KR102145027B1 - 유연성, 접착력 및 표면 강도가 향상된 타포린 및 그 제조 방법 - Google Patents

유연성, 접착력 및 표면 강도가 향상된 타포린 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

개시된 타포린은 원단층 및 상기 원단층의 적어도 일면에 결합된 수지층을 포함한다. 상기 원단층은, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 멀티필라멘트 사, 상기 HDPE 멀티필라멘트 사와 교차하도록 배열된 폴리프로필렌(PP) 멀티필라멘트 사, 및 상기 HDPE 멀티필라멘트 사와 상기 PP 멀티필라멘트 사를 바인딩하는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 그라운드 사를 포함한다. 상기 수지층은, PP 및 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 포함한다.

Description

유연성, 접착력 및 표면 강도가 향상된 타포린 및 그 제조 방법{Tarpaulin having improved flexibility, adhesion and surface strength, and method for manufacturing the same}
본 발명은 타포린 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 낮은 가공온도에서도 개선된 유연성, 접착력 및 표면 강도가 향상된 타포린 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
타포린(Tarpaulin)은 방수용 천막, 농업용 시설 천막, 임시 천막 등으로 사용될 수 있는 방수 원단이며, 가볍고 유연하면서 내구성이 높아 널리 사용되고 있다. 이러한 타포린은, 사용 원료에 따라 PE(폴리에틸렌)계 타포린, PP(폴리프로필렌)계 타포린, PVC(폴리염화비닐)계 타포린 등으로 구분될 수 있다.
PE계 타포린은, HDPE(고밀도 폴리에틸렌) 필름을 슬릿/연신하여 얻어진 슬릿 사의 직물 또는 편물 원단 위에, LDPE(저밀도 폴리에틸렌) 필름을, 일면 또는 양면 라미네이트하여 형성되는 제품이다. PE계 타포린은, 생산 과정이 간단하고 비용이 경제적이며, 제품의 재활용이 가능하고, 무독성이라는 장점이 있으나 내구성과 물리적인 강도가 약하다.
PP계 타포린은, 호모 PP 필름을 슬릿/연신하여 얻어진 슬릿 사의 직물 또는 편물 원단 위에, 호모 PP 필름을 일면 또는 양면 라미네이트하여 형성되는 제품이다. PP계 타포린은 인장 강도가 크다는 장점이 있으나, 유연성이 낮다.
PVC계 타포린은, 폴리에스터 멀티필라멘트 사(multifilament yarn)으로 만들어진 직물 또는 편물 원단 위에, PVC 필름을 라미네이트하거나 액상 PVC 졸(sol)을 함침시켜 형성되는 제품이다. PVC계 타포린은 내구성이 좋아 장기간 사용이 가능하고 PE계 타포린보다 유연한 장점이 있으나 재활용이 불가능하고 필름층의 독성으로 인하여 소각이 불가능하여 생산과 사용에 대한 제약이 증가하고 있다.
최근 PVC계 타포린을 대체하는 제품을 만들기 위한 많은 노력이 있었고 그 결과로, PP 멀티필라멘트 사를 소재로 한 편물 또는 직물 원단 위에 올레핀계 공중합체(엘라스토머) 및 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체(합성고무) 원료를 사용하여 방수막을 형성하는 제품들이 생산되고 있다. 그러나, 이러한 제품들은 원단의 기본 재료인 호모 PP의 굴곡탄성력이 높아 PVC계 타포린의 폴리에스터 직물에 비해 유연성이 현저히 낮다.
또한, 상기 방수막의 재료(엘라스토머 및 합성고무)는 경도가 낮아 표면 경도가 PCV계 타포린에 비해 크게 저하될 수 있다.
또한, 상기 PP 멀티필라멘트 사 원단 및 상기 방수막의 접착력을 유지하기 위해서 상기 방수막을 형성하기 위한 가공 온도는 300℃ 내지 330℃인데, 이러한 높은 온도의 가공은 PP 멀티필라멘트 사의 인장강도를 저하시킬 수 있다.
또한, 상기 방수막 재료의 가격이 다른 타포린의 주 재료(LDPE, homo PP, PVC 수지 페이스트)들 보다 높아 가격 경쟁력이 낮다.
