KR101250772B1 - 충격 흡수력 및 내열성이 우수한 발포 필름의 제조 방법 - Google Patents

충격 흡수력 및 내열성이 우수한 발포 필름의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101250772B1
KR101250772B1 KR1020120121191A KR20120121191A KR101250772B1 KR 101250772 B1 KR101250772 B1 KR 101250772B1 KR 1020120121191 A KR1020120121191 A KR 1020120121191A KR 20120121191 A KR20120121191 A KR 20120121191A KR 101250772 B1 KR101250772 B1 KR 101250772B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
parts
low density
density polyethylene
cooling
Prior art date
Application number
KR1020120121191A
Other languages
English (en)
Inventor
이종은
Original Assignee
주식회사 폼테크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 폼테크 filed Critical 주식회사 폼테크
Priority to KR1020120121191A priority Critical patent/KR101250772B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101250772B1 publication Critical patent/KR101250772B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D7/00—Producing flat articles, e.g. films or sheets
    • B29D7/01—Films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/12—Chemical modification
    • C08J7/123—Treatment by wave energy or particle radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/06—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
    • C08J9/10—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent developing nitrogen, the blowing agent being a compound containing a nitrogen-to-nitrogen bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2323/06—Polyethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2423/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241—Titanium dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/06—Properties of polyethylene
    • C08L2207/066—LDPE (radical process)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

본 발명은 충격 흡수력 및 내열성이 우수하고 표면의 기포 셀 구조가 균일한 발포 필름의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 폴리프로필렌 수지, 저밀도 폴리에틸렌 수지, 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 및 첨가제를 특정 배합비로 혼합하고, 특정 온도 조건의 압출기를 이용하여 발포 필름을 제조함으로써, 비교 제품에 비해 비중이 낮아 충격 흡수력이 개선되고, 내열성이 개선되며, 표면의 기포 셀 구조의 조밀성 및 균일성이 개선되고, 고가의 원료를 적게 사용하여 원료 절감의 효과를 달성하였다.

Description

충격 흡수력 및 내열성이 우수한 발포 필름의 제조 방법{Method for Preparing of Form Film with Excellent Impact Absorption Power and Heat Resistance}
본 발명은 충격 흡수력 및 내열성이 우수하고 표면의 기포 셀 구조가 균일한 발포 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
보통 화장품 용기나 의약 병과 같은 여러 가지 용기의 겉 뚜껑을 닫기 전 액체 등의 제품이 새지 않게 막아주기 위한 캡 실링용 필름을 이용하고 있다.
이러한 용도로 폴리프로필렌 수지와 저밀도 폴리에틸렌 수지 그리고 발포제를 이용하여 발포 필름을 제조하여 이용하고 있으나, 상기 발포 필름은 비중이 크고 잘 찢어지는 문제점이 있었다. 그리고, 기존 발포 필름은 고발포 필름으로 두꺼운 시트 용도로 국내에 많이 이용되고 있었다.
또한, 국내에 브로운 필름 방식은 조밀한 셀(cell) 구조를 만들 수 없는 단점이 있으며 저밀도 폴리에틸렌 단일의 발포 폼 제품들은 내열성이 현저히 떨어져 캡 실링 계통의 고주파 접착시 열에 의하여 녹아내리는 많은 단점이 있었다.
