KR20210078770A - 신선육용 기체차단 플라스틱 필름 및 이의 제조 방법 - Google Patents

신선육용 기체차단 플라스틱 필름 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다층 연신필름에 관한 것으로 소각 페기 시에 다이옥신과 같은 대표적인 환경오염 물질을 배출 시키지 않는 비염소계 열가소성수지만으로 구성 되며 기체차단성, 저온수축성 및 질김성이 우수하여 신선육 내지는 육가공 식품 포장용으로 사용할 경우 탁월한 특성을 발휘하는 고기능성 다층공압출 동시이축연신 필름을 제공하려는 것이다.

Description

신선육용 기체차단 플라스틱 필름 및 이의 제조 방법{Gas barrier plastic film for fresh meat packaging and manufacturing method thereof}
본 발명은 치이즈, 육가공품 뿐만아니라 우육, 돈육 및 가금류와 같은 신선육 포장재로 사용할 경우 탁월한 특성을 발휘하여 신선육의 보관 및 유통기간을 연장하는 것이 가능한 친환경성 열가소성수지만으로 구성 되는 다층공압출 연신필름을 제공하는 것이다.
가공식품의 경우는 장기 보존성을 위하여 살균처리 하는 방법이 주로 사용되고 있다. 예를 들어 가공식품의 경우는 포장 후 고온 살균을 실시하고 또한 내용물로 산소의 접촉을 차단하여 부패균이 생기는 것을 방지함으로써 장기간 보관하는 방법이 주로 사용되어지고 있다. 이러한 가공식품 포장용도의 포장재는 차단성과 함께 치수안정성이 요구되기 때문에 연신 후 열처리하여 치수안정성이 우수한 이축연신 폴리에스터 필름(BOPET)이나 이축연신 폴리아마이드필름(BOPA) 혹은 이축연신 폴리프로필렌필름(BOPP) 중에 용도에 적합한 특성을 얻기 위하여 한 가지 혹은 두 가지 이상의 필름을 합지하여 포장재를 제조한다. 또한 기체 차단성을 보다 개선하기 위해서는 각 이축연신필름을 기재로 하여 알루미늄 증착한 필름이나 알루미늄 호일 층을 합지하여 기체차단성을 보다 향상시켜 보관 기간을 연장 시키는 것이 가능하다. 이러한 포장재는 125℃ 내지는 150℃의 고온의 수증기를 이용하여 10분 내지는 40분간 살균하는 레토르트 살균이 가능하여 가장 넓게 사용되는 방식이다.
반면에 가공식품과는 달리 생육과 같은 신선육류의 경우는 레토르트와 같은 방식의 고온 장시간 가열 살균처리가 불가능하다. 따라서 살균 처리를 하지 않은 상태에서 냉장조건에서 장기간 보관 및 유통을 위하여 포장재의 특별한 기능을 요구한다. 생육은 보관하는 중에 발생하는 여러 가지 문제로 인하여 보관 기간이 단축 되는 경향이 있다. 발생하는 문제 중 한 가지는 갈변현상이다. 갈변현상은 단백질이 산소와 만나 산화 되는 과정에서 육질이 갈색으로 변화하는 현상이다. 다른 한 가지는 시간이 지남에 따라 육즙삼출 현상이 발생한다는 것이다. 육즙삼출은 육질 내부의 육즙이 외부로 누출되는 현상이다. 이러한 현상들은 모두 생육의 가치를 저하시켜 유통가격을 현저히 떨어뜨리는 원인이 된다. 따라서 이러한 현상을 억제하고 보관 및 유통 기간을 연장하기 위한 방법으로 오래 전부터 진공포장 혹은 기체차단성 진공수축포장과 같은 방법이 사용 되어 왔다. 진공포장의 경우는 포장재 가격이 비교적 저렴하여 많이 사용 되어 왔으나 보관 기간이 수일 정도로 빠른 유통 기간 내에 소비가 되지 않을 경우 변질로 인하여 손실이 발생하기 쉽다는 문제점을 가지고 있다. 보다 개선 된 방법으로 기체차단성 진공수축포장 방법을 사용하는 경향이 지속적으로 증가하고 있는 상황이다. 갈변현상을 억제하기 위하여 충분한 기체 차단성이 요구 된다. 또한 육즙삼출을 억제하기 위해서는 포장재필름과 생육과의 밀착성이 필요하고 이러한 밀착성을 부여하기 위한 포장재의 특성으로는 수축특성 및 상온 성형특성이다. 다시 말해서 생육의 보관 및 유통기간을 연장하기 위한 포장재의 가장 중요한 요구 특성은 우수한 기체 차단성과 70℃ 내지 80℃ 근처의 저온에서 높은 수축율 그리고 상온 성형성이다. 이러한 필수 특성 외에도 추가적으로 요구되는 특성으로 해서는 포장재 해체 없이도 육질을 확인할 수 있고 품질 검사를 용이 하게 할 수 있기 위하여 충분한 투명성이 요구되며, 유통 중에 발생할 수 있는 외부 충격에 대하여 견딜 수 있는 충분한 질김성이 요구된다. 즉 기체차단성, 수축성, 성형성 및 투명성과 질김성 등의 특성을 요구한다. 이와 같은 다양한 특성을 부여하기 위하여는 각 요구 특성을 보유하고 있는 수지들을 선택하여 다층으로 구성되도록 공압출 하고 이를 1축 연신 하거나 축차 혹은 동시 2축 연신 하여 얻는 것이 일반적이다.
