KR20130060533A - 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 필름에 관한 것으로, (A) 에틸렌과 탄소 원자수 4 이상의 α-올레핀으로 이루어지고, 밀도가 0.918~0.940g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.2~2g/10분인 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 50~90중량%; 및 (B) 에틸렌과 탄소 원자수 6 이상의 α-올레핀으로 이루어지고, 밀도가 0.918~0.940g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.2~2g/10분인 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 10~50중량%;를 포함하는 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물이고, 상기 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물은 밀도가 0.918~0.940g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.2~2g/10분인 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 필름을 개시하여, 우수한 강성 및 강도를 가지면서 필름 성형성이 향상되어 제조되는 필름 표면의 거칠기를 현저히 개선시키도록 할 수 있다.
Description
본 발명은 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 및 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 포함하는 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 필름에 관한 것이다.
폴리에틸렌은 포장용 필름, 파이프, 병, 용기 등 다양한 용도에 널리 사용되는 범용 고분자로서 밀도에 따라 크게 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 및 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)을 분류된다.
한편, 폴리에틸렌을 사용하여 제조된 포장용 필름으로 중포장백은 유기비료, 사료, 퇴비, 수지 포장용 등으로 널리 사용되고 있다. 이러한 폴리에틸렌 중포장백은 우수한 방습성을 나타내며, 용이하게 가열 밀봉할 수 있기 때문에 그 사용이 계속 증가하고 있다. 최근에는 자원절약을 위해 중포장백의 두께가 계속 얇아지고 있는 추세이다. 이러한 경향에 따라 고압법 저밀도 폴리에틸렌수지보다 강도 및 강성이 우수한 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지로 대체되고 있다. 특히, 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 중 치글러-나타계 촉매로 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지보다 강도 및 강성이 매우 우수한 메탈로센계 촉매로 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지의 사용이 점차 증가하고 있다.
그러나, 메탈로센계 촉매로 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 우수한 강도 및 강성을 가지고 있지만, 그 용융 특성으로 인해 압출기 모터 부하가 높아지고 그로 인해 생산성이 떨어지며 제조되는 필름의 표면이 거칠어지는 문제가 발생하며, 이러한 문제점을 극복하기 위해 많은 연구들이 진행되었다. 예컨대, 메탈로센계 촉매의 촉매 구조를 변형하여 용융 특성을 개선하는 기술이 소개되거나, 메탈로센계 촉매로 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌에 가공 조제를 첨가하여 필름 가공 특성을 향상시켜 필름 표면이 거칠어지는 문제를 개선하는 연구 등이 진행되었으나 문제점을 극복하는데 한계가 있고 수지 가격이 상승하는 등의 문제가 있었다.
일본공개특허 제평8-269256호는 메탈로센 촉매로 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지, 선형 중밀도 또는 고밀도 폴리에틸렌 수지 및 고압법 저밀도 폴리에틸렌 수지가 포함된 폴리에틸렌 수지 조성물로서, 저온 낙하강도가 우수한 필름을 제조하는 기술을 개시하고 있으나, 고압법 저밀도 폴리에틸렌 수지를 다량 사용할 경우 강도 및 강성이 저하되는 문제점이 있다.
미국등록특허 제6,800,692호는 메탈로센 촉매로 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지와 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지의 조성물로서 취입 및 주조 필름을 제조하는 폴리에틸렌 블렌드 기술을 개시하고 있으나, 메탈로센 촉매로 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지의 밀도가 0.916g/㎤ 미만으로 한정되어 있어 중포장용백 제조에 어려움이 있다.
한국등록특허 제0146508호는 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 알루미늄 증착 필름 등에 열봉함층을 적층하여 사용하는 포장용 적층 필름에 있어서, 열봉함층으로 메탈로센 촉매로 제조한 선형 저밀도 폴리에틸렌을 선형 저밀도 폴리에틸렌에 용융 혼련하여 내충격성이 우수한 포장 필름을 제조하는 기술을 개시하고 있으나, 다층 필름에 관한 것으로 적용에 한계가 있다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 중포장용백 제조 시 필름의 강성 및 강도가 우수하고, 필름 성형성이 뛰어나 필름 표면의 거칠기가 현저히 개선된 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공하고자 한다.
또한, 상기 수지 조성물을 이용하여 제조되는 중포장백용 필름을 제공하고자 한다.
