KR102552179B1

KR102552179B1 - 친환경 포장재 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR102552179B1
Application number: KR1020220075297A
Authority: KR
Inventors: 하호; 하태규; 하성훈
Original assignee: 하호; 하태규; 하성훈
Priority date: 2021-10-13
Filing date: 2022-06-21
Publication date: 2023-07-10
Also published as: KR20230053493A; KR102460102B1

Abstract

본 발명은 인체에 무해한 친환경 포장재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인체에 전혀 무해하고 친환경적인 물질로서 용기와 같은 재질의 필름으로 구성된 포장재를 사용하여 제조과정에서도 환경적인 공해가 전혀 유발되지 않고 수분이나 기체(산소) 투과 차단성을 높이며, 내용물의 변질을 최소화시키고 사용 후, 용기와 같이 재활용할 수 있는 효과가 있다.

Description

친환경 포장재 및 그의 제조방법{Eco-friendly packaging material and manufacturing method thereof}

본 발명은 인체에 무해한 친환경 포장재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인체에 전혀 무해하고 친환경적인 물질로서 용기와 같은 재질의 필름으로 구성된 포장재를 사용하여 제조과정에서도 환경적인 공해가 전혀 유발되지 않고 수분이나 기체(산소) 투과 차단성을 높이며, 내용물의 변질을 최소화시키고 사용 후, 용기와 같이 재활용할 수 있는 인체에 무해한 친환경 포장재에 관한 것이다.

기존에 많이 사용되고 있는 연포장(軟包裝)재와, 병과 플라스틱 용기 표면에 부착된 인쇄 필름은 대부분 비닐과 PP(polypropylene), PE(polyethylene), PET(polyethylene terephthalate) 등과 같은 폴리머로 만들어져 환경에 심각한 오염원이 되고 있으나, 특별한 대안이 없어 현재도 여전히 사용하고 있다. 이를 해결하기 위해 많은 연구가 진행되고 있지만, 아직도 실생활에 적용될 만한 뚜렷한 제품은 개발되지 못하고 있는 실정이다.

가장 좋은 대체 방안으로 개발할 수 있는 것이 종이인데, 종이는 습기나 물에 약하고, 기체를 차단하지 못해 내용물을 장시간 변질되지 않게 보존하지 못하고, 밀봉시 종이끼리 자체 접합(sealing)이 되지 않아 별도의 접착제를 발라 접합을 시켜야 하는 번거로움이 있다. 또한, 포장재로 많이 사용되고 있는 골판지도 습기와 수분을 접하면, 강도가 약해지거나 흐물흐물해지기 때문에, 운반 과정과 적재 과정(옥내적재)에서 주의를 요하게 되는 불편함이 있고, 무엇보다 물품을 포장하여 운반하는 과정에서 포장파손과 물품파손을 종종 야기시켜 번거로운 일을 발생시킨다.

한편, 옥내외 광고 소재에 사용되는 점착 필름의 표면 소재는 대부분 폴리비닐클로라이드(PVC)이며, 이 소재는 필름의 유연성을 부여하기 위해 디옥틸부타레이트(DOP) 등의 가소제를 사용한다. 상기와 같은 가소제를 포함하는 점착 필름은 소각 폐기시 염화수소 및 다이옥신 등의 유해 물질이 배출되는 심각한 문제점이 있으며, 이로 인하여 최근 선진국을 중심으로 폴리비닐클로라이드 사용을 제한하고 있어 제조업체에서는 이를 대체할 수 있는 소재 개발에 박차를 가하고 있다. 또한, 상기 소재는 토양에 매립 시 자연환경에서 분해되는 기간이 너무 길기 때문에 환경오염 및 자연을 파괴하는 문제점을 또한 가지고 있다.

이러한 문제점을 개선하기 위해 종래의 소재를 대체할 수 있는 소재로서 생분해성 고분자와 생붕괴성 고분자를 이용할 수 있다. 여기서 생분해성 고분자란 박테리아, 곰팡이, 조류와 같은 천연 미생물의 작용으로 분해가 일어나는 고분자이고, 생붕괴성 고분자는 생분해성 고분자와 비분해성 고분자가 혼용되어 생분해성 고분자만 선택적으로 분해되는 고분자를 말한다. 생붕괴성 고분자는 대개 생분해성 고분자의 가격이 고가라 적용하기 어려운 경우, 비분해성 고분자와 혼용하여 가격과 물성을 조절하여 제품화 한 경우가 많다.

폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀 수지를 적용하려는 시도는 있었지만 상기 수지는 인쇄적성을 부여하는 표면처리제와의 접착성이 불량하고, 빠른 시간 안에 물과 이산화탄소로 완전 분해되어 자연계에 순환되어 공해가 없고 인체에도 무해한 특징을 가지는 생분해성이라는 목적을 달성하기엔 부족한 면이 있다. 또한, 폴리비닐클로라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌과 같은 고분자 화합물 등에 전분, 폴리카프로락톤(PCL), 폴리락트산(PLA) 등의 생분해성 수지를 혼합한 형태로 소재 개발이 이루어지고 있지만, 이 또한, 포장산업에서 요구되는 특성을 충족시키지 못해 상용화되고 있지 못한 실정이다.

따라서, 상기와 같은 부분적으로 생분해성 수지가 혼합된 생붕괴성 플라스틱은 환경 보존 측면에서 완전한 해결책이라고 할 수 없으므로, 이를 대체할 수 있는 소재 개발이 필요한 실정이다.

이에, 본 발명자는 습기와 물에 취약하고 강도가 약한 단점으로 인해 야기되는 기존 종이 제품들의 사용상의 불편함과 밀봉 과정에서 별도의 접착제를 바르고 밀봉을 하여야 하는 번거로움 그리고 무엇보다 수분과 기체(산소) 투과 차단을 최소화시켜 내용물을 가급적 변질되지 않게 장시간 보관하는 문제들을 해결하기 위하여, 예의 노력한 결과, 종이를 인체에 해가 전혀 없고 환경오염이 유발되지 않게 코팅/라미네이션시켜, 수분과 기체(산소) 투과를 최소화시키고, 압착 가열로 밀봉이 되게 하여, 기존 종이 제품들의 사용상의 불편함을 해결함과 동시에, 방습/방수 기능이 탁월하고, 인쇄가 용이하고, 자체적으로 열 봉합(sealing)이 강하게 되는 특성을 갖는, 종이 포장재, 연포장재 및 용기 부착 수지필름을 제조할 수 있는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

상기 내용을 좀 더 자세히 설명하면, 인체에 해가 전혀 없고, 기체(산소) 투과 차단성이 뛰어나고, 압착 가열에 의해 자체 밀봉이 되고, 용기에도 쉽게 접착이 되는 포장재를 친환경적으로 제조하여, 환경오염을 최소화시키게 하였으며, 또한 각종 용기에 사용되는 라벨을 용기와 같은 재질로 적용시킬 수 있게 하고, 또 여러 용기 뚜껑 포장재의 일부를 용기와 같은 재질로 적용시켜, 사용 후에는, 용기와 용기 뚜껑 포장재가 같은 재질이 되게 하여, 용기와 용기 뚜껑, 용기와 라벨을 별도로 분리하는 일 없이 그대로 재활용을 할 수 있도록 하게 한 것이다.

대한민국 등록특허 제10-2155614호 대한민국 등록특허 제10-2244864호

본 발명의 목적은, 기존에 사용하고 있는 각종 환경유해 포장재를 인체에 해가 전혀 없는 친환경 포장재로 대체시키고자 한 것으로, 본 발명은 기존 포장재들의 사용상 편리한 장점들(압착 가열 밀봉이 되고, 인쇄가 용이하고, 포장재가 찢기지 않고, 젖지 않음 등)과 요구되는 특성들(강한 접합력, 밀봉성, 산소투과 차단성 등)을 최대한 부여하고, 사용 후에는 재활용이 용이한 친환경 포장재를 제공하는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (i) 종이; 및 (ii) 상기 (i) 종이의 상면에 형성된 PVA (poly vinyl alcohol) 필름층을 포함하는 친환경 포장재를 제공한다.

본 발명은 또한, (i) 종이; (ii) 상기 (i) 종이의 상면에 형성된 PLA (Poly Lactic Acid), PBAT (Polybutylene Adipate-co-Terephthalate), PBS (Polybutylene Succinate), EVOH (Ethylene Vinyl Alcohol), EVA (Ethylene Vinyl Acetate) 및 HMF (Hot Melt Film)로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층; 및 (iii) 상기 (i) 종이의 하면에 형성된 PVA 필름층을 포함하는 친환경 포장재를 제공한다.

