KR20120052056A - Environment-friendly thermoresistant heat shrinkable film - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 식음료 용기의 라벨 또는 식품포장 오버랩용 등으로 사용되는 친환경 열수축 필름에 관한 것이다.
The present invention relates to an environment-friendly heat shrink film used for labeling or food packaging overlap of food and beverage containers.
범용적인 열수축성 필름으로는, 석유계로부터 유래된 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리스티렌(PS), 폴리에스테르(PET) 등이 많이 사용되고 있다. 그러나, 이들은 석유로부터 제조되어 에너지 소비량이 높고, 이산화탄소 발생량도 클 뿐만 아니라, 사용 후 폐기하는 과정에서 환경적으로 매우 유해한 물질을 배출한다.As general-purpose heat-shrinkable films, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), polyester (PET) and the like derived from petroleum are widely used. However, they are produced from petroleum, have high energy consumption, generate large amounts of carbon dioxide, and emit environmentally harmful substances during disposal after use.
예를 들어, 폴리비닐클로라이드(PVC) 필름은 분자 내에 염소를 포함하고 있을 뿐만 아니라 각종 가소제 등의 첨가제를 포함하고 있어 소각 시 다이옥신 등과 같은 유해물질을 발생하여 사용에 많은 규제가 되고 있다. 또한, 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 폴리에스테르(PET) 등은 포장 용도로 사용된 후 매립 처리되면 화학적, 생물적 안정성 때문에 거의 분해가 되지 않고 축적되어, 매립지의 수명을 짧게 하고 지구 토양오염의 문제를 야기한다. For example, polyvinyl chloride (PVC) film not only contains chlorine in the molecule, but also contains additives such as various plasticizers, and thus generates harmful substances such as dioxins when incinerated, thereby making it a lot of restrictions on use. In addition, polypropylene (PP), polystyrene (PS), polyester (PET), etc., are used for packaging purposes, and when they are landfilled, they accumulate with little degradation due to chemical and biological stability. It causes the problem of soil pollution.
이러한 분해가 되지 않는 플라스틱 필름의 단점을 보완하기 위해, 최근 들어 수지 자체의 생분해성이 높은 폴리락트산(PLA) 또는 이산화탄소를 활용하여 친환경적인 지방족 폴리카보네이트를 사용하여 필름을 제조하는 방법이 다양하게 연구되고 있다. In order to make up for the shortcomings of plastic films that do not decompose, various studies have recently been made on methods of producing films using environmentally friendly aliphatic polycarbonates utilizing high biodegradable polylactic acid (PLA) or carbon dioxide of the resin itself. It is becoming.
그러나, PLA는 결정성이 높아 수축속도가 빠르고 수축응력이 너무 낮아 수축 마무리성이 좋지 않으므로 라벨 용도로는 제한적이다. 또한, 지방족 폴리카보네이트는, Tg(유리전이온도)가 낮은 무정형 수지이기 때문에 단독으로 필름화하여 사용하기에는 내열성 및 기계적 물성이 불충분한 문제점이 있다.However, PLA is limited in label use because the crystallinity is high, the shrinkage rate is fast, and the shrinkage stress is too low, so that the shrinkage finish is not good. In addition, since the aliphatic polycarbonate is an amorphous resin having a low Tg (glass transition temperature), there is a problem in that heat resistance and mechanical properties are insufficient for use as a film alone.
또한, PET는 안정한 분자 구조에 의해 기계적 특성이 우수하나, 이로 인한 높은 수축응력때문에 PE, PP 등으로 제조된 가요성 용기(flexible bottle)에 대한 라벨 용도로 사용하기에 제한적이다.In addition, PET has excellent mechanical properties due to its stable molecular structure, but due to its high shrinkage stress, PET is limited to use for labeling a flexible bottle made of PE, PP, and the like.
이에 기존의 열수축성 필름의 단점이 보완된 새로운 열수축성 필름의 개발이 요구되고 있다.Accordingly, there is a demand for the development of a new heat-shrinkable film in which the disadvantages of the existing heat-shrinkable film are compensated for.
