KR100825638B1 - 합성수지 필름 봉투 제조방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 내열성이 약한 연질 합성수지 필름을 이용하여 봉투를 제조하는 방법에 관한 것이다. 봉투 제조방법은 1) 내열성이 강한 필름의 표면에 박리층을 형성하는 단계, 2) 박리층의 표면에 인쇄층을 형성하는 단계, 3) 내열성이 강한 합성수지 필름의 인쇄층 표면에 내열성이 약한 합성수지 필름을 적층시키는 단계, 4) 내열성이 약한 합성수지 필름의 이면이 서로 접촉되고 두 내열성이 강한 합성수지 필름이 상ㆍ하 가열판에 접촉하도록 상ㆍ하 가열판 사이에 배치하는 단계, 5) 내열성이 강한 합성수지 필름이 부착된 필름 원단을 융착 부분이 밴드 상으로 되도록 가열 압착하는 단계, 6) 내열성이 약한 합성수지 필름 원단으로부터 내열성이 강한 합성수지 필름을 박리층에서 분리하는 단계를 포함하는 방법으로 구성된다.

본 발명에 의하면 내열성이 약한 합성수지 필름으로 봉투를 제작할 때 주연부를 융착할 때 필름에 장력이 가하여져도 봉투의 원형이 유지되고 융착부가 밴드 형으로 융착되므로 융착부가 보강되어 중량물을 수용하는 경우에도 봉투가 파손되지 않게 되는 효과가 있다.

Description

합성수지 필름 봉투 제조방법{Method for preparation of the pouch consisting of the synthetic resin film}

도 1은 내열성이 강한 합성수지 필름으로 봉투를 제작하는데 사용되는 장치의 단면 개략도.

도 2는 제 1도 장치에 의하여 제작된 봉투의 융착부분을 보여주는 융착부분 단면도,

도 3은 내열성이 약한 합성수지 필름으로 봉투를 제작하는데 사용되는 공지된 장치의 단면 개략도.

도 4는 제4도 장치에 의하여 제작된 봉투의 융착 부분 단면도.

도 5는 본 발명에 사용되는 합성수지 필름 원단의 단면도.

본 발명은 합성수지 필름 봉투 제조방법에 관계되는 것으로서, 특히 내열성이 약한 합성수지 필름, 예를 들면 폴리에틸렌 필름이나 폴리프로필렌 필름을 사용하여 주연부에 밴드형 융착 부분이 형성되도록 융착시켜 합성수지 필름 봉투를 제조하는 합성수지 필름 봉투 제조방법에 관한 것이다.

합성수지 필름 봉투는 그 용도에 따라서 내열성이 강한 합성수지 필름과 내열성이 약한 합성수지 필름을 사용하여 제작하고 있다.

합성수지 필름 봉투를 제작하는데 사용되는 필름 원단으로 내열성이 약한 합성수지 필름의 일면에 내열성이 강한 합성수지 필름이나 알미늄 포일을 적층시켜 접착시킨 적층 필름을 사용하거나 또는 내열성이 약한 필름, 예를 들면 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 필름을 단독으로 사용하거나 또는 폴피에틸렌 필름에 폴리프로필렌 필름을 적층시킨 필름을 사용하고 있다.

일반적으로 연신된 내열성이 강한 합성수지 필름에 내열성이 약한 필름을 적층시킨 필름 원단을 사용한 봉투는 파열강도가 부분적인 손상을 입으면 파열 부분이 주변으로 확대되어 전체가 쉽게 파열되는 경향이 있다. 이러한 필름으로 봉투를 제작할 때는 봉투의 개방 단부를 제외한 주연부에 밴드상 융착부분이 형성되도록 융착하여 봉투를 제작할 수 있으며, 봉투 제작 시에 필름이 융착되어 하나의 봉투로 절단될 때까지 필름에 항상 장력이 가하여져도 필름 원단이 절단되거나 파손되지도 않고 융착부가 변형되거나 생성된 봉투가 변형되는 현상이 나타나지 않는다.