본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 유연성과 접착력 및 표면 경도가 개선된 타포린을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 타포린의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상술된 목적을 달성하기 위한 타포린은 원단층 및 상기 원단층의 적어도 일면에 결합된 수지층을 포함한다. 상기 원단층은, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 멀티필라멘트 사, 상기 HDPE 멀티필라멘트 사와 교차하도록 배열된 폴리프로필렌(PP) 멀티필라멘트 사, 및 상기 HDPE 멀티필라멘트 사와 상기 PP 멀티필라멘트 사를 바인딩하는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 그라운드 사를 포함한다. 상기 수지층은, PP 및 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 HDPE 멀티필라멘트 사의 굵기는 200 데니어 내지 3,000 데니어이고, 상기 PP 멀티필라멘트 사의 굵기는 200 데니어 내지 3,000 데니어이고, 상기 PET 그라운드 사의 굵기는 30 데니어 내지 150 데니어이다.
일 실시예에 따르면, 상기 수지층은 LDPE 30 중량% 내지 70 중량% 및 PP 70 중량% 내지 30 중량%를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 수지층은 LDPE 30 중량% 내지 50 중량%, PP 30 중량% 내지 50 중량% 및 올레핀계 공중합체 10 중량% 내지 20 중량%를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 올레핀계 공중합체는, 에틸렌 모노머 15 중량% 내지 20 중량% 및 프로필렌 모노머 80 중량% 내지 85 중량%를 포함하는 모노머 혼합물의 공중합체이다.
일 실시예에 따르면, 상기 LDPE의 용융지수는 5g/10min 내지 20g/10min 이고, 상기 PP의 용융지수는 15g/10min 내지 35g/10min 이고, 상기 올레핀계 공중합체의 용융지수는 7g/10min 내지 12g/10min이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타포린의 제조 방법은, 스크류를 포함하는 실린더 내에서, PP 및 LDPE를 포함하는 수지 원료 혼합물을 혼련하여 용융하는 단계, 상기 용융된 수지 원료 혼합물을 일정한 양으로 T-다이에 제공하는 단계, 상기 용융된 수지 원료 혼합물을 상기 T-다이를 통과시켜 수지 필름을 형성하는 단계, 및 원단층과 상기 수지 필름을 결합하는 단계를 포함한다. 상기 원단층은, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 멀티필라멘트 사, 상기 HDPE 멀티필라멘트 사와 교차하도록 배열된 폴리프로필렌(PP) 멀티필라멘트 사, 및 상기 HDPE 멀티필라멘트 사와 상기 PP 멀티필라멘트 사를 바인딩하는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 그라운드 사를 포함한다. 상기 수지 원료 혼합물을 혼련하는 단계, 상기 용융된 수지 원료 혼합물을 상기 T-다이에 제공하는 단계 및 상기 수지 필름을 형성하는 단계는 260℃ 이하에서 진행된다.
본 발명에 따르면, 고가의 올레핀계 공중합체 대신에, LDPE 및 PP를 수지층의 주재료로 이용하여 제조 비용을 절감하면서, 기존의 폴리올레핀계 타포린에 비하여 타포린의 유연성, 표면 강도 및 내크랙성을 개선할 수 있다. 또한, 종래의 폴리올레핀계 타포린에서 수지층과 원단층을 결합하기 위해서는 300℃ 이상의 고온이 필요하고, 낮은 온도에서 결합할 경우, 접착력 저하로 인한 분리/박리가 발생할 수 있으나, 본 발명에서 이용되는 수지 재료는 종래의 수지 재료보다 낮은 온도(45℃ 이상의 온도차)에서 원단층에 결합될 수 있으므로, 고온 가공에서 원단층의 PP 멀티필라멘트 사의 용융으로 인하여, 최종 제품의 인장 강도 및 인열 강도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타포린을 도시한 단면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타포린의 원단층을 확대 도시한 사시도들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 타포린의 제조 방법 및 이에 이용되는 장치를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 타포린의 제조 방법에서, T-다이의 온도 구배를 도시한 도면이다.
