KR20240003018A - 다층구조의 폴리올레핀 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 포장재 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 우수한 기계적 강도를 가진 다층구조의 폴리올레핀 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 포장재에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 소정 두께의 스킨층을 포함함에 따라 투명성, 점착성, 초기 방담 기능 등이 우수하고, 기계적 강도 보강으로 인출성, 랩 풀림성, 유연성, 신축성 및 포장적성이 개선된 폴리올레핀계 다층 랩 필름 및 이를 포함하는 포장재를 효과적으로 제공하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 다층구조의 폴리올레핀 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 포장재에 관한 것으로, 구체적으로는 인출성, 투명성, 점착성, 초기 방담 기능 등이 우수하고, 기계적 강도 보강으로 랩 풀림성, 유연성, 신축성 및 포장적성이 개선된 폴리올레핀계 다층 랩 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 포장재에 관한 것이다.
식품, 산업용 포장 재료로서 사용되는 포장 재료로서 사용되는 랩 필름의 물성으로는 포장시의 밀착성과 점착성, 필름을 잘 늘어나게 하는 인장강도 및 신율, 투명성, 광택성 및 감겨진 상태의 필름을 롤에서 풀기 쉬운 롤 풀림성 등이 요구된다.
종래 저렴한 가격과 우수한 포장적성으로 식품, 산업용 포장에 폴리염화비닐(이하, 'PVC'라고 함) 재질의 랩 필름이 활용되었으나, 사용후 폐기/소각시 환경 호르몬과 유해가스가 발생할 뿐 아니라 재활용 과정에서 PVC 혼입으로 처리비용이 증가하는 문제가 지속적으로 발생하고 있어, 현재까지 대체 랩 필름제품이 개발되고 있다.
대체 랩 필름제품으로 예를 들어, 밀착성, 인출성 및 커트성을 만족시키는 에틸렌계 수지로 구성되는 포장용 랩 필름을 제공하기 위해서 융점이 10℃ 이하의 트리글리세라이드를 배합한 에틸렌계 수지로 구성된 랩 필름이 개발되었다.
그러나 상기 포장용 랩 필름은 점착성과 기계적 물성이 PVC 재질의 랩 대비 불량하였고, 또한 필름의 강성과 탄성 부족으로 포장외관 및 포장유지성을 비롯한 포장에 알맞은 성질인 포장적성도 크게 불량하였다.
이에 자가 점착성을 갖는 것으로 알려진 에틸렌비닐아세테이트(이하, 'EVA'라고 함) 수지의 사용이 고려된다.
상기 EVA 수지는 압출용으로 사용될 때 안정적이고 물성 개선된 압출품을 형성하기 위해 최적의 용융장력과 용융흐름성(MI)이 요구되며, 일반적으로 EVA 수지 중 비닐 아세테이트(이하 'VA'라 함) 함량이 높은 수지일수록 신축성을 포함한 탄성이 우수한 압출품을 획득할 수 있는 것으로 공지되어 있으나, VA 함량이 높을수록 용융장력이 높거나 점성이 적절한 제품을 확보하기 어렵다. 참고로, VA 함량이 높다는 것은 달리 특정하지 않는 한, 20 중량% 초과, 구체적인 예로 25 내지 30 중량%를 의미하며, 이하에서는 고VA라 기재한다.
상기 고VA를 갖는 EVA 수지에 용융장력을 높이고 용융지수(이하 'MI'라 함)를 적절히 낮추는 방법으로는 유기과산화물에 의한 가교에 의해 점성을 적절히 낮추는 것이 공지되어 있다. 그러나 유기과산화물에 의한 직접 가교는 점성을 민감하게 조절하기 어렵고 겔 또는 피쉬아이가 발생하기 쉬운 문제가 있어 식품, 산업용 포장 재료로서 사용되는 랩 필름 용도로 사용하기 어렵다.
이에 용융장력이 높고 점성을 적절히 낮추도록 VA 함량을 조절한 EVA 수지를 사용하면서 상관 관계 또는 트레이드-오프 관계를 보이는 투명성, 유연성, 점착성, 신속한 초기 방담 기능, 신축성, 인출성, 랩 풀림성 및 포장적성이 모두 뛰어난 포장용 랩 필름의 개발이 시급한 실정이다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 투명성, 점착성, 초기 방담 기능 등이 우수하고, 기계적 강도가 개선되어 인출성, 랩 풀림성, 유연성, 신축성 및 포장적성이 개선된 폴리올레핀계 다층 랩 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명은 에틸렌계 중합체 기반의 인체에 무해한 포장용 랩 필름을 다층으로 제조하여 PVC 랩의 환경 호르몬과 다이옥신 문제를 해결하고, 소정 두께의 스킨층 박막을 통해 단층 랩 필름의 문제점을 해소하여 투명성, 점착성, 신속한 초기 방담 기능에 더 나아가 기계적 강도 보강으로 신축성, 인출성, 랩 풀림성 및 포장적성이 모두 우수할 뿐 아니라 가공성이 탁월한 폴리올레핀계 다층 랩 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
제1 스킨층이 지지층의 상부면에 적층되고, 제2 스킨층이 지지층의 하부면에 적층되며,
상기 제1 스킨층 및 제2 스킨층은 독립적으로 친수성 수지이고,
상기 제1 스킨층의 두께 (단위 um)를 a, 상기 지지층의 두께 (단위 um)를 b, 그리고 상기 제2 스킨층의 두께 (단위 um)를 c라 하면, 하기 수학식 1 내지 6을 동시에 만족하는 것을 특징으로 하는 다층 구조의 폴리올레핀 필름을 제공한다.
[수학식 1 내지 6]
a < (a+c) < b
c < (a+c) < b
1 ≤ a ≤ 10
1 ≤ c ≤ 10
5 ≤ (a + b + c) ≤ 40
a/b : c/b = 1 : 1 내지 3
상기 점착제 수지는 점착제 수지 중에 비닐 아세테이트 단량체 10 내지 24 중량% 및 에틸렌 단량체 76 내지 90 중량%를 포함하여 이루어진 점착성 에틸렌계 중합체일 수 있다.
상기 점착제 수지는 수평균 분자량 13,000 내지 50,000 g/mol 또는 중량평균 분자량 50,000 내지 160,000 g/mol 또는 점도평균 분자량 130,000 내지 440,000 g/mol이고, 연화점이 40 내지 80℃인 동시에 쇼어 D경도가 38 내지 40인 점착성 에틸렌계 중합체일 수 있다.
상기 제1 스킨층과 제2 스킨층을 구성하는 점착제 수지는 해당 스킨층을 구성하는 성분들의 총 합계 100 중량% 중에 70 내지 99.5중량% 포함될 수 있다.
상기 제1 스킨층과 제2 스킨층은 온도 230℃ 조건과 전단속도 79.53 rad/s의 조건 하에 모세관 점도법을 사용하여 측정된 점도가 각각 240 내지 460 Pa.s 범위 내일 수 있다.
상기 제1 스킨층과 제2 스킨층은 온도 220 내지 250℃ 조건과 전단속도 20 내지 79.53 rad/s의 조건 하에 모세관 점도법을 사용하여 측정된 점도가 각각 280 내지 381.9 Pa.s 범위 내일 수 있다.
상기 지지층은 에틸렌-알파-올레핀 중합체, 저밀도 에틸렌 중합체, 메탈로센 촉매 사용 에틸렌 중합체, 선형 저밀도 에틸렌 중합체, 중밀도 에틸렌 중합체, 극저밀도 에틸렌 중합체 및 프로필렌 중합체 중에서 선택된 1종 이상을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 지지층은 폴리올레핀 엘라스토머를 상기 지지층을 구성하는 성분들의 총 합계 100 중량% 중에 50 중량% 이하로 포함할 수 있다.
상기 지지층은 메탈로센 촉매 사용 에틸렌 중합체를 포함하고, 밀도가 0.915 내지 0.923 범위 내일 수 있다.
상기 지지층은 수평균 분자량 20,000 내지 45,000 g/mol 또는 중량평균 분자량 70,000 내지 160,000 g/mol 또는 점도평균 분자량 150,000 내지 450,000 g/mol이고, 연화점이 85 내지 160℃인 폴리올레핀 중합체를 포함할 수 있다.
상기 지지층은 온도 250℃ 조건과 전단속도 79.53 rad/s의 조건 하에 모세관 점도법을 사용하여 측정된 점도가 260 내지 790 Pa.s 범위 내일 수 있다.
상기 제1 스킨층과 상기 제2 스킨층에 포함되는 방담제는 각각 다가 알코올 지방산 에스테르 방담제일 수 있다.
상기 지지층에 포함되는 방담제는 다가 알코올 지방산 에스테르 방담제 및 무알코올 포화 지방산 에스테르 방담제 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 점착제 수지는 ASTM D1238에 의해 측정한 용융흐름지수가 0.3 내지 6.5 g/mol일 수 있다.
상기 지지층을 구성하는 폴리올레핀 중합체는 MWD가 2.4 내지 4.4일 수 있다.
상기 폴리올레핀 필름의 용융흐름지수는 2.5 내지 4.5 g/mol일 수 있다.
상기 다층 구조의 폴리올레핀 필름은, 5cm x 1.5cm (길이 x 폭) 사이즈의 필름을 KS M ISO 527-3_2011로 측정한 TD 방향 인장강도가 2.4kgf/mm2 이상이고, 3 cm x 9.5 cm (길이 x 폭) 사이즈의 랩 필름을 2장 준비한 다음 3 cm x 4 cm으로 포개어 일정시간 로드를 준 다음 180도 방향으로 박리강도를 측정한 다음 상기 박리강도를 제1 스킨층의 두께와 제2 스킨층의 두께를 서로 동일하게 제조한 시편에 대해 측정한 박리강도(N)를 기준으로 계산한 점착성이 9.6N 이상이며, ASTM D 1003-13로 측정한 헤이즈가 2.0 이하이며, ASTM D1238로 측정한 용융흐름지수가 2.5 내지 4.5 g/mol일 수 있다.