도 1은 전술한 내열성이 강한 합성수지 필름으로 봉투를 제작하는 장치의 한 예를 보여 주는 것이다. 이 장치에 의하면 내열성이 강한 합성수지 필름(11))이 로울러(18)에 의하여 장력을 받으면서 원단 공급 로울러(10)으로부터 공급되도록 되었으며, 가열기(12)와 냉각기(14)에서 가열과 냉각이 반복되면서 공급되면서 압착된 후에 압착된 부분의 중앙을 절단 칼날(19)에서 절단하여 봉투(20)을 얻도록 되었다. 내열성이 강한 필름은 압착된 상태에서 절단하여도 절단 부분이 일정하고 균 일하게 절단되고 융착할 때 장력을 받아도 융착 부분에서 절단되는 현상이 나타나지 않게 된다.

도 2는 전술한 도 1의 장치에 의하여 제조된 내열성을 갖는 필름으로 제조된 봉투를 보여 주는바, 봉투(20)의 주연부가 밴드상으로 넓은 융착 부분(22)이 형성되었음을 알 수 있다.

그러나 내열성이 약한 합성수지 필름을 사용하여 봉투를 제작할 때도 1의 장치를 사용하여 봉투의 주연부를 밴드상으로 융착시키면 필름이 장력을 받고 있어서 융착과 동시에 융착 부분이 절단되게 된다. 따라서 내열성이 약한 합성수지 필름을 사용하여 봉투를 제작할 때는 주연부를 밴드상으로 융착부가 형성되도록 열판 사이에서 압착하지 않고 회전하는 로울로 상에서 절단 칼날이 순간적으로 하강하면서 합성수지 필름이 선상으로 융착됨과 동시에 절단되도록 하고 있다.

도 3은 내열성이 약한 합성수지 필름을 사용하여 봉투를 제조하는 장치의 한 예를 보여 주는 것이다. 도 3에 따르면 내열성이 약한 합성수지 필름은 장력을 받으면서 공급되지만 회전하는 로울러(30) 위에서 그 상방에 설치된 절단 칼날(32)이 하강하면서 순간적으로 압착하여 필름이 선상 융착되도록 함과 동시에 절단되도록 하여 절단 부위에서 열선 봉합되도록 하고 있다. 도 4는 전술한 종래 장치에 의하여 형성된 봉투의 융착 부분을 보여 준다. 도 4는 전술한 종래 장치에 의하여 제조된 봉투(34)를 보여주는 것으로서, 봉투(34)는 융착부분(36)이 선상 접착되었을 알 수 있다.

전술한 바와 같이 내열성이 강한 합성수지 필름을 사용하여 봉투를 제조하는 장치와 내열성이 약한 합성수지 필름을 사용하여 필름을 제조하는 장치가 다른 것은 내열성이 약한 합성수지 필름을 전술한 제 1도의 장치로 제조하는 경우 내열성이 약한 합성수지 필름은 장력을 받은 상태에서 봉투의 주연부를 압착할 때 밴드 형으로 융착되게 압착하면 압착 부분에서 융착됨과 동시에 절단되어 정확한 위치에서 절단이 어려우므로 열선 봉합 수단을 이용하여 봉투의 주연부를 융착과 동시에 절단되도록 하여야 한다.

내열성이 약한 합성수지 필름으로 제작된 봉투는 내열성이 강한 합성수지 필름으로 제작된 봉투에 비하여 유연성이 있고 부분적으로 파열되어도 이 파열이 주변으로 확대되지 않는 특징을 갖고 있어서 냉장고에 넣는 식품의 포장에 유용하게 이용되고 있다. 그러나 전술한 바와 같이 내열성이 약한 합성수지 필름을 열선 봉합하여 제조한 봉투는 융착 부분이 밴드 형으로 융착되지 않고 선상으로 융착되므로 융착 부분에서 파열되는 경우가 나타났다. 따라서 내열성이 약한 합성수지 필름을 사용하여 봉투를 제작하면서 융착 부분이 밴드 형으로 되도록 융착하면 융착 부분에서의 파열을 최소한도로 방지할 수 있다는 것은 알려져 있지만 전술한 바와 같이 내열성이 약한 합성수지 필름으로는 융착 부분이 밴드형으로 되도록 융착하는 것은 지금까지 알려진 방법으로는 불가능한 것으로 알려져 왔다.

