KR100236118B1 - 포장용 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 포장용 필름에 관한 것이다. 폴리에스테르 기재 필름의 일면에 접착력을 향상시키기 위한 프라이머층과 비닐리덴클로라이드계 수지를 주성분으로 하는 기체 차단층이 순차적으로 형성되어 있는 포장용 필름에 있어서, 상기 프라이머층 조성물로서 비닐클로라이드/비닐아세테이트/말레인산 공중합체를 사용하여 포장용 필름을 제조하면 층간 결합력이 우수할 뿐 아니라, 제조공정의 단순화로 인하여 수율 증가 및 원가 절감 등의 경제적 효과도 나타낼 수 있는 포장용 필름을 얻을 수 있다.

Description

포장용 필름
본 발명은 포장용 필름에 관환 것으로서, 보다 상세하게는 가스차단성, 수증기 차단성, 열접착성, 층간 결합력 등이 우수할 뿐 아니라, 그 제조가 용이한 포장용 필름에 관한 것이다.
폴리에스테르 필름은 투명성, 광택성, 전기 절연성, 기계적 강도, 내열성, 내한성, 치수 안정성 등이 우수하기 때문에, 여러 분야에서 이용되고 있으며, 포장용으로도 널리 사용되고 있다.
그러나, 폴리에스테르 필름은 산소와 같은 기체에 대한 차단성이 좋지 않기 때문에, 식품 포장용으로 사용하기에는 많은 제약이 따른다.
이에 따라, 폴리에스테르 필름의 적어도 일면에 가스 차단성, 수증기 차단성, 열접착성이 우수한 폴리비닐리덴클로라이드가 코팅된 다층필름이 널리 사용되고 있다.
이러한 다층 필름은 산소 차단성이 우수하므로 음식물의 부패를 방지하는데 유용할 뿐 아니라, 수증기 차단성이 우수하므로 음식물이 눅눅해지는 것을 방지하는 효과가 뛰어나며, 저온 열접착성도 우수하다.
그러나, 폴리비닐리덴클로라이드는 폴리에스테르와의 결합력이 약하여 두 층이 분리되기 쉽다. 특히, 살균용 포장 재료에서는 끓는 물에 넣는 경우 층간 분리의 문제는 심각하다.
이러한 층간 접착력 불량의 문제는 두층 사이에 프라이머 코팅을 함으로써 해결될 수 있다. 여러 가지 수지가 프라이머층 조성물의 주제로서 사용될 수 있으나, 살균용 포장재로로 사용하기 위해서는 끓는물 속에서도 층간 분리가 일어나지 않아야 된다. 이러한 조건을 만족시켜주는 프라이머층 재료로는 폴리우레탄 및 이소네이트의 혼합물이 주로 사용되고 있다.
종래의 프라이머층은 폴리우레탄과 이소시아네이트의 혼합물을 유기용매에 용해시킨 다음, 건조시키는 과정을 거쳐 형성되며, 이때, 건조과정에서 폴리우레탄과 이소시아네이트의 경화반응이 일어난다. 이를 위하여 건조 과정에서 온도, 시간 등의 조건을 적절한 범위 내로 유지할 필요성이 있으며, 이에 따라 공정이 복잡하고 생산성이 저하되는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 층간 결합력 및 내열수성이 우수할 뿐 아니라, 그 제조가 용이한 포장용 필름을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 폴리에스테르 기재 필름의 일면에 접착력을 향상시키기 위한 프라이머층과 비닐리덴클로라이드계 수지를 주성분으로 하는 기체 차단층이 순차적으로 형성되어 있는 포장용 필름에 있어서, 상기 프라이머층이 비닐클로라이드/비닐아세테이트 공중합체 및 비닐클로라이드/비닐아세테이트/말레인산 공중합체로 구성된 군으로부터 선택된 하나의 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장용 필름이 제공된다.
본 발명에 있어서, 상기 비닐클로라이드/비닐아세테이트 공중합체의 중합비는 80 내지 90 / 10 내지 20인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서. 상기 비닐클로라이드/비닐아세테이트/말레인산 공중합체의 중합비는 80 내지 90 / 10 내지 20 / 0 내지 1인 것이 바람직하다.
