KR102230049B1 - 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자 및 그 제조 방법 - Google Patents

종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자 및 그 제조 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자의 제조 방법은 종이포장 상자의 제조 방법으로서, 종이층 상에 수지조성물의 코팅제를 도포하는 단계, 도포에 의해 형성된 코팅층 상에 차단막을 형성하도록 무기물 또는 무기산화물을 증착하는 단계, 및 종이층, 코팅층 및 차단막을 포함하는 상자를 제작하기 위한 판지용 종이를 인출하는 단계를 포함한다.

Description

종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자 및 그 제조 방법{A paper packaging box having a barrier structure made of paper capable of keeping warm and cool and a method for manufacturing the same}
본 발명은 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 물건을 배송하기 위하여 종이 상자를 많이 사용한다. 그러나 종이 상자는 유통과정에서 내용물에 대한 적정한 온도의 보온 및 보냉 처리가 되지 않아 그 사용이 제한될 수밖에 없다.
특히, 농산물, 축산물 또는 수산물과 같이 신선도를 유지해야 제품의 경우, 가격이 저렴하고 단열성이 우수한 스티로폼과 같은 보온재를 이용하여 운송한다. 이 경우, 포장재의 전체 부피가 커서 운송, 보관시 공간이 많이 필요하고, 무엇보다도 재활용이 어려워 생활폐기물로 처리한다.
따라서 재활용이 용이하면서도 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자의 개발이 요구되고 있다.
KR 0265568 Y1 (2002.02.07)
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 종이상자 개봉후 그대로 분리배출 가능하도록 재활용의 편리성을 증대하고 자원의 재활용성을 향상시킬 수 있는 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 종이포장 상자의 제조 방법으로서, 종이층 상에 수지조성물의 코팅제를 도포하는 단계; 상기 도포에 의해 형성된 코팅층 상에 차단막을 형성하도록 무기물 또는 무기산화물을 증착하는 단계; 및 상기 종이층, 상기 코팅층 및 상기 차단막을 포함하는 상기 상자를 제작하기 위한 판지용 종이를 인출하는 단계;를 포함하는 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자의 제조 방법이 제공된다.
일 실시예에서, 상기 방법은 상기 차단막 상에 수지조성물의 보호층을 압착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방법은 상기 제작된 판지용 종이를 엠보싱 가공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방법은 상기 상자의 외면을 이루는 제1면지, 상기 상자의 외면을 이루는 제2면지, 완충지를 각각의 롤러에 장착하는 단계; 상기 제1면지, 완충지 및 상기 제2면지가 순차적으로 적층되도록 압착하는 단계; 및 상기 제1면지, 상기 완충지 및 상기 제2면지를 포함하는 판지를 인출하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1면지, 상기 완충지 및 상기 제2면지 중 적어도 하나는 상기 판지용 종이일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 판지로 제작되는 종이포장 상자로서, 상기 판지는 상기 상자의 외면을 이루는 제1면지, 상기 상자의 내면을 이루는 제2면지 및 상기 제1면지와 제2면지 사이에 구비되는 완충지를 포함하며, 상기 제1면지, 상기 제2면지 및 상기 완충지 중 적어도 하나는 종이층; 상기 종이층 상에 수지조성물로 코팅되는 코팅층; 및 상기 코팅층 상에 무기물 또는 무기산화물로 증착되는 차단막;을 포함하는 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자가 제공된다.
