KR20080056780A - Paper packing and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 종이 포장재 제조방법을 도시한 순서도.1 is a flow chart illustrating a paper packaging material manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 제조방법에 따라 제조된 종이 포장재를 각각 도시한 사시도.2A and 2B are perspective views each showing a paper packaging material manufactured according to the manufacturing method of FIG. 1.
도 3은 도 2a의 단면을 도시한 단면도.3 is a sectional view of the cross-section of FIG. 2A;
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 종이 포장재를 도시한 사시도.Figure 4 is a perspective view of a paper packaging material according to another embodiment of the present invention.
도 5는 도 4의 단면을 도시한 단면도.FIG. 5 is a sectional view of the section of FIG. 4; FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10, 20, 30 : 원지 11, 21, 31 : 코팅층10, 20, 30:
12 : 접착층 100, 200 : 종이포장재12:
110, 210 : 홀110, 210: Hall
본 발명은 종이 포장재 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a paper packaging material and a method of manufacturing the same.
일반적으로 골판지는 단위포장, 내부포장, 외부포장, 화물수송 자체 등 전체적인 포장재로 사용되고 있다. 특히 골판지는 가격이 저렴하고, 균일성이 좋으며, 단위 중량당 강도가 높으며, 접착성 및 인쇄성이 우수하고, 고·저온에 적응성이 우수하며, 냄새와 독성이 없어 위생적이고, 자동 포장 적성이 좋으며, 형상 보유력이 우수하고, 환경 적응성이 뛰어나며, 폐기물의 재활용이 우수하다는 등의 장점을 지니고 있어서 포장 재료로서 널리 활용되고 있다.In general, corrugated cardboard is used as an overall packaging material such as unit packaging, internal packaging, external packaging, freight transport itself. In particular, corrugated paper is inexpensive, has good uniformity, high strength per unit weight, excellent adhesion and printability, good adaptability to high and low temperatures, hygienic due to no smell and toxicity, and automatic packaging aptitude. It is widely used as a packaging material because it has the advantages of good shape retention, excellent environmental adaptability, and excellent recycling of waste.
골판지 포장재의 사용 부문으로는 고강도와 내수성(차수성)을 요하는 부문이 커다란 비중을 차지하고 있다.Corrugated packaging uses a large portion of the sector requiring high strength and water resistance.
그러나 골판지 포장재를 사용할 경우 강도와 내수성이 불충분하여 제품을 비닐로 싸서 상자에 담아 포장하고 있는 것이 현실이다. 이러한 비닐과 같은 부재료의 사용은 또한 새로운 환경 오염의 요인으로 문제시되고 있다.However, when the cardboard packaging material is used, the strength and the water resistance are insufficient, so the product is wrapped in plastic and packed in a box. The use of submaterials such as vinyl is also a problem as a source of new environmental pollution.
또한, 내수성을 강화시키는 방법으로는 파라핀 왁스의 사용량을 대폭으로 늘린다든지 콜탈에 침지하여 제조하는 방법이 있으나, 이러한 소재들은 재활용이 불가능하여 주로 매립하고 있는 실정이므로 환경 오염의 주범이 되고 있다.In addition, as a method of strengthening the water resistance, there is a method of significantly increasing the amount of paraffin wax used or immersed in coal tal, but these materials are not recycled and are mainly embedded in landfills, thus becoming a major culprit of environmental pollution.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 두께가 얇으면서도 강도가 매우 우수하고, 비중 또한 상당히 높아 무거운 제품의 중량을 용이하게 지탱할 수 있으며, 운송과 보관을 위한 제품 포장시 외부 충격에 의해 제품이 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 내수성이 매우 뛰어난 종이 포장재 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, the thickness is very high, the strength is very good, the specific gravity is also very high, can easily support the weight of heavy products, and when the product packaging for transportation and storage to the external impact The purpose of the present invention is to provide a paper packaging material and a method of manufacturing the same, which can prevent the product from being damaged and have excellent water resistance.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 종이 포장재는, 원지에 산화나트륨(Na2O) 9.3중량%, 이산화규소(SiO2) 29.2중량%, 수분(H2O) 61.48중량%, 물불용분 0.01중량%, 삼산화이철(Fe2O3) 0.01중량%로 이루어진 접착제를 도포하여 접착층을 형성한다.Paper packaging material of the present invention for achieving the above object, 9.3% by weight of sodium oxide (Na 2 O), 29.2% by weight of silicon dioxide (SiO 2 ), 61.48% by weight of water (H 2 O), water insoluble An adhesive layer is formed by applying an adhesive composed of 0.01 wt% and ferric trioxide (Fe 2 O 3 ) 0.01 wt%.
또, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 종이 포장재는, 원지에 메틸 메타크릴레이트(Methyl Methacrylate) 45 내지 55중량%와 부틸 아크릴레이트(Butyl Acrylate) 45 내지 55중량%로 이루어진 공중합체가 물 및 유화제와 혼합된 코팅제를 도포하여 코팅층을 형성한다.In addition, the paper packaging material of the present invention for achieving the above object is a copolymer of 45 to 55% by weight of methyl methacrylate (methyl methacrylate) and 45 to 55% by weight of butyl acrylate (Butyl Acrylate) And a coating agent mixed with an emulsifier to form a coating layer.
나아가, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 종이 포장재의 제조방법은, (a) 원지를 준비하는 단계; (b) 상기 원지를 원하는 형상으로 가공하는 단계; (c) 상기 원지의 표면에 메틸 메타크릴레이트(Methyl Methacrylate) 45 내지 55중량%와 부틸 아크릴레이트(Butyl Acrylate) 45 내지 55중량%로 이루어진 공중합체가 물 및 유화제와 혼합된 코팅제를 도포하여 코팅층을 형성하는 단계; (d) 상기 원지의 코팅층이 형성된 면에 산화나트륨(Na2O) 9.3중량%, 이산화규소(SiO2) 29.2중량%, 수분(H2O) 61.48중량%, 물불용분 0.01중량%, 삼산화이철(Fe2O3) 0.01중량%로 이루어진 접착제를 도포하여 접착층을 형성하는 단계; 및 (e) 상기 원지의 접착층이 형성된 면을 다른 원지에 접착하여 포장재를 제조하는 단계;를 포함한다.Furthermore, the manufacturing method of the paper packaging material of the present invention for achieving the above object, (a) preparing a base paper; (b) processing the base paper into a desired shape; (c) a coating layer coated with a copolymer mixed with water and an emulsifier is a copolymer consisting of 45 to 55% by weight of methyl methacrylate and 45 to 55% by weight of butyl acrylate (Butyl Acrylate) on the surface of the base paper Forming a; (d) 9.3% by weight of sodium oxide (Na 2 O), 29.2% by weight of silicon dioxide (SiO 2 ), 61.48% by weight of water (H 2 O), 0.01% by weight of water insoluble content, trioxide on the surface where the coating layer of the base paper was formed Forming an adhesive layer by applying an adhesive composed of 0.01 wt% of ferric iron (Fe 2 O 3 ); And (e) adhering the surface on which the adhesive layer of the base paper is formed to another base paper to prepare a packaging material.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 종이 포장재 제조방법을 도시한 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a paper packaging material manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 종이 포장재 제조방법은 다음과 같은 단계로 이루어진다.As shown in Figure 1, the paper packaging material manufacturing method of the present embodiment consists of the following steps.
먼저, 원지를 준비한다. (a 단계) 원지는 종이, 골판지, 허니콤 보드 등 순수한 식물의 섬유를 원료로 한 것이 될 수 있다.First, prepare the paper. (Step a) The raw paper may be made of pure plant fibers such as paper, corrugated cardboard, and honeycomb board.
