KR102115881B1 - Biodegradable paper cup coated with multilayered biodegradable laminating for coffee and beverage - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생분해성 라미네이팅이 다층 코팅된 커피 및 음료용 생분해성 종이컵에 관한 것으로, 보다 상세하게는 최외각의 종이컵 몸체를 형성하는 종이층과; 상기 종이층 내면에 코팅되는 생분해성 제1접착층과; 상기 생분해성 제1접착층 상에 접착 코팅되는 강도보강을 위한 생분해성 제1라미네이팅층과; 상기 제1라미네이팅층 상에 코팅되는 기체 및 수분차단을 위한 생분해성 제2라미네이팅층;을 포함하여 구성되는 생분해성 라미네이팅이 다층 코팅된 커피 및 음료용 생분해성 종이컵에 관한 것이다.The present invention relates to a biodegradable paper cup for multi-layer coating of coffee and beverages with biodegradable lamination, and more specifically, a paper layer forming the outermost paper cup body; A biodegradable first adhesive layer coated on the inner surface of the paper layer; A biodegradable first laminating layer for strength reinforcement coated adhesively on the biodegradable first adhesive layer; It relates to a biodegradable paper cup for coffee and beverage multi-layer coating is composed of a biodegradable laminating layer for the gas and moisture barrier coated on the first laminating layer.
Description
본 발명은 생분해성 라미네이팅이 다층 코팅된 커피 및 음료용 생분해성 종이컵에 관한 것으로, 보다 상세하게는 최외각의 종이컵 몸체를 형성하는 종이층과; 상기 종이층 내면에 코팅되는 생분해성 제1접착층과; 상기 생분해성 제1접착층 상에 접착 코팅되는 강도보강을 위한 생분해성 제1라미네이팅층과; 상기 제1라미네이팅층 상에 코팅되는 기체 및 수분차단을 위한 생분해성 제2라미네이팅층;을 포함하여 구성되는 생분해성 라미네이팅이 다층 코팅된 커피 및 음료용 생분해성 종이컵에 관한 것이다.The present invention relates to a biodegradable paper cup for multi-layer coating of coffee and beverages with biodegradable lamination, and more specifically, a paper layer forming the outermost paper cup body; A biodegradable first adhesive layer coated on the inner surface of the paper layer; A biodegradable first laminating layer for strength reinforcement coated adhesively on the biodegradable first adhesive layer; It relates to a biodegradable paper cup for coffee and beverage multi-layer coating is composed of a biodegradable laminating layer for the gas and moisture barrier coated on the first laminating layer.
일반적으로 종이에 라미네이팅 코팅층이 형성되는 경우 상기 라미네이팅 코팅층은 통상적으로 범용수지인 PE(LDPE,HDPE)및 PP, PVC, URETHAN 수지 등 다양한 합성수지를 사용하여 라미네이팅 코팅층을 형성하였다. In general, when a laminating coating layer is formed on paper, the laminating coating layer is formed of a laminating coating layer using various synthetic resins such as PE (LDPE, HDPE) and PP, PVC, and URETHAN resins.
이러한 합성수지에는 가소성이나 열 접착성을 부여하기 위해 가소제나 접착성 보조제 등의 유해 물질을 사용하게 되고, 이러한 물질은 뜨거운 물에서는 유해 물질인 환경 호르몬이 상당히 많이 용출된다고 알려져 있다.In order to impart plasticity or heat adhesion to such synthetic resins, harmful substances such as plasticizers and adhesive aids are used, and it is known that environmental substances, which are harmful substances, are eluted considerably in hot water.
특히, 컵라면 용기나 종이컵 등은 뜨거운 물이 접촉되는 조건이므로 상기한 합성수지를 라미네이팅한 종이를 사용할 경우 인체에 매우 유해한 환경 호르몬 용출문제가 심각하게 대두되었다.Particularly, since cup noodles containers or paper cups are in contact with hot water, the problem of dissolving environmental hormones, which are very harmful to the human body, has emerged seriously when using the paper laminated with the above synthetic resin.
또한, 합성수지 라미네이팅의 경우 난분해성으로 매립 시 수 십년간 분해가 이루어지지않아 자연계에 해를 미칠 수가 있으며, 자원의 재활용 측면에서도 난분해성 수지필름은 재활용 처리공정에도 문제점을 발생하기도 하며, PVC 수지의 경우 다이옥신이 발생되어 소각 처리도 어려운 문제가 있었다.In addition, in the case of laminating synthetic resins, it is difficult to decompose for decades when it is buried due to its non-degradability, and in terms of recycling of resources, non-degradable resin films also cause problems in the recycling process, and PVC resin In the case of dioxins, incineration treatment was also difficult.
이에 따라, 최근에는 인체에 유해한 환경 호르몬 용출이 없이 생분해성 수지로 라미네이팅된 종이컵 용기들이 개발되었는데, 한국공개특허 10-2007-0068331(2007년06월29일)에 둥글게 말아서 양단부가 겹쳐지게 부착된 옆지(10)의 상부를 외측으로 말아서 컬링부(11)를 형성하고 하단부는 밑지(20)의 외주연 전둘레에 하향 절곡된 밑지수직부(22)를 외측에서 내측으로 감싸서 부착된 일회용 종이컵에 있어서, 상기 옆지(10)와 밑지(20)의 일측면에 생분해성 수지를 002~007mm 두께로 도포 후, 120~130℃에서 5~10분간 발포시켜 상기 일회용 종이컵 일측면에 생분해성 수지 발포층(40)을 형성한 것을 특징으로 하는 생분해성 수지 발포층이 형성된 일회용 종이컵이 개발된 바 있다.Accordingly, recently, paper cup containers laminated with biodegradable resin without elution of environmental hormones harmful to the human body have been developed, and are rolled round in Korean Patent Publication No. 10-2007-0068331 (June 29, 2007) so that both ends are overlapped. The upper part of the side paper 10 is rolled outward to form a curling part 11, and the lower part wraps the base vertical part 22, which is bent downward on the outer periphery of the base 20, from the outside to the inside, to the attached disposable paper cup. In, after applying the biodegradable resin to one side of the side paper 10 and the base 20 to a thickness of 002 ~ 007mm, foam at 5 ~ 10 minutes at 120 ~ 130 ℃ biodegradable resin foam layer on one side of the disposable paper cup A disposable paper cup having a biodegradable resin foam layer characterized by forming (40) has been developed.
