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KR102667779B1 - 폴리프로필렌제 용기용 시트의 제조 방법 및 시스템 - Google Patents

폴리프로필렌제 용기용 시트의 제조 방법 및 시스템 Download PDF

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KR102667779B1
KR102667779B1 KR1020230106159A KR20230106159A KR102667779B1 KR 102667779 B1 KR102667779 B1 KR 102667779B1 KR 1020230106159 A KR1020230106159 A KR 1020230106159A KR 20230106159 A KR20230106159 A KR 20230106159A KR 102667779 B1 KR102667779 B1 KR 102667779B1
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South Korea
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temperature
cylinder
sheet
rollers
polypropylene
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박원혁
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지디알 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 명세서에는 폴리프로필렌제 용기용 시트의 제조 방법 및 시스템이 개시된다. 일 실시예에 따른 방법 및 시스템에 의해 제조된 시트는 특정 배합비로 혼합한 원료를 특정 온도 조건으로 압출 및 성형시킴으로써 우수한 품질을 나타내며 폴리프로필렌제 용기 제작에 적합하다는 장점이 있다.

Description

폴리프로필렌제 용기용 시트의 제조 방법 및 시스템 {METHOD AND SYSTEM FOR MANUFACTURING SHEET FOR POLYPROPYLENE CONTAINER}
아래 실시예들은 폴리프로필렌제 용기용 시트의 제조 방법 및 시스템 기술에 관한 것이다.
일반적으로　식품　포장용기는 소비자의 국민 소득 증가와　식품　위생에 대한 인식의 변화로 고기능 고품질의 제품을 소비자가 요구하고 있고, 지구의 온난화 등에 따른 기후 및 계절적 요인과 소비자의　식품　기호 등의 급격한 변화와 즉석 조리 가공식품의 다양화 및 과일 생선 및 육류 등의 포장 대상물의 특성에 따라, 각종　식품의 포장방식과 수요패턴이 급속하게 변화되고 있다.
이러한　식품　포장방식과 수요패턴에 변화에 따라　식품의 포장용기는 종래의　식품에 대한 단순한 포장에 대한 개념을 넘어 포장 대상물의 특성에 대응하여　식품의 신선도 유지기간의 증대를 통한 신선　식품의 공급 및　식품　폐기물의 저감과, 즉석 가공 조리 및 고온　식품의 포장을 위한 내열성의 확보, 포장용기의 폐기에 따른 환경 오염 발생을 저감하기 위한 항균, 탈취, 항산화 등의 기능성을 구비하고, 각종 즉석 가공식품과 고온의　식품　포장을 위한 내열성을 확보하며, 포장용기의 폐기시 친환경성을 갖는　식품　포장용기의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
통상 식품 용기로 사용되고 있는 제품은 발포식, 비발포식으로 나뉜다. 발포 방식 제품은 폴리스티렌을 발포 가스와 혼합시켜 압출시킨 제품이 사용되는데, 두께를 비교적 두껍게 유지할 수 있어 형태 유지, 단열성, 가격 경쟁력이 높은 장점이 있으나 고온에서 유해물질이 검출되는 단점이 있다. 비발포 방식의 경우, 열에 안정한 폴리프로필렌을 필름형태로 제작하는 방식으로, 고온에서 치수 변화율이 적고 유해물질이 검출되지 않는 장점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2021-0036067호
실시예들은 특정 배합비로 혼합한 원료를 특정 온도 조건으로 압출 및 성형시킴으로써 폴리프로필렌제 용기 제작에 적합한 우수한 품질의 시트를 제조하는 방법 및 시스템을 제공하고자 한다.
