KR101258401B1

KR101258401B1 - 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지

Info

Publication number: KR101258401B1
Application number: KR20130017477A
Authority: KR
Inventors: 이지훈; 김수진
Original assignee: 김수진; 이지훈
Priority date: 2012-08-03
Filing date: 2013-02-19
Publication date: 2013-04-24

Abstract

지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지가 개시된다. 개시된 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지는, 기재와; 상기 기재의 상면에 도포된 친환경 수성접착층과; 상기 친환경 수성접착층의 상면에 접착된 생분해 필름과; 상기 생분해 필름의 상면에 증착된 알루미늄 증착층과; 상기 알루미늄 증착층의 상면에 도포된 프라이머 코팅층과; 상기 프라이머 코팅층의 상면에 형성되어 포장지의 외부면을 구성하는 외부면 인쇄층과; 상기 기재의 저면에 형성되며, 포장지의 내부면을 구성하는 항균 기능성 인쇄층;을 포함하되, 상기 친환경 수성접착층은 무독성 친환경 합성수지 에멀젼 접착제로 이루어지고, 상기 생분해 필름은 폴리유산 또는 상기 폴리유산과 방향족-지방족 코폴리에스테르 수지가 혼합되어 이루어지며, 상기 항균 기능성 인쇄층은 그라비아 잉크에 수용성 항균제가 혼합되어 이루어진 것을 그 특징으로 한다.

Description

지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지{ECO-FRIENDLY BIODEGRADABLE METALLIC PACKAGING SHEET FOR CARDBOARD BOX}

본 발명은 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지함 내에서 세균 증식이 억제되고, 지함 외부면이 미려하게 되도록 개선된 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지에 관한 것이다.

일반적으로 지함(紙函)은 판매용 상품을 운반하거나 상품을 외부 충격으로부터 보호하기 위한 포장용 지함과, 식품을 보관하거나 화장품 및 각종 생활용품을 보관하면서 제품의 상품성을 돋보이게 하는 보관용 지함이 있다.

도 1에는 일반적인 지함을 나타내 보인 것으로, 원하는 물품을 수납할 수 있는 공간을 형성하는 함체(1)와, 그 함체(1)를 덮는 뚜껑(2)으로 구성된다. 이때, 상기 함체(1)와 뚜껑(2)은 서로 분리된 형태 일수도 있고, 뚜껑(2)의 일변이 함체(2) 상단에 접철 가능하게 부착된 형태일 수도 있다.

이러한 지함은 보통 종이로 이루어지나, 종이가 휘어지는 단점을 해소하고자 내부에 되도록 딱딱한 재질인 골판지를 속지로 사용하고, 그 외부에 부드러우면서 윤택이 나게 코팅된 겉지를 접착한 포장지를 많이 사용한다.

상기와 같은 포장지의 일 예로, 대한민국 등록특허 공보 제10-0766420호(2007.10.05. 등록)에 '포장박스용 포장재의 디자인 골판지 제조방법'이 개시되어 있다.

상기한 등록특허의 제조방법으로 제조된 포장재의 경우, 지함에 널리 쓰이는 포장지로, 표면지가 될 원지에 배경무늬를 그라비아 프린팅 방식 또는 프리 프린팅 방식으로 인쇄를 함으로써, 기존 인쇄 방식을 효율적으로 이용할 수 있는 장점이 있다.

상기와 같은 종래의 포장재가 적용된 지함은 물건 운반에 사용되는 일반 포장 용기로서 유통과정에서 발생할 수 있는 외부 충격으로부터 물건을 효율적으로 보호하는 기능을 한다.

하지만, 물건의 변패 또는 부패를 불러일으키는 미생물의 침투에 대하여 물건을 보호하는 기능은 가지고 있지 않다.

이에 따라 상기한 지함에 식품을 넣어 보관하면서 사용하면, 손이 지함 내를 입출하면서 몸에 해로운 세균이 손을 통해 지함 내 잔여 보관물에 전이되고, 결국 상기한 세균이 몸에 침투하게 되며, 식품 자체에도 세균이 증식하여 식품 부패의 원인이 된다.

그리고 종래의 대부분의 포장재의 경우, 포장재 전면이나 이면에 재활용이 불가능한 플라스틱 소재가 적용되거나 환경 오염의 주원인이 되는 유기용제 접착제로 가공이 이루어짐으로써 포장재 폐기시 환경오염의 주원인이 되기도 한다.

