KR102399123B1 - Eco-friendly air cap and manufacturing method of thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고분자 필름 사이에 공기를 주입하여 버블 형태의 공기층을 형성시킨 에어캡에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 친환경적이면서 제조 공정상에 문제점이 없고 물성이 저하되지 않는 친환경 에어캡에 관한 것이다.The present invention relates to an air cap in which a bubble-shaped air layer is formed by injecting air between polymer films, and more particularly, to an eco-friendly air cap that is environmentally friendly, has no problems in the manufacturing process, and does not deteriorate physical properties.
에어캡은 고분자 필름 사이에 공기를 주입하여 버블 형태의 공기층을 형성시킨 시트로서 파손이 우려되는 제품의 완충 포장에 주로 사용된다.An air cap is a sheet in which an air layer in the form of bubbles is formed by injecting air between polymer films, and is mainly used for cushioning packaging of products that may be damaged.
에어캡은 제품 포장용으로 수요처가 한정적이었으나, 공기층의 단열 효과를 이용한 동절기 보온용 필름 또는 공기층의 에어포켓 효과를 이용한 제품 표면 보호용 필름으로서 수요가 증가하여 시장이 큰 폭으로 성장하고 있는 추세이다.Although the demand for air caps was limited for product packaging, the market is growing significantly due to an increase in demand as a film for winter insulation using the insulating effect of the air layer or a film for protecting the product surface using the air pocket effect of the air layer.
이러한 에어캡은 석유 유래의 플라스틱 제품을 사용한 것으로, 에어캡 제작에는 주로 선형 저밀도 폴리에틸렌이 사용되기 때문에 소각, 매립하는 경우 유독가스가 발생하여 대기오염을 유발하고, 매립공간의 부족 및 환경오염을 유발시키는 원인이 된다.These air caps are made of petroleum-derived plastic products, and since linear low-density polyethylene is mainly used for air cap production, toxic gas is generated when incinerated or buried, causing air pollution, shortage of landfill space, and environmental pollution. cause to do
이러한 이유로 인하여, 최근 들어 에어캡에 대한 환경 문제에 대한 이슈가 많이 제기되고 있고, 친환경 에어캡에 대한 요구도 점점 증가하고 있다.For this reason, recently, a lot of issues regarding the environmental problem of the air cap have been raised, and the demand for the eco-friendly air cap is also increasing.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 식물 유래의 바이오매스를 사용한 친환경 플라스틱 조성물을 개발하여 친환경 에어캡을 제조하려는 시도가 있었다.In order to solve this problem, an attempt has been made to manufacture an eco-friendly air cap by developing an eco-friendly plastic composition using plant-derived biomass in recent years.
그 일예로 국내 등록특허공보 제10-1885987호를 통해 개시된 "바이오 플라스틱 필름, 에어캡 및 이를 이용한 에어캡 제품"이 알려져 있다.As an example, "bioplastic film, air cap, and air cap product using the same" disclosed through Korean Patent Registration No. 10-1885987 is known.
상기와 같은 친환경 에어캡의 제조를 위해서는 고분자 필름을 에어캡 형태를 갖도록 가공하는 공정을 거쳐야 하기 때문에 고분자 필름의 물성 한정 및 공정 제어가 요구된다.In order to manufacture the eco-friendly air cap as described above, it is necessary to limit the physical properties of the polymer film and control the process because the polymer film must be processed to have an air cap shape.
하지만, 식물유래 바이오매스 분말 등의 첨가제를 첨가하면 상기한 고분자 필름의 물성 한정 및 제어가 어렵게 되는 것은 물론, 인열 또는 파열이 쉽게 발생하게 되고 제조 과정에서 바이오매스 분말이 탄화되면서 시인성, 슬립성, 인장강도 가 취약해지는 등의 물성 저하가 나타나는 문제가 있다.However, when additives such as plant-derived biomass powder are added, it becomes difficult to limit and control the physical properties of the polymer film, as well as easily torn or rupture, and as the biomass powder is carbonized during the manufacturing process, visibility, slip properties, There is a problem in that physical properties such as weakening of tensile strength appear.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 친환경적이면서 제조 공정상에 문제점이 없고 물성 저하가 발생되지 않는 친환경 에어캡 및 그 제조 방법을 제공함에 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an eco-friendly air cap that is environmentally friendly, has no problems in the manufacturing process, and does not cause deterioration of physical properties, and a method for manufacturing the same.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 친환경 에어캡은 저밀도 폴리에틸렌 34 내지 68 중량부와, 바이오매스 폴리에틸렌 20 내지 40 중량부와, 고밀도 폴리에틸렌 5 내지 9 중량부와, 대전방지제 3 내지 8 중량부와, 붙음방지제 1 내지 3 중량부와, 자외선흡수제 1 내지 3 중량부와, 폴리에틸렌 마스터 배치 안료 1 내지 2 중량부와, 슬립제 0.1 내지 0.3 중량부를 포함한다.In order to achieve the above object, the eco-friendly air cap of the present invention contains 34 to 68 parts by weight of low density polyethylene, 20 to 40 parts by weight of biomass polyethylene, 5 to 9 parts by weight of high density polyethylene, 3 to 8 parts by weight of antistatic agent and , 1 to 3 parts by weight of an anti-stick agent, 1 to 3 parts by weight of a UV absorber, 1 to 2 parts by weight of a polyethylene master batch pigment, and 0.1 to 0.3 parts by weight of a slip agent.
