KR101378441B1

KR101378441B1 - 나노복합소재를 이용한 약포지용 시트 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101378441B1
Application number: KR1020130067015A
Authority: KR
Inventors: 박재석; 송인걸; 류승연; 윤영목
Original assignee: 재단법인 대구테크노파크; (주)반도
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2013-06-12
Publication date: 2014-04-11

Abstract

본 발명은 나노복합소재를 이용한 약포지용 시트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리스티렌 및 러버로 이루어진 필름층 및 상기 필름층의 일면에 형성되며, 폴리에틸렌으로 이루어지는 코팅층으로 이루어지고, 폴리스티렌 100 중량부 및 러버 5 내지 10 중량부로 이루어진 혼합물을 35 내지 45 마이크로미터의 두께로 압출하여 필름층을 제조하는 필름층제조단계, 상기 필름층제조단계를 통해 제조된 필름층의 상부면에 수용성 프라이머를 도포하는 프라이머층형성단계 및 상기 프라이머층형성단계를 통해 수용성 프라이머층이 형성된 필름층의 상부면에 폴리에틸렌을 5 내지 10 마이크로미터의 두께로 코팅하는 코팅층형성단계를 통해 제조된다.
상기의 제조과정을 통해 제조되는 약포지용 시트는 프라이머층이 형성되어 필름층과 코팅층의 박리가 억제되며, 나트륨-몬모릴로나이트 또는 탄산칼슘으로 이루어지는 첨가제가 함유되어 내열성이 우수하다.

Description

나노복합소재를 이용한 약포지용 시트 및 그 제조방법 {SHEET FOR PAPER-BUNDLE OF MEDICINE USING NANOCOMPLEX COMPOSITE AND MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 나노복합소재를 이용한 약포지용 시트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프라이머층이 형성되어 필름층과 코팅층의 박리가 억제되며, 나트륨-몬모릴로나이트 또는 탄산칼슘으로 이루어지는 첨가제가 함유되어 내열성이 우수한 나노복합소재를 이용한 약포지용 시트 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 약의 안전한 보존과 사용의 편리함 등을 위해 약포지를 사용하는데, 약포지의 중요 요구 사항으로는 약의 장기 보존을 위해 공기투과도가 높아야 하며 수분으로부터 약을 보호하는 능력이 뛰어나야 한다.

또한, 투명성이 우수하여 내용물이 잘 보이도록 하는 것이 바람직하며, 사용자가 약을 먹을 때 약포지가 잘 찢어져 사용이 편리해야 한다.

이 외에도 원단을 약포지 형태로 가공할 때, 가공의 편리성을 위해 기재 필름과 접착이 이루어지는 내층 필름 사이의 열 변형온도의 차이가 큰 것이 좋으며 작업 시 필름이 날리지 않도록 고시성이 우수한 것이 좋다.

현재 일반적으로 약국에서 상용되고 있는 약포지는 펄프를 원료로 하는 유산지, 셀로판 및 폴리에스터를 기재필름으로 하는 경우에 주를 이루고 있는데, 이러한 원료들로 기재필름을 제조하고, 기재필름의 표면에 폴리에틸렌을 코팅하여 원단을 제조한 후에, 이 원단을 원하는 형태로 접고, 열접합 및 절단 등의 가공을 통해 약포지를 생산하게 된다.

펄프로 만드는 유산지와 셀로판 약포지는 공기투과도가 좋아 약의 보존기간이 길지만 물에 젖었을 시 약이 손상을 입고 사용하지 못하게 된다.

또한, 유산지와 셀로판의 경우 생산 과정에서 목재를 황산에 녹여 내는 등 여러 가지 약품에 의해 환경오염이 심각하여 현재 국내에서는 제조가 금지되어 있으며 일본이나 프랑스 등 외국에서 수입을 해오고 있는 실정이다.

또한, 유산지와 셀로판의 경우 기재필름인 외층이 목재로부터 추출된 반면 열접합층인 내층은 플라스틱이므로 사용 후 재활용이 되지 않는 문제점이 있었다.

또한, 유산지는 가격은 저렴하지만 약의 보호에 대한 성능이나 사용 및 작업 시 불편함이 있으며, 셀로판의 경우 약의 보호나 사용 시 편리함 등 약포지 성능으로서는 우수하지만 가격이 고가이며, 제조 및 폐기 시 환경오염이 심각하며 전량 수입에 의존해야 하는 문제점이 있었다.

상기의 문제점을 해소하기 위해, 유산지나 셀로판을 대신하여 폴리에스터를 이용한 약포지가 사용되고 있는데, 종래에 약포지는 폴리에스터로 이루어진 기재층과 폴리에틸렌으로 이루어진 코팅층이 쉽게 박리되고, 공기투과율이 낮아 약의 보존 기간이 상대적으로 짧으며, 약포지를 사용할 때 잘 찢어지지 않아 별도로 홈을 형성해야 하기 때문에 제조공정이 복잡해지는 문제점이 있었다.

