KR20000011903A - 용이하게재생가능한용기 - Google Patents

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사카모토 주이찌
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요코타 켄지
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Abstract

복수의 층의 라미니트인 시트 L을 진공성형 및/또는 압축성형해서 얻어진 용이하게 재생가능한 용기에 있어서,
시트 L은 최소의 필링강도를 부여하기 위한 2개의 인접한 층을 가지고 2개의 인접한 층의 계면에서 2개의 부분으로 손으로 분리될 수 있고,
상기 2개의 인접한 층의 계면에서 용기의 내부표면에 있는 시트L의 부분을 필름부 F라고 명명하고, 상기 계면에서 용기의 외부표면에 있는 시트L의 부분을 시트부S라고 명명할 때, 시트부S에서 필름부F의 필링을 위해 필요한 필링강도는 최소의 필링강도를 부여하는 2개의 인접한 부분을 각각 별개의 수지 또는 수지합성물로 구성되도록 허용함으로써 2∼45g/15mm(폭)으로 설정되어 있다.
이 용기는 사용하여 (1) 용기의 내부표면을 구성하는 얇은 필름이 필름의 혀모양의 부분을 손으로 당겨서 용이하게 벗길 수 있고, (2) 용기내의 잔류물을 필름으로 싸서 버릴 수 있고, (3) 용기를 세척할 필요가 없고, (4) 용기의 주요부는 용이하게 재생될 수 있기 때문에 용이한 재생가능성을 가진다.

Description

용이하게 재생가능한 용기{EASILY RECYCLABLE CONTAINER}
본 발명은 사용후에 용이하게 재생가능한, 식품류 등의 포장을 위해 사용된 플라스틱 용기에 관한 것이다. 더 구체적으로 본 발명은 소비자가 사용한 후에 용기의 세척을 하지 않고서 내용물로 얼룩진 상태에서 재생할 수 있는 재생가능한 플라스틱 용기에 관한 것이다.
최근에, 플라스틱으로 만들어진 식품포장용기의 사용은 (1) 용기가 큰 스케일로 생산될 수 있고, (2) 소망의 형상으로 형성될 수 있고, (3) 자동수납과 포장의 가능하고, (4) 경량이고 취급이 용이하고, (5) 파손에 대한 위험이 적고, (6) 착색이나 프린트가 용이하고, (7) 저가로 생산될 수 있고, (8) 도포를 충족시키기 위해 각종 플라스틱에서 적절하게 선택된 재료로부터 생산될 수 있는 바와 같은 각종 이유때문에 급속히 전파되었다. 예를 들면, 도시락, 밥과 함께 담는 반찬그릇 등의 식품의 포장에 있어서, 폴리스티렌 용기는 우수한 생산성때문에 널리 사용된다. 전자레인지에서 도시락 등을 가열하는 경우에 용기에 대한 내열성이 필요하므로 이를 위해서 폴리스티렌 등으로 만들어진 식품포장용기가 사용된다.
한편, 플라스틱 용기가 전파됨에 따라서, 플라스틱용기를 버림으로써 야기된 공공의 위험과 자원의 효율적인 이용은 중요한 문제점이나 작업으로 취하게 되었다. 그래서 플라스틱용기의 생산자들은 사용후에 플라스틱용기를 재생하는 운동이 일어나게 되었다. 그러나 재생비율은 아직 상대적으로 낮다. 재생되는 플라스틱용기는 세척할 필요가 있기 때문에 소비자들은 식품으로 오염된 사용한 용기를 세척하는 것을 매우 꺼리고 또한 재생후에 오염된 플라스틱용기의 세척에는 많은 비용이 요구된다. 이들 이유때문에, 사용한 플라스틱용기의 재생비율은 낮았고, 플라스틱용기의 재생은 실질적인 진전이 없었다.
이런 상태하에서, 예를 들면 일본국 실개평 7-56190(1995)호 공보에는 용기를 사용한 후에 용기내부에 있는 필름을 벗겨서 용기를 재생하는 것이 제안되어 있다. 그러나 다른 종류의 필름을 라미네이팅해서 형성된 용기의 재생 및 재활용을 위한 우수한 제안은 없었다. 한편, 일본국 실개평 4-111429호에는 (1)베이스층(발포합성수지로 이루어짐)과 (2)표면층(예를 들면, 합성수지필름)을 구비한 용기에서 베이스층을 재생하기 위해 베이스층에서 표면층을 벗기는 기술이 개시되어 있다. 그러나 이 기술에 있어서, 베이스층과 표면층사이의 필링(peeling)강도가 50∼500g /15mm(폭)이고, 이 강도는 손으로 벗기기에 너무 크다.
본 발명의 목적은 사용한 후에 용기를 세척하지 않고서도 내용물로 오염된 상태에서 용이하게 재생할 수 있는 플라스틱 용기를 제공하는 것이다.
이러한 플라스틱용기를 제공하기 위하여, 본 발명자는 (1)용기의 사용후에 플라스틱용기의 내부표면필름이 과거 제안의 용기에서보다 더 용이하게 손으로 벗겨질 수 있고, (2) 용기내에 남은 내용물이 상기 필링에 의해서 완전히 제거될 수 있고, (3) 용기가 내용물로 오염되지 않은 청결한 상태로 재생될 수 있는 기술에 대해서 연구하였다(이 기술은 재생된 용기를 재사용할 수 있고, 벗겨낸 필름을 연료로서 사용할 수 있다). 결국, 본 발명자는 용기에 사용된 수지합성물과 적절한 부착강도를 부여하는 용기구조를 발견하였고, 결과적으로는, 생산이나 용기의 사용시에는 표면필름의 용기의 주요부에서 벗겨지지 않지만, 용기의 사용후에는 종래의 플라스틱용기보다 더 용이하게 벗겨질 수 있는 플라스틱용기를 제공할 수 있다. 본 발명은 상기 반면에 의거해서 완성되었다. 본 발명은 다음과 같다.
