KR100964295B1 - Heat shrinkable polyester film and preparation method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열수축성 폴리에스테르계 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주 수축 방향인 길이 방향으로의 기계적 강도 및 라벨링성이 우수한 열수축성 폴리에스테르계 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a heat-shrinkable polyester film and a method for producing the same, and more particularly, to a heat-shrinkable polyester film and a method for producing the same having excellent mechanical strength and labeling property in the longitudinal direction as the main shrinkage direction.
열수축성 필름은, 일반적으로 플라스틱, 유리병, 건전지 또는 전해 콘덴서의 라벨용 및 포장 용기의 전체 피복용뿐만 아니라, 문구류 또는 여러 개의 용기에 대한 집적 포장용 또는 밀착 포장용 등으로 다양하게 사용되고 있다. 이러한 열수축성 필름으로는 폴리염화비닐 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리프로필렌 필름 등이 사용되고 있으며, 최근 들어서는 폴리에스테르계 필름도 많이 사용되고 있다.Heat-shrinkable films are generally used for various purposes such as labeling of plastics, glass bottles, batteries or electrolytic capacitors, and whole coatings of packaging containers, as well as for packaging or tight packaging for stationery or several containers. As such a heat-shrinkable film, a polyvinyl chloride film, a polystyrene film, a polypropylene film, and the like are used, and in recent years, many polyester films are also used.
폴리에스테르계 열수축성 필름이 각종 포장재용 또는 라벨용으로 사용되기 위해서는 내열성, 내약품성, 내후성, 인쇄특성 등의 기본적인 특성뿐만 아니라 용기 밀봉성, 열수축 균일성, 길이 방향의 주행 특성 및 내크랙성 등이 요구된다.In order to be used for various packaging materials or labels, polyester-based heat-shrinkable films are not only basic properties such as heat resistance, chemical resistance, weather resistance, and printing characteristics, but also container sealing properties, heat shrink uniformity, running characteristics and crack resistance in the longitudinal direction, etc. Is required.
그러나, 라벨 또는 피복용으로 사용되는 종래의 폴리에스테르계 열수축 필름은, 주 연신 방향이 롤의 길이 방향이 아닌 폭 방향이며, 이에 따라 연신된 폭 방향으로 주로 수축되기 때문에, 연신되지 않은 길이 방향의 기계적 물성이 구조적으로 취약한 특성을 가졌다. 즉, 종래의 열수축 필름은 주 수축 방향이 폭 방향(횡방향)이기 때문에, 권취 또는 후가공 공정에서 길이 방향으로의 인장 시 강도가 낮고, 약간의 장력 변화에서도 쉽게 끊어지는 등 길이 방향의 주행 특성이 현저히 떨어졌다. However, the conventional polyester heat-shrink film used for labeling or coating has a main direction in which the main stretching direction is a width direction rather than a length direction of the roll, and thus is mainly contracted in the stretched width direction. Mechanical properties were structurally weak. That is, in the conventional heat shrink film, since the main shrinkage direction is in the width direction (lateral direction), the strength in the longitudinal direction in the winding or post-processing process is low, and the running characteristics in the longitudinal direction are easily broken even in the slight tension change. Fell significantly.
또한, 용도에 따라서 배터리, 의료용 앰플 용도로 사용되는 열수축 필름은 제품 특성상 라벨사이즈가 작으며, 필름에 접착제로 도포하여 용기에 부착 시키고 열풍을 가해 수축시키는 공정을 거친다. 상기와 같은 이유로 시밍 및 슈팅 공정을 거치는 폭 방향 열수축 필름은 배터리 및 의료용 앰플 용도로 사용할 수 없다. 또한, 건전지와 의료용 앰플은 60 내지 70 ℃의 고온 보관 조건을 거치기 때문에 수축 라벨은 70 ℃에서 우수한 열적 안정성을 가져야 한다.In addition, depending on the application, the heat shrink film used for the battery and medical ampoule has a small label size due to the characteristics of the product, and is applied to the container by applying an adhesive to the film and then subjected to shrinkage by applying hot air. For the same reason, the widthwise heat-shrink film undergoing seaming and shooting processes cannot be used for batteries and medical ampoules. In addition, since the batteries and medical ampoules undergo high temperature storage conditions of 60 to 70 ° C., the shrink labels must have good thermal stability at 70 ° C.
특허등록 제517064호에는 디카복실산 성분과 디올 성분을 구성성분으로 하는 폴리에스테르를 이용하여 길이 방향으로 수축 하는 필름으로서, 고속장착적성과 수축마무리성이 우수한 열수축성 폴리에스테르계 필름을 제조하는 방법을 개시하고 있다. 그러나 이 방법 역시 70 ℃에서의 수축률이 높기 때문에, 배터리, 의료용 앰플에 적용하기 위해서는 여전히 열적 안정성에 대한 개선이 필요하다.
Patent No. 517064 describes a method for producing a heat-shrinkable polyester film having excellent high-speed mounting ability and shrinkage finish as a film shrinking in the longitudinal direction using a polyester comprising a dicarboxylic acid component and a diol component. It is starting. However, this method also has a high shrinkage at 70 ° C., therefore, there is still a need for improvement in thermal stability for application to batteries and medical ampoules.
