KR960006149B1 - 압출피복용 수지 조성물 - Google Patents

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압출피복용 수지 조성물

제1도는 용융지수 2.2, 팽창비 51.6%, 응용장력 4.3g.중인 공압법관형 저밀도 폴리에틸렌과 용융지수 22인 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 조성물의 무게 분율에 따른 팽창비와 용융장력을 나타낸 그래프이다.

본 발명은 우수한 물성과 가공성을 가지는 압축피복용 수지조성물에 관한 것이다. 좀 더 상세하게는 고압법 관행저밀도 폴리에틸렌(이하 관형 저밀도 폴리에틸렌이라 한다)과 선형 저밀도 폴리에틸렌으로 구성되므로써, 팽창비와 용융장력이 압출 피복공정에 알맞게 설계되어 가공성과 제품특성이 우수한 것을 특징으로 하는 압출피복용 수지 조성물에 관한 것이다.

폴리에틸렌은 성형방법과 용도에 따라 요구되는 특성이 다르며, 그 특성에 따라 분자구조를 비롯한 제반적 특성이 설계된다. 이중 압출피복용 폴리에틸렌 수지(이하 압출피복용 수지라 한다)는 폴리에틸렌의 일반가공방법-즉, 필름, 사출, 발포, 중공성형 및 전선피복등-과는 달리 300℃ 내외의 높은 가공온도에서 박막가공을 한다는 점에서 그 요구 특성이 매우 까다롭다. 이는 압출피복용 수지의 특성이 압출피복시의 가공특성과 최종 소비자의 사용용도에 크게 영향을 미치기 때문이다.

압출피복용 수지는 제조시 다음과 같은 특성이 요구된다. 즉, 수지가 압출될때 다이의 폭 보다 피복되는 폭이 줄어드는 네크-인(Neck-in)현상이다. 네크-인은 수지가 다이를 통해 압출될때 발생되는 팽창과 표면장력효과 및 탄성회복효과의 복합적인 요소에 의해서 발생한다. 가공시 네크-인이 심하게 되면 일정한 압출량에서 좁아진 부분은 용융막 끝부분에 주름이 생기게 되고, 이 주름은 피복된 가장자리가 두텁게 되는 후화현상이 생겨 가공상의 중요한 문제점이 된다.

또, 다른 하나는 수지가 압출되어 얇은 막으로 피복할때 사용되는 각종 기재와의 접착력이다. 기재와 수지와의 접착은 물리적, 화학적 요인으로 나눌 수 있으며, 물리적 요인은 고온으로 용융된 수지의 흐름에 의해서 기재표면과의 점착이나 삼투에 의한 것이다. 화학적인 요인은 T-다이에서 압출되어 나온 수지가 공기중에 노출되는 동안에 표면이 산화되어 생성된 카르보닐기(-C=0)가 화학반응에 의해 공유결합이나 수소결합을 만들므로써 생긴다. 기재와의 접착이 불량하면 기재와 피복된 수지가 분리되어 고 기능을 상실하게 되는 중요한 결점으로 작용하게 된다.

마지막 한가지 특성은 뽑힘성 또는 고속가공성, 드로우다운(Draw-Down)성이라고 하는데 이는 다이에서 용융되어 나오는 필름 웹(Web)을 어느정도로 얇게 인취할 수 있는가를 나타내는 척도로, 이는 압출피복시 기재에 피복할 수 있는 가공속도를 얼마나 빨리 할 수 있는가 하는 문제와 상통한다. 즉, 압출피복용 수지가 갖고 있는 뽑힘성 이상의 가공속도로 인취를 하게 되면 용융 웹은 가장자리가 불안하게 되어 피복된 두께가 불균일하게 되거나 심지어는 용융 웹이 파괴되어 버린다.