한국특허공개 제10-2009-0038536호(2009.04.21)

본 발명의 목적은 폴리스티렌으로 필름층을 형성하여 공기투과율이 좋고 잘 찢어질 뿐만 아니라, 프라이머층이 형성되어 필름층과 코팅층의 박리가 억제되는 나노복합소재를 이용한 약포지용 시트 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 필름층에 나트륨-몬모릴로나이트 또는 탄산칼슘으로 이루어지는 첨가제가 함유되어 내열성이 우수한 나노복합소재를 이용한 약포지용 시트 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 폴리스티렌 및 러버로 이루어진 필름층 및 상기 필름층의 일면에 형성되며, 폴리에틸렌으로 이루어지는 코팅층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노복합소재를 이용한 약포지용 시트를 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 필름층은 35 내지 45 마이크로미터의 두께로 형성되며, 폴리스티렌 100 중량부 및 러버 5 내지 10 중량부로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 필름층에는 상기 폴리스티렌 100 중량부 대비 나트륨-몬모릴로나이트 또는 탄산칼슘으로 이루어지며, 입자크기가 100 내지 500 나노미터인 첨가제 3 내지 5 중량부가 더 첨가되는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 코팅층은 5 내지 10 마이크로미터의 두께로 형성되는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 필름층과 상기 코팅층 사이에는 상기 필름층과 코팅층의 박리를 억제하기 위한 수용성 프라이머층이 더 형성되는 것으로 한다.

또한, 본 발명의 목적은 폴리스티렌 100 중량부 및 러버 5 내지 10 중량부로 이루어진 혼합물을 35 내지 45 마이크로미터의 두께로 압출하여 필름층을 제조하는 필름층제조단계, 상기 필름층제조단계를 통해 제조된 필름층의 상부면에 수용성 프라이머를 도포하는 프라이머층형성단계 및 상기 프라이머층형성단계를 통해 수용성 프라이머층이 형성된 필름층의 상부면에 폴리에틸렌을 5 내지 10 마이크로미터의 두께로 코팅하는 코팅층형성단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노복합소재를 이용한 약포지용 시트의 제조방법을 제공함에 의해서도 달성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 필름층에는 상기 폴리스티렌 100 중량부 대비 나트륨-몬모릴로나이트 또는 탄산칼슘으로 이루어지는 첨가제 3 내지 5 중량부가 더 첨가되는 것으로 한다.

본 발명에 따른 나노복합소재를 이용한 약포지용 시트 및 그 제조방법은 폴리스티렌으로 필름층을 형성하여 공기투과율이 좋고 잘 찢어질 뿐만 아니라, 프라이머층이 형성되어 필름층과 코팅층의 박리가 억제되는 약포지용 시트를 제공하는 탁월한 효과를 나타낸다.

또한, 필름층에 나트륨-몬모릴로나이트 또는 탄산칼슘으로 이루어지는 첨가제가 함유되어 내열성이 우수한 약포지용 시트를 제공하는 탁월한 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노복합소재를 이용한 약포지용 시트를 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 나노복합소재를 이용한 약포지용 시트를 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 나노복합소재를 이용한 약포지용 시트의 제조방법을 나타낸 순서도이다.

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 나노복합소재를 이용한 약포지용 시트는 폴리스티렌 및 러버로 이루어진 필름층(10) 및 상기 필름층(10)의 일면에 형성되며, 폴리에틸렌으로 이루어지는 코팅층(20)으로 이루어진다.

상기 필름층(10)은 35 내지 45 마이크로미터의 두께로 형성되며, 폴리스티렌 및 러버로 이루어지는데, 폴리스티렌 100 중량부 및 러버 5 내지 10 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 폴리스티렌은 무색투명하고 착색이 자유로우며 우수한 전기적 성질, 빛 안정성 및 방사선에 대한 저항력이 매우 뛰어난 물질로, 산, 알칼리, 염류, 광유, 유기산 및 저급알코올 등에 대해서 우수한 저항성을 갖고 있고, 용해시의 열안정성 및 유동성이 양호하기 때문에 성형가공성이 양호하고 사출성형에 적합하며, 특히 온도와 습도에 의해 물체가 변화할 때 원래의 치수를 유지하려는 치수안정성이 우수한 특성을 나타낸다.

상기와 같이 본 발명에서 필름층의 주재료로 사용되는 폴리스티렌은 약포지용으로 적합한 물성을 나타내면서 구입가격이 비교적 저렴하게 형성되어 제조원가가 낮아지는 장점이 있는 반면에 연화온도가 비교적 낮고 강도가 약하다.

