KR20060129049A - 기계-방향 배향된 다중층 필름 - Google Patents

기계-방향 배향된 다중층 필름 Download PDF

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Abstract

필름의 제조방법을 개시한다. 상기 방법은, 필름에, 연신비가 증가함에 따라 증가하는 다트-드롭 강도를 제공하는 데에 효과적인 연신비에서, 다중층 필름을 기계-방향에서 배향하는 것을 포함한다. 상기 다중층 필름은 선형 저밀도 폴리에틸렌의 하나 이상의 층 및 고밀도 폴리에틸렌 또는 중밀도 폴리에틸렌의 하나 이상의 층을 포함한다.
폴리에틸렌 필름, 기계-방향 배향, 다중층 필름

Description

기계-방향 배향된 다중층 필름{MACHINE-DIRECTION ORIENTED MULTILAYER FILMS}
본 발명은 폴리에틸렌 필름에 관한 것이다. 더욱 특히, 본 발명은 기계-방향 배향된 다중층 필름에 관한 것이다.
폴리에틸렌은 고-밀도(HDPE, 밀도 0.941 g/cm3 이상), 중-밀도(MDPE, 밀도 0.926 내지 0.940 g/cm3), 저-밀도(LDPE, 밀도 0.910 내지 0.925 g/cm3), 및 선형 저-밀도 폴리에틸렌(LLDPE, 밀도 0.910 내지 0.925 g/cm3)로 나뉘어 진다. [ASTM D4976-98: 폴리에틸렌 플라스틱 성형 및 압출 물질에 대한 표준 설명서(Standard Specification for Polyethylene Plastic Molding and Extrusion Materials)]를 참조한다. 또한, 폴리에틸렌은 분자량에 의하여 나뉘어 질 수 있다. 예를 들면, 초-고(ultra-high) 분자량 폴리에틸렌은 중량 평균 분자량(Mw) 3,000,000 초과를 가지는 것들을 나타낸다. 미국 특허 제 6,265,504 호를 참조한다. 고분자량 폴리에틸렌은 통상적으로 Mw 130,000 내지 1,000,000 을 가지는 것들을 나타낸다.
폴리에틸렌(HDPE, MDPE, LLDPE, 및 LDPE)의 주요 용도 중 하나는, 식료품 색(grocery sacks), 규격 및 소비자 캔 라이너(institutional and consumer can liners), 상품 백(merchandise bags), 선적 색(shipping sacks), 음식 패키징 필름(food packaging films), 다중-벽 백 라이너(multi-wall bag liners), 생산 백(produce bags), 델리 랩(deli wraps), 신장 랩(stretch wraps) 및 수축 랩(shrink wraps)과 같은 필름 적용에서의 용도이다. 폴리에틸렌 필름의 중요한 물리적 성질은 인열 강도(tear strength), 충격 강도(impact strength), 인장 강도(tensile strength), 강성도(stiffness) 및 투명도(transparency)를 포함한다. 필름 강성도는 탄성률(modulus)에 의하여 측정될 수 있다. 탄성률은 응력(stress) 하에서, 필름의 변형에 대한 저항도이다.
기계 방향 배향(Machine Direction Orientation; MDO)은 폴리올레핀 산업 분야에서 공지되어 있다. 중합체가 일축 응력(uniaxial stress) 하에서 변형(strained)될 때, 상기 배향은 당김(pull)방향에서 정렬된다. 예를 들면, 미국 특허 제 6,391,411 호는 고분자량 (Mn 및 Mw 양자 모두 1,000,000 초과) HDPE 필름의 MDO 를 교시한다. 그러나, 상기 필름들은 높은 연신비(draw-down ratio)로 신장하기 어렵기 때문에, 고분자량 HDPE 필름의 MDO 는 제한된다.
