KR102546000B1 - 신장된 층을 구비한 적층된 필름 - Google Patents

신장된 층을 구비한 적층된 필름 Download PDF

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Abstract

물체의 래핑용 필름(10)이 개시되어 있다. 이 필른은 탄성 재료로 제조된 제 1 필름층(12), 견고한 재료로 제조된 제 2 필름층(14), 및 탄성 재료로 제조된 제 3 층(12)를 포함하고, 제 1 필름층(12) 및 제 3 필름층(12, 16)은 신장된다.

Description

신장된 층을 구비한 적층된 필름
본 발명은 일반적으로 물체의 래핑(wrapping)을 위한, 특히 강 코일을 래핑하기 위한 필름에 관한 것이다.
종래 기술에서, 다양한 종류의 물체를 래핑하기 위해 다양한 유형의 필름이 공지되어 있다. 목적으로하는 적용 분야에 따라, 사용되는 필름에 부과되는 다양한 제약 및 요건이 존재한다. 폴리머 테이프를 포함하는 적층된 필름은, 예를 들면, EP2799237에 개시된 바와 같이 공지되어 있다.
그러나, 공지된 해결책에는 여전히 문제가 있으며, 예를 들면, 강 코일을 래핑하는 적용 분야와 같은 일부의 적용 분야의 경우에 물체의 주위에 더 단단한 실링을 제공하는 필름을 달성하는 것이 유리할 수 있다.
여전히 물체의 주위를 단단하게 래핑하면서도 우수한 기계적 보호를 제공하고, 내구성인 필름이 달성될 수 있다면 바람직할 것이다.
본 발명의 목적은 전술한 문제 중 적어도 일부를 극복하는 것이다.
제 1 양태에 따르면, 물체의 래핑을 위한, 특히 강 코일용 필름이 제공된다. 이 필름은 탄성 재료로 제조된 제 1 필름층, 내구성 재료로 제조된 제 2 필름층, 및 탄성 재료로 제조된 제 3 층을 또한 포함한다. 제 1 필름층 및 제 3 필름층은 종방향으로 신장되며, 제 2 층은 제 1 필름층과 제 3 필름층 사이에 배치된다. 내구성 재료의 하나의 신장되지 않은 층 및 신장된 2 개의 탄성층을 구비하는 이와 같은 필름을 가짐으로써, 신장된 재료가 그것의 신장되지 않은 상태로 되돌아가려는 힘을 발휘하는 것에 기인되어 물체의 주위에 매우 단단히 래핑됨과 동시에 우수한 보호를 제공하는 필름이 얻어진다.
제 2 양태에 따르면, 물체를 래핑하기 위한 필름을 제조하기 위한 시스템이 제공된다. 이 시스템은 제 1 위치에 위치되어 제 1 속도로 주행하는 제 1 롤러 및 제 1 위치에 위치되어 제 1 속도보다 빠른 제 2 속도로 주행하는 제 2 롤러를 포함한다. 이 시스템은 제 1 위치에 위치되어 제 1 속도로 주행하는 제 3 롤러를 더 포함하고, 제 2 롤러는 제 1 롤러와 제 3 롤러 사이에 배치된다. 이 시스템은 제 1 위치의 하류에 있는 제 2 위치에 위치되는 적층 롤러를 더 포함한다. 제 1 롤러는 탄성 재료를 포함하는 제 1 필름층을 공급하도록 구성되고, 제 2 롤러는 견고한 재료를 포함하는 제 2 필름층을 공급하도록 구성되고, 제 3 롤러는 탄성 재료를 포함하는 제 3 필름층을 공급하도록 구성되고, 적층 롤러는 3 개의 층을 포함하는 필름으로 3 개의 층을 적층하도록 구성된ㄷ. 선택적 실시형태에 따르면, 탄성층은 시스템의 공급 방향으로 신장된다.
