KR20150028395A - 열수축성 폴리에스테르 필름 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저수축응력의 열수축성 폴리에스테르 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주수축방향의 연신온도와 연신비를 최적화하여 수축응력을 제어함으로써 플라스틱병 등의 용기 변형을 방지하여 충진량 부족이나 용기 손상을 방지할 수 있고 후가공시 대전방지성이 뛰어나며, 고온의 음료 충진 시에도 용기가 서로 붙지 않는 가공성이 우수한 열수축성 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.

Description

열수축성 폴리에스테르 필름{HEAT SHRINKABLE POLYESTER FILM}

본 발명은 저수축응력의 열수축성 폴리에스테르 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주수축방향의 연신온도와 연신비를 최적화하여 수축응력을 제어함으로써 플라스틱병 등의 용기 변형을 방지하여 충진량 부족이나 용기 손상을 방지할 수 있고 후가공시 대전방지성이 뛰어나며, 고온의 음료 충진 시에도 용기가 서로 붙지 않는 가공성이 우수한 열수축성 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.

일반적으로, 열수축성 필름은 폴리염화비닐계, 폴리스티렌계, 폴리프로필계, 폴리에틸렌계 등이 종래에 사용되었지만, 폴리염화비닐계 필름은 소각 시 염소가스와 다이옥신 발생 등의 문제로 환경친화력이 매우 열악하며, 폴리스티렌계 필름은 수축 후의 외관성이 양호한 점은 높게 평가할 수 있지만 내용제성이 떨어지기 때문에 인쇄 시에 특수한 조성의 잉크를 사용해야 하며, 또한 자연 수축율이 커서 보관이 어려운 문제점이 있고, 폴리프로필렌계는 낮은 온도에서 수축성이 불량하고, 수축 부분에 주름이나 얼룩이 생기기 쉬운 단점이 있다.

또한, 상기 필름들은 대부분 내열성이 부족하고, 보일 처리나 레토르트 처리 시 용융 또는 파열되기 쉬워 필름 상태를 유지하기 어려운 단점이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 폴리에스테르계 열수축 필름에 대한 연구가 활발히 진행되고 있고, 폴리염화비닐계 필름이나 폴리스티렌계 필름을 대신하는 수축라벨로서 매우 각광받고 있으며, 페트(PET) 용기의 사용량 증대에 따라 사용량도 점차 증가하고 있는 실정이다.

최근에는 환경오염 최소화, 원가 절감 등의 이유로, 페트병의 경량화에 대한 연구가 활발해지고 있다. 이에 수축필름 라벨링 시에 높은 수축응력으로 인해 병의 변형을 일으켜, 음료 충진 후의 음료 용량이 맞지 않거나 변형이 심할 경우에는 병이 손상되는 문제를 일으킬 수 있다. 특히 폴리에스테르계의 경우는 폴리스티렌계 및 폴리염화비닐계 대비 높은 수축응력으로 인해, 그 피해가 크다.

이에, 본 발명자들은 필름의 연신조건을 최적화함으로써, 수축응력을 최소화하고, 더불어 후가공성 향상 및 고온 음료 충진 시 병끼리 달라붙는 것을 방지하기 위해 필름의 일면에 대전방지성과 안티블로킹성을 동시에 구현할 수 있는 코팅층을 형성함으로써, 용기 변형을 최소화시킬 수 있고 가공성이 우수한 열수축성 폴리에스테르 필름을 고안하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 수축 라벨링 시 용기의 변형을 최소화시킬 수 있는 수축응력이 제어된 열수축 폴리에스테르 필름을 제공하기 위한 것으로서, 구체적으로는 필름 제조 공정에서 연신 조건을 최적화함으로써, 수축응력이 낮아 수축 라벨링시에 용기 변형을 최소화 할 수 있고 가공성이 우수한 열수축성 폴리에스테르 필름을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 보다 분명해 질 것이다.

