KR100748940B1 - 접착강도가 개선된 무균 포장밥용 리드 필름 및 이의제조방법 - Google Patents

접착강도가 개선된 무균 포장밥용 리드 필름 및 이의제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 접착강도가 개선된 무균 포장밥용 리드 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 무균 포장밥용 리드 필름에 있어서, 상기 리드 필름이 나일론층, 폴리우레탄 접착제층, EVOH층, 폴리우레탄 하도제(anchor coating agent)층, LDPE층 및 주조 폴리프로필렌층이 순차적으로 적층된 구조를 갖는 접착강도가 개선된 무균 포장밥용 리드 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 무균 포장밥용 리드 필름은 접착강도, 내열성 및 내수성이 우수하여 무균 포장밥 제조 시 뜸들임 공정(50∼100℃, 5-60분 간)을 거친 다음에도 층간 박리 비율이 0%인 효과가 있다.
리드, 필름, 무균, 포장, 밥, 접착강도

Description

접착강도가 개선된 무균 포장밥용 리드 필름 및 이의 제조방법{Lid film for an aseptic pack-boiled rice having an improved adhesive strength and method for preparing the same}
도 1은 종래에 무균 포장밥 용도로 사용된 리드 필름의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따라 무균 포장밥 용도로 사용된 리드 필름의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
10, 100: 나일론층 11, 111: 잉크층
12, 112: 제 1 접착제층 13, 113: EVOH층
14: 제 2 접착제(AD)층(폴리우레탄 접착제층)
114: 제 2 접착제(AC)층(폴리우레탄 하도제(anchor coating agent)층)
15, 115: 주조 폴리프로필렌(Cast polypropylene)층
116: LDPE(저밀도폴리에틸렌)층
본 발명은 접착강도가 개선된 무균 포장밥용 리드 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 무균 포장밥용 리드 필름에 있어서, 주조 폴리프로필렌층과 EVOH층 사이에 접착강도가 개선되어 층간 박리현상이 나타나는 않는 무균 포장밥용 리드 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
예로부터 밥은 한국인의 전통적인 주식으로서, 날마다 밥을 새로이 지어 즉석에서 먹음으로써 최적의 밥맛을 느끼는 식생활을 영위하여 왔다. 그러나, 사회가 점차 고도화, 경쟁화됨에 따라 즉석에서 간편하게 밥을 지어 먹을 수 있는 방법을 찾게 되었고, 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 결과로서 몇몇 제품 즉, 일회용 팩에 밥이 담아져 있고, 몇 분간의 가열로 인해 즉석에서 시식할 수 있도록 된 즉석 포장 밥이 시장에 유통되고 있다.
이러한 무균 포장 밥은 외부와 차단된 시스템 내에서 일정크기로 성형된 팩상에 쌀을 담은 후, 살균, 취반, 실링 등의 일련의 공정을 거치면서 무균 포장 밥을 생산하여서, 쌀밥의 고유한 맛을 그대로 지닌 채, 장기 보존이 가능하여 소비자의 욕구에 부응할 수 있는 것이다.
예를 들어, 한국 공개특허 제2004-0053945호에서는 일정크기로 성형되어 공급되는 용기에 침지미를 담고 다지는 전처리부와; 상기 전처리부로부터 이송되어 온 침지미가 담아져 있는 용기를 가압, 살균처리하고, 취반수를 제공하는 밀폐실로 구성된 살균부와; 상기 살균부에서 가압, 살균되고 취반수가 제공된 용기내의 쌀을 가압, 취반하여 뜸들이는 밀폐실로 구성된 취반부와; 상기 취반부에서 취반된 용기의 개구부를 리드필름지로서 실링하는 밀폐실로 구성된 실링부와; 상기 실링부에서 실링된 용기를 반전시켜 재차 뜸들인 후, 냉각/건조시키고, 제품의 특성을 코딩하고 검사하여 제품화하는 제품화부를 포함하여 구성된 무균포장밥용 시스템을 제공한다. 이와 같이, 실링공정을 마친 용기는 2차 뜸실로 수용한 후, 이 용기를 약 50 내지 100℃에서 5 내지 60분간 2차로 뜸들이는 2차 뜸 단계를 거친다.
