KR20100037513A - 식용 코팅제를 도포한 일회용 용기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일회용품을 제조, 성형하는 단계; 상기 제조, 성형된 일회용품에 가식성 방수코팅제를 졸(sol) 상태로 용해하여 적어도 일면에 도포시키는 단계; 상기 가식성 방수코팅제가 도포된 일회용품을 건조시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 가식성 방수코팅제가 도포된 일회용품의 제조방법에 관한 것으로, 상기 식용 코팅제라 함은 건조되었을 때 수분에 대한 반응성이 완만하여 일정시간 방수의 효과가 있는 졸(sol) 상태의 고분자 물질로써 가식성 콜라겐 케이싱, 셀룰로오즈, 호화된 전분, 초산에 녹은 키틴질, Alcaligenes faecalis var. myxogenes에 의해 생산되는 curdlan 중에서 선택할 수 있다. 이에 따른 일회용품은 사용시 코팅물질의 유해성을 극복하고 거부감을 줄일 수 있는 용기를 제공한다.

일회용 용기, 일회용품, 식용 코팅제, 유해성, 거부감, 취식

Description

식용 코팅제를 도포한 일회용 용기{Disposable container applied with edible coating agent}

본 발명은 식용 코팅제를 도포한 일회용 용기에 관한 것으로, 종래에는 방수를 위해서 석유화학재질을 도포하던 것을 먹을 수 있는 재질의 코팅제로 변경하여 일회용 용기를 제작하는 것이다.

종래의 일회용 음식 용기들은 그 비용적 측면과 편의성 때문에 석유화학제품들이 많이 사용되었다. 그러나 환경문제의 대두로 환경친화적인 일회용품에 대한 연구가 활발해졌지만 여전히 일회용품은 사용 후 폐기에 초점이 맞춰져 있다. 통상적으로 일회용 식품 용기는 스티로폼 또는 플라스틱을 압축 성형하여 제조된다. 이러한 화학합성품으로 제조된 일회용 용기는 환경에 그대로 폐기되는 경우 분해가 쉽게 되지 않아 소각 시에는 환경호르몬이 생성되어 공기 오염을 가중시키는 공해물질의 주요 원인이 되고 있다.

종이로 구성된 식품 용기가 있으나, 이러한 식품 용기도 방수성을 개선하기 위하여 합성수지로 코팅하고 있어서 완전한 생분해가 이루어지지 않고 있다. 특히 합성수지류를 주재료로 하는 용기는 사용 후 산업폐기물이 되어 이를 소각할 경우 발암물질인 다이옥신이 배출된다는 문제점이 있다. 통상적으로 일회용기에 사용되는 코팅재료로는 방수성이 좋고 방염성이 우수하며 기름에 용해되지 않는 특성의 것으로, 공지의 도료제품 XB4001 (conlyocryatate, eriloifien, ploticigen, thlenen wofn 및 소포제의 혼합조성물), 실록산수지를 디부틸틴디라우레이트, 스태너스올레이트, 테트라부틸티타네이트 등으로 가교시킨 실리콘수지 또는 비스페놀A와 에피크로로히드린이 주성분인 폴리머 에폭시수지가 사용되고 있다.

공개특허 제2003-0046161호에는 식물섬유 98중량%, 식물성 천연접착제 1중량%, 코팅제 도료 1중량%로 구성됨을 특징으로 하고 필요시 껌류를 0.2~10중량% 추가하여 혼합하여서 되는 것으로 상기 조성물 중 미강은 건조상태에서 80∼120메쉬로 미분쇄된 것을 사용하고 믹서(Mixer)에 투입한 후 상기 식물성 천연접착제를 투입한 후 혼합하는 단계와; 일정한 크기로 절단하는 복합성형하는 단계와; 연쇄성형기에 이송하여 일정한 두께로 연쇄성형하는 단계와; 이중 유압기와 몰드를 통하여 용기모양으로 완전 성형하는 단계와; 열풍 건조히팅룸에 성형된 용기를 통과시켜 건조시키는 단계와; 전체용기 중량의 1%수준의 코팅제 도료를 스프레이 코팅하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 일회용 식품용기 제조방법을 제공하고 있다.

