KR20230087229A

KR20230087229A - 일회용 컵

Info

Publication number: KR20230087229A
Application number: KR1020210175981A
Authority: KR
Inventors: 유진곤
Original assignee: 유진곤
Priority date: 2021-12-09
Filing date: 2021-12-09
Publication date: 2023-06-16

Abstract

본 발명의 목적은 토양 내에서의 분해뿐만 아니라 토양의 외부로 노출된 상태에 있을 때 분해성이 우수한 일회용 컵을 제공하는 것으로, 이러한 본 발명은 상부만이 개구된 내부수용부를 갖도록 바닥면과 테두리면으로 이루어지는 컵몸체;를 포함하되, 상기 컵몸체의 테두리면은 수직면을 이루게 형성되는 것이 바람직하며, 상기 컵몸체는: 친환경 원료로서 섬유질의 닥 펄프 및 목재 펄프 혼합지료와 기능성 물질이 혼합 성형된 기능성 시트층; 및 상기 기능성 시트층에 접착제층을 매개로 일체로 적층 구비되어 상기 컵몸체의 외부면을 형성하는 나노 기공 통기성 필름층;을 포함한다.

Description

일회용 컵{disposable cup}

본 발명은 일회용 컵에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분해성이 우수한 재질 혹은 인체에 유해한 재질로 이루어지는 일회용 컵에 관한 것이다.

최근, 일회용 컵의 수요가 급증하고 있다. 일회용 컵으로는 합성수지인 발포성 폴리스티렌을 일정한 두께의 시트 상의 발포지로 형성한 후 진공장치가 부착된 금형에서 압축하고 내부 공기를 급속 배출하여 제조된 제품이 널리 사용되고 있다. 이외에도 종이에 합성수지인 폴리에틸렌, 폴리프로필렌을 도포하여 제조한 원지를 이용해서 제조된 종이컵 등이 알려져 있다.

이러한 일회용 컵은 제조가 쉽고, 제조 원가가 낮으며, 경량화와 편의성을 제공하는 등 여러 가지의 이점으로 인해 전 세계적으로 사용량이 해마다 꾸준히 증가하고 있는 추세에 있다. 하지만 일회용 컵은 사용 후 환경오염을 유발하는 주범이 되고 있다. 즉, 일회용 커븐 각종 쓰레기와 함께 매립되는 경우 쉽게 분해되지 않고, 소각하는 경우에는 유독가스(다이옥신, 일산화탄소 등)를 대량 발생시켜 환경 오염에 지대한 영향을 미칠 뿐만 아니라, 지구 온난화에도 심각한 영향을 미쳐 그 사용량의 증가에 따른 환경오염 문제 또한 심각하게 대두되고 있는 실정이다.

이러한 문제 때문에 우수한 이점에도 불구하고 환경오염을 고려하여 일회용 컵의 사용량을 줄이기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다. 그 중 하나가 환경 호르몬과 환경오염을 유발하는 합성수지를 합성수지와 성질이 유사하면서 자연계의 미생물에 의해 쉽게 분해되는 생분해성 원료로 대체하기 위한 연구개발이 활발하게 이루어 지고 있다. 생분해성 원료로는 화학합성을 통한 지방족 폴리에스테르, 발효에 의한 폴리히드록시 알카노에이트 및 폴리히드록시 부틸레이트 및 이들과 천연고분자인 셀룰로오스 또는 전분의 복합물 등이 있다. 이중 자연계에 풍부하게 존재하고 가격 또한 비교적 저렴한 전분이 함유된 생분해성 원료에 대한 관심이 고조되고 있다.

전분은 자연계에서 가장 손쉽고 저렴하게 얻을 수 있는 천연 고분자로서 주로 옥수수, 감자, 타피오카, 고구마, 밀, 쌀 등에서 추출되며, 포도당이 α-1,4 글루코시드 결합으로 이루어진 아밀로오스와 포도당이 α-1,4 글루코시드 결합 및 α-1,6 글루코시드 결합을 하고 있는 아밀로펙틴으로 구성되어 있고, 일반적으로 아밀로오스가 0~28% 함유되어 있다.

