KR20200059585A

KR20200059585A - 전자레인지용 발포 종이 용기 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20200059585A
Application number: KR1020180144494A
Authority: KR
Inventors: 철 양
Original assignee: 철 양
Priority date: 2018-11-21
Filing date: 2018-11-21
Publication date: 2020-05-29
Also published as: KR102126832B1

Abstract

친환경적인 전자레인지용 발포 종이 용기 및 그 제조방법에 관한 것으로, 수분 함량이 6.5~8.5%인 원지, 상기 원지의 내면에 라미네이팅된 제1 부재, 상기 원지의 외면에 라미네이팅된 제2 부재를 포함하고, 상기 제1 부재는 150℃ 이상에서도 상기 원지의 수분 증발을 방지하는 고융점의 열가소성 합성 수지 필름으로 이루어지고, 상기 제2 부재는 150℃ 내에서 상기 원지의 수분이 분출되도록, 용융지수 12 g/10min, 밀도 0.915 g/㎤, 융점은 104℃, 연화점은 84℃, 최소코팅 무게 9 g/㎡ 인 저융점의 열가소성 합성 수지 필름으로 이루어지고, 상기 제1 부재는 LDPE(Low Density Polyethylene)와 HDPE(High Density Polyethylene)의 제1 혼합층 및 LDPE와 LLDPE(Linear Low Density Polyethylene)의 제2 혼합층으로 이루어지고, 상기 제1 혼합층과 제2 혼합층은 다중 압출기에 의해 일체로 형성되고, 상기 제1 혼합층은 제1 혼합층 100 중량부에 대하여 LDPE 25~30 중량부와 HDPE 70~75 중량부를 포함하고, 상기 LDPE는 용융지수 8.0 g/10min, 밀도 0.916 g/㎤, 융점 104℃, 연화점 86℃, 최소코팅 무게 12 g/㎡이고, 상기 HDPE는 용융지수 14.0 g/10min, 밀도 0.919 g/㎤, 융점 108℃, 연화점 92℃, 최소코팅 무게 9 g/㎡인 구성을 마련하여 종이 용기 내에 마련된 식품을 전자레인지로 가열시 식품 자체의 풍미를 유지할 수 있다.

Description

전자레인지용 발포 종이 용기 및 그 제조방법{Foam paper cup for microwave range and manufacturing method thereof}

본 발명은 친환경적인 전자레인지용 발포 종이 용기 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 종이 용기의 내면과 외면에서 융점 및 연화점이 상이한 고융점의 열가소성 합성수지 필름과 저융점의 열가소성 합성수지 필름을 각각 라미네이팅하여 전자레인지에서 식품의 조리 시 식감을 저해하지 않으며, 외면에 형성된 인쇄 층의 변형을 방지하는 전자레인지용 발포 종이 용기 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 표준 단일 벽(single-wall) 종이 용기들은 발포폴리스타이렌(EPS : Expanded Polystyrene) 컵들보다는 보다 친환경적이라고 알려져있지만, 그것들은 낮은 단열 품질을 갖는다.

또 커피숍에서 사용하는 더블 컵핑(double cupping)은 두 개가 겹쳐진 단일 벽 종이 컵에 뜨거운 음료를 제공하는 것으로, 일정 수준의 단열 효과가 있으나, 잉크 냄새 및 잡 냄새가 나며 비경제적이다.

또한, 음료를 뜨겁게 유지하고 손이 뜨겁지 않도록 단일 벽 종이 컵 주변을 감싸는 다수의 컵 슬리브(cup sleeves)가 사용되기도 한다.

한편, 음료나 반찬 등이 들어 있는 종이컵을 직접 전자레인지를 이용하여 가열 조리하는 것도 실행되고 있다. 그러나 일반 형상의 종이컵에 내용물을 넣어 전자레인지로 가열 조리한 경우, 내면 및 외면에 변형이 발생하는 경우가 있다. 그 원인은 다음과 같이 고려된다. 종이의 재료인 펄프의 셀룰로오스는 기본적으로는 전자레인지의 마이크로파를 흡수한다. 따라서, 열에 견디지 못하는 PE 접착부 및 외면부의 발열량이 증대된다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 기술의 일 예가 하기 문헌 1 내지 4 등에 개시되어 있다.

예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 도 1에 도시된 바와 같이, 용기 몸통부재(1)와 저판부재로 구성된 단열성 지제용기로서, 용기 몸통부재 원료는 원지(11)의 외벽면에 가열처리에 의해 발포하는 저융점의 열가소성 합성수지필름(12)을 라미네이트함과 동시에, 저융점의 열가소성 합성수지필름(12)의 표면에 이 필름의 발포와 동조하는 동조잉크(14)를 도포한 구성이며, 원지(11)의 내벽면에는 고융점의 열가소성 합성수지필름(13)이 라미네이트 되며, 동조잉크(14)의 상면에는 동조잉크(15)가 마련되고, 용기 저판부재에는 저부 감아넣기부와 바닥 높임 빈 부분이 형성되고, 저판부재의 원지 내벽 면에 고융점의 열가소성 합성수지필름(13)과 동일한 고융점의 열가소성 합성수지필름이 라미네이트 되는 용기 몸통부재 원재료 및 단열성 지제용기와 그 제조방법에 대해 개시되어 있다.