그러나 상기의 종래기술은 단지 자연계에서 생분해되는 소재를 이용한 일회용 용기에 머물러 있는 것이고 코팅되는 도료가 합성수지 내지는 공업용 재료에 한 정되어 있다. 본 발명은 식용할 수 있는 코팅제로 일회용 용기를 도포하여 고온에서 녹아 나와도 유해성 논란에서 자유로울 수 있는 sol 상태의 식용 코팅제를 사용하여, 환경문제를 개선하고자 한다.

종래의 일회용 음식 용기들은 그 비용적 측면과 편의성 때문에 석유화학제품들이 많이 사용되었다. 그러나 환경문제의 대두로 환경친화적인 일회용품에 대한 연구가 활발해졌지만 여전히 일회용품은 사용 후 폐기에 초점이 맞춰져 있다. 그러나 환경문제의 대두로 환경친화적인 일회용품에 대한 연구가 활발해졌지만 현재까지 가장 환경친화적이라고 여겨지는 종이 용기조차도 방수를 위한 코팅제로 인해 그 유해성 논란에서 자유롭지 못하다. 본 발명은 식용할 수 있는 코팅제로 일회용 용기를 도포하여 고온에서 녹아 나와도 유해성 논란에서 자유롭고 용기를 사용함에 친근감을 줄 수 있는 sol 상태의 식용 코팅제를 사용하는데 목적을 두고 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 일회용품을 제조, 성형하는 단계; 상기 제조, 성형된 일회용품에 가식성 방수코팅제를 졸(sol) 상태로 용해하여 적어도 일면에 도포시키는 단계; 상기 가식성 방수코팅제가 도포된 일회용품을 건조시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 가식성 방수코팅제가 도포된 일회용품의 제조방법을 제공한다.

상기 일회용품은 빨대, 스푼, 나무젓가락, 커피스틱, 종이컵, 종이접시, 일회용 라면용기 중 어느 하나의 형태인 것을 특징으로 하며,

상기 가식성 방수코팅제는 콜라겐, 셀룰로오즈, 호화된 전분, 키토산, 커들란 중 어느 하나인 것을 특징으로 하고,

상기 가식성 방수코팅제는 펙틴, 알긴산(alginate), 카라기난, 검류 중 어느 하나인 것을 특징으로 하며,

상기 가식성 방수코팅제는 젤라틴, 카제인, 유청단백질, 옥수수제인, 밀글루텐, 콩단백질 중 어느 하나인 것을 특징으로 하고,

상기 가식성 방수코팅제는 파라핀왁스, 카나바왁스(carnauba wax), 트리글리세라이드(triglyceride), 지방산, 아세틸화 모노글리세리드(acetylated monoglyceride) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하며,

상기의 제조방법으로 제조되어 일회용품의 내구성과 보존성이 향상되고, 유해성 논란에서 자유롭고 용기를 사용함에 친근감을 줄 수 있는 일회용품을 제공하는 것을 과제해결 수단으로 하였다.

본 발명은 석유화학계 코팅제를 도포하는 일회용용기에 적용할 수 있으며, 빨대, 스푼, 나무젓가락, 커피스틱, 종이컵, 일회용 라면용기 등 음식과 관련된 거의 모든 일회용품에 적용할 수 있고 특히 종이컵이나 라면용기처럼 고온에서의 유 해물질 유출에 대한 논란을 없앨 수 있다. 무해한 가식성의 코팅제를 사용함으로써 고온에서 녹아 나와도 유해성 논란에서 자유롭고 용기를 사용함에 소비자에게 친근감을 줄 수 있다.