한편, 상기한 포장용 지함용 포장재는 인쇄용지에 기능을 가미하여 고급화시키고 있으며, 종이에 메탈감과 고광택을 부여하기 위해 알루미늄이 증착된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylen Terephthalate, 이하 PET라 함) 필름과 종이를 합지하여 사용하고 있다.

상기한 바와 같은 포장재의 일 예로, 일본 공개특허공보 제2011-075641호(2011.04.14, 공개)에는 '증착 라벨 및 그 제조방법'이 개시되어 있다.

상기한 공개 특허의 '증착 라벨 및 그 제조방법'은, UV 오프셋 인쇄가 가능하도록 증착지와 종이를 용제형 접착제로 습식으로 합지하는 기술로, 습식 접착으로 인한 컬(curl) 형성을 방지하기 위하여 종이 기재의 하부에 컬 방지층이 형성되어 있다.

그리고 상기한 PET 필름은 가볍고, 녹슬지 않으며, 썩지 않을 뿐만 아니라 화학적 안전성, 열안정성, 내산성, 내알카리성, 내유기용매성 등 내약품성이 우수하고, 표면이 평탄하여 증착시 광택성이 우수하며, 고온 다습한 조건하에서도 필름의 열수축율이 적게 발생되며, 고온하에서는 치수변화가 적어 라미네이팅, 코팅 등의 후가공 작업시 수축, 변형 등의 불량이 거의 발생되지 않는 장점이 있어, 종이와 합지 라미네이팅용으로 많이 사용된다.

그런데, 상기한 PET 필름을 사용한 증착 메탈 종이합지 포장지는, 사용 후 재활용을 위해 해리하는 과정에서 물에 해리되지 않아 재생이 불가하며, 재활용을 하려면 합지 종이와 PET 필름을 수작업에 의한 분리 과정을 거쳐야 하기 때문에 재활용 비용이 증가되는 단점이 있다.

이에 따라 지함 포장지 제조에 계속적인 펄프의 수입이 이루어지며, 이에 대한 자원의 재활용 관점 및 환경파괴에서 그 한계점이 있을 뿐만 아니라, 소각시 발생하는 매연은 대기오염을 유발하고, 매립을 하여도 자연 분해가 되기까지 수백 년이 걸리기 때문에 환경문제로 사용이 문제되고 있다.

또한 상기한 PET 필름과 종이를 합지하는 과정에서 용제형 접착제를 사용하는데, 상기한 용제형 접착제가 휘발성 유기용제이기 때문에 작업현장에서 냄새가 심하게 발생하고, 작업환경이 오염되어 작업 중 작업자에게 나쁜 영향을 주게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 지함 내에서 세균 증식을 억제할 수 있고, 지함 외부면도 고급스러운 고광택 메탈감과 고평량 지함의 각종 인쇄 후가공 작업(예컨대, 코팅, 톰슨, 접착, 금박, 형압 등)이 가능하고, 사용 후 폐기 매립을 해도 땅속 미생물에 의해 단시간에 분해되기 때문에 자연환경에 부하를 주지 않는 친환경적이며, 생분해 가능한 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지는, 기재와; 상기 기재의 상면에 도포된 친환경 수성접착층과; 상기 친환경 수성접착층의 상면에 접착된 생분해 필름과; 상기 생분해 필름의 상면에 증착된 알루미늄 증착층과; 상기 알루미늄 증착층의 상면에 도포된 프라이머 코팅층과; 상기 프라이머 코팅층의 상면에 형성되어 포장지의 외부면을 구성하는 외부면 인쇄층과; 상기 기재의 저면에 형성되며, 포장지의 내부면을 구성하는 항균 기능성 인쇄층;을 포함하되,

상기 친환경 수성접착층은 무독성 친환경 합성수지 에멀젼 접착제로 이루어지고, 상기 생분해 필름은 폴리유산 또는 상기 폴리유산과 방향족-지방족 코폴리에스테르 수지가 혼합되어 이루어지며, 상기 항균 기능성 인쇄층은 그라비아 잉크에 수용성 항균제가 혼합되어 이루어진 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 기재를 종이 중 평활도가 좋고, 컬(curl)이 발생하지 않는 도공지를 사용하기 때문에 인쇄 속도가 우수하고, 품질이 우수한 지함 제조가 가능하다.