또 하기 특허문헌 2에는 몸통(옆지)의 하부에 밑지를 결합하고, 가열 발포 공정을 거쳐 발포 종이 용기를 제조하는 방법에서, 종이원단 내면에 내면 층을 코팅하고, 상기 종이원단 외면에 백색 티타늄 성분을 포함하는 외면 층을 코팅하며, 상기 외면 층의 외면에 인쇄 층을 인쇄한 몸통 원단을 구비하는 단계, 상기 몸통 원단을 재단하여 몸통을 제조하는 단계, 상기 몸통의 양면을 접착하여 원통 형상으로 제조하는 단계, 상기 몸통의 하부에 밑지를 결합하는 단계, 상기 몸통의 상면을 컬링하고 프레싱 하는 단계, 상기 몸통을 가열 발포처리 공정을 거치도록 하는 단계, 상기 외면 층 안에 포함된 백색 티타늄 성분에 의해서 상기 외면 층을 균일하게 발포하는 단계 및 냉열 기구를 이용하여 냉각시키는 단계를 포함하는 발포 종이 용기 제조방법에 대해 개시되어 있다.

또 하기 특허문헌 3에는 열가소성 수지가 중밀도 폴리에틸렌(MDPE) 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 또는 이들의 혼합물을 사용하고, MDPE 또는 HDPE의 융점이 통상 120~135℃, MDPE 또는 HDPE의 용융지수는 3~15 g/10min 이며, 발포 가능한 저융점 열가소성 수지층이 LDPE 또는 LLDPE를 단독 또는 조합하여 사용하고, 융점이 80~120℃, 용융지수가 5~20 g/10min 이며, 저융점 열가소성 수지층이 위생의 관점에서 유해 성분을 함유하지 않고 내용제성을 갖도록 인쇄층의 상면에 형성된 단열지제 용기 및 그 제조 방법에 대해 개시되어 있다.

또한, 하기 특허문헌 4에는 평량 220g/m², 함수율 7.5%의 컵 원지를 기재의 종이층으로 하고, 그 표면에 투명 니스를 사용하여 가공하고, 그 표면에 40㎛ 두께의 수지의 융점이 106℃, 밀도가 0.917의 저밀도 폴리에틸렌 수지층을, 뒷면에는 기재의 종이층 측에 10㎛ 수지의 융점이 128℃, 밀도가 0.931의 고밀도 폴리에틸렌 수지와 저밀도 폴리에틸렌 수지의 혼합물 층을, 외층 즉 가장 내면 측에 10㎛ 수지의 융점이 111℃, 밀도가 0.923의 저밀도 폴리에틸렌 수지층을 함께 압출 코팅으로 마련한 종이컵에 대해 개시되어 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0565700호(2006.03.22 등록) 대한민국 등록특허공보 제10-1196666호(2012.10.26 등록) 일본 등록특허공보 제5945500호(2016.06.03 등록) 일본 공개특허공보 특개평 10-203523호(1998.08.04 공개)

그러나 상술한 바와 같은 특허문헌에 개시된 기술에 따른 종이 수분 팽창 발포 컵은 외면에 저융점의 열가소성 합성수지를 라미네이트 하여 발포시킨 용기로서, 전자레인지용 130℃ 이상에서는 외면 발포수지가 견디지 못하여 부풀어 오른다든지 인쇄 면이 갈라지는 부작용으로 전자레인지용 종이 용기로서는 적합하지 못하였다는 문제가 있었다.

또 상기와 전자레인지용 용기에서는 사용시 전자레인지의 열에 의해 원지의 수분이 용기의 내면으로 분출되어 용기 내의 식품, 예를 들어 면류 등이 불게 되어 식감을 저해하는 원인이 되었다.

또한, 원지의 외면에 발포단열층을 형성하는 과정에서 원지 외면에 인쇄된 인쇄층의 변형 및 번짐이 발생하게 된다는 문제도 있었다.

한편, 상기 특허문헌 3에서는 인쇄가 선명하고 표면이 미려하며 내 스크래치성 및 위생성에서 우수하도록 고온에서 원지의 수분이 분출되는 열가소성수지층을 마련한 것으로서, 원지의 수분이 용기의 내면으로 분출되어 용기 내의 식품이 불게 되어 식감을 저해한다는 문제가 있었다.

