KR101320537B1 - 발수성 및 발유성을 가지는 포장재료, 이를 포함하는 포장체 - Google Patents

발수성 및 발유성을 가지는 포장재료, 이를 포함하는 포장체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기재층; 상기 기재층의 일면에 적층되어 있는 열접착층; 상기 열접착층의 기재층과 인접하고 있는 면의 반대면에 적층되어 있는 아크릴 수지 코팅층; 및 상기 아크릴 수지 코팅층의 열접착층과 인접하고 있는 면의 반대면에 부착되어 있는 소수성 미립자층을 포함하는 발수성 및 발유성을 가지는 포장재료 및 이를 포함하는 포장체에 관한 것이다.

Description

발수성 및 발유성을 가지는 포장재료, 이를 포함하는 포장체{PACKAGING MATERIAL HAVING WATER REPELLENCY AND OIL REPELLENCY, PACKAGE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 발수성 및 발유성을 가지는 포장재료 및 이를 포함하는 포장체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용기 뚜껑재 등으로도 이용이 가능한 발수성 및 발유성을 가지는 포장재료 및 이를 포함하는 포장체에 관한 것이다.
다양한 종류의 내용물들, 예컨대 식품, 음료품, 의약품, 화장품, 화학약품 등을 포장하기 위한 다양한 종류의 포장재료들이 종래부터 지금까지 지속적으로 개발되어 왔으며, 이러한 포장재료는 내용물이나 포장형태 또는 그 용도에 따라서 다양한 특성이 요구되어 왔다.
근래에 있어서는 상기와 같은 다양한 종류의 포장재료들에 있어서 공통적으로 요구되는 것이 있었는데, 그것은 바로 내부의 내용물이 포장재료에 부착되지 않아야 한다는 것이다. 내용물이 포장재료에 부착이 되는 경우에는 내용물을 전부 다 사용하기가 어려워 그만큼 낭비가 발생하게 되기 때문이다. 따라서 근래의 포장재료에 있어서는 상기와 같이 내부의 내용물이 포장재료에 부착되기 어려워야 하는바, 내용물에 대한 부착방지를 위해 발수성 및 발유성이 요구되고 있다.
한편, 요구르트, 젤리 푸딩, 무스 등과 같은 식품을 포장하기 위한 포장재료에 있어서, 특히 용기 뚜껑재의 경우는, 상기와 같은 내용물이 용기 뚜껑재에 부착이 되는 경우 내용물의 낭비 문제뿐만 아니라, 상기 용기 뚜껑재에 부착된 내용물이 신체에 묻어나게 될 가능성이 큰바 위생적인 문제 역시 발생할 수 있어, 발수성 및 발유성이 더욱 요구되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 용기 뚜껑재의 최외각 층을 부착 방지 효과를 가지는 비이온 계면활성제 또는 소수성 첨가물을 포함하는 폴리올레핀으로 형성하고, 그 두께를 10㎛보다 두껍게 하는, 충전물 부착방지 뚜껑재가 제안 되었으나, 이러한 충전물 부착방지 뚜껑재는 단기간에는 부착방지 효과가 발휘가 되나 장기간 지속적으로 이러한 부착방지 효과가 발휘되는 것은 아니어서, 충분한 발수성 및 발유성을 가진다고는 볼 수 없으며, 따라서 실용화를 진행시키는데 있어서는 한계가 있다.
또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 용기 뚜껑재의 최외각 층을 열접착층으로 하고, 상기 열접착층상의 최외면에 소수성 실리카를 3차원 입체형상으로 부착하는 기술이 제안 되었으나, 이러한 용기 뚜껑재 역시 열접착층의 최외면에 부착되어 있는 소수성 실리카가 쉽게 탈리가 되어, 발수성 및 발유성을 장기간 지속시키지 못하는 한계가 있다.
따라서, 우수한 발수성 및 발유성을 가질 뿐만 아니라, 이러한 발수성 및 발유성이 지속적으로 발휘될 수 있어서 다양한 종류의 내용물들을 포장하기 위한 포장재료로 이용이 가능하며, 특히 요구르트, 젤리 푸딩, 무스 등과 같은 식품을 포장하기 위한 포장재료에 있어서 용기와의 접착능력 역시 우수하여 용기 뚜껑재로도 이용이 가능한 새로운 포장재료의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 우수한 발수성 및 발유성을 가질 뿐만 아니라, 이러한 발수성 및 발유성이 지속적으로 발휘될 수 있고, 또한 용기와의 접착능력 역시 우수하여 용기 뚜껑재 등으로도 이용이 가능한, 포장재료 및 이를 포함하는 포장체를 제공하고자 한다.
