KR20150092981A - 슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름 - Google Patents

슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내열성, 인쇄특성, 수축균일성 및 연신 가공성 등 기본 특성이 우수하고, 내블로킹성을 포함한 슬립코팅 처리를 통해 슬립성과 내블로킹성이 동시에 구현 가능한 슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명에서는 열수축성 폴리에스테르 필름의 일면 또는 양면에 내블로킹성을 위한 코폴리에스테르 수지와 왁스계 슬립제를 포함한 슬립코팅을 실시함으로써, 필름의 슬립성을 조절하여, 유저 공정 중 고속 라벨링 시 작업성을 향상시킴과 동시에 융착 방지 현상을 개선한 슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름을 제공한다.

Description

슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름{HEAT SHRINKABLE POLYESTER FILM WITH EXCELLENT SLIP PROPERTY}
본 발명은 슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내열성, 인쇄특성, 수축균일성 및 연신 가공성 등 기본 특성이 우수하고, 내블로킹성을 포함한 슬립코팅 처리를 통해 슬립성과 내블로킹성이 동시에 구현 가능한 슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.
일반적으로, 열수축성 필름으로 폴리염화비닐계, 폴리스티렌계, 폴리프로필렌계, 폴리에틸렌계 등이 사용된다. 그러나 폴리염화비닐계 필름은 소각 시 염소가스와 다이옥신 발생 등의 문제로 환경친화력이 매우 열악하다. 폴리스티렌계 필름은 수축 후의 마무리 외관성이 양호한 점은 평가할 수 있지만 내용제성이 떨어지기 때문에 인쇄 시에 특수한 조성의 잉크를 사용해야 하며, 자연수축율이 커서 보관이 어려운 문제점이 있다. 폴리프로필렌계 필름은 낮은 온도에서 수축성이 불량하고, 수축 부분에 주름이나 얼룩이 생기기 쉽다. 또한 상기 필름들은 모두 내열성이 부족하고, 보일 처리나 레토르트 처리 시 용융 또는 파열되기 쉬워 필름상태를 유지하기 어려운 단점이 있다.
최근에는 이러한 문제를 해결하기 위해 폴리에스테르계 열수축 필름에 대한 연구가 활발히 진행되고 있고, 폴리염화비닐계 필름이나 폴리스티렌계 필름을 대신하는 수축라벨로서 각광받고 있으며, 페트(PET)용기의 사용량 증대에 따라 사용량도 점차 증가하고 있다. 하지만 열수축성 폴리에스테르 필름은 저온 수축 및 낮은 수축 속도로 인해 균일한 수축을 이룰 수 있어 수축 외관이 양호한 점은 높게 평가할 수 있지만 내용제성이 떨어지기 때문에 인쇄 시에 특수한 조성의 잉크를 사용하지 않으면 안 될 뿐만 아니라, 자연 수축율이 커서 보관이 어려운 문제점이 있다. 또한 PET병의 재생에 있어서는 동일한 소재의 폴리에스테르계 수축필름은 비중차 분리가 어려워 리사이클성이 떨어지는 단점이 있다. 또한 열수축성 폴리에스테르 필름은 후가공 시 라벨링 공정에서 정전기에 의해 공기 중의 먼지 등이 필름에 달라붙게 되거나 고속 컷팅 공정에서 정전기로 인한 컷팅 불량이 유발될 수 있고, 라벨링 후 유리전이온도 이상의 고온음료를 충진하는 과정에서 라벨끼리 달라붙는 문제가 있다.
또한 필름의 슬립성이 좋지 않으면, 고속 라벨링 시 작업성이 떨어져 제품의 불량 발생을 유발할 수 있고, 또한 슬립성과 용제접착력 및 내블로킹을 동시에 구현하지 못하면, 유저 공정의 최적화가 어려운 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 한국 공개특허공보 제2002-0073305호에서 필름의 적어도 일면에 4급암모늄설페이트 유도체와 폴리실록산 수지를 함유하는 도포층을 형성함으로써 대전방지성과 슬립성, 내블로킹성을 개선할 수 있다고 제안하고 있다. 하지만 이러한 특허와 같이 실리콘계 슬립제를 사용할 경우 슬립성은 향상되지만 용제접착력이 사용 불가 수준으로 떨어지는 단점이 있다.
