KR100437315B1 - 베이스필름에 엠보싱된 폴리프로필렌 박막층이 적층된라미네이트적층필름 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

폴리프로필렌에 엠보싱을 하여 표면을 가공한 필름제조공정을 포함하되 폴리푸로피렌박막층, 접착층, 베이스필림층, EVA접착층 또는 PE접착층과 EVA 접착층으로 조성된 2중층의 순서로 적층된 라미네이트용 필름과 그 제조방법에 관한 것임.

Description

베이스필름에 엠보싱된 폴리프로필렌 박막층이 적층된 라미네이트적층필름 및 그 제조방법{THE LAMINATING FILM LAYED THE EMBOSSED POLYPROPYLENE FILM ON BASE FILM AND THE METHOD OF PREPARING IT}

본 발명은 열 안정성과 지지력이 우수한 베이스필름에 엠보싱된 폴리프로필렌을 접착 적층시켜서 된 라미네이트용 적층필름에 관한 것으로 구체적으로는 베이스필름에 아크릴계, 폴리에스텔계, 폴리우레탄계, 이소시안네이트계의 접착제를 도포 하여 건조시킨 코팅면에 미리 엠보싱 문양을 갖고있는 로울러의 표면을 감싸면서 통과하는 상태에서 티다이(T-die)로 부터 용융 압출되는 PP용융수지박막층이 엠보싱 로울러와 폴리에스텔필름 사이로 삽입되면서 엠보싱 로울러와 베이스필름의 장력압에 의해서 용융 폴리푸로피렌 박막층에 엠보싱되면서 접착층이 형성되고 적층된 베이스필름 타측면에 접착층인 에틸렌초산비닐공중합수지(EVA) 용융박막층을코팅시켜서되는 베이스필름에 엠보싱된 폴리푸로피렌층이 적층된 라미네이트용 적층필름에 관한 것이다.

종래 라미네이트필름에 의한 엠보싱 효과를 얻기 위해서는 용융점 및 연화온도가 낮고 연화범위의 폭이 크고 가소제를 첨가하여 연화시킬 수 있는 PVC의 연질수지 이외에는 거의 사용할 수 없었다.

그러나 일반적인 특성에 있어서 PVC필름은 내열성이 약하고 고온에서 열분해를 쉽게 일으키며 연소에 의한 분해시는 인체에 극히 유해한 염소가스를 발생한다. 여기에서 라미네이트된 엠보싱 연질 PVC필름은 연질화 하기 위해 가소제(DOP, DBP등)가 첨가되고 열 안정성이 좋지 않으므로 스테아린산연, 3염기성황산염 등의 첨가물이 첨가되므로 우선 라미네이트 된 사진, 인쇄물, 광고물 등을 어린이가 만지거나 빨거나 할 때 유해성물질의 오염으로 위생적으로 좋지 않고 가소제의 첨가로 라미네이트 된 표면이 점성을 띠게 되므로 먼지 등이 첨착되어 표면을 오염시키는 문제점이 있으므로 환경유해소재로 사양화되는 경향이 있다.

상술한 바와 같이 엠보싱 된 PVC필름의 기능적 문제점인 열 안정성의 부족 라미네이트 된 표면의 점착성에 따른 표면오염, 유해물질의 첨가로 발생되는 비위생적인 문제를 해결할 수 있는 라미네이트용 적층필름을 제공함에 있으며 구체적으로는 T-다이 압출시 열적안정성 측면에서 베이스필름층으로 보급되어 보강되고 순수한 베이스필름 원료수지와 폴리푸로피렌수지제로 유해물질이 전혀 첨가되지 않아 무해하며 라미네이트 된 후에도 표면이 점착성을 띠지 않는 엠보싱 된 폴리프로필렌수지박막층으로 종래의 PVC면에 엠보싱한 방법을 탈피한 새로운 개념의 엠보싱 방법을 도입함으로서 극히 친환경적인 소재들로 구성한 베이스필름에 엠보싱 된 폴리프로필렌 박막층이 적층된 라미네이트용 적층필름을 제공함에 목적이 있다 하겠다.

도 1은 본 발명에 의한 라미네이트 적층필름 제조장치도,

도 2a는 본 발명에 의한 라미네이트 적층필름의 단면도,

도 2b는 본 발명에 의한 라미네이트 적층필름의 다른 실시예의 단면도이다.

