KR101727006B1 - 적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름과 그 제조방법 및 그를 이용한 포장지 - Google Patents

적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름과 그 제조방법 및 그를 이용한 포장지 Download PDF

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Abstract

본 발명의 포장필름은 포장하는 물품과 직접 접촉되며 상기 포장지의 내측면을 이루고, 포장의 용이성을 위해 미끄러지기 쉬운 재질로 된 내부필름층과; 상기 포장지의 외측면을 이루고, 적재 시의 안정성을 위해 미끄러지지 않은 재질로 된 외부필름층을 포함하여 구성되고, 포장필름의 제조방법은 원료조성물 혼합단계와; 원료 공급단계와; 고온고압원료 성형기 공급단계와; 팽창 및 연신단계와; 합지단계와; 평활화단계와; 코로나 방전 열처리단계와; 중간 포장필름 연신단계와; 필름 분할단계와; 포장필름 권취단계를 포함하여 구성되며, 상기 포장필름을 이용한 포장지는 최상층에 배치되며, 일정 폭을 가지고, 적재의 안정성을 위해 상기 외부필름층이 제1상층면이 되고, 상기 물품를 넣기 쉽게 상기 내부필름층이 제1하층면이 되게 상기 포장필름이 배치되는 상층부와; 상기 상층부의 하부에 배치되고, 상기 물품를 넣기 쉽게 상기 내부필름층이 제2상층면이 되며, 적재의 안정성을 위해 상기 외부필름층이 제1상층면이 되게 상기 포장필름이 배치되는 하층부와; 상기 상층부와 하층부 사이에는 물품 포장 후 운반 시 마찰로 찢어지는 것을 방지하기 위하여 상기 상층부와 하층부를 일정폭을 보강하고, 일정 폭을 가지는 운반용 상하부보강날개가 포함되어 형성된다.
본 발명의 적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름과 그 제조방법 및 그를 이용한 포장지에 따르면 내부는 슬립재를 넣어 내부에 물품을 넣기 쉽고, 외부는 논슬립제를 포함하여 적재시 미끄러지는 것을 방지할 수 있어 물품을 포장하는 시간을 줄일 수 있고, 높이를 높게 적재할 수 있어 같은 넓이에서도 부피가 큰 물품을 많이 적재할 수 있는 효과가 있다.

Description

적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름과 그 제조방법 및 그를 이용한 포장지{Double Structure Packing Film Equipped with Non-Slip Function and Easy Sealability and Manufacturing Method ＆ Wrapper Thereof}
본 발명은 매트리스를 포함하여 부피가 크고 비중이 가벼운 물품을 포장하기 위한 포장지를 구성하는 포장필름 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 포장하는 물품과 직접 접촉되며 상기 포장지의 내측면을 이루는 부분은 포장의 용이성을 위해 미끄러지기 쉬운 재질로 제작되고, 포장되는 물품과 직접 접촉하지 않는 바깥부분은 적재 시의 안정성을 위해 미끄러지지 않은 재질로 된 적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름과 그 제조방법 및 그를 이용한 포장지에 관한 것이다.
기존의 매트리스 포장용 필름의 경우 매트리스 포장용이성을 위하여 슬립재를 포함하는 필름을 이용하여 포장필름을 제조하는 것이 일반적이다.
그 경우 적재과정에서 미끄러지는 사고가 발생하여 물적 인적 손실을 일으키는 경우가 발생할 수 있다.
PE 필름은 자외선 및 직사광선, 활성산소에 의한 산화 등이 일어나 쉽게 갈변현상이 일어나 장기 야외 노출 보관시 심미적으로 좋지 못한 결과를 가져오며, 물리적 성능도 열화되는 결과를 가져올 수 있다.
PE는 쉽게 대전되는 물질로서 정전기 발생으로 인하여 작업자에 불쾌감을 주고 장비에 오작동을 일으키며, 필름 상호간에 정전기 협착으로 인하여 포장작업 효율성을 떨어뜨리는 등 문제점을 일으킬 수 있다.
기존의 매트리스 포장용 폴리에틸렌 필름 포장지의 경우 포장용 폴리에틸렌 필름과 매트리스 섬유 사이의 정전기 및 섬유의 물리적 마찰열으로 인하여 쉽게 포장이 힘들어 폴리에틸렌 포장용 필름에 슬립제를 포함하여 제조하는 경우가 많았다.
슬립제가 포함된 필름 포장재는 매트리스의 포장성이 향상되었으나 적재 보관시 미끄러워서 낙하사고가 빈번하게 일어나는 부작용을 가져오게 된다.
또한, 미끄러운 특성을 가짐으로써 작업자가 도수운반(徒手運搬)하기 위해 과도한 힘의 투사가 필름에 가해지게 되어 재생원료를 적용하여 인장 및 신장능력이 떨어지는 폴리에틸렌 필름 포장인 경우 쉽게 구멍 및 손상이 가해져 제품의 상품성을 해치는 원인이 되고 있다.
1. 한국등록실용신안공보 제 20-0357034 (등록일자 : 2004년 07월 13일) 합성수지 포장지 2. 한국등록특허공보 제 10-0332722 (등록일자 : 2002년 04월 03일) 포장재에 적합한 폴리프로필렌필름 3. 한국공개특허공보 제 10-2016-0055536 (공개일자 : 2016년 05월 18일) 미끄럼 방지포대 4. 한국등록특허공보 제 10-0658136 (등록일자 : 2006년 12월 08일) 내외피의 재질이 다른 포장용 ＰＥ의 제조방법
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 내부에는 물품 포장의 용이성을 위해 슬립재를 포함하는 내부필름층을, 외부에는 적재 시 안정성을 제공하는 논슬립재를 포함하는 외부필름층으로 구성되는 적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름과 그 제조방법 및 그를 이용한 포장지를 제공함에 있다.
