JP2024502925A - タバコ包装用生分解性フィルム - Google Patents

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Abstract

一面がタバコ製品に対向するように適用される第1フィルム層、一面が外部に露出されるように適用される第3フィルム層、及び前記第1フィルム層と第3フィルム層との間に位置した第2フィルム層を含む、タバコ包装用生分解性フィルムを提供する。前記生分解性フィルムで第1フィルム層、第2フィルム層及び第3フィルム層はそれぞれ異なる組成で構成され、第1フィルム層、第2フィルム層及び第3フィルム層の中で一つ以上の層は生分解性物質を含む。前記生分解性フィルムは60日以後生分解率が90%以上であり、外部面の動摩擦係数が0.3以下である。

Description

本発明はタバコ包装用生分解性フィルムに関する。
本出願は2021年12月16日付韓国特許出願第10‐2021‐0180275号及び2022年12月15日付韓国特許出願第10‐2022‐0175860号に基づく優先権の利益を主張し、該当韓国特許出願の文献に開示されている全ての内容を本明細書の一部として組み込む。
優れる物性とともに安価で軽い特性などが要求される包装材として合成プラスチックが広く利用されている。このような合成プラスチックとしては、例えば、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)などがある。前記合成プラスチックは優れる物性にもかかわらず、製造の際、または焼却の際に多くの有害物質が発生したり、化学的、生物的安定性のため、ほとんど分解されずに蓄積されたりして環境汚染の問題を引き起こす。最近環境に対する問題が台頭されて前記合成プラスチックに代替することができる環境にやさしい生分解素材に対する関心が高まっている。
現在タバコ包装材に主に使われる材料はタバコ製品を入れるための容器としてオープンボックスの形の紙包装材が使われていて、水分力及び酸化低下などに対する製品の品質維持のために紙包装材の外部にフィルムを利用して密封して包装している。現在商用化された外部密封用包装材はOPPフィルムが主に利用されている。前記OPPフィルムは石油系プラスチック素材であり、分別して排出する対象ではないため、一般の廃棄物で排出される場合が殆どである。前記OPPフィルムも生分解性が高くないという点で環境汚染問題を抱いていて、該当技術分野ではOPPフィルムのような機能性を維持しながらも生分解性が高い代替素材に対する研究が活発に行われている。
本発明者は上述したタバコ製品の外部密封用包装材に対する技術的課題を認識し、OPPフィルムを代替することができる素材に対する持続的な研究のあげく本発明を完成した。
韓国公開特許公報第10‐2011‐0057500号
タバコ包装用生分解性フィルムにおいて、既存のOPPフィルムを生分解性素材に代替するために、生分解性素材が持つ生分解性以外の劣位にある機能性を補完して、熱接着性、遮断性だけでなく作業性を向上させることができる生分解性フィルムを提供しようとする。
本発明の第1側面によると、
本発明はタバコ包装用生分解性フィルムとして、一面がタバコ製品に対向するように適用される第1フィルム層、一面が外部に露出されるように適用される第3フィルム層、及び前記第1フィルム層と第3フィルム層との間に位置した第2フィルム層を含むタバコ包装用生分解性フィルムを提供する。
本発明の一具体例によると、前記第1フィルム層、第2フィルム層及び第3フィルム層はそれぞれ異なる組成で構成され、前記第1フィルム層、第2フィルム層及び第3フィルム層の中で一つ以上の層は生分解性物質を含む。
本発明の一具体例によると、前記生分解性フィルムは60日以後生分解率が90%以上であり、外部面の動摩擦係数が0.3以下である。
本発明の一具体例によると、前記生分解性フィルムは外部面の一面と他面の動摩擦係数の差が0.05以下である。
本発明の一具体例によると、前記生分解性フィルムは酸素透過度が1000cc/(m・day・atm)以下である。
本発明の一具体例によると、前記生分解性フィルムは透湿度が50g/(m・day・atm)以下である。
本発明の一具体例によると、前記生分解性フィルムは気密度が50ml/sec以下である。
本発明の一具体例によると、前記生分解性フィルムはヘイズが6.0%以下である。