그리고 본 발명은 저밀도 폴리에틸렌과 바이오매스 폴리에틸렌과 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 원료를 혼합시키는 단계와, 상기 혼합된 원료를 예열시키는 단계와, 상기 혼합된 원료를 티다이를 통해 필름형태로 압출하는 단계와, 진공펌프를 이용하여 압출 성형된 필름에 에어버블을 형성시키는 단계와, 에어버블이 성형된 에어버블 필름과 에어버블을 형성시키지 않은 베이스 시트를 합지시켜 에어캡 시트를 형성시키는 단계와, 에어캡 시트를 냉각, 연신 및 재단한 후 와인더를 통해 권취하는 단계와, 권취된 에어캡 시트를 일정 규격으로 재단하고 에어캡 미성형 여부를 검사하는 단계를 포함하는 친환경 에어캡의 제조방법을 제공한다.And the present invention includes the steps of mixing a raw material comprising low-density polyethylene, biomass polyethylene, and high-density polyethylene, preheating the mixed raw material, and extruding the mixed raw material into a film form through a T-die, vacuum Forming an air bubble in the film extruded using a pump, forming an air cap sheet by laminating the air bubble film in which the air bubble is formed and the base sheet in which no air bubbles are formed to form an air cap sheet; It provides a method of manufacturing an eco-friendly air cap, comprising the steps of winding the air cap sheet to a predetermined standard and inspecting whether the air cap is not formed or not, after cooling, stretching and cutting, winding the air cap sheet through a winder.
이 경우, 상기 혼합된 원료를 예열시키는 단계는 160 내지 240℃ 온도 하에서 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the preheating of the mixed raw materials be performed at a temperature of 160 to 240°C.
아울러, 상기 혼합재료를 가열하여 티다이를 통해 필름형태로 압출하는 단계는 160 내지 255℃ 온도 하에서 이루어지도록 할 수 있다.In addition, the step of heating the mixed material and extruding it in the form of a film through a T-die may be performed at a temperature of 160 to 255 °C.
또한, 상기 에어캡 시트를 냉각, 연신 및 재단한 후 와인더를 통해 권취하는 단계는 15 내지 25℃ 온도 하에서 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.In addition, the step of cooling, stretching, and cutting the air cap sheet and then winding it through a winder is preferably performed at a temperature of 15 to 25°C.
상기와 같이 구성된 본 발명은 바이오매스 폴리에틸렌 20 내지 40 중량부의조성으로 이루어지도록 함으로써 친환경적인 동시에 제조 공정상에 문제점이 없고 물성이 저하되지 않는 효과가 있다.The present invention configured as described above is environmentally friendly by making it consist of 20 to 40 parts by weight of biomass polyethylene.
도 1은 본 발명에 따른 친환경 에어캡의 분해사시도.
도 2는 본 발명에 따른 친환경 에어캡의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 친환경 에어캡의 제조방법을 순서대로 나타내는 블록도.1 is an exploded perspective view of an eco-friendly air cap according to the present invention.
2 is a cross-sectional view of an eco-friendly air cap according to the present invention.
3 is a block diagram sequentially showing a method of manufacturing an eco-friendly air cap according to the present invention.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of preferred embodiments, taken in conjunction with the accompanying drawings.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims are based on the technical idea of the present invention based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to best describe his invention. It must be interpreted with a corresponding meaning and concept.
아울러, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.In addition, the terms or words used in the specification and claims are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention.
예컨대, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 아울러, "포함한다" 또는 "구비한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.For example, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In addition, terms such as “comprises” or “comprising” or “having” are intended to designate the presence of a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more It should be understood that this does not preclude the possibility of addition or existence of other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.In addition, when a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the case where it is "directly on" another part, but also the case where there is another part in between. Conversely, when a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "under" another part, this includes not only cases where it is "directly under" another part, but also a case where another part is in between.
아울러, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In addition, terms including an ordinal number, such as "first", "second", etc. used herein may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms, and the terms are It is used only for the purpose of distinguishing one component from another.
이하, 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명함에 있어, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 중복되지 않게 상이한 부분만을 주로 설명한다.Hereinafter, in describing an embodiment of the present invention in detail with reference to the drawings, the same reference numerals are used for the same components, and only different parts are mainly described so as not to overlap as much as possible for clarity.
