KR100257229B1 - 포장용 종이 상자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포장용 종이 상자에 관한 것으로, 비이온 계면활성제를 함유하고 있는 분말세제의 포장용 종이 상자에, 내면과 표면에 아크릴계, 우레탄계 코팅제를 도포하여 우수한 광택성과 내마모성, 내습성의 물성은 물론 비이온 계면활성제의 침투를 차단하여 종이 상자 인쇄면 손상을 방지함으로써 포장물의 품질을 보호할 수 있게 된 것이다.

Description

포장용 종이 상자

본 발명은 포장용 종이 상자에 관한 것으로, 특히 상자 내면에 수용성 코팅제가 도포되어 비이온 계면 활성제를 포함하고 있는 분말세제의 침투를 차단할 수 있게 된 포장용 종이 상자에 관한 것이다.

기존의 분말세제 포장용 종이 상자의 경우 그 내용물의 특성에 따라 내용물 굳음 방지를 위한 투습 차단성이 요구되므로 상자의 표면에 합성수지 접합 또는 코팅 등의 방법이 주로 사용되어, 이를 상자 표면에 처리하는 재질 및 방법에 의해 외부의 습기를 차단하여 내용물의 굳음 현상을 방지하여 왔다.

현재 사용되고 있는 분말세제 종이상자의 재질 구성에 대해 상세히 설명하면, 포장지의 인쇄표면층에 이축연신 플리프로필렌, 무연신 폴리프로필렌 등 습기 차단성이 우수한 합성수지 필름을 접합하여 제조하고 있다.

그러나 이들 상자의 복합 재질구성은 재사용에 어려움이 있고 환경문제를 고려할 때 바람직하지 못하다.

그리고 내용물이 비이온 계면활성제를 7∼50중량%의 범위내로 함유하고 있는 분말세제를 포장했을 경우 외부의 환경조건에 따라 비이온 계면활성제의 일부가 용출되어 종이 상자 내면에 침투하여 상자의 내부가 얼룩이 지고 젖음 상태가 계속 진행되면 결국 표면 인쇄부위를 손상시켜 상품가치를 저하시키는 문제점이 있다.

이를 개선하기 위해 상자 내면에 합성수지 필름을 접합하는 방법이 사용되었으나 가공비용이 비싸고 상자 상하부 날개의 접착에 어려움이 있었다.

또한 상자의 형태와 구조를 변경하여 비이온 계면활성제가 침투하는 면에 칼선을 주어 차단하는 방법 등도 제시되었으나 가공공정이 어렵고 계면활성제의 침투를 다소 지연시키는 역할밖에 할 수 없어 그 한계성이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 고가의 가공 설비를 사용할 필요없이 기존의 일반적인 제조공정을 유지하면서 환경 친화적인 포장기법을 적용함에 있어 포장상자의 내면에 수용성 코팅제를 처리하여 비이온 계면활성제의 침투를 막을 수 있게 된 포장용 종이 상자를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적은 비이온 세제의 침투 특성을 고려하여 상자의 내면에 아크릴계의 내유성 코팅제를 사용하여 처리하고, 상자의 표면에 광택성, 내스크레치성, 내유성을 고려하여 우레탄계 코팅제를 사용하여 처리하는 한편, 외부 환경에 약한 분말세제 포장용 상자의 경우 포장지 표면은 합성수지가 접합된 것을 사용하므로써 달성할 수 있다.

따라서 본 발명의 포장용 종이 상자는, 비이온 계면활성제를 7%이상 함유하는 분말세제의 포장용 종이 상자에 있어서, 상자 내면에는 아크릴계 수용성 코팅액을 2∼30g/m²의 양으로 도포되고, 상자 표면에는 우레탄계 수용성 코팅액을 1∼25g/m²의 양으로 도포된 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같은 구조의 본 발명에 따른 포장용 종이 상자에 있어서, 상기 상자 표면에 우레탄계 수용성 코팅액 대신 폴리올레핀계 합성수지 필름이 접합된 것을 특징으로 하는 것도 본 발명의 기술적 범위에 속한다.

이와 같은 구조의 포장용 종이 상자는 내마모도가 우수하고, 투습 차단성 및 내내용물 침투성이 뛰어난 것이다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 포장용 종이 상자는, 종이 판지에 코팅하거나 필름을 접합한 후 6면체의 포장용 종이 상자의 전개도 형상으로 절단한 후 이를 절곡 및 접합하여 제조할 수 있는데, 비이온 계면활성제를 7%이상 함유하는 분말세제의 포장용 종이 상자로 사용하기 위해, 상자 내면에는 아크릴계 수용성 코팅액을 2∼30g/m²의 양으로 도포되고, 상자 표면에는 우레탄계 수용성 코팅액을 1∼25g/m²의 양으로 도포된 것으로, 상기 아크릴계 수용성 코팅액으로 사용할 수 있는 것은 Zeneka사의 NeoCryl(상품명)과 Ciba사의 Lodyne(상품명), 우레탄계로는 Zeneka사의 NeoRez(상품명)을 들 수 있다.

