KR20030040636A - 방향능을 갖는 통기성 필름용 컴파운드 조성물 및 이를이용한 통기성 필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리올레핀계 수지 100 중량부, 무기 충전제 50 내지 200 중량부 및 방향제 또는 실리카에 함침 또는 멜라민 수지로 캡슐화하여 30 내지 70 중량%의 방향제를 함유하는 방향제 마스터배치 0.01 내지 10 중량부로 필수적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방향능을 갖는 통기성 필름용 컴파운드 조성물 및 이를 이용하여 제조된 통기성 필름에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방향능을 갖는 통기성 필름용 컴파운드 조성물은 통기성 필름에 방향성을 부가시켜 소비자의 선호도를 높이면서 향치료 효과를 가질 수 있어서, 일회용 기저귀나 여성용 생리대 등의 비교적 단기간 사용하는 제품에 유용하다.
Description
본 발명은 방향능을 갖는 통기성 필름용 컴파운드 조성물 및 이를 이용한 필름에 관한 것으로, 특히, 통기성 필름에 방향성을 부가시켜 소비자의 선호도를 높이면서 향치료 효과도 나타내도록 한 방향능을 갖는 통기성 필름용 컴파운드 조성물 및 이를 이용하여 제조된 통기성 필름에 관한 것이다.
통기성 또는 다공성 필름을 제조하는 방법으로 여러 가지가 있으나 그 중에서도 경제성이 가장 높고 현재 상업화되어 있는 방법이 폴리올레핀 수지에 무기 충전제를 혼합하여 필름 성형 후 일축 또는 이축 연신에 의해 수지와 충전제와의 계면 분리를 이용하여 미세한 구멍을 형성시키는 것이다.
통기성 필름을 제조하는 선행 기술들을 보면, 제1군으로 유럽 공개특허 제66,672호, 유럽 공개특허 제307,116호, 유럽 공개특허 제459,142호, 유럽 공개특허 제779,325호 등과 같이 폴리올레핀과 무기 충전제에 지방산류의 제3의 물질을 첨가하여 필름의 부드러움을 증가시키거나, 필름의 종적 방향과 횡적 방향의 물성상의 불균형을 해소하는 것을 해결 방법으로 제시하고 있다.
제2군으로는 필름의 후가공상에서 엠보 처리와 같은 특정 기술을 사용하여 통기성 필름의 기계적 강도를 조절하거나(유럽 공개특허 제232, 060호), 투습도를 증가시키고 인열강도를 향상시키는 기술(미국특허 제4,777,073호) 등이 있다.
한편, 방향성을 부가시키기 위해 개발된 기술로 향캡슐 제조방법(미국특허 제5,614,179호), 장기 향발생 캡슐 제조방법(미국특허 제4,647,433호), 방향카드 제조방법(미국특허 제6,024,386), 향의 지속성을 높이기 위해 다층필름으로 디자인하는 기술(일본특개평 제6-182705호, 제11-147287호), 수분이 접촉되면 냄새가 발생되도록 하는 기술(일본특허공개 제2000-93456호)들이 있다.
상기 열거했던 종래의 방향관련 기술들은 향지속성을 높이기 위해 특수하게 디자인된 구조물을 적용하거나, 다층필름 형태로 장시간의 향지속성을 발현시키기 위한 기술들로 고가의 재료비가 투입되므로 경제성 측면에서 불리하다.
이에 본 발명에서는 일회용 기저귀나, 여성용 생리대 등의 위생용품처럼 사용기간이 비교적 단기간인 제품을 대상으로 다량의 무기 충전제를 사용해 방향 물질의 흡착력을 증가시킴으로써 사용기간 동안 방향 성능을 발휘할 수 있도록 하고 통기 성능도 발현하도록 했다.
따라서, 본 발명의 목적은 방향 물질의 흡착성능을 증가시킨 방향능을 갖는 통기성 필름용 컴파운드 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 컴파운드 조성물을 이용하여 방향능을 갖는 통기성 필름을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 조성물은 통기성 필름 조성물에 있어서, 폴리올레핀계 수지 100 중량부, 무기 충전제 50 내지 200 중량부 및 방향제 또는 실리카에 함침 또는 멜라민 수지로 캡슐화하여 30 내지 70 중량%의 방향제를 함유하는 방향제 마스터배치 0.01 내지 10 중량부로 필수적으로 구성된다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 통기성 필름은 폴리올레핀계 수지 100 중량부, 무기 충전제 50 내지 200 중량부 및 방향제 또는 실리카에 함침 또는 멜라민 수지로 캡슐화하여 30 내지 70 중량%의 방향제를 함유하는 방향제 마스터배치 0.01 내지 10 중량부로 필수적으로 구성된 조성물을 T-다이 또는 블로운 압출기로 필름상으로 압출하면서 일축 또는 이축연신시켜 제조된다.
