KR20190082763A - 이열성 알루미늄증착 이축연신필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 적어도 알루미늄증착층(A)/배리어층(B)/접착제층(C)/폴리프로필렌층(D)이 이 순으로 적층되어 이루어진 이열성 알루미늄증착 이축연신필름으로서, 배리어층(B)이, 폴리아미드(a)와 비정성 폴리아미드(b)와의 혼합체를 포함하고, 폴리아미드(a)가, 자일릴렌디아민유래의 구성단위를 70몰% 이상 포함하는 디아민단위와, 탄소수 4~20의 α,ω-직쇄지방족 디카르본산유래의 구성단위를 70몰% 이상 포함하는 디카르본산단위를 포함하는 폴리아미드이며, 배리어층(B)에 있어서, 폴리아미드(a)의 함유량이 30~70질량%이며, 비정성 폴리아미드(b)의 함유량이 30~70질량%인, 이열성 알루미늄증착 이축연신필름을 제공한다.
Description
본 발명은, 이열성 알루미늄증착 이축연신필름에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은, 식품이나 의약품 등의 포장에 호적하게 이용되는 이열성 알루미늄증착 이축연신필름에 관한 것이다.
최근 급증하고 있는 레토르트식품이나 의약품 등의 포장에 대응가능한 필름으로서, 가스배리어성, 이열성(직선컷트성) 및 내핀홀성(특히 내굴곡핀홀성)을 양립시킨 이열성 이축연신필름에 대한 요망이 높아지고 있다.
예를 들어, 특허문헌 1(일본특허공표 2008-540156호 공보)에서는, 폴리프로필렌지지층/접착제층/배리어층/금속증착층을 갖는 식품포장용의 보호필름이 개시되어 있다. 여기서는, 배리어층으로서, 비정질 혹은 부분결정성 폴리아미드 또는 이 폴리아미드와 에틸렌비닐알코올 공중합체와의 혼합체를 이용하는 것이 제안되어 있다.
그러나, 종래의 보호필름에서는, 이열성 및 내핀홀성이 충분하지 않아, 그 개선이 요구되고 있었다.
이러한 상황하에, 가스배리어성, 이열성 및 내핀홀성을 높은 레벨로 양립시킬 수 있는 포장용 보호필름의 제공이 여전히 요구되고 있다.
본 발명자들은, 상기 과제를 감안하여 예의 검토한 결과, 배리어층으로서 특정 폴리아미드의 혼합체를 특정 비율로 이용함으로써, 얻어지는 이축연신필름의 이열성 및 내핀홀성이 개선되고, 가스배리어성, 이열성 및 내핀홀성을 높은 레벨로 양립시키는 것에 성공하여, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 이하에 나타낸 이열성 알루미늄증착 이축연신필름을 제공하는 것이다.
[1] 적어도 알루미늄증착층(A)/배리어층(B)/접착제층(C)/폴리프로필렌층(D)이 이 순으로 적층되어 이루어진 이열성 알루미늄증착 이축연신필름으로서,
배리어층(B)이, 폴리아미드(a)와 비정성 폴리아미드(b)와의 혼합체를 포함하고,
폴리아미드(a)가, 자일릴렌디아민유래의 구성단위를 70몰% 이상 포함하는 디아민단위와, 탄소수 4~20의 α,ω-직쇄지방족 디카르본산유래의 구성단위를 70몰% 이상 포함하는 디카르본산단위를 포함하는 폴리아미드이며,
배리어층(B)에 있어서, 폴리아미드(a)의 함유량이 30~70질량%이며, 비정성 폴리아미드(b)의 함유량이 30~70질량%인, 이열성 알루미늄증착 이축연신필름.
[2] 비정성 폴리아미드(b)가, 나일론6I(폴리헥사메틸렌이소프탈아미드), 나일론6T(폴리헥사메틸렌테레프탈아미드), 나일론6IT(폴리헥사메틸렌이소프탈테레프탈아미드), 및 나일론6I6T(폴리헥사메틸렌이소프탈아미드/폴리헥사메틸렌테레프탈아미드코폴리머)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종인, [1]에 기재된 이열성 알루미늄증착 이축연신필름.
[3] 배리어층(B)의 습윤장력이 50~65mN/m인, [1] 또는 [2]에 기재된 필름.
[4] 배리어층(B)의 두께가, 이열성 알루미늄증착 이축연신필름의 총두께에 대하여, 0.5~7.5%인, [1]~[3] 중 어느 하나에 기재된 필름.
[5] 이열성 알루미늄증착 이축연신필름의 두께가 10~50μm인, [1]~[4] 중 어느 하나에 기재된 필름.
[6] 폴리프로필렌층(D)이, 재생프로필렌층(D1)과 프로필렌층(D2)을 포함하는, [1]~[5] 중 어느 하나에 기재된 필름.
[7] 폴리프로필렌층(D)의 더욱 외측에 히트씰성 수지층(E)을 갖는, [1]~[6] 중 어느 하나에 기재된 필름.
[8] 23℃, 60%RH에서의 산소투과계수(OTR)가 0.001~0.008cc·mm/(m2·atm·day)인, [1]~[7] 중 어느 하나에 기재된 필름.
[9] 23℃, 50%RH에서의 겔보플렉스 테스트 3000회 후의 결점수가 0~30개인, [1]~[8] 중 어느 하나에 기재된 필름.
[10] 적어도 일부가 [1]~[9] 중 어느 하나에 기재된 필름으로 이루어진 용기.
본 발명의 바람직한 태양에 의하면, 가스배리어성, 이열성 및 내핀홀성을 높은 레벨로 양립시킬 수 있고, 또한 필름의 표면외관이 우수한 이열성 알루미늄증착 이축연신필름이 얻어진다. 본 발명의 이열성 알루미늄증착 이축연신필름은, 레토르트식품이나 과자류 등을 포함하는 식품이나 의약품을 비롯한 가스배리어성 및 광차단성을 필요로 하는 물품의 포장에 특히 적합하다.
도 1은 실시예 및 비교예에서 얻어진 필름샘플의 이열성의 평가방법을 설명하기 위한 설명도이다.