일 측면에서, 본 발명은 기재층; 상기 기재층의 일면에 적층되어 있는 열접착층; 상기 열접착층의 기재층과 인접하고 있는 면의 반대면에 적층되어 있는 아크릴 수지 코팅층; 및 상기 아크릴 수지 코팅층의 열접착층과 인접하고 있는 면의 반대면에 부착되어 있는 소수성 미립자층을 포함하는 발수성 및 발유성을 가지는 포장재료를 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은 상기 발수성 및 발유성을 가지는 포장재료를 포함하는 포장체를 제공한다.
본 발명의 포장재료는 용기 내부의 내용물과 접촉하게 되는 아크릴 수지 코팅층의 최외면에 소수성 미립자가 부착되어 있어서 우수한 발수성 및 발유성을 가진다.
또한, 본 발명의 포장재료는 열접착층 상에 아크릴 수지 조성물을 매우 얇은 박막 형태로 도포하는 방식으로 아크릴 수지 코팅층을 적층하고, 이러한 아크릴 수지 코팅층의 최외면에 소수성 미립자를 부착시키는 것이기 때문에, 포장재료의 품질 균일성과 재현 가능성이 매우 우수하며, 소수성 미립자의 탈리 억제 효과도 매우 우수하다.
또한, 본 발명의 포장재료는 상기 아크릴 수지 코팅층이 요철이 거의 없고, 용기와의 접착시 점착제(tackyfier)로서의 역할을 수행하기 때문에, 용기와의 접착능력 역시 우수하다.
도 1은 본 발명의 발수성 및 발유성을 가지는 포장재료의 일례를 보여주기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 발수성 및 발유성을 가지는 포장재료를 용기 뚜껑재로 사용하여 제작된 포장체의 일례를 보여주기 위한 단면도이다.
도 3은 실시예 2에서 제조된 발수성 및 발유성을 가지는 포장재료의 단면구조를 SEM으로 촬영한 이미지이다.
도 4는 실시예 2에서 제조된 발수성 및 발유성을 가지는 포장재료의 최외층의 표면구조를 SEM으로 촬영한 이미지이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
본 발명의 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 연구를 거듭한 결과, 기재층의 일면에 열접착층을 적층하고, 상기 열접착층의 기재층과 인접하고 있는 면의 반대면에 아크릴 수지 코팅층을 적층하고, 상기 아크릴 수지코팅층의 열접착층과 인접하고 있는 면의 반대면에 소수성 미립자를 부착하여 포장재료를 제조하는 경우, 발수성 및 발유성이 우수하고, 소수성 미립자의 탈리가 효과적으로 억제 내지 방지되어 발수성 및 발유성이 장기간 발휘될 수 있으며, 용기와의 접착능력 역시 우수하다는 것을 알아내고 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명에 따른 발수성 및 발유성을 가지는 포장재료는, 기재층; 상기 기재층의 일면에 적층되어 있는 열접착층; 상기 열접착층의 기재층과 인접하고 있는 면의 반대면에 적층되어 있는 아크릴 수지 코팅층; 및 상기 아크릴 수지 코팅층의 열접착층과 인접하고 있는 면의 반대면에 부착되어 있는 소수성 미립자층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1에 본 발명의 발수성 및 발유성을 가지는 포장재료의 일례를 단면도로 도시하였다. 도 1의 포장재료(100)에서는 순차적으로 기재층(110)의 일면에 열접착층(120)이 적층되어 있고, 상기 열접착층(120)의 일면에 아크릴 수지 코팅층(130)이 적층되어 있으며, 상기 아크릴 수지 코팅층(130)의 최외면에 소수성 미립자(141)가 부착되어 있다.
먼저, 본 발명에 있어서 상기 기재층을 형성하기 위해서는 공지의 재료 또는 이들의 복합재료를 사용할 수 있다. 예컨대, 종이, 합성종이, 수지필름, 증착층 첨부 수지필름, 합성수지판, 알루미늄 박, 그 이외의 금속박, 금속판, 직포, 부직포, 가죽, 합성피혁, 목재, 글래스 판 또는 이들의 복합재료를 적합하게 사용할 수 있다.