본 발명의 코팅제에 있어서, 아크릴계 및 우레탄계 코팅제는 아크릴 또는 우레탄 30∼90%, 왁스 2∼10%, 알콜 1∼10% 및 기타 첨가제 0.05∼6% 등을 혼합하여 물을 기재로 한 수용성 코팅제로 종이 판지 특성에 맞게 처리하여 사용한다.

이때 판지 내면의 경우는 2∼30g/m²의 양으로, 판지 표면의 경우는 1∼25g/m²의 양으로 제조한다. 코팅제를 기준 미만량으로 사용할 때 비이온 계면활성제의 침투를 효과적으로 차단하지 못하고, 기준 이상량으로 사용할 때 건조가 용이하지 못하여 종이 판지 끼리 서로 붙거나 상자 날개의 접착시간이 지연되고, 특히 수성 접착제의 경우 접착 불량이 가중될 수 있다.

또한 본 발명의 포장용 종이 상자를 제조하기 위한 종이 판지에 수용성 코팅액을 도포하기 위한 바람직한 이용 방법은 종이 판지의 표면과 내면에 아크릴계 및 우레탄계 코팅제를 도포하는 설비에 따라 2회 연속으로 도포하는 것이다. 이는 코팅제를 판지에 도포할 때 피막을 얇게 형성하여 건조를 용이하게 함은 물론 2차 도포시 평활도를 양호하게 하여 광택도 및 내마모도 등의 물성을 향상시킬 수 있다.

그리고 상자의 내면에 코팅액을 도포했더라도 분말세제의 특성에 따라 침투력이 강력한 비이온 계면활성제 함량이 25중량%이상인 경우 상자의 하부 날개 양끝 부위, 즉 종이의 두께 단면부위로 분말세제의 비이온 계면활성제가 침투할 수 있으므로 코팅액이 여기에 스며들어 분말세제의 비이온 계면활성제의 침투를 막을 수 있게 하여야 한다.

이를 위해 포장용 종이 박스 제조후에 단면부위에 도포하는 것보다 종이 판지에 코팅액이 종이 판자의 내면과 표면을 통해 스며들게 하여 제조하는 것이 바람직하다.

이때 코팅액이 종이 판자의 내면으로 스며드는 것을 촉진하기 위해서는 코팅액이 종이 판자의 표면에 대한 젖음성을 향상시켜야 하고, 이러한 젖음성을 향상시키기 위해서는 코팅제 자체에 포함되어 피막을 형성하는 수지 고형분의 함량을 줄여줌과 아울러 젖음성을 향상시킬 수 있는 촉진제를 포함할 수도 있다.

상기 방법에 따라 제조된 본 발명의 포장용 종이 상자에서 내용물 침투성은 특히 고온 다습한 환경조건에서 종래의 합성수지를 접합시킨 상자에 비해 월등히 우수한 것으로 나타났다.

또한 본 발명에 따라 제조된 포장용 종이 상자는 바람직하게는 세탁세제류, 섬유 유연제류, 식품 유제품류 등의 포장재로도 사용될 수 있다.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

아크릴계 수지(상품명:Zeneka Neocryl, 30∼90%)를 주성분으로 하여 왁스 2∼10%, 알콜 1∼10% 및 기타 첨가제 0.05∼6% 등을 혼합하여 400∼600cps의 점도를 조정하여 만든 아크릴계 코팅제를 제조하였다.

[실시예 2]

실시예 1의 방법으로 만들어진 코팅제를 종이판지에 1.5g/m²도포하여 건조시킨 후 제조하였다.

[실시예 3]

실시예 1의 방법으로 만들어진 코팅제를 종이판지에 16.5g/m²도포하여 건조시킨 후 제조하였다.

[실시예 4]

우레탄계 수지를 주성분으로 하여 왁스, 알콜, 및 기타 첨가제 등을 우레탄계 코팅제를 제조하였다.

[실시예 5]

실시예 4의 방법으로 만들어진 코팅제를 종이판지에 0.5g/m²도포하여 건조시킨 후 제조하였다.

[실시예 6]

실시예 4의 방법으로 만들어진 코팅제를 종이판지에 10g/m²도포하여 건조시킨 후 제조하였다.

[실시예 7]

종이판지의 내면은 실시예 3의 방법으로 제조하고, 표면은 실시예 6의 방법으로 실시하여 제조하였다.

[실시예 8]

종이판지의 내면은 실시예 3의 방법으로 제조하고, 표면은 실시예 3의 방법을 연속으로 실시하여 제조하였다.

[실시예 9]

종이판지의 내면은 실시예 3과 같은 방법으로 제조하고, 인쇄한 판지의 표면에 폴리올레핀계 합성수지 필름을 습식 접합 방법으로 실시하여 제조하였다.

