KR960014027B1

KR960014027B1 - 습기배리어 필름(moisture barrier film)

Info

Publication number: KR960014027B1
Application number: KR1019930018851A
Authority: KR
Inventors: 피. 사아 가우탬
Original assignee: 더블유. 아르. 그레이스 앤드 컴파니-콘; 윌리암 디. 리 쥬니어
Priority date: 1992-09-18
Filing date: 1993-09-17
Publication date: 1996-10-11
Also published as: TW300239B; ZA936771B; KR940006762A; EP1308272A3; US5482771A; EP1308272A2

Abstract

내용없음.

Description

습기배리어 필름(moisture barrier film)

제1도는 이 발명에 의한 다층 습기배리어 필름의 한 실시예에 대한 개략적인 횡단면도.

제2도 및 제3도는 이 발명의 변형 실시예의 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 다층필름(multi-layer film) 12 : 코어층(Core layer)

14 : 외층(outer layer) 16 : 외층

18 : 다층필름 20 : 외층

22 : 중간층 24 : 코어층

26 : 중간층 28 : 외층

30 : 다층필름 32 : 외층

34 : 습기배리어층 36 : 중간층

38 : 코어층 40 : 중간층

42 : 습기배리어층 44 : 외층

이 발명은 패키징(packaging)용 열가소성 필름에 관한 것으로, 더 자세하게 말하면 함수율이 높은 배리어 특성을 가진 다층필름에 관한 것이다.

열사고성필름과 특히 폴리올레핀재는 환경, 외관 및 저장과 분배중의 혹사(abuse) 내성(resistance)에 대한 보호를 필요로 하는 식품을 포함한 각종 제품의 포장에 사용되었다.

분배체인점, 특히 판매점에서 포장후 포장제품을 검사하기 위하여 적당한 광학특성을 또 필요로 하였다.

광택특성과 투명도가 높고 헤이즈(haze)특성이 낮은 광학특성은 외관상 미적인 포장재로서 도움을 주어 그 제품에 대한 소비자의 욕구를 높힌다.

포장용필름을 통과하는 습기의 투과를 가소시켜 습기득실(gain and loss)에 민간한 식품, 의약, 전자 및 기타제품 등의 자기 수명을 연장시키기 위하여 습기투과율이 낮은 각종의 폴리머재료가 사용되었다.

어느 제품에 있어서는 함수량이 높은 유지를 필요로 하여 그 필름은 포장에서 그 주위로 습기의 손실을 최소화하는 것이 이상적이다. 기타 다른 제품에 대해서는 함수량이 낮은 유지를 필요로 하여 그 필름은 그 주위에서 그 포장재를 통하여 습기의 취득(gain)을 최소화시키는 것이 이상적이다.

포장필름에는 수축특성, 즉 수축열노출에 의한 필름의 수축성향(propensity)이 있으며 또 억제할 때 그 포장필름에서의 수출인장을 발생하는 것이 바람직할때가 자주 있다.

이와 같은 특성은 제조할 때 그 필름의 연산에 의해 그 필름에 제공한다.

주로, 그 제조된 필름은 연산온도로 가열하여 종 또는 회방향(단축연신) 또는 양방향(2축연신)으로 온도를 변화시키면서 연신시켜 그다음 가열할 때 어느정도의 수축율을 그 필름에 제공한다.

2축연신을 할때, 동시 또는 연속적으로 실시할 수 있다. 즉, 그 연신은 각 방향으로 하거나 또는 종방향과 횡방향의 양방향 연신을 동시에 행할 수 있다.

예로서 블로운버블(blown bubble)또는 텐터프레밍(tenterframing) 등의 적당한 처리기술을 사용하여 그 필름을 연신할 수 있다. 이와 같이 연신시킨다음, 그 필름을 신속하게 냉각시켜 그 얻어진 필름에 잠재적인 수축율을 제공한다. 수축할 수 있는 필름에 잠재적인 수축율을 제공한다. 수축할 수 있는 필름의 한가지의 잇점은 그 얻어진 래핑제품(wrapping product)의 기밀하고 민활한 외형, 미관포장(aesthetic package)의 제공 및 포장제품의 환경상의 혹사보호에 있다.

각종의 식품 및 비식품제품은 수축할 수 있는 필름으로 포장할 수 있다.

포장필름을 연신온도에 가까운 온도로 하여 그 필름을 연신시켜 가열후, 그 필름을 고정시키는 것이 바람직하다. 이것은 거의 수축율 이하의 필름을 제조할 수 있으며, 인장강도, 모듈러스 및 광학특성의 향상을 비롯하여 대부분 연신의 잇점을 갖는다.

따라서, 이 발명의 하나의 목적은 좋은 습기배리어(moisture barrier) 특성에 특징으로 가진 연가소성 다층필름을 제공하는데 있다.

이 발명의 또하나의 목적은 투명도가 좋은 미관외형과 바람직한 광학특성을 가진 열가소성 다층필름을 제공하는데 있다.