본 발명의 친환경 에어캡은 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)과 바이오매스 폴리에틸렌(Bio-PE)과 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과 기타 기능성 성분의 원료를 혼합하여 제조된다.The eco-friendly air cap of the present invention is manufactured by mixing low-density polyethylene (LDPE), biomass polyethylene (Bio-PE), high-density polyethylene (HDPE), and other functional ingredients.
보다 상세하게 본 발명의 친환경 에어캡은 저밀도 폴리에틸렌 34 내지 68 중량부와, 바이오매스 폴리에틸렌 20 내지 40 중량부와, 고밀도 폴리에틸렌 5 내지 9 중량부와, 대전방지제 3 내지 8 중량부와, 붙음방지제 1 내지 3 중량부와, 자외선흡수제 1 내지 3 중량부와, 폴리에틸렌 마스터 배치 안료 1 내지 2 중량부와, 슬립제 0.1 내지 0.3 중량부의 조성을 갖는다.In more detail, the eco-friendly air cap of the present invention contains 34 to 68 parts by weight of low-density polyethylene, 20 to 40 parts by weight of biomass polyethylene, 5 to 9 parts by weight of high-density polyethylene, 3 to 8 parts by weight of antistatic agent, and 1 to 3 parts by weight, 1 to 3 parts by weight of the ultraviolet absorber, 1 to 2 parts by weight of the polyethylene master batch pigment, and 0.1 to 0.3 parts by weight of the slip agent.
상기 저밀도 폴리에틸렌은 저밀도의 에틸렌 중합제, 투명 또는 반투명의 고체로서, 고압하 소량의 산소와 과산화물에 의해 에틸렌을 중합하는 고압법으로 얻어진다.The low-density polyethylene is a low-density ethylene polymerization agent, a transparent or translucent solid, and is obtained by a high-pressure method of polymerizing ethylene with a small amount of oxygen and peroxide under high pressure.
이러한 저밀도 폴리에틸렌은 분지가 많고 결정성이 낮은 0.91~0.93의 밀도를 가지므로 분자 배열이 충분하지 않고 결정화된 부분이 65% 정도이기 때문에 말랑말랑해져서 잘 늘어나며, 인장강도는 작지만 내충격성은 큰 성질이 있다.This low-density polyethylene has many branches and has a density of 0.91 to 0.93 with low crystallinity, so the molecular arrangement is not sufficient and the crystallized portion is about 65%, so it becomes soft and stretches well. .
아울러, 저밀도 폴리에틸렌은 산·알칼리 용제에 견디며, 전기절연성, 내수성, 방습성, 내한성이 양호한 성질이 있고, 기계적 강도는 떨어지지만 가공성이 우수하다.In addition, low-density polyethylene is resistant to acid/alkali solvents, has good electrical insulation, water resistance, moisture resistance, and cold resistance, and has excellent workability although its mechanical strength is low.
따라서, 저밀도 폴리에틸렌은 방수, 내구성, 투명성을 요구하는 포장용 비닐이나 지퍼백으로 주로 사용되고 있다.Therefore, low-density polyethylene is mainly used as a packaging vinyl or zipper bag that requires waterproof, durability, and transparency.
이와 같은 저밀도 폴리에틸렌은 전체 혼합 원료의 함량을 100 중량부라 할 때 34 내지 68 중량부의 조성을 갖는다.Such low-density polyethylene has a composition of 34 to 68 parts by weight when the total content of the mixed raw material is 100 parts by weight.
왜냐하면, 34 중량부 미만일 경우 투명성이 급격히 떨어지면서 내부를 육안으로 식별할 수 있어야 하는 제품의 포장용도로의 사용이 부적합해지고, 68 중량부를 초과하게 되면 충격강도가 급격히 저하되기 때문이다.This is because, when the amount is less than 34 parts by weight, the transparency is sharply decreased and the use for packaging of products that must be visually discernable inside becomes unsuitable, and when it exceeds 68 parts by weight, the impact strength is sharply lowered.
상기 바이오매스 폴리에틸렌은 옥수수, 돼지감자, 사탕수수 및 사탕무로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 식물성 폐기물을 인공적으로 발효해서 여러 가지 다당유를 제조한 다음 증류법에 따라 에탄올만 추출한 후, 이를 산촉매 하에서 탈수반응을 거쳐 에텐 가스를 만들고, 지글러나타 촉매 등을 사용하여 기상 중합관에서 폴리에틸렌을 추출한 후 여기에 부텐가스와 프로펜가스을 주입하여 다양한 밀도를 가진 수지형태로 제조한다.The biomass polyethylene is produced by artificially fermenting at least one vegetable waste selected from the group consisting of corn, pig potato, sugar cane and sugar beet to produce various polysaccharide oils, then extracting only ethanol according to a distillation method, and then dehydrating it under an acid catalyst. ethene gas is produced, and polyethylene is extracted from the gas phase polymerization tube using a Ziegler-Natta catalyst, etc.