제 3 양태에 따르면, 물체를 래핑하기 위한 필름을 제조하기 위한 방법이 제공되며, 이 방법은 탄성 재료를 포함하는 제 1 필름층을 제공 및 신장시키는 단계, 견고한 재료를 포함하는 제 2 필름층을 제공하는 단계, 및 탄성 재료를 포함하는 제 3 필름층을 제공 및 신자이키는 단계를 포함하며, 여기서 제 2 필름층은 제 1 필름층과 제 3 필름층 사이에 제공된다. 이 방법은 적층된 필름을 형성하기 위해 층들을 함께 적층시키는 단계를 더 포함한다. 선택적 실시형태에 따르면, 신장시키는 단계는 필름의 종방향으로 수행된다.
본 명세서에 개시된 바와 같은 필름, 시스템 또는 방법을 사용함으로써, 래핑될 물체의 주위에 매우 견고하게 래핑됨과 동시에 공기 및 습기와 같은 외부 요인에 대해 기계적으로 우수한 보호를 제공하는 물체의 래핑용 필름이 얻어질 수 있다.
이하에서 첨부한 도면을 참조하여 일례로서 본 발명을 설명한다.
도 1은 본 개시에 따른 필름의 제 1 실시형태의 단면도를 도시한다.
도 2는 본 개시에 따른 필름의 제 2 실시형태의 단면도를 도시한다.
도 3은 본 개시에 따른 시스템의 제 1 실시형태의 개략도를 도시한다.
도 4는 본 개시에 따른 시스템의 제 2 실시형태의 개략도를 도시한다.
도 5는 본 개시에 따른 방법의 제 1 실시형태의 단계들을 도시한다.
도 6은 본 개시에 따른 방법의 제 2 실시형태의 단계들을 도시한다.
이하에서, 본 해결책의 다양한 실시형태의 상세한 설명이 첨부한 도면을 참조하여 개시된다. 본 명세서 내의 모든 실시례는 일반적인 설명의 일부로서 이해되어야 하며, 따라서 임의의 방식으로 일반론으로서 조합될 수 있다. 다양한 실시형태 및 방법의 개별적 특징은 구현형태의 전체 기능과 명백하게 모순되지 않는 한 결합 또는 교환될 수 있다.
간단히 설명하면, 본 해결책은 물체를 래핑하기 위한 필름 뿐만 아니라 물체를 래핑하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 이 해결책은 주로 강 코일 및 기타 유사한 재료를 래핑하는데 사용되도록 되어 있으나, 이 해결책은 다른 유형의 재료에도 적용가능함을 이해해야 한다.
이 해결책은 습기, 공기 및 스크레이핑(scraping)과 같은 외력으로부터 래핑된 물체를 보호하는, 그리고 보호될 물체의 주위에 단단히 래핑되는 필름을 달성하기 위한 것이다.
이것은 적어도 3 개의 층을 포함하는 필름을 가짐으로써 달성되고, 하나의 층은 신장되고(또는 사전 신장되고), 다른 2 개의 층은 신장되지 않는다. 하나의 층을 신장하고 다른 층은 신장하지 않음으로써, 신장되도록 구성된 재료보다 우수한 기계적 보호 및 보강 특성을 제공하는 보호층용으로 더 강성이고, 견고하고, 내구성인 재료를 사용할 수 있다. 또한, 층들 중 하나를 신장시킴으로써, 신장되지 않은 상태로 되돌아가려고 하는 필름을 달성할 수 있고, 이는 보호하고자 하는 물체의 주위에 필름을 더욱 단단하게 래핑시킬 수 있다. 본 개시는 또한 이러한 필름을 제조하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 이하 이 해결책을 첨부한 도면을 참조하여 더 상세히 설명한다. 도 1은 제 1 층(12) 및 제 2 층(14)의 2 개의 층을 포함하는 본 개시에 따른 필름(10)을 도시한다. 제 1 층(12)은 신장되어 있으므로 원래의 신장되지 않은 상태로 되돌아가려는 힘을 발휘한다. 이것은 층이 신장되지 않은 경우에 비해 필름이 물체의 주위에 더 단단히 래핑될 것임을 의미한다. 한편, 제 2 층(14)은 신장되어 있지 않으며, 이는 신장되도록 구성된 재료보다 더 우수한 기계적 보호를 제공하는 더 견고하고 더 강성인 재료가 사용됨을 의미한다.