또 상기 특허문헌 4에 의해서는 단열성을 갖는 종이컵의 기능만 달성될 뿐, 전자레인지용 식품의 풍미를 유지할 수 있도록 원지의 수분 증발을 방지하는 구성에 대해서는 개시되어 있지 않았다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 종이 용기의 내면과 외면의 융점 및 연화점이 서로 상이한 재질로 라미네이팅 하고, 내면을 제1 혼합층과 제2 혼합층으로 형성하여 종이 용기 내에 마련된 전자레인지용 식품의 풍미를 유지할 수 있는 전자레인지용 발포 종이 용기 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전자레인지에서 종이 용기를 사용하여 조리하는 과정에서 종이 용기의 외면에 마련된 인쇄 층의 변형 및 번짐을 방지할 수 있는 전자레인지용 발포 종이 용기 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전자레인지용 발포 종이 용기는 전자레인지에 의한 가열에 의해 종이용기의 외면 부분에 마련된 인쇄 부분이 파손되지 않고 내면 부분에 마련된 식품의 변형을 방지하는 전자레인지용 발포 종이용기로서, 수분 함량이 6.5~8.5%인 원지, 상기 원지의 내면에 라미네이팅된 제1 부재, 상기 원지의 외면에 라미네이팅된 제2 부재를 포함하고, 상기 제1 부재는 150℃ 이상에서도 상기 원지의 수분 증발을 방지하는 고융점의 열가소성 합성 수지 필름으로 이루어지고, 상기 제2 부재는 150℃ 내에서 상기 원지의 수분이 분출되도록, 용융지수 12 g/10min, 밀도 0.915 g/㎤, 융점은 104℃, 연화점은 84℃, 최소코팅 무게 9 g/㎡ 인 저융점의 열가소성 합성 수지 필름으로 이루어지고, 상기 제1 부재는 LDPE(Low Density Polyethylene)와 HDPE(High Density Polyethylene)의 제1 혼합층 및 LDPE와 LLDPE(Linear Low Density Polyethylene)의 제2 혼합층으로 이루어지고, 상기 제1 혼합층과 제2 혼합층은 다중 압출기에 의해 일체로 형성되고, 상기 제1 혼합층은 제1 혼합층 100 중량부에 대하여 LDPE 25~30 중량부와 HDPE 70~75 중량부를 포함하고, 상기 LDPE는 용융지수 8.0 g/10min, 밀도 0.916 g/㎤, 융점 104℃, 연화점 86℃, 최소코팅 무게 12 g/㎡이고, 상기 HDPE는 용융지수 14.0 g/10min, 밀도 0.919 g/㎤, 융점 108℃, 연화점 92℃, 최소코팅 무게 9 g/㎡인 것을 특징으로 한다.

또 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전자레인지용 발포 종이용기의 제조방법은 전자레인지에 의한 가열에 의해 종이용기의 외면 부분에 마련된 인쇄 부분이 파손되지 않고 내면 부분에 마련된 식품의 변형을 방지하는 전자레인지용 발포 종이용기의 제조방법으로서, (a) 수분 함량이 6.5~8.5%인 원지를 마련하는 단계, (b) 상기 원지의 내면에 150℃ 이상에서도 상기 원지의 수분 증발을 방지하도록 LDPE(Low Density Polyethylene)와 HDPE(High Density Polyethylene)의 제1 혼합층 및 LDPE와 LLDPE(Linear Low Density Polyethylene)의 제2 혼합층으로 이루어진 고융점의 열가소성 합성 수지 필름을 라미네이팅하는 단계, (c) 상기 원지의 외면에 150℃ 내에서 상기 원지의 수분이 분출되도록 저융점의 열가소성 합성 수지 필름을 라미네이팅하는 단계, (d) 상기 단계 (c)에서 저융점의 열가소성 합성수지 필름에 인쇄용 잉크를 도포하는 단계, (e) 상기 단계 (d)에서 도포된 원지로 종이용기를 제작하는 단계, (f) 상기 단계 (e)에서 제작된 종이용기를 110~130℃의 열오븐기에서 4~6분간 가열하여 원지에 포함된 수분이 팽창하면서 외면의 저융점의 열가소성 합성수지가 발포되어 종이용기의 외면에 발포층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 LDPE는 용융지수 8.0 g/10min, 밀도 0.916 g/㎤, 융점 104℃, 연화점 86℃, 최소코팅 무게 12 g/㎡이고, 상기 HDPE는 용융지수 14.0 g/10min, 밀도 0.919 g/㎤, 융점 108℃, 연화점 92℃, 최소코팅 무게 9 g/㎡이며, 상기 제1 혼합층과 제2 혼합층은 다중 압출기에 의해 일체로 형성되고, 상기 제1 혼합층은 제1 혼합층 100 중량부에 대하여 LDPE 25~30 중량부와 HDPE 70~75 중량부를 포함하고, 상기 저융점의 열가소성 합성수지 필름은 용융지수 12 g/10min, 밀도 0.915 g/㎤, 융점은 104℃, 연화점은 84℃, 최소코팅 무게 9 g/㎡인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전자레인지용 발포 종이용기의 제조방법은 전자레인지에 의한 가열에 의해 종이용기의 외면 부분에 마련된 인쇄 부분이 파손되지 않고 내면 부분에 마련된 식품의 변형을 방지하는 전자레인지용 발포 종이용기의 제조방법으로서, (a) 수분 함량이 6.5~8.5%인 원지를 마련하는 단계, (b) 상기 원지의 내면에 150℃ 이상에서도 상기 원지의 수분 증발을 방지하도록 LDPE(Low Density Polyethylene)와 HDPE(High Density Polyethylene)의 제1 혼합층 및 LDPE와 LLDPE(Linear Low Density Polyethylene)의 제2 혼합층으로 이루어진 고융점의 열가소성 합성 수지 필름을 라미네이팅하는 단계, (c) 상기 원지의 외면에 인쇄용 잉크를 도포하는 단계, (d) 인쇄용 잉크를 도포된 원지의 외면에 150℃ 내에서 상기 원지의 수분이 분출되도록 저융점의 열가소성 합성 수지 필름을 라미네이팅하는 단계, (e) 상기 단계 (d)에서 도포된 원지로 종이용기를 제작하는 단계, (f) 상기 단계 (e)에서 제작된 종이용기를 110~130℃의 열오븐기에서 4~6분간 가열하여 원지에 포함된 수분이 팽창하면서 외면의 저융점의 열가소성 합성수지가 발포되어 종이용기의 외면에 발포층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 LDPE는 용융지수 8.0 g/10min, 밀도 0.916 g/㎤, 융점 104℃, 연화점 86℃, 최소코팅 무게 12 g/㎡이고, 상기 HDPE는 용융지수 14.0 g/10min, 밀도 0.919 g/㎤, 융점 108℃, 연화점 92℃, 최소코팅 무게 9 g/㎡이며, 상기 제1 혼합층과 제2 혼합층은 다중 압출기에 의해 일체로 형성되고, 상기 제1 혼합층은 제1 혼합층 100 중량부에 대하여 LDPE 25~30 중량부와 HDPE 70~75 중량부를 포함하고, 상기 저융점의 열가소성 합성수지 필름은 용융지수 12 g/10min, 밀도 0.915 g/㎤, 융점은 104℃, 연화점은 84℃, 최소코팅 무게 9 g/㎡인 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자레인지용 발포 종이용기 및 그 제조방법에 의하면, 원지의 내면에 라미네이팅되는 제1 혼합층과 제2 혼합층의 제1 부재가 150℃ 이상에서도 원지의 수분 증발을 방지하는 고융점의 열가소성 합성수지 필름으로 이루어지고, 원지의 외면에 라미네이팅되는 제2 부재가 130~200℃에서 원지의 수분이 분출되는 저융점의 열가소성 합성수지 필름으로 이루어지므로, 커피 등의 종이용기, 라면용 종이용기, 국그릇용의 종이용기, 도시락용의 종이용기에서 원지에 함유된 수분이 용기의 내부로 분출되지 않으므로, 종이용기 내에 마련된 식품을 전자레인지로 가열시 식품 자체의 풍미를 유지할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또, 본 발명에 따른 전자레인지용 발포 종이용기 및 그 제조방법에 의하면, 제2 부재가 130~200℃에서 원지의 수분이 분출되도록 마련되므로, 종이용기의 외면에 인쇄용 잉크가 도포된 광고부재 부분에서 변형 또는 번짐 등을 방지할 수 있다는 효과도 얻어진다.

