KR101768910B1

KR101768910B1 - 식품포장재의 제조방법

Info

Publication number: KR101768910B1
Application number: KR1020160003041A
Authority: KR
Inventors: 임봉학; 안종희; 임보라; 임영훈
Original assignee: 임영훈
Priority date: 2016-01-11
Filing date: 2016-01-11
Publication date: 2017-08-18
Also published as: KR20170084381A

Abstract

본 발명은 가스와 수분을 흡착할 수 있는 무기분말입자를 종이, 직물 또는 부직포 등의 베이스지에 코팅하여 식품의 신선도를 유지할 수 있도록 하는 식품포장재의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 식품포장재의 제조방법은 가스와 수분을 흡착할 수 있는 무기분말입자가 저장용기, 또는 저장용기에서 배관을 통하여 노즐 등의 분사구까지 이동하는 도중에 바닥에 가라앉는 것을 억제하여 제올라이트 분말 및/또는 규조토 분말이 함유된 코팅액을 코팅한 포장재의 대량생산이 용이하며, 또한 본 발명의 방법으로 제조되는 식품포장재는 제올라이트 분말과 규조토 분말의 흡착성과 흡습성으로 인하여 포장재의 수분 흡착성과 가스 결합성이 우수하므로 식품의 신선도 유지와 보존성을 향상시킬 수 있으며, 코팅재료가 환경친화적이고 인체에 무해하므로 식품포장재로서 유용하게 활용할 수 있다.

Description

식품포장재의 제조방법{Method for Manufacturing Food Package Material}

본 발명은 가스와 수분을 흡착할 수 있는 무기분말입자를 종이, 직물 또는 부직포 등의 베이스지에 코팅하여 식품의 신선도를 유지할 수 있도록 하는 식품포장재의 제조방법에 관한 것이다.

생활수준이 향상됨에 따라 식품을 보호하기 위한 포장재의 사용량이 증가하고 있으며, 식품포장재는 단순히 내용물을 보호하는데 그치지 않고 품질을 유지할 수 있는 기능성이 요구되고 있다.

일반적으로 식품포장재는 내수성 및 내유성이 우수하여야 하고 이를 위해 범용수지인 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드, 우레탄과 같은 다양한 합성수지가 종이 등의 베이스지 표면에 코팅되고 있는데, 이러한 코팅작업에는 가소성이나 열접착성을 부여하기 위한 보조제가 추가로 필요하고 이러한 물질들을 포함한 합성수지를 포장재에 코팅하는 경우 유해물질의 용출로 인해 인체에 악영향을 끼칠 수 있으며, 폐기과정에서 환경호르몬이 방출되는 문제가 발생한다.

이와 더불어, 식품 중에서 채소, 과일 등의 농산물은 수확된 후에도 호흡작용을 계속하고 있고 이러한 호흡작용을 통하여 농산물이 시들거나 마르는 현상이 발생하며, 또한 저장이나 유통 중 에틸렌가스, 알데히드가스 또는 알코올가스 등이 발생하고 발생한 가스는 야채나 과일의 숙성을 촉진하는 원인이 되므로, 이러한 자연숙성에 의한 연화현상으로 인하여 품질이 서서히 변화하고 미생물의 작용에 의하여 부패하게 된다.

농산물은 상기와 같은 숙성현상뿐만 아니라 표면에서 일어나는 증산작용에 의하여 시들고 건조하게 되며, 이러한 증산작용은 호흡작용과 밀접한 관계가 있어서 결국 농산물의 품질변화는 호흡작용에 의하여 크게 좌우된다고 할 수 있다.

상기와 같이 저장이나 유통과정에서 식품이 쉽게 변질하는 것을 방지하기 위하여 식품 유통시 저온다습한 상태로 유지되는 저장고 등에 보관하는 방법이 있으나, 저장고를 설치하기 위해서는 여러 가지 장비가 필요하여 설치비용이 많이 필요할 뿐만 아니라, 저장고에 보관되던 식품이 갑자기 상온에 노출될 경우 식품의 변질이 더욱 빠르게 진행되는 문제가 있다.

