KR20150079297A - 생분해성 필름을 포함하는 포장재 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 산화생분해성 필름용 수지 조성물이 내부 또는 외부에 코팅된 기능성 포장재 및 이의 제조방법에 관한 것으로서 본 발명에 따른 기능성 포장재는 산화생분해성 필름을 포함하고 있기 때문에 산소 또는 수분차단 효과가 있으면서도, 생분해되고 접착제를 사용하지 않기 때문에 친환경적이며, 제조공정이 단순하여 보다 경제적이다.

Description

생분해성 필름을 포함하는 포장재 및 이의 제조방법{Packaging comprising biodegradable film and preparation method thereof}
본 발명은 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리부텐-1(polybutene-1) 및 산화생분해 마스터배치를 포함하여 이루어지는 초기 기계적 강도가 우수한 산화생분해성 필름용 수지 조성물이 내부 또는 외부에 코팅된 기능성 포장재 및 이의 제조방법에 관한 것으로서 본 발명에 따른 기능성 포장재는 산화생분해성 필름을 포함하고 있기 때문에 산소 또는 수분차단 효과가 있으면서도 생분해되기 때문에 친환경적이다.
일반적으로 종이상자를 제작할 때 사용하는 골판지는 골심지의 상하로 표면라이너층과 이면라이너층을 결합시켜 골판지를 제조하고, 상기 골판지의 일측 표면에 인쇄가 완료된 노루지 또는 마닐라지 등을 접합시켜 제조하게 된다. 이렇게 제조 된 일반 골판지는 우기나 건조기 또는 동절기, 하절기에는 흡습이나 단열에 취약하여 패키징되는 제품의 보존기간이 짧아지는 문제점이 있다.
한편, 선도유지기능을 갖는 기능성 골판지 관련하여, 적어도 하나의 라이너 표면, 상기 라이너와 중간 심지 간의 계면, 또는 상기 표면 및 계면에 가스흡착성 무기입자와 항균성 무기입자를 포함하는 기능성 무기입자가 도포되며, 상기 기능성 무기입자는 칠보석 70~90중량% 및 유황 10~30중량%를 함유하는 것이거나, 또는 제올라이트 70~90중량% 및 아황산염 10~30중량%를 함유하는 것임을 특징으로 하는 골판지에 대한 대한민국 등록특허 1,307,506호가 존재한다.
또한, 골심지와 상기 골심지의 표면에 접착된 표면지와 상기 골심지의 이면에 접착된 이면지와 상기 표면지의 상면에 접착된 인쇄지와 상기 인쇄지의 상면에 코팅된 외부면 도공액 코팅층과 상기 이면지 상에 코팅된 내부면 도공액 코팅층을 포함하되, 상기 표면 도공액 코팅층 표면에는 인쇄나 후가공이 이루어져 포장박스의 외부면이 되며, 그리고, 상기 외부면 및 내부면 도공액 코팅층은, 코팅액 95∼97중량%와, 내열수용성 항균 나노화합물 3∼5중량%가 배합된 항균 기능성 자외선 경화형 코팅액 조성물로 이루어진 것을 특징으로 하는 포장박스용 골판지에 대한 대한민국 공개특허 2013-0110345호가 존재한다.
또한, 발수제와 에탄올이나 나노실버 또는 4급 암모늄계 살균제를 물에 혼합하여 이루어지는 신선도 유지 조성물과 신선도 유지 조성물이 코팅된 골판지의 제조방법 및 그 제조방법에 의하여 제조된 신선도 유지 조성물이 코팅된 골판지에 관한 대한민국 등록특허 1,186,446호가 존재한다.
그러나 골판지 제조 시 상기와 같이 무기 항균제를 사용하거나, 코팅액 및 항균 나노화합물 등을 함유하는 코팅액 조성물을 사용하거나, 발수제와 에탄올이나 나노실버 또는 4급 암모늄계 살균제 등을 코팅하여 골판지를 제조하는 경우, 사용 후 골판지를 폐기하였을 때 화학적 성분들이 종이에 남아 토양에 흡수되어 안 좋은 영향을 미칠 수 있고, 제조공정이 복잡하여 제조단가가 상승하는 문제가 있다.
