KR20130062255A - 펄프-미네랄 합성지의 제조방법 및 이를 위한 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천연 석회석을 주재료로 한 광물성 성분과 버진펄프(올펄프) 내지는 재활용펄프를 주성분으로 한 펄프, 폴리올레핀 수지를 구성성분으로 하여 제조한 광물성 종이 제조용 조성물과 관련된다. 본 펄프-미네랄 합성지는 산업용 포장재 또는 중포장용 포장재로 널리 쓰이는 크라프트지나 피피우븐합지 또는 방습지 를 대체할 소재로 개발한 것으로, 여러 가지 강도면이나 기능면에서 일반 크라프트지 포장재나 미네랄 페이퍼(선행기술 특허문헌 6에 의한 제품) 보다 매우 우수한 소재라는 장점을 가지고 있다. 본 발명은 이전의 합성지나 미네랄 페이퍼가 광물과 수지(폴리에틸렌, 폴리프로필렌)만의 결합으로 이루어져 펄프 종이인 크라프트지 고유의 성질을 가지지 못한다는 단점을 보완하기 위해서 펄프를 배합시킨 것을 특징으로 하고 있다. 제조 공정상에서는 광물 및 합성수지 성분과 펄프 성분이 판이하여 균질한 혼합물을 얻는 것이 관건인데, 이를 무중력 혼합기를 활용하여 해결하였고, 포대의 파대율에 큰 영향을 미치는 인장강도의 조절은 펄프섬유와 합성수지의 적절한 배합비를 찾아내어 가능케 하였다. 본 발명은 광물 15∼60중량부, 펄프 3∼40중량부, 폴리올레핀수지 28∼75.3중량부, 첨가제 1.5∼4중량부로 이루어진 조성물에 의해 달성되며, 상기 조성물을 압출 성형하면 펄프-미네랄 합성지 내지는 기능성 필름, 판지를 생산할 수가 있다.

Description

펄프-미네랄 합성지의 제조방법 및 이를 위한 조성물{Method and Composition for Pulp - Mineral Synthetic paper}

본 발명은 펄프와 광물 및 합성수지를 배합하여 만든 펄프-미네랄 합성지의 제조방법 및 이를 위한 조성물에 관한 것이다. 더 상세하게는 본 발명은 펄프와 미네랄 및 폴리올레핀의 배합으로 이루어진 펄프-미네랄 합성지 제조용 조성물 및 그 조성물로 만들어진 펄프-미네랄 합성지와 관련된다.

종이 및 특수 종이의 개발은 골판지용 라이너지를 위시하여 다층지로 이어져 왔으며, 최근에 와서는 버진펄프 종이를 대체할 수 있는 저렴한 다층지가 개발되었는데, 이 다층지는 강도와 인쇄적성이 뛰어나서 포대용으로, 또 우븐합지용으로 널리 사용되고 있다(특허문헌 1).

다른 한편으로, 종이의 대체재로서 고분자 합성수지로 된 플라스틱 종이의 개발은 수십년 전부터 꾸준히 연구되어 왔다. 선 기술 공개특허 특1995-0032894호(특허문헌 2)에서는 폴리프로필렌(PP)을 주원료로 하고 탄산칼슘, 산화티타니움(TiO₂) 등을 충전제로 첨가한 조성물을 사출 또는 압출하여 시트로 만든 플라스틱 종이 합성지를 소개하고 있다. 상기 폴리프로필렌 합성지는 종이와 유사한 인쇄특성을 가지며, 종이와 유사한 질감 및 색상과 가소성을 구비하고, 거기에 내수성도 월등하며, 무엇보다도 질겨서 잘 찢어지지 않는 강인성을 구비하고 있어 라벨, 스티커, 명함용지로 각광을 받고 있다. 비싼 제조원가 문제만 해결된다면, 종이를 대체할 수 있는 특수용도로 많이 사용될 수 있을 것으로 기대된다. 이러한 폴리프로필렌을 주성분으로 한 합성지는 단층 또는 다층으로 성형하여 만드는데, 단층합성지는 대부분 사출성형 방법으로 실린더와 다이렉트 게이트를 거쳐, 2차례의 성형과정을 통해서 시트로 성형된다. 다층합성지 시트는 종(MD) 방향으로 제조되면서 그 시트위에 다른 필름을 라미네이트 시킨 다음, 횡(CD)방향으로 전환하여 제조한다. 이렇게 얻어지는 다층 합성지는 2개의 표면층이 존재하며, 종방향의 시트와 횡방향의 시트를 서로 붙여서 제조하므로 잘 찢어지지 않는 성질을 갖는다. 또 용도에 따라, 인쇄용 합성지의 경우는, 표면층이 좋은 인쇄성을 갖게 하기 위해, 필름 성형시 표면에 무광처리를 한다거나 코로나처리를 하는 방법, 종이와 같은 비투과성을 갖도록, 탄산칼슘이나 산화티타니움 같은 무기재료와 폴리올레핀계 수지사이에 미세한 기공을 발생시켜 인쇄성을 좋게 하기도 한다.

이와 같이, 폴리프로필렌을 주성분으로 한 합성지는 성형이 용이하고, 인장강도가 좋은 장점은 있으나, 단층합성지의 경우 세로와 가로의 찢김강도의 차이로 인해 어느 한쪽이 찢김성(tear strength)이 약하다는 단점이 있고, 종이와 같이 절첩성(folding property)이 요구되는 제품에는 사용하기가 부적합한 단점이 있다. 더군다나 폴리프로필렌이 주성분이므로 자연분해가 어렵고, 소각시 독성가스등 유해물질을 많이 배출하여 환경오염과 인체에 악영향을 끼치며, 생산원가도 종이보다 2배 내지 3배나 비싸서 실생활에서는 아직 널리 보급되지 못하고 있다.

공개특허 특2009-0013615호(‘다층지 및 이의 제조방법과 이를 사용한 우븐합지’) 공개특허 특1995-0032894호(‘다층구조를 갖는 인쇄특성이 우수한 합성지’) 일본공개특허 특개평11-277623호(‘친환경 종이의 제조방법 및 그것을 위한 조성물’)

최근에 와서, 위와 같은 폴리프로필렌 합성지가 가지는 단점을 보완함과 동시에 펄프 종이만큼 인쇄적성과 가공적성이 우수한 미네랄 페이퍼가 개발되었다(특허문헌 3). 상기 미네랄 페이퍼는 약 56∼80중량부의 무기광물 분말, 약 18∼43중량부의 폴리에틸렌, 약 1∼2중량부의 첨가제를 포함한다. 미네랄 페이퍼는 앞서 개발된 합성지가 주성분을 폴리프로필렌으로 한 것과 달리, 무기광물을 주성분으로 하여 제조원가를 낮추었으며, 무기광물이 많게는 80중량부를 포함하고 있어, 폴리프로필렌 합성지와 달리 소각시 소량의 폴리에틸렌만 연소되므로 독성가스 등 유해물질의 배출을 최소화시킬 수 있으며, 소각 후에는 광물질을 재활용할 수도 있다. 소량의 폴리에틸렌도 분해성 원료를 사용하였기에 자연환경에서 분해가 잘 되어 친환경적이라는 장점이 있다.