이에 본 발명자들은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 노력한 결과, 열수축성 폴리에스테르 필름 자체에 내블로킹성을 위한 코폴리에스테르 수지와 왁스계 슬립제를 포함한 슬립코팅을 실시함으로써, 필름의 슬립성을 조절하여, 유저 공정 중 고속 라벨링 시의 작업성을 향상시킴과 동시에 융착 방지 현상을 개선함으로써 본 발명을 완성하였다.
한국 공개특허공보 제2002-0073305호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 슬립성이 향상되는 동시에 내블로킹성과 용제접착력을 동시 구현할 수 있는 슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름을 제공하고자 하는 것이다.
구체적으로는 열수축성 폴리에스테르 필름의 적어도 일면에 코폴리에스테르 수지와 왁스계 슬립제를 포함한 슬립코팅층 형성함으로써, 필름의 슬립성을 조절하여, 유저 공정 중 고속 라벨링 시 작업성을 향상시킴과 동시에 융착 방지 현상을 개선하고 우수한 용제접착력을 지니는 슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 보다 분명해 질 것이다.
상기 목적은, 폴리에스테르 기재 필름의 적어도 일면에 대전방지 조성물과 왁스계 슬립제를 포함하는 슬립코팅 조성물로 도포된 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름에 의해 달성된다.
여기서, 상기 대전방지 조성물은 공중합 폴리에스테르, 메틸메타크릴레이트 코폴리머 및 알킬포스페이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 슬립코팅 조성물은 상기 공중합 폴리에스테르 100중량부에 대해 상기 메틸메타크릴레이트 코폴리머 5 내지 20중량부, 상기 알킬포스페이트 20 내지 60중량부를 포함하는 대전방지 조성물과 상기 대전방지 조성물 100중량에 대해 상기 왁스계 슬립제 3 내지 20중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 왁스계 슬립제는 폴리에틸렌계 또는 폴리프로필렌계 왁스 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 코팅층의 정마찰계수는 0.35 이하 및 동마찰계수는 0.25 이하인 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게는, 상기 코팅층의 정마찰계수는 0.16 내지 0.35 및 동마찰계수는 0.20 내지 0.25인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 코팅층의 표면저항치는 1X1010 Ω/sq 이하인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 폴리에스테르 기재 필름의 디카르복실산 성분은 테레프탈산 또는 디메틸테레프탈레이트이고, 디올 성분은 에틸렌글리콜 60 내지 90몰%와 네오펜틸글리콜, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 디에틸렌글리콜, 프로판디올 및 부탄디올로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 디올 10 내지 40몰%의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 열수축성 폴리에스테르 필름은 90℃의 온수에서 10초간 침지한 후 측정한 주수축방향의 수축율이 30% 이상인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 코팅층의 두께는 0.5 내지 5.0㎛인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 유저 공정에서의 불량률을 최소화하여, 작업성을 향상 시켜 코스트 절감을 이룰 수 있다.
나아가 필름의 일면에 대전방지층을 형성해, 대전방지성능과 후가공성이 우수하며 슬립성 향상 및 우수한 내블로킹성과 용제접착력을 동시에 구현하는 슬립성 향상 열수축성 폴리에스테르 필름을 제공할 수 있는 등의 효과를 가진다.
다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 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. 예를 들어, 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 발명을 설명하고/하거나 청구함에 있어서, 용어 "공중합체"는 둘 이상의 단량체의 공중합에 의해 형성된 중합체를 언급하기 위해 사용된다. 그러한 공중합체는 이원공중합체, 삼원공중합체 또는 더 고차의 공중합체를 포함한다.
본 발명에 따른 슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름은 폴리에스테르 기재 필름의 적어도 일면에 코폴리에스테르 수지와 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 왁스계 슬립제를 포함한 슬립코팅을 실시함으로써, 필름의 슬립성을 조절하여, 유저 공정 중 고속 라벨링 시 작업성을 향상 시킴과 동시에 내블로킹성 및 용제접착력이 우수한 슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름을 제공한다.
