KR20000070911A - 플라스틱 필름용 하도제 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리(비닐 알코올)과 접착 촉진제, 구체적으로 폴리(에틸렌이민) 및/또는 경화된 에폭시 수지의 배합물을 포함하는 플라스틱 필름용 하도제에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 플라스틱 필름의 산소 차단성을 향상시키는데 유용하다.

Description

플라스틱 필름용 하도제{PRIMER FOR PLASTIC FILMS}
배향성 플라스틱 필름, 구체적으로 폴리(비닐 알코올)은 포장 제품, 특히 식품에 널리 사용되고 있다. 폴리(비닐 알코올)은 폴리비닐 아세테이트의 알코올첨가분해반응에 의해 제조되는 수용성 합성 중합체로서, 특히 적층용 접착제로서 유용한 것으로 알려져 있다. 포장 필름에 사용되는 경우, 폴리(비닐 알코올)은 오일, 지방 및 왁스 불투과성이고 산소 차단성이 우수한 필름을 제공하는 것으로 개시되어 있다. 이와 같은 이유로, 폴리(비닐 알코올)은 종종 열가소성 필름 상에 차단 코팅물로 사용되기도 한다. 하지만, 포장시 요구되는 기체 및 수분 차단성이 있고 포장시 요구되는 접착성이 있는 비변형 단일 중합체 필름에 대해서는 알려진 바가 없다.
과거, 산소, 오일 및 수분 차단성이 높은 중합체 필름을 얻기 위하여 많은 시도가 이루어졌다. 또한, 일부 중합체 필름은 확실하게 결합된 금속층을 가질 수 있다. 미국 특허 제5,330,831호(Knoerzer et al.)는 다중층 필름에 대하여 개시하고 있다. 상기 문헌의 다중층 필름은 기재의 1 이상의 표면 상에 하도제 코팅, 이 코팅 상에 가교된 폴리(비닐 알코올)층 및 이 가교층 상에 폴리(비닐 알코올) 단독중합체 또는 공중합체와 에틸렌 아크릴산 공중합체의 배합물 층을 보유하는 중합체 기재를 포함한다. 또한, 이 문헌은 배합물 층 상에 경우에 따라 금속층을 침착시킬 수 있다고 개시하고 있다. 또, 미국 특허 제4,214,039호(Steiner et al.)는 하도제 코팅층이 피복된 필름 기재, 이 하도제 코팅 층 상에 탑코트로서 피복된 비닐리덴 클로라이드 중합체를 포함하는 열가소성 필름에 관한 것이다. 하지만, 이 필름은 화학적 차단성과 접착성을 모두 얻기 위하여 2개의 별도 하도제 층과 중합체 층을 필요로 한다. 하지만, 많은 코팅기들은 한번에 필름의 한면에 코팅을 제공하는 2개의 구역만을 갖고 있다.
따라서, 포장재 분야에서는 산소 차단성과 플라스틱 필름에 대한 접착성이 우수한 예비코팅층을 필요로 하고 있다.
결론적으로, 본 발명의 목적은 포장재용으로 산소 차단성이 우수한 하도제 층을 제공하는 것이다. 단일 층에 차단성과 접착성을 함께 갖게 된다면 부가 차단성 및/또는 밀봉성과 같은 기타 다른 성질을 제공하는데 사용될 수 있는 코팅 구역을 자유롭게 사용할 수 있을 것이다.
본 발명은 폴리(비닐 알코올)과 접착 촉진제, 구체적으로 폴리(에틸렌이민) 및/또는 경화된 에폭시 수지의 배합물을 포함하는 플라스틱 필름용 하도제에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 산소 차단성이 우수한 플라스틱 필름을 제공한다.
도 1은 하도제 성분의 농도 대 피복되지 않은 필름의 산소 차단성을 도시하는 플롯.
도 2는 하도제 성분의 농도 대 피복된 필름의 산소 차단성을 도시하는 플롯.
도 3은 하도제 성분의 농도 대 금속화된 필름의 산소 차단성을 도시하는 플롯.
도 4는 하도제 성분의 농도 대 127 ℃에서 형성된 밀봉층에 대한 피복된 필름의 크림프 밀봉 강도를 도시하는 플롯.
도 5는 하도제 성분의 농도 대 약 104 ℃에서 형성된 밀봉층에 대한 피복된 필름의 크림프 밀봉 강도를 도시하는 플롯.
