KR102517574B1

KR102517574B1 - 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름, 그 제조 방법 및 제조 장치

Info

Publication number: KR102517574B1
Application number: KR1020160102674A
Authority: KR
Inventors: 세이지 까가와
Original assignee: 세이지 까가와
Priority date: 2015-11-17
Filing date: 2016-08-12
Publication date: 2023-04-04
Also published as: EP3170633A3; US20210069994A1; TWI680919B; US10875259B2; EP3170633A2; TW201718365A; KR20170057822A; JP5926437B1; JP2017088832A; CN106696246B; US11931972B2; CN106696246A; US20170136712A1

Abstract

다른 개구 직경 및 깊이를 갖는 다수의 요부가 무작위로 형성되고, 요부에 갈라진 틈이 형성되어 있는 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름은, 예리한 각부를 갖는 다수의 고경도 미립자를 롤 본체의 표면에 무작위로 갖는 제1패턴 롤을, 평평한 표면의 금속 롤에 가압하여, 금속 롤의 표면에 다수의 요부가 무작위로 형성된 앤빌 롤을 제작하고, 앤빌 롤에 대해, 예리한 각부를 갖는 다수의 고경도 미립자를 롤 본체의 표면에 무작위로 갖는 제2패턴 롤을 대향하도록 배치하며, 제2패턴 롤과 앤빌 롤의 틈새에 플라스틱 필름을 통과시킴으로써 제조된다.

Description

고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름, 그 제조 방법 및 제조 장치{HIGH-MOISTURE-PERMEABILITY, MICROPOROUS PLASTIC FILM, AND ITS PRODUCTION METHOD AND APPARATUS}

본 발명은 높은 통기성 및 투습성을 갖는 식품 포장용 플라스틱 필름, 특히 빵처럼 다량의 수증기의 증발이 있는 식품을 포장하는데 적합한 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름, 그 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.

종래부터 빵, 야채 등의 식품은 종이 또는 폴리올레핀류 등의 플라스틱 필름 봉지에 넣어 판매되고 있다. 종이 봉지는 고투습성이지만, 내용물이 보이지 않는다는 문제가 있다. 또한 플라스틱 필름 봉지는 내용물이 보이지만, 충분한 투습성을 갖지 못하므로, 빵의 풍미와 식감을 현저하게 떨어뜨리는 것이 문제이다. 특히 딱딱한 식감을 필요로 하는 프랑스 빵이 잘 구워진 직후의 수분 활성은 0.95로서 적절한 식감을 주는 정도(0.9 내지 0.85)보다 높기 때문에, 이 정도로 수분 활성이 저하될 때까지 프랑스 빵을 건조한 후에 포장하지 않으면 딱딱한 식감이 저하된다. 수분 활성이 충분히 떨어지기 전에 플라스틱 필름 봉지에 빵을 포장하면, 빵은 급격하게 부드러워져서 식감을 떨어뜨린다.

내용물이 잘 보임과 동시에 고투습성을 갖는 플라스틱 필름을 얻기 위해, 직경 0.5 내지 3 mm 정도의 구멍을 다수 뚫는 것이 종래부터 행해지고 있다. 예를 들면, 특개 2006-158254호는 10 내지 200 ㎛의 두께를 갖고 한 봉지에 1개 이상의 미세 기공을 갖는 단층 또는 다층의 고분자 필름으로 이루어진 감귤류 저장용 봉지를 개시하고 있다. 미세 기공의 개공 면적은 0.1 ㎟ 이하(예를 들어, 평균 구멍 직경 약 50 ㎛)이며, 미세 기공의 수는 예를 들어 24개/봉지이다. 특개 2006-158254호는 침으로 기계적으로 천공하는 방법, 열침, 레이저, 방전 등을 이용하는 천공 방법, 미세하고 예리한 돌기가 있는 롤에 필름을 끼워 넣어 손상시키는 천공 방법 등을 개시하고 있다. 그러나, 이 봉지의 미세 기공은 평균 구멍 직경이 약 50 ㎛로 크고, 또한 봉지당 수가 적다. 또한, 미세하고 예리한 돌기가 있는 롤을 이용한 천공 방법을 시사하고 있지만, 그 구체적인 구성을 기재하지 않고 있다.

특개 2011-225234호는 투과성 기재의 적어도 한쪽 면에, 폴리우레탄 및 스티렌·부타디엔·스티렌(SBS) 고무로 구성된 필름을 열 접착하여 이루어진 식품 포장용 적층 필름을 개시하고 있다. 폴리우레탄 및 SBS 고무로 구성된 필름의 투습도는 500 내지 1000 g·30 ㎛/(㎡·일·40℃ 90% RH)이다. 또한, 투과성 기재는 부직포, 레이온지, 셀로판 필름, 구멍 뚫린 필름, 폴리유산 필름, 두께 30 ㎛ 이하의 폴리스티렌 필름 등이다. 폴리우레탄/SBS 고무 필름은 투과성 기재 위에 압출 라미네이션함으로써 적층된다. 그러나, (a) 폴리우레탄/SBS 고무 필름 자체가 고가일 뿐만 아니라, (b) 폴리우레탄/SBS 고무 필름과 투과성 기재의 압출 라미네이션 공정도 필요하므로, 이 식품 포장용 적층 필름은 빵, 야채 등의 식품 포장용 필름으로서 너무 고가라는 문제가 있다.

이상의 사정을 감안하여, 빵, 야채 등의 식품을 포장했을 때에 속이 보임과 동시에, 그 수분이 빨리 증발할 수 있도록 충분한 투습성을 가지며, 또한 저렴하게 제조할 수 있는 플라스틱 필름이 요망되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 포장한 내용물이 보임과 동시에, 그 수분이 빨리 증발할 수 있도록 충분한 투습성을 가지며, 또한 저렴하게 제조할 수 있는 고투습성 마이크로 기공성(microporous) 플라스틱 필름, 그 제조방법 및 제조장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 감안하여 열심히 연구한 결과, 본 발명자는 다른 크기의 다수의 고경도 미립자를 무작위로 갖는 제1패턴 롤을 평탄한 표면의 금속 롤에 가압함으로써 다른 크기의 다수의 요부(recess)를 형성한 앤빌(anvil) 롤을 형성하고, 이 앤빌 롤과 다른 크기의 다수의 고경도 미립자를 무작위로 갖는 제2패턴 롤과의 틈새에, 플라스틱 필름을 가압하면서 통과시키면, 플라스틱 필름에 다른 개구 직경 및 깊이를 갖는 다수의 요부가 무작위로 형성될 뿐만 아니라, 요부에 갈라진 틈(cleft)이 형성되고, 원하는 높은 투습도를 갖는 마이크로 기공성 플라스틱 필름이 효율적으로 제조될 수 있는 것을 발견하고 본 발명에 이르게 되었다.

즉, 본 발명의 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름은 다른 개구 직경 및 깊이를 갖는 다수의 요부가 무작위로 형성되고, 상기 요부에 갈라진 틈이 형성되어 있으며,

상기 요부가 60 내지 300 ㎛ 범위의 개구 직경 분포 및 10 내지 100 ㎛의 범위의 깊이 분포를 갖고,

상기 갈라진 틈의 50% 이상이 상기 요부의 저부와 측부의 경계 영역에 형성되어 있으며, 100 내지 7000 g/㎡·24hr·40℃ 90% RH의 투습도를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 요부의 개구 직경 분포의 폭은 100 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 깊이 분포의 폭은 50 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.