한편, 종래에 무균 포장 밥 용도로 사용된 리드 필름은 도 1에 도시된 바와 같이, 실링층으로부터 주조 폴리프로필렌층(15)(이하 "CPP층"이라 한다), 제 2 접착제층(14)(이하 "AD층"이라 한다), 에틸렌비닐알코올층(13)(이하 "EVOH층"이라 한다), 제 1 접착제층(12)(이하 "AD층"이라 한다), 잉크층(11) 및 나일론층(10)이 순차적으로 적층된 구조를 가지며, 상기 나일론층(10) 및 EVOH층(13)을 폴리우레탄 접착제(제 1접착제층(12))를 이용하여 드라이 래미네이션(lamination)킨 다음, 상기 EVOH층(13)과 CPP층(15)을 폴리우레탄 접착제(제 2접착제층(14))를 이용하여 드라이 라미네이션시켜 제조된다. 그러나 이렇게 제조된 리드 필름은 무균 포장밥의 2차 뜸 단계에서 CPP층(15)과 EVOH층(13) 사이에 접착력이 약하여 층간 박리현상이 나타나는 문제점이 있었다.
이에 본 발명에서는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 리드 필름의 구조면에 서 종래의 제 2 접착제층의 농도를 묽게 하면서 아울러 인체에 무해한 LDPE층을 부가하였고, 또한, 적층공정 면에서 압출코팅 라미네이션을 도입하여 상기 접착제의 접착력을 배가시킬 수 있었고, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 내열성 및 내수성이 우수한 접착제를 사용하여 접착강도가 개선된 무균 포장밥용 리드 필름을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 접착강도가 개선된 무균 포장밥용 리드 필름의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 접착강도가 개선된 무균 포장밥용 리드 필름은 무균 포장밥용 리드 필름에 있어서, 상기 리드 필름이 나일론층, 폴리우레탄 접착제층, EVOH층, 폴리우레탄 하도제(anchor coating agent)층, LDPE층 및 주조 폴리프로필렌층이 순차적으로 적층된 구조를 갖는 것으로 구성된다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 상기 접착강도가 개선된 무균 포장밥용 리드 필름의 제조방법은 나일론층, 폴리우레탄 접착제층, EVOH층, 폴리우레탄 하도제층, LDPE층 및 주조 폴리프로필렌층이 순차적으로 적층된 무균 포장밥용 리드 필름의 제조방법에 있어서, 상기 나일론층 및 EVOH층을 폴리우레탄 접착제를 이용하여 드라이 라미네이션(lamination)으로 적층시킨 다음, 상기 EVOH층과 CPP층을 폴리우레탄 하도제층 및 LDPE층을 이용하여 압출코팅 라미네이션으로 적층시키는 것으로 구성된다.
이하 본 발명을 첩부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
전술한 바와 같이, 도 1을 참조하면, 종래의 무균 포장밥용 리드 필름은 실링층으로부터 CPP층(15), AD층(14), 및 EVOH층(13), AD층(12), 잉크층(11) 및 나일론층(10)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다. 여기서, AD층(12 및 14)은 모두 폴리우레탄 계열의 접착제를 사용하고, 상기 잉크층(11)은 제품의 설명 또는 광고 등을 표기하기 위한 층으로, 리드 필름의 물성을 결정하는 실질적인 필수 구성요소는 아니다.
아울러, 종래의 리드 필름은 상기 나일론층(10)과 EVOH층(13), 및 상기 EVOH층(13)과 CPP층(15)을 폴리우레탄 접착제(12 및 14)를 이용하여 드라이 래미네이션으로 적층시켜 제조된다.
그러나, 이러한 종래의 리드 필름은 CPP층(15)과 EVOH층(13) 사이가 내열성 및 내수성이 약하여 층간 박리현상이 나타낸다.
한편, 도 2는 본 발명에 따라 무균 포장밥 용도로 사용된 리드 필름의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
본 발명에 따른 리드 필름은 나일론층(100), 폴리우레탄 접착제층(112), EVOH층(113), 폴리우레탄 하도제(anchor coating agent)층(114), LDPE층(116) 및 주조 폴리프로필렌층(115)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다.