본 발명은 표면층이 엠보싱된 연질 PVC필름의 기능적인 문제점과 환경유해 소재로서의 문제점을 해결한 라미네이트용 적층필름과 그 제조방법에 관한 것으로 먼저 그 제조방법을 설명하면, 도 1에서와 같이 필름공급로울러(1)로 부터 공급되는 두께 25-50㎛의 베이스필름(A4)이 접착제첨착로울러(3)와 밀착로울러(3'')를 통과하는 과정에서 접착제통(2)에 담긴 접착제(2')가 접착제 공급로울러(3')에 의해 접착제첨착로울러(3)에 전착되면서 접착제가 코팅되어 접착층(A3)을 형성하고 열풍건조기(4)를 통과하는 과정에서 용매가 증발 건조된 상태에서 전반의 압착로울러(5')과 엠보싱냉각로울러(5) 사이로 진입과 동시에 상부의 티-다이(6)로 부터 폴리푸로피렌 박막층(20-100㎛)이 용융 압출되어 베이스필름(A4)에 접착 적층됨과 동시에 베이스필름의 장력을 바탕으로 엠보싱 냉각로울러(5)에 강력하게 밀착된 상태로 이행하여 엠보싱 냉각로울러와 맞닿는 후방압착로울러(5") 사이로 엠보싱면(A1)을 갖는 폴리프로필렌 박막층(A2)이 형성된 적층필름이 인출되고 냉각시킨 다음 베이스필름 이면에 용융 EVA 단독박막층(A5) 또는 용융 PE 박막층(A6)과 EVA 박막층(A5)의 2층 박막층을 형성시켜서되는 엠보싱된 폴리푸로피렌 박막층이 적층된 라미네이트용 적층필름(A)의 제조방법이다. 위의 방법에서 EVA 박막층이나 PE 박막층과 같은 핫멜트 수지의 박막층의 형성공정은 엠보싱된 폴리프로필렌 박막층 형성직후 연속공정으로 행할 수 있고 경우에 따라서는 별도공정으로 처리할 수 있으며 적층방법은 티-다이 용융박막층으로 적층할 수 있다.

이상과 같은 방법으로 제조된 라미네이트용 적층필름(A)의 구조는 도 1 및 도 2a 그리고 도 2b 에서와 같이 표면층이 엠보싱(A1)이 형성된 폴리프로필렌박막층(A2), 접착층(A3), 베이스필름층(A4), 핫멜트수지계접착층인 EVA 박막층(A5)의 순서로 적층되거나 핫멜트수지계 접착층이 PE 박막층과 EVA 박막층의 2중층으로 구성된 베이스필름에 엠보싱된 폴리프로필렌 박막층이 적층된 라미네이트 적층필름(A)으로 나타낼 수 있다.

원래 가소제가 첨가된 연질 PVC필름이나 시트는 압출 또는 티-다이 압출직후 동시에 엠보싱 문양을 표출하기 쉬운 반면에 다른 수지계는 엠보싱 가공이 매우 어려운 특성을 가지고 있으며 특히 폴리푸로피렌은 PVC와 같이 필름으로 시트상태로 적층된 상태에서 엠보싱 처리는 극히 어려운 것으로 알려져 있다. 다시 말하면 가소제를 가하여 연화시킬 수 있는 합성수지에 엠보싱이 가능하고 가소제를 첨가하여 연화시킬 수 있는 수지는 염화비닐계수지, 초산비닐계수지, 아크릴셀루로우즈 등 매우 한정되어있다.

특히 폴리프로필렌필름과 같이 용융점(168-171℃)이 높으며 융점 이하의 높은 온도에서도 연화되어 가소성이 나타나지 않고 결정성이 높으며 경질이므로 필름으로서의 엠보싱이 어려운 것으로 알려져 왔으나 본 발명에서와 같이 티-다이로 압출되는 용융프로필렌으로 박막층(30-100㎛)을 형성시켜 엠보싱 패턴을 표면 가공한냉각로울러와 접합되는 압착로울러 사이로 이미 접착제층을 부여한 베이스필름면이 닿도록 함께 통과시킴으로서 무연신의 박막층 형성이 가능하다.

여기에서 중요한 것은 본 발명에 의한 라미네이트용 적층필름의 베이스필름으로 폴리에스텔필름, CPP필름, OPP필름으로 열안정성 뛰어나고 인장강도가 크며 지지력을 갖고 있어 폴리프로피렌의 신장과 응축력을 잡아주어 본 방법이 더욱 가능하다.

왜냐하면 열가소성 폴리에스텔수지(PET)는 높은 용융점(265℃)을 갖는 물질로서 열에 매우 안전한 열가소성수지이고 열변형 온도가 240℃에 이르므로 폴리프로필렌 용융점(165-171℃)에서는 물론 열변형이 없고, CPP 및 OPP 필름도 열안정이 좋고 연신에 의해 인장강도 및 압축강도가 보강되어 엠보싱 냉각로울러와 맞물리는 압축 로울러에 의하여 강력한 장력에 의한 압을 엠보싱 냉각 로울러에 전달하게됨으로서 폴리프로필렌 박막층의 엠보싱을 쉽게 가공할 수 있다.