상기 요부의 평균 개구 직경은 100 내지 240 ㎛인 것이 바람직하고, 평균 깊이는 20 내지 80 ㎛인 것이 바람직하다.

상기 요부는 실질적으로(substantially) 다각체 형상을 갖는 것이 바람직하다.

상기 플라스틱 필름 표면에서의 상기 요부의 면적 비율(area ratio)은 10 내지 70%인 것이 바람직하다.

상기 플라스틱 필름은 20 내지 100 ㎛ 범위의 두께를 갖는 것이 바람직하다.

상기 갈라진 틈은 상기 요부의 적어도 30%에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

다른 개구 직경 및 깊이를 갖는 다수의 요부가 무작위로 형성되고, 상기 요부에 갈라진 틈이 형성되어 있는 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름을 제조하는 본 발명의 방법은,

예리한 각부(edge)를 갖는 다수의 고경도 미립자를 롤 본체의 표면에 무작위로 갖는 제1패턴 롤을, 평탄한 표면의 금속 롤에 가압하여, 상기 금속 롤의 표면에 다수의 요부가 무작위로 형성된 앤빌 롤을 제작하고,

상기 앤빌 롤에 대해, 예리한 각부를 갖는 다수의 고경도 미립자를 롤 본체의 표면에 무작위로 갖는 제2패턴 롤을 대향하도록 배치하며,

상기 제2패턴 롤과 상기 앤빌 롤의 틈새에 상기 플라스틱 필름을 통과시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방법에 있어서, 상기 제1 및 제2패턴 롤은 각각 5 이상의 모스 경도, 2 이하의 종횡비, 80 내지 500 ㎛ 범위의 입경 분포 및 20 내지 200 ㎛ 범위의 높이 분포를 가짐과 동시에, 예리한 각부를 갖는 다수의 고경도 미립자를 롤 본체의 표면에 무작위로 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 방법에 있어서, 상기 앤빌 롤은 표면에 70 내지 350 ㎛ 범위의 개구 직경 분포 및 15 내지 150 ㎛ 범위의 깊이 분포를 갖는 다수의 요부가 무작위로 형성된 금속 롤인 것이 바람직하다.

본 발명의 방법에 있어서, 상기 제2패턴 롤과 상기 앤빌 롤의 틈새를 통과하는 상기 플라스틱 필름에 대한 누름 압력을 조절함으로써, 상기 투습도를 조절하는 것이 바람직하다.

본 발명의 방법에 있어서, 상기 제1패턴 롤의 고경도 미립자의 입경 분포의 폭은 120 ㎛ 이하이고, 높이 분포의 폭은 50 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 방법에 있어서, 상기 앤빌 롤의 요부의 개구 직경 분포의 폭은 100 ㎛ 이하이고, 깊이 분포의 폭은 50 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 방법에 있어서, 상기 제2패턴 롤의 고경도 미립자의 입경 분포의 폭은 120 ㎛ 이하이고, 높이 분포의 폭은 50 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 방법에 있어서, 상기 제1 및 제2패턴 롤의 고경도 미립자는 150 내지 400 ㎛의 평균 입경 및 50 내지 150 ㎛의 평균 높이를 갖고, 상기 앤빌 롤의 표면에 형성된 요부는 110 내지 300 ㎛의 평균 개구 직경 및 25 내지 120 ㎛의 평균 깊이를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 방법에 있어서, 상기 제1 및 제2패턴 롤의 롤 면에 상기 고경도 미립자가 10 내지 70%의 면적 비율로 부착되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 방법에 있어서, 상기 앤빌 롤 표면에서의 상기 요부의 면적 비율이 10 내지 70%인 것이 바람직하다.

본 발명의 방법에 있어서, 상기 플라스틱 필름에 대한 누름 압력이 선 압력으로 0.2 내지 150 kgf/cm의 범위 내인 것이 바람직하다.

다른 개구 직경 및 깊이를 갖는 다수의 요부가 무작위로 형성되고, 상기 요부에 갈라진 틈이 형성되어 있는 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름을 제조하는 본 발명의 장치는,

예리한 각부를 갖는 다수의 고경도 미립자를 롤 본체의 표면에 무작위로 갖는 패턴 롤,

상기 패턴 롤에 대향하도록 배치된 앤빌 롤,

상기 패턴 롤과 상기 앤빌 롤의 틈새에 플라스틱 필름을 통과시키는 반송 롤,

상기 패턴 롤과 상기 앤빌 롤의 틈새를 조절하는 수단을 구비하고,

상기 앤빌 롤의 표면에 다수의 요부가 무작위로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 장치에 있어서, 상기 패턴 롤의 고경도 미립자는 5 이상의 모스 경도, 2 이하의 종횡비, 80 내지 500 ㎛ 범위의 입경 분포 및 20 내지 200 ㎛ 범위의 높이 분포를 갖고, 상기 앤빌 롤 표면의 요부는 70 내지 350 ㎛ 범위의 개구 직경 분포 및 15 내지 150 ㎛ 범위의 깊이 분포를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 장치에 있어서, 상기 패턴 롤의 고경도 미립자의 입경 분포의 폭은 120 ㎛ 이하이고, 높이 분포의 폭은 50 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 장치에 있어서, 상기 앤빌 롤의 요부의 개구 직경 분포의 폭은 100 ㎛ 이하이고, 깊이 분포의 폭은 50 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 장치에 있어서, 상기 패턴 롤의 고경도 미립자는 150 내지 400 ㎛의 평균 입경 및 50 내지 150 ㎛의 평균 높이를 갖는 것이 바람직하고, 상기 앤빌 롤의 표면에 형성된 요부는 110 내지 300 ㎛의 평균 개구 직경 및 25 내지 120 ㎛의 평균 깊이를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 장치에 있어서, 상기 패턴 롤의 롤 면에 상기 고경도 미립자가 10 내지 70%의 면적 비율로 부착되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 장치에 있어서, 상기 앤빌 롤 표면에서의 상기 요부의 면적 비율이 10 내지 70%인 것이 바람직하다.

본 발명의 장치에 있어서, 상기 틈새 조절 수단에 의해 상기 플라스틱 필름에 대한 누름 압력을 0.2 내지 150 kgf/cm의 선 압력 범위 내로 조절하는 것이 바람직하다.

본 발명의 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름은 다른 크기의 다수의 고경도 미립자를 무작위로 갖는 패턴 롤과 다른 크기의 다수의 요부를 갖는 앤빌 롤의 틈새에, 플라스틱 필름을 가압하면서 통과시킴으로써 제조되므로, 다른 개구 직경 및 깊이를 갖는 다수의 요부가 플라스틱 필름에 무작위로 형성되고, 또한 요부에 투습성에 기여하는 갈라진 틈이 형성된다.

