KR101293222B1

KR101293222B1 - 인장강도 및 내충격성이 우수한 포장재

Info

Publication number: KR101293222B1
Application number: KR1020120136259A
Authority: KR
Inventors: 김성환; 홍성억
Original assignee: (주)연암; 홍성억; 김성환
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2013-08-06

Abstract

본 발명은 인장강도 및 내충격성이 우수한 포장재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탄산칼슘 및 고밀도 폴리에틸렌 혼합물로 이루어진 원단의 상부면에 인쇄무늬를 형성하여 이루어지는 원단층, 상기 원단층의 상부면에 형성되는 제1접착층, 상기 제1접착층의 상부면에 형성되며, 폴리에틸렌으로 이루어지는 표면층, 상기 원단층의 하부면에 형성되는 제2접착층, 상기 제2접착층의 하부면에 형성되며, 저밀도폴리에틸렌과 메탈로센의 혼합물로 이루어지는 내부층 및 상기 내부층의 하부면에 형성되는 슬립층으로 이루어진다.
상기의 구성으로 이루어지는 포장재는 접착층을 제외한 각층이 모두 폴리에틸렌계열의 수지로 이루어져, 각층을 분리하지 않고도 분리수거 또는 재활용이 가능하며, 인장강도 및 내충격성이 향상되고, 폴리에틸렌계 수지의 단점인 열변형성 및 슬립성이 개선되었다.

Description

인장강도 및 내충격성이 우수한 포장재 {PACKING METERIALS WITH EXCELLENT TENSILE STRENTH AND IMPACT RESISTANCE}

본 발명은 인장강도 및 내충격성이 우수한 포장재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 접착층을 제외한 각층이 모두 폴리에틸렌계열의 수지로 이루어져, 각층을 분리하지 않고도 분리수거 또는 재활용이 가능하며, 폴리에틸렌계 수지의 단점인 열변형성, 슬립성, 인장강도 및 내충격성이 개선된 포장재에 관한 것이다.

90년대 초반까지의 식품포장에 대한 개념은 식품의 장기 보존성에 대한 것이 매우 중요하게 강조되었으나 최근 들어 산업 구조의 고도화에 따라 인스턴트 음식 산업의 발달, 의약 산업의 발달, 디저트 산업의 발달과 더불어 이들을 담을 수 있는 포장 개념이 보존중시 개념에서 단위포장과 개봉용이성 등 감각적 개념으로 변환되어 가는 추세이다,

그러나, 지나친 포장재의 남용으로 인해 포장재 폐기물이 급증하고 있어, 최근에는 재활용이나 분리가 용이한 단일성분으로 이루어진 포장재의 제조가 요구되고 있으며, 재활용이나 분리가 용이한 폴리에틸렌 계열의 수지를 이용한 포장재가 제조되고 있다.

그러나, 폴리에틸렌 계열의 수지로 이루어진 포장재는 용융점이 180 내지 210℃로 고온이며, 온도가 향상될수록 부드러운 상태에서 단단한 상태로 전환되기 때문에, 그에 따른 인장강도 및 내충격성이 저하가 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 폴리에틸렌 계열의 수지는 슬링성이 낮아 포장 대상을 감싸는 재질로는 적합하지 못한 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 접착층을 제외한 각층이 모두 폴리에틸렌계열의 수지로 이루어져, 각층을 분리하지 않고도 분리수거 또는 재활용이 가능하며, 열변형성, 인장강도 및 내충격성이 우수한 포장재를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 메탈로센 수지와 선형 저밀도 폴리에틸렌이 첨가된 슬립층이 형성되어 슬립성이 개선된 인장강도 및 내충격성이 우수한 포장재를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 탄산칼슘 및 고밀도 폴리에틸렌 혼합물로 이루어진 원단의 상부면에 인쇄무늬를 형성하여 이루어지는 원단층, 상기 원단층의 상부면에 형성되는 제1접착층, 상기 제1접착층의 상부면에 형성되며, 폴리에틸렌으로 이루어지는 표면층, 상기 원단층의 하부면에 형성되는 제2접착층, 상기 제2접착층의 하부면에 형성되며, 저밀도폴리에틸렌과 메탈로센의 혼합물로 이루어지는 내부층 및 상기 내부층의 하부면에 형성되는 슬립층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인장강도 및 내충격성이 우수한 포장재를 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 원단층은 80 내지 100마이크로미터의 두께로 형성되며, 탄산칼슘 65 내지 75 중량% 및 고밀도 폴리에틸렌 25 내지 35 중량%로 이루어지는 원단의 상부면에 인쇄무늬가 형성되어 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 표면층은 10 내지 20 마이크로미터의 두께로 형성되며, 저밀로 폴리에틸렌 75 내지 85 중량% 및 메탈로센 15 내지 25 중량%로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 내부층 10 내지 20 마이크로미터의 두께로 형성되며, 저밀도폴리에틸렌 75 내지 85 중량% 및 메탈로센 15 내지 25 중량%로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 슬립층은 25 내지 45 마이크로미터의 두께로 형성되며, 메탈로센 50 내지 55 중량%, 저밀도 폴리에틸렌수지 20 내지 25 중량% 및 선형 저밀도 폴리에틸렌 25 내지 30 중량%로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 제1접착층 및 상기 제2접착층은 에틸아세테이트, 앵커코트제 및 경화제가 34:7:1.4의 중량부 비율로 혼합되어 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 앵커코트제는 유기티타늄화합물, 이소시아네트계 화합물, 폴리에스터계, 폴리에틸렌이민계, 폴리부타디엔계 및 에틸아세테이트계로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명에 따른 인장강도 및 내충격성이 우수한 포장재는 접착층을 제외한 각층이 모두 폴리에틸렌계열의 수지로 이루어져, 각층을 분리하지 않고도 분리수거 또는 재활용이 가능하며, 우수한 열변형성, 인장강도 및 내충격성을 나타낸다.

