KR102627112B1

KR102627112B1 - 폴리에틸렌계 수지 필름의 제조방법

Info

Publication number: KR102627112B1
Application number: KR1020207015315A
Authority: KR
Inventors: 히로카즈 오기; 다다시 니시; 아키라 마츠다
Original assignee: 도요보 가부시키가이샤
Priority date: 2017-11-08
Filing date: 2018-11-01
Publication date: 2024-01-18
Anticipated expiration: 2038-11-01
Also published as: TW201922449A; JP7331698B2; TWI787379B; CN111344337A; WO2019093216A1; JPWO2019093216A1; CN111344337B; KR20200077567A

Abstract

본 발명은 히트 실링성이 우수하고, 또한 외관과 내스크래치성도 우수한 폴리에틸렌계 수지 필름을 효율적으로, 또한 안정적으로 제조하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 폴리에틸렌계 수지 필름의 제조방법은 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자와, 폴리에틸렌계 수지를 포함하는 폴리에틸렌 수지 조성물을 용융 혼련하는 공정, 폴리에틸렌 수지 조성물을 용융 압출하여 용융 폴리에틸렌 수지 조성물 시트로 하는 공정, 용융 폴리에틸렌 수지 조성물 시트를 냉각 고화하는 공저을 포함하고, 상기 폴리에틸렌 수지 조성물을 용융 혼련하는 공정에 있어서 여과 정밀도 100 ㎛ 이하의 필터를 사용하여 여과하는 공정을 포함한다.

Description

폴리에틸렌계 수지 필름의 제조방법

본 발명은 폴리에틸렌계 수지 필름의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 안정된 내블로킹성 또는 안정된 미끄러짐성이 우수하며, 또한 외관과 내스크래치성도 우수한 폴리에틸렌계 수지 필름의 제조방법에 관한 것이다.

최근 들어 편리성, 자원절약, 환경에 대한 부하 저감 등에 의해 필름을 사용한 포장 또는 용기가 넓은 분야에서 사용되어 오고 있다. 필름은 종래의 성형용기, 성형물에 비해 경량, 폐기처리가 용이, 저비용이 이점이다.

예를 들면 실란트 필름은 통상, 실란트 필름보다 저온 열접착성이 떨어지는 이축연신 나일론 필름, 이축연신 에스테르 필름, 이축연신 폴리프로필렌 필름 등의 기재 필름과 라미네이트하여 사용되는 것이 일반적이다. 이들 기재 필름과 라미네이트 가공 후에 롤형상으로 보관하면, 실란트 필름과 기재 필름 사이에서 블로킹이 발생하여, 제대(製袋) 가공 전에 라미네이트 필름을 되감기 어려운 경우가 있거나, 제대 가공 중 봉지의 내면이 되는 실란트 필름끼리 블로킹이 발생하여, 식품을 충전하기 어려운 경우가 있었다.

이에, 전분 등의 가루를 실란트 필름의 표면에 뿌림으로써, 전술한 바와 같은 실란트 필름과 기재의 블로킹이나 실란트 필름끼리의 블로킹을 회피하는 방책이 알려져 있다.

그러나, 이 방책의 경우 필름 가공장치 주변을 오염시킬 뿐 아니라, 포장식품의 외관을 현저히 악화시키거나, 또는 실란트 필름에 부착된 분말이 식품과 함께 직접 포장체 내에 혼입되거나, 히트 실링강도가 저하된다고 하는 문제를 발생시키고 있었다.

이에 폴리에틸렌계 수지에 실리카 등의 무기 미분말 또는 무기 미립자를 사용한 폴리에틸렌계 수지 필름이 보고되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조.).

그러나, 이 방책의 경우, 폴리에틸렌계 필름에 첨가되는 알루미나나 실리카 등의 무기 미분말 또는 무기 입자를 포함하는 필름면끼리를 맞대어 문질렀을 때 흠집이 발생하기 쉽고, 라미네이트기나 제대 가공기 등을 실란트 필름 또는 기재 필름과의 적층체가 통과할 때, 기계의 일부와의 접촉 시에 무기 미분말 또는 무기 입자가 탈락하기 쉽다고 하는 문제도 가지고 있었다(예를 들면, 특허문헌 1 참조.).

또한, 아크릴계 단량체와 스티렌계 단량체를 주성분으로 하는 공중합체로 이루어지는 유기 가교 입자를 사용한 폴리에틸렌계 수지 필름이 보고되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조.).

그러나, 이 방책의 경우, 흠집 발생의 용이함은 무기 입자 만큼 나쁘지는 않지만 충분하다고는 할 수 없다. 또한, 내블로킹이나 입자 탈락의 문제도 아직 남아 있었다.

또한, 폴리에틸렌 원료 수지 조성물을 용융 혼련하고, 압출하여 시트로 할 때 폴리에틸렌 수지가 분해되고, 재결합한 결과로서 생성된 가교 유기물, 소위 겔을 필터를 사용하여 여과하는 것이 품질관리에 있어서 불가결하다. 이때, 무기 입자나 가교 유기 입자는 응집되어 필터의 눈에 막히면 필터를 교환해야만 하기 때문에, 조업성 저하나 비용이 올라간다고 하는 문제가 있었다. 또한 압출속도를 우선하여, 여과 정밀도가 낮은 필터를 사용하면 소위 겔의 제거가 불충분하여, 경시에서 겔 결점이 증가하여 품질이 저하된다고 하는 문제가 있었다.

일본국 특허공개 평10-86300호 공보

본 발명은 히트 실링성, 외관 및 내스크래치성이 우수하며, 또한 입자의 탈락이 적은 폴리에틸렌계 수지 필름을 효율적으로, 또한 안정적으로 제조하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 이러한 실상을 감안하여, 예의 검토한 결과, 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자를 사용하고, 여과 정밀도가 높은 필터를 사용하여 폴리에틸렌계 수지 필름을 제조함으로써 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 해결하기에 이르렀다.

즉 본 발명은 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자와, 폴리에틸렌계 수지를 포함하는 폴리에틸렌 수지 조성물을 용융 혼련하는 공정, 폴리에틸렌 수지 조성물을 용융 압출하여 용융 폴리에틸렌 수지 조성물 시트로 하는 공정, 용융 폴리에틸렌 수지 조성물 시트를 냉각 고화하는 공정을 포함하고, 상기 폴리에틸렌 수지 조성물을 용융 혼련하는 공정에 있어서 여과 정밀도 100 ㎛ 이하의 필름을 사용하여 여과하는 공정을 포함하는 폴리에틸렌계 수지 필름의 제조방법이다.

이 경우에 있어서, 상기 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자의 점도 평균 분자량이 150만 이상이고, 또한 DSC에 의한 융점 피크 온도가 150℃ 이하인 것이 적합하다.

또한, 이 경우에 있어서, 상기 필터의 여과 정밀도가 80 ㎛ 이하인 것이 적합하다.

본 발명에 의해, 히트 실링성이 우수하며, 또한 외관과 내스크래치성도 우수한 폴리에틸렌계 수지 필름을 효율적으로, 또한 안정적으로 제조할 수 있다.

(폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자)

본 발명에 있어서의 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자는 그의 점도 평균 분자량이 150만 이상인 것이 바람직하며, 160만 이상인 것이 보다 바람직하고, 170만 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 250만 이하가 바람직하고, 240만 이하인 것이 보다 바람직하며, 230만 이하인 것이 더욱 바람직하다.

이 범위의 점도 평균 분자량이면 얻어진 필름의 적어도 한쪽 표면층의 최대 산 높이를 2 ㎛ 이상, 15 ㎛ 이하로 할 수 있다. 그 이유는 명확하지는 않으나, 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자와 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자 이외의 폴리에틸렌계 수지의 분자량의 차가 매우 큰 것으로부터 분자가 혼합되지 않아, 용융 혼합하고, 압출하여 얻은 필름 중에 있어서도 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자의 형상을 유지하는 것이 용이하고, 또한 입자끼리의 융착이나 접착 등에 의한 응집도 일어나기 어렵기 때문에, 필름 표면에 무기의 입자와 동일하게 입경에 걸맞은 돌기를 형성할 수 있는 것으로 추정하고 있다.

폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자의 점도 평균 분자량이 150만 미만이면, 용융 혼합 시의 온도가 융점 피크보다 높은 경우, 열이나 전단에 의한 분해 또는 융착 응집이나 베이스 수지와의 부분적인 상용에 의한 입자 형상의 변화가 발생하기 때문에, 종래의 무기 입자나 유기 가교 폴리머 비드와 같은 돌기 형성이 불가능해져, 안티블로킹제로서의 기능이 불충분해질 뿐 아니라, 투명성 등의 외관, 필름의 기계적 강도, 또는 히트 실링성에 영향을 미친다.

또한, 점도 평균 분자량이 250만을 초과하면, 용융 혼합하고, 압출하여 필름을 형성할 때에 입자 형상을 유지하기 쉬워지는데, 그 경우는 적합한 필름 표면 돌기를 형성하는 것이 어려워지는 경향이 있다.

또한, 이것도 놀랄만한 것인데, 점도 평균 분자량이 150만 이상인 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자는 응집되기 어렵다고 하는 성질이 있음에도 불구하고, 그것과 혼합되는 다른 폴리에틸렌계 수지로부터는 무기 입자보다도 탈락하기 어렵다고 하는 특징을 갖는 것을 알 수 있었다.

또한 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자의 점도 평균 분자량이 150만 이상이면 입자 자신이 윤활성을 가져, 내블로킹과 미끄러짐성의 향상에 기여하고, 또한 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자는 부드럽기 때문에, 내스크래치성도 향상되는 것으로 생각된다.

본 발명에서 사용하는 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자의 평균 입자경이 2 ㎛ 이상이 바람직하고, 3 ㎛ 이상이 보다 바람직하며, 5 ㎛ 이상이 더욱 바람직하다. 또한 평균 입경이 20 ㎛ 이하가 바람직하고, 15 ㎛ 이하가 보다 바람직하며, 10 ㎛ 이하가 더욱 바람직하다.

이에 더하여, 입경이 25 ㎛ 이상인 입자를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 평균 입경이 20 ㎛ 이하더라도, 입경이 25 ㎛ 이상인 입자를 1% 이상 포함하면 필름 표면의 최대 산 높이가 15 ㎛를 초과하기 쉬워진다. 그러면 필름 표면을 육안으로 관찰하면 후술하는 플리커가 발생한다.

또한 25 ㎛ 이상의 입자는 결점이 되어 품질이 저하된다고 하는 점에서도 바람직하지 않다.

(폴리에틸렌계 수지)

본 발명에 있어서의 「폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자」 이외의 폴리에틸렌계 수지란, 에틸렌 단량체의 단독 중합체, 에틸렌 단량체와 α-올레핀의 공중합체 및 이들의 혼합물이며, α-올레핀으로서는 프로필렌, 부텐-1, 헥센-1, 4-메틸펜텐-1, 옥텐-1, 데센-1 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서의 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자 이외의 폴리에틸렌계 수지의 밀도범위에는 특별히 제한이 없으나, 히트 실링성과 내블로킹성을 양립시킨 폴리에틸렌계 수지 필름을 얻기 위해서는 900∼940 ㎏／㎥가 바람직하고, 905∼935 ㎏／㎥가 보다 바람직하며, 910∼930 ㎏／㎥가 더욱 바람직하고, 915∼925 ㎏／㎥가 특히 바람직하다. 밀도가 900 ㎏／㎥보다 작은 폴리에틸렌계 수지는 내블로킹이 저하되기 쉽다.

밀도가 940 ㎏／㎥보다 큰 폴리에틸렌계 수지는 히트 실링 개시온도가 높아, 제대 가공이 곤란하며, 투명성도 떨어지지만, 밀도가 940 ㎏／㎥보다 큰 폴리에틸렌계 수지를 사용한 경우, 중량물 등을 포장하는 강도가 우수한 폴리에틸렌계 수지 필름을 필터의 교환빈도를 낮춰서 제조하거나, 결점이 적은 필름을 제조하는 것에는 본 발명은 매우 유효하다.

내블로킹성은 필름의 측정면끼리를 포갠 샘플을 히트 프레스(테스터 산업사 제조 모델：SA-303)에 있어서, 크기 7 ㎝×7 ㎝, 온도 50℃, 압력 440 kgf／㎠, 시간 15분의 가압처리를 행한다. 이 가압처리로 블로킹한 샘플과 바(지름 6 ㎜, 재질：알루미늄)를 바와 박리면은 수평이 되도록, 오토그래프(시마즈 제작소 제조 모델：UA-3122)에 장착하고, 바가 속도 (100 m／분)으로 블로킹부를 박리할 때의 힘을 4회 측정하여, 그의 평균값을 지표로 하는 것인데, 밀도가 0.940 g／㎥보다 큰 폴리에틸렌계 수지를 사용한 경우는, 4회 측정 각각의 측정값에서 변동하기 쉬울 뿐 아니라, 히트 실링 개시온도가 높아지는 경향이 확인되었다. 4회 측정 각각의 측정값의 변동은 무기 입자를 사용한 경우와 동등한 레벨인 것이 바람직하다.

측정 샘플별로 측정값이 변동하기 쉬운 이유에 대해서는 현재 명확하지는 않으나, 높은 밀도의 폴리에틸렌계 수지가 베이스가 되면 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자의 점도 평균 분자량 저하나 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자 이외의 폴리에틸렌계 수지와의 분자쇄의 인터로킹 등에 의한 입경 변화가 생겨, 그 결과 형성되는 표면의 돌기가 보다 불균일한 것이 되는 것에 따른 것으로 추찰하고 있다.

본 발명의 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자 이외의 폴리에틸렌계 수지로서는, 제막성 등의 측면에서 용융흐름속도(이하, MFR로 기재하는 경우가 있다.)는 2.5∼10 g／분 정도가 바람직하다. 여기서 MFR은 JIS K7210에 준거해서 측정하였다. 또는 그 폴리에틸렌계 수지는 자체 기지의 방법으로 합성된다.

본 발명에 있어서의 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자 이외의 폴리에틸렌계 수지의 MFR이 2.5 g／10분 이하와 같은 낮은 수지를 사용하는 경우는, 밀도에서의 설명과 마찬가지로 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자의 점도 평균 분자량 저하나 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자 이외의 폴리에틸렌계 수지와의 분자쇄의 인터로킹 등에 의한 입경 변화가 생기기 쉬워지기 때문에, 압출조건에는 주의가 필요하다. 대형 제막기로 고속 제막하는 경우는 MFR은 3∼4 g／10분 정도가 제막성을 위해서는 특히 바람직하다.

본 발명에 있어서의 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자 이외의 폴리에틸렌계 수지로서는 내열성 등의 측면에서, 융점은 85℃ 이상이 바람직하고, 100℃ 이상이 보다 바람직하며, 특히 110℃ 이상이 바람직하다.

본 발명에 있어서의 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자 이외의 폴리에틸렌계 수지는 단일계여도 되지만, 상기 밀도범위의 밀도가 상이한 폴리에틸렌계 수지를 2종 이상 배합하는 것도 가능하다. 밀도가 상이한 폴리에틸렌계 수지를 2종 이상 배합한 경우, GPC 측정이나 밀도 측정에 의해 그의 평균 밀도, 배합비를 추측할 수 있다.

전술한 바와 같은 밀도가 900∼940 ㎏／㎥인 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자 이외의 폴리에틸렌계 수지로서는, 투명하고, 유연성이 풍부하며, 인열강도, 인장강도가 평균적으로 우수한 고압법 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 부텐-1·헥센-1 옥텐-1을 소량 공중합시켜, 분자쇄에 단분자쇄를 많이 가져, 실링 성능, 물리적 강도가 우수한 직쇄상 단쇄 분기 폴리에틸렌(LLDPE), 매우 샤프한 분자량 분포를 나타내고, 코모노머의 분포도 균일하며, 인열·인장·돌자강도·내핀홀 특성이 우수한 메탈로센 촉매 직쇄상 단쇄 분기 폴리에틸렌(LLDPE)을 그 용도에 따라 선택할 수 있다.