또한, 본 발명은
제1 스킨층이 지지층의 상부면에 적층되고, 제2 스킨층이 지지층의 하부면에 적층되며,
상기 제1 스킨층 및 제2 스킨층에 비닐 아세테이트 단량체를 상기 점착성 에틸렌계 중합체를 구성하는 성분들의 총 합계 100 중량% 중에 10 내지 24 중량% 및 에틸렌 단량체 76 내지 90 중량%로 포함되고, 점착ASTM D1238에 의해 측정한 용융흐름지수가 0.3 내지 6.5 g/mol인 점착성 에틸렌계 중합체를 포함하고, 상기 지지층에 MWD가 0.3 내지 6.0인 폴리올레핀 중합체를 포함하는 경우, 온도 250℃ 조건과 전단속도 79.53 rad/s의 조건 하에 모세관 점도법을 사용하여 측정된 지지층 점도값을 1이라 하여 환산된 제1 스킨층의 점도값이 0.38 내지 0.95 범위 내인 것을 특징으로 하는 다층 구조의 폴리올레핀 필름을 제공한다.
또한, 본 발명에 따르면,
전술한 제1 스킨층 및 제2 스킨층 용도로 각각 셋팅된 성분 및 함량을 3개의 압출기 중 2개의 압출기에 각각 주입하고, 나머지 압출기에 지지층 용도로 셋팅된 성분 및 함량을 주입하는 단계; 및
다이를 통하여 제1 스킨층: 지지층: 제2 스킨층이 3개 층으로 순차 적층되어 있는 랩 필름을 160 내지 270℃ 조건 하에 제조하는 단계를 포함하며,
상기 제1 스킨층 및 제2 스킨층 용도로 셋팅된 독립적으로 수평균 분자량 13,000 내지 50,000 g/mol 또는 중량평균 분자량 50,000 내지 160,000 g/mol 또는 점도평균 분자량 130,000 내지 440,000 g/mol이고, 연화점이 40 내지 80℃인 동시에 쇼어 D경도가 38 내지 40인 점착성 에틸렌계 중합체가 포함되는 것을 특징으로 하는 다층구조의 폴리올레핀 필름의 제조방법을 제공한다.
상기 지지층 용도로 셋팅된 성분에는 폴리올레핀 엘라스토머를 상기 지지층을 구성하는 성분들의 총 합계 100 중량% 중에 50 중량% 이하로 포함하고,
상기 지지층을 구성하는 성분에는 수평균 분자량 20,000 내지 45,000 g/mol 또는 중량평균 분자량 70,000 내지 160,000 g/mol 또는 점도평균 분자량 150,000 내지 450,000g/mol이고, 연화점이 85 내지 160℃인 에틸렌계 중합체 또는 프로필렌계 중합체를 포함할 수 있다.
상기 제1 스킨층과 상기 제2 스킨층에 포함되는 방담제는 각각 다가 알코올 지방산 에스테르 방담제일 수 있다.
상기 지지층에 포함되는 방담제는 다가 알코올 지방산 에스테르 방담제 및 무알코올 포화 지방산 에스테르 방담제 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 다가 알코올 지방산 에스테르 방담제는 하기 화학식 1로 나타내는 화합물 또는 하기 화학식 2로 나타내는 화합물을 포함하고, 융점이 10℃ 이하이며, 각각의 층을 구성하는 성분들의 총 합계 100 중량% 중에 0.1 중량% 이상으로 포함될 수 있다.
[화학식 1]
[화학식 2]
(상기 화학식 1 내지 화학식 2에서, 상기 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11 및 R12, R13, R14 및 R15는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 5의 알킬기, 천연오일 유래 치환기 또는 C6-C22 지방산 유래 치환기이거나 이를 포함하고, 이중 적어도 3개 이상은 수소이다.)
상기 무알코올 포화 지방산 에스테르 방담제는 해당 층을 구성하는 성분들의 총 합계 100 중량% 중에 5 중량% 이하로 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 포장용 다층 랩 필름 및 이를 포함하는 포장재는 용융장력이 높고 점성을 적절히 낮추도록 VA 함량을 조절한 EVA 수지의 사용에 따라 기계적 강도를 보강하여 투명성, 점착성, 초기 방담 기능이 우수하고, 개선된 인출성, 랩 풀림성, 유연성, 신축성 및 포장적성이 제공된다.
또한, 에틸렌계 중합체 기반의 인체에 무해한 포장용 랩 필름을 다층으로 제조하여 PVC 랩의 환경 호르몬과 다이옥신 문제를 해결하고, 단층 랩 필름의 문제점을 해소하여 투명성, 점착성, 신속한 초기 방담 기능에서 나아가 기계적 강도 보강으로 신축성, 인출성, 랩 풀림성 및 포장적성이 모두 우수할 뿐 아니라 소정 두께의 스킨층을 포함하면서도 종래보다 가공성이 탁월하다.
이하 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 점을 감안하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 기재의 용어 "점착성"은 달리 특정하지 않는 한 일시적으로 접착을 부여하는 정도로, 접착 면을 다시 떼어낼 수 있는 정도의 힘(N)을 의미한다.
본 기재의 용어 "메탈로센 촉매 사용 에틸렌 중합체"는 달리 특정하지 않는 한 메탈로센 촉매를 사용하여 제조된 에틸렌 중합체를 지칭한다.
본 기재의 용어 “방담제”는 달리 특정하지 않는 한 필름표면에 얇은 방담막을 형성시켜 물방울이 맺히는 것을 방지하고 얇은 수막을 형성시켜 내용물의 신선도를 유지시키며 내용물이 선명하게 보이도록 하는 첨가제를 지칭한다.
본 기재의 용어 “블로킹 방지제”는 달리 특정되지 않는 한 마찰계수를 낮추고 필름 표면에 서로 점착 또는 접착되어 블로킹 현상을 방지하는 첨가제를 지칭한다.
본 발명자들은 랩 필름의 바깥층(이하, '스킨층'이라고 함)이 지지층의 양면에 적층되고, 상기 지지층과 바깥층이 각각 올레핀 성분을 포함하며, 상기 지지층과 바깥층이 하기 수학식 1 내지 6을 만족하는 경우, 투명성, 초기 방담 기능 등을 개선된 가공성으로 제공하는 것을 확인하고, 더욱 연구에 매진하여 기계적 강도 보강으로 유연성, 신축성, 인출성, 랩 풀림성 및 포장적성을 더욱 개선시킨 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 바깥층에 포함되는 필수 성분으로서 친수성 수지를 사용하여 제1 스킨층-지지층-제2 스킨층의 적층 두께를 조절한 다층 구조의 랩 필름을 제공한다.
이하에서, 본 발명의 일 구현예에 따른 다층 구조의 랩 필름을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 다층 랩 필름은 지지층의 양면에 제1 스킨층과 제2 스킨층이 적층되는 구조로 제공된다.
여기서 제1 스킨층과 제2 스킨층은 랩 필름의 바깥 층으로서 상기 제1 스킨층과 제2 스킨층은, 달리 특정하지 않는 한 제1 스킨층이 포장 대상재와 접촉하는 측면(이하, 편의상 외측이라고도 함)을 지칭하고, 제2 스킨층이 포장 대상재와 비접촉하는 측면을 지칭하는 것으로 정의한다.
구체적인 예로, 상기 제1 스킨층과 제2 스킨층은 각각 서로 대향되는 제1 면 및 제2 면을 가지고, 상기 제1 스킨층의 제1 면은 지지층과 접촉하는 동시에 상기 제1 스킨층의 제2 면은 상기 제2 스킨층의 제2 면과 접촉하거나 또는 포장 대상체와 접촉하는 구조를 가질 수 있다.
상기 제1 스킨층과 제2 스킨층은, 두께나 성분 및/또는 조성비가 동일하거나 상이한 층으로서, 각 층에서 사용하는 방담제가 상이하고 상기 제1 스킨층과 상기 제2 스킨층이 상이한 층인 경우에는 각 층에 포함되는 성분과 조성 비율이 상이한 층일 수 있으며, 바람직하게는 각 층에 포함되는 성분의 조성 비율만이 다른 층일 수 있다.
참고로, 제1 스킨층과 제2 스킨층의 두께는 종래 대칭 상태로 설계되어 외면과 내면의 기능을 동일하게 제공할 수 있으나, 추가적인 표면특성이 필요한 경우에는 두께나 성분 및/또는 조성비가 상이하게 제공되어 양측 스킨층의 두께 설계를 다르게 할 수도 있다.
구체적인 예로, 상기 제1 스킨층의 두께 (단위 um)를 a, 상기 지지층의 두께 (단위 um)를 b, 그리고 상기 제2 스킨층의 두께 (단위 um)를 c라 하면, 하기 수학식 1 내지 6을 동시에 만족하는 경우에 투명성, 점착성, 신속한 초기 방담 기능에서 나아가 기계적 강도 보강으로 신축성, 인출성, 랩 풀림성 및 포장적성이 모두 우수할 뿐 아니라 소정 두께의 스킨층을 포함하면서도 가공성이 개선된 효과를 제공할 수 있다.
