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KR20030090648A - 포장용 적층 재료 및 포장체 - Google Patents

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KR20030090648A
KR20030090648A KR10-2003-7011095A KR20037011095A KR20030090648A KR 20030090648 A KR20030090648 A KR 20030090648A KR 20037011095 A KR20037011095 A KR 20037011095A KR 20030090648 A KR20030090648 A KR 20030090648A
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KR
South Korea
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layer
nonwoven fabric
packaging
heat
laminated
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR10-2003-7011095A
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English (en)
Inventor
구라하시아키히코
미츠즈카히로유키
나카가미히로유키
Original Assignee
이데미쓰세끼유가가꾸가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2001049093A external-priority patent/JP4482241B2/ja
Application filed by 이데미쓰세끼유가가꾸가부시끼가이샤 filed Critical 이데미쓰세끼유가가꾸가부시끼가이샤
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

150℃ 이상의 내열성을 갖는 통기성 내열 섬유 소재층(11), 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포층(12) 및 미세다공성 필름층(13)이 이 순서로 열접착에 의해 적층된 포장용 적층 재료(14). 통기성 내열 섬유 소재층(11)은 150 내지 300℃의 융점을 갖는 수지 스펀 본드 부직포, 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포층(12)은 밀도 880 내지 950kg/m3의 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 미세다공성 필름층(13)은 폴리에틸렌계 수지이다.

Description

포장용 적층 재료 및 포장체{LAMINATE FOR PACKAGING AND PACKAGE}
근래에, 가공 식품의 부패, 변질, 열화 등을 방지하기 위해서 탈산소제, 건조제 등이 많이 사용되고 있다. 이 탈산소제는 통기성의 작은 봉지에 분말상, 입상의 탈산소제(산소 흡수제)를 수납한 것이 사용되고 있다. 또한, 흡습에 의해 맛 등 상품 가치가 저하되어 버리는 전병 등의 과자류, 김 등은 마찬가지로 실리카겔 등의 건조제를 봉지에 채워 넣은 것을 물품과 함께 포장하는 것이 행해지고 있다.
즉, 이들 기능성제의 포장체는 물품의 포장체(봉지) 내부의 공기, 습기, 산소 등을 흡수하기 위해 통기성의 포장 재료로 포장되어 있다. 또한, 피포장제에서 발생하는 유효 성분이 포장 재료를 투과하여 작용하는 방향제, 방충제 등도 마찬가지로 통기성 포장 재료가 사용되고 있다. 또한, 최근에는 활성탄, 목탄 등의 분말을 포함하는 악취 등의 흡착제는 대면적의 시이트형으로 포장되어, 병원 침대 등에사용되는 경우가 많아지고 있다. 또한, 전자·전기 기기, 의료 기기, 정밀 기계 등의 무역의 확대로 인해, 이들의 습기, 산화 등을 방지하고, 품질 안정을 위해서도 대형 포장의 건조제, 탈산소제가 사용되어 오고 있다.
이들 통기성 포장용 재료로서는 분말상 등의 피포장제가 누설되지 않을 것, 포장의 열 밀봉 강도가 충분할 것, 충전 포장 적성, 즉 밀봉 강도가 높고, 안정한 밀봉 강도로 고속으로 연속 포장할 수 있을 것이 요구되고 있다. 또한, 내용물이 조해성 흡습제인 경우, 방수성도 요구된다. 특히, 탈산소제, 흡습제 등의 소형 포장에서 활성탄, 목탄 등의 대형 포장까지 적용할 수 있는 동시에, 적절한 방수성, 투습성, 통기성을 갖는 포장 재료가 요구되고 있다.
이들 포장에 사용되는 통기성 포장 재료로서 다음과 같은 기술이 알려져 있다.
(1) 일본특허 제293667호
이 공보에는 종이층과 외피-내피형 복합 섬유로 이루어진 부직포층으로 이루어져 있고, 부직포는 외피 성분의 융점이 160℃ 이하이고, 내피 성분의 융점이 외피 성분보다 30℃ 이상 높은 복합 섬유로 이루어진 복합 시이트가 개시되어 있다. 이 복합 시이트는 부직포의 외피 성분에서 종이와 열융착되고, 층간 접착 강도가 400g/15mm폭 이상으로 되어 있다.
그러나, 이 복합 시이트는 외피-내피 복합 섬유 부직포를 사용하는 것으로, 부직포의 제조가 외피-내피 수지의 용융 점도의 차이, 상용성 등의 면에서 안정하게 제조하기 어려운 문제점이 있다. 또한, 밀봉성이 충분하지 않고, 포장 속도를빨리 하기가 어려워지는 경우가 있다. 또한, 적층화, 열 밀봉은 복합 섬유의 외피 성분 수지인 저융점 수지가 지배하는 것으로, 적층시의 온도 조건 등에 한계가 있으며, 또한 열 밀봉시의 밀봉성에도 한계가 있다.
(2) 일본특허공개공보 제98-235817호
이 공보에는 내층에 폴리에틸렌 수지제 분할(split) 섬유 부직포(와리푸(warifu)), 중간층에 흡수지, 외층에 판지를 이용한 판형 산소 흡수제용 포장 재료가 개시되어 있다. 그러나, 이 포장 재료는 통기성으로 하기 위해서는 미리 와리푸에 직경 0.5mm 정도의 미세 구멍을 다수 뚫는 공정이 필요한 등, 제조 공정이 복잡해진다. 또한, 와리푸층과 종이층과의 접착성이 낮아, 실시예에 나타나 있는 바와 같이, 실질적으로는 폴리에틸렌 수지를 이용한 샌드위치 적층이 필요하며, 이 점에서도 투습성, 통기성의 제어가 곤란한 문제를 생각할 수 있다.
통기성 재료로서는 무기충전재 함유 폴리에틸렌 필름을 연신하여 얻을 수 있는 미세다공성 필름층이 알려져 있다. 그러나, 이 미세다공성 필름층은 강도가 충분하지 않기 때문에, 부직포와의 적층 재료로 사용하는 것이 알려져 있다.
(3) 일본특허 제2736773호
이 공보에는 상기 미세다공성 필름층에 접착제를 붙인 통기성을 갖는 평량 30 내지 100g/m2의 장섬유계 스펀 본드 부직포를 비접촉 부분을 남기고 접착시켜 이루어진 목조 주택의 외벽 통풍 공법에 있어서의 방풍 적층용 시이트 재료의 제조 방법이 개시되어 있다.
(4) 일본특허공개공보 제92-348931호
이 공보에는 기체 투과도가 5000초/100cc 이하이고, 두께가 35 내지 100μm인 상기 미세다공성 필름층에, 평량이 20 내지 50g/m2인 나일론 또는 폴리에스테르계 부직포를 접착제 도포 면적이 10 내지 30%인 스팟 접착으로 접착시켜 이루어진 적층체, 및 우구(雨具) 등의 용도가 개시되어 있다.
(5) 일본특허공개공보 제99-972호
이 공보에는 평량 5 내지 20g/m2, 평균 섬유 직경 0.2 내지 2데니어, 부피비중 0.05 이하의 폴리올레핀계 부직포와의 적층체가 개시되어 있다.
(6) 일본특허공개공보 제99-99601호
이 공보에는 열 용융 접착제에 의한 접착 상태를 수치화한 복합 필름이 개시되며, 종이 기저귀나 생리대의 백 시이트로의 이용이 개시되어 있다.
상술한 다층 재료는 모두 접착제를 사용하는 것으로, 공정의 복잡함, 환경 문제, 접착제의 악취 등과 함께, 적층 공정에서의 통기성, 투습성의 저하나 변동을 생각할 수 있다. 이에 대하여 하기의 기술이 있다.
(7) 일본특허공개공보 제94-316022호
이 공보에는 폴리올레핀계 다공성 필름과, 폴리올레핀계 부직포와, 폴리올레핀계 분할 섬유 부직포를 열접착에 의해 일체화한 적층체가 개시되어 있다.
