KR102652390B1 - 식품포장필름용 후렉소 및 그라비아 수성잉크 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수용성 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지를 포함하는 식품포장필름용 수성잉크 조성물을 제공한다.
Description
본 발명은 식품포장필름용 후렉소 및 그라비아 수성잉크 제조방법에 관한 것이다.
식품을 보호하기 위한 포장재의 사용량이 증가하고 있으며, 식품포장필름은 단순히 내용물을 보호하는데 그치지 않고 외면적으로는 광고 효과를 높이고, 내면적으로는 식품이 직접 접촉되더라도 인체에 무해할 필요가 있다.
최근 천연, 유기농, 친환경성 등을 추구하는 소비자들이 증가함에 따라, 식품 포장재 분야에서도 이러한 경향을 반영하여 다양한 기능성을 가지는 포장필름이 개발되고 있다. 이러한 포장필름을 일반적으로 그라비아 인쇄를 통하여 제조되며, 그라비아 필름 인쇄 시 MEK, TOL, EA 등 휘발 물성 용매를 50~70% 사용하며, 후렉소 필름 인쇄 시 휘발성 용매(알코올)를 사용하는데 이러한 용매는 과량 사용으로 VOC 발생 및 화재사고 우려가 있다.
구체적으로, 이러한 유기용제는 잉크의 건조 공정에서 대기 중으로 방출되어 대기 오염원이 되고, 작업자에 직접 노출되어 인체에 유해하며, 인쇄 작업시 화재의 위험성을 안고 있다. 특히, 포장필름에 이러한 유기 용제가 잔류하면 위생적인 인쇄물을 얻을 수 없고 인체에도 유해하다는 문제점이 있다.
한편, 후렉소 인쇄(Flexographic printing) 방식은 활판방식에 속하지만 포장 인쇄 분야에서는 그라비아 인쇄와 함께 많이 사용되어 별도로 취급한다. 이 방식에서는 통상의 활판보다도 연한 고무나 감광성 수지판이 판재료로서 이용되고 잉크는 그라비아 잉크와 유사한 낮은 점도의 것으로 용제계 또는 수분계의 것이 이용된다.
후렉소 인쇄는 기타 다른 인쇄 특히, 그라비아 인쇄에 비해서 제판이 간단하고 코스트도 싸며 판의 복제도 쉬우므로 판의 부분적인 교환이 가능한 점 등 많은 메리트를 갖고 있으며 그 경제성으로 인해 소량 로트의 인쇄에도 적합하다. 잉크 도막이 얇고 물 또는 알코올 사용함으로 잔류용제가 적거나 무해하여 클린 패키지 작업환경를 실현할 수 있다.
한편, 종이로 만든 포장필름이 등장하고 있으나, 낮은 산소 차단성 및 수분 차단성 뿐만 아니라 외부 충격에 의해 쉽게 포장재가 손상되고 살균 처리가 불가능하여 종이로 구성된 포장필름은 제한된 분야에서만 사용되고 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 물성이 우수한 식품포장필름용 수성잉크 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 물성이 우수한 식품포장필름용 후렉소 인쇄, 그라비아 인쇄 등에 적용가능한 수성잉크 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 종이층 및 상기 수성잉크 조성물로 코팅된 보호층을 포함하는 식품포장필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은
수용성 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지를 포함하는 식품포장필름용 수성잉크 조성물을 제공한다.
