KR101018350B1 - Method for manufacturing multi-layer film having foamed layer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 필름의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대전방지, 완충작용 등의 기능을 가진 다층필름의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing a film, and more particularly, to a method for producing a multilayer film having functions such as antistatic and buffering action.
LCD 패널, 고광택 표면재 등과 같이 스크래칭에 민감한 각종의 물품은 조립·생산과정과 운반과정에서 많은 표면손상 위험을 겪게 된다. 따라서 그러한 제품의 표면을 보호하기 위한 보호수단이 사용되는 것이 일반적이며, 합성수지 필름이 그 보호수단으로서 널리 사용되고 있다. 표면 보호용 합성수지 필름을 버퍼필름(또는 버퍼시트)이라고도 하며 통상적으로 발포에 의한 쿠션층을 포함하고 있다. A variety of scratch-sensitive articles, such as LCD panels and high gloss surface materials, are subject to many surface damage risks during assembly, production, and transportation. Therefore, it is common to use a protective means for protecting the surface of such a product, and a synthetic resin film is widely used as the protective means. The surface protective synthetic resin film is also called a buffer film (or buffer sheet), and usually includes a cushion layer by foaming.
그리고 근래 LCD 패널과 같은 민감한 전자부품이 대전되는 것을 방지하는 기능을 가진 표면 보호 필름이 제시되기도 한다. 그러한 기술 중의 하나가 특허출원 제10-2009-0087721호(이하, '종래기술'이라 함)에 개시되어 있다. Recently, surface protection films having a function of preventing charging of sensitive electronic components such as LCD panels have been proposed. One such technique is disclosed in patent application No. 10-2009-0087721 (hereinafter referred to as 'prior art').
위 종래기술에 의하면 도 1에 도시된 바와 같이 발포층(101)을 사이에 두고 그의 양 표면에 대전방지층(103)이 적층되어 있는 구성의 대전 방지용 버퍼시트가 제공된다. 이 버퍼시트는 이전 기술에 비하여 비용이나 기능면에서 만족한 효과를 제공한다. 그러나 종래기술에 의하면 대전방지층(103)의 두께가 20 ~ 40㎛로 예시되고 있다. 또한 제조방법에 있어서, 대전방지층(103)과 발포층(101) 원단을 별도로 생산한 다음 서로를 150℃ 정도의 표면온도를 가지는 압착롤러를 사용하여 열융착시키는 방식이 제시되고 있다. 이러한 제조방법 때문에 대전방지층의 두께가 상기한 바와 같은 정도로 제한될 수밖에 없는 것이다. 대전방지층(103)이 너무 얇은 경우 합지하는 과정에서 장력에 의해 끊어질 수 있기 때문이다. 대전방지층(103)에 사용되는 소재는 특수 소재로서 고가이며 제품의 단가를 결정한다 해도 과언이 아닐 정도이다. 그러므로 대전방지층(103)의 두께를 더 얇게 할 수 있다면 그만큼 버퍼 시트 내지 보호필름의 단가를 낮출 수 있게 될 것이다.According to the prior art, as shown in FIG. 1, an antistatic buffer sheet having a structure in which an
또한 합지하는 과정에 사용되는 각종의 장비(압착롤러 등)를 구비하고 운영하기 위해 소요되는 비용이 크게 소요되며, 이 또한 보호필름의 단가를 크게 향상시키는 요인이 된다. In addition, the cost required to equip and operate a variety of equipment (such as a compression roller) used in the process of laminating, and this also greatly increases the cost of the protective film.
또 다른 문제로서는 열과 압력으로 합지하는 과정에서 얇은 대전방지층(103)이 구겨짐으로써 보호필름에 주름이 생기는 경우가 생기기도 한다. 이러한 주름을 가진 보호필름을 판형상의 제품에 사용하는 과정에서 압력(다수의 제품을 적층함에 따라 발생되는 압력)이 가해지게 되면 제품 표면에도 동일한 형태의 자욱이 남는 문제가 발생하기도 한다.
