KR20210124013A - 항균성 열수축 필름의 제조방법 및 이로부터 제조된 항균성 열수축 필름을 포함하는 항균봉투 - Google Patents

항균성 열수축 필름의 제조방법 및 이로부터 제조된 항균성 열수축 필름을 포함하는 항균봉투 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열가소성 수지를 호퍼부에 투입하여 실린더를 통해 가열 용융시키는 제1 단계; Ag+를 포함하는 항균제와 베이스 수지를 혼합한 마스터배치를 투입하는 제2 단계; 및 상기 제1 단계에서 가열 용융시킨 열가소성 수지와 제2 단계에서 투입된 마스터배치를 T-다이 압출하여 항균 필름을 제조하는 제3 단계;를 포함하는 항균성 열수축 필름의 제조방법, 및 이에 따라 제조한 항균성 열수축 필름을 포함하는 항균 봉투에 관한 것이다.

Description

항균성 열수축 필름의 제조방법 및 이로부터 제조된 항균성 열수축 필름을 포함하는 항균봉투{Manufacturing method for antibacterial heat shrinkable film and antibacterial envelope comprising antibacterial heat shrinkable film prepared therefrom}
본 발명은 항균성 열수축 필름의 제조방법 및 이로부터 제조된 항균성 열수축 필름을 포함하는 항균봉투에 관한 것이다.
열수축 필름은 연신 배향 후 일정한 온도에서 다시 연신 전의 형태로 수축되려고 하는 특성이 있다. 열수축필름은 상온 20~25도 이하의 온도에서는 수축이 일어나지 않으나 그 이상의 온도에서는 수축이 일어나는 현상을 이용하는 것이다. 이러한 현상은 일정수준 이상의 분자사슬 길이를 가지는 폴리머 들은 연신에 의하여 잔류응력이 생기고, 잔류응력을 가지고 있는 상태에서 일정이상의 열량을 공급할 때 잔류 응력을 해소하기 위하여 수축이 일어나게 된다.
열수축 필름은 우리의 일상 생활과 밀접한 관계에 있으므로, 개인 위생 및 공중 위생 차원에서 열수축 필름에 항균 기능을 부여하기 위한 시도가 있어 왔다. 특히, 최근 전염성이 높은 바이러스의 출현에 따른 질병에 대한 위험성이 증가함에 따라 개인 위생과 더불어 타인과의 접촉이 많은 공공 공간에서의 항균에 대한 요구가 급증하고 있다.
종래에 열가소성 수지와 항균제를 첨가한 마스터배치(masterbatch)를 압출기 호퍼에 투입한 다음, 스크류의 피딩존(feeding zone)을 거치면서 용융시킨 후 다이스를 통하여 압출시키고 냉각, 권취함으로써 항균성 열수축 필름을 얻고 있다.
그런데, 상기한 종래의 항균성 열수축 필름 제조방법에 따라 제조한 항균성 열수축 필름은 항균제가 필름 표면에만 균일하게 분산되지 않아 항균 효과를 나타내는데 한계가 있어 왔다.
본 발명은 항균성 열수축 필름의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 항균성 및 살균성이 부여된 항균 봉투를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 봉투가 세균에 오염되지 않게 하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 봉투를 접촉하는 사람들이 세균에 감염되지 않게 하기 위한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는
열가소성 수지를 호퍼부에 투입하여 실린더를 통해 가열 용융시키는 제1 단계; Ag+를 포함하는 항균제와 베이스 수지를 혼합한 마스터배치를 투입하는 제2 단계; 및 상기 제1 단계에서 가열 용융시킨 열가소성 수지와 제2 단계에서 투입된 마스터배치를 T-다이 압출하여 항균 필름을 제조하는 제3 단계;를 포함하는 항균성 열수축 필름의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 상기 항균성 열수축 필름의 제조방법에 따라 제조한 항균성 열수축 필름을 포함하는 항균 봉투를 제공한다.
본 발명에 따르면 항균 효과가 우수한 항균성 열수축 필름을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 항균 효과가 우수한 항균 봉투를 제조할 수 있다.
본 발명에 따라 제조한 항균 봉투는 봉투 표면에 Ag+ 항균제가 균일하게 분산된 필름을 구비하므로, 유효한 항균 및 살균효과를 지속적으로 나타낼 수 있어, 봉투의 세균 감염 및 봉투로 인한 세균 전파를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 항균 봉투에 포함되는 항균 필름의 제조방법에 사용되는 압출기를 모식적으로 나타낸 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 다른 정의가 없다면, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
또한 본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, “위에” 또는 "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치하는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 위쪽에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
본 발명에 기술되는 용어 ‘항균’이란 세균과 곰팡이(진균)을 포함하는 미생물에 저항하는 효능을 말한다. 여기서 ‘저항’이란 균을 죽이는 살균과 균 발생을 억제하는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 항균 봉투에 포함되는 항균 필름의 제조방법에 사용되는 압출기를 모식적으로 나타낸 것이다.
본 발명의 일 실시예는, 열가소성 수지를 호퍼부에 투입하여 실린더를 통해 가열 용융시키는 제1 단계; Ag+를 포함하는 항균제와 베이스 수지를 혼합한 마스터배치를 투입하는 제2 단계; 상기 제1 단계에서 가열 용융시킨 열가소성 수지와 제2 단계에서 투입된 마스터배치를 티다이를 이용하여 공압출하여 항균 필름을 제조하는 제3 단계;를 포함하는 항균성 열수축 필름의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 항균성 열수축 필름은, 도 1에 도시되는 바와 같은 호퍼부(60), 실린더부(70), T-다이(90) 직전에 구비되는 첨가물 투입구(80) 및 T-다이(T-Die)(90)를 포함하는 압출기를 이용하여 제조할 수 있다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 본 발명에서 항균 마스터배치는 T-다이 직전에 구비된 첨가물 투입구(80)를 통해 투입될 수 있다.
상기 열가소성 수지는 PE(PolyEthylene), PVC(Poly Vinyl Chloride), PP(PolyproPylene), TPU(Thermo Plastic PolyUrethanes) 또는 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)일 수 있다.
따라서, 상기 항균 필름은 열수축 필름일 수 있다.
상기 마스터배치는 항균 마스터배치로서, Ag+를 포함하는 항균제와 베이스 수지를 혼합한 것일 수 있다.
상기 Ag+를 포함하는 항균제는, 은-알긴산염(Ag-alginate) 항균제, 은-제올라이트(Ag-zeolite) 항균제 등일 수 있다.
은(Ag)은, Ag+ 형태로 균의 세포벽과 결합하여 에너지 이동을 방해하거나 세포 내에 침투한 경우에는 단백질의 황성분과 결합함으로써 신진대사를 일으키는 효소의 작용을 억제하여 살균 효과를 가지게 된다. 보다 상세하게는, 항균 필름이 공기 중의 수분과 접촉하게 될 때 표면에 존재하는 Ag 항균제에서 Ag+ 이온이 용출되면서 유해 미생물에 대한 항균제로서 작용하게 되며, ppb 농도로 용출되어 지속적인 효과를 가지게 된다. 본 발명의 항균 필름은 Ag+ 이온이 항균 필름의 표면에 균일하게 분산되므로 항균 효과가 극대화될 수 있다.
상기 은-알긴산염(Ag-alginate) 항균제는 수용성 물질로서 미량의 수분에서도 항균 및 탈취효과가 탁월하며, 인체에 무해하며 쉽게 겔화가 촉진되어 접착력을 강화시키고 지속적인 항균효과를 발휘할 수 있어 유리하다.
상기 베이스 수지는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리스티렌(PS), 폴리카보네이트(PC), 폴리아미드(PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머(EVA), 아크릴 수지 및 실리콘계 수지로 선택되어지는 군 중 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 마스터배치는 전체 중량 100 %에 대하여 상기 항균제 2 내지 20 중량% 및 상기 베이스수지 70 내지 97 중량%를 포함하는 것일 수 있다.
상기 항균 마스터배치는 1 내지 10 mm 이하의 길이로 절단된 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 항균 마스터배치는, 은; 폴리프로필렌 수지 또는 폴리에틸렌수지; 및 분산제를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 마스터배치의 용융점 온도는 열가소성 수지의 용융점 온도와 대비하여 -20℃ 내지 +20℃의 차이, 바람직하게는 10℃ 내지 +10℃의 차이로 조절된다. 이를 위해 본 발명에서는, 열가소성 수지를 가열 용융시킨 후 T-다이 직전에 항균 마스터배치를 투입한다.
종래에 열가소성 수지와 항균제 마스터배치의 용융점 온도가 비슷할 경우 필름 표면에 균일하게 분산되지 않는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기와 같은 열가소성 수지와 항균제 마스터배치의 융융점 온도 차이에 따라 호퍼부와 티다이의 온도를 조절하여 항균 필름의 표면으로 항균제가 균일하게 분산되도록 하였다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 상기 열수축성 항균 필름의 제조방법에 따라 제조한 항균 필름을 포함하는 항균 봉투에 관한 것이다.
이하 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
실시예 1: 항균 필름의 제조
열가소성 수지로 PE를 사용하고, Ag-알긴산 및 폴리프로필렌 수지로 이루어진 항균제 마스터배치를 사용하여 Ag-알긴산을 포함하는 항균 필름(Ag+ 함량 : 0.006 중량%)을 제조하였다.
실험예 1 : 표면 분산 여부 시험
하기 표 1과 같이 PE의 용융점 온도와 항균제 마스터배치의 용융점 온도 차이를 -10℃ 내지 +10℃로 하여 실시예 1의 항균 필름을 제조하였다.
레진용융점온도 용융점온도
(유기항균제/무기항균제 마스터배치 용융점온도)		 용융점온도
(유기항균제/무기항균제 마스터배치 용융점온도)		 용융점온도
(유기항균제/무기항균제 마스터배치 용융점온도)		 표면 분산여부
90° 90° 100° 80° ○
95° 95° 105° 85° ○
100° 100° 110° 90° ○
105° 105° 115° 95° ○
110° 110° 120° 100° ○
115° 115° 125° 105° ○
120° 120° 130° 110° ○
125° 125° 135° 115° ○
130° 130° 140° 120° ○
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 항균 필름의 표면으로 항균제가 균일하게 분산되었음을 확인하였다.
실시예 2: 항균 봉투의 제조
상기 실시예 1에서 제조한 Ag-알긴산을 포함하는 항균 필름(Ag+ 함량 : 0.006 중량%)을 봉투에 라미네이팅 코팅하여 항균 봉투를 제조하였다.
실험예 2: 살균 성능의 시험
실시예 2에서 제조한 항균 봉투의 살균 성능을 시험하였다.
시험은 FITI 시험연구원에서 Escherichia coli ATTCC 8739(대장균), klebsiella pnemuniae ATCC 4352(폐렴균), Salmonellla typhimurium KCTC 1925(살모넬라균), Staphylococcus auresu ATCC 6538P(황색포도상구균)을 대상으로 진행되었다.
실험 결과, 제조한 항균 봉투는 대장균에 대해서 은(Ag+) 0.006 중량% 이상의 배양액을 첨가한 타제품에 대비하여 우수한 살균성능을 나타내었으며, 포도상구균에 대해서는 은(Ag+) 0.015 중량%의 배양액을 첨가한 타제품에 대비하여 우수한 항균성능을 나타내었다.
10: 호퍼부, 20: 실린더부, 30: 첨가물 투입구, 40: T-다이, 50: 컷팅부

Claims (7)

  1. 열가소성 수지를 호퍼부에 투입하여 실린더를 통해 가열 용융시키는 제1 단계;
    Ag+를 포함하는 항균제와 베이스 수지를 혼합한 마스터배치를 투입하는 제2 단계; 및
    상기 제1 단계에서 가열 용융시킨 열가소성 수지와 제2 단계에서 투입된 마스터배치를 T-다이 압출하여 항균 필름을 제조하는 제3 단계;를 포함하는 항균성 열수축 필름의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 PE(PolyEthylene), PVC(Poly Vinyl Chloride), PP(PolyproPylene), TPU(Thermo Plastic PolyUrethanes) 또는 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)인 것인 항균성 열수축 필름의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 Ag+를 포함하는 항균제는, 은-알긴산염(Ag-alginate) 항균제 또는 은-제올라이트(Ag-zeolite) 항균제인 것인 항균성 열수축 필름의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 단계의 마스터배치에서 Ag+의 함량은 0.003 중량% 내지 0.01 중량%인 것인 항균성 열수축 필름의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 단계의 마스터배치는 전체 중량 100 %에 대하여 상기 항균제 2 내지 20 중량% 및 상기 베이스수지 70 내지 97 중량%를 포함하는 것인 항균성 열수축 필름의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단계의 열가소성 수지의 용융점 온도를 상기 마스터배치의 용융점 온도와 대비하여 -20℃ 내지 +20℃의 차이로 조절하는 것인 항균성 열수축 필름의 제조방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 제조방법에 따라 제조한 항균 필름이 점착된 항균성 열수축 필름을 포함하는 항균 봉투.
KR1020210000454A 2020-04-03 2021-01-04 항균성 열수축 필름의 제조방법 및 이로부터 제조된 항균성 열수축 필름을 포함하는 항균봉투 KR20210124013A (ko)

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