KR100201222B1 - 파우치 제조용 시이트 재료, 그 시이트로 구성된 파우치및 파우치 형성방법 - Google Patents

파우치 제조용 시이트 재료, 그 시이트로 구성된 파우치및 파우치 형성방법 Download PDF

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Abstract

다층 필름 및 밀봉기술을 이용하여 표백제 같은 가정용품을 위한 파우치 용기가 제조 될수 있다. 필름은 적어도 하나의 차단층과 적어도 하나의 밀봉층을 갖는다. 필름은 또한 적어도 약 600㎤/㎡/일/바아의 산소투과도 및 향기 투과도를 갖는다. 더욱이, 필름의 수명은 제조 후 약 2내지 24주이어야 한다. 형성된 파우치는 강한 밀봉과 전체적인 내구력을 갖는다.

Description

파우치 제조용 시이트 재료, 그 시이트로 구성된 파우치 및 파우치 형성 방법
제1도는 주둥이가 있는 파우치(pouch)용기의 후입면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 필름 패키지 11 : 뒷부분
12,13,14,16 : 고주파 밀봉 부분 15 : 주둥이
본 발명은 고주파 에너지를 이용하여 밀봉할 수 있는 파우치를 만드는데 적당한 다층 필름에 관한 것으로서, 상세하게는 액체 또는 페이스트를 함유하며 산소의 방향족 물질을 적어도 부분적으로 투과하는 파우치에 관한 것이다.
패키지에 사용되는 재료의 중량을 감소시키기 위한 노력이 계속되고 있다. 이러한 노력의 일부로서, 현재 병에 넣어져서 판매되었던 내용물들이 필름 파우치 용기에 넣어져서 판매되고 있다. 이는 패키지 중량을 병의 반이하로 감소시킨다. 만약 액상 물질을 필름 패키징 전에 농축시킨다면 중량을 더욱 감소시킬 수 있다. 이러한 방법에서는, 사용시에 희석제가 첨가되므로, 요구되는 필름 패키징양을 더 감소시킬수 있다. 그러나, 필름이 패키징에 효율적으로 사용되도록 하기 위해서는 필름이 특이한 성질을 가져야 한다. 이는 특히 필름 패키지가 고주파(RF) 에너지 기술을 사용하여 형성되고 /거나 밀봉되도록 하는 경우이다. RF 밀봉 기술에서, RF 에너지는 필름이 접착될 수 있도록 충분히 필름을 유연하게 하는데 사용된다. 이는 파우치를 형성하기 위한 두 층의 필름이 유사한 온도로 가열되어 접착될수 있기 때문에 효과적인 필름 기술이다. 필름 재료가 충분히 유연해진 점에서, 그러나 필름 재료가 조금이라도 유동하기 전에, 두층이 접착된다. 이는 접착제를 사용하거나 전도에 의해 필름을 가열하는, 즉 가열된 평판과의 접촉을 통한 필름 가열기술에 대해 상당한 잇점을 제공한다.
또한 RF 에너지가 보다 균일한 가열을 제공하여 우수한 필름을 생산하는 경우도 그렇다.
RF 에너지가 우수한 밀봉을 제공한다 해도, RF 에너지의 사용에 관해서는 어떤 요구가 있다. 필름은 RF 에너지를 사용하여 가열될 수 있어야만 한다. 즉, 필름은 RF 에저지를 사용하여 가열될수 있어야만 한다. 즉, 필름은 RF에너지를 사용하여 가열될 수 있어야만 한다. 즉, 필름은 약 10MHz 내지 50MHz의 주파수를 가진 RF 에너지와의 접촉을 통해 용융점 가까이까지 가열될 수 있어야만 한다. 이 주파수 범위는 중합체 재료를 가열하는데 대부분 사용된다. 모든 중합체 필름이 RF에너지를 사용하여 우수한 밀봉을 제공하도록 효율적으로 가열될 수 있는 것은 아니다. 밀봉 층에 사용되는 플라스틱 필름은 RF 감수성을 위해 제공되어야 한다.
