KR20230143433A - Multilayer barrier film and packing material comprising the same - Google Patents
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Abstract
본 명세서의 일 실시예에 따른 다층 배리어 필름은 지방족 폴리에스테르 수지를 포함하는 기본층 및 폴리올레핀 수지를 포함하는 배리어층을 포함한다. 폴리올레핀 수지는 지방족 올레핀에서 유래한 반복단위를 포함한다. 다층 배리어 필름의 기본층과 상기 배리어층이 교대로 적층된다. 다층 배리어 필름의 생분해도가 90% 이상이다. 다층 배리어 필름의 수분투과도가 100g/(m2*day) 이하이다. 이러한 다층 배리어 필름은 안정적인 내구성을 가지면서도, 우수한 생분해 특성 및 수분 차단성 등을 나타낼 수 있다.The multilayer barrier film according to an embodiment of the present specification includes a base layer containing an aliphatic polyester resin and a barrier layer containing a polyolefin resin. Polyolefin resins contain repeating units derived from aliphatic olefins. The base layer of the multilayer barrier film and the barrier layer are alternately laminated. The biodegradability of the multilayer barrier film is over 90%. The moisture permeability of the multilayer barrier film is less than 100g/(m 2 *day). This multilayer barrier film has stable durability and can exhibit excellent biodegradability and moisture barrier properties.
Description
구현예는 다층 배리어 필름 및 이를 포함하는 포장재료에 관한 것이다.Embodiments relate to multilayer barrier films and packaging materials comprising the same.
포장용 필름에 적용되는 합성수지로 폴리비닐클로라이드, 폴리에스테르, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌 등이 있다. 다만, 이러한 합성수지는 매립 시 오랜 시간동안 분해되지 않고, 소각 시 유해 가스가 발생하며, 금속이나 유리 등의 다른 소재에 비해 재활용률이 현저히 낮다. 이로 인해, 이러한 합성수지는 폐기 과정에서 심각한 환경 오염 문제를 유발할 수 있다. Synthetic resins applied to packaging films include polyvinyl chloride, polyester, polyethylene terephthalate, and polyethylene. However, these synthetic resins do not decompose for a long time when landfilled, generate harmful gases when incinerated, and have a significantly lower recycling rate than other materials such as metal or glass. Because of this, these synthetic resins can cause serious environmental pollution problems during the disposal process.
기존 합성수지에 따른 환경 문제가 더욱 심각해짐에 따라 생분해성 수지가 더욱 주목받고 있다. 생분해성 수지는 비교적 짧은 시간 내에 토양 속의 미생물에 의해 이산화탄소와 물로 자연 분해되는 특성을 갖는다. As environmental problems caused by existing synthetic resins become more serious, biodegradable resins are receiving more attention. Biodegradable resin has the characteristic of being naturally decomposed into carbon dioxide and water by microorganisms in the soil within a relatively short period of time.
생분해성 수지는 지방족 폴리에스테르 수지일 수 있다. 지방족 폴리에스테르 수지는 예시적으로 폴리락트산, 폴리카프로락톤, 폴리글리콜산 등이 있다.The biodegradable resin may be an aliphatic polyester resin. Examples of aliphatic polyester resins include polylactic acid, polycaprolactone, and polyglycolic acid.
한편, 배리어 필름은 공기 중의 수분 등에 의해 변질되기 쉬운 식품, 의약품, 전자 재료 등의 포장에 적용된다. 배리어 필름은 투명성, 내구성과 함께 수분 차단성 등이 요구될 수 있다. 생분해성 수지만을 적용한 필름은 상대적으로 높은 수분투과도를 갖고 기계적 강도가 낮아 배리어 필름으로 적용 시 문제가 발생할 수 있다.Meanwhile, barrier films are applied to the packaging of food, medicine, electronic materials, etc., which are prone to deterioration due to moisture in the air. Barrier films may require transparency, durability, and moisture barrier properties. Films using only biodegradable resin have relatively high moisture permeability and low mechanical strength, which may cause problems when applied as a barrier film.
구현예의 목적은 안정적인 내구성을 가지고, 생분해성 및 수분 차단성 등이 우수한 다층 배리어 필름 등을 제공하는 것이다.The purpose of the embodiment is to provide a multilayer barrier film with stable durability and excellent biodegradability and moisture barrier properties.
일 실시예에 따른 다층 배리어 필름은 지방족 폴리에스테르 수지를 포함하는 기본층 및 폴리올레핀 수지를 포함하는 배리어층을 포함한다.The multilayer barrier film according to one embodiment includes a base layer containing an aliphatic polyester resin and a barrier layer containing a polyolefin resin.
상기 폴리올레핀 수지는 지방족 올레핀에서 유래한 반복단위를 포함한다.The polyolefin resin contains repeating units derived from aliphatic olefin.
상기 기본층과 상기 배리어층이 교대로 적층된다.The base layer and the barrier layer are alternately stacked.
상기 다층 배리어 필름의 생분해도가 90% 이상이다.The biodegradability of the multilayer barrier film is more than 90%.
상기 다층 배리어 필름의 수분투과도가 100g/(m2*day) 이하이다.The moisture permeability of the multilayer barrier film is 100 g/(m 2 *day) or less.
상기 다층 배리어 필름은 상기 폴리올레핀 수지를 3중량% 이상 25중량% 이하 포함할 수 있다.The multilayer barrier film may contain 3% by weight or more and 25% by weight or less of the polyolefin resin.
상기 폴리올레핀 수지는 폴리올레핀 엘라스토머, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌비닐아세테이트, 및 이들 각각의 공중합체 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The polyolefin resin may include at least one of polyolefin elastomer, polyethylene, polypropylene, ethylene vinyl acetate, and their respective copolymers.
상기 다층 배리어 필름의 전체 층수는 5층 내지 225층일 수 있다.The total number of layers of the multilayer barrier film may be 5 to 225 layers.
상기 다층 배리어 필름의 두께가 5㎛ 내지 100㎛일 수 있다.The thickness of the multilayer barrier film may be 5㎛ to 100㎛.
상기 다층 배리어 필름은 상기 기본층을 2층 이상 포함할 수 있다.The multilayer barrier film may include two or more basic layers.
상기 기본층들 중 적어도 한 층은 일면에 상기 배리어층이 접하여 배치될 수 있다.At least one of the basic layers may be disposed in contact with the barrier layer on one side.
상기 다층 배리어 필름은 일면 및 타면을 포함할 수 있다.The multilayer barrier film may include one side and the other side.
상기 일면 측 및 상기 타면 측의 최외곽층으로 상기 기본층이 배치될 수 있다.The basic layer may be disposed as the outermost layer on the one side and the other side.
상기 일면 측 및 상기 타면 측의 최외곽층의 두께의 합은 상기 다층 배리어 필름 전체 두께의 5% 이상 50% 이하일 수 있다.The sum of the thicknesses of the outermost layers on one side and the other side may be 5% to 50% of the total thickness of the multilayer barrier film.
상기 배리어층의 평균 두께는 350nm 이상 1㎛ 이하일 수 있다.The average thickness of the barrier layer may be 350 nm or more and 1 μm or less.
상기 지방족 폴리에스테르 수지는 폴리락트산, 폴리카프로락톤, 폴리하이드록시알카노에이트, 폴리글리콜산, 폴리부틸렌석시네이트, 폴리부틸렌아디페이트 테레프탈레이트 및 이들 각각의 공중합체 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The aliphatic polyester resin may include at least one of polylactic acid, polycaprolactone, polyhydroxyalkanoate, polyglycolic acid, polybutylene succinate, polybutylene adipate terephthalate, and their respective copolymers. You can.
상기 다층 배리어 필름의 헤이즈가 10% 이하일 수 있다.The haze of the multilayer barrier film may be 10% or less.
상기 폴리올레핀 수지는 상기 지방족 올레핀에서 유래한 반복단위를 70몰% 이상 포함할 수 있다.The polyolefin resin may contain more than 70 mol% of repeating units derived from the aliphatic olefin.
다른 실시예에 따른 포장재료는 다층 배리어 필름을 포함한다.A packaging material according to another embodiment includes a multilayer barrier film.
상기 다층 배리어 필름은 지방족 폴리에스테르 수지를 포함하는 기본층 및 폴리올레핀 수지를 포함하는 배리어층을 포함한다.The multilayer barrier film includes a base layer containing an aliphatic polyester resin and a barrier layer containing a polyolefin resin.
상기 폴리올레핀 수지는 지방족 올레핀에서 유래한 반복단위를 포함할 수 있다.The polyolefin resin may include repeating units derived from aliphatic olefin.
상기 기본층과 상기 배리어층이 교대로 적층된다.The base layer and the barrier layer are alternately stacked.
상기 다층 배리어 필름의 생분해도가 90% 이상이다.The biodegradability of the multilayer barrier film is more than 90%.
상기 다층 배리어 필름의 수분투과도가 100g/(m2*day) 이하이다.The moisture permeability of the multilayer barrier film is 100 g/(m 2 *day) or less.
구현예에 따른 다층 배리어 필름은 안정적인 내구성을 가지고, 우수한 생분해성 및 수분 차단성 등을 나타낼 수 있다.The multilayer barrier film according to the embodiment has stable durability and can exhibit excellent biodegradability and moisture barrier properties.
이하, 구현예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 구현예는 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, embodiments will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement them. However, the implementation may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiment described herein.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 구현예의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.As used herein, the terms "about", "substantially", etc. are used to mean at or close to the numerical value when manufacturing and material tolerances inherent in the stated meaning are presented, and to aid understanding of the embodiments. It is used to prevent unscrupulous infringers from unfairly exploiting disclosures in which precise or absolute figures are mentioned.
본 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.Throughout this specification, the term "combination thereof" included in the Markushi format expression means a mixture or combination of one or more components selected from the group consisting of the components described in the Markushi format expression, It means including one or more selected from the group consisting of.
본 명세서 전체에서, "A 및/또는 B"의 기재는, "A, B, 또는, A 및 B"를 의미한다.Throughout this specification, description of “A and/or B” means “A, B, or A and B.”
본 명세서 전체에서, “제1”, “제2” 또는 “A”, “B”와 같은 용어는 특별한 설명이 없는 한 동일한 용어를 서로 구별하기 위하여 사용된다.Throughout this specification, terms such as “first”, “second” or “A” and “B” are used to distinguish the same terms from each other unless otherwise specified.
본 명세서에서, A 상에 B가 위치한다는 의미는 A 상에 B가 위치하거나 그 사이에 다른 층이 위치하면서 A 상에 B가 위치하거나 할 수 있다는 것을 의미하며 A의 표면에 맞닿게 B가 위치하는 것으로 한정되어 해석되지 않는다.In this specification, B is located on A, which means that B is located on A or B can be located on A with another layer located in between, and B is located in contact with the surface of A. It is not interpreted as limited to doing so.
본 명세서에서 단수 표현은 특별한 설명이 없으면 문맥상 해석되는 단수 또는 복수를 포함하는 의미로 해석된다.In this specification, singular expressions are interpreted to include singular or plural as interpreted in context, unless otherwise specified.
본 명세서에 기재된 수지는 수지 그 자체 및 그 수지로부터 유래된 화합물을 포함하는 것으로 해석된다. 예시적으로, 본 명세서에 기재된 지방족 폴리에스테르 수지는 지방족 폴리에스테르 수지 및 지방족 폴리에스테르 수지의 유도체(derivative)를 의미한다.The resin described herein is interpreted to include the resin itself and compounds derived from the resin. By way of example, the aliphatic polyester resin described herein refers to an aliphatic polyester resin and a derivative of an aliphatic polyester resin.
본 명세서에 기재된 지방족 올레핀은 지방족 올레핀 그 자체 및 상기 지방족 올레핀으로부터 유래된 화합물을 포함하는 것으로 해석된다. 예시적으로, 비닐 아세테이트(Vinyl acetate)는 지방족 올레핀에 포함되는 화합물이다.The aliphatic olefin described herein is interpreted to include the aliphatic olefin itself and compounds derived from the aliphatic olefin. For example, vinyl acetate is a compound included in aliphatic olefins.
