KR101332314B1 - 디스플레이 제품 포장용 알루미늄 합지 폴리에틸렌 필름 - Google Patents

디스플레이 제품 포장용 알루미늄 합지 폴리에틸렌 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디스플레이 제품 포장용 알루미늄 합지 필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 액정 디스플레이 (LCD) TV, 모니터, 노트북 등과 같은 전자 디스플레이 제품을 포장하는 포장용 폴리에틸렌 필름에 관한 것이다. 구체적으로는 외층, 중층 및 내층의 3개 층으로 이루어진 폴리에틸렌층 및 상기 외층에 합지된 나일론층 및 알루미늄 층으로 이루어지고, 상기 외층은 저밀도 폴리에틸렌 및 선형저밀도 폴리에틸렌을 함유하는 외층 형성 조성물로 이루어지고, 상기 중층은 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌 및 고밀도 폴리에틸렌으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 2종을 함유하는 중층 형성 조성물로 이루어지고, 그리고 상기 내층은 중밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 및 선형저밀도 폴리에틸렌으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종을 함유하며, 또한 상기 내층에 대전방지 특성을 구현하기 위해 탄소나노튜브를 더 포함하는 내층 형성 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

디스플레이 제품 포장용 알루미늄 합지 폴리에틸렌 필름{Polyethylene film laminated by aluminium for packaging the display products}
본 발명은 디스플레이 제품 포장용 알루미늄 합지 필름에 관한 것으로서, 상세하게는, 액정 디스플레이 (LCD) TV, 모니터, 노트북 등과 같은 전자 디스플레이 제품을 포장하는 포장용 폴리에틸렌 필름에 관한 것이다.
일반적으로 액정 디스플레이 (LCD) TV, 모니터, 노트북 등과 같은 전자 디스플레이 제품은 운송, 보관 및 가공시 화면 손상 (Scratch)이 우려되고, 대기 중의 먼지나 이물질에 의하여 화면이 오염되는 경우가 많이 발생한다. 이러한 문제를 방지하기 위하여 전자 디스플레이 제품의 화면에 보호 필름을 부착하고, 화면 보호를 위한 포장용 백 내에 상기 전자 디스플레이를 보관하도록 하고 있다.
현재, 사용되고 있는 전자 디스플레이의 화면 보호를 위한 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트 (Polyethyleneterephthalate, PET) 필름에 영구 대전 방지제 (Anti-static agent, AS)를 코팅하여 제조된다.
하지만, 이러한 화면 보호 필름은 스티프니스 (Stiffness)가 높아 디스플레이 표면에 스크래치가 발생하기 쉽고, 코팅형 영구 대전 방지제의 이행으로 인해 얼룩 및 폴-더티 (Pol-dirty) 현상이 발생할 가능성이 높다. 또한 생산 원가가 높고 대전방지제 코팅을 위하여 2차 공정이 요구되어 생산성이 낮다.
전자 디스플레이 제품을 위한 포장용 백은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 위에 알루미늄을 반증착한 후, 대전방지제를 코팅하여 필름을 제조하고, 2장의 필름을 겹쳐서 열봉합하여 봉투 형태로 제조한다.
상기 포장용 백은 알루미늄이 증착되고 영구 대전 방지제가 코팅된 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름과 선형 저밀도 폴리에틸렌 필름을 합지하기 때문에 이종간 소재가 혼용되어 리사이클이 어렵다는 문제가 있다. 또한 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에 알루미늄을 증착시키고, 그런 후에 대전 방지제를 코팅하여야 하므로 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름제조공정에 3개의 공정이 포함되어 제조공정이 복잡하다. 또한 재질이 지나치게 딱딱한 (High Stiffness) PET 필름을 사용하기 때문에 디스플레이 화면에 스크래치 (Scratch) 발생이 심하고, 코팅형 영구 대전 방지제의 이행으로 인해 얼룩 및 폴-더티(Pol-dirty)가 심하다.
종래 표장용 백을 이용하여 제품을 포장하는 경우, 화면 보호를 위하여, PE 필름이나 PET 보호필름을 화면에 부착한 후, 2차적으로 포장용 백을 덮어씌우는 2중 작업을 진행하여야 한다는 점에서도 문제점이 있다.