(8) 일본특허공개공보 제97-76386호
이 공보에는 미다공질 폴리올레핀 투습성 수지막과 부직포를 부분적인 열융착에 의해 적층한 투습성 시이트 및 이 적층체를 이용한 의류나 흡수성 물품이 개시되어 있다.
이들에서는 의류나 1회용 기저귀와 같은 흡수성 물품으로서, 상기 열융착에 의한 적층체를 이용하여 2차 가공하더라도 열 밀봉성, 열 밀봉 강도 등은 특별히 문제되는 일은 적다.
즉, 종래의 미세다공성 폴리올레핀계 수지 필름을 이용한 적층 재료는 미세다공성 폴리올레핀계 수지 필름의 강도, 열 밀봉성을 부직포와의 적층에 의해 개선하고자 하는 것이다. 따라서, 그 적층 수단은 접착제에 의하든 열융착에 의한 경우든 통기성과 접착이 확보되면 특별히 문제는 되지 않았다.
그러나, 미세다공성 폴리올레핀계 수지 필름을 종이의 대체로써 탈산소제, 건조제 등의 기능성제의 포장에 사용하는 경우에는 통기성, 투습성만이 아니라, 미분말 누설 방지성에 더하여 밀봉성, 밀봉 강도가 매우 중요해진다. 왜냐하면, 이들 기능성제의 포장체는 주로 식품의 산화 방지, 흡습 방지를 위해 식품과 함께 포장된다. 따라서, 탈산소제나 건조제가 식품에 접촉하거나, 혼입되거나 하면 식품의 안전성이 위협받는다. 따라서, 탈산소제나 건조제 등이 누설되지 않도록 확실히 안정하게 열 밀봉되어야 한다.
또한, 이러한 확실한 열 밀봉, 포장체를 효율적으로 포장하는 것이 요구되고 있다. 이를 위해서는 종래의 2층 적층 재료로는 충분히 대응할 수 없는 경우가 있다.
본 발명의 주된 목적은 방수성, 투습성이 있고, 적절한 통기성을 가지며, 제조가 용이하고, 접착제에 의한 통기성의 저하나 악취의 문제가 없고, 강도가 우수하며, 탈산소제, 흡습제 등의 기능성을 갖는 물품을 포장할 때에 피포장 물품이 잘 누설되지 않고, 밀봉성이 우수하며, 생산성이 좋고, 고속 연속 포장이 가능한 포장용 적층 재료 및 이 적층 재료를 이용한 포장체를 제공하는 것이다.
그 밖에도, 통기성 포장 재료로서는 다음과 같은 기술이 알려져 있다.
(9) 펄프와 열융착성 섬유(고밀도 폴리에틸렌/폴리프로필렌 등)로 이루어진 혼합 초지.
이와 같은 혼합 초지에서는 재료의 안팎에서 융점 차이가 없고, 자동 포장시의 열 밀봉 바(다이 롤)의 오염의 문제가 있으며, 또한, 표면으로의 인쇄성이 저하되는 등의 문제점이 있다.
(10) 종이와 미다공 실란트(sealant) 필름의 라미네이트 재료
이러한 라미네이트 재료는 밀봉 강도 면에서는 특별히 문제는 없지만, 종이가 갖는 통기성을 확보하면서 적층하기가 어렵다.
한편, 종이와 부직포를 이용한 다층 재료 자체는 공지되어 있지만, 방수성, 밀봉성의 확보가 필요하기 때문에, 외층에 수지 필름을 적층하거나, 종이와 부직포와의 적층을 폴리에틸렌계 수지의 압출막을 이용하여 적층하는 것으로, 본 발명에 따른 통기성 포장용 적층 재료와는 그 목적, 구성을 달리하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 임의의 통기성의 선택이 용이하고, 제조가 용이하며, 접착제에 의한 통기성이나 악취의 문제가 없고, 강도가 우수하며, 탈산소제, 흡습제 등의 기능성을 갖는 물품을 포장할 때에 피포장제가 잘 누설되지 않고, 밀봉성(밀봉 강도, 특히 핫 터킹(tucking)성)이 우수하며, 생산성이 좋고, 고속 연속 포장이 가능한 통기성 포장용 적층 재료 및 이 포장 재료를 이용한 포장체를 제공하는 데에 있다.
발명의 요약
본 발명자들은 미세다공성 필름이 갖는 투습성, 통기성, 방수성을 활용하면서, 포장체(봉지)로 하기 위한 열 밀봉성에 대해서 예의 검토하였다. 그 결과, 미세다공성 필름층과 통기성 내열 섬유 소재층 사이에 폴리에틸렌계 스펀 본드 부직포층을 갖는 3층 적층 재료로 함으로써, 열접착에 의해 용이하게 적층화가 가능한 동시에, 포장체로 하기 위한 열 밀봉에 있어서 밀봉 강도가 우수하고, 생산성이 좋아 고속 연속 충전 포장을 할 수 있고, 특히 식품 포장용으로 사용되는 각종 기능제나, 조해성 성분의 포장에 적합한 것을 발견하였다. 본 발명은 이 지견에 따라 완성하기에 이른 것이다. 또한, 본 발명은 상기 3층 적층 재료에, 추가로 통기성 소재를 열적층하면 열 밀봉 강도가 향상되는 것을 발견하였다.
여기에, 본 발명은 다음 구성을 구비한 것이다.
본 발명의 포장용 적층 재료는 150℃ 이상의 내열성을 갖는 통기성 내열 섬유 소재층, 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포층 및 미세다공성 필름층이 이 순서대로 열접착에 의해 적층된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 통기성 내열 섬유 소재층이 150 내지 300℃의 융점을 갖는 수지 스펀 본드 부직포로 이루어진 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 폴리에틸렌계 수지가 밀도 880 내지 950kg/m3의 에틸렌-α-올레핀 공중합체인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 미세다공성 필름층이 폴리에틸렌계 수지인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 포장용 적층 재료는 150℃ 이상의 내열성을 갖는 통기성 내열 섬유 소재층, 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포층, 미세다공성 필름층 및 통기성 소재가 이 순서로 열접착에 의해 적층된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 통기성 소재가 부직포인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 부직포가 스펀 본드 부직포 또는 분할 섬유 부직포인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 통기성 내열 섬유 소재층이 150 내지 300℃의 융점을 갖는 수지 스펀 본드 부직포로 이루어진 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 폴리에틸렌계 수지가 밀도 880 내지 950kg/m3의 에틸렌-α-올레핀 공중합체인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 미세다공성 필름층이 폴리에틸렌계 수지인 것이 바람직하다.
본 발명자들은 종이가 갖는 통기성, 인쇄성을 살리면서, 포장체(봉지)로 하기 위한 열 밀봉성, 핫 터킹성에 대하여 예의 검토하였다. 그 결과, 표면층에 종이를 사용하는 동시에, 밀봉층으로써 특정한 부직포를 사용하는 경우에, 열접착에의해 용이하게 적층화가 가능한 동시에, 포장체로 하기 위한 열 밀봉에 있어서 밀봉 강도, 핫 터킹성이 우수하고, 생산성 좋게 고속 연속 충전 포장을 할 수 있는 점, 또한 부직포측에 내열성 섬유 소재층을 마련함으로써, 보다 열 밀봉성이 향상되어 대형, 중량이 있는 물건의 포장도 가능해짐을 발견하였다.
여기에, 본 발명은 다음 구성을 구비한 것이다.
본 발명의 포장용 적층 재료는 150℃ 이상의 내열성을 갖는 통기성 내열 섬유 소재층, 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포층, 종이층이 이 순서로 열접착에 의해 적층된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포층, 종이층이 이 순서로 열접착에 의해 적층되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 통기성 내열 섬유 소재층이 150 내지 300℃의 융점을 갖는 수지 스펀 본드 부직포로 이루어진 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 폴리에틸렌계 수지가 밀도 880 내지 950kg/m3의 에틸렌-α-올레핀 공중합체인 것이 바람직하다.
