KR101139895B1 - 종이용기의 제조방법 - Google Patents

Abstract

종이용기에 담긴 음료의 보온성을 높이고 동시에 뜨거운 음료로부터 종이용기를 잡은 손으로의 열전달을 차단하여 종이용기의 파지를 편리하게 하며 종이용기의 외주면에 광고문구등의 인쇄를 양호하게 할 수 있도록 한 종이용기의 제조방법에 관한 것이다.
이 종이용기는 용기 몸통부재 및 밑판부재로 이루어지고, 몸통부재(110)는 종이재질의 통형의 종이원단(111)과, 열가소성 합성수지필름에 수분과 열이 가하여져 발포형성되며 종이원단(111)의 내측면에 접착되는 발포시트(112)와, 발포시트(112)의 상면에 라미네이팅되는 제1합성수지필름(113)과, 종이원단의 외주면에 라미네이팅되는 제2합성수지필름(114)으로 형성된다.
본 발명은 종이원단(111)의 수분 함유량에 관계없이 발포품질을 일정하게 하여, 소비자에게 일정한 단열성, 보온성을 가지는 제품을 제공할 수 있게 한다.

Description

종이용기의 제조방법{A manufacturing method of paper container}

본 발명은 종이용기의 제조방법에 관한 것으로써, 특히 종이용기에 담긴 음료의 보온성을 높이고 동시에 뜨거운 음료로부터 종이용기를 잡은 손으로의 열전달을 차단하여 종이용기의 파지를 편리하게 하며 종이용기의 외주면에 광고문구등의 인쇄를 양호하게 할 수 있도록 한 종이용기의 제조방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 자동생산라인에서 라면과 같은 고체 내용물을 종이용기에 낙하하여 수용시킬때 고체 내용물의 낙하에 따른 종이용기의 손상을 방지할 수 있도록 한 종이용기의 제조방법에 관한 것이다.

종래의 기술로는 일본특허공개공보 소48-32283호 공보에 용기 몸통부재 원재료가 될 수 있는 습기를 함유한 종이의 외측면에 저융점의 열가소성 합성수지필름을 라미네이트하고, 가열함으로써 기재인 종이에 함유되어 있는 수분의 증기압을 이용하여 필름을 요철로 발포시키는 기술이 기재되어 있다. 이때 종이의 타면에는 가열시에 증기압을 유지하는 층을 형성하는 것도 기재되어 있다.

일본특허공개공보 소57-110439호 공보에는 용기 몸통부재 및 저판부재로 이루어지는 지제용기에 있어서, 용기 몸통부재의 외벽면에 저융점의 열가소성 합성수지필름을 라미네이트하고, 가열함으로써 기재인 종이에 함유되어 있는 수분의 증기압을 이용하여 필름을 요철로 발포시키는 기술이 기재되어 있다. 이때, 종이의 타면에는 가열시에 증기압을 유지하는 층으로서 같은 발포층이 되는 열가소성 합성수지필름을 라미네이트하거나 또는 알루미늄박을 코팅하는 것도 기재되어 있다.

일본특허공개공보 평5-42929호 공보에는 용기 몸통부재 및 저판부재로 이루어지는 지제용기에 있어서, 용기 몸통부재의 원지 외벽면에 저융점의 열가소성 합성수지필름과 고융점의 열가소성 합성수지필름을 2중으로 라미네이트하고, 가열에 의해 내측 저융점의 열가소성 합성수지 필름만을 발포시켜서, 외층필름이 평활하고 광택있는 2층구조의 단열성 지제용기가 기재되어 있다. 이때, 종이 타면에는 가열시에 증기압을 유지하는 층으로서, 고융점의 열가소성 합성수지필름을 라미네이트하는 것이 기재되어 있다.

일본특허공개공보 평7-232774호 공보에는 용기 몸통부재 및 저판부재로 이루어지는 지제용기에 있어서, 용기 몸통부재의 원지 외벽면의 원하는 장소에 유기용제함유 잉크에 의해 인쇄를 실시하고, 그 상층을 포함하여 저융점의 열가소성 합성수지필름을 라미네이트하여 가열함으로써 유기용제함유 잉크에 의해 인쇄를 실시한 부분을 인쇄를 실시하지 않은 부분보다 강하고 두껍게 발포시킬 수 있고, 장소에 따라 발포단열층의 두께가 다른 단열성 지제용기가 기재되어 있다. 이때, 인쇄층을 형성할때에 동시에 휘발방지 도포층을 코팅하여 비발포부분을 형성할 수 있다는 것, 및 종이 타면에 고융점의 열가소성 합성수지필름을 라미네이트하는 것이 기재되어 있다.

