KR100467349B1 - 고수축률을 갖는 박층 필름의 제조 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

이 발명은 수축률이 향상된 고수축 필름의 제조 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 특히 상향 인플레이션용 다이에서 압출되어 1차 인플레이션된 필름 또는 시트를 일정 온도로 가열된 가열봉이나 가열된 금형롤 또는 가열판을 경유시키면서 2차 연신시킴으로써 수축률이 크게 향상된 필름 또는 시트를 제조할 수 있으며, 필름 또는 시트의 연신 공정을 동시에 수행할 수도 있고 고온 연신공정을 거친 후 일직선상에서 바로 냉각함으로써, 포장용 고수축 필름 또는 시트를 제조할 수 있음은 물론, 연신공정을 한번 더 거치므로써 박층의 필름을 생산할 수 있고, 수축력을 크게 향상시킬 수 있으며 두께의 편차가 적은 필름의 연속생산이 가능하여 생산성을 향상시킬 수 있는 고수축용 박층 필름의 제조방법 및 그 장치가 제공된다.

Description

고수축률을 갖는 박층 필름의 제조 방법 및 그 장치{PREPARING METHOD OF THIN FILM HAVING HIGH SHRINGKAGE RATIO AND APPARATUS THEREOF}

본 발명은 고수축률을 갖는 박층 필름의 제조 방법 및 그 장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 열가소성 수지와 같은 합성 수지의 압출 연신 가공에 의한필름 제조시 고수축력을 가지며 상대적으로 균일한 두께를 갖는 박층 필름을 연속 다량 생산에 의해 고생산 효율로 제조할 수가 있는 고수축성을 갖는 박층 포장필름의 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 폴리에틸렌수지나 폴리올레핀 계열의 수지 혹은 폴리염화비닐등과 같은 열가소성 수지로 성형되는 인플레이션용 필름의 수축률은 고분자 수지의 고유특성이나 가공특성에 따라 필름의 수축률에 큰 영향을 받는다. 특히, 필름의 연신률에 비례하여 수축률이 증가하므로 필름의 가공조건에 의해 크게 영향을 받는다.

통상적으로, 수축률에 영향을 주는 인자로는 수지의 용융지수(MI:Melting Index), 밀도, 성형온도, 인취속도, 두께, 결빙선, 평창비(Inflation Ratio) 및, 압출기의 스크류 속도 등을 들 수 있다. 상향 인플레이션 방식의 필름 압출로 생산되는 인플레이션 필름의 경우, 용융지수가 클수록 세로방향의 수축률에는 크게 영향이 없으나 가로방향의 수축률은 감소되며, 밀도가 높을수록, 그리고 성형온도가 높을수록 가로방향과 세로방향의 수축률이 감소되고, 인취속도가 높을수록 세로방향의 수축률은 증가하며 가로방향의 수축률은 감소된다. 또한, 두께가 두꺼울수록 가로방향과 세로방향의 수축률이 감소되며 결빙선의 높이가 높으면 높을수록 가로, 세로방향의 수축률도 감소된다. 또한, 평창비가 높을수록 세로방향의 수축률은 감소되는 반면, 가로방향의 수축률은 증가한다.

인플레이션 방식으로 생산되는 수축용 필름의 경우, 가로방향의 수축률은 평창비에 의해 크게 좌우되며 세로방향의 수축률은 뽑힘성(Draw Down Ratio, DDR)에 의해 좌우되고 수축터널의 온도에 의해서도 영향을 크게 받으므로, 수축률은 가공업체의 기기 종류 및 성능에 의해 실질적으로 결정되며, 이는 수축율에 가장 큰 영향을 미치는 현실적인 요인이 된다.

따라서, 수축용 필름의 경우 수지의 가공방법에 따라 수축률이 크게 달라질 수 있으므로 기존의 공정을 개선함으로써 수축률이 크게 향상된 박층 필름을 제조할 수 있음은 물론, 두께 편차가 작은 필름을 제조할 수 있다.

그러나, 현재의 인플레이션 필름 제조에 있어서는, 필름 가공조건의 변경, 제어는 해당 기기 장치가 허용할 수 있는 고유 능력 및 성능에 의존적일 수밖에 없으므로 상당히 제한적이며, 따라서 만족스러운 정도의 수축률 향상을 기대할 수 없는 문제점이 있었다. 결과적으로, 당해 업계에서는 해당 기기 장치의 고유성능에 따라 미리 결정된 제한된 범위 내에서의 허용 가능한 가공조건에 따라 포장용 수축필름을 생산할 수밖에 없었으므로, 만족스러운 정도의 높은 수축률을 갖는 필름을 생산할 수 없는 문제점이 있었다.

