KR20220060753A - 페이퍼 튜브 용기 - Google Patents

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KR20220060753A
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펌텍코리아 (주)
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Abstract

페이퍼시트를 공압출다층필름이 내측을 향하도록 양단을 접합하여 몸통을 구성하고, 상기 몸통의 일단에 토출부를 접합한 튜브용기에 있어서, 상기 페이퍼시트는 종이층과, 상기 증이층의 양면에 코팅되는 제1,2 수지층 및 상기 제1,2 수지층 중 어느 하나의 일면에 접합되는 공압출다층필름으로 구성된 것을 특징으로 하는 페이퍼 튜브 용기에 관한 것이다.

Description

페이퍼 튜브 용기{Paper tube container}
본 발명은 페이퍼 튜브 용기에 관한 것으로, 더 자세하게는 종이층의 양면에 수지층이 접합되고, 양면의 수지층 중 어느 일면에는 공압출다층필름이 접합된 페이퍼시트를 이용하여, 플라스틱 사용량을 줄인 친환경 페이퍼 튜브 용기에 관한 것이다.
일반적으로, 튜브 용기는 이긴 약제나 치약, 화장품 등을 넣고 짜내어 쓰는 용기를 일컫는다. 튜브 용기는 내용물이 수용되며, 연질의 재질을 가지는 튜브와, 내용물이 토출될 수 있도록 토출구가 형성된 토출부로 구성되며, 연질의 재질인 튜브를 가압해 내부의 내용물을 토출부를 통해 토출하는 방식으로 사용된다.
튜브 용기의 몸통을 구성하는 연질의 재질인 튜브는 일반적으로, 합성수지 재질로 이루어지는 것이 대부분이다.
상기와 같은 튜브 용기와 관련된 기술로, 대한민국 등록특허공보 제10-2072128호에는 포장용 튜브 용기 본체가 개시된바 있는데 이는 제1 폴리에틸렌계 수지로 이루어지며 양단부를 서로 겹치게 말아 형성된 수지 필름, 및 제2 폴리에틸렌계 수지를 포함하며 상기 수지 필름의 일단부의 외면과 타단부의 내면을 연결하도록 형성된 수지 띠를 포함하는 튜브 용기 몸체에 관한 것이다.
상기 종래의 튜브 용기 몸체의 경우, 모든 부위가 합성수지재로 이루어졌으며, 합성수지재의 경우 분해속도가 느리기 때문에 환경을 오염시키는 요인 중 하나로 꼽히는 문제점이 있었다. 이에 따라, 튜브 용기에 있어서, 플라스틱의 사용량을 감소시켜야 할 필요성이 커지고 있으며, 이와 동시에, 플라스틱의 사용량을 감소시키면서도 차단성은 유지할 수 있도록 한 튜브용기에 대한 필요성이 커지고 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-2072128호(2020.01.31. 공고), "포장용 튜브 용기 본체"
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 종이층의 양면에 수지층이 접합되고, 양면의 수지층 중 어느 일면에는 공압출다층필름이 접합된 페이퍼시트를 이용하여, 플라스틱 사용량을 줄인 친환경 페이퍼 튜브 용기를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목표를 달성하기 위하여 본 발명은 페이퍼시트를 공압출다층필름이 내측을 향하도록 양단을 접합하여 몸통을 구성하고, 상기 몸통의 일단에 토출부를 접합한 튜브용기에 있어서, 상기 페이퍼시트는 종이층과, 상기 증이층의 양면에 코팅되는 제1,2 수지층 및 상기 제1,2 수지층 중 어느 하나의 일면에 접합되는 공압출다층필름으로 구성된 것을 특징으로 하는 페이퍼 튜브 용기를 제공한다.