상기 목적은, DMA(Dynamic Mechanical Analysis) 장비를 통해 상온에서 120℃ 구간에서 측정한 주수축방향의 최대수축응력이 4 내지 10 Mpa 이고, 상기 최대수축응력이 발생하는 지점의 수축율이 10% 이하인 것을 특징으로 하는 열수축성 폴리에스테르 필름에 의해 달성된다.

여기서, 상기 주수축방향의 연신비는 3.0 내지 4.0배이고 연신온도 80 내지 90℃이며, 상기 주수축방향의 굴절율은 1.4 내지 1.8인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 주수축방향의 열수축율(온수 90℃, 10초간 침지)은 30% 이상인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 열수축성 폴리에스테르 필름은 산 성분으로 방향족 디카르복실산 100몰%와 디올 성분으로 에틸렌글리콜 60~100몰%와 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 2,2디메틸(-1,3- 프로판)디올, 네오펜틸글리콜 및 1,4-사이클로헥산디메탄올으로 이루어진 군에서 선택되어진 1종 이상의 디올 성분 10~40몰%를 중합하여 얻은 코폴리에스테르 시트를 기계적 방향으로 연신하고 횡방향으로 연신한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 코폴리에스테르의 고유점도는 0.50 내지 0.80dl/g인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 코폴리에스테르의 유리전이온도가 60 내지 90℃인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 열수축성 폴리에스테르 필름의 적어도 일면에 고형분 기준으로 코폴리에스테르계 대전방지제 0.5~5 중량%와 평균입경 20~300nm 실리카 입자 0.01~1 중량%, 불소계 계면활성제 0.1~10 중량%를 함유하는 조성물로 도포된 코팅층을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 플라스틱병, 유리병 등 각종 용기에 슬리브 형태로 필름을 라벨링하는 수축공정에서 용기의 변형을 방지하여, 충진량 부족이나 용기 손상을 방지하는 효과를 가진다. 또한 후가공시 대전방지성이 뛰어나며, 고온의 음료 충진 시에도 용기가 서로 붙지 않는 등의 효과를 가진다.

이하, 본 발명의 실시예와 비교예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.

달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 상충되는 경우, 정의를 포함하는 본 명세서가 우선할 것이다.

본 명세서에서 설명되는 것과 유사하거나 동등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료가 본 명세서에 기재된다.

달리 기술되지 않는다면, 모든 백분율, 부, 비 등은 중량 기준이다. 또한 양, 농도, 또는 다른 값 또는 파라미터가 범위, 바람직한 범위 또는 바람직한 상한치와 바람직한 하한치의 목록 중 어느 하나로 주어질 경우, 이것은 범위가 별도로 개시되는 지에 관계없이 임의의 상한 범위 한계치 또는 바람직한 값과 임의의 하한 범위 한계치 또는 바람직한 값의 임의의 쌍으로부터 형성된 모든 범위를 구체적으로 개시하는 것으로 이해되어야 한다. 수치 값의 범위가 본 명세서에서 언급될 경우, 달리 기술되지 않는다면, 그 범위는 그 종점 및 그 범위 내의 모든 정수와 분수를 포함하는 것으로 의도된다. 본 발명의 범주는 범위를 정의할 때 언급되는 특정 값으로 한정되지 않는 것으로 의도된다.

용어 "약"이라는 용어가 값 또는 범위의 종점을 기술하는 데 사용될 때, 본 개시 내용은 언급된 특정의 값 또는 종점을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, "포함하다(comprise)", "포함하는(comprising)", "구비하다(include)", "구비하는(including) ", "함유하는(containing)", "~을 특징으로 하는(characterized by)", "갖는다(has)", "갖는(having)"이라는 용어들 또는 이들의 임의의 기타 변형은 배타적이지 않은 포함을 커버하고자 한다. 예를들어, 요소들의 목록을 포함하는 공정, 방법, 용품, 또는 기구는 반드시 그러한 요소만으로 제한되지는 않고, 명확하게 열거되지 않거나 그러한 공정, 방법, 용품, 또는 기구에 내재적인 다른 요소를 포함할 수도 있다. 또한, 명백히 반대로 기술되지 않는다면, "또는"은 포괄적인 '또는'을 말하며 배타적인 '또는'을 말하는 것은 아니다.