그리고 상기한 종이 기재와 생분해 필름을 접착하기 위해 무독성 친환경 합성수지 에멀젼 접착제를 사용하기 때문에 지함 사용시 인체에 무해하고, 환경 친화적인 지함 제조가 가능하다.

또한 생분해 필름을 사용함으로써, 환경 친화적이며, 적절한 두께의 생분해 필름을 사용하므로 알루미늄 증착 및 종이 합지 공정 중 불량이 생기지 않고, 후가공도 용이하게 수행할 수 있다.

그리고 상기한 생분해 필름 위에 적절한 두께로 알루미늄 증착을 실시함으로써, 메탈 광택 효과가 매우 우수하고, 박리 불량과 같은 불량이 발생되지 않는다.

또한 알루미늄 증착층 위에 프라이머 코팅층을 적정한 두께로 형성함으로써, 알루미늄 증착층과 인쇄층간의 접착성을 향상시킬 수 있고, 지함 원지에 다양한 색상을 부여할 수 있으며, 지함에 각종 인쇄 및 후가공이 가능하여 지함의 외관이 미려하며, 저렴한 비용으로 포장지 생산이 가능하면서도 고급스러운 지함 제조가 가능하다.

그리고 지함 내부면이 되는 상기한 기재의 저면(또는 배면)에 항균 기능성 인쇄층을 형성함으로써, 지함 사용 중 손이나 입으로 몸에 해로운 세균이 감염되는 것을 근본적으로 방지할 수 있다.

또한 포장지를 제조함에 있어 포장지를 구성하는 재료가 친환경적이며 생분해성이어서, 지함 사용 후 폐기시 자연환경에서 생분해되어 환경 오염이 발생되지 않는다.

그리고 알루미늄 증착층 위에 생분해 필름을 적층함으로써, 알루미늄 증착층을 보호할 수 있어, 알루미늄 증착층이 스크래치나 박리에 강하여 포장지의 메탈 광택 효과가 지속적으로 유지될 수 있고, 포장지의 내구성이 증대된다.

도 1은 일반적인 지함의 구성을 나타낸 분해도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지의 구성을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지의 구성을 나타낸 단면도.
도 4의 (a)는 기존의 알루미늄 증착층이 상부에 형성된 포장지의 시험 사진.
도 4의 (b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지(200)의 시험 사진.
도 5는 본 발명의 다른 실시예의 포장지를 실제 적용한 사진.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지의 구성을 나타낸 단면도가 도시되어 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지(100)는, 기재(10)와, 이 기재(10)의 상면에 도포된 친환경 수성접착층(20)과, 이 친환경 수성접착층(20)의 상면에 접착된 생분해 필름(30)과, 이 생분해 필름(30)의 상면에 증착된 알루미늄 증착층(40)과, 이 알루미늄 증착층(40)의 상면에 도포된 프라이머 코팅층(50)과, 이 프라이머 코팅층(50)의 상면에 형성되어 포장지(100)의 외부면을 구성하는 외부면 인쇄층(55)과, 상기 기재(10)의 저면에 형성되며 포장지(100)의 내부면을 구성하는 항균 기능성 인쇄층(60)을 포함하여 구성된다.

특히, 상기 기재(10)는 종이층을 형성하는 것으로, 예컨대, 아트(art)지, SC 마닐라지, 아이보리(ivory) 마닐라지, 로얄아이보리 마닐라지, CCP종이(Cast Coated Paper) 등의 도공지를 포함하며, 이 도공지의 종이 평량은 140g/㎡∼500g/㎡이다.

그리고 상기 친환경 수성접착층(20)은 무독성 친환경 합성수지 에멀젼 접착제로 이루어지는 것으로, 이 무독성 친환경 합성수지 에멀젼 접착제는 비닐-아세테이트/에틸렌 코폴리머 에멀젼(vinyl-acetate/ethylene co-polymer emulsion) 45~60중량% 및 희석제로 물 35~40중량%로 이루어진 초산비닐계 수성 접착제가 사용된다.

또한 상기 생분해 필름(30)은 알루미늄 증착을 위해 접착되는 것으로, 폴리유산(polylactic acid, PLA) 또는 폴리유산과 방향족-지방족 코폴리에스테르(co-polyester) 수지가 컴파운딩 되어 이루어진다.