본 발명에 있어서의 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자의 첨가량으로서는, 필름 전체에 대해 0.1 중량% 이상인 것이 바람직하고, 0.3 중량% 이상이 보다 바람직하며, 0.4 중량% 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 2 중량% 이하가 바람직하고, 1.5 중량% 이하가 보다 바람직하며, 1.0 중량% 이하가 더욱 바람직하다. 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자의 첨가량이 0.1 중량% 미만이면 얻어진 필름의 적어도 한쪽 표면층의 최대 산 높이를 지정면적(0.2 ㎟)당 2 ㎛ 이상으로 하는 것이 곤란해져, 안티블로킹성과 미끄러짐성이 얻어지기 어려워진다. 또한, 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자의 첨가량이 2 중량%보다 많아지면 표면의 돌기가 많아져, 투명성이 나쁘고, 저온 실링성도 떨어지기 쉽다.

본 발명에 있어서의 폴리에틸렌계 수지 필름에는 본 발명의 목적과 효과를 손상시키지 않는 범위에 있어서, 공지의 첨가제, 예를 들면 산화 방지제, 중화제, 유기 윤활제, 무적제, 대전 방지제를 병용해도 된다. 이들 첨가제의 배합은 폴리에틸렌계 수지 조성물의 각 성분을 배합, 혼합할 때 적당히 배합할 수 있다.

본 발명에 있어서의 폴리에틸렌계 수지 필름에는 유기계 윤활제를 첨가하는 것이 바람직하다. 적층 필름의 미끄러짐성과 블로킹 방지 효과가 향상되어, 필름의 취급성이 좋아진다. 그 이유로서, 유기 윤활제가 블리드 아웃되어 필름 표면에 존재함으로써, 윤활제 효과와 이형 효과가 발현된 것으로 생각된다. 또한, 유기계 윤활제는 상온 이상의 융점을 갖는 것을 첨가하는 것이 바람직하다. 유기 윤활제는 지방산 아미드, 지방산 에스테르를 들 수 있다. 구체적으로는 올레산아미드, 에루크산아미드, 베헨산아미드, 에틸렌비스올레산아미드, 헥사메틸렌비스올레산아미드, 에틸렌비스올레산아미드 등이다. 이들을 단독으로 사용해도 상관없으나, 2종류 이상을 병용함으로써 지나치게 가혹한 환경하에 있어서도 미끄러짐성과 블로킹 방지 효과를 유지할 수 있기 때문에 바람직하다.

본 발명의 필름 또는 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자를 함유하는 층에 있어서의 유기계 윤활제 아미드 농도의 하한은 바람직하게는 200 ppm이고, 보다 바람직하게는 400 ppm이다. 상기 미만이면 미끄러짐성이 악화되는 경우가 있다. 유기 윤활제 아미드 농도의 상한은 바람직하게는 2,500 ppm이고, 보다 바람직하게는 2,000 ppm이다. 상기를 초과하면 지나치게 미끄러져 바람직하지 않다.

또한, 에틸렌·초산비닐 공중합체, 에틸렌·아크릴산에스테르 공중합체 등도 본 발명의 목적과 효과를 손상시키지 않는 범위에 있어서 혼합하여 사용해도 된다.

본 발명에 있어서의 폴리에틸렌계 수지 필름에 있어서는, 무기 입자를 실질적으로 함유하지 않는 것이 필요하다. 무기 입자를 실질적으로 함유하는 경우는, 내스크래치성이나 입자가 탈락하지 않는 등의 폴리에틸렌 수지로 이루어지는 입자의 첨가 효과가 얻어지기 어려워질 뿐 아니라, 오히려 여과 정밀도가 높은 필터를 사용한 경우, 필터 승압이 빨라, 필터 교환에 따른 조업성 저하가 일어난다. 여기서 말하는 무기 입자란 실리카, 탈크, 탄산칼슘, 규조토, 제올라이트 등의 일반적으로 안티블로킹제로서 사용되는 무기물이며, 실질적으로 함유하지 않는다는 것은 본 발명의 폴리에틸렌계 수지 필름 전체에 있어서의 무기 입자의 양이 비율이 0.2 중량% 이하인 것을 의미한다. 보다 바람직하게는 0.1 중량% 이하이다.

본 발명에 있어서의 폴리에틸렌계 수지 필름에 있어서는 가교 유기 입자를 실질적으로 함유하지 않는 것이 필요하다. 가교 유기 입자를 실질적으로 함유하는 경우는, 내스크래치성이나 입자가 탈락하지 않는 등의 폴리에틸렌 수지로 이루어지는 입자의 첨가 효과가 얻어지기 어려워진다. 여기서 말하는 가교 유기 입자란 폴리메틸아크릴레이트 수지 등으로 대표되는 가교 입자이며, 실질적으로 함유하지 않는다는 것은 본 발명의 폴리에틸렌계 수지 필름 전체에 있어서의 가교 유기 입자의 양의 비율이 0.2 중량% 이하인 것을 의미한다. 보다 바람직하게는 0.1 중량% 이하이다.

(제막방법)

본 발명의 폴리에틸렌계 수지 필름의 제조방법으로서는, 예를 들면 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자, 및 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자 이외의 폴리에틸렌계 수지를 포함하는 폴리에틸렌계 수지 조성물을 용융 혼련하는 공정, 용융 혼련한 수지 조성물을 용융 압출하여 용융 수지 조성물 시트로 하는 공정, 용융 수지 조성물 시트를 냉각 고화하는 공정을 채용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서의 폴리에틸렌계 수지 필름은 단층이어도 되고, 적층이어도 된다. 적층의 경우는 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자를 함유하고, 적어도 한쪽 표면층의 최대 산 높이가 2 ㎛ 이상, 15 ㎛ 이하인 층과는 상이한 다른 층을 설치할 수 있다.

단층인 경우의 필름의 두께로서는 3 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 10 ㎛ 이상이 보다 바람직하며, 15 ㎛ 이상이 더욱 바람직하고, 20 ㎛ 이상이 특히 바람직하다. 또한, 200 ㎛ 이하가 바람직하고, 150 ㎛ 이하가 보다 바람직하며, 100 ㎛ 이하가 특히 바람직하다. 3 ㎛ 미만의 경우는 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자의 효과가 저하되어, 내블로킹성과 미끄러짐성의 효과가 발현되기 어렵다.

적층인 경우의 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자를 함유하고, 적어도 한쪽 표면층의 최대 산 높이가 2 ㎛ 이상, 15 ㎛ 이하인 층의 두께로서는 3 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 10 ㎛ 이상이 보다 바람직하며, 15 ㎛ 이상이 더욱 바람직하고, 20 ㎛ 이상이 특히 바람직하다. 또한, 200 ㎛ 이하가 바람직하고, 150 ㎛ 이하가 보다 바람직하며, 100 ㎛ 이하가 특히 바람직하다. 3 ㎛ 미만의 경우는 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자의 효과가 저하되어, 내블로킹성과 미끄러짐성의 효과가 발현되기 어렵다.

(원료 혼합공정)

폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자와, 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자 이외의 폴리에틸렌계 수지를 혼합하는 경우, 이들이 균일하게 혼합되는 방법이면 되고, 마스터배치를 사용하는 경우라면, 리본 블렌더, 헨쉘 믹서, 텀블러 믹서 등을 사용해서 혼합하는 방법 등을 들 수 있다. 직접 첨가하는 경우는 첨착제를 부착한 레진에 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자를 부착시켜도 되고, 사이드 피드 등으로 직접 압출기에 첨가해도 된다.

폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자를 고농도로, 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자 이외의 폴리에틸렌계 수지와 혼합하여 이루어지는 마스터배치 소량을, 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자 이외의 폴리에틸렌계 수지와 혼합하여 사용하는 방법은 분산성도 좋고 간편하다. 단, 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자를 마스터배치를 사용하지 않고, 직접 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌 단량체의 단독 중합체, 또는 에틸렌 단량체와 α-올레핀의 공중합체와 혼합하는 경우는 높은 분산성이 얻어지기 때문에, 비용적으로는 사이드 피드 방식 등에 의한 직접 첨가가 바람직하다.

(용융 혼련공정)

먼저, 필름 원료로서 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자와, 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자 이외의 폴리에틸렌계 수지의 수분율이 1,000 ppm 미만이 되도록, 건조 또는 열풍 건조한다. 이어서, 각 원료를 계량, 혼합하여 압출기에 공급하고, 용융 혼련한다.