상기 목적의 달성을 위해 본 발명은 일회용 용기의 1면 이상에 일정시간 이상 방수효과를 누릴 수 있는 sol 상태의 가식성 고분자물질을 도포하여 건조한다. 대다수 음식물이 다량의 수분을 함유하고 있음을 감안할 때 일회용 용기는 수분과 반응하여도 음식의 맛에 영향을 주지 않아야 하고 형태안정성이 유지될 수 있는 방수코팅의 기능이 중요하다. 식용하는 재질 중에는 100% 방수되는 재질은 없으나 일회용품의 용도 특성상 약 1시간 이상의 방수능력이면 유효하다고 사료되며 이에 적합한 가식성 방수 코팅의 재질을 선택하고 코팅의 횟수와 두께를 결정하여 도포와 건조의 과정을 반복할 수 있다.

선택된 용기 재료의 적정비율의 재료를 분쇄 후 배합하여 연쇄 성형 공정(압출, 압연, 압착, 익스투르젼 등)에 의해 성형에 의해 빨대, 스푼, 나무젓가락, 커피스틱, 종이컵, 일회용 라면용기 등으로 제조할 수 있다.

통상적으로 일회용품의 코팅재료는 실리콘수지를 사용하여 제품화한다. 그러나 본 발명에서는 그대로 취식 가능하도록 식용 가능한 가식성 코팅물질을 선발하여 도포시킨다.

상기에서 제조한 일회용품의 1면 이상에 일정시간 이상 방수효과를 누릴 수 있는 sol 상태의 가식성 고분자물질을 도포하여 건조한다. 대다수 음식물이 다량의 수분을 함유하고 있음을 감안할 때 일회용품은 수분과 반응하여도 음식의 맛에 영향을 주지 않고 수분에 완만한 반응속도를 가지는 방수코팅의 기능이 중요하다. 현재 식용하는 재질 중에는 100% 방수되는 재질은 없으나 일회용품의 용도 특성상 약 1시간 이상의 방수능력이면 유효하다고 사료되며 이에 적합한 가식성 방수 코팅의 재질을 선택하고 코팅의 횟수와 두께를 결정하여 도포와 건조의 과정을 반복할 수 있다.

상기한 가식성 방수코팅의 재질 중 유효하게 적용할 수 있는 것을 선별해보면,

첫번째, 콜라겐 케이싱

주로 햄, 순대등의 껍질로 쓰이는 인공 케이싱으로 동물의 진피 층의 콜라겐을 마쇄한 뒤 산 처리하여 성형과정을 거친다. 그러나 본 발명에서는 성형과정을 하지 않고 산 처리하여 sol 또는 gel 상태인 케이싱을 일회용품에 도포하여 건조한다.

두번째, 셀룰로오즈

식물성 섬유질에 속하는 셀룰로오즈를 유기용매에 침지하여 sol 상태의 셀룰 로오즈를 일회용품에 도포하여 건조한다.

세번째, 호화된 전분

네번째, 키토산

갑각류의 껍질에 함유된 키토산을 산에 녹여 sol 상태의 키토산을 일회용품에 도포하여 건조한다.

다섯번째, curdlan(커들란)

버섯에서 유래되는 curdlan은 Alcaligenes faecalis var. myxogenes에 의해 생산되는 다당류로 증류수와 함께 가열하여 gel화하여 일회용품에 도포하여 건조한다.

그 외에도 가식성 필름 제조시 사용되는 다당류로 pectin, alginate, carrageenan, gum 등이 더 있고, 단백질로는 gelatin, casein, whey protein, corn zein, wheat gluten, soy protein 등이 있으며, 지질류로 paraffin wax, carnauba wax 등의 왁스류와 triglyceride, fatty acid, acetylated monoglyceride 등이 더 있다.

