KR910008884B1 - 폴리부틸렌 테레프탈레이트 포장대 - Google Patents

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폴리플라스틱스 가부시끼가이샤
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Abstract

내용 없음.

Description

폴리부틸렌 테레프탈레이트 포장대
본 발명은 열살균이 필요한 포장대(包裝袋)에 관한 것이다. 상세히 설명하면, 오물이나 폐기물을 포장한 채로 뜨거운 공기, 증기 또는 뜨거운물로 고온 살균처리에 적합한 오물처리용 포장대에 관한 것이다.
폐기물 포장이나 식품 그밖의 물품 포장대로는 폴리에틸렌 대(Polyethylene bag)가 사용되어 왔다. 그러나 병원 같은 곳에서 폐기되는 오물(혈액, 체액, 배설물등)의 포장인 경우는 고온 살균 처리되어야 하며 한편 식품포장에 있어서도 열처리하여야 하는데, 즉 포장전체를 130℃이상으로 열처리하지 않으면 안되는데, 폴리에틸렌대는 열저항성이 약하므로 파열된다. 이러한 폐단을 피하기 위하여 폴리프로필렌대의 대체 사용을 시도하였으나, 폴리프로필렌은 열저항성이 있기는 하나 기체 투과율이 크기 때문에 이를 오물 포장으로 사용할 경우, 처리 과정에서 불쾌한 냄새를 방출한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 흡착제를 함유하는 폴리에틸렌 필름의 내측대와 폴리프로필렌의 외측대로된 2중층의 수지대를 사용하는데 이것은 매우 값이 비싸서 경제적으로 바람직하지 않다. 열 저항성이 있고, 기체투과억제성이 있으며 향 보존성(香保存性) 있는 필름으로서 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 필름을 사용하기도 하나, 이 필름은 이축연신되어 있기 때문에 단일층 수지 대로는 적합하지 않다.
본 발명자들은 고열처리가 필요한 물질의 포장, 예컨데 병원같은 곳에서 버려지는 오물이나 폐기물의 포장에 적합하면서, 뜨거운 공기, 증기 또는 뜨거운물로 처리하는 고온살균에 대하여 열저항성이 강하고, 살균처리용 불쾌한 냄새를 방출시키지 않는 반면 방향보존성이 탁월하게 포장물을 지속시킬 수 있는 기체투과 억제성이 강한 수지대를 개발하기 위하여 오랜동안 연구를 계속한 결과 특수 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지의 필름이 이 목적을 달성하는데 매우 적합한 것임을 발견하였다. 본 발명자들은 이 발견을 바탕으로 하여 본 발명을 개발하기에 이르렀다. 이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 따라 두께가 200㎛이고, 산소투과율(oxygen premeation coefficient)이 100℃에서 5×10-10㏄ㆍ㎝(㎠ㆍsecㆍ㎝Hg) 또는 그 이하인 폴리부틸렌 테레프탈레이트가 제공된다. 본 발명의 수지대는 냄새를 밖으로 방출시키지 않으며 내용물을 열처리하는데 적합하다. 고온살균이 필요한 식품이나 폐기물을 포장하여 개구부를 적당한 방법으로 봉함고, 뜨거운 공기, 증기 또는 뜨거운물로 처리하는데 본 발명의 수지대는 매우 적합하다.
본 발명에 있어서, 폴리부틸렌 테레프탈레이트는 반복단위가 부틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 폴리에스테르를 말한다. 구체적으로 기술하면, 폴리부틸렌 테레프탈레이트는 테레프탈산과 1, 4-부타디올이 축합한 폴리에스테르이거나, 저급알콜 에스테르이다. 폴리부틸렌 테레프탈레이트의 공중합체도 사용할 수 있다. 열가소성 수지와 열경화성 수지에 통상 사용되는 부가제, 예컨데 가소제, 안정제(예 : 산화방지제, 자외선 흡수제), 항정전기제, 계면활성제, 화염방지제, 화염억제조제, 유동성개선제(예 : 윤활유, 결정촉진제, 즉 핵형성제)등을 본 발명의 목적이 저해되지 않는한 적당히 사용할 수 있다. 또 소량의 다른 열가소성 수지나 무기질 충전제를 필요에 따라 적당히 사용할 수 있다.
본 발명의 폴리부틸렌 테레프탈레이트 필름은 인플레이션법 또는 T형 다이법에 의하여 제조할 수 있다. 인플레이션법에 따라 제조한 필름은 여러가지 점에서 T형 다이법으로 제조한 필름에 비하여 유리하다. 예를들면, 인장강도가 높고, 기체투과 억제성이 좋으며, 적은 비용으로 제조할 수 있다. 따라서 인플레이션법으로 제조한 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 인플레이션 법은 흔히 폴리에틸렌 필름을 제조하는데 이용되는데, 환상의 압출성형 오리피스(orifice)로부터 튜브 모양으로 플라스틱 물질을 압출하고 튜브속으로 공기와 같은 유동체를 불어 넣어 튜브를 부풀게하여 튜브 모양의 필름을 형성시킨다. T형 다이방법에서는 선형 슬리트-형태(slat-shaped)의 압출 성형 오리피스로부터 플라스틱 물질을 압출하여 필름 형상으로 성형시킨다. 인플레이션 법을 생산성에 있어 현저히 우수하나, 사용할 수 있는 합성수지가 제한되어 있다. 즉 아무 합성수지나 인플레이션법에 사용할 수 없기 때문에 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지는 인플레이션 법에 적용할 수 없는 것으로 생각하여 왔다. 