혼합하여 얻어진 폴리에틸렌계 수지 조성물의 용융 혼합온도의 하한은 바람직하게는 200℃이고, 보다 바람직하게는 210℃이며, 더욱 바람직하게는 220℃이다. 상기 미만이면 토출이 불안정해지는 경우가 있다. 수지 조성물의 용융온도의 상한은 바람직하게는 260℃이다. 상기를 초과하면 수지 조성물의 분해가 진행되어, 재결합한 결과로서 생성된 가교 유기물, 소위 겔 등의 이물질의 양이 많아지게 된다.

폴리에틸렌계 수지 조성물에 전술한 산화 방지제를 함유하는 경우는, 보다 고온에서의 용융 압출이 가능해지는데, 270℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용하는 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자의 융점은 150℃ 정도 이하이고, 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자 이외의 폴리에틸렌계 수지와 혼합하여, 용융 혼련 시의 온도보다도 훨씬 낮음에도 불구하고, 놀랍게도 「폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자」 이외의 폴리에틸렌계 수지에 분자 레벨로 분산하지 않고, T 다이스로부터 압출되어, 냉각공정을 거쳐 얻어진 폴리에틸렌계 수지 필름에는, 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자가 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자 이외의 폴리에틸렌계 수지에 첨가 전의 입경과 형상을 유지한 채 존재한다.

(여과)

용융 혼련공정에서는 용융된 폴리에틸렌계 수지 조성물 중에 포함되는 이물질을 제거하기 위해 고정밀도 여과를 행할 수 있다. 용융 수지의 고정밀도 여과에 사용되는 여재는 특별히 한정되지는 않으나, 스테인리스 소결체의 여재의 경우, 소위 겔 등의 이물질에 더하여, 촉매 등의 첨가물에 유래하는 Si, Ti, Sb, Ge, Cu를 주성분으로 하는 응집물의 제거 성능이 우수하여 적합하다. 또한, 그 여과 정밀도는 100 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 80 ㎛ 이하이며, 특히 바람직하게는 70 ㎛ 이하이다.

본 발명에 있어서의 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자는 용융 혼련 중에 용융되기 때문에, 고정밀도 여재로 여과가 불가능할 뿐 아니라, 조대 입자도 적은 것으로부터 눈막힘에 의한 승압이 무기 입자와 비교하여 적다고 하는 이점이 있다. 또한, 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자의 평균 입경을 작게 하거나, 입도 분포를 좁게 함으로써, 예를 들면 여과 정밀도 60 ㎛ 이하라고 하는 고정밀도 여재로 공업적으로 생산하더라도 눈막힘이 적어, 이물질의 제저가 가능하며, 또한 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자에 의해 얻어지는 내블로킹성을 손상시키지 않는 것도 없다고 하는 이점이 있다.

여기서 말하는 여과 정밀도란 공칭 여과 정밀도로, 표시 여과 정밀도 이상의 크기의 입자(예를 들면 여과 정밀도 60 ㎛로 한 경우는 60 ㎛ 이상의 입자)를 60% 이상 포착하는 성능을 갖는다. 절대 여과 정밀도는 표시 여과 정밀도 이상의 크기의 입자를 99.9% 이상 포착하는 성능인데, 공칭 여과 정밀도라 하더라도 성능으로서 절대 여과 정밀도에 가까운 것이 바람직하다.

(필터 승압)

폴리에틸렌계 수지 조성물을 용융 혼련 중의 승압량은 작은 편이 바람직하다. 승압량의 측정방법은 실시예에 기재된 방법으로 행하였다.

(용융 압출공정)

다음으로, 용융된 폴리에틸렌계 수지 조성물 시트를 예를 들면 T형 다이스로부터 용융 압출하여, 냉각 롤 상에 캐스팅하고, 냉각 고화하여 미연신 시트를 얻는다. 이를 위한 구체적인 방법으로서는, 냉각 롤 상으로 캐스팅하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용하는 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자는 애초부터 소수성 수지이기 때문에, 용융 혼련, 압출 공정을 거치더라도 그 입자 표면의 소수성이 변하지 않고, 표면을 소수화 처리한 무기 입자에서 보이는 T형 다이스의 립에서의 열열화물, 소위 눈곱의 퇴적이 매우 발생하기 어렵다.

용융된 폴리에틸렌계 수지 조성물 시트를 용융 압출하여 물체를 T 다이법이나 인플레이션법으로 필름으로 하는 방법 등을 들 수 있는데, 수지 조성물의 용융온도를 높게 할 수 있는 점에서 T 다이법이 특히 바람직하다.

(립 오염)

폴리에틸렌계 수지 조성물을 T형 다이스로부터 용융 압출할 때의 T형 다이스의 립의 오염은 적은 편이 바람직하다. 립 오염의 측정방법은 실시예에 기재된 방법으로 행하였다.

(냉각 고화공정)

예를 들면, T형 다이스로부터 용융 압출한 폴리에틸렌계 수지 조성물의 용융 시트를 냉각 롤 상에 캐스팅하여 냉각을 행하는 것이 바람직하다. 냉각 롤 온도의 하한은 바람직하게는 10℃이다. 상기 미만이면 결정화 억제의 효과가 포화되는 경우가 있을 뿐 아니라 결로 등의 문제가 발생하여 바람직하지 않다. 냉각 롤 온도의 상한은 바람직하게는 70℃ 이하이다. 상기를 초과하면 결정화도가 지나치게 높아져 외관이 나빠지는 경우가 있다. 또한 냉각 롤의 온도를 상기 범위로 하는 경우, 결로 방지를 위해 냉각 롤 부근 환경의 습도를 낮춰 두는 것이 바람직하다.

캐스팅의 경우, 표면에 고온의 수지가 접촉하기 때문에 냉각 롤 표면의 온도가 상승한다. 또한, 냉각 롤은 내부에 배관을 통해 냉각수를 흘려서 냉각하는데, 충분한 냉각수량을 확보, 배관의 배치를 고안, 배관에 슬러지가 부착되지 않도록 유지 보수 등을 행하여, 냉각 롤 표면의 폭방향의 온도차를 적게 할 필요가 있다. 이때, 미연신 시트의 두께는 3∼200 ㎛의 범위가 적합하다.

(다층 구성)

본 발명에 있어서의 폴리에틸렌계 수지 필름은 다층 구성이어도 된다. 다층인 경우는, 전술한 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자를 함유하고, 적어도 한쪽 표면층의 최대 산 높이가 2 ㎛ 이상, 15 ㎛ 이하인 층에 더하여, 다른 층을 1층 또는 2층 이상 설치할 수 있다.

이와 같이 다층화하는 구체적인 방법으로서, 일반적인 다층화장치(다층 피드블록, 스태틱 믹서, 다층 멀티 매니폴드 등)를 사용할 수 있다.

예를 들면, 2대 이상의 압출기를 사용하여 상이한 유로로부터 송출된 열가소성 수지를 피드 블록이나 스태틱 믹서, 멀티 매니폴드 다이 등을 사용하여 다층으로 적층하는 방법 등을 사용할 수 있다. 또한, 1대의 압출기만을 사용하여, 압출기로부터 T형 다이까지의 멜트라인에 전술한 다층화장치를 도입하는 것도 가능하다.

3층 구성의 경우는 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자를 함유하고, 적어도 한쪽 표면층의 최대 산 높이가 3 ㎛ 이상, 15 ㎛ 이하인 층을 실링층(A층)으로 하고, 다른 층을 각각 중간층(B층), 라미네이트층(C층)으로 하여, 이 순서로 포함하는 구성으로 하는 것이 좋다.

최외층은 각각 A층, C층이다.

중간층(B층), 라미네이트층(C층)을 사용하는 폴리에틸렌계 수지로서는, 예를 들면 에틸렌·α-올레핀 공중합체, 고압법 폴리에틸렌으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 혼합한 것을 들 수 있다. 상기 에틸렌·α-올레핀 공중합체는 에틸렌과 탄소수 4∼18의 α-올레핀의 공중합체이며, α-올레핀으로서는 부텐-1, 헥센-1, 4-메틸펜텐-1, 옥텐-1, 데센-1 등을 들 수 있다.

이들 폴리에틸렌계 수지로부터 얻어지는 필름은 우수한 히트 실링 강도, 핫택성, 협잡물 실링성, 내충격성을 갖고, 그 폴리에틸렌계 수지는 이들 특성을 저해하지 않는 범위에서, 다른 수지, 예를 들면 에틸렌·초산비닐 공중합체, 에틸렌·아크릴산에스테르 공중합체 등을 혼합해서 사용해도 된다.

