KR20100041113A - 실리콘 음식 용기 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실리콘을 이용한 용기 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실리콘을 이용하여 무독성 음식 용기의 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 실리콘 음식 용기는 고체 컴파운드형 실리콘 100 중량부에 탈크 10-20 중량부, 경탄 10-20 중량부, 은 및/또는 토루말린 1-20 중량부, 및 감광제, 감온제, 축광제 및 이들의 2이상의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 화합물 1-20 중량부로 이루어진 실리콘 컴파운드 혼합물을 경화제와 함께 금형 캐비티에 충진하는 단계; 170-180 ℃의 온도로 유지되는 숫금형을 캐비티에 삽입하여 성형하는 단계; 및 상기 금형에서 가스를 빼는 단계를 포함하는 기능성 실리콘 용기 제조 방법으로 이루어진다.
본 발명에 따른 실리콘 음식 용기는 내열성이 높아 그릴이나 오븐에서 사용할 수 있으며, 뜨거운 음식물에도 변형이 없어 환경호르몬 문제를 야기하지 않는다.
실리콘 용기

Description

실리콘 음식 용기 및 그 제조방법{A SILICON FOOD CONTAINER AND MANUFACTURING METHODS THEREOF}
본 발명은 실리콘을 이용한 용기 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실리콘을 이용하여 무독성 음식 용기의 제조하는 방법에 관한 것이다.
음식 보존 용기는 전통적으로 세라믹 재질로 제조되는 사발, 철이나 동 또는 이들의 합금, 일예로 놋과 같은 재질로 제조되는 그릇이 사용되고 있으며, 유리를 고온에서 가공하여 사용하여 왔다.
근래 들어, 식품을 냉장고에 장기간 보관하는 경향이 나타나면서 밀폐성에 대한 요구가 높아졌으며, 이에 따라 플라스틱을 원통 또는 사각통의 형태로 성형하고 원형 또는 사각형의 두껑으로 닫아 사용하는 이른바 락앤락 형태의 제품이 대다수를 차지하고 있다.
이러한 밀폐용 용기는 성형이 매우 쉽고 또한 밀폐성이 뛰어난 점이 있지만, 뜨거운 음식을 담거나 또는 렌즈에서 가열할 경우 음식용기 내에 환경호르몬이 생성될 수 있다는 문제가 대두되고 있다.
이에 따라, 최근에서는 강화 내열 유리로 이루어진 밀폐형 용기가 출시되고 있다. 그러나, 이러한 강화 내열 유리는 강성은 높지만 가공하기가 매우 어렵고, 또한 밀폐를 위해서는 요구되는 가공 정밀도의 저하를 보완하기 위해서 뚜껑에 실리콘 고무로 이루어진 두껑을 달아 사용해야 하는 불편이 있다.
그러므로, 시장에서는 내열성과 밀폐성이 좋으며 환경 호르몬과 같은 물질을 배출하지 않는 새로운 용기에 대한 요구가 계속되고 있다.
