KR102231271B1 - 식품 포장 상자 - Google Patents

식품 포장 상자 Download PDF

Info

Publication number
KR102231271B1
KR102231271B1 KR1020200136620A KR20200136620A KR102231271B1 KR 102231271 B1 KR102231271 B1 KR 102231271B1 KR 1020200136620 A KR1020200136620 A KR 1020200136620A KR 20200136620 A KR20200136620 A KR 20200136620A KR 102231271 B1 KR102231271 B1 KR 102231271B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resin
food packaging
coating layer
packaging box
film
Prior art date
Application number
KR1020200136620A
Other languages
English (en)
Inventor
김현선
Original Assignee
김현선
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김현선 filed Critical 김현선
Priority to KR1020200136620A priority Critical patent/KR102231271B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102231271B1 publication Critical patent/KR102231271B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D5/00—Rigid or semi-rigid containers of polygonal cross-section, e.g. boxes, cartons or trays, formed by folding or erecting one or more blanks made of paper
    • B65D5/42—Details of containers or of foldable or erectable container blanks
    • B65D5/56—Linings or internal coatings, e.g. pre-formed trays provided with a blow- or thermoformed layer
    • B65D5/563—Laminated linings; Coatings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D65/00—Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D65/38—Packaging materials of special type or form
    • B65D65/42—Applications of coated or impregnated materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D81/00—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/24—Adaptations for preventing deterioration or decay of contents; Applications to the container or packaging material of food preservatives, fungicides, pesticides or animal repellants
    • B65D81/28—Applications of food preservatives, fungicides, pesticides or animal repellants

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Packages (AREA)

Abstract

본 발명은 골판지; 상기 골판지 상에 형성된 발수코팅층; 상기 발수코팅층 상에 형성된 항균성 필름; 및 상기 항균성 필름 상에 형성된 왁스코팅층을 포함하는, 식품 포장 상자에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 항균성 및 산패를 억제하는 효과를 가지면서도 인체에 무해하고, 시간의 경과에 따른 필름 자체의 손상이 없는, 식품 포장용 항균성 필름이 코팅된 식품 포장 상자에 관한 것이다.

Description

식품 포장 상자{FOOD PACKAGING BOX}
본 발명은 식품 포장 상자에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 항균성 및 산패를 억제하는 효과를 가지면서도 인체에 무해하고, 시간의 경과에 따른 필름 자체의 손상이 없는, 식품 포장용 항균성 필름이 코팅된 식품 포장 상자에 관한 것이다.
일반적으로, 육류나 건어물, 또는 채소류 등의 식품을 포장하는 상자는 골판지와 같은 종이로 재질로 이루어진다. 따라서, 이러한 재질의 특성상 낮은 강도를 가지며, 습기에 약하다는 단점이 있다.
또한, 식품 포장 상자는 단순히 식품을 포장하는 것을 되도록 오랫동안 식품이 상하지 않도록 보관하는 기능이 필요하다.
식품의 보존 기간을 늘리기 위해 첨가된 인공 첨가물 가운데 일부가 사람의 인체에 유해할 수 있음이 발견되고, 일부 식품의 경우 부적절한 인공첨가물이 부가된 경우 등이 발생하면서 인공첨가물에 대한 소비자들의 거부감과 불신이 발생하게 되었다.
이에 따라, 종래에 인공첨가물을 첨가하여 식품의 보존 기간을 늘리던 방식을 대체하기 위한 식품 포장 방법의 하나로서, 천연 소재를 이용한 식품 포장용 필름의 개선 방법이 연구되고 있다.
이와 같이 종래의 인공 첨가물을 사용하지 않으며 식품의 보존 기간과 신선도를 개선시키기 위한 방법의 하나로, 항균성 포장 필름이 개발되고 있다. 항균성 포장 필름에는, 예를 들어, 황토, 맥반석, 흑운모, 백옥, 청옥, 제올라이트, 및 은나노와 같은 많은 항균성을 가지는 물질을 폴리에틸렌 필름의 소재에 첨가하여 과일, 채소, 치즈 등과 같은 식품의 포장에서 곰팡이균의 생육을 억제하는 효과를 부가하는 방식 등이 사용되고 있다.
