KR100782908B1 - 크로스 라미네이트된 플라스틱 필름 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 크로스 라미네이트된 플라스틱 필름은 압출방식으로 제조된 원통형 플라스틱 필름을 나선형 형태가 되도록 θ의 각도로 절개하고, 상기 절개된 필름 2장을 서로 마주 보도록 접합하는 단계에 의하여 제조되고, 상기 절개된 필름 2장이 서로 마주 보도록 접합함으로써 교직형태의 방향성 결(31)이 형성되는 것을 특징으로 한다. 상기 θ의 각도는 0° 보다 크고 90° 보다 작은 각도에서 선택될 수 있지만, 통상 10∼80°의 범위에서 선택되는 것이 바람직하다.

크로스 라미네이트, 플라스틱 필름, 원통형 필름, 방향성 결, 포장지

Description

크로스 라미네이트된 플라스틱 필름 및 그 제조방법{Cross-Laminated Plastic Film and Method of Preparing Same}

제1도는 압출 공정에 의하여 제조된 원통형(tube-type) 플라스틱 필름의 개략적인 사시도이다.

제2도는 원통형 필름(10)을 θ의 각도로 나선형으로 절개하는 절개선(12)을 도시한 개략적인 사시도이다.

제3도는 제2도에서 θ의 각도로 나선형으로 절개된 필름을 펼친 상태의 평면도이다.

제4도는 제3도와 같이 절개된 필름 2장을 서로 마주보도록 접합하여 크로스 라미네이트된 플라스틱 필름의 개략적인 평면도이다.

*도면의 주요부호에 대한 간단한 설명*

10: 원통형 필름 11: 방향성 결(배향 결)

12: 절개선 20: 절개된 필름

21: 방향성 결 30: 크로스 라미네이트 필름

31: 방향성 결

발명의 분야

본 발명은 각종 포장지, 루핑(roofing)용 필름 등으로 사용되는 플라스틱 필름에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 필름의 방향성 결(배향 결)이 서로 교직(絞織)된 형태가 되도록 2장의 필름을 합지(合紙)하여 사실상 필름의 방향성 결을 소멸시킨 효과를 갖는 크로스 라미네이트된 플라스틱 필름에 관한 것이다.

발명의 배경

각종 포장지용 필름이나 루핑용 필름은 주로 폴리에틸렌(PE) 수지로 제조되는데, 이들 필름은 통상 압출 방식에 의하여 원통형 필름으로 제조된다. 제1도는 압출 공정에 의하여 제조된 원통형(tube-type) 플라스틱 필름의 개략적인 사시도이다. 그런데 이러한 원통형 필름(10)은 길이 방향으로 인장되면서 압출되기 때문에 길이 방향으로 방향성 결(또는 배향 결)(11)이 형성된다. 제1도에는 방향성 결을 부재번호 11로 도시하였지만, 이 방향성 결은 육안으로 볼 수 있는 것은 아니고, 고분자의 배열에 따른 현미경적 구조라 할 수 있다. 본 명세서에서는 이해를 돕기 위하여 방향성 결을 11로 도시한 것이다.

압출방식으로 제조되는 모든 필름은 이처럼 길이 방향으로 방향성 결이 형성되는데, 이 방향성 결에 외부의 충격이 가해지면 그 결을 따라 필름이 쉽게 찢어진다. 각종 포장지나 루핑용 필름이 외부의 충격에 쉽게 손상되고 그 결을 따라 쉽게 파열되면 상품으로서의 가치가 떨어짐은 명약관화한 일이다. 따라서 이러한 필름의 방향성 결을 없앨 수 있다면 외부의 충격으로부터 보호받을 수 있고 설사 일부가 파열되었다 하더라도 방향성 결이 없기 때문에 파열이 더 이상 진행되지 않게 할 수 있다.

본 발명자는 상기와 같은 문제점을 해결하고자 원통형 필름으로부터 방향성 결을 없앨 수 있는 크로스 라미네이트 효과를 갖는 본 발명의 플라스틱 필름을 개발하기에 이른 것이다.

