KR100368881B1 - 폴리푸로피렌 및 폴리에치렌필림으로 적층된 고투명튜브형필림 제조방법 - Google Patents

Abstract

종래 폴리푸로피렌수지와 폴리푸로피렌수지의 다른 특성때문에 열융착에 의한 접착은 물론 2중 압출에 의한 방법으로도 불가능하고 폴리우레탄과 같은 접착제에 의하여 접착하므로서 적층필림이 가능한 것을 폴리푸레핀수지와 폴리에치렌수지에 대하여 양쪽 공히 상용성이 좋은 합성수지 즉 테퍼머 XR(푸로피렌과α-올레핀의 공중합체)을 폴리푸로피렌수지에 첨가한 혼합수지와 폴리에치렌수지로 인프레이숀 방법으로 이중압출로 투명성이 우수한 적층합성수지필림을 제조하는 방법에 관한 것임.

Description

폴리푸로피렌 및 폴리에치렌필림으로 적층된 고투명 튜브형필림 제조방법 {THE METHOD OF PREPARING HIGH TRANSPARAENT TUBEFILM LAYED BY POLYPROPYLEN AND POLYETHYLEN}

본 발명은 주로 포장용으로 사용되는 열가소성 합성수지로 얻어지는 각각 다른 필림들의 물성 취약점을 보강하기 위하여 적층시키는 기술분야에 관한 것으로 더욱 구체적으로는 인플레이숀필림 제조방법에 의하여 동심축으로하는 다이스에 의하여 외측은 폴리푸로피렌수지와 데퍼머XR의 혼합수지층, 내측은 폴리에치렌수지층으로 적층 일체화된 고투명 튜브형필림의 제조방법에 관한 것이다.

종래에 폴리푸로피렌필림과 폴리에치렌필림을 적층시킬 경우에는 폴리우레탄 접착제를 사용하므로서 고투명성이 결여되고 필림과 필림사이에 기포 및 에어포켓등이 생성되며 튜브형으로 얻어진 필림을 절개하여 평판필림으로 한 다음 폴리푸로피렌필림이나 폴리에치렌필림 중의 어느 한쪽의 필림표면에 로울러 등으로 접착제를 전면 도포 후 다른쪽의 필림을 접착시켜 적층하므로서 여러단계의 작업공정이 필요하고 많은 비용이 소요된다.

최근에는 좀더 개량된 방법으로 폴리에치렌을 가온시킨 유기용매(토루엔, 크시렌, 아콜)에 용해시킨 용액을 라미네이팅방법으로 코팅하므로서 폴리푸로피렌 일면에 폴리에치렌피막필림을 적층시킬 수 있다.

그러나 이 또한 투명성이 그다지 좋지 않고 튜브형의 폴리푸로피렌필림을 인프레이숀 방법으로 얻고 이를 절개하여 평판필림으로 한 다음 라미네이트하는 공정과 다량의 용제등이 사용되므로서 원가절감면에서 크게 불리하다 하겠으며 튜브형으로서는 얻을 수 없다.

본 발명은 폴리푸로피렌수지나 폴리에치렌수지에 양쪽 공히 상용성이 우수한 폴리푸로피렌과 알파올레핀 공중합체 수지를 폴리푸로피렌(아이소택틱)수지에 혼합한 혼합수지와 폴리에치렌 수지를 각각 인프레이숀 방법에 의하여 2개의 압출기와 동심축으로 하는 2중 다이스에 의하여 표면층이 혼합수지층, 내면층이 폴리에치렌층으로 적층된 투명성이 극히 우수하고 인장강도 및 열접착성이 뛰어난 튜브형 필림 제조방법을 제공함에 목적이 있다 하겠다.

도 1은 본 발명의 제조장치의 개략단면도

폴리푸로피렌과 폴리에치렌의 물성을 비교해보면 원래 아이소택틱 구조의 폴리푸로피렌은 결정성이 높으며 밀도가 높고 강인하나, 저밀도 폴리에치렌은 분기가 많고 결정성이 낮은 편으로 부드러운 편이다.

또 폴리푸로피렌은 저온에서 충격에 약하고 실용상 0-5℃에서도 취약해지며, 폴리에치렌은 내한성이 양호하여 -20℃까지는 특성이 현저하게 변화되지 않는 반면, 폴리푸로피렌은 내열성이 좋으며 특히 고온에 있어서의 기계적 특성이 우수하고 하중이 4.6kg/㎠ 일 때 90-130℃ 까지 견디나 폴리에치렌은 고밀도 폴리에치렌이 하중이 4.6kg/㎠ 일 때 80℃ 까지 견딘다.

그밖에도 유기용제에 대한 용해성에 있어서도 폴리푸로피렌은 유기용제에 전혀 녹지 않으며 가열된 유기용제에 대해서도 유연해지는 정도이고 폴리에치렌은 실온에서 터펜틴, 나프타, 크시렌, 토루엔 등의 유기용제에 약간 용해되며 가열된 상기 유기용제에 대해서는 용해하는 성질을 갖고 있다.