종래 기술의 일례로, 한국 특허공개공보 제2000-0032538호는 '항균성 바이오세라믹 포장 필름'에 관한 것으로, 구체적으로는, 폴리에틸렌에 산화철, 산화망간, 제올라이트, 세라믹 분말, 파라핀, 테레핀 수지, 실리콘 오일 등을 혼합하여 다소 향상된 식품의 보존 능력을 나타내는 바이오세라믹 포장 필름을 제조하였으나, 이 역시 항균 성능이 미비한 문제를 가진다.
대안으로서 식물성/동물성 유래의 항균성 유효 성분을 갖는 제품이 시도되고 있다. 예를 들어, 차추출액의 일 성분인 카테킨류를 고분자화 시켜 필름으로 제조한 항균성 필름이 개시되어 있고, 합성수지에 식물 지방산을 0.1 내지 10 중량％로 함유시켜 통상의 방법으로 성형하여 제조되는 식품 포장용 항균성 필름이 개시되어 있다． 아칸토산, 자소엽 추출물, 아존, 천연 제올라이트, 황토 또는 고령토, 및 토르말린을 플라스틱 수지 원료에 포함시켜 제조되는 식품 포장용 항균성 필름이 개시되어 있다． 그러나, 이들은 유효성분의 변질이나 악취, 필름의 주재료가 되는 플라스틱 소재와의 상용성 문제가 여전히 남아있다．
따라서, 이와 같은 단점들과 가격 등을 함께 고려할 때, 광물 유래의 항균제를 유효성분으로 하는 식품 포장용 필름이 여전히 유력한 대안이다.
그러나, 통상의 광물 유래의 항균성 물질은 필연적으로 포함될 수밖에 없는 유해물질, 예를 들어, 카드뮴, 납 등의 유해물질을 포함하고 있기 때문에 안전성이 확보되지 않는다는 문제점이 있다．
이에, 가격적으로 범용화하는데 문제가 없으면서도, 인체에 무해하고, 나아가 광물 유래 항균제의 유해성을 극복할 수 있는 식품 포장용 항균 필름에 대한 필요성이 계속되고 있다．
본 명세서 전체에 걸쳐 다른 문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
대한민국 공개특허공보 제10-2000-0032538호 대한민국 등록특허공보 제10-1991647호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 항균성 및 산패를 억제하는 효과를 가지면서도 인체에 무해하고, 시간의 경과에 따른 필름 자체의 손상이 없는, 식품 포장 상자를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 방수성을 나타내어 습기로부터 내부 식품을 보호할 수 있는 식품 포장 상자를 제공하고자 한다.
본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 분명해질 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 식품 포장 상자로서, 골판지; 상기 골판지 상에 형성된 발수코팅층; 상기 발수코팅층 상에 형성된 항균성 필름; 및 상기 항균성 필름 상에 형성된 왁스코팅층을 포함하되, 상기 항균성 필름은, 패류 유래 소석회, 홍합 접착 단백질, 산화아연 분말, 및 열가소성 고분자 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 식품 포장 상자에서, 상기 패류 유래 소석회는 평균 입경이 0.1 내지 100 ㎛이고, pH가 12.8 내지 13.6인 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 식품 포장 상자에서, 상기 열가소성 고분자 수지는 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지, 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 공중합체, 폴리에스테르계 수지, 나일론계 수지, 아크릴계 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 수지, 폴리락트산계 수지, 폴리벤즈이미다졸계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에테르 설폰계 수지, 폴리옥시메틸렌계 수지, 폴리에테르에테르케톤계 수지, 폴리에테르이미드계 수지, 폴리페닐렌 옥사이드계 수지, 폴리페닐렌 설파이드계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리비닐클로라이드계 수지, 테플론계 수지, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 식품 포장 상자에서, 상기 항균성 필름의 두께는 5 내지 500 ㎛인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 식품 포장 상자는, 항균성 필름이 형성된 발수코팅층, 및 왁스코팅층을 포함함으로써, 육류나 건어물, 또는 채소류 등의 식품을 오랜 기간 신선하게 보관할 수 있다는 장점을 갖는다.
