KR102093102B1 - 염화비닐리덴계 수지 필름, 그것을 이용한 충전 포장체, 및 이의 제조 방법 - Google Patents

염화비닐리덴계 수지 필름, 그것을 이용한 충전 포장체, 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

낮은 전류값으로 밀봉했을 경우에 있어서도 레토르트 처리 중에 파손 등이 생기기 어렵고, 또한 외관 불량이 생기기 어려운 충전 포장체를 제공하는 염화비닐리덴계 수지 필름, 그것을 이용한 충전 포장체, 및 이의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 관한 염화비닐리덴계 수지 필름은 폴리염화비닐리덴계 수지와 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체(이하, EVA)를 함유하고, 상기 수지 필름의 DSC 곡선에 있어서, 40~110℃에 나타나는 융해 피크의 온도를 A℃로 했을 때에, (A-25)℃에서의 점과 (A+15)℃에서의 점을 연결한 직선을 베이스라인으로 하여 구한 결정 융해 열량은 0.05 J/g 이상 4.62 J/g 미만이다. 상기 결정 융해 열량은 0.05~2.11 J/g일 수도 있다. 상기 EVA의 양은 상기 폴리염화비닐리덴계 수지 100질량부에 대하여 1~10질량부일 수도 있다. 상기 EVA의 멜트 플로우 레이트는 0.9~15 g/10 min일 수도 있다.

Description

염화비닐리덴계 수지 필름, 그것을 이용한 충전 포장체, 및 이의 제조 방법{VINYLIDENE CHLORIDE-BASED RESIN FILM, FILLING PACKAGE USING SAME, AND THE PREPARATION METHOD}
본 발명은 염화비닐리덴계 수지 필름, 그것을 이용한 충전 포장체, 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
소세지나 스틱 치즈 등의 내용물을 통상(筒狀) 필름에 충전하고, 양단을 결찰(結紮)하여 제조되는 포장체는, 대상(帶狀) 필름을 통상으로 감아 측연부(側緣部)를 겹쳐서 세로 밀봉(seal)하여 통상 필름을 형성하는 기구와, 통상 필름에 내용물을 충전하는 기구와, 내용물이 충전된 통상 필름의 양단을 결찰하는 기구를 구비하는 포장체 제조 장치로 제조할 수 있는 것이 알려져 있다. 이러한 포장체 제조 장치에서는, 대상 필름을 통상으로 감아서 측연부를 겹쳐서 밀봉할 때, 통상으로 감은 필름의 한쪽 측연부의 외면과 다른 쪽 측연부의 내면을 서로 겹쳐서 밀봉하는 이른바 봉투 붙이기가 수행된다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 제2005-231639호(단락 0030, 0032 등)
이 봉투 붙이기의 겹침부를 고주파 유전 가열 용착으로 세로 밀봉하는 경우의 전류값의 설정은 포장 기계의 조작원(操作員)이 임의로 조절하고 있으므로, 조작원에 의해 설정 전류값은 반드시 동일하게는 되지 않는다. 낮은 전류값으로 밀봉했을 경우에는 밀봉부의 외관은 뛰어나지만, 충전 포장체를 레토르트 처리하면, 밀봉부의 파단이나 파열이 발생하기 쉽다. 반대로, 설정 전류값이 너무 높으면, 파단이나 파열은 발생하기 어렵지만, 밀봉부의 외관 불량의 원인이 될 수 있다. 레토르트 처리 중에 충전 포장체의 파손이 발생하면, 파손품의 제거를 위해 레토르트 장치의 가동을 정지하여 당해 레토르트 장치를 세정할 필요가 있어, 생산 효율이 저하되게 된다. 따라서, 낮은 전류값으로 필름을 밀봉하는 것을 거쳐서 제작한 충전 포장체라도 레토르트 처리 중에 파손 등이 생기기 어려울 것, 및 외관 불량이 생기기 어려울 것이 요구되고 있다.
본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 낮은 전류값으로 밀봉했을 경우에 있어서도 레토르트 처리 중에 파손 등이 생기기 어렵고, 또한 외관 불량이 생기기 어려운 충전 포장체를 제공하는 염화비닐리덴계 수지 필름, 그것을 이용한 충전 포장체, 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명자들은, 염화비닐리덴계 수지와 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체(이하, 「EVA」라고도 한다)를 함유하는 염화비닐리덴계 수지 필름에 있어서, EVA의 결정 융해 열량을 0.05 J/g 이상 4.62 J/g 미만으로 함으로써, 낮은 전류값으로 밀봉했을 경우에도 내레토르트성(retort resistance)이 뛰어나고, 또한 외관 불량이 생기기 어려운 충전 포장체가 얻어지는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명에 관한 염화비닐리덴계 수지 필름은 폴리염화비닐리덴계 수지와 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체를 함유하고, 상기 수지 필름의 DSC 곡선에 있어서, 40℃와 110℃ 사이에 나타나는 융해 피크의 온도를 A℃로 했을 때에, (A-25)℃에서의 점과 (A+15)℃에서의 점을 연결한 직선을 베이스라인(baseline)으로 하여 구한 결정 융해 열량은 0.05 J/g 이상 4.62 J/g 미만이다.
상기 수지 필름에 있어서, 상기 결정 융해 열량은 0.05 J/g 이상 2.11 J/g 이하일 수도 있다.
