KR20070066367A - 포장재용 생분해성 폴리에스테르 필름 - Google Patents

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황창익
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Abstract

본 발명은 폴리유산과 방향족-지방족 폴리에스테르 수지를 혼합하여 제조한 폴리에스테르 필름의 적어도 한면에, 두께가 250 ~ 900 Å인 알루미늄을 증착한 포장재용 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.
상기 필름은 자외선과 가시광선을 효과적으로 차단할 수 있으므로 생분해성 연포장 재료 및 농업용 재료로 널리 활용될 수 있다. 이러한 생분해성 포장재료는 내용물의 변색, 변질을 방지하고 미려한 금속광택으로 여러 가지의 포장재료로 사용되어 상품의 가치를 향상시키는 효과를 가짐과 동시에 다이옥신이 발생하지 않고 매립시 자연환경에서 생분해되어 환경오염을 방지하는 효과를 가진다.
생분해성 폴리에스테르 필름 , 알루미늄 증착, 광학밀도(OD)

Description

포장재용 생분해성 폴리에스테르 필름{BIO-DEGRADABLE POLYESTER FILM FOR PACKAGE}
본 발명은 자외선 및 가시광선의 차단율이 우수한 생분해성 폴리에스테르 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리유산과 방향족-지방족 폴리에스테르 수지를 혼합하여 제조한 폴리에스테르 필름의 적어도 한면에, 두께가 250 ~ 900 Å인 알루미늄을 증착함으로써 자외선,가시광선,열선 등을 차단하여 연포장재 또는 농업용,공업용의 포장재로서 우수한 특성을 발휘하고 사용 후 매립시 생분해성을 갖는 생분해성 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.
플라스틱은 뛰어난 물성과 함께 값이 싸고 가벼운 특성으로 인하여 현대인의 생활에 없어서는 안 될 포장재로 널리 사용되고 있다. 그러나, 세계적으로 무수히 쏟아져 나오는 플라스틱 제품으로 인한 환경오염 문제는 날로 심각해지고 있다. 일
반 포장재용 플라스틱으로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(이하 PET)등이 널리 사용되고 있으나, 이들 재료는 연소 시의 높은 발열량으 로 인하여 소각로를 손상시킬 우려가 있으며, 또한 그런 플라스틱 제품은 매립,처리하여도 화학적, 생물학적 안정성 때문에 거의 분해되지 않고 잔류하여 매립지의 수명을 단축시키는 등의 문제를 일으킨다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 연소열량이 낮고, 토양 중에서 분해되며, 매립 시에도 자연 분해됨으로써 매립지의 조기 안정화를 이룰 수 있는 생분해성 플라스틱이 개발되어 여러 가지 용도로 응용되고 있다.
현재 상용화되고 있는 생분해성 재료를 생산하고 있는 회사는 듀폰(DuPont), 바스프(BASF), 카길 다우 폴리머(Cargill-Dow Polymers), 유니온 카바이드(Union Carbide), 바이엘(Bayer), 몬산토(Monsanto), 미쓰이(Mitsui) 및 이스트만 케미칼(Eastman Chemical) 등으로 이들은 방향족-지방족 공중합체, 폴리에스테르아미드, 변성된 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리락트산(PLA), 폴리히드록시부티레이트(PHB), 폴리히드록시발레레이트(PHV), 및 폴리히드록시부티레이트-히드록시발레레이트 공중합체 (PHBV) 및 폴리카프로락톤(PCL) 등을 제조한다. 이 중에서, 폴리락트산(PLA)은 카길 다우 폴리머(Cargill-Dow Polymers)에서 대규모로 생산하고 있으며, 용도개발에 주력하고 있는 실정이다.
