KR101303093B1

KR101303093B1 - 라이너지를 이용하여 제조된 재활용 수출 포장재 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR101303093B1
Application number: KR1020130042015A
Authority: KR
Inventors: 김도형
Original assignee: 주식회사 펄슨
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2013-09-06

Abstract

본 발명은 재활용 수출 포장재 및 파렛트, 그의 제조방법에 관한 것으로서, 강도 및 방수성 향상용 코팅 조성물이 도포된 라이너지를 이용하여 허니콤 보드(honeycomb board)를 제조하고, 이렇게 제조된 허니콤 보드를 이용하여 제조되어 강도와 방수성이 향상된 재활용 수출 포장재 및 파렛트, 그의 제조방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 고지(古紙)를 재생하여 형성하고 방수와 강도 향상을 위해 외면과 내면에 각각 1차 코팅 조성물과 2차 코팅 조성물이 순차적으로 도포 및 경화처리되어 가공된 라이너지를 이용하여 제조하여 내부에 육각형 코어가 형성된 심지를 포함하는 허니콤 보드로 이루어지되, 상기 1차 코팅 조성물은 열경화성수지인 에폭시수지 35~45중량%, 멜라민수지 25~35중량%, 메탄올 10~20중량%으로 혼합되고, 상기 제2 차 코팅 조성물은 방수제 60~85중량%, 초산비닐수지 에나멀젼 접착제 15~40중량%으로 혼합된 재활용 수출 포장재 및 파렛트를 제공한다.

Description

라이너지를 이용하여 제조된 재활용 수출 포장재 및 그의 제조방법{RECYCLING EXPORT PACKAGING MANUFACTURED BY USING THE LINER PAPER AND FABRICATING METHOD THEREOF}

본 발명은 재활용 수출 포장재 및 파렛트, 그의 제조방법에 관한 것으로서, 강도 및 방수성 향상용 코팅 조성물이 도포된 라이너지를 이용하여 허니콤 보드(honeycomb board)를 제조하고, 이렇게 제조된 허니콤 보드를 이용하여 제조되어 강도와 방수성이 향상된 재활용 수출 포장재 및 파렛트, 그의 제조방법에 관한 것이다.

골판지 원지, 즉 라이너지(liner paper)의 제조공정을 살펴보면, 먼저 종이의 소재가 되는 고지를 팔파(pulper)를 이용하여 해리하여 이물질을 걸러내는 정선공정을 실시한다. 그런 다음, 고해를 하여 필요한 기능을 부여하는 약품을 처리한 후 원료를 백수와 혼합하여 분사과정을 거친다. 그런 다음, 프레스에서 압착한 후 건조공정을 실시하고 두께 및 광택공정을 거친 후에 권취과정으로 라이너지를 제조한다.

이러한 라이너지는 주로 박스를 생산하는 포장 공장에서 표면지, 이면지 및 이들 표면지와 이면지 사이에 삽입 접착되는 골심지로 이루어진 골판지에 사용되고 있다. 골판지는 공산물 박스나 농산물 박스 생산에 주로 사용되고 있으며, 이러한 용도로 사용되는 골판지는 수출용 포장재로도 사용되고 있으나, 항공 운송이나 선박 운송시 다량의 습기에 노출되는 경우 형태가 쉽게 변형되는 등의 문제가 발생하였다.

이와 같이, 습기에 형태가 쉽게 변형되지 않도록 골판지를 여러 겹으로 덧대어 사용하고 있으나, 여전히 골판지 자체의 단점인 습기를 극복하지 못하고, 박스 형태를 유지하는 것만으로 만족하고 있다. 또한, 골판지 자체의 강도를 향상시키기 위하여 별도의 부자재를 사용해야 하기 때문에 생산비가 증가하는 등의 문제가 발생하였다.

이에 따라, 자연 친화적이면서 방습 및 방음효과가 우수하고, 가볍고 견고하며, 불에 쉽게 타지 않는 내화성을 갖는 골판지에 대한 연구 개발이 요구되었고, 그 일례가 대한민국 등록특허 10-1085075호(등록일 : 2011. 11. 14)에 제안된 바 있었다.

