KR100435583B1 - 포장용기및그제조방법 - Google Patents
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Abstract
폐기된 후에 용이하게 재자원화할수 있으며, 유전가열에 의해 식품을 가열할 수 있고, 더욱이, 단열성이 높은 포장용기 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 상단 및 하단이 내측으로 접어 꺽인 슬리브(12)와, 이 슬리브(12) 에 피복된 필름 (16) 과, 상기 슬리브 (12) 내에 성형된 내측용기 (11) 과, 이 내측용기(11) 을 밀폐하는 뚜껑체를 갖는다. 그리고, 상기 슬리브(12)의 상단 및 하단의 각 접어 꺽임부에 있어, 상기 필름(16)과 내측용기 (11)가 일체적으로 융착되어 진다. 상기 슬리브(12) 와 내측용기 (11)의 사이에 열활성접착제등을 배설한다든지, 슬리브(12) 의 내측에 열활성접착제등을 도포한다든지 할 필요가 없어지므로, 슬리브(12)의 보관, 취급등이 용이하게 된다.
Description
종래, 식품, 예를 들면, 액체 식품을 수용하는 포장용기로는, 병, 종이용기, 금속관등이 사용되고, 이들 포장용기에 소정량의 액체 식품이 충전되며, 밀폐되어 시판되고 있다.
이중, 병은 충격에 약하여 깨지기 쉬우므로 자동판매기에서 판매하는 데에는 적합하지 않다. 또, 종이용기는 충격을 받아도 깨지는 일이 없으므로 자동판매기에서 판매하는 데에는 적합하지만, 유연성이 크므로 개봉시등에 변형되면, 종이용기에 수용된 액체 식품이 주출구(注出口)로부터 쏟아져 나와 버린다.
한편, 금속관은 충격에 강하고 강성이 있으므로 자동판매기등에서 판매하는데 적합하다.
그러나, 상기 종래의 금속관에 있어서는 폐기된 빈 관을 찌부러뜨리는 것이 곤란할 뿐 아니라, 알루미늄관과 스틸관을 분별하여 회수할 필요가 있으므로 회수작업이 번거롭다. 또, 얇게 만든 스틸관 알루미늄관 등의 경우에도 경량화 하는 데에 한계가 있으며, 유통코스트가 높아지게 된다.
그리고, 자동판매기에 있어서 액체식품을 가열하여 판매하는 경우, 유전(誘電) 가열에 의해 금속관을 가열할 수 없으므로, 고온의 공기에 의해 간접적으로 가열하게 된다. 따라서, 액체식품을 충분한 온도로 가열하기까지 필요한 시간이 길어져 버린다. 더욱이, 단열성이 낮으므로 자동판매기에서 꺼낸직후에 금속관을 잡는 것이 곤란함과 동시에, 금속관중의 액체식품이 짧은 시간에 냉각되어 버린다.
본 발명은, 상기 종래의 포장용기의 문제점을 해결하여 폐기된 후에 용이하게 재자원화 할 수가 있으며, 유전가열에 의해 식품을 가열할 수가 있고, 더욱이, 단열성이 높은 포장용기 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
발명의 개시
이를 위하여, 본 발명의 포장용기에 있어서는, 상단 및 하단이 내측으로 접어꺾인 슬리브와, 이 슬리브에 피복된 필름과, 상기 슬리브내에 성형된 내측용기와, 이 내측용기를 밀폐하는 뚜껑체를 갖는다.
그리고, 상기 슬리브의 상단 및 하단의 각 접어꺽음부에 있어, 상기 필름과 내측용기가 일체적으로 융착되어 진다.
이 경우, 상기 슬리브와 내측용기의 사이에 열할성접착제 등을 배설한다든지, 슬리브의 내측에 열활성접착제 등을 도포한다든지 할 필요가 없으므로, 슬리브의 보관, 취급등이 용이하게 된다.
그리고, 상기 슬리브에 있어 상단 및 하단 이외의 부분에 있어서는, 상기 필름 이외, 예를 들면, 종이기재와 내측용기의 최외층(最外層)이 접촉하므로, 상기 내측용기와 슬리브는 융착되지 아니하고, 분리하였다.
따라서, 상기 포장용기에 가열상태의 식품을 충전하면, 냉각 후에 발생하는 감압 현상을, 내측용기만이 변형하는 것에 의해 흡수하므로, 슬리브가 변형하는 것을 방지할 수가 있다. 그 결과, 상기 슬리브의 강도를 포장 용기의 수송시 또는 사용시에 요구되는 최소값으로 설정할 수가 있으므로, 포장용기를 박육화(薄肉化)하여 코스트를 낮게할 수가 있다.
또, 폐기된 포장용기를 찌부러뜨리는 것이 용이하게 될 뿐 아니라, 포장용기의 회수가 용이하게 된다.
그리고, 자동판매기에 있어서 식품을 가열하여 판매하는 경우, 유전 가열에 의해 포장용기를 가열할 수가 있으므로, 식품을 충분한 온도로 가열하기까지에 필요한 시간을 짧게할 수가 있다. 더욱이, 종이기재 등에 의해 단열성을 높게할 수가 있으므로, 자동판매기로부터 꺼낸 직후에 포장용기를 잡는 것이 용이하게 됨과 동시에, 포장용기안의 식품이 짧은 시간에 냉각되는 것을 방지할 수가 있다.
본 발명의 다른 포장용기에 있어서는, 슬리브와, 이 슬리브에 피복된 필름과, 상기 슬리브내에 성형된 내측용기와, 이 내측용기를 밀폐하는 뚜껑체를 갖는다.
그리고, 상기 슬리브와 내측용기와 일체적으로 융착되어진다.