본 발명에 있어서, (iv) 상기 (ii) PVA 필름층의 하면에 형성된 PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA, PVA, HMF 및 PA (Poly Amide)로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, (iv') 상기 (iii) 필름층의 하면에 형성된 PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA, PVA, HMF 및 PA로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, (v) 상기 (iv) 필름층은 PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA 및 PVA로 구성된 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 (iv) 필름층의 하면에 형성된 EVA, PA, HMF 필름층이나 접착제 층을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, (v') 상기 (iv') 필름층은 PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA 및 PVA로 구성된 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 (iv') 필름층의 하면에 형성된 EVA, PA, HMF 필름층이나 접착제 층을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, (v'') 상기 (iv') 필름층의 하면에 OPP (Oriented polypropylene), CPP (Casting polypropylene) 및 PE (Polyethylene)로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층; 및 상기 (v'') 필름층의 하면에 PA, HMF 및 EVA로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층이나 접착제 층을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 (a) OPP, CPP 및 PE로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층; 및 (b) 상기 (a) 필름층의 용기 접착면의 반대면에 형성된 PA, HMF 및 EVA로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층 또는 접착제 층을 포함하는 친환경 포장재를 제공한다.

본 발명은 (a-1) PP 또는 PE 라벨용 필름층; (b-1) 상기 (a-1) 필름층의 하면에 형성된 인쇄층; (c-1) 상기 (b-1) 인쇄층의 하면에 형성된 PVA 및 AAE (Acrylic acid emulsion)로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 코팅층 또는 PVA 필름층; 및 (d-1) 상기 (c-1) 필름층의 하면에 형성된 EVA, PA 및 HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층 또는 접착제 층을 포함하는 친환경 포장재를 제공한다.

본 발명은 (a-2) PP 또는 PE 라벨용 필름층; (b-2) 상기 (a-2) 필름층의 하면에 형성된 PVA 및 AAE로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 코팅층 또는 PVA 필름층; (c-2) 상기 (b-2) 필름층의 하면에 형성된 인쇄층; 및 (d-2) 상기 (c-2) 인쇄층의 하면에 형성된 EVA, PA 및 HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층 또는 접착제 층을 포함하는 친환경 포장재를 제공한다.

본 발명은 (a) 종이의 상면에 PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA 및 HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름을 라미네이션시켜 필름층을 형성하는 단계; (b) 상기 종이의 하면에 PVA 필름을 라미네이션시키거나 PVA 용액을 코팅하여 PVA 층을 형성하는 단계; (c) 상기 PVA 필름층의 하면에 PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA 및 HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름을 라미네이션시켜 필름층을 형성하는 단계; 및 (d) 상기 (c)의 필름층의 하면에 용기와 압착 가열 접착되는 EVA, PA 및 HMF로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 필름을 라미네이션시키거나 용기와 접착되는 실란트 접착제를 코팅시키는 단계를 포함하는 친환경 포장재의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 (a) 종이의 상면에 PVA 용액을 코팅하여 PVA 코팅층을 형성하는 단계; (b) 상기 PVA 코팅층 하면에 PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA, PVA, HMF 및 PA로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름을 라미네이션시켜 필름층을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 (b)의 필름층의 하면에 용기와 압착 가열 접착되는 EVA, PA 및 HMF로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 필름을 라미네이션시키거나 용기와 접착되는 실란트 접착제를 코팅시키는 단계를 포함하는 친환경 포장재의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 PP, OPP, CPP 및 PE로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층의 용기 접착면의 반대면에 PA, HMF 및 EVA 필름으로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름을 라미네이션시키거나 접착제 코팅하는 단계를 포함하는 친환경 포장재의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 (a) PP 또는 PE 라벨용 필름층의 하면에 인쇄층을 형성하는 단계; (b) 상기 (a)의 인쇄층의 하면에 PVA 및 AAE로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 용액으로 코팅하거나 PVA 필름으로 라미네이션시켜 필름층을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 (b)의 필름층의 하면에 EVA, PA 및 HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름을 라미네이션시키거나 접착제 코팅하는 단계를 포함하는 친환경 포장재의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 (a) PP 또는 PE 라벨용 필름층의 하면에 PVA 및 AAE로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 용액으로 코팅하거나 PVA 필름으로 라미네이션시켜 필름층을 형성하는 단계; (b) 상기 (a)의 필름층의 하면에 인쇄층을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 (b)의 인쇄층의 하면에 EVA, PA 및 HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름을 라미네이션시키거나 접착제 코팅하는 단계를 포함하는 친환경 포장재의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 친환경 포장재는 기존에 사용하고 있는 각종 환경유해 포장재를 인체에 해가 전혀 없는 친환경 포장재로 대체시키고자 한 것으로, 기존 포장재들의 사용상 편리한 장점들(압착 가열 밀봉이 되고, 인쇄가 용이하고, 포장재가 찢기지 않고, 젖지 않음 등)과 요구되는 특성들(강한 접합력, 밀봉성, 산소투과 차단성 등)을 최대한 부여시키고, 사용 후, 재활용을 용이하게 하도록 한 것이다.

본 발명은 종이를 적용시킨 포장재로서, 습기와 물에 취약하고, 강도가 약한 단점으로 인해 야기되는, 종이 제품들의 사용상의 불편함을 개선시킨 효과가 있고, 압착 가열 방식으로 밀봉이 되도록 하여, 밀봉 과정에서도 별도의 접착제를 바르고 밀봉을 시켜야 하는 번거로움을 없앤 효과가 있고, 종이에 미리 인쇄를 할 수 있게 하여 수성 인쇄든 유성 인쇄든 제약을 받지 않도록 하여 인쇄의 용이성을 높인 효과가 있고, 수분이나 기체(산소) 투과 차단성을 높여 원하는 기간 동안 내용물을 장시간 변질되지 않게 충분히 보관할 수 있는 효과가 있고, 인체에 무해하고 친환경적인 물질만 사용하여, 안심하고 사용할 수 있을 뿐 아니라, 사용 후, 떼어낸 포장재는 물에 넣으면 필름과 종이가 분리되어 재활용할 수 있고, 그냥 버려도 수개월 내에 분해되어 환경적인 공해가 전혀 유발되지 않는 효과가 있다.

용기와 같은 재질의 필름과 종이를 접목시켜 고안된 포장재로서, 종이 부분과 필름 부분을 분리할 수 있게 하여 친환경 물질로만 이루어진 종이 부분은 사용 시 떼어내고, 용기에 붙어 있는 필름은 용기와 같은 재질이기 때문에 용기와 같이 그대로 재활용할 수 있게 한 효과가 있다.

또한, 사용할 때, 종이 부분을 분리시키면, 빨대를 사용할 수 있는 홀(hole)이 나오게 하여 음료 섭취를 용이하게 한 효과가 있고, 내용물이 음료가 아닌 경우에도 종이 부분을 분리시킨 다음, 필름 부분은 용기에 일부만 부착되게 하고 떼어내어, 내용물을 섭취한 후, 재질이 같은 필름이 부착되어 있는 용기는 부착된 필름과 함께 그대로 용이하게 재활용할 수 있게 하여, 환경공해를 유발하지 않게 한 효과가 있다.

또한, 종이를 적용하지 않고도 용기와 같은 재질의 필름을 용기와 밀봉시켜 필름을 일부만 남기고 분리시킨 후, 내용물을 섭취할 수 있도록 하여, 사용 후, 용기에 붙어 있는 필름을 용기와 함께 그대로 재활용할 수 있게 한 효과가 있고, 또 저렴한 가격으로 포장을 할 수 있는 효과와 재활용을 용이하게 한 효과가 있다.

