KR900004789B1 - 포장용 박판지 - Google Patents

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KR900004789B1 KR1019870007094A KR870007094A KR900004789B1 KR 900004789 B1 KR900004789 B1 KR 900004789B1 KR 1019870007094 A KR1019870007094 A KR 1019870007094A KR 870007094 A KR870007094 A KR 870007094A KR 900004789 B1 KR900004789 B1 KR 900004789B1
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Abstract

내용 없음.

Description

포장용 박판지
제1도는 본 발명에 따른 포장용 박판지의 전개도.
제2도는 제1도의 포장용 박판지를 II-II선에 따라 자른 단면도.
제3도는 제1도에 따른 포장용 박판지를 조립한 포장용기의 사시도.
제4도는 본 발명에 따른 포장용 박판지를 장식하기 위해서 외장인쇄하는 과정을 도시한 계통도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 한권의 포장지 또는 포장용 박판지
L : 포장용기 1개를 만들 수 있는 포장지
2 : 포장용기 3 : 길이방향 접는선
4,4' : 가로방향 접는선 5 : 내부섬유질기층
6,7 : 내외부액체밀폐층 8 : 외부채색층
9 : 로울러 10 : 제1로울러
11 : 제2로울러 12 : 전자방사원
14 : 전자흡수층
본 발명은 액체를 담는 포장용기의 제조에 사용되는 포장용박판지에 관한 것이며, 이 포장용 박판지는 한겹이상의 종이층 또는 그와 동등한 섬유질의 재료, 즉 예를들면 카드보드(cardboard) 같은 재료와 플라스틱외층들 그리고 플라스틱외층위에 전자방사법(electron irradiation)을 써서 고착시키는 채색층으로 구성된다. 덧붙여 말하자면 본 발명은 액체내용물 예를들면 우유같은 물질을 담는 포장용기의 제조에 사용되는 포장용 박판지와 이 포장용 박판지로 제조되는 포장용기에 관한 것이다. 환수불가능한 포장용기의 제조에 있어서, 한겹 또는 그 이상의 종이 또는 카드보드에 그 내외면을 열가소성 플라스틱 예를들면, 폴리에틸렌을 코팅한 포장용 박판재로서 포장용기를 제조하는 기술이 종래로부터 사용되어 왔다. 또한 환수불가능한 포장용기에 쓰이는 포장용 박판지는 상기 언급한 층에 덧붙여서 알루미늄박 또는 상기에서 언급한 플라스틱과는 다른 플라스틱층을 추가한 것이 소개되기도 하였다. 포장용 박판지는 그것으로 포장하는 물질에 대한 보호성능이 탁월해야 하고, 동시에 소비자가 취급하기에 간편해야 하므로 이러한 두가지 조건을 충족시킬 수 있도록 그 구조를 설계해야 한다.
따라서 포장용 박판지가 내용물을 보호하고, 한편으로 안정된 외형을 유지하며, 취급이 용이하고, 손으로 집을 수 있으려면, 포장용 박판재의 기계적 강도가 필요하며, 그래서 흔히 포장용 박판지는 종이 또는 카드보드 등으로 수용층을 형성시킴으로서 포장용기로 조립하였을때 포장용기의 기계적강도와 그 외형유지 능력을 강화시킨다. 그러나 상기와 같이 종이나 카드보드 등으로 제조된 수용층은 기체나 액체물질에 대한 밀폐능력이 없으며, 습기나 액체에 닿게되면 이들을 흡수함으로서 포장용기의 기계적 강도 또한 사라지게 된다.
그래서 포장용 박판지가 양호한 액체밀폐특성을 갖도록 하기위하여 흔히 열가소성 플라스틱, 예를들면 폴리에틸렌등을 종이나 카드보드등의 내외부에 열과 압력을 가하여 코팅함으로서 액체밀폐특성을 부여한다(일명 핫-실링(hot sealing)). 포장용기가 상기와 같은 식으로 여러겹의 종이나 카드보드등에 열가소성 플라스틱을 코팅하고 고열 밀봉되기 때문에, 밀봉의 기계적 강도가 크게되고 일정한 형태를 지속적으로 유지하게 된다. 언급한 타입의 포장용기들은 통상 적당한 광고용 문자등이 인쇄되고 접는선이 마련된 일련의 포장지로서 제조된다. 즉, 포장용기들은 상기한 일련의 포장지에서 세로 모서리를 겹쳐서 접착함으로서 튜브형태를 형성시킨다음 의도하는 내용물을 채우고, 각개를 절단하여 분리하고, 튜브의 세로축에 직각으로 밀봉을 연속 실시함으로서 포장용기를 밀봉한다.