본 발명에 따른 식품 포장 상자는, 발수코팅층 상에 형성된 항균성 필름에 홍합 접착 단백질이 포함되어 있어, 접착력이 뛰어나 포장 상자 제조 시 필름 접착이 용이하다는 장점을 갖는다.
다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 식품 포장 상자의 단면도를 나타낸 것이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 항균성 필름의 항균성 시험으로서 대장균을 배양한 결과를 나타낸 것이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 항균성 필름의 항균성 시험으로서 황색포도상구균을 배양한 결과를 나타낸 것이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 식품 포장 상자의 항균성 필름을 이용한 상추의 신선도 유지 효과를 나타낸 사진이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 식품 포장 상자의 항균성 필름을 이용한 식빵의 신선도 유지 효과를 나타낸 사진이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 식품 포장 상자를 이용한 바나나의 신선도 유지 효과를 나타낸 사진이다.
이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.
또한, 달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가지며, 상충되는 경우에는, 정의를 포함하는 본 명세서의 기재가 우선할 것이다.
도면에서 제안된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 그리고, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에서 기술한 "부"란, 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을 의미한다.
각 단계들에 있어 식별부호(제1, 제2, 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.
본 발명의 명세서 전체에서, "항균성"은 균의 증식을 억제하거나 사멸시키는 효능을 갖는다는 의미이다. 본 발명에 따르는 식품 포장 상자가 항균 효과를 발휘하는 대상 균주로는, 예를 들어, 대장균, 황색포도상구균, 살모넬라균, 페스트균, 비브리오균, 적리균, 레지오넬라균, 유해산균, 유해누룩균, 초산균, 유해메주발효균 등이 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본원의 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 측면은, 골판지; 상기 골판지 상에 형성된 발수코팅층; 상기 발수코팅층 상에 형성된 항균성 필름; 및 상기 항균성 필름 상에 형성된 왁스코팅층;을 포함하되, 상기 항균성 필름은, 패류 유래 소석회, 홍합 접착 단백질, 산화아연 분말, 및 열가소성 고분자 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 식품 포장 상자를 제공한다.
도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 식품 포장 상자의 단면도를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 식품 포장 상자(10)는 골판지(11), 상기 골판지 상에 형성된 발수코팅층(12), 상기 발수코팅층 상에 형성된 항균성 필름(13); 및 상기 항균성 필름 상에 형성된 왁스코팅층(14)을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 골판지(11)는 외측의 외부 원판지와 내측의 내부 원판지를 포함할 수 있으며, 더욱 구체적으로는, 외측의 외부 원판지, 내측의 내부 원판지, 및 상기 외부 원판지와 내부 원판지 사이에 형성된 골심지를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 골판지(11)는 상기 내부 원판지 및 외부 원판지에 파형의 골심지를 접착제로 붙여서 만든 통상의 골판지일 수 있다. 