따라서, 폴리스티렌을 약포지용 시트로 사용하기 위해서는 내충격성과 내열성을 향상시킬 필요가 있다.

상기 러버는 5 내지 10 중량부가 첨가되며, 폴리스티렌의 내충격성을 향상시키는 역할을 하는데, 러버는 외력을 가해서 잡아당기면 늘어나고, 외력을 제거하면 원래의 길이로 돌아가는 성질을 가지는 있는 고분자 화합물로서, 약포지용 시트의 내충격성을 향상시키는 역할을 하게 된다.

본 발명에 사용되는 러버는 열가소성인 것을 사용하는 것이 바람직한데, 열가소성인 러버는 가교결합이 진행되지 않아, 폴리스티렌과 혼합하여 사출성형 및 압출성형을 가능하기 때문이다.

이때, 상기 러버는 열가소성이면서 폴리스티렌과 혼합성이 좋은 것이면, 특별히 한정되지 않고 어떠한 것이든 사용가능하나, 스티렌부타디엔러버(SBR)로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 러버의 함량이 5 중량부 미만이면 필름층(10)의 내충격성이 저하되며, 러버의 함량이 10 중량부를 초과하게 되면 필름층(10)의 탄성력이 지나치게 증가하여 약포지용 시트가 잘 찢어지지 않게 되며, 필름층(10)의 투명도가 저하된다.

또한, 상기 필름층(10)에는 상기 필름층(10)의 내열성을 향상시키기 위해, 상기 폴리스티렌 100 중량부 대비 나트륨-몬모릴로나이트(Na + -montmorillonite, MMT) 또는 탄산칼슘(CaCO₃)으로 이루어지며, 입자크기가 100 내지 500 나노미터인 첨가제 3 내지 5 중량부가 더 첨가될 수도 있는데, 상기의 첨가제가 함유된 필름층(10)은 내열성능이 월등하게 향상된다.

몬모릴로나이트의 화학성분은 (AI, Mg)₂Si₄O₁₀(OH)₂·4H₂O로 세계에 널리 분포되어 있는 점토 광물의 일종이며 괴상(塊狀)·토상(土狀)을 이룬다. 이는 알루미늄이 풍부한 광물이나 암석의 변질로 인하여 생기며 점토가 함유된다.

상기 나트륨-몬모릴로나이트와 탄산칼슘은 고분자에 분산되면, 우수한 열적 특성과 기계적 특성을 나타내는 소재로, 폴리스티렌에 고르게 분산되기 위해서는 100 내지 500 나노미터의 입자크기를 갖는 것이 바람직하다.

상기 코팅층(20)은 상기 필름층(10)의 일면에 5 내지 10 마이크로미터의 두께로 형성되며, 폴리에틸렌으로 이루어지는데, 본 발명에 따른 나노복합소재를 이용한 약포지용 시트를 약포지로 가공할 때 진행되는 열융착과 같은 열접착 공정의 효율성을 향상시키며, 본 발명에 따른 나노복합소재를 이용한 약포지용 시트의 표면 물성을 향상시키는 역할을 한다.

또한, 상기 필름층(10)과 상기 코팅층(20) 사이에는 상기 필름층(10)과 코팅층(20)의 박리를 억제하기 위한 수용성 프라이머층(30)이 더 형성될 수도 있는데, 상기 필름층(10)은 폴리스티렌이 주성분이고, 상기 코팅층(20)은 폴리에틸렌으로 이루어지기 때문에, 약포지용 시트로 가공하는 과정이나, 사용하는 과정에서 상기 필름층(10)과 상기 코팅층(20)이 박리되지 않도록, 수용성 프라이머를 도포하여 상기 필름층(10)과 상기 코팅층(20)의 접착력을 더욱 향상시키는 것이 바람직하다.

이때, 상기 수용성 프라이머는 상기 필름층(10)과 상기 코팅층(20)을 접착할 수 있는 것이면, 특별히 한정되지 않고 어떠한 것이든 사용가능하나, 에틸렌 비닐 아세테이트 코폴리머수지 45 내지 55중량부, 아크릴수지 25 내지 35중량부, 폴리에틸렌 왁스(Polyethylene wax) 5 내지 10중량부, 폴리에스테르 실록산 공중합체 계열의 수용성 습윤제 1 내지 2 중량부 및 잔량 물로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 나노복합소재를 이용한 약포지용 시트의 제조방법은 폴리스티렌 100 중량부 및 러버 5 내지 10 중량부로 이루어진 혼합물을 35 내지 45 마이크로미터의 두께로 압출하여 필름층(10)을 제조하는 필름층제조단계(S101), 상기 필름층제조단계(S101)를 통해 제조된 필름층(10)의 상부면에 수용성 프라이머를 도포하는 프라이머층형성단계(S103) 및 상기 프라이머층형성단계(S103)를 통해 수용성 프라이머층(30)이 형성된 필름층(10)의 상부면에 폴리에틸렌을 5 내지 10 마이크로미터의 두께로 코팅하는 코팅층형성단계(S105)로 이루어진다.