일반적으로 고분자 필름의 수축률은 연신률에 비례하여 증가하기 때문에 수축필름의 생산은 최적한 평창비 또는 연신비로 제조되며, 상향 인플레이션방식의 필름 압출에 의해 생산되는 포장용 인플레이션 수축필름의 경우에는 다이에서 압출되어 평창되는 필름의 평창비와 뽑힘성, 수축터널의 온도 등에 의해 필름의 수축률이 크게 좌우되므로 이들 인자를 제어함과 아울러, 수지의 용융지수와 밀도, 성형온도, 인취속도, 결빙선의 높이, 압출기의 스크류 속도 등과 같은 수지 가공조건을 제어하는 것에 의해서, 열가소성 수지 필름의 수축률을 조절하여 제조하고 있다.즉, 수축필름의 생산시 수축필름의 수축률은 생산 공정 및 고분자 수지의 특성에 의존적이며, 특히 상향 인플레이션 방식의 형태로 생산되는 필름의 수축률은 생산설비의 기기 특성에 크게 의존한다.

따라서, 종래에 있어서는, 포장용 수축필름의 수축률은 압출에서부터 수축필름의 제조완료에 이르는 전 과정이 수지의 고유 물성과 상향 인플레이션 방식으로 운전되는 가공 기기의 고유 성능에 크게 의존적이므로, 종래의 생산방식과 생산 설비로서는 수축필름의 수축률 조절에 일정한 한계가 있을 수밖에 없었으며, 이러한 종래의 설비로 수축 필름의 수축률을 만족스러운 정도로 증가시키기 위해서는 매우 극단적인 운전방식을 선택하여 운전할 수밖에 없는 관계로 이러한 운전 조건하에서는 제품의 불량률이 높고 인플레이션 방식으로 생산되는 필름의 두께도 성형온도, 인취속도, 결빙선의 높이, 스크류 속도, 다이립(Die lip)의 폭, 수축터널의 온도, 평창비 등에 따라 매우 불균일하게 생산되는 문제점이 발생함과 동시에, 필름 생산속도 저하 등의 문제가 발생하므로, 종래의 상향 인플레이션 필름 제조장치 및 제조방법으로는 상대적으로 넓은 범위에 걸친 수축필름의 수축률 조절 및 두께 편차 제어가 곤란한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소키 위한 것으로서, 본 발명의 첫 번째 목적은 높은 수축률을 갖는 균일한 두께의 포장용 수축 필름의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 두 번째 목적은 생산성 제고가 가능한 상기한 첫 번째 목적에 따른 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 세 번째 목적은 상기한 첫 번째 및 두 번째 목적에 따른 제조방법을 효율적으로 수행할 수 있는 포장용 수축 필름 제조장치를 제공하기 위한 것이다.

도 1은 제2 가열 연신장치를 포함하는 본 발명에 따른 박층 필름 제조 장치의 예시 개략도이다.

- 도면중 주요부에 대한 부호의 설명 -

1: 압출기 2: 공기 취입구

3: 인플레이션 다이 4: 튜브상 필름

5: 안내판(또는 안내롤) 6: 핀치롤

7: 안내롤 8: 연신롤

9: 가열 수단 10: 유압 실린더

11: 냉각롤 12: 권취기

20: 수지 필름 또는 시트

상기한 본 발명의 첫 번째 및 두 번째 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 양태(樣態)에 따르면, (A) 용융된 수지를 토출(吐出)하는 압출 단계, (B) 토출된 수지를 소정의 두께 및 폭을 지닌 필름으로 평창시키는 제1 연신 단계, (C) 상기한 평창된 필름을 한 조의 핀치롤을 통과시켜 평활 필름화 또는 시트화하는 평활화 단계, (D) 평활화된 필름 또는 시트를 가열하는 가열 단계, (E) 상기한 핀치롤의 회전 속도 보다 높은 회전 속도를 갖는 적어도 한 조의 연신롤을 통하여 닙 프레싱하는 제2 연신 단계, (F) 선택적 단계로서 연신된 시트 또는 필름을 냉각시키는 냉각 단계 및, (G) 선택적 단계로서 냉각된 필름 또는 시트를 감는 권취 단계로 구성되는 포장용 수축 필름의 제조방법이 제공된다.