이러한 여러 가지 요구 특성 중에서도 장기 보관성과 관련 되어서는 기체 차단성이 특히 중요하다. 기체차단성을 얻기 위한 방법으로는 폴리아마이드계 수지, 폴리비닐리딘계수지(PVdC) 혹은 에틸렌비닐알콜공중합체(EVOH)를 내층에 구성하는 것이 일반적이다. 폴리아미드계수지(PA)는 본 발명에서 목적으로 하는 용도에서 요구하는 기체 차단성을 충분히 제공하지 못하며, 폴리비닐리딘계 수지는 포장재 사용 후 재활용이 불가능하고 더욱이 소각 폐기 시에는 다이옥신 등의 환경오염물질을 배출 시키는 문제가 있다. 에틸렌비닐알콜공중합체의 경우는 친환경적이며 또한 기체차단성이 우수하지만 흡습성이 있고 일정수준 이상 흡습 할 경우 기체 차단성이 현저히 떨어지는 문제점이 있다.
예를 들어 국제특허 번호 WO2006063208A2에 의하면 29 내지 44몰%의 에틸렌함량을 가지는 에틸렌비닐공중합체(EVOH)를 차단층으로하여 나이론계 수지를 공압출하여 차단성 필름을 제조하는 방법을 제시하고 있다. 그러나 상기 특허에 기재 된 구성의 경우 0%습도에서는 우수한 산소차단성을 발휘하지만 60%이상의 습도 분위기 하에서는 산소차단성이 현저히 떨어지기 때문에 실용상에서는 산소차단성이 충분하지 않다는 문제점이 있다.
유럽특허 EP0644828A1에 의하면 에틸렌비닐알콜공중합체(EVOH)와 폴리아마이드계(PA) 수지를 이웃하도록 내부층으로 하고 외부에는 접착제 수지를 이용하여 에틸렌비닐아세테이트공중합수지(EVA) 등의 폴리에틸렌계 수지를 이용하여 다층으로 공압출하여 필름을 제조하여 에틸렌비닐알콜공중합체 -나이론으로 구성 되는 내부층의 수분의 영향을 억제하여 산소 차단성을 유지하기 위한 방법이 제안 되어 있다. 그러나 이 방법 역시 수분을 차단하여 산소차단성의 저해를 방지하는 효과는 있으나 보관 기간이 보다 장기간 요구하는 경우에는 여전히 충분한 차단성을 발휘하는 것이 곤란하다.
본 발명자들은 예의 연구한 결과 내부의 에틸렌비닐알콜공중합체(EVOH) 수지층에 대한 방습효과를 부여하여 산소차단성 저하를 억제하여 보다 보관기간을 연장 할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 비염소계 열가소성수지만으로 구성되는 다층필름에 관한 것으로써 특히 열수축성과 기체차단성이 우수하여 우육, 돈육, 생선 및 가금류와 같은 신선한 생육을 직접 포장하는 용도로 사용할 경우 우수한 장기 보관성을 발휘 하는 포장재를 제공하는데 그 목적이 있다. 신선육 포장에 필수적으로 요구되는 열접착성, 기체차단성, 질김성, 투명성 및 열수축성 뿐만 아니라 인쇄성 및 성형성이 우수하여 육질의 갈변 현상과 드립 손실을 억제하는 효과가 탁월하여 냉장보관 및 유통기간 연장이 가능하여 특히 냉장 소고기 수출용 포장재로써 적용 할 경우 드립 손실을 억제하여 육즙 보존성이 우수한 기체차단성 다층공압출필름 및 그의 제조방법을 제공하려는 것이다.
