KR20120125721A - 차단성 및 열접착성이 우수한 다층필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지방족 폴리카보네이트와 폴리프로필렌을 이층 이상으로 적층한 성형체에 관한 것으로, 보다 구체적으로 본 발명에 따른 지방족 폴리카보네이트와 폴리프로필렌을 공압출하여 이축연신하는 경우, 차단성 층을 도입하기 위한 추가적인 공정없이 간단한 공정만으로 접착제나 타이층이 없어도 두 층이 잘 붙어서 박리가 일어나지 않고, 이축연신 폴리프로필렌 단독 대비 우수한 산소차단성을 부여할 수 있고, 또한 지방족 폴리카보네이트가 표층에 오는 경우 낮은 온도에서의 열봉합성 및 종이와의 열접착성을 부여할 수 있으며, 제조과정에 있어서도 차단성 및 열접착성을 부여하기 위한 추가적인 공정없이, 별도의 접착제와 타이층이 필요하지 않으므로 비용이 절감되고 층구성이 단순화되어 제조비용을 크게 줄일 수 있다.

Description

차단성 및 열접착성이 우수한 다층필름 {Barrier and heat sealable multilayer film}
본 발명은 지방족 폴리카보네이트와 폴리프로필렌을 공압출한 후, 이축연신하여 제조한 차단성 및 열접착성을 갖는 이축연신 폴리프로필렌 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
이축연신 폴리프로필렌 필름 (Bi-axially Oriented Polypropylene film, BOPP film) 은 필름제조 시에 필름이 흐르는 방향, 즉 기계방향인 종방향 (MD) 과 횡방향 (TD) 에 있어서 연신된 폴리프로필렌 필름을 말한다. BOPP 필름은 높은 강도, 우수한 인장 특성, 뛰어난 투명성과 수분차단성으로 인하여 다양한 연포장 필름 용도나 라벨에 이용되고 있다.
그러나 BOPP 필름은 폴리프로필렌 (polypropylene, PP) 의 높은 산소투과도로 인하여 산소투과도가 커서 산폐의 방지가 필요한 포장분야에서 그 응용이 제한되고 있다. 최근에는 산소차단성을 가지는 BOPP 필름을 제조하기 위하여, 산소차단성이 높은 폴리비닐리덴클로라이드 (polyvinylidene chloride, PVDC), 나일론 (nylon)을 라미네이션 (lamination)하거나 코팅함으로써 차단성 BOPP 필름을 제조한다. 그러나 PVDC 의 경우 할로겐 원소의 환경적인 규제로 인하여 환경적인 부분에 있어서 단점을 나타내며, 공정 상에서도 코팅공정이 추가되어 공정 상의 추가비용이 요구되는 단점이 존재한다. 또한 나일론(nylon)에서도 라미네이션(lamination)으로 인한 추가적인 공정상의 비용이 존재한다는 단점이 있다. 이와는 별도로, 알루미늄 층을 증착하여 산소투과도를 높이는 경우도 존재하지만, 알루미늄 증착 과정 또한 추가적인 공정으로 도입되어야 하기에 경제성에서 있어서 단점을 나타내고 있다.
또한 BOPP 필름을 종이와 합지하여 사용하는 경우 종이와의 접착을 위하여 접착제를 BOPP 필름에 코팅 후 종이와 접착하거나 BOPP 필름에 에틸렌-초산비닐 공중합수지 (ethylene-vinylacetate, EVA) 를 압출코팅 후 종이와 열접착하는 방법을 사용하나 이 또한 추가적인 공정이 도입되어야 하므로 경제성에 있어서 단점을 나타낸다.
본 발명은 지방족 폴리카보네이트와 폴리프로필렌을 공압출한 후 이축 연신함으로써 산소차단성을 도입하기 위한 추가적인 공정이 요구되지 않으므로 간단한 공정으로 제조가 가능하며, 두 수지의 계면 간의 접착성이 우수하여 별도의 접착제나 접착층(Tie layer)을 필요로 하지 않는 차단성 및 열접착성 이축연신 폴리프로필렌 필름을 제공하고자 한다.