한편, 대한민국 공개특허 제10-2012-0073057호에는 ⅰ) 용융 온도가 150℃ 이하인 저밀도 폴리에틸렌 100중량부에 대하여, 엘라스토머 5~40중량부, 발포제 0.01~1중량부 및 불소계 수지 0.01~0.5중량부를 포함하는 수지 조성물을 건식 혼합시킨 다음 콤파운딩하는 단계; 및 ⅱ) 상기 콤파운딩된 수지 조성물을 원형 다이스 장착 상향식 블로운 필름 성형기를 사용하여 원형 다이스(a)에 의해 압출된 관형의 용융 수지(1)를 동일한 직경을 갖게 유지하면서 냉각 링(b)을 경유하여 이송시켜 관형체(2)로 성형시킨 후, 팽창 개시점(3)에서 팽창시키되 변형비가 2.5~4.1로 하여서 폴리에틸렌 발포 필름을 제조하는 단계를 포함하고, 상기 변형비는 (DB/DN)/(VB/VN)인(식 중 DN은 팽창 개시점(3)에서 관형체의 직경이고, VN은 팽창 개시점(3)에서의 속도이고, DB은 팽창 후의 벌브(4)의 직경이며, VB은 팽창 후의 속도임) 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌 발포 필름의 제조 방법에 대해서 개시하고 있다.
그러나, 본 발명자는 비중이 낮아 충격 흡수력이 개선되고, 내열성이 개선되며, 표면의 기포 셀 구조의 조밀성 및 균일성이 개선되고, 고가의 원료를 적게 사용하여 원료 절감의 효과를 달성할 수 있는 발포 필름의 제조 기술의 개발 필요성을 인식하였다.
대한민국 공개특허 제10-2012-0073057호
본 발명자는 충격 흡수력 및 내열성이 우수하고 표면의 기포 셀 구조가 균일한 발포 필름을 개발하고자 노력하였다. 그 결과, 폴리프로필렌 수지, 저밀도 폴리에틸렌 수지, 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 및 첨가제를 특정 배합비로 혼합하고, 특정 온도 조건의 압출기를 이용하여 발포 필름을 제조한 결과, 비교 제품에 비해 비중이 낮아 충격 흡수력이 개선되고, 내열성이 개선되며, 표면의 기포 셀 구조의 조밀성 및 균일성이 개선되고, 고가의 원료를 적게 사용하여 원료 절감의 효과를 달성함을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 발포 필름의 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명 및 청구범위에 의해 보다 명확하게 된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 발포 필름의 제조 방법을 제공한다: (a) 폴리프로필렌 수지, 저밀도 폴리에틸렌 수지, 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지, 발포제, 불소계 첨가제 및 백색 안료를 혼합하는 단계; (b) 상기 단계 (a)의 결과물을 압출기를 이용하여 압출량 1000-3000 rpm으로 압출하는 단계; (c) 상기 단계 (b)의 결과물을 온도 23-34℃의 냉각 수조에서 냉각시키는 단계; (d) 상기 단계 (c)의 결과물을 15-25 m/min의 속도로 끌어올리는 테이크 업 공정을 실시하는 단계; (e) 상기 단계 (d)의 결과물에 직류(DC) 6-10 암페어(A)의 전류로 코로나(corona) 처리하는 단계; 및 (f) 상기 단계 (e)의 결과물을 냉각시키는 단계.
본 발명자는 충격 흡수력 및 내열성이 우수하고 표면의 기포 셀 구조가 균일한 발포 필름을 개발하고자 노력하였다. 그 결과, 폴리프로필렌 수지, 저밀도 폴리에틸렌 수지, 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 및 첨가제를 특정 배합비로 혼합하고, 특정 온도 조건의 압출기를 이용하여 발포 필름을 제조한 결과, 비교 제품에 비해 비중이 낮아 충격 흡수력이 개선되고, 내열성이 개선되며, 표면의 기포 셀 구조의 조밀성 및 균일성이 개선되고, 고가의 원료를 적게 사용하여 원료 절감의 효과를 달성함을 확인하였다.
이하, 발포 필름을 제조하기 위한 본 발명의 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다:
(a) 수지, 발포제, 불소계 첨가제 및 백색 안료의 혼합
우선, 본 발명의 방법은 (a) 폴리프로필렌 수지, 저밀도 폴리에틸렌 수지, 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지, 발포제, 불소계 첨가제 및 백색 안료를 혼합하는 단계를 거친다.
