KR20240069056A - 다층 제지시트를 활용한 담배꽁초 회수용 포장재 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 다층 제지시트를 활용한 담배꽁초 회수용 포장재는 담배꽁초를 안전하게 포장하고 깨끗하게 수납할 수 있고, 난연성이 충분히 확보되어 담배꽁초로 인해 발생되는 화재를 예방할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 담배꽁초 회수용 포장재는 포장재의 좌우측 상단 모서리 부분을 가압하는 방법을 통해 손쉽게 개봉되어 개구부를 형성할 수 있도록 함에 따라 담배꽁초를 손쉽게 수납할 수 있고, 두께가 얇아 복수 개를 접합하여 한 개씩 쉽게 분리해 사용할 수 있으며 휴대가 간편하다.
특히, 본 발명에 따른 담배꽁초 회수용 봉투는 흡연을 완료한 뒤 담뱃불을 털거나 비벼 끄고 담배꽁초를 버리는 잘못된 흡연 패턴을 개선하여 담배꽁초의 무단투기를 방지할 수 있으며, 담배꽁초를 안전하게 포장하고 깨끗하게 수납하여 회수하는 문화를 정착시킬 수 있으며, 담배꽁초 재활용을 통한 자원화에 기여할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 담배꽁초 회수용 포장재는 포장재의 좌우측 상단 모서리 부분을 가압하는 방법을 통해 손쉽게 개봉되어 개구부를 형성할 수 있도록 함에 따라 담배꽁초를 손쉽게 수납할 수 있고, 두께가 얇아 복수 개를 접합하여 한 개씩 쉽게 분리해 사용할 수 있으며 휴대가 간편하다.
특히, 본 발명에 따른 담배꽁초 회수용 봉투는 흡연을 완료한 뒤 담뱃불을 털거나 비벼 끄고 담배꽁초를 버리는 잘못된 흡연 패턴을 개선하여 담배꽁초의 무단투기를 방지할 수 있으며, 담배꽁초를 안전하게 포장하고 깨끗하게 수납하여 회수하는 문화를 정착시킬 수 있으며, 담배꽁초 재활용을 통한 자원화에 기여할 수 있다.
Description
본 발명은 다층 제지시트를 활용한 담배꽁초 회수용 포장재에 관한 것으로, 상세하게는 다층 제지시트를 활용하여 담배꽁초를 손쉽게 수납 및 밀봉하여 회수할 수 있는 담배꽁초 회수용 포장재와 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
거리를 걷다 보면 흡연자들이 피우고 버린 담배꽁초가 자주 눈에 띄며, 특히, 하수구 구멍, 빗물받이에는 담배꽁초가 수북하게 쌓여있는 것을 빈번하게 볼 수 있다.
세계보건기구(WHO)에서는 전 세계 담배 판매량의 3분의 2가 담배꽁초로 땅바닥에 버려지고, 연간 6조 개비 이상의 담배가 생산되며, 이 중 4조 개의 담배꽁초가 버려지고 있는 것으로 추산되고 있다.
특히, 2018년 국내에서는 34억7000만 갑, 약 700억 개비의 담배가 판매되었으며, 3분의 2가 버려진다고 가정할 때, 국내에는 지난해 460억 개 이상의 담배꽁초가, 서울시에서만 연간 87억 개의 담배꽁초가 아무렇게나 버려진 것으로 추정되고 있다. 무분별하게 버려지는 담배꽁초는 장마철 빗물받이 역류의 주요 원인으로 작용하여 2018년 기준 서울시에서는 대략 70억 원의 빗물받이 유지 보수비용이 발생하고 있는 것으로 보고되고 있다.
또한, 지난 32년간 전 세계 해변에서 수거한 해양 쓰레기의 3분의 1이 담배꽁초였고, 한국해양구조단에 따르면, 2018년 1~9월 전국 32곳의 해변과 해저에서 수거한 쓰레기 중 21%를 담배꽁초가 차지하였으며, 플라스틱 빨대를 줄이자는 캠페인이 세계적으로 벌어지고 있으나, 정작 빨대는 해양폐기물의 0.02%를 차지할 뿐인 것으로 확인되고, 플라스틱 봉지나 플라스틱병보다 담배꽁초가 훨씬 심각한 문제를 유발하는 것으로 알려지고 있다. 그리고, 담배꽁초는 하천과 바다로 유입된 다음에는 미세플라스틱으로 변해 호수와 해양 생태계까지 파괴하고 있으며, 도시 미관을 해칠 뿐만 아니라, 하수도를 막히게 하는 원인으로 작용하고 있다.
기존에는, 무단으로 버려지는 담배꽁초 문제를 해결할 수 있도록 담배꽁초를 안전하게 회수하여 처리하도록 하기 위한 다양한 방법에 관한 연구가 진행된 바 있다.
일례로, 한국등록실용신안 제20-0345595호는, 담배꽁초 회수봉투가 내장된 담배갑에 관한 것으로, 담배꽁초가 들어갈 수 있고 상부가 밀폐될 수 있는 담배꽁초회수 봉투와; 이 봉투를 담배와 은박지 사이 또는 은박지와 담배갑 외부포장 사이 또는 담배갑 외부포장과 셀로판지 사이 중 하나의 위치의 전면 또는 측면의 각각 2면 또는 각각 1면에 설치한 담배꽁초 회수봉투가 내장된 담배갑에 관한 내용이 개시된 바 있다.
하지만, 문헌 1과 같이 기존에 개시된 봉투형 구조물들은 담배꽁초를 수납하기 힘든 구조를 가지고 있어 사용의 편이성이 떨어지는 문제가 있어 이에 보완할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 담배꽁초를 손쉽게 수납할 수 있는 구조를 갖는 담배꽁초 회수용 포장재에 관한 기술내용을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명은 난연성이 확보되어 담배꽁초를 안전하게 포장하고 깨끗하게 수납하여 회수하는 문화를 정착시킬 수 있도록 하는 다층 제지시트를 활용한 담배꽁초 회수용 포장재에 관한 기술내용을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 다층 제지시트를 활용한 담배꽁초 회수용 포장재에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태는 다층 제지시트를 겹쳐서 접합하여 제조하고, 일측에 담배꽁초를 수납할 수 있도록 개구부가 형성된 봉투형상의 구조를 가지며, 상기 다층 제지시트는, 알루미늄 시트를 포함하는 금속 시트층; 상기 금속 시트층의 일면에 형성된 제1 접착제층; 상기 금속 시트층의 타면에 형성된 제2 접착제층; 상기 제1 접착제층의 상면에 형성된 제1 종이 시트층; 및 상기 제2 접착제층의 상면에 형성된 제2 종이 시트층;을 포함하고, 상기 제1 접착제층 및 제2 접착제층은 변성 폴리올레핀계 수지를 포함하는 접착제를 이용해 형성시킨 것을 특징으로 하는 다층 제지시트를 활용한 담배꽁초 회수용 포장재에 관한 것이다.
이때 상기 담배꽁초 회수용 포장재는, 사각형 구조의 제1 다층 제지시트 및 제2 다층 제지시트를 겹친 상태에서 좌우측 및 하측을 접합하여 제조하고, 전면부, 후면부, 접합부, 개구부 및 덮개부를 포함하는 구조를 가지며, 상기 제1 다층 제지시트는 평행하지 않은 변의 좌우측 길이가 같고, 상측 변의 길이가 하측 변의 길이보다 긴 등변 사다리꼴 형상이고, 상기 제2 다층 제지시트는 직사각형 형상이며, 상기 제1 다층 제지시트는 하측 변의 길이는 상기 제2 다층 제지시트의 하측변의 길이와 동일한 봉투 형태로 제조되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 담배꽁초 회수용 포장재는 전면부, 후면부, 접합부, 개구부 및 손잡이부를 포함하는 구조의 봉투 형태를 가지되, 사각형 구조의 다층 제지시트 1장을 길이 방향으로 양쪽에서 접어 전면부, 후면부 및 손잡이부를 각각 형성시키고, 접혀진 상태에서 전면부에 위치하는 양단과 하단을 각각 접합하여 접합부와 개구부를 형성시키는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 담배꽁초 회수용 포장재는 전면부, 후면부, 접합부, 개구부, 덮개부 및 절곡부를 포함하는 구조의 봉투 형태를 가지되, 다층 제지시트를 재단하여 전면부와 후면부의 길이가 비대칭이 되도록 하며, 전면부의 상단보다 후면부의 상단이 더 길게 길이방향으로 연장되어 돌출 형성되도록 하여 후면부에 덮개부를 형성시키고, 전면부와 후면부에는 봉투의 외측에서 내측 방향으로 '역V자' 형상으로 압인하여 절곡부를 형성시키며, 전면부와 후면부의 양단 및 하단을 접합하여 접합부를 형성시킬 수 있다.