또한, 기능적인 측면에서는 신장률이 좋고 인쇄적성과 가공적성이 우수하여 각종 인쇄용지 또는 필기용지 및 강도를 요하지 않는 일부 쇼핑백 등으로 활용이 되고 있다. 하지만 상기 미네랄페이퍼의 특징은 신장률이 높은 반면에 인장강도 및 인열강도 등이 약해서 중량물을 담는 산업용 포장재 및 중포장용 백(bag)으로는 사용할 수 없다는 단점이 있다. 산업용 포장재는 중량물을 담아 포장하고 적재, 운송, 보관 등의 과정을 거치는 동안 내용물이 변질되거나 파손되지 않아야 하기 때문에 인장 및 인열강도와 충격강도가 좋아야 한다. 상기 미네랄 페이퍼를 산업용 포장재인 크라프트지와 품질을 비교해 보면, 신장률에서만 크라프트지 보다 높게 나오고 인장강도와 인열강도는 크라프트지 보다 현저히 낮게 나온다. 미네랄 페이퍼강도는 크라프트지 강도에 비해 1/3 내지 1/7 수준이다(표 1 비교예 1, 2 참조). 미네랄 페이퍼의 특징인 높은 신장률은 오히려 중량물 포장에는 적합하지 않다. 내용물 충전 공정에서 중량물을 충전하면 과도한 신장률 때문에 포장재가 원형을 유지하지 못하고 내용물 투입과 동시에 아래로 늘어지는 현상이 발생한다.

본 발명 펄프-미네랄 합성지는 상기와 같은 선 기술 미네랄 페이퍼가 안고 있는 단점을 보완하고, 산업용 포장재로 널리 쓰이는 크라프트지를 대체할 소재로 개발되었는데, 인장강도와 인열강도 및 충격강도를 높이면서 신장률을 줄여 중량물 포장에 적합한 중포장용 포대 제조용 펄프-미네랄 복합재료를 개발하게 되어 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 본 발명 펄프-미네랄 복합재료는 그 구성성분으로 광물과 폴리에틸렌 혼합물에 필수성분으로 펄프가 함유됨을 특징으로 한다. 여기에 커프링제 및/또는 유기점토를 첨가하여 크라프트지 종이 이상의 강도를 가지는 합성지 제조용 조성물을 제조한다. 본 발명 합성지는 선 기술 미네랄 페이퍼(특허문헌 3) 보다 제조 원가면에서도 저렴한데, 상기 미네랄 페이퍼는 인쇄용지나 필기용지로 사용하는 것을 목적으로 하였기에 주원료인 무기 광물(탄산칼슘)이 순백색이어야 하며, 이를 위해서는 광산에서 출토되는 석회석을 그대로 사용할 수가 없고 몇 차례의 분쇄, 분급 및 화학적 재처리공정을 거쳐 순도와 백색도를 높인 것을 사용해야만 가능하였다. 위와 같이 높은 백색도와 순도의 탄산칼슘은 백색도가 95% 이상인 원석을 선별하고, 이를 3∼4번의 미분쇄 과정을 거쳐 수십㎛ 이하로 미분말화 한 후, 재처리하여 98%이상의 순도를 가진 탄산칼슘으로 개질시켜야 하였으며, 이러한 공정은 매우 고비용을 요하는 공정이어서 제조원가 상승의 원인이 된다.

이에 본 발명자는 다소 저가의 탄산칼슘(중질 탄산칼슘; 통상 1∼2회의 분쇄 분급공정만 거친다)을 사용하더라도, 포대의 표면색은 약한 회색 내지는 갈색을 띠지만 목적하는바, 강인한 특성이 있어 중포장용 포대제조용으로는 아무런 문제가 없는 포대제조용 용지를 개발 할 수 있을 것이라는 아이디어를 떠 올리게 되어 중포장용에 적합한 펄프-미네랄 합성지를 발명하게 된 것이다. 본 발명 합성지로 만든 포대는 파대율이 다른 합성지나 크라프트지로 만든 포대에 비해 월등히 적고, 제조원가도 크게 낮춘 경쟁력이 있는 합성지라 할 수 있다. 즉, 본 발명 합성지는 종래의 크라프트지 포대(특허문헌 1)보다도 미끄럼성, 적재성, ?김성 등이 우수하고, 폴리프로필렌 합성지(특허문헌 2)보다는 종이적 물성(인쇄성, 절첩성)은 좋으면서도 가격은 1/2로 저렴하고, 미네랄 페이퍼(특허문헌 3)보다는 기계적 물성(치수안정성, 인장강도, 인열강도)이 대단히 양호한 새로운 구성의 중포장용 용지인 것이다.

본 발명의 목적은 광물과 펄프 및 폴리올레핀의 배합으로 이루어진 펄프-미네랄 합성지 제조용 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 하나의 목적은 중포장용 포대 제조에 적합한 인장강도 및 충격강도, 인열강도를 구비한 광물과 펄프, 폴리올레핀 성분의 친환경 펄프-미네랄 합성지 제조용 조성물로 제조한 합성지를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 하나의 목적은 포대용지용 합성지를 제조할 때, 펄프섬유와 합성수지의 배합량의 조절에 의해 파대율에 큰 영향을 미치는 인장강도의 조절이 가능하다는 원리를 적용함으로써 포대의 파대율을 감소시킬 수 있는 중포장용 포대 제조용 펄프-미네랄 합성지의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 하나의 목적은 포대 용지용 합성지의 인장강도, 인열강도, 충격강도는 가로방향과 세로방향의 강도의 차이를 줄이면 가로방향과 세로방향의 찢김 현상이 균일하게 유지되어 파대를 줄이게 된다는 원리에 기초하여 포대 제조용 포대용지를 제조함으로써 크라프트지 포대보다도 파대율을 효과적으로 감소시킨 중포장용 포대 제조용 펄프-미네랄 합성지 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 광물과 폴리올레핀 혼합물에 펄프섬유를 결합제로 사용하는 조합에 의해 달성 된다. 본 발명은 탄산칼슘이 주재료인 광물 15∼60중량부, 펄프 3∼40중량부, 폴리올레핀 수지 28∼75.3중량부, 첨가제 1.5~4중량부로 이루어진 조성물에 의해 달성되며, 상기 조성물을 압출 또는 압축 성형하여 펄프-미네랄 합성지 내지는 필름, 판지를 제조하는 것으로 완성된다. 지금까지는 폴리프로필렌을 주성분으로 한 합성지나 광물과 폴리에틸렌을 주성분으로 한 미네랄 페이퍼는 공개된바 있으나 광물과 합성수지 성분 및 펄프를 배합하여 제조한 펄프-미네랄 합성지는 공개된바 없다.

