KR20240079501A - 폴리올레핀계 스트레치 필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기존의 PVC계 스트레치 필름을 대체할 수 있도록 물성 및 포장 성능이 개선된 스트레치 필름을 개시한다. 본 발명은 양 스킨층 및 코어층으로 적층된 스트레치 필름으로서, 상기 스킨층은 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 및 방담제를 포함하고, 상기 코어층은 프로필렌 삼원 공중합체, 폴리올레핀 엘라스토머(POE) 및 석유수지(HCR)를 포함함으로써 필름 성형성이 양호하고, 파단 신율이 700% 이상이고, 인장강도가 2 kgf/mm2 이상이고, 탄성계수(Young’s modulus)가 8 kgf/mm2 이하이고, 점착력이 10 N 이상이고, 헤이즈(Haze)가 2% 이하로 필름의 물성이 우수하고, 포장 성능과 관련하여, 블로킹 성능, 방담성, 밀착성 및 작업성이 우수한 스트레치 필름을 제공한다.
Description
본 발명은 스트레치 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리염화비닐(PVC)계 스트레치 필름을 대체할 수 있는 폴리올레핀계 스트레치 필름에 관한 것이다.
PVC 재질의 스트레치 필름은 가격과 성능 면에서 우수한 수지로 부드러움성, 점착성, 투명성이 우수하고 성형성이 좋아 식품 또는 상품 포장의 재료로 전세계적으로 많이 사용되고 있다. PVC의 경우 제품 특성에 따라 가소제, 안정제 등의 첨가제를 사용하여 기능성을 부여하지만 프탈레이트계 가소제의 경우 인체에 유해한 물질로 알려져 법적 규제가 강화되었다. 또한, PVC 매립 시 유해 물질이 유출될 수 있으며 PVC의 염소는 소각 시 다이옥신, 염화수소 등 오염 물질 발생의 원인이 될 수 있다. 또한 다른 합성 수지와 섞여 재활용할 경우 제품의 강도가 떨어지는 문제점도 있어 재활용이 불가능해 '일반 쓰레기'로 분류되고 있다.
현재 가정용으로는 2000년대 초반부터 PVC 대신 폴리에틸렌(PE) 재질의 스트레치 필름이 사용되고 있고, 환경부의 자원재활용법에 따라 2019년 12월부터 대형마트 등에서도 PVC 스트레치 필름의 사용이 금지됐고, 2024년부터 대형마트에서 PVC 재질의 포장재 사용이 완전히 금지될 예정이다. 그러나 상용화된 PE 소재 스트레치 필름은 PVC 대비 신축성과 점착력이 현저히 떨어지는 문제가 있어서 특히 수분이 많은 축산품 또는 수산품 포장에서는 규제 적용이 유예가 되고 있는 실정이다. 일부 수분이 적은 조리 식품류 포장에 한하여 PE 재질의 스트레치 필름이 적용되고 있으나, 이 또한 점착성과 탄성, 신축성, 투명성 등의 물성이 열세한 문제점이 있다.
기존 스트레치 필름의 사용에 있어 요구되는 물성은 필름 점착 및 밀착성, 인장강도, 신율, 탄성계수(Young's modulus), 투명성, 방담성 등이 있다. 특히 점착성 및 방담성의 경우 PVC계 스트레치 필름이 PE계 스트레치 필름 대비 월등히 높은 수준으로 현재 폴리올레핀(PO)계 스트레치 필름의 개발 방향에서 이 두가지 물성의 개선이 요구되고 있다.