현재 폴리에틸렌 필름은, 다트 드롭(dart drop) 충격강도에 있어서의 패키지 조건들을 충족시키기 위하여, 전형적으로, 탄성률, 항복 강도(yield strength) 및 파괴 강도(break strength)와 같은 몇가지 특성들을 포함한다. 상기와 같은 특성을 포함하지 않는 중합체 필름은, 백(bag)의 생산(producing) 및 충전(filling)과 관련된 경제성 뿐만 아니라, 백의 성능을 개선시키는 데에 바람직하다. 예 를 들면, 필름의 탄성률 및 항복 강도를 증가시킴에 의하여, 소비자에 의하여 취급되고난 후에, 그 형태를 유지하면서 더 많은 양의 상품(goods)을 패키지하는 것을 가능케 하는, 더 큰 백이 제조될 수 있다. 더 높은 탄성률을 가지는 백은 충전 공정(filling process)의 전체적인 경제성을 개선시키면서, 또한 충전 라인이 더 빠르게 가동하는 것을 가능케 한다.
필름의 항복 강도를 증가시킴에 의하여, 백은 응력 하에서 덜 용이하게 연장하며, 따라서 이들은 최초 형태 및 치수(dimension)를 유지한다. 이는 로드(load) 하에서 필름 휘어짐(yielding) 및 가늘어짐(thinning)으로부터 비롯된 파괴의 양을 감소시킨다. 또한, 패키지의 심미적(aesthetic) 질을 유지하고, 소비자에 의해 인식되는 브랜드(brand)를 강화시키면서, 백의 인쇄 표면(printed surface)은 뒤틀리지 않는다.
게다가, 상기 언급된 성질을 포함하지 않는 필름은, 제품과 연관된 경제성을 추가적으로 개선시키면서, 필름 두께의 감소를 가능케 한다. 상기와 같은 혁신은, 성능 및 경제적 이익 모두를 제공하는 새로운 제품을 창조하는데 있어서의, 내구성이 강한(heavy duty) 선적 색 산업의 모두에게 바람직하다.
발명의 개요
본 발명의 방법은, 필름에, 연신비가 증가함에 따라 증가하는 다트 드롭 강도를 제공하는 데에 효과적인 연신비에서, 다중층 필름을 기계-방향(MD)에서 배향하는 것을 포함한다. 다중층 필름은 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)의 하나 이상의 층 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 또는 중밀도 폴리에틸렌(MDPE)의 하나 이상의 층을 포함한다.
필름이 신장될 때, 그 다트-드롭 충격 강도는 통상 필름이 얇아질수록 감소된다. 본 발명자는 놀랍게도, 특정 연신비 이상에서 다중층 필름이 기계 방향에서 배향될 경우, 필름의 다트-드롭 강도가 연신비가 증가함에 따라 증가하며, 배향된 필름이 결국 최초 필름의 그것보다 더 큰 다트-드롭 값을 가질 수 있다는 것을 발견하였다. 따라서, 본 발명은, 높은 탄성률, 높은 인장 강도, 높은 다트-드롭 충격 강도의 조합을 가지는, 기계-방향 배향된(MDO) 다중층 필름을 제조하는 신규한 방법을 제공한다.
발명의 상세한 설명
본 발명의 방법은, 필름에, 연신비가 증가함에 따라 증가하는 다트 드롭 강도를 제공하는 데에 효과적인 연신비에서, 다중층 필름을 기계-방향(MD)에서 배향하는 것을 포함한다. 상기 다중층 필름은 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)의 하나 이상의 층 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 또는 중밀도 폴리에틸렌(MDPE)의 하나 이상의 층을 포함한다.
적절한 LLDPE 는 바람직하게는, 에틸렌과, 5 중량% 내지 15 중량% 의 1-부텐, 1-헥센, 및 1-옥텐과 같은 긴 사슬 α-올레핀과의 공중합체이다. 적절한 LLDPE 는 약 0.910 g/cm3 내지 약 0.925 g/cm3 의 범위 내의 밀도를 가지는 것을 포함한다. 또한, 적절한 LLDPE 는 소위 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)를 포함한다. 적절한 VLPDE 는 0.865 g/cm3 내지 0.910 g/cm3 의 범위 내의 밀도를 가진다.
적절한 MDPE 는 바람직하게는 약 0.926 g/cm3 내지 약 0.940 g/cm3 의 범위 내의 밀도를 가진다. 더욱 바람직하게는, 상기 밀도는 약 0.930 g/cm3 내지 약 0.940 g/cm3 의 범위 내이다. 바람직한 MDPE 는 약 85 중량% 내지 약 98 중량% 의 에틸렌의 회귀(recurring) 단위 및 약 2 중량% 내지 약 15 중량%의 C3 내지 C10 α-올레핀의 회귀단위를 포함하는 공중합체이다. 적절한 C3 내지 C10 α-올레핀은, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐 등, 및 그 혼합물을 포함한다.
