KR100718985B1 - 레토르트 식품 저장용 용기 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 레토르트 식품 저장용 용기는 복합 수지 층으로 이루어진다. 상기 복합 수지 층은 제 1 폴리프로필렌 수지 층, 제 1 접착 수지 층, 산소 차단 수지 층, 제 2 접착 수지 층 및 제 2 폴리프로필렌 수지 층이 순차적으로 적층된(laminated) 구조를 갖는다. 상기 제 1 및 제 2 폴리프로필렌 수지 층은 폴리프로필렌 코폴리머(PP copolymer) 이루어지고, 상기 산소 차단 층은 에틸렌과 비닐알코올의 공중합체로 이루어진다. 상기 레토르트 식품 저장용 용기는 내열성 및 산소 차단성이 우수하여 레토르트 식품을 안정적으로 저장할 수 있다.
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레토르트 식품 저장용 용기를 이루는 복합 수지 층의 단면도이다.
도 2는 EVOH(에틸렌 32 mol%, 44mol%), 나노 컴포지트, 나일론-MXD6 및 PET의 상대 습도에 따른 산소 투과도를 보여주는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레토르트 식품 저장용 용기를 이루는 복합 수지 층의 단면도이다.
본 발명은 음료 등의 식품을 저장하는 저장 용기에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 내열성 및 산소 차단성이 우수한 레토르트 식품 저장용 용기에 관한 것이다.
최근에는 다양한 형태의 레토르트 식품이 시중에 팔리고 있다. 일반적으로 레토르트 식품이란 조리 가공한 식품을 용기에 밀봉한 후 고압가열살균솥 (retort)에 넣어 고온에서 가열 및 살균하여, 공기와 광선을 차단한 상태에서 장기간 식품을 보존할 수 있도록 만든 가공 저장식품을 말한다.
레토르트 식품을 넣도록 제작된 종래의 용기는, 외부는 폴리에스테르의 얇은 막으로 되어 있고, 중층은 알루미늄박(箔)이고 내부는 또 다시 폴리에스테르막으로 된 복층 막 구조를 갖는다. 상기 용기에 재료를 다듬고 썰고 조미하여 익힌 것을 자동으로 연속충전기로 넣고 가열하여 봉한다. 이것을 가압살균 및 가압냉각 장치에서 105∼135℃의 온도에서 가열 및 살균하여 즉시 냉각시킨다.
레토르트 식품을 저장하기 위한 용기는 고온의 멸균과정, 즉 가열 및 살균 과정을 거쳐야 하므로, 고 내열성이 요구된다. 일반적으로 식품 용기로 사용되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Poly Ethylene Therephtalate, PET) 용기의 경우 내열성이 취약한 단점이 있어 레토르트 용기로서 적합하지 않다. 이를 대체하기 위하여 폴리프로필렌(Poly Propylene, PP) 수지를 사용하는 방안을 강구할 수도 있다. 그러나 상기 폴리프로필렌 수지의 경우 내열성은 우수하나 산소 차단성이 열악하여 레토르트 식품을 장기간 보관하는 데에는 한계가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안한 것으로서, 내열성 및 산소 차단성이 우수하여 커피, 두유, 식혜 등의 레토르트 식품을 안정적으로 장기간 저장할 수 있는 레토르트 식품 저장용 용기를 제공한다.
본 발명의 일 특징에 따른 레토르트 식품 저장용 용기는 복합 수지 층을 포함한다.
상기 복합 수지 층은 제 1 폴리프로필렌 수지 층, 제 1 접착 수지 층, 산소 차단 수지 층, 제 2 접착 수지 층 및 제 2 폴리프로필렌 수지 층을 순차적으로 포함한다. 즉, 상기 각 수지 층들은 순차적으로 적층된 구조를 이룬다.
상기 산소 차단 수지 층은 에틸렌과 비닐알코올의 공중합체(EVOH)로 이루어진다. 상기 에틸렌과 비닐알코올의 공중합체는 28 내지 34 mol%의 에틸렌이 비닐알코올과 공중합되어 형성된다.
상기 제 1 폴리프로필렌 수지 층 및 제 2 폴리프로필렌 수지 층은 에틸렌이 공중합된 코폴리머로 이루어져 있다.
상기 복합 수지 층은 제 1 폴리프로필렌 수지 층과 제 1 접착 수지 층 사이 및 제 2 폴리프로필렌 수지 층과 제 2 접착 수지 층 사이에 각각 재활용 수지 층을 더 포함할 수도 있다. 상기 재활용 수지 층은 상기 레토르트 식품 저장용 용기 제조 후 잔류하는 폐 복합 수지 층을 고온에서 블랜딩 시킨 후 재 가공하여 획득 될 수 있다.