상기 필름층제조단계(S101)는 폴리스티렌 100 중량부 및 러버 5 내지 10 중량부로 이루어진 혼합물을 35 내지 45 마이크로미터의 두께로 압출하여 필름층(10)을 제조하는 단계로, 상기의 필름층제조단계(S101)를 통해 본 발명에 따른 나노복합소재를 이용한 약포지용 시트의 기재가 되는 필름이 제공된다.

또한, 상기 필름층제조단계(S101)에서는 제조되는 필름층(10)의 내열성을 향상시키기 위해, 상기 폴리스티렌 100 중량부 대비 나트륨-몬모릴로나이트(Na + -montmorillonite, MMT) 또는 탄산칼슘(CaCO₃)으로 이루어지며, 입자크기가 100 내지 500 나노미터인 첨가제 3 내지 5 중량부를 더 첨가할 수도 있는데, 상기의 첨가제가 함유되어 제조된 필름층(10)은 내열성능이 월등하게 향상된다.

상기 프라이머층형성단계(S103)는 상기 필름층제조단계(S101)를 통해 제조된 필름층(10)의 상부면에 수용성 프라이머를 도포하는 단계로, 상기 필름층(10)과 상기 코팅층(20)이 박리되는 것을 억제하기 위해 수용성 프라이머를 도포하여 상기 필름층(10)과 상기 코팅층(20)을 강력하게 접착할 수 있다.

이때, 상기 수용성 프라이머는 상기 나노복합소재를 이용한 약포지용 시트에 사용된 것과 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

상기 코팅층형성단계(S105)는 상기 프라이머층형성단계(S103)를 통해 수용성 프라이머층(30)이 형성된 필름층(10)의 상부면에 폴리에틸렌을 5 내지 10 마이크로미터의 두께로 코팅하는 단계로, 상기 프라이머층형성단계(S103)를 통해 수용성 프라이머층(30)이 형성된 필름층(10)의 상부면에 T-Die를 이용하여 폴리에틸렌을 코팅하는 과정을 통해 이루어진다.

상기 코팅층형성단계(S105)를 통해 필름층(10)의 상부면에 형성되는 코팅층은 본 발명에 따른 나노복합소재를 이용한 약포지용 시트를 약포지로 가공할 때 진행되는 열융착과 같은 열접착 공정의 효율성을 향상시키며, 표면 물성을 향상된 약포지용 시트를 제공한다.

상기 코팅층형성단계(S105)를 통해 폴리에틸렌으로 이루어진 코팅층(20)이 형성된 약포지용 시트는 슬릿장치를 이용하여 좌우를 절단하여 마감된 상태에서 롤 형태로 보관되며, 약포지로 제조될 때는, 상기 필름층(10)이 약포지에 내측에 위치하도록 가공된다.

또한, 상기의 약포지용 시트를 통해 제조되는 약포지는 폴리스티렌으로 이루어진 필름층(10)이 형성되어 공기투과율이 좋고 잘 찢어질 뿐만 아니라, 프라이머층(30)이 형성되어 필름층(10)과 코팅층(20)의 박리가 억제되고, 필름층(10)에 나트륨-몬모릴로나이트 또는 탄산칼슘으로 이루어지는 첨가제가 함유되어 우수한 내열성을 나타낸다.

10 : 필름층
20 : 코팅층
30 : 프라이머층

Claims

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폴리스티렌 100 중량부 및 러버 5 내지 10 중량부로 이루어진 혼합물을 35 내지 45 마이크로미터의 두께로 압출하여 필름층을 제조하는 필름층제조단계;
상기 필름층제조단계를 통해 제조된 필름층의 상부면에 수용성 프라이머를 도포하는 프라이머층형성단계; 및
상기 프라이머층형성단계를 통해 수용성 프라이머층이 형성된 필름층의 상부면에 폴리에틸렌을 5 마이크로미터의 두께로 코팅하는 코팅층형성단계;로 이루어지며,
상기 필름층에는 상기 폴리스티렌 100 중량부 대비 나트륨-몬모릴로나이트 또는 탄산칼슘으로 이루어지는 첨가제 3 내지 5 중량부가 더 첨가되고,
상기 프라이머층은 에틸렌 비닐 아세테이트 코폴리머수지 45 내지 55 중량부, 아크릴수지 25 내지 35 중량부, 폴리에틸렌 왁스(Polyethylene wax) 5 내지 10중량부, 폴리에스테르 실록산 공중합체 계열의 수용성 습윤제 1 내지 2 중량부 및 잔량 물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노복합소재를 이용한 약포지용 시트의 제조방법.
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