출원인이 "포함하는"과 같은 개방형 용어로 발명 또는 그 일부를 정의한 경우, 달리 명시되지 않는다면 그 설명이 "본질적으로 이루어진"이라는 용어를 이용하여 그러한 발명을 설명하는 것으로도 해석되어야 함이 쉽게 이해되어야 한다.

소정의 중합체를 설명함에 있어서, 때로는 출원인은 중합체를 제조하기 위해 사용되는 단량체 또는 중합체를 제조하기 위해 사용되는 단량체의 양에 의해 중합체를 언급하고 있음을 이해하여야 한다. 그러한 설명은 최종 중합체를 설명하기 위해 사용되는 특정 명명법을 포함하지 않을 수 있거나 또는 공정에 의한 생성물(product-by process) 용어를 포함하지 않을 수 있지만, 단량체 및 양에 대한 임의의 그러한 언급은 중합체가 이들 단량체(즉, 이들 단량체의 공중합된 단위) 또는 단량체의 그 양, 및 상응하는 중합체와 그 조성을 포함하는 것을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명은 필름의 주수축방향으로 연신 시 연신비 및 연신온도를 조절함으로써, 주수축방향의 최대수축응력이 4 내지 10Mpa이고, 상기 최대수축응력이 발생하는 지점의 수축율이 10% 이하인 열수축성 폴리에스테르 필름을 제공하여, 슬리브 형태의 라벨링 시에 용기의 변형을 최소화시킬 수 있다. 최대수축응력이 4Mpa 미만이면 충분한 수축율을 얻을 수 없어 라벨링 시 용기에 라벨이 밀착되지 못하여 라벨링이 어렵고, 반대로 최대수축응력이 10Mpa를 초과할 경우에는 용기의 변형을 일으키는 문제가 있기 때문에 상기 범위로 하는 것이 가장 바람직하다. 여기서, 주수축방향의 최대수축응력은 DMA(Dynamic Mechanical Analysis) 장비를 통해 상온에서 120℃ 구간에서 측정한 주수축방향의 최대수축응력이다. 상온이라 함은 연간을 통한 평균 온도로서 20±5℃의 범위에 있는 온도를 의미한다.

또한 최대수축응력이 발생하는 지점의 수축율이 10% 이하인 것을 특징으로 하는데, 여기서 "최대수축응력이 발생하는 지점"이라는 것은 음료병 라벨에 있어서 수축 초기에 강한 수축응력이 발생하여 병의 변형을 일으키므로, "수축 초기"를 의미한다.

또한 주수축방향의 굴절율은 1.4 내지 1.8인 것이 바람직하다. 이는 본 발명에서 수축응력을 낮추기 위해 필름의 연신비를 줄인 결과 굴절율이 낮아진 것이다.

또한 주수축방향의 연신온도를 80℃ 내지 90℃, 연신비를 3.0배 내지 4.0배로 하여 주수축방향으로 연신을 행한다. 연신온도가 80℃ 미만일 경우, 수축응력이 높아 라벨링 시 용기의 변형을 일으킬 수 있으며, 90℃를 초과할 경우에는 후도 컨트롤성이 나빠질 수 있다. 또한 연신비가 3.0 미만일 경우, 후도 균일성을 확보하기가 어렵고, 연신비가 4.0배를 초과할 경우 수축응력이 높아 라벨링시에 용기 변형을 일으킬 수 있다.