따라서, 본 발명은 친환경적이고 열수축성이 우수하며 내열성이 우수하여 라벨 또는 포장재 용도로 유용한 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
Therefore, an object of the present invention is to provide a film that is useful for environmentally friendly, excellent heat shrinkability and excellent heat resistance for use in labels or packaging materials.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 지방족 폴리카보네이트 수지를 포함하는 기재층과, 상기 기재층의 한면 또는 양면에 코팅된 내열성 고분자막을 구비하고, 90℃ 항온수조에 10초간 두었을 때 주수축방향의 수축률이 30% 이상이며, 적어도 한방향으로 연신된, 친환경 열수축 필름을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises a substrate layer containing an aliphatic polycarbonate resin, and a heat-resistant polymer film coated on one or both sides of the substrate layer, when placed in a 90 ℃ constant temperature water bath for 10 seconds in the main shrinkage direction Shrinkage of 30% or more, and at least one direction stretched, to provide an environmentally friendly heat shrink film.
또한, 본 발명은 상기 친환경 열수축 필름을 포함하는 열수축 라벨 또는 포장재를 제공한다.
In addition, the present invention provides a heat shrink label or packaging material comprising the eco-friendly heat shrink film.
본 발명에 따른 친환경 열수축 필름은, 내열성, 열수축성 및 안티블로킹성이 우수하고 수축응력이 적당하여, 식음료 용기의 라벨 또는 식품포장용 오버랩 등의 용도로 사용될 수 있으며, 이산화탄소의 활용을 통해 이산화탄소를 저감시키고 소각 등의 폐기 시에도 환경 유해 물질을 배출하지 않으므로 친환경적이다.Eco-friendly heat shrink film according to the present invention is excellent in heat resistance, heat shrinkage and anti-blocking properties and suitable for the shrinkage stress, can be used for labeling of food and beverage containers or food packaging overlap, reducing carbon dioxide through the use of carbon dioxide It is eco-friendly because it does not emit environmentally harmful substances even when incinerated.
본 발명에 따른 필름은, 지방족 폴리카보네이트 수지를 포함하는 기재층과, 상기 기재층의 한면 또는 양면에 코팅된 내열성 고분자막을 구비하고, 90℃ 항온수조에 10초간 두었을 때 주수축방향의 수축률이 30% 이상이며, 적어도 한방향으로 연신된 것을 특징으로 한다.
The film according to the present invention includes a base layer containing an aliphatic polycarbonate resin and a heat resistant polymer film coated on one or both sides of the base layer, and the shrinkage ratio in the main shrinkage direction when placed in a 90 ° C. constant temperature water bath for 10 seconds. It is 30% or more, It is characterized by extending | stretching in at least one direction.
상기 기재층에 사용되는 지방족 폴리카보네이트 수지는 알킬렌 옥사이드, 사이클로알켄 옥사이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 에폭사이드 화합물과 이산화탄소를 공중합하여 제조할 수 있다. 이때, 중합 촉매로는 디에틸아연(미국특허 제 3,585,168 호)과 같은 아연 전구체, 오늄염을 포함하는 착화합물(대한민국특허 제 10-0853358 호), 또는 코발트 촉매 등을 사용할 수 있다.The aliphatic polycarbonate resin used in the substrate layer may be prepared by copolymerizing carbon dioxide with an epoxide compound selected from the group consisting of alkylene oxide, cycloalkene oxide, and mixtures thereof. In this case, as the polymerization catalyst, a zinc precursor such as diethyl zinc (US Pat. No. 3,585,168), a complex compound containing an onium salt (Korean Patent No. 10-0853358), or a cobalt catalyst may be used.
상기 에폭사이드 화합물의 구체적인 예로는 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 부텐 옥사이드, 펜텐 옥사이드, 헥센 옥사이드, 옥텐 옥사이드, 데센 옥사이드, 도데센 옥사이드, 테트라데센 옥사이드, 헥사데센 옥사이드, 옥타데센 옥사이드, 부타디엔 모노옥사이드, 1,2-에폭사이드-7-옥텐, 사이클로펜텐 옥사이드, 사이클로헥센 옥사이드, 사이클로옥텐 옥사이드, 사이클로도데센 옥사이드, 2,3-에폭사이드노보넨, 리모넨 옥사이드 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.Specific examples of the epoxide compound include ethylene oxide, propylene oxide, butene oxide, pentene oxide, hexene oxide, octene oxide, decene oxide, dodecene oxide, tetradecene oxide, hexadecene oxide, octadecene oxide, butadiene monooxide, 1 , 2-epoxide-7-octene, cyclopentene oxide, cyclohexene oxide, cyclooctene oxide, cyclododecene oxide, 2,3-epoxide norbornene, limonene oxide and mixtures thereof.
