KR20100078744A - 투명창용 ｏｐｐ 필름 및 이를 이용한 투명창이 구비된 봉투 - Google Patents

투명창용 ｏｐｐ 필름 및 이를 이용한 투명창이 구비된 봉투 Download PDF

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Abstract

투명창용 OPP 필름 및 이를 이용한 투명창이 구비된 봉투가 개시된다.
본 발명에 따른 투명창용 OPP 필름은 표피층, 중심층, 표피층의 3층 구조로 이루어지고, 상기 표피층은 융점(Tm)이 170℃ 이상인 호모 폴리프로필렌 100 중량부 및 실리카 0.1 내지 5 중량부를 포함하여 이루어지고, 상기 중심층은 융점(Tm)이 170℃ 이상인 호모폴리프로필렌 100 중량부 및 대전방지제 0.1 내지 2 중량부를 포함하여 이루어진다.
OPP 필름, 폴리프로필렌, 봉투, 투명창

Description

투명창용 ＯＰＰ 필름 및 이를 이용한 투명창이 구비된 봉투{Oriented Polypropylene Film for Transparent Window and Envelope using the same}
본 발명은 투명창용 OPP 필름 및 이를 이용한 투명창이 구비된 봉투에 관한 것이다.
OPP(Oriented Polypropylene) 필름은 폴리프로필렌(PP; Polypropylene)을 주재로 하여, 일축 또는 이축으로 연신하여 성형한 필름을 의미한다.
이러한 OPP 필름은 투명성, 방습성, 절연성이 우수하고, 무미, 무취, 무독하여 위생적이므로 식품, 제과 등의 포장재로 주로 활용되어 왔으며, 최근에는 성형방법의 개선, 증착 등에 의한 다양한 재료와의 결합 등으로 그 사용범위가 확대되고 있다.
봉투류는 종이와 같이 전통적인 소재로 이루어진 것과 더불어, 최근에는 발신자, 수신자 등을 표시하는 부분에는 합성수지재의 투명필름이 결합된 것이 많이 사용되고 있다. 즉, 종이와 같은 불투명 재질과 합성수지재의 투명필름을 접착제 등으로 결합한 형태가 많이 사용되고 있다.
지금까지 상기와 같이 봉투류에 사용되는 합성수지재의 투명필름은 주로 PET(Polyethyleneterephthalate) 필름, PS(Polystyrene) 필름 등이 이용되어 왔다.
상기 PET 필름, PS 필름은 물성이 우수하여, 봉투류의 투명창에 사용하기에 적합하나, 생산성이 떨어지고, 가격이 높다는 문제점이 있다.
상기와 같은 경제적인 이유로 인하여 최근에는 봉투류의 투명창에 OPP 필름을 적용하고자 하는 시도들이 있다. 즉, 종이와 같은 불투명 재질로 봉투를 만들고, 발신자, 수신자 등을 표시하는 부분에는 OPP 필름을 적용하여 투명창이 구비된 봉투를 제조하였다.
그러나, 상기와 같이 봉투류의 투명창에 OPP 필름을 결합한 것은, OPP 필름 특유의 특성으로 인하여 여러 문제점을 노출하고 있다. 먼저 OPP 필름은 기존의 PET 필름 및 PS 필름에 비하여 기계적 강도가 떨어지는 문제점이 있다. 따라서 OPP 필름으로 투명창을 형성한 봉투의 취급시 투명창이 훼손될 우려가 있다. 또한 OPP 필름은 열에 취약한 특성을 지닌다. 따라서 열에 의하여 OPP 필름으로 형성한 투명창이 수축되거나 변형되는 문제점을 지니고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기계적 강도가 향상되고, 내열성이 우수한 투명창용 OPP 필름을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 기계적 강도가 향상되고, 내열성이 우수한 OPP 필름으로 투명창을 형성한 봉투를 제공하는 것에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 투명창용 OPP 필름을 제공하는데, 본 발명에 따른 투명창용 OPP 필름은, 표피층, 중심층, 표피층의 3층 구조로 이루어지고, 상기 표피층은 융점(Tm)이 170℃ 이상인 호모 폴리프로필렌 100 중량부 및 실리카(SiO2) 0.1 내지 5 중량부를 포함하여 이루어지고, 상기 중심층은 융점(Tm)이 170℃ 이상인 호모폴리프로필렌 100 중량부 및 대전방지제 0.1 내지 2 중량부를 포함하여 이루어진다.
상기 실리카는 호모 폴리프로필렌 100 중량부를 기준으로, 평균입자분포가 2 내지 3 ㎛인 실리카 0.05 내지 2.5 중량부 및 평균입자분포가 4 내지 5 ㎛인 실리카 0.05 내지 2.5 중량부가 포함되는 것이 바람직하다.