상기와 같은 발명의 배경이 되는 기술이 가지는 단점들을 보완하기 위하여 광범위한 연구 결과 종래의 기술과는 달리 흡습에 의한 에틸렌비닐알콜공중합체(EVOH)의 수분 영향에 의한 산소 차단성 저하를 억제하기 위하여 내부 에틸렌비닐알콜공중합체 (EVOH)층을 중심으로 양 측에 특수한 조성을 가지는 폴리프로필렌계수지(PP)를 배치함으로써 종래 기술의 문제점을 개선 할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 재활용이 가능하고 친환경 열가소성 수지만을 이용함과 동시에 탁월한 산소 차단성을 부여하고 또한 질김성, 수축성 등의 특성을 발휘하여 생육과 같은 식품 포장용으로 사용 할 경우 보관 및 유통기간 연장이 가능한 우수한 특성을 가지는 고기능성 포장재 필름을 제공하는 것이 가능하게 되었다. 특히 소고기와 같이 보관 기간이 짧아 냉장 조건으로 수출이 어려운 분야에 적용 할 경우 수출을 위한 운송기간 동안 내용물의 변질을 방지 할 수 있는 특성의 필름 제조가 가능하다.
도1
① 압출부
② 연신부
③ 열처리부
④ 권취부
1. 압출기(공압출이 가능하도록 수개의 압출기로 구성 되어 있다)
2. 원형 다이
3-1. 미연신필름 튜브 (1단 버불)
3-2 연신필름 튜브 (2단 버불)
3-3 열처리필름 튜브 (3단 버불)
4. 원료투입구
5-1. 예열라디에이션히터
5-2. 연신가열라디에션히터
5-3. 열처리라디에이션히터
6. 컬렙싱프레임
7. 수냉각 장치
8. 필름 레이플렛
도2
① 기체 차단성 수지층
② 랜덤 공중합 폴리프로필렌수지층
③ 최외부층
④ 열접착층(내용물 접촉층)
ⓣ 접착제 수지층
본 발명자는 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 예의 검토하였다. 그 결과 내부 제1층(①)에는 기체 차단성수지층으로 에틸렌비닐알콜공중합체 (EVOH) 수지를 배치시키고 제1층을 중심으로 양면에 대칭으로 배치시키는 제2층(②)으로는 에틸렌과 프로필렌모노머를 원료로 하여 합성 된 랜덤공중합 폴리프로필렌수지를 배치시키는 것을 필수 요건으로 하고 열접착성을 위하여 통상의 열접착층(④)수지을 추가로 배치시키는 것을 기본으로 하는 필름을 제조 할 경우 종래의 문제점을 해결하여 에틸렌비닐알콜공중합체(EVOH)층(①)에 대한 습도의 영향을 최소화 시키는 것이 가능하게 되고 에틸렌비닐알콜공중합체 (EVOH)층(①) 고유의 우수한 기체차단성을 유지 하게 되므로 식품 혹은 생육포장 후에 보관 및 유통 기간을 획기적으로 연장 시킬 수 있음을 확인하였다.
에틸렌비닐알콜공중합체(EVOH)는 특별히 제한할 필요는 없으며 구체적인 예로는 에틸렌공중함량이 27몰% 내지 44몰%의 범위를 가지는 제품이 상업적으로 생산 및 공급 되고 있으며 에틸렌공중합량이 32몰% 미만의 제품은 연신성이 열악하여 연신필름용으로 사용하기에는 적합하지 않기 때문에 에틸렌공중합량이 32몰% 이상의 수지가 바람직하다.
랜덤공중합폴리프로필렌의 경우는 통상적으로 상업적으로 공급 되는 제품 중에서 선택이 가능하며 특히 멜트인덱스 (MI)가 190℃에서 측정하여 1.0g/10분 내지 10.0g/10분의 범위에 있을 경우 특히 불로윙 방식으로 필름을 제막 할 경우 제막공정성이 좋다는 것을 확인하였다.