또한, 메탈로센 수지와 선형 저밀도 폴리에틸렌이 첨가된 슬립층이 형성되어 슬립성이 개선되는 탁월한 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 인장강도 및 내충격성이 우수한 포장재를 나타낸 분해사시도이다.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

본 발명에 따른 인장강도 및 내충격성이 우수한 포장재는 탄산칼슘 및 고밀도 폴리에틸렌 혼합물로 이루어진 원단의 상부면에 인쇄무늬를 형성하여 이루어지는 원단층(10), 상기 원단층(10)의 상부면에 형성되는 제1접착층(20), 상기 제1접착층(20)의 상부면에 형성되며, 폴리에틸렌으로 이루어지는 표면층(30), 상기 원단층(10)의 하부면에 형성되는 제2접착층(40), 상기 제2접착층(40)의 하부면에 형성되며, 저밀도폴리에틸렌과 메탈로센의 혼합물로 이루어지는 내부층(50) 및 상기 내부층(50)의 하부면에 형성되는 슬립층(60)으로 이루어진다.

상기 원단층(10)은 탄산칼슘 및 고밀도 폴리에틸렌 혼합물로 이루어진 원단의 상부면에 인쇄무늬를 형성하여 이루어지며, 본 발명에 따른 포장재의 기재가 되는 층으로, 80 내지 100마이크로미터의 두께로 형성되며, 탄산칼슘 65 내지 75 중량% 및 고밀도 폴리에틸렌 25 내지 35 중량%로 이루어지는 원단의 상부면에 인쇄무늬가 형성되어 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 인쇄무늬는 잉크성분으로 이루어지며, 이때 상기 잉크성분은 폴리에틸렌의 상부면에 인쇄할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고 어떠한 것이든 사용가능하다.

상기 제1접착층(20)은 상기 원단층(10)의 상부면에 형성되며, 상기 원단층(10)과 상기 표면층(30)을 접착시켜주는 역할과, 상기 원단층(10)을 구성하는 원단과 상기 원단의 상부면에 형성된 인쇄무늬가 이격되는 것을 차단하는 역할을 한다.

또한, 상기 제1접착층(20)은 에틸아세테이트, 앵커코트제 및 경화제가 34:7:1.4의 중량부 비율로 혼합되어 이루어지며, 고형분이 60 내지 65%인 것이 바람직한데, 상기 원단층(10)의 총중량 대비 약 7% 정도의 양으로 도포되어 형성되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 앵커코트제는 유기티타늄화합물, 이소시아네트계 화합물, 폴리에스터계, 폴리에틸렌이민계, 폴리부타디엔계 및 에틸아세테이트계로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직하며, 특히 폴리에스테르 및 에틸 아세테이트로 이루어지는 것이 더욱 바람직한데, 폴리에스테르 및 에틸 아세테이트로 이루어진 앵커코트제는 탁월한 내열성능을 나타내며, 상기의 성분으로 이루어진 앵커코트제의 고형분 함량은 60% 이상이기 때문에 우수한 접착강도를 나타낸다.