한편, 상기 기재층에는 인쇄층, 인쇄보호층, 착색층, 접착체층, 접착강화층, 프라이머 코트층, 앵커 코트층, 방윤활제층, 윤활제층, 방담제층 등과 같이 공지의 포장재료 등에서 사용되고 있는 층들이 임의의 위치에 적층될 수 있으며, 그 결과 상기 기재층은 복수의 층으로 이루어 질 수 있다.
한편, 상기 기재층을 형성하기 위하여 복합재료를 사용하는 경우 또는 공지의 포장재료 등에서 사용되고 있는 층들을 기재층의 임의의 위치에 적층하는 경우에 있어서, 그 적층 방법 역시 특별히 한정되는 것은 아니며, 예컨대 드라이 라미네이트법, 압출 라미네이트법, 웨트 라미네이트법, 히트 라미네이트법 등을 들 수 있다.
다음으로, 본 발명에 있어서 상기 열접착층은 상기 포장재료를 용기 등과 접착시키기 위한 것으로, 이러한 열접착층을 형성하기 위해서는 공지의 실런트 타입 접착제, 래커 타입 접착제, 이지 필 접착제, 핫 멜트 접착제 등의 접착제가 이용될 수 있다. 한편, 본 발명의 상기 열접착층은 특히 핫 멜트 접착제에 의해 형성되는 핫 멜트 수지층인 것이 열접착층으로서의 기능을 효과적으로 수행하기 위하여 보다 바람직하며, 상기 핫 멜트 접착제는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA)계 핫 멜트 접착제 등과 같이 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 핫 멜트 접착제이면 제한 없이 사용이 가능하다.
한편, 본 발명 상기 열접착층의 두께는 특별하게 한정되는 것은 아니지만, 열접착층으로서의 기능을 보다 효과적으로 수행하기 위해서는 10 내지 80㎛인 것이 바람직하고, 20 내지 40㎛인 것이 보다 바람직하다.
한편, 상기 열접착층을 형성하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니며, 롤 코팅, 그라비아 코팅, 바 코팅, 닥터 블레이드 코팅 등의 공지의 방법을 채용할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 있어서 상기 아크릴 수지 코팅층은 아크릴 수지 코팅층의 열접착층과 인접하고 있는 면의 반대면에 부착되는 상기 소수성 미립자층이 탈리되는 것을 억제 내지 방지하기 위한 것으로, 보다 구체적으로는 상기 아크릴 수지 코팅층의 최외면에 부착되는 상기 소수성 미립자의 탈리를 억제 내지 방지해 줌으로서 본 발명의 포장재료가 방수성 및 발유성을 지속적으로 발휘할 수 있도록 해준다. 또한, 상기 아크릴 수지 코팅층은 상기 열접착층과의 상용성이 우수한바, 본 발명의 포장재료가 용기와의 접착시 점착제(tackyfier)로서의 역할을 수행하여, 용기와의 접착력을 보다 향상시켜 준다.
이때, 상기 아크릴 수지 코팅층은 아크릴 수지를 포함하는 코팅용 조성물에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 상기와 같이 아크릴 수지 코팅층이 아크릴 수지를 포함하는 코팅용 조성물에 의해 형성되는 경우, 포장재료의 품질 균일성과 재현 가능성을 보다 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 아크릴 수지를 포함하는 코팅용 조성물은 아크릴 수지 2 내지 10중량% 및 희석용매 90 내지 98중량%를 포함하는 코팅용 조성물인 것이 바람직하며, 아크릴 수지 5 내지 10중량% 및 희석용매 90 내지 95중량%를 포함하는 코팅용 조성물인 것이 보다 바람직하다. 희석되는 고형분 비율이 높은 경우에는 점도상승에 의해 공정성이 저하될 수 있으며, 가격 경쟁력에도 불리하기 때문이다.