이하 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
본 발명에 따른 조성물의 제1성분으로서 폴리올레핀계 수지는 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, α-올레핀계 폴리머, 호모 폴리프로필렌, 랜덤 폴리프로필렌, 임팩트 폴리프로필렌으로부터 선택된 하나 또는 두 가지 이상의 수지를 사용한다.
제2성분으로서 무기 충전제는 탄산 칼슘, 황산 바륨, 또는 이들의 혼합물로, 평균입도가 0.7 내지 5 ㎛인 것을 사용했으며, 그 사용량은 50 내지 200 중량부이다. 상기 충전제의 평균입도가 0.7 ㎛ 미만이면 통기성 컴파운드 제조시 혼련성이 떨어져 원하는 물성을 나타낼 수 없는 문제점이 있고, 평균입도가 5 ㎛를 초과하면통기성 필름 제조시 구멍 발생 빈도가 증가하여 불량 발생이 많아지게 된다. 또한 상기 무기 충전제는 코팅하지 않고 사용할 수도 있고 스테아린산계 지방산으로 코팅한 것을 사용할 수도 있다.
제3성분으로서 방향제 또는 방향제 마스터배치가 0.01 내지 10 중량부로 사용된다. 상기 방향제 또는 방향제 마스터배치의 사용량이 0.01 중량부 미만이면 방향효과가 너무 떨어지고, 10 중량부를 초과하면 경제성이 문제가 된다. 방향제 마스터배치는 실리카 함침 또는 멜라민 수지로 캡슐화하여 만들어지고 방향제의 함량은 30 내지 70 중량%가 바람직하며, 30 중량% 미만이면 방향효과가 떨어지는 경향이 있고, 70 중량%를 초과하기는 기술적으로 어렵다. 상기 방향제는 라벤다, 라일락, 레몬, 페퍼민트, 자스민, 로즈, 바닐라 등의 향을 모두 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 조성물은 제4성분으로 활제, 제5성분으로 산화방지제 및 제6성분으로 이산화티탄과 같은 기타 첨가제를 더욱 포함할 수 있다.
제4성분으로서 활제는 스테아린산 칼슘이나 스테아린산 아연으로 단독 또는 두 가지를 동시에 사용하며, 그 사용량은 0.05 내지 3 중량부이다. 활제의 양이 0.05 중량부 미만이면 가공시 활제의 역할을 충분히 할 수 없고, 3 중량부를 초과하면 통기성 필름 성형 시 다이 빌드-업(Die Build-up) 현상이 심하게 나타나 생산 효율이 감소하게 된다.
제5성분으로서 산화방지제는 페놀계 산화방지제, 인산계 산화방지제 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 그 사용량은 0.01 내지 3 중량부이다. 상기 산화방지제의 양이 0.01 중량부 미만이면 산화방지 효과를 바라는 만큼 나타낼 수 없고, 3 중량부를 초과하면 산화방지 효과의 증가를 더 이상 기대할 수 없다.
제6성분으로서 이산화티탄은 필름의 백색도나 은폐력을 증가시키기 위해 첨가하는 것으로 0.01 내지 3 중량부를 사용한다.
상기 조성물을 통상의 방법으로 T-다이 또는 블로운 압출기로 필름상으로 압출하면서, 일축 또는 이축연신시켜 방향능을 갖는 통기성 필름을 제조할 수 있다. 이렇게 제조된 통기성 필름은 다량의 무기 충전제를 사용하여 방향 물질의 흡착 성능을 개선하여 일회용 기저귀나, 여성용 생리대 등의 위생용품처럼 사용기간이 비교적 단기간인 제품의 제조에 경제적이다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하지만, 하기 실시예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
다공질의 실리카를 사용한 함침형의 방향 마스터 배치의 제조
가능한 향 원액을 다공질의 실리카 100 중량부에 대하여 100 중량부로 함침시킨다. 이렇게 제조된 방향제 함침 실리카 50 중량부를 압출 온도가 평균 190℃로 유지되는 이축압출기를 사용하여 저밀도폴리에틸렌 LDPE(한화, M.I.=5.3, 결정화도=0.5) 50 중량부와 용융 혼합하고, 압출시켜 펠렛 형태로 방향 마스터배치를 제조하였다.
실시예 2
멜라민 수지로 캡슐화한 방향 마스터 배치의 제조
멜라민 수지로 캡슐화한 방향제(우리켐테크사) 100 중량부를 압출 온도가 평균 190℃로 유지되는 이축 압출기를 사용하여 저밀도폴리에틸렌 LDPE(한화, M.I.=5.3, 결정화도=0.5) 120 중량부와 용융 혼합하고, 압출시켜 펠렛 형태의 마스터배치를 제조하였다.