본 발명 펄프-미네랄 합성지는 중포장용 포장재의 요건인 인장강도, 충격강도 및 인열강도가 기존의 포장재인 크라프트지보다 우수하면서도 지대로 가공시 가격이 저렴한 이점이 있어, 현재 크라프트지가 안고 있는 강도 저하 문제의 해결은 물론 합성수지를 원료로한 합성지보다도 생산원가를 절감할 수 있는 효과가 있어 중포장용 포장재로의 광범위한 사용이 기대된다. 본 발명 펄프-미네랄 합성지는 또한 외부 환경의 변화, 즉 기후적, 물리적 환경 변화에 따라 내용물이 변질되거나 파손되는 것을 방지하는 효과가 크다. 게다가 본 발명 합성지는 종이보다도 친환경적이고 제조시 공해를 유발하지도 않는다.

특히 본 발명 펄프-미네랄 합성지는 펄프 종이가 갖는 인쇄성, 절첩성과 적재, 보관에 적합한 표면의 부드러움과 미끄럼 방지와 피피우븐이 갖는 질김성을 동시에 가지고 있는 것이 특징인데, 기능면에서는 자외선 차단 및 내화, 내유, 방수, 방습 효과가 뛰어나 외부의 공기나 습기에 영향을 많이 받는 화학제품용 포대나 식품용, 사료용 포대로 매우 적합하고, 내구성도 우수한 특징이 있어 장기간 보관해야 하는 제품의 포장재로도 널리 쓰일 수 있다.

본 발명 합성지로 포대를 제조하면, 굳이 호첨식이나 봉제타입으로 가공할 필요가 없고, 상하를 열실링 및 핫멜트식으로 마무리할 수가 있어 원가절감 및 제조시간의 단축에도 큰 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 본 발명 합성지는 표면이 미끄럽지 않아 적재, 운송, 보관에 적합하고 불에도 잘 타지 않아 난연재로서의 활용도 기대된다.

본 발명 펄프-미네랄 합성지로 포장재를 생산할 경우, 중포장용 포장재인 크라프트지를 사용할 때 보다는 10~20%, 산업용 포장재인 피피우븐합지(내장필름삽입) 포장재를 사용할 때 보다는 15~30%의 제조원가가 절감되는 이점도 있다.

그리고, 본 발명 펄프-미네랄 합성지의 주원료인 천연 석회석이 국내의 부존자원으로 매우 풍부하여 조달이 용이할 뿐만아니라, 이와 같이 국내 부존자원과 재활용펄프의 사용은 원자재 수입 억제에 따른 수입대체 효과가 크며, 사용 후에 합성지의 재활용도 용이하여 자원의 재활용 효과도 기대된다. 아울러 본 발명 합성지는 제조시 물을 사용하지 않기 때문에 종이 제조와 달리 수질 오염이 없으며, 이산화탄소 배출도 거의 없어 대기 오염도 발생하지 않는 친환경성 제품인 것이다.

도 1은 본 발명 무중력 혼합기의 구조를 보여주는 단면도
도 2는 본 발명 합성지 인프레이션 성형장치의 개략도
도 3은 본 발명 합성지 T-다이 성형 제조공정 개략도
도 4는 본 발명 라미네이팅 성형장치의 개략도

본 발명은 광물과 합성수지로 이루어진 미네랄페이퍼 제조용 조성물에 있어서, 상기 조성물에 필수구성 성분으로 펄프가 포함되어 있음을 특징으로 한다. 본 발명은 광물과 펄프 및 폴리올레핀의 배합으로 이루어진 펄프-미네랄 합성지 제조용 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 광물 15∼60중량부, 펄프 3∼40중량부, 폴리올레핀 수지 28∼75.3중량부, 첨가제 1.5~4중량부로 구성된 펄프-미네랄 조성물에 의해 달성된다. 본 발명 조성물은 펠렛(pellet) 또는 분말로 제조된 후, 공지의 압출수단을 적용하여 합성지 내지는 필름, 건축 내장재용 판재, 바닥재용 시트(sheet)로 제조될 수 있다. 본 발명에서 사용하는 압출수단으로는, T-다이 성형 또는 인플레이션 성형을 이용해서 종이나 필름, 포장재와 같은 용지의 것 은 단층 또는 2∼3층으로, 벽재나 바닥 판재 등은 3층 이상의 다층으로 제조되며, 필요에 따라 발포시켜 압출하거나 종이 또는 합성수지 필름을 사용해서 표면에 라미네이팅 할 수도 있다(도 4 참조). T-다이 성형으로는 좀더 정밀한 제품(품질이 균일) 제조에, 인플레이션 성형으로는 통필름 제조에 적합하다.

본 발명에 사용되는 고품위 천연 석회석은 석회석, 방해석, 백운석 등의 천연광석을 선별하여 채취한 원광석이고, 그 외의 광물로는 고품위 점토, 규조토, 납석, 이산화티탄 등이 부재료로 사용된다. 이들 광물들은 원래 플라스틱 용기, 자동차용 부품, 전선 피복제 등 성형제품들의 원료가 되는 합성수지의 충전제로 광범위하게 사용되어 왔으며, 광물성 충전제 외에도 목분이 충전제로 사용되기도 한다. 최근에는 전 세계적으로 종이의 사용이 늘어나면서 산림훼손이 심각해지자 부재료인 탄산칼슘 충전제를 주재료로 하는 종이 대용품 개발연구가 꾸준히 진행되어 왔고, 그 결실인 ‘미네랄페이퍼’가 실용화되기에 이르렀음은 앞서 살핀바와 같다. 본 발명 조성물은 순도 90∼95%의 고품위 천연 석회석을 채광하여 분쇄, 분급한 중질탄산칼슘(이하“탄산칼슘”으로 통칭한다)으로, 78㎛ 이하(325메쉬 이상)로 미분쇄 된 것을 주재료로 하며, 포장재의 품위나 용도에 따라서는 10㎛∼60㎛ 이하(423~2,540 메쉬 이상)까지 미분쇄 된 탄산칼슘을 주재료로 사용할 수도 있다. 탄산칼슘의 입자형태는 침상구조(Acicula structure)일 때 다른 성분과 결합이 용이하다, 여기에 점토, 규조토, 납석 및/또는 이산화티탄 등을 분쇄하여 분말로 한 부재료 광물 성분과 펄프 성분으로 쇄목펄프, 볏집펄프, 홍조류(해초)펄프 및/또는 재활용 고지펄프를 배합하여 조성물 성분으로 한다. 볏집펄프, 홍조류펄프는 해섬하여 건조 후에 혼합한다. 폴리올레핀 수지 성분(polymer part)으로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 공중합체를 단독 또는 2 이상을 배합하여 사용한다.

