KR100193963B1 - 포장재 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

판지 등의 고유한 강도를 가진 재료에다 적층함으로써 자체 지지성 포장 용기벽의 포장재에 소요의 굴곡 강도를 부여할 수 있다. 또한, 두 개의 재료층을 서로간에 일정한 간격으로 고정하면 강도를 발휘할 수 있다. 본 발명에 의하여 두 개의 재료층(1,2)으로 중간 체임버(4)를 형성하고 이 중간 체임버(4)에 가압하에 가스를 충전함으로써 이러한 목적을 달성할 수 있다. 재료층(1,2)을 일부 표면위에서 서로 접착시켜 체임버(4)를 형성한 다음, 이 체임버(4)에 가압하에 공기 같은 것을 충전함으로써 포장재를 제조한다.

Description

포장재 및 그 제조 방법

제1도는 본 발명의 실시예 1에 의한 포장재의 일부의 투시도.

제2도는 본 발명의 실시예 2에 의한 포장재의 일부의 투시도.

제3도는 본 발명의 실시예 3에 의한 포장재의 일부의 투시도.

제4도는 평행6면체형 포장 용기 제조용의 블랭크 형태의 본 발명의 포장재.

제5도는 제4도의 블랭크로부터 성형된 평행6면체형 포장 용기의 부분 절취 투시도.

본 발명은 서로 연결된 가요성(flexible)의 재료층을 가진 자체 지지성 포장재 용기벽용의 포장재에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 포장재 제조 방법과 상기 포장재의 용도에 관한 것이다.

예를 들자면, 액상 식품 또는 펌프 작업이 가능한 식품 등의 소비자용 포장은 웨브재(web material) 또는 판상재로 제조하는 경우가 있다. 이들 재료는 상이한 재료로 된 층들을 포함하는 포장용 라미네이트 또는 플라스틱 필름이다. 포장재의 적어도 한쪽 표면층은 한편으로는 재료의 액밀성(液密性)을 확실히 하고 다른 한편으로는 상기 재료를 서로 가열 접착(heat-sealing)하여 액밀성의 접착을 할 수 있는 열가소성 플라스틱으로 구성하고 있다.

포장재는 통상적으로, 예컨대 에틸 비닐 알코올(EVAL:ethyl vinyl alcohol) 또는 알루미늄박(aluminum foil) 등의 소위 배리어 플라스틱(barrier plastic) 같은 상이한 종류의 플라스틱으로 된 얇은(5μm) 층을 이용하여 가스와 액체 침투에 대하여 만족한 기밀성(氣密性)과 액밀성을 부여하고 있다. 포장용 라미네이트의 접착(sealing) 특성은 서로간에 대하여 접착하는 부분들에 있어서 폴리에틸렌 같은 열가소성 재료로 된 여러 겹의 층을 가진 라미네이트에 의해 발휘된다. 재료가 자체 지지성을 가지도록 하기 위해서는, 즉 평행6면체형 같은 형상 안정성이 있는 포장 용기 제조에 사용할 수 있는 충분한 강도(rigidity)를 가지도록 하기 위해서는 필수적으로 두 가지 방법을 사용할 수 있다. 첫번째로는, 예컨대 판(board)이나 금속같은 고유의 굴곡 강도를 가진 재료로 된 하나의 층을 재료중에 포함시키는 것이고, 두 번째로는 재료중에 포함된 자연적인 굴곡성을 가진 플라스틱 재료로 된 여러 겹의 층을 스페이서(spacer) 배치 또는 기타 수단에 의해 서로간에 일정한 거리만큼 떨어져 있게 하면 소요의 강도, 소위 격벽(隔璧) 효과(bulkhead effect)를 달성하는 것이다. 이것은 예컨대 기포(氣泡) 플라스틱재료 또는 기타 경량의 저렴한 재료로 된 비교적 얇은 층의 양쪽 표면에 재료층을 결합시켜 소위 샌드위치 구조를 형성함으로써 실현할 수 있다.

폴리스티렌 등의 적당한 균질의 플라스틱 재료를 양쪽에 접합시켜 된 기포 플라스틱 재료를 포함하는 샌드위치 구조에 있어서 포함된 재료의 중량은 비교적 가볍지만 포장 용기를 성형하기 전과 성형 후에 재료를 취급할 때, 즉 포장 용기의 내용물을 소비한 다음 사용된 포장 재료를 재사용하고자 할 때는 그 구조로 인하여 두께가 비교적 두껍게 되어 밀집한 칫수로 압축하기가 곤란하고, 또한 함입된 에어 셀(air cell)이 압축 작업을 어렵게 하기 때문에 또 다른 문제가 발생한다.