전분은 출처 및 품종에 따라 이화학적 특성의 차이가 클 뿐만 아니라, 가공 및 저장하는 동안 여러 성분과 상호 작용으로 인하여 물리적 성질이 크게 좌우되기 때문에 사용하고자 하는 용도에 따라 가교, 에테르, 에스테르, 산처리, 산화 및 그라프트시킨 변성전분을 사용하고 있다.

종래의 생분해성 컵의 제조방법들은 발포 폴리스티렌과 유사한 물성을 가지며 제조방법이 간단하지만 천연 고분자 외에 사용하는 첨가제 중 분해되지 않는 원료의 첨가로 인하여 분해에 문제가 제기되고 있고, 가격 또한 고가이므로 실용화에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 독일의 바이오텍사에서 감자전분, 타피오카전분을 이용한 제품이 개발되어 실용화 단계에 있으나, 내수성이 떨어지며 기계적 물성 및 제조원가 측면에서도 비경제적일 뿐만 아니라 국내에서 원료 수급 상 어려운 측면도 있었다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 국가에서는 생분해성 고분자계 사업으로 우리나라를 환경기술을 G-7 국가 수준으로 향상시키고 환경보전의 지속을 위하여 국가적인 연구비를 투입하여 생분해성 고분자 기술을 개발하고 있으며, 또한 생분해도에 대한 측정방법으로도 현재 국제표준의 ISO 14855 방법 또는 이를 국제표준화한 KS M3100-1 방법을 적용하고 있고, 초기 45일 동안 생분해도가 표준물질 대비 60% 이상(절대치 42% 이상 분해)이거나, 180일 기간 동안 생분해도 값이 표준물질 대비 90% 이상(절대치 63% 이상 분해)을 규정하고 있다.

분해성 합성수지 재질 기준으로 환경부, 산업자원부가 고시하는 규격기준(환경부고시 제2003-64호)에 의한 규정에서 전분계 플라스틱은 단순히 전분을 기존의 PE, PP, PS등에 섞고 분해가속제를 첨가하여 제조한 합성수지를 일명 생붕괴성 합성수지라고 부르기도 하며, 가격이 저렴하고 당장 실용화가 가능하여 초창기에 검토 대상이었지만, 근본적으로 합성수지가 미세하게 되는 것일 뿐 완전분해가 되지 않고, 이 분야에 대한 생분해성 시험기준이 확실치 않아 선진국에서는 기피하고 있다. 또 폴리에틸렌, 폴리프로필렌으로 피복된 제품은 통상적으로 인체에 무해한 것으로 알려져 있으나, 전자레인지에 사용하는 경우 등 고온에 노출되는 경우에는 환경호르몬이 발생될 우려가 있는 것으로 알려져 있다.

또한, 천연고분자계 플라스틱은 동식물에서 추출되는 천연고분자(전분, 셀룰로오스, 펙틴, 리그닌, 키틴질 등)를 주원료로 제조된 플라스틱이며, 완전 분해되는 장점이 있으나, 물성이 고르지 못하고 강도가 약하다는 단점이 있다.

그러나, 생분해성 합성수지는 미생물이나 자외선에 의해서 자연 상태에서 수 주일만에 분해되는 합성수지로 가격이 기존의 합성수지보다 16~4배 비싸고 물성이 일부 취약한 면이 있지만, 점차 대량 생산이 가능하고 일반 합성수지와 거의 동일한 물성으로 개발되고 있다.

한 예로 국내 특허 제10-0581036호에는 상기 문제점을 해결하기 위한 "천연고분자를 이용한 생분해성 일회용 용기의 제조방법과 그 조성물"이 개시되어 있다. 상기 종래 기술에 있어서, 생분해성 일회용 용기는 전분 75~85중량%, 가소제 1~15중량%, 보강제 0.5~3중량%, 안정제 0.3~5중량%, 유연제 0.5~5중량%, 유화제 0.5~3중량%, 및 이형제 0.5~10중량%를 포함한다.

그러나 이와 같이 다수의 혼합물이 첨가됨으로써 고가의 첨가제에 따른 제조원가의 상승과 함께, 상기한 바와 같이 천연고분자계 플라스틱으로 인하여 물성이 고르지 못하고 강도 및 분해성에 약하다는 단점이 있다.

