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KR101820213B1 - 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 필름 - Google Patents

일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 필름 Download PDF

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KR101820213B1
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롯데케미칼 주식회사
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Abstract

일반포장용 필름 제조 시 지글러-나타계 촉매로 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 및 메탈로센계 촉매로 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 포함하는 수지 조성물로서, 우수한 강성 및 강도를 가지면서 필름 성형성이 뛰어나, 특히 일반포장용에 적합한 폴리에틸렌 수지 조성물이 개시된다. 본 발명은 (A) 에틸렌과 탄소 원자수 4 이상의 α-올레핀으로 이루어지고, 밀도가 0.915~0.930g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.2~2g/10분인 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 85~95중량%; 및 (B) 에틸렌과 탄소 원자수 6 이상의 α-올레핀으로 이루어지고, 밀도가 0.910~0.920g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.2~2g/10분인 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 5~15중량%;를 포함하는 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물이고, 상기 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물은 밀도가 0.915~0.930g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.2~2g/10분인 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공한다.

Description

일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 필름{RESIN COMPOSITIONS OF POLYETHYLENE USED GENERAL PURPOSE FILM AND FILM MANUFACTURED BY USING THE SAME}
본 발명은 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 및 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 포함하는 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 필름에 관한 것이다.
폴리에틸렌은 포장용 필름, 파이프, 병, 용기 등 다양한 용도에 널리 사용되는 범용 고분자로서 밀도에 따라 크게 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 및 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)을 분류된다.
한편, 폴리에틸렌을 사용하여 일반포장용 제품에 사용되는 필름의 경우 쓰레기 봉투, 쇼핑백, 음식물 포장용 필름 등으로 사용되며, 이에 따라 뛰어난 강도 및 강성을 요구한다. 특히 선형 저밀도 폴리에틸렌에서 필름의 강도 및 강성을 증가시키기 위해 메탈로센 촉매로 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌(mLLDPE)이 적용된 필름이 사용되고 있다.
그러나 메탈로센 촉매로 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌을 단독 사용하는 경우 필름 성형에 있어서 압출기의 부하 상승 및 멜트 프랙쳐(melt fracture)가 증가됨에 따라 압출량 및 필름 평활도가 저하되는 문제가 발생한다.
미국 등록특허공보 제5,847,053호는 C4 및 C8의 α-올레핀 코모노머 블렌드를 사용하여 제조되는 에틸렌 폴리머 필름을 개시하고 있으나, 필름 물성이 다소 떨어지는 문제가 있다.
한국 등록특허공보 제1019656호는 엘라스토머, 메탈로센 촉매로 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 지글러-나타 촉매로 제조된 에틸렌 공중합체 등을 포함하는 필름용 폴리올레핀 수지 조성물을 개시하고 있으나, 메탈로센 촉매로 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌을 40~60중량% 포함하여 흐름성 및 필름 평활도에 문제가 발생할 수 있다.
따라서 본 발명은 상기 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 일반포장용 필름 제조 시 지글러-나타계 촉매로 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 및 메탈로센계 촉매로 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 포함하는 수지 조성물로서, 우수한 강성 및 강도를 가지면서 필름 성형성이 뛰어나, 특히 일반포장용에 적합한 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공하고자 한다.
또한 상기 수지 조성물을 이용하여 제조되는 일반포장용 필름을 제공하고자 한다.
상기 과제 해결을 위하여 본 발명은, (A) 에틸렌과 탄소 원자수 4 이상의 α-올레핀으로 이루어지고, 밀도가 0.915~0.930g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.2~2g/10분인 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 85~95중량%; 및 (B) 에틸렌과 탄소 원자수 6 이상의 α-올레핀으로 이루어지고, 밀도가 0.910~0.920g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.2~2g/10분인 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 5~15중량%;를 포함하는 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물이고, 상기 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물은 밀도가 0.915~0.930g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.2~2g/10분인 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공한다.