상술한 바와 같이 양측 합성수지의 전혀 다른 물성 때문에 폴리푸로피렌이나 폴리에치렌의 평판필림은 열에 의한 적층이 불가능하고 필림 제조방법인 인프레이숀 가공법에 의한 동심축으로 하는 2중 다이스를 사용하여 압출하더라도 적층계면이 분리되어 적층이 불가능하게 된다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 폴리푸로피렌과 폴리에치렌 양측 수지에 대하여 양쪽 공히 상용성이 우수한 제 3의 수지를 도입하여 동심축으로하는 2중 다이스를 인프레이숀필림 제조방법에 의하여 투명성이 극히 우수한 외측의 폴리푸로피렌필림층과 내측의 폴리에치렌필림으로 적층된 튜브형 합성수지 적층필림을 해결한 것으로 이를 구체적으로 설명하면 먼저 아이소택틱 폴리푸로피렌수지에 테퍼머 XR 수지(푸로피렌과α-올레핀 공중합체) 3-20% 혼합하여 압출기(1)로 혼련한 혼합 용융수지를 폴리푸로피렌 다이스(2)에 공급함과 동시에 또다른 압출기(3)로부터 공급되는 용융 폴리에치렌을 폴리에치렌 다이스(4)로 공급하여 상승시키므로서 혼합층 다이스(5) 저부에서 적층되고 다이스 해드에서 압출되어 폴리푸로피렌필림과 폴리에치렌필림으로 적층된 튜브형 적층필림을 제조한다. 여기에서 폴리푸로피렌수지(아이소택틱)에 대한 테퍼머XR 수지의 첨가량 범위는 위에서 한정한 범위보다 함량을 높이면 전체 필림층의 투명도가 떨어지고 표면경도가 낮아지며 한정한 범위보다 함량을 낮히면 혼합수지와 폴리에치렌수지와의 상용성이 좋지 않고 최종제품인 필림에 굴곡현상이 나타난다.상기 제조방법을 좀 더 쉽게 이해하기 위하여 개략적인 제조장치 단면도를 도 1로 나타내었다.

폴리푸로피렌과α-올레핀 공중합체수지로서α-올레핀은 탄소수 2-10인 원료 모노머로서α-올레핀은 폴리에치렌부텐-1, 펜텐-1, 핵센-1, 헵텐-1, 옥텐-1, 노넨-1, 데센-1, 도데센-1, 4-메틸펜텐-1, 4-메틸헥센-1, 4-디메틸펜텐-1 중에서 선택된 하나의 공중합체이다.

본 발명에서 사용되는 테퍼머 XR(폴리푸로피렌과α-올레핀 공중합체)을 명확하게 하기 위하여 그 물성을 나타내면 표(1)과같다.

또 테퍼머 XR의 용융유동상태는 폴리푸로피렌과 비교한 그림 1과 같다.

이상 그림 1에서 테퍼머XR은 푸로피렌을 주원료로한α-올레핀과의 공중합체이므로 특히 열에 대한 용융유동곡선이 폴리푸로피렌과 근사하며 표(1)에서 연화점에 있어서는 폴리에치렌쪽에 가깝다.

이는 열에 대한 물성이 폴리푸로피렌과 폴리에치렌에 상용성을 증가시키는 원인이 되기도 한다.

또한 본 방법에 있어서 폴리푸로피렌과α-올레핀 공중합체를 폴리푸로피렌수지와 폴리에치렌수지의 어느쪽에 배합해서되는 적층된 필림의 전체물성에는 큰 차이가 없으나 투명도에서는 폴리푸로피렌수지쪽에 첨가하는 것이 유리하고 튜브형 적층필림에 있어서 외측면을 폴리푸로피렌으로하고 내측면은 폴리에치렌으로 하는 것이 여러면에서 크게 유리하다.

먼저 폴리푸로피렌은 폴리에치렌에 비하여 표면경도가 우수하므로 항상 깨끗한 포장상태를 유지할 수 있고 이와 같은 적층필림은 주로 포장용 팩으로 사용되므로 폴리에치렌의 내측면끼리의 열융착을 낮은 온도에서 쉽게 실링할 수 있는 잇점이 있다.

현재까지 평판필림으로 접착제를 사용하지 않고는 폴리푸로피렌과 폴리에치렌의 적층필림 생산이 불가능한 것을 폴리푸로피렌과α-올레핀 공중합체를 폴리푸로피렌에 첨가하여 폴리에치렌과 2중 압출하므로서 폴리푸로피렌이 외측면 폴리에치렌이 내측면으로 하는 튜브형 적층필림을 해결하므로서 종래 폴리우레탄 접착제를 사용하여 얻어진 폴리푸로피렌과 폴리에치렌의 적층필림 제조법과 같이 폴리푸로피렌필림, 폴리에치렌필림 각각을 인프레이숀 방법으로 얻어 절개해야하며 평판으로 한다음 일측의 필림면에 접착제를 도포하여 타측의 필림을 적층시키는 것에 비해서 본 방법은 공정이 극히 간편할뿐 아니라 적층필림의 투명도가 극히 우수하고 필림내에 핀홀 에어포켓 발생이 전혀 없으며 폴리푸로피렌이나 폴리에치렌 양측 수지에 공히 상용성이 좋은 수지를 사용하므로서 슈링킹(shrinking) 현상도 발생하지 않는다.

더욱이 종래 방법에 의한 적층필림은 가장 많이 사용되고 있는 포장용팩 제작시 3-4개소를 열접착해야하는 반면에 본 발명에 의한 적층필림은 튜브형으로 되어 있어 1-2개소를 열접착하므로 작업능율면에서도 대단히 유리한 적층필림 제조방법이라 할 수 있다.

Claims (1)

1. 아이소택틱구조의 폴리푸로피렌 수지에 테퍼머XR 수지 3-20%를 첨가하여서 되는 혼합수지와 폴리에치렌 수지로 통상의 2중 다이스에 의한 인프레이숀 방법으로 외측이 혼합수지 내측이 폴리에치렌 수지층으로 갖는 튜브형 필림의 제조방법.