본 발명에 따른 슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름의 폴리에스테르 기재 필름은 디카르복실산과 디올 성분의 공중합과 실리카 입자의 첨가로 제조될 수 있으며, 상기 디카르복실산은 바람직하게는 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-시클로헥산디카르복실산 및 1,3-시클로헥산디카르복실산으로 이루어진 군에서 선택된 단독 또는 이들의 혼합물로 이루어진 디카로복실산 제 1성분과 상기 디올 성분은 전체 디올 100몰%에 대하여 에틸렌글리콜 60 ~ 90몰%와 네오펜틸글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올, 디에틸렌글리콜, 프로판디올 및 부탄디올로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 화합물 10~40몰%가 혼합되며, 보다 바람직하게는 에틸렌글리콜 60~90몰%에 네오펜틸글리콜을 10~40 몰%을 혼합하며 평균 입경이 1~5㎛ 인 실리카 입자를 폴리에스테르 수지 중량기준 0.01~1 중량% 함유하도록 하여 공중합 폴리에스테르 수지를 제조할 수 있다. 또한 디올 성분 중 네오펜틸글리콜의 함량이 10몰% 미만일 경우 공중합 폴리에스테르의 치수안정성이 증가하여, 충분한 열수축율을 구현하기 어렵고, 수축속도 및 수축응력이 지나치게 높아 수축 마무리성이 떨어지는 문제점이 있으며 네오펜틸글리콜의 함량이 40몰% 초과할 경우는 제조된 칩의 결정화가 어려워 가수분해를 막기 위한 원료 건조공정에서 칩끼리 융착 현상이 발생되어 공정트러블을 유발시킬 수 있다. 또한 입자는 실리카 입자 외에도 PE, PMMA와 같은 유기입자, SiO2, CaCO3등의 무기입자 또는 유무기 하이브리드 입자를 사용할 수 있다.
위와 같은 기재의 일면 또는 양면에 대전방지 조성물과 왁스계 슬립제를 포함하는 슬립코팅 조성물로 도포된 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
대전방지 조성물은 공중합 폴리에스테르, 메틸메타크릴레이트 코폴리머 및 알킬포스페이트를 포함할 수 있고, 공중합 폴리에스테르 100중량부에 대해 메틸메타크릴레이트 코폴리머 5 내지 20중량부 및 알킬포스페이트 20 내지 60중량부를 포함하는 대전방지 조성물이 바람직하다.
또한 대전방지 조성물 100중량에 대해 왁스계 슬립제 3 내지 20중량부를 포함하는 것이 바람직한데, 슬립제의 함량이 3중량부 미만일 경우에는 충분한 슬립성을 발현하기가 어렵고, 이에 반해 슬립제의 함량이 20 중량부를 초과할 경우에는 용제접착력이 부족할 뿐만 아니라, 미끄럼성 때문에 필름의 권취성을 확보하기가 어렵기 때문이다.
이러한 슬립제의 영향으로 코팅층의 마찰계수를 조절할 수 있고, 코팅층 표면의 마찰계수는 정마찰계수 0.35 이하, 동마찰계수 0.25 이하인 것이 바람직한데, 정마찰계수가 0.35 초과, 동마찰계수가 0.25 초과인 경우는 충분한 슬립성을 보유하지 못해서 고속라벨 슈팅 공정 시, 불량을 유발할 수 있는 단점이 있기 때문이다. 보다 바람직하게는, 코팅층의 정마찰계수는 0.16 내지 0.35 및 동마찰계수는 0.20 내지 0.25인 것이다. 상기 코팅층의 정마찰계수가 0.16 미만, 동마찰계수가 0.20 미만인 경우에는 권취성이 떨어지며, 용제접착력이 떨어지기 때문에 바람직하지 못하기 때문이다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 열수축성 폴리에스테르 기재 필름의 일면 또는 양면의 코팅층의 두께는 열수축성 폴리에스테르 필름의 전체 두께에 대해 두께비가 30~70%인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 열수축성 폴리에스테르 필름은 90℃의 온수에서 10초간 침지한 후 측정한 주수축방향의 수축율이 30% 이상이며, 바람직하게는 50% 이상, 보다 바람직하게는 70% 이상이다. 주수축방향의 수축율이 30% 미만일 경우, 보틀(Bottle)의 굴곡이 있는 제품을 라벨링하기에는 수축율이 충분하지 못하는 문제가 있다.