또한, 상기 식품포장필름용 수성잉크 조성물은 수용성 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지 54-58 중량부, 안료 12-16 중량부, 입자크기가 300-500 nm인 폴리아미드 입자 4-8 중량부, 글리시딜메타크릴레이트 1-5 중량부, 천연식물 추출물 3-7 중량부, 광물분말 3-7 중량부, 폴리비닐술폰산 0.8-1.2 중량부 및 정제수 3-7 중량부를 포함하고,
상기 수용성 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지는,
디메틸올프로피온산과 이소포론디이소시아네이트를 반응시키고, 여기에 디에틸렌글리콜을 첨가하여 반응시켜 프리폴리머를 제조하고, N-메틸피놀리돈(NMP) 용액에 희석시킨 트리에틸아민(TEA)으로 상기 프리폴리머를 중화시키고, 상기 중화된 프리폴리머에 증류수를 투입하여 수분산시킨 후, 사슬 연장제로 4,4-디아미노 디사이클로헥실 메탄(4,4-Diamino dicyclohexyl methane)을 첨가하여 수분산 폴리우레탄을 제조하고, 상기 수분산 폴리우레탄에 2-에틸헥실아크릴레이트 및 아크릴산을 드로핑하면서 혼합하고, 개시제로 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 첨가한 후 교반하는 공정을 수행하여 제조되고,
상기 천연식물 추출물은,
타임잎 33-37 중량부, 녹차잎 33-37 중량부 및 감잎 28-32 중량부를 혼합하여 열풍건조하고 분쇄하여 혼합잎분말을 제조하는 단계; 상기 혼합잎분말 100 중량부, 물 600 중량부 및 헥산 300 중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물을 73-77℃의 온도에서 22-26시간 동안 열수추출하는 단계; 열수추출 후 여과하여 여과액을 제조하는 단계; 및 제조된 여과액을 영하 48-52℃의 온도에서 감압농축 및 동결건조하는 단계;를 수행하여 제조되고,
상기 광물분말은,
토르말린 38-42 중량부, 일라이트 28-32 중량부 및 제올라이트 28-32 중량부를 혼합하여 열풍건조하고 분쇄하여 혼합광물분말을 제조하는 단계; 상기 혼합광물분말을 불산에 첨가한 후 초음파처리하는 단계; 및 상기 초음파처리한 혼합광물분말을 톨루엔에 분산시키고, 3-아미노프로필트리에톡시실란(3-Aminopropyltriethoxysilane)을 첨가한 후, 60-70℃의 온도에서 2-4시간 동안 초음파처리하는 단계;를 수행하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은
종이층;
상기 종이층 상에 형성된 접착층; 및
상기 접착층 상에 형성된 보호층;을 포함하고,
상기 접착층은 메틸메타크릴레이트 단량체 단위 23-27 중량부, 비닐트리에톡시실란 단량체 단위 23-27 중량부, 글리시딜메타크릴레이트 단량체 단위 23-27 중량부 및 2-(디메틸아미노)에틸 메타크릴레이트 단량체 단위 23-27 중량부를 포함하는 제1 아크릴계 고분자 수지 42-46 중량부, 3-(메타크릴옥시프로필)트리메톡시실란 단량체 단위 23-27 중량부, 부틸아크릴레이트 단량체 단위 23-27 중량부, 아크릴산 단량체 단위 23-27 중량부 및 라우릴아크릴레이트 단량체 단위 23-27 중량부를 포함하는 제2 아크릴계 고분자 수지 18-22 중량부, 2-에틸헥실아크릴레이트 3-7 중량부, 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트 3-7 중량부, 탄산칼슘 6-10 중량부, 메틸셀룰로오스 2-6 중량부, 3,4-디메톡시페닐 이소시아네이트 1-5 중량부, 백금촉매 0.8-1.2 중량 및 물 8-12 중량부를 포함하는 접착층 형성용 조성물로 형성된 것이고,
상기 보호층은 수용성 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지 54-58 중량부, 안료 12-16 중량부, 입자크기가 300-500 nm인 폴리아미드 입자 4-8 중량부, 글리시딜메타크릴레이트 1-5 중량부, 천연식물 추출물 3-7 중량부, 광물분말 3-7 중량부, 폴리비닐술폰산 0.8-1.2 중량부 및 정제수 3-7 중량부를 포함하는 수성잉크 조성물로 형성되고,
상기 수용성 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지는,
디메틸올프로피온산과 이소포론디이소시아네이트를 반응시키고, 여기에 디에틸렌글리콜을 첨가하여 반응시켜 프리폴리머를 제조하고, N-메틸피놀리돈(NMP) 용액에 희석시킨 트리에틸아민(TEA)으로 상기 프리폴리머를 중화시키고, 상기 중화된 프리폴리머에 증류수를 투입하여 수분산시킨 후, 사슬 연장제로 4,4-디아미노 디사이클로헥실 메탄(4,4-Diamino dicyclohexyl methane)을 첨가하여 수분산 폴리우레탄을 제조하고, 상기 수분산 폴리우레탄에 2-에틸헥실아크릴레이트 및 아크릴산을 드로핑하면서 혼합하고, 개시제로 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 첨가한 후 교반하는 공정을 수행하여 제조되고,
상기 천연식물 추출물은,
타임잎 33-37 중량부, 녹차잎 33-37 중량부 및 감잎 28-32 중량부를 혼합하여 열풍건조하고 분쇄하여 혼합잎분말을 제조하는 단계; 상기 혼합잎분말 100 중량부, 물 600 중량부 및 헥산 300 중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물을 73-77℃의 온도에서 22-26시간 동안 열수추출하는 단계; 열수추출 후 여과하여 여과액을 제조하는 단계; 및 제조된 여과액을 영하 48-52℃의 온도에서 감압농축 및 동결건조하는 단계;를 수행하여 제조되고,
상기 광물분말은,
토르말린 38-42 중량부, 일라이트 28-32 중량부 및 제올라이트 28-32 중량부를 혼합하여 열풍건조하고 분쇄하여 혼합광물분말을 제조하는 단계; 상기 혼합광물분말을 불산에 첨가한 후 초음파처리하는 단계; 및 상기 초음파처리한 혼합광물분말을 톨루엔에 분산시키고, 3-아미노프로필트리에톡시실란(3-Aminopropyltriethoxysilane)을 첨가한 후, 60-70℃의 온도에서 2-4시간 동안 초음파처리하는 단계;를 수행하여 제조되는 것을 특징으로 하는 식품포장필름을 제공한다.