한편, 원지 공급과정(100)을 통하여 공급되는 원지(111)에 고주파 열처리하는 고주파 열처리 과정(120)과: P.E를 공급하여 용융시켜 필름 성형장치(141)에서 0.23∼0.25㎜의 두께로 P.E 필름(142)을 성형하는 P.E 필름 성형과정(140)과; 상기 원지(111)와 P.E 필름(142)을 공급하여 합지하여 합지(152)를 제조하는 합지과정(150)과; 합지(152)를 공급하여 P.E 필름(142)의 일측을 용융시키는 필름 가열과정(160)과; 원지를 공급하여 골성형 로울러(181)에서 골(230)을 성형하며 일측으로 접착제를 도포한후 합지(152)와 함께 공급하여 골(230)의 일측으로 P.E 필름(142)을 합지하는 골 합지과정(110)과; P.E 필름(142)이 합지된 골(230)의 일측으로 원지(240)를 공급하는 합지과정(115)을 통하여 골판지(200)가 성형되는 것을 특징으로 하는 방수 골판지 및 이를 이용한 상자의 제조방법에 대한 대한민국 등록특허 583,292호가 존재한다.
또한, 지방족 폴리에스테르 코팅지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 지방족 폴리에스테르 코팅지는 종이 기재; 폴리비닐아세테이트 공중합체로 된 수분산형 하도제; 폴리젖산(Polylactic acid, PLA) 50~100 중량%와 폴리부틸렌석시네이트, 폴리카프로락톤, 폴리부틸렌아디페이트/테레프탈레이트 공중합체, 폴리하이드록시알킬레이트, 폴리하이드록시부틸레이트 중의 어느 1종 이상으로 선택되는 지방족 폴리에스테르 0~50 중량%로 구성되는 지방족 폴리에스테르수지로 된 코팅수지;를 포함하며, 상기 종이 기재의 일면 또는 양면에 수분산형 하도제, 코팅수지의 순으로 도포 접합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르 코팅지 및 이의 제조방법에 관한 대한민국 등록특허 1,116,668호가 존재한다.
이와 같이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 등의 석유계 수지로부터 성형된 수지 성형품은 포장용 필름, 섬유 제품, 전자제품 및 공업 자재 등 여러 분야에서 사용되고 있으나, 소각 처리시 유독 가스가 발생할 수 있고, 내가수분해성을 나타내기 때문에 폐기 시 생분해되지 않아 환경에 악영향을 미칠 수 있다. 이러한 문제점 때문에 석유계 수지의 대체로서 폴리락트산, 변성 전분, 지방족 폴리에스테르 등과 같은 가수분해형 생분해성 수지가 주목받고 있으나, 이러한 생분해성 수지는 석유계 수지에 비하여 성형 가공이 곤란하고, 폴리락트산의 경우 강성 및 유연성이 부족하여 포장용재로 사용되기 어려우며, 변성 전분의 경우 경제성은 우수하나 기계적 물성이 떨어지고, 지방족 폴리에스테르도 유연성이 부족하고 필름으로 성형 시 파열강도나 신장율이 저하되는 등의 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종래 흡습이나 단열에 취약하여 패키징되는 제품의 보존기간이 짧아지는 문제점이 있던 종이 포장재, 예를 들어 골판지에, 초기 기계적 강도가 우수하고 폐기 시 산화생분해성이 우수한 필름용 수지 조성물 또는 필름을 적용하여, 산소 또는 수분차단 효과를 부여함으로써 패키징되는 제품의 질을 유지하거나 향상시킬 수 있고, 생분해되기 때문에 친환경적이며, 별도의 가공이 필요하지 않아 제조공정이 단순하여 보다 경제적인 생산이 가능한 기능성 포장재를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 골판지 내 골심지 중간층에 필름을 열압착하여 삽입하는 구조로, 접착제를 사용하지 않아 재활용이 가능하고, 폐기 시 환경오염을 일으키지 않는 친환경 필름 코팅지를 제공하는 것을 또한 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 종이 기재; 및 산화생분해성 필름용 수지 조성물을 포함하며, 상기 종이 기재의 일면 또는 양면에 산화생분해성 필름용 수지 조성물이 도포되어 이루어지는 산화생분해성 필름 코팅지를 제공한다.