보다 상세하게는, 상기 생분해 필름(30)은, 폴리유산 60∼95중량%와 방향족-지방족 코폴리에스테르 수지 5∼40중량%를 중합하여 이축연신(biaxial stretching/orientation) 또는 블로잉 공정(blowing process)으로 제조된다.

상기 생분해 필름(30)의 두께는 12∼25㎛로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명에서 상기 폴리유산은, 공지의 L-락트산(lactic acid), D-락트산 및 L,D-락트산으로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상이며, 분자량이 10,000 이상(고분자 화합물)인 것을 사용한다.

또한 상기 생분해 필름(30)이 폴리유산과 방향족-지방족 코폴리에스테르 수지 컴파운딩(compounding)한 브로우닝 필름(browning film)인 경우에는, 폴리유산은 전체 폴리유산과 방향족-지방족 코폴리에스테르 수지의 혼합물에 대하여 60∼95중량%가 첨가된 필름이다.

상기 생분해 필름(30)의 상부층은 알루미늄 증착력을 강화하기 위해 우레탄 코팅, 아크릴 코팅 및 폴리에스테르 코팅 중 어느 하나의 코팅이 실시될 수도 있고, 코로나 처리 또는 플라즈마 처리가 실시될 수도 있다.

그리고 상기 알루미늄 증착층(40)은, 알루미늄을 200∼850Å의 두께로 증착하여, 금속 광택 효과가 구현되도록 하였다.

이렇게 증착되는 알루미늄의 광학밀도는 1.5∼4.5이고, 상기 알루미늄 증착층(40)을 형성하기 위해 알루미늄의 순도는 99.5% 이상의 것을 사용한다.

또한 상기 프라이머 코팅층(50)은, 포장지(100)에 각종 인쇄 및 후가공이 가능하도록 알루미늄 증착층(40)과 외부면 인쇄층(55)간의 접착성을 향상시키고, 포장지(100)에 다양한 색상(color)을 부여하기 위하여 코팅되는 층이다.

이러한 프라이머 코팅층(50)은, 바인더 수지, 이 바인더 수지를 용해하는 용매 및 염료를 포함하여 구성된다.

구체적으로는, 상기 바인더 수지는 폴리우레탄계 수지, 아크릴 수지, 폴리염화비닐 수지 및 폴리에스테르 수지 중 어느 하나를 사용한 에멀젼이거나, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

그리고 상기 용매는 상기한 바인더 수지를 용해할 수 있으면 한정되지 않으나, 상기한 바인더 수지의 용해가 용이한 에틸알코올을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 염료는 원하는 색상을 발현하기 위한 것으로 0.1∼3.0중량%가 함유된다.

또한 상기 프라이머 코팅층(50)의 건조도막은 0.8∼2.0㎛ 두께로 코팅되는 것이 바람직하다.

이러한 프라이머 코팅층(50)에 적용된 염료는 황색, 청색, 적색 등 원하는 색상을 발현하기 위하여 사용되었으며, 해당 분야에서 통상적으로 사용되는 염료라면 제한되지 않고 사용할 수 있다.

그리고 상기 항균 기능성 인쇄층(60)은 그라비아 잉크에 수용성 항균제가 혼합되어 이루어진다. 이러한 수용성 항균제는 그라비아 잉크 전체 중량 대비 3∼5중량% 함유되되, 젖산 1∼5중량%, 소르브산(Sorbic acid) 2∼10중량%, 구연산 0.1∼3중량%, 글리세린 35∼40중량%, 프로필렌글리콜 45∼50중량% 및 이산화티탄(TiO2) 1∼3중량%를 포함하여 제조된다.

그러나, 상기한 수용성 항균제는 상기한 항균제로 한정되지는 않으며, 무기항균제, 유기항균제, 유기 및 무기 나노화합 항균제 등 잉크에 첨가한 후 인쇄 가능한 수용성 항균제는 모두 적용 가능함은 물론이다.

도 3에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지의 구성을 나타낸 단면도가 도시되어 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지(200)는, 종이층(111∼113), 금속필름층(121∼124) 및 겉면 인쇄층(131,132)이 순차적으로 적층되어 이루어진다.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 우선, 상기 종이층(111∼113)은, 기재(111)와, 이 기재(111)의 상면에 도포된 제1 친환경 수성접착층(112)과, 상기 기재(111)의 저면에 형성되며 포장지(200)의 내부면을 구성하는 항균 기능성 인쇄층(113)을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 금속필름층(121∼124)은, 생분해 필름(123)과, 이 생분해 필름(123)의 저면에 도포된 제2 친환경 수성접착층(122)과, 이 제2 친환경 수성접착층(122)의 저면에 증착된 알루미늄 증착층(121)과, 상기 생분해 필름(123)의 상면에 형성된 잉크 수용층(124)을 포함하여 구성된다.