상기한 선행기술에서는 골판지의 강도를 높이기 위하여 에폭시 수지, 멜라민 수지, 초산비닐수지 에멀젼 접착제, 일라이트, 기화성 방청제, 방염제, 메탄올 및 물이 혼합되어 이루어진 코팅 조성물을 제안하고, 제안된 코팅 조성물을 고지를 재생한 골판지의 라이너지의 외면에 도포 및 경화처리하여 강도가 향상된 골판지를 제안하였다.

그러나, 상기한 선행기술은 골판지를 여러 겹으로 덧대는 기존 골판지에 비해 어느 정도 강도 향상을 이끌어 낼 수는 있었으나, 여전히 수출용 포장재에서 요구하는 강도를 유지시키는 것이 어려워 실질적으로 수출용 포장재에 적용하는데 한계가 있었다.

KR 10-0368875 B1, 2003. 01. 08. KR 10-1085075 B1, 2011. 11. 14.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 강도 및 방수성 향상용 코팅 조성물이 도포된 라이너지를 이용하여 허니콤 보드를 제조하고, 이렇게 제조된 허니콤 보드를 이용하여 제조되어 강도와 방수성이 향상된 재활용 수출 포장재 및 파렛트, 그의 제조방법를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 본 발명은 고지(古紙)를 재생하여 형성하고 방수와 강도 향상을 위해 외면과 내면에 각각 1차 코팅 조성물과 2차 코팅 조성물이 순차적으로 도포 및 경화처리되어 가공된 라이너지를 이용하여 제조하여 내부에 육각형 코어가 형성된 심지를 포함하는 허니콤 보드로 이루어지되, 상기 1차 코팅 조성물은 열경화성수지인 에폭시수지 35~45중량%, 멜라민수지 25~35중량%, 메탄올 10~20중량%으로 혼합되고, 상기 제2 차 코팅 조성물은 방수제 60~85중량%, 초산비닐수지 에나멀젼 접착제 15~40중량%으로 혼합된 재활용 수출 포장재 및 파렛트를 제공한다.

바람직하게, 상기 허니콤 보드는 외면에 폴리에틸렌 필름이 합지될 수 있다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 다른 측면에 따른 본 발명은 (a) 상기 제1 코팅 조성물을 상기 라이너지의 외면과 내면에 5~10g/m²의 도포량으로 도포하는 단계와, (b) 상기 라이너지의 외면과 내면에 도포된 제1 코팅 조성물을 100~150℃의 온도로 1차 경화시키는 단계와, (c) 상기 제2 코팅 조성물을 상기 라이너지의 외면과 내면에 5~10g/m²의 도포량으로 도포하는 단계와, (d) 상기 라이너지의 외면과 내면에 도포된 제2 코팅 조성물을 100~150℃의 온도로 2차 경화시키는 단계와, (e) 상기 제2 코팅 조성물을 상기 라이너지의 외면에 5~10g/m²의 도포량으로 도포하는 단계와, (f) 상기 라이너지의 외면에 도포된 제2 코팅 조성물을 100~150℃의 온도로 3차 경화시키는 단계와, (g) 상기 제2 코팅 조성물이 외면에 도포되어 3차 경화된 라이너지를 이용하여 내부에 육각형 코어가 형성된 심지를 포함하는 허니콤 보드를 제조하는 단계와, (h) 제조된 허니콤 보드를 70~90℃ 온도에서 8~12초 동안 열처리하는 단계와, (i) 열처리된 허니콤 보드의 외면에 폴리에틸렌 필름을 합지하는 단계를 포함하는 재활용 수출 포장재 및 파렛트의 제조방법을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 종래기술에 따른 허니콤 보드의 강도를 향상시켜 허니콤 보드의 사용을 확대할 수 있으며, 방수성을 부여함으로써 사용 용도를 확대하고, 제품을 다양화하여 수출 포장재 및 파렛트에 사용할 수 있다.