이하, 본 발명의 이열성 알루미늄증착 이축연신필름에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 이열성 알루미늄증착 이축연신필름은, 적어도 알루미늄증착층(A)/배리어층(B)/접착제층(C)/폴리프로필렌층(D)이 이 순으로 적층되어 이루어진 것으로서,
배리어층(B)이, 폴리아미드(a)와 비정성 폴리아미드(b)와의 혼합체를 포함하고,
폴리아미드(a)가, 자일릴렌디아민유래의 구성단위를 70몰% 이상 포함하는 디아민단위와, 탄소수 4~20의 α,ω-직쇄지방족 디카르본산유래의 구성단위를 70몰% 이상 포함하는 디카르본산단위를 포함하는 폴리아미드이며,
배리어층(B)에 있어서, 폴리아미드(a)의 함유량이 30~70질량%이며, 비정성 폴리아미드(b)의 함유량이 30~70질량%인 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 이열성 알루미늄증착 이축연신필름은, 상기와 같이, 배리어층(B)으로서, 폴리아미드(a)와 비정성 폴리아미드(b)를 특정 비율로 혼합한 혼합체를 이용함으로써, 가스배리어성을 양호하게 유지하면서, 이열성 및 내핀홀성을 높일 수 있다. 또한, 필름의 표면외관을 우수한 것으로 할 수 있다. 여기서, 「폴리아미드(a)와 비정성 폴리아미드(b)와의 혼합체」는, 폴리아미드(a)와 비정성 폴리아미드(b)를 용융혼합하여 얻어지는 조성물을 말한다. 조성물 중의 폴리아미드(a)와 비정성 폴리아미드(b)의 분산상태는, 이열성의 발현을 위하여, 폴리아미드(a) 중에 비정성 폴리아미드(b)가 분산 또는 비정성 폴리아미드(b) 중에 폴리아미드(a)가 분산된 해도구조(海島構造)를 취하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 태양에 의하면, 배리어층(B)은 습윤성이 양호하므로, 알루미늄증착층과의 접착성이 우수하다. 이에 따라, 알루미늄증착층이 이축연신필름으로부터 벗겨지기 어렵고, 내핀홀성이 우수한 데다가, 안전성도 우수하므로, 식품이나 의약품 등의 포장용으로서 적합하다. 이하, 본 발명의 이열성 알루미늄증착 이축연신필름의 각 층에 대하여 설명한다.
배리어층(B)
본 발명에 있어서 배리어층(B)은, 폴리아미드(a)와 비정성 폴리아미드(b)와의 혼합체를 포함한다. 본 발명에 있어서, 배리어층(B)에 있어서의, 폴리아미드(a)와 비정성 폴리아미드(b)의 혼합체의 비율은, 80중량% 이상인 것이 바람직하고, 90중량% 이상이 보다 바람직하고, 95중량% 이상이 더욱 바람직하고, 99중량% 이상으로 할 수도 있다.
본 발명에 있어서, 폴리아미드(a)는, 자일릴렌디아민유래의 구성단위를 70몰% 이상 포함하는 디아민단위와, 탄소수 4~20의 α,ω-직쇄지방족 디카르본산유래의 구성단위를 70몰% 이상 포함하는 디카르본산단위를 포함하는 폴리아미드이다.
폴리아미드(a)를 구성하는 디아민단위로는, 우수한 가스배리어성을 부여하는 것에 더하여, 성형성의 관점에서, 자일릴렌디아민유래의 구성단위를 디아민단위 중에 70몰% 이상, 바람직하게는 80몰% 이상, 보다 바람직하게는 90몰% 이상, 더욱 바람직하게는 95몰% 이상 포함한다.
자일릴렌디아민으로는, 오르토자일릴렌디아민, 메타자일릴렌디아민 및 파라자일릴렌디아민을 들 수 있다. 이들은 1종으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 메타자일릴렌디아민, 파라자일릴렌디아민 또는 이들의 혼합물을 이용하는 것이 바람직하다.
메타자일릴렌디아민 및 파라자일릴렌디아민의 혼합물을 이용하는 경우는, 메타자일릴렌디아민과 파라자일릴렌디아민과의 질량비(메타자일릴렌디아민:파라자일릴렌디아민)는, 10:90~99:1의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 50:50~99:1, 더욱 바람직하게는 65:35~99:1이다.
폴리아미드(a)는, 자일릴렌디아민유래의 구성단위 이외의 디아민단위를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 테트라메틸렌디아민, 펜타메틸렌디아민, 2-메틸-1,5-펜탄디아민, 헥사메틸렌디아민, 헵타메틸렌디아민, 옥타메틸렌디아민, 노나메틸렌디아민, 데카메틸렌디아민, 도데카메틸렌디아민, 2,2,4- 또는 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌디아민 등의 지방족 디아민; 1,3- 또는 1,4-비스(아미노메틸)시클로헥산, 1,3-또는 1,4-디아미노시클로헥산, 비스(4-아미노시클로헥실)메탄, 2,2-비스(4-아미노시클로헥실)프로판, 비스(아미노메틸)데칼린, 비스(아미노메틸)트리시클로데칸 등의 지환족 디아민; 비스(4-아미노페닐)에테르, 파라페닐렌디아민, 파라자일릴렌디아민, 비스(아미노메틸)나프탈렌 등의 방향환을 갖는 디아민류 등의 화합물에서 유래하는 디아민단위를 들 수 있다. 이들은 1종으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
폴리아미드(a)를 구성하는 디카르본산단위로는, 적당한 결정성을 부여하는 것에 더하여, 유연성을 부여하는 관점에서, 탄소수 4~20의 α,ω-직쇄지방족 디카르본산유래의 구성단위를 디카르본산단위 중에 70몰% 이상, 바람직하게는 80몰% 이상, 보다 바람직하게는 90몰% 이상, 더욱 바람직하게는 95몰% 이상 포함한다.
탄소수 4~20의 α,ω-직쇄지방족 디카르본산으로는, 예를 들어, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜린산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 1,9-노난디카르본산, 1,10-데칸디카르본산, 1,11-운데칸디카르본산, 1,12-도데칸디카르본산, 1,11-운데칸디카르본산, 1,12-도데칸디카르본산, 1,13-트리데칸디카르본산, 1,14-테트라데칸디카르본산 등을 들 수 있다. 이들은 1종으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 이들 중에서도, 탄소수 4~12의 α,ω-직쇄지방족 디카르본산이 바람직하다.
이들 중에서도, 우수한 가스배리어성에 더하여, 입수용이성의 관점에서, 아디프산, 세바스산 또는 이들의 혼합물을 이용하는 것이 바람직하다.
폴리아미드(a)는, 탄소수 4~20의 α,ω-직쇄지방족 디카르본산유래의 구성단위 이외의 디카르본산단위를 포함할 수도 있다.
탄소수 4~20의 α,ω-직쇄지방족 디카르본산유래의 구성단위 이외의 디카르본산단위로는, 옥살산, 말론산 등의 탄소수 3 이하의 지방족 디카르본산; 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르본산 등의 방향족 디카르본산을 들 수 있다. 이들은 1종으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 이들 중에서도, 성형가공성, 배리어성의 점에서, 디카르본산단위로서 테레프탈산, 이소프탈산을 이용하는 것이 바람직하다. 테레프탈산 및 이소프탈산의 비율은 각각, 바람직하게는 디카르본산유래의 구성단위의 30몰% 이하이며, 보다 바람직하게는 1~30몰%, 특히 바람직하게는 5~20몰%의 범위이다. 테레프탈산 및 이소프탈산은 각각 단독으로 이용할 수 있다. 테레프탈산 및 이소프탈산을 조합하여 이용하는 경우는, 그 합계 함유량이 상기의 범위를 만족시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 특히 호적하게 이용되는 폴리아미드(a)로는, 폴리자일릴렌아디프아미드, 이소프탈산공중합 폴리자일릴렌아디프아미드, 폴리자일릴렌세바스아미드, 폴리자일릴렌도데칸아미드 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 폴리아미드(a)로는, 폴리자일릴렌아디프아미드(폴리메타자일릴렌아디프아미드, 폴리파라자일릴렌아디프아미드), 폴리자일릴렌세바스아미드(폴리메타자일릴렌세바스아미드, 폴리파라자일릴렌세바스아미드), 이소프탈산공중합 폴리자일릴렌아디프아미드(이소프탈산공중합 폴리메타자일릴렌아디프아미드, 이소프탈산공중합 폴리파라자일릴렌아디프아미드), 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하다.