본 발명의 포장필름은 포장하는 물품과 직접 접촉되며 상기 포장지의 내측면을 이루고, 포장의 용이성을 위해 미끄러지기 쉬운 재질로 된 내부필름층과; 상기 포장지의 외측면을 이루고, 적재 시의 안정성을 위해 미끄러지지 않은 재질로 된 외부필름층을 포함하여 구성된다.
상기 내부필름층은 주원료인 LLDPE 80~90 중량%와; 포장지 내로 물품을 쉽게 삽입할 수 있게 하며, 에루카마이드(Erucamide), 올레아마이드(Oleamide), 스테아마이드(Stearamide) 및 비핸아마이드(Behenamide) 중 하나 이상을 사용하는 슬립제 8~15 중량%와; 상기 포장필름 상호 간의 정전기 협착을 방지하는 대전방지제 1~5 중량%로 조성된다.
상기 외부필름층은 주원료인 LLDPE 50~65 중량% 및 LDPE 30~45 중량%와; 적재 시의 안정성을 위해 미끄러지지 않게 하는 폴리머 타입의 논슬립제 0.3~3.0 중량%와; 자외선에 의한 물리적 성능저하와 열화를 방지하는며, HALS(Hindered Amine light Stabilizer)계 자외선 안정제, Benzophenons 중 하나로 사용하는 항UV제 0.1~2.0 중량%; 직사광선 및 활성산소에 의한 산화가 일어나 발생하는 갈변현상을 방지하고, 물리적 성능저하와 열화를 방지하는 산화방지제 0.1~2.0 중량%와; 대전방지제 0.1~2.0 중량%로 조성된다.
상기 포장필름의 제조방법은 상기 외부필름층의 외부필름층조성물을 외부필름층조성물혼합탱크에서 혼합하고, 상기 내부필름층의 내부필름층조성물을 내부필름층조성물혼합탱크에서 혼합하여 외부필름층 원료와 내부필름층 원료를 제조하는 원료조성물 혼합단계와; 상기 외부필름층 원료와 내부필름층 원료를 각각의 공급펌프로 호퍼와 피더로 구성된 각각의 호퍼피더로 투입하고, 상기 호퍼 투입된 상기 외부필름층 원료와 내부필름층 원료를 각각의 피더를 이용하여 각각의 압출기(Extruder)로 공급하는 원료 공급단계와; 상기 압출기에서 원료를 상기 압출기에 설치된 밴드히터(Band Heater)로 가열하여 수지가공 온도인 170~200℃로 상승시키고, 상기 압출기 내의 스크류(Screw)로 가열된 원료를 전진시키면서 압력을 가하여 용융된 수지를 압출하여 상향식 인플레이션(Inflation 2Way) 성형기로 공급하는 고온고압원료 성형기 공급단계와; 상기 상향식 인플레이션 성형기에서 공기도입관을 통해 원통 형상의 수지 원료 내로 공기를 불어 넣어, 상승하면서 외측에는 상기 외부필름층이 형성되고 내측에는 상기 내부필름층이 형성되면서 팽창 및 연신되는 팽창 및 연신단계와; 연신된 상기 외부필름층과 내부필름층을 150~200℃의 공기열을 이용하여 합지시키는 합지단계와; 상기 외부필름층과 내부필름층이 합지된 상태에서 한조의 핀치롤러(Pinch Roller)를 통과하면서 평활 필름화 또는 시트화시켜 원시 포장필름 상태가 되게 하는 평활화단계와; 원시 포장필름을 미세한 부분까지 더 안정된 합지를 위하여 600~800℃로 전기 코로나장치로 코로나방전 열처리하여 중간 포장필름으로 제조하는 코로나 방전 열처리단계와; 완전 합지된 상기 중간 포장필름을 가열하여 연신롤러를 통과하면서 2겹 포장필름을 제조하는 중간 포장필름 연신단계와; 중간 포장필름 연신단계를 거친 완성된 포장필름을 필름 분할장치에서 2개의 시트로 분할하여 완성된 포장필름을 제조하는 필름 분할단계와; 분할된 포장필름이 권취롤러에서 각각 권취되는 포장필름 권취단계를 포함하여 구성된다.
상기 포장필름을 이용한 포장지는 최상층에 배치되며, 일정 폭을 가지고, 적재의 안정성을 위해 상기 외부필름층이 제1상층면이 되고, 상기 물품를 넣기 쉽게 상기 내부필름층이 제1하층면이 되게 상기 포장필름이 배치되는 상층부와; 상기 상층부의 하부에 배치되고, 상기 물품를 넣기 쉽게 상기 내부필름층이 제2상층면이 되며, 적재의 안정성을 위해 상기 외부필름층이 제1상층면이 되게 상기 포장필름이 배치되는 하층부를 포함하여 구성된다.
상기 내부필름층와 외부필름층은 상향식 인플레이션(Inflation 2 Way) 방식으로 성형되고 합지된 후, 미세한 부분의 더 안정된 합지와 인쇄성 향상을 위하여 전기 코로나장치로 코로나방전 열처리된다.
상기 상층부 하부의 양측 사이드에는 물품 포장 후 운반 시 마찰로 찢어지는 것을 방지하기 위하여 상기 상층부를 일정폭을 보강하고, 일정 폭을 가지는 운반용 상부보강날개가 형성될 수 있으며, 상기 하층부 상부의 양측 사이드에는 물품 포장 후 운반 시 마찰로 찢어지는 것을 방지하기 위하여 상기 하층부를 일정폭을 보강하고, 일정 폭을 가지는 운반용 상부보강날개가 형성될 수 있다.
