KR20030004768A - 트위스트포장용 폴리에스테르 필름 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트위스트 포장용 폴리에스테르 필름에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 열수축성을 갖는 폴리에스테르 필름에 존재하는 꼬임안정성을 이용하여 사탕, 초콜릿, 카라멜 등의 트위스트 포장에 이용될 수 있는 인체에 무해하고 경제적인 트위스트 포장용 폴리에스테르 필름을 제공한다.

Description

트위스트포장용 폴리에스테르 필름{Polyester film for twist packaging}

본 발명은 트위스트 포장용 폴리에스테르 필름에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 열수축성을 갖는 폴리에스테르 필름에 존재하는 꼬임성을 이용하여 트위스트 포장에 사용될 수 있는 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.

사탕, 초콜릿, 카라멜 등의 트위스트 포장에 이용될 수 있는 필름은, 낮은 신율, 우수한 꼬임성, 높은 강성(stiffness), 인쇄밀착성, 인체무해성, 컷팅성 등의 특성을 가져야 한다. 이러한 특성을 갖는 종래의 필름으로는, PVC 필름, PS 필름, 모노판(MOPE, 일축연신 PE 필름) 등이 있는데, 이들은 우수한 꼬임성으로 인해 트위스트 포장에 널리 이용되고 있으나, 다음과 같은 단점을 가지고 있다.

우선, 종래 사용되던 PVC 필름은 각종 식품의 포장용으로 널리 사용되고 있으나, 가소제에 의한 환경 호르몬이 사탕 등에 전이될 수 있고, 여기에 다량 함유된 염소는 산업 현장에서, 또는 쓰레기 소각장 등에서 환경 오염의 주범인 다이옥신의 발생 원인이 되는 것으로 밝혀짐에 따라, 그 이용이 문제시 되고 있다.

또한, PS 필름은, 차단성은 우수하나 타 포장재에 비해 인쇄성이나 기계적 강도가 다소 떨어지는 경향이 있으며, 국내 기술 부족으로 많은 부분 수입에 의존하고 있는 실정이다.

그리고, 모노판은 일축연신필름으로서 빳빳한 성질이 있어 비트는 것의 고정이 양호하여 트위스트용 포장재에 아주 적합하고, 기계성이 뛰어나 자동포장이 용이하며 투명성, 강성이 우수하고, 인체에 해가 없는 무독성 필름이지만, 필름의 베이스 수지가 갖는 특성 때문에 필름의 생산시 그 두께를 일정하게 얇게 생산하는데 한계가 있다. 따라서, 통상 30미크론 이상의 두께로써 생산되고 있으며, 이점은 상기한 PS 필름의 경우도 마찬가지이다. 이러한 이유로 PS 필름 및 모노판은 생산시 그 두께가 두꺼워짐에 따라 포장 재료비가 상승한다는 문제점이 있다.

상기한 문제점들을 동시에 해결할 수 있는 것으로는, 최소화된 두께로 식품 포장용으로 사용될 수 있는 폴리에스테르(PET) 필름이 있으나, 현재까지 생산되고 있는 PET 필름은 필름의 결정화시에 필름 고유의 물리적 성질에 의해 높은 복원력을 가지게 되므로 꼬임성이 없어서 트위스트 포장용으로는 그 사용이 불가능하였다.

따라서, 본 발명의 목적은, 인체에 무해하고 가공성이 우수한 폴리에스테르 필름이 원래 갖고 있는 인장 강도, 내열성, 및 복원력 등을 최소화하여, 사탕, 젤리, 초코렛, 카라멜 등의 트위스트 포장에 이용할 수 있는 꼬임성이 안정한 트위스트포장용 폴리에스테르 필름 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,

열수축성을 갖는 폴리에스테르계 필름으로써 제조되는 것을 특징으로 하는 트위스트 포장용 필름을 제공한다. 이 때 폴리에스테르계 필름은, 두께 10 내지 20 미크론의 일축 또는 이축 연신 폴리에스테르 필름인 것이 바람직하고, 또한 결정화 온도는 100 내지 130℃인 것이 바람직하다. 더 나아가, 상기의 폴리에스테르계 필름은 2,2-디메틸(-1,3-프로판)디올 공중합 폴리에스테르로부터 제조되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명자들은 환경 친화력이 우수하고, 인체에 유해하지 않으며, 가공성이 우수한 트위스트포장용 필름을 연구하던 중, PET병 라벨용 혹은 병뚜껑 마개용의 열수축 폴리에스테르 필름을 이용하여 꼬임안정성이 우수한 트위스트포장용 필름을 제조할 수 있음을 확인하였다.

꼬임성을 갖기 위한 필름의 요건은, 낮은 신율, 낮은 내열성, 높은 강성, 최소의 복원력 등인데, 열수축 폴리에스테르 필름을 시험한 결과, 이와 같은 특성이 있다는 것을 발견하여, 트위스트 포장용 필름에 이용하기에 이르렀다.

상기 트위스트 포장용 필름을 구성하는 각종 폴리에스테르는 공지의 방법, 예를 들면, 직접 에스테르법이나 에스테르 교환반응법을 통하여 합성할 수 있는데, 사용가능한 폴리에스테르 수지 혼합물은, 예를 들어, 2,2-디메틸(-1,3-프로판)디올 공중합 폴리에스테르 등이 있다.

