KR20200114477A - 기능성 합성수지 필름 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기능성 합성수지 필름 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 혼합건조기에 합성수지 92 중량%, 착색안료 5%, 광물질 3%를 투입한 후 분당 250회전속도로 하여 혼합한 후, 상기 압출성형단계(S300) 전 상기 혼합된 원료를 건조에서 투입하여 70℃의 온도에서 12시간간 열풍건조를 한 후, 12시간 자연 건조하는 혼합건조단계(S100); 혼합된 원료를 압출성형기 넣어 압출성형하되, LDPE(Low Density Polyethlene)소재는 160℃~180℃의 온도에서 성형하고, HDPE(High Density Polyethylene) 및 PP(Poly Propylene)소재는 200℃~220℃의 온도에서 압출성형하는 압출성형단계(S200); 가공장치를 이용한 가공단계(S300); 권취기와 절단기를 이용한 권취 및 절단단계(S400); 인쇄기를 이용한 인쇄단계(S500); 로 이루어져, 일반적인 합성수지 필름의 한계를 벗어난 친환경소재의 합성수지필름으로서 다이옥신 제거, 독성가스 제거, 항살균, 항산화, 탈취기능이 발현되는 친환경소재의 합성수지를 생산하는 것으로 택배포장용 비닐, 의류포장용 비닐, 식품포장용 비닐 등으로 활용되며 정부가 요구하는 품질기준을 충족시킬 수 있으며, 필요에 따라서 다양한 용도로 사용할 수 있는 관리성을 부여할 수 있는 유용한 발명인 것이다.

Description

기능성 합성수지 필름 및 그 제조방법{Functional synthetic resin film and manufacturing method thereof}

본 발명은 기능성 합성수지 필름 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 합성수지 칩에 각각의 친환경소재(광물질)를 첨가하여 다이옥신 제거, 독성가스 제거, 항살균, 항산화, 탈취기능이 발현되는 친환경소재의 합성수지를 생산하는 기능성 합성수지 필름 및 그 제조방법에 관한 기술이다.

현재 국내에서는 여러 분야에서 기능성 합성수지를 생산함이 활발하게 추진되고 있으며, 이러한 기능성 합성수지를 많이 생산하고 있으나, 상기한 기능성 소재의 합성수지는 무분별하고 검증 되지 않은 소재를 사용하여 합성수지를 개발하고 있다.

또한, 기존의 기능성 합성수지는 고가로 생산이 되기에 소비시장의 한계가 있다.

우선 종래의 기술들을 살펴보면,

등록번호 제10-1904674호(특) 150℃에서 용융되는 폴리에틸렌수지 90중량%와;, 폴리프로필렌수지 5중량%와;, 500~600℃에서 고체에서 기체로 승화되는 입자 크기 1㎛의 요오드 분말 5중량%를 준비하는 제1단계; 준비된 상기 조성물(폴리에틸렌수지, 폴리프로필렌수지, 요오드분말)을 비닐제조시스템의 압출부에 투입하여 150℃의 열과 교반스크류로 고르게 교반 및 용융하면서 압출부의 다이헤드로 이송하여 원통 형상의 비닐로 압출하는 제2단계; 압출부에서 원통형으로 압출되어 나오는 비닐 내부로 블로우장치에 의한 공기를 주입하여 비닐을 경화시키면서 상기 비닐을 0.025~0.1mm 두께로 제조토록 하는 제3단계; 제3단계에서 얻은 비닐을 스파크방전장치로 경유시킨 후 권취롤러에 권취하여 완성하되, 스파크방전장치에서 이송되는 비닐 표면으로 스파크를 일으켜 500~600℃의 고열로 비닐 내부의 요오드분말이 고체에서 기체로 승화되게 하고 또 그 승화작용으로 비닐표면에 1㎛ 크기의 통기공이 다량 형성되도록 하는 제4단계로 이루어지게 함을 특징으로 하는 기능성 비닐의 제조방법에 관한 기술이다.

