KR20160043449A

KR20160043449A - 수축 필름 및 이를 이용한 수축 포장 방법

Info

Publication number: KR20160043449A
Application number: KR1020140137846A
Authority: KR
Inventors: 박윤희
Original assignee: 박윤희
Priority date: 2014-10-13
Filing date: 2014-10-13
Publication date: 2016-04-21
Also published as: KR101642194B1

Abstract

저온에서 수축 가능하고, 이지 컷 특성이 우수한 수축필름 및 이를 이용한 수축포장 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 수축필름은 열에 의해 수축되는 수축필름으로서, 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)을 포함하며, 길이 방향으로 일축 연신되어 있되, 무연신 상태 대비 길이 방향으로 300~800% 연신되어 있고, 수축온도가 130~150℃이고, 수축 후 길이 방향으로 40 N/mm² 이상의 인장강도 및 150% 이하의 신장율을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

수축 필름 및 이를 이용한 수축 포장 방법 {SHRINK FILM AND METHOD OF SHRINK PACKAGING USING THE SAME}

본 발명은 수축필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수축포장을 위한 터널 온도를 기존보다 30℃ 정도 낮출 수 있고, 폭 방향으로의 이지컷(easy cut) 특성이 우수한 수축필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

예를 들어, PET 병들을 6개, 9개 등을 단위로 한 제품을 포장할 때에는 비닐 포장이 많이 이용되고 있다. 이러한 비닐 포장을 위해서 주로 수축필름이 이용된다. 수축 필름의 경우, 수축 포장 공정에서 열에 의해 수축이 발생하는 필름으로, 단시간에 수축 포장 공정이 가능한 장점이 있다.

수축 필름의 특징 중 하나는 수축 후 인장강도 및 인열강도가 매우 높아, 쉽게 찢어지거나 파손되지 않는 장점이 있다. 그러나, 수축 필름의 이러한 장점은 포장 해체를 위해 컷팅을 수행하는 작업자에게는 오히려 단점으로 작용한다. 즉, 컷팅을 수행하는 작업자들은 단시간 내에 수축된 포장 필름을 컷팅하여 포장을 해체하여야 하나, 수축된 포장 필름의 인열강도가 높은 관계로 수축된 필름이 쉽게 컷팅이 되지 않아, 컷팅을 수행하는 작업자에게는 이러한 높은 인열강도가 단점으로 작용하는 것이다.

본 발명에 관련된 배경기술로는 대한민국공개특허공보 제10-2010-0117765호(2010.11.04. 공개)에 개시된 순간온수기를 이용한 수축필름포장기가 있다.

본 발명의 목적은 수축 온도를 낮출 수 있고, 이지 컷 특성이 우수한 수축 필름을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기의 수축 필름을 이용한 수축 포장 방법을 제공하는 것이다.

상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 수축 필름은 열에 의해 수축되는 수축필름으로서, 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)을 포함하며, 길이 방향으로 일축 연신되어 있되, 무연신 상태 대비 길이 방향으로 300~800% 연신되어 있고, 수축온도가 130~150℃이고, 수축 후 길이 방향으로 40 N/mm² 이상의 인장강도 및 150% 이하의 신장율을 갖는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 수축필름은 미연신 상태에서 0.90~0.935 g/cm³의 밀도를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수축필름은 수축 후 폭 방향 인열강도가 250g/mil 이하일 수 있다.

또한, 상기 수축필름은 헥센을 포함하는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)으로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 수축필름에는 헥센이 4~8중량% 포함되어 있는 것이 바람직하다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 수축 필름은 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)을 포함하며, 길이 방향으로 일축 연신되어 있되, 무연신 상태 대비 길이 방향으로 300~800% 연신되어 있는 수축필름을 제품에 감싼 후, 열이 공급되는 수축 터널에서 수축시켜 제품 포장을 수행할 수 있다.

이때, 상기 수축은 130~150℃에서 10초 이내에 수행될 수 있다.

종래 LDPE 기반의 수축 필름의 경우, 수축 온도가 170℃ 정도이고, 15초 이상의 수축 시간이 요구되었으나, 본 발명에 따른 수축 필름의 경우, LLDPE를 기반으로 한 결과, 수축 온도가 140℃ 정도이고, 10초 이내의 단시간에 수축이 가능하였다.