따라서, 본 발명의 목적은 후공정에서 시밍 등의 복잡한 공정 없이 라벨링이 가능하며, 주 수축 방향인 필름의 길이 방향에 대한 기계적 강도, 라벨링성 및 열안정성이 우수한 열수축성 폴리에스테르계 필름 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to be able to label without complicated processes such as seaming in a later process, and to produce a heat-shrinkable polyester film having excellent mechanical strength, labeling property, and thermal stability with respect to the longitudinal direction of the film, which is the main shrinkage direction, and a preparation thereof. To provide a way.
본 발명은 또한 상기 열수축성 폴리에스테르계 필름을 이용한 용기 포장 또는 라벨링 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention also aims to provide a container packaging or labeling method using the heat-shrinkable polyester film.
본 발명은 또한 상기 열수축성 폴리에스테르계 필름을 포함하는 포장재 또는 라벨을 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention also aims to provide a packaging material or label comprising the heat-shrinkable polyester film.
상기 목적을 달성하기 위해, 에틸렌테레프탈레이트를 주 반복 단위로 포함하고, 면내 위상차가 4500 nm 이상이며, 90 ℃ 온수에서 10초간 유지한 후 필름의 주 수축 방향인 길이 방향의 수축률이 20 % 이상이고, 70 ℃ 온수에서 60초간 유지한 후 필름의 주 수축 방향인 길이 방향의 수축률이 10 % 이하인 것을 특징으로 하는 열수축성 폴리에스테르계 필름을 제공한다.In order to achieve the above object, ethylene terephthalate is included as a main repeating unit, the in-plane retardation is 4500 nm or more, the shrinkage in the longitudinal direction, which is the main shrinkage direction of the film after 20 seconds at 90 ℃ hot water is at least 20% After 60 seconds in hot water at 70 ℃ provides a heat-shrinkable polyester film, characterized in that the shrinkage in the longitudinal direction of the main shrinkage direction of the film is 10% or less.
본 발명은 또한, 디카복실산 및 글리콜을 주성분으로 포함하는 폴리에스테르계 필름 형성용 조성물을 220 내지 285 ℃의 온도에서 용융 및 압출 성형하여 용융 시트를 제조하는 단계; 상기 용융 시트를 냉각 및 고화시켜 냉각 고화된 폴리에스테르 미연신 시트를 제조하는 단계; 및 상기 미연신 시트를 시트의 길이 방향에 대해 4.8 내지 6배의 총 연신비로 롤간 주속차에 의해 연신하는 단계를 포함하는, 열수축성 폴리에스테르계 필름의 제조 방법을 제공한다.The present invention also comprises the steps of melting and extrusion molding the polyester-based film-forming composition containing dicarboxylic acid and glycol as a main component at a temperature of 220 to 285 ℃ to prepare a melt sheet; Cooling and solidifying the molten sheet to prepare a cooled solidified polyester unstretched sheet; And stretching the non-stretched sheet by a roll-to-roll speed difference at a total draw ratio of 4.8 to 6 times the length direction of the sheet.
본 발명은 또한 상기 열수축성 폴리에스테르계 필름을 접착제로 도포하여 필름롤을 제조하는 단계; 접착제로 도포된 필름롤을 인쇄 및 다이 커팅(die-cutting)하는 단계; 인쇄된 필름롤을 연속적으로 권출하여 용기를 감싸면서 열수축시키는 단계를 포함하는 용기 포장 또는 라벨링 방법을 제공한다.The present invention also comprises the steps of coating the heat-shrinkable polyester film with an adhesive to produce a film roll; Printing and die-cutting the roll of film applied with the adhesive; It provides a container packaging or labeling method comprising the step of continuously unwinding the printed film roll to wrap the container and heat shrink.
본 발명은 또한 상기 열수축성 폴리에스테르계 필름을 포함하는 포장재 또는 라벨을 제공한다.
The present invention also provides a packaging or label comprising the heat-shrinkable polyester film.
본 발명에 따른 열수축성 폴리에스테르계 필름은 길이 방향으로 수축하는 필름으로서, 투명성, 인쇄 특성, 용제 접착성, 연신공정성, 수축 특성, 길이 방향으로의 기계적 강도 및 라벨링성이 우수하여, 용기, 건전지 등의 라벨 또는 포장재용으로 유용하며, 특히 우수한 열안정성으로 인해 배터리용 라벨, 의료 앰플용 라벨 등에 유용하게 적용될 수 있다.Heat-shrinkable polyester film according to the present invention is a film shrinking in the longitudinal direction, excellent transparency, printing properties, solvent adhesion, stretching processability, shrinkage characteristics, mechanical strength and labeling properties in the longitudinal direction, containers, batteries It is useful for labels or packaging materials, and particularly, because of its excellent thermal stability, it can be usefully applied to labels for batteries, labels for medical ampoules, and the like.
또한, 후가공 과정에서 인쇄 등 소정의 작업 후 별도의 시밍 공정을 통한 슬리브 제작 등의 복잡한 공정 없이 라벨링이 가능하다.
In addition, after a predetermined operation such as printing in the post-processing process, labeling is possible without a complicated process such as sleeve production through a separate seaming process.