발명의 상세한 설명
본 발명은 플라스틱 필름용 하도제 및 포장재에 사용되는 하도제의 용도를 포함한다. 이 하도제는 폴리(비닐 알코올)과 접착 촉진제 및/또는 경화된 에폭시 수지의 배합물이다.
본 발명의 하도제는 배향성 폴리프로필렌 또는 기타 다른 플라스틱 필름과 같은 기재의 금속화 및/또는 코팅의 하도제 층으로서 사용될 수 있다. 하도 및 피복되거나 또는 하도 및 금속화된 필름은 향상된 산소 차단성을 나타낸다. 상승적인 산소 차단성은 각 층의 산소 차단성을 기초로 하여 예측된 것 보다 차단성이 우수하다는 발견으로 부터 알게 되었다.
본 발명의 배합물에 사용되는 폴리(비닐 알코올)이란 시판용 폴리(비닐 알코올), 예컨대 EVANOL 71-30(E.I.DuPont 제품)을 의미한다.
접착 촉진제의 예로는 경화 에폭시[본 발명에 참고 인용되는 미국 특허 제4,214,039호(Steiner)에 기재되어 있음] 및 폴리에틸렌이민을 포함하며, 특히 폴리에틸렌이민이 바람직하다.
에폭시 수지의 양은 폴리(비닐 알코올) 100부당 약 15 내지 약 35부 사이일 수 있다. 더 높은 에폭시 농도는 차단성을 파괴하고, 폴리(비닐 알코올) 100부당 25부가 우수한 산소 차단성을 제공하는 것으로 밝혀졌다.
하도제 코팅은 폴리(비닐 알코올) 100부당 약 10 내지 20부 양의 가교제를 더 포함할 수 있다. 높은 농도는 PVOH 프라이머의 가교를 촉진하는데 유용하다. 본 발명에 적합한 가교제의 예로는 글리옥살, 멜라민 포름알데히드, 글루타르알데히드를 포함하고, 이것에 국한되는 것은 아니며, 특히 글리옥살이 바람직하다.
아크릴 코팅과 같은 밀봉성 코팅 및 저온 밀봉성 코팅은 본 발명의 하도제에 잘 접착할 것으로 생각된다.
본 발명에 기재된 하도제의 코팅 중량은 고형물의 양으로 가장 쉽게 조절된다. 하도제는 약 6% 고형량으로 피복하는 것이 좋고, 본 명세서에 기재된 방법에 의해서는 약 0.4 g/1000 인치2(g/msi)의 하도제 코팅 중량이 제공된다. 저농도는 다른 코팅에 접착하는데 유리하지만 차단성과 균형을 이루어야 한다. 높은 고형물 농도는 하도제가 지나치게 점성이 되기 때문에 작동성에 부작용을 미칠 수 있다.
본 발명의 하도제에 피복되는 코팅의 코팅 중량은 필름 코팅 산업에 사용되는 일반적인 것이다. 예컨대, 피복되는 코팅에 따라 약 0.6 내지 약 1.3 g/msi의 코팅 중량을 제공하는 약 0.6 고형물% 내지 약 1.3 고형물% 범위이다. 하지만, 이 범위에 국한되는 것은 아니다.
또한, 하도제 조성물에는 염화콜린이 폴리(비닐 알코올) 100부당 약 0.25부의 양으로 첨가될 수 있다.
평가된 정전하의 농도는 본 발명의 하도제에 의해 아크릴계 코팅이 정전하를 일으키는 경향을 허용되는 수준으로 낮출 수 있다는 것을 시사한다.
본 발명의 포장재는 (a) 제1 표면층과 제2 표면층을 보유한 포장 기재, (b) 기재의 최소한 1 표면 층에 폴리(비닐 알코올), 접착 촉진제 및/또는 에폭시 수지의 배합물인 하도제가 코팅되어 있는 예비코팅층, 및 (c) 경우에 따라 예비코팅층 상에 침착된 탑코트층 및/또는 금속층을 포함한다. 하도제 중의 배합물은 가교제 및/또는 염화콜린을 더 함유할 수 있다.
