KR102218101B1 - 식품 포장용 인라인 열성형 필름용기 - Google Patents

식품 포장용 인라인 열성형 필름용기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 식품 포장용 인라인 열성형 필름용기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 식품 포장용 인라인 열성형 필름용기는 무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층, 상기 무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층 상부에 위치하는 PE(polyethylene)층, 상기 PE(polyethylene)층 상부에 위치하는 NY(nylon)층, 상기 NY(nylon)층 상부에 위치하는 PE(polyethylene)층 및 상기 PE(polyethylene)층 상부에 위치하는 무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층을 포함하는 열성형 필름으로 형성된다.
상기한 구성에 의해 본 발명에 따른 식품 포장용 인라인 열성형 필름용기는 우수한 산소차단성 및 수분차단성을 보이고 물리적 강성 및 항균성이 우수하며 식품의 신선도를 장기간 유지할 수 있고 세균성 부패를 억제할 수 있다.

Description

식품 포장용 인라인 열성형 필름용기{INLINE THERMOFORMING FILM CONTAINER FOR FOOD PACKAGING}
본 발명은 식품 포장용 인라인 열성형 필름용기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 우수한 산소차단성 및 수분차단성을 보이고 물리적 강성 및 항균성이 우수하며 식품의 신선도를 장기간 유지할 수 있고 세균성 부패를 억제할 수 있는 식품 포장용 인라인 열성형 필름용기에 관한 것이다.
최근, 1인 가구가 증가하고 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.
일반적으로 식품이 미생물, 광선, 산소, 화학물질 등의 작용에 의해 저분자 물질로 분해되고 이로 인해 맛, 냄새, 색, 외관 등이 본래의 품질을 잃어버리게 되는 현상을 변질 또는 열화라고 한다. 이러한 현상의 억제를 위해서는 위생적인 제조공정을 통하여 미생물 및 화학 물질의 오염을 최소화해야 하며, 유통 중 식품 내용물에 영향을 주는 열화인자(광선, 수분, 산소 등)로부터 내용물의 접촉을 최소화하는 것이 관건이다.
특히, 내용물의 수분함량과 포장내부의 산소농도는 미생물의 성장과 내용물 산패에 직접적인 영향을 주게 되므로 식품내용물의 안정적인 저장과 유통을 위한 적정한 수준의 수분 및 산소 차단성, 항균성을 갖는 포장재의 선택과 적용은 가공식품의 개발에 있어 매우 중요한 요소이다.
국내등록특허 제10-1644839호(2016년 07월 27일 등록) 국내등록특허 제10-1713249호(2017년 02월 28일 등록) 국내등록특허 제10-1805047호(2017년 11월 29일 등록)
본 발명은 우수한 산소차단성 및 수분차단성을 보이고 물리적 강성 및 항균성이 우수하며 식품의 신선도를 장기간 유지할 수 있고 세균성 부패를 억제할 수 있는 식품 포장용 인라인 열성형 필름용기를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 식품 포장용 인라인 열성형 필름용기는 무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층, 상기 무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층 상부에 위치하는 PE(polyethylene)층, 상기 PE(polyethylene)층 상부에 위치하는 NY(nylon)층, 상기 NY(nylon)층 상부에 위치하는 PE(polyethylene)층 및 상기 PE(polyethylene)층 상부에 위치하는 무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층을 포함하는 열성형 필름으로 형성된다.
상기 무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층, PE(polyethylene)층, NY(nylon)층, PE(polyethylene)층 및 무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층으로 이루어진 열성형 필름은 두께가 210 내지 230㎛일 수 있다.
상기 NY(nylon)층과 PE(polyethylene)층 사이에 에틸렌비닐알코올(EVOH; Ethylene vinyl alcohol)층을 더 포함할 수 있다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 식품 포장용 인라인 열성형 필름용기는 우수한 산소차단성 및 수분차단성을 보이고 물리적 강성 및 항균성이 우수하며 식품의 신선도를 장기간 유지할 수 있고 세균성 부패를 억제할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 실시예는, 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 식품 포장용 인라인 열성형 필름용기를 제조하는 다층의 열성형 필름의 개략적인 단면을 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 식품 포장용 인라인 열성형 필름용기를 제조하는 열성형 필름을 보여주는 제품 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 식품 포장용 인라인 열성형 필름용기에서 필름용기 상부를 밀봉하는 항균필름의 개략적인 단면을 보여주는 단면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 식품 포장용 인라인 열성형 필름용기와 항균필름이 열접착하여 제품을 포장한 상태의 일 예를 보여주는 사진이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 식품 포장용 인라인 열성형 필름용기에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 식품 포장용 인라인 열성형 필름용기를 제조하는 다층의 열성형 필름의 개략적인 단면을 보여주는 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 식품 포장용 인라인 열성형 필름용기를 제조하는 열성형 필름을 보여주는 제품 사진이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 식품 포장용 인라인 열성형 필름용기(10)는 다층의 필름층으로 형성된 열성형 필름(100)을 내부에 공간이 형성되게 열성형하여 제조되고, 상기 열성형되어 형성된 내부 공간에는 식품이 수용되어 보관될 수 있다.
상기 열성형 필름(100)은 다층의 필름층으로 형성되는데, 상기 열성형 필름(100)은 무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층(110a), 상기 무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층(110a) 상부에 위치하는 PE(polyethylene)층(120a), 상기 PE(polyethylene)층(120a) 상부에 위치하는 NY(nylon)층(130), 상기 NY(nylon)층(130) 상부에 위치하는 PE(polyethylene)층(120b) 및 상기 PE(polyethylene)층(120b) 상부에 위치하는 무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층(110b)을 포함한다.
또한, 본 발명에서 상기 무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층(110a), PE(polyethylene)층(120a), NY(nylon)층(130), PE(polyethylene)층(120b) 및 무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층(110b)으로 이루어진 열성형 필름(100)은 두께가 210 내지 230㎛가 되도록 형성함으로써 제조되는 필름용기(10)의 물리적 강성 및 가공성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 식품 포장용 인라인 열성형 필름용기(10)는 상기 무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층(110a), PE(polyethylene)층(120a), NY(nylon)층(130), PE(polyethylene)층(120b) 및 무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층(110b)으로 이루어진 열성형 필름(100)을 인라인으로 열성형하여 용기 형태로 제조하여 형성될 수 있다.
상기 무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층(110a, 110b)은 무연신 필름으로서, T-Die 공법으로 제조되어 가격이 저렴하고 열접착성이 우수하여 식품 포장 등 유연 포장의 소재로 폭넓게 사용되고 있는데, CPP 필름은 일반적으로 스킨층(skin), 코어층(core) 및 실링층(sealing)으로 구성되고, 실링층은 열을 가하여 실링층 간의 접착이 이루어지는 부분으로, 일반적으로 이러한 특성이 우수한 폴리프로필렌계 수지가 사용된다.
