KR20240049357A - 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름 - Google Patents
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Abstract
기존 기술의 한계를 넘어 높은 수준에서 레토르트 온도에서의 내열성과 저온에서의 내충격성이 균형을 이루거나, 넓은 가공 가능 온도 범위와 저온에서의 내충격성이 균형을 이루는 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 제공한다. 상기 목적은 각각 선형 폴리에틸렌을 포함하는 밀봉층, 코어층 및 라미네이트층을 갖는 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름으로서, 상기 층이 각각 특정한 밀도를 갖고 및/또는 특정 촉매에 의해 중합되거나, 상기 층이 각각 특정한 121 ℃에서의 열용해율을 갖는 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름에 의해 달성된다.
Description
본원 제1 발명은 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름(sealant film)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레토르트성(레토르트 온도에서의 내열성)과 저온 내충격성이 높은 수준으로 균형을 이룬 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름에 관한 것이다.
본원 제2 발명은 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 넓은 가공 가능 온도 범위와 저온 내충격성이 높은 수준으로 균형을 이룬 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름에 관한 것이다.
최근 수요가 더욱 증가하고 있는 레토르트 식품용 포장 용기 분야에서는 상온 보관 및 유통뿐만 아니라 저온(냉동 또는 냉장) 보관 및 유통에도 적합한 레토르트 식품 포장 용기에 대한 필요성이 높아지고 있다. 따라서, 이러한 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름에는 기존에 요구되었던 고온에서의 열봉합성 및 내열성에 더하여 저온에서의 내충격성도 요구된다.
저온 내충격성 및 고온 내열성 등을 양립시키기 위해, 적어도 제1층, 제2층, 및 제3층을 순서대로 포함하는 라미네이트(laminate)로 이루어지고, 제1층은 특정 에틸렌/α-올레핀 공중합체를 포함하고, 제2층은 특정 에틸렌/α-올레핀 공중합체를 포함하고, 제3층이 특정 에틸렌/α-올레핀 공중합체 및 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 레토르트 식품용 실런트 필름이 제안되었다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
조리식품 등을 포장하기 위한 필름 및 시트에 적합한 라미네이트로서, 내충격성과 내열성을 모두 겸비하고, 라미네이트는 적어도 다음의 두 개의 층을 포함하는 것을 특징으로 하며: 제1층은 (A) 에틸렌과 탄소수 3 내지 20의 α-올레핀의 공중합체로 이루어진 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 (B) 에틸렌의 단독중합체 또는 에틸렌과 탄소수 3 내지 20의 α-올레핀의 공중합체로 이루어진 고밀도 폴리에틸렌을 포함하고; 제2층은 (C) 에틸렌의 단독중합체 또는 에틸렌과 탄소수 3-20의 α-올레핀의 공중합체이고 메탈로센 촉매 또는 단일 부위 촉매로 제조된 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 라미네이트가 제안되었다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).
최근, 레토르트성(레토르트 온도에서의 내열성)에 대한 요구가 높아지고 있으며, 이러한 관점에서, 레토르트 온도에서의 내열성과 저온에서의 내충격성이 높은 수준으로 균형을 이룬 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름이 요구된다. 예를 들어, 레토르트 가공 온도에서도 장시간 포장 용기의 가장 안쪽 층(밀봉층) 간의 열융착을 방지하고, 포장 용기 성형 후 저온에서 반복 낙하 테스트를 거친 이후에도 쉽게 깨지지 않는 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름이 요구되고 있다.
또한, 전술한 바와 같이 레토르트 식품 포장 용기에는 열봉합성, 고온 내열성 등이 오랫동안 요구되어 왔지만, 특히 레토르트 처리 공정 및 포장 식품의 유연성 측면에서, 레토르트 온도에서 레토르트 처리를 수행한 이후 큰 변형 없이 포장 용기를 쉽게 개봉할 수 있는 온도(가공 가능 온도)의 범위가 넓은 것이 점점 더 중요해지고 있다. 이러한 관점에서, 넓은 가공 가능 온도 범위와 저온에서의 내충격성이 높은 수준으로 균형을 이룬 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름에 대한 수요가 높아지고 있다. 예를 들어, 밀봉층끼리 서로 접하는 방식으로 포장 용기 성형 후 레토르트 온도에서 레토르트 처리를 수행한 이후 큰 변형 없이 포장 용기를 쉽게 개봉할 수 있는 온도(가공 가능 온도) 범위가 넓고 포장 용기 성형 후 저온에서 낙하 테스트를 반복하여도 쉽게 깨지지 않는 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름이 요구되고 있다.
상기 배경기술을 감안하여, 본원 제1 발명의 목적은 레토르트 온도에서의 내열성과 저온에서의 내충격성이 기존 기술의 한계를 넘어 높은 수준으로 균형을 이룬 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 제공하는 것이다.
상기 배경기술을 감안하여, 본원 제2 발명의 목적은 넓은 가공 가능 온도 범위와 저온에서의 내충격성이 기존 기술의 한계를 넘어 높은 수준으로 균형을 이룬 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 예의 검토한 결과, 각각 선형 폴리에틸렌을 포함하는 (1A) 밀봉층, (1B) 코어층, 및 (1C) 라미네이트층을 갖는 레토르트 포장 용기용 실런트 필름에 있어서, 각 층의 밀도를 특정 범위로 설정하고 (1B) 코어층 및 (1C) 라미네이트층에 메탈로센 촉매를 이용하여 중합한 선형 폴리에틸렌을 사용함으로써 레토르트 온도에서의 내열성과 저온에서의 내충격성이 기존 기술의 한계를 넘어 높은 수준으로 균형을 이룰 수 있음을 발견하여 본원 제1 발명을 완성하였다.
즉, 본원 제1 발명은:
[1] 각각 선형 폴리에틸렌을 포함하는 (1A) 밀봉층, (1B) 코어층, 및 (1C) 라미네이트층을 갖는 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름으로서,
(1A) 밀봉층의 밀도가 915kg/m3 이상 960kg/m3 이하이며;
(1B) 코어층 및 (1C) 라미네이트층의 밀도가 모두 932kg/m3 이상 940kg/m3 미만이고;
(1B) 코어층 및 (1C) 라미네이트층을 구성하는 선형 폴리에틸렌이 모두 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 것인 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름이다.
이하의 [2] 내지 [5]는 각각 본원 제1 발명의 바람직한 형태 또는 실시형태이다.
[2] (1B) 코어층 및 (1C) 라미네이트층의 용융 유량(melt flow rate)(190℃, 2160g 하중)이 모두 6.0g/10min 이하인 [1]에 기재된 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름.
[3] (1A) 밀봉층의 밀도가 940kg/m3 이상 953kg/m3 이하인 [1] 또는 [2]에 기재된 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름.
[4] 레토르트 식품 포장 용기용 필름으로서, [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 따른 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름과 기재 필름(base film)을 포함하고, 상기 기재 필름은 (1C) 라미네이트층에서 상기 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름과 적층되어 있는 레토르트 식품 포장 용기용 필름.
[5] [4]에 따른 레토르트 식품 포장 용기용 필름을 포함하는 레토르트 식품 포장 용기.
본 발명자들은 예의 검토한 결과, 각각 선형 폴리에틸렌을 포함하는 (2A) 밀봉층, (2B) 코어층, 및 (2C) 라미네이트층을 갖는 레토르트 포장 용기용 실런트 필름에 있어서, 각 층의 특정 온도에서의 열용해율(thermal melting rate)을 특정 범위 내로 설정함으로써 넓은 가공 가능 온도 범위와 저온에서의 내충격성이 기존 기술의 한계를 넘어 높은 수준으로 균형을 이룰 수 있음을 발견하여 본원 제2 발명을 완성하였다.
즉, 본원 제2 발명은:
[6] 각각 선형 폴리에틸렌을 포함하는 (2A) 밀봉층, (2B) 코어층, 및 (2C) 라미네이트층을 갖는 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름으로서,
(2B) 코어층 및 (2C) 라미네이트층의 121℃에서의 열용해율이 30 내지 95 질량%이고;
(2A) 밀봉층의 121℃에서의 열용해율이 5 내지 50 질량%인 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름이다.
이하의 [7] 내지 [10]은 각각 본원 제2 발명의 바람직한 형태 또는 실시형태이다.
[7] 밀봉층의 121℃에서의 열용해율이 5 내지 35 질량%인 [6]에 기재된 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름
[8] (2B) 코어층 및 (2C) 라미네이트층을 구성하는 선형 폴리에틸렌이 모두 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 것인 [6] 또는 [7]에 기재된 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름.
[9] 레토르트 식품 포장 용기용 필름으로서, [6] 내지 [8] 중 어느 하나에 따른 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름과 기재 필름을 포함하고, 상기 기재 필름은 (2C) 라미네이트층에서 상기 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름과 적층되어 있는 레토르트 식품 포장 용기용 필름.
[10] [9]에 따른 레토르트 식품 포장 용기용 필름을 포함하는 레토르트 식품 포장 용기.
본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름은 레토르트 온도에서의 내열성과 저온에서의 내충격성이 기존 기술의 한계를 넘어 높은 수준으로 균형을 이룰 수 있고, 예를 들어, 레토르트 가공 온도에서도 장시간 포장 용기의 가장 안쪽 층(밀봉층) 간의 열융착이 방지되고; 포장 용기 성형 후 저온에서 반복 낙하 테스트를 거친 이후에도 쉽게 깨지지 않는; 등의 현저한 기술적 효과를 실현할 수 있다.
본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름은 넓은 가공 가능 온도 범위와 저온에서의 내충격성이 기존 기술의 한계를 넘어 높은 수준으로 균형을 이룰 수 있고, 예를 들어, 밀봉층끼리 서로 접하는 방식으로 포장 용기 성형 후 레토르트 온도에서 레토르트 처리를 수행한 이후 큰 변형 없이 포장 용기를 쉽게 개봉할 수 있는 온도(가공 가능 온도) 범위가 넓고; 포장 용기 성형 후 저온에서 낙하 테스트를 반복하여도 쉽게 깨지지 않는; 등의 현저한 기술적 효과를 실현할 수 있다.
본원 제1 발명을 실시하기 위한 실시형태를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본원 제1 발명은 각각 선형 폴리에틸렌을 포함하는 (1A) 밀봉층, (1B) 코어층, 및 (1C) 라미네이트층을 갖는 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름으로서,
(1A) 밀봉층의 밀도가 915kg/m3 이상 960kg/m3 이하이며;
(1B) 코어층 및 (1C) 라미네이트층의 밀도가 모두 932kg/m3 이상 940kg/m3 미만이고;
(1B) 코어층 및 (1C) 라미네이트층을 구성하는 선형 폴리에틸렌이, 모두 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 것인 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름이다.
따라서, 본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름은 (1A) 밀봉층, (1B) 코어층, 및 (1C) 라미네이트층을 갖는다.
밀봉층(1A)
본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 구성하는 밀봉층(1A)은 선형 폴리에틸렌을 포함한다. 따라서, 밀봉층(1A)은 선형 폴리에틸렌만으로 구성될 수도 있고, 선형 폴리에틸렌 이외에 기타 수지 및 블로킹 방지제, 미끄럼제 등의 각종 첨가제와 같은 다른 성분을 포함할 수도 있다.
밀봉층(1A)이 선형 폴리에틸렌을 포함함으로써, 본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름은 레토르트성(레토르트 온도에서의 내열성)과 저온에서의 내충격성의 균형을 높은 수준으로 유지할 수 있고, 열봉합성, 부드러움, 유연성 및 기밀성과 같은 일반적으로 실런트 필름에 요구되는 물성을 적절하게 구비할 수 있다.
밀봉층(1A)의 밀도는 915kg/m3 이상 960kg/m3 이하이다. 밀봉층(1A)의 밀도가 915kg/m3 이상 960kg/m3 이하이므로, 본원 제1 발명의 다른 요건들과 더불어, 본원 제1 발명의 식품 포장 용기용 실런트 필름은 레토르트성(레토르트 온도에서의 내열성)과 저온에서의 내충격성의 균형을 높은 수준으로 유지할 수 있다.
밀봉층(1A)의 밀도는 930kg/m3 이상 955kg/m3 이하가 바람직하고, 940kg/m3 이상 953kg/m3 이하가 특히 바람직하다.
밀봉층(1A)을 구성하는 재료의 종류와 양을 조정하거나 밀봉층(1A) 또는 밀봉층(1A)을 포함하는 본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 제조 조건을 조정함으로써 밀봉층(1A)의 밀도를 적절하게 조정할 수 있다.
밀봉층(1A)이 선형 폴리에틸렌만으로 구성되거나, 또는 선형 폴리에틸렌과 소량의 첨가제만으로 구성되는 경우, 밀봉층(1A)의 밀도는 선형 폴리에틸렌의 밀도에 의해 거의 결정되며, 이러한 경우, 밀도가 915kg/m3 이상 960kg/m3 이하, 바람직하게는 930kg/m3 이상 955kg/m3 이하, 보다 바람직하게는 940kg/m3 이상 953kg/m3 이하인 선형 폴리에틸렌을 사용함으로써, 밀봉층(1A)의 밀도를 특정 범위 내로 유지할 수 있다.
밀봉층(1A)의 융점에 특별히 제한은 없고, 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 용도와 사용 형태에 따라 적절하게 설정할 수 있으며, 120 내지 135℃인 것이 바람직하다.
밀봉층(1A)의 융점이 상기 범위 내에 있는 것으로, 본원 제1 발명의 식품 포장 용기용 실런트 필름에 더욱 우수한 레토르트성(레토르트 온도에서의 내열성)을 부여할 수 있다.
밀봉층(1A)의 융점은, 122 내지 134℃인 것이 보다 바람직하고, 125 내지 133℃인 것이 특히 바람직하다.
밀봉층(1A)을 구성하는 재료의 종류와 양을 조정하거나 밀봉층(1A) 또는 밀봉층(1A)을 포함하는 본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 제조 조건을 조정함으로써 밀봉층(1A)의 융점을 적절하게 조정할 수 있다.
밀봉층(1A)이 선형 폴리에틸렌만으로 구성되거나, 또는 선형 폴리에틸렌과 소량의 첨가제만으로 구성되는 경우, 밀봉층(1A)의 융점은 선형 폴리에틸렌의 융점에 의해 거의 결정되며, 이러한 경우, 융점이 120 내지 135℃, 바람직하게는 125 내지 133℃인 선형 폴리에틸렌을 사용함으로써 밀봉층(1A)의 융점을 상기 바람직한 범위 내로 설정할 수 있다.
밀봉층(1A)은, 121℃와 같은, 레토르트 온도에서의 용해율이 45 질량% 이하인 것이 바람직하다.
밀봉층(1A)의 레토르트 온도에서의 용해율을 상기 범위 내로 유지함으로써, 본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름에 더욱 우수한 레토르트성(레토르트 온도에서의 내열성)을 부여할 수 있다.
밀봉층(1A)의 121℃에서의 용해율은 40 질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 35 질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
밀봉층(1A)을 구성하는 재료의 종류와 양을 조정하거나 밀봉층(1A) 또는 밀봉층(1A)을 포함하는 본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 제조 조건을 조정함으로써 밀봉층(1A)의 레토르트 온도에서의 용해율을 적절하게 조정할 수 있다.
밀봉층(1A)의 MFR(melt flow rate, 용융 유량)에 특별히 제한은 없고, 밀봉층(1A) 또는 밀봉층(1A)을 포함하는 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 제조 조건 및 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름에 요구되는 물성에 따라 적절하게 설정될 수 있다. MFR(190℃, 2160g 하중)이 0.1 내지 15g/10min인 것이 바람직하다.
밀봉층(1A)의 MFR을 상기 범위 내로 유지함으로써, 본원 제1 발명의 식품 포장 용기용 실런트 필름을 보다 용이하게 제조할 수 있고 압출시 수지 압력이 적절한 범위가 되는 것과 같은 바람직한 효과를 얻을 수 있다.
밀봉층(1A)의 MFR(190℃, 2160g 하중)은 0.5 내지 12g/10min인 것이 보다 바람직하고, 0.7 내지 11g/10min인 것이 특히 바람직하다.
밀봉층(1A)을 구성하는 재료의 종류와 양을 선택하거나 조정함으로써 밀봉층(1A)의 MFR을 적절하게 조정할 수 있다.