[특허문헌]
한국 등록특허 제10-1384507호 (2014.04.04)
본 발명은 기존의 PE계 스트레치 필름이 점착성 및 방담성이 열세하여 수분이 많은 축산품 또는 수산품 포장에 사용될 수 없는 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, PVC계 스트레치 필름을 대체할 수 있도록 점착성, 방담성, 신율, 인장강도 등의 물성이 개선된 폴리올레핀계 스트레치 필름을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 양 스킨층 및 코어층으로 적층되는 스트레치 필름으로서, 상기 스킨층은 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 및 방담제를 포함하고, 상기 코어층은 프로필렌 삼원 공중합체(Ter-PP), 폴리올레핀 엘라스토머(POE), 석유수지(HCR) 및 방담제를 포함하는 폴리올레핀계 스트레치 필름을 제공한다.
또한 상기 상기 양 스킨층 및 코어층의 적층 구조에서 상기 코어층의 두께 비율이 60 내지 80%인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀계 스트레치 필름을 제공한다.
또한 상기 방담제는 솔비탄 라우레이트(Sorbitan laurate), 폴리글리세릴 모노 올레이트(Polyglyceryl monooleate), 솔비탄 모노팔미테이트(Sorbitan monopalmitate), 솔비탄 모노스테아레이트(Sorbitan monostearate), 폴리옥시에틸렌 알킬 아민(Polyoxyethylene alkyl amine), 다이글리세릴 모노올레이트(Diglyceryl monooleate), 다이글리세릴 모노라우레이트(Diglyceryl monolaurate,) 폴리글리세릴 지방산에스테르(Polyglyceryl fatty acid ester), 다이글리세릴 모노라우레이트(Diglyceryl monolaurate), 알킬 아민 에스테르(alkyl amine ester), 폴리글리세린 모노팔미테이트(Polyglycerine monopalmitate)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀계 스트레치 필름을 제공한다.
또한 상기 에틸렌비닐아세테이트는 비닐아세테이트 함량이 10 내지 20 중량%이고, 용융지수(190℃, 2.16 kg 하중)가 4 내지 10 g/10min이고,
상기 프로필렌 삼원 공중합체(Ter-PP)는 에틸렌 함량이 2 내지 4 중량%이고, 부텐 함량이 2 내지 5 중량%인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀계 스트레치 필름을 제공한다.
또한 상기 코어층은 상기 프로필렌 삼원 공중합체 60 내지 75 중량부, 상기 폴리올레핀 엘라스토머 10 내지 20 중량부 및 상기 석유수지 5 내지 20 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리올레핀계 스트레치 필름을 제공한다.
또한 상기 스트레치 필름은 하기 방법에 따라 측정된 파단 신율이 700% 이상이고, 인장강도가 2 kgf/mm2 이상이고, 탄성계수(Young's modulus)가 8 kgf/mm2 이하이고, 점착력이 10 N 이상이고, 헤이즈(Haze)가 2% 이하인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀계 스트레치 필름을 제공한다.
[측정방법]
ASTM D882 규격에 따라 제작한 시편을 만능재료시험기를 이용하여 500 mm/min 조건 하에서 인장강도 및 탄성계수(Young's modulus)를 측정하고, 상기 인장강도 측정과 동일한 조건에서 시편이 파단할 때까지의 신율을 측정하고, 10 ㎛ 두께의 필름을 3장씩 겹친 후 가로 2.5 cm 및 세로 9.5 cm로 2세트 준비하고 각 세트의 가로 2.5 cm 및 세로 4 cm를 겹쳐서 필름 코팅 기계(Film coating machine)로 합지한 후 만능 재료 시험기를 이용하여 200 mm/min 조건 하에서 180° 박리 시험 방법(180 degree Peel Test method)으로 얻은 최대 하중(Maximum Load) 값으로 점착력을 측정하고, ASTM D1003의 규격에 따라 헤이즈 미터(Haze meter)를 이용하여 헤이즈(Haze)를 측정함.
또한 상기 스트레치 필름의 두께가 10 내지 12 ㎛인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀계 스트레치 필름을 제공한다.
