KR100708309B1

KR100708309B1 - 박리용 포장재 조성물 및 그를 이용한 포장재

Info

Publication number: KR100708309B1
Application number: KR1020060007573A
Authority: KR
Inventors: 남호태
Original assignee: 남호태
Priority date: 2006-01-25
Filing date: 2006-01-25
Publication date: 2007-04-17

Abstract

본 발명은, 식품 등의 식품용 포장재 및 기타 산업용으로 사용되는 산업용 포장재 등의 각종 포장재의 박리를 용이하게 하기 위한, 박리용 포장재 조성물 및 그를 이용한 포장재에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 두부용기 등의 각종 포장재 용기에 내용물의 보존을 위하여 그 상부에 열 봉합 처리가 되어 있는 박리용 시트 또는 필름 등의 포장재 상부층을 ;

본 발명의 조성물로 가공된 시트, 필름 등을 포장재 용기 또는 포장재 상부층으로 사용하여, 상기 포장재 상부층이 용기로부터 용이하게 외부로 박리를 시킬 수가 있으며;

그의 물성에서도, 외부충격에 의하여 터지거나, 찢어 지는 등의 충격강도 및 내구성 성능 상의 문제점을 해결 하는 동시에, 내열성 성능 또한 향상 시켜 포장재의 열에 의한 변형을 방지 할 수가 있는 등의 효과를 가져 올 수가 있는 박리용 포장재 조성물 및 그를 이용한 포장재에 관한 발명이다.

포장재, 박리, 이지필, 결정성, 비 결정성, 상용물질, 비 상용물질.

Description

박리용 포장재 조성물 및 그를 이용한 포장재{SHEET AND PACKING MATERIAL COMPOSITION}

도 1은 본 발명 조성물의 가공전 상태의 10,000배 전자현미경 사진,

도 2는 본 발명 조성물의 가공후 상태의 10,000배 전자현미경 사진,

도 3은 본 발명에 따른 포장재의 실시 상태상의 참고사시도,

도 4는 본 발명에 따른 포장재의 다른 실시 상태상의 참고사시도,

도 5는 본 발명의 복합시트를 도시한 사시도,

도 6은 종래 기술의 포장재의 사용 상태상의 참고사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100,100' 포장재

10,10' 용기

11,11' 기본 시트층 12 이지필 시트층

13,13' 봉합부 14 이탈면

20,20' 상부층

21,21' 기본 시트층 22 이지필 필름층

23,23' 이탈면

30 상용성물질

40 비 상용성물질

50 복합시트

본 발명은, 식품용 포장재 및 기타 산업용 포장재 용기의 상부에 내용물의 보존을 위하여 열 봉합 처리 등이 되어 있는 포장재 상부층을 용기로부터 외부로 박리를 용이하게 하기 위한, 박리용 포장재 조성물 및 그를 이용한 포장재에 관한 발명이다.

도 6에 도시한바와 같이, 종래 두부용기 등의 각종 포장재 용기에 적재되어 있는 내용물의 보존을 위하여, PP 재질의 포장재 용기(10') 및 그 상부에 PP 또는 PET, PE, 나일론 재질 등의 단일 구조 또는 복합 구조로 구성된 필름 또는 시트인 기본 시트층(21')을 포장재 상부층(20')으로 사용, 그 양 측면을 열 봉합 처리를 하여 사용하고 있는바;

사용자가 내용물을 개방하기 위하여, 상기 포장재 용기(10')에서 포장재 상 부층(20')을 박리시, 박리(이지필/easy peel 이라고도 함)가 원활하지 않아, 상기 포장재 상부층(20')을 박리 하기 위하여 많은 힘이 필요하거나, 무리하게 힘을 가함으로 인하여 상기 포장재 상부층(20')이 찢어 지거나, 내용물이 외부로 배출되는 문제점 등으로 사용자가 사용시 매우 불편 하였으며;

또한, 보관 및 운반 중에 외부 충격에 의하여 상기 포장재 용기(10') 또는 포장재 상부층(20')이 터지거나, 찢어 지는 등의 내구성 및 충격 강도 상의 문제점이 있었다.