본 발명의 포장 기재는 본래 산소 및 수증기를 투과시키는 모든 중합체 필름 기재를 포함하는데, 이러한 필름이 포장용으로 사용되려면 상기 투과성이 최소화되어야 한다. 적합한 중합체 물질의 예로는 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트 및 폴리올레핀을 포함하며, 이것에 국한되는 것은 아니다. 기재는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 3원공중합체, 공중합체 및 이의 배합물을 비롯한 폴리올레핀이 바람직하며, 이것에 국한되는 것은 아니다. 기재는 배향성 폴리프로필렌인 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명에 기재된 포장 기재의 예로는 판지와 섬유판을 포함할 수 있다. 판지와 섬유판의 적합한 예로는 글라신(glassine)지 및 점토피복지를 포함하며, 이것에 국한되는 것은 아니다.
본 발명에 기재된 포장 기재는 바람직한 임의의 두께일 수 있다. 일반적으로, 고속 포장 장치에서 절삭성을 좋게 하기 위해서는, 기재의 두께를 약 10 내지 약 50 미크론, 바람직하게는 약 10 내지 약 35 미크론, 보다 바람직하게는 약 12 내지 약 25 미크론인 것이 좋다.
본 발명에 기재된 포장 기재의 1 이상의 표면은 당해 기술 분야에 공지된 임의의 코팅 방법, 예컨대 그라비아 코팅에 의해 예비코팅층으로 피복된다. 중합체 기재는 중합체 기재에 대한 예비코팅층의 접착을 향상시키기 위하여 당해 기술 분야에 공지된 임의의 예비처리법으로 예비처리할 수 있다. 당해 기술 분야에 공지된 예비처리로는 화염 처리, 플라즈마 처리, 화학 처리 및 코로나 방전 처리를 포함하지만, 이것에 국한되는 것은 아니다. 화염 처리 및 코로나 방전 처리가 바람직하고, 특히 코로나 방전 처리가 가장 바람직하다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 기재된 하도체 코팅은 폴리(비닐 알코올), 접착 촉진제 및/또는 에폭시 수지의 배합물이다. 하도제 코팅에 사용되는 배합물은 가교제 및/또는 염화콜린을 더 포함할 수 있다.
예비코팅층의 두께는 약 0.5 내지 약 2.0 미크론이고, 바람직하게는 약 0.7 내지 약 1.5 미크론, 보다 바람직하게는 약 1.0 내지 약 1.5 미크론이 좋다.
접착 촉진제 및/또는 에폭시 수지와 폴리비닐 알코올의 중량비는 약 0.15 내지 약 0.35, 바람직하게는 약 0.20 내지 약 0.30, 보다 바람직하게는 약 0.22 내지 약 0.28 범위이다.
가교제와 폴리비닐 알코올의 중량비는 약 0.05 내지 약 0.4, 바람직하게는 약 0.10 내지 약 0.30, 보다 바람직하게는 약 0.11 내지 약 0.12 범위가 좋다.
본 발명에 기재된 예비코팅 층은 경우에 따라 탑코트층 및/또는 금속층으로 침착될 수 있다. 탑코트층은 당해 기술 분야에 공지된 임의의 방법, 예컨대 그라비아 코팅법으로 예비코팅층의 상부에 피복될 수 있다. 탑코트층의 기능은 부가 차단성 및/또는 밀봉성 및/또는 절삭성 및/또는 인쇄성을 제공하는 것이다.
탑코트층으로서 사용되는 코팅 물질의 예는 본 명세서에 참고 문헌으로 포함되는 미국 특허 제4,214,039호(Steiner)에 기재되어 있다. 코팅 물질의 바람직한 예로는 폴리(비닐리덴)클로라이드, 폴리(비닐클로라이드), 폴리(비닐알코올), 에틸렌아크릴산 공중합체 및 아크릴을 포함하는 유탁액이나 용액을 포함하지만, 이것에 국한되는 것은 아니다. 코팅층의 두께는 최대 5.0 미크론이다.
금속층은 당해 기술 분야에 공지된 방법, 예컨대 진공 금속화 또는 플라즈마 침착법에 의해 상부층에 침착된다. 이 금속 층은 추가 차단성과 밀봉제 성질이 있는 포장 물질을 제공한다.
금속층에 적합한 금속의 예로는 알루미늄 및 산화알루미늄을 포함하며, 이것에 국한되는 것은 아니다.