상기 과제 해결을 위하여 본 발명은, (A) 에틸렌과 탄소 원자수 4 이상의 α-올레핀으로 이루어지고, 밀도가 0.918~0.940g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.2~2g/10분인 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 50~90중량%; 및 (B) 에틸렌과 탄소 원자수 6 이상의 α-올레핀으로 이루어지고, 밀도가 0.918~0.940g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.2~2g/10분인 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 10~50중량%;를 포함하는 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물이고, 상기 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물은 밀도가 0.918~0.940g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.2~2g/10분인 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공한다.
또한, (A) 에틸렌과 탄소 원자수 4 이상의 α-올레핀으로 이루어지고, 밀도가 0.920~0.930g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.5~1.2g/10분인 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 50~90중량%; 및 (B) 에틸렌과 탄소 원자수 6 이상의 α-올레핀으로 이루어지고, 밀도가 0.923~0.930g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.5~0.9g/10분인 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 10~50중량%;를 포함하는 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물이고, 상기 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물은 밀도가 0.921~0.930g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.5~1.1g/10분인 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공한다.
또한, 상기 (A) 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 상기 탄소 원자수 4 이상의 α-올레핀을 1~7몰% 포함하는 것을 특징으로 하는 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공한다.
또한, 상기 α-올레핀은 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센 및 1-에이코센으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공한다.
또한, 상기 (B) 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 상기 탄소 원자수 6 이상의 α-올레핀을 0.5~7몰% 포함하는 것을 특징으로 하는 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공한다.
또한, 상기 α-올레핀은 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센 및 1-에이코센으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공한다.
상기 또 다른 과제 해결을 위하여 본 발명은, 상기 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물로부터 공냉 인플레이션법으로 성형되고, 엘멘도르프 인열강도가 기계방향(MD) 6g/㎛ 이상 및 횡방향(TD) 12g/㎛ 이상이고, 다트 충격강도가 2g/㎛ 이상인 중포장백용 폴리에틸렌 수지 필름을 제공한다.
또한, 상기 필름은 두께가 30~200㎛인 것을 특징으로 하는 중포장백용 폴리에틸렌 수지 필름을 제공한다.
본 발명에 따르면, 중포장백용 필름으로 적용시 최적의 물성 및 함량을 갖는 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지와 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 포함하는 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공함으로써, 우수한 강성 및 강도를 가지면서 필름 성형성이 향상되어 제조되는 필름 표면의 거칠기를 현저히 개선시키도록 할 수 있다.
이하 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.따라서, 본 명세서에 기재된 실시예의 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명자들은 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 이용하여 중포장백용 필름으로 제조 시 강도 및 강성을 가지면서 필름 성형성도 우수한 수지 조성물을 제공하고자 하는 종래기술들에서, 상기 특성들이 여전히 만족스럽지 않은 사실에 직시하고 예의 연구를 거듭한 결과, 특정의 물성 및 함량을 갖는 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지와 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 포함하는 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물의 경우, 우수한 강성 및 강도를 가지면서 필름 성형성이 극적으로 향상됨을 발견하고 본 발명에 이르게 되었다.
따라서, 본 발명의 한 양태에 따르면, (A) 에틸렌과 탄소 원자수 4 이상의 α-올레핀으로 이루어지고, 밀도가 0.918~0.940g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.2~2g/10분인 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 50~90중량%; 및 (B) 에틸렌과 탄소 원자수 6 이상의 α-올레핀으로 이루어지고, 밀도가 0.918~0.940g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.2~2g/10분인 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 10~50중량%;를 포함하는 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물이고, 상기 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물은 밀도가 0.918~0.940g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.2~2g/10분인 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물을 개시한다.
이하, 본 발명에 따른 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물의 각 구성에 대하여 상세히 설명한다.
(1) 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지
본 발명에서 사용되는 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 에틸렌과 탄소 원자수 4 이상의 α-올레핀으로 이루어진 공중합체이다. 여기서, 상기 공중합체는 본 발명에 따른 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물의 목적하는 바에 따른 강도 유지 및 필름 성형 가공성, 특히, 공냉 인플레이션법으로의 성형 가공성을 만족시키기 위해, 상기 α-올레핀은 상기 공중합체에 대하여 1~7몰% 포함된 것이 바람직하고, 1.5~5몰% 포함된 것이 더욱 바람직하다.