또한 뼈를 포함하는 생육포장용의 경우는 특히 내충격성이 요구 되므로 내충격성 보완을 목적으로 폴리아마이드수지층(③)을 추가로 배치 시키는 것도 가능하다. 폴리아마이드계수지는 통상의 플라스틱 중에서 가장 내충격성이 우수한 수지인 동시에 인쇄성도 우수하여 인쇄를 위한 별도의 표면 처리를 요하지 않아 내충격성 외에도 추가적인 기능을 부여하는 것이 가능하며 용융온도가 높아 생육포장 공정에서 겹침씰 작업이 가능하여 포장 생산성 향상을 가능하게 한다는 장점도 가지고 있다. 가장 일반적인 폴리아마이드6 (PA6)가 가장 우수한 질김성을 발휘하므로 단독으로 사용하는 것도 가능하지만 폴리아마이드6 수지의 경우 매우 빠른 결정화 속도를 가지는 특성이 있어 공압출 수지 중에 내부 층에 위치시킬 경우 필름제조 공정에 있어서 결정화도 조절이 곤란하기 때문에 연신 필름의 제조가 매우 어렵고 또한 요구되는 열수축 특성을 얻는 것이 곤란해질 수 있다. 따라서 폴리아미이드6 수지의 결정성을 제어하기 위하여 공중합 폴리아마이드수지를 혼합하여 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 공중합폴리아마이드수지로해서는 폴리아마이드6/66 (PA6/66), 내지는 폴리아마이드6I/6T (PA6I/6T) 뿐만 아니라 터폴리머로써 폴리아마이드6/66/12 (PA6/66/12) 등이 있으며 1종 내지는 2종 이상을 혼합하여 압출하는 것이 가능하다. 특히 폴리아마이드6I/6T의 경우 결정성 제어에는 가장 효과적이지만 지나치게 많은 량을 혼합할 경우 질김성이 현저히 저하되어 폴리아마이드 수지층을 위치시키는 의미가 상실될 수 있는 문제가 있어 30중량%이하로 혼합하는 것이 요구된다.
열접착층(④)은 통상의 열접착성 수지 중에 선택이 가능하며 특별히 제한 할 필요는 없다. 예를 들어 통상적으로 많이 사용 되는 α-올레핀공중합 폴리에틸렌계수지는 가격이 비교적 저렴하면서도 특히 저온 열접착성을 얻을 수 있고 생육포장의 경우 수분 내지는 생육으로부터 생기는 오염에 대하여도 양호한 열접착성을 얻을 수 있다는 장점이 있다.
α-올레핀공중합폴리에틸렌계수지의 예로서는 α-올레핀으로 해서는 1-핵텐, 1-옥텐 등과 같은 단량체를 공중합한 것을 선택할 수 있으며, 특히 상업적으로 생산되는 측면에서 볼 때 1-옥텐 공중합물이 바람직하다. 또한 압출가공의 부하를 줄이기 위하여 슬립제를 투입하는 것도 무방하며 직접투입방식에 의하거나 마스터배치 형태를 블렌딩하여 투입하는 방법도 가능하다. 또한 아오노머(IONOMER) 내지는 에틸렌비닐아세테이트공중합체(EVA)를 일정량 혼합하는 것도 가능하다.
또한 각 층을 구성하는 이웃하는 수지층들 사이의 접착력을 향상하기 위하여 각 수지층 사이에 통상의 접착제 수지층(ⓣ)을 배치 기키는 것도 가능하다. 접착제층에 있어서 두 층 사이의 충분한 접착력을 부여하고 또한 투명성을 지나치게 저해하지 않는다면 특별히 종류를 제한할 필요는 없다. 예를 들어 통상의 접착제 수지로써 폴리에틸렌 혹은 폴리프로필렌 수지 기반에 말레익언하이드라이드를 그래프팅한 수지면 족하다.