또한, 한국등록특허 10-0875104(2008년12월15일)에 수지 조성물이 코팅된 음식물 포장용지에 있어서, 음식물을 포장할 수 있는 001~2㎜ 두께의 지류(20)와; 폴리락트산과 10-75%와, 생분해성 폴리에스테르 수지 10-75%와, 물성 보강을 위한 생분해성 폴리에스테르 우레탄 10-30%와, 가소제 005-1%와 상용화제 005-1%와 100%의 중량비에서 부족분은 충전제를 투입한 지류 라미네이팅용 조성물이 상층을 이루는 코팅층(10);으로 구성됨으로써, 상기 지류의 표면에 상기 코팅층이 도포되어 수분의 흡수는 막고 수분의 방출은 향상시키는 것을 특징으로 하는 지류에 라미네이팅 코팅을 위한 생분해성 수지조성물이 도포된 음식물 포장용지가 공지되어 있다.In addition, in Korea Food Patent 10-0875104 (December 15, 2008) in a food packaging paper coated with a resin composition, a paper feeder 20 having a thickness of 001 to 2 mm capable of packaging food and beverage; 10-75% polylactic acid, 10-75% biodegradable polyester resin, 10-30% biodegradable polyester urethane for reinforcing properties, 005-1% plasticizer and 005-1% compatibilizer and 100% The deficiency in the weight ratio of is composed of a coating layer (10) forming a top layer of a composition for laminating a feeder with a filler, thereby being coated with the coating layer on the surface of the feeder to prevent absorption of moisture and improve the release of moisture. Food packaging papers in which a biodegradable resin composition for laminating coating is applied to a paper is known.
또한, 한국공개특허 10-2007-0106679(2007년11월05일)에는 1층 이상의 제1 코폴리에스테르 및 1층 이상의 제2 코폴리에스테르가 적층된 종이 기재의 기판을 포함하며, 상기 층들은 상기 기판의 하나 이상의 표면 상에 부착되어 있고, 여기서 제1층은 종이 기재의 기판에 접착성을 제공하는 내층이고, 제2층은 냉각 롤 점착 및 롤내 블록킹을 막으며 상기 제1층에 비해 더 큰 열적 안정성을 제공하는 외층인, 생분해성 적층체가 공지되어 있다.In addition, Korean Patent Publication No. 10-2007-0106679 (November 05, 2007) includes a substrate of a paper substrate on which at least one layer of a first copolyester and at least one layer of a second copolyester are laminated. It is attached on at least one surface of the substrate, where the first layer is an inner layer that provides adhesion to the substrate of a paper substrate, and the second layer prevents adhesion of cooling rolls and blocking in the roll and is more than the first layer. Biodegradable laminates are known, which are outer layers that provide great thermal stability.
또한, 한국등록특허 10-1061043(2011년08월25일)에는 전분, 물, 가소제, 바인더를 혼련하여 얻어진 시트 상 생분해성 조성물로 되는 생분해성 용기에 있어서, 상기한 시트 상 생분해성 조성물(2) 시트의 내면 또는 양면에 로얄 아이보리지, 트레이싱지, 한지 백상지 중 단독 또는 2종 이상의 합지로 이루어진 종이로 된 적층지(1)를 적층한 후 일체형으로 발포 성형하여 이루어진 것을 특징으로 하는 생분해성 용기가 공지되어 있다.In addition, Korean Patent Registration No. 10-1061043 (August 25, 2011) in the biodegradable container made of a sheet-like biodegradable composition obtained by kneading starch, water, plasticizer, binder, the sheet-like biodegradable composition (2 ) Biodegradable container, characterized by laminating the laminated paper (1) made of paper consisting of one or two or more types of royal ivory paper, tracing paper, Korean paper white paper on the inner or both sides of the sheet, and then foam-molding it in one piece. Is known.
그러나, 상기 생분해성 수지로 라미네이팅된 종이용기들은 완전 분해되는 장점이 있으나, 물성이 고르지 못하고 강도가 약하다는 단점이 있으며, 특히, 기체 및 수분 차단성이 미흡하여 수분이 접촉되면 수분이 종이에 흡수되어 종이용기의 강도가 저하될 뿐만 아니라 종이용기 형태 자체의 파괴 및 기능이 상실되는 문제점이 있었다.However, the paper containers laminated with the biodegradable resin have the advantage of being completely decomposed, but there are disadvantages in that the properties are uneven and the strength is weak. In particular, when the moisture is contacted due to insufficient gas and moisture barrier properties, water is absorbed into the paper. As a result, the strength of the paper container was not only lowered, but the destruction and function of the paper container itself was also problematic.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여, 최외각의 종이컵 몸체를 형성하는 종이층과; 상기 종이층 내면에 코팅되는 생분해성 제1접착층과; 상기 생분해성 제1접착층 상에 접착 코팅되는 강도보강을 위한 생분해성 제1라미네이팅층과; 상기 제1라미네이팅층 상에 코팅되는 기체 및 수분차단을 위한 제2라미네이팅층;을 포함하여 구성되는 생분해성 라미네이팅이 다층 코팅된 커피 및 음료용 생분해성 종이컵을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.The present invention to solve the above problems, a paper layer forming the outermost paper cup body; A biodegradable first adhesive layer coated on the inner surface of the paper layer; A biodegradable first laminating layer for strength reinforcement coated adhesively on the biodegradable first adhesive layer; It is an object of the present invention to solve the problem of providing a biodegradable paper cup for multi-layer coated coffee and beverages, wherein the biodegradable laminating layer is composed of a second laminating layer for gas and moisture blocking coated on the first laminating layer.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 최외각의 종이컵 몸체를 형성하는 종이층과; 상기 종이층 내면에 코팅되는 생분해성 제1접착층과; 상기 생분해성 제1접착층 상에 접착 코팅되는 강도보강을 위한 생분해성 제1라미네이팅층과; 상기 제1라미네이팅층 상에 코팅되는 기체 및 수분차단을 위한 제2라미네이팅층;을 포함하여 구성되는 생분해성 라미네이팅이 다층 코팅된 커피 및 음료용 생분해성 종이컵을 과제의 해결수단으로 한다.The present invention to solve the above problem, a paper layer forming the outermost paper cup body; A biodegradable first adhesive layer coated on the inner surface of the paper layer; A biodegradable first laminating layer for strength reinforcement coated adhesively on the biodegradable first adhesive layer; A biodegradable paper cup for multi-layered biodegradable coffee and beverages, comprising; a second laminating layer for blocking gas and moisture coated on the first laminating layer, as a solution to the problem.