1. 복수의 층의 라미니트인 시트L을 진공성형 및/또는 압축성형해서 얻어진 용이하게 재생가능한 용기에 있어서,
시트L은 최소의 필링(peeling)강도를 부여하기 위한 2개의 인접한 층을 가지고 2개의 인접한 층의 계면에서 2개의 부분으로 손으로 분리될 수 있고,
상기 2개의 인접한 층의 계면에서 용기의 내부표면에 있는 시트L의 부분을 필름부F라고 명명하고, 상기 계면에서 용기의 외부표면에 있는 시트L의 부분을 시트부S라고 명명할때, 필름부F는 2이상의 층을 구비한 단일층필름이거나 다수층필름이고, 시트부S는 2이상의 층을 구비한 단일층시트이거나 다수층시트이고,
필름부F에 속하고 최소의 필링강도를 부여하는 상기 인접한 층중 하나를 층FS라고 명명하고 시트부S에 속하는 다른층을 층SF라고 명명할 때, 층FS와 층SF는, 50∼99중량％의 아래의 성분(A)와 1∼50중량％의 아래의 성분(B)를 함유한 수지합성물을 구비하고(이층을 층P라고 명명함), 다른층은 수지로서 층P에 사용된 이외의 성분(A)를 구비하고, 성분(B)를 구비하지 않고(이층을 층Q라고 명명함)
상기에 의해서 시트부S에서 필름부F를 필링하기 위해 필요한 필링강도는 2∼45g/15mm(폭)으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
(A) 폴리스티렌, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌에서 선택된 1종의 수지
(B) 8.40∼8.70의 용해도파라미터(SP)를 가진, 성분(A)이외의 적어도 1종의 폴리머
2. 제 1항에 있어서, 칼라는 필름부F의 필링을 용이하게 하는 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
3. 제 2항에 있어서, 필름부F의 필링을 용이하게 하는 칼라부분을 혀모양의 부분이거나 노치부를 손으로 구부려서 당길 수 있도록 칼라에 형성된 노치부인 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
4. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서, 2개성분을 함유한 수지합성물에서 성분(A) 및 성분(B)의 비율은 75∼99중량％(성분(A))와 1∼25중량％ (성분(B))인 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
5. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서, 층Q를 구성하는 수지는 폴리에틸렌이고, 층P내의 성분(A)는 폴리스티렌인 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
6. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서, 층 Q를 구성하는 수지는 폴리프로필렌이고, 층P내의 성분(A)는 폴리에틸렌이나 폴리스티렌인 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
7. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서, 층Q를 구성하는 수지는 폴리스티렌이고, 층P내의 성분(A)는 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌인 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
8. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서, 층 Q를 구성하는 수지는 분해가능한 폴리에틸렌이고, 층P내의 성분(A)는 폴리스티렌인 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
9. 제 1항 내지 제 8항중 어느 한 항에 있어서, 성분(B)는 에틸렌의 코폴리머들 중에서 선택된 적어도 1종의 코폴리머이고, 불포화카르복실산, 불포화카르복실산에스테르 및 비닐아세테이트 중에서 선택된 적어도 하나의 비닐모노머이고, 스티렌코폴리머인 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
10. 제 9항에 있어서, 성분(B)는 에틸렌-메틸 메타아크릴레이트 코폴리머, 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머, 에틸렌-메틸 아크릴레이트 코폴리머 및 스티렌-부타디엔 코폴리머 중에서 선택된 적어도 1종의 코폴리머인 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기
11. 제 1항 내지 제 10항중 어느 한 항에 있어서, 시트부S가 다수층시트이면, 필름부F와 접촉하는 층SF이외의 시트부S중 적어도 하나의 층은 발포합성수지로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
12. 제 1항 내지 제 11항중 어느 한 항에 있어서, 시트부S가 다수층시트이면 필름부F와 접촉하는 층SF이외의 시트부S중 적어도 하나의 층은 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 8.40∼8.70의 용해도 파라미터(SP)를 가진 폴리머 중에서 선택된 적어도 1종의 재생수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
13. 제 1항 내지 제 12항중 어느 한 항에 있어서, 시트부S에서 필름부F의 필링을 위해 필요한 필링강도는 2∼25g/15mm(폭)인 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
14. 제 1항 내지 제 13항중 어느 한 항에 있어서, 시트부S와 필름부F는 주행하는 필름부F상에 시트부S를 용융사출해서 라미네이팅되어져 있는 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
15. 제 1항 내지 제 14항중 어느 한 항에 있어서, 상기 용기는 식품을 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
도 1은 본 발명의 실시예로서 용기의 사시도
도 2는 도 1의 용기의 단면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 용기 2: 시트L
3: 시트부S 4: 필름부F
5: 형모양의 부분 6: 칼라
7: 수납부 11: 표면층FS
12: 표면층SF 13: 중간층
14: 표면층G
이하 본 발명을 구체적으로 설명한다.
본 발명의 용이하게 재생가능한 용기의 용이한 이해를 위해서 우선 도 1 및 도 2를 참조해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예로서 용기의 사시도이고, (2)로 표시된 시트L ((3)으로 표시된 시트부S와 (4)로 표시된 필름부F로 이루어진 라미니트임)를 진공성형 및/또는 압축성형을 행해서 얻어진 칼라(6), 조절부(7), 혀모양의 부분(5)을 구비한 용기(1)를 표시한다.