따라서, 상기 슬리브와 내측용기가 사이에 열활성접착제 등을 배설한다든지, 슬리브의 내측에 열활성접착제 등을 도포한다든지 할 필요가 없으므로, 슬리브의 보관, 취급등이 용이하게 된다.
또, 폐기된 포장용기를 찌부러뜨리는 것이 용이하게 될 뿐아니라 포장용기의횟수가 용이하게 된다.
그리고, 자동판매기에 있어서 식품을 가열하여 판매하는 경우, 유전 가열에 의해 포장용기를 가열할 수가 있으므로, 식품을 충분한 온도로 가열하기까지에 필요한 시간을 짧게할 수가 있다. 더욱이, 발포재료에 의해 단열성을 높게할 수가 있으므로, 자동판매기로부터 꺼낸 직후에 포장용기를 잡는 것이 용이하게 됨과 동시에, 포장용기안의 식품이 짧은 시간에 냉각되는 것을 방지할 수가 있다.
본 발명의 또 다른 포장용기에 있어서는, 다시, 상기 필름은, 개스배리어(gas barrier)층을 갖춘 다층필름으로부터 된다.
본 발명의 또 다른 포장용기에 있어서는, 다시, 상기 내측용기는, 개스배리어층을 갖춘 다층시트로부터 된다.
본 발명의 또 다른 포장용기에 있어서는, 다시, 상기 필름은, 개스배리어층을 갖춘 다층필름으로부터 되며, 상기 내측용기는, 개스배리어층을 갖춘 다층시트로부터 됨과 동시에, 상기 다층필름의 최외층은, 상기 다층시트의 최외층을 구성하는 수지에 대하여 상용성(相溶性)을 갖는 수지에 의해 성형된다.
이 경우, 상기 필름의 다층필름에 개스배리어층을 형성하는 분(부분)만큼, 내측용기의 다층시트의 개스배리어층의 비율을 낮게하고, 두께를 작게할 수가 있다.
따라서, 포장용기의 코스트를 낮게할 수가 있다. 또, 트리밍로스(trimming loss)가 발생할때의 회수원료에 함유된 개스배리어성재료의 양이, 개스배리어층의 비율을 낮게한 분만큼 작게 되는 것이므로, 공압출형성시의 압출을 안정화할 수가있다.
본 발명의 또 다른 포장용기에 있어서는, 다시, 상기 필름은, 개스배리어층을 갖춘 다층필름으로부터 되며, 상기 내측용기는, 개스배리어층을 갖춘 다층시트로부터 됨과 동시에, 상기 슬리브는, 상기 다층시트의 최외층을 구성하는 수지에 대하여 상용성을 갖는 수지의 발포재료에 의해 형성된다.
이 경우, 상기 필름의 다층필름에 개스배리어층을 형성하는 분만큼, 내측용기의 다층시트의 개스배리어층의 비율을 낮게하고, 두께를 작게할 수가 있다.
따라서, 포장용기의 코스트를 낮게할 수가 있다. 또, 트리밍로스가 발생할때의 회수원료에 함유된 개스배리어성재료의 양이, 개스배리어층의 비율을 낮게한 분만큼 작게 되므로, 공압출형성시의 압출을 안정화할 수가 있다.
본 발명의 또 다른 포장용기에 있어서는, 다시, 상기 다층시트 및 상기 다층필름의 각 최외층을 구성하는 수지는 폴리프로필렌이며, 상기 다층 시트 및 상기 다층필름의 각 개스배리어층을 구성하는 수지는 에치렌비닐알콜공중합체이다.
이 경우, 이 에치렌비닐알콜중합체의 융점이 폴리프로필렌의 융점보다 높으므로, 에치렌비닐알콜공중합체층에 의해 다층시트가 지지된다. 따라서, 이 다층시트를 고온으로 가열하는 것이 가능하게 된다. 또, 내측용기는 큰 열량을 보지한 상태로 성형되므로, 내측용기와 슬리브와의 융착성을 향상시킬 수가 있다.
본 발명의 포장용기의 제조방법에 있어서는, 종이기재로부터 되는 슬리브에 필름을 피복하고, 상기 슬리브의 상단 및 하단을 내측으로 접어 꺽어서 성형틀내에 장전하며, 상기 슬리브내에 있어서, 선단확장법에 의해 내측용기를 성형하고, 성형시에 가하여진 열에 의해 상기 슬리브의 상단 및 하단과 내측용기를 일체적으로 융착시켜, 이 내측용기에 식품을 충전하고, 상기 내측용기를 뚜껑체로 밀폐한다.
이 경우, 상기 슬리브내에 있어서 내측용기를 성형하도록 되어 있으므로, 선단확장법에 의한 성형시에 다층시트에 가하여진 열이 성형틀로 도망치는 것을 방지할 수 있다.
또, 상기 선단확장법에 있어서는, 다층시트를 융점 이상으로 가열한 후에 성형하는 것이므로, 식품을 충전하기 전에 내측용기를 멸균할 필요가 없게 된다. 또, 레트르트(retort)시에, 내측용기가 분자배향효과에 의해 수축한다든지 변형한다든지 하는 일이 없다. 더욱이, 선단확장법을 사용하면, 내측용기의 두께를 조정하는 것이 용이하게 된다.
본 발명의 다른 포장용기의 제조방법에 있어서는, 슬리브에 필름을 피복하며, 상기 슬리브를 성형틀내에 장전하고, 상기 슬리브내에 있어서, 선단확장법에 의해 내측용기를 성형하며, 성형시에 가하여진 열에 의해 상기 슬리브와 내측용기와를 일체적으로 융착시켜, 이 내측용기에 식품을 충전하여, 상기 내측용기를 뚜껑체로 밀폐한다.