또한 90℃의 온수 중에서 10초간 침지한 후 측정한 주수축방향의 열수축율과 80℃ 온수 중에서 10초간 침지한 후 측정한 주수축방향의 열수축율 차이가 40% 이하, 바람직하게는 30%이하이다. 통상적으로 사용되는 스팀터널의 수증기 온도인 80~90℃의 온도 영역에서는 열수축율 차이를 40% 이하로 함으로서 피복 대상물을 라벨링 할 때, 수증기의 온도 편차 등에 기인하는 수축 편차를 억제함으로써, 수축 주름, 곰보자국 등의 수축 마무리 불량을 억제할 수 있기 때문이다.
다음으로 본 발명에 따른 슬립성 향상 열수축성 폴리에스테르 필름의 제조방법을 설명한다.
본 발명에 따른 열수축성 적층필름은 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 필름의 형태로는 평면형상, 튜브형상 중 어느 것이어도 상관없으나, 생산성이나 내면에 인쇄가 가능하다는 점에서 평면 형상이 바람직하다. 평면형상의 필름의 제조방법으로서는 예를 들어 복수의 압출기를 이용하여 수지를 용융압출하고, T다이로부터 공압출한 후 롤로 냉각 고화시켜 쉬트를 얻는다. 얻어진 쉬트르 종방향으로 롤 연신을 하지 않고, 텐터법에 의해 유리전이온도 이상의 온도에서 연신하고 열처리 및 냉각하여 필름을 얻는다. 연신 공정에서 연신 온도는 60~100℃, 바람직하게는 70~90℃가 바람직하다. 연신 온도가 60℃ 미만이면, 공중합 폴리에스테르계 수지의 유리전이온도 이하에서 연신을 하므로 파단이 발생되어 연신이 불가능하며, 연신온도가 100℃ 이상이면 재료의 탄성율이 떨어지기 때문에 두께 균일도를 제어할 수 없게 된다.
또한 연신배율은 이용하는 수지 조성물의 특성, 연신 수단, 연신 온도, 제품의 용도에 따라 주수축 방향으로 3.0~7.0 배, 바람직하게는 3.5~5.0배로 1축 또는 2축 방향으로 연신하는 것이 적절하다. 연신 비율이 3.0배 미만일 경우 충분한 열수축율을 구현하기 어렵고, 연신 비율이 7.0배를 초과할 경우 수축응력치가 과도해 지거나, 항복점 이상의 연신으로 인한 파단 발생 빈도가 증가하게 된다. 횡방향으로 1축 연신을 하는 경우에도 종방향의 기계적인 물성을 개량하기 위한 목적으로 종방향으로 1.05~1.8배의 약연신을 부여하는 것도 효과적이다. 연신한 필름은 필요에 따라 자연 수축율의 저감이나 열수축특성의 개량 등의 목적으로 하여 100℃ 이하의 온도에서 열처리나 이완 처리를 실시한 후, 분자배향이 완화되지 않는 시간 내에서 신속히 냉각하여 열수축성 폴리에스테르 필름을 얻을 수 있다.
또한 본 발명에 의한 필름은 두께가 12~125㎛인 것이 바람직하며, 필름 제조 시 특별한 두께 제약은 없다. 본 발명의 열수축성 적층 필름은 주로 슬리브(원통)형태로 가공하여 사용된다. PET병 등의 사각 또는 원통 형상의 용기에 인쇄를 요하는 것에 있어서는 우선 롤이 권취된 넓은 폭의 필름의 일면에 인쇄를 하고, 이것을 필요한 폭으로 컷트(cut)한 후 인쇄면이 내측이 되도록 폴딩(folding)하고 센터실링(center sealing)하여 원통형상으로 하면 된다. 센터실링 방법으로는 유기용제에 의한 접착방법, 접착제에 의한 방법, 임펄스 실러에 의한 방법이 있으며, 이중에서도 생산성 및 외관 양호성의 관점에서 유기용제에 의한 접착방법이 바람직하게 사용된다.