도 2는 도 1의 용기의 단면도이고, (2)로 표시된 시트L이 (3)으로 표시된 시트부S와 (4)로 표시된 필름부F로 이루어진 것을 표시한다. 또한 도 2는 (4)(필름부F)의 (11)(표면층FS)이 (3)(시트부S)의 (12)(표면층SF)와 접촉하고, (3) (시트부S)이 (12)(표면층SF), (13)(중간층)과 다른 표면층으로 구성되어 있는 것을 표시한다.
또한, (4)로 표시된 필름부F는 시트부S와 접촉하는 필름부F인 표면층FS층 (11)과, 중간층과, FS층(11)의 반대쪽의 표면층인 표면층G층(14)으로 구성되어 있는 것을 표시한다.
본 발명에 사용되는 시트L(복수층의 라미니트임)은 그 사이에 최소의 필링(peeling)강도를 부여하도록 2개인접층의 계면에서 2개의 부분 즉, 필름부F와 시트부S로 분리가능한 것처럼 보여질 수 있다. 시트부S에서 필름부F의 필링을 위해 필요한 필링강도는 2∼45g/15mm(폭), 바람직하게는 2∼25g/15mm(폭), 더욱 바람직하게는 2∼15g/15mm(폭)이다. 2g/15mm(폭)이하의 필링강도는 필름부F가 용기의 사용이나 생산시에 시트부S에서 벗겨지기 때문에 바람직하지 않다. 45g/15mm(폭)이상의 필링강도는 용기의 사용하에 시트부S에서 필름부F의 필링이 손으로 어렵기 때문에도 바람직하지 않다.
여기서, 필링강도는 폭 15mm의 직사각형 라미니트시트가 200mm/min의 속도에서 180°필링테스트를 행할 때의 필링강도이다.
본 발명에 있어서, 최소필링강도를 부여하는 인접한 2개의 층중 필름부F에 속하는 하나의 층은 층FS로 명명되고, 시트부S에 속하는 다른층은 층SF로 명명될 때, 층FS와 층FS중 하나는 50∼99％중량의 성분(A)과 1∼50％중량의 성분(B)를 함유하고(이층을 층P로 명명함); 다른 층은 수지로서 층P에 사용된 이외의 성분(A)를 함유하고 성분(B)를 함유하지 않는다(이층을 층Q로 명명함). 그러므로, 층FS가 층P이면, 층SF는 층Q이고; 층FS가 층Q이면, 층SF는 층P이다.
본 발명에 사용된 성분(A)는 폴리스티렌수지, 폴리프로필렌수지, 폴리에틸렌수지에서 선택된 수지이다.
폴리스티렌수지로서, 일반적인 폴리스티렌수지, 변형고무 폴리스티렌수지 및 그 혼합물을 사용할 수 있다. 물론 충격강도면에서는 변형고무폴리스티렌수지가 바람직하다.
여기서, 일반적인 폴리스티렌수지는 GPPS라는 수지이고, 통상 스티렌 호모폴리머이다. 변형고무 폴리스티렌수지는 고무형상의 폴리머의 존재에 스티렌형 모노머를 중합해서 얻어진고, HIPS(고강도 폴리스티렌, high-impact polystyrene)이라고도 한다. 폴리스티렌수지의 분자구조는 선형체인타입이거나 브랜치드 체인타입이다. 브랜치드체인타입은 다가비닐모노머(예를 들면 디비닐벤젠)로 축중합하거나 다가개시제, 다가체인변이제 등을 사용해서 얻어질 수 있다.
일반적인 폴리스티렌수지나 고무변형 폴리스티렌수지의 생산에 사용된 스티렌형모노머는 통상 스티렌이다. 또한, α-메틸스티렌, o-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌 등과 같은, 알킬치환스티렌을 사용할 수 있다.
폴리프로필렌수지로서는 블록폴리프로필렌, 랜덤폴리프로필렌 등과 같은 프로필렌코폴리머와 프로필렌호모폴리머를 사용할 수 있다.
폴리에틸렌수지로서, 에틸렌과 4∼12탄소원자의 α-올레핀사이의 코폴리머인 선형저밀도폴리에틸렌, 고압생산된 저밀도폴리에틸렌, 고밀도폴리에틸렌을 사용할 수 있다.
본 발명에 사용된 성분(B)는 8.40∼8.70, 바람직하게는 8.40∼8.65의 용해도파라미터(SP, Solubility parameter)를 가진다. 8.40이하 8.70이상의 SP는 시트부S가 필름부F사이에 접착이 없거나 2부분사이의 접착이 너무 강하기 때문에 바람직하지 않다.
여기서, 용해도파라미터는 힐데브란드-스카차드(Hildebrand-Scatchard)이론에 의거해서 규정된 분자간력이고, 그 내용은 폴리머사이언스의 일반 교과서에 개시되어 있고, 예를 들면, 아키야마사부로 등의 폴리머블렌드, CMC 4판, pp 125∼144 (1991)에 기재되어 있다. 용해도 파라미터는 예를 들면 점성법, 스웰링인덱스법 등과 같은 실험방법에 의하거나 분자구조를 이용한 계산법에 의해서 산출될 수 있고, 그 값은 사용하는 측정방법에 따라서 변화한다. 그래서 여기에서는 스몰(Small)에 의해 제안된 분자구조를 이용한 산출법을 사용하였다. 이 방법과 이론은 응용화학잡지 Vo13. pp 71∼80(1953)에 구체적으로 개시되어 있다. 이 방법을 사용하면, 용해도 파라미터는 아래의 공식을 이용해서 산출되었다.