종이, 플라스틱 및 알루미늄박으로 된 여러 겹의 층을 가진 포장용 라미네이트로 제조된 자체 지지성의 포장 용기벽을 가진 공지의 평행6면체형 포장 용기 외에도 낙농 제품 같은 것을 포장하기 위한 백(bag)이나 쿠션 형상의 포장 용기도 있는데, 이들 포장 용기는 가요성 및 열접착성의 플라스틱 재료를 여러 겹 서로 접합시킨 것만을 포함하는 두께가 얇은 포장재로 제조하고 있다.

자체 지지성의 포장 용기벽을 특징으로 하는 포장 용기에 비하여 백(bag)이나 쿠션 형상의 포장 용기는 소매점과 공급처 사이의 운반뿐만 아니라 소비자가 사용하거나 용기를 비우는데 있어서 취급이 어렵다는 결점을 가지고 있다. 예컨대, 적층지와 플라스틱 재료로 된 자체 지지성 포장 용기벽을 가진 위에 나온 평행6면체의 포장 용기는 그 자체가 적절히 설계된 하나의 백 팩(bag pack)보다도 많은 포장재를 가지고 있다.

이것은 포장 용기의 성형을 가능하게 할 수 있을 정도의 충분한 재료 강도를 확보하고 미개봉 상태와 개봉 상태에서도 취급을 할 수 있도록 하기 위해서는 필요한 것이라 생각하여 왔던 것이다. 종래의 포장용 라미네이트는 소요의 강도를 달성하기 위한 섬유 재료와 소요의 액밀성을 달성하기 위한 플라스틱 재료 같은 것을 포함하는 재료 종류를 사용함에 있어서 최고로 가능한 적정화를 실현하도록 구성되어 있다. 그러나, 여러 가지 종류의 재료로 구성된 포장용 라미네이트는 재사용시에 상이한 재료를 서로 분리해야 하고 별도로 취급해야 하므로 그 회수와 재사용이 곤란하여, 결국에는 경비 절감화를 도모할 수 없는 공정이 되어 버린다. 그러나, 균질의 플라스틱 재료로서만 포장용 라미네이트를 제조하고자 할 경우에는 충분한 강도를 달성하자면 비현실적인 칫수를 가진 플라스틱 두께가 되어야 하기 때문에 플라스틱 소비량이 비교적 많아진다. 플라스틱 두께로서는 플라스틱의 액밀성을 현저히 변화시킬 수 없기 때문에 종래에는 격벽 방식으로 재료를 설계, 즉 비교적 얇은 두께의 두 개의 플라스틱층을 서로간에 대하여 일정 간격을 두어 설치함으로써 굴곡 강도를 크게 하는 방식으로 하여 플라스틱의 사용량을 감소시기면서도 소요의 강도를 가진 포장재를 실현하고자 여러 가지 시도를 하여 왔던 것이다. 플라스틱층을 서로간에 대해 적당한 간격으로 고정하기 위하여는 경량의 저렴한 중간층을 필요로 하는데, 종래에 사용된 이러한 층으로서는 기포 플라스틱 재료를 사용하고 있었다. 이러한 형식의 라미네이트는 재료의 회수와 재사용이 용이한 단일 종류의 플라스틱으로 제조할 수도 있다. 그러나, 소요의 강도를 얻기 위해서는 라미네이트의 두께를 비교적 두껍게 하여야 하기 때문에 속이 빈 포장 용기의 폐기와 관련하여 실제로 취급상 여러 가지 문제가 생긴다. 더욱이, 내좌굴성(耐座屈性:resistance to buckling)이 충분히 큰 이러한 종류의 재료를 제조하기가 어렵다.

본 발명의 한 가지 목적은 자체 지지성 포장재벽을 제조하기에 적합한 지지력 또는 굴곡 강도를 가지며 최소량의 플라스틱 재료를 사용하는 포장재를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 최대 강도와 큰 내파열성을 가지며 접어서 가열 접착함으로써 포장 용기를 성형할 수 있는 포장재를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 한가지 종류의 재료만을 포함하는 포장재를 제공함에 있다.