또한 (A) 에틸렌과 탄소 원자수 4 이상의 α-올레핀으로 이루어지고, 밀도가 0.918~0.925g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.5~1.2g/10분인 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 85~95중량%; 및 (B) 에틸렌과 탄소 원자수 6 이상의 α-올레핀으로 이루어지고, 밀도가 0.913~0.917g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.5~1.2g/10분인 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 5~15중량%;를 포함하는 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물이고, 상기 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물은 밀도가 0.918~0.925g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.5~1.2g/10분인 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 (A) 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 상기 탄소 원자수 4 이상의 α-올레핀을 1~7몰% 포함하는 것을 특징으로 하는 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 α-올레핀은 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센 및 1-에이코센으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 (B) 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 상기 탄소 원자수 6 이상의 α-올레핀을 2~6몰% 포함하는 것을 특징으로 하는 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 α-올레핀은 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센 및 1-에이코센으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공한다.
상기 또 다른 과제 해결을 위하여 본 발명은, 상기 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물로부터 공냉 인플레이션법으로 성형되고, 엘멘도르프 인열강도가 기계방향(MD) 8g/㎛ 이상 및 횡방향(TD) 16g/㎛ 이상이고, 다트 충격강도가 5g/㎛ 이상인 일반포장용 폴리에틸렌 수지 필름을 제공한다.
본 발명에 따르면, 폴리에틸렌 수지 조성물을 이용하여 공냉 인플레이션법을 통한 일반포장용 필름으로 적용 시 최적의 물성 및 함량을 갖는 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지와 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 포함하는 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공함으로써, 우수한 강성 및 강도를 가지면서 필름 성형성이 뛰어난 폴리에틸렌 수지 조성물 및 이를 이용하여 성형된 필름을 제공할 수 있다.
이하 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.따라서, 본 명세서에 기재된 실시예의 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명자들은 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 이용하여 일반포장용 필름으로 제조 시 강도 및 강성을 가지면서 필름 성형성도 우수한 수지 조성물을 제공하고자 하는 종래기술들에서, 상기 특성들이 여전히 만족스럽지 않은 사실에 직시하고 예의 연구를 거듭한 결과, 특정의 물성 및 함량을 갖는 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지와 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 포함하는 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물의 경우, 우수한 강성 및 강도를 가지면서 필름 성형성이 극적으로 향상됨을 발견하고 본 발명에 이르게 되었다.
따라서 본 발명의 한 양태에 따르면, (A) 에틸렌과 탄소 원자수 4 이상의 α-올레핀으로 이루어지고, 밀도가 0.915~0.930g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.2~2g/10분인 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 85~95중량%; 및 (B) 에틸렌과 탄소 원자수 6 이상의 α-올레핀으로 이루어지고, 밀도가 0.910~0.920g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.2~2g/10분인 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 5~15중량%;를 포함하는 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물이고, 상기 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물은 밀도가 0.915~0.930g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.2~2g/10분인 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물을 개시한다.
이하, 본 발명에 따른 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물의 각 구성에 대하여 상세히 설명한다.
(A) 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지
본 발명에서 사용되는 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 에틸렌과 탄소 원자수 4 이상의 α-올레핀으로 이루어진 공중합체이다. 여기서, 상기 공중합체는 본 발명에 따른 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물의 목적하는 바에 따른 강도 유지 및 필름 성형 가공성, 특히 공냉 인플레이션법으로의 성형 가공성을 만족시키기 위해, 상기 α-올레핀은 상기 공중합체에 대하여 1~7몰% 포함된 것이 바람직하고, 1.5~5몰% 포함된 것이 더욱 바람직하다.
상기 α-올레핀으로 탄소 원자수 4~20인 것이 바람직하며, 예컨대 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센, 1-에이코센 등을 들 수 있다.