SP=∑Fi/V=ρ·∑Fi/N
상기 공식에서, Fi는 분자를 구성하는 원자, 원자기, 결합 등에 의한 몰인력이고; V는 몰체적이고; ρ는 밀도이고; M은 몰중량이고, 성분(B)가 폴리머이면, 각 모노머유닛의 분자중량이다. Fi의 값으로는 상기 문헌에서 언급한 스몰의 값을 사용하였다. 코폴리머의 ρ, ΣFi, M은 아래와 같이 계산되었고, 첨가제 물성은 그들을 유지했다. 즉, 코폴리머를 구성하는 각 모노머의 ρ, ΣFi, M의 값은, 몰분율로 승산되어 각 결과제품은 합계되었다.
8.40∼8.70의 SP를 가진 본 발명에 사용된 성분(B)의 폴리머로서는 불포화카르복실산, 불포화카르복실산 에스테르, 비닐아세테이트에서 선택된 적어도 하나의 비닐모노머와 에틸렌사이의 코폴리머; 스티렌 코폴리머; 등을 언급할 수 있다. 이들의 예는 에틸렌불포화 카르복실산 코폴리머, 에틸렌-불포화 카르복실산 에스테르 코폴리머, 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머, 에틸렌-불포화 카르복실산 에테르-비닐 아세테이트 테르폴리머, 에틸렌과 2종류 이상의 불포화 카르복실산, 에스테르로 이루어진 다성분 폴리머, 스티렌-부타디엔 코폴리머, 스티렌-이소프렌 코폴리머, 스티렌-부타디엔 코폴리머의 산화제품, 스티렌-이소프렌 코폴리머의 산화제품을 포함한다.
불포화카르복실산의 구체적인 예는 아크릴산과 메타크릴산을 포함한다. 불포화카르복실산에스테르의 구체적인 예는 메틸아크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 글리시릴 아크릴레이트, 메틸 메타아크릴레이트, 메틸 메타아크릴레이트, 2-에틸 헥실 메타 아크릴레이트, 스테아릴 메타아크릴레이트, 글리시딜 메타 아크릴레이트를 포함한다.
불포화카르복실산, 불포화카르복실산에스테르, 비닐아세테이트에서 선택된 적어도 하나의 비닐모노머와 에틸렌 사이의 코폴리머의 바람직한 예는 에틸렌-아크릴산 코폴리머, 에틸렌-메틸아크릴산 코폴리머, 에틸렌-메틸 메타아크릴레이트 코폴리머, 에틸렌-에틸 메타아크릴레이트 코폴리머, 메틸렌-에틸 아크릴레이트 코폴리머, 에틸렌-메틸 아크릴레이트 코폴리머, 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머, 에틸렌-메틸 아크릴레이트-글리세딜 메타아크릴레이트 코폴리머, 에틸렌-메틸 메타아크릴레이트-글리시딜 메타아크릴레이트 코폴리머, 에틸렌-비닐아세테이트-글리시딜 메타아크릴레이트 코폴리머이다.
상기 코폴리머에서, 비닐모노머와 에틸렌의 비율은 8.40∼8.70 바람직하게 8.40∼8.65의 SP를 가진 코폴리머를 부여하기 위해 적절하게 결정될 수 있다. 코폴리머내의 비닐모노머의 비율은 바람직하게 5∼60중량% 더욱 바람직하게는 10∼50중량%이다. 코폴리머에서 비닐모노머와 에틸렌 사이의 결합의 모드(예를 들면, 랜덤, 블록, 기타)로서는, 아무런 제한이 없다. 코폴리머의 용융유속으로서는 (JIS K7210에 따르면 2.16kgf의 하중하에 190℃에서 측정되었다) 아무런 제한이 없다. 그러나 용융유속은 약 1∼500g/10min이 바람직하다.
스티렌코폴리머의 구체적인 예는 스티렌-부타디엔 코폴리머, 스티렌-이소프렌 코폴리머, 스티렌-부타디엔 코폴리머의 산화제품, 스티렌-이소프렌 코폴리머의 산화제품이다.
스티렌모노머로서, 스티렌이외에 α-메틸스티렌, o-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌 등과 같은 알킬치환스티렌과 그 혼합물을 사용할 수 있다.
스티렌 코폴리머에서 스티렌모노머와 다른 코모노머의 비율은 8.40∼8.70의 SP를 가진 코폴리머를 부여하기 위해 적절하게 결정될 수 있다. 코폴리머에서 스티렌모노머와 다른 코모노머 사이의 결합의 모드로서는(예를 들면, 랜덤, 블록이나 기타) 아무런 제한이 없다.
본 발명에 있어서, 성분(B)즉, 8.40∼8.70의 SP를 가진 폴리머는 상기 언급한 성분(A)을 포함하지 않는다.
층FS는 예를 들면 층FS에 사용된 구체적인 수지는 에틸렌-부텐-1 코폴리머, 에틸렌-헥센-1 코폴리머, 에틸렌-옥텐-1 코폴리머, 에틸렌-4-메틸펜텐-1 코폴리머 등과 같은(4∼12탄소원자를 가진 α-올레핀과 에틸렌사이의 코폴리머인) 선형저밀도폴리에틸렌, 고밀도폴리에티렌, 고압생산된 저밀도폴리에틸렌, 폴리프로필렌수지, 폴리스티렌, 분해 가능한 폴리에틸렌(생분해 가능한 폴리에틸렌을 포함함), 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 셀룰로스, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴, 클로라이드, 플루오르카본 폴리머, 폴리비닐 알코올, 방향족 폴리아미드, 폴리이미드를 포함하지만, 층SF(즉, 층P)에 사용된 성분(B)수지와 성분(A)수지를 제외한다.
층FS가 층Q이고, 층FS에 사용된 수지가 폴리프로필렌 수지이면, 층FS는 예를 들면, 캐스티드(casted)폴리프로필렌(CPP)필름이다. 또한 필름부F는 예를 들면 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리프로필렌의 3층의 필름이다.
