KR101699128B1 - 시트 구조물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 의한 시트 구조물의 제조방법은 폴리프로필렌(Polypropylene)을 포함하는 기재시트를 제공하는 단계; 제1 면이 무연신 폴리프로필렌(Cast Polypropylene)층으로 구성된 코팅필름을 제공하는 단계; 상기 기재시트와 상기 코팅필름의 제1 면이 접한 상태에서 제1 차 열접착하여 다층시트를 형성하는 단계; 및 상기 다층시트를 가열하여 상기 기재시트와 상기 코팅필름이 제2 차 열접착됨과 동시에, 열성형 방식으로 시트 구조물을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

시트 구조물 및 그 제조방법{SHEET STRUCTURE AND MANUFACTURING MEHOD THEREOF}

본 발명은 시트 구조물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이지필 기능과 차단성을 가지면서 제조가 쉽고 저렴한 시트 구조물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 식품 등을 보관하기 위한 용기 구조물은 유리, 스텐레스 또는 플라스틱 재질이 주로 이용된다. 특히, 플라스틱 재질의 포장용기는 가볍고, 제조가 용이하며 비용이 저렴하기 때문에 널리 이용되고 있다.

그런데, 플라스틱 재질은 유리나 스텐레스 재질과 달리 열에 의해 쉽게 변형 또는 융해되는 특성이 있어서, 포장용기의 밀봉부위의 상호 접촉면이 달라붙지 않고 용이하게 떨어지는 이지필(easy peel) 기능과, 수분과 기체를 차단할 수 있는 차단성이 함께 요구된다. 이러한 특성을 구현하기 위해서, 기재시트에 이지필층(easy peel layer, EPL)과 차단층이 포함된 코팅필름을 접착제를 이용해 접착시킨 기능성 다층시트를 제조할 수 있다. 그러나, 이러한 종래기술에 의한 기능성 다층시트는 두께가 두껍고 공정이 복잡하며 제조비용이 높은 문제점이 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 이지필 기능과 차단성을 가지면서 제조가 쉽고 저렴한 시트 구조물 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예에 의한 시트 구조물의 제조방법은 폴리프로필렌(Polypropylene)을 포함하는 기재시트를 압출다이를 통해 압출 후, 고온 상태로 제공하는 단계; 제1 면이 무연신 폴리프로필렌(Cast Polypropylene)층으로 구성된 코팅필름을 제공하는 단계; 상기 기재시트와 상기 코팅필름의 제1 면이 접한 상태에서 한 쌍의 롤러 사이로 통과시켜 상기 기재시트에 잔존하는 잔열에 의한 제1 차 열접착을 수행하여 다층시트를 형성하는 단계; 및 상기 다층시트를 가열하여 상기 기재시트와 상기 코팅필름이 제2 차 열접착됨과 동시에, 열성형 방식으로 시트 구조물을 형성하는 단계를 포함한다.

일 실시예에서, 압출다이를 통해 압출되는 고온의 상기 기재시트를 제1 롤러와 제2 롤러 사이로 통과시켜 80℃ 내지 100℃의 온도로 냉각시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 롤러와 상기 제2 롤러는 50℃ 내지 70℃의 온도로 설정될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 시트 구조물을 형성하는 단계는, 성형기에서 상기 다층시트를 가열하고 진공 성형하여, 상기 기재시트와 상기 코팅필름이 성형열에 의해 제2 차 열접착이 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 다층시트의 표면온도가 150℃ 이상으로 가열될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 코팅필름은, 기체를 차단하기 위한 차단층, 및 상기 제1 면에 반대하는 제2 면에 위치하는 이지필층(easy peel layer, EPL) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 차단층은 에틸렌비닐알코올(Ethylene vinyl alcohol, EVOH)로 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의한 시트 구조물은 폴리프로필렌을 포함하며, 압출다이를 통해 압출 후, 고온 상태로 제공되는 기재시트; 및 제1 면이 무연신 폴리프로필렌층으로 구성된 코팅필름을 포함하되, 상기 기재시트와 상기 코팅필름의 제1 면이 접한 상태에서 한 쌍의 롤러 사이로 통과시켜 상기 기재시트에 잔존하는 잔열에 의한 제1 차 열접착을 수행하여 다층시트를 형성하고, 상기 다층시트를 가열하여 상기 기재시트와 상기 코팅필름이 제2 차 열접착됨과 동시에, 열성형 방식으로 형성된다.

