KR840001769B1 - 5층 포장필름 - Google Patents

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내용 없음.

Description

5층 포장필름

본 발명은 투명도, 표면염 및 기체 방지성이 우수하고 우수한 열성형성, 봉합성 및 적합한 수축성을 갖는 5층 포장필름에 관한 것이다.

본 발명의 필름에 사용된 포장방법중 하나는 다음과 같이 간단히 기술된다. 즉, 포장필름을 필름의 연화점과 같은 온도 또는 그 이상의 온도에서 먼저 가열하고, 통상의 실온보다 더 낮은 온도 또는 통상의 실온온도 정도로 유지시킨 주형물을 사용하여 진공주형시키거나 발포주형시키는 동안 포장필름의 표면에 하나이상의 요철을 갖도록 주형한다. 이어서 포장필름의 각 부각부분에 포장될 각각의 제품을 방치한 후, 각기 제조된 기저부 필름 또는 외부필름을, 이들의 부각부분에 포장될 제품을 포함하는 주형된 포장필름상에 방치하고, 이 두필름을, 포장필름 및 기저부 필름의 부각부분으로 한정된 공간을 배출시키는 동안 열 봉합시킨다. 포장방법은 포장될 이들의 제품을 주형물로서 사용하는 "스킨 포장(sikn packaging)"과 다르고 또한 포장필름을 가열된 주형물에 의해서 주형하는 것 및 가열상태에서 주형된 포장필름을 감압 또는 승압에 의해서 제품의 외부형태에 따라 포장될 물품에 접착하는 포장방법과도 다르다.

본 발명에 사용된 포장방법에 있어서, 주형후 포장필름의 형태 및 형상은 주형물의 형태와 형상에 의해서 미리 결정된다. 다시 말해서, 이는 주형된 포장필름에 있어서

현재까지, 우수하게 포장된 제품을 수득하기 위해서, 포장을 가공한 후 적당하게 수축하는 필름의 사용을 시도해 왔다. 예를들어, 폴리프로필렌의 연신안된 층, 폴리비닐리덴클로라이드로 피복시킨 연신안된 6-나일론층 및 폴리에틸렌층의 조성물로 된 삼층 필름, 및 폴리비닐리덴클로라이드로 피복시킨 연신안된 6-나일론층 및 에틸렌과 비닐 아세테이트와의 공중합체층의 조성물로 된 이층 필름이 사용되었다.

그러나, 이러한 조성필름을 사용하는 경우, 조성필름의 매우 큰 수축력에 의해서 햄(ham)의 구석부분이 억압되기 때문에 포장된 햄의 횡단면을 만들어 생성물의 외형을 손상시키고, 측면에 주름 발생이 없다 할지라도 매우 큰 수축력 때문에 가공된 포장 상부의 구석부분에 주름을 야기시키는 결점이 있었다.

한편, 포장시의 통상적 필름의 결점을 제거하기 위해서, 그 형상 온도에서 가소적으로 변형되는 수지층을 주로 함유하는 수축성이 작은 적층 필름이 시도되어 왔다. 그러나, 수축에 의해 가공된 포장의 상부 표면에 주름의 발생이 없다 할지라도 이 주름은 거의 안보일 정도로 포장의 측면에 한번 발생하며, 또한 부각을 이루는 열성형성으로 필

