KR100236119B1 - Multilayer film for packaging - 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 프라이머층이 지방족 폴리에테르 수지와 상기 지방족 폴리에테르 수지에 대하여 5 내지 20중량%의 이소시아네이트를 포함하는 조성물이 경화되어 형성되어 있는 본 발명의 포장용 필름은 가스 차단성, 수증기 차단성, 열접착성 층간의 결합력 등이 우수할 뿐만 아니라, 그 제조공정에서 함유될 수 있는 용제의 잔류 문제가 없어서 식품 포장용에도 적합하다.The present invention relates to a packaging film. A packaging film in which a gas barrier layer mainly composed of a primer layer and a vinylidene chloride-based resin is formed on one surface of a polyester base film, wherein the primer layer is an aliphatic polyether resin and the aliphatic poly. The packaging film of the present invention in which the composition containing 5 to 20% by weight of isocyanate based on the ether resin is cured is not only excellent in gas barrier property, water vapor barrier property, bonding strength between heat-adhesive layers, and the like. It is also suitable for food packaging because there is no residual problem of solvents that may be contained in the process.
Description
본 발명은 포장용 필름에 관한 것으로서, 보다 상세하기로는 가스차단성, 수증기 차단성, 열접착성 등이 우수할 뿐만 아니라, 층간의 결합력이 우수한 포장용 필름에 관한 것이다.The present invention relates to a packaging film, and more particularly, to a packaging film that is excellent in gas barrier properties, water vapor barrier properties, thermal adhesiveness, and the like, and has excellent bonding strength between layers.
폴리에틸렌테레프탈레이트로 대표되는 필름폴리에스테르 필름은 물리화학적으로 안정하고 기계적 강도가 높으며, 내열성, 내구성, 내약품성, 전기절연성 등이 우수하기 때문에, 여러 분야에서 이용되고 있으며, 포장용으로도 널리 사용되고 있다.Films represented by polyethylene terephthalate Polyester films are used in various fields because they are physicochemically stable, have high mechanical strength, and are excellent in heat resistance, durability, chemical resistance, electrical insulation, and the like, and are widely used for packaging.
그러나, 폴리에스테르 필름은 기체 차단성이 좋지 않기 때문에, 식품 포장용으로 사용하기에는 많은 제약이 따른다.However, since polyester films have poor gas barrier properties, there are many restrictions for use in food packaging.
한편 폴리비닐리덴 클로라이드는 가스 차단성, 수중기 차단성 및 열접착성이 우수한 수지로서, 용융압출하여 필름상으로 만들거나 여러가지 기재에 코팅하여 사용되고 있다. 특히, 폴리비닐리덴 클로라이드가 코팅된 다층 필름은 기체 및 수증기 차단성이 뛰어나므로 스넥, 라면, 고기, 축육가공품 등의 포장재로서 널리 사용되고 있다.On the other hand, polyvinylidene chloride is a resin excellent in gas barrier properties, water barrier properties, and heat adhesiveness, which is melt-extruded into a film or coated on various substrates. In particular, since the polyvinylidene chloride-coated multilayer film is excellent in gas and water vapor barrier properties, it is widely used as a packaging material for snacks, ramen, meat, meat processed products, and the like.
그러나, 폴리에스테르와 폴리비닐리덴 클로라이드는 상호 결합력이 좋지 않아 두 층이 분리되기 쉽다. 특히, 살균용 포장 재료에서는 끓는 물에 넣는 경우에 두 층이 쉽게 분리되는 문제점이 있다.However, polyester and polyvinylidene chloride do not have good mutual bonding force, so the two layers are easily separated. In particular, the sterilizing packaging material has a problem in that the two layers are easily separated when placed in boiling water.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 종래에는 두 층 사이에 프라이머층을 코팅하여 사용하였다. 프라이머층의 재료로는 여러 가지가 이용될 수 있으나 살균처리를 거치는 포장재료로 사용하기 위해서는 끓는 물속에서도 층간 분리가 일어나지 않아야 하므로 프라이머층의 주요성분은 폴리우레탄과 이소시아네이트가 일반적이다In order to solve this problem, conventionally, a primer layer was coated between two layers. Various materials can be used for the primer layer, but in order to use it as a packaging material subjected to sterilization, the separation between layers should not occur even in boiling water, so the main components of the primer layer are polyurethane and isocyanate.
상기 프라이머층은 폴리우레탄과 이소시아네이트의 혼합물을 유기용제에 용해시킨 다음, 건조시키는 과정을 거쳐 형성되었다. 그러나, 이와 같은 방법에 의하여 형성된 프라이머층에는 용제가 잔존하여 식품포장용으로 사용하는데 제약이 있었다. 또한, 코팅시 증발하는 유기용제가 폭발할 위험성도 있기 때문에 코팅 속도에도 제한이 있었다.The primer layer was formed by dissolving a mixture of polyurethane and isocyanate in an organic solvent and then drying. However, in the primer layer formed by the above method, the solvent remained and there was a limitation in using it for food packaging. In addition, there is a limit to the coating speed because there is a risk of explosion of the organic solvent that evaporates during coating.
따라서, 본 발명에서는 상기 문제점을 해결하여 접착력 및 내열수성이 우수하면서도 잔류용제가 없어 식품 포장용으로 사용하는데 적합한 포장용 필름을 제공하는 것이다.Therefore, the present invention is to provide a packaging film suitable for use in food packaging because there is no residual solvent and excellent adhesion and hot water resistance to solve the above problems.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 폴리에스테르 기재 필름의 일면에 접착력을 향상시키기위한 프라이머층과 비닐리덴클로라이드계 수지를 주성분으로 하는 기체 차단층이 순차적으로 형성되어 있는 포장용 필름에 있어서, 상기 프라이머층은 지방족 폴리에테르 수지와 상기 지방족 폴리에테르 수지에 대하여 5 내지 20중량%의 이소시아네이트를 포함하는 조성물이 경화되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 포장용 필름이 제공된다.In the present invention, in order to achieve the above object, in the packaging film in which a primer layer for improving the adhesive force on one surface of the polyester base film and a gas barrier layer containing vinylidene chloride-based resin as a main component is sequentially formed, the primer The layer is provided with a packaging film which is formed by curing a composition comprising an aliphatic polyether resin and 5 to 20% by weight of isocyanate relative to the aliphatic polyether resin.
본 발명에서는 수산기를 갖는 지방족 폴리에테르수지와 이소시아네이트를 물에 용해시켜 얻어진 조성물을 이용하여 프라이머층을 형성함으로써, 잔류용제에 의한 문제를 해결할 뿐 아니라, 그 제조 공정에서 폭발의 위험성도 없으므로 생산성도 높다는 특징도 있다.In the present invention, by forming a primer layer using a composition obtained by dissolving an aliphatic polyether resin and an isocyanate having a hydroxyl group in water, not only solves the problems caused by the residual solvent, but also increases the productivity since there is no risk of explosion in the manufacturing process. There are also features.
이하, 포장용 필름의 제조공정을 통하여 본 발명의 특징으로 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the characteristics of the present invention through the manufacturing process of the packaging film will be described in more detail.
우선, 수용성 지방족 폴리에테르 수지와 이소시아네이트를 물에 용해시켜 프라이머층용 조성물을 제조한 다음, 이를 폴리에스테르 필름에 도포, 건조하는 과정을 거친다. 이때, 건조과정에서 지방족 폴리에테르수지와 이소시아네이트의 경화반응이 일어나 프라이머층이 형성된다.First, a water-soluble aliphatic polyether resin and an isocyanate are dissolved in water to prepare a composition for a primer layer, and then applied to a polyester film and dried. At this time, the curing process of the aliphatic polyether resin and the isocyanate occurs in the drying process to form a primer layer.
또한, 상기 이소시아네이트의 함량은 상기 지방족 폴리에테르 수지에 대하여 5 내지 20중량%가 바람직한데, 이는 이소시아네이트가 상기 범위 미만이면 경화 시간이 너무 길고 접착력도 작으며, 상기 범위를 초과하면 경화 속도는 빠르나 잔존 이소시아네이트에 의한 부반응이 일어나 코팅층의 물성이 나빠지기 때문이다.In addition, the content of the isocyanate is preferably 5 to 20% by weight with respect to the aliphatic polyether resin, which is too long when the isocyanate is less than the above range and the adhesive strength is too small, when the isocyanate exceeds the above range, the curing rate is fast but remaining This is because side reactions caused by isocyanates occur and the physical properties of the coating layer deteriorate.
또한, 프라이머층의 도포량은 0.3∼1.0g/m2이 바람직한데, 도포량이 0.3g/m2미만이면 층간 결합력이 부족하고, 1.0g/m2를 초과하는 경우에는 층간 결합력 향상 효과는 미미하면서 비용만 증가하기 때문이다.Further, the coating amount of the primer layer together 0.3~1.0g / 2 m is preferable, if the coating amount is 0.3g / m 2 is less than a lack of interlayer bonding strength, and exceeding 1.0g / m 2, the improved inter-layer bonding force effect is insignificant, while Only cost increases.
프라이머층이 형성되면, 그 위에 비닐리덴클로라이드계 수지로 이루어진 기체 차단층을 형성한다. 여기에서, 폴리비닐리덴클로라이드는 가공성이 좋지 않기 때문에, 사용되는 비닐리덴클로라이드계 수지는 공중합체가 바람직하다. 예를 들어, 비닐리덴클로라이드 단량체 60 내지 95중량%에 공중합 단량체로 비닐클로라이드, 아크릴로니트릴, 아크릴산알킬에스테르, 메타크릴산알킬에스테르 1종 또는 2종을 공중합시켜 사용될 수 있다. 또한, 비닐리덴클로라이드계 수지의 도포량은 용도에 따라 요구되는 차단성의 정도에 따라 다르지만, 통상적으로 3g/m2정도이면 충분한 기체 차단성을 갖는다.When the primer layer is formed, a gas barrier layer made of vinylidene chloride-based resin is formed thereon. Here, since polyvinylidene chloride is not good in workability, the vinylidene chloride type resin used is preferably a copolymer. For example, the vinylidene chloride monomer may be used by copolymerizing vinyl chloride, acrylonitrile, alkyl acrylate, alkyl methacrylate, or one or two of the copolymerized monomer with 60 to 95% by weight. In addition, the coating amount of vinylidene chloride-based resin varies depending on the degree of barrier properties required depending on the application, but usually 3 g / m 2 or so may have sufficient gas barrier properties.
본 발명에 있어서, 비닐리덴클로라이드계 수지는 유기용제에 용해되어 있는 용제형으로 도포되거나 또는 에멀젼의 형태로 도포될 수 있다. 바람직하기로는 잔류 용제의 문제가 없는 에멀젼 형태이다.In the present invention, the vinylidene chloride-based resin may be applied in the form of a solvent dissolved in an organic solvent or in the form of an emulsion. Preferably it is an emulsion form without the problem of a residual solvent.
코팅 방법은 그라비아 롤, 메이어 바, 리버스 그라비아 롤, 변형된 그라비아 롤 방식 등이 있다.Coating methods include gravure rolls, Meyer bars, reverse gravure rolls, modified gravure rolls and the like.
코팅한 후에는 40 내지 55°C에서 24 내지 60시간동안 숙성시키는데. 이는 결정화도를 증진시키기 위한 것이다.After coating, aged at 40-55 ° C. for 24 to 60 hours. This is to enhance the degree of crystallinity.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 구체적으로 설명하되, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not necessarily limited thereto.
본 발명에서는 실시예 및 비교예에 의해 제조된 필름의 각종 성능평가를 다음과 같은 방법으로 실시하였다.In the present invention, various performance evaluations of the films produced according to Examples and Comparative Examples were carried out in the following manner.
1) 층간 결합력 측정1) Measurement of interlayer bonding force
코팅된 필름위에 라미네이션용 필름으로 라미네이션을 한 후 손으로 벗겨낼 때비닐리덴클로라이드계 수지층이 프라이머층으로부터 떨어지는지 확인하였다. 조금이라도 떨어지면 층간 결합력이 불량한 것으로 평가하였다.After lamination with a film for lamination on the coated film, it was checked whether the vinylidene chloride-based resin layer fell from the primer layer when peeled off by hand. If it dropped even a little, it evaluated that the interlayer bonding force was bad.
2) 내열수성 측정2) Hot water resistance measurement
코팅된 필름위에 라미네이션용 필름으로 라미네이션을 한 후 95°C의 물에 30분 담근후 꺼내어 프라이머층과 비닐리덴클로라이드계 수지층이 분리되는가를 확인하였다. 조금이라도 분리되면 내열수성은 불량한 것으로 평가하였다.After lamination with a film for lamination on the coated film and soaked in water at 95 ° C for 30 minutes, it was checked whether the primer layer and the vinylidene chloride-based resin layer is separated. When separated even a little, the heat resistance was evaluated as poor.
3) 잔류용제 측정3) Residual solvent measurement
기체크로마토그래피를 이용하여 코팅된 필름에 잔류용제의 존재여부를 확인하였다.Gas chromatography was used to confirm the presence of residual solvent on the coated film.