일 실시예에서, 상기 제1면지, 상기 제2면지 및 상기 완충지 중 적어도 하나는 상기 차단막 상에 수지조성물로 코팅되는 보호층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 무기물 또는 무기산화물은 알루미늄, 은, 동, 산화알루미늄, 산화 규소 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 완충지는 골심지이며, 상기 골심지는 상기 종이층, 상기 코팅층 및 상기 차단막을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 완충지는 상기 종이층, 상기 코팅층 및 상기 차단막을 포함하며, 상기 완충지는 엠보싱 가공될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 종이포장 상자는 상기 내면과 일정 거리 이격되게 배치되는 내피 상자를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 내피 상자는 상기 종이층, 상기 코팅층 및 상기 차단막을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자 및 그 제조 방법은 종이층 상에 코팅층을 통해 차단막을 증착 형성함으로써, 종이상자 개봉후 별도로 플라스틱 필름을 제거하지 않고 그대로 분리배출 가능하므로 사용자의 편의성을 향상시킴은 물론 재활용의 편리성을 증대하고 자원의 재활용성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 개략도이고,
도 2는 도 1에 의해 제조된 판지용 종이의 일례를 나타낸 단면도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자의 제조 방법에 의해 제조된 판지용 종이의 다른 예를 나타낸 단면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자의 제조 방법에 의해 제조된 판지용 종이의 또 다른 예를 나타낸 단면도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자의 제조 방법에 의해 엠보싱 가공된 판지용 종이를 나타낸 단면도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자의 제조 방법의 추가 공정을 개략적으로 나타낸 개략도이며,
도 7은 도 6에 의해 제조된 판지의 일례를 나타낸 단면도이고,
도 8은 도 6에 의해 제조된 판지의 다른 예를 나타낸 단면도이며,
도 9는 도 6에 의해 제조된 판지의 또 다른 예를 나타낸 단면도이고,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자를 나타낸 사시도이며,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자의 다른 예를 나타낸 사시도이고,
도 12는 도 1에서 종이포장 상자의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이며, 아래에 설명되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 발명을 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 개략도이고, 도 2는 도 1에 의해 제조된 판지용 종이의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자의 제조 방법은 종이층(110) 상에 코팅제를 도포하여 코팅층(120)을 형성한다.
이때, 종이층(110)은 종이포장 상자 제조 장치(10)의 롤러(11)에 장착되고, 코팅제는 코팅제 공급부(14)로부터 종이층(110) 상에 도포될 수 있다. 여기서, 코팅제는 수지조성물로 이루어질 수 있다. 또한, 종이층(110)과 코팅제는 코팅롤러(12,13)에 의해 서로 일체로 압착될 수 있다.
다음으로, 종이층(110)과 코팅층(120)은 증착기(15)에 투입된다. 이때, 증착기(15)는 코팅층(120) 상에 무기물 또는 무기산화물을 증착한다. 여기서, 증착기(15)는 화학적 기상증착법(CVD), 물리적기상증착법(PVD) 및 원자층증착법(ALD) 중 어느 하나로 무기물 또는 무기산화물의 증착을 수행할 수 있다. 이때, 종이포장 상자 제조 장치(10)는 무기물 또는 무기산화물의 증착을 용이하게 하기 위해 코팅층(120) 상에 사전 처리를 수행할 수 있다.
다음으로, 종이포장 상자 제조 장치(10)는 권취롤러(17)에 의해 상자를 제작하기 위한 판지용 종이(100)를 인출한다. 따라서 종이포장 상자 제조 장치(10)는 종이층(110), 코팅층(120) 및 차단막(130)이 순차적으로 적층 형성된 판지용 종이(100)를 제조할 수 있다.
이에 의해, 본 발명에 따른 종이포장 상자의 제조 방법은 차단막(130)의 별도의 증착 공정에 의해 형성한 후 접착제를 이용하여 판지용 종이(100)를 형성할 필요없이 일괄 공정에 의해 종이층(110) 상에 직접 형성할 수 있으므로 공정을 간략화할 수 있는 동시에 판지용 종이(100)의 견고성을 향상시킬 수 있다.
한편, 기존에는 열손실을 차단하기 위해 차단막으로서 플라스틱 필름에 무기물을 녹여 비산시켜 적층하였다. 따라서 종이포장 상자를 개봉하여 내용물을 사용한 후 별도로 플라스틱 필름을 제거해서 분리배출을 하여야 했다. 더욱이, 필름을 분리배출하지 않게 하기 위해 폴리에틸렌 코팅, 또는 파라핀 재질의 코팅왁스 등으로 방습 코팅만을 한 경우에는 열차단 효과는 현저히 떨어진다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 종이를 이용한 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 종이포상 상자를 그대로 손쉽게 재활용하도록 배출할 수 있으면서도 보온 및 보냉의 효율이 떨어지지 않도록 차단막의 지지층을 필름대신 종이를 사용한다. 따라서 종이포장 상자를 그대로 분리배출이 가능하여 사용자의 편리성을 증대하고 자원의 재활용성을 향상시킬 수 있다.
