KR200373774Y1 - 항균 물질을 포함한 표면층이 형성된 ｂｏｐｐ 필름 - Google Patents

항균 물질을 포함한 표면층이 형성된 ｂｏｐｐ 필름 Download PDF

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KR200373774Y1
KR200373774Y1 KR20-2004-0029880U KR20040029880U KR200373774Y1 KR 200373774 Y1 KR200373774 Y1 KR 200373774Y1 KR 20040029880 U KR20040029880 U KR 20040029880U KR 200373774 Y1 KR200373774 Y1 KR 200373774Y1
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Abstract

본 고안에 의하여 경제적으로 제조될 수 있으며 우수한 항균 효과를 갖는, 일면 또는 양면에 항균 물질을 포함한 표면층이 형성된 이축연신 폴리프로필렌(BOPP : Biaxially Oriented Polypropylene) 필름이 제공된다.
본 고안에 따른 항균성 BOPP 필름을 책자, 특히 유아/어린이용 책자의 코팅지로 이용하는 경우 보관이나 유통, 사용 시에 오염될 수 있는 각종 세균에 대해 항균력을 발휘하여 보다 더 위생성을 확보할 수 있게 된다. 또한 각종 사진, 인쇄기록물의 코팅에 사용되는 라미넥스용 BOPP필름과 일반포장재, 특히 식품용 포장재에 본 고안에 따른 항균성 BOPP 필름을 적용함으로서 위생성 및 보존성 향상 효과를 얻을 수 있게 된다.

