KR0167149B1 - 고분자 수지 쉬트 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고분자 수지 쉬트 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 프로필렌계 수지 90 내지 99.9중량% 및 에틸렌-초산비닐 공중합체 0.1 내지 10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 수지 쉬트는 초기 봉합 온도가 낮고, 인열강도가 클 뿐만 아니라, 그 공정성도 양호하다.
Description
본 발명은 표면특성과 기계적 물성이 우수하고 후가공성, 인쇄성이 양호한 고분자 수지 쉬트 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 종/횡방향의 인열강도가 우수하며 엠보싱, 코로나방전, 도포처리 등의 표면처리가 가능한 고분자 수지 쉬트 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
다양한 플라스틱 포장재에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있는 현재에 있어서도 가볍고 무해 무색하여 다양한 용도로 사용 할 수 있는 폴리올레핀계 수지가 범용 수지로서 각광 받고 있다. 그 중, 폴리프로필렌은 밀도가 0.90 내지 0.92g/㎤으로서 범용 플라스틱 중 가장 가볍고 투명하며 내열강도, 전기절연성, 내약품성, 내굴곡성 및 후가공성이 뛰어날 뿐만 아니라 해가 없기 때문에, 이를 원료로 한 쉬트에 대한 사용 범위와 양은 급속도로 증가하고 있는 추세이다 특히, 최근에는 매우 얇은 박막형 폴리프로필렌 쉬트에 대한 수요가 점차 증가하고 있다.
그러나, 박막형 폴리프로필렌 쉬트는 인열강도가 낮아 후가공 공정에서 파열 등의 문제가 발생하기 때문에 고속 생산이 어렵다는 문제점이 있다. 또한 저온에서의 봉합성 불량으로 인한 접착제 전처리 등 공정상의 번거로움이 많다는 단점이 있다.
이와 같은 폴리프로필렌의 결점을 보완하기 위하여 에틸렌과 기타 올레핀계의 단량체를 공중합시켜 사용하고 있으며, 그 공중합체의 종류는 랜덤 코폴리머, 블럭 코폴리머로 크게 분류된다. 그러나, 랜덤 코폴리머는 투명도는 좋으나, 결정성, 용융점, 강성 등이 낮고, 블럭 코폴리머는 내충격성이 매우 뛰어나나 경제성이 적다는 단점이 있다. 또한 프로필렌 공중합체만으로 제조된 쉬트는 그 고유 물성 특성상 200℃ 이하의 온도에서 봉합시 높은 강도를 얻기 어렵다.
따라서 본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하여 저온에서도 열봉합이 쉽고 종/횡방향 인 열강도가 우수하며 엠보싱, 코로나 방전, 도포처리 등의 표면처리가 가능한 고분자 수지 쉬트를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 프로필렌계 수지 90 내지 99.9중량% 및 에틸렌-초산비닐 공중합체 0.1 내지 10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 수지 쉬트가 제공된다.
본 발명의 다른 목적은 저온에서도 열봉합이 용이하고 종/횡방향 인열강도가 우수하며 엠보싱, 코로나 방전, 도포처리 등의 표면처리가 가능한 고분자 수지 쉬트의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 다이를 통하여 용융지수 1 내지 20(g/10분), 용융온도 130 내지 170℃ 인 프로필렌계 수지 90 내지 99.9중량% 및 에틸렌-초산비닐 공중합체 0.1 내지 10중량%를 용융압출하는 단계; 및 상기 단계에서 성형된 용융쉬트를 냉각롤에서 냉각, 고화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 수지 쉬트의 제조 방법이 제공된다.
본 발명에서 사용가능한 프로필렌계 수지로서는 폴리프로필렌 또는 기타 올레핀과의 공중합체 등이 있다. 프로필렌 공중합체는 용융지수가 1 내지 20(g/10분)이고, 용융 온도가 130 내지 170℃ 인 것을 사용하되, 그 구성비율은 프로필렌 80 내지 97몰%, 프로필렌 이외의 올레핀 3 내지 20몰%인 것이 바람직하다. 바람직한 예로는 프로필렌-에틸렌 공중합체, 프로필렌-부텐 공중합체, 프로필렌-에틸렌-부텐 공중합체 등이 있다.
이외에도, 상기 프로필렌계 수지 중에는 공지의 첨가제들, 예를 들면 대전방지제, 분산제, 정전인가제, 슬립제, 핵제 및 각종 안료 등이 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 첨가될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 에틸렌-초산비닐 공중합체중의 에틸렌 단량체의 함량은 75 내지 90몰%인 것이 바람직하다. 이는 75몰% 미만의 경우에는 고분자 수지 쉬트를 제조하기 위한 웅융토출 공정에서 늘어지는 현상으로 인하여 원하는 표면특성 및 두께를 갖는 쉬트를 얻을 수 없기 때문이다. 반면, 90몰% 초과의 경우에는 요구되는 강도의 쉬트를 얻을 수 없다.