튜브형태로 형성된 포장용기를 접는선에 따라 접으면 통상 평행 6면체의 기하학 형태를 가진 포장용기가 완성된다. 공지된 평행 6면체의 포장용기는 예를들어서 테트라 브릭(Tetra Brik)(등록된 상표명임)을 들 수 있으며, 이 포장용기는 예를들면 우유같은 액체 및 반액체 상태의 유가공품과 쥬스같은 음료용 포장용기이다. 환수불가능한 타입의 포장용기에 대한 시장수요가 급속히 커짐에 따라서 적어도 제조업자측은 특정포장용기를 다른 포장용기와 구별하기 위하여 채색된 문자 및 도형으로서 포장용기에 상표 및 시각적 구별표시를 해주고, 품질과 제조일자 및 보관요령등을 인쇄해 줄것을 요구하게 되었다. 포장용기에 대한 광고 및 제품설명표시등은 다음과 같은 포장용 박판지의 제조공정에 따라 이루어진다.
즉, 플라스틱으로 코팅되고 접는선이 마련된 일련의 포장지를 서로 밀착하여 회전하는 2개의 로울러사이에 넣게되면 2개의 로울러중 한쪽은 원하는 표시형태대로 포장지에 인쇄잉크를 찍고 다른 한쪽은 인쇄를 돕기 위해서 압착함으로서, 인쇄된 포장지가 두루말이 형태로 완성되거나 각개의 포장지로 절단되어 이후 성형, 내용물주입 및 밀봉등을 실시하는 포장기계로 이송된다. 이러한 외장인쇄는 신속한 속도로 대량생산 하는 포장용기 제조에 부합하기 위해서 신속하게 건조 및 고착되는 타입의 인쇄용 잉크화합물을 사용해야 하며, 따라서 외장인쇄 공정이후의 두루말이로 마는 공정 또는 각개의 포장지로 절단하는 과정이 신속히 수행될 수 있다. 이러한 요구는 전자방사로서 고착될 수 있는 단량체 또는 중합체를 함유하는 공지된 전자빔 고착성인쇄잉크 화합물이 제조됨으로서 충족된다.
왜냐하면 이러한 전자빔 고착성 인쇄잉크화합물로 인쇄된 포장지면이 충분한 밀도로 전자를 방사하는 전자방사기에 노출되면 순간적으로 건조 및 고착될 수 있기 때문이다. 이러한 전자방사법의 잇점중에서 대표적인 것은 전자방사에 의해 고착된 잉크화합물로서 얻어지는 채색층의 탁월한 마모저항력일 것이다. 그러나 전자방사에 의한 인쇄법이 무조건 장점만 있는 것은 아니고, 부분적으로 과다한 전자방사가 실시되면 그러한 외장인쇄법으로 제조된 포장용 박판지로 조립한 포장용기는 그의 밀봉특성이 손상되는 단점도 있다. 즉, 어떤 특정과학적 이론에 입각하지 않더라도, 인쇄잉크의 고착을 위해 사용되는 전자방사에는 외부 플라스틱 코팅층과 내부 섬유질층을 침투할 수 있도록 하는 에너지가 사용되며, 따라서 전자가 침투한 층은 그의 분자 손상 및 구조적 변형을 받게될 것이라는 것이 타당하다. 따라서 그러한 전자방사법으로 인쇄된 포장용 박판지에 포함된 종이층은 심각한 손상을 입게되고, 결과적으로 그러한 포장용 박판지는 습기에 대한 밀봉능력이 감퇴되어 액체내용물을 담는 포장용기재로서는 부적당하게 된다.