본 발명은 플라스틱 필름용 하도제 및 포장재에 사용되는 이 하도제의 용도에 관한 것이다. 하도제는 폴리(비닐 알코올)과 접착 촉진제, 구체적으로 폴리(에틸렌 이민) 및/또는 경화된 에폭시 수지의 배합물을 포함한다. 본 발명은 플라스틱 필름의 산소 차단성을 향상시키는데 유용하다.
경화된 에폭시 수지는 폴리(비닐 알코올) 100부당 약 15부 내지 약 35부의 양으로 사용된다. 하도제는 폴리(비닐 알코올) 100부당 약 10 내지 약 20부의 글리옥살을 더 포함할 수 있다. 또한, 하도제는 염화콜린을 더 포함할 수 있다. 접착 촉진제는 폴리에틸렌이민인 것이 바람직하다.
본 발명의 포장재는 (a) 제1 표면층과 제2 표면층을 가진 포장 기재, (b) 이 기재의 최소한 1 표면층에 폴리(비닐 알코올), 접착 촉진제 및/또는 에폭시 수지의 배합물인 하도제가 코팅되어 있는 예비코팅층, 및 (c) 경우에 따라 예비코팅층 상에 침착된 탑코트층 및/또는 금속층을 포함한다.
유리하게는, 본 발명은 결과적으로 고유 하도제 층을 가진 포장 필름을 제공한다. 본 발명에 기재된 하도제 층의 고유 배합물은 우수한 산소 차단성을 제공한다.
본 발명의 하도제층은 코팅층 및/또는 이 위에 침착된 금속층을 함유할 수 있어 보다 우수한 차단성과 밀봉제 강도를 제공한다. 예컨대, 하도제와 탑코트 간의 예상치 않은 상승작용은 차단성을 더욱 향상시킨다.
본 발명 및 기타 다른 목적 및 추가 목적을 보다 잘 이해하려면 하기 도면의 설명과 발명의 상세한 설명을 참고로 하고, 본 발명의 영역은 첨부되는 청구의 범위에 개시되어 있다.
다음 실시예는 종래의 포장 필름과 본 발명의 포장 필름의 화학적 차단성과 접착성을 예시한 것이다.
실시예 1
본 발명의 포장 필름
본 실시예는 본 발명에 기재된 포장 필름의 화학적 차단성과 접착성을 예시한 것이다. 화학적 차단성과 접착성 시험은 각종 코팅 화합물로 처리한 8가지 필름 기재를 사용하여 실시하였다.
8가지 필름 기재를 각각 8가지 다른 프라이머 배합물의 예비코팅층으로 코팅하였다. 이 프라이머 배합물을 역방향 직접 그라비아 코팅법을 이용하여 피복하였다. 피복된 필름을 200 ℉(약 93.33 ℃)의 온도인 건조 공기식 오븐을 통해 약 125 ft/min의 속도로 통과시켰다. 하도제 배합물은 PVOH, 에폭시 하도제 및 글리옥살을 포함한다. 이 하도제 배합물을 하기 표 1에 예시한다.
시료 번호 로울 번호 PVOH 고형량 12%의 에폭시 글리옥살 피복 중량
1 PC-06186-01 100 phr 15 phr 10 phr 0.2 g/msi
2 PC-06186-02(염화콜린 0.25phr도 첨가함) 100 phr 25 phr 10 phr 0.2 g/msi
3 PC-06186-03 100 phr 15 phr 15 phr 0.2 g/msi
4 PC-06186-04 100 phr 25 phr 15 phr 0.2 g/msi
5 PC-06186-0 100 phr 15 phr 10 phr 0.4 g/msi
6 PC-06186-06 100 phr 25 phr 10 phr 0.4 g/msi
7 PC-06186-07 100 phr 15 phr 15 phr 0.4 g/msi
8 PC-06186-08 100 phr 25 phr 15 phr 0.4 g/msi
8가지 예비코팅층을 그 다음 EAA 조성의 탑코팅층으로 피복하였다. EAA 조성물은 역방향 직접 그라비아 코팅기를 사용하여 피복하였다. 피복된 필름은 200 ℉ 온도의 건조 공기식 오븐을 통해 통과시켰다. EAA 조성물은 M4983(미쉘만에서 제조한 Michemprime) 100 phr, NaOH 1.5 phr, 카르나우브 왁스 유탁액(미쉘만에서 얻음) 4 phr, 실로이드 0.3 phr 및 탈크 0.4 phr을 포함한다.