본 발명의 다른 바람직한 구현예에 따르면, 상기 단계 (a)의 혼합은 폴리프로필렌 수지 100 중량부, 상기 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대하여 저밀도 폴리에틸렌 수지 65-85 중량부, 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 65-85 중량부, 발포제 3-10 중량부, 불소계 첨가제 0.1-3 중량부 및 백색 안료 0.1-3 중량부를 혼합하여 실시하고, 보다 바람직하게는 폴리프로필렌 수지 100 중량부, 상기 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대하여 저밀도 폴리에틸렌 수지 70-80 중량부, 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 70-80 중량부, 발포제 4-8 중량부, 불소계 첨가제 0.1-1.5 중량부 및 백색 안료 0.1-1.5 중량부를 혼합하여 실시하며, 보다 더 바람직하게는 폴리프로필렌 수지 100 중량부, 상기 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대하여 저밀도 폴리에틸렌 수지 73-77 중량부, 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 73-77 중량부, 발포제 5-7 중량부, 불소계 첨가제 0.5-1 중량부 및 백색 안료 0.3-0.9 중량부를 혼합하여 실시한다.
상기 단계 (a)의 혼합물이 상기 성분으로 상기 함량을 가지는 경우에, 폴리프로필렌 수지, 저밀도 폴리에틸렌 수지 및 발포제를 혼합하여 제조되는 발포 필름에 비해서, 낮은 비중에 따른 충격 흡수력 개선, 내열성 개선에 따른 고주파 접착시 파단률 감소, 표면의 기포 셀 구조의 조밀성 및 균일성 개선에 따른 접착의 균일성 개선 및 원가 절감 효과가 우수함은 후술하는 실시예에서 명확히 입증되었다.
상기 단계 (a)의 발포제는 당 업계에 공지된 다양한 발포제를 사용할 수 있으나, 바람직하게는 상기 단계 (a)의 발포제는 아조디카본아미드(azodicarbonamide), p,p'-옥시비스(벤젠 술포닐히드라지드)(p,p'-oxybis(benzene sulfonyl hydrazide), p-톨루엔 술포닐히드라지드(p-tolune sulfonyl hydrazide), p-톨루엔 술포닐 아세톤 히드라존(p-tolune sulfonyl acetone hydrazone), N,N'-디니트로소펜타메틸렌 테르라민(N,N'-dinitrosopentamethylene tertamine), p-톨루엔 술포닐세미카바지드(p-tolune sulfonyl semicarbazide), 5-페닐테트라졸(5-phenyltertazole) 및 나트륨 비카보네이트(sodium bicarbonate)로 구성된 군으로부터 선택되고, 보다 바람직하게는 아조디카본아미드(azodicarbonamide), p-톨루엔 술포닐히드라지드(p-tolune sulfonyl hydrazide), N,N'-디니트로소펜타메틸렌 테르라민(N,N'-dinitrosopentamethylene tertamine) 또는 5-페닐테트라졸(5-phenyltertazole)이고, 보다 더 바람직하게는 아조디카본아미드(azodicarbonamide)이다.
발포제의 함량이 상기 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대하여 발포제 3-10 중량부로 포함시키는 이유는 발포 필름의 두께 0.1 m/m-0.3 m/m를 제조하는데 있어 발포 배율을 고려한 것이다. 발포제의 함량이 10 중량부를 초과하여 발포 필름의 두께가 0.3 m/m를 초과하는 경우에는 충격 흡수력은 좋지만 부피가 증가하여 상품성이 떨어지는 문제점이 있으며, 발포제의 함량이 3 중량부 미만이여서 발포 필름의 두께가 0.1 m/m 미만인 경우에는 충격 흡수력이 떨어지는 단점이 있다.
본 발명에 이용되는 상기 단계 (a)의 불소계 첨가제는 압출기 내에서 수지의 공정조제(processing aid) 역할을 하는 것으로, 불소 성분을 함유하기 때문에 내약품성이나 내후성을 양호하게 하는 효과도 있다.