본 발명의 추가적인 목적은 종래의 포장재와 비교하여 쓰레기와 폐기물의 양을 상당히 감소시킬 수 있고 위에 나온 종래 기술의 결점을 해소할 수 있는 포장재를 제공함에 있다.

위에 나온 목적들은 재료층의 표면 부위 위에 분포된 패턴으로 재료층을 서로 연결하고 각 재료층 사이에 형성된 중간 체임버(interjacent chamber)에는 가압하에 가스를 충전(filling)하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 서로 연결된 가요성의 재료층으로 된 자체 지지성 포장 용기벽용 포장재에 의하여 달성할 수 있다.

본 발명에 의한 포장재의 바람직한 실시 태양은 특허청구의 범위 제2항 내지 제12항에 기재된 바와 같은 특징을 가지고 있다. 본 발명의 또 한가지 목적은 위에 나온 형식의 포장재의 간단하고도 합리적인 제조 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 추가적인 목적은 포장재에 포함된 각 층을 소요의 접착 패턴으로 접착할 수 있는 제조 방법을 제공함에 있고, 또한 이렇게 해서 형성된 체임버 속에 가스를 충전하는 방법을 제공함에 있다.

위와 같은 목적들은 재료층을 표면의 일부 위에서 서로 접착시켜 체임버를 형성하여, 이 체임버에 가압하에 가스를 충전함을 특징으로 하는 서로 연결된 가요성의 재료층으로 구성된 본 발명의 자체 지지성 포장 용기벽용 포장재 제조 방법에 의해 달성할 수 있다.

본 발명의 방법의 바람직한 실시 태양은 특허청구의 범위 제14항 내지 제21항에 기재된 바와 같은 특성을 가지고 있다.

본 발명의 기타 추가적인 목적은 위에 나온 바와 같은 포장재의 이용 방법을 실현함에 있는데, 이것은 특허청구의 범위 제22항에 기재된 바에 따라 달성할 수 있다.

본 발명의 포장재, 그 제조 방법 및 이용 방법에 의하여 강도(또는 내좌굴성)와 재료 중량 사이의 적절한 관계를 이용하여 단일 종류의 플라스틱으로 제조할 수 있는 자체 지지성의 벽을 가진 포장 용기를 간편하고도 극히 경제적인 방식으로 실현할 수 있다.

본 발명의 포장재와 그 제조 방법에 관한 바람직한 실시 태양을 첨부된 도면을 참조하면서 이하 구체적으로 설명하는데, 첨부된 도면들은 본 발명의 이해에 필수적인 요부만을 나타내는 개략도이다.

본 발명은 소요의 안정성을 발휘하는 충분한 강도를 가짐과 동시에 포장 용기 완제품을 재형할 수 있을 정도로 충분한 가요성(flexibility)과 절첩성을 가진 포장용 라미네이트를 이용한다.

따라서, 사용되는 재료의 양의 절감을 도모할 수 있는데, 즉 본 발명에서는 라미네이트의 바깥쪽층을 접착하여 상기 바깥쪽층 사이에 형성시킨 체임버속에 함입된 공기 또는 가스를 이용하여 바깥쪽층을 서로간에 대하여 소요의 간격만큼 떨어져 있도록 함으로써 재료의 양을 절감할 수 있게 된다.

더욱 구체적으로는 본 발명의 포장재는 제1가요성 재료층(1)과 제2가요성 재료층(2)이 서로간에 떨어져 배치되어 상기 층(1,2) 위에서 길이 방향으로 분포된 접합부(3)에서 서로 연결시켜, 예컨대 상기 층(1,2) 사이에서 파상(波狀)의 체임버(4)를 형성시켜서 된 라미네이트로 구성되어 있다. 이 체임버(4) 속에 적당한 방법으로 가압하에 가스 또는 공기를 채워 넣는데, 이렇게 함으로써 각 층(1,2)의 서로 접착된 부분에 의해 허용되는 만큼의 간격으로 재료층(1,2)이 자동적으로 서로 떨어져 있게 된다. 이러한 포장재의 실시예 1이 제1도에 나와 있다.