국내 특허 등록번호 10-0581036호, 천연고분자를 이용한 생분해성 일회용 용기의 제조방법과 그 조성물. 국내 특허 등록번호 10-1017056호, 티막대를 구비한 일회용 종이컵 및 그 제조방법. 국내 특허 등록번호 10-2063804호, 종이컵. 국내 실용신안 등록번호 20-0488189호, 테이크아웃용 이중컵.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 토양 내에서의 분해뿐만 아니라 토양의 외부로 노출된 상태에 있을 때 분해성이 우수한 일회용 컵을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 항균 기능을 가짐으로서 위생적으로 사용할 수 있는 일회용 컵을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 일회용 컵으로, 상부만이 개구된 내부수용부를 갖도록 바닥면과 테두리면으로 이루어지는 컵몸체;를 포함하되, 상기 컵몸체의 테두리면은 수직면을 이루게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 내부수용부의 바닥은 찌거기가 안모이게 내부수용부의 코너부위가 라운드 처리되는 것이 바람직하다.

상기 컵몸체의 내외부면에는 군청색 계열의 방수코팅층이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 컵몸체는 전분, 물, 가소제, 보강 충진제, 바인더를 혼련하여 얻어진 생분해성 조성물을 군청색 계열의 시트지와 함께 발포 압착하여 형성되는 것이 바람직하다.

상기 컵몸체는 전분, 물, 가소제, 보강 충진제, 바인더를 혼련하여 얻어진 생분해성 조성물을 발포 압착하여 형성한 후, 상기 컵몸체의 내외부면에 군청색 계열의 생분해성 수지를 스프레이 혹은 분체코팅하여 방수코팅층을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 컵몸체는 반투명하게 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 컵몸체는: 친환경 원료로서 섬유질의 닥 펄프 및 목재 펄프 혼합지료와 기능성 물질이 혼합 성형된 기능성 시트층; 및 상기 기능성 시트층에 접착제층을 매개로 일체로 적층 구비되어 상기 컵몸체의 외부면을 형성하는 나노 기공 통기성 필름층;을 포함하고, 상기 기능성 시트층은: 중량비로 10%의 닥 펄프와 70%의 목재 펄프 혼합 지료에 320 메시의 입도로 미분쇄된 흑운모분 5% 및 옥분 5%를 각각 혼합하고, 여기에 식품용 에폭시 수지 5%와 지력증강제로서 송진이나 인체에 무해한 식물성 천연접착제를 5%를 각각 혼합하여 형성되고, 상기 나노 기공 통기성 필름층은: 고분자 수지 재질로서 비다공질부와 미세 섬유가 구비된 5-20 나노미터 크기의 나노 구조 미세 기공 크기인 다공질부가 형성되어 공기를 통하게 하면서 물의 유출은 방지하고 박테리아나 세균은 차단하여 숨 쉬는 기능, 김서림 방지, 수분유지 기능을 복합적으로 수행하게끔 일체로 적층 구비되며, 상기 나노 기공 통기성 필름층이 적층 구비되는 상기 기능성 시트층의 외측면에는 원형 폐색공을 상하 좌우 1㎝간격의 연속적으로 분산 배열시켜 두께 차이로 은은하게 비치는 다수의 반투명 다공 무늬를 입체감 있게 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 일회용 컵에 의하면, 자연 상태에서 쉽게 분해되지 않는 합성수지의 일회용 용기를 대체하고, 인체에 무해한 생분해성 일회용 컵을 제공함으로써 소각, 회수, 매립지 오염 등의 환경문제를 해결할 수 있고, 전분계 조성물은 발효균에 의하여 단시간에 발효 퇴비화 되기 때문에 다른 식물이나 음식물 등과 함께 쉽게 퇴비화 처리가 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 친환경 원료로서 섬유질의 닥 펄프 및 목재 펄프 혼합지료와 기능성 물질이 혼합 성형된 기능성 시트층과 상기 기능성 시트층에 접착제층을 매개로 일체로 적층 구비되어 상기 컵몸체의 외부면을 형성하는 나노 기공 통기성 필름층으로 구성되어 항균 기능을 가짐으로서 위생적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일회용 컵의 구조를 보인 도면이고,
도 2 내지 도 3은 도 1표시의 "A"부에 대한 확대도로서, 컵몸체의 제1실시예에 대한 구조를 보인 도면이고,
도 4는 도 1표시의 "A"부 확대도로서, 컵몸체의 제2실시예에 대한 구조를 보인 도면이다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명의 구성들은 직접적인 접촉이나 연결뿐만 아니라 구성과 구성 사이에 다른 구성을 통해 접촉이나 연결된 것도 같은 범위로 해석하도록 한다.