이 발명의 다른 목적은 인성(toughness)과 내마모성(abrasion resistance)을 가진 박층의 열가소성 다층필름을 제공하는데 있다.

이 발명의 또다른 목적은 전체를 공압출 및 연신시킬 수 있고 습기배리어가 좋으며 경우에 따라서는 습기 배리어와 산소배리어 특성을 가진 열가소성 다층필름을 제공하는데 있다.

관련 특허문헌으로 미국특허 제4,921,749호(Bossaert 등). 미국특허 제5,085,943호(Crighron 등), 미국특허 제5,091,237호(Schloegel 등), 미국특허 제5,128,183호(Buzio) 및 미국특허 제5,212,009호(Peiffer 등)을 들수 있으며 탄화수소수지의 사용에 대하여 기재되어 있다.

이 발명은 프로필렌폴리머 또는 코폴리머 또는 에틸렌알파올레핀코폴리머와 탄화수소수지의 블렌드로 구성되는 코어층과, 프로필렌폴리머 또는 코폴리머, 에틸렌알파올레핀코폴리머, 폴리부텐 또는 이들의 블렌드로 구성되는 두개의 외측(two outer layers)을 구성하는 열가소성 다층필름에 관한 것이다.

이 발명은 또 프로필렌폴리머 또는 코폴리머와 탄화수소수지의 블렌드를 구성한 코어층과, 프로필렌폴리머 또는 코폴리머 또는 폴리머 접착제로 구성되고 그 코어층의 대향면에 있는 두개의 중간층(two intermediate layers)과, 폴리프로필렌폴리머 또는 코폴리머, 에틸렌알파올레핀코폴리머, 아이오노머(ionomer), 폴리부텐 또는 이들의 블렌드로 구성되는 두개의 외층(two onter layers)으로 구성되는 열가소성 다층필름에 관한 것이다.

이 발명은 에틸렌알파올레핀코폴리머, 에틸렌프로필렌코폴리머, 러버개질 에틸렌프로필렌코폴리머 또는 에틸렌프로필렌코폴리머 테르폴리머(terpolymer)로 구성된 코어층과, 그 코어층의 양면에 있고 프로필렌폴리머 또는 코폴리머와 탄화수소수지의 블렌드로 구성되는 2개의 중간층과, 프로필렌폴리머 또는 코폴리머, 에틸렌알파올레핀코폴리머, 아이오노머, 폴리부텐 또는 이들의 블렌드로 구성된 2개의 외층으로 구성되는 열가소성 다층필름에 관한 것이다.

산소배리어(oxygen barrier)와 습기배리어(moisture barrier) 특성을 가진 필름은 산소배리어재(oxygen barrier material)를 구성한 코어층과, 그 코어층의 대향면에 있고 폴리머 접착제를 구성한 2개의 중간층과, 프로필렌폴리머 또는 코폴리머, 또는 폴리부텐과 탄화수소수지의 블렌드를 구성하는 2개의 외층과, 그 외층의 적어도 하나에 부착된 폴리머실런트층(polymeric sealant layer)을 구성한다.

적어도 7개의 층을 가진 또다른 필름은 고밀도 폴리메틸렌을 구성한 코어층과, 그 코어층의 대향면에 있고 폴리머 접착제, 에틸렌비닐아세테이트 코폴리머, 또는 에틸렌알파올레핀 코폴리머로 구성되는 2개의 중간층과, 프로필렌폴리머 또는 코폴리머와 탄화수소수지의 블렌드로 구성되는 2개의외층과, 프로필렌폴리머 또는 코폴리머, 폴리부텐 또는 이들의 블렌드로 구성되는 2개의 외층을 구성한다.

또 하나의 다른 필름은 산소배리어재로 구성되는 코어층과, 그 코어층의 대향면에 있고 폴리아미드로 구성되는 2개의 중간층과, 각각의 폴리아미드층에 각각 설정되고 폴리머 접착제, 에틸렌알파올레핀코폴리머 또는 에틸렌비닐아세테이트 코폴리머로 구성되는 2개의 타이층(tielayers)과, 각 접착층에 부착되는 프로필렌폴리머 또는 코폴리머와 탄화수소수지의 블렌드로 구성되는 2개 습기배리어층과, 프로필렌폴리머, 프로필렌코폴리머, 에틸렌알파올레핀코폴리머 또는 폴리부텐으로 구성되는 2개의 외층을 구성한 필름이다.

이 발명에서 열가소성 다층필름의 제조방법은 프로필렌폴리머 또는 코폴리머와 탄화수소수지의 블렌드로된 내층(interior layer)과, 프로필렌폴리머 또는 코폴리머, 에틸렌알파올레핀코폴리머, 폴리부텐, 또는 이들의 블렌드로 구성되는 2개의 외층을 공압출(coextruding)시켜, 그 공압출된 다층필름을 냉각시키며, 그 냉각시킨 필름을 압착(collapsing)시키는 공정으로 구성되어 있다.