필름부F의 층G(시트부S와 접촉하지 않는 필름부F의 표면층임)가 폴리프로필렌 필름이면, 층G는 본 발명의 용기가 예를 들면 식품용기인 경우에 우수한 내성을 가진다.
층SF이 층Q이면, 층SF에 포함된 구체적인 수지는 예를 들면 에틸렌-부텐-1 코폴리머, 에틸렌-헥센-1 코폴리머, 에틸렌-옥텐-1 코폴리머, 에틸렌-4-메틸펜텐-1 코폴리머 등과 같은(4∼12 탄소원자를 가진 α-올레핀과 에틸렌 사이의 코폴리머인) 선형저밀도폴리에틸렌, 고밀도폴리에틸렌, 고압생성된 저밀도폴리에틸렌, 폴리프로필렌수지, 폴리스티렌, 분해 가능한 폴리에틸렌(생분해 가능한 폴리에틸렌)을 포함하지만, 층FS(즉, 층P)에 사용된 성분(B)수지와 성분(A)수지를 제외한다.
층P의 수지합성물(성분(A)와 성분(B)를 구비함)에 있어서, 성분(A)와 성분(B)의 비율은 50∼99중량％(성분(A)), 1∼50중량％, 바람직하게는 1∼25중량％, 더욱 구체적으로 1∼10중량％(8.40∼8.70의 SP를 가진 폴리머, 즉 성분(B))이다.
성분(B)의 비율이 1∼50중량％이면, 시트부S와 필름부F사이의 필링강도는 최적이다. 성분(B)의 비율이 1중량％미만, 50중량％초과이면, 그부분사이의 필링강도는 너무 작거나 너무 커진다.
본 발명에 있어서, 층 Q는 층P에 사용된 성분(A)와 성분(B)를 모두 함유한 수지이어야 된다. 층Q가 성분(A)나 성분(B)에 사용된 수지이면, 층Q와 층P는 너무 큰 부착강도를 가지고, 용기의 사용후에 시트부S로부터 필름부F를 수작업으로 벗기는 것이 어렵다.
필요에 따라 시트부S와 필름부F는 산화방지제, 열안정제, 자외선흡수제, 윤활제, 정전기방지제, 광천수 등과 같은 첨가제를 포함할 수 있다.
시트부S가 복수의 층이면, 표면층SF이외의 이들 층(필름부F와 접촉하는 층)은 발포폴리스티렌(예를 들면, 폴리스티렌 페이퍼(PSP)나 폴리스티렌 저팽창시트)과 폴리프로필렌, 발포시트 등과 같은 1.1이상의 팽창비를 가진 발포합성수지로 이루어진 층을 포함할 수 있다.
시트부S가 복수의 층이면, 표면층SF이외의 각 층(필름부F에 접촉하는 층)은 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 8.40∼8.70의 SP를 가진 폴리머 등이나 그 혼합물에서 선택된 재생수지를 포함한다.
본 발명의 층P에 사용된 수지합성물은 믹서(예를 들면, 헨첼(Henschel)믹서나 텀블러)를 사용해서 소정량의 각 성분을 건식혼합시키거나, 반죽기(예를 들면 단일 또는 2중스크루익스트루더나 반버리(Banburry)믹서)를 사용해서 160∼260℃에서 성분들을 충분히 반죽해서 혼합되거나 반죽된 재료를 과립상으로 만들어서 생성될 수 있다. 필요에 따라서, 산화방지제, 열안정제, 자외선흡수제, 윤활제, 정전기방지제, 광천수 등과 같은 첨가제를 첨가할 수 있다.
본 발명의 용기는 예를 들면 우선 (1) 적어도 하나의 사출실린더를 가진 팽창필름기계, T-다이형 필름기계 등을 사용한 단일층사출이나 복합사출 또는 (2)상기 기계에 의해 생성된 단일층 또는 다수층필름을 사용한 라미네이션(예를 들면, 건식라미네이션, 습식라미네이션, 샌드위치라미네이션이나 열용융라미네이션)과 같은 공지기술을 사용해서 필름부F를 생성해서, 다음에 필름부F상에 시트부S와 필름부F의 라미니트인 시트L를 얻기 위해, 사출라미네이션이나 복합사출라미네이션에 의한 시트부S의 각 층의 성분을 용융사출해서, 내부가 필름부F인 용기를 얻기위해 시트L를 진공 및/또는 압축성형함으로써 생성될 수 있다.
바람직하게 본 발명의 용기는 칼라에 필름부를 용이하게 벗길 수 있는 형상을 가진 부분을 가진다. 예를 들면 혀모양의 부분이 히트실링에 의해서 칼라의 필름부쪽에 부착될 수 있다. 히트실링은 혀모양의 부분과 용기의 칼라부분(혀모양의 부분이 부착되는 부분)을 가열하는 일반적인 공지기술에 의해서 행해지고, 다음에, 수초동안 압력하에서 라미네이팅된다. 여기서, 혀모양의 부분은 시트부에서 필름부를 벗길때, 손가락사이에 잡히는 작은 필름이다. 손가락으로 혀모양의 부분을 당겨서 시트부S에서 필름부F를 용이하게 벗길 수 있다. 혀모양의 부분을 사용하는 대신에 용기칼라의 시트부쪽에 노치를 형성할 수 있다. 노치가 형성되어 있으면 칼라의 노치부를 구부려서 손으로 그 부분을 당겨서 시트부S로부터 필름부F를 용이하게 벗길 수 있다.