도 1은 종래의 단열성 지제용기의 제조방법에 의해 제조된 종이 용기의 부분 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 전자레인지용 발포 종이 용기의 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 전자레인지용 발포 종이 용기의 제조 과정의 제1 실시 예를 설명하기 위한 공정도,
도 4는 본 발명에 따른 전자레인지용 발포 종이 용기의 제조 과정의 제2 실시 예를 설명하기 위한 공정도,

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명에 적용되는 "종이 용기"는 대략 원통형 종이 용기의 구조에 따라 설명 하지만 이에 한정되는 것은 아니고 그 일면이 삼각형 또는 사각형 등의 형상을 갖는 종이 용기에도 적용가능 하다. 또 이하의 설명에서는 전자레인지용 발포 종이 용기를 기준으로 하여 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니고 통상의 커피, 과즙 등의 종이컵, 아이스크림 용기, 라면 용기, 국 그릇 등의 각종 식품용기로 사용 가능하다.

본 발명에 적용되는 폴리에틸린(PE : Polyethylene)으로서는 LDPE(Low Density Polyethylene), LLDPE(Linear Low Density Polyethylene), HDPE(High Density Polyethylene), EVA(Ethylene Vinyl Acetate Copolymer)LDPE, HDPE, LLDPE, EVA 및 고융점 재질로 이루어진 다층 필름 등을 적용할 수 있다. 즉 본 발명에서는 전자레인지용 발포 종이 용기의 내면을 다중 압출기에 의해 일체로 형성 제1 혼합층과 제2 혼합층으로 라미네이팅할 수 있다.

PE 본래의 색은 반투명, 불에 가까이 가져가면 연화해서 늘어져 가며 탄다.

HDPE는 Ziegler 촉매를 사용하여 에틸렌을 중합시키기 때문에 직쇄상으로 밀도가 높은 폴리에틸렌으로 얻어진 것이다. 이러한 HDPE는 연화점, 굳기, 강도가 모두 크지만 신장과 내충격성이 작고 촉감이 딱딱한 단점을 가지고 있다. 이러한 HDPE의 물성과 가공특성의 편차를 개선하기 위해서 개발된 것이 LDPE이다. 중합조건은 고밀도 polyethylene 을 제조하는 것과 동등의 촉매, 온도, 압력으로 만들어지지만 단위체가 에틸렌뿐만 아니라 중급의 α-올레핀(1-butene, 1-hexene, 1-octene 등)을 copolymer로 사용하여 공중합 시킨 것이다. 이 α-올레핀이 측쇄가 되기 때문에 결정화도 저하하여 저밀도화 된다. 이와 같이 comonomer 인 α-올레핀의 종류와 양을 조절함으로써 밀도가 0.920보다 낮은 것에서 용융장력이 큰것 까지 자유롭게 만들 수 있다. 이와 같은 폴리에틸렌은 물리적 물성이나 가공 적성이 우수하며 다른 포장재보다 경제적이어서 각종 필름의 제조나 용기 등에 광범위하게 사용된다. 예를 들어 LDPE는 사출성형, 압출성형(필름, 시트, 전선), 중공성형 등 용도가 넓으며 유연하여 과일 포장필름, 일회용 종이컵 내부 코팅 등에 많이 사용하며, HDPE는 쇼핑백이나 식품용 플라스틱용기에 주로 활용된다.