As another problem, wrinkles may occur in the protective film due to wrinkles of the thin
위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은, 대전방지와 같은 기능을 가지는 보호필름을 제공하는 것으로서, 보다 구체적으로는 중간에 1층 이상의 발포층을 포함하여 물리적 충격으로부터 제품을 보호할 수 있으며, 소비자에게 더욱 저렴한 비용으로 제공할 수 있는 보호필름의 제조방법을 제공하는 것에 있다.
An object of the present invention for the above problems, to provide a protective film having a function such as antistatic, more specifically, it can protect the product from physical shocks, including one or more foam layers in the middle, consumers It is to provide a method of manufacturing a protective film that can be provided to a lower cost.
위와 같은 목적은, 물리적 충격을 흡수하게 되는 발포층이 중간에 설치되고 양 표면에는 표면층이 설치되는 합성수지 필름의 제조방법에 있어서; The above object, in the manufacturing method of the synthetic resin film is installed in the middle of the foam layer to absorb the physical impact and the surface layer is installed on both surfaces;
상기 발포층과 표면층은 하나의 압출기 내부에서 액상의 합성수지가 용융상태에서 합체된 후 압출됨으로써 발포와 합지가 동시에 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는, 발포층을 포함하는 다층 필름의 제조방법에 의해 달성된다. The foamed layer and the surface layer is achieved by a method for producing a multilayer film including a foamed layer, characterized in that the foamed and laminated to be made at the same time by the extrusion of the liquid synthetic resin in a molten state in one extruder. .
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 표면층은 HDPE(High Density Poly Ethylene, 고밀도 폴리에틸렌)일 수 있다. 본 발명의 또 특징에 의하면, 상기 발포층은 LDPE(Low Density Poly Ethylene, 저밀도 폴리에틸렌)일 수 있다. According to another feature of the invention, the surface layer may be HDPE (High Density Poly Ethylene, high density polyethylene). According to another feature of the invention, the foam layer may be Low Density Poly Ethylene (LDPE).
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 발포층은 분리층을 사이에 두고 2개층 이상으로 구성되도록 할 수 있다.
According to another feature of the invention, the foam layer may be composed of two or more layers with a separation layer therebetween.
본 발명에 의하면, 전기적 또는 화학적 기능을 갖는 표면층과 물리적 기능을 가지는 발포층이 하나의 압출기에 의해 생산되는 동시에 합지가 이루어지므로 생산성이 크게 향상된다. 또한 합지를 위한 압착롤러와 같은 장비가 필요 없게 되고, 표면층의 두께를 심지어 1㎛까지 얇게 할 수 있어 생산원가를 크게 낮출 수 있게 된다. 또한 표면층과 발포층이 동시에 생산되므로 사후 합지에 의해 발생되는 제품 결함(예를 들어 잔주름 또는 박리현상)이 없게 된다.
According to the present invention, since the surface layer having an electrical or chemical function and the foam layer having a physical function are produced by one extruder and laminated together, productivity is greatly improved. In addition, there is no need for equipment such as a pressing roller for lamination, and the thickness of the surface layer can be even thinned down to 1 μm, thereby greatly reducing the production cost. In addition, since the surface layer and the foam layer are produced at the same time, there is no product defect (for example, fine wrinkles or peeling) caused by post lamination.
도 1은 종래기술에 의한 대전방지용 버퍼시트의 층단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 발포층을 포함하는 다층 필름의 층단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 발포층을 포함하는 다층 필름의 제조방법에 사용되는 압출기 금형의 단면 구성도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 발포층을 포함하는 다층 필름의 층단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a layer of an antistatic buffer sheet according to the prior art.