본 발명에서는 상기한 문제를 해결하기 위하여, 디스플레이 제품 포장시 PET 보호필름이 필요하지 않고, 기존 PET 필름과 유사한 수준의 요구 물성을 만족시키면서도, 생산 원가가 저렴하고, 내마모특성 및 슬립(Slip)성이 우수하여 디스플레이 화면에 손상 (Scratch)을 주지 않고, 폴-더티(Pol-dirty) 현상이 나타나지 않으며, 투습도가 우수한 포장용 백에 사용되는 폴리에틸렌필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적은,
외층, 중층 및 내층의 3개 층으로 이루어진 폴리에틸렌 필름층 및 상기 외층에 합지된 알루미늄층 및 나일론 층으로 이루어지고,
상기 외층은 저밀도 폴리에틸렌 및 선형저밀도 폴리에틸렌을 함유하는 외층 형성 조성물로 이루어지고,
상기 중층은 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌 및 고밀도 폴리에틸렌으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 2종을 함유하는 중층 형성 조성물로 이루어지고, 그리고
상기 내층은 중밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 및 선형저밀도 폴리에틸렌으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종을 함유하는 내층 형성 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제품 포장용 폴리에틸렌 필름에 의하여 달성된다.
바람직하게는, 상기 외층 형성 조성물은 저밀도 폴리에틸렌 25 내지 75중량부 및 선형 저밀도 폴리에틸렌 25 내지 75중량부로 함유하는 것이고, 상기 중층 형성 조성물은 저밀도 폴리에틸렌 25 내지 75중량부 및 선형저밀도 폴리에틸렌 25 내지 75중량부로 함유하는 것이거나, 저밀도 폴리에틸렌 25 내지 50중량부, 선형저밀도 폴리에틸렌 25 내지 50중량부 및 고밀도 폴리에틸렌 25 내지50중량부로 함유하는 것이며, 상기 내층 형성 조성물은 중밀도 폴리에틸렌 100중량부로 이루어지거나, 중밀도 폴리에틸렌 25 내지 75중량부 및 저밀도 폴리에틸렌 25 내지 75중량부로 함유하는 것이다.
바람직하게는, 상기 알루미늄층, 나일론층, 외층, 중층 및 내층의 두께는 각각 전체 폴리에틸렌 필름의 전체 두께 대비 5 내지 30%, 5 내지 30%, 10 내지 50%, 25 내지 70% 및 10 내지 50%인 것이다.
바람직하게는, 상기 고밀도 폴리에틸렌은 그 용융 지수가 0.1 내지 10 g/10 min.이고, 밀도가 0.941 내지 0.965 g/cm3 이고,
상기 중밀도 폴리에틸렌은 그 용융 지수가 0.1 내지 10 g/10 min.이고, 밀도가 0.926 내지 0.940 g/cm3 이고,
상기 선형 저밀도 폴리에틸렌은 그 용융 지수가 0.1 내지 10 g/10 min.이고, 그 밀도가 0.910 내지 0.925 g/cm3 이고,
상기 저밀도 폴리에틸렌은 그 용융 지수가 0.3 내지 10 g/10 min.이고, 그 밀도가 0.918 내지 0.925 g/cm3 이다.
바람직하게는, 상기 내층 형성 조성물은 탄소나노튜브(CNT)를 더 포함하고, 탄소나노튜브 0.1 내지 10중량부, 저밀도 폴리에틸렌 30 내지 60중량부 및 선형저밀도 폴리에틸렌 30 내지 60중량부인 것이다.
본 발명의 디스플레이 제품 포장용 폴리에틸렌 필름은 그 제조시 외층, 중층 및 내층을 이루는 각각의 조성물을 한꺼번에 공압출시키는 1번의 공정을 포함함으로써 공정이 단순하여 필름의 생산 원가가 낮아진다는 장점이 있다.
또한, 본 발명 디스플레이 제품 포장용 폴리에틸렌 필름은 디스플레이 화면 포장 공정상의 작업이 수월하도록 하기에 적당한 필름 스티프니스 (Stiffness) 및 필름 표면으로의 이행 현상 (Migration)이 없어 얼룩 및 폴-더티 (pol-dirty) 현상이 전혀 없으며, 필름의 인장 강도 및 내스크래치성이 우수하다는 장점을 가진다.
특히 별도의 보호필름이 필요하지 않아 제품 포장공정이 단순하고 생산원가가 낮고, 투습도 및 내마모성이 우수하여 제품의 수송이나 보관이 편리하다는 장점이 있다.
이하에서는 본 발명인, 디스플레이 제품 포장용으로 사용되는 나일론 및 알루미늄이 합지된 폴리에틸렌 필름에 관하여 순서대로 상세하게 설명한다.