이 경우, 상기 슬리브내에 있어서 내측용기를 성형하도록 되어 있으므로, 선단확장법에 의한 성형시에 다층 시트에 가하여진 열이 성형틀로 도망치는 것을 방지할 수가 있다.
또, 상기 선단확장법에 있어서는, 다층시트를 융점 이상으로 가열한 후에 성형하므로, 식품을 충전하기 전에 내측용기를 멸균할 필요가 없게 된다. 또, 레트르트시에, 내측용기가 분자배향 효과에 의해 수축한다든지 변형한다든지 하는 일이 없다. 더욱이, 선단확장법을 사용하면, 내측용기의 두께를 조정하는 것이 용이하게 된다.
본 발명의 또다른 포장용기의 제조방법에 있어서는, 다시, 상기 필름은, 개스배리어층을 갖춘 다층필름으로부터 된다.
본 발명의 또다른 포장용기의 제조방법에 있어서는, 다시, 상기 내측용기는, 개스배리어층을 갖춘 다층시트로부터 된다.
본 발명의 또다른 포장용기의 제조방법에 있어서는, 다시, 상기 필름은, 개스배리어층을 갖춘 다층필름으로부터 되며, 상기 내측용기는, 개스배리어층을 갖춘 다층시트로부터 됨과 동시에, 상기 다층필름의 최외층은, 상기 다층시트의 최외층을 구성하는 수지에 대하여 상용성을 갖는 수지에 의해 형성된다.
이 경우, 상기 필름의 다층필름에 개스배리어층을 형성하는 분만큼, 내측용기의 다층시트의 개스배리어층의 비율을 낮게하며, 두께를 작게할 수가 있다.
따라서, 포장용기의 코스트를 낮게할 수가 있다. 또, 트리밍로스가 발생할때의 회수원료에 함유되는 개스배리어성재료의 양이, 개스배리어층의 비율을 낮게한 분만큼 작게 되므로, 공압출형성시의 압출을 안정화할 수가 있다.
본 발명의 또다른 포장용기의 제조방법에 있어서는, 다시, 상기 필름은, 개스배리어층을 갖춘 다층필름으로부터 되며, 상기 내측용기는, 개스배리어층을 갖춘 다층시트로부터 됨과 동시에, 상기 슬리브는, 상기 다층시트의 최외층을 구성하는 수지에 대하여 상용성을 갖는 수지의 발포재료에 의해 형성된다.
이 경우, 상기 필름의 다층필름에 개스배리어층을 형성하는 분만큼, 내측용기의 다층시트의 개스배리어층의 비율을 낮게하고, 두께를 작게할 수가 있다.
따라서, 포장용기의 코스트를 낮게할 수가 있다. 또, 트리밍로스가 발생할때의 회수원료에 함유된 개스배리어성재료의 양이, 개스배리어층의 비율을 낮게한 분만큼 작게 되므로, 공압출성형시의 압출을 안정화할 수가 있다.
본 발명의 또다른 포장용기에 있어서는, 다시, 상기 다층시트 및 상기 다층필름의 각 최외층을 구성하는 수지는 폴리프로필렌이며, 상기 다층 시트 및 상기 다층필름의 각 개스배리어층을 구성하는 수지는 에치렌비닐알콜공중합체이다.
이 경우, 이 에치렌비닐알콜중합체의 융점이 폴리프로필렌의 융점보다 높으므로, 에치렌비닐알콜공중합체층에 의해 다층시트가 지지된다. 따라서, 이 다층시트를 고온으로 가열하는 것이 가능하게 된다. 또, 내측용기는 큰 열량을 보지한 상태로 성형되므로, 내측용기와 슬리브와의 융착성을 향상시킬수가 있다.
발명을 실시하기 위한 최량의 형태
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
제 1 도는 본 발명의 제 1 실시예에 있어 포장용기의 부분단면도, 제 2 도는 본 발명의 제 2 실시예에 있어 포장용기의 분해사시도, 제 3 도는 본 발명의 제 1 실시예에 있어 포장용기의 사시도, 제 4 도는 본 발명의 제 1 실시예에 있어 플랜지부 근방의 단면도, 제 5 도는 본 발명의 제 1 실시예에 있어 저벽 근방의 단면도이다.
도면에 있어서, 11은 투명으로 개스배리어성이 높은 열가소성 재료로부터 되며, 식품, 예를 들면, 액체식품을 수용하는 내측용기이고, 상단이 열린 컵상(cup狀)의 형상을 갖는다. 상기 내측용기 11은, 공압출성형법, 블로운필름성형법(blown film extrusion)등에 의해 성형된 수지제의 다층시트를, 선단확장법(melt phase 壓空成形法)에 의해 컵상에 의해 성형되며, 단면이 유저동체부(有底胴體部) 11a 및 이 유저동체부 11a의 상단에 직경방향 바깥쪽으로 연장되는 플랜지부 11b로부터 된다.
본 실시예에 있어서는, 상기 내측용기 11의 외경을 약 53 [mm]로, 높이를 135 [mm]로, 내측용기 11의 유저동체부 11a의 두께를 약 150 [㎛]로, 내측용기 11의 저벽의 두께를 350 [㎛] 로 하였다.
상기 선단확장법에 있어서는, 다층시트를 융점 이상의 약 180 [℃]로 가열한후에 성형하므로, 액체식품을 충전하기 전에 내측용기 11을 멸균할 필요가 없게된다. 또, 레로르트시에, 내측용기 11 이 분자배향효과에 의해 수축한다든지 변형한다든지 하는 일은 없다. 더욱이, 내측용기 11의 두께를 조정하는 것이 용이하게 된다.