밀봉층(1A)이 선형 폴리에틸렌만으로 구성되거나, 또는 선형 폴리에틸렌과 소량의 첨가제만으로 구성되는 경우, 밀봉층(1A)의 MFR은 선형 폴리에틸렌의 융점에 의해 거의 결정되며, 이러한 경우, MFR(190℃, 2160g 하중)이 0.1 내지 15g/10min, 보다 바람직하게는 0.5 내지 12g/10min인 선형 폴리에틸렌을 사용함으로써 밀봉층(1A)의 MFR을 상기 바람직한 범위 내로 설정할 수 있다.
선형 폴리에틸렌
밀봉층(1A)을 구성하는 선형 폴리에틸렌은 에틸렌의 단독 중합체 또는 에틸렌 실질적으로 선형인 주쇄를 갖는 및 다른 단량체의 공중합체이면 되고, 이외의 제한은 존재하지 않는다. 고밀도 폴리에틸렌 및 선형 저밀도 폴리에틸렌은 선형 폴리에틸렌의 대표적인 형태이다.
밀봉층(1A)에 있어서, 밀봉층(1A)의 밀도가 915kg/m3에서 960kg/m3 사이가 되도록 하는 선형 폴리에틸렌이 사용된다.
밀봉층(1A)의 선형 폴리에틸렌 함량은 20 질량% 이상인 것이 바람직하고, 25 내지 100 질량%인 것이 보다 바람직하고, 30 내지 100 질량%인 것이 특히 바람직하다.
밀봉층(1A)에 있어서, 선형 폴리에틸렌을 1종만 사용할 수도 있고, 2종 이상의 선형 폴리에틸렌을 조합하여 사용할 수도 있다. 2종 이상의 선형 폴리에틸렌을 조합하여 사용하는 경우, 상기 선형 폴리에틸렌 함량은 상기 2종 이상의 선형 폴리에틸렌의 질량의 합을 기준으로 계산된다.
고밀도 폴리에틸렌
선형 폴리에틸렌의 대표적인 실시형태인 고밀도 폴리에틸렌으로는, 당업계에서 일반적으로 고밀도 폴리에틸렌으로 공지된 것을 적절하게 사용할 수 있다.
고밀도 폴리에틸렌(HDPE)은 에틸렌 단독 중합체 또는 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체일 수 있다.
상기 고밀도 폴리에틸렌은 JIS K6922-1에 준거하여 190℃ 및 2160g 하중에서 측정한 용융 유량(이하 "MFR"이라 함)이 0.1 내지 15g/10min인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5 내지 12.0g/10min이고, 더욱 바람직하게는 0.7 내지 11.0g/10min이다.
상기 범위의 MFR은 성형시 압출기의 부하를 낮추고 성형 안정성을 향상시키기 때문에 바람직하다.
본 실시형태에서 바람직하게 사용되는 고밀도 폴리에틸렌은 JIS K6922-1에 따른 밀도가 940 내지 975kg/m3인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 945 내지 965kg/m3이고, 더욱 바람직하게는 950 내지 960kg/m3이다.
상기 범위의 밀도이면 밀봉층(1A)의 밀도를 915kg/m3 이상 960kg/m3이하로 만드는 것이 용이하다.
본 실시형태에서 바람직하게 사용되는 고밀도 폴리에틸렌은 토소(주) 제조 니폴론 하드(Nipolon Hard) (상품명) 5700, 8500, 및 8022, 및 주식회사 프라임 폴리머 제조 하이젝스(Hizex) (등록상표) 3300F와 같은 시판 제품일 수 있다.
본 실시형태에서 바람직하게 사용되는 고밀도 폴리에틸렌은 슬러리법, 용액법, 및 기상법과 같은 제조법에 의해 제조될 수 있다. 일반적으로 고밀도 폴리에틸렌의 제조에 있어서, 마그네슘과 티타늄을 포함하는 고체 촉매 성분 및 유기 알루미늄 화합물로 이루어진 지글러(Ziegler) 촉매; 시클로펜타디에닐 유도체를 포함하는 유기 전이금속 화합물 및 이와 반응하여 이온성 착체를 형성하는 화합물 및/또는 유기 금속 화합물로 이루어진 메탈로센 촉매; 바나듐계 촉매 등이 사용될 수 있고, 이러한 촉매를 사용하여 에틸렌을 단독 중합하거나 에틸렌과 α-올레핀을 공중합함으로써 제조할 수 있다. α-올레핀으로는, 일반적으로 α-올레핀이라고 불리는 것을 사용할 수 있으며, 프로필렌, 부텐-1, 헥센-1, 옥텐-1, 4-메틸-1-펜텐 등의 탄소수 3 내지 12의 α-올레핀이 바람직하다. 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체의 예시는 에틸렌/헥센-1 공중합체, 에틸렌/부텐-1 공중합체, 에틸렌/옥텐-1 공중합체 등을 포함한다.
선형 저밀도 폴리에틸렌
선형 폴리에틸렌의 대표적인 실시형태인 선형 저밀도 폴리에틸렌으로는, 당업계에 일반적으로 선형 저밀도 폴리에틸렌으로 공지된 것을 적절하게 사용할 수 있다. 이러한 선형 저밀도 폴리에틸렌으로 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체를 사용할 수 있고, 지글러 촉매 또는 메탈로센 촉매와 같은 공지된 촉매를 이용한 제조 방법에 의해 합성된 것을 사용할 수 있다.
탄소수 3 내지 20의 화합물을 α-올레핀으로 사용할 수 있으며, 이의 예시는 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센, 1-도데센, 4-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-헥센 등을 포함하고, 이들의 혼합물을 사용할 수도 있다. α-올레핀은 바람직하게는 1-부텐, 1-헥센, 1-옥텐과 같은 탄소수 4, 6 또는 8의 화합물 또는 이들의 혼합물이다.
그럼에도 불구하고, 중합 공정에서 에틸렌을 다량화하여 α-올레핀을 생산하는 것도 가능하며, 이 경우 생성물은 실질적으로 에틸렌만을 원료로 하여 제조될 수 있다.
선형 저밀도 폴리에틸렌은 시판 제품을 사용할 수 있고, 예를 들어, 우베 마루젠 폴리에틸렌 주식회사 제조 2040F(C6-LLDPE, MFR: 4.0, 밀도: 0.918g/cm3), 주식회사 프라임 폴리머 제조 Evolue (등록상표) SP 2040을 사용할 수 있다.
선형 저밀도 폴리에틸렌의 밀도는 바람직하게는 890 내지 940kg/m3, 보다 바람직하게는 900 내지 930kg/m3이다. 밀봉층(1A)의 밀도를 915kg/m3이상 960kg/m3 이하로 하는 관점 및/또는 더욱 바람직한 밀도 범위로 하는 관점에서, 상기 밀도 범위에서 비교적 고밀도인 것을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 비교적 저밀도인 것의 배합량은 소량으로 설정하는 것이 바람직하다.
선형 저밀도 폴리에틸렌의 밀도는 공단량체(comonomer) 함량을 조정하고, 또한 촉매나 중합 온도와 같은 중합 조건을 선택 및 조정함으로써 적절하게 조정할 수 있다.
밀봉층(1A)의 MFR(190℃, 2160g 하중)을 상기 바람직한 범위로 하는 관점에서, 선형 저밀도 폴리에틸렌의 MFR(190℃, 2160g 하중)은 0.1 내지15g/10min인 것이 바람직하고, 0.5 내지 12g/10min인 것이 보다 바람직하고, 0.7 내지 11g/10min인 것이 특히 바람직하다.
선형 저밀도 폴리에틸렌의 MFR(190℃, 2160g 하중)은, 기존에 공지된 방법에 따라 적절하게 조정할 수 있고, 중합 온도와 같은 중합 조건을 조정하거나, 분자량 조정제를 도입하여 조정할 수 있다.
선형 저밀도 폴리에틸렌은 지글러 촉매와 같은 다중점(multi-site) 촉매, 메탈로센 촉매와 같은 단일점(single-site) 촉매를 포함하는 기존에 공지된 촉매를 사용하여 기존에 공지된 제조 방법에 의해 제조될 수 있다. 분자량 분포가 좁고 고강도 필름을 형성할 수 있는 선형 저밀도 폴리에틸렌을 얻는 관점에서, 단일점 촉매를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 단일점 촉매는 균일한 활성종을 형성할 수 있는 촉매이고 일반적으로 메탈로센 또는 비메탈로센 전이금속 화합물을 활성화 조촉매(cocatalyst)와 접촉시킴으로써 제조된다. 단일점 촉매는 보다 균일한 활성 부위 구조를 갖고 있어 고분자량 및 고도로 균일한 구조의 중합체를 중합할 수 있기 때문에 다중점 촉매보다 바람직하다. 단일점 촉매로는, 메탈로센 촉매가 특히 바람직하게 사용된다. 메탈로센 촉매는 시클로펜타디에닐 골격을 갖는 리간드를 포함하는 주기율표 IV족의 전이금속 화합물, 조촉매, 필요에 따라 유기 금속 화합물, 및 담체의 각 촉매 성분을 포함하는 촉매이다.
상기 시클로펜타디에닐 골격을 갖는 리간드를 포함하는 주기율표 IV족의 전이금속 화합물에 있어서, 시클로펜타디에닐 골격은 시클로펜타디에닐기, 치환된 시클로펜타디에닐기 등이다. 상기 치환된 시클로펜타디에닐기는 탄소수 1 내지 30의 탄화수소기, 실릴기, 실릴 치환 알킬기, 실릴 치환 아릴기, 시아노기, 시아노알킬기, 시아노아릴기, 할로겐기, 할로알킬기, 할로실릴기 등에서 선택되는 적어도 하나의 치환기를 갖는 것이다. 상기 치환된 시클로펜타디에닐기는 2개 이상의 치환기를 가질 수 있고, 치환기는 서로 결합하여 인데닐 고리, 플루오레닐 고리, 아줄레닐 고리 또는 이들의 수소화 형태와 같은 고리를 형성할 수 있다. 치환기가 서로 결합하여 형성된 고리는 치환기를 더 가질 수 있다.
시클로펜타디에닐 골격을 갖는 리간드를 포함하는 주기율표 IV족의 전이금속 화합물에 있어서, 전이금속의 예시는 지르코늄, 티타늄, 하프늄 등을 포함하고, 지르코늄 및 하프늄이 특히 바람직하다. 전이금속 화합물은 일반적으로 시클로펜타디에닐 골격을 갖는 2개의 리간드를 갖고, 시클로펜타디에닐 골격을 갖는 각각의 리간드는 가교기(bridging group)에 의해 서로 결합되어 있는 것이 바람직하다. 가교기의 예시로는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기, 실릴렌기, 디알킬실릴렌기 및 디아릴실릴렌기와 같은 치환된 실릴렌기, 디알킬겔밀렌기 및 디아릴겔밀렌기와 같은 치환된 겔밀렌기를 포함하고, 치환된 실릴렌기가 바람직하다.
주기율표 IV족의 전이금속 화합물에 있어서, 시클로펜타디에닐 골격을 갖는 리간드 이외의 리간드로서 대표적인 것으로는 수소, 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기(알킬기 , 알케닐기, 아릴기, 알킬아릴기, 아랄킬아릴기, 폴리에닐기 등), 할로겐, 메타알킬기, 메타아릴기 등이 포함된다.
상기 시클로펜타디에닐 골격을 갖는 리간드를 포함하는 주기율표 Ⅳ족의 전이금속 화합물 중 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 촉매 성분으로 사용할 수 있다.
조촉매는 상기 주기율표 IV족의 전이금속 화합물을 중합 촉매로서 유효하게 할 수 있거나 촉매적으로 활성화된 상태에서 이온 전하를 균일하게 할 수 있는 것을 말한다. 조촉매의 예시로는 유기 알루미늄 옥시 화합물의 벤젠 가용성 알루미녹산, 벤젠 불용성 유기 알루미늄 옥시 화합물, 이온 교환 가능한 층상 규산염, 붕소 화합물, 활성 수소기가 있거나 없는 양이온 및 비배위(non-coordinating) 음이온으로 구성된 이온성 화합물, 란탄 산화물과 같은 란타노이드 염, 산화주석, 불소기를 포함하는 페녹시 화합물 등이 포함된다.
시클로펜타디에닐 골격을 갖는 리간드를 포함하는 주기율표 Ⅳ족의 전이금속 화합물은 무기 또는 유기 화합물 담체에 담지되어 사용될 수 있다. 담체로서는 무기 또는 유기 화합물의 다공성 산화물이 바람직하다. 이의 구체적인 예시로는 몬모릴로나이트와 같은 이온 교환 가능한 층상 규산염, SiO2, Al2O3, MgO, ZrO2, TiO2, B2O3, CaO, ZnO, BaO, ThO2 등 및 이들의 혼합물이 포함된다.
또한, 필요에 따라 사용되는 유기 금속 화합물에는, 유기 알루미늄 화합물, 유기 마그네슘 화합물, 유기 아연 화합물이 포함된다. 이들 중에서, 유기 알루미늄이 바람직하게 사용된다.
분자량 분포가 넓고 유연성 및 성형성이 우수한 선형 저밀도 폴리에틸렌을 얻는 관점에서, 지글러 촉매 및 필립스 촉매와 같은 다중점 촉매를 사용하는 것이 바람직하다.
바람직한 지글러 촉매는 티타늄 화합물 및 유기 알루미늄 화합물을 포함하는 촉매와 같이 에틸렌과 α-올레핀의 배위 중합을 위한 지글러 촉매로서 일반적으로 공지된 것일 수 있고, 이의 예시로는 할로겐화 티타늄 화합물 및 유기 알루미늄 화합물로 구성된 촉매, 티타늄, 마그네슘, 염소 등으로 구성된 고체 촉매 성분, 유기 알루미늄 화합물로 구성된 촉매 등이 포함된다. 이러한 촉매의 보다 구체적인 예시로는 알코올로 전처리된 무수 이할로겐화마그네슘과 유기 금속 화합물의 반응 생성물을 티타늄 화합물을 반응시킴으로써 얻어진 촉매 성분(a)과 유기 금속 화합물(b)로 구성된 촉매; 마그네슘 금속과 수산화 유기 화합물 또는 마그네슘과 같은 산소 함유 유기 화합물, 전이금속의 산소 함유 유기 화합물 및 할로겐화 알루미늄 화합물을 반응시켜 얻어진 촉매 성분(A)과 유기 금속 화합물의 촉매 성분(B)으로 구성된 촉매; 및 (i) 마그네슘 금속과 수산화 유기 화합물, 마그네슘의 산소 함유 유기 화합물 및 마그네슘의 할로겐 함유 화합물로부터 선택되는 적어도 1종, (ii) 전이금속의 산소 함유 유기 화합물 및 전이금속의 할로겐 함유 유기 화합물로부터 선택되는 적어도 1종, (iii) 규소 화합물을 반응시켜 얻어지는 반응물, 및 (iv) 할로겐화 알루미늄 화합물을 반응시켜 얻어지는 고체 촉매 성분(A)과 유기 금속 화합물의 촉매 성분(B)으로 구성된 촉매가 포함된다.
필립스 촉매는 에틸렌과 α-올레핀의 배위 중합을 위한 필립스 촉매로서 일반적으로 공지된 것일 수 있고, 이는 산화 크롬 등의 크롬 화합물을 포함하는 촉매계일 수 있으며, 이의 구체적인 예시로는 실리카, 알루미나, 실리카-알루미나 및 실리카-티타니아와 같은 고체 산화물에 삼산화 크롬, 크롬산 에스테르 등의 크롬 화합물을 담지한 촉매가 포함된다.
밀봉층(1A)은 선형 폴리에틸렌 이외의 중합체, 올리고머, 블로킹 방지제, 미끄럼제, 열 안정제 (산화방지제), 내후 안정제, 자외선 흡수제, 윤활제, 핵제, 대전 방지제, 방담제, 안료 및 염료와 같이 상기 선형 폴리에틸렌 이외의 성분을 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라 또는 본원 제1 발명의 목적에 반하지 않는 범위에서 활석, 실리카, 규조토 등의 다양한 충전재가 배합될 수 있다.
이러한 첨가제는 선형 폴리에틸렌에 미리 혼합되거나 선형 폴리에틸렌으로부터 밀봉층(1A)을 형성할 때 첨가될 수 있다.
밀봉층(1A)의 두께에 특별히 제한은 없지만, 양호한 밀봉 특성 등의 관점에서 3μm 이상인 것이 바람직하고, 4μm 이상인 것이 보다 바람직하고, 5μm 이상인 것이 특히 바람직하다.