일 실시예는, 폴리프로필렌제 용기용 시트의 제조 방법으로서,
호모폴리프로필렌, 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체 및 폴리에틸렌-α-올레핀 공중합체를 20 내지 40 : 20 내지 40 : 30 내지 50의 중량비로 혼합하는 원료배합 단계;
상기 혼합된 원료를 190 내지 210℃의 1차 실린더, 210 내지 230℃의 2차 실린더, 220 내지 240℃의 3차 내지 6차 실린더, 240 내지 260℃의 실린더 헤드 및 220 내지 240℃의 T-다이스를 통과시켜 용융 및 압출하는 용융압출 단계;
상기 압출된 원료를 종방향으로 배열된 3개의 1차 냉각 롤러 및 종방향으로 배열된 2개의 2차 냉각 롤러를 통과시켜 시트로 압착하는 냉각압착 단계;
상기 압착된 시트를 횡방향으로 배열된 복수 개의 수평 롤러를 통해 이동시키면서 시트의 양 말단을 미리 정해진 크기에 따라 절단하는 성형 단계; 및
상기 절단된 시트를 와인더에 감아내는 권취 단계를 포함하며,
상기 2차 실린더의 온도는 상기 1차 실린더의 온도보다 높고, 상기 3차 내지 6차 실린더의 온도는 상기 2차 실린더의 온도보다 높으며, 상기 실린더 헤드의 온도는 상기 3차 내지 6차 실런더의 온도보다 높고, 상기 T-다이스의 온도는 상기 실린더 헤드의 온도보다 낮으며,
상기 3개의 1차 냉각 롤러의 상부 및 중앙부 롤러는 20 내지 40℃이고 하부 롤러는 30 내지 50℃이며, 상기 하부 롤러의 온도는 상기 상부 및 중앙부 롤러의 온도보다 높고, 상기 2개의 2차 냉각 롤러는 10 내지 30℃이며, 상기 2차 냉각 롤러의 온도는 상기 1차 냉각 롤러보다 낮고,
상기 1차 실린더, 2차 실린더, 3차 내지 6차 실린더는 250 내지 260℃로 예열된 것인,
방법을 제공한다.
다른 실시예는, 상기 원료배합 단계에서,
상기 성형 단계에서 잘라진 시트의 양 말단 조각을 상기 호모폴리프로필렌, 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체 및 폴리에틸렌-α-올레핀 공중합체와 함께 혼합하며,
상기 호모폴리프로필렌, 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체, 폴리에틸렌-α-올레핀 공중합체 및 상기 잘라진 시트의 양 말단 조각을 10 내지 30 : 10 내지 30 : 10 내지 30 : 30 내지 50의 중량비로 혼합하는 것을 특징으로 하는, 방법을 제공한다.
또 다른 실시예는, 상기 성형 단계 이전에,
상기 압착된 시트의 일면에 실리콘 이형제를 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법을 제공한다.
또 다른 실시예는, 상기 방법에 의해 폴리프로필렌제 용기용 시트를 제조하기 위한 시스템으로서,
호모폴리프로필렌, 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체 및 폴리에틸렌-α-올레핀 공중합체를 20 내지 40 : 20 내지 40 : 30 내지 50의 중량비로 혼합하는 원료배합부;
상기 원료배합부에서 혼합된 원료를 190 내지 210℃의 1차 실린더, 210 내지 230℃의 2차 실린더, 220 내지 240℃의 3차 내지 6차 실린더, 240 내지 260℃의 실린더 헤드 및 220 내지 240℃의 T-다이스를 통과시켜 용융 및 압출하는 압출부;
상기 압출부로부터 압출된 원료를 종방향으로 배열된 3개의 1차 냉각 롤러 및 종방향으로 배열된 2개의 2차 냉각 롤러를 통과시켜 시트로 압착하는 압착부;
상기 압착부에서 압착된 시트의 일면에 실리콘 이형제를 도포하는 이형제 도포부;
상기 이형제가 도포된 시트를 횡방향으로 배열된 복수 개의 수평 롤러를 통해 이동시키면서 시트의 양 말단을 미리 정해진 크기에 따라 절단하는 성형부; 및
상기 성형부에서 절단된 시트를 와인더에 감아내는 권취부를 포함하며,
상기 2차 실린더의 온도는 상기 1차 실린더의 온도보다 높고, 상기 3차 내지 6차 실린더의 온도는 상기 2차 실린더의 온도보다 높으며, 상기 실린더 헤드의 온도는 상기 3차 내지 6차 실런더의 온도보다 높고, 상기 T-다이스의 온도는 상기 실린더 헤드의 온도보다 낮으며,
상기 3개의 1차 냉각 롤러의 상부 및 중앙부 롤러는 20 내지 40℃이고 하부 롤러는 30 내지 50℃이며, 상기 하부 롤러의 온도는 상기 상부 및 중앙부 롤러의 온도보다 높고, 상기 2개의 2차 냉각 롤러는 10 내지 30℃이며, 상기 2차 냉각 롤러의 온도는 상기 1차 냉각 롤러보다 낮고,
상기 1차 실린더, 2차 실린더, 3차 내지 6차 실린더는 250 내지 260℃로 예열된 것인,
시스템을 제공한다.