이러한 종래의 포장용박판지의 단점은 언급한 섬유질층과 색채가 입혀지는 플라스틱코팅층외에 이들 두층 사이에 청구범위 제1항에 지적한 특성을 가지는 코팅층을 제공하는 본 발명에 의해서 해소될 수 있다.
본 발명에 따른 포장용 박판지와 종래의 포장용박판지를 조립하여 액체를 담고 비교시험을 실시한 결과, 본 발명에 따른 포장용 박판지는 종래의 포장용 박판지에 비해서 액체 흡수정도가 낮게 나타났다. 이것은 본 발명에 따른 포장용 박판지에 제공된 추가적 코팅층이 채색인쇄과정에서 방사되는 전자들에 대해서 섬유질층을 보호했다는 것을 의미한다. 청구범위 제1항에서 정의된 본 발명의 일반적 개념내에서 특정한 실시예들이 종속항에서 상술되는 특징을 가지도록 하였다. 이제부터 본 발명은 첨부도면을 참조하여 설명될 것이다. 제1도는 한개의 포장용기를 만들 수 있는 포장지(L)가 연속된 한권의 포장지(1)에서 일부를 도시하고 있다. 이 한권의 포장지(1)는 포장기계에 의해서 그의 세로모서리를 접고, 밀봉하여 튜브형태를 만든다음 의도하는 내용물을 채우고, 각개로 분리한 다음 다시 가로방향의 밀봉 및 절단작업을 연속하여 각개의 포장용기로 완성된다. 제3도에 번호 2로서 지시된 포장용기는 등록된 상표명 테트라브릭으로서 공지된 타입의 포장용기이다.
한권의 포장지, 일명 포장용 박판지(1)는 평행 6면체 형태의 포장용기(2)로서 조립하기 위해서, 다수의 길이방향 접는선(3)과 포장용기의 바닥과 뚜껑을 형성하기 위한 가로방향접는선(4) 및 (4')가 마련되어 있다. 포장용박판지(1)는 다수의 박판층들로 구성될 수 있으며 이 층들의 갯수와 구성은 포장할 내용물의 종류에 따라 가변적이다.
예를들어서 포장용 박판지(1)로서 조립되는 포장용기(2)가 액체내용물 즉, 우유등을 담는 용도로 사용된다면 포장용 박판지(1)는 종이나 카드보드 같은 단단한 섬유질재로 만든 내부 섬유질 기층(5)와 폴리에틸렌같은 플라스틱으로 된 액체밀폐재로서 각각의 외부액체밀폐층(6) 및 (7)을 마련하여 구성된다(제2도 참조). 포장용 박판지(1)는 추가로 외부채색층(8)이 덧붙여지며 이 외부채색층은 이미 상기에서 언급한 바와같이 미리 정해진 도형 및 문자등의 패턴에 따라 인쇄되고 전자방사를 통해 고착 및 건조되기 때문에, 완제된 포장용기(2)에서 지속적으로 그의 상표 및 외장을 유지하게 된다. 전자빔-고착성 인쇄잉크의 화학적 구조에 관한 것은 그 방면의 권위자들이나 알수있는 것이므로 여기서 구체적인 설명은 필요하지 않다고 생각한다.
다만 전자빔-고착성잉크는 대표적으로 충분한 전자방사강도 예를들어서 10Mrad에 달하는 전자방사에 노출되면 순간적으로 건조 및 고착되는 타입의 단량체 및 중합체를 함유하는 화합물이다. 여기서 실제적으로 대표적인 전자방사강도는 3Mrad이다. 종래의 인쇄기술에 따라서 외부채색층(8)은 제4도에 개략적으로 도시된 장치를 사용하는 소위 오프셋 인쇄법으로 포장용 박판지에 부착된다.