그러나 고유점도가 1.0이상, 바람직하기로는 1.0 내지 2.5인 폴리부틸렌 테레프탈레이트는 필름으로 압출할 수 있고, 이 필름은 종래 시판된 플라스틱 필름과 대비할 수 있는, 본 발명의 목적에 부합하는 특성을 가진 필름임을 확인하게 되었다. 고유점도가 1.0이하인 폴리부틸렌 테레프탈레이트를 사용하는 경우, 인플레이션 성형 조건을 여러가지로 바꾸어 보아도 필름성형이 어렵다. 요구되는 특성 그밖의 이유로 고유점도 1.0이하인 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지를 사용하여야 할 경우는 T형 다이방법에 따라 제조할 수 있다. T형 다이방법에 있어서도 사용하는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지의 고유점도는 0.5이상의 것이좋고, 특히 바람직한 것은 0.7이상이다. 인플레이션 방법으로 튜브모양의 필름을 제조하여, 튜브 모양의 필름을 소정길이로 절단한후, 한쪽끝을 열 봉합(heat-sealing)하여 포장대를 싼값으로 쉽게 제조할 수 있다. 또 인플레이션 방법으로 냉각처리 없이 제조한 필름은 불투명하기 때문에 내용물이 보이지 않어, 오물이나 폐기물을 포장하는데 사용하는 포장대로 매우 적합하다.
한편, 이 포장대는 인장강도가 높고, 기체투과 억제성 및 방향 보존성이 좋아서 매우 유용하다.
본 발명의 필름, 특히 인플레이션 법으로 제조한 필름은 열저항성이 높고, 오물이나 폐기물을 포장하는데 사용할 경우, 충분한 강도와 기체투과 억제성을 나타내며, 냄새를 발산시키지 않고 좋은 열안정성을 보인다. 따라서 본 발명의 필름은 이러한 형태의 포장대로서 적합하다. 즉 본 발명의 포장대는 기체투과 억제성이 훌륭할뿐 아니라 기계적 강도가 높고 증기나 열수 처리를 하여도 이들 특성이 떨어지지 않는다.
특히 이들 필름의 두께는 10 내지 200㎛이고 산소투과율은 100℃에서 5.0×10-10㏄ㆍ㎝/(㎠ㆍsecㆍ㎝Hg) 또는 그이하(ASTM D-1434 방법에 따라 측정한 것)이다. 바람직하기로는 두께가 20 내지 100㎛이고, 산소투과율이 3.0×10-10㏄ㆍ㎝/(㎠ㆍsecㆍ㎝Hg)이하의 것이다.
고열공기, 증기 또는 열수 처리후 포장대를 냉각할 경우 인장강도와 신장도(elongation)의 감소비율(23℃, 상대습도 50%의 조건에서)이 20%이하, 바람직하기로는 10%이하이어야 한다. 산소투과율이 상기 수준을 초과할 경우는 처리 과정에서 냄새의 방출이 현저하여지고, 인장강도와 신장도의 감소율이 20%를 초과할 경우는 포장대의 파열가능성이 높아진다. 위와 같은 조건하의 고온에서 측정한 폴리프로필렌의 산소투과율은 1.1×10-8㏄ㆍ㎝/(㎠ㆍsecㆍ㎝Hg)이어서 폴리프로필렌 필름은 폴리부틸렌 테레프탈레이트 필름보다 효용성이 떨어지고, 악취의 방출이 현저하다.
본 발명의 포장대는 두께가 10 내지 200㎛, 바람직하기로는 20 내지 100㎛이다. 두께가 10㎛이하일때는 이형태의 포장대로서 요구되는 상기 온도의 기계적 강도(인장강도, 신장도, 파열강도등)를 충분히 유지하기 어렵다. 뚜 두께가 200㎛이상일때는 개구부터 단부 봉함이 어려워지고, 유연성이 떨어진다. 이와 같이 폴리부틸렌 필름의 강도는 다른 열가소성수지(예 : 폴리에틸렌, 폴리프로필렌)에 비하여 같은 두께에서 5.6배나 강하다. 따라서 폴리부틸렌 테레프탈레이트 필름의 포장대는 두께를 감소시킬 수 있기 때문에 경제적으로 유리하다. 본 발명 포장대는 습기 투과도가 7×10-3gㆍm/㎡일인것이 바람직하다.
본 발명의 포장대는 바깥쪽에서 고열공기, 열수 또는 수증기로 살균처리하지 않으면 안되는 악취의 폐기물을 포장하는데 사용한다. 처리에 있어 본 발명의 포장대는 습기 투과성이 좋기 때문에 살균시간을 단축시킬 수 있다. 살균처리는 120° 내지 128℃의 포화 수증기로 15 내지 40분간 실시할 수 있다. 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 필름의 인장강도는 온도의존성이 폴리프로필렌 수지 필름에 비하여 적기 때문에 고열 살균후 고온 상태에서 바로 빼낼 수 있기 때문에 살균처리가 단순화된다. 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 필름의 인장강도는 폴리프로필렌 필름의 것보다 60℃에서 3배가량이나 강하고, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 필름의 60℃에서의 인장강도는, 폴리프로필렌 필름의 상온(23℃)에서의 인장강도보다 높다. 다음에 실시예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하고자 하는데, 이들로 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1 및 비교실시예 1과 2]