또한 상기 겉면 인쇄층(131,132)은, 잉크 수용층(124) 상면에 도포된 프라이머 코팅층(131)과, 이 프라이머 코팅층(131)의 상면에 형성되어 포장지(200)의 외부면을 구성하는 외부면 인쇄층(132)을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 제1,2 친환경 수성접착층(112,122)은 일 실시예의 포장지(100)의 친환경 수성접착층(20)과 같이 무독성 친환경 합성수지 에멀젼 접착제가 도포되어 이루어진다.

그리고 상기 알루미늄 증착층(121)의 저면은 기재(111)와의 접착력 강화를 위해 코로나 처리를 한다.

한편, 상기한 코로나 처리는 알루미늄 증착층(121)의 저면에 코로나 처리를 한 것에 특징이 있으며, 코로나 처리 방법 자체는 공지의 기술이므로 코로나 처리 방법에 대한 상세 설명은 생략하기로 한다.

또한 상기 생분해 필름(123)은 생분해성이 우수한 금속화된 이축 배향 폴리락트산 필름(biaxially oriented metallized polylactic acid film)을 포함하여 구성된다.

이러한 금속화된 이축 배향 폴리락트산 필름은, 생분해 특성을 가진 필름이면서 물리적 특성이 강화된 필름으로, 두께가 15∼25㎛(38∼42㎡/kg, 23∼27g/㎡), 내열온도가 85℃ 이상, 수직방향(MD: Machine Direction)의 인장강도 105N/㎟ 이상, 수평방향(TD: Transverse Direction)의 인장강도 205N/㎟ 이상의 물리적 특성을 갖는다.

따라서 상기 생분해 필름(123)은 생분해성 및 물리적 특성이 매우 우수하다.

그리고 상기 항균 기능성 인쇄층은 그라비아 잉크 또는 옵셋 잉크에 수용성 항균제(예컨대, Zinc Omadine 100(상표명) 1∼2％ 첨가)가 혼합되어 이루어진다.

그 외 포장지(200)의 구성은 본 발명의 일 실시예 따른 포장지(100)의 구성과 같다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 포장지(100)와 동일한 명칭이면서 본 발명의 다른 실시예의 포장지(200)에서 설명되지 않은 구성 및 작용은 일 실시예의포장지(100)의 구성 및 작용이 동일한 것이므로, 상세 설명은 생략한다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 2를 다시 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지(100)는, 기재(10)의 상부(또는 포장지(100)의 전면)에 순차적으로 친환경 수성접착층(20), 생분해 필름(30), 알루미늄 증착층(40), 프라이머 코팅층(50), 외부면 인쇄층(55)이 적층되고, 상기 기재(10)의 저면(또는 포장지(100)의 내부면)에 항균 기능성 인쇄층(60)이 형성된다.

이 중 상기 기재(10)는 마닐라지 등과 같이 평활도가 좋은 도공지를 사용하였으며, 특히 기재(10)에 컬이 발생하지 않도록 종이 평량이 140g/㎡∼500g/㎡인 도공지를 사용하였다. 이러한 특성을 갖는 기재(10)를 사용하는 경우 예컨대, UV오프셋 인쇄시 인쇄 속도가 우수하다.

그리고 상기 친환경 수성접착층(20)은 기재(10)와 생분해 필름(30) 사이에 형성된 접착층으로, 일반적인 수성 라미네이팅 접착제는 모두 사용 가능하나, 본 발명에서는 무독성 친환경 합성수지 에멀젼 접착제가 사용되어, 기재(10)와 생분해 필름(30)을 합지하였다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지(100)는 식품용 포장지로도 사용하는데 문제가 없다.

또한 상기 생분해 필름(30)은 폴리유산과 방향족-지방족 코폴리에스테르 수지를 단독 또는 혼합하여 제조한 생분해 필름(30)을 사용하였다. 특히, 이 생분해 필름(30)의 두께를 12∼25㎛를 사용하였다.