본 발명에 따르면 양 스킨층 및 코어층으로 적층되는 스트레치 필름에서 스킨층 성분으로 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 및 방담제를 포함하고, 코어층 성분으로 프로필렌 삼원 공중합체, 폴리올레핀 엘라스토머(POE) 및 석유수지(HCR)를 포함함으로써 스트레치 필름 사용 시 요구되는 인장강도, 파단신율, 탄성계수(Young's modulus), 점착력, 헤이즈 등의 물성을 만족하며 기존의 PVC계 스트레치 필름을 충분히 대체할 수 있는 폴리올레핀계 스트레치 필름을 제공할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예의 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 양 스킨층 및 코어층으로 적층된 스트레치 필름으로서, 상기 스킨층은 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 및 방담제를 포함하고, 상기 코어층은 프로필렌 삼원 공중합체, 폴리올레핀 엘라스토머(POE) 및 석유수지(HCR)를 포함하는 폴리올레핀계 스트레치 필름을 개시한다.
상기 스킨층은 에틸렌비닐아세테이트(EVA)를 포함함으로써 스트레치 필름에 점착성을 부여할 수 있다. 이때, EVA의 비닐아세테이트(VA) 함량이 높을수록 필름의 점착성을 향상시키고, 투명성을 개선시키는 효과가 있으나, 그 함량이 과도할 경우 필름 성형 시 작업성이 저하되고, 필름 권취 후 블로킹 성능이 강해져 최종 사용자가 취급하기 어려워지는 문제점이 있다. 이를 고려할 때 본 발명에서 EVA 내 VA 함량은 5 내지 30 중량%일 수 있고, 바람직하게는 8 내지 25 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 20 중량%일 수 있다.
또한 상기 EVA는 상기 스트레치 필름이 박막 성형이 가능하도록 용융지수(MI, 190℃ 및 2.16 kg 하중)가 4 내지 10 g/10min인 것이 바람직하며, 용융지수(MI)가 4 g/10min 미만일 경우 스트레치 필름의 박막 성형이 어려워 작업성이 저하될 수 있고, 10 g/10min을 초과할 경우 스트레치 필름의 인장강도가 저하될 수 있고, 헤이즈(Haze)도 열세해질 수 있다.
본 발명에서 상기 방담제는 상기 스킨층에 포함되어 상기 스트레치 필름의 표면에 물방울이 맺히지 않게 하는 성질인 방담성을 부여할 수 있다. 상기 방담제는 상기 스트레치 필름의 표면에 방담성을 부여할 수 있는 물질이면 사용될 수 있고 특정 물질로 한정되는 것은 아니지만, 솔비탄 라우레이트(Sorbitan laurate), 폴리글리세릴 모노 올레이트(Polyglyceryl monooleate), 솔비탄 모노팔미테이트(Sorbitan monopalmitate), 솔비탄 모노스테아레이트(Sorbitan monostearate), 폴리옥시에틸렌 알킬 아민(Polyoxyethylene alkyl amine), 다이글리세릴 모노올레이트(Diglyceryl monooleate), 다이글리세릴 모노라우레이트(Diglyceryl monolaurate,) 폴리글리세릴 지방산에스테르(Polyglyceryl fatty acid ester), 다이글리세릴 모노라우레이트(Diglyceryl monolaurate), 알킬 아민 에스테르(alkyl amine ester), 폴리글리세린 모노팔미테이트(Polyglycerine monopalmitate)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있으며, 상기 방담제는 상기 스킨층 전체 100 중량%를 기준으로, 0.01 중량% 내지 5 중량% 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 5 중량%, 가장 바람직하게는 1.0 중량% 내지 5 중량%의 범위로 포함될 수 있다. 상기 방담제가 0.01 중량% 미만으로 포함될 경우에는 방담성이 저하될 수 있고, 상기 방담제가 5 중량% 초과하여 포함될 경우에는 스트레치 필름의 점착성 및 투명성이 저하될 수 있다.