[수학식 1 내지 6]
a < (a+c) < b
c < (a+c) < b
1 ≤ a ≤ 10
1 ≤ c ≤ 10
5 ≤ (a + b + c) ≤ 40
a/b : c/b = 1 : 1 내지 3
일례로, 상기 a와 c는 각각 1 내지 10, 바람직하게는 1 내지 5, 보다 바람직하게는 1 내지 3, 보다 더 바람직하게는 1 내지 2.5일 수 있다. 참고로, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체를 스킨층에 포함시킬 경우 종래 기술에 따르면 10 초과의 후막을 제공할 수 있었을 뿐 본건과 같은 박막 상태로 제조하기 어렵다는 점에서 본건 특유의 기술이 제공하는 효과를 확인할 수 있다.
일례로, 상기 다층 폴리올레핀 필름의 총 두께(a, b, c의 합에 해당)은 5 내지 40, 바람직하게는 5 내지 30, 보다 바람직하게는 5 내지 20일 수 있으며, 이러한 총 두께 범위는 앞서 살펴본 a와 c의 박막화가 가능하므로 구현된다.
일례로, 상기 제1 스킨층과 지지층의 비(a/b)와 제2 스킨층과 지지층의 비(c/b)는 1: 1 내지 3, 바람직하게는 1: 1.3 내지 2.3, 보다 바람직하게는 1: 1.6 내지 2.1일 수 있다. 참고로, 이러한 동일 두께의 스킨층을 지지층 양면에 박막으로 적용함에 따라 가공성 개선을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 제1 스킨층, 지지층 및 제2 스킨층에 각각 포함되는 필수 성분으로 후술하는 지지층을 구성하는 올레핀계 수지보다 더욱 친수성이면서 점착성을 갖는 수지를 사용할 수 있다.
이러한 수지로는 점착제 수지 중에 비닐 아세테이트 단량체(이하 'VA'라고도 함) 10 내지 24 중량% 및 에틸렌 단량체 76 내지 90 중량%를 포함하여 이루어진 점탄성 에틸렌계 중합체일 수 있고, 이 경우 용융장력을 높이고 점성을 적절히 낮추는 효과를 제공할 수 있다.
상기 점착제 수지는 본 기재의 정의에 따르는 한 시판되는 물질을 사용할 수 있다.
일례로, 한화토탈 E140A, E180L, 한화솔루션 E1214, E1218, E2250, E2315, 롯데케미칼 VS430, VS440, VC640 등을 들 수 있다.
구체적으로 한화토탈 E140A는 VA 14 중량%를 포함하고 용융지수(M.I.)가 4.5 g/10min인 제품이다.
한화토탈 E180L은 VA 18 중량%를 포함하고 용융지수(M.I.)가 2.0 g/10min인 제품이다.
한화솔루션 E1214은 VA 14 중량%를 포함하고 용융지수(M.I.)가 0.4 g/10min일 수 있다.
한화솔루션 E1218은 VA 18 중량%를 포함하고 용융지수(M.I.)가 0.7 g/10min일 수 있다.
한화솔루션 E2250은 VA 12 중량%를 포함하고 용융지수(M.I.)가 2.0 g/10min일 수 있다.
한화솔루션 E2315는 VA 15 중량%를 포함하고 용융지수(M.I.)가 1.8 g/10min일 수 있다.
롯데케미칼 VS430은 VA 19 중량%를 포함하고 용융지수(M.I.)가 2.5 g/10min일 수 있다.
롯데케미칼 VS440은 VA 15 중량%를 포함하고 용융지수(M.I.)가 2.2 g/10min일 수 있다.
롯데케미칼 VC640은 VA 15 중량%를 포함하고 용융지수(M.I.)가 6.0g/10min일 수 있다.
본 발명에서 용융지수(M.I.)는 달리 특정하지 않는 한 용융(흐름성 시험기, Toyoseki F-W01 측정장비를 사용하여 30초 단위로 샘플을 채취한 후 구한 평균값을 10분 단위로 수정한 값을 지칭하며, VA 함량 이외 함량은 에틸렌 단량체 함량을 의미한다.
구체적인 예로, 상기 친수성 수지는 수평균 분자량 13,000 내지 50,000 g/mol 또는 중량평균 분자량 50,000 내지 160,000 g/mol 또는 점도평균 분자량 130,000 내지 440,000 g/mol이고, 연화점이 40 내지 80℃인 동시에 쇼어 D경도가 38 내지 40인 점착성 에틸렌계 중합체 에틸렌비닐아세테이트 공중합체일 수 있다.
상기 스킨층에 각각 사용되는 점착제 수지는 바람직하게는 70 내지 99.5중량%, 구체적인 예로 80 내지 99 중량%로 포함될 수 있다. 이때 중량%는 상기 스킨층에 각각 포함되는 필수 성분의 총량을 기준으로 한 것이다.
여기서, 잔량 0.5 중량% 초과, 구체적인 예로 1 내지 20 중량%는 방담제 등과 같은 첨가제의 사용량에 해당한다. 상기 방담제 등에 대해서는 후술한다.
본 발명에서 상기 제1 스킨층과 제2 스킨층은 온도 230℃ 조건과 전단속도 79.53 rad/s의 조건 하에 모세관 점도법을 사용하여 측정된 점도가 240 내지 460 Pa.s 범위 내일 수 있고, 이 경우 투명성, 점착성, 신속한 초기 방담 기능에서 나아가 기계적 강도 보강으로 신축성, 인출성, 랩 풀림성 및 포장적성이 모두 우수할 뿐 아니라 소정 두께의 스킨층을 포함하면서도 가공성이 개선된 효과를 제공한다.
여기서 모세관 점도법은 이 기술분야에서 공지된 모세관 점도법을 사용할 수 있으며, 구체적인 예를 들어보면, 레오미터 TA Instruments의 ARES-G2 측정장비를 사용하여 각 온도별(160℃, 190℃, 220℃, 250℃)로 전단속도를 다르게 하여 측정한 것일 수 있다.
구체적인 예로, 상기 제1 스킨층과 제2 스킨층은 온도 220 내지 250℃ 조건과 전단속도 20 내지 79.53 rad/s의 조건 하에 모세관 점도법을 사용하여 측정된 점도가 각각 280 내지 381.9 Pa.s 범위 내일 수 있고, 이 경우 투명성, 점착성, 신속한 초기 방담 기능에서 나아가 기계적 강도 보강으로 신축성, 인출성, 랩 풀림성 및 포장적성이 모두 우수할 뿐 아니라 소정 두께의 스킨층을 포함하면서도 가공성이 개선된 효과를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 지지층에 포함되는 필수 성분으로 다이옥신이 발생하지 않는 열가소성 수지인 올레핀계 중합체를 사용할 수 있다.
상기 올레핀계 중합체로는 지글러 나타 촉매 사용 에틸렌계 중합체, 메탈로센 촉매 사용 에틸렌계 중합체, 프로필렌 중합체, 또는 이들의 혼합일 수 있다.
구체적인 예로, 상기 올레핀계 중합체는 에틸렌-알파-올레핀 중합체, 저밀도 에틸렌 중합체, 메탈로센 촉매 사용 에틸렌 중합체, 선형 저밀도 에틸렌 중합체, 중밀도 에틸렌 중합체, 극저밀도 에틸렌 중합체 및 프로필렌 중합체 중에서 선택된 1종 이상이 층별로 각각 사용될 수 있다. 이때 촉매가 구체적으로 언급되지 않은 에틸렌 중합체는 지글러-나타 촉매 사용 에틸렌계 중합체에 해당한다.
상기 메탈로센 촉매 사용 에틸렌 중합체는 메탈로센 촉매를 사용하여 에틸렌을 중합하여 얻어진 낮은 분자량의 결정성 폴리에틸렌일 수 있다.
상기 지지층은 상기 메탈로센 촉매 사용 에틸렌 중합체를 포함하고, 밀도가 0.915 내지 0.923 범위 내일 수 있다.
상기 선형 저밀도 에틸렌 중합체는 에틸렌과, 탄소수 3 내지 20개인 알파-올레핀의 공중합체일 수 있고, 여기서 알파-올레핀은 1-부텐, 1-헥센 및 1-옥텐 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 선형 저밀도 에틸렌 중합체는 일례로 밀도가 약 0.850 내지 0.940 g/cm3이며, ASTM 1238, 조건 I에 의해 측정시 용융지수는 10분당 약 0.01 내지 100 g일 수 있다.
상기 저밀도 에틸렌 중합체는 본 기술분야에서 공지된 에틸렌계 중합체라면 특정하지 않으며, ASTM D-792에 의해 측정시 밀도가 일례로 0.910 내지 0.930 g/cm3인 중합체이다.
상기 중밀도 에틸렌 중합체는 본 기술분야에서 공지된 에틸렌계 중합체라면 특정하지 않으며, ASTM D-792에 의해 측정시 밀도가 일례로 0.925 내지 0.940 g/cm3인 중합체이다.
상기 고밀도 에틸렌 중합체는 본 기술분야에서 공지된 에틸렌계 중합체라면 특정하지 않으며, ASTM D-792에 의해 측정시 밀도가 일례로 0.941 내지 0.965 g/cm3인 중합체이다.
상기 메탈로센 촉매 사용 에틸렌 중합체, 저밀도 에틸렌 중합체, 선형 저밀도 에틸렌 중합체, 중밀도 에틸렌 중합체 및 고밀도 에틸렌 중합체는 각각 바람직하게 단독 중합체 또는 호모 폴리머일 수 있다.
상기 프로필렌 중합체는 에틸렌과 부텐을 합성한 중합체일 수 있다.
구체적인 예로, 상기 올레핀계 중합체는 메탈로센 촉매 유래의 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 중에서 선택된 1종 이상이 바람직할 수 있다.
상기 에틸렌계 중합체는 메탈로센 촉매 사용의 폴리에틸렌과 선형 저밀도 폴리에틸렌을 일례로 0.1:99.9 내지 99.9:0.1의 중량비, 바람직하게는 5:95 내지 95:5의 중량비로 포함하여 이루어질 수 있으며, 이 경우 선형 저밀도 폴리에틸렌 단독 사용시 저감되던 기계적 물성을 개선시켜 파단저감 효과를 제공할 수 있다.