폴리에틸렌 성분은 고밀도폴리에틸렌과 중밀도폴리에틸렌, 저밀도폴리에틸렌을 요구되는 물성(인장강도)에 맞게 배합하여 사용한다. 고밀도 폴리에틸렌을 많이 사용하면 제품의 견고성이 좋아지고, 중밀도폴리에틸렌 및/또는 저밀도폴리에틸렌을 많이 배합하면 신장률이 개선되어 탄성이 좋은 제품을 얻을 수 있다. 아울러 제품 생산시에도 스무스한 작업이 가능하다. 본 발명에 사용하는 쇄목펄프는 리그닌 성분을 다량 함유하고 있어 결착력을 높일 수 있고, 펄프의 이용율도 높일 수가 있다. 일반적으로 제지업계에서 고품질의 종이를 제조할 때에는 리그닌 성분을 제거한 화학펄프를 사용하여 초지하여야 하는데, 그렇지 않고 쇄목펄프를 그대로 사용하면 제지기에서 종이를 뜰 때에 펄프액이 초지망에 엉겨 붙어 어려움을 줄 수 있다. 따라서 본 발명에서와 같이 쇄목펄프를 그대로 사용할 수 있다는 사실은 제조비용의 절감 효과와 더불어 결합력을 높일 수 있고, 아울러 화학적 처리가 생략되기 때문에 화학적 처리에 따른 환경 오염물질의 발생을 줄일 수 있다는 이점도 있게 되는 것이다. 본 발명에서 사용하는 펄프에는 쇄목펄프 이외에도 제지에 통상적으로 사용되는 범용 펄프(올펄프, 재활용 펄프 등)를 사용할 수도 있는데, 특히 재활용 고지펄프(Old Corrugated Container)의 사용이 제조원가면에서 바람직하다. 상기 쇄목펄프, 올펄프, 재활용 고지펄프는 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명에 사용 가능한 재활용 고지펄프(OCC)로는 고지 장섬유 펄프(AOCC), 고지 단섬유 펄프(KOCC)가 있다.

상기 중포장용 용지 원료로 사용하는 주재료 광물로는 일반적으로 천연 석회석을 분급한 순도 95% 이상의 중질탄산칼슘이 적당하나 필름용이나 판재 등의 용도로는 순도 90%이상 탄산칼슘도 무난하다. 이들 제품의 물성 향상을 위해 커프링제와 유기점토가 첨가된다. 상기 첨가제 커프링제와 유기점토는 각 혼합 성분 사이의 계면결합력을 증대시켜 기계적 물성, 입체적 치수 안정성, 열안정성의 향상을 가져오기 위해 필수적으로 포함되어야 할 성분이다.

또한, 포장 내용물의 안전한 보존 및 포장재의 기능성을 부여하기 위해서 기능성 성분이 있는 부재료를 유효량 배합할 수 있는데, 하나 또는 둘 이상을 배합할 수 있다. 상기 기능성 성분으로는 카올린, 황산바륨, 산화아연, 실리카, 탈크, 세그먼트(안료), 이산화규소, 게르마늄, 옥돌, 제올라이트, 규조토, 점토, 이산화티탄 또는 벤토나이트 등이 있으며, 이중에서 선택된 하나 또는 둘 이상을 구성 성분으로 포함할 수 있다. 본 발명 조성물에 들어가는 첨가제로는 정전기방지제 N,N-비스(2-히드록시에틸)스테아릴아민, N(2-히드록시에틸)에틸렌우레아, 윤활제 N-올레일팔미트아미드, 다프라슬립 오피에이(Dapraslip OPA; Italia Italmatchchemicals SpA의 상품명), 커프링제 말레산무수물 그래프트 폴리에틸렌(Fusabond MB100D; 미국 Dupont사 상품명), EM-200[한국 호남석유화학(주) 상품명], neopentyl(diallyl)oxy tri(dioctyl)phosphato titanate(Ken-React CAPOW L12/H; 미국 KENRICH사 상품명), 난연제 암가드 알디원[Amgard Rd1; 한국 (주)ESC 상품명], 발포제 아조디카본아마이드(Azodicarbonamide ADCA), p-톨루엔설포닐하이드라지드(p-Toluenesulfonylhydrazide TSH), 제습제(Dehumidify Agent) CaO 등과 같은 것이 있는데, 상기 첨가제 중에서 선택된 1 또는 2 이상의 첨가제를 포함할 수 있다. 발포제로는 상기 유기발포제 외에도 탄산암모늄, 탄산수소나트륨 등의 무기 발포제도 또한 포함될 수 있다. 정전기방지제, 윤활제, 난연제, 발포제, 커프링제, 제습제 등은 상기 열거한 것 외에도 공지의 균등물로 대체할 수 있음은 자명하다.

본 발명 펄프-미네랄 합성지 조성물은 상기 원료물질들을 조합하여 균질하게 혼합한 후 사용 하거나, 펠렛 형태로 만들어 사용하게 되는데, 이들 성분들, 특히 펄프섬유는 대부분의 다른 성분들과 성상이나 물성, 성질 등이 워낙 판이하여 현재까지 통상의 방법으로는 혼합이 불가능 하였고, 더구나 균질의 조성물을 얻을 수가 없었다. 그런 까닭에 지금까지 누구도 펄프, 탄산칼슘을 혼합물로 하여 종이 원료인 지료로 사용할 생각을 못 했던 것으로 판단된다.

최근 들어 합성수지 제품의 충전제로 목분이 많이 사용되게 되었는데, 목분은 탄산칼슘과 마찬가지로 볼밀 등으로 미세하게 갈아서 분말로 만들면 쉽게 혼합될 수 있으므로 여러 가지 통상의 혼합기로 혼합이 가능하였고, 용이하게 합성수지 메트릭스 성분의 충전제로, 보강제로 사용될 수 있었다. 본 발명 펄프섬유는 분쇄기로 섬유를 잘게 갈아도 혼합기에 들어가면 서로 솜처럼 뭉치게 됨으로 균질한 혼합이 불가능 하였다. 따라서 지금까지 목분과 합성수지 성분을 제지원료로 한다거나 펄프를 균일하게 배합하여 제조한 펄프-미네랄 제지 원료를 만들 수가 없었다. 즉, 목분 합성수지 복합체는 합성수지 성형품 제조에는 적합하나 종이로는 제조할 수 없는 것이어서 본 발명 중포장용 펄프-미네랄 합성지 조성물과는 전혀 상이한 재료라 할 수 있다.