또 다른 실시예는, 상기 원료배합부는,
상기 성형부에서 잘라진 시트의 양 말단 조각을 상기 호모폴리프로필렌, 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체 및 폴리에틸렌-α-올레핀 공중합체와 함께 혼합하며,
상기 호모폴리프로필렌, 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체, 폴리에틸렌-α-올레핀 공중합체 및 상기 잘라진 시트의 양 말단 조각을 10 내지 30 : 10 내지 30 : 10 내지 30 : 30 내지 50의 중량비로 혼합하는 것을 특징으로 하는, 시스템을 제공한다.
실시예들은 특정 배합비로 혼합한 원료를 특정 온도 조건으로 압출 및 성형시킴으로써 으로써 폴리프로필렌제 용기 제작에 적합한 우수한 품질의 시트를 제공할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 일 실시예에 따른 폴리프로필렌제 용기용 시트의 제조 방법을 간략히 나타낸 공정도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 폴리프로필렌제 용기용 시트의 제조 시스템의 구성도를 나타낸 것이다.
도 3은 일 실시예에 따른 폴리프로필렌제 용기용 시트의 제조 시스템의 압착부의 구성을 대략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 일 실시예에 따른 폴리프로필렌제 용기용 시트의 제조 시스템의 이형제 도포부의 구성을 대략적으로 나타낸 것이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
일 측면에서, 본 발명은 폴리프로필렌제 용기용 시트의 제조 방법에 관한 것일 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 일 실시예에 따른 폴리프로필렌제 용기용 시트의 제조 방법을 간략히 나타낸 공정도이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 상기 방법은, 호모폴리프로필렌, 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체 및 폴리에틸렌-α-올레핀 공중합체를 20 내지 40 : 20 내지 40 : 30 내지 50의 중량비로 혼합하는 원료배합 단계; 상기 혼합된 원료를 190 내지 210℃의 1차 실린더, 210 내지 230℃의 2차 실린더 및 220 내지 240℃의 3차 내지 6차 실린더로 이루어지는 실린더, 240 내지 260℃의 실린더 헤드 및 220 내지 240℃의 T-다이스를 통과시켜 용융 및 압출하는 용융압출 단계; 상기 압출된 원료를 종방향으로 배열된 3개의 1차 냉각 롤러 및 종방향으로 배열된 2개의 2차 냉각 롤러를 통과시켜 시트로 압착하는 냉각압착 단계; 상기 압착된 시트를 횡방향으로 배열된 복수 개의 수평 롤러를 통해 이동시키면서 시트의 양 말단을 미리 정해진 크기에 따라 절단하는 성형 단계; 및 상기 절단된 시트를 와인더에 감아내는 권취 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 원료배합 단계에서, 상기 성형 단계에서 잘라진 시트의 양 말단 조각을 상기 호모폴리프로필렌, 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체 및 폴리에틸렌-α-올레핀 공중합체와 함께 혼합할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 호모폴리프로필렌, 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체, 폴리에틸렌-α-올레핀 공중합체 및 상기 잘라진 시트의 양 말단 조각의 혼합비는 중량을 기준으로 10 내지 30 : 10 내지 30 : 10 내지 30 : 30 내지 50일 수 있다.