2 is a cross-sectional view of a multilayer film including a foam layer according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional configuration diagram of an extruder mold used in the method for producing a multilayer film including a foam layer according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a multilayer film including a foam layer according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다. 본 발명은 도 2 또는 도 4의 단면도에 나타난 층구조를 갖는 필름을 제조하는 방법에 관한 것이다. 도 2는 3개의 층구조를, 도 4는 5개의 층구조를 가진다. 공통적인 것은 중간에 발포층(1)이 설치된다는 것과 양 표면에 소정의 기능을 갖는 표면층(3)이 설치된다는 것이다. 표면층(3)의 대표적인 예로는 대전방지제가 함유되어 있음으로써 대전방지 기능을 갖게 하는 대전방지층이다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention relates to a method for producing a film having a layer structure shown in the cross-sectional view of FIG. Figure 2 has a three layer structure, Figure 4 has a five layer structure. What is common is that the
발포층(1)은 다수의 미세한 기포(5)를 가짐으로써 물리적 충격을 흡수하게 한다. 발포층(1)의 두께 및 기포의 평균크기는 제품의 구체적 용도에 따라 달라지며 소비자의 요구에 맞게 다양하게 제공될 수 있다. The
표면층(3)은 HDPE(High Density Poly Ethylene, 고밀도 폴리에틸렌)가 사용되는 것이 바람직한데, 경도가 높아 스크래칭에 대한 대응력을 높일 수 있다.
발포층(1)은 LDPE(Low Density Poly Ethylene, 저밀도 폴리에틸렌)일 수 있다. 이는 연성이 높아 발포가 쉽게 이루어지도록 한다. The
재질에 있어서 표면층(3)과 발포층(1)은 폴리에틸렌 이외에도 폴리올레핀계 고분자화합물중 어느 것을 필요에 따라 선택하여 사용할 수 있다. In the material, the
또한, 표면층에 대전방지 기능을 부여하기 위한 수단으로서의 대전방지제가 첨가될 수 있는데 이는 종래기술에 의해 알려진 소재중 임의의 것을 취사선택할 수 있다. In addition, an antistatic agent may be added as a means for imparting an antistatic function to the surface layer, which can be selected from any of the materials known in the art.
본 발명의 핵심은 발포층(1)과 표면층(3)이 하나의 압출기만에 의해 완전한 제품으로 생산되도록 하는 방법에 있다. At the heart of the present invention is a method in which the
압출기는 제품을 튜브 형태로 압출하는 원형 다이스 형식 또는 시트 형태로 압출하는 티 다이스 형식중 어느 하나가 선택적으로 이용될 수 있다. 도 3에 도시된 바에 의하면 원형 다이스 형식의 압출기 선단에 설치되는 금형(7)의 내부 구조를 도시한다. The extruder may optionally use either a circular die form for extruding the product in the form of a tube or a tee die form for extruding in the form of a sheet. 3 shows the internal structure of the
용융된 표면층수지액은 제1,2홀(9,11)을 통해 유입되어 제1,2유입관(13,15)을 따라 금형(7)의 선단(7a)으로 압송되며, 가스를 함유한 용융상태의 발포층수지액은 제3홀(17)을 통해 유입되어 제3유입관(19)을 따라 금형의 선단(7a)으로 압송된다. The molten surface layer resin liquid flows through the first and
제1,2유입관(13,15)과 제3유입관(19)은 금형의 선단에 인접한 합류지점(J)에서 순차적으로 합류하게 된다. The first and
압축공기는 제4홀(21)을 통해 유입되어 제4유입관(23)으로 압송되고 금형 선단의 중앙부위에서 분출된다. 압축공기의 압력에 의해 미세한 틈으로 된 환형의 수지분출홀(25)에서 압출되는 혼합수지는 확장되면서 튜브 형태가 된다. Compressed air flows through the
본 발명에 의하면 금형(7) 내부에서 액상의 합성수지가 용융상태에서 합체된 후 압출됨으로써 발포와 합지가 동시에 이루어지게 된다. 충분한 압력을 갖고 저속으로 유동되는 용융수지는 금형 내에서 합류된 다음에도 혼합되지 않고 층구조를 이루면서 수지분출홀(25)까지 압송되게 된다. 다만 합류지점(J)에서 금형 선단에 위치하는 수지분출홀(25)까지의 거리(L)는 중요한 요소가 될 수 있는데, 너무 길면 수지액이 섞여 층구조를 잃어버릴 수도 있다. According to the present invention, the foamed resin and the lamination are made at the same time by being extruded after the liquid synthetic resin is coalesced in the molten state in the
그러므로 층구조를 유지하며 분출되는 조건을 유지할 수 있게끔 압출기 스크류의 토크, 회전속도, 수지의 압력, 온도 등을 결정하여야 할 것이며, 이는 숙련도를 가진 작업자의 경험에 의해 어렵지 않게 이루어질 수 있을 것이다. Therefore, it is necessary to determine the torque, rotation speed, resin pressure, temperature, etc. of the extruder screw so as to maintain the layer structure and maintain the ejecting conditions, which can be easily achieved by the experience of a skilled worker.