또한 에틸렌-초산비닐 공중합체의 함량은 최종 수지 대비 0.1 내지 10중량%인 것이 바람직한데, 이는 0.1중량% 미만의 경우에는 저온에서의 봉합 강도 향상 효과가 미미하고, 10중량% 초과의 경우에는 프로필렌계 수지와의 혼련성이 불량하여 표면에 기포가 발생하거나 다이라인(die line)이라고 불리는 외관불량 부분이 많이 생기기 때문이다.
본 발명에서 고분자 수지 쉬트로 성형하는 방법으로는 프로필렌계 수지 및 에틸렌-초산비닐 공중합체를 직접 건상혼합하여 용융토출시키거나 컴파운딩을 이용하여 1차 용융한 다음, 재용융 토출하는 방법 모두 사용가능하다.
본 발명의 쉬트를 제조하기 위해서는 기존의 성형기가 모두 사용가능하나, 특히 벨트식 쉬트 성형기가 바람직하다. 벨트식 쉬트 성형기는 △ 형상으로 감겨져 있는 세개의 스틸벨트로 구성된 쉬트 제조 설비로서, 벨트식 인취기를 이용하여 티-다이에서 압출된 용융수지를 0.10 내지 2.0㎜ 두께의 쉬트로 성형하는 것이다. 상기 벨트식 쉬트 성형기는 쉬트 표면의 구정(球晶) 성장을 억제하고 성형 속도가 빠르며, 제조된 쉬트의 투명성이 우수하다는 장점이 있다.
본 발명의 고분자 수지 쉬트는 상기 언급된 프로필렌계 수지 및 에틸렌-초산비닐 공중 합체를 170 내지 200℃ 의 압출 온도, 100 내지 150 스크루 rpm의 조건하에서 시간당 250 내지 300㎏ 토출시키고, 20 내지 60℃ 의 냉각롤을 통하여 냉각시킨 다음, 10 내지 30m/min의 속도로 회전하는 벨트에 부착시킴으로써 원하는 두께의 쉬트로 성형된다. 특히, 상기 압출 온도가 170℃ 미만인 경우에는 미용융수지가 발생하고, 200℃를 초과하는 경우에는 결정화가 지나치게 커서 봉합개시 온도가 올라가게 되는 역효과가 발생하기 때문에, 압출 공정에서 상기 압출 온도 범위를 유지하는 것이 바람직하다.
이상의 방법에 의해 제조된 고분자 수지 쉬트는 190℃ 이하의 온도에서도 우수한 봉합특성을 갖는다. 또한 횡방향의 인열강도가 500g/㎝ 이상이고, 횡방향 인열강도의 70 내지 90%에 해당하는 종방향 인열강도를 갖게 됨으로써 쉬트의 절단, 조합 사용이 용이하다. 즉, 종/횡방향의 인열강도가 낮으면 쉬트의 절단, 조합 사용시 방향성에 제한을 받게 되는데, 본 발명의 쉬트는 이러한 제한성이 없다.
한편, 쉬트의 인쇄적성을 향상시키기 위해 적용 목적에 따라 상기 방법에 따라 성형된 쉬트에 엠보싱 처리, 코로나 방전처리 및 도포 처리 등의 공정 단계를 추가할 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하기로 하되, 본 발명을 반드시 이에 한정하려는 것은 아니다.
본 발명의 실시예 및 비교예에 의해 제조된 필름의 각종 성능 평가는 다음과 같은 방법에 의해 실시하였다.
1) 초기 봉합 온도
토요 세이키사(일본)의 열경사 시험기(모델명 HG-100)를 이용하여 3㎏/㎠ 의 압력으로 2초 동안 봉합시킨 후, 일정. 봉합강도를 갖는 온도를 초기 봉합온도로 정하였다.
2) 헤이즈
가드너 네오텍사(미국)의 헤이즈미터를 이용하여 C-광원에 의한 산란광 및 투과광을 측정하여 다음 식에 의해 계산하였다.
3) 인열강도
쓰윙-알벤트 인스트루먼트사(미국)의 인열시험기(모델명' Heavy Duty Elmendorf)를 이용하여 인열시 단위 길이당 걸리는 부하를 측정하였다.
4) 공정성
쉬트 성형시 발생하는 다이라인의 발생 유무로 평가하였다.