본 발명의 목적은 실리콘으로 제조되는 새로운 기능성 식품 용기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 실리콘을 이용하여 새로운 기능성 식품용기를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 실리콘으로 제조되는 새로운 무독성 식품용기를 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해서, 본 발명은
컴파운드형 실리콘 100 중량부에 탈크 10-20 중량부, 경탄 10-20 중량부, 은 및/또는 토루말린 1-20 중량부, 및 감광제, 감온제, 축광제 및 이들의 2이상의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 화합물 0.1-10 중량부로 이루어진 실리콘 컴파운드 혼합물을 경화제와 함께 금형 캐비티에 충진하는 단계;
170-180 ℃의 온도로 유지되는 숫금형을 캐비티에 삽입하여 성형하는 단계; 및
상기 금형에서 가스를 빼는 단계;및
상기 금형에서 탈형된 용기를 고온에서 정치하는 단계를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 있어서, 상기 컴파운드형 실리콘은 가루 상태의 실리콘으로서, 가 교되지 않은 상태로 사용된다. 본 발명에 있어서, 상기 컴파운드형 실리콘은 상업적으로 구입해서 이용할 수 있다. 상기 컴파운드형 실리콘은 신에츠, 도시바, 다우코닝, 와카, 롱프랑등에서 생산되는 제품들을 경도에 따라 선택해서 사용할 수 있다. 상기 컴파운드형 실리콘은 사용되는 용기의 경도에 따라서 30°에서 80°의 제품을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 50°- 70°사이의 제품이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 탈크느 실리콘 제품이 낙하 또는 충격에 견딜 수 있는 경도를 가지도록 투입되며, 바람직하게는 상기 컴파운드 실리콘 100 중량부에 대해서 10-20 중량부의 범위로 사용된다. 상기 탈크의 양이 적거나 많을 경우 용기의 경도가 낮아져 식품용기에 요구되는 인장이나 굴곡특성이 저하되며, 또한 외부 충격에 취약하게 되며, 특히 저온 충격이나 고온 가열의 경우 크랙이 발생할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 경탄은 상기 탈크와 함께 사용되어 실리콘 제품의 충격 강도를 높이기 위해서 사용되며, 바람직하게는 상기 컴파운드 실리콘 100 중량부에 대해서 10-20 중량부의 범위로 사용된다. 경탄은 상기 탈크와 함께 상기 실리콘 제품의 경도를 높이기 위해 사용되며, 혼합량이 많거나 적을 경우 식품용기에 요구되는 인장이나 굴곡특성이 저하될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 토르말린은 용기에 담겨진 식품의 변질을 방지하기 위한 것으로서, 식품 용기의 항균성을 보강하기 위해서 사용되는 것이다. 상기 토르말린은 분말이나 유화된 제품 형태로 상업적으로 구입하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 식품 용기에서 휘발성 유기 용매가 발생하는 것을 막기 위해서 미세 분 말 타입의 토르말린을 사용하는 것이 좋다.
또한, 상기 식품용기의 탈취성능을 보강하기 위한 것으로, 음식용기가 보관되는 공간, 일예로 냉장고 내부의 탈취를 위해서 사용될 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 은(Ag)은 사용량을 최소화 할 수 있도록 미세한 가루형태로 사용하는 것이 혼합하여 사용하는 것이 바람직하며, 소량을 사용할 경우에도 제품에 충분히 분산될 수 있도록 토르말린에 코팅한 후, 토르말린 분말과 함께 혼합하여 사용하는 것이 좋다.
상기 은 및/또는 토르말린의 양이 적을 경우, 항균 성능이나 탈취성능이 낮아 효과가 없게 되며, 사용량이 과다할 경우에는 제조된 실리콘 용기의 충격강도가 현저하게 낮아지며, 제조 비용이 크게 높아지게 된다.
본 발명에 있어서, 상기 실리콘 용기는 온도 및/또는 광에 의해서 변색하는 첨가제를 포함한다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 온도에 의해서 변색하는 첨가제는 감온형 첨가제로서, 상기 첨가제의 감온 범위를 조절하여 첨가할 수 있다. 예를 들어, 냉장 상태에 있는 저온영역의 감온 첨가제는 식품의 신선도를 확인할 수 있도록 포함되고, 고온 상태에 있는 고온영역의 감온 첨가제는 식품용기 내부에 담긴 음식물의 온도를 확인할 수 있도로 포함된다. 특히, 오븐등에 넣고 사용시 감온여부에 따라 음식물의 온도를 육안으로 확인할 수 있게 된다. 상기 감온 첨가제는 1가지 또는 2가지 이상을 혼합해서 사용할 수 있으나, 바람직하게는 저온형 감온제 및/또는 고온형 감온제를 선택해서 사용하는 것이 좋다. 상기 감온형 첨가제는 미세 분말 형태나 또는 유화된 액상 형태로 사용될 수 있으며, 상업적으로 구입하여 사용할 수 있다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 감온형 첨가제는 감온 안료이다.