제 1 층(12) 전형적으로 저밀도 폴리에틸렌과 같은 탄성중합체를 포함한다. 제 1 층(12)의 재료는, 예를 들면, 공기 중의 습기와 같은 외부 요인에 대해 우수한 보호를 제공하면서도 가요성을 가진다. 전술한 바와 같이, 필름의 제 1 층(12)은 신장되어 있다. 전형적으로 이는 필름의 제조 중에 실행되며, 이는 본 개시에서 이후에 더 상세히 설명된다. 전형적으로 필름은 제조 중에 필름이 공급되는 방향과 동일한 방향인 하나의 방향으로만 신장되며, 이것은 완성된 필름에서 종방향으로 보여진다.
제 2 층(14)은 전형적으로 직조된 플라스틱 재료를 포함한다. 제 2 층(14)은 기계적 보호를 제공하기 위한 것이므로 제 1 층(12)보다 더 견고하고, 더 강하고, 더 강성이다. 또한, 제 1 층(12)과 달리, 제 2 층(14)은 신장되어 있지 않으며, 이로 인해 전술한 더 견고하고, 더 강하고, 더 강성인 재료의 사용이 가능해진다.
제 2 층은, 일부의 실시형태에서, 폴리프로필렌으로 제조된다. 다른 실시형태에서, 제 2 층은 사전에 신장된 고밀도 및 저밀도의 폴리에틸렌으로 제조될 수 있고, 그 결과 이것은 사전에 신장되지 않은 폴리에틸렌보다 낮은 탄성, 높은 내구성 및 더 우수한 기계적 보호를 제공한다. 제 2 층이 폴리프로필렌을 포함하는 실시형태에서, 폴리프로필렌은 사전에 신장될 수도 있다.
제 1 층(12) 및 중간층(14)은 함께 적층되어 2 개의 층을 포함하는 하나의 필름을 형성한다. 이러한 필름은 견고한 내구성 재료를 포함하는 제 2 층(14)에 의해 기계적 보호가 제공됨과 동시에, 자신의 신장되지 않은 상태로 되돌아가려는 힘을 발휘하도록 신장된 제 1 층(12)으로 인해 래핑될 물체의 주위에 매우 단단히 래핑된다. 견고한 재료는, 예를 들면, 직조된 플라스틱 재료일 수 있다. 탄성 재료는 전형적으로 저밀도 폴리에틸렌과 같은 탄성중합체이다. 본 명세서에서 사용된 실시례는 비제한적이며, 위의 실시례와 유사한 특성을 가진 다른 재료를 사용할 수도 있음을 이해해야 한다.
본 개시에 따른 필름은 전형적으로 강 코일을 래핑하기 위한 것이다. 강 코일은 매운 날카로운 연부를 가지며, 이것이 들어올려질 때 중량으로 인해 접촉 압력이 매우 높아지며, 이는 본 명세서에 개시된 바와 같이 달성될 수 있는 내구성 및 가요성을 갖는 필름을 필요로 한다.