제2도는 본 발명에 의한 포장재의 실시예 2를 나타낸 것으로서, 즉 이 실시예 2에서는 바깥쪽 재료층(1,2) 사이에서 중심층을 형성하는 추가의 중심층(5)을 통해 바깥쪽 재료층(1,2)을 서로 연결하고 있다. 중심층(5)을 직선상 접합부(3)에 의해 두 개의 바깥쪽 재료층(1,2) 각각과 연결하는 한편, 각층 사이에 체임버(4)(이것은 가압하에 가스로 충전됨)를 형성하고 있다. 이 체임버(4)는 서로간에 직접적 또는 간접적으로 연결되어 체임버의 크기를 형성하는 두 개의 바깥쪽 재료층에 의해 형성되어 있다. 또한, 체임버(4)는 직선상 접합부(3)와 중심층(5)에 의하여 상호 연결된 셀(cell) 또는 서브체임버(subchamber)(6)로 구획되어 있다. 여기에 대하여 다음에 구체적으로 설명한다.

제3도는 본 발명에 의한 포장재의 실시예 3를 나타낸 것이다. 이 실시예는 제2도에 나온 실시예처럼 세 개의 층, 즉 두 개의 바깥쪽 재료층(1,2)과 이들 사이에 샌드위치된 재료층(5)으로 구성되어 있다. 각 층(1,2,5)은 중심 재료층(5)의 양쪽에서 두 개의 바깥쪽층(1,2)을 연결하는 국부 접합부(3')에 의해 서로 연결되므로, 이들 사이에 체임버(4)가 형성되어 중심층(5)에 의해 두 부분으로 구획되는데, 이들 두 부분은 중심층(5)에 있는 구멍들(도면에 없음)을 통해 서로 통하여 있다. 국부 접합부(3')에는 체임버(4)를 소요의 형상의 셀(도면에 없음)로 구획하는 직선상 접합부로 보충하여 주어도 좋다.

제1도, 제2도 및 제3도에 나온 세가지 실시예의 포장재 모두에는 포장재의 소요의 특성에 따라 임의로 라미네이트 부분층 또는 동시 압출 부분층 하나 이상으로 각각 구성된 두 개의 바깥쪽 재료층(1,2)을 가지고 있다. 포장재를 단일 종류의 플라스틱으로만 구성할 수 있다면 재료의 회수와 재사용의 관점에서 잇점이 있다는 것은 분명하다. 대부분의 식품포장에 적합한 것으로 인정되고 있는 한가지 고분자물은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)인데, 이것은 충분히 큰 가스 배리어(gas barrier) 특성을 가지고 있기 때문에 체임버속에 함입된 가스가 재료의 벽을 통해 확산되지 않는다. 이와 동시에 PET는 탄성 모듈러스가 높아서 쉽사리 늘어나지 않으므로 포장재의 강도를 확보할 수 있다. 개질된 PET를 사용하면 재료 그 자체를 만족스러운 방식으로 가열 접착할 수 있기 때문에 포장재에서 내부 접착을 할 수 있도록 하는 기타 첨가제를 필요로 하지 않게 된다.

포장재의 전체적인 강도는 한편으로는 재료층이 가진 재료 특성에 의해 결정되고, 다른 한편으로는 재료의 기하학적인 형상에 의하여 결정된다. 앞서 설명한 바와 같이 종래에는 자체 지지성 포장 용기벽을 형성하는데 사용할 수 있는 강도가 큰 포장재를 필요로 하고 있었다. 소위 샌드위치 구조를 채용함으로써, 즉 두 개의 재료층을 서로간에 대하여 비교적 먼 거리에 있도록 함으로써 바깥쪽 재료층(1,2)이 높은 탄성 모듈러스를 가지는 조건에 따라, 다시 말하자면 변형력을 주었을 때 쉽사리 신장되지 아니하는 조건에 따라 소요의 강도를 달성하게 된다. 재료의 기하학적 형상은 체임버(4) 속을 가압하에 가스를 충전함으로써 바깥쪽 재료층(1,2) 모두를 서로간에 대하여 최대 간격으로 고정할 수 있는 것이어야 한다. 포장재가 포장재의 전체 강도에 나쁜 영향을 주게 되는 휨 하중(bending load)을 받게 되면 압력 변형을 받는 재료층은 체임버 속에 과다한 압력에 의해 접혀지지 않는 내좌굴성을 나타내게 된다. 과다한 압력에 의해 재료의 기하학적 형상이 변형되지 않도록 할 수 있는 조건에 따라 재료의 강도는 두 개의 바깥쪽층 사이의 거리, 즉 포장재의 전체 두께와 더불어 바깥쪽층의 탄성 모듈러스에 의해서만 결정된다. 가스 배리어 특성, 용융성, 접착성 등에 있어서 포함된 재료 종류에 대해 앞서 설명한 조건외에도 중요한 것은 변형력을 받을 경우 쉽사리 신장되지 않는 재료로 두 개의 바깥쪽층을 제조하는 것이다.