본 발명에서 상기 코어층은 스트레치 필름이 우수한 파단신율, 인장강도 및 탄성계수(Young's modulus)의 물성 밸런스를 갖도록하기 위해 프로필렌 삼원 공중합체, 폴리올레핀 엘라스토머(POE), 석유수지(HCR) 및 상기 방담제를 포함한다.
상기 프로필렌 삼원 공중합체(Ter-PP)는 프로필렌에 에틸렌 또는 α-올레핀이 공중합된 공중합체로서, 상기 코어층에 포함되어 스트레치 필름의 탄성계수, 밀착성 및 점착력을 개선시키는 역할을 한다.
본 발명에서는 이러한 관점에서 상기 프로필렌 삼원 공중합체(Ter-PP)가 프로필렌에 에틸렌 및 α-올레핀이 공중합된 삼원 공중합체일 수 있고, 상기 α-올레핀은 탄소수 4 내지 10으로서 예컨대, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센 등일 수 있고, 상기 α-올레핀은 바람직하게는 1-부텐일 수 있고, 더욱 바람직하게는 프로필렌에 에틸렌이 2 내지 4 중량% 및 1-부텐이 2 내지 5 중량% 함량으로 공중합된 삼원 공중합체일 수 있다.
상기 폴리올레핀 엘라스토머(POE)는 α-올레핀 공중합계 수지로서, 상기 코어층에 포함되어 스트레치 필름의 투명성 및 흐름성을 개선시키는 역할을 한다.
본 발명에서는 이러한 관점에서 상기 폴리올레핀 엘라스토머(POE)는 프로필렌과 프로필렌 이외의 탄소수 2 내지 10인 α-올레핀의 공중합체일 수 있고, 바람직하게는 프로필렌과 5 내지 20 중량% 함량의 에틸렌이 공중합된 에틸렌-프로필렌 고무일 수 있고, 더욱 바람직하게는 상기 에틸렌의 함량이 10 내지 18 중량% 및 상기 폴리올레핀 엘라스토머의 밀도가 0.85 내지 0.9 g/㎤일 수 있고, 가장 바람직하게는 상기 에틸렌의 함량이 14 내지 17 중량% 및 상기 폴리올레핀 엘라스토머의 밀도가 0.86 내지 0.89 g/㎤일 수 있다.
상기 석유수지(HCR)는 나프타 등의 고온열분해유 속에 있는 고급 불포화탄화수소를 원료로 하여 산성 촉매로 중합시켜 얻는 중량평균분자량 2,000 이하의 연한 황색 또는 흑갈색 열가소성 수지로서, 상기 코어층에 포함되어 스트레치 필름의 점착력 및 투명성을 개선시키는 역할을 한다.
상기 코어층에 포함되는 방담제에 관하여는 상기 스킨층에 포함된 방담제에 관하여 상술한 바와 같다. 즉, 상기 방담제는 솔비탄 라우레이트(Sorbitan laurate), 폴리글리세릴 모노 올레이트(Polyglyceryl monooleate), 솔비탄 모노팔미테이트(Sorbitan monopalmitate), 솔비탄 모노스테아레이트(Sorbitan monostearate), 폴리옥시에틸렌 알킬 아민(Polyoxyethylene alkyl amine), 다이글리세릴 모노올레이트(Diglyceryl monooleate), 다이글리세릴 모노라우레이트(Diglyceryl monolaurate,) 폴리글리세릴 지방산에스테르(Polyglyceryl fatty acid ester), 다이글리세릴 모노라우레이트(Diglyceryl monolaurate), 알킬 아민 에스테르(alkyl amine ester), 폴리글리세린 모노팔미테이트(Polyglycerine monopalmitate)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있으며, 상기 방담제는 상기 코어층 전체 100 중량%를 기준으로, 0.01 중량% 내지 5 중량% 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 5 중량%, 가장 바람직하게는 1.0 중량% 내지 5 중량%의 범위로 포함될 수 있다. 상기 방담제가 0.01 중량% 미만으로 포함될 경우에는 방담성이 저하될 수 있고, 상기 방담제가 5 중량% 초과하여 포함될 경우에는 스트레치 필름의 점착성 및 투명성이 저하될 수 있다.