이에 본 발명에서는 4가지 착안점에 기초하여 광물, 합성수지, 펄프를 기본 성분으로 하는 합성지 제조용 조성물울 개발하게 되었는바, 4가지 착안점은 아래와 같다.

착안점 1: 무중력 혼합기를 사용함으로써 상기 문제점, 즉 펄프 섬유의 뭉침현상을 해결 하였는바, 무중력 혼합기를 이용하면 균질의 혼합물을 얻을 수 있겠다는 아이디어에 착안하여 무중력혼합기를 채택, 혼합함으로써 물성이 판이한 원료 조성물의 균질한 혼합을 달성하게 되었다;

착안점 2: 포대의 파대율에 큰 영향을 미치는 인장강도 및 신장률의 조절은 합성지(포대용지)를 제조시 펄프섬유와 합성수지의 배합량에 의해 조절이 가능하다는 원리 즉, 폴리프로필렌의 배합량이 일정하게 유지된 조건하에서 펄프섬유의 배합량을 높이면 인장강도 및 인열강도가 올라가고 반면 신장률은 저하된다. 특히 저밀도 폴리에틸렌의 배합량을 높이면 인장강도 및 인열강도는 저하되는 반면 신장률은 증가한다. 따라서 저밀도 폴리에틸렌의 배합량 조절로 제품의 물성 조절은 물론 제조 공정 중에 걸리거나 배출이 어려운 문제가 생기면 저밀도 폴리에틸렌의 배합량을 늘려 문제 해결이 가능하다. 바람직한 배합량은 프로세싱 조건을 참고하여 예비 실험으로 결정할 수 있다;

착안점 3: 본 발명 합성지는 종이의 단점인 가로방향과 세로방향의 강도차이(섬유 배양상태 및 섬유 길이방향 즉, 섬유가 지류방향으로 놓이기 때문)가 거의 없고, 포대용지에서 중요한 충격강도가 일반 종이보다 특히, 신장지보다도 월등히 높아 파대가 현저히 줄고, 아울러 컬(Curl) 및 와프(Warp)현상 (Curl현상은 얇은 종이에서, Warp현상은 두꺼운 종이에서 처지거나 휘는 현상), 트위스트 컬 현상(종이가 울퉁불퉁 해지는 현상), 후박현상(지류의 차이나 초지기의 오염상태 때문에 종이가 얇아지거나 두꺼워 지는 현상)이 거의 없고, 평활도가 좋아서 포대로 가공시 불량률이 현저히 감소하며, 중첩성(2장을 겹칠 때에 서로 꼭 맞게 겹쳐지는 성질)이 양호하여 파대율을 월등히 줄일 수 있다는 것이다;

착안점 4: 또한 소수성인 합성수지와 친수성인 식물성 펄프섬유는 친화성이 낮아 균질혼합이 어려운데 친수성 및 소수성 부분을 함께 갖고 있는 커프링제의 작용으로 이들 양 성분의 계면결합력이 크게 증가시킬 수 있고, 거기에 나노미터 크기의 유기점토를 소량 첨가하면 유-무기 성분들의 분산 및 분포가 잘 될 수 있도록 도와서 탄산칼슘과도 잘 섞이게 해준다. 이와 같이 커프링제와 유기점토의 병용사용은 합성수지/탄산칼슘/펄프 복합체의 인장강도 및 굴곡강도, 치수안정성을 높여 주고, 각 성분 사이에 그물망 결합을 가능하게 하며, 유기점토와 함께 합성지의 강도를 더욱 높여 준다.

상기 커프링제는 주원료인 합성수지와 펄프 및 탄산칼슘 총량의 0.1∼3중량%, 유기점토는 0.1∼1중량%를 배합한다. 커프링제와 유기점토 배합량은 상기 범위일 때 본 발명 합성지의 기계적 강도(인장 및 충격 내지는 굴곡강도)가 가장 우수하고, 상기 범위를 벗어나면 기계적 강도의 저하를 초래한다.

본 발명 조성물로 합성지를 제조하면 방습성, 방수성, 내구성, 내후성, 내유성, 내약품성, 내절성, 내화성, 마찰력(미끄럼성), 인쇄적성 등이 일반 종이보다 현저하게 개선된 합성지를 얻을 수 있다는 장점이 있다.

원료 물질 중 주재료 및 부재료 성분인 탄산칼슘, 펄프, 합성수지, 커프링제, 유기점토는 무중력 혼합기에서 대류혼합, 확산혼합, 전단혼합의 단계를 거쳐 균질 혼합되어 입자 상태로 배출된 후에 압출성형 공정에 투입된다. 압출성형 공정에서는 균질 배합된 입자상태 그대로 원료 조성물로 사용하거나 또는 펠렛 형태로 만들어 사용하게 된다. 정전기방지제, 윤활제, 난연제, 커프링제, 제습제 등 첨가제는 고체형태의 것은 원료물질과 함께 무중력혼합기에 첨가하거나 펠렛 가공시 첨가하는 것이 효과적이다. 단 제습제는 성형시에 압출기에 투입한다. 펠렛형 제조는 원료물질을 펠렛밀(PELLET MILL)에 투입하여 용융 후, 3∼5㎜ 크기로 펠렛화 하고, 이렇게 제조한 원료물질 조성물을 T-다이 성형(T-다이 압출기) 또는 인플레이션 성형(튜브형 압출기)으로 평량 30∼250ｇ/㎡ 의 펄프-미네랄 합성지, 시트, 평판 또는 판지형태로 만들고, 수냉 및 공냉 방식으로 냉각하여 제조를 완성한다. 서로 중복되는 부분이 있긴 하나 대체로, 평량 30∼160ｇ/㎡ 은 인쇄용지, 필름, 포장지 및 포대용지로, 평량 160∼250ｇ/㎡ 이상은 시트, 판지(Board) 제조에 적합하다.

본발명 합성지의 제조방법은 아래와 같다.

(가) 주재료 광물, 펄프, 합성수지 및 첨가제로 구성된 원료조성물을 무중력 혼합기(100)에 투입하여 대류혼합, 확산혼합, 전단혼합의 순서로 혼합하여 균질 혼합된 입자상태의 입상 합성지 원료 조성물을 만드는 단계;

(나) 상기 균질 혼합된 입상 원료조성물을 펠렛밀에 투입하여 원료물질의 융점보다 높은 온도로 용융 혼합하고 펠렛화 하는 단계;

(다) 상기 원료조성물을 사용하여 인플레이션 성형공정 또는 T-다이 성형공정 방법에 의해 합성지를 제조하는 공정으로 이루어진 펄프-미네랄 합성지의 제조방법.