상기 PE(polyethylene)층(120a, 120b)은 열가소성의 범용수지로 형성된 층으로, 상기 PE(polyethylene)층(120a, 120b)은 인체에 무해하고, 상기 PE(polyethylene)층(120a, 120b)과 접촉하여 위치하는 무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층(110a, 110b) 및 NY(nylon)층(130)과의 접착력을 향상시키기 위하여 구비될 수 있다.
즉, 본 발명에서 상기 PE(polyethylene)층(120a, 120b)은 투과성 필름으로, 상기 무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층(110a, 110b) 및 NY(nylon)층(130) 사이에 구비되어 열압착되어 접착됨으로써, 제조되는 필름용기(10)의 기계적인 강도 및 가공성을 증진시킬 수 있다.
상기 NY(nylon)층(130)은 상기 PE(polyethylene)층(120a, 120b) 사이에 위치하고 상기 NY(nylon)층(130)은 외부적인 충격이나 오염에 의해 유기 용제나 오염원이 필름용기(10) 내부로 유입되는 것을 방지하고 필름용기(10)의 인장강도를 유지하기 위하여 구비될 수 있다.
상기 PE(polyethylene)층(120a, 120b)과 NY(nylon)층(130)은 공압출로 접착되어 공압출 필름 형태로 제조되는데, 예를 들어, 상기 PE(polyethylene)층(120a, 120b)을 형성하기 위한 LLDPE(압출기 A)(미도시)와, 상기 NY(nylon)층(130)을 형성하기 위한 나일론(NY; nylon)(압출기 B)(미도시)을 준비한 후, 공지의 공압출다이(롤러)를 이용하여 공압출시킴으로써, 상기 PE(polyethylene)층(120a, 120b)과 NY(nylon)층(130)이 접착되어 형성된 공압출 필름을 제조할 수 있다.
일반적으로 공압출이란 2대 이상의 압출기(extruder)를 사용하여 PE(polyethylene)층(120a, 120b)과 NY(nylon)층(130)을 동시에 압출하여 복수층으로 적층하여 복합 필름을 성형하는 방법으로서, 튜불라(tubula)법과 다이(die)를 이용한 방법을 사용할 수 있다. 상기 다이는, 평판형 다이(예컨대, T 다이, 코우트 행어(coat hanger) 다이 등), 직선형 다이, 원형 다이(크로스 헤드(cross head) 다이 등) 등이 바람직하게 사용될 수 있으나, 이들에 국한되지는 않는다.
또한, 본 발명에서 사용된 압출기는, 단축 또는 다축 압출기 뿐만 아니라, 복수 압출기로 이루어진 탠덤(tandem) 압출기일 수도 있다.
또한, 본 발명에서 상기 공압출의 압출공정은 압출 온도 220 내지 230℃, 압출 카렌다 선압 1 내지 1.5kN 및 압출 속도 15 내지 20m/분에서 수행함으로써 상기 PE(polyethylene)층(120a, 120b)과 NY(nylon)층(130)이 접착되어 형성된 공압출 필름을 제조할 수 있다.
본 발명은 상기와 같이 PE(polyethylene)층(120a, 120b)과 NY(nylon)층(130)을 공압출로 접착하여 공압출 필름이 되도록 구성함으로써, 공지의 접착제를 이용하여 접착하는 공정을 생략할 수 있으므로, 제조 공정을 개선할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 상기 열성형 필름(100)은 투과하는 산소를 차단하여 내부에 수용된 식품의 보존 기간을 연장하기 위하여 상기 NY(nylon)층(130)과 PE(polyethylene)층(120a, 120b) 사이에 산소 차단성이 우수한 에틸렌비닐알코올(EVOH; Ethylene vinyl alcohol)층(미도시)을 더 포함할 수도 있다.
상기 에틸렌비닐알코올(EVOH; Ethylene vinyl alcohol)층(미도시)은 에틸렌비닐알코올로 형성된 필름층으로, 상기 에틸렌비닐알코올은 에틸렌과 아세트산비닐을 높은 압력하에서 공중합(혼성중합)하여 비누화시킨 후 과잉 알칼리를 중화하여 건조시켜 제조될 수 있다.
상기 에틸렌비닐알코올은 흰색, 투명 및 착색가능하고 가스차단성과 내약품성이 좋으며, 내유성, 광택성, 낮은 대전성, 우수한 인쇄 적성 등의 물성을 가지는데, 예를 들어 상기 에틸렌비닐알코올은 즉석밥, 케찹과 같은 식품 포장용기, 자동차 연료 탱크, 연료튜브 필름, 지하용 파이프 필름 등에 사용될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 식품 포장용 인라인 열성형 필름용기(10)는 상기 열성형 필름(100)을 열성형하여 제조된 필름용기(10) 상부를 밀봉하여 내부에 수용된 식품을 보호하는 항균필름(200)을 더 포함할 수도 있다.
도 3은 본 발명에 따른 식품 포장용 인라인 열성형 필름용기에서 필름용기 상부를 밀봉하는 항균필름의 개략적인 단면을 보여주는 단면도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 식품 포장용 인라인 열성형 필름용기와 항균필름이 열접착하여 제품을 포장한 상태의 일 예를 보여주는 사진이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에서 상기 필름용기(10) 상부를 밀봉하는 항균필름(200)은 제1 기재(210a), 제2 기재(210b) 및 상기 제1 기재(210a)와 제2 기재(210b) 사이에 위치하는 코팅층(230)을 포함한다.
상기 제1 기재(210a)와 제2 기재(210b)는 공지된 폴리프로필렌(polypropylene) 필름이 사용될 수 있는데, 상기 폴리프로필렌 필름은 식품 또는 의약 포장의 내면에 도포되는 보호 필름으로서 널리 적용되고 있다. 보다 구체적으로, 상기 폴리프로필렌 필름은 식품 또는 의약 포장의 내표면에 도포되어 식품 또는 의약을 보호하는 동시에 서로 마주보는 내면의 필름이 열에 의해 접착되어 식품 또는 의약을 밀봉하는 역할을 한다.
무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene) 필름은 무연신 필름으로서, T-Die 공법으로 제조되어 가격이 저렴하고 열접착성이 우수하여 식품 포장 등 유연 포장의 소재로 폭넓게 사용되고 있는데, CPP 필름은 일반적으로 스킨층(skin), 코어층(core) 및 실링층(sealing)으로 구성되고, 실링층은 열을 가하여 실링층 간의 접착이 이루어지는 부분으로, 일반적으로 이러한 특성이 우수한 폴리프로필렌계 수지가 사용된다.
본 발명에서 상기 제1 기재(210a)와 제2 기재(210b)로 사용되는 폴리프로필렌 필름은 시중에 판매되고 있는 공지의 폴리프로필렌 필름이 사용될 수 있는데, 본 발명의 기술적 사상의 명확성 및 설명의 편의를 위하여 상기 폴리프로필렌 필름에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 코팅층(230)은 상기 제1 기재(210a) 및 제2 기재(210b) 사이에 위치하고, 상기 제1 기재(210a) 및 제2 기재(210b) 표면에 코팅되어 형성되며, 식품의 신선도를 장기간 유지할 수 있고 항균 물질이 식품에 직접 접촉하지 않으면서 항균 효과를 보이며 세균성 부패를 억제할 수 있다.