이 명세서에서 사용되는 탄화수소수지(HC로 함)는 탄소와 수소만으로 구성된 모노머의 중합에 의해 제조된 수지를 말한다.

콜타르프렉션(coal-tar fractions), 석유유분(distillates) 등에서 유도된 비교적 불순한 모노머로부터 얻어진 저분자량의 열가소성 수지를 포함한다.

HC 수지에 대한 구체적 설명은 미국 특허 제 4,921,749호(Bossaert 등), 제5,091,237호(Schlogel 등) 및 제5, 128,183(Buzio)에 기재되어 있다.

여기서 사용되는 에틸렌알파올레핀코폴리머(EAO)는 선상지밀도폴리에틸렌(LLDPE), 극히 낮으며 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE 및 ULDPE) 및 메탈로센촉매폴리머(metallocene catalyzed polymers)(Exxon 회사에 의해 공급되는 제품)가 있다.

일본국 미쓰이회사에 의해 공급되는 타프머(Tafmer)(tm)재료도 있다.

이들 재료는 일반적으로 부텐-1, 헥센-1, 옥탄-1등의 C₄-C₁₀알파올레핀에서 선택된 하나 또는 그 이상의 코모노머와 에틸렌의 코폴리머가 있으며, 그 코폴리머의 분자는 비교적 측지체인이 거의 없거나 가요구조를 가진 긴 체인을 구성한다.

이 분자구조는 분지가 더 많은 통상의 저밀도 또는 중밀도 폴리에틸렌과 대조된다.

위에서 설명한 LLDPE는 밀도 약 0.916g/㎤-약 0.940g/㎤를 가진다.

일반적으로 여기서 EAO는 균질폴리머와 불균질폴리머를 포함한다.

여기서 사용되는 중간층등은 다른 층에 의해 양측에 포위된 즉 다층필름의 다른층 사이에 설정된 다층필름에서의 한층을 구성한다.

여기서 사용된 용어 연신(oriented)은 폴리머재로서, 그 분자는 텐터프레임(tenter frame) 또는 블로운버블(blown bubble)프로세스 등의 프로세스에 의해 종 및/또는 횡방향으로 일직선 배열을 한다.

여기서 사용되는 프로필렌폴리머등은 호모폴리머 형태의 중합된 프로필렌폴리머을 말하며, 프로필렌코폴리머는 에틸렌프로필렌코폴리머 등의 코폴리머이며 여기서 일반적으로 에틸렌 등의 소량의 코모노머는 그 코폴리머에 포함되어 있다.

폴리머 접착제(polymeric adhesive)등은 다층열가소성필름에서 층간접합(interlaminar bonds)을 형성 또는 향상시킬 수 있는 적당한 조성물의 폴리머재이다.

폴리올레핀을 특히 그라프트 코폴리머중에서 카르복실산 또는 산무수물에 의해 개질되는 폴리올레핀이 특히 바람직하다.

여기서 사용되는 러비개질 EPC등은 폴리머구조 등에서 다른 성분이 포함됨으로써 개질된 EPC를 말한다.

이와 같은 재료는 탄성 또는 다른 특성의 향상을 제공한다.

한 예로는 제품 KS-052P(Himont) 또는 Rexene(E1 Paso)에서 얻어지는 제품이 있다.

에틸렌알파올레핀코폴리머 등은 백분율을 달리한 3개의 코폴리머를 결합한 테르폴리머(terpolymer)를 말한다. 한 예로는 제품 KT-021(Himont) 또는 일본국회사 스미모토에서 시판되는 제품이 있다.

여기서 사용되는 코어층(Core layer)은 다층필름의 중간층과 짝수의 층을 가진 중심층을 말한다.

첨부도면에 따라 이 발명을 설명하면, 제1도에서는 이 발명의 다층습기배리어 필름의 바람직한 실시예에 대한 개략적인 횡단면도를 나타낸다.

그 다층필름(10)은 일반구조 A/B/A(여기서 A는 외층, B는 습기배리어재를 구성한 코어층임)를 가진다.

코어층(12)은 프로필렌폴리머 또는 코폴리머와 탄화수소수지의 블렌드로 구성되며, 이 블렌드는 스폿(spot)과 스트립형상층으로 나타낸다.

프로필렌 호모폴리머의 대표적 예로는 제품 Exxon PD 4062 E7이며, 또는 Fina제품 또는 Hiimont PD 064 제품이 있다.

바람직한 프로필렌폴리머로는 제품 Fina 8473 또는 Fina 8473X로 시판되는 에틸렌알파올레핀코폴리머가 있다.

이 재료는 에틸렌 약 4% 함량을 가진다.

바람직한 탄화수소수지로는 제품 Regalrez 1128 또는 1139(Hercules)가 있다.

HC 수지로는 블렌드중 약 30wt%-50wt%로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

외층(14,16)은 에틸렌알파올레핀코폴리머(EPC), 폴리프로필렌(PP), 또는 그 블렌드로 구성하는 것이 바람직하다. 폴리프로필렌수지만을 사용할 경우 그 필름은 열 시일링(heat sealing)을 포함하는 페키징적용에 사용하기가 어렵다.