상기 다층시트의 외측표면의 적어도 한쪽에 폴리프로필렌 (이하 『PP』라 함.) 층을 가짐과 동시에, 에치렌비닐알콜공중합체(이하 『EVOH』라 함.) 층을 가지고 있으며, 예를 들면, 다음과 같은 층 구조를 갖는다.
PP 층/접착층/ EVOH 층/접착층/ PP 층
또, 이에 대신하여,
PP 층/ EVOH 층/ PP 층
과 같은 층 구조로 할 수도 있다. 이와같이, 층 구조에 개스배리어층으로서 EVOH 층을 갖추고 있으므로, 다층시트의 개스배리어성을 높게 할 수가 있다.
본 실시예에 있어서는, 다층시트의 두께를 2.5 [mm]로 하며, 선단 확장법에 의해 컵상으로 변형시킬때, 상기 유저동체부 11a의 두께를 약 150 [㎛]으로 한다. 그리고, 상기 PP 층은, 다층시트를 컵상으로 변형시킬때의 최외층으로 된다.
그리고, 상기 내측용기 11의 외측에는 내측용기 11 보다 강성 및 단열성이 높은 종이기재로 형성된 슬리브 12 가 배설된다. 이 슬리브 12는 통상의 형상을 가지며, 상기 내측용기 11 를 보지함과 동시에, 이 내측용기 11에 수용된 액체식품과 외기의 사이에 열의 이동이 없도록 단열한다. 그리고, 상기 슬리브 12의 강도를 높이기 위하여, 상단 및 하단이 내측으로 접어 꺽어지고, 또한, 하단은 포장용기의 중심측으로 향하여 만곡시켜준다.
또, 슬리브 12를 형성할 때, 스카이다이빙 앤드 헤밍, 픽스홀딩스트립드의 방법에 의해 종방향의 밀봉(seal)이 행하여지며, 개스배리어층을 서로 충분히 가까이한 상태로 용착되여 접합된다.
그리고, 상기 내측용기 11과 슬리브 12는 2중 구조를 갖는다. 이 경우, 슬리브 12 를 형성하며, 다음에, 이 슬리브 12 내에 있어서 상기 내측 용기 11 을 선단확장법에 의해 성형하고, 계속하여, 내측용기 11 에 액체식품을 충전한후, 내측용기 11을 뚜껑체 13으로 밀폐한다. 상기 슬리브 12 는 내측용기 11의 강도를 보강하기 위한 강도를 보강하기 위한 구조로서도 기능하므로, 내측용기 11 를 그만큼 얇게 할 수가 있으며, 선단확장법에 의한 가공이 용이하게 된다.
상기 슬리브 12 의 외측에는 미리 필름 16 이 피복되며, 이 필름 16의 이면에는 소정의 문자나 그림등이 뒷면인쇄에 의해 표현된다. 그리고, 상기 필름 16은 다층 필름으로부터 되며, 상기 슬리브 12 의 상단 및 하단을 내측으로 접어 꺽을 때에 상기 내측용기 11 과 접촉하는 최외층이, 내측 용기 11 을 구성하는 다층시트의 최외층의 수지에 대하여 상용성을 갖는 수지에 의해 형성된다. 본 실시예에 있어서는, 컵상으로 변형시킬때의 상기 다층시트의 최외층은 PP 층이며, 한편, 필름 16 을 구성하는 다층필름의 최외층도 PP 층이다.
그리고, 상기 슬리브 12 내에 내측용기 11 을 성형한 후, 열수축법에 의해 상기 필름 16 의 표면에 연신 PP 필름을 다시 피복할 수도 있다.
그런데, 상기 내측용기 11 을 선단확장법에 의해 성형할 때에, 다층 시트는 융점 이상의 약 180 [℃] 로 가열된다. 그리고, 슬리브12의 상단 및 하단은 내측으로 접어 꺽이고, 필름16도 슬리브와 함께 접어 꺽이어 지므로, 상기 필름16의 PP층과 상기 다층시트(내측용기)의 PP층은 접촉하게 된다. 따라서, 내측용기11의 성형시에 가하여진 열에 의해 내측용기 11과 슬리브12의 상단과 하단은 필름16을 통하여 융착되어 접합된다. 또, 본 실시예에 있어서는, 상기 필름 16 및 상기 다층시트에 PP 층을 설치한 경우에 대하여 기술하였지만, PP 층을 폴리에치렌(이하 『PE』라 함) 층으로 바꿀 수도 있다. 이 경우에도 충분한 상용작용이 얻어져, 같은 효과가 얻어진다.
또, 선단확장법에 있어서는, 내측용기 11 을 성혈할 때에 숫틀과 암틀과에 의해 다층시트를 협지하도록 되어 있으므로, 상기 플랜지부 11b의 근방이 두껍게성형된다. 이 경우, 플랜지부 11b의 근방은 상당량의 열을 보지한체로 필름 16에 접촉하게 되므로, 이 필름 16에 충분한 열이 가하여지며, 표면이 열활성되어 내측용기 11 과 슬리브 12 와의 융착성을 향상시킬 수가 있다.
그리하여, 상기 슬리브 12 에 의해 보강되지 않은 내측용기 11 의 저벽은, 유저동체부 11a 보다 두껍게 된다. 더욱이, 슬리브 12 의 하단은 직경방향 안쪽으로 만곡시키어지므로, 내측용기 11의 저벽과 유저동체부 11a의 사이의 각부(角部)가 박육화하는 것을 방지할 수가 있다. 이 경우, 이 각부의 근방은 상당량의 열을 보지한체로 필름 16 에 접촉하게 되므로, 이 필름 16 에 충분한 열이 가하여지며, 표면이 열활성되어 내측용기 11 과 슬리브 12 와의 융착성을 향상시킬 수가 있다.