포장용 박판지(1)는 로울러(9)에 감겨있어서, 로울러(9)의 회전에 의해서 서로 밀착하여 회전하는 2개의 로울러(10) 및 (11)사이로 이송되며, 이들 2개의 로울러들중 제1로울러(10)의 표면에는 도시되지 않은 잉크통에서 공급되는 인쇄잉크가 발라져 있으므로 제2로울러(11)의 압착에 의해서 인쇄잉크가 포장용 박판지(1)에 묻게된다. 제1로울러(10)의 표면에는 원하는 형상에 따라서 잉크를 머금었다가 내뿜는 특성을 가진 표면부가 마련되어 있으므로 제1로울러(10)의 표면에 묻혀있는 잉크는 그를 통하여 포장용 박판지(1)의 한면에 연속적으로 묻혀지게 된다. 이어서 포장용 박판지(1)는 그의 채색코팅된 측면으로 바람직한 방사강도(3Mrad)로 전자빔을 방사하는 전자방사원(12)밑을 통과하게 되고, 결과적으로 인쇄된 잉크화합물은 순간적으로 고착되어 지속적인 채색형태를 유지하게 된다.
최종적으로 포장용박판지(1)는 로울러(13)에 감겨서, 포장기계로 이송되어 포장용기(2)로 조립된다.
채색인쇄에 있어서 이미 설명한 바와같이 종래와 같은 포장재에 전자방사가 가해지면, 전자의 침투효과로 인한 내부섬유질기층에 구조적 변화가 야기되어 결과적으로 포장재로서의 품질이 손상되는 단점이 노출된다. 좀더 구체적으로 설명하면 포장재의 수분에 대한 감도가 증가하여 전자방사처리한 포장재는 처리이전보다 수분에 대한 흡수율이 높아지고 따라서 액체내용물을 담는 포장용기의 제조에 사용될 수 있는 포장재로서의 사용가치가 심각하게 손상된다. 그러나 본 발명에 따르면 종래기술의 단점은 간단히 해소될 수 있다.
즉, 내부섬유질기층(5)과 채색층(8)이 도장되는 외부액체밀폐층(7)사이에 추가적으로 전자흡수층(14)을 마련하는 본 발명에 따라서 종래기술의 단점이 해소된다. 전자흡수층(14)은 플라스틱으로 코팅된 외부액체밀폐층(7)에 도장되는 채색화합물을 고착시키기 위해서 방사되는 전자들을 흡수할 수 있는 재료로 구성되어 있다.
본 발명에 따르면 전자흡수층(14)은 결합제와 안료의 혼합물이며, 결합제는 예를들면 시티렌부타디엔중합체, 폴리비닐 아크릴레이트(polyvinyl acrylate), 폴리비닐 아세테이트(polyvinyl acetate), 전분등을 단독적으로 사용하거나 조합하여 사용하며 안료는 카올린(도자기용 점토), 탄산칼슘, 이산화티타늄등을 단독적으로 사용하거나 조합하여 사용한다. 전자흡수층(14)의 재료로 사용될 수 있는 적절한 혼합물은 예를들면 스티렌 부타디엔 중합체, 폴리비닐 아세테이트, 전분등을 함유하는 결합제 12%와 카올린, 이산화티타늄, 탄산칼슘등을 함유하는 안료 76%의 분산액을 들 수 있다.
전자흡수층(14)의 두께는 10Mrad의 전자빔 강도 또는 밀도를 흡수할 수 있는 정도이어야 하며, 본 발명에 따라서 전자흡수층(14)의 두께는 단위면적당 5g/㎡의 무게를 가질 수 있는 두께이어야 하고 10 내지 30g/㎡사이의 무게를 가질 수 있는 두께가 가장 적당하다는 것을 알게되었다.
본 발명에 따른 포장용 박판재(1)는 예를들어서 제2도에 도시된 타입의 포장용기로 제조될 수 있으며, 그 제조과정을 보면 먼저 섬유재, 예를들어서 종이로서 포장용 박판지(1)의 내부섬유질기층(5)를 형성하되 접는선(3), (4), (4')를 마련하고 결합제와 안료를 언급한 구성비로서 혼합한 분산액을 단위면적당 무게 5g/㎡이상 10-30g/㎡정도를 내부섬유질기층(5)위에 코팅하여 전자흡수층(14)을 형성하고 내부섬유질층(5)과 전자흡수층(14)이 결합된 박판지의 양면에 외부액체밀폐층(6) 및 (7)을 코팅하여 플라스틱막을 형성한다.