일부의 실시형태에서, 필름(10)은 2 개 대신 3 개의 층을 포함한다. 이는 도 2에 도시되어 있다. 본 실시형태에서, 필름은 탄성 재료로 제조된 2 개의 외층(12), 및 견고한 재료로 제조된 중간층(14)을 포함한다. 견고한 층의 각각의 면 상에 하나의 탄성층을 사용함으로써, 필름의 유리한 특성이 더욱 강화되어, 필름이 더 우수한 보호를 제공하고, 래핑될 물체의 주위에 더 단단히 래핑될 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 필름을 제조하기 위한 시스템을 설명한다. 도 3은 제 1 롤러(22) 및 제 2 롤러(24)를 포함한 시스템(20)을 도시한다. 제 1 롤러(22) 및 제 2 롤러(24)는 제조 사이클에서 제 1 위치에 위치되고, 이 위치는 적층 롤러(28)가 위치된 제 2 위치의 상류에 있다. 적층 롤러(28)는 필름의 층들을 적층하여 2 개 이상의 층을 포함하는 하나의 필름을 형성하도록 구성된다. 이는, 예를 들면, 접착제 및/또는 열, 및 재료의 다중층을 함께 접합하기 위한 기타 유사한 적층 기술을 이용하여 매우 단단히 함께 재료를 가압함으로써 달성될 수 있다.
제 1 롤러(22)는 탄성 재료를 포함하는 제 2 필름층을 공급하도록 구성되고, 제 2 롤러(24)는 견고한 재료를 포함하는 제 2 필름층을 공급하도록 구성된다. 제 1 롤러(22)는 속도 v1으로 주행하도록 구성된다. 제 2 롤러(24)는 제 1 롤러(22)의 속도보다 빠른 속도(v2)로 주행하도록 구성된다. 적층 롤러(28)는 또한 제 2 속도 v2로 주행하도록 구성된다.
각각의 재료를 위한 개별 롤러의 속도는 다를지라도 적층 롤러(28)를 향해 공급되는 재료의 속도는 일정하다. 적층 롤러(28)에 의해 공급되는 필름의 공급 속도도 또한 일정하다. 시스템의 정확한 구조에 따라 롤러가 구성되는 방법이 약간 달라질 수 있다. 롤러가 축선을 중심으로 감겨져 있는, 그리고 재료가 공급됨에 따라 풀려지는 재료의 스택(stack)을 포함하는 경우, 재료가 적층 롤러(28)를 향해 공급됨으로 인해 감겨진 재료의 직경이 감소함에 따라, 일정한 공급 속도를 유지하기 위해 롤러의 회전 속도는 지속적으로 약간 증가되어야 한다.
롤러의 속도가 다르기 때문에 필름의 제 1 층은 신장될 것이고, 제 2 층은 신장되지 않을 것이다. 제 1 롤러(22)가 제 1 속도(v1)로 적층 롤러(28)를 향해 재료를 공급하는 동안, 적층 롤러(28)는 제 2 속도(v2)(여기서 v2는 v1보다 큼)로 공급 방향으로 필름을 공급하고, 탄성 재료는 신장된다. 이는 제 2 위치, 즉 적층 롤러(28)에서 발생되는 속도차에 때문이다. 적층 롤러(28)의 공급 속도가 제 1 롤러(22)의 공급 속도보다 빠르므로, 재료는 제 2 위치에서 신장된다. 제 2 롤러(24)의 경우, 제 2 롤러(24)의 공급 속도가 적층 롤러(28)의 공급 속도, 즉 v2와 동일하므로 제 2 롤러(24)에 의해 공급되는 견고한 재료는 신장되지 않는다.
그러나, 제 2 롤러(24)는 적층 롤러(28)와 동일한 속도로 작동되며, 이는 제 2 롤러(24)에 의해 공급되는 필름의 견고한 층이 제조 공정 중에 신장되지 않음을 의미한다. 전형적으로, 본 시스템은 탄성 재료가 자체의 원래의 상태에 비해 10-50% 만큼 신장되도록 구성되며, 일부의 실시형태에서는 최대 300%까지 신장될 수 있다. 선택적으로, 본 시스템(20)은 또한 필름이 감겨질 수 있는 코일(30)을 포함할 수 있다.