본 발명에 따른 식품포장필름용 수성잉크 조성물은 물성이 우수한 식품포장필름을 제조할 수 있다.
이하에서는 다양한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 개시된 특정 실시예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1차, 2차, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, '포함한다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
본 발명은
수용성 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지를 포함하는 식품포장필름용 수성잉크 조성물을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 식품포장필름용 수성잉크 조성물에 대하여 상세히 설명한다.
상기 식품포장필름용 수성잉크 조성물은 수용성 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지 54-58 중량부, 안료 12-16 중량부, 입자크기가 300-500 nm인 폴리아미드 입자 4-8 중량부, 글리시딜메타크릴레이트 1-5 중량부, 천연식물 추출물 3-7 중량부, 광물분말 3-7 중량부, 폴리비닐술폰산 0.8-1.2 중량부 및 정제수 3-7 중량부를 포함하는 것이 바람직하고, 수용성 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지 55-57 중량부, 안료 13-15 중량부, 입자크기가 300-500 nm인 폴리아미드 입자 5-7 중량부, 글리시딜메타크릴레이트 2-4 중량부, 천연식물 추출물 4-6 중량부, 광물분말 4-6 중량부, 폴리비닐술폰산 0.9-1.1 중량부 및 정제수 4-6 중량부를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 수용성 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지는,
디메틸올프로피온산과 이소포론디이소시아네이트를 반응시키고, 여기에 디에틸렌글리콜을 첨가하여 반응시켜 프리폴리머를 제조하고, N-메틸피놀리돈(NMP) 용액에 희석시킨 트리에틸아민(TEA)으로 상기 프리폴리머를 중화시키고, 상기 중화된 프리폴리머에 증류수를 투입하여 수분산시킨 후, 사슬 연장제로 4,4-디아미노 디사이클로헥실 메탄(4,4-Diamino dicyclohexyl methane)을 첨가하여 수분산 폴리우레탄을 제조하고, 상기 수분산 폴리우레탄에 2-에틸헥실아크릴레이트 및 아크릴산을 드로핑하면서 혼합하고, 개시제로 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 첨가한 후 교반하는 공정을 수행하여 제조되는 것을 사용한다.
상기 수용성 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지는 카르복시기를 포함하는 폴리올인 디메틸올프로피온산과 디이소시아네이트 중 지환기를 포함하는 이소포론디이소시아네이트를 적용하며, 여기에 디에틸렌글리콜을 글리콜류로 적용하여 프리폴리머를 제조한 후, 사슬 연장제로 4,4-디아미노 디사이클로헥실 메탄을 첨가하여 수분산 폴리우레탄을 제조한다. 여기에 2-에틸헥실아크릴레이트 및 아크릴산을 아크릴레이트 단량체로 적용하여 반응시켜 수용성 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지를 제조한다. 상기 아크릴레이트 단량체는 2-에틸헥실아크릴레이트 및 아크릴산을 1:1의 중량비율로 적용할 수 있고, 30-50 중량% 적용할 수 있다.
상기 수용성 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지를 메인수지로 적용하여 우수한 내구성을 확보할 수 있다.
상기 안료는 일반적으로 적용할 수 있는 흑색 안료 등을 적용할 수 있다.
상기 폴리아미드 입자는 내마모성을 향상시킬 수 있다.
상기 글리시딜메타크릴레이트는 접착성을 향상시킬 수 있다.
상기 천연식물 추출물은,
타임잎 33-37 중량부, 녹차잎 33-37 중량부 및 감잎 28-32 중량부를 혼합하여 열풍건조하고 분쇄하여 혼합잎분말을 제조하는 단계; 상기 혼합잎분말 100 중량부, 물 600 중량부 및 헥산 300 중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물을 73-77℃의 온도에서 22-26시간 동안 열수추출하는 단계; 열수추출 후 여과하여 여과액을 제조하는 단계; 및 제조된 여과액을 영하 48-52℃의 온도에서 감압농축 및 동결건조하는 단계;를 수행하여 제조되는 것을 사용한다.