폴리아미드(a)가, 폴리자일릴렌아디프아미드 및 폴리자일릴렌세바스아미드의 혼합물인 경우, 폴리자일릴렌아디프아미드와 폴리자일릴렌세바스아미드와의 질량비(폴리자일릴렌아디프아미드:폴리자일릴렌세바스아미드)는, 55:45~85:15의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 60:40~80:20, 더욱 바람직하게는 65:35~80:20이다.
폴리아미드(a)는, 상기 디아민단위를 구성할 수 있는 디아민성분과, 상기 디카르본산단위를 구성할 수 있는 디카르본산 성분을 중축합시킴으로써 제조할 수 있다. 예를 들어, 디아민성분과 디카르본산 성분으로 이루어진 염을 물의 존재하에 가압상태로 승온하고, 첨가한 물 및 축합수를 제거하면서 용융상태로 중합시키는 방법에 의해 폴리아미드를 제조할 수 있다. 또한, 디아민성분을 용융상태의 디카르본산 성분에 직접 첨가하여, 상압하에서 중축합하는 방법에 의해서도 폴리아미드를 제조할 수 있다. 이 경우, 반응계를 균일한 액상태로 유지하기 위해, 디아민성분을 디카르본산 성분에 연속적으로 첨가하고, 그동안, 반응온도가 생성되는 올리고아미드 및 폴리아미드의 융점보다 하회하지 않도록 반응계를 승온하면서, 중축합이 진행된다.
중축합조건 등을 조정함으로써 중합도를 제어할 수 있다. 중축합시에 분자량조정제로서 소량의 모노아민이나 모노카르본산을 첨가해도 된다. 또한, 중축합반응을 억제하여 원하는 중합도로 하기 위해, 폴리아미드(a)를 구성하는 디아민성분과 카르본산 성분의 비율(몰비)을 1부터 조금씩 조정해도 된다. 나아가, 폴리아미드(a)의 중축합시에는, 아미드화반응을 촉진하는 효과나, 중축합시의 착색을 방지하는 효과를 얻기 위해, 인원자함유 화합물, 알칼리금속 화합물, 알칼리토류금속 화합물 등의 공지의 첨가제를 첨가해도 된다.
폴리아미드(a)의 융점Tm은, 내열성 및 용융성형성의 관점에서, 바람직하게는 170~290℃, 보다 바람직하게는 175~280℃, 더욱 바람직하게는 180~270℃이다.
본 발명에 있어서, 비정성 폴리아미드(b)는, 명확한 융점을 갖지 않는 수지이며, 시차열분석계를 이용하여 20℃/min의 승온속도로 측정했을 때, 측정되는 결정융해열이 5cal/g 미만, 바람직하게는 3al/g 미만, 보다 바람직하게는 1cal/g 미만인 폴리아미드를 의미한다.
본 발명에 이용되는 비정성 폴리아미드(b)로는, 디아민성분으로서, 지환식 디아민, 지방족 디아민 또는 이들의 혼합물을 포함하고, 또한, 디카르본산 성분으로서, 테레프탈산, 이소프탈산 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것이 바람직하다.
지환식 디아민의 구체예로는, 비스(4-아미노시클로헥실)메탄, 비스(4-아미노시클로헥실)프로판, 비스(3-메틸-4-아미노시클로헥실)메탄, 비스(3-메틸-4-아미노시클로헥실)프로판, 비스(3,5-디메틸-4-아미노시클로헥실)메탄, 비스(3,5-디메틸-4-아미노시클로헥실)프로판, 비스(3-메틸-4-아미노-5-에틸시클로헥실)메탄, 비스(3-메틸-4-아미노-5-에틸시클로헥실)프로판, 비스(3,5-디에틸-4-아미노시클로헥실)메탄, 비스(3,5-디에틸-4-아미노시클로헥실)프로판, 비스(3-메틸-4-아미노-5-이소프로필시클로헥실)메탄, 비스(3-메틸-4-아미노-5-이소프로필시클로헥실)프로판, 비스(3,5-디이소프로필-4-아미노시클로헥실)메탄, 비스(3,5-디이소프로필-4-아미노시클로헥실)프로판, 비스(3-에틸-4-시클로아미노헥실)메탄, 비스(3-에틸-4-시클로아미노헥실)프로판, 비스(3-이소프로필-4-아미노시클로헥실)메탄, 비스(3-이소프로필-4-아미노시클로헥실)프로판 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 비스(3-메틸-4-아미노시클로헥실)메탄이 바람직하다.
지방족 디아민으로는, 에틸렌디아민, 1,3-프로필렌디아민, 테트라메틸렌디아민, 펜타메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 헵타메틸렌디아민, 옥타메틸렌디아민, 노나메틸렌디아민, 데카메틸렌디아민, 운데카메틸렌디아민, 도데카메틸렌디아민, 2,2,4/2,4,4-트리메틸헥사메틸렌디아민, 5-메틸노나메틸렌디아민 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 헥사메틸렌디아민이 바람직하다.
비정성 폴리아미드(b)는, 기타 공중합성분을 포함할 수도 있다.
기타 공중합성분으로는, 락탐류(예를 들어, ε-카프로락탐, ω-라우릴락탐, 2-피롤리돈 등); 아미노산(예를 들어, 6-아미노카프론산, 11-아미노운데칸산, 12-아미노도데칸산 등); 지환식 아민(예를 들어, 1,3-비스(아미노메틸)시클로헥산, 1,4-비스(아미노메틸)시클로헥산, 1-아미노-3-아미노메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥산, 비스(아미노프로필)피페라진, 비스(아미노에틸)피페라진, 비스아미노메틸노보넨 등); 방향족 디아민(예를 들어, 메타자일릴렌디아민, 파라자일렌디아민 등); 지방족 디카르본산(예를 들어, 아디프산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 도데칸산 등); 테레프탈산 및 이소프탈산 이외의 방향족 디카르본산(예를 들어, 나프탈렌디카르본산 등) 등을 들 수 있다. 이들은 1종으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
지환식 디아민:지방족 디아민의 구성단위의 몰비는, 0:100~100:0의 범위에서 이용할 수 있는데, 바람직하게는 0:100~20:80의 범위이다.
테레프탈산:이소프탈산의 구성단위의 몰비는 0:100~100:0의 범위에서 이용할 수 있는데, 바람직하게는 5:95~40:60의 범위이다.
비정성 폴리아미드(c)의 유리전이점은 특별히 제한되지 않으나, 100~270℃의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 120~255℃의 범위이다.