이외의 특성으로 고온에서 열안정성이 좋은 베이스필름상에서 이루어지기 때문에 열변형성 없이 접착제도포공정, 엠보싱공정, EVA코팅공정시에 처짐 현상, 밀림현상, 일그러지는 현상 등이 발생하지 않을 뿐만 아니라 완제품으로 라미네이트시에도 엠보싱 패턴 문양이 일그러지지 않고, 하지부의 베이스필름이 평형을 유지해줌으로 작업성도 좋고 불량률이 거의 발생하지 않는다. 이와 같이 엠보싱된 폴리프로필렌 박막층을 갖는 라미네이트용 적층필림은 종래 엠보싱된 연질 PVC 필름과는 달리 가소제, 열 안정제 등의 인체에 유해한 첨가제를 첨가하지 않는 환경친화적인 소재로서 구성됨에 특징이 있고 피착제(사진, 인쇄물, 광고물)와 접착되는 핫멜트수지인 EVA가 용융되어 접착성을 갖게되는 온도는 저온(80이상)이므로 저온에서 라미네이트를 할 수 있고 더욱이 이와 같은 온도 범위 또는 약간 상회하는 온도범위에서 실시해도 베이스필름은 말할 것도 없거니와 폴리프로필렌도 전혀 열변형을 받지 않으므로 엠보싱의 열변형은 발생하지 않고 선명하게 나타날 뿐아니라 연질 PVC필름과 같이 표면이 끈적거리는 점성도 발하지 않으므로 먼지 등의 첨착오염을 방지할 수 있어 항상 청결한 표면을 유지할 수 있는 라미네이트용필름이라 할 수 있다.

본 발명은 종래 열가소성 합성수지필름이나 시트에 실시하는 엠보싱 방법과는 달리 열용융에 의한 폴리푸로피렌의 박막층으로 엠보싱을 형성시키므로 종래 방법으로는 불가능하였던 박막층으로 만들어진 합성수지(PP)에 엠보싱을 가능케 한 획기적인 방법이라 할 수 있으며 종래 엠보싱 연질 PVC를 표면층으로 하는 라미네이트용 적층필름과는 달리 가소제(DOP, DBP, DHP) 및 중금속 납이 함유된 열 안정제 등을 사용하지 않은 엠보싱된 폴리프로필렌수지로 표면층을 구성함으로서 유해성 물질의 침출이 없어 환경친화적인 소재로 대체적용 할 수 있으며 표면층 또한 점성을 띠지 않으므로 먼지와 같은 오염물질의 첨착을 방지할 수 있고 폴리프로필렌은 비교적 용융점이 높고 열변형이 적으므로 라미네이트시 열로울러로 부터 전달되는 열에 의해 엠보싱 패턴이 손상되지 않음으로 엠보싱 효과를 높일 수 있으며 특히 표면층이나 지지층의 열안정성이 높은 수지로만 적층구성됨으로서 적층필름의 제조시나 피착물에 라미네이트할시 작업성이 용이하고 불량률을 줄일 수 있도록 만든 획기적인 라미네티트용 적층필름이라 할 수 있다.

Claims (3)

1. 로울러로부터 공급되는 두께 25-50㎛의 베이스필름 상에 아크릴계, 폴리에스텔계 또는 폴리우레탄계 프라이마 접착제가 코팅되고 코팅된 폴리에스텔필름은 전반의 압착롤과 엠보싱 냉각롤러 사이로 통과하는 상태에서 상부의 티다이(T-die)로 부터 20-100㎛의 용융화폴리푸로피렌수지가 박막층으로 용출되어 나와 상기 전방 압착롤과 엠보싱냉각롤러 사이로 투입되어 폴리에스텔필름에 접착적층됨과 동시에 폴리에스텔필름의 장력을 바탕으로 엠보싱냉각롤에 강력하게 밀착된 상태로 이행하여 엠보싱냉각롤과 맞닿는 후방가이드롤 사이로 인출되어 냉각시킨 다음 PP가 적층한 폴리에스텔필름 이면에 용융 EVA 단독박막층 또는 용융 PE 층과 EVA층으로된 2중 박막층이 겹쳐서되는 핫멜트라미네이팅필름으로 되어진 엠보싱된 폴리프로필렌 박막층이 적층된 라미네이트용 적층필름 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 라미네이트용적층필름이 엠보싱된 폴리푸로피렌박막층, 접착층, 베이스필름층, 접착층이 EVA접착층 또는 PE접착층 및 EVA접착층의 2중층의 접착층의 순서로 적층된 라미네이트용 적층필름.
3. 제 2 항에 있어서, 베이스필름이 폴리에스텔필름(PET), CPP필름, OPP필름임을 특징으로 하는 폴리푸로피렌 박막층이 적층된 라미네이트용 적층필름.