갈라진 틈의 크기 및 수는 플라스틱 필름의 누름 압력(선 압력)에 의해 조정 가능하므로, 본 발명의 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름에 원하는 투습도를 부여할 수 있다. 또한, 패턴 롤과 앤빌 롤의 가압에 의해 투습성에 기여하는 갈라진 틈을 형성하므로, 원하는 투습도를 갖는 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름을 효율적으로 제조할 수 있다.

본 발명의 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름은 빵이나 야채와 같이 수분의 증발이 있는 내용물의 포장용 필름으로 적합할 뿐 아니라, 적당한 투기성 및 투습성이 요구되는 다른 용도(예를 들어, 건축 자재)에도 사용 가능하다.

도 1은 본 발명의 제조 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 도 1의 장치에서의 천공 장치를 나타낸 정면도이다.
도 3은 제1패턴 롤을 이용하여 평탄한 표면의 금속 롤에 요부를 형성하는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 4는 패턴 롤과 앤빌 롤의 틈새에 진입한 플라스틱 필름을 천공하는 모습을 나타낸 확대도이다.
도 5는 패턴 롤과 앤빌 롤의 틈새에 진입한 플라스틱 필름을 천공하는 모습을 상세하게 나타낸 부분 확대 단면도이다.
도 6은 패턴 롤과 앤빌 롤의 틈새에 진입한 플라스틱 필름을 천공하는 모습을 더욱 상세하게 나타낸 부분 확대 단면도이다.
도 7은 본 발명의 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름을 나타낸 부분 확대 단면도이다.
도 8a는 샘플 1의 고투습성 마이크로 기공성 OPP 필름을 나타낸 광학 현미경 사진(배율: 25배)이다.
도 8b는 샘플 1의 고투습성 마이크로 기공성 OPP 필름을 나타낸 광학 현미경 사진(배율: 100배)이다.
도 9a는 샘플 2의 고투습성 마이크로 기공성 OPP 필름을 나타낸 광학 현미경 사진(배율: 25배)이다.
도 9b는 샘플 2의 고투습성 마이크로 기공성 OPP 필름을 나타낸 광학 현미경 사진(배율: 100배)이다.
도 10a는 샘플 3의 고투습성 마이크로 기공성 OPP 필름을 나타낸 광학 현미경 사진(배율: 25배)이다.
도 10b는 샘플 3의 고투습성 마이크로 기공성 OPP 필름을 나타낸 광학 현미경 사진(배율: 100배)이다.
도 11은 샘플 3의 고투습성 마이크로 기공성 OPP 필름을 나타낸 레이저 현미경 사진(배율: 1000배)이다.
도 12는 도 11의 선분 AB에 따른 고투습성 마이크로 기공성 OPP 필름의 프로파일을 나타낸 그래프이다.

본 발명의 실시 형태를 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명하는데, 특히 달리 언급이 없으면 하나의 실시 형태에 관한 설명은 다른 실시 형태에도 적용된다. 또한 하기 설명은 한정적이지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변경을 해도 좋다.

[1] 제조 방법 및 장치

도 1 및 도 2에 나타낸 장치를 이용하여, 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름을 제조하는 방법의 일 예를 설명한다. 이 장치는 천공 장치를 구성하는 패턴 롤(1) 및 앤빌 롤(2), 제1 및 제2릴(reel)(3, 4), 패턴 롤(1) 및 앤빌 롤(2)의 백업 롤(5, 6), 제1 및 제2가이드 롤(7, 8)을 구비한다. 제1릴(3) 또는 제1가이드 롤(7)에 플라스틱 필름(11)의 장력을 조정하기 위한 수단(도시하지 않음)을 설치해도 좋고, 제2릴(4) 또는 제2가이드 롤(8)에 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름(11')의 장력을 조정하기 위한 수단(도시하지 않음)을 설치해도 좋다.

(1) 천공 장치

도 2에 나타낸 천공 장치에서는, 위로부터 차례로 백업 롤(5), 패턴 롤(1), 앤빌 롤(2) 및 백업 롤(6)이 각각 한 쌍의 베어링(25, 25, 21, 21, 22, 22, 26, 26)을 통해 한 쌍의 프레임(30, 30)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 백업 롤(5, 6)은 금속제이어도 고무제이어도 좋다. 도시의 예에서는, 패턴 롤(1) 및 앤빌 롤(2) 양쪽 모두 구동 롤이다. 패턴 롤(1)의 베어링(21, 21)은 프레임(30, 30)에 고정되어 있고, 상하의 백업 롤(5, 6)의 베어링(25, 25, 26, 26) 및 앤빌 롤(2)의 베어링(22, 22)은 한 쌍의 프레임(30, 30)을 따라 상하 이동 가능하다. 위쪽 백업 롤(5)의 두 베어링(25, 25)에 구동 수단(35, 35)이 설치되어 있고, 아래쪽 백업 롤(6)의 두 베어링(26, 26)에 구동 수단(36, 36)이 설치되어 있다. 위쪽 백업 롤(5)은 패턴 롤(1)을 아래쪽으로 가압하고, 아래쪽 백업 롤(6)은 앤빌 롤(2)을 위쪽으로 가압한다. 백업 롤(6)의 가압에 의해 앤빌 롤(2)은 플라스틱 필름(11)을 통해 패턴 롤(1)에 가압된다. 패턴 롤(1) 및 앤빌 롤(2)은 각각 백업 롤(5, 6)에 가압되므로, 천공 중의 탄성 변형이 방지된다.

(2) 패턴 롤

패턴 롤(1)은 도 4에 상세하게 도시한 바와 같이, 금속제 롤 본체(1a)의 표면에 다수의 고경도 미립자(1b)를 니켈 도금 등의 도금층(1c)에 의해 무작위로 고착시킨 롤이 바람직하다. 이러한 패턴 롤(1)의 구체적인 예는 예를 들면 특개평 5-131557호, 특개평 9-57860호 및 특개 2002-59487호에 기재되어 있다.

고경도 미립자(1b)는 예리한 각부를 가짐과 동시에, 5 이상의 모스 경도 및 2 이하의 종횡비를 갖는다. 예리한 각부를 갖는 고경도 미립자(1b)는 다이아몬드 미립자인 것이 바람직하고, 특히 다이아몬드의 분쇄 미립자가 바람직하다. 종횡비가 2 이하인 것에 의해, 고경도 미립자(1b)는 구체에 가까운 다각체 형상을 갖는다. 고경도 미립자(1b)의 종횡비는 1.6 이하가 바람직하고, 1.4 이하가 더욱 바람직하다.

고경도 미립자(1b)는 80 내지 500 ㎛ 범위의 입경 분포를 갖는다. 고경도 미립자(1b)의 입경이 80 ㎛ 미만이면, 플라스틱 필름(11)에 형성되는 요부(11a)의 개구 직경이 불충분하고, 충분한 갈라진 틈이 생기지 않는다. 한편, 고경도 미립자(1b)의 입경이 500 ㎛ 초과이면, 플라스틱 필름(11)에 형성되는 요부(11a)의 개구 직경이 너무 커서, 과대한 갈라진 틈이 형성된다. 고경도 미립자(1b)의 입경의 하한은 100 ㎛가 바람직하고, 120 ㎛가 더욱 바람직하다. 또한, 고경도 미립자(1b)의 입경의 상한은 450 ㎛가 바람직하고, 400 ㎛가 더욱 바람직하다.