본 발명에 따른 리드 필름은 종래의 리드 필름과 비교하여 구조면에서 폴리우레탄 제 2 접착제층(12) 대신에 상기 제 2 접착제의 농도를 묽게 한 폴리우레탄 하도제로 대체시켜 폴리우레탄 하도제층(112)을 형성시키고, 아울러, 인체에 무해하면서도 우수한 내열성 및 내수성을 나타내는 LDPE층을 부가하여 CPP층(115)과 EVOH층(113) 사이의 접착강도를 향상시켰다.
또한, 상기 LDPE층(116)은 내열성 보강을 위하여 옥텐계 LLDPE(선형저밀도폴리에틸렌)를 10-60중량%를 포함할 수 있으며, 상기 혼합량이 10중량% 미만이면 첨가효과가 미미하며, 60중량%를 초과하면 압출 시 산화력이 약화되어 접착력이 오리려 낮아지는 경향이 있다.
본 발명에 따르면, 상기 LDPE층의 두께는 10-40㎛가 바람직하며, 10㎛ 미만이면 양쪽 기재의 접착력이 약화되고, 40㎛를 초과하면 두께편차가 심해지며 압출코팅 설비에도 과부하가 따른다.
한편, 본 발명의 무균 포장밥용 리드 필름의 제조방법을 살펴보면, 먼저, 상기 나일론층(100) 및 EVOH층(113)을 통상의 폴리우레탄 접착제를 이용하여 폴리우레탄 접착제의 경화에 의한 드라이 라미네이션(lamination)으로 적층시킨다. 이때 필요에 따라서 제품설명서 또는 광고 등을 위하여 잉크층(111)을 상기 나일론층(100)의 하단에 선택적으로 형성시킬 수 있다. 여기까지의 이 과정은 종래의 공정과 동일하다. 그 다음, 상기 EVOH층(113)과 CPP층(115)을 폴리우레탄 하도제층(114) 및 LDPE층(116)을 이용하여 압출코팅 래미네이션으로 적층시킨다. 상기 폴리우레탄 하도제층(114) 및 LDPE층(116)의 특성은 전술한 바와 같다.
본 발명에 있어서, 상기 압출코팅 래미네이션은 단일 압출코팅 래미네이션 또는 탠덤(tandem) 압출코팅 라미네이션일 수 있으며, 상기 압출코팅 라미네이션은 280-340℃에서 수행되는 것이 수지의 산화력을 가장 높일 수 있는 면에서 바람직하다.
단일 압출코팅 라미네이션은 코팅 작업 시 1회에 10-40㎛의 코팅(coating)을 실시하는 것이고, 탠덤(tandem) 압출코팅 라미네이션은 코팅 작업 시 코팅 두께를 양분하여 2회에 연속적으로 나누어 작업을 실시하는 방식이다.
이러한 상기 압출코팅 라미네이션은 폴리우레탄 접착제의 경화력과 고온의 LDPE가 공기(산소)를 거치면서 산화되고, 그 산화에 의해 접착이 진행되는 방식으로 접착력이 상승되는 효과가 있다.
이하 실시 예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.
비교예 1
약 25㎛의 나일론층의 하단부에 제품을 설명하는 잉크층을 그라비아 인쇄방법으로 형성시키고, 폴리우레탄 접착제층을 약 3㎛(4g/m2)의 두께로 도포한 다음, 약 12∼15㎛의 EVOH층과 약 70∼80℃(70m/sec)조건에서 드라이 라미네이션(lamination)으로 적층시켰다.
그 다음, 상기 EVOH층에 폴리우레탄 접착제층을 약 3㎛(4g/m2)의 두께로 도포한 다음, 약 30∼50㎛의 주조 폴리프로필렌층과 약 70∼80℃(70m/sec)조건에서 드라이 라미네이션(lamination)으로 적층시켜 통상의 무균 포장밥용 리드 필름을 제조하였다.