상기 포장지 4면의 사이드의 일정 폭은 물품 포장 후 봉합을 위해 고주파로 열접합되거나, 상기 포장지의 물품 인입 측을 제외한 3면의 사이드를 먼저 고주파로 열접합 후 물품 삽입 후 최종 봉합을 위해 인입 측의 일정 폭을 고주파로 열접합한다.
상술한 포장필름과 포장필름 제조방법 및 포장필름을 이용한 포장지로 본 발명의 해결하고자 하는 과제를 해결할 수 있다.
본 발명의 적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름과 그 제조방법 및 그를 이용한 포장지에 따르면 내부는 슬립재를 넣어 내부에 물품을 넣기 쉽고, 외부는 논슬립제를 포함하여 적재시 미끄러지는 것을 방지할 수 있어 물품을 포장하는 시간을 줄일 수 있고, 높이를 높게 적재할 수 있어 같은 넓이에서도 부피가 큰 물품을 많이 적재할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름에 따른 포장필름 단면도
도 2는 본 발명의 적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름의 제조방법 순서도
도 3은 본 발명의 적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름의 제조방법에 따른 공정도
도 4는 본 발명의 적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름을 이용한 포장지 제1실시예
도 5는 본 발명의 적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름을 이용한 포장지 제2실시예
도 6은 본 발명의 적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름을 이용한 포장지 제2실시예의 포장작업 예시도
도 7은 본 발명의 적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름을 이용한 포장지 제2실시예의 포장작업 정면도
먼저, 본 발명의 구체적인 설명에 들어가기에 앞서, 본 발명에 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명에 따른 "적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름과 그 제조방법 및 그를 이용한 포장지"을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명에 따른 "적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름과 그 제조방법 및 그를 이용한 포장지"에 관한 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
다음의 실시 예는 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름에 따른 포장필름 단면도이며, 도 2는 본 발명의 적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름의 제조방법 순서도이고, 도 3은 본 발명의 적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름의 제조방법에 따른 공정도이며, 도 4는 본 발명의 적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름을 이용한 포장지 제1실시예이고, 도 5는 본 발명의 적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름을 이용한 포장지 제2실시예이며, 도 6은 본 발명의 적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름을 이용한 포장지 제2실시예의 포장작업 예시도이고, 도 7은 본 발명의 적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름을 이용한 포장지 제2실시예의 포장작업 정면도이다.
도 1에 도시되어 있는 것 같이 본 발명의 포장필름(1)은 매트리스(A1)를 포함하여 부피가 크고 비중이 일정 기준보다 가벼운 물품(A)을 포장하기 위한 포장지(2)를 구성하는 것으로, 포장하는 상기 물품(A)과 직접 접촉되며 상기 포장지(2)의 내측면을 이루고, 포장의 용이성을 위해 미끄러지기 쉬운 재질로 된 내부필름층(11)과; 상기 포장지(2)의 외측면을 이루고, 적재 시의 안정성을 위해 미끄러지지 않은 재질로 된 외부필름층(12)을 포함하여 구성된다.
상기 내부필름층(11)은 주원료인 LLDPE(Linear Low-Density Polyethylene)와; 포장지(2) 내로 물품(A)을 쉽게 삽입할 수 있게 하는 슬립제와; 상기 포장필름(1) 상호 간의 정전기 협착을 방지하는 대전방지제를 포함하여 조성된다.
상기 외부필름층(12)은 주원료인 LLDPE(Linear Low-Density Polyethylene) 및 LDPE((Low-Density Polyethylene)와; 적재 시의 안정성을 위해 미끄러지지 않게 하는 논슬립제와; 자외선에 의한 물리적 성능저하와 열화를 방지하는 항UV제와; 직사광선 및 활성산소에 의한 산화가 일어나 발생하는 갈변현상을 방지하고, 물리적 성능저하와 열화를 방지하는 산화방지제와; 상기 포장필름(1) 상호 간의 정전기 협착을 방지하는 대전방지제를 포함하여 조성되며 실 적용 조성예는 아래와 같다.
상기 내부필름층(11)은 LLDPE 80~90 중량%와; 에루카마이드(Erucamide), 올레아마이드(Oleamide), 스테아마이드(Stearamide) 및 비핸아마이드(Behenamide) 중 하나 이상을 사용하는 슬립제 8~15 중량%와; 대전방지제 1~5 중량%로 조성된다.
상기 대전방지제는 제 4급 암모늄염형, 제 4급 암모늄 수지형, 알키라민설페이트의 양이온계 계면활성제와; 셋켄알킬설페이트, 알킬호스페트의 음이온계 계면 활성제와; 글리세린 모노스테아레이트, 폴리 옥시에틸렌알킬아민의 비이온계면 활성제와; 알킬베타인형, 알킬이미다조린형의 양성 계면 활성제 중 하나를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 외부필름층(12)은 LLDPE 50~65 중량%와; LDPE 30~45 중량%와; 폴리머 타입의 논슬립제 0.3~3.0 중량%와; HALS(Hindered Amine light Stabilizer)계 자외선 안정제, Benzophenons 중 하나로 사용하는 항UV제 0.1~2.0 중량%와; 산화방지제 0.1~2.0 중량%와; 대전방지제 0.1~2.0 중량%로 조성되며,
상기 대전방지제는 제 4급 암모늄염형, 제 4급 암모늄 수지형, 알키라민설페이트의 양이온계 계면활성제와; 셋켄알킬설페이트, 알킬호스페트의 음이온계 계면 활성제와; 글리세린 모노스테아레이트, 폴리 옥시에틸렌알킬아민의 비이온계면 활성제와; 알킬베타인형, 알킬이미다조린형의 양성 계면 활성제 중 하나를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 산화방지제는 페놀계 산화방지제 및 인계 산화방지제가 각각 1:2의 중량 비율로 혼합된다.