상기 코팅층(230)은 코팅액 조성물을 일정한 중량 비율로 배합한 후 혼합하여 제조될 수 있는데, 상기 코팅액 조성물은 고추냉이 추출 오일, 용매, 자기유화형 에폭시 수지, 아크릴 변성 폴리에스테르 수지, 소취 비드, 패각분말 및 경화제가 혼합되어 제조될 수 있다.
즉, 상기 코팅액 조성물은 고추냉이 추출 오일 10 내지 30 중량부, 용매 10 내지 20 중량부, 자기유화형 에폭시 수지 10 내지 20 중량부, 아크릴 변성 폴리에스테르 수지 5 내지 10 중량부, 소취 비드 1 내지 3 중량부, 패각분말 0.1 내지 2 중량부 및 경화제 0.1 내지 1 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조될 수 있다.
상기 고추냉이 추출 오일은 하기의 방법으로 제조된 고추냉이 추출 오일이 사용될 수 있다.
상기 고추냉이 추출 오일을 제조하기 위하여, 먼저, 고추냉이를 준비한 후 물에서 깨끗하게 세척할 수 있다.
상기 고추냉이(Wasabia koreana, Wasabia japonica)는 십자화과에 속하는 상록, 다년생 숙근성 반음지 식물로서, 시니그린(sinigrin), 알릴이소티오시아네이트(allylisothiocyanate), 비타민 C(vitamin C), 글루코오스(glucucos), KHSO4 등이 함유되어 있어서 부패 방지, 항균 및 식용 향신료 등의 목적으로 사용될 수 있는 물질로 알려져 있다.
다음으로, 상기 세척된 고추냉이를 증숙할 수 있다.
상기 단계에서 상기 증숙은 상기 세척된 고추냉이를 수증기로 30분 내지 60분 동안 찜으로써 수행될 수 있는데, 상기 고추냉이의 증숙이 상기한 하한 범위 미만으로 수행되는 경우에는 충분한 증숙이 이루어지지 않는 문제점이 있고, 상기한 상한 범위를 초과하여 수행되는 경우에는 증숙 시간의 증가에 따른 효과의 차이가 미미할 수 있다.
그 다음으로, 상기 증숙된 고추냉이를 초산 또는 구연산 중 어느 하나 이상의 산으로 세척할 수 있다.
상기 단계에서 상기 증숙된 고추냉이의 세척은 상기 증숙된 고추냉이의 표면을 초산 또는 구연산 중 어느 하나 이상의 산으로 세척함으로써, 제조되는 고추냉이 추출 오일의 향미, 색택 등의 개선 효과가 있다.
이어서, 상기 산으로 세척된 고추냉이를 건조할 수 있다.
상기 단계에서 상기 건조는 햇빛 건조시 상기 고추냉이의 엽록소가 파괴되고 유용 성분이 휘발되는 것을 방지하기 위하여, 상기 고추냉이를 20 내지 22℃의 온도 및 55 내지 60%의 습도에서 10 내지 30시간 동안 건조할 수 있다.
다음으로, 상기 건조된 고추냉이를 추출하여 고추냉이 추출 오일을 제조할 수 있다.
상기 단계에서 상기 건조된 고추냉이를 추출하여 고추냉이 추출 오일을 얻는 방법으로는, 예를 들어, 수증기 증류법, 압착법, 추출법 등 공지된 다양한 방법이 있고, 본 발명에서 상기 오일을 제조하는 방법은 상기와 같이 공지된 다양한 방법이 이용될 수 있는데, 설명의 편의 및 본 발명의 기술적 사상의 명확성을 위하여 상기 발효된 고추냉이를 추출하여 고추냉이 추출 오일을 얻는 방법에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 용매는 점도를 조절하기 위하여 포함되고, 상기 용매로는 에틸알코올(에탄올)이 사용될 수 있다.
상기 자기유화형 에폭시 수지는 자체 내에 유화시킬 수 있는 활성기를 가지고 있는 에폭시 수지로, 상기 자기유화형 에폭시 수지는 에폭시 당량이 200 내지 230g/eq인 자기유화형 변성 에폭시 수지가 사용됨으로써, 도막의 강도, 내후성, 내수성 등의 물성을 현저히 개선할 수 있다.
상기 아크릴 변성 폴리에스테르 수지는 디올 80~90 중량% 및 트리올 10~20 중량%를 포함하는 다가 알코올을 무수산 40~50 중량% 및 지방족산 50~60 중량% 포함하는 다염기산과 축합 중합시켜 수산기값이 45~65mgKOH/g, 산값이 3mgKOH/g 이하, 유리전이온도가 5~20℃이며 중량평균분자량(Mw)이 2,500~3,500인 폴리에스테르 수지를 제조하고, 상기 폴리에스테르 수지 50~60 중량% 및 아크릴 단량체 40~50 중량%를 그래프트(graft) 시켜서 중량평균분자량(Mw) 5,000~7,000, 수산기값이 50~60mgKOH/g, 산값이 3mgKOH/g 이하, 및 유리전이 온도가 10~20℃ 범위인 아크릴 변성 폴리에스테르 수지를 제조할 수 있다.
상기 소취 비드는 포장된 식품에서 발생될 수 있는 불쾌취를 완화 및 제거하기 위하여 사용될 수 있는데, 상기 소취 비드는 하기의 방법으로 제조된 소취 비드가 사용될 수 있다.
먼저, 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 친수성 첨가제 및 가교제가 일정한 중량비율로 혼합된 혼합용액을 제조할 수 있는데, 상기 혼합용액은 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 200 내지 300 중량부, 친수성 첨가제 30 내지 50 중량부 및 가교제 10 내지 20 중량부의 중량 비율로 혼합될 수 있다.
상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체로는 메타아크릴산, 무수말레인산, 크로톤산, 이타콘산, 2-아크릴로일에탄 술폰산, 2-메타아크릴로일에탄술폰산, 2-메타아크릴로일프로판술폰산 또는 2-메타아크릴아미드-2-메틸 프로판 술폰산의 음이온성 단량체와 그 염; 메타아크릴아미드, N-치환메타아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타아크릴레이트, 2-히드록시프로필메타아크릴레이트 및 메톡시폴리에틸렌글리콜메타아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 친수성 첨가제는 흡수성 중합체로 형성된 후 상기 흡수성 중합체 내에서 용출됨으로써, 상기 흡수성 중합체 내부에 미세 공간을 형성하고, 상기 흡수성 중합체 내부에 형성된 미세 공간을 형성할 수 있다.
상기 친수성 첨가제는 소디움도데실설페이트, 인산염, 솔비탄 모노라우레이트, 솔비탄 모노팔미테이트, 솔비탄 모노스테아레이트 및 솔비탄 모노올레이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 가교제는 안정된 겔 강도를 유지하기 위하여 첨가되는 것으로, 예를 들어, 상기 가교제로는 탄소수 8 내지 12의 비스(메트)아크릴아미드, 탄소수 2 내지 10의 폴리올의 폴리(메트)아크릴레이트 및 탄소수 2 내지 10의 폴리올의 폴리(메트)알릴에테르로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있다.