두께 70㎛, 길이 1m, 폭 5㎝, 고유점도 1.4(25℃에서 O-클로로페놀 용액을 사용하여 측정한것), 산소투과율 2.0×10-10㏄ㆍ㎝/(㎠ㆍsecㆍ㎝Hg)의 인플레이션 성형 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)필름 포장대와, 위와 같은 크기의 산소투과율 1.1×10-8㏄ㆍ㎝/(㎠ㆍsecㆍ㎝Hg)의 인플레이션 성형폴리프로필렌(PP)필름 포장대와, 위와 같은 크기의 산소투과율 2.5×10-8㏄ㆍ㎝/(㎠ㆍsecㆍ㎝Hg)의 인플레이션 성형폴리프로필렌(PE)필름 포장대를 130℃의 열수 또는 수증기로 오토클레이브내에서 30분 처리한후 꺼내어 25℃, 상대습도 50%에서 방치한다. 통상의 방법(참조 : JIS Z-1702)으로 인장강도와 신장도를 각각 측정한다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure kpo00001
위에서 볼수 있는 바와 같이, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 필름의 포장대는 열수처리나 수증기 처리 후에도 인장강도와 신장도와 보존된다. 폴리부틸렌 테레프탈레이트 필름 포장대는 같은 두께의 폴리프로필렌 필름 포장대에 비하여 강도가 2 내지 2.5배나 강하다. 따라서 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름의 포장대인 경우는 폴리프로필렌 필름 포장대 두께의 2분의 1이하로서 강도를 유지할 수 있다.
[실시예 2 및 비교실시예 3과 4]
두께 70㎛, 길이 1m, 폭 50㎝, 고유점도 1.4(25℃, O-클로로페놀을 사용하여 측정) 및 산소투과율 4.5×10-10㏄ㆍ㎝/(㎠ㆍsecㆍ㎝Hg)의 인플레이션 성형 폴리부틸렌 테레프탈레이트 필름 포장대, 비교실시예 1에서 사용한 포장대 그리고 방향 차단성 폴리에틸렌 필름 포장대(두께 70㎛)를 비교 실시예 1의 포장대 안쪽에 구성시킨 포장대에 각각 병원에서 폐기한 환자의 배설물, 혈액 및 체액등을 스며들이게 한 2㎏의 솜과 천을 채운다. 각각 시험 포장대의 기구부를 130℃에서 소정시간 수증기 열처리한다. 냄새의 투과 여부, 포장대의 형태변화 및 살균상태를 검사한다.
그 결과를 표 2에 나타난다.
모든 시험 포장대가 살균상태는 양호하다. 그러나 폴리프로필렌 필름의 경우만이 냄새를 투과시켜, 냄새를 차단하는 폴리에틸렌 필름의 내측 포장대를 겸용하지 않으면 안된다. 따라서 폴리부틸렌 테레프탈레이트 포장대가 가장 실용성이 높다.
[표 2]
Figure kpo00002
[실시예 3 및 비교실시예 5]
두께 30㎛, 길이 20㎝, 폭 10㎝ 및 산소 투과율 3.0×10-10㏄ㆍ㎝/(㎠ㆍsecㆍ㎝Hg)의 인플레이션 성형의 폴리부틸렌 테레프탈레이트 필름 포장대에, 0.5g의 스카톨(3-메틸인돌)이나 트리메틸아민을 흡착시킨 2g의 솜을 넣고, 열 봉합한다. 이 시험포장대를 데시케이터에 넣어 23℃, 상대습도 50%하에 보존한다. 4시간 간격을 냄새를 확인하고, 냄새가 처음 확인되는 시간을 검사한다. 비교시험으로, 산소투과율 1.1×10-8㏄ㆍ㎝/(㎠ㆍsecㆍ㎝Hg)의 인플레이션 성형의 폴리프로필렌 필름 포장대에 위와 동일한 물건을 넣고, 같은 조건하에 검사한다.
그 결과를 표 3에 나타낸다.
[표 3]
Figure kpo00003
[실시예 4 및 비교실시예 6]
두께 70㎛이고 산소투과율이 2.0×10-10㏄ㆍ㎝/(㎠ㆍsecㆍ㎝Hg)인 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름과, 두께 70㎛이고 산소투과율이 1.1×10-8㏄ㆍ㎝/(㎠ㆍsecㆍ㎝Hg)인 폴리프로필렌 필름에 대하여 각기 여러가지 다른 온도에서 인장강도를 시험한다.
그 결과를 표 4에 나타낸다.
표에서 볼 수 있는 바와 같이, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름의 인장강도는 여러 온도에서 폴리프로필렌 필름보다 약 3배나 강하고, 폴리부틸렌 테레프탈레이트의 인장강도는 온도에 대한 의존성이 작다. 즉 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름은 폴리프로필렌 필름보다 열저항성이 우월하다.
[표 4]
Figure kpo00004
[실시예 5-6 및 비교실시예 7]
두께 60㎛, 길이 500㎜, 폭 700㎜인 녹색의 상업용 폴리프로필렌 포장대와, 두께 30㎛, 길이 500㎜, 폭 700㎜, 100℃에서의 산소투과율 2.0×10-10㏄ㆍ㎝/(㎠ㆍsecㆍ㎝Hg) 습기투과도 1.0×10-3(gㆍm/㎡일)인 녹색의 폴리부틸렌 테레프탈레이트 포장대 그리고 두께 60㎛, 길이 500㎜, 폭 700㎜, 100℃에서의 산소투과율 2.0×10-10㏄ㆍ㎝/(㎠ㆍsecㆍ㎝Hg) 습기투과도 10×10-3(gㆍm/㎡ㆍ일)인 녹색의 폴리부틸렌 테레프탈레이트 포장대에 각각 천, 종이, 솜, 가아제 및 폴리프로필렌으로 만든 약 3㎏의 시린지(Syringe)를 채워 넣는다. 여기에 또 살균상태를 알 수 있는 생물학적 지시제(indicator) 배지를 넣고, 개구부 끝을 나일론의 결속 리본으로 무끈다. 이를 시험 포장대를 표 5에 나타낸 기간과 온도를 살균 처리한다. 처리후 55℃에서 48시간 배지상에서 배양한다. 증가는 ″+″로 나타냈고 무증가는 ″-″로 나타낸다. 악취의 방출은 7사람의 관능시험인이 확인한다. 시험결과를 표 5에 나타낸다.
[표 5]
Figure kpo00005