상기한 본 발명의 첫 번째 및 두 번째 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 다른 양태에 따르면, 상기한 첫 번째 양태에 있어서의 단계 (D) 및 (E)가 적어도 하나의 가열롤을 포함하는 연신롤에 의하여 동시에 수행되는 포장용 수축 필름의 제조방법이 제공된다.

상기한 본 발명의 세 번째 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 양태(樣態)에 따르면, (A) 용융된 수지를 고온고압으로 토출(吐出)하기 위한 압출기,(B) 토출된 수지를 평창시켜 제1 연신을 수행하는 평창 다이, (C) 필름을 평활화시키기 위한 한 조의 핀치롤, (D) 가열 수단, (E) 상기한 핀치롤의 회전 속도 보다 높은 회전 속도를 갖는 적어도 한 조의 닙 프레싱에 의한 제2 연신을 위한 연신롤, (F) 선택적 수단으로서의 냉각롤 및, (G) 선택적 수단으로서의 필름 또는 시트 권취용 권취롤로 구성되는 포장용 수축필름 제조장치가 제공된다.

상기한 본 발명의 세 번째 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 다른 양태에 따르면, 상기한 세 번째 양태에 있어서의 가열 수단(D)이 가열롤이며 상기한 연신롤(E) 중 적어도 어느 하나인 포장용 수축필름 제조장치가 제공된다.

본 발명의 특허청구범위를 포함한 명세서 전반을 통하여 사용되는 '필름'이란 용어는 특별한 언급이 없는 한, 필름 또는 시트를 포함하는 의미로 정의하여 사용된다. 또한, '박층 필름'이란 용어는 특별한 언급이 없는 한, 거래계에 통상적으로 유통되는 필름 또는 시트의 두께 범위 및 특별한 포장용 필름에 사용되는 초박형 필름의 두께 범위를 모두 포함하는 의미로 정의하여 사용된다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 제조방법에 대하여 도 1을 참조하여 개괄하면, 고수축성 포장용 필름 또는 시트(20)의 제조는, 압출기(1)에서 압출되어 인플레이션 다이(3)에서의 인플레이션에 의해 제1 연신 가공하고, 상기한 제1 연신된 필름 또는 시트(20)를 안내판(5) 및 적어도 한 조의 핀치롤(6)을 통과시켜 디플레이션시킨 다음, 상기한 핀치롤(6)의 회전속도보다 더 높은 회전속도를 갖는 적어도 한 조의 연신롤(8)을 통하여 닙 프레싱하는 제2 연신 가공하는 것에 의해, 상기한 필름 또는 시트(20)의 연신률을 크게 높일 수 있으며, 제조 기기의 사양과 가공 조건에 따라 큰 두께 편차를 갖는 인플레이션 방식에 따라 제1 연신 가공된 필름 또는 시트(20)를 가열 수단(9) 및 연신롤(8)에 의한 닙 프레싱에 의해 제2 연신시킴으로써 두께 편차를 현저히 줄일 수가 있다. 따라서, 본 발명의 제조방법에 따르면, 인플레이션 에 의한 제1 연신 공정에 후속하여 제2 연신 공정을 동일 제조라인 상에서 일련적으로 연속 수행할 수가 있으므로 고연신되고 두께 편차가 적은 포장용 필름을 생산성 높게 효율적으로 생산할 수가 있다.