본 발명에 따라서, 비닐클로라이드/비닐아세테이트 공중합체 및 비닐클로라이드/비닐아세테이트/말레인산 공중합체로 구성된 군으로부터 선택된 하나의 공중합체를 이용하여 프라이머층을 형성하면 경화반응을 거칠 필요가 없으므로 코팅 공정이 매우 간단해져서 수율 증가 및 원가절감 등의 부수적인 효과를 얻을 수 있을 뿐 아니라, 형성된 포장용 필름의 특성 또한 종래의 필름과 동등 또는 그 이상으로 양호하다.
이하, 포장용 필름의 제조공정을 통하여 본 발명의 특징을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
우선, 비닐클로라이드/비닐아세테이트 공중합체 또는 비닐클로라이드/비닐아세테이트/말레인산 공중합체를 메틸이소부틸케톤과 톨루엔의 혼합용제에 녹여 프라이머층용 조성물을 제조한 다음, 이를 폴리에스테르 필름에 도포, 건조하는 과정을 거쳐 프라이머층을 형성한다. 이때, 건조과정에서 경화반응이 일어나지 않기 때문에 건조조건에 대한 특별한 제약을 필요로 하지 않는다.
또한, 프라이머층의 도포량은 0.5g/m2내지 1.0g/m2이 바람직한데, 도포량이 0.58/m2미만이면 층간 결합력이 약하고, 1.0g/m2를 초과하는 경우에는 제조원가의 상승에 비해 층간 결합력의 향상효과는 미미하기 때문에 비경제적이기 때문이다.
프라이머층이 형성되면, 그 위에 비닐리덴클로라이드계 수지로 이루어진 기체 차단층을 형성한다. 부연 설명하면, 비닐리덴클로라이드계 수지는 유기 용매에 용해되어 있는 용제형으로 도포될 수도 있고, 에멀젼의 형태로 도포될 수도 있다. 용제형으로 도포되는 경우, 바람직한 유기용제로는 테트라히드로퓨란, 메틸에틸케톤, 톨루엔 등이 사용될 수 있다. 상기 두가지 형태의 코팅 조성물의 경우에 공통적으로 거쳐야 하는과정이 있는데, 도포후 40 내지 55°C에서 24 내지 60시간 동안 숙성시켜야 한다는 것이다.
본 발명에 있어서, 폴리비닐리덴클로라이드는 가공성이 좋지 않기 때문에, 비닐리덴클로라이드계 수지는 공중합물의 형태로 사용되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 비닐리덴클로라이드 단량체 60 내지 95중량%에 공중합 단량체로 비닐클로라이드, 아클릴로니트릴, 아크릴산알킬에스테르, 메타크릴산알킬에스테르 중 1종 또는 2종을 공중합시켜 사용될수 있다. 또한, 비닐리덴클로라이드계 수지의 도포량은 용도에 따라 요구되는 차단성 정도에 따라 달라지지만, 통상적으로는 3g/m2정도면 충분한 기체 차단성을 갖는다.
프라이머층이나 기체 차단층을 형성하기 위한 코팅 조성물의 코팅은 일반적인 방법이면 특별한 제한은 없으며, 예를 들어 그라비아 롤(gravure roll), 메이어 바 (Meyer-bar), 리버스 (reverse) 그라비아 롤, 변형된 그라비아 롤 방식 등이 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명의 특징을 보다 상세히 설명할 것이나, 본 발명이 이에 한정되지는 아니한다.
본 발명에서는 실시예 및 비교예에 의해 제조된 필름의 각종 성능 평가를 다음과 같은 방법으로 실시하였다.
1) 층간 결합력 측정
기재 필름상에 비닐리덴클로라이드계 수지가 코팅되어 형성된 기체차단층 위에 라미네이션용 필름을 라미네이션시킨 후, 한 손으로 벗겨낼때 기체 차단층이 조금이라도 떨어지면 층간 결합력이 불량한 것으로 본다.
2) 내열수성 측정
코팅된 필름 위에 라미네이션용 필름으로 라미네이션시킨 다음, 이를 95°C의 물에 30분 동안 담근후 꺼내어 두 층을 분리하여 프라이머층과 비닐리덴클로라이드계 수지층 사이가 분리되는가를 확인하였다. 이때, 조금이라도 분리되면 내열수성이 불량한 것으로 평가하였다.
[실시예 1]
하기와 같은 프라이머층용 코팅 조성물을 제조하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 의해 도포한 다음, 건조시켜 0.5g/m2의 프라이머층을 형성하였다.