또한, 본 발명은 (a) 산화생분해 촉진제 10~30 중량%, 폴리올레핀 60~90 중량%, 상용화제 1~20 중량% 및 분산제 0.5~5 중량%를 포함한 산화생분해 마스터배치를 제조하는 단계; (b) 폴리프로필렌 수지 100 중량부, 폴리부텐-1 수지 1~10 중량부 및 산화생분해 마스터배치 1~10 중량부를 포함한 산화생분해성 필름용 수지 조성물을 제조하는 단계; 및 (c) 상기 산화생분해성 필름용 수지 조성물을 종이 기재 일면 또는 양면에 도포하는 단계를 포함하는, 산화생분해성 필름 코팅지의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 (a) 산화생분해 촉진제 10~30 중량%, 폴리올레핀 60~90 중량%, 상용화제 1~20 중량% 및 분산제 0.5~5 중량%를 포함한 산화생분해 마스터배치를 제조하는 단계; (b) 폴리프로필렌 수지 100 중량부, 폴리부텐-1 수지 1~10 중량부 및 산화생분해 마스터배치 1~10 중량부를 포함한 산화생분해성 필름용 수지 조성물을 제조하는 단계; 및 (c) 상기 산화생분해성 필름용 수지 조성물을 표면라이너층, 골심지층 및 이면라이너층으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 층의 일면 또는 양면에 도포하고 열접착하는 단계를 포함하는, 산화생분해성 필름을 포함하는 골판지의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은, 종이 기재; 및 산화생분해성 필름용 수지 조성물을 캐스트 또는 인플레이션 필름 성형기를 이용하여 연신 또는 무연신의 캐스트 또는 인플레이션 필름으로 성형하여 제조되는 산화생분해성 필름으로 이루어지고, 종이 기재의 일면 또는 양면에 산화생분해성 필름이 위치하는 것을 특징으로 하는 산화생분해성 종이를 제공한다.
본 발명에 따른 종이 포장재는 산소 또는 수분차단 효과를 나타내 패키징되는 제품의 질을 유지하거나 보다 향상시킬 수 있고, 필름이 생분해되기 때문에 친환경적이며, 별도의 가공이 필요하지 않아 제조공정이 단순하여 보다 경제적인 생산이 가능한 기능성 포장재를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 종이 포장재의 일예를 도시한 것으로서, 라이너지 사이에 분해성 필름이 위치하는 종이 포장재이다.
도 2는 본 발명에 따른 종이 포장재의 일예를 도시한 것으로서, 하나의 라이너지 일면에 분해성 필름이 코팅된 종이 포장재이다.
도 3은 본 발명에 따른 종이 포장재의 일예를 도시한 것으로서, 하나의 라이너지 일면에 분해성 필름이 코팅된 종이 포장재이다.
도 4는 본 발명에 따른 종이 포장재의 일예를 도시한 것으로서, 하나의 라이너지 일면에 분해성 필름이 코팅된 종이 포장재이다.
도 5는 본 발명에 따른 종이 포장재의 일예를 도시한 것으로서, 하나의 라이너지 일면에 분해성 필름이 코팅된 종이 포장재이다.
도 6은 본 발명에 따른 종이 포장재의 일예를 도시한 것으로서, 양 라이너지 일면에 분해성 필름이 코팅된 종이 포장재이다.
도 7은 본 발명에 따른 종이 포장재에 코팅되는 필름의 분해성 평가 결과를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 골판지 제조과정의 모식도이다.
본 발명은 종이 기재; 및 산화생분해성 필름용 수지 조성물을 포함하며, 상기 종이 기재의 일면 또는 양면에 산화생분해성 필름용 수지 조성물이 도포되어 이루어지는 산화생분해성 필름 코팅지를 제공한다.
본 발명의 일 양태에서, 산화생분해성 필름용 수지 조성물은 폴리프로필렌 수지 100 중량부, 폴리부텐-1 수지 1~10 중량부 및 산화생분해 마스터배치 1~10 중량부를 포함하여 이루어지되, 상기 산화생분해 마스터배치가 산화생분해 촉진제 10~30 중량%, 폴리올레핀 60~90 중량%, 상용화제 1~20 중량% 및 분산제 0.5~5 중량%를 포함하여 이루어지며, 초기 기계적 강도가 우수한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 산화생분해 촉진제는 카르본산금속염 50~70 중량%, 금속이 희토류인 카르본산금속염 10~20 중량% 및 윤활제 10~20 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 상용화제는 에틸렌과 아크릴산의 공중합체인 이오노머로서 용융지수가 0.1 ~ 10.0 g/10분(190 ℃, 2.16 Kg)인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 분산제는 나프탈렌술폰산 포르말린 축합물 나트륨염, 방향족술폰산 포르말린 축합물 나트륨염, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 옥틸페닐 에테르 및 폴리옥시에틸렌 알킬에테르로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 분산제는 분자량이 3,000~10,000의 범위인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 또 다른 일 양태에서, (a) 산화생분해 촉진제 10~30 중량%, 폴리올레핀 60~90 중량%, 상용화제 1~20 중량% 및 분산제 0.5~5 중량%를 포함한 산화생분해 마스터배치를 제조하는 단계; (b) 폴리프로필렌 수지 100 중량부, 폴리부텐-1 수지 1~10 중량부 및 산화생분해 