즉, 상기 성형 단계에서 잘라지는 시트 조각을 원료 배합 단계에 함께 혼합하여 재사용할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 1차 실린더의 온도는 190 내지 210℃일 수 있고, 보다 구체적으로, 상기 1차 실린더의 온도는 190℃ 이상, 191℃ 이상, 192℃ 이상, 193℃ 이상, 194℃ 이상, 195℃ 이상, 196℃ 이상, 197℃ 이상, 198℃ 이상, 199℃ 이상, 200℃ 이상, 201℃ 이상, 202℃ 이상, 203℃ 이상, 204℃ 이상, 205℃ 이상, 206℃ 이상, 207℃ 이상, 208℃ 이상 또는 209℃ 이상일 수 있고, 또한, 상기 1차 실린더의 온도는 210℃ 이하, 209℃ 이하, 208℃ 이하, 207℃ 이하, 206℃ 이하, 205℃ 이하, 204℃ 이하, 203℃ 이하, 202℃ 이하, 201℃ 이하, 200℃ 이하, 199℃ 이하, 198℃ 이하, 197℃ 이하, 196℃ 이하, 195℃ 이하, 194℃ 이하, 193℃ 이하, 192℃ 이하 또는 191℃ 이하일 수 있다. 바람직하게는, 상기 1차 실린더의 온도는 200℃일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 2차 실린더의 온도는 210 내지 230℃일 수 있고, 보다 구체적으로, 상기 2차 실린더의 온도는 210℃ 이상, 211℃ 이상, 212℃ 이상, 213℃ 이상, 214℃ 이상, 215℃ 이상, 216℃ 이상, 217℃ 이상, 218℃ 이상, 219℃ 이상, 220℃ 이상, 221℃ 이상, 222℃ 이상, 223℃ 이상, 224℃ 이상, 225℃ 이상, 226℃ 이상, 227℃ 이상, 228℃ 이상 또는 229℃ 이상일 수 있고, 또한, 상기 2차 실린더의 온도는 230℃ 이하, 229℃ 이하, 228℃ 이하, 227℃ 이하, 226℃ 이하, 225℃ 이하, 224℃ 이하, 223℃ 이하, 222℃ 이하, 221℃ 이하, 220℃ 이하, 219℃ 이하, 218℃ 이하, 217℃ 이하, 216℃ 이하, 215℃ 이하, 214℃ 이하, 213℃ 이하, 212℃ 이하 또는 211℃ 이하일 수 있다. 바람직하게는, 상기 2차 실린더의 온도는 220℃일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 3차 내지 6차 실린더의 온도는 220 내지 240℃일 수 있고, 보다 구체적으로, 상기 3차 내지 6차 실린더의 온도는 220℃ 이상, 221℃ 이상, 222℃ 이상, 223℃ 이상, 224℃ 이상, 225℃ 이상, 226℃ 이상, 227℃ 이상, 228℃ 이상, 229℃ 이상, 230℃ 이상, 231℃ 이상, 232℃ 이상, 233℃ 이상, 234℃ 이상, 235℃ 이상, 236℃ 이상, 237℃ 이상, 238℃ 이상 또는 239℃ 이상일 수 있고, 또한, 상기 3차 내지 6차 실린더의 온도는 240℃ 이하, 239℃ 이하, 238℃ 이하, 237℃ 이하, 236℃ 이하, 235℃ 이하, 234℃ 이하, 233℃ 이하, 232℃ 이하, 231℃ 이하, 230℃ 이하, 229℃ 이하, 228℃ 이하, 227℃ 이하, 226℃ 이하, 225℃ 이하, 224℃ 이하, 223℃ 이하, 222℃ 이하 또는 221℃ 이하일 수 있다. 바람직하게는, 상기 3차 내지 6차 실린더의 온도는 230℃일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 실런드 헤드의 온도는 240 내지 260℃일 수 있고, 보다 구체적으로, 상기 실린더 헤드의 온도는 240℃ 이상, 241℃ 이상, 242℃ 이상, 243℃ 이상, 244℃ 이상, 245℃ 이상, 246℃ 이상, 247℃ 이상, 248℃ 이상, 249℃ 이상, 250℃ 이상, 251℃ 이상, 252℃ 이상, 253℃ 이상, 254℃ 이상, 255℃ 이상, 256℃ 이상, 257℃ 이상, 258℃ 이상 또는 259℃ 이상일 수 있고, 또한, 상기 실린더 헤드의 온도는 260℃ 이하, 259℃ 이하, 258℃ 이하, 257℃ 이하, 256℃ 이하, 255℃ 이하, 254℃ 이하, 253℃ 이하, 252℃ 이하, 251℃ 이하, 250℃ 이하, 249℃ 이하, 248℃ 이하, 247℃ 이하, 246℃ 이하, 245℃ 이하, 244℃ 이하, 243℃ 이하, 242℃ 이하 또는 241℃ 이하일 수 있다. 