WO2024080819A1 - Polyethylene multilayer film - Google Patents

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WO2024080819A1
WO2024080819A1 PCT/KR2023/015810 KR2023015810W WO2024080819A1 WO 2024080819 A1 WO2024080819 A1 WO 2024080819A1 KR 2023015810 W KR2023015810 W KR 2023015810W WO 2024080819 A1 WO2024080819 A1 WO 2024080819A1
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polyethylene
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multilayer film
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film
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PCT/KR2023/015810
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이창훈
남주현
백은정
손재명
송준철
조병천
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에스케이이노베이션 주식회사
에스케이지오센트릭 주식회사
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Abstract

The present invention pertains to a polyethylene multilayer film. More specifically, the present invention pertains to: a polyethylene multilayer film having excellent strength against internal and external impacts; and a packaging material using same. An aspect of the present invention pertains to a polyethylene multilayer film containing polyethylene as the main component, wherein at least one layer contains polyethylene A satisfying the following properties (1) and (2), and the difference in melting temperature between a first surface layer (outer layer) and a second surface layer (inner layer) is at least 20°C. (1) There is at least one cross fractionation chromatography (CFC) peak between 88°C and 100°C and at least one CFC peak between 40°C and 75°C, and the weight average molecular weight in the range of 40-75°C is at least 90,000 g/mol. (2) The melt index measured at 190°C and 2.16 kg according to ASTM D1238 is 0.2-10 g/10 min.

Description

폴리에틸렌 다층필름Polyethylene multilayer film
본 발명은 폴리에틸렌 다층필름에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 내부 및 외부 충격에 대한 강도가 우수한 폴리에틸렌 다층필름과 이를 이용한 포장재에 관한 것이다.The present invention relates to a polyethylene multilayer film, and more specifically, to a polyethylene multilayer film with excellent strength against internal and external impacts and packaging materials using the same.
포장재는 주로 수지 재료로 구성되는 수지 필름을 통해 제조되고 있다. 그 중에서도 폴리올레핀으로 구성되는 수지 필름은 적당한 유연성, 투명성이 우수하기 때문에 포장 재료에 넓게 사용되고 있다.Packaging materials are mainly manufactured through resin films composed of resin materials. Among them, resin films made of polyolefin are widely used in packaging materials because they have moderate flexibility and excellent transparency.
폴리올레핀으로 구성되는 수지 필름은 기계적 물성 및 열적 물성이 보다 뛰어난 폴리에스테르, 폴리아미드 등으로 구성되는 수지 필름 등과 폴리우레탄계 접착제 또는 아크릴계 접착제 등으로 접합해 사용되고 있고, 따라서 통상의 포장 재료는 기재와 열 봉합층이 이종의 재료로 이루어진 적층 필름으로 구성되어 있다. 이에 종래의 포장재는 이종의 수지 재료를 분리하는 것이 어려워 재활용이 현실적으로 불가능하므로 환경 측면에서 큰 사회문제로 대두되고 있다.Resin films made of polyolefin are used by bonding them with resin films made of polyester, polyamide, etc., which have superior mechanical and thermal properties, with polyurethane-based adhesives or acrylic-based adhesives. Therefore, typical packaging materials are heat-sealed with the substrate. It consists of a laminated film whose layers are made of different materials. Accordingly, recycling of conventional packaging materials is practically impossible because it is difficult to separate different types of resin materials, so it is emerging as a major social problem from an environmental perspective.
이러한 문제를 해결하기 위해, 재활용이 가능한 포장재를 구현하기 위한 기술의 개발, 특히 폴리올레핀계 단일 재료만으로 이루어진 수지 필름을 통해 포장재를 구현하기 위한 기술의 개발이 지속적으로 이루어지고 있다. 그러나 상기 언급한 바와 같이 폴리올레핀 수지는 종래 기재로서 사용되던 수지 대비 기계적 물성이 떨어지기 때문에, 형성되는 포장재의 내구성이 저하되어 포장재의 인쇄 공정에서 불량이 발생할 가능성이 높고, 운송 및 보관 등의 사용 과정에서 포장재가 쉽게 손상되는 문제가 있다. 또한 폴리올레핀 수지는 종래 기재로서 사용되던 수지 대비 내열성이 떨어지므로, 포장재를 형성하기 위한 열 봉합 과정에서 불량이 발생할 가능성이 높아, 열 봉합성이 저하되는 문제가 있다.In order to solve these problems, the development of technology to implement recyclable packaging materials, especially technology to implement packaging materials through resin films made only of polyolefin-based materials, is continuously being developed. However, as mentioned above, polyolefin resin has lower mechanical properties compared to the resin used as a conventional substrate, so the durability of the packaging material is reduced, which increases the possibility of defects occurring in the printing process of the packaging material and during use processes such as transportation and storage. There is a problem that the packaging material is easily damaged. In addition, polyolefin resin has lower heat resistance compared to resins used as conventional substrates, so there is a high possibility of defects occurring during the heat sealing process to form packaging materials, leading to a problem of reduced heat sealability.
이에, 폴리올레핀계 단일 재료만을 사용하면서도, 밀도, 첨가제, 조성비 등의 차이를 바탕으로 상이한 기계적, 열적 물성을 가지는 폴리올레핀 수지가 적층된 다층 구조의 필름이 지속적으로 개발되고 있으나, 여전히 우수한 기계적, 열적 물성을 얻기는 어렵고, 비용 측면에서도 상용화가 쉽지 않은 문제가 있으며, 특히 저온에서도 활용이 가능한 포장재를 구현하는데 한계가 있어 개선이 요구되고 있다.Accordingly, while using only a single polyolefin material, films with a multi-layer structure in which polyolefin resins with different mechanical and thermal properties based on differences in density, additives, composition ratio, etc. are laminated are continuously being developed, but still have excellent mechanical and thermal properties. It is difficult to obtain, and commercialization is not easy in terms of cost. In particular, there are limitations in implementing packaging materials that can be used even at low temperatures, so improvements are required.
이를 테면, 일본 공개특허 제2020-037189호는 필름 전체에 대한 폴리올레핀의 함유량이 80중량부 이상인 포장 재료용 적층 필름에 대해 개시하고 있으나, 여전히 저온에서의 내구성이 저하되는 문제가 있고, 일본 등록특허 제6814287호는 재활용이 가능한 폴리에틸렌 단일 재료 적층 필름을 개시하고 있으나, 여전히 우수한 내열성을 얻기는 어렵고, 열 봉합성이 저하되는 문제가 있다.For example, Japanese Patent Publication No. 2020-037189 discloses a laminated film for packaging materials in which the polyolefin content of the entire film is 80 parts by weight or more, but there is still a problem of reduced durability at low temperatures, and the Japanese registered patent No. 6814287 discloses a recyclable polyethylene single material laminated film, but it is still difficult to obtain excellent heat resistance and there is a problem of poor heat sealability.
따라서, 단일 재료만으로 이루어진 수지 필름으로 재활용이 용이하여 환경 문제를 해결할 수 있음과 동시에, 종래의 이종 재료 합지 필름 대비 기계적, 열적 물성이 크게 저하되지 않으며, 다양한 온도 범위에서 우수한 물성이 유지되어 상용화가 가능하고, 가공성 역시 우수한 새로운 필름 및 포장재의 개발이 요구되고 있다.Therefore, as a resin film made of only a single material, it is easy to recycle and solves environmental problems. At the same time, the mechanical and thermal properties are not significantly reduced compared to the conventional composite film of different materials, and the excellent properties are maintained in a wide temperature range, making it commercializable. There is a need for the development of new films and packaging materials that are possible and have excellent processability.
특히 다층 구조의 폴리에틸렌 필름으로 제조되는 포장재가 저온 조건에서 사용될 경우 진동이나 낙하 등으로 충격을 받으면 필름 면 부위의 터짐, 찢김, 홀 또는 스크래치 등이 발생하여 내용물이 외부로 유출되는 문제가 빈번하게 발생되고 있다. 또한, 필름의 열접착 시 고온 접착 공정에 의한 필름 손상 및 저온 조건에서 열접착 경계 부위의 충격에 의한 파단 현상 역시 자주 발생되고 있는 바, 이와 같은 문제를 방지하기 위해 다층 구조의 폴리에틸렌 필름의 내구성 및 충격강도가 필수적으로 요구되고 있다.In particular, when packaging materials made of multi-layered polyethylene films are used in low temperature conditions and are subject to shock due to vibration or dropping, ruptures, tears, holes, or scratches occur on the film surface, causing frequent leakage of the contents to the outside. It is becoming. In addition, when thermally bonding a film, damage to the film due to the high-temperature bonding process and rupture due to impact at the thermal bonding boundary under low-temperature conditions also frequently occur. To prevent such problems, the durability of the multi-layered polyethylene film is improved. Impact strength is essential.
본 발명의 발명자들은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여, 단일 소재로 이루어져 재활용이 가능하면서도 내구성, 더욱 좋게는 저온에서도 내구성을 발현할 수 있으며, 내부의 물질 또는 외부의 충격으로부터 터짐이나 벌어짐이 발생하지 않을 정도로 실링성이 우수하고, 강도가 우수한 폴리에틸렌 다층필름 및 이를 이용한 포장재를 제공하고자 한다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the inventors of the present invention proposed a solution that is made of a single material that can be recycled and is durable, and even better, can exhibit durability even at low temperatures, and is resistant to bursting or opening from internal materials or external impacts. The aim is to provide a polyethylene multilayer film with excellent sealing properties and strength to the extent that this does not occur, and packaging materials using the same.
또한 본 발명의 일 구현예는 낙구 충격 강도와 찌름 강도가 균형 있게 우수하여, 상기 두 기계적 물성이 동시에 특정 수치 범위를 만족하고, 저온에서의 내구성 및 실링성이 뛰어나므로 아이스팩, 냉동 식품 포장봉투, 냉동 식품 용기, 냉장 식품 포장봉투 및 냉장 식품 용기 등과 같이 저온 상태에서 사용되는 성형품에 활용이 적합한 다층 구조의 폴리에틸렌 필름 및 이로부터 제조된 포장재를 제공하고자 한다.In addition, one embodiment of the present invention has excellent falling ball impact strength and puncture strength in a balanced manner, so that both mechanical properties simultaneously satisfy a specific numerical range, and has excellent durability and sealing properties at low temperatures, so that it can be used in ice packs, frozen food packaging bags, etc. The aim is to provide a polyethylene film with a multilayer structure suitable for use in molded products used at low temperatures, such as frozen food containers, refrigerated food packaging bags, and refrigerated food containers, and packaging materials manufactured therefrom.
또한 본 발명의 일 구현예는 낮은 온도 범위 내에서도 필름이 손상되거나 그 물성이 저하되지 않으며, 필름의 열 봉합성 및 고속 제대 가공성이 매우 뛰어난 다층 구조의 폴리에틸렌 필름 및 이로부터 제조된 포장재를 제공하고자 한다.In addition, one embodiment of the present invention seeks to provide a multi-layered polyethylene film that does not damage the film or deteriorate its physical properties even within a low temperature range and has excellent heat sealability and high-speed bundling processability, and a packaging material manufactured therefrom. .
본 발명의 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 연구한 결과, 특정 물성을 만족하는 폴리에틸렌 수지를 다층필름 중 어느 한층 이상에 포함함으로써 목적으로 하는 내구성 및 내충격성을 동시에 만족할 수 있으며, 특히 내충격성이 크게 향상되는 효과를 발견하여 본 발명을 완성하였다.The inventors of the present invention studied to solve the above problem and found that by including a polyethylene resin that satisfies specific physical properties in one or more layers of the multilayer film, the desired durability and impact resistance can be satisfied at the same time, and in particular, the impact resistance is greatly improved. The present invention was completed by discovering improved effects.
본 발명의 일 양태는 폴리에틸렌을 주성분으로 하는 다층필름으로써,One aspect of the present invention is a multilayer film containing polyethylene as a main component,
적어도 하나의 층에 하기 물성(1) 내지 (2)을 만족하는 폴리에틸렌 A를 포함하며, 제1표면층(외층)과 제2표면층(내층)의 용융온도 차이가 20 ℃ 이상인 폴리에틸렌 다층필름을 제공한다.Provided is a polyethylene multilayer film comprising polyethylene A that satisfies the following physical properties (1) to (2) in at least one layer, and having a melt temperature difference of 20°C or more between the first surface layer (outer layer) and the second surface layer (inner layer). .