그러나 지금까지 개발된 생분해성 폴리에스테르 수지는 가시광선, 자외선 등의 빛에 대한 투과성이 높아 포장재로 사용하기에는 문제가 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 자외선,가시광선,열선 등을 효과적으로 차단하여 연포장재 또는 농업용,공업용의 포장재로서 우수한 특성을 발휘하는 포장재용 생분해성 폴리에스테르 필름을 제공하는 것이다.
상기와 같은 기술적 과제의 해결을 위한, 본 발명의 한 특징에 따른 포장재용 생분해성 폴리에스테르 필름은 폴리유산 70 ~ 90 중량%와 방향족-지방족 폴리에스테르 수지 10 ~ 30 중량%를 중합하여 제조된 폴리에스테르 필름의 적어도 한면에, 두께가 250 ~ 900 Å인 알루미늄을 증착하여 자외선 또는 가시광선을 차단하는 것이다.
상기 폴리유산은 바람직하게는 L-락트산, D-락트산 및 L,D-락트산으로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느하나 이상이며, 분자량이 10,000 이상인 것을 사용할 수 있다.
상기 방향족-지방족 폴리에스테르 수지는 바람직하게는 전체 방향족-지방족 폴리에스테르 수지에 대하여 방향족 화합물의 함량이 10 ~ 30 몰%인 것을 사용할 수 있다.
상기 증착되는 알루미늄의 광학밀도는 바람직하게는 1.5 ~ 4.5이다.
본 발명의 다른 특징에 따른 포장재용 생분해성 폴리에스테르 필름은 상기 폴리유산과 방향족-지방족 폴리에스테르 수지의 혼합물 100 중량부에 대하여 방충 제 0.5 ~ 5 중량부와 동물기피제 0.5 ~ 5 중량부를 단독 또는 혼합하여 더 첨가한다.
상기 방충제는 바람직하게는 알킬아미노벤조네이트, 디에틸톨루아미드, 히드록시 알킬화 사이클로덱스트린 및 히드록시프로필 β-사이클로덱스트린으로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느하나 이상인 것을 사용할 수 있다.
상기 동물기피제는 바람직하게는 퍼메실린인을 사용할 수 있다.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 폴리유산 70 ~ 90 중량%와 방향족-지방족 폴리에스테르 수지 10 ~ 30 중량%를 중합하여 제조된 폴리에스테르 필름의 적어도 한면에, 두께가 250 ~ 900 Å인 알루미늄을 증착하여 자외선 또는 가시광선을 차단하는 것을 특징으로 하는 포장재용 생분해성 폴리에스테르 필름을 제공한다.
먼저 생분해성 폴리에스테르 필름에 관해 설명한다.
본 발명의 생분해성 폴리에스테르 필름은 폴리유산 70 ~ 90 중량%와 방향족-지방족 폴리에스테르 수지 10 ~ 30 중량%를 혼합한 후 통상의 폴리에스테르 필름의 제조공정에 따라 중합하여 제조한다.
본 발명의 구현예에서 첨가되는 폴리유산은 포장재용 생분해성 폴리에스테르 필름을 제조할 수 있는 것이면 종류의 제한이 없지만, 바람직하게는 L-락트산, D-락트산 및 L,D-락트산으로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느하나 이상이며, 분자량이 10,000 이상인 것을 사용할 수 있다.
상기 폴리유산은 전체 폴리유산과 방향족-지방족 폴리에스테르 수지의 혼합물에 대하여 70 ~ 90 중량%를 첨가한다. 만일 폴리유산의 혼합비가 70중량% 미만인 경우에는 기계적 물성, 투명성 등이 감소하여 강도와 투명성이 요구되는 트레이(TRAY) 제품을 제조하는데 문제가 있으며, 90중량%를 초과하면 유연성이 부족하여 필름 등의 가공에서는 신율에 문제가 발생할 수 있다.