본 발명에서는 이러한 관점에서 상기 석유수지는 분자량(Mw)이 400 내지 800 및 연화점이 110 내지 150℃일 수 있고, 바람직하게는 분자량(Mw)이 500 내지 700 및 연화점이 120 내지 130℃일 수 있다.
또한 상기 코어층은 상기 프로필렌 삼원 공중합체 60 내지 75 중량부, 상기 폴리올레핀 엘라스토머 10 내지 20 중량부 및 상기 석유수지 5 내지 20 중량부를 포함할 수 있다. 상기 중량비로 포함됨으로써 점착성, 탄성계수(Young’s modulus), 헤이즈(Haze)가 개선되는 효과가 있음을 후술하는 실시예 및 비교예를 대상으로 한 물성 평가를 통해 확인할 수 있다.
상기 양 스킨층 및 코어층의 적층 구조에서 상기 코어층의 두께 비율은 60 내지 80%, 상기 스킨층의 두께 비율은 상층 및 하층이 동일한 비율로 이루어지되 각각 10 내지 20%인 것이 바람직하다. 상기 코어층의 두께 비율이 60% 미만일 경우 EVA가 포함된 스킨층의 두께가 증가하여 점착성은 향상되지만 박막 성형이 어려워지고 필름의 블로킹 성능도 저하될 수 있으며, 반대로 상기 코어층의 두께 비율이 80% 초과일 경우 상기 스킨층의 두께가 감소하여 점착성 및 방담성이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스트레치 필름은 파단 신율이 700% 이상이고, 인장강도가 2 kgf/mm2 이상이고, 탄성계수(Young's modulus)가 8 kgf/mm2 이하이고, 점착력이 10 N 이상이고, 헤이즈(Haze)가 2% 이하일 수 있고, 바람직하게는 파단 신율이 650% 이상, 인장강도가 2.3 kgf/mm2 이상, 탄성계수(Young's modulus)가 7.5 kgf/mm2 이하, 점착력이 10.5 N 이상, 헤이즈(Haze)가 1.8% 이하일 수 있다. 상기 물성으로 인하여 스트레치 필름의 포장 성능을 향상시킬 수 있다.
상기 양 스킨층 및 코어층으로 적층되는 스트레치 필름은 당 업계에 공지된 T-다이(T-Die) 압출 또는 블로운(Blown) 방식으로 제조될 수 있고, 바람직하게는 T-Die 압출 방식으로 3개의 압출기로 적층하여 제조될 수 있다.
이하, 구체적인 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
먼저, 하기 실시예 및 비교예에 사용된 성분 사양은 하기 표 1과 같다.
| 성분 명 | 세부 내용 |
| EVA-1 | VA 함량 10~20%, MI(ASTM D1238, 190℃, 2.16 kg 하중) 4~10 g/10min |
| EVA-2 | VA 함량 10~20%, MI(ASTM D1238, 190℃, 2.16 kg 하중) 1~3 g/10min |
| PP-1 | Ter-PP, ethylene 함량 2~4 중량%, butene 함량 3.5~5 중량% |
| PP-2 | Ter-PP, ethylene 함량 2~4 중량%, butene 함량 2.5~4.5 중량% |
| PP-3 | H-PP(단일 프로필렌 중합체) |
| POE | 밀도 0.862 g/㎤, ethylene함량 16 중량% |
| HCR | 연화점 120~130℃ 분자량(Mw) 650 |
| 방담제 | 솔비탄 라우레이트 |
실시예 및 비교예
하기 표 2의 조성으로 양 스킨층 및 코어층을 구성하고, 다층 필름 성형기를 이용하여 하기 성형 조건 하에서 T-다이(T-Die) 방식으로 성형하여 두께 10 내지 12 ㎛의 스트레치 필름을 제조하였다.