본 발명 제조공정 중 원료물질의 전처리 공정(무중력 혼합공정)과 T-다이 성형공정 및 인플레이션 성형공정을 단계별로 정리하면 아래와 같다.

시험예

◇ 원료물질 전처리 공정:

도 1을 참조하여, 아래 실시예 1 내지 8에 예시된 혼합비대로 원료물질(주재료 및 부재료 광물, 펄프, 합성수지)을 취하여 무중력 혼합기(100)에 투입한 후, 작동시키면 패들샤프트(112, 114)에 부착된 패들(111, 113)의 작용에 의해 균질 혼합된다;

입상화: 균질 혼합된 입자상태의 원료 물질을 배출(원료물질 ㉮ );

펠렛화: ㉮의 균질 혼합된 원료물질을 트윈스크류형 펠렛밀에 투입하여 용융 혼합하고 펠렛화 한다(원료 펠렛 ㉯ ).

이하 인플레이션 성형공정 및 T-다이형 성형공정을 도면에 의거 구체적으로 설명한다.

◇ 인플레이션 성형공정:

도 2를 참조하여, ① 튜브형 인플레이션 압출기(200)의 호퍼(202)에 상기 ㉮ 의 균질 혼합된 원료물질과 입상(고체) 첨가제를 투입하고 압출부(203)에서 스크류로 혼합하여 압출한다. ② 압출부(203)에서는 온도를 입자상 원료물질의 융점보다 높은 온도(150∼270℃)로 설정하고 혼합, 반죽, 압출 순으로 원료물질을 용융시켜 혼합한다. ③ 용융상태의 원료물질은 압출부로부터 링다이(205)로 이행된 후에 에어링 멘드럴(204)에서 중공이고 환형인 필름관(A)으로 성형되고, 냉각링(206)으로 이행된다. ④ 냉각링(206)을 거쳐 성형된 필름관(A)은 에어링 멘드럴(204)로부터 유입된 바람(공압)에 의해 필름관(A)의 형상을 유지하게 되며, 필름관(A)은 닙로울러(207)를 향해 올라가면서 프레임(도시 안됨)에 결합된 바(bar)형 가이드로울러(210)에 의해 안내됨으로써 공압에 의한 가로방향의 연신과 닙로울러(207)에서 잡아당기는 힘에 의한 세로방향의 연신이 동시에 이루어지게 된다(이축연신) ⑤ 이축연신 된 필름관(A)은 가이드로울러(208)로 이행되고, 리와인더(209)에 감겨지는 것으로 합성지 통필름의 제조가 완성된다.

◇ T-다이 성형공정:

도 3을 참조하여, ① T-다이압출기(300)의 호퍼(311)에는 상기 ㉯의 원료 펠렛을 투입한다. 투입된 원료물질은 대응하는 스크류혼합기에 의해 T-다이(310) 내부통로로 이행되고, ② 이어서 매니폴드부(313)에서 합쳐져서 홈형상의 랜드부(도시 안됨)를 거쳐 합성지의 두께를 제어하기 위한 립부 및 압출구(312)를 통과하여, 평판 또는 판지로 성형된다. ③ 성형된 판지는 냉각로울러(314)에서 냉각되고, 연신로울러(315)에서 가로연신(CD) 후, 연신기(316)에서 세로연신(MD)으로 이축연신을 행한다. ④ 이렇게 이축연신이 완료되면, 필요에 따라 코로나 방전수단(317)에 의거 코로나 방전을 행하고, 리와인더(318)에 감아서 합성지 제조를 완성한다.

상기 인플레이션 압출공정 및 T-다이형 압출공정에서 사용되는 원료 상태는 동일하며, 양쪽 다 균질 혼합된 원료물질(전처리 공정에서 배출된 ㉮)을 그대로 사용할 수도 있고, 펠렛 형태인 ㉯로 만들어 사용할 수도 있다. ㉮를 사용하는 경우는 주로 현장에서 바로 사용할 때이고, ㉯를 사용하는 경우는 원료 조성물을 이동시켜(장거리 운송 등) 사용할 때 사용하게 된다(㉯를 이동시키면 원료 조성물 중의 비중차이에 따라 분리가 되므로 균질혼합이 깨어질 수 있다). 생성된 합성지는 필요에 따라 단층 또는 2∼4층의 다층 제품으로 제조된다.

도 4는 본 발명 라미네이팅기(400) 개략도로서 합성지는 롤(401)에서 풀려나와 코오터(402)를 통과하며 프라이머 코팅되고, 건조기(403)를 통과한다. 접착제는 공급기(404)에서 공급되며, 라미네팅소재는 공급롤(406)로부터 공급되고, 냉각 압착롤(405)에서 합지되어 리와인더(407)에 감겨진다.

이하 실시예에 의거 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 본 실시예는 본 발명을 좀더 이해하기 쉽도록 하기 위한 목적일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하려는 것이 아님을 밝혀둔다.

[실시예 1]

광물 18중량부(15중량부의 탄산칼슘, 2중량부의 규조토, 1중량부의 이산화티탄), 20중량부의 쇄목펄프(리그닌을 다량 함유하고 있는 것), 57중량부의 폴리에틸렌(5중량부의 고밀도폴리에틸렌, 10중량부의 중밀도폴리에틸렌, 42중량부의 저밀도폴리에틸렌), 1.5중량부의 폴리프로필렌과 3.5중량부의 첨가제[0.7중량부의 말레산무수물 그래프트 폴리에틸렌(Fusabond MB100D), 0.3중량부의 다프라슬립 오피에이(Dapraslip OPA), 0.5중량부의 유기 점토, 2중량부의 CaO]의 조합으로 구성된 조성물을 사용하여 평량 80ｇ/㎡ 의 펄프-미네랄 합성지를 제조하였다.

[실시예 2]

광물 15중량부(12중량부의 탄산칼슘, 1중량부 규조토, 1중량부의 이산화티탄, 1중량부의 세그먼트), 40중량부의 펄프[천연펄프(All Pulp) 20중량부, 장섬유고지(AOCC) 20중량부, 3중량부의 고밀도폴리에틸렌, 2중량부의 중밀도폴리에틸렌, 37중량부의 저밀도폴리에틸렌, 1중량부의 폴리프로필렌, 4중량부의 첨가제[0.5중량부의 말레산무수물 그래프트 폴리에틸렌(Fusabond MB100D), 0.5중량부의 다프라슬립 오피에이(Dapraslip OPA), 0.8중량부의 유기 점토, 0.2중량부의 암가드 알디원(Amgard Rd1), 2중량부의 CaO]의 조합으로 구성된 펄프-미네랄 조성물을 사용하여 평량 80ｇ/㎡ 의 펄프-미네랄 합성지를 제조하였다.