따라서, 포장재 상부층을 포장재 용기로부터 용이하게 외부로 박리를 시킬 수가 있으며;

그의 물성에서도, 내구성 및 충격강도가 우수한 성능의 박리를 위한 포장재의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 조성물 및 그를 이용하여 가공한 시트, 필름 등을 포장재 용기 또는 포장재 상부층으로 사용 함으로서, 상기 포장재 상부층을 포장재 용기로부터 용이하게 외부로 박리를 시킬 수가 있으며;

그의 물성에서도, 충격강도 및 내구성 성능 등을 향상 시킬수가 있는 조성의

박리용 포장재 조성물 및 그를 이용한 포장재를 제공하는 것을 본 발명의 목적 및 본 발명이 이루고저 하는 기술적 과제로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 박리용 포장재 조성물은;

수지 조성물 전체에 대해, 용융지수 0.5∼4.0, 밀도 0.89∼0.91g/cm³의 폴리프로필렌(PP) 50 내지 90 중량% 및;

용융지수 1.0∼4.0, 밀도 0.91∼0.93g/cm³의 폴리에틸렌(PE) 10 내지 50 중량%로 본 발명의 수지 조성물이 구성되며;

상기, 수지 조성물 100 중량부에 대하여;

첨가제로, 상기 수지 조성물의 산화방지를 위한, 산화방지제인,

3,5-Di-Terthydroxy toluene 또는 2,6-Di-tert-butyl-4-methyphenol 0.1 내지 1.0 중량부 및;

가교 분해제로, 2,4,4-트리메틸펜틸-2-하이드로 퍼옥사이드 0.1 내지 2.0 중량부와;

내구성 및 내열성 향상제로, 필러인 그라파이트(Graphite) 3.0 내지 5.0 중량부;로 전체 조성이 이루어 진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조성 중 필요에 따라, 수지 조성물을 착색을 하기 위하여, 상기 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 안료인 카본블랙 0.1 내지 0.5 중량부를 첨가 할 수도 있다.

본 발명의 상기 폴리프로필렌(PP)은, 수지 조성물 전체에 대하여 50 내지 90중량%를 사용하며, 더욱 좋게는 60 내지 80 중량%를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 폴리프로필렌(PP)의 사용량이 90 중량%를 초과할 때에는, 본 발명의 조성물내에 폴리프로필렌(PP)성분이 너무 과다하게 내재 된 상태로;

본 발명의 조성물을 시트 상태로 가공한, 이지필 시트층의 상부에 열 봉합 처리되는 폴리프로필렌(PP),피이티(PET),폴리에틸렌(PE),나일론(NYLON) 재질 등의 포장재 상부층과, 상기 과다하게 내재된 상태의 폴리프로필렌(PP)의 물성 특성에 의하여 그 접착력이 너무 강하게 되어, 박리(이하; "이지필' 이라고 함)특성을 발휘하기가 어렵고, 이로 인하여 개봉시 상기 포장재 상부층이 찢어질 우려가 있으며;

그 함량이 50 중량% 미만일 때에는, 본 발명의 조성물내에 폴리프로필렌(PP)성분이 너무 소량으로 내재 된 상태로, 그 접착 및 충격 강도가 저하되어;

포장재 용기의 고온 살균 공정이나 완제품의 이송과정에서, 상기 포장재 상부층이 외부로 이탈되거나, 외부의 충격에 의해 포장재 용기 또는 포장재 상부층이 쉽게 파손되는 등의 문제점이 발생하게 된다.

또한, 상기와 같은 조성비로, 포장재 상부층을 열 봉합할 때 요구되는 실링(sealing)온도를 170℃ 이상에서도 열 봉합 처리를 할 수 있어, 포장재 용기와 포장재 상부층이 밀착되어 실링이 되게 되며, 상기 열 봉합 처리 작업시 가공성을 향상 시킬 수가 있는 조성으로 되어 있다.

따라서, 본 발명 조성물의 폴리프로필렌(PP)은, 수지 조성물 전체에 대하여 50 내지 90중량%를 사용하며, 더욱 바람직 하게는 60 내지 80 중량%를 사용 하는 것이 가장 바람직하다.

본 발명에서 사용하는 상기 폴리에틸렌(PE)은, 저밀도인 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 10 내지 50 중량%를 사용하며;

그 함량이 10 중량% 미만일 경우에는, 결정성 구조의 비 상용성 물질인 폴리에틸렌(PE)에 비하여, 비 결정성 구조의 상용성 물질인 폴리프로필렌(PP)이 과량으로 존재함으로 인하여, 접착강도가 너무 높아 이지필 특성을 발현 하기가 불가능 하며,

그 함량이 50중량%를 초과할 경우에는, 비 결정성 구조의 상용성 물질인 PP가 소량으로 존재함으로 인한, 충격강도 및 내구성의 물성이 저하되는 원인이 된다.