상기 대전방지제는 하이브리드계 아크릴모노머인 것이 바람직하며, 구체적으 로는 주석도프 산화인디움, 안티몬도프 산화주석, 산화주석, 안티몬산아연, 오산화안티몬 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 성분을 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 투명창이 구비된 봉투를 제공하는데, 본 발명에 따른 투명창이 구비된 봉투는 상술한 투명창용 OPP 필름으로 투명창을 형성하여 이루어진다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하게 되면, 기존의 OPP 필름보다 향상된 기계적 강도 및 우수한 내열성을 가진 투명창용 OPP 필름을 얻을 수 있게 된다.
또한 기존의 OPP 필름보다 향상된 기계적 강도 및 우수한 내열성을 가진 투명창용 OPP 필름으로 봉투의 투명창을 형성함으로써, 투명창이 훼손되거나, 열에 의하여 수축 또는 변형되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명은 투명창용 OPP 필름을 제공한다.
본 발명에 따른 투명창용 OPP 필름(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 표피층(110), 중심층(120), 표피층(110)의 3층 구조로 이루어진다.
상기 표피층(110)은 중심층(120)을 보호하면서, 기계적 강도 및 내열성을 향상시키게 된다.
상기 표피층(110)은 융점(Tm)이 170℃ 이상인 호모 폴리프로필렌 100 중량부 및 실리카(SiO2) 0.1 내지 5 중량부를 포함하여 이루어진다.
폴리프로필렌은 프로필렌을 중합하여 제조하는 것으로서, 중합방법 및 첨가 성분 등에 의하여 호모(Homo) 타입, 임팩트(Impact) 타입, 랜덤(Random) 타입 등으로 구분된다. 이중 호모 폴리프로필렌은 프로필렌만을 이용하여 중합한 것으로서, 입체규칙성이 좋아 높은 결정화도를 가지고, 주로 필름 및 일반 생활용품 등의 성형에 이용된다. 본 발명에 사용되는 폴리프로필렌은 호모 프로필렌인데, 특히 융점(Tm)이 170℃ 이상인 것을 사용한다. 일반적인 폴리프로필렌의 융점인 165.5℃ 보다 융점이 약 5℃ 정도 높은 폴리프로필렌을 OPP 필름의 제조에 사용함으로써, 우수한 내열특성을 확보할 수 있게 된다.
상기 실리카는 상기 융점(Tm)이 170℃ 이상인 호모 폴리프로필렌 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 5 중량부가 사용된다. 실리카가 0.1 중량부보다 작게 사용되면, 원하는 만큼의 기계적 강도 향상을 달성할 수 없으며, 실리카가 5 중량부 이상 사용될 경우에는, 과도한 실리카의 사용으로 인하여 오히려 물성이 저하되는 역효과를 초래하게 된다.
특히 상기 실리카는 호모 폴리프로필렌 100 중량부를 기준으로, 평균입자분포가 2 내지 3 ㎛인 실리카 0.05 내지 2.5 중량부 및 평균입자분포가 4 내지 5 ㎛인 실리카 0.05 내지 2.5 중량부가 포함되는 것이 바람직하다. 평균입자분포가 2 내지 3 ㎛인 실리카와 평균입자분포가 4 내지 5 ㎛인 실리카를 동시에 사용하는 것 은 슬립성, 표면 거칠기, 투명도, 기계적 강도 등을 고려하여 본 발명의 발명자들이 무수한 반복 연구 끝에 도출한 최적의 결과값이다.
즉, 평균입자분포가 2 내지 3 ㎛인 실리카만을 사용하게 되면 투명도와 표면 거칠기 측면에서는 우수하나 슬립성이 떨어지는 문제점이 있고, 평균입자분포가 4 내지 5 ㎛인 실리카만을 사용하는 경우에는 슬립성은 우수하나, 투명도가 떨어지고, 표면이 거칠어지는 문제점이 있게 된다.
평균입자분포가 2 내지 3 ㎛인 실리카의 사용량은 호모 폴리프로필렌 100 중량부를 기준으로 0.05 내지 2.5 중량부의 범위에서 선택되는 것이 바람직한데, 실리카가 0.05 중량부보다 작게 사용될 경우에는 슬립성이 떨어지는 문제점이 있게 되고, 실리카가 2.5 중량부보다 많이 사용될 경우에는 사용량 대비 원하는 만큼의 물성 향상을 이루어지지 않아 비효율적이다.
평균입자분포가 4 내지 5 ㎛인 실리카의 사용량은 호모 폴리프로필렌 100 중량부를 기준으로 0.05 내지 2.5 중량부의 범위에서 선택되는 것이 바람직한데, 실리카가 0.05 중량부보다 작게 사용될 경우에는 슬립성이 떨어지는 문제점이 있고, 실리카가 2.5 중량부보다 많이 사용될 경우에는 투명도가 떨어지고, 표면이 거칠어지는 문제점이 있게 된다.
상기 중심층(120)은 융점(Tm)이 170℃ 이상인 호모 폴리프로필렌 100 중량부 및 대전방지제 0.1 내지 2 중량부를 포함하여 이루어진다.