상기 불소계 첨가제는 당 업계에서 상업적으로 구입 가능한 다양한 불소계 첨가제를 이용할 수 있으며, 바람직하게는 3M 사의 DynamarTM FX-9613, FX-5920A 또는 FX5911X를 이용할 수 있고, 보다 더 바람직하게는 FX-5920A를 이용할 수 있으며, 보다 더 바람직하게는 상기 단계 (a)의 불소계 첨가제는 비닐리덴 플루오라이드와 헥사플루오로프로필렌의 공중합체이다.
불소계 첨가제가 3 중량부를 초과하는 경우에는 경제성이 떨어지는 단점이 있고, 0.1 중량부 미만인 경우에는 충분한 공정조제로서의 역할을 기대하기 어려운 단점이 있다.
본 발명에 이용되는 백색 안료는 당 업계에 공지된 다양한 백색 안료를 이용할 수 있으며, 바람직하게는 이산화티타늄이다.
상기 혼합은 당 업계에 공지된 다양한 혼합기를 이용하여 실시할 수 있고, 바람직하게는 혼합 믹서기를 이용하여 20-60분 동안 실시한다.
(b) 압출기를 이용하여 압출량 1000-3000 rpm 으로 압출
그 다음, 본 발명의 방법은 상기 단계 (a)의 결과물을 압출기를 이용하여 압출량 1000-3000 rpm으로 압출하는 단계를 거친다.
본 발명의 다른 바람직한 구현예에 따르면, 상기 압출량은 1300-2300 rpm으로 압출되고, 보다 더 바람직하게는 1500-2000 rpm으로 압출되며, 보다 더 바람직하게는 150 마력의 모터를 이용하여 분당 1600-1800 rpm으로 압출된다.
본 발명에 이용되는 압출기는 실린더부, 헤드부, 스크린 체인지부 및 다이스부를 포함하고 있으며, 상기 단계 (b)의 압출은 실린더의 온도 185-215℃, 헤드부의 온도 213-217℃, 스크린 체인지부의 온도 213-217℃ 및 다이스부의 온도 209-213℃의 조건의 압출기를 이용하여 실시하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 실린더의 온도에 있어, 실린더 1번 185℃, 실린더 2번 212℃, 실린더 3번 214℃ 및 실린더 4번 215℃의 조건을 가지고, 헤드부의 온도 214-216℃, 스크린 체인지부의 온도 214-216℃ 및 다이스부의 온도에 있어, 다이스부 1번 213℃, 다이스부 2번 211℃, 다이스부 3번 209℃, 다이스부 4번 211℃ 및 다이스부 5번 213℃의 조건의 압출기를 이용하여 실시한다.
상기 압출기의 온도 조건을 가짐으로써, 압출 과정에서 발포제에 의한 균일한 가스(gas)의 발생으로 발포 필름 내부에 기포를 함유하는 셀(cell)이 균일하게 생성된다. 이는 다른 온도 조건을 가지는 압출기를 이용하여 제조된 비교예와 비교하여 그 효과는 명확히 확인되었다.
(c) 냉각 수조에서 냉각
그 다음, 본 발명의 방법은 상기 단계 (b)의 결과물을 온도 23-34℃의 냉각 수조에서 냉각시키는 단계를 포함한다.
상기 냉각은 당 업계에 공지된 다양한 방법, 예컨대, 공기 냉각 방식, 광택 롤(polishing roll) 냉각 방식 및 물 냉각 방식을 이용할 수 있으나, 본 발명에서는 물 냉각 방식을 채택하였다. 이는 발포 필름 내부에 셀(cell)의 균일성 및 조밀성을 증가시켜 비중을 낮게 하고자 함이다.
물 냉각 방식을 이용하는 데 있어, 상기 냉각 수조의 온도를 23-34℃로 채택함으로써 35℃ 이상의 냉각 수조를 이용한 비교예에 비해서 비중의 감소 효과가 보다 우수하였다.