따라서, EPC단독 또는 두 성분재료의 블렌드를 사용하는 것이 바람직하다.

시판수지 예로는 코어층(12)에 대하여 위에서 설명한 것과 같다.

외층(14,16)의 또다른 폴리프로필렌은 제품 Himont PD 064가 있다. 이 블렌드층에는 EPC 약 85%-96%, PP 약 4%-15%를 포함하는 것이 바람직하나 EPC 0-100%, PP 100-0%를 포함시킬 수 있다.

그 블렌드층에는 EPC 약 92%, PP 8%의 포함이 가장 바람직하다. EAO와 폴리부텐을 그 외층에 사용할 수도 있다.

제2도에서는 이 발명의 다층습기배리어 필름의 또다른 예에 대한 개략적이니 횡단면도를 나타낸 것이다.

그다층필름은 A/B/C/B/A의 구조를 가지며 여기서 A는 외층, B는 중간접착층, C는 습기배리어재로 구성된 코어층이다.

이 코어층은 프로필렌폴리머 또는 코폴리머와 탄화수소수지의 블렌드로 구성되는 것이 바람직하다. 적당한 재질은 다층필름(10)의 코어층(12)에 대하여 앞서 설명한 재질과 같다.

그 외층은 다층필름(10)의 외층(14,16)에 대하여 앞서 설명한 재질이 바람직하다. 또 그 외층은 다층필름(10의 코어층(12)에 대해서 설명한 HC를 포함하는 것이 바람직하다.

그 중간층은 프로필렌폴리머 또는 코폴리머 또는 탄화수소수지와 선택적으로 블렌딩시킨 이들의 블렌드로 구성하는 것이 바람직하다.

또다른 A/B/C/B/A 구조는 또 이 발명의 범위내에 있으며, 제2도의 다층필름(18)에서 습기배리어층 위치에 의해 특히 구체적으로 나타낸다.

또다른 이 구조에서, 코어층(24)은 에틸렌알파올레핀코폴리머로 구성하는 것이 바람직하며, 선상 EAO 로 구성하는 것이 더 바람직하다.

극저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)과 선상저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)이 바람직하다.

적당한 LLCPE 는 제품 Dowlex 2045가 있다. 그 코어층(24)은 또 EPC, 러버개질 EPC, 또는 에틸렌테르폴리머, 특히 에틸렌알파올레핀코폴리머(Himont)사의 KT012P 제품)로 구성할 수 있다.

다른 층의 외층(20,28)은 프로필렌폴리머 또는 코폴리머와 탄화수소수지의 블렌드로 구성하는 것이 바람직하다.

적당한 재질은 다층필름(10)의 코어층(12)에 대하여 설명한 재질이다.

중간층(22,26)의 또다른 재질은 제품 Exxon 6024이며, 이것은 폴리프로필렌과 탄화수소수지의 블렌드이다.

제3도에서는 이 발명의 다층습기배리어 필름의 또다른 실시예에 대한 개략적이니 횡단면도를 나타낸다.

그 다층필름(10)은 일반구조 A/B/C/B/A를 가지며 여기서 A는 외층, B는 습기배리어층, C는 중간층, D는 습기배리어 재질로 구성되어 있는 코어층이다.

코어층(38)은 에틸렌비닐알코올코폴리머, 비닐렌클로리드코폴리머, 폴리에스테르 또는 포리아미드 등의 산소배리어 재질로 구성하는 것이 바람직하다.

외층(32,44)는 다층필름(10)의 외층(14,16)에 대하여 위에서 설명한 재질이 바람직하다.

중간층(36,40)은 제품 Exxon PD 4062 E7등의 프로필렌폴리머 또는 코폴리머로 구성되는 것이 바람직하다. 또다른 재질은 폴리머 접착제, 특히 카르복실산 또는 말레인산무수물-개질폴리올레핀, 더 바람직하게는 폴리프로필렌기재(based) 카르복실산 또는 말레인산무수물-개질접착제이다.

각 층의 특성에 따라 적당한 층간접합력(inter laminar bond strength)을 보장받기 위하여 적층방법 또는 다른 적당한 방법이 필요하다.

습기배리어(34.42)은 프로필렌폴리머 또는 코폴리머와탄화수소수지의 블렌드로 구성하는 것이 바람직하다.

적당한 재질은 다층필름(10)의 코어층(12)에서 설명한 재질이다.

습기배리어(34,42)의 또다른 재질은 Exxon 6042이다.

적어도 7개의 층을 가진 또다른 필름은 고밀도 폴리에틸렌으로 구성된 코어층(38)과, 그 코어층의 각 대향면에 있고, 폴리머 접착제, 에틸렌비닐아세테이트 코폴리머 또는 에틸렌알파올레핀코폴리머로 구성되는 2개의 중간층(36,40)과, 프로필렌폴리머 또는 코폴리머와 탄화수소수지의 블렌드로 구성되는 2개의 습기배리어층(34,42)와, 프로필렌폴리머 또는 코폴리머로 구성되는 2개의 가장 바깥의 외층(32,42)으로 구성되어 있다.

