KR100895952B1 - 폴리에틸렌 수지조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일회용 위생장갑용 폴리에틸렌 수지 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 재단공정시 적층성이 우수한 일회용 위생장갑용 폴리에틸렌 수지 조성물에 관한 것이다.
적층성, 폴리에틸렌, 수지조성물

Description

폴리에틸렌 수지조성물{Polyethylene Composition}
본 발명은 일회용 위생장갑용 폴리에틸렌 수지 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 재단공정시 적층성이 우수한 일회용 위생장갑용 폴리에틸렌 수지 조성물에 관한 것이다.
폴리에틸렌 필름의 개구성과 낮은 마찰계수 특성을 부여하기 위해 블로킹 방지제와 슬립제를 병용 첨가하는 것은 공지의 사실이다. 블로킹 방지제로는 미세한 입자의 실리카, 탈크, 탄산칼슘, 규조토, 칼슘설페이트 등 무기물이 사용되고 있으며, 이러한 무기물들은 첨가시 필름 표면의 평활성을 줄이고 따라서 접촉면적이 감소되어 블로킹을 감소시키는 역할을 하게 된다. 필름의 마찰계수를 낮추기 위하여 사용되는 슬립제로는 올레아마이드, 에룩아마이드 등의 불포화 지방산 아마이드 또는 스테어아마이드, 비헨아마이드 등의 포화 지방산 아마이드가 사용된다. 이러한 슬립제는 폴리에틸렌의 결정화와 함께 필름 표면으로 이행되면서 아마이드가 표면을 향한 층을 이루게 되는데, 지방산 아마이드의 표면층은 폴리에틸렌에 약하게 흡착되어 있는 상태이므로 힘에 의해 쉽게 변형되어 마찰을 줄이고, 또한 폴리에티렌의 저분자량체 보다 융점이 높아 응고가 빠르므로 블로킹을 방지시키는 역할도 하 게 된다.
일반적으로, 일회용 위생장갑 제조공정은 크게 필름 성형공정과 장갑 재단공정으로 이루어진다. 특히, 장갑 재단공정에서는 장갑모양으로 재단된 필름이 재단기로부터 토출되며 여러 겹으로 적층되게 되는데, 이때 필름이 너무 미끄러울 경우, 즉 필름의 마찰계수가 낮을 경우, 필름이 균일하게 적층되지 못하여 작업성이 현저히 저하되는 문제점이 발생하게 되며, 마찰계수가 너무 높을 경우에는 필름의 미끄럼성이 없어 재단공정이 불가능하므로 적정한 마찰계수가 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술들의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지와 저밀도 폴리에틸렌 수지 혼합물에 제올라이트계 블로킹 방지제와 슬립제로서 포화 지방산 아마이드 및 불포화 지방산 아마이드를 혼합하여 첨가함으로써 재단 공정시 적층성이 우수한 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 폴리에틸렌 수지 조성물은 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 100중량부에 대하여 저밀도 폴리에틸렌 수지 10~30중량부, 블로킹 방지제 0.1~0.5중량부, 불포화 지방산 아마이드와 포화 지방산 아마이드가 혼합된 슬립제를 0.1~0.4중량부 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 사용되는 상기 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 및 저밀도 폴리에틸렌 수지의 용융지수는 0.1~4g/10분(190℃, 2.16kgf/cm2에서 측정)인 것이 바람직하고, 밀도는 0.930g/cm3 이하인 것이 바람직하다. 상기 용융지수가 0.1g/10분 미만이면 수지압이 과다하게 형성되어 성형이 어려워 바람직하지 않고, 4g/10분을 초과하면 블로운 필름 성형시 버블이 불안정한 문제점이 발생하여 바람직하지 않고, 상기 밀도가 0.930g/cm3를 초과하면 용융온도가 높아 열봉합성이 저하되는 문제점이 발생하게 되어 바람직하지 않다.