다음으로, 상기 원지를 원하는 형상으로 가공한다. (b 단계) 이 단계에서는 원지를 절단하거나, 구멍을 내는 타공 등의 가공을 할 수 있으며, 원하는 형상에 따라 다양한 가공방법이 사용될 수 있다.Next, the base paper is processed into a desired shape. (Step b) In this step, processing such as cutting paper, punching holes, and the like may be performed, and various processing methods may be used according to a desired shape.
다음으로, 상기 원지의 표면에 코팅제를 도포하여 코팅층을 형성한다. (c 단계) 상기 코팅제는 메틸 메타크릴레이트(Methyl Methacrylate) 45 내지 55중량%와 부틸 아크릴레이트(Butyl Acrylate) 45 내지 55중량%로 이루어진 공중합체가 물 및 유화제와 혼합되어 있다.Next, a coating agent is applied to the surface of the base paper to form a coating layer. (C step) The coating agent is a copolymer of 45 to 55% by weight of methyl methacrylate (Methyl Methacrylate) and 45 to 55% by weight of butyl acrylate (Butyl Acrylate) is mixed with water and an emulsifier.
메틸 메타크릴레이트(Methyl Methacrylate;MMA)는 α-메타아크릴산메틸이라고도 하며, 화학식은 C5H8O2이다. 녹는점은 -48.2℃, 끓는점은 101℃, 비중은 0.9440(20℃)이고, 에스테르 냄새가 나는 무색 투명한 액체로 물에는 약간 녹으나 대부분의 유기용매에는 잘 녹는다. Methyl methacrylate (MMA) is also called α-methyl acrylate, and the chemical formula is C 5 H 8 O 2 . Melting point is -48.2 ℃, boiling point is 101 ℃, specific gravity is 0.9440 (20 ℃). It is a colorless transparent liquid with ester odor. It is slightly soluble in water but soluble in most organic solvents.
상기에서, 코팅제의 점도는 특별히 제한될 필요는 없다. 이러한 점도의 조절 은 0.001 에서 1.2 Pa.s 범위, 바람직하게는 0.001 에서 0.6 Pa.s 이나 이에 한정하는 것은 아니며, 기포가 코팅제에 안정적으로 분산되도록 할 수 있게 한다. 코팅제의 점도가 1.2 Pa.s 을 초과하는 경우에는 균일한 분산을 어렵게 하며, 과도한 점도로 인하여 도포에 어려움이 따를 것이므로 적절한 점도를 가지도록 한다.In the above, the viscosity of the coating agent does not need to be particularly limited. The adjustment of this viscosity is in the range 0.001 to 1.2 Pa.s, preferably 0.001 to 0.6 Pa.s, but is not limited thereto, and allows bubbles to be stably dispersed in the coating. If the viscosity of the coating agent exceeds 1.2 Pa.s it will be difficult to uniformly disperse, it will be difficult to apply due to the excessive viscosity to have an appropriate viscosity.
또한, 코팅제의 농도는 50 중량 % 이상이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 70 중량 % 이상이다. 코팅제의 농도가 40 중량 % 미만인 경우에는 더 높은 온도에서 더 긴 시간의 건조가 요구되어, 제조효율을 저해하게 되므로 코팅제의 농도는 70 중량 % 이상으로 되는 것이 수분 함량을 감소시키고 건조과정을 효율적으로 생략할 수 있다는 측면에서 가장 바람직하다.In addition, the concentration of the coating agent is preferably at least 50% by weight, more preferably at least 70% by weight. If the concentration of the coating is less than 40% by weight, longer drying time is required at a higher temperature, which impairs the manufacturing efficiency. Therefore, the concentration of the coating is more than 70% by weight, which reduces the water content and makes the drying process more efficient. Most preferred in that it can be omitted.