상기 제1접착층은 폴리에틸렌카보네이트(PEC), 폴리프로필렌카보네이트(PPC)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 지방족 폴리카보네이트 생분해성 수지로 형성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.The first adhesive layer is to be formed of at least one aliphatic polycarbonate biodegradable resin selected from the group consisting of polyethylene carbonate (PEC) and polypropylene carbonate (PPC) as a solution to the problem.
상기 제1라미네이팅층은 폴리락트산(PLA), 폴리카프로락톤, 폴리글리콜산, 폴리부틸렌석시네이트, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리하이드록시부티레이트(polyhydroxybutyrate, PHB), 폴리-3-하이드록시발러레이트(poly-3-hydroxyvalerate, PBV), 폴리하이드록시부티레이트발러레이트(polyhydroxybutyrate valerate, PHBV), 폴리-3-하이드록시부티레이트-코-3-하이드록시발러레이트(poly-(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate), 폴리-3-하이드록시부티레이트-코-3-하이드록시헥사노에이트(poly-(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 생분해성 수지와 폴리부틸렌아디페이트-코-부틸렌테레프탈레이트(PBAT) 또는 폴리에틸렌카보네이트(PEC)가 50~70중량% : 50~30중량%의 중량비율로 혼합 조성된 혼합수지에 나노 몬모릴로나이트가 분산된 유무기하이브리드 수지로 형성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.The first laminating layer is polylactic acid (PLA), polycaprolactone, polyglycolic acid, polybutylene succinate, polybutylene adipate, polyhydroxybutyrate (PHB), poly-3-hydroxy valerate (poly-3-hydroxyvalerate, PBV), polyhydroxybutyrate valerate (PHBV), poly-3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate (poly- (3-hydroxybutyrate-co-3) -hydroxyvalerate), poly-3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate and at least one biodegradable resin and polybutyl selected from the group consisting of poly- (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) Inorganic hybrid resin in which nano montmorillonite is dispersed in a mixed resin composed of 50 to 70% by weight: 50 to 30% by weight of renadiphate-co-butylene terephthalate (PBAT) or polyethylene carbonate (PEC) It is to be formed as a solution to the problem.
상기 제2라미네이팅층은 콜로이드 실리카; 증류수; 에탄올; 질산 또는 암모니아수로부터 선택되는 pH조절제; 비닐트리클로로실란, 비닐트리(2-메톡시에톡시)실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸디에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란으로부터 선택되는 1종 이상의 실란커플링제; 습윤제; 레벨링제;를 포함하여 조성되는 코팅용액으로 코팅, 경화되어 형성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.The second laminating layer is colloidal silica; Distilled water; ethanol; PH adjusting agent selected from nitric acid or ammonia water; Vinyl trichlorosilane, vinyl tri (2-methoxyethoxy) silane, vinyl triethoxysilane, vinyl trimethoxysilane, vinyl silane, 3-methacryloxypropyl trimethoxysilane, 2- (3,4- Epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropylmethyldiethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3 -Aminopropyl methyl dimethoxysilane, 3-aminopropyl triethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyl trimethoxysilane, 3-mercaptopropyl trimethoxysilane, 3-chloropropyl trimethoxysilane One or more silane coupling agents; Wetting agents; Leveling agent; to be formed by coating, cured with a coating solution that is formulated to form a solution to the problem.
상기 제2라미네이팅층 상에는 에틸렌비닐알코올(EVOH) 수지를 포함하여 조성되는 코팅용액으로 코팅, 경화되어 기체 및 수분차단을 위한 생분해성 제3라미네이팅층이 더 형성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.The second laminating layer is coated with a coating solution composed of ethylene vinyl alcohol (EVOH) resin and cured to form a biodegradable third laminating layer for gas and moisture blocking as a solution to the problem.
상기 제1라미네이팅층, 제2라미네이팅층, 제3라미네이팅층 각각의 사이에는 선택적으로 폴리에틸렌카보네이트(PEC), 폴리프로필렌카보네이트(PPC)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 지방족 폴리카보네이트 생분해성 수지로 형성되는 생분해성 제2접착제층이 더 형성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.Between the first laminating layer, the second laminating layer, and the third laminating layer are formed of one or more aliphatic polycarbonate biodegradable resins selectively selected from the group consisting of polyethylene carbonate (PEC) and polypropylene carbonate (PPC). The second biodegradable adhesive layer is formed as a solution to the problem.
본 발명의 생분해성 라미네이팅이 다층 코팅된 커피 및 음료용 생분해성 종이컵은 사용 후 폐기시 완전 생분해되는 친환경적인 효과가 우수하고, 특히, 충전제로서 우수한 기계적 성질 및 내화학성을 가지는 몬모릴로나이트(Montmorillonite)를 사용하여 강도 및 내화학성이 우수할 뿐만 아니라, 기체 및 수분 차단성이 우수하여 수분이 접촉되더라도 종이층에 수분이 흡수되지 않아 장시간 사용하더라도 종이컵의 강도가 유지되는 우수한 효과가 있다.The biodegradable paper cup for multi-layer coating of biodegradable coffee and beverage of the present invention has excellent eco-friendly effect that is completely biodegradable upon disposal after use, and in particular, uses montmorillonite having excellent mechanical properties and chemical resistance as a filler. Therefore, it is not only excellent in strength and chemical resistance, but also has excellent gas and moisture barrier properties, so that even if it is in contact with moisture, the paper layer does not absorb moisture, so even if it is used for a long time, the strength of the paper cup is maintained.