또한, 용기와 같은 재질의 필름에 인쇄를 하고, 그 위에 PVA나 AAE 중 하나 이상을 포함하는 용액을 코팅시키거나 PVA 필름을 라미네이션시킨 후, 접착제를 코팅하게 하여, 인쇄층을 보호(접착제 코팅 시, 접착제 용제로 인해, 인쇄층이 지워지는 경우가 종종 발생)할 수 있게 한 효과가 있고, 수분이나 기체(산소) 투과 차단성을 높여 내용물의 변질을 최소화시키는 효과가 있고, 이 또한 용기와 같은 재질의 필름을 적용시켜 사용 후, 용기와 같이 재활용을 할 수 있는 효과가 있다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 <표 2>의 <A>의 ⓐ, <A>의 ⓑ, 의 ⓐ, 의 ⓑ, <C>의 ⓐ, <C>의 ⓑ 형태를 모식도로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 <표 1>의 의 ⓐ에서, 종이 파트와 필름 파트 분리와, 종이 파트 분리 시, 빨대를 사용할 수 있는 홀(hole)의 나타남과, 용기에서 필름 파트를 일부만 남기고 분리시켜 내용물을 섭취할 수 있는 것에 대한 설명 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용액 코팅 공정을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이션 공정을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 사용된 종이, 필름, 코팅액, 용기 등을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 PVA 6% 수용액이 코팅된 종이(크라프트 지 30gsm)를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄된 종이(크라프트 지 30gsm), 인쇄된 면에, PBAT 필름(두께 20㎛)을 140℃에서 라미네이션하고, 그 반대면에 두께 40㎛ PVA 필름을 180℃에서 라미네이션하고, 이 위에 PBAT 필름(두께 20㎛)을 140℃에서 라미네이션하고, 이 위에 EVA 두께 40㎛ 필름을 70℃에서 라미네이션 한 것을 나타낸 것이다(도 7부터는 '‥'(점선)는 용액 코팅을, '_'(실선)는 필름 라미네이션을 표시한다. 즉, 도 7은 PBAT-인쇄‥종이-PVA-PBAT-EVA와 같이 표기된다.).
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄된 종이(크라프트 지 30gsm), 인쇄된 면에, 두께 20㎛ PLA 필름을 130~150℃에서 라미네이션하고, 그 반대면에 PVA 6% 수용액을 코팅하고, 이 위에 두께 50㎛ HMF 필름을 60~80℃에서 라미네이션한 것을 나타낸 것이다.
도 9는 도 7과 같이 제조한 포장재를 120~150℃에서 압착 가열시켜 PP 용기 뚜껑 포장에 적용한 것을 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 <표 2>의 <A>의 ⓐ에서 제조한 PBAT-종이-PVA-PBAT-EVA 포장재를 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 <표 2>의 <A>의 ⓑ에서 제조한 PLA-종이‥PVA-HMF 포장재를 나타낸 것이다.
도 12의 ⓐ는 본 발명의 일 실시예에 따른 <표 2>의 <A>의 ⓐ에서 PBAT-종이-PVA-PBAT-EVA를 PP 용기에 압착 가열 접합시킨 것을 나타낸 것이고, ⓑ는 <표 2>의 <A>의 ⓑ에서 PLA-PVA‥종이‥PVA-HMF를 PP 용기에 압착 가열 접합시킨 것을 나타낸 것이다.
도 13은 도 12 ⓑ 포장재 뚜껑을 떼어 물에 넣은 것을 나타낸 것이다.
도 14는 물에 넣은 도 13이 종이와 필름이 분리된 것을 나타낸 것으로, 분리되는 시간은 교반을 하였을 때와 안 했을 때 그리고 물의 온도에 따라 차이가 많이 나며, 교반을 했을 때와 물의 온도가 높을 때가 훨씬 빨리 분리된다. 그러나 찬물에서 교반을 하지 않았을 때도 수 시간 내에는 분리가 된다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 <표 2>의 <A>의 ⓐ에서 PBAT-종이-PVA-PBAT-EVA의 기체(산소) 투과 차단성 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 <표 2>의 <A>의 ⓐ에서 PBAT-종이-PVA-PBAT-EVA와 <A>의 ⓑ에서 PLA-종이‥PVA-HMF의 포장재를 뜯었을 때, 용기 테두리에 잔류물 남지 않고 깔끔하게 떨어지는 것을 나타낸 것이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 표 1의 의 ⓐ에서 PBAT-종이-PBAT-EVA-OPP-EVA를 압착 가열시킨 것을 나타낸 것이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 표 1의 의 ⓐ에서 PBAT-종이-PBAT-EVA-OPP-EVA와 같이 제조한 포장재를 PP 용기에 압착 가열밀봉시킨 후, 종이 파트(PBAT-종이-PBAT-EVA)를 떼었을 때, 용기에 부착되어 있은 OPP 필름 파트(OPP-EVA)에 빨대를 꽂을 수 있는 Hole이 나오는 것과 종이 파트와 OPP 파트가 잘 분리되는 것을 나타낸 것이다.
도 19는 도 17에서 종이 파트를 떼어내고 남은 OPP 필름 파트가 용기에 잘 접합 밀봉되어 있는 것을 나타낸 것이다.
도 20은 도 17에서 종이 파트를 떼어내고 남은 OPP 필름 파트를 용기에서 떼어낼 때의 사진으로, 용기 테두리 접합면에 이물질이 잔존하지 않고 깔끔하고 깨끗하게 떨어지는 것을 보여주는 것이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 표 1의 의 ⓑ에서 OPP-EVA를 120~150℃에서 PP 용기에 인쇄층 가열시킨 것을 나타낸 것이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 <표 2>의 <C>의 ⓐ에서 OPP 필름에 인쇄를 하고 그 위에 AAE 용액을 코팅하고, 또 그 위에 실란트 접착제를 바른 것이다.
도 23은 도 22 라벨을 PP 용기에 붙여 물에 넣은 것을 나타낸 것이다.
도 24는 도 22의 기체(산소) 투과 차단성 측정 결과를 나타낸 것이다.

다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 인쇄층 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

본 발명에 따라 도 1의 <A>에 도시된 구조의 친환경 포장재를 종이에 적용시킬 경우, 습기와 물에 취약하고, 강도가 약한 단점으로 인해 야기되는 종이 제품들의 사용상의 불편함을 개선시키고, 압착 가열 방식으로 밀봉이 되도록 하여, 밀봉 과정에서도 별도의 접착제를 바르고 밀봉을 시켜야 하는 번거로움을 없앴을 뿐 아니라, 종이에 미리 인쇄를 할 수 있게 하여 인쇄의 용이성을 높이고, 수분이나 기체(산소) 투과 차단성을 높여, 원하는 기간 동안 내용물을 장시간 변질되지 않게 충분히 보관할 수 있도록 하여, 기존에 사용되던 포장재 이상의 성능을 갖추도록 하였으며, 포장재 제조 시, 사용되는 물질 또한 인체에 전혀 무해하고 친환경적인 물질만 사용하여 제조과정에서도 환경적인 공해가 전혀 유발되지 않는 것을 확인하였다.

따라서, 본 발명은 일 관점에서 (i) 종이; 및 (ii) 상기 (i) 종이의 상면에 형성된 PVA 필름층을 포함하는 친환경 포장재에 관한 것으로, 상기 구조는 표 1에서 ⓐ - ⓑ 구조에 해당한다.

본 발명은 다른 관점에서 (i) 종이; (ii) 상기 (i) 종이의 상면에 형성된 PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA 및 HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층; 및 (iii) 상기 (i) 종이의 하면에 형성된 PVA 필름층을 포함하는 친환경 포장재에 관한 것으로, 상기 구조는 표 1에서 ⓐ - ⓑ - ⓒ 구조에 해당한다.

본 발명에 있어서, (i) 종이; 및 (ii) 상기 (i) 종이의 상면에 형성된 PVA 필름층; (iv) 상기 (ii) PVA 필름층의 하면에 형성된 PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA, PVA, HMF 및 PA로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층을 포함하는 친환경 포장재에 관한 것으로, 상기 구조는 표 1에서 ⓐ - ⓑ - ⓓ 구조에 해당한다.

본 발명에 있어서, (i) 종이; (ii) 상기 (i) 종이의 상면에 형성된 PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA 및 HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층; 및 (iii) 상기 (i) 종이의 하면에 형성된 PVA 필름층; (iv') 상기 (iii) 필름층의 하면에 형성된 PLA, PBAT, PBS, EVOH, PVA, EVA, HMF 및 PA로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층을 포함하는 친환경 포장재에 관한 것으로, 상기 구조는 표 1에서 ⓐ - ⓑ - ⓒ - ⓓ 구조에 해당한다.