실시예 1
약 25㎛의 나일론층의 하단부에 제품을 설명하는 잉크층을 그라비아 인쇄방법으로 형성시키고, 폴리우레탄 접착제층을 약 3㎛(4g/m2)의 두께로 도포한 다음, 약 12∼15㎛의 EVOH층과 약 70∼80℃(70m/sec)조건에서 드라이 라미네이션(dry lamination)으로 적층시켰다.
그 다음, 상기 EVOH층에 폴리우레탄 하도제를 약 1㎛(1.5g/m2)㎛의 두께로 도포한 다음, 약 30∼50㎛의 주조 폴리프로필렌층과 상기 EVOH층 사이에 LDPE를 15∼35㎛의 두께로 주입하면서 약 300℃에서 70∼90m/min조건에서 압출코팅 라미네이션으로 적층시켜 본 발명의 무균 포장밥용 리드 필름을 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 LDPE층에 옥텐계 LLDPE 30중량%를 혼합시킨 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
상기 실시예 1∼2 및 비교예 1에 따른 리드 필름의 접착강도 및 내열수성을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
구분 비교 예1 실시 예1 실시 예 2
내열수성 10분 양호 양호 양호
20분 박리개시 양호 양호
30분 박리 양호 양호
40분 박리 박리개시 양호
접착강도(gf/15mm) 약 550 박리불가 박리불가
상기 내열수성은 상기 실시예 1-2 및 비교예 1에 따른 리드 필름을 100℃의 끊는 물에서 약 40분간 유지하면서 상기 필름의 박리상태를 관찰하였고, 접착강도는인장강도 시험기를 이용하여 랙탱귤러(rectangular) 방식으로 측정하였다.
아울러, 무균 포장밥 제조 시 뜸들임 공정(85℃, 30분 간)에서 층간 박리를 측정한 결과, 비교예 1의 방법으로 제조된 리드 필름은 층간 박리 비율이 약 1∼5%정도 나타난 반면, 실시예 1의 방법으로 제조된 리드 필름은 층간 박리 비율이 0%이었다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 무균 포장밥용 리드 필름은 접착강도, 내열성 및 내수성이 우수하여 무균 포장밥 제조 시 뜸들임 공정(50-100℃, 5-60분 간)을 거친 다음에도 층간 박리 비율이 0%인 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 무균 포장밥용 리드 필름에 있어서,
    상기 리드 필름이 나일론층, 폴리우레탄 접착제층, EVOH층, 폴리우레탄 하도제(anchor coating agent)층, LDPE층 및 주조 폴리프로필렌층이 순차적으로 적층된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 접착강도가 개선된 무균 포장밥용 리드 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 LDPE층은 옥텐계 LLDPE를 10-60중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 접착강도가 개선된 무균 포장밥용 리드 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 LDPE층의 두께는 10-40㎛인 것을 특징으로 하는 접착강도가 개선된 무균 포장밥용 리드 필름.
  4. 나일론층, 폴리우레탄 접착제층, EVOH층, 폴리우레탄 하도제(anchor coating agent)층, LDPE층 및 주조 폴리프로필렌층이 순차적으로 적층된 무균 포장밥용 리드 필름의 제조방법에 있어서,
    상기 나일론층 및 EVOH층을 폴리우레탄 접착제를 이용하여 드라이 라미네이션(lamination)으로 적층시킨 다음, 상기 EVOH층과 CPP층을 폴리우레탄 하도제(anchor coating agent)층 및 LDPE층을 이용하여 압출코팅 라미네이션으로 적층시키는 것을 특징으로 하는 접착강도가 개선된 무균 포장밥용 리드 필름의 제조방 법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 LDPE층은 옥텐계 LLDPE를 10-60중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 접착강도가 개선된 무균 포장밥용 리드 필름의 제조방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 압출코팅 라미네이션은 단일 압출코팅 라미네이션 또는 탠덤(tandem) 압출코팅 라미네이션으로 280-340℃에서 수행되고, 상기 LDPE층의 두께는 10-40㎛인 것을 특징으로 하는 접착강도가 개선된 무균 포장밥용 리드 필름의 제조방법.
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