본 발명의 폴리에틸렌 필름은 외층, 중층 및 내층의 3개 층으로 이루어진 폴리에틸렌층, 및 상기 폴리에틸렌 층의 외층에 합지된 나일론 및 알루미늄층으로 이루어진다.
상기 나일론층은 두께가 10 ~ 30㎛의 이축 연신 필름을 사용하며, 나일론 층은 알루미늄층의 강성을 증진시켜 주는 기능을 한다.
상기 알루미늄층은 두께가 5 ~ 20㎛의 박막 필름을 사용하며, 제품 포장시 투습도를 유지하기 위하여 사용하기 때문에 핀홀(Pin-hole) 특성이 우수한 제품을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 상기 폴리에틸렌 층의 외층에 나일론층 및 알루미늄층을 합지하여 포장용 필름에 투습성을 부여한 것을 특징으로 한다. 나일론 층 및 알루미늄층이 합지된 경우 포장용 필름의 투습도는 1g/m2/day이하가 바람직하다. 포장용 필름의 투습도가 1g/m2/day를 초과하는 경우에는 포장백으로 수분이 침투하여 LCD 등의 IT 부품에 손상을 초래할 수 있다.
상기 외층은 저밀도 폴리에틸렌 및 선형저밀도 폴리에틸렌을 함유하는 외층 형성 조성물로 이루어지는데, 바람직하게는 저밀도 폴리에틸렌 25 내지 75중량부 및 선형 저밀도 폴리에틸렌 25 내지 75중량부로 함유한다. 외층은 본 발명의 포장용 폴리에틸렌 필름에서 알루미늄층과 합지되는 층으로서, 합지시 알루미늄층과 박리가 되지 않도록 표면 개질처리(Corona Treatment)가 필요하다.
본 발명의 외층의 폴리에틸렌 조성물은 저밀도 폴리에틸렌 및 선형 저밀도 폴리에틸렌의 조합으로 이루어는 것이 바람직하다. 이에 의하여 필름의 적당한 스티프니스 (Stiffness)가 증가되어 알루미늄층과의 합지시 접착력 및 접착 강도를 증진시킬수 있다. 저밀도 폴리에틸렌은 밀도가 낮고, 필름 성형시 버블안정성이 양호하기 때문에 우수한 필름의 평활도를 유지하여 초기 접착력을 증진시킬 수 있다. 또한 선형 저밀도 폴리에틸렌은 필름성형시 버블안정성은 다소 열세이나, 필름의 강도가 우수하여 접착강도를 증가시킬 수 있다.
상기 중층은 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌 및 고밀도 폴리에틸렌으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 2종을 함유하는 중층 형성 조성물로 이루어진다. 바람직하게는 저밀도 폴리에틸렌 25 내지 75중량부 및 선형 저밀도 폴리에틸렌 25 내지 75중량부로 함유하는 것이거나, 저밀도 폴리에틸렌 25 내지 50중량부, 선형저밀도 폴리에틸렌 25 내지 50중량부 및 고밀도 폴리에틸렌 25 내지 50중량부로 함유한다. 중층은 본 발명의 폴리에틸렌 필름을 디스플레이 화면에 부착시 취급이 용이하도록 보다 딱딱한 질감과 강도를 부여하는 층이다.
본 발명의 중층의 폴리에틸렌 조성물은 저밀도 폴리에틸렌 및 선형 저밀도 폴리에틸렌의 조합, 또는 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 고밀도 폴리에틸렌의 조합으로 이루어지며, 이에 의하여 필름의 적당한 스티프니스 (Stiffness)가 증가되어 갈림성 및 내마모도가 증가시킬 수 있고, 고온 다습한 조건에서 보관시 디스플레이 화면에 수분에 의한 얼룩이 발생하는 현상을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 저밀도 폴리에틸렌은 필름 성형시 버블안정성이 양호하기 때문에 우수한 필름의 평활도를 유지할 수 있으며, 선형 저밀도 폴리에틸렌은 필름성형시 버블안정성은 다소 열세이나, 우수한 필름 강도를 유지할 수 있으며, 고밀도 폴리에틸렌은 밀도가 높아 스티프니스를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 필름에서 내층은 중밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 및 선형저밀도 폴리에틸렌으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종을 함유하는 내층 형성 조성물로 이루어진다. 바람직하게는 중밀도 폴리에틸렌 100중량부로 이루어지거나, 중밀도 폴리에틸렌 25 내지 75중량부 및 저밀도 폴리에틸렌 25 내지 75중량부인 내층 형성 조성물로 이루어진 것이다.