또한, 상기 공압출다층필름은 합성수지계공중합체의 양측에 공압출접착층이 형성되고, 상기 공압출접착층의 양측에 공압출수지층이 포함되도록, 공압출성형에 의해 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 합성수지계공중합체는 에틸렌계공중합체이며, 상기 공압출접착층은 폴리올레핀계 접착 수지이고, 상기 공압출수지층은 폴리에틸렌(PE)인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 합성수지계공중합체와 공압출접착층은 공압출성형을 통해 에틸렌계공중합체와 폴리올레핀계 접착 수지의 경계면이, 산소를 포함하는 외부 물질에 대한 차단성을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 에틸렌계공중합체는 에틸렌비닐알코올공중합체(EVOH), 에틸렌비닐아세테이트공중합체(EVA), 에틸렌부틸아크릴레이트공중합체(EBA), 에틸렌프로필렌공중합체(EPM), 에틸렌에틸아크릴레이트공중합체(EAM) 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1수지층은 20㎛ ~ 40㎛, 상기 종이층은 130㎛ ~ 250㎛, 상기 제2수지층은 20㎛ ~ 40㎛, 상기 공압출다층필름은 70㎛ ~ 150㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 증이층의 양면에 코팅되는 제1,2 수지층은 폴리에틸렌(PE)인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 페이퍼시트 양단의 접합은 폴리에틸렌계 접착성 테이프를 이용하되, 상기 폴리에틸렌계 접착성 테이프가 페이퍼시트 접합라인의 내외측 일단으로부터 접합라인을 따라 연장되어 내외측 타단까지 열에 의해 부착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 페이퍼 튜브 용기는 종이층의 양면에 수지층이 접합되고, 양면의 수지층 중 어느 일면에는 공압출다층필름이 접합된 페이퍼시트를 이용하여, 플라스틱 사용량을 줄여 친환경적이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 페이퍼 튜브 용기의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 페이퍼 튜브 용기의 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 페이퍼 튜브 용기의 페이퍼시트의 확대단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 페이퍼 튜브 용기의 공압출다층필름을 구체적으로 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 페이퍼 튜브 용기의 접합면에 폴리에틸렌계 접착성 테이프가 접착된 모습을 나타낸 예시도.
이하의 본 발명에 관한 상세한 설명들은 본 발명이 실시될 수 있는 실시 예이고 해당 실시 예의 예시로써 도시된 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당 업자가 본 발명의 실시에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 기재된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.
따라서 후술되는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 발명에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 페이퍼 튜브 용기에 대해 자세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 페이퍼 튜브 용기의 사시도고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 페이퍼 튜브 용기의 단면도며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 페이퍼 튜브 용기의 페이퍼시트의 확대단면도고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 페이퍼 튜브 용기의 공압출다층필름을 구체적으로 도시한 단면도다.
본 발명에 따른 페이퍼 튜브용기는, 페이퍼시트(10)의 양단을 접합하여 몸통을 구성하고, 상기 몸통의 일단에 토출부(20)를 접합한 튜브용기에 있어서,
상기 페이퍼시트(10)는 종이층(12)과, 상기 증이층(12)의 양면에 코팅되는 제1수지층(162)과 제2수지층(164) 및, 상기 제1수지층(162) 또는 제2수지층(164) 중 내용물이 수용되는 공간과 마주하는 내측면에 접합되는 공압출다층필름(14)으로 구성된다.
상기 종이층(12)은 종이 재질로 이루어질 수 있다.
상기 종이층(12)의 종이 재질로는 감열지, 거름종이, 갱지, 골판지, 기름종이, 도화지, 라벨지, 마닐라지, 마분지, 문풍지, 색지, 습자지, 한지, 먹지 등 다양한 종이가 사용될 수 있을 것이다.
한편, 상기 종이층(12)의 양면에는 제1수지층(162)과 제2수지층(164)이 코팅된다. 상기 증이층(12)의 양면에 코팅되는 제1수지층(162)과 제2수지층(164)은 폴리에틸렌(PE)인 것이 바람직할 것이다.