또한 상기 담배꽁초 회수용 포장재는 전면부, 후면부, 접합부, 개구부, 전면부와 후면부의 하단에 형성되는 삼각 전면부와 후면부의 중앙 영역에 수직으로 형성되어 삼각형 면을 형성하며 펼쳐지는 삼각저면부를 포함하는 구조의 봉투 형태를 가지며, 다층 제지시트를 재단하여 상기 전면부와 후면부가 수직접힘부를 따라 접혀지며, 상기 삼각저면부에 의해 저면이 펼쳐지는 것에 의해 개구부와 담배꽁초의 수용에 적합한 용량을 가지도록 펼쳐지는 제4 봉투 구조물의 담배꽁초 회수용 봉투로 제작될 수 있다.
또한 상기 담배꽁초 회수용 포장재는 전면부, 후면부, 측면부, 측면부의 양측 세로 모서리를 상기 전면부와 후면부에 각각 접합하여 형성된 접합부, 개구부를 포함하는 봉투 형태를 가지고, 상기 측면부의 중심에서 수직 영역으로 수직접힘부가 형성되어, 상기 전면부와 후면부의 하단 사이 영역에 위치되는 측면부의 중심 하단부가 상방으로 들어 올려저 삼각돔을 형성하며 접혀지고, 삼각돔이 펼쳐지며 이와 반대로 펼쳐지는 삼각접힘부를 포함하여 구성되며, 다층 제지시트를 재단하여 상기 전면부와 후면부 및 측면부가 상기 수직접힘부와 삼각접힘부에 의해 접혀지거나 펼쳐지도록 구성되는 제5 봉투 구조물(10d)의 담배꽁초 회수용 봉투로 제작될 수 있다.
또한 상기 담배꽁초 회수용 포장재는 상기 다층 제지시트를 재단하여, 접합부를 형성하며 접합되어 상하가 뒤집힌 원뿔대 형상을 이루는 측면부와, 상기 측면부에 의해 상부에 형성되는 상부의 원형의 개구부와, 저면을 차폐하는 원형의 밑면부를 포함하는 구조를 갖는 담배꽁초 회수용 컵으로 제작될 수 있다.
또한 상기 변성 폴리올레핀계 수지는 에틸렌-프로필렌 공중합체, 프로필렌-부텐 공중합체 및 에틸렌-프로필렌-부텐 공중합체에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 미변성의 폴리올레핀 수지가 α,β-불포화 카르복실산 또는 그 유도체를 포함하는 변성제에 의해 그래프트 변성된 수지인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다층 제지시트를 활용한 담배꽁초 회수용 포장재는 담배꽁초를 안전하게 포장하고 깨끗하게 수납할 수 있고, 난연성이 충분히 확보되어 담배꽁초로 인해 발생되는 화재를 예방할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 담배꽁초 회수용 포장재는 포장재의 좌우측 상단 모서리 부분을 가압하는 방법을 통해 손쉽게 개봉되어 개구부를 형성할 수 있도록 함에 따라 담배꽁초를 손쉽게 수납할 수 있고, 두께가 얇아 복수 개를 접합하여 한 개씩 쉽게 분리해 사용할 수 있으며 휴대가 간편하다.
특히, 본 발명에 따른 담배꽁초 회수용 봉투는 흡연을 완료한 뒤 담뱃불을 털거나 비벼 끄고 담배꽁초를 버리는 잘못된 흡연 패턴을 개선하여 담배꽁초의 무단투기를 방지할 수 있으며, 담배꽁초를 안전하게 포장하고 깨끗하게 수납하여 회수하는 문화를 정착시킬 수 있으며, 담배꽁초 재활용을 통한 자원화에 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 다층 제지시트의 구조와 담배꽁초 회수용 포장재의 일 예인 담배꽁초 회수용 봉투를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 담배꽁초 회수용 포장재의 일예인 담배꽁초 회수용 봉투를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 바와 같은 구조의 봉투를 제조하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 담배꽁초 회수용 포장재의 일 실시예인 담배꽁초 회수용 제2 봉투 구조물(10b)를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 담배꽁초 회수용 포장재의 일 실시예인 담배꽁초 회수용 제3 봉투 구조물(10c)를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 담배꽁초 회수용 포장재의 일 실시예인 담배꽁초 회수용 제4 봉투 구조물(10d)를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 담배꽁초 회수용 포장재의 일 실시예인 담배꽁초 회수용 제5 봉투 구조물(10e)를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 담배꽁초 회수용 포장재의 일예인 담배꽁초 회수용 컵(200)을 나타낸 사시도이다.
도 9는 도 8의 담배꽁초 회수용 컵(200)에 덮개부(205)를 부가한 것을 나타내는 도면이다.
도 10는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 담배꽁초 회수용 포장재의 일예인 담배꽁초 회수용 봉투를 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 담배꽁초 회수용 포장재의 일예인 담배꽁초 회수용 봉투를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 바와 같은 구조의 봉투를 제조하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 담배꽁초 회수용 포장재의 일 실시예인 담배꽁초 회수용 제2 봉투 구조물(10b)를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 담배꽁초 회수용 포장재의 일 실시예인 담배꽁초 회수용 제3 봉투 구조물(10c)를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 담배꽁초 회수용 포장재의 일 실시예인 담배꽁초 회수용 제4 봉투 구조물(10d)를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 담배꽁초 회수용 포장재의 일 실시예인 담배꽁초 회수용 제5 봉투 구조물(10e)를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 담배꽁초 회수용 포장재의 일예인 담배꽁초 회수용 컵(200)을 나타낸 사시도이다.
도 9는 도 8의 담배꽁초 회수용 컵(200)에 덮개부(205)를 부가한 것을 나타내는 도면이다.
도 10는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 담배꽁초 회수용 포장재의 일예인 담배꽁초 회수용 봉투를 나타낸 사진이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 다층 제지시트의 구조와 담배꽁초 회수용 포장재의 일 예인 담배꽁초 회수용 봉투(10)를 나타낸 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 담배꽁초 회수용 봉투(10)는 다층 제지시트(100)를 이용하여 제조하고, 일측에 개구부(14)가 형성되어 담배꽁초를 수납할 수 있는 봉투 형상의 구조를 갖는다.
담배꽁초에서 발생하는 연기 성분에는 아세트 알데히드, 나프틸아민(2-naphthylamine), 아미노바이페닐(4-aminobiphenyl), 벤젠(benzene), 톨루엔, 산화 에틸렌(ethylene oxide), 디메틸히드라진(1,1-dimethylhydrazine), 비소(arsenic), 베릴륨(beryllium), 니켈(nickel), 크롬(chromium), 카드뮴(cadmium), 폴로늄(polonium-210) 등과 같은 제1군 발암물질(사람에서의 확실한 발암물질) 이외에도 70종 이상의 발암 물질이 포함되어 있다.
또한, 중독을 일으키는 니코틴을 비롯하여, 아세트산, 카테콜, 아크롤레인, 아세톤등과 같은 7,000여종의 독성 및 유해 물질 또한 포함되어 있어 봉투의 기밀성이 주변 환경에 미치는 영향이 매우 중요하게 작용한다.
따라서 봉투(10) 제조를 위해 사용하는 다층 제지시트(100)는, 담배꽁초에서 기밀하게 밀봉하여 유발되는 악취가 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있고, 담배꽁초에 의한 화재 발생을 예방할 수 있도록 충분한 내연성을 확보하는 구조를 갖는 것을 도입하는 것이 좋다.
이를 위해, 다층 제지시트(100)는, 금속 시트층(110); 제1 접착제층(120); 제2 접착제층(130); 제1 종이 시트층(140); 및 제2 종이 시트층(150);을 포함하는 구조를 갖는 것을 사용할 수 있다.