일본특허공개공보 평9-95368호 공보에는 용기 몸통부재 및 저판부재로 이루어지는 지제용기에 있어서, 용기 몸통부재의 원지 외벽면에 저융점의 열가소성 합성수지필름을 라미네이트하고, 그 상면의 원하는 장소에 합성수지성분함유 도료를 도포하여 가열함으로써 합성수지성분함유 도료를 도포한 장소에 대응하는 용기 몸통부의 외표면에 발포억제부분을 형성시킨 단열성 지제용기에 관하여 기재되어 있다.

일본특허공개공보 평9-142435호 공보에는 용기 몸통부재 및 저판부재로 이루어지는 지제용기에 있어서, 용기 몸통부재의 원지 외벽면의 원하는 장소에 인쇄를 실시하고, 그 인쇄층상에 투명 니스층을 설치하고, 그 상층에 저융점의 열가소성 합성수지필름을 라미네이트하여 가열함으로써 발포가 고르게 행해지고, 전면적으로 균일하고 단열효과도 충분하게 되는 단열성 지제용기에 관하여 기재되어 있다.

상기와 같은 종래의 단열성 지제용기들에 있어서, 용기 몸통부재에 여러가지 표시를 인쇄할 필요가 있고, 특히 바코드를 확실하게 판독할 수 있도록 인쇄하는 것이 중요하다. 발포층을 갖는 단열성 지제용기에 있어서, 바코드 인쇄 위에 발포층이 있으면 그 판독은 곤란해진다.

또, 용기 몸통부재에 라미네이트한 열가소성 합성수지필름에 바코드를 직접 인쇄하여 발포할 경우에는 필름발포에 의해 바코드 인쇄에 변형 또는 뒤틀림을 일으켜, 판독동작에 악영향을 끼칠 우려가 있다.

이러한 문제점의 해결을 위해서, 일본특허공개공보 평7-232774호 공보에 기재된 바와 같이, 용기 몸통부재의 원지 외벽면에 발포를 촉진하는 인쇄층을 형성할

때에 동시에 휘발방지도포층을 코팅하여 비발포부분을 형성하여 비발포부분에 바코드의 인쇄를 가능하게 하는 수단이나, 일본특허공개공보 평9-95368호 공보에 기재된 바와 같이(도 1 참조), 용기 몸통부재(3)의 원지 외벽면에 라미네이트한 저융점의 열가소성 합성수지필름 상면에 발포억제성 합성수지성분함유 도료를 도포하여 가열함으로써 용기 몸통부의 외표면에 발포억제부분(24)을 형성시켜, 바코드 인쇄를 가능하게 하는 수단이 개시되어 있으나, 이 비발포부분이나 발포억제부분(24)은 평활해야 할 용기 몸통부 표면에 함몰부분을 생성시켜 잡기 어려운 경우가 있음과 동시에 외관을 손상하는 등의 과제가 있을 뿐만 아니라, 이 비발포부분이나 발포억제부분(24)은 단열효과가 적고, 열탕을 넣었을 때 뜨거워서 잡을 수 없거나, 용기 전체로서의 단열성이 고르지 않게 된다는 문제점이 있다.(참조번호 11은 발포단열층)

또한, 상기한 종래기술들의 종이 용기들은 종이 원지의 외벽면에 열가소성합성수지필름을 라미네이트하고 열을 가하여 발포시킴으로써 발포단열층을 형성하는 것인데, 이와 같이 원지의 외벽면에 발포단열층을 형성하는 과정에서 원지 외벽면에 인쇄된 인쇄층의 번짐이 발생하게 된다.

또한, 원지의 외벽면에 발포단열층을 형성시킴으로써 액상의 내용물은 종이 원지에 직접적으로 접촉하게 되는 데, 이 경우 동절기에 차가운 종이 원지를 통하여 따듯한 액상 내용물이 냉각되게 되므로 보온성이 떨어지게 된다.

또한, 상기한 종이 용기들은 종이에 포함되는 수분이 가열되어 증발할 때에 표면의 열가소성 합성수지 필름을 발포시키는 데, 그러나 이러한 방법에서는 열가소성 합성수지 필름의 발포가 종이의 수분 함유율에만 좌우되어, 종이의 관리상태가 나쁘고 수분 함유율이 낮은 경우에는 충분히 발포하지 않거나, 또는 수분 함유율이 높은 경우에는 필름의 발포에는 좋은 상태이지만 용기의 기계강도가 저하할 염려가 있다.