본 발명은 상술한 포장용 적층 재료를 이용한 포장체, 상술한 포장용 적층 재료를 이용한 탈산소제, 건조제, 흡습제, 탈취제, 발열제, 방충제, 제습제 또는 방향제의 포장체로 할 수 있다.
본 발명의 포장용 적층 재료는 기존의 소재 혹은 제조 방법을 적절히 이용함으로써 실현 가능하지만, 구체적인 소재나 제법에 대해서 이하에 상술한다.
<150℃ 이상의 내열성을 갖는 통기성 내열 섬유 소재층>
본 발명에 있어서의 150℃ 이상의 내열성을 갖는 통기성 내열 섬유 소재층으로서는 열 가소성 수지제의 섬유가 일반적이고, 프로필렌의 단독 중합체, 프로필렌과 5질량% 이하의 에틸렌, 부텐-1 등의 단량체와의 랜덤 공중합체 등의 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 등의 호모 폴리에스테르, 및 이들을 주성분 단위로 하는 다른 성분을 공중합한 코폴리에스테르, 또한 이들의 혼합 폴리에스테르 등의 폴리에스테르 섬유, 나일론 6(폴리카프로락트아미드), 나일론 6,6(폴리헥사메틸렌아디포아미드), 나일론 6,10(폴리헥사메틸렌세바크아미드), 나일론 11(폴리운데칸아미드), 나일론 7(폴리-ω-아미노헵탄산), 나일론 9(폴리-ω-아미노노나노산), 나일론 12(폴리라우릭아미드) 등의 폴리아미드 섬유 등을 들 수 있다.
열 가소성 수지 섬유 이외의 다른 섬유 소재로서는 목재 펄프, 닥나무, 삼지닥나무, 레이욘 섬유 등의 용융되지 않는 섬유 소재 등을 들 수 있다.
이들 통기성 내열 섬유 소재층은 내열 섬유 소재로 이루어진 것으로, 직포, 부직포, 편포, 종이 등 특별히 제한은 없지만, 상기 열 가소성 수지로 이루어진 스펀 본드 부직포가 강도, 신장율, 유연성, 염가인 점 등에서 바람직하게 사용된다.
통기성 내열 섬유 소재층에 사용되는 스펀 본드 부직포의 섬유 직경으로서는 특별히 제한은 없고, 보통 5 내지 60μm, 바람직하게는 10 내지 40μm의 범위이며, 평량은 보통 10 내지 100g/m2, 바람직하게는 15 내지 80g/m2이다. 10g/m2미만에서는 열 밀봉시의 가장자리 끊김의 방지 효과가 충분하지 않고, 또한, 100g/m2를 초과하면 열적층에 의한 적층시의 생산성의 저하가 일어나 바람직하지 않다. 즉, 적층 재료를 형성하는 경우, 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포층이 용융하여 내열성 섬유 소재층에 침입하고, 또한 미세다공성 필름층과 열융착하여 적층되는 것으로, 요구되는 밀봉 강도, 적층시의 생산성을 고려하여 내열성 섬유 소재층이 선택된다.
통기성 내열 섬유 소재층에 사용되는 스펀 본드 부직포의 제조에는 예컨대, 이들 수지를 압출기로부터 용융압출하고, 방사용 구금으로부터 방사하고, 방사된 섬유를 에어 서커(air sucker) 등의 기류 견인 장치로 인취하고, 필요에 따라 개섬하고, 기류와 함께 섬유를 네트 콘베이어 등의 웹 포집 장치로 포집하고, 필요에 따라 가열 공기, 가열 롤 등의 가열 수단으로 부분 용착하는 등의 공지된 수법을 채용할 수 있다.
또한, 이 스펀 본드 부직포의 제조에 있어서, 다른 부직포층 등과 인라인에서 적층할 수도 있다.
<폴리에틸렌계 스펀 본드 부직포층>
본 발명에 있어서의 폴리에틸렌계 스펀 본드 부직포층으로서는 특별히 제한은 없고, 에틸렌의 단독 중합체, 에틸렌과 α-올레핀, 불포화카복실산 또는 그 유도체, 환상 올레핀 등의 공중합성 단량체와의 공중합체, 고압법 분기 저밀도 폴리에틸렌 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 에틸렌과 프로필렌, 부텐-1,4-메틸-펜텐-1, 헥센-1, 옥텐-1 등의 탄소수 3 내지 10의 α-올레핀과의 공중합체(LLDPE)를 바람직하게 예시할 수 있다. 이들 폴리에틸렌계 수지는 티타늄 등을 이용한 지글러계 촉매를 이용하여 중합된 (공)중합체, 메탈로센계 촉매를 이용하여 중합된 (공)중합체 등을 사용할 수 있다.
특히, 밀도가, 바람직하게는 880 내지 960kg/m3, 보다 바람직하게는 900 내지 950kg/m3, 융점이 80 내지 140℃, 바람직하게는 90 내지 130℃의 범위, 용융지수(MFR)가 5 내지 60g/10분, 바람직하게는 10 내지 50g/10분 범위의 상기 에틸렌-α-올레핀 공중합체가 방사성, 융점, 강도 등의 면에서 바람직하게 사용된다.
폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포층은 섬유 직경이 보통 5 내지 60μm, 바람직하게는 10 내지 40μm이며, 그 평량은 10 내지 200g/m2, 바람직하게는 15 내지 150g/m2, 보다 바람직하게는 20 내지 100g/m2이다.
폴리에틸렌계 스펀 본드 부직포층에 사용되는 스펀 본드 부직포의 제조에는 상술한 통기성 내열 섬유 소재층에 사용되는 스펀 본드 부직포의 제조 순서를 그대로 이용할 수 있다.
<미세다공성 필름층>
본 발명에 있어서의 미세다공성 필름층으로서는 특별히 제한은 없고, 통상 폴리올레핀계 수지 미세다공성 필름층, 특히 폴리에틸렌계 수지 미세다공성 필름층이면 그 제조 방법은 임의이며, 공지된 필름을 사용할 수 있다. 이 폴리올레핀계 수지 미세다공성 필름층은 예컨대, 무기충전제, 유기충전제 또는 가소제 등을 함유하는 폴리올레핀계 수지로 이루어진 필름로부터 충전제나 가소제 등을 용제로 용출하여 미다공 구조로 하는 방법, 무기충전제 또는 유기충전제 함유 폴리올레핀계 수지로 이루어진 필름을 적어도 1축 방향으로 연신하여 수득되는 필름 등이 있다.
이들 중에서도, 후술하는 무기충전제 또는 유기충전제 함유 폴리올레핀계 수지로 이루어진 필름을 적어도 1축 방향으로 연신하여 수득되는 필름을 바람직하게 사용할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 폴리올레핀계 수지로서는 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 고압법 저밀도 분기 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 프로필렌과 다른 올레핀과의 공중합체 또는 이들 폴리올레핀의 혼합물 등이다. 그 중에서도, 폴리에틸렌계 수지가 바람직하다.
이 폴리에틸렌계 수지의 밀도로서는 보통 880 내지 960kg/m3, 바람직하게는 900 내지 950kg/m3, 용융지수(MFR)[JIS K 7210에 준거, 측정 온도: 190℃, 측정 하중: 21.18N]으로서는 통상 0.01 내지 10g/10분, 바람직하게는 0.02 내지 5g/10분의 범위이다.
폴리올레핀계 수지에 함유되는 충전제로서는 무기 또는 유기의 충전제가 사용되며, 예컨대 탄산칼슘, 활석, 점토, 카올린, 실리카, 규조토, 탄산마그네슘, 탄산바륨, 황산바륨, 황산칼슘, 아황산칼슘, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 산화아연, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화티타늄, 마이카, 알루미나, 제올라이트, 유리 분말 등의 무기충전제, 목분, 셀룰로즈 분말, 고융점 수지 분말, 가교 수지 분말 등의 유기충전제가 사용된다.