결과적으로 얻어지는 필름을 산소 투과성에 대하여 시험하였다. 건조된 필름을 그 다음, 기체 수분 함량을 조절하기 위해 무수 산소류를 염수용액 투과성 패드를 통해 통과시킨 후, 탑코팅층 상류로 흐르는 산소류에 정방향으로 침착된 필름을 통해 무수 산소류를 통과시키는 산소투과 장치 중에서 시험하였다. 투과된 산소를 측정하고, 통과된 산소량을 필름의 단위 면적당 시간 기간을 기준으로 계산하였다. 산소 차단 시험의 결과를 표 2에 기재하였다.
시료 번호 TO2(㎤/100in2/일) Askco 230-260(g/in) Askco 보유량(g/in) Crimp 220(g/in) Crimp 260(g/in) Crimp 보유량(g/in)
1 5.02 169 166 100 140 145
2 1.64 186 163 125 200 255
3 2.41 134 129 105 150 170
4 2.12 144 171 150 160 180
5 0.33 373 168 160 190 190
6 0.15 515 541 265 220 360
7 0.20 261 230 260 220 215
8 0.16 421 411 400 415 310
표 2로부터 본 발명의 포장 필름이 기체 투과율이 낮고 접착성이 우수하다는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 예비코팅층의 고유 배합물은 종래의 포장 필름에 의해 제공되는 화학적 차단성과 접착성을 모두 제공한다. 하지만, 본 발명의 포장 필름에 사용되는 예비코팅층의 배합물은 종래 필름에서 필요로 된 하도제층이 필요치 않게 되었다.
실시예 3
금속화된 포장 필름
본 실시예는 종래의 금속화된 포장 필름과 본 발명의 금속화된 포장 필름의 화학적 차단성과 접착성을 예시한 것이다. 화학적 차단 시험과 접착 시험은 여러 코팅 화합물을 보유한 9가지 MC550 필름 기재(모빌에서 제조)를 가지고 실시하였다.
9가지 필름 기재를 각각 9가지 다른 하도제 배합물의 예비코팅층으로 피복하였다. 하도제 배합물은 PVOH, EAA, 에폭시 프라이머 및 글리옥살을 포함한다. 프라이머 배합물은 표 3에 기재하였다.
시료 번호 PVOH 고형량% EAA 에폭시 글리옥살
1 100 phr 1 100 phr 0 phr 0 phr
2 100 phr 1 200 phr 0 phr 0 phr
3 100 phr 4 100 phr 0 phr 0 phr
4 100 phr 4 200 phr 0 phr 0 phr
5 100 phr 1 0 phr 100 phr 20 phr
6 100 phr 1 0 phr 200 phr 20 phr
7 100 phr 4 0 phr 100 phr 20 phr
8 100 phr 4 0 phr 200 phr 20 phr
9 100 phr 4 0 phr 100 phr 20 phr
각 예비코팅층을 그 다음 금속으로 금속화시켰다.
그 결과 얻어지는 필름을 가지고 수증기 투과성, 산소 투과성 및 접착성에 대하여 시험하였다. 시험 결과는 표 4에 기재하였다.
시료 번호 TO2 WVTR 마모(scuff) 접착성
1 2.64 0.03 불량 우수
2 3.09 0.03 불량 우수
3 0.42 0.03 불량 우수
4 1.03 0.02 불량 우수
5 3.34 0.04 불량 우수
6 2.01 0.05 불량 우수
7 0.89 0.04 보통 우수
8 1.22 0.04 보통 우수
9 0.95 0.02 불량 우수
표 4로부터 본 발명의 금속화된 포장 필름인 시료 5 내지 9는 종래 포장 피름인 시료 1 내지 4에 의해 제공되는 화학적 차단성과 접착성을 둘다 보유한다는 것을 알 수 있다. 하지만, 본 발명의 금속화된 포장 필름은 우수한 접착성을 보유하여 종래 필름에서 요구된 추가 하도제 층을 필요로 하지 않는다.