이렇게 만들어진 바이오매스 폴리에틸렌은 식물성 폐기물에서 제조되어 본질적으로 이산화탄소 저감 특성을 갖게 되며, 이외에 일반 석유화학계 폴리에틸렌과 같은 물리적, 화학적, 열적과 기계적 특성도 갖게 된다.The biomass polyethylene produced in this way is manufactured from vegetable waste and has intrinsic carbon dioxide reduction properties, and in addition, it has the same physical, chemical, thermal and mechanical properties as general petrochemical polyethylene.
본 발명에서의 바이오매스 폴리에틸렌은 전체 혼합 원료의 함량을 100 중량부라 할 때 20 내지 40 중량부의 조성을 갖는다.Biomass polyethylene in the present invention has a composition of 20 to 40 parts by weight when the content of the total mixed raw material is 100 parts by weight.
만일, 바이오매스 폴리에틸렌의 함량이 20 중량부 미만일 경우에는 가공성 및 성형성이 급격하게 저하되며, 40 중량부를 초과하게 되면 슬립성이 급격히 떨어지면서 제작이 매우 어려워짐과 함께 투명성이 급격히 떨어지면서 내부를 육안으로 식별할 수 있어야 하는 제품의 포장용도로의 사용이 부적합해진다.If the content of biomass polyethylene is less than 20 parts by weight, processability and moldability are sharply reduced, and when it exceeds 40 parts by weight, slip property is sharply decreased, making it very difficult to manufacture, and transparency is sharply lowered, It becomes unsuitable for packaging purposes for products that must be visually identifiable.
상기 고밀도 폴리에틸렌은 분지가 적고 결정성이 높은 폴리에틸렌 수지로서, 에틸렌의 중합으로 생기는 반투명의 고분자 화합물이다.The high-density polyethylene is a polyethylene resin having low branching and high crystallinity, and is a translucent high molecular compound generated by polymerization of ethylene.
상기 고밀도 폴리에틸렌은 비중이 0.94~0.96이며, 결정화도가 높기 때문에 강성이 있고 충격에 강하며 내한성도 양호해서 각종 용기, 플라스틱 상자 등에 많이 사용된다. 또한 전기 특성이 뛰어나고 내부식성도 좋다. 반면에 유동성은 떨어지고 가공성 등은 열악하다.The high-density polyethylene has a specific gravity of 0.94 to 0.96, and has a high degree of crystallinity, so it has rigidity, impact resistance, and good cold resistance, so it is widely used in various containers, plastic boxes, and the like. In addition, it has excellent electrical properties and good corrosion resistance. On the other hand, the fluidity is poor and the processability is poor.
이와 같은 고밀도 폴리에틸렌은 전체 혼합 원료의 함량을 100 중량부라 할 때 5 내지 9 중량부의 조성을 갖는다.Such high-density polyethylene has a composition of 5 to 9 parts by weight when the total content of the mixed raw material is 100 parts by weight.
왜냐하면, 5 중량부 미만일 경우 강도가 급격히 떨어지면서 완충효과가 발현되지 않게 되고, 9 중량부를 초과하게 되면 강도가 급격히 향상되면서 가공성이 불량해지고 완충효과 또한 만족할 만한 수준으로 발현되지 않게 되기 때문이다.This is because, when it is less than 5 parts by weight, the strength decreases rapidly and the buffering effect is not expressed.
한편, 본 발명의 친환경 에어캡은 주성분인 폴리에틸렌이 수분 흡수력이 거의 없고 절연저항이 매우 높기 때문에 발생된 정전기를 흘려버리지 못하고 축적하는 특성으로 인하여, 공기 중의 먼지를 흡착하여 표면이 쉽게 오염되고 정전기에 취약한 전자기기 제품을 포장할 경우 여러 가지 정전기 장해를 일으키게 된다.On the other hand, the eco-friendly air cap of the present invention absorbs dust in the air and easily pollutes the surface due to the characteristics of accumulating the static electricity generated because the main component, polyethylene, has little moisture absorption and very high insulation resistance. Packaging of fragile electronic products causes various static disturbances.
이러한 점을 감안하여 본 발명은 대전방지제가 첨가된다.In view of this point, the present invention is an antistatic agent is added.
본 발명에서의 상기 대전방지제는 전체 혼합 원료의 함량을 100 중량부라 할 때 3 내지 8중량부의 조성을 갖는다.The antistatic agent in the present invention has a composition of 3 to 8 parts by weight when the total content of the mixed raw material is 100 parts by weight.