도 1은 본 발명의 생분해성 라미네이팅이 다층 코팅된 커피 및 음료용 생분해성 종이컵의 단면도1 is a cross-sectional view of a biodegradable paper cup for coffee and beverages coated with a biodegradable lamination of the present invention
본 발명은, 최외각의 종이컵 몸체를 형성하는 종이층과; 상기 종이층 내면에 코팅되는 생분해성 제1접착층과; 상기 생분해성 제1접착층 상에 접착 코팅되는 강도보강을 위한 생분해성 제1라미네이팅층과; 상기 제1라미네이팅층 상에 코팅되는 기체 및 수분차단을 위한 제2라미네이팅층;을 포함하여 구성되는 생분해성 라미네이팅이 다층 코팅된 커피 및 음료용 생분해성 종이컵을 기술구성의 특징으로 한다.The present invention, a paper layer forming the outermost paper cup body; A biodegradable first adhesive layer coated on the inner surface of the paper layer; A biodegradable first laminating layer for strength reinforcement coated adhesively on the biodegradable first adhesive layer; A biodegradable paper cup for biodegradable lamination, comprising a multi-layer coated biodegradable paper cup, comprising a gas and a second laminating layer for blocking moisture, which is coated on the first laminating layer.
상기 제1접착층은 폴리에틸렌카보네이트(PEC), 폴리프로필렌카보네이트(PPC)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 지방족 폴리카보네이트 생분해성 수지로 형성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.The first adhesive layer is characterized by being formed of at least one aliphatic polycarbonate biodegradable resin selected from the group consisting of polyethylene carbonate (PEC) and polypropylene carbonate (PPC).
상기 제1라미네이팅층은 폴리락트산(PLA), 폴리카프로락톤, 폴리글리콜산, 폴리부틸렌석시네이트, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리하이드록시부티레이트(polyhydroxybutyrate, PHB), 폴리-3-하이드록시발러레이트(poly-3-hydroxyvalerate, PBV), 폴리하이드록시부티레이트발러레이트(polyhydroxybutyrate valerate, PHBV), 폴리-3-하이드록시부티레이트-코-3-하이드록시발러레이트(poly-(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate), 폴리-3-하이드록시부티레이트-코-3-하이드록시헥사노에이트(poly-(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 생분해성 수지와 폴리부틸렌아디페이트-코-부틸렌테레프탈레이트(PBAT) 또는 폴리에틸렌카보네이트(PEC)가 50~70중량% : 50~30중량%의 중량비율로 혼합 조성된 혼합수지에 나노 몬모릴로나이트가 분산된 유무기하이브리드 수지로 형성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.The first laminating layer is polylactic acid (PLA), polycaprolactone, polyglycolic acid, polybutylene succinate, polybutylene adipate, polyhydroxybutyrate (PHB), poly-3-hydroxy valerate (poly-3-hydroxyvalerate, PBV), polyhydroxybutyrate valerate (PHBV), poly-3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate (poly- (3-hydroxybutyrate-co-3) -hydroxyvalerate), poly-3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate and at least one biodegradable resin and polybutyl selected from the group consisting of poly- (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) Inorganic hybrid resin in which nano montmorillonite is dispersed in a mixed resin composed of 50 to 70% by weight: 50 to 30% by weight of renadiphate-co-butylene terephthalate (PBAT) or polyethylene carbonate (PEC) What is formed of is characterized by the technical composition.
상기 제2라미네이팅층은 콜로이드 실리카; 증류수; 에탄올; 질산 또는 암모니아수로부터 선택되는 pH조절제; 비닐트리클로로실란, 비닐트리(2-메톡시에톡시)실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸디에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란으로부터 선택되는 1종 이상의 실란커플링제; 습윤제; 레벨링제;를 포함하여 조성되는 코팅용액으로 코팅, 경화되어 형성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.The second laminating layer is colloidal silica; Distilled water; ethanol; PH adjusting agent selected from nitric acid or ammonia water; Vinyl trichlorosilane, vinyl tri (2-methoxyethoxy) silane, vinyl triethoxysilane, vinyl trimethoxysilane, vinyl silane, 3-methacryloxypropyl trimethoxysilane, 2- (3,4- Epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropylmethyldiethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3 -Aminopropyl methyl dimethoxysilane, 3-aminopropyl triethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyl trimethoxysilane, 3-mercaptopropyl trimethoxysilane, 3-chloropropyl trimethoxysilane One or more silane coupling agents; Wetting agents; Leveling agent; characterized by the technical composition that is formed by coating, curing with a coating solution that is composed.
상기 제2라미네이팅층 상에는 에틸렌비닐알코올(EVOH) 수지를 포함하여 조성되는 코팅용액으로 코팅, 경화되어 기체 및 수분차단을 위한 생분해성 제3라미네이팅층이 더 형성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.On the second laminating layer, it is characterized by a technical configuration that a biodegradable third laminating layer for gas and moisture blocking is further formed by coating and curing with a coating solution composed of ethylene vinyl alcohol (EVOH) resin.
상기 제1라미네이팅층, 제2라미네이팅층, 제3라미네이팅층 각각의 사이에는 선택적으로 폴리에틸렌카보네이트(PEC), 폴리프로필렌카보네이트(PPC)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 지방족 폴리카보네이트 생분해성 수지로 형성되는 생분해성 제2접착제층이 더 형성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.Between the first laminating layer, the second laminating layer, and the third laminating layer are formed of one or more aliphatic polycarbonate biodegradable resins selectively selected from the group consisting of polyethylene carbonate (PEC) and polypropylene carbonate (PPC). It is characterized by the technical configuration that the second biodegradable adhesive layer is further formed.
이하에서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예 및 도면을 통하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예 및 도면에 한정되지 않는다.Hereinafter will be described in detail through embodiments and drawings of the present invention so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice. However, the present invention may be implemented in various different forms, and is not limited to the embodiments and drawings described herein.