또한, 본 발명의 제조방법을 수행키 위한 제조장치에 대하여 도 1을 참조하여 개괄하면, 고온고압의 용융수지를 토출하는 압출기(1)와, 토출되는 용융 수지에 공기를 취입하여 일정한 두께 및 폭을 갖는 튜브상 필름(4)으로 제1 연신시키는 인플레이션 다이(3)와, 인플레이션된 튜브상 필름(4)을 디플레이션시켜 평활한 필름 또는 시트로 만드는 안내판(5) 및 적어도 한 조의 핀치롤(6)과, 디플레이션된 필름을 제2 연신을 위한 최적의 온도로 가열 제어하는 가열 수단(9)과, 가열된 필름 또는 시트를 필름생산라인과 동일한 방향, 즉 기계방향으로 상기한 필름 또는 시트의 연신이 이루어지도록 닙 프레싱에 의하여 제2 연신시키는 적어도 한 조의 연신롤(8)로 구성된다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 폴리에틸렌계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리아미드계 수지와 같은 열가소성 수지, 또는 열가소성 수지와 열경화성 수지와의 혼합 수지 등에 적용할 수가 있으며, 이들 수지를 필름상으로 압출 성형 가공할 때 인플레이션용 다이(3)에서 인플레이션된 튜브상 필름(4)은 안내판(4) 또는 안내롤을 경유하여 적어도 한 조의 핀치롤(6)를 거친 다음, 예컨대, 유압실린더(10) 등이 구비된 봉상 히터와 같은 가열 수단(9)에 의해 제2 연신 가공에 최적한 온도로 가열, 제어된 상태로 통과되며, 상기한 필름 또는 시트는 연신롤(8)에 의해 필름가공라인과 동일선상으로 제1 연신 가공되며, 이 경우 바람직하게는 상기한 연신롤(8)의 회전속도를 상기한 핀치롤(6)의 회전속도 보다 더 높은 소정의 속도로 제어하는 것에 수축률이 높은 포장용 수축필름을 제조할 수가 있고, 고온 성형 후(제2 연신 후) 동일 라인상에서 일직선상으로 냉각롤(11)을 이용하여 바로 냉각시킴으로써, 상대적으로 두께 편차가 작으며 고수축률을 갖는 박층 포장필름 또는 시트(20)가 효율적으로 제조된다. 제조된 포장필름 또는 시트(20)는 권취기(12)에 유입시켜 권취함이 통상적이다. 여기서, 인플레이션 다이(3)에서 인플레이션되는 필름은 튜브상으로 형성되므로 상기한 필름을 제2 연신시키기에 앞서 커터(13)로 필름의 양단을 잘라서 각기 2 매의 필름으로 나누어 제2 연신을 각기 독립적으로 수행할 수도 있다. 상기한 연신롤(8)과 상기한 핀치롤(6)의 상대적인 회전속도비는 본 발명에 있어서 제한적이지 않으며, 당업자라면 사용 수지의 종류, 물성, 원하는 필름 두께 및 수축률, 가공 조건 등과 같은 다양한 파라메터를 고려하여 필요에 따라 임의적으로 적절히 선택할 수 있는 사항에 불과하므로 이에 대한 부연 설명은 생략하기로 한다.

첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일구체예를 더욱 상세히 설명하기로 하나, 이는 본 발명을 예증하기 위한 것일 뿐 본 발명을 한정하기 위한 것이 아님을 이해하여야만 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 고수축용 포장필름의 연속식 제조장치의 예시 개략도로서, 압출기(1)에서 압출된 열가소성 수지 등은 인플레이션 다이(3)를 통하여 튜브상으로 압출되고 압출된 튜브상 필름(4)은 유입되는 공기의 양에 의하여 미리 정해진 규격의 두께 및 폭을 가진 필름으로 인플레이션되고, 이 필름은 안내판(5)또는 안내롤을 경유한 다음, 적어도 한 조의 핀치롤(6)의 구동에 의하여 튜브상의 인플레이션된 필름(4)은 디플레이션된 두 층의 필름(20)이 된 다음, 안내롤(7)을 경유하며, 필요와 용도에 따라서는 커터(13)에 의해 필름의 양단을 슬릿팅한 다음, 유압 실린더(10) 등이 구비될 수 있는 가열봉, 가열롤, 가열플레이트 등과 같은 적절한 가열 수단(9)을 이용하여 수지의 물성에 따라 최적의 가열온도로 가열한 다음, 회전속도의 조절 제어 기능이 구비된 적어도 한 조의 제2 연신용 연신롤(8) 사이로 유입되며, 상기한 연신롤(8)의 회전에 의한 닙 프레싱에 의해 고연신된 필름이 형성되면, 동일 라인상의 동일선상에서 바로 냉각롤(11)을 경유하면서 냉각시키는 것에 의하여 필름의 변형을 방지하며, 이와 같이 제조된 필름은 적절한 수효의 안내롤(7)을 거친 다음, 권취기(12) 내로 권입되면서 고연신된 고수축 필름이 권취 가공되는 구성으로 되어 있다.