4개 또는 6개의 층이며 습기배리어 및 산소배리어 특성을 가진 다층필름은 이 발명에 의해 제조할 수 도 있다.

또다른 이와 같은 구조에서 프로필렌폴리머 또는 코폴리머와 HC 수지의 블렌드는 다층필름의 층중 어느 층에서도 존재할 수 있다.

이와 같은 필름의 코어층, 중간층 및 습기배리어층은 다층필름(30)의 층과 동일하게 할 수 있다. 실런트층(sealant layer)은 종래에 공지된 수단과 방법에 의해 그 습기배리어층 중 하나와 공압출, 또는 압출코팅, 압출적층 또는 접착적층이 된다.

그 다층필름 구조의 외표면 한쪽 또는 양쪽에 설정시킬 수 있는 실런트층은 에틸렌알파올레핀코폴리머로 구성하는 것이 바람직하며, 선상 EAO가 더 바람직하다.

극저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)와 선상저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)이 바람직하다. 적당한 LLDPE는 제품 Dowlex 2045이다. 그 실런트층은 또 EPC, 러버개질 EPC, 에틸렌프로필렌부텐테르폴리머(Himont사의 KT201P 제품), 에틸렌알킬아크릴레이트코폴리머, 에틸렌아크릴 또는 메타크릴산코폴리머 또는 아이오노머으로 구성할 수도 있다.

이 발명의 필름은 적당한 원형 또는 슬롯다이압출장치를 사용하여 종래의 공지된 공압출, 압출코팅, 압출적층 및 통상의 접착적층 기술에 의해 제조할 수 있다.

이 발명의 대표적인 필름과 관련된 바람직한 저습기투과율(low moisture transmission rate)(고습기배리어)와 다른 특성을 다음의 표에서 나타낸다.

이들의 실시예에서 사용된 수지는 표1에 나타내며 이들 수지에서 제조된 필름은 표 2-표8에 나타낸다.

이들의 필름의 물성은 그 나머지 표에서 구체화한다.

나타낸 값은 주로 4반복 측정치에서 얻어진 평균치이다.

MVTR의 값은 3개 샘플에서 얻어진 평균치이다.

다음 표에서의 용어와 약어는 다음의 의미를 가진다.

PP=폴리프로필렌

EPC=에틸렌프로필렌코폴리머

EAO=에틸렌알파올레핀코폴리머

EPB=에틸렌프로필렌부텐테르폴리머

EVOH=에틸렌비닐아세테이트 코폴리머

ADH=폴리머 접착제; ADH1은 에틸렌부텐-기재접착제(Du pont); ANH2는 EPC-기재접착제(미쓰이회사)

AB=안티블록(antiblock)

MO=광유(mineral oil)

Tensile=파괴점과 73℉에서의 장력(ASTM D882-81), Psi

PSI=파운드퍼 평방인치(ASTM 882-81)

Unshrunk=그 상태특성에 대한 테스트를 할 때 열 노출에 의해 수축하지 아니한 샘플 또는 필름 샘플

shrunk=그 상태특성에 대한 테스트를 할 때 열 노출에 의해 수축된 샘플 또는 필름 샘플

LD=종방향의 연신방향

TD=횡방향의 연신방향

Modulus=73℉에서 탄성 모듈러스(ASTM 882-81), PSI

Haze=헤이즈(haze)(ASTM D1003-61)(재허가 1977),%

CLarity=총 광투과율 (ASTM D1003방법 A),%

Gloss=필름 표면상에서 45도로 측정한 광택

MVTR1=습기(수분) 증기 투과율 (ASTM F=372) 100% 상대습도. 100℉에서 g/24시간 100in²

MVTR2=습기(수분) 증기 투과율 (ASTM F=372) 90% 상대습도. 100℉에서 g/24시간 100in²

OTR=산소투과율(ASTM D3985-81), 0% 상대습도, 대기압에서 1㎡당 24시간중 표준온도와 압력에서의 CC

Tear=인열성장(tear propagation), 73℉에서의 g(ASTM D1938-79)

Film Thickness=필름샘플의 평균두께(게이지), 밀(=0.001인치)

Tensile=파괴점에서의 인장강도(ASTM D882-81), Psi

elongation=파괴점에서 신장율(ASTM D882-81), %

Ball Burst=볼 버스트 충격(ball burst impact), Cm-kg, 73℉(ASTM D3420-80)

(주)*PP2는 실리카 함유 앤티 블로킹제(anti-blocking agent) 약 4wt%, 아미드왁스 약 5wt%, 윤활제 약 1wt%를 가진 PP1의 마스터배치 블렌드(master batch blend)이다.

그 아미드 왁스와 윤활제는 슬립제(slip agents)로서 공지되어 있다.