상기 수지 필름에 있어서, 상기 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체의 양은 상기 폴리염화비닐리덴계 수지 100질량부에 대하여 1질량부 이상 10질량부 이하일 수도 있다.
상기 수지 필름에 있어서, 상기 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체의 멜트 플로우 레이트(melt flow rate)는 0.9 g/10 min 이상 15 g/10 min 이하일 수도 있다.
본 발명에 관한 충전 포장체는 길이 방향으로 연장되는 세로 밀봉부를 구비하고, 길이 방향의 양 단부가 집속(集束)된 통상 포장 필름에 내용물이 충전되어 봉입(封入)되어 이루어지고, 상기 포장 필름은 상기 수지 필름을 포함한다.
본 발명에 관한 충전 포장체의 제조 방법은, 대상 포장 필름을 길이 방향으로 연장되는 양 측연부가 겹치도록 통상으로 감아서 통상 필름을 형성하는 통상 필름 형성 공정; 상기 통상 필름의 상기 양 측연부를 세로 밀봉하여 길이 방향으로 연장되는 세로 밀봉부를 구비하는 통상 포장 필름을 형성하는 세로 밀봉 공정; 상기 통상 포장 필름에 내용물을 충전하는 충전 공정; 및 상기 통상 포장 필름의 길이 방향의 양 단부를 집속하는 단부 집속 공정을 포함하고, 상기 포장 필름은 상기 수지 필름을 포함한다.
본 발명에 의하면, 낮은 전류값으로 밀봉했을 경우에 있어서도 레토르트 처리 중에 파손 등이 생기기 어렵고, 또한 외관 불량이 생기기 어려운 충전 포장체를 제공하는 염화비닐리덴계 수지 필름, 그것을 이용한 충전 포장체, 및 이의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 염화비닐리덴계 수지 필름의 DSC 곡선을 나타내는 그래프이다.
<염화비닐리덴계 수지 필름>
본 발명에 관한 염화비닐리덴계 수지 필름은 폴리염화비닐리덴계 수지와 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체를 함유하고, 상기 수지 필름의 DSC 곡선에 있어서, 40℃와 110℃ 사이에 나타나는 융해 피크의 온도를 A℃로 했을 때에, (A-25)℃에서의 점과 (A+15)℃에서의 점을 연결한 직선을 베이스라인으로 하여 구한 결정 융해 열량은 0.05 J/g 이상 4.62 J/g 미만이다. 상기 결정 융해 열량은 0.05 J/g 이상 2.11 J/g 이하일 수도 있다. 상기 결정 융해 열량이 0.05 J/g 이상이면, 얻어지는 수지 필름이 제공하는 충전 포장체는 낮은 전류값으로 밀봉했을 경우에 있어서도 레토르트 처리 중에 파손 등이 생기기 어렵다. 상기 결정 융해 열량이 4.62 J/g 미만이면, 얻어지는 수지 필름이 제공하는 충전 포장체는 외관 불량이 생기기 어렵다. 상기 결정 융해 열량이 2.11 J/g 이하이면, 얻어지는 수지 필름이 제공하는 충전 포장체는 외관 불량이 더욱더 생기기 어렵다. 상기 결정 융해 열량의 구체적인 산출 방법은 후술하는 실시예에 나타내는 바와 같다. 그리고, 본 명세서에 있어서, 수지 필름의 DSC 곡선은 JIS K 7121에 준거한 시차 주사 열분석(DSC)에 의해 측정하는 것으로 한다.
상기 DSC 곡선에 있어서, 40℃와 110℃ 사이에 나타나는 융해 피크는 폴리염화비닐리덴계 수지의 융점 및 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체의 융점을 고려하면, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체의 융해 피크에 해당한다. 따라서, 상술한 바와 같이 하여 상기 DSC 곡선을 이용하여 구해지는 결정 융해 열량은 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체의 결정 융해 열량을 나타낸다. 내레토르트성(레토르트 펑크 억제 효과)은 레토르트 가열 중에 이러한 필름에 대한 힘을 EVA가 흡수함으로써 발현되고 있다고 생각된다. 따라서, EVA의 결정량(결정 융해 열량)이 적으면 필름은 강도를 유지할 수 없어서 레토르트 펑크를 일으킬 것으로 생각된다. 반대로, EVA의 결정량이 많으면 레토르트 펑크 억제 효과는 발현되지만, EVA가 빛의 산란을 일으켜서 백탁에 의한 외관 불량을 일으킬 것으로 생각된다.