또한 폴리에틸렌 필름에 대전방지 특성을 부여하기 위하여, 내층에 탄소나노튜브를 더 포함할 수 있다. 이 경우 내층 형성 조성물은 탄소나노튜브 0.1 내지 10 중량부, 저밀도 폴리에틸렌 30 내지 60중량부 및 선형저밀도 폴리에틸렌 30 내지 60중량부인 내층 형성 조성물로 이루어진 것이 바람직하다. 이때, 폴리에틸렌 대비 탄소나노튜브의 함량 비가 상기 제시된 것보다 더 커지는 경우에는 분산성을 증가시키기 어렵고, 원가 상승의 문제점이 있으며, 더 낮아지는 경우에는 표면 저항이 높게 나타나, 대전 방지 특성이 저하하는 문제점이 있다.
상기 탄소나노튜브는 단일벽 탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브, 번들형 탄소나노튜브 및 이들의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된다.
상기 내층은 본 발명의 폴리에틸렌 필름을 디스플레이 제품 포장을 위하여 사용할 때 피착제인 디스플레이 제품의 화면에 부착되거나 접하는 부분으로서, 디스플레이의 화면이 오염되거나 이물질이 붙는 것을 방지하는 층이다. 본 발명에서는 상기 내층에 중밀도 폴리에틸렌, 또는 밀도가 다른 중밀도 폴리에틸렌 및 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형저밀도 폴리에틸렌을 혼합하여 사용함으로써 슬립성을 향상시키고 우수한 내마모 특성을 갖도록 하였다. 저밀도 폴리에틸렌은 필름 성형시 버블안정성이 양호하기 때문에 우수한 필름의 평활도를 유지할 수 있으며, 또한 밀도가 낮아 열접착력을 증가시킬 수 있다. 선형 저밀도 폴리에틸렌은 버블안정성은 다소 열세이나, 우수한 필름 강도를 유지할 수 있어 우수한 열접착 강도를 유지시킬 수 있다, 중밀도 폴리에틸렌은 밀도가 높아 스티프니스(Stiffness)가 우수하여 고슬립성 및 우수한 내마모 특성을 구현할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 내층의 폴리에틸렌은 중밀도 폴리에틸렌으로 이루어지거나, 중밀도 폴리에틸렌 및 선형 저밀도 폴리에틸렌의 조합으로 이루어지며, 이에 의하여 필름의 적당한 스티프니스 (Stiffness)가 증가되어 갈림성 및 내마모도가 증가 시킬 수 있으며, 또한 삼방 열봉합 (3-way sealing)시 저온 열봉합성 및 열봉합 강도를 증가시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
상기 고밀도 폴리에틸렌은 그 용융 지수가 0.1 내지 10 g/10 min.이고, 밀도가 0.941 내지 0.965 g/cm3이다.
상기 중밀도 폴리에틸렌은 그 용융 지수가 0.1 내지 10 g/10 min.이고, 밀도가 0.926 내지 0.940 g/cm3이다.
상기 선형 저밀도 폴리에틸렌은 그 용융 지수가 0.1 내지 10 g/10 min.이고, 그 밀도가 0.910 내지 0.925 g/cm3이다.
상기 저밀도 폴리에틸렌은 그 용융 지수가 0.3 내지 10 g/10 min.이고, 그 밀도가 0.918 내지 0.925 g/cm3이다.
본 발명의 디스플레이 제품 포장용 필름을 이루는 상기 나일론층, 알루미늄층, 외층, 중층 및 내층의 두께는 각각 필름의 전체 두께 대비 5 내지 30%, 5 내지 30%, 10 내지 50%, 25 내지 70% 및 10 내지 50%인 것이 바람직하고, 각각 5 내지 20%, 5 내지 20, 15 내지 30%, 35 내지 60% 및 15 내지 30%인 것이 더욱 바람직하다.
각 층의 두께가 상기 범위를 벗어나는 경우 적당한 내 마모특성을 유지하기 어렵고, 또한 고슬립성, 스티프니스 (Stiffness), 및 필름 물성, 합지 특성, 열봉합성, 을 적당하게 유지하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 제품 포장용 폴리에틸렌 필름은 두께가 30 내지 100 μm인 것이 바람직하다.