첨부된 도 1은 본 발명에 따른 일회용 컵의 구조를 보인 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 일회용 컵은 상부만이 개구된 내부수용부(12)를 갖도록 바닥면(14)과 테두리면(16)으로 이루어지는 컵몸체(10)를 포함하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 컵몸체(10)의 테두리면(16)은 수직면을 이루게 형성되는 것이 바람직하고, 상기 내부수용부(12)의 바닥은 찌거기가 안모이게 내부수용부(12)의 코너부위가 라운드(18) 처리되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 컵몸체(10)의 내외부면에는 군청색 계열의 방수코팅층(130)이 형성되는 것이 바람직하며, 상기 컵몸체(10)는 반투명하게 이루어지는 것이 바람직하다.

첨부된 도 2 내지 도 3은 도 1표시의 "A"부에 대한 확대도로서, 컵몸체의 제1실시예에 대한 구조를 보인 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에서 컵몸체(10)의 제1실시예로서, 상기 컵몸체(10)는 전분, 물, 가소제, 보강 충진제, 바인더를 혼련하여 얻어진 생분해성 조성물(110)을 군청색 계열의 시트지(120)와 함께 발포 압착하여 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 컵몸체(10)는 전분, 물, 가소제, 보강 충진제, 바인더를 혼련하여 얻어진 생분해성 조성물(110)을 발포 압착하여 형성한 후, 상기 컵몸체(10)의 내외부면에 군청색 계열의 생분해성 수지를 스프레이 혹은 분체코팅하여 방수코팅층(130)을 형성하는 것이 바람직하다.

이러한 컵몸체(10)에 대한 본 발명의 제1실시예에서, 전분은 아밀로오스와 아밀로펙틴의 비율을 판단하여 최적의 것을 사용할 수 있다. 전분은 아밀로오스 함량이 40중량% 이하의 옥수수, 찰옥수수, 감자, 고구마, 쌀 밀, 보리 등을 이용할 수 있으며, 특히 옥수수, 찰옥수수, 감자, 고구마, 쌀 밀, 보리로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 2종 이상의 전분을 사용하여도 된다.

제품의 성형성 또는 혼합물의 유동성을 좋게 하기 위해 가소제를 적정량 사용한다. 상기 가소제로는 글리셀 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 및 글리셀의 유도체 등 단당류, 설탕 포도당 밀봉 등의 2당류, 지방산, 불포화모노글리셀 등을 사용할 수 있다.

또, 제품의 강도, 형상 유지 향상, 습도 저하를 위해 보강 충진제를 사용할 수 있다. 상기 보강 충진제로는 천연섬유 펄프 등을 이용할 수 있다.

또, 필요에 따라 제품의 표면 조도를 좋게 하거나, 습도 흡수를 위해 1종 이상의 바인더를 사용할 수 있다.

상기 바인더는 아르긴산염 등의 하이드로콜로이드, 비지 등의 천연 식물성 단백질을 사용할 수 있다.

본 발명의 제1실시예에 대한 컵몸체의 제조방법을 구체적으로 설명한다.

전분의 조성물의 혼합비율은 옥수수 전분 35~55중량%, 쌀 전분 3~7중량%, 글리셀 가소제 4~10중량%, 보강 충진제로 천연섬유 1~3중량%, 바인더로 대두 비지 5~10중량% 및 물 20~44중량%를 혼련하여 시트 상으로 가공한다.

시트 상으로 가공된 생분해성 조성물을 발포하기 전에 제조하고자 하는 컵 형태의 몰드 금형에 군청색 계열의 시트지(120)를 생분해성 조성물(110)과 함께 발포 성형할 수 있다. 이때, 소정 온도(약 150-300℃)에서 압축 발포 성형할 수 있다.