[실시예 10]

실시예 1의 방법에서 아크릴계 수지의 함량을 10∼50%로 조정하고 불소계 젖음성 촉진제 20∼40%를 첨가하여 실시예 3의 방법으로 30∼60% 감속하여 제조하되 상온 또는 20℃ 이하에서 건조하여 실시하였다.

[실시예 11]

실시예 4의 방법에서 우레탄계 수지의 함량을 10∼50%로 조정하고 불소계 젖음성 촉진제 20∼40%를 첨가하여 실시예 6의 방법으로 30∼60% 감속하여 제조하되 상온 또는 20℃ 이하에서 건조하여 실시하였다.

[실시예 12]

종이판지의 내면은 실시예 10의 방법으로 제조하고, 표면은 실시예 11의 방법으로 실시하여 제조하였다.

[비교예 1]

인쇄한 판지의 표면에만 폴리올레핀계 합성수지 필름을 습식 접합 방법으로 실시하여 제조하였다.

[비교예 2]

아크릴수지(상품명:하이드로닉스, 대한잉크사) 25∼87%를 주성분으로 하여 왁스 3∼9%, 알콜 0.05∼9% 및 기타 첨가제 0.05∼7% 등을 혼합하여 300∼700의 점도를 조정하여 만든 다음 이를 종이판지에 10g/m²도포하여 건조시킨후 제조하였다.

[비교예 3]

종이판지의 내면은 실시예 3의 방법으로 제조하고, 표면은 비교예 2의 방법으로 실시하여 제조하였다.

[비교예 4]

종이판지의 내면은 실시예 2의 방법으로 제조하고, 표면은 비교예 5의 방법으로 실시하여 제조하였다.

[실험예 1]

[합성수지를 도포한 종이판지의 내마모도 비교]

실시예 3,6,8,11 및 비교예 2,4의 수용성 코팅액을 도포한 종이상자를 내마모도 시험기를 이용하여 1000회 왕복운동하여 나타난 마모정도를 10등급으로 분류하여 분석하였으며 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

이때 종이판지의 내마모도 등급이 낮을수록 우수한 것으로 평가된다.

상기 표 1의 결과에 따르면 실시예 3,8,6,11의 종이판지는 비교예 2,4에 비해 내마모도 특성이 우수한 것으로 나타났다.

[실험예 2]

[종이 판지의 광택도 비교]

상기 실시예 3,6,8,12 및 비교예 1,2,4의 종이판지로 광택도를 비교 평가하기 위해 Gloss Meter 시험기를 이용하여 75도 각도에서 광택성을 측정하여 분석하였고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

이때 종이 판지의 광택도는 수치가 높을수록 우수한 것으로 평가된다.

상기 표 2에 나타난 바와 같이 실시예 6,8의 종이 판지는 비교예 1,2와 비교하여 광택도가 유사한 것으로 나타났다.

[실험예 3]

[종이 판지의 투습도 비교]

실시예 7,8,12 및 비교예 1,3,4의 종이 판지의 습기 차단성을 투습도 시험기를 이용하여 38℃, 상대습도 90% 조건에서 분석하였고 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

이때 종이판지의 투습도는 수치가 낮을수록 우수한 것으로 평가된다.

상기 표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 7,8의 종이 판지는 비교예 3,4와 비교하여 투습도가 양호한 것으로 나타났다.

[실험예 4]

[종이 판지의 내내용물 침투성 비교]

실시예 7과 12 및 비교예 1과 4로 형성된 종이 상자에 비이온 계면활성제 함량이 18중량%, 30중량%인 분말 세제를 각각 담아 30℃, 40℃, 50℃ 항온, 상대습도 80%의 조건에서 1개월 동안 실시한 내용물 침투성에 대한 안정성 시험 결과를 하기 표 4와 표 5에 나타내었다.

이때 종이 판지의 내내용물 침투성은 종이 상자에 침투된 상태를 관능적 평가에 따라 5등급으로 분류하여 등급이 낮을수록 우수한 것으로 평가된다.

상기 표 4와 표 5에 나타난 바와 같이 실시예 7과 12의 종이 상자는 비교예 1과 4와 비교하여 내내용물 침투성이 월등히 우수함을 확인할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 포장용 종이 상자는 내마모성이 우수하고, 투습차단성 및 내내용물 침투성이 뛰어나 비이온 계면활성제를 함유하는 분말세제의 포장용 종이 상자로 사용할 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 비이온 계면활성제를 7%이상 함유하는 분말세제의 포장용 종이 상자에 있어서, 상자 내면에는 아크릴계 수용성 코팅액을 2∼30g/m²의 양으로 도포되고, 상자 표면에는 우레탄계 수용성 코팅액을 1∼25g/m²의 양으로 도포된 것을 특징으로 하는 포장용 종이 상자.
2. 제1항에 있어서, 상기 상자 표면에 우레탄계 수용성 코팅액 대신 폴리올레핀계 합성수지 필름이 접합된 것을 특징으로 하는 포장용 종이 상자.