본 발명의 목적은, (a) 두께가 10 내지 40마이크론이며, 90% 이상의 검화도를 갖고 25 내지 75몰%의 에틸렌 단위를 함유하는, 에틸렌과 비닐아세테이트와의 검화된 공중합체로 이루어진 외층(outer layer); (b)두께가 0.1 내지 10마이크론이며, α-올레핀의 중합체, α-올레핀과 비닐 아세테이트와의 공중합체 및 이의 검화된 공중합체 중에서 선택된 수지 95 내지 99.99%중량, 및 0.01 내지 5중량%의 불포화 카복실산 또는 이의 무수물 단위를 함유하는 그래프트 공중합체로 이루어진 접착층 ; (c) 두께가 15 내지 80마이크론이며, 85 내지 95중량%의 에틸렌 단위를 함유하는 에틸렌과 비닐 아세테이트와의 공중합체, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 중에서 선택된 중합체로 이루어진 핵층(core layer); 및 두께가 40 내지 120마이크론이며, 금속물질 및 α-올레핀과 아크릴산 또는 메타크릴산과의 공중합체를 함유하는 이오노머(ionomer)로 이루어진 내층(inner layer)중에서 선택되어, 적층(laminate) 배열순으로 (a) 외층, (b) 접착층, (c) 핵층, (b) 상기 접착층 및 (d)내층의 5층 포장필름으로 구성되어 있으며, 총 두께가 75 내지 200마이크론이며, 비탄성율(specific elasticity)이, 2.5%신도 및 50 내지 150℃의 온도에서 5층 포장필름의 폭 cm당 2 내지 6kg인, 5층 포장필름을 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 목적은 5층 포장필름의 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또다른 목적 및 장점은 이하에서 명확하게 알 수 있을 것이다.

본 발명자들은 본 발명의 목적을 성취하기 위해 중합체 및 공중합체의 다양한 배합을 연구하 결과, 특히 고탄성의 수지를 사용하지 않아도, 우수한 투명도 및 표면염의, 에틸렌과 비닐아세테이트와의 특수 검화된 공중합체로 이루어진 필름을 그 외층으로 포함하여, 열성형성중 심하게 연신된 주형 부각에서의 우수한 공정안정성 및 적합한 수축성을 나타내며 2.5%의 신도 및 50 내지 150℃의 온도(필름에 부각을 얻기 위한 예비 형상화 온도에 상응)에서 비탄성율이 폭 cm 당 2 내지 6kg인 5층 필름을 사용하여, 우수한 포장 생성물을 수득할 수 있음을 발견하였고 이에 따라서 본 발명을 완성하였다.

외층에 대해서 볼 때, 에틸렌 단위 함량이 25몰% 이하인 경우, 수지의 용융 압출물의 효능은 그 융점이 분해점에 극히 가깝기 때문에 좋지 않으며, 반면에 상기 에틸렌 단위 함량이 75몰% 이상이거나 검화도가 90%이하인 경우, 기체방지성은 공중합체로부터 제조된 필름의 투명도 및 표면염의 감소와 마찬가지로 감소된다.

접착층에 대해서 볼 때, 불포화 카복실산 및/또는 이의 무수물 함량이 0.01중량% 이하인 경우, 층은 그 접착성을 손실하고, 반면에 5중량% 이상인 경우에는 그래프트 공중합체를 생성시키기 어렵다.

핵층은 형상화의 온도(50 내지 150℃)에서 용융되며 이의 탄성은 이 온도에서 극히 낮다. 에틸렌 단위 85내지 95중량%를 함유하는 상기 공중합체는 융점이 그다지 낮지 않으며, 냉각시켜 고체화된 후 이의 성분층으로써 5층 필름에 치수안정도를 제공하는 필름과 같은, 특히 우수한 투명도의 필름을 제공한다.

내층의 이오노머는 금속 물질을 함유하는 수지 및 알파-올레핀과 불포화 지방족 카복실산(예 : 에틸렌과 아크릴산 또는 메타크릴산)과의 공중합체이며, 상기 금속함량은 바람직하게는 나트륨 또는 아연의 화합물이다. 이러한 금속 화합물은 조성필름에 우수한 열안정성 및 투명도를 제공하므로, 이의 이온 결합은 높은 온도에서 좀 약화되나 낮은 온도에서 더 강화되고, 고온에서 이의 가소성 변형이 용이하고 냉각시켜 고체화 시킨 후 이의 치수 안정성은 본 발명의 5층 필름에 사용하는 데 충분하다.

본 발명의 5층 조성필름은 동시압출과 같은 통상적 방법으로 제조하며, 성분층을 각각 또는 두개의 혼합물을, 특히 바람직하게는 동시압출로 압출시킨 후에 적층판(lamination)을 일련의 간단한 단계로 수행한다.