한편, 유연성 및 경제성의 관점에서, 밀봉층(1A)의 두께는 30μm 이하인 것이 바람직하고, 25μm 이하인 것이 보다 바람직하고, 20μm 이하인 것이 특히 바람직하다.
본원 제1 발명의 라미네이트 필름의 제조에 있어서 연신을 실시하는 경우, 연신 비율은 면적비로 1 내지 100배인 것이 바람직하고, 4 내지 80배인 것이 특히 바람직하다. 연신 전의 밀봉층(1A)에 해당하는 층의 두께는 0.3 내지 12mm인 것이 바람직하고, 0.5 내지 4mm인 것이 특히 바람직하다.
밀봉층(1A)의 두께는 연신 비율과 같은 연신 조건, 연신 전 층의 두께, 연신 전 층을 형성하는 데 사용된 다이의 립 간격을 조정함으로써 조정될 수 있다.
코어층(1B)
본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 구성하는 코어층(1B)은 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌을 포함한다. 따라서, 코어층(1B)은 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌만으로 구성될 수도 있고, 또는 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌 이외에, 기타 수지 및 블로킹 방지제, 미끄럼제 등의 각종 첨가제와 같은 다른 성분을 포함할 수도 있다.
코어층(1B)이 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌을 포함함으로써, 본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름은 레토르트성(레토르트 온도에서의 내열성)과 저온에서의 내충격성의 균형을 높은 수준으로 유지할 수 있다. 또한 열봉합성, 부드러움, 유연성, 및 기밀성 등 일반적으로 실런트 필름에 요구되는 물성을 제공할 수 있다.
코어층(1B)의 밀도는 932kg/m3 이상 940kg/m3 미만이다. 코어층(1B)의 밀도가 940kg/m3 이상 960kg/m3 이하이므로, 본원 제1 발명의 다른 요건들과 더불어, 본원 제1 발명의 식품 포장 용기용 실런트 필름은 레토르트성(레토르트 온도에서의 내열성)과 저온에서의 내충격성의 균형을 높은 수준으로 유지할 수 있다.
코어층(1B)의 밀도는 934kg/m3이상 940kg/m3 미만인 것이 바람직하고, 936kg/m3 이상 940kg/m3 미만인 것이 특히 바람직하다.
코어층(1B)의 밀도는 코어층(1B)을 구성하는 재료의 종류와 양, 코어층(1B) 또는 코어층(1B)을 포함하는 본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 제조 조건을 조정함으로써 적절하게 조정할 수 있다.
코어층(1B)이 선형 폴리에틸렌만으로 구성되거나, 선형 폴리에틸렌과 소량의 첨가제만으로 구성되는 경우, 코어층(1B)의 밀도는 선형 폴리에틸렌의 밀도에 의해 거의 결정되며, 이러한 경우, 밀도가 932kg/m3 이상 940kg/m3미만, 바람직하게는 934kg/m3 이상 940kg/m3 미만인 선형 폴리에틸렌을 사용함으로써 코어층(1B)의 밀도를 특정 범위 내로 유지할 수 있다.
코어층(1B)의 융점에 특별히 제한은 없고, 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 용도와 사용 형태에 따라 적절하게 설정할 수 있으며, 120 내지 135℃인 것이 바람직하다.
코어층(1B)의 융점이 상기 범위 내에 있음으로써, 본원 제1 발명의 식품 포장 용기용 실런트 필름에 더욱 우수한 레토르트성(레토르트 온도에서의 내열성)을 부여할 수 있다.
코어층(1B)의 융점은 122 내지 134℃인 것이 보다 바람직하고, 125 내지 133℃인 것이 특히 바람직하다.
코어층(1B)의 융점은 코어층(1B)을 구성하는 재료의 종류와 양을 조정하거나 코어층(1B) 또는 코어층(1B)을 포함하는 본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 제조 조건을 조정함으로써 적절하게 조정될 수 있다.
코어층(1B)이 선형 폴리에틸렌만으로 구성되거나, 또는 선형 폴리에틸렌과 소량의 첨가제만으로 구성되는 경우, 코어층(1B)의 융점은 선형 폴리에틸렌의 융점에 의해 거의 결정되며, 이러한 경우, 융점이 120 내지 135℃, 바람직하게는 122 내지 134℃인 선형 폴리에틸렌을 사용함으로써 코어층(1B)의 융점을 상기 바람직한 범위 내로 설정할 수 있다.
코어층(1B)은 레토르트 온도에서의 용해율, 예를 들어 121℃에서의 용해율이 95 질량% 이하인 것이 바람직하다.
코어층(1B)의 레토르트 온도에서의 용해율이 상기 범위 내에 있음으로써, 본원 제1 발명의 식품 포장 용기용 실런트 필름에 더욱 우수한 레토르트성(레토르트 온도에서의 내열성)을 부여할 수 있다.
코어층(1B)의 121℃에 있어서의 용해율은 45 내지 95 질량%인 것이 보다 바람직하고, 47 내지 93 질량%인 것이 특히 바람직하다.
코어층(1B)의 레토르트 온도에서의 용해율은 코어층(1B)을 구성하는 재료의 종류와 양을 조정하거나 코어층(1B) 또는 코어층(1B)을 포함하는 본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 제조 조건을 조정함으로써 적절하게 조정될 수 있다.
코어층(1B)의 MFR(용융 유량)에 특별히 제한은 없고, 코어층(1B) 또는 코어층(1B)을 포함하는 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 제조 조건, 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름에 요구되는 물성 등에 따라 적절하게 설정할 수 있다. 그럼에도 불구하고, MFR(190℃, 2160g 하중)이 6.0g/10min 이하인 것이 바람직하다.
코어층(1B)의 MFR이 6.0g/10min 이하임으로써 본원 제1 발명의 식품 포장 용기용 실런트 필름의 레토르트 온도에서의 내열성과 저온에서의 내충격성을 더욱 높은 수준으로 양립시킬 수 있고, 내충격성 향상 등의 바람직한 효과를 실현할 수 있다.
코어층(1B)의 MFR(190℃, 2160g 하중)은 0.1 내지 15g/10min인 것이 보다 바람직하고, 0.7 내지 11g/10min인 것이 특히 바람직하다.
코어층(1B)의 MFR은 코어층(1B)을 구성하는 재료의 종류와 양을 선택 및 조정함으로써 적절하게 조정될 수 있다.
코어층(1B)이 선형 폴리에틸렌만으로 구성되거나, 또는 선형 폴리에틸렌과 소량의 첨가제만으로 구성되는 경우, 코어층(1B)의 MFR은 선형 폴리에틸렌의 융점에 의해 거의 결정되며, 이러한 경우, MFR(190℃, 2160g 하중)이 0.1 내지 15g/10min, 보다 바람직하게는 0.7 내지 11g/10min인 선형 폴리에틸렌을 사용함으로써 코어층(1B)의 MFR을 상기 바람직한 범위 내로 설정할 수 있다.
메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌
코어층(1B)을 구성하는 선형 폴리에틸렌은 상기 밀봉층(1A)을 구성하는 선형 폴리에틸렌과 기본적으로 동일한 종류의 수지이다.
단, 코어층(1B)을 구성하는 선형 폴리에틸렌은 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 것에 한정된다. 따라서, 밀봉층(1A)을 구성하는 선형 폴리에틸렌에 관한 상기 설명 중, 메탈로센 촉매 이외의 촉매를 사용하여 선형 폴리에틸렌을 제조하는 것에 관한 설명은 코어층(1B)을 구성하는 선형 폴리에틸렌에 적용되지 않는다.
또한, 코어층(1B)의 밀도는 932kg/m3 이상 940kg/m3 미만이므로, 코어층(1B)에 있어서 층 전체의 밀도가 이 범위 내에 해당하는 밀도의 선형 폴리에틸렌을 사용해야 한다.
메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌은 내충격성이 우수하므로, 코어층(1B)을 구성하는 선형 폴리에틸렌으로 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌을 사용함으로써 내충격성을 더욱 향상시킬 수 있고 내열성과 저온에서의 내충격성을 더욱 높은 수준으로 양립시킬 수 있다.
코어층(1B)을 구성하는 선형 폴리에틸렌의 밀도는 코어층(1B)의 밀도가 932kg/m3 이상 940kg/m3 미만이 되도록 설정된다.
보다 구체적으로는, 코어층(1B)을 구성하는 선형 폴리에틸렌의 밀도는 932 내지 940kg/m3 미만의 범위 내인 것이 바람직하고, 934 내지 940kg/m3 미만의 범위 내인 것이 보다 바람직하고, 936 내지 940kg/m3 미만의 범위 내인 것이 특히 바람직하다.
이러한 관점에서, 코어층(1B)을 구성하는 선형 폴리에틸렌으로는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)보다 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)이 바람직하고, 선형 저밀도 폴리에틸렌만을 사용하거나, 선형 저밀도 폴리에틸렌이 대부분을 차지하는 조합으로 사용하는 것이 바람직하다.
코어층(1B)의 선형 폴리에틸렌 함량은 70 질량% 이상인 것이 바람직하고, 80 내지 100 질량%인 것이 보다 바람직하고, 90 내지 98 질량%인 것이 특히 바람직하다.
코어층(1B)에 있어서, 선형 폴리에틸렌을 1종만 사용할 수도 있고, 2종 이상의 선형 폴리에틸렌을 조합하여 사용할 수도 있다. 2종 이상의 선형 폴리에틸렌을 조합하여 사용하는 경우, 상기 선형 폴리에틸렌 함량은 2종 이상의 선형 폴리에틸렌의 질량의 합을 기준으로 계산된다.
코어층(1B)의 두께에 특별히 제한은 없지만, 밀봉층(1A) 및 라미네이트층(1C)의 두께보다 두꺼운 것이 바람직하고, 밀봉층(1A)의 두께와 라미네이트층(1C)의 두께의 합보다 큰 것이 특히 바람직하다.
보다 구체적으로는, 코어층(1B)의 두께는 9㎛ 이상인 것이 바람직하고, 15㎛ 이상인 것이 특히 바람직하다.
한편, 원료 비용 등의 관점에서, 코어층(1B)의 두께는 90㎛ 이하인 것이 바람직하고, 60㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.
라미네이트층(1C)
본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 구성하는 라미네이트층(1C)은 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌을 포함한다. 따라서, 라미네이트층(1C)은 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌만으로 구성될 수도 있고, 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌 이외에 기타 수지 및 블로킹 방지제, 미끄럼제 등의 각종 첨가제와 같은 다른 성분을 포함할 수도 있다.
라미네이트층(1C)이 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌을 포함함으로써, 본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름은 레토르트성(레토르트 온도에서의 내열성)과 저온에서의 내충격성의 균형을 높은 수준으로 유지할 수 있고, 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름은 열봉합성, 부드러움, 유연성, 기밀성 등 일반적으로 실런트 필름에 요구되는 물성을 적절하게 제공할 수 있다.
라미네이트층 (1C)의 밀도는 932kg/m3 이상 940kg/m3 미만이다. 라미네이트층(1C)의 밀도가 940kg/m3 이상 960kg/m3 이하이므로, 본원 제1 발명의 다른 요건들과 더불어, 본원 제1 발명의 식품 포장 용기용 실런트 필름은 레토르트성(레토르트 온도에서의 내열성)과 저온에서의 내충격성의 균형을 높은 수준으로 유지할 수 있다.
라미네이트층(1C)의 밀도는 934kg/m3 이상 940kg/m3 미만인 것이 바람직하고, 936kg/m3 이상 940kg/m3 미만인 것이 특히 바람직하다.
라미네이트층(1C)의 밀도는 라미네이트층(1C)을 구성하는 재료의 종류와 양을 조정하거나 라미네이트층(1C) 또는 라미네이트층(1C)을 포함하는 본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 제조 조건을 조정함으로써 적절하게 조정될 수 있다.
라미네이트층(1C)이 선형 폴리에틸렌만으로 구성되거나 또는 선형 폴리에틸렌과 소량의 첨가제만으로 구성되는 경우, 라미네이트층(1C)의 밀도는 선형 폴리에틸렌의 밀도에 의해 거의 결정되며, 이러한 경우, 밀도가 932kg/m3 이상 940kg/m3 미만, 바람직하게는 934kg/m3 이상 940kg/m3 미만인 선형 폴리에틸렌을 사용함으로써 라미네이트층(1C)의 밀도를 특정 범위 내로 유지할 수 있다.
라미네이트층(1C)의 융점에 특별히 제한은 없지만, 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 용도와 사용 형태에 따라 적절하게 설정할 수 있으며, 120 내지 135℃인 것이 바람직하다.
라미네이트층(1C)의 융점이 상기 범위 내에 있음으로써, 본원 제1 발명의 식품 포장 용기용 실런트 필름은 더욱 우수한 레토르트성(레토르트 온도에서의 내열성)을 제공할 수 있다.
라미네이트층(1C)의 융점은 122 내지 134℃인 것이 보다 바람직하고, 125 내지 133℃인 것이 특히 바람직하다.
라미네이트층(1C)의 융점은 라미네이트층(1C)을 구성하는 재료의 종류와 양을 조정하거나 라미네이트층(1C) 또는 라미네이트층(1C)을 포함하는 본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 제조 조건을 조정함으로써 적절하게 조정될 수 있다.
라미네이트층(1C)이 선형 폴리에틸렌만으로 구성되거나, 또는 선형 폴리에틸렌과 소량의 첨가제만으로 구성되는 경우, 라미네이트층(1C)의 융점은 선형 폴리에틸렌의 융점에 의해 거의 결정되며, 이러한 경우, 융점이 120 내지 135℃, 바람직하게는 122 내지 134℃인 선형 폴리에틸렌을 사용함으로써 라미네이트층(1C)의 융점을 상기 바람직한 범위 내로 설정할 수 있다.
라미네이트층(1C)은 레토르트 온도에서의 용해율, 예를 들어 121℃에서의 용해율이 95 질량% 이하인 것이 바람직하다.
라미네이트층(1C)의 레토르트 온도에서의 용해율이 상기 범위 내에 있음으로써, 본원 제1 발명의 식품 포장 용기용 실런트 필름은 더욱 우수한 레토르트성(레토르트 온도에서의 내열성)을 제공할 수 있다.
라미네이트층(1C)의 121℃에서의 용해율은 45 내지 95 질량%인 것이 보다 바람직하고, 47 내지 93 질량%인 것이 특히 바람직하다.
라미네이트층(1C)의 레토르트 온도에서의 용해율은 라미네이트층(1C)을 구성하는 재료의 종류와 양을 조정하거나 라미네이트층(1C) 또는 라미네이트층(1C)을 포함하는 본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 제조 조건을 조정함으로써 적절하게 조정될 수 있다.
라미네이트층(1C)의 MFR(용융 유량)에 특별히 제한은 없고, 라미네이트층(1C) 또는 라미네이트층(1C)을 포함하는 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 제조 조건, 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름에 요구되는 물성 등에 따라 적절하게 설정할 수 있다. 그럼에도 불구하고, MFR(190℃, 2160g 하중)이 6.0g/10min 이하인 것이 바람직하다.
라미네이트층(1C)의 MFR이 6.0g/10min 이하임으로써, 본원 제1 발명의 식품 포장 용기용 실런트 필름의 레토르트 온도에서의 내열성과 저온에서의 내충격성을 더욱 높은 수준으로 양립시킬 수 있고, 내충격성 향상 등의 바람직한 효과를 실현할 수 있다.
라미네이트층(1C)의 MFR(190℃, 2160g 하중)은 0.1 내지 15g/10min인 것이 보다 바람직하고, 0.7 내지 11g/10min인 것이 특히 바람직하다.
라미네이트층(1C)의 MFR은 라미네이트층(1C)을 구성하는 재료의 종류와 양을 선택 및 조정함으로써 적절하게 조정될 수 있다.
라미네이트층(1C)이 선형 폴리에틸렌만으로 구성되거나, 또는 선형 폴리에틸렌과 소량의 첨가제만으로 구성되는 경우, 라미네이트층(1C)의 MFR은 선형 폴리에틸렌의 융점에 의해 거의 결정되며, 이러한 경우, MFR(190℃, 2160g 하중)이 0.1 내지 15g/10min, 보다 바람직하게는 0.7 내지 11g/10min인 선형 폴리에틸렌을 사용함으로써 라미네이트층(1C)의 MFR을 상기 바람직한 범위 내로 설정할 수 있다.