지방족 폴리에스테르 수지가 포함된 필름의 수분 차단성을 더욱 높이기 위해, 지방족 폴리에스테르 수지가 포함된 층 상에 수분 배리어 특성을 갖는 수지가 포함된 층을 적층한 다층 필름을 형성할 수 있다. 다만, 이러한 경우 지방족 폴리에스테르 수지가 포함된 층과 수분 배리어 특성을 갖는 층 사이에 충분한 접착력이 형성되지 아니하여 박리 현상이 발생할 수 있고, 다층 배리어 필름의 유연성이 저하될 수 있다. 또한, 적층 필름의 생분해도가 낮아지게 되어 상기 필름을 폐기하는데 있어 환경오염 문제가 발생할 수 있다.In order to further increase the moisture barrier properties of a film containing an aliphatic polyester resin, a multilayer film may be formed by laminating a layer containing a resin having moisture barrier properties on a layer containing an aliphatic polyester resin. However, in this case, sufficient adhesion may not be formed between the layer containing the aliphatic polyester resin and the layer having moisture barrier properties, so peeling may occur and the flexibility of the multilayer barrier film may be reduced. Additionally, as the biodegradability of the laminated film decreases, environmental pollution problems may arise when disposing of the film.
구현예의 발명자들은 지방족 폴리에스테르 수지가 포함된 층과 조성이 조절된 폴리올레핀 수지가 포함된 층을 교대 적층한 필름을 적용하고, 상기 필름의 생분해도 및 수분투과도를 구현예에서 미리 설정한 범위 내로 제어하여, 안정적인 내구성을 가지면서도 우수한 생분해성 및 수분 차단성 등을 나타내는 다층 배리어 필름 등을 제공할 수 있음을 실험적으로 확인하고 구현예를 완성하였다.The inventors of the embodiment applied a film in which a layer containing an aliphatic polyester resin and a layer containing a polyolefin resin with a controlled composition were alternately laminated, and the biodegradability and moisture permeability of the film were controlled within the range preset in the embodiment. Thus, it was experimentally confirmed that a multilayer barrier film that exhibits excellent biodegradability and moisture barrier properties while having stable durability can be provided, and an embodiment was completed.
이하, 구현예에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, implementation examples will be described in detail.
일 실시예에 따른 다층 배리어 필름은 지방족 폴리에스테르 수지를 포함하는 기본층 및 폴리올레핀 수지를 포함하는 배리어층을 포함한다.The multilayer barrier film according to one embodiment includes a base layer containing an aliphatic polyester resin and a barrier layer containing a polyolefin resin.
다층 배리어 필름의 층별 조성 및 물성Layer-wise composition and physical properties of multilayer barrier film
1. 배리어층1. Barrier layer
배리어층은 폴리올레핀 수지를 포함할 수 있다. The barrier layer may include polyolefin resin.
폴리올레핀은 지방족 올레핀에서 유래한 반복단위를 포함할 수 있다. 지방족 올레핀은 방향족 관능기를 포함하지 않는 올레핀을 의미한다.Polyolefins may contain repeating units derived from aliphatic olefins. Aliphatic olefin refers to an olefin that does not contain an aromatic functional group.
지방족 올레핀은 선형 지방족 올레핀을 포함할 수 있다. 지방족 올레핀은 고리형 지방족 올레핀을 포함할 수 있다. 지방족 올레핀은 선형 지방족 올레핀 및 고리형 지방족 올레핀을 포함할 수 있다. Aliphatic olefins may include linear aliphatic olefins. Aliphatic olefins may include cyclic aliphatic olefins. Aliphatic olefins may include linear aliphatic olefins and cyclic aliphatic olefins.
구현예는 이러한 폴리올레핀 수지를 포함하는 배리어층을 적용하여, 다층 배리어 필름이 우수한 투명성 및 수분 차단성을 가지면서도 안정적인 유연성을 갖도록 할 수 있다. 이를 통해, 다층 배리어 필름의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다.An embodiment may apply a barrier layer containing such a polyolefin resin so that the multilayer barrier film has excellent transparency and moisture barrier properties while having stable flexibility. Through this, the durability of the multilayer barrier film can be further improved.
배리어층은 폴리올레핀 수지를 80중량% 이상 포함할 수 있다. 배리어층은 폴리올레핀 수지를 90중량% 이상 포함할 수 있다. 배리어층은 폴리올레핀 수지를 95중량% 이상 포함할 수 있다. 배리어층은 폴리올레핀 수지를 100중량% 이하 포함할 수 있다. 이러한 경우, 포장 대상 상품이 수분에 의해 손상되는 것을 억제하고, 외력에 의해 필름이 깨지는 현상을 실질적으로 억제할 수 있다.The barrier layer may contain 80% by weight or more of polyolefin resin. The barrier layer may contain 90% by weight or more of polyolefin resin. The barrier layer may contain 95% by weight or more of polyolefin resin. The barrier layer may contain 100% by weight or less of polyolefin resin. In this case, it is possible to prevent the product being packaged from being damaged by moisture and substantially suppress the phenomenon of the film breaking due to external force.
폴리올레핀 수지의 반복단위별 함량은 solid-NMR(solid-Nuclear Magnetic Resonance) 또는 IR(Infrared spectroscopy)에 의해 측정할 수 있다.The content of each repeating unit of polyolefin resin can be measured by solid-NMR (solid-Nuclear Magnetic Resonance) or IR (Infrared spectroscopy).
폴리올레핀 수지는 지방족 올레핀에서 유래한 반복단위를 포함할 수 있다. 폴리올레핀 수지는 지방족 올레핀에서 유래한 반복단위를 70몰% 이상 포함할 수 있다. 폴리올레핀 수지는 상기 반복단위를 80몰% 이상 포함할 수 있다. 폴리올레핀 수지는 상기 반복단위를 90몰% 이상 포함할 수 있다. 폴리올레핀 수지는 상기 반복단위를 95몰% 이상 포함할 수 있다. 폴리올레핀 수지는 상기 반복단위를 99몰% 이상 포함할 수 있다. 이러한 경우, 다층 배리어 필름의 방수성을 향상시킬 수 있고, 상기 필름에 안정적인 내구성을 부여할 수 있다.Polyolefin resins may contain repeating units derived from aliphatic olefins. The polyolefin resin may contain more than 70 mol% of repeating units derived from aliphatic olefins. The polyolefin resin may contain 80 mol% or more of the above repeating units. The polyolefin resin may contain 90 mol% or more of the above repeating units. The polyolefin resin may contain 95 mol% or more of the above repeating units. The polyolefin resin may contain 99 mol% or more of the above repeating units. In this case, the waterproofness of the multilayer barrier film can be improved and stable durability can be provided to the film.
폴리올레핀 수지의 중량평균 분자량은 30,000 g/mol 이상일 수 있다. 상기 중량평균 분자량은 40,000 g/mol 이상일 수 있다. 상기 중량평균 분자량은 50,000 g/mol 이상일 수 있다. 상기 중량평균 분자량은 500,000 g/mol 이하일 수 있다. 상기 중량평균 분자량은 300,000 g/mol 이하일 수 있다. 상기 중량평균 분자량은 200,000 g/mol 이하일 수 있다. 상기 중량평균 분자량은 100,000 g/mol 이하일 수 있다. 이러한 경우, 다층 배리어 필름에 안정적인 기계적 물성을 부여할 수 있다.The weight average molecular weight of the polyolefin resin may be 30,000 g/mol or more. The weight average molecular weight may be 40,000 g/mol or more. The weight average molecular weight may be 50,000 g/mol or more. The weight average molecular weight may be 500,000 g/mol or less. The weight average molecular weight may be 300,000 g/mol or less. The weight average molecular weight may be 200,000 g/mol or less. The weight average molecular weight may be 100,000 g/mol or less. In this case, stable mechanical properties can be imparted to the multilayer barrier film.
중량평균 분자량은 겔 투과 크로마토그래피(Gel permeation chromatography, GPC)에 의해 측정될 수 있다.Weight average molecular weight was determined by gel permeation chromatography (Gel permeation chromatography). It can be measured by GPC).
폴리올레핀 수지의 용융 흐름 속도(Melt Flow Rate, MFR)는 3 g/10분 이상일 수 있다. 상기 용융 흐름 속도는 10 g/10분 이상일 수 있다. 상기 용융 흐름 속도는 30 g/10분 이상일 수 있다. 상기 용융 흐름 속도는 50 g/10분 이상일 수 있다. 상기 용융 흐름 속도는 700 g/10분 이하일 수 있다. 이러한 경우, 폴리올레핀 수지는 압출 공정에 적합한 공정성을 가질 수 있다. 상기 용융 흐름 속도는 ASTM D-1238에 준거하여 상기 용융 흐름 속도는 210 ℃, 2.16kg 조건에서 측정한다.The melt flow rate (MFR) of the polyolefin resin may be 3 g/10 minutes or more. The melt flow rate may be greater than 10 g/10 min. The melt flow rate can be at least 30 g/10 min. The melt flow rate may be greater than 50 g/10 min. The melt flow rate may be less than or equal to 700 g/10 min. In this case, the polyolefin resin may have processability suitable for the extrusion process. The melt flow rate is measured at 210°C and 2.16 kg in accordance with ASTM D-1238.
폴리올레핀 수지는 폴리올레핀 엘라스토머, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌비닐아세테이트, 및 이들 각각의 공중합체 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. The polyolefin resin may include at least one of polyolefin elastomer, polyethylene, polypropylene, ethylene vinyl acetate, and their respective copolymers.
특히, 폴리올레핀 수지로 폴레올레핀 엘라스토머 또는 에틸렌비닐아세테이트를 적용할 수 있다. 이러한 경우, 상기 수지를 포함하는 블렌드를 배리어층에 적용 시 배리어층 내 보이드(void)가 형성되는 정도를 효과적으로 낮출 수 있다. 또한, 다층 배리어 필름의 투명도를 더욱 향상시킬 수 있다.In particular, polyolefin elastomer or ethylene vinyl acetate can be applied as the polyolefin resin. In this case, when applying the blend containing the resin to the barrier layer, the degree to which voids are formed in the barrier layer can be effectively reduced. Additionally, the transparency of the multilayer barrier film can be further improved.
배리어층은 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제는 필름 분야에서 통상적으로 적용 가능한 정전인가제, 대전방지제, 산화방지제, 열안정제, 자외선 차단제, 블로킹 방지제 및 기타 무기 활제 등을 적용할 수 있다.The barrier layer may further include additives. Additives may include electrostatic agents, antistatic agents, antioxidants, heat stabilizers, ultraviolet ray blockers, anti-blocking agents, and other inorganic lubricants that are commonly applicable in the film field.
2. 기본층2. Base layer
기본층은 지방족 폴리에스테르 수지를 포함한다. 지방족 폴리에스테르 수지는 폴리락트산(Poly Lactic Acid), 폴리카프로락톤(Polycaprolactone), 폴리하이드록시알카노에이트(Polyhydroxyalkanoate), 폴리글리콜산(Polyglycolic Acid), 폴리부틸렌석시네이트(Polybutylene succinate), 폴리부틸렌아디페이트 테레프탈레이트(Polybutylene Adipate Terephthalate) 및 이들 각각의 공중합체 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 구체적으로, 지방족 폴리에스테르 수지는 폴리락트산을 포함할 수 있다. 지방족 폴리에스테르 수지는 폴리락트산 수지일 수 있다. The base layer contains an aliphatic polyester resin. Aliphatic polyester resins include polylactic acid, polycaprolactone, polyhydroxyalkanoate, polyglycolic acid, polybutylene succinate, and polybutyl. It may include at least one of polybutylene adipate terephthalate and their respective copolymers. Specifically, the aliphatic polyester resin may include polylactic acid. The aliphatic polyester resin may be polylactic acid resin.
이러한 지방족 폴리에스테르 수지는 바이오매스(biomass)를 기반으로 제조될 수 있고, 매립 시 미생물에 의해 생분해되는 정도가 높아 친환경적이다.These aliphatic polyester resins can be manufactured based on biomass and are environmentally friendly as they are highly biodegradable by microorganisms when landfilled.