상기 내부 원판지는 상기 식품 포장 상자를 기계적 충격이나 기후 조건으로부터 저항성을 부여하며, 외부 원판지는 인쇄용으로 사용될 수 있다. 상기 골심지는 상기 골판지(11)에 두께를 부여하고 견고성 및 유연성을 증가시키는 동시에, 충격 시 압축에 대한 상대적인 탄성을 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 골판지는 다양한 두께 및 파형 형태를 가질 수 있으며, 예를 들어, 시중에 유통되는 A골(4T), AB골(7T), EB골(5T), BB골(6T), 허니컴(6T 내지 20T), 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 다양한 형태의 골판지를 사용할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 발수코팅층(12)은 골판지의 내부 및 외부에 코팅될 수 있으며, 구체적으로는, 용액 형태로 제조된 발수코팅액을 골판지의 내측 전면에 분사하고 건조시키는 방식으로 형성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 발수코팅층(12)은 폴리에틸렌 필름층일 수 있다. 폴리에틸렌 필름층은 통상적으로 사용되는 폴리에틸렌 필름층을 사용할 수 있으며, 보다 구체적으로는 저밀도 폴리에틸렌 필름층(Low Density Polyethylene, LDPE)을 사용할 수 있다. 이와 같은 폴리에틸렌 필름층은 포장 상자의 내구성을 보완하는 기능을 하며 열전도율도 낮은 편이라 포장 상자의 보온 또는 보냉 효과를 향상시키는 기능을 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 항균성 필름(13)은 패류 유래 소석회, 홍합 접착 단백질, 산화아연 분말, 및 열가소성 고분자 수지를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 패류 유래 소석회는, 상업적으로 판매하는 것을 구입하여 사용할 수도 있고, 또는, 천연 칼슘원을 포함하는 자연 유래 패각으로부터 제조되는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 패류 유래 소석회는 (i) 상기 칼슘원을 포함하는 패각을 분쇄 및 소성하여 생석회로 전환하는 단계; 및 (ii) 상기 생석회를 물과 반응시키는 단계를 포함하는 방법에 의하여 제조할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 칼슘원을 포함하는 패류는 가리비 패각, 전복 패각, 소라 패각, 함박 조개 패각, 섬게 패각, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에 있어서, 상기 칼슘원은 화학적으로 탄산칼슘(CaCO3)으로서, 이를 고열, 예를 들어, 약 800℃ 내지 약 1,500℃에서 소성하여 생석회(CaO)로 전환시킨 다음, 상기 생석회를 물과 반응시켜 본 발명에 적용되는 패류 유래 소석회가 얻어질 수 있다. 만약, 상기 소성이 약 800℃ 미만에서 수행될 경우 상기 칼슘원을 포함하는 패류가 충분히 소성되지 않을 수 있으며, 약 1,500℃를 초과할 경우 너무 빠른 시간안에 소성되어 소석회가 충분히 생성되지 못할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 패류 유래 소석회의 주성분은 수산화칼슘(Ca(OH)2)이며, 상기 주성분의 함량은 패류의 종류나 산지에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 패류 유래 소석회의 주성분의 함량이 약 80％ 이상, 보다 바람직하게는 약 85％ 이상, 더욱 바람직하게는 약 90% 이상이다．