타임(Thyme)은 유럽의 중부 또는 남부와 북아프리카에서 주로 재배되기는 하지만 전세계에서 고루 재배되고 있으며, 높이는 30㎝이다. 잔뿌리가 많은 뿌리에서 사각 모양의 줄기가 나와 위로 올라가며 곁가지를 많이 친다. 잎줄기는 매우 짧고, 길이 5~9㎜, 너비 3㎜ 정도인 긴 타원형의 잎 가장자리는 안으로 굽고 잔털이 많다. 방부작용, 항균작용, 거담작용 등으로 이용되고 있다.
녹차는 비타민과 무기질의 영양소를 공급하는 기능, 맛과 향 등의 기호를 충족시키는 기능이 있는 것으로 알려져 있다. 녹차 중 떫은맛의 주성분은 폴리페놀(polyphenol) 성분인 카테킨(catechin)인데, 카테킨은 그 유도체에 따라 에피카테킨(Epicatechin), 에피갈로카테킨(Epigallocatechin), 에피카테킨 갈레이트(Epicatechin gallate)와 에피갈로카테킨 갈레이트(Epigallocatechin gallate) 등으로 분류 할 수 있다. 카테킨(Catethin)은 함량이 건조 녹차의 8~20% 정도에 달하며, 수용성으로 물과 함께 끓이면 수중으로 용출된다. 한편, 녹차에는 여러가지 생리활성물질이 포함되어 있는데, 특히 카테킨류는 혈중의 LDL 콜레스테롤을 감소시킴으로서 혈전의 생성억제 및 동맥경화를 예방하고, 과산화지질의 생성을 억제하고 지방 산화를 방지하는 기능성이 있음이 밝혀져 천연 항산화제로서도 이용되고 있다. 또한, 녹차는 노화방지와 더불어 암의 증식을 억제하고 발암억제 기능을 가지고 있을 뿐만 아니라 독소를 무력화하는 항독소 작용이 있어 식중독을 방지하는 효과도 알려져 있다.
감잎은 감나무(Diospysos kaki)의 잎이다. 감나무는 동아시아 특유의 과수로서 한국, 중국, 일본이 원산지다. 감잎 100g에는 비타민 C가 200㎎ 정도로 많이 들어 있어 귤보다 2~3배나 많다. 감잎 추출물의 비타민 C는 열에 잘 견디는 성질이 있어 비교적 안전하게 물에 우러나와 유효성이 높다. 독성과 부작용이 없고 이뇨효과가 있으며 혈압을 안정시켜 신장병이나 심장병에 탁월한 효능이 인정되어 있다. 또한, 비타민 A의 효과를 나타내는 카로틴이 많으며 질병에 대한 저항성 향상, 성인병 예방에 탁월한 효능, 숙취 예방 및 숙취 해소효과, 지혈효과, 설사와 배탈을 멎게 하는 효과, 노화방지효과, 피부미용효과, 감기예방, 뇌세포 건강에 좋으며 임산부나 생리에 좋다. 감잎에 들어있는 탄닌 성분은 부종에 의한 부기를 빼주며 납, 비소, 수은 등 독성물질을 해독시켜 준다.
상기 천연식물 추출물을 적용하여 항균기능성을 확보할 수 있다.
상기 광물분말은,
토르말린 38-42 중량부, 일라이트 28-32 중량부 및 제올라이트 28-32 중량부를 혼합하여 열풍건조하고 분쇄하여 혼합광물분말을 제조하는 단계; 상기 혼합광물분말을 불산에 첨가한 후 초음파처리하는 단계; 및 상기 초음파처리한 혼합광물분말을 톨루엔에 분산시키고, 3-아미노프로필트리에톡시실란(3-Aminopropyltriethoxysilane)을 첨가한 후, 60-70℃의 온도에서 2-4시간 동안 초음파처리하는 단계;를 수행하여 제조되는 것을 사용한다.
토르말린은 6각의 주상형 결정을 갖는 철, 마그네슘, 알칼리금속 등과 알루미늄의 복잡한 붕규산염으로 육방정계에 속하는 천연광물질이며, 지구상에 존재하는 광물 중에서 유일하게 0.06㎃의 전기를 발생하는 물질로서, 영구적인 전기특성을 갖고 있다. 따라서 토르말린은 결정 구조 자체에 끊임없이 전기를 띠는 특성을 갖고 있으며, 음이온의 계면활성효과도 있고, 온도가 10℃ 높아지면 그 효과는 배가되고, 그리고 미세한 분말이어도 그 성질은 바뀌지 않음으로 인하여 분말 하나하나가 전기적 특성을 발휘함으로써 그 효과가 배가 된다.