기본층은 지방족 폴리에스테르 수지를 50중량% 이상 포함할 수 있다. 기본층은 지방족 폴리에스테르 수지를 70중량% 이상 포함할 수 있다. 기본층은 지방족 폴리에스테르 수지를 80중량% 이상 포함할 수 있다. 기본층은 지방족 폴리에스테르 수지를 90중량% 이상 포함할 수 있다. 기본층은 지방족 폴리에스테르 수지를 99중량% 이상 포함할 수 있다. 기본층은 지방족 폴리에스테르 수지를 100중량% 이하 포함할 수 있다. 이러한 경우, 다층 배리어 필름의 생분해 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.The base layer may contain 50% by weight or more of aliphatic polyester resin. The base layer may contain 70% by weight or more of aliphatic polyester resin. The base layer may contain 80% by weight or more of aliphatic polyester resin. The base layer may contain 90% by weight or more of aliphatic polyester resin. The base layer may contain 99% by weight or more of aliphatic polyester resin. The base layer may contain 100% by weight or less of aliphatic polyester resin. In this case, the biodegradation properties of the multilayer barrier film can be further improved.
폴리락트산 수지는 중량평균분자량이 100,000 g/mol 이상일 수 있다. 상기 중량평균분자량은 1,000,000 g/mol 이하일 수 있다. 상기 중량평균분자량은 800,000 g/mol 이하일 수 있다. 상기 중량평균분자량은 500,000 g/mol 이하일 수 있다. 상기 중량평균분자량은 300,000 g/mol 이하일 수 있다. 이러한 경우, 다층 배리어 필름의 기계적 물성 및 광학적 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.The polylactic acid resin may have a weight average molecular weight of 100,000 g/mol or more. The weight average molecular weight may be 1,000,000 g/mol or less. The weight average molecular weight may be 800,000 g/mol or less. The weight average molecular weight may be 500,000 g/mol or less. The weight average molecular weight may be 300,000 g/mol or less. In this case, the mechanical properties and optical properties of the multilayer barrier film can be further improved.
상기 중량평균분자량은 겔 투과 크로마토그래피(Gel permeation chromatography, GPC)에 의해 측정될 수 있다. The weight average molecular weight was determined by gel permeation chromatography (Gel permeation chromatography). It can be measured by GPC).
폴리락트산 수지는 L-락트산계 반복단위를 포함할 수 있다. 폴리락트산 수지는 D-락트산계 반복단위를 포함할 수 있다. 폴리락트산 수지는 L-락트산계 반복단위 및 D-락트산계 반복단위를 포함할 수 있다.The polylactic acid resin may contain L-lactic acid-based repeating units. The polylactic acid resin may include D-lactic acid-based repeating units. The polylactic acid resin may include an L-lactic acid-based repeating unit and a D-lactic acid-based repeating unit.
폴리락트산 수지는 D-락트산계 반복단위를 1 중량% 이상 포함할 수 있다. 폴리락트산 수지는 D-락트산계 반복단위를 1 중량% 이상 포함할 수 있다. 폴리락트산 수지는 D-락트산계 반복단위를 2 중량% 이상 포함할 수 있다. 폴리락트산 수지는 D-락트산계 반복단위를 5 중량% 이하 포함할 수 있다. 폴리락트산 수지는 D-락트산계 반복단위를 4 중량% 이하 포함할 수 있다. 폴리락트산 수지는 D-락트산계 반복단위를 3 중량% 이하 포함할 수 있다.The polylactic acid resin may contain 1% by weight or more of D-lactic acid-based repeating units. The polylactic acid resin may contain 1% by weight or more of D-lactic acid-based repeating units. The polylactic acid resin may contain 2% by weight or more of D-lactic acid-based repeating units. The polylactic acid resin may contain 5% by weight or less of D-lactic acid-based repeating units. The polylactic acid resin may contain 4% by weight or less of D-lactic acid-based repeating units. The polylactic acid resin may contain 3% by weight or less of D-lactic acid-based repeating units.
폴리락트산 수지는 L-락트산계 반복단위를 80 중량% 이상 포함할 수 있다. 폴리락트산 수지는 L-락트산계 반복단위를 83 중량% 이상 포함할 수 있다. 폴리락트산 수지는 L-락트산계 반복단위를 85 중량% 이상 포함할 수 있다. 폴리락트산 수지는 L-락트산계 반복단위를 90 중량% 이상 포함할 수 있다. 폴리락트산 수지는 L-락트산계 반복단위를 99 중량% 이하 포함할 수 있다.The polylactic acid resin may contain 80% by weight or more of L-lactic acid-based repeating units. The polylactic acid resin may contain 83% by weight or more of L-lactic acid-based repeating units. The polylactic acid resin may contain 85% by weight or more of L-lactic acid-based repeating units. The polylactic acid resin may contain 90% by weight or more of L-lactic acid-based repeating units. The polylactic acid resin may contain 99% by weight or less of L-lactic acid-based repeating units.
이러한 경우, 다층 배리어 필름을 연신하는 과정에서 공정성이 개선될 수 있다.In this case, fairness can be improved in the process of stretching the multilayer barrier film.
폴리락트산 수지의 용융 온도는 50℃ 이상일 수 있다. 상기 용융 온도는 100℃ 이상일 수 있다. 상기 용융 온도는 110℃ 이상일 수 있다. 상기 용융 온도는 120℃ 이상일 수 있다. 상기 용융 온도는 300℃ 이하일 수 있다. 상기 용융 온도는 250℃ 이하일 수 있다. 상기 용융 온도는 220℃ 이하일 수 있다. 상기 용융 온도는 200℃ 이하일 수 있다.The melting temperature of the polylactic acid resin may be 50°C or higher. The melting temperature may be 100°C or higher. The melting temperature may be 110°C or higher. The melting temperature may be 120°C or higher. The melting temperature may be 300°C or lower. The melting temperature may be 250°C or lower. The melting temperature may be 220°C or lower. The melting temperature may be 200°C or lower.
폴리락트산 수지의 유리전이온도는 30℃ 이상일 수 있다. 상기 유리전이온도는 40℃ 이상일 수 있다. 상기 유리전이온도는 45℃ 이상일 수 있다. 상기 유리전이온도는 100℃ 이하일 수 있다. 상기 유리전이온도는 80℃ 이하일 수 있다. 상기 유리전이온도는 70℃ 이하일 수 있다. 상기 유리전이온도는 65℃ 이하일 수 있다.The glass transition temperature of polylactic acid resin may be 30°C or higher. The glass transition temperature may be 40°C or higher. The glass transition temperature may be 45°C or higher. The glass transition temperature may be 100°C or lower. The glass transition temperature may be 80°C or lower. The glass transition temperature may be 70°C or lower. The glass transition temperature may be 65°C or lower.
이러한 경우, 기본층의 내열성이 안정적으로 제어될 수 있다.In this case, the heat resistance of the base layer can be stably controlled.
폴리락트산 수지는 210℃에서의 용융 점도가 5,000 poise 이상일 수 있다. 상기 용융 점도가 7,000 poise 이상일 수 있다. 상기 용융 점도가 7,500 poise 이상일 수 있다. 상기 용융 점도가 8,000 poise 이상일 수 있다. 상기 용융 점도가 15,000 poise 이하일 수 있다. 상기 용융 점도가 12,000 poise 이하일 수 있다. 상기 용융 점도가 11,000 poise 이하일 수 있다. 상기 용융 점도가 10,000 poise 이하일 수 있다.Polylactic acid resin may have a melt viscosity of 5,000 poise or more at 210°C. The melt viscosity may be 7,000 poise or more. The melt viscosity may be 7,500 poise or more. The melt viscosity may be 8,000 poise or more. The melt viscosity may be 15,000 poise or less. The melt viscosity may be 12,000 poise or less. The melt viscosity may be 11,000 poise or less. The melt viscosity may be 10,000 poise or less.
기본층은 210℃에서의 용융 점도가 5,000 poise 이상일 수 있다. 기본층은 210℃에서의 용융 점도가 7,000 poise 이상일 수 있다. 기본층은 210℃에서의 용융 점도가 8,000 poise 이상일 수 있다. 기본층은 210℃에서의 용융 점도가 15,000 poise 이하일 수 있다. 기본층은 210℃에서의 용융 점도가 12,000 poise 이하일 수 있다. 기본층은 210℃에서의 용융 점도가 11,000 poise 이하일 수 있다. 기본층은 210℃에서의 용융 점도가 10,000 poise 이하일 수 있다.The base layer may have a melt viscosity of 5,000 poise or more at 210°C. The base layer may have a melt viscosity of 7,000 poise or more at 210°C. The base layer may have a melt viscosity of 8,000 poise or more at 210°C. The base layer may have a melt viscosity of 15,000 poise or less at 210°C. The base layer may have a melt viscosity of 12,000 poise or less at 210°C. The base layer may have a melt viscosity of 11,000 poise or less at 210°C. The base layer may have a melt viscosity of 10,000 poise or less at 210°C.
이러한 경우, 기본층의 성형성 및 가공성을 향상시킬 수 있다.In this case, the moldability and processability of the base layer can be improved.
용융 점도는 레오미터(Rheometer)를 이용하여 210℃, 전단율(shear rate) 100 s-1의 조건에서 측정한다.Melt viscosity is measured at 210°C and a shear rate of 100 s -1 using a rheometer.
기본층은 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제는 필름 분야에서 통상적으로 적용 가능한 정전인가제, 대전방지제, 산화방지제, 열안정제, 자외선 차단제, 블로킹 방지제 및 기타 무기 활제 등을 적용할 수 있다.The base layer may further include additives. Additives may include electrostatic agents, antistatic agents, antioxidants, heat stabilizers, ultraviolet ray blockers, anti-blocking agents, and other inorganic lubricants that are commonly applicable in the film field.
다층 배리어 필름의 물성, 조성 및 층 구조Physical properties, composition and layer structure of multilayer barrier film
다층 배리어 필름의 생분해도는 90% 이상이다.The biodegradability of the multilayer barrier film is more than 90%.
구현예는 다층 배리어 필름의 생분해도를 조절하여 다층 배리어 필름의 폐기 과정에서 발생하는 플라스틱 잔류물의 양을 감소시킬 수 있다.Embodiments can control the biodegradability of the multilayer barrier film to reduce the amount of plastic residue generated during the disposal process of the multilayer barrier film.
다층 배리어 필름의 생분해도는 ISO_14855에 따라 측정한다. 구체적으로, 퇴비 공장에서 제조된 퇴비가 포함된 접종원용기를 준비한다. 상기 접종원용기로부터 발생한 이산화탄소를 포집하고, 포집된 이산화탄소를 페놀프탈레인 수용액으로 적정하여 이산화탄소 발생량을 측정한다.The biodegradability of multilayer barrier films is measured according to ISO_14855. Specifically, prepare an inoculum container containing compost manufactured in a compost plant. Carbon dioxide generated from the inoculum container is collected, and the amount of carbon dioxide generated is measured by titrating the collected carbon dioxide with an aqueous phenolphthalein solution.
이후, 접종원용기 내 퇴비에 다층 배리어 필름을 투입한 시험용기를 준비한다. 퇴비에 투입되는 다층 배리어 필름의 양은 상기 퇴비의 건조 중량의 5 중량%로 적용한다. 이후, 시험용기의 퇴비 내 미생물을 58±2℃, 함수율 50% 및 산소 농도 6% 이상의 조건에서 180일 동안 배양하면서 시험용기에서 발생하는 이산화탄소를 포집한다. 포집된 이산화탄소를 페놀프탈레인 수용액으로 적정하여 이산화탄소 발생량을 측정한다. 측정된 이산화탄소 발생량으로부터 아래 식 1에 따른 생분해도를 산출한다.Afterwards, prepare a test container in which a multi-layer barrier film is added to the compost in the inoculant container. The amount of multilayer barrier film added to the compost is 5% by weight of the dry weight of the compost. Afterwards, the microorganisms in the compost of the test container are cultured for 180 days under conditions of 58 ± 2°C, moisture content of 50%, and oxygen concentration of 6% or more, and carbon dioxide generated in the test container is collected. The amount of carbon dioxide generated is measured by titrating the captured carbon dioxide with an aqueous phenolphthalein solution. From the measured amount of carbon dioxide generated, the biodegradability is calculated according to Equation 1 below.