한편, 본 발명에 있어서 상기 아크릴 수지는 아크릴레이트계 단위 및/또는 메타크릴레이트계 단위를 포함하는 수지를 주 성분으로 하는 것으로, 아크릴레이트계 단위 또는 메타크릴레이트계 단위로 이루어진 호모폴리머 수지뿐 아니라 아크릴레이트계 단위 및/또는 메타크릴레이트계 단위로 이루어진 공중합체 수지, 아크릴레이트계 단위 및/또는 메타크릴레이트계 단위 이외에 다른 단량체 단위가 공중합된 공중합체 수지 및 상기와 같은 아크릴 수지에 다른 수지가 블랜드된 블랜드 수지도 포함하는 개념이다.
이때, 본 발명에 있어서 상기 아크릴 수지는, 용매에 쉽게 녹고, 도포 후 건조시 수초 내에 빠르게 건조되며, 건조 후 도막이 끈적이지 않기 위해서, 알킬아크릴레이트 단위 및/또는 알킬메타크릴레이트 단위를 포함하는 공중합체 수지인 것이 바람직하다.
이때, 상기 알킬아크릴레이트 단위의 알킬기는 탄소수 1 ~ 10인 것이 바람직하며, 탄소수 1 ~ 4인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 알킬메타크릴레이트 단위의 알킬기는 탄소수 1 ~ 10인 것이 바람직하며, 탄소수 1 ~ 4인 것이 더욱 바람직하다. 예컨대, 본 발명의 상기 아크릴 수지는 메틸메타크릴레이트 단위 및 n-부틸아크릴레이트 단위를 포함하는 공중합체 수지 일 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 상기 희석 용매는, 이에 한정되는 것은 아니나, 예컨대 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소류; 시클로헥산, 데칼린 등의 자방족 탄화수소류; 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르류; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류; 메탈올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 등의 알코올류; 테트라하이드로푸란, 디옥산 등의 에테르류; 디클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소 등의 할로겐화 탄화수소류; 디메틸포름아미드; 디메틸술폭시드 등을 들 수 있다. 이들 용매는 단독으로 이용해도 되고 2종 이상을 병행해도 된다.
한편, 상기 아크릴 수지 코팅층의 두께는 1 내지 1000㎚인 박막의 아크릴 수지 코팅층인 것이 바람직하며, 10 내지 500㎚ 인 박막의 아크릴 수지 코팅층인 것이 보다 바람직하다. 이러한 박막의 아크릴 수지 코팅층은 본 발명의 포장재료가 용기와 접착시 점착제로서의 역할을 효과적으로 수행할 수 있으며, 그 결과 용기와의 접착력을 우수하게 해준다.
한편, 본 발명에 있어서 상기 아크릴 수지 코팅층은 상기 아크릴 수지 및 희석용매가 포함되어 있는 코팅용 조성물을 재료로 하여 롤 코팅, 그라비아 코팅, 바 코팅, 닥터 블레이드 코팅 등의 공지의 방법을 채용하여 형성할 수 있다. 예컨대 바 코팅 등을 사용하는 경우에는, 아크릴 수지 및 희석용매가 포함되어 있는 상기 코팅용 조성물을 열접착층 상에 매우 얇은 박막의 형태로 도포하고, 이를 건조하는 방법으로 아크릴 수지 코팅층을 형성할 수 있다. 이때, 건조의 경우 자연건조 또는 강제건조 중 어느 것이더라도 좋지만, 공업적으로는 강제건조를 하는 것이 좋으며, 건조 온도는 특별히 제한되지는 않으나, 60℃ 내지 120℃ 정도로 하는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명에 있어서 상기 소수성 미립자층은 본 발명의 포장재료가 발수성 및 발유성을 가지게 하기 위한 것으로, 보다 구체적으로 용기 내부의 내용물과 접촉하게 되는 아크릴 수지 코팅층의 최외면에 소수성 미립자가 부착되어 있어, 본 발명의 포장재료가 우수한 발수성 및 발유성을 가지게 된다.
이때, 상기 소수성 미립자층은 소수성 미립자를 포함하는 코팅용 조성물에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 상기와 같이 소수성 미립자층이 소수성 미립자를 포함하는 코팅용 조성물에 의해 형성되는 경우, 보다 효과적으로 소수성 미립자를 아크릴 수지 코팅층의 최외면에 부착시킬 수 있는 결과, 본 발명의 포장재료가 효과적으로 우수한 발수성 및 발유성을 가질 수 있게 해준다.