이와 같이, 내측용기 11 에 있어 슬리브 12 의 상단 및 하단에 대응하는 부분을 두껍게 함으로써, 내측용기 11 과 슬리브 12 와의 융착성을 향상시킬 수가 있으므로, 포장용기의 강성을 높게할 수가 있을 뿐만 아니라, 내구성을 향상시킬 수가 있다. 더욱이, 내측용기 11 과 슬리브 12의 사이에 열활성접착제 등을 배설한다든지, 슬리브 12 의 내측에 열활성접착제 등을 도포한다든지 할 필요가 없다.
그리고, 슬리브 12 에 있어 상단과 하단과의 사이에 있어서는, 종이 기재와 내측용기 11 의 최외층이 접촉하므로, 이 내측용기 11 과 슬리브 12와는 융착되지 아니하고, 분리하여 있다. 따라서, 상기 포장용기에 가열상태의 액체식품을 충전하면, 냉각 후에 발생하는 감압현상을, 내측용기 11만이 변형하는 것에 의해 흡수하므로, 슬리브 12 가 변형하는 것을 방지할 수가 있다. 이 결과, 슬리브 12 의 상도를 포장용기의 수송시 또는 사용시에 요구되는 최소값으로 설정할 수가 있으므로,포장용기를 박육화 하여 코스트를 낮게 할 수가 있다. 더욱이, 슬리브 12 의 보관, 취급등이 용이하게 된다.
다음에, 상기 내측용기 11 에 액체식품이 충전된후, 상기 플랜지부 11b의 상측 표면에 고정되는 뚜껑체 13에 대하여 설명한다.
이 뚜껑체 13은 투명으로 개스배리어성이 높은 수지제필름으로부터 되며, 밀봉(heat seal), 초음파밀봉 등의 융착수단에 의해 상기 플랜지부 11b에 융착된다. 이 경우, 상기 수지제 필름은 투명하므로, 내측용기 11 에 수용된 액체식품을 투시할 수가 있다.
상기 수지제 필름은, 공압출성형법, 블로운필름성형법 등에 의해 30 ~ 50 [㎛] 의 두께로 성형된다. 그리고 공압출성형법에 의해 성형된 수지제 필름은, 예를들면, 다음과 같은 층 구조를 갖는다.
PP 층/ 접착층 /EVOH 층/ 접착층/ PP층
또, 뚜껑체 13 은 투명으로 개스배리어성이 높은 수지제 플레이트로 형성할 수도 있다. 이 경우, 이 수지제 플레이트는 열프레스법, 사출성형법 등에 의해 성형된다.
그런데, 상기 뚜껑체 13 의 소정 개소에는, 내측용기 11에 수용된 액체식품을 추출하기 위한 주출구 13a가 형성되며, 이 주출구 13a는 풀탭(pull tab) 15에 의해 밀폐된다. 이 풀탭 15 는, 개스배리어성, 강성 및 인장강도가 높은 재료로부터 되며, 착색할 수가 있다.
또, 풀탭 15는, 예를들면, 다음과 같은 층 구조를 갖는다.
2축연신 PP 층 / 필러블접착층
이와같이, 포장용기를 수지 및 종이기재에 의해 형성할 수가 있으므로, 폐기된 포장용기를 찌부러뜨리는 것이 용이하게 될 뿐만 아니라. 포장 용기의 재자원화가 용이하게 된다.
또, 자동판매기에 있어서 액체식품을 가열하여 판매하는 경우, 유전 가열에 의해 포장용기를 가열할 수가 있으므로, 액체식품을 충분한 온도로 가열할때까지의 필요한 시간을 짧게 할 수가 있다. 그리고, 종이기재에 의해 단열성을 높게할 수가 있으므로, 자동판매기로부터 꺼낸 직후에 포장용기를 잡는 것이 용이하게 됨과 동시에, 포장용기 안의 액체식품이 짧은 시간에 냉각되는 것을 방지할 수가 있다. 더욱이, 선단확장법에 의한 성형시에, 다층시트에 가하여진 열이 성형틀로 도망가는 것을 방지할 수가 있다.
그리고, 본 실시예와 같이, PP 층간에 EVOH 층을 협지한 구조를 갖는 다층시트를 내측용기 11 의 재료로서 사용한 경우에는, EVOH 의 융점이 PP의 융점보다 높으므로 EVOH 층에 의해 다층시트가 지지된다. 따라서, 다층 시트를 한층 고온으로 될 때까지 가열하는 것이 가능하게 된다. 또, 내측용기 11 은 한층 큰 열량을 보지한 상태로 성형되므로, 이 내측용기 11 과 슬리브 12와의 융착성을 향상시킬 수가 있다.
그런데, 상기 슬리브 12 에 의해 보강되지 않은 내측용기 11 의 저벽은, 유저동체부 11a 보다 두껍게 된다. 그리고, 상기 내측용기 11 의 가장 얇은 유저동체부 11a에 있어서 소정의 개스배리어성을 유지할 필요가 있으므로, 비교적 두껍게되는 저벽에 있어서는, EVOH 층이 필요 이상으로 두껍게 되어 버린다. 따라서, 포장용기의 코스트가 그만큼 높게되어 버린다.
그래서, 상기 필름 16 은, 개스배리어성을 높게하기 위하여, 개스배리어층으로 EVOH 층을 갖추고, 예를들면, 공압출성형법에 의해 성형되며, 다음과 같은 층 구조를 갖는다.
