KR20050093953A

KR20050093953A - 다층 필름 및 포장재

Info

Publication number: KR20050093953A
Application number: KR1020040017834A
Authority: KR
Inventors: 윤영찬
Original assignee: 서일산업 주식회사
Priority date: 2004-03-17
Filing date: 2004-03-17
Publication date: 2005-09-26

Abstract

본 발명은 산소 차단 기능을 가지는 포장재에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 산소에 의해서 변질되거나 영향을 받는 물품을 포장하는 용도로 사용되는 다층 포장재에 관한 것이다.

본 발명에 따른 다층 포장재는 저밀도 폴리에틸렌층, 접착제층, 가스차단층, 접착제층, 고밀도 폴리에틸렌층이 공압출로 적층되어 구성되는 것으로서 뛰어난 산소 차단 성능으로 내용물을 보호하는 효과를 가진다.

Description

다층 필름 및 포장재{PACKAGE MATERIAL BY MEANS OF MULTI-LAYER FILM}

본 발명은 가스 차단 기능을 가지는 포장재에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 산소에 의해서 변질되거나 영향을 받는 물품을 포장하는 용도로 사용되는 다층 필름 및 포장재에 관한 것이다.

제품의 포장에 사용되는 포장재는 피포장물의 보호하기 위하여 가스 및 수분 차단성이 뛰어나야 한다. 이러한 가스 차단성 필름은 주로 식품 등을 포장할 때 사용되는데, 여기에는 보통 가스 및 수분 차단성이 좋은 적층 필름형 포장재를 이용한다.

산소차단성이 좋은 다층필름으로는 레트르트 파우치(retort pouch)에 사용되는 PET(polyethylene terephthalate) 필름이 좋은 예이다. 그러나, PET 계통의 필름은 산소 및 가스 차단성이 뛰어나기는 하지만 신축성이 부족하여 물품 포장용으로는 적합하지 못하다.

즉, 정교한 기계 부속이나 전자 제품의 경우 이러한 가스 차단성 필름으로 1차 포장 후 내부에 잔여하는 공기를 제거하고 질소를 충전하는 방식으로 포장하는데, 이때 필름의 신축성이 부족하면 제품과 필름이 밀착하지 못하는 단점이 있고 심한 경우는 제품에 손상을 입히는 경우도 발생한다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제시되는 것으로 서 저밀도 폴리에틸렌층, 접착제층, 산소차단층, 접착제층, 고밀도 폴리에틸렌층으로 구성되는 포장용 다층 필름 및 포장재를 제공하는 것이 목적이다.

저밀도 폴리에틸렌은 통상 필름 및 압출 가공용으로 사용되는 것으로 밀도가 0.90 ∼ 0.95 g/cm³이며 멜트인덱스가 0.02 ∼ 3 g/min 인 수지이며, 고밀도 폴리에틸렌은 밀도가 0.94 ∼ 0.97 g/cm³ 정도인 것으로, 본 발명에서는 신축성이 좋은 폴리에틸렌 필름으로 제품에 아무런 손상을 끼치지 않으면서도 가스 차단성은 좋은 새로운 다층 필름 및 포장재를 제공하고자 하였다.

본 발명의 목적은 매우 우수한 가스 차단 성능을 가지면서도 제품에 흠집을 발생시키지 않는 포장재를 제공하는데 있다. 즉, 저밀도 폴리에틸렌층, 접착제층), 가스차단층, 접착제층 및 고밀도 폴리에틸렌층 순서대로 적층되어 우수한 가스 차단성을 가지면서도 먼지의 무착이 적어 제품에 대한 흠집 발생이 적은 다층 필름 및 포장재의 제공이 본 발명의 목적이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 구성을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 다층 포장재는 저밀도 폴리에틸렌과 고밀도 폴리에틸렌 사이에 가스 차단층을 설치하고 이를 접착층을 이용하여 다층 필름으로 가공하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 상기 다층필름은 저밀도 폴리에틸렌층, 접착제층, 가스차단층, 접착제층 및 고밀도 폴리에틸렌층이 공압출로 적층되어 형성된 것이다.

본 발명에서 제공하는 포장재의 가운데 층을 이루는 가스차단층은 에틸렌 비닐 알코올 또는 폴리아미드 중 선택되는 어느 하나의 물질이 사용된다.

본 발명에서 제공하는 포장재에 사용되는 접착제층은 열접착법을 사용할 시에는 생략될 수도 있다. 이러한 열접착이 가능한 소재는 폴리스티렌, 폴리우레탄, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 각종 이오노머 등이 있다.