本発明の一具体例によると、前記生分解性物質はポリ乳酸、ポリヒドロキシアルカン酸、澱粉、セルロース系物質、ポリビニルアルコール、ポリカプロラクトン、ポリブチレンアジペートテレフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリグリコール酸及びこの組み合わせからなる群から選択される。
本発明の一具体例によると、前記第1フィルム層、第2フィルム層及び第3フィルム層の中で生分解性物質を最も多く含む層は第2フィルム層である。
本発明の一具体例によると、前記第2フィルム層は生分解性フィルムの80体積%以上である。
本発明の一具体例によると、前記第1フィルム層または第3フィルム層は第2フィルム層と異なる物性の生分解性物質を含む。
本発明の一具体例によると、前記第1フィルム層または第3フィルム層はポリビニル系化合物、エチレンビニルアルコール共重合体、アクリル系化合物、シーラント化合物、OPコーティング系化合物、ウレタン系化合物、シリコーン系化合物、エポキシ系化合物、ナノセルロース、無機物またはこの組み合わせを含む。
本発明の一具体例によると、前記第2フィルム層は半結晶性ポリ乳酸を含み、前記第1フィルム層または第3フィルム層は非結晶性ポリ乳酸を含む。
本発明の一具体例によると、前記第1フィルム層または第3フィルム層はポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニルまたはポリ塩化ビニリデンを含む。
本発明の一具体例によると、前記第2フィルム層は5μmから30μmの厚さを持ち、前記第1フィルム層及び第3フィルム層はそれぞれ0.1μmから10μmの厚さを持つ。
本発明の一具体例による生分解性フィルムは生分解性物質を含む生分解性基材層を中心として、熱接着層または遮断コーティング層などのフィルム層を含む3層構造の生分解性フィルムとして、生分解率、動摩擦係数、酸素透過度、透湿度、気密度、ヘイズなどに優れる機能性を持ち、タバコ包装用として既存のOPPフィルムに代替することができる。
本発明の一具体例によるタバコ包装用生分解性フィルムの概略的な構成を示す図面である。
以下、具体例を例示的な図面を通じて詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付けることに当たって、同一な構成要素に対しては、たとえ他の図面上に表示されても、できるだけ同一符号を持つようにしていることに留意しなければならない。また、具体例を説明するにあたって、係る公知の構成または機能に対する具体的な説明が具体例に対する理解を邪魔すると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。
また、具体例の構成要素を説明するにあたって、第1、第2、A、B、(a)、(b)などの用語を用いることができる。このような用語はその構成要素を他の構成要素と区別するためのものに過ぎず、その用語によって該当構成要素の本質や順番または手順などが限定されない。とある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」または「接続」されると記載された場合、その構成要素は他の構成要素に直接的に連結されたり接続されたりすることができるが、各構成要素の間にまた他の構成要素が「連結」、「結合」または「接続」されることもできると理解しなければならない。
いずれか一つの具体例に含まれた構成要素と、共通した機能を含む構成要素は、他の具体例で同一名称を使って説明する。反対の記載がない限り、いずれか一つの具体例に記載した説明は他の実施例にも適用されることができ、重複される範囲で具体的な説明は省略する。
本発明はタバコ包装用生分解性フィルム、より具体的には、タバコ製品を直接入れる紙包装材の外部を密封して包装する生分解性フィルムに関するものである。図1は、本発明の一具体例によるタバコ包装用生分解性フィルムの概略的な構成を示す図面を提供する。図1で示されたように、本発明の一具体例による生分解性フィルムは、第1フィルム層10、第2フィルム層20及び第3フィルム層30を含む。前記生分解性フィルムは、タバコ製品を包装する時タバコ製品に対向する面と外部に露出される面に区分けられるので、各フィルム層を第1フィルム層10、第2フィルム層20及び第3フィルム層30などに区分して表示する。前記第1フィルム層10はタバコ製品を包装する際に一面がタバコ製品に対向する。ここで、タバコ製品は紙包装材などで包装された状態を意味することもできる。前記第3フィルム層30はタバコ製品を包装する際に一面が外部に露出される。前記第2フィルム層20は、第1フィルム層10と第3フィルム層30との間に位置する。前記第1フィルム層10と第3フィルム層30との間には第2フィルム層20の他にも必要に応じて一つ以上の追加的なフィルム層が適用されることができる。
本発明の一具体例による生分解性フィルムは既存OPPフィルムに代替することができるほど優れる機能性を持つ。本発明の一具体例によると、前記生分解性フィルムは60日以後生分解率が90%以上である。前記生分解率はISO 14855‐1土壌生分解度測定試験規格を準用し、フィルム試片を制御された堆肥化及び好気的条件で生分解させて発生される二酸化炭素量を測定した。一般に、基準物質(セルロース)に対して90%以上分解されると生分解性素材と認める。前記生分解性フィルムは多層構造のフィルムであるにもかかわらず、60日という短期間にも高い生分解率を示すことができる。
本発明の一具体例による生分解性フィルムは、高い生分解性を持ちながらも内部のタバコ製品の品質が低下しないように優れる遮断性を持つ。一般に、生分解性素材は一定水準以上の分解性を持つために水分及び空気などの外部環境に脆弱な場合が多い。よって、生分解性素材を使ってタバコ包装用生分解性フィルムを製造するためには水分及び空気などの外部環境を遮断することができる機能性フィルム層などが要求され、本発明の一具体例による多層の生分解性フィルムにも生分解性素材を含むフィルム層以外の他の層ではこのような機能性フィルム層が含まれる。
本発明の一具体例によると、前記生分解性フィルムは酸素透過度が1000cc/(m・day・atm)以下である。具体的に、前記酸素透過度は1000cc/(m・day・atm)以下、900cc/(m・day・atm)以下、800cc/(m・day・atm)以下、700cc/(m・day・atm)以下、600cc/(m・day・atm)以下、500cc/(m・day・atm)以下、400cc/(m・day・atm)以下、300cc/(m・day・atm)以下、200cc/(m・day・atm)以下、100cc/(m・day・atm)以下、50cc/(m・day・atm)以下であってもよい。前記酸素透過度はASTM D 3985(Method M、Pressure Method)方法で23℃及び0 RH%で測定した数値であってもよく、例えば、ガス透過度測定装置(Gas Transmission Rate Tester(米国Mocon社のOX‐TRAN 702製品))などの測定 装置を利用して測定することができる。
本発明の一具体例によると、前記生分解性フィルムは透湿度が50g/(m・day・atm)以下である。具体的に、前記透湿度は50g/(m・day・atm)以下、45g/(m・day・atm)以下、40g/(m・day・atm)以下、35g/(m・day・atm)以下、30g/(m・day・atm)以下、25g/(m・day・atm)以下、20g/(m・day・atm)以下、15g/(m・day・atm)以下、10g/(m・day・atm)以下であってもよい。前記透湿度は38℃及び100RH%で測定した数値であってもよく、例えば、透湿度測定装置(米国MOCON社のPERMATRAN‐W700製品)などの測定装置を利用して測定することができる。
本発明の一具体例によると、前記生分解性フィルムは気密度が50ml/sec以下である。具体的に、気密度は50ml/sec以下、45ml/sec以下、40ml/sec以下、35ml/sec以下、30ml/sec以下、25ml/sec以下、20ml/sec以下、15ml/sec以下、10ml/sec以下であってもよい。前記気密度はタバコの箱のOPPフィルム空気の漏れ(Air Leakage)を測定するための装置を活用して測定した。関連気密度は空気の圧力を利用してフィルムの密封状態及び漏気状態を測定することである。これは気密度測定機(韓国KADIEN社のKARDIEN ALT‐2製品)などの測定装置を利用して測定することができる。
タバコの箱などの製品にフィルムを包装する機械は1分当たり約500箱を生産するほどの高速包装機である。前記フィルムは一般的に長い反物形態(例えば、ロール状)で供給され、必要な長さに裁断して製品を包装する。このような一連の過程を経る間もフィルムは上述した生分解性や遮断性と係る機能性を維持しなければならない上、高速の包装機内でも包装の不良率を下げるなどの優れる作業性または生産性を維持することができる機能性が要求される。これと関わって、適用するフィルムが製品によく接着できるように熱接着性が要求されたり包装作業後もフィルムが製品の外面にデコボコした表面なくよく密着されるように熱収縮性が要求されたりすることができる。また、上述したように、高速で進行される連続包装工程で多量の製品が不良なく製造されるためには、フィルムの表面が持つ摩擦係数が重要である。本発明の一具体例による生分解性フィルムは、タバコの箱などの製品を包装する高速の包装機でも製品の不良なく高い工程性を持つ。
本発明の一具体例によると、前記生分解性フィルムは外部面の動摩擦係数が0.3以下である。具体的に、前記外部面の動摩擦係数は0.3以下、0.28以下、0.26以下、0.24以下、0.22以下、0.2以下、0.18以下、0.16以下であってもよい。ここで、外部面は図1を基準にして生分解性フィルムの上部面と下部面をいずれも含むものとして、前記フィルムがタバコ製品を包装した状態であれば、タバコ製品に対向する面と外部に露出された面を含む。前記動摩擦係数はKS M ISO 8295測定法を準用して、平板用試料(250mm×130mm)とそり用試料(63.5mm×63.5mm)を互いに摩擦させて動摩擦係数(μ)を次の(数1)式によって計算した。この時、そりの重さは200gで、速度は100mm/minになるように調節した。
[数1]
動摩擦係数(μ)=A/B
ここで、Aはフィルム表面が均一に滑る間に得られた平均摩擦力(N)を意味し、Bは平板の重さの垂直力(N)を意味する。前記動摩擦係数の範囲内で連続して高速作業が可能で、包装不良率を下げて製品の生産性を高めることができる。
本発明の一具体例によると、前記生分解性フィルムは外部面の一面と他面の動摩擦係数の差が0.05以下、具体的に0.04以下、より具体的に0.03以下である。ここで、外部面の一面が上部面であれば、他面は下部面であり、外部面の一面が下部面であれば、他面は上部面である。同様に、前記フィルムがタバコ製品を包装した状態であれば、外部面の一面がタバコ製品に対向する面であれば、他面は外部に露出された面であり、外部面の一面が外部に露出された面であれば、他面はタバコ製品に対向する面である。外部面の一面と他面の動摩擦係数の差が大きければ工程進行中にフィルムのねじり現象などが発生して工程性が落ちることがある。本発明の一具体例による生分解性フィルムは外部面の一面と他面の動摩擦係数の差が小さくて優れる工程性を持つ。
生分解性素材に上述した遮断性、熱接着性、動摩擦係数などの機能性を与えていくと、フィルムの透明度が著しく低下されることがある。タバコ製品に対する情報は主にタバコの箱などに表示されるという点を考慮すると、そのようなタバコの箱などを覆う包装材として活用される生分解性フィルムは透明度が高いほど活用性が大きい。本発明の一具体例によると、前記生分解性フィルムはヘイズ(Haze)が6.0%以下、具体的に5.5%以下、より具体的に5.0%以下である。前記ヘイズは東洋精機(Toyoseiki)社のHaze gard‐2で測定した。本発明の一具体例による生分解性フィルムはヘイズ値が低くて一定水準以上の透明度を確保することができ、タバコの箱との接着性に優れて内部包装対象に対する視認性が高い。
上述した機能性を持つ本発明の一具体例による生分解性フィルムは、第1フィルム層、第2フィルム層及び第3フィルム層を含む。第1フィルム層、第2フィルム層及び第3フィルム層はそれぞれ別の層であって、上述したように位置的に区分けられるだけでなく、フィルム層をなす構成成分またはこの組成によっても区分けられる。本発明の一具体例によると、前記第1フィルム層、第2フィルム層及び第3フィルム層はそれぞれ異なる組成で構成され、前記第1フィルム層、第2フィルム層及び第3フィルム層の中で一つ以上の層は生分解性物質を含む。前記生分解性物質を最も多く含むフィルム層は基本的に支持フィルム層になることができ、該当フィルム層を中心にしてコーティングによって他のフィルム層が導入されることができる。よって、本明細書では生分解性物質を最も多く含むフィルム層を生分解性基材層としても表現する。
前記生分解性物質はフィルム形成の際に一定水準以上の耐久性を持ちながら生分解率が高い素材が使われることができ、大きくは生分解性バイオマス素材、生分解性プラスチック素材などが使われることができる。本発明の一具体例によると、前記生分解性物質は、ポリ乳酸(Polylactic acid、PLA)、ポリヒドロキシアルカン酸(Polyhydroxyl alkanoate、PHA)、澱粉(Starch)、セルロース系物質、ポリビニルアルコール(Polyvinyl alcohol、PVA)、ポリカプロラクトン(Polycaprolactone、PCL)、ポリブチレンアジペートテレフタレート(Polybutylene adipate terephthalate、PBAT)、ポリエチレンサクシネート(Polyethylene succinate、PES)、ポリブチレンサクシネート(Polybutylene succinate、PBS)、ポリグリコール酸(Polyglycolic acid、PGA)及びこの組み合わせからなる群から選択される。ここで、前記セルロース系物質はセルロース(Cellulose)、セルロース誘導体(Cellulose derivative)または再生セルロース(Regenerated cellulose)であってもよい。本発明の一具体例によると、前記支持フィルム層または生分解性基材層は、層の総重量を基準にして生分解性物質を70重量%以上、具体的に80重量%以上、より具体的に90重量%以上含むことができる。
本発明の一具体例によると、前記支持フィルム層または生分解性基材層を除いた他のコーティング層は、他の特性の生分解性物質を含んだり、さらなる機能性を付け加えたりするためにポリビニル系化合物(Polyvinyl compound)、エチレンビニルアルコール共重合体(Ethylene Vinyl Alcohol Copolymer、EVOH)、アクリル系化合物(Acylic compound)、シーラント化合物(Sealant compound)、OPコーティング系化合物(OP coating compound)、ウレタン系化合物(Urethane compound)、シリコーン系化合物(Silicone compound)、エポキシ系化合物(Epoxy compound)、ナノセルロース(Nano‐cellulose)、無機物(Inorganic compound)またはこの組み合わせを含む。前記物質は生分解性基材層の不足した機能性を補う。
前記コーティング層に導入される生分解性物質は支持フィルム層または生分解性基材層と異なる物性を持つことができる。本発明の一具体例によると、支持フィルム層または生分解性基材層には半結晶性の生分解性高分子(例えば、半結晶性ポリ乳酸)が含まれ、コーティング層は非結晶性の生分解性高分子(例えば、非結晶性ポリ乳酸)が含まれる。ここで、非結晶性は高分子物質を構成する原子の間に原子配列の規則性がないことを意味し、半結晶性は高分子物質を構成する一部原子の間に原子配列の規則性が存在することを意味し、高分子物質の特性上、100%の結晶性を持ちにくいという側面で非結晶性ではなく生分解性高分子は半結晶性であり得る。
前記物質は機能的に熱接着層と遮断コーティング層に大きく分類されることができる。本発明の一具体例による生分解性フィルムは生分解性基材層とともに熱接着層と遮断コーティング層を同時に含む。前記生分解性基材層、熱接着層、遮断コーティング層はそれぞれ第1フィルム層、第2フィルム層及び第3フィルム層の中で重複されないように配置されることができ、具体的には第2フィルム層が生分解性基材層になることができ、第1フィルム層または第3フィルム層が熱接着層または遮断コーティング層になることができる。より具体的には、前記第1フィルム層が熱接着層で、第2フィルム層が生分解性基材層で、第3フィルム層が遮断コーティング層になることができる。本発明の一具体例によると、前記熱接着層または遮断コーティング層も生分解性物質を含むことができるが、生分解性基材層よりは多量で含まない。
前記熱接着層はポリビニル系化合物、エチレンビニルアルコール共重合体、アクリル系化合物、シーラント系化合物、OPコーティング系化合物またはこの組み合わせを含み、前記遮断コーティング層はポリビニル系化合物、エチレンビニルアルコール共重合体、アクリル系化合物、ウレタン系化合物、シリコーン系化合物、エポキシ系化合物、ナノセルロース、無機物またはこの組み合わせを含む。前記熱接着層または遮断コーティング層の素材を組み合わせて使用する場合、一つの層で混合して使用することもでき、2つ以上の層に分離して各層ごとに組成を異にして構成することができる。例えば、遮断コーティング層の一層を無機物で蒸着して構成する場合、前記無機物層上に残り成分を通じてさらなる遮断コーティング層を形成することができる。前記熱接着層または遮断コーティング層に含まれる化合物は該当技術分野で一般に使われることができる物質であれば特に制限されない。前記無機物は、例えば、Al、SiO、ZnO、ZrO、BaTiO、TiO、Ta、Ti、ITO、IZO、ATO、ZnO‐Al、Nb、SnO、MgOなどが使われることができ、該当技術分野で一般に使われることができる物質であれば特に制限されない。
前記ポリビニル系化合物はポリビニル系化合物に水酸化基またはハロゲン基が置換された化合物を含む。前記ポリビニル系化合物としてポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどの化合物があり得る。
前記アクリル系化合物はアクリル系樹脂などが使われることができ、該当技術分野で一般に使われることができる物質であれば特に制限されない。前記アクリル系樹脂は水分散エマルジョン形アクリル系樹脂として、ヒドロキシ基、カルボキシル基、N‐メチロール基、アルコキシメチロール基、アクリレート基、アクリロイル基からなる群から選択される少なくとも一つの官能基を含むアクリル系樹脂などが使われることができる。例えば、前記アクリル系樹脂は(メタ)アクリル系モノマーを単独で重合したり、(メタ)アクリル系モノマーとこれに共重合可能な1種以上の共重合性モノマーを共重合したりして得ることができる。
前記(メタ)アクリル系モノマーは、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n‐プロピル(メタ)アクリレート、i‐プロピル(メタ)アクリレート、n‐ブチル(メタ)アクリレート、i‐ブチル(メタ)アクリレート、sec‐ブチル(メタ)アクリレート、t‐ブチル(メタ)アクリレート、2‐エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、テトラハイドロフルフリル(メタ)アクリレート、2‐ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2‐ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2‐メトキシエチル(メタ)アクリレート、2‐エトキシエチル(メタ)アクリレート、2‐ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2‐フェノキシエチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどがあって、これらは単独でまたは2種以上が混合されて使われることができる。
前記共重合性モノマーは、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などのカルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマー; アクリルアミド、アクリロニトリル、酢酸ビニル、エチレン、プロピレン、イソブチレン、ブタジエン、イソプレン、クロロプレンなどのビニルモノマー;グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル、3,4‐エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートなどのエポキシ基含有エチレン性不飽和モノマー;及びヒドロキシエチルメタクリレート2‐ヒドロキシプロピルメタクリレートなどの水酸基含有エチレン性不飽和モノマーなどがあって、これらは単独でまたは2種以上が混合されて使われることができる。本発明の一具体例によると、前記共重合性モノマーとして(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などのカルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマーを使うことができる。
前記熱接着層または遮断コーティング層に含まれる上述した化合物は各フィルム層が目的とする機能性を得るために適量が含有されることができる。本発明の一具体例によると、前記構成成分はこれを含むフィルム層内で20重量%から70重量%が含まれることができる。
前記生分解性フィルムは上述した機能性を確保し、タバコ包装用で使用するに適切な厚さで調節されることができる。本発明の一具体例によると、前記生分解性フィルムは10μmから50μmの厚さを持つ。具体的に、前記生分解性フィルムの厚さは10μm以上、11μm以上、12μm以上、13μm以上、14μm以上、15μm以上で、50μm以下、45μm以下、40μm以下、35μm以下、30μm以下、25μm以下であってもよい。各フィルム層は生分解性基材層、熱接着層または遮断コーティング層によって次のように厚さが調節されることができる。本発明の一具体例によると、前記生分解性基材層は5μmから30μm、10μmから30μm、15μmから25μmの厚さを持ち、生分解性基材層を除いた他のコーティング層は0.1μmから10μm、0.3μmから5μm、0.5μmから2μmの厚さを持つ。