다음으로, 상기 원지의 코팅층이 형성된 면에 접착제를 도포하여 접착층을 형성한다. (d 단계) 상기 접착제는 산화나트륨(Na2O) 9.3중량%, 이산화규소(SiO2) 29.2중량%, 수분(H2O) 61.48중량%, 물불용분 0.01중량%, 삼산화이철(Fe2O3) 0.01중량%로 이루어져 있다.Next, an adhesive is applied to the surface on which the coating layer of the base paper is formed to form an adhesive layer. (Step d) the adhesive is 9.3% by weight of sodium oxide (Na 2 O), 29.2% by weight of silicon dioxide (SiO 2 ), 61.48% by weight of water (H 2 O), 0.01% by weight of water insoluble, ferric trioxide (Fe 2 O 3 ) 0.01 wt%.
물불용분의 일실시예로서 본 실시예에서 물불용분은 산화마그네슘 및/또는 마그네슘 실리게이트를 함유한다.As an example of water insolubles, in this embodiment, the water insolubles contain magnesium oxide and / or magnesium silicate.
마지막으로, 상기 원지의 접착층이 형성된 면을 다른 원지에 접착하여 포장재를 제조한다.(e 단계) 다른 원지에는 상기의 코팅제가 도포된 코팅층이 형성될 수도 있다.Finally, the surface on which the adhesive layer of the base paper is formed is bonded to another base paper to prepare a packaging material. (E) The other base paper may be formed with a coating layer coated with the above coating agent.
상기와 같은 과정으로 제조된 종이 포장재를 도 2a 내지 도 3에 도시하였다. 도 3은 도 2a에 도시한 종이 포장재의 단면도이고, 편의상 두 개의 원지가 서로 접착되어 있는 것으로 도시하였으며, 도 3에 도시한 도면부호 10,20은 원지, 11,21은 코팅층, 12는 접착층을 각각 나타낸다.Paper packaging material prepared by the above process is shown in Figures 2a to 3. 3 is a cross-sectional view of the paper packaging material shown in Figure 2a, it is shown that the two sheets of paper are bonded to each other for convenience,
도 2a 내지 도 3에 도시한 종이 포장재(100,200)는 박스의 내부에 마련되어 제품을 고정시키고, 제품끼리 서로 충돌하여 파손되는 것을 방지하는 용도로 쓰이는 이너(Inner) 포장재를 도시한 것이며, 제품의 형상에 따라 이너 포장재에 형성된 홀(110,210)의 형상은 얼마든지 달라질 수 있다.The
또한, 이너 포장재는 어느 정도의 두께를 요구하므로 코팅제가 도포된 원지에 접착제를 도포하여 접착제가 도포된 면을 서로 접착하여 제조하며, 요구하는 두께에 따라 원지의 개수를 달리하여 두께를 적절하게 조절할 수 있을 것이다.In addition, since the inner packaging material requires a certain thickness, the adhesive is applied to the base paper to which the coating agent is applied to bond the surfaces to which the adhesive is applied, and the thickness is appropriately adjusted by varying the number of base papers according to the required thickness. Could be.
나아가, 코팅제가 도포되지 않은 원지에 접착제 만을 도포하여 서로 접착하여 제조할 수 있음은 물론이다.Furthermore, it is a matter of course that the adhesive can be prepared by applying only an adhesive to a base paper not coated with a coating agent.
한편, 다른 실시예로서 제품 포장용 또는 물품 보관용 종이박스를 도 4에 도시하였고, 도 5는 도 4의 단면도이다. 도 5에 도시한 도면부호 30은 원지, 31은 코팅층을 각각 나타낸다.Meanwhile, as another embodiment, a paper box for packaging a product or storing an article is illustrated in FIG. 4, and FIG. 5 is a cross-sectional view of FIG. 4.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 종이 포장재의 효과를 확인하기 위해 강도 및 내수성 시험을 한국건자재시험연구원에 의뢰하였으며 그 결과는 다음과 같다.In order to confirm the effect of the paper packaging material according to the present invention having the above configuration, the strength and water resistance test was commissioned by the Korea Institute of Construction Materials and the results are as follows.