바람직하게는, 상기 실린더 헤드의 온도는 250℃일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 T-다이스의 온도는 220 내지 240℃일 수 있고, 보다 구체적으로, 상기 T-다이스의 온도는 220℃ 이상, 221℃ 이상, 222℃ 이상, 223℃ 이상, 224℃ 이상, 225℃ 이상, 226℃ 이상, 227℃ 이상, 228℃ 이상, 229℃ 이상, 230℃ 이상, 231℃ 이상, 232℃ 이상, 233℃ 이상, 234℃ 이상, 235℃ 이상, 236℃ 이상, 237℃ 이상, 238℃ 이상 또는 239℃ 이상일 수 있고, 또한, 상기 T-다이스의 온도는 240℃ 이하, 239℃ 이하, 238℃ 이하, 237℃ 이하, 236℃ 이하, 235℃ 이하, 234℃ 이하, 233℃ 이하, 232℃ 이하, 231℃ 이하, 230℃ 이하, 229℃ 이하, 228℃ 이하, 227℃ 이하, 226℃ 이하, 225℃ 이하, 224℃ 이하, 223℃ 이하, 222℃ 이하 또는 221℃ 이하일 수 있다. 바람직하게는, 상기 T-다이스의 온도는 230℃일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 2차 실린더의 온도는 상기 1차 실린더의 온도보다 높고, 상기 3차 내지 6차 실린더의 온도는 상기 2차 실린더의 온도보다 높으며, 상기 실린더 헤드의 온도는 상기 3차 내지 6차 실런더의 온도보다 높고, 상기 T-다이스의 온도는 상기 실린더 헤드의 온도보다 낮을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 원료배합 단계에서 배합된 원료가 공급되는 상기 1차 실린더의 온도는 200℃, 상기 1차 실린더를 통과한 원료가 공급되는 2차 실린더의 온도는 220℃, 상기 2차 실린더를 통과한 원료가 공급되는 3차 내지 6차 실린더의 온도는 230℃, 상기 6차 실린더를 통과한 원료가 공급되는 실린더의 종단에 위치하는 실린더 헤드 온도는 250℃, 상기 실린더 헤드를 통과한 원료가 공급되는 T-다이스의 온도는 230℃일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 1차 실린더, 2차 실린더, 3차 내지 6차 실린더로 이루어지는 실린더는 250 내지 260℃로 예열된 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 실린더는 250℃ 이상, 251℃ 이상, 252℃ 이상, 253℃ 이상, 254℃ 이상, 255℃ 이상, 256℃ 이상, 257℃ 이상, 258℃ 이상 또는 259℃ 이상의 온도로 예열된 것일 수 있고, 또한, 상기 실린더는 260℃ 이하, 259℃ 이하, 258℃ 이하, 257℃ 이하, 256℃ 이하, 255℃ 이하, 254℃ 이하, 253℃ 이하, 252℃ 이하 또는 251℃ 이하의 온도로 예열된 것일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 예열은 2시간 내지 4시간 동안 이루어질 수 있다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 상기 성형 단계 이전에, 상기 압착된 시트의 일면에 실리콘 이형제를 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 냉각압착 단계에서, 상기 3개의 1차 냉각 롤러의 상부 및 중앙부 롤러는 20 내지 40℃일 수 있다. 구체적으로, 상기 상부 및 중앙부 롤러는 20℃ 이상, 21℃ 이상, 22℃ 이상, 23℃ 이상, 24℃ 이상, 25℃ 이상, 26℃ 이상, 27℃ 이상, 28℃ 이상, 29℃ 이상, 30℃ 이상, 31℃ 이상, 32℃ 이상, 33℃ 이상, 34℃ 이상, 35℃ 이상, 36℃ 이상, 37℃ 이상, 38℃ 이상 또는 39℃ 이상일 수 있고, 또한, 상기 상부 및 중앙부 롤러는 40℃ 이하, 39℃ 이하, 38℃ 이하, 37℃ 이하, 36℃ 이하, 35℃ 이하, 34℃ 이하, 33℃ 이하, 32℃ 이하, 31℃ 이하, 30℃ 이하, 29℃ 이하, 28℃ 이하, 27℃ 이하, 26℃ 이하, 25℃ 이하, 24℃ 이하, 23℃ 이하, 22℃ 이하 또는 21℃ 이하일 수 있다. 바람직하게는, 상기 3개의 1차 냉각 롤러의 상부 및 중앙부 롤러는 30℃일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 냉각압착 단계에서, 상기 3개의 1차 냉각 롤러의 하부 롤러는 30 내지 50℃일 수 있다. 