또한 본 발명에 의한 필름은 그 용도가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 필요에 따라 인쇄층, 증착층, 기타 기능층(대전방지 기능, 주행성 향상 기능, UV 차단 기능 등)을 형성함으로써 보틀 등 기타 성형품의 라벨 및 포장용도로 사용 가능하다. 열수축성 라벨 용도로 이용하는 경우, 복잡한 형상에 맞게 밀착이 가능하여, 수축불균일에 의한 주름이나 곰보 자국 등이 없는 미려한 라벨이 장착된 용기를 얻을 수 있다.
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]
<제조예 1>
디카르복실산 성분으로 디메틸테레프탈레이트 100몰%, 디올 성분으로 에틸렌글리콜 80몰%, 네오펜틸글리콜 20몰%를 교반기와 증류탑이 부착된 오토클레이브에 투입한 다음, 에스테르 교환반응 촉매로서 아세트산망간을 디메틸테레프탈레이트 대비 0.07중량% 투입하였다. 2 ㎏/㎠로 가압하고 부생성물인 물을 제거하면서 250℃까지 승온하면서 반응을 진행시켰다. 에스테르화 반응이 종료된 후 진공설비가 부착된 제2반응기로 이송 후 열안정제로 트리메틸포스페이트를 테레프탈산 대비 0.02중량% 투입하고 10분 후 중합촉매로 삼산화 안티몬을 테레프탈산 대비 0.04중량% 투입하였다. 이후 285℃로 서서히 승온하면서, 50분에 걸쳐 서서히 1torr 이하로 감압하여 진공라인을 통해 여분의 디올 성분을 제거하면서, 240분 동안 중합하여 고유점도 0.70 dl/g인 공중합 폴리에스테르를 얻었다. 상기 제조예 1에서 얻은 폴리머에 평균 입경이 3㎛의 무정형 구형 실리카 입자가 0.07 wt% 첨가로 250℃ 에서 용융압출하고 T-다이로부터 공압출한 다음, 캐스팅법에 의해 급냉각하여 미연신 쉬트를 수득하였다.
<실시예 1>
수득한 미연신 쉬트는 코팅될 필름 면에 코로나 방전처리를 실시하고, 코로나 처리된 일면에 슬립 코팅층으로써 공중합 폴리에스테르 58중량%, 메틸메타크릴레이트 코폴리머 8중량%, 알킬포스페이트 34중량%를 혼합하여 고분자형 대전방지 조성물를 제조하였고 상기 대전방지 조성물에 슬립제로 폴리프로필렌계 왁스를 대전방지 조성물 100중량부 대비 5중량부 첨가시킨 후 이를 에멀젼화시켜 메이어바 코팅법에 도포한 후 텐터법에 의해서 90℃로 유지되는 예열구간을 거친 후 80℃에서 폭방향으로 4.0배 연신하고, 60℃에서 열처리를 진행하여 두께 50㎛의 열수축성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
<실시예 2>
실시예 1에 있어서 슬립제로 폴리프로필렌계 왁스를 대전방지 조성물 100중량부 대비 20중량부 첨가한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 열수축성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
<실시예 3>
실시예 1에 있어서 슬립제로 폴리에틸렌계 왁스를 대전방지 조성물 100중량부 대비 20중량부 첨가한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 열수축성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
<비교예 1>
실시예 1에 있어서 슬립제로 폴리프로필렌계 왁스를 대전방지 조성물 100중량부 대비 30중량부 첨가한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 열수축성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
<비교예 2>
실시예 1에 있어서 슬립제로 폴리프로필렌계 왁스를 대전방지 조성물 100중량부 대비 1중량부 첨가한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 열수축성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
<비교예 3>
실시예 1에 있어서 슬립제로 실리콘계 슬립제를 대전방지 조성물 100중량부 대비 20중량부 첨가한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 열수축성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
<비교예 4>
실시예 1에 있어서 슬립제를 넣지 않고, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 열수축성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
<비교예 5>
실시예 1에 있어서 슬립제를 넣지 않고, 크기가 5㎛인 실리카 입자를 0.05 wt% 넣은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 열수축성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
<비교예 6>
실시예 1에 있어서 슬립제를 넣지 않고, 크기가 5㎛인 실리카 입자를 0.1 wt% 넣은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 열수축성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 6에 따른 열수축성 폴리에스테르 필름을 사용하여 다음과 같은 실험예를 통해 물성을 측정하고 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
[실험예]
(1) 열수축률
필름을 10㎝ X 10㎝의 정방형으로 절단한 후 온도 90℃로 유지되는 온수 중에 무 하중 상태로 10초간 침지한 후 길이를 측정하여 하기 식에 따라서 열수축률을 구하였다.