본 발명의 5층 필름에 있어서 각 층의 두께는 바람직하게는 (a) 외층이 15 내지 35마이크론이며 (b) 각각의 접착층이 0.1 내지 10마이크론이며 (c) 핵층이 35 내지 55마이크론이며 (d) 내층이 50 내지 80마이크론이고, 특히 접착층의 두께는 5층 필름의 총 두께의 5% 이하이다. 또한 외층 및 핵층의 두께의 합계는 30 내지 120마이크론, 바람직하게는 50 내지 90마이크론이며 핵층의 두께에 대한 외층의 두께의 비는 1대 2이며 5층 필름의 총 두께는 바람직하게는 100 내지 180마이크론이다.

또한, 5층 필름중에 부각을 형성시키는 온도는 바람직하게는 50 내지 150℃, 더욱 바람직하게는 60 내지 130℃이나, 부각을 형성시키는 온도의 매우 바람직한 범위는 핵층중의 수지의 종류에 따라 변화한다는 점을 주지해야 하고, 이는 예를들어 부각을 형성시키는 더 낮은 온도 제한은, 핵층이 프로필렌으로 이루어졌을 때 약 80℃이고, 또한 핵층이 폴리프로필렌으로 이루어졌을때 약 110℃이다.

본 발명의 5층 필름으로 포장된 생성물의 외관 평가는, 내부직경 9.7cm 및 깊이 2cm의 부각을 갖는 주형물로 된 열적 형상의 5층 필름, 및 포장될 제품으로서 직경 약 9.5cm 및 두께 약 1.8cm의 얇은 조각의 햄을 사용하여 제조된 포장생성물 상에서 수행된다. 예비의 심한 형상화를 행한 후 뚜렷한 부각을 얻은 얇은 햄과 같은 연한 식료품 포장에 사용시, 본 발명의 5층 포장필름은 심한 형상화중의 우수한 공정 안정성, 우수한 봉합성 및 우수한 기체 방지성을 우수한 투명도와 함께 나타내며, 우수한 가공으로 우수한 외관을 생성시키는 표면염을 나타내고, 얇은 햄과 같은 연한 식료품을 포장하는 데 극히 유용하다.

본 발명은 다음의 한정되지 않은 실시예로 더욱 상세하게 설명한다.

[실시예 1]

4가지 종류의 다음 수지를 4개의 압출기로 각각 압출한 다음 각각 압출된 수지를 동시압출을 위한 원형다이(circular die)로 처리하여 관상(tubular) 5층 필름으로 배열하고 이 관상 5층 필름을 팽창시켜 5층 필름을 제조한다. 5층 필름중 첫번째층(외층)의 수지는 98%의 검화도를 갖는, 에틸렌 단위 32몰%를 함유하는, 에틸렌과 비닐아세테이트와의 검화된 공중합체이며, 두번째와 네번째층(접착층)은 에틸렌과, 비닐 아세테이트 단위 5중량%를 함유하는, 비닐아세테이트와의 공중합체에 1중량%의 말레산 무수물을 그래프트시켜 수득된 그래프트 공중합체이며, 세번째 층(핵층)의 수지는 에틸렌과, 비닐 아세테이트 단위 5중량%를 함유하는, 비닐아세테이트와의 공중합체이고 다섯번째층(내층)의 수지는 나트륨 원소 및 에틸렌과 메타크릴산의 공중합체(SURLYN 1601 : Du Pont trade mark)를 함유하는 수지이다. 압출기의 산출량을 조절한 후, 각