본 발명의 목적은 원통형 필름으로부터 방향성 결을 없앨 수 있는 크로스 라미네이트된 플라스틱 필름을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 외부의 충격으로부터 손상을 방지할 수 있도록 크로스 라미네이트된 플라스틱 필름을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 외부의 충격에 의한 파열을 더 이상 진행되지 않게 할 수 있는 크로스 라미네이트된 플라스틱 필름을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

발명의 요약

본 발명에 따른 크로스 라미네이트된 플라스틱 필름은 압출방식으로 제조된 원통형 플라스틱 필름을 나선형 형태가 되도록 θ의 각도로 절개하고, 상기 절개된 필름 2장을 서로 마주보도록 접합하는 단계에 의하여 제조되고, 상기 절개된 필름 2장이 서로 마주보도록 접합함으로써 교직형태의 방향성 결(31)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 θ의 각도는 0° 보다 크고 90° 보다 작은 각도에서 선택될 수 있지만, 통상 10∼80°의 범위에서 선택되는 것이 바람직하다.

상기 절개된 필름 2장을 접합하는 공정에서는 기존의 필름의 합지 공정에 사용되는 접착제를 사용한다.

본 발명은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)와 같은 PE 필름을 비롯하여, 폴리프로필렌, 폴리에스터, 폴리아마이드, 셀로판 등의 필름에 적용될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.

발명의 구체예에 대한 상세한 설명

각종 포장지용 필름이나 루핑용 필름은 주로 폴리에틸렌(PE) 수지를 원료로 하여 압출 방식에 의해 원통형 필름으로 제조된다. 제1도는 압출 공정에 의하여 제조된 원통형(tube-type) 플라스틱 필름의 개략적인 사시도이다. 그런데 이러한 원통형 필름(10)은 길이 방향으로 인장되면서 압출되기 때문에 길이 방향으로 방향성 결(또는 배향 결)(11)이 형성된다. 제1도에는 방향성 결을 부재번호 11로 도시하였지만, 이 방향성 결은 육안으로 볼 수 있는 것은 아니다. 고분자의 배열로 인하여 방향성 결(31)이 형성되기 때문에, 그 방향성 결(31)과 직교되는 방향으로는 잘 찢어지지 않지만, 그 방향성 결(31)과 같은 방향으로는 잘 찢어지는 단점이 있다. 특히 외부의 충격에 의하여 조금이라도 찢어지면 그 부위는 방향성 결을 따라 계속하여 찢어지는 현상이 나타난다.

루핑(roofing)용 필름은 방수 목적으로 사용되는데, 방향성 결 때문에 외부의 충격에 잘 찢어지고 그 찢어지는 현상이 계속된다면 방수 효과를 기대하기 어렵다. 또한 포장지도 방향성 결로 인하여 외부의 충격에 잘 찢어지고 그 찢어지는 현상이 계속된다면 포장지로서의 기능을 상실하게 된다. 특히 에멀젼약의 낱개 포장에 사용되는데 이것은 폭약을 천공(발파공)에 장전시 암벽에 의해 찢어지거나 장공에 장약시 낙하충격에 찢어지는 현상을 방지하는 역할를 하게 된다.

따라서 이러한 필름의 방향성 결을 없앨 수 있다면 외부의 충격으로부터 보호받을 수 있고 설사 일부가 파열되었다 하더라도 방향성 결이 없기 때문에 파열이 더 이상 진행되지 않게 할 수 있다. 방향성 결을 없앤다는 것은 필름이 세로 방향이나 가로 방향으로 잘 찢어지지 않는다는 것을 의미하는 것이다. 본 발명은 2 장의 필름을 합지하여 방향성 결이 교직 형태가 되도록 하여 가로 또는 세로 방향으 로 잘 찢어지지 않도록 크로스 라미네이트한 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

제2도는 종래의 원통형 필름(10)을 θ의 각도로 나선형으로 절개하는 절개선(12)을 도시한 개략적인 사시도이다. 원통형 필름(10)을 일정한 각도(θ)로 나선형으로 절개선(12)을 따라 절개하면 연속된 시이트(sheet) 상의 필름이 제조된다. 제3도는 제2도에서 θ의 각도로 나선형으로 절개된 필름을 펼친 연속된 시이트 상의 필름의 평면도이다. 절개된 시이트 상의 필름(20)의 폭은 제2도에서 d로 표시된 길이와 같다.

제1도의 원통형 튜브(10)는 길이 방향으로 방향성 결(11)이 형성되지만, 이를 θ의 각도로 나선형으로 절개하여 펼친 제3도의 시이트(sheet) 상의 필름(20)은 방향성 결(21)이 θ의 각도만큼 기울어진 배향을 이루게 된다.