본 출원에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
타포린
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타포린을 도시한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타포린은 원단층(fabric, 10) 및 수지층(20)을 포함한다. 상기 원단층(10)은 직물 또는 편물일 수 있다. 상기 수지층(20)은 상기 원단층(10)의 양면 또는 일면에 결합될 수 있다.
상기 원단층(10)은, 폴리에틸렌(PE) 멀티필라멘트 사, 폴리프로필렌(PP) 멀티필라멘트 사 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 그라운드(ground) 사를 포함할 수 있다. 바람직하게 상기 PE 멀리필라멘트 사는, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 멀티필라멘트 사인 것이 바람직하다. 상기 HDPE 멀티필라멘트 사 및 상기 PP 멀티필라멘트 사는 각각 경사 및 위사 또는 위사 및 경사일 수 있다. 상기 PET 그라운드 사는, 상기 경사 및 상기 위사를 바인딩하는 앵커 역할을 할 수 있다. 이하에서 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 및 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)의 구분은 통상의 알려진 기준에 따른다.
바람직하게, 상기 HDPE 멀티필라멘트 사의 굵기는 200 데니어 내지 3,000 데니어일 수 있고, 상기 PP 멀티필라멘트 사의 굵기는 200 데니어 내지 3,000 데니어일 수 있고, 상기 PET 그라운드 사의 굵기는 30 데니어 내지 150 데니어일 수 있다.
상기 HDPE 멀티필라멘트 사의 굵기가 200 데니어 미만인 경우, 상기 원단층(10) 상에 상기 수지층(20)을 형성하는 과정에서 원단층(10)이 용융되어 상기 수지층(20)과 붙게 될 수 있으며, 이 경우 원단층(10)의 강도가 현저하게 저하될 수 있다. 또한, 상기 HDPE 멀티필라멘트 사의 굵기가 3,000 데니어 초과인 경우, 원단층(10)의 생산이 어려우며, 원단층(10) 두께가 과도하게 증가하여 수지층(20)의 라미네이션이 어렵다.
상기 PP 멀티필라멘트 사의 굵기가 200 데니어 미만인 경우, 상기 원단층(10) 상에 상기 수지층(20)을 형성하는 과정에서 원단층(10)이 용융되어 상기 수지층(20)과 붙게 될 수 있으며, 이 경우 원단층(10)의 강도가 현저하게 저하될 수 있다. 또한, 상기 PP 멀티필라멘트 사의 굵기가 3,000 데니어 초과인 경우, 원단층(10)의 제직이 어려우며, 원단층(10) 두께가 과도하게 증가하여 수지층(20)의 라미네이션이 어렵다.
상기 PET 그라운드 사는, 종래의 PP 그라운드 사 대비 원단층(10)의 생산시 절사를 크게 감소시켜 생산 효율을 개선할 수 있다. 또한, PP 그라운드 사는 녹는점이 낮아 수지층(20)을 형성하는 과정에서 용융되어, 경사와 위사를 견고하게 바인딩하지 못함으로써, 원단의 강도(tearing 강도)가 저하될 수 있다.
상기 PET 그라운드 사의 굵기가 30 데니어 미만인 경우, 원단층(10)의 생산 시에 절사 현상이 현저하게 증가할 수 있다. 또한, 상기 PET 그라운드 사의 굵기가 150 데니어 초과인 경우, 수지층(20)의 라미네이션 후에, 상기 그라운드 사가 수지층(20)을 관통하여 돌출됨으로써 방수 효과가 크게 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수지층(20)은 LDPE 및 PP를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 수지층(20)은 LDPE 30 중량% 내지 70 중량% 및 PP 70 중량% 내지 30 중량%를 포함할 수 있다. 상기 PP는 호모 PP 또는 랜덤 PP를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 수지층(20)은, LDPE, PP 및 올레핀계 공중합체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 수지층(20)은, LDPE 10 중량% 내지 70 중량%, PP 10 중량% 내지 70 중량% 및 올레핀계 공중합체 10 중량% 내지 70 중량%를 포함할 수 있다. 바람직하게 상기 수지층(20)은, LDPE 30 중량% 내지 50 중량%, PP 30 중량% 내지 50 중량% 및 올레핀계 공중합체 10 중량% 내지 20 중량%를 포함할 수 있다.