일부의 실시형태에서, 본 시스템(20)은 2 개 대신 3 개의 롤러를 포함한다. 이는 도 4에 도시되어 있다. 본 실시형태에서, 시스템은 제 3 롤러(26)를 더 포함한다. 전형적으로, 제 3 롤러(26)는 제 1 롤러(22)와 제 3 롤러 사이에 제 2 롤러(24)가 배치되도록 위치된다. 제 3 롤러(26)는 제 1 롤러(22)와 마찬가지로 탄성 재료를 포함하는 필름층을 공급하도록 구성된다. 제 3 롤러(26)는 제 1 롤러(22)와 동일한 속도(v1)로 주행되며, 그 결과 제 3 롤러(26)에 의해 공급되는 필름층은 제 1 롤러(22)에 의해 공급되는 필름층과 동일한 방식으로 신장된다. 그 결과 3 개의 층을 포함하는 필름이 얻어지며, 여기서 2 개의 외층은 신장되고, 탄성 재료를 포함하는 한편 중간층은 견고한 재료를 포함한다. 신장되는 층은 전형적으로 필름이 공급되는 방향과 동일한 방향으로 신장되고, 이것은 얻어지는 필름의 종방향이다.
도 5를 참조하여 본 개시에 따른 방법을 설명한다. 제 1 단계(S100)는 전형적으로 저밀도 폴리에틸렌과 같은 탄성중합체 재료를 포함하는 제 1 필름층을 제공 및 신장시키는 단계를 포함한다. 재료를 신장시킴으로써, 재료는 자체의 신장되지 않은 상태로 돌아가려는 힘을 발휘하고, 그 결과 재료는 래핑될 물체의 주위에 매우 단단히 래핑된다.
제 2 단계(S110)는 제 2 필름층을 제공하는 단계를 포함하며, 제 2 필름층은 직조된 플라스틱 재료와 같은 견고한 재료를 포함한다.
본 방법의 최종 단계(S130)는 2 개의 층을 포함하는 하나의 필름을 형성하기 위해 층들을 함께 적층시키는 단계를 포함하며, 여기서 제 1 층은 신장되고, 제 2 층은 신장되지 않는다.
일부의 실시형태에서, 본 방법은 제 3 필름층을 제공 및 신장시키는 단계(S120)를 더 포함하며, 제 3 필름층도 또한 탄성 재료를 포함한다. 이 단계는 도 6에 도시되어 있다. 본 실시형태에서, 제 2 필름층은 전형적으로 제 1 필름층과 제 3 필름층 사이에 제공되며, 층들을 적층시키는 단계는 2 개의 층 대신 3 개의 층을 적층시키는 단계를 포함한다.
상기 설명은 복수의 특정성을 포함하지만, 이들은 본 명세서에 기술된 개념의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안되며, 단지 기술된 개념의 일부의 예시적인 실시형태의 예시를 제공하는 것으로 해석되어야 한다. 본 명세서에 기술된 개념의 범위는 당업자에게 명확해질 수 있는 다른 실시형태를 완전히 포함하므로 본 명세서에 기술된 개념의 범위는 제한되지 않는다. 단수의 요소를 언급하는 경우, 이는 "하나 및 오로지 하나"를 의미하는 것이 아니라 오히려 "하나 이상"을 의미한다.