도 2를 참조하면, 판지용 종이(100)는 종이층(110), 코팅층(120) 및 차단막(130)을 포함할 수 있다.
종이층(110)은 면상의 종이로 이루어질 수 있다. 종이층(110)은 종이포장 상자를 제작하기 위한 판지용 종이(100)의 주 층으로서, 차단막(130)의 지지층으로서 기능할 수 있다. 일례로, 종이층(110)은 건조상태에서 20~350g/㎡의 평량으로 구비될 수 있다. 여기서, 종이층(110)의 평량이 20g/㎡ 미만이면, 차단막(130)을 지지하기 위한 지지력이 약화될 수 있다. 또한, 종이층(110)의 평량이 350g/㎡를 초과하면, 판지용 종이(100)의 전체 평량이 불필요하게 증가할 수 있다.
코팅층(120)은 종이층(110) 상에 수지조성물로 코팅될 수 있다. 코팅층(120)은 차단막(130)을 종이층(110) 상에 용이하게 형성하기 위한 보조층으로서 기능할 수 있다. 여기서, 코팅층(120)은 열가소성 수지일 수 있다. 일례로, 코팅층(120)은 건조상태에서 0.1~50㎛의 두께로 구비될 수 있다. 여기서, 코팅층(120)의 두께가 0.1㎛ 미만이면, 무기물 또는 무기산화물의 증착에 결함이 발생할 수 있다. 또한, 코팅층(120)의 두께가 50㎛를 초과하면, 판지용 종이(100)의 전체 평량이 증가할 수 있다.
차단막(130)은 코팅층(120) 상에 무기물 또는 무기산화물로 증착될 수 있다. 차단막(130)은 판지용 종이(100)의 양면 사이에 기체와 수분의 투과 또는 기체와 수분의 방출을 차단할 수 있다. 여기서, 상기 무기물 또는 무기산화물은 알루미늄, 은, 동, 산화알루미늄 및 산화 규소 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나 상기 무기물 또는 무기산화물은 이에 한정되지 않고, 열차단 기능을 갖는 무기물 또는 무기산화물을 포함할 수 있다.
이에 의해, 판지용 종이(100)는 기존에 열차단을 위해 별도의 플라스틱 필름 위에 무기물 또는 무기산화물을 증착한 후 종이에 합지하여 사용하는 것에 비하여, 동일 중량 종이 사용시 저탄소 제품으로 온실가스 배출량을 감축할 수 있다.
일례로, 차단막(130)은 건조상태에서 100~1000Å의 두께로 구비될 수 있다. 여기서, 차단막(130)의 두께가 100Å 미만이면, 열차단 효과가 저하될 수 있다. 또한, 차단막(130)의 두께가 1000Å을 초과하면, 불필요한 자원의 낭비를 초래하며 판지용 종이(100)의 전체 두께가 증가할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자의 제조 방법에 의해 제조된 판지용 종이의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자의 제조 방법은 차단막(130) 상에 수지조성물의 코팅제를 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 코팅제의 도포에 의해 차단막(130) 상에 보호층(140)이 형성될 수 있다. 도면에 도시되지 않지만, 종이포장 상자 제조 장치(10)는 증착기(15)의 후단에 보호층(140)을 형성하기 위한 코팅롤러 및 코팅제 공급부를 더 구비할 수 있다.
도 3을 참조하면, 판지용 종이(100')는 종이층(110), 코팅층(120), 차단막(130) 및 보호층(140)을 포함할 수 있다. 여기서, 종이층(110), 코팅층(120) 및 차단막(130)은 도 2와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
보호층(140)은 차단막(130) 상에 수지조성물의 코팅제로 코팅될 수 있다. 보호층(140)은 차단막(130)을 외부로 노출되지 않도록 보호하도록 기능할 수 있다. 여기서, 보호층(140)은 알칼리불용성 수지일 수 있다. 일례로, 보호층(140)은 건조상태에서 0.1~100㎛의 두께로 구비될 수 있다. 여기서, 보호층(140)의 두께가 0.1㎛ 미만이면, 쉽게 파손되어 차단막(130)이 노출될 수 있다. 또한, 보호층(140)의 두께가 100㎛를 초과하면, 판지용 종이(100)의 전체 평량이 증가할 수 있다.