본 발명의 포장재는 상이한 재료로 된 다수의 부분층을 각각 포함하는 두 개의 바깥쪽 재료층(1,2)을 가지고 있으므로, 이 포장재는 그 전체적인 특성을 최적화할 수 있음은 물론이다. 이상적인 것은 높은 탄성 모듈러스의 중심층 부위를 각각의 재료층에 대하여 선택하여 적절한 접착성을 가진 바깥쪽층으로 양쪽을 피복하는 것이다. 예를 들자면, 연신(延伸)된 고분자물(oriented polymer)의 필름은 보통 탄성 모듈러스가 높지만 가열 접착(heat-sealing)에는 적합하지 않다. 이러한 의미에서 적용 가능한 필름의 예로서는 폴리에스테르, 폴리아미드 또는 폴리프로필렌 등이 있다. 이들 필름을 바깥쪽 재료층(1,2)의 중심 필름 소재로 사용하면 예컨대 폴리에틸렌 같은 가열 접착성 또는 융착성을 가진 열가소성 플라스틱의 층을 연신된 고분자물 필름의 양쪽에 형성하게 된다. 이오노머(ionomer)형 접착층을 사용하여도 좋은데, 추가의 층소재를 서로 조합하여 전체 재료층(1,2)을 형성할 수 있는 것은 물론이다. 더욱이 포장재의 전체 가스 배리어는 예컨대 폴리에스테르로된 가스 배리어층을 공지방법으로 금속화하거나 유리로 코우팅하거나 기타 개선된 가스 배리어 특성을 부여함으로써 개선할 수 있다. 물론, 서로 접착이 되지 않는 재료층을 사용할 경우에는 종래의 핫멜트(hot-melt)를 사용하여 접착시킬 수도 있다.

본 발명의 포장재의 구성에 의하여 포함된 재료의 특성이 조화된 기하학적 구조를 가진 자체 지지성 포장 용기벽을 제조할 수 있는 소요의 강도를 얻을 수 있기 때문에 재료층의 두께를 극히 얇게 할 수 있다. 예를 들자면, 두께가 10μm인 연신된 고분자물들은 체적 1ℓ의 평행6면체형 포장 용기를 형성하기에 충분한 강도를 가진 포장재로 사용할 수 있다. 그러나, 실제로 사용되는 것은 예컨대 15∼20μm의 다소 두께가 두꺼운 재료이다. 체적 1ℓml 평행6면체형 포장 용기의 플라스틱 재료의 총 중량은 이러한 경우에 있어서 약 10g 정도인데, 이것은 체적 1ℓ인 병의 플라스틱 총 중량이 약 40g인 것과는 비교가 된다.

체임버(4)를 채우는데 사용되고 체임버를 어떠한 과다한 압력하에서 유지하는 가스로서 바람직한 것은 공기이지만, 예컨대 질소 가스 또는 이산화탄소 등의 기타 적당한 가스를 약간 함유한 것도 사용할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 가스는 일부가 포장재의 바깥쪽 재료층(1,2)을 서로간에 거리를 두고 유지하는 기능을 갖고, 일부가 재료층(재료가 휘어질 때 압축 변형력에 노출되는 재료층)이 함께 접혀져 찌부러지지 않도록 하는 기능을 한다. 후자의 목적은 가스가 최소한 약 0.5바아(bar)로 되어야 하는 어떤 과다한 압력에 있을 때만 달성된다. 가스압을 증가시키면 재료가 휘어질 때 찌부러질 위험을 감소시키게 되지만 그 자체가 재료를 더욱 강고하게 하는 것은 아니다. 포장재의 칫수, 포장 용기 완제품의 크기 및 그 소요의 내구성에 따라 가스압을 약 10바아까지의 압력으로 하여도 좋다. 그러나, 대부분의 경우에 있어서 2∼3바아의 압력으로 하는 것이 만족스럽다.