여기서, 가열 수단(9)은 필름과 일정 거리 이격한 상태에서 가열하는 간접 가열 방식 또는 직접 접촉한 상태로 가열하는 직접 가열 방식의 어느 것이라도 무방하다. 또한, 상기한 적어도 한 조의 제2 연신용 연신롤(8) 중 적어도 어느 하나가 가열 수단(9)으로서 사용되는 가열롤일 수 있으며, 이 경우 전술한 가열 수단(9)은 생략하거나 또는 상기한 제2 연신용의 가열롤로서의 연신롤과 병용할 수도 있다. 또한, 도 1에서는 두 층의 필름을 제2 연신용의 연신롤(8)을 경유하기에 앞서 필름의 양단을 커터(13)로 슬릿팅하여 각각의 단일층 필름으로 분리한 다음, 두 라인을 통해 각각 공정 처리하는 장치를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 필름의 양단을 커터(13)로 슬릿팅하는 것을 생략하고 두 층 필름 상태로 연신 가공할 수도 있음은 물론이며, 이 또한 본 발명의 영역 내이다.

또한, 본 발명에 있어서는, 특정한 목적을 위해서 필요하다면, 제2 연신을 위한 가열 수단(9) 및 연신롤(8)을 복수개 셋팅하여 제3, 제4 …제n 연신을 위한 가열 수단 및/또는 연신롤을 설치할 수도 있다.

상기한 가열 수단(9)의 가열 온도는 성형물의 요구 물성치 및 사용되는 수지의 물성 등에 의존적이며, 제2 연신 등과 같은 성형이 최적하게 이루어질 수 있는 온도라면 어떠한 범위라도 무방하며 제한적이지 않으나, 예를 들면, 100~600℃의 온도 범위를 들 수 있다. 또한, 상기한 가열 수단(9)은 유압 실린더(10) 등과 같은 적절한 간격 조절 수단에 의해 가열 수단(9)과 필름 사이의 거리를 조절할 수 있는 것이 바람직할 수 있다.

상기한 연신롤(8)은 상기한 핀치롤(6)의 회전 속도 보다 일정량 더 빠른 속도로 제어될 수 있도록 그 회전속도의 조절 및 제어가 가능한 것이 바람직하며, 전술한 바와 같이, 가열 수단(9)없이 또는 그와 병용하여 연신롤(8) 중 적어도 하나를 가열롤로 구성하여 가열과 연신을 동시에 수행하도록 할 수도 있다.

상기한 냉각롤(11)은, 냉각롤(11) 내에 냉각수 유로가 형성되어 있거나 및/또는 별도의 송풍장치에 의해 소정 온도(통상적으로는, 약 25℃ 이하)로 냉각되며,상기 냉각롤(11)에 의해 냉각된 필름은 용도에 따라 필름의 양단을 슬릿팅하거나 이를 생략하고 튜브상의 필름이나 시트로 안내롤(7)의 안내를 받아 권취기(12) 내로 권입, 권취되어 고수축률을 갖는 포장용 필름의 완제품으로 제조된다.

지금까지 본 발명의 방법 및 장치를 상향 인플레이션 방식에 대하여 주로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 평창 방식에 대하여도 동일한 기술적 사상을 적용하여 고수축률을 갖는 포장용 고수축성 필름을 제조할 수 있음은 물론이며 이 또한 본 발명의 영역 내임을 인지하여야 할 것이다.

이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명의 효과를 구체적으로 예증하기로 한다.

실시예 1~3 및 비교예 1 : 필름의 수축율 및 두께 편차

필름의 재료로서는 용융지수 0.3, 밀도 0.921인 폴리에틸렌 수지(한화석유화학의 저밀도폴리에틸렌 수지: 상품명 LDPE 5302)를 사용하여, 도 1에 도시한 바와 같은 연속식 필름제조 장치를 이용하여 포장용 수축 필름을 제조하였다. 비교예 1은 도 1에서 가열 수단(9) 및 연신롤(8)이 존재하지 않는 장치를 이용하여 1차 연신 가공만을 수행한 것이며, 실시예 1~3은 가열 수단(9) 및 연신롤(8)이 존재하는 도 1에 도시한 장치를 이용하여 2차 연신 가공을 수행한 것이다.

시험 결과를 하기의 표 1에 나타내며, 수축율 시험 방법, 평창비 및 두께측정, 기계 방향(MD: Mechanical Direction)의 2차 연신비는 하기와 같이 측정하였다.