바람직하게는, MDPE 는 이형(bimodal) 또는 다형(multimodal) 분자량 분포(distribution)을 가진다. 이형 또는 다형 MDPE 를 제조하는 방법은 공지되어 있다. 예를 들면, 미국 특허 제 6,486,270 호는 다중영역 공정(multiple-zone process)에 의한 MDPE 의 제조를 교시한다.
적절한 HDPE 는 바람직하게는 약 0.941 g/cm3 내지 약 0.970 g/cm3 의 범위 내의 밀도를 가진다. 더욱 바람직하게는, 상기 밀도는 약 0.945 g/cm3 내지 약 0.965 g/cm3 의 범위 내이다. 가장 바람직하게는, 상기 밀도는 0.958 g/cm3 내지 0.962 g/cm3 의 범위 내이다.
바람직하게는, LLDPE, MDPE 및 HDPE 는 약 0.01 내지 약 1.5 dg/min, 및 더욱 바람직하게는 약 0.01 내지 약 1.0 dg/min 의 MI2 를 가진다. 바람직하게는, LLDPE, MDPE 및 HDPE 는 약 50 내지 약 300 의 MFR 을 가진다. 용융 지수(Melt Index; MI2)는 통상 중합체 분자량을 측정하는 데에 사용되며, 용융 흐름 비(Melt Flow Ratio; MFR)는 분자량 분포를 측정하는 데에 사용된다. 더 큰 MI2 는, 더 낮은 분자량을 나타낸다. 더 큰 MFR 은 더 넓은 분자량 분포를 나타낸다. MFR 은 MI2 에 대한 고-로드 용융 지수(HLMI) 의 비율이다. MI2 및 HLMI 는 ASTM D-1238 에 의하여 측정될 수 있다. MI2 는 2.16 kg 압력 하, 190℃ 에서 측정된다. HLMI 는 21.6 kg 압력 하, 190℃ 에서 측정된다.
바람직하게는, LLDPE, MDPE, 및 HDPE 는 약 10,000 내지 약 500,000, 더욱 바람직하게는 약 11,000 내지 약 50,000, 및 가장 바람직하게는 약 11,000 내지 약 35,000 의 범위 내의 수 평균 분자량(Mn)을 가진다. 바람직하게는, LLDPE, MDPE, 및 HDPE 는 약 120,000 내지 약 1,000,000, 더욱 바람직하게는 약 135,000 내지 약 500,000, 및 가장 바람직하게는 약 140,000 내지 약 250,000 의 범위 내의 중량 평균 분자량(Mw)을 가진다. 바람직하게는, LLDPE, MDPE, 및 HDPE 는 약 3 내지 약 20, 더욱 바람직하게는 약 4 내지 약 18, 및 가장 바람직하게는 약 5 내지 약 17 의 범위 내의 분자량 분포(Mw/Mn)를 가진다.
상기 Mw, Mn 및 Mw/Mn 은 혼합층 GPC 컬럼 (Polymer Labs mixed B-LS) 및 이동상으로서의 1,2,4-트리클로로벤젠(TCB)이 장착된, 워터 GPC2000CV 고온 기구(Waters GPC2000CV high temparature instrument) 상에서, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의하여 얻어진다. 이동상은 1.0 mL/min 의 명목 유속(nominal flow rate) 및 145℃ 의 온도에서 사용된다. 어떠한 항산화제(antioxidant)도 이동상에 첨가되지 않지만, 800 ppm 의 BHT 가 샘플 용해를 위하여 사용되는 용매에 첨가된다. 중합체 샘플은 매 30 분 마다 부드러운 휘저음(gentle agitation)과 함께 170℃ 에서 2 시간 동안 가열된다. 주입 부피는 100 마이크로리터(microliters)이다.