일 실시예에서, 상기 코팅필름은, 기체를 차단하기 위한 차단층, 및 상기 제1 면에 반대하는 제2 면에 위치하는 이지필층(easy peel layer, EPL) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 내용물을 수용하는 용기본체, 및 상기 용기본체에 탈착되는 캡을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 용기본체 및 상기 캡 중 적어도 하나는 상호 접착면에 상기 이지필층이 위치하도록 구성될 수 있다.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 기재시트와 코팅필름의 접착에 있어서 별도의 접착제를 사용하지 않고 잔열에 의한 제1 차 열접착과 성형열에 의한 제2 차 열접착을 수행함으로써, 이지필 기능과 차단성을 가지면서 제조가 쉽고 저렴한 시트 구조물을 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 시트 구조물의 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 제조공정도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 시트 구조물의 사시도이다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명에 따른 다층시트의 실시예들이다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들 및 이를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명의 실시예에 의한 시트 구조물의 제조 방법에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 시트 구조물의 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 제조공정도이다.

도 1을 참조하면, 폴리프로필렌(Polypropylene)을 포함하는 기재시트(10)를 제공한다. 압출다이(100)는 고온의 기재시트(10)를 압출하고, 기재시트(10)는 제1 롤러(R1)와 제2 롤러(R2) 사이로 통과되며 냉각될 수 있다. 예를 들면, 기재시트(10)가 압출다이(100)를 통해서 압출되어 나오는 순간 온도는 200℃ 이상이며, 60℃로 설정된 제1 롤러(R1)와 제2 롤러(R2) 사이를 통과되어 나오게 되면 기재시트(10)의 온도는 80℃ 내지 100℃로 냉각된다. 또한, 제1 롤러(R1)와 제2 롤러(R2)는 이격 거리가 조절됨으로써 기재시트(10)의 두께를 결정할 수 있다.

제1 면(21)이 무연신 폴리프로필렌(Cast Polypropylene, CPP)층을 포함한 코팅필름(20)을 제공한다. 코팅필름(20)은 필름롤(200)에 감겨있다가 제1 롤러(R1)와 제2 롤러(R2) 사이를 통과하며 냉각된 기재시트(10)와 합지되도록 제공될 수 있다. 이때, 무연신 폴리프로필렌층이 위치한 제1 면(21)이 기재시트(10)와 접하도록 제공된다. 코팅필름(20)은 무연신 폴리프로필렌층을 포함하는 다층구조를 가질 수 있으며, 구체적인 적층구조는 후술하기로 한다.

다음으로, 기재시트(10)와 코팅필름(20)의 제1 면(21)이 접한 상태에서 제1 차 열접착하여 다층시트(30)를 형성한다. 예를 들면, 제1 롤러(R1)와 제2 롤러(R2)를 통과하면서 냉각된 기재시트(10)와, 필름롤(200)에서 제공되는 코팅필름(20)을 제2 롤러(R2)와 제3 롤러(R3) 사이로 통과시켜 기재시트(10)에 잔존하는 잔열에 의해 제1 차 열접착이 수행되도록 한다. 제1 롤러(R1), 제2 롤러(R2) 및 제3 롤러(R3)는 서로 인접하여 구성되며 S자 형태로 기재시트(10)를 이송하면서 코팅필름(20)을 접착시키는 공정을 수행할 수 있다.

다음으로, 다층시트(30)를 가열하여 기재시트(10)와 코팅필름(20)이 제2 차 열접착됨과 동시에, 열성형 방식으로 시트 구조물을 형성한다. 다층시트(30)는 제1 차 열접착된 후, 성형기(300)로 이송되는 과정 중 가열되거나, 성형기(300) 내의 히터(미도시)에 의해 가열될 수 있다. 예컨대, 성형기(300)에서 다층시트(30)의 표면온도가 150℃ 이상으로 가열되고, 가열된 다층시트(30)에 대하여 진공 성형을 수행하여 소정 형상의 시트 구조물을 형성할 수 있다. 이때, 기재시트(10)와 코팅필름(20)은 성형열에 의해 제2 차 열접착이 수행되고, 폴리프로필렌과 무연신 폴리프로필렌이 완전하게 접합된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 시트 구조물의 사시도이고, 도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명에 따른 다층시트의 실시예들이다.