여기서, 생분해성 조성물(110)로 이루어지는 컵몸체(10)의 제조시 성형 몰드기의 온도, 압력 및 성형시간은 서로 밀접한 관계를 갖기 때문에 주의하여야 한다. 즉, 성형기의 내부온도가 낮게 조절된 상태에서는 성형시간이 증가하고, 성형하는 동안 일정압력을 가하지 않으면 발포되지 않으며 압력이 높을 경우는 과도하게 발포되어 성형성이 저하된다.

한편, 상기 컵몸체(10)의 표면에는 방수효과를 더 향상시키기 위하여 군청색 계열의 생분해성 수지를 스프레이 혹은 분체코팅하여 방수코팅층(130)을 형성할 수 있다. 여기서, 생분해성 수지는 실리콘계 에멀젼, 폴리비닐아세테이트 등으로 된 생분해성 플라스틱을 이용할 수 있다.

이러한 본 발명의 제1실시예에 대한 컵몸체(10)는 자연 상태에서 쉽게 분해되지 않는 합성수지의 일회용 용기를 대체할 수 있고, 인체에 무해한 생분해성 일회용 컵을 제공함으로써 소각, 회수, 매립지 오염 등의 환경문제를 해결할 수 있으며, 전분계 조성물은 발효균에 의하여 단시간에 발효 퇴비화 되기 때문에 다른 식물이나 음식물 등과 함께 쉽게 퇴비화 처리가 가능하게 된다.

첨부된 도 4는 도 1표시의 "A"부 확대도로서, 컵몸체의 제2실시예에 대한 구조를 보인 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에서 상기 컵몸체(10)의 제2실시예로서, 상기 컵몸체(10)는 친환경 원료로서 섬유질의 닥 펄프 및 목재 펄프 혼합지료와 기능성 물질이 혼합 성형된 기능성 시트층(210)과, 상기 기능성 시트층(210)에 접착제층(230)을 매개로 일체로 적층 구비되어 상기 컵몸체(10)의 외부면을 형성하는 나노 기공 통기성 필름층(220)을 포함하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 기능성 시트층(210)은 중량비로 10%의 닥 펄프와 70%의 목재 펄프 혼합 지료에 320 메시의 입도로 미분쇄된 흑운모분 5% 및 옥분 5%를 각각 혼합하고, 여기에 식품용 에폭시 수지 5%와 지력증강제로서 송진이나 인체에 무해한 식물성 천연접착제를 5%를 각각 혼합하여 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 나노 기공 통기성 필름층(220)은 고분자 수지 재질로서 비다공질부(222)와 미세 섬유(224)가 구비된 5-20 나노미터 크기의 나노 구조 미세 기공 크기인 다공질부(226)가 형성되어 공기를 통하게 하면서 박테리아나 세균을 차단하여 숨 쉬는 기능, 김서림 방지, 수분유지 기능을 복합적으로 수행하게끔 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 나노 기공 통기성 필름층(220)이 적층 구비되는 상기 기능성 시트층(210)의 외측면에는 원형 폐색공(212)을 상하 좌우 1㎝간격의 연속적으로 분산 배열시켜 두께 차이로 은은하게 비치는 다수의 반투명 다공 무늬를 입체감 있게 구비하는 것이 바람직하다.

이러한 컵몸체(10)에 대한 본 발명의 제2실시예에서, 상기 기능성 시트층(210)은 미분쇄된 녹차 분말이나 천연의 항균 방향 물질로서 편백나무의 생잎 분쇄 추출물이나 편백나무에서 추출한 피톤치드를 선택적으로 첨가하여 항균 소취기능을 갖는다.

또한, 원료로서 천연의 닥펄프는 인피섬유의 강인한 섬유질로서 점성이 높고 결속성이 강하여 원적외선 방사 기능성 물질을 잘 포섭하게 되는데 10중량% 수치보다 적으면 결속력이 작아져 형태를 유지하기 어렵고, 10 중량% 보다 높으면 경제성이 없게 된다.

흑운모분은 게르마늄으로 이루어져 있으며 원적외선을 다량으로 방출시키고 항균, 방균, 항곰팡이 및 유해가스 흡착작용을 하며 다량의 음이온을 방출시키는 기능을 하는 것으로서 실험 결과 게르마늄이 산소의 효율적 활용을 돕는 산소 촉매제 역할을 하는 것이 밝혀져 있다.