또한 상기 주수축방향의 열수축율(온수 90℃, 10초간 침지)은 30% 이상인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 열수축성 폴리에스테르 필름은 산 성분으로 방향족 디카르복실산 100몰%와 디올 성분으로 에틸렌글리콜 60~100몰%와 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 2,2디메틸(-1,3- 프로판)디올, 네오펜틸글리콜 및 1,4-사이클로헥산디메탄올으로 이루어진 군에서 선택되어진 1종 이상의 디올 성분 10~40몰%을 중합하여 얻은 코폴리에스테르를 압출 고화시켜 코폴리에스테르 시트로 제조한 다음 기계적 방향의 연신과 횡방향 연신시킨 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서 상기 방향족 디카르복실산 성분으로는 디메틸테레프탈레이트, 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 세바스산, 아디프산, 디페닐디카르복실산, 5-tert-부틸이소프탈산, 2,2,6,6-테트라메틸디페닐-4,4-디카르복실산, 1,1,3-트리메틸-3-페닐인단-4,5-디카르복실산, 5-나트륨설포이소프탈산, 트리메리트산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 피메르산, 아젤라인산, 피로메리트산, 1,4-사이클로헥산디카르복실산 및 1,3-사이클로헥산디카르복실산 등을 사용할 수 있으며, 1종 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 바람직하게는 디메틸테레프탈레이트 또는 테레프탈산 중 선택된 1종을 사용하는 것이 적합하다.

또한 본 발명에서 코폴리에스테르는 유리전이온도가 60 내지 90℃인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 68 내지 80℃이다. 유리전이온도가 60℃ 미만일 경우 낮은 온도에서 수축이 일어나므로, 하절기 고온에서 보관할 경우 치수 변화 등의 경시안정성이 취약해지는 문제가 있으며, 유리전이온도가 90℃를 초과할 경우에는 열수축시키기 위해서 90℃ 이상의 높은 온도가 필요하므로 생산성이 떨어지는 문제가 있다.

또한 본 발명에서 코폴리에스테르는 고유점도가 0.50 내지 0.80 dl/g이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.60 내지 0.70 dl/g이다. 고유점도가 0.50 dl/g 미만일 경우 중합도가 낮아 충분한 열수축율을 구현할 수 없거나, 제조된 필름의 기계적 강도가 약해 수축된 라벨이 충격에 의해 쉽게 깨지는 문제가 발생할 수 있으며, 고유 점도가 0.80 dl/g을 초과하는 경우 제막 가공성이 현저히 떨어져, 연신 공정 시 파단 등의 문제가 발생될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 코폴리에스테르는 필름 제막 시 주행성 향상을 위해, 이산화규소, 이산화티탄, 실리카, 탄산칼슘 등의 활제를 첨가할 수 있으며, 필요에 따라, 대전방지제, 자외선차단제, 염료 등 각종 첨가제를 첨가하여도 무방하다.

또한 본 발명에 따른 열수축성 폴리에스테르 필름의 적어도 일면에는 고형분 기준으로 코폴리에스테르계 대전방지제 0.5~5 중량%와 평균입경 20~300nm 실리카 입자 0.01~1 중량%, 불소계 계면활성제 0.1~10 중량%를 함유하는 조성물(수계 타입의 조액)로 도포된 코팅층을 더 형성하는 것이 바람직하다. 이를 통해 후가공시의 정전기 방지와 고온 음료 충진 후의 블로킹을 방지하는 특징을 가지는 열수축성 폴리에스테르 필름을 완성할 수 있다.

본 발명에 따른 열수축성 폴리에스테르 필름은 상기 조성을 갖는 코폴리에스테르를 하기와 같은 제조공정을 통해 제조될 수 있다.

먼저, 열수축성 폴리에스테르 필름을 제조하기 위해서는 코폴리에스테르 수지를 제조한 후 코폴리에스테르 수지를 고진공 하에서 건조시킨 후, 200℃ 내지 300℃에서 용융 압출하여 용융시트를 제조한 다음 이를 냉각 및 고화시켜 코폴리에스테르 무연신 시트를 얻는다. 상기 압출은 슬리브 형태의 라벨을 제조하기 위해서는 T-다이 압출법이 주로 이용된다.

다음으로 얻어진 코폴리에스테르 무연신 시트는 기계적 방향(MD, 주수축방향과 직교방향)으로 연신롤을 거친 후, 텐터 내에서 80℃ 내지 100℃로 예열하고, 수축응력 최적화를 위해 주수축방향으로 연신온도를 80℃ 내지 90℃, 연신비를 3.0배 내지 4.0배로 하여 실시한다. 이때 연신온도가 80℃ 미만일 경우, 수축응력이 높아 라벨링 시 용기의 변형을 일으킬 수 있으며, 90℃를 초과할 경우에는 후도 컨트롤성이 나빠질 수 있다. 또한 연신비가 3.0배 미만일 경우, 후도 균일성을 확보하기가 어렵고, 연신비가 4.0배를 초과할 경우 수축응력이 높아 라벨링시에 용기 변형을 일으킬 수 있다.

