KR20180000285U - 윈도우를 포함하는 친환경 종이컵 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 위에서 언급한 바와 같은 필요성을 충족시키기 위한 것으로서, PET, CPP, PE 또는 PLA를 종이에 라미네이팅할 수 있는 방식을 찾는 것을 목적으로 한다. 본원 고안의 일 실시예에 따르면, 종이에 필름을 라미네이팅하여 성형된 종이컵이 개시되며, 필름은 PET(페트), CPP(무연신 폴리프로필렌), PE(폴리에틸렌) 또는 PLA(Polylactic Acid)이고, 상기 종이에는 윈도우가 존재할 수 있다.

Description

윈도우를 포함하는 친환경 종이컵{AN ECO FRIENDLY PAPER CUP WITH WINDOW}
본 고안은 윈도우를 포함하는 친환경 창문형 종이컵에 관한 것으로서, 더 구체적으로 종이컵에 라미네이팅 방식으로 필름을 코팅하여 플라스틱 등을 사용하지 않고 제조되며 윈도우를 가지는 종이컵에 관한 것이다.
일반적으로 종이컵은 일반 식품용 종이에 폴리 에틸렌(PE) 등의 합성 수지를 도포하기 위해 PE를 15미크롬에서 25미크롬 사이로 압출(extrusion) 방식으로 도포한 후 실링 방식이나 접착 방식으로 도포하여 제작한다.
이와 같이 압출 방식으로 종이컵을 제작 시에는 일반 식품용 종이를 일부 절단하여 윈도우를 만들 경우에 윈도우 부분에서 압출이 잘 이루어지지 않아 종이컵이 제작되기 힘들었다.
따라서, 종이컵 안의 내용물을 확인하기 위해서는 투명한 재질로 컵을 제작할 수 밖에 없는 데, 커피전문점 등에서 차가운 음료를 서빙하기 위해 사용되는 투명한 플라스틱 컵 등이 한 예이다.
하지만, 플라스틱 컵의 경우 자연에서 잘 분해되지 않는 재질로 이루어져 있기 때문에, 폐기물 처리가 곤란하여 환경 친화적이지 않다.
도 1을 참조하면, 종래의 특허문헌 1(공개특허 제10-2013-0065047호)에는, 컵의 내부를 볼 수 있도록 하기 위해서 일부가 절단되어 윈도우가 형성된 종이컵 내부에 플라스틱 컵을 담는 구성을 개시하고 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 종이컵 내부의 내용물을 투명한 플라스틱을 통하여 볼 수 있으나, 일반적인 종이컵으로 사용하기에는 한계가 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 압출 방식이 아닌 다른 방식, 특히 라미네이팅 방식으로 종이컵 내부에 PE, 페트(PET), CPP(무연신 폴리프로필렌), PLA(Polyactic Acid) 등 다양한 합성 수지를 접착하고자 하는 노력이 계속 있어왔다. 이러한 방법이 있다면 종이컵 성형 비용은 다소 상승할 수 있으나, 윈도우가 형성된 종이컵, 전자레인지에 사용할 수 있는 종이컵 등을 만들 수 있는 장점이 있다.
KR20130065047A
본 고안은 위에서 언급한 바와 같이 PET, CPP, PE 또는 PLA를 종이에 라미네이팅한 종이컵을 제작하기 위한 것을 목적으로 한다.
본원 고안의 일 실시예에 따르면, 종이에 필름을 라미네이팅하여 성형된 종이컵이 개시될 수 있다.
상기 필름은 PET(페트), CPP(무연신 폴리프로필렌), PE(폴리에틸렌) 또는 PLA(Polylactic Acid)이고, 상기 종이에는 윈도우가 존재할 수 있다.
상기 종이컵은, 상기 필름이 접착된 종이를 히팅 롤러로 롤링하고, 상기 롤링된 종이를 50도 내지 150도 사이의 온도를 가진 필름 커팅용 나이프로 절단한 후, 상기 절단된 종이를 말아서 성형될 수 있다.
상기 히팅 롤러는 오일 매체 히팅 롤러일 수 있다.
상기 필름은 두께가 0.01~0.1mm 범위일 수 있다.
상기 접착은 저온 접착 특성을 가진 수성 접착제를 이용하여 이루어질 수 있다.