구체적으로, 상기 하부 롤러는 30℃ 이상, 31℃ 이상, 32℃ 이상, 33℃ 이상, 34℃ 이상, 35℃ 이상, 36℃ 이상, 37℃ 이상, 38℃ 이상, 39℃ 이상, 40℃ 이상, 41℃ 이상, 42℃ 이상, 43℃ 이상, 44℃ 이상, 45℃ 이상, 46℃ 이상, 47℃ 이상, 48℃ 이상 또는 49℃ 이상일 수 있고, 또한, 상기 하부 롤러는 50℃ 이하, 49℃ 이하, 48℃ 이하, 47℃ 이하, 46℃ 이하, 45℃ 이하, 44℃ 이하, 43℃ 이하, 42℃ 이하, 41℃ 이하, 40℃ 이하, 39℃ 이하, 38℃ 이하, 37℃ 이하, 36℃ 이하, 35℃ 이하, 34℃ 이하, 33℃ 이하, 32℃ 이하 또는 31℃ 이하일 수 있다. 바람직하게는, 상기 3개의 1차 냉각 롤러의 하부 롤러는 40℃일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 하부 롤러의 온도는 상기 상부 및 중앙부 롤러의 온도보다 높을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 냉각압착 단계에서, 상기 2개의 2차 냉각 롤러는 10 내지 30℃일 수 있다. 구체적으로, 상기 2차 냉각 롤러는 10℃ 이상, 11℃ 이상, 12℃ 이상, 13℃ 이상, 14℃ 이상, 15℃ 이상, 16℃ 이상, 17℃ 이상, 18℃ 이상, 19℃ 이상, 20℃ 이상, 21℃ 이상, 22℃ 이상, 23℃ 이상, 24℃ 이상, 25℃ 이상, 26℃ 이상, 27℃ 이상, 28℃ 이상 또는 29℃ 이상일 수 있고, 또한, 상기 2차 냉각 롤러는 30℃ 이하, 29℃ 이하, 28℃ 이하, 27℃ 이하, 26℃ 이하, 25℃ 이하, 24℃ 이하, 23℃ 이하, 22℃ 이하, 21℃ 이하, 20℃ 이하, 19℃ 이하, 18℃ 이하, 17℃ 이하, 16℃ 이하, 15℃ 이하, 14℃ 이하, 13℃ 이하, 12℃ 이하 또는 11℃ 이하일 수 있다. 바람직하게는, 상기 2개의 2차 냉각 롤러는 20℃일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 2차 냉각 롤러의 온도는 상기 1차 냉각 롤러보다 낮을 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명은 폴리프로필렌제 용기용 시트를 제조하기 위한 시스템에 관한 것일 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 다른 측면에서, 상기 방법에 의해 폴리프로필렌제 용기용 시트를 제조하기 위한 시스템에 관한 것일 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 폴리프로필렌제 용기용 시트의 제조 시스템의 구성도를 나타낸 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 상기 시스템은, 원료배합부, 압출부, 압착부, 이형제 도포부, 성형부 및 권취부를 포함할 수 있다.
구체적으로, 일 실시예에서, 상기 시스템은,
호모폴리프로필렌, 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체 및 폴리에틸렌-α-올레핀 공중합체를 20 내지 40 : 20 내지 40 : 30 내지 50의 중량비로 혼합하는 원료배합부; 상기 원료배합부에서 혼합된 원료를 190 내지 210℃의 1차 실린더, 210 내지 230℃의 2차 실린더 및 220 내지 240℃의 3차 내지 6차 실린더로 이루어지는 실린더, 240 내지 260℃의 실린더 헤드 및 220 내지 240℃의 T-다이스를 통과시켜 용융 및 압출하는 압출부; 상기 압출부로부터 압출된 원료를 종방향으로 배열된 3개의 1차 냉각 롤러 및 종방향으로 배열된 2개의 2차 냉각 롤러를 통과시켜 시트로 압착하는 압착부; 상기 압착부에서 압착된 시트의 일면에 실리콘 이형제를 도포하는 이형제 도포부; 상기 이형제가 도포된 시트를 횡방향으로 배열된 복수 개의 수평 롤러를 통해 이동시키면서 시트의 양 말단을 미리 정해진 크기에 따라 절단하는 성형부; 및 상기 성형부에서 절단된 시트를 와인더에 감아내는 권취부를 포함할 수 있다.
원료배합부에서의 원료, 중량비, 압출부에서의 실린더, 실린더 헤드, T-다이스의 온도, 압착부에서의 냉각 롤러의 온도에 대해서는 앞서 상술한 바와 같으므로 이하 설명을 생략한다.