운모족 광물은 삼팔면체형 (trioctahedral) 운모 아족과 이팔면체형 (dioctahedral) 운모 아족으로 구분되는데 흑운모는 삼팔면체 아족에 속하는 광물이다. 자연상에서는 다양한 층간 양이온과 2가 혹은 3가 양이온에 의해 치환되기도 하여 다양한 화학성분을 가지며, 대표적인 흑운모의 화학 성분식으로는 K(Mg,Fe)3AlSi3O10(OH)2이다. 운모족은 구조 내에서 다양한 형태로 동형치환이 가능하다.
제올라이트는 항균, 소취기능에 탁월한 역할을 한다는 것이 점차적으로 밝혀지면서 이를 미분말화하여 원사 등에 첨가하는 시도가 각 분야에서 심도 있게 연구되고 있을 뿐 아니라 이러한 제품들이 출시되고 있다.
본 발명에서는 상기 토르말린, 흑운모 및 제올라이트를 분말화하고, 이를 실란으로 표면처리하여 항균기능성과 더불어 내구성을 향상시키고자 한다.
또한, 본 발명은
종이층;
상기 종이층 상에 형성된 접착층; 및
상기 접착층 상에 형성된 보호층;을 포함하는 식품포장필름을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 식품포장필름에 대하여 상세히 설명한다.
상기 종이층은 골판지일 수 있다.
상기 접착층은 메틸메타크릴레이트 단량체 단위 23-27 중량부, 비닐트리에톡시실란 단량체 단위 23-27 중량부, 글리시딜메타크릴레이트 단량체 단위 23-27 중량부 및 2-(디메틸아미노)에틸 메타크릴레이트 단량체 단위 23-27 중량부를 포함하는 제1 아크릴계 고분자 수지 42-46 중량부, 3-(메타크릴옥시프로필)트리메톡시실란 단량체 단위 23-27 중량부, 부틸아크릴레이트 단량체 단위 23-27 중량부, 아크릴산 단량체 단위 23-27 중량부 및 라우릴아크릴레이트 단량체 단위 23-27 중량부를 포함하는 제2 아크릴계 고분자 수지 18-22 중량부, 2-에틸헥실아크릴레이트 3-7 중량부, 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트 3-7 중량부, 탄산칼슘 6-10 중량부, 메틸셀룰로오스 2-6 중량부, 3,4-디메톡시페닐 이소시아네이트 1-5 중량부, 백금촉매 0.8-1.2 중량 및 물 8-12 중량부를 포함하는 접착층 형성용 조성물로 형성된 것이 바람직하고, 메틸메타크릴레이트 단량체 단위 23-27 중량부, 비닐트리에톡시실란 단량체 단위 23-27 중량부, 글리시딜메타크릴레이트 단량체 단위 23-27 중량부 및 2-(디메틸아미노)에틸 메타크릴레이트 단량체 단위 23-27 중량부를 포함하는 제1 아크릴계 고분자 수지 43-45 중량부, 3-(메타크릴옥시프로필)트리메톡시실란 단량체 단위 23-27 중량부, 부틸아크릴레이트 단량체 단위 23-27 중량부, 아크릴산 단량체 단위 23-27 중량부 및 라우릴아크릴레이트 단량체 단위 23-27 중량부를 포함하는 제2 아크릴계 고분자 수지 19-21 중량부, 2-에틸헥실아크릴레이트 4-6 중량부, 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트 4-6 중량부, 탄산칼슘 7-9 중량부, 메틸셀룰로오스 3-5 중량부, 3,4-디메톡시페닐 이소시아네이트 2-4 중량부, 백금촉매 0.9-1.1 중량 및 물 9-11 중량부를 포함하는 접착층 형성용 조성물로 형성된 것이 더욱 바람직하다.
상기 제1 아크릴계 고분자 수지는 메틸메타크릴레이트 단량체 단위, 비닐트리에톡시실란 단량체 단위, 글리시딜메타크릴레이트 단량체 단위 및 2-(디메틸아미노)에틸 메타크릴레이트 단량체 단위를 포함하여 종이층과의 접착력과 내구성을 확보할 수 있다.
상기 제2 아크릴계 고분자 수지는 3-(메타크릴옥시프로필)트리메톡시실란 단량체 단위, 부틸아크릴레이트 단량체 단위, 아크릴산 단량체 단위 및 라우릴아크릴레이트 단량체 단위를 포함하여 높은 접착력과 접착유지력을 가지고 보호층 형성시 박리되지 않는다.