각섬석의 일종으로 인체에 유익한 칼슘, 철, 마그네슘 등의 미네랄을 다량 함유하고 있어서 탈취, 살균, 수분흡수 기능과 더불어 원적외선 방사 작용으로 혈액순환 및 신진대사를 촉진시키는 옥분은 각 성분 물질 사이의 간격과 틈을 채워서 한시트의 밀도, 백색도 등의 물리적 성질을 개선 시켜 형태를 유지시키게 하는 결합제 역할을 수행하여 시트가 변형되는 것을 방지하여 준다.

상기 흑운모분이나 옥분은 각각 첨가량이 5% 미만이면 첨가효과가 미미하고, 5%를 초과하면 첨가량에 따른 경제적인 효과가 떨어지는 문제점이 있다.

이러한 원료 조성은 원적외선 방사 기능성 광물질의 기능성 효과를 결합하여 기능을 복합적으로 극대화시키게 하는 조성으로서, 주재로서 닥펄프, 목재 펄프 이외에 흑운모분 옥분의 조성비는 일반적인 상온 환경(약 25℃)에서도 미분쇄된 흑운모분 및 옥분이 펄프지료에 혼합 일체화되어 균분되기 때문에 온도와 균형을 이루면서도 인체에 작용하는 원적외선 방사의 비표면적이 커지게 되어 원적외선의 방사 강도가 최적화되는 임계치이다.

또한, 인체에 무해하고 가공성과 내구성이 좋은 식품용 에폭시 수지(SOFT EPOXY)도 점도, 안착성, 내약품성, 내충격성, 전기적 성질이 좋아서 방수성과 유연성이 좋게 하는 역할을 수행하게 된다.

그리고 혼합 지료에 첨가하는 지력 증강제는 인체에 무해한 식물성 천연접착제는 구아검, 로커스트 빈 검등의 검(gum)류나 한천, 잔탄 등으로 구성된 그룹으로부터 선택된 최소 1종의 물에 용해가능한 고분자 증점제 기능의 천연의 수용성 고분자 물질을 선택하는 것이 바람직한데, 5중량% 미만으로 포함되는 경우 인장 강도가 낮게 되며, 5중량%를 초과하면 점도가 너무 높게 되어 강도가 낮게 되고 함량만 높아져 비경제적인 문제점이 있다.

또한, 원형 폐색공(212)을 상하 좌우 1㎝간격의 연속적으로 분산배열시켜 컵몸체의 두께 차이로 은은하게 비치는 다수의 반투명 다공 무늬를 두께 차가 있는 입체적 질감의 이중적인 구조로 형성할 수 있다.

이와 같이 이중적인 원형 폐색공을 형성하는 것은 공지 기술로서 실린더망 밧드에 구비되는 닥 펄프와 목재 펄프를 이용 회전하는 복수 개의 장단망 초지기를 이용하여 지료를 실린더에 얇게 뭍혀서 이를 시트로 만들수 있다.

또한, 원료로서 닥 펄프를 주원료로 하는 것은 길고 부드러우며 인장력이 강하고 질긴 탁월한 섬유질 특성을 이용하는 것으로, 닥나무의 인피섬유나 목재펄프 혼합지료는 점성이 높고 결속성이 강하므로 유동성과 분산성을 동시에 갖추고 있어 원적외선 방사 기능성 광물질로서 흑운모분과 옥분을 잘 포섭하여 입자간 결속력을 강화시키게 되어 매우 질겨서 수분 등을 머금은 상태에서 잘 찢어지지 않는 미세한 기공 조직을 형성하여 각 기능 성분 고유의 기능이 복합된 상승효과를 구현하면서도 닥 섬유질이 드러나는 미감을 은은하게 드러나는 원형 폐색공과 같이 미려하게 살릴 수 있어 자연 성분 고유의 자연스럽고 독특한 색조와 무늬의 장식 효과도 구현할 수 있다.