지방족 폴리카보네이트 수지 공중합 시 이산화탄소의 압력은 상압 내지 100기압, 바람직하게는 5기압 내지 30기압일 수 있다. 또한, 중합 온도는 20℃ 내지 120℃, 바람직하게는 50℃ 내지 90℃일 수 있다.When copolymerizing aliphatic polycarbonate resin, the pressure of carbon dioxide may be from normal pressure to 100 atmospheres, preferably 5 to 30 atmospheres. In addition, the polymerization temperature may be 20 ℃ to 120 ℃, preferably 50 ℃ to 90 ℃.
지방족 폴리카보네이트 수지를 공중합하는 방법으로는 회분식 중합법, 반 회분식 중합법, 연속식 중합법 등이 있다. 회분식 또는 반 회분식 중합법을 사용하는 경우 반응 시간은 1시간 내지 24시간, 바람직하게는 1.5시간 내지 4시간일 수 있고, 연속식 중합법을 사용하는 경우 촉매의 평균 체류시간도 마찬가지로 1.5시간 내지 4시간으로 하는 것이 바람직하다.As a method of copolymerizing an aliphatic polycarbonate resin, there exist a batch polymerization method, a semi-batch polymerization method, a continuous polymerization method, etc. When using a batch or semi-batch polymerization method, the reaction time may be 1 hour to 24 hours, preferably 1.5 hours to 4 hours, and when using the continuous polymerization method, the average residence time of the catalyst is likewise 1.5 hours to 4 hours. It is preferable to set it as time.
상기 지방족 폴리카보네이트 수지의 구체적인 예로는 바람직하게는 폴리에틸렌카보네이트, 폴리프로필렌카보네이트 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.Specific examples of the aliphatic polycarbonate resin include preferably polyethylene carbonate, polypropylene carbonate and mixtures thereof.
본 발명에 사용되는 지방족 폴리카보네이트 수지의 수평균 분자량(Mn)은 50,000 내지 500,000일 수 있다. 여기에서 수평균 분자량(Mn)은 단일분자량분포의 폴리스타이렌을 표준물질로 보정하여 GPC로 측정한 수평균 분자량을 의미한다.The number average molecular weight (Mn) of the aliphatic polycarbonate resin used in the present invention may be 50,000 to 500,000. Here, the number average molecular weight (Mn) means the number average molecular weight measured by GPC by correcting the polystyrene of a single molecular weight distribution with a standard.
일반적으로 방향족 폴리카보네이트는 유독 물질인 비스페놀-A(bisphenol-A)와 포스겐(phosgene)을 사용하여 제조되기 때문에 제조과정에서부터 매우 위험한 반면, 지방족 폴리카보네이트는 이산화탄소를 활용하므로 대기로 배출되는 이산화탄소의 저감에 기여한다는 장점도 있다. 또한, 방향족 폴리카보네이트는 자연 분해가 일어나지 않고 소각시 환경 유해 물질을 배출하나, 지방족 폴리카보네이트는 소각 시에 이산화탄소와 물로 분해가 가능하다.In general, aromatic polycarbonates are very dangerous from the manufacturing process because they are manufactured using the toxic substances bisphenol-A and phosgene, while aliphatic polycarbonates utilize carbon dioxide to reduce carbon dioxide emitted to the atmosphere. It also has the advantage of contributing to. In addition, aromatic polycarbonates do not cause natural decomposition and emit environmentally harmful substances when incinerated, but aliphatic polycarbonates can be decomposed into carbon dioxide and water upon incineration.
본 발명에서는 기재층으로서 이와 같은 비결정성인 지방족폴리카보네이트를 사용하여 라벨용도의 충분한 수축률을 확보할 수 있다.
In the present invention, such a non-crystalline aliphatic polycarbonate can be used as the substrate layer to ensure a sufficient shrinkage rate for labeling.
본 발명의 필름에서는 내열성 향상을 위해 기재층의 한면 또는 양면에 내열성 고분자막이 코팅된다. In the film of the present invention, a heat resistant polymer film is coated on one side or both sides of the base layer to improve heat resistance.