[도 1]은 본 발명의 생분해성 라미네이팅이 다층 코팅된 커피 및 음료용 생분해성 종이컵의 단면도를 나타낸 것이다. [도 1]을 참조하여 설명하면, 최외각의 종이컵 몸체를 형성하는 종이층(1)과; 상기 종이층 내면에 코팅되는 생분해성 제1접착층(2)과; 상기 생분해성 제1접착층 상에 접착 코팅되는 강도보강을 위한 생분해성 제1라미네이팅층(3)과; 상기 제1라미네이팅층 상에 코팅되는 기체 및 수분차단을 위한 생분해성 제2라미네이팅층(4);을 포함하여 구성된다.1 shows a cross-sectional view of a biodegradable paper cup for multi-layer coating of coffee and beverages with the biodegradable laminating of the present invention. Referring to FIG. 1, a
여기서, 상기 생분해성 제1접착제층, 제1라미네이트층을 형성하는 생분해성 수지는 자연적 호기성(퇴비화) 및 혐기성(매립) 환경에서 분해될 수 있는 수지를 의미하며, 수지의 생분해는 미생물이 수지를 동화할 수 있는 화합물이나 또는 환경에 덜 해로운 부식토 같은 물질로 대사할 때 일어난다. 특히, 상기 생분해 수지들은 지방족 폴리에스테르로서 가수분해될 수 있는 에스테르 결합 때문에 생분해될 수 있다.Here, the biodegradable resin that forms the first biodegradable adhesive layer and the first laminate layer refers to a resin that can be decomposed in a natural aerobic (composting) and anaerobic (embedding) environment, and the biodegradation of the resin is a microbial resin. Occurs when metabolizing to compounds that can be assimilated or substances that are less harmful to the environment. In particular, the biodegradable resins can be biodegradable because of ester bonds that can be hydrolyzed as aliphatic polyesters.
상기 제1접착층은 폴리에틸렌카보네이트(PEC), 폴리프로필렌카보네이트(PPC)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 지방족 폴리카보네이트 생분해성 수지로 형성될 수 있음은 당업자에게 자명한 것이므로 상세한 설명은 생략한다.Since the first adhesive layer may be formed of at least one aliphatic polycarbonate biodegradable resin selected from the group consisting of polyethylene carbonate (PEC) and polypropylene carbonate (PPC), a detailed description thereof will be omitted.
상기 제1라미네이트층을 형성하는 생분해성 수지로는 대표적으로 폴리락트산(PLA)이 사용되고 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 폴리카프로락톤, 폴리글리콜산, 폴리부틸렌석시네이트, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리하이드록시부티레이트(polyhydroxybutyrate, PHB), 폴리-3-하이드록시발러레이트(poly-3-hydroxyvalerate, PBV), 폴리하이드록시부티레이트발러레이트(polyhydroxybutyrate valerate, PHBV), 폴리-3-하이드록시부티레이트-코-3-하이드록시발러레이트(poly-(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate), 폴리-3-하이드록시부티레이트-코-3-하이드록시헥사노에이트(poly-(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상 사용될 수 있다.As the biodegradable resin forming the first laminate layer, polylactic acid (PLA) is typically used, but is not limited thereto, polycaprolactone, polyglycolic acid, polybutylene succinate, polybutylene adipate, Polyhydroxybutyrate (PHB), poly-3-hydroxyvalerate (PBV), polyhydroxybutyrate valerate (PHBV), poly-3-hydroxybutyrate-co -3-hydroxy-valerate (poly- (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate), poly-3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate (poly- (3-hydroxybutyrate-co-3) -hydroxyhexanoate) may be used.
상기 생분해성 수지들은 환경 친화적이나, 수분이나 습기에 취약하고 기체투과도가 높아 포장용으로 사용하는 경우, 별도의 처리(예를 들면, 금속 증착, 타 필름과의 합지 등)가 요구된다.The biodegradable resins are environmentally friendly, but are susceptible to moisture or moisture and have high gas permeability, so when used for packaging, a separate treatment (for example, metal deposition, lamination with other films, etc.) is required.
이에 따라, 기체 및 수분 차단성이 우수한 폴리부틸렌아디페이트-코-부틸렌테레프탈레이트(PBAT) 또는 폴리에틸렌카보네이트(PEC)를 상기 생분해성 수지와 50~70중량% : 50~30중량%의 중량비율로 혼합하고, 나노 몬모릴로나이트를 분산시켜 졸-겔 공정에 의하여 형성된 유무기 하이브리드 수지를 제1라미네이팅층으로 형성하는 것이 본 발명의 핵심적 구성이다.Accordingly, the polybutylene adipate-co-butylene terephthalate (PBAT) or polyethylene carbonate (PEC) having excellent gas and moisture barrier properties is 50 to 70% by weight with the biodegradable resin: 50 to 30% by weight Mixing in proportions, and dispersing the nano montmorillonite to form the organic-inorganic hybrid resin formed by the sol-gel process as the first laminating layer is the core configuration of the present invention.
이때, 상기 중량비 범위를 벗어나게 되면 기체 및 수분 차단성과 생분해성(퇴비화)에 있어서 만족할 만한 물성을 나타내지 못하는 단점이 있는데, 특히, 상기 폴리부틸렌아디페이트-코-부틸렌테레프탈레이트(PBAT) 또는 폴리에틸렌카보네이트(PEC)의 함량이 50중량%를 초과하는 경우에는 생분해성이 저하되고, 30중량% 미만인 경우에는 기체 및 수분 차단성이 저하되며, 바람직하게는 상기 폴리부틸렌아디페이트-코-부틸렌테레프탈레이트(PBAT) 또는 폴리에틸렌카보네이트(PEC)의 함량이 40~50중량%일때 기체 및 수분 차단성과 생분해성이 우수하다.At this time, if it is out of the weight ratio range, there is a disadvantage in that it does not exhibit satisfactory physical properties in gas and moisture barrier properties and biodegradability (composting). In particular, the polybutylene adipate-co-butylene terephthalate (PBAT) or polyethylene When the content of carbonate (PEC) exceeds 50% by weight, biodegradability decreases, and when it is less than 30% by weight, gas and moisture barrier properties decrease, preferably the polybutylene adipate-co-butylene When the content of terephthalate (PBAT) or polyethylene carbonate (PEC) is 40 to 50% by weight, it has excellent gas and moisture barrier properties and biodegradability.