상기 방향족-지방족 폴리에스테르는 방향족 성분과 지방족 성분을 모두 포함한다. 이 중 방향족 성분으로 ROOC-Ar-COOR'(R, R'은 수소 또는 알킬기)구조의 디카르복실산 또는 그 유도체를 사용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 테레프탈산, 프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌2,6-디카르복실산, 디페닐술폰산디카르복실산, 디페닐메탄디카르복실산, 디페닐에테르디카르복실산, 디페녹시에탄디카르복실산, 시클로헥산디카르복실산, 및 이들의 알킬렌에스테르로 구성되는 군으로부터 선택된 어느하나 이상의 화합물을 사용할 수 있다.
상기 방향족-지방족 폴리에스테르에 포함되는 지방족 성분으로는 디카르복실산 및 그 유도체와 글리콜 및 그 유도체를 단독 또는 혼합하여 사용한다. 상기 디 카르복실산 및 그 유도체는 ROOC(CH2)nCOOR'(R, R'은 수소 또는 알킬기, n은 2~14)구조의 디카르복실산 또는 그 유도체를 사용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 숙신산, 글루탈산, 말론산, 옥살산, 아디프산, 세바신산, 아젤라산, 노난디카르복실산과 이들의 알킬 또는 아릴에스테르유도체로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느하나 이상의 화합물을 사용할 수 있다.
상기 글리콜 또는 그 유도체로는, 바람직하게는 HO-(CH2)n-OH (n은 2이상)구조를 가지는 화합물을 사용할 수 있다. 보다 바람직하게는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-시클로헥산디올, 헥사메틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 테트라메틸렌글리콜을 포함하는 알킬렌글리콜, 폴리알킬렌글리콜 및 하기 화학식 1로 표시되는 지방족 2가 알콜인 1,2-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,2-펜탄디올, 1,3- 펜탄디올, 1,4-펜탄디올,1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,2-헥산디올, 1,3-헥산디올, 1,4-헥산디올, 1,5-헥산디올, 1,2- 옥탄디올, 1,3-옥탄디올, 1,4-옥탄디올, 1,5-옥탄디올, 1,6-옥탄디올, 1,6-헥산디올을 포함하는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 화합물을 사용할 수 있다.
[화학식 1]
HO - R1 - OH
｜
R2
상기 화학식 1에서 R1은 C2~C8의 알킬렌기이며, R2는 C2~C8의 알킬기이다.
상기의 방향족-지방족 폴리에스테르 수지는 바람직하게는 전체 방향족-지방족 폴리에스테르 수지에 대하여 방향족 화합물을 10 ~ 30몰% 포함하며, 보다 바람직하게는 15 ~25몰%를 포함한다. 만일 방향족 화합물이 10몰% 미만이면 방향족- 지방족 폴리에스테르의 성질이 일반적인 지방족폴리에스테르와 유사하게 되어 폴리유산과 혼합하여 필름을 제조할 경우 결정성으로 인해 인열강도가 저하되는 것과 동시에 폴리유산과의 융점차이로 인해 2차 가공성이 나빠질 수 있다. 방향족 화합물이 30몰%를 초과하면 상기 방향족-지방족 폴리에스테르 고무상 성질이 강해져 필름 제조시 달라붙는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따른 생분해성 폴리에스테르 필름은 상기 폴리유산과 방향족-지방족 폴리에스테르 수지의 혼합물 100 중량부에 대하여 방충제 0.5 ~ 5 중량부와 동물기피제 0.5 ~ 5 중량부를 단독 또는 혼합하여 더 첨가할 수 있다.
상기 방충제는 생분해성 폴리에스테르 필름과 혼합되어 곤충을 쫓아낼 수 있는 것이면 종류의 제한이 없으나, 바람직하게는 알킬아미노벤조네이트, 디에틸톨루 아미드, 히드록시 알킬화 사이클로덱스트린 및 히드록시프로필 β-사이클로덱스트린으로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느하나 이상인 것을 사용할 수 있다.