한편, 상기 소수성 미립자를 포함하는 코팅용 조성물은 소수성 미립자 2 내지 10중량% 및 희석용매 90 내지 98중량%를 포함하는 코팅용 조성물인 것이 바람직하며, 소수성 미립자 3 내지 5중량% 및 희석용매 95 내지 97중량%를 포함하는 코팅용 조성물인 것이 보다 바람직하다. 상기 수치범위를 만족하는 경우 발수성 및 발유성이 우수하며, 나아가 소수성 미립자의 탈리 역시 잘 일어나지 않는다.
한편, 상기 소수성 미립자로는, 소수성을 구비하는 것이면 특별하게 한정되지 않으며, 예컨대, 실리카 파우더, 알루미나 파우더, 티타니아 파우더 등을 사용할 수 있다. 이 중에서도 특히 상기 소수성 미립자는 우수한 발수성 및 발유성을 위하여 실리카 파우더인 것이 바람직하다. 이러한 실리카 파우더의 예로는, 이에 한정되는 것은 아니나, 독일 Evonik사의 AEROSIL R202, AEROSIL R805, AEROSIL R812, AEROSIL R812S 등을 들 수 있다. 한편, 상기 소수성 미립자는, 보다 우수한 발수성 및 발유성을 위하여, 표면의 65 내지 75%가 메틸기로 치환이 된 실리카 파우더인 것이 더욱 바람직하며, 이러한 실리카 파우더의 예로는, 이에 한정되는 것은 아니나, 독일 Evonik사의 AEROSIL R812S 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 상기 상기 희석 용매는, 이에 한정되는 것은 아니나, 예컨대 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소류; 시클로헥산, 데칼린 등의 자방족 탄화수소류; 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르류; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류; 메탈올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 등의 알코올류; 테트라하이드로푸란, 디옥산 등의 에테르류; 디클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소 등의 할로겐화 탄화수소류; 디메틸포름아미드; 디메틸술폭시드 등을 들 수 있다. 이들 용매는 단독으로 이용해도 되고 2종 이상을 병행해도 된다.
한편, 상기 소수성 미립자의 평균입경은 특별히 한정되는 것은 아니나, 보다 우수한 발수성 및 발유성을 얻기 위해서, 1 내지 100 ㎚인 것이 바람직하며, 5 내지 50㎚ 또는 5 내지 20 ㎚인 것이 보다 바람직하다.
한편, 본 발명에 있어서 상기 소수성 미립자층은 상기 소수성 미립자 및 희석용매가 포함되어 있는 코팅용 조성물을 재료로 하여 롤 코팅, 그라비아 코팅, 바 코팅, 닥터 블레이드 코팅 등의 공지의 방법을 채용하여 형성할 수 있다. 예컨대 바 코팅등을 사용하는 경우에는, 소수성 미립자 및 희석용매가 포함되어 있는 상기 코팅용 조성물을 아크릴 수지 코팅층 상에 도포하고, 이를 건조하는 방법으로 소수성 미립자층을 형성할 수 있다. 이때, 건조의 경우 자연건조 또는 강제건조 중 어느 것이더라도 좋지만, 공업적으로는 강제건조를 하는 것이 좋으며, 건조 온도는 특별히 제한되지는 않으나, 60 내지 120℃ 정도로 하는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명의 상기 포장체는 상기 발수성 및 발유성을 가지는 포장재료를 포함하는 것을 특징으로 한다. 보다 구제적으로, 상기 포장재료는 발수성 및 발유성이 우수하고 이를 효과적으로 지속시킬 수 있으며 용기와의 접착능력 역시 우수한바, 포장체에 있어서 용기의 상면을 밀봉하기 위한 용기 뚜껑재로 사용될 수 있으며, 도 2에는 이러한 본 발명의 발수성 및 발유성을 가지는 포장재료를 용기 뚜껑재로 사용하여 제작된 포장체의 일례를 단면도로 도시하고 있다. 도 2의 포장체에서는 용기(200)의 내부에 내용물(300)이 충전되고, 상기 용기(200)의 상면이 상기 포장재료(100)로 밀봉되어 있다.