상기 제1수지층(162)과 제2수지층(164)은 폴리에틸렌(PE) 재질로 형성되어 종이층(12)의 양측에서 종이층(12)으로 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 제1수지층(162)과 제2수지층(164)이 양면에 코팅된 종이층(12)을 말아 튜브를 형성할 경우, 제1수지층(162)과 제2수지층(164)을 통해, 외부물질에 대해서 어느 정도의 차단성을 가질 수는 있지만, 오랜 시간 동안 내용물이 저장되는 튜브의 특성상, 종이층(12)과 제1수지층(162) 및 제2수지층(164)만으로는 산소로 인해 내부의 내용물이 변질되는 것은 막을 수 없을 것이다.
이에 따라, 제1수지층(162) 또는 제2수지층(164) 중 내용물이 수용되는 공간과 마주하는 내측면에는 공압출다층필름(14)이 더 접합되어 산소 및 이물질의 침투에 대해 차단성을 갖도록 한다.
상기 공압출다층필름(14)은 합성수지계공중합체(142)의 양측에 공압출접착층(144)이 형성되고, 상기 공압출접착층(144)의 양측에는 공압출수지층(146)이 포함되도록, 공압출성형에 의해 형성된다.
보다 구체적으로, 상기 공압출접착층(144)은 제1공압출접착층(144a), 제2공압출접착층(144b)으로 구성되며, 각각 합성수지계공중합체(142)의 양측에 형성된다.
또한, 상기 공압출수지층(146)은 제1공압출수지층(146a)과 제2공압출수지층(146b)으로 구성되며, 각각 제1공압출접착층(144a)과 제2공압출접착층(144b)의 외측에 형성된다.
정리하자면, 가운데의 합성수지계공중합체(142)에 대하여, 일 방향으로는 제1공압출접착층(144a)과 제1공압출수지층(146a)이 순차적으로 적층되고, 타 방향으로는 제2공압출접착층(144b)과 제2공압출수지층(146b)이 순차적으로 적층된 것이 바람직하다.
한편, 상기 공압출다층필름(14)은, 어떠한 기재필름의 양측에 다른 구성을 접착하는 방식이 아닌, 모든 층이 동시에 뽑아져 나오는 공압출성형법으로 형성된다.
공압출성형법은 열로 융해된 각각의 원료를 서로 인접한 토출구로 토출하면서 하나의 시트로 형성하는 것으로, 열에 의해 각 층의 성분들이 견고하게 밀착되는 특징이 있다.
한편, 상기 합성수지계공중합체(142)는 에틸렌계공중합체인 것이 바람직하다.
상기 에틸렌계공중합체는 에틸렌비닐알코올공중합체(EVOH), 에틸렌비닐아세테이트공중합체(EVA), 에틸렌부틸아크릴레이트공중합체(EBA), 에틸렌프로필렌공중합체(EPM), 에틸렌에틸아크릴레이트공중합체(EAM) 중 어느 하나인 것이 적절하며, 가장 적절하게는 에틸렌비닐알코올공중합체(EVOH)를 사용하는 것이 바람직할 것이다.
또한, 상기 공압출접착층(144)은 폴리올레핀계 접착 수지인 것이 바람직하다. 상기 폴리올레핀계 접착수지는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌이 포함될 수 있다. 상기 폴리올레핀계 접착수지는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 기본 물질로하며, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌에 작용기가 그라프트 결합되어 접착성을 갖도록 한 것이 적절하다.
한편, 상기 공압출수지층(146)은 폴리에틸렌(PE)인 것이 바람직하다.
한편, 상기 합성수지계공중합체(142)와 제1공압출접착층(144a) 및 제2공압출접착층(144b)은 공압출성형을 통해 에틸렌계공중합체와 폴리올레핀계 접착 수지의 경계면이, 서로 열에 의해 반응하여 산소를 포함하는 외부 물질에 대한 차단성이 향상된다.
즉, 열로 융해된 각각의 원료를 서로 인접한 토출구로 토출하여 하나의 시트로 만드는 공압출성형 방식에 따라, 합성수지계공중합체(142)와 제1공압출접착층(144a) 및 제2공압출접착층(144b)은 열에 의해 서로 반응하며, 에틸렌계공중합체와 폴리올레핀계 접착 수지의 경계면 쪽에서는 열로 인한 반응이 일어나 반응된 부위의 산소에 대한 차단성이 향상되는 것이다.