또 물수건 포장 등에 사용되는 LLDPE도 LDPE와 거의 같으나, 필름 용도가 중심으로 LDPE보다 인장강도가 크다. EVA는 부드러운 타파웨어 등이 그 대표적인 예이다.

본 발명에 적용되는 폴리프로필렌(PP : Polypropylene)은 잘 타며 약간 달콤한 냄새가 난다. 구성 특징에 따라 호모(단독중합), 코폴리머(공중합체), 랜덤으로 나눌 수 있으며, 이들은 사용 용도에 의해 선택되나, 일반적으로 호모는 선명한 색채로 착색할 수 있으나, 코폴리머의 경우는 불가능하다. 그 대신 코폴리머는 내 충격 강도가 호모보다 뛰어나다. 대표적으로 세면기는 호모, 세탁기의 탈주조는 코폴리머로 만들어진다. 필름은 OPP 필름, CPP 필름 등 투명도가 높아, 담배 포장, 과자포장지 등에 많이 사용된다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 도면에 따라서 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 전자레인지용 발포 종이 용기의 단면도이다.

본 발명에 따른 전자레인지용 발포 종이 용기는 전자레인지에 의한 가열에 의해 종이 용기의 외면 부분에 마련된 인쇄 부분이 변형 파손되지 않고 내면 부분에 마련된 식품의 변형을 방지하는 전자레인지용 발포 종이 용기로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 식품 등을 수용하도록 대략 원통 형상으로 이루어진 본체(100)와 본체(100)의 하부에 결합되는 받침판(200)으로 구성되고, 본체(100)는 수분 함량이 5~9%인 원지(110), 원지(110)의 내면에 라미네이팅된 제1 부재(120), 원지(110)의 외면에 라미네이팅된 제2 부재(130) 및 제2 부재(130)에 인쇄용 잉크가 도포된 광고 부재(140)를 포함한다.

상기 원지(110)는 예를 들어 제곱미터 당 중량이 100~500g/㎡, 수분함량이 5~10%인 각종 종이 재를 사용할 수 있다. 그러나 원지(110)의 단열성과 제조 비용 등을 고려하면 제곱미터 당 중량이 250~350g/㎡, 수분함량이 6.5~8.5%인 것이 바람직하다.

상기 제1 부재(120)는 150℃ 이상에서도 상기 원지의 수분 증발을 방지하는 고융점의 열가소성 합성수지 필름으로서, LDPE(Low Density Polyethylene)와 HDPE(High Density Polyethylene)의 제1 혼합층 및 LDPE와 LLDPE(Linear Low Density Polyethylene)의 제2 혼합층으로 이루어지고, 상기 제1 혼합층과 제2 혼합층은 다중 압출기에 의해 일체로 형성된다.

또 상기 제1 혼합층은 제1 혼합층 100 중량부에 대하여 LDPE 25~30 중량부와 HDPE 70~75 중량부를 포함한다.

상기 LDPE로서는 용융지수(Melt Flow Index) 7~14 g/10min, 밀도 0.914~0.924 g/㎤, 융점 104~110℃, 연화점 84~95℃, 최소코팅 무게 12 g/㎡ 인 것을, 바람직하게는 용융지수 8.0 g/10min, 밀도 0.916 g/㎤, 융점 104℃, 연화점 86℃, 최소코팅 무게 12 g/㎡ 인 것을 적용한다.

상기 HDPE로서는 용융지수 12~16 g/10min, 밀도 0.917~922 g/㎤, 융점 106~110℃, 연화점 90~94℃, 최소코팅 무게 9 g/㎡ 인 것을, 바람직하게는 용융지수 14.0 g/10min, 밀도 0.919 g/㎤, 융점 108℃, 연화점 92℃, 최소코팅 무게 9 g/㎡인 것을 적용한다. 상술한 바와 같이 제1 부재(120)로 제1 혼합층과 제2 혼합층을 다중 압출기에 의해 일체로 마련하는 것에 의해, LDPE의 장점, HDPE의 장점 및 LLDPE의 장점을 취할 수 있다.

상기 제1 혼합층에서 LDPE가 25 미만이면 제1 혼합층에서 유연성이 저하되고, LDPE가 30 중량부를 초과하고 HDPE가 70 중량부 미만이면 제1 혼합층의 융점이 저하되어 원지의 수분이 용기의 내면으로 분출될 염려가 있었다. 또 상기 HDPE가 75 중량부를 초과하는 경우, 제1 혼합층이 원지와의 접착력이 저하된다는 문제가 있었다.

상기 제2 혼합층에서는 제2 혼합층 100 중량부에 대해 LDPE 50 중량부와 LLDPE 50 중량부를 적용한다, 이 제2 혼합층을 마련하는 것에 의해 원지의 수분이 용기의 내면으로 분출되는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 제1 혼합층에서 LDPE와 HDPE의 혼합 과정에 의한 균일하게 혼합되지 않는 경우에 발생할 문제도 해결할 수 있다.