- 수축율시험방법(KS A1151):

수축율 시험방법은 가로×세로 10×10cm인 필름을 120℃의 글리세린에 20초간 침적시킨 다음, 이를 다시 찬물에 10초간 침적 후 꺼내어 측정하였으며(KS A1151에 준함), 하기의 수학식 1에 따라 구하였다. 참고로, 일반적으로 생산되는 저밀도 폴리에틸렌 수축 필름의 수축율은 세로방향(MD)이 약 60∼70%, 가로방향(TD)이 약 15∼20%의 수축율을 가진다.

[수학식 1]

여기서, L_o= 수축전 시험편 한편의 길이

L₁= 수축후 시험편 한편의 길이

- 평창비 측정:

평창비는 하기의 수학식 2에 따라 구하였다.

[수학식 2]

평창비 = (필름의 접힌폭 × 0.637) / 다이직경

- 두께 편차:

두께편차 시험방법은 가로×세로 50×50cm의 시편(試片)을 만들고 가로 세로 방향으로 각각 10cm 단위로 16 개소의 두께를 측정하여 필름의 표준(평균) 두께를 구하고 이에 기초하여 상기한 16 개소의 두께 차를 구하여 평균하는 것에 의하여 표준 두께 편차값을 구하였다.

- 기계방향(MD) 2차 연신비(%):

압출기에서 압출 평창(inflation)되어 핀치롤을 통과한 필름을 연신롤에 의해 고온 연신시킬 때의 연신비를 하기의 수학식 3에 의해 구하였다.

[수학식 3]

여기서, E_o= 연신전 시험편 한편의 길이

E₁= 연신후 시험편 한편의 길이

	압출기다이갭(mm)	평창비	기계방향(MD)2차 연신비(%)	필름두께(㎛)	표준두께편차(%)	수축율(%)
						MD	TD
실시예 1	0.85	2.0	15	45	7.0	83	17
실시예 2	0.85	2.0	25	40	5.6	88	17
실시예 3	0.90	2.0	25	50	6.0	87	17
비교예 1	0.85	2.0	수행하지 않음	51	9.5	71	18

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 상향 인플레이션 필름 가공 기기에서 압출기로부터 압출되고 인플레이션 다이로부터 인플레이션되어 제1 연신된 필름이나 시트를 연신롤로 닙 프레싱하는 것에 의하여 필름이나 시트의 연신률을 크게 높여줌으로써 두께가 일정할 뿐만 아니라 고연신에 의해 수축률이 크게 신장됨으로써 고수축률을 가지는 포장용 수축필름 또는 시트를 제공할 수가 있음과 아울러, 고온 연신 가공 후 동일 라인 상에서 냉각롤을 이용하여 바로 냉각시킴으로써 필름이나 시트 상으로 제조된 제품이 권취 후 온도변화에 따른 제품 변형이 없는 상품을 제조할 수 있어 상품성이 향상됨과 동시에, 연신 필름 또는 시트가 압출에서부터 최종 연신 가공 공정까지 동일 생산라인에서 이루어질 수 있으므로 작업효율을 향상됨은 물론, 연속식 제조에 의한 제품 양산성이 양호하다.

또한, 본 발명이 제조방법 및 장치에 의해 생산되는 고수축률을 갖는 필름 또는 시트는 종래의 인플레이션 공정만으로 생산된 필름이나 시트 보다 고연신에 따라 수축률이 크게 증가하며, 이를 포장용 필름에 적용할 경우 종래의 인플레이션 공정만으로 생산된 포장용 필름이나 시트에서 발생되기 쉬운 포장 불량률을 크게 낮출 수 있을 뿐만 아니라 높은 수축률에 의해 포장을 훨씬 더 단단하고 견고하게 할 수 있으므로 수축 필름으로 포장한 용기의 제품 수송시 포장된 제품의 유동에 의해 발생되는 수송제품의 적하 또는 낙하 우려가 없다.

부연하면, 본 발명에 따른 연속식 연신가공 필름의 제조장치를 이용한 고수축률을 갖는 박층 필름의 연속식 제조방법에 의하면, 인플레이션 다이에서 압출된필름을 동일 라인 상에서 바로 제2, 제3 …연신 가공을 수행할 수가 있으므로, 상대적으로 높은 수축률을 갖는 포장필름을 상대적으로 균일한 두께로 효율적으로 제조할 수 있는 장점이 있음과 아울러, 종래의 필름 제조 장치 라인에 가열 수단 및 연신롤을 부가하기만 하면 되므로 별도의 신규 라인을 설치할 필요가 없는 장점이 있다.