상기 재활용 수지 층을 삽입함으로써, 삽입된 재활용 수지 층의 두께만큼의 폴리프로필렌 수지 층이 절약될 수 있어 레토르트 식품용 저장 용기의 제조 원가를 감소 시킬 수 있다.
본 발명에 따른 레토르트 식품 저장용 용기는 고 내열성 및 우수한 산소 차단성을 갖는다. 따라서 멸균 공정을 통하여 저장되는 레토르트 음료 등의 레토르트 식품을 안정적으로 저장 및 보관 할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 자세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레토르트 식품 저장용 용기를 이루는 복합 수지 층의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 복합 수지 층(100)은 제 1 폴리프로필렌 수지 층(102), 제 1 접착 수지 층(112), 산소 차단 수지 층(120), 제 2 접착 수지 층(114) 및 제 2 폴리프로필렌 수지 층(104)을 포함한다.
상기 각 수지 층들(102, 112, 120, 114, 104)은 순차적으로 적층되어(laminated) 있다.
상기 각 수지 층들(102, 112, 120, 114, 104)은 압출(extruding) 성형 및 중공(blowing) 성형 방법에 의하여 형성되고 나아가 용기 형상으로 가공된다.
상기 제 1 폴리프로필렌 수지 층(102) 및 제 2 폴리프로필렌 수지 층(104) 은 폴리프로필렌 코폴리머(PP-코폴리머)로 이루어진다. 폴리프로필렌은 플라스틱 용기 재질로서 범용적으로 사용되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Poly Ethylene Therephthalate; PET)에 비하여 내열성이 뛰어나 레토르트 식품 저장용 용기의 재질로서 우수한 물성을 갖는다.
상기 PP-코폴리머는 에틸렌 등의 코모노머(comonomer)가 소량 첨가된 랜덤 PP뿐만 아니라 임팩트 코폴리머(impact copolymer)도 포함한다. 상기의 임팩트 코폴리머(impact copolymer)는 130 내지 170℃의 녹는점(melting point)를 갖는다.
본 실시예에서, 상기 제 1 폴리프로필렌 수지 층(102)의 두께(H1) 및 제 2 폴리프로필렌 수지 층(104)의 두께(H2)보다 두껍다. 그러나 이와 다르게, 상기 제 2 폴리프로필렌 수지 층(104)의 두께(H2)가 상기 제 1 폴리프로필렌 수지 층(102)의 두께(H1)보다 두꺼울 수도 있다. 또한 양 폴리프로필렌 수지 층(102, 104)의 두께가 동일 할 수도 있다.
상기 산소 차단 수지 층(120)은 제 1 및 제 2 폴리프로필렌 수지층들(102, 104)의 낮은 산소 차단성을 보완하기 위하여 삽입된 층이다.
상기 산소 차단 수지 층(120)으로서는, 나일론 MXD6, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 나노 컴포지트(nano composite), 에틸렌과 비닐알코올의 공중합체 (EVOH) 등이 사용될 수 있다. 이 중 에틸렌과 비닐알코올의 공중합체가 특히 바람직하다.
도 2는 EVOH(에틸렌 32 mol%, 44mol%), 나노 컴포지트, 나일론-MXD6 및 PET의 상대 습도에 따른 산소 투과도를 보여주는 그래프이다.
도 2를 참조하면, 산소 차단 층(120)으로 사용될 수 있는 수지 성분들의 상대습도에 따른 산소 투과도를 알 수 있다.
본 발명의 복합 수지 층(100)은 에틸렌이 포함되어 공중합된 EVOH를 사용한다. 상기 EVOH내의 에틸렌 함량이 25 mol%미만이면, 높은 상대 습도 조건 하에서 너무 높은 산소 투과성을 갖게 되고, 반면에 상기 에틸렌 함량이 40 mol%를 초과하면 낮은 상대 습도 조건 하에서 너무 높은 산소 투과성을 갖게 되는 문제가 있다. 따라서 EVOH 공중합 시 포함되는 에틸렌의 함량은 25 내지 40 mol%이다. 상기 에틸렌의 함량은 바람직하게는, 28 내지 34 mol%이다.
상기 EVOH가 폴리프로필렌 수지 층들(102, 104) 사이에 삽입됨으로써, 상기 복합 수지 층(100)은 단일 PET 대비 2 내지 10배의 산소 차단성을 확보할 수 있다. 산소 차단성은 고분자와 산소 분자간의 반발력, 결정화 부분과 아몰퍼스 부분과의 비율 등에 의하여 영향을 받는다.