상기 올레핀계 중합체는 연화점이 50 내지 80 ℃인 중합체, 바람직하게는 50 내지 75 ℃, 보다 바람직하게는 55 내지 75 ℃인 중합체를 포함할 수 있다.
여기서 연화점은 본 발명과 관련된 분야에서 사용하는 다양한 방법을 사용하여 측정할 수 있으며, 일례로 Vicat 연화점(Vicat Softening Temperature), HDT 연화점(Heat Distortion Temperature), TMA 연화점 등을 이용해 측정할 수 있다.
상기 Vicat 연화점은 ISO 306, ASTM D1525 측정방법 등을 사용하여 측정할 수 있다. 구체적인 예로 Instron사의 HV3S 등을 이용하여 플라스틱 시편 위에 원형 단면적 1mm2의 바늘 모양 압자에 하중을 부과해 측정할 수 있다.
상기 HDT 연화점은 ISO 75, ASTM D648 측정방법 등을 사용하여 측정할 수 있다. 구체적인 예로 Instron사의 HV3S 등을 이용하여 3점 굽힘 시험 장치위에 시편을 올려놓고 하중을 부과한 후 굴곡변형 값의 온도를 확인하는 방식을 사용하여 측정할 수 있다.
상기 TMA 연화점은 ASTM E2347 측정방법 등을 사용하여 측정할 수 있다. 구체적인 예로 TA사의 TMA450 등을 사용하여 Penetration Probe로 0.05N 혹은 1N의 하중으로 2℃/min 승온시키면서 샘플이 6.66MPa 또는 33.3MPa의 모듈러스 값을 가질 때의 온도를 측정하는 방식을 사용하여 측정할 수 있다.
상기 올레핀계 중합체는 본 기재의 정의에 따르는 한 시판되는 물질을 사용할 수 있다.
일례로, 메탈로센 촉매 사용의 선형 저밀도 폴리에틸렌(m-LLDPE)로는 한화솔루션 M1810HC, M1810HA, M1810HN, M2010EA, M1835HN, M2010EN, LG화학 HP1018, HP 2018, HP3518, EP2010, 대림 XP3400, XP5400, XP9400 등을 들 수 있다.
구체적인 예로, 메탈로센 촉매 사용의 선형 저밀도 폴리에틸렌(m-LLDPE)로는 수평균 분자량 24,000 내지 30,000 g/mol, 중량평균 분자량 75,000 내지 100,000 g/mol, 점도평균 분자량 200,000 내지 400,000 g/mol, PDI (Mw/Mn)이 1.5 내지 5.0일 수 있다. 바람직하게는, 상기 PDI는 2.0 내지 4.5일 수 있고, 더욱 바람직하게는 2.5 내지 4.0일 수 있다.
또한, 지글러 나타 촉매 사용의 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)으로는 한화솔루션 3325W, 4300N, 4300S, 3306W, LG화학 UF1001, UF1002, 롯데케미칼 UN324, UT404 등을 들 수 있다.
구체적인 예로, 지글러 나타 촉매 사용의 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)로는 수평균 분자량 240000 내지 50,000 g/mol, 중량평균 분자량 70,000 내지 170,000 g/mol, z평균 분자량 150,000 내지 660,000 g/mol, PDI (Mw/Mn)이 3.0 내지 5.0일 수 있다. 바람직하게는, 상기 PDI는 3.3 내지 4.7일 수 있고, 더욱 바람직하게는 3.5 내지 4.5일 수 있다.
또한, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)로는 제품명 620L(제조사 한화토탈), 제품명 BF415E, BF415 (제조사 LG화학) 등을 들 수 있다.
상기 지지층에 사용되는 올레핀계 중합체는 바람직하게는 프로필렌 중합체를 전량 사용하거나, 혹은 메탈로센 촉매 사용 에틸렌 중합체 30 중량% 이상, 90 내지 30 중량%, 또는 85 내지 35 중량%와, 지글러 나타 촉매 사용 에틸렌 중합체 70 중량% 이하, 10 내지 70 중량, 또는 15 내지 65 중량%를 포함할 수 있다. 이때 중량%는 상기 지지층에 포함되는 필수 성분의 총량을 기준으로 한 것이다.
상기 올레핀계 중합체는 MWD가 2.4 내지 4.4 범위 내, 구체적인 예로 2.64 내지 3.96 범위 내인 것을 사용할 수 있으며, 이 경우에 기계적 물성 향상과 가공성 측면에서 모두 바람직하다.
한편, 상기 올레핀계 중합체 중에서 에틸렌계 중합체는 기계적 강도, 신율, 탄성률 및 내열성이 우수하지만 유연성과 투명성, 그리고 신속한 방담 효과가 다소 떨어질 수 있고 가공온도가 높을 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 김서림을 신속하게 방지하여 랩 필름표면의 투명성을 유지할 수 있도록 방담제를 사용한다. 이러한 경우에 기계적 강도, 신율, 탄성률, 내열성, 유연성, 투명성 및 신속한 방담 효과가 모두 우수하고, 가공온도가 낮은 이점이 생긴다.
본 발명에서 방담제는 해당 층의 역할을 고려하여 층별로 상이한 조성으로 구성될 수 있다.
일례로, 상기 제1 스킨층과 상기 제2 스킨층에 포함되는 방담제는 각각 다가 알코올 지방산 에스테르 방담제일 수 있고, 상기 지지층에 포함되는 방담제는 다가 알코올 지방산 에스테르 방담제 및 무알코올 포화 지방산 에스테르 방담제 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 다가 알코올 지방산 에스테르 방담제는 일례로 폴리글리세롤과 천연오일 또는 C6-C22 지방산을 반응시켜 얻어진 지방산 에스테르 화합물을 포함할 수 있다.
상기 다가 알코올 지방산 에스테르 방담제는 일례로 하기 화학식 1로 나타내는 화합물 또는 하기 화학식 2로 나타내는 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
[화학식 2]
(상기 화학식 1 내지 화학식 2에서, 상기 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11 및 R12, R13, R14 및 R15는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 5의 알킬기, 천연오일 유래 치환기 또는 C6-C22 지방산 유래 치환기이거나 이를 포함하고, 이중 적어도 3개 이상은 수소이다.)
상기 화학식 1 내지 화학식 2에서, 상기 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11 및 R12, R13, R14 및 R15는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 5의 알킬기, 천연오일 유래 치환기 또는 C6-C22 지방산 유래 치환기이거나 이를 포함하고, 이중 적어도 3개 이상은 수소이다.
또한, 상기 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11 및 R12, R13, R14 및 R15는 각각 독립적으로 수소, 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이거나 이를 포함하고, 이중 적어도 3개 이상은 수소이다.
또한, 상기 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11 및 R12, R13, R14 및 R15는 모두 수소일 수 있다.
상기 다가 알코올 지방산 에스테르 방담제는 일례로 융점이 15℃ 이하, 바람직하게는 융점이 -50 ℃ 내지 15 ℃일 수 있다.
이때 융점은 본 발명과 관련된 분야에서 사용하는 다양한 방법을 사용하여 측정할 수 있으며, 일례로 시차주사열량계(Differential Scanning Calorimeter, DSC, 장치명: DSC 2920, 제조사: TA instrument)를 이용하여 측정할 수 있다. 구체적으로, 융점은 해당 방담제를 200℃까지 가열한 후 5분 동안 그 온도를 유지하고, 다시 -60℃까지 냉각한 후 다시 온도를 증가시켰으며, 이때 온도의 상승 속도와 하강 속도는 각각 10℃으로 조절하여 측정할 수 있다.
상기 다가 알코올 지방산 에스테르 방담제는 산가(acid value)가 일례로 1 내지 3인 것일 수 있다. 상술한 범위를 벗어날 경우, 일례로 산가가 높은 경우에는 특유의 냄새가 나거나 물성에 악영향을 미칠 수 있다.
이때 산가는 방담제 1g 중에 존재하는 유리 지방산을 중화하는데 필요한 KOH의 mg수이고, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 사용하는 방법을 사용하여 측정할 수 있으며, 구체적인 예로 에테르와 에탄올을 2:1로 섞은 용액에 방담제를 넣고 교반한 후 혼합용액에 1% 페놀프탈레인 지시약을 떨어뜨려 색깔변화를 관찰하는 적정법으로 측정할 수 있다.
또한, 상기 다가 알코올 지방산 에스테르 방담제는 비누화 값(saponification value)이 일례로 140 내지 160인 것일 수 있다.
이때 비누화 값은 방담제 1g을 비누화 하는데 필요한 KOH의 mg수이고, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 사용하는 방법을 사용하여 측정할 수 있으며, 구체적인 예로 방담제 시료 1~2g을 플라스크에 넣고 30분동안 가열한 후 회수 냉각하여 페놀프탈레인 2~3방울을 떨어뜨린 후 0.5N/HCl로 적정하여 측정할 수 있다.
또한, 상기 다가 알코올 지방산 에스테르 방담제는 요오드 값(Iodine value)이 일례로 30 내지 55인 것일 수 있다.
이때 요오드 값은 100g의 지방 또는 오일 샘플에 흡수된 할로겐에 대한 요오드 g수를 의미할 수 있고, 본 발명과 관련된 분야들인 지방 또는 오일내 존재하는 불포화 이중결합의 총 수를 측정할 수 있다면 특정하지 않고 다양한 방법으로 측정할 수 있으며, 구체적인 예로 시료 0.5g을 플라스크에 넣고 CCl4를 섞어 혼합 교반하고 어두운 곳에서 1시간 방치하고 10% KI수용액을 가하고 0.1N-Na2S2O3 로 적정하여 측정할 수 있다.