메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌
라미네이트층(1C)을 구성하는 선형 폴리에틸렌은 상기 밀봉층(1A)을 구성하는 선형 폴리에틸렌과 기본적으로 동일한 종류의 수지이다.
그러나, 라미네이트층(1C)을 구성하는 선형 폴리에틸렌은 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 것에 한정된다. 따라서, 밀봉층(1A)을 구성하는 선형 폴리에틸렌에 관한 상기 설명 중, 메탈로센 촉매 이외의 촉매를 사용하여 선형 폴리에틸렌을 제조하는 것에 관한 설명은 라미네이트층(1C)을 구성하는 선형 폴리에틸렌에 적용되지 않는다.
또한, 라미네이트층(1C)의 밀도는 932 이상 940 미만이므로, 라미네이트층(1C)에 있어서 층 전체의 밀도가 이 범위 내가 해당하는 밀도의 선형 폴리에틸렌을 사용해야 한다.
메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌은 내충격성이 우수하므로, 라미네이트층(1C)을 구성하는 선형 폴리에틸렌으로 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌을 사용함으로써 내충격성을 더욱 향상시킬 수 있고, 내열성과 저온에서의 내충격성을 더욱 높은 수준으로 양립시킬 수 있다.
라미네이트층(1C)을 구성하는 선형 폴리에틸렌의 밀도는 라미네이트층(1C)의 밀도가 932kg/m3 이상 940kg/m3 미만이 되도록 설정된다.
보다 구체적으로는, 라미네이트층(1C)을 구성하는 선형 폴리에틸렌의 밀도는 932 내지 940kg/m3미만의 범위 내인 것이 바람직하고, 934 내지 940kg/m3 미만의 범위 내인 것이 보다 바람직하고, 936 내지 940kg/m3미만의 범위 내인 것이 특히 바람직하다.
이러한 관점에서, 라미네이트층(1C)을 구성하는 선형 폴리에틸렌으로 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)보다 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)이 바람직하고, 선형 저밀도 폴리에틸렌만을 사용하거나 선형 저밀도 폴리에틸렌이 대부분을 차지하는 조합으로 사용하는 것이 바람직하다.
라미네이트층(1C)의 선형 폴리에틸렌 함량은 70 질량% 이상인 것이 바람직하고, 80 내지 100 질량%인 것이 보다 바람직하고, 90 내지 98 질량%인 것이 특히 바람직하다.
라미네이트층(1C)에 있어서, 선형 폴리에틸렌을 1종만 사용할 수도 있고, 2종 이상의 선형 폴리에틸렌을 조합하여 사용할 수도 있다. 2종 이상의 선형 폴리에틸렌을 조합하여 사용하는 경우, 상기 선형 폴리에틸렌 함량은 2종 이상의 선형 폴리에틸렌의 질량의 합을 기준으로 계산된다.
라미네이트층(1C)은 필요에 따라 또는 원하는 대로, 후술하는 기재층(D)과 같은 다른 층과 적층될 수 있다.
따라서, 라미네이트층(1C)은 기재층(D)과 같은 다른 층과 라미네이트층(1C)의 적층 강도 및 다른 요소들을 고려하여 설계하는 것이 바람직하다.
라미네이트층(1C)에는 다른 층과의 접착력을 향상시키기 위해 코로나 처리와 같은 표면 처리를 할 수 있다.
본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름 보관시 등의 블로킹 방지의 관점에서, 라미네이트층(1C)은 블로킹 방지제를 포함할 수 있다.
블로킹 방지제로서 실리카 분말, 바람직하게는 합성 실리카 등을 적합하게 사용할 수 있다. 라미네이트층(1C)에 실리카 분말을 균일하게 분산시키는 관점에서, 마스터 배치를 형성하기 위해 실리카 분말을 라미네이트층(1C)을 구성하는 수지와의 혼화성이 높은 수지에 분산시킬 수 있고, 그 다음 마스터 배치는 라미네이트층(1C)에 첨가될 수 있다.
라미네이트층(1C)의 두께에 특별히 제한은 없지만, 필름 컬(curl)을 제어하는 등의 관점에서, 3㎛ 이상인 것이 바람직하고, 5㎛ 이상인 것이 특히 바람직하다.
한편, 원료 비용 등의 관점에서는, 30㎛ 이하인 것이 바람직하고, 20㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.
밀봉층(1A), 코어층(1B), 및 라미네이트층(1C) 중 어느 하나에 상기 이외의 열안정제 , 산화방지제, 광안정제, 정전기 방지제, 블로킹 방지제, 윤활제, 핵제, 난연제, 안료, 염료, 탄산 칼슘, 황산 바륨, 수산화 마그네슘, 운모, 활석, 점토, 항균제, 김서림 방지제 등의 각종 첨가제 및 충전재를 첨가할 수 있다. 또한, 본원 제1 발명의 목적에 반하지 않는 범위에서, 다른(상기 이외의) 열가소성 수지, 열가소성 엘라스토머(elastomer), 고무 등을 배합할 수 있다.
각종 첨가제는 마스터 배치의 형태로 첨가될 수 있다.
레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름(적층된 필름)
본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름은 밀봉층(1A), 코어층(1B), 및 라미네이트층(1C)을 갖는다. 본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름에 있어서, 라미네이트층(1C)과 밀봉층(1A)은 코어층(1B)을 통해 직접 적층되는 것이 바람직하지만, 그 외의 층이 사이에 존재할 수 있다.
본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름은 공지된 다양한 필름 형성 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 라미네이트층(1C), 코어층(1B), 및 밀봉층(1A)을 각각 미리 형성한 후, 필름들을 적층하여 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 형성하는 방법; 다중층 염료를 사용하여 코어층(1B) 및 밀봉층(1A)으로 구성된 다중층 필름을 얻은 후, 코어층(1B)의 표면 상에 라미네이트층(1C)을 압출하여 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 형성하는 방법; 다중층 염료를 사용하여 라미네이트층(1C), 코어층(1B) 및 밀봉층(1A)을 포함하는 다중층 필름을 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 얻는 방법 등을 채택할 수 있다.
또한, 필름 성형 방법으로 공지된 다양한 필름 성형 방법, 보다 구체적으로는 T-다이캐스트(T-die cast) 필름 성형 방법 및 인플레이션 필름 성형 방법을 채택할 수 있다.
본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 실용적인 강도를 확보하는 등의 관점에서, 통상적으로 20㎛ 이상, 바람직하게는 30㎛ 이상이고, 보다 바람직하게는 40㎛ 이상이다. 한편, 예를 들어 기재층(D)과 적층된 후에도 실용적인 유연성을 제공하는 관점에서, 두께는 통상적으로 200㎛ 이하, 바람직하게는 170㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 150㎛ 이하이다.
본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름은 연신 필름 또는 비연신 필름일 수도 있지만, 제조의 용이성 및 유연성의 관점에서 비연신 필름인 것이 바람직하다.
한편, 기계적 물성 향상의 관점에서는, 연신 필름인 것이 바람직하고, 2축 연신 필름인 것이 특히 바람직하다.
2축 연신은 순차 2축 연신, 동시 2축 연신, 다단계 연신 또는 기타 적절한 방법에 의해 수행될 수 있다.
2축 연신의 조건으로는 2축 연신 필름을 제조하기 위한 공지된 조건을 포함한다. 예를 들어, 순차 2축 연신 방법에서, 종연신 온도는 100℃ 내지 145℃일 수 있고 연신 배율은 4 내지 7배일 수 있고, 횡연신 온도는 150℃ 내지 190℃일 수 있고 연신 배율은 8 내지 11배일 수 있다.
본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름은 각각 특정 밀도를 갖는 밀봉층(1A), 코어층(1B), 및 라미네이트층(1C)을 갖고, 코어층(1B)과 라미네이트층(1C)을 구성하는 선형 폴리에틸렌은 각각 메탈로센 촉매를 사용하여 중합되며, 이로 인해, 레토르트 온도에서의 내열성과 저온에서의 내충격성이 기존 기술의 한계를 넘어 높은 수준으로 균형을 이룰 수 있다.
여기서, 레토르트 온도에서의 내열성이란 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 사용하여 형성된 레토르트 식품 포장을 레토르트 온도(본원에서는 120℃)로 열처리할 때 포장 내면의 밀봉층이 서로 열융착되지 않고 포장 용기가 적절한 상태로 유지되는 것을 의미한다.
레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 레토르트 온도에서의 내열성은 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 사용하여 필름의 밀봉층(1A)이 서로 접하도록 포장 용기를 형성하고, 특정 레토로트 온도에서 레토르트 처리한 다음, 밀봉층(1A)이 서로 융착되었는지 여부를 판정함으로써 평가할 수 있다. 보다 구체적으로, 본원의 실시예에 기재된 방법으로 평가할 수 있다.
본원의 실시예에 기재된 방법으로 평가한 경우, 본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 사용하여 형성된 포장 용기는 121℃에서 45분간 레토르트 처리하였을 때, 융착이 전혀 없거나 쉽게 벗겨지는 가벼운 융착이 발생하는 등 융착을 효과적으로 방지할 수 있다.
본원 제1 발명에 있어서, 수지 조성 등을 더욱 최적화함으로써 레토르트 온도에서의 내열성을 더욱 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 각 층의 밀도, 특히 밀봉층(1A)의 밀도를 높게 설정함으로써, 레토르트 온도에서의 내열성을 더욱 향상시킬 수 있다.
저온에서의 내충격성은 낙하에 의한 봉지 파손으로 평가할 수 있다. 보다 구체적으로, 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 사용하여 물을 채운 봉지 형태의 포장 용기를 형성하고, 5℃로 냉각한 후, 일정 높이에서 반복적으로 떨어뜨렸을 때 봉지가 파손될 때까지의 낙하 횟수로 평가할 수 있다. 보다 구체적으로, 본원의 실시예에 기재된 방법으로 평가할 수 있다.
본원의 실시예에 기재된 방법으로 평가한 경우, 본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 사용하여 형성한 포장 용기는 봉지가 파손되기 전까지 보통 15회 이상, 바람직하게는 20회 이상의 낙하가 필요하고, 더욱 바람직하게는 25회 이상의 낙하가 필요하다.
본원 제1 발명에 있어서, 수지 조성 등을 더욱 최적화함으로써 저온에서의 내충격성을 더욱 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 각 층의 밀도를 낮게 설정함으로써, 저온에서의 내충격성을 더욱 향상시킬 수 있다.
기재층(D)
원하는 경우, 본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름은 라미네이트층(1C) 위에 기재층(D)이 적층될 수 있다.
기재층(D)에 특별히 제한은 없지만, 일반적으로 레토르트 식품 포장 용기에 사용되는 내열성 및 가스 차단성이 우수한 필름을 적합하게 사용할 수 있다.
기재층(D)의 바람직한 재료는, 예를 들어, 열가소성 수지로 만들어진 플라스틱 필름을 포함하며, 예를 들어, 나일론 6, 나일론 66, 파라- 또는 메타-자일렌 아디프아미드와 같은 폴리아미드; 결정성 폴리프로필렌, 결정성 프로필렌-에틸렌 공중합체, 결정성 폴리부텐-1, 결정성 폴리 4-메틸펜텐-1, 저밀도, 중밀도 또는 고밀도 폴리에틸렌, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체(EVA), 에틸렌-에틸아크릴산 공중합체(EEA) 및 이온 가교 올레핀 공중합체(이오노머(ionomers))와 같은 폴리올레핀; 폴리스티렌 및 스티렌-부타디엔 공중합체와 같은 방향족 비닐 공중합체; 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴 수지와 같은 할로겐화 비닐 중합체; 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체, 아크릴로니트릴-스티렌-부타디엔 공중합체와 같은 니트릴 중합체; 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 폴리테트라메틸렌 테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르; 폴리카보네이트; 폴리옥시메틸렌과 같은 폴리아세탈이다. 포장하는 내용물이 산소에 민감한 경우, 상기 필름에 금속, 금속 산화물 등을 증착하거나 유기 화합물을 코팅한 필름 또는 에틸렌비닐알코올 공중합체(EVOH) 수지로 만들어진 층이 제공될 수 있다.
이러한 재료로 만들어진 플라스틱 필름은 비연신, 1축 연신 또는 2축 연신으로 사용할 수 있다.
기재층(D)으로는, 단층 또는 2개 이상의 플라스틱 필름이 사용될 수 있고, 또는 이러한 플라스틱 필름의 1종 또는 2종 이상은 알루미늄, 호일, 종이, 셀로판 등의 금속으로 적층될 수 있다.
바람직한 기재층(D)으로는, 예를 들어, 연신된 나일론 필름 또는 연신된 폴리에스테르 필름으로 구성된 단층 필름; 저밀도 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀 필름에 PET를 적층한 이중층 필름, PET/나일론/폴리에틸렌이 적층된 삼중층 필름 등이 있다. 이러한 적층 필름을 제조함에 있어서, 필요에 따라 층 사이에 접착제 또는 고정제를 개재할 수 있다. 디자인을 표현하기 위해 잉크층이 추가될 수도 있다.
기재층(D)을 라미네이트층(1C)에 적층하는 방법에 특별히 제한은 없다. 예를 들어, 압출 적층(extrusion lamination) 등의 방법에 의해 라미네이트층(1C)에 기재층(D)을 직접 적층할 수 있다. 건조 적층(dry lamination) 등에 의해 접착층을 개재하여 라미네이트층(1C)에 기재층(D)을 적층할 수도 있다. 우레탄 접착제, 산 변성 폴리올레핀 접착제, 폴리에스테르 접착제, 폴리에테르 접착제, 폴리아미드 접착제 등 일반적인 접착제를 사용할 수 있다.
기재층(D)의 두께는 임의로 설정할 수 있지만, 일반적으로 5 내지 1000㎛, 바람직하게는 9 내지 100㎛의 범위에서 선택된다.
본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름 및 본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 라미네이트층(1C)에 기재층(D)을 적층한 적층 필름은 레토르트 식품 포장 용기의 전체 또는 일부를 구성하는 데 적합한 필름이다.
레토르트 식품 포장 용기의 형상에 특별히 제한은 없고, 적합한 예시로는 봉지 형태의 포장 용기 및 컵과 같은 뚜껑과 본체로 구성되는 포장 용기가 포함된다.
본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 레토르트 식품 포장 용기에 사용하는 경우, 예를 들어, 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름 그 자체 또는 이것을 기재층(D)과 적층한 적층 필름을 접어서 3면을 밀봉하거나, 또는 2장의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름 또는 상기 적층 필름을 4면에서 밀봉할 수 있다. 또는, 컵과 같이, 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름 또는 그것을 기재층(D)과 적층한 적층 필름으로 만들어진 뚜껑과 용기 본체를 열 밀봉하여 포장 용기를 형성할 수도 있다. 이러한 포장 용기의 적합한 예시는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트 중 적어도 하나를 포함하는 상기 뚜껑재와 용기 본체부로 이루어진 포장 용기이다.
본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름 또는 이것을 기재층(D)과 적층한 뚜껑재는 밀봉층(1A)에서 다양한 용기 본체에 열접착함으로써 열 밀봉을 형성할 수 있다. 이러한 용기 본체의 재료로서 프로필렌 중합체, 폴리스티렌, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리염화비닐 등을 예시할 수 있다. 이러한 용기 본체는 필름, 시트, 트레이, 컵, 병 등 다양한 형태일 수 있다.
레토르트 식품 포장 용기에 저장되는 식품에 특별히 제한은 없고, 기존에 레토르트 식품으로 공급되는 다양한 식품을 저장할 수 있다.
본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름은 레토르트 온도에서의 내열성과 저온에서의 내충격성이 기존 기술의 한계를 넘어 높은 수준으로 균형을 이루기 때문에, 이를 사용한 레토르트 식품 포장 용기는 100 내지 135 ℃, 바람직하게는 121 ℃ 이하에서의 가열 및 고압 멸균 용도에 적합하다. 또한, 저온에서의 내충격성이 있으므로 저온 보관/유통(냉동 또는 냉장) 용도에 적합하다.
본원의 제2 발명을 실시하기 위한 실시형태를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본원 제2 발명은 각각 선형 폴리에틸렌을 포함하는 (2A) 밀봉층, (2B) 코어층, 및 (2C) 라미네이트층을 갖는 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름으로서,
(2B) 코어층 및 (2C) 라미네이트층의 121℃에서의 열용해율이 30 내지 95 질량%이고,
(2A) 밀봉층의 121℃에서의 열용해율이 5 내지 50질량%인 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름이다.