마스터배치 1~10 중량부를 포함한 산화생분해성 필름용 수지 조성물을 제조하는 단계; 및 (c) 상기 산화생분해성 필름용 수지 조성물을 종이 기재 일면 또는 양면에 도포하는 단계를 포함하는, 산화생분해성 필름 코팅지의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 일 양태에서, 단계(a)에서 상기 산화생분해 촉진제는 카르본산금속염 50~70 중량%, 금속이 희토류인 카르본산금속염 10~20 중량% 및 윤활제 10~20 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 상용화제는 에틸렌과 아크릴산의 공중합체인 이오노머로서 용융지수가 0.1 ~ 10.0 g/10분(190 ℃, 2.16 Kg)인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 분산제는 나프탈렌술폰산 포르말린 축합물 나트륨염, 방향족술폰산 포르말린 축합물 나트륨염, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 옥틸페닐 에테르 및 폴리옥시에틸렌 알킬에테르로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 산화생분해 마스터배치의 제조는 2축 스크류 압출기의 선단에 상기 저밀도 폴리에틸렌과 상용화제를 투입하여 140 ~ 170 ℃의 압출온도로 용융 혼합시키고, 상기 분산제로 표면처리한 산화생분해 촉진제를 사이드 피더로 압출기의 후단에서 사이드 피딩하여 혼합하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 또 다른 일 양태에서, (a) 산화생분해 촉진제 10~30 중량%, 폴리올레핀 60~90 중량%, 상용화제 1~20 중량% 및 분산제 0.5~5 중량%를 포함한 산화생분해 마스터배치를 제조하는 단계; (b) 폴리프로필렌 수지 100 중량부, 폴리부텐-1 수지 1~10 중량부 및 산화생분해 마스터배치 1~10 중량부를 포함한 산화생분해성 필름용 수지 조성물을 제조하는 단계; 및 (c) 상기 산화생분해성 필름용 수지 조성물을 표면라이너층, 골심지층 및 이면라이너층으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 층의 일면 또는 양면에 도포하고 열접착하는 단계를 포함하는, 산화생분해성 필름을 포함하는 골판지의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 산화생분해성 필름용 수지 조성물은 표면라이너층 및 이면라이너층 사이에 도포하고 열접착하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 또 다른 일 양태에서, 종이 기재; 및 산화생분해성 필름용 수지 조성물을 캐스트 또는 인플레이션 필름 성형기를 이용하여 연신 또는 무연신의 캐스트 또는 인플레이션 필름으로 성형하여 제조되는 산화생분해성 필름으로 이루어지고, 종이 기재의 일면 또는 양면에 산화생분해성 필름이 위치하는 것을 특징으로 하는 산화생분해성 종이가 제공된다.
본 발명의 일 양태에서, 산화생분해성 필름용 수지 조성물은 폴리프로필렌 수지 100 중량부, 폴리부텐-1 수지 1~10 중량부 및 산화생분해 마스터배치 1~10 중량부를 포함하여 이루어지되, 상기 산화생분해 마스터배치가 산화생분해 촉진제 10~30 중량%, 폴리올레핀 60~90 중량%, 상용화제 1~20 중량% 및 분산제 0.5~5 중량%를 포함하여 이루어지며, 초기 기계적 강도가 우수한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 산화생분해 촉진제는 카르본산금속염 50~70 중량%, 금속이 희토류인 카르본산금속염 10~20 중량% 및 윤활제 10~20 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 상용화제는 에틸렌과 아크릴산의 공중합체인 이오노머로서 용융지수가 0.1 ~ 10.0 g/10분(190 ℃, 2.16 Kg)인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 분산제는 나프탈렌술폰산 포르말린 축합물 나트륨염, 방향족술폰산 포르말린 축합물 나트륨염, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 옥틸페닐 에테르 및 폴리옥시에틸렌 알킬에테르로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 분산제는 분자량이 3,000~10,000의 범위인 것을 특징으로 한다.
일반적으로 골판지는 구체적으로 다음과 같은 과정을 거쳐 제조될 수 있다.
골판지 원단은 코루게이터라 불리는 설비로 제조된다. 골심지는 가열 후 2개의 골룰러에 의해 골 형상으로 성형된다. 그리고 골의 凸부 표면에 도포된 전분풀에 의해 이면라이너와 접착되어 편면(싱글페이서라 부름)의 형상이 된다. 다음 공정에서는 편면의 골 정상에 전분풀을 도포하여 이면라이너와 접착시켜 골판지 원단의 형상이 된다. 그리고 골판지 원단은 증기가열된 열판으로 가열함으로써 전분풀이 완전히 호화하여 접착이 진행된다. 그 후 원단에는 골 방향과 직각 방향으로 괘선이 들어가서 1장의 골판지 상자에 필요한 치수대로 절단된다. 본 발명에서는 상기 일반적 골판지 제조방법에서 골심지의 골 성형시 골심지 중간층에 필름을 열압착하여 삽입하여 제조하며, 접착제를 사용하지 않는다.