다음으로, 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 친수성 첨가제 및 가교제가 혼합된 혼합용액에 정제수를 첨가한 후 교반할 수 있다.
상기 정제수는 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 친수성 첨가제 및 가교제를 포함하는 혼합용액을 분산하기 위하여 사용되는 것으로, 상기 정제수는 혼합용액 전체 100 중량부에 대해 50 내지 100 중량부가 사용될 수 있다.
그 다음으로, 상기 정제수가 혼합된 혼합용액에 중합개시제를 첨가하여 중합체를 형성할 수 있다.
상기 중합개시제는 중합 방법에 따라 열중합 개시제 또는 UV 조사에 따른 광중합 개시제를 사용할 수 있는데, 본 발명에서 상기 중합개시제로는 광중합개시제가 사용될 수 있고, 예를 들어, 상기 광중합개시제로는 벤조인 에테르(benzoin ether), 디알킬아세토페논(dialkyl acetophenone), 하이드록실 알킬케톤(hydroxyl alkylketone), 페닐글리옥실레이트(phenyl glyoxylate), 벤질디메틸케탈(Benzyl Dimethyl Ketal), 아실포스핀(acyl phosphine) 및 알파-아미노케톤(α-aminoketone)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다. 한편, 아실포스핀의 구체적인 예로는, 상용하는 lucirin TPO, 즉, 2,4,6-트리메틸-벤조일-트리메틸 포스핀 옥사이드(2,4,6-trimethyl-benzoyl-trimethyl phosphine oxide)를 사용할 수 있다.
이어서, 상기 중합체를 건조한 후 분쇄하여 중합체 파우더를 제조할 수 있다.
상기 중합체의 건조는 135 내지 145℃의 온도에서 수행되고, 상기 건조된 중합체의 분쇄는 핀 밀(pin mill), 해머 밀(hammer mill), 스크류 밀(screw mill) 등과 같은 분쇄기를 이용하여 입경이 1000 내지 2000㎛가 되도록 분쇄될 수 있다.
다음으로, 상기 중합체 파우더에 소취액을 혼합하여 소취 비드를 제조할 수 있다.
상기 소취액은 포장된 식품에서 발생될 수 있는 불쾌취나 미생물의 번식을 방지하기 위하여 사용될 수 있는데, 상기 소취액은 상기 중합체 파우더 전체 100 중량부에 대해 10 내지 20 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 소취액은 구연산나트륨, 젖산나트륨, 글리세린, 염화칼륨, 염화나트륨, 비타민B1라우릴황산염, 안식향산나트륨, 자몽종자추출물, 황칠나무 잎 추출물 및 정제수로 이루어지고, 상기 소취액은 구연산나트륨 1 내지 3 중량부, 젖산나트륨 2 내지 4 중량부, 글리세린 3 내지 6 중량부, 염화칼륨 0.5 내지 1.5 중량부, 염화나트륨 0.1 내지 0.5 중량부, 비타민B1라우릴황산염 0.5 내지 1.5 중량부, 안식향산나트륨 1 내지 3 중량부, 자몽종자추출물 0.5 내지 1.5 중량부, 황칠나무 잎 추출물 0.1 내지 0.3 중량부 및 정제수 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 구연산나트륨은 백색의 결정성 분말로 물에 잘 용해되고 수용액은 산성을 나타내는데, 상기 구연산나트륨은 pH 조정제, 산패방지제, 증점제, 유화제, 안정제 등으로 사용될 수 있고, 비타민C의 분해를 억제해서 식품 보존성을 향상시키고 구연산의 산미를 완화시킬 수 있다.
상기 젖산나트륨은 무색의 액체로 냄새가 없거나 약간 특이한 냄새가 있는 염류 식품제조용 첨가물이다. 화학식은 C3H5NaO3이고 물에 용해되며, 수용액의 pH는 5.0~9.0이며, 글리세린과 유사한 성질을 가지고 있고, 식품에 쓰여질 수 있으며, 유화제, 향미향상제, 습윤제, pH조정제로 사용된다.
상기 글리세린은 화학식 C3H5OH)3로 CAS 번호는 56-81-5이며, 무색, 무취의 액체이다. 점성이 매우 강한 특징이 있는데, 지방산과 마찬가지로 유지 성분이며, 공업적으로도 유지를 분해함으로써 얻어진다. 글리세린은 3개의 수산기를 가진 3가 알코올이다. 무색의 끈기 있는 액체로 흡습성이 있으며 감미가 조금 있고, 녹는점 20℃, 끓는점 290℃이다. 글리세린은 글리프탈 수지 등의 합성 원료로 쓰이는 외에 윤활제 혹은 연고 같은 약품, 담배나 화장품의 방건제(防乾劑)·정미제(呈味劑) 등에, 나아가서는 방동제(防凍劑)·냉각제·인쇄용 잉크 등 대단히 넓은 이용도를 가진 중요한 물질이다. 그러므로 오늘날에는 이와 같은 유지 분해에 의해서뿐 아니라 프로필렌을 원료로 하는 합성법에 의해서도 제조되고 있으며, 천연품·합성품이 거의 같은 분량을 차지하고 있다.
상기 염화칼륨은 자연에서는 바닷물 속에 약 0.08% 가량 포함되어 있으며, 실빈(sylvine) 또는 실바이트(sylvite)라는 광물에서 얻는다. 흰색의 정방정계(正方晶系)에 속하는 결정으로 천연으로 산출되는 것은 쓴맛과 짠맛이 섞여 있기도 하다. 상기 염화칼륨은 물에 잘 녹으며 전류를 잘 통하고, 알칼리 금속원소인 칼륨이온이 함유되어 있으므로 보라색의 불꽃 반응을 한다. 또한, 상기 염화칼륨은 공업적으로는 칼륨염의 제조원료로 사용되고, 실험실에서는 완충용액 및 전극액으로 쓰인다. 상기 염화칼륨(KCl)의 단결정(單結晶)은 적외선 흡수측정 시에 이용되는 프리즘이나 셀의 창 제조에 사용될 수 있고, 기타 열처리제, 사진 시약, 의약품 등으로 쓰인다.
상기 염화나트륨은 나트륨과 염소의 화합물로 식용 소금의 주성분이다. 해수의 염류 중 차지하는 비율이 가장 많고, 상기 염화나트륨은 나트륨 이온(Na+)과 염화 이온(Cl-)이 결합하여 극성 구조를 가지기에 같은 극성 용매인 물에 잘 녹는다. 또한, 상기 염화나트륨의 결정 구조는 팔면체를 띠는 각 원자는 6개의 가장 가까운 이웃을 가지고 있는 형태이다.