또한 필름은 필름으로 만들어진 파우치에 담겨져 있는 물질에 최소한 부분적으로 의존하는 다른 특징들을 요구한다. 필름이 표백제를 함유하는 경우에는 표백 파우치 저장 동안에 산소가 방출되기 때문에 필름이 산소에 대한 투과성을 가져야만 하는 것으로 밝혀졌다. 만일 산소가 파우치 벽을 통해 흩어질수 없다면, 파우치가 파열되는 점까지 파우치 내의 압력이 증가 할 것이다. 이렇게 되면, 제품의 손실이 생기고 주변 지역에 손해가 있을 것이다.
게다가, 많은 물질들은 파우치에 함유된 물질의 향기의 일부를 외부로 발산 시키는 것이 바람직하다. 이는 소비자에게 제품의 향기를 알리는 방법을 제공한다. 결론적으로, 필름은 향기를 부분적으로 투과시키는 것이 바람직하다.
특정의 다층 필름은 RF 에너지를 이용하여 파우치를 만드는데 효율적으로 사용될수 있다.
다층 필름은 적어도 하나의 차단층과 적어도 하나의 밀봉층을 함유해야 한다. 차단층은 주요 수납층을 제공하는 것으로서 주요 내구층이다. 밀봉층은 RF 에너지를 쉽게 흡수하며, 유연하고, 그리고 유연해진 상태로 접착될 수 있다. 특정 구체예에서 밀봉층은 그 자체에 접착될 수 있다. 외부층은 또한 인쇄될 수 있어야 한다. 인쇄는 정보를 전달하는 것 이외에, 필름으로부터 파우치를 형성하는 도중에 슬립제(slip agent)로서 작용한다. 또한, RF 에너지를 이용하여 고 강도의 밀봉을 갖는 파우치를 형성하기 위해서, 필름은 제조 후 약 2 내지 24주, 바람직하게 약 4내지 20 주 내에 파우치를 형성하는데 사용되어야 한다.
바람직한 필름은 폴리올레핀으로 된 적어도 하나의 차단층과 에틸렌-비닐 아세테이트로 된 적어도 하나의 밀봉층으로 구성되어 있다. 에틸렌-비닐 아세테이트 층의 평균 비닐 아세테이트 함량은 바람직하게 적어도 약18중량%, 가장 바람직하게 적어도 약 20 중량%이어야 한다. 따라서, 하나의 에틸렌- 비닐 아세테이트 층은, 다른 층의 충분히 높은 비닐 아세테이트 함량을 가져서 두 층의 평균이 적어도 약 18 중량%, 바람직하게는 20 중량%가 되도록 하는 한, 18또는 20 중량%이하의 비닐 아세테이트 함량을 가질 수 있다. 필름의 두께는 약 125 미크론 내지 500 미크론, 바람직하게는 약 200미크론 내지 300미크론이다. 차단층의 두께는 약 25미크론 내지 100미크론, 바람직하게는 약 40 미크론 내지 75미크론이다. 밀봉층의 두께는 약 50 미크론 내지 200 미크론, 바랍직하게는 약 75 미크론 내지 150 미크론이다.
전술한 것 이외에, 필름은 적어도 약600 ㎤/㎡/일/바아, 바람직하게는 적어도 약 1000㎤/㎡/일/바아의 산소 투과도를 가져야 한다. 향기에 대한 투과도는 90일 동안에 향기 함량의 약1내지 25중량%, 바람직하게는 90일 동안에 향기 함량의 약 3내지 15중량%이어야 한다. 이렇게 하여, 표백제와 같은 물질의 부분 분해로 생성된 산소는 파우치로부터 제거될 수 있고, 제품의 향기는 판매시에 사람들에 의해 감지될 수 있다.