이하, 본 발명에 따르는 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1~9. 분해성 필름의 제조
산화생분해 마스터배치에서 폴리올레핀으로서 폴리프로필렌 및 상용화제로서 이오노머를 하기 표 1과 같이 되도록, 2축 압출기의 선단에서 상기 폴리프로필렌과 이오노머를 투입하고 160 ℃의 압출온도로 용융 혼합하였다. 상기 산화생분해 마스터배치에서 산화생분해 촉진제와 분산제를 하기 표 1과 같이 되도록, 상기 산화생분해 촉진제와 분산제를 혼합하여 분산제가 표면처리된 산화생분해 촉진제를 준비하고, 준비된 분산제가 표면처리된 산화생분해 촉진제를 상기 2축 압출기의 후단 3/4 지점에서 투입하여 혼합하고 다이를 통과하여 냉각, 탈수, 펠렛화 및 건조를 거쳐 산화생분해 마스터배치를 제조하였다. 그 다음에, 상기 제조된 산화생분해 마스터배치, 랜덤 폴리프로필렌 및 폴리부텐-1 수지를 하기 표 1과 같이 건식 혼합하여 제조된 산화생분해성 필름용 수지 조성물을 캐스트 필름 성형기에 투입하여 250 ℃에서 용융시키고 티다이(T-Die)를 통과시켜 25 ℃의 냉각 롤러를 통과시켜 두께 60 ㎛의 필름을 제조하였다.
Figure pat00001
비교예 1~3. 필름의 제조
산화생분해 마스터배치에서 폴리올레핀으로서 폴리프로필렌 및 상용화제로서 이오노머를 하기 표 2와 같이 되도록, 2축 압출기의 선단에서 상기 폴리프로필렌과 이오노머를 투입하고 160 ℃의 압출온도로 용융 혼합하였다.
상기 산화생분해 마스터배치에서 산화생분해 촉진제와 분산제를 하기 표 2와 같이 되도록, 상기 산화생분해 촉진제와 분산제를 혼합하여 분산제가 표면처리된 산화생분해 촉진제를 준비하고, 준비된 분산제가 표면처리된 산화생분해 촉진제를 상기 2축 압출기의 후단 3/4 지점에서 투입하여 혼합하고 다이를 통과하여 냉각, 탈수, 펠렛화 및 건조를 거쳐 산화생분해 마스터배치를 제조하였다.
그 다음에, 상기 제조된 산화생분해 마스터배치, 랜덤 폴리프로필렌 및 폴리부텐-1 수지를 하기 표 2와 같이 건식 혼합하여 제조된 산화생분해성 필름용 수지 조성물을 캐스트 필름 성형기에 투입하여 250 ℃에서 용융시키고 티다이(T-Die)를 통과시켜 25 ℃의 냉각 롤러를 통과시켜 두께 60 ㎛의 필름을 제조하였다.
비교예 4. 필름의 제조
실시예에서 산화생분해 마스터배치 대신에 생분해성 수지로 폴리유산 수지(3001D, NatureWorks LLC사, 미국)를 하기 표 2와 같이 사용한 것을 제외하고는, 실시예와 동일한 방법을 사용하여 필름을 제조하였다.
Figure pat00002
실험예 1. 분해성 평가
(1) 열/자외선/야외 폭로 분해성 실험
a. 열 폭로 분해성: ASTM D5510-94 방법에 의거하여 80 ℃의 열에 1~3일간 노출시켜 신율을 측정하였다.
b. 자외선 폭로 분해성: ASTM G154 방법에 의거하여 자외선을 1~12일간 조사하여 신율을 측정하였다.
c. 야외 폭로 분해성: 야외에서 100일 경과 후 필름의 상태를 육안으로 측정하였다.
필름의 분해성 평가결과는 다음 표 3에 나타낸 바와 같다.
Figure pat00003
상기 표 3에서 열, 자외선 또는 야외에서 폭로에 의해 기일이 경과함에 따라 실시예에서 제조된 필름이 대조구와 비교하여 신율의 급격한 감소를 나타내어 산화분해되고 있음을 확인할 수 있다.
(2) 열 폭로 분해성 실험
상기한 바와 같이 ASTM D5510-94 방법에 의거하여 80 ℃의 열에 20일간 노출시켜 신율을 측정하였고, 5일, 10일, 15일, 20일차에 필름의 모습을 관찰하였다. 실험결과는 도 7에 도시한 바와 같다.