이와 같은 범위의 두께를 적용한 이유는, 생분해 필름(30)의 두께가 12㎛ 미만인 경우에는 알루미늄 증착 및 종이 합지 과정에서 생분해 필름(30)이 연신되어 증착 후에 불량이 발생되기 때문이며, 25㎛를 초과하는 경우에는 포장지(100)의 두께가 너무 두꺼워 완성된 포장지(100)에 절취선 등의 형성이 어려울 수 있기 때문이다.

그리고 폴리유산 단독 사용한 이축연신 필름의 경우, 폴리유산은 포장재용 생분해성 폴리에스테르 필름을 제조할 수 있는 것이면 종류의 제한이 없다.

또한 폴리유산과 방향족-지방족 코폴리에스테르 수지를 컴파운딩한 브로우닝 필름의 경우에는 폴리유산은 전체 폴리유산과 방향족-지방족 코폴리에스테르 수지의 혼합물에 대하여 60∼95중량%가 첨가된 필름을 사용한다.

이러한 특성을 갖는 필름을 사용한 이유는, 만일 폴리유산의 혼합비가 60중량% 미만인 경우에는 기계적 물성이 감소하여 인장강도에 문제가 발생되기 때문이며, 95중량%를 초과하면 유연성이 부족하여 필름 등의 가공에서 신율에 문제가 발생할 수 있기 때문이다.

그리고 상기 알루미늄 증착층(40)은, 200∼850Å의 두께로 알루미늄을 증착하였으므로, 메탈 광택 효과가 우수하다.

상기한 두께로 알루미늄 증착층(40)을 형성한 이유는, 증착된 알루미늄의 두께가 200Å 미만인 경우에는 메탈 광택 효과가 저하되며, 인쇄 후가공 중 박리 불량이 발생될 수 있기 때문이다.

반면, 증착된 알루미늄의 두께가 850Å을 초과하는 경우에는 증착비용이 상승되고, 과도한 증착열에 의해 증착 중 수축현상이 발생할 수 있기 때문이다.

또한 증착되는 알루미늄의 광학밀도는 1.5∼4.5인데, 광학밀도가 1.5미만이면 알루미늄 증착층(40)이 얇아져 메탈 광택이 저하되고, 4.5를 초과하면 증착층 크랙 및 접착강도 저하의 문제가 생길 수 있다.

이러한 알루미늄 증착층(40)을 형성하는데 사용되는 알루미늄은 순도 99.5% 이상의 것을 사용하였다. 그 이유는, 알루미늄의 순도가 낮으면, 증발효율이 저하될 뿐만 아니라, 핀 홀의 발생 및 증발용기의 오염이 발생할 수 있다.

그리고 상기 프라이머 코팅층(50)은 포장지(100)에 각종 인쇄 및 후가공이 가능하고, 알루미늄 증착층(40)과 외부면 인쇄층(55)간의 접착성이 향상되며, 포장지(100)에 색상이 부여되도록 형성된 것이다.

또한 상기 프라이머 코팅층(50)의 건조도막을 0.8∼2.0㎛의 두께로 형성하였다. 그 이유는, 건조도막의 두께가 0.8㎛ 이하이면 인쇄 접착력이 저하되며, 2.0㎛ 이상의 두께로 도포하여도 두께 증가에 따른 효과 차이는 미미하므로 원가적인 측면에서는 바람직하지 않기 때문이다.

그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 포장지(100)를 이용하여 지함으로 제조된 후, 지함에 담기는 내용물의 외부포장(음료파우치)의 이물균이 내용물 섭취 과정에서 손이나, 입으로 감염되는 것을 근본적으로 차단되도록 하기 위해, 그라비아 잉크에 수용성 항균제를 첨가한 항균 기능성 인쇄층(60)을 기재(10) 저면에 형성하였다.

이러한 항균 기능성 인쇄층(60)은 투명 또는 의장 인쇄에 의해 형성된다.

보다 구체적으로는, 상기 항균 기능성 인쇄층(60)은 항균력을 부여하기 위해서 그라비아 잉크 전체 중량 대비 수용성 항균제 3∼5중량%를 첨가하여 인쇄하여 형성하였다.