이와 같은 내열성 고분자막은, 바람직하게는 유리전이온도(Tg)가 60℃ 이상인 고분자 수지를 포함한다. 더욱 바람직하게는 중량평균분자량(Mw)이 1,000 내지 20,000이고 연화점이 100℃ 내지 150℃인 고분자 수지가 좋다. 고분자 수지의 종류로는 폴리에스테르 수지를 들 수 있으며, 예를 들어, 반복단위로서 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌아디페이트, 및 폴리히드록시알카노에이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 폴리에스테르 반복단위를 포함하는 수지가 가능하다.Such a heat resistant polymer film preferably contains a polymer resin having a glass transition temperature (Tg) of 60 ° C or higher. More preferably, the polymer resin has a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 to 20,000 and a softening point of 100 ° C to 150 ° C. Examples of the polymer resin include polyester resins. Examples of the polymer resin include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethylene adipate, and polyhydroxyal. Resins comprising at least one polyester repeating unit selected from the group consisting of cannoates are possible.
이와 같은 내열성 고분자막의 두께는 0.001㎛ 내지 30.0㎛인 것이 바람직하다. It is preferable that the thickness of such a heat resistant polymer film is 0.001 micrometer-30.0 micrometers.
이러한 내열성 고분자막은 기재층이 비결정성이므로 열을 가하면 쉽게 융착될 수 있는 문제점을 내열성 고분자막 코팅을 통해 해결할 수 있어서 단독필름으로 사용할 수 있다. 또한 필름연신공정 및 고온충진(hot filling) 공정시, 필름끼리 달라붙는 것을 막는 안티블로킹성을 발휘한다.
Since the heat resistant polymer film is amorphous, the problem that can be easily fused by applying heat can be solved through the heat resistant polymer film coating, and thus can be used as a single film. In addition, during the film drawing process and hot filling process, it exhibits anti-blocking property to prevent the films from sticking together.
상기 기재층 및 내열성 고분자막에는 통상의 정전인가제, 대전방지제, 산화방지제, 열안정제, 자외선 차단제, 블로킹 방지제, 기타 무기활제 등을 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 첨가할 수 있다.
To the base layer and the heat resistant polymer film, ordinary electrostatic agents, antistatic agents, antioxidants, heat stabilizers, sunscreens, antiblocking agents, other inorganic lubricants, and the like can be added within a range that does not impair the effects of the present invention.
본 발명의 필름의 총 두께는 5㎛ 내지 500㎛인 것이 바람직하다.
It is preferable that the total thickness of the film of this invention is 5 micrometers-500 micrometers.
본 발명에 따른 열수축 필름은, 상기 지방족 폴리카보네이트 수지를 용융 압출하고 냉각하여 미연신 필름을 얻고, 이의 일면 또는 양면에 내열성 고분자막을 코팅한 뒤, 연신 및 열고정하여 제조할 수 있다. The heat shrinkable film according to the present invention may be manufactured by melt extruding and cooling the aliphatic polycarbonate resin to obtain an unstretched film, coating a heat resistant polymer film on one or both surfaces thereof, and then stretching and heat setting the film.
이 때, 미연신 시트를 종방향 및 횡방향으로 이축 연신하여 양방향 수축 필름을 제조하거나, 종방향과 횡방향 중 어느 한 방향으로만 일축 연신하여 단방향 수축 필름을 제조하는 것이 가능하다. At this time, it is possible to produce a bidirectional shrinkage film by biaxially stretching the unstretched sheet in the longitudinal direction and the transverse direction, or to uniaxially stretch in only one of the longitudinal direction and the transverse direction to produce the unidirectional shrinkage film.
또한, 상기 내열성 고분자막의 코팅은, 상기 내열성 고분자의 수계 에멀젼 수지를 이용하여 코팅할 수 있으며, 코팅 공정으로서는 메이어 바(Mayer Bar) 코팅, 그라비어(Gravure) 코팅, 마이크로 그라비어(Micro Gravure) 코팅, 립-다이(Lip die) 코팅, 슬롯-다이(Slot die) 코팅, 콤마(Comma) 코팅, 리버스 키스(Reverse kiss) 코팅 등의 방법에 의해 수행할 수 있다.In addition, the coating of the heat-resistant polymer film, may be coated using the water-based emulsion resin of the heat-resistant polymer, the coating process may be Mayer (Mayer Bar) coating, Gravure (Gravure) coating, Micro Gravure coating, lip It may be performed by a method such as a die die coating, a slot die coating, a comma coating, a reverse kiss coating, or the like.