실험예 2. 기계적 특성 평가
유니버셜 테스팅기(미국 인스트론사 제품)를 이용하여 측정하였으며, 각 측정 항목당 10 회씩 측정하여 최고 및 최소값을 제외한 평균값을 취하였다. 그 실험결과는 표 4에 나타낸 바와 같다.
Figure pat00004
표 4에서 실시예에서 제조된 필름의 기계적 강도가 비교예 보다 우수함을 알 수 있으며, 산화생분해 마스터배치에서 상용화제가 없거나(비교예1) 분산제가 없는 경우(비교예 2) 산화생분해성 필름용 수지 조성물을 구성하는 각 성분들의 혼련성이 저하되어 필름에서 오히려 기계적 특성이 저하됨을 확인할 수 있다. 또한, 산화생분해성 필름용 수지 조성물에서 산화생분해 마스터배치의 함량이 너무 많을 경우(비교예3) 폴리프로필렌 이외의 다른 성분이 과다하여 균일성이 저하되어 오히려 기계적 특성이 저하됨을 확인할 수 있다.
제조예 1. 골판지의 제조
골심지 제조 과정에서 필름을 원단 중간에 삽입하여 본 발명에 따른 기능성 골판지를 제조하였다.
제조예 2. 골판지의 제조
전체 골심지 원단을 제조시 골심지 중간에 필름을 열압착 삽입하여 본 발명에 따른 기능성 골판지를 제조하였다.
제조예 3. 골판지의 제조
골판지의 안쪽에 실시예 1의 필름을 접착시켜 본 발명에 따른 기능성 골판지를 제조하였다.
실험예 3. 필름의 수분 및 산소투과도 평가
차단성(barrier property)은 포장재로 사용되는 필름의 가장 기본적인 기초 물성으로서, 본 연구에서는 난분해성 CPP필름과 분해제 첨가 CPP 필름 (P-CPP라 칭함)의 수분과 기체 차단성을 측정하였다. 투습도 (water vapor transmission, WVTR)는 PERMATRAN-W (Model 3/61 MOCON, 미국)를 사용하였고 산소투과도 (oxygen transmission rate, OTR)는 TOYOSEIKI의 Model BT-3 (일본)을 이용하여 분석하였다.
투습도 및 산소투과도는 단위시간·단위면적당 투과되는 수증기 또는 산소가스의 양을 측정하는 것으로 그 값이 작을수록 차단성이 우수한 것으로 여겨진다.
아래 표의 분해성 CPP 필름(P-CPP)에서 현재 포장재로 사용되는 CPP 필름보다 차단성 측정값이 다소 높게 나타났으나 그 차이는 무시할 만하며 특히, 이는 두께 차이에서 오는 결과로 CPP와 같은 두께로 제작할 경우 그 값의 차이는 거의 없을 것으로 보인다. 따라서 본 발명의 분해성 필름을 포함하는 골판지 포장재로 사용 시 분해성에 따른 친환경성 뿐만 아니라 필름의 의한 수분 및 차단성 증대효과를 동시에 기대할 만하다.
CPP필름 및 P-CPP필름의 산소 및 수분 투과도
시험항목 CPP(50m) P-CPP(45m)
투습도(WVTR)
[g/(m 2 day)] 		6.5 7.9
산소투과도(OTR)
[cc/(m 2 dayatm)] 		1800 2200
표면라이너층 1
이면라이너층 2
분해성 필름층 3

Claims (19)

  1. 종이 기재; 및
    산화생분해성 필름용 수지 조성물을 포함하며,
    상기 종이 기재의 일면 또는 양면에 산화생분해성 필름용 수지 조성물이 도포되어 이루어짐을 특징으로 하는 산화생분해성 필름 코팅지.
  2. 제1항에 있어서,
    산화생분해성 필름용 수지 조성물은 폴리프로필렌 수지 100 중량부, 폴리부텐-1 수지 1~10 중량부 및 산화생분해 마스터배치 1~10 중량부를 포함하여 이루어지되, 상기 산화생분해 마스터배치가 산화생분해 촉진제 10~30 중량%, 폴리올레핀 60~90 중량%, 상용화제 1~20 중량% 및 분산제 0.5~5 중량%를 포함하여 이루어지며, 초기 기계적 강도가 우수한 것을 특징으로 하는 산화생분해성 필름 코팅지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 산화생분해 촉진제는 카르본산금속염 50~70 중량%, 금속이 희토류인 카르본산금속염 10~20 중량% 및 윤활제 10~20 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 산화생분해성 필름 코팅지.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 상용화제는 에틸렌과 아크릴산의 공중합체인 이오노머로서 용융지수가 0.1 ~ 10.0 g/10분(190 ℃, 2.16 Kg)인 것을 특징으로 하는 산화생분해성 필름 코팅지.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 분산제는 나프탈렌술폰산 포르말린 축합물 나트륨염, 방향족술폰산 포르말린 축합물 나트륨염, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 옥틸페닐 에테르 및 폴리옥시에틸렌 알킬에테르로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 산화생분해성 필름 코팅지.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 분산제는 분자량이 3,000~10,000의 범위인 것을 특징으로 하는 산화생분해성 필름 코팅지.