비닐클로라이드/비닐아세테이트/말레인산 공중합체
(상품명: VMCH) 20.0중량%
메틸이소부틸케톤 40.0중량%
톨루엔 40.0중량%
별도의 용기에서, 비닐리덴클로라이드-메틸아크릴 레이트를 테트라히드로퓨란과 톨루엔의 혼합용매에 용해시켜서 상기 단계에서 형성된 프라이머층 위에 도포, 건조시킨 다음, 45°C에서 48시간 동안 숙성시켜 3g/m2의 기체 차단층을 형성하는 과정을 거쳐, 본 발명의 포장용 필름을 제조하였다.
제조된 필름에 대한 물성을 평가하여 표에 나타내었는데, 층간 분리가 발생되지 않고 내열수성이 우수하였다.
[실시예 2]
프라이머층의 도포량을 1.0g/m2으로 하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 통하여 포장용 필름을 제조하였다.
제조된 필름에 대한 물성을 평가하여 표에 나타내었는데, 층간분리가 발생하지 않고 내열수성이 우수하였다.
[비교예 1]
폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 위에 프라이머층을 형성하지 않는것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 통하여 포장용 필름을 제조하였다.
제조된 필름에 대한 물성을 평가하여 표에 나다내었는데, 층간 분리가 발생하였으며, 내열수성이 불량하였다.
[비교예 2]
하기와 같이 프라이머층 조성물을 제조하여 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 포장용 필름을 제조하였다..
폴리우레탄 수지 (상품명:TAKENATE A-2071) 10.0중량%
폴리이소시아네이트 (상품명: TAJEBATE A-3) 5.0중량%
메틸에틸케톤 45.0중량%
톨루엔 40.0중량%
제조된 필름에 대한 물성을 평가하여 표에 나타내었는데, 층간 분리가 나타나지 않았으며, 내열수성도 우수하였다.
[표]
상기 표에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 포장용필름은 프라이머층을 갖지 않는 포장용 필름 (비교예 1)에 비하여 층간결합력 및 내열수성이 탁월한 것은 물론, 종래의 방법에 따라 제조된 포장용 필름 (비교예 2)에 비해서도 층간 결합력 및 내열수성 면에서 동등 또는 그 이상의 효과를 나타낸다.
그런데, 본 발명의 프라이머층 조성물이 경화공정을 필요로 하지 않는다는 점을 감안할 때, 본 발명의 프라이머층 조성물을 사용하여 포장용 필름을 제조할 경우, 층간 결합력 및 내열수성이 종래의 프라이머층 조성물과 동등 또는 그 이상으로 우수할 뿐 아니라, 제조공정이 단순화됨으로써 수율 증가 및 원가 절감과 같은 효과도 나타낼 수 있는 우수한 포장용 필름을 얻을 수 있다.

Claims (5)

  1. 폴리에스테르 기재 필름의 일면에 접착력을 향상시키기 위한 프라이머층과 비닐리덴클로라이드계 수지를 주성분으로 하는 기체 차단층이 순차적으로 형성되어 있는 포장용 필름에 있어서, 상기 프라이머층이 비닐클로라이드/비닐아세테이트 공중합체 및 비닐클로라이드/비닐아세테이트/말레인산 공중합체로 구성된 군으로부터 선택된 하나의 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장용 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비닐클로라이드/비닐아세테이트 공중합체의 중합 비율이 80 내지 90 / 10 내지 20인 것을 특징으로 하는 포장용 필름.
  3. 제1항에 있어서, 상기 비닐클로라이드/비닐아세테이트/말레인산 공중합체의 중합 비율이 80 내지 90 / 10 내지 20 / 0 내지 1인 것을 특징으로 하는 포장용 필름.
  4. 제1항에 있어서, 상기 비닐리덴클로라이드계 수지는 비닐리덴클로라이드 반복 단위를 60 내지 95중량% 포함하며, 그 나머지는 비닐클로라이드, 아크릴로니트릴, 아크릴산알킬에스테르 및 메타크릴산알킬에스테르로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나로 이루어진 공중합체인 것을 특징으로 하는 포장용 필름.
  5. 제1항에 있어서, 상기 프라이머층의 도포량이 0.5 내지 1.0g/m2인 것을 특징으로 하는 포장용 필름.
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