한편, 본 발명의 상기 포장재료는 그대로 또는 가공을 한 후에 포장재료를 비롯하여 다른 여러 가지 용도로 사용할 수 있다. 다른 용도로서는 발수성 및 발유성이 지속적으로 발휘될 수 있으면 특별히 한정되지 않으며, 이에 한정되는 것은 아니나, 예컨대 용기, 테이블 커버, 바닥 매트, 스키 웨어, 우산, 방수복, 방수 필름, 방수 시트 등을 들 수 있다.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 본 발명의 예시를 위한 것이며, 하기 실시예에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것으로 의도되지 않는다.
제조예 1 - 적층체의 제조
약 16㎛ 두께의 Al호일 단면에 프라이머를 코팅한 후, 코팅면 상에 색상 및 글자를 그라비아 인쇄로 인쇄하여 인쇄층을 형성하였다. 그 후 인쇄층 외각면에 아크릴계 보호 투명 코팅층(OP, over print)을 형성하였다. 제조된 상기 필름을 합성지에 솔벤트 드라이 라미네이션으로 합지하고, 상기 합지된 면의 반대면에 접착제를 사용하여 양면 코로나 처리된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름을 다시 드라이 라미네이션으로 합지하였다. 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름의 합성지와 합지된 면의 반대면에 폴레에틸렌(PE) 필름을 공압출로 라미네이션하여 합지하였다. 상기 폴리에틸렌(PE) 필름의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름과 합지된 면의 반대면에 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA)계 핫 멜트 접착제를 이용하여 핫 멜트 수지층을 그라비아 코팅으로 형성하였다. 이에 따라 [OP층 / 인쇄층 / 프라이머층 / Al층 / 합성지 / PET층 / PE층 / 핫 멜트 수지층]의 구성을 가지는 적층체를 제조하였다.
제조예 2 - 코팅 조성물의 제조
(1) 코팅 조성물 A
아크릴 수지[Lucite社의 Lucite-2013, 폴리(메틸메타크릴레이트-co-n-부틸아크릴레이트)] 5g을 에틸 아세테이트 95g에 분산/용해시켜서 코팅 조성물 A를 제조하였다.
(2) 코팅 조성물 B
실리카 파우더(Evonik社 AEROSIL R812S, 평균입경 7㎚) 3g을 이소프로판올 97g에 분산/용해 시켜서 코팅 조성물 B를 제조하였다.
(3) 코팅 조성물 C
실리카 파우더(Evonik社 AEROSIL R812S, 평균입경 7㎚) 5g을 이소프로판올 95g에 분산/용해 시켜서 코팅 조성물 C를 제조하였다.
실시예 1
상기 제조한 적층체의 핫 멜트 수지층 상에 상기 코팅 조성물 A를 바 코팅 방식으로 도포한 후, 80℃에서 3~5초 정도에 걸쳐서 건조시켜서 에틸 아세테이트를 증발시킴으로써 아크릴 수지 코팅층(1㎛이하)을 형성하였다. 다음으로, 상기 아크릴 수지 코팅층 상에 상기 코팅 조성물 B를 바 코팅 방식으로 도포한 후, 80℃에서 3~5초 정도에 걸쳐서 건조시켜서 이소프로판올을 증발시킴으로써 실리카 파우더층을 형성하여, [기재층 / 핫 멜트 수지층 / 아크릴 수지 코팅층(5w% 희석) / 실리카 파우더층(3w% 희석)]로 구성되는 포장재료를 제조하였다.
실시예 2
상기 제조한 적층체의 핫 멜트 수지층 상에 상기 코팅 조성물 A를 바 코팅 방식으로 도포한 후, 80℃에서 3~5초 정도에 걸쳐서 건조시켜서 에틸 아세테이트를 증발시킴으로써 아크릴 수지 코팅층(1㎛이하)을 형성하였다. 다음으로, 상기 아크릴 수지 코팅층 상에 상기 코팅 조성물 C를 바 코팅 방식으로 도포한 후, 80℃에서 3~5초 정도에 걸쳐서 건조시켜서 이소프로판올을 증발시킴으로써 실리카 파우더층을 형성하여, [기재층 / 핫 멜트 수지층 / 아크릴 수지 코팅층(5w% 희석) / 실리카 파우더층(5w% 희석)]로 구성되는 포장재료를 제조하였다.