두 개의 바깥쪽 재료층(1,2) 사이에 있는 체임버(4)는 앞서 설명한 바와 같이 예컨대 직선상 접합부(3)를 적당한 패턴으로 함으로써 서로 연결된 다수의 장타원형 채널 형태의 서브체임버 또는 셀(6)로 구획된다. 본 발명의 취지와 범위를 벗어나지 않는 한 이들 셀은 어떠한 임의의 형상으로 하여도 좋으나, 예컨대 평행6면체형 같은 정상적인 포장 용기를 포장재로부터 성형하고자 할 경우에는 서로 일정한 간격으로 위치한 직선상의 평행한 접합부(3)에 의하여 셀을 형성하는 것이 적절하다. 따라서, 포장재에 가압하에 가스를 충전하면 파형(波形)의 외관을 가진, 즉 다수의 평행한 가스 충전 플라스틱 실린더로 구성된 바깥쪽 재료 표면이 형성된다. 예를 들자면, 포장 용기 표면에 상표, 텍스트 등의 형태의 부각(浮刻) 무늬(relief pattern)를 형성하고자 할 때는 이들 실린더중의 하나 이상을 기타의 다른 형상으로 하여도 좋다. 직선상 접합부(3)로 형성된 정상적인 패턴은 제4도에 나와 있는데, 제4도는 제5도에 나와 있는 형식의 평행6면체형 포장 용기용 포장재 블랭크(blank)의 한가지 가능한 실시예를 나타낸 것이다. 제4도로 부터는 재료부(7)가 서로 평행한 직선상 접합부(3)에 의해 어떻게 장타원형 셀(6) 패턴을 형성하는 것인가를 알 수 있다. 완성된 포장 용기(8)(제5도)는 제4도에서도 볼 수 있는 자체 지지성의 수직벽 패널(9) 4개를 가지고 있다. 포장 용기(8)의 벽패널(9) 사이에서 제4도에서 알 수 있는 것처럼 셀(6)을 형성하는 직선상 접합부(3)는 상이한 벽패널(9)에서 셀 하나의 폭의 절반에 상응한 거리를 서로 엎대어 있는 접는선(10) 형태의 모서리를 가지고 있다. 따라서, 셀에 의해 형성된 가스 충전 실린더의 직경은 하나의 벽패널과 인접한 벽패널 사이의 전이부에서 절반으로 줄어들기 때문에 재료는 접는선(10)을 따르는 휨 저항이 훨씬 감소된다. 그러므로 재료부(7)는 쉽사리 직사각형의 단면 형상을 가진 포장 용기로 성형된다. 서로 엎대어 있는 셀(6) 무리 사이의 전이부를 통하여 약한 접는선을 형성하는 방법외에도 다른 방법으로 접는선을 형성할 수 있다. 즉, 다음에 설명하는 바와 같이 가스를 셀(6)에 충전하는데 사용되는 가장자리 채널(12)로부터 가장자리 접합부(11)가 셀(6)을 가진 재료부를 형성하는 재료부(7)의 평행한 가장자리를 따라 잇는 경우와 마찬가지로 서로 접합되는 재료부에서도 재료는 접혀지는 경향이 크다.

셀(6)과 가장자리의 채널(12)로 구성된 체임버는 포장재의 바깥쪽 재료층(1,2)의 일부를 파지하여 제거할 수 있도록 한 준비된 재료 취약부 형태의 배기부(13)를 통해 주위의 대기와 서로 통할 수 있다. 배기부(13)는 재료층(1,2)의 일부에 뚫은 구멍 하나와 이 구멍을 기밀식(氣密식)으로 피복하는 인열 스트립(tear strip)으로 구성되어 있다. 내용물을 모두 비운 포장 용기를 수거하여 재사용하거나 폐기하고자 할 때는 배기부(13)를 조작하여 체임버내의 가스를 배기함으로써 포장재는 짜부러지게 되고 이것을 압착하여 체적이 작도록 한다. 물론, 배기부 대신 칼, 가위 등으로 용기벽에 구멍을 뚫을 수 있도록 포장 용기에 인쇄된 표시를 하여도 좋다.

셀(6)에 의해 구획된 부위의 위와 아래에는 포장재(7)기 두 개의 말단부(14)를 가지는데. 이 말단부(14)에서 포장재의 바깥쪽 재료층(1,2) 모두를 서로간에 대하여 전체면에 걸쳐 가열 접착(heat-sealing)을 한다. 이들 말단부는 포장재로 제5도에 있는 평행6면체형 포장 용기를 재성형하여 포장 용기의 상부 말단벽과 하부 말단벽을 형성하는데 사용되는데, 여기에 사용되는 성형 방법은 공지의 방법으로 실시한다. 즉, 재료를 가로 방향의 접합핀(sealing fin)(15)에서 함께 용융시켜 두 개의 서로 마주보는 모서리 플랩(corner flap)(16)을 형성하여 납작하게 가압한 다음 안으로 접어 포장 용기의 말단벽에 대하여 접착한다. 이 방법은 이 기술 분야에 공지되어 있으므로 여기서는 구체적인 설명을 할 필요가 없다 하겠다.