〔폴리염화비닐리덴계 수지〕
폴리염화비닐리덴계 수지(이하, 「PVDC」라고 할 수 있다)는 염화비닐리덴의 호모중합체일 수도 있고, 염화비닐리덴 60~98질량%와 염화비닐리덴과 공중합 가능한 다른 단량체 2~40질량%와의 공중합체일 수도 있다. 염화비닐리덴과 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예를 들어 염화비닐; 아크릴산 메틸, 아크릴산 에틸, 아크릴산 부틸, 아크릴산 라우릴 등의 아크릴산 알킬 에스테르(알킬기의 탄소수 1~18); 메타크릴산 메틸, 메타크릴산 부틸, 메타크릴산 라우릴 등의 메타크릴산 알킬 에스테르(알킬기의 탄소수 1~18); 아크릴로니트릴 등의 시안화비닐; 스티렌 등의 방향족 비닐; 아세트산 비닐 등의 탄소수 1~18의 지방족 카복실산의 비닐 에스테르; 탄소수 1~18의 알킬 비닐 에테르; 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 푸마르산 등의 비닐 중합성 불포화 카복실산; 말레산, 푸마르산, 이타콘산 등의 비닐 중합성 불포화 카복실산의 알킬 에스테르(부분 에스테르를 포함하고, 알킬기의 탄소수 1~18) 등을 들 수 있다. 보다 바람직하게는 염화비닐, 아크릴산 메틸 및 아크릴산 라우릴로부터 선택되는 적어도 1종이다. 염화비닐리덴과 공중합 가능한 다른 단량체는 1종을 단독으로 이용할 수도, 2종 이상을 조합하여 이용할 수도 있다. 다른 단량체의 공중합 비율은 보다 바람직하게는 3~35질량%, 더욱더 바람직하게는 3~25질량%, 특히 바람직하게는 4~22질량%의 범위이다. 다른 단량체의 공중합 비율이 3질량% 이상이면 용융 가공성이 저하되기 어렵고, 한편 다른 단량체의 공중합 비율이 35질량% 이하이면 가스 차단성(gas barrier property)이 저하되기 어렵다. 또한, 용융 가공성을 향상시키기 위해 2종 이상의 PVDC를 혼합할 수도 있다. PVDC는 현탁 중합법, 유화 중합법, 용액 중합법 등의 임의의 중합법에 의해 합성할 수 있다.
〔에틸렌-아세트산 비닐 공중합체〕
본 발명에 관한 염화비닐리덴계 수지 필름에 있어서, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체의 양은 폴리염화비닐리덴계 수지 100질량부에 대하여 1질량부 이상 20질량부 이하일 수도 있고, 1질량부 이상 10질량부 이하일 수도 있다. 상기 양이 1질량부 이상이면, 얻어지는 수지 필름이 제공하는 충전 포장체는 낮은 전류값으로 밀봉했을 경우에 있어서도 레토르트 처리 중에 파손 등이 생기기 어렵다. 상기 양이 20질량부 이하이면, 얻어지는 수지 필름이 제공하는 충전 포장체는 외관 불량이 생기기 어렵다. 상기 양이 10질량부 이하이면, 얻어지는 수지 필름이 제공하는 충전 포장체는 외관 불량이 더욱더 생기기 어렵다.
본 발명에 관한 염화비닐리덴계 수지 필름에 있어서, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체의 멜트 플로우 레이트(이하, 「MFR」이라고도 한다)는 0.9 g/10 min 이상 15 g/10 min 이하일 수도 있다. 상기 MFR이 이 범위 내이면, 얻어지는 수지 필름이 제공하는 충전 포장체는 낮은 전류값으로 밀봉했을 경우에 있어서도 레토르트 처리 중에 파손 등이 발생하기 어렵다. 그리고, 본 명세서에 있어서, 멜트 플로우 레이트(이하, 「MFR」이라고도 한다)는 JIS K 7210에 준거하여 측정하는 것으로 한다.
에틸렌-아세트산 비닐 공중합체에 있어서, 아세트산 비닐에 유래하는 구성 단위의 농도는 10~30질량%일 수도 있고, 15~25질량%일 수도 있고, 17~22질량%일 수도 있다. 상기 농도가 이들 범위 내이면, 얻어지는 수지 필름이 제공하는 충전 포장체는 외관 불량이 생기기 어렵고, 또한 낮은 전류값으로 밀봉했을 경우에 있어서도 레토르트 처리 중에 파손 등이 발생하기 어렵다.
〔다른 수지〕
본 발명에 관한 염화비닐리덴계 수지 필름에는 각종 특성 및/또는 성형 가공성의 개량을 목적으로 하여, 필요에 따라, 폴리에틸렌 왁스, 산화폴리에틸렌 왁스, 폴리에틸렌(저밀도 폴리에틸렌 또는 고밀도 폴리에틸렌), 아크릴산 에스테르의 단독 중합체 또는 공중합체, 메타크릴산 에스테르의 단독 중합체 또는 공중합체, 메타크릴산 메틸-부타디엔-스티렌 공중합체 등의 다른 수지를 함유시킬 수 있다.
〔첨가제〕
본 발명에 관한 염화비닐리덴계 수지 필름에는, 필요에 따라, 종래 충전 포장체에 구비되는 통상 포장 필름에 대하여 각종 특성이나 성형 가공성의 개량을 목적으로 하여 첨가되는 열안정제, 가소제, 가공 조제, 착색제, 자외선 흡수제, pH 조정제, 분산 조제 등의 각종 첨가제를 함유시킬 수 있다. 예를 들어, 열안정제로서는 에폭시화 식물유, 에폭시화 동물유, 에폭시화 지방산 에스테르, 에폭시 수지 프리폴리머 등의 에폭시 화합물; 에폭시기 함유 수지 등을 들 수 있고, 바람직하게는 에폭시화 식물유이다. 첨가제의 종류 및 첨가량은 종래 충전 포장체에 구비되는 통상 포장 필름에 있어서, 사용되는 각종 첨가제와 동일하게 선택할 수 있다. 첨가제는 1종을 단독으로 이용할 수도, 2종 이상을 조합하여 이용할 수도 있다. 또한, 첨가제는 그 사용량의 일부 또는 전부를 PVDC의 중합 공정에서 단량체 조성물 중에 함유시킬 수도 있고, 중합 후에 PVDC에 혼합할 수도 있다.