이에 의해, 차단막(130)의 외부 노출을 방지함으로써, 판지용 종이(100')는 차단막(130)의 산화 또는 파손 등의 열화를 억제할 수 있으므로 보온 및 보냉 기능의 더 효과적으로 제공할 수 있는 동시에 사용수명을 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자의 제조 방법에 의해 제조된 판지용 종이의 또 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 4를 참조하면, 판지용 종이(100")는 차단막(130), 코팅층(120), 종이층(110), 코팅층(120) 및 차단막(130)을 포함할 수 있다. 즉, 코팅층(120) 및 차단막(130)이 종이층(110)을 중심으로 상부와 하부에 각각 구비될 수 있다.
여기서, 종이층(110)의 하부에 구비되는 코팅층(120)은 종이포장 상자 제조 장치(10)에서 코팅롤러(12,13) 및 코팅제제 공급부(14)를 이용하여 형성될 수 있다. 또한, 종이층(110)의 하부에 구비되는 차단막(130)은 종이포장 상자 제조 장치(10)에서 증착기(15)를 이용하여 형성될 수 있다. 즉, 판지용 종이(100")는 종이포장 상자 제조 장치(10)에서 코팅롤러(12, 13) 및 증착기(15)의 공정을 2회 반복 수행함으로써 제조될 수 있다.
이에 의해, 판지용 종이(100")는 종이층(110)을 기준으로 양측에 차단막(130)이 형성됨으로써, 제작되는 종이포장 상자의 외부로부터의 기체와 수분 투과의 차단 및 내부로부터의 기체와 수분 방출의 차단을 효과적으로 방지할 수 있으므로 보온 및 보냉 기능을 더욱 향상시킬 수 있다.
이 경우, 판지용 종이(100")의 종이층(110)은 건조상태에서 20~350g/㎡의 평량으로 구비될 수 있다. 여기서, 종이층(110)의 평량이 20g/㎡ 미만인 경우, 양면에 구비되는 코팅층(120) 및 차단막(130)을 지지하기 위한 지지력이 약화될 수 있다. 또한, 종이층(110)의 평량이 350g/㎡를 초과하는 경우, 판지용 종이(100")의 전체 두께가 증가할 수 있다.
판지용 종이(100")의 코팅층(120)은 건조상태에서 0.1~50㎛의 두께로 구비될 수 있다. 여기서, 코팅층(120)의 두께가 0.1㎛ 미만인 경우, 무기물 또는 무기산화물의 증착에 결함이 발생할 수 있다. 또한, 코팅층(120)의 두께가 50㎛를 초과하는 경우, 판지용 종이(100")의 전체 두께가 증가할 수 있다.
판지용 종이(100")의 차단막(130)은 건조상태에서 100~1000Å의 두께로 구비될 수 있다. 여기서, 차단막(130)의 두께가 100Å 미만인 경우, 증착의 균일성이 저하될 수 있다. 또한, 차단막(130)의 두께가 1000Å를 초과하는 경우, 자원의 낭비를 초래하며 판지용 종이(100")의 전체 두께가 증가할 수 있다.
이때, 차단막(130)은 종이층(110)의 상부 및 하부에서 서로 상이한 두께로 구성될 수 있다. 일례로, 종이층(110)의 상부 차단막(130)은 종이포장 상자의 외면으로서 250~400Å의 두께로 구비될 수 있다. 또한, 종이층(110)의 하부 차단막(130)은 종이포장 상자의 내면으로서 100~300Å의 두께로 구비될 수 있다.
도면에 도시되고 설명되지 않았지만, 판지용 종이(100")는 상측의 차단막(130)의 상측 및 하측의 차단막(130)의 하측에 각각 보호층(140)이 더 구비될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자의 제조 방법에 의해 엠보싱 가공된 판지용 종이를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자의 제조 방법은 제작된 판지용 종이(100)를 엠보싱 가공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 종이포장 상자 제조 장치(10)는 엠보싱 롤러(16)에 의해 판지용 종이(100)를 엠보싱 가공할 수 있다.
여기서, 한 쌍의 엠보싱 롤러(16) 중 하나는 그 외주면에 엠보싱을 구성하기 위한 돌출부가 구비되며, 다른 하나는 평면형일 수 있다. 선택적으로, 한 쌍의 엠보싱 롤러(16)는 각각 그 외주면에 돌출부가 구비될 수 있다. 이 경우, 한 쌍의 엠보싱 롤러(16)는 돌출부가 서로 엇갈리게 구비될 수 있다.