여기서, 연신온도는 수축응력과 반비례 관계로, 연신온도가 올라갈수록 수축응력이 낮아지나, 연신성을 고려하여 최적의 온도를 설정할 필요가 있으며, 반대로 연신비는 수축응력과 비례 관계로, 연신비가 커질수록 수축응력도 증가하게 된다. 그러므로 최적의 연신온도와 연신비를 설정함으로써 최대수축응력이 4 내지 10Mpa인 열수축성 폴리에스테르 필름을 제조할 수 있다.

이후, 상온 내지 100℃로 열처리를 진행하여 열수축성 폴리에스테르 필름을 제조할 수 있다. 한편 기계적 방향(MD)의 연신은 기계적 방향으로 이송되는 연신롤의 온도를 80℃ 내지 110℃로 하여 5초 내지 30초 동안 통과시킴으로써 이루어지는 것이 바람직하다.

이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

단계 1: 코폴리에스테르 수지 제조

방향족 디카르복실산 성분으로 테레프탈산 100몰%, 디올 성분으로 에틸렌글리콜 100몰%와 네오펜틸글리콜 25몰%를 교반기와 증류탑이 부착된 오토클레이브에 투입한 다음, 2kg/㎠로 가압하고 부생성물인 물을 제거하면서 250℃까지 승온하면서 반응을 진행시켰다. 에스테르화 반응이 종료된 다음 진공설비가 부착된 제2반응기로 이송하여 열안정제로 트리메틸포스페이트를 테레프탈산 대비 0.02중량% 투입하고 10분 후 중합촉매로 삼산화안티몬을 테레프탈산 대비 0.03중량% 투입하였다. 이후 285℃로 서서히 승온하면서, 50분에 걸쳐 서서히 1torr 이하로 감압하여, 반응부산물인 에틸렌글리콜을 제거하면서, 240분 동안 중합하여 고유점도 0.70dl/g, 유리전이온도(Tg)가 78℃인 코폴리에스테르 수지를 얻었다.

단계 2: 1축 연신 폴리에스테르 필름의 제조

상기 코폴리에스테르 수지를 고진공 하에서 건조시킨 후, 260℃에서 용융 압출하여 용융시트를 제조한 다음, 이를 냉각 및 고화시켜 코폴리에스테르 시트를 얻었다. 연속적으로 기계적 방향(MD)으로 이송되는 시트를 연신롤 90℃에서 10초 동안 체류시키면서 자연 연신비 3.5%로 통과시켰다.

단계 3: 2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조

1축 연신이 끝나고 코로나 처리된 일면에 고형분 기존, 코폴리에스테르계 대전방지제 1.5중량%(ELECUT-08A, 타케모토社), 평균입경 150nm 실리카 입자 0.1중량%(Silica, Du-pont)와 불소계 계면활성제 2중량%(RI-6, 타카마쯔社)를 혼합하여 제조된 코팅액을 메어바를 이용하여 순차적으로 상기 단계 2에서 제조된 1축 코폴리에스테르 필름에 도포하여 대전방지 및 안티블로킹층을 형성하였다. 도포 후, 텐터 내에서 90℃로 예열 구간을 통과한 다음 85℃에서 횡방향으로 3.5배 연신시킨 다음 60℃의 열처리 구간을 거쳐 45㎛의 열수축성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

[실시예 2]

80℃에서 횡방향으로 3.5배 연신한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 열수축성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

[실시예 3]

90℃에서 횡방향으로 3.5배 연신한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 열수축성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

[실시예 4]

85℃에서 횡방향으로 3.0배 연신한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 열수축성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

[실시예 5]