본 발명에 있어서 필름의 제조 방법으로는 특별히 제한할 것은 아니지만 수축성을 부여하기 위하여 적어도 1축 연신을 실시하는 것이 필수적이며 포장용 소재로 사용되는 용도를 위하여 더욱 좋게는 이축연신을 통하여 제조하는 것이 보다 바람직하다. 특히 양 방향으로의 물성 균일성 및 최종포장재로의 가공 편의성을 목적으로 할 경우 텐터방식에 따른 동시 혹은 축차이축연신 방법 보다는 블로윙(혹은 인플레이션) 방식으로 동시 이축연신하는 방법이 더욱 바람직하다. 블로윙 방식에 있어서도 1단불로윙, 2단불로윙, 3단불로윙방식 등 어는 방식이든 제한할 필요는 없으나 자연수축률을 억제하고 잔류수축률을 개선하기 위하여는 3단불로윙 방식이 보다 바람직하다고 할 수 있다.
필름의 제조방식에 있어서는 텐터방식 내지는 불로윙 방식 어느 방법이든 가능하다. 텐터방식의 경우는 두께 균일성을 얻는 측면에서는 유리하지만 이종 수지를 다층으로 공압출하여 연신을 하는 경우 각 수지의 특성에 기인하여 연신조건 특히 연신 온도에 있어서 큰 차이가 있는 이종 수지들을 공압출하여 티다이를 통하여 얻은 미연신 시이트를 연신 할 때 각 수지가 가지고 있는 고유의 열특성 차이가 지나치게 클 경우 연신이 매우 어려울 수 있으므로 공압출 하는 수지의 종류에 제한적인 단점이 있다. 또한 불로윙방식을 선택하는 경우에는 직접불로윙 방식 내지는 2단불로윙 방식에 비하여 수축성을 조절하기 용이한 3단블로윙 방식이 더욱 바람직하다. 3단불로윙 방식의 경우 1차 원형 다이를 통하여 미연신 튜브를 제조하고 이어서 두 번째 단계에서는 양방향으로 동시 이축연신을 실시하여 충분한 수축률을 구현하며 이어서 마지막 세 번째 단계에서는 이완과 동시에 열고정 단계를 거침으로써 용도에 따라 필요한 수축률을 조절하는 것이 가능하며 또한 수축률을 완전히 제거할 경우 비수축성 필름을 제조하는 것도 가능하다. 본 발명에서는 수축률을 조절하기 용이하고 또한 자연수축률을 억제 시킬 수 있는 3단불로윙 방식을 이용하였다.
3단불로윙 방식을 이용한 필름 제조공정을 보다 상세히 설명하고자 한다. 본 발명의 실시예에 있어서 필름의 수축률 조절이 가능한 3단불로윙 방식 연신 장비를 이용하였다. 도1의 제조공정을 보다 상세히 서술하면 다음과 같다. 9기의 압출기(1)를 이용하여 각 수지를 용융압출하여 압출기와 연결된 원형 다이(2)를 통하여 용융상 튜브 형태로 토출 직 후 약 10 내지 15℃로 조절되는 냉각수를 이용하여 급랭고화 하여 무정형 및 무연신 상태의 튜브를 제조하고 이어서 압착롤을 통과시켜 슬리브 형태로 해서 연신부(②) 상부로 이동시킨다. 연신부에서는 하향식으로 필름을 이동시키면서 연신부 상단의 예열 라디에이션히터(5-1)를 통과 시키고 이어서 보다 고온의 연신라디에이션히터 (5-2)를 이용하여 충분히 가열함으로써 연신을 시킨다. 이 때 원주방향으로 연신비는 버불 내부의 압력에 의하여 요구하는 수준의 연신비를 얻을 수 있으며, 동시에 상부 압착롤과 하부 압착롤 사이의 주속차를 이용하여 기계방향으로 연신을 실시하였다. 이와 같이 원주방향과 기계방향으로 일정 비율로 동시 이축 연신을 실시한 후에 수축률 조절을 위하여 열처리부(③) 상부로 이동시킨 후 버블 내부의 압력은 연신 압력보다 낮은 압력을 유지하면서 열처리용 라디에션히터(5-3)를 통과시키면 이완과 동시에 열처리를 하여 최종적으로 필름을 얻고 이를 권취부(④)에서 권취하여 롤상으로 필름 제품을 얻었다.
원료수지 내지는 실시예를 통하여 얻은 각 필름의 특성을 확인하기 위하여 다음의 측정법에 의하여 평가하였다.
(1) 필름의 열수 수축률: 가로 세로 각각 10cm의 정사각형으로 재단한 필름을 75℃로 유지되는 항온조에 5초간 침적 하여 침적 전후의 치수 변화를 측정하여 하기와 같은 식을 이용하여 필름의 열수수축률을 평가하였다.