한편, 상기 패류 유래 소석회에 있어서, 주성분 외의 성분으로서는 미반응물로서의 탄산칼슘, 및 미반응물로서의 산화칼슘, 이산화규소, 산화알루미늄, 산화철, 산화마그네슘 등을 추가 포함할 수 있다． 이들 주성분 외의 성분들의 성분비와 함량은 패류의 종류나 산지에 따라 다를 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 패류 유래 소석회는 밀링, 분쇄 등의 방법으로 평균 입경 약 0.1 내지 약 100 ㎛, 더욱 바람직하게는 약 0.5 내지 약 50 ㎛의 크기로 분쇄된 것을 사용할 수 있다. 소석희의 입도를 상술한 수준으로 조절함으로써 열가소성 고분자 수지와의 균일한 혼련, 분산이 가능하다． 만약, 상기 소석회의 평균 입경이 약 0.1 ㎛ 미만일 경우 항균성 필름 제조 시 점도가 지나치게 증가하여 성형에 문제가 발생할 수 있고, 약 100 ㎛를 초과하는 경우에는 분산 불량에 성능 저하의 우려가 있을 뿐만 아니라, 이로부터 제조되는 항균성 필름의 성형 불량 가능성이 커질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 식품 포장 상자는, 상기 패류 유래 소석회를 포함하는 항균성 필름을 포함함으로써 강한 항균성을 나타낼 수 있다. 상기 패류 유래 소석회는 강한 알칼리성을 나타낼 수 있으며, 상기 강알칼리 성분(OH)이 미생물의 세포벽을 통과하여 세포 내 물질을 가수분해함으로써 살균 효과를 나타낼 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 항균성 필름을 포함하는 식품 포장 상자는, 항균성을 나타낼 뿐만 아니라 보관되는 식품의 산화에 의한 변질, 즉, 산패를 억제할 수 있다. 구체적으로, 상기 항균성 필름에 포함되는 수산화 칼슘의 산화환원 전위에 의하여, 상기 항균성 필름을 포함하는 식품 포장 상자는 식품의 산패를 억제하는 효과를 나타낼 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 식품 포장 상자에 포함되는 항균성 필름은, 광물 유래의 석회석 또는 순수한 수산화 칼슘에 비하여 강한 알칼리성을 얻을 수 있으므로, 상기 광물 유래의 석회석 또는 순수한 수산화 칼슘을 이용하여 제조된 항균성 필름에 비해 더욱 향상된 항균성 및 식품 부패 방지 효과를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 순수한 수산화 칼슘의 경우 약 25℃, 1 기압의 표준상태에서 수산화 칼슘 포화 용액의 pH는 약 12.4인 것으로 알려져 있다． 반면, 본 발명에 따른 패류 유래 소석회의 포화용액 상태에서는 그 이상의 pH가 가능하다． 예를 들어, 상품명 시그마파워(스카로）제품은 포화용액 상태에서 pH 12.8 내지 13.6의 염기도를 보인다. 이와 같이, 본 발명에 따른 패류 유래 소석회는 패류에서 유래한 것이기 때문에 그 pH가 약 12.8 내지 약 13.6인 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 식품 포장 상자에 포함되는 항균성 필름은, 소석회를 패류, 즉, 생명체 유래의 것을 사용함에 따라 인체에 무해할 뿐만이 아니라 항균성 필름 또는 상기 항균성 필름을 포함하는 식품 포장 상자로 포장되는 식품에 대한 독성물질 오염이 적거나 또는 없다는 것이다. 예를 들어, 광물 유래의 소석회는 주성분인 수산화 칼슘 외에, 카드뮴, 수은, 크롬 등의 중금속을 포함하며, 이들 성분은 소량으로 존재하는 경우에도 인체나 식품에 대하여 오염원으로 작용한다．
반면에, 본 발명의 패류 유래 소석회는 중금속을 실질적으로 포함하지 않는다.
본 발명의 명세서 전체에서, 상기 용어 "실질적으로 포함하지 않는"은 해당 성분을 완전히 결여하거나, 또는 효과가 해당 성분이 완전히 결여된 경우와 동일한 수 있을 정도로 해당 성분을 거의 함유하지 않는 것일 수 있다. 다시 말해서, 성분 또는 요소를 "실질적으로　포함하지 않는" 물질은 이의 측정 가능한 효과가 없는 한 이러한 항목을 여전히 실제적으로 함유할 수 있다. 용어 "실질적으로 포함하지 않는"은 달리 나타내지 않는 한 약 10 ppm 이하, 약 9 ppm 이하, 약 8 ppm 이하, 약 7 ppm 이하, 약 6 ppm 이하, 약 5 ppm 이하, 약 4 ppm 이하, 약 3 ppm 이하, 약 2 ppm 이하, 약 1 ppm이하, 약 0.5 ppm 이하, 또는 약 0.1 ppm 이하를 의미한다.
일 실시예에 있어서, 상기 식품 포장 상자에 포함되는 상기 항균성 필름은 그 자체로도 보존성이 뛰어날 수 있다. 종래 광물 유래의 소석회를 열가소성 고분자 수지와 혼련하는 경우, 장기간 보관 시 고분자 자체의 손상이 발생하여 그 용도 전개에 어려움이 있었다. 이는 부수적인 성분으로 존재한 금속 및/또는 중금속에 의한 것으로 파악된다.