도 3은 일 실시예에 따른 폴리프로필렌제 용기용 시트의 제조 시스템의 압착부의 구성을 대략적으로 나타낸 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 압출부로부터 공급된 원료는 종방향으로 배열된 3개의 1차 냉각 롤러 및 2개의 냉각 롤러를 차례로 통과하면서 냉각되어 시트 형태로 압착될 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 폴리프로필렌제 용기용 시트의 제조 시스템의 이형제 도포부의 구성을 대략적으로 나타낸 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 압착부로부터 공급된 시트는 종방향으로 배열된 2개의 롤러 사이를 통과하고, 이때 하부에 위치한 롤러에 실리콘 이형제가 공급되어 두 롤러 사이를 통과하는 시트의 일면에 실리콘 이형제가 도포될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 실리콘 이형제는 식품용 실리콘 이형제일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 성형부에서 잘라진 시트의 양 말단 조각은 상기 원료배합부에 투입되어 상기 호모폴리프로필렌, 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체 및 폴리에틸렌-α-올레핀 공중합체와 함께 혼합될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 원료배합부에서, 상기 호모폴리프로필렌, 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체, 폴리에틸렌-α-올레핀 공중합체 및 상기 잘라진 시트의 양 말단 조각은 10 내지 30 : 10 내지 30 : 10 내지 30 : 30 내지 50의 중량비로 혼합될 수 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예] 폴리프로필렌제 용기용 시트 제조
하기 공정을 거쳐 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리프로필렌제 용기용 시트를 제조하였다.
제1 원료배합 공정
호모폴리프로필렌(HIPRENE H710, 지에스칼텍스㈜), 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체(HIPRENE M710, 지에스칼텍스㈜) 및 폴리에틸렌-α-올레핀 공중합체(HDPE-5502, 대림산업㈜)를 30:30:40의 중량비로 혼합하여 원료를 배합하였다.
용융압출 공정
실린더를 250℃로 3시간 동안 예열하고, 200℃의 1차 실린더, 220℃의 2차 실린더, 230℃의 3차 내지 6차 실린더, 250℃의 실린더 헤드 및 230℃의 T-다이스를 통과시켜 용융시키고 0.2~2mm의 균일한 두께로 압출하였다.
냉각압착 공정
T-다이스로부터 균일한 두께로 압출된 원료를 위에서부터 각각 30℃, 30℃ 및 40℃인 3개의 냉각 롤러를 통과시킨 다음 상하 각각 20℃인 두 개의 냉각 롤러를 통과시켜 시트 형태로 압착하였다.
이형제 도포 공정
압착된 시트를 2개의 롤러 사이로 통과시키면서 아랫면에 식품용 실리콘 이형제(SNOGEN BR-350)를 도포하였다.
성형 공정
실리콘 이형제가 도포된 시트를 복수 개의 수평 롤러를 통해 이동시키면서 폭 1400mm 가 되도록 시트의 양 말단을 절단하였다.
제2 원료배합 공정
호모폴리프로필렌(HIPRENE H710, 지에스칼텍스㈜), 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체(HIPRENE M710, 지에스칼텍스㈜), 폴리에틸렌-α-올레핀 공중합체(HDPE-5502, 대림산업㈜) 및 상기 성형 공정에서 잘라진 시트의 양 말단을 20:20:20:40의 중량비로 혼합하여 원료를 배합하였다.
위와 동일하게 용융압출 공정, 냉각압착 공정, 이형제 도포 공정 및 성형 공정을 거친 다음, 와인더에 시트를 감아내는 권취 공정을 거쳐 최종적으로 폴리프로필렌제 용기용 시트를 제조하였다.