구체적으로 본 발명은 폴리프로필렌을 이용한 성형체 대비 우수한 산소차단성을 부여할 수 있으며, 지방족 폴리카보네이트를 표면층으로 하는 경우는 낮은 온도에서의 열봉합성 및 종이와의 열접착성을 부여할 수 있으며, 산소차단성 및 열접착성을 높이기 위한 층을 도입하는 추가적인 공정이 필요 없는 간단한 제조공정으로 제조가 가능함으로써, 제조비용을 크게 줄일 수 있으며, 다층필름내의 층간 접착력을 높이기 위한 추가적인 접착제나 접착층(tie layer)이 필요하지 않으므로 원재료 비용이 절감되고 층구성이 단순화되어 제조비용을 크게 줄일 수 있는 성형체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 지방족 폴리카보네이트 층과 폴리프로필렌 중합체 층이 적층되어 차단성 및 열접착성이 우수한 다층필름에 관한 것으로, 지방족 폴리카보네이트 층과 폴리프로필렌 중합체 층이 교대로 적층되며, 2층 이상으로 적층된 다층필름에 관한 것이다.
본 발명자들은 지방족 폴리카보네이트와 폴리프로필렌을 공압출하는 경우 두 수지간에 접착력이 없어 쉽게 박리되나 이를 이축연신하는 경우, 접착제나 접착층(Tie Layer)이 없어도 두 층이 잘 붙고 박리가 일어나지 않는 것을 확인하고 본 발명에 이르게 되었다.
따라서 지방족 폴리카보네이트와 폴리프로필렌을 2층 이상의 다층구조로 적층하여 이축연신 후 사용하면 폴리프로필렌 단독으로 구성된 이축연신 폴리프로필렌(BOPP) 필름 대비 우수한 산소차단성을 부여할 수 있으며, PVDC, 나일론(Nylon), 알루미늄(Aluminum) 이 도입된 차단성 BOPP 에 비하여 공압출과 이축연신으로만 이루어진 단순한 제조공정을 가지고 있으며, 별도의 접착제와 타이층이 필요하지 않으므로 비용이 절감되고 층구성이 단순화되어 제조비용을 크게 줄일 수 있음을 발견하였다.
또한 이렇게 성형된 지방족 폴리카보네이트와 폴리프로필렌의 적층구조로 된 이축연신 성형체, 즉 다층필름의 경우 폴리프로필렌의 인장 및 인열 특성, 광학적 특성과 같은 우수한 필름특성이 유지되면서 지방족 폴리카보네이트의 뛰어난 산소 차단 특성을 발현할 수 있어 수분 및 산소 차단 필름 용도로 사용이 가능하다.
또한 일반적인 이축연신 폴리프로필렌 필름은 종이 등의 기재에 합지하는 과정에 있어서 추가적인 접착층이 도입되어야 하지만, 지방족 폴리카보네이트가 표면층에 도입된 다층필름은 낮은 온도에서의 열봉합이 가능하며 지방족 폴리카보네이트의 종이와의 접착성으로 인하여 간단한 공정과 층구성만으로도 종이에 라미네이션할 수 있는 장점을 나타낸다.
본 발명의 일 양태는 도 1에 도시한 바와 같이, 지방족 폴리카보네이트 층(10)과 이의 일면에 폴리프로필렌 층(20)이 적층된 2층 구조의 필름 또는 시트이다.
본 발명의 다른 양태는 도 2에 도시한 바와 같이, 지방족 폴리카보네이트 층(10)과 이의 양면에 폴리프로필렌 층(20)이 적층된 3층 구조의 필름 또는 시트이다.
본 발명의 다른 양태는 도 3에 도시한 바와 같이, 폴리프로필렌 층(20)과 이의 양면에 지방족 폴리카보네이트 층(10)이 적층된 3층 구조의 필름 또는 시트이다.
본 발명의 다른 양태는 도 4에 도시한 바와 같이, 지방족 폴리카보네이트 층(10)/폴리프로필렌 층(20)/지방족 폴리카보네이트 층(10)/폴리프로필렌 층(20)이 적층된 4층 구조의 필름 또는 시트이다.
본 발명의 다른 양태는 도 5에 도시한 바와 같이, 지방족 폴리카보네이트 층(10)/폴리프로필렌 층(20)/지방족 폴리카보네이트 층(10)/폴리프로필렌 층(20)/지방족 폴리카보네이트 층(10)이 적층된 5층 구조의 필름 또는 시트이다.
본 발명의 다른 양태는 도 6에 도시한 바와 같이, 폴리프로필렌 층(20)/지방족 폴리카보네이트 층(10)/폴리프로필렌 층(20)/지방족 폴리카보네이트 층(10)/ 폴리프로필렌 층(20)이 적층된 5층 구조의 필름 또는 시트이다.