상기 2-에틸헥실아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트는 접착력을 더욱 높여주어 보호층을 유지할 수 있다.
상기 탄산칼슘은 충전제로 적용되어 내구성을 향상시킨다.
상기 3,4-디메톡시페닐 이소시아네이트는 가교제로 적용되어 보호층과의 결합력을 향상시킨다.
상기 보호층은 수용성 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지 54-58 중량부, 안료 12-16 중량부, 입자크기가 300-500 nm인 폴리아미드 입자 4-8 중량부, 글리시딜메타크릴레이트 1-5 중량부, 천연식물 추출물 3-7 중량부, 광물분말 3-7 중량부, 폴리비닐술폰산 0.8-1.2 중량부 및 정제수 3-7 중량부를 포함하는 수성잉크 조성물로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 수성잉크 조성물은 전술한 식품포장필름용 수성잉크 조성물로 이하에서는 자세한 설명을 생략한다.
또한, 상기 식품포장필름은 종이층; 상기 종이층 상에 형성된 제1 접착층; 상기 제1 접착층 상에 형성된 우레탄폼층; 상기 우레탄폼층 상에 형성된 제2 접착층; 및 상기 제2 접착층 상에 형성된 보호층;을 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 종이층, 제1 접착층, 제2 접착층 및 보호층은 전술한 종이층, 접착층 및 보호층과 동일하다.
상기 우레탄폼층은 우레탄발포층으로, 상기 우레탄발포층을 적용하여 더욱 높은 내구성을 확보할 수 있으며, 유연성 또한 확보할 수 있다. 더욱이, 폴리우레탄 기반의 수성코팅 조성물로 형성된 보호층과의 호환성이 우수하다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의해 보다 상세하게 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 발명의 범위가 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 식품포장필름의 제조-1
종이층 상에 수용성 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지 56 중량부, 흑색 안료 14 중량부, 입자크기가 300-500 nm인 폴리아미드 입자 6중량부, 글리시딜메타크릴레이트 3 중량부, 천연식물 추출물 5 중량부, 광물분말 5 중량부, 폴리비닐술폰산 1 중량부 및 정제수 5 중량부를 혼합하여 제조되는 수성잉크 조성물을 도포하여 식품포장필름을 제조하였다.
<실시예 2> 식품포장필름의 제조-2
종이층 상에 수용성 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지 61 중량부, 흑색 안료 14 중량부, 입자크기가 300-500 nm인 폴리아미드 입자 6중량부, 글리시딜메타크릴레이트 3 중량부, 천연식물 추출물 5 중량부, 폴리비닐술폰산 1 중량부 및 정제수 5 중량부를 혼합하여 제조되는 수성잉크 조성물을 도포하고 가열하여 식품포장필름을 제조하였다.
<실시예 3> 식품포장필름의 제조-3
종이층 상에 접착층 형성용 조성물을 도포하여 접착층을 형성하고, 상기 접착층 상에 수용성 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지 56 중량부, 흑색 안료 14 중량부, 입자크기가 300-500 nm인 폴리아미드 입자 6중량부, 글리시딜메타크릴레이트 3 중량부, 천연식물 추출물 5 중량부, 광물분말 5 중량부, 폴리비닐술폰산 1 중량부 및 정제수 5 중량부를 혼합하여 제조되는 수성잉크 조성물을 도포하고 가열하여 식품포장필름을 제조하였다.
<실시예 4> 식품포장필름의 제조-4
종이층 상에 접착층 형성용 조성물을 도포하여 제1 접착층을 형성하고, 상기 접착층 상에 우레탄폼층을 위치시키고, 상기 우레탄폼층 상에 접착층 형성용 조성물을 도포하여 제2 접착층을 형성하고, 상기 제2 접착층 상에 수용성 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지 56 중량부, 흑색 안료 14 중량부, 입자크기가 300-500 nm인 폴리아미드 입자 6중량부, 글리시딜메타크릴레이트 3 중량부, 천연식물 추출물 5 중량부, 광물분말 5 중량부, 폴리비닐술폰산 1 중량부 및 정제수 5 중량부를 혼합하여 제조되는 수성잉크 조성물을 도포하고 가열하여 식품포장필름을 제조하였다.