(1) 교차 분획 크로마토그래피(CFC, Cross fractionation chromatography) 상에서 88 내지 100 ℃ 사이에 피크가 1개 이상 존재하며, 40 내지 75 ℃ 사이에 피크가 1개 이상 존재하고, 40 내지 75 ℃ 범위의 중량평균분자량이 90,000 g/mol이상(1) On cross fractionation chromatography (CFC), at least one peak exists between 88 and 100 °C, at least one peak exists between 40 and 75 °C, and the weight ranges from 40 to 75 °C. Average molecular weight is over 90,000 g/mol
(2) ASTM D1238에 따라 190 ℃, 2.16kg에서 측정된 멜트인덱스가 0.2 내지 10 g/10min(2) The melt index measured at 190°C and 2.16kg according to ASTM D1238 is 0.2 to 10 g/10min.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리에틸렌 A는 (3) ASTM D1505에 따른 밀도가 0.890 내지 0.925 g/㎤인 물성을 만족하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the polyethylene A may satisfy the physical properties of (3) a density of 0.890 to 0.925 g/cm3 according to ASTM D1505.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 적어도 하나의 층에 상기 폴리에틸렌 A 단독 또는 상기 폴리에틸렌 A와 메탈로센-폴리에틸렌을 혼합한 수지혼합물을 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the at least one layer may include polyethylene A alone or a resin mixture of polyethylene A and metallocene-polyethylene.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 적어도 하나의 층에 상기 폴리에틸렌 A 단독 또는 상기 수지혼합물을 70 중량% 이상 포함하는 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the at least one layer may contain 70% by weight or more of polyethylene A alone or the resin mixture, but is not limited thereto.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 수지혼합물은 상기 폴리에틸렌 A의 함량이 10 중량% 이상 내지 100 중량% 미만, 더욱 구체적으로 10 내지 99 중량%인 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the resin mixture may have a content of polyethylene A of 10% by weight or more to less than 100% by weight, more specifically 10 to 99% by weight, but is not limited thereto.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리에틸렌 다층필름은 ASTM D1709에 따른 단위두께 당 낙구 충격 강도가 15 gf/㎛ 이상인 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the polyethylene multilayer film may have a falling ball impact strength per unit thickness of 15 gf/㎛ according to ASTM D1709, but is not limited thereto.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리에틸렌 다층필름은 총 두께가 30 내지 300 ㎛인 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the polyethylene multilayer film may have a total thickness of 30 to 300 ㎛, but is not limited thereto.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리에틸렌 A 및 메탈로센-폴리에틸렌은 에틸렌과 C3-C18의 α-올레핀 공단량체가 중합된 에틸렌 공중합체인 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the polyethylene A and metallocene-polyethylene may be an ethylene copolymer obtained by polymerizing ethylene and a C3-C18 α-olefin comonomer, but are not limited thereto.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 α-올레핀 공단량체는 1-프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 1-헵텐 및 1-옥텐 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the α-olefin comonomer may be any one or a mixture of two or more selected from 1-propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-heptene, and 1-octene, etc. It is not limited.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리에틸렌 다층필름은 상기 폴리에틸렌 A를 포함하는 층을 포함하여 적어도 두 층 이상 적층된 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the polyethylene multilayer film may be a stack of at least two layers including a layer containing the polyethylene A, but is not limited thereto.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리에틸렌 다층필름은 상기 폴리에틸렌 A를 포함하는 층을 포함하여 적어도 세 층 이상 적층된 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the polyethylene multilayer film may be a stack of at least three layers including a layer containing the polyethylene A, but is not limited thereto.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리에틸렌 다층필름의 표면층 상에 기능성층을 포함하는 기능성 폴리에틸렌 다층필름인 것일 수 있으며, 구체적으로 상기 기능성층은 차단성 코팅층, 탑 코팅층 및 인쇄층 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 층을 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, it may be a functional polyethylene multilayer film including a functional layer on the surface layer of the polyethylene multilayer film, and specifically, the functional layer is any selected from a barrier coating layer, a top coating layer, and a printing layer. It may include one or two or more layers.
본 발명의 또 다른 일 양태는 상기 일 양태에 따른 폴리에틸렌 다층필름을 포함하는 포장재를 제공한다.Another aspect of the present invention provides a packaging material including the polyethylene multilayer film according to the above aspect.
본 발명의 또 다른 일 양태는 상기 포장재를 포함하는 성형품을 제공한다.Another aspect of the present invention provides a molded article including the packaging material.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 성형품은 아이스팩, 냉동 식품 포장봉투, 냉동 식품 용기, 냉장 식품 포장봉투, 냉장 식품 용기, 수축 필름, 중포장 필름, 자동포장 필름, 스트레치 랩 및 백(bag) 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the molded product is an ice pack, frozen food packaging bag, frozen food container, refrigerated food packaging bag, refrigerated food container, shrink film, heavy packaging film, automatic packaging film, stretch wrap, and bag. It may be any one selected from among.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 성형품은 액상, 분말 및 고상의 내용물을 포장하기 위한 포장재로써, 제조, 유통 및 판매 과정에서 내부 또는 외부의 충격에 대한 강도가 요구되는 분야에 사용되는 것인 성형품인 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the molded product is a packaging material for packaging liquid, powder, and solid contents, and is used in fields that require strength against internal or external impact during manufacturing, distribution, and sales. It may be a molded product.
본 발명의 일 양태에 따른 폴리에틸렌 다층필름 및 이를 포함하는 포장재는 폴리에틸렌을 주성분으로 하는 다층필름으로써, 폴리에틸렌 이외에도 폴리올레핀계 수지를 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 전 층이 폴리에틸렌계 수지로 이루어짐에 따라 단일 재료로 이루어져 재활용이 용이하고 환경오염을 유발시키지 않는 효과가 있다.The polyethylene multilayer film and the packaging material containing the same according to an aspect of the present invention are multilayer films containing polyethylene as the main component. In addition to polyethylene, polyolefin-based resins can be used, and more preferably, all layers are made of polyethylene-based resin, so that they can be used as a single layer. It is made of materials that are easy to recycle and does not cause environmental pollution.
또한, 본 발명의 일 양태에 따른 폴리에틸렌 다층필름 및 이를 포함하는 포장재는 기존의 이종 재료 합지 필름 및 이로부터 제조된 포장재에 비하여 기계적인 물성 및 열적 물성이 크게 저하되지 않아 가공 및 상용화 과정에서 손상을 최소화할 수 있다.In addition, the polyethylene multilayer film and the packaging material containing the same according to an aspect of the present invention do not significantly deteriorate in mechanical and thermal properties compared to the existing composite film of different materials and the packaging material manufactured therefrom, thereby preventing damage during processing and commercialization. It can be minimized.
또한, 본 발명의 일 양태에 따른 폴리에틸렌 다층필름 및 이를 포함하는 포장재는 낙구 충격 강도와 찌름 강도가 우수하고, 저온에서의 내구성이 뛰어나므로 아이스팩, 냉동 식품 포장봉투, 냉동 식품 용기, 냉장 식품 포장봉투 및 냉장 식품 용기 등과 같이 저온 상태에서 사용되는 성형품에 활용이 적합할 수 있다.In addition, the polyethylene multilayer film and the packaging material containing the same according to an aspect of the present invention have excellent falling ball impact strength and puncture strength and are excellent in durability at low temperatures, so they can be used in ice packs, frozen food packaging bags, frozen food containers, and refrigerated food packaging bags. It may be suitable for use in molded products used at low temperatures, such as refrigerated food containers.
또한, 본 발명의 일 양태에 따른 폴리에틸렌 다층필름 및 이를 포함하는 포장재는 필름이 손상되거나 그 물성이 저하되지 않는 낮은 온도 범위 내에서도 필름의 열 봉합성 및 고속 제대 가공성이 매우 뛰어날 수 있다.In addition, the polyethylene multilayer film and packaging material containing the same according to an aspect of the present invention can have excellent heat sealability and high-speed bundling processability even within a low temperature range where the film is not damaged or its physical properties are not deteriorated.
또한, 본 발명의 일 양태에 따른 폴리에틸렌 다층필름 및 이를 포함하는 포장재는 액상, 분말 및 고상의 내용물을 포장하기 위한 포장재로써, 제조, 유통 및 판매 과정에서 내부 또는 외부의 충격에 대한 강도가 요구되는 분야에 다양하게 적용할 수 있다.In addition, the polyethylene multilayer film and the packaging material containing the same according to an aspect of the present invention are packaging materials for packaging liquid, powder, and solid contents, and require strength against internal or external impacts during the manufacturing, distribution, and sales process. It can be applied in a variety of fields.
이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 구체예 또는 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail. However, the following specific examples or examples are only a reference for explaining the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and may be implemented in various forms.
또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. Also, unless otherwise defined, all technical and scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. The terminology used in the description herein is merely to effectively describe specific embodiments and is not intended to limit the invention.
또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다. Additionally, as used in the specification and the appended claims, the singular forms “a,” “an,” and “the” are intended to also include the plural forms, unless the context clearly dictates otherwise.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Additionally, when a part is said to “include” a certain component, this means that it may further include other components, rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.
또한 본 명세서에서 사용되는 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위하여 사용된다.In addition, the terms “about”, “substantially”, etc. used in this specification are used at or close to the numerical value when manufacturing and material tolerances inherent in the mentioned meaning are presented, and are used to aid understanding of the present invention. It is used to prevent unscrupulous infringers from unfairly using disclosures that contain precise or absolute figures.
본 명세서에서 용어 “주성분으로”는 다른 성분에 비하여 주요한 성분으로 사용되는 것을 의미하는 것으로, 구체적으로 예를 들면 50 중량% 이상, 더욱 구체적으로 55 중량% 이상, 60 중량% 이상, 65 중량% 이상, 70 중량% 이상, 75 중량% 이상, 80 중량% 이상을 사용하는 것을 의미한다. In this specification, the term “as a main ingredient” means used as a main ingredient compared to other ingredients, specifically, for example, 50% by weight or more, more specifically 55% by weight or more, 60% by weight or more, 65% by weight or more. , which means using more than 70% by weight, more than 75% by weight, and more than 80% by weight.
본 명세서에서 폴리에틸렌을 주성분으로 하는 다층필름은 적어도 두 층 이상이 적층된 다층필름의 전 층의 구성성분 중 폴리에틸렌 성분이 주성분, 즉, 50 중량% 이상, 50 내지 100 중량% 포함되는 것을 의미하며, 폴리에틸렌 이외에도 재활용의 관점에서 폴리올레핀계 수지를 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 전 층이 폴리에틸렌계 수지로 이루어진 것일 수 있다.In this specification, a multilayer film containing polyethylene as a main component means that polyethylene is the main component, that is, 50% by weight or more, 50 to 100% by weight, among the components of all layers of a multilayer film in which at least two or more layers are laminated, In addition to polyethylene, it may contain polyolefin-based resin from the viewpoint of recycling, and more preferably, all layers may be made of polyethylene-based resin.
본 명세서에서 용어 “표면층”은 다층으로 적층된 필름의 최외층을 의미하며, 두 층 이상이 적층된 경우 각각의 최외층을 제1표면층(외층)과 제2표면층(내층)으로 구분한다. 즉, 최상위에 있는 최외층과 최하위에 있는 최외층을 각각 제1표면층(외층)과 제2표면층(내층)으로 구분한다. 예를 들어 2층이 적층된 경우는 각 층이 제1표면층(외층)과 제2표면층(내층)이 될 수 있으며, 3층이 적층된 경우는 중간층을 제외한 최외층이 제1표면층(외층)과 제2표면층(내층)이 될 수 있다.In this specification, the term “surface layer” refers to the outermost layer of a multi-layer laminated film, and when two or more layers are laminated, each outermost layer is divided into a first surface layer (outer layer) and a second surface layer (inner layer). That is, the outermost layer at the highest level and the outermost layer at the lowest level are divided into a first surface layer (outer layer) and a second surface layer (inner layer), respectively. For example, when two layers are stacked, each layer can be the first surface layer (outer layer) and the second surface layer (inner layer), and when three layers are stacked, the outermost layer excluding the middle layer is the first surface layer (outer layer). and the second surface layer (inner layer).
본 명세서에서 용어 “메탈로센-폴리에틸렌”은 메탈로센 촉매를 이용하여 제조된 폴리에틸렌 수지를 의미한다.As used herein, the term “metallocene-polyethylene” refers to a polyethylene resin produced using a metallocene catalyst.
본 명세서에서 “중량평균분자량”은 당업계에 잘 알려진 방법에 의해 측정할 수 있으며, 예를 들어 GPC(gel permeation chromatograph)로 분석되는 폴리스티렌 환산 분자량이다.In this specification, “weight average molecular weight” can be measured by methods well known in the art, and is, for example, polystyrene equivalent molecular weight analyzed by GPC (gel permeation chromatograph).
본 명세서에서 “교차 분획 크로마토그래피(CFC, Cross fractionation chromatography)는 온도 상승 용출 분별(Temperature Rising Elution Fractionation; TREF)과 겔 여과 크로마토그래피(Gel Filtration Chromatography; GPC)를 조합한 방법으로서, 올레핀계 수지, 구체적으로 폴리에틸렌 수지의 결정성 분포와 분자량 분포를 동시에 알 수 있는 방법이다. In this specification, “Cross fractionation chromatography (CFC) is a method that combines Temperature Rising Elution Fractionation (TREF) and Gel Filtration Chromatography (GPC), and is a method that combines olefinic resin, Specifically, it is a method that can simultaneously determine the crystallinity distribution and molecular weight distribution of polyethylene resin.
본 명세서에서 다층필름의 “적층”은 공압출되어 물리적으로 적층되거나, 별도의 접착제 등을 이용하여 합지된 것을 모두 포함한다. 더욱 좋게는 재활용의 관점에서 공압출되어 적층되는 것일 수 있다.In this specification, “lamination” of a multilayer film includes both co-extrusion and physical stacking, or lamination using a separate adhesive, etc. Even better, it can be co-extruded and laminated from the viewpoint of recycling.