본 발명에 따른 산소 차단 수지 층(120)을 이루는 EVOH는 하기 화학식 (1)에 표시된 구조식을 갖는다.
상기 화학식 (1)에서, n은 1000 이상인 정수이다.
상기 EVOH층의 삽입에 의하여, 본 발명에 따른 레토르트 식품 저장용 용기는 외부로부터 유입되는 산소를 효율적으로 차단할 수 있다. 이로 인하여, 멸균 고정이 필요한 커피, 두유, 전통음료, 통조림 제품 등의 레토르트 식품을 안전하고 신선하게 저장할 수 있다.
상기 EVOH의 두께(H3)는 외부의 환경 조건을 감안하여 설계될 수 있다. 상기 EVOH의 두께는 80% 이상의 상대습도(RH) 조건 하에서도 우수한 산소 차단성을 갖도록 설계되며, 이러한 두께는 0.05내지 0.15mm이다. 아래 표 1은 표준(이론) 산소 투과도를 통한 PET 수준의 산소 투과도를 갖는 EVOH의 두께 수준을 알아보기 위한 표이다.
표 1에서 보는 바와 같이, EVOH는 상대 습도 80%의 가혹 조건 하에서도, PET에 비하여 훨씬 얇은 두께에 의하여 우수한 산소 차단성을 갖는다.
상기 EVOH는 150 내지 200℃의 녹는점을 갖는다. 따라서 상기 제 1 및 제 2 폴리프로필렌 수지 층들(102, 104)을 이루는 PP 코폴리머의 녹는 점과 유사하므로 가공성이 매우 우수하다. 또한, 녹는 점 차이에 의한 탄화문제 발생의 우려가 감소된다.
상기 제 1 접착 수지 층(112)은 상기 제 1 폴리프로필렌 수지 층(102)와 상기 산소 차단 수지 층(120)이 결합할 수 있도록 접착력을 제공한다. 마찬가지로, 상기 제 2 접착 수지 층(114)는 상기 제 2 폴리프로필렌 수지 층(104)와 상기 산소 차단 수지 층(120)이 결합할 수 있도록 접착력을 제공한다.
상기 제 1 접착 수지 층(112) 및 제 2 접착 수지 층(114)은 각각 무수 말레산이 그래프트 공중합된 폴리프로필렌(maleic anhydride grafted PP)으로 이루어진다. 상기 제 1 및 제 2 접착 수지 층(112, 114)들은 매우 얇은 두께만으로도 우수한 접착성능을 나타낼 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레토르트 식품 저장용 용기를 이루는 복합 수지 층을 도시한 단면도이다. 도 3에 도시된 복합 수지 층은 재활용 수지 층을 제외하면 도 1에 도시된 복합 수지 층과 실질적으로 동일하다. 따라서 도 1과 다른 부분을 제외한 구성 요소에 대한 중복 설명은 생략하도록 한다.
도 3을 참조하면, 레토르트 식품 저장용 용기를 이루는 복합 수지 층(200)은 제 1 폴리프로필렌 수지 층(202), 제 1 재활용 수지 층(203), 제 1 접착 수지 층(212), 산소 차단 수지 층(220), 제 2 접착 수지 층(214), 제 2 재활용 수지 층(205) 및 제 2 폴리프로필렌 수지 층(104)을 포함한다.
본 실시예에서는, 상기 재활용 수지 층(203, 205)을 모두 포함하나, 이와 다르게 어느 하나의 재활용 수지 층(203, 205)만이 삽입될 수 있다.
상기 재활용 수지층(203, 205)은 공정효율을 고려하여 어느 한쪽에만 삽입하여도 무방하다.
상기 제 1 재활용 수지 층(203) 및 제 2 재활용 수지 층(205)는 레토르트 식품 저장용 용기 제조 후 남는 폐 복합 수지 층을 고온에서 용융 및 블렌딩 시켜 제조된 재활용 수지로 이루어진다.
상기 제 1 폴리프로필렌 수지 층(202)의 두께(H4) 및 제 1 재활용 수지 층(203)의 두께(H5)의 두께의 합은 도 1의 제 1 폴리프로필렌 수지 층(102)의 두께와 실질적으로 동일하다. 따라서 재활용 수지 층만큼의 두께(H3)에 해당하는 제 1 폴리프로필렌 수지 층(202)을 절약할 수 있다.
마찬가지로, 제 2 폴리프로필렌 수지 층(204)의 두께(H6) 및 제 2 재활용 수지 층(205)의 두께(H7)의 두께의 합은 도 1의 제 2 폴리프로필렌 수지 층(104)의 두께와 실질적으로 동일하다. 따라서 재활용 수지 층만큼의 두께(H5)에 해당하는 제 2 폴리프로필렌 수지 층(204)을 절약할 수 있다.