만일, 3 중량부 미만일 경우 만족할 만한 수준의 정전기 방지효과를 얻을 수 없게 되고 8 중량부를 초과하게 되면 전강도가 급격히 향상되면서 가공성이 불량해지고 완충효과 또한 만족할 만한 수준으로 발현되지 않게 된다.If it is less than 3 parts by weight, a satisfactory level of antistatic effect cannot be obtained, and if it exceeds 8 parts by weight, the total strength is rapidly improved, the workability is poor, and the buffering effect is not expressed at a satisfactory level.
한편, 상기 대전방지제는 그 종류를 제한하지 않으며, 이 기술이 속하는 분야에서 공지된 것이라면 어떠한 것이라도 가능하다.On the other hand, the type of the antistatic agent is not limited, and any known in the field to which this technology belongs may be used.
또한, 상기 대전방지제는 용이한 혼입을 위하여 마스터배치(Masterbatch) 형태로 혼입될 수도 있다.In addition, the antistatic agent may be incorporated in the form of a masterbatch for easy mixing.
상기 붙음방지제(Anti-Blocking Agent)는 제조과정에서 필름 합지시 필름끼리 밀착되게 합지되지 않고 표면에 잔주름이 발생하거나 구겨지는 현상을 방지하기 위하여 첨가된다.The anti-blocking agent (Anti-Blocking Agent) is added to prevent the occurrence of wrinkles or wrinkles on the surface of the film without being closely laminated during film lamination during the manufacturing process.
이러한 붙음방지제는 폴리에틸렌 수지 조성물의 경우에 있어서 인장강도, 인열강도, 충격강도 등 우수한 기계적 물성과 높은 투명도를 가지면서 티다이(T-Die)를 이용한 필름 성형시 성형성을 향상시킨다.In the case of a polyethylene resin composition, the anti-stick agent improves moldability when forming a film using a T-die while having excellent mechanical properties such as tensile strength, tear strength, impact strength, and high transparency.
상기 붙음방지제는 실리카, 실리콘, 탈크, 제올라이트 및 활석으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 국한될 필요는 없고 이 기술이 속하는 분야에서 공지된 것이라면 어떠한 것이라도 가능하다. The anti-stick agent may be at least one selected from the group consisting of silica, silicon, talc, zeolite, and talc, but is not limited thereto and any known in the art to which this technology pertains may be used.
이와 같은 붙음방지제는 전체 혼합 원료의 함량을 100 중량부라 할 때 1 내지 3중량부의 조성을 갖는다.Such an anti-stick agent has a composition of 1 to 3 parts by weight when the total content of the mixed raw material is 100 parts by weight.
왜냐하면, 1 중량부 미만일 경우에는 필름의 블로킹 특성이 좋지 않아 필름의 후 가공 시 문제가 발생할 수 있고, 3 중량부를 초과하는 경우에는 필름의 블로킹 특성은 좋아지나 필름의 투명도가 저하되고 표면 요철이 생겨 필름의 외관 문제가 발생할 수 있기 때문이다. Because, if it is less than 1 part by weight, the blocking properties of the film are not good, which may cause problems during post-processing of the film. This is because appearance problems of the film may occur.
상기 자외선흡수제는 제품이 자외선을 흡수하여 온도가 높아지는 현상을 막고 포장된 제품을 자외선으로부터 보호하기 위하여 첨가된다.The UV absorber is added to prevent the product from absorbing UV light and increase the temperature, and to protect the packaged product from UV light.
상기 자외선흡수제로는 이산화티탄이 적당하나 이에 국한될 필요는 없고 이 기술이 속하는 분야에서 공지된 것이라면 어떠한 것이라도 가능하다. Titanium dioxide is suitable as the ultraviolet absorber, but it is not necessary to be limited thereto, and any known in the art to which this technology pertains may be used.
이와 같은 자외선흡수제는 전체 혼합 원료의 함량을 100 중량부라 할 때 1 내지 3중량부의 조성을 갖는다.Such a UV absorber has a composition of 1 to 3 parts by weight when the total content of the mixed raw material is 100 parts by weight.
만일, 1 중량부 미만일 경우에는 자외선 차단효과가 급격히 떨어지게 되며, 3중량부를 초과하는 경우에는 더 이상 자외선 차단효과가 향상되지 않아 무의미하다.If it is less than 1 part by weight, the UV blocking effect is rapidly reduced, and if it exceeds 3 parts by weight, the UV blocking effect is not improved any more and is meaningless.
상기 폴리에틸렌 마스터 배치 안료는 제품의 색상을 형성시키기 위하여 첨가되는 것으로서, 전체 혼합 원료의 함량을 100 중량부라 할 때 1 내지 2 중량부의 조성을 갖는다.The polyethylene master batch pigment is added to form the color of the product, and has a composition of 1 to 2 parts by weight when the total content of the mixed raw material is 100 parts by weight.
만일, 1 중량부 미만일 경우에는 원하는 색상이 발현되지 아니하며 2중량부를 초과하는 경우에는 색상이 지나치게 짙어 불투명해지게 된다.If it is less than 1 part by weight, the desired color is not expressed, and if it exceeds 2 parts by weight, the color is too dark and becomes opaque.