<실험예 1> 물성 분석
상기 실시예 1-4에서 제조한 식품포장필름의 물성을 확인하기 위하여, KS M 3503의 시험 방법을 사용하여 인장강도를 측정하고, ASTM D882 시험 방법을 사용하여 박리강도를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
| 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | |
| 인장강도 (kg/cm2) | 198 | 176 | 283 | 382 |
| 박리강도_상온 (kgf/15mm) |
2.0 | 1.8 | 3.8 | 3.6 |
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 식품포장필름은 인장강도 및 박리강도가 우수한 것을 확인할 수 있었다.
<실험예 2> 항균 실험
상기 실시예 1-4에서 제조한 식품포장필름의 항균기능성을 확인하기 위하여, 상기 식품포장필름을 이용하여 항균시험을 수행하였다. 접종균 세균농도(CFU/mL)는 대장균 2.4×106, 녹농균 2.6×106이다. 비교를 위해 대조군으로 공시험군(blank)을 사용하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| 시험항목 | 시료구분 | 초기 농도 (CFU/ml) |
18시간 후 농도 (CFU/ml) |
정균감소율 (%) |
| 대장균에 의한 항균시험 |
Blank | 2.4×106 | 3.9×106 | - |
| 실시예 1 | 3.4×103 | 99.9 | ||
| 실시예 2 | 1.7×105 | 92.9 | ||
| 실시예 3 | 2.4×103 | 99.9 | ||
| 실시예 4 | 2.6×103 | 99.9 | ||
| 녹농균에 의한 항균시험 |
Blank | 2.6×106 | 3.6×106 | - |
| 실시예 1 | 1.2×103 | 99.9 | ||
| 실시예 2 | 1.4×105 | 94.6 | ||
| 실시예 3 | 4.0×102 | 99.9 | ||
| 실시예 4 | 3.9×102 | 99.9 |
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 식품포장필름은 항균기능성을 가짐을 확인할 수 있었다.
Claims (3)
- 수용성 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지 54-58 중량부, 안료 12-16 중량부, 입자크기가 300-500 nm인 폴리아미드 입자 4-8 중량부, 글리시딜메타크릴레이트 1-5 중량부, 천연식물 추출물 3-7 중량부, 광물분말 3-7 중량부, 폴리비닐술폰산 0.8-1.2 중량부 및 정제수 3-7 중량부를 포함하고,
상기 수용성 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지는,
디메틸올프로피온산과 이소포론디이소시아네이트를 반응시키고, 여기에 디에틸렌글리콜을 첨가하여 반응시켜 프리폴리머를 제조하고, N-메틸피놀리돈(NMP) 용액에 희석시킨 트리에틸아민(TEA)으로 상기 프리폴리머를 중화시키고, 상기 중화된 프리폴리머에 증류수를 투입하여 수분산시킨 후, 사슬 연장제로 4,4-디아미노 디사이클로헥실 메탄(4,4-Diamino dicyclohexyl methane)을 첨가하여 수분산 폴리우레탄을 제조하고, 상기 수분산 폴리우레탄에 2-에틸헥실아크릴레이트 및 아크릴산을 드로핑하면서 혼합하고, 개시제로 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 첨가한 후 교반하는 공정을 수행하여 제조되고,
상기 천연식물 추출물은,
타임잎 33-37 중량부, 녹차잎 33-37 중량부 및 감잎 28-32 중량부를 혼합하여 열풍건조하고 분쇄하여 혼합잎분말을 제조하는 단계; 상기 혼합잎분말 100 중량부, 물 600 중량부 및 헥산 300 중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물을 73-77℃의 온도에서 22-26시간 동안 열수추출하는 단계; 열수추출 후 여과하여 여과액을 제조하는 단계; 및 제조된 여과액을 영하 48-52℃의 온도에서 감압농축 및 동결건조하는 단계;를 수행하여 제조되고,
상기 광물분말은,
토르말린 38-42 중량부, 일라이트 28-32 중량부 및 제올라이트 28-32 중량부를 혼합하여 열풍건조하고 분쇄하여 혼합광물분말을 제조하는 단계; 상기 혼합광물분말을 불산에 첨가한 후 초음파처리하는 단계; 및 상기 초음파처리한 혼합광물분말을 톨루엔에 분산시키고, 3-아미노프로필트리에톡시실란(3-Aminopropyltriethoxysilane)을 첨가한 후, 60-70℃의 온도에서 2-4시간 동안 초음파처리하는 단계;를 수행하여 제조되는 것을 특징으로 하는 식품포장필름용 수성잉크 조성물. - 삭제
- 종이층;
상기 종이층 상에 형성된 접착층; 및
상기 접착층 상에 형성된 보호층;을 포함하고,