상기 페놀계 산화방지제는 스테아릴-3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피온산 아미드, 팔미틸-3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피온산 아미드, 미리스틸-3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피온산 아미드, 라우릴-3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피온산 아미드 및 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질)벤젠으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
상기 인계 산화방지제는 테트라키스(2,4-디-t-부틸페닐)4,4'-바이페닐디포스포나이트, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스페이트 및 트리스(3-t-부틸-4-히드록시페닐)포스페이트로 이루어진 군으로부터 선택된다.
상기 내부필름층(11)와 외부필름층(12)은 상향식 인플레이션(Inflation 2 Way) 방식으로 성형되고 합지된 후, 미세한 부분의 더 안정된 합지와 인쇄성 향상을 위하여 전기 코로나장치(35)로 코로나방전 열처리되는 것이 바람직하다.
상기 코로나장치(35)로 코로나방전 열처리는 방전자체의 물리적인 표면개질과 극성관능기 생성에 의한 화학적인 표면개질의 상승효과에 의해 현저한 젖음성의 향상을 얻을 수 있고, 화학적 표면개질은 고에너지의 전자나 이온이 충돌하여 플라스틱표면에 래디컬이나 이온이 생성되고, 이들 주위의 오존, 산소, 질소, 수분 등이 반응하여, 카르보닐기, 카르복실기, 히드록실기, 시아노기 등의 극성관능기가 도입되어 화학적 표면개질을 일으킴. 코로나표면처리를 실시한 필름의 처리기재는 화학적, 물리적으로 표면개질되어 아래와 같은 처리효과를 얻을 수 있다.
상기 코로나장치(35)로 코로나방전 열처리는 친수성의 향상, 접착성의 향상, 인쇄성의 향상, 코팅특성의 향상, 증착특성의 향상, 표면유분의 제거, 수지첨가제의 표면브리드 촉진 및 표면조도의 변화를 얻을 수 있다.
본 발명에서의 코로나 방전 열처리는 미세한 부분의 더 안정된 합지와 그라비아 인쇄의 인쇄성의 향상을 위하여 처리하는 것이 주목적이다.
본 발명의 적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름은 상기 내부필름층(11)이 포장하는 상기 물품(A)과 직접 접촉되며 상기 포장지(2)의 내측면을 이루고 포장의 용이성을 위해 미끄러지기 쉽게 슬립제가 포함되며, 상기 외부필름층은 상기 포장지(2)의 외측면을 이루고, 적재 시의 안정성을 위해 미끄러지지 않은 논슬립제가 포함되어 물품(A)을 포장하는 시간을 줄일 수 있고, 높이를 높게 적재할 수 있어 같은 넓이에서도 부피가 큰 물품을 많이 적재할 수 있는 효과가 있다.
도 2와 도 3에 도시되어 있는 것 같이 본 발명의 제조방법은 매트리스(A1)를 포함하여 부피가 크고 비중이 일정 기준보다 가벼운 물품(A)을 포장하기 위한 포장지(2)를 구성하는 포장필름(1)을 제조하는 방법이다.
상기 포장필름(1)은 포장하는 상기 물품(A)과 직접 접촉되며 상기 포장지(2)의 내측면을 이루고, 포장의 용이성을 위해 미끄러지기 쉬운 재질로 된 내부필름층(11)과; 상기 포장지(2)의 외측면을 이루고, 적재 시의 안정성을 위해 미끄러지지 않은 재질로 된 외부필름층(12)을 포함하여 구성된다.
상기 내부필름층(11)은 주원료인 LLDPE 80~90 중량%와; 포장지 내로 물품을 쉽게 삽입할 수 있게 하며, 에루카마이드(Erucamide), 올레아마이드(Oleamide), 스테아마이드(Stearamide) 및 비핸아마이드(Behenamide) 중 하나 이상을 사용하는 슬립제 8~15 중량%와; 상기 포장필름 상호 간의 정전기 협착을 방지하는 대전방지제 1~5 중량%로 조성된다.
상기 외부필름층(12)은 주원료인 LLDPE 50~65 중량% 및 LDPE 30~45 중량%와; 적재 시의 안정성을 위해 미끄러지지 않게 하는 폴리머 타입의 논슬립제 0.3~3.0 중량%와; 자외선에 의한 물리적 성능저하와 열화를 방지하는며, HALS(Hindered Amine light Stabilizer)계 자외선 안정제, Benzophenons 중 하나로 사용하는 항UV제 0.1~2.0 중량%와; 직사광선 및 활성산소에 의한 산화가 일어나 발생하는 갈변현상을 방지하고, 물리적 성능저하와 열화를 방지하는 산화방지제 0.1~2.0 중량%와; 대전방지제 0.1~2.0 중량%로 조성된다.
기타 상세한 내용은 전술한 내용과 동일하므로 제조방법에서는 생략한다.