상기 폴리에틸렌 마스터 배치 안료의 색상은 특별히 한정될 필요는 없고 필요에 따라 적절한 색상을 선택하면 된다.The color of the polyethylene master batch pigment does not need to be particularly limited, and an appropriate color may be selected as necessary.
상기 슬립제(Slip Agent)는 제조과정에서 표면으로 유출되면서 마찰계수를 줄이는데 필요한 윤활작용을 한다.The slip agent acts as a lubricating agent to reduce the friction coefficient while flowing out to the surface during the manufacturing process.
상기 슬립제는 올레아마이드(oleamide), 에루카미드(erucamide), 올레일 팔미트아미드(oleylpalmitamide), 스테얼리 에루카미드(stearly erucamide) 및 에틸렌비스올레아마이드(ethylene bis oleamide)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 국한될 필요는 없고 이 기술이 속하는 분야에서 공지된 것이라면 어떠한 것이라도 가능하다. The slip agent is selected from the group consisting of oleamide, erucamide, oleyl palmitamide, steally erucamide and ethylene bis oleamide It may be one or more types that are used, but it is not necessary to be limited thereto, and any one known in the field to which this technology belongs may be used.
이와 같은 슬립제는 전체 혼합 원료의 함량을 100 중량부라 할 때 0.1 내지 0.3 중량부의 조성을 갖는다.Such slip agent has a composition of 0.1 to 0.3 parts by weight when the total content of the mixed raw material is 100 parts by weight.
왜냐하면, 0.1 중량부 미만일 경우에는 마찰계수가 과도하게 높아질 수 있으며, 0.3 중량부를 초과하는 경우에는 마찰계수는 낮아지지만 과포화 상태의 슬립제가 표면으로 유출되면서 분진을 발생시키기 때문이다.This is because, when it is less than 0.1 parts by weight, the friction coefficient may be excessively high, and when it exceeds 0.3 parts by weight, the friction coefficient is lowered, but the supersaturated slip agent flows to the surface and generates dust.
도 1은 본 발명에 따른 친환경 에어캡의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 친환경 에어캡의 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 친환경 에어캡의 제조방법을 순서대로 나타내는 블록도로서, 도시된 바와 같이, 상와 같은 조성을 갖는 본 발명의 친환경 에어캡은 다음과 같은 방법으로 제조된다.1 is an exploded perspective view of an eco-friendly air cap according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of an eco-friendly air cap according to the present invention, and FIG. 3 is a block diagram sequentially showing a manufacturing method of an eco-friendly air cap according to the present invention, As shown, the eco-friendly air cap of the present invention having the same composition as above is manufactured by the following method.
먼저, 저밀도 폴리에틸렌과 바이오매스 폴리에틸렌과 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 원료를 혼합시킨다.(S1)First, a raw material containing low-density polyethylene, biomass polyethylene, and high-density polyethylene is mixed. (S1)
본 실시예에서는 저밀도 폴리에틸렌 50kg, 바이오매스 폴리에틸렌 30kg, 고밀도 폴리에틸렌 7kg, 대전방지제 6kg, 붙음방지제 2kg, 자외선흡수제 2kg, 폴리에틸렌 마스터 배치 안료 2kg, 슬립제 200g을 혼합하였다.In this example, 50 kg of low-density polyethylene, 30 kg of biomass polyethylene, 7 kg of high-density polyethylene, 6 kg of antistatic agent, 2 kg of anti-stick agent, 2 kg of UV absorber, 2 kg of polyethylene master batch pigment, and 200 g of slip agent were mixed.
각 원료들의 혼합이 완료되면, 혼합된 원료를 예열시킨다.(S2)When mixing of each raw material is completed, the mixed raw material is preheated. (S2)
이 경우, 상기 혼합된 원료는 160 내지 240℃ 온도 하에서 예열되도록 하는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable to preheat the mixed raw materials at a temperature of 160 to 240°C.
왜냐하면, 160℃ 미만에서 예열되는 경우에는 폴리에틸렌의 특성상 원활하게 녹지 아니하여 원활한 압출이 불가능하기 때문이고 240℃를 초과하게 되면 폴리에틸렌의 특성상 타는 탄화하는 문제가 발생되기 때문이다.This is because, in the case of preheating at less than 160°C, it does not melt smoothly due to the characteristics of the polyethylene, and smooth extrusion is impossible, and when it exceeds 240°C, a problem of burning and carbonization occurs due to the characteristics of the polyethylene.
예열시간은 특별히 한정하지 아니하고 혼합되는 원료의 양과 예열온도에 비례하여 적절하게 조절될 수 있다.The preheating time is not particularly limited and may be appropriately adjusted in proportion to the amount of raw materials to be mixed and the preheating temperature.