또한, 상기 용융 압출 온도는 150℃ 내지 280℃인 것이 바람직하고, 상기 연신 공정의 온도는 30℃ 내지 90℃인 것이 바람직하며, 각 방향에 대한 연신비는 1.5배 내지 10.0배인 것이 바람직하고 2.5배 내지 5.0배인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 열고정 온도는 50℃ 내지 150℃인 것이 좋다. 공정조건이 상기 범위 내일 때, 본 발명에서 추구하는 열수축률을 더욱 용이하게 구현할 수 있다. In addition, the melt extrusion temperature is preferably 150 ℃ to 280 ℃, the temperature of the stretching process is preferably 30 ℃ to 90 ℃, the stretching ratio for each direction is preferably 1.5 times to 10.0 times and 2.5 times to It is more preferable that it is 5.0 times. In addition, the heat setting temperature is preferably 50 ℃ to 150 ℃. When the process conditions are within the above range, it is possible to more easily implement the heat shrink rate pursued in the present invention.
양방향 수축필름의 경우, 양방향의 수축 밸런스를 맞추기 위해, 열고정 후 이완을 0.01% 내지 5%로 줄 수도 있다. 또한 적절한 수축응력을 부여하기 위해 역이완을 -0.01% 내지 -5.0%로 줄 수도 있다.
In the case of the bidirectional shrinkage film, in order to balance the shrinkage in both directions, the relaxation after heat setting may be reduced to 0.01% to 5%. It is also possible to give back relaxation from -0.01% to -5.0% to impart adequate shrinkage stress.
이와 같은 본 발명에 따른 열수축 필름은 열수축성, 수축응력, 마찰계수 및 내열성이 우수하다. Such a heat shrink film according to the present invention is excellent in heat shrinkage, shrinkage stress, friction coefficient and heat resistance.
본 발명의 필름은 90℃ 항온수조에서 10초간 두었을 때, 주수축 방향의 수축률이 30% 이상을 나타낸다. 열수축률이 상기 범위 내일 때, 필름을 다양한 형태의 용기 및 용도에 적용하기가 용이하다. When the film of this invention is left for 10 second in 90 degreeC constant temperature water bath, the shrinkage rate of the main contraction direction shows 30% or more. When the heat shrinkage is in the above range, it is easy to apply the film to various types of containers and uses.
또한, 바람직하게는 90℃ 항온수조에서 10초간 두었을 때, 최대수축응력이 1.0N 내지 9.0 N 이다. 최대수축응력이 상기 범위 내일 때, 필름의 열수축후에 마무리가 더욱 양호해질 수 있으며, PE나 PP 재질의 가요성 용기(flexible bottle)에도 적용할 수 있다.In addition, preferably, the maximum shrinkage stress is 1.0N to 9.0N when placed for 10 seconds in a 90 ℃ constant temperature water bath. When the maximum shrinkage stress is in the above range, the finish can be better after the heat shrink of the film, it can also be applied to a flexible bottle of PE or PP material.
또한, 바람직하게는 ASTM D1894에 따라 측정된 동마찰계수가 0.70 미만이고 정마찰계수가 0.65 미만이다. 마찰계수가 상기 범위 내일 때, 연신공정이나 고온충진(hot filling)시, 필름끼리 달라붙는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
Further, preferably, the coefficient of kinetic friction measured according to ASTM D1894 is less than 0.70 and the static friction coefficient is less than 0.65. When the coefficient of friction is within the above range, it is possible to more effectively prevent the films from sticking together during the stretching process or hot filling.
이와 같은 본 발명의 열수축 필름은 열수축 라벨 또는 포장재 용도로서 적합하다. 이와 같은 열수축성 라벨 또는 포장재는 바람직하게는 식음료 용기의 라벨 또는 식품 포장의 오버랩 용도로 사용이 가능하다. 예를 들어, 열수축성 라벨 용도로 사용할 경우에는 한방향 연신하여 제작되고, 오버랩 등의 포장재로 사용될 경우에는 양방향 연신하여 제작될 수 있다.
Such a heat shrink film of the present invention is suitable as a heat shrink label or packaging material use. Such heat shrinkable labels or packaging materials are preferably usable for labeling of food and beverage containers or for overlapping of food packaging. For example, when used as a heat-shrinkable label can be produced by stretching in one direction, when used as a packaging material such as overlap can be produced by stretching in both directions.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 좀더 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들만으로 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the following examples. However, the following examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.
본 발명과 종래기술에 따르는 필름을 다음과 같이 제조하였으며, 하기 표 1에 각각의 필름의 구성 및 공정을 정리하였다.