PP 층 / EVOH 층/ PP 층
PP 층/ 접착층 / EVOH 층/ 접착층/ PP 층
이와같이, 필름 16 이 EVOH 층을 갖추고, 개스배리어성을 가지므로, 상기 내측용기 11 을 구성하는 다층시트의 EVOH 층를 그만큼 얇게 할 수가 있다. 즉, 필름 16을 EVOH 층을 갖추지 않을 때에, 상기 내측용기 11을 구성하는 다층시트의 EVOH 층의 비율을 14 [%] 로 하고, 두께를 약 20 [㎛]으로 할 필요가 있는 것에 대하여, 본 실시예에 있어서는, 내측용기 11 을 구성하는 다층시트의 EVOH 층의 비율을 7 [%]로 하고, 두께를 약 [10㎛]으로 할 수가 있다. 따라서, 포장용기의 코스트를 낮게할 수가 있다.
또, 상기 슬리브 12 의 상단 및 하단이 내측으로 접어 꺾이고, 상기 필름 16이 내측용기 11 에 접촉하므로, 이 내측용기 11 을 구성하는 EVOH 층과, 필름16을 구성하는 EVOH 층과는 접속되어, 포장용기의 전체에 미치는 개스배리어층을 구성한다.
또, 상기 필름 16을 구성하는 다층필름의 EVOH 층의 두께를 10 [㎛]으로 하면, 상기 내측용기 11 을 구성하는 다층시트의 EVOH 층과 합쳐, 포장용기 전체로,20 [㎛] 의 두께의 EVOH 층을 얻을 수가 있다. 따라서, 포장용기의 전체로 개스배리어성이 저하하는 일은 없다.
그런데, 습도가 높게 되면 EVOH 층의 개스배리어층은 저하하는 경향이 있지만, 필름 16 을 구성하는 다층필름의 EVOH 층은, 포장용기에 수용되는 액체식품으로부터 떨어진 위치에 배설되므로, 개스배리어성이 저하하는 일은 없다.
또, 필름 16을 종이기재로 접합하는 것에 의해, 필름 16과 종이기재와의 층 구조를 형성할 수가 있으므로, 열성형가공을 시행하는 공정이 없어진다.
따라서, 2축 연신된 EVOH 필름을 필름 16의 표면에 다시 피복할 수 있으므로, EVOH 층을 한층 얇게 할수 있을뿐만 아니라. 개스배리어성을 한층 높게할 수가 있다.
또, 예를들면, SiOx가 진공증착된 폴리테레프탈산에치렌(PET) 필름을 사용할수도 있으므로, 습도 등의 변화에 의존하지 않는 더욱 안정된 개스배리어성을 얻을 수가 있다.
그리고, 미리 종이기재에 PE 필름을 붙이고, 그후, 상기 필름 16을 가열 압착하여 붙일 수도 있다. 이 경우, 상기 필름 16은, 예를 들면, 공압출성형법에 의해 성형되며, 다음과 같은 층 구조를 갖는다.
PE 층 / EVOH 층/ PP 층
PE 층/ 접착층 / EVOH 층/ 접착층/ PP 층
그런데, 이런 종류의 포장용기를 제조함에 있어, 트리밍로스가 높은 비율(약 50 [%]) 로 발생하므로, 트리밍로스를 회수원료로서 회수하고, 분쇄하여, 공압출성형 공정으로 되돌려 이용하도록 하고 있다. 이 경우, 내측 용기 11 을 구성하는 다층시트는 재생 PP 층 (스크랩층) 을 갖투고, 다음과 같은 구조층을 갖는다.
PP 층 / 접착층 / EVOH 층/ 접착층/ 재생 PP 층
PP 층/ 재생 PP 층/ 접착층 / EVOH 층/ 접착층/ 재생 PP 층/ PP 층
PP 층/ 재생 PP 층/ 접착층 / EVOH 층/ 접착층/ APET 층
그런데, 상기 트리밍로스에 있어 EVOH 의 함유량이 너무 높으면, 공압출성형시의 압출이 불안정하게 되어 버린다.
그래서, 종래에, 회수원료에 압출안정제를 수 [%] 를 가하도록 하고 있으며, 그래도 압축이 불안정하게 되는 경우에는 PP 를 와징원료로서 가하고, 겉보기의 EVOH 함유량을 낮게하도록 하고 있다.
예를들면, 필름 16 이 EVOH 층을 갖추지 않을때에는, 상기 내측용기 11 을 구성하는 다층시트의 EVOH 층의 비율이 14 [%] 로 되지만, 이 정도의 EVOH 를 함유하는 회수원료를 사용할때의 압출을 안정시키기 위하여는, 65[%] 의 회수원료로 5 [%]의 압출안정제 및 35[%]의 PP를 가할 필요가 있다.
이에 대하여, 본 실시예에 있어서는, 상기 내측용기 11 을 구성하는 다층시트의 EVOH 층의 비율이 7 [%] 로 되므로, 회수원료로 5 [%] 의 압출 안정제를 가하는 것만으로, 압출을 안정시킬 수 있다. 따라서, 회수원료에 PP를 가할 필요는 없다.
다음에, 선단확장법에 대하여 설명한다.
제 6 도는 본 발명의 제 1 실시예에 있어 포장용기의 성형방법의 제 1 공정도, 제 7 도는 본 발명의 제 1 실시예에 있어 포장용기의 성형방법의 제 2 공정도, 제 8 도는 본 발명의 제 1 실시예에 있어 포장용기의 성형방법의 제 3 공정도이다.