상기 제조된 5층 필름을 디프-쉐이핑(deep-shaping)장치가 있는 진공포장기에 적용한다. 이 진공포장기에서, 필름의 내층을 100℃로 가열된 플랫트 금속판과 접촉시키고 또한 필름의 외층을 복수의 부각을 갖는 가열시키지 않은 금속 주형물과 접촉시켜 필름을 생성시키고, 이는 흡인 펌프를 1.5초 동안 작동시키는 동안 흡인펌프에 연결된 출구에 비치한 내부직경 9.7cm 및 깊이 2.0cm의 3개의 평행선에 배열된다. 따라서, 가열된 판으로 가열된 필름을 주형물에 상응하는 형태로 주형한 다음, 햄의 얇은 조각을 부각당 직경 약 9.5cm 및 높이 약 1.8cm로 산출되는 햄 여섯조각의 비율로 필름의 부각에 방치한다. 이들의 부각중에 얇은 햄을 갖는 형상화된 필름상에 덮개로 기저부 필름을 방치한후, 펌프는 부각과 덮개 사이의 공간을 동시에 배출시킴과 동시에 다시 작동되며, 주형된 필름의 주위 플랫트 부분을 120℃의 온도에서 1.0초동안 외부 가열시켜 기저부 필름으로 봉합한다. 덮개로 사용된 기저부 필름은 3개의 층, 즉 두께 2마이크론의 비닐리덴클로라이드의 공중합체의 막질(膜質)의 필름으로 피복된 두께 12마이크론의 이축 연신시킨 폴리에스테르 필름 및 두께 40마이크론의 이오노머(에틸렌과 메타크릴산과의 공중합체의 나트륨염)의 필름의 순서로 배열, 구성된다. 기저부 필름은 이오노머의 두층을 접촉시키기 위해서 주형된 필름상에 방치시킨다.

[대조 실시예 1]

동일한 식료품인 얇은 햄을, 포장필름 가열시 110℃의 금속판의 온도에서 하기 포장필름 및 기저부 필름(덮개로서)을 사용하는것 외에는 실시예 1과 같은 방법으로 포

(i) 포장필름은 연신안된 폴리프로필렌층/비닐리덴 클로라이드의 공중합체로 피복된 연신안된 폴리아미드층/폴리에틸렌층으로 상부로부터 구성되어 있으며, 이들의 두께는 각각 40/30/50마이크론이다.

(ii) 기저부 필름은 비닐리덴클로라이드의 공중합체로 피복된 폴리에틸렌 테레프탈레이트층 및 롤리에틸렌층으로 이루어져 있으며 이들의 두께는 각각 14 및 50마이크론이다.

[대조 실시예 2]

동일한 식료품인 얇은 햄을, 포장필름 가열시 80℃의 금속성 플랫트판의 온도에서 하기 포장필름 및 기저부 필름을 사용하는 것 외에는 실시예 1과 같은 방법으로 포장한다.

(i) 포장필름은, 이오노머, 에틸렌과 메타크릴산과의 공중합체의 나트륨염의 층/비닐리덴클로라이드의 공중합체의 층/에틸렌과 메타크릴산과의 공중합체(SURLYN 1601 : Du Pont trade mark)의 나트륨염으로 이루어져 있으며 동시 압출시켜 각각 30/30/70마이크론의 두께로 제조된다.

[실시예 1과 대조실시예 1 및 2의 복합결과]

실시예 1과 대조실시예 1 및 2에 의해 제조된 각각 30개의 포장된 생성물에 대한 외관 평가는, 포장된 생성물을 5℃에서 3일동안 방치시킨 후, (i) 상부표면, (ii) 측면 및 (iii) 봉합부분상의 주름의 존재유무로 수행된다.

평가 결과는 다음 표 1에 나타냈다.

[표 1]

주 : A*는 비닐리덴클로라이드의 공중합체로 피복된 플리에틸렌 테레프탈레이트으 층을 의미하며, C***는 폴리에틸렌의 층을 의미하며, B**는 이오노머, 에틸렌과 메타크릴산과의 공중합체의 나트륨염의 층을 의미한다.

[포장필름의 절대탄성]

실시예 1과 대조실시예 1 및 2에서 각기 포장된 필름의 할선 모듈(kg/cm, 폭)은 이들의 신도 2.5%에서 ASTM-D-882로 측정하며 측정된 시료는 길이 25cm 및 폭 1.0cm 이며 신장속도는 가열된 판(형상화중에)의 온도±10℃에서 2.5mm/분이다.

[표 2]

상기 표 1과 2를 관찰해 보면 다음과 같다. 즉, 대조실시예 1의 필름과 같이 폭 cm당 6.0kg 이상의 비탄성율을 갖는 필름 포장시, 주름은 포장된 생성물의 상부 표면에

다음 표 3은 실시예 1과 대조실시예 1 및 2의 포장필름의 다른 물리적 성질을 나타낸다.