또한, 상기 다가 알코올 지방산 에스테르 방담제는 수분 함량이 0 내지 1.5 중량%인 것일 수 있다. 상술한 범위를 벗어날 경우, 일례로 수분 함량이 높은 경우 필름성형시 기포가 발생할 수 있다.
이때 수분 함량 또한 본 발명이 속한 기술분야에서 일반적으로 사용하는 다양한 방법을 사용하여 측정할 수 있으며, 구체적인 예로 Karl-Fisher법이나 물의 전기적특성을 이용하여 수분을 자동으로 측정하는 Moisture Analyzer (Dupont 903) 방법을 이용하여 측정할 수 있다.
해당 다가 알코올 지방산 에스테르 방담제로는 상술한 정의를 만족하면 특별히 제한되지 않고, 폴리글리세린 모노올레이트, 폴리글리세린 모노팔미테이트, 또는 이들의 혼합물이 바람직하게 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 정의에 따르는 한, 상기 다가 알코올 지방산 에스테르 방담제는 시판되는 물질을 사용할 수 있다.
상기 다가 알코올 지방산 에스테르 방담제는 일례로 각 층을 구성하는 성분들의 총 합계 100 중량% 중에 각 층마다 0.1 중량% 이상, 바람직하게는 0.2 내지 5 중량%, 보다 바람직하게는 0.2 내지 3 중량%로 포함될 수 있다. 상술한 범위를 만족하면 신속한 초기 방담 기능을 효과적으로 제공하면서 방담제가 표면에 이행되어 랩 필름표면에서 지속적으로 배어나 투명성을 떨어뜨릴 우려가 없다.
상기 무알코올 포화 지방산 에스테르 방담제는 일례로 융점 10℃ 이하의 하기 화학식 3으로 나타내는 화합물일 수 있다.
[화학식 3]
상기 화학식 3에서, R, R' 및 R"는 서로 독립적으로 C7H15, C9H19 또는 C4H8CH(C2H5) 중에서 선택될 수 있다.
구체적인 예로, 상기 R, R' 및 R"는 모두 C7H15일 수 있다.
상기 무알코올 포화지방산 에스테르 방담제는 일례로 해당 층을 구성하는 성분들의 총 합계 100 중량% 중에 각 층마다 5 중량% 이하, 바람직하게는 3 중량% 이하, 가장 바람직하게는 0.1 내지 2.0 중량%로 포함될 수 있고, 특히 전술한 다가 알코올 지방산 에스테르 방담제와 배합하여 사용할 경우 점착성, 인장강도와 신율, 및 초기 24 시간까지의 방담 효과가 모두 양호한 상승 효과를 극대화할 수 있다.
나아가, 상기 올레핀 중합체로 프로필렌 중합체를 사용할 경우에는 표면 특성은 우수하나 기계적 강도가 다소 떨어질 수 있다. 따라서 기계적 강도를 보강하고 가공성 개선을 보완할 목적으로 폴리올레핀 엘라스토머를 상기 지지층을 구성하는 성분들의 총 합계 100 중량% 중에 바람직하게는 50 중량% 이하, 또는 5 내지 45 중량%, 또는 5 중량% 초과, 40 중량% 이하 함량으로 포함할 수 있다.
또한, 블로킹 방지제를 지지층에 포함할 수 있다.
상기 블로킹 방지제는 일례로 알루미노포스페이트, 알루미노실리케이트, 글리세린 모노스테아레이트 및 올레산 아마이드 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 블로킹 방지제는 바람직하게는 분자체 (molecular sieve)일 수 있고, 보다 바람직하게는 제올라이트일 수 있다.
본 기재에서 분자체는 일정한 크기의 포어(pore)를 갖는 고체 물질을 의미하고, 구체적인 예로 1 내지 10 Å 크기의 포어를 갖는 고체 물질일 수 있다. 여기에서 포어의 크기는 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 이용되는 측정방법에 의하여 측정될 수 있다.
상기 블로킹 방지제는 본 기재의 정의에 따르는 한 시판 제품을 사용할 수 있고, 일례로 제품명 AB0040(제조사 만텍) 등을 들 수 있다.
상기 블로킹 방지제는 상기 지지층을 구성하는 성분들의 총 합 기준으로 일례로 5 중량% 이하, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 5 중량%로 포함할 수 있다. 상술한 범위를 만족하면 다른 물성과의 밸런스를 맞추면서도 우수한 블로킹 방지 효과를 제공할 수 있다.
본 발명에서 상기 지지층은 온도 250℃ 조건과 전단속도 79.53 rad/s의 조건 하에 모세관 점도법을 사용하여 측정된 점도가 260 내지 790 Pa.s 범위 내, 구체적인 예로 290 내지 790 Pa.s 범위 내일 수 있고, 이 경우 투명성, 점착성, 신속한 초기 방담 기능에서 나아가 기계적 강도 보강으로 신축성, 인출성, 랩 풀림성 및 포장적성이 모두 우수할 뿐 아니라 소정 두께의 스킨층을 포함하면서도 가공성이 개선된 효과를 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 랩 필름은 다층 구조로 이루어진 포장용 랩 필름을 제공하게 된다.
특히, 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 랩 필름을 구성하는 지지층에 가공온도 저감제를 사용하지 않음으로써 가공온도 저감제의 함량이 높아지면서 발생되는 기계적 물성의 저하 현상을 막아 전체적으로 기계적인 강도를 유지시켜 포장적성을 개선시킨 랩 필름을 제공한다. 이러한 랩 필름은 통상의 용도, 예컨대 식품 포장용으로 적합하게 사용할 수 있다.
또한, 식품 용도로 적용가능한 항균제를 포함할 수 있다.
본 발명의 랩 필름을 구성하는 전체 층 두께는 일례로 5 내지 40㎛이고, 바람직하게는 8 내지 20㎛, 보다 바람직하게는 9 내지 15㎛, 더욱 바람직하게는 9 내지 13㎛이다.
상기 랩 필름을 구성하는 층별 두께비는 다양한 비의 구성이 가능하나, 앞서 살펴본 바와 같이, 포장 대상체와 접촉하는 제1 스킨층이 제2 스킨층보다 얇을수록 박리강도가 개선되는 것을 알 수 있다.
구체적인 예로, 상기 제1 스킨층과 제2 스킨층은, 두께나 성분 및/또는 조성비가 동일하거나 상이한 층으로서, 각 층에서 사용하는 방담제가 상이하고 상기 제1 스킨층과 상기 제2 스킨층이 상이한 층인 경우에는 각 층에 포함되는 성분과 조성 비율이 상이한 층일 수 있으며, 바람직하게는 각 층에 포함되는 성분의 조성 비율만이 다른 층일 수 있다.
참고로, 제1 스킨층과 제2 스킨층의 두께는 종래 대칭 상태로 설계되어 외면과 내면의 기능을 동일하게 제공할 수 있으나, 추가적인 표면특성이 필요한 경우에는 두께나 성분 및/또는 조성비가 상이하게 제공되어 양측 스킨층의 두께 설계를 다르게 할 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1 스킨층 및 제2 스킨층은 각각 비닐 아세테이트 함량이 14 내지 19 중량%를 차지하는 에틸렌비닐아세테이트 공중합체가 80 내지 99.5 중량%에 다가 알코올 지방산 에스테르 방담제 잔량을 포함하여 이루어질 수 있고, 이 범위 내에서 용융장력을 높이고 점성을 적절히 낮춤으로써 랩 필름의 특성인 투명성, 내열성, 유연성, 점착성, 신속한 초기 방담 기능, 커팅성 및 기계적 물성이 모두 우수하며 나아가 가공성이 개선된 이점이 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 스킨층과 지지층에 각각 포함되는 다가 알코올 지방산 에스테르 방담제는 하기 화학식 1 또는 화학식 2의 구조를 갖는 것을 사용할 수 있다.
[화학식 1]
[화학식 2]
(상기 화학식 1 내지 화학식 2에서, 상기 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11 및 R12, R13, R14 및 R15는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 5의 알킬기, 천연오일 유래 치환기 또는 C6-C22 지방산 유래 치환기이거나 이를 포함하고, 이중 적어도 3개 이상은 수소이다.)
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 지지층은 내부에 있지만 표면의 물성에 영향을 미치는 층임을 밝혀냈다. 따라서 따라서 지지층은 올레핀 중합체 10 내지 90 중량%, 폴리올레핀 엘라스토머 5 내지 45 중량%, 다가 알코올 지방산 에스테르 방담제 0.2 내지 3 중량%, 무알콜 지방산 에스테르 방담제 0.1 내지 0.5 중량% 및 블로킹 방지제 0.1 내지 3 중량%를 포함하여 이루어질 수 있고, 필요에 따라 점착 수지를 1 내지 5 중량% 범위 내로 포함할 수 있다. 이 경우 랩 필름의 특성인 투명성, 내열성, 유연성, 점착성, 신속한 초기 방담 기능, 커팅성 및 기계적 물성을 보강하고 스킨층을 통해 적절히 낮추어놓은 점성을 유지하여 가공성을 제공하는 이점이 있다.
본 발명의 보다 바람직한 실시예에 있어서, 상기 지지층에 포함되는 필수 성분으로서 메탈로센 촉매 사용 에틸렌 중합체 10 내지 80 중량%와 선형 저밀도 에틸렌 중합체를 90 내지 20 중량%를 혼합하여 사용할 수 있다. 이때 중량%는 상기 지지층에 포함되는 필수 성분의 총량을 기준으로 한 것이다.