(d) 테이크 업 공정의 실시
그리고, 본 발명의 방법은 상기 단계 (c)의 결과물을 15-25 m/min의 속도로 끌어올리는 테이크 업 공정을 실시한다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 테이크 업 공정은 18-22 m/min의 속도로 냉각한 필름을 끌어올린다.
(e) 코로나( corona ) 처리
그 다음, 본 발명의 방법은 상기 단계 (d)의 결과물에 직류(DC) 6-10 암페어(A)의 전류로 코로나(corona) 처리하는 단계를 포함한다.
표면 개질, 즉 발포 필름과 접착제 사이의 높은 접착력을 달성하기 위해서 코로나 처리의 물리적인 방법을 채택하였다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 코로나 처리는 직류(DC) 7-9 암페어(A)의 전류를 적용하여 실시한다.
(f) 상기 단계 (e)의 결과물의 냉각
그리고, 본 발명의 방법은 상기 단계 (e)의 결과물을 냉각시키는 단계를 거친다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 단계 (f)의 냉각은 광택 냉각 롤(polishing cooling roll) 냉각 공정으로 실시하며, 이는 높은 전류의 코로나 처리로 필름 자체에 발생한 많은 열로 인한 필름의 수축 방지를 위해서이다.
상기 냉각은 온도 23-34℃ 조건에서 실시한다.
이러한 방법으로 실질적으로 발포 필름을 제조할 수 있다. 이어, 제조한 발포 필름을 일정한 규격으로 컷팅하고, 컷팅한 필름의 1차 롤(roll) 공정, 와인딩 공정 및 파렛트 포장 공정으로 제품화할 수 있다.
본 발명의 제조 방법에 의해 제조된 발포 필름은 알루미늄과 펫트 필름 사이의 중간층을 형성하여 캡 실링(cap sealing)용으로 이용할 수 있고, 내열성이 요구되는 보호 필름으로 이용할 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:
(ⅰ) 본 발명은 충격 흡수력 및 내열성이 우수하고 표면의 기포 셀 구조가 균일한 발포 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
(ⅱ) 본 발명의 방법은 폴리프로필렌 수지, 저밀도 폴리에틸렌 수지, 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 및 첨가제를 특정 배합비로 혼합하고, 특정 온도 조건의 압출기를 이용하여 발포 필름을 제조함으로써, 비교 제품에 비해 비중이 낮아 충격 흡수력이 개선되고, 내열성이 개선되며, 표면의 기포 셀 구조의 조밀성 및 균일성이 개선되고, 고가의 원료를 적게 사용하여 원료 절감의 효과를 달성하였다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예
제조예 1: 발포 필름의 제조
발포 필름을 제조하기 위해서 아래 표 1의 성분 및 조성을 준비하였다:
- 중량부(part) 비고
수지 폴리프로필렌 수지 100 호남석유화학
(FC 150B)
저밀도 폴리에틸렌 수지 75 호남석유화학
(XL600)
선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 75 엘지화학
(ST508)
발포제 아조디카본아미드
(azodicarbonamide: ADCA)		 5.75-6.75 HC 1010 type,
삼미화학(904) 구입
불소계 첨가제 비닐리덴 플루오라
이드와 헥사플루오로프로필렌의 공중합체		 0.75 삼진폴리텍 구입
(FX 5920A)
백색 안료 이산화티티늄 0.5 삼진폴리텍 구입(CR 834)
상기 표 1의 조성의 재료를 혼합 믹서기에 투입하여 30분 동안 혼합 공정을 실시하였다. 이어, 본 발명의 발포 필름을 제조하기 위하여 개발하여 주문 제작한 압출 복합기(film extruder, DJST105-1250W ASS'Y DWG)를 이용하여 압출 공정을 실시하였다. 구체적으로, 혼합 공정을 거친 재료를 자동 호퍼 로더(hopper roader)를 통하여 호퍼 블록(hopper block)으로 압출 공정을 시작하였다. 압출량은 150 마력의 모터를 이용하여 분당 1700 rpm으로 압출하였고, 압출 복합기의 온도 조건은 아래 표 2와 같다:
실린더(℃) 헤드부(℃) 스크린 체인지부(℃) T-다이스부(℃)
1번 2번 3번 4번 1번 2번 3번 4번 5번
185 212 214 215 215 215 213 211 209 211 213
그리고, 상기 압출 결과물을 냉각 수조를 이용한 물 냉각 방식으로 온도 27℃에서 냉각 공정을 실시하였다. 그 다음, 20 m/min의 속도로 냉각한 필름을 끌어올리는 테이크 업 공정을 실시하였다. 이어, 상기 테이크 업 공정을 통과한 필름을 코로나 처리(corona treating)를 위해 DC 8A의 전류로 양면 처리하였다. 그리고, 높은 전류의 코로나 처리로 인해 필름 자체에 발생한 많은 열로 인한 필름의 수축 방지를 위하여 광택 냉각 롤(polishing cooling roll) 냉각 공정을 실시하였다. 그 다음, 사이드 칼을 이용하여 필름의 폭이 595 M/M에 맞게 2폭으로 컷팅하는 공정을 거치고, 20 m/min의 속도로 토출하여 컷팅한 필름의 1차 롤(roll) 공정을 실시하며, 지관을 폭 595 M/M으로 자르고 에어 샤프트에 끼운 다음 파우더 클러치 20K의 힘으로 와인딩하는 공정을 거친 다음, 이상 유무를 확인하고 저울로 계근하여 파렛트 포장을 실시하였다. 상기 제조예 1로 제조된 발포 필름을 실시예 1로 이용하였다.
비교 제조예 1: 발포 필름의 제조
발포 필름을 제조하기 위해서 아래 표 3의 성분 및 조성을 준비하였다:
- 중량부(part) 비고
수지 폴리프로필렌 수지 100 호남석유화학
(FC 150B)
저밀도 폴리에틸렌 수지 122.2 호남석유화학
(XL600)
발포제 아조디카본아미드
(azodicarbonamide: ADCA)		 6.7 HC 1010 type,
삼미화학(904) 구입
상기 표 3의 조성의 재료를 혼합 믹서기에 투입하여 30분 동안 혼합 공정을 실시하였다. 이어, 압출 복합기(film extruder, DJST105-1250W ASS'Y DWG)를 이용하여 압출 공정을 실시하였다. 구체적으로, 혼합 공정을 거친 재료를 자동 호퍼 로더(hopper roader)를 통하여 호퍼 블록(hopper block)으로 압출 공정을 시작하였다. 압출량은 150 마력의 모터를 이용하여 분당 1700 rpm으로 압출하였고, 압출 복합기의 온도 조건은 아래 표 4와 같다:
실린더(℃) 헤드부(℃) 스크린 체인지부(℃) T-다이스부(℃)
1번 2번 3번 4번 1번 2번 3번 4번 5번
190 214 216 218 220 221 219 218 218 218 219
그리고, 상기 압출 결과물을 냉각 수조를 이용한 물 냉각 방식으로 온도 35℃에서 냉각 공정을 실시하였다. 그 다음, 테이크 업 공정 내지 파렛트 포장 공정은 제조예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. 상기 비교 제조예 1로 제조한 발포 필름을 비교 제조예 1로 이용하였다.
실험예 1: 발포 필름의 시험 평가
상기 실시예 1 및 비교 제조예 1의 발포 필름의 시험 평가는 (주)영천씰테크에 의뢰하여 실시하였다. 그리고, 그 결과는 아래 표 5에 정리하였다:
검사 항목 판정 기준 비교 제조예 1 실시예 1
외관 PCI 검출 유무 소량 검출 검출 안됨
접착력(dine) 35 dine 이상 35-36 38
비중(g/m2) 0.65 이하 0.66 0.53
표면 강도(r-scale) 50 이상 48.3 60
인장 강도(kgf/mm2) 5 이상 8.2 12.2
신율(%) 30 이상 31.4 42.0
내열성(%) -5 이하 -5.8 -3.7
상기 표 5에서의 내열성은 가열 치수 변화율로 +는 신장, 그리고 -는 수축을 나타내고, PCI는 작은 결정의 이물질을 의미한다.