도 1은 종래 폭 방향 수축 필름에 대한 가공 공정을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 열수축성 폴리에스테르계 필름에 대한 가공 공정을 개략적으로 나타낸 공정도이다. 1 is a schematic diagram schematically showing a processing process for a conventional shrinkage film in the width direction.
2 is a process diagram schematically showing a processing process for a heat-shrinkable polyester film according to the present invention.
종래, 배터리 또는 의료 앰플에 대한 라벨링시 주 수축 방향이 길이 방향(종방향)인 필름을 주로 이용하여, 필름에 점착제를 도포하여 용기에 부착한 후 열풍을 가해 용기 부착, 수축시켜 고정하는 방법을 주로 사용하였다. 그러나, 배터리용 라벨은 유통과정 및 소비자가 사용하는 과정에서 고온에 노출되는 빈도 수가 높고, 특히 의료용 앰플은 그 살균과정에서 60 내지 70 ℃의 고온에 노출되기 때문에, 70 ℃에서의 필름의 수축률이 높을 경우 라벨 벌어짐이 빈번히 발생하였다. Conventionally, when labeling a battery or a medical ampoule, a method of mainly applying a film whose main shrinkage direction is a longitudinal direction (longitudinal direction) is applied to the container by applying an adhesive to the film, and then attaching and contracting the container by applying hot air. Mainly used. However, battery labels are frequently exposed to high temperatures during distribution and consumer use, and in particular, medical ampoules are exposed to high temperatures of 60 to 70 ° C. during the sterilization process. High labeling frequently occurred.
이와 같이 고온에서의 라벨 벌어짐을 방지하기 위해, 본 발명에 따른 열수축성 폴리에스테르 필름은 에틸렌테레프탈레이트를 주 성분으로 하는 미연신 시트를 롤간 주속차에 의해 길이 방향으로 4.8 내지 6 배의 총 연신비로 연신함으로써 연신 결정화를 유도하여 70 내지 90 ℃에서의 수축율을 조절하는 것을 특징으로 한다.Thus, in order to prevent label opening at a high temperature, the heat-shrinkable polyester film according to the present invention uses an unstretched sheet containing ethylene terephthalate as a main component at a total draw ratio of 4.8 to 6 times in the longitudinal direction by the peripheral speed difference between rolls. Stretching induces stretching crystallization to control shrinkage at 70 to 90 ° C.
그 결과, 본 발명에 따른 열수축성 폴리에스테르 필름은 90 ℃ 온수에서 10초간 유지한 후 필름의 주 수축 방향인 길이 방향의 수축률이 20 % 이상으로, 고온에서도 우수한 라벨링성을 나타내고, 또한 70 ℃ 온수에서 60초간 유지한 후 필름의 길이 방향의 수축률이 10 % 이하로 라벨링 후 60 내지 70 ℃에서 우수한 열안정성을 나타낸다. As a result, the heat-shrinkable polyester film according to the present invention exhibits excellent labeling property even at high temperature with a shrinkage rate of 20% or more in the longitudinal direction, which is the main shrinkage direction of the film, after being maintained at 90 ° C. for 10 seconds in hot water. After holding for 60 seconds at 60% of the shrinkage in the longitudinal direction of the film after labeling shows excellent thermal stability at 60 to 70 ℃.
또한 본 발명에 따른 열수축성 폴리에스테르계 필름은 4500 nm 이상, 바람직하게는 4500 내지 4800 nm의 면내 위상차를 갖는다. 상기와 같은 높은 면내 위상차를 가짐으로써 우수한 기계적 강도를 나타내고, 또한 연신 결정화를 유도하여 70 ℃에서의 열적 안정성을 유도할 수 있다. 구체적으로 상기 폴리에스테르계 필름이 길이 방향의 파단 강도가 22 kgf/mm2 이상이고, 길이 방향의 파단신도가 80 % 이하이다.In addition, the heat-shrinkable polyester film according to the present invention has an in-plane retardation of 4500 nm or more, preferably 4500 to 4800 nm. By having such high in-plane retardation, excellent mechanical strength can be exhibited, and stretched crystallization can be induced to induce thermal stability at 70 ° C. Specifically, the polyester film has a breaking strength in the longitudinal direction of 22 kgf / mm 2 The elongation at break in the longitudinal direction is 80% or less.
상기와 같은 특성을 갖는 본 발명에 따른 열수축성 폴리에스테르계 필름은 에틸렌테레프탈레이트를 주 반복 단위로 포함하며, 구체적으로는 에틸렌테레프탈레이트 반복 단위 60 내지 97 몰%; 및 테레프탈산, 나프탈렌디카복실산 또는 이들의 혼합물과 같은 산 성분 및 탄소수 3 이상의 분지형 알킬렌 글리콜 성분으로부터 유도된 반복 단위 3 내지 40 몰%를 포함하는 폴리에스테르 수지로 구성된다.The heat-shrinkable polyester film according to the present invention having the above characteristics includes ethylene terephthalate as a main repeating unit, specifically 60 to 97 mol% of ethylene terephthalate repeating units; And a polyester resin comprising 3 to 40 mol% of repeating units derived from an acid component such as terephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid or a mixture thereof and a branched alkylene glycol component having 3 or more carbon atoms.