본 발명에 있어서, (i) 종이; (ii) 상기 (i) 종이의 상면에 형성된 PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA 및 HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층; 및 (iii) 상기 (i) 종이의 하면에 형성된 PVA 필름층; (iv') 상기 (iii) 필름층의 하면에 형성된 PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA 및 PA로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층; 및 (v') 상기 (iv') 필름층의 하면에 형성된 EVA, PA 및 HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층 또는 접착제 층을 포함하는 친환경 포장재에 관한 것으로, 상기 구조는 표 1에서 ⓐ - ⓑ - ⓒ - ⓓ - ⓔ 구조에 해당한다.

본 발명에 적용되는 접착제는 대개의 경우, 실란트(sealant) 접착제로, 주성분이 실리콘이고 접착성, 내후성, 내구성이 뛰어난 실리콘 실란트, 주성분이 아크릴이고 접착력이 강한 아크릴 실란트, 주성분이 부틸고무이고 탄력성, 접착성, 내수성, 기밀성이 우수한 부틸 실란트, 주성분이 우레탄이고 탄력성, UV 저항성, 내후성이 뛰어난 우레탄 실란트가 적용될 수 있다.

본 발명에 있어서, (i) 종이; (ii) 상기 (i) 종이의 상면에 형성된 PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA 및 HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층; 및 (iii) 상기 (i) 종이의 하면에 형성된 PVA 필름층; (iv') 상기 (iii) 필름층의 하면에 형성된 PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA 및 PA로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층; (v'') 상기 (iv') 필름층의 하면에 PP, OPP, CPP 및 PE로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층; 및 상기 (v'') 필름층의 하면에 PA, HMF 및 EVA로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층 또는 접착제 층을 포함하는 친환경 포장재에 관한 것으로, 상기 구조는 표 1에서 ⓐ - ⓑ - ⓒ - ⓓ - ⓔ - ⓕ 구조에 해당한다.

본 발명에 따라 도 1의 -ⓐ 및 -ⓑ에 도시된 구조의 친환경 포장재를 컵 용기 뚜껑에 적용하였을 경우, 사용 시, 용기에 붙어 있는 뚜껑 포장재의 종이 파트 부분을 잡아떼면, 포장재가 쉽게 분리되고, 빨대를 꽂을 수 있는 홀이 나오게 되어 빨대를 꽂아 음료를 마실 수 있으며, 떼어낸 부분은 친환경 물질로만 이루어져 환경공해를 유발하지 않으며, 용기에 붙어 있는 부분도 용기와 같은 재질이기 때문에 용기와 같이 그대로 재활용할 수 있는 것을 확인하였다.

본 발명의 다른 관점은 (i) 종이; 및 (ii) 상기 (i) 종이의 상면에 형성된 PVA 필름층; (iv) 상기 (ii) PVA 필름층의 하면에 형성된 PLA, PBAT, PBS, EVOH 및 PVA로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층 및 상기 (iv) 필름층의 하면에 형성된 EVA, PA 및 HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층 또는 접착제 층을 포함하는 친환경 포장재에 관한 것으로, 상기 구조는 표 1에서 ⓐ - ⓑ - ⓓ - ⓔ 구조에 해당한다.

또한, 본 발명의 다른 관점은 (i) 종이; (ii) 상기 (i) 종이의 상면에 형성된 PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA 및 HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층; 및 (iii) 상기 (i) 종이의 하면에 형성된 PVA 필름층; (iv') 상기 (iii) 필름층의 하면에 형성된 PLA, PBAT, PBS, EVOH, PVA, EVA, HMF 및 PA로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층; (v'') 상기 (iv') 필름층의 하면에 OPP, CPP 및 PE로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층; 및 상기 (v'') 필름층의 하면에 PA, HMF 및 EVA로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층 또는 접착제 층을 포함하는 친환경 포장재에 관한 것으로, 상기 구조는 표 1에서 ⓐ - ⓑ - ⓒ - ⓓ - ⓔ - ⓕ 구조에 해당한다.

본 발명에 있어서, 접착제는 상기 기재한 접착제와 동일한 접착제가 적용된다.

본 발명에 있어서, CPP(Casting Polypropylene) 필름은, 대부분 알갱이(granule) 형태의 PP(polypropylene) 수지를 가열 용융시켜, 다이(die)를 통해(다이가 'T' 형이라 T-Die라고 함) 표면이 매끄러운 냉각 롤러(roller)에 주조되어, 빠르게 필름으로 냉각되어 생산되는 필름을 말하고, OPP(Oriented Polypropylene) 필름은, 알갱이(granule) 형태의 PP(polypropylene) 수지를 가열 용융시켜, 스크류(screw)를 이용하여 압출시켜 제조하는데, 이 과정에서 특성을 달리 하기 위해 연신(늘리는 것)시킨다. 이 때, 한 축 방향으로 연신시킨 것을 1축 연신, 두 축 방향으로 연신시킨 것을 2축 연신이라고 하고, 연신 유무에 따라 CPP(무연신)와 OPP(연신)라고 일컫는다.

본 발명에 따라 도 1의 <C>에 도시된 구조의 친환경 포장재를 용기에 적용하고 용기와 같은 재질의 필름에 인쇄를 하고, 이후에 접착제 코팅 시, 인쇄층을 보호하고 수분이나 기체(산소) 투과 차단성을 높이며, 내용물의 변질을 최소화시키고 사용 후, 용기와 같이 재활용할 수 있는 것을 확인하였다.

따라서, 본 발명은 또 다른 관점에서 (a-1) 라PP 또는 PE 라벨용 필름층; (b-1) 상기 (a-1) 필름층의 하면에 형성된 인쇄층; (c-1) 상기 (b-1) 인쇄층의 하면에 형성된 PVA 및 AAE로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 코팅층 또는 PVA 필름층; 및 (d-1) 상기 (c-1) 필름층의 하면에 형성된 EVA, PA 및 HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층 또는 접착제 층을 포함하는 친환경 포장재에 관한 것이다.

본 발명에 있어서, 인쇄층이라 함은 일반적으로 광고나 설명의 용도로 인쇄된 모든 층을 말한다.

또한, 본 발명은 또 다른 관점에서 (a-2) PP 또는 PE 라벨용 필름층; (b-2) 상기 (a-2) 필름층의 하면에 형성된 PVA 및 AAE로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 코팅층 또는 PVA 필름층; (c-2) 상기 (b-2) 필름층의 하면에 형성된 인쇄층; 및 (d-2) 상기 (c-2) 인쇄층의 하면에 형성된 EVA, PA 및 HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층 또는 접착제 층을 포함하는 친환경 포장재에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 또 다른 관점에서 (a) 종이의 상면에 PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA 및 HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름을 라미네이션시켜 필름층을 형성하는 단계; (b) 상기 종이의 하면에 PVA 필름을 라미네이션시키거나 PVA 용액을 코팅하여 PVA 필름층을 형성하는 단계; (c) 상기 PVA 필름층의 하면에 PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA 및 HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름을 라미네이션시켜 필름층을 형성하는 단계; 및 (d) 상기 (c)의 필름층의 하면에 용기와 압착 가열 접착되는 EVA, PA 및 HMF로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 필름을 라미네이션시키거나 용기와 접착되는 실란트 접착제를 코팅시키는 단계를 포함하는 친환경 포장재의 제조방법에 관한 것으로, 표 1에서 <A> ⓐ - ⓑ - ⓒ - ⓓ - ⓔ 구조에 해당하는 친환경 포장재의 제조방법이다.

본 발명은 또 다른 관점에서 (a) 종이의 상면에 PVA 용액을 코팅하여 PVA 필름층을 형성하는 단계; (b) 상기 PVA 필름층의 하면에 PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA, PVA, HMF 및 PA로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름을 라미네이션시켜 필름층을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 (b)의 필름층의 하면에 용기와 압착 가열 접착되는 EVA, PA 및 HMF로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 필름을 라미네이션시키거나 용기와 접착되는 실란트 접착제를 코팅시키는 단계를 포함하는 친환경 포장재의 제조방법에 관한 것으로, 표 1에서 -ⓐ 구조에 해당하는 친환경 포장재의 제조방법이다.

본 발명은 또 다른 관점에서 PP, OPP, CPP 및 PE로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층의 용기 접착면의 반대면에 PA, HMF 및 EVA 필름으로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름을 라미네이션시키거나 접착제 코팅하는 단계를 포함하는 제8항의 친환경 포장재의 제조방법에 관한 것으로, 표 1에서 -ⓑ 구조에 해당하는 친환경 포장재의 제조방법이다.