고경도 미립자(1b)의 약 1/2 내지 2/3는 도금층(1c)에 매설되어 있으므로, 도금층(1c)의 표면에서 돌출되는 고경도 미립자(1b)의 높이 분포는 20 내지 200 ㎛의 범위이다. 고경도 미립자(1b)의 높이가 20 ㎛ 미만이면, 플라스틱 필름(11)에 형성되는 요부(11a)의 깊이가 불충분하고, 충분한 갈라진 틈이 생기지 않는다. 한편, 고경도 미립자(1b)의 높이가 200 ㎛ 초과이면, 플라스틱 필름(11)에 형성되는 요부(11a)가 너무 깊어서, 과대한 갈라진 틈이 형성된다. 고경도 미립자(1b)의 높이 분포의 하한은 30 ㎛가 바람직하고, 40 ㎛가 더욱 바람직하다. 고경도 미립자(1b)의 높이 분포의 상한은 170 ㎛가 바람직하고, 150 ㎛가 더욱 바람직하다.

고경도 미립자(1b)의 평균 입경은 150 내지 400 ㎛가 바람직하고, 평균 높이는 50 내지 150 ㎛가 바람직하다. 고경도 미립자(1b)의 평균 입경의 하한은 180 ㎛가 더욱 바람직하고, 200 ㎛가 가장 바람직하다. 또한, 고경도 미립자(1b)의 평균 입경의 상한은 370 ㎛가 더욱 바람직하고, 330 ㎛가 가장 바람직하다. 고경도 미립자(1b)의 평균 높이의 하한은 60 ㎛가 더욱 바람직하고, 70 ㎛가 가장 바람직하다. 고경도 미립자(1b)의 평균 높이의 상한은 130 ㎛가 더욱 바람직하고, 110 ㎛가 가장 바람직하다.

후술하는 것처럼, 패턴 롤(1)의 고경도 미립자(1b)는 앤빌 롤(2)의 요부(2a)에 감합함으로써, 플라스틱 필름(11)에 요부(11a)를 형성하므로, 고경도 미립자(1b)와 요부(2a)는 크기 및 형상이 최대한 가까울 필요가 있다. 그러기 위해서는, 고경도 미립자(1b)의 입경 분포의 폭은 최대한 좁은 것이 바람직하다. 여기서, "입경 분포의 폭"은 최대 입경과 최소 입경의 차이를 의미한다. 물론, 요부(2a)의 개구 직경 분포의 폭(최대 개구 직경과 최소 개구 직경의 차이)도 최대한 좁은 것이 바람직하다. 좁은 입경 분포의 고경도 미립자(1b)와 좁은 개구 직경 분포의 요부(2a)는 임의로 조합되더라도, 충분히 감합할 확률이 높고, 또한 플라스틱 필름(11)에 충분한 크기의 요부(11a)가 형성될 뿐 아니라, 요부(11a)에 많은 갈라진 틈(11b)이 형성된다.

상기 이유로 인해, 고경도 미립자(1b)의 입경 분포의 폭은 120 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 100 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 입경 분포가 80 내지 500 ㎛에서 그 폭이 120 ㎛ 이하라는 것은, 예를 들어 고경도 미립자(1b)의 입경의 상한이 500 ㎛이면, 하한은 380 ㎛ 이상이고, 입경의 상한이 400 ㎛이면, 하한은 280 ㎛ 이상인 것을 의미한다. 따라서, 플라스틱 필름(11)에 비교적 큰 요부(11a)를 형성하는 경우에는, 80 내지 500 ㎛의 입경 분포 범위 내에서, 큰 입경 범위(120 ㎛ 이하의 폭)의 고경도 미립자(1b)를 사용하고, 비교적 큰 요부(11a)를 형성하는 경우에는, 작은 입경 범위(120 ㎛ 이하의 폭)의 고경도 미립자(1b)를 사용한다. 마찬가지로, 고경도 미립자(1b)의 높이 분포의 폭(최대 높이와 최소 높이의 차이)은 50 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 40 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

고경도 미립자(예를 들어, 다이아몬드 미립자)(1b)는 다양한 형상 및 입경을 가지므로, 균일한 형상 및 입경으로 하기 위해, 분급 처리를 하는 것이 바람직하다.

패턴 롤(1) 표면에서의 고경도 미립자(1b)의 면적 비율(고경도 미립자(1b)가 패턴 롤 표면을 차지하는 비율)은 10 내지 70%가 바람직하다. 고경도 미립자(1b)의 면적 비율이 10% 미만이면, 플라스틱 필름(11)에 요부를 충분한 밀도로 형성할 수 없고, 충분한 투습도를 얻을 수 없다. 한편, 패턴 롤(1)의 표면에 고경도 미립자(1b)를 70% 초과의 면적 비율로 부착시키기 것은 사실상 곤란하다. 고경도 미립자(1b)의 면적 비율의 하한은 20%가 더욱 바람직하고, 상한은 60%가 더욱 바람직하다.

플라스틱 필름(11)의 천공 중에 패턴 롤(1)이 휘는 것을 방지하기 위해, 패턴 롤(1)의 롤 본체(1a)는 경질 금속으로 형성하는 것이 바람직하다. 경질 금속으로는, SKD11과 같은 금형강을 들 수 있다.

(3) 앤빌 롤

패턴 롤(1)과 대향하여 배치되는 앤빌 롤(2)의 롤 면은 요부(2a)를 갖는 것을 특징으로 한다. 앤빌 롤(2)의 요부(2a)는 70 내지 350 ㎛ 범위의 개구 직경 분포 및 15 내지 150 ㎛ 범위의 깊이 분포를 갖는다. 요부(2a)의 개구 직경이 70 ㎛ 미만이거나 깊이가 15 ㎛ 미만이면, 플라스틱 필름(11)에 형성되는 요부(11a)가 너무 작아서, 충분한 갈라진 틈이 생기지 않는다. 한편, 요부(2a)의 개구 직경이 350 ㎛ 초과이거나 깊이가 150 ㎛ 초과이면, 플라스틱 필름(11)에 형성되는 요부(11a)가 너무 커서, 과대한 갈라진 틈이 형성된다. 요부(2a)의 개구 직경의 하한은 80 ㎛가 바람직하고, 90 ㎛가 더욱 바람직하다. 또한, 요부(2a)의 개구 직경의 상한은 300 ㎛가 바람직하고, 250 ㎛가 더욱 바람직하다. 또한, 요부(2a)의 깊이의 하한은 20 ㎛가 바람직하고, 30 ㎛가 더욱 바람직하다. 또한, 요부(2a)의 깊이의 상한은 120 ㎛가 바람직하고, 100 ㎛가 더욱 바람직하다.