[실시예 1]
용융지수 4(g/10분)이고 용융온도가 150℃ 인 호모 폴리프로필렌 수지 97g과 에틸렌-초산비닐 공중합체(15몰%의 에틸렌 단량체 함유) 3g을 혼합하였다. 얻어진 수지 혼합물을 200℃의 압출 온도하에서 스크류 rpm 120, 시간당 270㎏의 속도로 토출한 다음, 20m/min의 속도로 회전하는 벨트에 부착시켜 200㎛ 두께의 쉬트를 제조하였다.
제조된 쉬트는 초기 봉합 온도 180℃, 헤이즈 5%, 종방향 인열강도 400g/㎝로서 매우 우수한 물성을 나타냈으며, 공정성이 양호했다.
[실시예 2-5]
실시예 1과 동일한 방법으로 하되, 제조 조건을 표 1과 같이 본 발명의 범위 내에서 변화시켜 쉬트를 제조하였는데, 제조된 쉬트의 물성은 전반적으로 양호했다. 또한 공정성면에서도 양호했다.
[비교예 1-6]
실시예 1과 동일한 방법으로 하되, 제조 조건을 표 1과 같이 본 발명의 범위 내에서 벗어나게 변화시켜 쉬트를 제조하였다. 표 1에서 나타난 바와 같이, 제조된 쉬트는 모두 인열강도가 좋지 않았다. 또한 초기 봉합 온도가 200℃ 이상으로 좋지 않거나, 공정성이 불량하였다.
이상에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 주성분인 프로필렌계 수지에 에틸렌-초산비닐 공중합체를 첨가하여 제조된 고분자 수지 쉬트는 초기 봉합 온도가 낮고, 인열강도가 클 뿐만 아니라, 그 공정성도 양호하다.
1) 공중합체 : 에틸렌-초산비닐 공중합체
A : 에틸렌 단량체
B : 초산비닐 단량체
2) 공중합체 첨가량 : 최종 수지 대비 함량
Claims (9)
- 용융지수 1 내지 20(g/10분), 용융온도 130 내지 170℃ 인 프로필렌계 수지 90 내지 99.9중량% 및 에틸렌-초산비닐 공중합체 0.1 내지 10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 수지 쉬트
- 제1항에 있어서, 상기 프로필렌계 수지는 에틸렌 및 부텐으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 올레핀과 프로필렌의 공중합체인 것을 특징으로 하는 고분자 수지 쉬트.
- 제2항에 있어서, 상기 프로필렌 단량체의 함량은 상기 프로필렌계 수지에 대하여 80 내지 97몰%인 것을 특징으로 하는 고분자 수지 쉬트.
- 제1항에 있어서, 상기 에틸렌-초산비닐 공중합체중의 에틸렌 단량체의 함량은 75 내지 90몰%인 것을 특징으로 하는 고분자 수지 쉬트.
- 다이를 통하여 용융지수 1 내지 20(g/10분), 용융온도 130 내지 170℃인 프로필렌계 수지 90 내지 99.9중량% 및 에틸렌-초산비닐 공중합체 0.1 내지 10중량%를 용융압출하는 단계: 및 상기 단계에서 성형된 용융쉬트를 냉각롤에서 냉각, 고화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 수지 쉬트의 제조 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 프로필린계 수지는 에틸렌 및 부텐으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 올레핀과 프로필렌의 공중합체인 것을 특징으로 하는 고분자 수지 쉬트의 제조방법.
- 제6항에 있어서, 상기 프로필렌 단량체의 함량은 상기 프로필렌계 수지에 대하여 80 내지 97몰%인 것을 특징으로 하는 고분자 수지 쉬트의 제조 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 에틸렌-초산비닐 공중합체중의 에틸렌 단량체의 함량은 75 내지 90몰%인 것을 특징으로 하는 고분자 수지 쉬트의 제조 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 용융압출은 170 내지 200℃ 의 온도 조건하에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 고분자 수지 위트의 제조 방법.
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| KR1019950012119A KR0167149B1 (ko) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | 고분자 수지 쉬트 및 그 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950012119A KR0167149B1 (ko) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | 고분자 수지 쉬트 및 그 제조 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR960041267A KR960041267A (ko) | 1996-12-19 |
| KR0167149B1 true KR0167149B1 (ko) | 1999-03-20 |
Family
ID=19414607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019950012119A KR0167149B1 (ko) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | 고분자 수지 쉬트 및 그 제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR0167149B1 (ko) |
-
1995
- 1995-05-16 KR KR1019950012119A patent/KR0167149B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960041267A (ko) | 1996-12-19 |
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