열수축률(%) = 100 X (수축 전의 길이 - 수축 후의 길이)/(수축 전의 길이)
(2) 대전방지성
25℃ X 55 RH% 조건하에서 8 시간 방치한 후, 표면저항 측정기(ADVANTEST, 일본 어드반테스트사 제작)로 대전방지성을 평가하였다. 단위는 Ω/sq이다.
(3) 슬립성(마찰계수)
25℃, 60 RH 조건하에서 동/정 마찰계수를 ASTM D1894에 준하여 측정하였다. 하부 시편의 길이(mm)는 250 X 130, 상부 시편의 길이(mm)는 65 X 60으로 하였고, 150mm/min의 속도로 5회 측정하여 최대값과 최소값을 제외한 나머지 값의 평균값으로 구하였다.
(4) 표면 조도
3차원 표면조도계를 사용하여 표면조도를 측정하였다. 측정은 코팅 면을 기준으로 측정하였다. JIS B0601 규격에 준하여, KOSAKA社의 SE-3H Model로 측정하였다.
(5) 내블로킹성
롤러 타입의 라미네이터기를 사용하여 필름 코팅 면을 맞대어, 120℃의 온도로 2㎏/㎠의 압력하에 5mpm의 속도로 열압착 시킨 후 박리시켜 내블로킹성을 아래의 등급으로 분류하여 평가하였다.
○: 끈적거림 없이 깨끗이 박리된다.
△: 붙어있는 자국이 남으나, 박리 가능한 수준이다.
Ⅹ: 필름간의 융착이 발생되어, 박리 불가능한 수준이다.
(6) 용제접착력
1,3-dioxolane 용제를 붓을 사용하여 20 x 5 ㎟ 면적에 도포량 5 g/m2 으로 접착시킨 후, 필름 2장을 맞붙여 실링을 실시하였다. 실링부를 만능인장시험기 STM-50 에 셋팅하고 180ㅀ 박리시험으로 인장속도 20 ㎜/분으로 측정하였다.
(7) 헤이즈
헤이즈는 JIS K7136에 준하여, 헤이즈 미터를 사용하여 측정하였다.
(8) 인쇄특성
니트로셀루로오스계 잉크를 제조한 필름 표면에 도포한 후, 레이저 블레이드(razor blade)를 이용하여 일정한 간격으로 필름의 도포면에 격자무늬를 만들었다. 이어서, 필름의 도포면에 3M사 610M 스카치테이프를 접착한 후 이를 신속히 제거하였을 때(rub-off test) 테이프 접착면에 잉크의 전사 정도를 확인하여 아래와 같이 평가하였다.
○: 3M 테이프에 대한 잉크 전사율 0%
△: 3M 테이프에 대한 잉크 전사율 30% 미만
Х: 3M 테이프에 대한 잉크 전사율 30% 이상
(9) 밀착력
엄지손가락으로 5회 왕복 문지른 후 육안 평가하였다.
◎(No smear): 평가 후 변화 없음
○(Slightly smear): 미세하게 밀리지만 사용상에 문제 없음
△(Smear): 오일이 밀리는 것처럼 코팅층이 뿌옇게 흐려침
Х(Rub-off): 코팅층이 뭉쳐서 떨어져 나감
구분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6
열수축율
(%)		 72 73 71 72 73 72 75 72 71
표면조도
(nm)		 20 22 25 25 20 15 20 50 65
마찰
계수		 동적 0.32 0.33 0.34 0.19 0.58 0.30 0.62 0.50 0.43
정적 0.23 0.21 0.25 0.15 0.47 0.15 0.51 0.43 0.35
표면저항
(Ω/sq)		 7X108 8X108 7X108 7X108 6X108 6X108 9X108 6X108 7X108
내블로킹성 ○ ○ ○ ○ △ ○ △ ○ ○
용제접착력 (g) 800 700 750 250 730 105 350 650 720
인쇄특성 ○ ○ ○ ○ ○ △ ○ ○ ○
밀착력 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ X ◎ ◎ ◎
표 1에서 확인할 수 있듯이, 본 발명에 따른 실시예들은 모든 물성이 우수한 것을 알 수 있다.