또한, 상기 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)은 장쇄분지를 많이 함유하고 있기 때문에, 압출 가공성 영역을 넓혀 가공성의 향상 및 폴리프로필렌(PP)과의 가교역할을 하여 압출시, 서징 Surging 현상(불규칙한 동요와 요동)을 방지하고, 압출 흐름성을 안정하게 유지시켜 주는 역활을 한다.

상기 조성 중 필요에 따라, 상기 수지 조성물을 구성하는 폴리프로필렌(PP)을 폴리스틸렌(PS)으로 대체하여, 동일 조성비인 50 내지 90 중량%를 사용 할수도 있으며;

본 발명의 상기 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 안료인 카본블랙을 0.1 내지 0.5 중량부를 첨가 하여 조성물을 착색 할 수도 있으며;

상기 조성물을 압출기 내에서 냉각시, 슬립 처리를 위한 용도로 실리콘 1.0 내지 3.0 중량부를 상기 조성물에 첨가 할 수도 있다.

이하, 첨부도면에 의하여 본 발명에 대하여 상세히 언급키로 한다.

도 1은 본 발명 조성물의 가공 전 상태의 10,000배 전자현미경 사진이고,

도 2는 본 발명 조성물의 가공 후 상태의 10,000배 전자현미경 사진이며,

도 3은 본 발명에 따른 포장재의 실시 상태상의 참고사시도이고,

도 4는 본 발명에 따른 포장재의 다른 실시 상태상의 참고사시도이며,

도 5는 본 발명의 복합시트를 도시한 사시도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 박리용 포장재 조성물은 그 조성에 의하여, 비 결정성 구조의 상용성 물질(30)인 폴리프로필렌(PP) 외부에, 결정성 구조의 비 상용성 물질(40)인 폴리에틸렌(PE)이 존재하게 됨으로서, 상기 비상용성 물질(40)인 폴리에틸렌(PE)에 의하여 포장재 용기로부터 포장재 상부층을 용이하게 박리 할 수 있으며;

도 2에 도시한 바와 같이, 특히 본 발명의 조성물을 시트 또는 필름 상태로 가공시에는 상기 결정성 구조의 비 상용성물질(40)인 폴리에틸렌(PE)이 비 결정성 구조의 상용성 물질(30)인 폴리프로필렌(PE) 내에서 측 방향으로 퍼지는 구조로 구성되어, 포장재 용기로부터 포장재 상부층을 더욱 더 용이하게 박리를 할 수가 있는 조성으로 구성되어 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명은 상기 박리용 포장재 조성물을 소정 두께의 시트 상태인 이지필 시트층(12)으로 형성 및, 상기 이지필 시트층(12)과 폴리프로필렌 재질의 기본 시트층(11)을 공압출 하는 구조로 ;

포장재 용기(10)의 폴리프로필렌 재질의 기본 시트층(11)의 외부에, 상기 이지필 시트층(12)이 공압출된 상태로 구성되어 있으며, 그 상부에 시중에서 사용하고 있는 PP 또는 PET, PE, 나일론 재질 등의 단일구조 또는 복합구조로 구성된 필름 또는 시트인 포장재 상부층(20)을 열을 가하여 열 봉합 처리를 한 상태로 구성되어;

상기와 같은 조성의 이지필 시트층(12)이 기본 시트층(11)의 외부에 형성됨으로 그 상부에 열 봉합되는 포장재 상부층(20)을 박리시 상기 이지필 시트층(12)의 열 봉합 해당부분인 이탈면(14)이 포장재 상부층(20)의 저면에서, 외부로 이탈되게 되어, 포장재 상부층(20)의 박리를 용이하게 할 수 있도록 구성되어 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 필요에 따라 본 발명의 박리용 포장재 조성물을 이용한 포장재(100)를 구성시;

본 발명 조성물로 구성된 상기 이지필 시트층(12)을 그보다 얇은 두께의 이지필 필름층(22)으로 형성하여, 포장재 용기(10)의 외부가 아닌 포장재 상부층(20)인 기본시트층(11)의 하부에 결합하여, 상기 포장재 상부층(20)을 포장재 용기(10)로 부터 박리시, 상기 이지필 필름층(22)에 의하여 열 봉합 해당부분인 이탈면(23)이 외부로 이탈되게 되어 포장재 상부층(20)의 박리를 용이하게 할 수도 있다.

본 발명은 공지의 공압출 설비를 이용하여, 상기 폴리프로필렌을 주 압출기에 투입하여 기본시트층을 형성 및 상기 본 발명 조성물이 보조 압출기에 투입되어 이지필 시트층을 형성하게 하며, 공압출시 성형에 의하여;

도 5에 도시 한바와 같이, 기본 시트층(11)의 외부에 상기 이지필 시트층(12)이 공압출이 되어, 본 발명의 포장재인 복합시트(50)가 형성되는 구성으로, 다음과 같은 제조단계를 제조되게 된다.