특히, 본 발명에 따르면, 재활용 수출 포장재의 소재인 종래기술의 골판지의 장점인 재활용이 가능하면서 종래기술의 골판지의 단점인 강도와 방수성을 월등히 향상시켜 목재 포장재의 우수한 강도와 구조적인 특성을 대체할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 재활용 수출 포장재 및 파렛트의 제조방법을 설명하기 위하여 도시한 공정 흐름도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 실제 제조된 재활용 수출 포장재 및 파렛트를 촬영한 사진.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

본 발명에 따른 1차 코팅 조성물은 열경화성수지인 에폭시수지(국도화학공업(주), Waterborne Epoxy Resin) 및 멜라민수지(강남화성(주)), 메탄올(OCI)를 포함한다. 바람직하게, 강도 향상을 위해 본 발명에 따른 1차 코팅 조성물의 혼합비는 열경화성수지인 에폭시수지 35~45중량%, 멜라민수지 25~35중량%, 메탄올 10~20중량%으로 구성된다. 이외에도, 상기 1차 코팅 조성물은 물을 더 포함할 수 있는데, 1차 코팅 조성물은 총 합이 100중량%가 되지 않는 경우 나머지는 물로 채워질 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 2차 코팅 조성물은 방수 처리를 위하여 초산비닐수지 에나멀전 접착제((주)영일화성), 방수제(강남화성(주))를 포함한다. 바람직하게, 본 발명에 따른 2차 코팅 조성물은 방수제 60~85중량%, 초산비닐수지 에나멀젼 접착제 15~40중량%으로 구성된다. 상기 2차 코팅 조성물은 물을 더 포함할 수 있는데, 2차 코팅 조성물은 총 합이 100중량%가 되지 않는 경우 나머지는 물로 채워질 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 코팅 조성물을 이용한 재활용 수출 포장재 및 파렛트의 제조방법을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 재활용 수출 포장재 및 파렛트의 제조방법을 설명하기 위하여 도시한 공정 흐름도이다.

도 1을 참조하면,먼저, 공지된 기술로 고지(古紙)를 100%로 재생하여 제조된 라이너지의 강도를 향상시키기 위하여, 열경화성수지인 에폭시수지 35~45중량%, 멜라민수지 25~35중량%, 메탄올 10~20중량%으로 혼합하여 제조된 1차 코팅 조성물을 라이너지의 외면과 내면에 일정량, 예를 들면 2~10g/m², 바람직하게는 8g/m²의 도포량으로 도포한다(S11).

이후, 라이너지의 외면과 내면에 도포된 1차 코팅 조성물을 100~150℃, 바람직하게는 열 챔버 내에서 120℃의 온도로 2~4초 동안 1차 경화시킨다(S12). 이외에도, 상기 1차 코팅 조성물이 도포된 라이너지를 열롤러 또는 열풍을 이용하여 경화시킬 수도 있다.

이후, 방수제 60~85중량%, 초산비닐수지 에나멀젼 접착제 15~40중량%으로 혼합하여 제조된 2차 코팅 조성물을 1차 코팅 조성물이 도포된 라이너지의 외면과 내면에 일정량, 예를 들면 2~10g/m², 바람직하게는 8g/m²의 도포량으로 도포한다(S13).

이후, 라이너지의 외면과 내면에 도포된 2차 코팅 조성물을 100~150℃, 바람직하게는 열 챔버 내에서 120℃의 온도로 2~4초 동안 2차 경화시킨다(S14). 이때, 2차 경화방법은 1차 경화방법과 마찬가지로 열롤러 또는 열풍을 이용하여 실시할 수 있다.

이후, 라이너지의 방수 효과를 향상시키기 위하여 라이너지의 외면에 대해 2차 코팅 조성물을 일정량, 예를 들면 2~10g/m², 바람직하게는 8g/m²의 도포량으로 도포한다(S15).

이후, 라이너지의 외면에 도포된 2차 코팅 조성물을 100~150℃, 바람직하게는 열 챔버 내에서 120℃의 온도로 2~4초 동안 3차 경화시킨다(S16). 이외에도, 상기 3차 경화방법은 1차 경화방법과 마찬가지로 열롤러 또는 열풍을 이용하여 실시할 수 있다.