[식 1][Equation 1]
다층 배리어 필름의 생분해도는 90% 이상일 수 있다. 상기 생분해도는 100% 이하일 수 있다. 상기 생분해도는 99% 이하일 수 있다. 이러한 경우, 다층 배리어 필름의 폐기에 따른 오염 발생을 감소시킬 수 있다.The biodegradability of the multilayer barrier film may be 90% or more. The biodegradability may be 100% or less. The biodegradability may be 99% or less. In this case, the occurrence of contamination due to disposal of the multilayer barrier film can be reduced.
다층 배리어 필름의 수분투과도는 100g/(m2*day) 이하이다.The moisture permeability of the multilayer barrier film is less than 100g/(m 2 *day).
구현예는 다층 배리어 필름의 수분투과도를 제어하여 포장 대상 상품을 수분으로부터 안정적으로 보호할 수 있다.The embodiment can stably protect packaging products from moisture by controlling the moisture permeability of the multilayer barrier film.
수분투과도는 ASTM F1249에 근거하여 측정한다. 구체적으로, 수분투과도 측정장치를 이용하여 37.6℃에서 투과면적 50cm2 조건으로 측정한다. 예시적으로, 다층 배리어 필름의 수분투과도는 MOCON 社의 PERMATRAN_W 3/33 MA를 이용하여 측정할 수 있다.Moisture permeability is measured based on ASTM F1249. Specifically, the water permeability is measured using a water permeability measuring device at 37.6°C and with a permeable area of 50 cm 2 . For example, the moisture permeability of the multilayer barrier film can be measured using PERMATRAN_W 3/33 MA from MOCON.
다층 배리어 필름의 수분투과도는 100g/(m2*day) 이하일 수 있다. 상기 수분투과도는 80g/(m2*day) 이하일 수 있다. 상기 수분투과도는 50g/(m2*day) 이하일 수 있다. 상기 수분투과도는 35g/(m2*day) 이하일 수 있다. 상기 수분투과도는 1g/(m2*day) 이상일 수 있다. 이러한 경우, 다층 배리어 필름으로 포장된 상품이 수분에 노출되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.The moisture permeability of the multilayer barrier film may be 100 g/(m 2 *day) or less. The moisture permeability may be 80 g/(m 2 *day) or less. The moisture permeability may be 50 g/(m 2 *day) or less. The moisture permeability may be 35 g/(m 2 *day) or less. The moisture permeability may be 1g/(m 2 *day) or more. In this case, exposure of products packaged with a multilayer barrier film to moisture can be effectively suppressed.
구현예는 다층 배리어 필름의 생분해도와 수분투과도를 동시에 조절할 수 있다. 수분투과도 향상의 측면만을 고려하여 다층 배리어 필름 내 배리어층의 두께를 증가시킬 경우, 배리어층에 포함된 수지의 낮은 생분해성으로 인해 전체 다층 배리어 필름의 생분해도가 낮아질 수 있다. 또한, 생분해도 향상의 측면만을 고려하여 다층 배리어 필름 내 배리어층의 두께를 감소시킬 경우, 수분 투과를 안정적으로 억제하지 못할 수 있다. 구현예는 다층 배리어 필름의 생분해도와 수분투과도를 동시에 조절함으로써, 다층 배리어 필름이 배리어 필름으로 적용되기에 적합한 수분 차단성을 갖게 함과 동시에, 필름 폐기에 따라 발생하는 환경 오염을 감소시킬 수 있다.Embodiments can simultaneously control the biodegradability and moisture permeability of the multilayer barrier film. If the thickness of the barrier layer in the multilayer barrier film is increased considering only the aspect of improving moisture permeability, the biodegradability of the entire multilayer barrier film may be lowered due to the low biodegradability of the resin contained in the barrier layer. Additionally, if the thickness of the barrier layer in the multilayer barrier film is reduced considering only the aspect of improving biodegradability, moisture penetration may not be stably suppressed. The embodiment simultaneously adjusts the biodegradability and moisture permeability of the multilayer barrier film, thereby allowing the multilayer barrier film to have moisture barrier properties suitable for application as a barrier film, and at the same time reducing environmental pollution caused by film disposal.
다층 배리어 필름은 폴리올레핀 수지를 3중량% 이상 25중량% 이하 포함할 수 있다. 다층 배리어 필름은 폴리올레핀 수지를 5중량% 이상 포함할 수 있다. 다층 배리어 필름은 폴리올레핀 수지를 7중량% 이상 포함할 수 있다. 다층 배리어 필름은 폴리올레핀 수지를 20중량% 이하 포함할 수 있다. 다층 배리어 필름은 폴리올레핀 수지를 15중량% 이하 포함할 수 있다. 이러한 경우, 다층 배리어 필름을 매립하여 폐기할 때, 잔류물 발생량을 효과적으로 줄일 수 있다.The multilayer barrier film may contain 3% by weight or more and 25% by weight or less of polyolefin resin. The multilayer barrier film may contain 5% by weight or more of polyolefin resin. The multilayer barrier film may contain 7% by weight or more of polyolefin resin. The multilayer barrier film may contain 20% by weight or less of polyolefin resin. The multilayer barrier film may contain 15% by weight or less of polyolefin resin. In this case, when disposing of the multilayer barrier film in landfill, the amount of residue generated can be effectively reduced.
다층 배리어 필름은 지방족 폴리에스테르 수지를 75중량% 이상 97중량% 이하 포함할 수 있다. 다층 배리어 필름은 지방족 폴리에스테르 수지를 80중량% 이상 포함할 수 있다. 다층 배리어 필름은 지방족 폴리에스테르 수지를 85중량% 이상 포함할 수 있다. 다층 배리어 필름은 지방족 폴리에스테르 수지를 95중량% 이하 포함할 수 있다. 다층 배리어 필름은 지방족 폴리에스테르 수지를 93중량% 이하 포함할 수 있다.The multilayer barrier film may contain 75% by weight or more and 97% by weight or less of aliphatic polyester resin. The multilayer barrier film may contain 80% by weight or more of aliphatic polyester resin. The multilayer barrier film may contain 85% by weight or more of aliphatic polyester resin. The multilayer barrier film may contain 95% by weight or less of aliphatic polyester resin. The multilayer barrier film may contain 93% by weight or less of aliphatic polyester resin.
이러한 경우, 다층 배리어 필름은 공기 중의 수분을 효과적으로 차단할 수 있고, 포장 대상 상품을 안정적으로 보호할 수 있다. 또한, 상기 필름을 매립하여 폐기할 경우, 상기 필름이 미생물에 의해 분해되는 정도를 향상시킬 수 있다.In this case, the multilayer barrier film can effectively block moisture in the air and reliably protect the product being packaged. Additionally, when the film is disposed of in a landfill, the degree to which the film is decomposed by microorganisms can be improved.
기본층과 배리어층은 교대로 적층된다. 기본층/배리어층 교대 적층 구조를 갖는 다층 배리어 필름은, 생분해성 수지 및 수분 차단 특성을 갖는 수지를 블렌딩하여 형성한 단층 필름에 비해 상대적으로 높은 생분해성, 투명성 및 수분 차단성 등을 가질 수 있다.The base layer and the barrier layer are alternately laminated. A multilayer barrier film having an alternating base layer/barrier layer structure can have relatively high biodegradability, transparency, and moisture barrier properties compared to a single-layer film formed by blending a biodegradable resin and a resin with moisture barrier properties. .
다층 배리어 필름은 기본층을 2층 이상 포함할 수 있다. 다층 배리어 필름에서, 기본층들 중 적어도 한 층은 일면에 배리어층이 접하여 배치될 수 있다. 기본층은 일면, 또는 일면 및 타면에 배리어층이 접하여 배치될 수 있다. 즉, 일부 기본층과 배리어층 사이에만 접착층을 배치하거나, 기본층과 배리어층 사이에 접착층을 적용하지 아니할 수 있다. 이러한 경우, 다층 배리어 필름의 생분해도를 더욱 높일 수 있다.The multilayer barrier film may include two or more base layers. In a multilayer barrier film, at least one of the base layers may be disposed in contact with a barrier layer on one side. The base layer may be disposed with a barrier layer in contact with one side, or one side and the other side. That is, the adhesive layer may be disposed only between some base layers and the barrier layer, or the adhesive layer may not be applied between the base layer and the barrier layer. In this case, the biodegradability of the multilayer barrier film can be further increased.
기본층과 배리어층간 상용성이 상대적으로 낮은 경우, 기본층과 배리어층 사이에 형성된 계면에서 충분한 접합력이 형성되지 아니할 수 있고, 층간 박리가 쉽게 일어날 수 있다. If the compatibility between the base layer and the barrier layer is relatively low, sufficient bonding force may not be formed at the interface formed between the base layer and the barrier layer, and interlayer peeling may easily occur.
구현예는 다층 배리어 필름의 전체 층수 및 두께 등을 동시에 조절하여 상기 필름의 내박리성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 전체 층수 및 두께 등이 구현예에서 미리 설정된 범위 내로 조절된 다층 배리어 필름의 경우, 전단 응력이 가해질 때 층간 계면에 과도한 응력이 집중되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 다층 배리어 필름 내 포함된 각 층은 상대적으로 얇아지게 되는데, 이러한 층 사이에 계면 장력(interfacial tension)이 작용하고, 그 힘이 축적됨으로써, 인접한 층간 형성되는 분자간의 인력이 다층 배리어 필름에 매우 강력하게 작용할 수 있다.In an embodiment, the peel resistance of the multilayer barrier film can be improved by simultaneously adjusting the total number of layers and thickness of the multilayer barrier film. Specifically, in the case of a multilayer barrier film in which the total number of layers and thickness are adjusted within a preset range in the embodiment, it is possible to suppress excessive stress from being concentrated at the interface between layers when shear stress is applied. In addition, each layer included in the multilayer barrier film becomes relatively thin. Interfacial tension acts between these layers, and as this force accumulates, the attraction between molecules formed between adjacent layers becomes very strong in the multilayer barrier film. It can work powerfully.
다층 배리어 필름의 전체 두께, 다층 배리어 필름 내에 포함된 층별 두께, 다층 배리어 필름의 전체 층 수는 SEM(Scanning Electron Microscopy)을 통해 측정할 수 있다.The total thickness of the multilayer barrier film, the thickness of each layer included in the multilayer barrier film, and the total number of layers of the multilayer barrier film can be measured through SEM (Scanning Electron Microscopy).
다층 배리어 필름의 전체 층수는 5층 내지 225층일 수 있다. 상기 전체 층수는 10층 이상일 수 있다. 상기 전체 층수는 20층 이상일 수 있다. 상기 전체 층수는 30층 이상일 수 있다. 상기 전체 층수는 40층 이상일 수 있다. 상기 전체 층수는 50층 이상일 수 있다. 상기 전체 층수는 180층 이하일 수 있다. 상기 전체 층수는 150층 이하일 수 있다. 상기 전체 층수는 120층 이하일 수 있다. 상기 전체 층수는 100층 이하일 수 있다. 상기 전체 층수는 80층 이하일 수 있다. 상기 전체 층수는 65층 이하일 수 있다. 이러한 경우, 다층 배리어 필름의 내구성을 향상시키는 것을 도울 수 있다.The total number of layers of the multilayer barrier film may be 5 to 225 layers. The total number of floors may be 10 floors or more. The total number of floors may be 20 floors or more. The total number of floors may be 30 floors or more. The total number of floors may be 40 floors or more. The total number of floors may be 50 floors or more. The total number of floors may be 180 floors or less. The total number of floors may be 150 floors or less. The total number of floors may be 120 floors or less. The total number of floors may be 100 floors or less. The total number of floors may be 80 floors or less. The total number of floors may be 65 floors or less. In this case, it can help improve the durability of the multilayer barrier film.