<충전 포장체 및 이의 제조 방법>
1. 통상 포장 필름
본 발명의 충전 포장체는 통상 포장 필름 및 내용물을 구비하는 충전 포장체로서, 당해 통상 포장 필름은 길이 방향으로 연장되는 세로 밀봉부를 구비하고, 길이 방향의 양 단부가 집속된 것이다. 상기 포장 필름은 본 발명에 관한 수지 필름을 포함한다. 상기 포장 필름은 본 발명에 관한 수지 필름으로 이루어지는 것일 수도 있다.
〔통상 포장 필름의 크기 및 두께〕
통상 포장 필름의 크기 및 두께는 특별히 한정되지 않고, 충전되는 내용물의 크기에 따라 정해진다. 통상 포장 필름의 둘레 길이(周長)는, 예를 들어 15~400 mm, 대부분의 경우 30~300 mm, 널리 채용되는 것은 40~200 mm의 범위이며, 통상 포장 필름의 길이 방향의 길이는, 예를 들어 50~400 mm, 대부분의 경우 70~300 mm, 널리 채용되는 것은 80~250 mm의 범위이다. 또한, 통상 포장 필름의 두께는 충전되는 내용물에 따른 필름의 강도나 차단성 등을 감안하여 정해지지만, 예를 들어 15~300 ㎛, 대부분의 경우 18~200 ㎛, 널리 채용되는 것은 20~150 ㎛의 범위이다.
통상 포장 필름으로서는 열수축성 필름(1축 연신 필름 또는 2축 연신 필름)을 사용할 수도 있다. 또한, 통상 포장 필름의 강도의 증대, 가스 차단성의 개량, 내열성의 개량, 수축성의 조정 등을 위해, 적층 필름을 사용할 수도 있고, 예를 들어 본 발명에 관한 염화비닐리덴계 수지 필름과 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 또는 폴리프로필렌 필름 등의 다른 필름과의 적층 필름을 사용할 수 있다. 또한, 통상 포장 필름은 인쇄가 행해진 것일 수도 있다.
〔통상 포장 필름의 제조〕
본 발명에서의 통상 포장 필름은 종래 충전 포장체에 구비되는 통상 포장 필름을 제조하는 방법으로서 채용되고 있는 방법에 의해 얻을 수 있다. 구체적으로는, 대상 포장 필름을 길이 방향으로 연장되는 양 측연부가 겹치도록 통상으로 감아서 통상 필름을 형성하고, 이어서 통상 필름의 상기 양 측연부를 세로 밀봉함으로써 통상 포장 필름을 형성할 수 있다.
〔대상 포장 필름의 제조〕
통상 포장 필름을 형성하기 위한 대상 포장 필름의 제조 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 압출 성형에 의해 시트상 또는 관상(管狀) 압출 필름을 제조하고, 필요에 따라, 연신 처리하여 열수축성을 부여한 후, 관상 압출 필름의 경우는 안쪽끼리를 겹쳐서 소정의 폭을 갖는 2매 겹침의 대상 포장 필름을 얻을 수 있고, 또한 필요에 따라, 길이 방향으로 절단함으로써, 소망의 폭을 갖는 대상 포장 필름을 제조할 수 있다. 통상 포장 필름이 적층 필름인 경우는 공압출 성형 또는 압출 라미네이션에 의해 적층한 대상 포장 필름을 제조할 수도 있고, 복수의 필름을 접착제, 예를 들어 우레탄계 접착제에 의해 접착시켜 적층한 대상 포장 필름을 제조할 수도 있다. 통상 포장 필름을 인쇄가 행해진 것으로 하는 경우는 얻어진 대상 포장 필름에 인쇄를 행할 수도 있다.
〔길이 방향으로 연장되는 세로 밀봉부〕
본 발명의 충전 포장체에 구비되는 통상 포장 필름은 길이 방향으로 연장되는 세로 밀봉부를 구비하는 것이다. 상기 세로 밀봉부는 종래 충전 포장체에 구비되는 통상 포장 필름에 구비되는 길이 방향으로 연장되는 세로 밀봉부와 동일한 취지로 구비되는 것이다. 즉, 대상 포장 필름을 길이 방향으로 연장되는 양 측연부가 겹치도록 통상으로 감아서 통상 필름을 형성하고, 이어서 당해 통상 필름의 상기 양 측연부를 고주파 유전 가열, 초음파 가열, 레이저 가열, 저항 가열 등에 의한 용착, 접착제에 의한 접착(가열 밀봉(heat seal)을 포함한다) 등의 상법(常法)에 따라 길이 방향(세로 방향)으로 연속하여 밀봉(접착)함으로써, 통상 포장 필름이 형성되는 것이다. 세로 밀봉부는 통상 포장 필름의 길이 방향의 전체 길이에 걸쳐서 구비되고, 이것에 의해 통상 포장 필름에 충전되어 봉입되는 내용물을 밀봉 상태로 보존할 수 있다. 통상 포장 필름에 구비되는 길이 방향으로 연장되는 세로 밀봉부의 폭은 적절히 정할 수 있다.
〔길이 방향의 양 단부의 집속〕
본 발명의 충전 포장체는 길이 방향으로 연장되는 세로 밀봉부를 구비하고, 길이 방향의 양 단부가 집속된 통상 포장 필름을 구비한다. 즉, 본 발명의 충전 포장체는 통상 포장 필름에 가공 식품 등의 내용물을 충전한 후에, 통상 포장 필름의 길이 방향의 양 단부를 집속함으로써 형성되며, 내용물을 밀봉 상태로 보존할 수 있다. 통상 포장 필름의 길이 방향의 양 단부의 집속은 종래 충전 포장체에 구비되는 통상 포장 필름에 대하여 이루어지던 길이 방향의 양 단부의 집속 방법, 예를 들어 알루미늄 와이어 클립 등의 금속제 와이어 클립 혹은 가로 밀봉 필름 또는 기타 수단에 의한 집속 방법을 채용할 수 있다.
2. 통상 포장 필름에 충전되어 봉입된 내용물
본 발명의 충전 포장체에 구비되는, 상기의 통상 포장 필름에 충전되어 봉입된 내용물로서는 특별히 한정되지 않고, 소세지, 치즈, 버터, 햄버거, 우이로우(uirou, 外郞), 양갱, 젤리 등의 고체상 또는 페이스트상 가공 식품 등 종래 충전 포장체에 충전되는 내용물을 이용할 수 있고, 또한 식품 이외의, 예를 들어 코킹재 등의 건축 자재나 화장품 등을 내용물로서 이용할 수도 있다. 내용물의 조성이나 형상은 적절히 선택할 수 있다. 특히 바람직한 내용물로서는, 예를 들어 어육의 으깬 어묵에 기름, 식염 및 전분 등의 통상의 첨가제를 배합하여 이루어지는 어육 소세지 등을 들 수 있다.
3. 충전 포장체
본 발명의 충전 포장체는 길이 방향으로 연장되는 세로 밀봉부를 구비하고, 길이 방향의 양 단부가 집속된 통상 포장 필름에 내용물이 충전되어 봉입되어 이루어지는 충전 포장체로서, 상기 포장 필름은 본 발명에 관한 수지 필름을 포함한다. 상기 포장 필름은 본 발명에 관한 수지 필름으로 이루어지는 것일 수도 있다. 충전 포장체의 형상 및 크기는 통상적으로 통상 포장 필름의 형상 및 크기에 따라 정해진다.
4. 충전 포장체의 제조 방법
본 발명에 관한 충전 포장체의 제조 방법은 길이 방향으로 연장되는 세로 밀봉부를 구비하고, 길이 방향의 양 단부가 집속된 통상 포장 필름에 내용물이 충전되어 봉입되어 이루어지는 충전 포장체로서, 상기 포장 필름은 본 발명에 관한 수지 필름을 포함하는 충전 포장체를 얻을 수 있는 한 특별히 한정되지 않는다. 상기 제조 방법으로서는, 예를 들어 대상 포장 필름을 길이 방향으로 연장되는 양 측연부가 겹치도록 통상으로 감아서 통상 필름을 형성하는 통상 필름 형성 공정; 상기 통상 필름의 상기 양 측연부를 세로 밀봉하여 길이 방향으로 연장되는 세로 밀봉부를 구비하는 통상 포장 필름을 형성하는 세로 밀봉 공정; 상기 통상 포장 필름에 내용물을 충전하는 충전 공정; 및 상기 통상 포장 필름의 길이 방향의 양 단부를 집속하는 단부 집속 공정을 포함하는, 충전 포장체의 제조 방법을 들 수 있다.
〔통상 필름 형성 공정〕
대상 포장 필름을 길이 방향으로 연장되는 양 측연부가 겹치도록 통상으로 감아서 통상 필름을 형성한다. 대상 포장 필름은 앞서 설명한 방법에 따라 제조할 수 있다. 예를 들어, 양 측연부가 대상 포장 필름의 길이 방향으로 직교하는 바깥 둘레면을 따라 겹치도록 하면 되고, 소망에 따라서는, 양 측연부가 상기 바깥 둘레면으로부터 일어나서 겹쳐지도록 하여 통상 필름을 형성할 수도 있다.
〔세로 밀봉 공정〕
상기 통상 필름의 상기 양 측연부를 세로 밀봉하여 길이 방향으로 연장되는 세로 밀봉부를 구비하는 통상 포장 필름을 형성한다. 즉, 대상 포장 필름으로부터 형성된 통상 필름의 길이 방향으로 겹쳐서 연장되는 양 측연부를 길이 방향으로 연장되는 소정의 폭으로 연속적으로 세로 밀봉함으로써 길이 방향으로 연장되는 세로 밀봉부를 형성한다.
세로 밀봉하는 방법은 고주파 유전 가열, 초음파 가열, 레이저 가열, 저항 가열 등에 의한 용착, 접착제에 의한 접착(가열 밀봉을 포함한다) 등의 상법을 채용할 수 있다. 통상 포장 필름은 극성을 갖는 수지인 폴리염화비닐리덴계 수지를 포함하므로, 세로 밀봉의 효율성이나, 밀봉 강도의 조정 용이성 등의 관점에서 고주파 유전 가열에 의한 세로 밀봉이 바람직하다. 구체적으로는, 통상 필름의 길이 방향으로 겹쳐서 연장되는 양 측연부를 주행시키면서 고주파 유전 가열 장치의 밀봉 전극과 접지 전극(earth electrode) 사이를 통과시킨다. 이 양 전극 사이에 고주파 전력을 공급함으로써, 통상 필름의 겹쳐진 양 측연부에 고주파 용착에 의한 연속적인 세로 밀봉부가 형성된다.
〔충전 공정〕
세로 밀봉 공정에 의해 얻어진 통상 포장 필름에는 내용물을 충전한다. 즉, 통상 포장 필름을, 예를 들어 위쪽에서 아래쪽으로 소정 속도로 주행시키면서 통상 포장 필름의 개구부에 펌프와 노즐을 구비하는 충전 장치의 노즐로부터 내용물을 연속적으로 공급하여 충전을 수행한다. 충전 장치나, 통상 포장 필름을 주행시키고 안내하는 기구 등은 그 자체를 공지된 것으로부터 적절히 선택할 수 있고, 통상 포장 필름의 주행 및 내용물의 충전 속도 등은 통상의 범위 내에 있어서 적절히 선택할 수 있다.
〔단부 집속 공정〕
내용물이 충전된 통상 포장 필름의 길이 방향의 양 단부를 집속함으로써, 통상 포장 필름에 내용물이 충전되어 봉입되어 이루어지는 충전 포장체를 얻을 수 있다. 구체적으로는, 내용물이 충전된 통상 포장 필름을 주행시키면서, 예를 들어 한 쌍의 롤러로 이루어지는 당김 장치를 사용하여, 본 발명의 충전 포장체의 하단부에 상당하는 부분의 아래쪽 및 상단부에 상당하는 부분의 위쪽의 통상 포장 필름에 내용물 부존재부(不存在部)를 형성하고, 당해 내용물 부존재부의 상단부 및 하단부를 집속함으로써, 본 발명의 충전 포장체의 하단부 및 상단부를 형성하고, 소정의 길이로 절단하여 본 발명의 충전 포장체를 얻는다. 단부 집속 공정에 있어서, 단부를 집속하는 방법으로서는 종래 충전 포장체에 구비되는 통상 포장 필름에 대하여 이루어지던 길이 방향의 양 단부의 집속 방법, 예를 들어 알루미늄 와이어 클립 등의 금속제 와이어 클립 혹은 가로 밀봉 필름 또는 기타 수단에 의한 집속 방법을 채용할 수 있다.
실시예
이하에 실시예 및 비교예를 들어, 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 설명한다. 그리고, 본 발명은 실시예에 한정되는 것은 아니다. 각종 특성 또는 물성의 측정 방법은 아래와 같다.
〔내레토르트성〕
충전 포장체의 내레토르트성은 이하의 방법에 따라 실시하고, 평가했다. 충전 포장체 100개를 온도 120℃, 압력 2.0 kg/cm2(게이지 압력)의 레토르트 솥(釜) 안에 10분간 정치(靜置)하여 레토르트 가열 살균을 수행한 후, 꺼내서, 펑크가 발생한 충전 포장체(즉, 세로 밀봉부가 박리되어 있는 충전 포장체 또는 세로 밀봉부에 균열이 있는 충전 포장체)의 개수(이하, 「펑크 개수」라고 할 수 있다)를 육안으로 계수(計數)했다. 하기 식으로 정의되는 레토르트 펑크율에 근거하여, 하기의 기준으로 내레토르트성을 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
레토르트 펑크율(%)=(실시예 및 비교예 중 어느 하나에서의 펑크 개수)/(비교예 1에서의 펑크 개수)×100(단, 소수점 이하 첫번째 자리에서 반올림)
◎: 레토르트 펑크율이 0~30%이며, 내레토르트성은 매우 양호했다.
○: 레토르트 펑크율이 31~60%이며, 내레토르트성은 양호했다.
△: 레토르트 펑크율이 61~90%이며, 내레토르트성은 불량이었다.
×: 레토르트 펑크율이 91~100%이며, 내레토르트성은 매우 불량이었다.
〔결정 융해 열량〕
퍼킨 엘머사(PerkinElmer Inc.) 제품 DSC8500을 이용하여, 염화비닐리덴계 수지 필름의 DSC 곡선을 측정하고, EVA의 결정 융해 열량을 산출했다. 우선, 상기 수지 필름으로부터 약 25 mg을 채취하여 측정용 샘플로 했다. DSC의 온도 조건은 -20℃에서 1분 정치, -20℃에서 180℃까지 50℃/min으로 승온, 180℃에서 1분 정치, 180℃에서 -20℃까지 50℃/min으로 강온, -20℃에서 1분 정치, -20℃에서 180℃까지 50℃/min으로 승온이었다. 2회째의 승온 프로파일(DSC 곡선)에 있어서, 40℃와 110℃ 사이에 시그모이드 곡선(sigmoid curve)으로 베이스라인을 그어 융해 피크 온도를 구하고, 이 융해 피크 온도를 A℃로 했을 때에, (A-25)℃에서의 점과 (A+15)℃에서의 점을 연결한 직선을 베이스라인으로 하여 구한 결정 융해 열량을 EVA의 결정 융해 열량(△H: J/g)으로 했다. 보다 구체적으로는, 도 1에 나타내는 바와 같이, DSC 곡선과 상기 베이스라인으로 둘러싸이는 면적(단위: J)을 산출하고, 얻어진 값을 상기 측정용 샘플의 질량으로 나누어 EVA의 결정 융해 열량을 산출했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
〔겉모양〕
레토르트 가열 살균 후의 충전 포장체의 외관을 육안으로 보고, 하기의 기준으로 겉모양을 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
○: 필름은 투명하고, 겉모양은 양호했다.
△: 필름은 상대적으로 연하게 백탁되는 것에 그치고, 겉모양은 약간 양호했다.
×: 필름은 상대적으로 진하게 백탁되어, 겉모양은 불량이었다.
〔실시예 1〕
(모재 필름의 제조)
염화비닐리덴(VD) 및 염화비닐(VC)의 중합 시에서의 모노머 투입 질량비(VD/VC)를 81/19로 하고, 중합 온도를 34~49℃로 하고, 중합 시간을 44시간으로 하여 중합된 공중합체(85질량부)와 VD/VC를 71/29로 하고, 중합 온도를 43~58℃로 하고, 중합 시간을 37시간으로 하여 중합된 공중합체(15질량부)와의 혼합물로 이루어지는 폴리염화비닐리덴계 수지에 디부틸 세바케이트(DBS) 및 에폭시화 식물유를 합계 5.4질량부 배합하고, 추가로 에폭시기 함유 폴리머, 산화방지제, 계면활성제, 에루크산 아미드, 탄산칼슘 및 색재를 합계 1.7질량부 가하고, 마지막으로 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 1(아세트산 비닐에 유래하는 구성 단위의 농도: 19질량%, MFR: 2.5 g/10 min)을 1.0질량부 가하여 폴리염화비닐리덴계 수지 조성물을 얻었다. 그러고 나서, 얻어진 폴리염화비닐리덴계 수지 조성물을 직경 40 mm의 압출기 스크류를 이용하여 용융 압출한 후, MD 2.7배, TD 3.9배로 실온에서 인플레이션 2축 연신을 수행하고, 얻어진 필름을 2매 겹침으로 하여 합계 두께 40 ㎛의 더블 필름 a를 얻어 모재 필름으로 했다.
(통상 충전 포장체의 제조)
폭 56 mm로 재단한 모재 필름(더블 필름 a)을 자동 충전 포장기(구레하사 제품, 상품명: KAP500형 자동 충전 포장기)에 세팅했다. 이 모재 필름에 대하여, 밀봉하기 시작하는 전류값으로부터 1 mA 높게 설정한 전류값으로 고주파 유전 가열 용착에 의한 세로 밀봉을 수행하고, 통상으로 성형하면서 내용물(돼지 고기 55질량%, 얼음물 18.5질량%, 돼지 지방 15질량%, 감자 녹말 8질량%, 대두 단백질 2질량% 및 식염 1.2질량%를 포함하는 페이스트)을 충전했다. 그 후, 필름의 단부를 수속(收束)하면서 알루미늄 와이어로 밀봉하여 통상 충전 포장체를 얻었다. 그리고, 모재 필름을 통상으로 성형할 때는 접음 폭(折幅)(원 둘레의 절반 길이)이 22.5 mm, 컷팅 길이(통상 충전 포장체로부터 내용물을 빼내고, 통상 모재 필름을 평평하게 펴서 길이 방향으로 측정했을 때의 길이)가 160 mm, 질량이 20 g이 되도록 조건을 조정했다.
〔실시예 2〕
에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 1을 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 2(아세트산 비닐에 유래하는 구성 단위의 농도: 20질량%, MFR: 0.9 g/10 min)로 바꾸는 이외는 실시예 1과 동일하게 제막(製膜)하여 더블 필름 b를 얻었다. 또한, 더블 필름 a 대신에 더블 필름 b를 이용하는 이외는 실시예 1과 동일하게 통상 충전 포장체를 얻었다.
〔실시예 3〕
에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 1 1.0질량부를 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 3(아세트산 비닐에 유래하는 구성 단위의 농도: 19질량%, MFR: 15 g/10 min) 2.5질량부로 바꾸는 이외는 실시예 1과 동일하게 제막하여 더블 필름 c를 얻었다. 또한, 더블 필름 a 대신에 더블 필름 c를 이용하는 이외는 실시예 1과 동일하게 통상 충전 포장체를 얻었다.
〔실시예 4〕
에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 1의 양을 1.0질량부에서 2.5질량부로 바꾸는 이외는 실시예 1과 동일하게 제막하여 더블 필름 d를 얻었다. 또한, 더블 필름 a 대신에 더블 필름 d를 이용하는 이외는 실시예 1과 동일하게 통상 충전 포장체를 얻었다.
〔실시예 5〕
에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 2의 양을 1.0질량부에서 2.5질량부로 바꾸는 이외는 실시예 2와 동일하게 제막하여 더블 필름 e를 얻었다. 또한, 더블 필름 a 대신에 더블 필름 e를 이용하는 이외는 실시예 1과 동일하게 통상 충전 포장체를 얻었다.
〔실시예 6〕
에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 2의 양을 1.0질량부에서 5.0질량부로 바꾸는 이외는 실시예 2와 동일하게 제막하여 더블 필름 f를 얻었다. 또한, 더블 필름 a 대신에 더블 필름 f를 이용하는 이외는 실시예 1과 동일하게 통상 충전 포장체를 얻었다.
〔실시예 7〕
에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 1의 양을 1.0질량부에서 7.5질량부로 바꾸는 이외는 실시예 1과 동일하게 제막하여 더블 필름 g를 얻었다. 또한, 더블 필름 a 대신에 더블 필름 g를 이용하는 이외는 실시예 1과 동일하게 통상 충전 포장체를 얻었다.