한편, 상기 페이퍼시트(10)는 240㎛ ~ 440㎛의 두께를 가질 수 있다.
상기 제1수지층(162)은 20㎛ ~ 40㎛, 상기 종이층(12)은 130㎛ ~ 250㎛, 상기 제2수지층(164)은 20㎛ ~ 40㎛, 상기 공압출다층필름(14)은 70㎛ ~ 150㎛의 두께를 가질 수 있다.
한편, 상기 공압출다층필름(14)의 합성수지계공중합체(142)는 1㎛ ~10㎛의 두께를 갖는 것이 바람직할 것이다.
한편, 상기 페이퍼시트(10)는 공압출다층필름(14)이 내측을 향하도록 양단을 접합하여 몸통을 구성하고, 상기 몸통의 일단에 토출부(20)를 접합하여, 튜브 용기를 구성한다.
상기 토출부(20)는 합성수지, 금속, 종이 등의 재질로 형성될 수 있다.
상기 토출부(20)에는 내용물이 토출되는 토출구(22)가 형성되며, 상기 토출부(20)는 상기 페이퍼시트(10)의 일단에 접합된다.
한편, 상기 페이퍼시트(10) 양단의 접합은, 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 폴리에틸렌계 접착성 테이프(30)를 이용하는 것이 바람직하다.
상기 폴리에틸렌계 접착성 테이프(30)는 페이퍼시트(10) 접합라인의 내외측 일단으로부터 접합라인을 따라 연장되어 내외측 타단까지 열에 의해 부착된다.
이는, 돌돌 말아진 상기 페이퍼시트(10)의 길이방향 단부에 폴리에틸렌계 접착성 테이프(30)가 내외측을 동시에 덮는 방식일 수 있다.
또는, 돌돌 말아진 상기 페이퍼시트(10)의 접합라인의 외측 일단으로부터 폴리에틸렌계 접착성 테이프(30)가 부착되기 시작하며, 타단을 지나, 접합라인의 내측에도 부착되는 방식일 수 있다.
이하, 하기의 실시예, 비교예, 실험예를 통하여, 본 발명에 따른 페이퍼 튜브 용기의 효과에 대하여 자세히 살펴본다.
실시예 1. 페이퍼 시트의 제조
하기 제조방법에 따라, 실시예 1의 페이퍼시트를 제조하였다.
종이층 코팅단계(S10): 215㎛의 두께를 갖는 종이층의 양면에 폴리에틸렌(PE) 재질의 제1수지층과 제2수지층을 각각 30㎛의 두께를 갖도록 코팅하여, 코팅된 종이를 제조하였다.
공압출다층필름 제조단계(S20): 공압출성형을 통하여 EVOH로 이루어진 합성수지계공중합체의 양측에 폴리올레핀계 접착 수지인 공압출접착층이 형성되고, 상기 공압출접착층의 양측에는 폴리에틸렌(PE) 소재의 공압출수지층이 포함되도록, 130㎛의 두께를 갖는 공압출다층필름을 제조하였다.
합지단계(S30) : 상기 종이층 코팅단계(S10)에서 제조된 코팅된 종이와, 상기 공압출다층필름 제조단계(S20)에서 제조된 공압출다층필름을 열압착하여 페이퍼시트를 제조하였다.
실시예 2 내지 3 및 비교예 1 내지 2. 상이한 제1,2 수지층의 두께를 갖는 페이퍼 시트의 제조
상기 실시예 1과 동일한 제조과정을 거치되, 상기 제1수지층, 제2수지층의 두께를, 하기 표 1과 같이, 각각 상이하게 적용하여, 실시예 2 내지 3 및 비교예 1 내지 2의 상이한 제1,2 수지층의 두께를 갖는 페이퍼시트를 제조하였다.