상기 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 상기 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물 총 중량에 대하여 85~95중량% 포함되며, 바람직하게는 85~90중량% 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서 공냉 인플레이션법에 의한 필름 성형 시 수지의 압출성이 양호하고, 필름의 강도 및 강성이 우수한 폴리에틸렌 수지 조성물이 얻어진다.
또한 밀도가 0.915~0.930g/㎤인 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용할 경우 강도 및 강성이 우수한 필름을 제공할 수 있는 폴리에틸렌 수지 조성물을 얻을 수 있다. 이때, 밀도 0.918~0.925g/㎤인 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
또한 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.2~2g/10분인 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용할 경우 공냉 인플레이션법에 의한 필름 성형 시 수지의 압출성이 양호하고 필름 표면이 거칠지 않은 필름을 얻을 수 있게 된다. 이때, 용융지수 0.5~1.2g/10분인 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
이와 같은 본 발명의 수지 조성물에 사용되는 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 통상의 방법으로 제조할 수 있다. 예컨대 지글러-나타계 촉매하에 에틸렌과 탄소 원자수 4~20의 α-올레핀의 공중합을 기상법으로 수행할 수 있으며, 솔루션법, 슬러리법 등을 사용하여 제조할 수 있다.
(B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지
본 발명에서 사용되는 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 에틸렌과 탄소 원자수 6 이상의 α-올레핀으로 이루어진 공중합체이다. 여기서, 상기 공중합체는 본 발명에 따른 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물의 목적하는 바에 따른 강도 유지 및 필름 성형 가공성, 특히 공냉 인플레이션법으로의 성형 가공성을 만족시키기 위해, 상기 α-올레핀은 상기 공중합체에 대하여 0.5~7몰% 포함된 것이 바람직하고, 1~5몰% 포함된 것이 더욱 바람직하다.
상기 α-올레핀으로 탄소 원자수 6~20인 것이 바람직하며, 예컨대 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센, 1-에이코센 등을 들 수 있다.
상기 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 상기 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물 총 중량에 대하여 5~15중량% 포함되며, 바람직하게는 10~15중량% 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서 공냉 인플레이션법에 의한 필름 성형 시 수지의 압출성이 양호하고, 필름의 강도 및 강성이 우수한 폴리에틸렌 수지 조성물이 얻어진다.
또한 밀도가 0.910~0.920g/㎤인 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용할 경우 강도 및 강성이 우수한 필름을 제공할 수 있는 폴리에틸렌 수지 조성물을 얻을 수 있다. 이때, 밀도 0.913~0.917g/㎤인 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
또한 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.2~2g/10분인 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용할 경우 공냉 인플레이션법에 의한 필름 성형 시 수지의 압출성이 양호하고 필름의 강성이 우수한 필름을 얻을 수 있게 된다. 이때, 용융지수 0.5~1.2g/10분인 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
이와 같은 본 발명의 수지 조성물에 사용되는 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 통상의 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 메탈로센계 촉매하에 에틸렌과 탄소 원자수 6~20의 α-올레핀의 공중합을 솔루션법으로 수행할 수 있으며, 기상법, 슬러리법 등을 사용하여 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물은 상기 특정 물성 및 함량을 구비한 (A) 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지와 (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 통상의 중합체 혼합 방법을 이용하여 제조할 수 있다. 예컨대 텀블러 믹서 또는 헨셀 믹서를 사용하여 건식 혼합(dry blend)할 수 있고, 상기 건식 혼합된 혼합물을 압출기, 믹싱롤, 니더, 롤밀, 밴배리 믹서 등과 같은 혼련기를 사용하여 부가적인 용융 혼합을 가할 수도 있다. 이때, 폴리에틸렌 수지 조성물의 용융 혼합시 온도는 180~230℃로 유지하는 것이 바람직하다.