다층 배리어 필름의 두께는 5㎛ 내지 100㎛일 수 있다. 상기 두께는 10㎛ 이상일 수 있다. 상기 두께는 12㎛ 이상일 수 있다. 상기 두께는 15㎛ 이상일 수 있다. 상기 두께는 80㎛ 이하일 수 있다. 상기 두께는 50㎛ 이하일 수 있다. 상기 두께는 40㎛ 이하일 수 있다. 상기 두께는 30㎛ 이하일 수 있다. 이러한 경우, 다층 배리어 필름의 내박리성을 향상시키는 것을 도울 수 있고, 포장 대상 제품을 안정적으로 보호할 수 있다.The thickness of the multilayer barrier film may be 5㎛ to 100㎛. The thickness may be 10㎛ or more. The thickness may be 12㎛ or more. The thickness may be 15㎛ or more. The thickness may be 80㎛ or less. The thickness may be 50㎛ or less. The thickness may be 40㎛ or less. The thickness may be 30㎛ or less. In this case, it can help improve the peeling resistance of the multilayer barrier film and stably protect the product being packaged.
다층 배리어 필름에서, 최외곽층을 제외한 각 기본층의 평균 두께는 10nm 이상일 수 있다. 상기 평균 두께는 50nm 이상일 수 있다. 상기 평균 두께는 100nm 이상일 수 있다. 상기 평균 두께는 150nm 이상일 수 있다. 상기 평균 두께는 200nm 이상일 수 있다. 상기 평균 두께는 1000nm 이하일 수 있다. 상기 평균 두께는 800nm 이하일 수 있다. 상기 평균 두께는 700nm 이하일 수 있다. 상기 평균 두께는 500nm 이하일 수 있다. 이러한 경우, 다층 배리어 필름에 외력이 가해질 경우, 필름 내 계면에서 과도한 세기의 응력이 집중되는 현상을 억제할 수 있다.In a multilayer barrier film, the average thickness of each base layer excluding the outermost layer may be 10 nm or more. The average thickness may be 50 nm or more. The average thickness may be 100 nm or more. The average thickness may be 150 nm or more. The average thickness may be 200 nm or more. The average thickness may be 1000 nm or less. The average thickness may be 800 nm or less. The average thickness may be 700 nm or less. The average thickness may be 500 nm or less. In this case, when an external force is applied to the multilayer barrier film, the concentration of excessive stress at the interface within the film can be suppressed.
다층 배리어 필름에서, 최외곽층을 제외한 각 기본층의 두께의 합은 1㎛ 이상일 수 있다. 상기 두께의 합은 3㎛ 이상일 수 있다. 상기 두께의 합은 5㎛ 이상일 수 있다. 상기 두께의 합은 7㎛ 이상일 수 있다. 상기 두께의 합은 50㎛ 이하일 수 있다. 상기 두께의 합은 30㎛ 이하일 수 있다. 상기 두께의 합은 20㎛ 이하일 수 있다. 상기 두께의 합은 10㎛ 이하일 수 있다. 이러한 경우, 기본층은 배리어층을 안정적으로 지지 및 보호할 수 있다.In a multilayer barrier film, the sum of the thicknesses of each base layer excluding the outermost layer may be 1 μm or more. The sum of the thicknesses may be 3㎛ or more. The sum of the thicknesses may be 5㎛ or more. The sum of the thicknesses may be 7㎛ or more. The sum of the thicknesses may be 50㎛ or less. The sum of the thicknesses may be 30㎛ or less. The sum of the thicknesses may be 20㎛ or less. The sum of the thicknesses may be 10㎛ or less. In this case, the base layer can stably support and protect the barrier layer.
다층 배리어 필름에서, 각 배리어층의 평균 두께는 10nm 이상일 수 있다. 상기 평균 두께는 50nm 이상일 수 있다. 상기 평균 두께는 100nm 이상일 수 있다. 상기 평균 두께는 150nm 이상일 수 있다. 상기 평균 두께는 200nm 이상일 수 있다. In a multilayer barrier film, the average thickness of each barrier layer may be 10 nm or more. The average thickness may be 50 nm or more. The average thickness may be 100 nm or more. The average thickness may be 150 nm or more. The average thickness may be 200 nm or more.
구체적으로, 각 배리어층의 평균 두께는 350nm 이상일 수 있다. 상기 평균 두께는 400nm 이상일 수 있다. 상기 평균 두께는 450nm 이상일 수 있다. 상기 평균 두께는 500nm 이상일 수 있다. 상기 평균 두께는 1000nm 이하일 수 있다. 상기 평균 두께는 800nm 이하일 수 있다. 상기 평균 두께는 700nm 이하일 수 있다. 이러한 경우, 다층 배리어 필름은 안정적으로 수분 투과를 억제할 수 있고, 필름의 내박리성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.Specifically, the average thickness of each barrier layer may be 350 nm or more. The average thickness may be 400 nm or more. The average thickness may be 450 nm or more. The average thickness may be 500 nm or more. The average thickness may be 1000 nm or less. The average thickness may be 800 nm or less. The average thickness may be 700 nm or less. In this case, the multilayer barrier film can stably suppress moisture penetration and effectively improve the peel resistance of the film.
다층 배리어 필름에서, 각 배리어층의 두께의 합은 1㎛ 이상일 수 있다. 상기 두께의 합은 3㎛ 이상일 수 있다. 상기 두께의 합은 5㎛ 이상일 수 있다. 상기 두께의 합은 7㎛ 이상일 수 있다. 상기 두께의 합은 50㎛ 이하일 수 있다. 상기 두께의 합은 30㎛ 이하일 수 있다. 상기 두께의 합은 20㎛ 이하일 수 있다. 상기 두께의 합은 10㎛ 이하일 수 있다. 이러한 경우, 다층 배리어 필름의 수분 차단성을 더욱 높일 수 있다.In a multilayer barrier film, the sum of the thicknesses of each barrier layer may be 1 μm or more. The sum of the thicknesses may be 3㎛ or more. The sum of the thicknesses may be 5㎛ or more. The sum of the thicknesses may be 7㎛ or more. The sum of the thicknesses may be 50㎛ or less. The sum of the thicknesses may be 30㎛ or less. The sum of the thicknesses may be 20㎛ or less. The sum of the thicknesses may be 10㎛ or less. In this case, the moisture barrier properties of the multilayer barrier film can be further improved.
다층 배리어 필름은 일면 및 타면을 포함할 수 있다. 다층 배리어 필름의 일면 측 및 타면 측의 최외곽층으로 기본층이 배치될 수 있다. 일면 측 및 타면 측의 최외곽층의 두께의 합은 다층 배리어 필름 전체 두께의 5% 이상 50% 이하일 수 있다.The multilayer barrier film may include one side and another side. The base layer may be disposed as the outermost layer on one side and the other side of the multilayer barrier film. The sum of the thicknesses of the outermost layers on one side and the other side may be 5% or more and 50% or less of the total thickness of the multilayer barrier film.
구현예는 다층 배리어 필름의 최외곽층으로 기본층을 배치하고, 최외곽층의 두께를 미리 설정한 범위 내로 제어하여 다층 배리어 필름의 공정성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 배리어층에 비해 가공성이 우수한 기본층을 최외곽층에 배치함으로써, 압출 및 연신 등의 제조 과정에서 필름 내부의 적층 구조를 지지 및 고정하는 역할을 할 수 있다. 이를 통해, 제조된 필름에 물결 무늬가 발생하는 것을 억제할 수 있고, 필름의 면내 방향으로의 두께 균일성을 향상시킬 수 있다.In an embodiment, the fairness of the multilayer barrier film can be improved by arranging the base layer as the outermost layer of the multilayer barrier film and controlling the thickness of the outermost layer within a preset range. Specifically, by disposing the base layer, which has superior processability compared to the barrier layer, as the outermost layer, it can serve to support and fix the laminated structure inside the film during manufacturing processes such as extrusion and stretching. Through this, the occurrence of wave patterns in the manufactured film can be suppressed, and the thickness uniformity in the in-plane direction of the film can be improved.
다층 배리어 필름의 일면 측 및 타면 측의 최외곽층의 두께의 합은 다층 배리어 필름 전체 두께의 5% 이상일 수 있다. 상기 최외곽층의 두께의 합은 다층 배리어 필름 전체 두께의 10% 이상일 수 있다. 상기 최외곽층의 두께의 합은 다층 배리어 필름 전체 두께의 20% 이상일 수 있다. 상기 최외곽층의 두께의 합은 다층 배리어 필름 전체 두께의 30% 이상일 수 있다. 상기 최외곽층의 두께의 합은 다층 배리어 필름 전체 두께의 50% 이하일 수 있다. 상기 최외곽층의 두께의 합은 다층 배리어 필름 전체 두께의 45% 이하일 수 있다. 상기 최외곽층의 두께의 합은 다층 배리어 필름 전체 두께의 40% 이하일 수 있다. 이러한 경우, 다층 배리어 필름에 주름 등의 디펙트가 형성되는 것을 실질적으로 억제할 수 있다.The sum of the thicknesses of the outermost layers on one side and the other side of the multilayer barrier film may be 5% or more of the total thickness of the multilayer barrier film. The sum of the thicknesses of the outermost layers may be 10% or more of the total thickness of the multilayer barrier film. The sum of the thicknesses of the outermost layers may be 20% or more of the total thickness of the multilayer barrier film. The sum of the thicknesses of the outermost layers may be 30% or more of the total thickness of the multilayer barrier film. The sum of the thicknesses of the outermost layers may be 50% or less of the total thickness of the multilayer barrier film. The sum of the thicknesses of the outermost layers may be 45% or less of the total thickness of the multilayer barrier film. The sum of the thicknesses of the outermost layers may be 40% or less of the total thickness of the multilayer barrier film. In this case, the formation of defects such as wrinkles in the multilayer barrier film can be substantially suppressed.
다층 배리어 필름의 헤이즈 값은 10% 이하일 수 있다.The haze value of the multilayer barrier film may be 10% or less.
구현예는 다층 배리어 필름의 헤이즈 값을 제어하여 필름의 투명성을 향상시킬 수 있다. Embodiments may improve transparency of the film by controlling the haze value of the multilayer barrier film.
다층 배리어 필름의 헤이즈 값은 헤이즈미터(haze meter)로 측정한다. 예시적으로, 헤이즈 값은 Nihon Semitsu Kogaku 사의 SEP-H 모델을 이용하여 측정할 수 있다.The haze value of the multilayer barrier film is measured with a haze meter. Illustratively, the haze value can be measured using Nihon Semitsu Kogaku's SEP-H model.
다층 배리어 필름의 헤이즈 값은 10% 이하일 수 있다. 상기 헤이즈 값은 7% 이하일 수 있다. 상기 헤이즈 값은 5% 이하일 수 있다. 상기 상기 헤이즈 값은 3% 이하일 수 있다. 헤이즈 값은 0.1% 이상일 수 있다. The haze value of the multilayer barrier film may be 10% or less. The haze value may be 7% or less. The haze value may be 5% or less. The haze value may be 3% or less. The haze value may be 0.1% or more.
파장 550nm의 광으로 측정한 다층 배리어 필름의 광투과율은 85% 이상일 수 있다. 상기 광투과율은 90% 이상일 수 있다. 상기 광투과율은 95% 이하일 수 있다. 상기 광투과율은 90% 이하일 수 있다.The light transmittance of the multilayer barrier film measured with light with a wavelength of 550 nm may be 85% or more. The light transmittance may be 90% or more. The light transmittance may be 95% or less. The light transmittance may be 90% or less.
이러한 경우, 다층 배리어 필름은 우수한 투명성을 가질 수 있다.In this case, the multilayer barrier film can have excellent transparency.
다층 배리어 필름의 인장강도는 5kg/mm2 이상일 수 있다. 상기 인장강도는 10kg/mm2 이상일 수 있다. 상기 인장강도는 30kg/mm2 이하일 수 있다. 상기 인장강도는 25kg/mm2 이하일 수 있다.The tensile strength of the multilayer barrier film may be 5 kg/mm 2 or more. The tensile strength may be 10 kg/mm 2 or more. The tensile strength may be 30 kg/mm 2 or less. The tensile strength may be 25 kg/mm 2 or less.