Claims (6)

  1. 두께가 10 내지 200㎛이고, 산소투과율이 100℃에서 5.0×10-10㏄ㆍ㎝/(㎠ㆍsecㆍ㎝Hg) 또는 그 이하인 폴리부틸렌 테레프탈레이트 포장대.
  2. 제1항에 있어서, 인플레이션 성형법으로 제조한 실린더 모양의 필름 한쪽끝을 열봉함(heat-sealing)하여 형성한 폴리부틸렌 테레프탈레이트 포장대.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지의 고유점도가 0.1이하인 폴리부틸렌 테레프탈레이트 포장대.
  4. 제1항에 또는 제2항에 있어서, 오물을 포장하고 살균처리한 폴리부틸렌 테레프탈레이트 포장대.
  5. 제1항 내지 제4항의 어느 한 항에 있어서, 포장대 개구부를 봉함하고, 고열공기 수증기 또는 열수로 살균처리한 폴리부틸렌 테레프탈레이트 포장대.
  6. 제1항에 있어서, 습도 투과율이 7×10-3gㆍm/㎡ㆍ일인 폴리부틸렌 테레프탈레이트 포장대.
KR1019890013785A 1988-10-05 1989-09-25 폴리부틸렌 테레프탈레이트 포장대 KR910008884B1 (ko)

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