본 발명의 적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름의 제조방법은 기 외부필름층(12)의 외부필름층조성물을 외부필름층조성물혼합탱크(31a)에서 혼합하고, 상기 내부필름층(11)의 내부필름층조성물을 내부필름층조성물혼합탱크(31b)에서 혼합하여 외부필름층 원료와 내부필름층 원료를 제조하는 원료조성물 혼합단계와; 상기 외부필름층 원료와 내부필름층 원료를 각각의 공급펌프(311a, 311b)로 호퍼와 피더로 구성된 각각의 호퍼피더(321a, 321b)로 투입하고, 각각의 상기 호퍼에 투입된 상기 외부필름층 원료와 내부필름층 원료를 각각의 피더를 이용하여 각각의 압출기(Extruder)(32a, 32b)로 공급하는 원료 공급단계와; 상기 압출기(32a, 32b)에서 원료를 상기 압출기에 설치된 밴드히터(Band Heater)(322a, 322b)로 가열하여 수지가공 온도인 170~200℃로 상승시키고, 상기 압출기(32a, 32b) 내의 스크류(Screw)(323a, 323b)로 가열된 원료를 전진시키면서 압력을 가하여 용융된 수지를 압출하여 상향식 인플레이션(Inflation 2Way) 성형기(33)로 공급하는 고온고압원료 성형기 공급단계와; 상기 상향식 인플레이션 성형기(33)에서 공기도입관(331)을 통해 원통 형상의 수지 원료 내로 공기를 불어 넣어, 상승하면서 외측에는 상기 외부필름층(12)이 형성되고 내측에는 상기 내부필름층(11)이 형성되면서 팽창 및 연신되는 팽창 및 연신단계와; 연신된 상기 외부필름층(12)과 내부필름층(11)을 150~200℃의 공기열을 이용하여 합지시키는 합지단계와; 상기 외부필름층(12)과 내부필름층(11)이 합지된 상태에서 한조의 핀치롤러(Pinch Roller)(34)를 통과하면서 평활 필름화 또는 시트화시켜 원시 포장필름(13) 상태가 되게 하는 평활화단계와; 원시 포장필름(13)을 미세한 부분까지 더 안정된 합지를 위하여 600~800℃로 전기 코로나장치(35)로 코로나방전 열처리하여 중간 포장필름(14)으로 제조하는 코로나 방전 열처리단계와; 완전 합지된 상기 중간 포장필름(14)을 가열하여 1차 연신롤러(36)를 통과하면서 연신시키고 2차 연신롤러(37)를 통과하면서 2겹 포장필름(15)을 제조하는 중간 포장필름 연신단계와; 중간 포장필름 연신단계를 거친 완성된 2겹 포장필름(15)을 필름 분할장치(38)에서 2개의 시트로 분할하여 완성된 포장필름(1)을 제조하는 필름 분할단계와; 분할된 포장필름(1)이 권취롤러(39)에서 각각 권취되는 포장필름 권취단계를 포함하여 구성된다.
본 발명의 제조방법을 단계별로 설명하면 다음과 같다.
상기 원료조성물 혼합단계는 상기 외부필름층(12)의 외부필름층조성물을 외부필름층조성물혼합탱크(31a)에서 혼합하고, 상기 내부필름층(11)의 내부필름층조성물을 내부필름층조성물혼합탱크(31b)에서 혼합하여 외부필름층 원료와 내부필름층 원료를 제조하는 단계이다.
상기 외부필름층조성물은 주원료인 LLDPE(Linear Low-Density Polyethylene) 및 LDPE((Low-Density Polyethylene)와; 적재 시의 안정성을 위해 미끄러지지 않게 하는 논슬립제와; 자외선에 의한 물리적 성능저하와 열화를 방지하는 항UV제와; 직사광선 및 활성산소에 의한 산화가 일어나 발생하는 갈변현상을 방지하고, 물리적 성능저하와 열화를 방지하는 산화방지제와; 상기 포장필름(1) 상호 간의 정전기 협착을 방지하는 대전방지제를 포함한다.
상기 내부필름층조성물은 주원료인 LLDPE(Linear Low-Density Polyethylene)와; 포장지(2) 내로 물품(A)을 쉽게 삽입할 수 있게 하는 슬립제와; 상기 포장필름(1) 상호 간의 정전기 협착을 방지하는 대전방지제를 포함한다.
상기 외부필름층조성물과 내부필름층조성물은 정해진 중량%로 계량하여 투입되어야 한다.
상기 외부필름층조성물혼합탱크(31a)와 내부필름층조성물혼합탱크(31b)는 원료의 혼합을 위해 교반기가 부착된 교반기모터를 구비하여야 하며, 가열을 위해 스팀 히팅자켓이나 전기히팅코일이 구비되어야 한다.
상기 원료 공급단계는 상기 외부필름층 원료와 내부필름층 원료를 각각의 공급펌프(311a, 311b)로 호퍼와 피더로 구성된 각각의 호퍼피더(321a, 321b)로 투입하고, 각각의 상기 호퍼에 투입된 상기 외부필름층 원료와 내부필름층 원료를 각각의 피더를 이용하여 각각의 압출기(Extruder)(32a, 32b)로 공급하는 단계이다.
상기 외부필름층 원료와 내부필름층 원료는 각각의 공급펌프(311a, 311b)로 투입되나 압축공기로 밀어 공급하는 방법 등 필요에 따라 다른 방법으로 투입될 수도 있다.
압축공기로 밀어 원료을 공급할 때는 상기 외부필름층조성물혼합탱크(31a)와 내부필름층조성물혼합탱크(31b)는 일정 압력에 견딜 수 있는 압력탱크 타입이어야 한다.
상기 공급펌프(311a, 311b)을 사용할 때는 점도가 높은 원료를 이송할 수 있는 타입이어야 한다.
상기 압출기(Extruder)(32a, 32b)에서 사용되는 원료는 비중이 적고, 분체 유동성이 나쁜 재료가 대다수이다. 이 경우 호퍼 내에서 브리지를 생성하기도 하고 분체 압력의 발생이 불충분하므로 압출량의 저하 혹은 변동을 일으키기 쉽다. 이를 위해 콤팩터(Compactor)를 이용한 강제 공급방법이 있다. 따라서 호퍼 제작에 있어서 호퍼 내부에 브리지 현상이 발생되지 않도록 주의하여야 한다. 흡습성 재료에 대해서는 호퍼드라이어를 사용하기도 한다. 강제 공급 방법을 사용할 경우 압출량 상승에도 도움이 된다.