따라서, 본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름은 (2A) 밀봉층, (2B) 코어층, 및 (2C) 라미네이트층을 갖는다.
밀봉층(2A)
본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 구성하는 밀봉층(2A)은 선형 폴리에틸렌을 포함한다. 따라서, 밀봉층(2A)은 선형 폴리에틸렌만으로 구성될 수도 있고, 선형 폴리에틸렌 이외에 기타 수지 및 블로킹 방지제, 미끄럼제 등의 각종 첨가제와 같은 다른 성분을 포함할 수도 있다.
밀봉층(2A)이 선형 폴리에틸렌을 포함함으로써, 본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름은 넓은 가공 가능 온도 범위와 저온 내충격성의 균형을 높은 수준으로 유지할 수 있고, 또한 열봉합성, 부드러움, 유연성 및 기밀성과 같은 일반적으로 실런트 필름에 요구되는 물성을 적절하게 구비할 수 있다.
밀봉층(2A)은 121℃에서의 열용해율이 5 내지 50 질량%이다.
밀봉층(2A)의 121℃에서의 열용해율이 5 내지 50 질량%의 범위 내에 있으므로, 본원 제2 발명의 다른 요건들과 더불어, 본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 가공 가능 온도 범위를 확대할 수 있다.
밀봉층(2A)의 121℃에서의 용해율은 35 질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 30 질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
밀봉층(2A)의 열용해율은 밀봉층(2A)을 구성하는 재료의 종류와 양을 조정하거나 밀봉층(2A) 또는 밀봉층(2A)을 포함하는 본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 제조 조건을 조정함으로써 적절하게 조정할 수 있다.
밀봉층(2A)의 밀도에 제한은 없지만, 915kg/m3 이상 960kg/m3 이하인 것이 바람직하다. 밀봉층(2A)의 밀도가 915kg/m3 이상 960kg/m3 이하인 것은 본원 제2 발명의 식품 포장 용기용 실런트 필름의 가공 가능 온도 범위와 저온에서의 내충격성의 균형을 높은 수준으로 유지하는데 유리하다.
밀봉층(2A)의 밀도는 925kg/m3 이상 960kg/m3 이하인 것이 바람직하고, 930kg/m3 이상 955kg/m3 이하인 것이 보다 바람직하고, 940kg/m3 이상 953kg/m3 이하인 것이 특히 바람직하다.
밀봉층(2A)의 밀도는 밀봉층(2A)을 구성하는 재료의 종류와 양을 조정하거나 밀봉층(2A) 또는 밀봉층(2A)을 포함하는 본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 제조 조건을 조정함으로써 적절하게 조정할 수 있다.
밀봉층(2A)이 선형 폴리에틸렌만으로 구성되거나, 또는 선형 폴리에틸렌과 소량의 첨가제만으로 구성되는 경우, 밀봉층(2A)의 밀도는 선형 폴리에틸렌의 밀도에 의해 거의 결정되며, 이러한 경우, 밀도가 915kg/m3 이상 960kg/m3 이하, 바람직하게는 930kg/m3 이상 955kg/m3 이하, 보다 바람직하게는 940kg/m3 이상 953kg/m3 이하인 선형 폴리에틸렌을 사용함으로써 밀봉층(2A)의 밀도를 상기 범위 내로 설정할 수 있다.
밀봉층(2A)의 융점에 특별히 제한은 없고, 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 용도와 사용 형태에 따라 적절하게 설정하면 되지만, 120 내지 135℃인 것이 바람직하다.
밀봉층(2A)의 융점이 상기 범위 내에 있으므로 본원 제2 발명의 식품 포장 용기용 실런트 필름의 가공 가능 온도 범위를 더욱 확대할 수 있다.
밀봉층(2A)의 융점은 122 내지 134℃인 것이 보다 바람직하고, 125 내지 133℃인 것이 특히 바람직하다.
밀봉층(2A)의 융점은 밀봉층(2A)을 구성하는 재료의 종류와 양을 조정하거나 밀봉층(2A) 또는 밀봉층(2A)을 포함하는 본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 제조 조건을 조정함으로써 적절하게 조정할 수 있다.
밀봉층(2A)이 선형 폴리에틸렌만으로 구성되거나, 또는 선형 폴리에틸렌과 소량의 첨가제만으로 구성되는 경우, 밀봉층(2A)의 융점은 선형 폴리에틸렌의 융점에 의해 거의 결정되며, 이러한 경우, 융점이 120 내지 135℃, 바람직하게는 125 내지 133℃인 선형 폴리에틸렌을 사용함으로써 밀봉층(2A)의 융점을 상기 바람직한 범위 내로 설정할 수 있다.
밀봉층(2A)의 MFR(용융 유량)에 특별히 제한은 없고, 밀봉층(2A) 또는 밀봉층(2A)을 포함하는 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 제조 조건이나, 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름에 요구되는 물성 등에 따라 적절하게 설정할 수 있다. 그럼에도 불구하고, MFR(190℃, 2160g 하중)이 0.1 내지 15g/10min인 것이 바람직하다.
밀봉층(2A)의 MFR이 상기 범위 내에 있으므로, 본원 제2 발명의 식품 포장 용기용 실런트 필름을 보다 용이하게 제조할 수 있고, 압출시 수지 압력이 적절한 범위가 되는 것과 같은 바람직한 효과를 얻을 수 있다.
밀봉층(2A)의 MFR(190℃, 2160g 하중)은 0.5 내지 12g/10min인 것이 보다 바람직하고, 0.7 내지 11g/10min인 것이 특히 바람직하다.
밀봉층(2A)의 MFR은 밀봉층(2A)을 구성하는 재료의 종류와 양을 선택 및 조정함으로써 적절하게 조정할 수 있다.
밀봉층(2A)이 선형 폴리에틸렌만으로 구성되거나, 또는 선형 폴리에틸렌과 소량의 첨가제만으로 구성되는 경우, 밀봉층(2A)의 MFR은 선형 폴리에틸렌의 융점에 의해 거의 결정되며, 이러한 경우, MFR(190℃, 2160g 하중)이 0.1 내지 15g/10min, 보다 바람직하게는 0.5 내지 12g/10min인 선형 폴리에틸렌을 사용함으로써 밀봉층(2A)의 MFR을 상기 바람직한 범위 내로 설정할 수 있다.
선형 폴리에틸렌
밀봉층(2A)을 구성하는 선형 폴리에틸렌은 에틸렌의 단독 중합체 또는 에틸렌 및 실질적으로 선형인 주쇄를 갖는 다른 단량체의 공중합체이면 되고, 이외의 제한은 존재하지 않는다. 고밀도 폴리에틸렌 및 선형 저밀도 폴리에틸렌은 선형 폴리에틸렌의 대표적인 형태이다.
밀봉층(2A)에 있어서, 밀봉층(2A)의 밀도를 바람직한 범위, 예를 들어 915kg/m3 이상 960kg/m3 이하로 할 수 있는 선형 폴리에틸렌을 사용하는 것이 바람직하다.
밀봉층(2A)의 선형 폴리에틸렌 함량은 20 질량% 이상인 것이 바람직하고, 25 내지 100 질량%인 것이 보다 바람직하고, 30 내지 100 질량%인 것이 특히 바람직하다.
밀봉층(2A)에 있어서, 선형 폴리에틸렌을 1종만 사용할 수도 있고, 2종 이상의 선형 폴리에틸렌을 조합하여 사용할 수도 있다. 2종 이상의 선형 폴리에틸렌을 조합하여 사용하는 경우, 상기 선형 폴리에틸렌 함량은 상기 2종 이상의 선형 폴리에틸렌의 질량의 합을 기준으로 계산된다.
고밀도 폴리에틸렌
선형 폴리에틸렌의 대표적인 실시형태인 고밀도 폴리에틸렌으로는, 당업계에서 일반적으로 고밀도 폴리에틸렌으로 공지된 것을 적절하게 사용할 수 있다.
고밀도 폴리에틸렌(HDPE)은 에틸렌 단독 중합체 또는 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체일 수 있다.
상기 고밀도 폴리에틸렌은 JIS K6922-1에 준거하여 190℃ 및 2160g 하중에서 측정한 용융 유량(이하 "MFR"이라 함)이 0.1 내지 15g/10min인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5 내지 12.0g/10min이고, 더욱 바람직하게는 0.7 내지 11.0g/10min이다.
상기 범위의 MFR은 성형시 압출기의 부하를 낮추고 성형 안정성을 향상시키기 때문에 바람직하다.
본 실시형태에서 바람직하게 사용되는 고밀도 폴리에틸렌은 JIS K6922-1에 따른 밀도가 940 내지 975kg/m3인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 945 내지 965kg/m3이고, 더욱 바람직하게는 950 내지 960kg/m3이다.
상기 범위의 밀도이면 밀봉층(2A)의 밀도를 바람직한 범위, 예를 들어 915kg/m3이상 960kg/m3이하로 만드는 것이 보다 용이하다.
본 실시형태에서 바람직하게 사용되는 고밀도 폴리에틸렌은 토소(주) 제조 니폴론 하드(Nipolon Hard) (상품명) 5700, 8500, 및 8022, 및 주식회사 프라임 폴리머 제조 하이젝스(Hizex) (등록상표) 3300F와 같은 시판 제품일 수 있다.
본 실시형태에서 바람직하게 사용되는 고밀도 폴리에틸렌은 슬러리법, 용액법, 및 기상법과 같은 제조법에 의해 제조될 수 있다. 일반적으로 고밀도 폴리에틸렌의 제조에 있어서, 마그네슘과 티타늄을 포함하는 고체 촉매 성분 및 유기 알루미늄 화합물로 이루어진 지글러 촉매; 시클로펜타디에닐 유도체를 포함하는 유기 전이금속 화합물 및 이와 반응하여 이온성 착체를 형성하는 화합물 및/또는 유기 금속 화합물로 이루어진 메탈로센 촉매; 바나듐계 촉매 등이 사용될 수 있고, 이러한 촉매를 사용하여 에틸렌을 단독 중합하거나 에틸렌과 α-올레핀을 공중합함으로써 제조할 수 있다. α-올레핀으로는, 일반적으로 α-올레핀이라고 불리는 것을 사용할 수 있으며, 프로필렌, 부텐-1, 헥센-1, 옥텐-1, 4-메틸-1-펜텐 등의 탄소수 3 내지 12의 α-올레핀이 바람직하다. 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체의 예시는 에틸렌/헥센-1 공중합체, 에틸렌/부텐-1 공중합체, 에틸렌/옥텐-1 공중합체 등을 포함한다.
선형 저밀도 폴리에틸렌
선형 폴리에틸렌의 대표적인 실시형태인 선형 저밀도 폴리에틸렌으로는, 당업계에 일반적으로 선형 저밀도 폴리에틸렌으로 공지된 것을 적절하게 사용할 수 있다. 이러한 선형 저밀도 폴리에틸렌으로 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체를 사용할 수 있고, 지글러 촉매 또는 메탈로센 촉매와 같은 공지된 촉매를 이용한 제조 방법에 의해 합성된 것을 사용할 수 있다.
탄소수 3 내지 20의 화합물을 α-올레핀으로 사용할 수 있으며, 이의 예시는 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센, 1-도데센, 4-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-헥센 등을 포함하고, 이들의 혼합물을 사용할 수도 있다. α-올레핀은 바람직하게는 1-부텐, 1-헥센, 1-옥텐과 같은 탄소수 4, 6 또는 8의 화합물 또는 이들의 혼합물이다.
그럼에도 불구하고, 중합 공정에서 에틸렌을 다량화하여 α-올레핀을 생산하는 것도 가능하며, 이 경우 생성물은 실질적으로 에틸렌만을 원료로 하여 제조될 수 있다.
선형 저밀도 폴리에틸렌은 시판 제품을 사용할 수 있고, 예를 들어, 우베 마루젠 폴리에틸렌 주식회사 제조 2040F(C6-LLDPE, MFR: 4.0, 밀도: 0.918g/cm3), 주식회사 프라임 폴리머 제조 Evolue (등록상표) SP 2040을 사용할 수 있다.
선형 저밀도 폴리에틸렌의 밀도는 바람직하게는 890 내지 940kg/m3, 보다 바람직하게는 900 내지 930kg/m3이다. 밀봉층(2A)의 밀도를 바람직한 범위, 예를 들어 915kg/m3이상 960kg/m3 이하로 하는 관점에서, 상기 밀도 범위에서 비교적 고밀도인 것을 사용하는 것이 특히 바람직하다.
선형 저밀도 폴리에틸렌의 밀도는 공단량체 함량을 조정하고, 또한 촉매나 중합 온도와 같은 중합 조건을 선택 및 조정함으로써 적절하게 조정할 수 있다.
밀봉층(2A)의 MFR(190℃, 2160g 하중)을 상기 바람직한 범위로 하는 관점에서, 선형 저밀도 폴리에틸렌의 MFR(190℃, 2160g 하중)은 0.1 내지15g/10min인 것이 바람직하고, 0.5 내지 12g/10min인 것이 보다 바람직하고, 0.7 내지 11g/10min인 것이 특히 바람직하다.
선형 저밀도 폴리에틸렌의 MFR(190℃, 2160g 하중)은, 기존에 공지된 방법에 따라 적절하게 조정할 수 있고, 중합 온도와 같은 중합 조건을 조정하거나, 분자량 조정제를 도입하여 조정할 수 있다.
선형 저밀도 폴리에틸렌은 지글러 촉매와 같은 다중점 촉매, 메탈로센 촉매와 같은 단일점 촉매를 포함하는 기존에 공지된 촉매를 사용하여 기존에 공지된 제조 방법에 의해 제조될 수 있다. 분자량 분포가 좁고 고강도 필름을 형성할 수 있는 선형 저밀도 폴리에틸렌을 얻는 관점에서, 단일점 촉매를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 단일점 촉매는 균일한 활성종을 형성할 수 있는 촉매이고 일반적으로 메탈로센 또는 비메탈로센 전이금속 화합물을 활성화 조촉매와 접촉시킴으로써 제조된다. 단일점 촉매는 보다 균일한 활성 부위 구조를 갖고 있어 고분자량 및 고도로 균일한 구조의 중합체를 중합할 수 있기 때문에 다중점 촉매보다 바람직하다. 단일점 촉매로는, 메탈로센 촉매가 특히 바람직하게 사용된다. 메탈로센 촉매는 시클로펜타디에닐 골격을 갖는 리간드를 포함하는 주기율표 IV족의 전이금속 화합물, 조촉매, 필요에 따라 유기 금속 화합물, 및 담체의 각 촉매 성분을 포함하는 촉매이다.
상기 시클로펜타디에닐 골격을 갖는 리간드를 포함하는 주기율표 IV족의 전이금속 화합물에 있어서, 시클로펜타디에닐 골격은 시클로펜타디에닐기, 치환된 시클로펜타디에닐기 등이다. 치환된 시클로펜타디에닐기는 탄소수 1 내지 30의 탄화수소기, 실릴기, 실릴 치환 알킬기, 실릴 치환 아릴기, 시아노기, 시아노알킬기, 시아노아릴기, 할로겐기, 할로알킬기, 할로실릴기 등에서 선택되는 적어도 하나의 치환기를 갖는 것이다. 치환된 시클로펜타디에닐기는 2개 이상의 치환기를 가질 수 있고, 치환기는 서로 결합하여 인데닐 고리, 플루오레닐 고리, 아줄레닐 고리 또는 이들의 수소화 형태와 같은 고리를 형성할 수 있다. 치환기가 서로 결합하여 형성된 고리는 치환기를 더 가질 수 있다.
시클로펜타디에닐 골격을 갖는 리간드를 포함하는 주기율표 IV족의 전이금속 화합물에 있어서, 전이금속의 예시는 지르코늄, 티타늄, 하프늄 등을 포함하고, 지르코늄 및 하프늄이 특히 바람직하다. 전이금속 화합물은 일반적으로 시클로펜타디에닐 골격을 갖는 2개의 리간드를 갖고, 시클로펜타디에닐 골격을 갖는 각각의 리간드는 가교기에 의해 서로 결합되어 있는 것이 바람직하다. 가교기의 예시로는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기, 실릴렌기, 디알킬실릴렌기 및 디아릴실릴렌기와 같은 치환된 실릴렌기, 디알킬겔밀렌기 및 디아릴겔밀렌기와 같은 치환된 겔밀렌기를 포함하고, 치환된 실릴렌기가 바람직하다.