본 용기를 생성하기 위해 시트L에 부여된 진공형성, 압축성형 또는 진공 및 압축성형은 예를 들면 시트L를 가열해서, 가열된 시트L를 모드에 대항해서 가압하는 동시에 진공, 압축 또는 진공 및 압축을 부여하고, 다음에 예를 들면 통상 사용된 진공성형, 압축성형 또는 진공 및 압축성형기계를 사용하는 수초의 공기분사에 의해 상기 성형된 재료를 냉각시키는 기술과 같은 공지기술에 의해서 행해질 수 있다. 최종의 재료는 필요에 따라 불필요한 부분을 제거하기 위해 펀칭에지로 펀칭을 행한다.
본 발명에서 얻어진 시트부S와 필름부F를 구비한 용기는 식품을 수납하는 용기 등으로서 적절하게 사용될 수 있다. 용기를 사용한 후(즉, 용기내의 식품을 다 먹고난 다음에) 용기칼라의 시트부S에 형성된 노치를 구부려서 손으로 벗기거나 형모양의 부분을 손으로 당겨서 시트부S에서 필름부F를 용이하게 벗길 수 있고; 분리된 얇은 필름부F만을 버림으로써 시트부S내에 잔류물 등이 남지 않아서, 용기(시트부S)는 세척하지 않고서 깨끗한 상태로 재생될 수 있다. 또한, 필름부F가 시트부S에서 손으로 용이하게 벗겨질 수 있음에도 불구하고, 진공성형이나 압축성형이나 진공 및 압축성형 동안에 필름부F는 시트부S에서 벗겨지지 않고, 성형이 용이하므로 성형은 단시간내에 효과적으로 행해질 수 있다.
본 발명의 용기는 용이하게 재생가능한 용기로서 유용하며, 수퍼마켓에서 판매되는 밥에 곁들어진 반찬그릇 등을 위한 용기뿐 아니라 예를 들면 도시락용 용기와 같은 상당히 무거운 물건을 위한 용기로서 매우 적절하게 사용될 수 있다. 식품이 용기내에 수납되고 이와 같이 판매되면 용기와 함께 피팅타입의 덮개를 사용하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명은 예에 의해서 구체적으로 설명된다. 그러나, 본 발명은 이들 예에 아무런 제한이 없다.
예 1과 비교예 1 및 2
(1) 시트L의 생산
표 1에 표시된 성분(A)과 성분(B)로 이루어진 합성물(이후 이 합성물은 시트부S의 2개의 표면층으로 생성된다)과, 표 1에 표시된 (K)와 (L)의 혼합물(이후 이 혼합물은 시트부S의 중간층으로 된다.)은 히타치 조센사(Hitachi Zosen Corp)에 의해 제조된 2종의 3층 복합사출라미네이터(익스트루더 SHT-120 및 SHT-75)를 사용해서 시트부S로서 240℃에서 사출되어 표 1에 표시된 주행하는 상용필름상에 라미네이팅되어 표 1에 표시된 바와 같이 각각 구성된 예 1과 비교예 1 및 2의 시트L을 생성하였다. 냉각롤온도는 60℃이었고, 에어갭은 300mm이었고, 다이슬릿폭은 1,300mm이었고 오프테이크속도는 16mm/min이었다. 시트부S의 2개표면층의 두께는 각각 75㎛이었고, 시트부S의 중간층의 두께는 350㎛이었고 필름부F의 두께는 40㎛이었다.
(2) 시트L의 부착성
상기 생성된 각 시트L은 외관관찰과 시트부S에서 필름부F의 수작업 벗김에 의해서 시트부S와 필름부F사이의 부착성에 대해서 검사되었다. 필름부F가 전체시트에 걸쳐서 시트부S에 부착되면 결과를 "0'으로 표시했고, 필름부F가 주름지거나 부분적으로 벗겨지거나 전혀 부착되지 않으면 "X"로 표시했다.
(3) 진공성형
각 시트L는 스미토모중공업주식회사에 의해 제작된 진공성형기(CSP-1-30H 및 AT-1100)를 사용해서 350℃(상부히터온도)와 225℃(하부히터온도)에서 가열되어 진공성형몰드를 사용한 진공성형을 행해서 용기를 생산하였다. 몰드온도는 50℃이었다.
(4) 용기의 필링강도
예 1에 있어서, 필링강도가 너무 작기 때문에 필링강도는 다음의 공정에 의해서 결정되었다.
폭 15mm, 길이 100mm의 직사각형테스트시편은 진공성형을 사용해서 형성된 각 용기에서 절단되어 토요세이키세이사쿠쇼주식회사에 의해 제작된 마찰테스터(Model TR)을 사용해서 180°필링강도에 대해서 측정되었다. 측정에 있어서, 부하측정을 위한 후크는 피쉬라인을 사용하는 시편의 필름부F의 단부와 결합되었고(피쉬라인과 후크, 피쉬라인과 시편의 필름부F의 단부는, 셀로판 접착테이프로 고정되어 있다); 시편은 180°필링을 일으키기 위해 200mm/min의 속도로 슬라이드되었고; 이때의 부하를 검출하였다.
비교예 2에 있어서, 필링강도가 상대적으로 크기 때문에 필링강도는 아래의 공정에 의해서 결정되었다. 폭 15mm, 길이 100mm이 시편은 진공성형을 사용해서 형성된 용기에서 절단되었고 200mm/min의 필링속도에서 시마주세이사쿠쇼주식회사에 의해 제작된 오토그래프 AG 500B를 사용해서 180°필링강도에 대해서 측정되었다. 비교예 1에 있어서, 필름부F가 시트부S에 부착되지 않기때문에 측정값은 검출되지 않았다.