상기 방충제는 상기 폴리유산과 방향족-지방족 폴리에스테르 수지의 혼합물 100 중량부에 대하여 0.5 ~ 5 중량부를 첨가하는 것이 바람직한데, 만일 0.5 중량부 미만으로 첨가하면 방충효과가 미미하며 효과가 없고, 5 중량부를 초과하면 필름의 헤이즈가 나빠지는 문제가 있다.
상기 동물기피제는 동물기피제로 인정된 공지의 제품이면 어느 것이든 사용할 수 있으나, 바람직하게는 퍼메실린을 사용할 수 있다.
상기 동물기피제는 상기 폴리유산과 방향족-지방족 폴리에스테르 수지의 혼합물 100 중량부에 대하여 0.5 ~ 5 중량부를 첨가하는 것이 바람직한데, 만일 0.5 중량부 미만으로 첨가하면 동물기피효과가 미미하며 효과가 없고, 5 중량부를 초과하면 필름의 헤이즈가 나빠지는 문제가 있다.
한편, 본 발명의 생분해성 폴리에스테르 필름에는 가소제, 핵제, AB제
(antiblocking agent), 가교제 등을 더 첨가할 수 있다.
상기 필름의 혼합물의 2차 가공성을 향상시키기 위한 가소제로는 폴리유산과 방향족-지방족 폴리에스테르에 상용한 것으로 에테르 에스테르계, 옥시산 에스테르계, 글리콜계를 사용할 수 있고, 보다 상세하게는 구체적으로는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 솔비톨, 글리세린 (글리세롤), 메톡시폴리에틸 렌 글리콜(methoxypolyethylene glycol), 트리-n- 부틸 시트레이트 (tri-n-butyl citrate) 등을 사용할 수 있다. 또한 이들 단독 또는 혼합물의 사용도 가능하다. 핵제로는 Talc를 포함한 일반적인 여러 무기입자가 사용될 수 있다. 상기 핵제에 사용된 무기입자는 유기 윤활제와 병행하여 사용될 수 있고 이 때 사용가능한 유기 윤활제로는 지방족 탄화수소계 윤활제나 지방족아미드계 윤활제 등이 포함된다.
또한, 필름으로 성형 시 용융장력의 저하시키기 위해 가교제를 첨가할 수 있다. 상기 가교제로는 유기 과산화물 화합물, 금속 착제, 에폭시 화합물 및 이소시아네이트 화합물 등이 사용된다.
또한 상기 생분해성 폴리에스테르 필름은 그 용도에 따라 자외선 방지제, 항균/항취제, 열안정제, 광안정제, 난연제, 대전 방지제, 산화방지제 및 안료 등을 추가로 첨가할 수 있다.
본 발명의 생분해성 폴리에스테르 필름은 공지의 방법으로 제조될 수 있다. 보다 상세하게는, 필름 원료를 다이를 거쳐 시트로 용융 압출한 후, 냉각롤(캐스팅 드럼)에 의해 냉각 및 고화시켜 미연신 또는 미배향의 시트를 제조하고, 상기 시트를 2축 연신 시킴으로써, 필름으로 제조된다. 상기 미연신 필름은 당업계에서 통용되고 있는 방법으로 제조된다. 미연신 시트의 평면성을 향상시키시기 위해서, 시트와 회전냉각드럼과의 밀착성을 높여 줄 필요가 있고, 정전인가밀착법 또는 액체도포밀착법이 바람직하게 이용된다. 일반적으로 정전인가밀착법이란 시트의 상면 측에 시트의 흐름과 직행하는 방향으로 선상 전극을 설치하고, 상기 전극에 약 5 ∼ 10㎸의 직류전압을 인가함으로써 시트에 정전하를 부여하여 시트와 드럼과의 밀착성을 향상시키는 방법이다. 또한, 액체도포밀착법이란, 회전냉각드럼 표면의 전체 또는 일부(예컨대 시트 양 단부와 접촉하는 부분만)에 액체를 균일하게 도포 함으로써, 드럼과 시트와의 밀착성을 향상시키는 방법이다. 본 발명에 있어서는 정전인가밀착법을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 필름의 2축배향 연신방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 동시 2축 연신법, 순차 2축 연신법이 이용된다. 상기순차 2축 연신법은 상기 미연신 필름을 1축 방향으로 롤 또는 텐터 방식의 연신기를 사용하여 1차 연신한다. 이때, 1차 연신 온도는 통상 70 ∼ 120℃에서 실시되며, 바람직하게는 80 ∼ 110℃이고, 연신 비율은 2.5 ∼ 6.0배이고, 더욱 바람직하게는 3.0 ∼ 4.0배로 실시한다.