상기 수지층(20)을 형성하기 위한 수지 혼합물(혼련물)이, 상기 올레핀계 공중합체를 더 포함하는 경우, 용융물의 균일도가 증가하고, 용융물이 T-다이를 통과할 때 수지 필름 폭이 감소하는 넥-인(neck-in) 현상을 방지할 수 있으며, 필름의 수치 안정성을 개선할 수 있다. 상기 올레핀계 공중합체의 함량이 10 중량% 미만인 경우, 상기의 효과를 기대하기 어렵고, 상기 올레핀계 공중합체의 함량이 과다한 경우, 표면 경도가 저하될 수 있으며, 생산 비용이 불필요하게 증가할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 올레핀계 공중합체는 에틸렌 모노머 15 중량% 내지 20 중량% 및 프로필렌 모노머 80 중량% 내지 85 중량%를 포함하는 모노머 혼합물의 공중합체일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 수지층(20)의 LDPE의 용융지수는 5g/10min 내지 20g/10min 인 것이 바람직하다. 상기 LDPE의 용융지수가 5g/10min보다 낮으면, 다른 원료와 용융 혼련이 방해되어, 수지 필름이 T-다이에서 갈라지거나, 불규칙하게 떨어지는 현상이 발생할 수 있다. 또한, 상기 LDPE의 용융지수가 20g/10min을 초과하면, T-다이에서 넥-인 현상이 크게 증가한다.
일 실시예에 따르면, 상기 수지층(20)의 PP의 용융지수는 15g/10min 내지 35g/10min 인 것이 바람직하다. 상기 PP의 용융지수가 15g/10min보다 낮으면, 다른 원료와 용융 혼련이 방해되어, 수지 필름이 T-다이에서 갈라지거나, 불규칙하게 떨어지는 현상이 발생할 수 있다. 또한, 상기 PP의 용융지수가 35g/10min을 초과하면, T-다이에서 넥-인 현상이 크게 증가한다. 보다 바람직하게, 상기 PP의 용융지수는 20g/10min 내지 30g/10min 일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 수지층(20)을 형성하기 위한 수지 혼합물의 용융지수는 5g/10min 내지 15g/10min일 수 있다. 상기 수지 혼합물의 용융지수가 5g/10min보다 낮으면 압출 코팅의 생산성이 저하되고, 실린더와 T- 다이에 과다한 압력이 가해져 공정 진행이 어렵다. 또한, 상기 수지 혼합물의 용융지수가 15g/10min보다 크면 넥-인 현상이 발생할 수 있다.
바람직하게, 상기 수지 혼합물의 용융지수는 8g/10min 내지 12g/10min일 수 있다. 상기 범위의 용융지수를 얻기 위하여 상기 올레핀계 공중합체의 용융지수는 7g/10min 내지 12g/10min 이고, 상기 LDPE 및 PP 혼합물의 용융지수는 6g/10min 내지 15g/10min 인 것이 바람직하다.
상기 수지 혼합물은, 기재된 원료 성문 외에 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 필러, 착색제, 자외선 안정제, 난연제, 대전 방지제 등의 첨가제 등이 제품의 목적 및 용도에 따라 첨가될 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타포린의 원단층을 확대 도시한 사시도들이다.
도 2를 참조하면, 원단층(10)은 경사(11), 위사(12) 및 그라운드 사(13a)를 포함할 수 있다. 상기 경사(11) 및 상기 위사(12) 중 어느 하나는, HDPE 멀티필라멘트 사이고, 다른 하나는 PP 멀티필라멘트 사일 수 있다. 상기 그라운드 사(13a)는 PET 사일 수 있다.
예를 들어, 상기 경사(11) 위에 상기 위사(12)가 배치되고, 상기 그라운드 사(13a)는 상기 경사(11)와 상기 위사(12)의 교차점을 가로질러 상기 경사(11)를 따라 꼬인 Z 배열 구조를 가질 수 있다.