이들 충전제의 평균 입경으로서는 통상 30μm이하, 바람직하게는 0.2 내지 10μm의 범위이다. 여기에서, 입경이 너무 작으면, 분산성, 성형성이 떨어지고, 너무 크면 연신 필름의 미다공의 치밀성이 나빠져, 분체 누설 방지성이 저하되는 경우가 있다. 이들은 필요에 따라 복수 함유할 수도 있다. 또한, 이들의 충전제는 폴리올레핀계 수지로의 분산성, 필름의 연신성의 향상을 위해 지방산 또는 지방산 금속염 등으로 표면처리된 것을 사용할 수도 있다.
여기에서, 무기충전제의 함유량은 폴리올레핀계 수지 100 질량부에 대하여 20 내지 400 질량부, 바람직하게는 40 내지 300 질량부이다. 여기에서, 충전제의 함유량이 20 질량% 미만이면, 필름을 연신했을 경우의 미다공의 형성이 충분하지 않아 투습성이 충분히 확보되지 않는다. 또한, 400 질량부를 초과하면 혼련성, 분산성, 필름의 제막성이 저하되는 동시에, 강도도 저하되는 경우가 있다.
또한, 필요에 따라, 충전제 함유 폴리올레핀계 수지 필름에 상용되고 있는 다른 수지, 엘라스토머, 각종 첨가제를 배합할 수 있다. 예컨대, 에틸렌-프로필렌 공중합체 엘라스토머, 액상 또는 고체의 탄화수소 수지, 활성 수소 함유 액상 폴리부타디엔, 가소제, 라디칼 발생제, 열 안정제, 자외선 흡수제, 고급 지방산, 그의 에스테르, 그의 아미드, 그의 금속염 등의 윤활제, 착색제, 난연제 등을 예시할 수 있다.
폴리올레핀계 수지는 소정량의 충전제, 각종 첨가제와 함께, 밴버리 믹서, 혼련 압출 성형기 등을 이용하여 펠렛화된다. 이 펠렛을 이용하고 T다이 압출 성형기, 인플레이션 성형기를 이용하여 제막시킨다. 제막된 필름은 적어도 1축 방향으로 1.5 내지 10배 정도로 연신된다. 연신은 다단계로 실시할 수 있고, 2축으로 연신할 수도 있다.
필름의 연신은 폴리올레핀계 수지의 융점보다도 100℃ 낮은 온도로부터 융점보다 20℃ 낮은 온도의 범위에서 실시된다. 이 연신에 의해, 필름의 강도가 향상되는 동시에 미다공이 형성된다. 이 연신 필름을 열처리함으로써, 필름의 치수 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 필름의 적층면에 코로나 처리, 프레임 처리 등의 접착성 향상을 위한 표면 처리를 실시할 수도 있다.
이렇게 해서 수득된, 폴리올레핀계 수지 미세다공성 필름층의 필름 두께는 10 내지 200μm, 바람직하게는 15 내지 100μm의 범위이다. 이 필름의 투습도는 통상 100g/m2·24시간 이상, 바람직하게는 500g/m2·24시간 이상이다. 또한, 측정 방법은 후술한다. 이들의 특성을 만족시키기 위해서는 평균 지름이 0.1 내지 50μm의 미세 구멍을 가지며, 공극률이 10 내지 80% 정도인 것이 바람직하다.
이 폴리올레핀계 수지 미세다공성 필름층의 필름 두께, 투습도는 본 발명의 적층 재료가 사용되는 피포장품, 그 용도에 따라 요구 특성에 기초하여 결정할 수 있다.
이러한 폴리올레핀계 수지 미세다공성 필름층 자체는 공지되어 있으며, 각종 필름을 시장보다 용이하게 입수할 수 있다. 예컨대, 무기충전제 함유 폴리에틸렌 연신 투습성 필름으로서, (주) 도쿠야마사 제조의 "포럼 PU35(PORUM PU35", 닛토덴코(주) 제조의 "브레스론(BREATH-RON)", 미쓰이가가쿠(주) 제조의"에스포어(Espoir)" 등을 들 수 있다.
<통기성 소재>
본 발명에 있어서의 통기성 소재로서는 통기성이 있고, 미다공 필름과 열적층할 수 있는 소재이며, 또한, 열 밀봉했을 때의 가장자리 끊김을 저감시키기 위해, 미다공 필름의 보호층으로서의 기능을 하기 위해 강도가 있는 것이 바람직하다.
통기성 소재의 통기성(기체 투과도)으로서는 JIS L 1096에 준거한 가레식 측정 방법으로, 100초/100 cc이하, 바람직하게는 10초/100cc 이하이다. 기체 투과도가 100초/100cc를 초과하면, 투습 성능이 저하되고, 그 때문에 제습제로서의 물을 흡수한다고 하는 성능에 지장을 초래할 우려가 있다.
통기성 소재의 소재로서는 부직포를 들 수 있고, 스펀 본드법, 스펀 레이싱법, 열풍 카딩법, 열 엠보싱 카딩법 등, 공지된 임의의 제조 방법을 채용할 수 있다. 그 중에서도, 강도, 가격 등에서 스펀 본드법이 바람직하다. 또한, 평량은 강도, 가격 면에서 10 내지 100g/m2, 바람직하게는 15 내지 70g/m2이 바람직하다.
또한, 부직포의 경우의 층 구성은 단일층, 다층이 포함된다. 열적층 제조 적정성을 고려했을 경우, 고융점 수지 부직포층/저융점 수지 부직포층의 다층 부직포가 바람직하다.
그리고, 부직포의 재료로서는 PP, PE 등의 폴리올레핀, NY 등의 폴리아미드, PET 등의 폴리에스테르 등 공지된 수지로부터 임의로 사용할 수 있다. 상기 다층부직포의 경우, 층의 융점 차이를 내는 조합으로써 PET 부직포/PE 부직포를 들 수 있다.
심재로서 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 등을 이용하여 그 주위를 폴리올레핀 수지로 피복한 섬유를 이용한 부직포 등을 들 수 있다.
통기성 소재의 소재로서는 분할 섬유 부직포를 들 수 있다. 분할 섬유 부직포란, 폴리올레핀 수지로 이루어진 연신 필름에 작은 금을 넣어 분할 섬유(플랫 얀)로 한 것을 사용하고, 이 분할 섬유를 종횡으로 적층하여 열융착, 또는 열 용융 접착에 의해 부직포화한 재료의 것을 말한다.
분할 섬유 부직포의 평량은 강도, 가격 면에서 10 내지 100g/m2, 바람직하게는 12 내지 40g/m2가 바람직하다.
또한, 사용되는 연신 필름으로서는 열적층 제조 적정성을 고려했을 경우, 저융점 수지층/고융점 수지층/저융점 수지층한 다층 타입이 바람직하다.
미다공 필름과 열적층할 수 있는 소재로써 저밀도 폴리에틸렌/고밀도 폴리에틸렌/저밀도 폴리에틸렌이 바람직하다.
<종이층>
본 발명의 종이층에 사용되는 종이로서는 특별히 제한은 없고, 펄프, 닥나무, 삼지닥나무, 천연 셀룰로즈, 재생 셀룰로즈, 레이욘, 아세테이트 등의 섬유를 초지, 또는 복수를 혼합 초지하여 수득된 양지, 한지이다. 종이의 종류는 피포장물의 종류, 분말도, 통풍도, 포장물의 형상, 사이즈 등을 고려하여 적절히 선택할수 있다.
종이의 평량으로서는 보통 10 내지 100g/m2, 바람직하게는 12 내지 70g/m2이며, 이 평량에 대해서도 피포장물의 종류, 분말도, 통풍도, 포장물의 형상, 사이즈 등을 고려하여 적절히 선택할 수 있다.
<적층 가공>
본 발명의 포장용 적층 재료는 미세다공성 필름층 또는 종이층에 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포 내지 150℃ 이상의 내열성을 갖는 통기성 내열 섬유 소재를 열접착에 의해 적층하는 것이며, 바람직하게는 열 엠보싱 롤법에 의해 열접착하여 적층된다.