따라서 상기 수용성 항균제는 포장종이 인쇄 등에 사용하여 항균력 부여가 가능하다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지(200)는, 전술한 바와 같이, 일 실시예에 따른 포장지(100)와 거의 같은 작용을 하기 때문에, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 포장지(200)의 특징적인 작용만을 설명하기로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지(200)는, 도 4 및 후술하는 도 5의 사진에 보이는 바와 같이, 종이층(111∼113), 금속필름층(121∼124) 및 겉면 인쇄층(131,132)이 순차적으로 적층되어 이루어진 포장지이다.

이 중 상기 종이층(111∼113)과 겉면 인쇄층(131,132)은 일 실시예의 포장지(100)와 거의 같고, 상기 금속필름층(121∼124)은 적층 구조를 다르게 하였다.

즉, 상기 금속필름층(121∼124)은, 먼저, 상기 생분해 필름(123)으로 생분해성 및 물리적 특성이 우수한 약 20㎛ 두께의 금속화된 이축 배향 폴리락트산 필름을 준비한다.

그리고 준비한 생분해 필름(123)의 저면에 제2 친환경 수성접착층(122)을 도포하고, 그 배면에 알루미늄 증착층(121)을 형성한다.

또한 상기 알루미늄 증착층(121)의 저면에 기재(111)와의 접착력 강화를 위해 코로나 처리를 한다.

그리고 상기 생분해 필름(123) 상면에 잉크 수용층(124)을 형성하였다.

따라서 상기한 금속필름층(121∼124)은 종이층(111∼113)과 겉면 인쇄층(131,132)과의 접착력이 매우 우수해진다.

또한 물리적 특성이 강화된 생분해 필름(123)을 알루미늄 증착층(121) 상부에 적층함으로써, 알루미늄 증착층(121)의 박리 및 스크래치(scratch)를 방지하여 포장지(200)의 메탈 광택 특성이 지속적으로 유지될 수 있고, 포장지(200)의 내구성이 증대되게 된다.

도 4의 (a)는 기존의 알루미늄 증착층이 상부에 형성된 포장지의 시험 사진이고, 도 4의 (b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지(200)의 시험 사진이다.

여기서, 시험은 포장지의 표면을 수 회 반복 마찰시켜, 그 표면 상태를 비교해 보는 시험이다.

도 4의 (a)에 보이는 바와 같이 알루미늄 증착층이 상부에 형성된 기존의 포장지는 스크래치에 의한 버티칼 라인(vertical line)이 화살표 방향으로 연속 형성되었다.

하지만, 도 4의 (b)에 보이는 바와 같이 생분해 필름(123)의 하부에 알루미늄 증착층(121)이 형성된 본 발명의 다른 실시예의 포장지(200)는 버티칼 라인이 전혀 형성되지 않았다.

그리고 도 5는 본 발명의 다른 실시예의 포장지(200)를 실제 적용한 사진이다.

도 5에 보이는 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예의 포장지(200)는 친환경적인 것은 물론이고, 다양한 포장용기의 제작이 가능하고, 특히 고급스런 포장박스의 제조가 가능하다.

상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10,111. 기재
20. 친환경 수성접착층
30,123. 생분해 필름
40,121. 알루미늄 증착층
50,131. 프라이머 코팅층
55,132. 외부면 인쇄층
60,113. 항균 기능성 인쇄층