상기 고온고압원료 성형기 공급단계는 상기 압출기(32a, 32b)에서 원료를 상기 압출기에 설치된 밴드히터(Band Heater)(322a, 322b)로 가열하여 수지가공 온도인 170~200℃로 상승시키고, 상기 압출기(32a, 32b) 내의 스크류(Screw)(323a, 323b)로 가열된 원료를 전진시키면서 압력을 가하여 용융된 수지를 압출하여 상향식 인플레이션(Inflation 2Way) 성형기(33)로 공급하는 단계이다.
원료가 상기 호퍼(Hopper)(321a, 321b)에서 압출기(Extruder)(32a, 32b)의 스크류의 실린더 역할을 하고 몸체가 되는 바렐(Barrel)에 투입된 뒤 상향식 인플레이션(Inflation 2Way) 성형기(33)로 압출될 때까지 걸리는 시간은 대략 20~30초 정도이다. 이 시간 동안 수지를 가공 온도까지 상승시켜 용융시키려면 외부로부터 인위적인 열 공급이 있어야한다. 이를 위하여 바렐 외면에 히터를 이용하여 열을 공급하여 준다. 일반적인 수지는 외부에서 열을 공급하나. 일부 수지가공시 내부발열에 의하여 온도 상승이 지속적으로 이루어지므로 바렐 외부에 가열과 동시에 냉각도 병용할 수 있는 가열/냉각계가 필요할 수도 있다. 히터는 주로 밴드히터(Band Heater)와 알루미늄 케스트 히터(Al-Cast Heater)가 사용되는데, 고열량이 필요한 경우에는 황동(Brass) 또는 세라믹 히터(Ceramic Heater)등 특수 히터가 사용되기도 한다.
상기 압출기(Extruder)(32a, 32b)의 바렐(Barrel)에는 서모 커플(Thermo Couple)이 설치되어 온도 측정을 하여 바렐 내의 온도를 컨트롤 한다.
상기 팽창 및 연신단계는 상기 상향식 인플레이션 성형기(33)에서 공기도입관(331)을 통해 원통 형상의 수지 원료 내로 공기를 불어 넣어, 상승하면서 외측에는 상기 외부필름층(12)이 형성되고 내측에는 상기 내부필름층(11)이 형성되면서 팽창 및 연신되는 단계이다.
상기 상향식 인플레이션 성형기(33)로 성형 가공할 때 인플레이션 다이헤드(332)에서 인플레이션된 튜브상 필름은 안내판(333)을 경유하여 1차 연신된 후 핀치롤러(Pinch Roller)(34)로 들어가며, 상기 안내판(333)은 다수개의 안내롤러(3331) 구성되어 이들 안내롤러(3331)는 각 안내롤러(3331)의 직경 보다 크지 않은 인접한 안내롤러 사이의 갭을 제공하도록 적절한 피치 폭으로 배열되어 있다.
이러한 구성 때문에, 이들 안내롤러(3331)와 접촉하면서 진행하는 원시포장필름의 내부필름층과 외부필름층은 진행중에 인접한 안내롤러(3331) 사이로 들어가지 않게 된다. 그 결과, 필름 표면의 주름의 발생을 억제함과 동시에 필름층의 두께 등을 일정하게 만들 수 있다.
인플레이션 다이(Inflation Die)는 규격 대비 1.5~3.5 : 1 이상으로 생산하는 특징을 가진다.
상기 합지단계는 연신된 상기 외부필름층(12)과 내부필름층(11)을 150~200℃의 공기열을 이용하여 합지시키는 단계이다.
상기 평활화단계는 상기 외부필름층(12)과 내부필름층(11)이 합지된 상태에서 한조의 핀치롤러(Pinch Roller)(34)를 통과하면서 평활 필름화 또는 시트화시켜 원시 포장필름(13) 상태가 되게 하는 단계이다.
상기 코로나 방전 열처리단계는 원시 포장필름(13)을 미세한 부분까지 더 안정된 합지와 인쇄성 향상을 위하여 600~800℃로 전기 코로나장치(35)로 코로나방전 열처리하여 중간 포장필름(14)으로 제조하는 단계이다.
일상적인 필름 합지 방법은 히터에 의한 열융착, 접착제로 합지 및 시트 성형에 의한 합지 방법인데 당 발명은 열에 의한 합지 및 추가적으로 전기에너지를 이용하여 표면 측에 코로나처리를 하여 합지에 대한 한층 더 안정성을 추구하였다.
코로나처리는 약 25,000V의 전압을 필름에 가하여 필름 표면층에 미세한 엠보싱을 주어 각기 다른 필름층이 더욱 더 합지가 잘되도록 하는 방법이다.
상기 코로나장치(35)로 코로나방전 열처리는 방전자체의 물리적인 표면개질과 극성관능기 생성에 의한 화학적인 표면개질의 상승효과에 의해 현저한 젖음성의 향상을 얻을 수 있고, 화학적 표면개질은 고에너지의 전자나 이온이 충돌하여 플라스틱표면에 래디컬이나 이온이 생성되고, 이들 주위의 오존, 산소, 질소, 수분 등이 반응하여, 카르보닐기, 카르복실기, 히드록실기, 시아노기 등의 극성관능기가 도입되어 화학적 표면개질을 일으킴. 코로나표면처리를 실시한 필름의 처리기재는 화학적, 물리적으로 표면개질되어 아래와 같은 처리효과를 얻을 수 있다.
상기 코로나장치(35)로 코로나방전 열처리는 친수성의 향상, 접착성의 향상, 인쇄성의 향상, 코팅특성의 향상, 증착특성의 향상, 표면유분의 제거, 수지첨가제의 표면브리드 촉진 및 표면조도의 변화를 얻을 수 있다.