가. 세팅단계

각각의 기구적 구성을 작업에 필요한 상태로 조절하는 단계

나. 혼련단계

주압출기와 보조압출기 각각에서 기본 시트층의 원료와 이지필 시트층의 조성물을 각기 액체상태로 용융시킴과 동시에 교반하는 단계

다. 공압출 성형단계

혼련된 액체상태의 원료를 공압출 라미네이팅하여, 원하는 두께 및 기본 시트층의 외부에 이지필 시트층이 공압출 된 상태의 복합시트로 성형되는 단계

라. 냉각단계

상기 복합 시트의 형상이 작업 도중 변화되지 않도록, 냉각롤러 사이를 통과시켜, 슬립 처리 및 목적하는 온도로 급냉 시키는 단계

마. 성형단계

상기 복합 시트를 성형기 제조 설비를 이용 포장재 용기 또는 포장재 상부층으로 성형하는 단계

이하, 본 발명의 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예 1 내지 4는 표 1과 같은 조성비로, 공압출 제조방법으로 폴리프로필렌 재질의 기본 시트층에, 본 발명 조성의 이지필 시트층이 공압출 되어 있는 복합 시트로 각기 제조하였으며, 비교예 1은 시중에 유통 중인 행복한 콩부침용 두부의 포장재(제조원:제일제당(주))이며, 비교예 2는 국산 콩두부 단단한 부침용의 포장재(제조원: 풀무원)로, 상기 실시예 및 비교예를 동일한 시험방법을 적용, 그 주요 물성을 측정하였으며, 상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1,2의 그 주요 물성 분석결과치는 표 2에 나타내었다.

구분	수지조성물 (중량%)
구분	PP	PE
실시예 1	80	20
실시예 2	70	30
실시예 3	50	50
실시예 4	90	10

실시예 1 내지 4)

상기 표 1과 같은 조성의 수지조성물(PP : 용융지수 2.5 / ASTM D1238, 190℃, 2.16kg, 밀도 0.90 ; PE : 용융지수 3.0 / ASTM D1238, 230℃, 2.16kg, 밀도 0.92) 100중량부에; 산화방지제인 3,5-Di-Terthydroxy toluene 0.1중량%, 가교제인 2,4,4-트리메틸펜틸-2-하이드로 퍼옥사이드 0.1중량%, 필러인 그라파이트 3.0중량%를 첨가한 본 발명의 조성물을 보조 압출기에 투입하여, 압출온도 230℃로 용융 브랜딩하여 두께 30㎛의 이지필 시트층을 형성 및;

용융지수 2.5 / ASTM D1238, 230℃, 2.16kg 밀도 0.90의 폴리프로필렌(PP)을 주 압출기에 투입하여, 압출온도 230℃로 용융 브랜딩 한, 두께 670㎛의 기본시트층이 공압출 되어, 냉각롤러를 거쳐 냉각 된 상태의, 전체 두께 700㎛의 공압출 상태의 복합 시트를 제조 하였으며;

상기 복합 시트를, 성형기에서 용기로 성형하여, 물을 가득 채우고 그 상부면에, 각 두께가 12㎛인 PET, 50㎛인 폴리에틸렌, 30㎛인 폴리프로필렌으로 합지된 포장재 상부층을, 130℃ 및 170℃ 온도로 각기 열 융착 시켜 완제품을 제조하여;

내열성 및 낙하 시험을 하였고, 각 열 융착 온도 조건에 따른 씰링 가공성 을 측정 하였으며,

상기 복합 시트에, 상기와 동일한 두께 12㎛인 PET, 50㎛인 폴리에틸렌, 30㎛인 폴리프로필렌으로 합지된 필름을 170℃에서 열 융착 하여, 필링강도를 측정 하였다.

비교예 1)

시중에 유통 중인 "행복한 콩부침용 두부의 포장재(제조원:제일제당(주))"를 구입하여, 상기 실시예와 동일한 시험방법으로 그 물성을 측정하였다.

비교예 2)

시중에 유통 중인 "국산 콩두부 단단한 부침용의 포장재(제조원: 풀무원)"를 구입하여, 상기 실시예와 동일한 시험방법으로 그 물성을 측정하였다.

시험방법)

1. 필링강도: KS M 7137에 의거 측정

시편 크기 : 15mm×10mm

인장 speed : 300mm/min

2. 내열성 시험:

90℃로 유지된 항온조에서 60분 동안 방치한 후, 접착부위가 필링 되는지에

대하여 육안으로 평가.

