Transcript 나일론 필름 시장

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Ascend Nylon Film
Polymer
Presentation
대림폴리머 주식회사
Nylon Plastics and Polymers
1
Agenda
• 환영
• 필름이 차단하는 것들
• 나일론 필름의 특성들
– Blown vs. Cast
• 필름 원료 선택
– 물성비교
•
•
•
•
•
•
•
Mono vs Multi-layer Films
Ascend 나일론 필름 Polymers
나일론 필름 시장
나일론 필름 성장지역
요약
그래프
부록
2
필름이 차단하는 것들
•
•
•
•
•
•
산소
이산화탄소
습기
유지 / 기름
향, 냄새
자외선
3
음식포장용 필름에
요구되는 특성들
• 산소 / 습기차단
– 0.5-1 cc-mil/ 100 in2-day atm O2
– 0.5 g/100 in2 - day H2O
• 수축성
• 질김
– 구부림균열에 내성이 강함
– 구멍에 내성이 강함
•
•
•
•
내마모성
봉합처리와 강도
내한성
투명성
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나일론 필름 특성들
• 산소차단성
• 질김, 찓김과 구멍에 강한
내성
• 구부림균열과 응력균열
내성이 강함
• 내열성
• 내화학성
– 알카리, 알콜, 에테르, 케톤,
탄화수소와 기름류
• 투명성
• 인쇄용이성
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차단성 필름 차트
투과성
물 질
Polystyrene (1 mil)
LDPE (2 mil)
Polycarbonate (1 mil)
PVC (1 mil)
PET (48 ga)
Nylon (1 mil)
PVDC-Nylon (1 mil)
EVOH (60 ga)
물
(cc/100
in2/day)
7.2
0.6
9
4-5
2.8
19-20
0.2
2.6
소스 : Schwarz Packaging Systems
산소
(cc/100
in2/day/atm)
4800
275
160
8-20
9
2.6
0.5
0.03
6
필름 Polymer
물성비교
찢김
강도
차단성 내열성 내유성 인쇄성 투명성
Polymer
Nylon
E
G
E
E
G
E
PVC
G
F
F
F
G
E
LDPE
G
P
F
F
F
G
HDPE
E
P
G
G
F
P
PP
E
P
G
F
G
E
Polyester
PVdC
G
G
E
E
G
E
F
E
E
E
G
E
EVOH
P
E
F
G
G
E
E=excellent G=good F=fair P=poor
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나일론 물성들
용융점 습기
산소
Nylon (°C) 투과성 투과성
66
264
8
12
6
223
15
12
6.12
215
4.5
45
11
190
3.7
120
12
180
5.0
190
소 스: Nylon Plastics Handbook. 투과성 / cc/m2/atm/day
 나일론 66 은 모든 범용 나일론중에서
최고로 높은 용융점과 최고의 습기/산소
차단성을 자랑합니다.
이상적인 필름의 요구를 충족시키기
위해서는 다른 나일론과 함께 Co-polymer로
사용해도 좋습니다.
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나일론 66 과 나일론 6의
물성비교
Property
Melt Temperature C
Maximum Crystallization Rate K (sec)
Nylon 66
256
1.66
Nylon 6
215
0.14
70
25
1.14
59
10
1.13
1.2
2.5
8.5
Superior
Much Better
Lower
1.6
2.7
9.5
Glass Transition Temperature (Tg) C
dry
65% RH
Specific Gravity
Water Absorption (%)
24 hr
at 50% RH
Saturated
Dimensional Stability
Resistance to Heat Degradation
Melt Viscosity
나일론 66 과 나일론 6 의 주된 차이는 결정도임.
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나일론 Monolayer 필름
• 고온적용
• 질김 / 구멍 내성
• 기름/유지류/지방에 대한 저항성
Reynolds Oven Bags 은 Ascend Nylon 으로 만들어집니다.
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나일론 블론 필름
• Blow Up Ratio: 1.5::1 to 3::1
• Extruder Screw
– L/D 24::1 or Greater
– Compression Ratio: 3.5::1 or
Greater
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블런 vs. 캐스트
나일론 필름
Property
Clarity
Blown Cast
Tear Strength
Strength - MD
(Machine Direction)
Strength -TD
(Transverse Direction)
 블론과 캐스트 필름 사이의 물성차이는 주로
결정체 차이때문임.
급속히 냉각된 캐스트 필름은 상대적으로 늦게
냉각된 블론 필름보다 작고 적은 결정체를 가짐.
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전형적인 공압출 필름
구조
Ascend Nylon
for Oxygen/Aroma
Barrier
Polypropylene
for Moisture
Barrier
Ionomer
for sealing
“Tie” Layer
Adhesive to bind
layers of different
materials
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공압출 필름의
각 컴포넌트별 기능
• 나일론
– 질김 및 강도
– 가스 차단
• PVDC / EVOH
– 뛰어난 산소차단
• EVA / LDPE / Ionomer
– 봉합(씰링)
• LLDPE / PP
– 습기차단
 공압출 필름은 다양한 기능을
혼합한 특징을 가짐
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공압출 필름 사용 예
• 생고기
– PVDC/LLDPE/EVOH/Nylon
•
•
•
•
높은 산소 차단성
수축성 좋음
구멍 / 마모에 대한 내성 좋음
내한성
• 치즈
– Nylon/EVOH/PE
• CO2 배출
• O2 & H2O 차단
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나일론 6
• 나일론 6 은 카프로락탐으로
만들어짐.
– 카프로락탐은 필수 화학상품임.
– 제조 용이
– “가격저렴” 그러나 경쟁치열
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나일론 66
• 나일론 66 은 아디프산과
헥사메틸렌디아민으로
만들어짐 (HMD).
– 아래와 같이 소수의 회사들만이
나일론온 66을 생산
• Solutia, DuPont, Asahi, BASF,
Rhodia
+ H2O
water
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필름 재질 선택
• 일반적으로 End user 는 필름
구조와 대조적으로 필름기능
기준을 지정함.
– 예: 고온, 저산소 & 수분투과성
• 필름 제조자들은 주어진 필름
기능 기준을 만족시키는 필름을
개발함
 새로운 필름 개발을 위해서
필름 제조자와 원료 공급자간의
공동 연구 개발 필요성
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나일론 필름 Polymers
• 열안정 Grade: 66J, 66R, 76HF
• 일반 Grade: 63A, 66B, 67B, 76F
Blown Film Line
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압출 Grades
 6,6 베이스: 260oC MP
63A
65A
66B, 66J
66R
67B (New)
 Copolymer 베이스: 216oC MP
75F
75HF
20
압출 Grade
- 프로필과 필름용을 위해 고온에 강한
물성을 주기 위한 고점도
(단층과 다층)
나일론 6,6
63A:
캐스트 필름용 80 RV.
식품접촉 FDA 규격.
높은 인장력과 신율
65A, 65B:
캐스트 필름용 125 RV
Monofilament, 브러쉬모,
Sheet
21
압출 Grade Cont.
6,6 Cont.
66B, 66J:
Profile, 블론필름용 250 RV
6,6나일론. 식품안정규격 FDA
승인. 높은 인장력과 신율
66R:
66J와 같지만 쉽게 개봉할 수
있게끔 Slip agent가 첨가됨.
식품안정규격 FDA 승인.
66B (T1119):
투명성과 강도를 개선하기
위해 핵제가 첨가. 현재 개발중
67B:
고온에 강한 용도에 사용하기
알맞은 고점도 320RV
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압출 Grades
6,6/6 Copolymer
75F/75HF:
투명성, 질김, 부드러움,
저 Modulus, 좋은 인장강도,
뛰어난 신율 그리고
투명성을 요구하는 블런
필름용 200RV
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Effect of Nylon 6 Concentration
on Melt Point
260
Melt Point (C)
240
220
200
180
160
0/1
00
20/
80
40/
60
60/
40
80/
20
%Nylon 6/%Nylon 66
100
/0
24
Relative Viscosity
Conversion Table
Test
Test
Method A Method B
Nylon 6
90% Formic 98% H2SO4 98% H2SO4 96% H2SO4 H2SO4
36
2.42
2.55
2.37
2.30
38
2.46
2.60
2.40
2.35
40
2.51
2.65
2.47
2.40
42
2.55
2.70
2.53
2.45
44
2.59
2.75
2.60
2.50
46
2.63
2.80
2.67
2.55
48
2.67
2.85
2.73
2.60
50
2.71
2.90
2.80
2.63
52
2.75
2.95
2.83
2.66
54
2.79
3.00
2.86
2.70
56
2.83
3.05
2.89
2.73
58
2.87
3.10
2.92
2.75
60
2.91
3.15
2.95
2.80
62
2.95
3.20
2.98
2.84
64
2.99
3.25
3.01
2.88
66
3.03
3.30
3.04
2.90
68
3.07
3.35
3.07
2.93
70
3.11
3.40
3.10
2.96
75
3.21
3.53
3.18
3.05
80
3.31
3.65
3.25
3.10
85
3.41
3.78
3.33
3.18
90
3.52
3.90
3.40
3.25
Note:
Formic Viscosities Determined Via Solutia Method at 25C
Sulfuric Viscosities Determined Via Various Methods
Due to Differences in Methods, Please Use the Column that Gives You the “Closest Fit”
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나노복합재료 필름
(Nanocomposite Film)
•
•
•
나일론 6,6 or 6,6/6 copolymer
베이스
좋은 공정성 @ 285oC
개선된 물성:
–차단성
–질김강도
–뻣뻣함
–치수안정성
–내열성
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적용별 북미 나일론 필름
Resin 사용 유형
Medical
6%
Industrial/
Misc
23%
Red Meat
12%
Processed
Meats
32%
Cheese
15%
Dry Foods
12%
Source: Peppin & Associates
27
나일론 필름 시장
• 나일론6,6 과 copolymer를
포함한 나일론 6으로 양분됨.
• 캐스트 또는 블론
– Uni- or bi-axially oriented
– 다층필름에 다른 polymer와
함께 공압출로 사용가능
– Acid copolymer에 대한 Tie Resin
불필요함.
• Coated/metallized/laminated
• 열성형 캐비티 형성
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연간 10% 성장하는
나일론 포장 필름의 시장
Year
1992
Thousands
of Metric
Tons
93
% of
Barrier
Market
31
1997
150
38
2002
270
47
29
나일론 피름의
성장 지역
• 북미 – 연간 5-6%
– 치즈 팩 부분에서의 꾸준한
성장
– 육류식품포장에서의 성장
• 유럽 – 연간 5-6%
– 치즈와 육류포장용 차단성 필름
– 포장비용을 절감할 수 있는
얇지만 고기능을 자랑하는
공압출 필름
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요약
블론필름과 캐스트 필름의 물성차이는
주로 결정체 차이 때문임
필름 제조사와 원료 공급자간의 공동
연구개발 필요성
– 일반적으로 end user는 주어진 필름보다
고기능의 필름을 요구함
나일론 66은 일반 나일론 중에서 최고의
습기/산소 차단성을 가지고 있으면서
최고로 높은 용융점을 가지고 있음
공압출 필름은 다른 Polymer와 함께
쓰여 “Blend” 한 효과를 낼 수 있음
공압출과 단층필름간의 시장은 60/40
나눠짐
나일론 필름의 성장은 연간 5-6%
기대됨
31
Shear Melt Viscosity versus Temperature at a Shear Rate of
100 1/sec
Apparent Viscosity, Pa-sec
100000
Ascend 21
Ascend 63A
Ascend 65B
Ascend 66B
Ascend 76F
10000
1000
230
240
250
260
270
280
290
300
310
Melt Temp., C.
Melt Viscosity of Ascend Products at Processing Temperatures
10000
Apparent Viscosity, Pa-sec
21 (285C./545F.)
63A (285C./545F.)
65B (285C./545F.)
1000
66B (285 C./545
F.)
76F (260C./500F.)
100
10
100
1000
Shear Rate, 1/sec.
10000
32
10.5
10
9.5
9
8.5
8
7.5
7
6.5
6
5.5
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
50%
Days
72
52
38
27
20
15
13
11
9
7
5
3
100%
1
% Water Absorption
Nylon 76HF 6/66 Copolymer Moisture Absorption vs. % Relative Humidity
Part thickness = 1/8" (3.2mm)