식품의 변질을 방지하기 위한 다른 방법으로서 골판지 등을 이용하여 식품을 포장하는 방법이 사용되는데, 일반적으로 식품포장재로서 사용되는 골판지는 내면지와 외면지 및 그 사이에 삽입된 골심지(corrugating medium) 등으로 구성된다.

그런데 골판지는 식품을 보관할 때 발생하는 가스를 흡착하거나 습도를 조절하는 기능이 없어서 식품의 변질을 방지하기에는 미흡하고 식품의 저장 및 유통과정에서 발생하는 습기에 의해 골판지의 강도가 낮아지는 단점이 있으며, 이를 방지하기 위하여 골판지의 표면에 파라핀왁스 등을 코팅하여 습기를 차단하는 방식이 적용되었으나 이러한 방식 역시 골판지 박스 내부에 습기가 남아있게 되어 식품의 저장성을 떨어뜨리는 원인이 된다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명자는 한국등록특허 제0788874호와 제1155857호를 통하여 흡습 및 흡착 성질이 있는 무기물질을 베이스지의 적어도 어느 한 면에 도포하여 식품의 신선도를 유지할 수 있는 포장재를 제공함으로써 야채나 과일이 시들거나 변질하는 것을 방지하도록 하였다.

상기 발명은 부직포 또는 종이에 제올라이트와 벤토나이트를 포함하는 코팅제를 도포하여 제올라이트와 벤토나이트가 갖는 가스의 흡착 작용과 수분의 흡습 작용에 의하여 야채나 과일을 장시간 보관할 수 있도록 하였으나, 코팅작업 과정에서 상기 코팅제의 유동성이 낮아서 비교적 중량이 큰 제올라이트와 벤토나이트 분말입자가 저장용기에 가라앉을 뿐만 아니라 저장용기에서 배관을 통하여 노즐 등의 분사구까지 이동하는 도중에 제올라이트와 벤토나이트 분말이 가라앉아서 배관을 막는 문제가 있다.

이와 같은 문제들로 인하여 상기 발명은 그 기술의 우수성에도 불구하고 제조장치의 연속운전이 어려워 식품의 신선도를 유지할 수 있는 포장재의 대량생산에 장애를 갖는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 식품포장재에 코팅되는 코팅액의 저장 또는 이송 도중에 코팅액에 포함된 무기분말입자가 쉽게 침전되지 않도록 함으로써, 장치의 연속운전을 통하여 식품포장재의 대량생산을 가능하게 하는 식품포장재의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 제올라이트 분말, 규조토 분말 또는 이들을 혼합물 85~95 중량%와 탄산칼슘 분말 5~15 중량%를 혼합하여 혼합분말을 준비하는 단계; 물 50~65 중량%, 폴리 유산 5~10 중량% 및 상기 혼합분말 25~45 중량%를 혼합하여 코팅액을 제조하는 단계; 베이스지에 상기 코팅액을 도포하는 단계; 및 상기 코팅액이 도포된 베이스지를 건조하는 단계;를 포함하는 식품포장재의 제조방법을 제공한다.

이때, 상기 탄산칼슘은 경질탄산칼슘인 것이 바람직하고, 상기 탄산칼슘 분말은 굴 껍질을 미분쇄한 굴 껍질 분말인 것이 바람직하며, 상기 굴 껍질 분말은 굴 껍질의 벌키층을 분쇄하여 제조된 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 폴리 유산은 광학순도가 90 % 이하인 저융점의 폴리 유산인 것이 바람직하고, 상기 도포하는 단계는 코팅액을 베이스지에 80~500 m/분의 속도로 평량 5~300 g/㎡의 양을 도포하는 것이 바람직하다.

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본 발명에 따른 식품포장재의 제조방법은 가스와 수분을 흡착할 수 있는 무기분말입자가 저장용기, 또는 저장용기에서 배관을 통하여 노즐 등의 분사구까지 이동하는 도중에 바닥에 가라앉는 것을 억제하여 제올라이트 분말 및/또는 규조토 분말이 함유된 코팅액을 코팅한 포장재의 대량생산이 용이하다.