압출피복 공정시에 요구되는 상기의 중요한 요구특성은 수지의 기본적인 특성인 용융지수(Melt Index :MT), 밀드, 수치의 팽창비(Sell Ratio : SR) 및 용융장력(Melt Tension : MT)에 의해 크게 영향을 받으며, 이들과 상관된 압출피복용 수지의 분자구조를 결정짓는 주된 인자로써는 평균분자량, 분자량분포, 단쇄분지(Short Chain Branch : SCB) 및 장쇄분지(Long Chain Branch : LCB)의 4가지 요소이다. 용융지수는 190℃의 용융상태에서 저하중(2.10kg)을 걸었을때의 흐름성을 측정하는 것으로 보통 수지의 평균분자량을 나타내는 척도로 되어 있다. 가령, 용융지수가 7.0이라고 하면 수지의 수평균 분자량(Mn)은 약 30,000정도, 0.7일때는 약 40,000정도이나 종합조건등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 용융지수가 크다는 것은 상대적으로 분자량이 적으며, 동일조건에서 용융점도도 작다. 폴리에틸렌의 분자량분포는 다른 폴리올레핀계수지보다 비교적 넓은 것이 특징이며, 중량평균 분자량/수평균분자량(Mw/Mn)으로 나타내어지는 분자량 분포의 값이 보통 3∼13정도로 되어 있다. 압출피복용으로 많이 활용되고 있는 저밀도 폴리에틸렌 경우는 라디칼 중합이기 때문에 분자량분포를 제어하는 것은 곤란하고 전통적인 고압법 중합기의 형태인 오토클레이브와 관식반응기에 따라 약간의 차가 존재한다. 일반적으로 용융지수가 크게 되면 압출피복 성형시에 뽑힘성이 좋아져서 고속박육 가공이 좋아지나 네크-인이 커지게 되는 단점이 있다. 또, 수지의 흐름성이 좋아지기 때문에 기재에 대한 침투성이 좋아 접착성은 좋아지게 된다.

밀도는 폴리에틸렌 수지의 용융 및 결정화온도와 물리적특성에 관계되는 것으로 폴리에틸렌 수지의 측쇄(Side Chain)에 의해 결정되어진다. 폴리에틸렌 수지는 기본적으로 (CH2-CH2)n라고 하는 간단한 구조로 되어 있는 고분자이지만 실제로는 메칠기, 에칠기, 부틸기등과 같은 단쇄분지와 특히 저밀도 폴리에틸렌 수지의 경우에는 탄소수가 수백 정도까지의 장쇄분지가 함유되어 있기 때문에 밀도에 크게 영향을 미친다. 일반적으로 폴리에틸렌 수지의 경우에는 분지가 존재하며, 이 분지는 수지의 결정화를 방해하기 때문에 분지가 많을수록 결정화도는 저하되는 밀도는 낮아진다. 밀도가 낮게 되면 공기중에서 표면산화가 촉진되기 때문에 접착성이 좋아진다. 아울러 밀도는 결정화온도(Crystallization Teperature : Tc)에 영향을 미친다. 즉, 결정화온도가 높게 되면 용융 웹의 냉각, 고화가 상대적으로 빨라서 웹의 폭이 빠르게 고정되기 때문에네크-인이 적게 되나 밀도의 영향은 다른 요소에 비해 아주 적은 편이다.

팽창비는 용융지수를 측정할때 나오는 수지의 지름을 오리피스의 지름으로 나눈 값으로 수지의 용융탄성의 지표로서 압출피복용 수지의 설계에 있어서 가장 중요한 인자중의 하나이다. 팽창비는 수지의 분자량, 분자량분포 및 장쇄분지의 수와 분포등과 밀접한 관계를 가지고 있다. 일반적으로 분자량이 클수록 폴리에틸렌 수지의 사슬들이 엉킴현상이 증가힘에 따라 팽창비는 커지며, 분자량 분포가 넓을수록 증가한다. 또, 장쇄분지의 존재가 팽창비 증가의 결정적인 요소로 장지분쇄가 많을수록 증가한다. 동일한 장쇄분지수를 가지고 있을 경우에는 가급적 균일한 분포를 가지고 있는 것이 팽창비를 크게 한다. 팽창비가 크게되면 폴리에틸렌 수지가 압출될때 팽창력을 크게하기 때문에 네크-인이 감소하게 된다.