주기율표 IV족의 전이금속 화합물에 있어서, 시클로펜타디에닐 골격을 갖는 리간드 이외의 리간드로서 대표적인 것으로는 수소, 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기(알킬기 , 알케닐기, 아릴기, 알킬아릴기, 아랄킬아릴기, 폴리에닐기 등), 할로겐, 메타알킬기, 메타아릴기 등이 포함된다.
상기 시클로펜타디에닐 골격을 갖는 리간드를 포함하는 주기율표 Ⅳ족의 전이금속 화합물 중 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 촉매 성분으로 사용할 수 있다.
조촉매는 상기 주기율표 IV족의 전이금속 화합물을 중합 촉매로서 유효하게 할 수 있거나 촉매적으로 활성화된 상태에서 이온 전하를 균일하게 할 수 있는 것을 말한다. 조촉매의 예시로는 유기 알루미늄 옥시 화합물의 벤젠 가용성 알루미녹산, 벤젠 불용성 유기 알루미늄 옥시 화합물, 이온 교환 가능한 층상 규산염, 붕소 화합물, 활성 수소기가 있거나 없는 양이온 및 비배위 음이온으로 구성된 이온성 화합물, 란탄 산화물과 같은 란타노이드 염, 산화주석, 불소기를 포함하는 페녹시 화합물 등이 포함된다.
시클로펜타디에닐 골격을 갖는 리간드를 포함하는 주기율표 Ⅳ족의 전이금속 화합물은 무기 또는 유기 화합물 담체에 담지되어 사용될 수 있다. 담체로서는 무기 또는 유기 화합물의 다공성 산화물이 바람직하다. 이의 구체적인 예시로는 몬모릴로나이트와 같은 이온 교환 가능한 층상 규산염, SiO2, Al2O3, MgO, ZrO2, TiO2, B2O3, CaO, ZnO, BaO, ThO2 등 및 이들의 혼합물이 포함된다.
또한, 필요에 따라 사용되는 유기 금속 화합물에는, 유기 알루미늄 화합물, 유기 마그네슘 화합물, 유기 아연 화합물이 포함된다. 이들 중에서, 유기 알루미늄이 바람직하게 사용된다.
분자량 분포가 넓고 유연성 및 성형성이 우수한 선형 저밀도 폴리에틸렌을 얻는 관점에서, 지글러 촉매 및 필립스 촉매와 같은 다중점 촉매를 사용하는 것이 바람직하다.
바람직한 지글러 촉매는 티타늄 화합물 및 유기 알루미늄 화합물을 포함하는 촉매와 같이 에틸렌과 α-올레핀의 배위 중합을 위한 지글러 촉매로서 일반적으로 공지된 것일 수 있고, 이의 예시로는 할로겐화 티타늄 화합물 및 유기 알루미늄 화합물로 구성된 촉매, 티타늄, 마그네슘, 염소 등으로 구성된 고체 촉매 성분, 유기 알루미늄 화합물로 구성된 촉매 등이 포함된다. 이러한 촉매의 보다 구체적인 예시로는 알코올로 전처리된 무수 이할로겐화마그네슘과 유기 금속 화합물의 반응 생성물을 티타늄 화합물을 반응시킴으로써 얻어진 촉매 성분(ai)과 유기 금속 화합물(bi)로 구성된 촉매; 마그네슘 금속과 수산화 유기 화합물 또는 마그네슘과 같은 산소 함유 유기 화합물, 전이금속의 산소 함유 유기 화합물 및 할로겐화 알루미늄 화합물을 반응시켜 얻어진 촉매 성분(aii)과 유기 금속 화합물의 촉매 성분(bii)으로 구성된 촉매; 및 (i) 마그네슘 금속과 수산화 유기 화합물, 마그네슘의 산소 함유 유기 화합물 및 마그네슘의 할로겐 함유 화합물로부터 선택되는 적어도 1종, (ii) 전이금속의 산소 함유 유기 화합물 및 전이금속의 할로겐 함유 유기 화합물로부터 선택되는 적어도 1종, (iii) 규소 화합물을 반응시켜 얻어지는 반응물, 및 (iv) 할로겐화 알루미늄 화합물을 반응시켜 얻어지는 고체 촉매 성분(aiii)와 유기 금속 화합물의 촉매 성분(biii)로 구성된 촉매가 포함된다.
필립스 촉매는 에틸렌과 α-올레핀의 배위 중합을 위한 필립스 촉매로서 일반적으로 공지된 것일 수 있고, 이는 산화 크롬 등의 크롬 화합물을 포함하는 촉매계일 수 있으며, 이의 구체적인 예시로는 실리카, 알루미나, 실리카-알루미나 및 실리카-티타니아와 같은 고체 산화물에 삼산화 크롬, 크롬산 에스테르 등의 크롬 화합물을 담지한 촉매가 포함된다.
밀봉층(2A)은 선형 폴리에틸렌 이외의 중합체, 올리고머, 블로킹 방지제, 미끄럼제, 열 안정제 (산화방지제), 내후 안정제, 자외선 흡수제, 윤활제, 핵제, 대전 방지제, 방담제, 안료 및 염료와 같이 상기 선형 폴리에틸렌 이외의 성분을 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라 또는 본원 제2 발명의 목적에 반하지 않는 범위에서 활석, 실리카, 규조토 등의 다양한 충전재가 배합될 수 있다.
이러한 첨가제는 선형 폴리에틸렌에 미리 혼합되거나 선형 폴리에틸렌으로부터 밀봉층(2A)을 형성할 때 첨가될 수 있다.
밀봉층(2A)의 두께에 특별히 제한은 없지만, 양호한 밀봉 특성 등의 관점에서 3μm 이상인 것이 바람직하고, 4μm 이상인 것이 보다 바람직하고, 5μm 이상인 것이 특히 바람직하다.
한편, 유연성 및 경제성의 관점에서, 밀봉층(2A)의 두께는 30μm 이하인 것이 바람직하고, 25μm 이하인 것이 보다 바람직하고, 20μm 이하인 것이 특히 바람직하다.
본원 제2 발명의 라미네이트 필름의 제조에 있어서 연신을 실시하는 경우, 연신 비율은 면적비로 1 내지 100배인 것이 바람직하고, 4 내지 80배인 것이 특히 바람직하다. 연신 전의 밀봉층(2A)에 해당하는 층의 두께는 0.3 내지 12mm인 것이 바람직하고, 0.5 내지 4mm인 것이 특히 바람직하다.
밀봉층(2A)의 두께는 연신 비율과 같은 연신 조건, 연신 전 층의 두께, 연신 전 층을 형성하는 데 사용된 다이의 립 간격을 조정함으로써 조정될 수 있다.
코어층(2B)
코어층(2B)은 선형 폴리에틸렌을 포함하는 층이고, 121℃에서의 열용해율은 30 내지 95 질량%이다.
코어층(2B)의 121℃에서의 용해율이 상기 범위 내에 있음으로써, 본원 제2 발명의 식품 포장 용기용 실런트 필름은 넓은 가공 가능 온도 범위와 저온에서의 내충격성의 균형을 높은 수준으로 유지할 수 있다.
코어층(2B)의 121℃에 있어서의 용해율은 45 내지 95 질량%인 것이 보다 바람직하고, 47 내지 93 질량%인 것이 특히 바람직하다.
코어층(2B)의 121℃에서의 용해율은 코어층(2B)을 구성하는 재료의 종류와 양을 조정하거나 코어층(2B) 또는 코어층(2B)을 포함하는 본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 제조 조건을 조정함으로써 적절하게 조정할 수 있다.
본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 구성하는 코어층(2B)은 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌을 포함하는 것이 바람직하다. 따라서, 코어층(2B)은 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌만으로 구성될 수도 있고, 또는 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌 이외에, 기타 수지 및 블로킹 방지제, 미끄럼제 등의 각종 첨가제와 같은 다른 성분을 포함할 수도 있다.
메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌은 내충격성이 우수하므로, 코어층(2B)이 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌을 포함함으로써, 본 실시형태의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름은 가공 가능 온도 범위와 저온에서의 내충격성의 균형을 높은 수준으로 유지할 수 있다. 또한 열봉합성, 부드러움, 유연성, 및 기밀성 등 일반적으로 실런트 필름에 요구되는 물성을 제공할 수 있다.
코어층(2B)의 밀도에 특별히 제한은 없지만, 932kg/m3 이상 940kg/m3 미만인 것이 바람직하다. 코어층(2B)의 밀도가 932kg/m3 이상 940kg/m3 이하인 것은 본원 제2 발명의 식품 포장 용기용 실런트 필름의 가공 가능 온도 범위와 저온에서의 내충격성의 균형을 높은 수준으로 유지하는데 유리하다.
코어층(2B)의 밀도는 934kg/m3이상 940kg/m3 미만인 것이 보다 바람직하고, 936kg/m3 이상 940kg/m3 미만인 것이 특히 바람직하다.
코어층(2B)의 밀도는 코어층(2B)을 구성하는 재료의 종류와 양을 조정하거나 코어층(2B) 또는 코어층(2B)을 포함하는 본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 제조 조건을 조정함으로써 적절하게 조정할 수 있다.
코어층(2B)이 선형 폴리에틸렌만으로 구성되거나, 선형 폴리에틸렌과 소량의 첨가제만으로 구성되는 경우, 코어층(2B)의 밀도는 선형 폴리에틸렌의 밀도에 의해 거의 결정되며, 이러한 경우, 밀도가 932kg/m3 이상 940kg/m3미만, 바람직하게는 934kg/m3 이상 940kg/m3 미만인 선형 폴리에틸렌을 사용함으로써 코어층(2B)의 밀도를 상기 바람직한 범위 내로 유지할 수 있다.
코어층(2B)의 융점에 특별히 제한은 없고, 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 용도와 사용 형태에 따라 적절하게 설정할 수 있으며, 120 내지 135℃인 것이 바람직하다.
코어층(2B)의 융점이 상기 범위 내에 있음으로써, 본원 제2 발명의 식품 포장 용기용 실런트 필름의 가공 가능 온도 범위를 더욱 확대할 수 있다.
코어층(2B)의 융점은 122 내지 134℃인 것이 보다 바람직하고, 125 내지 133℃인 것이 특히 바람직하다.
코어층(2B)의 융점은 코어층(2B)을 구성하는 재료의 종류와 양을 조정하거나 코어층(2B) 또는 코어층(2B)을 포함하는 본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 제조 조건을 조정함으로써 적절하게 조정될 수 있다.
코어층(2B)이 선형 폴리에틸렌만으로 구성되거나, 또는 선형 폴리에틸렌과 소량의 첨가제만으로 구성되는 경우, 코어층(2B)의 융점은 선형 폴리에틸렌의 융점에 의해 거의 결정되며, 이러한 경우, 융점이 120 내지 135℃, 바람직하게는 122 내지 134℃인 선형 폴리에틸렌을 사용함으로써 코어층(2B)의 융점을 상기 바람직한 범위 내로 설정할 수 있다.
코어층(2B)의 MFR(용융 유량)에 특별히 제한은 없고, 코어층(2B) 또는 코어층(2B)을 포함하는 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 제조 조건, 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름에 요구되는 물성 등에 따라 적절하게 설정할 수 있다. 그럼에도 불구하고, MFR(190℃, 2160g 하중)이 6.0g/10min 이하인 것이 바람직하다.
코어층(2B)의 MFR이 6.0g/10min 이하임으로써 본원 제2 발명의 식품 포장 용기용 실런트 필름의 가공 가능 온도 범위와 저온에서의 내충격성의 균형을 높은 더욱 수준으로 유지할 수 있고, 내충격성 향상 등의 바람직한 효과를 실현할 수 있다.
코어층(2B)의 MFR(190℃, 2160g 하중)은 0.1 내지 15g/10min인 것이 보다 바람직하고, 0.7 내지 11g/10min인 것이 특히 바람직하다.
코어층(2B)의 MFR은 코어층(2B)을 구성하는 재료의 종류와 양을 선택 및 조정함으로써 적절하게 조정될 수 있다.
코어층(2B)이 선형 폴리에틸렌만으로 구성되거나, 또는 선형 폴리에틸렌과 소량의 첨가제만으로 구성되는 경우, 코어층(2B)의 MFR은 선형 폴리에틸렌의 융점에 의해 거의 결정되며, 이러한 경우, MFR(190℃, 2160g 하중)이 0.1 내지 15g/10min, 보다 바람직하게는 0.7 내지 11g/10min인 선형 폴리에틸렌을 사용함으로써 코어층(2B)의 MFR을 상기 바람직한 범위 내로 설정할 수 있다.
코어층(2B)에는 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 선형 폴리에틸렌은 상기 밀봉층(2A)을 구성하는 선형 폴리에틸렌과 기본적으로 동일한 종류의 수지이지만, 메탈로센 촉매 이외의 촉매를 사용하여 선형 폴리에틸렌을 제조하는 것에 관한 설명은 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌에 적용되지 않는다.
코어층(2B)을 구성하는 선형 폴리에틸렌의 밀도는 코어층(2B)의 밀도가 바람직한 범위, 예를 들어 932kg/m3 이상 940kg/m3 미만이 되도록 설정하는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로는, 코어층(2B)을 구성하는 선형 폴리에틸렌의 밀도는 932 내지 940kg/m3 미만의 범위 내인 것이 바람직하고, 934 내지 940kg/m3 미만의 범위 내인 것이 보다 바람직하고, 936 내지 940kg/m3 미만의 범위 내인 것이 특히 바람직하다.
이러한 관점에서, 코어층(2B)을 구성하는 선형 폴리에틸렌으로는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)보다 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)이 바람직하고, 선형 저밀도 폴리에틸렌만을 사용하거나, 선형 저밀도 폴리에틸렌이 대부분을 차지하는 조합으로 사용하는 것이 바람직하다.
코어층(2B)의 선형 폴리에틸렌 함량은 70 질량% 이상인 것이 바람직하고, 80 내지 100 질량%인 것이 보다 바람직하고, 90 내지 98 질량%인 것이 특히 바람직하다.
코어층(2B)에 있어서, 선형 폴리에틸렌을 1종만 사용할 수도 있고, 2종 이상의 선형 폴리에틸렌을 조합하여 사용할 수도 있다. 2종 이상의 선형 폴리에틸렌을 조합하여 사용하는 경우, 상기 선형 폴리에틸렌 함량은 2종 이상의 선형 폴리에틸렌의 질량의 합을 기준으로 계산된다.
코어층(2B)의 두께에 특별히 제한은 없지만, 밀봉층(2A) 및 라미네이트층(2C)의 두께보다 두꺼운 것이 바람직하고, 밀봉층(2A)의 두께와 라미네이트층(2C)의 두께의 합보다 큰 것이 특히 바람직하다.
보다 구체적으로는, 코어층(2B)의 두께는 9㎛ 이상인 것이 바람직하고, 15㎛ 이상인 것이 특히 바람직하다.
한편, 원료 비용 등의 관점에서, 코어층(2B)의 두께는 90㎛ 이하인 것이 바람직하고, 60㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.
라미네이트층(2C)
라미네이트층(2C)은 선형 폴리에틸렌을 포함하는 층이고, 121℃에서의 열용해율은 30 내지 95 질량%이다.
라미네이트층(2C)의 121℃에서의 용해율이 상기 범위 내에 있음으로써, 본원 제2발명의 다른 요건들과 더불어, 본원 제2 발명의 식품 포장 용기용 실런트 필름은 넓은 가공 가능 온도 범위와 저온에서의 내충격성의 균형을 높은 수준으로 유지할 수 있다.
라미네이트층(2C)의 121℃에서의 용해율은 45 내지 95 질량%인 것이 보다 바람직하고, 47 내지 93 질량%인 것이 특히 바람직하다.
라미네이트층(2C)의 121℃에서의 용해율은 라미네이트층(2C)을 구성하는 재료의 종류와 양을 조정하거나 라미네이트층(2C) 또는 라미네이트층(2C)을 포함하는 본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 제조 조건을 조정함으로써 적절하게 조정될 수 있다.
본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 구성하는 라미네이트층(2C)은 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌을 포함하는 것이 바람직하다. 따라서, 라미네이트층(2C)은 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌만으로 구성될 수도 있고, 또는 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌 이외에, 기타 수지 및 블로킹 방지제, 미끄럼제 등의 각종 첨가제와 같은 다른 성분을 포함할 수도 있다.
