KR20090098058A - 조면 프린트 플라스틱필름 - Google Patents

Abstract

이 발명은 조면 프린트 미공(microporous) 플라스틱 필름을 제공한다. 이 발명은 플라스틱 필름에 조면을 프린트하여 통기성 미공을 필름에 분포시킨다. 이 발명은 사포(sandpaper)의 거친 면과 같은(type) 조면(粗面)을 겉에 조성한 앤빌 롤(anvil roll)에 초음파 에너지를 가한 플라스틱 필름을 가압함으로 앤빌 롤의 조면을 플라스틱 필름에 프린트한다. 조면이 플라스틱 필름에 프린트되면 초음파(ultrasonic) 에너지 의하여 플라스틱 필름의 재료 이동이 발생되어 플라스틱 필름에 통기성 및 물 차단성을 가지는 미세한 핀 홀 곧 미공이 분포되고, 동시에 플라스틱 필름의 유광면은 조면이 프린트 되면서 무광면으로 개조된다.

조면 프린트, 초음파 프린트

Description

조면 프린트 플라스틱필름 { MICROPOROUS PLASTIC FILMS OF THE SANDPAPER SURFACE IMPRINT}

이 발명은 조면 프린트 플라스틱 필름에 관한 것이다. 더 자세히 이 발명은 플라스틱 필름에 조면을 프린트하여 통기성 미공(microporous)을 플라스틱 필름에 분포 시킨다. 이 발명은 사포(sandpaper)의 거친 면과 같은(type) 조면(粗面)을 겉에 조성한 앤빌 롤(anvil roll)에 초음파 에너지를 가한 플라스틱 필름을 가압함으로 앤빌 롤의 조면을 플라스틱 필름에 프린트한다. 조면이 플라스틱 필름에 프린트되면 초음파 에너지 의하여 플라스틱 필름의 재료 이동이 발생되어 플라스틱 필름에 통기성 및 물 차단성을 가지는 미세한 핀 홀 곧 미공이 분포되고, 동시에 플라스틱 필름의 유광면은 조면이 프린트 되면서 무광면으로 바뀐다.

미공 필름 곧, 미세 핀 홀을 분포시킨 플라스틱필름은 콩나물 류를 포함하는 신선 야채의 포장, 김치 고추장 류를 포함하는 발효 식품의 포장, 신차 출하를 위한 카 커버, 하우스 랩, 일회용 작업복을 포함하는 일회용 의류에 사용되고 이으며, 무광필름은 데코레이션 필름, 연포장 필름으로 사용되고 있다.

종래 플라스틱 필름에 미세 핀 홀을 내는 방법으로 1) 레이저 빔을 필름의 표면에 주사하여 플라스틱 필름에 미세 핀 홀을 형성하는 레이저 핀 홀 가공법은 핀홀의 크기와 분포를 프로그램 제어 할 수 있고 패턴 화 할 수 있는 특징을 가지지만 미공 필름의 제조 효율이 매우 낮고 고가 장비를 사용하므로

통기성 필름의 보통 소비재로 활용할 수 없는 것이다. 2) 바늘과 같이 끝이 예리하고 뾰쪽한 가열 핀으로 필름에 미세 핀 홀을 타공 하는 제조방법은 기계적 구동으로 가열된 핀을 구동하여 필름에 미세 구멍을 타공 하기 때문에 핀 온도의 변화에 따라 구멍의 크기가 변화되고, 라인 스피드에 따라 구멍의 크기가 달라지는 저속 생산 시설에 의존하므로 경제성 있는 가격의 미공 필름을 제조할 수 없는 것이다. 3) 필름 성형 폴리머에 물에 녹는 재료를 혼가하므로 필름 성형 후 물에 녹는 재료가 습기나 물에 녹아 필름에 구멍을 조성하도록 하는 미공 필름의 제조 방법은 아직까지 국내에서는 물에 녹는 적절한 재료가 제조되지 못하고 있으며 필름 성형 후 물에 녹은 물질에 의한 2차 문제점의 유해성 여부가 파악되지 못하고 있다.

또한 플라스틱필름의 무광면을 얻기 위한 방법으로 고가의 무광재료를 사용하고나 고가의 무광원료를 코팅하고 있다.