상기 비타민B1라우릴황산염은 분자량이 815.19, CAS No.는 39479-63-5이고, 무색 또는 백색의 결정 또는 백색의 결정성분말로서 냄새가 없거나 또는 약간 특이한 냄새가 있다. 상기 비타민B1라우릴황산염은 식품영양 강화제로 사용될 수 있고 항균성을 갖고 있음이 알려진 이후, 각종 식품 공장에서 보존제로 각광 받고 있다. 또한, 상기 비타민B1라우릴황산염은 최근 TLS를 활용하여 다양한 분야에 사용되고 있는 소독제를 대체하기 위한 연구가 진행되고 있으며, 인체에 전혀 무해하며 친환경적인 소독제로 개발되고 있다.
상기 안식향산나트륨은 미생물의 증식에 의해 일어나는 부패와 변질방지를 위해 식품에 첨가하는 보존료의 일종으로, 식품의 세균, 곰팡이, 효모 등의 증식을 억제한다.
상기 자몽종자추출물(GSE, Grapefruit seed extract)은 항균, 항진균, 항산화 효과가 있고, 독성 실험에서는 안식향산나트륨, 솔빈산 칼륨에 비해서 거의 독성이 없는 것으로 확인되었다. 특히, 상기 자몽종자추출물의 성분 중 ascorbic acid, ascorbyl palmitate 및 tocopherol 등이 부패성 및 병원성 미생물의 세포벽 및 세포막의 기능을 약화시키고 효소활성을 억제하며, DNA/RNA에서 비롯되는 세포증식 기작을 방지하여 세균, 효모 및 곰팡이 등에 살균 효과를 나타나며 곰팡이의 생육 및 독소합성에 저해효과를 가진다.
상기 황칠나무 잎 추출물은 황칠나무의 잎으로부터 추출하여 제조된 것으로, 황칠나무(Dendropanax morbifera Lev)는 두릅나무과 오갈피속의 상록활엽교목으로 높이 15m 이상까지 자라는 한국 고유의 토종나무이다. 어린 가지는 녹색이며 광택이 있고, 꽃은 6월에 피며, 길이 7~19mm의 열매가 검게 익는다. 최저기온이 영하 2℃ 이상, 연 평균기온이 12~15℃ 이상인 지역에서 자라는 난대성 식물이다.
황칠나무는 황칠을 분비하는데, 상기 황칠은 일반적으로 황금색 도막을 형성하는 도료 성분인 비휘발 성분 66.7%, 방향성분 10.8%, 수분 8.1%, 고형분 14.4%로 구성되어 있으며, 특히 방향 성분은 주로 세스퀴테르펜류의 β-쿠베벤(cubebene), γ-셀리넨(selinene), δ-카디넨 (cadinene) 등으로 이루어진 것으로 알려져 있다. 황칠에 포함된 방향 성분은 심신을 맑고 편안하게 해주는 안식향으로서의 가치뿐만 아니라 다양한 약리작용을 가지고 있어 향수, 화장료나 기능성 식음료로서의 이용가치가 높다.
상기 황칠나무 잎 추출물은 하기의 제조방법으로 제조된 황칠나무 잎 추출물이 사용될 수 있다.
먼저, 황칠나무 잎 추출물을 제조하기 위하여, 황칠나무 잎을 준비한 후 세척할 수 있다.
다음으로, 상기 세척된 황칠나무 잎을 일정한 입도로 분쇄할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 황칠나무 잎을 일정한 입도로 분쇄함으로써 상기 황칠나무 잎의 유효성분이 충분히 추출되도록 할 수 있는데, 상기 단계에서 황칠나무 잎의 분쇄는 입경이 500 내지 2500㎛의 범위가 되도록 분쇄할 수 있다. 상기 단계에서 상기 황칠나무 잎의 입경이 500㎛ 미만으로 분쇄되는 경우에는 분쇄 시간이 오래 걸리고, 또한 입자가 너무 작아 추후 공정에서 입자들간의 뭉침 현상이 발생할 수 있고, 2500㎛를 초과하여 분쇄되는 경우에는 상기 황칠나무 잎으로부터 유용성분들을 효과적으로 추출하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.
그 다음으로, 상기 분쇄된 황칠나무 잎을 저온 감압의 분위기에서 초음파를 가한 후 고형분을 제거함으로써 황칠나무 잎 추출물을 얻을 수 있다.
상기 단계에서는 상기 분쇄된 황칠나무 잎을 용매와 혼합하여 혼합물을 제조한 후, 초음파 추출기에 투입하여 상기 혼합물에 초음파를 가하고, 상기 혼합물에 포함되어 있는 고형분을 체(sieve)와 같은 공지의 거름망 등을 이용하여 제거함으로써 황칠나무 잎 추출물을 제조할 수 있는데, 상기 용매는 상기 분쇄된 황칠나무 잎 100 중량부에 대해 1000 내지 2000 중량부의 중량비율로 혼합되고, 상기 용매로는 물 또는 탄소수 1 내지 4(C1 내지 C4)의 알코올 중에서 선택된 어느 하나 이상의 용매가 사용될 수 있다.
또한, 상기 단계는 20 내지 25℃의 온도 및 0.1 내지 0.5kgf/cm2의 압력하에서 상기 혼합물에 가해지는 초음파는 30 내지 50KHz의 진동주파수에서 30 내지 60분 동안 100 내지 200와트(watt)의 출력을 이용하여 추출함으로써 황칠나무 잎 추출물을 얻을 수 있다.
상기 패각분말은 패각을 분쇄하여 제조될 수 있는데, 일반적으로 패각이란 연체동물에서 연체를 싸서 보호하는 무기질의 분비형성물로, 이러한 패각은 전복 껍질, 석화 껍질, 조개 껍질, 가리비 껍질 등 각종 패각류의 종류에 따라 분쇄하였을 때 그 질감과 색상이 매우 미려하고 다양하게 나타날 뿐만 아니라 생물 화학적으로 조성된 다공성의 칼슘성분으로 인하여 상당한 단열성능을 가지고 있고, 주변 공기와의 호흡을 통해 공기 중의 오염물질 등을 흡착하는 능력을 가지고 있는 위생적이고 친환경적인 재료로 알려져 있다.
이러한 패각은 탄산칼슘을 주성분으로 단백질 등의 유기물질로 구성되어 있어, 밀도가 매우 높아 파쇄가 쉽지 않은데, 상기 패각을 1,100℃ 이상의 고온에서 일정 시간 소성하면 이산화탄소가 산화되고 98% 이상의 칼슘(Ca)과 마그네슘(Mg), 칼륨(K), 나트륨(Na), 인(P), 유황(S) 등의 미네랄이 포함된 산화칼슘으로 변하게 된다.
이러한 고온소성의 산화칼슘은 천연미네랄로 육가곡식품의 항균, 살균 및 보존제, 농, 수산물의 살균, 신선 보존제, 건강음료첨가제, 피부미용 화장품 등 다양한 분야에 원료와 재료로 활용된다.
상기 패각분말은 하기의 방법으로 제조된 패각분말이 사용될 수 있다.
먼저, 패각을 준비한 후 세척하여 상기 패각에 부착되어 있는 이물질을 제거할 수 있다.