실시예 4
배향성 폴리프로필렌 필름 시료(시료 1 내지 21)를 하기 표 5에 기재된 하도제 조성물로 하도처리하였다. M4983은 미쉘만에서 제조된 Michemprime이고, M215는 미쉘만에서 얻은 카르나우브 왁스 유탁액이며, SR344는 도시바 실리콘 컴패니에서 얻은 Topspearl 145이다. ML71513은 미쉘만에서 얻은 합성 왁스이다. D8500은 햄프셔 케미칼에서 얻은 Daran 8500이다. 각 시료를 산소 차단성과 밀봉성에 대하여 시험하고 그 결과를 표 5 및 도 1 내지 5에 기록하였다.
도 1은 프라이머 성분의 농도 대 피복되지 않은 필름의 산소 차단성을 도시한 플롯이다. 도 1은 저농도의 에폭시에 대응하는 고농도의 폴리(비닐 알코올)이 코팅 중량의 증가에 따라 보다 우수한 산소 차단성을 제공한다는 것을 보여주고 있다.
도 2는 프라이머 성분의 농도 대 피복된 필름의 산소 차단성을 도시한 플롯이다. 도 2는 탑코팅후 모든 시료가 각 성분의 차단성에 근거하여 예상된 것보다 우수한 산소 차단성을 나타낸다는 것을 보여주고 있다. 예컨대, 폴리에틸렌 이민 상에 피복되는 경우 저온 밀봉성 코팅은 폴리에틸렌 이민으로 코팅된 동일 게이지의 폴리프로필렌에 의해 제공되는 차단성(129 ㎤/100 in2/일)과 대략 유사한 117 ㎤/100 in2/일의 산소 차단성을 제공하였다. 도 1의 그래프에 도시된 바와 같이, 저온 밀봉성 코팅으로 피복된 시료의 평균 차단성은 약 3.7 ㎤/100 in2/일이었다. 저온 밀봉성 코팅층의 차단 기여도는 약 1300 ㎤/100 in2/일이다. 따라서, 하도처리 및 피복처리된 필름 복합체의 예상되는 산소 투과율은 3.69 ㎤/100 in2/일 이하로 추정된다. 추정값은 구성 성분 층의 대략적인 차단값으로부터 계산하였다.
(1/1300)+(1/3.7)=(1/3.69)
(1/3.7) 값은 배향성 폴리프로필렌과 하도제의 차단값을 포함한다.
(1/300) 값은 폴리에틸렌 이민 하도처리된 배향성 폴리프로필렌(1/117)의 차단성의 역수값을 동일 게이지의 배향성 폴리프로필렌 상에 저온 밀봉성 피복된 폴리에틸렌 이민의 관찰된 차단성의 역수값에서 감하여 얻었다.
하지만, 6가지 시료의 실제 평균값은 약 2.1 ㎤/100 in2/일이었다. 이 값은 하도제만을 보유한 어떤 시료의 평균값보다 낮은 것이었다. 이 값은 예상값의 약 2배이었다.
아크릴 코팅을 필름에 피복한 경우, 더욱 우수한 결과가 얻어졌다. 배향성 폴리프로필렌 필름의 산소 투과값이 약 129 ㎤/100 in2/일이라고 가정하면, 폴리에틸렌이민상의 아크릴층에 의한 차단성은 약 610 ㎤/100 in2/일이어야 한다(1/107 - 1/1291/610). 따라서, 도 1에 도시된 평균값으로부터 아크릴 피복된 폴리에틸렌 이민의 차단성은 2.99 ㎤/100 in2/일(1/3 + 1/6101/2.99)일 것으로 추정된다. 도 2는 평균 산소 투과율이 예상값(∼0.5 ㎤/100 in2/일)의 약 6배임을 보여주고 있다.
하도처리된 필름에 폴리비닐리덴 클로라이드가 피복된 경우, 비교적 낮은 코팅 중량의 폴리비닐리덴 클로라이드는 코팅이 없을 때 124 ㎤/100 in2/일의 산소 차단성을 제공하는 에폭시 하도처리된 필름에 약 0.85 ㎤/100 in2/일의 산소 차단성을 제공하였다. 즉, 폴리비닐리덴 클로라이드층은 0.86 ㎤/100 in2/일의 차단성을 제공하였다. 이 코팅을 2.6 ㎤/100 in2/일의 차단성이 있는 기제 시이트에 피복하면 예상되는 산소 차단값은 약 0.81 ㎤/100 in2/일이어야 한다. 6가지 폴리비닐리덴 클로라이드 피복된 시료의 평균 값은 0.05 ㎤/100 in2/일이었다. 이 값은 예상된 값 보다 16배이었다.