본 발명에서의 코로나 방전 열처리는 미세한 부분의 더 안정된 합지와 그라비아 인쇄의 인쇄성의 향상을 위하여 처리하는 것이 주목적이다.
상기 중간 포장필름 연신단계는 완전 합지된 상기 중간 포장필름(14)을 가열하여 1차 연신롤러(36)를 통과하면서 연신시키고 2차 연신롤러(37)를 통과하면서 2겹 포장필름(15)을 제조하는 단계이다.
상기 필름 분할단계는 중간 포장필름 연신단계를 거친 완성된 2겹 포장필름(15)을 필름 분할장치(38)에서 2개의 시트로 분할하여 완성된 포장필름(1)을 제조하는 단계이다.
상기 포장필름 권취단계는 분할된 포장필름(1)이 권취롤러(39)에서 각각 권취되는 단계이다.
도 4와 같이 본 발명의 적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조의 포장필름(1)을 이용한 포장지(2)의 제1실시예는 다음과 같다.
상기 포장필름(1)은 포장하는 상기 물품(A)과 직접 접촉되며 상기 포장지(2)의 내측면을 이루고, 포장의 용이성을 위해 미끄러지기 쉬운 재질로 된 내부필름층(11)과; 상기 포장지(2)의 외측면을 이루고, 적재 시의 안정성을 위해 미끄러지지 않은 재질로 된 외부필름층(12)을 포함하여 구성된다.
상기 내부필름층(11)와 외부필름층(12)은 상향식 인플레이션(Inflation 2 Way) 방식으로 성형되고 합지된 후, 미세한 부분의 더 안정된 합지와 인쇄성 향상을 위하여 전기 코로나장치(35)로 코로나방전 열처리된다.
상기 포장필름(1)의 상세한 내용은 전술한 것과 동일하므로 생략한다.
제1실시예의 포장지(2)는 최상층에 배치되며, 일정 폭을 가지고, 적재의 안정성을 위해 상기 외부필름층(12)의 상면이 제1상층면(211)이 되고, 상기 물품(A)을 넣기 쉽게 상기 내부필름층(11)의 하면이 제1하층면(212)이 되게 상기 포장필름(1)이 배치되는 상층부(21)와; 상기 상층부(21)의 하부에 배치되고, 상기 물품(A)을 넣기 쉽게 상기 내부필름층(11)의 상면이 제2상층면(221)이 되며, 적재의 안정성을 위해 상기 외부필름층(12)의 하면이 제2하층면(222)이 되게 상기 포장필름(1)이 배치되는 하층부(22)를 포함하여 구성된다.
상기 포장지(2) 4면의 사이드의 일정 폭은 상기 물품(A) 포장 후 봉합을 위해 고주파로 열접합되거나, 상기 포장지의 상기 물품(A) 인입 측을 제외한 3면의 사이드를 먼저 고주파로 열접합 후 상기 물품(A) 삽입 후 최종 봉합을 위해 인입 측의 일정 폭을 고주파로 열접합한다.
도 5은 본 발명의 상기 포장지(2)의 제2실시예로서 포장 후 운반이나 적재시 찢어지는 것을 방지하기 위해 내부에 보강날개를 삽입한 후 열처리로 봉합한 것이다.
제2실시예의 포장지(2)는 최상층에 배치되며, 일정 폭을 가지고, 적재의 안정성을 위해 상기 외부필름층(12)의 상면이 제1상층면(211)이 되고, 상기 물품(A)을 넣기 쉽게 상기 내부필름층(11)의 하면이 제1하층면(212)이 되게 상기 포장필름이 배치되는 상층부(21)와; 상기 상층부(21)의 하부에 배치되고, 상기 물품(A)을 넣기 쉽게 상기 내부필름층(11)의 상면이 제2상층면(221)이 되며, 적재의 안정성을 위해 상기 외부필름층(12)의 하면이 제2하층면(222)이 되게 상기 포장필름(1)이 배치되는 하층부(22)를 포함하여 구성된다.
도 5에 도시되어 있는 것 같이 상기 상층부(21) 하부의 양측 사이드에는 상기 물품(A) 포장 후 운반 시 마찰로 찢어지는 것을 방지하기 위하여 상기 상층부(21)를 일정 폭을 보강하며, 일정 폭을 가지는 운반용 상부보강날개(23)가 형성되며, 상기 하층부(22) 상부의 양측 사이드에는 상기 물품(A) 포장 후 운반 시 마찰로 찢어지는 것을 방지하기 위하여 상기 하층부(22)를 일정폭을 보강하며, 일정 폭을 가지는 운반용 하부보강날개(24)가 형성된다.
상기 운반용 상부보강날개(23)와 운반용 하부보강날개(24)는 LLDPE(Linear Low-Density Polyethylene) 또는 LDPE((Low-Density Polyethylene) 재질이거나, LLDPE(Linear Low-Density Polyethylene)와 LDPE((Low-Density Polyethylene)가 혼합된 재질일 수 있다.
도 6과 도 7은 포장지의 제2실시예의 포장작업 예시도로서, 봉합을 위한 열접합은 사이드 가장자리의 일정 폭만큼 시행한다.
상기 포장지(2) 4면의 사이드의 일정 폭은 상기 물품(A) 포장 후 봉합을 위해 고주파로 열접합되거나, 상기 포장지의 상기 물품(A) 인입 측을 제외한 3면의 사이드를 먼저 고주파로 열접합 후 상기 물품(A) 삽입 후 최종 봉합을 위해 인입 측의 일정 폭을 고주파로 열접합한다.