상기 α-올레핀으로 탄소 원자수 4~20인 것이 바람직하며, 예를 들면, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센, 1-에이코센 등을 들 수 있다.
상기 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 상기 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물 총 중량에 대하여 50~90중량% 포함되며, 바람직하게는 70~80중량% 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서 공냉 인플레이션법에 의한 필름 성형 시 수지의 압출성이 양호하고, 필름의 강도 및 강성이 우수한 폴리에틸렌 수지 조성물이 얻어진다.
또한, 밀도가 0.918~0.940g/㎤인 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용할 경우 강도 및 강성이 우수한 필름을 제공할 수 있는 폴리에틸렌 수지 조성물을 얻을 수 있다. 이때, 밀도 0.920~0.930g/㎤인 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.2~2g/10분인 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용할 경우 공냉 인플레이션법에 의한 필름 성형 시 수지의 압출성이 양호하고 필름 표면이 거칠지 않은 필름을 얻을 수 있게 된다. 이때, 용융지수 0.2~2g/10분인 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
이와 같은 본 발명의 수지 조성물에 사용되는 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 통상의 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 치글러-나타계 촉매하에 에틸렌과 탄소 원자수 4~20의 α-올레핀의 공중합을 기상법으로 수행할 수 있으며, 솔류션법, 슬러리법 등을 사용하여 제조할 수 있다.
(2) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지
본 발명에서 사용되는 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 에틸렌과 탄소 원자수 6 이상의 α-올레핀으로 이루어진 공중합체이다. 여기서, 상기 공중합체는 본 발명에 따른 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물의 목적하는 바에 따른 강도 유지 및 필름 성형 가공성, 특히, 공냉 인플레이션법으로의 성형 가공성을 만족시키기 위해, 상기 α-올레핀은 상기 공중합체에 대하여 0.5~7몰% 포함된 것이 바람직하고, 1~5몰% 포함된 것이 더욱 바람직하다.
상기 α-올레핀으로 탄소 원자수 6~20인 것이 바람직하며, 예를 들면, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센, 1-에이코센 등을 들 수 있다.
상기 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 상기 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물 총 중량에 대하여 10~50중량% 포함되며, 바람직하게는 20~30중량% 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서 공냉 인플레이션법에 의한 필름 성형 시 수지의 압출성이 양호하고, 필름의 강도 및 강성이 우수한 폴리에틸렌 수지 조성물이 얻어진다.
또한, 밀도가 0.918~0.940g/㎤인 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용할 경우 강도 및 강성이 우수한 필름을 제공할 수 있는 폴리에틸렌 수지 조성물을 얻을 수 있다. 이때, 밀도 0.923~0.930g/㎤인 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.2~2g/10분인 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용할 경우 공냉 인플레이션법에 의한 필름 성형 시 수지의 압출성이 양호하고 필름 표면이 거칠지 않은 필름을 얻을 수 있게 된다. 이때, 용융지수 0.5~0.9g/10분인 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
이와 같은 본 발명의 수지 조성물에 사용되는 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 통상의 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 메탈로센계 촉매하에 에틸렌과 탄소 원자수 6~20의 α-올레핀의 공중합을 솔류션법으로 수행할 수 있으며, 기상법, 슬러리법 등을 사용하여 제조할 수 있다.
(3) 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물
본 발명에 따른 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물은 상기 특정 물성 및 함량을 구비한 (A) 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지와 (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 통상의 중합체 혼합 방법을 이용하여 제조할 수 있다. 예를 들면, 텀블러 믹서 또는 헨셀 믹서를 사용하여 건식 혼합(dry blend)할 수 있고, 상기 건식 혼합된 혼합물을 압출기, 믹싱롤, 니더, 롤밀, 밴배리 믹서 등과 같은 혼련기를 사용하여 부가적인 용융 혼합을 가할 수도 있다. 이때, 폴리에틸렌 수지 조성물의 용융 혼합시 온도는 180~230℃로 유지하는 것이 바람직하다.