이와 같은 데이터는 본 발명의 프라이머층이 어떤 탑코트를 사용한 경우의 산소 차단성에 예상치않은 상승 효과를 제공한다는 것을 보여주는 것이다. 또한, 탑코트 고유의 차단성이 우수할수록 상승 효과도 우수하였다.
도 3은 프라이머 성분의 농도 대 금속화된 필름의 산소 차단성을 도시한 플롯이다. 피복된 필름 시료와 달리 금속화된 필름은 낮은 폴리(비닐 알코올)의 코팅 중량에서도 우수한 차단성을 나타내었다. 폴리에틸렌 이민 또는 에폭시 하도처리된 필름이 금속화된 경우 산소 차단값은 1.5 내지 ㎤/100 in2/일 범위이었다. 폴리(비닐 알코올) 프라이머로 전환시킨 경우, 평균 산소 투과율은 약 0.13 ㎤/100 in2/일이었다. 하지만, 일부 시료(예컨대, ACN8-16에 하도처리된 필름)는 금속화후 0.01 ㎤/100 in2/일의 산소 차단값을 제공하였다. 이 값은 금속화 후 0.03 ㎤/100 in2/일의 산소 투과 범위를 제공하는 에틸렌-비닐 알코올 공중합체 표피로 제조된 배향성 폴리프로필렌과 비교할만한 것이었다. 에틸렌-비닐 알코올 공중합체 표피를 가진 필름은 제조하기가 어렵기 때문에 본 발명은 유의적인 장점을 제공한다.
도 4는 프라이머 성분의 농도 대 127 ℃에서 형성된 밀봉층에 대한 코팅 필름의 크림프 밀봉 강도를 도시한 플롯이다. 저온 밀봉성 코팅을 사용한 경우 최상의 결과가 얻어졌으나, 아크릴보다 작용성이 우수한 폴리비닐리덴 클로라이드(Daran 8500)에 의해서는 양호한 효과가 얻어졌다. 개선된 점은 프라이머에 대한 접착성에 관한 것으로 나타났다. 프라이머 중의 에폭시 농도가 높을수록 코팅에 대한 접착성이 향상되었다.
도 5는 프라이머 성분의 농도 대 약 104 ℃에서 형성된 밀봉층에 대한 코팅 필름의 크림프 밀봉 강도를 도시한 플롯이다. 놀라운 것은, 저온 밀봉성 코팅이 저온에서 향상된 밀봉을 제공한다는 것이다. 82 ℃에서 저온 밀봉성 코팅에서도 >400 g/in의 밀봉성이 유지되었다.

Claims (10)

  1. 폴리(비닐 알코올)과 접착 촉진제 및/또는 경화된 에폭시 수지의 배합물을 포함하는 플라스틱 필름용 하도제.
  2. 제1항에 있어서, 에폭시 수지의 양은 폴리(비닐 알코올) 100부당 약 15부 내지 약 35부인 것이 특징인 하도제.
  3. 제1항에 있어서, 폴리(비닐 알코올) 100부당 글리옥살을 약 10부 내지 약 20부의 양으로 더 포함하는 것이 특징인 하도제.
  4. 제1항에 있어서, 염화콜린을 더 포함하는 것이 특징인 하도제.
  5. 제1항에 있어서, 접착 촉진제가 폴리에틸렌이민인 것이 특징인 하도제.
  6. 제1항에 있어서, 플라스틱 필름이 중합체 코팅층으로 피복되고(또는) 금속층으로 금속화되며, 이 중합체 코팅층 또는 금속층 아래에 하도제가 기재에 처리된 것이 특징인 하도제.
  7. 제6항에 있어서, 에폭시 수지의 양이 폴리(비닐 알코올) 100부당 약 15부 내지 약 35부의 양인 것이 특징인 하도제.
  8. 제6항에 있어서, 폴리(비닐 알코올) 100부당 글리옥살을 약 10부 내지 약 20부의 양으로 더 포함하는 것이 특징인 하도제.
  9. 제6항에 있어서, 염화콜린을 더 포함하는 것이 특징인 하도제.
  10. 제6항에 있어서, 접착 촉진제가 폴리에틸렌이민인 것이 특징인 하도제.
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