이들 중에서도, 본 발명에 있어서의 비정성 폴리아미드(b)로는, 나일론6I(폴리헥사메틸렌이소프탈아미드), 나일론6T(폴리헥사메틸렌테레프탈아미드), 나일론6IT(폴리헥사메틸렌이소프탈테레프탈아미드), 나일론6I6T(폴리헥사메틸렌이소프탈아미드/폴리헥사메틸렌테레프탈아미드코폴리머)(I는 이소프탈산, T는 테레프탈산을 나타낸다)가 바람직하게 이용된다. 이들 중에서도, 나일론6I6T가 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 비정성 폴리아미드(b)를, 폴리아미드(a)와 소정의 비율로 혼합하여 이용함으로써, 가스배리어성을 손상시키지 않고, 이열성 및 내핀홀성을 높일 수 있다. 또한, 필름의 표면외관을 우수한 것으로 할 수 있다.
배리어층(B)에 있어서, 폴리아미드(a)의 함유량은 배리어층(B)의 전체질량기준으로 30~70질량%이며, 바람직하게는 40질량% 이상, 보다 바람직하게는 45질량%이며, 바람직하게는 60질량% 이하, 보다 바람직하게는 55질량% 이하이다. 이 중에서도, 폴리아미드(a)의 함유량은, 40~60질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 45~55질량%이다. 또한, 비정성 폴리아미드(b)의 함유량은 배리어층(B)의 전체질량기준으로 30~70질량%이며, 바람직하게는 40질량% 이상, 보다 바람직하게는 45질량%이며, 바람직하게는 60질량% 이하, 보다 바람직하게는 55질량% 이하이다. 이 중에서도, 비정성 폴리아미드(b)의 함유량은, 40~60질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 45~55질량%이다. 폴리아미드(a)와 비정성 폴리아미드(b)의 혼합비율이 상기의 범위내이면, 가스배리어성, 이열성 및 내핀홀성의 밸런스가 좋다. 또한, 필름의 표면외관을 우수한 것으로 할 수 있다. 또한, 배리어층의 습윤성을 높일 수 있고, 필름을 인열하는(引裂く) 등 하여 컷트할 때에 알루미늄증착층(A)이 이축연신필름으로부터 벗겨지기 어려워진다.
배리어층(B)의 습윤장력은 50~65mN/m가 바람직하고, 보다 바람직하게는 52~65mN/m, 더욱 바람직하게는 54~65mN/m이다. 습윤장력의 측정방법은, 실시예에서 설명한 바와 같다.
또한, 배리어층(B)의 두께는, 0.1~3μm가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1~2μm, 더욱 바람직하게는 0.1~1.5μm, 특히 바람직하게는 0.3~1.5μm, 더욱더 바람직하게는 0.4~1.5μm이다. 또한, 배리어층(B)의 두께는, 이열성 알루미늄증착 이축연신필름의 총두께에 대하여, 0.5~7.5%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.0~7.5%이다.
접착제층(C)
본 발명에 있어서, 접착제층(C)은, 배리어층(B)과 폴리프로필렌층(D)을 접착하는 층이다.
접착제층(C)을 구성하는 접착제성분으로는, 예를 들어, 이소시아네이트계, 폴리우레탄계, 폴리에스테르계, 폴리에틸렌이민계, 폴리부타디엔계, 폴리올레핀계, 알킬티타네이트계 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 밀착성, 내열성 및 내수성이 양호한 점에서, 폴리올레핀계, 이소시아네이트계, 폴리우레탄계 및 폴리에스테르계의 접착제성분이 바람직하고, 폴리올레핀계의 접착제성분이 특히 바람직하다.
이 중에서도, 폴리올레핀을 불포화카르본산 또는 그 무수물로 그래프트변성한 산변성 폴리올레핀을 바람직하게 들 수 있다. 산변성 폴리올레핀은, 일반적으로 접착성 수지로서 널리 이용되고 있다.
산변성 폴리올레핀을 구성하는 폴리올레핀의 구체예로는, 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌 및 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 등으로 대표되는 폴리에틸렌; 프로필렌호모폴리머, 에틸렌-프로필렌블록코폴리머 및 에틸렌-프로필렌랜덤코폴리머 등으로 대표되는 폴리프로필렌; 폴리부텐-1 및 폴리메틸펜텐-1 등의 탄소수 2 이상의 에틸렌계 탄화수소의 단독중합체; 탄소수 3~20의 α-올레핀의 단독중합체; 탄소수 3~20의 α-올레핀의 공중합체; 탄소수 3~20의 α-올레핀과 환상 올레핀의 공중합체 등이 예시된다.
폴리올레핀을 변성하는 불포화카르본산 또는 그 무수물의 구체예로는, 아크릴산, 메타크릴산, α-에틸아크릴산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산, 테트라하이드로프탈산, 클로로말레산, 부테닐숙신산, 및 이들의 산무수물을 들 수 있다. 이 중에서도, 말레산 및 무수말레산이 바람직하게 이용된다.
본 발명에 있어서는, 산변성 폴리올레핀 중에서도, 배리어층(B)과 폴리프로필렌층(D)의 접착성이 우수한 점에서, 폴리프로필렌을 불포화카르본산 또는 그 무수물로 그래프트변성한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
불포화카르본산 또는 그 무수물을 폴리올레핀에 그래프트공중합하여 산변성 폴리올레핀을 얻는 방법으로는, 종래 공지의 여러 방법을 이용할 수 있다. 예를 들어, 폴리올레핀을 압출기 등으로 용융시키고, 그래프트모노머를 첨가하여 공중합시키는 방법, 또는, 폴리올레핀을 용매에 용해시켜 그래프트모노머를 첨가하여 공중합시키는 방법, 폴리올레핀을 수현탁액으로 한 후에 그래프트모노머를 첨가하여 공중합시키는 방법 등을 들 수 있다.
이들의 접착제성분은, 1종으로도 2종 이상을 조합하여 이용할 수도 있다. 또한, 접착제층(C)에는, 산화방지제, 안틱블록제, 활제, 대전방지제, 착색제, 은폐제 기타 첨가제 등의 통상 배합할 수 있는 보조성분이 배합되어 있을 수도 있다.
접착제층(C)의 두께는, 0.1~5.0μm가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1~4.0μm, 더욱 바람직하게는 0.5~3.0μm, 특히 바람직하게는 1.0~2.0μm이다. 또한, 접착제층(B)의 두께는, 이열성 알루미늄증착 이축연신필름의 총두께에 대하여, 0.5~20%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5~10%이다.
폴리프로필렌층(D)
본 발명에 있어서 폴리프로필렌층(D)으로는, 결정성인 각종의 프로필렌 중합체가 사용가능하다. 프로필렌 중합체로는, 예를 들어, 프로필렌 단독중합체, 프로필렌과 소량의 다른 올레핀 등과의 공중합체를 들 수 있다. 이 중에서도, 프로필렌 단독중합체, 프로필렌-에틸렌블록 공중합체 등의 프로필렌-α-올레핀블록 공중합체 등이 바람직하게 이용된다.
