KR100614383B1 - 전지보관용 포장백 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전지보관용 포장백에 관한 것으로서, 상기 포장백의 수지 기재 또는 성형된 포장백의 표면에 대전방지 처리가 되어 있는 것을 특징으로 하는 전지보관용 포장백을 제공한다.

Description

전지보관용 포장백{Packing bags for storing battery}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지보관용 포장백을 나타낸 사시도.

도 2 및 3은 도 1의 A-A'을 따라 취한 단면도.

본 발명은 전지보관용 포장백에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전지를 수납한 포장백을 운반 할 때 정전기의 발생을 방지할 수 있는 전지보관용 포장백에 관한 것이다.

전지보관용 포장백의 재료로 널리 사용되고 있는 플라스틱은 일반적으로 전기의 흐름이 어렵기 때문에 전기절연성을 가지고 있다. 플라스틱의 이러한 성질로 인하여 정전기를 띠기 쉬운데, 이것은 물체들 간에 서로 접촉하거나 마찰 또는 분리하였을 때 양쪽에 극성이 다른 동일한 양의 전하가 대전되면서 일어나는 현상이다.

이와 같은 정전기는 모든 산업 분야에서 문제를 발생시키는 요인 중의 하나로 작용하는데, 예를 들면 반도체 제조 공정에서 정전기의 방전에 의하여 회로를 망가뜨리며, 통신 기기 및 주요 계측기와 같은 정밀한 전자 제품 등의 오작동을 일 으켜 대형 사고를 발생시킬 수 있다. 특히, 전자 통신 기술의 발달과 함께 그에 사용되는 부품들도 점차 소형화되어 소자 내부의 미세한 구조가 정전기에 의하여 파손되어 제품의 가동을 멈추게 하는 일이 자주 발생하여 왔다.

일반적으로 과충전 및 과전류로부터 전지를 보호하고 과방전으로 인한 성능저하를 방지하는 수단으로 보호회로와 같은 안전장치가 전지에 장착되어 있다. 또한, 지능형 전지(smart battery)의 경우, 현재의 전지정보(전압, 전류, 온도 등)와 이를 바탕으로 계산되어진 전지정보(잔량, 전지이상유무 등), 예측할 수 있는 전지정보(사용가능시간, 충전잔여시간, 전지수명 등)를 지능형 전지를 채용한 기기 측에 공급해 주는 특정한 회로를 내장하고 있다. 이처럼 보호회로 등의 안전장치가 장착된 전지는 하드케이스(hardcase)에 수납되어 하드팩(hardpack) 형태로 공급될 수 있다.

상기와 같은 하드팩 형태의 전지가 수납된 포장백을 운반 할 때 하드팩과 포장백, 포장백간 또는 포장백과 다른 물체와의 접촉이나 마찰 등에 의해 정전기가 발생할 수 있다. 따라서 전지에 구비되어 있는 보호회로나 특정 기능을 가진 모듈화된 회로가 이러한 정전기에 의해 영향을 받을 수 있으며, 이는 전지의 안정성이나 품질에 문제를 일으킬 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 전지를 포장백에 수납하거나 포장백을 운반하거나 할 때 정전기의 발생을 방지하여 보다 안전하게 전지를 보관하고 운반할 수 있는 전지보관용 포장백을 제공하는 것 이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전지보관용 포장백은, 상기 포장백의 수지 기재 또는 성형된 포장백의 표면에 대전방지 처리가 되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 포장백의 수지 기재에 도전제를 첨가하여 상기 포장백을 성형할 수 있다.

또한, 상기 포장백의 수지 기재에 대전방지제를 첨가하여 상기 포장백을 성형할 수 있다.

성형된 포장백의 표면에 대전방지제를 도포하여 대전방지층을 형성할 수도 있다.

이하에서 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 전지보관용 포장백은 포장백의 수지 기재 또는 성형된 포장백의 표면에 대전방지 처리를 함으로써 전지를 포장백에 수납하거나 포장백을 운반하거나 할 때 정전기가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

전지보관용 포장백의 수지 기재에 도전제, 예를 들면 흑연, 카본블랙, 아세틸렌블랙 등을 첨가하여 성형하면 포장백이 도전성을 띄게 되고 정전기의 축적을 방지할 수 있다.