본 발명의 적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조 포장필름과 그 제조방법 및 그를 이용한 포장지에 따르면 내부는 슬립재를 넣어 내부에 물품을 넣기 쉽고, 외부는 논슬립제를 포함하여 적재시 미끄러지는 것을 방지할 수 있어 물품을 포장하는 시간을 줄일 수 있고, 높이를 높게 적재할 수 있어 같은 넓이에서도 부피가 큰 물품을 많이 적재할 수 있는 효과가 있다.
A : 물품 A1 : 매트리스
1 : 포장필름
11 : 내부필름층 12 : 외부필름층
13 : 원시 포장필름 14 : 중간 포장필름
15 : 2겹 포장필름
2 : 포장지
21 : 상층부 211 : 제1상층면
212 : 제2하층면 22 : 하층부
221 : 제2상층면 222 : 제2하층면
23 : 상부보강날개 24 : 하부보강날개
3 : 제조장치
31a : 외부필름층조성물혼합탱크 311a : 공급펌프
31b : 내부필름층조성물혼합탱크 311b : 공급펌프
32a,32b : 압출기 321a, 321b : 호퍼피더
322a, 322b : 밴드히터 323a, 323b : 스크류
33 : 상향식 인플레이션 성형기 331 : 공기도입관
332 : 인플레이션 다이헤드(Inflation Die head)
333 : 안내판 3331 : 안내롤러
34 : 핀치롤러 35 : 전기 코로나장치
36 : 1차 연신롤러 361 : 가이드롤러
37 : 2차 연신롤러 38 : 필름 분할장치
39 : 권취롤러 391 : 가이드롤러

Claims (6)

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  5. 매트리스(A1)를 포함하여 물품(A)을 포장하기 위해 적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조의 포장필름(1)을 이용한 포장지(2)에 있어서,
    상기 포장필름(1)은 포장하는 상기 물품(A)과 직접 접촉되며 상기 포장지(2)의 내측면을 이루고, 포장의 용이성을 위해 미끄러지기 쉬운 재질로 된 내부필름층(11)과;
    상기 포장지(2)의 외측면을 이루고, 적재 시의 안정성을 위해 미끄러지지 않은 재질로 된 외부필름층(12)을 포함하여 구성되며,
    상기 포장지(2)는 최상층에 배치되며, 일정 폭을 가지고, 적재의 안정성을 위해 상기 외부필름층(12)의 상면이 제1상층면(211)이 되고, 상기 물품(A)을 넣기 쉽게 상기 내부필름층(11)의 하면이 제1하층면(212)이 되게 상기 포장필름(1)이 배치되는 상층부(21)와;
    상기 상층부(21)의 하부에 배치되고, 상기 물품(A)을 넣기 쉽게 상기 내부필름층(11)의 상면이 제2상층면(221)이 되며, 적재의 안정성을 위해 상기 외부필름층(12)의 하면이 제2하층면(222)이 되게 상기 포장필름(1)이 배치되는 하층부(22)를 포함하여 구성되고,
    상기 내부필름층(11)은 LLDPE 80~90 중량%와;
    포장지 내로 물품을 쉽게 삽입할 수 있게 하며, 에루카마이드(Erucamide), 올레아마이드(Oleamide), 스테아마이드(Stearamide) 및 비핸아마이드(Behenamide) 중 하나 이상을 사용하는 슬립제 8~15 중량%와;
    상기 포장필름 상호 간의 정전기 협착을 방지하는 대전방지제 1~5 중량%로 조성되며,
    상기 외부필름층(12)은 LLDPE 50~65 중량% 및 LDPE 30~45 중량%와;
    적재 시의 안정성을 위해 미끄러지지 않게 하는 폴리머 타입의 논슬립제 0.3~3.0 중량%와;
    자외선에 의한 물리적 성능저하와 열화를 방지하며, HALS(Hindered Amine light Stabilizer)계 자외선 안정제, Benzophenons 중 하나로 사용하는 항UV제 0.1~2.0 중량%와;
    직사광선 및 활성산소에 의한 산화가 일어나 발생하는 갈변현상을 방지하고, 물리적 성능저하와 열화를 방지하는 산화방지제 0.1~2.0 중량%와;
    대전방지제 0.1~2.0 중량%로 조성되고,
    상기 내부필름층(11)와 외부필름층(12)은 상향식 인플레이션(Inflation 2 Way) 방식으로 성형되고 합지된 후, 미세한 부분의 더 안정된 합지와 인쇄성의 향상을 위하여 전기 코로나장치(35)로 코로나방전 열처리되며,
    상기 포장지(2)의 4방 가장자리의 일정 폭은 봉합을 위해 고주파로 열접합하고,
    상기 상층부(21) 하부의 양측 사이드에는 상기 물품(A) 포장 후 운반 시 마찰로 찢어지는 것을 방지하기 위하여 상기 상층부(21)를 일정 폭을 보강하며, 일정 폭을 가지는 운반용 상부보강날개(23)가 형성되며,
    상기 하층부(22) 상부의 양측 사이드에는 상기 물품(A) 포장 후 운반 시 마찰로 찢어지는 것을 방지하기 위하여 상기 하층부(22)를 일정폭을 보강하며, 일정 폭을 가지는 운반용 하부보강날개(24)가 형성되고,
    상기 포장지(2) 4면의 사이드의 일정 폭은 상기 물품(A) 포장 후 봉합을 위해 고주파로 열접합되거나, 상기 포장지의 상기 물품(A) 인입 측을 제외한 3면의 사이드를 먼저 고주파로 열접합 후 상기 물품(A) 삽입 후 최종 봉합을 위해 인입 측의 일정 폭을 고주파로 열접합하는 것을 특징으로 하는 적재시 미끄럼 방지 기능 및 봉합 용이성을 가지는 2중 구조의 포장필름을 이용한 포장지
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