Claims (12)

1. 하기의 단계로 구성되는 고수축률을 갖는 박층 필름의 제조방법:

   (A) 용융된 수지를 토출(吐出)하는 압출 단계;

   (B) 압출된 수지를 소정의 두께 및 폭을 지닌 필름으로 평창시키는 제1 연신 단계;

   (C) 상기한 평창된 필름을 한 조의 핀치롤을 통과시켜 평활 필름화 또는 시트화하는 평활화 단계;

   (D) 평활화된 필름 또는 시트를 가열하는 가열 단계; 및

   (E) 상기한 핀치롤의 회전 속도 보다 높은 회전 속도를 갖는 적어도 한 조의 연신롤을 통하여 닙 프레싱하는 제2 연신 단계.
2. 하기의 단계로 구성되는 고수축률을 갖는 박층 필름의 제조방법:

   (A) 용융된 수지를 토출(吐出)하는 압출 단계;

   (B) 압출된 수지를 소정의 두께 및 폭을 지닌 필름으로 평창시키는 제1 연신 단계;

   (C) 상기한 평창된 필름을 한 조의 핀치롤을 통과시켜 평활 필름화 또는 시트화하는 평활화 단계;

   (D) 상기한 핀치롤의 회전 속도 보다 높은 회전 속도를 갖는 적어도 한 조의 연신롤을 통하여 닙 프레싱하는 제2 연신 단계.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 단계(B)에서의 평창이 공기를 취입하여 튜브상 필름으로 만드는 인플레이션 가공이며, 상기한 단계(C)에서의 평활화 단계가 인플레이션된 필름의 디플레이션을 수반하는 고수축률을 갖는 박층 필름의 제조방법.
4. 제3항에 있어서, 상기한 평활화 단계후 상기한 제2 연신 단계 사이에, 상기한 튜브상 필름의 양단을 슬릿팅하여 2매의 필름으로 분리하는 (F) 절단 단계를 또한 수행하는 고수축률을 갖는 박층 필름의 제조방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 수지가 열가소성 수지이며, 상기한 가열 수단이 상기한 필름과의 간격 조절 수단에 의해 간격이 제어되는 고수축률을 갖는 박층 필름의 제조방법.
6. 제2항에 있어서, 상기한 제2 연신 단계에 있어서, 상기한 적어도 한 조의 연신롤 중 적어도 하나가 가열롤이며, 제2 연신과 동시에 가열을 수행하는 고수축률을 갖는 박층 필름의 제조방법.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 제2 연신 단계가 적어도 2회 수행되는 고수축률을 갖는 박층 필름의 제조방법.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 제2 연신 단계에 이어서, 냉각 단계 및 권취 단계가 수행되는 고수축률을 갖는 박층 필름의 제조방법.
9. 하기로 구성되는 고수축률을 갖는 박층 필름 제조장치:

   (A) 용융된 수지를 고온고압으로 토출(吐出)하기 위한 압출기;

   (B) 토출된 수지를 평창시켜 제1 연신을 수행하는 평창 다이;

   (C) 필름을 평활화시키기 위한 적어도 한 조의 핀치롤;

   (D) 가열 수단; 및

   (E) 상기한 핀치롤의 회전 속도 보다 높은 회전 속도를 갖는 적어도 한 조의 닙 프레싱에 의한 제2 연신을 위한 연신롤.
10. 제9항에 있어서, 상기한 적어도 한 조의 연신롤 중 적어도 하나가 가열롤이며, 상기한 가열 수단(D)은 임의적 수단인 고수축률을 갖는 박층 필름 제조장치.
11. 제9항 또는 제 10항에 있어서, 상기한 평창 다이가 인플레이션 다이이며, 제2 연신롤에 후속하여 냉각롤 및 권취롤을 또한 포함하는 고수축률을 갖는 박층 필름 제조장치.
12. 제9항에 있어서, 상기한 가열 수단이 간격 조절 수단에 의해 상기한 필름과의 간격이 제어되는 간접 가열 또는 직접 가열 수단인 고수축률을 갖는 박층 필름 제조장치.