이들의 각 층은 사전에 2층을 적층해 둘 수 있다. 이 사전 적층은 열 플랫 롤법, 바람직하게는 열 엠보싱 롤법을 채용하여 이루어진다. 그 중에서도, 내열성섬유 소재층으로써 융점이 150 내지 300℃인 스펀 본드 부직포를 사용하는 경우에는 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포와 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에스테르 등의 스펀 본드 부직포와의 적층은 스펀 본드 부직포 제조의 인라인에서 적층할 수도 있고, 나중의 미세다공성 필름층 또는 종이층과의 적층시에 일체적으로 적층할 수도 있다.
이 통기성 내열 섬유 소재층을 마련하는 것의 의의는 미세다공성 필름층 또는 종이층과 폴리에틸렌계 스펀 본드 부직포층을 열 엠보싱 롤법으로 적층하는 경우에, 열접착을 위한 온도(롤 온도)를 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포의 융점에 지배되지 않고 한쪽 롤 온도 조건을 설절할 수 있는 데에 있다. 따라서, 열접착의 조건 범위가 넓어져 적층화가 현저히 향상되게 된다.
또한, 포장체화의 열 밀봉시에는 내열성 섬유 소재층이 용융되지 않고, 강도를 유지하게 되어, 열 밀봉부의 가장자리 끊김을 방지할 수 있다. 이에 따라, 우수한 밀봉성이 발휘되게 된다.
본 발명에서 사용되는 각 부직포나 필름을 구성하는 열 가소성 수지의 융점은 JIS K 7121에 준거하여, DSC(퍼킨 엘머사 제조 DSC7형), 승온 온도 20℃/분에서 측정했을 경우의 피크 온도로 할 수 있다. 또한, 융점이 복수의 피크로써 나타나는 경우에는 최고 피크를 나타내는 온도를 채용하는 것이다. 또한, 폴리에틸렌계 수지의 용융지수(MFR)는 JIS K 7210에 준거하여, 측정 온도: 190℃, 측정 하중: 21.18 N의 조건으로 측정할 수 있다.
본 발명의 포장용 적층 재료는 우선, 그 층 구조에 따라서 통기성 내열 섬유 소재층과 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포와의 적층, 미세다공성 필름층과 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포와의 적층, 미세다공성 필름층 또는 종이층과 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포와의 적층 등이 이루어진다. 이들의 적층은 일부를 선행하여 실시할 수 있고, 모든 층이 동시에 열접착에 의해 적층될 수 있다.
열접착에 의한 적층 방법으로서는 특별히 제한은 없고, 각종 적층 방법을 채용할 수 있다. 본 발명의 포장용 적층 재료는 열접착에 의해 적층되기 때문에, 접착제를 사용하지 않고, 접착제에 의한 악취가 없고, 통기성의 저하가 없고, 간편한, 가공 비용이 저렴하며, 환경을 고려하는 등의 특징을 갖는 열 엠보싱 롤법을바람직하게 사용할 수 있다.
열 엠보싱 롤법은 엠보싱 롤과 플랫 롤에 의한 공지된 적층 장치를 이용하여 적층할 수 있다. 여기에서, 엠보싱 롤로서는 각종 형상의 엠보싱 패턴을 채용할 수 있으며, 각 접착부가 연속된 격자형, 독립된 격자형, 임의 분포 등이 있다.
열 엠보싱 롤법의 적층 조건으로서는 미세다공성 필름층, 종이층, 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포, 내열성 섬유 소재층 등의 각층의 종류, 융점, 각층 수지의 융점차, 어느 쪽 층을 엠보싱 면으로 하는지에 따라서도 다르며, 각각의 요소를 감안하여 적절히 선정된다. 통상, 상기 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포면을 엠보싱 롤측으로 하여, 미세다공성 필름층 또는 종이층 쪽을 플랫 롤측으로 하여 열적층된다.
일례를 보이면, 통상 엠보싱 롤 온도가 90 내지 200℃, 바람직하게는 110 내지 180℃, 플랫 롤 온도가 90 내지 200℃, 바람직하게는 110 내지 180℃의 온도 범위, 통상 롤 압력(선압) 100 내지 500N/cm, 바람직하게는 200 내지 400N/cm을 채용할 수 있다. 이들 엠보싱 패턴, 엠보싱 면적율, 온도, 압력 등은 부직포의 융점, 섬유 직경, 두께, 평량, 통기성, 적층 속도 등에 따라 적절히 선정할 수 있다.
<적층 재료의 요구 조건>
본 발명의 포장용 적층 재료는 구체적으로는 기능성 물품이 기능하는 데에 필요한 적절한 통기성, 투습성이 필요하다. 이 통기성, 투습성은 기능성 물품의 종류, 포장체의 크기 등 용도에 따라 다르며, 특별히 한정되는 것은 아니다. 일반적으로는, 투습도가 50g/m2·24 시간 이상으로써, 내용물이 누설될 우려가 없는 범위에서 적절히 각층의 재료를 선택할 수 있다.
본 발명의 포장용 적층 재료는 주로 탈산소제, 흡습제 등의 각종 기능성 물품의 포장에 이용할 수 있다. 이들 기능성 물품의 포장체는 기능성 물품이 기능하면 좋고, 봉지형 포장체의 경우에는 적어도 봉지의 일부, 바람직하게는 봉지의 단면이 본 발명의 포장용 재료로 형성된다. 포장체화를 위한 열 밀봉 방법은 가열 밀봉 바에 의한 방법에 더하여, 봉지 제조나 봉제 분야에서 사용되고 있는 롤에 의한 연속 밀봉 방법 등, 열 가소성 수지를 가열, 가압 접합하는 것이 가능한 밀봉 방법이면 그 형식에 특별히 제한은 없다. 또한, 가열 수단으로서는 열전도(열 지그(jig), 발열체), 유전 가열, 초음파 가열 등에 의할 수 있다.
또한, 이 열 밀봉의 조건인 온도·압력·시간·속도 등은 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포, 통기성 내열 섬유 소재층, 미세다공성 필름의 종류, 내열성(융점)이나 분자량, 부직포나 필름의 두께 또는 평량 등과 함께 적절히 조건을 설정할 수 있다.
본 발명의 포장용 적층 재료는 탈산소제, 건조제, 흡습제, 탈취제, 발열제, 방충제, 제습제 또는 방향제 등의 기능성 물품의 포장에 바람직하게 이용할 수 있다. 특히, 우수한 밀봉성에 의해 목탄, 활성탄 등의 탈취제를 비교적 넓은 면적인 시이트형 포장체 등으로 적용이 가능해진다. 이 경우에는 보통 복수의 포장체가 연속된 시이트형이 될 수 있다.
본 발명은 포장용 적층 재료 및 이 적층 재료를 이용한 포장체에 관한 것으로, 특히, 탈산소제, 건조제, 제습제 등의 기능성을 갖는 물품을 포장하기 위한 포장용 적층 재료 및 이 적층 재료를 이용한 포장체에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태의 열적층 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 실시형태에 있어서의 포장용 적층 재료의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시형태의 열적층 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 실시형태에 있어서의 포장용 적층 재료의 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다.
제 1 실시형태
제 1 실시형태는 통기성 내열 섬유 소재층, 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포층, 미세다공성 필름층을 갖는 3층의 포장용 적층 재료를 제조하기 위한 것이다.
도 1에는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 열적층 장치(1)가 도시되어 있다.
열적층 장치(1)는 적층 시이트(10)를 공급하는 공급 롤(4)과, 미세다공성 시이트(13)를 공급하는 공급 롤(5)과, 적층 시이트(10) 및 미세다공성 시이트(13)를 끼워 가압하기 위한 플랫 롤(6) 및 엠보싱 롤(7)과, 완성된 포장용 적층 재료(14)를 권취하는 권취 롤(8)로 구성되어 있다.
여기에서, 적층 시이트(10)는 미리, 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포(12)와 통기성 내열 섬유 소재(11)를 열적층에 의해 적층시켜 형성된다.
또한, 공급 롤(4, 5) 및 권취 롤(8)은 소정의 목적을 달성하는 한, 임의의부재를 채용할 수 있다.
