KR20010057618A - 이지필 필름용 수지조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리프로필렌 용기 뿐만 아니라 폴리스티렌 용기에 대해서도 이지필 특성을 가지는 수지 조성물에 관한 것으로써 좀더 상세하게는 비닐아세테이트의 함량이 전체 EVA 수지 대비 22~46중량%인 EVA를 전체 수지조성물에 대해 30~80중량%를 사용하며, LDPE를 전체 수지조성물에 대해 10~40중량%, 코모노머가 C8인 에틸렌 알파올레핀수지가 전체수지조성물에 대해 10~30중량%로 구성된 폴리프로필렌 용기 및 폴리스티렌 용기에 적합한 이지필 필름용 수지조성물에 관한 것이다.

Description

이지필 필름용 수지조성물{A Resin Composition For Easy-Fill Film}

본 발명은 폴리프로필렌 용기 뿐만 아니라 폴리스티렌 용기에 대해서도 이지필 특성을 가지는 수지 조성물에 관한 것으로써 보다 상세하게는 에틸렌비닐아세테이트 수지(이하 EVA), 저밀도폴리에틸렌 수지(이하 LDPE), 코모노머가 C8인 에틸렌알파올레핀 수지로 구성되어 폴리프로필렌 용기 뿐만 아니라 폴리스티렌 용기에 적용시 이지필 발현이 가능한 필름용 수지조성물에 관한 것이다.

90년대 초반까지의 식품포장에 대한 개념은 식품의 장기 보존성에 대한 것이 매우 중요하게 강조되었으나 최근들어 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 제조된다. 이지필 필름의 상용특성은 강한 접착력 확보로 내용물을 안전하게 보존시킬 수 있으며, 비상용특성은 개봉시 쉽게 뜯을 수 있도록 이개봉성을 부여한다.

그러므로 이지필 필름의 가장 핵심적인 기술은 상용성이 서로 다른 적절한 폴리머들의 선정 및 이들간의 적절한 혼합비율 확보 및 연속상과 분산상의 모폴러지(morphology)를 안정화시킬 수 있는 적절한 가공조건 확보 기술이다.

종래의 기술을 살펴 보면, 대한민국 특허출원 97-72630의 경우 조성물이 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리스티렌(PP/PE/PS)으로 구성되어 폴리프로필렌 용기에 대해 1.0~1.5kg/15mm의 박리강도를 확보할 수 있으나 폴리스티렌 용기에는 열접착이 되지 않는다.

대한민국 특허출원 99-22276도 폴리프로필렌에 대해 이지필 필름으로써 내열성을 확보할 수 있지만 폴리스티렌 용기에는 마찬가지로 열접착 자체가 되질 않는다.

미국특허 US 5,620,802의 경우 폴리스티렌과 에틸렌-아크릴계 공중합체로 구성되어 폴리스티렌 용기에 대해 이지필 특성을 갖는 필름을 제공하고 있으나 폴리프로필렌 용기에는 히트실링이 되지 않는다.

또한 미국특허 US 5,597,865의 경우 에틸렌/에스터 코폴리머와 폴리스티렌, SEBS로 구성되어 폴리스티렌에 접착성을 부여하였으나 이것도 폴리프로필렌에 대해서는 히트실링성이 매우 약하다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제점을 극복하고 포장용기로서 널리 사용되는 폴리프로필렌 용기와 폴리스티렌 용기에 동시에 적용할 수 있는 이지필 필름용 수지 조성물을 제공하려는 것이다.

도 1은 박리강도가 지나치게 높아 이지필층이 분리되는 현상을 도시한 것.

본 발명자는 상기 문제점을 개선하기 위해 노력한 결과 폴리프로필렌 수지 및 폴리스티렌 수지를 사용하지 않고도 각각의 용기에 대해서 이지필 특성을 발현할 수 있는 이지필 필름용 수지 조성물을 개발하게 되었다.