Description

항균 물질을 포함한 표면층이 형성된 ＢＯＰＰ 필름{BOPP film having surface layer containing antibiotic substances}
본 고안은 일면 또는 양면에 항균 물질을 포함한 표면층이 형성된 이축연신 폴리프로필렌(BOPP : Biaxially Oriented Polypropylene) 필름에 관한 것이다.
BOPP 필름은 식품용 포장재, 산업용 테이프(tape), 각종 인쇄물의 코팅재 등으로서 널리 사용되는 플라스틱 필름이다. 이러한 BOPP필름은 폴리프로필렌(Polypropylene, 이하 PP로 명칭) 자체의 우수한 물성에 이축연신(biaxial orientation) 공정을 통해 더 한층 물성을 향상시킨 것을 특징으로 하고 있다.
한편, BOPP 필름에 기능성, 예를 들어, 방담성(anti-fogging), 열접착성, 강성, 인쇄성 등을 부여하기 위해 BOPP 필름을 특수 처리하거나 PP소재 외의 다른 첨가물을 첨가하여 특수한 기능을 부여하기도 한다.
BOPP필름에 특수한 기능을 부여하기 위한 방법으로서 보편화된 방법 또는 기술은 BOPP필름에 코팅/증착 등의 후가공을 통한 방법과 BOPP필름 제조시에 기능성 물질을 첨가하는 방법이 있다. 그러나 코팅/증착 등의 후가공 방법은 코팅액의 제조와 별도의 코팅/증착 공정 수행을 위해 비용이 소요되는 등으로 경제성이 떨어진다는 단점이 있다. 반면 BOPP필름 제조시에 기능성 물질을 첨가하는 방법은 경제성과 효과면에서 보다 더 유리하다고 할 수 있다.
한편, BOPP 필름을 식품용 포장재, 각종 사진, 인쇄기록물의 코팅에 사용되는 라미넥스용 BOPP필름, 특히 유아용 도서 등의 표면 코팅 필름으로 사용하는 경우 식품의 보존성 향상 및 유아의 위생 향상을 위해 BOPP 필름에 항균성을 부여할 필요가 있다. 항균성을 부여하기 위하여 위에서 언급한 바와 같이 항균 물질을 코팅 또는 증착하는 후가공 방법, 또는 BOPP필름 제조시에 항균 물질을 첨가하는 방법이 적용될 수 있으나, 후가공 방법은 별도의 코팅 또는 증착 공정 수행에 따른 비용 증가와 같은 비경제성의 문제가 있으며, BOPP 필름의 표면 근처에 있는 항균 물질만이 항균 활성을 나타내지만, 단일층의 BOPP 필름 제조시에 항균 물질을 첨가하는 방법은 BOPP 필름 내에서 항균 활성 물질을 BOPP 필름의 표면 근처에만 분포시킬 수 없어서 PP에 비해 매우 고가인 항균 물질을 다량 사용하게 되어 경제적인 면에서 불리한 문제점을 가지고 있다.
본 고안은 이상과 같은 문제점들을 해결하고, 경제적으로 제조될 수 있으며 우수한 항균 효과를 발휘하는 항균성 BOPP 필름의 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 고안에 따라 항균 물질을 포함한 표면층이 일면에 형성된 BOPP 필름의 단면 구조를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 고안에 따라 항균 물질을 포함한 표면층이 양면에 형성된 BOPP 필름의 단면 구조를 모식적으로 나타낸 도면이다.
* 도면 부호의 설명 *
1 : 중심층
2, 3 : 표면층
이상과 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 일면 또는 양면에 항균 물질을 포함한 표면층이 형성된 이축연신 폴리프로필렌(BOPP : Biaxially Oriented Polypropylene) 필름이 제공된다.
상기 본 고안의 목적에 따른 항균성 BOPP 필름은 다층 BOPP 필름 제조공정인 공압출 방법으로 항균성을 부여할 표면층에 항균물질을 첨가한 후 이축연신 가공하는, 본 고안이 속하는 기술분야에서 공지된 방법으로 제조될 수 있다.
또는, 상기 본 고안의 목적에 따른 항균성 BOPP 필름은 PP 베이스 필름(base film)의 일면 또는 양면에 항균 물질을 포함한 필름을 적층하고 이축 연신 가공하거나 이축 연신 가공된 PP 베이스 필름의 일면 또는 양면에 역시 이축 연신 가공되고 항균 물질을 포함한 필름을 적층하거나, 이축 연신 가공된 PP 베이스 필름의 일면 또는 양면에 이축 연신 가공되지 않은 항균 물질을 포함한 필름을 적층함으로써 제조된다. 적층 및 이축 연신 가공은 본 고안이 속하는 기술 분야에 공지된 방법으로 수행될 수도 있다.
상기 항균 물질을 포함한 필름은 펠렛, 분말 기타 상업적으로 구할 수 있는 형상의 원료 수지를 용융하고 항균 물질을 첨가하여 균일하게 혼합한 후 공지의 필름 제조 방법에 따라 제조될 수 있다. 항균 물질을 포함한 필름은 PP, PE(polyethylene), 기타 공지의 원료 수지로부터 제조될 수 있으며, 그 두께가 제한되는 것은 아니지만, 일반적으로 10㎛ 내지 200㎛ 범위일 수 있다.
상기 본 고안의 목적에 따른 항균성 BOPP 필름의 제조에 사용될 수 있는 항균 물질로는 유기수은 화합물, 유리크롬산 구리화합물, 유기구리 화합물, 유리실리콘 제4급 암모늄 등의 유기계 및 은, 구리, 아연 이온 중에서 선택된 일종 이상의 금속 이온을 제올라이트, 칼슘 포스페이트(Calcium Phosphate), 지르코늄 포스페이트(Zirconium Phosphate), 물유리(Soluble Glass) 중에서 선택된 일종 이상의 무기 담체에 담지시킨 무기계 항균 활성 물질들이 언급될 수 있다. 상기 유기계 항균 활성 물질은 항균효과가 즉시 발현되는 장점은 있으나 유기계 물질 자체의 낮은 내열성으로 인해 PP와 같은 플라스틱과 함께 높은 열성형 공정에 부적합하고 효과가 지속적이지 못한 단점을 가지고 있다. 이에 비해 무기계 항균 활성 물질은 항균활성을 갖는 금속이온이 내열성이 우수하고, 효과가 지속적이며 반영구적인 장점을 가지고 있다. 본 고안의 목적 달성을 위해서는 무기계 항균 활성 물질을 표면층 원료 수지 중량에 대하여 0.1 내지 10 중량%의 범위로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 무기계 항균 활성 물질의 입자 크기가 클 경우 플라스틱 필름의 투명도와 광택도에 악영향을 끼칠 수 있으므로 입자 크기가 0.01 내지 20 ㎛ 범위인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
한편 본 고안의 항균성 BOPP필름은 인쇄공정, 라미네이팅 공정과 같이 BOPP필름의 표면을 개질 할 필요가 있는 경우 선택적으로 코로나 방전처리도 할 수 있다.
실시예
3층의 BOPP필름을 제조하기 위한 공압출기의 3개의 수지 용융 탱크중에서 도 2의 표면층 3에 대응하는 용융 탱크에 PP 펠렛 90중량부, 제올라이트에 은 이온이 담지된 무기은계 항균제 10중량부를 투입하고, 나머지 용융탱크에는 PP 수지를 투입하여 도2와 같은 3층 구조를 가지되, 중심층 1과 표면층 2에는 항균제가 없는 PP 수지를, 표면층 3에는 항균제가 포함된 15㎛ 두께의 항균필름을 형성함으로서 일면에 항균물질을 포함하는 표면층이 형성된 항균성 BOPP 필름을 제조하였다.
상기에서 제조한 항균필름을, 인체에 영향을 줄 수 있으며 전염성을 가진 대표적인 세균인 대장균(Escherichia coli), 황색 포도상 구균(Staphylococcus aureus), 살모넬라균(Salmonella typhimurium) 및 폐렴균에 대해 항균 활성을 시험하였다. 항균 활성 시험은 필름 밀착법으로서, 시험 조건은 다음 표 1과 같다.
항균 활성 시험 조건
사용공시균주 균주 1 대장균
균주 2 황색포도상구균
균주 3 살모넬라균
균주 4 폐렴균
표준피복필름 Stomacher?　400 POLY-BAG
시험시료 표면적 25㎠
시험온도 35±1℃
상기 시험 조건 중에서 표준 피복 필름은 아무런 물리적. 화학적 처리가 되지 않은 의료용 PE필름으로서 필름밀착법으로 항균성 측정시 시료에 균주의 밀착을 도와주는 역할을 하는 것이다.
활성 시험 결과는 다음과 같이 평가하였다.
감소율(%) = [(Mb-Mc)/Mb] ×100
증가율(F) = Mb/ Ma (31.6배 이상)
상기 식에서, Ma는 대조시료의 초기 균수, Mb는 24시간 배양 후 대조시료의 균수 (평균치), Mc는 24시간 배양 후 시험시료의 균수 (평균치)를 각각 나타낸다.
활성 시험 결과를 아래의 표 2에 나타내었다.
시험균주 균주1대장균 균주2황색포도상구균 균주3살모넬라균 균주4폐렴균
접종균농도(CFU/㎖) 1.3 ×105 1.3 ×105 1.3 ×105 1.3 ×105
Ma 1.3 ×105 1.3 ×105 1.3 ×105 1.3 ×105
Mb 6.1 ×106 5.7 ×106 5.9 ×106 5.1 ×106
Mc <10 <10 <10 <10
증가율(F) 47배 44배 45배 39배
감소율(%) 99.9 99.9 99.9 99.9
비이온계면활성제 종류 TWEEN 80(0.05%)
* CFU : Colony Forming Unit위 표 2에서 알 수 있는 바와 같이 본 고안에 따른 항균성 BOPP 필름은 99% 이상의 항균 성능을 나타낸다.
본 고안에 의하여 경제적으로 제조될 수 있으며 우수한 항균 효과를 갖는 항균성 BOPP 필름이 제공된다. 본 고안에 따른 항균성 BOPP 필름을 각종 사진, 인쇄기록물의 코팅에 사용하는 경우, 특히 유아/어린이용 책자의 코팅지로 이용하는 경우 보관이나 유통, 사용 시에 오염될 수 있는 각종 세균에 대해 항균력을 발휘하여 보다 더 위생성을 확보할 수 있게 된다. 또한 각종 인쇄물의 코팅필름, 각종 포장재, 특히 식품용 포장재에 본 고안에 따른 항균성 BOPP 필름을 적용함으로서 위생성 및 보존성 향상 효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims (6)