상기 제조된 일축 연신 방향과 직교하는 방향으로 2차 연신한다. 이때, 2차 연신 온도는 90 ∼ 130℃에서 실시되며, 더욱 바람직하게는 80 ∼ 120℃이고, 연신 비율은 3.0 ∼ 8.0배이고, 더욱 바람직하게는 3.5 ∼ 5.5배로 실시한다. 연속적으로 상기 제조된 필름을 다시 한번 제1 연신방향과 동일한 방향으로 연신 온도 90 ∼ 120℃ 및 연신비율 1.0 ∼ 2.0배로 재연신한다. 이후, 상기 제조된 필름을 제2연신 방향과 동일한 방향으로 재연신하는데, 이때, 연신 온도 170 ∼ 230℃에서 긴장 하 또는 30% 이내의 이완 하에서 열처리를 하여 2축 연신 배향 필름을 얻는다.
다음으로 상기 생분해성 폴리에스테르 필름에 적층되는 알루미늄에 대해 설명한다.
본 발명의 구현예에서 상기의 구성에 의해 제조되는 생분해성 폴리에스테르 필름이 포장재용으로 적합하게 하기 위해, 두께가 250 ~ 900 Å인 알루미늄을 상기 생분해성 폴리에스테르 필름의 적어도 한면에 증착하여 자외선 또는 가시광선을 효과적으로 차단한다.
본 발명의 구현예에서 상기 증착되는 알루미늄은 자외선 또는 가시광선을 효과적으로 차단한다. 한편 본 발명에서 사용되는 알루미늄의 두께는 250 ~ 900 Å이다. 만일 증착되는 알루미늄의 두께가 250Å 미만이면 가시광선,적외선 및 적외선에 대한 차단성이 저하되어 포장재로서의 기능을 발휘하기 어렵고, 900Å을 초과하면 비용상승 및 과도한 증착 열의 발생으로 인한 필름의 수축현상이 발생할 수 있다.
본 발명의 구현예에서 상기 증착되는 알루미늄의 광학밀도는 바람직하게는 1.5 ~ 4.5인 것이 좋다. 만일 광학밀도가 1.5 미만이면 알루미늄 증착층이 얇아져 투습도,가스 투과도 및 자외선 ,적외선 차단성의 문제가 있고, 4.5를 초과하면 증착층의 크랙 및 접착강도 저하의 문제가 생길 수 있다.
상기 알루미늄은 순도 99.5% 이상을 사용하는 것이 좋으며, 만일 알루미늄의 순도가 낮으면, 증발효율이 저하될 뿐 아니라 핀 홀의 발생 및 증발용기의 오염이 발생할 수 있다.
상기 생분해성 폴리에스테르 필름에 알루미늄을 증착하기 위한 전처리 공정으로서 바람직하게는 알루미늄의 표면처리에 앞서, 먼저 권취된 코일형태로 제공되는 알루미늄을 언코일 장비에 로딩하여 이를 풀고 알루미늄 판 표면에 묻은 먼지나 기름 등의 오염물질을 제거하기 위한 세척을 한다.