또한, 본 발명의 방법으로 제조되는 식품포장재는 제올라이트 분말과 규조토 분말의 흡착성과 흡습성으로 인하여 포장재의 수분 흡착성과 가스 결합성이 우수하므로 식품의 신선도 유지와 보존성을 향상시킬 수 있으며, 코팅재료가 환경친화적이고 인체에 무해하므로 식품포장재로서 유용하게 활용할 수 있다.

본 발명에 따른 식품포장재의 제조방법은 제올라이트 분말과 규조토 분말 중 적어도 하나와 탄산칼슘 분말을 혼합하여 혼합분말을 준비하는 단계; 물, 폴리 유산 및 상기 혼합분말을 혼합하여 코팅액을 준비하는 단계; 베이스지에 상기 코팅액을 도포하는 단계; 및 상기 코팅액이 도포된 베이스지를 건조하는 단계;를 포함한다.

제올라이트(zeolite)는 주로 알칼리 금속 또는 알칼리토류 금속을 함유하는 다공질 결정체의 알루미늄 규산염 광물로서, (Si,Al)O₄의 사면체가 정점 산소(apical oxygen)에 의하여 3차원의 입체망상 골격구조를 이루고 있으며, 중앙부에 큰 공극이 형성되고 물분자와 교환성 양이온이 함유되어 있다.

물분자는 비교적 저온의 가열에 의하여 쉽게 제거되나 제올라이트 구조의 골격은 변하지 않으므로 공기 중의 수분을 흡수할 수 있으며, 화학적 조성은 Wy(Si,Al)(O₂xnH₂O)로 나타낼 수 있고 W는 주로 나트륨(Na)과 칼슘(Ca)으로 구성되고 칼륨(K), 마그네슘(Mg), 바륨(Ba), 리튬(Li) 등도 함유되어 있다.

제올라이트는 일정한 크기의 세공경(細孔經)을 가지고 있어서 이것보다 작은 분자를 선택적으로 통과시켜 흡착하며, 결정구조 내에 있는 양이온의 작용에 의해 불포화 탄화수소나 극성물질을 선택적으로 강하게 흡착함과 더불어 상기 양이온은 다른 양이온과 용이하게 교환가능하여 유해물질의 제거, 유용성분의 농축 및 회수 기능과 더불어, 양이온의 일부를 음이온으로 치환하여 항균성을 갖도록 함으로써 식품의 품질유지와 선도유지에 효능을 발휘한다.

규조토(diatomite)는 단세포생물인 규조류의 유해가 쌓여 이루어진 암석 또는 퇴적물로서 주로 이산화규소(SiO₂)로 구성되어 있으며, 대부분이 비정질 실리카로 구성되고 여기에 약간의 결정질 실리카가 존재하며, 다공질(多孔質)인 규조 자체의 복잡한 구조와 그 껍데기의 일차 및 이차 공극 때문에 밀도가 매우 낮고 규조의 셀(cell)에 무수한 틈이 있어서 불순물 입자를 걸러낼 수 있으며, 열절연성, 내화성, 내화학성, 흡수성이 우수하여 흡착제, 거름재, 보온재, 연마재 등에 많이 사용된다.

상기와 같이 제올라이트 분말과 규조토 분말은 미세한 개방 셀 들로 이루어진 무수한 공극 형상과 그 내부공간의 넓은 표면적이 나타내는 구조적 기능으로 인하여, 이를 코팅하여 제조되는 식품포장재의 수분 흡수능력과 암모니아가스, 탄산가스, 황화수소가스 등의 가스와의 결합능력 및 중금속의 흡착능력이 우수하다.

탄산칼슘(calcium carbonate)은 무색의 결정 또는 백색의 고체로서 순수한 물에는 용해하지 않으나 이산화탄소를 함유하는 물에는 용해하여 탄산수소칼슘(calcium hydrogen carbonate)을 생성하고 탄산칼슘에 산을 작용시키면 이산화탄소를 발생한다.