그러나 비교예 1의 경우에는 실시예와 비교하여, 비슷한 물성을 보이지만, 너무 많은 왁스의 양으로 인해 마찰계수가 낮아, 권취성이 떨어지며, 용제접착력이 떨어지는 단점이 있다. 반면 왁스를 너무 적게 사용한 비교예 2의 경우에는 마찰계수를 떨어뜨리지 못해, 슬립성 향상이 어렵다. 또한 실리콘계 슬립제를 사용한 비교예 3의 경우에는 슬립성은 향상되지만, 용제접착력이 사용 불가 수준으로 떨어지는 단점이 있다.
또한, 슬립제를 사용하지 않은 비교예 4의 경우에는 마찰계수가 높아 슬립성 특성을 가지기 어렵고, 입자를 사용한 비교에 5와 비교예 6은 입자 함량에 따라 마찰계수는 낮아지지만, 슬립성 면에서 본 발명에 따른 실시예와 비교할 때 좋지 않음을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 기존의 수축필름 대비 슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름을 제공할 수 있다. 즉 폴리에스테르 기재 필름의 일면 또는 양면에 코폴리에스테르 수지와 왁스계 슬립제를 포함한 슬립코팅층 형성함으로써, 필름의 슬립성을 조절하여, 유저 공정 중 고속 라벨링 시 작업성을 향상시킴과 동시에 융착 방지 현상을 개선하고 우수한 용제접착력을 지니는 슬립성이 향상된 수축필름의 제조가 가능하도록 설계하였다. 이로 인해, 기존의 수축필름보다 고속 라벨링 및 실링 공정에서의 작업성이 향상되어, 생산 수율을 올릴 수 있고, 더불어 용제접착력도 우수해 실링공정 트러블도 발생하지 않는 슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름을 제공할 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 (10)

  1. 폴리에스테르 기재 필름의 적어도 일면에 대전방지 조성물과 왁스계 슬립제를 포함하는 슬립코팅 조성물로 도포된 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대전방지 조성물은 공중합 폴리에스테르, 메틸메타크릴레이트 코폴리머 및 알킬포스페이트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 슬립코팅 조성물은 상기 공중합 폴리에스테르 100중량부에 대해 상기 메틸메타크릴레이트 코폴리머 5 내지 20중량부, 상기 알킬포스페이트 20 내지 60중량부를 포함하는 대전방지 조성물과 상기 대전방지 조성물 100중량에 대해 상기 왁스계 슬립제 3 내지 20중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 왁스계 슬립제는 폴리에틸렌계 또는 폴리프로필렌계 왁스 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는, 슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코팅층의 정마찰계수는 0.35 이하 및 동마찰계수는 0.25 이하인 것을 특징으로 하는, 슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 코팅층의 정마찰계수는 0.16 내지 0.35 및 동마찰계수는 0.20 내지 0.25인 것을 특징으로 하는, 슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 코팅층의 표면저항치는 1X1010 Ω/sq 이하인 것을 특징으로 하는, 슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 기재 필름의 디카르복실산 성분은 테레프탈산 또는 디메틸테레프탈레이트이고, 디올 성분은 에틸렌글리콜 60 내지 90몰%와 네오펜틸글리콜, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 디에틸렌글리콜, 프로판디올 및 부탄디올로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 디올 10 내지 40몰%의 혼합물인 것을 특징으로 하는, 슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 열수축성 폴리에스테르 필름은 90℃의 온수에서 10초간 침지한 후 측정한 주수축방향의 수축율이 30% 이상인 것을 특징으로 하는, 슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코팅층의 두께는 0.5 내지 5.0㎛인 것을 특징으로 하는, 슬립성이 향상된 열수축성 폴리에스테르 필름.
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