따라서 본 발명의 제2실시예에 따른 컵몸체(10)는 부드러운 질감과 완충성, 보온성, 흡습성, 통기성, 항균성, 속건성, 소취성, 원적외선 방사 기능에 칼슘, 철, 마그네슘 등의 미네랄을 다량 함유하고 있어서 혈액순환 및 신진대사를 촉진시키는 옥분과 항균, 방균, 항곰팡이 기능의 게르마늄이 함유된 흑운모분으로 이루어지는 기능성 물질이 가지는 기능적 특성이 보강되는 복합 상승효과를 구현함으로써 원료 물질의 건조수축, 균열, 박리 이탈 등이나 결합체 층간 분리 등 사후 물성변화를 일으키지 않게끔 형성된다.

닥 펄프를 소정 비율 혼합하는 것은 단섬유 형태의 천연펄프만 사용할 경우 세공형성이 어렵고, 장섬유 형태의 닥 펄프만을 사용할 경우 인장강도가 증가하지만 표면이 거친 형상이 될 수 있으므로, 장 섬유 형태와 단섬유 형태의 천연펄프를 적절히 배합하여 인장강도를 증가시키기 위함이고 약 45%의 원형 폐색공이 일정 간격 규칙적으로 천공된 타공율을 가지게 되는데 부드럽고 얇은 두께를 유지하고 기능저하를 방지하여야 하므로 45% 이내의 타공율을 가지는 것이 바람직하다.

기능성 시트의 원료 조성에서 미분쇄된 녹차 분말이나 천연의 항균 방향 물질로서 편백나무의 생잎 분쇄 추출물이나 편백나무에서 추출한 피톤치드를 선택적으로 첨가하게 되면 수많은 미세 기공의 다공질체로 구성되는 기능성 시트층에 일체로 구비된 녹차 분말이나 편백나무 잎 분말, 피톤치드가 부가되는 성분 상호 간의 복합상승효과 구현으로 오랫동안 지속적으로 신선한 자연향을 발산하는 보다 향상된 항균 소취 및 방향기능으로 음식재료에 포함된 유해성분을 제거함과 동시에 음식물의 잡내도 없애주며,

편백나무의 생잎 분쇄 추출물이나 피톤치드에는 다양한 아미노산, 트리터페노이드, 플라보노이드, 리나룰 등을 포함하는 각종 성분들이 함유되어 있으며, 생선의 비린내와 육류의 특이한 냄새를 제거하게 되며 녹차는 수분을 흡수하여 항산화 작용에 의하여 탈취와 항균 작용을 하며, 수분에 의하여 녹차 잎에서 나온 카데긴 성분은 살균력이 있어 시트에 잔재하는 모든 미생물과 병원성 균을 박멸하게 되므로, 탈취와 항균살균 효율이 높게 하는 항바이러스 작용을 효과적으로 수행한다.

상기 편백나무 잎 분쇄 추출물이나 녹차 추출물 또는 편백나무 추출 피톤치드는 기능성 물질 혼합 지료 대비 5:1(중량비)의 비율로 혼합하는 것이 바람직한데, 이렇게 혼합 조성함으로써 지속적으로 천연향을 발산하는 방향성을 살리면서도 시트층에의 점착력과 응집력을 향상시켜 미세 기공을 유지하면서도 조직이 치밀성 있게 형성된다.

따라서 본 발명은 유해균에 직접 작용하고 유해균의 전달계를 방해함으로써 탁월한 항균력과 항균의 지속성을 가지게 됨으로써 인체에 유해한 세균 및 바이러스 균 노출에 안전하고 청정한 항상 멸균상태를 유지할 수 있어 세균과 병원균등의 미생물의 생성과 번식이 쉬운 도마시트를 항상 청결하고 위생적으로 사용할 수 있게 된다.

또한, 상기 나노 기공 통기성 필름층(220)의 소재로서 이용되는 고분자 수지로는, 유기용제 및 용매를 사용하지 않게 제조되어 환경오염을 방지하는 폴리프로필렌이 바람직한데 나노 사이즈 기공 구조에 있어서 다공질부에는 미소 섬유들이 미소 섬유간 5~20 나노미터 직경의 거품구조로 함께 얽혀있기 때문에 인장 강도가 저하되지 않는다.