본 발명의 목적은 내열성이 약한 합성수지 필름을 사용하여 융착 부분이 밴드 형으로 되도록 넓게 융착된 봉투를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

전술한 본 발명의 목적은 내열성이 약한 합성수지 필름의 접착 표면과 반대 측 표면에 내열성 합성수지 필름을 용이하게 분리할 수 있도록 접착시키고 장력 하 에 공급하면서 가열 압착하여 내열성이 약한 합성수지 필름이 접착면에서 밴드 형으로 접착되도록 하여 봉투를 형성하고 형성된 봉투로부터 내열성 필름을 분리하여 제거하는 본 발명의 합성수지 필름 봉투 제조방법에 의하여 달성된다.

본 발명은 내열성이 약한 합성수지 필름을 사용하여 봉투를 제작하는 방법에 있어서, 내열성이 약한 합성수지 필름의 접착할 표면의 반대측 표면에 내열성이 강한 합성수지 필름을 용이하게 분리할 수 있도록 접착시키되 내열성이 강한 합성수지 필름의 전체 표면에 박리층을 형성하고 박리층에 인쇄하여 인쇄된 내열성이 강한 합성수지 필름의 인쇄층 표면을 내열성이 약한 합성수지 필름 표면에 적층시키고 내열성이 강한 합성수지 필름으로 봉투를 제작하는 장치를 이용하여 봉투의 주연부를 밴드 형으로 되도록 융착시킨 다음 융착 부분을 절단하고 내열성이 강한 합성수지 필름을 제거하는 내열성이 약한 합성수지 필름으로 합성 수지 봉투를 제조하는 방법으로 구성된다.

특히 본 발명은 내열성이 약한 합성수지 필름으로 구성된 원단 필름의 세 주연부를 가열 융착시켜 봉투를 제조하는 방법에 있어서, 이 방법이

1) 내열성이 강한 합성수지 필름의 표면에 박리층을 형성하는 단계,

2) 박리층의 표면에 인쇄층을 형성하는 단계,

3) 내열성이 강한 합성수지 필름의 인쇄층 표면에 내열성이 약한 합성수지 필름을 적층시키는 단계,

4) 내열성이 약한 합성수지 필름의 이면이 서로 접촉되고 두 내열성이 강한 합성수지 필름이 상ㆍ하 가열판에 접촉하도록 상ㆍ하 가열판 사이에 배치하는 단계,

5) 내열성이 강한 합성수지 필름이 부착된 필름 원단을 융착 부분이 밴드 상으로 되도록 가열 압착하는 단계,

6) 내열성이 약한 합성수지 필름 원단으로부터 내열성이 강한 합성수지 필름을 박리층에서 분리하는 단계를 포함하는 내열성이 약한 합성수지 필름으로 봉투를 제조하는 방법으로 구성된다.

본 발명의 방법은 도 1의 장치를 이용하는 것이 바람직하다. 그러나 주변 융착부를 밴드 형으로 융착시키는 다른 장치를 사용하여 실시할 수도 있다.

본 발명에 사용되는 봉투의 원단은 내열성이 약한 합성수지 필름 표면에 내열성이 강한 합성수지 필름을 용이하게 분리할 수 있도록 접착시킨 합성수지 필름을 사용한다. 내열성이 약한 합성수지 필름에 내열성이 강한 합성수지 필름을 접착킨 봉투 원단은 내열성이 약한 합성수지 필름에 내열성이 강한 합성수지 필름을 용이하게 분리할 수 있도록 접착시킨 적층 필름을 사용할 수도 있고 봉투 제작 공정 중에 내열성이 약한 필름 표면에 내열성이 강한 합성수지 필름을 적층시키면서 봉투 제작 공정으로 바로 들어갈 수도 있다.