또한, 플랫 롤(6)은 표면이 평활하고, 또한, 임의로 온도를 바꿀 수 있는 가열 수단을 구비하고 있는 것을 채용할 수 있고, 끼워 가압하는 시이트의 위쪽에 배치된다. 또한, 플랫 롤(6)은 모터 등의 구동 수단과 접속하여 회동(回動)시킬 수도 있다.
그리고, 엠보싱 롤(7)은 표면에 임의의 엠보싱 패턴을 구비하고, 또한, 임의로 온도를 바꿀 수 있는 가열 수단을 구비하고 있는 것을 채용할 수 있고, 끼워 가압하는 시이트의 아래쪽에 배치된다.
플랫 롤(6) 및 엠보싱 롤(7)을 승온시킨 후, 플랫 롤(6) 및 엠보싱 롤(7)의 사이를 통과하여 이루어진 포장용 적층 재료(14)의 구성으로서는 플랫 롤(6)측에서 통기성 내열 섬유 소재(11), 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포(12), 미세다공성 시이트(13)의 순서가 된다.
미세다공성 시이트(13)의 표면은 엠보싱 롤(7)에 의해 소정의 엠보싱 패턴이 형성된다.
완성되는 포장용 적층 재료(14)로서는 도 2에 도시한 바와 같이, 통기성 내열 섬유 소재(11)의 층, 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포(12)의 층, 미세다공성 시이트(13)의 층의 구성이 된다.
상술한 바와 같이 하여 수득된 포장용 적층 재료(14)를 이용하여 실리카겔을 포장한 포장체(도시 생략)를 제조한다. 제조시, 포장용 적층 재료(14)의 주변부를 열 밀봉 등의 수단으로 밀봉하는 방법이 채용할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 실시형태에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 포장용 적층 재료(14)는 통기성, 투습성, 미립 분말 차단성을 갖는 동시에, 밀봉성이 우수하여, 탈산소제, 흡습제 등의 각종 기능성 물품의 포장에 적합하다. 또한, 적층에 접착제를 사용하지 않기 때문에, 제조 공정이 용이하고, 통기성, 투습성의 저하, 냄새 등이 없어, 폭넓은 기능성 물품의 포장에 적용할 수 있다.
제 2 실시형태
제 2 실시형태는 통기성 내열 섬유 소재층, 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포층, 미세다공성 필름층, 통기성 소재를 갖는 4층의 포장용 적층 재료를 제조하기 위한 것이다.
도 3에는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 열적층 장치(2)가 도시되어 있다. 또한, 이하의 설명에서는 제 1 실시형태와 동일한 것은 동일 부호를 붙여 그 설명을 간략히 한다.
열적층 장치(2)는 적층 시이트(20)를 공급하는 공급 롤(4); 미세다공성 시이트(23)를 공급하는 공급 롤(5); 통기성 소재(24)를 공급하는 공급 롤(9); 적층 시이트(20), 미세다공성 시이트(13) 및 통기성 소재(24)를 끼워 가압하기 위한 플랫 롤(6, 16); 및 완성된 포장용 적층 재료(25)를 권취하는 권취 롤(8)로 구성되어 있다.
여기에서, 적층 시이트(20)는 미리, 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포(22)와, 통기성 내열 섬유 소재(21)가 열적층에 의해 적층된 것이다.
또한, 공급 롤(9)도 소정의 목적을 달성하면 임의의 부재를 채용할 수 있다.
또한, 플랫 롤(16)도 플랫 롤(6)과 같이 표면이 평활하며, 또한, 임의로 온도를 바꿀 수 있는 가열 수단을 구비하고 있는 것을 채용할 수 있고, 끼워 가압하는 시이트의 아래쪽에 배치된다.
적층하여 이루어진 포장용 적층 재료(25)의 구성으로서는 플랫 롤(6)측으로부터 통기성 내열 섬유 소재(21), 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포(22), 미세다공성 시이트(23), 통기성 소재(24)의 순으로 된다.
완성된 포장용 적층 재료(25)로서는 도 4에 도시한 바와 같이, 통기성 내열 섬유 소재(21)의 층, 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포(22)의 층, 미세다공성 시이트(23)의 층, 통기성 소재(24)의 층의 구성이 된다.
상술한 바와 같이 본 실시형태에 따르면, 상술한 제 1 실시형태의 효과에 더하여 다음과 같은 효과가 있다.
포장용 적층 재료(25)에 통기성 소재(24)의 층이 가해짐으로써, 강도가 높아져 열 밀봉했을 때의 가장자리 끊김을 저감시킬 수 있다.
제 3 실시형태
제 3 실시형태는 통기성 내열 섬유 소재층, 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포층, 종이층으로 이루어진 3층의 포장용 적층 재료를 제조하기 위한 것이다.
이러한 3층의 적층 재료는 상술한 제 1 실시형태의 열적층 장치(1)(도 1 참조)에 의해 제조할 수 있다. 단, 공급 롤(5)에는 미세다공성 시이트(13)가 아니라, 종이 시이트의 롤을 이용한다. 그리고, 공급 롤(4)로부터 통기성 내열 섬유소재(11)와 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포(12)가 적층된 적층 시이트(10)를 빼내는 동시에, 공급 롤(5)로부터 종이 시이트(13)를 빼내어 열접착함으로써 3층의 포장용 적층 재료를 제조할 수 있다.
이러한 본 실시형태에 따르면, 한쪽 표면에 나타나는 종이가 갖는 통기성, 인쇄성을 살리면서, 밀봉성이 양호하고 생산성이 우수한 포장용 적층 재료를 얻을 수 있다.
제 4 실시형태
제 4 실시형태는 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포층과 종이층만으로 이루어진 2층의 포장용 적층 재료를 제조하기 위한 것이다.
이러한 2층의 적층 재료는 기존의 열적층 장치를 이용하여 적절히 제조할 수 있다. 또는, 상술한 제 1 실시형태의 열적층 장치(1)(도 1 참조)에 있어서, 공급 롤(4)에는 통기성 내열 섬유 소재(11)가 적층된 적층 시이트(10)가 아니라, 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포(12)만의 롤을 사용하고, 공급 롤(5)에는 미세다공성 시이트(13)가 아니라 종이 시이트의 롤을 사용하여 이들을 2층으로 열접착함으로써 제조할 수 있다.
이러한 본 실시형태에 따르면, 종이가 갖는 통기성, 인쇄성을 살리면서, 밀봉성이 양호하고 생산성이 우수한 포장용 적층 재료를 얻을 수 있다. 특히, 종이층을 포함하는 2층의 적층 재료이기 때문에, 구조가 가장 간단하며, 가벼운 포장용의 포장 재료로서 적합하다.
이하, 본 발명의 포장용 적층 재료를 실시예 및 비교예에 의해 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 아무런 한정도 되지 않는다.
실시예 1
제 1 실시형태의 열적층 장치(1)를 이용하여 3층의 포장용 적층 재료(14)를 제조하였다.
열적층 장치(1)로서는 산세이세이키(주) 제조 열적층기[오일 온도 조절형, 롤 직경: 300mm, 엠보싱 롤/플랫 롤, 엠보싱 압착율: 21%, 격자 무늬(피치: 1.5mm), 엠보싱 압력(선압): 300N/cm, 적층 속도: 15m/분]를 이용하였다.
우선, 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포층(12)으로써 이데미쓰세키유가가쿠(주) 제조 폴리에틸렌 스펀 본드 부직포["스트라텍(STRATEC)" LN5020(원료: 밀도:940kg/m3의 에틸렌-부텐-1공중합체, 섬유 직경: 25μm, 평량: 20g/m2, 융점: 124℃)]를 사용하고, 통기성 내열 섬유 소재층(11)으로써 도요보우세키(주) 제조 폴리에스테르 스펀 본드 부직포["에큘레 A(Acule A)" 6301(평량: 30g/m2, 융점: 260℃)]를 사용하여 이들을 열적층하여 2층의 적층 시이트(10)를 얻었다.