비용적 측면과 기능적 측면을 고려하여 상기한 가식성 코팅 재질중 하나를 선택하여 제조한 일회용품에 도포한다. 도포의 횟수와 두께는 일회용품의 종류에 따라 요구되는 경도에 따라 선택한다. 일회용품의 종류에 따라서 코팅을 하지 않을 수도 있다. 예를 들면, 과자류로 제작된 커피스틱은 방수코팅과정이 필요할 수 있다. 바람직하게는 두께 1.0 내지 4.0mm 정도로 1~5회에 걸쳐 도포하여 일회용 식품 용기를 얻는다.

이하 본 발명의 내용을 실시예를 통해 보다 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이들 실시예는 본 발명의 내용을 보다 쉽게 이해하기 위해 제시되는 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<비교예 1>

염화비닐수지(polyvinylchloride, PVC) 재질의 종이컵 모양으로 성형 제조한 후, 실리콘 수지로 0.5mmm 두께로 코팅하였다.

<실시예 1>

염화비닐수지(polyvinylchloride, PVC) 재질의 종이컵 모양으로 성형 제조한 후, 컵 내면에 콜라겐을 sol 상태로 용해하여 약 3mm 두께로 도포시킨 후 35℃에서 24시간 건조하여, 식용컵을 제조하였다.

<실시예 2>

염화비닐수지(polyvinylchloride, PVC) 재질의 종이컵 모양으로 성형 제조한 후, 컵 내면에 셀룰로오즈를 sol 상태로 용해하여 약 3mm 두께로 도포시킨 후 35℃에서 24시간 건조하여, 식용컵을 제조하였다.

<실시예 3>

염화비닐수지(polyvinylchloride, PVC) 재질의 종이컵 모양으로 성형 제조한 후, 컵 내면에 키토산을 sol 상태로 용해하여 약 3mm 두께로 도포시킨 후 35℃에서 24시간 건조하여, 식용컵을 제조하였다.

<실시예 4>

염화비닐수지(polyvinylchloride, PVC) 재질의 종이컵 모양으로 성형 제조한 후, 컵 내면에 커들란을 sol 상태로 용해하여 약 3mm 두께로 도포시킨 후 35℃에서 24시간 건조하여, 식용컵을 제조하였다.

아래 표 1과 같은 추가의 실시예 및 비교예를 대상으로 일회용품의 내구성 및 보존성을 조사하였다.

표 1. 일회용품의 내구성 및 보존성

	용품 조성	용품의 종류	코팅재료	내구성	보존성
비교예1	염화비닐수지	컵	실리콘 수지	양호	양호
실시예1	염화비닐수지	컵	콜라겐	양호	양호
실시예2	염화비닐수지	컵	셀룰로오즈	양호	양호
실시예3	염화비닐수지	컵	키토산	양호	양호
실시예4	염화비닐수지	컵	커들란	양호	양호
비교예2	폴리프로필렌	빨대	실리콘 수지	양호	양호
실시예5	폴리프로필렌	빨대	콜라겐	양호	양호
실시예6	폴리프로필렌	빨대	셀룰로오즈	양호	양호
실시예7	폴리프로필렌	빨대	키토산	양호	양호
실시예8	폴리프로필렌	빨대	커들란	양호	양호
비교예3	폴리염화비닐리덴	커피스틱	에폭시 수지	양호	양호
실시예9	폴리염화비닐리덴	커피스틱	콜라겐	양호	양호
실시예10	폴리염화비닐리덴	커피스틱	셀룰로오즈	양호	양호
실시예11	폴리염화비닐리덴	커피스틱	키토산	양호	양호
실시예12	폴리염화비닐리덴	커피스틱	커들란	양호	양호
비교예4	폴리아세탈	스푼	에폭시 수지	양호	양호
실시예13	폴리아세탈	스푼	콜라겐	양호	양호
실시예14	폴리아세탈	스푼	셀룰로오즈	양호	양호
실시예15	폴리아세탈	스푼	키토산	양호	양호
실시예16	폴리아세탈	스푼	커들란	양호	양호

상기 표 1의 실시예 및 비교예를 통해서 제조된 일회용품을 대상으로 100℃의 끓는 물에 15분간 용기를 담구어 코팅재료가 용출되도록 한 후, 용해된 물의 냄새 및 육안 검사를 통해 용해물의 거부감을 조사하였다.