상기 세척된 알루미늄은 이를 표면처리하여 이후 그 표면에 접착되는 수 지필름과의 계면결합성을 좋게 한다. 이 표면처리 공정은 알루미늄의 표면조도를 원하는 수준으로 얻어 수지필름과의 우수한 계면 결합력을 얻기 위한 준비 공정으로 바람직하게는 화학처리 또는 물리처리를 할 수 있다.
상기 화학처리는 산알칼리 처리, 침적처리, 우레탄코팅, 실리콘 코팅,아크릴 코팅 및 폴리에스테르의 코팅으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 방법으로 실시할 수 있으며, 물리처리는 코로나 처리 또는 플라즈마 처리 중 어느 하나를 선택하여 실시할 수 있다.
상기 알루미늄 판을 증착하는 방법은 공지의 진공 증착(보트,도가니)이나 전자빔(E.B) 진공증착 방법이 사용될 수 있다.
본 발명의 생분해성 폴리에스테르 필름의 적어도 한면에 알루미늄을 증착하여 제조된 포장재용 생분해성 폴리에스테르 필름은 0.1 ~ 4.0 %의 빛 투과율을 가진다. 또한 380㎛ 영역에서 85.0 ~ 99.99%의 자외선을 차단율을 가지며, 700㎛ 영 역에서 85.0 ~ 99.99%의 가시광선을 차단율을 가진다. 따라서, 본 발명의 자외선 또는 가시광선 차단용 생분해성 폴리에스테르 필름은 포장재용 재료 또는 농업용 재료로 이용될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 서로 다른 구조와 장단점을 가진 2개의 생분해성 폴리에스테르를 각각의 장점을 저해하지 않고 제작된 생분해성 폴리에스테르 필름의 적어도 한면에, 두께가 250 ~ 900 Å인 알루미늄을 증착하여 가시광선 및 자외선을 효과적으로 차단하여 포장재에 적합한 필름을 제공한다.
또한, 모기, 파리 등의 해충과 쥐, 고양이, 개 등과 같은 동물의 접근을 억제할 수 있는 방충성 및 동물기피성 기능을 가진 물질을 첨가하여 그 효과를 더욱 증대시킬 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 본 실시예는 가장 바람직한 실시형태를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위함이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1>
폴리유산(카길 다우사, PLA수지) 70kg, 방향족-지방족 폴리에스테르는 디메틸테레프탈레이트: 숙신산: 글루타르산: 아디프산은, 1:2:1:1 로이루어지고, 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올은 1:2로 이루어지며 이중 방향족 성분이 20몰%를
차지하는 방향족-지방족 폴리에스테르는 30kg, 방충제로 알킬 아미노벤조네이트 3kg, 동물기피제로 퍼메씰린 3kg 및 기타 첨가제로서 메톡시폴 리에틸렌 글리콜(methoxypolyethylene glycol) 10kg, 시트레이트 (citrate) 화합물 5kg, talc 20kg, 아미드계 윤활유 0.5kg, 유기 과산화물(Organic Peroxide) 0.1kg을 혼합한 후 압출기를 이용하여 펠렛상태로 제조하였다. 얻어진 펠렛을 50℃에서 8시간 습건조하여 블로운필름 압출기를 통해 30㎛ 두께의 생분해성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
상기 제조된 생분해성 폴리에스테르 필름의 일면에, 순도 99.99%, 밀도 2.70g/cm의 알루미늄 와이어를 코팅 존 진공도가 10E­⁴mbar, 코팅드럼 온도 -15℃ 및 증착 코팅속도 500m/분인 조건에서 보트 증발 방식(레이볼드사, 타입 2250F)으로 증착하여 알루미늄의 증착두께가 310Å 인 포장재용 생분해성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
< 실시예 2>
알루미늄의 증착 두께가 420Å인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 포장재용 생분해성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
< 실시예 3>
알루미늄의 증착 두께가 510Å인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 포장재용 생분해성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
< 실시예 4>
알루미늄의 증착 두께가 900Å인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 포장재용 생분해성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
< 비교예 1>
알루미늄의 증착 두께가 230Å인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 포장재용 생분해성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
< 비교예 2>
알루미늄의 증착 두께가 160Å인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 포장재용 생분해성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 2에서 제조된 포장재용 생분해성 폴리에스테르 필름에 대하여, 상기 필름의 물성을 하기와 같은 방법으로 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
1. 광학밀도 (O.D:Optical Density)
상기 포장재용 생분해성 폴리에스테르 증착 필름의 샘플을(가로 롤 전폭mm× 세로 300mm) 폭 방향으로 취한 후, 맥베스(MACBETH), TD-904 기기를 이용하여 상기 샘플을 가로 방향으로 양쪽 끝부분 50mm를 제외하고 10cm 간격을 유지하여 5회 측정하여 평균값을 구한다.