이어서, 이 2층의 적층 시이트(10)의 폴리에틸렌 부직포(12)측에 미세다공성 필름층(13)으로써 (주)도쿠야마사 제조 무기 필러 함유 연신 PE 투습 필름 "포럼 PU35"(두께:35μm)를 이용하여, 그 필름면을 엠보싱면으로 하여 열 적층에 의해 적층하여 3층의 포장용 적층 재료(14)로 하였다.
또한, 열접착의 온도 범위는 엠보싱 롤: 85℃, 플랫 롤: 115 내지 155℃의 넓은 범위에서 실시가능하였다.
이렇게 해서 수득된 포장용 적층 재료(14)에 대하여 하기에 따라 물성 평가를 실시하였다.
(1) 접착 강도
인장 시험기에 의해 인장 속도 200mm/분에서 180도 박리(T-박리)로 접착 강도를 측정하였다. 또한, 샘플 폭: 50mm, 척 간격: 50mm, N=5의 평균치를 구했다.
그 결과, 세로 방향의 접착 강도는 약 1.1 내지 2.4N/50mm이었다.
(2) 인장강도
JIS L 1906에 준거하여 측정하였다.
그 결과, 인장강도는 세로: 62 내지 64N/50mm, 가로: 35 내지 36N/50mm였다.
(3) 투습도
JIS Z 0208(컵법)에 준거하여 측정하였다.
그 결과, 투습도는 2500 내지 5000g/m2·24시간이었다.
(4) 내수압
JIS L 1092(고수압법)에 준거하여 측정했다.
그 결과, 내수압은 모든 조건에서 20kPa 이상이었다.
(5) 밀봉 강도
적층 재료의 미세다공성 필름층면끼리를 열경사 시험기를 이용하여 열 밀봉조건(열 밀봉 온도 180℃, 밀봉 바 15mm×15mm, 밀봉 압력 40N, 밀봉 시간 1초로 열 밀봉하였다.
그 결과, 열 밀봉 강도는 11N/15mm이었다.
실시예 2
실시예 1에서 수득된 3층 적층 재료를 이용하여 100mm×60mm의 건조제(실리카겔)를 열 밀봉 온도 180℃, 60숏/분으로 연속 포장을 하였다.
그 결과, 밀봉부로의 실리카겔의 말려듦이 없는, 밀봉 강도 12N/15mm폭의 양호한 포장체를 얻을 수 있었다.
비교예 1
실험예 2와의 비교를 위해, 실시예 1에서 사용한 미세다공성 필름층 단일체, 미세다공성 필름층과 폴리에틸렌 부직포와의 2층 적층 재료, 및 플래시 방사 부직 "타이벡(TYVEK)"[아사히 듀퐁 후레쉬본드 프로덕트(주) 제조]: 평량 46g/m2를 이용하여 포장체를 제조하였다.
그 결과, 가장자리 끊김을 일으켜 봉지를 제조할 수 없었다. 또한, 밀봉 바가 더러워졌다.
실시예 3
제 2 실시형태의 열적층 장치(2)를 이용하여 포장용 적층 재료(25)를 제조하였다. 통기성 내열 섬유 소재(21)와 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포(22)의 적층 시이트(20)로써 이데미쓰유니테크사 제조 "스트라마이티(STRAMIGHTY)"ME1045(평량 45g/m2), 미세다공성 시이트(23)로써 도쿠야마사 제조 무기 충전제 함유 연신 폴리에틸렌 필름 "포럼 PU35"(두께 35μm), 및 통기성 소재(24)로써 상술한 이데미쓰 유니케크사 제조 "스트라마이티 ME1045"(PET 스펀 본드/LLDPE 스펀 본드)를 사용하였다.
또한, ME1045의 다층 부직포에 있어서 LLDPE 스펀 본드를 미세다공성 시이트(23)의 접착면에 오도록 공급하여 열적층을 실시하여 포장용 적층 재료(25)를 수득하였다.
성형 조건은 플랫 롤(6, 16)을 사용하여 플랫 롤(6)의 롤 온도: 140℃, 플랫 롤(16)의 롤 온도: 115℃, 가공 속도 25m/min, 선압 25kg/cm으로 하였다.
실시예 4
통기성 소재(24)로서 세키스이가가쿠고교사 제조 폴리올레핀계 플랫 얀 2축 열융착 타입 적층 부직포 "소후 HM55(평량 32g/m2)"를 사용한 것 이외에는 실시예 3과 동일 조건이다.
이들 실시예 3, 4에 대하여 하기에 따라 물성 평가를 하였다.
(1) 인장강도
JIS L 1906에 준거하여 측정했다.
그 결과, 실시예 3의 인장강도는 MD 방향: 140N/50mm, TD 방향: 80N/50mm였다. 실시예 4의 인장강도는 MD 방향: 400N/50mm, TD 방향: 380N/50mm였다. 또한, MD 방향이란 필름의 이동 방향이며, TD 방향이란 MD 방향에 수직인 방향이다.
(2) 투습도
JIS Z 0208(컵법)에 준거하여 측정했다.
그 결과, 실시예 3의 투습도는 4000g/m2·24시간, 실시예 4의 투습도는 4200 g/m2·24시간이었다.
(3) 내수압
JIS L 1092(고수압법)에 준거하여 측정했다.
그 결과, 실시예 3 및 실시예 4 모두 내수압은 50kPa 이상이었다.
(4) 기체 투과도
JIS L 1096(가레법)에 준거하여 측정했다.
그 결과, 실시예 3의 기체 투과도는 650초, 실시예 4의 기체 투과도는 600초였다.
(5) 밀봉 강도
우선, 평가 샘플과 드라이라미네이트 필름(ONy 15μm/LL 50μm)으로 밀봉하였다. ONY는 연신 나일론, LL은 LLDPE(직쇄형 저밀도 폴리에틸렌)을 나타낸다.
다음에, 드라이 라미네이트품의 LL면과의 열 밀봉을 실시하였다. 열 밀봉은 열경사 시험기를 사용하여 밀봉 압력 4kgf, 밀봉 시간 1초로 하였다.
그리고, 인장 시험기를 이용하여 인장 속도 200m/분에서 밀봉 강도를 측정하였다.
그 결과, 실시예 3의 열 밀봉 강도는 37N/50mm이며, 실시예 4의 열 밀봉 강도는 34N/50mm이었다.
이와 같이, 실시예 3 및 실시예 4로부터, 통기성 소재를 또 한층 열적층으로 적층시킴으로써, 투습성, 내수압, 기체 투과도를 파손시키는 일 없이, 실시예 3의 밀봉 강도를 향상시킬 수 있었다.
실시예 5
제 3 실시형태에 따라서 종이층을 포함하는 3층의 포장용 적층 재료를 제조하였다.
열적층 장치로서는 산세이세이키(주) 제조 열적층기[오일 온도 조절, 롤 직경: 300mm, 플랫 롤/플랫 롤, 롤 온도 150℃, 압력(선압): 300N/cm, 적층 속도: 7m/분]를 사용하였다.
우선, 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포층(실시예 1과 동일한 에틸렌-부텐-1공중합체)와 통기성 내열 섬유 소재층(폴리에틸렌 테레프탈레이트)으로 이루어진 2층 스펀 본드 부직포[평량: 45g/m2(전자 30g/m2, 후자 15g/m2)]를 이용하여, 그 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포층측에 종이층으로써 오쿠라세이시(주) 제조의 레이욘지[평량: 30g/m2]를 적층하여, 종이층을 포함하는 3층의 포장용 적층 재료를 제조하였다.
이렇게 해서 수득된 종이층을 포함하는 3층의 포장용 적층 재료에 대하여 하기와 같은 평가를 실시하였다.
(1) 열 밀봉성
수득된 포장용 적층 재료의 부직포면과, 시판되는 다층 필름[연신 나일론(ONy); 15μm/직쇄형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE); 50μm]의 LLDPE면을, 열경사 시험기에 의해 열 밀봉[밀봉 온도 180℃, 밀봉 바 15mm×15mm, 밀봉 압력 20N, 밀봉 시간 1초]하였다.