그러나 이러한 양태들은 본 발명의 구성을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐, 이들에 한정되는 것은 아니며, 2층 이상의 구조라면 제한되지 않는다.
또한 각 다층필름의 외층에는 슬립성 부여 및 블록킹의 방지를 위해 슬립제, 블록킹방지제 등 적정한 첨가제를 추가로 도입할 수 있으며 이들의 종류에는 제한되지 않는다.
본 발명에서 상기 적층은 공압출과 이축연신에 의해 형성되는 것을 의미하는 것으로, 공압출과 이축연신만으로 이루어진 간단한 공정에 의해 적층함으로써 지방족 폴리카보네이트와 폴리프로필렌 중합체 간의 접착성이 우수하여 접착제층 또는 타이층 없이도 접착성이 우수한 차단성 폴리프로필렌 다층필름을 제공할 수 있다.
이하 본 발명의 구성을 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명에서 상기 지방족 폴리카보네이트는 이산화탄소와, 할로겐 또는 (C1-C10)알콕시로 치환 또는 비치환된 (C2-C10)알킬렌 옥사이드; 할로겐 또는 (C1-C10)알콕시로 치환 또는 비치환된 (C4-C20)사이클로알킬렌옥사이드; 및 할로겐, (C1-C10)알콕시, (C1-C10)알킬 또는 (C6-C20)아릴로 치환 또는 비치환된 (C8-C20)스타이렌옥사이드;로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 에폭사이드 화합물을 반응시킨 폴리카보네이트 코폴리머(copolymer) 또는 터폴리머(terpolymer)를 사용할 수 있다.
상기 알콕시는 구체적으로 알킬옥시, 아릴옥시, 아르알킬(aralkyl)옥시 등이 있고, 상기 아릴옥시는 페녹시, 바이페닐옥시, 나프틸옥시 등을 예로 들 수 있다. 상기 알콕시, 알킬 및 아릴은 할로겐 원소 또는 알콕시기로부터 선택되는 치환기를 가지는 것일 수 있다.
본 발명에서 상기 에폭사이드 화합물의 구체적인 예를 들면, 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 부텐 옥사이드, 펜텐 옥사이드, 헥센 옥사이드, 옥텐 옥사이드, 데센 옥사이드, 도데센 옥사이드, 테트라데센 옥사이드, 헥사데센 옥사이드, 옥타데센 옥사이드, 부타디엔 모녹사이드, 1,2-에폭사이드-7-옥텐, 에피플루오로하이드린, 에피클로로하이드린, 에피브로모하이드린, 아이소프로필 글리시딜 에테르, 부틸 글리시딜 에테르, t-부틸 글리시딜 에테르, 2-에틸헥실 글리시딜 에테르, 알릴 글리시딜 에테르, 사이클로펜텐 옥사이드, 사이클로헥센 옥사이드, 사이클로옥텐 옥사이드, 사이클로도데센 옥사이드, 알파-파이넨 옥사이드, 2,3-에폭사이드노보넨, 리모넨 옥사이드, 디엘드린(Dieldrine), 2,3-에폭사이드프로필벤젠, 스타이렌 옥사이드, 페닐프로필렌 옥사이드, 스틸벤 옥사이드, 클로로스틸벤 옥사이드, 디클로로스틸벤 옥사이드, 1,2-에폭시-3-페녹시프로판, 벤질옥시메틸 옥시란, 글리시딜-메틸페닐 에테르, 클로로페닐-2,3-에폭사이드프로필 에테르, 에폭시프로필 메톡시페닐 에테르 바이페닐 글리시딜 에테르, 글리시딜 나프틸 에테르 등이 있다.