앤빌 롤(2)의 요부(2a)는 110 내지 300 ㎛의 평균 개구 직경 및 25 내지 120 ㎛의 평균 깊이를 갖는다. 요부(2a)의 평균 개구 직경이 110 ㎛ 미만이거나 평균 깊이가 25 ㎛ 미만이면, 플라스틱 필름(11)에 형성되는 요부(11a)가 너무 작아서, 충분한 갈라진 틈이 생기지 않는다. 한편, 요부(2a)의 평균 개구 직경이 300 ㎛ 초과이거나 평균 깊이가 120 ㎛ 초과이면, 플라스틱 필름(11)에 형성되는 요부(11a)가 너무 커서, 과대한 갈라진 틈이 형성된다. 요부(2a)의 평균 개구 직경의 하한은 120 ㎛가 바람직하고, 140 ㎛가 더욱 바람직하다. 또한, 요부(2a)의 평균 개구 직경의 상한은 280 ㎛가 바람직하고, 230 ㎛가 더욱 바람직하다. 또한, 요부(2a)의 평균 깊이의 하한은 35 ㎛가 바람직하고, 40 ㎛가 더욱 바람직하다. 또한, 요부(2a)의 평균 깊이의 상한은 100 ㎛가 바람직하고, 80 ㎛가 더욱 바람직하다.

앤빌 롤(2)의 요부(2a)도 균일한 형상 및 크기를 갖는 것이 바람직하다. 이 때문에, 요부(2a)의 개구 직경 분포의 폭은 100 ㎛ 이하이고, 깊이 분포의 폭(최대 깊이와 최소 깊이의 차이)은 50 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 개구 직경 분포가 70 내지 350 ㎛에서 그 폭이 100 ㎛ 이하라는 것은, 예를 들어 요부(2a)의 개구 직경의 상한이 350 ㎛이면, 하한은 250 ㎛ 이상이고, 개구 직경의 상한이 250 ㎛이면, 하한은 150 ㎛ 이상인 것을 의미한다. 따라서, 플라스틱 필름(11)에 비교적 큰 요부(11a)를 형성하는 경우에는, 70 내지 350 ㎛의 개구 직경 분포 범위 내에서, 큰 개구 구경 범위(100 ㎛ 이하의 폭)의 요부(2a)를 사용하고, 비교적 큰 요부(11a)를 형성하는 경우에는, 작은 개구 직경 범위(100 ㎛ 이하의 폭)의 요부(2a)를 사용한다. 요부(2a)의 개구 직경 분포의 폭은 80 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 마찬가지로, 요부(2a)의 개구 직경 분포의 폭은 50 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 40 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

앤빌 롤(2) 표면에서의 요부(2a)의 면적 비율(요부(2a)가 앤빌 롤 표면을 차지하는 비율)은 10 내지 70%가 바람직하다. 요부(2a)의 면적 비율이 10% 미만이면, 플라스틱 필름(11)에 요부를 충분한 밀도로 형성할 수 없고, 충분한 투습도를 얻을 수 없다. 한편, 앤빌 롤(2)의 표면에 요부(2a)를 70% 초과의 면적 비율로 형성하는 것은 사실상 곤란하다. 요부(2a)의 면적 비율의 하한은 20%가 더욱 바람직하고, 상한은 60%가 더욱 바람직하다.

패턴 롤(1)의 고경도 미립자(1b)가 진입하는 요부(2a)를 형성하는 앤빌 롤(2)용 금속 롤은 충분한 내식성을 가질 필요가 있다. 물론, 플라스틱 필름(11)의 천공 중에 휘는 것을 방지하기 위해, 앤빌 롤(2)은 충분한 기계적 강도를 가질 필요가 있다. 이 때문에, 앤빌 롤(2)을 고강도의 내식성 스테인리스 스틸(SUS440C, SUS304 등)로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 앤빌 롤(2)을 금형강과 같은 경질 금속의 내층과, SUS304와 같은 고강도의 내식성 스테인리스 스틸로 이루어진 외층의 2층 구조로 해도 좋다. 외층의 두께는 실용적으로는 20 내지 60 mm 정도가 좋다.

패턴 롤(1)의 각 고경도 미립자(1b)의 입경은 이와 같은 면적을 갖는 원의 직경(원 상당 직경)으로 나타내고, 앤빌 롤(2)의 각 요부(2a)의 개구 직경은 이와 같은 면적을 갖는 원의 직경(원 상당 직경)으로 나타낸다. 마찬가지로, 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름(11)의 요부(11a)의 개구 직경도 원 상당 직경으로 나타낸다.

[2] 제조 방법

(1) 앤빌 롤의 제작

표면에 70 내지 350 ㎛ 범위의 개구 직경 분포 및 15 내지 150 ㎛ 범위의 깊이 분포를 갖는 다수의 요부(2a)가 무작위로 형성되어 있는 앤빌 롤(2)은, 도 3과 같이, 평탄한 표면을 갖는 금속 롤(42)에, 롤 본체(51a)의 표면에 다수의 고경도 미립자(52)가 도금층(53)에 의해 무작위로 고착된 제1패턴 롤(51)을 가압함으로써 제작한다. 패턴 롤(제2패턴 롤)(1)과 마찬가지로, 제1패턴 롤(51)의 고경도 미립자(52)는 예리한 각부를 가짐과 동시에, 5 이상의 모스 경도, 2 이하의 종횡비, 80 내지 500 ㎛ 범위의 입경 분포 및 20 내지 200 ㎛ 범위의 높이 분포(도금층(53)의 표면으로부터)를 갖는다.

제1패턴 롤(51)의 고경도 미립자(52)는 또한 150 내지 400 ㎛의 평균 입경 및 50 내지 150 ㎛의 평균 높이를 갖는 것이 바람직하다. 고경도 미립자(52)의 평균 입경의 하한은 180 ㎛가 더욱 바람직하고, 200 ㎛가 가장 바람직하다. 또한, 고경도 미립자(52)의 평균 입경의 상한은 370 ㎛가 더욱 바람직하고, 330 ㎛가 가장 바람직하다. 고경도 미립자(52)의 평균 높이의 하한은 60 ㎛가 더욱 바람직하고, 70 ㎛가 가장 바람직하다.

고경도 미립자(52)의 종횡비는 1.6 이하가 더욱 바람직하고, 1.4 이하가 가장 바람직하다. 또한, 고경도 미립자(52)의 면적 비율은 바람직하게는 10 내지 70%이며, 그 하한은 20%가 더욱 바람직하고, 그 상한은 60%가 더욱 바람직하다.

상기와 같이, 제1패턴 롤(51)은 제2패턴 롤(1)과 동일한 고경도 미립자 분포를 가져도 좋으므로, 하나의 패턴 롤을 제1 및 제2패턴 롤(51, 1)로 사용해도 좋다.

고경도 입자(예를 들어, 다이아몬드 미립자)(52)는 금속 롤(42)보다 충분히 단단하므로, 제1패턴 롤(51)의 가압에 의해 금속 롤(42)의 표면에 고경도 미립자(52)에 대응하는 요부(2a)가 형성된다. 금속 롤(42)의 표면에 형성된 요부(2a)의 주위에 형성된 버(burr)는 연마 등에 의해 제거한다.

금속 롤(42)에 대한 제1패턴 롤(51)의 누름 압력이 커지면, 요부(2a) 및 그 면적 비율도 커진다. 제1패턴 롤(51)의 고경도 미립자(52)에 의해 금속 롤(42)의 표면에 70 내지 350 ㎛ 범위의 개구 직경 분포 및 15 내지 150 ㎛ 범위의 깊이 분포를 갖는 다수의 요부(2a)를 형성하는데 필요한 누름 압력은 선 압력으로 0.2 내지 150 kgf/cm의 범위 내인 것이 바람직하다.