[성형 조건]
- 성형기 : 25 ㎜ 직경 T-다이 성형기
- 스크류 L/D : 20
- 스크류 rpm : 20~50
- 성형 온도: 220~250℃
제조된 필름에 대하여 하기 방법에 따라 물성 및 포장 성능을 측정 내지 평가하고 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
[물성 측정방법]
- 필름성형성 : 필름의 스킨층 및 코어층이 박막 성형이 가능하며 필름 성형 작업 시 끈적임, 커팅성 등의 문제가 없이 성형이 가능한가를 확인하여, 박막 성형이 가능하고 작업 시 끈적임 또는 커팅에 문제가 없을 경우 "◎", 박막 성형은 가능하지만 작업 시 끈적임 또는 커팅에 문제가 있을 경우 "○" 및 박막 성형에 문제가 있을 경우 "△"으로 평가하였다.
- 파단신율, 인장강도 및 탄성계수(Young’s modulus)(Modulus) : 만능 재료 시험기(Universal testing machine, UTM, Instron社)를 이용하여 ASTM D882 규격에 따라 시편 제작 후 500 mm/min 조건 하에서 측정하였다.
-점착력(Cling Force) : ASTM 규격이 부재하여 국내 필름 업체의 측정 규격에 따라 간이 평가를 진행하였다. 두께가 10㎛의 필름을 3장씩 겹친 후 가로 2.5 cm, 세로 9.5 cm로 2세트 준비하고 각 세트의 가로 2.5 cm, 세로 4 cm를 겹쳐서 필름 코팅 기계(Film coating machine)로 합지한 후 만능 재료 시험기(UTM)를 이용하여 180°박리 시험 방법(180 degree Peel Test method)을 200 mm/min 조건 하에서 수행하여 최대 하중(Maximum Load)을 측정하였다.
-Haze(흐림도) : 헤이즈 미터(Haze Meter, NDH-5000 model, Nippon Denshoku Industries社) 기기로 ASTM D1003 규격에 따라 측정하였다.
[포장 성능 평가방법]
- 블로킹 특성 : 지관 권취되어 있는 필름을 작업자가 사용하기 위해 인출 시 필름이 외관을 유지하며 쉽게 떼어지는지를 확인하여, 필름이 쉽게 떼어지고, 필름의 외관이 유지될 경우 "◎", 필름이 쉽게 떼어지나, 필름의 외관이 유지되지 않을 경우 "○" 및 필름이 쉽게 떼어지지 않을 경우 "△"으로 평가하였다.
- 방담성 : 필름 내부에 물방울이 맺혀 제품의 심미성을 저하시키는지 확인하는 항목으로 저온 환경 및 고온 환경에서 평가하였다. 구체적으로, 저온 환경은 비커에 적당량의 물(상온)을 담아 필름을 씌워 6분 간 냉장 보관 후 필름에 물이 맺히는지 확인하고, 고온 환경의 경우 비커에 80℃의 물을 담아 필름을 씌운 후 상온에서 6분 간 식혀 필름에 물이 맺히는지 확인하여, 저온 및 고온 환경에서 물이 맺히지 않은 경우 "◎", 저온 환경에서 물이 맺히지 않지만, 고온 환경에서 물이 맺히는 경우 "○" 및 저온 환경에서 물이 맺히는 경우"△"으로 평가하였다.