또 상기 설명에서는 제1 부재(110)가 LDPE와 HDPE의 제1 혼합층 및 LDPE와 LLDPE의 제2 혼합층으로 이루어진 구성으로 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니고, LDPE와 폴리프로필렌(PP : Polypropylene)의 혼합, HDPE와 PP의 혼합 또는 고융점 다층 필름을 사용할 수도 있다.

상기 제2 부재(130)는 150℃ 내에서 상기 원지의 수분이 분출되도록 저융점의 열가소성 합성수지 필름으로 이루어지고, 용융지수 7~14 g/10min, 밀도 0.915~922 g/㎤, 융점은 103~110℃, 연화점은 80~92℃, 최소코팅 무게 9 g/㎡ 인 것을 적용한다. 상기 제2 부재(130)로서는 바람직하게, 용융지수 12 g/10min, 밀도 0.915 g/㎤, 융점은 104℃, 연화점은 84℃, 최소코팅 무게 9 g/㎡ 인 것을 적용한다.

상기 광고 부재(140)는 예를 들어 상기 제2 부재(130)의 표면에서 제2 부재(130)의 발포와 동조하는 동조 잉크를 적용할 수 있으며, 유색의 경우는 안료를 포함하고, 무색투명 한 경우는 안료를 포함하지 않는 수지조성으로 하여 우레탄계 수지와 염화비닐·아세트산 비닐 공중합체 수지를, 아세트산 에틸, 메틸에틸케톤, 이소프로필알코올 등의 용제로 적절히 점도 조정한 잔류용제가 매우 적은 잉크를 사용할 수 있다.

즉 광고 부재(140)는 상기 제2 부재(130)의 발포를 거의 방해하지 않음과 동시에, 발포 후 제2 부재(130)의 표면에 요철 감을 주지 않는 평활한 인쇄 면을 얻을 수 있는 인쇄 방식이 적용된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전자레인지용 발포 종이 용기는 제1 부재(110)로서, LDPE와 HDPE의 제1 혼합층과 LDPE와 LLDPE의 제2 혼합층을 사용하므로, 전자레인지의 열에 견디도록 하고, 제2 부재는 제1 부재인 내면보다 열에 약한 수지를 사용하여 종이 용기의 수분이 외면으로 분출되어 전자레인용 수지가 부풀어 오르면서 인쇄 면이 파손되지 않고 전자레인지의 고열에도 미려한 제품을 형성할 수 있다.

다음에, 본 발명에 따른 전자레인지용 발포 종이 용기의 제조방법의 제1 실시 예에 대해 도 2 및 도 3에 따라 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 전자레인지용 발포 종이 용기의 제조 과정의 제1 실시 예를 설명하기 위한 공정도 이다.

본 발명에 따른 전자레인지용 발포 종이용기는 전자레인지에 의한 가열에 의해 종이용기의 외면 부분에 마련된 인쇄 부분이 파손되지 않고 내면 부분에 마련된 식품의 변형을 방지하는 전자레인지용 발포 종이용기로서, 먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 수분 함량이 5~10%인 원지(110)를 마련한다(S10).

다음에 상기 단계(S10)에서 마련된 원지(110)의 내면에 150℃ 이상에서도 상기 원지(110)의 수분 증발을 방지하도록 LDPE(Low Density Polyethylene)와 HDPE(High Density Polyethylene)의 제1 혼합층, 즉 용융지수(Melt Flow Index) 8.0 g/10min, 밀도 0.916 g/㎤, 융점 104℃, 연화점 86℃, 최소코팅 무게 12 g/㎡ 인 LDPE와 용융지수 14.0 g/10min, 밀도 0.919 g/㎤, 융점 108℃, 연화점 92℃, 최소코팅 무게 9 g/㎡ 인 HDPE로 이루어진 고융점의 열가소성 합성수지의 제1 혼합층과 LDPE와 LLDPE의 제2 혼합층이 일체로 이루어진 필름을 라미네이팅한다. 즉 상기 원지(110)의 내면에 제1 부재(120)를 라미네이팅한다(S20).

그 후, 상기 원지(110)의 외면에 130~200℃, 바람직하기로는 130~150℃에서 상기 원지(110)의 수분이 분출되도록 용융지수 12 g/10min, 밀도 0.915 g/㎤, 융점은 104℃, 연화점은 84℃, 최소코팅 무게 9 g/㎡ 인 저융점의 열가소성 합성수지 필름을 라미네이팅한다. 즉 상기 원지(110)의 내면에 제2 부재(130)를 라미네이팅한다(S30).

상기 단계 S20 및 S30에서의 라미네이팅은 예를 들어 가압 롤러 공정에 의해서 원지(110)의 내면 및 외면에 동시에 또는 내면과 외면에 각각에 실행될 수 있다.

상술한 바와 같이, 원지(110)의 내면에 제1 부재(120)로서 용융지수 8.0 g/10min, 밀도 0.916 g/㎤, 융점 104℃, 연화점 86℃, 최소코팅 무게 12 g/㎡ 인 LDPE와 용융지수 14.0 g/10min, 밀도 0.917~922 g/㎤, 융점 108℃, 연화점 92℃, 최소코팅 무게 9 g/㎡ 인 HDPE의 제1 혼합층과 LDPE와 LLDPE의 제2 혼합층를 사용하고, 원지(110)의 외면에 제2 부재(130)로서는 용융지수 12 g/10min, 밀도 0.915 g/㎤, 융점은 104℃, 연화점은 84℃, 최소코팅 무게 9 g/㎡ 인 저융점의 열가소성 합성수지 필름을 적용하는 것에 의해, 원지(110)의 수분이 외면으로 분출되어 전자레인용 냉동식품 및 즉석 가공식품의 조리시, 예를 들어 면의 꼬들함과 풍미를 더 느낄 수 있게 된다.