本発明の一具体例によると、前記支持フィルム層または生分解性基材層は80体積%以上、85体積%以上、90体積%以上が生分解性フィルムに含まれることができる。各フィルム層は面積がほぼ同一であってもよく、体積の割合は各フィルム層の厚さの割合に比例することができる。前記生分解性基材層を除いた他のコーティング層が2個である場合、残りのそれぞれのコーティング層は生分解性フィルムで10体積%以下、9体積%以下、8体積%以下、7体積%以下、6体積%以下、5体積%以下を占めることができる。
本発明の一具体例によると、前記支持フィルム層または生分解性基材層は第2フィルム層である。生分解性フィルムで中央に位置した第2フィルム層を生分解性基材層にすることで、生分解性基材層の割合を高めることができる。本発明の一具体例によると、前記第2フィルム層は生分解性フィルムの80体積%以上である。本発明の一具体例によると、前記第1フィルム層または第3フィルム層は第2フィルム層と異なる物性の生分解性物質を含む。本発明の一具体例によると、前記第1フィルム層または第3フィルム層はポリビニル系化合物、エチレンビニルアルコール共重合体、アクリル系化合物、シーラント化合物、OPコーティング系化合物、ウレタン系化合物、シリコーン系化合物、エポキシ系化合物、ナノセルロース、無機物またはこの組み合わせを含む。本発明の一具体例によると、前記第2フィルム層は半結晶性ポリ乳酸を含み、前記第1フィルム層または第3フィルム層は非結晶性ポリ乳酸を含む。本発明の一具体例によると、前記第1フィルム層または第3フィルム層はポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニルまたはポリ塩化ビニリデンを含む。本発明の一具体例によると、前記第1フィルム層は非結晶性ポリ乳酸を含み、前記第3フィルム層はポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニルまたはポリ塩化ビニリデンを含む。本発明の一具体例において、前記第2フィルム層は5μmから30μmの厚さを持ち、前記第1フィルム層及び第3フィルム層はそれぞれ0.1μmから10μmの厚さを持つ。
以下、実施例と比較例を通じて本発明の構成及びそれによる効果をより詳しく説明する。しかし、本実施例は本発明をより具体的に説明するためのものであって、本発明の範囲がこれらの実施例に限定されるものではない。
<実施例1>
第2フィルム層で約21μm厚さの半結晶性ポリ乳酸フィルム(SKC社のTE90C製品)を準備した。第2フィルム層上に一面がタバコ製品に対向するように適用される第1フィルム層を形成するために、約1μm厚さの非結晶性ポリ乳酸(SKC社製品)を第2フィルム層上にコーティングした。第2フィルム層上に一面が外部に露出されるように適用される第3フィルム層を形成するために、約1μm厚さのポリ塩化ビニリデン(ユルチョン社製品)を第1フィルム層がコーティングされていない第2フィルム層の他面上にコーティングした。製造された3層の生分解性フィルムはタバコ包装用包装機が加熱密封(Heat Seal)方式でタバコ製品を包装するために利用された。前記生分解性フィルムは生分解率が高いポリ乳酸フィルムを約90体積%以上含んで生分解性フィルムとしての機能性を確保した。
<比較例1>
第2フィルム層上に第1フィルム層をコーティングせず、第3フィルム層に約1μm厚さの非結晶性ポリ乳酸(SKC社製品)をコーティングしたことを除いては実施例1と同様に2層の生分解性フィルムを製造した。
<比較例2>
第3フィルム層に約1μm厚さのOPコーティング系化合物(ユルチョン社のECOBY‐OPP製品)をコーティングしたことを除いては実施例1と同様に3層の生分解性フィルムを製造した。
<実験例>
実施例1と比較例1及び2で製造された生分解性フィルムがタバコ包装用として適する物性を持つか否かを評価するために、動摩擦係数、酸素透過度、透湿度、気密度及びヘイズを測定し、下記表1に示す。各物性を測定する方法は基本的に該当技術分野の一般的な方法にしたがい、具体的には上述した内容で具体化された方法によって測定された。
Figure 2024502925000002
*前記動摩擦係数は生分解性フィルムの上部面と下部面である外部面のうち、低い数値にしたがい、前記動摩擦係数の差は高い数値から低い数値を引いた値である。