중합체 필름은 많은 패키징 용동에 효과 적이다. 이들 중합체 필름은 단일층이거나 다층인 필름일 수 있다. 많은 경우에, 필름이 특정 성질들을 가져야 하기 때문에, 다층 필름이 사용되어야 한다. 때때로, 특성들은 패키지 디자인과 패키징되는 물질에 의해 결정된다. 여기에는 양립성이 있어야 만 한다. 주 함유 물질은 보통 중합체 필름을 통해 투과되지 않아야 한다. 강한 밀봉이 형성될 수 있어야 한다. 이들은 특징들의 단지 일부이다. 또한, 표백제가 패키징될 때, 필름은 산소 투과도를 가져야 한다. 또한 많은 경우에 있어서, 제픔의 향기 일부가 필름을 통해 투과될수 있는 것이 바람직하다. 이는 소비자가 제픔의 향기를 받아들일 수 있는지 없는지를 결정하도록 한다.
표백제와 직물 유연제 같은 가정용품이, 적어도 하나의 차단층과 적어도 하니의 밀봉층으로 구성된 필름 파우치로 패키징될수 있음이 밝혀졌다. 차단층은 바람직하게 폴리올레핀, 예컨데 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌으로 되어 있다. 폴리에틸렌은 고밀도 또는 저밀도 폴리에틸렌일 수 있다. 밀봉층은 바람직하게 에틸렌- 비닐 아세테이트, 가장 바람직하게는 평균 비닐 아세테이트 함량이 적어도 약 18중량%, 바람직하게 적어도 약 20중량%인 에틸렌- 비닐 아세테이트이다. 또한, 바람직한 구성에서는 필름은 3개의 층을 갖는다. 이들은 각 면 상에 에틸렌- 비닐 아세테이트 층과 폴리에틸렌 층으로 구성되어 있다. 폴리에틸렌 층은 차단층으로서 필름에 내구력을 부여 한다.
필름의 두께는 약125내지 500미크론, 바람직하게는 약200내지300미크론이다. 폴리에틸렌 차단층의 두께는 약25내지 100미크론, 바람직하게는 약 40내지 75미크론이다. 에틸렌 -비닐 아세테이트 밀봉 층의 두께는 약 50미크론 내지 200미크론, 바람직하게는 약75미크론 내지 150미크론이다. 에틸렌- 비닐 아세테이트 층들은 동일한 두께를 가질 필요는 없다. 그러나, 많은 경우에 있어서는 동일한 두께가 사용될 것이다.
필름은 적어도 약600/㎤/㎡/일/바아, 바람직하게는 적어도 약 1000㎤/㎡/일/바아의 산소 투과도를 가져야 한다. 이것은 산소를 방출하는 표백제 함유 제품의 포장에서 특히 중요하며, 여기서 산소는 패키지의 파열을 방지하기 위해서 방출되는대로 제거되어야만 한다. 또한 필름이 향기 투과도를 가지는 것도 한 요인이다. 가정용픔의 奎기는 패키지의 외부에서 감지되는 것이 바람직하다. 이점에 관해서는, 필름이 90일 동안 향기의 약1내지 25중량%, 바람직하게는 약 3내지 15중량%를 투과할 수 있어야 한다. 그러나, 향기는 제품 내에 남아 있어야 하고 필름을 통해 투과되어서는 않된다.
더욱이, 우수한 RF 밀봉을 수행하기 위해서, 필름은 제조 후 약2내지 24주, 바람직하게는 약4내지 20주 이내에 사용되어야만 한다. 이 기간 동안 필름의 최대 RF 밀봉이 얻어진다. 필름은 제조된 이후 최대 내구력을 가진 RF밀봉품을 제조할수 있는 기간을 갖는 것으로 밝혀졌다. 이점에 있어서, 파우치와 다른 용기들이 이기간 중에 형성되어야 한다.