제1수지층의 두께(㎛) 종이층의 두께
(㎛)		 제2수지층의 두께(㎛) 공압출다층필름의 두께(㎛)
비교예1 10 215 10 130
실시예2 20 215 20 130
실시예1 30 215 30 130
실시예3 40 215 40 130
비교예2 50 215 50 130
실시예 4 내지 5 및 비교예 3 내지 4. 상이한 종이층의 두께를 갖는 페이퍼 시트의 제조
상기 실시예 1과 동일한 제조과정을 거치되, 상기 종이층의 두께를, 하기 표 2와 같이, 각각 상이하게 적용하여, 실시예 4 내지 5 및 비교예 3 내지 4의 상이한 종이층의 두께를 갖는 페이퍼시트를 제조하였다.
제1수지층의 두께(㎛) 종이층의 두께
(㎛)		 제2수지층의 두께(㎛) 공압출다층필름의 두께(㎛)
비교예3 30 100 30 130
실시예4 30 130 30 130
실시예1 30 215 30 130
실시예5 30 250 30 130
비교예4 30 300 30 130
실시예 6 내지 7 및 비교예 5 내지 6. 상이한 공압출다층필름의 두께를 갖는 페이퍼 시트의 제조
상기 실시예 1과 동일한 제조과정을 거치되, 상기 공압출다층필름의 두께를, 하기 표 3과 같이, 각각 상이하게 적용하여, 실시예 6 내지 7 및 비교예 5 내지 6의 상이한 공압출다층필름의 두께를 갖는 페이퍼시트를 제조하였다.
제1수지층의 두께(㎛) 종이층의 두께
(㎛)		 제2수지층의 두께(㎛) 공압출다층필름의 두께(㎛)
비교예5 30 215 30 50
실시예6 30 215 30 70
실시예1 30 215 30 130
실시예7 30 215 30 150
비교예6 30 215 30 170
비교예 7. 공압출다층필름을 열압착하지 않은 코팅된 종이의 제조
하기 제조방법에 따라, 비교예 7의, 공압출다층필름을 열압착하지 않은 코팅된 종이를 제조하였다.
종이층 코팅단계(S10): 215㎛의 두께를 갖는 종이층의 양면에 폴리에틸렌(PE) 재질의 제1수지층과 제2수지층을 각각 30㎛의 두께를 갖도록 코팅하여, 코팅된 종이를 제조하였다.
비교예 8. 동일한 원료를 사용하되, 공압출다층필름 대신 열압착다층필름을 이용한 페이퍼시트의 제조
하기 제조방법에 따라, 비교예 8의, 동일한 원료를 사용하되 공압출다층필름 대신 열압착다층필름을 이용한 페이퍼시트를 제조하였다.
종이층 코팅단계(S10): 215㎛의 두께를 갖는 종이층의 양면에 폴리에틸렌(PE) 재질의 제1수지층과 제2수지층을 각각 30㎛의 두께를 갖도록 코팅하여, 코팅된 종이를 제조하였다.
열압착다층필름 제조단계(S20): EVOH로 이루어진 합성수지계공중합체로 기재필름을 제조하고, 양측에 폴리올레핀계 접착 수지인 공압출접착층을 접착하고, 그 양측에 폴리에틸렌(PE) 소재의 공압출수지층을 접착하여, 130㎛의 두께를 갖는 열압착다층필름을 제조하였다.
합지단계(S30) : 상기 종이층 코팅단계(S10)에서 제조된 코팅된 종이와, 상기 압착필름 제조단계(S20)에서 제조된 열압착다층필름을 열압착하여 페이퍼시트를 제조하였다.
실험예 1. 산소 차단성 실험
실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 8에서 제조한 각 필름에 대한 산소 차단성은 DIN 53 380, 파트 3에 따라 모콘 모던 콘트롤스(USA) 옥스-트란 2/20(Mocon Modern Controls(USA) OX-TRAN 2/20)을 사용하여 측정하였다.
1bar의 압력에서 평방미터 및 1일당 바람직하게는 0.25㎤ 미만의 대기 산소가 필름을 통해 확산될 경우 산소 차단성이 적합한 것으로 판단하였다.