상기 저밀도 폴리에틸렌 수지는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 100중량부에 대하여 10~30중량부를 사용하는 것이 바람직한데, 10중량부 미만이면 투명성이 저하되어 바람직하지 않고, 30중량부를 초과하면 기계적 강도가 저하되어 바람직하지 않다.
본 발명에 사용되는 블로킹 방지제는, 제올라이트계를 사용할 수 있으며, 그 구체적인 예로서는 애경소재의 APNB20, APNB230 및 APNB240 등을 들 수 있다. 상기 블로킹 방지제의 함량은 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 100중량부에 대하여 0.1~0.5중량부가 바람직한데, 0.1중량부 미만이면 충분한 블로킹 방지효과를 얻기 어려워 바람직하지 않고, 0.5중량부를 초과하면 마찰계수가 크게 증가하고 투명성이 저하되는 문제점이 발생하여 바람직하지 않다.
본 발명에서 사용되는 슬립제는, 불포화 지방산 아마이드로서는 에룩아마이드 등 및 포화 지방산 아마이드로서는 스테어아마이드 등을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 슬립제의 함량은 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 100중량부에 대하여 0.1~0.4중량부가 바람직한데, 상기 사용량이 0.1중량부 미만이면 첨가효과가 나타나지 않아 바람직하지 않고, 0.4중량부를 초과하면 효과의 상승 없이 제조비용이 높아지므로 바람직하지 않다. 상기 불포화 지방산 아마이드와 포화 지방산 아마이드의 혼합비율은 중량기준으로 7:3~3:7이 바람직한데, 불포화 지방산 아마이드의 혼합비율이 상기 혼합비율보다 높으면 마찰계수가 낮아져 적층성이 불량해져 바람직하지 않고, 포화 지방산 아마이드의 혼합비율이 상기 혼합비율보다 높으면 마찰 계수가 높아져 재단공정이 불가능해지는 문제점이 있어 바람직하지 않다.
본 발명의 폴리에틸렌 수지 조성물에는 상기한 성분들 이외에, 통상적으로 폴리에틸렌 수지 조성물에 사용되는 첨가제들, 예로서 중화제, 상화방지제, 대전방지제, 및 안료 등을 그 목적에 따라 통상의 사용량 범위로 배합할 수 있다.
본 발명의 폴리에틸렌 수지 조성물의 제조방법은 일반적인 이축압출기를 이용하여 180~240℃의 온도에서 용융압출하여 혼합시키는 것으로 이루어진다. 조성물은 압출된 펠렛 형태인 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 폴리에틸렌 수지 조성물은, 일회용 위생장갑으로 적용시 우수한 투명성과 개구성을 나타낼 뿐만 아니라, 적정한 마찰계수 특성을 가지므로 재단 공정시 우수한 적층성을 부여하는 효과가 있다.
이하 본 발명은 하기 실시예에 의하여 보다 구체적으로 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 예에 지나지 않는 것으로써 본 발명의 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
용융지수 측정
ASTM D1238에 따라서 190℃, 2.16kgf/cm2에서 측정하였다.
밀도 측정
ASTM D1505에 따라서 23℃에서 측정하였다.
필름의 투명도 측정
ASTM D1003에 따라, Haze meter를 이용하여 측정하였다.
마찰계수 측성
마찰계수는 Slip Tester를 이용하여 동마찰 계수를 측정하였다.
개구성 측정
필름을 10kg 하중하에서 60℃, 24시간 숙성 후 UTM으로 박리강도를 측정하였다.
적층성 측정
재단 공정시 적층성은 위생장갑 재단기를 이용하여 정상적인 작업가능 여부를 관능평가 하였다.