이때, 중간층(B층), 라미네이트층(C층)에 사용하는 폴리에틸렌계 수지는 동일해도 되고, 상이해도 된다. 또한, 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자를 첨가해도 되고, 첨가하지 않아도 된다. 그러나, 무기 입자 및 유기 가교 입자를 실질적으로 함유하지 않는다. 실질적으로 함유하지 않는다는 것은, 본 발명의 폴리에틸렌계 수지 필름 전체에 있어서의 가교 유기 입자의 양의 비율이 0.2 중량% 이하인 것을 의미한다. 보다 바람직하게는 0.1 중량% 이하이다.

이 경우에 있어서, 상기 필름의 각 층의 폴리에틸렌계 수지의 평균 밀도가 실란트층(A층)≤중간층(B층)≤라미네이트층(C층)인 것이 바람직하다. 배합되어 있는 유기 윤활제는 밀도가 높은 층으로는 이동하기 어렵기 때문에, 라미네이트 후의 미끄러짐성을 유지하기 위해 효과적이다.

이때, 중간층(B층) 및 라미네이트층(C층)의 밀도의 하한은 바람직하게는 900 ㎏／㎥이고, 보다 바람직하게는 920 ㎏／㎥이며, 더욱 바람직하게는 930 ㎏／㎥이다. 상기 미만이면 강성이 약하여, 가공하기 어려운 경우가 있다.

중간층(B층) 및 라미네이트층(C층)의 밀도의 상한은 바람직하게는 960 ㎏／㎥이고, 보다 바람직하게는 940 ㎏／㎥이며, 더욱 바람직하게는 935 ㎏／㎥이다.

본 발명에 있어서의 폴리에틸렌계 수지 필름의 중간층(B층)에 전술한 유기 윤활제를 사용해도 되고, 유기 윤활제의 하한은 바람직하게는 200 ppm이며, 보다 바람직하게는 400 ppm이다. 상기 미만이면 미끄러짐성이 악화되는 경우가 있다.

중간층(B층)의 에루크산아미드 농도의 상한은 바람직하게는 2,000 ppm이고, 보다 바람직하게는 1,500 ppm이다. 상기를 초과하면 지나치게 미끄러져 어긋나게 감기는 원인이 되는 경우가 있다.

본 발명에 있어서의 폴리에틸렌계 수지 필름의 중간층(B층)에 회수 수지를 10∼30 질량% 배합해도 된다.

본 발명에 있어서는, 이상으로 기술한 폴리에틸렌계 수지 필름의 라미네이트층(C층) 면에 코로나 처리 등의 활성선 처리를 행하는 것이 바람직하다. 이 대응에 의해 라미네이트 강도가 향상된다.

2층인 경우는 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자를 함유하고, 적어도 한쪽 표면층의 최대 산 높이가 3 ㎛ 이상, 15 ㎛ 이하인 층을 실링층(A층)으로 하고, 다른 층을 라미네이트층(C층)으로 하는 것이 좋다.

(최대 돌기 높이)

본 발명의 폴리에틸렌계 수지 필름의 적어도 한쪽 표면층의 최대 산 높이가 2 ㎛ 이상, 15 ㎛ 이하인 것이 필요하다. 최대 산 높이 Rz가 15 ㎛를 초과하는 경우는 외관 불량을 발생시키기 때문에 바람직하지 않다. 측정방법은 실시예에 기재된 방법으로 행한다.

(15 μ 이상의 돌기 수)

본 발명에 ㄹ있어서의 폴리에틸렌계 수지 필름은 상기 표면의 최대 산 높이가 2 ㎛ 이상, 15 ㎛ 이하인 표면층에 있어서의 15 ㎛를 초과하는 돌기의 수(개／0.2 ㎟)가 0 이하인 것이 바람직하다. 이 수가 적을수록 플리커 느낌이나 헤이즈 등의 외관이 떨어진다. 측정방법은 실시예에 기재된 방법으로 행한다.

(히트 실링 개시온도)

이축연신 나일론 필름(15 ㎛)을 라미네이트한 폴리에틸렌계 수지 필름의 히트 실링 개시온도의 상한은 바람직하게는 130℃이고, 보다 바람직하게는 120℃이다. 상기를 초과하면 실링 가공이 하기 어려워지는 경우가 있다. 측정방법은 실시예에 기재된 방법으로 행한다.

(도달 히트 실링강도)

이축연신 나일론 필름(15 ㎛)을 라미네이트한 폴리에틸렌계 수지 필름의 120℃에 있어서의 도달 히트 실링강도의 하한은 바람직하게는 30 N／15 ㎜이고, 보다 바람직하게는 35 N／15 ㎜이다. 상기 미만이면 제대(製袋) 후에 봉지가 파손되기 쉬워지는 경우가 있다.

이축연신 나일론 필름(15 ㎛)을 라미네이트한 폴리에틸렌계 수지 필름의 120℃에 있어서의 도달 히트 실링강도의 상한은 바람직하게는 70 N／15 ㎜이고, 보다 바람직하게는 65 N／15 ㎜이다. 상기를 초과하면 제대 후에 봉지가 개봉하기 어려워지는 경우가 있다. 측정방법은 실시예에 기재된 방법으로 행한다.

(블로킹강도)

이축연신 나일론 필름(15 ㎛)을 라미네이트한 폴리에틸렌계 수지 필름의 블로킹강도의 하한은 바람직하게는 0 mN／20 ㎜이고, 보다 바람직하게는 10 mN／20 ㎜이며, 더욱 바람직하게는 15 mN／20 ㎜이다.

블로킹강도의 상한은 바람직하게는 150 mN／20 ㎜이고, 보다 바람직하게는 50 mN／20 ㎜이며, 더욱 바람직하게는 40 mN／20 ㎜이다. 상기를 초과하면 권출(捲出) 직후의 미끄러짐성이 악화되는 경우가 있다. 측정방법은 실시예에 기재된 방법으로 행한다.

(마찰강도)

이축연신 나일론 필름(15 ㎛)을 라미네이트한 폴리에틸렌계 수지 필름의 라미네이트 후의 정마찰계수의 하한은 바람직하게는 0.05이고, 보다 바람직하게는 0.08이다. 상기 미만이면 권취(捲取) 시에 필름이 지나치게 미끄러져 어긋나게 감기는 원인이 되는 경우가 있다.

라미네이트 후의 정마찰계수의 상한은 바람직하게는 0.50이고, 보다 바람직하게는 0.4이다. 상기를 초과하면 제대 후의 개봉성이 나빠, 가공 시의 손실이 증가하는 경우가 있다. 측정방법은 실시예에 기재된 방법으로 행한다.

(헤이즈)

본 발명의 폴리에틸렌계 수지 필름의 헤이즈의 하한은 바람직하게는 3%이고, 보다 바람직하게는 4%이며, 더욱 바람직하게는 5%이다. 상기 미만이면 안티블로킹제가 적을 우려가 있어, 블로킹의 원인이 되는 경우가 있다.

헤이즈의 상한은 바람직하게는 15%이고, 보다 바람직하게는 12%이며, 더욱 바람직하게는 10%이다. 상기를 초과하면 내용물의 시인이 어려워지는 경우가 있다. 측정방법은 실시예에 기재된 방법으로 행한다.

(플리커 느낌)

본 발명의 폴리에틸렌계 수지 필름은 거의 플리커를 느끼지 않거나, 미세한 플리커는 있지만 균일하여 특별히 신경이 쓰이지 않는 것이 바람직하다. 측정방법은 실시예에 기재된 방법으로 행한다.

종래의 전분 등의 가루를 필름 표면에 뿌리지 않아도 내블로킹성을 갖는, 소위 논파우더 타입의 경우, 종래는 평균 입경이 10 ㎛ 정도인 무기 입자를 첨가한 것이 있는데, 플리커 느낌이 떨어지는 경우가 있다.

(내스크래치성)

이축연신 나일론 필름(15 ㎛)을 라미네이트한 폴리에틸렌계 수지 필름은 그 실링면끼리가 포개지도록 손가락으로 집어 10회 문지른 후에도, 흠집이 거의 생기지 않거나, 미세한 줄무늬 형상의 흠집이 생기지만 백화되지는 않는 것이 바람직하다. 측정방법은 실시예에 기재된 방법으로 행한다.