상기 종이컵은 실링 용기, 타공 실링 용기, 전자레인지용 실링 용기, 전자레인지용 접착 용기 또는 양면 라미네이팅 재생지 용기일 수 있다.
상기 종이컵은 컵 형상일 수 있다.
상기 종이컵은 뚜껑부를 더 포함하고, 상기 윈도우는 상기 종이컵의 본체부 또는 상기 뚜껑부에 형성될 수 있다.
상기 뚜껑부는 천판과 천판의 테두리에 하향으로 설치되는 측벽으로 구성되고 측벽이 보강재로 보강되고, 상기 보강재는 종단면이 U자형인 테이프이고, 상기 측벽이 U자형 테이프의 가운데 홈에 삽입 접합되어 구성되며, 상기 보강재의 외측 상단에 두루말이부가 형성될 수 있다.
이와 같은 본원 고안의 구성에 의하면, PET, CPP, PE 또는 PLA 중 하나로 선택된 다양한 필름을 종이에 라미네이팅할 수 있도록 함으로써, 다양한 소비자의 니즈를 만족시킬 수 있는 종이컵을 성형할 수 있도록 한다. 특히, 플라스틱 등의 별도 재료를 사용하지 않고도 윈도우를 포함하는 종이컵을 성형할 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 따라 종이에 필름을 라미네이팅하기 위한 방식을 도시한다.
도 2는 본원 고안의 일 실시예에 따라 오일 매체 히팅 롤러로 종이를 롤링하는 형상을 도시한다.
도 3은 본원 고안의 일 실시예에 따라 필름 커팅용 나이프로 종이를 커팅하는 형상을 도시한다.
도 4는 본원 고안의 일 실시예에 따라 제작된 타공 실링 용기의 형상을 도시한다.
도 5는 본원 고안의 일 실시예에 따라 종이에 필름을 라미네이팅하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
도 6은 본원 고안의 일 실시예에 따라 천판의 주연부를 절곡하여 측벽을 형성시키되 측벽에 주름을 형성시켜서 되는 뚜껑의 일 예시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 뚜껑에 보강재를 설치하여서 되는 본 고안의 일 실시예의 일부 절취 사시도이다.
도 8은 본 고안의 사용 상태 일 예시 종단면도이다.
도 9는 본 고안의 다른 실시예의 사용 상태 종단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 따른 종이컵에 대해 상세히 설명한다. 본 고안은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 고안을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 고안의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 고안의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 고안을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 2는 본원 고안의 일 실시예에 따라 오일 매체 히팅 롤러(201)로 종이(202)를 롤링하는 형상을 도시한다.
도 2를 참조하면, 종이(202)에 필름(203)을 접착한 후 오일 매체 히팅 롤러(201)로 롤링함으로써 종이(202)에 필름(203)을 간격 없이 라미네이팅할 수 있다. 오일 매체 히팅 롤러(201)를 사용하기 때문에, 열 전달이 일정하게 될 수 있어 종이(202)에 필름(203)이 일정하게 접착될 수 있다.
종이(202)에 필름(203)을 접착 시에는 저온 접착 특성을 가진 수성 접착제를 이용할 수 있다. 예를 들어, 저온 접착 특성을 가진 수성 접착제는 2-에틸헥살 아클리산(이명: 2-에틸핵실 2-프로핀산(2-ethylhexyl 2-propenoate))을 주성분으로 하는 수용성 접착제일 수 있으나, 이는 예시일 뿐 이에 제한되는 것은 아니다.
필름은 PE(폴리 에틸렌), PET(페트), OPP(연신폴리프로필렌), CPP(무연신 폴리프로필렌), PE(폴리에틸렌) 또는 PLA(Polylactic Acid)일 수 있다. 필름의 두께는 0.01~0.1mm 범위일 수 있다.
도 3은 본원 고안의 일 실시예에 따라 필름 커팅용 나이프(301)로 종이(302)를 커팅하는 형상을 도시한다.