  1. 표면의 일면 또는 양면에 항균 물질을 포함한 층이 형성된 항균성 이축 연신 폴리프로필렌(BOPP) 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 항균 물질을 포함한 층은 10㎛ 내지 200㎛ 범위의 두께를 갖는 항균성 이축 연신 폴리프로필렌(BOPP) 필름.
  3. 제2항에 있어서, 상기 항균 물질은 은, 구리 및 아연 이온 중에서 선택된 일종 이상을 제올라이트, 칼슘 포스페이트, 지르코늄 포스페이트 및 물유리(soluble glass) 중에서 선택된 일종 이상의 무기 담체에 담지시킨 무기계 항균 활성 물질인 항균성 이축 연신 폴리프로필렌(BOPP) 필름.
  4. 제3항에 있어서, 상기 무기계 항균 활성 물질의 입자 크기가 0.01 내지 20㎛ 범위인 항균성 이축 연신 폴리프로필렌(BOPP) 필름.
  5. 제4항에 있어서, 상기 무기계 항균 활성 물질은 상기 항균 물질을 포함한 층의 중량에 대해 0.1 내지 10 중량%의 범위로 포함된 항균성 이축 연신 폴리프로필렌(BOPP) 필름.
  6. 제5항에 있어서, 필름의 표면에 코로나 방전 처리한 항균성 이축 연신 폴리프로필렌(BOPP) 필름.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20220105685A (ko) 2021-01-18 2022-07-28 금오공과대학교 산학협력단 항균용 또는 항바이러스용 일회용 막 형성 팩
KR20230105701A (ko) 2022-01-03 2023-07-12 (주)건양 이축연신 폴리프로필렌 필름용 내스크래치성 코팅제 제조방법

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