상기 경화제는 상기 제1접착층의 경화속도를 향상시킬 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고 어떠한 것이든 사용가능하나, 폴리이소시아네이트 프리폴리머 및 에틸 아세테이트로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 표면층(30)은 상기 제1접착층(20)의 상부면에 형성되며, 상기 원단층(10)을 외부의 충격이나 열원으로부터 보호하는 역할을 하는데, 이러한 표면층(30)은 10 내지 20 마이크로미터의 두께로 형성되며, 저밀도 폴리에틸렌 75 내지 85 중량% 및 메탈로센 15 내지 25 중량%로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 원단층(10)은 고밀도 폴리에틸렌으로 이루어지기 때문에, 고온에 노출되면, 유연성이 낮아지고 경화되는데, 상기 원단층(10)이 경화되면 원단층(10)을 구성하는 원단과 인쇄무늬 사이에 박리현상이 발생할 수 있기 때문에, 표면층(30)을 형성하여 원단층(10)을 열원으로부터 보호하는 것이 바람직하다.

상기 표면층(30)의 주성분인 저밀도 폴리에틸렌은 메탈로센과 혼합되면, 용융점이 낮은 혼합물로 제공되며, 용융점이 낮은 혼합물은 유연성이 좋기 때문에, 인장강도 및 내구성이 향상된다.

상기 제2접착층(40)은 상기 원단층(10)의 하부면에 형성되며, 상기 원단층(10)과 상기 내부층(50)을 접착시켜주는 역할을 하는데, 상기 제2접착층(40)은 에틸아세테이트, 앵커코트제 및 경화제가 34:7:1.4의 중량부 비율로 혼합되어 이루어지며, 고형분이 60 내지 65%인 것이 바람직한데, 상기 원단층(10)의 총중량 대비 약 7% 정도의 양으로 도포되어 형성되는 것이 바람직하다.

상기 내부층(50)은 상기 제2접착층(40)의 하부면에 형성되며, 저밀도폴리에틸렌과 메탈로센의 혼합물로 이루어지는데, 상기 원단층(10)을 외부의 충격이나 열원으로부터 보호하는 역할을 한다.

상기 원단층(10)은 고밀도 폴리에틸렌으로 이루어지기 때문에, 고온에 노출되면, 유연성이 낮아지고 경화되는데, 경화된 원단층(10)은 제2접착층(40)과 박리되는 현상이 발생할 수 있기 때문에, 내부층(50)을 형성하여 원단층(10)을 열원으로부터 보호하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 내부층(50) 10 내지 20 마이크로미터의 두께로 형성되며, 저밀도폴리에틸렌 75 내지 85 중량% 및 메탈로센 15 내지 25 중량%로 이루어지는데, 상기 내부층(50)의 주성분인 저밀도 폴리에틸렌은 메탈로센과 혼합되면, 용융점이 낮은 혼합물로 제공되며, 용융점이 낮은 혼합물은 유연성이 좋기 때문에, 인장강도 및 내구성이 향상된다.

상기 슬립층(60)은 상기 내부층(50)의 하부면에 형성되며, 제품과 직접적으로 맞닿는 면으로, 제품의 표면을 손상시키지 않아야 하기 때문에, 우수한 슬립성이 요구된다.

이때, 상기 슬립층(60)은 25 내지 45 마이크로미터의 두께로 형성되며, 메탈로센 50 내지 55 중량%, 저밀도 폴리에틸렌수지 20 내지 25 중량% 및 선형 저밀도 폴리에틸렌 25 내지 30 중량%로 이루어지는데, 저밀도 폴리에틸렌과 선형 저밀도 폴리에틸렌이 혼합되어 매우 뛰어난 슬립성을 나타낸다.

이하에서는, 본 발명에 따른 인장강도 및 내충격성이 우수한 포장재의 제조방법을 실시예를 들어 설명한다.