이와 같이 혼합된 폴리에틸렌 수지 조성물의 밀도는 0.918~0.940g/㎤이고, 용융지수(190℃, 2.16㎏)는 0.2~2g/10분으로서, 중포장백용으로 제조 시 매우 적합한 물성을 구비하게 된다. 이때, 상기 바람직한 밀도 및 용융지수를 갖는 (A) 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지와 (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 이용할 경우, 밀도 0.921~0.930g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏) 0.5~1.1g/10분으로서 중포장백용으로 제조 시 보다 바람직한 물성을 갖는 폴리에틸렌 수지 조성물을 제조할 수 있다.
본 발명에 다른 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물은 본 발명의 목적을 훼손하지 않는 한, 필요에 따라 각종 첨가제, 예를 들면, 산화방지제, 대전방지제, 슬립제, 블로킹방지제, 윤활제, 안료, 염료, 가소제, 노화방지제, 염산흡수제 등을 1종 이상 추가로 함유할 수 있다. 이러한 첨가제들의 사용량은 각각 본 발명에 따른 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물의 특성에 영향을 미치지 않고 이를 제조하는 데 사용 가능한 것으로 알려진 범위 내에서 전체 제조량 및 제조 공정 등을 고려하여 최적 범위로 조절할 수 있다. 상기 첨가제들은 상기 (A) 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지와 (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 혼합하는 단계에서 추가로 첨가할 수 있으며, 별도의 추가 단계에서 혼련하여 첨가할 수도 있다.
이상 설명한 본 발명에 따른 상기 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물을 공냉 인플레이션법에 의해 성형함으로써 강도, 강성 및 필름 표면의 거칠기가 개선된 중포장백용 폴리에틸렌 수지 필름을 제조할 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물로부터 공냉 인플레이션법으로 성형되고, 엘멘도르프 인열강도가 기계방향(MD) 6g/㎛ 이상 및 횡방향(TD) 12g/㎛ 이상이고, 다트 충격강도가 2g/㎛ 이상인 중포장백용 폴리에틸렌 수지 필름을 개시한다.
이때, 상기 중포장백용 폴리에틸렌 수지 필름은 30~200㎛의 두께 범위에서 사용하는 것이 바람직하다.
이하, 구체적인 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
실시예
1
(A) 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지(1-부텐 3몰% 포함, 용융지수(190℃, 2.16㎏) 1.1g/10분, 밀도 0.924g/㎤) 80중량부와 (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지(1-헥센 1.2몰% 포함, 용융지수(190℃, 2.16㎏) 0.86g/10분, 밀도 0.927g/㎤) 20중량부를 헨셀 믹서로 5분간 혼합한 후 40㎜ 이축 압출기로 200℃에서 압출 냉각 고화하여 펠렛상의 조성물을 얻었다. 이 조성물을 하기 성형 조건하에서 공냉 인플레이션법으로 성형하여 두께 50㎛ 및 폭 500㎜의 필름을 제조하였다.
[필름 성형 조건]
성형기: 50㎜ 직경 인플레이션 성형기 스크류: L/D 24
BUR: 2 FLH: 30㎝
스크류 rpm: 55 성형 온도: 170℃
실시예
2
실시예 1에서 (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지(1-헥센 1.1몰% 포함, 용융지수(190℃, 2.16㎏) 0.72g/10분, 밀도 0.928g/㎤)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물 및 필름을 제조하였다.
실시예
3
실시예 1에서 (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지(1-옥텐 1.7몰% 포함, 용융지수(190℃, 2.16㎏) 0.85g/10분, 밀도 0.926g/㎤)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물 및 필름을 제조하였다.
실시예
4
실시예 3에서 (A) 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 70중량부 및 (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 30중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물 및 필름을 제조하였다.
실시예
5
실시예 1에서 (A) 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 50중량부 및 (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 50중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물 및 필름을 제조하였다.
실시예
6
실시예 2에서 (A) 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 50중량부 및 (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 50중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물 및 필름을 제조하였다.
실시예
7
실시예 3에서 (A) 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 50중량부 및 (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 50중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물 및 필름을 제조하였다.
비교예
1
실시예 1에서 (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용하지 않고, (A) 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 100중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물 및 필름을 제조하였다.
비교예
2
실시예 1에서 (A) 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용하지 않고, (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 100중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물 및 필름을 제조하였다.
비교예
3
실시예 2에서 (A) 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용하지 않고, (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 100중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물 및 필름을 제조하였다.
비교예
4
실시예 3에서 (A) 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용하지 않고, (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 100중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물 및 필름을 제조하였다.