종래의 전분 등의 가루를 필름 표면에 뿌리지 않아도 내블로킹성을 갖는, 소위 논파우더 타입의 경우, 종래는 평균 입경이 10 ㎛ 정도인 무기 입자를 첨가한 것이 있는데, 내스크래치성이 떨어진다.

(영률)

본 발명의 폴리에틸렌계 수지 필름의 영률(TD)의 하한은 바람직하게는 100 ㎫이고, 보다 바람직하게는 200 ㎫이다. 상기 미만이면 강성이 지나치게 약하여 가공하기 어려운 경우가 있다. 영률(TD)의 상한은 바람직하게는 800 ㎫이고, 보다 바람직하게는 600 ㎫이다.

본 발명의 폴리에틸렌계 필름의 영률(TD)의 하한은 바람직하게는 100 ㎫이고, 보다 바람직하게는 200 ㎫이다. 상기 미만이면 강성이 지나치게 약하여 가공하기 어려운 경우가 있다.

영률(TD)의 상한은 바람직하게는 1,000 ㎫이고, 보다 바람직하게는 600 ㎫이다.

실시예

아래에 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하는데, 본 발명은 아래의 실시예에 의해 특별히 한정을 받는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 상세한 설명 및 실시예 중 각 항목의 측정값은 아래의 방법으로 측정하였다.

아래에 본 발명에 있어서의 실시형태를 상세하게 설명한다.

(1) 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자의 측정방법

폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자는 가공 전의 원료 수지의 각 물성을 측정하였다.

또한, 필름 성형한 후에도, 데칸을 용매로 하여, 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자 이외의 폴리에틸렌이 완전히 용해되는 온도에서 필름을 용해시켜, 필터의 여과 정밀도 2 ㎛의 필터로 잔류물을 여과하는 것이나, 데칸 중에서 입자를 완전히 용융시킨 후, GPC 등으로 분자량이 높은 부분을 분리하는 등의 방법으로 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자를 분리하여 측정하는 것도 가능하다.

(2) 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자의 점도 평균 분자량

ASTM-D4020에 준거해서 측정하였다.

(3) 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자의 평균 입경

사용 전의 폴리에틸렌 수지로 이루어지는 입자의 평균 입자경은 아래와 같이 하여 측정하였다.

고속 교반기를 사용하여 소정의 회전속도(약 5,000 rpm)로 교반한 이온 교환수 중에 입자를 분산시키고, 그 분산액을 이소톤(생리식염수)에 첨가하여 초음파 분산기로 추가로 분산한 후에, 콜터 카운터법으로 입도 분포를 구하여 부피 평균 입자경으로서 산출하였다.

(4) 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자의 입도 분포

사용 전의 폴리에틸렌 수지로 이루어지는 입자 중 25 ㎛ 이상의 입자경인 것의 비율은 콜터 카운터법으로 구한 입도 분포로부터 산출하였다.

(5) 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자의 융점

사용 전의 폴리에틸렌 수지로 이루어지는 입자의 융점은 SII 제조 시차주사형 열량계(DSC)를 사용하여, 샘플량 10 ㎎, 승온속도 10℃／분으로 측정하였다. 여기서 검지된 융해 흡열 피크온도를 융점으로 하였다.

(6) 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자 이외의 폴리에틸렌계 수지의 밀도, MFR, 융점

필름 성형 전의 원료를 각각 아래의 방법으로 측정하였다.

또한, 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자를 포함하는 층을 형성하는, 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자 이외의 폴리에틸렌계 수지는 단층이라면 전층, 적층이라면 층 구성을 전자현미경 등으로 확인한 후, 표면을 표면층 미만의 두께로 깎아내서 상기 (1)에서 얻어진 여과한 용액으로부터 용매를 제거한 것으로 동일하게 측정할 수 있다. 적층으로부터 깎아내는 경우는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 등에 라미네이트한 후에 면도칼 등으로 깎아냄으로써 비교적 용이하게 행할 수 있다.

(밀도)

JIS-K7112에 따라 밀도 구배관법으로 측정하였다.

(용융흐름속도：MFR)(g／10분)

JIS-K7210에 준거하여 온도 190℃에서 측정하였다.

(융점)

SII 제조 시차주사형 열량계(DSC)를 사용하여, 샘플량 10 ㎎, 승온속도 10℃／분으로 측정하였다. 여기서 검지된 융해 흡열 피크온도를 융점으로 하였다.

(7) 무기 입자의 필름 중 함유량(중량%)

무기 입자의 필름 중 함유량은 가공 전의 원료 수지 조성물 중 첨가량으로부터 계산하였다.

또한, 필름 성형한 후에도, 데칸을 용매로 하여, 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자 이외의 폴리에틸렌이 완전히 용해되는 온도에서 필름을 용해시켜, 필터의 여과 정밀도 2 ㎛의 필터로 잔류물을 여과하는 등의 방법으로 무기 입자를 분리하여 측정하는 것도 가능하다.

(8) 필터 승압(제막 가공성)

실링층에 사용하는 수지 조성물을 여과 정밀도 60 ㎛의 나슬론 소결 필터에 230℃의 수지온도에서 트라우톤 시험기를 사용하여, 여과면적 81 π 제곱밀리미터에 1 ㎏／시간의 토출량으로 5시간 방류한 경우의 승압량(Δ㎫)을 기준(△)으로 하여, 각각 아래 ◎, ○, △, ×로 분류하였다.

◎：승압량이 비교예 1의 85% 이하이다.

○：승압량이 비교예 1의 90% 이하이다.

△：승압량이 비교예 1과 동등하다.

×：승압량이 비교예 1보다 높다.

(9) 립 오염(제막 가공성)

실링층에 사용하는 수지 조성물을 5시간 압출기로 스트랜드 다이를 이용하여 230℃에서 압출한 경우의 립의 오염을 육안으로 관찰하고, 그것을 기준(△)으로 하여, 아래 ◎, ○, △, ×로 분류하였다.

◎：거의 립 오염을 확인할 수 없다.

○：립 오염이 다소 보인다.

△：립 오염을 명확하게 확인할 수 있다.

×：립 오염이 성장하여 스트랜드에 줄무늬 형상의 우묵한 곳이 생겼다.

(10) 최대 돌기 높이

3차원 표면 조도 SRa는 접촉식 표면 조도(고사카 연구소 제조·모델 ET4000A)를 사용하여, 사방이 3 ㎝×3 ㎝인 필름 조각으로부터 임의로 측정면 1 ㎜×0.2 ㎜의 개소의 표면 조도를 측정하여 최대 산 높이 Rz를 구하였다. 상기 방법으로 측정한 Rz를 n＝3으로 측정하여 평균값을 구하였다.

(11) 15 ㎛ 이상의 돌기 수(개／0.2 ㎟)

15 ㎛ 이상의 돌기 수는 접촉식 표면 조도(고사카 연구소 제조·모델 ET4000A)를 사용하여, 사방이 3 ㎝×3 ㎝인 필름 조각으로부터 임의로 측정면 1 ㎜×0.2 ㎜의 개소의 실링층의 표면 조도를 측정하여 최대 산 높이 Rz가 15 ㎛ 이상인 돌기를 마킹하여 구하였다. Rz가 15 ㎛ 이상에 상당하는 돌기 수를 계수하여 n＝3 측정값의 평균으로부터 구하였다.

(12) 히트 실링 개시온도(℃)

나일론 필름(도요보 제조 이축연신 나일론 필름：N1100, 15 ㎛)의 코로나면에 도요 모톤 제조 드라이 라미네이트용 접착제(TM569, CAT-10L)를 고형분이 3 g／㎡가 되도록 도포하여 80℃의 오븐에서 용제를 휘발 제거한 후, 폴리에틸렌계 수지 필름의 코로나면과 접착제의 도포면을 60℃의 온도 조절 롤 상에서 니핑하여 라미네이트하였다. 라미네이트한 적층 필름은 40℃에서 2일간 에이징하였다. 제작한 적층 샘플에 실링압력 0.1 ㎫, 실링시간 0.5초, 실링온도를 90∼160℃에서 10℃ 피치로 10 ㎜ 폭의 히트 실링을 행하였다.