<실시예>

90 마이크로미터의 나타내며, 탄산칼슘 70 중량% 및 고밀도 폴리에틸렌 30 중량%로 이루어지는 원단의 상부면에 인쇄무늬를 형성하여 이루어진 원단층의 하부면에 에틸아세테이트, 앵커코트제 및 경화제가 34:7:1.4의 중량부 비율로 혼합되어 이루어진 혼합물을 상기 원단층 대비 7%로 도포하여 제2접착층을 형성하고, 제2접착층의 하부면에 저밀도폴리에틸렌 80 중량% 및 메탈로센 20 중량%로 이루어지는 내부층을 15마이크로미터의 두께로 형성한 후에, Tandum Extrusion Laminator로 합지하여 적층체를 형성하고, 적층체의 하부면에 35 마이크로미터의 두께로 형성되며, 메탈로센 50 중량%, 저밀도 폴리에틸렌수지 20 중량% 및 선형 저밀도 폴리에틸렌 30 중량%로 이루어지는 슬립층을 형성한 후에 Tandum Extrusion Laminator로 합지하여 적층체를 형성하고, 적층체의 상부면에 에틸아세테이트, 앵커코트제 및 경화제가 34:7:1.4의 중량부 비율로 혼합되어 이루어진 혼합물을 상기 원단층 대비 7%로 도포하여 제1접착층을 형성하고, 제1접착층의 상부면에 15 마이크로미터의 두께로 형성되며, 저밀로 폴리에틸렌 80 중량% 및 메탈로센 20 중량%로 이루어지는 표면층을 형성한 후에 Tandum Extrusion Laminator로 합지하여 적층체를 형성하고, 합지된 적층체를 15℃의 냉각롤로 권취하여 인장강도 및 내충격성이 우수한 포장재를 제조하였다.

상기 실시예를 통해 제조된 포장재는 접착층을 제외한 각층이 모두 폴리에틸렌계열의 수지로 이루어져, 각층을 분리하지 않고도 분리수거 또는 재활용이 가능하며, 우수한 열변형성, 인장강도 및 내충격성을 나타내며, 또한, 메탈로센 수지와 선형 저밀도 폴리에틸렌으로 이루어진 슬립층이 형성되어 우수한 슬립성을 나타낸다.

10 ; 원단층
20 ; 제1접착층
30 ; 표면층
40 ; 제2접착층
50 ; 내부층
60 ; 슬립층

Claims

탄산칼슘 및 고밀도 폴리에틸렌 혼합물로 이루어진 원단의 상부면에 인쇄무늬를 형성하여 이루어지는 원단층;
상기 원단층의 상부면에 형성되는 제1접착층;
상기 제1접착층의 상부면에 형성되며, 폴리에틸렌으로 이루어지는 표면층;
상기 원단층의 하부면에 형성되는 제2접착층;
상기 제2접착층의 하부면에 형성되며, 저밀도폴리에틸렌과 메탈로센의 혼합물로 이루어지는 내부층; 및
상기 내부층의 하부면에 형성되는 슬립층;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인장강도 및 내충격성이 우수한 포장재.
청구항 1에 있어서,
상기 원단층은 80 내지 100마이크로미터의 두께로 형성되며, 탄산칼슘 65 내지 75 중량% 및 고밀도 폴리에틸렌 25 내지 35 중량%로 이루어지는 원단의 상부면에 인쇄무늬가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 인장강도 및 내충격성이 우수한 포장재.
청구항 1에 있어서,
상기 표면층은 10 내지 20 마이크로미터의 두께로 형성되며, 저밀로 폴리에틸렌 75 내지 85 중량% 및 메탈로센 15 내지 25 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인장강도 및 내충격성이 우수한 포장재.
청구항 1에 있어서,
상기 내부층은 10 내지 20 마이크로미터의 두께로 형성되며, 저밀도폴리에틸렌 75 내지 85 중량% 및 메탈로센 15 내지 25 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인장강도 및 내충격성이 우수한 포장재.
청구항 1에 있어서,
상기 슬립층은 25 내지 45 마이크로미터의 두께로 형성되며, 메탈로센 50 내지 55 중량%, 저밀도 폴리에틸렌수지 20 내지 25 중량% 및 선형 저밀도 폴리에틸렌 25 내지 30 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인장강도 및 내충격성이 우수한 포장재.
청구항 1에 있어서,
상기 제1접착층 및 상기 제2접착층은 에틸아세테이트, 앵커코트제 및 경화제가 34:7:1.4의 중량부 비율로 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 인장강도 및 내충격성이 우수한 포장재.
청구항 6에 있어서,
상기 앵커코트제는 유기티타늄화합물, 이소시아네트계 화합물, 폴리에스터계, 폴리에틸렌이민계, 폴리부타디엔계 및 에틸아세테이트계로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인장강도 및 내충격성이 우수한 포장재.