상기 호모 폴리프로필렌의 융점 특성 등은 상술한 바와 같다.
상기 대전방지제는 이온 및 전자의 전하이동이 동시에 일어나는 하이브리드계 아크릴모노머를 이용하여, 대전방지성을 부여할 수 있으며, 구체적인 예를 들어보면 주석도프 산화인디움, 안티몬도프 산화주석, 산화주석, 안티몬산아연, 오산화안티몬 및 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 대전방지제의 함량은 호모 폴리프로필렌 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 2 중량부가 포함되는 것이 바람직하다.
상기 대전방지제가 0.1 중량부보다 작게 사용될 경우에는 원하는 만큼의 대전방지성을 부여할 수 없으며, 대전방지제가 2 중량부보다 많이 사용될 경우에는 불필요하게 많은 대전방지제가 투입되어 오히려 물성을 저하시킬 우려가 있다.
또한 본 발명은 투명창이 구비된 봉투를 제공한다.
도 2에 도시된 바와 같이 투명창이 구비된 봉투(200)는 불투명부(220)와 투명창(210)으로 이루어진다. 상기 불투명부(200)는 통상의 봉투에서와 같이 종이 등으로 이루어지며, 상기 투명창(210)은 발신자, 수신자 표시부 등과 같이 사용자가 원하는 위치에 형성된다.
상기 투명창(210)은 합성수지재 필름으로 형성되며, 특히 앞서 상세하게 설명한 투명창용 OPP 필름으로 형성된다. 즉, 종래의 OPP 필름에 비하여 기계적 강도 및 내열성이 향상된 본 발명에 따른 OPP 필름으로 투명창을 형성하여, 종래의 문제점을 해결할 수 있게 된다.
투명창(210)에 사용되는 OPP 필름과 불투명부(220)는 접착제 등으로 서로 결합되며, 이는 일반적인 기술이므로 이의 상세한 설명은 생략한다.
이하 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
실시예 : 투명창용 OPP 필름의 제조
표피층, 중심층, 표피층의 3층 구조로 이루어진 OPP 필름을 제조하였다. 표피층은 융점(Tm)이 173℃인 호모 폴리프로필렌(제조사 : 삼성토탈) 100 중량부에 평균입자분포가 2.7㎛인 실리카 0.5 중량부 및 평균입자분포가 4.4㎛인 실리카 0.5 중량부를 포함하였고, 중심층은 융점(Tm)이 173℃인 호모 폴리프로필렌(제조사 : 삼성토탈) 100 중량부에 대전방지제로서 주석도프 산화인디움 1 중량부가 포함되게끔 하여, OPP 필름을 제조하였다. 제조설비의 주요 공정조건은 다음과 같았다. MD(Machine Direction) 연신비 : 5.3, MDO 예열존 온도 : 145℃±1℃, MDO 연신존 온도 : 132℃±1℃, MDO 열고정존 온도 : 145℃, TDO 예열존 온도 : 178℃±2℃, TDO 연신존 온도 : 160℃±1℃, TDO 열고정존 온도 : 176℃이었다. 표피층의 평균두께는 각각 6㎛, 중심층의 평균두께는 28㎛ 이었으며, 전체 필름의 평균두께는 40㎛ 이었다.
비교예
시중에 유통되는 투명창용 OPP 필름을 비교예로 선정하였다. 즉, 평균두께가 40㎛인 투명창용 OPP 필름을 비교예로 선정하였다(제조사 : 대림산업).
시험예 : 물성분석
상기 실시예와 비교예를 대상으로 물성분석을 실시하여 그 결과를 하기의 표 에 나타내었다. 각각 항목의 검사는 해당 ASTM에 규정된 바에 의하였다.
Figure 112008090609310-PAT00001
상기 표에 기재된 물성분석 결과에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 OPP 필름은 비교예에 비하여 기계적 강도가 우수하며, 슬립성(마찰계수가 작을 수록 유리)이 개선되었음을 확인할 수 있었다. 또한 반복된 테스트 결과 열에 의한 변형도 본 발명의 실시예에 따른 OPP 필름이 비교예에 비하여 적은 것으로 확인할 수 있었다.
본 발명은 상기한 바람직한 실시 예와 첨부한 도면을 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 개념 및 범위 내에서 상이한 실시 예를 구성할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해지며, 본 명세서에 기재된 특정 실시 예에 의해 한정되지 않는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 투명창용 OPP 필름의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 투명창이 구비된 봉투이다.
*주요부분의 도면부호*
110 : 표면층
120 : 중심층
210 : 투명창
220 : 불투명부