한편, 유무기 하이브리드 수지는 고분자 내에 무기 나노입자 등을 분산시켜, 구조적으로 균일한 복합재료를 제조한 것을 의미하며, 이러한 복합재료들은 유기 고분자의 유연성과 우수한 가공성을 유지시키고, 무기 나노 소재의 우수한 기계적인 강도와 열안정성을 부가하여 뛰어난 소재로 각광받고 있으며, 특히, 본 발명에서는 기체 및 수분차단성을 저하시키지 않으며 고내열성, 기계적 강도를 나타낸다.On the other hand, the organic-inorganic hybrid resin means to disperse inorganic nanoparticles, etc. in the polymer, thereby producing a structurally uniform composite material, and these composite materials maintain the flexibility and excellent processability of the organic polymer, and the excellent of the inorganic nanomaterial It is in the spotlight as an excellent material by adding mechanical strength and thermal stability. In particular, in the present invention, it does not degrade gas and moisture barrier properties and exhibits high heat resistance and mechanical strength.
상기 유무기 하이브리드 수지에 사용되는 무기 나노입자는 나노 몬모릴로나이트를 사용한다.Inorganic nanoparticles used in the organic-inorganic hybrid resin are nano montmorillonite.
상기 몬모릴로나이트(Montmorillonite)(이하, MMT)는 점토(Clay)로서, 자연에 풍부하게 존재하여 경제적 측면에서 매우 유용한 물질이며 우수한 기계적 성질 및 내화학성을 부여하기 때문에 다양한 용도로 응용되고 있다.The montmorillonite (Montmorillonite) (hereinafter, MMT) is As a clay, it is abundant in nature and is a very useful material from an economic point of view, and has been applied to various uses because it imparts excellent mechanical and chemical resistance.
특히 녹-점토(Smectite Clay)는 분산상의 크기가 ㎜ 또는 ㎚에 달하는 종래의 복합재료에 비해 소량의 첨가만으로도 큰 물성 향상을 도모할 수 있기 때문에 나노 복합체 제조에 적합한 나노입자를 만드는 데 가장 보편적으로 사용된다.Particularly, green clay (Smectite Clay) is most commonly used to make nanoparticles suitable for nanocomposite production because it can improve the physical properties with a small amount of addition compared to conventional composite materials in which the size of the dispersed phase reaches ㎜ or ㎚. Is used.
고분자에 사용되는 재료 중 근래 연구되어 온 나노복합재료는 일반적으로 나노 크기의 무기입자를 보강 재료로 하여 결합 표면적의 증대로 기존의 보강제보다 적은 양으로 우수한 기계적 물성, 내화학성 등을 나타내기 위해 사용되며, 그 중 MMT를 사용한 고분자 나노복합체의 연구는 층간에 저분자량 단량체 삽입 방법 등에서부터 현재는 전반적인 고분자 영역으로 확대 연구되고 있다Among the materials used in polymers, nanocomposites that have been researched recently are generally used as nano-sized inorganic particles as reinforcing materials to show excellent mechanical properties, chemical resistance, etc. in smaller amounts than conventional reinforcing agents by increasing the bonding surface area. Among them, research on polymer nanocomposites using MMT is currently being extended to the overall polymer area from the method of inserting low molecular weight monomers between layers.
상기 MMT를 사용한 고분자 복합재료에 관한 연구의 초기에는 in-situ 중합법이 주된 연구 분야였지만, 최근에는 열경화성 고분자, 열가소성 고분자와 고무 등에 이르기까지 연구영역이 확대되고 있으며, 고분자/MMT 복합 재료의 제조하는 방법에는 여러 가지가 있으나 경제성 등을 이유로 최근에는 용융혼합법이 크게 주목 받고 있다. In the early stages of research on polymer composite materials using MMT, in-situ polymerization was the main research field, but recently, research fields have expanded to thermoset polymers, thermoplastic polymers and rubbers, and the production of polymer / MMT composite materials There are many ways to do this, but the melting and blending method has attracted much attention in recent years for economic reasons.
또한, 상기 MMT는 점토로 알려진 미세한 결정을 갖는 수용액이 침전 할 때 형성되는 매우 연한 엽상 규산염류 미네랄을 의미하고, MMT는 천연적으로 얻어져 정제되거나 혹은 인공적인 합성에 의해 제조된 층상 무기물 소재이며, 두께가 1~3nm에 이르는 판(platelet)들이 이온결합력 혹은 van der Walls 인력으로 층상구조를 형성하는데, 층상구조를 갖는 MMT의 분산은 고분자와 클레이 사이의 친화력과 제조방법, 클레이의 유기화 정도에 따라 삽입형 나노복합체와 박리형 나노복합체의 두 종류로 나눌 수 있다. In addition, the MMT refers to a very soft foliar silicate mineral formed when an aqueous solution having fine crystals known as clay precipitates, and MMT is a layered inorganic material obtained naturally or purified or artificially synthesized. , Platelets with a thickness of 1 ~ 3nm form a layered structure with ionic bonding force or van der Walls attraction. The dispersion of MMT having a layered structure depends on the affinity between the polymer and clay, the manufacturing method, and the degree of organication of the clay. Accordingly, it can be divided into two types: an insertable nanocomposite and a peelable nanocomposite.
삽입형 나노복합체는 MMT 층들이 고정된 양만큼 분리되었을 때 형성되는 것이며, 각 층들은 고분자의 보강재로서 역할을 하고, 박리형 나노복합체는 MMT의 각 층들이 고분자 내에서 무질서하게 분리 혹은 배향되고 분산되어 있을 때 형성되는 것이며, MMT의 각 층들이 충분히 분리되고 불규칙배향을 하여 완전한 계면 접착을 하게 되고 결과적으로 나노복합체의 각종 특성을 향상시킬 수 있을 만큼의 강도를 제공한다.The inserted nanocomposite is formed when the MMT layers are separated by a fixed amount, and each layer serves as a reinforcing material for the polymer, and in the peelable nanocomposite, each layer of the MMT is randomly separated or oriented and dispersed within the polymer. It is formed when there is, and each layer of MMT is sufficiently separated and has an irregular orientation to achieve complete interfacial adhesion and consequently provides strength sufficient to improve various properties of the nanocomposite.