그리고 상기 단계 S30에서 제2 부재(120)인 저융점의 열가소성 합성수지 필름에 인쇄용 잉크를 도포하여 광고부재(140)를 형성한다(S40).

상술한 바와 같이 광고부재(140)가 형성된 원지(110)로 종이용기를 제작한다(S50).

상기 단계 S50에서는 본체(100)를 형성하기 위해 일정 크기로 원지(110)를 재단하고, 상기 원지(110)의 양면을 접착하고, 그 상단을 컬링하고 프레싱 하여 원통 형상으로 제조한다. 또 상기 본체(100)의 하부에 받침판(200)을 압박하여 결합한다.

상기 단계(S50)에서 제작된 종이용기를 110~130℃의 열기를 내는 열오븐기에서 4~6분간 가열하여 원지에 포함된 수분이 팽창하면서 외면의 저융점의 열가소성 합성수지가 발포되어 종이용기의 외면에 발포층을 형성하는 단계(S60)를 거침에 따라 본 발명에 따른 발포용기가 완성된다.

도 4는 본 발명에 따른 전자레인지용 발포 종이용기 제조과정의 제2 실시 예를 설명하기 위한 공정도 이다.

도 4에 도시된 제2 실시 예는 상술한 제1 실시 예와 부분적으로 작업순서만 변경된 것이고 나머지는 모두 일실시예와 동일하므로, 달라진 부분에 대해서만 설명하고 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.

즉, 제2 실시 예가 제1 실시 예와 다른 점은 제1 실시 예에서 설명한 원지 내면 라미네이팅 단계를 거친 원지의 외면에 인쇄용 잉크를 도포하는 단계를 실행하고, 그 다음에 인쇄면의 표면에 외면 라미네이팅 단계(S130)를 실행하는 것이다.

본 발명에 따른 제2 실시 예는 전자레인지에 의한 가열에 의해 종이용기의 외면 부분에 마련된 인쇄 부분이 파손되지 않고 내면 부분에 마련된 식품의 변형을 방지하는 전자레인지용 발포 종이용기의 제조방법으로서, 먼저 수분 함량이 5~10%인 원지를 마련한다(S100).

다음에, 상기 원지의 내면에 150℃ 이상에서도 상기 원지의 수분 증발을 방지하도록 LDPE와 HDPE의 제1 혼합층과 LDPE와 LLDPE의 제2 혼합층으로 이루어진 고융점의 열가소성 합성 수지 필름을 라미네이팅한다(S110).

이어서, 상기 원지의 외면에 인쇄용 잉크를 도포한다(S120).

그 후, 인쇄용 잉크를 도포된 원지의 외면에 130~200℃ 내에서 상기 원지의 수분이 분출되도록 저융점의 열가소성 합성 수지 필름을 라미네이팅한다(S130).

상기 단계 S130에서 도포된 원지로 종이용기를 제작한다(S140).

상기 단계 S140에서 제작된 종이용기를 110~130℃의 열오븐기에서 4~6분간 가열하여 원지에 포함된 수분이 팽창하면서 외면의 저융점의 열가소성 합성수지가 발포되어 종이용기의 외면에 발포층을 형성(S150)하는 것에 의해 본 발명에 따른 발포용기가 완성된다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명에 따른 전자레인지용 발포 종이 용기 및 그 제조방법을 사용하는 것에 의해 종이 용기 내에 마련된 식품을 전자레인지로 가열시 식품 자체의 풍미를 유지할 수 있다.