Claims (5)

  1. 표피층, 중심층, 표피층의 3층 구조로 이루어지고,
    상기 표피층은 융점(Tm)이 170℃ 이상인 호모 폴리프로필렌 100 중량부 및 실리카 0.1 내지 5 중량부를 포함하여 이루어지고,
    상기 중심층은 융점(Tm)이 170℃ 이상인 호모폴리프로필렌 100 중량부 및 대전방지제 0.1 내지 2 중량부를 포함하여 이루어지는 투명창용 OPP 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실리카는 호모 폴리프로필렌 100 중량부를 기준으로, 평균입자분포가 2 내지 3 ㎛인 실리카 0.05 내지 2.5 중량부 및 평균입자분포가 4 내지 5 ㎛인 실리카 0.05 내지 2.5 중량부가 포함되는 것을 특징으로 하는 투명창용 0PP 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 대전방지제는 하이브리드계 아크릴모노머인 것을 특징으로 하는 투명창용 OPP 필름.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 대전방지제는 주석도프 산화인디움, 안티몬도프 산화주석, 산화주석, 안티몬산아연, 오산화안티몬 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명창용 OPP 필름.
  5. 투명창이 구비된 봉투에 있어서,
    상기 투명창은 제1항 내지 제4항의 어느 한 항에 의한 투명창용 OPP 필름으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투명창이 구비된 봉투.
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