이렇게 해서 수득된 열 밀봉부에 대하여 인장 속도 200m/분에서 180도 박리(T-박리) 시험을 실시하여 접착 강도를 측정하였다.
그 결과, 열 밀봉 강도는 3.2kg/15mm폭이었다.
(2) 핫 터킹성
수득된 포장용 적층 재료의 부직포면끼리를 열 밀봉[밀봉 온도 190℃, 밀봉 바 15mm×300mm, 밀봉 압력 20N, 밀봉 시간 5초]하였다. 그리고, 밀봉후, 밀봉 바를 즉시 제거하고 나서 밀봉면을 박리하고, 박리 부분의 길이를 측정하였다.
그 결과, 박리 길이는 25mm로 미미하였으며, 핫 터킹성이 우수함이 분명하였다.
비교예 2
실험예 5와의 비교를 위해, 부직포로서 PET(내피)/폴리에틸렌(외피)의 내피-외피 복합 부직포[가네보(주) 제조, "엘레베스(ELEVES)", 평량: 40g/m2], 종이로써 오쿠라세이시(주) 제조의 레이욘[평량: 30g/m2]을 사용하여 복합 부직포측을 엠보싱측으로 하여 열 밀봉[엠보싱 롤 온도 115℃, 플랫 롤 온도 150℃, 엠보싱 압력 300N/cm, 적층 속도: 7m/분]하여 2층으로 이루어진 통기성 포장용 적층 재료를 수득하였다.
이 적층 재료에 대하여 상기 실시예 5와 동일한 평가를 하였다.
그 결과, 열 밀봉 강도는 2.7kg/15mm 폭을 얻을 수 있었지만, 핫 터킹성의 평가에서는 박리 길이 200mm로 현저히 낮았다.
실시예 6
실시예 5에서 수득된 종이층을 포함하는 3층의 포장용 적층 재료와, 실시예 5의 열 밀봉성의 평가에서 사용한 시판되는 다층 필름을 사용하여, 밀봉 온도 200℃, 20숏/분, 200mm×300mm의 연속 봉지 제조를 하여 포장체를 제조했다.
그 결과, 밀봉부 에지 끊김, 밀봉 불량이 없는, 밀봉 강도 3.1kg/15mm폭의 양호한 포장체를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.
실시예 7
제 4 실시형태에 따라서 종이층을 포함하는 2층의 포장용 적층 재료를 제조하였다.
열적층 장치(1)로서는 산세이세이키(주) 제조 열적층기[오일 온도 조절, 롤 직경: 300mm, 엠보싱 롤/플랫 롤, 엠보싱 롤 온도: 115℃, 플랫 롤 온도: 130℃ 엠보싱 압착율: 21%, 격자 무늬(피치: 1.5mm), 엠보싱 압력(선압): 300N/cm, 적층 속도: 7m/분]를 사용하였다.
우선, 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포층으로써 실시예 1과 동일한 폴리에틸렌 스펀 본드 부직포를 사용하여, 그 표면에 종이층으로써 오쿠라세이시(주)제조의 레이욘[평량: 20g/m2]를 적층하고, 폴리에틸렌 스펀 본드 부직포측을 엠보싱측으로하여 열접착하여, 종이층을 포함하는 2층의 포장용 적층 재료를 제조했다.
이렇게 해서 수득된 종이층을 포함하는 2층의 포장용 적층 재료에 대하여 하기와 같은 평가를 했다.
수득된 포장용 적층 재료의 부직포면끼리를 하기 조건으로 열 밀봉하였다.
밀봉 가공기는 (주)고마쓰세이사쿠쇼 제조 고속 중점 포장기를 이용하여 다이 롤 방식으로 하였다. 다이 롤에는 수자(satin)를 사용하여, 밀봉 온도 205℃, 밀봉 압력 7.18N, 속도는 60숏/분으로 하였다.
이렇게 해서 수득된 열 밀봉부에 대하여 인장속도 200m/분에서 180도 박리(T-박리) 시험을 실시하여 접착 강도를 측정했다.
그 결과, 열 밀봉 강도는 1.2kg/15mm폭이었다. 또한, 다이 롤에 오염은 보이지 않았다.
비교예 3
실험예 7과의 비교를 위해, 펄프와 열융착 섬유(HDPE/PP)와의 혼합 초지로 이루어진 미시마세이시(주) 제조 열 밀봉지[평량: 20g/m2]를 사용하여 실시예 7에 준하여 열 밀봉하고, 그 강도를 측정했다.
그 결과, 열 밀봉 강도는 0.8kg/15mm폭이었다. 또한, 다이 롤에 오염이 보였다.
실시예 8
실시예 7에서 수득된 종이층을 포함하는 2층의 포장용 적층 재료를 이용하여 100mm×60mm의 건조제(실리카겔)를, 열 밀봉 온도 160℃, 60숏/분으로 연속 포장을 하였다.
그 결과, 밀봉부로의 실리카겔의 말려듦이 없는, 밀봉 강도 1.1kg/15mm폭의 양호한 포장체를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.
본 발명은 포장용 적층 재료 및 이 적층 재료를 이용한 포장체에 관한 것으로, 특히, 탈산소제, 건조제, 제습제 등의 기능성을 갖는 물품을 포장하기 위한 포장용 적층 재료 및 이 적층 재료를 이용한 포장체로 이용할 수 있다.

Claims (16)

150℃ 이상의 내열성을 갖는 통기성 내열 섬유 소재층, 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포층 및 미세다공성 필름층이 이 순서로 열접착에 의해 적층된 포장용 적층 재료.
제 1 항에 있어서,
통기성 내열 섬유 소재층이 150 내지 300℃의 융점을 갖는 수지 스펀 본드 부직포로 이루어진 포장용 적층 재료.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
폴리에틸렌계 수지가 밀도 880 내지 950kg/m3의 에틸렌-α-올레핀 공중합체인 포장용 적층 재료.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
미세다공성 필름층이 폴리에틸렌계 수지인 포장용 적층 재료.
150℃ 이상의 내열성을 갖는 통기성 내열 섬유 소재층, 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포층, 미세다공성 필름층 및 통기성 소재가 이 순서로 열접착에 의해 적층된 포장용 적층 재료.
제 5 항에 있어서,
통기성 소재가 부직포인 포장용 적층 재료.
제 6 항에 있어서,
부직포가 스펀 본드 부직포 또는 분할(split) 섬유 부직포인 포장용 적층 재료.
제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
통기성 내열 섬유 소재층이 150 내지 300℃의 융점을 갖는 수지 스펀 본드 부직포로 이루어진 포장용 적층 재료.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
폴리에틸렌계 수지가 밀도 880 내지 950kg/m3의 에틸렌-α-올레핀 공중합체인 포장용 적층 재료.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
미세다공성 필름층이 폴리에틸렌계 수지인 포장용 적층 재료.
150℃ 이상의 내열성을 갖는 통기성 내열 섬유 소재층, 폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포층, 종이층이 이 순서로 열접착에 의해 적층된 포장용 적층 재료.
폴리에틸렌계 수지 스펀 본드 부직포층, 종이층이 이 순서로 열접착에 의해 적층된 포장용 적층 재료.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
통기성 내열 섬유 소재층이 150 내지 300℃의 융점을 갖는 수지 스펀 본드 부직포로 이루어진 포장용 적층 재료.
제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
폴리에틸렌계 수지가 밀도 880 내지 950kg/m3의 에틸렌-α-올레핀 공중합체인 포장용 적층 재료.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 포장용 적층 재료를 이용한 포장체.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 포장용 적층 재료를 이용한 탈산소제, 건조제, 흡습제, 탈취제, 발열제, 방충제, 제습제 또는 방향제의 포장체.
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Legal Events

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Patent event date: 20030822

Patent event code: PA01051R01D

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Patent event date: 20050302

Comment text: Notification of Change of Applicant

Patent event code: PN23011R01D

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