다층 제지시트(100)의 구성에 대해 상세히 살펴보면, 금속 시트층(110)은 알루미늄 시트를 이용해 형성시킬 수 있으며, 두께가 1 내지 1,000 ㎛인 것을 도입하여 사용할 수 있다.
금속 시트층(110)의 두께가 1 ㎛ 미만일 경우 다층 제지시트의 기밀성이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 두께가 1,000 ㎛를 초과할 경우 다층 제지시트(10)의 경량화를 달성하기 힘든 문제가 발생할 수 있다.
바람직하게는, 금속 시트층(110)은 두께가 3 내지 500 ㎛일 수 있으며, 보다 바람직하게는, 금속 시트층(110)은 두께가 5 내지 30 ㎛일 수 있다.
다층 제지시트(100)에서 제1 접착제층(120) 및 제2 접착제층(130)은 금속 시트층(110) 및 후술할 종이 시트층(140, 150)을 각각 접착시켜 다층 제지시트(100)를 구성할 수 있도록 하며, 제1 접착제층(120) 및 제2 접착제층(130)은 변성 폴리올레핀계 수지를 포함하는 접착제 조성물을 이용하여 형성시킬 수 있다.
상기 변성 폴리올레핀계 접착제는 미변성의 폴리올레핀계 수지가 α,β-불포화 카르복실산 또는 그 유도체를 포함하는 변성제에 의해 그래프트 변성된 수지로서, 다른 시트층과의 접착성이 양호하면서도 열이나 화학 성분에 대한 내성이 우수한 특징을 갖는다.
구체적으로 상기 변성 폴리올레핀계 수지는 미변성 폴리올레핀 수지로부터 유래되는 부분과, 변성제로부터 유래되는 그래프트 부분을 갖는 수지이며, 바람직하게는 미변성 폴리올레핀 수지의 존재 하에 α,β-불포화 카르복실산 또는 그 유도체를 포함하는 변성제를 그래프트 중합함으로써 얻어진 것이다. 그래프트 중합에 의한 변성 폴리올레핀계 수지의 제조는 공지의 방법으로 행하는 것이 가능하고, 제조시에는 라디칼 개시제를 사용해도 좋다.
구체적으로 상기 변성 폴리올레핀계 수지의 제조 방법으로서는 예를 들면, 미변성 폴리올레핀 수지를 톨루엔 등의 용제에 가열 용해하고, 상기 변성제 및 라디칼 개시제를 첨가하는 용액법이나, 밴버리 믹서, 니더, 압출기 등을 사용해서 미변성 폴리올레핀 수지, 변성제 및 라디칼 개시제를 용융 혼련하는 용융법 등을 들 수 있다. 미변성 폴리올레핀 수지, 변성제 및 라디칼 개시제의 사용 방법은 특별하게 한정되지 않고, 이것들을 반응계에 일괄 첨가해도 좋고 축차 첨가해도 좋다.
상기 변성 폴리올레핀계 수지를 제조할 경우에는, α,β-불포화 카르복실산의 그래프트 효율을 향상시키기 위한 변성 조제, 수지 안정성의 조정을 위한 안정제 등을 더 사용할 수 있다.
미변성 폴리올레핀 수지는 올레핀으로부터 유래되는 구조 단위를 갖는 것이면 특별하게 한정되지 않지만, 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 펜텐, 헥센, 헵텐, 옥텐, 4-메틸-1-펜텐 등의 탄소수 2 이상 20 이하의 단독 중합체 또는 공중합체가 바람직하게 사용된다. 본 발명에 있어서는, 탄소수 2 이상 6 이하의 올레핀의 단독 중합체 또는 공중합체가 특히 바람직하다. 미변성 폴리올레핀 수지 중의 구조 단위의 함유 비율은 임의로 선택할 수 있지만, 난접착성 피착체로의 접착을 행하는 경우에는 상기 변성 폴리올레핀 수지는 에틸렌-프로필렌, 프로필렌-부텐 또는 에틸렌-프로필렌-부텐 공중합체의 변성 수지인 것이 바람직하다.
또한, 특히 뛰어난 접착성을 얻을 경우에는, 프로필렌 단위의 함유 비율이 50몰% 이상 98몰% 이하인 미변성 폴리올레핀 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 프로필렌 단위의 함유 비율이 상기 범위 내이면, 2개의 부재를 접착한 후의 접착부에 유연성을 부여할 수 있다. 또한, 미변성 폴리올레핀 수지의 분자량은 특별히 제한되지 않는다.
변성제는 α,β-불포화 카르복실산 및 그 유도체를 포함한다. α,β-불포화 카르복실산으로서는 말레산, 푸마르산, 테트라히드로프탈산, 이타콘산, 시트라콘산, 크로톤산, 아코니트산, 노보넨디카르복실산 등을 들 수 있다. 또한, 불포화 폴리카르복실산의 유도체로서는 산 무수물, 산 할라이드, 아미드, 이미드, 에스테르 등을 들 수 있다. 상기 변성제로서는 무수 이타콘산, 무수 말레산, 무수 아코니트산 및 무수 시트라콘산이 바람직하고, 무수 이타콘산 및 무수 말레산이 접착성의 점에서 특히 바람직하다. 변성제를 사용할 경우, α,β-불포화 카르복실산 및 그 유도체에서 선택되는 1종 이상이면 좋고, α,β-불포화 카르복실산 1종 이상과 그 유도체 1종 이상의 조합, α,β-불포화 카르복실산 2종 이상의 조합, 또는 α,β-불포화 카르복실산의 유도체 2종 이상의 조합으로 할 수 있다.
본 발명에 의한 변성제는 목적에 따라서, α,β-불포화 카르복실산 등에 추가하여 다른 화합물(다른 변성제)을 더 포함할 수 있다. 다른 화합물(다른 변성제)로서는, 예를 들면 하기 화학식 1로 나타내어지는 (메타)아크릴산 에스테르, (메타)아크릴산, 다른 (메타)아크릴산 유도체, 방향족 비닐 화합물, 시클로헥실비닐에테르 등을 들 수 있다. 이들 다른 화합물은 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합시켜서 사용해도 좋다.
[화학식 1]
CH2=CR1COOR2
(식 중, R1은 수소원자 또는 메틸기이며, R2는 C1-20의 알킬이다.)
구체적으로 R1은 수소원자 또는 메틸기이며, 바람직하게는 메틸기이다. R2는 탄화수소기이며, 바람직하게는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이다. 상기 화학식 1으로 나타내어지는 화합물로서는, (메타)아크릴산 메틸, (메타)아크릴산 에틸, (메타)아크릴산 프로필, (메타)아크릴산 부틸, (메타)아크릴산 펜틸, (메타)아크릴산 헥실, (메타)아크릴산 헵틸, (메타)아크릴산 옥틸, (메타)아크릴산 데실, (메타)아크릴산 라우릴, (메타)아크릴산 트리데실, (메타)아크릴산 스테아릴, (메타)아크릴산 시클로헥실, (메타)아크릴산 벤질 등을 들 수 있다. 이들 화합물은 단독으로 사용해도 좋고, 2개 이상을 조합시켜서 사용해도 좋다.
본 발명에서는 내열 접착성이 개량되는 점에서, 탄소수 8 내지 18의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴산 에스테르를 더 포함하는 변성제를 사용하는 것이 바람직하고, 특히 (메타)아크릴산 옥틸, (메타)아크릴산 라우릴, (메타)아크릴산 트리데실 또는 (메타)아크릴산 스테아릴을 포함하는 것이 바람직하다.