이와 같은 부정적인 영향은 예를 들어, 항균 도마, 전자제품의 하우징류와 같이 비교적 두꺼운 제품으로 적용되는 경우에는 특별히 문제되지 않았다. 그러나, 두께 약 0.5 mm 이하의 얇은 시트나 필름, 특히, 식품 포장 상자와 같이 약 100 ㎛ 내외의 두께로 적용되는 경우에는 시간이 경과함에 따라 필름 자체의 손상, 예를 들어, 구멍, 강도 저하, 탈색 등이 발생하여 식품 포장 상자의 기능을 상실하게 된다는 문제점이 있었다．
반면, 본 발명과 같이 패류 유래 소석회를 포함할 경우, 예를 들어, 약 5 내지 약 500 ㎛ 두께의 필름인 경우에도 시간 경과에 따른 필름 손상이 발생하지 않을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 항균성 필름의 두께는 약 5 내지 약 500 ㎛인 것일 수 있다. 만약, 상기 항균성 필름의 두께가 약 5 ㎛ 미만인 경우 손상이 손쉽게 발생할 수 있으며, 약 500 ㎛를 초과할 경우 식품 포장 상자의 성형성이 저해될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 식품 포장 상자는 강한 알칼리성을 갖는 항균성 필름을 포함함에 따라 항균성이 우수할 뿐만이 아니라, 상기 식품 포장 상자에 내장되는 식품의 산패를 억제할 수 있다． 또한, 상기 식품 포장 상자는 식품 포장용에 적합한 항균성을 가지면서도 카드뮴, 수은, 크롬 등의 중금속을 포함하지 않아 인체나 식품에 대한 독성이 없다．
일 실시예에 있어서, 상기 항균성 필름은 열가소성 고분자 수지 및 패류 유래 소석회를 포함하는 조성물로부터 제조되는 것일 수 있다.
상기 열가소성 고분자 수지 및 패류 유래 소석회를 포함하는 조성물은, 예를 들어, 압출기 등 당업계 공지의 혼련 장치를 이용하여, 중합체가 용융된 상태에서 패류 유래 소석회를 혼련하여 얻을 수 있다. 한편, 상기 조성물은 블로우 성형법으로 또는 시트상으로 압출한 다음 연신하는 방법으로 필름으로 제작될 수도 있다．
일 실시예에 있어서, 상기 조성물에서 상기 패류 유래 소석회는 상기 열가소성 고분자 수지 100 중량부에 대하여 약 0.1 내지 약 10 중량부의 비율로 포함될 수 있다. 만약 상기 패류 유래 소석회의 함량이 약 0.1 중량부에 이르지 못하면 항균성이 발현되지 않을 수 있으며, 약 10 중량부를 초과하는 경우에는 투명도 및 강도가 떨어져 필름으로 적용할 수 없고, 또한, 약 10 중량부 정도에서 항균성에 관하여 포화 효과가 발생하여, 조성물에서 상기 패류 유래 소석회의 함량이 더 증가한다 하여 항균성이 비례적으로 향상되는 것은 아니다．
일 실시예에 있어서, 상기 조성물의 준비에 있어 상기 패류 유래 소석회는, 분말 상태보다는 패류 유래 소석회 함량 약 20 내지 약 70 중량％의 마스터배치로 준비되어 상기 열가소성 고분자 수지와 혼련될 수 있다．
일 실시예에 있어서, 상기 항균성 필름은 단일층으로 또는 다층 필름의 형태로 제작될 수 있다． 예를 들어, 진공 포장용으로 사용되는 경우에는 폴리에스테르 또는 나일론 수지와 상술한 소석회를 직접 배합한 다음 필름으로 형성하거나, 또는 다른 수지, 예를 들어 저밀도폴리에틸렌 수지와 배합하여 일차로 필름으로 형성한 다음, 폴리에스테르 또는 나일론 개질의 필름을 합지하여 항균성 필름을 제작할 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 패류 유래 소석회와 혼련되어 본 제품의 식품 포장용 항균 필름에 적용 가능한 열가소성 고분자 수지는 식품 포장용 필름에 사용될 수 있는 것이면 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지, 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 공중합체, 폴리에스테르계 수지, 나일론계 수지, 아크릴계 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 수지, 폴리락트산계 수지, 폴리벤즈이미다졸계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에테르 설폰계 수지, 폴리옥시메틸렌계 수지, 폴리에테르에테르케톤계 수지, 폴리에테르이미드계 수지, 폴리페닐렌 옥사이드계 수지, 폴리페닐렌 설파이드계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리비닐클로라이드계 수지, 테플론계 수지, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