**PP4는 제품 Escorene PD6042이며 폴리프로필렌과 탄화수소수지의 블렌드이다.

**EPC2는 앤티블록킹제 약 1.5wt%, 광유 0.5wt%를 블렌딩(blending)시킨 EP1의 블렌드이다.

표2(기준)

그 코어층 양면에 프로필렌 코폴리머로 된 실런트층을 가진 코어층에 호머폴리머 폴리프로필렌을 사용한 습기배리어 재질을 처음에 제조하였다.

그 목적물은 그 코어층의 두께를 최대로 하고 습기증기투과율(MVTR)을 최소화 하였다. 반면에 그 필름의 알맞은 자유수축과 시일렁력(sealability)을 유지하였다.

그 MVTR은 습기배리어 패키징 적용에 적당하지 않았다.

이 필름의 실시예를 아래에 나타낸다.

표3

표3의 필름은 MVTR이 낮은 습기배리어 재질을 제조하였다.

이것은 호모폴리머 폴리프로필렌과 블렌딩을 한 탄화수소수지를 사용하여 이었다. 이 목적물은 표2 보다 습기증기투과율 MVTR이 상당히 낮았음을 확인하였으나 처리장치의 한정으로 4.5×4/5(래킹(racking))(연신)비 이상 연신할 수 없었다.

다른 장치, 즉 변형시킨 버블프로세스 또는 텐터플레이밍에서 더 높은 연신(래킹)소고를 얻을 수 있고, 인열특성(tear)이 상대적으로 빈약하여 더 두터운 게이지필름으로 제조할 수 없다. 이 필름의 실시예는 다음과 같다. ;

표4

표 3(즉, 탄화수소수지를 포함한 층)의 필름의 코어층이 2개의기층(중간층)으로 분할(split)한 표4의 또다른 필름을 제조하였다. LLDPE 또는 EPC의 새 코어층을 도입하였다. 이것을 실제로 사용함으로써 연신프로세스중에 테이프 크리싱(tape creasing)에 대한 그 필름의 인열특성을 향상시키도록 하여, 6×6비로 연신시킬 수 있다.

이 필름은 표 3의 실시예에서 설명한 바와 같이 처리장치 한정으로 4×4.5로 연신하였다.

이 필름의 실시예를 아래에 나타낸다;

표5

이 발명자는 표 4의 기본구조를 취하여 6×6의 보다 높은 래킹비(racking ratios)로 그 필름을 연신하였다. 그 결과 MVTR(즉, 더 낮음)의 향상을 나타낸 필름을 얻었다.

이들 필름의 실시예를 아래에 설명한다.;

표6

이 발명의 발명자는 기준으로 7개층 필름(실시예 18)을 제조한 다음 결과가 좋은 2개의 습기/산소배리어 7개층 필름(실시예 19 및 20)을 제조하였다. 이들 필름의 실시예를 아래에 설명한다. ;

표7

7층의 서로 다른 2개의 필름구조는 다음 실시예와 같다;

표8

5층의 서로 다른 2개의 필름을 제조하여 표 13에서 실시예 17의 필름과 비교하였다. 이들의 두 필름은 다음 구조를 가진다.;

이 발명의 필름을 제조하는 대표적인 실시예를 아래에 설명한다;

에틸렌 약 4wt%를 포함하는 에틸렌 프로필렌 코폴리머(Fina 8473)를 EPC 약 92wt%와 PP 8wt%의 블렌드비로 폴리프로필렌과 블렌딩하였다(PP%에는 위에서 설명한 첨가제가 포함되어 있음)

그다음 EPC/PP 블렌드를 EPC/PP 약 90wt%와 HC 10wt%의 블렌드비로 탄화수소(Regalrez 1128, Hercules사 제품)와 블렌딩하였다.

PP(Exxon PD 4062 E7) 약 84.5wt%, HC(Regalrez 1128) 15wt%, 백색광유(Kaydol, Witco Chemical사 제품) 0.5wt%의 블렌드비로 2차 블렌드를 또 제조하였다.

원형공압출다이(coextrusion die)를 3개의 압출기에 장치하여 5층 수축필름을 제조하였다. 하나의 압출기를 사용하여 EPC 또는 폴리프로필렌과 HC 수지의 블렌드를 그 공압출다이로 용융물(melt)로서 공급시켜 외층을 형성하였다.

다른 압출기는 폴리프로필렌(Exxon PD 4062 E7)를 그 공압출다이로 공급시켜 다층필름의 중간층을 형성하였다.

3번째 압출기는 PP와 HC 수지의 제2블렌드를 그 공압출다이로 공급하였다.

그 압출테이프(extruded tape)를 신속하게 실온으로 냉각시켜 핀롤(pin rolls)에 의해 압착시켰다. 그 다음으로 이 압출테이프를 연신온도로 가열하였다. 이 분야기술에서 공지된 버블기술을 사용하여 내부공기압력으로 그 테이프를 종방향으로 미연신크기의 약 4.5배로, 횡방향으로 미연신크기의 약 4.0배로 연신시켜 버블을 형성하여 그 버블로 2축연식을 하게 되어 그 결과 필름이 얻어졌다.