(메타)아크릴산 에스테르 이외의 (메타)아크릴산 유도체로서는, (메타)아크릴산 히드록시에틸, (메타)아크릴산 글리시딜, 이소시아네이트 함유 (메타)아크릴산 등을 들 수 있다. 방향족 비닐 화합물로서는, 스티렌, o-메틸스티렌, p-메틸스티렌, α-메틸스티렌 등을 들 수 있다. 상기 변성제로서, α,β-불포화 카르복실산 또는 그 유도체와 다른 변성제를 병용함으로써 변성제에 의한 그래프트율을 향상시키거나, 용매에 대한 용해성을 향상시키거나, 접착성을 더욱 향상시키거나 할 수 있다. 또한, 상기 식(1)으로 나타내어지는 (메타)아크릴산 에스테르를 제외한 다른 변성제를 사용할 경우, 그 사용량은 α,β-불포화 카르복실산 및 그 유도체 및 (메타)아크릴산 에스테르 사용량의 합계를 초과하지 않는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이, 변성 폴리올레핀계 수지는 적어도 변성제로부터 유래되는 그래프트 부분을 갖는다. 이하, 변성 폴리올레핀계 수지에 포함되는 그래프트 부분의 함유 비율(이하, 「그래프트 질량」이라고도 함)에 대해서 설명한다.
상기 변성 폴리올레핀계 수지는 α,β-불포화 카르복실산 또는 그 유도체로부터 유래되는 그래프트 부분을 갖는다. 상기 변성 폴리올레핀계 수지에 있어서, α,β-불포화 카르복실산 또는 그 유도체로부터 유래되는 그래프트 부분의 그래프트 질량은 접착성의 관점에서 변성 폴리올레핀계 수지 100질량%에 대하여 0.1~20질량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.2~18질량%이다. 그래프트 질량이 0.1질량% 이상이면, 용매에 대한 용해성이 뛰어나고, 금속 등으로 이루어지는 피착체에 대한 접착성에 특히 뛰어나다. 또한, 그래프트 질량이 20질량% 이하 이면, 수지 등으로 이루어지는 피착체에 대한 충분한 접착성을 얻을 수 있다.
상기 변성 폴리올레핀계 수지에 있어서의 α,β-불포화 카르복실산 또는 그 유도체로부터 유래되는 그래프트 질량은 알칼리 적정법에 의해 구할 수 있지만, α,β-불포화 카르복실산의 유도체가 산기를 갖지 않는 이미드 등이었을 경우, 그래프트 질량은 푸리에 변환 적외 분광법으로 구할 수 있다.
상기 변성 폴리올레핀계 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은 바람직하게는 30,000 내지 250,000이고, 보다 바람직하게는 50,000 내지 200,000이다. 중량 평균 분자량(Mw)이 상기 범위를 만족하면 용매로의 용해성 및 피착체에 대한 초기 접착성이 뛰어나고, 또한 접착 후의 접착부에 있어서의 내용제성에도 뛰어난 접착제 조성물로 할 수 있다.
상기 변성 폴리올레핀계 수지의 산가는 0.1 내지 50㎎KOH/g인 것이 바람직하고, 0.5 내지 40㎎KOH/g인 것이 보다 바람직하며, 1.0 내지 30㎎KOH/g인 것이 더욱 바람직하다. 이 산가가 상기 범위를 만족하면 접착제 조성물이 충분히 경화하여, 양호한 접착성, 내열성 및 수지 유출성이 얻어진다.
또한 상기 접착층을 이루는 조성물은 전체 포장재의 항균 특성을 더욱 증가시키기 위해 항균성 고분자를 더 포함할 수 있다.
상기 항균성 고분자는 관능기로 아민기와 같은 양이온성 관능기를 가짐에 따라 우수한 살균 및 항균력을 가질 수 있다. 구체적으로 상기 아민기의 살균 및 항균작용은 미량동 작용(oligodynamic action)에 의해 발현되는 것으로, 미량 살균 작용이라고도 불리는 미량동 작용은 콜로이드가 세포 원형질 속의 설퍼하이드릴기(-SH)와 강하게 결합하여 산화환원계를 저해하는 작용으로 세균이나 균류가 상기 항균성분의 표면을 지나갈 때, 상기 항균성분이 미생물의 대사작용을 교란시켜 그 결과, 몇 시간 안에 미생물이 죽게 된다.
상기 항균성 고분자로 더욱 바람직하게는 키토산을 들 수 있다. 상기 키토산은 곤충이나 갑각류의 껍질을 이루는 주성분으로, 굴(oyster), 전복(abalone), 가리비(scallop), 꼬막(cockle), 홍합(mussel), 모시조개(short necked clam), 대합(clam) 및 함박(bar clam) 등과 같은 조개의 패각이나 곤충의 껍질 등에서 추출할 수 있다.
일반적으로 키틴은 갑각류의 외골격을 이루는 주요 구성물질로서 엔-아세틸-디-글루코사민(N-Acetyl-D-glucosamine)이 β-1, 4 로 결합한 무코다당의 일종이며, 이 키틴을 탈아세틸화하면 키토산이 된다. 이러한 키틴 및 키토산은 무독성일 뿐만 아니라, 생물의 합성과 분해에 관여하여 환경오염을 초래하지 않는 천연 고분자 양이온이다. 또한 키틴 및 키토산 계열의 유도체를 이용한 천연 항균제로서의 기능 역시 키토산의 응용부분의 하나로 대두되고 있다. 이와 관련하여 Sudarshan 등은 일반 대장균에 대하여 키토산 유도체인 키토산 유산염(chitosan lactate)과 키토산 수산화 그루타메이트 (chitosan hydroglutamate) 등이 우수한 항균성 물질이라고 보고한 바 있다.
다만 상기 키토산은 상술한 변성 폴리올레핀계 수지와 혼합 시 접착층의 접착성이 떨어질 수 있으므로 하나 이상의 카테콜계 화합물과 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
상기 카테콜계 화합물은 벤젠 고리에 두 개의 히드록시기가 연결된 구조를 갖는 화합물을 의미하며, 이러한 히드록시기가 상술한 변성 폴리올레핀계 수지의 관능기와 반응함으로써 피착체에 대한 접착성 및 내열성을 더욱 발현시킬 수 있다.
이러한 카테콜계 화합물로 예를 들면 L-도파(L-Dopa), 피로갈롤(Pyrogallol), 도파민(Dopamine), 피로카테콜(Pyrocatechol), 노르에피네프린(norepinephrine) 및 3,4-디히드록시 신남산(3,4-dihydroxycinnamic acid, DHCA)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 복수일 수 있으며, 바람직하게는 도파민일 수 있다.
상기 카테콜계 화합물은 상기 단일 화합물일 수 있으나, 이들이 분자 구조 내 존재하는 것이면 그 어떤 형태의 화합물이라도 가능하다. 일례로, 고분자의 주쇄 또는 측쇄에 카테콜계 유기 화합물이 관능기로 부착된 형태를 가질 수 있다.
상기 항균성 고분자 및 카테콜계 화합물은 상기 키토산과 혼합 시 첨가량을 한정하지 않으나, 변성 폴리올레핀계 수지 100 중량부 대비 각각 10 내지 30 중량부 및 1 내지 10 중량부 포함하는 것이 좋다. 상기 성분들의 첨가량이 상기 범위 미만인 경우 조성물의 항균성 및 접착특성이 저하될 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 접착층의 가공성과 취성이 증가하여 시트의 박리가 발생할 수 있다.
또한 상기 접착제 조성물은 필요에 따라 항균성, 접착성 및 내열성을 더욱 높이기 위해 하나 이상의 양이온 고분자 입자를 더 포함할 수 있다.
상기 양이온 고분자 입자는 상술한 변성 폴리올레핀계 수지, 항균성 고분자 등과 화학적 결합을 이룰 수 있는 양이온 관능기를 다수 포함하고 있기 때문에 각 성분 간의 결속력을 높여 접착성이 증대되는 효과를 가진다. 또한 상기 양이온 고분자 입자는 상술한 미량동 작용이 발현됨으로써 포장재의 항균 특성이 더욱 증가될 수 있다.
상기 양이온 고분자 입자는 술폰산기, 카르복실기 및 인산기로 이루어진 군에서 선택된 1종의 양이온 교환 작용기가 1이상 치환된 양이온 고분자를 포함할 수 있다. 이러한 양이온 고분자 또한 10,000 내지 500,000 의 중량평균분자량을 가질 수 있으며, 구체적으로 술폰화 테트라플루오로에틸렌계 고분자(sulfonated tetrafluoroethylene-based polymer), 술폰화 폴리이미드(sulfonated polyimide, sPI), 술폰화 폴리아릴렌에테르술폰(sulfonated poly(arylene ether sulfone), sPAES), 술폰화 폴리에테르에테르케톤(sulfonated polyetheretherketone, sPEEK), 술폰화 폴리에테르케톤(sulfonated polyetherketone, sPEK), 폴리비닐리덴 플로라이드-그라프트-폴리스티렌 술폰산(poly(vinylidene fluoride)-graft-poly(styrene sulfonic acid), PVDFg-PSSA) 및 술폰화 폴리플루오레닐 에테르케톤(sulfonated poly(fluorenyl ether ketone))에서 선택되는 어느 하나 또는 복수일 수 있다.