도 5를 참조하면, 판지용 종이(200)는 종이층(110), 코팅층(220) 및 차단막(230)을 포함할 수 있다. 여기서, 종이층(110)은 도 2와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
코팅층(220)은 엠보싱 가공에 의해 요철부(222)가 구비될 수 있다. 차단막(230)은 엠보싱 가공에 의해 요철부(232)가 구비될 수 있다. 여기서, 요철부(222, 232)는 엠보싱 롤러(16)의 돌출부의 형상에 대응하는 형상으로 구비될 수 있다.
이에 의해, 판지용 종이(200)는 차단막(230)의 표면적이 증가함으로써, 보온 및 보냉 효과를 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 판지용 종이(200)는 요철부(222, 232)에 의해 빛의 난반사, 차광 편광 및 소염 효과를 제공함으로써, 온도 변화를 더욱 억제할 수 있다. 또한, 판지용 종이(200)는 요철부(222, 232)에 의해 마찰력 및 접착력이 증가하므로 제조 공정상 종이층(110)과의 접착력 및 코팅층(220)과 차단막(230) 사이의 접착력을 향상시킬 수 있고, 제조된 종이포장 상자의 미끄럼을 방지할 수 있다. 또한, 판지용 종이(200)는 요철부(222, 232)에 의해 탄성력, 유연성 및 신축성을 향상시킬 수 있다.
도면에 도시되고 설명되지 않았지만, 엠보싱 가공에 의한 요철부는 종이층(110)에도 구비될 수 있다. 즉, 판지용 종이(200)는 종이층(110), 코팅층(220) 및 차단막(230) 모두가 엠보싱 가공에 의해 전체 두께에 대하여 요철부가 구비될 수 있다.
또한, 도 3의 판지용 종이(100') 및 도 4의 판지용 종이(100")도 엠보싱 롤러(16)에 의해 요철부가 구비될 수 있다. 일례로, 도 3의 판지용 종이(100')는 엠보싱 가공 후에 보호층(140)을 형성할 수 있다. 반대로, 도3의 판지용 종이(100')는 보호층(140)까지 형성한 후에 엠보싱 가공을 수행할 수도 있다. 여기서, 엠보싱 가공에 형성되는 요철부는 판지용 종이(100')의 종이층 또는 코팅층의 일부 또는 판지용 종이 전체에 걸쳐 구비될 수 있다.
또한, 도 4의 판지용 종이(100")는 종이층(110)의 일측(일례로 도면에서 상부)에만 엠보싱 롤러(16)에 의해 요철부가 구비될 수 있다. 여기서, 엠보싱 가공에 형성되는 요철부는 판지용 종이(100")의 종이층 또는 코팅층의 일부 또는 판지용 종이 전체에 걸쳐 구비될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자의 제조 방법의 추가 공정을 개략적으로 나타낸 개략도이며, 도 7은 도 6에 의해 제조된 판지의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 6을 참조하면, 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자의 제조 방법은 판지용 종이(100, 100', 100", 200)를 이용하여 종이포장 상자의 판지를 제조한다.
먼저, 종이포장 상자 제조 장치(20)의 각 롤러(21, 22, 23)에 판지를 이루는 판지용 종이가 장착된다. 여기서, 롤러(21)는 종이포장 상자의 외면을 이루는 제1면지가 장착될 수 있다. 롤러(22)는 제1면지와 제2면지 사이에 배치되는 완충지가 장착될 수 있다. 롤러(23)는 종이포장 상자의 내면을 이루는 제2면지가 장착될 수 있다.
이때, 상기 제1면지, 상기 제2면지 및 상기 완충지 중 적어도 하나는 상술한 바와 같은 판지용 종이(100, 100', 100", 200)로 이루어질 수 있다.
다음으로, 상기 제1면지, 상기 완충지 및 상기 제2면지는 압착롤러(24)에 의해 순차적으로 적층되도록 압착될 수 있다. 이때, 상기 제1면지와 상기 완충지 사이 및 상기 완충지와 상기 제2면지 사이는 접착제가 투입될 수 있다.