2. 광택도
가로30㎝ X 세로20㎝ 크기로 시료를 블랙 스텐다드 타일(Black Standard Tile)에 밀착시켜 부착 후 광택도 측정기(grossness meter, gardner)를 수직으로 밀착시켜 60˚상태에서 값을 읽는다. 이를 3회측정한 후 평균값을 구한다.
3. 투과율 ( 헤이즈 )
헤이즈 측정기(일본 니폰덴소쿠사 제작, 오토메틱 디지털 헤이즈미터 )에 10cm X 10cm 크기로 샘플링한 폴리에스테르 필름 1매를 수직으로 놓고, 수직으로 놓여진 시료의 직각 방향으로 0nm ~ 700nm의 파장을 갖는 빛을 투과시켜 나타난 값을 측정하였다. 이때 헤이즈(HAZE) 값은 하기 수학식 1로 계산되어 헤이즈 측정기에 표시된다.
[수학식 1]
Haze(%) = (1- DF / TT) * 100
DF : 산란광의 량
TT : 광의 총 투과량
4. UV측정
가로 9㎝ X 세로50㎝ 시료를 박스에 넣고 고정부에 취부 밀폐 후 스캔 모드에서 조건을 입력, 자외선은 380 nm이하,적외선은 700nm 이상 영역의 UV특성에 대한 평가는 UV Visble Spectrometer(Shimadzu, Japan)를 이용하여 자외선과 적외선 영역에서 투과율을 하기 수학식 2를 통해 측정하였다.
[수학식 2]
흡광율(ARS)=물질에 흡수하는 빛의 량
Figure 112005075149218-PAT00001
Figure 112005075149218-PAT00002
Tp: 파장310nm-360nm에서 최대피크 투과율,
Tv: 파장310nm-360nm에서 최대VALLEY 투과율 및
T(λ=360nm),T(λ=380nm ):파장 360nm,380nm에서 투과율
5. 분해도(KS M-3100-1)
입자 크기가 20㎛ 이하인 TLC 등급의 셀룰로오스를 표준시료로 하여 동일조건에서 상기 포장재용 생분해성 폴리에스테프 필름을 퇴비화하였다. 상기 퇴비화된 필름에서 45일간 방출되는 이산화탄소의 누적량으로부터 상기 필름의 생분해도를 하기 수학식 3을 통해 계산하여 표준시료의 분해도를 100으로 할 때 이에 대비된 시험물질의 생분해도를 %로 표현하였다.
[수학식 3]
Dt= [{(CO2)T- (CO2)B} / ThCO2] × 100
(CO2)T: 시험 물질이 담긴 용기에서 발생한 이산화탄소 누적량
(CO2)B: 퇴비 물질이 담긴 용기에서 발생한 이산화탄소 누적량
ThCO2: 이론적 이산화탄소 발생량
ThCO2= MTOT × CTOT × (44/12)
MTOT: 분석 시작 단계에서 첨가된 시험물질 중 총 건조 고형분의 량(g)
CTOT : 시험물질의 총 건조 고형분에 포함된 유기탄소의 비율(g/g)
44 : 이산화탄소의 분자량
12 : 탄소의 원자량
[표 1]
Figure 112005075149218-PAT00003
상기 표 1에서 평과결과의 범례는 ◎:우수, ○:양호, △:보통, ×:부족을 나타낸다.