그러나 팽창비가 크게 되면 수지의 뽑힘성이 감소하기 때문에 압출피복속도를 빠르게 하는 점에는 장애요인이 된다. 또, 수지의 흐름성이 불량하고 탄성이 크기 때문에 기재와의 접착력에도 나쁜 영향을 미치게 된다. 일반적인 폴리에틸렌 수지의 팽창비는 1.15∼1.85정도이나 압출피복에 적정한 수지의 팽창비는 약 1.45∼1.78수준이다. 그러나, 이 팽창비는 에틸렌의 중합조건이나 반응기의 형태, 압출피복용 수지의 특성에 따라 다르다.

용융장력은(mt)은 팽창비와 함께 압출피복용 수지의 특성을 결정짓는 중요한 것으로 용융 웹을 인취할때 요하는 상대적인 힘으로 용융지수를 측정할때 함께 측정할 수 있다. 즉, 용응장력이 크다는 것은 동일한 가공조건에서 인취할때에 소용되는 힘이 더 많이 요구되며, 이는 용융점도가 크다는 의미와 같다. 용융장력은수지의 팽창비와 용융지수에 의해 영향을 받게 되는데 이는 근본적으로 분자량이나 분자량분포 및 장쇄분지에 의해 영향을 받는 것으로 간주해도 무방하다. 즉, 용응장력은 팽창비와는 비례관계이나 용융지수와는 반비례단계이다.

또, 동일한 팽창비를 가지는 폴리에틸렌이라 할지라도 용융지수가 낮을수록 용융장력을 커진다. 따라서,용융장력의 팽창비 및 용융지수와의 관계를 볼때 분자량이 크게 분자량분포가 넓으며, 장쇄분지가 많을수록 용융장력은 증가한다. 용융장력이 크면 압출피복 가공시 네크-인이 적어지나 뽑힘성이 감소하며 가공속도를 증가시키는데에는 저해요소가 된다. 특히 용융장력이 균일하지 못할 경우에는 압출피복 가공시 압출기 출구에서 방출되는 수지가 인출될때 용융 웹의 연신이 불안정성하게 되고 투입속도의 임계치를 초과되는 경우 압출물 치수에 주기적 기복이 생기게 된다. 또, 연신파동이 심할 경우에는 T-다이에서 부터 압출되는 웹을 끊어 결과적으로 압출피복 공정을 중단시키게 할 수도 있는 심각한 상태를 초래한다.

상기에서 살펴본 바와같이 압출피복용 수지는 공정과 제품의 요구 특성상 장쇄분지가 많고 적정한 용융장력을 가진 저밀도 폴리에틸렌 수지가 가장 일반적으로 이용되어 지고 있다. 그러나 저밀도 압출피복중에서도 그 반응공정의 특성상 장쇄분지가 많고 장쇄분지의 분포가 균일하며, 동일한 분자량범위에서 상대적으로 분자량분포가 넓어 팽창비와 용융지수가 큰 오토클레이브형 저밀도 폴리에틸렌 수지가 가장 일반적으로 활용되어져 오고 있다. 반면에 관형반응기로 만들어지는 관형 저밀도 압출피복 수지의 경우는 상대적으로 분자량분포가 좁고 장쇄분지가 작으며, 장쇄분지수의 분포가 균일하지 못해 팽창비와 용융지수가 낮아서 압출피복 가공시 네크-인이 매우 심하여 압출피복 공정에 거의 이용되지 못하고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 이러한 고압법 관형 저밀도 폴리에틸렌을 구성성분으로 하는 압출피복용 수지의 공급에 있다.

한편, 선형 저밀도 폴리에틸렌은 고압법 폴리에틸렌에 비해 팽창비와 용융장력이 매우 작다. 저밀도 폴리에틸렌에 비해 분자량분포가 좁고 장쇄분지가 거의 없이 단쇄분지만 측쇄로 일부 가지고 있기 때문이다. 따라서, 선형 저밀도 폴리에틸렌은 용융장력이 적어서 인플레이숀 필름성형시에 버블이 불안정하며, 두께가 두꺼운 필름의 성형이 곤란하다. 특히, 선형 저밀도 폴리에틸렌을 압출피복공정에 적용할 경우 네크-인이 심각하며, 가장자리내에 치수의 불균일이 발생하는 가공성 결함을 가지게 되며, 용융 웹의 인취시 용융막 지지특성이 불량하여 용융 웹의 단면에 파동이 생기는 써-징현상이 발생하므로써 가공성 중요한 결함을 초래하게 된다.