다음으로, 종이포장 상자 제조 장치(20)는 권취롤러(25)에 의해 상자를 제작하기 위한 판지(300)를 인출한다. 따라서 종이포장 상자 제조 장치(20)는 제1면지, 완충지 및 제2면지가 순차적으로 적층 형성된 판지(300)를 제조할 수 있다.
도 7을 참조하면, 판지(300)는 제1면지(일례로 상면지)로서 판지용 종이(100), 완충지(310)로서 골심지 및 제2면지(일례로 하면지)로서 면상의 종이를 포함할 수 있다.
상면지는 도 2에 도시된 바와 같은 판지용 종이(100)일 수 있다. 상면지는 종이포장 상자의 제조시 외면으로 사용되며 종이층(110), 코팅층(120) 및 차단막(130)을 포함하여 열차단 기능을 갖는다. 여기서, 종이층(110)은 동일 재질의 완충지(310)를 향하도록 구비될 수 있다. 이에 의해, 판지(300)는 종이층(110)과 완충지(310)의 압착을 용이하고 견고하게 달성할 수 있다.
도면에 도시되고 설명되지 않았지만, 판지(300)의 상면지는 도 3 내지 도 5의 판지용 종이(100', 100", 200)일 수 있다.
판지(300)의 완충지(310)는 종이 재질의 골심지일 수 있다. 즉, 완충지(310)는 굴곡을 갖도록 웨이브 형상으로 이루어질 수 있다. 일례로, 완충지(310)는 5~10㎜의 피치로 구비될 수 있다. 즉, 판지(300)는 상면지와 하면지(320) 사이가 5~10㎜의 간격으로 구비될 수 있다. 여기서, 완충지(310)의 피치가 5㎜ 미만이면, 상면지와 하면지 사이의 공간을 충분히 확보하지 못하여 완충기능이 약화될 수 있다. 또한, 완충지(310)의 피치가 10㎜를 초과하면, 판지(300)의 전체 두께가 증가할 수 있다.
하면지(320)는 면상의 종이로 이루어질 수 있다. 하면지(320)는 완충지(310)를 지지하도록 기능할 수 있다. 즉, 하면지(320)는 완충지(310)가 상면지와 하면지(320) 사이에서 면대면으로 지지되도록 기능할 수 있다. 또한, 하면지(320)는 종이포장 상자의 제조시 내면으로서 기능하여 완충지(310)의 파손 보호 및 종이포장 상자의 내장된 제품의 보호 기능을 제공할 수 있다.
일례로, 하면지(320)는 20~350g/㎡의 평량으로 구비될 수 있다. 하면지(320)의 평량이 20g/㎡미만인 경우, 쉽게 파손될 수 있고, 더욱이 완충지(310)가 노출되어 종이포장 상자의 완충 기능을 약화시킬 수 있다. 또한, 하면지(320)의 평량이 350g/㎡를 초과하는 경우, 판지(300)의 전체 두께가 증가할 수 있다.
여기서, 상면지가 도 2 내지 도 5의 판지용 종이(100, 100', 100", 200)인 것으로 도시되고 설명되었지만, 사용 목적에 따라 상면지와 하면지가 반도로 구성될 수도 있다.
일례로, 차단막이 상면지에 구비되는 경우, 외부로부터의 광 반사를 이용하여 상자 내부의 온도 상승을 차단할 수 있다. 차단막이 하면지에 구비되는 경우, 내부 냉기의 방출을 차단하여 내부 온도 변동을 축소할 수 있다.
도 8은 도 6에 의해 제조된 판지의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 8을 참조하면, 판지(300')는 도 7의 판지(300)와 비교하여 하면지(320)가 판지용 종이(100)로 대체된 것이다. 즉, 판지(300')는 상면지로서 판지용 종이(100), 완충지(310)로서 골심지 및 하면지로서 판지용 종이(100)를 포함할 수 있다. 따라서 판지(300')는 완충지(310)를 중심으로 상하 대칭으로 판지용 종이(100)가 구비될 수 있다.
이때, 상면지의 종이층(110)은 완충지(310)를 향하도록 구비될 수 있다. 또한, 하면지의 종이층(110)은 완충지(310)를 향하도록 구비될 수 있다. 즉, 상면지의 차단막(130)은 판지(300')의 최상층에 구비될 수 있다. 또한, 하면지의 차단막(130)은 판지(300')의 최하층에 구비될 수 있다. 따라서 판지(300')의 외면 및 내면 모두 차단막(130)이 구비될 수 있다.