나아가, 상기 지지층에 포함되는 추가 성분으로서 다가 알코올 지방산 에스테르 방담제는 일례로 상기 화학식 1 또는 화학식 2의 구조를 갖는 것을 사용할 수 있고, 무알코올 포화 지방산 에스테르 방담제는 일례로 하기 화학식 3의 구조를 갖는 것을 사용할 수 있다.
[화학식 3]
상기 화학식 3에서, R, R' 및 R"는 서로 독립적으로 C7H15, C9H19 또는 C4H8CH(C2H5) 중에서 선택될 수 있다.
상기 점착제 수지는 ASTM D1238에 의해 측정한 용융흐름지수가 0.3 내지 6.5 g/mol, 구체적인 예로 2.2 내지 2.5 g/mol일 수 있다.
상기 폴리올레핀 필름의 용융흐름지수는 2.5 내지 4.5 g/mol일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 랩 필름을 구성하는 제1 스킨층, 지지층, 제2 스킨층의 두께는, 제1 스킨층의 두께가 30%를 차지하고, 지지층의 두께가 40%를 차지하고, 제2 스킨층의 두께가 30%를 차지하되, 제1 스킨층의 두께와 제2 스킨층의 두께는 동일하거나 제1 스킨층의 두께가 제2 스킨층의 두께와 유사할 수 있으며, 두께가 동일 내지 유사한 경우에 기계적 강도 보강으로 인출력과 유연성, 신축성 등의 개선 측면에서 더욱 바람직하다.
본 발명의 일 구현예에 따른 랩 필름은 GB T 31726-2015법을 참조하여 Cold fog method 또는 Hot fog method에 따라 방담 기능을 측정한 것으로, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체를 사용할 경우, 미사용한 경우 대비 개선된 방담 특성을 확인할 수 있다. 이는 기존 LLDPE와 에틸렌비닐아세테이트 공중합체간 소재 자체의 차이에 의한 특성이라 할 수 있다.
여기서 상기 Cold fog method는 250 ml 비커에 200 ml 물을 주입하고, 시편의 시험 대상면을 비커 안쪽이 되도록 한뒤 고정하고, 시료가 고정된 비커를 4℃ 이하, 바람직하게는 3℃이하로 존치한 다음 정해진 시간 간격(1,2,4,8시간째) 간격에 따라 육안으로 관찰하고 등급을 판정하였다.
또한, 상기 Hot for method는 250 ml 비커에 50 ml 물을 주입하고, 시료를 고정한 다음 60℃ 이상, 바람직하게는 65℃ 이상의 물을 채운 수조의 수위가 비커보다 낮은 수조에 시료를 고정시킨 다음 정해진 시간 간격(1,2,4,8시간째) 간격에 따라 육안으로 관찰하고 등급을 판정하였다.
이때 등급은 하기 실시예에 기재된 방식으로 육안 판정한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 랩 필름은 제1 스킨층이 지지층의 상부면에 적층되고, 제2 스킨층이 지지층의 하부면에 적층되며,
상기 제1 스킨층 및 제2 스킨층에 비닐 아세테이트 단량체를 상기 점착성 에틸렌계 중합체를 구성하는 성분들의 총 합계 100 중량% 중에 10 내지 24 중량% 및 에틸렌 단량체 76 내지 90 중량%로 포함되고, 점착ASTM D1238에 의해 측정한 용융흐름지수가 0.3 내지 6.5 g/mol인 점착성 에틸렌계 중합체를 포함하고, 상기 지지층에 MWD가 0.3 내지 6.0인 폴리올레핀 중합체를 포함하는 경우, 온도 250℃ 조건과 전단속도 79.53 rad/s의 조건 하에 모세관 점도법을 사용하여 측정된 지지층 점도값을 1이라 하여 환산된 제1 스킨층의 점도값이 0.38 내지 0.95 범위 내인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 랩 필름은, 5cm x 1.5cm (길이 x 폭) 사이즈의 필름을 KS M ISO 527-3_2011로 측정한 TD 방향 인장강도가 2.4kgf/mm2 이상이고, 3 cm x 9.5 cm (길이 x 폭) 사이즈의 랩 필름을 2장 준비한 다음 3 cm x 4 cm으로 포개어 일정시간 로드를 준 다음 180도 방향으로 박리강도를 측정한 다음 상기 박리강도를 제1 스킨층의 두께와 제2 스킨층의 두께를 서로 동일하게 제조한 시편에 대해 측정한 박리강도(N)를 기준으로 계산한 점착성이 9.6N 이상이며, ASTM D 1003-13로 측정한 헤이즈가 2.0 이하이며, ASTM D1238로 측정한 용융흐름지수가 2.5 내지 4.5 g/mol일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 랩 필름은 ASTM D 882에 의거하여 UTM(Instron사의 4443)을 사용하여 측정한 인장강도 MD가 4.2 kgf/mm2 이상이고, 바람직하게는 4.2 내지 6 kgf/mm2, 보다 바람직하게는 4.2 내지 5.1 kgf/mm2이다.
본 발명의 일 구현예에 따른 랩 필름은 ASTM D 882에 의거하여 UTM(Instron사의 4443)을 사용하여 측정한 인장강도 TD가 2.4 kgf/mm2 이상이고, 바람직하게는 2.4 내지 4.0 kgf/mm2, 보다 바람직하게는 2.4 내지 3.7 kgf/mm2이다.
본 발명의 일 구현예에 따른 랩 필름은 ASTM D 882에 의거하여 UTM(Instron사의 4443)을 사용하여 측정한 인장신율 MD가 400 내지 600 %이고, 바람직하게는 400 내지 580 %이고, 보다 바람직하게는 400 내지 570 %이다.
본 발명의 일 구현예에 따른 랩 필름은 ASTM D 882에 의거하여 UTM(Instron사의 4443)을 사용하여 측정한 인장신율 TD가 700 내지 900 %이고, 바람직하게는 710 내지 860 %이고, 보다 바람직하게는 720 내지 850 %이다.
본 발명의 일 구현예에 따른 랩 필름은 롤러로 4.5 파운드로 점착시켜서 UTM(Instron사의 4443)을 이용하여 측정한 점착성이 9.6 N 이상이고, 바람직하게는 9.6 내지 12 N, 보다 바람직하게는 9.6 내지 11.9 N이다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 랩 필름은 포장 작업 등에서 필요로 하는 정도의 신축성을 구비하고 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 랩 필름은 블로윙(Blowing) 방법과 T-다이(die) 성형법 등의 통상의 방법을 사용하여 제조할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전술한 조성은 소정 비율로 별도로 압출기에 공급하거나, 사전에 각 성분을 혼합하여 조성물을 조제하고 이를 여러 개의 압출기에 공급하고 혼합, 용융시켜 다이 블록을 통과시키면서 다이에서 여러 층으로 구성된 시트를 성형한 다음 타겟팅 두께로 필름을 제조할 수 있다.
나아가 상기와 같은 본 발명에 따른 필름제조시, 블로윙 방법을 사용하는 경우에는 차가운 공기를 불어넣어가며 냉각시키고, T-다이 성형법을 사용하는 경우에는 냉각 롤을 사용하여 얇은 필름으로 성형하거나 기계적 강도를 높이기 위해 연신시킨다. 나아가 T-다이 성형의 경우에는 인플레이션 성형 대비 생산성을 높일 수 있고, 박막 성형에 유리하다.
상기 압출기에서 가열 온도는 일례로 180 내지 300℃, 구체적인 예로 180 내지 270℃일 수 있고, 다층 필름의 다양한 층 비는 압출기의 회전수로 토출되는 양을 조절하여 달성할 수 있다.
상기 토출량은 일례로 제1 스킨층 5~15 중량%, 지지층 25 내지 75 중량%, 제2 스킨층 5 내지 25 중량%의 비율로 토출할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
이러한 토출량은 제1 스킨층, 제2 스킨층, 그리고 지지층의 점도값에 따른 가공성을 고려하여 셋팅하게 되는 것으로, 이때 점도값은 이에 한정하는 것은 아니나 앞서 살펴본 바와 같이, 상기 제1 스킨층 및 제2 스킨층에 비닐 아세테이트 단량체를 상기 점착성 에틸렌계 중합체를 구성하는 성분들의 총 합계 100 중량% 중에 15 내지 19 중량%로 포함되고, 점착ASTM D1238에 의해 측정한 용융흐름지수가 0.3 내지 6.5 g/mol인 점착성 에틸렌계 중합체를 포함하고, 상기 지지층에 MWD가 2.64 내지 3.96인 폴리올레핀 중합체를 포함하는 경우, 온도 250℃ 조건과 전단속도 79.53 rad/s의 조건 하에 모세관 점도법을 사용하여 측정된 지지층 점도값을 1이라 하여 환산된 제1 스킨층의 점도값이 0.53 내지 0.7를 적용한 경우 에틸렌비닐아세테이트 공중합체를 스킨층에 포함시켜 10 um 이하의 박막으로 적층하면서도 개선된 가공성과 장력을 제공할 수 있어 바람직하다.
구체적으로, 본 기재의 다층 랩 필름은 전술한 제1 스킨층 및 제2 스킨층 용도로 각각 셋팅된 성분 및 함량을 3개의 압출기 중 2개의 압출기에 각각 주입하고, 나머지 압출기에 지지층 용도로 셋팅된 성분 및 함량을 주입하는 단계; 및 다이를 통하여 제1 스킨층: 지지층: 제2 스킨층이 3개 층으로 순차 적층되어 있는 랩 필름을 160 내지 270℃ 조건 하에 제조하는 단계를 포함하며, 상기 제1 스킨층 및 제2 스킨층 용도로 셋팅된 독립적으로 수평균 분자량 13,000 내지 50,000 g/mol 또는 중량평균 분자량 50,000 내지 160,000 g/mol 또는 점도평균 분자량 130,000 내지 440,000 g/mol이고, 연화점이 40 내지 80℃인 동시에 쇼어 D경도가 38 내지 40인 점착성 에틸렌계 중합체가 포함되어 제조될 수 있다.