또한, 프로필렌 중합체에는, 산화방지제, 안틱블록제, 활제, 대전방지제, 착색제, 은폐제 기타 첨가제 등의 통상 배합할 수 있는 보조성분이 배합되어 있을 수도 있다.
한편, 환경보호의 관점에서, 프로필렌 중합체를 재생하여 이루어진 재생프로필렌을 사용할 수도 있다. 본 발명의 일실시태양에 있어서는 폴리프로필렌층(D)으로서, 재생프로필렌층(D1)과 프로필렌층(D2)(비재생프로필렌층)을 갖는 것이 바람직하다.
폴리프로필렌층(D)의 두께는, 10~20μm가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10~17μm, 더욱 바람직하게는 11~17μm, 특히 바람직하게는 12~17μm이다. 또한, 폴리프로필렌층(B)의 두께는, 이열성 알루미늄증착 이축연신필름의 총두께에 대하여, 50~85%가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 60~85%이다.
폴리프로필렌계 지지층(D)으로서, 재생프로필렌층(D1)과 프로필렌층(D2)을 이용하는 경우, 재생프로필렌층(D1)과 프로필렌층(D2)의 두께는, 용도나 목적에 따라 적당히 결정하면 되고, 재생프로필렌층(D1)과 프로필렌층(D2)의 두께의 합계가 상기의 범위이면 된다.
히트씰성 수지층(E)
본 발명의 이열성 알루미늄증착 이축연신필름은, 필요에 따라, 폴리프로필렌층(D)의 더욱 외측, 즉 접착제층(C)과는 반대측에 히트씰성 수지층(E)을 가질 수도 있다.
히트씰성 수지층(E)을 구성하는 재료로는, 각종 가요성 수지를 사용할 수 있다. 양호한 히트씰성의 발현을 고려한 경우에는, 각종 에틸렌 중합체 및 프로필렌 중합체를 들 수 있다. 에틸렌 중합체로는, 예를 들어, 에틸렌 단독중합체, 에틸렌과 소량의 다른 올레핀 등과의 공중합체를 들 수 있다. 프로필렌 중합체로는, 예를 들어, 프로필렌 단독중합체, 프로필렌과 소량의 다른 올레핀 등과의 공중합체를 들 수 있다. 이 중에서도, 에틸렌-α-올레핀랜덤 공중합체, 프로필렌-α-올레핀랜덤 공중합체 또는 에틸렌-아세트산비닐 공중합체를 바람직하게 들 수 있다.
히트씰성 수지층(E)에는 산화티탄 등의 착색안료; 산화방지제, 슬립제, 대전방지제, 안정제 등의 첨가제; 탄산칼슘, 클레이, 마이카, 실리카 등의 충전제; 또는 소취제 등이 배합되어 있을 수도 있다.
히트씰성 수지층(E)의 두께는, 0.1~5μm가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1~2.0μm, 더욱 바람직하게는 0.2~1.8μm, 특히 바람직하게는 0.5~1.5μm이다. 또한, 히트씰성 수지층(E)의 두께는, 이열성 알루미늄증착 이축연신필름의 총두께에 대하여, 0.5~10%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.5~7.5%이다.
배리어층(B)/접착제층(C)/폴리프로필렌층(D)/필요에 따라 히트씰성 수지층(E)을 포함하는 이축연신필름은, 이하의 방법으로 미연신적층필름을 제조하고, 이 미연신적층필름을 이축연신함으로써 제조할 수 있다.
우선, 각 층의 재료를 이용하여 실질적으로 무정형으로 배향하지 않은 미연신적층필름을 제조한다. 미연신적층필름은, 예를 들어, 각 층을 동시압출 등에 의해 제조할 수 있다. 구체적으로는, 각 층의 원료를 3 또는 4대의 압출기에 의해 용융하고, 플랫다이(T다이) 또는 환상 다이로부터 압출함으로써 미연신적층필름을 제작할 수 있다. 동시압출할 때의 압출온도는, 배리어층(B)의 경우, 바람직하게는 240~280℃, 보다 바람직하게는 245~275℃이며, 접착제층(C)의 경우, 바람직하게는, 160~240℃, 보다 바람직하게는 170~230℃이며, 폴리프로필렌층(D)의 경우, 바람직하게는 180~250℃, 보다 바람직하게는 190~245℃이며, 히트씰성 수지층(E)의 경우, 바람직하게는 160~250℃, 보다 바람직하게는 170~245℃이다.
배리어층(B)에 대해서는, 폴리아미드(a)와 비정성 폴리아미드(b)를 미리 드라이블렌드한 후, 압출기에 투입하고, 상기 압출온도로 압출함으로써, 알루미늄증착 이축연신필름으로 했을 때에 이열성을 발현할 수 있다.
다음에, 얻어진 미연신적층필름을, 필름의 흐름방향인 종방향(MD: 기계방향)과, 이에 대하여 직각인 횡방향(TD: 수직방향)으로 순차 혹은 동시에 연신한다. 용융압출하여 얻어지는 용융적층체인 미연신적층필름의 제조에 이어서, 연신공정을 연속하여 실시할 수도 있고, 용융적층체인 미연신적층필름을 일단 롤에 권취하여 냉각하고 나서, 연신공정을 실시할 수도 있다.
이축연신의 방법은 특별히 제한되지 않고, 텐터식 순차이축연신, 텐터식 동시이축연신 및 튜블러식 동시이축연신 등의 종래부터 알려져 있는 연신방법을 채용할 수 있다.
동시이축연신법에서는, 미연신적층필름을 텐터식 동시이축연신기로 종횡동시에 연신한다. 순차이축연신법에서는, T다이로부터 용융압출한 미연신적층필름을 롤식 연신기로 종방향으로 연신한 후, 텐터식연신기로 횡방향으로 연신한다. 튜블러연신법에서는, 환상 다이로부터 성형한 튜브상 시트를 기체의 압력으로 인플레이션식으로 종횡동시에 연신한다.
미연신적층필름을 일단 롤에 권취하여 냉각하고 나서, 연신공정을 실시하는 경우, 냉각롤의 온도를 20~110℃로 하는 것이 바람직하고, 20~95℃로 하는 것이 보다 바람직하다. 냉각롤의 온도를 상기의 범위로 함으로써, 그 후의 롤을 이용한 종횡연신시의 롤에 대한 점착이나 감김을 방지하고, 안정생산이 가능해진다. 또한, 냉각롤의 온도가 상기의 범위를 초과하면, 폴리아미드의 결정화가 진행되고, 그 후의 롤을 이용한 종횡연신시에 연신불량이나 백화가 일어나는 경우가 있어 바람직하지 않다.
본 발명에 있어서는, 종방향(MD)으로 3~9배, 또한, 횡방향(TD)으로 3~8배의 연신배율로 연신하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 종방향(MD)으로 5~8.5배, 또한, 횡방향(TD)으로 5~7.5배이며, 더욱 바람직하게는 종방향(MD)으로 7.5~8.5배, 또한, 횡방향(TD)으로 6.5~7.5배의 연신배율로 연신한다. 미연신적층필름을 상기의 연신배율로 연신함으로써 가스배리어성 및 내핀홀성이 우수한 필름으로 할 수 있다.