예 2
표 2에 표시된 성분(A)와 (B)와 표 2에 표시된 (C)를 구비한 합성물은 모던머시너리주식회사에 의해 제작된 3종의 3층 캐스팅기계(익스트루더 F-65V 및 E-90V)를 사용해서 사출되어 성분(A)와 성분(B)로 이루어진 층과 (C)로 이루어진 층으로 구성된 2층의 필름을 생산하였다. 실린더온도는, 성분(A)와 성분(B)의 합성물에 대해서 260℃이었고, (C)에 대해서 240℃이었고, 다이온도는 250℃이었고, 냉각롤온도는 70℃이었고, 오프테이크속도는 30m/min이었고, 필름폭은 1,000mm이었다. 필름두께는 성분(A)와 성분(B)의 합성물에 대해서 15㎛이었고, (C)에 대해서 35㎛이었다. 이렇게 얻어진 2층의 필림(D)에 40cm×40cm정사각형을 절단하였다.
별도로, 재팬폴리스티렌주식회사에 의해 생산된 폴리스티렌[JPS G797N(상표명)]의 100하중비율, 다이니치세이카 컬러＆케미컬주식회사에 의해 생산된 발포제(Daibow No. 1001(상표명))의 결과의 혼합물은 타나베플라스틱머시너리주식회사에 의해서 제작된 직경 65mm의 T-다이머신을 사용해서 160∼200℃에서 용융-반죽되었고; T-다이에서의 발포사출은 약 170℃에서 행해져서 두께 2.0mm의 발포시트를 생산하였다. 팽창비는 2이었다.
상기 발포시트의 생산시에는 상기 생산된 2층의 필름(D)이 T-다이와 냉각롤사이에 삽입되어 발포시트(H)를 2층필름으로 라미네이트되었고 시트 2를 얻었다.
이 공정에 있어서, 2층필름(D)의 성분(B)와 성분(A)를 구비한 층은 발포시트 (H)에 접촉하도록 라미네이팅되었다.
이렇게 얻어진 시트L은 예 1과 마찬가지로 부착성에 대해서 검사되었고, 진공성형을 행하였고, 성현된 용기의 필링강도에 대해서 측정되었다. 결과를 표 2에 표시되어 있다.
예 1 비교예 1 비교예 2
시트부S 표면층(wt.％) 성분(A) A1 92.6 100.0 26.5
성분(B) B1 7.4 - 2.1
B2 - - 66.7
B3 - - 4.7
중간층(wt.％) 성분(C) K 80.0 80.0 80.0
L 20.0 20.0 20.0
H - - -
필름부F N N N
시트L의 부착성 ○ × ○
용기의 필링강도(g/15mm폭) 16.5 - 2750
예 2
시트부S 표면층(SF)(wt％) 성분(A) A1 92.6
성분(B) B1 7.4
(SF)아닌 표면층(wt％) 성분(C) H 100.0
필름부 F E
시트L의 부착성 ○
용기의 필링강도(g/15mm폭) 3.0
표 1 및 표 2에 표시된 성분은 다음과 같다.
시트부S
성분(A):
A1: 5kgf의 부하와 200℃에서 측정된 2.8g/10min의 용융유속(MFR)과, 1.05g/㎤의 밀도와, 2.2㎛의 평균겔입자직경을 가진 폴리스티렌수지(JPS H640(상표명), 재팬폴리스티렌주식회사에 의해 생산된 HIPS)
성분(B):
각 성분의 용해성파라미터(SP)는 상기 표시된 공식을 사용해서 계산되었고 표 3에 표시되었다.
B1: 2.16kgf의 하중과 190℃에서 측정된 20g/10min의 MFR과 30중량％의 메틸메타아크릴레이트성분을 가진 에틸렌-메틸 메타아크릴레이트 코폴리머(스미토모 케미컬주식회사에 의해 생산된 Acryft CM5019(상표명))
B2: 2.16kgf의 하중과 230℃에서 측정된 0.2g/10min의 MFR을 가진 폴리프로필렌[스미토모 케미컬주식회사에 의해서 생산된 Sumitomo Noblen AD 571(상표명)]
B3: 65％의 스티렌성분과 35％의 이소프렌성분을 가진 스티렌-이소프렌 블록코폴리머의 산화제품(쿠라라이주식회사에 의해 생산된 Septon 2104(상표명))
성분(C):
K: 5kgf의 하중과 200℃에서 측정된 3.0g/min의 MFR을 가진 폴리스티렌수지 (JPS G590(상표명), 재팬폴리스티렌주식회사에 의해 생산된 GPPS)
L: 5kgf의 하중과 200℃에서 측정된 2.8g/10min의 MFR과 1.05g/㎤의 밀도와, 2.2㎛의 평균겔입자직경을 가진 폴리스티렌수지(JPS H640(상표명), 재팬폴리스티렌주식회사에 의해 생산된 HIPS)
H: 예 2에서 생성된 폴리스티렌발포시트.
필름부F
N: 40㎛의 두께를 가진 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리프로필렌의 3층필름 (SUM·TOX사에 의해 생산된 SO12(상표명))
E: 2.16kgf의 하중과 230℃에서 측정된 0.2g/10min의 MFR을 가진 폴리프로필렌(스미토모케미컬주식회사에 의해 생산된 Sumitomo Noblen AD571(상표명))
B1 B2 B3
밀도(ρ)(g/㎤) 0.94 0.90 0.96
반복유닛의 분자량M 35.7 42.0 60.0
∑Fi 321 375 529
SP 8.45 8.04 8.46
상기 결과는 이하에서 명백해진다. 본 발명의 모든 사항을 만족하는 예 1 및 예 2에 있어서, 필름부F와 시트부S사이의 시트L의 필링강도는 각층의 원재료를 적절하게 선택하고 층들을 적절하게 결합함으로써 2∼45g/15mm로 설정될 수 있고; 시트L의 진공성형에 의해 얻어진 용기에 있어서 필름부F는 시트부S에 완전히 부착되어 종래의 용기보다 더 용이하게 시트부S에서 벗겨질 수 있다.