3. 낙하 시험:

각각의 샘플을 1m의 높이에서 낙하를 하여 접착부위 등의 터짐이 없는지에 대한 평가.

4. 씰링 가공성:

씰링부의 열봉합시 적용온도가 170℃ 이상 가능시 : 양호

씰링부의 열봉합시 적용온도가 130℃ 이상 가능시 : 보통

씰링부의 열봉합시 적용온도가 130℃ 이하 시 : 불량으로 평가

구분	제품성능
구분	필링강도(g/15mm)	내열성 시험	낙하 시험	썰링 가공성
실시예 1	1,700 / 양호	양호	양호	양호
실시예 2	1,400 / 양호	양호	양호	양호
실시예 3	900 / 불량	양호	양호	양호
실시예 4	필링 불가능	양호	양호	양호
비교예 1	800 / 불량	양호	불량	불량
비교예 2	900 / 불량	양호	불량	불량

상기표에서 알수 있는바와 같이, 본 발명의 조성물로 구성되어 있는 실시예 1 이 필링강도가 가장 우수 하였으며, 실시예 2도 사용상의 문제점이 전혀 없었으며, PP 50 중량% 및 PE 50 중량%의 수지 조성물로 구성된 실시예 3은 필링강도상의 문제점이 있었으며, PP 90 중량% 및 PE 10 중량%로 구성된 실시예 4는 필링 강도상의 문제점으로 필링이 불가능 하였으며, 비교예 1, 2는 모두 필링강도 및 낙하 시험, 씰링가공성이 불량한 것으로 나타났다.

상기와 같이, 본 발명의 조성물 및 그를 이용한 시트 등을 포장재 용기 또는 포장재 상부층으로 사용 함으로서,

종래기술의 문제점을 해결하여, 각종 포장재 상부층을 포장재 용기로 부터 용이하게 외부로 박리를 시킬 수가 있으며;

그의 물성에서도, 충격강도 및 내구성 성능 등을 향상 시킬수가 있는 효과를 가져 올 수가 있는 조성의, 박리용 포장재 조성물 및 그를 이용한 포장재에 관한 매우 유용한 발명이다.

Claims

포장재 용기 및 포장재 상부층으로 구성된 포장재에 있어서, 상기 포장재 상부층의 용이한 박리를 위하여;

용융지수 0.5∼4.0, 밀도 0.89∼0.91g/cm³의 폴리프로필렌 50 내지 90 중량% 및, 용융지수 1.0∼4.0, 밀도 0.91∼0.93g/cm³의 폴리에틸렌 10 내지 50 중량% 로 조성된 수지 조성물과;

용융지수 2.5 , 밀도 0.89∼0.91g/cm³의 폴리프로필렌을; 시트형태로 공압출 성형하여,

상기 수지 조성물로 구성된 이지필 시트층(12) 및, 상기 폴리프로필렌이 기본 시트층(11)으로, 공압출 성형되어 있는 상태의 복합 시트(50)로 구성 됨을 특징으로 하는 박리용 포장재(100).
포장재 용기 및 포장재 상부층으로 구성된 포장재에 있어서, 상기 포장재 상부층의 용이한 박리를 위한 수지 조성물이;

조성 전체에 대해, 용융지수 0.5∼4.0, 밀도 0.89∼0.91g/cm³의 폴리프로필렌(PP) 50 내지 90 중량% 및;

용융지수 1.0∼4.0, 밀도 0.91∼0.93g/cm³의 폴리에틸렌(PE) 10 내지 50 중 량%;의 수지 조성물로 조성 됨을 특징으로 하는 박리용 포장재 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 수지 조성물 100 중량부에 대하여 첨가제로;

산화방지제인, 3,5-Di-Terthydroxy toluene

또는, 2,6-Di-tert-butyl-4-methyphenol 0.1 내지 1.0 중량부 및;

가교 분해제인, 2,4,4-트리메틸펜틸-2-하이드로 퍼옥사이드 0.1 내지 2.0 중량부와;

필러인, 그라파이트(Graphite) 3.0 내지 5.0 중량부와;

안료인, 카본블랙 0.1 내지 0.5 중량부를 첨가 함을 특징으로 하는 박리용 포장재 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 복합시트(50)를 성형하여 포장재 용기(10) 또는 포장재 상부층(20)으로 형성 함을 특징으로 하는 박리용 포장재.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 수지 조성물을 구성하는 폴리프로필렌

(PP)을 폴리스틸렌(PS)으로 조성 함을 특징으로 하는 박리용 포장재 조성물.