이상의 실시예 및 비교예에 따른 폴리에틸렌 수지 조성물을 구성하는 성분 조성 및 물성을 하기 표 1에 나타내었다.
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 폴리에틸렌 수지 조성물 및 필름에 대하여 하기 방법으로 평가하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[평가 방법]
(1) 용융지수: ASTM 평가법 D1238에 따라 온도 190℃ 및 하중 2.16㎏ 조건으로 측정하였다.
(2) 밀도: ASTM 평가법 D1505에 따라 측정하였다.
(3) 수지 압출성 및 버블 안정성: 수지의 압출 상태 및 필름 성형시 버블의 흔들림 정도를 관능적으로 상대평가하여 "양호" 및 "불량"으로 판정하였다.
(4) 엘멘도르프 인열강도: ASTM 평가법 D1922에 준하여 측정한 값을 필름의 두께로 나누어 계산하였다.
(5) 다트 충격강도: ASTM 평가법 D1709A에 준하여 측정한 값을 필름의 두께로 나누어 계산하였다.
상기 표 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 α-올레핀 함량, 밀도 및 용융지수를 갖는 (A) 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지와 (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 적정 함량 포함하여 제조되고, 본 발명의 바람직한 밀도 및 용융지수를 갖는 폴리에틸렌 수지 조성물을 이용하여 제조된 필름(실시예 1 내지 7)의 경우, 수지 압출성 및 버블 안정성이 양호하고, 엘멘도르프 인열강도가 기계방향(MD) 6g/㎛ 이상 및 횡방향(TD) 12g/㎛ 이상이고, 다트 충격강도가 2g/㎛ 이상으로서, 공냉 인플레이션법으로 성형 시 가공성이 우수하고, 강성 및 강도가 우수한 필름을 제공함을 알 수 있다.
이에 반하여, (A) 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 적정 함량으로 포함하지 않을 경우(비교예 1)에는 필름 성형성은 양호하나, 강도 및 강성이 저하되고, (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 적정 함량으로 포함하지 않을 경우(비교예 2 내지 4)에는 강도 및 강성은 양호하나, 필름 성형성이 좋지 않은 것을 확인할 수 있다.
Claims (8)
- (A) 에틸렌과 탄소 원자수 4 이상의 α-올레핀으로 이루어지고, 밀도가 0.918~0.940g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.2~2g/10분인 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 50~90중량%; 및
(B) 에틸렌과 탄소 원자수 6 이상의 α-올레핀으로 이루어지고, 밀도가 0.918~0.940g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.2~2g/10분인 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 10~50중량%;
를 포함하는 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물이고,
상기 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물은 밀도가 0.918~0.940g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.2~2g/10분인 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물. - (A) 에틸렌과 탄소 원자수 4 이상의 α-올레핀으로 이루어지고, 밀도가 0.920~0.930g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.5~1.2g/10분인 치글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 50~90중량%; 및
(B) 에틸렌과 탄소 원자수 6 이상의 α-올레핀으로 이루어지고, 밀도가 0.923~0.930g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.5~0.9g/10분인 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 10~50중량%;
를 포함하는 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물이고,
상기 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물은 밀도가 0.921~0.930g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.5~1.1g/10분인 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 (A) 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 상기 탄소 원자수 4 이상의 α-올레핀을 1~7몰% 포함하는 것을 특징으로 하는 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물. - 제3항에 있어서,
상기 α-올레핀은 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센 및 1-에이코센으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 (B) 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 상기 탄소 원자수 6 이상의 α-올레핀을 0.5~7몰% 포함하는 것을 특징으로 하는 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물. - 제5항에 있어서,
상기 α-올레핀은 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센 및 1-에이코센으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물. - 제1항 또는 제2항의 중포장백용 폴리에틸렌 수지 조성물로부터 공냉 인플레이션법으로 성형되고, 엘멘도르프 인열강도가 기계방향(MD) 6g/㎛ 이상 및 횡방향(TD) 12g/㎛ 이상이고, 다트 충격강도가 2g/㎛ 이상인 중포장백용 폴리에틸렌 수지 필름.
- 제7항에 있어서,
상기 필름은 두께가 30~200㎛인 것을 특징으로 하는 중포장백용 폴리에틸렌 수지 필름.
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