그 다음 필름의 연신상태를 유지시키기 위하여 냉각공기에 의해 신속하게 그 버블을 냉각하였다.

최종적으로 그 버블을 파괴시켜 그 연신필름을 권취롤에 감았다. 연신후 그 필름의 전체벽 두께는 약 1밀유수축 및 기타 수축특성을 포장응용 분야에 따라 조절할 수 있는 것은 이 분야의 기술에서 명백하다. 바람직한 연신 또는 래킹비는 종횡 양방향에서 약 3.0-8.0이다.

이 발명의 다층필름은 조사하지 않는 것이 바람직하다.

그러나, 그 실런트재질은 기층의 습기배리어 필름에 압출적층, 압출코팅, 또는 통상의 적층을 할 경우 그 자체 적층전에 조사 또는 전기 또는 화학적으로 가교시킬 수 있다.

조사는 이 분야기술에서 공지된 수단에 의해 얻을 수 있다.

EPC와 PP의 블렌드비는 그 다층필름의 바람직한 특성에 따라 또는 사용목적에 따라 변화시킬 수 있다.

예로서, 그 블렌드에서 폴리프로필렌을 증가시켜 그 필름에 강성(stiffness)을 가하나, 또 그 필름의 시일링 온도를 증가시킨다. 역으로, 그 블렌드중에서 EPC를 증가시키며 그 연신필름의 수축온도를 저하시키는 경향이 있고, 동일온도에서 수축을 증가시키는 경향이 있으며, 또 그 필름의 시일링온도를 저하시킨다. 바람직한 블렌드는 PP 약 4%-15%, EPC 약 96%-85%이다.

이 발명의 다층필름은 단축 또는 2축으로 연신시키는 것이 바람직하며 수축필름으로서 사용하는 것이 바람직하다.

그 연신필름은 그 필름을 그 연신온도 부근으로, 즉 약간 아래 또는 약간 그 연신온도에서 재가열시켜 그 필름을 열고정시킴으로써 선택적으로 더 가공처리를 할 수 있다.

이와 같은 가공처리공정은 연신필름의 바람직한 물리적 특성, 예로서 더 높은 인장강도, 모듈러스 및 광학특성향상 등 대부분은 거의 유지시키는 잇점이 있으며, 반면에 수축특징이 바람직하지 않은 적용분야에서 수축없는 필름을 제공한다.

이 발명의 필름은 어느 주어진 층이라도 HC 수지가 블렌딩시킨 그 수지와의 처리가공 및 실시에서 상용성이 있는 한, 그 필름의 적어도 하나 이상의 층 또는 층 전체에서 HC 수지를 이용할 수 있다.

이 발명에 의한 필름은 연신시키는 것이 바람직하며, 열수축을 할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

바람직한 필름은 240℉의 자유수축이 적어도 10%(LD)와 15%(TD), 더 바람직하게는 적어도 15%(LD)와 22%(TD)를 나타낸다.