상기 외층 형성 조성물은 영구 대전 방지제 10 내지 40 중량부를 추가로 함유할 수 있다. 상기 외층 형성 조성물은 이와 같이 영구 대전 방지제를 추가로 함유함으로써 필름 외면에 대전 방지 특성을 부여하여 디스플레이 화면에 부착하거나, 또는 포장한 상태에서 외부로부터의 먼지 및 이물이 달라붙지 않아서 필름의 오염방지 및 고급성을 유지하는 장점을 가진다. 이런 영구 대전 방지제로는 당 업계에서 사용되는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 그 비제한적인 예로는 이가스테이트-P (Irgastat-P, BASF), 페박스 (Pevax, Arkma), 아이피이(IPE, Ionphase), 엔티라 (Entira, Dupont) 등이 있으며, 이와 같은 영구 대전 방지제는 전이 현상이 없고, 장기간 대전 방지 특성을 유지할 수 있는 장점을 가진다.
또한, 상기한 외층 형성 조성물, 중층 형성 조성물 및 내층 형성 조성물에는 필름 성형시 고열에 의한 폴리에틸렌 수지 (Polyethylene Resin)의 분해를 방지하는 산화 방지제 (Anti-oxidant)를 각각의 조성물 100 중량부 대비 0.01 내지 0.5 중량부의 양으로 더 첨가할 수 있다. 이외에 활제 및 중화제를 각각의 조성물 100 중량부 대비 0.01 내지 0.1 중량부의 양으로 각각 더 첨가할 수 있다.
또한, 본 발명의 디스플레이 제품 포장용 폴리에틸렌 필름의 제조 방법은,
폴리에틸렌 100 중량부를 함유하는 외층 형성 조성물, 폴리에틸렌 100 중량부를 함유하는 중층 형성 조성물, 및 폴리에틸렌 100 중량부를 함유하는 내층 형성 조성물을 공압출하는 공정을 포함한다.
상기의 공압출은 삼중 압출기(3-layer Extruder)를 이용하는 것이 바람직하다.
이는 단중 압출기(Mono layer Extruder) 대비 설비 투자비가 많이 들고, 필름 성형도 다소 어려우나, 본 발명의 디스플레이 화면 보호 필름처럼 기능성 필름의 경우 각층별 기능성을 부여하기 위해서는 삼중 및 다중 압출기를 이용하는 것이 보다 바람직하기 때문이다.
본 발명의 디스플레이 제품 포장용 필름은 선택적으로 내층에 탄소나노튜브 (CNT)를 추가로 함유시켜서 소량으로도 영구 대전 방지 특성을 부여하여 이물 및 먼지 등의 혼입을 방지하고, 또한, 이행 현상이 일어나지 않도록 하여 폴-더티 (Pol-dirty)가 발생하지 않는 기능을 부여한다.
또한, 디스플레이 제품 포장용 필름의 내층의 경우는 필름의 자체의 스티프니스 (Stiffness) 및 열봉합 특성을 증진시키기 위해서 폴리에틸렌의 밀도 특성을 고려하여 중밀도 폴리에틸렌만으로 구성하거나, 중밀도 폴리에틸렌 및 저밀도 폴리에틸렌을 1 : 3 내지 3 : 1의 중량 비율로 함유하도록 조성하거나, 중밀도 폴리에틸렌 및 선형 저밀도 폴리에틸렌을 1 : 3 내지 3 : 1의 중량 비율로 함유하도록 조성하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 디스플레이 화면 보호용 필름의 중층의 경우는 필름의 자체의 스티프니스 (Stiffness) 및 열봉합 특성을 증진시키기 위해서 폴리에틸렌의 밀도 특성을 고려하여 저밀도 폴리에틸렌 및 선형 저밀도 폴리에틸렌을 1 : 3 내지 3 : 1의 중량 비율로 함유하도록 조성하거나, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 고밀도 폴리에틸렌을 2 : 2 : 1 또는 3 : 4 : 4의 중량 비율로 함유하도록 조성하였고,
또한, 본 발명의 디스플레이 제품 포장용 필름의 외층의 경우, 필름의 자체의 스티프니스 (Stiffness) 및 열봉합 특성을 증진시키기 위해서 폴리에틸렌의 밀도 특성을 고려하여 저밀도 폴리에틸렌 및 선형 저밀도 폴리에틸렌을 1 : 3 내지 3 : 1의 중량 비율로 함유하도록 조성하였다.