실시예 1
표 1의 조성대로 용융지수 1.0g/10분, 밀도 0.921g/cm3를 갖는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 100중량부에 용융지수 2.8g/10분, 밀도 0.924g/cm3를 갖는 저밀도 밀도 폴리에틸렌 10중량부, 블로킹방지제 0.35중량부, 에룩아마이드 0.1중량부, 스테어아마이드 0.1중량부를 이축압출기를 이용하여 180~240℃의 온도에서 용융혼합하여 제조하여 펠렛상 시료를 제조하였다. 이 펠렛상 시료를 50mm screw의 블로운 필름 성형기에서 가공온도 190℃, 팽창비(blow up ratio) 2.0, 필름두께 0.025mm의 조건으로 성형하였고, 물성을 평가한 결과, Haze는 8.0%, 개구성 215g, 마찰계수는 0.51이었고, 장갑 재단공정시 적층성은 양호하였으며, 상기의 결과는 표 1에 함께 나타내었다.
실시예 2
표 1의 조성대로 저밀도 폴리에틸렌을 20중량부 사용한 것만을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였고, 물성을 평가한 결과, Haze는 7.0%, 개구성 230g, 마찰계수는 0.50이었고, 장갑 재단공정시 적층성은 양호하였으며, 상기의 결과는 표 1에 함께 나타내었다.
실시예 3
표 1의 조성대로 저밀도 폴리에틸렌 수지를 30중량부 사용한 것만을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였고, 물성을 평가한 결과, Haze는 6.5%, 개구성 250g, 마찰계수는 0.51이었고, 장갑 재단공정시 적층성은 양호하였으며, 상기의 결과는 표 1에 함께 나타내었다.
실시예 4
표 1의 조성대로 에룩아마이드를 0.2중량부 사용한 것만을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 제조하였고, 물성을 평가한 결과, Haze는 6.4%, 개구성 220g, 마찰계수는 0.48이었고, 장갑 재단공정시 적층성은 양호하였으며, 상기의 결과는 표 1에 함께 나타내었다.
실시예 5
표 1의 조성대로 스테어아마이드를 0.2중량부 사용한 것만을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 제조하였고, 물성을 평가한 결과, Haze는 6.5%, 개구성 210g, 마찰계수는 0.55이었고, 장갑 재단공정시 적층성은 양호하였으며, 상기의 결과는 표 1에 함께 나타내었다.
실시예 6
표 1의 조성대로 블로킹방지제를 0.45중량부 사용한 것만을 제외하고는 실시예 5와 동일하게 제조하였고, 물성을 평가한 결과, Haze는 7.5%, 개구성 195g, 마찰계수는 0.60이었고, 장갑 재단공정시 적층성은 양호하였으며, 상기의 결과는 표 1에 함께 나타내었다.
비교예 1
표 1의 조성대로 용융지수 1.0g/10분, 밀도 0.921g/cm3를 갖는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 100중량부에 블로킹방지제 0.35중량부, 에룩아마이드 0.1중량부, 스테어아마이드 0.1중량부를 이축압출기를 이용하여 180~240℃의 온도에서 용융혼합하여 제조하여 펠렛상 시료를 제조하였다. 이 펠렛상 시료를 50mm screw의 블로운 필름 성형기에서 가공온도 190℃, 팽창비 2.0, 필름두께 0.025mm의 조건으로 성형하였고, 물성을 평가한 결과, Haze는 20.0%, 개구성 170g, 마찰계수는 0.55이었고, 장갑 재단공정시 적층성은 양호하였으며, 상기의 결과는 표 1에 함께 나타내었다.
비교예 2
표 1의 조성대로 용융지수 1.0g/10분, 밀도 0.921g/cm3를 갖는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 100중량부에 용융지수 2.8g/10분, 밀도 0.924g/cm3를 갖는 저밀도 폴리에틸렌 수지 20중량부, 블로킹방지제 0.65중량부, 에룩아마이드 0.1중량부, 스 테어아마이드 0.1중량부를 이축압출기를 이용하여 180~240℃의 온도에서 용융혼합하여 제조하여 펠렛상 시료를 제조하였다. 이 펠렛상 시료를 50mm screw의 블로운 필름 성형기에서 가공온도 190℃, 팽창비 2.0, 필름두께 0.025mm의 조건으로 성형하였고, 물성을 평가한 결과, Haze는 10.5%, 개구성 180g, 마찰계수는 0.75이었고, 장갑 재단공정시 적층성은 불량하였으며, 상기의 결과는 표 1에 함께 나타내었다.