The film according to the present invention and the prior art was prepared as follows, and the configuration and process of each film are summarized in Table 1 below.
실시예 1: 내열성 고분자막이 일면 코팅된 일축 연신 필름의 제조 (PPC)Example 1 Preparation of Uniaxially Stretched Film Coated with One Surface of Heat Resistant Polymer (PPC)
기재층 수지로서 이산화탄소와 프로필렌옥사이드의 교대 공중합으로 얻어진 지방족 폴리카보네이트인 폴리프로필렌카보네이트 수지(QPAC40, Empower사)를 사용하였다. As the base layer resin, polypropylene carbonate resin (QPAC40, Empower Co., Ltd.), which is an aliphatic polycarbonate obtained by alternating copolymerization of carbon dioxide and propylene oxide, was used.
상기 수지를 180℃에서 용융 압출하고 10℃의 캐스팅 롤에서 냉각시켜 미연신 필름을 얻었다. The resin was melt extruded at 180 ° C. and cooled on a casting roll at 10 ° C. to obtain an unstretched film.
상기 미연신 필름의 일면에 내열성 고분자막으로서, Tg 75℃, 점도 2500cP, 및 Mw 7,000인 폴리에스테르 수계 에멀젼 수지(제품명:W0035, 일본합성화학공업사)를 코터(Mayer bar coater #3)를 이용하여 코팅하였다.On one side of the unstretched film, a polyester water-based emulsion resin (product name: W0035, Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.) having a Tg of 75 ° C., a viscosity of 2500 cP, and a Mw 7,000 was coated using a coater (Mayer bar coater # 3). It was.
상기 코팅된 필름을 65℃에서 4배로 횡방향 연신한 후, 50℃에서 열고정하여, 두께 0.5㎛의 내열성 고분자막이 일면에 코팅된 총 두께 50㎛의 필름을 제조하였다.
The coated film was laterally stretched four times at 65 ° C., and then heat-set at 50 ° C. to prepare a film having a total thickness of 50 μm coated with a heat resistant polymer film having a thickness of 0.5 μm.
실시예 2: 내열성 고분자막이 양면 코팅된 일축 연신 필름의 제조 (PEC)Example 2 Preparation of Uniaxially Stretched Film Coated with Heat-Resistant Polymer Membrane (PEC)
기재층 수지로서 이산화탄소와 프로필렌옥사이드의 교대 공중합으로 얻어진 지방족 폴리카보네이트인 폴리에틸렌카보네이트 수지(QPAC25, Empower사)를 사용하였다. Polyethylene carbonate resin (QPAC25, Empower Co., Ltd.) which is an aliphatic polycarbonate obtained by alternating copolymerization of carbon dioxide and propylene oxide was used as the base layer resin.
상기 수지를 160℃에서 용융 압출하고 8℃의 캐스팅 롤에서 냉각시켜 미연신 필름을 얻었다. The resin was melt extruded at 160 ° C. and cooled on a casting roll at 8 ° C. to obtain an unstretched film.
상기 미연신 필름의 양면에 내열성 고분자막으로서, Tg 70℃, 점도 1400cP, 및 Mw 16,000인 폴리에스테르 수계 에멀젼 수지(제품명:WR901, 일본합성화학공업사)를 코터(Mayer bar coater #6)를 이용하여 양면에 코팅하였다.On both sides of the unstretched film, a polyester water-based emulsion resin (trade name: WR901, Japan Synthetic Chemicals Co., Ltd.) having a Tg of 70 ° C., a viscosity of 1400 cP, and a Mw of 16,000 was coated on both sides using a coater (Mayer bar coater # 6). Coated on.
상기 코팅된 필름을 55℃에서 3배로 횡방향 연신한 후, 50℃에서 열고정하여, 두께 0.2㎛의 내열성 고분자막이 양면에 코팅된 총 두께 50㎛의 필름을 제조하였다.
The coated film was laterally stretched three times at 55 ° C., and then heat-set at 50 ° C. to prepare a film having a total thickness of 50 μm coated with a heat resistant polymer film having a thickness of 0.2 μm.
비교예 1: 일축 연신 필름의 제조 (PPC)Comparative Example 1: Preparation of Uniaxially Stretched Film (PPC)
기재층 수지로서 이산화탄소와 프로필렌옥사이드의 교대 공중합으로 얻어진 지방족 폴리카보네이트인 폴리프로필렌카보네이트 수지(QPAC25, Empower사)를 사용하였다. As the base layer resin, polypropylene carbonate resin (QPAC25, Empower Co., Ltd.), which is an aliphatic polycarbonate obtained by alternating copolymerization of carbon dioxide and propylene oxide, was used.