열수 수축률(%) = [(수축 전 치수 - 수축 후 치수)/수축전 전 치수] x 100
(2) 필름의 질김성: ASTM D5748-95 측정기준에 의거하여 만능시험기(UTM)을 이용하여 압축모드로 펑쳐강도를 측정하였다.
(3) 산소투과도: 시스텍일리노이즈(Systech illinoise)사의 모델 8003 산소투기도 측정기를 이용하여 ASTM D3985 측정기준에 의거하여 측정하였다. 측정하기 전에 시료는 90%RH로 유지 되는 습도조절 오븐에서서 24시간 보관 전처리 하였으며 산소투과도 측정 조건 역시 30℃ 90%습도 조건하에서 측정하였다.
(4) 필름제막성: 마이크로 게이지를 이용하여 필름의 폭방향으로 10mm의 조밀한 간격으로 두께를 측정 후 아래 식에 의하여 두께 균일도를 계산하여 파장하였다.
두께균일도(%) = (최대두께-최소두께)/(2x평균두께)x100
공정성 매우 우수: 두께균일도 7% 미만
공정성 우수: 두께균일도 7%이상 및 10% 미만
공정성 불량: 두께균일도 10% 이상 및 15% 미만
필름공정 불가: 두께 균일도 15% 이상 및 파단으로 인한 생산성 열악
실시예 및 비교예에서 사용한 수지들은 다음과 같다.
차단성수지(①층) 에틸렌비닐알콜공중합체(EVOH):
(1) 쿠라레이사(Kuraray)의 에틸렌공중합량이 44몰%인 품명 SP292B,
(2) 동사의 에틸렌공중합량이 32몰%인 품명 SP482B,
(3) 동사의 에틸렌공중합량이 27몰%인 품명 SP521B.
랜덤 공중합폴리프로필렌수지(②층):
(1) GS칼텍스 R764 (멜트인덱스 16g/10분),
(2) 효성화학 R301(멜트인덱스 1.5g/10분),
(3) 효성화학의 R601(멜트인덱스 8g/10분).
열접착성수지(④층)는 엘지화학 알파올레핀공중합폴리에틸렌계 수지인 품명 LF100 수지를 사용하였다. LF100은 밀도가 0.902g/cm3이고 190℃에서 측정한 멜트인덱스(MI)가 1.2g/10min이다.
질김성을 추가로 향상시키기 위한 목적으로 사용한 폴리아마이드(PA) 수지는 바스프(BASF)의 공중합폴리아마이드6/66(PA6/66)이며 상품명은 C40L제품을 주요 수지로하였다. 또한 PA6/66의 결정성을 제어할 목적으로 듀폰(DuPont)의 공중합폴리아마이드6I/6T(PA6I/6T)이며 상품명은 Selar AT3426제품을 C40L과 일정량 혼합하여 사용하였다.
각 층간 접착력을 위한 접착제층수지(ⓣ층)은 경우에는 말레익언하이드라드가 그래프트 된 폴리에틸렌으계로써 미쓰이사(Mitsui)의 ADMER AT1995E 제품을 사용하였다.
[실시예 1]
기체차단층(①)으로 쿠라레이사의 SP292B(에틸렌공중합량 44몰%), 인접하는 양면에 접착제수지층(ⓣ)으로 미쓰이사의 AT1995E, 양쪽 접착제수지층에 인접하도록 효성화학제 랜덤공중합폴리프로필렌 품명 R301, 그리고 한쪽 면에 접착제수지층(ⓣ)으로 미쓰이사(Mitsui)의 ADMER AT1995E 및 이에 이웃하도록 열접착층(④)으로 엘지화학의 LF100을 위치시킴으로써 최종적으로는 ②/ⓣ/①/ ⓣ/②/ⓣ/④와 같은 7층 구조를 가지도록 용융압출하여 원형다이를 통하여 토출하면서 12℃의 냉각수를 이용하여 급냉고화하여 비결정성 다층 튜브를 얻었다.