참고로, 후술하는 실험은 3개의 압출기가 있고, 각 압출기에 배럴이 있습니다. 3개의 압출기(배럴)을 통해 Feed-Block에서 수지가 모이고, Dies에서 수지가 토출되도록 수행하였으나 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 지지층 용도로 셋팅된 성분에는 폴리올레핀 엘라스토머를 상기 지지층을 구성하는 성분들의 총 합계 100 중량% 중에 50 중량% 이하로 포함하고,
상기 지지층을 구성하는 성분에는 수평균 분자량 20,000 내지 45,000 g/mol 또는 중량평균 분자량 70,000 내지 160,000 g/mol 또는 점도평균 분자량 150,000 내지 450,000 g/mol이고, 연화점이 85 내지 160℃인 에틸렌계 중합체 또는 프로필렌계 중합체를 포함할 수 있다.
본 기재의 다층 랩 필름을 설명함에 있어서, 명시적으로 기재하지 않은 다른 조건이나 장비 등은 당업계에서 통상적으로 실시되는 범위 내에서 적절히 선택할 수 있고, 특별히 제한되지 않음을 명시한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정하는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 및 비교예에서 사용된 물질은 다음과 같다.
(A)
지지층
(A-1) 프로필렌계 중합체 (PP)
에틸렌과 부텐으로부터 제조한 중합체 (M.I. 10.5)
(A-2) 에틸렌계 중합체
(A-2a) 메탈로센 촉매 사용 선형 저밀도 폴리에틸렌(m-LLDPE): 한화솔루션사 제품 M2010N
(A-2b) 지글러 나타 촉매 사용 선형 저밀도 폴리에틸렌(Z-W LLDPE): 한화솔루션사 제품 3306W
(A-2c) 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE): 한화솔루션사 제품
(A-2d) 메탈로센 촉매 사용 선형 저밀도 폴리에틸렌(m-LLDPE): 한화솔루션사 제품 M2010EN
(A-2e) 메탈로센 촉매 사용 선형 저밀도 폴리에틸렌(m-LLDPE): 한화솔루션사 제품 M1835HN
(A-3) 폴리올레핀 엘라스토머 (POE)
(A-3a) 미쓰이사 제품 4070S (밀도 0.870, 용융지수(M.I.) 3.6/6.7 (190/230도 M.I.)
(A-3b) 미쓰이사 제품 4085S (밀도 0.885, 용융지수(M.I.) 3.6/6.7 (190/230도 M.I.)
(B)
스킨층
(B-1) 에틸렌비닐 아세테이트 공중합체
(B-1a) 롯데케미칼사 제품 VC640 (VA 15 중량%, 용융지수(M.I.) 6.0)
(B-1b) 롯데케미칼사 제품 VS430 (VA 19 중량%, 용융지수(M.I.) 2.5)
(B-1c) 롯데케미칼사 제품 VS440 (VA 15 중량%, 용융지수(M.I.) 2.2)
(B-1d) 한화솔루션사 제품 E280PV (VA 28 중량%, 용융지수(M.I) 15.0)
(C) 방담제
(C-1) 하기 화학식 1로 나타내는 구조를 갖고, 모든 알킬기가 수소이며, 융점이 13 내지 14℃인 다가 알코올 지방산 에스테르
(C-2) 하기 화학식 2로 나타내는 구조를 갖고, 모든 알킬기가 수소이며, 융점이 10℃ 이하인 다가 알코올 지방산 에스테르
[화학식 2]
(C-3) 하기 화학식 2로 나타내는 구조를 갖고 R이 모두 C7H15이며, 융점이 10℃ 이하인 무알코올 포화 지방산 에스테르
[화학식 2]
(C-3) 글리세롤 모노올레이트 (융점 36 내지 40℃)
(D) 블로킹 방지제: 만텍사의 제품명 AB0040
실시예 1
하기 표 1에 나타낸 성분 및 함량을 사용하여 랩 필름을 제조하였다.
구체적으로 에틸렌비닐 아세테이트 공중합체 : 롯데케미칼사 제품 VC640 94.5 중량%를 3개의 압출기 중 1개의 압출기에 넣었다.
나머지 2개의 압출기중 1개의 압출기에 본 발명에 따른 제2 스킨층으로 에틸렌비닐 아세테이트 공중합체 : 롯데케미칼사 제품 VC640 94.5 중량%를 넣었다.
또한 나머지 압출기에 지지층으로서 (A-1) 프로필렌계 중합체 100 중량%를 넣고, 다이(die)를 통하여 제1 스킨층: 지지층: 제2 스킨층이 3개의 층으로 순차 적층되어 있고 두께비율이 10(제1 스킨층; 외면에 해당), 70(지지층: 코어에 해당), 20(제2 스킨층:내면에 해당)인 랩 필름을 제조하였다. 참고로, 압출 온도는 220 내지 250℃에서 수행하였다.
실시예 2 내지 실시예 4
상기 실시예 1의 공정을 반복하되, 하기 표 1에 나타낸 성분 및 함량으로 대체한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 공정을 반복하여 랩 필름을 제조하였다.
비교예 1 내지 비교예 3, 참고예 1
상기 실시예 1의 공정을 반복하되, 하기 표 1에 나타낸 성분 및 함량으로 대체한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 공정을 반복하였다.
그 결과, 비교예 1 내지 비교예 3의 공정에서는 공정 진행이 불가하여 랩 필름을 수득할 수 없었고, 참고예 1의 경우 랩 필름을 수득하였다.
한편, 하기 표 1을 작성하기에 앞서 상기 실시예 1 내지 실시예 4, 비교예 1 내지 비교예 3, 참고예 1에서 지지층, 제1 스킨층, 제2 스킨층으로 사용한 물질들에 대하여 레올로지 동점도와 모세관 점도법을 사용하여 전단속도와 온도별 점도 그래프를 미리 확보하였으며, 하기 표 1 내 스킨층과 지지층에서 측정된 점도를 상기 그래프에서 판독하여 전단 속도와 온도 조건을 읽고 하기 표 1에 함께 나타내었다.
| 구분 | 제1 스킨층 (중량%) |
측정 점도의 전단속도(rad/s) | 지지층 종류 (중량%) |
측정 점도의 전단속도(rad/s) | 제2 스킨층 (중량%) |
측정 점도의 전단속도(rad/s) |
| 실시예 1 | 94.5% VC640 | 298.6 | 100% PP | 290.7 | 94.5% VC640 | 298.6 |
| 실시예 2 | 94.5% VS430 | 344.7 | M2010EN 70% + POE 30% | 649.3 | 94.5% VS430 | 344.7 |
| 실시예 3 | 100% VS440 | 381.9 | M2010EN 70% + POE 30% | 656.9 | 100% VS440 | 381.9 |
| 실시예 4 | 100% VS440 | 381.9 | 3306W 45% + M2010EN 55% | 972.7 | 100% VS440 | 381.9 |
| 비교예 1 | 97.7% E280PV | 188 | M2010EN 70% + POE 30% | 656.9 | 97.7% E280PV | 188 |
| 비교예 2 | 97.7% E280PV | 229 | 3306W 47% + M2010EN 48% | 972.7 | 97.7% E280PV | 229 |
| 비교예 3 | 97.7% E280PV | 229 | M1835HN 79.7% + POE 20% | 756.1 | 97.7% E280PV | 229 |
| 참고예 1 | 94.5% VS430 |
344.7 | M2010EN 70% + POE 30% | 649.3 | 88.0% VS430 |
344.7 |
[시험예]
상기 실시예 1 내지 4, 및 비교예 1 내지 3, 참고예 1에서 각각 제조된 랩 필름시편의 기계적 강도(인장강도, 신율), 점착성, 방담 기능, 흐림도(Haze)를 하기의 방법으로 측정하였고, 그 결과를 하기의 표 2에 나타내었다.
* 기계적 강도(인장강도, 신율): ASTM D 882에 의거하여 측정하였으며, 측정 장비는 UTM(Instron사의 4443)을 사용하여 인장강도(단위 kgf/mm2)와 인장신율(단위 %)을 각각 측정하였다. 이때, 인장강도가 높을수록 필름이 끊어질 때의 최대강도가 높다는 것을 의미하며, 값이 높을수록 신율이 우수하고 필름이 잘 늘어남을 나타낸다.
* 점착성: 도 2에 나타낸 방식으로 시편 작업하여 측정하였다. 구체적으로는, 랩 필름을 3 cm x 9.5 cm (가로 x 세로) 사이즈로 2장을 준비한 다음 3 cm x 4 cm으로 포개어 일정시간 로드를 준 다음 180도 방향으로 박리강도를 측정하고 아래 점착성 항목에 단위 N을 사용하여 나타내었다.
측정된 박리 강도에 대해 제1 스킨층의 두께와 제2 스킨층의 두께를 서로 동일하게 제조한 시편에 대해 측정한 박리강도(N)를 기준으로 백분율 계산하여 표 4에 포함시켰다.
