KR20010002460A - 내열성이 있는 이지필 필름용 수지조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이지필 필름용 수지조성물에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 고밀도 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지 및 선형저밀도 폴리에틸렌 수지로 이루어진 전자렌지에서도 사용이 가능한 이지필 필름용 수지조성물에 관한 것이다.

Description

내열성이 있는 이지필 필름용 수지조성물{RESIN COMPOSITION FOR HEAT-RESISTANT EASY-PEEL FILMS}

본 발명은 이지필 필름용 수지조성물에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는, 고밀도 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지 및 선형저밀도 폴리에틸렌 수지로 이루어진 내열성이 향상된 이지필 필름용 수지조성물에 관한 것이다.

90년대 초반까지의 식품포장에 대한 개념은 식품의 장기 보존성에 대한 것이 매우 중요하게 강조되었으나 최근 들어 산업구조의 고도화에 따라 인스턴트 산업의 발달, 의약 산업의 발달, 디저트 산업의 발달과 더불어 포장 개념이 보존중시 개념에서 디자인 측면과 감각적 측면으로 전환되어 가는 추세이며, 그 일환으로 등장한 것이 개봉이 용이한 이지필 필름이다.

이지필 필름은 상용성이 서로 다른 폴리머들로 구성되어, 접착기재에 열융착시 기재와 필름간의 상용특성, 비상용특성의 적절한 균형을 유지시킴을 통해 만들어진다. 상용특성은 강한 접착력 확보로 내용물을 안전하게 보존시킬 수 있으며, 비상용특성은 개봉시 쉽게 뜯을 수 있도록 이개봉성을 부여한다.

이러한 이지필 필름의 제조에 있어 가장 핵심적인 기술은 상용성이 서로 다른 적절한 폴리머들의 선정과 이들간의 적절한 혼합비율 확보 및 연속상과 분산상의 모폴러지를 안정화시킬 수 있는 적절한 가공조건을 확보하는 것이다.

일본국 특개평6-328639호에 의하면 폴리부텐, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌으로 이지필 필름을 구성하여 폴리프로필렌 용기에 적용하였는데, 이 경우 투명성 확보 및 저온 접착 측면에서 우수한 특성을 나타내었다. 그러나 폴리부텐의 단가가 매우 고가인 점 때문에 경제적 측면에서 상대적으로 저가인 제품 사용을 통한 이지필 필름 개발이 요구되었다.

일본국 특개평6-287417호에서는 폴리부텐에 비해 경제적으로 매우 저렴한 폴리스티렌을 사용하여 이지필 필름을 제조하였다. 그러나 이 제품은 캐스팅하는 방법으로는 제품 적용이 가능하나 블로운 필름성형시 투명성에 치명적인 문제가 있으며, 특히 살균온도가 120℃를 넘어가면 필름을 손으로 문지르면 필름표면에서 때처럼 일어나는 현상이 발생되어 살균온도가 높은 전자렌지용 제품에는 적용이 어려웠다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 범용수지를 사용함으로써 제품의 제조 비용을 낮출 수 있으며, 또한 필름의 내열성을 향상시켜 전자렌지용으로도 적용이 가능한 이지필 필름용 수지조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 이지필 필름용 수지조성물은 고밀도 폴리에틸렌 40∼90중량%, 폴리프로필렌 5∼30중량% 및 선형저밀도 폴리에틸렌 5∼30중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이지필 필름용 수지조성물에 있어서 기초수지로는 용융온도가 125℃ 이상인 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 사용한다. 이때 고밀도 폴리에틸렌의 사용량은 전체 수지 조성물에 대해 40∼90중량%이며, 더욱 좋게는 60∼70중량%를 사용하는 것이 바람직하다.

고밀도 폴리에틸렌의 사용량이 40중량% 미만일때에는 첨가되는 수지의 함량이 증가하여 모폴러지상에서 상전이가 가공조건의 조그마한 변화에도 수시로 일어날 가능성이 있으며, 이로 인해 비상용 수지들의 불균일한 분포에 따른 필름의 두께가 불량해지는 원인이 될 수 있으며, 또한 열로 폴리프로필렌 용기에 접착시 접착 부위의 불균일도가 증가(분산불량)하여 어떤 부위에서는 접착력이 너무 강해 이지필 기능이 상실되거나, 어떤 부위에서는 접착력이 너무 약해 유통과정에서 외부에 의한 충격에 의해 그 실링부위가 벌어져 내용물이 유출될 염려가 있다. 또한 사용량이 90중량%를 초과할 때에는 수지압 및 부하 상승으로 인한 가공성 저하뿐만이 아니라 폴리프로필렌 용기에 대해 접착강도가 너무 약해 포장재의 기본 개념인 보존성이 상실될 염려가 있다.

본 발명의 이지필 필름용 수지조성물에 있어서, 폴리프로필렌 용기에 적용시 강한 접착력을 나타내어 내용물을 안전하게 보존시키기 위하여 사용되는 폴리프로필렌(PP)은 전체 수지 조성물에 대해 5∼30중량%가 사용된다. 그 사용량이 5중량% 미만일 때에는 접착력이 떨어저 폴리프로필렌 용기용 포장재로 사용할 수가 없으며, 그 함량이 30중량%를 초과할 때에는 접착강도가 너무 강해 이지필 기능을 상실하게 된다.