상기와 같이 열수축성 폴리에스테르계 필름에 사용된 상기 폴리에스테르 수지가 테레프탈산, 나프탈렌디카복실산 또는 이들의 혼합물과 같은 산 성분 및 탄소수 3 이상의 분지형 알킬렌 글리콜 성분으로부터 유도된 반복 단위를 상기 범위내로 포함하면 연신결정화의 급격히 증가로 인해 라벨링 후 크래킹 현상이 발생하거나, 또는 과도하게 필름의 결정화도가 저해되어 내열성이 저하되거나, 70 ℃에서의 열적 안정성이 저하되는 등의 우려가 없다. The polyester resin used in the heat-shrinkable polyester film as described above includes within the range repeating units derived from an acid component such as terephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid or a mixture thereof and a branched alkylene glycol component having 3 or more carbon atoms. If there is no fear that the cracking phenomenon occurs after labeling due to a sharp increase in stretch crystallization, the crystallinity of the film is excessively impaired, the heat resistance is lowered, or the thermal stability at 70 ° C. is lowered.
본 발명에 따른 열수축성 폴리에스테르계 필름은 두께가 12 내지 75 ㎛인 것이 바람직하다. 필름이 상기 범위의 두께를 가질 때 연신 균일성이 우수하고, 라벨 또는 포장용으로 사용 시 열수축 균일성, 잉크 접착성, 수분 및 기체 차단성, 내크랙성, 내파단성 등이 우수하며, 특히 배터리용 라벨, 의료 앰플용 라벨로 사용시 우수한 열 안정성을 나타낸다.It is preferable that the heat-shrinkable polyester film which concerns on this invention is 12-75 micrometers in thickness. Excellent stretching uniformity when the film has a thickness in the above range, excellent heat shrink uniformity, ink adhesion, moisture and gas barrier properties, crack resistance, fracture resistance, etc., especially when used for labels or packaging, especially for batteries Excellent thermal stability when used as labels for labels and medical ampoules.
본 발명에 따른 열수축성 폴리에스테르계 필름은, 디카복실산 및 글리콜을 포함하는 폴리에스테르계 필름 형성용 조성물을 220 내지 285 ℃의 온도로 용융 및압출 성형하여 용융 시트를 제조하는 단계; 상기 용융 시트를 냉각 및 고화시켜 냉각 고화된 폴리에스테르 미연신 시트를 제조하는 단계; 롤 간에 주속 차를 주는 길이 방향으로의 연신 방법을 이용하여 상기 미연신 시트를 4.8 내지 6 배의 총 연신비로 연신하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다.The heat-shrinkable polyester film according to the present invention comprises the steps of melting and extruding a polyester film-forming composition comprising dicarboxylic acid and glycol at a temperature of 220 to 285 ° C. to produce a molten sheet; Cooling and solidifying the molten sheet to prepare a cooled solidified polyester unstretched sheet; And stretching the undrawn sheet to a total draw ratio of 4.8 to 6 times using a stretching method in the longitudinal direction giving a circumferential speed difference between rolls.
상기 디카복실산으로는 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌디카복실산, 오르토프탈산 등의 방향족 디카복실산; 아디프산, 아젤라산, 세바스산, 데칸디카복실산 등의 지방족 디카복실산; 지환식 디카복실산; 및 이들의 에스테르화물을 사용할 수 있다. Examples of the dicarboxylic acid include aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid and orthophthalic acid; Aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, and decanedicarboxylic acid; Alicyclic dicarboxylic acid; And esterified products thereof.
상기 글리콜로는 에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올 등을 사용할 수 있다. Ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, etc. may be used as the glycol.
또한 상기 폴리에스테르계 필름 형성용 조성물은 탄소수 3 이상의 분지형 알킬렌 글리콜을 포함할 수 있으며, 구체적으로는 1,2-옥탄디올, 1,3-옥탄디올, 2,3-부탄디올, 1,3-부탄디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올(네오펜틸 글리콜), 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 2,2-디에틸-1,5-펜탄디올, 2,4-디에틸-1,5-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,1-디메틸-1,5-펜탄디올 등을 사용할 수 있다.In addition, the polyester film-forming composition may include a branched alkylene glycol having 3 or more carbon atoms, specifically 1,2-octanediol, 1,3-octanediol, 2,3-butanediol, 1,3 -Butanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol (neopentyl glycol), 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 2,2-diethyl-1,5-pentanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,1-dimethyl-1,5-pentanediol and the like can be used.
추가적으로, 폴리에스테르계 필름 형성용 조성물은 중합 촉매, 분산제, 정전 인가제, 블로킹 방지제, 기타 활제 등의 각종 첨가제를 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 포함할 수 있다. In addition, the composition for forming a polyester film may include various additives such as a polymerization catalyst, a dispersant, an electrostatic agent, an antiblocking agent, and other lubricants within a range that does not impair the effects of the present invention.
본 발명에 따른 제조방법은 상기 연신공정에 앞서 양쪽의 단부를 트리밍하는 단계를 선택적으로 더 실시할 수도 있다. The production method according to the invention may optionally further perform the step of trimming both ends prior to the stretching step.