한편, 포장백의 수지 기재에 대전방지제를 첨가하여 전지보관용 포장백을 성형할 수 있으며, 또는 성형된 포장백의 표면에 대전방지제를 도포하여 대전방지층 을 형성시킬 수도 있다.

대전방지제를 포장백의 수지 기재에 첨가하면 시간의 경과와 함께 표면으로 이행되어 대전방지성이 나타날 수 있다. 상기 대전방지제의 첨가량은 0.05 내지 2중량% 범위 내에서 사용될 수 있으며, 포장백의 수지 기재와 대전방지제의 종류에 따라 그 첨가량을 변화시킬 수 있다.

물이나 알코올에 대전방지제를 희석시킨 0.1∼0.5% 정도의 대전방지제 액을 성형된 포장백의 표면에 스프레이(spray)나 디핑(dipping) 등으로 도포하면, 대전방지제 피막이 형성되고 표면저항이 저하되어 전하의 이동이 커지게 된다. 성형된 포장백의 표면에 형성되는 대전방지제 피막의 소실을 방지하기 위해서 포장백의 표면에 프라이머(primer) 처리를 한 후 대전방지제를 도포할 수 있다. 상기 프라이머로는 포장백 표면에 접착력이 있는 고분자 물질이 사용되는데, 아크릴레이트, 알킬트리알콕시실란 등이 사용될 수 있다.

대전방지제로는 양이온 계면활성제, 음이온 계면활성제, 비이온 계면활성제, 양성이온 계면활성제 중에서 선택된 적어도 하나를 사용할 수 있다. 계면활성제는 분자 중에 친수성 부분과 친유성 부분을 공유하고 있으므로 대부분 소수성인 합성 수지에 첨가되었을 때, 그 표면으로 이행되어, 계면활성제의 친유성 부분은 합성 수지 내부를 향하고 친수성 부분은 공기 쪽으로 향하게 된다. 이 때 공기중의 수분이 계면활성제의 친수성 부분에 흡착함으로서 전하의 흐름이 생기게 된다. 즉 계면활성제 형태의 대전방지제가 합성 수지 표면에서 일정 농도를 유지함으로서 표면저항을 낮추고, 전하의 이동 또는 누설을 빠르게 하여 대전방지 효과를 나타내게 된 다.

포장백에 사용되는 합성 수지의 극성 및 분자구조, 분자량, 결정성, 유리전이온도 등을 고려하여 적당한 상용성의 대전방지제를 선택하는 것이 바람직하다.

상용성이 너무 좋은 경우에는 상호간의 혼합이나 분산 효과는 좋지만 대전방지제가 포장백 표면으로 이행하기 어려워서 대전방지 효과가 나타나기 어려우며, 상용성이 나쁠 경우에는 내부 분산성이 떨어지게 되며, 표면으로 너무 쉽게 이행되어 접착성이나 인쇄 적성 등에 좋지 않은 영향을 줄 수 있다.

또한, 첨가되는 대전방지제의 분자량이 큰 것에 비하여 작은 것이 표면으로 쉽게 이행되는데, 표면으로의 이행 속도가 빠르면 대전방지 효과를 지속적으로 나타내기 어려울 것이다. 한편 분자량이 커서 표면으로의 이행이 느리게 일어나는 대전방지제는 초기에 대전방지성을 나타내기는 어렵지만 서서히 그 효과가 일어나 지속적인 효과를 나타낼 수 있다. 따라서, 대전방지제를 한 종류만 사용하는 것보다는 사슬길이를 달리하거나, 서로 다른 구조를 갖는 대전방지제를 조합하여 사용하는 것이 단독으로 사용할 때 보다 좋은 상승 효과를 나타낼 수 있다.