또한, 상기와 같은 종래 종이용기들의 경우 종이재질의 몸통부재(3)의 외표면에 발포단열층(11)이 형성됨으로써 라면과 같은 고체상태의 내용물을 낙하하여 수용시킬때 라면의 날카로운 부분이 종이재질의 몸통부재(3)를 손상시키게 되어 불량을 초래하여 왔었다.

일본특허공개공보소48-32283호 일본특허공개공보소57-110439호 일본특허공개공보평5-42929호 일본특허공개공보평7-232774호 일본특허공개공보평9-95368호 일본특허공개공보평9-142435호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로써, 보온성을 종래 종이용기보다도 향상되도록 하면서 용기의 외벽면에 인쇄부의 번짐없이 제조가 가능하게 하고, 종이원단의 수분함유량에 관계없이 용기마다 일정한 품질의 단열성 및 보온성을 가지는 종이용기의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 라면과 같은 고체 내용물을 종이용기에 낙하하여 수용시킬때 고체 내용물의 낙하에 따른 종이용기의 손상을 방지할 수 있도록 한 종이용기의 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하는 본 발명은 용기 몸통부재 및 밑판부재로 이루어지는 종이용기의 제조방법에 있어서,

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a) 열가소성 합성수지필름에 수분과 열을 가하여 발포시켜서 발포시트를 제조하는 단계와,

b) 상기 발포시트를 종이원단의 일면에 라미네이팅하는 단계와,

c) 상기 발포시트의 상면에 제1합성수지필름을 라미네이팅하는 단계와,

d) 상기 종이원단의 타면에 제2합성수지필름을 라미네이팅하는 단계와,

e) 상기 제1합성수지필름, 발포시트, 종이원단 및 제2합성수지필름이 순차적으로 적층된 것을 상기 몸통부재의 크기로 재단하는 단계와,

f) 상기 제1합성수지필름이 내측으로 되고 상기 제2합성수지필름이 외측으로 되도록 통형으로 말아서 상기 몸통부재로 성형하는 단계와,

g) 상기 몸통부재의 밑부분에 상기 밑판부재를 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 제조방법은 상기 g)단계 이후에 상기 제2합성수지필름의 표면에 인쇄를 행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

첫째, 종래에는 종이원단에 함유된 수분을 이용하여 발포시킴으로써 그 함유량에 따라 발포품질이 결정됨으로써 종이원단의 수분 함유량 관리가 불편하였던 것과는 달리, 본 발명은 발포시트를 별도로 발포성형한 후 종이원단의 내측면에 접착시킴으로써 종이원단의 수분함유량에 관계없이 종이용기의 제조가 가능하므로 종이원단의 관리가 편리하다.

또한, 본 발명은 종이원단(111)의 수분 함유량에 관계없이 발포품질을 일정하게 하여, 소비자에게 일정한 단열성, 보온성을 가지는 제품을 제공할 수 있게 한다.

둘째, 본 발명 실시예의 종이용기(100)는 발포시트(112)가 종이원단(111)의 내측면에 부착되므로, 동절기에도 냉각된 종이원단(111)에 의한 내용물의 온도저하를 종래 용기보다 방지할 수 있게 한다.

세째, 본 발명 실시예의 종이용기는 종이원단(111)의 내주면에 발포시트(112)를 별도로 발포성형하여 부착시킨 후, 종이원단(111)의 외표면 또는 제2합성수지필름(114)에 추후 인쇄를 행하므로 종래에서와 같이 인쇄부분의 번짐현상을 방지할 수 있게 한다.

네째, 종래 종이용기의 경우 종이재질의 몸통부재(3)의 외표면에 발포단열층(11)이 형성됨으로써 라면과 같은 고체상태의 내용물을 낙하하여 수용시킬때 라면의 날카로운 부분이 종이재질의 몸통부재(3)를 손상시키게 되어 불량을 초래하여 왔었는데, 본 발명 실시예의 종이용기는 종이원단(111)의 내주면에 발포시트(112)가 접착됨으로써 라면과 같은 고체상태의 내용물이 용기내부로 낙하되어 수용되더라도 쿠션성을 가지는 발포시트(112)의 완충에 의해서 발포시트(112) 및 종이원단(111)의 손상을 방지할 수 있게 한다.

도 1은 종래 단열성 종이용기를 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명 실시예의 제조방법에 의해 제조된 종이용기를 나타낸 단면도,
도 3은 도 2의 몸통부재를 나타낸 개략도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 개략 단면도.