바람직하게, 상기 열가소성 고분자 수지는 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌과 같은 폴리에틸렌계 수지; 폴리프로필렌; 또는 이들의 공중합체가 식품포장용 필름에 범용적으로 적용될 수 있으며, 그 밖에, 폴리에틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지; PA-6 또는 PA-66와 같은 나일론계 수지가 적용될 수도 있다．
일 실시예에 있어서, 상기 항균성 필름은 패류 유래 소석회 및 열가소성 고분자 수지 외에도 산화아연 분말을 포함할 수 있다. 상기 산화아연은 박테리아의 세포막 및 막 단백질과 결합하여 구조를 파괴하고, 활동성을 상실하게 함으로써 식품 포장 상자에 포함된 식품이 부패하면서 발생할 수 있는 박테리아를 제거하여 식품을 오랜 기간 동안 안전하고 신선하게 보관할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 산화아연 분말은 약 200 nm 내지 약 1 μm 범위의 크기를 가지는 것일 수 있다. 만약, 상기 산화아연 분말의 크기가 약 200 nm 미만일 경우 뭉침 현상이 발생하여 상기 항균성 필름이 균일한 두께로 형성되지 않을 수 있고, 약 1 μm를 초과할 경우 다른 성분과의 혼합성이 저해될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 산화아연 분말은 상기 열가소성 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 약 0.1 내지 약 5 중량부로 포함될 수 있다. 만약, 상기 산화아연 분말이 상기 열가소성 고분자 수지 전체 100 중량부 대비 약 0.1 중량부 미만으로 포함될 경우 상기 산화아연 분말을 포함함에 따른 효과가 충분히 발휘되지 못할 수 있으며, 약 5 중량부를 초과할 경우 다른 성분과의 혼합성이 저해될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 항균성 필름은 패류 유래 소석회, 산화아연 분말, 및 열가소성 고분자 수지 외에도 홍합 접착 단백질을 포함할 수 있다. 상기 홍합 접착 단백질은 홍합에서 유래한 접착 단백질로, 예를 들어, 미틸러스 에둘리스(Mytilus edulis), 미틸러스 갈로프로빈시얼리스(Mytilus galloprovincialis), 또는 미틸러스 코루스커스(Mytilus coruscus)에서 유래한 홍합 접착 단백질 또는 이의 변이체를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 홍합 접착 단백질은 pH 약 8.0 이상인 것이 바람직하다. 상기 홍합 접착 단백질은 pH 약 8.0 이상의 알칼리성을 나타내어 항균성 필름의 항균성을 손상시키지 않으면서도 접착력을 높여, 식품 포장 상자에 코팅이 용이하게 이루어질 수 있도록 할 수 있다. 만약, 상기 홍합 접착 단백질의 pH가 약 8.0 미만일 경우, 상기 접착성이 하락할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 홍합 접착 단백질은 상기 열가소성 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 약 0.1 내지 약 5 중량부로 포함될 수 있다. 만약, 상기 홍합 접착 단백질이 상기 열가소성 고분자 수지 전체 100 중량부 대비 약 0.1 중량부 미만으로 포함될 경우 상기 홍합 접착 단백질을 포함함에 따른 효과가 충분히 발휘되지 못할 수 있으며, 약 5 중량부를 초과할 경우 다른 성분과의 혼합성이 저해될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 식품 포장 상자에 포함되는 항균성 필름은, 관용적으로 사용되는 첨가제들, 예를 들어, 열안정제, 산화 방지제, 충전제, 자외선 흡수제, 착색제 등이 첨가될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에 있어서, 상기 식품 포장 상자는 상기 항균성 필름(13) 상에 형성된 왁스코팅층(14)를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 왁스코팅층은 액상 형태의 왁스를 상기 식품 포장 상자의 항균성 필름에 고르게 분사하고 건조시키는 방식으로 형성될 수 있으며, 상기 왁스코팅층에 의해 방수성이 부여되어 식품 포장 상자 내부에 보관되는 식품을 습기 또는 빗물 등의 외부 환경으로부터 보호할 수 있다. 