상기 폴리카보네이트 코폴리머 또는 터폴리머를 중합하는 방법으로는 용액중합 또는 벌크중합이 가능하며, 보다 구체적으로는 유기 용매를 반응 매질로 사용하여 1종 이상의 에폭사이드 화합물과 촉매 존재 하에 이산화탄소를 투입하여 중합한다. 상기 용매로는 펜탄, 옥탄, 데칸 및 시클로헥산 등의 지방족 탄화수소, 벤젠, 톨루엔, 및 크실렌 등과 같은 방향족 탄화수소, 클로로메탄, 메틸렌클로라이드, 클로로포름, 카본테트라클로라이드, 1,1-디클로로에탄, 1,2-디클로에탄, 에틸클로라이드, 트리클로로에탄, 1-클로로프로판, 2-클로로프로판, 1-클로로부탄, 2-클로로부탄, 1-클로로-2-메틸프로판, 클로로벤젠 및 브로모벤젠 등과 같은 할로겐화 탄화수소 중 단독 또는 2 개 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이산화탄소의 압력은 상압에서 100 기압까지 가능하며, 바람직하게는 5기압 내지 30기압이 적당하다. 상기 공중합 반응 시 중합 온도는 20 ~ 120 ℃까지 가능하고, 바람직하게는 50 ~ 90 ℃가 적당하다. 더욱 바람직하게는 단량체 자체를 용매로 사용하는 벌크중합을 할 수 있다.
보다 구체적으로 상기 지방족 폴리카보네이트는 폴리알킬렌카보네이트를 사용할 수 있으며, 높은 산소 차단성을 발현할 수 있는 다층필름의 제조를 위하여 폴리프로필렌카보네이트를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
상기 지방족 폴리카보네이트는 중량평균분자량이 5만 ~ 50만 인 것이 바람직하다. 또한, 용융유속 MI(ASTM D-1238, 150℃, 5kg)는 0.1 ~ 200g/10분, 바람직하기로는 1 ~ 50g/10분이며, 분자량분포(Mw/Mn)는 1.3 이상, 바람직하기로는 2.5 이상인 것이 바람직하다. 상기 범위에서 산소차단성 및 열접착성이 우수한 물성을 발현할 수 있다.
본 발명에서 상기 폴리프로필렌은 프로필렌의 단독 중합체 또는 프로필렌 단위를 포함하는 공중합체를 사용할 수 있으며, 상기 공중합체는 프로필렌 단위와 프로필렌 이외의 소량의 올레핀 단위(예를 들어 10몰%이하, 바람직하기로는 5몰%이하)를 함유한 프로필렌 랜덤 공중합체 중의 어느 것이어도 좋다. 이때 상기 공중합체 제조 시 사용되는 공단량체로는 탄소수 2?20의 α-올레핀, 예를 들면, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-헥사데센 및 4-메틸-1-펜텐 등이 사용될 수 있다.
상기 폴리프로필렌은 중량평균분자량이 5만 ~ 30만인 것이 바람직하다. 폴리프로필렌의 용융유속 MI(ASTM D-1238, 230℃, 2.16kg)는 0.1~400g/10분, 바람직하기로는 1~100g/10분이며, 분자량분포(Mw/Mn)는 3이상, 바람직하기로는 4~15이다. 상기 범위에서 목적으로 하는 산소차단성 및 열접착성이 우수한 물성을 발현할 수 있다.
본 발명은 상기 지방족 폴리카보네이트 수지와 폴리프로필렌 수지를 각각 수지 조성물로 제조하여 공압출한다. 이때, 상기 수지 조성물은 마스터배치 펠렛(pellet)의 형태로 제조될 수 있다.
필요에 따라 상기 수지 조성물은 안료, 염료, 충전제, 산화방지제, 자외선차단제, 대전방지제, 블록킹 방지제, 슬립제(slip agent) 등의 필름 또는 시트의 제조에 통상적으로 사용되는 첨가제가 추가될 수 있으며, 이들의 종류에는 제한되지 않는다.
다음으로 본 발명의 차단성 이축연신 폴리프로필렌 필름을 제조하는 방법에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명의 다층필름을 제조하는 방법은
a) 지방족 폴리카보네이트를 포함하는 제 1 수지조성물을 제조하는 단계;
b) 폴리프로필렌을 포함하는 제 2 수지조성물을 제조하는 단계; 및
c) 상기 제 1 수지조성물 및 제 2 수지조성물을 용융한 후 블로운 (blown) 또는 캐스팅 (casting) 타입의 성형기를 사용하여 공압출하는 단계; 및
d) 상기 공압출된 성형체를 이축연신하는 단계;
를 포함한다.