(2) 패턴 롤의 고경도 미립자 및 앤빌 롤의 요부의 크기

플라스틱 필름(11)에 갈라진 틈을 갖는 다수의 요부를 형성하기 위해, 앤빌 롤(2)의 요부(2a)는 패턴 롤(1)의 고경도 미립자(1b)를 조그마한 틈새에서 수용하는 정도의 크기를 가질 필요가 있다. 이 때문에, (a) 패턴 롤(1)의 고경도 미립자(1b)는 80 내지 500 ㎛ 범위의 입경 분포 및 20 내지 200 ㎛ 범위의 높이 분포를 갖는 것이 바람직하고, (b) 앤빌 롤(2)의 요부(2a)는 70 내지 350 ㎛ 범위의 개구 직경 분포 및 15 내지 150 ㎛ 범위의 깊이 분포를 갖는 것이 바람직하며, (c) 고경도 미립자의 입경 분포의 폭은 120 ㎛ 이하이고 높이 분포의 폭(최대 높이와 최소 높이의 차이)은 50 ㎛ 이하인 것이 바람직하며, (d) 요부(2a)의 개구 직경 분포의 폭은 100 ㎛ 이하이고 깊이 분포의 폭은 50 ㎛ 이하인 것이 바람직하며, (e) 고경도 미립자(1b)는 150 내지 400 ㎛의 평균 입경 및 50 내지 150 ㎛의 평균 높이를 갖고, (f) 요부(2a)는 110 내지 300 ㎛의 평균 개구 직경 및 25 내지 120 ㎛의 평균 깊이를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 요부(2a)는 고경도 미립자(1b)를 조그마한 틈새에서 수용하는 것이 바람직하므로, 요부(2a)의 평균 개구 직경과 고경도 미립자(1b)의 평균 입경과의 차이는 100 ㎛ 이하가 바람직하고, 50 ㎛ 이하가 더욱 바람직하다. 또한, 요부(2a)의 평균 깊이와 고경도 미립자(1b)의 평균 높이와의 차이는 50 ㎛ 이하가 바람직하고, 30 ㎛ 이하가 더욱 바람직하다. 또한, 제1 및 제2패턴 롤을 동일하게 하면, 요부(2a)의 평균 개구 직경과 고경도 미립자(1b)의 평균 입경과의 차이를 최대한 줄일 수 있다. 요부(2a)의 종횡비 및 고경도 미립자(1b)의 종횡비에 대해서도, 제1 및 제2패턴 롤을 동일하게 하면, 거의 동일하게 할 수 있다.

(3) 플라스틱 필름

플라스틱 필름(11)은 패턴 롤(1)의 고경도 미립자(1b)에 의해 앤빌 롤(2)의 요부(2a)에 압입되었을 때, 소성 변형함과 동시에 적당한 갈라진 틈이 생기는 재질인 것이 바람직하다. 이러한 플라스틱으로서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 등의 폴리에스터류, 연신 폴리프로필렌(OPP), 무연신 폴리프로필렌(CPP), 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀류, 에틸렌-초산비닐 공중합체류(EVAc), 나일론(Ny) 등의 폴리아미드류, 폴리염화비닐류, 폴리염화비닐리덴류, 폴리스티렌류 등의 열가소성 가요성 폴리머가 바람직하다.

빵, 야채 등의 식품 포장용 고투습성 필름으로서, 플라스틱 필름(11)의 두께는 20 내지 100 ㎛의 범위 내인 것이 바람직하다. 플라스틱 필름(11)의 두께가 20 ㎛ 미만이면, 포장용 필름으로서의 강도가 불충분하다. 한편, 플라스틱 필름(11)의 두께가 100 ㎛ 초과이면, 포장용 필름으로서 너무 단단할 뿐만 아니라, 본 발명의 방법에 의한 천공이 곤란하다. 플라스틱 필름(11)의 두께는 더욱 바람직하게는 30 내지 80 ㎛이다.

플라스틱 필름(11)은 단층 필름에 한정되지 않고, 적층 필름이어도 좋다. 특히 가열 밀봉을 할 경우, 내층에 LLDPE나 EVAc와 같은 저융점 수지로 구성된 실런트층을 설치하는 것이 바람직하다. 실런트층의 두께는 20 내지 60 ㎛ 정도가 좋다.

(4) 플라스틱 필름의 천공

도 2에 나타낸 천공 장치에, 패턴 롤(1) 및 앤빌 롤(2)을 설치하고, 이들의 틈새에 플라스틱 필름(11)을 통과시키면서, 앤빌 롤(2)의 구동 수단(32, 32)을 작동시켜 패턴 롤(1) 및 앤빌 롤(2)의 틈새를 소정의 간격까지 좁힘과 동시에, 백업 롤(5, 6)의 구동 수단(35, 35, 36, 36)을 작동시켜, 패턴 롤(1) 및 앤빌 롤(2)에 가해진 누름 압력을 조정한다. 원하는 틈새로 설정한 패턴 롤(1)과 앤빌 롤(2)의 사이에 플라스틱 필름(11)을 통과시키면, 도 4 내지 도 6과 같이, 플라스틱 필름(11)은 고경도 미립자(1b)에 눌려서 소성 변형하고, 앤빌 롤(2)의 요부(2a)에 진입한다. 이와 같이, 고경도 미립자(1b)와 요부(2a)의 좁은 틈새에서 플라스틱 필름(11)이 부분적으로 늘어지면, 플라스틱 필름(11)은 부분적으로 파단된다. 또한, 플라스틱 필름(11)은 고경도 미립자(1b)가 앤빌 롤(2)의 요부(2a)에 접촉하는 영역에서 절단된다. 그 결과, 패턴 롤(1)의 고경도 미립자(1b)에 눌려서 앤빌 롤(2)의 요부(2a)에 진입한 플라스틱 필름(11)의 부분은 요부(11a)의 형상으로 변형됨과 동시에, 요부(11a)에 절단부(갈라진 틈)(11b)가 형성된다. 갈라진 틈(11b)은 주로 요부(11a)의 저면 주변부(측면부와 저면부의 경계 영역)에 형성되지만, 물론 한정적이지 않고, 고경도 미립자(1b)의 형상 및 요부(2a)의 형상의 조합에 따라 다른 곳에도 갈라진 틈(11b)이 형성되는 경우가 있다.

플라스틱 필름(11)에 형성되는 요부(11a)(갈라진 틈(11b))의 수 및 크기는 패턴 롤(1) 및 앤빌 롤(2)이 플라스틱 필름(11)에 가한 누름 압력이 높아짐에 따라 증대된다. 플라스틱 필름(11)에 가해진 누름 압력은 선 압력으로 0.2 내지 150 kgf/cm인 것이 바람직하다. 선 압력이 0.2 kgf/cm 미만이면, 충분한 수 및 크기의 요부(11a)(갈라진 틈(11b))가 형성되지 않고, 원하는 투습도를 얻을 수 없다. 한편, 패턴 롤(1)의 누름 압력이 150 kgf/cm 초과이면, 요부(11a)(갈라진 틈(11b))가 너무 커진다. 더욱 바람직한 누름 압력은 1 내지 100 kgf/cm이다.