상기 연신공정은 미연신 폴리에스테르 시트에 대해 시트의 길이 방향으로의 다구간 연신율 총합이 4.8 내지 6배, 바람직하게는 4.8 내지 5.4배로 연신하는 것이 좋다. In the stretching step, it is preferable that the total stretch rate in the longitudinal direction of the sheet is 4.8 to 6 times, preferably 4.8 to 5.4 times, with respect to the unstretched polyester sheet.
통상의 폭 방향 열수축 필름은 텐터법을 사용하여 텐터 내에서의 열처리를 통해 70 ℃에서의 수축 특성을 구현한다. 그러나, 본 발명에 따른 폴리에스테르계 필름은 길이 방향의 수축 필름으로서, 롤간 주속차에 의해 연신하는 방법에 의해 제조되기 때문에 통상의 열처리 방법을 사용할 수 없으며, 특히 본 발명의 목적에 부합되는 열수축 특성을 구현하기 위해서는 연신 결정화를 유도할 수 있도록 4.8 내지 6의 높은 길이 방향 연신비로 연신되어야 한다.Conventional widthwise heat shrink film realizes shrinkage characteristics at 70 ° C. through heat treatment in the tenter using the tenter method. However, the polyester film according to the present invention is a shrinkage film in the longitudinal direction, and is manufactured by a method of stretching by a roll speed difference between rolls, and therefore, a conventional heat treatment method cannot be used, and heat shrinkage characteristics are particularly suitable for the purpose of the present invention. In order to realize the drawing, it must be drawn at a high longitudinal drawing ratio of 4.8 to 6 to induce drawing crystallization.
상기 롤 간에 주속 차를 주는 연신 공정은, 1회 혹은 2회 이상의 별도의 구간을 통해 연신공정을 실시하는 것으로, 2회 이상 별도의 구간을 통해 연신하는 경우, 특히 후방의 연신롤의 주속은 전방의 연신롤의 주속보다 높게 하는 것이 네킹(necking) 발생을 방지할 수 있어 바람직하다. The stretching step of giving a circumferential speed difference between the rolls is one or two or more separate sections, and the stretching step is performed two or more times in a separate section. It is preferable to make necking higher than the circumferential speed of the stretching roll of to prevent necking.
또한 상기 연신공정은 롤의 온도 Tg + 10℃ 내지 Tg + 30℃(Tg는 유리전이 온도), 및 라디에이션 히터의 온도 400 내지 750 ℃에서 실시되는 것이 바람직하다.In addition, the stretching process is preferably carried out at the temperature of the roll Tg + 10 ℃ to Tg + 30 ℃ (Tg is the glass transition temperature), and the temperature of the radiator heater 400 to 750 ℃.
이러한 연신법으로 만들어진 필름은 레벨링성이 개선되고, 길이 방향의 파단 강도가 높아짐으로 인해, 파단 특성이 개선되고, 70 ℃에서 우수한 열적 안정성을 갖는다.The film made by this stretching method has improved leveling properties, high breaking strength in the longitudinal direction, and thus improves breaking characteristics, and has excellent thermal stability at 70 ° C.
이에 따라 본 발명은 또한 상기 열수축성 폴리에스테르계 필름을 포함하는 라벨 또는 포장재를 제공한다.Accordingly, the present invention also provides a label or packaging material comprising the heat-shrinkable polyester film.
일례로 라벨용으로 적용시, 본 발명에 따른 열수축성 폴리에스테르계 필름은 주 수축 방향이 길이 방향이기 때문에, 인쇄 공정 후 필름을 연속공정으로 권취하면서 용기를 감싸고, 열수축시키는 공정이 연속적으로 이루어질 수 있기 때문에 간단하게 라벨링이 가능하다. 즉, 본 발명에 따른 열수축성 폴리에스테르계 필름은 슬리브롤 제작을 위한 시밍 공정이 필요 없어, 간단하면서도 연속적인 공정으로 라벨링이 가능하므로 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.For example, when applied for a label, the heat-shrinkable polyester film according to the present invention, since the main shrinkage direction is in the longitudinal direction, the process of wrapping the film while winding the film in a continuous process after the printing process, the process of heat shrink can be made continuously It is possible to label simply. That is, the heat-shrinkable polyester film according to the present invention does not need a seaming process for manufacturing a sleeve roll, and can be labeled in a simple and continuous process, thereby greatly improving productivity.
본 발명은 또한 상기 열수축성 폴리에스테르계 필름을 이용한 용기 포장 또는 라벨링 방법을 제공한다.The present invention also provides a container packaging or labeling method using the heat-shrinkable polyester film.
상세하게는 상기 용기 포장 또는 라벨링 방법은, 열수축성 폴리에스테르계 필름을 접착제로 도포하여 필름롤을 제조하는 단계; 상기 접착제가 도포된 필름롤을 인쇄 및 다이 커팅하는 단계; 및 인쇄된 필름롤을 연속적으로 권출하여 용기를 감싸면서 열수축시키는 단계를 포함한다.Specifically, the container packaging or labeling method, the step of preparing a film roll by applying a heat-shrinkable polyester film with an adhesive; Printing and die cutting the film roll coated with the adhesive; And continuously unwinding the printed film roll to heat shrink while wrapping the container.