상기 패각은 전복, 굴, 소라, 꼬막, 바지락, 석화 및 조개로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 껍질이 이용될 수 있고, 상기 패각의 세척은 상기 패각을 탄산수소나트륨(NaHCO3)이 용해된 정제수를 이용하여 상기 패각의 표면을 세척함으로써, 상기 패각의 표면에 잔류되어 있는 이물질을 제거할 수 있다.
상기 탄산수소나트륨(NaHCO3)은 식품첨가물로도 이용되는 것으로, 독성이 없으며 침투, 확산, 팽창 등의 기능을 가져 패각의 표면을 깨끗하게 세척할 수 있는데, 상기 탄산수소나트륨은 3 내지 5(w/w)% 농도 범위를 가지고, 20 내지 30℃의 온도에서 5 내지 15분 동안 세척하는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 세척된 패각을 제1 분쇄하여 패각 조립 분쇄물을 제조할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 세척된 패각을 조립기를 이용하여 제1 분쇄함으로써, 추후 공정에서 상기 패각 내부의 불순물이나 유기 잔류물 등을 제거할 수 있는데, 상기 제1 분쇄는 그래뉼레이터(pan granulator), 드럼 그래뉼레이터(Drum granulator) 또는 압축식 펠레타이저(pelletizer) 등과 같은 공지된 조립기를 이용하여 수행될 수 있으나, 반드시 상기한 조립기에만 한정되는 것은 아니다.
그 다음으로, 상기 패각 조립 분쇄물을 혼합액에 침지할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 패각 조립 분쇄물을 혼합액에 침지함으로써 상기 패각 조립 분쇄물에 함유되어 있는 불순물이나 유기 잔류물 등을 제거할 수 있는데, 상기 혼합액으로는 질산 0.1 내지 0.5 중량%, 인산염 화합물 0.5 내지 1.5 중량%, 과황산염 0.01 내지 0.1 중량%, 초산 1 내지 3 중량% 및 잔량의 정제수로 이루어지고, 상기 패각 조립 분쇄물을 10 내지 30분 동안 상기 혼합액에 침지시켜 수행될 수 있다.
또한, 상기 단계에서 상기 인산염 화합물로는 제1 인산나트륨(NaH2PO4), 제2 인산나트륨(Na2HPO4), 제3 인산나트륨(Na3PO4), 제1 인산칼륨(KH2PO4), 제2 인산칼륨(K2HPO4), 제1 인산암모늄((NH4)H2PO4), 제2 인산암모늄((NH4)2HPO4) 및 제3 인산암모늄((NH4)3PO4)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상이 사용될 수 있고, 상기 과황산염으로는 과황산암모늄((NH4)2S2O8), 과황산나트륨(Na2S2O8) 또는 과황산칼륨(K2O8S2) 중에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
이어서, 상기 패각 조립 분쇄물을 혼합액에서 분리하여 꺼낸 후 상기 패각 조립 분쇄물을 소성로를 이용하여 가열하여 소성할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 분리된 패각 조립 분쇄물을 소성로를 이용하여 가열함으로써 상기 패각 조립 분쇄물의 미세 기공에 흡착된 오염물질을 제거하고 활성화시킬 수 있는데, 상기 단계는 상기 분리된 패각 조립 분쇄물을 소성로에 투입한 후 1,300 내지 1,600℃의 온도에서 30 내지 200분 동안 가열함으로써 수행될 수 있다.
또한, 상기 단계에서는 상기와 같이 소성 공정을 거침으로써 상기 패각을 구성하는 탄산칼슘은 하기와 같이 산화칼슘과 이산화탄소로 뷴해될 수 있다.
탄산칼슘(CaCO3) → 산화칼슘(CaO) + 이산화탄소(CO2)
다음으로, 상기 소성된 패각 조립 분쇄물을 제2 분쇄한 후 불순물을 제거하여 패각 미립 분쇄물을 제조할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 소성된 패각 조립 분쇄물을 볼밀(ball mill)이나 각종 공지된 분쇄기를 이용하여 분쇄함으로써 수행될 수 있는데, 상기 단계에서는 제조되는 패각 미립 분쇄물의 입경이 1 내지 10㎛가 되도록 분쇄할 수 있다.
또한, 상기 단계에서는 상기 소성된 패각 조립 분쇄물을 제2 분쇄한 후 자석이 설치된 회전통에서 회전시킴으로써 상기 제2 분쇄된 패각에 잔류할 수 있는 중금속 등과 같은 불순물을 제거할 수 있는데, 구체적으로는 상기 제2 분쇄된 패각을 자석이 설치된 회전통에 투입한 후 500 내지 1000RPM의 회전속도로 10 내지 20분 동안 회전시킴으로써 상기 제2 분쇄된 패각에 포함될 수 있는 중금속 등과 같은 불순물을 제거할 수 있다.
그 다음으로, 상기 패각 미립 분쇄물에 유산균 배양액을 분무하여 접종할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 패각 미립 분쇄물에 100 중량부에 대해 유산균 배양액 1 내지 5 중량부의 중량 비율로 분무하여 접종할 수 있는데, 상기 유산균은 발효 식품인 김치로부터 분리된 유산 균주를 이용할 수 있는데, 구체적으로, 상기 유산 균주로는 락토바실러스 쿠르바투스(Lactobacillus curvatus), 바이셀라 비리데센스(Weissella viridescens), 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum) 및 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 공지된 유산 균주가 사용될 수 있다.
예를 들어, 상기 단계에서는 김치로부터 유산균 배양액을 제조하기 위하여 1.2N HCl을 이용하여 배지의 pH를 2.8~3.2로 조정한 다음 김치로부터 유산 균주를 분리하고, 상기 분리된 유산 균주를 MRS broth(Oxoid, England)를 이용하여 37~39℃에서 20 내지 25시간 동안 배양한 후 1×1.08 ~ 5×1.08 CFU/mL이 되도록 희석하며, 이후 10,000 내지 15,000rpm에서 10~15분간 원심분리하여 상청액(supernatant)만을 분리하고, 상기 상청액(Supernatant)을 0.45㎛ 시린지 필터(syringe filter)로 여과 후, 상기 여과된 상청액 100 중량부에 대해 멸균한 증류수 1,000 내지 2,000 중량부의 중량 비율로 혼합하여 희석함으로써 유산균 배양액을 제조할 수 있다.
이어서, 상기 유산균 배양액이 접종된 패각 미립 분쇄물을 발효시킬 수 있다.
상기 단계에서는 상기 유산균 배양액이 접종된 패각 미립 분쇄물을 38 내지 45℃의 온도 및 60 내지 65%의 습도가 유지되도록 한 후, 5 내지 10일 동안 발효시킬 수 있다.