선형 저밀도 폴리에틸렌의 점도는 그 분자구조가 직쇄상으로 되어 있기 때문에 용융시의 분자거동이 고압법 저밀도 폴리에틸렌 보다는 고밀도 폴리에틸렌에 가까운 용융거동을 나타낸다. 즉, 동일한 용융지수를 가진 고압법 저밀도 폴리에틸렌과 비교하면 낮은 전단속도 아래에서는 점도가 낮고, 높은 전단속도하에서는 점도가 높다. 이것은 압출피복 성형시에 압출기의 모-타 부하가 크고, 성형기내에서 발열이 크게 되는 원인이 되어 아직 선형 저밀도 폴리에틸렌을 압출피복용에 사용한 예는 거의 없다. 선형 저밀도 폴리에틸렌수지를 압출피복용 수지로 활용하기 위한 목적으로는 미합중국에서 출원한 대한민국 특허공고 제89-466호[스트아트야코브 크르쯔가 압출피복조성물, 기질의 압출피복방법 및 피복제품으로 출원]에서 처럼 저밀도 폴리에틸렌 수지를 일부 또는 다수 혼입하여 사용하는 방법이 채택 되어진다. 그러나 상기의 특허에서 규정하는 제품의 특성은 압출피복 특성이 우수한 오토클레이브형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 조성물로 하고 있는 공지의 사실이나 조성물 수지의 선택이 적고, 조성비가 넓어 공업적인 활용으로는 큰 의미가 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 이 결점을 해결하기 위해 앞서 언급한 바와같이 압출피복용 수지로 채택이 되지 않는 관형 저밀도 폴리에틸렌과 선형 저밀도 폴리에틸렌을 구성성분으로 하는 가공성과 제품특성이 개선된 우수한 조성물을 제조하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 압출피복 공정시 기재나 피복된 제품의 두께가 균일하며, 접착력이 우수하고,네크-인이 적은 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지배합물을 공급하는데 있다.

좀 더 상세하게로는 오토클레이브형 저밀도 폴리에틸렌 수지보다 팽창비와 용융수지가 적어서 압출피복용 수지로 활용이 어려운 관형 저밀도 폴리에틸렌과 선형 저밀도 폴리에틸렌중 적절한 특성을 가진 제품을 구성성분으로 하여 팽창비와 용융장력의 상승효과를 부여하여 적정 팽창비와 용융장력을 가진 조성물을 얻는것이다. 즉, 본 발명의 관형 저밀도 폴리에틸렌(A)과 선형 저밀도 폴리에틸렌(B)으로 구성된 조성물로써(A)의 혼합비율이 40% 이상 60% 미만이며, 바람직하게는 45% 이상 55% 미만인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌 조성물에 관한 것이다.

여기서, 상기(A)는 밀도가 0.90∼0.92의 에틸렌 단독중합체로 용융지수는 1.0에서 7.0사이이며, 바람직하게는 2.0에서 5.0이다. 용융지수가 너무 낮을 경우에는 상기 (B)와의 분자량 차이로 인한 불균일한 혼련으로 수지의 분산성이 나빠서 핀홀의 발생이 많고 젤의 발생이 심하여 용융 웹의 파괴를 일으킬 우려가 높다.

본 발명에 따른 관형 저밀도 폴리에틸렌의 팽창비는 35% 이상이며, 바람직하게는 45% 이상이다. 그러나 관형 저밀도 폴리에틸렌의 경우 보통 30∼60% 정도가 일반적이다. 팽창비가 너무 낮을 경우에는 (B)조성과의 상승효과가 낮기 때문에 소기의 목적을 달성할 수 없다.

(B)의 용융장력이 매우 낮기 때문에 네크-인의 감소를 위해서는 가급적 높은 용융장력을 가진것이 유리하나 너무 높게 되면 뽑힘성과 조성물의 혼련에 영향을 줄 수 있다. 또, 너무 낮으면 조성을 자체의 용융장력이 너무 낮아 써징이나 압출기에서 배출되는 수지의 압출량 불균일과 같은 연신공명(드로우레조난스,Draw-Resonance) 현상이 일어나 제품의 가공이 불량하게 될 우려가 있다. 따라서, 적정한 용융장력은 1.0∼10.0이며, 바람직하게는 3.0∼5.0이다.