종이(302)는 필름과 완벽히 접착된 상태이나 PE(폴리 에틸렌), PET(페트), CPP(무연신 폴리프로필렌), PE(폴리에틸렌) 또는 PLA(Polylactic Acid) 필름의 경우 강도가 약하기 때문에, 물러서 잘 절단되지 않을 수 있다. 이러한 종이(302)를 깔끔하게 절단하기 위해서 50도 내지 150 사이의 온도를 가지는 필름 커팅 나이프로 절단할 수 있다. 또는 플라이 나이프(fly knife), 즉, 나이프 부분이 좌에서 우 또는 우에서 좌 방향으로 빠르게 이동하면서 절단할 수 있는 장비를 사용함으로써 절단 대상의 강도가 약하다는 점을 나이프의 이동 속도를 이용하여 보완하여 절단할 수 있다.
절단된 종이(302)를 이용하여 종이컵을 성형할 수 있다.
종이컵은 실링 용기, 타공 실링 용기, 전자레인지용 실링 용기, 전자레인지용 접착 용기 또는 양면 라미네이팅 재생지 용기일 수 있다.
도 4는 본원 고안의 일 실시예에 따라 제작된 타공 실링 용기(401)의 형상을 도시한다.
도 4를 참조하면, 타공 실링 용기(401)는 종이컵에 투명한 윈도우(402)가 생성되어 있는 종이컵을 의미한다.
종래에 PE를 종이 위에 압출하는 방식으로 의하면, 윈도우(402)를 가지는 타공 실링 용기(401)를 성형할 수가 없었다.
그런 이유때문에, 용기의 내부가 보이도록 윈도우를 가지게 하기 위해서는 투명한 플라스틱 용기에 윈도우가 형성된 종이를 감싸는 형태로 용기를 성형하는 것이 일반적이었다. 이와 같은 방식에 의하면 플라스틱 재료를 사용함에 있어서 비용이 상승하게 되는 단점이 있다.
도 4에 도시한 바와 같이 라미네이팅을 하기 전 적당한 크기의 윈도우가 형성된 종이에 투명한 PE(폴리 에틸렌), PET(페트), CPP(무연신 폴리프로필렌), PE(폴리에틸렌) 또는 PLA(Polylactic Acid) 필름을 라미네이팅한 후 실링 방식으로 종이컵을 성형함으로써 타공 실링 용기(401)를 성형하는 것이 가능하다.
또한, 본원 고안의 일 실시예에 따라 CPP나 PET 필름을 종이에 라미네이팅한 후 초음파 또는 열풍 방식의 성형기에서 성형할 경우에는 전자레인지에서 사용할 수 있는 실링 용기가 성형될 수 있다.
또한, 본원 고안의 다른 실시예에 따라 PET 필름을 종이에 라미네이팅한 후 일반 접착제 성형기에서 성형할 경우 전자레인지에서 사용할 수 있는 접착 용기가 성형될 수 있다.
도 5는 본원 고안의 일 실시예에 따라 종이에 필름을 라미네이팅하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
상기 방법은 우선, 종이에 필름을 접착하는 단계(601)를 포함할 수 있다. 접착시에는 저온 접착 특성을 가진 수성 접착제를 이용할 수 있다. 예를 들어, 저온 접착 특성을 가진 수성 접착제는 2-에틸헥살 아클리산(이명: 2-에틸핵실 2-프로핀산(2-ethylhexyl 2-propenoate))을 주성분으로 하는 수용성 접착제일 수 있으나, 이는 예시일 뿐 이에 제한되는 것은 아니다.
그 다음에, 필름이 접착된 종이를 오일 매체 히팅 롤러로 롤링하는 단계(602)를 포함할 수 있다.
그 다음에, 롤링된 종이를 50도 내지 150도 사이의 온도를 가진 필름 커팅용 나이프로 절단하거나, 플라이 나이프로 절단하는 단계(603)를 포함할 수 있다.
마지막으로 절단된 종이를 말아서 종이컵으로 성형하기 위한 단계(604)를 포함할 수 있다. 성형하는 단계(604)는 초음파 또는 열풍을 이용한 실링 방식 또는 접착 방식으로 이루어질 수 있다.
도 6은 본원 고안의 일 실시예에 따라 천판의 주연부를 절곡하여 측벽을 형성시키되 측벽에 주름을 형성시켜서 되는 뚜껑의 일 예시도이다.
본 고안에서는 위에서 설명한 바와 같은 라미네이팅 성형 방법을 종이컵의 뚜껑부에도 활용할 수 있다.