결과는 하기 표 4에 기재된 바와 같으며, 수치가 낮을수록 산소차단성이 우수함을 나타낸다.
실험예 2. 생분해성 실험
KS M 3100-1 퇴비화 조건에서의 플라스틱의 호기성 생분해도 측정방법에 의해 표준시료(셀룰로오즈)와, 실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 8에서 제조한 각 필름에서 발생된 이산화탄소의 양을 측정해서 평가하였다.
* 생분해도(%)= (필름 발생 이산화탄소의 양/이론적 이산화탄소 량(셀룰로오즈))*100
생분해도는 25일의 시간에 걸쳐 측정되었으며, 75%를 기준으로 해당수치보다 높을 경우, 생분해성이 적합한 것으로 판단하였다.
결과는 하기 표 4에 기재한 바와 같으며, 수치가 높을수록 생분해성이 우수함을 나타낸다.
산소차단도
(cm3/m2 bar d)		 산소차단 적합성 생분해 속도
(25일, %)		 친환경
적합성		 종합평가
실시예1 0.15 적합 83.2 적합 적합
실시예2 0.18 적합 85.5 적합 적합
실시예3 0.13 적합 81.3 적합 적합
실시예4 0.14 적합 84.9 적합 적합
실시예5 0.16 적합 82.1 적합 적합
실시예6 0.24 적합 87.3 적합 적합
실시예7 0.19 적합 77.5 적합 적합
비교예1 0.27 부적합 86.6 적합 부적합
비교예2 0.13 적합 72.7 부적합 부적합
비교예3 0.26 부적합 85.3 적합 부적합
비교예4 0.14 적합 74.3 부적합 부적합
비교예5 0.32 부적합 87.1 적합 부적합
비교예6 0.08 적합 69.6 부적합 부적합
비교예7 0.42 부적합 91.4 적합 부적합
비교예8 0.28 부적합 74.3 부적합 부적합
상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 실험 결과는 산소차단도(cm3/m2 bar d)와, 생분해속도(25일, %)를 동시에 나타내고 있으며, 두 기준 모두 적합에 해당될 때, 종합평가를 적합으로 평가하였다. 두 기준 중 하나라도 적합하지 않을 경우 부적합으로 평가하였다.
전반적으로, 종이를 제외한 합성수지의 두께가 너무 얇을 경우 산소차단성이 떨어지며, 종이를 제외한 합성수지의 두께가 너무 두꺼울 경우 생분해성이 떨어짐을 확인할 수 있었다.
실험예 3. 제1 수지층의 두께에 따른 발수성 실험
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2의 페이퍼시트를 변경 실시하여 제1, 2 수지층의 두께에 따른 발수성 실험을 수행하였다. 종이층 중 제1수지층과 닿는 면에는 물이 닿으면 변색이 되는 침수 라벨을 부착하고 나머지 제조과정을 그대로 수행하여 실험에 이용하였다. 각 페이퍼시트의 모서리는 방수처리하여 측면으로부터의 물의 침투를 방지하였다.
발수성에 대한 실험은 국제보호등급 IEC529에 따른 액체에 대한 방수성 IP (International Protection) GRADE로 평가하였다. 제작된 페이퍼시트를 충격 1회 및 비틀림 과정(Twist)을 1회 거친 후 침수용 지그에 시편을 고정하였다. 이후 침수 수조에 1m 깊이에서 30분 동안 방치한 후 시편을 꺼내어 종이층에 부착된 침수라벨의 변색이 되는지의 여부를 측정하였다.
또한, 침수라벨이 변색되어 침수가 되었다고 판단되는 경우 국제보호등급 IEC529에 따른 액체에 대한 방수성IP(International Protection)의 조건에 맞게 GRADE를 낮춰가며 해당 조건에 맞게 침수라벨이 변색되는지 여부를 측정하여 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다. IP Grade는 수치가 높을수록 발수성이 우수함을 나타낸다. IP Grade가 6이 넘을 경우 발수성이 적합한 것으로 판단하였다.