도 3에 도시된 금형 이외에 통상의 압출기와 같이 수지공급부, 가열부, 발포층을 형성하기 위한 수지와 가스의 혼합부, 압출스크류가 설치되는 압력발생부 등이 본 발명의 실시를 위한 압출기에 더 포함됨은 물론이다. 참고로 본 발명의 실시예에 의하면 발포층의 기포(5)를 형성하기 위하여 부탄가스 또는 공기가 사용될 수 있다. In addition to the mold illustrated in FIG. 3, the resin supply unit, the heating unit, the mixing unit of the resin and gas for forming the foam layer, the pressure generating unit in which the extrusion screw is installed, and the like are provided in the extruder for carrying out the present invention. Of course included. For reference, butane gas or air may be used to form the
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 다층 필름의 층구조이다. 도 5는 도 4의 층구조를 갖는 필름의 제작을 위한 금형의 개략 단면도이다. 본 실시예에 의하면 발포층은 제1발포층(1a)과 제2발포층(1b)과 같은 복수의 층구조를 가진다. 그리고 제1발포층(1a)과 제2발포층(1b) 사이에는 박막의 형태를 가지는 분리층(27)이 개입된다. 이러한 구성은 완충작용을 강화시키기 위한 방법으로 채용되는 것이다. 사용자는 필요에 따라 압출기 금형의 구조를 변형함으로써 총 도 4와 같이 5개층이 아닌 7개층 또는 그 이상의 층구조를 가진 필름도 제작할 수 있다. 분리층(27)의 두께는 1 ~ 10㎛가 적당하며, 가급적이면 발포층(1)을 구성하는 합성수지와 같은 종류의 것을 사용하는 것이 제품의 일체성을 유지하기 위해 바람직하다. 4 is a layer structure of a multilayer film according to another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a mold for producing a film having the layer structure of FIG. 4. FIG. According to the present embodiment, the foam layer has a plurality of layer structures such as the
도 5에 도시된 압출기용 금형은 도 4와 같은 5개의 층구조를 갖는 필름(F)을 제작할 수 있게 한다. 각각의 유입홀(H)과 유입관(P)을 통해 서로 다른 물성을 갖는 용융 합성수지가 유입되어 합류된 다음 금형 선단의 분출공(T)을 통해 압출된다.
The mold for the extruder shown in FIG. 5 makes it possible to produce a film F having a five layer structure as shown in FIG. 4. Through each of the inlet hole (H) and the inlet pipe (P), the molten synthetic resin having different physical properties are introduced and joined, and then extruded through the ejection hole (T) of the mold tip.
이상에서는 표면층(3)이 가질 수 있는 기능중 대전방지 기능을 위주로 하여 설명하였지만, 대전방지 기능 이외에도 다양한 기능이 표면층(3)에 부여될 수 있다.