본 발명의 이지필 필름용 수지조성물에 있어서, 선형저밀도 폴리에틸렌 (LLDPE)은 용해도 상수가 고밀도 폴리프로필렌과 폴리프로필렌의 중간정도로 고밀도 폴리에틸렌과 폴리프로필렌간의 상용화제 역할을 담당하게 되는데, 이로 인해 필름 성형시 필름의 모폴러지를 안정화시켜 필름이 전체 부위에서 균일한 물성을 나타내도록 하며, 그 함량은 전체 수지 조성물에 대해 5∼30중량%가 사용된다. 선형저밀도 폴리에틸렌의 함량이 5중량% 미만일 때에는 모폴러지의 안정화를 기대할 수 없으며, 그 함량이 30중량%를 초과할 경우에는 내열성에 문제가 발생할 수 있다.

본 발명은 하기 실시예와 비교예에 의하여 보다 구체적으로 이해될 수 있고, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것에 지나지 않으며 본 발명의 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

실시예 1∼4

표 1에서 나타낸 조성에 따라 각 성분을 30ψ 이축스쿠루 압출기에서 210℃로 용융브렌딩하여 펠렛화한 후 이것을 블로운 필름 성형기에서 30㎛의 두께로 필름을 성형하였다. 성형된 필름에 두께가 각각 16㎛인 PET 필름을 드라이라미네이팅 시킨 다음 폴리프로필렌 시트와 용기에 열융착시켜 필링강도와 내열성을 다음과 같은 방법으로 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

필링강도의 측정

필름과 피접착재(폴리프로필렌 시트:두께 250㎛)의 크기를 각각 5cm x 30cm의 크기로 잘라 시편제막 하고, 폴리프로필렌 시트 위에 필름을 25mm x 10mm의 크기로 열융착시켰다. 융착온도는 200℃∼240℃ 범위에서 20℃ 간격으로 하였고, 압력과 시간은 각각 2kgf/cm², 1초 이었다. 열융착된 시편을 15mm x 10mm 크기로 잘라 UTM에서 세로방향으로 필링시켰다. 이때 측정되는 강도의 최고값을 필링강도로 선정하였다. 인장속도는 200mm/min의 속도로 측정하였다.

필링강도가 너무 강할 경우에는 필름이 연신되거나 찢어지는 현상이 발생된다. 물론 필링강도가 너무 약할 경우에는 포장의 역할을 상실하게 되므로 적정 수준의 필링강도 유지가 중요하다. 통상적으로 성인이 개봉할 수 있는 필링강도는 2.0kg/15mm 이하로 전자렌지용의 경우 0.8∼2.0kg/15mm 수준이 적정하다.

내열성 평가

PET 합지된 필름을 10cm x 10cm 크기로 잘라 시편제막 하며, 폴리프로필렌 용기는 위가 둥근 모양의 지름은 5cm인 것을 사용하였다. 이때 필름과의 열융착 부위의 폭은 5mm이었다. 폴리프로필렌 용기에 식용류를 70%가량 넣은 후 PET가 합지된 10cm x 10cm 크기의 이지필 필름을 올려놓고 200℃로 열융착시켰다. 이때 융착압력은 7kgf/cm²이었으며, 시간은 0.5초 이었다. 폴리프로필렌 용기를 오토클레이브에 넣고 120℃에서 30분간 살균한 후 상온상태에서 육안관찰과 용기의 뚜껑 개봉을 통해 필름의 내열성 평가를 관능적인 방법으로 행하였다. 관능적 평가의 주안점은 뚜껑이 열에 의해 수축이 발생하였는지, 히트실링 부위가 개봉되어 내용물이 밖으로 유출되었는지, 살균공정 후 이지필 기능이 발현되는지이다.

참고적으로 전자렌지용의 경우 내용물을 포장한 직후 곧바로 120℃, 30분 조건에서 살균공정을 거쳐야 한다. 그러므로 전자렌지용으로 적용이 가능키 위해서는 필름의 내열성이 120℃에서 30분을 견뎌야 한다.

비교예 1∼4

표 1에서 나타낸 조성에 따라 각 성분을 30ψ 이축스쿠루 압출기에서 210℃로 용융브렌딩하여 펠렛화한 후 이것을 블로운 필름 성형기에서 30㎛의 두께로 필름을 성형하였다. 성형된 필름에, 두께가 각각 16㎛인 PET 필름을 드라이라미네이팅 시킨 다음 폴리프로필렌 시트와 용기에 열융착시켰다. 동필름의 필링강도와 내열성의 평가는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

표 1

상기 표 1에서 알 수 있듯이 고밀도 폴리에틸렌 40∼90중량%, 폴리프로필렌 5∼30중량% 및 선형저밀도 폴리에틸렌 5∼30중량%로 이루어진 본 발명의 수지조성물을 사용하므로써 필링강도와 내열성이 상당히 우수한 결과를 얻을 수 있었다.

이상에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의하여 제조된 수지조성물은 이지필 성능이 우수하면서 필링강도도 우수하고, 또한 전자렌지용으로도 적용이 가능하게 내열성이 우수한 효과를 갖는다.

Claims (1)

1. 고밀도 폴리에틸렌 40∼90중량%, 폴리프로필렌 5∼30중량% 및 선형저밀도 폴리에틸렌 5∼30중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 이지필 필름용 수지조성물.