필름이 접합될 수 있을때의 시간 윈도우는 필름에 첨가되었던 슬립제의 양에 큰 정도로 의존할 것이다. 존재하는 필름에서의 슬립제의 양은 필름 수지의 약500내지 3,000 ppm이다. 슬립제는 보통 왁스이며 아미드 왁스가 바람직하다. 필름 상의 롤 인장(스푸울 상의 필름의 인장)은 필름 외부로의 슬립제의 이동을 초래한다. 필름의 외부 표면으로의 슬립제의 이동은 열등한 RF 밀봉을 초래한다. 필름이 보다 높은 인장 하에 스푸울 상에 감겨질 때, 필름의 표면으로 슬립제의 이동이 감소된다. 이것은 많은 정도로 필름내에 남아 있게 된다. 그러나, 인쇄와 슬리팅(slitting) 같은 각종 조작에서 필름이 감겨지지 않을 때 이는 자유롭게 이동한다.
필름은, 필름의 슬립제 함량에 주로 좌우되는 RF 밀봉에서의 사용 기간 윈도우와 감기는 초기 인장 하에서의 시간(T1) 및 인쇄와 슬리팅 같은 하나 이상의 조작을 수행하는 플기(winding) 후의 시간(T2)을 갖는다. 초기 감기 인장하에서의 필름의 안정성 때문에 T1은 상당히 길 것이다. T2동안에는 필름으로부터의 슬립제 이동이 더 커지기 때문에 T2에서의 시간은 T1에서보다 짧다. 사용을 위한 시간 윈도우(T1+T2)는 약 2내지 24주이며, 이때 T2는 적어도 약 2내지 6주이다. 어떠한 특정 필름을 위한 시간 윈도우는 일정기간의 필름 시험에 의해서만 결정될 수 있다.
RF 밀봉을 보통 주파수 수준 약 10MHz내지 50MHz, 바람직하게는 13.56MHz, 27.12MHz 또는 40.68MHz에서 수행된다. 이들 세 가지 주파수 중 27.12MHz가 바람직하다. 충분한 에너지를 사용하여 에틸렌- 비닐 아세테이트 층을 빠르게 유연하게 하여, 이들 층을 빠르게 접착시켜 밀봉을 형성 시킬수 있다.
필름 패키지가 미리 형성된 다음 충전될 수 있거나, 연속 조작으로 형성되고 충전될수 있다. 후자의 연속 조작은 형성/충전 기술로서 알려져 있다.
표백제는 차아염소산나트륨 수용액이다. 이것은 차아염소산 나튜륨 약5내지 12중량%의 희석액으로서 판매되고 있다. 나머지는 주로 물이지만, 방부제, 계면활성제 및 향료 같은 첨가제를 포함할 수 있다. 표백제가 패키징되어 있는 필름 파우치의 패키징 용량은 100cc내지 500cc 범위이다.
유용한 크기는 250cc이다. 필름 패키지는 상부 끝에 주둥이가 있는 것이 또한 바람직하며, 이 때 주둥이는 부리 형태이다. 주둥이는 패키징 물품인 표백제나 기타 가정용품을 소비자들이 안전하게 사용하는 것으 더 용이하게 해준다. 이러한 형태의 적당한 패키지가 제 1 도에 나와 있다. 이구체예에서, 후면(11) 상에 세로의 RF 밀봉 부분(12)을 갖는 필름 패키지(10)가 도시되어 있다. 바닥 가장자리는 RF 밀봉 부분(13)을 가지며, 상부 가장자리는 RF 밀봉부분(14)을 가진다. 이 필름 패키지는 패키지 내에 형성된 주둥이(15)를 갖는다. 밀봉부분(16)은 주둥이 영역의 파우치를 밀봉한다. 이 주둥이는 부리모양이다. 이는 바람직한 패키징이다. 이들 개념들은 다른 패키징에 도입될 수 있다.