본 명세서에서 특별히 기재하지 않은 첨가물의 단위는 중량%일 수 있다.The unit of additives not specifically described in this specification may be weight percent.
본 명세서에서 특별한 정의가 없는 한, 용어 '수지' 또는 '중합체'는 단량체를 중합함으로써 제조된 중합성 화합물을 의미할 수 있다. 구체적으로 단독중합체, 공중합체, 삼원공중합체 및 상호중합체 등을 포함할 수 있다. 상기 '상호중합체'는 둘 이상의 상이한 단량체를 중합시킴으로써 제조된 중합체를 의미한다. 따라서 상호중합체란 총칭은 공중합체뿐만 아니라 삼원공중합체를 포함할 수 있다. 상기 공중합체는 두 개의 상이한 단량체로부터 제조된 중합체를 의미하며, 삼원공중합체는 세 개의 상이한 단량체로부터 제조된 중합체를 의미한다.Unless otherwise specified herein, the term 'resin' or 'polymer' may refer to a polymerizable compound prepared by polymerizing monomers. Specifically, it may include homopolymers, copolymers, terpolymers, and interpolymers. The term 'interpolymer' refers to a polymer prepared by polymerizing two or more different monomers. Therefore, the general term interpolymer may include not only copolymers but also terpolymers. The copolymer refers to a polymer prepared from two different monomers, and the terpolymer refers to a polymer prepared from three different monomers.
이하 본 명세서에서 특별한 정의가 없는 한, 층, 막, 박막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 “위에” 또는 “상에” 있다고 할 때, 이는 다른 부분 “바로 위에” 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함하는 것일 수 있다.Hereinafter, unless otherwise specified herein, when a part such as a layer, film, thin film, region, plate, etc. is said to be “on” or “on” another part, this refers not only to the case where it is “right on” the other part, but also to the case where it is “right on” the other part. It may also include cases where there is another part in the middle.
본 발명의 일 구현예는 폴리에틸렌을 주성분으로 사용하고 재활용이 가능하도록 다층 필름을 이루는 전 성분이 폴리올레핀계 수지, 구체적으로 폴리에틸렌 단일 재료로 이용함으로써 재활용이 가능하여 환경오염을 유발시키지 않고, 기존의 이종 재료 합지 필름 및 이로부터 제조된 포장재 대비 기계적 물성 및 열적 물성이 크게 저하되지 않아 가공 및 상용화 과정에서 손상을 최소화할 수 있으며, 특히 저온에서의 면부위와 열접착 경계부위의 내구성이 우수하고, 낮은 온도에서의 우수한 열 봉합성에 의해 고속 제대 가공성이 현저히 향상되어 아이스팩, 냉동 식품 포장봉투, 냉동 식품 용기, 냉장 식품 포장봉투 및 냉장 식품 용기 등과 같이 저온 상태에서 사용되는 성형품에 활용이 적합한 다층 구조의 폴리에틸렌 필름 및 이로부터 제조된 포장재를 제공할 수 있다.One embodiment of the present invention uses polyethylene as the main ingredient and all components forming the multi-layer film are polyolefin resins, specifically polyethylene, as a single material to enable recycling, so that it is recyclable without causing environmental pollution and existing heterogeneous films. Damage during processing and commercialization can be minimized as the mechanical and thermal properties are not significantly reduced compared to the composite film and the packaging materials manufactured from it. In particular, the durability of the surface area and the heat bonding boundary area at low temperatures is excellent, and the low temperature is low. Polyethylene with a multi-layer structure is suitable for use in molded products used at low temperatures, such as ice packs, frozen food packaging bags, frozen food containers, refrigerated food packaging bags, and refrigerated food containers, as its high-speed bundling processability is significantly improved due to excellent heat sealing properties at low temperatures. Films and packaging materials manufactured therefrom can be provided.
이때 상기 폴리올레핀계 수지는 폴리에틸렌계 수지와 폴리프로필렌계 수지를 포함하며, 구체적으로 저밀도폴리에틸렌(LDPE), 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE), 고밀도폴리에틸렌(HDPE), 폴리프로필렌(PP) 등을 의미한다.At this time, the polyolefin-based resin includes polyethylene-based resin and polypropylene-based resin, and specifically refers to low-density polyethylene (LDPE), linear low-density polyethylene (LLDPE), high-density polyethylene (HDPE), and polypropylene (PP).
본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in detail as follows.
본 발명의 일 양태에 따른 폴리에틸렌 다층필름은 적어도 하나의 층에 하기 물성(1) 내지 (2)을 만족하는 폴리에틸렌 A를 포함하며, 제1표면층(외층)과 제2표면층(내층)의 용융온도 차이가 20 ℃ 이상, 더욱 구체적으로 20 내지 100 ℃, 더욱 구체적으로 30 내지 80 ℃, 더욱 구체적으로 35 내지 70 ℃인 것일 수 있다.The polyethylene multilayer film according to one aspect of the present invention includes polyethylene A satisfying the following physical properties (1) to (2) in at least one layer, and the melt temperature of the first surface layer (outer layer) and the second surface layer (inner layer) The difference may be 20°C or more, more specifically 20 to 100°C, more specifically 30 to 80°C, and more specifically 35 to 70°C.
(1) 교차 분획 크로마토그래피(CFC, Cross fractionation chromatography) 상에서 88 내지 100 ℃ 사이에 피크가 1개 이상 존재하며, 40 내지 75 ℃ 사이에 피크가 1개 이상 존재하고, 40 내지 75 ℃ 범위의 중량평균분자량이 90,000 g/mol이상(1) On cross fractionation chromatography (CFC), at least one peak exists between 88 and 100 °C, at least one peak exists between 40 and 75 °C, and the weight ranges from 40 to 75 °C. Average molecular weight is over 90,000 g/mol
(2) ASTM D1238에 따라 190 ℃, 2.16kg에서 측정된 멜트인덱스가 0.2 내지 10 g/10min(2) The melt index measured at 190°C and 2.16kg according to ASTM D1238 is 0.2 to 10 g/10min.
일 양태로, 상기 폴리에틸렌 A는 (3) ASTM D1505에 따른 밀도가 0.890 내지 0.925 g/㎤인 물성을 만족할 수 있다. 예를 들면, 0.895 내지 0.920 g/㎤, 0.900 내지 0.920 g/㎤인 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.In one aspect, the polyethylene A may satisfy the physical properties of (3) a density of 0.890 to 0.925 g/cm3 according to ASTM D1505. For example, it may be 0.895 to 0.920 g/cm3 or 0.900 to 0.920 g/cm3, but is not limited thereto.
일 양태로, 상기 폴리에틸렌 A의 멜트인덱스는 0.2 내지 10 g/10min, 예를 들면, 0.3 내지 8 g/10min, 0.5 내지 3g/10min인 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.In one aspect, the melt index of polyethylene A may be 0.2 to 10 g/10min, for example, 0.3 to 8 g/10min, 0.5 to 3g/10min, but is not limited thereto.
일 양태로, 상기 다층필름의 적어도 어느 한 층은 상기 폴리에틸렌 A 단독 또는 상기 폴리에틸렌 A와 메탈로센-폴리에틸렌을 혼합한 수지혼합물을 포함하는 것일 수 있으며, 상기 폴리에틸렌 A 단독 또는 상기 폴리에틸렌 A와 메탈로센-폴리에틸렌을 혼합한 수지혼합물을 70 중량% 이상, 70 내지 100 중량% 포함하는 것일 수 있다. 혼합비율은 제한되는 것은 아니지만, 상기 폴리에틸렌 A와 메탈로센-폴리에틸렌을 1 내지 9 : 9 내지 1 중량비로 혼합하여 사용할 수 있으며, 폴리에틸렌 A의 함량이 더욱 많은 함량으로 사용될 수 있다. 예를 들면 상기 폴리에틸렌 A와 메탈로센-폴리에틸렌을 6 내지 9 : 4 내지 1 중량비로 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 메탈로센-폴리에틸렌은 메탈로센 촉매를 이용하여 중합된 폴리에틸렌 수지로써, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌 등인 것일 수 있으며, 단독중합체 또는 공중합체인 것일 수 있다.In one aspect, at least one layer of the multilayer film may include polyethylene A alone or a resin mixture of polyethylene A and metallocene-polyethylene, and may include polyethylene A alone or polyethylene A and metal. It may contain more than 70% by weight, 70 to 100% by weight, of a resin mixture mixed with polyethylene. The mixing ratio is not limited, but polyethylene A and metallocene-polyethylene can be mixed and used in a weight ratio of 1 to 9:9 to 1, and a higher content of polyethylene A can be used. For example, polyethylene A and metallocene-polyethylene can be mixed and used at a weight ratio of 6 to 9:4 to 1. The metallocene-polyethylene is a polyethylene resin polymerized using a metallocene catalyst, and may be low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, high-density polyethylene, etc., and may be a homopolymer or copolymer.
일 양태로, 상기 다층필름은 두 층 이상이 적층된 것일 수 있으며, 이중 어느 한층 또는 두층 모두에 상기 폴리에틸렌 A를 포함하며, 제1표면층(외층)과 제2표면층(내층)의 용융온도 차이가 20 ℃ 이상인 것일 수 있다. 더욱 구체적으로 상기 다층 필름이 두 층인 경우 포장재에 적용 시 실링을 부여하기 위한 층을 내층이라고 할 때, 내층보다는 외층에 상기 폴리에틸렌 A를 포함하는 것이 목적으로 하는 충격강도를 발현하기에 더욱 바람직할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.In one aspect, the multilayer film may be a lamination of two or more layers, one or both of which include the polyethylene A, and the melt temperature difference between the first surface layer (outer layer) and the second surface layer (inner layer) is It may be 20°C or higher. More specifically, when the multilayer film has two layers and the layer for providing sealing when applied to a packaging material is referred to as the inner layer, it may be more preferable to include the polyethylene A in the outer layer rather than the inner layer to achieve the desired impact strength. However, it is not limited to this.
일 양태로, 상기 다층필름은 세 층 이상이 적층된 것일 수 있으며, 이중 어느 한층 이상 또는 모든 층에 상기 폴리에틸렌 A를 포함하며, 각각 최외부를 이루는 층을 제1표면층(외층)과 제2표면층(내층)이라 하고, 그 외 중간에 있는 층들은 중간층이라고 할 때 상기 제1표면층(외층)과 제2표면층(내층)의 용융온도 차이가 20 ℃ 이상인 것일 수 있다. 또한, 포장재에 적용 시 실링을 부여하기 위한 층을 내층이라고 할 때, 내층보다는 중간층 또는 외층에 상기 폴리에틸렌 A를 포함하는 것이 목적으로 하는 충격강도를 발현하기에 더욱 바람직할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. In one aspect, the multilayer film may be a stack of three or more layers, and at least one or all of the layers include polyethylene A, and the outermost layer is divided into a first surface layer (outer layer) and a second surface layer. When referred to as (inner layer) and the other intermediate layers as intermediate layers, the difference in melting temperature between the first surface layer (outer layer) and the second surface layer (inner layer) may be 20°C or more. In addition, when the layer for providing sealing when applied to a packaging material is referred to as the inner layer, it may be more preferable to include the polyethylene A in the middle or outer layer rather than the inner layer in order to develop the desired impact strength, but is not limited thereto. .
상기와 같이, 외층과 내층의 용융온도(융점)의 차이가 20 ℃ 이상인 범위에서 실링성이 우수하고, 저온에서 실링성이 우수하여 냉동 및 저온 상태에서 실링부분의 터짐이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 포장재 제조 시 고속 가공이 가능하므로 생산성이 더욱 향상될 수 있다.As described above, the sealing properties are excellent in the range where the difference in melting temperature (melting point) between the outer layer and the inner layer is 20°C or more, and the sealing properties are excellent at low temperatures, preventing bursting of the sealing portion in frozen and low temperature conditions. there is. In addition, since high-speed processing is possible when manufacturing packaging materials, productivity can be further improved.
일 양태로, 상기 다층필름이 세층으로 이루어진 경우, 포장재에 적용 시 실링을 부여하기 위한 층을 내층이라고 하고, 인쇄층 등의 기능성을 부여하기 위한 층을 외층이라고 할 때, 외층(A), 중간층(B), 내층(C)이 순차적으로 적층된 것일 수 있으며, 상기 외층, 중간층 및 내층은 각각 적어도 한층 이상이 적층된 것일 수 있으며, 이중 외층과 내층의 각각 최외부를 이루는 층을 제1표면층(외층)과 제2표면층(내층)이라 하고, 그 외 중간에 있는 층들은 중간층이라고 할 때 상기 제1표면층(외층)과 제2표면층(내층)을 제외한 나머지 층들에 상기 폴리에틸렌 A를 포함하는 것이 목적으로 하는 충격강도를 발현하기에 더욱 바람직할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. In one aspect, when the multilayer film is composed of three layers, the layer for providing sealing when applied to a packaging material is referred to as the inner layer, and the layer for providing functionality such as a printing layer is referred to as the outer layer, with an outer layer (A) and a middle layer. (B) and the inner layer (C) may be sequentially laminated, and the outer layer, middle layer, and inner layer may each be laminated in at least one layer, and the outermost layer of the outer layer and the inner layer is the first surface layer. (outer layer) and second surface layer (inner layer), and the other layers in between are called middle layers, and the polyethylene A is included in the remaining layers except for the first surface layer (outer layer) and the second surface layer (inner layer). It may be more desirable to achieve the desired impact strength, but is not limited thereto.