상기 표 5에서 확인할 수 있듯이, 비교 제조예 1에 비해서 실시예 1의 발포 필름은 비중이 낮아 가벼우니 충격 흡수력이 높아지고, 내열성이 높아져 고주파 접착시 녹아서 파단 나는 경우가 현저히 감소하며, 표면의 기포 셀 구조가 매우 조밀하고 균일하여 알루미늄 및 펫트 필름 접착 후에도 표면이 균일하게 접착되고, PCI 검출 회수가 현저하게 감소하였다. 그리고, 로스(loss) 발생율이 5% 대로 줄어들어 원가 절감 효과가 크고 작업성이 개선되었으며, 수지 원료 중 저밀도 폴리에틸렌 수지는 상당이 고가에 속하는데, 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 특정 배합비로 혼합하여 원가 절감의 효과가 크다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당 업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (6)

  1. (a) 폴리프로필렌 수지, 저밀도 폴리에틸렌 수지, 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지, 발포제, 불소계 첨가제 및 백색 안료를 혼합하는 단계;
    (b) 상기 단계 (a)의 결과물을 압출기를 이용하여 압출량 1000-3000 rpm으로 압출하는 단계;
    (c) 상기 단계 (b)의 결과물을 온도 23-34℃의 냉각 수조에서 냉각시키는 단계;
    (d) 상기 단계 (c)의 결과물을 15-25 m/min의 속도로 끌어올리는 테이크 업 공정을 실시하는 단계;
    (e) 상기 단계 (d)의 결과물에 직류(DC) 6-10 암페어(A)의 전류로 코로나(corona) 처리하는 단계; 및
    (f) 상기 단계 (e)의 결과물을 냉각시키는 단계를 포함하며,
    상기 단계 (a)의 불소계 첨가제는 비닐리덴 플루오라이드와 헥사플루오로프로필렌의 공중합체인 것을 특징으로 하는 발포 필름의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (a)의 발포제는 아조디카본아미드(azodicarbonamide), p,p'-옥시비스(벤젠 술포닐히드라지드)(p,p'-oxybis(benzene sulfonyl hydrazide), p-톨루엔 술포닐히드라지드(p-tolune sulfonyl hydrazide), p-톨루엔 술포닐 아세톤 히드라존(p-tolune sulfonyl acetone hydrazone), N,N'-디니트로소펜타메틸렌 테르라민(N,N'-dinitrosopentamethylene tertamine), p-톨루엔 술포닐세미카바지드(p-tolune sulfonyl semicarbazide), 5-페닐테트라졸(5-phenyltertazole) 및 나트륨 비카보네이트(sodium bicarbonate)로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (a)의 백색 안료는 이산화티타늄인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (a)의 혼합은 폴리프로필렌 수지 100 중량부, 상기 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대하여 저밀도 폴리에틸렌 수지 65-85 중량부, 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 65-85 중량부, 발포제 3-10 중량부, 불소계 첨가제 0.1-3 중량부 및 백색 안료 0.1-3 중량부를 혼합하여 실시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (b)의 압출은 실린더의 온도 185-215℃, 헤드부의 온도 213-217℃, 스크린 체인지부의 온도 213-217℃ 및 다이스부의 온도 209-213℃의 조건의 압출기를 이용하여 실시하는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020120121191A 2012-10-30 2012-10-30 충격 흡수력 및 내열성이 우수한 발포 필름의 제조 방법 KR101250772B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120121191A KR101250772B1 (ko) 2012-10-30 2012-10-30 충격 흡수력 및 내열성이 우수한 발포 필름의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120121191A KR101250772B1 (ko) 2012-10-30 2012-10-30 충격 흡수력 및 내열성이 우수한 발포 필름의 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101250772B1 true KR101250772B1 (ko) 2013-04-05