예를 들어, 텐터식 순차이축연신방법을 이용하는 경우, 미연신적층필름을 80~120℃의 온도로 가열하여 롤식 종연신기에 의해 종방향(MD)으로 3~9배로 연신하고, 계속해서 텐터식 횡연신기에 의해 80~120℃의 온도로 가열하여 횡방향(TD)으로 3~8배로 연신함으로써 이축연신필름을 제조할 수 있다.
한편, 텐터식 동시이축연신방법 또는 튜블러식 동시이축연신방법을 이용하는 경우, 예를 들어 80~120℃의 온도에서, 종횡동시에, 종방향(MD)으로 3~9배, 또한, 횡방향(TD)으로 3~8배로 연신함으로써 이축연신필름을 제조할 수 있다.
연신온도가 지나치게 낮으면, 가열부족에 의한 연신불량에 의해, 파단이나 외관불량이 발생하는 경우가 있어 바람직하지 않다. 또한, 연신온도가 지나치게 높으면, 결정화가 진행되고 연신불량이나 백화가 일어나는 경우가 있어 바람직하지 않다.
상기과 같이, 종방향의 연신의 배율은 3~9배의 범위인 것이 바람직하다. 종방향(MD)의 연신의 배율이 3배 미만에서는 기계물성이 저하되는 경우가 있다. 또한, 9배를 초과하면 파단이나 백화, 외관불량이 발생하고, 내핀홀성도 악화되는 경우가 있어 바람직하지 않다.
또한, 횡방향(TD)의 연신의 배율은 3~8배의 범위인 것이 바람직하다. 횡방향(TD)의 연신의 배율이 3배 미만에서는 기계물성이나 내핀홀성이 저하되는 경우가 있어 바람직하지 않다. 또한, 8배를 초과하면 파단이나 백화, 외관불량이 발생하는 경우가 있어 바람직하지 않다.
상기 방법에 의해 연신된 적층필름은, 그 후, 열처리를 실시하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 150~220℃의 범위에서 4~60초간의 열처리를 실시함으로써, 치수안정성이 우수한 이축연신필름을 얻을 수 있다.
열처리를 행한 후, 보잉현상에 의해 필름 양단부의 광축안정성이 손상되지 않는 범위, 예를 들어 0.5~5%의 범위에서 횡방향(TD)으로 이완처리(토인)를 행해도 된다. 횡방향(TD)의 연신배율이 높은 경우는 토인을 크게 하는 것이 바람직하다.
알루미늄증착층(A)
본 발명의 이열성 알루미늄증착 이축연신필름은, 알루미늄증착층(A)을 갖는다. 알루미늄증착층(A)은, 예를 들어 진공증착법 등을 이용하여 상기와 같이 제작한 이축연신필름의 배리어층(B)의 위에 형성할 수 있다.
진공증착법은, 고순도의 알루미늄금속을, 고주파유도가열, 직접 통전가열 또는 일렉트론빔가열 등에 의해, 통상 1400~1500℃로 가열하여 증발시키고, 10-4torr 정도의 진공도, 예를 들어 약 1.0×10-4~5.0×10-4torr의 진공도를 이용하여 행할 수 있다.
알루미늄증착층(A)의 두께는, 20~100nm가 바람직하고, 보다 바람직하게는 25~95nm, 더욱 바람직하게는 30~90nm이다.
본 발명에 따르면, 배리어층(B)으로서 특정 폴리아미드(a) 및 비정성 폴리아미드(b)를 특정 비율로 포함함으로써 배리어층(B)의 습윤성을 높일 수 있으므로, 알루미늄증착층(A)을 이축연신필름에 밀착성 좋게 적층시킬 수 있다. 이에 따라, 알루미늄증착층(A)이 이축연신필름으로부터 벗겨지기 어렵고, 내핀홀성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 알루미늄증착 이축연신필름에 있어서는, 알루미늄증착층(A)이 배리어층(B)에 직접 증착된 구성이므로, 알루미늄증착 이축연신필름의 표면외관은 배리어층의 상태에 영향을 받는다. 본 발명에서는, 폴리아미드(a) 및 비정성 폴리아미드(b)를 특정 비율로 포함함으로써 배리어층에서의 분산상태를 적절히 제어하고 있으므로, 얻어지는 알루미늄증착 이축연신필름은 표면외관이 우수한 것이 된다.
본 발명의 이열성 알루미늄증착 이축연신필름은, 알루미늄증착층(A)/배리어층(B)/접착제층(C)/프로필렌층(D)이 이 순으로 적층되어 있으면 되고, 필요에 따라, 히트씰성 수지층(E), 인쇄층 등이 적층되어 있을 수도 있다.
본 발명의 일실시태양에 따르면, 본 발명의 이열성 알루미늄증착 이축연신필름은, 알루미늄증착층(A)/배리어층(B)/접착제층(C)/재생프로필렌층(D1)/프로필렌층(D2)으로 이루어진 층구조를 갖고 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일실시태양에 따르면, 본 발명의 이열성 알루미늄증착 이축연신필름은, 알루미늄증착층(A)/배리어층(B)/접착제층(C)/재생프로필렌층(D1)/프로필렌층(D2)/히트씰성 수지층(E)으로 이루어진 층구조를 갖고 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 이열성 알루미늄증착 이축연신필름의 두께는, 용도에 따라 적당히 결정되는 것이기는 하나, 통상 10~50μm의 범위이며, 바람직하게는 11~40μm, 보다 바람직하게는 12~30μm, 더욱 바람직하게는 13~25μm이다.
본 발명의 이열성 알루미늄증착 이축연신필름의 23℃, 60%RH에서의 산소투과계수(OTR)는, 0.001~0.008cc·mm/(m2·atm·day)인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.001~0.007cc·mm/(m2·atm·day), 더욱 바람직하게는 0.001~0.006cc·mm/(m2·atm·day)이다. 산소투과계수(OTR)의 측정방법에 대해서는 실시예에서 서술한 바와 같다.
또한, 본 발명의 이열성 알루미늄증착 이축연신필름의 23℃, 50%RH에서의 겔보플렉스 테스트 3000회 후의 결점수는, 210mm(MD방향)×297mm(TD방향)의 필름 중, 0~30개가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0~25개, 더욱 바람직하게는 0~20개, 특히 바람직하게는 0~14개이다. 겔보플렉스 테스트의 방법에 대해서는 실시예에서 서술한 바와 같다.
본 발명의 이열성 알루미늄증착 이축연신필름은, 포장재료 또는 용기로서 바람직하게 이용된다. 특히 레토르트식품이나 포테이토칩스 등의 과자류 등을 포함하는 식품이나 의약품을 비롯한, 가스배리어성 및 광차단성을 필요로 하는 물품의 포장에 적합하다. 한편, 본 발명에는, 본 발명의 이열성 알루미늄증착 이축연신필름으로 이루어진 용기 외에, 그 일부가 본 발명의 이열성 알루미늄증착 이축연신필름으로 이루어진 용기도 포함되는 것으로 한다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것이 아니다. 한편, 실시예 등에 있어서의 각종 평가 및 측정은 하기의 방법에 의해 행하였다.