도면에 있어, 12 는 슬리브, 21 은 다층시트, 35 는 암틀, 41 은 선단확장플래그이다. 이 선단확장플래그 41 은, 상기 암틀 35 와 마주하여 배설되며, 이 암틀 35 로 향하게하여 개구하는 유저통상(有低筒狀)의 확장캠 51, 상기 선단확장플래그 41 의 중앙에 있어서 승강이 자유롭게 배설된 롯드 53, 및 이 롯드 53의 선단부지점 54 를 축으로 하여 요동이 자유롭게 취부된 캠블레이드 55 를 갖는다. 이 캠블레이드 55 는 상기 롯드 53 의 주변을 따라 복수개 배설되며, 상기 지점 54 보다 위쪽의 캠종동편부 55a 및 아래쪽의 확장편부 55b로부터 된다. 또, 상기 암틀 35 내에는, 미리 슬리브 12 가 장전된다.
상기 확장캠 51 의 내주에는, 아래쪽으로 됨에 따라서 직경방향 안쪽으로 밀어내는 캠면 51a가 형성된다. 따라서, 제 7 도에 나나탄 바와 같이, 상기 롯드 53 을 하강시키면, 상기 캠블레이드 55 의 캠종동편부 55a가 상기 확장캠 51 을 따라서 이동하고, 서서히 직경방향 안쪽으로 위치하도록 되므로, 캠블레이드 55 가 요동하게 된다. 한편, 상기 확장편부의 55b는 상기 캡블레이드 55의 요동에 따라 선단이 직경방향 바깥쪽으로 이동시켜진다. 이사이, 상기 암틀 35 에 형성된 구멍 58을 통하여 상기 암틀 35 내를 진공 흡인한다.
이와 같이 하여, 제 8 도에 나타낸 바와 같이, 두께밸런스가 양호하며, 저벽 및 유저동체부 11a (제 2 도) 의 두께가 작고 그리고 균일한 내측 용기 11이 형성되며, 이 내측용기 11 과 슬리브 12가 융착되어진다. 더욱이, 내측용기 11 을 경량으로 할 수 있음과 동시에, 기밀성을 높게할 수가 있다.
다음에, 본 발명의 제 2 실시예에 대하여 설명한다.
제 9 도는 본 발명의 제 2 실시예에 있어 포장용기의 부분단면도, 제 10 도는 본 발명의 제 2 실시예에 있어 플랜지부 근방의 단면도, 제 11 도는 본 발명의 제 2 실시예에 있어 저벽 근방의 단면도이다.
도면에 있어, 11은 내측용기, 112는 슬리브이다. 이 슬리브 112는 통상의 형상을 가지며, 상기 내측용기 11 의 형상을 보지함과 동시에, 내측용기 11 에 수용된 액체식품과 외기와의 사이에 열의 이동이 없도록 단열한다.
상기 슬리브 112 는 발포 PP 로부터 되며, 발포에 의해 형성되는 기포의 직경을 150 [㎛] 정도로 한다. 또, 발포 PP 를 대신하여, PP 층과 발포 PP 층과로부터 되는 층 구조로 할 수도 있다. 이경우, 내측용기 11에 접촉하는 쪽에 발포 PP 층이 배설된다.
상기 슬리브 112를 통상으로 성형하기 위하여, 미리 소정의 치수로 절단된 발포 PP 로부터 되는 도시하지 아니한 블랭크시트가 심봉(mandrel)에 감아지며, 초음파밀봉등의 융착방법에 의해 종방향의 밀봉이 행하여진다. 본 실시예에 있어서는, 두께가 0.8 [mm] 의 발포 PP로부터 되는 블랭크 시트가 사용된다.
또, 상기 내측용기 11과 슬리브 112 와는 2중 구조를 갖는다. 이 경우, 슬리브 112 를 형성하고, 다음에, 이 슬리브 112 내에 있어서 상기 내측용기 11 을 선단확장법에 의해 성형하며, 계속하여, 내측용기 11 에 액체 식품을 충전한후, 내측용기 11을 뚜껑체 13 (제 2 도)로 밀폐한다. 상기 슬리브 112 는 내측용기 11의 강도를 보강하기 위한 강도를 보강하기 위한 구조로서도 기능하므로, 내측용기 11 을 그만큼 얇게 할 수가 있으며, 선단확장법에 의한 가공이 용이하게 된다.
상기 슬리브 112 의 외측에는 미리 필름 16 이 피복되며, 이 필름 16의 이면에는 소정의 문자나 그림등이 이면인쇄에 의해 표현된다.
그런데, 상기 내측용기 11은 선단확장법에 의해 성형되므로, 다층시트는 융점 이상의 약 180 [℃]로 가열된다. 또, 컵상으로 변형시킬때의 상기 다층시트의 최외층이 PP 층 또는 재생 PP 층이며, 슬리브 112 에 있어 내측용기 11 에 접촉하는 면이 발포 PP 에 의해 형성된다. 따라서, 내측용기 11의 성형시에 가하여진 열이 발포 PP 의 발포셀의 박막을 용융시켜, 내측용기 11 과 슬리브 112를 융착한다.
이와같이, 슬리브 112에 있어 내측용기 11 을 접촉하는 면을, 컵상으로 변형시킬때의 상기 다층시트의 최외층을 구성하는 수지에 대하여 상용성을 갖는 수지의 발포 재료에 의해 형성되므로, 내측용기 11 을 형성할때에, 이 내측용기 11 과 슬리브 112를 용이하게 일체적으로 융착할 수가 있다.
따라서, 내측용기 11 과 슬리브 112의 사이에 열활성접착제등을 배설할 필요는 없다.
그런데, 상기 슬리브 112 에 의해 보강되지 아니한 내측용기 11 의 저벽은, 유저동체부 11a 보다 두껍게 된다. 그리고, 상기 내측용기 11 의 가장 얇은 유저동체부 11a에 있어서 소정의 개스배리어성을 유지할 필요가 있으므로, 비교적 두껍게 되는 저벽에 있어서는, EVOH 층이 필요 이상으로 두껍게 되어 버린다. 따라서, 포장용기의 코스트가 그만큼 높게되어 버린다.