상기 접착층은 메틸메타크릴레이트 단량체 단위 23-27 중량부, 비닐트리에톡시실란 단량체 단위 23-27 중량부, 글리시딜메타크릴레이트 단량체 단위 23-27 중량부 및 2-(디메틸아미노)에틸 메타크릴레이트 단량체 단위 23-27 중량부를 포함하는 제1 아크릴계 고분자 수지 42-46 중량부, 3-(메타크릴옥시프로필)트리메톡시실란 단량체 단위 23-27 중량부, 부틸아크릴레이트 단량체 단위 23-27 중량부, 아크릴산 단량체 단위 23-27 중량부 및 라우릴아크릴레이트 단량체 단위 23-27 중량부를 포함하는 제2 아크릴계 고분자 수지 18-22 중량부, 2-에틸헥실아크릴레이트 3-7 중량부, 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트 3-7 중량부, 탄산칼슘 6-10 중량부, 메틸셀룰로오스 2-6 중량부, 3,4-디메톡시페닐 이소시아네이트 1-5 중량부, 백금촉매 0.8-1.2 중량 및 물 8-12 중량부를 포함하는 접착층 형성용 조성물로 형성된 것이고,
상기 보호층은 수용성 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지 54-58 중량부, 안료 12-16 중량부, 입자크기가 300-500 nm인 폴리아미드 입자 4-8 중량부, 글리시딜메타크릴레이트 1-5 중량부, 천연식물 추출물 3-7 중량부, 광물분말 3-7 중량부, 폴리비닐술폰산 0.8-1.2 중량부 및 정제수 3-7 중량부를 포함하는 수성잉크 조성물로 형성되고,
상기 천연식물 추출물은,
타임잎 33-37 중량부, 녹차잎 33-37 중량부 및 감잎 28-32 중량부를 혼합하여 열풍건조하고 분쇄하여 혼합잎분말을 제조하는 단계; 상기 혼합잎분말 100 중량부, 물 600 중량부 및 헥산 300 중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물을 73-77℃의 온도에서 22-26시간 동안 열수추출하는 단계; 열수추출 후 여과하여 여과액을 제조하는 단계; 및 제조된 여과액을 영하 48-52℃의 온도에서 감압농축 및 동결건조하는 단계;를 수행하여 제조되고,
상기 광물분말은,
토르말린 38-42 중량부, 일라이트 28-32 중량부 및 제올라이트 28-32 중량부를 혼합하여 열풍건조하고 분쇄하여 혼합광물분말을 제조하는 단계; 상기 혼합광물분말을 불산에 첨가한 후 초음파처리하는 단계; 및 상기 초음파처리한 혼합광물분말을 톨루엔에 분산시키고, 3-아미노프로필트리에톡시실란(3-Aminopropyltriethoxysilane)을 첨가한 후, 60-70℃의 온도에서 2-4시간 동안 초음파처리하는 단계;를 수행하여 제조되는 것을 특징으로 하는 식품포장필름.
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| KR1020230167563A KR102652390B1 (ko) | 2023-11-28 | 2023-11-28 | 식품포장필름용 후렉소 및 그라비아 수성잉크 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020230167563A KR102652390B1 (ko) | 2023-11-28 | 2023-11-28 | 식품포장필름용 후렉소 및 그라비아 수성잉크 제조방법 |
Publications (1)
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| KR102652390B1 true KR102652390B1 (ko) | 2024-03-28 |
Family
ID=90482260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020230167563A KR102652390B1 (ko) | 2023-11-28 | 2023-11-28 | 식품포장필름용 후렉소 및 그라비아 수성잉크 제조방법 |
Country Status (1)
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| KR (1) | KR102652390B1 (ko) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160133833A (ko) | 2015-05-13 | 2016-11-23 | 주식회사 한림특수필름제조 | 내구성이 향상되고 수명이 연장된 포장용 필름 및 그 제조방법 |
| KR20170026724A (ko) * | 2015-08-27 | 2017-03-09 | 씨앤케이프로팩 (주) | 천연추출물이 도입된 무기미네랄 항균 조성물 및 이를 이용한 포장재와 그 제조방법 |
| JP2019203051A (ja) * | 2018-05-22 | 2019-11-28 | 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 | 水性フレキソインキ、および印刷物の製造方法 |
| KR20200070557A (ko) * | 2018-12-10 | 2020-06-18 | 변수형 | 친환경 식품 포장지의 제조 방법 및 수득된 친환경 식품 포장지 |
| KR102388742B1 (ko) * | 2020-09-02 | 2022-04-21 | 동원시스템즈 주식회사 | 액상 내용물 감량 개선 친환경 포장재 |
-
2023
- 2023-11-28 KR KR1020230167563A patent/KR102652390B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
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