  7. (a) 산화생분해 촉진제 10~30 중량%, 폴리올레핀 60~90 중량%, 상용화제 1~20 중량% 및 분산제 0.5~5 중량%를 포함한 산화생분해 마스터배치를 제조하는 단계;
    (b) 폴리프로필렌 수지 100 중량부, 폴리부텐-1 수지 1~10 중량부 및 산화생분해 마스터배치 1~10 중량부를 포함한 산화생분해성 필름용 수지 조성물을 제조하는 단계; 및
    (c) 상기 산화생분해성 필름용 수지 조성물을 종이 기재 일면 또는 양면에 도포하는 단계를 포함하는, 산화생분해성 필름 코팅지의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    단계(a)에서 상기 산화생분해 촉진제는 카르본산금속염 50~70 중량%, 금속이 희토류인 카르본산금속염 10~20 중량% 및 윤활제 10~20 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 산화생분해성 필름 코팅지의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 상용화제는 에틸렌과 아크릴산의 공중합체인 이오노머로서 용융지수가 0.1 ~ 10.0 g/10분(190 ℃, 2.16 Kg)인 것을 특징으로 하는 산화생분해성 필름 코팅지의 제조방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 분산제는 나프탈렌술폰산 포르말린 축합물 나트륨염, 방향족술폰산 포르말린 축합물 나트륨염, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 옥틸페닐 에테르 및 폴리옥시에틸렌 알킬에테르로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 산화생분해성 필름 코팅지의 제조방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 산화생분해 마스터배치의 제조는 2축 스크류 압출기의 선단에 상기 저밀도 폴리에틸렌과 상용화제를 투입하여 140 ~ 170 ℃의 압출온도로 용융 혼합시키고, 상기 분산제로 표면처리한 산화생분해 촉진제를 사이드 피더로 압출기의 후단에서 사이드 피딩하여 혼합하는 것을 특징으로 하는 산화생분해성 필름 코팅지의 제조방법.
  12. (a) 산화생분해 촉진제 10~30 중량%, 폴리올레핀 60~90 중량%, 상용화제 1~20 중량% 및 분산제 0.5~5 중량%를 포함한 산화생분해 마스터배치를 제조하는 단계;
    (b) 폴리프로필렌 수지 100 중량부, 폴리부텐-1 수지 1~10 중량부 및 산화생분해 마스터배치 1~10 중량부를 포함한 산화생분해성 필름용 수지 조성물을 제조하는 단계; 및
    (c) 상기 산화생분해성 필름용 수지 조성물을 표면라이너층, 골심지층 및 이면라이너층으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 층의 일면 또는 양면에 도포하고 열접착하는 단계를 포함하는,
    산화생분해성 필름을 포함하는 골판지의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 산화생분해성 필름용 수지 조성물은 표면라이너층 및 이면라이너층 사이에 도포하고 열접착하는 것을 특징으로 하는 산화생분해성 필름을 포함하는 골판지의 제조방법.
  14. 종이 기재; 및
    산화생분해성 필름용 수지 조성물을 캐스트 또는 인플레이션 필름 성형기를 이용하여 연신 또는 무연신의 캐스트 또는 인플레이션 필름으로 성형하여 제조되는 산화생분해성 필름으로 이루어지고,
    종이 기재의 일면 또는 양면에 산화생분해성 필름이 위치하는 것을 특징으로 하는 산화생분해성 종이.