본 발명의 포장 재료를 제조할 경우에는 두 개의 재료층(1,2)을 서로 접착하여 체임버를 형성한 다음 이 체임버에 가압 가스를 충전한다. 위에서 설명한 바와 같이 재료층(1,2)은 각각 공지의 방법으로 서로 적층되거나 동시 압출된 상이한 부분층들로 구성되어 있다. 서로 마주 보고 있는 재료층의 표면이 열가소성 재료로 되어 있으면 각 층(1,2)을 일부 표면에 대하여 서로 이상적으로 가열 접착시켜 소요의 접착 패턴을 형성한다. 작업 표면이 소요의 형상을 가진 가열 접착선을 나타내는 접착 조오(jaw) 또는 접착 로울러 사이에서 두 개의 재료층을 통과시킴으로써 서로 가열 접착시킬 수 있다. 소요의 접착 패턴을 형성할 수 있는 다른 방법으로서는 재료층(1,2)의 서로 마주보는 표면 사이에 예컨대 내열성 인쇄 잉크같은 앤티 시일란트(anti-sealant)를 도포하는 것이다. 이 방법은 제4도에 나와 있는 바와 같이 최소한 하나의 재료층의 평행한 사선을 그은 부분을 앤티 시일란트로 코우팅하는 것이다. 재료부(7)의 코우팅이 되지 아니한 표면은 가열과 동시 또는 가열 후에 전체 표면을 압착함으로써 종래의 열가소성 플라스틱에다 간단히 가열 접착시킬 수 있는데, 어느 경우에서나 재료층의 코우팅되지 아니한 부분만을 서로 접착시키게 된다. 이렇게 함으로써 재료의 가장자리 채널의 하나 또는 두개가 가스(예:공기, 질소 가스 또는 이산화탄소)의 공급원, 예를 들자면 외부 가압 가스 용기와 서로 통하게 하여 체임버 및 이 체임버를 형성하는 셀(6)을 소요의 과다한 압력까지 팽창시키게 된다. 이것은 포장재 제조와 연관시켜 실시하거나 포장재로 각각 포장재 용기를 성형하기 전까지 실시하여도 좋다.

포장재의 체임버내의 소요의 가스압을 실현할 수 있는 또 다른 한가지 방법은 체임버를 형성하는 하나의 재료층의 표면을 가스 발생 코우팅제로 코우팅한 후 소요의 패턴으로 재료를 가압 성형한 다음 재료층을 함께 접착하는 것이다. 더욱이, 가스 발생제가 앤티 시일란트 특성을 가지고 있으면 이러한 목적으로 인쇄 잉크를 사용하여도 좋다. 앤티 시일란트와 가스 발생제의 혼합물을 사용할 수도 있다. 적당한 가스 발생제는 탄산 수소염(bicarbonate)인데, 이것은 가열에 의해 이산화탄소를 생성한다. 가열은 가열 접착 공정과 관련하여 실시해도 좋고 후단계에서 실시해도 좋다.

물론 가열 접착성이 없는 재료도 소위 핫 멜트같은 적당한 접착제를 재료층 사이에 소요의 접착 패턴으로 도포하여 서로 접착시킬 수도 있다.

완성된 포장 용기에 개구부를 표시하자면 포장재의 체임버(4)로부터 가스가 새어 나오지 않게 하여 포장 용기의 말단벽에 구멍 하나를 구성할 수 있다. 포장 용기의 말단벽에 팽창 셀(6)을 형성하고자 할 때도 임의의 공지된 형식의 개구부가 구성된 밀폐부를 구성하는 방식으로 할 수 있다.

위에 나온 설명으로부터 본 발명의 개념, 즉 가압 가스에 의하여 격리된 바깥쪽 재료층을 포함하는 포장재의 제조 방법과 그 용도를 이용하여 포장재와 필요로 하는 어떠한 형상의 포장 용기를 형성할 수 있다는 것을 알 수 있다.