도 3을 참조하면, 경사(11) 위에 위사(12)가 배치되고, 그라운드 사(13b)는 경사(11)와 동일한 방향으로 연장되며, 상기 경사(11)와 상기 위사(12)의 교차점에서 꼬이는 I 배열 구조를 가질 수 있다.
도 2 및 도 3에 배시된 원단층의 구조는 예시적인 것으로서 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 타포린에 적용할 수 있는 것으로 알려진 다양한 구조를 가질 수 있다.
타포린의 제조 방법
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 타포린의 제조 방법 및 이에 이용되는 장치를 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 타포린의 제조 방법은, 원단층(10)에 수지층(20)을 결합하는 단계를 포함하며, 이를 위하여 수지 코팅 장치가 이용될 수 있다.
먼저 수지 코팅 장치의 호퍼(700)를 통해, LDPE, PP, 올레핀계 공중합체와 같은 수지층 원료가 투입된다. 상기 수지층 원료는 실린더(600)로 공급되며, 실린더(600)에 가해지는 열과, 실린더(600) 내부의 스크류의 회전운동과 직선운동에 의해 용융 혼합된다.
일 실시예에 따르면, 상기 수지층 원료는 LDPE 및 PP를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 수지층 원료는 LDPE 30 중량% 내지 70 중량% 및 PP 70 중량% 내지 30 중량%를 포함할 수 있다. 상기 PP는 호모 PP 또는 랜덤 PP를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 수지층 원료는, LDPE, PP 및 올레핀계 공중합체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 수지층 원료는, LDPE 10 중량% 내지 70 중량%, PP 10 중량% 내지 70 중량% 및 올레핀계 공중합체 10 중량% 내지 70 중량%를 포함할 수 있다. 바람직하게 상기 수지층 원료는, LDPE 30 중량% 내지 50 중량%, PP 30 중량% 내지 50 중량% 및 올레핀계 공중합체 10 중량% 내지 20 중량%를 포함할 수 있다.
상기 수지층 원료는 기설명된 것과 동일하므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 용융된 수지 혼합물은 어답터(500)로 제공되며, 상기 어답터(500)는 상기 용융된 수지 혼합물을 일정량으로 T-다이(100)에 제공한다. 상기 어답터(500)와 상기 T-다이(100) 사이에는 스크린(400)이 배치되며, 상기 용융된 수지 혼합물이 상기 스크린(400)을 통과하는 과정에서 이물질 등이 제거된다.
상기 T-다이(100)는 상기 용융된 수지 혼합물로부터 수지 필름(25)을 형성한다. 상기 T-다이(100) 하부에는 이송 롤러(200) 및 가압 롤러(300)가 배치된다. 상기 이송 롤러(200)는 원단층(10)을 이송하고, 상기 가압 롤러(300)의 가압에 의해, 상기 원단층(10)의 일면에 상기 수지 필름(25)이 결합된다. 예를 들어, 상기 이송 롤러(200)는 고무 롤러일 수 있고, 상기 가압 롤러(300)는 엠보 롤러일 수 있다.
상기 수지 코팅 장치 또는 이와 동일한 구성의 다른 코팅 장치를 이용하여, 상기 원단층의 타면에 수지층을 더 형성할 수 있다.
상기 수지 코팅 장치에서, 상기 실린더(600), 상기 어답터(500), 상기 스크린(400) 및 상기 T-다이(100)는 적정 공정 온도를 갖도록 열이 가해질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 실린더(600)의 온도는 90℃ 내지 260℃일 수 있으며, 상기 어답터(500)의 온도는 230℃ 내지 260℃일 수 있고, 상기 스크린(400)의 온도는 225℃ 내지 255℃일 수 있다. 바람직하게, 상기 실린더(600)의 온도는 90℃ 내지 245℃일 수 있으며, 상기 어답터(500)의 온도는 230℃ 내지 245℃일 수 있고, 상기 스크린(400)의 온도는 225℃ 내지 240℃일 수 있다.
상기 실린더(600)의 온도는 위치에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 실린더(600)의 온도는 호퍼(700)에 가까운 영역에서 상대적으로 낮고, 상기 어답터(500)에 가까울수록 점차적으로 증가할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 타포린의 제조 방법에서, T-다이의 온도 구배를 도시한 도면이다.