In the above, the description has been given based on the antistatic function among the functions that the
본 발명에 의하면 표면층(3)의 두께를 종래의 것에 비해 상당한 정도로 얇게 할 수가 있게 된다. 예를 들어 1㎛까지도 얇게 할 수가 있는데 이렇게 되면 고가의 표면층(3)을 적게 사용하여도 되므로 전체적으로 필름의 단가를 낮출 수 있게 되는 것이다. 또한 발포층(1)과 표면층(3)의 접착력을 향상시켜 마치 일체화된 것과 같은 효과를 얻을 수 있으며 표면층(3)의 합지시에 발생되는 주름이 없어 제품의 외관이 향상되게 된다. According to the present invention, the thickness of the
한편 발포층(1)의 두께 및 밀도는 제품의 용도에 따라 다양하게 조정될 수 있다. 예를 들어 발포층(1)의 두께가 0.5mm ~ 100mm가 될 수도 있다. Meanwhile, the thickness and density of the
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 표면층과 발포층 사이에 도 6에 도시된 바와 같은 중간층(29)이 더 개입될 수도 있다. 중간층(29)은 표면층(3)과 발포층(1)을 매개하는 합성수지층이다. 이는 제품의 용도에 따라 표면층에 근접한 물성을 갖는 소재를 사용하거나 발포층에 근접한 소재를 사용하면 될 것이다.
According to another embodiment of the present invention, an
본 발명에 있어서 필름은 그의 두께가 100mm가 될 수도 있어서 필름이란 용어가 적절하지 않게 생각될 수도 있다. 그러므로 통상적으로 사용되는 필름이란 용어에 의해 본 발명의 권리범위를 제한해서는 아니 된다. In the present invention, the film may have a thickness of 100 mm, and the term film may be considered to be inappropriate. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the term film which is commonly used.
종래기술에 의하면 발포층을 포함한 다층 필름(또는 시트)을 두껍게 하기 위해서는 몇겹을 접착시켜야 했으며 롤러를 사용하여야 했기 때문에 그 두께를 늘리는 것에도 많은 제한이 따랐다(예를 들어 5mm 정도가 최대로 만들 수 있는 두께였다). 그러나 본 발명의 제조방법에 의하면 발포층을 포함하는 다층 필름의 두께에 거의 제한을 받지 않게 된다. 발포층에 포함되는 가스의 양을 조절함으로써 두께 조절이 극히 용이하게 되기 때문이다. 그래서 매우 다양한 용도의 제품이 생산될 수 있는 것이다.
According to the prior art, in order to thicken a multi-layer film (or sheet) including a foam layer, many layers have to be bonded and rollers have to be used to increase the thickness, and many restrictions have been imposed (for example, 5 mm can be maximized). That was thick). However, according to the manufacturing method of the present invention, the thickness of the multilayer film including the foam layer is hardly limited. It is because thickness control becomes extremely easy by adjusting the quantity of gas contained in a foam layer. So a wide variety of products can be produced.
1 ; 발포층 3 ; 표면층
5 ; 기포 7 ; 금형
27 ; 분리층 29 ; 중간층One ;
5;
27;
Claims (5)
상기 발포층과 표면층은 하나의 블로우 압출 성형기 내부에서 액상의 합성수지가 용융상태에서 합체된 후 압출됨으로써 발포와 합지가 동시에 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는, 발포층을 포함하는 다층 필름의 제조방법. In the manufacturing method of the synthetic resin film is provided with a foam layer to absorb the physical impact in the middle and the surface layer is provided on both surfaces;
The foam layer and the surface layer is characterized in that the foamed and laminated to be made at the same time by the extrusion of the liquid synthetic resin in a molten state in a blow extrusion molding machine, characterized in that at the same time, the manufacturing method of a multi-layer film comprising a foam layer.
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Patent Citations (4)
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