본 발명의 일 양태에서, 상기 다층필름은 외층(A), 중간층(B), 내층(C)이 순차적으로 적층된 것일 수 있으며, 상기 외층, 중간층 및 내층은 각각 적어도 한층 이상이 적층된 것일 수 있다. 이중 적어도 하나의 층에 상기 폴리에틸렌 A 단독 또는 상기 폴리에틸렌 A와 메탈로센-폴리에틸렌을 혼합한 수지혼합물을 포함하는 것일 수 있으며, 그 외의 층은 폴리올레핀계 수지, 더욱 좋게는 폴리에틸렌계 수지로 이루어진 것일 수 있다. 이때 한정되는 것은 아니지만, 상기 폴리에틸렌 A 단독 또는 수지혼합물을 70 중량% 이상 포함하는 것일 수 있으며, 그 외에 30 중량% 미만은 폴리올레핀계 수지, 예를 들면 상기 폴리에틸렌 A와 메탈로센-폴리에틸렌과 상이한 종류의 폴리에틸렌 수지 또는 물성이 상이한 폴리에틸렌 수지를 혼합하여 사용할 수 있다.In one aspect of the present invention, the multilayer film may be a sequential lamination of an outer layer (A), a middle layer (B), and an inner layer (C), and the outer layer, the middle layer, and the inner layer may each be laminated in at least one layer. there is. Among these, at least one layer may contain polyethylene A alone or a resin mixture of polyethylene A and metallocene-polyethylene, and the other layers may be made of polyolefin-based resin, or better, polyethylene-based resin. there is. Although it is not limited to this, it may contain more than 70% by weight of polyethylene A alone or a resin mixture, and less than 30% by weight is polyolefin-based resin, for example, a type different from the polyethylene A and metallocene-polyethylene. It can be used by mixing polyethylene resins or polyethylene resins with different physical properties.
일 양태로, 상기 수지혼합물은 상기 폴리에틸렌 A의 함량이 10 중량% 이상 내지 100 중량% 미만인 것일 수 있으며, 예를들면 10 내지 99 중량%인 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니지만 상기 범위에서 목적으로 하는 충격강도를 달성할 수 있어서 더욱 좋다.In one aspect, the resin mixture may have a content of polyethylene A of 10% by weight or more and less than 100% by weight, for example, 10 to 99% by weight, but is not limited thereto. It is even better because it can achieve an impact strength of .
일 양태로, 상기 폴리에틸렌 A 및 메탈로센-폴리에틸렌은 에틸렌과 C3-C18의 α-올레핀 공단량체가 중합된 것일 수 있다. 상기 메탈로센-폴리에틸렌은 메탈로센 촉매를 이용하여 중합된 폴리에틸렌을 의미한다. 구체적으로, 상기 α-올레핀 공단량체는 1-프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 1-헵텐 및 1-옥텐 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것일 수 있다.In one aspect, the polyethylene A and metallocene-polyethylene may be a polymerization of ethylene and a C3-C18 α-olefin comonomer. The metallocene-polyethylene refers to polyethylene polymerized using a metallocene catalyst. Specifically, the α-olefin comonomer may be any one or a mixture of two or more selected from 1-propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-heptene, and 1-octene.
본 발명의 일 양태로, 상기 폴리에틸렌 다층필름의 표면층 상에 기능성층을 포함하는 것일 수 있으며, 상기 표면층은 실링층으로 사용되는 내층이 아닌 외층의 표면층을 의미하는 것일 수 있다. 상기 기능성층은 차단성 코팅층, 탑 코팅층 및 인쇄층 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 층을 의미하며, 이에 제한되는 것은 아니다.In one aspect of the present invention, the polyethylene multilayer film may include a functional layer on the surface layer, and the surface layer may refer to an outer surface layer rather than an inner layer used as a sealing layer. The functional layer refers to any one or two or more layers selected from a barrier coating layer, a top coating layer, and a printing layer, but is not limited thereto.
일 양태로, 상기 폴리에틸렌 다층필름은 총 두께가 30 내지 300 ㎛, 40 내지 250 ㎛, 또는 45 내지 200 ㎛인 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.In one aspect, the polyethylene multilayer film may have a total thickness of 30 to 300 ㎛, 40 to 250 ㎛, or 45 to 200 ㎛, but is not limited thereto.
이하는 본 발명의 일 양태에 따른 폴리에틸렌 다층필름의 보다 구체적인 양태로, 3층이 적층된 구성을 예시하여 더욱 구체적으로 설명한다. 이는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 예시되는 것으로 이러한 적층구조에 한정되는 것은 아니다. 또는 후술되는 외층, 중간층 및 내층은 각각 적어도 한층 이상이 적층된 구성일 수 있으며, 제1에틸렌 중합체를 포함한다는 것은 적어도 한층 이상이 적층된 구성 중 어느 한층에라도 포함됨을 의미한다.Hereinafter, a more specific aspect of the polyethylene multilayer film according to one aspect of the present invention will be described in more detail by exemplifying a configuration in which three layers are stacked. This is an example to explain the present invention in more detail and is not limited to this laminated structure. Alternatively, the outer layer, middle layer, and inner layer described later may each be composed of at least one layer laminated, and including the first ethylene polymer means included in any one of the laminated configurations of at least one layer or more.
더욱 구체적인 일 양태로, 상기 폴리에틸렌 다층필름(이하 “다층 구조의 폴리에틸렌 필름”이라 함)은 제 1 에틸렌 중합체를 포함하는 외층(A); 제 2 에틸렌 중합체를 포함하는 중간층(B); 및 제 3 에틸렌 중합체를 포함하는 내층(C); 이 (A)/(B)/(C) 순서로 적층된 것 일 수 있다.In a more specific embodiment, the polyethylene multilayer film (hereinafter referred to as “multilayer polyethylene film”) includes an outer layer (A) containing a first ethylene polymer; an intermediate layer (B) comprising a second ethylene polymer; and an inner layer (C) comprising a third ethylene polymer; It may be stacked in the order (A)/(B)/(C).
이때, 상기 중간층은 상기 폴리에틸렌 A를 포함하며, 상기 다층 구조의 폴리에틸렌 필름은 상기 제 1 에틸렌 중합체, 제 2 에틸렌 중합체 및 제 3 에틸렌 중합체의 밀도가 하기 식 1 내지 3을 만족하는 것일 수 있다.At this time, the intermediate layer includes the polyethylene A, and the polyethylene film of the multilayer structure may have densities of the first ethylene polymer, the second ethylene polymer, and the third ethylene polymer satisfying the following equations 1 to 3.
[식 1][Equation 1]
0.935 ≤ M1 ≤ 0.9680.935 ≤ M 1 ≤ 0.968
[식 2][Equation 2]
0.890 ≤ M2 ≤ 0.9250.890 ≤ M 2 ≤ 0.925
[식 3][Equation 3]
0.850 ≤ M3 ≤ 0.9100.850 ≤ M 3 ≤ 0.910
(상기 식 1 내지 3에서, 상기 M1은 제 1 에틸렌 중합체의 밀도이고, 상기 M2는 제 2 에틸렌 중합체의 밀도이고, 상기 M3는 제 3 에틸렌 중합체의 밀도이며, 상기 밀도는 ASTM D 792에 따라 측정되고, 상기 밀도의 단위는 g/cm3이다.)(In Equations 1 to 3, M 1 is the density of the first ethylene polymer, M 2 is the density of the second ethylene polymer, and M 3 is the density of the third ethylene polymer, and the density is ASTM D 792 It is measured according to , and the unit of density is g/cm 3. )
이중 상기 중간층(B)이 앞서 설명한 물성(1) 내지 (3)을 만족하는 폴리에틸렌 A인 것일 수 있다.Among them, the intermediate layer (B) may be polyethylene A that satisfies the physical properties (1) to (3) described above.
또한, 상기 중간층 이외에도 외층 및 내층이 적어도 두층 이상의 다층으로 이루어진 경우에는 최외층을 제외한 어느 층에라도 상기 물성(1) 내지 (3)을 만족하는 폴리에틸렌 A가 포함될 수 있다.In addition, in addition to the middle layer, when the outer layer and the inner layer are composed of at least two or more layers, polyethylene A satisfying the above physical properties (1) to (3) may be included in any layer except the outermost layer.
일 양태로, 상기 폴리에틸렌 다층필름은 ASTM D1709에 따른 단위두께 당 낙구 충격 강도가 15 gf/㎛ 이상, 15 내지 50 gf/㎛, 또는 20 내지 50 gf/㎛인 것일 수 있다. 또한, 단위두께 당 찌름 강도가 0.2 내지 0.4 N/㎛이며, 상기 외층(A)과 내층(C)의 융점 차이가 20 ℃ 이상, 예를 들면 20 내지 100 ℃인 물성을 동시에 만족하는 것일 수 있다. 이와 같은 물성을 동시에 만족함으로써 포장재에 적용 시 내부 또는 외부의 충격으로부터 포장재가 찢어지거나 터짐이 발생하는 것을 방지할 수 있어서 바람직하며, 더욱 좋게는 냉동 상태에서도 우수한 충격강도를 발현하므로 바람직하다. 상기 찌름 강도는 지름 6.5mm의 핀이 500mm/min의 속도로 필름의 내면 방향을 찌름으로써 필름이 파단될 때의 최대 강도를 측정한 값을 의미하며, 단위두께 당 낙구 충격 강도 및 찌름 강도는 상기와 같은 방법으로 측정된 낙구 충격 강도 및 찌름 강도 값을 필름의 총 두께로 나누었을 때 얻어지는 수치를 의미한다.In one aspect, the polyethylene multilayer film may have a falling ball impact strength per unit thickness of 15 gf/㎛, 15 to 50 gf/㎛, or 20 to 50 gf/㎛ according to ASTM D1709. In addition, the puncture strength per unit thickness is 0.2 to 0.4 N/㎛, and the melting point difference between the outer layer (A) and the inner layer (C) is 20 ℃ or more, for example, 20 to 100 ℃. It may simultaneously satisfy the physical properties. . By satisfying these physical properties at the same time, it is desirable because it can prevent tearing or bursting of the packaging material due to internal or external impact when applied to packaging materials, and even better, it is desirable because it exhibits excellent impact strength even in a frozen state. The puncture strength refers to the maximum strength measured when the film is broken by a pin with a diameter of 6.5 mm piercing the inner surface of the film at a speed of 500 mm/min, and the falling ball impact strength and puncture strength per unit thickness are as above. It refers to the value obtained when the falling ball impact strength and puncture strength values measured in the same way are divided by the total thickness of the film.
본 발명의 일 양태에서, 보다 구체적으로 상기 제 1 에틸렌 중합체의 밀도는 0.950 내지 0.968 g/cm3, 또는 0.955 내지 0.965 g/cm3일 수 있고, 상기 제 2 에틸렌 중합체의 밀도는 0.890 내지 0.925 g/cm3, 0.895 내지 0.920 g/㎤, 또는 0.900 내지 0.920 g/㎤일 수 있으며, 상기 제 3 에틸렌 중합체의 밀도는 0.860 내지 0.905 g/cm3, 또는 0.860 내지 0.890 g/cm3 일 수 있지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.In one aspect of the present invention, more specifically, the density of the first ethylene polymer may be 0.950 to 0.968 g/cm 3 , or 0.955 to 0.965 g/cm 3 , and the density of the second ethylene polymer may be 0.890 to 0.925 g. /cm 3 , 0.895 to 0.920 g/cm 3 , or 0.900 to 0.920 g/cm 3 , and the density of the third ethylene polymer may be 0.860 to 0.905 g/cm 3 , or 0.860 to 0.890 g/cm 3 , but must be It is not limited to this.
상기 물성을 만족하는 제1 에틸렌 중합체를 포함하는 외층(A); 제2 에틸렌 중합체를 포함하는 중간층(B); 및 제3 에틸렌 중합체를 포함하는 내층(C); 이 (A)/(B)/(C) 순서로 적층된 다층 구조의 폴리에틸렌 필름 및 이로부터 제조된 포장재는 폴리에틸렌 단일 재료로 이루어져 있어 재활용이 용이하고, 종래의 이종 재료 합지 필름 대비 내충격성, 인장강도 등의 기계적 물성이 저하되지 않는 바, 인쇄 가공성, 내구성 등이 우수하여 인쇄 공정에서 불량이 발생할 가능성이 매우 낮으며, 운송 및 보관 등의 사용 과정에서 포장재가 쉽게 손상되지 않아 상용화가 용이할 수 있다.An outer layer (A) comprising a first ethylene polymer satisfying the above physical properties; an intermediate layer (B) comprising a second ethylene polymer; and an inner layer (C) comprising a third ethylene polymer; This multi-layered polyethylene film laminated in the (A)/(B)/(C) order and the packaging material manufactured from it are made of a single polyethylene material, so they are easy to recycle, and have higher impact resistance and tensile strength compared to conventional composite films of different materials. Mechanical properties such as strength do not deteriorate, and the printing processability and durability are excellent, so the possibility of defects occurring during the printing process is very low. The packaging material is not easily damaged during use, such as transportation and storage, making commercialization easy. there is.