상기 T-다이(100)의 온도는 영역에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 T-다이(100)는 수지 필름(25)을 토출하는 방향(D1)에 수직한 방향을 따라 온도가 달라질 수 있다.
예를 들어, 상기 T-다이(100)의 필름 형성부는 중심 영역(C1)과 이격된 제1 주변 영역(P1), 상기 제1 주변 영역(P1)과 반대 방향으로 상기 중심 영역(C1)으로부터 이격된 제2 주변 영역(P2), 상기 중심 영역(C1)과 상기 제1 주변 영역(P1) 사이에 배치된 제1 중간 영역(M1) 및 상기 중심 영역(C1)과 상기 제2 주변 영역(P2) 사이에 배치된 제2 중간 영역(M2)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 중심 영역(C1), 상기 제1 주변 영역(P1) 및 상기 제2 주변 영역(P2)은 서로 동일한 제1 온도로 가열될 수 있으며, 상기 제1 중간 영역(M1) 및 상기 제2 중간 영역(M2)은 제1 온도보다 높은 제2 온도로 가열될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 온도는 220℃ 내지 240℃일 수 있으며, 상기 제2 온도는 230℃ 내지 250℃일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기와 같은 T-다이(100)의 온도 분배를 통해 수지층의 평활도를 개선할 수 있다.
본 발명에 따르면, 고가의 올레핀계 공중합체 대신에, LDPE 및 PP를 수지층의 주재료로 이용하여 제조 비용을 절감하면서, 기존의 폴리올레핀계 타포린에 비하여 타포린의 유연성, 표면 강도 및 내크랙성을 개선할 수 있다. 또한, 종래의 폴리올레핀계 타포린에서 수지층과 원단층을 결합하기 위해서는 300℃ 이상의 고온이 필요하고, 낮은 온도에서 결합할 경우, 접착력 저하로 인한 분리/박리가 발생할 수 있으나, 본 발명에서 이용되는 수지 재료는 종래의 수지 재료보다 낮은 온도(45℃ 이상의 온도차)에서 원단층에 결합될 수 있으므로, 고온 가공에서 원단층의 PP 멀티필라멘트 사의 용융으로 인하여, 최종 제품의 인장 강도 및 인열 강도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 타포린 및 비교예의 성능 실험을 통해 본 발명의 효과를 살펴보기로 한다.
실시예 1
HDPE 멀티필라멘트 사 및 PP 멀티필라멘트 사를 경사 및 위사로 이용하고, PET 사를 그라운드 사로 이용하여 제직된 원단(두께 0.48mm, XTE350, 폴리텍아이엔디)에, 도 4의 수지 코팅 장치를 이용하여 양면에 수지층(두께 0.12mm)을 형성하였다.
상기 수지층을 형성하기 위한 수지 원료는 LDPE(LDPE963, 한화석유화학) 40 중량%, 호모 PP(4017M, 대한유화) 45 중량% 및 올레핀계 공중합체(CA207A, Lyondell Basell) 15 중량%를 혼합하였으며, 아래의 표 1 및 표 2의 온도 조건에 따라 가열/압출/라미네이트 하였다. 아래 표 1에서 #1은 호퍼에 가까운 영역이며, #6은 어답터에 가까운 영역이다. 표 2에서, #1 및 #9는 최외각 영역이고, #5는 중심 영역이고, #2, #3, #6, #7은 최외각 영역과 중심 영역 사이의 중간 영역이다.
표 1
Figure 112019007286210-pat00001
표 2
Figure 112019007286210-pat00002
상기 실시예 1의 타포린 시편과, 비교예로서, PP 멀티필라멘트 사 원단층 위에 에틸렌-프로필렌 올레핀계 공중합체(CA207A, Lyondell Basell)와 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체(CA10A, Lyondell Basell)로 이루어진 수지층을 형성한 타포린 시편의 인열 강도(ASTM D751-06: Trapezoid method), 내마모성(표면 경도, ASTM D3884: Taber method) 및 접착력(원단층-수지층 분리 후 육안 관찰)을 평가하여 아래의 표 3에 나타내었다.