상기 3층의 조성물을 공압출하여 3층의 폴리에틸렌필름을 제조한 후, 나일론 필름과 알루미늄 박막필름을 합지한다. 상기의 합지 방법으로는 일반적으로 드라이 라미네이션 (Dry Lamination) 공법이 많이 사용되는데, 이는 유기 용제에 녹인 아크릴계(Acryl) 또는 우레탄계 (Urethane) 접착제를 1차적으로 나일론 필름에 도포하여 알루미늄 필름과 합지를 한다. 상기의 나일론 및 알루미늄이 합지된 필름(1급지라 칭함)에서 알루미늄 부분에 다시 접착제를 도포하여 본 발명의 폴리에틸렌 필름(2급지라 칭함)의 외층 부분과 합지를 한다.
이러한 각 층에 대한 고려를 통하여 각 층간의 열적 특성 구배를 조절하였으며, 이는 포장용 백 생산시 필요한 삼방 열봉합시 저온 열봉합성 및 열봉합 강도를 증진시키고, 외층의 열변형을 방지하여 필름의 상품성을 증진시킬 수 있도록 한다.
또한, 이와 같은 각 층별 폴리에틸렌 수지의 밀도, 용융 지수(Melt Index) 및 가공 온도 (160 내지 240 ℃), 층별 비율을 적정하게 유지하지 못할 경우에는 필름 외관, 필름 물성의 저하 유발 및 컬링 현상 (Curling, 필름이 말리는 현상)이 발생을 하여 포장용 필름으로서의 상품성이 떨어지는 단점이 있다.
또한, 본 발명의 디스플레이 포장용 폴리에틸렌 필름을 이용하여 포장용 백을 제조할 수 있는데, 이는 전술한 본 발명의 폴리에틸렌 필름을 이용하여 통상의 백 제조 공정에 의하여 제조하여 얻을 수 있다.
이하에서는 본 발명을 실시예 및 이에 대한 실험예를 들어 더욱 상세하게 설명하나, 이러한 실시예 등은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
실시예 및 실험예
실시예 1
중밀도 폴리에틸렌 (용융 지수 1.0 g/10min, 밀도 0.940 g/cm3, RF 5000R, 이하의 표에서는 "MDPE"로 나타냄) 25 중량% 및 저밀도 폴리에틸렌 (용융 지수 2.0 g/10min, 밀도 0.923 g/cm3, LG BF 415, 이하의 표에서는 "LDPE"로 나타냄) 75 중량%를 혼합 및 분산시켜 내층 형성 조성물을 준비하고,
저밀도 폴리에틸렌 (LDPE, 용융 지수 2.0 g/10min, 밀도 0.923 g/cm3, LG BF 415) 50중량% 및 선형저밀도 폴리에틸렌(용융 지수 1.0 g/10min, 밀도 0.920 g/cm3, LG SP310) 50중량%를 혼합 및 분산시켜 중층 형성 조성물을 준비하며,
저밀도 폴리에틸렌 (LDPE, 용융 지수 2.0 g/10min, 밀도 0.923 g/cm3, LG BF 415) 50중량% 및 선형저밀도 폴리에틸렌(용융 지수 1.0 g/10min, 밀도 0.920 g/cm3, LG SP310) 50중량%를 혼합 및 분산시켜 외층 형성 조성물을 준비한 후,
상기 3개의 조성물을 이용하여 삼중 압출기를 사용하여 공압출함으로써 폴리에틸렌 필름을 제조하였다. 제조된 필름의 두께는 50 μm이고, 내층, 중층 및 외층의 두께 비율은 1 : 2 : 1이었다. 제조된 필름의 외층 위에 나일론(12~15㎛) 및 알루미늄 필름(6~12㎛)을 드라이 라미네이션 방법으로 합지하여 알루미늄이 합지된 폴리에틸렌 필름을 제조하였다.
실시예 2 내지 5
하기의 표 1에 따른 조성에 따라 내층 형성 조성물, 중층 형성 조성물 및 외층 형성 조성물을 준비하는 것을 제외하고는 상기한 실시예 1과 동일한 방법으로 알루미늄이 합지된 폴리에틸렌 필름을 제조하였다. 표에서 괄호 안의 수치는 단위가 중량%이다.