상기 양이온 고분자 입자는 크기를 한정하는 것은 아니나 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1 내지 5 ㎛의 평균입경을 갖는 것이 좋다.
상기 양이온 고분자 입자는 변성 폴리올레핀계 수지 100 중량부 대비 1 내지 5 중량부 포함하는 것이 좋다. 첨가량이 상기 범위에서 접착성 및 항균성 향상 효과를 발현할 수 있어 바람직하다.
상기 제1 접착제층(120) 및 제2 접착제층(130)은 각각 두께가 5 내지 1,000 ㎛일 수 있으며, 제1 접착제층(120) 및 제2 접착제층(130)의 두께가 5 ㎛ 미만일 경우 금속 시트층(110) 및 후술할 종이 시트층(140, 150)의 접착력이 충분하지 못해 쉽게 박리되는 문제가 발생할 수 있으며, 제1 접착제층(120) 및 제2 접착제층(130)의 두께가 1,000 ㎛를 초과할 경우 불균일한 기공이 발생되어 균일한 물성의 다층 제지시트(100)를 구현하기 힘들고, 다층 제지시트(100)의 경량화를 달성하기 힘든 문제가 발생할 수 있다.
제1 종이 시트층(140) 및 제2 종이 시트층(150)은 제1 접착제층(120) 및 제2 접착제층(130)의 상면에 각각 형성되어 다층 제지시트를 구성한다.
제1 종이 시트층(140) 및 제2 종이 시트층(150)은 노루지, 크라프트지, 유산지, 한지, 백판지, 박엽지, 백상지, 골지, 다공지를 포함하는 종이 시트를 이용해 형성시킬 수 있으며, 바람직하게는, 노루지를 이용할 수 있다.
상기 제1 종이 시트층(140) 및 제2 종이 시트층(150)은 상면에 잉크를 도포하여 도안, 문양, 문자, 이미지 등을 형상화시킬 수 있으며, 오프셋 인쇄, 그라비아 인쇄 또는 플렉소 인쇄 등과 같은 통상적인 다양한 인쇄 방식으로 표면에 도안, 문양, 문자, 이미지 등을 형상화시킬 수 있다.
상기 제1 종이 시트층(140) 및 제2 종이 시트층(150)은 각각 두께가 5 내지 1,000 ㎛일 수 있으며, 제1 종이 시트층(140) 및 제2 종이 시트층(150)의 두께가 5 ㎛ 미만일 경우 종이 시트의 내구성과 가공성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있고, 제1 종이 시트층(140) 및 제2 종이 시트층(150)의 두께가 1,000 ㎛를 초과할 경우 접착력이 떨어지고 다층 제지시트의 경량화를 달성하기 힘든 문제가 발생할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 종이 시트층(140) 및 제2 종이 시트층(150)은 각각 두께가 10 내지 100 ㎛일 수 있으며, 보다 바람직하게는, 30 내지 80 ㎛일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 다층 제지시트(100)는 상기 제1 접착제층(120) 및 제1 종이 시트층(140) 또는 상기 제2 접착제층(130) 및 제2 종이 시트층(150) 사이에 메시 구조의 강도보강층(미도시)을 추가로 포함할 수 있다.
강도보강층은 다층 제지시트의 치수 안정성을 향상시키는 역할을 하며, 유리 섬유, 탄소 섬유, 현무암 섬유 폴리아미드 섬유 등의 직물 섬유를 그물 형상으로 직조하거나 편직하여 그물망과 같은 메시 구조의 직물 원단을 도입하여 형성시킬 수 있으며, 두께가 0.1 내지 500 ㎛인 직물 원단을 도입할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 다층 제지시트(100)는 내열성, 난연성, 담배냄새 차단, 산소 유입 방지, 수분 차단, 기밀성 확보 등을 목적으로 폴리에틸렌 수지 코팅층을 추가로 포함하도록 구성할 수 있으며, 이에 제한받는 것은 아니다.
본 발명에 따른 다층 제지시트(100)는 금속 시트층(110)의 양면에 접착제를 도포하고, 종이 시트를 접착제의 상면에 위치시킨 다음 가압하고, 건조 및 경화시키는 통상적인 다층 제지시트(100) 제조방법을 통해서 제조할 수 있다.
또는 금속 시트층(110)의 양면에 접착제 시트를 배치하고, 종이 시트를 접착제 시트의 상면에 적층시킨 다음 70 내지 120℃의 온도에서 30 내지 60초 동안 가열한 다음 건조 및 경화시키는 방법을 통해서 제조할 수 있다.
상기 담배꽁초 회수용 봉투(10)는 다층 제지시트(100)를 겹쳐서 접합하여 제조하며, 일측에 개구부가 형성되어 담배꽁초를 수납하는 구조를 형성하고 전면부(11), 후면부(12), 접합부(13) 및 개구부(14)를 포함하는 통상적인 다양한 형상의 봉투 구조를 가질 수 있다(도 1 참조).
또한, 담배꽁초 회수용 봉투(10)는 전면부(11) 또는 후면부(12) 상측에 돌출 형성된 덮개부(15)를 추가로 포함할 수 있으며, 덮개부(15)에 의해 개구부(14)를 기밀하게 밀봉하는 구조를 형성시킬 수 있고, 덮개부(15)는 상부측에 접착제층을 포함하며, 덮개부(15)를 접어 전면부(11)의 일측에 강하게 접착시킬 수 있다.
본 발명에 따른 담배꽁초 회수용 봉투(10)의 구조를 상세히 살펴보면, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 담배꽁초 회수용 봉투(10a)는, 전면부(11a), 후면부(12a), 접합부(13a) 및 개구부(14a)를 포함하는 구조를 가지며, 사각형 구조의 제1 다층 제지시트 및 제2 다층 제지시트를 접합하여 제조한 봉투 형상의 제1 봉투 구조물(10a)일 수 있으며, 손쉽게 개봉하여 개구부(14a)를 용이하게 형성시킬 수 있는 구조를 가질 수 있다.
구체적으로, 제1 봉투 구조물(10a)은 사각형 형상의 제1 다층 제지시트 및 제2 다층 제지시트를 겹쳐서 접합하여 제조할 수 있으며, 도3에 도시된 바와 같이, 전면부(11a)를 형성하는 제1 다층 제지시트는 평행하지 않은 변의 좌우측 길이가 같고, 상측 변의 길이가 하측 변의 길이보다 길고 하측변은 후술할 제2 다층 제지시트의 하측변과 동일한 구조의 등변 사다리꼴 형상을 갖는 것을 제2 다층 제지시트와 접합하여 제조할 수 있고, 제2 다층 제지시트는 상하 및 좌우측 양변의 길이가 각각 동일한 직사각형 형상을 갖는 것을 사용할 수 있고, 가장 자리 부분에 접착제(A)를 도포하여 접합할 수 있다.
이와 같은 구조를 갖는 제1 다층 제지시트 및 제2 다층 제지시트는 겹쳐서 접합하여 전면부(11a) 및 후면부(12a)를 포함하는 제1 봉투 구조물(10a)을 제조하면 양측과 하측에 접합부(13a)가 형성되고, 상측은 개방되는 개구부(14a)를 형성하도록 한다.
따라서, 전면부(11a)를 형성하는 제1 다층 제지시트의 상측 변 길이가 이와 맞닿아 후면부(12a)를 형성하는 제2 다층 제지시트의 상측 변의 길이보다 길어 담배꽁초 회수용 봉투(10) 제작 시 전면부(11a) 및 후면부(12a)의 상부측에는 접착제를 도포하지 않기 때문에 자연스럽게 벌어져 개구부(14a)가 형성되며, 양측 접합부(13a)를 가압하는 방법을 통해 손쉽게 개구부(14a)를 형성시키는 구조를 갖게 된다.