- 밀착성: 밀착성의 경우 점착력과 연계하여 판단하는 성질로, 제품을 포장한 후 뒷면에 필름이 뭉쳐 있는 부분이 팝콘처럼 부풀어 있는 경우 밀착성이 떨어진다고 판단하였고, 구체적으로는 가로 20 cm, 세로 12 cm 및 높이 4 cm의 직육면체 형상 스티로폼 재질의 물체를 필름 포장하여 5분 후 관찰하였을 때, 필름이 겹쳐지는 뒷면이 전혀 부풀지 않은 경우 "◎", 일부 부풀었지만 가장 바깥의 필름의 끝 부분의 50% 이상이 붙어 있는 경우 "○" 및 전체적으로 부풀고, 필름의 끝 부분의 50% 이상이 떨어져 있는 경우 "△"으로 평가하였다.
- 작업성: 작업자의 필름 포장 과정에서 전체적인 작업성의 정도를 총 합산하여, 양호한 경우 "◎", 보통인 경우 "○" 및 불량한 경우 "△"으로 평가하였다.
표 3을 참조하면, 실시예 1 및 실시예 2에 따른 스트레치 필름은 필름 성형성이 양호하고, 파단 신율이 700% 이상이고, 인장강도가 2 kgf/mm2 이상이고, 탄성계수(Young’s modulus)가 8 kgf/mm2 이하이고, 점착력이 10 N 이상이고, 헤이즈(Haze)가 2% 이하로서, 필름의 물성이 우수하고, 블로킹 성능, 방담성, 밀착성 및 작업성이 양호하여 포장 성능이 우수함을 확인할 수 있다. 또한 실시예 1 및 실시예 2에 따른 스트레치 필름은 기존의 PVC계 필름, 국내 PO계 필름 및 선도사 제품 대비 탄성계수(Young’s modulus)가 낮아 포장 성능이 더욱 우수하고, 다른 물성도 동등하거나 더욱 우수함을 확인할 수 있다.
이에 대하여 스킨층의 두께가 증가할 경우(비교예 1)에는 EVA층의 두께 증가로 실시예 1 대비 점착력의 물성은 개선되지만 필름의 박막 성형이 어려워 작업성 및 블로킹 성능이 저하됨을 확인할 수 있다.
또한 코어층에 석유수지가 없을 경우(비교예 2)에는 실시예 1 대비 헤이즈(Haze)가 높고, 점착력도 다소 저하되어 작업성이 저하됨을 확인할 수 있다.
또한 코어층에 POE가 없을 경우(비교예 3)에는 실시예 1 대비 헤이즈(Haze)가 높고, 점착력도 다소 저하되며, 탄성계수(Young’s modulus)가 높아져 작업성이 저하됨을 확인할 수 있다.
또한 코어층이 Ter-PP가 아닌 단일 프로필렌 중합체(H-PP)로 조성될 경우(비교예 4)에는 실시예 2 대비 인장강도는 우수하지만 필름의 연질성이 부족하여 탄성계수(Young’s modulus)가 증가하고 밀착성 및 점착력이 저하됨을 확인할 수 있다.
또한 비교예 5는 비교예 4에서 Ter-PP가 일부 첨가될 경우의 물성을 확인하고 있으나, 비교예 4와 물성 경향이 유사함을 확인할 수 있다.