본 실시예에서는 고밀도 폴리에틸렌이 가장 잘 녹는 190℃ 온도 하에서 예열이 이루어지도록 하였다.In this example, preheating was performed under a temperature of 190° C. at which high-density polyethylene is most melted.
혼합된 원료의 예열이 완료되면, 예열된 혼합원료를 티다이(T-die)를 통해 필름 형태로 압출한다.(S3)When the preheating of the mixed raw material is completed, the preheated mixed raw material is extruded in the form of a film through a T-die. (S3)
이 경우, 압출온도는 160 내지 255℃ 온도 하에서 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.In this case, the extrusion temperature is preferably made under a temperature of 160 to 255 ℃.
왜냐하면, 160℃ 미만에서 압출되는 경우에는 낮은 온도로 인하여 두께불량이 발생되는 문제가 발생되고, 255℃를 초과하게 되면 지나치게 흐름성이 좋아지면서 이후 에어버블 성형시 에어버블이 균일한 크기와 모양으로 성형되지 않는 문제가 발생되기 때문이다.Because, when extruded at less than 160°C, a problem of thickness defect occurs due to low temperature, and when it exceeds 255°C, the flowability is improved excessively, and the air bubble is formed into a uniform size and shape during subsequent air bubble molding. This is because the problem of not forming occurs.
본 실시예에서는 온도변화에 따른 변형을 방지하기 위하여 상기 예열온도와 동일한 190℃ 온도 하에서 압출이 이루어지도록 하였다.In this embodiment, in order to prevent deformation due to temperature change, extrusion was performed under the same temperature as the preheating temperature of 190°C.
압출이 완료되면 진공펌프를 이용하여 압출 성형된 필름에 에어버블을 형성시킨다.(S4)When the extrusion is complete, an air bubble is formed in the extruded film using a vacuum pump (S4).
에어버블은 압출 성형된 필름을 엠보싱 롤러로 공급하고 상기 엠보싱 롤러에 연결된 진공펌프가 압출 성형된 필름을 감압 흡입하는 방식으로 형성된다.The air bubble is formed by supplying the extruded film to an embossing roller, and a vacuum pump connected to the embossing roller sucks the extruded film under reduced pressure.
그리고 필름에 에어버블이 성형되면, 에어버블이 성형된 에어버블 필름(1)에 에어버블을 성형시키지 않은 베이스 시트(2)를 합지시켜 에어캡 시트를 형성시킨다.(S5)And when the air bubble is formed on the film, the air bubble film (1) on which the air bubble is formed is laminated with the base sheet (2) on which the air bubble is not formed to form an air cap sheet. (S5)
상기 에어버블 필름(1)과 베이스 시트(2)의 합지는 에어버블 필름(1)에 베이스 시트(2)를 중첩시킨 상태로 접합롤러를 통과하도록 하여 상기 접합롤러를 통과하는 과정에서 동시 압착을 통해 이루어지는 방식을 따른다.The lamination of the air bubble film (1) and the base sheet (2) is made to pass through the bonding roller in a state in which the base sheet (2) is superimposed on the air bubble film (1), and simultaneous compression is performed in the process of passing the bonding roller. Follow the way it is done through
이와 같이 에이캡 시트가 형성되면, 상기 에어캡 시트를 냉각, 연신 및 재단한 후 와인더를 통해 권취시킨다.(S6)When the A-cap sheet is formed in this way, the air-cap sheet is cooled, stretched and cut, and then wound through a winder. (S6)
이 경우, 상기 에어캡 시트는 15 내지 25℃ 온도 하에서 냉각이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.In this case, the air cap sheet is preferably cooled under a temperature of 15 to 25 ℃.
왜냐하면 15℃ 미만에서 냉각이 이루어지게 되면 성형된 에어버블이 급격하게 경화되면서 완충력이 떨어지는 불량이 발생하고 25℃를 초과하여 냉각이 이루어지게 되면 성형된 에어버블이 일정한 형태를 갖추지 못하고 찌그러지게 되는 품질문제가 발생되기 때문이다.Because when cooling is performed at less than 15℃, the molded air bubble hardens rapidly, resulting in a poor buffering power, and when cooling is made above 25℃, the molded air bubble does not have a certain shape and is crushed. because problems arise.
이와 같이 에어캡 시트의 권취가 완료되면. 권취된 에어캡 시트를 일정 규격으로 재단하고 에어캡 미성형 여부를 검사한 후 출하한다.(S7)When the winding of the air cap sheet is completed in this way. The wound air cap sheet is cut to a certain standard and the air cap is not molded before shipment. (S7)
상기와 같은 방법으로 친환경 에어캡을 제조하면 제조공정상의 문제가 전혀 발생되지 않을 뿐만 아니라 물성저하도 발생되지 않는다.When the eco-friendly air cap is manufactured in the same way as described above, there is no problem in the manufacturing process, and no deterioration in physical properties occurs.