[실시예 3]

광물 30중량부(26중량부의 탄산칼슘, 4중량부의 규조토), 10중량부의 장섬유고지(AOCC), 17중량부의 고밀도폴리에틸렌, 15중량부의 중밀도폴리에틸렌, 25중량부의 저밀도폴리에틸렌, 1중량부의 폴리프로필렌, 4중량부의 첨가제[0.7중량부의 말레산무수물 그래프트 폴리에틸렌(Fusabond MB100D), 0.5중량부의 다프라슬립 오피에이(Dapraslip OPA), 0.8중량부의 유기 점토, 2중량부의 CaO]의 조합으로 구성된 펄프-미네랄 조성물을 사용하여 평량 80g/㎡의 펄프-미네랄 합성지를 제조하였다

[실시예 4]

광물 25중량부(17중량부의 탄산칼슘, 7중량부의 점토, 1중량부의 이산화티탄), 3중량부의 천연펄프, 2중량부의 고밀도폴리에틸렌, 3중량부의 중밀도폴리에틸렌, 68.8중량부의 저밀도폴리에틸렌, 1.5중량부의 폴리프로필렌, 3.7중량부의 첨가제[0.7중량부의 말레산무수물 그래프트 폴리에틸렌(Fusabond MB100D), 0.4중량부의 다프라슬립 오피에이(Dapraslip OPA), 0.6중량부의 CaO, 2중량부의 발포제]의 조합으로 구성된 펄프-미네랄 조성물을 사용하여 평량 80ｇ/㎡ 의 펄프-미네랄 합성지를 제조하였다.

[실시예 5]

25중량부의 탄산칼슘, 35중량부의 천연펄프(All Pulp), 38중량부의 폴리프로필렌, 2.5중량부의 첨가제[0.8중량부의 말레산무수물 그래프트 폴리에틸렌(Fusabond MB100D), 0.5중량부의 다프라슬립 오피에이(Dapraslip OPA), 0.5중량부의 유기 점토, 0.7중량부의 CaO]의 조합으로 구성된 펄프-미네랄 조성물을 사용하여 평량 80ｇ/㎡ 의 펄프-미네랄 합성지를 제조하였다.

[실시예 6]

45중량부의 광물(42중량부의 탄산칼슘, 3중량부의 규조토) 25중량부의 볏집펄프, 28중량부의 생분해성 폴리에틸렌, 3중량부의 첨가제[0.8중량부의 말레산무수물 그래프트 폴리에틸렌(EM-200), 0.5중량부의 다프라슬립 오피에이(Dapraslip OPA), 1중량부의 정전방지제(N,N-비스(2-히드록시에틸)스테아릴아민), 1중량부의 유기점토, 0.7중량부의 CaO]의 조합으로 구성된 펄프-미네랄 조성물을 사용하여 평량 80ｇ/㎡ 의 펄프-미네랄 합성지를 제조하였다.

[실시예 7]

60중량부의 광물(53중량부의 탄산칼슘, 5중량부의 납석(pyrophyllite), 2중량부의 이산화티탄), 10중량부의 천연펄프(All Pulp), 27.5중량부의 저밀도폴리에틸렌, 1중량부의 폴리프로필렌, 1.7중량부의 첨가제[0.5중량부의 말레산무수물 그래프트 폴리에틸렌(EM-200), 0.4중량부의 다프라슬립 오피에이(Dapraslip OPA), 3중량부의 암가드 알디원(Amgard Rd1), 0.2중량부의 유기 점토, 0.6중량부의 CaO〕의 조합으로 구성된 펄프-미네랄 조성물을 사용하여 평량 80ｇ/㎡ 의 펄프-미네랄 합성지를 제조하였다.

[실시예 8]

48중량부의 광물(35중량부의 탄산칼슘, 9중량부의 납석(pyrophyllite), 2중량부의 이산화티탄, 2중량부의 세그먼트), 10중량부의 천연펄프(All Pulp), 10중량부의 유리섬유, 2중량부의 중밀도폴리에틸렌, 27중량부의 저밀도폴리에틸렌, 1.5중량부의 폴리프로필렌, 1.6중량부의 첨가제[0.3중량부의 말레산무수물 그래프트 폴리에틸렌(neopentyl(diallyl)oxy tri(dioctyl)phosphato titanate(Ken-React CAPOW L12/H), 0.4중량부의 다프라슬립 오피에이(Dapraslip OPA), 0.6중량부의 CaO, 0.3중량부의 유기 점토] 조합으로 구성된 펄프-미네랄 조성물을 사용하여 평량 80ｇ/㎡ 의 펄프-미네랄 합성지를 제조하였다.

이렇게 제조한 합성지의 인장강도 및 인열강도, 충격강도 등을 KS M7501:2004 시험법에 따라 시험하고 그 결과를 표 1에 나타내었다. 파대율은 평량 80g/㎡ 합성지 3장(일반 크라프트지 포대와 동일)을 사용해서 제조한 포대에 사료를 팩킹하여 화물트럭에 실을 때, 팩킹에서부터 상차시까지의 파대가 발생하는 비율을 측정하여 나타낸 것이다[화물트럭(11톤)에 450포 상차시 기준].

[표 1]

* 비교예 1은 탄산칼슘과 폴리에틸렌으로 제조한 합성지(일본 특개평11-277623호에 따른 제품: 일명 ‘미네랄페이퍼', 평량 186g/㎡ -시중에서 구입; 평량 80g/㎡로 환산)

** 비교예 2는 올펄프와 장섬유고지를 8:2로 배합하여 제조한 포대용지 ‘크라프트’지(KS규격 제품 평량 80g/㎡)

상기 표 1로 알 수 있는 바와 같이, 일반 크라프트지(비교예 2)는 가로방향과 세로방향의 인장강도(36:70)의 차이가 크기 때문에 중포장용 포대의 파대율이 상승하는 원인이 된다. 반면 본 발명 포대용지는 가로방향과 세로방향의 강도의 차이가 비슷하여서(107:109, 실시예 1), 파대율을 현저히 줄일 수 있는 장점이 있다. 비교예 1의 경우, 충격강도(가로 1537, 세로 1564) 및 신장율(가로 1537/9.6=160.1, 세로 1564/9.7=161.2)은 본 발명 합성지 신장율(실시예 1; 가로 5.2, 세로 5.3)에 비해 월등하나 인장강도와 인열강도가 약해서 파대가 많이 발생할 수밖에 없다. 즉, 본 발명에서는 합성지의 가로방향 인장강도와 세로방향 인장강도를 비슷하게 제조함으로써 포대의 파대율을 줄이는 효과를 달성할 수 있도록 하였다.