Mw 및 Mn 은 워터 밀레니엄 4.0 소프트웨어(Waters Millennium 4.0 sofrware)에 의하여 채용되는, 누적 매칭 % 보정 절차(cumulative matching % calibration procedure)를 사용하여 계산된다. 이는 우선, 정밀 폴리스티렌 표준(PSS, products of Waters Corporation)을 사용하여 보정 곡선을 발생시키고, 그 후 보편적 보정 절차(Universal Calibration procedure)에 의한 폴리에틸렌 보정을 발전시키는 것을 포함한다.
적적한 LLDPE, MDPE, 및 HDPE 는 지글러(Ziegler), 단일-위치(sigle-site), 또는 임의의 기타 올레핀 중합화 촉매에 의하여 생성될 수 있다. 지글러 촉매는 공지되어 있다. 적절한 지글러 촉매의 예는, 티타늄 할라이드, 티타늄 알콕사이드, 바나듐 할라이드, 및 그 혼합물을 포함한다. 지글러 촉매는 알킬 알루미늄 화합물과 같은 공촉매(cocatalyst)와 함께 사용된다.
단일-위치 촉매는 메탈로센(metallocene) 및 비-메탈로센(non-metallocene)으로 나뉘어 질 수 있다. 메탈로센 단일-위치 촉매는 사이클로펜타디에닐(Cp) 또는 Cp 유도체 리간드를 함유하는 전이 금속 화합물이다. 예를 들면, 미국 특허 제 4,542,199 호는 메탈로센 촉매를 교시한다. 비-메탈로센 단일-위치 촉매는 Cp 외의 리간드를 함유하지만, 메탈로센과 동일한 촉매적 성질을 가진다. 비-메탈로센 단일-위치 촉매는 이종원자 리간드, 예를 들면, 보라아릴(boraaryl), 피롤릴, 아자보롤리닐 또는 퀴놀리닐을 포함할 수 있다. 예를 들면, 미국 특허 제 6,034,027 호, 제 5,539,124 호, 제 5,756,611 호 및 제 5,637,660 호는 비-메탈로센 촉매를 교시한다.
선택적으로, 다중층 필름은 기체-장벽, 부착제, 메디칼(medical), 난연재 층(flame retardant layer) 등과 같은 기타 층을 포함한다. 선택적 층에 있어서의 적절한 재료는, 폴리(비닐리덴 클로라이드), 폴리(비닐 알콜), 폴리아미드(나일론), 폴리아크릴로니트릴, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체(EVA), 에틸렌-메틸 아클릴레이트 공중합체(EMA), 에틸렌-아크릴산 공중합체(EAA), 이오노머(ionomers), 무수 말레산(maleic anhydride) 그래프트된 폴리올레핀, K-수지(스티렌/부타디엔 블록 공중합체), 및 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(PET) 등, 및 그 혼합물을 포함한다.
다중층 필름은 공-압출, 코팅, 및 임의의 기타 적층 공정(laminating process)에 의하여 제조될 수 있다. 이는 주조(casting) 또는 발포(blown) 필름 공정에 의하여 제조될 수 있다. 발포 필름 공정은 고-스토크(high-stalk) 및 인-포켓(in-pocket) 공정을 포함한다. 고-스토크 공정 및 인-포켓 공정 사이의 차이점은, 고-스토크 공정에서는, 압출된 튜브가 압출 다이(die)로부터 일정 거리(즉, 스토크의 길이)로 팽창되는데 반하여, 인-포켓 공정에서 압출된 튜브는, 튜브가 압출 다이를 탈출하는 것과 같이 팽창된다는 것이다.
다중층 필름은 기계 (또는 공정) 방향에서 일축으로 신장된다. 이는 소위 MDO 로 지칭된다. MDO 동안, 발포-필름 라인 또는 기타 필름 공정으로부터의 필름은 배향 온도까지 가열된다. 바람직하게는, 상기 배향 온도는 유리 전이 온도(Tg) 및 용융점(Tm) 및 용융 온도(Tm)사이의 차이의 60% 사이이다. 예를 들면, 블렌드(blend)가 25℃ 의 Tg 및 125℃ 의 Tm 을 가지는 경우, 배향 온도는 바람직하게는 약 60℃ 내지 약 125℃ 의 범위 내이다. 상기 가열은 바람직하게는 다중 가열 롤러(roller)를 사용하여 수행된다.