본 발명에 있어서, 내열성이 약한 필름으로는 폴리에틸렌 필름, 예를 들면 LLDPE 필름이나 LDPE 필름이 사용될 수도 있고 폴리프로필렌 필름이 사용될 수도 있다. 또한 전술한 폴리에틸렌 필름이나 폴리프로필렌 필름을 2매 적층시킨 적층 필름을 사용할 수도 있고 폴리에틸렌 필름과 폴리프로필렌 필름을 적층시킨 적층 필름을 사용할 수도 있다.

내열성이 강한 필름으로는 PET 필름이나 나일론 필름을 사용하는 것이 바람 직하지만, 그 외에도 내열성이 약한 합성수지 필름이 융착되는 온도에서 내열성이 약한 필름에 융착되지 않고 내열성이 강한 필름끼리도 서로 융착되지 않는 필름이면 어떠한 종류의 합성수지 필름도 사용할 수 있다.

전술한 내열성이 강한 합성수지 필름에는 박리제를 도포하여 박리층을 형성하는바, 박리층은 내열성이 강한 합성수지 필름의 전면에 형성된다. 이 박리층은 그라비아 인쇄 방법과 같은 통상적인 박리층 형성방법에 의하여 형성될 수 있으며 박리 층의 표면에는 인쇄층이 형성된다, 전술한 인쇄층도 통상적인 인쇄 방법에 의하여 형성될 수 있다. 전술한 인쇄층은 봉투 원단의 표면에 대고 드라이 라미네이션 방법이나 압출 코팅 방식으로 적층시키면 인쇄층 만이 내열성이 약한 필름 표면에 전사되고 박리 층에서 박리되어 내열성이 강한 필름을 내열성이 약한 필름 표면으로부터 분리할 수 있게 되었다.

전술한 박리 층은 통상의 박리제를 사용하여 형성할 수 있다. 이러한 박리 층은 왁스를 포함하고 있어서 피전사물에 드라이 라미네이션 방법으로 적층시켜 압착하면 인쇄 층만 피전사물에 전사되고 박리 층에서 박리되게 되었다. 박리 층은 예를 들면, 박리 층은 아크릴 수지(Tg 80이상) 95-98 중량%와 저분자량 폴리에틸렌 수지 (분자량 1800-8000) 2-5 중량%를 배합한 다음, 이 배합물 20-40 중량%에 톨루엔과 메틸에틸케톤이 1:1로 배합된 혼합 용제 60-80 중량% 를 가하여 희석하고 내열성 수지의 전체 표면에 5~12 g/m2 정도의 두께로 피복시켜 형성할 수 있다. 이러한 박리 층은 전술한 박리제 이외의 다른 성분으로 조성된 조성물을 사용하여 형성할 수도 있다.

일반적으로 합성수지 필름 표면에 다른 합성수지 필름을 라미네이팅 하는 방법은 합성수지 표면에 코로나 처리를 하고 합성수지로 조성된 접착제로 접착시키고 있다. 코로나 처리는 합성수지 필름의 표면에 요철면을 형성하여 두 필름 사이에 완전한 합착이 이루어지게 한다. 이러한 방법에 의하면 두 필름 사이에 완전한 접착이 이루어지므로 두 합성수지 필름이 서로 분리되지 않게 된다. 따라서 본 발명에서는 내열성이 약한 합성수지 필름 표면에 내열성이 강한 합성수지 필름을 박리제를 사용하여 접착시킴으로서 내열성이 강한 합성수지 필름이 봉투 제작 후에 용이하게 분리될 수 있게 하였다.

박리 층의 표면에 형성되는 인쇄 층은 전사지에 열압 전사지에 사용되는 통상적인 인쇄 잉크를 사용하고 통상적인 그라비아 인쇄 방법으로 인쇄하여 형성한다.

봉투 원단은 접착시킬 내열성이 약한 합성수지 필름이 서로 접촉하도록 배치된 상태에서 가열 압착 수단으로 공급되며, 순간적인 가열 압착에 의하여 내열성이 약한 합성수지 필름이 서로 융착되게 된다. 이 가열 압착 수단은 상하 열판으로 형성되어 있으며 150-250℃로 가열되어 있어서 순간적인 압착에 의하여 내열성이 약한 합성수지 필름을 서로 융착시킨다.