이 발명은 이러한 문제점 곧 저가로 플라스틱필름에 미공을 분포 시키고 추가 비용이 없이 플라스틱필름의 유광면을 무광면으로 개조하는 조면 프린트되고 미공이 발달된 플라스틱필름을 제공하려는 것이다.

이 발명은 기존 방법과는 다르게 생산성이 양호한 통기성 및 물 차단성 미공이 발달된 플라스틱필름을 제공하려는 것이다. 이 발명은 초음파 에너지에 의해 앤빌 롤의 조면을 플라스틱 필름에 초음파 프린트하는 조면 프린트 플라스틱필름을 제공하려는 것이다. 이 발명은 앤빌 롤(anvil roll)의 조면을 플라스틱 필름에 프린트하여 플라스틱 필름에 미공을 발달시키는 조면 프린트 플라스틱필름을 제공하려는 것이다. 이 발명은 다른 처리 조작을 부가함이 없이 플라스틱 필름에 앤빌롤의 조면을 프린트하는 것만으로 플라스틱 필름의 유광면을 무광면으로 개조하고, 플라스틱 필름이 숙성되어 스티프 해 지는 플라스틱 필름을 제공하려는 것이다. 이 발명은 앤빌 롤의 조면을 플라스틱 필름에 초음파 프린트함에 의해 플라스틱 필름이 변형 또는 수축됨이 없는 조면 프린트 플라스틱필름을 제공하려는 것이다. 이 발명은 최종제품의 사용 상태에서 통기성이 요구되는 부분에 한정하여 통기성 미공을 조성함으로 통기성 부여 비용을 절감하고 플라스틱필름의 강도 약화를 최소화 하는 미공 플라스틱필름을 제공하려는 것이다.

이 발명은 조면을 프린트하여 미공(microporous)을 분포시킨 플라스틱 필름을 제공한다. 플라스틱 필름에 프린트하기 위한 조면은 앤빌 롤(anvil roll) 표면에 조각되어 있다. 이 발명에서 조면의 프린트를 할 때 앤빌 롤과 플라스틱 필름 사이에 물질의 이동을 발생하지 않는다. 앤빌 롤은 금속제품 롤이고 사포(sandpaper)의 거친 면과 같은(type) 조면(粗面)을 앤빌 롤의 겉에 구비하고 있다.

앤빌 롤에 접촉되는 플라스틱 필름은 초음파 에너지 곧 초음파 진동이 가해진다. 초음파 진동이 가해자는 플라스틱 필름을 금속 앤빌 롤의 조면에 접촉시켜 가압하면 초음파에너지에 의하여 앤빌 롤과 필름사이에 마찰열이 발생한다. 초음파 마찰열은 플라스틱 필름의 마찰 면을 폴리머의 재료 이동 상태로 가열한다. 플라스틱 필름은 접촉면이 가열되고 가압되므로 앤빌 롤에 조각된 조면의 입체적인 굴곡은 플라스틱 필름에 인쇄된다.

이러한 인쇄과정에서 앤빌 롤은 냉각롤의 역할을 겸하고 있다. 플라스틱 필름 안에서 재료가 수평 이동되어 앤빌 롤의 조면이 찍힌(인쇄된) 플라스틱 필름은 앤빌 롤 조면의 깊은 부분이 필름에 프린트된 조면에서 두께가 큰 부분으로 나타나고 앤빌 롤 조면의 높은 부분이 필름에 프린트된 조면에서 두께가 얇은 부분 특히 통기성 물 차단성 미공(microporous) 부분으로 나타난다.

이와 같이 플라스틱 필름에 앤빌 롤의 조면이 프린트 되면 광선의 매질인 플라스틱 필름은 초음파 에너지에 의해 살짝 녹았다가 굳어지면서 매질의 투광 특성이 변화되고 플라스틱 필름의 조면이 빛의 난 반사체가 된다. 이 발명은 이와 같이 플라스틱 필름에 미공을 부여하는 과정에서 다른 처리를 부가함이 없이 플라스틱 필름의 유광면은 무광면으로 개조된다. 이 발명은 초음파 에너지로 앤빌 롤의 조면을 플라스틱 필름에 프린트 하므로 플라스틱 필름의 조면 인쇄 과정에서 필름의 변형이 거의 없고 열 수축 성질이 완화되고, 플라스틱 필름은 조면 프린트 후 숙성하여 좀 더 스티프(stiff)한 필름이 된다.