먼저, 원지에 산화나트륨(Na2O) 9.3중량%, 이산화규소(SiO2) 29.2중량%, 수 분(H2O) 61.48중량%, 물불용분 0.01중량%, 삼산화이철(Fe2O3) 0.01중량%로 이루어진 접착제를 도포하였을 때의 실시예에 대한 결과를 나타낸 것이다.First, 9.3% by weight of sodium oxide (Na 2 O), 29.2% by weight of silicon dioxide (SiO 2 ), 61.48% by weight of water (H 2 O), 0.01% by weight of water insoluble, and ferric trioxide (Fe 2 O 3) ) Shows the results for the embodiment when the adhesive consisting of 0.01% by weight.
표 1. 강도 및 내수성 시험Table 1. Strength and Water Resistance Tests
이러한 시험결과에 의해 본 발명에 따른 종이 포장재는 고강도이며, 수분을 막아 견디어 내는 성질인 내수성이 높다는 것을 확인할 수 있다.These test results show that the paper packaging material according to the present invention has high strength and high water resistance, which is a property of preventing moisture.
본 발명의 의한 종이 포장재는 각종 용지, 포장지, 상자, 라벨, 벽지, 의료용품, 생활용품 용기 등에 활용할 수 있으며, 특히 강도가 우수하고 내수성이 뛰어나므로 합판이나 스틸보드(steel board) 등의 대용으로 용이하게 활용할 수 있다.The paper packaging material of the present invention can be utilized in various papers, wrapping papers, boxes, labels, wallpaper, medical supplies, household containers, etc. In particular, the strength and excellent water resistance, so as a substitute for plywood or steel board (steel board) It can be utilized easily.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. Or it may be modified.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 종이 포장재 및 그 제조방법에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the paper packaging material and the manufacturing method of the present invention as described above, there are the following effects.
원지에 도포된 코팅층에 의하여, 두께가 얇으면서도 강도가 매우 우수하고, 비중 또한 상당히 높아 무거운 제품의 중량을 용이하게 지탱할 수 있으며, 운송과 보관을 위한 제품 포장시 외부 충격에 의해 제품이 손상되는 것을 방지할 수 있다.The coating layer coated on the base paper is very thin and very strong, and its specific gravity is also very high, so it can easily support the weight of heavy products, and the product is damaged by external impact when packing the product for transportation and storage. You can prevent it.
또한, 원지 표면 전체에 막을 형성하여 수분이나 기름 등의 침투를 막을 수 있고, 시간이 경과하여도 원지에 수분 및 기타 물질이 침투되지 않아 내수성, 내유성, 방오성, 방수성이 매우 뛰어나다.In addition, it forms a film on the entire surface of the base paper to prevent the penetration of moisture or oil, etc., and the water and other substances do not penetrate the base paper even after time, so it is very excellent in water resistance, oil resistance, antifouling property, and waterproof.
또한, 간단하게 원지에 코팅제를 도포하기만 하면 되므로 제조공정이 쉽고 빨라 제조비용이 절감되고, 생산효율이 향상될 수 있다.In addition, simply by applying a coating on the base paper, the manufacturing process is easy and fast manufacturing costs can be reduced, production efficiency can be improved.
나아가, 코팅층이 형성된 원지는 재활용이 가능하고, 자연분해되며, 소각시 다이옥신 등의 환경호르몬이 검출되지 않아 친환경적이고, 인체에 무해하다.Furthermore, the base paper on which the coating layer is formed can be recycled, decomposed naturally, and environmentally friendly such as dioxins are not detected during incineration, which is environmentally friendly and harmless to the human body.
한편, 접착제에 의해 접착된 접착부위는 가중한 압력에도 무난히 견딜 수 있을 정도로 접착성이 매우 향상되므로 다른 재료를 쓰지 않더라도 접착제 만으로도 용이하게 상자를 제조할 수 있다.On the other hand, the adhesive portion bonded by the adhesive is very improved enough to withstand the increased pressure, so the box can be easily manufactured with the adhesive alone without using other materials.
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