이러한 본 발명의 제2실시예에 대한 컵몸체(10)는 친환경 원료로서 섬유질의 닥 펄프 및 목재 펄프 혼합지료와 기능성 물질이 혼합 성형된 기능성 시트층과 상기 기능성 시트층에 접착제층을 매개로 일체로 적층 구비되어 상기 컵몸체의 외부면을 형성하는 나노 기공 통기성 필름층으로 구성되어 항균 기능을 가짐으로서 위생적으로 사용할 수 있다.

이상에서와 같은 기술적 구성에 의해 본 발명의 기술적 과제가 달성되는 것이며, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 여기에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능한 것임은 물론이다.

10 - 컵몸체 12 - 내부수용부
14 - 바닥면 16 - 테두리면
18 - 라운드 110 - 생분해성 조성물
120 - 군청색 계열의 시트지 130 - 방수코팅층
210 - 기능성 시트층 220 - 나노 기공 통기성 필름층
230 - 접착제층

Claims

일회용 컵에 있어서,
상부만이 개구된 내부수용부(12)를 갖도록 바닥면(14)과 테두리면(16)으로 이루어지는 컵몸체(10);를 포함하되,
상기 컵몸체(10)의 테두리면(16)은 수직면을 이루게 형성되는 것을 특징으로 하는 일회용 컵.
제1항에 있어서,
상기 내부수용부(12)의 바닥은 찌거기가 안모이게 내부수용부(12)의 코너부위가 라운드(18) 처리된 것을 특징으로 하는 일회용 컵.
제1항에 있어서,
상기 컵몸체(10)의 내외부면에는 군청색 계열의 방수코팅층(130)이 형성된 것을 특징으로 하는 일회용 컵.
제1항에 있어서,
상기 컵몸체(10)는 전분, 물, 가소제, 보강 충진제, 바인더를 혼련하여 얻어진 생분해성 조성물(110)을 군청색 계열의 시트지와 함께 발포 압착하여 형성된 것을 특징으로 하는 일회용 컵.
제1항에 있어서,
상기 컵몸체(10)는 전분, 물, 가소제, 보강 충진제, 바인더를 혼련하여 얻어진 생분해성 조성물(110)을 발포 압착하여 형성한 후, 상기 컵몸체(10)의 내외부면에 군청색 계열의 생분해성 수지를 스프레이 혹은 분체코팅하여 방수코팅층(130)을 형성한 것을 특징으로 하는 일회용 컵.
제1항에 있어서,
상기 컵몸체(10)는 반투명하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 일회용 컵.
제1항에 있어서,
상기 컵몸체(10)는:
친환경 원료로서 섬유질의 닥 펄프 및 목재 펄프 혼합지료와 기능성 물질이 혼합 성형된 기능성 시트층(210); 및
상기 기능성 시트층(210)에 접착제층(230)을 매개로 일체로 적층 구비되어 상기 컵몸체(10)의 외부면을 형성하는 나노 기공 통기성 필름층(220);을 포함하고,
상기 기능성 시트층(210)은:
중량비로 10%의 닥 펄프와 70%의 목재 펄프 혼합 지료에 320 메시의 입도로 미분쇄된 흑운모분 5% 및 옥분 5%를 각각 혼합하고, 여기에 식품용 에폭시 수지 5%와 지력증강제로서 송진이나 인체에 무해한 식물성 천연접착제를 5%를 각각 혼합하여 형성되고,
상기 나노 기공 통기성 필름층(220)은:
고분자 수지 재질로서 비다공질부(222)와 미세 섬유(224)가 구비된 5-20 나노미터 크기의 나노 구조 미세 기공 크기인 다공질부(226)가 형성되어 공기를 통하게 하면서 물의 유출은 방지하고 박테리아나 세균은 차단하여 숨 쉬는 기능, 김서림 방지, 수분유지 기능을 복합적으로 수행하게끔 일체로 적층 구비되며,
상기 나노 기공 통기성 필름층(220)이 적층 구비되는 상기 기능성 시트층(210)의 외측면에는 원형 폐색공(212)을 상하 좌우 1㎝간격의 연속적으로 분산 배열시켜 두께 차이로 은은하게 비치는 다수의 반투명 다공 무늬를 입체감 있게 구비하는 것을 특징으로 하는 일회용 컵.