이 발명 상기 앤빌 롤에 의한 초음파 조면 프린트 공정의 라인스피드는 일반적인 초음파 공정의 라인스피드인 1-200m/min 이고, 많이 적용되는 라인 스피드는 10-100m/min이다. 앤빌 롤은 조면에 접촉되는 필름을 라인 스피드로 이동시키기 위하여 구동된다. 앤빌 롤의 조면에 근접하여 초음파 혼(ultrasonic horn)이 배치된다. 플라스틱 필름은 앤빌 롤과 초음파 혼 사이를 이동한다. 플라스틱 필름의 롤 벤더에 의하여 초음파 혼의 일측에서 공급되고 다른 일측에서 회수되며 실질적인 라인스피드를 지배하는 구동 수단은 앤빌 롤이다. 앤빌 롤의 길이와 직경은 특별히 제한되고 있지 않지만 현장에서 폭 1m 급의 앤빌 롤은 직경이 15cm급이 많이 사용되고 폭이 1m 보다 큰 것은 직경이 15cm 이상인 것이 많이 쓰인다. 앤빌 롤의 조면은 샌드페이퍼 타입의 조면으로 조도는 10 내지 200메쉬 범위에서 사용될 수 있고 가장 좋게는 80 내지 100 메쉬 이다.

이 발명은 초음파 혼과 사포 타입의 조면을 조각한 앤빌 롤 사이로 플라스틱필름 이 지나가고, 초음파 혼에서 초음파 에너지가 전달된 플라스틱 필름이 앤빌 롤의 가압되면서 앤빌 롤의 조면이 플라스틱 필름에 프린트 된다. 앤빌 롤과 초음파 혼의 사이에는 작은 틈새가 주어지거나 앤빌 롤에 일정한 탄성 압력이 가해진다. 틈 새의 크기는 플라스틱 필름이 틈새를 지나면서 앤빌 롤의 조면이 필름의 일면에 필름 두께의 30% 내지 70%로 찍히도록 조절 된다. 이러한 틈새는 앤빌 롤을 초음파 혼에 일정한 압력을 발생시키는 탄성 압력으로 밀착시킴으로 틈새에 대체시킬 수 있다.

앤빌 롤의 조면을 프린트하기 위한 필름은 다양한 폴리머 필름을 사용할 수 있다. 적합하게는 OPP 연신 프로필렌 필름과 같은 스티프(stiff)한 필름이 좋다. 일반적으로 초음파 에너지는 연성 물질에서 흡수되어 소멸되는 성질을 가지므로 스티프한 필름은 초음파 에너지에 의한 조면 프린트 효율을 높일 수 있다.

초음파 혼을 구동하기 위한 초음파 출력기는 220V, 12-20KHz, 1200-3500W 급 을 사용할 수 있고, 적합하게는 220V, 15KHz, 3000W 급 초음파 출력기가 사용된다. 초음파 출력기는 초음파 혼의 크기와 가공 재료의 특성을 고려하여 적합한 출력기를 사용할 수 있다.

이와 같은 이 발명은 앤빌 롤의 조면을 초음파 에너지를 빌어 플라스틱 필름에 프린트하는 것이므로 옵셉 인쇄 패턴과 같이 제한된 영역에 한정하여 초음파 앤빌 롤의 조면을 플라스틱 필름에 프린트 할 수 있다. 이러한 제한된 조면의 프린트를 하려면 앤빌 롤의 조면을 조면 프린트 패턴에 맞게 제작해야 한다. 이러한 조면 프린트 패턴을 이용할 수 있는 제품으로 야채 포장 백, 곡물 포장 백, 장류 포장 용기의 밀봉지 등이 있다. 이러한 조면 패턴은 포장백의 포장 부위에 해당하는 부분을 조면 패턴으로 설정하거나 포장백의 포장 부위 내에서 원 무늬 패턴, 사각 무늬 패턴, 다이몬드 무늬 패턴, 넝쿨무늬 패턴 등 임의의 무늬 패턴으로 조면 패턴을 부여할 수 있다.