아래의 표 1은 상기와 같은 과정을 통해 제조된 본 발명의 친환경 에어캡에 대하여 인장강도, 인열강도 및 투명도 등의 물성 테스트를 실시한 결과를 나타낸다.Table 1 below shows the results of physical property tests, such as tensile strength, tear strength, and transparency, for the eco-friendly air cap of the present invention manufactured through the above process.
인장강도는 ASTM 평가법 D882에 따라 측정하였으며, 인열강도는 ASTM 평가법 D1922에 따라 측정되었고, 투명도는 ASTM 평가법 D1003에 따라 측정하였다.Tensile strength was measured according to ASTM evaluation method D882, tear strength was measured according to ASTM evaluation method D1922, and transparency was measured according to ASTM evaluation method D1003.
비교예는 바이오매스 폴리에틸렌을 함유하지 않은 기존의 에어캡 시트로서, 저밀도 폴리에틸렌 100중량부, 슬립제 0.1 중량부 및 붙음방지제 0.2 중량부를 혼합한 후 시트 형태로 압출하여 제조된 베이스 시트(2)와, 저밀도 폴리에틸렌 50 중량부, 선형 저밀도 폴리에틸렌 50 중량부, 슬립제 0.1 중량부 및 붙음방지제 0.2 중량부를 혼합한 후 필름 형태로 압출한 에어버블 필름을 접합시키고, 냉각시킨 다음 권춰 롤러에 권취한 에어캡 시트로서, 바이오매스 폴리에틸렌을 함유하지 않은 기존의 에어캡 시트이다.Comparative Example is a conventional air cap sheet that does not contain biomass polyethylene, and the base sheet (2) prepared by mixing 100 parts by weight of low density polyethylene, 0.1 parts by weight of a slip agent, and 0.2 parts by weight of an anti-stick agent, and then extruding into a sheet form; , 50 parts by weight of low-density polyethylene, 50 parts by weight of linear low-density polyethylene, 0.1 parts by weight of a slip agent and 0.2 parts by weight of an anti-stick agent are mixed, and an air bubble film extruded in the form of a film is bonded, cooled, and wound on a winding roller. As a sheet, it is a conventional aircap sheet which does not contain biomass polyethylene.
상기한 표 1에서 알 수 있듯이, 바이오매스 폴리에틸렌을 함유하지 않은 기존의 에어캡 시트(비교예)와 비교할 때 대등한 수준의 물성을 가지고 있어 기존의 에어캡을 충분히 대체할 수 있음을 보여준다.As can be seen from Table 1 above, compared with the conventional air cap sheet (Comparative Example) that does not contain biomass polyethylene, it has a level of physical properties that is comparable to that of the existing air cap, indicating that it can sufficiently replace the existing air cap.
이와 같이, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상술하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 권리범위에 속할 것이다.As such, although preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains can modify without departing from the spirit of the present invention It is possible, and such modifications will fall within the scope of the present invention.
1...에어버블 필름 2...베이스 필름1....
Claims (5)
상기 혼합된 원료를 160 내지 240℃ 온도 하에서 예열시키는 단계;
상기 예열된 혼합원료를 160 내지 255℃ 온도 하에서 티다이를 통해 필름형태로 압출하는 단계;
진공펌프를 이용하여 압출 성형된 필름에 에어버블을 형성시키는 단계;
에어버블이 성형된 에어버블 필름과 에어버블을 형성시키지 않은 베이스 시트를 합지시켜 에어캡 시트를 형성시키는 단계;
에어캡 시트를 냉각, 연신 및 재단한 후 15 내지 25℃ 온도 하에서 와인더를 통해 권취하는 단계;
권취된 에어캡 시트를 일정 규격으로 재단하고 에어캡 미성형 여부를 검사하는 단계;를 포함하는 친환경 에어캡의 제조방법.34 to 68 parts by weight of low-density polyethylene, 20 to 40 parts by weight of biomass polyethylene, 5 to 9 parts by weight of high-density polyethylene, 3 to 8 parts by weight of antistatic agent, 1-3 parts by weight of anti-stick agent, 1-3 parts by weight of ultraviolet absorber, polyethylene mixing a raw material comprising 1 to 2 parts by weight of the master batch pigment and 0.1 to 0.3 parts by weight of a slip agent;
preheating the mixed raw materials at a temperature of 160 to 240° C.;
extruding the preheated mixed raw material in the form of a film through a T-die at a temperature of 160 to 255° C.;
forming air bubbles in the extruded film using a vacuum pump;
forming an air cap sheet by laminating an air bubble film in which air bubbles are formed and a base sheet in which air bubbles are not formed;
After cooling, stretching and cutting the air cap sheet, winding through a winder at a temperature of 15 to 25° C.;
Cutting the wound air cap sheet to a certain standard and inspecting whether the air cap is not formed; A method of manufacturing an eco-friendly air cap comprising a.
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