도 1 및 도 3에서는, 제 1 폴리프로필렌 수지 층 및 제 2 폴리프로필렌 수지 층의 두께가 동일한 것으로 설명하였으나, 이와 다르게 상기 폴리프로필렌 수지 층은 다를 수도 있다. 마찬가지로, 제 1 수지 접합 층 및 제 2 수지 접합 층의 두께도 서로 다를 수 있다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 통하여 본 발명에 따른 복합 수지 층을 더욱 자세하게 설명하도록 한다. 그러나 하기 실시예에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 한정되는 것은 아니다.
실시예
제 1 폴리프로필렌 수지 층, 제 1 접착 수지 층, 산소 차단 층, 제 2 접착 수지층 및 제 2 폴리프로필렌 수지 층을 각각 0.31 mm, 0.22 mm, 0.10 mm, 0.2 mm 및 0.36 mm의 두께로 적층하여 복합 수지 층을 제조 하였다. 상기 제 1 폴리프로필렌 수지 층 및 제 2 폴리프로필렌 수지 층으로서는 폴리프로필렌 코폴리머(PP copolymer) 을 사용하였다. 상기 산소 차단 층으로서는 EVOH(에틸렌 32 mol%) 수지를 사용하였다. 제 1 및 제 2 접착 수지 층으로서는 무수 말레산이 그래프트 공중합된 폴리프로필렌을 사용하였다.
각 수지 층의 물성 및 각종 테스트 결과를 표 2 내지 표 4에 나타내었다.
폴리프로필렌
수지 층
접착
수지 층
산소 차단
수지 층
본 발명에 따른 레토르트 식품 저장용 용기는 기능적으로 조합된 복수의 수지 층들을 포함하고 있어, 내열성 및 산소 차단성이 매우 우수하다. 따라서 두유, 전통음료 등의 레토르트 식품을 안정적으로 저장할 수 있다. 구체적으로 상기 레토르트 식품 저장용 용기는 종래의 핫필용(hot fill) PET용기에 비하여 2 내지 10배 이상의 산소 차단성을 나타낼 수 있다.
또한 상기 레토르트 식품 저장용 용기는 제조 시 가공성이 우수하여 종래의 PET 수지로는 제작이 힘들었던 다양한 용기 디자인을 갖는 제품으로 제조될 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (8)
- 제 1 폴리프로필렌 수지 층, 제 1 접착 수지 층, 산소 차단 수지 층, 제 2 접착 수지 층, 및 제 2 폴리프로필렌 수지 층이 순차적으로 적층된 복합 수지 층을 포함하고 상기 제1 폴리프로필렌 수지 층과 제1 접착 수지 층의 층간, 및 제2 폴리프로필렌 수지 층과 제2 접착 수지 층의 층간 중 적어도 일 층간에는 재활용 수지 층이 형성되어 있는 레토르트 식품 저장용 용기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 산소 차단 수지 층은 에틸렌과 비닐알코올의 공중합체(EVOH)로 이루어진 것을 특징으로 하는 레토르트 식품 저장용 용기.
- 제 2 항에 있어서, 상기 에틸렌과 비닐알코올의 공중합체는 28 내지 34 mol%의 에틸렌이 포함되어 공중합된 것을 특징으로 하는 레토르트 식품 저장용 용기.
- 제 2 항에 있어서, 상기 산소 차단 수지 층은 0.05 내지 0.15 mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 레토르트 식품 저장용 용기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 폴리프로필렌 수지 층 및 제 2 폴리프로필렌 수지 층은 각각 폴리프로필렌 코폴리머로 이루어진 것을 특징으로 하는 레토르트 식품 저장용 용기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 접착 수지 층 및 제 2 접착 수지 층은 각각 무수 말레산이 그래프트 공중합된 폴리프로필렌으로 이루어진 것을 특징으로 하는 레토르트 식품 저장용 용기.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 재활용 수지 층은 상기 레토르트 식품 저장용 용기 제조 후 잔류하는 폐 복합 수지 층을 고온에서 블랜딩 시켜 수득한 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 레토르트 식품 저장용 용기.
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| KR20040070275A (ko) * | 2001-12-25 | 2004-08-06 | 도요 세이칸 가부시키가이샤 | 기체 차단성이 우수한 다층 구조체 |
| KR20040091526A (ko) * | 2002-03-28 | 2004-10-28 | 가부시키가이샤 요시노 고교쇼 | 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지제 용기 |
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