Claims

기재와;
상기 기재의 상면에 도포된 친환경 수성접착층과;
상기 친환경 수성접착층의 상면에 접착된 생분해 필름과;
상기 생분해 필름의 상면에 증착된 알루미늄 증착층과;
상기 알루미늄 증착층의 상면에 도포된 프라이머 코팅층과;
상기 프라이머 코팅층의 상면에 형성되어 포장지의 외부면을 구성하는 외부면 인쇄층과;
상기 기재의 저면에 형성되며, 포장지의 내부면을 구성하는 항균 기능성 인쇄층;을 포함하되,
상기 친환경 수성접착층은 무독성 친환경 합성수지 에멀젼 접착제로 이루어지고,
상기 생분해 필름은 폴리유산 또는 상기 폴리유산과 방향족-지방족 코폴리에스테르 수지가 혼합되어 이루어지며,
상기 항균 기능성 인쇄층은 그라비아 잉크에 수용성 항균제가 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지.
제1항에 있어서,
상기 기재는 도공지를 포함하되, 상기 도공지의 종이 평량은 140g/㎡∼500g/㎡인 것을 특징으로 하는 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지.
제1항에 있어서,
상기 무독성 친환경 합성수지 에멀젼 접착제는,
비닐-아세테이트/에틸렌 코폴리머 에멀젼 45~60중량% 및 희석제로 물 35~40중량%로 이루어진 초산비닐계 수성 접착제인 것을 특징으로 하는 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지.
제1항에 있어서,
상기 생분해 필름은,
폴리유산 60∼95중량%와 방향족-지방족 코폴리에스테르 수지 5∼40중량%를 중합하여 이축연신 또는 블로잉 공정으로 제조된 것을 특징으로 하는 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지.
제1항에 있어서,
상기 생분해 필름의 두께는 12∼25㎛인 것을 특징으로 하는 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지.
제1항에 있어서,
상기 생분해 필름이 폴리유산과 방향족-지방족 코폴리에스테르 수지 컴파운딩한 브로우닝 필름인 경우에는, 폴리유산은 전체 폴리유산과 방향족-지방족 코폴리에스테르 수지의 혼합물에 대하여 60∼95중량%가 첨가된 필름인 것을 특징으로 하는 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지.
제1항에 있어서,
상기 생분해 필름의 상부층은 알루미늄 증착력을 강화하기 위해 우레탄코팅, 아크릴 코팅 및 폴리에스테르 코팅 중 어느 하나의 코팅이 실시된 것을 특징으로 하는 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지.
제1항에 있어서,
상기 생분해 필름의 상부층은 알루미늄 증착력을 강화하기 위해 코로나 처리 또는 플라즈마 처리가 실시된 것을 특징으로 하는 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지.
제1항에 있어서,
상기 알루미늄 증착층의 두께는 200∼850Å인 것을 특징으로 하는 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지.
제1항에 있어서,
상기 프라이머 코팅층은,
바인더 수지, 상기 바인더 수지를 용해하는 용매 및 안료를 포함하되,
상기 바인더 수지는 폴리우레탄계 수지, 아크릴 수지, 폴리염화비닐 수지 및 폴리에스테르 수지 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하고,
상기 용매는 에틸알코올을 포함하며,
상기 안료는 0.1∼3.0중량%가 함유되는 것을 특징으로 하는 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지.
제1항에 있어서,
상기 프라이머 코팅층의 건조도막 두께는 0.8∼2.0㎛인 것을 특징으로 하는 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지.
제1항에 있어서,
상기 수용성 항균제는 상기 그라비아 잉크 전체 중량 대비 3∼5중량% 함유되되,
젖산 1∼5중량%, 소르브산 2∼10중량%, 구연산 0.1∼3.0중량%, 글리세린 35∼40중량%, 프로필렌글리콜 45∼50중량% 및 이산화티탄 1∼3중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지.
종이층, 금속필름층 및 겉면 인쇄층이 순차적으로 적층되어 이루어진 포장지에 있어서,
상기 종이층은,
기재와;
상기 기재의 상면에 도포된 제1 친환경 수성접착층과;
상기 기재의 저면에 형성되며, 포장지의 내부면을 구성하는 항균 기능성 인쇄층;을 포함하고,
상기 금속필름층은,
생분해 필름과;
상기 생분해 필름의 저면에 도포된 제2 친환경 수성접착층과;
상기 제2 친환경 수성접착층의 저면에 증착된 알루미늄 증착층과;
상기 생분해 필름 상면에 형성된 잉크 수용층;을 포함하며,
상기 겉면 인쇄층은,
상기 잉크 수용층 상면에 도포된 프라이머 코팅층과;
상기 프라이머 코팅층의 상면에 형성되어 포장지의 외부면을 구성하는 외부면 인쇄층;을 포함하며,
그리고, 상기 제1,2 친환경 수성접착층은 무독성 친환경 합성수지 에멀젼 접착제로 이루어지고,
상기 알루미늄 증착층의 저면은 상기 기재와의 접착력 강화를 위해 코로나 처리가 실시되며,
상기 생분해 필름은 금속화된 이축 배향 폴리락트산 필름을 포함하며,
상기 항균 기능성 인쇄층은 옵셋 잉크 또는 그라비아 잉크에 수용성 항균제가 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지.
제13항에 있어서,
상기 이축 배향 폴리락트산 필름은, 두께가 15∼25㎛, 내열온도가 85℃ 이상, 수직방향의 인장강도 105N/㎟ 이상, 수직방향의 인장강도 205N/㎟ 이상인 것을 특징으로 하는 지함용 친환경 생분해성 메탈 포장지.