도 1은 종래 폭 방향 수축 필름을 이용한 포장 공정을 개략적으로 나타낸 모식도이고, 도 2는 본 발명에 따른 열수축성 폴리에스테르계 필름을 이용한 포장 공정을 개략적으로 나타낸 공정도이다.1 is a schematic diagram schematically showing a packaging process using a conventional shrinkage film, Figure 2 is a process diagram schematically showing a packaging process using a heat-shrinkable polyester film according to the present invention.
도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 종래 폭 방향 수축 필름의 경우 인쇄 공정후 슬리팅, 슬리브 시밍, 절단, 슈팅 및 열수축하는 라벨링 공정을 거쳐야 하는데 반해, 본 발명에 따른 길이 방향 수축 필름은 슬리브롤 제작을 위한 시밍 공정이 필요 없어, 간단하면서도 연속적인 공정으로 라벨링이 가능하므로 생산성을 크게 향상시킬 수 있다. As shown in Figure 1 and 2, in the case of the conventional shrinkage film after the printing process has to go through a labeling process for slitting, sleeve seaming, cutting, shooting and heat shrink, whereas the longitudinal shrinkage film according to the present invention is a sleeve roll There is no need for a seaming process, so labeling in a simple and continuous process can greatly improve productivity.
이하, 본 발명을 하기 실시예 및 비교예를 들어 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and demonstrated this invention, this invention is not limited to this.
제조예Production Example 1: 2,2-디메틸-1,3- 1: 2,2-dimethyl-1,3- 프로판디올Propanediol 공중합 폴리에스테르(수지 A)의 제조 Preparation of Copolyester (Resin A)
디메틸테레프탈레이트 100 몰부에 대해, 에틸렌글리콜 130 몰부 및 네오펜틸글리콜 30 몰부를 교반기와 증류탑이 부착된 오토클레이브에 투입하고, 에스테르 교환 반응 촉매로서 아세트산망간을 디메틸테레프탈레이트 대해 0.07 중량% 투입한 후, 220 ℃까지 승온시키면서, 부산물인 메탄올을 제거하며 반응을 진행시켰다. To 100 mol parts of dimethyl terephthalate, 130 mol parts of ethylene glycol and 30 mol parts of neopentyl glycol were charged to an autoclave equipped with a stirrer and a distillation column, and 0.07% by weight of manganese acetate was added to dimethyl terephthalate as a transesterification catalyst The reaction was carried out while removing the byproduct methanol while raising the temperature to 220 ℃.
에스테르 교환 반응이 종료되었을 때, 디메틸테레프탈레이트에 대해 평균 입경이 0.28 ㎛인 실리카를 0.07 중량% 투입하고, 안정화제로 트리메틸포스페이트를 0.4 중량% 투입하였다. 5분 후에 중합 촉매로서 안티모니트리옥사이드 0.035 중량% 및 테트라부틸렌티타네이트 0.005 중량%를 투입하고, 10분간 교반하였다. 이어서, 상기 반응물을 진공설비가 부착된 제 2 반응기로 이송한 후, 285℃로 승온시키면서 서서히 감압하고, 약 210분 동안 중합하여 극한점도가 0.68 dL/g인 2,2-디메틸-1,3-프로판-디올 공중합 폴리에스테르를 수득하였다. 수득된 공중합체를 기체 크로마토그래피로 분석한 결과, 2,2-디메틸-1,3-프로판-디올로부터 유도된 반복 단위의 함량은 전체 글리콜 성분의 약 20 몰%를 차지하였다.
When the transesterification reaction was completed, 0.07 wt% of silica having an average particle diameter of 0.28 μm was added to dimethyl terephthalate, and 0.4 wt% of trimethyl phosphate was added as a stabilizer. After 5 minutes, 0.035% by weight of antimony trioxide and 0.005% by weight of tetrabutylene titanate were added as a polymerization catalyst, followed by stirring for 10 minutes. Subsequently, the reaction product was transferred to a second reactor equipped with a vacuum equipment, and then gradually reduced in pressure while heating up to 285 ° C., and then polymerized for about 210 minutes to give 2,2-dimethyl-1,3 having an ultimate viscosity of 0.68 dL / g. Propane-diol copolyester was obtained. The copolymer obtained was analyzed by gas chromatography, and the content of the repeating unit derived from 2,2-dimethyl-1,3-propane-diol accounted for about 20 mol% of the total glycol component.
제조예Production Example 2: 2: 폴리에틸렌테레프탈레이트(수지 B)의Of polyethylene terephthalate (resin B) 제조 Produce
디메틸테레프탈레이트 100 몰부에 대해 글리콜 성분으로서 에틸렌글리콜 180 몰부를 사용하는 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 과정을 수행하여, 극한 점도가 0.72 dL/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 수득하였다.
A polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 0.72 dL / g was obtained by following the same procedure as in Preparation Example 1, except that 180 mol parts of ethylene glycol was used as the glycol component with respect to 100 mol parts of dimethyl terephthalate.