본 발명에서 상기 공압출 시 바람직한 용융온도범위는 지방족 폴리카보네이트는 120℃ ~ 220 ℃의 온도범위에서 용융압출하고, 폴리프로필렌 수지는 140℃ ~ 300 ℃로 용융압출하며, 블로운 (blown), 캐스팅 (casting) 타입의 film 성형기를 사용하여 공압출한다. 상기 온도범위보다 용융온도가 낮을 시는 공정의 속도가 저하되고, 층간 접착력이 떨어지며 상기 온도범위보다 높을 시는 과도한 열분해가 일어나서 시트에 열분해 산물로 인한 기포가 생성될수 있다.
또한, 상기 공압출 시 다이의 형태를 조절하여 두 층 이상으로 적층할 수 있으며, 그 층수에는 제한되지 않는다.
보다 구체적으로 예를 들면, 제 1 수지조성물/제 2 수지조성물의 2층으로 적층하거나, 또는 제 2 수지조성물/제 1 수지조성물/제 2 수지조성물의 3층, 제 1 수지조성물/제 2 수지조성물/제 1 수지조성물의 3층, 제 1 수지조성물/제 2 수지조성물/제 1 수지조성물/제 2 수지조성물의 4층, 제 1 수지조성물/제 2 수지조성물/제 1 수지조성물/제 2 수지조성물/제 1 수지조성물의 5층, 제 2 수지조성물/제 1 수지조성물/제 2 수지조성물/제 1 수지조성물/제 2 수지조성물의 5층 으로 적층하는 것이 가능하다.
본 발명에서 상기 연신은 60 ~ 190℃에서 종방향 및 횡방향 각각 2 ~ 8 배 연신함으로써 차단성을 가지는 이축연신 폴리프로필렌 필름을 제조할 수 있다. 이때 상기 연신은 롤연신 또는 텐터연신이 가능하며, 동시이축연신, 축차이축연신 또는 이중버블(double bubble)법 등 공지의 방법에 의해 연신될 수 있다.
상기 2층 이상의 적층구조를 가지며, 2축 연신된 최종 적층필름의 두께는 5 ~ 100 ㎛인 것이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니며, 적용 분야에 따라 조절하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 다층필름은 산소차단성을 가지는 PVDC, Nylon, aluminum 등을 도입하기 위한 추가적인 공정이 없이 공압출과 이축연신만으로 이루어진 단순한 공정으로 제조가 가능하며, 제조된 이축연신 필름은 접착제나 타이층을 추가적으로 필요로 하지 않으며 수지 간의 우수한 접착성으로 인하여 물성이 향상된 차단성 이축연신 폴리프로필렌 필름을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 다층필름은 폴리프로필렌 중합체의 우수한 필름특성과 지방족 폴리카보네이트의 우수한 차단성으로 인하여 차단 필름으로 사용할 수 있으며, 특히, 산소와 수분 차단성이 뛰어나 필름, 시트, 섬유 등의 다양한 용도에서 차단성이 우수한 포장재로 사용 가능하다. 이러한 차단특성과 필름특성 외에도, 지방족 폴리카보네이트가 표면층으로 도입된 경우, PPC 의 낮은 온도에서의 우수한 열접착성으로 인하여 간단한 공정과 추가적인 접착층의 도입 없이 종이와 라미네이션할 수 있는 열접착성 이축연신 폴리프로필렌 필름을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 2층 구조의 다층필름을 나타낸 단면도이다.
도 2은 본 발명에 따른 3층 구조의 다층필름의 일 예를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 3층 구조의 다층필름의 또 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 4층 구조의 다층필름의 일 예를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 5층 구조의 다층필름의 일 예를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 5층 구조의 다층필름의 또 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 차단성 이축연신 폴리프로필렌 필름의 단면을 측정한 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, SEM) 사진이다.
도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 이축연신 폴리프로필렌 필름의 단면을 측정한 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, SEM) 사진이다.
- 도면의 주요 부분에 대한 설명
10 : 지방족 폴리카보네이트 층
20 : 폴리프로필렌 층
이하는 본 발명의 구체적인 설명을 위하여 실시예를 들어 설명하는 바, 본 발명이 하시 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하 물성을 하기 방법에 의해 측정하였다.
1) 중량평균분자량
용매 THF(TetraHydorFuran)를 사용하는 Gel Permeability Chromatography법을 이용하여 중량평균분자량을 측정하였다.(상온 GPC, Agilent 1200 HPLC)
2) 필름 두께
차단성 이축연신 폴리프로필렌필름의 여러 포인트의 두께를 측정(TOYOSEIKI Thickness Meter Model: B-1)하고 평균치를 사용하였다.