특히 MMT 층의 분산은 고분자 사슬의 움직임과 용융 점도를 증가시키고, MMT 개별 층이 이동하는 물질의 경로를 길게 만들어 고분자의 가스 및 수분 차단성을 향상시키며, 이 외에도 고분자/MMT 나노복합체는 고분자의 기계적 강도와, 난연성, 내마모성, 내열성 등을 향상시키는 특징을 갖는다.In particular, the dispersion of the MMT layer increases the motion and melt viscosity of the polymer chain, and increases the gas and moisture barrier properties of the polymer by lengthening the path of the material through which the MMT individual layer moves, and in addition, the polymer / MMT nanocomposite It has the characteristics of improving mechanical strength, flame retardancy, abrasion resistance, and heat resistance.
한편, 본 발명의 상기 제2라미네이팅층은 콜로이드 실리카; 증류수; 에탄올; 질산 또는 암모니아수로부터 선택되는 pH조절제; 비닐트리클로로실란, 비닐트리(2-메톡시에톡시)실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸디에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란으로부터 선택되는 1종 이상의 실란커플링제; 습윤제; 레벨링제;를 포함하여 조성되는 코팅용액으로 코팅, 경화되어 형성된다.On the other hand, the second laminating layer of the present invention is colloidal silica; Distilled water; ethanol; PH adjusting agent selected from nitric acid or ammonia water; Vinyl trichlorosilane, vinyl tri (2-methoxyethoxy) silane, vinyl triethoxysilane, vinyl trimethoxysilane, vinyl silane, 3-methacryloxypropyl trimethoxysilane, 2- (3,4- Epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropylmethyldiethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3 -Aminopropyl methyl dimethoxysilane, 3-aminopropyl triethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyl trimethoxysilane, 3-mercaptopropyl trimethoxysilane, 3-chloropropyl trimethoxysilane One or more silane coupling agents; Wetting agents; Leveling agent; It is formed by coating and curing with a coating solution composed of.
상기 제2라미네이팅층을 형성하기 위한 코팅용액 제조과정을 살펴 보면, 실리카 전구체로서 콜로이드 실리카를 가수분해용매로서 증류수 및 에탄올과 비닐트리클로로실란, 비닐트리(2-메톡시에톡시)실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸디에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란으로부터 선택되는 1종 이상의 실란커플링제를 투입하여 실란혼합물을 형성하고, 여기에 질산 또는 암모니아수로부터 선택되는 pH조절제와 가수분해촉매를 첨가하고, 습윤제와 레벨링제를 첨가하여 균질 교반하여 제조한다.Looking at the manufacturing process of the coating solution for forming the second laminating layer, colloidal silica as a silica precursor, as a hydrolysis solvent, distilled water and ethanol, vinyltrichlorosilane, vinyltri (2-methoxyethoxy) silane, and vinyltree Ethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinylsilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropylmethyldie Toxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N- A silane mixture is formed by adding one or more silane coupling agents selected from phenyl-3-aminopropyl trimethoxysilane, 3-mercaptopropyl trimethoxysilane, and 3-chloropropyl trimethoxysilane, to which nitric acid is formed. Alternatively, a pH-adjusting agent selected from ammonia water and a hydrolysis catalyst are added, and a wetting agent and a leveling agent are added, followed by homogeneous stirring.
증류수와 에탄올에 안정하게 분산된 나노 입자의 콜로이드 실리카(Colloidal silica, CS)는 상기에 열거된 3 또는 4가의 알콕시 실란들과 졸-겔 반응으로 유리질에 가까운 유-무기 혼성 복합재료의 합성이 가능하다. 이러한 복합재료들은 코팅막의 경도, 내후성, 후막 코팅성, 내열성 등이 우수하고 투명하여 표면 개질 및 보호용의 코팅제 또는 바인더 소재로 이용될 수 있다.Colloidal silica (CS) of nanoparticles stably dispersed in distilled water and ethanol is capable of synthesizing an organic-inorganic hybrid composite material close to glass by sol-gel reaction with the trivalent or tetravalent alkoxy silanes listed above. Do. These composite materials are excellent in the hardness, weather resistance, thick film coating properties, heat resistance, etc. of the coating film and can be used as a coating agent or binder material for surface modification and protection.
특히, 상기 제2라미네이팅층을 형성하기 위한 코팅용액은 상기 제1라미네이팅층의 생분해성 수지의 비결정부분과 수지표면의 기공을 치밀화하여 기체 및 수분 차단성을 향상시키게 된다.In particular, the coating solution for forming the second laminating layer improves gas and moisture barrier properties by densifying the pores on the surface of the resin and the amorphous portion of the biodegradable resin of the first laminating layer.
또한, [도 1]에 도시한 바와 같이, 본 발명의 상기 제2라미네이팅층 상에는 에틸렌비닐알코올(EVOH) 수지를 포함하여 조성되는 코팅용액으로 코팅, 경화되어 기체 및 수분차단을 위한 생분해성 제3라미네이팅층(5)을 더 형성하여 기체 및 수분차단성을 보완할 수 있다.In addition, as shown in [Fig. 1], the second laminating layer of the present invention is coated with a coating solution composed of ethylene vinyl alcohol (EVOH) resin, cured, and biodegradable third for gas and moisture blocking. The
아울러, 라미네이팅층 사이의 계면접착 강화를 위하여, 상기 제1라미네이팅층(3), 제2라미네이팅층(4), 제3라미네이팅층(5) 각각의 사이에는 선택적으로 폴리에틸렌카보네이트(PEC), 폴리프로필렌카보네이트(PPC)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 지방족 폴리카보네이트 생분해성 수지로 형성되는 생분해성 제2접착제층이 더 형성될 수 있다.In addition, in order to strengthen the interfacial adhesion between the laminating layers, between the
본 발명에 따른 생분해성 라미네이팅이 다층 코팅된 커피 및 음료용 생분해성 종이컵은 사용 후 폐기시 완전 생분해되는 친환경적인 효과가 우수하고, 특히, 충전제로서 우수한 기계적 성질 및 내화학성을 가지는 몬모릴로나이트(Montmorillonite)를 사용하여 강도 및 내화학성이 우수할 뿐만 아니라, 기체 및 수분 차단성이 우수하여 수분이 접촉되더라도 종이층에 수분이 흡수되지 않아 장시간 사용하더라도 종이컵의 강도가 유지되는 우수한 효과가 있으므로 폐기시에도 ㅎ환경적인 문제가 없는 효과가 있다..The biodegradable paper cup for coffee and beverage coated with multi-layered biodegradable according to the present invention has excellent eco-friendly effect that is completely biodegradable upon disposal after use, and in particular, montmorillonite having excellent mechanical properties and chemical resistance as a filler. Not only is it excellent in strength and chemical resistance, it has excellent gas and moisture barrier properties, so even if it is in contact with moisture, it does not absorb moisture in the paper layer, so it has an excellent effect of maintaining the strength of the paper cup even when used for a long time. It has an effect without any problem.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments and drawings disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to describe them, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by the embodiments and the drawings. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the equivalent range should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