실험예 4. 제2 수지층의 두께에 따른 접착성 실험
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2에서 제조된 페이퍼시트에 대하여 제1, 2 수지층의 두께에 따른 접착성 실험을 수행하였다.
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2에서 제조된 페이퍼시트에 대하여, 수직으로 분리 시의 접착력을 측정하였다. 제2수지층과 종이층 사이, 공압출다층필름과 제2수지층 사이에 분리를 위한 틈새를 형성한 이후, 제1수지층과 종이층을 고정한 상태에서 수직으로 공압출다층필름을 잡아당기면서 떼어내고, 제2수지층에 붙어있는 종이층의 면적을 시각적으로 관찰하고, 하기 계산식에 의해 접착력을 계산하였다.
* 접착력(%) = (제2수지층에 딸려 붙어나온 종이층의 면적/평가면적)×100
제2수지층에 딸려 붙어나온 종이층의 면적이 넓을수록, 접착력이 높아 종이층이 많이 뜯어져 나오는 것을 의미한다. 반대로, 제2수지층에 딸려 붙어나온 종이층의 면적이 좁을수록 접착력이 떨어져 종이가 뜯어져 나오지 않는 것을 의미한다. 접착력이 90%가 넘을 경우 적찹성이 사용하기에 적합한 것으로 판단하였다.
결과는 하기 표 5에 나타낸 바와 같다.
발수성
(IP Grade)		 발수성 적합성 접착력
(%)		 접착력 적합성 종합평가
실시예1 7 적합 100 적합 적합
실시예2 6 적합 94 적합 적합
실시예3 7 적합 92 적합 적합
비교예1 4 부적합 78 부적합 부적합
비교예2 7 적합 85 부적합 부적합
상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 실험 결과는 발수성(IP Grade)과, 접착력(%)을 동시에 나타내고 있으며, 두 기준 모두 적합에 해당될 때, 종합평가를 적합으로 평가하였다. 두 기준 중 하나라도 적합하지 않을 경우 부적합으로 평가하였다.
전반적으로 제1수지층과 제2수지층이 20㎛ ~ 40㎛의 두께를 갖는 실시예 1 내지 3의 경우에서 발수성과 접착력이 적합한 것으로 나타났다.
그러나, 제1수지층과 제2수지층이 10㎛의 두께를 갖는 비교예 1의 경우 두께가 너무 얇아 발수성이 현저히 떨어졌으며, 접착력 역시 부족함을 확인할 수 있었다.
또한, 제2수지층이 제1수지층과 제2수지층이 50㎛의 두께를 갖는 경우 발수성은 우수하였으나, 두께가 너무 두꺼워 접착력이 떨어지는 것을 실험을 통해 확인할 수 있었다.
따라서, 본 발명에 따른 페이퍼 튜브 용기는 제1수지층이 발수성을 만족하여야 하고, 이와 동시에 제2수지층이 접착력을 만족해야 하며, 제1수지층은 20㎛ ~ 40㎛, 상기 제2수지층 역시 20㎛ ~ 40㎛인 것이 적절한 것으로 확인되었다.
상기 실험예를 통해 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 페이퍼 튜브 용기는 산소차단성과 생분해성을 모두 충족하여야 하며, 제1수지층은 20㎛ ~ 40㎛, 상기 종이층은 130㎛ ~ 250㎛, 상기 제2수지층은 20㎛ ~ 40㎛, 상기 공압출다층필름은 70㎛ ~ 150㎛의 두께를 가질 때, 산소차단성과 생분해성이 동시에 충족되는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 공압출다층필름이 아예 형성되지 않는 경우 산소차단성이 심각하게 떨어지는 것을 확인할 수 있었으며, 공압출다층필름이 아닌 일반 열압착다층필름을 사용할 경우, 산소차단성과 생분해성 모두 부적합함을 확인할 수 있었다.