3) 박리여부
이축연신 폴리프로필렌 필름을 필름 폭 5 cm, 길이 20 cm 크기로 자른 후 필름의 양쪽 면에 필름 폭이 모두 포함되며 길이방향으로 5cm가 되도록 접착테이프를 붙인 후 필름 면에 수직방향으로 접착테이프를 양쪽으로 당기며 박리여부를 관찰하여 3회까지 박리되지 않는 경우 박리되지 않는 것으로 판단하였다.
4) 인장강도 및 신율
Universal Testing Machine(INSTRON 4301)을 이용하여 ASTM D-638 방법으로 측정하였다.
5) 헤이즈
이축연신 폴리프로필렌 필름을 필름 폭 7 cm, 길이 7 cm 크기로 잘라 탁도를 2회 이상 측정하여 평균치를 사용하였다. (Haze Meter 300A, NIPPON DENSHOKU)
6) 산소투과도
MOCON OX-TRAN 장비를 이용하여 산소투과도(Oxygen Permeablilty)를 측정하였다.(Model 2161)
7) 수분투과도
MOCON PERMATRAN-W 장비를 이용하여 수분투과도(Water Vaper Permeablilty)를 측정하였다.(Model 3133)
8) 열봉합개시온도
Toyoseiki의 Heat Gradient Tester (Model No. D-342000700) 장비를 이용하여 2kg압력으로 1초간 열봉합 후 Universal Testing Machine(INSTRON 4301)을 이용하여 열봉합강도를 측정시 열봉합강도가 500g 이상이 나오는 온도를 측정하였다.
[실시예 1]
중량평균분자량이 15만인 폴리프로필렌카보네이트 (polyprpylenecarbonate, PPC, SK energy사) 와 폴리프로필렌 (polypropylene(PP), H230W, MI 3, SK energy사)을 각각 압출기에 투입하여 용융시킨 후, 티다이를 통해 공압출하여 PP/PPC/PP 의 3층 필름을 제조하였다. 이때 상기 공압출시 폴리프로필렌카보네이트는 압출기 온도를 120/160/165/175/180 ℃ 로 용융압출하였으며, 폴리프로필렌은 압출기 온도를 160/170/180/180/190 ℃ 로 용융압출하였다. 상기 제조된 공압출 필름을 이축 연신기에서 155 ℃ 에서 종방향 및 횡방향으로 각각 5X5 배 연신하여 차단성 이축연신 폴리프로필렌 필름을 제조하였다.
제조된 차단성 이축연신 폴리프로필렌 필름의 두께를 측정한 결과, 30㎛ 이었으며 각층의 두께는 10㎛ /10 ㎛ /10 ㎛ 이었다(도 7). 제조된 필름의 물성을 측정한 후, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 2]
실시예 1에서와 동일한 장비 및 수지를 사용하여, PPC 의 층의 두께 비율을 조절하여 film 을 제조하였으며, 각층의 두께는 PP/PPC/PP = 10 ㎛ /20 ㎛ /10 ㎛, 총 두께는 40 ㎛ 이였다(도 8). 제조된 필름의 물성을 측정한 후, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 3]
실시예 1에서와 동일한 장비 및 수지를 사용하여, 적층된 층구성을 달리하여 film 을 제조하였으며, 각층의 구성은 PP/PPC 2층 구조이며, 각층의 두께는 PP/PPC = 20㎛ /20 ㎛, 총 두께는 40 ㎛이였다. 제조된 필름의 물성을 측정한 후, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 4]
실시예 1에서와 동일한 장비 및 수지를 사용하여, 적층된 층구성을 달리하여 film 을 제조하였으며, 각층의 구성은 PPC/PP/PPC/PP/PPC 이며, 각층의 두께는 PPC/PP/PPC/PP/PPC = 5 ㎛/10 ㎛/10 ㎛/10 ㎛/50 ㎛, 총 두께는 40 ㎛이였다.
제조된 필름의 물성을 측정한 후, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[비교예 1]
본 발명에 따른 필름과 대조군으로 폴리프로필렌 단독으로 제조된 이축연신 폴리폴리필렌 필름을 사용하였다.