또한, 후면부(12a)를 형성하는 제2 다층 제지시트는, 전면부(11a)를 형성하는 제1 다층 제지시트보다 길이가 긴 것을 도입하여 덮개부(15a)를 형성할 수 있고, 제2 다층 제지시트의 상단측에 접착제를 도포하도록 하여 덮개부(15a)가 전면부(11a)의 일측에 접합되어 기밀하게 개구부(14a)를 밀봉하는 구조를 형성할 수 있도록 할 수도 있다.
또는, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 담배꽁초 회수용 봉투(10b)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 전면부(11b), 후면부(12b), 접합부(13b1, 13b2), 개구부(14b) 및 손잡이부(16b)를 포함하는 구조를 갖는 제2 봉투 구조물(10b)일 수 있으며, 사각형 구조의 다층 제지시트 1장을 길이 방향으로 양쪽에서 접어 전면부(11b)와 후면부(12b)를 형성시키고, 접혀진 상태로 전면부(11b)에 위치하는 양단 및 하단에 각각 접착제를 도포한 다음, 양단을 접합하여 제1 접합부(13b1)를 형성시키고, 하단 부분을 접합하여 제2 접합부(13b2)를 형성시키는 방법으로 제조한 제2 봉투 구조물(10b)일 수 있으며, 손쉽게 개봉하여 개구부(14b)를 용이하게 형성시킬 수 있는 구조를 가질 수 있다.
따라서, 제2 봉투 구조물(10b)은 담배꽁초를 수납하고자 하는 경우, 제2 봉투 구조물(10b)의 양쪽 끝단을 한 손으로 잡고, 다른 손으로는 손잡이부(16b)를 잡아 당기는 방법으로 손쉽게 개봉할 수 있으며 이에 의해 개구부(14b)를 용이하게 형성시키는 구조를 형성하게 된다.
또는, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 담배꽁초 회수용 봉투(10c)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 전면부(11c), 후면부(12c), 접합부(13c), 개구부(14c), 덮개부(15c) 및 절곡부(17c)를 포함하는 구조를 갖는 제3 봉투 구조물(10c)일 수 있으며, 다층 제지시트를 재단하여 전면부(11c)와 후면부(12c)의 길이가 비대칭이 되도록 하며, 전면부(11c)의 상단보다 후면부(12c)의 상단이 더 길게 길이방향으로 연장되어 돌출 형성되도록 하여 후면부(12c)에 덮개부(15c)를 형성시키고, 전면부(11c)와 후면부(12c)에는 봉투의 외측에서 내측 방향으로 '역V자' 형상으로 압인하여 절곡부(17c)를 형성시키며, 전면부(11c)와 후면부(12c)의 양단 및 하단을 접합하여 접합부(13c)가 형성된 제3 봉투 구조물(10c)을 형성시킬 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 제3 봉투 구조물(10c)은 한손으로는 덮개부(15c)를 잡고, 다른 손으로는 제3 봉투 구조물(10c)의 양쪽 모서리를 가압하여 절곡부(17c)가 꺾이도록 하는 방법을 통해 손쉽게 개봉할 수 있으며, 이에 의해 담배꽁초를 수납하기 위한 개구부(14c)를 용이하게 형성시키는 구조를 형성하게 된다.
도 6은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 담배꽁초 회수용 포장재의 일 실시예인 담배꽁초 회수용 제4 봉투 구조물(10d)를 나타낸 사시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제4 봉투 구조물(10d)은 전면부(11), 후면부(12), 접합부(13), 개구부(14), 전면부(11)와 후면부(12)의 하단에 형성되는 삼각 전면부(11)와 후면부(12)의 중앙 영역에 수직으로 형성되어 삼각형 면을 형성하며 펼쳐지는 삼각저면부(18)를 포함하는 구조일 수 있으며, 다층 제지시트를 재단하여 전면부(11)와 후면부(12)가 수직접힘부(19)를 따라 접혀지며, 삼각저면부(18)에 의해 저면이 펼쳐지는 것에 의해 개구부(14)와 담배꽁초의 수용에 적합한 용량을 가지도록 펼쳐져, 담배꽁초의 수납을 용이하게 할 수 있도록 한다.
도 7은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 담배꽁초 회수용 포장재의 일 실시예인 담배꽁초 회수용 제5 봉투 구조물(10e)를 나타낸 사시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제5 봉투 구조물(10e)은 전면부(11), 후면부(12), 측면부(20), 측면부(20)의 양측 세로 모서리를 전면부(11)와 후면부(12)에 각각 접합하여 형성된 접합부(13), 개구부(14), 측면부(20)의 중심에서 수직 영역으로 수직접힘부(19)가 형성되어, 전면부(11)와 후면부(12)의 하단 사이 영역에 위치되는 측면부(20)의 중심 하단부가 상방으로 들어올려져 삼각돔을 형성하며 접혀지고, 삼각돔이 펼쳐지며 이와 반대로 펼쳐지는 삼각접힘부(21)를 포함하는 구조일 수 있으며, 다층 제지시트를 재단하여 전면부(11)와 후면부(12) 및 측면부(20)가 수직접힘부(19)와 삼각접힘부(21)에 의해 접혀지거나 펼쳐지도록 구성된다.
도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 담배꽁초 회수용 포장재의 일예인 담배꽁초 회수용 컵(200)을 나타낸 사시도이고, 도 9는 도 8의 담배꽁초 회수용 컵(200)에 덮개부(205)를 부가한 것을 나타내는 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 담배꽁초 회수용 컵(200)은 다층 제지시트를 재단하여, 접합부(203)를 형성하며 접합되어 상하가 뒤집힌 원뿔대 형상을 이루는 측면부(201)와, 상기 측면부(201)에 의해 상부에 형성되는 상부의 원형의 개구부(204)와, 저면을 차폐하는 원형의 밑면부(202)를 포함하는 구조로 제작될 수 있다.
이때, 상기 원형의 개구부(204)의 직경은 25 내지 35mm 이고, 상기 측면부(201)의 수직 높이는 65 내지 75mm이며, 상기 밑면부(202)의 직경은 15 내지 25mm 일 수 있다. 바람직하게, 상기 개구부(204)의 직경, 측면부(201)의 수직 높이, 밑면부(202)의 직경은 30mm, 70mm, 20mm 일 수 있다.
또한, 상기 담배꽁초 회수용 컵(200)은 개구부(204)의 입구측 내측 영역이 이형지가 붙여진 접착제 층이 도포된 접착영역(206)으로 형성될 수 있다. 이에 의해, 사용이 종료된 경우 이형지를 제거한 후 접착영역(206)를 서로 밀착시키는 것에 의해, 컵(200)의 입구를 밀봉할 수 있게 된다.
이와 달리, 상기 담배꽁초 회수용 컵(200)은 도 9와 같이, 개구부(204) 내측을 향하는 상단부 영역이 이형지가 붙여진 접착제 층이 도포된 접착영역(206)으로 형성되어, 개구부(204)의 입구측의 일정 영역을 따라 상방향으로 연장 형성되는 덮개부(205)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 상술한 구성에 의해, 사용이 종료된 경우 이형지를 제거한 후, 개구부(204) 밀착시키니 후, 접착제에 의해 밀봉되도록 덮개부(205)로 덮는 것에 의해, 컵(200)의 입구를 밀봉할 수 있게 된다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 다층 제지시트를 활용한 담배꽁초 회수용 포장재는 담배꽁초를 기밀하게 밀봉하여 악취가 외부로 배출되는 것을 방지하여 청결한 환경을 유지할 수 있도록 할 수 있을 뿐만 아니라, 난연성이 충분히 확보되어 화재를 예방할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 담배꽁초 회수용 포장재는 포장재의 일 예인 봉투의 좌우측 상단 모서리 부분을 가압하는 방법을 통해 손쉽게 개봉되어 개구부(14)를 형성할 수 있도록 함에 따라 담배꽁초를 손쉽게 수납할 수 있고, 두께가 얇아 복수 개를 접합하여 한 개씩 쉽게 분리해 사용할 수 있으며 휴대가 간편하다. 또한 본 발명의 담배꽁초 회수용 컵(200)의 경우 일반적인 종이컵 형상을 가지는 것에 의해 보관 및 배포가 용이하고, 사용 후에는 접착영역(206)을 통해 개구부를 밀봉할 수 있어 사용 후의 처리를 용이하게 한다.