다층 배리어 필름의 신도는 30% 이상일 수 있다. 상기 신도는 50% 이상일 수 있다. 상기 신도는 300% 이하일 수 있다. 상기 신도는 250% 이하일 수 있다. 상기 신도는 200% 이하일 수 있다.The elongation of the multilayer barrier film may be 30% or more. The elongation may be 50% or more. The elongation may be 300% or less. The elongation may be 250% or less. The elongation may be 200% or less.
다층 배리어 필름의 영률은 100 kg/mm2 이상일 수 있다. 다층 배리어 필름의 영률은 200 kg/mm2 이상일 수 있다. 다층 배리어 필름의 영률은 500 kg/mm2 이하일 수 있다. 다층 배리어 필름의 영률은 400 kg/mm2 이하일 수 있다.The Young's modulus of the multilayer barrier film may be 100 kg/mm 2 or more. The Young's modulus of the multilayer barrier film may be 200 kg/mm 2 or more. The Young's modulus of the multilayer barrier film may be 500 kg/mm 2 or less. The Young's modulus of the multilayer barrier film may be 400 kg/mm 2 or less.
이러한 경우, 다층 배리어 필름은 기계적 물성이 안정적으로 제어되고, 높은 성형성 및 가공성을 가질 수 있다.In this case, the multilayer barrier film can have stably controlled mechanical properties and have high formability and processability.
다층 배리어 필름의 인장강도, 신도 및 영률은 ASTM D882를 기준으로 측정한다.The tensile strength, elongation, and Young's modulus of the multilayer barrier film are measured based on ASTM D882.
다층 배리어 필름의 제조방법Manufacturing method of multilayer barrier film
다른 실시예에 따른 다층 배리어 필름의 제조방법은, 기본층 제조용 수지조성물 및 배리어층 제조용 수지조성물을 준비하는 준비단계; 기본층 제조용 수지조성물 및 배리어층 제조용 수지조성물을 각각 용융 압출하여 기본층과 배리어층이 교대 적층된 다층 배리어 시트를 얻는 압출단계; 및 상기 다층 배리어 시트를 이축연신 및 열고정하여 다층 배리어 필름을 얻는 연신단계;를 포함한다. A method of manufacturing a multilayer barrier film according to another embodiment includes a preparation step of preparing a resin composition for manufacturing a base layer and a resin composition for manufacturing a barrier layer; An extrusion step of melting and extruding a resin composition for preparing a base layer and a resin composition for preparing a barrier layer, respectively, to obtain a multilayer barrier sheet in which the base layer and the barrier layer are alternately laminated; and a stretching step of biaxially stretching and heat setting the multilayer barrier sheet to obtain a multilayer barrier film.
다층 배리어 필름은 지방족 폴리에스테르 수지를 포함하는 기본층 및 폴리올레핀 수지를 포함하는 배리어층을 포함한다. 다층 배리어 필름에서 기본층과 배리어층은 교대로 적층된다. 다층 배리어 필름의 생분해도가 90% 이상이다. 다층 배리어 필름의 수분투과도가 100g/(m2*day) 이하이다.The multilayer barrier film includes a base layer containing an aliphatic polyester resin and a barrier layer containing a polyolefin resin. In a multilayer barrier film, the base layer and the barrier layer are alternately laminated. The biodegradability of the multilayer barrier film is over 90%. The moisture permeability of the multilayer barrier film is less than 100g/(m 2 *day).
준비단계에서, 기본층 제조용 수지조성물은 지방족 폴리에스테르 수지를 포함할 수 있다. 배리어층 제조용 수지조성물은 폴리올레핀 수지를 포함할 수 있다. 지방족 폴리에스테르 수지 및 폴리올레핀 수지 대한 설명은 앞의 내용과 중복되므로 생략한다.In the preparation step, the resin composition for preparing the base layer may include an aliphatic polyester resin. The resin composition for manufacturing the barrier layer may include polyolefin resin. Descriptions of aliphatic polyester resin and polyolefin resin are omitted as they overlap with the previous content.
기본층 제조용 수지조성물은 필름 분야에서 통상적으로 적용되는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 배리어층 제조용 수지조성물은 필름 분야에서 통상적으로 적용되는 첨가제를 더 포함할 수 있다.The resin composition for preparing the base layer may further include additives commonly applied in the film field. The resin composition for producing a barrier layer may further include additives commonly applied in the film field.
준비단계에서, 수지조성물에 포함된 수분을 제거하여 수지 조성물의 가공성을 높일 수 있다. 기본층 제조용 수지조성물은 제습 건조기를 통해 50℃ 내지 120℃의 온도에서 2시간 내지 10시간동안 제습 건조를 실시할 수 있다. 배리어층 제조용 수지조성물은 제습 건조기를 통해 50℃ 내지 120℃의 온도에서 30분 내지 5시간동안 제습 건조를 실시할 수 있다.In the preparation stage, the processability of the resin composition can be improved by removing moisture contained in the resin composition. The resin composition for preparing the base layer can be dehumidified and dried using a dehumidifying dryer at a temperature of 50°C to 120°C for 2 to 10 hours. The resin composition for producing a barrier layer can be dehumidified and dried using a dehumidifying dryer at a temperature of 50°C to 120°C for 30 minutes to 5 hours.
압출단계에서, 기본층 제조용 수지조성물과 배리어층 제조용 수지조성물을 서로 다른 압출기에 투입하여 압출할 수 있다. 압출기는 일축 압출기일 수 있고, 이축 압출기일 수 있다.In the extrusion step, the resin composition for preparing the base layer and the resin composition for preparing the barrier layer can be extruded by putting them into different extruders. The extruder may be a single screw extruder or a twin screw extruder.
기본층 제조용 수지조성물의 용융 압출 온도는 160℃ 이상일 수 있다. 기본층 제조용 수지조성물의 용융 압출 온도는 180℃ 이상일 수 있다. 기본층 제조용 수지조성물의 용융 압출 온도는 190℃ 이상일 수 있다. 기본층 제조용 수지조성물의 용융 압출 온도는 230℃ 이하일 수 있다. 기본층 제조용 수지조성물의 용융 압출 온도는 220℃ 이하일 수 있다.The melt extrusion temperature of the resin composition for preparing the base layer may be 160°C or higher. The melt extrusion temperature of the resin composition for preparing the base layer may be 180°C or higher. The melt extrusion temperature of the resin composition for preparing the base layer may be 190°C or higher. The melt extrusion temperature of the resin composition for preparing the base layer may be 230°C or lower. The melt extrusion temperature of the resin composition for preparing the base layer may be 220°C or lower.
배리어층 제조용 수지조성물의 용융 압출 온도는 160℃ 이상일 수 있다. 배리어층 제조용 수지조성물의 용융 압출 온도는 180℃ 이상일 수 있다. 배리어층 제조용 수지조성물의 용융 압출 온도는 190℃ 이상일 수 있다. 배리어층 제조용 수지조성물의 용융 압출 온도는 230℃ 이하일 수 있다. 배리어층 제조용 수지조성물의 용융 압출 온도는 220℃ 이하일 수 있다. The melt extrusion temperature of the resin composition for producing the barrier layer may be 160°C or higher. The melt extrusion temperature of the resin composition for producing the barrier layer may be 180°C or higher. The melt extrusion temperature of the resin composition for producing the barrier layer may be 190°C or higher. The melt extrusion temperature of the resin composition for producing the barrier layer may be 230°C or lower. The melt extrusion temperature of the resin composition for producing the barrier layer may be 220°C or lower.
이러한 경우, 기본층 및 배리어층 제조용 수지조성물의 가공성을 향상시키면서도, 수지조성물의 열 손상을 억제할 수 있다.In this case, heat damage to the resin composition can be suppressed while improving the processability of the resin composition for manufacturing the base layer and barrier layer.
압출단계에서, 기본층과 배리어층을 각각 압출한 후 적층하여 다층 배리어 시트를 형성할 수 있고, 다층 피드블럭을 적용하여 기본층과 배리어층이 교대 적층된 다층 배리어 시트를 형성할 수 있다. 구체적으로, 다층 피드블럭 내에서 기본층과 배리어층을 분기한 후, 기본층과 배리어층이 교대로 적층되도록 할 수 있다. 이때, 기본층이 최외곽에 배치되도록 적층할 수 있고, 양면 최외곽에 위치한 기본층의 두께를 최외곽에 위치하지 않은 기본층의 두께와 상이하도록 조절할 수 있다. 기본층과 배리어층이 교대로 적층된 압출물을 다이에 통과시킨 후 냉각롤에 밀착시켜 다층 배리어 시트를 얻을 수 있다.In the extrusion step, the base layer and the barrier layer can be each extruded and then laminated to form a multilayer barrier sheet, and a multilayer feed block can be applied to form a multilayer barrier sheet in which the base layer and the barrier layer are alternately laminated. Specifically, after dividing the base layer and the barrier layer within the multi-layer feed block, the base layer and the barrier layer can be stacked alternately. At this time, the base layer can be stacked so that it is disposed on the outermost layer, and the thickness of the outermost layer on both sides can be adjusted to be different from the thickness of the base layer that is not on the outermost layer. A multi-layer barrier sheet can be obtained by passing the extruded product with alternating base layers and barrier layers through a die and then attaching it to a cooling roll.
냉각롤의 온도는 10℃ 이상일 수 있다. 냉각롤의 온도는 15℃ 이상일 수 있다. 냉각롤의 온도는 40℃ 이하일 수 있다. 냉각롤의 온도는 25℃ 이하일 수 있다.The temperature of the cooling roll may be 10°C or higher. The temperature of the cooling roll may be 15°C or higher. The temperature of the cooling roll may be 40°C or lower. The temperature of the cooling roll may be 25°C or lower.
다층 배리어 시트의 전체 층수는 5층 내지 225층일 수 있다. 상기 전체 층수는 10층 이상일 수 있다. 상기 전체 층수는 20층 이상일 수 있다. 상기 전체 층수는 30층 이상일 수 있다. 상기 전체 층수는 40층 이상일 수 있다. 상기 전체 층수는 50층 이상일 수 있다. 상기 전체 층수는 180층 이하일 수 있다. 상기 전체 층수는 150층 이하일 수 있다. 상기 전체 층수는 120층 이하일 수 있다. 상기 전체 층수는 100층 이하일 수 있다. 상기 전체 층수는 80층 이하일 수 있다. 상기 전체 층수는 65층 이하일 수 있다.The total number of layers of the multilayer barrier sheet may be 5 to 225 layers. The total number of floors may be 10 floors or more. The total number of floors may be 20 floors or more. The total number of floors may be 30 floors or more. The total number of floors may be 40 floors or more. The total number of floors may be 50 floors or more. The total number of floors may be 180 floors or less. The total number of floors may be 150 floors or less. The total number of floors may be 120 floors or less. The total number of floors may be 100 floors or less. The total number of floors may be 80 floors or less. The total number of floors may be 65 floors or less.
연신단계는, 50℃ 내지 80℃에서 예열하는 과정, 40℃ 내지 100℃에서 다층 배리어 시트를 종방향으로 2배 내지 4배 종연신하는 과정, 50℃ 내지 150℃에서 다층 배리어 시트를 횡방향으로 3배 내지 6배 횡연신하는 과정 및 열고정 과정을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 제조된 다층 배리어 필름이 안정적인 기계적 물성을 가질 수 있고, 성형성이 더욱 향상될 수 있다.The stretching step includes preheating at 50°C to 80°C, stretching the multilayer barrier sheet 2 to 4 times longitudinally at 40°C to 100°C, and stretching the multilayer barrier sheet in the transverse direction at 50°C to 150°C. It may include a 3 to 6 times transverse stretching process and a heat setting process. In this case, the manufactured multilayer barrier film can have stable mechanical properties and formability can be further improved.