  15. 제14항에 있어서,
    산화생분해성 필름용 수지 조성물은 폴리프로필렌 수지 100 중량부, 폴리부텐-1 수지 1~10 중량부 및 산화생분해 마스터배치 1~10 중량부를 포함하여 이루어지되, 상기 산화생분해 마스터배치가 산화생분해 촉진제 10~30 중량%, 폴리올레핀 60~90 중량%, 상용화제 1~20 중량% 및 분산제 0.5~5 중량%를 포함하여 이루어지며, 초기 기계적 강도가 우수한 것을 특징으로 하는 산화생분해성 필름 코팅지.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 산화생분해 촉진제는 카르본산금속염 50~70 중량%, 금속이 희토류인 카르본산금속염 10~20 중량% 및 윤활제 10~20 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 산화생분해성 필름 코팅지.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 상용화제는 에틸렌과 아크릴산의 공중합체인 이오노머로서 용융지수가 0.1 ~ 10.0 g/10분(190 ℃, 2.16 Kg)인 것을 특징으로 하는 산화생분해성 필름 코팅지.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 분산제는 나프탈렌술폰산 포르말린 축합물 나트륨염, 방향족술폰산 포르말린 축합물 나트륨염, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 옥틸페닐 에테르 및 폴리옥시에틸렌 알킬에테르로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 산화생분해성 필름 코팅지.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 분산제는 분자량이 3,000~10,000의 범위인 것을 특징으로 하는 산화생분해성 필름 코팅지.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102007974B1 (ko) * 2018-08-24 2019-08-06 전인성 산화생분해 재활용성 방수 코팅 종이
KR102114801B1 (ko) * 2020-03-03 2020-05-26 (주)바인컴퍼니 친환경 종이 아이스팩
KR102141711B1 (ko) * 2019-09-30 2020-08-05 제이에셀 주식회사 친환경 마스크팩 파우치용 포장재 및 이를 이용한 마스크팩 파우치
KR102167883B1 (ko) * 2019-05-02 2020-10-21 주식회사 알커미스 산화 생분해 조성물 및 이를 이용한 필름
KR102302715B1 (ko) * 2020-12-04 2021-09-17 주식회사 애니켐 재활용성 항균 방수 코팅 종이 및 이로부터 얻어지는 마스크용 포장재
KR102338001B1 (ko) * 2021-06-08 2021-12-14 (주)현민피앤디 바닥면 형성이 용이한 포장 박스
KR102345876B1 (ko) * 2020-10-20 2022-01-03 엘앤피랩 주식회사 수분 및 산소 고차단성 기능을 갖는 친환경 파우치
US11345507B2 (en) 2019-07-21 2022-05-31 14Th Round Inc. Biodegradable child resistant packaging container
KR20220080781A (ko) * 2020-12-07 2022-06-15 주식회사부영산업 포장재용 산화생분해성 직조필름원단의 제조방법
KR102415430B1 (ko) * 2021-06-30 2022-06-30 주식회사 티엠 산화생분해 촉매 및 발효 왕겨를 포함하고 있는 인조잔디용 충진재

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102255766B1 (ko) * 2019-12-17 2021-05-25 주식회사 빙고 친환경 종이 아이스 팩

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101116668B1 (ko) 2011-05-16 2012-03-07 (주)케이티에스 지방족 폴리에스테르 코팅지 및 그 제조방법
KR101365615B1 (ko) * 2013-09-06 2014-02-26 유재균 초기 기계적 강도가 우수한 산화생분해성 필름용 수지 조성물 및 이의 제조방법과 이로부터 제조되는 산화생분해성 필름

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102007974B1 (ko) * 2018-08-24 2019-08-06 전인성 산화생분해 재활용성 방수 코팅 종이
KR102167883B1 (ko) * 2019-05-02 2020-10-21 주식회사 알커미스 산화 생분해 조성물 및 이를 이용한 필름
US11345507B2 (en) 2019-07-21 2022-05-31 14Th Round Inc. Biodegradable child resistant packaging container
KR102141711B1 (ko) * 2019-09-30 2020-08-05 제이에셀 주식회사 친환경 마스크팩 파우치용 포장재 및 이를 이용한 마스크팩 파우치
WO2021066310A1 (ko) * 2019-09-30 2021-04-08 제이에셀 주식회사 친환경 마스크팩 파우치용 포장재 및 이를 이용한 마스크팩 파우치
KR102114801B1 (ko) * 2020-03-03 2020-05-26 (주)바인컴퍼니 친환경 종이 아이스팩
KR102345876B1 (ko) * 2020-10-20 2022-01-03 엘앤피랩 주식회사 수분 및 산소 고차단성 기능을 갖는 친환경 파우치
KR102302715B1 (ko) * 2020-12-04 2021-09-17 주식회사 애니켐 재활용성 항균 방수 코팅 종이 및 이로부터 얻어지는 마스크용 포장재
KR20220080781A (ko) * 2020-12-07 2022-06-15 주식회사부영산업 포장재용 산화생분해성 직조필름원단의 제조방법
KR102338001B1 (ko) * 2021-06-08 2021-12-14 (주)현민피앤디 바닥면 형성이 용이한 포장 박스
KR102415430B1 (ko) * 2021-06-30 2022-06-30 주식회사 티엠 산화생분해 촉매 및 발효 왕겨를 포함하고 있는 인조잔디용 충진재

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