본 발명의 이지필 필름 수지조성물은 비닐아세테이트의 함량이 전체 EVA 수지 대비 22~46중량%인 EVA를 전체 수지조성물에 대해 30~80중량%를 사용하며, LDPE를 전체 수지조성물에 대해 10~40중량%, 코모노머가 C8인 에틸렌 알파올레핀수지가 전체수지조성물에 대해 10~30중량%로 구성된 폴리프로필렌 용기 및 폴리스티렌 용기에 적합한 이지필 필름용 수지조성물에 관한 것이다.

아래에서 좀더 구체적으로 본 발명의 구성을 설명한다.

본 발명의 이지필 필름용 수지조성물은 기초수지로 비닐아세테이트의 함량이 전체 EVA 수지 대비 22~46중량%인 EVA를 사용하였다. EVA는 전체 수지 조성물에 대해 30~80중량%가 사용된다. 첨가되는 수지로는 LDPE 10~40중량%, 코모노머가 C8인 에틸렌 알파올레핀 수지 10~30중량%로 구성되며, 이것을 용융블렌딩하여 펠렛화한 후 필름을 성형하였을 때 폴리프로필렌 용기 뿐만 아니라 폴리스티렌 용기에도 이지필 필름으로써 적용이 가능한 것이 그 특징이다.

본 발명의 수지조성물에서 EVA는 비닐아세테이트의 함량이 전체 EVA 수지 대비 22~46중량%인 것을 전체수지에 대해 30~80중량%를 사용하였는데, 이 중 EVA 수지는 비닐아세테이트의 함량이 28~40중량%인 것이 더욱 바람직하다. 또한 EVA 수지는 전체 수지 조성물 대비 50~70중량%인 것이 더욱 바람직하다.

EVA의 비닐아세테이트의 함량이 22% 미만일 경우 폴리프로필렌 용기 뿐만 아니라 폴리스티렌 용기에도 열접착력이 매우 약해 베이스 수지로 사용할 수가 없으며, 비닐아세테이트의 함량이 46%를 초과할 경우 수지 자체가 매우 끈적끈적거려 베이스 수지 자체를 공장에서 생산하기가 매우 어렵다.

한편, 이러한 EVA가 전체수지 대비 30% 미만일 경우에는 비닐아세테이트의 함량이 20% 미만일 때와 마찬가지로 폴리프로필렌 용기 및 폴리스티렌 용기에 대해 박리강도가 약하며, EVA가 80중량%가 넘을 경우 박리강도가 너무강해 박리시 필름이 연신되거나 끊어지는 현상이 발생할 수가 있다.

LDPE는 상기필름이 폴리프로필렌 용기와 폴리스티렌 용기에 열접착시 박리성을 부여하는 요소로써, 전체수지 대비 10~40중량%를 사용하며, 이중 20~30중량%일때가 가장 적합하다. 사용한 LDPE의 함량이 10중량% 미만일 경우에는 박리강도가 너무 강해 이지필 특성이 나빠질 수 있으며, LDPE의 함량이 40%를 넘어갈 경우, 박리강도가 너무 약해 포장용 필름으로 사용하기가 어렵다.

코모노머가 C8인 에틸렌 알파올레핀 수지는 폴리프로필렌 용기에 대해 강한 접착특성을 나타내며, 폴리스티렌 용기에 대해서는 박리특성을 나타낸다. 본 수지는 상기전체 조성에 대해 10~30중량%를 사용하는데, 그 함량이 10중량% 미만일 때에는 폴리스티렌 용기에 대해 강한 접착력을 나타내어 이지필 특성이 떨어지며, 그 함량이 30중량%를 초과하면 반대로 폴리프로필렌 용기에 대해 강한 접착력을 나타내어 이지필 특성이 떨어지게 된다.

본 발명은 이하 실시예와 비교예를 통해 좀더 구체적으로 이해될 수 있으며, 이하 실시예와 비교예는 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것이 아니라 예시적인 목적으로 기재하는 것으로 실시예와 비교예에 따른 필름의 요구특성인 박리강도 시험을 다음과 같이 평가하였다.