위에서 설명한 라미네이팅 성형 방법에 의하여 종이컵에 담겨진 음료를 마실때 사용하는 뚜껑부에 윈도우(13)를 추가함으로써 음료의 음용을 용이하게 할 수 있다. 뚜껑부의 윈도우의 형상은 일 예시일 뿐 종이컵에 담겨진 내용물의 종류에 따라서 다양하게 윈도우의 형상을 만들 수 있다.
도 7은 도 6에 도시된 뚜껑에 보강재를 설치하여서 되는 본 고안의 일 실시예의 일부 절취 사시도이다.
도 8은 본 고안의 사용 상태 일 예시 종단면도이다.
도 9는 본 고안의 다른 실시예의 사용 상태 종단면도이다.
본 고안의 종이컵의 뚜껑부는 도 7에 도시된 바와 같이 종이컵의 본체부와 결합하도록 구성될 수 있다.
천판(1)과 천판(1)의 테두리에 하향으로 설치되는 측벽(2)으로 구성되는 뚜껑에 있어서, 측벽(2)이 보강재로 보강된 종이 뚜껑을 제공한다. 이러한 종이 뚜껑은 일면 또는 양면을 합성수지로 코팅하여 형성시킬 수 있다.
측벽(2)은 천판(1)의 외측 주연부를 하향으로 절곡하여 형성시키되 측벽에 주름(10)을 형성시켜 구성되는 것이 바람직하나 천판(1)에 별도의 벽재를 접합하여 구성될 수 있다.
본 고안은 이에서 나아가, 보강재를 종단면이 U자형인 테이프(3)로 구성시켜 측벽(2)이 U자형 테이프(3)의 가운데 홈에 삽입 접합되어 구성되는 종이제 뚜껑을 제공한다.
또한, 본 고안은 U자형 테이프(3)의 내 상단(31)과 천판(1) 사이에 수납부(11)가 형성된 종이제 뚜껑을 제공한다. 이러한 수납부(11)는 컵의 상단 테두리를 수납하여 뚜껑이 제멋대로 열리지 아니하게 한다.
본 고안은 또한, 첨부된 도면 도 9에 도시된 바와 같이, 보강재의 외측 상단(32)을 천판(1)의 상위까지 연장 형성시키고 연장된 보강재 상단에 두루말이부(4)를 형성시켜서 된 종이 뚜껑을 제공한다. 이러한 종이 뚜껑은 손으로 잡을 때의 감촉을 부드럽게하며 컵의 상품성을 고급스럽게 한다.

Claims (6)

  1. 종이에 필름을 라미네이팅하여 성형된 종이컵으로서,
    상기 필름은 PET(페트), CPP(무연신 폴리프로필렌), PE(폴리에틸렌) 또는 PLA(Polylactic Acid)이고,
    상기 종이에 필름을 접착하고 상기 종이를 나이프로 절단한 후, 상기 절단된 종이를 말아서 성형되며, 상기 접착은 저온 접착 특성을 가진 수성 접착제를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    종이에 필름을 라미네이팅하여 성형된 종이컵.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 종이컵은 상기 종이에 필름을 접착하기 전에, 상기 종이에 윈도우를 형성하는, 종이에 필름을 라미네이팅하여 성형된 종이컵.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름은 두께가 0.01~0.1mm 범위인,
    종이에 필름을 라미네이팅하여 성형된 종이컵.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 나이프는 50℃ 내지 150℃ 사이의 온도를 가진 필름 커팅용 나이프 또는 플라이나이프(fly knife)인 것을 특징으로 하는,
    종이에 필름을 라미네이팅하여 성형된 종이컵.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 종이컵은 뚜껑부를 더 포함하고, 상기 윈도우는 상기 종이컵의 본체부 또는 상기 뚜껑부에 형성되는, 종이에 필름을 라미네이팅하여 성형된 종이컵.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 뚜껑부는 천판과 천판의 테두리에 하향으로 설치되는 측벽으로 구성되고 측벽이 보강재로 보강되고,
    상기 보강재는 종단면이 U자형인 테이프이고, 상기 측벽이 U자형 테이프의 가운데 홈에 삽입 접합되어 구성되며, 상기 보강재의 외측 상단에 두루말이부가 형성되는, 종이에 필름을 라미네이팅하여 성형된 종이컵.
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