한편, 필름부F와 접촉하는 시트부S의 표면층SF가 층P이지만 성분(B)를 포함하지 않는 비교예 1에 있어서, 필름부F는 시트부S에 부착하지 않는다. 또한, 필름부F와 접촉하는 시트부S의 표면층SF가 층P이고, 시트부S와 접촉하는 필름부F의 표면층FS가 층Q이고, 또한 층FS에 사용된 폴리프로필렌이 층FS에 사용된 폴리프로필렌이 층SF에서 사용되는 비교예 2에 있어서, 시트부S와 필름부F사이의 부착강도가 너무크고, 시트부S에서 필름부F의 손에 의한 벗김이 어렵게 된다.
그래서, 본 발명의 요구사항을 만족하는 용기에 있어서, 얇은 표면필름은 용기를 사용한 후에 혀모양의 부분을 손으로 당겨서 용이하게 벗길 수 있으므로 용기내의 잔류물은 필름으로 둘러싼 상태로 버릴 수 있고, 용기는 세척하지 않고서 용이하게 재생될 수 있다.

Claims (15)

  1. 복수의 층의 라미니트인 시트L을 진공성형 및/또는 압축성형해서 얻어진 용이하게 재생가능한 용기에 있어서,
    시트L은 최소의 필링(peeling)강도를 부여하기 위한 2개의 인접한 층을 가지고 2개의 인접한 층의 계면에서 2개의 부분으로 손으로 분리될 수 있고,
    상기 2개의 인접한 층의 계면에서 용기의 내부표면에 있는 시트L의 부분을 필름부F라고 명명하고, 상기 계면에서 용기의 외부표면에 있는 시트L의 부분을 시트부S라고 명명할때, 필름부F는 2이상의 층을 구비한 단일층필름이거나 다수층필름이고, 시트부S는 2이상의 층을 구비한 단일층시트이거나 다수층시트이고,
    필름부F에 속하고 최소의 필링강도를 부여하는 상기 인접한 층중 하나를 층FS라 명명하고 시트부S에 속하는 다른층을 층SF라고 명명할 때, 층FS와 층SF는, 50∼99중량％의 아래의 성분(A)와 1∼50중량％의 아래의 성분(B)를 함유한 수지합성물을 구비하고(이층을 층P라고 명명함), 다른층은 수지로서 층P에 사용된 이외의 성분(A)를 구비하고, 성분(B)를 구비하지 않고(이층을 층Q라고 명명함)
    상기에 의해서 시트부S에서 필름부F를 필링하기 위해 필요한 필링강도는 2∼45g/15mm(폭)으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
    (A) 폴리스티렌, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌에서 선택된 1종의 수지
    (B) 8.40∼8.70의 용해도파라미터(SP)를 가진, 성분(A)이외의 적어도 1종의 폴리머
  2. 제 1항에 있어서, 칼라는 필름부F의 필링을 용이하게 하는 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
  3. 제 2항에 있어서, 필름부F의 필링을 용이하게 하는 칼라부분을 혀모양의 부분이거나 노치부를 손으로 구부려서 당길 수 있도록 칼라에 형성된 노치부인 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
  4. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서, 2개성분을 함유한 수지합성물에서 성분(A) 및 성분(B)의 비율은 75∼99중량％(성분(A))와 1∼25중량％ (성분(B))인 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
  5. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서, 층Q를 구성하는 수지는 폴리에틸렌이고, 층P내의 성분(A)는 폴리스티렌인 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
  6. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서, 층Q를 구성하는 수지는 폴리프로필렌이고, 층P내의 성분(A)는 폴리에틸렌이나 폴리스티렌인 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
  7. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서, 층Q를 구성하는 수지는 폴리스티렌이고, 층P내의 성분(A)는 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌인 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
  8. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서, 층 Q를 구성하는 수지는 분해가능한 폴리에틸렌이고, 층P내의 성분(A)는 폴리스티렌인 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
  9. 제 1항 내지 제 8항중 어느 한 항에 있어서, 성분(B)는 에틸렌의 코폴리머들 중에서 선택된 적어도 1종의 코폴리머이고, 불포화카르복실산, 불포화카르복실산에스테르 및 비닐아세테이트 중에서 선택된 적어도 하나의 비닐모노머이고, 스티렌코폴리머인 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
  10. 제 9항에 있어서, 성분(B)는 에틸렌-메틸 메타아크릴레이트 코폴리머, 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머, 에틸렌-메틸 아크릴레이트 코폴리머 및 스티렌-부타디엔 코폴리머 중에서 선택된 적어도 1종의 코폴리머인 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기
  11. 제 1항 내지 제 10항중 어느 한 항에 있어서, 시트부S가 다수층시트이면, 필름부F와 접촉하는 층SF 이외의 시트부S중 적어도 하나의 층은 발포합성수지로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
  12. 제 1항 내지 제 11항중 어느 한 항에 있어서, 시트부S가 다수층시트이면 필름부F와 접촉하는 층SF이외의 시트부S중 적어도 하나의 층은 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 8.40∼8.70의 용해도 파라미터(SP)를 가진 폴리머 중에서 선택된 적어도 1종의 재생수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
  13. 제 1항 내지 제 12항중 어느 한 항에 있어서, 시트부S에서 필름부F의 필링을 위해 필요한 필링강도는 2∼25g/15mm(폭)인 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
  14. 제 1항 내지 제 13항중 어느 한 항에 있어서, 시트부S와 필름부F는 주행하는 필름부F상에 시트부S를 용융사출해서 라미네이팅되어져 있는 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
  15. 제 1항 내지 제 14항중 어느 한 항에 있어서, 상기 용기는 식품을 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 용이하게 재생가능한 용기.
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