85℃에서 횡방향으로 4.0배 연신한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 열수축성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

[비교예 1]

75℃에서 횡방향으로 3.5배 연신한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 열수축성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

[비교예 2]

95℃에서 횡방향으로 3.5배 연신한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 열수축성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

[비교예 3]

85℃에서 횡방향으로 2.5배 연신한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 열수축성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

[비교예 4]

85℃에서 횡방향으로 4.5배 연신한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 열수축성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

[비교예 5]

1축 연신 후에 필름 일면에 대전방지 및 안티블로킹 층이 형성되지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 열수축성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

상기 실시예 1 내지 5 비교예 1 내지 5에 따른 열수축성 폴리에스테르 필름을 사용하여 다음과 같은 실험예를 통해 물성을 측정하고 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

[실험예]

1. 수축응력

가로방향으로 3.81㎜ 사이즈인 필름 샘플을 DMA(Model. Q800/ TA instrument)을 통해서 10℃/분의 승온 속도로 상온(약 25℃)에서 120℃ 구간을 측정하였으며, 이때 최대 응력치를 구하였다.

(초기 하중: 0.05N)

2. 용기변형

500㎖ 음료병에 수축 라벨을 270℃의 수축터널을 통과시켜 라벨링을 한 다음, 물을 채워 500㎖ 와의 차이를 구한다. 이때, ○~△까지가 실용 성능을 만족한다.

X : ±10㎖ 초과 발생

△: ±5~ 10㎖ 발생

○: ±5 이하 발생

3. 대전방지성

대전방지 측정기(Model. MCP-T600/ 미쯔비시社)를 이용하여 온도 23℃, 습도 50%RH의 환경 하에서 시료를 설치한 후, JIS K7194DP에 의거하여 표면저항을 측정하였다.

4. 내블로킹성 측정

스탬핑 호일의 COLORIT P타입(쿨츠社)를 사용하여 대전방지면을 맞닿게 맞추고 60℃ 온도, 1kg/㎠ 압력의 환경에서 24시간 방치한 후, 내블로킹성을 측정하였으며 이때, B까지가 실용 성능을 만족한다.

A: 변화 없음

B: 약간의 표면 변화 있음

C: 20% 이하 일부분 박리

D: 20% 초과 박리

5. 후도 균일성

필름 횡방향 5㎝ 간격으로 두께 측정을 Micrometer법에 의거, 전폭으로 측정을 실시하여 편차를 계산하였다. 편차는 아래 식에서 계산하며 이때, ○~△까지가 실용 성능을 만족한다.

편차 = 두께 최댓값 - 두께 최솟값

X: 0.5㎛ 초과 발생

△: 0.5~0.3㎛ 발생

○: 0.3㎛ 이하 발생

6. 굴절율

아베 굴절계와 나트륨 D선(589nm)을 광원으로 하여, 필름의 주수축 방향의 굴절율을 측정하였다.

구분	수축응력 (Mpa)	용기변형	대전방지성 (Ω/□)	내블로킹성	후도균일성	굴절율
실시예 1	6.5	○	10^8	A	○	1.6
실시예 2	7.8	○	10^8	A	○	1.7
실시예 3	6.1	○	10^8	A	△	1.5
실시예 4	6.3	○	10^8	A	△	1.5
실시예 5	8.1	○	10^8	A	○	1.7
비교예 1	11.9	X	10^8	A	△	1.9
비교예 2	5.8	○	10^8	A	X	1.3
비교예 3	5.2	○	10^8	A	X	1.2
비교예 4	13.1	X	10^8	A	○	1.9
비교예 5	6.4	○	10^13	D	○	1.6

표 1에서 알 수 있듯이, 비교예 1의 경우 낮은 연신온도로 인해 수축응력이 높아 용기의 변형을 일으킨 것을 확인할 수 있고, 이와는 반대로 비교예 2에서는 높은 연신온도로 인해 수축응력은 낮으나, 후도 균일성이 떨어짐을 확인할 수 있다. 또한 비교예 3에서는 낮은 연신배율로 후도 균일성이 좋지 않음을 알 수 있고, 반대로 비교예 4에서는 높은 연신배율로 인해 수축응력이 높아져 용기의 변형을 일으켰음을 알 수 있다. 비교에 5에서는 대전방지 및 안티블로킹 코팅을 하지 않아 대전방지성과 안티블로킹성이 불량함을 확인할 수 있다.