상기 수지를 190℃에서 용융 압출하고 30℃의 캐스팅 롤에서 냉각시켜 미연신 필름을 얻었다. The resin was melt extruded at 190 ° C. and cooled on a casting roll at 30 ° C. to obtain an unstretched film.
상기 미연신 필름을 60℃에서 5배로 횡방향 연신한 후, 80℃에서 열고정하여, 총 두께 50㎛의 필름을 제조하였다.
The unoriented film was laterally stretched five times at 60 ° C., and then heat-set at 80 ° C. to produce a film having a total thickness of 50 μm.
비교예 2: 일축 연신 필름의 제조 (PET)Comparative Example 2: Preparation of Uniaxially Stretched Film (PET)
기재층 수지로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(SKC사)를 사용하였다. Polyethylene terephthalate resin (SKC) was used as the base material layer resin.
상기 수지를 280℃에서 용융 압출하고 15℃의 캐스팅 롤에서 냉각시켜 미연신 필름을 얻었다. The resin was melt extruded at 280 ° C. and cooled on a casting roll at 15 ° C. to obtain an unstretched film.
상기 미연신 필름을 90℃에서 7배로 횡방향 연신한 후, 120℃에서 열고정하여, 총 두께 50㎛의 필름을 제조하였다.
The unoriented film was laterally stretched 7 times at 90 ° C., and then heat-set at 120 ° C. to produce a film having a total thickness of 50 μm.
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 필름에 대한 물성 측정 및 성능 평가를 다음과 같은 방법으로 실시한 후, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
After performing the physical property measurement and performance evaluation for the films prepared according to the Examples and Comparative Examples in the following manner, the results are shown in Table 1 below.
(1) 열수축률 (1) heat shrinkage
필름 시료를 수축률을 측정하려는 방향으로 길이 200㎜ 및 폭 15㎜로 절단하여, 90℃의 온도로 유지되는 항온수조에서 10초간 처리한 후 길이의 변화를 측정하여 하기 수학식 1에 의하여 열수축률을 계산하였다.The film sample was cut into a length of 200 mm and a width of 15 mm in the direction to measure the shrinkage rate, treated in a constant temperature water bath maintained at a temperature of 90 ° C. for 10 seconds, and then the change in length was measured. Calculated.
수학식 1Equation 1
열수축률(%) = (열처리전 길이 - 열처리후 길이) / 열처리전 길이 x 100
Thermal contraction rate (%) = (length before heat treatment-length after heat treatment) / length before heat treatment x 100
(2) 수축응력 (2) shrinkage stress
하중계(load cell)가 달려있는 수축응력 테스터기(QM150S, 큐머시스사)를 이용하여 90℃ 항온수조에 10초간 담궈 두었을때 최대 응력을 측정하였다.
The maximum stress was measured when soaked in a 90 ° C. constant temperature water bath for 10 seconds using a shrinkage stress tester (QM150S, Cumsys) equipped with a load cell.
(3) 내열성 (3) heat resistance
필름을 병에 라벨링한 후, 70℃ 액체를 병에 채워넣었을 때, 병끼리 블로킹이 생기는지의 여부를 확인하여 다음의 기준으로 평가하였다. After labeling the film in the bottle, when the 70 ℃ liquid is filled in the bottle, it was confirmed whether or not blocking occurs between the bottles and evaluated by the following criteria.
우수: 병끼리 전혀 융착되지 않음.Excellent: Bottles are not fused at all.
양호: 병끼리 살짝 달라붙으나, 냉각 후 분리가 가능함.Good: Bottles stick together but can be removed after cooling.
불량: 병끼리 융착되어 떨어지지 않음.
Poor: Bottles do not fuse together.
(4) 마찰계수 (4) coefficient of friction
정/동마찰계수 측정기기(QM110C, 큐머시스)를 이용하여 ASTM 1894에 따라 필름의 마찰계수를 측정하였다.
The coefficient of friction of the film was measured in accordance with ASTM 1894 using a static / kinetic coefficient of friction measuring instrument (QM110C, Curmsys).