표 3
Figure 112019007286210-pat00003
표 3을 참조하면, 본 발명에 따라 제조된 타포린은 종래의 올레핀계 타포린에 비하여 인열 강도, 표면 경도 및 접착력이 우수함을 확인할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은, 방수용 천막, 농업용 시설 천막, 임시 천막 등에 사용될 수 있다.

Claims (11)

  1. 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 멀티필라멘트 사, 상기 HDPE 멀티필라멘트 사와 교차하도록 배열된 폴리프로필렌(PP) 멀티필라멘트 사, 및 상기 HDPE 멀티필라멘트 사와 상기 PP 멀티필라멘트 사를 바인딩하는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 그라운드 사를 포함하는 원단층; 및
    상기 원단층의 적어도 일면에 결합된 수지층을 포함하고,
    상기 수지층은, LDPE 30 중량% 내지 50 중량%, PP 30 중량% 내지 50 중량% 및 올레핀계 공중합체 10 중량% 내지 20 중량%를 포함하고,
    상기 LDPE의 용융지수는 5g/10min 내지 20g/10min 이고, 상기 PP의 용융지수는 15g/10min 내지 35g/10min 이고, 상기 올레핀계 공중합체의 용융지수는 7g/10min 내지 12g/10min 이고,
    상기 LDPE 30 중량% 내지 50 중량%, 상기 PP 30 중량% 내지 50 중량% 및 상기 올레핀계 공중합체 10 중량% 내지 20 중량%를 포함하는 혼합물의 용융지수는 5g/10min 내지 15g/10min 인 것을 특징으로 하는 타포린.
  2. 제1항에 있어서, 상기 HDPE 멀티필라멘트 사의 굵기는 200 데니어 내지 3,000 데니어이고, 상기 PP 멀티필라멘트 사의 굵기는 200 데니어 내지 3,000 데니어이고, 상기 PET 그라운드 사의 굵기는 30 데니어 내지 150 데니어인 것을 특징으로 하는 타포린.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 올레핀계 공중합체는, 에틸렌 모노머 15 중량% 내지 20 중량% 및 프로필렌 모노머 80 중량% 내지 85 중량%를 포함하는 모노머 혼합물의 공중합체인 것을 특징으로 하는 타포린.
  6. 삭제
  7. 스크류를 포함하는 실린더 내에서, LDPE 30 중량% 내지 50 중량%, PP 30 중량% 내지 50 중량% 및 올레핀계 공중합체 10 중량% 내지 20 중량%를 포함하는 수지 원료 혼합물을 혼련하여 용융하는 단계;
    상기 용융된 수지 원료 혼합물을 일정한 양으로 T-다이에 제공하는 단계;
    상기 용융된 수지 원료 혼합물을 상기 T-다이를 통과시켜 수지 필름을 형성하는 단계; 및
    고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 멀티필라멘트 사, 상기 HDPE 멀티필라멘트 사와 교차하도록 배열된 폴리프로필렌(PP) 멀티필라멘트 사, 및 상기 HDPE 멀티필라멘트 사와 상기 PP 멀티필라멘트 사를 바인딩하는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 그라운드 사를 포함하는 원단층과 상기 수지 필름을 결합하는 단계를 포함하고,
    상기 수지 원료 혼합물을 혼련하는 단계, 상기 용융된 수지 원료 혼합물을 상기 T-다이에 제공하는 단계 및 상기 수지 필름을 형성하는 단계는 260℃ 이하에서 진행되고,
    상기 LDPE의 용융지수는 5g/10min 내지 20g/10min 이고, 상기 PP의 용융지수는 15g/10min 내지 35g/10min 이고, 상기 올레핀계 공중합체의 용융지수는 7g/10min 내지 12g/10min 이고, 상기 용융된 수지 원료 혼합물의 용융지수는 5g/10min 내지 15g/10min 인 것을 특징으로 하는 타포린의 제조 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서, 상기 올레핀계 공중합체는, 에틸렌 모노머 15 중량% 내지 20 중량% 및 프로필렌 모노머 80 중량% 내지 85 중량%를 포함하는 모노머 혼합물의 공중합체인 것을 특징으로 하는 타포린의 제조 방법.
  11. 삭제
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