도 2를 참조하면, 전술된 제조공정을 거쳐 제조된 시트 구조물은 내용물을 수용하는 용기본체(41) 및 용기본체(41)에 탈착되는 캡(43)을 포함하는 포장용기(40)일 수 있다. 용기본체(41)와 캡(43)은 끼워맞춤으로 조립하기 용이한 형상이며, 상호 접착면에 코팅필름(20)이 위치한다. 즉, 용기본체(41)와 캡(43) 중 적어도 하나는 내면에 코팅필름(20)이 접착된 구조를 갖는다. 단, 시트 구조물은 본 실시예에 한정되지 않으며, 다른 재질의 구조물과 결합되는 일부 구성이거나 파우치 형태일 수도 있다.

이러한 포장용기(40)는 다층시트(30)를 열성형하여 제조되며, 다층시트(30)는 기재시트(10)와 코팅필름(20)이 열접착된 구조를 갖는다. 기재시트(10)는 포장용기(40)의 주요 형태를 이루고 유지하는 기능을 하며, 코팅필름(20)은 기재시트(10)의 일면 또는 양면에 접착되어 포장용기(40)의 강성을 보강하고 선택적으로 이지필 기능과 차단 기능이 부가될 수 있다.

도 3a를 참조하면, 제1 실시예의 다층시트(30a)는 기재시트(10), 제1 무연신 폴리프로필렌층(23a), 차단층(24), 제2 무연신 폴리프로필렌층(23b)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다. 제1 실시예의 다층시트(30a)는 기재시트(10)와 제1 코팅필름(20a)의 제1 면(21)이 접한 상태에서 열접착 방식으로 제조된다. 차단층(24)은 기체를 차단하기 위한 것으로, 에틸렌비닐알코올(Ethylene vinyl alcohol, EVOH)로 구성될 수 있다.

도 3b를 참조하면, 제2 실시예의 다층시트(30b)는 기재시트(10), 무연신 폴리프로필렌층(23), 차단층(24), 이지필층(25)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다. 제2 실시예의 다층시트(30b)는 기재시트(10)와 제2 코팅필름(20b)의 제1 면(21)이 접한 상태에서 열접착 방식으로 제조된다. 이지필층(25)은시트 간, 필름 간, 혹은 시트와 필름 간의 상호 접촉면이 용이하게 분리되기 위한 것으로, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스틸렌이 적정비율로 혼합된 재질일 수 있다.

도 3c를 참조하면, 제3 실시예의 다층시트(30c)는 기재시트(10), 무연신 폴리프로필렌층(23), 이지필층(25)이 적층된 구조를 갖는다. 제3 실시예의 다층시트(30c)는 기재시트(10)와 제2 코팅필름(20c)의 제1 면(21)이 접한 상태에서 열접착 방식으로 제조된다. 제3 실시예의 다층시트(30c)는 제2 실시예의 다층시트(30b)에서 차단층(24)이 포함되지 않은 구조이다.

상기 제1 내지 제3 실시예들의 다층시트(30a, 30b, 30c)는 시트 구조물을 제조하는데 다양한 방법으로 조합될 수 있다. 예를 들면, 용기본체(41)와 캡(43) 중 어느 하나가 차단층(24)을 포함하는 다층시트(30a 또는 30b)로 제조된다면, 다른 하나는 차단층(24)을 포함하지 않는 다층시트(30c)로 제조될 수 있다. 또한, 용기본체(41)와 캡(43)모두 차단층(24)을 포함하는 다층시트(30a 또는 30b)로 제조될 수도 있다.

이와 마찬가지로, 용기본체(41)와 캡(43) 중 어느 하나에 이지필층(25)이 있다면, 다른 하나는 포함하지 않을 수 있다. 단, 이지필층(25)은 용기본체(41)와 캡(43)의 상호 접착면에 위치하여야 하므로, 코팅필름(20)의 제1 면(21)에 반대하는 제2 면에 위치한다. 예를 들면, 이지필층(25)은 용기본체(41) 또는 캡(43)의 내면에 위치한다.