등록번호 제10-1067409호(특) 폴리염화비닐 수지 60 ~ 80 중량%, 폴리에테르에테르케톤 5 ~ 20 중량%, 탄산칼슘 2 ~ 4 중량%, 탄소나노물질 0.5 ~ 1.5 중량% 및 폴리(메타)아크릴레이트 2 ~ 8 중량%, 실란계 커플제 1 ~ 5 중량% 및 항균 성분으로 은 나노가 담지된 제올라이트 0.005 ~ 0.1 중량%, 아연이 담지된 제올라이트 0.05 ~ 4 중량%, 및 원적외선 방사 세라믹 분말 4 ~ 10 중량%를 함유하는 것으로, 상기 탄소나노물질은 입경, 섬유 직경 또는 층 두께가 200nm 미만인 탄소 나노입자, 20nm 미만인 탄소나노튜브 및 탄소나노섬유, 또는 200nm 미만의 층상 탄소 나노판에서 선택되는 1종 이상의 것임을 특징으로 하는 탈취 기능성 폴리염화비닐 수지 조성물에 관한 기술이다.

그러나, 상기한 방법들은 비닐제조방법 및 수지조성물에 관련한 기술로써, 광물질을 포함한 기능성 비닐 제조방법에 대한 언급이 전혀 없다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출해낸 것으로서, 사회적 문제로 제기 되는 유해독성의 합성수지 비닐필름을 친환경소재로 제작함으로 사회적인 환경문제를 해결할 수 있도록 하는 기능성 합성수지 필름 및 그 제조방법을 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로 완성해낸 것이다.

이에 본 발명은, 혼합건조기에 합성수지 92 중량%, 착색안료 5%, 광물질 3%를 투입한 후 분당 250회전속도로 하여 혼합한 후, 상기 압출성형단계(S300) 전 상기 혼합된 원료를 건조에서 투입하여 70℃의 온도에서 12시간간 열풍건조를 한 후, 12시간 자연 건조하는 혼합건조단계(S100); 혼합된 원료를 압출성형기 넣어 압출성형하되, LDPE(Low Density Polyethlene)소재는 160℃~180℃의 온도에서 성형하고, HDPE(High Density Polyethylene) 및 PP(Poly Propylene)소재는 200℃~220℃의 온도에서 압출성형하는 압출성형단계(S200); 가공장치를 이용한 가공단계(S300); 권취기와 절단기를 이용한 권취 및 절단단계(S400); 인쇄기를 이용한 인쇄단계(S500); 로 이루어지는 것을 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기능성 합성수지 필름 및 그 제조방법에 의하면, 일반적인 합성수지 필름의 한계를 벗어난 친환경소재의 합성수지필름으로서 다이옥신 제거, 독성가스 제거, 항살균, 항산화, 탈취기능이 발현되는 친환경소재의 합성수지를 생산하는 것으로 택배포장용 비닐, 의류포장용 비닐, 식품포장용 비닐 등으로 활용되며 정부가 요구하는 품질기준을 충족시킬 수 있으며, 필요에 따라서 다양한 용도로 사용할 수 있는 관리성을 부여할 수 있는 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 공정순서도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 시험성적서
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 시험성적서

본 발명은 합성수지 칩에 각각의 친환경소재(광물질)를 첨가하여 다이옥신 제거, 독성가스 제거, 항살균, 항산화, 탈취기능이 발현되는 친환경소재의 합성수지를 생산하는 기능성 합성수지 필름 및 그 제조방법을 제공한다.

이하, 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성 및 작용에 대하여 도 1 내지 도 3을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 기능성 필름제조방법은 혼합건조기, 압출성형기, 가공장치, 권치기, 절단기, 인쇄기를 사용하여 제조되고, 그 제조방법으로는 혼합건조기에 합성수지 92 중량%, 착색안료 5%, 광물질 3%를 투입한 후 분당 250회전속도로 하여 혼합한 후, 70℃의 온도에서 12시간간 열풍건조를 한 후, 12시간 자연 건조하는 혼합건조단계(S100); 혼합 건조된 원료를 압출성형기 넣어 압출성형하되, LDPE(Low Density Polyethlene)소재는 160℃~180℃의 온도에서 성형하고, HDPE(High Density Polyethylene) 및 PP(Poly Propylene)소재는 200℃~220℃의 온도에서 압출성형하는 압출성형단계(S200); 가공장치를 이용한 가공단계(S300); 권취기와 절단기를 이용한 권취 및 절단단계(S400); 인쇄기를 이용한 인쇄단계(S500);로 이루어진다.

상기 혼합건조단계(S100)는 주재료로써 합성수지인 LDPE, HDPE, PP 소재 중 어느 하나의 합성수지 92 중량%, 착색안료 5중량%, 광물질 3중량%를 혼합건조기에 투입한 후, 상기 혼합기건조기의 내부에 구성되는 스크류 등의 혼합하기 위한 장치의 RPM속도는 분당 250RPM으로 회전되도록 하여 상기 합성수지, 착색안료, 광물질을 혼합하게 되며, 이때, 상기 혼합건조기에는 최종 완성되는 비닐의 품질향상을 위하여 일정의 첨가제를 첨가하여 혼합하게 되며, 상기 혼합을 위한 온도로는 혼합 시 사용되는 통상의 온도를 적용하게 된다.

여기서, 상기 혼합건조기에서는 일정시간 동안 혼합한 후, 광물질과 합성수지의 혼합 시 우수품질의 합성수지생산을 위하여 필수적으로 70℃의 온도에서 12시간간 열풍건조를 하고, 그 후에는 12시간 자연 건조하여 최종 24시간 건조를 통해 혼합 건조된 원료를 얻게 된다.

상기 건조의 경우 열풍건조의 경우 배합 시 첨가되는 첨가제를 용융시켜서 상기 합성수지, 착색안료, 광물질이 잘 융화되지 못함 또는 잘 융화되어 혼합된 것을 건조시켜, 경과시키는 역할을 함과 아울러, 상기 자연건조의 경우, 별도의 열풍을 주지 않고 자연적으로 상기 혼합된 원료를 건조시키게 된다.

이러한, 자연건조는 필요에 따라서 그 시간을 선택적으로 달리 할 수가 있으나, 가장 바람직하게는 70℃에서 12시간 열풍건조 후 12시간간 자연 건조하는 것이 가장 바람직하다.

또한, 본 발명의 혼합건조단계(S100)에서 혼합되는 광물질은 제올라이트, 벤토나이트, 규조토 중 어느 하나 또는 선택적으로 선정 혼합하여 이루어지고 필요에 따라서 기타 다른 광물질을 포함할 수도 있다.

상기 혼합건조단계(S100)에서 일반적인 합성수지와 착색안료 및 첨가제만을 이용하여 만들어지는 종래의 비닐과 달리, 본 발명에서는 광물질을 더 포함하게 됨으로써, 다이옥신 제거, 독성가스 제거, 항살균, 항산화, 탈취기능을 가질 수 있는 기능성 비닐을 제조하는 초석이 되고, 이미 알려진 바와 같이 항산화작용, 항균(멸균), Co2제거 및 중금속흡착에 탁월한 효과를 가져 그 효과를 극대화시킬 수가 있게 된다.

한편, 상기 혼합건조를 통해 얻은 원료를 압출성형기에 넣은 후 성형하되, 최초, 혼합건조단계(S100)에서 주재료로 혼합되는 합성수지의 종류에 따라서 상기 압출성형의 조건을 서로 상이하게 하여 제조할 수가 있다.

먼저, LDPE(Low Density Polyethlene)소재는 160℃~180℃의 온도에서 성형하고, HDPE(High Density Polyethylene) 및 PP(Poly Propylene)소재는 200℃~220℃의 온도에서 압출 성형한다.

상기 HDPE(High Density Polyethylene)소재의 경우 이미 알려진 바와 같이 같은 부피에 들어있는 분자량이 LDPE(Low Density Polyethlene)보다 더 많아 탄성력이 없는 뻣뻣한 느낌으로 늘어나지 않고 강도가 우수한 걸로 알려져 있고, 무광택재질에 늘어짐이 없으며 접착력이 우수하다.

상기 LDPE(Low Density Polyethlene)는 부드러운 느낌에 유광택 재질로 인장력이 뛰어난 제품으로 힘을 주어서 늘어남에 있어 HDPE(High Density Polyethylene)보다 인장력이 좋은 것으로 알려져 있고, 유광택 재질로 박스포장용으로 많이 사용되고 있다.

여기서, 종래의 LDPE(Low Density Polyethlene)소재는 압출성형 시 온도인 150~170℃ HDPE(High Density Polyethylene) 및 PP(Poly Propylene)소재는 180~200℃의 온도로 압출성형하는 것이 일반적이지만, 본 발명의 압출성형단계(S200)에서 상기한 종래의 LDPE(Low Density Polyethlene), HDPE(High Density Polyethylene), PP(Poly Propylene)의 소재들보다 20~30℃높은 온도로 압출 성형하여 제조하게 된다.

상기 압출성형단계(S200) 후에는 가공장치를 이용한 가공단계(S300)를 수행하게 되는데, 이때, 최초 혼합건조단계(S100)에서 혼합 시, 합성수지의 종류인 HDPP, LDPP, PP에 따라서 가공이 상이하게 이루어진다.

그 후에는 상기 권취기를 이용하여 가공된 비닐을 권취기에 권취하게 되고, 권취한 후에는 절단기를 이용하여 원하는 형태 및 크기로 절단하는 절단단계(S400)를 수행하게 된다.

상기 절단단계(S400)를 수행한 후에는 절단된 비닐의 표면에 별도의 마크 등을 인쇄하는데 이때 인쇄기는 1도~8도까지 사용자 지정에 따른 인쇄작업인 인쇄단계(S500)를 수행하게 되고, 필요에 따라 선택적으로 재단 및 최종적으로 완성된 기능성 비닐에 대한 검사를 수행하고 출하하게 된다.

여기서, 상기 검사의 경우 각각의 단계별로 검사를 수행하게 되며 최종 제품이 완성된 후 최종적인 전체적인 검사단계를 수행하게 된다.

상기한 바와 같은 제조방법을 통해 제조된 비닐의 시험결과를 보면 다음과 같다.

본 발명에 따른 기능성 합성수지 필름 및 그 제조방법에 의하면, 일반적인 합성수지 필름의 한계를 벗어난 친환경소재의 합성수지필름으로서 다이옥신 제거, 독성가스 제거, 항살균, 항산화, 탈취기능이 발현되는 친환경소재의 합성수지를 생산하는 것으로 택배포장용 비닐, 의류포장용 비닐, 식품포장용 비닐 등으로 활용되며 정부가 요구하는 품질기준을 충족시킬 수 있으며, 필요에 따라서 다양한 용도로 사용할 수 있는 관리성을 부여할 수 있는 유용한 발명인 것이다.

S100 : 혼합건조단계 S200 : 압출성형단계
S300 : 가공단계 S400 : 권취 및 절단단계
S500 : 인쇄단계

Claims (2)

1. 혼합건조기에 합성수지 92 중량%, 착색안료 5%, 광물질 3%를 투입한 후 분당 250회전속도로 하여 혼합한 후, 상기 압출성형단계(S300) 전 상기 혼합된 원료를 건조에서 투입하여 70℃의 온도에서 12시간간 열풍건조를 한 후, 12시간 자연 건조하는 혼합건조단계(S100);
   혼합된 원료를 압출성형기 넣어 압출성형하되, LDPE(Low Density Polyethlene)소재는 160℃~180℃의 온도에서 성형하고, HDPE(High Density Polyethylene) 및 PP(Poly Propylene)소재는 200℃~220℃의 온도에서 압출성형하는 압출성형단계(S200);
   가공장치를 이용한 가공단계(S300);
   권취기와 절단기를 이용한 권취 및 절단단계(S400);
   인쇄기를 이용한 인쇄단계(S500); 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기능성 합성수지 필름 제조방법.
   
2. 제 1항의 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 기능성 합성수지 필름 제조방법.
   
   

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