이와 같이 혼합된 폴리에틸렌 수지 조성물의 밀도는 0.915~0.930g/㎤이고, 용융지수(190℃, 2.16㎏)는 0.2~2g/10분으로서, 일반포장용으로 제조 시 매우 적합한 물성을 구비하게 된다. 이때, 상기 바람직한 밀도 및 용융지수를 갖는 (A) 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지와 (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 이용할 경우, 밀도 0.918~0.925g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏) 0.5~1.2g/10분으로서 일반포장용으로 제조 시 보다 바람직한 물성을 갖는 폴리에틸렌 수지 조성물을 제조할 수 있다.
본 발명에 다른 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물은 본 발명의 목적을 훼손하지 않는 한, 필요에 따라 각종 첨가제, 예컨대 산화방지제, 대전방지제, 슬립제, 블로킹방지제, 윤활제, 안료, 염료, 가소제, 노화방지제, 염산흡수제 등을 1종 이상 추가로 함유할 수 있다. 이러한 첨가제들의 사용량은 각각 본 발명에 따른 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물의 특성에 영향을 미치지 않고 이를 제조하는 데 사용 가능한 것으로 알려진 범위 내에서 전체 제조량 및 제조 공정 등을 고려하여 최적 범위로 조절할 수 있다. 상기 첨가제들은 상기 (A) 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지와 (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 혼합하는 단계에서 추가로 첨가할 수 있으며, 별도의 추가 단계에서 혼련하여 첨가할 수도 있다.
이상 설명한 본 발명에 따른 상기 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물을 공냉 인플레이션법에 의해 성형함으로써 강도, 강성 및 성형성이 우수한 일반포장용 폴리에틸렌 수지 필름을 제조할 수 있다.
따라서 본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물로부터 공냉 인플레이션법으로 성형되고, 엘멘도르프 인열강도가 기계방향(MD) 8g/㎛ 이상 및 횡방향(TD) 16g/㎛ 이상이고, 다트 충격강도가 5g/㎛ 이상인 일반포장용 폴리에틸렌 수지 필름을 개시한다.
이때, 상기 일반포장용 폴리에틸렌 수지 필름은 20~100㎛의 두께 범위에서 사용하는 것이 바람직하다.
이하, 구체적인 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
실시예 1
(A) 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지(용융지수(190℃, 2.16㎏) 1.0g/10분, 밀도 0.921g/㎤) 85중량부와 (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지(용융지수(190℃, 2.16㎏) 1.0g/10분, 밀도 0.918g/㎤) 15중량부를 헨셀 믹서로 5분간 혼합한 후 40㎜ 단축 압출기로 200℃에서 압출 냉각 고화하여 펠렛상의 조성물을 얻었다. 이 조성물을 하기 성형 조건하에서 공냉 인플레이션법으로 성형하여 두께 40㎛ 및 폭 500㎜의 필름을 제조하였다.
[필름 성형 조건]
성형기: 50㎜ 직경 인플레이션 성형기 스크류: L/D 24
BUR: 2 FLH: 30㎝
스크류 rpm: 60 성형 온도: 170℃
실시예 2
실시예 1에서 (A) 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 90중량부 및 (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 10중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물 및 필름을 제조하였다.
실시예 3
실시예 1에서 (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지(용융지수(190℃, 2.16㎏) 0.9g/10분, 밀도 0.918g/㎤)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물 및 필름을 제조하였다.
실시예 4
실시예 3에서 (A) 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 90중량부 및 (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 10중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물 및 필름을 제조하였다.
비교예 1
실시예 1에서 (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용하지 않고, (A) 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 100중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물 및 필름을 제조하였다.
비교예 2
실시예 1에서 (A) 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용하지 않고, (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 100중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물 및 필름을 제조하였다.
비교예 3
실시예 3에서 (A) 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용하지 않고, (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 100중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물 및 필름을 제조하였다.
비교예 4
실시예 1에서 (A) 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 50중량부 및 (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 50중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물 및 필름을 제조하였다.
비교예 5
실시예 1에서 (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지(용융지수(190℃, 2.16㎏) 0.5g/10분, 밀도 0.923g/㎤)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물 및 필름을 제조하였다.