전술한 내열성이 큰 합성수지 필름은 전술한 폴리에틸렌 필름이 융착되는 온도에서 용융되지 않아야 하므로 200℃ 이상의 융점을 갖는 합성수지 필름이 바람직하다. 그러나 전술한 내열성 필름은 내열성이 약한 합성수지 필름과 함께 원활하게 공급되도록 하기 위하여 내열성이 약한 합성수지 필름과 동일한 부드러움을 갖는 연질 필름이 바람직하다. 따라서 내열성이 있는 필름은 200℃의 순간적인 열에 의하여 용융되지 않는 연질 필름을 사용하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명을 도면에 의하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 내열성이 약한 합성수지 봉투의 제조방법은 도 1에 도시된 공지의 장치를 사용할 수 있다. 도 1에 도시된 장치를 사용하여 봉투를 제조하는 본 발명에 의한 봉투 제조방법의 한 예를 설명한다. 도 5는 본 발명에 사용되는 합성수지 필름 원단의 한 예를 보여주는 것이다. 도 5에 따르면 내열성이 약한 합성수지 필름 원단(1)은 폴리에틸렌 필름을 사용한다. 이 내열성이 약한 필름은 폴리에틸렌 필름에 폴리프로필렌 필름을 적층시킨 적층필름일 수도 있다. 내열성이 강한 필름(2)은 전체 표면에 박리층(3)을 형성하고 박리층(3)의 표면에 인쇄층(4)을 형성하였다.

본 발명의 봉투 원단은 폴리에틸렌 필름으로 구성된다. 내열성 필름은 PET 필름이나 나일론 필름과 같이 내열성이 강한 필름이 사용되며, 내열성 필름의 표면에는 전체 표면에 박리 층이 형성되었으며 이 박리 층의 표면에 인쇄 층이 형성되었다. 전술한 내열성이 강한 필름의 표면에 형성된 인쇄 층을 내열성이 약한 폴리프로필렌 필름이나 폴리에틸렌 필름으로 구성된 필름에 대고 우레탄계 접착제로 적층시키면 인쇄 층은 내열성이 약한 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 적층 필름 표면에 전사되고 내열성이 강한 필름은 박리 층에서 분리되게 되었다.

도 1에 따르면 봉투 원단(11)을 공급 로울러(10)로부터 로울러(16),(18)에 의하여 장력이 가하여진 상태로 공급하면서 가열기(12)와 냉각기(14)에서 가열과 냉각이 2~3회 반복된 다음 압착수단으로 이송된다. 압착 수단은 상하 압착판으로 구성되었으며 200℃로 가열되어 순간적인 압착에 의하여 폴리에틸렌 필름이 용융되면서 융착되게 되었다. 폴리에틸렌 필름은 두 압착판 사이에서 밴드형태로 융착되게 되고, 이어서 압착판을 지난 후에 밴드 형태로 융착된 부분에서 절단 칼날(19)로 절단하여 외표면에 내열성 PET 필름이 부착된 봉투형태의 생성물(20)이 컨베이어 벨트에 의하여 송출되게 된다. 송출된 봉투로부터 내열성 필름을 박리층에서 분리하여 제거하면 요구하는 내열성이 약한 합성수지 필름으로 구성되고 주연부에 밴드 형태의 압착부분이 있는 봉투가 얻어진다. 도 2는 전술한 장치에 의하여 제조된 봉투의 한 예를 보여주는 것으로서 봉투(20)의 주연부에 융착 부분(22)이 밴드상으로 형성되었음을 알 수 있다.