특히, 본 발명에 따른 담배꽁초 회수용 포장재는 흡연을 완료한 뒤 담뱃불을 털거나 비벼 끄고 담배꽁초를 버리는 잘못된 흡연 패턴을 개선하여 담배꽁초의 무단투기를 방지할 수 있으며, 담배꽁초를 안전하게 포장하고 깨끗하게 수납하여 회수하는 문화를 정착시킬 수 있으며, 담배꽁초 재활용을 통한 자원화에 기여할 수 있다.
여기에 본 발명에 따른 담배꽁초 회수용 포장재는 접착제 조성물로 변성 폴리올레핀계 수지에 항균성을 가지는 고분자 등을 포함함으로써 우수한 박리강도, 접착성을 확보함과 동시에 타액에 잔존하거나 번식한 세균에 대해 살균 효과를 가질 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예들은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예들에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 및 비교예를 통해 제조된 시편의 물성을 다음과 같이 측정하였다.
(기밀성)
하기 실시예들에 의해 제조한 다층 제지시트를 이용하여 도 2에 나타낸 바와 같은 구조를 갖는 봉투를 제조하였다. 구체적으로 제1 봉투 구조물의 제조는 다층 제지시트를 가공하여 전면부(11a)를 형성하는 제1 다층 제지시트는 평행하지 않은 변의 좌우측 길이가 같고, 상측 변의 길이가 하측 변의 길이보다 길고 하측변은 제2 다층 제지시트의 하측변과 동일한 구조의 등변 사다리꼴 형상을 갖도록 가공하여 제조하였으며, 제2 다층 제지시트는 상하 및 좌우측 양변의 길이가 각각 동일한 직사각형 형상을 갖도록 가공하여 제조하였다.
제조한 제1 봉투 구조물을 이용해 담배꽁초를 수납하도록 하고, 덮개를 덮어 밀봉한 다음 시험관에 넣고, 알데히드류 가스 및 벤젠의 배출량을 측정하였으며, 대조군으로 담배꽁초를 시험관에 넣고 배출량(단위 : ppb)을 함께 측정하였다.
(접착성)
제조한 다층 제지시트의 접착성을 평가하기 위해서 T형 박리 강도 측정(폭 15 ㎜당 접착력)에 의해 접착성을 평가하였다. 박리강도 측정은 5회 수행하여, 평균값을 채용하였다. 박리속도(250 ㎜/분), 온도(23 ℃) 및 습도(50% RH)를 조절한 상태에서 박리강도(단위 : g/15 mm)를 측정하였다.
(항균성)
실시예 등을 통해 제조된 시편을 50㎜×50㎜ 크기로 절단한 다음, 이를 시험균주가 배양된 곳에 투입하였다. 구체적으로 JIS Z 2801 : 2006에 근거한 방법으로 항균 활성을 측정하였으며 시험균주로 박테리아(Escherichia coli(ATCC 8739), Staphylococcus aureus(ATCC 65380) 및 Pseudomonas aeruginosa (ATCC2 9027))와 진균(Aspergillus niger(ATCC 9642) 및 Candida albicans(ATCC 90028))의 두 종류로 시험하되, 상기 시험균을 각 종류별로 혼합하고 상온(25℃)에서 접종 6일 후의 생균수를 측정하여 정균감소율을 계산하였다.
(실시예 1)
먼저 접착제로 프로필렌의 함량이 65 중량%인 에틸렌-프로필렌 공중합체에 무수말레산을 반응시켜 중량평균분자량 100,000, 산가가 8 ㎎KOH/g의 변성 폴리올레핀계 수지를 제조하였다. 그리고 두께가 6 ㎛인 알루미늄 시트 및 두께가 30 ㎛인 노루지를 각각 준비하고, 알루미늄 시트의 양면에 접착제를 10㎛의 두께로 도포한 다음 접착제의 상면에 노루지를 각각 가압롤러로 가압해 적층하고 적층물을 경화시켜 다층 제지시트(총두께 86 ㎛)를 제조하였다.
(실시예 2)
상기 실시예 1에서 접착제 제조 시 항균성 고분자로 키토산을 변성 폴리올레핀계 수지 100 중량부 대비 15 중량부 더 첨가한 것을 제외하고 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
(실시예 3)
상기 실시예 2에서 접착제 제조 시 카테콜계 화합물로 도파민을 변성 폴리올레핀계 수지 100 중량부 대비 5 중량부 더 첨가한 것을 제외하고 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
(실시예 4)
상기 실시예 3에서 접착제 제조 시 평균입경 3 ㎛의 술폰화 폴리이미드 입자를 3 중량부 첨가한 것을 제외하고 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
(실시예 5)
상기 실시예 4에서 접착제 제조 시 도파민을 변성 폴리올레핀계 수지 100 중량부 대비 40 중량부 더 첨가한 것을 제외하고 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
(실시예 6)
상기 실시예 4에서 접착제 제조 시 평균입경 3 ㎛의 술폰화 폴리이미드 입자를 10 중량부 첨가한 것을 제외하고 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
(비교예 1)
시판되는 1액형 폴리우레탄 수지 접착제(나비엠알오 Eco foam)를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 다층 제지시트를 제조하였다.
| 기밀성 | 박리강도 (g/15㎜) |
항균성 | |||||
| 아세트알데히드 | 포름알데히드 | 벤젠 | 톨루엔 | 생균수 (CFU/㎖) |
정균감소율 (%) |
||
| 실시예 1 | 900 | 670 | 4 | 13 | 355 | 측정불가 | 측정불가 |
| 실시예 2 | 910 | 665 | 4 | 12 | 324 | <200 | 98.5 |
| 실시예 3 | 905 | 670 | 3 | 14 | 473 | <200 | 98.5 |
| 실시예 4 | 900 | 665 | 5 | 14 | 501 | <20 | 99.9 |
| 실시예 5 | 900 | 665 | 4 | 13 | 256 | <100 | 99.0 |
| 실시예 6 | 905 | 665 | 4 | 14 | 245 | <20 | 99.9 |
| 비교예 1 | 3,800 | 2,700 | 27 | 47 | 120 | 측정불가 | 측정불가 |
상기 표 1과 같이 본 발명에 따라 제조된 시편은 유해가스의 배출량이 거의 측정되지 않을 정도로 기밀성을 유지하면서도 동시에 박리강도 및 항균성이 우수한 것을 확인할 수 있다. 구체적으로 접착제 조성물로 변성 폴리올레핀계 수지를 포함한 실시예 1에 비해 키토산을 더 첨가한 실시예 2는 기밀성을 유지하면서도 항균성이 크게 증가한 것을 확인할 수 있으며, 도파민과 양이온 입자를 각각 첨가한 실시예 3, 4는 실시예 2에 비해 박리강도가 더욱 상승한 것을 확인할 수 있다.