이어서 연신공정에서는 라디에션히이터를 이용하여 285℃로 유지되는 예열 구간을 통과시키면서 예열 후 보다 높은 온도인 480℃로 유지되는 연신구간에서 내부에 4Bar의 압력이 되도록 압공을 주입하여 3.2배의 불로우업비(BUR)로 연신을 실시하였으며 동시에 상부의 립롤과 하부의 립롤 사이의 주속 차이를 이용하여 기계방향으로 3.0배의 드로우다운비(DDR)로 연신시킴으로써 동시에 2축방향으로 연신 시키는 공정을 거쳤다. 연신 직 후에는 에어링을 이용하여 냉각시킨 후 열고정 공정으로 이동시켜 라디에션히이터의 온도를 220℃로 설정하여 양방향으로 3% 이완하면서 열고정을 실시하여 평균 두께 약 50um 필름을 얻었다. 필름의 특성분석결과는 표1과 같았다.
[실시예 2]
실시예 1에 있어서 ①층의 에틸렌비닐알콜공중합체를 쿠라레이사제 SP482B (에틸렌공중합량 32몰%)로 대체한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 약 50um의 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 특성분석결과는 표1과 같았다.
[실시예 3]
실시예 1에 있어서 ②층의 랜덤공증합폴리프로필렌수지로써 효성화학제 R601 품종을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 약 50um의 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 특성분석결과는 표1과 같았다.
[실시예 4]
실시예 1에 있어서 열접착제층(④)의 반대 면에 폴리아미이드층(③)층을 배치 시키고 이웃하는 층(②)과의 접착력을 얻기 위하여 접착제수지층(ⓣ)과 함께 배체 되도록하여 ③/ⓣ/②/ⓣ/①/ⓣ/②/ⓣ/④과 같이 9층 구조로 압출하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 약 50um의 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 특성분석결과는 표1과 같았다.
[비교예 1]
실시예 1에 있어서 ②층의 랜덤공증합폴리프로필렌수지 대신에 메탈로센을 촉매로한 선형저밀도폴리에틸렌(mLLDPE) 수지를 사용하여 mLLDPE/ⓣ/①/ ⓣ/mLLDPE/ⓣ/④의 구조가 되도록 하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 약 50um의 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 특성분석결과는 표1과 같았다.
[비교예 2]
실시예 1에 있어서 ①층의 에틸렌비닐알콜공중합체를 쿠라레이사제 SP521B (에틸렌공중합량 27몰%)로 대체한 것을 제외하고는 동일한 제막을 시도하였으나 에틸렌공중합체의 제막성이 열악하여 필름을 얻을 수 없었다.
[비교예 3]
실시예 1에 있어서 ②층의 랜덤공증합폴리프로필렌수지로써 GS칼텍스제 R764 품종을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 약 50um의 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 특성분석결과는 표1과 같았다.
75℃
열수축률
(%)		 질김성
(펑쳐강도, N)		 산소투과도
(cc/m2·day)		 필름제막성
(두께균일도,%)		 판정
실시예 1 38 227 11.3 5.2 ○
실시예 2 41 291 6.1 8.7 ○
실시예 3 37 253 12.5 7.9 ○
실시예 4 35 351 10.2 4.9 ○
비교예 1 38 189 21.2 10.8 X
비교예 2 - - - 제막불가 X
비교예 3 24 201 18.6 12.5 X
도1 : 다층공압출 연신필름의 제조공정
도2 : 다층공압출 연신필름의 단면

Claims (4)

  1. 내부 제1층(①)에는 기체 차단성 수지층으로 에틸렌비닐알콜공중합체 (EVOH) 수지를 배치시키고 제1층을 중심으로 양면에 대칭으로 배치시키는 제2층(②)으로는 에틸렌과 프로필렌모노머를 원료로 하여 합성 된 랜덤공중합 폴리프로필렌수지를 배치시키는 것을 특징으로 하는 다층 열가소성 수지 필름 및 이의 제조방법
  2. 상기 청구항 1 기재의 구조에 있어서 어는 한 면에 열접착층을 설치하는 것을 특징으로 하는 다층 기체차단성 필름 및 제조방법
  3. 상기 청구항 제1항 내지는 제2항 기재의 구조에 있어서 제2층(②)을 기준으로 외부의 적어도 한쪽 면에 폴리아마이드계수지층(③)을 추가로 위치시키는 것을 특징으로 하는 상기 청구항 1 기재의 다층 기체차단성 필름 및 제조방법.
  4. 상기 청구항 제2항 및 제3항의 다층 기체차단성필름을 이용하여 가공한 포장용 파우치 혹은 백.
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