열고정 과정은 50℃ 이상의 온도에서 실시될 수 있다. 열고정 과정은 70℃ 이상의 온도에서 실시될 수 있다. 열고정 과정은 100℃ 이상의 온도에서 실시될 수 있다. 열고정 과정은 110℃ 이상의 온도에서 실시될 수 있다. 열고정 과정은 150℃ 이하의 온도에서 실시될 수 있다. 열고정 과정은 140℃ 이상의 온도에서 실시될 수 있다.The heat setting process may be carried out at a temperature of 50°C or higher. The heat setting process may be carried out at a temperature of 70°C or higher. The heat setting process may be carried out at a temperature of 100°C or higher. The heat setting process may be carried out at a temperature of 110°C or higher. The heat setting process may be carried out at a temperature of 150°C or lower. The heat setting process may be carried out at a temperature of 140°C or higher.
연신단계를 통해 제조된 다층 배리어 필름에 대한 설명은 앞의 내용과 중복되므로 생략한다.The description of the multilayer barrier film manufactured through the stretching step is omitted as it overlaps with the previous content.
포장재료packaging material
또 다른 실시예에 따른 포장재료는 다층 배리어 필름을 포함한다. 다층 배리어 필름은 지방족 폴리에스테르 수지를 포함하는 기본층 및 폴리올레핀 수지를 포함하는 배리어층을 포함한다. 폴리올레핀 수지는 지방족 올레핀에서 유래한 반복단위를 이상 포함한다. 기본층과 배리어층이 교대로 적층된다. 다층 배리어 필름의 생분해도가 90% 이상이다. 다층 배리어 필름의 수분투과도가 100g/m2*day 이하이다.A packaging material according to another embodiment includes a multilayer barrier film. The multilayer barrier film includes a base layer containing an aliphatic polyester resin and a barrier layer containing a polyolefin resin. Polyolefin resin contains at least repeating units derived from aliphatic olefins. The base layer and barrier layer are stacked alternately. The biodegradability of the multilayer barrier film is over 90%. The moisture permeability of the multilayer barrier film is less than 100g/m 2 *day.
포장재료는 필름 형태일 수 있고, 용기 형태일 수 있다. 포장재료는 예시적으로 포장용 필름, 포장용 가방, 포장용 박스, 포장용 파우치, 포장용 가방일 수 있다. 특히, 포장재료는 음식물 또는 의약품 포장 용도로 적용될 수 있다.The packaging material may be in the form of a film or a container. Packaging materials may include, for example, a packaging film, a packaging bag, a packaging box, a packaging pouch, and a packaging bag. In particular, the packaging material can be applied for food or pharmaceutical packaging purposes.
다층 배리어 필름을 포함하는 포장재료는 우수한 내구성 및 수분 차단성을 가지면서도, 생분해성이 높아 친환경적일 수 있다.Packaging materials containing multilayer barrier films have excellent durability and moisture barrier properties, while being environmentally friendly due to their high biodegradability.
포장재료에 포함된 다층 배리어 필름에 대한 설명은 앞의 내용과 중복되므로 생략한다.The description of the multilayer barrier film included in the packaging material is omitted as it overlaps with the previous content.
이하, 구체적인 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, specific embodiments will be described in more detail.
제조예: 다층 배리어 필름의 제조Manufacturing example: Preparation of multilayer barrier film
실시예 1: 기본층 제조용 수지로 D-락트산 함량이 1.4 중량%이고 210℃에서 약 8,770 poise의 용융 점도를 갖는 Nature Works LLC사의 폴리락트산 수지 4032D 모델을 준비하였고, 배리어층 제조용 수지로 LG 화학 사의 폴리올레핀 엘라스토머 수지 LC 100을 준비하였다.Example 1: Nature Works LLC's polylactic acid resin 4032D model, which has a D-lactic acid content of 1.4% by weight and a melt viscosity of about 8,770 poise at 210°C, was prepared as a resin for preparing the base layer, and as a resin for producing a barrier layer, a polylactic acid resin model 4032D from LG Chemical was prepared. Polyolefin elastomer resin LC 100 was prepared.
기본층 제조용 수지를 제습 건조기로 약 80℃에서 6 시간동안 건조하였다. The resin for preparing the base layer was dried in a dehumidifying dryer at about 80°C for 6 hours.
기본층 제조용 수지와 배리어층 제조용 수지를 서로 다른 압출기에 투입하고, 다층 피드블럭을 사용하여 기본층이 15층, 배리어층이 14층으로 분기되어 교대 적층된 압출물을 얻었다. 기본층 제조용 수지와 배리어층 제조용 수지의 압출 온도는 210℃로 적용하였다. 교대 적층된 압출물을 다이(die)에 통과시키고, 21℃로 냉각된 냉각롤에 밀착시켜 29 층의 미연신 다층 배리어 시트를 얻었다. 이 때, 다층 배리어 시트의 양 최외곽층에는 기본층이 배치되고, 상기 양 최외곽층의 두께의 합이 전체 두께의 30%가 되도록 하였다. 다층 배리어 시트 내 폴리올레핀 엘라스토머 수지 함량은 10중량%로 적용하였다.The resin for preparing the base layer and the resin for preparing the barrier layer were put into different extruders, and using a multi-layer feed block, the base layer was branched into 15 layers and the barrier layer was branched into 14 layers to obtain an alternately laminated extrudate. The extrusion temperature of the resin for producing the base layer and the resin for producing the barrier layer was set at 210°C. The alternately laminated extrudate was passed through a die and brought into close contact with a cooling roll cooled to 21°C to obtain a 29-layer unstretched multilayer barrier sheet. At this time, the base layer was disposed on both outermost layers of the multilayer barrier sheet, and the sum of the thicknesses of the two outermost layers was 30% of the total thickness. The polyolefin elastomer resin content in the multilayer barrier sheet was applied at 10% by weight.
다층 배리어 시트를 65℃에서 종방향 3.0배, 약 120℃에서 횡방향 3.9배로 연신한 후, 120℃에서 열고정하고, 이완율 1%를 부여하여, 두께 20 ㎛, 29 층의 다층 배리어 필름을 제조하였다.The multilayer barrier sheet was stretched 3.0 times in the longitudinal direction at 65°C and 3.9 times in the transverse direction at about 120°C, then heat-set at 120°C and given a relaxation rate of 1% to produce a 29-layer multilayer barrier film with a thickness of 20 ㎛. did.
실시예 2: 배리어층 제조용 수지로 한화 토탈 사의 에틸렌비닐아세테이트 수지 E280PV를 적용한 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 다층 배리어 필름을 제조하였다.Example 2: A multilayer barrier film was manufactured in the same manner as Example 1, except that ethylene vinyl acetate resin E280PV manufactured by Hanwha Total was used as the resin for producing the barrier layer.
실시예 3: 배리어층 제조용 수지로 한화 토탈 사의 폴리프로필렌 수지 HU300을 적용한 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 다층 배리어 필름을 제조하였다.Example 3: A multilayer barrier film was manufactured in the same manner as Example 1, except that polypropylene resin HU300 manufactured by Hanwha Total was used as the resin for producing the barrier layer.
실시예 4: 배리어층 제조용 수지로 미쯔이 케미칼 사의 저밀도 폴리에틸렌 수지(Low Density Polyethylen, LDPE) S90510을 적용한 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 다층 배리어 필름을 제조하였다.Example 4: A multilayer barrier film was manufactured in the same manner as Example 1, except that Mitsui Chemicals' low density polyethylene (LDPE) S90510 was used as the resin for producing the barrier layer.
비교예 1: 배리어층 제조용 수지를 제습 건조기로 약 80℃에서 2 시간동안 건조하고, 기본층이 2층, 배리어층이 1층으로 적층되고, 기본층:배리어층:기본층의 두께비를 1:1:1로 적용하고, 횡방향으로 3.8배 연신을 실시한 점을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 다층 배리어 필름을 제조하였다.Comparative Example 1: The resin for producing a barrier layer was dried in a dehumidifying dryer at about 80°C for 2 hours, and the base layer was laminated as two layers and the barrier layer as one layer, and the thickness ratio of base layer:barrier layer:base layer was 1: A multilayer barrier film was manufactured in the same manner as Example 1, except that it was applied at a 1:1 ratio and stretched 3.8 times in the transverse direction.
비교예 2: 전체 다층 배리어 시트 내 배리어층 제조용 수지 함량을 30중량%로 적용한 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 다층 배리어 필름을 제조하였다.Comparative Example 2: A multilayer barrier film was manufactured in the same manner as Example 1, except that the resin content for producing the barrier layer in the entire multilayer barrier sheet was applied at 30% by weight.
비교예 3: 실시예 1에 적용된 기본층 제조용 수지를 제습 건조기로 60℃에서 8시간 동안 건조한 후, 210℃에서 용융 압출하여 단층 배리어 시트를 제조하였다. 상기 단층 배리어 시트를 비교예 1과 동일한 조건으로 연신 및 열고정하여, 두께 20 ㎛의 다층 배리어 필름을 제조하였다.Comparative Example 3: The resin for preparing the base layer applied in Example 1 was dried in a dehumidifying dryer at 60°C for 8 hours, and then melt-extruded at 210°C to prepare a single-layer barrier sheet. The single-layer barrier sheet was stretched and heat-set under the same conditions as Comparative Example 1 to prepare a multilayer barrier film with a thickness of 20 μm.
비교예 4: 실시예 1에 적용된 기본층 제조용 수지 70중량% 및 배리어층 제조용 수지 30중량%를 핸드 믹싱 후, 200℃에서 45 파이 이축압출기로 블렌딩하였다. 블렌딩된 수지를 제습 건조기로 60℃에서 8시간 동안 건조한 후, 210℃에서 용융 압출하여 다층 배리어 시트를 제조하였다. 상기 다층 배리어 시트를 비교예 1과 동일한 조건으로 연신 및 열고정하여, 두께 20 ㎛의 다층 배리어 필름을 제조하였다.Comparative Example 4: 70% by weight of the resin for preparing the base layer and 30% by weight of the resin for preparing the barrier layer applied in Example 1 were mixed by hand and blended with a 45 pie twin-screw extruder at 200°C. The blended resin was dried at 60°C for 8 hours using a dehumidifying dryer, and then melt-extruded at 210°C to prepare a multilayer barrier sheet. The multilayer barrier sheet was stretched and heat set under the same conditions as Comparative Example 1 to prepare a multilayer barrier film with a thickness of 20 μm.
비교예 5: 배리어층 제조용 수지로 210℃에서 6,300 poise의 용융 점도를 갖고, 전체 디카르복실산계 반복단위 중 지방족 디카르복실산계 반복단위를 50몰% 포함하는 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(Polubutylene adipate terephthalate) 수지를 적용하고, 다층 배리어 시트 내 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트 수지 함량을 30중량%로 적용하고, 두께를 25 ㎛로 적용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 다층 배리어 필름을 제조하였다.Comparative Example 5: Polybutylene adipate terephthalate (Polubutylene), which is a resin for producing a barrier layer and has a melt viscosity of 6,300 poise at 210°C and contains 50 mol% of aliphatic dicarboxylic acid repeating units among all dicarboxylic acid repeating units. adipate terephthalate) resin was applied, the polybutylene adipate terephthalate resin content in the multilayer barrier sheet was applied at 30% by weight, and the thickness was set at 25 ㎛. A multilayer barrier film was prepared in the same manner as in Example 1. Manufactured.
실시예 및 비교예 별 다층 배리어 필름의 조성 및 층 구조에 대해 아래 표 1에 기재하였다.The composition and layer structure of the multilayer barrier film for each Example and Comparative Example are listed in Table 1 below.
평가예: 내박리성 평가Evaluation example: Peeling resistance evaluation
실시예 및 비교예별 다층 배리어 필름을 손으로 일정 시간 힘을 주어 구긴 후, 육안으로 확인하여 기본층과 배리어층간 박리가 발생하지 않은 경우 O, 박리가 발생한 경우 X로 평가하였다.The multilayer barrier films for each example and comparative example were crumpled by hand with force for a certain period of time, then checked with the naked eye, and were evaluated as O if no peeling occurred between the base layer and the barrier layer, and as X if peeling occurred.
실시예 및 비교예별 평가 결과는 아래 표 1에 기재하였다.The evaluation results for each example and comparative example are listed in Table 1 below.