특히, 저온 상태에서의 필름 면 부위의 내구성 및 열접착 경계 부위의 터짐 강도 등이 동시에 매우 우수한 물성을 나타내므로, 저온을 비롯한 다양한 온도 범위에서 그 활용가치가 매우 높다.In particular, it exhibits excellent physical properties such as durability of the film surface at low temperatures and bursting strength of the heat bonding boundary at the same time, so its utility value is very high in a variety of temperature ranges, including low temperatures.
또한, 상기 물성을 만족하는 에틸렌 중합체라면 그 종류와 상관없이 사용이 가능하므로, 에틸렌 중합체가 함유하고 있는 관능기의 종류, 에틸렌 중합체의 분자구조 등에 따른 영향을 최소화할 수 있고, 보다 상용화가 용이한 저렴한 가격대의 에틸렌 중합체 제품을 활용하더라도 충분히 본 발명이 목적하는 우수한 물성의 다층구조 폴리에틸렌 필름을 얻을 수 있는 바, 범용성이 현저히 향상될 수 있다.In addition, any ethylene polymer that satisfies the above physical properties can be used regardless of its type, so the influence of the type of functional group contained in the ethylene polymer and the molecular structure of the ethylene polymer can be minimized, and it can be used as an inexpensive product that is easier to commercialize. Even if ethylene polymer products in the price range are used, a multi-layer polyethylene film with excellent physical properties targeted by the present invention can be obtained, and versatility can be significantly improved.
특히, 단위두께 당 낙구 충격 강도 및 찌름 강도가 상기 범위를 동시에 만족하는 다층 구조의 폴리에틸렌 필름 및 이로부터 제조된 포장재는 우수한 기계적, 열적 물성을 가질 수 있고, 저온 상태에서도 필름 면 부위의 내구성 및 열접착 경계 부위의 터짐 강도 등이 동시에 매우 우수한 물성을 나타내므로 저온을 비롯한 다양한 온도 범위 내에서 활용 가치가 매우 높다. 따라서 아이스팩, 냉동 식품 포장봉투, 냉동 식품 용기, 냉장 식품 포장봉투 및 냉장 식품 포장용기 등과 같이 고온 내지는 상온에서 제조되고, 저온 상태에서 유통 및 사용되는 성형품에 매우 적합하게 사용될 수 있어 그 활용 범위가 현저히 넓어질 수 있다.In particular, a polyethylene film with a multi-layer structure whose falling ball impact strength and puncture strength per unit thickness simultaneously satisfies the above range and packaging materials manufactured therefrom can have excellent mechanical and thermal properties, and durability and heat resistance on the film surface even at low temperatures. Since it exhibits excellent physical properties such as bursting strength at the adhesive boundary area, it has very high utility value within a variety of temperature ranges, including low temperatures. Therefore, it can be very suitable for use in molded products that are manufactured at high or room temperature and distributed and used at low temperatures, such as ice packs, frozen food packaging bags, frozen food containers, refrigerated food packaging bags, and refrigerated food packaging containers. It can become wider.
본 발명의 일 양태에서, 보다 구체적으로, 상기 외층(A)과 내층(C)의 융점 차이는 20 ℃ 이상, 20 내지 100 ℃, 50 내지 90 ℃ 일 수 있고, 또는 55 내지 90 ℃ 일 수 있지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.In one aspect of the present invention, more specifically, the melting point difference between the outer layer (A) and the inner layer (C) may be 20°C or more, 20 to 100°C, 50 to 90°C, or 55 to 90°C. It is not necessarily limited to this.
외층(A)과 내층(C)의 융점 차이가 상기 범위를 만족함으로써, 본 발명의 일 양태에 따른 다층 구조의 폴리에틸렌 필름은 외층(A) 및 중간층(B)이 손상되거나 그 물성이 저하되지 않는 충분히 낮은 온도 범위에서도 열 봉합 공정이 진행될 수 있고, 본 발명의 일 양태에 따른 외층(A) 및 중간층(B)이 종래의 이종 재료 합지 필름에서 주로 사용되던 폴리에스테르, 폴리아미드 등과 비교할 때 상대적으로 낮은 녹는점을 가지더라도, 필름이 손상되거나 그 물성이 저하되는 문제가 발생하지 않으며, 우수한 필름의 열 봉합성 및 고속 제대 가공성을 구현할 수 있다.Since the melting point difference between the outer layer (A) and the inner layer (C) satisfies the above range, the polyethylene film with a multilayer structure according to an aspect of the present invention does not damage the outer layer (A) and the middle layer (B) or deteriorate its physical properties. The heat sealing process can be carried out even in a sufficiently low temperature range, and the outer layer (A) and middle layer (B) according to one aspect of the present invention are relatively thin compared to polyester, polyamide, etc., which are mainly used in conventional laminated films of different materials. Even though it has a low melting point, there is no problem of damage to the film or deterioration of its physical properties, and excellent heat sealability and high-speed bundling processability of the film can be achieved.
특히, 고속 제대 가공성이 저하될 경우, 이는 곧 생산되는 포장재의 단가 향상으로 이어지므로 필름 및 포장재의 생산성과 경제성이 크게 저하되는데, 본 발명의 일 양태에 따른 다층 구조의 폴리에틸렌 필름은 상기 외층(A)과 내층(C)의 융점 차이가 크게 유지되도록 하여 필름의 제대 가공성 향상 및 이에 따른 경제적 효과를 얻을 수 있다.In particular, when high-speed bundling processability is reduced, this immediately leads to an increase in the unit cost of the packaging material produced, thereby greatly reducing the productivity and economic feasibility of the film and packaging material. The polyethylene film with a multilayer structure according to one aspect of the present invention has the outer layer (A ) and the inner layer (C) are maintained at a large melting point difference, thereby improving the processability of the film and resulting economic effects.
또한, 본 발명의 일 양태에서, 상기 내층(C)의 융점은 90 ℃ 이하, 85 ℃ 이하일 수 있으며, 예를 들면 40 내지 90 ℃, 40 내지 85 ℃일 수 있지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. Additionally, in one aspect of the present invention, the melting point of the inner layer (C) may be 90°C or lower and 85°C or lower, for example, 40 to 90°C or 40 to 85°C, but is not necessarily limited thereto.
또한, 본 발명의 일 양태에서, 상기 내층(C)을 열 접착시키기 위한 열 접착 개시 온도는 40 내지 120 ℃일 수 있고, 50 내지 110 ℃, 또는 50 내지 100 ℃일 수 있지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. In addition, in one aspect of the present invention, the heat bonding initiation temperature for heat bonding the inner layer (C) may be 40 to 120 ℃, 50 to 110 ℃, or 50 to 100 ℃, but is not necessarily limited thereto. no.
이 때, 상기 열 접착 개시 온도는 상기 내층(C)을 ASTM F2029 및 ASTM F88에 따라 측정한 접착강도가 1000gf 이상이 될 때의 온도를 의미한다.At this time, the thermal bonding initiation temperature refers to the temperature at which the adhesive strength of the inner layer (C) measured according to ASTM F2029 and ASTM F88 is 1000 gf or more.
내층(C)의 융점 및 열 접착 개시온도가 상기와 같은 범위를 만족함으로써, 본 발명에 따른 다층 구조의 폴리에틸렌 필름 및 이로부터 제조된 포장재는 필름의 외층(A) 및 중간층(B)이 손상되거나 그 물성이 저하되는 문제가 발생하지 않는 충분히 낮은 온도 범위에서도, 필름의 열 봉합성 및 고속 제대 가공성이 매우 우수한 효과가 더욱 고도로 구현될 수 있다.Since the melting point and heat bonding start temperature of the inner layer (C) satisfy the above range, the multi-layer polyethylene film according to the present invention and the packaging material manufactured therefrom are protected from damage or damage to the outer layer (A) and middle layer (B) of the film. Even in a sufficiently low temperature range where the problem of deterioration of the physical properties does not occur, the effects of excellent heat sealability and high-speed bundling processability of the film can be realized to a higher degree.
본 발명의 일 양태에서, 상기 외층(A), 중간층(B) 및 내층(C)의 두께 비율은 1: 1 내지 10: 0.2 내지 2일 수 있다. 예를 들면 1: 1 내지 8: 0.3 내지 1, 또는 1: 4 내지 8: 0.5 내지 1 일 수 있지만, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.In one aspect of the present invention, the thickness ratio of the outer layer (A), middle layer (B), and inner layer (C) may be 1: 1 to 10: 0.2 to 2. For example, it may be 1: 1 to 8: 0.3 to 1, or 1: 4 to 8: 0.5 to 1, but is not necessarily limited thereto.
각 층의 두께가 상기 범위의 비율을 만족할 경우에는, 단위두께 당 낙구 충격 강도와 찌름 강도가 균형 있게 우수한 특성이 보다 고도로 구현될 수 있고, 저온에서의 내구성이 더욱 향상될 수 있다는 장점을 가진다.When the thickness of each layer satisfies the ratio of the above range, excellent characteristics such as falling ball impact strength and puncture strength per unit thickness can be realized to a higher degree, and durability at low temperatures can be further improved.
또한, 본 발명의 일 양태에서, 상기 다층구조의 폴리에틸렌 필름의 인장강도는 350 kg/cm2 이상, 380 kg/cm2 이상, 예를 들면 350 내지 600 kg/cm2일 수 있지만, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 인장강도가 상기 범위를 만족하는 경우, 본 발명의 일 양태에 따른 다층구조의 폴리에틸렌 필름은 기계적 물성이 더욱 우수하고, 상용화 과정에서 필름의 손상을 더욱 최소화될 수 있다.In addition, in one aspect of the present invention, the tensile strength of the multilayer polyethylene film may be 350 kg/cm 2 or more, 380 kg/cm 2 or more, for example, 350 to 600 kg/cm 2 , but is necessarily limited thereto. It's not like that. When the tensile strength satisfies the above range, the polyethylene film with a multilayer structure according to an aspect of the present invention has superior mechanical properties, and damage to the film can be further minimized during the commercialization process.
본 발명의 일 양태에서, 상기 제1 에틸렌 중합체, 제2 에틸렌 중합체 및 제3 에틸렌 중합체의 멜트인덱스(용융지수)는 0.2 내지 10 g/10min 일 수 있다. 구체적으로, 0.2 내지 9 g/10min, 더욱 구체적으로 0.3 내지 8 g/10min, 더욱 구체적으로 0.5 내지 3g/10min 일 수 있지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 이 때 상기 용융지수는 ASTM D 1238에 따라 190 ℃, 2.16 kg에서 측정된 값을 의미한다.In one aspect of the present invention, the melt index of the first ethylene polymer, second ethylene polymer, and third ethylene polymer may be 0.2 to 10 g/10 min. Specifically, it may be 0.2 to 9 g/10min, more specifically 0.3 to 8 g/10min, and more specifically 0.5 to 3g/10min, but is not necessarily limited thereto. At this time, the melt index means the value measured at 190°C and 2.16 kg according to ASTM D 1238.
또한, 본 발명의 일 양태에서, 상기 제 1 에틸렌 중합체의 분자량 분포는 3 내지 10, 바람직하게는 5 내지 9일 수 있고, 상기 제 2 에틸렌 중합체 및 제 3 에틸렌 중합체의 분자량 분포는 1 내지 5, 바람직하게는 2 내지 4일 수 있지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.In addition, in one aspect of the present invention, the molecular weight distribution of the first ethylene polymer may be 3 to 10, preferably 5 to 9, and the molecular weight distribution of the second and third ethylene polymers may be 1 to 5, Preferably it may be 2 to 4, but is not necessarily limited thereto.
상기 제1 에틸렌 중합체, 제2 에틸렌 중합체 및 제3 에틸렌 중합체가 상기 용융지수 및 분자량 분포 범위를 만족함으로써 본 발명의 일 양태에 따른 다층 구조의 폴리에틸렌 필름은 그 가공성 및 기계적 물성이 더욱 향상될 수 있다.As the first ethylene polymer, the second ethylene polymer, and the third ethylene polymer satisfy the melt index and molecular weight distribution ranges, the polyethylene film with a multilayer structure according to an aspect of the present invention can further improve its processability and mechanical properties. .
본 발명의 일 양태에서, 상기 다층 구조의 폴리에틸렌 필름의 총 두께는 30 내지 300㎛일 수 있다. 구체적으로 40 내지 250 ㎛, 더욱 구체적으로 45 내지 200 ㎛일 수 있지만, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 총 두께가 상기 범위를 만족함으로써, 본 발명의 일 양태에 따른 다층 구조의 폴리에틸렌 필름은 그 내구성이 더욱 향상될 수 있다.In one aspect of the present invention, the total thickness of the multilayer polyethylene film may be 30 to 300 μm. Specifically, it may be 40 to 250 ㎛, more specifically 45 to 200 ㎛, but is not necessarily limited thereto. When the total thickness satisfies the above range, the durability of the multilayer polyethylene film according to one aspect of the present invention can be further improved.