이에 의해, 판지(300')는 완충지(310)를 기준으로 양측에 판지용 종이(100)가 구비되며, 특히, 차단막(130)이 최상면 및 최하면에 구비됨으로써, 외부로부터의 기체와 수분 투과의 차단 및 내부로부터의 기체와 수분 방출의 차단을 효과적으로 방지할 수 있음으로 보온 및 보냉 기능을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 판지(300')는 완충지(310)의 양측에 종이층(110)이 구비됨으로써, 동일 재질의 완충지(310)와 종이층(110)이 서로 대향하므로 상면지 및 하면지와 완충지(310)의 각각의 압착을 용이하고 견고하게 달성할 수 있다.
도면에 도시되고 설명되지 않았지만, 판지(300')의 상면지 및 하면지는 도 3 내지 도 5의 판지용 종이(100', 100", 200)일 수 있다.
도 9는 도 6에 의해 제조된 판지의 또 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 9를 참조하면, 판지(400)는 도 7의 판지(300)와 비교하여 완충지(310)가 판지용 종이(100)로 대체된 것이다. 즉, 판지(400)는 상면지(410) 및 하면지(420)로서 면상의 종이 및 완충지로서 판지용 종이(100)를 포함할 수 있다. 따라서 판지(400)는 상면지(410)와 하면지(420) 사이에 판지용 종이(100)가 구비될 수 있다. 여기서, 상면지(410) 및 하면지(420)는 판지(300)의 하면지(320)와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
이때, 판지(400)의 완충지로서 기능하는 판지용 종이(100)는 전체적으로 굴곡을 갖도록 웨이브 형상으로 이루어질 수 있다. 여기서, 완충지의 차단막(130)은 상면지(410)를 향하도록 구비될 수 있다. 종이포장 상자의 제조시 차단막(130)을 비교적 외곽측에 구비함으로써, 판지(400)는 열차단 기능을 보장할 수 있다.
이에 의해, 판지(400)는 차단막의 굴곡에 의해 표면적이 증가하므로 보온 및 보냉 효과를 향상시킬 수 있다. 또한 판지(400)는 면상의 종이에 비하여 두꺼운 종이층(110)을 이용하여 피치가 큰 완충지를 형성함으로써, 도 7의 판지(300)에 비하여 전체 두께를 감소시킬 수 있다.
도시되고 설명되지 않았지만, 판지(400)의 완충지는 도 3 내지 도 5의 판지용 종이(100', 100", 200)일 수 있다.
특히, 판지용 종이(200)가 완충지로 사용되는 경우, 엠보싱 기능을 갖는 요철부(222, 232)에 의해 탄성을 제공하기 때문에, 골심지의 형태로 제작되지 않고 그대로 사용될 수 있다.
이에 의해, 판지(400)는 굴곡을 형성할 필요가 없이 피치가 감소하므로 전체 두께를 감소시키면서도 완충기능을 제공하는 동시에 보온 및 보냉 효과를 향상시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자를 나타낸 사시도이다.
도 10을 참조하면, 종이포장 상자(500)는 판지(400, 300', 400)를 이용하여 제작될 수 있다. 이때, 종이포장 상자(500)는 외면(A)이 판지(400, 300', 400)의 상면지(100, 410)가 향하도록 제작될 수 있다. 또한, 종이포장 상자(500)는 내면(B)이 판지(400, 300', 400)의 하면지(320, 110, 420)가 향하도록 제작될 수 있다.
이에 의해, 종이포장 상자(500)는 개봉후 별도로 플라스틱 필름을 제거하지 않고 그대로 분리배출 가능하므로 사용자의 편의성을 향상시킴은 물론 재활용의 편리성을 증대하고 자원의 재활용성을 향상시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자의 다른 예를 나타낸 사시도이고, 도 12는 도 1에서 종이포장 상자의 단면도이다.
도 11을 참조하면, 종이포장 상자(500')는 외피상자(510) 및 내피상자(520)를 포함할 수 있다. 여기서, 외피상자(510) 및 내피상자(520) 중 적어도 하나는 판지(400, 300', 400)로 제작될 수 있다. 이때, 내피상자(520)는 외피상자(510)의 내면과 일정거리 이격되게 배치될 수 있다.