다음으로, 상기 발효된 패각 미립 분쇄물을 세척한 후 건조, 살균하여 칼슘분말로 이루어진 패각분말을 제조할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 발효된 패각 미립 분쇄물을 정제수를 이용하여 세척한 후 건조, 살균 공정을 거칠 수 있는데, 상기 건조, 살균 공정 등의 구성은 공지의 기술인바 설명의 편의 및 본 발명의 기술적 사상의 명확성을 위하여 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 경화제는 코팅액 조성물에 포함되어 경화시키는 기능을 수행하며, 상기 경화제로는 경화제수지 및 경화촉진제가 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 경화제수지로는 변성 지방족 폴리아민이 사용될 수 있고, 상기 경화촉진제로는 2,4,6-트리디메칠아미노메칠 페놀이 사용될 수 있는데, 상기 경화제수지와 경화촉진제는 각각 경화제수지 4 내지 8 중량부 및 경화촉진제 1 내지 2 중량부의 중량비율로 혼합되어 사용될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 식품 포장용 인라인 열성형 필름용기에 대한 실시예 및 비교예를 들어 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
< 실시예 1 >
무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층, PE(polyethylene)층, NY(nylon)층, PE(polyethylene)층 및 무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층으로 이루어진 열성형 필름을 인라인으로 열성형하여 용기 형태로 제조함으로써 필름용기를 제조하였다.
또한, 상기 필름용기 상부를 밀봉하는 항균필름을 제조하여 열압착하였는데, 상기 항균필름은 제1 기재, 제2 기재 및 상기 제1 기재와 제2 기재 사이에 위치하는 코팅층으로 구성되고, 상기 제1 기재와 제2 기재는 폴리프로필렌 필름으로 형성되었고, 상기 코팅층은 코팅액 조성물을 일정한 중량 비율로 배합한 후 혼합하여 제조하였는데, 상기 코팅액 조성물은 고추냉이 추출 오일 20 중량부, 용매 15 중량부, 자기유화형 에폭시 수지 15 중량부, 아크릴 변성 폴리에스테르 수지 7 중량부, 소취 비드 2 중량부, 패각분말 1 중량부 및 경화제 0.5 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조되었다.
< 실시예 2 >
실시예 1과 동일하게 필름용기를 제조하였는데, 실시예 2에서는 상기 NY(nylon)층과 PE(polyethylene)층 사이에 에틸렌비닐알코올(EVOH; Ethylene vinyl alcohol)층을 더 형성하였다.
< 비교예 >
폴리프로필렌(polypropylene) 필름을 준비한 후 이를 비교예에 따른 식품 포장용 필름용기로 사용하였다.
1. 물성 실험
(1) 산소투과성 평가를 위해 실시예 1, 2 및 비교예와 같이 제조된 필름용기의 산소투과도를 ASTM D3985 시험방법을 통해 측정하였다.
(2) 탈취 효능 평가를 위해 실시예 1, 2 및 비교예와 같이 제조된 필름용기로 소분할된 돼지 앞다리살을 진공포장하여 20일 동안 냉장보관한 후 필름용기를 회수하고, 상기 회수된 필름용기에서 풍기는 시큼한 냄새 대하여 5점 척도법을 이용하여 관능 평가를 수행하였다. 평가 인원은 20명이다.
(3) 항균성 평가를 위해 실시예 1, 2 및 비교예와 같이 제조된 필름용기의 표면을 70% 에탄올로 살균하여 준비한 후, 균액(Staphylococcus aureus)을 0.4mL씩 채취하여 필름용기 내에 접종하였다. 접종한 시편을 인큐베이터에서 배양시키고 Stomacher pouch를 사용하여 배양시킨 균을 회수한 뒤, 회수한 균액을 1mL 채취하여 배지에 도포한 후 24시간 배양시켰고 마지막으로 콜로니 카운터를 사용하여 균수를 측정하여 균 감소율을 측정하였다.
균 감소율(%) = (A-B)/A × 100
(A; 접종 직후의 생균수, B; 배양 24시간 후의 생균수를 의미함)
구분 실시예 1 실시예 2 비교예
산소투과도(cc/m2·day·atm) 120.6 105.6 365.2
탈취 효능 1.32 ± 0.42 1.28 ± 0.44 4.22 ± 0.45
항균 효과(감소율) 99.9% 99.9% -
상기 [표 1]을 참조하면, 실시예 1, 2와 같이 제조된 필름용기는 낮은 산소투과도를 나타내고, 탈취 효능 및 항균 효과가 우수한 것을 확인할 수 있다.
2. 식품보존성 실험 (과일식품)
시중에 판매되고 있는 방울 토마토를 실시예 1, 2 및 비교예에 따른 필름용기(또는 필름)으로 포장한 후 20℃, 30℃의 항온조에 3일, 6일, 9일 동안 보관한 다음, 방울 토마토의 부패 정도를 육안으로 관찰하였고, 그 결과를 하기의 [표 2]에 나타내었다.
이때, 부패 정도를 육안으로 확인하여 "○"은 양호한 상태, "△"은 약간 부패된 상태, "X"는 "부패된 상태"로 나타내었다.
구분 3일 6일 9일
20℃ 30℃ 20℃ 30℃ 20℃ 30℃
실시예 1 ○ ○ ○ ○ ○ △
실시예 2 ○ ○ ○ ○ ○ △
비교예 △ X X X X X
상기 [표 2]를 참조하면, 실시예 1, 2에 따라 제조된 필름용기는 식품의 부패 진행 정도를 매우 느리게 진행시켜 시간이 경과해도 식품의 신선도를 오랫동안 유지시켜 줄 수 있음을 알 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10; 필름용기
100; 열성형 필름
110a, 110b; 무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층
120a, 120b; PE(polyethylene)층
130; NY(nylon)층
200; 항균필름
210a; 제1 기재
210b; 제2 기재
230; 코팅층

Claims (3)

  1. 다층의 필름층으로 이루어지는 열성형 필름(100), 및 상기 열성형 필름(100)을 열성형하여 제조된 필름용기(10) 상부를 밀봉하는 항균필름(200)을 포함하고,
    상기 열성형 필름(100)은 무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층(110a), 상기 무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층(110a) 상부에 위치하는 PE(polyethylene)층(120a), 상기 PE(polyethylene)층(120a) 상부에 위치하는 NY(nylon)층(130), 상기 NY(nylon)층(130) 상부에 위치하는 PE(polyethylene)층(120b) 및 상기 PE(polyethylene)층(120b) 상부에 위치하는 무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층(110b)을 포함하고,
    상기 무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층(110a), PE(polyethylene)층(120a), NY(nylon)층(130), PE(polyethylene)층(120b) 및 무연신 폴리프로필렌(CPP; casting polypropylene)층(110b)으로 이루어진 열성형 필름(100)은 두께가 210 내지 230㎛이며,