100 : 본체 110 : 원지
120 : 제1 부재 130 : 제2 부재
140 : 광고 부재 200 : 받침판

Claims

전자레인지에 의한 가열에 의해 종이용기의 외면 부분에 마련된 인쇄 부분이 파손되지 않고 내면 부분에 마련된 식품의 변형을 방지하는 전자레인지용 발포 종이용기로서,
수분 함량이 6.5~8.5%인 원지,
상기 원지의 내면에 라미네이팅된 제1 부재,
상기 원지의 외면에 라미네이팅된 제2 부재를 포함하고,
상기 제1 부재는 150℃ 이상에서도 상기 원지의 수분 증발을 방지하는 고융점의 열가소성 합성 수지 필름으로 이루어지고,
상기 제2 부재는 150℃ 내에서 상기 원지의 수분이 분출되도록, 용융지수 12 g/10min, 밀도 0.915 g/㎤, 융점은 104℃, 연화점은 84℃, 최소코팅 무게 9 g/㎡ 인 저융점의 열가소성 합성 수지 필름으로 이루어지고,
상기 제1 부재는 LDPE(Low Density Polyethylene)와 HDPE(High Density Polyethylene)의 제1 혼합층 및 LDPE와 LLDPE(Linear Low Density Polyethylene)의 제2 혼합층으로 이루어지고,
상기 제1 혼합층과 제2 혼합층은 다중 압출기에 의해 일체로 형성되고,
상기 제1 혼합층은 제1 혼합층 100 중량부에 대하여 LDPE 25~30 중량부와 HDPE 70~75 중량부를 포함하고,
상기 LDPE는 용융지수 8.0 g/10min, 밀도 0.916 g/㎤, 융점 104℃, 연화점 86℃, 최소코팅 무게 12 g/㎡이고, 상기 HDPE는 용융지수 14.0 g/10min, 밀도 0.919 g/㎤, 융점 108℃, 연화점 92℃, 최소코팅 무게 9 g/㎡인 것을 특징으로 하는 전자레인지용 발포 종이용기.
전자레인지에 의한 가열에 의해 종이용기의 외면 부분에 마련된 인쇄 부분이 파손되지 않고 내면 부분에 마련된 식품의 변형을 방지하는 전자레인지용 발포 종이용기의 제조방법으로서,
(a) 수분 함량이 6.5~8.5%인 원지를 마련하는 단계,
(b) 상기 원지의 내면에 150℃ 이상에서도 상기 원지의 수분 증발을 방지하도록 LDPE(Low Density Polyethylene)와 HDPE(High Density Polyethylene)의 제1 혼합층 및 LDPE와 LLDPE(Linear Low Density Polyethylene)의 제2 혼합층으로 이루어진 고융점의 열가소성 합성 수지 필름을 라미네이팅하는 단계,
(c) 상기 원지의 외면에 150℃ 내에서 상기 원지의 수분이 분출되도록 저융점의 열가소성 합성 수지 필름을 라미네이팅하는 단계,
(d) 상기 단계 (c)에서 저융점의 열가소성 합성수지 필름에 인쇄용 잉크를 도포하는 단계,
(e) 상기 단계 (d)에서 도포된 원지로 종이용기를 제작하는 단계,
(f) 상기 단계 (e)에서 제작된 종이용기를 110~130℃의 열오븐기에서 4~6분간 가열하여 원지에 포함된 수분이 팽창하면서 외면의 저융점의 열가소성 합성수지가 발포되어 종이용기의 외면에 발포층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 LDPE는 용융지수 8.0 g/10min, 밀도 0.916 g/㎤, 융점 104℃, 연화점 86℃, 최소코팅 무게 12 g/㎡이고, 상기 HDPE는 용융지수 14.0 g/10min, 밀도 0.919 g/㎤, 융점 108℃, 연화점 92℃, 최소코팅 무게 9 g/㎡이며,
상기 제1 혼합층과 제2 혼합층은 다중 압출기에 의해 일체로 형성되고,
상기 제1 혼합층은 제1 혼합층 100 중량부에 대하여 LDPE 25~30 중량부와 HDPE 70~75 중량부를 포함하고,
상기 저융점의 열가소성 합성수지 필름은 용융지수 12 g/10min, 밀도 0.915 g/㎤, 융점은 104℃, 연화점은 84℃, 최소코팅 무게 9 g/㎡인 것을 특징으로 하는 전자레인지용 발포 종이용기의 제조방법.
전자레인지에 의한 가열에 의해 종이용기의 외면 부분에 마련된 인쇄 부분이 파손되지 않고 내면 부분에 마련된 식품의 변형을 방지하는 전자레인지용 발포 종이용기의 제조방법으로서,
(a) 수분 함량이 6.5~8.5%인 원지를 마련하는 단계,
(b) 상기 원지의 내면에 150℃ 이상에서도 상기 원지의 수분 증발을 방지하도록 LDPE(Low Density Polyethylene)와 HDPE(High Density Polyethylene)의 제1 혼합층 및 LDPE와 LLDPE(Linear Low Density Polyethylene)의 제2 혼합층으로 이루어진 고융점의 열가소성 합성 수지 필름을 라미네이팅하는 단계,
(c) 상기 원지의 외면에 인쇄용 잉크를 도포하는 단계,
(d) 인쇄용 잉크를 도포된 원지의 외면에 150℃ 내에서 상기 원지의 수분이 분출되도록 저융점의 열가소성 합성 수지 필름을 라미네이팅하는 단계,
(e) 상기 단계 (d)에서 도포된 원지로 종이용기를 제작하는 단계,
(f) 상기 단계 (e)에서 제작된 종이용기를 110~130℃의 열오븐기에서 4~6분간 가열하여 원지에 포함된 수분이 팽창하면서 외면의 저융점의 열가소성 합성수지가 발포되어 종이용기의 외면에 발포층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 LDPE는 용융지수 8.0 g/10min, 밀도 0.916 g/㎤, 융점 104℃, 연화점 86℃, 최소코팅 무게 12 g/㎡이고, 상기 HDPE는 용융지수 14.0 g/10min, 밀도 0.919 g/㎤, 융점 108℃, 연화점 92℃, 최소코팅 무게 9 g/㎡이며,
상기 제1 혼합층과 제2 혼합층은 다중 압출기에 의해 일체로 형성되고,
상기 제1 혼합층은 제1 혼합층 100 중량부에 대하여 LDPE 25~30 중량부와 HDPE 70~75 중량부를 포함하고,
상기 저융점의 열가소성 합성수지 필름은 용융지수 12 g/10min, 밀도 0.915 g/㎤, 융점은 104℃, 연화점은 84℃, 최소코팅 무게 9 g/㎡인 것을 특징으로 하는 전자레인지용 발포 종이용기의 제조방법.