폴리프로필렌 (polypropylene(PP), H230W, MI 3, SK energy사) 을 압출기에 투입하여 용융한 후, 티다이를 통해 압출하였으며 압출온도는 160/170/180/180/190℃ 이였다. 압출 후 이축연신기로 155℃ 온도에서 종방향, 횡방향으로 5x5배 연신하였으며 제조된 필름의 최종두께는 30㎛ 이였다.
제조된 필름의 물성을 측정한 후, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[표 1]
Figure pat00001
상기 표 1에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 및 2의 필름은 기본적으로 이축연신 폴리프로필렌 필름의 물성인 인장, 신율, 헤이즈 등의 우수한 필름 특성을 유지하면서도 산소투과도 및 수분투과도가 월등히 뛰어남을 확인할 수 있었다.
또한, 본 발명에 따른 실시예 3 및 4의 필름은 기본적으로 이축연신 폴리프로필렌 필름의 물성인 인장, 신율, 투명도 등의 우수한 필름 특성을 유지하면서도 산소투과도 및 수분투과도가 뛰어나며 낮은 온도에서 열봉합이 이루어짐을 알 수 있었다.

Claims (12)

  1. 지방족 폴리카보네이트 층과 폴리프로필렌 중합체 층이 적층된 차단성 및 열접착성이 우수한 다층필름.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 적층은 공압출 및 이축연신에 의해 형성되며, 2층 이상 적층되는 것인 차단성 및 열접착성이 우수한 다층필름.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 공압출 시 지방족 폴리카보네이트는 120 내지 220 ℃에서 용융압출하고, 폴리프로필렌은 140 내지 300℃에서 용융한 후, 블로운 또는 캐스팅 타입의 필름 성형기를 사용하여 공압출하는 것인 차단성 및 열접착성이 우수한 다층필름.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 이축연신 시, 연신온도는 60 ~ 190 ℃ 이며, 연신배율이 종방향 및 횡방향 각각 2 ~ 8 배인 차단성 및 열접착성이 우수한 다층필름.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 지방족 폴리카보네이트는 이산화탄소와, 할로겐 또는 (C1-C10)알콕시로 치환 또는 비치환된 (C2-C10)알킬렌 옥사이드; 할로겐 또는 (C1-C10)알콕시로 치환 또는 비치환된 (C4-C20)사이클로알킬렌옥사이드; 및 할로겐, (C1-C10)알콕시, (C1-C10)알킬 또는 (C6-C20)아릴로 치환 또는 비치환된 (C8-C20)스타이렌옥사이드;로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 에폭사이드 화합물을 반응시킨 폴리카보네이트 코폴리머(copolymer) 또는 터폴리머(terpolymer)인 것을 특징으로 하는 차단성 및 열접착성이 우수한 다층필름.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 지방족 폴리카보네이트는 중량평균분자량이 5만 ~ 50만이고, MI(ASTM D-1238, 150℃, 5kg)가 0.1 ?200g/10분인 것을 사용하는 차단성 및 열접착성이 우수한 다층필름.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 지방족 폴리카보네이트는 폴리프로필렌카보네이트인 차단성 및 열접착성이 우수한 다층필름.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌은 프로필렌 단독 중합체 또는 프로필렌 단위를 포함하는 공중합체인 차단성 및 열접착성이 우수한 다층필름.
  9. a) 지방족 폴리카보네이트를 포함하는 제 1 수지조성물을 제조하는 단계;
    b) 폴리프로필렌을 포함하는 제 2 수지조성물을 제조하는 단계; 및
    c) 상기 제 1 수지조성물 및 제 2 수지조성물을 용융한 후 블로운 (blown) 또는 캐스팅 (casting) 타입의 성형기를 사용하여 공압출하는 단계; 및
    d) 상기 공압출된 성형체를 이축연신하는 단계;
    를 포함하는 차단성 및 열접착성이 우수한 다층필름의 제조방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 c)단계에서 공압출 시 제 1 수지조성물과 제 2 수지조성물이 2층 이상 적층되도록 하는 차단성 및 열접착성이 우수한 다층필름의 제조방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 c)단계에서 공압출 시 제 1 수지조성물은 120 내지 220 ℃에서 용융압출하고, 제 2 수지조성물은 140 내지 300℃에서 용융압출 하는 차단성 및 열접착성이 우수한 다층필름의 제조방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 연신은 60 ~ 190 ℃ 에서 종방향 및 횡방향 각각 2 ~ 8 배 이축연신하는 것인 차단성 및 열접착성이 우수한 다층필름의 제조방법.
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