 담긴 용기를 밀폐시키고, 마이크로웨이브 오븐에 넣어 적당한 시간 동안 가열한 후, 오븐에서 꺼낸 후의 상태를 관찰한 결과, 종래 기술의 랩 필름은 원래 상태로 회복되지 못하고 가라앉은 반면, 본 발명의 랩 필름은 거의 원래 상태로 회복된 것으로 나타났다. 이는 첨부된 도 1 내지 도 7을 보면 명확히 알 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 랩 필름은 특징적 함량의 EPDM 첨가로 인해 종래 기술의 랩 필름에 비하여 내열성이 향상되어 고온 하에서 찢어지는 문제가 해결되었고, 수증기의 압력으로 인해 팽창한 후에도 탄성 수축성에 의해 신속하게 원상 회복될 수 있어 오븐에서 꺼낸 후에도 늘어지지 않으며, 유연성 및 점착성 역시 우수하므로 마이크로웨이브 오븐 용도로서 유용하다.

이상은 특정 실시예를 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 이들은 단지 예시를 위한 것이다. 따라서, 당업자라면 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한 다양한 변경 및 수정이 가능함을 쉽게 이해할 것이며, 그러한 변경 및 수정된 실시예도 첨부된 청구 범위 내에 포함되는 것으로 간주한다.

Claims (2)

1. (A) 선형 저밀도 폴리에틸렌 35∼40 중량%, 저밀도 폴리에틸렌 35∼40 중량%, 에틸렌 부텐 중합체 수지 개질제 20∼25 중량% 및 가공 조제 1∼4 중량%로 구성된 혼합물 96∼99 중량%와,

   (B) 결로 방지제 10∼20 중량%, 대전 방지제 20∼30 중량%, 대두유 10∼20 중량% 및 폴리부텐 45∼55 중량%로 구성된 혼합물 1∼4 중량%와,

   (C) 상기 (A)와 (B)로 이루어진 배합물에 대해, 3∼5 중량%의 EPDM

   을 포함하는 것이 특징인 랩 필름 제조용 조성물.
2. 제1항의 (A), (B) 및 (C) 성분을 혼합한 후 이 혼합물을 T-다이로 압출 성형하여 제조한 랩 필름.