KR100261511B1 - 식품용기의뚜껑용포장필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 각종 식품저장용기의 뚜껑으로 사용되는 포장필름에 관한 것이다. 더 상세히 설명하면 플라스틱 재질로 제조되는 각종 식품용기(예를 들면; 호상요구르트, 즉석라면 및 인스턴트식품, 생수 및 각종음료, 아이스크림 및 빙과류, 등 등)의 뚜껑으로 사용되는 포장필름에 관한 것으로, 특히 포장필름을 상기와 같은 식품용기의 재질과 동일 또는 유사한 싸이클로서 재생이 가능하도록 폴리프로필렌(PP; POLY PROPYLENE)과 폴리에틸렌(HDPE; HIGH DENSITY POLY ETHYLENE)를 공중합 하여 이루어진 필름을 사용하므로서, 식품용기를 재활용시 뚜껑을 본체로부터 분리하지 않고도 동시에 용융시킬 수 있도록 하여 용기와 뚜껑을 분리수거하는 번잡함을 해소시키고자 하는 것이다.

Description

식품용기의 뚜껑용 포장필름
본 발명은 각종 식품저장용기의 뚜껑으로 사용되는 포장필름에 관한 것이다. 더 상세히 설명하면 플라스틱 재질로 제조되는 각종 식품용기(예를 들면; 호상요구르트, 즉석라면 및 인스턴트식품, 생수 및 각종음료, 아이스크림 및 빙과류, 등 등)의 뚜껑으로 사용되는 포장필름에 관한 것으로, 특히 포장필름을 상기와 같은 식품용기의 재질과 동일 또는 유사한 싸이클로서 재생이 가능하도록 폴리프로필렌(PP; POLY PROPYLENE)과 폴리에틸렌(HDPE; HIGH DENSITY POLY ETHYLENE)를 공중합 하여 이루어진 필름을 사용하므로서, 식품용기를 재활용시 뚜껑을 본체로부터 분리하지 않고도 동시에 용융시킬 수 있도록 하여 용기와 뚜껑을 분리수거하는 번잡함을 해소시키고자 하는 것이다.
본 발명이 속하는 기술사항으로는 각종 프라스틱 수지중 필름용이나 사출성형용으로 사용되는 대표적인 열가소성수지를 공중합체 하거나, 서로 물성이 상이한 여러겹의 필름을 융착하는 다층필름의 생산방법 이라고도 할 수 있으며, 이러한 종래의 기술사항으로는 국내의 특허공보 제 1002 호(공고번호; 84-1930 호)로 피포장물과 필름과의 계면에 적당한 접착성과 열수축성을 갖는 동시에 우수한 강도, 내열성, 가스배리어성, 방습성 및 밀봉성을 갖는 고급 지방산 유도체를 함유하는 에틸렌 아세트산 비닐 공중합체로 된 내층과 적어도 하나의 고가스 배리어성 내열, 열가소성 수지를 긴밀히 적층하여 연신한 연신다층 필름과; 특허공고 91- 8769호의 폴리에틸렌계 다층필름; 및 공개된 일본국 특허원 제60-10984호, 제 53-4082호,와 US-A-제4,629,657호; 및 EP-A-제 0 263 882호 로부터 공지된 것을 기초로 하는 "폴리프로필렌으로 이루어진 기본층 Ⅰ과 공중합된 에틸렌 단위를 함유하는 하나 이상의 열적층성 층Ⅱ을 포함하며, 층 Ⅱ가 필수적으로 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체와 에틸렌/에틸아크릴레이트 공중합체 및 에틸렌/아크릴산 공중합체 중에서 선택된 하나 이상의 다축으로 배향된 열적층성 다층필름"이 국내의 특허공고 제 96-8298호로 있으며, 동 특허공고 제 96-10450호의 가스 차단성과 접착성이 좋은 폴리에스터 일레스토머 층과 수분 차단성이 좋은 폴리올레핀계층을 공압출하여 얻은 가스 및 수분 차단성이 향상된 포장용 다층필름; 등이 공지되어 있다.