前記表1によると、第2フィルム層に生分解性フィルムを約90体積%以上充電しても第1フィルム層と第3フィルム層を適切な素材で導入することでタバコ製品を包装し、実施例1のように適した物性を持つ生分解性フィルムを製造することができることを確認することができる。また、このような物性を持つ生分解性フィルムは比較例1のように第1フィルム層と第3フィルム層のいずれか一つの層がなくては達成することが難しく、比較例2のようにコーティング分野でよく知られているコーティング物質をコーティングしても達成することが難しい。
以上のように具体例がたとえ限定された具体例と図面によって説明されたが、該当技術分野で通常の知識を有する者であれば前記記載から多様な修正及び変形が可能である。例えば、説明された技術が説明された方法と違う手順で遂行されるか、及び/または説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が説明された方法と違う形で結合または組み合わせられるか、他の構成要素または均等物によって対置されるか置換されても適切な結果が達成されることができる。
100:タバコ包装用生分解性フィルム
10:第1フィルム層
20:第2フィルム層
30:第3フィルム層

Claims (14)

  1. タバコ包装用生分解性フィルムとして、
    一面がタバコ製品に対向するように適用される第1フィルム層と、
    一面が外部に露出されるように適用される第3フィルム層と、
    前記第1フィルム層と前記第3フィルム層との間に位置した第2フィルム層、とを含み、
    前記第1フィルム層、前記第2フィルム層及び前記第3フィルム層はそれぞれ異なる組成で構成され、前記第1フィルム層、前記第2フィルム層及び前記第3フィルム層の中で一つ以上の層は生分解性物質を含み、
    前記タバコ包装用生分解性フィルムは60日以後生分解率が90%以上であり、外部面の動摩擦係数が0.3以下である、タバコ包装用生分解性フィルム。
  2. 外部面の一面と他面の動摩擦係数の差が0.05以下である、請求項1に記載のタバコ包装用生分解性フィルム。
  3. 酸素透過度が1000cc/(m・day・atm)以下である、請求項1または2に記載のタバコ包装用生分解性フィルム。
  4. 透湿度が50g/(m・day・atm)以下である、請求項1または2に記載のタバコ包装用生分解性フィルム。
  5. 気密度が50ml/sec以下である、請求項1または2に記載のタバコ包装用生分解性フィルム。
  6. ヘイズが6.0%以下である、請求項1または2に記載のタバコ包装用生分解性フィルム。
  7. 前記生分解性物質は、ポリ乳酸、ポリヒドロキシアルカン酸、澱粉、セルロース系物質、ポリビニルアルコール、ポリカプロラクトン、ポリブチレンアジペートテレフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリグリコール酸及びこの組み合わせからなる群から選択される、請求項1または2に記載のタバコ包装用生分解性フィルム。
  8. 前記第1フィルム層、前記第2フィルム層及び前記第3フィルム層の中で生分解性物質を最も多く含む層は前記第2フィルム層である、請求項1または2に記載のタバコ包装用生分解性フィルム。
  9. 前記第2フィルム層は生分解性フィルムの80体積%以上である、請求項8に記載のタバコ包装用生分解性フィルム。
  10. 前記第1フィルム層または前記第3フィルム層は前記第2フィルム層と異なる物性の生分解性物質を含む、請求項8に記載のタバコ包装用生分解性フィルム。
  11. 前記第1フィルム層または前記第3フィルム層は、ポリビニル系化合物、エチレンビニルアルコール共重合体、アクリル系化合物、シーラント化合物、OPコーティング系化合物、ウレタン系化合物、シリコーン系化合物、エポキシ系化合物、ナノセルロース、無機物またはこの組み合わせを含む、請求項8に記載のタバコ包装用生分解性フィルム。
  12. 前記第2フィルム層は半結晶性ポリ乳酸を含み、
    前記第1フィルム層または前記第3フィルム層は非結晶性ポリ乳酸を含む、請求項8に記載のタバコ包装用生分解性フィルム。
  13. 前記第1フィルム層または前記第3フィルム層はポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニルまたはポリ塩化ビニリデンを含む、請求項11に記載のタバコ包装用生分解性フィルム。
  14. 前記第2フィルム層は5μmから30μmの厚さを持ち、
    前記第1フィルム層及び前記第3フィルム層はそれぞれ0.1μmから10μmの厚さを持つ、請求項8に記載のタバコ包装用生分解性フィルム。
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