본 발명에 따른 다층 필름 및 포장재는 통상적으로 당업계에서 필름블로우어(film blower)라고 불리는 장치를 사용하여 가공하는데, 저밀도 폴리에틸렌, 접착제, 에틸렌 비닐 알코올 또는 폴리아미드 중에서 선택되는 어느 1종, 고밀도 폴리에틸렌 등 수지를 5개의 압출기에 각각 주입하여 공압출된 튜브 형태의 필름을 적층하는 방식으로 제조한다. 이때 상기한 각각의 원료 수지는 각각의 압출기 속에서 충분히 융해된 다음 공압출 되어야 한다.

이렇게 하여 제조된 다층 필름은 우수한 가스차단성을 가질 뿐만 아니라, 인장 강도가 뛰어나면서도 초기 연신률이 높아 정밀한 제품을 포장하는데 최적의 성능을 나타낸다. 또한, 제품과 마찰되는 면이 저밀도 폴리에틸렌 층이므로 일정정도의 마찰력이 작용하더라도 제품 표면에 아무런 흠집을 남기지 않는 장점이 있다.

즉, PET 처럼 인장강도가 지나치게 강하고 초기 신축률 낮은 필름은 마찰력으로 정교하게 도장된 제품의 표면에 포장으로 인한 흠집을 남기는데 비하여 본원발명에서 제공하는 다층 필름은 이러한 부작용이 없다.

[실시예 1] 본 발명의 다층 필름과 PET 필름의 흠집 방지능 비교 평가

본 실시예1 에서는 본 발명에서 제공하는 다층 필름과 통상 시판되는 PET 필름의 흠집 방지능을 비교 평가하였다.

실험 방법은 표면이 거울 같이 매끄러운 폴리카보네이트 판을 5 cm x 5 cm 크기로 준비한 다음 이 판을 각각의 필름 위에서 마찰시켰을 때 발생하는 흠집의 단위 면적당 갯수로 평가하였다. 올바른 평가를 위해서 마찰은 단일한 방향으로만 진행시켜 모든 흠집이 줄무늬 형태로 나타나도록 하였다. 이때, 각각의 판위에는 500 g의 추를 얹어 놓아 마찰력을 조절하였다.

흠집 방지능 비교

필름 종류	두께(μm)	흠집 라인 수(개/cm²)
다층필름 A	50	5
다층필름 B	60	8
다층필름 C	70	11
다층필름 D	80	17
PET A	25	83
PET B	40	95

상기 표 1을 참조하면 본 발명에서 제공하는 다층 필름이 통상 포장재로 사용 되는 PET필름에 비하여 제품의 표면에 훨씬 적은 흠집을 발생시킴을 알 수 있다.

이는 본 발명에서 제공하는 다층 필름이 PET 필름에 비하여 적은 정전기를 발생시키고 이에 따라 표면에 존재하는 미세 먼지의 갯수가 작기 때문이다.

[실시예 2] 본 발명의 다층 필름과 PET 필름의 가스 차단성능 평가

본 실시예2 에서는 본 발명에서 제공하는 다층 필름과 통상 시판되는 PET 필름의 가스 차단 성능을 비교 평가하였다.

가스 차단 성능은 ASTM D3985에 의한 방법으로 평가하였으며 이때 투과도 측정에 사용한 가스는 산소이다.

가스 차단성 비교 평가

필름 종류	두께(μm)	가스 투과도(Barrer)
다층필름 A	50	0.0003
다층필름 B	60	0.0004
다층필름 C	70	0.0004
다층필름 D	80	0.0007
PET A	25	0.0052
PET B	40	0.0095

표 1에 예시된 산소의 투과도를 참조하면 본원발명에서 제공한 다층 필름의 산소 투과도가 PET필름에 비하여 약 1/100 이므로 매우 뛰어난 가스 차단능을 가지고 있음을 알 수 있다.

본 발명의 실시결과 통상적으로 사용되는 PET필름에 비하여 포장 대상 제품에 흠집을 매우 적게 발생시키면서도 가스 차단 성능이 우수한 포장용 다층 필름을 제공할 수 있었다. 특히, 가스 차단 성능이 통상 사용되는 PET필름에 비하여 약 100 정도나 우수하였다.

Claims

다층으로 적층된 고분자 필름 소재의 포장재료에 있어서,

저밀도 폴리에틸렌층(1), 접착제층(2), 가스차단층(3), 접착제층(3) 및 고밀도 폴리에틸렌층(5)이 공압출로 적층되어 형성되는 것을 특징으로 하는 다층 필름 및 포장재
제 1항에 있어서 가스차단층이 에틸렌 비닐 알코올 또는 폴리아미드 중 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로하는 다층 필름 및 포장재
제 1항에 이어서 다층 필름은 그 가스 투과도가 0.0003 ∼ 0.0007의 범위인 것을 특징으로 하는 다층 필름 및 포장재