아울러, 본 발명에 따른 수축 필름의 경우, 수축 후 우수한 인장강도 및 인열강도를 나타낼 수 있음과 동시에 신장률이 낮아 제품 포장 후 핸들링시 늘어짐이 적어서 운반이 용이한 장점이 있다.

특히, 본 발명에 따른 수축 필름의 경우, 수축 후 폭 방향으로 낮은 인열강도를 나타내어, 폭 방향으로 이지 컷(easy cut) 특성이 우수한 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수축 필름을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 수축 필름이 수축되어 포장된 제품을 나타낸 것이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수축 필름 및 이를 이용한 수축 포장 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 수축 필름을 개략적으로 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 수축 필름은 전술한 바와 같이, 열에 의해 수축되는 수축필름이다.

본 발명에 따른 수축 필름은 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)을 포함하며, 도 1의 (b)와 같이 길이 방향(도 1의 가로 방향)으로 일축 연신되어 있되, 무연신 상태(도 1의 (a) 상태)의 길이 대비 길이 방향으로 연신되어 있으며(L2>L1), 연신 정도는 300~800%이다.

종래 수축 필름에 이용된 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)의 경우, 배향성이 없는 관계로, 연신이 대략 100~200% 정도에 불과하였으며, 연신의 한계로 인하여 인장강도가 30N/m² 정도에서 한계를 나타내었다. 또한, 배향성이 없는 관계로, 수축 후 이지 컷 특성이 좋지 못하였다.

그러나, 본 발명에서는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 기반의 수축 필름을 이용한 결과, 길이방향 배향에 의해 길이 방향으로 300~800%까지 연신이 가능하여 수축후 인장강도가 40 N/mm² 이상으로, 크게 향상될 수 있었으며, 이러한 높은 인장강도에 의해 150% 이하의 신장율을 나타내었다. 이러한 높은 인장강도를 통하여 포장시 제품 무게가 크더라도 문제되지 않으며, 낮은 신장율을 통하여 제품 포장 후 핸들링시 늘어짐이 작아, 제품 운반 과정 등이 용이하다. 특히, 길이 방향으로의 배향으로 인하여, 수축 후 폭 방향(도 1의 세로 방향)으로의 인열강도가 250g/mil 이하를 나타낼 수 있는데, 이러한 낮은인열 강도를 통하여, 폭 방향으로의 이지 컷 특성이 향상될 수 있다.

아울러, 종래 수축 필름의 경우, 대부분 170℃ 정도에서 수축 공정이 가능하고, 수축 시간, 특히 폭 방향의 수축시간이 15초 이상이 소요되었으나, 본 발명에 따른 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)을 포함하며, 길이 방향으로 300~800% 연신된 수축 필름으로 수축 공정을 수행한 결과, 상대적으로 낮은 130~150℃에서 수축 공정이 가능하고, 또한 폭 방향으로도 10초 이내의 단시간에 수축이 가능하였는 바, 전력 소모를 줄일 수 있으며, 수축 공정 현장의 실내온도 낮출 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 수축필름은 미연신 상태에서 0.90~0.935 g/cm³의 밀도를 갖는 것이 바람직하다. 밀도가 0.935 g/cm³을 초과하는 경우 연신 과정에서 필름 파단이 발생할 수 있고, 밀도가 0.90 g/cm³ 미만일 경우, 강도 확보가 어려워질 수 있다.

본 발명에 따른 수축 필름은 보다 구체적으로 헥센을 포함하는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)으로 형성될 수 있다. 헥센은 코모노머(comonomer)로서 작용하며, 이러한 헥센이 포함된 LLDPE의 경우, 전술한 바와 같이 우수한 강도를 발휘할 수 있다.

상기 헥센은 수축 필름 전체 중량에 대하여 4~8중량% 포함되어 있는 것이 바람직하다. 헥센의 첨가량이 4중량% 미만일 경우, 그 첨가 효과가 미미하며, 헥센이 8중량%를 초과하는 경우, 폭 방향으로의 이지 컷 특성이 크게 저하될 수 있다.

본 발명에 따른 수축 포장 방법은 열이 공급될 수 있는 수축 터널에서 수행된다. 열은 히터의 직,간접 형태로 공급될 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 수축 포장 방법은 수축 터널 입구에서 수축 필름을 제품에 감싸면서 수축 필름의 폭방향 슬리팅을 수행하고, 수축 터널 내부에서 히터의 직,간접열이 공급됨으로써 수축 필름이 수축된 후, 냉각되는 과정으로 수행될 수 있다.

이때, 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 수축 필름의 경우 낮은 온도에서 수축이 가능한 바, 130~150℃에서 10초 이내에 수축이 수행될 수 있다. 이를 통하여, 높은 생산성을 발휘할 수 있고, 에너지 절감 및 작업 현장의 온도를 낮출 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 수축 필름이 수축되어 포장된 제품을 나타낸 것이다. 상기와 같은 수축 포장 공정에 의하여, 제품(210)은 수축된 상태의 필름(220)에 포장되어 있다. 이때, 전술한 바와 같이, 본 발명의 수축 필름은 수축 후 폭 방향으로 낮은 인열강도를 가질 수 있어, 도 2에 예시된 컷팅 라인(225)과 같이 폭 방향으로 쉽게 컷팅이 가능하다.

실시예

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.

1. 시편의 제조

(1) 실시예 1

6중량%의 헥센이 첨가된 LLDPE 필름으로서, 밀도가 0.92g/cm³인 필름을 500% 일축 연신하여 수축 필름을 제조 하였다.

제조된 수축 필름을 음료 제품에 감싼 후 수축 터널에 투입하여, 140℃에서 9초동안 수축 포장을 수행하였다. 포장된 상태의 필름의 두께는 54㎛이었다.

(2) 비교예 1

15중량%의 헥센이 첨가된 LDPE 필름으로서 밀도가 0.92g/cm³인 필름을 500% 일축 연신하여 수축 필름을 제조 하였다.

제조된 수축 필름을 음료 제품에 감싼 후 수축 터널에 투입하여, 170℃에서 16초동안 수축 포장을 수행하였다. 포장된 상태의 필름의 두께는 54㎛이었다.

2. 물성평가

실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 포장된 상태의 필름에 대하여 물성을 평가하여, 표 1에 나타내었다.

[표 1]

표 1을 참조하면, 실시예 1에 따른 수축 필름의 경우, 비교예 1에 따른 수축 필름에 비하여 인장강도가 60% 증가하였으며, 신장률이 54% 감소한 것을 볼 수 있다. 이를 통하여 실시예 1에 따른 수축 필름의 경우, 강도가 더 우수하면서도 신장율이 낮아 취급에 용이하다고 볼 수 있다.

특히, 표 1을 참조하면, 비교예 1에 비하여 실시예 1의 폭방향 인열강도가 현저히 낮은 것을 볼 수 있다. 이를 통하여, 실시예 1의 경우, 이지 컷 특성이 매우 우수하여, 포장 해체시 보다 용이하다고 볼 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.

210 : 제품
220 : 수축 필름(수축된 상태)
225 : 컷팅 라인

Claims

열에 의해 수축되는 수축필름으로서,
선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)을 포함하며,
길이 방향으로 일축 연신되어 있되, 무연신 상태 대비 길이 방향으로 300~800% 연신되어 있고,
수축온도가 130~150℃이고, 수축 후 길이 방향으로 40 N/mm² 이상의 인장강도 및 150% 이하의 신장율을 갖는 것을 특징으로 하는 수축필름.
제1항에 있어서,
상기 수축필름은 미연신 상태에서 0.90~0.935 g/cm³의 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 수축필름.
제1항에 있어서,
상기 수축필름은 수축 후 폭 방향 인열강도가 250g/mil 이하인 것을 특징으로 하는 수축필름.
제1항에 있어서,
상기 수축필름은 헥센을 포함하는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)으로 형성되고,
수축필름 전체 중량에 대하여 헥센이 4~8중량% 포함되는 것을 특징으로 하는 수축필름.
선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)을 포함하며, 길이 방향으로 일축 연신되어 있되, 무연신 상태 대비 길이 방향으로 300~800% 연신되어 있는 수축필름을 제품에 감싼 후, 열이 공급되는 수축 터널에서 수축시켜 제품 포장을 수행하는 것을 특징으로 하는 수축포장 방법.
제1항에 있어서,
상기 수축필름은 헥센을 포함하는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)으로 형성되고,
수축필름 전체 중량에 대하여 헥센이 4~8중량% 포함되는 것을 특징으로 하는 수축포장 방법.
제5항에 있어서,
상기 수축은 130~150℃에서 10초 이내에 수행되는 것을 특징으로 하는 수축포장 방법.