비교예 3
표 1의 조성대로 용융지수 1.0g/10분, 밀도 0.921g/cm3를 갖는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 100중량부에 용융지수 2.8g/10분, 밀도 0.924g/cm3를 갖는 저밀도 밀도폴리에틸렌 20중량부, 블로킹방지제 0.35중량부, 에룩아마이드 0.2중량부를 이축압출기를 이용하여 180~240℃의 온도에서 용융혼합하여 제조하여 펠렛상 시료를 제조하였다. 이 펠렛상 시료를 50mm screw의 블로운 필름 성형기에서 가공온도 190℃, 팽창비 2.0, 필름두께 0.025mm의 조건으로 성형하였고, 물성을 평가한 결과, Haze는 6.5%, 개구성 350g, 마찰계수는 0.30이었고, 장갑 재단공정시 적층성은 불량하였으며, 상기의 결과는 표 1에 함께 나타내었다.
비교예 4
표 1의 조성대로 용융지수 1.0g/10분, 밀도 0.921g/cm3를 갖는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 100중량부에 용융지수 2.8g/10분, 밀도 0.924g/cm3를 갖는 저밀도 폴리에틸렌 수지 20중량부, 블로킹방지제 0.35중량부, 스테어아마이드 0.2중량부를 이축압출기를 이용하여 180~240℃의 온도에서 용융혼합하여 제조하여 펠렛상 시료를 제조하였다. 이 펠렛상 시료를 50mm screw의 블로운 필름 성형기에서 가공온도 190℃, 팽창비 2.0, 필름두께 0.025mm의 조건으로 성형하였고, 물성을 평가한 결과, Haze는 6.5%, 개구성 200g, 마찰계수는 0.70 이었고, 장갑 재단공정시 적층성은 불량하였으며, 상기의 결과는 표 1에 함께 나타내었다.
표 1
(단위 : 중량부)
Figure 112008001711136-pat00001
주) 1) 용융지수 1.0g/10분이고, 밀도 0.921g/cm3인 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지
2) 용융지수 2.8g/10분이고, 밀도 0.924g/cm3인 저밀도 폴리에틸렌 수지
3) APNB230(애경소재)
4) 에룩아마이드
5) 스테어아마이드
표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예는 비교예보다 투명성과 적층성이 우수하여 일회용 위생 장갑 필름으로서 적합하다는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따른 폴리에틸렌 수지조성물은 기존에 일회용 장갑용도로 사용되고 있는 저밀도 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 보다 우수한 투명성과 개구성, 재단 공정시 필름의 적층성을 나타내므로써 일회용 위생장갑 용도로 매우 적합한 소재로 이용 가능하다.

Claims (5)

  1. 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 100중량부에 대하여 저밀도 폴리에틸렌 수지 10~30중량부, 블로킹 방지제 0.1~0.5중량부, 불포화 지방산 아마이드와 포화 지방산 아마이드가 혼합된 슬립제 0.1~0.4중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 일회용 위생장갑용 폴리에틸렌 수지 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 및 저밀도 폴리에틸렌 수지는 용융지수가 0.1~4g/10분(190℃, 2.16kgf/cm2에서 측정)이고, 밀도가 0.930g/cm3 이하인 것을 특징으로 하는 일회용 위생장갑용 폴리에틸렌 수지 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 블로킹 방지제는 제올라이트계인 것을 특징으로 하는 일회용 위생장갑용 폴리에틸렌 수지 조성물.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 불포화 지방산 아마이드는 에룩아마이드이고, 포화 지방산 아마이드는 스테어아마이드인 것을 특징으로 하는 일회용 위생장갑용 폴리에틸렌 수지 조성물.
  5. 제 1항에 있어서, 불포화 지방산 아마이드와 포화 지방산 아마이드의 혼합비 율은 7:3~3:7인 것을 특징으로 하는 일회용 위생장갑용 폴리에틸렌 수지 조성물.
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