한편, 상기 제조된 포장재료의 단면구조를 SEM으로 촬영하여 도 3에 나타내었으며, 상기 제조된 포장재료의 최외층의 표면구조를 SEM으로 촬영하여 이를 도 4에 나타내었다. 상기 도 3 및 도 4에 나타나 있는 바와 같이, 상기 제조된 포장재료는 박막의 아크릴 수지 코팅층의 최외면에 실리카 파우더가 부착되어 있으며, 이러한 실리카 파우더는 응집된 상태로 실리카 파우더층을 형성하고 있다.
비교예 1
상기 제조한 적층체의 핫 멜트 수지층 상에 상기 코팅 조성물 C를 바 코팅 방식으로 도포한 후, 80℃에서 3~5초 정도에 걸쳐서 건조시켜서 이소프로판올를 증발시킴으로써 실리카 파우더층을 형성하여, [기재층 / 핫 멜트 수지층 / 실리카 파우더층(5w% 희석)]로 구성되는 포장재료를 제조하였다.
비교예 2
상기 제조한 적층체의 핫 멜트층 상에 상기 코팅 조성물 A를 바 코팅 방식으로 도포한 후, 80℃에서 3~5초 정도에 걸쳐서 건조시켜서 에틸 아세테이트를 증발시킴으로써 아크릴 수지 코팅층(1㎛이하)을 형성하여, [기재층 / 핫 멜트 수지층 / 아크릴 수지 코팅층(5w% 희석)]로 구성되는 포장재료를 제조하였다.
실험예 1 -부착방지 효과
상기 실시예 1~2 및 비교예 1~2에서 얻어진 각 포장재료를 시제품 요구르트 테스트 제작 시료의 봉지재로 채용하여, 그 안에 시제품 요구르트(떠먹는 요구르트, 남양)를 충전한 후, 5회 흔든(shaking) 후 봉지재 표면에 상기 시제품 요구르트(떠먹는 요구르트, 남양)가 묻는 정도를 육안으로 확인하였다. 이때, 요구르트가 전혀 묻지 않는 경우를 우수, 일부 묻기는 하나 손으로 두드리면 떨어지는 경우를 양호, 완전히 묻어나는 경우를 불량으로 표시하여 하기 [표 1]에 나타내었다.
실험예 2 -실리카 파우더 탈리 방지 효과
상기 실시예 1~2 및 비교예 1~2에서 얻어진 각 포장재료를 시제품 요구르트 테스트 제작 시료의 봉지재로 채용하여, 그 안에 시제품 요구르트(떠먹는 요구르트, 남양)를 충전한 후, 5회 흔든(shaking) 후 시제품 요구르트에 실리카 파우더가 묻어나는 지를 육안으로 확인하였다. 이때, 실리카 파우더가 탈리되지 않아 충전물에 백색가루가 전혀 묻어나지 않은 경우를 우수, 실리카 파우더가 탈리되어 충전물에 백색가루가 묻어나는 경우를 불량으로 표시하여 하기 [표 1]에 나타내었다.
실험예 3 - 운송 및 보관의 신뢰성
시제품 요구르트(떠먹는 요구르트, 남양)를 폴리스틸렌(PS) 용기 내부에 충전하고, 상기 실시예 1~2 및 비교예 1~2에서 얻어진 각 포장재료를 용기 뚜껑재로 이용하여 상기 용기의 상면을 밀봉하여 포장체를 각각 제조하였다. 이러한 포장체를 배송차에 적재하여 판매 및 제품 운송 루트를 가정한 천안(남양社 천안공장)에서 경주(남양社 경주공장)까지 왕복 운행(약 200km)을 한 후 포장체의 뚜껑 표면에 상기 시제품 요구르트(떠먹는 요구르트, 남양)이 묻어나는 정도를 육안으로 확인하였다. 이때, 요구르트가 전혀 묻지 않는 경우를 우수, 일부 묻기는 하나 손으로 두드리면 떨어지는 경우를 양호, 완전히 묻어나는 경우를 불량으로 표시하여 하기 [표 1]에 나타내었다.
실험예 4 -접착 강도
상기 실시예 1~2 및 비교예 1~2에서 얻어진 각 포장재료를 폭 15㎜, 길이 15㎝로 재단 후 폴리스틸렌(PS) 용기와 200℃, 2kgf, 1sec의 조건으로 압착을 하였다. 그 후 Loyd社의 만능재료시험기(Universal Testing Machine, UTM)를 사용하여 박리속도 100㎜/min으로 180도 박리시의 접착강도를 측정하여 하기 [표 1]에 나타내었다.