실시예 3
방향 통기성 컴파운드 제조
압출 온도가 평균 190℃로 유지되는 이축 압출기를 사용하여 선형저밀도 폴리에틸렌(SK㈜, M.I.=2.0, 밀도=0.919, 공중합 단량체=옥텐) 50 중량부와 선형저밀도 폴리에틸렌(한화, M.I.=2.0, 밀도=0.919, 공중합 단량체=부텐) 20 중량부, LDPE(한화, M.I.=5.3, 결정화도=0.5) 20 중량부, 상기 실시예 1에서 제조한 방향제 마스터 배치 3 중량부, 산화방지제(코오롱유화, Grade명=KB9112C) 0.3 중량부, 스테아린산 아연과 스테아린산 칼슘 (두본화학) 각각 0.15 중량부를 수퍼 믹서로 혼합한 후, 주입구로 투입하고, 평균 입도가 1.2 ㎛이고 스테아린산으로 표면 처리한 탄산칼슘 100 중량부를 측면 주입구로 투입하면서 용융 혼합하여 압출시켜 펠렛 형태로 제조하였다.
실시예 4
제조된 컴파운드를 압출기 스크류 직경이 130 mm인 T-다이 필름 성형기를 사용하여 기계방향으로 2배 일축 연신하여 평량이 18 내지 35 g/㎡ 인 통기성 필름을 제조하였다.
비교예 1
본 발명에 따른 다량의 무기 충전제를 함유하는 통기성 컴파운드의 방향효과를 확인하기 위해 비교예로서 무기 충전제를 함유하지 않는 선형저밀도 폴리에틸렌에 방향제 또는 방향 마스터 배치를 첨가하여 향지속 기간을 비교하였다.
압출 온도가 평균 190℃로 유지되는 이축 압출기를 사용하여 선형저밀도 폴리에틸렌(SK(주), M.I.=2.0, 밀도=0.919, 공중합 단량체=옥텐) 97 중량부와 상기 실시예 1에서 제조한 방향 마스터 배치 3 중량부를 용융 혼합하여 압출시켜 펠렛 형태로 제조한 후, 상기 실시예 4와 같은 방법으로 연신된 필름을 제조하였다.
이하 본 발명에 따른 통기성 필름과 무기 충전제를 함유하지 않는 통기성 필름의 향지속 기간을 시간에 따른 관능검사를 실시하여 하기 표 1에 나타내었다.
| 기간 | 무기 충전제 함유 통기성 필름 | 무기 충전제 비함유 통기성 필름 |
| 초기 | ◆◆◆◆◆ | ◆◆◆◆ |
| 1개월 후 | ◆◆◆◆◆ | ◆◆◆ |
| 2개월 후 | ◆◆◆◆ | ◆◆ |
| 3개월 후 | ◆◆◆◆ | ◆ |
| 4개월 후 | ◆◆◆ | ◆ |
| 5개월 후 | ◆◆◆ | - |
| 6개월 후 | ◆◆ | - |
상기 표 1에서 나타낸 바와 같이, 무기 충전제를 함유하지 않는 통기성 필름과 비교하여 본 발명에 따른 다량의 무기 충전제를 함유하는 통기성 필름은 장기간 향지속 효과를 나타내었다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 방향능을 갖는 통기성 필름은 다량의 무기 충전제를 사용하는 것으로 방향 물질의 흡착 성능을 개선하여 일회용 기저귀나, 여성용 생리대 등의 위생용품처럼 사용기간이 비교적 단기간인 제품의 제조에 경제적이다.
Claims (6)
- 폴리올레핀계 수지 100 중량부, 무기 충전제 50 내지 200 중량부 및 방향제 또는 실리카에 함침 또는 멜라민 수지로 캡슐화하여 30 내지 70 중량%의 방향제를 함유하는 방향제 마스터배치 0.01 내지 10 중량부로 필수적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방향능을 갖는 통기성 필름용 컴파운드 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 폴리올레핀계 수지는 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, α-올레핀계폴리머, 호모 폴리프로필렌, 랜덤 폴리프로필렌 및 임팩트 폴리프로필렌으로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택됨을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 무기 충전제는 0.7 내지 5 ㎛의 평균입도를 갖는 탄산칼슘, 황산바륨 또는 이들의 혼합물임을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물은 활제 0.05 내지 3 중량부, 산화방지제 0.01 내지 3 중량부 또는 이산화티탄 0.01 내지 3 중량부를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 방향제는 라벤다, 라일락, 레몬, 페퍼민트, 자스민,로즈, 또는 바닐라인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 T-다이 또는 블로운 압출기로 필름상으로 압출하면서, 일축 또는 이축연신시켜 제조됨을 특징으로 하는 방향능을 갖는 통기성 필름.
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