실시예Example 1 내지 3 및 1 to 3 and 비교예Comparative example 1: One: 열수축성Heat shrinkability 폴리에스테르계Polyester 필름의 제조 Manufacture of film
제조예 1 내지 2로부터 수득한 수지 A 내지 B를, 하기 표 1에 제시된 비율로 혼합한 후, 280 ℃에서 용융하고 T 다이로부터 압출한 후, 냉각 롤러에서 급냉하여 미연신 시트를 수득하였다. 수득한 미연신 시트를 가열 롤을 통하여 가열한 후, 3개 구간으로 구성된 롤간 주속 차에 의한 길이 방향 연신 과정을 하기 표 1에 제시된 연신비로 수행하여, 길이 방향으로 주로 수축하는 두께 50 ㎛의 열수축성 폴리에스테르계 필름을 각각 수득하였다. The resins A to B obtained in Production Examples 1 to 2 were mixed at the ratios shown in Table 1 below, melted at 280 ° C., extruded from a T die, and then quenched on a cooling roller to obtain an unstretched sheet. After the obtained non-stretched sheet was heated through a heating roll, the longitudinal stretching process by the circumferential speed difference between the rolls consisting of three sections was carried out at the draw ratio shown in Table 1 below, and the heat shrinkage having a thickness of 50 μm mainly contracted in the longitudinal direction was performed. Each obtained polyester film was obtained.
하기 표 1에는, 실시예 1 내지 3 및 비교예 1로부터 수득한 열수축성 폴리에스테르계 필름을 구성하는 각 수지의 블렌딩 비율(중량%), 이에 따른 반복 단위의 비율 및 연신비를 제시하였다.In Table 1 below, the blending ratio (wt%) of each resin constituting the heat-shrinkable polyester film obtained from Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, the ratio of the repeating units, and the stretching ratio are shown.
수지 B: 폴리에틸렌테레프탈레이트
EG: 에틸렌글리콜
NPG: 네오펜틸글리콜Resin A: Copolyester of neopentyl glycol and ethylene glycol
Resin B: Polyethylene Terephthalate
EG: ethylene glycol
NPG: neopentyl glycol
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1에서의 열수축성 폴리에스테르계 필름에 대하여, 열수축성 필름으로서의 성능 평가를 다음과 같이 실시한 후, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. The heat-shrinkable polyester films in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were subjected to performance evaluation as a heat shrinkable film as follows, and the results are shown in Table 2 below.
(1) 필름의 강·신도(1) film strength and elongation
ASTM D 288에 의거하여 측정하였으며, 인스트론(INSTRON)사의 만능시험기(UTM, 모델명 6021)을 이용하여 제조한 필름을 길이 약 100 mm, 폭 15 mm로 재단한 후 척(chuck)간 간격이 50 mm가 되도록 장착하고 인장속도 200 mm/분의 속도로 인장하여 파단시의 파단 강도(kg/㎟) 및 파단 신도(％)를 각각 측정하였다.
Measured according to ASTM D 288, the film produced using an universal testing machine (UTM, model name 6021) manufactured by INSTRON (UTM, model name 6021) after cutting to about 100 mm in length, 15 mm in width, the interval between the chuck (50) It was attached so as to make a mm, and it pulled at the speed | rate of 200 mm / min of tensile velocity, and measured the breaking strength at break (kg / mm <2>) and elongation at break (%), respectively.
(2) 면내 위상차(2) in-plane phase difference
위상차 측정기(일본 오츠카계측기사제, MC-29033)를 이용하여 파장 590 nm에서의 면내 위상차(단위: nm)를 측정하였다.
The in-plane phase difference (unit: nm) in wavelength 590 nm was measured using the phase difference measuring device (MC-29033, the Otsuka Instrument Co., Ltd., Japan).
(3) 70 ℃ 열수축율(3) 70 ℃ heat shrink rate
필름을 측정하고자 하는 방향에 대해 폭 15 ㎜, 길이 300 ㎜로 절단하고, 70 ℃로 유지되는 항온 수조에서 60초간 열처리한 후 필름의 길이(ℓ)를 측정하고, 하기 수학식 1에 의해 열수축률을 계산하였다.The film is cut into a width of 15 mm and a length of 300 mm with respect to the direction to be measured, and heat treated for 60 seconds in a constant temperature bath maintained at 70 ° C., and then the length (L) of the film is measured. Was calculated.
(4) 90 ℃ 열수축율(4) 90 ℃ heat shrink rate
필름을 측정하고자 하는 방향에 대해 폭 15 ㎜, 길이 300 ㎜로 절단하고, 90 ℃로 유지되는 항온 수조에서 10초간 열처리한 후 필름의 길이(ℓ)를 측정하여, 상기 수학식 1에 의해 열수축률을 계산하였다.
The film is cut into a width of 15 mm and a length of 300 mm with respect to the direction to be measured, heat treated for 10 seconds in a constant temperature bath maintained at 90 ° C., and then the length (l) of the film is measured. Was calculated.
(5) 라벨링성 평가(5) Labeling evaluation
제조된 열수축성 폴리에스테르 필름의 균일 수축성을 파악하기 위하여, 모눈종이와 같은 눈금을 인쇄한 후 도 2의 공정을 이용하여 배터리를 라벨링하였다.In order to determine the uniform shrinkage of the prepared heat-shrinkable polyester film, after printing a grid such as grid paper, the battery was labeled using the process of FIG.