본 발명에 있어서, (B)는 밀도 0.91∼0.93의 에틸렌 또는 부텐, 헥센, 옥텐으로 공중합물이 이용되며, 용융지수가 10∼60, 바람직하게는 20∼30이며, 팽창비가 10% 이상, 바람직하게는 20% 이상의 것이 사용된다. 일반적으로, 선형 저밀도 폴리에틸렌은 팽창비가 최대 30% 미만이다. 용융장력은 (B)의 용융지수에 따라 다르나 보통 2.0 미만이며 바람직하게는 1.5 미만이다.

본 발명에 의하면, 공업적으로 넓은 적용범위를 갖도록 조절된 팽창비와 높은 용융장력을 가지며, 네크-인이 적어 가공성이 우수하며, 접착성과 뽑힘성이 우수한 폴리에틸렌 조성물이 얻어진다.

따라서, 본 발명의 조성물은 기재와의 접착성이 우수하고, 투과성이 낮고 용융 웹과 압출피복된 제품의 핀홀이 없으며, 각개 단일 성분에서 얻을 수 있는 가공속도보다 훨씬 빠른 속도의 가공이 용이하다는 점에서 그 공업적 가치가 매우 크다고 할 수 있다.

본 발명에 있어서, (A)대 (B)의 혼합비율은 40대 60의 범위이며, 바람직하게는 45대 55에서, 55대 45이다. (A)가 45% 미만이거나 (B)가 55% 미만일 경우에는 본 발명이 목적으로 하는 우수한 가공성이 얻어지지 않는다. 이는 본 발명의 조성물이 이 조성비의 범위내에서 용융지수 5.5∼8 0, 팽창비 55∼63%, 용융장력 1.5∼2.5를 가지므로써 본 발명이 목적으로 하는 우수한 효과를 얻을 수 있다.

(A)와 (B)의 혼합은 통상 사용하는 각종 혼합기법에 의해 행할 수 있으며, 혼합하려는 수지의 형태는 펠렛이나 분말등 압출기의 호퍼에 주입할 수 있는 형태라면 어떤 형태이든 무방하다 본 발명의 조성물에는 물론 통상의 안정제, 활제, 대전 방지제 및 무기유기 충진재를 혼합하는 것도 가능하다. 이들의 예로서는 시바가이기사의 이가녹스 1076, 1010, BHT 등의 산화방지제외에 스테아린산 칼슘, 스테아린산 아연, 에루카마이드 등이다.

다음의 실시예들은 본 발명의 방법과 조성물, 그리고 실제 활용가능성을 설명하기 위하여 기술한 것이며,본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니다. 실시예에서 설명하는 저밀도 폴리에틸렌 및 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 대한민국 서울시 중구 장교동 소재의 한양화학(주)에서 판매가 가능한 상업적인 제품들이다.

실시예 및 비교에는 하기 조건에 준하여 측정되었다.

(1) 용융지수 : 멜트인덱스(Melt Index:MI)를 표시하며 ASTM D 1238에 의해 190℃, 하중 2.16kg의 조건에서 측정하였다.

(2) 밀도 : 밀도 구배관을 이용하여 측정하였으며, 자세한 시험 방법은 ASTM D 1505에 따랐다.

(3) 팽창비 : 다이팽창, 다이스웰(Die SwelI) 또는 수웰레이쇼(Swell Ratio:SR)을 표시하며 용융지수 측정시 압출되기 시작한 수지의 끝에서부터 1.5∼3mm되는 곳의 지름을 측정하고 다시 90。 회전하여 측정한 평균치를 구한다(0.002mm까지 측정) 구한 평균치를 용융지수 측정기의 오리피스 지름인 2,096mm으로 나눈값이 팽창비가 되다.

(4) 용융장력 : 멜트텐숀(Melt Tension:MT)를 표시하며 용융지수 측정기에 일련의 부속설비를 부착하여 측정한다. 측정방법은 용융지수 측정시 압출되어 나오는 수지를 인취장치에 걸어 기록장치에 나타나는 파장의 중심부를 지나는 직선의 값을 용융장력으로 한다.