정리하면, 시트 구조물을 제조하는데 이용되는 다층시트(30)는 전술된 실시예의 다층시트들(30a, 30b, 30c)의 선택적인 조합으로 구성될 수 있다. 예를 들면, 용기본체(41)는 제1 실시예의 다층시트(30a)로 구성되고, 캡(43)은 제2 실시예의 다층시트(30b) 또는 제3 실시예의 다층시트(30c)로 구성될 수 있다. 또는 용기본체(41)와 캡(43)이 모두 제2 실시예의 다층시트(30b)로 구성될 수도 있다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 기재시트(10)와 코팅필름(20)의 접착에 있어서 별도의 접착제를 사용하지 않고 잔열에 의한 제1 차 열접착과 성형열에 의한 제2 차 열접착을 수행함으로써, 이지필 기능과 차단성을 가지면서 제조가 쉽고 저렴한 시트 구조물을 제조할 수 있다.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

10: 기재시트 20: 코팅필름
21: 제1 면 23: 무연신 폴리프로필렌층
24: 차단층 25: 이지필층
30: 다층시트 40: 포장용기
41: 용기본체 43: 캡
100: 압출다이 200: 필름롤
300: 성형기 R1: 제1 롤러
R2: 제2 롤러 R3: 제3 롤러

Claims (11)

1. 폴리프로필렌(Polypropylene)을 포함하는 기재시트를 압출다이를 통해 압출 후, 고온 상태로 제공하는 단계;
   제1 면이 무연신 폴리프로필렌(Cast Polypropylene)층으로 구성된 코팅필름을 제공하는 단계;
   압출 다이를 통해 압출되는 고온의 상기 기재시트를, 50도 내지 70도의 온도로 설정되는 제1 롤러와 제2 롤러 사이로 통과시켜 80도 내지 100도의 온도로 냉각시키는 단계;
   상기 기재시트와 상기 코팅필름의 제1 면이 접한 상태에서 한 쌍의 롤러 사이로 통과시켜 상기 기재시트에 잔존하는 잔열에 의한 제 1차 열접착을 수행하여 다층시트를 형성하는 단계; 및
   성형기에서 상기 다층시트를 가열하여 상기 기재시트와 상기 코팅필름이 성형열에 의해 제 2차 열접착됨과 동시에, 열성형 방식으로 시트 구조물을 형성하는 단계를 포함하고,
   상기 제1 차 열접착은, 불완전 접착되는 시트 구조물의 제조방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 시트 구조물을 형성하는 단계는,
   성형기에서 상기 다층시트를 가열하고 진공 성형하여, 상기 기재시트와 상기 코팅필름이 성형열에 의해 제2 차 열접착이 수행됨을 특징으로 하는 시트 구조물의 제조방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 다층시트의 표면온도가 150℃ 이상으로 가열됨을 특징으로 하는 시트 구조물의 제조방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 코팅필름은,
   기체를 차단하기 위한 차단층, 및 상기 제1 면에 반대하는 제2 면에 위치하는 이지필층(easy peel layer, EPL) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 구조물의 제조방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 차단층은 에틸렌비닐알코올(Ethylene vinyl alcohol, EVOH)로 구성됨을 특징으로 하는 시트 구조물의 제조방법.
8. 폴리프로필렌을 포함하며, 압출다이를 통해 압출 후, 고온 상태로 제공되는 기재시트; 및
   제1 면이 무연신 폴리프로필렌층으로 구성된 코팅필름을 포함하되,
   상기 기재시트는, 상기 압출다이를 통해 고온으로 압출되어, 50도 내지 70도의 온도로 설정되는 제1 롤러와 제2 롤러 사이로 통과됨으로써, 80도 내지 100도의 온도로 냉각되고,
   상기 기재시트와 상기 코팅필름의 제1 면이 접한 상태에서 한 쌍의 롤러 사이로 통과시켜 상기 기재시트에 잔존하는 잔열에 의한 제 1차 열접착을 수행하여 불완전 접착된 다층시트를 형성하고, 성형기에서 상기 다층시트를 가열하여 상기 기재시트와 상기 코팅필름이 성형열에 의해 제2 차 열접착됨과 동시에, 열성형 방식으로 형성된 시트 구조물.
9. 제8항에 있어서, 상기 코팅필름은,
   기체를 차단하기 위한 차단층, 및 상기 제1 면에 반대하는 제2 면에 위치하는 이지필층(easy peel layer, EPL) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 구조물.
10. 제9항에 있어서,
    내용물을 수용하는 용기본체, 및 상기 용기본체에 탈착되는 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 구조물.
11. 제10항에 있어서,
    상기 용기본체 및 상기 캡 중 적어도 하나는 상호 접착면에 상기 이지필층이 위치하도록 구성됨을 특징으로 하는 시트 구조물.

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