라벨링성 평가를 위해, 터널 벽면에 상하 여러 단으로 열풍 노즐을 가지고 있고 필요에 따라 노즐의 개폐가 가능하며, 터널을 통과하는 동안 배터리의 회전이 가능하도록 제작된 열풍 터널을 통과시켰을 때 라벨의 수축 상태를 평가하였다.For evaluation of labeling, the label has a hot air nozzle in multiple stages up and down on the tunnel wall, the nozzle can be opened and closed as needed, and the label shrinks when it passes through the hot air tunnel which is designed to rotate the battery while passing through the tunnel. The condition was evaluated.
- 평가 기준- Evaluation standard
OK: 수축 후 균일하게 수축되어 외관이 미려한 경우OK: If the appearance is beautiful due to uniform shrinkage after shrinkage
N.G: 수축 말림, 인쇄 쏠림, 라벨 접힘 등 불균일 수축이 발생할 경우
NG: When non-uniform shrinkage occurs, such as shrinkage curl, print pull, or label fold
(6) 라벨 벌어짐(6) gaping label
상기 (5)에서 라벨링성을 시험 한 후 70 ℃ 오븐에서 7일간 보관 후 라벨 벌어짐 현상을 육안으로 관찰 평가하였다. 상기 (5)에서 라벨링성 평가시 불량이 발생했던 라벨에 대해서도 라벨 벌어짐 현상을 파악하였다.After the labeling test in the above (5), the label flaring phenomenon was observed by visual observation after storage for 7 days at 70 ℃ oven. In (5), the label phenomena were also identified for the labels in which the defect occurred when the labeling property was evaluated.
- 평가 기준- Evaluation standard
양호: 라벨 벌어짐이 육안으로 관찰되지 않음Good: no label splay is visually observed
불량: 라벨 벌어짐이 육안으로 관찰이 됨Poor: Label flare is visually observed
%Heat shrinkage
%
상기 표 2에서, MD 및 TD는 각각 길이방향 및 폭 방향임.In Table 2 above, MD and TD are in the longitudinal and width directions, respectively.
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 실시예 1 내지 3의 열수축성 폴리에스테르계 필름은, 주 수축 방향인 길이 방향으로의 파단강도 및 파단신도가 각각 30 kgf/mm2 이상으로 비교예 1의 폴리에스테르계 필름에 비해 개선된 기계적 특성을 나타내었다. 특히 본 발명에 따른 열수축성 폴리에스테르계 필름은 라벨링 후에도 라벨 벌어짐이 전혀 관찰되지 않았다.
As shown in Table 2, the heat-shrinkable polyester film of Examples 1 to 3 prepared in accordance with the present invention, the breaking strength and elongation at break in the longitudinal direction of the main shrinkage direction, respectively 30 kg f / mm 2 or more As compared to the polyester film of Comparative Example 1 exhibited improved mechanical properties. In particular, in the heat-shrinkable polyester film according to the present invention, no label spreading was observed even after labeling.
이상, 본 발명을 상기 실시예를 중심으로 하여 설명하였으나 이는 예시에 지나지 아니하며, 본 발명은 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 다양한 변형 및 균등한 기타의 실시예를 이하에 첨부한 청구범위 내에서 수행할 수 있다는 사실을 이해하여야 한다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, It is to be understood that the invention may be practiced within the scope of the appended claims.
Claims (6)
상기 폴리에스테르계 필름이 길이 방향의 파단 강도가 22 kgf/mm2 이상이고, 길이 방향의 파단신도가 80 % 이하인 것을 특징으로 하는 열수축성 폴리에스테르계 필름.The method of claim 1,
The polyester film has a breaking strength in the longitudinal direction of 22 kgf / mm 2 The elongation at break of the longitudinal direction is 80% or less, The heat shrinkable polyester type film characterized by the above-mentioned.
상기 용융 시트를 냉각 및 고화시켜 냉각 고화된 폴리에스테르 미연신 시트를 제조하는 단계; 및
상기 미연신 시트를 시트의 길이 방향에 대해 4.8 내지 6배의 총 연신비로 롤간 주속차에 의해 연신하는 단계
를 포함하는, 제 1 항 또는 제 3 항에 따른 열수축성 폴리에스테르계 필름의 제조 방법.Preparing a melted sheet by melting and extrusion molding a polyester-based film forming composition containing dicarboxylic acid and glycol as a main component at a temperature of 220 to 285 ° C;
Cooling and solidifying the molten sheet to prepare a cooled solidified polyester unstretched sheet; And
Drawing the unstretched sheet by the circumferential speed difference between rolls at a total draw ratio of 4.8 to 6 times the length direction of the sheet.
The manufacturing method of the heat-shrinkable polyester film of Claim 1 or 3 containing.
상기 접착제가 도포된 필름롤을 인쇄 및 다이커팅하는 단계; 및
인쇄된 필름롤을 연속적으로 권출하여 용기를 감싸면서 열수축시키는 단계
를 포함하는 용기 포장 또는 라벨링 방법.Preparing a film roll by applying the heat-shrinkable polyester film according to claim 1 with an adhesive;
Printing and die cutting the roll of film to which the adhesive is applied; And
Continuously unwinding the printed film roll to heat shrink while wrapping the container
Container packaging or labeling method comprising a.
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