[3] 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름

본 발명의 방법으로 얻을 수 있는 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름(11')은, 도 7에 도시된 바와 같이, 다른 개구 직경(Do) 및 깊이(Dd)를 갖는 다수의 요부(11a)가 무작위로 형성되고, 요부(11a)에 갈라진 틈(11b)이 형성되어 있다. 요부(11a)는 60 내지 300 ㎛ 범위의 개구 직경 분포 및 10 내지 100 ㎛ 범위의 깊이 분포를 갖는다. 요부(11a)의 개구 직경이 60 ㎛ 미만이거나 깊이가 10 ㎛ 미만이면, 충분한 수 및 크기의 갈라진 틈(11b)이 형성되지 않는다. 한편, 요부(11a)의 개구 직경이 300 ㎛ 초과이거나 깊이가 100 ㎛ 초과이면, 요부(11a)가 너무 커서, 요부(11a)에 형성되는 갈라진 틈(11b)도 너무 커진다. 요부(11a)의 개구 직경(Dod)의 하한은 70 ㎛가 바람직하고, 80 ㎛가 더욱 바람직하다. 요부(11a)의 개구 직경(Dod)의 상한은 250 ㎛가 바람직하고, 200 ㎛가 더욱 바람직하다. 또한, 요부(11a)의 깊이(Dd)의 하한은 20 ㎛가 바람직하고, 30 ㎛가 더욱 바람직하다. 요부(11a)의 깊이(Dd)의 상한은 80 ㎛가 바람직하고, 70 ㎛가 더욱 바람직하다.

상기와 같은 이유로 인해, 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름(11')은 또한 100 내지 240 ㎛의 평균 개구 직경(Doav) 및 20 내지 80 ㎛의 평균 깊이(Dav)를 갖는 것이 바람직하다. 요부(11a)의 평균 개구 직경(Doav)의 하한은 110 ㎛가 더욱 바람직하고, 120 ㎛가 가장 바람직하다. 또한, 요부(11a)의 평균 개구 직경(Doav)의 상한은 200 ㎛가 더욱 바람직하고, 180 ㎛가 가장 바람직하다. 요부(11a)의 평균 깊이(Dav)의 하한은 30 ㎛가 더욱 바람직하고, 35 ㎛가 가장 바람직하다. 또한, 요부(11a)의 평균 깊이(Dav)의 상한은 70 ㎛가 더욱 바람직하고, 60 ㎛가 가장 바람직하다.

상기와 같은 개구 직경 분포, 평균 개구 직경, 깊이 분포 및 평균 깊이를 갖는 요부(11a)는 비교적 크기가 균일하다. 이는 본 발명의 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름(11')을 입경 분포가 좁은 고경도 미립자를 갖는 패턴 롤(1)과 개구 직경 분포가 좁은 요부를 갖는 앤빌 롤(2)로 형성하기 때문이다.

갈라진 틈(11b)은 요부(11a)의 적어도 30%에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 갈라진 틈(11b)이 형성되어 있는 요부(11a)의 전체 요부(11a)에 대한 비율이 30% 미만이면, 요부(11a)에 비해 갈라진 틈(11b)이 너무 적어서, 원하는 투습도를 얻을 수 없다. 갈라진 틈(11b)은 요부(11a)의 적어도 40%에 형성되어 있는 것이 바람직하고, 적어도 50%에 형성되어 있는 것이 더욱 바람직하다.

갈라진 틈(11b)은 대부분(50% 이상)이 요부(11a)의 저부와 측부의 경계 영역에 형성되어 있다. 이것은 고경도 미립자(1b)에 의해 연신된 플라스틱 필름(11)이 주로 요부(11a)의 저부와 측부의 경계 영역에서 파단되기 때문인 것으로 생각된다. 물론, 패턴 롤(1)의 고경도 미립자(1b)와 앤빌 롤(2)의 요부(2a)의 형상 및 크기의 조합에 따라, 플라스틱 필름(11)이 파단되는 위치는 다르고, 갈라진 틈(11b)은 요부(11a)의 저부와 측부의 경계 영역 이외의 영역에도 형성될 가능성이 있다.

갈라진 틈(11b)의 크기도 고경도 미립자(1b)와 요부(2a)의 형상 및 크기의 조합에 따라 달라진다. 또한, 패턴 롤(1)과 앤빌 롤(2)의 누름 압력이 커짐에 따라, 요부(11a)도 커짐과 동시에 수가 늘고, 이와 함께 갈라진 틈(11b)도 커짐과 동시에 수가 늘어난다. 따라서, 갈라진 틈(11b)의 크기 및 수는 패턴 롤(1)과 앤빌 롤(2)의 누름 압력으로 조정할 수 있다.

본 발명의 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름은 100 내지 7000 g/㎡·24hr·40℃ 90% RH의 투습도를 갖는다. 투습도는 JIS Z 0208의 "방습 포장 재료의 투과 습도 시험 방법"에 의거하여 측정한다. 패턴 롤(1)과 앤빌 롤(2)의 누름 압력을 조정함으로써, 갈라진 틈(11b)의 크기 및 수를 제어하고, 또한 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름의 투습도를 100 내지 7000 g/㎡·24hr·40℃ 90% RH의 범위 내에서 적절히 설정할 수 있다. 투습도가 100 g/㎡·24hr·40℃ 90% RH 미만이면, 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름은 빵, 야채 등의 식품 등에 필요한 투습성을 갖지 못한다. 한편, 투습도가 7000 g/㎡·24hr·40℃ 90% RH 초과이면, 투습성이 너무 높다. 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름의 투습도는 바람직하게는 200 내지 6000 g/㎡·24hr·40℃ 90% RH이고, 더욱 바람직하게는 300 내지 6000 g/㎡·24hr·40℃ 90% RH이다. 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름의 투습도는 포장해야 할 내용물에 따라 상기 범위 내에서 적절히 설정할 수 있다.

본 발명을 이하의 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.

실시예 1

(1) 앤빌 롤의 제작

도 2에 나타낸 천공 장치에, 외경 200 mm의 SKD11제 롤 본체에 예리한 각부를 갖는 다각체 형상의 다이아몬드 미립자(53)를 약 60%의 면적 비율로 니켈 도금(52)에 의해 부착시킨 제1패턴 롤(51) 및 평탄한 표면을 갖는 외경 200 mm의 금속 롤(42)을 설치하였다. 다이아몬드 미립자(53)는 평균 1.3의 종횡비를 가짐과 동시에, 250 내지 350 ㎛ 범위의 입경 분포, 300 ㎛의 평균 입경, 100 내지 140 ㎛의 높이 분포 및 100 ㎛의 평균 높이를 가졌다. 금속 롤(42)은 SKD11제 롤 본체에, 내식성 스테인리스 스틸(SUS440C)로 이루어진 두께 50 mm의 외층을 설치한 클래드 구조를 가졌다.