상기 단계 S15 및 S16에서와 같이, 라이너지의 외면에 2차 코팅 조성물을 추가로 도포하는 이유는 단계 S13에서 도포된 2차 코팅 조성물의 일부가 라이너지에 흡수되기 때문이다. 즉, 2차 코팅 조성물의 일부가 라이너지에 흡수되는 경우 라이너지의 외면에 2차 코팅 조성물이 도포되어 형성된 피막이 부분적으로 얇아질 수 있는데, 이를 보상하기 위하여 2차 코팅 조성물을 라이너지의 외면에 1회 추가 반복하여 도포한다.

이후, 가공된 라이너지를 롤(roll) 형태로 둘둘 감아 허니콤 보드 제조장치의 롤러에 끼운 후 대략 육각형 코어가 형성된 심지를 갖는 허니콤 보드를 제조한다(S17).

이후, 제조된 허니콤 보드를 70~90℃, 바람직하게는 80℃ 온도에서 8~12초 동안 열처리하여 제조를 완료한다(S18). 이때, 열처리 공정은 고주파 열처리로 실시할 수 있으며, 고주파 열처리는 고주파 유도가열의 방법을 이용하여 피가열물의 표면을 소정의 소입 온도까지 가열하여 공냉식 또는 수냉식으로 순간 냉각하는 방식으로 실시한다.

상기와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 재활용 수출 포장재 및 파렛트의 제조방법은 허니콤 보드를 제조하기 전, 허니콤 보드의 소재로 사용될 라이너지의 외면과 내면에 1차 및 2차 코팅 조성물을 도포 및 경화시켜 라이너지가 일정 강도를 갖는 상태에서 허니콤 보드를 제조함으로써 허니콤 보드의 제조가 단순하고 용이할 뿐만 아니라 작업성이 우수하다. 또한, 본 발명에 따른 1차 및 2차 코팅 조성물이 도포된 라이너지를 이용하여 허니콤 보드를 제조하고, 이렇게 제조된 허니콤 보드를 재활용 수출 포장재 및 파렛트에 활용함으로써 기존의 골판지에 비해 강도와 방수성을 크게 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 수출용 포장재 및 파렛트는 방수 향상과 디자인(색상)을 고려하여 도 1의 단계 S18을 통해 제조된 허니콤 보드에 PE 필름을 합지하며, 그 방법은 다음과 같다.

먼저, 응용장치 내로 폴리에틸렌(PolyEthylene, PE)을 공급하여 용융시킨 후, 필름성형장치를 이용하여 0.2~0.32mm의 두께로 폴리에틸렌 필름, 즉 PE 필름을 성형한다.

그런 다음, 단계 S18을 통해 제조된 허니콤 보드의 외면에 PE 필름을 합지시킨다. 이때, 합지공정은 합지롤러를 이용하여 허니콤 보드와 PE 필름을 합지하게 되며, 이 과정에서 허니콤 보드의 외면에 PE 필름이 열처리 과정을 통해 견고하게 합지된다.

이후, 허니콤 보드의 외면에 방염처리를 더 실시할 수도 있다.

본 발명의 실시예를 통해 제조된 수출 포장재 및 파렛트가 도 2 및 도 3에 도시되어 있다. 도 2는 수출용 포장재를 촬영한 사진이고, 도 3은 파렛트를 촬영한 사진이다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 허니콤 보드를 수출용 포장재 또는 파렛트에 활용하는 경우 단순히 재활용의 기능만을 가지고 사용되었던 기존의 골판지와는 다르게 재활용 이외에 목재 포장재를 대체할 정도의 안정적인 강도와 효율적인 가공성, 특히 소재의 무게가 월등히 가벼워 운송비용 절감 등의 효과를 얻을 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