또한, 본 발명이 다루고자 하는 식품용기의 뚜껑용 포장필름은 상기에서 나열된 바와같은 필름의 표면층에 인쇄를 위하여 여러층의 필름을 중첩하며, 최종적으로는 알루미늄재의 얇은 박지가 합지되어 저장물의 식품에 영향을 주지 않도록 하는 것이 그 대표적인 뚜껑용 필름으로, 이들의 용도로는 1회용 컵라면, 호상요구르트, 등에서 흔히 볼 수 있는 것이다.
그러나, 상기의 뚜껑용필름은 인쇄성 및 연신율과 강도, 식품에 미치는 영향등이 매우 불량하고, 필름자체가 합성수지와 금속재의 혼합이므로, 다 사용하고난 빈 용기를 재활용하고자 할 때에는 용기에 붙어있는 뚜껑용필름을 일일이 제거한 후, 용융해야 하는 폐단으로 인건비 및 분리수거에 많은 문제점이 발생하게 되었다. 특히 뚜껑용 필름에 합지되어 있는 알루미늄박지를 분리하지 못하므로 용기의 분리수거를 기피하게 되는 문제점과; 용기와 뚜껑용필름을 분리하였다 하여도 분리된 뚜껑용필름은 재생할 수가 없으므로, 뚜껑용필름을 소각 하거나 매립하는 등의 치명적인 환경오염을 유발하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하여 환경친화적인 식품용기의 뚜껑으로 사용하고자 하는 것으로, 필름을 구성하는 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 컴파운드 성분을 적당량 혼합하여 공중합시켜 부드러움과 경질의 딱딱함을 유지토록 함과; 뚜껑용필름으로 사용할 때 기본적으로 갖추어야 할 인쇄성 및 연신율과 강도, 식품에 미치는 영향 등을 고려하여 필름을 구성하는 성분들이 친화적으로 용융되어 재 활용이 용이하도록 하는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명은 상기에서 언급한 바와같이 수지를 공중합체 하는 방법이나, 여러층의 필름을 중첩하는 방법들을 개선하고자 하는 것이 아니고, 이미 공지화된 필름 생산 방법에서 뚜껑용필름으로 사용하기에 적합한 성분 및 배합비율과 필름을 구성하는 구성성분에 있다고 보는 것이 바람직 하다.
본 발명의 구성으로는 먼저 원료를 일정한 비율로 혼합하여 호퍼(HOPPER)에 넣은 후 적당하게 건조하고, 압출성형기(T-DIE)를 통하여 성형하여 캐스팅로울러(CASTING ROLL)에 흘러 내리게 하여 일정한 두께로 필름을 성형하는 통상의 방법에 있어서, 밀도 0.90 ∼ 0.91g/㎤ 의 폴리프로필렌(PP) 65 ∼ 75%,와 밀도 0.942g/㎤ 이상의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 35 ∼ 25%,를 혼합하여 공중합 시켜 필름을 형성한다. 이들의 두성분은 내약품성, 내수성 및 전기적 특성이 좋은데다 폴리프로필렌이 저온도에서 충격에 약한 단점을 고밀도 폴리에틸렌이 보강해주는 상호 친화력이 있기 때문이며, 특히 중요한 것은 이들 두 성분은 열 안정성이 좋고 결정성을 갖으며 융점이 폴리에틸렌은 141.4℃이며 폴리프로필렌은 165 ∼ 170℃로 결정화도를 결정하는 온도를 맞추기가 용이하다는 장점이 있다.
상기의 혼합율로 성형된 필름의 인장강도 시험의 결과는 다음과같다.
시험방법 : ASTM D-638 TYPE IV,
인장속도 : 50 mm/min,
파쇄점의인장강도(TENSIL STRENGTH AT BREAK) --- 210 ㎏/㎠.
항복점의인장강도(TENSIL STRENGTH AT YIELD) --- 216 ㎏/㎠.
계수율 (MODULUS) ----------------------------- 284 ㎏/㎝.
파쇄강도(TEAR STRENGTH) ---------------------- 171 ㎏/㎝.
파단점의연신율(ELONGATION AT BREAK) ---------- 942 %.