이러한 탄산칼슘은 인체에 대한 독성이 없고 각종 유해 세균이나 미생물에 대하여 항균 및 제균력을 갖고 있으며, 경도, 단열, 흡습, 은폐성이 우수한 증량제 및 보강제로서의 기능뿐만 아니라 물에 분산되어 현탁액을 형성하면서 제올라이트 분말과 규조토 분말의 유동성을 조절하는 역할을 한다.

탄산칼슘은 입도와 제조공정에 따라서 중질탄산칼슘(ground calcium carbonate)과 경질탄산칼슘(precipitated calcium carbonate)으로 구분할 수 있는데, 일반적으로 중질탄산칼슘은 석회석을 분쇄, 분급하는 물리적 방법으로 제조되고 경질탄산칼슘은 석회유(石灰乳)에 이산화탄소를 불어넣어 생기는 침전물을 여과·건조·분쇄하는 화학적 방법으로 제조된다.

중질탄산칼슘의 입자크기는 명확히 정의되어 있지 않으나 대략 지름이 1 ㎛ 이상을 가리키고 통상 1~45 ㎛ 정도이며, 경질탄산칼슘의 입자크기는 1 ㎛ 미만으로서, 경질탄산칼슘은 중질탄산칼슘에 비해 입자가 작고 비표면적이 크며 입도 분포가 좁으므로 물에서의 분산안정성 및 제올라이트 분말과 규조토 분말의 유동성을 증가시키는 면에서 경질탄산칼슘을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 탄산칼슘 분말로서 패류양식업의 부산물인 굴 껍질(oystershell)을 미분쇄한 굴 껍질 분말을 사용할 수 있으며, 굴 껍질의 주성분은 방해석구조의 탄산칼슘이고 이외에도 인(phosphorus) 성분이 함유되어 있어서 굴 껍질 분말이 함유된 코팅액을 베이스지에 코팅시 인산칼슘을 생성하여 강도가 향상되며, 천연의 다공성 무기물로서 열 충격에 의한 수축·팽창에 안정하여 코팅액이 베이스지 상에서 건조된 후 균열하는 것을 억제한다.

굴 껍질의 단면을 보면 치밀한 판상구조인 시트층(sheet layer)과 비표면적이 큰 다공성 구조의 벌키층(bulky layer)으로 구성되어 화학조성과 구조에서 서로 차이가 있는데, 본 발명의 포장 대상물인 식품에서 발생하는 가스와 수분을 좀더 흡착할 수 있도록 다공성 구조의 벌키층을 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 탄산칼슘을 대체하여 해양수산폐기물인 굴 껍질을 재활용하므로 환경오염을 줄이고 자원을 절약할 수 있어서 환경친화적이고 인체에 유해하지 않아서 인체친화적이며, 굴 껍질의 벌키층은 거대기공이 적고 미세기공이 많아서 이러한 굴 껍질의 벌키층이 함유된 코팅액으로 코팅된 포장재는 구조가 치밀하여 강도가 높고 내산성 및 내화성 등의 각종 물성이 우수하다.

상기 제올라이트 분말, 규조토 분말 및 탄산칼슘 분말이 물에서 높은 분산성을 갖도록 하기 위하여 이들 분말은 200~500 메시(mesh)의 미세한 입자 크기를 가지는 것이 바람직한데, 입자가 미세할수록 비표면적이 커지고 이러한 미세입자에 유동성을 부여하기 위하여 물은 입자표면을 둘러싸면서 입자와 입자 사이의 공간을 채우게 되므로 이들 분말입자의 분산성이 커지게 된다.

제올라이트 분말, 규조토 분말 또는 이들을 혼합물 85~95 중량%와 탄산칼슘 분말 5~15 중량%를 혼합하여 혼합분말을 제조한 다음, 물 50~65 중량%, 폴리 유산 5~10 중량% 및 상기 혼합분말 25~45 중량%를 혼합하여 코팅액을 준비한다.

상기 코팅액의 용매로 작용하는 물은 혼합분말을 분산시켜 유동성을 부여하는 역할과 코팅액을 베이스지에 도포시 피복층이 형성되는 것을 돕는 역할을 하며, 유기용매와는 달리 피복층에 악영향을 미치는 잔류물로서 남지 않는다.

폴리 유산(polylactic acid)은 식물에서 추출한 전분을 원료로 한 소수성(hydrophobic)의 결정성 폴리에스테르의 일종으로서, －[O(CH₃)CHOC]n-의 반복단위를 가지며, 상기 코팅액이 베이스지에 부착되도록 하는 접착제 역할을 수행한다.

폴리 유산은 생체 내에도 존재하는 천연 유기화합물인 유산을 기본구성단위로 하기 때문에 바이오매스(biomass)를 이용한 생분해성 고분자 중에서 안전성과 식품위생성이 가장 우수할 뿐만 아니라 역학특성, 내열성, 경제성 면에서 장점을 가지고 있다.

폴리 유산에는 폴리－L－유산, 폴리－D－유산의 광학 이성질체(optical isomer)가 존재하고 이들 중 광학순도(optical purity)가 낮은 쪽이 융점이 낮으므로 광학순도가 90 % 이하인 저융점의 폴리 유산을 사용하는 것이 접착성능을 증가시키는데 바람직하다.

저융점의 폴리 유산에 의한 접착성능의 증가는 폴리 유산의 혼합량을 줄일 수 있어서 상대적으로 제올라이트 분말, 규조토 분말, 탄산칼슘 분말의 혼합량이 증가하여 식품포장재의 가스 및 수분 흡착성능이 좀더 향상되는 효과가 있으며, 또한 폴리 유산의 혼합량 감소는 접착성분에 의한 상기 무기분말들의 응집 가능성을 낮추어 코팅액 중의 무기분말입자가 바닥에 침전되는 것을 방지하는 점에서도 바람직하다.

상기 코팅액은 무기분말입자가 물에 분산된 현탁액(suspension) 상태이고 제올라이트 분말, 규조토 분말, 굴 껍질 분말은 다공성 구조로 이루어져서 분말입자 표면에 폴리 유산을 흡착하며, 상기 폴리 유산을 흡착한 무기분말입자는 소수성의 상호작용에 의해 입체 반발력(steric repulsion)이 발생하고 이로 인한 척력으로 인하여 현탁액 중에서 침전되지 않고 안정적으로 분산될 수 있다.

상기와 같이, 코팅액에 함유된 중량이 큰 제올라이트 분말이나 규조토 분말은 탄산칼슘에 의하여 유동성이 증가하고 입자들 간의 척력에 의해 분산안정성이 향상되어, 저장용기 및 저장용기에서 배관을 통하여 노즐 등의 분사구까지 이동하는 도중에 가라앉는 것이 감소하게 된다.

다음은 상기 코팅액을 종이, 직물 또는 부직포의 베이스지에 도포하고 60~350 ℃의 온도로 건조하여 식품포장재를 제조하며, 도포량은 특별히 제한되지는 않으나 평량(坪量) 5~300 g/㎡이 바람직하고 20~60 g/㎡이 더욱 바람직하며, 이때의 코팅속도는 80~500 m/분이 바람직하고 200~300 m/분이 더욱 바람직하다.

상기 코팅액의 도포는 나이프 코터(coater), 그라비어 코터, 스크린 코터, 롤 코터, 스프레이 코터 등에 의한 코팅방법 또는 함침하는 방법을 통하여 시트상(sheet form) 또는 필름상(film form)으로 피복층을 형성할 수 있고 가열 롤(heating roll) 등을 이용하여 60~350 ℃의 온도로 가열 건조할 수 있으며, 한쪽 면 또는 양쪽 면에 라미네이트(laminate) 가공하거나 용융 압출하여 T-다이(T-die) 다층 동시 압출하여 피복층을 형성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 제조되는 식품포장재는 베이스지에 도포된 코팅액이 건조과정에서 수분이 제거되어, 베이스지의 일면 또는 양면에 제올라이트 분말, 규조토 분말 또는 이들을 혼합물 65~81 중량%, 탄산칼슘 분말 5~11 중량% 및 폴리 유산 14~24 중량%가 도포된 상태로 된다.

이하, 본 발명을 하기의 실시예, 비교예 및 시험예에 의거하여 좀더 상세하게 설명한다.

단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환 및 균등한 타 실시예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

<실시예 1~4> 및 <비교예 1~8>

제올라이트 분말, 규조토 분말, 탄산칼슘 분말을 하기 표 1의 조성비로 혼합한 다음, 물, 폴리 유산, 상기 혼합된 분말을 하기 표 1의 조성비로 혼합하여 코팅액을 준비하였다.

혼합 조성비

	혼합분말^주1)의 조성비(중량%)			코팅액 조성비(중량%)
	제올라이트 분말	규조토 분말	탄산칼슘 분말	물	폴리 유산^주2)	혼합분말
실시예 1	90	-	10	58	8	34
실시예 2	-	90	10
실시예 3	80	10	10
실시예 4	10	80	10
비교예 1	96	-	4
비교예 2	-	96	4
비교예 3	86	10	4
비교예 4	10	86	4
비교예 5	100	-	-
비교예 6	-	100	-
비교예 7	90	10	-
비교예 8	10	90	-
주1) 입자크기 300 메시 주2) 광학순도 90 %

<시험예 1> 분말의 침강속도 측정

상기 실시예 1~4 및 비교예 1~8에서 준비된 코팅액을 30 rpm으로 2 분 동안 교반한 후 교반을 멈추고 코팅액 중의 분말이 가라앉는 모습을 관찰하였으며, 분말이 바닥에 가라앉기 시작하는 시간을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.

침강속도 측정결과

	침강속도(분:초)
실시예 1	5:30
실시예 2	5:24
실시예 3	5:35
실시예 4	5:18
비교예 1	4:18
비교예 2	4:13
비교예 3	4:24
비교예 4	4:20
비교예 5	3:45
비교예 6	3:48
비교예 7	3:42
비교예 8	3:38

상기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 탄산칼슘 분말이 혼합되지 않은 비교예 5~8에서 분말의 침강이 가장 빠르게 진행되었고 탄산칼슘 분말이 5 중량%의 소량 혼합된 비교예 1~4에서는 분말이 이보다 조금 늦게 침강한 반면에, 탄산칼슘 분말이 10 중량% 혼합된 실시예 1~4는 5 분 이상의 가장 느린 침강속도를 나타내었다.

상기와 같이, 탄산칼슘의 투입으로 인하여 코팅액에 포함된 제올라이트 분말과 규조토 분말의 유동성과 분산안정성이 증가하는 것을 확인할 수 있으며, 탄산칼슘 분말은 제올라이트 분말과 규조토 분말에 대하여 적절비율로 혼합되는 것이 분말의 침강속도를 늦추는 데 효과가 있음을 알 수 있다.

<실시예 5>

교반용기에 증류수 900 g과 수산화칼슘 100 g을 넣고 교반하여 현탁액을 만든 다음 500 rpm으로 교반하면서 이산화탄소를 15 ㎖/분의 속도로 공급하여 반응시켰다.

상기 반응 후 생긴 침전물을 여과 및 건조하고 300 메시로 분쇄하여 경질탄산칼슘 분말을 제조하였다.

상기 시험예 1에서 유동성과 분산안정성이 가장 우수한 것으로 측정된 실시예 3의 탄산칼슘 분말 대신에 상기 제조된 경질탄산칼슘 분말을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 코팅액을 준비하였다.

<실시예 6>

굴 껍질을 깨끗이 세척하고 분쇄기로 미세하게 분쇄한 다음 300 메쉬의 체를 통과시켜 굴 껍질 분말을 제조하였다.

상기 실시예 3의 탄산칼슘 분말 대신에 상기 제조된 굴 껍질 분말을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 코팅액을 준비하였다.

<실시예 7>

굴 껍질을 깨끗이 세척한 후 굴 껍질의 시트층과 벌키층을 수작업으로 분리하였으며, 분리된 벌키층만을 분쇄기로 미세하게 분쇄하고 300 메쉬의 체를 통과시켜 굴 껍질 벌키층 분말을 제조하였다.

상기 실시예 3의 탄산칼슘 분말 대신에 상기 제조된 굴 껍질 벌키층 분말을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 코팅액을 준비하였다.

<실시예 8>

상기 실시예 3의 폴리 유산으로서 광학순도 80 %의 폴리 유산을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 코팅액을 준비하였다.

<시험예 2> 코팅액의 분산안정성 측정

상기 실시예 3 및 실시예 5~8에서 준비된 코팅액을 충분히 혼합한 후 높이 320 ㎜, 용량 250 ㎖의 유리 메스실린더에 채우고 3 시간 정치(定置)하였으며, 30 분 간격으로 침전물이 생성된 높이를 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.

침전물 높이 측정결과(단위:㎜)

	경과시간
	30 분	60분	90 분	120 분	150 분	180 분
실시예 3	5.3	17.8	41.1	60.6	75.3	88.4
실시예 5	5.1	15.5	39.3	56.7	71.0	85.3
실시예 6	5.5	19.1	42.3	58.1	73.6	86.2
실시예 7	4.9	13.7	37.6	55.4	69.8	83.9
실시예 8	5.8	20.5	45.3	63.2	77.2	89.5

상기 표 3을 보면, 굴 껍질의 벌키층을 이용하여 코팅액을 제조한 실시예 7이 가장 늦게 침전되었고 광학순도 80 %의 폴리 유산을 사용한 실시예 8이 가장 빨리 침전되었는데, 상기 결과로부터 비표면적이 큰 다공성 구조의 굴 껍질 벌키층이 폴리 유산을 좀더 많이 흡착하여 입체 반발력이 커짐에 따라 분산안정성이 증가하고, 광학순도 80 %의 폴리 유산은 광학순도 90 %의 폴리 유산에 비하여 접착성능이 커서 무기분말입자를 응집시킴에 따라 침전을 촉진한 것으로 판단된다.

굴 껍질 전체를 사용한 실시예 6의 경우, 초기 침강속도는 높았으나 시간이 지남에 따라 점차 침강이 줄어들었는데, 이는 치밀한 판상구조인 굴 껍질 시트층 성분이 먼저 침전된 후 다공성 구조의 벌키층이 일반 탄산칼슘보다 늦게 침전된 데에 기인한 것으로 추정된다.

경질탄산칼슘 분말을 사용한 실시예 5가 실시예 3보다 침강이 지연된 결과로부터, 입자가 작고 비표면적이 큰 경질탄산칼슘을 사용하면 무기분말입자의 분산안정성이 좀더 향상됨을 알 수 있다.

상기와 같이, 본 발명에 따른 식품포장재의 제조방법은 코팅액 중의 무기분말입자가 쉽게 침전되지 않아서 저장 또는 이송 중에 장치의 고장을 유발하지 않으므로, 본 발명의 식품포장재를 제조하는 장치의 연속운전이 가능하여 제올라이트 분말 및/또는 규조토 분말을 도포한 식품포장재의 대량생산이 용이하다.

Claims

제올라이트 분말, 규조토 분말 또는 이들을 혼합물 85~95 중량%와 탄산칼슘 분말 5~15 중량%를 혼합하여 혼합분말을 준비하는 단계;
물 50~65 중량%, 폴리 유산 5~10 중량% 및 상기 혼합분말 25~45 중량%를 혼합하여 코팅액을 제조하는 단계;
베이스지에 상기 코팅액을 도포하는 단계; 및
상기 코팅액이 도포된 베이스지를 건조하는 단계;를 포함하는 식품포장재의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 탄산칼슘은 경질탄산칼슘인 것을 특징으로 하는 식품포장재의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 탄산칼슘 분말은 굴 껍질을 미분쇄한 굴 껍질 분말인 것을 특징으로 하는 식품포장재의 제조방법.
청구항 3에 있어서,
상기 굴 껍질 분말은 굴 껍질의 벌키층을 분쇄하여 제조된 것을 특징으로 하는 식품포장재의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 폴리 유산은 광학순도가 90 % 이하인 저융점의 폴리 유산인 것을 특징으로 하는 식품포장재의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 도포하는 단계는 코팅액을 베이스지에 80~500 m/분의 속도로 평량 5~300 g/㎡의 양을 도포하는 것을 특징으로 하는 식품포장재의 제조방법.
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