본 발명에 의하여 포장 용기벽은 자체 지지가 가능하게 되고, 포장 용기는 종래의 포장재에 포함되는 개념의 강화층의 필요가 없이 최대의 강도를 가지게 된다. 따라서, 플라스틱 재료의 소비를 극소화할 수 있기 됨과 동시에 비플라스틱 재료의 사용을 피할 수 있으므로 포장재의 회수와 재사용이 극히 용이하다. 사용된 포장재의 관리는 가스를 방출시켜 포장재를 짜부릴 수 있기 때문에 훨씬 간편해진다.

본 발명은 위에 나온 설명과 도면에 나온 바에 따라 한정되는 것은 아니고 본 발명의 취지와 범위를 벗어나지 않는 한 여러 가지 변경도 가능하다.

Claims (21)

1. 재료층(1,2)의 표면 부위에 분포되어 있고, 재료층에 의해 형성된 중간 체임버(4)를 다수의 셀(6)들로 구획하는 직선상 접합부(3)의 패턴으로 서로 연결된 가요성의 재료층(1,2)을 포함하여서 된 포장재에 있어서, 상기 셀(6)들을 서로 연결하여 벽패널(9)을 형성하고 가압하에 가스를 각 셀에 충전하여 자체 지지성 포장 용기의 벽체를 형성하는 것을 특징으로 하는 자체 지지성 포장 용기벽용 포장재.
2. 제1항에 있어서, 재료층(1,2)은 기밀성의 가열 접착성 재료로 된 것을 특징으로 하는 포장재.
3. 제2항에 있어서, 포장재에는 바깥쪽 재료층(1,2)의 각각에 연결되어 서로간에 일정한 거리만큼 유지하면서 배치되어 있는 중간층 또는 샌드위치층 형태의 재료층(5)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 포장재.
4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 재료층(1,2,5)은 중간에 개재하여 체임버(4)를 서로 연결된 셀(6) 형태로 구획하는 직선상 접합부(3)에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 포장재.
5. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 재료층(1,2,5)을 국부 접합부에 의해 서로 연결시키는 것을 특징으로 하는 포장재.
6. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 각각의 셀(6)은 채널 형상인 것을 특징으로 하는 포장재.
7. 제6항에 있어서, 포장재에는 각각의 셀(6)과 주위의 대기를 연결하는 배기부(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장재.
8. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 재료는 서로 접착하여서 된 재료 부위에 의해 형성되는 접는선(10,11)을 가지는 것을 특징으로 하는 포장재.
9. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 재료는 서로 엎대어 있는 셀(6) 무리 사이의 전이부에 의해 형성되는 접는선(10,11)을 가지는 것을 특징으로 하는 포장재.
10. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 가스가 1∼10바아의 과잉압 상태에 있는 것을 특징으로 하는 포장재.
11. 제10항에 있어서, 가스가 공기인 것을 특징으로 하는 포장재.
12. 제10항에 있어서, 가스가 질소 가스인 것을 특징으로 하는 포장재.
13. 서로 연결된 가요성의 재료층을 포함하여서 된 자체 지지성 포장 용기벽용 포장재의 제조 방법에 있어서, 재료층(1,2,5)을 일부 표면위에서 서로 접착시켜 체임버(4)를 형성하고, 이 체임버(4)에 가압하에 가스를 충전하는 것을 특징으로 하는 자체 지지성 포장 용기벽용 포장재의 제조 방법.
14. 제13항에 있어서, 재료층(1,2,5)의 서로 마주 보는 표면을 직선상으로 서로 가열 접착시키는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
15. 제13항에 있어서, 재료층의 서로 마주 보는 표면 사이에 앤티 시일란트를 도포하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
16. 제15항에 있어서, 앤티 시일란트를 하나의 재료층위에 소요의 패턴으로 프린트하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
17. 제15항에 있어서, 앤티 시일란트가 내열성 인쇄 잉크인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
18. 제13항 또는 제14항에 있어서, 체임버(4)가 외부의 가압 가스 용기와 통해 있는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
19. 제13항 또는 제14항에 있어서, 접착하기 전에 체임버(4)에 내부 가스 공급원을 구성하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
20. 제13항 또는 제14항에 있어서, 재료로 포장 용기를 재성형하는 단계와 관련하여 가스 공급원을 작용시키는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
21. 제19항에 있어서, 각 층을 함께 접착하기 전에 가스 공급원을 소요의 패턴의 코우팅 형태로 재료위에 프린트하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.