본 발명은 또 다른 관점에서 (a) PP 또는 PE 라벨용 필름층의 하면에 인쇄층을 형성하는 단계; (b) 상기 (a)의 인쇄층의 하면에 PVA 및 AAE로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 용액으로 코팅하거나 PVA 필름으로 라미네이션시켜 필름층을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 (b)의 필름층의 하면에 EVA, PA 및 HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름을 라미네이션시키거나 접착제 코팅하는 단계를 포함하거나,

(a) PP 또는 PE 라벨용 필름층의 하면에 PVA 및 AAE로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 용액으로 코팅하거나 PVA 필름으로 라미네이션시켜 필름층을 형성하는 단계; (b) 상기 (a)의 필름층의 하면에 인쇄층을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 (b)의 인쇄층의 하면에 EVA, PA 및 HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름을 라미네이션시키거나 접착제 코팅하는 단계를 포함하는 친환경 포장재의 제조방법에 관한 것으로, 표 1에서 <C> 구조에 해당하는 친환경 포장재의 제조방법이다.

본 발명에 의한 친환경 포장재의 바람직한 실시예는 다음과 같으며, 표 1에서 상세하게 설명한다.

구 분		ⓐ	ⓑ	ⓒ	ⓓ	ⓔ		ⓕ
<A>		PVA 용액 코팅 혹은 PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA, HMF 필름이나 이들을 혼합하여 만든 필름 중 하나 이상을 라미네이션	종이	PVA 필름 라미네이션이나, PVA 용액 코팅 (ⓐ에서 PVA 용액 양면 코팅 시에는 생략)	ⓓ 층을 없이 해도 되고, PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA PVA, HMF, PA 필름이나 이들을 혼합하여 만든 필름 중 하나 이상을 라미네이션	용기와 압착 가열 접착이 되는 필름이나, 접착제, 혹은 ⓓ층에서 EVA나 PA, HMF를 적용했을 경우는 ⓔ층을 생략해도 됨		-
<B>	ⓐ	PVA 용액 코팅 혹은 PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA, HMF 필름이나 이들을 혼합하여 만든 필름 중 하나 이상을 라미네이션	종이	PVA 용액 코팅 혹은 PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA, HMF 필름이나 이들을 혼합하여 만든 필름 중 하나 이상을 라미네이션	PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA, PVA, PA, HMF 필름이나 이들을 혼합하여 만든 필름 중 하나 이상을 라미네이션		용기가 PP일 경우는 PP(OPP 필름이나 CPP 필름) 필름, 용기가 PE일 경우는 PE 필름	PA, HMF, EVA 필름 중 하나 이상을 라미네이션시키거나, 접착제 코팅
<B>	ⓑ	-	-	-	-	용기가 PP일 경우는 PP 필름(OPP 필름이나 CPP 필름) 필름 용기가 PE일 경우는 PE 필름	PA, HMF, EVA 필름 중 하나 이상을 라미네이션시키거나, 접착제 코팅
<C>		라벨(label)용 필름	-	인쇄층	PVA나 AAE 중 하나 이상을 포함하는 용액으로 코팅. 또는 PVA 필름 라미네이션	EVA, PA, HMF 필름 중 하나 이상을 라미네이션시키거나, 접착제 코팅	-
<C>		라벨(label)용 필름	-	ⓒ 층과 ⓓ 층이 바뀔 수 있음
※<용어 설명> PVA: Poly vinyl alcohol, PLA: Poly Lactic Acid, PBAT: Polybutylene adipate-co-terephthalate, PBS: polybutylene succinate, EVOH: Ethylene vinyl Alcohol, EVA: Ethylene Vinyl Acetate, HMF: Hot melt film, PA: Poly amide, PP: Polypropylene, PE: Polyethylene, OPP: Oriented polypropylene, CPP: Casting polypropylene, AAE; Acrylic acid emulsion

표 1의 <A>는 도 1에 나타낸 바와 같이, ⓐ 층은 종이(ⓑ 층)에 PVA 용액을 단면 또는 양면 코팅하거나 혹은 PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA, HMF 필름이나 이들을 혼합하여 만든 필름 중 하나 이상을 라미네이션시킨다. ⓒ 층은 PVA 필름을 라미네이션시키거나, PVA 용액을 코팅(ⓐ에서 PVA 용액 양면 코팅 시에는 생략)시키고, ⓓ 층은 PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA PVA, HMF, PA 필름이나 이들을 혼합하여 만든 필름 중, 하나 이상을 라미네이션시킨다. 요구되는 특성에 따라 경우에 따라서는 ⓓ 층을 생략해도 된다. ⓔ 층은 용기와 압착 가열 접착이 되는 필름을 라미네이션시키거나, 용기와 접착이 되는 접착제를 코팅시키면 된다. 이 경우, ⓓ층에서 EVA나 PA, HMF 중 하나 이상을 적용했을 경우에는 ⓔ층을 생략해도 된다.

표 1의 <A>의 경우는 종이를 적용시킨 포장재로서, 습기와 물에 취약하고, 강도가 약한 단점으로 인해 야기되는, 종이 제품들의 사용상의 불편함을 개선시키고, 압착 가열 방식으로 밀봉이 되도록 하여, 밀봉 과정에서도 별도의 접착제를 바르고 밀봉을 시켜야 하는 번거로움을 없앴을 뿐 아니라, 종이에 미리 인쇄를 할 수 있게 하여, 수성 인쇄든, 유성 인쇄든 인쇄의 제약을 받지 않도록 하여, 오히려 인쇄의 용이성을 높인 것이다. 또한, 수분이나 기체(산소) 투과 차단성을 높여, 원하는 기간 동안 내용물을 장시간 변질되지 않게 충분히 보관할 수 있도록 하여, 기존에 사용되던 포장재 이상의 성능을 갖추도록 하였으며, 포장재 제조 시, 사용되는 물질 또한 인체에 전혀 무해하고 친환경적인 물질만 사용하여, 제조과정에서도 환경적인 공해가 전혀 유발되지 않도록 한 것이다.

표 1의 -ⓐ는 ⓐ, ⓒ 층은 표 1의 <A>의 ⓐ 층과 같이 하고, ⓓ 층은 PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA, PVA, PA, HMF 필름이나, 이들을 혼합하여 만든 필름 중, 하나 이상을 라미네이션시키고, ⓔ 층은 용기와 같은 재질의 필름, 즉, 용기가 PP일 경우는 PP(OPP 필름이나 CPP 필름) 필름을, 용기가 PE일 경우는 PE 필름을 라미네이션시킨다. ⓕ 층은 PA, HMF, EVA 필름중 하나 이상을 라미네이션시키거나, 용기와 접착이 되는 접착제를 코팅시키면 된다.

표 1의 -ⓑ는 표 1의 의 ⓐ에서 ⓔ, ⓕ 층과 같이 하면 된다.

표 1의 의 ⓐ의 경우는, 근본적으로 용기와 같은 재질의 필름과 종이를 접목시켜 고안된 포장재로써, 사용 시, 도 1의 -ⓐ에서 ⓓ와 ⓔ 사이를 분리할 수 있게 한 것이다. 도 2와 같이 포장재를 컵 용기 뚜껑에 적용하였을 경우, 사용 시, 용기에 붙어 있는 뚜껑 포장재의 ⓐ 부분(종이 파트 부분)을 잡아떼면, ⓓ와 ⓔ 사이가 쉽게 분리되고, 빨대를 꽂을 수 있는 홀이 나오게 되어 빨대를 꽂아 음료를 마실 수 있게 한 것이다. 떼어낸 ⓐ 부분은 친환경 물질로만 이루어져 환경공해를 유발하지 않도록 하였고, 용기에 붙어 있는 ⓑ 부분은 용기와 거의 같은 재질(접착되는 재질은 이종 재질이 사용되지만 사용량이 적어 재활용하는 데는 전혀 문제가 없음)이기 때문에 용기와 같이 그대로 재활용할 수 있게 한 것이다.

빨대 사용을 꺼려할 경우와 음료가 아닐 경우(홀이 없게 제조)에는, 앞에 설명한 바와 같이, ⓐ 부분을 잡아떼고, 이어서 ⓑ 부분을 일부만 남기고 잡아뗀 후 내용물을 섭취하면, 이 또한, 용기에 붙어 있는 부분은 용기와 거의 같은 재질이기 때문에 용기와 같이 그대로 재활용할 수 있도록 한 것이다.