양이온 계면활성제는 수용액 중에서 이온화되어 양이온으로 되는 부분이 활성을 나타내는 대전방지제로서, 4급 암모늄염(quaternary ammonium)이 사용될 수 있으며, 예를 들면 디스테아릴 디메틸 암모늄 클로라이드(distearyl dimethyl ammonium chloride), 스테아릴 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드(stearyl dimethyl benzyl ammonium chloride), 스테아릴 트리메틸 암모늄 클로라이드(stearyl trimethyl ammonium chloride), 라우릴 트리메틸 암모늄 클로라이드(lauryl trimethyl ammonium chloride), 세틸 트리메틸 암모늄 브로마이드(cetyl trimethyl ammonuim bromide), 알킬 트리메틸 암모늄 클로라이드(alkyl trimethyl ammonium chloride) 등이 있다.

양이온계 대전방지제는 폴리염화비닐처럼 극성이 있는 물질에서 효과를 나타내지만 반면에 수지의 분해를 촉진하는 작용을 할 수 있으며, 열안정성이 좋지 않다.

음이온 계면활성제는 화합물 내에서 활성 부분이 음이온을 나타내는 대전방지제로서, 알킬 술폰산염(alkyl sulfonate), 알킬벤젠술폰산염(alkylbenzene sulfonate), 알킬황산염(alkyl sulfate), 알킬인산염(alkyl phosphate) 등이 사용될 수 있다.

비이온 계면활성제는 수용액 내에서 이온화되지 않으며, 친수성기로서 분자 내에 수산기나 에테르기와 같은 비이온성을 가진 대전방지제이다. 구체적으로 폴리옥시에틸렌알킬아민(polyoxyethylene alkylamine), 폴리옥시에틸렌알킬아민 지방산 에스테르(polyoxyethylene alkylamine fatty acid ester), 글리세린 지방산 에스테르(glycerine fatty acid esters), 폴리옥시에틸렌 글리콜 지방산 에스테르(polyoxyethylene glycol fatty acid ester) 등이 사용될 수 있다.

비이온 계면활성제는 대부분 액체이거나 연화점이 낮은 왁스상 물질이다. 대전방지 성능은 양이온계 대전방지제보다는 떨어지지만 열안정성이 좋고 독성이 심하지 않다.

양성이온 계면활성제는 물에 녹아서 전리할 때 소수기 부분에 양이온과 음이 온이 모두 있는 대전방지제로서, 알킬베타인(alkyl betaine) 또는 알킬알라닌(alkyl alanine) 등이 사용될 수 있다. 알킬베타인은 양이온의 4급 암모늄과 음이온의 카르복실기가 있는 화합물이다.

전지용 포장백의 수지 기재 물질로는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 저밀도폴리에틸렌(LDPE), 고밀도폴리에틸렌(HDPE), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리스티렌(PS) 등이 사용될 수 있다.

본 발명에 따라 도전제 또는 대전방지제가 첨가된 수지 조성물을 용융 혼련시킨 후, 이를 T-다이 등을 통해 소정의 형태로 압출시켜 필름 또는 시트를 형성할 수 있다. 이른바 T-다이법 필름 및 블로운 필름을 얻을 수 있으며, T 다이 필름을 이축 연신 처리하면 이축 연신 필름을 얻을 수 있다. 이와 같이 대전방지제가 첨가된 수지 필름을 사용하여 본 발명에 따른 전지용 포장백을 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 따라 대전방지 처리가 된 수지 필름과 일반 수지 필름을 라미네이트시킨 라미네이팅 필름을 이용하여 전지용 포장백을 제조할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지보관용 포장백을 나타낸 사시도이고, 도 2 및 3은 도 1의 A-A'을 따라 취한 단면도이다.

도면을 참조하면, 전지보관용 포장백(100)은 대전방지제가 첨가된 수지 필름(200a, 200b) 두 장을 겹쳐 놓은 후 양쪽 측변과 하변을 열간 밀봉하거나 한 장의 상기 수지 필름을 반으로 접어 양쪽 측변을 열간 밀봉하여 제조될 수 있는데, 상기 포장백(100)의 개구부 내측면 상에는 반복적으로 개폐가 가능한 선형 지퍼(150)가 제공될 수 있다. 상기 선형 지퍼(150)는 암지퍼부재 및 여기에 맞물리는 수지퍼부 재로 구성된다.