메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌은 내충격성이 우수하므로, 라미네이트층(2C)이 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌을 포함함으로써, 본 실시형태의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름은 가공 가능 온도 범위와 저온에서의 내충격성의 균형을 높은 수준으로 유지할 수 있다. 또한 열봉합성, 부드러움, 유연성, 및 기밀성 등 일반적으로 실런트 필름에 요구되는 물성을 제공할 수 있다.
라미네이트층(2C)의 밀도에 특별히 제한은 없지만, 932kg/m3 이상 940kg/m3 미만인 것이 바람직하다. 라미네이트층(2C)의 밀도가 932kg/m3 이상 940kg/m3 이하인 것은 본원 제2 발명의 식품 포장 용기용 실런트 필름의 가공 가능 온도 범위와 저온에서의 내충격성의 균형을 높은 수준으로 유지하는데 유리하다.
라미네이트층(2C)의 밀도는 934kg/m3이상 940kg/m3 미만인 것이 보다 바람직하고, 936kg/m3 이상 940kg/m3 미만인 것이 특히 바람직하다.
라미네이트층(2C)의 밀도는 라미네이트층(2C)을 구성하는 재료의 종류와 양을 조정하거나 라미네이트층(2C) 또는 라미네이트층(2C)을 포함하는 본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 제조 조건을 조정함으로써 적절하게 조정할 수 있다.
라미네이트층(2C)이 선형 폴리에틸렌만으로 구성되거나, 선형 폴리에틸렌과 소량의 첨가제만으로 구성되는 경우, 라미네이트층(2C)의 밀도는 선형 폴리에틸렌의 밀도에 의해 거의 결정되며, 이러한 경우, 밀도가 932kg/m3 이상 940kg/m3미만, 바람직하게는 934kg/m3 이상 940kg/m3 미만인 선형 폴리에틸렌을 사용함으로써 라미네이트층(2C)의 밀도를 상기 바람직한 범위 내로 유지할 수 있다.
라미네이트층(2C)의 융점에 특별히 제한은 없고, 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 용도와 사용 형태에 따라 적절하게 설정할 수 있으며, 120 내지 135℃인 것이 바람직하다.
라미네이트층(2C)의 융점이 상기 범위 내에 있음으로써, 본원 제2 발명의 식품 포장 용기용 실런트 필름의 가공 가능 온도 범위를 더욱 확대할 수 있다.
라미네이트층(2C)의 융점은 122 내지 134℃인 것이 보다 바람직하고, 125 내지 133℃인 것이 특히 바람직하다.
라미네이트층(2C)의 융점은 라미네이트층(2C)을 구성하는 재료의 종류와 양을 조정하거나 라미네이트층(2C) 또는 라미네이트층(2C)을 포함하는 본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 제조 조건을 조정함으로써 적절하게 조정될 수 있다.
라미네이트층(2C)이 선형 폴리에틸렌만으로 구성되거나, 또는 선형 폴리에틸렌과 소량의 첨가제만으로 구성되는 경우, 라미네이트층(2C)의 융점은 선형 폴리에틸렌의 융점에 의해 거의 결정되며, 이러한 경우, 융점이 120 내지 135℃, 바람직하게는 122 내지 134℃인 선형 폴리에틸렌을 사용함으로써 라미네이트층(2C)의 융점을 상기 바람직한 범위 내로 설정할 수 있다.
라미네이트층(2C)의 MFR(용융 유량)에 특별히 제한은 없고, 라미네이트층(2C) 또는 라미네이트층(2C)을 포함하는 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 제조 조건, 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름에 요구되는 물성 등에 따라 적절하게 설정할 수 있다. 그럼에도 불구하고, MFR(190℃, 2160g 하중)이 6.0g/10min 이하인 것이 바람직하다.
라미네이트층(2C)의 MFR이 6.0g/10min 이하임으로써 본원 제2 발명의 식품 포장 용기용 실런트 필름의 가공 가능 온도 범위와 저온에서의 내충격성의 균형을 높은 더욱 수준으로 유지할 수 있고, 내충격성 향상 등의 바람직한 효과를 실현할 수 있다.
라미네이트층(2C)의 MFR(190℃, 2160g 하중)은 0.1 내지 15g/10min인 것이 보다 바람직하고, 0.7 내지 11g/10min인 것이 특히 바람직하다.
라미네이트층(2C)의 MFR은 라미네이트층(2C)을 구성하는 재료의 종류와 양을 선택 및 조정함으로써 적절하게 조정될 수 있다.
라미네이트층(2C)이 선형 폴리에틸렌만으로 구성되거나, 또는 선형 폴리에틸렌과 소량의 첨가제만으로 구성되는 경우, 라미네이트층(2C)의 MFR은 선형 폴리에틸렌의 융점에 의해 거의 결정되며, 이러한 경우, MFR(190℃, 2160g 하중)이 0.1 내지 15g/10min, 보다 바람직하게는 0.7 내지 11g/10min인 선형 폴리에틸렌을 사용함으로써 라미네이트층(2C)의 MFR을 상기 바람직한 범위 내로 설정할 수 있다.
라미네이트층(2C)에는 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 선형 폴리에틸렌은 상기 밀봉층(2A)을 구성하는 선형 폴리에틸렌과 기본적으로 동일한 종류의 수지이지만, 메탈로센 촉매 이외의 촉매를 사용하여 선형 폴리에틸렌을 제조하는 것에 관한 설명은 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 선형 폴리에틸렌에 적용되지 않는다.
라미네이트층(2C)을 구성하는 선형 폴리에틸렌의 밀도는 라미네이트층(2C)의 밀도가 바람직한 범위, 예를 들어 932kg/m3 이상 940kg/m3 미만이 되도록 설정하는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로는, 라미네이트층(2C)을 구성하는 선형 폴리에틸렌의 밀도는 932 내지 940kg/m3 미만의 범위 내인 것이 바람직하고, 934 내지 940kg/m3 미만의 범위 내인 것이 보다 바람직하고, 936 내지 940kg/m3 미만의 범위 내인 것이 특히 바람직하다.
이러한 관점에서, 라미네이트층(2C)을 구성하는 선형 폴리에틸렌으로는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)보다 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)이 바람직하고, 선형 저밀도 폴리에틸렌만을 사용하거나, 선형 저밀도 폴리에틸렌이 대부분을 차지하는 조합으로 사용하는 것이 바람직하다.
라미네이트층(2C)의 선형 폴리에틸렌 함량은 70 질량% 이상인 것이 바람직하고, 80 내지 100 질량%인 것이 보다 바람직하고, 90 내지 98 질량%인 것이 특히 바람직하다.
라미네이트층(2C)에 있어서, 선형 폴리에틸렌을 1종만 사용할 수도 있고, 2종 이상의 선형 폴리에틸렌을 조합하여 사용할 수도 있다. 2종 이상의 선형 폴리에틸렌을 조합하여 사용하는 경우, 상기 선형 폴리에틸렌 함량은 2종 이상의 선형 폴리에틸렌의 질량의 합을 기준으로 계산된다.
라미네이트층(2C)은 필요에 따라 또는 원하는 대로, 후술하는 기재층(D)과 같은 다른 층과 적층될 수 있다.
따라서, 라미네이트층(2C)은 기재층(D)과 같은 다른 층과 라미네이트층(2C)의 적층 강도 및 다른 요소들을 고려하여 설계하는 것이 바람직하다.
라미네이트층(2C)에는 다른 층과의 접착력을 향상시키기 위해 코로나 처리와 같은 표면 처리를 할 수 있다.
본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름 보관시 등의 블로킹 방지의 관점에서, 라미네이트층(2C)은 블로킹 방지제를 포함할 수 있다.
블로킹 방지제로서 실리카 분말, 바람직하게는 합성 실리카 등을 적합하게 사용할 수 있다. 라미네이트층(2C)에 실리카 분말을 균일하게 분산시키는 관점에서, 마스터 배치를 형성하기 위해 실리카 분말을 라미네이트층(2C)을 구성하는 수지와의 혼화성이 높은 수지에 분산시킬 수 있고, 그 다음 마스터 배치는 라미네이트층(2C)에 첨가될 수 있다.
라미네이트층(2C)의 두께에 특별히 제한은 없지만, 필름 컬을 제어하는 등의 관점에서, 3㎛ 이상인 것이 바람직하고, 5㎛ 이상인 것이 특히 바람직하다.
한편, 원료 비용 등의 관점에서는, 30㎛ 이하인 것이 바람직하고, 20㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.
밀봉층(2A), 코어층(2B), 및 라미네이트층(2C) 중 어느 하나에 상기 이외의 열안정제 , 산화방지제, 광안정제, 정전기 방지제, 블로킹 방지제, 윤활제, 핵제, 난연제, 안료, 염료, 탄산 칼슘, 황산 바륨, 수산화 마그네슘, 운모, 활석, 점토, 항균제, 김서림 방지제 등의 각종 첨가제 및 충전재를 첨가할 수 있다. 또한, 본원 제2 발명의 목적에 반하지 않는 범위에서, 다른(상기 이외의) 열가소성 수지, 열가소성 엘라스토머, 고무 등을 배합할 수 있다.
각종 첨가제는 마스터 배치의 형태로 첨가될 수 있다.
레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름(적층된 필름)
본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름은 밀봉층(2A), 코어층(2B), 및 라미네이트층(2C)을 갖는다. 본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름에 있어서, 라미네이트층(2C)과 밀봉층(2A)은 코어층(2B)을 통해 직접 적층되는 것이 바람직하지만, 그 외의 층이 사이에 존재할 수 있다.
본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름은 공지된 다양한 필름 형성 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 라미네이트층(2C), 코어층(2B), 및 밀봉층(2A)을 각각 미리 형성한 후, 필름들을 적층하여 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 형성하는 방법; 다중층 염료를 사용하여 코어층(2B) 및 밀봉층(2A)으로 구성된 다중층 필름을 얻은 후, 코어층(2B)의 표면 상에 라미네이트층(2C)을 압출하여 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 형성하는 방법; 다중층 염료를 사용하여 라미네이트층(2C), 코어층(2B) 및 밀봉층(2A)을 포함하는 다중층 필름을 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 얻는 방법 등을 채택할 수 있다.
또한, 필름 성형 방법으로 공지된 다양한 필름 성형 방법, 보다 구체적으로는 T-다이캐스트 필름 성형 방법 및 인플레이션 필름 성형 방법을 채택할 수 있다.
본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 실용적인 강도를 확보하는 등의 관점에서, 통상적으로 20㎛ 이상, 바람직하게는 30㎛ 이상이고, 보다 바람직하게는 40㎛ 이상이다. 한편, 예를 들어 기재층(D)과 적층된 후에도 실용적인 유연성을 제공하는 관점에서, 두께는 통상적으로 200㎛ 이하, 바람직하게는 170㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 150㎛ 이하이다.
본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름은 연신 필름 또는 비연신 필름일 수도 있지만, 제조의 용이성 및 유연성의 관점에서 비연신 필름인 것이 바람직하다.
한편, 기계적 물성 향상의 관점에서는, 연신 필름인 것이 바람직하고, 2축 연신 필름인 것이 특히 바람직하다.
2축 연신은 순차 2축 연신, 동시 2축 연신, 다단계 연신 또는 기타 적절한 방법에 의해 수행될 수 있다.
2축 연신의 조건으로는 2축 연신 필름을 제조하기 위한 공지된 조건을 포함한다. 예를 들어, 순차 2축 연신 방법에서, 종연신 온도는 100℃ 내지 145℃일 수 있고 연신 배율은 4 내지 7배일 수 있고, 횡연신 온도는 150℃ 내지 190℃일 수 있고 연신 배율은 8 내지 11배일 수 있다.
본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름은 각각 특정 열용해율을 갖는 밀봉층(2A), 코어층(2B), 및 라미네이트층(2C)을 갖고, 이로 인해, 넓은 가공 가능 온도 범위와 저온에서의 내충격성이 기존 기술의 한계를 넘어 높은 수준으로 균형을 이룰 수 있다.
여기서 가공 가능 온도 범위란 밀봉층끼리 서로 접하는 방식으로 포장 용기 성형 후 레토르트 온도에서 레토르트 처리를 수행한 이후 큰 변형 없이 포장 용기를 쉽게 개봉할 수 있는 레토르트 온도의 범위를 의미한다.
레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 가공 가능 온도 범위는 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 사용하여 필름의 밀봉층(2A)이 서로 접하도록 포장 용기를 형성하고, 특정 레토로트 온도에서 레토르트 처리한 다음, 밀봉층(2A)이 서로 융착되었는지 여부를 판정함으로써 평가할 수 있다. 보다 구체적으로, 실시예에 기재된 방법으로 평가할 수 있다.
본원의 실시예에 기재된 방법으로 평가한 경우, 본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 사용하여 형성된 포장 용기는 115 내지 117℃에서 45분간 레토르트 처리하였을 때, 융착이 전혀 없거나 쉽게 벗겨지는 가벼운 융착이 발생하는 등 융착을 효과적으로 방지할 수 있고, 즉 가공 가능 온도 범위는 115 내지 117℃가 바람직하다. 여기서, 가공 가능 온도 범위는 115 내지 120℃가 보다 바람직하고, 115 내지 121℃가 더욱 바람직하다.
본원 제2 발명에 있어서, 수지 조성 등을 더욱 최적화함으로써 가공 가능 온도 범위를 더욱 확대할 수 있다. 예를 들어, 각 층의 밀도, 특히 밀봉층(2A)의 밀도를 높게 설정하거나, 용해율을 낮게 설정함으로써, 가공 가능 온도 범위를 더욱 확대할 수 있다.
저온에서의 내충격성은 낙하에 의한 봉지 파손으로 평가할 수 있다. 보다 구체적으로, 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 사용하여 물을 채운 봉지 형태의 포장 용기를 형성하고, 5℃로 냉각한 후, 일정 높이에서 반복적으로 떨어뜨렸을 때 봉지가 파손될 때까지의 낙하 횟수로 평가할 수 있다. 보다 구체적으로, 본원의 실시예에 기재된 방법으로 평가할 수 있다.
본원의 실시예에 기재된 방법으로 평가한 경우, 본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 사용하여 형성한 포장 용기는 봉지가 파손되기 전까지 보통 15회 이상, 바람직하게는 20회 이상의 낙하가 필요하고, 더욱 바람직하게는 25회 이상의 낙하가 필요하다.
본원 제2 발명에 있어서, 수지 조성 등을 더욱 최적화함으로써 저온에서의 내충격성을 더욱 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 각 층의 밀도를 낮게 설정함으로써, 저온에서의 내충격성을 더욱 향상시킬 수 있다.
기재층(D)
원하는 경우, 본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름은 라미네이트층(2C) 위에 기재층(D)이 적층될 수 있다.
기재층(D)의 세부사항 및 바람직한 형태는 본원 제1 발명의 실시형태와 관련하여 상기 설명한 것과 동일하다.
본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름 및 본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 라미네이트층(2C)에 기재층(D)을 적층한 적층 필름은 레토르트 식품 포장 용기의 전체 또는 일부를 구성하는 데 적합한 필름이다.
레토르트 식품 포장 용기의 형상에 특별히 제한은 없고, 적합한 예시로는 봉지 형태의 포장 용기 및 컵과 같은 뚜껑과 본체로 구성되는 포장 용기가 포함된다.
본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 레토르트 식품 포장 용기에 사용하는 경우, 예를 들어, 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름 그 자체 또는 이것을 기재층(D)과 적층한 적층 필름을 접어서 3면을 밀봉하거나, 또는 2장의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름 또는 상기 적층 필름을 4면에서 밀봉할 수 있다. 또는, 컵과 같이, 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름 또는 그것을 기재층(D)과 적층한 적층 필름으로 만들어진 뚜껑과 용기 본체를 열 밀봉하여 포장 용기를 형성할 수도 있다. 이러한 포장 용기의 적합한 예시는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트 중 적어도 하나를 포함하는 상기 뚜껑재와 용기 본체부로 이루어진 포장 용기이다.
본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름 또는 이것을 기재층(D)과 적층한 뚜껑재는 밀봉층(2A)에서 다양한 용기 본체에 열접착함으로써 열 밀봉을 형성할 수 있다. 이러한 용기 본체의 재료로서 프로필렌 중합체, 폴리스티렌, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리염화비닐 등을 예시할 수 있다. 이러한 용기 본체는 필름, 시트, 트레이, 컵, 병 등 다양한 형태일 수 있다.