반면에 실시예 1~5의 경우에는 적절한 수축응력을 통해 용기변형이 없고, 후도 균일성도 우수하며 표면저항이 1 X 10¹¹ 미만이고, 안티블로킹성이 우수함을 확인할 수 있는바, 본 발명에 따른 열수축성 폴리에스테르 필름은 우수한 수축 라벨의 용도로 사용될 수 있다.

상술한 본 발명에 따르면, 다음과 같은 현저한 기술적 효과를 갖는다.

첫째, 수축 라벨링 시 용기 변형을 최소화할 수 있는 열수축성 폴리에스테르 필름을 제공한다. 즉 본 발명은 연신비, 연신온도 등의 공정조건의 최적화를 통해 수축응력이 낮은 필름을 구현함으로써, 수축 라벨링 시 필름의 수축응력에 의한 용기 변형을 최소화 할 수 있다.

둘째, 열수축성 폴리에스테르 필름의 적어도 일면에 대전방지와 안티블로킹의 동시 구현이 가능한 코팅층을 적용함으로써, 가공성이 우수한 열수축성 폴리에스테르 필름을 제공할 수 있다.

따라서 본 발명에 따른 열수축성 폴리에스테르 필름은 플라스틱 또는 유리 등의 재질로 된 음료병, 캡씰, 묶음 포장 등의 다양한 용도로 유용하게 적용될 수 있다.

본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

Claims (7)

1. 열수축성 폴리에스테르 필름에 있어서,
   DMA(Dynamic Mechanical Analysis) 장비를 통해 상온에서 120℃ 구간에서 측정한 주수축방향의 최대수축응력이 4 내지 10 Mpa 이고, 상기 최대수축응력이 발생하는 지점의 수축율이 10% 이하인 것을 특징으로 하는, 열수축성 폴리에스테르 필름.
2. 제1항에 있어서,
   상기 주수축방향의 연신비는 3.0 내지 4.0배이고 연신온도 80 내지 90℃이며, 상기 주수축방향의 굴절율은 1.4 내지 1.8인 것을 특징으로 하는, 열수축성 폴리에스테르 필름.
3. 제1항에 있어서,
   상기 주수축방향의 열수축율(온수 90℃, 10초간 침지)은 30% 이상인 것을 특징으로 하는, 열수축성 폴리에스테르 필름.
4. 제1항에 있어서,
   상기 열수축성 폴리에스테르 필름은 산 성분으로 방향족 디카르복실산 100몰%와 디올 성분으로 에틸렌글리콜 60~100몰%와 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 2,2디메틸(-1,3- 프로판)디올, 네오펜틸글리콜 및 1,4-사이클로헥산디메탄올으로 이루어진 군에서 선택되어진 1종 이상의 디올 성분 10~40몰%를 중합하여 얻은 코폴리에스테르 시트를 기계적 방향으로 연신하고 횡방향으로 연신한 것을 특징으로 하는, 열수축성 폴리에스테르 필름.
5. 제1항에 있어서,
   상기 코폴리에스테르의 고유점도는 0.50 내지 0.80dl/g인 것을 특징으로 하는, 열수축성 폴리에스테르 필름.
6. 제1항에 있어서,
   상기 코폴리에스테르의 유리전이온도가 60 내지 90℃인 것을 특징으로 하는, 열수축성 폴리에스테르 필름.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 열수축성 폴리에스테르 필름의 적어도 일면에 고형분 기준으로 코폴리에스테르계 대전방지제 0.5~5 중량%와 평균입경 20~300nm 실리카 입자 0.01~1 중량%, 불소계 계면활성제 0.1~10 중량%를 함유하는 조성물로 도포된 코팅층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 열수축성 폴리에스테르 필름.