이어서 제4도에 도시된 것과 같은 방법으로 외부채색층(8)을 인쇄한다. 한편 실제적인 시험에서 본 발명에 따른 포장용 박판지(1)를 종래의 포장용 박판지와 비교한 결과 상기한 바와같이 전자방사를 통한 고착실시에 대한 영향을 고찰할 수 있었다. 여기서 시험하고자 하는 특성은 상기의 전자방사 전후의 포장용 박판지의 단위 길이당 액체흡수율(g/m.h. 즉 미터/그램)이다. 시험용액은 1%의 락트산(lactic acid)용액이며, 시험재인 포장용 박판지를 1m길이로 잘라서 1%락트산 용액에 담근다. 그리고 전자방사에 노출되지 않은 상태의 동일길이 포장용 박판지와 무게를 비교하여 흡수된 액체의 무게를 측정한다. 시험에 사용된 포장용 박판지는 모두 2중재질의 카드보드이며 제1시험재는 전자흡수층이 전혀 마련되지 않은 것이고 제2시험재는 안료층만을 전자흡수층으로 코팅한 것이고 제3시험재는 본 발명에 따라서 안료와 결합제를 혼합한 분산용액을 코팅한 것이다. 이 시험결과는 다음표로서 도시되었다.
[표 1]
Figure kpo00001
상기표로서 알수있듯이 종래의 2가지 포장용 박판지들은 전자방사처리후에 액체흡수율이 다량 증가하였으나 본 발명에 따른 포장용 박판지의 액체흡수율은 전혀 변동이 없다.

Claims (7)

  1. 포장용 박판지(1)는 액체밀폐성 포장용기(2)를 제조함에 있어서, 종이 및 카드보드등의 섬유질재로 형성한 한층 이상의 내부섬유질 기층(5)를 내외부 액체밀폐층(6)과 (7)으로 밀폐하고, 이 외부액체밀폐층(7)위에 외부채색층(8)을 전자방사처리에 의해서 고착하고 상기 내부섬유질기층(5)과 외부액체밀폐층(7)사이에 방사되는 전자를 흡수할 수 있는 전자흡수층(14)를 추가적으로 마련하는 것을 특징으로 하는 포장용 박판지.
  2. 제1항에 있어서, 전자흡수층(14)은 결합제와 안료의 혼합물인 것을 특징으로 하는 포장용 박판지.
  3. 제2항에 있어서, 결합제는 스티렌 부타디엔 중합체, 폴리비닐 아크릴레이트, 폴리비닐 아세테이트, 전분등을 조합하여 사용하고, 안료는 카올린(도자기점토) 탄산칼슘, 이산화티타늄등을 조합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 포장용 박판지.
  4. 제1항 또는 제2항의 어느 하나의 항에 있어서, 전자흡수층(14)은 단위 면적당 무게를 5g/㎡이상 10 내지 30g/㎡의 단위 면적당 무게를 코팅하는 것이 적절한 것을 특징으로 하는 포장용 박판지.
  5. 제4항에 있어서, 전자흡수층(14)은 그의 무게 백분율중 12%가 결합제이고, 76%가 안료인 분산액인 것을 특징으로 하는 포장용 박판지.
  6. 포장용 박판지(1)는 한층이상의 내부섬유질기층(5)으로 형성하여 그 내외면에 플라스틱재의 내외부 액체밀폐층(6)과 (7)으로 밀폐하고, 전자방사처리하여 상기 외부액체 밀폐층(7)위에 고착하고 외부채색층(8)을 고착하며 상기 내부섬유질기층(5)과 외부액체밀폐층(7)사이에 전자흡수층(14)을 코팅하여 제조되며, 이 포장용 박판지(1)를 포장기계로 조립하여 액체내용물을 담기위한 포장용기(2)로 제조하는 방법.
  7. 포장용기(2)는 한층이상의 내부섬유질기층(5)의 외부에 플라스틱재인 외부액체밀폐층(6) 및 (7)을 전자방사처리에 의해서 상기 외부액체밀폐층(7)위에 고착되는 외부채색층(8)과 상기 내부섬유질기층(5)과 외부액체밀폐층(7)사이에 코팅되어 방사되는 전자들을 흡수하는 전자흡수층(14)등으로 구성되는 포장용 박판지(1)로서 제조되는 것을 특징으로 하는 포장용기.
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