Claims (6)

  1. 물체의 래핑(wrapping)을 위한 필름(10)으로서,
    탄성 재료로 제조된 제 1 필름층(12);
    내구성 재료로 제조된 제 2 필름층(14);
    탄성 재료로 제조된 제 3 필름층(12)을 포함하고,
    상기 제 2 필름층(14)은 상기 제 1 필름층(12)과 상기 제 3 필름층(12) 사이에 개재되고, 상기 제 1 필름층(12)과 상기 제 3 필름층(12)은 필름의 제조 중에 필름이 공급되는 방향에 관한 종방향으로만 신장되고, 상기 제 1 필름층 및 상기 제 3 필름층은 신장되어, 신장되지 않은 상태로 되돌아가려는 힘을 발휘하고, 상기 제 1 필름층 및 상기 제 3 필름층은 10%-50% 만큼 신장되고, 상기 제 1 필름층 및 상기 제 3 필름층이 10%-50% 만큼 신장된 상태일 때, 제 1 필름층, 제 2 필름층 및 제 3 필름층이 함께 적층되는, 물체의 래핑용 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 필름층은 직조된 플라스틱 재료로 제조된, 물체의 래핑용 필름.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 필름층 및 상기 제 3 필름층은 저밀도 폴리에틸렌으로 제조된, 물체의 래핑용 필름.
  4. 물체의 래핑을 위한 필름을 제조하기 위한 시스템(20)으로서,
    제 1 위치에 위치되고, 제 1 속도로 주행하는 제 1 롤러(22);
    제 1 위치에 위치되고, 상기 제 1 속도보다 빠른 제 2 속도로 주행하는 제 2 롤러(24);
    상기 제 1 위치의 하류인 제 2 위치에 위치되는 적층 롤러(28);
    제 1 위치에 위치되고, 제 1 속도로 주행하는 제 3 롤러
    를 포함하고,
    상기 제 1 롤러(22)는 탄성 재료를 포함하는 제 1 필름층을 공급하도록 구성되고,
    상기 제 2 롤러(24)는 내구성 재료를 포함하는 제 2 필름층을 공급하도록 구성되고,
    상기 제 3 롤러는 탄성 재료를 포함하는 제 3 필름층을 공급하도록 구성되고,
    상기 제 2 롤러는 상기 제 1 롤러와 상기 제 3 롤러 사이에 배치되고,
    상기 제 1 필름층 및 상기 제 3 필름층은 신장되어, 신장되지 않은 상태로 되돌아가려는 힘을 발휘하고, 상기 제 1 필름층 및 상기 제 3 필름층은 10%-50% 만큼 신장되고,
    상기 적층 롤러는 제 1 필름층, 제 2 필름층 및 제 3 필름층을 포함하는 필름으로, 3 개의 필름층을 적층하도록 구성되고,
    상기 제 1 필름층 및 상기 제 3 필름층이 10%-50% 만큼 신장된 상태일 때, 제 1 필름층, 제 2 필름층 및 제 3 필름층이 함께 적층되는, 물체의 래핑용 필름의 제조 시스템.
  5. 물체를 래핑하기 위한 필름을 제조하기 위한 방법으로서,
    탄성 재료를 포함하는 제 1 필름층을 제공 및 신장시키는 단계(S100);
    내구성 재료를 포함하는 제 2 필름층을 제공하는 단계(S110);
    탄성 재료를 포함하는 제 3 필름층을 제공 및 신장시키는 단계(S120) - 상기 제 2 필름층은 상기 제 1 필름층과 상기 제 3 필름층 사이에 제공됨 -; 및
    적층된 필름을 형성하기 위해 상기 제 1 필름층, 제 2 필름층 및 제 3 필름층을 함께 적층시키는 단계(S130)
    를 포함하고,
    상기 제 1 필름층 및 제 3 필름층을 신장시키는 단계는 필름의 제조 중에 필름이 공급되는 방향에 관한 종방향으로만 수행되고, 상기 제 1 필름층 및 상기 제 3 필름층은 신장되어, 신장되지 않은 상태로 되돌아가려는 힘을 발휘하고, 상기 제 1 필름층 및 상기 제 3 필름층은 10%-50% 만큼 신장되고, 상기 제 1 필름층 및 상기 제 3 필름층이 10%-50% 만큼 신장된 상태일 때, 제 1 필름층, 제 2 필름층 및 제 3 필름층이 함께 적층되는, 물체의 래핑용 필름의 제조 방법.
  6. 삭제
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