평가예: 수분투과도 측정Evaluation example: Measurement of moisture permeability
실시예 및 비교예별 다층 배리어 필름의 수분투과도를 MOCON 社의 PERMATRAN_W 3/33 MA의 수분투과도 측정장치를 이용하여 측정하였다. 수분투과도는 ASTM F1249에 근거하여 측정하였고, 37.6℃에서 투과면적 50cm2로 설정하여 측정하였다.The moisture permeability of the multilayer barrier film for each example and comparative example was measured using a PERMATRAN_W 3/33 MA moisture permeability measuring device from MOCON. Moisture permeability was measured based on ASTM F1249, and was measured at 37.6°C with a permeability area of 50cm 2 .
실시예 및 비교예별 평가 결과는 아래 표 1에 기재하였다.The evaluation results for each example and comparative example are listed in Table 1 below.
평가예: 헤이즈 평가Evaluation example: Haze evaluation
실시예 및 비교예별 다층 배리어 필름의 헤이즈를 Nihon Semitsu Kogaku 社의 헤이즈미터(haze meter) SEP-H 모델을 이용하여 측정하였다. 헤이즈는 ASTM D1003에 근거하여 측정하였다.The haze of the multilayer barrier film for each Example and Comparative Example was measured using a haze meter SEP-H model manufactured by Nihon Semitsu Kogaku. Haze was measured based on ASTM D1003.
실시예 및 비교예별 평가 결과는 아래 표 1에 기재하였다.The evaluation results for each example and comparative example are listed in Table 1 below.
평가예: 생분해도 평가Evaluation example: Biodegradability evaluation
실시예 및 비교예별 다층 배리어 필름의 생분해도를 ISO_14855에 따라 측정하였다. 구체적으로 퇴비 공장에서 제조된 퇴비가 포함된 접종원용기를 준비하였다. 상기 접종원용기로부터 발생한 이산화탄소를 포집하고, 포집된 이산화탄소를 페놀프탈레인 수용액으로 적정하여 이산화탄소 발생량을 측정하였다.The biodegradability of the multilayer barrier films for each Example and Comparative Example was measured according to ISO_14855. Specifically, an inoculum container containing compost manufactured at a compost plant was prepared. Carbon dioxide generated from the inoculum container was collected, and the amount of carbon dioxide generated was measured by titrating the collected carbon dioxide with an aqueous phenolphthalein solution.
이후, 접종원용기 내 퇴비에 다층 배리어 필름을 투입한 시험용기를 준비하였다. 퇴비에 투입되는 다층 배리어 필름의 양은 상기 퇴비의 건조 중량의 5 중량%로 적용하였다. 이후, 시험용기의 퇴비 내 미생물을 58±2℃, 함수율 50% 및 산소 농도 6% 이상의 조건에서 180일 동안 배양하면서 시험용기에서 발생하는 이산화탄소를 포집하였다. 포집된 이산화탄소를 페놀프탈레인 수용액으로 적정하여 이산화탄소 발생량을 측정하였다. 측정된 이산화탄소 발생량으로 아래 식 1에 따른 생분해도를 산출하였다.Afterwards, a test container was prepared in which a multilayer barrier film was added to the compost in the inoculant container. The amount of multilayer barrier film added to the compost was 5% by weight of the dry weight of the compost. Afterwards, the microorganisms in the compost of the test container were cultured for 180 days under conditions of 58 ± 2°C, moisture content of 50%, and oxygen concentration of 6% or more, and carbon dioxide generated in the test container was collected. The amount of carbon dioxide generated was measured by titrating the captured carbon dioxide with an aqueous phenolphthalein solution. The biodegradability was calculated according to Equation 1 below using the measured carbon dioxide generation amount.
[식 1][Equation 1]
시편 별 산출한 생분해도가 90% 이상인 경우 O, 생분해도가 90% 미만인 경우 X로 평가하였다.If the biodegradability calculated for each specimen was 90% or more, it was evaluated as O, and if the biodegradability was less than 90%, it was evaluated as X.
실시예 및 비교예별 평가 결과는 아래 표 1에 기재하였다.The evaluation results for each example and comparative example are listed in Table 1 below.
제조용
수
지basic floor
For manufacturing
number
ji
제조용 수지barrier layer
manufacturing resin
름
물
성Phil
name
water
castle
(g/(m2*day))Moisture permeability
(g/( m2 *day))
상기 표 1에서, PLA는 폴리락트산 수지, POE는 폴리올레핀 엘라스토머 수지, EVA는 에틸렌비닐아세테이트 수지, PP는 폴리프로필렌 수지, LDPE는 저밀도 폴리에틸렌, PBAT는 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트 수지를 의미한다.In Table 1, PLA refers to polylactic acid resin, POE refers to polyolefin elastomer resin, EVA refers to ethylene vinyl acetate resin, PP refers to polypropylene resin, LDPE refers to low density polyethylene, and PBAT refers to polybutylene adipate terephthalate resin.
* 비교예 4에 적용된 폴리올레핀 엘라스토머 수지는 배리어층 제조에 적용되지 아니하고, 블렌드 수지 제조에 적용되었다.* The polyolefin elastomer resin applied in Comparative Example 4 was not applied to the production of the barrier layer, but was applied to the production of the blend resin.
상기 표 1에서, 실시예 1 내지 4의 경우 생분해도 및 내박리성 평가에서 O로 평가되었고, 수분투과도 및 헤이즈 평가에서 상대적으로 낮은 값을 나타냈다.In Table 1, Examples 1 to 4 were evaluated as O in biodegradability and peeling resistance, and showed relatively low values in moisture permeability and haze evaluation.
폴리락트산/폴리올레핀 엘라스토머 3층 필름인 비교예 1의 경우 내박리성 평가에서 X로 평가되었다.Comparative Example 1, a polylactic acid/polyolefin elastomer three-layer film, was evaluated as X in the peeling resistance evaluation.
배리어층 제조용 수지 함량이 30중량% 적용된 비교예 2의 경우 생분해도 평가에서 X로 평가되었다.Comparative Example 2, in which 30% by weight of the resin for barrier layer production was applied, was evaluated as X in the biodegradability evaluation.
폴리락트산 단층 필름인 비교예 3의 경우 수분투과도가 200 g/(m2*day) 초과의 값을 나타냈다. In the case of Comparative Example 3, which was a polylactic acid single layer film, the moisture permeability was greater than 200 g/(m 2 *day).
폴리락트산/폴리올레핀 엘라스토머 블렌드 수지로 제조한 단층 필름인 비교예 4의 경우 수분투과도가 150g/(m2*day)의 값을 나타냈고, 헤이즈가 10% 초과의 값을 나타냈으며, 생분해도 평가에서 X로 평가되었다.In the case of Comparative Example 4, a single-layer film made of polylactic acid/polyolefin elastomer blend resin, the moisture permeability was 150 g/(m 2 *day), the haze was more than 10%, and in the biodegradability evaluation, It was rated X.
폴리락트산/폴리부틸렌아디페이트 테레프탈레이트 적층필름인 비교예 5의 경우 수분투과도가 300g/(m2*day) 초과의 값을 나타냈다.In the case of Comparative Example 5, which is a polylactic acid/polybutylene adipate terephthalate laminated film, the moisture permeability was greater than 300 g/(m 2 *day).
이상에서 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 구현예의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiment has been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the embodiment defined in the following claims are also within the scope of the present invention. It belongs.
Claims (11)
상기 폴리올레핀 수지는 지방족 올레핀에서 유래한 반복단위를 포함하고,
상기 기본층과 상기 배리어층이 교대로 적층되고,
생분해도가 90% 이상이고,
수분투과도가 100g/(m2*day) 이하인, 다층 배리어 필름.
A base layer containing an aliphatic polyester resin; And a barrier layer containing polyolefin resin,
The polyolefin resin contains repeating units derived from aliphatic olefin,
The base layer and the barrier layer are alternately stacked,
Biodegradability is over 90%,
A multilayer barrier film with a moisture permeability of 100g/(m 2 *day) or less.
상기 폴리올레핀 수지를 3중량% 이상 25중량% 이하 포함하는, 다층 배리어 필름.
According to paragraph 1,
A multilayer barrier film comprising 3% by weight or more and 25% by weight or less of the polyolefin resin.
상기 폴리올레핀 수지는 폴리올레핀 엘라스토머, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌비닐아세테이트 및 이들 각각의 공중합체 중 적어도 어느 하나를 포함하는, 다층 배리어 필름.
According to paragraph 1,
The polyolefin resin is a multilayer barrier film comprising at least one of polyolefin elastomer, polyethylene, polypropylene, ethylene vinyl acetate, and their respective copolymers.
상기 다층 배리어 필름의 전체 층수는 5층 내지 225층이고, 두께가 5㎛ 내지 100㎛인, 다층 배리어 필름.
According to paragraph 1,
The multilayer barrier film has a total number of layers of 5 to 225 layers and a thickness of 5 ㎛ to 100 ㎛.
상기 기본층을 2층 이상 포함하고,
상기 기본층들 중 적어도 한 층은 일면에 상기 배리어층이 접하여 배치된, 다층 배리어 필름.
According to paragraph 1,
Includes two or more basic layers,
A multilayer barrier film, wherein at least one of the basic layers is disposed on one side in contact with the barrier layer.
상기 다층 배리어 필름은 일면 및 타면을 포함하고,
상기 일면 측 및 상기 타면 측의 최외곽층으로 상기 기본층이 배치되고,
상기 일면 측 및 상기 타면 측의 최외곽층의 두께의 합은 상기 다층 배리어 필름 전체 두께의 5% 이상 50% 이하인, 다층 배리어 필름.
According to paragraph 1,
The multilayer barrier film includes one side and the other side,
The basic layer is disposed as the outermost layer on the one side and the other side,
The sum of the thicknesses of the outermost layers on the one side and the other side is 5% to 50% of the total thickness of the multilayer barrier film.
상기 배리어층의 평균 두께는 350nm 이상 1㎛ 이하인, 다층 배리어 필름.
According to paragraph 1,
A multilayer barrier film wherein the barrier layer has an average thickness of 350 nm or more and 1 μm or less.
상기 지방족 폴리에스테르 수지는 폴리락트산, 폴리카프로락톤, 폴리하이드록시알카노에이트, 폴리글리콜산, 폴리부틸렌석시네이트, 폴리부틸렌아디페이트 테레프탈레이트 및 이들 각각의 공중합체 중 적어도 어느 하나를 포함하는, 다층 배리어 필름.
According to paragraph 1,
The aliphatic polyester resin includes at least one of polylactic acid, polycaprolactone, polyhydroxyalkanoate, polyglycolic acid, polybutylene succinate, polybutylene adipate terephthalate, and their respective copolymers. , multilayer barrier film.
헤이즈가 10% 이하인, 다층 배리어 필름.
According to paragraph 1,
Multilayer barrier film with haze of 10% or less.
상기 폴리올레핀 수지는 상기 지방족 올레핀에서 유래한 반복단위를 70몰% 이상 포함하는, 다층 배리어 필름.
According to paragraph 1,
The polyolefin resin is a multilayer barrier film containing 70 mol% or more of repeating units derived from the aliphatic olefin.
상기 다층 배리어 필름은 지방족 폴리에스테르 수지를 포함하는 기본층; 및 폴리올레핀 수지를 포함하는 배리어층;을 포함하고,
상기 폴리올레핀 수지는 지방족 올레핀에서 유래한 반복단위를 포함하고,
상기 기본층과 상기 배리어층이 교대로 적층되고,
상기 다층 배리어 필름의 생분해도가 90% 이상이고,
상기 다층 배리어 필름의 수분투과도가 100g/(m2*day) 이하인, 포장재료.
comprising a multilayer barrier film,
The multilayer barrier film includes a base layer containing an aliphatic polyester resin; And a barrier layer containing polyolefin resin,
The polyolefin resin contains repeating units derived from aliphatic olefin,
The base layer and the barrier layer are alternately stacked,
The biodegradability of the multilayer barrier film is 90% or more,
A packaging material wherein the moisture permeability of the multilayer barrier film is 100 g/(m 2 *day) or less.
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