Figure 112012008775666-pat00001
비교예 1
저밀도 폴리에틸렌 (용융 지수 1.0 g/10min., 밀도 0.923 g/cm3, LG BF 315) 및 선형 저밀도 폴리에티렌 (용융 지수 1.0 g/10min., 밀도 0.920 g/cm3, 호남 UL314 ) 그리고 고밀도 폴리에틸렌 (용융 지수 0.8 g/10min., 밀도 0.950 g/cm3, LG PM360)제품을 1:3:1의 중량 비율로 혼합하여 단중 압출기에서 비교예 1의 포장용 필름을 제조하였다.
실험예 1
상기한 실시예 1 내지 5 및 비교예 1에 대하여 마찰계수를 ASTM D 150 기준에 따라 5회 반복 측정후 평균 수치로 판단하였다.
폴-더티는 필름을 80℃ 온도 및 90% 습도 조건 하에서 72시간 동안 노출시킨 다음, 디스플레이 화면에 부착하고 인위적으로 필름 위에 일정한 하중을 준 후에 화면의 표면 상태에 대한 오염 여부를 판단하였다.
내스크래치성은 필름을 디스플레이 화면에 부착시킨 후 일정한 하중을 가진 추를 왕복 운동시켜서 나타나는 화면의 표면 상태에 대한 스크래치 상태를 확인하는데, 이때 추의 무게는 점진적으로 증가를 시키며, 스크래치가 발생하는 추의 무게로 판단하였다.
인장강도 및 신율은 ASTM D 882 기준에 따라 측정하였다.
스티프니스는 필름을 폭 25mm, 길이 100mm의 시편으로 제조한 후 이러한 시편을 타원형으로 구부린 후 일정하게 견디는 힘을 무게로 표시하였다.
열봉합 강도는 120~150 ℃, 1초 정도 시간 하에서 열접착을 한 후 육안으로 박리 정도를 확인하였다.
피쉬 아이 (Fish-eye)는 필름을 가로 및 세로 1㎡로 무작위로 자른 후 젤 (Fish-eye)의 개수를 파악하였다. 그 결과를 아래의 표 2에 정리하였다.
Figure 112012008775666-pat00002
상기한 결과를 참고하면, 신율 및 열봉합 강도의 측면에서, 본 발명의 실시예 1 내지 5가 비교예 1과 거의 동등한 결과를 가져오는 것을 확인할 수 있으나, 마찰계수가 낮게 나타나 슬립성이 우수하며, 폴더티 및 내스크래치성이 탁월하게 개선됨을 확인할 수 있었다. 또한 인장강도 측면에서, 본 발명의 실시예 1 내지 5가 비교예 1에 비하여 비슷하거나 오히려 더 우수한 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있다.
실시예 6
저밀도 폴리에틸렌 (용융 지수 2.0 g/10min, 밀도 0.923 g/cm3, LG BF 415, 이하의 표에서는 "LDPE"로 나타냄) 48 중량%, 선형저밀도 폴리에틸렌 (용융 지수 1.0 g/10min, 밀도 0.920 g/cm3, LG SP310, 이하의 표에서는 "LLDPE"로 나타냄) 48 중량%, 탄소나노튜브 4 중량%를 혼합 및 분산시켜 내층 형성 조성물을 준비하고,
저밀도 폴리에틸렌 (LDPE, 용융 지수 2.0 g/10min, 밀도 0.923 g/cm3, LG BF 415) 50중량% 및 선형저밀도 폴리에틸렌(용융 지수 1.0 g/10min, 밀도 0.920 g/cm3, LG SP 310) 50중량%를 혼합 및 분산시켜 중층 형성 조성물을 준비하며,
저밀도 폴리에틸렌 (LDPE, 용융 지수 2.0 g/10min, 밀도 0.923 g/cm3, LG BF 415) 50중량% 및 선형저밀도 폴리에틸렌(용융 지수 1.0 g/10min, 밀도 0.920 g/cm3, LG SP310) 50중량%를 혼합 및 분산시켜 외층 형성 조성물을 준비한 후,
상기 3개의 조성물을 이용하여 삼중 압출기를 사용하여 공압출함으로써 폴리에틸렌 필름을 제조하였다. 제조된 필름의 두께는 50 μm이고, 내층, 중층 및 외층의 두께 비율은 1 : 2 : 1이었다. 제조된 필름의 외층 위에 나일론(12~15㎛) 및 알루미늄 필름(6~12㎛)을 드라이 라미네이션 방법으로 합지하여 알루미늄이 합지된 폴리에틸렌 필름을 제조하였다.