(5) 네크-인(Neck-in) : 압출피복하는 T-다이의 폭에서 압출피복된 수지폭을 빼준 값의 반을 한쪽의네크-인으로 한다.

(6) 접착성 : 접착성은 통상 실시하는 접착테이프 시행에 따라 측정한다. 6cm폭의 테이프를 피복물의 횡방향으로 피복면에 부착시킨 후 상온에서 들어올러 자국을 만든다. 접착데이프를 떼어낼때 피복면에 자국이 남거나 피복면이 찢어지면 접착성은 불량이다.

(7) 열봉합성 : 히트씰(Heat Seal)상이라고 한다. 압출피복된 제품을 폭 15mm, 길이 20cm의 시험편을 만들어 열경사시험기로 160℃,2kg/cm²,1초간 봉합한 후 양면을 인장시험에 걸어 측정한다. 압출피복면에서 박리가 일어나면 열봉합성은 양호하다.

(8) 분산성 : 색소 마스터배치를 넣어 압출피복한 단면에 나타나는 수지에 혼합되지 않은 작고 둥근 물질이다. 육안검사로도 가능하며 1m²당 0.8mm 이하의 둥근물질이 30개 이하이면 양호하다.

(실시예1∼5)

펠렛상태의 조성물성분인 (A)(A∼D)와 에틸렌 및 부텐-1으로 공중합된 선형 저밀도 폴리에틸렌(E,F)을 본 발명의 조성에 필요한 구성조합으로 통상적인 고체혼합기의 헨셀(HenscheI)믹서에 넣어 약 10분간 회전 혼합하므로써 압출피복용 조성물로 적합한 균일한 조성물을 제조한다. 제조량은 압출피복 실험에 충분한 양이 되도톡 악 200kg씩으로 하였다. 제조된 조성물의 조성비와 압출피복에 필요한 주요인자의 값은 표2와 같다. 이때 사용한 수지중에는 대한민국 서울시 장교동 소재인 한양화학(주)에서 그 용도상 필요한 산화지방지제등과 같은 각종 첨가제가 처방되어 있다.

[표 1]

[표 2]

표 2에서 조성비는 본 발명의 조성물중 A부터 D까지의 관형 저밀도 폴리에틸렌의 무게조성비로서, 따라서 혼합되는 선형 저밀도 폴리에틸렌의 조성비는 전체무게 100분율중 관형 저밀도 폴리에틸렌의 조성비를 제외한 나머지 무게분율을 나타낸다. 표 1과 표 2에서 명백하게 알 수 있듯이 선형 저밀도 폴리에틸렌에 관형 저밀도 폴리에틸렌이 혼합되면 조성비와 제품에 따라 압출피복용 수지의 주요 요구특성인 팽창비와 용융장력이 각각의 그것보다는 증가하는 상승효과가 있음을 알 수 있다.

이와 같은 효과는 저분자량의 폴리에틸렌과 고분자량의 폴리에틸렌을 서로 혼합하므로써 분자량분포가 넓어지기 때문에 나타나는 것으로 사료되나 아직까지 밝혀진 정설은 없다. 단지 대한민국 특허공고 제83-259호[이게가미 다다시등이 폴리에틸렌 수지조성물로 출원]을 보면 사출성형제품의 가공성과 내환경응력균열성을 향상시키기 위해 고분자량의 폴리에틸렌과 저분자량의 폴리에틸렌을 혼합하므로써 다이스웰 또는 다이팽창을 증가시키는 시도는 있다.

(실시예 6∼9)

표2에 의해 적정한 팽창비와 용융장력 및 용융지수를 가지는 조성물을 선택, 혼합한 후 압출피복장치를 사용하여 직접 압출피복공정을 실시하였다. 실시예 6∼9 수지의 조성 및 특성은 표 3과 같다.