다음으로, 가열된 필름은, 가열 롤러와 동일한 롤링 속력을 가지는 닙(nip) 롤러를 가진, 슬로우 드로우 롤(slow draw roll)로 공급된다. 그 후, 상기 필름은 패스트 드로우 롤(fast draw roll)로 들어간다. 패르스 드로우 롤은 슬로우 드로 롤보다 2 내지 10 배 빠른 속력을 가지며, 이는 연속 기저(basis) 상에서 필름을 효과적으로 신장시킨다.
그 후, 신장된 필름은, 어닐링 열 롤러(annealing thermal roller)로 들어가며, 이는 필름을, 일정 기간 동안 증가된 온도에서 유지함으로써, 응력 완화를 가능케 한다. 어닐링 온도는 바람직하게는 약 100℃ 내지 약 125℃ 의 범위 내이며, 어닐링 시간은 약 1 내지 약 2 초 의 범위 내이다. 최종적으로, 상기 필름은 냉각 롤러를 통하여 상온까지 냉각된다.
배향 전 및 후의 필름 두께의 비는 "연신비"로 지칭된다. 예를 들면, 6-mil 필름이 0.6-mil 로 신장된 경우, 연신비는 10:1 이다. 본 발명의 방법에 의하여, 연신비는 충분히 높으며, 여기서 필름의 다트-드롭 강도는 연신비가 증가함에 따라 증가한다. 기대된 바와 같이, 다중층 필름이 MD-배향된 경우, 그 다트-드롭 값은 연신비가 증가함에 따라 감소한다. 그러나, 본 발명자는 놀랍게도, 필름이 특정 포인트 이상에서 배향될 경우, 다트-드롭 값이 연신비와 함께 증가하는 것을 발견하였다. 배향이 계속됨에 따라, 배향된 필름은 비-배향된 필름의 그것보다 더 큰 최종적인 다트-드롭 값을 가질 수 있다.
다트-드롭 값이 연신비와 함께 증가하는 것 이상의 임계점은, 층의 성질, 필름 공정 조건 및 MDO 조건을 포함하는 다수의 인자에 의존한다. 바람직하게는, 연신비는 6:1 초과이다. 더욱 바람직하게는, 연신비는 8:1 초과이다. 가장 바람직하게는, 연신비는 10:1 초과이다. 바람직하게는, 다중층 필름은, 필름의 층이 탈적층(delaminating) 및 다중-벽 필름을 형성하는 것을 시작할 정도로 배향된다.
본 발명은, 본 발명의 방법에 의하여 제조된 MD 배향된 필름을 포함한다. 또한, 본 발명은, 본 발명의 방법에 의하여 제조된 다중-벽 필름을 포함한다. 본 발명의 필름은 높은 탄성률 및 높은 인장 강도를 가질 뿐만 아니라, 높은 다트-드롭 충격 강도를 가진다. 본 발명의 필름은 높은 탄성률, 높은 인장 강도 및 높은 충격 강도의 조합때문에, 내구성이 강한 백을 제조하는 데에 특히 유용하다.
바람직하게는, 본 발명의 필름은, 150,000 psi 초과, 더욱 바람직하게는 200,000 psi 초과, 및 가장 바람직하게는 250,000 psi 초과의, 1% 시컨트(secant) MD 및 TD (역 방향; transverse direction) 탄성률을 가진다. 탄성률은 ASTM E-111-97 에 의하여 시험된다.
바람직하게는, 필름은 30,000 psi 초과, 더욱 바람직하게는 35,000 psi 초과, 및 가장 바람직하게는 40,000 psi 초과의 항복 및 파괴에서 MD 인장 강도를 가진다. 인장강도는 ASTM D-882 에 의하여 시험된다.