본 발명에 있어서, 상기 식품용기는 상기 감온형 첨가제 이외에도 감광 또는 축광형 첨가제를 포함함으로써 다양한 기능을 구현할 수 있다. 상기 광에 대한 첨가제는 광에 의해서 색상이 변하는 감광형 첨가제 또는 광을 축적하고 방사하는 감광형 첨가제등이 포함될 수 있다. 상기 감광형 첨가제와 상기 축광형 첨가제는 상업적으로 구입할 수 있다. 발명의 실시에 있어서, 상기 감광 또는 축광형 첨가제는 안료 형태로 직접 실리콘 컴파운드에 분산시켜 사용할 수 있다.
본 발명의 실시에 있어서,상기 감온 또는 감광 및/또는 축광에 관한 첨가제들은 제품의 물리적 특성을 저하시키지 않는 범위에서 경제적인 면을 고려하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 컴파운드 실리콘 100 중량부에 0.01-10 중량부의 범위로 사용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.1-1 중량부의 범위로 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 있어서, 금형 캐비티에 충진되는 단계에서 상기 원료들은 반고체 상태로 충진된다. 상기 실리콘 컴파운드, 경탄, 탈크, 은, 토루말린, 감온제, 감광제, 및/또는 축광제는 니더를 이용해서 혼합된다. 니더에서 상기 실리콘 컴파운드은 용융되고, 경탄, 탈크, 은, 토루말린, 감온제, 감광제, 및/또는 축광제는 용융된 컴파운드와 함께 혼련되어 반고체형 덩어리 형태로 가공된다.
본 발명에 있어서, 상기 경화제는 바람직하게는 니더에서 혼련 중 실리콘이 가교되는 것을 방지하기 위해서 실리콘이 반죽 형태로 용융된 다음, 혼련과정 마지막에 투입될 수 있다. 상기 경화제는 통상의 실리콘 경화제를 사용할 수 있으며, 상기 니더는 상기 경화제에 의해서 실리콘이 경화되지 않는 온도에서 작동하는 것이 좋다.
본 발명에 있어서, 상기 캐비티는 통상 상부가 개방된 상태의 원통 또는 사각통 형태로 이루어지며, 충진되는 원료들이 냉각되는 것을 방지하기 위해서 일정 온도로 유지될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 숫금형은 용기의 모양에 대응되는 형태로 원통형 또는 사각통 형태로 이루어진다. 상기 숫금형은 금형 내에 충진된 원료들이 완전히 녹고, 경화제에 의해서 경화될 수 있는 온도로 유지되어야 하며, 바람직하게는 170 -180 ℃의 온도로 유지되는 금형이며, 유압을 이용하여 금형에 충진된 원료들을 압착함으로서 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 공기를 빼는 공정은 상기 혼합공정에서 혼입되는 기포를 제거하기 위한 것으로서, 기포가 제거되지 않을 경우 제품에 기포가 포함되어 충격이 가해질 경우 파손되기 쉬우며, 또한 표면에 핀홀과 같은 가공 불량 현상이 나타날 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 공기를 빼는 공정은 충진된 상태에서 유압프레스를 후진시킨 후 재차 가압하는 형태로 이루어질 수 있다. 이과정에서 금형내에서 발생된 공기가 외부로 빠져나가게 된다. 상기 공기를 빼는 공정은 2회 내지 3회에 걸쳐서 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시에 있어서, 상기 공기를 빼는 공정은 수금형에 진공펌프를 달아, 압착 후 진공을 걸어주어 배기할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 금형에서 탈형된 용기를 고온에서 정치하는 단계는 제조된 용기에서 발생되는 실리콘 잔류 성분이나 기타 첨가제의 분해 성분, 잔류된 가스등을 고온에서 증발시켜 제품의 유독성을 제거하기 위한 것이다.
본 발명의 실시에 있어서, 상기 정치온도는 170-250 ℃의 온도로 오븐 탱크에서 1시간 내지 2시간 정치하여 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 180 ℃이다. 온도가 너무 높을 경우, 제품에 열적 손상이 가해질 수 있으며, 온도가 너무 낮을 경우 유독성분이 충분히 배출되지 않을 수 있다.