본 발명의 일 양태에서, 상기 제1 에틸렌 중합체, 제2 에틸렌 중합체 및 제3 에틸렌 중합체는 에틸렌과 C3-C18의 α-올레핀 공단량체가 중합된 에틸렌 공중합체일 수 있다.In one aspect of the present invention, the first ethylene polymer, the second ethylene polymer, and the third ethylene polymer may be an ethylene copolymer obtained by polymerizing ethylene and a C3-C18 α-olefin comonomer.
구체적으로, 상기 α-올레핀 공단량체는 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센 및 1-옥타데센 등에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 둘 이상의 혼합물일 수 있고, 더욱 구체적으로, 상기 α-올레핀 공단량체는 1-프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 1-헵텐 및 1-옥텐 중에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 둘 이상의 혼합물인 것이 본 발명에 따른 효과 도출에 있어 보다 바람직하지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 상기와 같은 α-올레핀 공단량체의 사용을 통해 에틸렌 단독 중합체에 유동성을 부여하면서도 고분자량의 에틸렌 공중합체를 제조할 수 있으므로, 이를 포함하는 다층 구조의 폴리에틸렌 필름은 내충격성, 인장강도 등의 기계적 물성이 더욱 향상될 수 있다.Specifically, the α-olefin comonomer is propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, It may be any one selected from 1-hexadecene and 1-octadecene, or a mixture of two or more thereof. More specifically, the α-olefin comonomer is 1-propylene, 1-butene, 1-hexene, and 1-heptene. and 1-octene, or a mixture of two or more thereof is more preferable in deriving the effect according to the present invention, but is not necessarily limited thereto. Through the use of the above-mentioned α-olefin comonomer, it is possible to produce a high molecular weight ethylene copolymer while imparting fluidity to the ethylene homopolymer, so the multilayer polyethylene film containing it has mechanical properties such as impact resistance and tensile strength. This can be further improved.
본 발명의 일 양태에서, 상기 에틸렌 공중합체 100중량부에 포함되는 α-올레핀 공단량체의 함량은 1 내지 40 중량부, 바람직하게는 1 내지 30 중량부, 더욱 바람직하게는 1 내지 20 중량부일 수 있지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 α-올레핀 공단량체의 함량이 상기 범위를 만족하는 경우, 에틸렌 중합체의 강성, 내충격성이 더욱 향상될 수 있고, 필름, 사출, 컴파운드, 쉬트, 중공성형 등의 성형체에 단독으로 적용하기에 더욱 용이할 수 있다.In one aspect of the present invention, the content of the α-olefin comonomer contained in 100 parts by weight of the ethylene copolymer may be 1 to 40 parts by weight, preferably 1 to 30 parts by weight, and more preferably 1 to 20 parts by weight. However, it is not necessarily limited to this. When the content of the α-olefin comonomer satisfies the above range, the rigidity and impact resistance of the ethylene polymer can be further improved, and it can be more easily applied alone to molded products such as films, injection, compound, sheet, and blow molding. It can be easy.
본 발명의 일 양태에서, 상기 제1 에틸렌 중합체, 제2 에틸렌 중합체 및 제3 에틸렌 중합체는 중합 방법을 적절히 선택함으로써 얻을 수 있다. 예를 들면 중합 촉매로서 지글러 나타 촉매 등의 멀티 사이트 촉매나 메탈로센계 촉매 등의 싱글 사이트 촉매를 이용하여 기상 중합, 슬러리 중합, 용액 중합 및 고압 이온 중합 등에서 선택되는 어느 하나에 의한 단일 중합 또는 이들의 조합에 의한 다단 중합으로 진행될 수 있지만, 이는 비한정적인 일 예일 뿐, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.In one aspect of the present invention, the first ethylene polymer, the second ethylene polymer, and the third ethylene polymer can be obtained by appropriately selecting a polymerization method. For example, single-polymerization by any one selected from gas-phase polymerization, slurry polymerization, solution polymerization, and high-pressure ionic polymerization using a multi-site catalyst such as a Ziegler-Natta catalyst or a single-site catalyst such as a metallocene-based catalyst as a polymerization catalyst, or these. It may be carried out as a multi-stage polymerization by a combination of, but this is only a non-limiting example and is not necessarily limited thereto.
상기의 싱글 사이트 촉매란 균일한 활성종을 형성할 수 있는 촉매이며, 일반적으로 메탈로센계 전이금속 화합물 및 비메탈로센계 전이금속 화합물에서 선택되는 어느 하나의 화합물과 활성화용 조촉매를 접촉시킴으로써 얻어진다. The above single site catalyst is a catalyst capable of forming uniform active species, and is generally obtained by contacting a compound selected from metallocene-based transition metal compounds and non-metallocene-based transition metal compounds with an activation cocatalyst. Lose.
이때, 싱글 사이트 촉매는 멀티 사이트 촉매에 비해 활성점 구조가 균일하여 고분자량 및 균일도가 높은 구조의 중합체를 중합할 수 있기 때문에 싱글 사이트 촉매를 이용한 중합이 바람직하고, 싱글 사이트 촉매 중에서도 메탈로센계 촉매를 이용한 중합이 더욱 바람직하지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.At this time, single-site catalysts have a more uniform active site structure than multi-site catalysts, allowing polymerization of polymers with high molecular weight and high uniformity, so polymerization using single-site catalysts is preferable, and among single-site catalysts, metallocene-based catalysts are preferred. Polymerization using is more preferable, but is not necessarily limited thereto.
특히, 상기 제1 에틸렌 중합체, 제2 에틸렌 중합체 및 제3 에틸렌 중합체 중에서 선택되는 어느 하나 이상은 메탈로센계 촉매를 이용한 중합을 통해 형성되는 것이 본 발명에 따른 효과 도출에 있어 보다 바람직하지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.In particular, it is more preferable to obtain the effect according to the present invention that at least one selected from the first ethylene polymer, the second ethylene polymer, and the third ethylene polymer is formed through polymerization using a metallocene catalyst, but it is necessarily limited thereto. It's not like that.
상기 제1 에틸렌 중합체, 제2 에틸렌 중합체 및 제3 에틸렌 중합체를 이용하여 본 발명의 일 양태에 따른 다층 구조의 폴리에틸렌 필름을 제조하는 방법은 본 발명이 얻고자 하는 효과를 도출할 수 있는 것이라면 그 방법은 제한하지 않는다. 예를 들면 사출성형법, 압출성형법, 인플레이션법(inflation), T-다이법(T-die), 캘린더법, 블로우성형법, 진공성형법, 압공성형법 등을 들 수 있고, 본 발명에 따른 효과 도출에 있어서 인플레이션법을 이용하는 것이 보다 바람직하지만 이는 비한정적인 일예일 뿐 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.The method for producing a polyethylene film with a multilayer structure according to an aspect of the present invention using the first ethylene polymer, the second ethylene polymer, and the third ethylene polymer is a method that can produce the effect desired by the present invention. is not limited. For example, injection molding method, extrusion molding method, inflation method, T-die method, calendar method, blow molding method, vacuum molding method, pressure molding method, etc. can be used to derive the effect according to the present invention. It is more desirable to use the inflation method, but this is only a non-limiting example and is not necessarily limited to this.
이 때, 상기 다층 구조는 1회 혹은 2회 이상의 합지에 의해서도 구현될 수 있으며, 복수개의 압출기를 사용한 공압출에 의해서도 구현될 수 있지만, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 이때, 공압출의 경우, 상기 압출기의 개수를 조절함으로써 필름의 다양한 물성을 보다 고도로 구현할 수 있다. At this time, the multilayer structure can be implemented by laminating once or twice or more, and can also be implemented by co-extrusion using a plurality of extruders, but is not necessarily limited to this. At this time, in the case of co-extrusion, various physical properties of the film can be realized to a higher degree by controlling the number of extruders.
본 발명의 일 양태에서, 상기 외층(A) 상에는 기능성층이 추가로 적층 되어 있을 수 있다.In one aspect of the present invention, a functional layer may be additionally laminated on the outer layer (A).
이때, 상기 기능성층은 차단성 코팅층, 탑 코팅층 및 인쇄층 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 층을 포함하는 것일 수 있고, 보다 구체적으로는, 인쇄층, 알루미늄 증착층, 산소차단층, 내충격보강층, 내열보강층 등을 포함하는 것일 수 있고, 구체적으로 산소차단층은 에틸렌비닐알코올(EVOH) 등인 것일 수 있고, 내충격보강층은 폴리아미드(PA), 폴리에스테르 등인 것일 수 있지만, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.At this time, the functional layer may include one or two or more layers selected from a barrier coating layer, a top coating layer, and a printing layer, and more specifically, a printing layer, an aluminum deposition layer, an oxygen blocking layer, an impact-reinforcement layer, It may include a heat-resistant reinforcing layer, etc., and specifically, the oxygen blocking layer may be made of ethylene vinyl alcohol (EVOH), etc., and the impact-resistant reinforcing layer may be made of polyamide (PA), polyester, etc., but it is not necessarily limited thereto.
본 발명의 또 다른 양태는 상술한 다층 구조의 폴리에틸렌 필름으로부터 제조되는 포장재 및 이를 포함하는 성형품을 제공한다. 이때, 상기 성형품으로는 아이스팩, 냉동 식품 포장봉투, 냉동 식품 용기, 냉장 식품 포장봉투, 냉장 식품 용기, 수축 필름, 중포장 필름, 자동포장 필름, 스트레치 랩 및 백(bag) 등을 포함할 수 있다.Another aspect of the present invention provides a packaging material manufactured from the above-described multi-layer polyethylene film and a molded article including the same. At this time, the molded products may include ice packs, frozen food packaging bags, frozen food containers, refrigerated food packaging bags, refrigerated food containers, shrink film, heavy packaging film, automatic packaging film, stretch wrap, and bags. .
본 발명의 일 양태에 따른 포장재는 상온에서의 제조 공정, 고온에서의 열 봉합 공정 및 저온에서의 유통 및 보관 과정 등에서 지속적인 온도 변화에도 불구하고, 저온을 비롯한 넓은 온도 범위에서 우수한 내구성 및 기계적 물성을 유지할 수 있다. 따라서 상기 포장재가 아이스팩, 냉동 식품 포장봉투, 냉동 식품 용기, 냉장 식품 포장봉투, 냉장 식품 용기 등과 같이 저온에서 활용되는 성형품에 적용되는 것이 본 발명에 따른 효과를 고려할 때 더욱 바람직하지만, 이는 비한정적인 일 예일 뿐 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.The packaging material according to one aspect of the present invention has excellent durability and mechanical properties over a wide temperature range, including low temperature, despite continuous temperature changes during the manufacturing process at room temperature, the heat sealing process at high temperature, and the distribution and storage process at low temperature. It can be maintained. Therefore, considering the effects according to the present invention, it is more preferable that the packaging material is applied to molded products used at low temperatures such as ice packs, frozen food packaging bags, frozen food containers, refrigerated food packaging bags, and refrigerated food containers, but this is not limited. This is only an example and is not necessarily limited to this.
이하 실시예 및 비교예를 바탕으로 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다. The present invention will be described in more detail below based on examples and comparative examples. However, the following Examples and Comparative Examples are only one example to explain the present invention in more detail, and the present invention is not limited by the following Examples and Comparative Examples.
[물성측정방법][Physical property measurement method]
(1) 밀도(1) Density
ASTM D1505 및 ASTM D 792에 따라 측정하였다. 단위는 g/㎤이다.Measurements were made according to ASTM D1505 and ASTM D 792. The unit is g/cm3.
(2) 용융지수(Melt Index)(2) Melt Index
ASTM D 1238에 따라, 190 ℃, 2.16 kg에서 측정하였다. 단위는 g/10min이다.Measured at 190°C and 2.16 kg according to ASTM D 1238. The unit is g/10min.
(3) 낙구 충격 강도(3) Falling ball impact strength
ASTM D 1709에 따라 측정하였다.Measurements were made according to ASTM D 1709.
(4) 인장 강도 (4) Tensile strength
ASTM D 882에 따라 측정하였다. 인장강도의 단위는 kg/cm2이다.Measurements were made according to ASTM D 882. The unit of tensile strength is kg/cm 2 .
(5) 교차 분획 크로마토그래피(CFC, Cross fractionation chromatography)(5) Cross fractionation chromatography (CFC)
온도 상승 용출 분별(Temperature Rising Elution Fractionation; TREF)과 겔 여과 크로마토그래피(Gel Filtration Chromatography; GPC)를 조합하여 측정하였다.It was measured using a combination of Temperature Rising Elution Fractionation (TREF) and Gel Filtration Chromatography (GPC).