전술한 본 발명의 방법에 의하면 내열성 필름이 내열성이 약한 폴리에틸렌 필름에 가하여진 장력을 지탱하여 주고 가열기의 열판이 내열성 필름에 접촉한 상태로 압착되므로 열판에 의한 가열 압착 시에 내열성이 약한 합성수지 필름이 서로 접착되지만 절단되거나 늘어나서 다음 단계의 부수적인 부분 융착 위치가 변경되지 않게 된다.
〔실시예〕
실시예 1
코로나 처리를 하지 않은 PET 필름의 전체 표면에 아크릴 수지(Tg 8°이상) 95중량%와, 저분자량 폴리에틸렌 수지 (분자량 1800-8000) 5 중량%, 를 혼합하고 이 혼합물 30 중량%에 혼합용제(톨루엔과 메티에틸케톤 1:1)로 70중량 %를 가하여 희석하여 형성한 박리제 조성물을 그라비아 인쇄 방법으로 5~12 g/m2 정도의 두께로 피복시켜 박리 층을 형성하고, 박리 층의 표면에 인쇄 층을 그라비아 인쇄 등의 방법으로 인쇄하여 인쇄 층을 형성한다. 이 PET 필름의 인쇄층 표면에 우레탄계 접착제를 도포하여 폴리에틸렌 필름과 적층시키고 압착하여 접착 부분이 2.5mm 밴드 상으로 되도록 융착시키고 융착부분의 중간에서 절단하고 PET 필름을 박리층에서 분리하여 주연뷰에 밴드상 융착부분을 갖는 내열성이 약한 폴리에틸렌 필름으로 형성된 봉투를 얻는다.
봉투 제작 공정 중에 폴리에틸렌/폴리프로필렌 필름으로 구성된 원단 필름에 장력이 가하여져도 융착 부분에서 절단되지 않았다. 이 방법에 의하면 인쇄 층이 폴리에틸렌 필름에 전사방법으로 형성된 봉투가 얻어진다.
실시예 2
실시예 1의 방법으로 봉투를 제작하였으며, 필름 원단으로 LLDPE/LDPE 적층 필름을 사용하였다.
실시예 3
실시예 1의 방법으로 봉투를 제작하였으며, 필름 원단으로 폴리프로필렌/폴리프로필렌 적층 필름을 사용하였다.
실시예 4
실시예 1의 방법으로 봉투를 제작하였으며, 내열성 합성수지 필름으로 나일론 필름을 사용하였다.

전술한 본 발명에 의하면 내열성이 약한 폴리에틸렌 필름이나 폴리프로필렌 필름을 사용하여서도 주변 융착부가 밴드 형으로 되는 봉투가 얻어지는 효과가 있으며, 봉투 가공 중에 융착부에서 장력에 의하여 절단되는 현상이 나타나지 않게 되는 효과가 있다.

특히 본 발명의 방법은 내열성이 약한 합성수지 필름의 표면에 전사 방법에 의하여 인쇄층을 형성하는 봉투의 제조에 유리하게 이용할 수 있는 특징이 있다.

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Claims (4)

1. 내열성이 약한 합성수지 필름으로 구성된 원단 필름의 세 주연부를 가열 융착시켜 봉투를 제조하는 방법에 있어서, 이 방법이

   1) 내열성이 강한 필름의 표면에 박리층을 형성하는 단계,

   2) 박리층의 표면에 인쇄층을 형성하는 단계,

   3) 내열성이 강한 합성수지 필름의 인쇄층 표면에 내열성이 약한 합성수지 필름을 적층시키는 단계,

   4) 내열성이 약한 합성수지 필름의 이면이 서로 접촉되고 두 내열성이 강한 합성수지 필름이 상ㆍ하 가열판에 접촉하도록 상ㆍ하 가열판 사이에 배치하는 단계,

   5) 내열성이 강한 합성수지 필름이 부착된 필름 원단을 융착 부분이 밴드 상으로 되도록 가열 압착하는 단계,

   6) 내열성이 약한 합성수지 필름 원단으로부터 내열성이 강한 합성수지 필름을 박리층에서 분리하는 단계를 포함하는 합성수지 필름 봉투 제조방법.
2. 제1항에서, 이 방법이 내열성이 강한 합성수지 필름이 접착된 필름 원단을 압착하는 단계 5)를 거친 후, 내열성이 약한 합성수지 필름으로부터 내열성이 강한 합성수지 필름을 분리하는 단계 6) 전에 밴드상 융착 부분의 중앙을 절단하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에서, 내열성이 약한 합성수지 필름이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 이들의 적층 필름 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에서, 내열성이 강한 합성수지 필름이 PET 필름과 나일론 필름 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 방법.

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