전술한 것은 본 발명의 바람직한 구체예이다. 개조와 변화가 특정 목적에 적합하도록 만들어질수 있다. 그러나, 그러한 개조와 변화는 본 발명의 실행을 구성한다.

Claims (20)

  1. 하나 이상의 차단층과 하나 이상의 밀봉층을 가지며, 방향족 물질에 대한 부분적인 투과도 및 산소에 대한 600㎤/㎡/일/바아 이상의 투과도를 가지며, 2내지24주의 수명을 갖는, 다수의 필름 층들로 구성되는, 물질을 함유하기 위한 파우치 제조용 시이트 재료.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차단층이 폴리올레핀으로 되어 있고, 상기 밀봉층이 에틸렌-비닐 아세테이트로 되어 있는, 파우치 제조용 시이트 재료.
  3. 제2항에 있어서, 상기 에틸렌- 비닐 아세테이트 층이 18중량%이상의 평균 비닐 아세테이트 함량을 갖는, 파우치 제조용 시이트 재료.
  4. 제1항에 있어서, 상기 차단층의 두께가 25내지 100미크론이고, 상기 밀봉층의 두께가 50내지 200미크론인, 파우치 제조용 시이트 재료.
  5. 제1항에 있어서, 상기 다수의 필름층들의 수명이 4내지 20주인, 파우치 제조용 시이트 재료.
  6. 제1항에 있어서, 상기 다수의 필름 층들의 수명이 필름의 슬립제(slip agent) 함량에 좌우되는, 파우치 제조용 시이트 재료.
  7. 밀폐된 공간을 형성하도록 밀봉되고, 하나 이상의 차단층과 하나 이상의 밀봉층으로 되어 있고 방향족 물질에 대한 부분적인 투과도 및 산소에 대한 600㎤/㎡/일 바아 이상의 투과도를 가지는 다수의 필름층들을 가지며, 파우치로 형성되기 전에 2내지 24주의 수명을 가지는 시이트 재료로 구성되는, 물질을 함유하는 파우치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 차단층이 폴리올레핀으로 되어 있고, 상기 밀봉층이 에틸렌-비닐 아세테이트로 되어 있는 파우치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 에틸렌-비닐 아세테이트 층이 18중량% 이상의 평균 비닐 아세테이트 함량을 가지는 파우치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 차단층의 두께가 25내지 100미크론이고, 상기 밀봉층의 두께가 50내지 200미크론인 파우치.
  11. 제7항에 있어서, 상기 시이트 재료의 수명이 4내지 20주인 파우치.
  12. 제7항에 있어서, 상기 다수의 필름 층들의 수명이 필름의 슬립제 함량에 좌우되는 파우치.
  13. 제7항에 있어서, 상부 부분에 주둥이를 가지는 파우치.
  14. (a)하나 이상의 차단층과 하나 이상의 밀봉층을 가지며, 600㎤/㎡/일/바아 이상의 산소 투과도 및 부분적인 향기 투과도를 가지는 다층 필름을 형성하고; (b) 상기 필름을 형성 후 2내지 24주 이내에 RF 에너지를 이용하여 파우치의 오버랩핑 가장자리를 밀봉하여 상기 필름을 파우치로 전환시키는 것으로 구성되는, 파우치의 형성방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 차단층이 폴리올레핀으로 되어 있고, 상기 밀봉층이 에틸렌-비닐 아세테이트로 되어 있는 벙법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 에틸렌-비닐 아세테이트 층이 18중량% 이상의 평균 비닐 아세테이트 함량을 가지는 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 차단층의 두께가 25내지 100미크론이고, 상기 밀봉층의 두께가 50내지 200미크론인 방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 다층 필름의 수명이 4내지 20주인 방법.
  19. 제14항에 있어서, 상기 다층 필름의 수명이 필름의 슬립제 함량에 좌우되는 방법.
  20. 제12항에 있어서, 상기 파우치의 한 부분에 주둥이가 형성되는 방법.
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