Family

ID=48442341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120121191A KR101250772B1 (ko) 2012-10-30 2012-10-30 충격 흡수력 및 내열성이 우수한 발포 필름의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101250772B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970002312B1 (ko) * 1987-10-16 1997-02-27 세끼스이 가제이힌 고교 가부시끼가이샤 열성형용 폴리프로필렌 수지 발포 시트 및 이의 제조방법
KR20000036957A (ko) * 2000-04-03 2000-07-05 이소영 폴리프로필렌계수지의 발포시트의 제조방법 및 그 제조장치
KR20020071945A (ko) * 2000-01-26 2002-09-13 트레스파판 게엠베하 2축 배향된 폴리올레핀 필름으로 제조된 포장 재료

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970002312B1 (ko) * 1987-10-16 1997-02-27 세끼스이 가제이힌 고교 가부시끼가이샤 열성형용 폴리프로필렌 수지 발포 시트 및 이의 제조방법
KR20020071945A (ko) * 2000-01-26 2002-09-13 트레스파판 게엠베하 2축 배향된 폴리올레핀 필름으로 제조된 포장 재료
KR20000036957A (ko) * 2000-04-03 2000-07-05 이소영 폴리프로필렌계수지의 발포시트의 제조방법 및 그 제조장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101864316B1 (ko) 다층 플라스틱 필름의 제조 방법
CN1196734C (zh) 聚酯树脂泡沫制品及其制备方法
KR20170017611A (ko) 발포성 마스터배치 및 이를 포함하는 발포성과 무도장 특성이 우수한 폴리올레핀 수지 조성물
JP5572364B2 (ja) 樹脂発泡シート
JP2003535175A (ja) ポリエチレンリッチ／ポリプロピレンブレンドおよびその用途
CN1222401C (zh) 聚烯烃树脂发泡片材及其生产方法
JPH10139943A (ja) ポリオレフィン及びエチレン−酢酸ビニルコポリマーを基剤とする組成物
JP2003292663A (ja) ポリプロピレン系樹脂押出発泡シートおよび成形体
TWI552875B (zh) 樹脂發泡片材及樹脂發泡片材之製造方法
JP6752328B1 (ja) Ｐｅｔ樹脂の発泡方法
JP2004529231A (ja) 改良された弾性率ならびに溶融強度を備えたエチレンポリマーのブレンドおよびこれらのブレンドから製造した物品
CN111070611A (zh) 一种抗老化聚烯烃热收缩薄膜的制备方法
KR101250772B1 (ko) 충격 흡수력 및 내열성이 우수한 발포 필름의 제조 방법
JP6387770B2 (ja) ポリプロピレン系樹脂発泡シート
WO2020059112A1 (ja) ポリプロピレン系樹脂発泡成形体の製造方法
JPH08113660A (ja) 発泡チューブラーフィルム、その製法および物品包装用袋
JP6551589B2 (ja) ポリプロピレン系樹脂発泡シート
JP2004122717A (ja) ポリプロピレン系樹脂押出発泡シート、その製造方法、およびその成形体
JP2018127533A (ja) マスターバッチ
JP2008222818A (ja) 無架橋高密度ポリエチレン系樹脂発泡体およびその製造方法
JP3750967B2 (ja) 押出機およびそれを用いるポリエステルの発泡成形方法
JP3727182B2 (ja) 改質ポリプロピレン系樹脂組成物からなる発泡シート、その製造方法およびその成形体
JP5568350B2 (ja) ポリプロピレン系改質樹脂の製造方法
JP5660676B2 (ja) 再生樹脂含有ポリオレフィン系樹脂発泡体の製造方法
JPH0885746A (ja) 防曇性樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160303

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170303

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180305

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190121

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200204

Year of fee payment: 8