Claims (5)

  1. 폴리프로필렌제 용기용 시트의 제조 방법으로서,
    호모폴리프로필렌, 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체 및 폴리에틸렌-α-올레핀 공중합체를 20 내지 40 : 20 내지 40 : 30 내지 50의 중량비로 혼합하는 원료배합 단계;
    상기 혼합된 원료를 190 내지 210℃의 1차 실린더, 210 내지 230℃의 2차 실린더 및 220 내지 240℃의 3차 내지 6차 실린더로 이루어지는 실린더, 240 내지 260℃의 실린더 헤드 및 220 내지 240℃의 T-다이스를 통과시켜 용융 및 압출하는 용융압출 단계;
    상기 압출된 원료를 종방향으로 배열된 3개의 1차 냉각 롤러 및 종방향으로 배열된 2개의 2차 냉각 롤러를 통과시켜 시트로 압착하는 냉각압착 단계;
    상기 압착된 시트를 횡방향으로 배열된 복수 개의 수평 롤러를 통해 이동시키면서 시트의 양 말단을 미리 정해진 크기에 따라 절단하는 성형 단계; 및
    상기 절단된 시트를 와인더에 감아내는 권취 단계를 포함하며,
    상기 2차 실린더의 온도는 상기 1차 실린더의 온도보다 높고, 상기 3차 내지 6차 실린더의 온도는 상기 2차 실린더의 온도보다 높으며, 상기 실린더 헤드의 온도는 상기 3차 내지 6차 실런더의 온도보다 높고, 상기 T-다이스의 온도는 상기 실린더 헤드의 온도보다 낮으며,
    상기 3개의 1차 냉각 롤러의 상부 및 중앙부 롤러는 20 내지 40℃이고 하부 롤러는 30 내지 50℃이며, 상기 하부 롤러의 온도는 상기 상부 및 중앙부 롤러의 온도보다 높고, 상기 2개의 2차 냉각 롤러는 10 내지 30℃이며, 상기 2차 냉각 롤러의 온도는 상기 1차 냉각 롤러보다 낮고,
    상기 1차 실린더, 2차 실린더, 3차 내지 6차 실린더는 250 내지 260℃로 예열된 것이며,
    상기 원료배합 단계에서,
    상기 성형 단계에서 잘라진 시트의 양 말단 조각을 상기 호모폴리프로필렌, 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체 및 폴리에틸렌-α-올레핀 공중합체와 함께 혼합하고,
    상기 호모폴리프로필렌, 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체, 폴리에틸렌-α-올레핀 공중합체 및 상기 잘라진 시트의 양 말단 조각은 20 : 20 : 20 : 40의 중량비로 혼합되는, 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 성형 단계 이전에,
    상기 압착된 시트의 일면에 실리콘 이형제를 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제1항 또는 제3항에 따른 방법에 의해 폴리프로필렌제 용기용 시트를 제조하기 위한 시스템으로서,
    호모폴리프로필렌, 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체 및 폴리에틸렌-α-올레핀 공중합체를 20 내지 40 : 20 내지 40 : 30 내지 50의 중량비로 혼합하는 원료배합부;
    상기 원료배합부에서 혼합된 원료를 190 내지 210℃의 1차 실린더, 210 내지 230℃의 2차 실린더 및 220 내지 240℃의 3차 내지 6차 실린더로 이루어지는 실린더, 240 내지 260℃의 실린더 헤드 및 220 내지 240℃의 T-다이스를 통과시켜 용융 및 압출하는 압출부;
    상기 압출부로부터 압출된 원료를 종방향으로 배열된 3개의 1차 냉각 롤러 및 종방향으로 배열된 2개의 2차 냉각 롤러를 통과시켜 시트로 압착하는 압착부;
    상기 압착부에서 압착된 시트의 일면에 실리콘 이형제를 도포하는 이형제 도포부;
    상기 이형제가 도포된 시트를 횡방향으로 배열된 복수 개의 수평 롤러를 통해 이동시키면서 시트의 양 말단을 미리 정해진 크기에 따라 절단하는 성형부; 및
    상기 성형부에서 절단된 시트를 와인더에 감아내는 권취부를 포함하며,
    상기 2차 실린더의 온도는 상기 1차 실린더의 온도보다 높고, 상기 3차 내지 6차 실린더의 온도는 상기 2차 실린더의 온도보다 높으며, 상기 실린더 헤드의 온도는 상기 3차 내지 6차 실런더의 온도보다 높고, 상기 T-다이스의 온도는 상기 실린더 헤드의 온도보다 낮으며,
    상기 3개의 1차 냉각 롤러의 상부 및 중앙부 롤러는 20 내지 40℃이고 하부 롤러는 30 내지 50℃이며, 상기 하부 롤러의 온도는 상기 상부 및 중앙부 롤러의 온도보다 높고, 상기 2개의 2차 냉각 롤러는 10 내지 30℃이며, 상기 2차 냉각 롤러의 온도는 상기 1차 냉각 롤러보다 낮고,
    상기 1차 실린더, 2차 실린더, 3차 내지 6차 실린더는 250 내지 260℃로 예열된 것이며,
    상기 원료배합부는,
    상기 성형부에서 잘라진 시트의 양 말단 조각을 상기 호모폴리프로필렌, 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체 및 폴리에틸렌-α-올레핀 공중합체와 함께 혼합하고,
    상기 호모폴리프로필렌, 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체, 폴리에틸렌-α-올레핀 공중합체 및 상기 잘라진 시트의 양 말단 조각은 20 : 20 : 20 : 40의 중량비로 혼합되는, 시스템.
  5. 삭제
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