또한 비교예 6은 실시예 2와 코어층의 구성은 동일하지만 스킨층에서 EVA의 용융지수(MI) 범위를 변경한 경우의 물성을 확인하고 있으나, 실시예 2 대비 낮은 용융지수(MI)로 인해 박막 성형이 어려워 작업성이 저하될 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 폴리올레핀계 스트레치 필름은 양 스킨층 및 코어층의 적층 구조를 갖고, 상기 스킨층은 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 및 방담제를 포함하고, 상기 코어층은 프로필렌 삼원 공중합체, 폴리올레핀 엘라스토머(POE) 및 석유수지(HCR)를 포함함으로써 기존의 PVC계 스트레치 필름을 대체할 수 있도록 필름의 물성과 관련하여, 우수한 필름 성형성, 파단 신율, 인장강도, 탄성계수(Young’s modulus), 점착력 및 헤이즈(Haze)를 나타내고, 포장 성능과 관련하여. 우수한 블로킹 성능, 방담성, 밀착성 및 작업성을 나타낸다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상 및 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
Claims (7)
- 양 스킨층 및 코어층으로 적층되는 스트레치 필름으로서,
상기 스킨층은 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 및 방담제를 포함하고,
상기 코어층은 프로필렌 삼원 공중합체(Ter-PP), 폴리올레핀 엘라스토머(POE), 석유수지(HCR) 및 방담제를 포함하는 폴리올레핀계 스트레치 필름. - 제1항에 있어서,
상기 양 스킨층 및 코어층의 적층 구조에서 상기 코어층의 두께 비율이 60 내지 80%인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀계 스트레치 필름. - 제1항에 있어서,
상기 방담제는 솔비탄 라우레이트(Sorbitan laurate), 폴리글리세릴 모노 올레이트(Polyglyceryl monooleate), 솔비탄 모노팔미테이트(Sorbitan monopalmitate), 솔비탄 모노스테아레이트(Sorbitan monostearate), 폴리옥시에틸렌 알킬 아민(Polyoxyethylene alkyl amine), 다이글리세릴 모노올레이트(Diglyceryl monooleate), 다이글리세릴 모노라우레이트(Diglyceryl monolaurate,) 폴리글리세릴 지방산에스테르(Polyglyceryl fatty acid ester), 다이글리세릴 모노라우레이트(Diglyceryl monolaurate), 알킬 아민 에스테르(alkyl amine ester), 폴리글리세린 모노팔미테이트(Polyglycerine monopalmitate)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀계 스트레치 필름. - 제1항에 있어서,
상기 에틸렌비닐아세테이트는 비닐아세테이트 함량이 10 내지 20 중량%이고, 용융지수(190℃, 2.16 kg 하중)가 4 내지 10 g/10min이고,
상기 프로필렌 삼원 공중합체(Ter-PP)는 에틸렌 함량이 2 내지 4 중량%이고, 부텐 함량이 2 내지 5 중량%인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀계 스트레치 필름. - 제1항에 있어서,
상기 코어층은 상기 프로필렌 삼원 공중합체 60 내지 75 중량부, 상기 폴리올레핀 엘라스토머 10 내지 20 중량부 및 상기 석유수지 5 내지 20 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리올레핀계 스트레치 필름. - 제1항에 있어서,
상기 스트레치 필름은 하기 방법에 따라 측정된 파단 신율이 700% 이상이고, 인장강도가 2 kgf/mm2 이상이고, 탄성계수(Young's modulus)가 8 kgf/mm2 이하이고, 점착력이 10 N 이상이고, 헤이즈(Haze)가 2% 이하인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀계 스트레치 필름:
[측정방법]
ASTM D882 규격에 따라 제작한 시편을 만능재료시험기를 이용하여 500 mm/min 조건 하에서 인장강도 및 탄성계수(Young's modulus)를 측정하고, 상기 인장강도 측정과 동일한 조건에서 시편이 파단할 때까지의 신율을 측정하고, 10 ㎛ 두께의 필름을 3장씩 겹친 후 가로 2.5 cm 및 세로 9.5 cm로 2세트 준비하고 각 세트의 가로 2.5 cm 및 세로 4 cm를 겹쳐서 필름 코팅 기계(Film coating machine)로 합지한 후 만능 재료 시험기를 이용하여 200 mm/min 조건 하에서 180°박리 시험 방법(180 degree Peel Test method)으로 얻은 최대 하중(Maximum Load) 값으로 점착력을 측정하고, ASTM D1003의 규격에 따라 헤이즈 미터(Haze meter)를 이용하여 헤이즈(Haze)를 측정함. - 제1항에 있어서,
상기 스트레치 필름의 두께가 10 내지 12 ㎛인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀계 스트레치 필름.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR20240079501A true KR20240079501A (ko) | 2024-06-05 |
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