이상의 실시예 및 비교예에 따른 폴리에틸렌 수지 조성물을 구성하는 성분 조성 및 물성을 하기 표 1에 나타내었다.
Figure 112015115076617-pat00001
실험예
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 폴리에틸렌 수지 조성물 및 필름에 대하여 하기 방법으로 평가하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[평가 방법]
(1) 용융지수: ASTM 평가법 D1238에 따라 온도 190℃ 및 하중 2.16㎏ 조건으로 측정하였다.
(2) 밀도: ASTM 평가법 D1505에 따라 측정하였다.
(3) 수지 압출성 및 버블 안정성: 수지의 압출 상태 및 필름 성형시 버블의 흔들림 정도를 관능적으로 상대평가하여 "양호" 및 "불량"으로 판정하였다.
(4) 엘멘도르프 인열강도: ASTM 평가법 D1922에 준하여 측정한 값을 필름의 두께로 나누어 계산하였다.
(5) 다트 충격강도: ASTM 평가법 D1709A에 준하여 측정한 값을 필름의 두께로 나누어 계산하였다.
Figure 112015115076617-pat00002
상기 표 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 α-올레핀 함량, 밀도 및 용융지수를 갖는 (A) 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지와 (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 적정 함량 포함하여 제조되고, 본 발명의 바람직한 밀도 및 용융지수를 갖는 폴리에틸렌 수지 조성물을 이용하여 제조된 필름(실시예 1 내지 3)의 경우, 수지 압출성 및 버블 안정성이 양호하고, 엘멘도르프 인열강도가 기계방향(MD) 8g/㎛ 이상 및 횡방향(TD) 16g/㎛ 이상이고, 다트 충격강도가 5g/㎛ 이상으로서, 공냉 인플레이션법으로 성형 시 가공성이 우수하고, 강성 및 강도가 우수한 필름을 제공함을 알 수 있다.
이에 반하여, (A) 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 적정 함량으로 포함하지 않을 경우(비교예 1)에는 필름 성형성은 양호하나, 강도 및 강성이 저하되고, (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 적정 함량으로 포함하지 않을 경우(비교예 2 내지 3)에는 강도 및 강성은 양호하나, 필름 성형성이 좋지 않은 것을 확인할 수 있다. 또한 (A) 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지에 (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 함량이 과도할 경우(비교예 4)에는 강도 및 강성은 양호하나 필름 성형성이 좋지 않고, (B) 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지의 밀도가 상대적으로 높을 경우(비교예 5)에는 필름 성형성은 양호하나, 강도 및 강성이 저하되는 것을 확인할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상 및 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. (A) 에틸렌과 탄소 원자수 4 이상의 α-올레핀으로 이루어지고, 밀도가 0.918~0.925g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.5~1.2g/10분인 지글러-나타계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 85~95중량%; 및
    (B) 에틸렌과 탄소 원자수 6 이상의 α-올레핀으로 이루어지고, 밀도가 0.913~0.920g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.5~1.2g/10분인 메탈로센계 촉매하에 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 5~15중량%;
    를 포함하는 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물이고,
    상기 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물은 밀도가 0.918~0.925g/㎤ 및 용융지수(190℃, 2.16㎏)가 0.5~1.2g/10분인 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 (A) 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 상기 탄소 원자수 4 이상의 α-올레핀을 1~7몰% 포함하는 것을 특징으로 하는 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 α-올레핀은 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센 및 1-에이코센으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 (B) 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 상기 탄소 원자수 6 이상의 α-올레핀을 2~6몰% 포함하는 것을 특징으로 하는 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 α-올레핀은 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센 및 1-에이코센으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물.
  7. 제2항의 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물로부터 공냉 인플레이션법으로 성형되고, 엘멘도르프 인열강도가 기계방향(MD) 8g/㎛ 이상 및 횡방향(TD) 16g/㎛ 이상이고, 다트 충격강도가 5g/㎛ 이상인 일반포장용 폴리에틸렌 수지 필름.
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