[1] 이열성(직선컷트성)
실시예 및 비교예에서 얻어진 필름샘플을 MD방향을 종방향으로 하여, 횡 20mm×종 300mm의 단책으로 컷트하고, 횡의 중심으로 칼집 20mm(노치부분)를 냈다(도 1(a) 참조). 그 후, 노치부분(글립)을 잡아서 인열하고(도 1(b) 참조), 횡의 중심으로부터의 거리를 어긋남량으로서 측정하였다. 어긋남량이 5mm 이하인 경우를 「A」로 하고, 어긋남량이 5mm를 초과하는 경우를 「B」로 하였다.
[2] 산소투과계수(OTR)
실시예 및 비교예에서 얻어진 필름샘플에 대하여, ASTMD3985에 준하여 산소투과계수를 측정하였다. 구체적으로는, 산소투과계수측정장치(모콘사제, 상품명 「OX-TRAN 2/21A」)를 이용하여, 실시예 및 비교예에서 얻어진 필름샘플(두께 20μm)의 23℃, 60%RH(상대습도)에서의 환경하에 있어서의, 산소투과계수(단위:ml·mm/m2·day·atm)를 측정하였다.
[3] 내핀홀성(겔보플렉스 테스트 3000회 후)
리가쿠공업(주)사제의 겔보플렉스 테스터를 사용하고, 실시예 및 비교예에서 얻어진 필름샘플(두께 20μm)을, 210mm(MD방향)×297mm(TD방향)로 잘라내고, 하기의 방법에 의해 내굴곡피로성을 측정하였다. 우선, 얻어진 필름샘플을 직경 8.89cm(3.5인치)의 고정헤드와, 고정헤드로부터 17.78cm(7인치) 떨어진 평행하게 배치되어 있는 동직경의 가동헤드에 원통상으로 부착하였다. 가동헤드의 정가운데에 부착한 샤프트에서, 가동헤드의 움직임을 컨트롤한다. 최초, 가동헤드를 440도 비틀면서 고정헤드에 8.89cm(3.5인치) 근접하고, 다음에 수평운동으로 고정헤드에 6.35cm(2.5인치) 더 근접한 후, 정반대의 움직임으로 원래의 상태로 되돌렸다. 이 사이클을 1회로 하여, 23℃, 50%RH에서 40회/분의 속도로 3000회 행하였다. 3000회 반복하여 실시 후, 시험부분인 177.8mm(MD방향)×297mm(TD방향)부분의 핀홀개수를 측정하였다. 개수의 측정방법은 핀홀테스터(미약전류방전법)를 이용하여 핀홀수를 계측하였다.
[4] 배리어층(B)의 습윤성(습윤장력)
실시예 및 비교예에서 얻어진, 코로나처리전의 필름샘플(두께 20μm)의 배리어층(B)에 습윤지시약(와코순약사제, 「습윤장력시험용 혼합액」)을 도포하고, 지시약이 응집하기 직전의 값을 육안으로 관찰하고, 습윤성의 값으로 하였다.
제조예 1
교반기, 분축기, 전축기, 압력조정기, 온도계, 적하조, 펌프, 애스피레이터, 질소도입관, 바닥배기밸브, 및 스트랜드다이를 구비한 내용적 50L의 내압용융중합솥에, 정칭한 아디프산(AA) 12,120g(82.94mol), 이소프탈산(IPA) 880g(5.29mol), 차아인산나트륨 10.96g(0.10mol), 및 아세트산나트륨 5.68g(0.07mol)을 넣고, 충분히 질소치환한 후, 용융중합솥내를 밀폐하고, 용융중합솥내를 0.4MPaG로 유지하면서 교반하 170℃까지 승온하였다.
170℃에 도달 후, 용융중합솥내의 용융한 원료에 대하여, 적하조에 저장한 메타자일릴렌디아민(MXDA) 11,520g(84.59mol)(디아민성분/디카르본산 성분의 투입몰비(MXDA/(AA+IPA)=0.9587)의 적하를 개시하고, 용융중합솥내의 압력을 0.4MPaG로 유지하고, 생성되는 축합수를 계외로 제거하면서, 용융중합솥내를 연속적으로 260℃까지 승온하였다.
메타자일릴렌디아민의 적하종료 후, 용융중합솥내를 서서히 상압으로 되돌리고, 이어서 애스피레이터를 이용하여 용융중합솥내를 80kPaG로 감압하여 축합수를 제거하였다. 감압 중에 교반기의 교반토크를 관찰하고, 소정의 토크에 도달한 시점에서 교반을 멈추고, 용융중합솥내를 질소로 가압하고, 바닥배기밸브를 열어, 아디프산, 이소프탈산, 메타자일릴렌디아민의 중축합물인 폴리아미드(a1)(이소프탈산공중합폴리메타자일릴렌아디프아미드)의 용융중합품(상대점도 2.1)을 얻었다.
상기 용융중합품인 폴리아미드(a1)의 용융중합품 펠릿을 스테인레스제의 회전드럼식의 가열장치에 투입하고, 5rpm으로 회전시켰다. 충분히 질소치환하고, 다시 소량의 질소기류하에서 반응계내를 실온으로부터 140℃까지 승온하였다. 반응계내온도가 140℃에 도달한 시점에서 1torr 이하까지 감압을 행하고, 다시 계내온도를 130분간 190℃까지 승온하였다. 계내온도가 190℃에 도달한 시점으로부터, 동일온도에서 60분간, 고상중합반응을 계속하였다.
반응종료 후, 감압을 종료하고 질소기류하에서 계내온도를 낮추고, 60℃에 도달한 시점에서 펠릿을 취출하고, 이소프탈산공중합 폴리메타자일릴렌아디프아미드(MXD6I)의 고상중합품을 얻었다. 본 실시예에서는, 이 고상중합품인 폴리아미드(a1)(이소프탈산공중합 폴리메타자일릴렌아디프아미드)를 이용하였다.
폴리아미드(a1) 고상중합품의 디카르본산구성단위 중의 이소프탈산단위의 비율은 6.0몰%, 상대점도는 2.7, 유리전이온도=92℃, 융점(Tm0)은 229.0℃였다.
실시예 1
제조예 1에서 얻어진 폴리아미드(a1) 30질량% 및 비정성 폴리아미드(미쯔이·듀퐁·폴리케미칼(주)제, 상품명: 실라PA3426, 나일론6I6T) 70질량%를 드라이블렌드하여, 배리어층용 혼합수지를 조제하였다.