그래서, 상기 필름 16 은, 개스배리어성을 높게하기 위하여, 개스배리어층으로 EVOH 층을 가지며, 예를들면, 공압출성형법에 의해 성형된다.
이 경우, 상기 내측용기 11을 구성하는 EVOH 층과, 필름 16 을 구성하는 EVOH 층과는 접속되지 않지만, 내측용기 11 에 있어 슬리브 112의 상단 및 하단에 대응하는 부분을 두껍게 하면, 포장용기의 전체에 있어서 개스배리어성이 저하되는 일은 없다.
그리고, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지에 기초하여 여러 가지의 변형이 가능하고, 이들을 본 발명의 범위로부터 배제하는 것은 아니다.
본 발명은, 포장용기 및 그 제조방법에 관한 것이다.
제 1 는 본 발명의 제 1 실시예에 있어 포장용기의 부분단면도,
제 2 는 본 발명의 제 2 실시예에 있어 포장용기의 분해사시도,
제 3 는 본 발명의 제 1 실시예에 있어 포장용기의 사시도,
제 4 는 본 발명의 제 1 실시예에 있어 플랜지부 근방의 단면도,
제 5 는 본 발명의 제 1 실시예에 있어 저벽 근방의 단면도,
제 6 도는 본 발명의 제 1 실시예에 있어 포장용기의 성형방법의 제 1 공정도,
제 7 도는 본 발명의 제 1 실시예에 있어 포장용기의 성형방법의 제 2 공정도,
제 8 도는 본 발명의 제 1 실시예에 있어 포장용기의 성형방법의 제 3 공정도,
제 9 도는 본 발명의 제 2 실시예에 있어 포장용기의 부분단면도,
제 10 도는 본 발명의 제 2 실시예에 있어 플랜지부 근방의 단면도,
제 11 도는 본 발명의 제 2 실시예에 있어 저벽 근방의 단면도이다.
이 발명은, 우유, 청량음료수등의 식품을 수용하는 포장용기, 및 이 포장용기를 제조하기 위한 포장용기 제조장치에 이용할 수가 있다.
Claims (10)
- (a) 상단 및 하단이 내측으로 접어 꺾인 슬리브와,(b) 이 슬리브에 피복된 필름과,(c) 상기 필름의 재료와 상용작용이 있고, 상기 슬리브의 재료와는 상용작용이 없는 재료로 이루어지며, 상기 슬리브내에 형성된 내측용기와,(d) 이 내측용기를 밀폐하는 뚜껑체를 가짐과 동시에,(e) 상기 슬리브의 상단 및 하단의 접어 꺽임부에 있어서, 상기 필름과 내측용기가 일체적으로 융착되어지는 것을 특징으로 하는 포장용기
- 상기 필름은, 개스배리어층을 갖춘 다층필름으로부터 되는 청구항 1에 기재된 포장용기.
- 상기 내측용기는, 개스배리어층을 갖춘 다층시트로부터 되는 청구항 1에 기재된 포장용기.
- (a) 상기 필름은, 개스배리어층을 갖춘 다층필름으로부터 되며,(b) 상기 내측용기는, 개스배리어층을 갖춘 다층시트로부터 됨과 동시에,(c) 상기 다층필름의 최외층은, 상기 다층시트의 최외층을 구성하는 수지에 대하여 상용성을 갖는 수지에 의해 형성되는 청구항 1에 기재된 포장용기.
- (a) 상기 다층시트 및 상기 다층필름의 각 최외층을 구성하는 수지는 폴리프로필렌이며,(b) 상기 다층시트 및 상기 다층필름의 각 개스배리어층을 구성하는 수지는 에치렌비닐알콜공중합체인 청구항 4에 기재된 포장용기.
- (a) 종이기재로부터 되는 슬리브에 필름을 피복하며,(b) 상기 슬리브의 상단 및 하단을 내측으로 접어 꺽어 성형틀내에 장전하고,(c) 상기 슬리브내에 있어서, 상기 필름의 재료와 상용작용이 있고, 상기 종이기재와 상용작용이 없는 재료를 사용하며, 선단확장법에 의해 내측용기를 성형하고, 성형시에 가하여진 열에 의해 상기 슬리브의 상단 및 하단의 꺽임부와 내측용기만을 일체로 융착시키고,(d) 이 내측용기에 식품을 충전하며, (e) 상기 내측용기를 뚜껑체로 밀폐하는 것을 특징으로 하는 포장용기의 제조방법.
- 상기 필름은, 개스배리어층을 갖춘 다층필름으로부터 되는 청구항 6에 기재된 포장용기의 제조방법.
- 상기 내측용기는, 개스배리어층을 갖춘 다층시트로부터 되는 청구항 6에 기재된 포장용기의 제조방법.
- (a) 상기 필름은, 개스배리어층을 갖춘 다층필름으로부터 되며,(b) 상기 내측용기는, 개스배리어층을 갖춘 다층시트로부터 됨과 동시에,(c) 상기 다층필름의 최외층은, 상기 다층시트의 최외층을 구성하는 수지에 대하여 상용성을 갖는 수지에 의해 형성되는 청구항 6에 기재된 포장용기의 제조방법.
- (a) 상기 다층시트 및 상기 다층필름의 각 최외층을 구성하는 수지는 폴리프로필렌이며,(b) 상기 다층시트 및 상기 다층필름의 각 개스배리어층을 구성하는 수지는 에칠렌비닐알콜공중합체인 청구항 9에 기재된 포장용기의 제조방법.
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20100525 Year of fee payment: 7 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |