KR100236119B1 - 포장용 필름 - Google Patents

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.

Description

포장용 필름

본 발명은 포장용 필름에 관한 것으로서, 보다 상세하기로는 가스차단성, 수증기 차단성, 열접착성 등이 우수할 뿐만 아니라, 층간의 결합력이 우수한 포장용 필름에 관한 것이다.

폴리에틸렌테레프탈레이트로 대표되는 필름폴리에스테르 필름은 물리화학적으로 안정하고 기계적 강도가 높으며, 내열성, 내구성, 내약품성, 전기절연성 등이 우수하기 때문에, 여러 분야에서 이용되고 있으며, 포장용으로도 널리 사용되고 있다.

그러나, 폴리에스테르 필름은 기체 차단성이 좋지 않기 때문에, 식품 포장용으로 사용하기에는 많은 제약이 따른다.

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.

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.

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 일반적이다

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.

따라서, 본 발명에서는 상기 문제점을 해결하여 접착력 및 내열수성이 우수하면서도 잔류용제가 없어 식품 포장용으로 사용하는데 적합한 포장용 필름을 제공하는 것이다.

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.

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.

이하, 포장용 필름의 제조공정을 통하여 본 발명의 특징으로 보다 상세히 설명하기로 한다.

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.

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.

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.

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.

본 발명에 있어서, 비닐리덴클로라이드계 수지는 유기용제에 용해되어 있는 용제형으로 도포되거나 또는 에멀젼의 형태로 도포될 수 있다. 바람직하기로는 잔류 용제의 문제가 없는 에멀젼 형태이다.

코팅 방법은 그라비아 롤, 메이어 바, 리버스 그라비아 롤, 변형된 그라비아 롤 방식 등이 있다.

코팅한 후에는 40 내지 55°C에서 24 내지 60시간동안 숙성시키는데. 이는 결정화도를 증진시키기 위한 것이다.

이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 구체적으로 설명하되, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에서는 실시예 및 비교예에 의해 제조된 필름의 각종 성능평가를 다음과 같은 방법으로 실시하였다.

1) 층간 결합력 측정

코팅된 필름위에 라미네이션용 필름으로 라미네이션을 한 후 손으로 벗겨낼 때비닐리덴클로라이드계 수지층이 프라이머층으로부터 떨어지는지 확인하였다. 조금이라도 떨어지면 층간 결합력이 불량한 것으로 평가하였다.

2) 내열수성 측정

코팅된 필름위에 라미네이션용 필름으로 라미네이션을 한 후 95°C의 물에 30분 담근후 꺼내어 프라이머층과 비닐리덴클로라이드계 수지층이 분리되는가를 확인하였다. 조금이라도 분리되면 내열수성은 불량한 것으로 평가하였다.

3) 잔류용제 측정

기체크로마토그래피를 이용하여 코팅된 필름에 잔류용제의 존재여부를 확인하였다.

[실시예 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.

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.

상기 제조된 필름의 물성평가를 하여 그 결과를 표1에 나타내었는데, 층간 분리가 발생되지 않고 내열수성이 우수할 뿐만 아니라 잔류용제가 없었다.

[실시예 2]

프라이머층의 도포량을 1.0g/m²으로 하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 하여 필름을 제조하었다.

제조된 필름의 물성평가를 하여 그 결과를 표 1에 나타냈는데, 층간 분리가 발생되지 않고 내열수성이 우수할 뿐만 아니라 잔류용제가 없었다.

[비교예 1]

폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 위에 프라이머층을 형성하지 않는것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 하여 필름을 제조하였다.

제조된 필름의 물성평가를 하여 그 결과를 표1에 나타냈는데, 층간 분리 현상이 나타났고, 내열수성이 좋지 않았다.

[비교예 2]

아래과 같은 프라이머층 조성물을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였다.

폴리우레탄 수지(테크네이트(Takenate) A-2071) 10중량%

폴리이소시아네이트(테크네이트(Takenate) A-3) 5중량%

메틸에틸케톤 45중량%

톨루엔 40중량%

제조된 필름에 대한 물성을 평가하여 표1에 나타냈는데, 유기용제가 잔류하는 문제점이 있다.

[표1]

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.

Claims (3)

1. 폴리에스테르 기재 필름의 일면에 접착력을 향상시키기 위한 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 필름.
2. 제1항에 있어서, 상기 비닐리덴클로라이드계 수지는 비닐리덴클로라이드 반복단위를 60 내지 95 중량% 포함하며, 그 나머지는 비닐클로라이드, 아크릴로니트릴,아크릴산알킬에스테르 및 메타크릴산알킬에스테르로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나로 이루어진 공중합체인 것을 특징으로 하는 포장용 필름.
3. 제1항에 있어서, 상기 프라이머층의 도포량은 0.3 내지 1.0g/m²인 것을 특징으로 하는 포장용 필름.