다만 실시예 5, 6과 같이 도파민이나 양이온 입자가 과도하게 첨가된 경우 오히려 박리강도가 실시예 4에 비해 하락한 것을 알 수 있는데, 이는 상기 성분들이 양이온 관능기를 다수 가지는 고분자로 이루어져 있으며, 상기 관능기들이 다른 성분들과 이루는 화학적 결합의 수가 증가하여 오히려 취성이 증가하였기 때문으로 보인다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시 예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
10 : 봉투 11 : 전면부
12 : 후면부 13 : 접합부
14 : 개구부 15 : 덮개부
16 : 손잡이부 17 : 절곡부
18: 삼각저면부 19: 수직접힘부
20: 측면 21: 삼각접힘부
100 : 다층 제지시트 110 : 금속 시트층
120 : 제1 접착제층 130 : 제2 접착제층
140 : 제1 종이 시트층 150 : 제2 종이 시트층
200: 컵
201: 측면부 202: 밑면부
203 : 접합부 204: 개구부
205: 덮개부 206: 접착영역(접착제+이형지)
12 : 후면부 13 : 접합부
14 : 개구부 15 : 덮개부
16 : 손잡이부 17 : 절곡부
18: 삼각저면부 19: 수직접힘부
20: 측면 21: 삼각접힘부
100 : 다층 제지시트 110 : 금속 시트층
120 : 제1 접착제층 130 : 제2 접착제층
140 : 제1 종이 시트층 150 : 제2 종이 시트층
200: 컵
201: 측면부 202: 밑면부
203 : 접합부 204: 개구부
205: 덮개부 206: 접착영역(접착제+이형지)
Claims (8)
- 다층 제지시트를 겹쳐서 접합하여 제조하고, 일측에 담배꽁초를 수납할 수 있도록 개구부가 형성된 봉투형상의 구조를 가지며,
상기 다층 제지시트는,
알루미늄 시트를 포함하는 금속 시트층;
상기 금속 시트층의 일면에 형성된 제1 접착제층;
상기 금속 시트층의 타면에 형성된 제2 접착제층;
상기 제1 접착제층의 상면에 형성된 제1 종이 시트층; 및
상기 제2 접착제층의 상면에 형성된 제2 종이 시트층;을 포함하고,
상기 제1 접착제층 및 제2 접착제층은 변성 폴리올레핀계 수지를 포함하는 접착제를 이용해 형성시킨 것을 특징으로 하는 다층 제지시트를 활용한 담배꽁초 회수용 포장재.
- 제 1항에 있어서,
상기 담배꽁초 회수용 포장재는,
사각형 구조의 제1 다층 제지시트 및 제2 다층 제지시트를 겹친 상태에서 좌우측 및 하측을 접합하여 제조하고,
전면부, 후면부, 접합부, 개구부 및 덮개부를 포함하는 구조를 가지며,
상기 제1 다층 제지시트는 평행하지 않은 변의 좌우측 길이가 같고, 상측 변의 길이가 하측 변의 길이보다 긴 등변 사다리꼴 형상이고,
상기 제2 다층 제지시트는 직사각형 형상이며,
상기 제1 다층 제지시트는 하측 변의 길이는 상기 제2 다층 제지시트의 하측변의 길이와 동일한 봉투 형태로 제조되는 것을 특징으로 하는 다층 제지시트를 활용한 담배꽁초 회수용 포장재.
- 제 1항에 있어서,
상기 담배꽁초 회수용 포장재는 전면부, 후면부, 접합부, 개구부 및 손잡이부를 포함하는 구조의 봉투 형태를 가지되,
사각형 구조의 다층 제지시트 1장을 길이 방향으로 양쪽에서 접어 전면부, 후면부 및 손잡이부를 각각 형성시키고, 접혀진 상태에서 전면부에 위치하는 양단과 하단을 각각 접합하여 접합부와 개구부를 형성시킨 것을 특징으로 하는 다층 제지시트를 활용한 담배꽁초 회수용 포장재.
- 제 1항에 있어서,
상기 담배꽁초 회수용 포장재는 전면부, 후면부, 접합부, 개구부, 덮개부 및 절곡부를 포함하는 구조의 봉투 형태를 가지되,
다층 제지시트를 재단하여 전면부와 후면부의 길이가 비대칭이 되도록 하며, 전면부의 상단보다 후면부의 상단이 더 길게 길이방향으로 연장되어 돌출 형성되도록 하여 후면부에 덮개부를 형성시키고, 전면부와 후면부에는 봉투의 외측에서 내측 방향으로 '역V자' 형상으로 압인하여 절곡부를 형성시키며, 전면부와 후면부의 양단 및 하단을 접합하여 접합부를 형성시킨 것을 특징으로 하는 다층 제지시트를 활용한 담배꽁초 회수용 포장재.
- 제 1항에 있어서,
상기 담배꽁초 회수용 포장재는 전면부, 후면부, 접합부, 개구부, 전면부와 후면부의 하단에 형성되는 삼각 전면부와 후면부의 중앙 영역에 수직으로 형성되어 삼각형 면을 형성하며 펼쳐지는 삼각저면부를 포함하는 구조의 봉투 형태를 가지며,
다층 제지시트를 재단하여 상기 전면부와 후면부가 수직접힘부를 따라 접혀지며, 상기 삼각저면부에 의해 저면이 펼쳐지는 것에 의해 개구부와 담배꽁초의 수용에 적합한 용량을 가지도록 펼쳐지는 제4 봉투 구조물의 담배꽁초 회수용 봉투로 제작되는 것을 특징으로 하는 다층 제지시트를 활용한 담배꽁초 회수용 포장재.
- 제 1항에 있어서,
상기 담배꽁초 회수용 포장재는 전면부, 후면부, 측면부, 측면부의 양측 세로 모서리를 상기 전면부와 후면부에 각각 접합하여 형성된 접합부, 개구부를 포함하는 봉투 형태를 가지고,
상기 측면부의 중심에서 수직 영역으로 수직접힘부가 형성되어, 상기 전면부와 후면부의 하단 사이 영역에 위치되는 측면부의 중심 하단부가 상방으로 들어 올려저 삼각돔을 형성하며 접혀지고, 삼각돔이 펼쳐지며 이와 반대로 펼쳐지는 삼각접힘부를 포함하여 구성되며,
다층 제지시트를 재단하여 상기 전면부와 후면부 및 측면부가 상기 수직접힘부와 삼각접힘부에 의해 접혀지거나 펼쳐지도록 구성되는 제5 봉투 구조물(10d)의 담배꽁초 회수용 봉투로 제작되는 것을 특징으로 하는 다층 제지시트를 활용한 담배꽁초 회수용 포장재.
- 제 1항에 있어서,
상기 담배꽁초 회수용 포장재는 상기 다층 제지시트를 재단하여, 접합부를 형성하며 접합되어 상하가 뒤집힌 원뿔대 형상을 이루는 측면부와, 상기 측면부에 의해 상부에 형성되는 상부의 원형의 개구부와, 저면을 차폐하는 원형의 밑면부를 포함하는 구조를 갖는 담배꽁초 회수용 컵으로 제작되는 것을 특징으로 하는 다층 제지시트를 활용한 담배꽁초 회수용 포장재.
- 제 1항에 있어서,
상기 변성 폴리올레핀계 수지는 에틸렌-프로필렌 공중합체, 프로필렌-부텐 공중합체 및 에틸렌-프로필렌-부텐 공중합체에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 미변성의 폴리올레핀 수지가 α,β-불포화 카르복실산 또는 그 유도체를 포함하는 변성제에 의해 그래프트 변성된 수지인 것을 특징으로 하는 다층 제지시트를 활용한 담배꽁초 회수용 포장재.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| KR1020220150176A KR20240069056A (ko) | 2022-11-11 | 2022-11-11 | 다층 제지시트를 활용한 담배꽁초 회수용 포장재 |
| PCT/KR2022/020617 WO2024101534A1 (ko) | 2022-11-11 | 2022-12-16 | 다층 제지시트를 활용한 담배꽁초 회수용 포장재 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240069056A true KR20240069056A (ko) | 2024-05-20 |
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ID=91033082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020220150176A KR20240069056A (ko) | 2022-11-11 | 2022-11-11 | 다층 제지시트를 활용한 담배꽁초 회수용 포장재 |
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| KR200345595Y1 (ko) | 2003-10-14 | 2004-03-18 | 임성황 | 담배꽁초 회수봉투가 내장된 담배갑 |
| KR20090002831U (ko) | 2007-09-18 | 2009-03-23 | 윤민섭 | 담뱃갑 내 동봉용 꽁초봉투 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN101142291B (zh) * | 2005-03-17 | 2012-01-25 | 三井化学株式会社 | 新型粘合剂和使用该粘合剂的叠层体 |
| KR20100002408U (ko) * | 2008-08-26 | 2010-03-08 | 문영국 | 봉투식 종이컵 |
| KR20100027413A (ko) * | 2008-09-02 | 2010-03-11 | 안판상 | 일회용 봉투 컵의 개봉선 형성방법 |
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-
2022
- 2022-11-11 KR KR1020220150176A patent/KR20240069056A/ko unknown
- 2022-12-16 WO PCT/KR2022/020617 patent/WO2024101534A1/ko unknown
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| WO2024101534A1 (ko) | 2024-05-16 |
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