바람직하게는, 필름은 30 % 미만, 및 더욱 바람직하게는 50 % 미만의 헤이즈(haze)를 가진다. 헤이즈는 [ASTM D1003-92: 투명 플라스틱의 헤이즈 및 광 투과도에 대한 표준 시험법, 1992년 10월 (Standard Test Method for Haze and Luminous Transmittance of Transparent Plastics, Oct. 1992)] 에 따라서 시험된다. 바람직하게는, 필름은 20 초과, 및 더욱 바람직하게는 30 초과의 광택(gloss)을 가진다. 광택은 [ASTM D2457-90: 플라스틱 필름 및 고체 플라스틱의 반사성 광택에 대한 표준 시험법(Standard Test Method for Specular Gloss of Plastic Films and Solid Plastics)]에 의하여 시험된다.
하기의 실시예는 본 발명을 단지 예시할 뿐이다. 당업자는 본 발명의 정신(spirit) 및 특허청구범위의 범위 내에 있는 다수의 변형들(variations)을 인식할 것이다.
실시예 1 - 6
LLPDE / MDPE / LLDPE 3-층 필름의 기계 방향 배향
중밀도 폴리에틸렌(XL3805, product of Equistar Chemicals, LP, Mi2: 0.057 dg/min, 밀도: 0.938g/cm3, Mn: 18,000, Mw: 209,000)이 선형 저밀도 폴리에틸렌(GS707, product of Equistar Chemicals, LP, 밀도: 0.915g/cm3, Mi2: 0.700 dg/min, Mn: 30,000, Mw: 120,000)과 함께 공압출되고, 2.5 mm 다이 갭(gap)을 가지는 1000 mm 다이 상에서 14.0 mil 의 두께를 가지는, 동일하게 층상으로 된(layered) 3 층 (LLDPE/MDPE/LLDPE) 필름으로 전환된다. 상기 필름은 포켓 내에서 및 2:1 의 팽창비 (blow-up ratio; BUR) 에서 생성된다.
그 후, 상기 필름은 실시예 1 - 6 에서, 각각, 연신비 4, 5, 6, 7, 8 및 9.3:1 의 기계 방향에서, 더 얇은 필름 내로 신장된다. 9.3:1 의 연신비는, 중합체 필름이 아닌 배향 장비에 의하여 제한되는 최대 연신비이다. 필름 특성이 표 1 에 기재된다. 이는 더 낮은 드로우 비(draw ratio)에서, 기대되는 바와 같이, 다트 드롭 값이 연신비가 증가함에 따라 감소하는 것을 나타낸다. 특정 드로우 비 후에, 다트 드롭 값은 증가하기 시작하며, 최초 필름의 다트 드롭 값을 현저히 초과한다.
다중층 필름의 특성 대 연신비
실시예 번호 연신비 다트 드롭 F50 그램 (Grams) MD 탄성률 kspi TD 탄성률 Kspi MD 인장강도 @ 항복 kpsi MD 인장강도 @ 파괴 kpsi 광택 헤이즈 %
1 4:1 136 122 149 8.85 13.8 22 39
2 5:1 128 144 155 16.5 20.2 26 34
3 6:1 134 170 160 24.3 26.7 29 31
4 7:1 155 200 164 32.0 33.0 31 30
5 8:1 190 236 167 39.5 39.5 32 30
6 9.3:1 258 293 171 47.9 47.9 31 33
비교예 7 - 11
HDPE 단층 필름의 기계 방향 배향
필름이 단층 HPDE 구조(L5005, product of Equistar Chemicals, LP, 밀도: 0.949g/cm3, Mi2: 0.057 dg/min, Mn: 12,600, Mw: 212,000)로서 제조되는 점을 제외하고는, 실시예 1 - 6 이 반복된다. 필름 특성이 표 2 에 기재되었으며, 이는 다트 드롭 값이 연신비가 증가함에 따라 현저히 감소하고, 실시예 1 - 6 에서의 다중층 필름에서 보여진 다트 드롭 값에서의 격렬한 상승(drastic upturn)은 관찰되지 않았음을 나타낸다. 7.9:1 의 연신비는, 중합체 필름에 의해서가 아닌, 배향 장비에 의하여 제한되는 최대 연신비이다.