고지(古紙)를 재생하여 형성하고 방수와 강도 향상을 위해 외면과 내면에 각각 1차 코팅 조성물과 2차 코팅 조성물이 순차적으로 도포 및 경화처리되어 가공된 라이너지를 이용해 제조하여 내부에 육각형 코어가 형성된 심지를 포함하는 허니콤 보드로 이루어지되,
(a) 상기 제1 코팅 조성물을 상기 라이너지의 외면과 내면에 5~10g/m²의 도포량으로 도포하는 단계;
(b) 상기 라이너지의 외면과 내면에 도포된 제1 코팅 조성물을 100~150℃의 온도로 1차 경화시키는 단계;
(c) 상기 제2 코팅 조성물을 상기 라이너지의 외면과 내면에 5~10g/m²의 도포량으로 도포하는 단계;
(d) 상기 라이너지의 외면과 내면에 도포된 제2 코팅 조성물을 100~150℃의 온도로 2차 경화시키는 단계;
(e) 상기 제2 코팅 조성물을 상기 라이너지의 외면에 5~10g/m²의 도포량으로 도포하는 단계;
(f) 상기 라이너지의 외면에 도포된 제2 코팅 조성물을 100~150℃의 온도로 3차 경화시키는 단계;
(g) 상기 제2 코팅 조성물이 외면에 도포되어 3차 경화된 라이너지를 이용하여 내부에 육각형 코어가 형성된 심지를 포함하는 허니콤 보드를 제조하는 단계;
(h) 제조된 허니콤 보드를 70~90℃ 온도에서 8~12초 동안 열처리하는 단계; 및
(i) 열처리된 허니콤 보드의 외면에 폴리에틸렌 필름을 합지하는 단계를 통해 제조되고,
상기 1차 코팅 조성물은 열경화성수지인 에폭시수지 35~45중량%, 멜라민수지 25~35중량%, 메탄올 10~20중량%, 나머지는 물이 혼합되고, 상기 2차 코팅 조성물은 방수제 60~85중량%, 초산비닐수지 에나멀젼 접착제 15~40중량%으로 혼합된,
것을 특징으로 하는 재활용 수출 포장재.
삭제
고지(古紙)를 재생하여 형성하고 방수와 강도 향상을 위해 외면과 내면에 각각 1차 코팅 조성물과 2차 코팅 조성물이 순차적으로 도포 및 경화처리되어 가공된 라이너지를 이용해 제조하여 내부에 육각형 코어가 형성된 심지를 포함하는 허니콤 보드로 이루어지되, 상기 1차 코팅 조성물은 열경화성수지인 에폭시수지 35~45중량%, 멜라민수지 25~35중량%, 메탄올 10~20중량%, 나머지는 물이 혼합되고, 상기 2차 코팅 조성물은 방수제 60~85중량%, 초산비닐수지 에나멀젼 접착제 15~40중량%으로 혼합된 재활용 수출 포장재의 제조방법에 있어서,
(a) 상기 제1 코팅 조성물을 상기 라이너지의 외면과 내면에 5~10g/m²의 도포량으로 도포하는 단계;
(b) 상기 라이너지의 외면과 내면에 도포된 제1 코팅 조성물을 100~150℃의 온도로 1차 경화시키는 단계;
(c) 상기 제2 코팅 조성물을 상기 라이너지의 외면과 내면에 5~10g/m²의 도포량으로 도포하는 단계;
(d) 상기 라이너지의 외면과 내면에 도포된 제2 코팅 조성물을 100~150℃의 온도로 2차 경화시키는 단계;
(e) 상기 제2 코팅 조성물을 상기 라이너지의 외면에 5~10g/m²의 도포량으로 도포하는 단계;
(f) 상기 라이너지의 외면에 도포된 제2 코팅 조성물을 100~150℃의 온도로 3차 경화시키는 단계;
(g) 상기 제2 코팅 조성물이 외면에 도포되어 3차 경화된 라이너지를 이용하여 내부에 육각형 코어가 형성된 심지를 포함하는 허니콤 보드를 제조하는 단계;
(h) 제조된 허니콤 보드를 70~90℃ 온도에서 8~12초 동안 열처리하는 단계; 및
(i) 열처리된 허니콤 보드의 외면에 폴리에틸렌 필름을 합지하는 단계
를 포함하는 재활용 수출 포장재의 제조방법.