    상기 NY(nylon)층(130)과 PE(polyethylene)층(120a, 120b) 사이에 에틸렌비닐알코올(EVOH; Ethylene vinyl alcohol)층을 더 포함하고,
    상기 항균필름(200)은 제1 기재(210a), 제2 기재(210b) 및 상기 제1 기재(210a)와 제2 기재(210b) 사이에 위치하는 코팅층(230)을 포함하며,
    상기 제1 기재(210a)와 제2 기재(210b)는 폴리프로필렌(polypropylene) 필름이 사용되고,
    상기 코팅층(230)은 코팅액 조성물을 혼합하여 상기 제1 기재(210a) 및 제2 기재(210b) 표면에 코팅하여 제조하되, 상기 코팅액 조성물은 고추냉이 추출 오일 10 내지 30 중량부, 용매 10 내지 20 중량부, 자기유화형 에폭시 수지 10 내지 20 중량부, 아크릴 변성 폴리에스테르 수지 5 내지 10 중량부, 소취 비드 1 내지 3 중량부, 패각분말 0.1 내지 2 중량부 및 경화제 0.1 내지 1 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조되며,
    상기 고추냉이 추출 오일은, 고추냉이를 준비한 후 세척하고, 상기 세척된 고추냉이를 수증기로 30분 내지 60분 동안 증숙하며, 상기 증숙된 고추냉이를 초산 또는 구연산 중 어느 하나 이상의 산으로 세척하고, 상기 산으로 세척된 고추냉이를 20 내지 22℃의 온도 및 55 내지 60%의 습도에서 10 내지 30시간 동안 건조하며, 상기 건조된 고추냉이를 추출하는 과정을 거쳐 제조되고,
    상기 소취 비드는, 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 200 내지 300 중량부, 친수성 첨가제 30 내지 50 중량부 및 가교제 10 내지 20 중량부의 중량 비율로 혼합된 혼합용액을 제조하고, 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 친수성 첨가제 및 가교제가 혼합된 혼합용액에 정제수를 첨가한 후 교반하되, 상기 정제수는 혼합용액 전체 100 중량부에 대해 50 내지 100 중량부가 사용되며, 상기 정제수가 혼합된 혼합용액에 중합개시제를 첨가하여 중합체를 형성하고, 상기 중합체를 135 내지 145℃의 온도에서 건조한 후 분쇄하여 입경이 1000 내지 2000㎛인 중합체 파우더를 제조하며, 상기 중합체 파우더에 소취액을 혼합하는 과정을 거쳐 제조되고,
    상기 소취액은 상기 중합체 파우더 전체 100 중량부에 대해 10 내지 20 중량부의 중량 비율로 포함되며, 상기 소취액은 구연산나트륨 1 내지 3 중량부, 젖산나트륨 2 내지 4 중량부, 글리세린 3 내지 6 중량부, 염화칼륨 0.5 내지 1.5 중량부, 염화나트륨 0.1 내지 0.5 중량부, 비타민B1라우릴황산염 0.5 내지 1.5 중량부, 안식향산나트륨 1 내지 3 중량부, 자몽종자추출물 0.5 내지 1.5 중량부, 황칠나무 잎 추출물 0.1 내지 0.3 중량부 및 정제수 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 포함되고,
    상기 황칠나무 잎 추출물은, 황칠나무 잎을 준비한 후 세척하고, 상기 세척된 황칠나무 잎을 입경이 500 내지 2500㎛의 범위가 되도록 분쇄하며, 상기 분쇄된 황칠나무 잎을 용매와 혼합하여 혼합물을 제조한 후, 초음파 추출기에 투입하여 20 내지 25℃의 온도 및 0.1 내지 0.5kgf/cm2의 압력하에서 상기 혼합물에 초음파를 가하고, 상기 혼합물에 포함되어 있는 고형분을 제거하는 과정을 거쳐 제조되되, 상기 용매는 상기 분쇄된 황칠나무 잎 100 중량부에 대해 1000 내지 2000 중량부의 중량비율로 혼합되고, 상기 용매로는 물 또는 탄소수 1 내지 4(C1 내지 C4)의 알코올 중에서 선택된 어느 하나 이상의 용매가 사용되며, 상기 혼합물에 가해지는 초음파는 30 내지 50KHz의 진동주파수에서 30 내지 60분 동안 100 내지 200와트(watt)의 출력을 이용하여 추출하고,
    상기 패각분말은, 전복, 굴, 소라, 꼬막, 바지락, 석화 및 조개로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 패각을 준비한 후 세척하여 상기 패각에 부착되어 있는 이물질을 제거하고, 상기 세척된 패각을 제1 분쇄하여 패각 조립 분쇄물을 제조하며, 상기 패각 조립 분쇄물을 혼합액에 침지하되, 상기 혼합액은 질산 0.1 내지 0.5 중량%, 인산염 화합물 0.5 내지 1.5 중량%, 과황산염 0.01 내지 0.1 중량%, 초산 1 내지 3 중량% 및 잔량의 정제수로 이루어지고, 상기 패각 조립 분쇄물을 10 내지 30분 동안 상기 혼합액에 침지시켜 수행되며, 상기 인산염 화합물로는 제1 인산나트륨(NaH2PO4), 제2 인산나트륨(Na2HPO4), 제3 인산나트륨(Na3PO4), 제1 인산칼륨(KH2PO4), 제2 인산칼륨(K2HPO4), 제1 인산암모늄((NH4)H2PO4), 제2 인산암모늄((NH4)2HPO4) 및 제3 인산암모늄((NH4)3PO4)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상이 사용되고, 상기 과황산염으로는 과황산암모늄((NH4)2S2O8), 과황산나트륨(Na2S2O8) 또는 과황산칼륨(K2O8S2) 중에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되며, 상기 패각 조립 분쇄물을 혼합액에서 분리하여 꺼낸 후 상기 패각 조립 분쇄물을 소성로에 투입한 후 1,300 내지 1,600℃의 온도에서 30 내지 200분 동안 가열하여 소성하고, 상기 소성된 패각 조립 분쇄물을 제2 분쇄한 후 불순물을 제거하여 입경이 1 내지 10㎛인 패각 미립 분쇄물을 제조하며, 상기 패각 미립 분쇄물에 100 중량부에 대해 유산균 배양액 1 내지 5 중량부의 중량 비율로 분무하여 접종하되, 상기 유산균 배양액은, 1.2N HCl을 이용하여 배지의 pH를 2.8~3.2로 조정한 다음 김치로부터 유산 균주를 분리하고, 상기 분리된 유산 균주를 MRS broth(Oxoid, England)를 이용하여 37~39℃에서 20 내지 25시간 동안 배양한 후 1×1.08 ~ 5×1.08 CFU/mL이 되도록 희석하며, 이후 10,000 내지 15,000rpm에서 10~15분간 원심분리하여 상청액(supernatant)만을 분리하고, 상기 상청액(Supernatant)을 0.45㎛ 시린지 필터(syringe filter)로 여과 후, 상기 여과된 상청액 100 중량부에 대해 멸균한 증류수 1,000 내지 2,000 중량부의 중량 비율로 혼합하여 희석하는 과정을 거쳐 제조되고, 상기 유산 균주로는 락토바실러스 쿠르바투스(Lactobacillus curvatus), 바이셀라 비리데센스(Weissella viridescens), 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum) 및 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 유산 균주가 사용되며, 상기 유산균 배양액이 접종된 패각 미립 분쇄물을 38 내지 45℃의 온도 및 60 내지 65%의 습도가 유지되도록 한 후, 5 내지 10일 동안 발효시키고, 상기 발효된 패각 미립 분쇄물을 세척한 후 건조, 살균하는 과정을 거쳐 제조된 것을 특징으로 하는 식품 포장용 인라인 열성형 필름용기.
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