본 발명 실시예의 종이용기의 제조방법은 종이용기에 수용되는 액상 내용물의 보온성을 높이고 동시에 종이용기 외주면에의 인쇄상태를 양호하게 할 수 있도록 한다.

본 발명 실시예의 종이용기(100)를 나타낸 도 2 및 제조방법을 설명하는 도 3을 참조하면, 이 종이용기(100)는 몸통부재(110) 및 밑판부재(120)로 이루어진다.

상기 몸통부재(110)는 종이재질의 통형의 종이원단(111)과, 열가소성 합성수지필름에 수분과 열이 가하여져 발포형성되며 상기 종이원단(111)의 내측면에 접착되는 발포시트(112)와, 상기 발포시트(112)의 상면에 라미네이팅되는 제1합성수지필름(113)과, 상기 종이원단(111)의 외주면에 라미네이팅되는 제2합성수지필름(114)으로 이루어진다.

상기 종이원단(111)의 표면에는 광고문구 또는 그림등이 인쇄되며, 상기 제2합성수지필름(114)에 의해서 표면보호된다. 상기 인쇄는 상기 제2합성수지필름(114)의 표면에 직접 할 수 있다.

한편, 다른 실시예를 나타낸 도 4를 참조하면, 상기 종이원단(111)의 내주면에 제3합성수지필름(115)을 라이네이팅하고, 이어서 제3합성수지필름(115)의 표면에 상기 발포시트(112)를 접착시킬 수 있다. 이때 상기 제3합성수지필름(115)과 발포시트(112)는 동일 재질(폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP))로 하여서 발포시트(112)의 접착성이 양호하도록 하였다.

상기와 같은 종이용기(100)는 다음과 같은 방법으로 제조된다.

먼저, 열가소성 합성수지필름에 수분과 열을 가하여 발포시켜서 발포시트(112)를 제조하고, 상기 발포시트(112)를 종이원단(111)의 일면에 접착시킨다.

상기 발포시트(112)의 상면에는 제1합성수지필름(113)을 라미네이팅하고, 상기 종이원단(111)의 타면에는 제2합성수지필름(114)을 라미네이팅한다.

이어서 상기 제1합성수지필름(113), 발포시트(112), 종이원단(111) 및 제2합성수지필름(114)이 순차적으로 적층된 것을 상기 몸통부재(110)의 크기로 재단하고, 도 2에서와 같이 상기 제1합성수지필름(113)이 내측으로 되고 상기 제2합성수지필름(114)이 외측으로 되도록 통형으로 말아서 상기 몸통부재(110)로 성형하고, 상기 몸통부재(110)의 밑부분에 상기 밑판부재(120)를 결합시킨다.

이어서 상기 제2합성수지필름(114)의 표면에 문구 또는 그림등의 표시를 인쇄를 행한다. 상기 인쇄는 상기 제2합성수지필름(114)을 종이원단(111)에 라미네이팅하기 전 단계에서 종이원단(111)의 외주면에 행하고, 이어서 상기 제2합성수지필름(114)을 종이원단(111)의 외표면에 라미네이팅을 행할 수 있다.

한편, 도 4를 참조하면, 상기 종이원단(111)의 내주면에 제3합성수지필름(115)을 라이네이팅하고, 이어서 제3합성수지필름(115)의 표면에 상기 발포시트(112)를 접착시킬 수 있다. 이때 상기 제3합성수지필름(115)과 발포시트(112)는 동일 재질(폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP))로 하여서 발포시트(112)의 접착성이 양호하도록 하였다.

상술한 종래기술들의 용기의 제조에 있어서는 발포제의 발포시 종이에 함유되어 있는 수분을 이용하기 때문에, 도 1에서와 같이 종이 몸통부재(3)의 외표면에 발포재를 부착시켜야 한다. 즉, 몸통부재(3)의 내측에서 열을 가하여 종이 몸통부재(3)에 함유된 수분이 외측으로 증발되면서 발포재에 영향을 주어 발포단열층(11)이 형성되게 하는 것이므로, 종래의 용기들에 있어서는 도 1에서와 같이 발포단열층(11)이 필연적으로 몸통부재(3)의 외측에 형성되게 된다.

상기와 같은 본 발명 실시예의 종이용기의 제조방법은 발포시트(112)를 별도로 성형한 후에 종이원단(111)에 접착시킴으로써, 상술한 종래 방법에서와 같이 발포시 요구되는 수분함량을 종이원단(111)에 의존하지 아니하므로 종이원단(111)의 수분함유량에 관계없이 보관을 편리하게 한다.