본 발명의 트위스트 포장용 필름을 구성하는 폴리에스테르계 혼합물은, 상기의 폴리에스테르 필름의 합성 제조 방법에 필요한 각종 첨가제를 포함할 수 있다.

폴리에스테르 필름이 꼬임성을 갖기 위하여는, 결정화 온도는 100 내지 130℃로 조절할 필요가 있다.

또한 본 발명의 트위스트 포장용 필름은, 상기의 폴리에스테르계 혼합물에, 통상적인 방법에 따라 압출성형, 냉각고화, 일축 또는 이축 연신하는 단계를 차례로 거쳐 제조하는데, 각 단계를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 폴리에스테르계 혼합물을 잘 혼련시킨 후, 이를 압출하여 용융 시트를 만든다. 상기 압출 성형에 있어서, 상기 혼합물의 가열용융은, 통상적으로 압출성형기를 이용하여 실시하지만, 경우에 따라서는 수지를 가열용융하지 않고, 연화시킨 상태로 성형을 실시해도 무방하다. 여기에 사용되는 압출성형기는 일축 압출성형기, 이축 압출성형기 어느 것이나 가능하나, 물성의 균일성을 위해 혼련성이 우수한 일축 직렬 랜덤형 압출성형기를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 압출성형기에서 상기 혼합물을 용융, 혼련하여 얻은 용융물을 다이를 통하여 압출시키면 용융시트가 얻어진다. 사용되는 다이로는 티다이, 원고리대 등이 있다.

이어서, 다이로부터 압출되는 용융시트를 서서히 냉각시킴으로써 결정화가 된 고화시트를 제조한다. 결정화를 위하여 보통은 200 내지 250℃의 온도에서 서서히 냉각하지만, 본 발명에서는 이보다 낮은 온도인 100 내지 130℃의 온도에서 결정화함으로써 필름의 꼬임 특성을 강화시킬 수 있다. 이러한 냉각, 고화과정은 금속롤을 사용하여 실시하는 것이 바람직하다. 금속롤을 사용하는 경우 시트의 두께를 균일하게 하고 표면 특성을 개선시키는 효과를 얻을 수 있다. 냉각 고화는 비교적 배향이 적은 상태로 실시하는 것이 바람직하다.

이어서, 냉각 고화된 시트를 일축으로 동시 또는 축차 연신시키는데, 두께의 균일도를 높이기 위해서 축차연신하는 것이 바람직하다. 연신 방법으로는 기체압력을 이용한 방법, 압연에 의한 방법 등 다양하며, 이들을 적당히 선택하거나 조합하여 실시해도 좋다.

본 발명의 폴리에스테르 필름에 있어서는, 연신공정시 두께를 10 내지 20 미크론으로 조정하는 것이 바람직한데, 두께를 상기와 같이 조정하는 이유는, 트위스트 포장용 필름의 꼬임안정성을 높이고, 포장재 생산 비용을 낮추기 위해서이다.

그 두께가 10 미크론 이하이면, 인쇄 공정시 파열될 수 있다는 단점이 있고, 20 미크론 이상이면 제조 단가가 높아져서 가격경쟁력 면에서 불리하다는 문제점이 있다.

상기의 과정을 거쳐 제조된 폴리에스테르 필름과 종래의 트위스트 포장 필름의 여러 특성을 각각 조사하였다. 각각의 테스트 필름의 두께는, PET 필름은 20 미크론인 것을, 나머지 필름은 30 미크론인 것을 사용하였으며, 테스트에 사용한 기계는 독일 PACTEC사제의 것으로 하였다. 그 결과를 하기하는 표 1에 나타내었다.

	생산속도(개/분)	꼬임성	인쇄적성	컷팅성	보관성	꼬임강도(psi)
트위스트 PET	1600	양호	양호	양호	양호	40
모노판	1000	보통	보통	보통	양호	20
셀로판	1500	양호	불량	양호	불량	30
폴리스티렌	1300	양호	불량	양호	불량	30
PVC	1100	양호	불량	양호	불량	30

상기한 결과로부터, 본 발명의 PET 필름이 생산성과 꼬임강도 면에서 매우 우수하다는 것을 알 수 있었다.

본 발명은 열수축성이 있는 PET 필름을 이용하여, 사탕, 초콜릿, 카라멜 등의 트위스트 포장 및 기타 선물 포장에 사용가능한 포장재를 제공함으로써, 인체에 무해하고 가공성이 우수하며 꼬임안정성이 우수한 트위스트 포장용 폴리에스테르 필름의 제공을 가능하게 한다.

Claims (4)

1. 열수축성을 갖는 폴리에스테르계 필름으로써 제조되는 것을 특징으로 하는 트위스트 포장용 필름.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리에스테르계 필름은, 두께 10 내지 20 미크론의 일축 및 이축 연신 폴리에스테르 필름인 것을 특징으로 하는 트위스트 포장용 필름.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 폴리에스테르계 필름은, 결정화 온도를 100 내지 130℃로 하여 제조된 것을 특징으로 하는 트위스트 포장용 필름.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 폴리에스테르계 필름은 2,2-디메틸(-1,3-프로판)디올 공중합 폴리에스테르로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 트위스트 포장용 필름.