상기 표1에서 알 수 있듯이, 본원발명의 알루미늄의 증착두께를 만족하는 경우에는 빛 차단율이 현저히 높은 것을 알 수 있다.
또한, 포장재로서의 미적 가치를 더하는 광택도 측면에서 실시예 1 내지 4에서 제조된 필름의 경우 690~780°를 나타냄으로써, 우수한 금속 광택성을 확인할수 있다. 한편, 가시광선 및 자외선 영역의 빛 차단율에 있어서도 우수한 차단성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 포장재용 생분해성 폴리에스테르는 특정한 조성을 갖는 생분해성 폴리에스테르 필름에 일정 두께의 알루미늄을 증착함으로써, 빛에 의한 변질 및 변색이 없을 뿐 아니라 높은 금속 광택성을 가진다.
상기 필름은 자외선과 가시광선을 효과적으로 차단할 수 있으므로 생분해성 연포장 재료 및 농업용 재료로 널리 활용될 수 있다. 이러한 생분해성 포장재료는 내용물의 변색, 변질을 방지하고 미려한 금속광택으로 여러 가지의 포장재료로 사용되어 상품의 가치를 향상시키는 효과를 가짐과 동시에 다이옥신이 발생하지 않으며 매립시 자연환경에서 생분해되어 환경오염을 유발하지 않는다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서만 상세히 기술되었지만, 본 발명의 기술상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

Claims (7)

  1. 폴리유산 70 ~ 90 중량%와 방향족-지방족 폴리에스테르 수지 10 ~ 30 중량%를 중합하여 제조된 폴리에스테르 필름의 적어도 한면에, 두께가 250 ~ 900 Å인 알루미늄을 증착하여 자외선 또는 가시광선을 차단하는 것을 특징으로 하는 포장재용 생분해성 폴리에스테르 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리유산은 L-락트산, D-락트산 및 L,D-락트산으로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느하나 이상이며, 분자량이 10,000 이상인 것을 특징으로 하는 상기 포장재용 생분해성 폴리에스테르 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 방향족-지방족 폴리에스테르 수지는 전체 방향족-지방족 폴리에스테르 수지에 대하여 방향족 화합물의 함량이 10 ~ 30 몰%인 것을 특징으로 하는 상기 포장재용 생분해성 폴리에스테르 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 알루미늄의 광학밀도는(O.D) 1.5 ~ 4.5인 것을 특징으로 하는 상기 포장재용 생분해성 폴리에스테르 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폴리유산과 방향족-지방족 폴리에스테르 수지의 혼합물 100 중량부에 대하여 방충제 0.5 ~ 5 중량부와 동물기피제 0.5 ~ 5 중량부를 단독 또는 혼합하여 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 상기 포장재용 생분해성 폴리에스테르 필름.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 방충제는 알킬아미노벤조네이트, 디에틸톨루아미드, 히드록시 알킬화 사이클로덱스트린 및 히드록시프로필 β-사이클로덱스트린으로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느하나 이상인 것을 특징으로 하는 상기 포장재용 생분해성 폴리에스테르 필름.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 동물기피제는 퍼메실린인 것을 특징으로 하는 상기 포장재용 생분해성 폴리에스테르 필름.
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KR20120001539A (ko) * 2010-06-29 2012-01-04 코오롱인더스트리 주식회사 수축필름 및 이의 제조방법
WO2013180468A1 (ko) * 2012-06-01 2013-12-05 에스케이케미칼주식회사 폴리유산 수지 및 이를 포함하는 포장용 필름

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