표 1의 의 ⓑ의 경우는, 종이 적용 없이, 표 1의 의 ⓐ에서 용기와 같은 재질의 필름을 용기와 압착 가열로 밀봉되도록 하여, 다시 말하면, 도 2에서 ⓐ 부분을 떼어내고, 홀이 없는 ⓑ 부분만 용기에 밀봉되게 한 것으로, 이 경우도 사용 시, ⓑ 부분을 일부만 남기고 잡아떼고, 내용물을 섭취한 후, 용기에 붙어 있는 부분은 용기와 같이 그대로 재활용할 수 있도록 한 것이다.

표 1의 <C>는 라벨(label)용 필름(ⓐ 층)에 인쇄를 하고(ⓒ 층), 그 위에 PVA나 AAE 용액 중 하나 이상을 포함하는 용액을 코팅하거나. PVA 필름을 라미네이션시킨다(ⓓ 층). 그리고 그 위에 EVA, PA, HMF 필름 중 하나 이상을 라미네이션시키거나, 용기와 접착이 되는 접착제를 코팅시키면 된다.

표 1의 <C>의 경우는, 대체적으로 라벨(label)에 관한 것으로, 용기와 같은 재질의 필름에 인쇄를 하고(ⓒ 층), 이후에 접착제 코팅(ⓔ 층) 시, 인쇄층을 보호(접착제 코팅 시 접착제 용제로 인해, 인쇄층이 지워지는 경우가 종종 발생)하고 수분이나 기체(산소) 투과 차단성을 높이는 코팅이나 라미네이션을 하여(ⓓ 층) 내용물의 변질을 최소화시키고자 한 것이다. 이 또한 용기와 같은 재질의 필름을 적용시켜 사용 후, 용기와 같이 재활용을 할 수 있게 한 것이다. 이 경우는, 인쇄 잉크 종류와 ⓔ 층의 접착 성분에 따라 ⓒ 층과 ⓓ 층이 바뀔 수도 있다.

본 발명에 의한 친환경 포장재의 더욱 바람직한 실시예는 표 2에서 상세하게 설명한다.

구 분		ⓐ	ⓑ	ⓒ	ⓓ	ⓔ		ⓕ
<A>	ⓐ	PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA, HMF 필름이나 이들을 혼합하여 만든 필름 중 하나 이상을 라미네이션	종이	PVA 필름 라미네이션이나, PVA 용액 코팅	PLA, PBAT, PBS, EVOH 필름이나 이들을 혼합하여 만든 필름 중 하나 이상을 라미네이션	EVA, HMF, PA 필름, 이들을 혼합하여 만든 필름 중 하나 이상을 라미네이션시키거나, 접착제 코팅		-
<A>	ⓑ	PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA, HMF 필름이나 이들을 혼합하여 만든 필름 중 하나 이상을 라미네이션	종이	PVA 필름 라미네이션이나, PVA 용액 코팅	-	EVA, HMF, PA 필름, 이들을 혼합하여 만든 필름 중 하나 이상을 라미네이션시키거나, 접착제 코팅		-
<B>	ⓐ	PLA, PBAT, PBS, EVOH, EVA, HMF 필름이나 이들을 혼합하여 만든 필름 중 하나 이상을 라미네이션	종이	PVA 용액 코팅 혹은 PLA, PBAT, PBS, PVA, EVOH 필름이나 이들을 혼합하여 만든 필름 중 하나 이상을 라미네이션	EVA, PA, HMF 필름이나 이들을 혼합하여 만든 필름 중 하나 이상을 라미네이션	용기가 PP일 경우는 PP(OPP 필름이나 CPP 필름) 필름, 용기가 PE일 경우는 PE 필름, 용기가 PET일 경우 PET 필름		PA, HMF, EVA 필름 중 하나 이상을 라미네이션시키거나, 접착제 코팅
<B>	ⓑ	-	-	-	-	용기가 PP일 경우는 PP 필름(OPP 필름이나 CPP 필름) 필름 용기가 PE일 경우는 PE 필름		PA, HMF, EVA 필름 중 하나 이상을 라미네이션시키거나, 접착제 코팅
<C>	ⓐ	라벨(label)용 필름	-	인쇄(광고 설명 등) 층	PVA나 AAE 중 하나 이상을 포함하는 용액으로 코팅. 또는 PVA 필름 라미네이션	EVA, PA, HMF 필름 중 하나 이상을 라미네이션시키거나, 접착제 코팅		-
<C>	ⓑ	라벨(label)용 필름	-	PVA나 AAE 중 하나 이상을 포함하는 용액으로 코팅. 또는 PVA 필름 라미네이션	인쇄(광고 설명 등) 층		EVA, PA, HMF 필름 중 하나 이상을 라미네이션시키거나, 접착제 코팅	-
※<용어 설명> PVA: Poly vinyl alcohol, PLA: Poly Lactic Acid, PBAT: Polybutylene adipate-co-terephthalate, PBS: polybutylene succinate, EVOH: Ethylene vinyl Alcohol, EVA: Ethylene Vinyl Acetate, HMF: Hot melt film, PA: Poly amide, PP: Polypropylene, PE: Polyethylene, OPP: Oriented polypropylene, CPP: Casting polypropylene, AAE; Acrylic acid emulsion

표 2에서 <A>-ⓐ을 설명하자면,

(i) 종이; 및 (ii) 상기 (i) 종이의 상면에 형성된 PLA (Poly Lactic Acid), PBAT (Polybutylene Adipate-co-Terephthalate), PBS (Polybutylene Succinate), EVOH (Ethylene Vinyl Alcohol), EVA (Ethylene Vinyl Acetate) 및 HMF (Hot Melt Film)로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층; 및 (ⅲ) 상기 (ⅰ) 종이의 하면에 형성된 PVA 필름층이나 PVA 용액 코팅층; 및 (ⅳ) 상기 (ⅲ) 층의 하면에 형성된 PLA, PBAT, PBS, EVOH로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층; 및 (ⅴ) 상기 (ⅳ) 층의 하면에 형성된 PA, EVA, HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층이나 접착제 층을 포함하는 것이 바람직하다.

표 2에서 <A>-ⓑ를 설명하자면,

(i) 종이; 및 (ii) 상기 (i) 종이의 상면에 형성된 PLA, PBAT, PBS , EVOH, EVA 및 HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층; 및 (ⅲ) 상기 (ⅰ) 종이의 하면에 형성된 PVA 필름층이나 PVA 용액 코팅층; 및 (ⅳ) 상기 (ⅲ) 층의 하면에 형성된 PA, EVA, HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층이나 접착제 층을 포함하는 것이 바람직하다.

표 2에서 -ⓐ를 설명하자면,

또한, 본 발명에 있어서, (i) 종이; 및 (ii) 상기 (i) 종이의 상면에 형성된 PLA, PBAT, PBS , EVOH, EVA 및 HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층; 및 (ⅲ) 상기 (ⅰ) 종이의 하면에 형성된 PVA 용액 코팅층 혹은 PLA, PBAT, PBS, PVA, EVOH로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층; 및 (ⅳ) 상기 (ⅲ) 층의 하면에 형성된 EVA, PA, HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층; 및 (ⅴ) 상기 (ⅳ) 층의 하면에 형성된 용기와 같은 재질의 필름층[용기가 PP일 경우는 PP 필름(OPP 필름이나 CPP 필름), 용기가 PE일 경우는 PE 필름, 용기가 PET일 경우 PET 필름]; 및 (ⅵ) 상기 (ⅴ) 층 하면에 형성된 PA, HMF, EVA로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층이나 접착제 층을 포함하는 것이 바람직하다.

표 2에서 -ⓑ를 설명하자면,

(ⅰ) 필름[용기가 PP일 경우는 PP 필름(OPP 필름이나 CPP 필름), 용기가 PE일 경우는 PE 필름, 용기가 PET일 경우 PET 필름]; 및 (ⅱ) 상기 (ⅰ)의 필름 하면에 형성된 PA, HMF, EVA로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층이나 접착제 층을 포함하는 것이 바람직하다.