〔실시예 8〕
에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 1의 양을 1.0질량부에서 10.0질량부로 바꾸는 이외는 실시예 1과 동일하게 제막하여 더블 필름 h를 얻었다. 또한, 더블 필름 a 대신에 더블 필름 h를 이용하는 이외는 실시예 1과 동일하게 통상 충전 포장체를 얻었다.
〔실시예 9〕
에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 1의 양을 1.0질량부에서 15.0질량부로 바꾸는 이외는 실시예 1과 동일하게 제막하여 더블 필름 i를 얻었다. 또한, 더블 필름 a 대신에 더블 필름 i를 이용하는 이외는 실시예 1과 동일하게 통상 충전 포장체를 얻었다.
〔실시예 10〕
에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 1의 양을 1.0질량부에서 20.0질량부로 바꾸는 이외는 실시예 1과 동일하게 제막하여 더블 필름 j를 얻었다. 또한, 더블 필름 a 대신에 더블 필름 j를 이용하는 이외는 실시예 1과 동일하게 통상 충전 포장체를 얻었다.
〔비교예 1〕
에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 1 1.0질량부를 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 4(아세트산 비닐에 유래하는 구성 단위의 농도: 33질량%, MFR: 30 g/10 min) 2.5질량부로 바꾸는 이외는 실시예 1과 동일하게 제막하여 더블 필름 k를 얻었다. 또한, 더블 필름 a 대신에 더블 필름 k를 이용하는 이외는 실시예 1과 동일하게 통상 충전 포장체를 얻었다.
〔비교예 2〕
에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 1의 양을 1.0질량부에서 21.0질량부로 바꾸는 이외는 실시예 1과 동일하게 제막하여 더블 필름 l을 얻었다. 또한, 더블 필름 a 대신에 더블 필름 l을 이용하는 이외는 실시예 1과 동일하게 통상 충전 포장체를 얻었다.
[표 1]
Figure 112018034276746-pat00001
(주)
Vac: 아세트산 비닐에 유래하는 구성 단위의 농도. 표 1 중의 「%」는 질량%를 의미한다.
phr: EVA 첨가량의 단위(질량부)를 나타내고, 폴리염화비닐리덴계 수지 100질량부를 기준으로 한다.
표 1로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 관한 염화비닐리덴계 수지 필름은 EVA의 결정 융해 열량이 0.05 J/g 이상 4.62 J/g 미만이므로, 낮은 전류값으로 밀봉했을 경우에 있어서도 레토르트 처리 중에 파손 등이 생기기 어렵고, 또한 외관 불량이 생기기 어려운 충전 포장체를 제공한다. 특히, 상기 결정 융해 열량이 0.05 J/g 이상 2.11 J/g 이하인 경우, 얻어지는 충전 포장체는 더욱더 외관 불량이 생기기 어렵다.
이에 대하여, 상기 결정 융해 열량이 0.05 J/g 미만인 비교예 1에서는 내레토르트성이 떨어지고, 상기 결정 융해 열량이 4.62 J/g 이상인 비교예 2에서는 겉모양이 떨어진다.

Claims (6)

  1. 폴리염화비닐리덴계 수지와 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체를 함유하는 염화비닐리덴계 수지 필름으로서,
    상기 수지 필름의 DSC 곡선에 있어서, 40℃와 110℃ 사이에 나타나는 융해 피크의 온도를 A℃로 했을 때에, (A-25)℃에서의 점과 (A+15)℃에서의 점을 연결한 직선을 베이스라인으로 하여 구한 결정 융해 열량은 0.05 J/g 이상 4.62 J/g 미만이고,
    상기 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체의 멜트 플로우 레이트는 0.9 g/10 min 이상 15 g/10 min 이하인 수지 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 결정 융해 열량은 0.05 J/g 이상 2.11 J/g 이하인 수지 필름.
  3. 제1항에 있어서, 상기 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체의 양은 상기 폴리염화비닐리덴계 수지 100질량부에 대하여 1질량부 이상 10질량부 이하인 수지 필름.
  4. 제2항에 있어서, 상기 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체의 양은 상기 폴리염화비닐리덴계 수지 100질량부에 대하여 1질량부 이상 10질량부 이하인 수지 필름.
  5. 길이 방향으로 연장되는 세로 밀봉부를 구비하고, 길이 방향의 양 단부가 집속된 통상 포장 필름에 내용물이 충전되어 봉입되어 이루어지는 충전 포장체로서,
    상기 포장 필름은 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재한 수지 필름을 포함하는 충전 포장체.
  6. 대상 포장 필름을 길이 방향으로 연장되는 양 측연부가 겹치도록 통상으로 감아서 통상 필름을 형성하는 통상 필름 형성 공정;
    상기 통상 필름의 상기 양 측연부를 세로 밀봉하고, 길이 방향으로 연장되는 세로 밀봉부를 구비하는 통상 포장 필름을 형성하는 세로 밀봉 공정;
    상기 통상 포장 필름에 내용물을 충전하는 충전 공정; 및
    상기 통상 포장 필름의 길이 방향의 양 단부를 집속하는 단부 집속 공정을 포함하는, 충전 포장체의 제조 방법으로서,
    상기 포장 필름은 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재한 수지 필름을 포함하는 방법.
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