이에, 본 발명은, 페이퍼시트를 공압출다층필름이 내측을 향하도록 양단을 접합하여 몸통을 구성하고, 상기 몸통의 일단에 토출부를 접합한 튜브용기에 있어서, 상기 페이퍼시트는 종이층과, 상기 증이층의 양면에 코팅되는 제1,2 수지층 및 상기 제1,2 수지층 중 어느 하나의 일면에 접합되는 공압출다층필름으로 구성되어, 친환경적임과 동시에 산소차단성을 갖는 페이퍼 튜브 용기를 개발하였음을 명시한다.
본 발명을 첨부된 도면과 함께 설명하였으나, 이는 본 발명의 요지를 포함하는 다양한 실시 형태 중의 하나의 실시 예에 불과하며, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있는 것으로, 본 발명은 상기 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아님은 명확하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 하기의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 변경, 치환, 대체 등에 의해 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리에 포함될 것이다. 또한, 도면의 일부 구성은 구성을 보다 명확하게 설명하기 위한 것으로 실제보다 과장되거나 축소되어 제공되는 것임을 명확히 한다.
10: 페이퍼시트
12: 종이층
14: 공압출다층필름
142: 합성수지공중합체
144: 공압출접착층
144a: 제1공압출접착층
144b: 제2공압출접착층
146: 공압출수지층
146a: 제1공압출수지층
146b: 제2공압출수지층
162: 제1수지층
164: 제2수지층
20: 토출부
22: 토출구
30: 폴리에틸렌계 접착성 테이프

Claims (8)

  1. 페이퍼시트를 공압출다층필름이 내측을 향하도록 양단을 접합하여 몸통을 구성하고, 상기 몸통의 일단에 토출부를 접합한 튜브용기에 있어서,
    상기 페이퍼시트는 종이층과,
    상기 증이층의 양면에 코팅되는 제1,2 수지층 및
    상기 제1,2 수지층 중 내용물이 수용되는 공간과 마주하는 내측면에 접합되는 공압출다층필름으로 구성된 것을 특징으로 하는 페이퍼 튜브 용기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공압출다층필름은 합성수지계공중합체의 양측에 공압출접착층이 형성되고, 상기 공압출접착층의 양측에 공압출수지층이 포함되도록, 공압출성형에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 페이퍼 튜브 용기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 합성수지계공중합체는 에틸렌계공중합체이며,
    상기 공압출접착층은 폴리올레핀계 접착 수지이고,
    상기 공압출수지층은 폴리에틸렌(PE)인 것을 특징으로 하는 페이퍼 튜브 용기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 합성수지계공중합체와 공압출접착층은 공압출성형을 통해 에틸렌계공중합체와 폴리올레핀계 접착 수지의 경계면이, 산소를 포함하는 외부 물질에 대한 차단성을 갖는 것을 특징으로 하는 페이퍼 튜브 용기.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 에틸렌계공중합체는 에틸렌비닐알코올공중합체(EVOH), 에틸렌비닐아세테이트공중합체(EVA), 에틸렌부틸아크릴레이트공중합체(EBA), 에틸렌프로필렌공중합체(EPM), 에틸렌에틸아크릴레이트공중합체(EAM) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 페이퍼 튜브 용기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1수지층은 20㎛ ~ 40㎛, 상기 종이층은 130㎛ ~ 250㎛, 상기 제2수지층은 20㎛ ~ 40㎛, 상기 공압출다층필름은 70㎛ ~ 150㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 페이퍼 튜브 용기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 증이층의 양면에 코팅되는 제1,2 수지층은 폴리에틸렌(PE)인 것을 특징으로 하는 페이퍼 튜브 용기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 페이퍼시트 양단의 접합은 폴리에틸렌계 접착성 테이프를 이용하되, 상기 폴리에틸렌계 접착성 테이프가 페이퍼시트 접합라인의 내외측 일단으로부터 접합라인을 따라 연장되어 내외측 타단까지 열에 의해 부착되는 것을 특징으로 하는 페이퍼 튜브 용기.



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