[표 3]

사용한 압출피복장치는 압출기의 스크류 길이와 직경의 비가 28/1과 32/1의 두 종류의 싱글압출기를 이용하였다. 압출피복기는 압출피복의 용융 웹이 압출되는 T-다이의 폭이 약 197cm이고, 다이간격이 약 0.03∼0.07cm의 분포를 갖고 있는 상업제품 생산시에 이용되는 압출피복장치이다. 압출량과 압출속도는 압출기의 스크류 회전수로 조정되며, 피복두께는 일정한 압출량하에서는 압출피복 가공속도를 조정하므로써 조정된다. 또, 압출피복조건은 모든 실시예와 압출기에서 동일하게 실시하였으며, 피복기질은 고밀도 폴리에틸렌을 원료로한 얀(Yarn)을 제직하여 만든 직조풍으로 하였다. 자세한 시험조건과 평가결과는 표 4와 같다.

[표 4]

표4에 나타낸 조건은 사용하는 압출기의 상태와 성능에 따라 다소 차이가 있으나 본 발명의 조성물의 특성이외의 가공성과 제품특성을 평가하는데 있어 영향을 줄 수 있는 수준은 아니다.

가공속도는 네크-인 형성과 점착력 및 조성물로 이루는 구성성분과 색소 마스터매치와의 분산성을 비교평가 위하여 표시된 해당 속도를 기준으로 속도를 변경시켜 평가하였다.

실시예 6에서 9까지의 평가제품의 가공성과 제품특성에 관련된 평가결과를 표 5에 나타내었다.

실시예 6,7은 가공속도 150m/분의 조건에서 가장자리에 압출피복되는 조성물의 일정한 폭을 가지지 않고 들숙날숙 하기 때문에 정확한 네크-인을 측정할 수 없었다. 또, 피복하려는 두께에 따라 다르지만 정상적인 가공속도를 110m/분으로 기준할때 실시예 6,7이 네크-인과 접착성, 열봉합성은 양호하지만 색소 마스터배치와 조성물 구성성분간의 분산성이 불량하여 공업적인 제품으로의 활용은 의미가 없다. 이는 앞서 언급하였듯이 혼합되는 저밀도 폴리에틸렌 성분의 용융지수가 너무 낮기 때문에 선형 저밀도 폴리에틸렌과의 유동특성차이가 크기 매문이다.

따라서, [표 3,4,5]에서 명백하게 볼 수 있듯이 실시예 8,9에서 적용된 제품의 경우, 압출피복용으로 전혀 단독으로 채택할 수 없는 관형 저밀도 폴리에틸렌과 선형 저밀도 폴리에틸렌을 적절하게 조합하므로써 공업적으로 매우 가치가 높은 조성물을 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다. 특히, 관형 저밀도 폴리에틸렌의 조성비가 50%인 실시예 8 제품의 경우에는 네크-인이 극히 우수하여 그 상업적인 가치가 매우 높은 것을 알 수 있다.

[표 5]

Claims (10)

1. 압출피복용 수지조성물에 있어서, 고압법 관형 저밀도 폴리에틸렌과 선형 저밀도 폴리에틸렌으로 구성되는 수지 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 고압법 관형 저밀도 폴리에틸렌 수지의 용융지수가 1.0∼7.0g/10분인 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
3. 제1항에 있어서, 상기 고압법 관형 저밀도 폴리에틸렌 수지의 팽창비가 35∼60%인 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
4. 제1항에 있어서, 상기 고압법 관형 저밀도 폴리에틸렌 수지의 용융장력이 1.0~10.0g·중인 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
5. 제2, 3항 또는 제4항에 있어서, 용융지수가 5.5∼8.0g/10분이며, 팽창비가55∼63%이고, 용융장력이 1.5∼2.4g·중인 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
6. 제1항에 있어서, 상기 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지의 용융지수가 10∼60g/10분인 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
7. 제1항에 있어서, 상기 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지의 팽창비가 30% 미만인 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
8. 제1항에 있어서, 상기 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지의 용융장력이 2.0g·중 미만인 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
9. 제1항에 있어서, 상기 고압법 관형 저밀도 폴리에틸렌 수지대 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지의 구성비가 40∼60%:60∼40%인 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
10. 제9항에 있어서, 상기 고압법 관형 저밀도 폴리에틸렌 수지대 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지의 구성비가 45∼55% : 55∼45%인 것을 특징으로 하는 수지 조성물.