부착방지 효과 실리카 파우더 탈리
방지 효과		 운송 및 보관의
신뢰성		 접착 강도
실시예 1 양호 우수 양호 1.3kgf/15㎜
실시예 2 우수 우수 우수 1.2kgf/15㎜
비교예 1 우수 불량 불량 0.5kgf/15㎜
비교예 2 불량 (미 부착) 불량 1.2kgf/15㎜
상기 [표 1]에서 볼 수 있듯이, 본 발명의 포장재료에 해당하는 실시예 1~2는 충전물에 대한 부착방지 효과(발수성 및 발유성)를 가지고, 실리카 파우더가 탈리되지 않아 이러한 부착방지 효과(발수성 및 발유성)를 지속적으로 발휘할 수 있으며, 이를 용기 뚜껑재로 하여 제조한 포장체는 장기간 운송 및 보관을 하여도 부착방지 효과에 전혀 문제가 없고, 용기와의 접착 강도 역시 우수하다.
이에 반해, 비교예 1에서와 같이 아크릴 수지 코팅층을 포함하지 않는 포장재료의 경우에는, 실리카 파우더가 포장재료의 최외면에 부착되어 있어 초기에는 부착방지 효과(발수성 및 발유성)가 우수하기는 하나, 실리카 파우더를 고정시켜주는 아크릴 수지 코팅층이 부재하여, 실리카 파우더의 탈리가 쉽게 일어나게 되며, 그 결과 부착방지 효과(발수성 및 발유성)를 지속적으로 발휘할 수 없다. 또한, 이를 용기 뚜껑재로 하여 제조된 포장체는 장기간 운송 및 보관을 하는 경우 부착방지 효과에 문제가 발생하게 되며, 용기와의 접착 강도 역시 좋지 못하다.
또한, 비교예 2에서와 같이 실라카 파우더층을 포함하지 않는 포장재료의 경우에는, 용기와의 접착 강도가 우수하기는 하나, 실리카 파우더층의 부재로 인하여 부착방지 효과(발수성 및 발유성)를 전혀 발휘하지 못하게 된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능 하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100 : 포장재료(용기 뚜껑재)
110 : 기재층
120 : 열접착층
130 : 아크릴 수지 코팅층
140 : 소수성 미립자층
141 : 소수성 미립자
200 : 용기
300 : 내용물

Claims (10)

  1. 기재층;
    상기 기재층의 일면에 적층되어 있는 열접착층;
    상기 열접착층의 기재층과 인접하고 있는 면의 반대면에 적층되어 있는 아크릴 수지 코팅층; 및
    상기 아크릴 수지 코팅층의 열접착층과 인접하고 있는 면의 반대면에 부착되어 있는 소수성 미립자층을 포함하고,
    상기 아크릴 수지 코팅층은 두께가 1 내지 1000㎚인 박막의 아크릴 수지 코팅층인 발수성 및 발유성을 가지는 포장재료.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크릴 수지 코팅층은 아크릴 수지를 포함하는 코팅용 조성물에 의해 형성되는 것인 발수성 및 발유성을 가지는 포장재료.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 아크릴 수지를 포함하는 코팅용 조성물은 아크릴 수지 2 내지 10 중량% 및 희석용매 90 내지 98 중량%를 포함하는 코팅용 조성물인 발수성 및 발유성을 가지는 포장재료.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 아크릴 수지는 알킬아크릴레이트 단위 및 알킬메타크릴레이트 단위를 포함하는 공중합체 수지인 발수성 및 발유성을 가지는 포장재료.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 소수성 미립자층은 소수성 미립자를 포함하는 코팅용 조성물에 의해 형성되는 것인 발수성 및 발유성을 가지는 포장재료.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 소수성 미립자를 포함하는 코팅용 조성물은 소수성 미립자 2 내지 10 중량% 및 희석용매 90 내지 98 중량%를 포함하는 코팅용 조성물인 발수성 및 발유성을 가지는 포장재료.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 소수성 미립자는 실리카 파우더인 발수성 및 발유성을 가지는 포장재료.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 열접착층은 핫 멜트(Hot melt) 수지층인 발수성 및 발유성을 가지는 포장재료.
  10. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 발수성 및 발유성을 가지는 포장재료를 포함하는 포장체.

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