5: 거부감이 아주 많다 ~ 1: 거부감이 거의 없다.

표 2. 일회용품의 소비자 반응 결과

	용품 조성	용품의 종류	코팅재료	거부감
비교예1	염화비닐수지	컵	실리콘 수지	4.8
실시예1	염화비닐수지	컵	콜라겐	3.1
실시예2	염화비닐수지	컵	셀룰로오즈	2.6
실시예3	염화비닐수지	컵	키토산	2.1
실시예4	염화비닐수지	컵	커들란	2.3
비교예2	폴리프로필렌	빨대	실리콘 수지	4.6
실시예5	폴리프로필렌	빨대	콜라겐	2.6
실시예6	폴리프로필렌	빨대	셀룰로오즈	2.9
실시예7	폴리프로필렌	빨대	키토산	1.9
실시예8	폴리프로필렌	빨대	커들란	2.3
비교예3	폴리염화비닐리덴	커피스틱	에폭시 수지	4.8
실시예9	폴리염화비닐리덴	커피스틱	콜라겐	2.6
실시예10	폴리염화비닐리덴	커피스틱	셀룰로오즈	3.2
실시예11	폴리염화비닐리덴	커피스틱	키토산	1.6
실시예12	폴리염화비닐리덴	커피스틱	커들란	2.5
비교예4	폴리아세탈	스푼	에폭시 수지	4.7
실시예13	폴리아세탈	스푼	콜라겐	3.0
실시예14	폴리아세탈	스푼	셀룰로오즈	2.6
실시예15	폴리아세탈	스푼	키토산	1.8
실시예16	폴리아세탈	스푼	커들란	2.7

본 발명의 실시예에 의하여 제조된 일회용품의 경우 각각의 비교예보다 거부감이 매우 없는 것으로 나타났고, 용기 내 물을 섭취할 경우에도 보다 친근감이 나타나고 이질감이 없다고 응답하였다.

Claims (7)

1. 일회용품을 제조, 성형하는 단계; 상기 제조, 성형된 일회용품에 가식성 방수코팅제를 졸(sol) 상태로 용해하여 적어도 일면에 도포시키는 단계; 상기 가식성 방수코팅제가 도포된 일회용품을 건조시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 가식성 방수코팅제가 도포된 일회용품의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 일회용품은 빨대, 스푼, 나무젓가락, 커피스틱, 종이컵, 종이접시, 일회용 라면용기 중 어느 하나의 형태인 것을 특징으로 하는, 가식성 방수코팅제가 도포된 일회용품의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 가식성 방수코팅제는 콜라겐, 셀룰로오즈, 호화된 전분, 키토산, 커들란 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 가식성 방수코팅제가 도포된 일회용품의 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 가식성 방수코팅제는 펙틴, 알긴산(alginate), 카라기난, 검류 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 가식성 방수코팅제가 도포된 일회용품의 제조방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 가식성 방수코팅제는 젤라틴, 카제인, 유청단백질, 옥 수수제인, 밀글루텐, 콩단백질 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 가식성 방수코팅제가 도포된 일회용품의 제조방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 가식성 방수코팅제는 파라핀왁스, 카나바왁스(carnauba wax), 트리글리세라이드(triglyceride), 지방산, 아세틸화 모노글리세리드(acetylated monoglyceride) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 가식성 방수코팅제가 도포된 일회용품의 제조방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조되어 일회용품의 내구성과 보존성이 향상되고, 코팅물질의 유해성을 극복하고 거부감을 줄일 수 있는 일회용품.