또한, 본 발명 실시예의 종이용기는 종이원단(111)의 내측면에 별도로 발포 성형된 발포시트(112)를 접착시킴으로써, 상술한 종래 용기들보다 보온성을 향상시킨다.

즉, 도 1에서와 같이 종래 용기의 경우 발포단열층(11)이 몸통부재(3)의 외표면에 형성되므로, 액상의 내용물이 담겨질때 종이재로 형성되는 몸통부재(3)에 직접 닿게 되므로 동절기에는 저온의 몸통부재(3)에 의해서 내용물이 급격히 냉각되는 문제점이 있다.

그러나 본 발명 실시예의 종이용기(100)는 발포시트(112)가 종이원단(111)의 내측면에 부착되므로, 동절기에도 냉각된 종이원단(111)에 의한 내용물의 온도저하를 종래 용기보다 방지할 수 있게 한다.

또한, 상기한 종래기술들의 종이 용기들은 종이 원지의 외벽면에 열가소성 합성수지필름을 라미네이트하고 열을 가하여 발포시킴으로써 발포단열층을 형성하는 것인데, 이와 같이 원지의 외벽면에 발포단열층을 형성하는 과정에서 원지 외벽면에 인쇄된 인쇄층의 번짐이 발생하게 되지만, 본 발명 실시예의 종이용기는 이러한 문제점을 해소할 수 있게 한다.

즉, 본 발명 실시예의 종이용기는 종이원단(111)의 내주면에 발포시트(112)를 별도로 발포성형하여 부착시킨 후, 종이원단(111)의 외표면 또는 제2합성수지필름(114)에 추후 인쇄를 행하므로 종래에서와 같이 인쇄부분의 번짐현상을 방지할 수 있게 한다.

또한, 도 1에서와 같은 종래 종이용기의 경우 종이재질의 몸통부재(3)의 외표면에 발포단열층(11)이 형성됨으로써 라면과 같은 고체상태의 내용물을 낙하하여 수용시킬때 라면의 날카로운 부분(특히 모서리 부분)이 종이재질의 몸통부재(3)를 손상시키게 되어 불량을 초래하여 왔었는데, 본 발명 실시예의 종이용기는 종이원단(111)의 내주면에 발포시트(112)가 접착됨으로써 라면과 같은 고체상태의 내용물이 용기내부로 낙하되어 수용되더라도 쿠션성을 가지는 발포시트(112)의 완충에 의해서 발포시트(112) 및 종이원단(111)의 손상을 방지할 수 있게 한다.

일회용 종이컵 또는 컵라면 용기에 적용이 가능하며, 액상 내용물의 보온성을 높이고 고체 내용물의 수용시 용기의 손상을 방지할 수 있도록 하며 인쇄부분의 변형을 방지할 수 있도록 한다.

110...몸통부재 120...밑판부재
111...종이원단 112...발포시트
113...제1합성수지필름 114...제2합성수지필름
115...제3합성수지필름

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 용기 몸통부재 및 밑판부재로 이루어지는 종이용기의 제조방법에 있어서,
   a) 열가소성 합성수지필름에 수분과 열을 가하여 발포시켜서 발포시트(112)를 제조하는 단계와,
   b) 상기 발포시트(112)를 종이원단(111)의 일면에 접착하는 단계와,
   c) 상기 발포시트(112)의 상면에 제1합성수지필름(113)을 라미네이팅하는 단계와,
   d) 상기 종이원단(111)의 타면에 제2합성수지필름(114)을 라미네이팅하는 단계와,
   e) 상기 제1합성수지필름(113), 발포시트(112), 종이원단(111) 및 제2합성수지필름(114)이 순차적으로 적층된 것을 상기 몸통부재(110)의 크기로 재단하는 단계와,
   f) 상기 제1합성수지필름(113)이 내측으로 되고 상기 제2합성수지필름(114)이 외측으로 되도록 통형으로 말아서 상기 몸통부재(110)로 성형하는 단계와,
   g) 상기 몸통부재(110)의 밑부분에 상기 밑판부재(120)를 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 종이용기의 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 g)단계 이후에 상기 제2합성수지필름(114)의 표면에 인쇄를 행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 종이용기의 제조방법.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 b)단계에서 상기 발포시트(112)를 접착하기 전에 상기 종이원단(111)의 일면에 상기 발포시트(112)와 동일재질의 제3합성수지필름(115)을 라미네이팅하고, 상기 제3합성수지필름(115)의 상면에 상기 발포시트(112)를 접착하는 것을 특징으로 하는 종이용기의 제조방법.

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