도 3에 도시된 바와 같이, 금속 롤(42)에 대해 제1패턴 롤(51)을 100 kgf/cm선 압력으로 가압함으로써, 금속 롤(42)의 표면에 평균 1.3의 종횡비, 150 내지 250 ㎛ 범위의 개구 직경 분포, 180 ㎛의 평균 개구 직경, 30 내지 100 ㎛ 범위의 깊이 분포 및 60 ㎛의 평균 깊이를 갖는 요부(2a)를 약 60%의 면적 비율로 형성하여 앤빌 롤(2)을 제작하였다.

(2) 플라스틱 필름의 천공

도 2에 나타낸 천공 장치에, 제1패턴 롤(51)과 동일한 제2패턴 롤(1) 및 상기 앤빌 롤(2)을 설치하고, 도 1에 도시된 바와 같이 두 롤의 틈새에 각각 6 kgf/cm, 10 kgf/cm 및 100 kgf/cm의 선 압력으로 두께 40 ㎛의 연신 폴리프로필렌(OPP) 필름(11)을 통과시켜, 샘플 1 내지 3의 고투습성 마이크로 기공성 OPP 필름(11')을 제작하였다.

샘플 1 내지 3의 고투습성 마이크로 기공성 OPP 필름(11')의 광학 현미경 사진(배율: 50배)을 각각 도 8 내지 도 10에 나타내었다. 도 8 내지 도 10에서 명백한 바와 같이, 선 압력이 증대됨에 따라 요부(11a)가 커짐과 동시에, 수도 늘어난 것으로 나타났다. 도 8 내지 도 10에서 측정한 샘플 1 내지 3의 요부(11a)의 개구 직경 분포, 평균 개구 직경, 깊이 분포, 평균 깊이 및 면적 비율을 표 1에 나타내었다.

(3) 갈라진 틈의 관찰

도 11은 샘플 3의 레이저 현미경 사진(배율: 1000배)이고, 도 12는 도 11의 선분 AB에 따른 고투습성 마이크로 기공성 OPP 필름(11')의 프로파일(높이)을 나타낸다. 도 11 및 도 12에서 명백한 바와 같이, 요부(11a)는 거의 다각체 형상이고, 측면부와 저면부의 경계 영역에 갈라진 틈(11b)이 형성되었다. 샘플 1 및 2도 마찬가지로 다각체 형상이고, 측면부와 저면부의 경계 영역에 갈라진 틈(11b)이 형성되었다.

샘플 1 내지 3에 대해, 갈라진 틈(11b)이 형성된 요부(11a)의 비율을 현미경 사진상에서 측정하고, 투습도를 JIS Z 0208에 따라 측정하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.

샘플 No.	요부(11a)					투습도⁽¹⁾
	개구 직경(㎛)		깊이(㎛)		면적 비율(%)
	분포	평균	분포	평균	면적 비율(%)
1	80 내지 150	120	20 내지 60	30	14	200
2	80 내지 150	120	20 내지 60	30	16	300
3	110 내지 190	150	40 내지 60	40	60	5000

주: (1) 단위는 g/㎡·24hr·40℃ 90% RH.

1: 패턴 롤
1a: 패턴 롤 본체
1b: 고경도 미립자
1c: 도금층
2: 앤빌 롤
2a: 앤빌 롤의 요부
3, 4: 제1 및 제2릴
5, 6: 백업 롤
7, 8: 가이드 롤
11: 플라스틱 필름
11': 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름
11a: 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름의 요부
11b: 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름의 요부의 갈라진 틈
21, 22, 25, 26: 베어링
30: 천공 장치의 프레임
32, 35, 36: 구동 수단

Claims

(a) 예리한 각부를 갖는 다수의 고경도 미립자를 롤 본체의 표면에 무작위로 갖는 제1패턴 롤을, 평평한 표면의 금속 롤에 가압하여, 상기 금속 롤의 표면에 다수의 요부가 무작위로 형성된 앤빌 롤을 제작하는 단계;
(b) 상기 앤빌 롤에 대해, 예리한 각부를 갖는 다수의 고경도 미립자를 롤 본체의 표면에 무작위로 갖는 제2패턴 롤을 대향하도록 배치하는 단계; 및
(c) 상기 제2패턴 롤과 상기 앤빌 롤의 틈새에 플라스틱 필름을 통과시키는 단계를 포함하고,
상기 제1 및 제2패턴 롤의 각각의 고경도 미립자는 80 내지 500 ㎛ 범위의 입경 분포 및 20 내지 200 ㎛ 범위의 높이 분포를 가지며,
상기 앤빌 롤의 요부는 70 내지 350 ㎛ 범위의 개구 직경 분포 및 15 내지 150 ㎛ 범위의 깊이 분포를 갖는,
다른 개구 직경 및 깊이를 갖는 다수의 요부가 무작위로 형성되고, 상기 요부에 갈라진 틈이 형성되어 있는, 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 제2패턴 롤과 상기 앤빌 롤의 틈새를 통과하는 상기 플라스틱 필름에 대한 누름 압력을 조절함으로써, 투습도를 조절하는 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2패턴 롤의 고경도 미립자가 150 내지 400 ㎛의 평균 입경 및 50 내지 150 ㎛의 평균 높이를 갖고, 상기 앤빌 롤의 표면에 형성된 요부가 110 내지 300 ㎛의 평균 개구 직경 및 25 내지 120 ㎛의 평균 깊이를 갖는 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름의 제조방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 및 제2패턴 롤의 롤 면에 상기 고경도 미립자가 10 내지 70%의 면적 비율로 부착되어 있고, 상기 앤빌 롤 표면에서의 상기 요부의 면적 비율이 10 내지 70%인 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름의 제조방법.
예리한 각부 뿐만 아니라 80 내지 500 ㎛ 범위의 입경 분포 및 20 내지 200 ㎛ 범위의 높이 분포를 갖는 다수의 고경도 미립자를 롤 본체의 표면에 무작위로 갖는 패턴 롤;
상기 패턴 롤에 대향하도록 배치된 앤빌 롤;
상기 패턴 롤과 상기 앤빌 롤의 틈새에 플라스틱 필름을 통과시키는 반송 롤; 및
상기 패턴 롤과 상기 앤빌 롤의 틈새를 조절하는 수단을 포함하고,
상기 앤빌 롤은 표면에 70 내지 350 ㎛ 범위의 개구 직경 분포 및 15 내지 150 ㎛ 범위의 깊이 분포를 갖는 다수의 요부가 무작위로 형성되어 있는 금속 롤인,
다른 개구 직경 및 깊이를 갖는 다수의 요부가 무작위로 형성되고, 상기 요부에 갈라진 틈이 형성되어 있는, 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름의 제조장치.
제5항에 있어서,
상기 패턴 롤의 고경도 미립자가 150 내지 400 ㎛의 평균 입경 및 50 내지 150 ㎛의 평균 높이를 갖고, 상기 앤빌 롤의 표면에 형성된 요부가 110 내지 300 ㎛의 평균 개구 직경 및 25 내지 120 ㎛의 평균 깊이를 갖는 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름의 제조장치.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 패턴 롤의 롤 면에 상기 고경도 미립자가 10 내지 70%의 면적 비율로 부착되어 있고, 상기 앤빌 롤 표면에서의 상기 요부의 면적 비율이 10 내지 70%인 고투습성 마이크로 기공성 플라스틱 필름의 제조장치.
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