실시예 7 내지 10
하기의 표 3에 따른 조성에 따라 내층 형성 조성물, 중층 형성 조성물 및 외층 형성 조성물을 준비하는 것을 제외하고는 상기한 실시예 6과 동일한 방법으로 알루미늄이 합지된 폴리에틸렌 필름을 제조하였다. 표에서 괄호 안의 수치는 단위가 중량%이다.
Figure 112012008775666-pat00003
실험예 2
상기한 실시예 5 내지 10 및 비교예 1에 대하여 표면 저항(ASTM D257-93)은 필름의 고유 저항을 측정하였다.
폴-더티, 내스크래치성, 인장강도, 신율, 스티프니스, 열봉합강도는 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 측정하였다. 그 결과를 아래의 표 4에 정리하였다.
Figure 112012008775666-pat00004
상기한 결과를 참고하면, 스티프니스 및 열봉합 강도의 측면에서, 본 발명의 실시예 6 내지 10이 비교예 1과 거의 동등한 결과를 가져오는 것을 확인할 수 있고, 폴-더티, 내스크래치성 및 인장강도 측면에서, 본 발명의 실시예 6 내지 10이 비교예 1에 비하여 탁월한 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있다.

Claims (6)

  1. 외층, 중층 및 내층의 3개 층으로 이루어진 폴리에틸렌층 및 상기 외층에 합지된 알루미늄층 및 나일론 층으로 이루어지고,
    상기 외층은 저밀도 폴리에틸렌 및 선형저밀도 폴리에틸렌을 함유하는 외층 형성 조성물로 이루어지고,
    상기 중층은 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌 및 고밀도 폴리에틸렌으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 2종을 함유하는 중층 형성 조성물로 이루어지고, 그리고
    상기 내층은 중밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 및 선형저밀도 폴리에틸렌으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종을 함유하는 내층 형성 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제품 포장용 폴리에틸렌 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외층 형성 조성물은 저밀도 폴리에틸렌 25 내지 75중량부 및 선형 저밀도 폴리에틸렌 25 내지 75중량부로 함유하는 것이고,
    상기 중층 형성 조성물은 저밀도 폴리에틸렌 25 내지 75중량부 및 선형저밀도 폴리에틸렌 25 내지 75중량부로 함유하는 것이거나, 저밀도 폴리에틸렌 25 내지 50중량부, 선형저밀도 폴리에틸렌 25내지 50중량부 및 고밀도 폴리에틸렌 25 내지 50중량부로 함유하는 것이며,
    상기 내층 형성 조성물은 중밀도 폴리에틸렌 100중량부로 이루어지거나, 중밀도 폴리에틸렌 25 내지 75중량부 및 저밀도 폴리에틸렌 25 내지 75중량부로 함유하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제품 포장용 폴리에틸렌 필름.
  3. 제1항에 있어서, 상기 알루미늄층, 나일론층, 외층, 중층 및 내층의 두께는 각각 전체 폴리에틸렌 필름의 전체 두께 대비 5 내지 30%, 5 내지 30%, 10 내지 50%, 25% 내지 70% 및 10 내지 50%인 것을 특징으로 하는 디스플레이 제품 포장용 폴리에틸렌 필름.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 고밀도 폴리에틸렌은 그 용융 지수가 0.1 내지 10 g/10 min.이고, 밀도가 0.941 내지 0.965 g/cm3 이고,
    상기 중밀도 폴리에틸렌은 그 용융 지수가 0.1 내지 10 g/10 min.이고, 밀도가 0.926 내지 0.940 g/cm3 이고,
    상기 선형 저밀도 폴리에틸렌은 그 용융 지수가 0.1 내지 10 g/10 min.이고, 그 밀도가 0.910 내지 0.925 g/cm3 이고, 그리고
    상기 저밀도 폴리에틸렌은 그 용융 지수가 0.3 내지 10 g/10 min.이고, 그 밀도가 0.918 내지 0.925 g/cm3 인 것을 특징으로 하는 디스플레이 제품 포장용 폴리에틸렌 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 내층 형성 조성물은 탄소나노튜브를 더 포함하고, 탄소나노튜브 0.1 내지 10중량부, 저밀도 폴리에틸렌 30 내지 60중량부 및 선형저밀도 폴리에틸렌 30 내지 60중량부로 함유하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제품 포장용 폴리에틸렌 필름.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항의 디스플레이 제품 포장용 폴리에틸렌 필름으로 이루어진 디스플레이 제품 포장용 백.
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