Claims

(a) 프로필렌폴리머 또는 코폴리머와 탄화수소수지의 블렌드를 구성하는 코어층과 , (b) i) 에틸렌알파올레핀코폴리머, ii) 폴리부텐 및 iii) 이들의 블렌드로 구성되는 그룹에서 선택된 폴리머를 구성하는 2개의 외층을 구성함을 특징으로 하는 열가소성 다층필름.
제1항에 있어서, 그 코어층의 약 1wt%-50wt%는 탄화수소수지로 구성함을 특징으로 하는 필름.
제1항에 있어서, 그 코어층의 약 20wt%-40wt%는 탄화수소수지로 구성함을 특징으로 하는 필름.
제1항에 있어서, 그 다층필름은 2축연산시킴을 특징으로 하는 필름
제4항에 있어서, 그 다층필름을 종횡방향에서 약 3:1-8:1비의 인장에 의해 연신시킴을 특징으로 하는 필름.
제1항에 있어서, 그 외층의 프로필렌코폴리머는 에틸렌 코모노머 2wt%-5wt%로 구성함을 특징으로 하는 필름.
(a) 프로필렌폴리머 또는 코폴리머와 탄화수소수지의 블렌드로 구성되는 코어층(core layer)과, (b) 그 코어층의 대향면에 있고, 프로필렌폴리머 또는 코폴리머 또는 폴리머 접착제로 구성되는 2개의 중간층과, (c) i) 에틸렌알파올레핀코폴리머, ii) 아이오노머(ionomer), iii) 폴리부텐 및 iv) 이들의 블렌드로 구성되는 그룹에서 선택된 폴리머로 구성되는 2개의 외층을 구성함을 특징으로 하는 열가소성 다층필름.
제7항에 있어서, 그 외층의 프로필렌코폴리머는 에틸렌 코모노머 2wt%~5wt%로 구성함을 특징으로 하는 필름.
(a) i) 에틸렌알파올레핀코폴리머, ii) 에틸렌프로필렌코폴리머, iii) 레버개질 EPC(에틸렌프로필렌코폴리머) 및 iv) 에틸렌프로필렌부텐 테르폴리머(terpolymer)로 구성되는 그룹에서 선택한 하나의 재료를 구성한 코어층과, (b) 그 코어층의 대향면상에 있고 프로필렌폴리머 또는 코폴리머와 탄화수소수지의 블렌드로 구성되는 2개의 중간층과, (c) i) 프로필렌폴리머, ii) 프로필렌 코폴리머 iii) 에틸렌알파올레핀코폴리머, iv) 아이오노머(ionomer), v) 폴리부텐 및 vi) 이들의 블렌드로 구성되는 그룹에서 선택된 폴리머재료로 구성되는 2개의 외층읠 구성함을 특징으로 하는 열가소성의 열수축성 다층필름(thermoplastic heat shrinkable multi-layer film)
(a) 산소배리어(oxygen barrier material)를 구성한 코어층과, (b) 그 코어층의대향면상에 있는 폴리머 접착제를 구성하는 2개의 중간층과, (c) 프로필렌폴리머 또는 코폴리머와 탄화수소수지의 블렌드르르 구성하는 2개의 외층과, (d) 그 외층중 적어도 하나의 접착된 폴리머 실런트층(ploymeric sealant layer)으로 구성함을 특징으로 하는 열가소성 다층필름.
제10항에 있어서 그 산소배리어은 i) 에틸렌비닐알코올 코폴리머, ii) 비닐리덴 클로리드 코폴리머, iii) 폴리에스테르 및 iv) 폴리아미드로 구성되는 그룹에서 선택된 폴리머를 구성함을 특징으로 하는 필름.
제10항에 있어서, 그 실런트층은 i) 프로필렌폴리머, ii) 프로필렌 코폴리머로, iii) 에틸렌알파올레핀코폴리머, iv) 아이오노머, v) 폴리부텐 및 vi) 이들의 블렌드로 구성되는 그룹에서 선택된 폴리머를 구성함을 특징으로 하는 필름.
(a) 고밀도 폴리에틸렌을 구성한 코어층(core layer)과, (b) 그 코어층의 대향면에 있고, i) 폴리머 접착제, ii) 에틸렌비닐아세테이트 코폴리머 및 iii) 에틸렌알파올렌핀코폴리머로 구성되는 그룹에서 선택된 폴리머를 구성한 2개의중간층과 (c) 프로필렌폴리머 또는 코폴리머와 탄화수소수지의 블렌드를 구성하기 2개의 외층과 (d) 프로필렌폴리머 또는 코폴리머, 폴리부텐 또;는 이들의 블렌드를 구성하는 2개의 가장 바깥에 있는 외층을 구성함을 특징으로 하는 열가소성 다층필름.
(a) 산소배리어를 구성하는 코어층과, (b) 그 코어층의 대향면에 있고 폴리아미드를 구성한 2개의 중간층과, (c) 각각의 폴리아미드층상에 각각 설정하며, i) 폴리머 접착제, ii) 에틸렌알파올렌핀코폴리머 및 iii) 에틸렌비닐아세테이트 코폴리머로 구성되는 그룹에서 선택된 폴리머를 구성한 2개의타이층(tie layer)과 (d) 각각의 접착층에 접착되고 프로필렌폴리머 또는 코폴리머와 탄화수소수지의 블렌드를 구성하는 2개의 습기배리어층과, (e) i) 프로필렌폴리머, ii) 프로필렌 코폴리머 iii) 에틸렌알파올레핀코폴리머, iv) 폴리부텐으로 구성되는 그룹에서 선택된 폴리머를 구성하는 2개의 가장 바깥에 있는 외층을 구성함을 특징으로 하는 열가소성 다층필름.
(a) 프로필렌폴리머 또는 코폴리머와탄화수소수지의 블렌드를 구성하는 내층(interior layer)과, 프로필렌폴리머, 프로필렌 코폴리머, 에틸렌알파올레핀코폴리머,아이오노머, 폴리부텐 또는 이들의 블렌드로 구성된 2개의 외층을 공압출(Coextruding)시켜, (b) 그 공압출시킨 다층필름을 냉각하고 , (c) 그 냉각필름을 압축시키는 공정으로 구성함을 특징으로 하는 공압출 다층필름의 제조방법.
제15항에 있어서, 이 제조방법에서는 그 압축필름을 재가열시켜 그 가열필름을 안정 및 연신시키는 공정을 더 구성함을 특징으로 하는 제조방법.
제16항에 있어서, 그 가열필름은 종횡 양방향의 크기로 약 3:1-약 8:1의 비로 연신시킴을 특징으로 하는 제조방법.
제16항에 있어서, 그 연신필름을 그 연신온도의 부근온도로 재가열시키는 공정을 더 구성함을 특징으로 하는 제조방법.