제3도의 절개된 시이트 상의 필름(20) 2장을 서로 마주보도록 접합하면 방향성 결은 체크무늬 즉 교직 상태의 방향성 결(31)이 형성된다. 제4도는 절개된 필름(20) 2 장을 서로 마주보도록 접합하여 크로스 라미네이트한 플라스틱 필름(30)의 개략적인 평면도이다. 시이트 상의 절개된 필름(20) 2 장을 크로스 라미네이트 하는 경우에는 반드시 서로 마주보도록 접합해야 한다. 절개된 필름(20) 2 장을 서로 마주보도록 접합하지 않고 겹치도록 접합하는 경우에는 사선의 방향성 결(21)도 사선 방향으로 겹쳐져서 결국 사선 방향으로 결이 형성되기 때문이다.

절개된 필름(20) 2 장을 서로 마주보도록 접합하여 크로스 라미네이트하는 공정은 종래의 접착제를 사용한다. 종래에 사용되고 있는 접착제로는 폴리우레탄계열의 접착제가 있다. 통상 사용되고 있는 접착제로는 Henkel 사의 Liofol(상표명) Series를 용제에 용해시킨 접착제가 있다. 본 발명에서는 Liofol UR 3835 25 kg과 Liofol UK 6059 2.5 kg을 에틸아세테이트(EA), 아세톤, MEK 와 같은 용제에 녹여 고형성분이 25∼45%이며, 점도(Viscosity B cup 4 mm at 20 ℃)가 12∼22인 접착제를 사용하였다. 접착제는 스무스 롤러나 그라비아 롤러를 사용하여 도포하며, 접착제 도포량은 건조후의 중량 기준으로 1.5∼3.5 g/㎡ 범위가 바람직하다.

접착제를 도포한 후, 2장의 절개된 필름이 합지되면, 필름을 건조시키고 경화시켜 라미네이팅 공정을 완료한다. 건조와 경화 등의 후공정은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있다.

기계의 용량과 속도에 따라 건조 조건은 다르지만, 예를 들어 필름의 속도가 50m/min 인 경우 건조 온도는 50∼60℃, 150m/min 인 경우 건조 온도는 60∼80℃ 등으로 적용할 수 있다.

경화는 상온에서 이루어지며, 충분한 경화가 진행되면 크로스 라미네이트된 필름을 필요한 사이즈로 슬리팅(slitting) 한다. 슬리팅된 제품은 포장되어 출하된다.

본 발명은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)와 같은 PE 필름을 비롯하여, 폴리프로필렌, 폴리에스터, 폴리아마이드, 셀로판 등의 필름에 적용될 수 있다.

본 발명의 크로스 라미네이트된 플라스틱 필름은 각종 포장지를 비롯하여 건축자재인 루핑(roofing)용 필름 등으로 사용된다. 특히 에멀젼폭약 포장지로 유용하게 사용될 수 있다.

본 발명은 원통형 필름으로부터 방향성 결을 교직 형태로 형성함으로써 사실상 특정한 방향성을 갖는 결을 없앨 수 있고, 그럼으로써 외부의 충격으로부터 손상을 방지할 수 있고 또한 외부의 충격에 의한 파열을 더 이상 진행되지 않게 할 수 있는 크로스 라미네이트된 플라스틱 필름을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (6)

1. 압출방식으로 제조된 원통형 플라스틱 필름을 나선형 형태가 되도록 22.5∼67.5°의 각도로 절개하고, 상기 절개된 필름 2장을 서로 마주보도록 폴리우레탄계 접착제에 의해 접합하는 단계에 의하여 제조되어, 교직형태의 방향성 결(31)이 형성되는 것을 특징으로 하는 크로스 라미네이트된 플라스틱 필름.
2. 제1항에 있어서, 상기 원통형 플라스틱 필름은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 폴리프로필렌, 폴리에스터, 폴리아마이드, 및 셀로판 필름으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 크로스 라미네이트된 플라스틱 필름.
3. 압출방식으로 제조된 원통형 플라스틱 필름을 나선형 형태가 되도록 22.5∼67.5°의 각도로 절개하고; 그리고

   상기 절개된 필름 2장을 서로 마주보도록 폴리우레탄계 접착제로 접합하는;

   단계에 의하여 제조되고,

   상기 절개된 필름 2장이 서로 마주보도록 접합함으로써 교직형태의 방향성 결(31)이 형성되는 것을 특징으로 하는 크로스 라미네이트된 플라스틱 필름의 제조방법.
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