이 발명은 옵셋 인쇄 기법과 유사하게 앤빌 롤의 조면 패턴을 초음파 에너지를 이용하여 플라스틱 필름에 프린트하는 것으로 앤빌 롤의 조면 거칠기 선택, 플라스틱 필름의 두께 선택, 앤빌 롤과 초음파 혼 사이의 틈새 크기 선택 또는 앤빌 롤에 주어지는 탄성 압력의 선택, 라인스피드의 제한, 초음파 혼의 출력 강도 조절에 의하여 플라스틱 필름에 발달시키는 미공의 크기 곧 통기성 및 물 차단성 미공의 통기도를 조절할 수 있다.

상기와 같이 이 발명은 조면 프린트 플라스틱 필름을 제공한다. 이 발명은 플라스틱 필름에 조면을 프린트하여 통기성 미공(microporous)을 플라스틱 필름에 분포시킨다. 이 발명은 사포(sandpaper)의 거친 면과 같은(type) 조면(粗面)을 겉에 조각한 앤빌 롤에 초음파 에너지를 가한 플라스틱 필름을 가압함으로 앤빌 롤의 조면을 플라스틱 필름에 프린트한다. 조면이 플라스틱 필름에 프린트되면 초음파 에너지 의하여 플라스틱 필름의 재료 이동이 발생되어 플라스틱 필름에 통기성 및 물 차단성을 가지는 미세한 핀 홀이 분포되고, 동시에 플라스틱 필름의 유광면은 무광면으로 개조되며 플라스틱 필름은 좀 더 스티프 해 진다.

실시 예 1

평량 20g/㎡인 유광 OPP 필름의 일 표면에 거칠기 80메쉬 정도인 앤빌롤의 조면을 초음파 처리로 프린트하였다.

실시 예 2

실시 예 1의 조면프린트 필름의 상태 조사

- 실시 예 1에서 거칠기 80 메쉬 정도인 조면이 프린트된 OPP 필름을 불빛에 비추어 보았다. 필름에 분포함 미공(핀홀 또는 미세한 구멍) 사이로 불빛이 새어 나오는 것을 육안으로 확인 하였다.

- 실시 예 1에서 거칠기 80 메쉬 정도인 조면이 프린트되기 전 OPP 필름의 유광면이 조면 프린트 후 무광면으로 바뀌어 있음을 육안으로 확인 하였다.

- 실시 예 1에서 거칠기 80 메쉬 정도인 조면이 프린트된 필름은 경화되어 스티프 해 졌다.

Claims (7)

1. 플라스틱 필름에 사포 타입의 조면이 표면에 조각된 앤빌 롤을 접촉 가압하여 플라스틱 필름에 조면이 프린트 된 조면 프린트 플라스틱필름.
2. 청구범위 제1항에 있어서, 앤빌 롤의 조면이 프린트된 플라스틱필름의 조면이 무광면인 조면 프린트 플라스틱필름.
3. 청구범위 제1항에 있어서, 앤빌 롤의 조면이 프린트된 플라스틱필름은 숙성하여 스티프 해진 조면 프린트 플라스틱필름.
4. 청구범위 제1항에 있어서, 플라스틱 필름에 프린트된 조면은 통기성 및 물 차단성 미공이 발달하여 미공에 의한 통기성이 주어진 조면 프린트 플라스틱 필름.
5. 청구범위 제1항에 있어서, 조면 프린트 플라스틱 필름은 초음파 에너지를 가한 플라스틱 필름에 조면이 조각된 앤빌 롤을 접촉 가압하여 초음파 에너지로 조면이 프 린트 된 조면 프린트 플라스틱 필름.
6. 청구범위 제1항내지 제 5항에 있어서, 조면 프린트 플라스틱 필름은 프린트된 조면이 포장 백의 포장 부위 모양의 패턴에 한정된 조면 프린트 플라스틱 필름.
7. 청구범위 제6항에 있어서, 조면 프린트 플라스틱 필름에 부여한 한정된 조면 프린트는 포장 백의 포장 부위 내에서 임의의 무늬 패턴으로 부여된 것이 특징인 조면 프린트 플라스틱 필름.