온도 상승 용출 분별(Temperature Rising Elution Fractionation; TREF)과 겔 여과 크로마토그래피(Gel Filtration Chromatography; GPC)가 연계된 측정 장비로 온도에 따른 폴리머의 밀도와 분자량 분포를 동시에 분석 가능하다. 오토샘플러를 통해 추출된 시료를 100 ℃에서 60 min 동안 안정화 후 30 ℃까지 0.5min/℃의 속도로 결정화시켰다. 분별을 위한 승온은 120 ℃까지 3 ℃간격으로 진행하였으며 승온 구간마다 주입 양에 대한 밀도 분포와 분자량 분포를 측정하여 최종 온도까지의 데이터를 종합하는 방식으로 분석을 진행하였다. 산출된 2차원 그래프에서 연속적인 선형 거동과 불연속적인 점의 분포는 해당 온도에서 밀도와 분자량 분포를 각각 의미한다. 중층 수지의 상기 밀도 데이터로 피크 위치를, 분자량 데이터로 중량평균분자량을 도출 및 활용하였다. This measurement equipment combines Temperature Rising Elution Fractionation (TREF) and Gel Filtration Chromatography (GPC) to simultaneously analyze the density and molecular weight distribution of polymers according to temperature. The sample extracted through the autosampler was stabilized at 100°C for 60 min and then crystallized at a rate of 0.5min/°C up to 30°C. The temperature for fractionation was raised at 3 ℃ intervals up to 120 ℃, and the analysis was conducted by measuring the density distribution and molecular weight distribution for the injection amount at each temperature increase section and synthesizing the data up to the final temperature. In the calculated two-dimensional graph, continuous linear behavior and discontinuous point distribution mean the density and molecular weight distribution at the corresponding temperature, respectively. The peak position was derived and utilized from the density data of the multilayer resin, and the weight average molecular weight was derived and utilized from the molecular weight data.
(6) 중량평균분자량(6) Weight average molecular weight
GPC(gel permeation chromatograph)로 분석되는 폴리스티렌 환산 분자량이다.This is the molecular weight equivalent to polystyrene analyzed by GPC (gel permeation chromatograph).
상기 교차분획크로마토그래피 측정 장치 내의 겔 여과 크로마토그래피(GPC)를 이용하여 측정하였다.It was measured using gel filtration chromatography (GPC) in the cross-fraction chromatography measurement device.
- 컬럼: Graphite column- Column: Graphite column
- 용매: TCB(Trichlorobenzene) - Solvent: TCB (Trichlorobenzene)
- 유속: 1.0 ml/min - Flow rate: 1.0 ml/min
- 시료농도: 1.0 mg/ml - Sample concentration: 1.0 mg/ml
- 주입량: 200 ㎕ - Injection volume: 200 ㎕
- 컬럼온도: 160 ℃ - Column temperature: 160 ℃
- Detector: IR5 detector- Detector: IR5 detector
- Standard: Polystyrene (3차 함수로 보정)- Standard: Polystyrene (corrected with cubic function)
(7) 융점(7) Melting point
시차주사열량분석기(DSC, Q20, TA instrument社)를 이용하여, N2 환경에서 -50 ℃에서 200 ℃까지 10 ℃/min의 속도로 승온하면서 융점을 측정하였다.Using a differential scanning calorimeter (DSC, Q20, TA instrument), the melting point was measured while increasing the temperature from -50°C to 200°C at a rate of 10°C/min in a N 2 environment.
[실시예 1][Example 1]
외층(A)용 수지로서 제 1 에틸렌 중합체[밀도: 0.957 g/cm3, 융점 131 ℃, 용융지수: 1.0 g/10분 (190 ℃, 2.16kg), YUZEX 7302, SK geo centric사]를 사용하고, 중간층(B)용 수지로서 제 2 에틸렌 중합체[밀도: 0.913 g/cm3, 융점 119 ℃, MI: 0.8 g/10분 (190 ℃, 2.16kg), BO1401, DL케미칼사]를 사용하고, 내층(C)용 수지로서 제 3 에틸렌 중합체[밀도: 0.885 g/cm3, 융점 74 ℃, MI: 1.0 g/10분 (190 ℃, 2.16kg), Supreme 891, SK geo centric사]를 사용하였다. 상기 수지를 스크류 사이즈가 24 파이인 압출기를 총 3개 사용하여 각 층별 가공 온도를 165 ℃에서 195 ℃로 조절하면서 Blown 필름 성형으로 공압출 하여 필름의 층 구성이 (A)/(B)/(C)의 3층 구성인 다층 구조의 폴리에틸렌 필름을 형성하였다. 이때, 다이 직경은 50mm, 다이 갭은 0.7mm, 필름 제조 시 버블의 팽창비는 2.6:1이 되도록 하였고, 공기에 의해 냉각된 냉각선은 다이 기준으로 높이 12cm가 되도록 하였다. 냉각 및 고화된 필름은 닙 롤러에 의해 당겨져 필름 롤로 권취하였다. 필름의 각 층의 두께 및 전체 두께는 17㎛/68㎛/17㎛ (합계 102㎛)였다.As the resin for the outer layer (A), the first ethylene polymer [density: 0.957 g/cm 3 , melting point 131 ℃, melt index: 1.0 g/10 min (190 ℃, 2.16 kg), YUZEX 7302, SK geo centric] was used. And, as the resin for the middle layer (B), a second ethylene polymer [density: 0.913 g/cm 3 , melting point 119°C, MI: 0.8 g/10 min (190°C, 2.16kg), BO1401, DL Chemicals] was used. , a third ethylene polymer [density: 0.885 g/cm 3 , melting point 74°C, MI: 1.0 g/10 min (190°C, 2.16kg), Supreme 891, SK geo centric] was used as the resin for the inner layer (C). did. The above resin was co-extruded through blown film molding while controlling the processing temperature for each layer from 165 ℃ to 195 ℃ using a total of 3 extruders with a screw size of 24 pi, so that the layer composition of the film was (A)/(B)/( C) A polyethylene film with a three-layer structure was formed. At this time, the die diameter was 50 mm, the die gap was 0.7 mm, the bubble expansion ratio during film production was 2.6:1, and the cooling line cooled by air was 12 cm high based on the die. The cooled and solidified film was pulled by a nip roller and wound into a film roll. The thickness of each layer and the total thickness of the film were 17㎛/68㎛/17㎛ (total 102㎛).
얻어진 폴리에틸렌 다층필름의 물성을 하기 표 1에 나타내었다.The physical properties of the obtained polyethylene multilayer film are shown in Table 1 below.
[실시예 2][Example 2]
상기 실시예 1에서, 외층(A)용 수지로서 밀도 0.963 g/cm3, 융점 132 ℃, MI: 0.7 g/10분 (190 ℃, 2.16kg)인 폴리에틸렌(Yuzex 8300, SK geocentric사)를 사용하고, 내층(C)용 수지로서 밀도 0.890 g/cm3, 융점 85 ℃, MI: 3.5 g/10분 (190 ℃, 2.16kg)인 폴리에틸렌(Supreme 894, SK geocentric사)를 사용하였다. 각 층의 두께 및 전체 두께는 16 ㎛/43 ㎛/16 ㎛ (합계 75 ㎛)이며 이를 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다. 얻어진 폴리에틸렌 다층필름의 물성을 하기 표 1에 나타내었다.In Example 1, polyethylene (Yuzex 8300, SK geocentric) with a density of 0.963 g/cm 3 , melting point of 132°C, and MI: 0.7 g/10 min (190°C, 2.16kg) was used as the resin for the outer layer (A). And, as the resin for the inner layer (C), polyethylene (Supreme 894, SK geocentric) with a density of 0.890 g/cm 3 , melting point of 85°C, and MI: 3.5 g/10 min (190°C, 2.16kg) was used. The thickness of each layer and the total thickness were 16 ㎛/43 ㎛/16 ㎛ (total 75 ㎛), and except for this, it was manufactured in the same manner as in Example 1. The physical properties of the obtained polyethylene multilayer film are shown in Table 1 below.
[실시예 3][Example 3]
상기 실시예 1에서, 중간층(B)용 수지로서 밀도: 0.913 g/cm3, 융점 119 ℃, MI: 0.8 g/10분 (190℃, 2.16kg)인 폴리에틸렌(BO1401, DL케미칼사)과 메탈로센-폴리에틸렌(Dow사, INNATE™ TH60)을 9 : 1 중량비로 혼합한 수지혼합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다. 그 결과, 실시예 1과 유사한 물성을 나타내는 것을 확인하였다.In Example 1, the resin for the intermediate layer (B) was polyethylene (BO1401, DL Chemicals) with a density of 0.913 g/cm 3 , a melting point of 119°C, and an MI: 0.8 g/10 min (190°C, 2.16kg) and metal. It was prepared in the same manner as in Example 1, except that a resin mixture of Rosen-polyethylene (Dow, INNATE™ TH60) at a weight ratio of 9:1 was used. As a result, it was confirmed that it exhibited similar physical properties to Example 1.
[비교예 1][Comparative Example 1]
상기 실시예 1에서, 중간층(B)용 수지로서 밀도 0.915 g/cm3, 융점 116 ℃, MI: 1.0 g/10분 (190 ℃, 2.16kg)인 폴리에틸렌(Smart 151S, SK geo centric사)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.In Example 1, polyethylene (Smart 151S, SK geo centric) with a density of 0.915 g/cm 3 , melting point of 116°C, and MI: 1.0 g/10 min (190°C, 2.16kg) was used as the resin for the middle layer (B). It was prepared in the same manner as Example 1 except for what was used.
얻어진 폴리에틸렌 다층필름의 물성을 하기 표 1에 나타내었다.The physical properties of the obtained polyethylene multilayer film are shown in Table 1 below.
[비교예 2][Comparative Example 2]
상기 실시예 1에서, 외층(A)용 수지로서 밀도 0.963 g/cm3, 융점 132 ℃, MI: 0.7 g/10분 (190 ℃, 2.16kg)인 폴리에틸렌(Yuzex 8300, SK geocentric사)를 사용하고, 중간층(B)용 수지로서 밀도 0.919 g/cm3, 융점 121 ℃, MI: 1.2 g/10분 (190 ℃, 2.16kg)인 폴리에틸렌(Yuclair FN435, SK geocentric사)를 사용하였다. 각 층의 두께 및 전체 두께는 20 ㎛/52 ㎛ /20 ㎛ (합계 92 ㎛)이며 이를 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.In Example 1, polyethylene (Yuzex 8300, SK geocentric) with a density of 0.963 g/cm 3 , melting point of 132°C, and MI: 0.7 g/10 min (190°C, 2.16kg) was used as the resin for the outer layer (A). And, as the resin for the middle layer (B), polyethylene (Yuclair FN435, SK geocentric) with a density of 0.919 g/cm 3 , melting point of 121°C, and MI: 1.2 g/10 min (190°C, 2.16kg) was used. The thickness of each layer and the total thickness were 20 ㎛/52 ㎛/20 ㎛ (total 92 ㎛), and except for this, it was manufactured in the same manner as in Example 1.
얻어진 폴리에틸렌 다층필름의 물성을 하기 표 1에 나타내었다.The physical properties of the obtained polyethylene multilayer film are shown in Table 1 below.
[비교예 3][Comparative Example 3]
상기 실시예 1에서, 내층(C)용 수지로서 밀도 0.915 g/cm3, 융점 114 ℃, MI: 1.0 g/10분 (190 ℃, 2.16kg)인 폴리에틸렌(Smart 151, SK geocentric사)를 사용한 것을 제외하고 비교예 1과 동일하게 제조하였다.In Example 1, polyethylene (Smart 151, SK geocentric) with a density of 0.915 g/cm 3 , melting point of 114°C, and MI: 1.0 g/10 min (190°C, 2.16kg) was used as the resin for the inner layer (C). It was prepared in the same manner as Comparative Example 1 except that.
얻어진 폴리에틸렌 다층필름의 물성을 하기 표 1에 나타내었다.The physical properties of the obtained polyethylene multilayer film are shown in Table 1 below.