레토르트 식품 포장 용기에 저장되는 식품에 특별히 제한은 없고, 기존에 레토르트 식품으로 공급되는 다양한 식품을 저장할 수 있다.
본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름은 넓은 가공 온도 범위와 저온에서의 내충격성이 기존 기술의 한계를 넘어 높은 수준으로 균형을 이루기 때문에, 이를 사용한 레토르트 식품 포장 용기는 레토르트 처리 공정 및 저장되는 식품에 대한 활용성이 높으므로 100 내지 135 ℃, 바람직하게는 121 ℃ 이하에서의 가열 및 고압 멸균 용도에 적합하게 사용된다. 또한, 저온에서의 내충격성이 있으므로 저온 보관/유통(냉동 또는 냉장) 용도에 적합하다.
실시예
이하, 본원 제1 발명에 관한 실시예/비교예/참고예를 들어, 본원 제1 발명을 구체적으로 설명한다. 본원 제1 발명은 어떠한 의미에서도 이하의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
본원 제1 발명에 관한 실시예/비교예/참고예에 있어서의 물성 및 특성의 평가는 이하의 방법에 의해 행하였다.
(1) 내열성(레토르트성)
기재(두께 15㎛의 나일론 필름) 상에 각 실시예/비교예의 실런트 필름의 라미네이트층(1C)을 적층하여 라미네이트 필름을 제작하였다.
상기 라미네이트 필름 2매의 밀봉층(1A)의 측면을 겹치고 3변을 열 밀봉하여 3면 밀봉 봉지를 제작하였다.
3면 밀봉 봉지를 안쪽 면이 서로 맞닿도록 탈기(deaeration)한 후, 3면 밀봉 봉지의 나머지 한쪽 변을 열 밀봉하고 115℃ 또는 120℃에서 45분간 레토르트 처리하였다.
3면 밀봉 봉지 내부의 융착의 유무 및 그 정도를 관능 검사를 통해 다음의 기준에 따라 평가하였다. 3면 밀봉 봉지를 용이하게 개봉할 수 있는 경우를 합격(○), 융착에 의해 개봉이 어려운 것을 불합격(×)으로 판정하였다.
(2) 저온 내충격성(낙하에 의한 봉지 파손)
기재(두께 15㎛의 나일론 필름) 상에 각 실시예/비교예의 실런트 필름의 라미네이트층(1C)을 적층하여 라미네이트 필름을 제작하였다.
상기 라미네이트 필름 2매의 밀봉층(1A)의 측면을 겹치고 3변을 열 밀봉하여 3면 밀봉 봉지를 제작하였다.
상기 3면 밀봉 봉지에 물 300ml를 채우고, 3면 밀봉 봉지의 나머지 한쪽 변을 열 밀봉하여 밀봉 봉지를 형성한 후, 121℃에서 레토르트 처리하였다.
이어서 봉지를 5℃ 냉장고에 24시간 보관하고, 5℃ 냉장고에서 반복적으로 떨어트리고 봉지가 파손될 때까지의 낙하 횟수를 기록하였다. 1.0kg의 추를 봉지 위에 올려놓고 무게추와 함께 60cm 높이에서 봉지를 떨어뜨렸다.
샘플 수 N은 10이고, 봉지 파손시의 평균 낙하 횟수를 실시예/비교예의 평가값으로 하였다.
(3) 융점
시차 주사 열량계(DSC)(TA 인스트루먼트사 제조, 「Q200」, 소프트웨어: 「TA Universal Analysis」를 사용하여 승온 속도 10℃/min에서 융점을 측정하였다.
본원 제1 발명에 관한 실시예/비교예/참고예에서 사용된 수지 등의 각 성분의 상세는 다음과 같다.
·LLDPE-a1
메탈로센 LLDPE(선형 저밀도 폴리에틸렌)
조성: 에틸렌-C6 공중합체
융점: 130℃
밀도: 937kg/m3
MFR(2.16kg, 190℃): 1.8g/10min
·LLDPE-a2
메탈로센 LLDPE(선형 저밀도 폴리에틸렌)
조성: 에틸렌-C6 공중합체
융점: 129℃
밀도: 938kg/m3
MFR(2.16kg, 190℃): 3.8g/10min
·LLDPE-a3
비메탈로센 LLDPE(선형 저밀도 폴리에틸렌)
조성:에틸렌-α올레핀 공중합체
융점: 127℃
밀도: 941kg/m3
MFR(2.16kg, 190℃): 4.0g/10min
·LLDPE-a4
메탈로센 LLDPE(선형 저밀도 폴리에틸렌)
조성: 에틸렌-C6 공중합체
융점: 94℃
밀도: 904kg/m3
MFR(2.16kg, 190℃): 1.2g/10min
·LLDPE-a5
메탈로센 LLDPE(선형 저밀도 폴리에틸렌)
조성: 에틸렌-α올레핀 공중합체
융점: 130℃
밀도: 946kg/m3
MFR(2.16kg, 190℃): 2.8g/10min
·LLDPE-a6
비메탈로센 LLDPE(선형 저밀도 폴리에틸렌)
조성: 에틸렌-C6 공중합체
융점: 126℃
밀도: 937kg/m3
MFR(2.16kg, 190℃): 2.3g/10min
·HDPE-a1
HDPE(고밀도 폴리에틸렌)
조성: 에틸렌계 공중합체
융점: 131℃
밀도: 949kg/m3
MFR(2.16kg, 190℃): 1.1g/10min
·블로킹 방지제 마스터 배치 a
(상품명: EAZ-30, 주식회사 프라임 폴리머 제조)
블로킹 방지제로서 합성 제올라이트 30 질량%와 베이스 수지로서 저밀도 폴리에틸렌 70 질량%를 배합한 조성물.
·미끄럼제 마스터 배치 a
(상품명: ESQ-4, 주식회사 프라임 폴리머 제조)
미끄럼제로서 에르카산아미드 4 질량%와 베이스 수지로서 저밀도 폴리에틸렌 96 질량%를 배합한 조성물.
(실시예 a1)
표 1에 기재된 각 층의 수지를 별도의 압출기에 공급하고, T 다이 공법을 이용하여 밀봉층(1A), 코어층(1B), 및 라미네이트층(1C)의 두께 비율이 15:65:20인 3층 공압출 필름으로 구성된 총 두께 50㎛의 라미네이트 필름인 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 형성하였다.
표 1에 기재된 각 층의 수지에 더하여, 밀봉층(1A)에 6 질량%의 블로킹 방지제 마스터 배치 a와 1.5 질량%의 미끄럼제 마스터 배치 a를 첨가하고, 라미네이트층 (1C)에는 1 질량%의 블로킹 방지제 마스터배치 a를 첨가하였다.
얻어진 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 내열성(레토르트성) 및 저온 내충격성(낙하에 의한 봉지 파손)을 상기 방법에 따라 평가하였다.
결과를 표 1에 나타내었다.
(실시예 a2 내지 a4, 비교예 a1 내지 a2, 및 참고예 a1)
각 층의 수지를 각각 표 1에 기재된 바와 같이 변경한 것을 제외하고, 실시예 a1과 동일한 방법으로 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 제작하여 평가하였다.
결과를 표 1에 나타내었다.
이하, 본원 제2 발명에 관한 실시예/비교예를 들어, 본원 제2 발명을 구체적으로 설명한다. 본원 제2 발명은 어떠한 의미에서도 이하의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
본원 제2 발명에 관한 실시예/비교예에 있어서의 물성 및 특성의 평가는 이하의 방법에 의해 행하였다.
(1) 가공 가능 온도 범위
기재(두께 15㎛의 나일론 필름) 상에 각 실시예/비교예의 실런트 필름의 라미네이트층(2C)을 적층하여 라미네이트 필름을 제작하였다.
상기 라미네이트 필름 2매의 밀봉층(2A)의 측면을 겹치고 3변을 열 밀봉하여 3면 밀봉 봉지를 제작하였다.
3면 밀봉 봉지를 안쪽 면이 서로 맞닿도록 탈기한 후, 3면 밀봉 봉지의 나머지 한쪽 변을 열 밀봉하고 115℃ 내지 121℃ 범위 내에서 선택된 특정 온도에서 45분간 레토르트 처리하였다.
3면 밀봉 봉지 내부의 융착의 유무 및 그 정도를 관능 검사를 통해 다음의 기준에 따라 평가하였다. 4점 이상을 합격(○Z)으로 판정하고, 합격(○)이 되는 온도 범위를 가공 가능 온도 범위로 정의하였다.
5: 융착 없음
4: 매우 가벼운 융착으로 쉽게 박리할 수 있음
3: 부분적으로 융착되어 박리 가능함
2: 전체적으로 융착되어 박리가 어려움
1: 박리 불가능한 수준에서 융착이 발생함
(2) 저온 내충격성(낙하에 의한 봉지 파손)
상기 본원 제1 발명에 관한 실시예/비교예/참고예와 동일한 방법으로 측정하였다. 그러나, "라미네이트층(1C)" 및 "밀봉층(1A)"은 각각 "라미네이트층(2C)" 및 "밀봉층(2A)"으로 대체된다.
(3) 융점
상기 본원 제1 발명에 관한 실시예/비교예/참고예와 동일한 방법으로 측정하였다.
(4) 121℃에서의 용해율
시차 주사 열량계(DSC)(TA 인스트루먼트사 제조, 「Q200」, 소프트웨어: 「TA Universal Analysis」를 사용하여 승온 속도 10℃/min에서 용해열(J/g)을 측정하고, 용해열은 원료 고유의 용해열로 정의되었다.
용융 개시 온도로부터 121℃까지의 용해열을 원료 고유의 용해열로 나눈 비율을 121℃에서의 용해율[%]로 정의하였다.
본원 제2 발명에 관한 실시예/비교예/참고예에서 사용된 수지 등의 각 성분의 상세는 다음과 같다.
·LLDPE-b1
메탈로센 LLDPE(선형 저밀도 폴리에틸렌)
조성: 에틸렌-C6 공중합체
융점: 130℃
밀도: 937kg/m3
용해율(121℃): 50 질량%
MFR(2.16kg, 190℃): 1.8g/10min
·LLDPE-b2
메탈로센 LLDPE(선형 저밀도 폴리에틸렌)
조성: 에틸렌-C6 공중합체
융점: 129℃
밀도: 938kg/m3
용해율(121℃): 39 질량%
MFR(2.16kg, 190℃): 3.8g/10min
·LLDPE-b3
비메탈로센 LLDPE(선형 저밀도 폴리에틸렌)
조성:에틸렌-α올레핀 공중합체
융점: 127℃
밀도: 941kg/m3
용해율(121℃): 28 질량%
MFR(2.16kg, 190℃): 4.0g/10min
·LLDPE-b4
메탈로센 LLDPE(선형 저밀도 폴리에틸렌)
조성: 에틸렌-C6 공중합체
융점: 94℃
밀도: 904kg/m3
용해율(121℃): 98 질량%
MFR(2.16kg, 190℃): 1.2g/10min
·LLDPE-b5
메탈로센 LLDPE(선형 저밀도 폴리에틸렌)
조성: 에틸렌-α올레핀 공중합체
융점: 130℃
밀도: 946kg/m3
용해율(121℃): 9 질량%
MFR(2.16kg, 190℃): 2.8g/10min
·HDPE-b1
HDPE(고밀도 폴리에틸렌)
조성: 에틸렌계 공중합체
융점: 131℃
밀도: 949kg/m3
용해율(121℃): 22 질량%
MFR(2.16kg, 190℃): 1.1g/10min
·블로킹 방지제 마스터 배치 b
(상품명: EAZ-30, 주식회사 프라임 폴리머 제조)
블로킹 방지제로서 합성 제올라이트 30 질량%와 베이스 수지로서 저밀도 폴리에틸렌 70 질량%를 배합한 조성물.
·미끄럼제 마스터 배치 b
(상품명: ESQ-4, 주식회사 프라임 폴리머 제조)
미끄럼제로서 에르카산아미드 4 질량%와 베이스 수지로서 저밀도 폴리에틸렌 96 질량%를 배합한 조성물.
(실시예 b1)
표 2에 기재된 각 층의 수지를 별도의 압출기에 공급하고, T 다이 공법을 이용하여 밀봉층(2A), 코어층(2B), 및 라미네이트층(2C)의 두께 비율이 15:65:20인 3층 공압출 필름으로 구성된 총 두께 50㎛의 라미네이트 필름인 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 형성하였다.
표 2에 기재된 각 층의 수지에 더하여, 밀봉층(2A)에 6 질량%의 블로킹 방지제 마스터 배치 b와 1.5 질량%의 미끄럼제 마스터 배치 b를 첨가하고, 라미네이트층 (2C)에는 1 질량%의 블로킹 방지제 마스터배치 b를 첨가하였다.
얻어진 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름의 가공 가능 온도 범위, 저온 내충격성(낙하에 의한 봉지 파손), 및 충격 강도를 상기 방법에 따라 평가하였다.
결과를 표 2에 나타내었다.
(실시예 b2 내지 b5 및 비교예 b1 내지 b2)
각 층의 수지를 각각 표 2에 기재된 바와 같이 변경한 것을 제외하고, 실시예 b1과 동일한 방법으로 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름을 제작하여 평가하였다.
결과를 표 2에 나타내었다.
본원 제1 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름은 레토르트 온도에서의 내열성과 저온에서의 내충격성을 기존 기술의 한계를 넘어 높은 수준으로 겸비한 것이며, 상온 보관 뿐만 아니라 저온 유통(냉동 또는 냉장)에도 적합하게 사용될 수 있는 레토르트 식품 포장 용기를 제공할 수 있고, 따라서 식품 가공, 유통, 외식, 관광, 헬스케어 등의 다양한 산업 분야에서 이용 가능성이 높다.
본원 제2 발명의 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름은 넓은 가공 온도 범위와 저온에서의 내충격성을 기존 기술의 한계를 넘어 높은 수준으로 겸비한 것이며, 상온 보관 뿐만 아니라 저온 유통(냉동 또는 냉장)에도 적합하게 사용될 수 있는 레토르트 식품 포장 용기를 제공할 수 있고, 따라서 식품 가공, 유통, 외식, 관광, 헬스케어 등의 다양한 산업 분야에서 이용 가능성이 높다.
Claims (10)
- 각각 선형 폴리에틸렌을 포함하는 (1A) 밀봉층, (1B) 코어층 및 (1C) 라미네이트층을 갖는 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름으로서,
(1A) 밀봉층의 밀도가 915kg/m3 이상 960kg/m3 이하이며;
(1B) 코어층 및 (1C) 라미네이트층의 밀도가 모두 932kg/m3 이상 940kg/m3 미만이고;
(1B) 코어층 및 (1C) 라미네이트층을 구성하는 선형 폴리에틸렌이 모두 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 것인,
레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름. - 제 1 항에 있어서, (1B) 코어층 및 (1C) 라미네이트층의 용융 유량 (190 ℃, 2160g 하중)이 모두 6.0g/10min 이하인 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, (1A) 밀봉층의 밀도가 940kg/m3 이상 953kg/m3 이하인 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름과 기재 필름(base film)을 포함하고, 상기 기재 필름은 (1C) 라미네이트층에서 상기 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름과 적층되어 있는 레토르트 식품 포장 용기용 필름.
- 제4항에 따른 레토르트 식품 포장 용기용 필름을 포함하는 레토르트 식품 포장 용기.
- 각각 선형 폴리에틸렌을 포함하는 (2A) 밀봉층, (2B) 코어층, 및 (2C) 라미네이트층을 갖는 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름으로서,
(2B) 코어층 및 (2C) 라미네이트층의 121℃에서의 열용해율이 30 내지 95 질량%이고;
(2A) 밀봉층의 121℃에서의 열용해율이 5 내지 50 질량%인,
레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름. - 제6항에 있어서, (2A) 밀봉층의 121℃에서의 열용해율이 5 내지 35 질량%인 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름.
- 제6항 또는 제7항에 있어서, (2B) 코어층 및 (2C) 라미네이트층을 구성하는 선형 폴리에틸렌이 모두 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 것인 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름.
- 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름과 기재 필름을 포함하고, 상기 기재 필름은 (2C) 라미네이트층에서 상기 레토르트 식품 포장 용기용 실런트 필름과 적층되어 있는 레토르트 식품 포장 용기용 필름.
- 제9항에 따른 레토르트 식품 포장 용기용 필름을 포함하는 레토르트 식품 포장 용기.
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