1. 박리강도 시험

필링강도는 25mm x 10mm 크기의 필름을 두께가 250㎛인 폴리프로필렌 시트와 폴리스티렌 시트에 히트실링시킨 후 이것을 15mm x 10mm 크기로 잘라 UTM에서 세로방향으로 박리시킨다. 이때 측정되는 강도의 최고값을 박리강도로 선정하였다. 박리속도는 200mm/min이었다.

박리강도가 너무 강할 경우에는 필름이 연신되거나 찢어지는 현상이 발생된다. 물론 박리강도가 너무 약할 경우에는 포장의 역할을 상실하게 되므로 적정 수준의 필링강도 유지가 중요하다. 통상적으로 성인이 개봉할 수 있는 박리강도는 2.0kg/15mm 이하로 일반적으로 필름의 박리강도는 0.5~1.6kg/15mm가 적합하다. 그러나 본 발명의 수지조성물로 필름을 성형할 경우 박리강도가 1.2kg/15mm를 넘으면, 박리시 실링층인 이지필층 자체가 깨지면서(도 1 참조) 히트실링부위 뿐만아니라 실링안한부분까지도 전이되기 때문에 박리부위가 매우 지저분하게 된다. 그러므로 본 필름의 박리강도 목표 수준을 0.5~1.2kg/15mm 수준으로 선정하였다.

(실시예 1~4, 비교예 1~4)

표 1의 수지조성물은 30ψ 이축스쿠루 압출기에서 160℃로 용융브렌딩하여 펠렛화한 후 이것을 블로운 필름 성형기에서 40㎛의 두께로 이층필름을 성형하였다. 이때, 이층필름 중 내층은 이지필 수지로, 외층은 코모노머가 부텐인 선형저밀도폴리에틸렌(MI 0.9, S사 4220F)을 사용하였다. 각각의 필름의 두께는 이지필층이 20㎛, 4220F가 20㎛이었다. 또한, 필름성형시 외층인 선형저밀도 폴리에틸렌 층에 코로나를 42다인 처리하였다.

이렇게 성형된 필름을, 두께가 16㎛ PET 필름으로 드라이라미네이션시킨 다음 폴리프로필렌 시트와 폴리스티렌 시트에 히트실링시켜 박리강도를 측정하였다. 각각의 측정 결과는 표 1에 나타내었다.

( 박리강도 측정을 위한 히트실링 방법 )

1. 시편제막: 필름과 피접착재(폴리프로필렌/폴리스티렌 시트)의 크기를 각각 5cm x 30cm의 크기로 자른다.

2. 히트실링: 각각의 시트위에 필름을 25mm x 10mm의 크기로 히트실링시켰으며, 실링온도는 140℃∼200℃ 범위에서 20℃ 간격으로 실시하였다. 이때 히트실링 압력은 2kgf/㎠이었으며, 시간은 1초였다.

상기와 같이 본 발명의 수지 조성물은 폴리프로필렌 수지 및 폴리스티렌 수지를 사용하지 않고도 150℃ 이하에서 폴리프로필렌 용기 및 폴리스티렌 용기에 대해 히트실링이 가능하고 히트실링온도 200℃ 이하의 범위에서 0.5~1.2kg/15mm의 박리강도를 나타내어 이지필 필름용으로 적합하다.

Claims (2)

1. 비닐아세테이트의 함량이 전체 에틸렌비닐아세테이트 수지 대비 22~46중량%인 에틸렌비닐아세테이트 수지 30~80중량%, 저밀도폴리에틸렌 10~40중량%, 코모노머가 C8인 에틸렌 알파올레핀 수지 10~30중량%로 구성되는 이지필 필름용 수지 조성물.
2. 제1항에 있어서, 폴리프로필렌 용기 및 폴리스티렌 용기에 대해 히트실링온도 140~200℃에서 박리강도가 0.5~1.2kg/15mm인 것을 특징으로 하는 이지필 필름용 수지 조성물.