* 헤이즈: KS M ISO 14782에 의거하여 측정하였으며, 측정장비는 Toyoseki의 BYK-gardener Toyoseiki Haze-Gard II 탁도계색차계를 사용하여 필름을 5cm x 5cm 사이즈로 제작한 후 최소 5개 이상의 샘플을 측정하였다.
| 구분 | 두께(um) | 인장강도(MD) kgf/mm2 |
인장강도(TD) kgf/mm2 |
신율(MD/TD) % |
점착성 (N) |
헤이즈 (%) |
| 실시예 1 | 11.8 | 4.9 | 2.4 | 570/740 | 11.9 | 1.2 |
| 실시예 2 | 12.3 | 5.0 | 3.7 | 490/850 | 11.5 | 1.8 |
| 실시예 3 | 11.7 | 5.1 | 2.8 | 400/810 | 9.7 | 3.5 |
| 실시예 4 | 12.6 | 3.4 | 2.6 | 310/860 | 6.9 | 3.6 |
| 참고예 1 | 12.0 | 5.1 | 3.6 | 470/870 | 7.1 | 2.8 |
상기 표 1 및 표 2에서 보듯이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 4에 따른 에틸렌비닐아세테이트 공중합체를 스킨층에 포함하여 제공된 다층 랩 필름은 에틸렌비닐아세테이트 공중합체를 스킨층에 포함했지만 가공하지 못한 다층 랩 필름을 제작하지 못한 비교예 1에 비하여 인장강도, 신율, 점착성 등이 적절하게 개선된 것으로 나타났다.
또한, 본 발명의 실시예 2에 따른 다층 랩 필름은 방담제 종류가 상이한 참고예 1에 따라 제작된 다층 랩 필름은 표면 특성과 기계적 강도는 유지하면서 점착력 개선 효과를 개선하는 것으로 확인되었다.
결론적으로, 제1 스킨층과 제2 스킨층이 지지층의 양면에 적층되고, 에틸렌비닐 아세테이트 공중합체를 스킨층에 포함하는 경우 기본 물성인 투명성, 점착성, 초기 방담 기능 등을 확보하면서 기계적 강도 보강으로 유연성, 신축성, 인출성, 랩 풀림성 등을 갖춘 소재를 제공할 수 있고, 가공성 또한 탁월하므로 폴리올레핀계 다층 랩 필름에 적합함을 확인할 수 있었다.
Claims (14)
- 제1 스킨층이 지지층의 상부면에 적층되고, 제2 스킨층이 지지층의 하부면에 적층되며,
상기 제1 스킨층 및 제2 스킨층은 독립적으로 친수성 수지이고,
상기 제1 스킨층의 두께 (단위 um)를 a, 상기 지지층의 두께 (단위 um)를 b, 그리고 상기 제2 스킨층의 두께 (단위 um)를 c라 하면, 하기 수학식 1 내지 6을 동시에 만족하는 것을 특징으로 하는
다층 구조의 폴리올레핀 필름.
[수학식 1 내지 6]
a < (a+c) < b
c < (a+c) < b
1 ≤ a ≤ 10
1 ≤ c ≤ 10
5 ≤ (a + b + c) ≤ 40
a/b : c/b = 1 : 1 내지 3 - 제1항에 있어서,
상기 친수성 수지는, 점착 성분으로 비닐 아세테이트 단량체 10 내지 24 중량%, 및 에틸렌 단량체 76 내지 90 중량%를 포함하여 이루어진 점착성 에틸렌계 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는
다층 구조의 폴리올레핀 필름. - 제1항에 있어서,
상기 친수성 수지는 수평균 분자량 13,000 내지 50,000 g/mol 또는 중량평균 분자량 50,000 내지 160,000 g/mol 또는 점도평균 분자량 130,000 내지 440,000 g/mol이고, 연화점이 40 내지 80℃인 동시에 쇼어 D경도가 38 내지 40인 점착성 에틸렌계 중합체인 것을 특징으로 하는
다층 구조의 폴리올레핀 필름. - 제1항에 있어서,
상기 제1 스킨층과 제2 스킨층을 구성하는 점착 성분은 해당 스킨층을 구성하는 성분들의 총 합계 100 중량% 중에 70 내지 99.5중량% 포함되는 것을 특징으로 하는
다층 구조의 폴리올레핀 필름. - 제1항에 있어서,
상기 지지층은 에틸렌-알파-올레핀 중합체, 저밀도 에틸렌 중합체, 메탈로센 촉매 사용 에틸렌 중합체, 선형 저밀도 에틸렌 중합체, 중밀도 에틸렌 중합체, 극저밀도 에틸렌 중합체 및 프로필렌 중합체 중에서 선택된 1종 이상을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는
다층 구조의 폴리올레핀 필름. - 제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 지지층은 폴리올레핀 엘라스토머를 상기 지지층을 구성하는 성분들의 총 합계 100 중량% 중에 50 중량% 이하로 포함하는 것을 특징으로 하는
다층 구조의 폴리올레핀 필름. - 제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 지지층은 메탈로센 촉매 사용 에틸렌 중합체를 포함하고, 밀도가 0.915 내지 0.923 범위 내인 것을 특징으로 하는
다층 구조의 폴리올레핀 필름. - 제1항에 있어서,
상기 지지층은 수평균 분자량 20,000 내지 45,000 g/mol 또는 중량평균 분자량 70,000 내지 160,000 g/mol 또는 점도평균 분자량 150,000 내지 450,000 g/mol이고, 연화점이 85 내지 160℃인 폴리올레핀 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는
다층 구조의 폴리올레핀 필름. - 제1항에 있어서,
상기 지지층은 온도 250℃ 조건과 전단속도 79.53 rad/s의 조건 하에 모세관 점도법을 사용하여 측정된 점도가 260 내지 790 Pa.s인 것을 특징으로 하는
다층 구조의 폴리올레핀 필름. - 제1항에 있어서,
상기 제1 스킨층, 제2 스킨층 및 지지층 중 어느 한 층 이상에 방담제를 포함하고,
상기 제1 스킨층과 상기 제2 스킨층에 포함되는 방담제는 각각 다가 알코올 지방산 에스테르 방담제이고,
상기 지지층에 포함되는 방담제는 다가 알코올 지방산 에스테르 방담제 및 무알코올 포화 지방산 에스테르 방담제 중에서 선택된 1종 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는
다층 구조의 폴리올레핀 필름. - 제1항에 있어서,
상기 다층 구조의 폴리올레핀 필름은, 5cm x 1.5cm (길이 x 폭) 사이즈의 필름을 KS M ISO 527-3_2011로 측정한 TD 방향 인장강도가 2.4kgf/mm2 이상이고, 3 cm x 9.5 cm (길이 x 폭) 사이즈의 랩 필름을 2장 준비한 다음 3 cm x 4 cm으로 포개어 일정시간 로드를 준 다음 180도 방향으로 박리강도를 측정한 다음 상기 박리강도를 제1 스킨층의 두께와 제2 스킨층의 두께를 서로 동일하게 제조한 시편에 대해 측정한 박리강도(N)를 기준으로 백분율 계산한 점착성이 9.6N 이상이며, ASTM D 1003-13로 측정한 헤이즈가 2.0 이하이며, ASTM D1238로 측정한 용융흐름지수가 2.5 내지 4.5 g/mol인 것을 특징으로 하는
다층 구조의 폴리올레핀 필름. - 제1 스킨층이 지지층의 상부면에 적층되고, 제2 스킨층이 지지층의 하부면에 적층되며,
상기 제1 스킨층 및 제2 스킨층에 점착 성분으로 비닐 아세테이트 단량체 10 내지 24 중량% 및 에틸렌 단량체 76 내지 90 중량%를 포함하여 이루어진 점착성 에틸렌계 중합체가 포함되고, 점착ASTM D1238에 의해 측정한 용융흐름지수가 0.3 내지 6.5 g/mol인 점착성 에틸렌계 중합체를 포함하고, 상기 지지층에 MWD가 0.3 내지 6.0인 폴리올레핀 중합체를 포함하는 경우, 온도 250℃ 조건과 전단속도 79.53 rad/s의 조건 하에 모세관 점도법을 사용하여 측정된 지지층 점도값을 1이라 하여 환산된 제1 스킨층의 점도값이 0.38 내지 0.95 범위 내인 것을 특징으로 하는
다층 구조의 폴리올레핀 필름. - 제1항의 다층구조의 폴리올레핀 필름의 제조방법으로서,
제1 스킨층 및 제2 스킨층 용도로 각각 셋팅된 성분 및 함량을 3개의 압출기 중 2개의 압출기에 각각 주입하고, 나머지 압출기에 지지층 용도로 셋팅된 성분 및 함량을 주입하는 단계; 및
다이를 통하여 제1 스킨층, 지지층, 및 제2 스킨층이 3개 층으로 순차 적층되어 있는 랩 필름을 160 내지 270 도 조건 하에 제조하는 단계를 포함하며,
상기 제1 스킨층 및 제2 스킨층 용도로 셋팅된 성분에는 독립적으로 수평균 분자량 13,000 내지 50,000 g/mol 또는 중량평균 분자량 50,000 내지 160,000 g/mol 또는 점도평균 분자량 130,000 내지 440,000 g/mol이고, 연화점이 40 내지 80℃인 동시에 쇼어 D경도가 38 내지 40인 점착성 에틸렌계 중합체가 포함되는 것을 특징으로 하는
다층구조의 폴리올레핀 필름의 제조방법. - 제13항에 있어서,
상기 지지층 용도로 셋팅된 성분에는 폴리올레핀 엘라스토머를 상기 지지층을 구성하는 성분들의 총 합계 100 중량% 중에 50 중량% 이하로 포함하고,
상기 지지층을 구성하는 성분에는 수평균 분자량 20,000 내지 45,000 g/mol 또는 중량평균 분자량 70,000 내지 160,000 g/mol 또는 점도평균 분자량 150,000 내지 450,000 g/mol이고, 연화점이 85 내지 160℃인 에틸렌계 중합체 또는 프로필렌계 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는
다층구조의 폴리올레핀 필름의 제조방법.
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| KR100592087B1 (ko) | 2004-06-11 | 2006-06-21 | 주식회사 엘지생활건강 | 염화비닐수지 랩 필름 조성물 및 이로부터 제조된 랩 필름 |
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