실린더직경이 35mm인 압출기로부터 배리어층용 혼합수지(층B를 형성), 실린더직경이 50mm인 압출기로부터 접착성 수지(층C를 형성, 미쯔비시화학(주)제, 상품명: 모딕P513V), 실린더직경이 55mm 및 43mm인 압출기로부터 폴리프로필렌(층D를 형성, 일본폴리플로(주)제, 상품명: 노바텍PPFL6CK), 실린더직경이 35mm인 압출기로부터 히트씰성 수지(층E를 형성, 보레알리스A/S사제, 상품명: Boeseal TD110BF)를 각각, 250℃~270℃(층B), 180℃~200℃(층C), 200℃~220℃(층D), 180℃~200℃(층E)에서 압출하고 피드블록을 통과시켜 용융다층체(층B/층C/층D/층E)를 형성하고, 얻어진 용융적층체를 이용하여 T다이-냉각롤법(롤온도 90℃)에 의해 미연신적층필름을 제조하였다.
얻어진 미연신적층필름은, 120℃에서 30초 열처리를 실시한 후에, 기계방향(MD)으로 8배로 연신하고, 횡방향(TD)으로 7배로 연신하였다. 그 후, 215℃에서 6초간의 열처리를 실시하고, 약 1.2μm의 층B, 약 1.5μm의 층C, 약 16μm의 층D, 약 1μm의 층E를 갖는 두께 20μm의 이축연신필름을 얻었다.
그 후, 코로나방전처리량을 70w·분/m2로 하고, 얻어진 이축연신필름의 층B의 표면에 코로나처리를 실시하였다. 알루미늄증착처리는, 어플라이드필름즈사의 금속증착기내에서, 8×10-5Torr의 고진공으로 한 후, 산소를 도입하고 3×10-4Torr의 진공하로 하여, 순도 99.99%의 알루미늄금속을 가열증발시켜 실시하고, 배리어층(층B)의 표면에 두께 약 60nm의 알루미늄증착층(층A)을 형성하여 본 발명의 알루미늄증착 이축연신필름을 얻었다.
실시예 2
층B의 재료로서 폴리아미드(a1)가 50질량%, 비정성 폴리아미드가 50질량%의 비율로 혼합한 것을 이용한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 알루미늄증착 이축연신필름을 얻었다.
실시예 3
층B의 재료로서 폴리아미드(a1)가 70질량%, 비정성 폴리아미드가 30질량%의 비율로 혼합한 것을 이용한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 알루미늄증착 이축연신필름을 얻었다.
비교예 1
층B의 재료로서 EVOH(상품명: 에발G156B)를 이용한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 알루미늄증착 이축연신필름을 얻었다.
비교예 2
층B 및 층C가 없는 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 층A/층D/층E의 층구성을 갖는 알루미늄증착 이축연신필름을 얻었다.
비교예 3
층B의 재료로서 폴리아미드(a1)가 20질량%, 비정성 폴리아미드가 80질량%의 비율로 혼합한 것을 이용한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 알루미늄증착 이축연신필름을 얻었다.
비교예 4
층B의 재료로서 폴리아미드(a1)가 80질량%, 비정성 폴리아미드가 20질량%의 비율로 혼합한 것을 이용한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 알루미늄증착 이축연신필름을 얻었다.
비교예 5
층B의 재료로서 비정성 폴리아미드를 이용한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 알루미늄증착 이축연신필름을 얻었다.
실시예 1~3 및 비교예 1~5의 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
표에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 이열성 알루미늄증착 이축연신필름은, 배리어층(B)이 특정 폴리아미드(a) 및 비정성 폴리아미드(b)를 특정 비율로 갖고 있음으로써, 이열성, 습윤성 및 가스배리어성의 밸런스가 양호하며, 내핀홀성의 점에서도 우수했다(실시예 1, 2 및 3). 또한, 필름의 표면외관의 점에서도 우수했다.
한편, 배리어층으로서 에틸렌비닐알코올 공중합체를 이용한 경우, 가스배리어성은 높으나, 이열성이나 내핀홀성이 저하된다(비교예 1). 또한, 배리어층을 적층하지 않은 경우, 가스배리어성이 얻어지지 않는 것은 물론, 이열성 및 내핀홀성도 얻어지지 않았다(비교예 2). 또한, 배리어층으로서 비정성 폴리아미드만을 이용한 경우, 원하는 이열성이 얻어지지 않았다(비교예 5).
또한, 배리어층(B)으로서 폴리아미드(a) 및 비정성 폴리아미드(b)의 혼합체를 이용한 경우에도, 그 비율이 본 발명에서 규정하는 범위를 초과하면, 원하는 이열성이 얻어지지 않는 것을 알 수 있었다(비교예 3, 4).
산업상 이용가능성
본 발명의 이열성 알루미늄증착 이축연신필름은, 가스배리어성, 이열성 및 내핀홀성의 밸런스가 우수하며, 또한, 표면외관도 우수하므로, 레토르트식품이나 과자류 등을 포함하는 식품이나 의약품을 비롯한 가스배리어성 및 광차단성을 필요로 하는 물품의 포장에 특히 적합하다.
Claims (10)
- 적어도 알루미늄증착층(A)/배리어층(B)/접착제층(C)/폴리프로필렌층(D)이 이 순으로 적층되어 이루어진 이열성 알루미늄증착 이축연신필름으로서,
배리어층(B)이, 폴리아미드(a)와 비정성 폴리아미드(b)와의 혼합체를 포함하고,
폴리아미드(a)가, 자일릴렌디아민유래의 구성단위를 70몰% 이상 포함하는 디아민단위와, 탄소수 4~20의 α,ω-직쇄지방족 디카르본산유래의 구성단위를 70몰% 이상 포함하는 디카르본산단위를 포함하는 폴리아미드이며,
배리어층(B)에 있어서, 폴리아미드(a)의 함유량이 30~70질량%이며, 비정성 폴리아미드(b)의 함유량이 30~70질량%인, 이열성 알루미늄증착 이축연신필름. - 제1항에 있어서,
비정성 폴리아미드(b)가, 나일론6I(폴리헥사메틸렌이소프탈아미드), 나일론6T(폴리헥사메틸렌테레프탈아미드), 나일론6IT(폴리헥사메틸렌이소프탈테레프탈아미드), 및 나일론6I6T(폴리헥사메틸렌이소프탈아미드/폴리헥사메틸렌테레프탈아미드코폴리머)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종인, 이열성 알루미늄증착 이축연신필름. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
배리어층(B)의 습윤장력이 50~65mN/m인, 필름. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
배리어층(B)의 두께가, 이열성 알루미늄증착 이축연신필름의 총두께에 대하여, 0.5~7.5%인, 필름. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
이열성 알루미늄증착 이축연신필름의 두께가 10~50μm인, 필름. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
폴리프로필렌층(D)이, 재생프로필렌층(D1)과 프로필렌층(D2)을 포함하는, 필름. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
폴리프로필렌층(D)의 더욱 외측에 히트씰성 수지층(E)을 갖는, 필름. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
23℃, 60%RH에서의 산소투과계수(OTR)가 0.001~0.008cc·mm/(m2·atm·day)인, 필름. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
23℃, 50%RH에서의 겔보플렉스 테스트 3000회 후의 결점수가 0~30개인, 필름. - 적어도 일부가 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 필름으로 이루어진 용기.
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