표 2에서 <C>-ⓐ를 설명하자면,

(ⅰ) 라벨용 필름[용기가 PP일 경우는 PP 필름(OPP 필름이나 CPP 필름), 용기가 PE일 경우는 PE 필름, 용기가 PET일 경우 PET 필름]; 및 (ⅱ) 상기 (ⅰ)의 라벨용 필름 하면에 광고 설명 등을 위해 형성된 인쇄층; 및 (ⅲ) 상기 (ⅱ) 층의 하면에 형성된 PVA 용액이나 AAE 용액 중 하나 이상을 포함하는 용액으로 코팅한 코팅층이나 PVA 필름층; 및 (ⅳ) 상기 (ⅲ) 층의 하면에 형성된 EVA, PA, HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층이나 접착제 층을 포함하는 것이 바람직하다.

표 2에서 <C>-ⓑ를 설명하자면,

(ⅰ) 라벨용 필름[용기가 PP일 경우는 PP 필름(OPP 필름이나 CPP 필름), 용기가 PE일 경우는 PE 필름, 용기가 PET일 경우 PET 필름]; 및 (ⅱ) 상기 (ⅰ)의 라벨용 필름 하면에 형성된 PVA 용액이나 AAE 용액 중 하나 이상을 포함하는 용액으로 코팅한 코팅층이나 PVA 필름층; 및 (ⅲ) 상기 (ⅱ) 층 하면에, 광고 설명 등을 위해 형성된 인쇄층; 및 (ⅳ) 상기 (ⅲ) 층의 하면에 형성된 EVA, PA, HMF로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층이나 접착제 층을 포함하는 것이 바람직하다.

표 1의 <A>, -ⓐ, -ⓑ, <C> 및 표 2의<A>-ⓐ, <A>-ⓑ, -ⓐ, -ⓑ, <C>-ⓐ, <C>-ⓑ 모두 앞에서 설명한 바와 같이, 코팅, 라미네이션을 하면 된다. 여기서 사용된 PVA 용액은 PVA 1~10%를 포함하는 수용액이면 되고, 바람직하게는 6%를 포함하는 수용액이면 된다. AAE 용액은 Acrylic acid emulsion 55~90%를 포함하는 수용액이면 되고, 바람직하게는 60~85%를 포함하는 수용액이면 된다.

용액 코팅은 도 3과 같이, 롤에서 권취된 종이나 필름을, 용액을 묻힌 롤러(roller)를 통과시켜 도포시킨 후, 건조시켜 코팅하는, 페인팅(painting)법으로 코팅을 시키면 좋고, 라미네이션은 도 4와 같이, 가열(200℃ 이하)된 롤러(roller) 한 쌍이 맞물려 돌아가는 롤러 사이에 라미네이션시키고자 하는 종이-필름 혹은 필름-필름을 넣어 합치시키는 압착 롤링(Rolling) 가열 방식으로 라미네이션시키면 된다. 코팅 후, 건조 온도(도 3의 Drying chamber 온도)는 사용되는 코팅 용액이 모두 수용액이라, 제품에 손상이 가지 않는 범위 내에서 그때그때 적절히 정하면 된다.

상기에서 용액 코팅은 페인팅(painting)법 즉, 롤에서 권취된 종이나 필름을, 용액을 묻힌 롤러(roller)를 통과시키고 건조시키는 방법으로 코팅을 시키고, 라미네이션은 압착 롤링(rolling) 가열(200℃ 이하) 방식으로 라미네이션시키면 된다.

상기에서 PVA 용액은 PVA 1~10%를 포함하는 수용액이면 되고, AAE 용액은 Acrylic acid emulsion 55~90%를 포함하는 수용액이면 된다.

코팅 용액을 종이에 처음 코팅시킬 경우에는 종이 종류에 따라서 종이가 우는 현상이 발생될 수 있어, 건조 후, 도 3과 같이, 코팅→건조된 종이를 히팅 롤러(heating roller, 150℃ 이하)를 통과시켜 평탄도를 높여주면 좋다.

라미네이션 온도와 종이에 처음 용액 코팅을 제외한 나머지 코팅의 건조온도는, 종이와 필름의 종류, 두께 그리고 생산속도 등에 따라 확연히 다르기 때문에, 제품이 손상을 받지 않는 범위 내에서 적절하게 정하면 된다.

사용되는 종이나 필름의 두께는 5~200㎛이면 되고, 바람직하게는 10~70㎛ 정도면 된다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

[실시예]

실시예 1

표 1의 <A>는 먼저 PBAT 20㎛ 필름을 130~150℃에서 도 4와 같이 종이에 단면 라미네이션시키고[도 1의 ⓐ 층] 그리고 종이[도 1의 ⓑ 층] 반대면에 도 4의 방법으로 두께 40㎛ PVA 필름을 160~200℃에서 라미네이션시켰다[도 1의 ⓒ 층]. 그리고 이 위에 PBAT 필름을 130~150℃에서 도 4의 방법으로 앞의 ⓐ 층과 같이 라미네이션시키고[도 1의 ⓓ 층] 또 이 위에 두께 40㎛ EVA 필름을 60~80℃에서 도 4의 방법으로 라미네이션시켰다[도 1의 ⓔ 층].

한편으로 PLA 두께 20㎛ 필름을 130~150℃에서 도 4의 방법으로 종이에 라미네이션 시키고[도 1의 ⓐ 층] 종이[도 1의 ⓑ 층] 반대면에 PVA 60g을 물 1ℓ(리터)에 녹여 만든 PVA 용액을 도 3과 같은 방법으로 코팅을 시키고[도 1의 ⓒ 층] 그 위에 HMF 두께 50㎛ 필름을 60~80℃에서 도 4의 방법으로 라미네이션시켰다[도 1의 ⓓ 층].

실시예에 사용된 종이는 용액 코팅, 필름 라미네이션 전에 크라프트 지(30gsm)[gsm;g/㎡(gram per square meter)]에 미리 인쇄를 한 종이를 사용하여 인쇄의 용이성을 확인하였고, 이와 같이 제조한 포장재를 PP 용기의 뚜껑 포장재로 120~150℃에서 압착 가열시켜 적용한 결과, 용기와 밀착 접착이 완벽하고, 가열 압착 접착력도 좋고, 가스(산소) 차단성도 0.2cc/(pkg-day)로 산소를 잘 차단할 수 있음을 확인하였고, 뚜껑 포장재를 뜯었을 때, 용기 접착면 테두리 표면에 잔유물이 남지 않고 깨끗하고 깔끔하게 떨어지는 것을 확인하였다.

표 1의 의 ⓐ는, ⓐ, ⓒ 층은 상기 표 1의 <A>와 같이 PBAT 20㎛ 필름으로 라미네이션시키고, ⓓ 층은 EVA 40㎛ 필름을 도 4의 방법과 같이 60~80℃에서 라미네이션시켰다. ⓔ 층은 테스트 용기와 같은 재질의 필름, 즉, PP(OPP 필름) 필름(두께 50㎛)을 도 4와 같이 60~80℃에서 라미네이션시키고 ⓕ 층은 두께 40㎛ EVA 필름을 60~80℃에서 도 4의 방법과 같이 라미네이션시켰다.

이와 같이 제조한 포장재를 PP 용기의 뚜껑 포장재로 120~150℃ 압착 가열시켜 적용한 결과, 용기와 밀착접착이 완벽하고, ⓓ와 ⓔ 사이가 잘 분리됨을 확인하였고, ⓓ를 떼어냈을 때 예비된 홀이 나오게 되어 빨대를 쉽게 꽂을 수 있음을 확인하였고, ⓓ를 떼어냈을 때도 OPP 필름 파트가 용기에 잘 부착되어 있어 용기와 같이 재활용을 할 수 있음을 확인하였다.

표 1의 의 ⓑ는 표 1의 의 ⓐ에서 ⓔ, ⓕ 층과 같이 하였고, 이 또한 OPP 필름 파트가 용기에 잘 부착되어 있어 용기와 같이 재활용을 할 수 있음을 확인하였다.

표 1의 <C>는 라벨(label)용 PP 필름(ⓐ 층)에 인쇄를 하고[ⓒ 층], 그 위에 AAE 용액을 도 3과 같은 방법으로 코팅을 시키고[ⓓ 층] 이 위에 용기와 접착이 되는 실란트(sealant) 접착제를 도 3과 같은 방법으로 코팅시켰다.