도 12를 참조하면, 외피상자(510)와 내피상자(520) 사이에는 완충부(530)가 구비될 수 있다. 여기서, 완충지(310)는 외피상자(510)와 내피상자(520) 사이의 공간을 유지하기 위한 수단일 수 있다.
이에 의해, 종이포장 상자(500')는 실질적으로 제품이 수용되는 내피상자(520)의 내면과 외피상자(510)의 외면 사이의 기체와 수분 방출 및 기체와 수분 투과를 효과적으로 차단할 수 있으므로 보온 및 보냉 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10, 20 : 종이포장 상자 제조 장치
100, 100', 100", 200 : 판지용 종이
110 : 종이층 120, 220 : 코팅층
130, 230 : 열차단막 140 : 보호층
300, 300', 400 : 판지 310 : 완충지
320, 420 : 하면지 410 : 상면지
500, 500' : 종이포장 상자 510 : 외피상자
520 : 내피상자 530 : 완충부

Claims (10)

  1. 종이포장 상자의 제조 방법으로서,
    종이층 상에 열가소성 수지조성물의 코팅제를 도포하는 단계;
    상기 도포에 의해 형성된 코팅층 상에 차단막을 형성하도록 무기물 또는 무기산화물을 증착하는 단계;
    상기 차단막 상에 알칼리불용성 수지조성물의 보호층을 도포하는 단계;
    상기 종이층, 상기 코팅층, 상기 차단막 및 상기 보호층을 포함하는 상기 상자를 제작하기 위한 판지용 종이를 인출하는 단계;
    상기 상자의 외면을 이루는 제1면지, 상기 상자의 내면을 이루는 제2면지, 완충지를 각각의 롤러에 장착하는 단계;
    상기 제1면지, 완충지 및 상기 제2면지가 순차적으로 적층되도록 압착하는 단계; 및
    상기 제1면지, 상기 완충지 및 상기 제2면지를 포함하는 판지를 인출하는 단계를 포함하고,
    상기 코팅층은 건조상태에서 0.1~50㎛의 두께로 구비되고,
    상기 보호층은 건조 상태에서 0.1~100㎛의 두께로 구비되며,
    상기 제1면지, 상기 제2면지 및 상기 완충지 중 적어도 하나는 상기 판지용 종이인 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제작된 판지용 종이를 엠보싱 가공하는 단계를 더 포함하는 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자의 제조 방법.
  4. 삭제
  5. 판지로 제작되는 종이포장 상자로서,
    상기 판지는 상기 상자의 외면을 이루는 제1면지, 상기 상자의 내면을 이루는 제2면지 및 상기 제1면지와 제2면지 사이에 구비되는 완충지를 포함하며,
    상기 제1면지, 상기 제2면지 및 상기 완충지 중 적어도 하나는,
    종이층;
    상기 종이층 상에 열가소성 수지조성물로 코팅되는 코팅층;
    상기 코팅층 상에 무기물 또는 무기산화물로 증착되는 차단막; 및
    상기 차단막 상에 알칼리불용성 수지조성물로 코팅되는 보호층을 포함하는 종이 재질의 차단막 구조를 포함하고,
    상기 코팅층은 건조상태에서 0.1~50㎛의 두께로 구비되며,
    상기 보호층은 건조 상태에서 0.1~100㎛의 두께로 구비되는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 무기물 또는 무기산화물은 알루미늄, 은, 동, 산화알루미늄, 산화 규소 중 적어도 하나를 포함하는 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 완충지는 골심지이며,
    상기 골심지는 상기 종이층, 상기 코팅층, 상기 차단막 및 상기 보호층을 포함하는 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 완충지는 상기 종이층, 상기 코팅층, 상기 차단막 및 상기 보호층을 포함하며,
    상기 완충지는 엠보싱 가공되는 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 내면과 일정 거리 이격되게 배치되는 내피 상자를 더 포함하고,
    상기 내피 상자는 상기 종이층, 상기 코팅층, 상기 차단막 및 상기 보호층을 포함하는 종이 재질의 차단막 구조를 포함하는 보온 및 보냉이 가능한 종이포장 상자.
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