본 발명은 일 측면에서, 고체 컴파운드형 실리콘 100 중량부에 탈크 10-20 중량부, 경탄 10-20 중량부, 은 및/또는 토루말린 1-20 중량부, 및 감광제, 감온제, 축광제 및 이들의 2이상의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 화합물 1-20 중량부로 이루어진 기능성 실리콘 용기를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 실리콘 용기는 환경 호르몬이 없는 무독성 용기로 사용될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 실리콘 용기는 기능에 따라 조절될 수 있으며, 바람직하게는 30 - 80°의 경도로 유지될 수 있고, 보다 바람직하게는 60-70°의 경도를 가지는 것이 좋다.
본 발명에 있어서, 상기 용기는 탈크, 경탄, 은 및/또는 토르말린, 감광제, 감온제, 축광제등의 성분으로 인해 불투명하게 형성되므로, 뚜껑은 투명한 것으로 제조되는 것이 바람직하다. 발명의 실시에 있어서, 상기 뚜껑은 신축성을 가질 수 있도록 실리콘 고무를 몰딩하여 제조되는 뚜껑일 수 있으며, 유리나 다른 소재의 플라스틱과 같은 다양한 제품을 사용할 수 있다.
본 발명에 의해서, 실리콘을 베이스한 새로운 용기가 제조되었다. 본 발명에 따른 용기는 식품용기로 사용될 수 있도록 무독성으로 제조되어, 무독성 실리콘 식품용기가 제공되었다.
또한, 본 발명에 의해서, 컴파운드 타입의 실리콘을 이용하여 경제적으로 용기를 제조할 수 있는 새로운 방법들이 제공되었다.
실시예 1
신에츠사의 컴파운드형 실리콘(경도 60°) 50 중량부와 도시바사의 컴파운드형 실리콘(경도 40°) 50중량부, 탈크 10 중량부, 경탄 20 중량부, 은 1 중량부, 토루말린 분말 1 중량부, 축광제 1중량부를 니더에 투입하여, 실리콘이 용융된 균질한 덩어리 상태의 혼련물을 제조하였다.
실리콘이 용융되어 충분히 혼련되면, 경화제를 투입하여 다시 혼련하여, 덩어리 상태(1)로 도 1에 도시된 용기 외형 형태의 암금형(2)에 넣고, 175 ℃로 유지되는 용기 내형 형태의 수금형(3)을 유압 프레스로 압착하였다. 압착한 상태로 1시간동안 경화시키고, 1시간이 지난 후, 수금형을 뒤로 약간 후퇴시킨 후, 다시 전진시켜 압착하여 발생된 기포를 제거하였다. 기포를 제거하고 다시 30 분간 정치하여 경화를 진행시켰다. 기포 제거 과정을 2회 더 반복하였다.
용기를 탈형하고, 200 ℃로 유지되는 고온의 오븐에 넣고서 2시간 동안 정치한 후, 냉각하여 무독성 식품용 실리콘 용기를 제조하였다.
도 1은 본 발명의 실시에 따른 실리콘 식품용기의 압착적 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시에 따른 실리콘 식품용기의 압착후 개략도이다.

Claims (5)

  1. 기능성 실리콘 용기 제조 방법에 있어서,
    고체 컴파운드형 실리콘 100 중량부에 탈크 10-20 중량부, 경탄 10-20 중량부, 은 및/또는 토루말린 1-20 중량부, 및 감광제, 감온제, 축광제 및 이들의 2이상의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 화합물 1-20 중량부로 이루어진 실리콘 컴파운드 혼합물을 경화제와 함께 금형 캐비티에 충진하는 단계;
    170-180 ℃의 온도로 유지되는 숫금형을 캐비티에 삽입하여 성형하는 단계;
    상기 금형에서 가스를 빼는 단계;및
    상기 금형에서 탈형하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무독성 기능성 실리콘 용기 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 탈형된 용기를 170-250 ℃로 유지되는 저장조에 정치하는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 컴파운드 실리콘은 경도는 30-80°인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 고체 컴파운드형 실리콘 100 중량부에 탈크 10-20 중량부, 경탄 10-20 중량부, 은 및/또는 토루말린 1-20 중량부, 및 감광제, 감온제, 축광제 및 이들의 2이 상의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 화합물 1-20 중량부로 이루어진 기능성 실리콘 용기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 용기의 뚜껑은 투명한 것을 특징으로 하는 실리콘 용기.
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