단층 필름의 특성 대 연신비
실시예 번호 연신비 다트 드롭 F50 그램 MD 탄성률 kspi TD 탄성률 Kspi MD 인장강도 @ 항복 kpsi MD 인장강도 @ 파괴 kpsi 광택 헤이즈%
C7 4:1 137 218 234 6.53 15.3 12 60
C8 5:1 105 239 236 7.17 20.1 14 56
C9 6:1 86 261 238 7.81 25.0 16 52
C10 7:1 81 286 240 8.45 29.8 19 48
C11 7.9:1 88 310 241 9.02 34.1 23 44
비교예 12 - 19
MDPE - LLDPE 블렌드로부터의 단층 필름의 기계 방향 배향
필름이 MDPE(XL3805, product of Equistar Chemicals, LP, Mi2: 0.057 dg/min, 밀도: 0.938g/cm3, Mn: 18,000, Mw: 209,000) 및 LLPDE(GS707, product of Equistar Chemicals, LP, 밀도: 0.915g/cm3, Mi2: 0.700 dg/min, Mn: 30,000, Mw: 120,000)의 블렌드로부터의 단층으로서 제조되는 점을 제외하고는, 실시예 1 - 6 이 반복된다. 블렌드 내의 구성성분은, 전체 필름 내에 존재하는 각각의 물질들의 백분율이, 실시예 1 - 6 에 나타내어진 다중층 필름의 그것과 동일하도록 하는 비율을 가진다. 필름 특성이 표 3 에 기재되었으며, 이는 다트 드롭 값이 연신비가 증가함에 따라 현저히 감소하고, 실시예 1 - 6 에서의 다중층 필름에서 보여진 다트 드롭 값에서의 격렬한 상승은 관찰되지 않았음을 나타낸다. 10.6:1 의 연신비는 중합체 필름에 의해서가 아닌, 배향 장비에 의하여 제한되는 최대 연신비이다.
단층 MDPE - LLDPE 블렌드 필름의 특성 대 연신비
실시예 번호 연신비 다트 드롭 F50 그램 MD 탄성률 kspi TD 탄성률 Kspi MD 인장강도 @ 항복 kpsi MD 인장강도 @ 파괴 kpsi 광택 헤이즈%
C12 4:1 140 104 129 7.32 13.4 27 32
C13 5:1 120 120 135 12.2 17.5 30 29
C14 6:1 105 139 140 17.1 21.6 34 27
C15 7:1 93 161 145 22.1 25.7 36 25
C16 8:1 87 186 148 27.0 29.9 38 24
C17 9:1 84 215 151 32.0 34.0 39 24
C18 10:1 86 249 154 36.9 38.1 39 25
C19 10.6:1 89 272 156 39.9 40.5 9 26

Claims (14)

  1. 필름에, 연신비(draw-down ratio)가 증가함에 따라 증가하는 다트-드롭(dart-drop) 강도를 제공하는 데에 효과적인 연신비에서, 다중층 필름을 기계-방배향하는 것을 포함하는 방법으로서, 상기 필름이 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)의 하나 이상의 층 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 또는 중밀도 폴리에틸렌(MDPE)의 하나 이상의 층을 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 HDPE 가 0.941 g/cm3 내지 0.970 g/cm3 의 범위 내의 밀도를 가지는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 MDPE 가 0.926 g/cm3 내지 0.940 g/cm3 의 범위 내의 밀도를 가지는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 LLDPE 가 0.865 g/cm3 내지 0.925 g/cm3 의 범위 내의 밀도를 가지는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 필름이 필름 탈적층(delamination)을 일으키는 데에 효과적인 연신비에서 배향되는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 필름이, 필름에, 최초 필름의 그것보다 더 큰 다트-드롭 강도를 제공하는 연신비에서 배향되는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 LLDPE, HDPE, 및 MDPE 각각이 120,000 내지 1,000,000 의 범위 내의 중량 평균 분자량(Mw)을 가지는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 Mw 가 135,000 내지 500,000 의 범위 내인 방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 Mw 가 140,000 내지 250,000 의 범위 내인 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 LLDPE, HDPE, 및 MDPE 각각이 10,000 내지 500,000 의 범위 내의 수 평균 분자량(Mn)을 가지는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 Mn 이 11,000 내지 50,000 의 범위 내인 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 Mn 이 11,000 내지 35,000 의 범위 내인 방법.
  13. 제 1 항의 방법에 의하여 제조된 배향된 필름.
  14. 제 5 항의 방법에 의하여 제조된 다중-벽 필름.
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