[실시예 1]Example 1
수용성 지방족 폴리에테르 수지와 이소시아네이트가 물에 용해되어 있는 조성물(네오레즈(Neorez) R-987)을 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재필름 위에 코팅한 후 건조하여 0.3g/m2의 프라이머층을 형성하였다.A composition in which a water-soluble aliphatic polyether resin and an isocyanate are dissolved in water (Neorez R-987) was coated on a polyethylene terephthalate base film and dried to form a primer layer of 0.3 g / m 2 .
형성된 프라이머층 위에 비닐리덴클로라이드-메틸아클릴레이트 공중합체의 에멀젼 용액을 도포한 다음, 45°C에서 48시간 동안 숙성시켜 3g/m2의 기체 차단층을 형성하는 과정을 거쳐, 본 발명의 포장용 필름을 제조하였다.After applying the emulsion solution of vinylidene chloride-methyl acrylate copolymer on the formed primer layer, and then aged at 45 ° C. for 48 hours to form a gas barrier layer of 3 g / m 2 , for packaging of the present invention A film was prepared.
상기 제조된 필름의 물성평가를 하여 그 결과를 표1에 나타내었는데, 층간 분리가 발생되지 않고 내열수성이 우수할 뿐만 아니라 잔류용제가 없었다.The physical properties of the prepared film were evaluated, and the results are shown in Table 1. The separation between layers did not occur, the hot water resistance was excellent, and there was no residual solvent.
[실시예 2]Example 2
프라이머층의 도포량을 1.0g/m2으로 하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 하여 필름을 제조하었다.A film was produced in the same manner as in Example 1 except that the coating amount of the primer layer was 1.0 g / m 2 .
제조된 필름의 물성평가를 하여 그 결과를 표 1에 나타냈는데, 층간 분리가 발생되지 않고 내열수성이 우수할 뿐만 아니라 잔류용제가 없었다.The physical properties of the prepared film were evaluated, and the results are shown in Table 1. The separation between layers did not occur, the hot water resistance was excellent, and there was no residual solvent.
[비교예 1]Comparative Example 1
폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 위에 프라이머층을 형성하지 않는것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 하여 필름을 제조하였다.A film was prepared in the same manner as in Example 1, except that the primer layer was not formed on the polyethylene terephthalate film.
제조된 필름의 물성평가를 하여 그 결과를 표1에 나타냈는데, 층간 분리 현상이 나타났고, 내열수성이 좋지 않았다.The physical properties of the prepared film were evaluated, and the results are shown in Table 1, but the delamination phenomenon appeared and the hot water resistance was not good.
[비교예 2]Comparative Example 2
아래과 같은 프라이머층 조성물을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였다.Except for using a primer layer composition as described below, a film was prepared in the same manner as in Example 1.
폴리우레탄 수지(테크네이트(Takenate) A-2071) 10중량%10% by weight of polyurethane resin (Takenate A-2071)
폴리이소시아네이트(테크네이트(Takenate) A-3) 5중량%5% by weight of polyisocyanate (Takenate A-3)
메틸에틸케톤 45중량%45% by weight of methyl ethyl ketone
톨루엔 40중량%Toluene 40% by weight
제조된 필름에 대한 물성을 평가하여 표1에 나타냈는데, 유기용제가 잔류하는 문제점이 있다.Although the physical properties of the produced film were evaluated and shown in Table 1, there is a problem that an organic solvent remains.
[표1]Table 1
이상에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 포장용 필름은 가스차단성, 수중기 차단성, 열접착성 층간의 결합력 등이 우수할 뿐만 아니라, 그 제조 공정에서 함유될 수 있는 용제의 잔류 문제가 없어서 포장용에 적합하다.As can be seen from the above, the packaging film according to the present invention is not only excellent in gas barrier properties, water barrier properties, thermal adhesiveness between the adhesive layer, but also there is no problem of residual solvents that can be contained in the manufacturing process Suitable for packaging
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|---|---|---|---|
| KR1019960000728A KR100236119B1 (en) | 1996-01-16 | 1996-01-16 | Multilayer film for packaging |
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| JPH04122643A (en) * | 1990-09-13 | 1992-04-23 | Konica Corp | Polyester backing |
-
1996
- 1996-01-16 KR KR1019960000728A patent/KR100236119B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
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| JPH04122643A (en) * | 1990-09-13 | 1992-04-23 | Konica Corp | Polyester backing |
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