1 : 종이층
2 : 제1접착층
3 : 제1라미네이팅층
4 : 제2라미네이팅층
5 : 제3라미네이팅층1: Paper layer
2: First adhesive layer
3: 1st laminating layer
4: 2nd laminating layer
5: 3rd laminating layer
Claims (6)
상기 제1라미네이팅층은 폴리락트산(PLA), 폴리카프로락톤, 폴리글리콜산, 폴리부틸렌석시네이트, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리하이드록시부티레이트(polyhydroxybutyrate, PHB), 폴리-3-하이드록시발러레이트(poly-3-hydroxyvalerate, PBV), 폴리하이드록시부티레이트발러레이트(polyhydroxybutyrate valerate, PHBV), 폴리-3-하이드록시부티레이트-코-3-하이드록시발러레이트(poly-(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate), 폴리-3-하이드록시부티레이트-코-3-하이드록시헥사노에이트(poly-(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 생분해성 수지와 폴리부틸렌아디페이트-코-부틸렌테레프탈레이트(PBAT) 또는 폴리에틸렌카보네이트(PEC)가 50~70중량% : 50~30중량%의 중량비율로 혼합 조성된 혼합수지에 나노 몬모릴로나이트가 분산된 유무기하이브리드 수지로 형성되고,
상기 제2라미네이팅층은 콜로이드 실리카; 증류수; 에탄올; 질산 또는 암모니아수로부터 선택되는 pH조절제; 비닐트리클로로실란, 비닐트리(2-메톡시에톡시)실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸디에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란으로부터 선택되는 1종 이상의 실란커플링제; 습윤제; 레벨링제;를 포함하여 조성되는 코팅용액으로 코팅, 경화되어 형성되는 것을 특징으로 하는 생분해성 라미네이팅이 다층 코팅된 커피 및 음료용 생분해성 종이컵
A paper layer forming the outermost paper cup body; A biodegradable first adhesive layer coated on the inner surface of the paper layer; A biodegradable first laminating layer for strength reinforcement coated adhesively on the biodegradable first adhesive layer; Consisting of, including; a second laminating layer for the gas and moisture barrier coated on the first laminating layer;
The first laminating layer is polylactic acid (PLA), polycaprolactone, polyglycolic acid, polybutylene succinate, polybutylene adipate, polyhydroxybutyrate (PHB), poly-3-hydroxy valerate (poly-3-hydroxyvalerate, PBV), polyhydroxybutyrate valerate (PHBV), poly-3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate (poly- (3-hydroxybutyrate-co-3) -hydroxyvalerate), poly-3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate and at least one biodegradable resin and polybutyl selected from the group consisting of poly- (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) Organic / inorganic hybrid resin in which nano montmorillonite is dispersed in a mixed resin composed of 50 to 70% by weight: 50 to 30% by weight of ren adipate-co-butylene terephthalate (PBAT) or polyethylene carbonate (PEC) Is formed into,
The second laminating layer is colloidal silica; Distilled water; ethanol; PH adjusting agent selected from nitric acid or ammonia water; Vinyl trichlorosilane, vinyl tri (2-methoxyethoxy) silane, vinyl triethoxysilane, vinyl trimethoxysilane, vinyl silane, 3-methacryloxypropyl trimethoxysilane, 2- (3,4- Epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropylmethyldiethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3 -Aminopropyl methyl dimethoxysilane, 3-aminopropyl triethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyl trimethoxysilane, 3-mercaptopropyl trimethoxysilane, 3-chloropropyl trimethoxysilane One or more silane coupling agents; Wetting agents; Leveling agent; Biodegradable paper cup for coffee and beverage coated with multi-layered biodegradable lamination, characterized by being formed by coating and curing with a coating solution composed of
상기 제1접착층은 폴리에틸렌카보네이트(PEC), 폴리프로필렌카보네이트(PPC)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 지방족 폴리카보네이트 생분해성 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 생분해성 라미네이팅이 다층 코팅된 커피 및 음료용 생분해성 종이컵
According to claim 1,
The first adhesive layer is formed of one or more aliphatic polycarbonate biodegradable resins selected from the group consisting of polyethylene carbonate (PEC) and polypropylene carbonate (PPC) for coffee and beverage coated with multi-layered biodegradable lamination. Biodegradable paper cups
상기 제2라미네이팅층 상에는 에틸렌비닐알코올(EVOH) 수지를 포함하여 조성되는 코팅용액으로 코팅, 경화되어 기체 및 수분차단을 위한 생분해성 제3라미네이팅층이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 생분해성 라미네이팅이 다층 코팅된 커피 및 음료용 생분해성 종이컵
According to claim 1,
On the second laminating layer, a biodegradable laminating layer characterized in that a biodegradable third laminating layer for blocking gas and moisture is further formed by coating and curing with a coating solution composed of ethylene vinyl alcohol (EVOH) resin. Coated coffee and beverage biodegradable paper cups
상기 제1라미네이팅층, 제2라미네이팅층, 제3라미네이팅층 각각의 사이에는 선택적으로 폴리에틸렌카보네이트(PEC), 폴리프로필렌카보네이트(PPC)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 지방족 폴리카보네이트 생분해성 수지로 형성되는 생분해성 제2접착제층이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 생분해성 라미네이팅이 다층 코팅된 커피 및 음료용 생분해성 종이컵According to any one of claims 1, 2, 5,
Between the first laminating layer, the second laminating layer, and the third laminating layer are formed of one or more aliphatic polycarbonate biodegradable resins selectively selected from the group consisting of polyethylene carbonate (PEC) and polypropylene carbonate (PPC). A biodegradable paper cup for coffee and beverage coated with a multi-layered biodegradable lamination, characterized in that a second biodegradable adhesive layer is further formed.
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