상기 표 1에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 2의 필름이 비교예 1 내지 2의 필름에 비해 주수축방향에 대한 열수축률이 우수하고, 수축응력도 열수축 필름으로서 적당하다. 또한 동마찰계수가 낮고 내열성이 우수하여, 식음료 등의 용기에 대한 라벨 또는 오버랩용 포장재에 적합함을 알 수 있다.As can be seen in Table 1, the film of Examples 1 to 2 according to the present invention is excellent in the heat shrinkage in the main shrinkage direction compared to the film of Comparative Examples 1 and 2, the shrinkage stress is also suitable as a heat shrink film. In addition, the coefficient of kinetic friction is low and excellent in heat resistance, it can be seen that it is suitable for the label or overlapping packaging material for containers such as food and beverage.
Claims (10)
A base layer comprising an aliphatic polycarbonate resin, and a heat-resistant polymer film coated on one or both sides of the base layer, when placed in a 90 ℃ constant temperature water bath for 10 seconds, the shrinkage in the main shrinkage direction is 30% or more, at least one direction Stretched, eco-friendly heat shrink film.
상기 지방족 폴리카보네이트 수지가 알킬렌 옥사이드, 사이클로알켄 옥사이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 에폭사이드 화합물과 이산화탄소의 공중합에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는, 친환경 열수축 필름.
The method of claim 1,
Eco-friendly heat shrink film, characterized in that the aliphatic polycarbonate resin is obtained by copolymerization of carbon dioxide and epoxide compound selected from the group consisting of alkylene oxide, cycloalkene oxide and mixtures thereof.
상기 지방족 폴리카보네이트 수지가 폴리에틸렌카보네이트, 폴리프로필렌카보네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 친환경 열수축 필름.
The method of claim 1,
Eco-friendly heat shrink film, characterized in that the aliphatic polycarbonate resin is selected from the group consisting of polyethylene carbonate, polypropylene carbonate and mixtures thereof.
상기 지방족 폴리카보네이트 수지가 50,000 내지 500,000의 수평균 분자량(Mn)을 갖는 것을 특징으로 하는, 친환경 열수축 필름.
The method of claim 1,
Eco-friendly heat shrink film, characterized in that the aliphatic polycarbonate resin has a number average molecular weight (Mn) of 50,000 to 500,000.
상기 내열성 고분자막이, 유리전이온도가 60℃ 이상인 고분자 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 친환경 열수축 필름.
The method of claim 1,
Eco-friendly heat shrink film, characterized in that the heat-resistant polymer film comprises a polymer resin having a glass transition temperature of 60 ℃ or more.
상기 고분자 수지가, 중량평균분자량이 1,000 내지 20,000이며 연화점이 100℃ 내지 150℃인 폴리에스테르 수지인 것을 특징으로 하는, 친환경 열수축 필름.
The method of claim 5,
Eco-friendly heat shrink film, characterized in that the polymer resin is a polyester resin having a weight average molecular weight of 1,000 to 20,000 and a softening point of 100 ℃ to 150 ℃.
상기 내열성 고분자막의 두께는, 0.01㎛ 내지 30.0㎛인 것을 특징으로 하는, 친환경 열수축 필름.
The method of claim 1,
The heat resistant polymer film has a thickness of 0.01 μm to 30.0 μm, wherein the environment-friendly heat shrink film.
상기 친환경 열수축 필름이, 종방향과 횡방향 중 적어도 한방향에 대해 30℃ 내지 90℃의 연신온도에서 1.5배 내지 10.0배의 연신비로 연신되고, 50℃ 내지 150℃에서 열고정되어 제조되는 것을 특징으로 하는, 친환경 열수축 필름.
The method of claim 1,
The eco-friendly heat-shrink film is stretched at a draw ratio of 1.5 times to 10.0 times at a stretching temperature of 30 ℃ to 90 ℃ with respect to at least one of the longitudinal direction and the transverse direction, characterized in that it is heat-set at 50 ℃ to 150 ℃ , Eco-friendly heat shrink film.
상기 친환경 열수축 필름이, 90℃ 항온수조에서 10초간 두었을 때 최대수축응력이 1.0N 내지 9.0N이고, 동마찰계수가 0.65 이하인 것을 특징으로 하는, 친환경 열수축 필름.
The method of claim 1,
The eco-friendly heat shrink film, the maximum shrinkage stress is 1.0N to 9.0N when placed in a 90 ℃ constant temperature water bath, characterized in that the coefficient of kinetic friction 0.65 or less, eco-friendly heat shrink film.
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