[표 3]

주 : 미합중국의 Modern Cortrols Inc. 에서 제조한 NOCON OX-TRAN(상표등록명칭) Model 100으로 측정.

또한, 실시예 1에서 제조된 포장필름은 상기한 것과 다른 특성에 사용하는 데에도 적합하다.

[실시예 2]

실시예 1의 방법과 유사하게, 다음과 같은 조성의 또다른 5층 필름을 동시압출 및 팽창으로 제조한다.

두께 20마이크론의 외층은 98%의 검화도를 갖는, 에틸렌단위 45몰%를 함유하는 에틸렌과 비닐아세테이트와의 검화된 공중합체로 이루어지고, 두께 5마이크론의 접착층은 1중량%의 말레산 무수물의 측쇄로 그래프트된, 에틸렌과, 15중량%의 비닐 아세테이트 단위를 함유하는, 비닐아세테이트와의 그래프트된 공중합체로 이루어지며, 두께 50마이크론의 핵층은 프로필렌과, 융점 145℃의 3.5중량%의 에틸렌단위를 함유하는, 에틸렌과의 공중합체로 이루어지며, 두께 80마이크론의 내층은 실시예 1에서와 같은 이오노머로 이루어진다.

상기 제조된 5층 필름을 사용하여 동일한 식료품인 얇은 햄을 110℃의 형상화 온도 외에는 실시예 1과 같은 동일한 방법으로 포장한다.

온도 110℃에서 본 실시예의 5층 필름의 비탄성율은 신도 2.5에서% 폭 cm 당 2.8kg이다.

포장된 생성물에 있어서 이들의 상부표면, 측부 및 봉합부분에 주름이 전혀 없었으며, 외관상 좋은 형태를 갖고 있다. 실시예에서 제조된 포장필름은 또한 물리적 성질에도 유효하다.

[실시예 3]

외층, 접착층 및 내층에 대하여 실시예 1에서와 동일한 수지를 사용하면서 또다른 5층 필름을 실시예 1에 유사한 방법을 사용하여 제조하는데, 핵층에 대해 0.915의 비중을 갖는 저밀도의 폴리에틸렌을 사용하여 수지를 동시 압출시킨 후 팽창시킨다. 이 5층 필름의 두께 조성은 실시예 1과 동일하다.

상기 수득된 5층 필름은 투명도에 있어서 실시예 1의 것보다 미흡하나, 두 필름

상기 제조된 포장 생성물은 상부 표면, 측부 및 봉합부분에 주름이 없이 우수한 외관을 갖는다.

또한 90℃ 및 2.5% 신도에서 비탄성율은 폭 cm당 4.2kg이다.

Claims (1)

1. 두께가 10 내지 40마이크론이며, 90% 이상의 검화도를 갖고 25내지 75몰%의 에틸렌단위를 함유하는, 에틸렌과 비닐아세테이트와의 검화된 공중합체로 이루어진 외층 ; 두께가 0.1 내지 10마이크론이며, α-올레핀의 중합체, α-올레핀과 비닐 아세테이트와의 공중합체 및 이의 검화된 공중합체 중에서 선택된 수지 95 내지 99.99중량%, 및 0.01 내지 5중량%의 불포화 카복실산 또는 이의 무수물 단위를 함유하는 그래프트 공중합체로 이루어진 접착층 ; 두께가 15 내지 80마이크론이며, 85 내지 95중량%의 에틸렌 단위를 함유하는, 에틸렌과 비닐아세테이트와의 공중합체, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 중에서 선택된 중합체로 이루어진 핵층 ; 및 두께가 40 내지 120마이크론이며, 금속물질 및 α-올레핀과 아크릴산 또는 메타크릴산과의 공중합체를 함유하는 이오노머(ionomer)로 이루어진 내층 중에서 선택되어, 적층 배열순으로 외층, 접착층, 핵층, 상기 접착층 및 내층의 5층 필름으로 구성되어 있으며, 총두께가 75내지 200 마이크론이며, 비탄성율이, 2.5% 신도 및 50 내지 150℃의 온도에서 5층 포장필름의 폭 cm당 2 내지 6kg인, 5층 포장필름.