이와 같이 제조된 라벨을 PP 용기 표면에 100~200℃ 사이에서 압착 가열시켜 부착시켰다. 100~200℃ 온도 범위 내에서 압착 가열 시간을 길게 하면 이 온도 범위 내에서 보다 온도가 낮아도 되고, 시간이 짧으면 보다 높은 온도에서 하면 된다. 압착 가열시간은 수초 이내였다. 이와 같이 해서 라벨을 부착시킨 용기를 물속에 48시간 넣은 후, 확인한 결과, 라벨이 전혀 떨어지지 않았음을 확인하였다.

상기 4가지 타입의 친환경 포장재를 적용한 결과는 표 3과 같다.

구 분	인쇄 용이성	압착 가열 접착	기체(산소) 투과차단	뚜껑을 뜯었을 때 용기 테두리에 잔류물 잔존 여부
표 1의 <A>	용이함	잘 됨	0.2cc/(pkg-day)	깔끔하고 깨끗함
표 1의 <B>의 ⓐ	용이함	잘 됨	0.3cc/(pkg-day)	깔끔하고 깨끗함
표 1의 <B>의 ⓑ	기존과 동일	잘 됨	0.3cc/(pkg-day)	깔끔하고 깨끗함
표 1의 <C>	접착제 코팅 시, 인쇄층 보호	잘 됨	0.4cc/(pkg-day)	-

본 발명은 앞에서 설명한 바와 같이, 기존에 사용하고 있는 각종 환경유해 포장재를 인체에 해가 전혀 없는 친환경 포장재로 대체시키고자 한 것으로, 본 발명은 기존 포장재들의 사용상 편리한 장점들(압착 가열 밀봉이 되고, 인쇄가 용이하고, 포장재가 찢기지 않고, 젖지 않음 등)과 요구되는 특성들(강한 접합력, 밀봉성, 산소투과 차단성 등)을 최대한 부여시키고, 사용 후, 재활용을 용이하게 하도록 한 것이다.

표 1의 <A>의 경우는, 종이를 적용시킨 포장재로써, 습기와 물에 취약하고, 강도가 약한 단점으로 인해 야기되는, 종이 제품들의 사용상의 불편함을 개선시킨 효과가 있고, 압착 가열 방식으로 밀봉이 되도록 하여, 밀봉 과정에서도 별도의 접착제를 바르고 밀봉을 시켜야 하는 번거로움을 없앤 효과가 있고, 종이에 미리 인쇄를 할 수 있게 하여 수성 인쇄든 유성 인쇄든 제약을 받지 않도록 하여, 인쇄의 용이성을 높인 효과가 있고, 수분이나 기체(산소) 투과 차단성을 높여 원하는 기간 동안 내용물을 장시간 변질되지 않게 충분히 보관할 수 있는 효과가 있고, 인체에 무해하고 친환경적인 물질만 사용하여, 안심하고 사용할 수 있을 뿐 아니라, 사용 후, 떼어낸 포장재는 물에 넣으면 필름과 종이가 분리되어 재활용할 수 있고, 그냥 버려도 수개월 내에 분해되어 환경적인 공해가 전혀 유발되지 않는 효과가 있다.

표 1의 의 ⓐ의 경우는 근본적으로 용기와 같은 재질의 필름과 종이를 접목시켜 고안된 포장재로써, 표 1의 <A>의 경우와 같은 효과들이 있을 뿐 아니라, 종이 파트와 필름 파트를 분리할 수 있게 하여, 친환경 물질로만 이루어진 종이 파트는 사용 시, 떼어내고, 용기에 붙어 있는 필름은 용기와 거의 같은 재질이기 때문에 용기와 같이 그대로 재활용할 수 있게 한 효과가 있다.

또한, 사용할 때, 종이 파트를 분리시키면, 빨대를 사용할 수 있는 Hole이 나오게 하여 음료 섭취를 용이하게 한 효과가 있고, 내용물이 음료가 아닌 경우에도 종이 파트를 분리시킨 후, 필름 파트를 일부만 남기고 분리시켜 내용물을 섭취할 수 있게 하여, 환경공해를 유발하지 않고 용이하게 사용할 수 있게 한 효과가 있다.

표 1의 의 ⓑ의 경우는, 종이 적용 없이, 용기와 같은 재질의 필름을 용기와 밀봉시켜, 필름을 일부만 남기고 분리시킨 후, 내용물을 섭취토록 하여, 사용 후, 용기에 붙어 있는 필름을 용기와 함께 그대로 재활용할 수 있게 한 효과가 있고, 저렴한 가격으로 포장을 할 수 있게 한 효과와 재활용을 용이하게 한 효과가 있다.

표 1의 <C>의 경우는, 용기와 같은 재질의 필름에 인쇄를 하고, 그 위에 PVA나 AAE 중 하나 이상을 포함하는 용액을 코팅시키거나, PVA 필름을 라미네이션시켜, 접착제 코팅 시, 인쇄층을 보호(접착제 용제로 인해 코팅 시 인쇄층이 지워지는 경우가 종종 발생)할 수 있게 한 효과가 있고, 수분이나 기체(산소) 투과 차단성을 높여 내용물의 변질을 최소화시키게 한 효과가 있고, 이 또한 용기와 같은 재질의 필름을 적용시켜 사용 후, 용기와 같이 재활용을 할 수 있게 한 효과가 있다.

Claims

다음을 포함하는 친환경 포장재:
(a) OPP, CPP 및 PE로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층; 및
(b) 상기 (a) 필름층의 용기 접착면의 반대면에 형성된 PA 및 EVA로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층 또는 접착제 층,
여기서, 상기 용기가 PP인 경우에는 상기 (a) 필름층이 OPP 및 CPP으로 구성된 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 용기가 PE인 경우에는 상기 (a) 필름층이 PE인 것을 특징으로 함.
다음을 포함하는 친환경 포장재:
(a-1) PP 또는 PE 라벨용 필름층;
(b-1) 상기 (a-1) 필름층의 용기 접착면의 반대면에 형성된 인쇄층;
(c-1) 상기 (b-1) 인쇄층의 하면에 형성된 PVA 및 AAE로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 코팅층 또는 PVA 필름층; 및
(d-1) 상기 (c-1) 필름층의 하면에 형성된 EVA 및 PA로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층 또는 접착제 층,
여기서, 상기 용기가 PP인 경우에는 상기 (a-1) 필름층이 PP이고, 상기 용기가 PE인 경우에는 상기 (a-1) 필름층이 PE인 것을 특징으로 함.
다음을 포함하는 친환경 포장재:
(a-2) PP 또는 PE 라벨용 필름층;
(b-2) 상기 (a-2) 필름층의 용기 접착면의 반대면에 형성된 PVA 및 AAE로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 코팅층 또는 PVA 필름층;
(c-2) 상기 (b-2) 필름층의 하면에 형성된 인쇄층; 및
(d-2) 상기 (c-2) 인쇄층의 하면에 형성된 EVA 및 PA로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층 또는 접착제 층,
여기서, 상기 용기가 PP인 경우에는 상기 (a-2) 필름층이 PP이고, 상기 용기가 PE인 경우에는 상기 (a-2) 필름층이 PE인 것을 특징으로 함.
OPP, CPP 및 PE로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름층의 용기 접착면의 반대면에 PA 및 EVA 필름으로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름을 라미네이션시키거나 접착제 코팅하는 단계를 포함하는 제1항의 친환경 포장재의 제조방법.
다음 단계를 포함하는 제2항의 친환경 포장재의 제조방법:
(a) PP 또는 PE 라벨용 필름층의 용기 접착면의 반대면에 인쇄층을 형성하는 단계;
(b) 상기 (a)의 인쇄층의 하면에 PVA 및 AAE로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 용액으로 코팅하거나 PVA 필름으로 라미네이션시켜 필름층을 형성하는 단계; 및
(c) 상기 (b)의 필름층의 하면에 EVA 및 PA 로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름을 라미네이션시키거나 접착제 코팅하는 단계.
다음 단계를 포함하는 제3항의 친환경 포장재의 제조방법:
(a) PP 또는 PE 라벨용 필름층의 용기 접착면의 반대면에 PVA 및 AAE로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 용액으로 코팅하거나 PVA 필름으로 라미네이션시켜 필름층을 형성하는 단계;
(b) 상기 (a)의 필름층의 하면에 인쇄층을 형성하는 단계; 및
(c) 상기 (b)의 인쇄층의 하면에 EVA 및 PA 로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 필름을 라미네이션시키거나 접착제 코팅하는 단계.