본 발명 펄프-미네랄 합성지는 중포장용 포장재의 요건인 인장강도, 충격강도 및 인열강도가 기존의 포장재인 크라프트지보다 우수하면서도 포대 제조단가로 보면 가격이 저렴한 이점이 있다. 실제 포장지 1장의 단가로는 크라프트지가 저렴하나 크라프트지 3장이 들어갈 것을 본 발명 합성지로는 1장만 사용하면 되고, 또 크라프트지 포대는 내용물 장입 후에 포대의 상, 하를 봉제 또는 호첨식(밀가루, 시멘트 포대) 등의 수단으로 마무리해야하나, 본 발명은 핫멜트 또는 실링 기타 접착하는 방법만으로 간단히 마무리할 수가 있다. 이와 같이 현재 크라프트지가 안고 있는 강도 저하 문제의 해결은 물론 생산원가도 절감할 수 있는 효과가 있으며 중포장용 포장지로의 광범위한 사용이 기대된다.

특히, 본 발명 펄프-미네랄 합성지는 외부 환경의 변화, 즉 기후적, 물리적 환경 변화에 따라 내용물이 변질되거나 파손되는 것을 방지하기 위하여 사용하는 피피우븐합지 포대나 크라프트지와 필름을 합지한 포대 등 산업용 포장지 모두를 대체할 수 있는 포장지이다.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 본 발명 펄프-미네랄 합성지는 펄프 종이가 갖는 인쇄성, 절첩성, 적재, 보관에 적합한 표면의 부드러움과 미끄럼의 정도와 피피우븐이 갖는 질김성 등을 동시에 가지고 있는 것이 장점인데, 기능면에서는 자외선 차단 및 내화, 내유, 방수, 방습 효과가 뛰어나 외부의 공기나 습기에 영향을 많이 받는 화학제품용 포대나 식품용, 사료용 포대, 곡물지대 및 시멘트 포대로 매우 적합하고, 내구성도 우수하여, 장기간 보관해야 하는 제품의 포장재로도 널리 쓰일 수 있다.

본 발명 펄프-미네랄 합성지는 충격강도를 요하는 외부 포장용 박스 용지로 사용이 가능할 뿐 아니라 내화성 건물 내장재나 바닥재, 농촌 비닐하우스 용 비닐 등 다용도로 사용이 가능하다.

100: 무중력 혼합기 112, 114: 패들샤프트
111, 113: 패들 200: 인플레이션 압출기
201, 202: 호퍼 203: 압출기
204: 유압펌프 206: 냉각관
207: 리딩로울러 208: 리와인더
209: 에어링 멘드럴 210: 가이드바
211: 프레임 213, 214: 냉각팬
300: T-다이압출기 310: T-다이
311, 312, 313: 호퍼 311’,312’, 313’: 압출기
314: 냉각로울러 315: 연신로울러
316: 연신기 316: 코로나 방전수단
400: 라미네이팅기 402: 코오터
403: 건조기 404: 배합제 공급기
406: 라미네팅소재 공급롤 405: 냉각 압착롤

Claims (11)

1. 광물과 합성수지로 이루어진 미네랄 합성지 제조용 조성물에 있어서,
   상기 조성물에 펄프가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 펄프-미네랄 합성지 제조용 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 광물 15∼60중량부, 펄프 3∼40중량부, 폴리올레핀 수지 28∼75.3중량부, 커프링제, 유기점토 또는 기능성 첨가제 1.5~4중량부로 이루어진 펄프-미네랄 합성지 제조용 조성물.
3. 제2항에 있어서, 상기 광물은 탄산칼슘에 이산화티탄, 점토, 규조토, 납석, 유리섬유 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 성분이 배합된 광물임을 특징으로 하는 펄프-미네랄 합성지 제조용 조성물.
4. 제2항에 있어서, 상기 펄프는 쇄목펄프, 올펄프, 볏집펄프, 재활용 펄프 중에서 선택한 하나 또는 둘 이상의 성분인 것을 특징으로 하는 펄프-미네랄 합성지 제조용 조성물.
5. 제2항에 있어서, 상기 폴리올레핀 수지는 고밀도폴리에틸렌, 중밀도폴리에틸렌, 저밀도폴리에틸렌, 폴리프로필렌 중에서 선택한 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 펄프-미네랄 합성지 제조용 조성물.
6. 제2항에 있어서, 상기 첨가제에는 정전방지제, 윤활제, 난연제, 발포제, 제습제 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펄프-미네랄 합성지 제조용 조성물.
7. 제1항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펄프-미네랄 조성물에는 유효량의 카올린, 황산바륨, 산화아연, 실리카, 탈크, 세그먼트, 이산화규소, 옥돌, 제올라이트 또는 벤토나이트 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펄프-미네랄 합성지 제조용 조성물.
8. 상기 제7항의 펄프-미네랄 합성지 제조용 조성물을 사용해서 인플레이션 성형공정 또는 T-다이 성형공정 방법으로 제조한 합성지.
9. (가) 주재료 광물, 펄프, 합성수지 및 첨가제로 구성된 원료조성물을 무중력 혼합기(100)에 투입하여 대류혼합, 확산혼합, 전단혼합의 순서로 혼합하여 균질 혼합된 입자상태의 입상 합성지 원료 조성물을 만드는 단계;
   (나) 상기 균질 혼합된 입상 원료조성물을 펠렛밀에 투입하여 원료물질의 융점보다 높은 온도로 용융 혼합하고 펠렛화 하는 단계;
   (다) 상기 원료조성물을 사용하여 인플레이션 성형공정 또는 T-다이 성형공정 방법에 의해 합성지를 제조하는 공정으로 이루어진 펄프-미네랄 합성지의 제조방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 제조방법은 펄프섬유와 폴리프로필렌의 배합량을 높이면 합성지의 인장강도 및 인열강도가 늘어나고, 폴리에틸렌 배합량을 높이면 신장률이 늘어나는 원리를 이용하여 포대의 파대율을 감소시키는 방법을 적용함으로써 고강도의 합성지를 제조하게 됨을 특징으로 하는 펄프-미네랄 합성지의 제조방법.
11. 제9항에 있어서, 상기 제조방법은 포대 용지용 합성지의 인장강도, 인열강도, 충격강도의 가로방향과 세로방향의 강도의 차이를 줄이면 가로방향과 세로방향의 찢김 현상이 균일하게 유지되어 파대를 줄이게 된다는 원리에 기초하여 포대 제조용 합성지를 제조함으로써 포대의 파대율을 줄일 수 있음을 특징으로 하는 펄프-미네랄 합성지의 제조방법.

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