실시예1Example 1 실시예2Example 2 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative example 2 비교예3Comparative Example 3
외층(A)밀도/용융지수
(두께)
Outer layer (A) density/melt index
(thickness)
0.957/1.0
(17㎛)
0.957/1.0
(17㎛)
0.963/0.7
(16㎛)
0.963/0.7
(16㎛)
0.957/1.0
(17㎛)
0.957/1.0
(17㎛)
0.963/0.7
(20㎛)
0.963/0.7
(20㎛)
0.957/1.0
(17㎛)
0.957/1.0
(17㎛)
중간층(B)밀도/용융지수
(두께)
Middle layer (B) density/melt index
(thickness)
0.913/0.8
(68㎛)
0.913/0.8
(68㎛)
0.913/0.8
(43㎛)
0.913/0.8
(43㎛)
0.915/1.0
(68㎛)
0.915/1.0
(68㎛)
0.919/1.2
(52㎛)
0.919/1.2
(52㎛)
0.915/1.0
(68㎛)
0.915/1.0
(68㎛)
내층(C)밀도/용융지수
(두께)
Inner layer (C) density/melt index
(thickness)
0.885/1.0
(17㎛)
0.885/1.0
(17㎛)
0.890/3.5
(16㎛))
0.890/3.5
(16㎛))
0.885/1.0
(17㎛)
0.885/1.0
(17㎛)
0.885/1.0
(20㎛)
0.885/1.0
(20㎛)
0.915/1.0
(17㎛)
0.915/1.0
(17㎛)
내층 융점(℃)Inner layer melting point (℃) 7474 8585 7474 7474 114114
외/내층 간 융점 차이(℃)Melting point difference between outer/inner layers (℃) 5757 4747 5757 5858 1717
중간층 수지의 CFC상 88~100 ℃사이 피크 위치(℃)Peak position between 88 and 100 ℃ on CFC of middle layer resin (℃) 9191 9191 -- 9292 --
중간층 수지의 CFC상 40~75 ℃사이 피크 위치(℃)Peak position between 40 and 75 ℃ on CFC of middle layer resin (℃) 6363 6363 6969 -- 6969
중간층 수지의 CFC상 40~75 ℃사이 중량평균분자량(Mw, g/mol)Weight average molecular weight (Mw, g/mol) between 40 and 75 ℃ on CFC of middle layer resin 13.4만134,000 13.4만134,000 7.8만78,000 7.6만76,000 7.8만78,000
단위두께 당 낙구 충격 강도
(gf/㎛)
Falling ball impact strength per unit thickness
(gf/㎛)
2323 2626 77 22 1010
인장 강도MD/TD (kg/cm2)Tensile StrengthMD/TD (kg/cm 2 ) 473/477473/477 473/437473/437 530/523530/523 381/293381/293 392/299392/299
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예의 다층필름은 유사한 밀도와 용융지수를 갖는 폴리에틸렌 수지를 사용한 비교예와 비교하였을 때, 교차 분획 크로마토그래피로부터 측정된 특정 범위의 물성을 만족함에 따라, 낙구 충격 강도가 현저히 향상됨을 확인할 수 있었다. 또한, 이와 같이 낙구 충격 강도가 15 gf/㎛ 이상인 물성 범위에서 아이스팩 등과 같이 냉동 또는 저온 상태에서 파손이 거의 발생하지 않아 포장재로 사용하기에 적합한 것을 확인하였다. 또한, 다층필름의 인장 강도가 우수하여 기계적인 물성이 우수함을 알 수 있었으며, 저온에서 실링성 역시 우수함을 알 수 있었다.As shown in Table 1, the multilayer film of the example according to the present invention satisfies a specific range of physical properties measured from cross-fraction chromatography when compared to the comparative example using a polyethylene resin with similar density and melt index. , it was confirmed that the falling ball impact strength was significantly improved. In addition, it was confirmed that in the physical property range where the falling ball impact strength is 15 gf/㎛ or more, it is suitable for use as a packaging material, as almost no damage occurs in frozen or low temperature conditions, such as ice packs. In addition, it was found that the multilayer film had excellent mechanical properties due to its excellent tensile strength, and that its sealing properties were also excellent at low temperatures.
이에 따라 폴리에틸렌 단일 재료를 사용함으로써 재활용이 용이할 뿐만 아니라 내충격성 등의 기계적 물성을 유지 내지는 더욱 향상시켜 그 활용도가 더욱 넓어질 수 있음을 확인하였다.Accordingly, it was confirmed that by using polyethylene as a single material, recycling is not only easy, but also its utility can be expanded by maintaining or further improving mechanical properties such as impact resistance.
한편, 비교예 1 및 2에서 보는 바와 같이, 중간층에 사용된 폴리에틸렌 수지의 교차 분획 크로마토그래피(CFC, Cross fractionation chromatography) 상에서 88 내지 100 ℃ 사이에 피크 및 40 내지 75 ℃ 사이에 피크가 존재하지 않는 경우 및 40 내지 75 ℃ 범위의 중량평균분자량이 90,000 g/mol이상인 범위를 만족하지 않는 경우 단위 두께 당 낙구 충격 강도가 크게 저하되는 것을 확인하였다.On the other hand, as shown in Comparative Examples 1 and 2, there is no peak between 88 and 100 ° C and no peak between 40 and 75 ° C on cross fractionation chromatography (CFC) of the polyethylene resin used in the middle layer. In cases where the weight average molecular weight in the range of 40 to 75 ℃ does not meet the range of 90,000 g/mol or more, it was confirmed that the falling ball impact strength per unit thickness was significantly reduced.
또한, 비교예 3에서 보는 바와 같이, 내층과 외층의 융점(용융온도) 차이가 20 ℃ 이상인 범위를 만족하지 못하는 경우, 다층필름 제조 시 실링이 좋지 않으며, 저온에서 실링이 유지되지 못하고 터짐이 발생하는 등의 문제가 발생함을 확인하였다.In addition, as shown in Comparative Example 3, if the difference in melting point (melt temperature) between the inner layer and the outer layer does not satisfy the range of 20 ℃ or more, sealing is not good when manufacturing a multilayer film, and sealing is not maintained at low temperatures and bursting occurs. It was confirmed that problems such as
본 발명의 일 양태에 따른 폴리에틸렌 다층필름은 액상, 분말 및 고상의 내용물을 포장하기 위한 포장재로써, 제조, 유통 및 판매 과정에서 내부 또는 외부의 충격에 대한 강도가 요구되는 분야에 적용이 가능하며, 구체적으로 아이스팩, 냉동 식품 포장봉투, 냉동 식품 용기, 냉장 식품 포장봉투, 냉장 식품 용기, 수축 필름, 중포장 필름, 자동포장 필름, 스트레치 랩 및 백(bag) 등에 적용이 가능하다.The polyethylene multilayer film according to one aspect of the present invention is a packaging material for packaging liquid, powder, and solid contents, and can be applied to fields that require strength against internal or external impacts during manufacturing, distribution, and sales. Specifically, it can be applied to ice packs, frozen food packaging bags, frozen food containers, refrigerated food packaging bags, refrigerated food containers, shrink film, heavy packaging film, automatic packaging film, stretch wrap, and bags.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. As described above, the present invention has been described with specific details and limited embodiments, but these are provided only to facilitate a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments, and the field to which the present invention pertains is not limited to the above embodiments. Those skilled in the art can make various modifications and variations from this description.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and the scope of the patent claims described later as well as all things that are equivalent or equivalent to the scope of this patent claim shall fall within the scope of the spirit of the present invention. .

Claims (17)

  1. 폴리에틸렌을 주성분으로 하는 다층필름으로써,As a multilayer film containing polyethylene as its main ingredient,
    적어도 하나의 층에 하기 물성(1) 내지 (2)을 만족하는 폴리에틸렌 A를 포함하며, 제1표면층(외층)과 제2표면층(내층)의 용융온도 차이가 20 ℃ 이상인 폴리에틸렌 다층필름.A polyethylene multilayer film comprising polyethylene A satisfying the following physical properties (1) to (2) in at least one layer, and having a melt temperature difference of 20° C. or more between the first surface layer (outer layer) and the second surface layer (inner layer).
    (1) 교차 분획 크로마토그래피(CFC, Cross fractionation chromatography) 상에서 88 내지 100 ℃ 사이에 피크가 1개 이상 존재하며, 40 내지 75 ℃ 사이에 피크가 1개 이상 존재하고, 40 내지 75 ℃ 범위의 중량평균분자량이 90,000 g/mol이상(1) On cross fractionation chromatography (CFC), at least one peak exists between 88 and 100 °C, at least one peak exists between 40 and 75 °C, and the weight ranges from 40 to 75 °C. Average molecular weight is over 90,000 g/mol
    (2) ASTM D1238에 따라 190 ℃, 2.16kg에서 측정된 멜트인덱스가 0.2 내지 10 g/10min(2) The melt index measured at 190°C and 2.16kg according to ASTM D1238 is 0.2 to 10 g/10min.
  2. 제 1항에 있어서,According to clause 1,
    상기 폴리에틸렌 A는 하기 물성(3)을 만족하는 것인 폴리에틸렌 다층필름.The polyethylene A is a polyethylene multilayer film that satisfies the following physical properties (3).
    (3) ASTM D1505에 따른 밀도가 0.890 내지 0.925 g/㎤(3) Density according to ASTM D1505 of 0.890 to 0.925 g/cm3
  3. 제 1항에 있어서,According to clause 1,
    상기 적어도 하나의 층에 상기 폴리에틸렌 A 단독 또는 상기 폴리에틸렌 A와 메탈로센-폴리에틸렌을 혼합한 수지혼합물을 포함하는 것인 폴리에틸렌 다층필름.A polyethylene multilayer film comprising the polyethylene A alone or a resin mixture of polyethylene A and metallocene-polyethylene in the at least one layer.
  4. 제 3항에 있어서,According to clause 3,
    상기 폴리에틸렌 A 단독 또는 상기 수지혼합물을 70 중량% 이상 포함하는 것인 폴리에틸렌 다층필름.A polyethylene multilayer film comprising more than 70% by weight of polyethylene A alone or the resin mixture.
  5. 제 3항에 있어서,According to clause 3,
    상기 수지혼합물은 상기 폴리에틸렌 A의 함량이 10이상 내지 100미만 중량%인 폴리에틸렌 다층필름.The resin mixture is a polyethylene multilayer film having a content of polyethylene A of 10 or more to less than 100% by weight.
  6. 제 1항에 있어서,According to clause 1,
    상기 폴리에틸렌 다층필름은 ASTM D1709에 따른 단위두께 당 낙구 충격 강도가 15 gf/㎛ 이상인 폴리에틸렌 다층필름.The polyethylene multilayer film is a polyethylene multilayer film having a falling ball impact strength per unit thickness of 15 gf/㎛ or more according to ASTM D1709.
  7. 제 1항에 있어서,According to clause 1,
    상기 폴리에틸렌 다층필름은 총 두께가 30 내지 300 ㎛인 폴리에틸렌 다층필름.The polyethylene multilayer film is a polyethylene multilayer film with a total thickness of 30 to 300 ㎛.
  8. 제 3항에 있어서,According to clause 3,
    상기 폴리에틸렌 A 및 메탈로센-폴리에틸렌은 에틸렌과 C3-C18의 α-올레핀 공단량체가 중합된 에틸렌 공중합체인 것인 폴리에틸렌 다층필름.The polyethylene A and metallocene-polyethylene are polyethylene multilayer films that are ethylene copolymers obtained by polymerizing ethylene and C3-C18 α-olefin comonomers.
  9. 제 8항에 있어서,According to clause 8,
    상기 α-올레핀 공단량체는 1-프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 1-헵텐 및 1-옥텐에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 폴리에틸렌 다층필름.A polyethylene multilayer film wherein the α-olefin comonomer is one or a mixture of two or more selected from 1-propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-heptene, and 1-octene.
  10. 제 1항에 있어서,According to clause 1,
    상기 폴리에틸렌 다층필름은 상기 폴리에틸렌 A를 포함하는 층을 포함하여 적어도 두 층 이상 적층된 것인 폴리에틸렌 다층필름.The polyethylene multilayer film is a polyethylene multilayer film that is laminated at least two layers including a layer containing the polyethylene A.
  11. 제 1항에 있어서,According to clause 1,
    상기 폴리에틸렌 다층필름은 상기 폴리에틸렌 A를 포함하는 층을 포함하여 적어도 세 층 이상 적층된 것인 폴리에틸렌 다층필름.The polyethylene multilayer film is a polyethylene multilayer film in which at least three layers are laminated, including a layer containing the polyethylene A.
  12. 제 1항에 있어서,According to clause 1,
    상기 폴리에틸렌 다층필름의 표면층 상에 기능성층을 포함하는 폴리에틸렌 다층필름.A polyethylene multilayer film comprising a functional layer on the surface layer of the polyethylene multilayer film.
  13. 제 12항에 있어서,According to clause 12,
    상기 기능성층은 차단성 코팅층, 탑 코팅층 및 인쇄층 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 층을 포함하는 것인 폴리에틸렌 다층필름.The functional layer is a polyethylene multilayer film comprising one or two or more layers selected from a barrier coating layer, a top coating layer, and a printing layer.
  14. 제 1항 내지 제 13항에서 선택되는 어느 한 항의 폴리에틸렌 다층필름을 포함하는 포장재.A packaging material comprising the polyethylene multilayer film of any one of claims 1 to 13.
  15. 제 14항에 따른 포장재를 포함하는 성형품.Molded article comprising packaging material according to claim 14.
  16. 제 15항에 있어서,According to clause 15,
    상기 성형품은 아이스팩, 냉동 식품 포장봉투, 냉동 식품 용기, 냉장 식품 포장봉투, 냉장 식품 용기, 수축 필름, 중포장 필름, 자동포장 필름, 스트레치 랩 및 백(bag) 중에서 선택되는 어느 하나인 것인 성형품.The molded product is any one selected from ice packs, frozen food packaging bags, frozen food containers, refrigerated food packaging bags, refrigerated food containers, shrink film, heavy packaging film, automatic packaging film, stretch wrap, and bags. .
  17. 제 15항에 있어서,According to clause 15,
    상기 성형품은 액상, 분말 및 고상의 내용물을 포장하기 위한 포장재로써, 제조, 유통 및 판매 과정에서 내부 또는 외부의 충격에 대한 강도가 요구되는 분야에 사용되는 것인 성형품.The molded product is a packaging material for packaging liquid, powder, and solid contents, and is used in fields that require strength against internal or external impacts during manufacturing, distribution, and sales.
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