한편 상기 전지보관용 포장백(100)은 일반 수지 필름(300a, 300b)을 상술한 바와 같이 열간 밀봉하여 성형과정을 거친 후 스프레이나 디핑 등에 의해 대전방지제를 도포하여 제조될 수 있다. 이러한 과정을 거치면 상기 포장백(100)의 표면에 대전방지층(310a, 310b)이 형성된다.

실시예 1

저밀도폴리에틸렌 수지에 폴리옥시에틸렌라우릴아민을 0.15중량% 첨가하여 필름으로 압출하고, 열간 밀봉하여 전지용 포장백을 제조하였다.

실시예 2

폴리프로필렌 수지에 폴리옥시에틸렌라우릴아민을 0.15중량% 첨가하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

실시예 3

고밀도폴리에틸렌 수지 필름을 열간 밀봉하여 전지용 포장백으로 성형한 후, 포장백 표면에 폴리옥시에틸렌스테아릴아민을 0.15중량% 함유한 대전방지액을 스프레이하고, 건조시켰다.

비교예 1

대전 방지제가 첨가되지 않은 폴리프로필렌 수지 필름을 열간 밀봉하여 전지용 포방백을 제조하였다.

표면전기저항 측정기를 이용하여 실시예 1 내지 3 및 비교예 1에 따라 제조된 전지용 포장백의 표면전기저항을 측정하였다. 표면전기저항의 값이 10⁹Ω 이하에서는 대전이 되지 않는 아주 좋은 상태이며, 10⁹∼10¹²Ω 사이에서는 보통에서 양호한 상태를 나타내며, 10¹²Ω 이상은 대전방지효과가 없는 상태를 나타낸다.

	표면전기 저항(Ω)
	제조 후 1주일	제조 후 2주일	제조 후 3주일
실시예 1	1010	109	109
실시예 2	1014	1013	1011
실시예 3	1014	1012	1010
비교예 1	1015	1014	1014

상기 표 1에서 나타나 있듯이, 대전방지제로 처리된 전지용 포장백은 우수한 대전방지 효과를 나타내었으며, 시간이 지난 후에도 대전방지 효과가 지속되는 것을 알 수 있었다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전지용 포장백은 전지를 포장백에 수납하거나 포장백을 운반하거나 할 때 정전기의 발생을 방지하여 보다 안전하게 전지를 보관하고 운반할 수 있다.

본 발명에 대해 상기 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명에 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (15)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 전지 보관용 포장백에 있어서,

   상기 포장백의 수지 기재 또는 성형된 포장백의 표면에 아크릴레이트 또는 알킬트리알콕시실란으로 프라이머 처리를 한 후 대전방지제를 도포하여 대전방지처리된 것을 특징으로 하는 전지보관용 포장백.
9. 제 8 항 있어서, 상기 대전방지제가 양이온 계면활성제, 음이온 계면활성제, 비이온 계면활성제, 양성이온 계면활성제 중에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전지보관용 포장백.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 양이온 계면활성제는 4급 암모늄염인 것을 특징으로 하는 전지보관용 포장백.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 4급 암모늄염은 디스테아릴 디메틸 암모늄 클로라이드, 스테아릴 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드, 스테아릴 트리메틸 암모늄 클로라이드, 라우릴 트리메틸 암모늄 클로라이드, 세틸 트리메틸 암모늄 브로마이드, 알킬 트리메틸 암모늄 클로라이드로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전지보관용 포장백.
12. 제 9 항에 있어서, 상기 음이온 계면활성제는 알킬술폰산염, 알킬벤젠술폰산염, 알킬황산염, 알킬인산염 중에서 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전지보관용 포장백.
13. 제 9 항에 있어서, 상기 비이온 계면활성제는 폴리옥시에틸렌알킬아민, 폴리옥시에틸렌알킬아민 지방산 에스테르, 글리세린 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 글리콜 지방산 에스테르 중에서 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전지보관용 포장백.
14. 제 9 항에 있어서, 상기 양성이온 계면활성제는 알킬베타인 또는 알킬알라닌인 것을 특징으로 하는 전지보관용 포장백.
15. 제 8 항에 있어서, 상기 포장백의 수지 기재는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 저밀도폴리에틸렌, 고밀도폴리에틸렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리스티렌 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전지보관용 포장백.

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