히트 실링한 샘플을 히트 실링 폭이 15 ㎜가 되도록 직사각형상으로 커트하여 오토그래프(시마즈 제작소 제조 모델：UA-3122)에 세팅하여 200 ㎜／분의 속도로 실링면을 박리한 강도의 최대값을 n수 3으로 측정하여, 각 온도에서의 히트 실링강도와 히트 실링온도를 플로팅하였다. 각 플롯 사이를 직선으로 연결한 그래프로부터 4.9 N／15 ㎜가 되는 히트 실링온도를 읽어 히트 실링 개시온도로 하였다.

(13) 도달 히트 실링강도(N／15 ㎜)

나일론 필름(도요보 제조 이축연신 나일론 필름：N1100, 15 ㎛)의 코로나면에 도요 모톤 제조 드라이 라미네이트용 접착제(TM569, CAT-10L)를 고형분이 3 g／㎡가 되도록 도포하여 80℃의 오븐에서 용제를 휘발 제거한 후, 폴리에틸렌계 수지 필름의 코로나면과 접착제의 도포면을 60℃의 온도 조절 롤 상에서 니핑하여 라미네이트하였다. 라미네이트한 적층 필름은 40℃에서 2일간 에이징하였다. 제작한 적층 샘플에 실링압력 0.1 ㎫, 실링시간 0.5초, 실링온도를 120∼190℃에서 10℃ 피치로 10 ㎜ 폭의 히트 실링을 행하였다.

히트 실링한 샘플을 히트 실링 폭이 15 ㎜가 되도록 직사각형상으로 커트하여 오토그래프(시마즈 제작소 제조 모델：UA-3122)에 세팅하여 200 ㎜／분의 속도로 실링면을 박리한 강도의 최대값을 n수 3으로 측정하여, 가장 평균값이 높은 히트 실링강도를 도달 실링강도로 하였다.

(14) 블로킹강도

나일론 필름(도요보 제조 이축연신 나일론 필름：N1100, 15 ㎛)과의 적층 필름을 아래와 같이 하여 제작하였다.

나일론 필름의 코로나면에 도요 모톤 제조 드라이 라미네이트용 접착제(TM569, CAT-10L)를 고형분이 3 g／㎡가 되도록 도포하여 80℃의 오븐에서 용제를 휘발 제거한 후, 폴리에틸렌계 수지 필름의 코로나면과 접착제의 도포면을 60℃의 온도 조절 롤 상에서 니핑하여 라미네이트하였다. 라미네이트한 적층 필름은 40℃에서 2일간 에이징하였다.

측정면끼리를 포갠 샘플(10 ㎝×15 ㎝)을 히트 프레스(테스터 산업사 제조, 모델：SA-303)에 있어서, 샘플 폭(10 ㎝)의 중앙에서 길이방향(15 ㎝)의 안쪽 1 ㎝의 위치에 크기 7 ㎝×7 ㎝의 알루미늄판(2 ㎜ 두께)의 끝을 맞추듯이 올려놓고, 온도 50℃, 압력 440 kgf／㎠, 시간 15분의 가압처리를 행한다.

이 가압처리로 블로킹한 샘플과 바(지름 6 ㎜, 재질：알루미늄)를 오토그래프(시마즈 제작소 제조 모델：UA-3122)에 장착하고, 바가 속도 (100 m／분)으로 블로킹부를 박리할 때의 힘을 측정하였다.

이 경우, 바와 박리면은 수평인 것이 전제이다. 동일 샘플에 대해 4회의 측정을 행하여 평균값으로 표시하였다.

(15) 정지마찰계수

나일론 필름의 코로나면에 도요 모톤 제조 드라이 라미네이트용 접착제(TM569, CAT-10L)를 고형분이 3 g／㎡가 되도록 도포하여 80℃의 오븐에서 용제를 휘발 제거한 후, 폴리에틸렌계 수지 필름의 코로나면과 접착제의 도포면을 60℃의 온도 조절 롤 상에서 니핑하여 라미네이트하였다. 라미네이트한 적층 필름은 40℃에서 2일간 에이징하였다. 제작한 적층 필름의 폴리에틸렌계 수지 필름면끼리의 정지마찰계수를 JIS-K7125에 준거하여, 23℃ 65%RH 환경하에서 측정하였다.

(16) 헤이즈

폴리에틸렌계 수지 필름만을 (주) 도요 세이키 제작소사 제조의 직독 헤이즈미터를 사용하여, JIS-K7105에 준거해서 측정하였다.

헤이즈(%)＝〔Td(확산 투과율%)／Tt(전광선 투과율%)〕×100

(17) 플리커 느낌

폴리에틸렌계 수지 필름만을 육안으로 관찰하여, 플리커 느낌을 아래 ◎, ○, △, ×로 분류하였다.

◎：거의 휘점을 느끼지 않는다.

○：미세한 휘점은 있지만 균일하여 특별히 신경이 쓰이지 않는다.

△：부분적으로 휘점이 있어 이물감을 느낀다.

×：전면에 휘점이 있어 투명성이 손상된다.

(18) 경시 외관

전층 60 ㎛의 여과 정밀도의 필터 교환 후에 제막 개시하여, 실시예에 기재된 제막방법으로 7일 후의 폴리에틸렌계 수지 필름만을 A4 사이즈로 n＝3으로 육안 관찰하여, 1,000 ㎠당 이물질 수로 환산한 평균값을 아래 ◎, ○, △, ×로 분류하였다.

◎：0.2 ㎜φ 이상 1 ㎜ 이하의 겔상 이물질이 1개／1,000 ㎠ 미만

○：0.2 ㎜φ 이상 1 ㎜ 이하의 겔상 이물질이 2개／1,000 ㎠ 미만

△：0.2 ㎜φ 이상 1 ㎜ 이하의 겔상 이물질이 2개 이상, 4개／1,000 ㎠ 미만

×：0.2 ㎜φ 이상 1 ㎜ 이하의 겔상 이물질이 4개／1,000 ㎠ 이상

(19) 내스크래치성

나일론 필름의 코로나면에 도요 모톤 제조 드라이 라미네이트용 접착제(TM569, CAT-10L)를 고형분이 3 g／㎡가 되도록 도포하여 80℃의 오븐에서 용제를 휘발 제거한 후, 폴리에틸렌계 수지 필름의 코로나면과 접착제의 도포면을 60℃의 온도 조절 롤 상에서 니핑하여 라미네이트하였다. 라미네이트한 적층 필름은 40℃에서 2일간 에이징하였다. 제작한 적층 필름의 폴리에틸렌계 수지 필름면끼리가 포개지도록 손가락으로 집어 10회 문지르고, 육안으로 관찰하여 흠집 발생의 용이함을 아래 ◎, ○, △, ×로 분류하였다.

◎：흠집이 거의 생기지 않는다.

○：미세한 줄무늬 형상의 흠집이 생기지만 백화되지는 않는다.

△：미세한 줄무늬 형상의 밀집과 부분적으로 백화가 보인다.

×：문지른 개소가 거의 백화된다. 　

다음으로, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하는데, 본 발명은 아래의 예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 및 비교예에서는 아래의 원료를 사용하였다.

(폴리에틸렌계 수지)

(1) 0540F(메탈로센계 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 우베마루젠 폴리에틸렌(주) 제조, 밀도 904 ㎏／㎥, MFR 4.0, 융점 111℃)

(2) FV402(메탈로센계 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 스미토모 화학(주) 제조, 밀도 913 ㎏／㎥, MFR 3.8 g／10 min, 융점 115℃)

(3) FV405(메탈로센계 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 스미토모 화학(주) 제조, 밀도 923 ㎏／㎥, MFR 3.8 g／10 min, 융점 118℃)

(4) FV407(메탈로센계 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 스미토모 화학(주) 제조, 밀도 930 ㎏／㎥, MFR 3.2 g／10 min, 융점 124℃)

(5) 3540F(메탈로센계 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 우베마루젠 폴리에틸렌(주) 제조, 밀도 931 ㎏／㎥, MFR 4.0 g／10 min, 융점 123℃)

(6) 4540F(메탈로센계 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 우베마루젠 폴리에틸렌(주) 제조, 밀도 944 ㎏／㎥, MFR 4.0 g／10 min, 융점 128℃)

(7) 루브머 LS3000(고분자량 폴리에틸렌, 미츠이 화학(주) 제조, 밀도 969 ㎏／㎥, MFR 14 g／10 min, 열변형온도(4.6 ㎏／㎠) 80℃)

(폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자)

(1) 미펠론 XM220(초고분자량 폴리에틸렌 입자, 미츠이 화학(주) 제조, 밀도 940 ㎏／㎥, 융점 136℃, 점도 평균 분자량 200만, 쇼어 경도 65D, 부피 평균 입경 30 ㎛, 30 ㎛를 초과하는 입경의 중량비율 55%)

(2) 미펠론 PM220 개량품(초고분자량 폴리에틸렌 입자, 미츠이 화학(주) 제조, 밀도 940 ㎏／㎥, 융점 135℃, 점도 평균 분자량 180만, 쇼어 경도 65D, 부피 평균 입경 10 ㎛, 25 ㎛를 초과하는 입경의 중량비율 1% 이하)

(무기 입자)

(1) KMP-130-10(구상 실리카 입자, 신에츠 실리콘사 제조, 평균 입경 10 ㎛)

(2) 다이칼라이트 WF(규조토, Grefco. Inc., 제조, 핀밀 분쇄기로 평균 입경 5 ㎛로 가공하여 사용)

(유기 윤활제)

(1) 에틸렌비스올레산아미드(스미토모 화학 제조 에틸렌비스올레산아미드 2% 마스터배치 EMB11을 사용하였다)

(2) 에루크산아미드(스미토모 화학 제조 에루크산아미드 4% 마스터배치 EMB10을 사용하였다)

(실시예 1∼6)

표 1에 나타내는 수지, 첨가제를 실링층, 라미네이트층, 중간층용의 원료로서 사용하여, 각각 3개의 압출기를 사용해서, 각각 240℃에서 용융하여, 여과 정밀도 60 ㎛의 소결 필터로 여과한 후, T 다이로부터 시트 형상으로 공압출하여, 실링층, 중간층, 라미네이트층의 두께 비율이 1：3：1이 되도록 용융 압출하고, 30℃의 냉각 롤로 냉각 고화한 후, 얻어진 시트의 라미네이트층 표면에 코로나 방전처리를 행한 후, 속도 150 m／분으로 롤형상으로 권취하여, 두께 50 ㎛, 라미네이트층 표면의 습윤장력이 45 N／m인 폴리에틸렌계 수지 필름을 얻었다.

실시예 1∼5에서 얻어진 폴리에틸렌계 수지 필름은 히트 실링성이 우수하고, 내블로킹성과 마찰계수는 측정 샘플 간 측정값의 변동이 작아, 안정된 내블로킹성 및 미끄러짐성을 가지며, 또한 외관과 내스크래치성도 우수한 것이었다. 또한 제막 가공성도 우수한 것이었다.

실시예 6에서 얻어진 폴리에틸렌계 수지 필름은 내블로킹성과 마찰계수는 측정샘플 간의 측정값의 변동이 있지만, 중대(重袋) 등에 적합하고, 외관과 내크스래치성도 우수한 것이었다. 또한 제막 가공성도 우수한 것이었다.

(비교예 1∼5)

표 2에 나타내는 수지, 첨가제를 실링층, 라미네이트층, 중간층용의 원료로서 사용하여, 각각 3개의 압출기를 사용해서, 각각 240℃에서 용융하여, 여과 정밀도 60 ㎛의 소결 필터로 여과한 후, T 다이로부터 시트 형상으로 공압출하여, 실링층, 중간층, 라미네이트층의 두께 비율이 1：3：1이 되도록 용융 압출하고, 30℃의 냉각 롤로 냉각 고화한 후, 얻어진 시트의 라미네이트층 표면에 코로나 방전처리를 행한 후, 속도 150 m／분으로 롤형상으로 권취하여, 두께 50 ㎛, 라미네이트층 표면의 습윤장력이 45 N／m인 폴리에틸렌계 수지 필름을 얻었다.

비교예 1에서 얻어진 필름은 내블로킹성과 미끄러짐성은 우수하였으나, 약간 플리커 느낌이 있고, 내스크래치성이 떨어질 뿐 아니라 필터 승압이 현저하여 제막 가공성이 떨어지는 것이었다.

비교예 2에서 얻어진 필름은 내블로킹성과 미끄러짐성은 우수하였으나, 플리커 느낌이 있어, 외관이 떨어지는 것이었다.

비교예 3에서 얻어진 필름은 내블로킹성과 투명성은 우수하였으나, 플리커 느낌이 심하여, 외관이 현저히 떨어지는 것이었다.

비교예 4에서 얻어진 필름은 표면에 용융 불균일이 발생하고, 플리커 느낌도 있어, 외관이 현저히 떨어지는 것이었다. 또한, 내블로킹성, 미끄러짐성, 내스크래치성도 떨어지는 것이었다.

비교예 5에서 얻어진 필름은 내블로킹성은 우수하였으나 플리커 느낌이 있어, 외관이 떨어지는 것이었다. 또한, 내스크래치성과 제막 가공성이 떨어지는 것이었다.

(비교예 6, 7)

표 2에 나타내는 수지, 첨가제를 실링층, 라미네이트층, 중간층용의 원료로서 사용하여, 각각 3개의 압출기를 사용해서, 각각 240℃에서 용융하여, 여과 정밀도 200 ㎛ 및 120 ㎛의 소결 필터로 여과한 후, T 다이로부터 시트 형상으로 공압출하여, 실링층, 중간층, 라미네이트층의 두께 비율이 1：3：1이 되도록 용융 압출하고, 30℃의 냉각 롤로 냉각 고화한 후, 얻어진 시트의 라미네이트층 표면에 코로나 방전처리를 행한 후, 속도 150 m／분으로 롤형상으로 권취하여, 두께 50 ㎛, 라미네이트층 표면의 습윤장력이 45 N／m인 폴리에틸렌계 수지 필름을 얻었다.

비교예 6, 7에서 얻어진 폴리에틸렌계 수지 필름은 히트 실링성이 우수하고, 내블로킹성과 마찰계수는 측정샘플 간 측정값의 변동아 작아, 안정된 내블로킹성 및 미끄러짐성을 가졌다. 또한 내스크래치성도 우수하고, 제막 가공성도 우수한 것이었다. 그러나, 경시에서 외관 겔상물의 존재가 증가하여 실시예 1∼6보다도 떨어지는 것이었다.

결과를 표 1, 표 2에 나타낸다.

이상, 본 발명의 폴리에틸렌계 수지 필름의 제조방법에 대해서 복수의 실시예를 토대로 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 기재한 구성에 한정되는 것은 아니며, 각 실시예에 기재한 구성을 적절히 조합시키는 등, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 적절히 그 구성을 변경할 수 있는 것이다.

본 발명에 기재된 폴리에틸렌계 수지 필름의 제조방법은 특성이 우수한 폴리에틸렌계 수지 필름을 효율적으로, 또한 안정적으로 제조할 수 있기 때문에 식품 포장용 등, 광범위한 용도의 필름에 적합하게 사용할 수 있다.

Claims

점도 평균 분자량이 150만 이상 250만 이하이고, 입자의 부피 평균 입자경이 2 ㎛ 이상 20 ㎛ 이하이며, 또한, 입경이 25 ㎛ 이상인 입자의 비율이 1 중량% 미만인 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자와, 에틸렌 단량체의 단독 중합체, 에틸렌 단량체와 α-올레핀의 공중합체, 또는 이들의 혼합물이며, 밀도가 900∼940 ㎏／㎥이고, 융점이 85℃ 이상인 폴리에틸렌계 수지를 포함하는 폴리에틸렌 수지 조성물을 용융 혼련하는 공정, 폴리에틸렌 수지 조성물을 용융 압출하여 용융 폴리에틸렌 수지 조성물 시트로 하는 공정, 용융 폴리에틸렌 수지 조성물 시트를 냉각 고화하는 공정을 포함하고, 상기 폴리에틸렌 수지 조성물을 용융 혼련하는 공정에 있어서 여과 정밀도 100 ㎛ 이하의 필터를 사용하여 여과하는 공정을 포함하는 폴리에틸렌계 수지 필름의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 입자의 점도 평균 분자량이 150만 이상이고, 또한 DSC에 의한 융점 피크온도가 150℃ 이하인 폴리에틸렌계 수지 필름의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 필터의 여과 정밀도가 80 ㎛ 이하인 폴리에틸렌계 수지 필름의 제조방법.