이와같이 성형된 필름의 표면으로는 인쇄 및 기타 가공에 친화력을 갖도록 표면가공을 하게 되는데, 가공의 방법에는 여러 가지의 방법이 있으나 본 발명에서는 압출기로 프라이머재를 용융시킨 후, 압출다이를 통해 필름을 성형시키고 냉각롤을 통해 냉각시켜 필름을 권취하는 공정의 방법과; 그라비아롤코팅 공정을 이용하는 일반적인 방법에서 폴리우레탄계 수지 또는 폴리에스테르계 수지 및 염소화수지를 사용하여 프라이머(PRIMER)처리 하는 것을 기본으로 하되, 필름 두께비 100u 에 0.1 내지 1.0u 정도로 하는 것이 바람직 하다.
이상과 같이 성형된 필름의 상면으로는 라미네이팅기에 의한 인쇄층이 형성되며 인쇄층을 보호하기 위하여 왁스코팅 또는 폴리에스테르계수지 코팅을 할 수 있으나, 하면으로는 저장식품과 직접적인 접촉이 발생되므로 식품에 영향을 주지않는 핫멜트 또는 대전방지성 저온수지(EVA), 히팅실롤코팅제, 등과 같은 수지의 종류중 어느 하나의 수지로 열융착 압출코팅 또는 롤코팅 하는 것이 바람직하고, 뚜껑용필름의 특성상 용기의 상측테두리 부분에 밀봉성이 요구되므로 용기와 열융착이 용이하면서도 저장식품에 영향력이 발생하지 않도록 하는 상기의 수지를 사용하여야만 한다.
본 발명은 공지된 다층필름과 같이 서로 물성이 다른 두종류 이상의 필름을 융착한 것이 아니라 연질과 경질의 서로 물성이 유사한 수지를 적당량 혼합하여 공중합 하므로서 부드러움과 딱딱함을 갖도록 한 것이므로, 뚜껑용필름이 갖는 특성중 인쇄성이 양호하여 인쇄의 퍼짐 또는 벗겨짐등이 발생하지 않으며, 연신율과 강도가 우수하여 기존의 뚜껑용필름으로 사용되는 알루미늄 박판이 합지된 필름의 대체용품으로 이상적인 것이다.
또한, 본 발명의 용도로서 저장용기에 뚜껑용필름을 열융착 시킬 때 종래의 알루미늄 박판이 합지된 뚜껑용필름은 열전도율이 높은 금속재가 있는 관계로 용기와 밀봉시킬 때 접합온도를 약 170℃까지 유지하여야 했으나, 본 발명의 필름은 접합온도를 약 120℃ 정도만 유지하여도 작업이 가능한 것으로, 전이되는 온도가 없어 열을 빼앗기지 않으므로 금형에 열을 가하는 불필요한 전력을 낭비하지 않으면서도 밀봉작업을 빠른속도로 할 수 있어 작업능률을 배가 할 수 있는 효과가 있다.
이와같은 본 발명의 필름은 종래의 필름이 재활용되지 못하는 근본적인 문제점을 해소하는 것으로 식품용기와 함께 용융할 수 있는 장점으로 뚜껑을 분리수거하는 불편을 해소하고, 특히 뚜껑용필름을 소각하거나 매립하는 등의 환경오염을 방지할 수 있는 장점과 재활용으로 재료의 원가를 저렴하게 할 수 있는 매우 유용한 것이다.

Claims (1)

  1. 밀도 0.90 - 0.91 g/cm3의 폴리프로필렌(PP) 65 - 75%와, 밀도 0.942 g/cm3이상의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 35 - 25%를 컴파운딩하여 필름을 형성하고; 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지 또는 염소화 수지를 사용하여 필름 두께비 100μ에 0.1 - 1.0μ 정도 프라이머 처리한 다음; 필름 상면으로는 라미네이팅기에 의한 인쇄 및 후가공처리하고, 필름 하면으로는 핫 멜트(hot melt), EVA 수지 및 히팅 실릴롤 코팅제(heating silylol coating agent)에서 선택된 어느 하나의 수지로 열융착하는 것을 특징으로 하는 식품 용기의 뚜껑용 포장필름.
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