예를 들어, 상기 액상 형태의 왁스는 비즈왁스(beeswax), 카르나우바 왁스(carnauba wax), 파라핀 왁스(paraffin wax), 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 왁스가 에탄올 수용액 상에서 분산되어 있는 왁스 에멀젼을 의미하는 것일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 액상 형태의 왁스는 에탄올 수용액 상에 분산된 카르나우바 왁스 에멀젼일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 왁스코팅층의 두께는 약 10 내지 약 100 ㎛인 것을 특징으로 할 수 있다. 만약, 상기 왁스코팅층의 두께가 약 10 ㎛ 미만일 경우 상기 왁스코팅층을 포함함에 따른 방수성 효과가 충분히 발휘되지 못할 수 있으며, 약 100 ㎛를 초과할 경우 식품 포장 상자 제조 단가가 상승할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 식품 포장 상자는, 골판지, 발수코팅층, 항균성 필름, 및 왁스코팅층 외에, 보호코팅층을 추가 포함할 수 있다. 상기 보호코팅층은 상기 골판지와 발수코팅층 사이에 포함되는 것일 수 있으며, 구체적으로, 상기 식품 포장 상자는, 골판지; 상기 골판지 상에 형성된 보호코팅층; 상기 보호코팅층 상에 형성된 발수코팅층; 상기 발수코팅층 상에 형성된 항균성 필름; 및 상기 항균성 필름 상에 형성된 왁스코팅층;을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 식품 포장 상자는 발수코팅층 및 항균성 필름 외에도 보호코팅층을 추가로 포함함에 따라, 상기 발수코팅층 및 항균성 필름이 외부 충격 등에 의해 벗겨지더라도 상기 보호코팅층에 의해 골판지를 보호하는 역할을 수행할 수 있으며, 그에 따라 식품 포장 상자 전체의 내구성을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 보호코팅층은 합성수지; 모노필라멘트 섬유 또는 멀티필라멘트 섬유; 및 윤활제를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 보호코팅층은 상기 합성수지; 모노필라멘트 섬유 또는 멀티필라멘트 섬유; 및 윤활제를 함께 혼합 및 교반한 뒤, 이를 약 10 내지 약 100 ㎛ 두께의 필름 형태로 형성시키는 것일 수 있다. 만약, 상기 보호코팅층이 약 10 ㎛ 미만의 두께로 형성될 경우 충분한 내구성 향상 효과를 발휘하지 못할 수 있으며, 약 100 ㎛를 초과할 경우 식품 포장 상자의 성형성이 불량해질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 합성수지는 상기 보호코팅층을 형성하기 위한 필수 구성요소로서 포함되는 것으로, 물성 확보와 함께 우수한 가공성을 부여한다. 예를 들어, 상기 합성수지는 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 수지, 고밀도 폴리에틸렌(high-density polyethylene, HDPE) 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 수지, 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 수지, 폴리아마이드(polyamide, PA) 수지, 폴리비닐클로라이드(polyvinylchloride, PVC) 수지, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 합성수지는 폴리아마이드 수지를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 모노필라멘트 섬유 또는 멀티필라멘트 섬유는 상기 합성수지와 함께 혼합됨으로써, 직교형 또는 그물형과 같은 다양한 형태를 나타내는 상기 모노필라멘트 섬유 또는 멀티필라멘트 섬유의 사이 공간에 상기 합성수지가 채워지는 구조를 나타낼 수 있고, 그에 따라 상기 보호코팅층에 향상된 인장 강도 및 휨 강도를 부여할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 선택되는 섬유의 소재에 따라 제조되는 보호코팅층 및 상기 보호코팅층을 포함하는 식품 포장 상자의 밀도 또는 물리적 강도의 제어가 가능할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 합성수지와 혼합되는 모노필라멘트 섬유 또는 멀티필라멘트 섬유는 나일론, 실크, 견사, 폴리락틱애씨드, 폴리락틱-co-글리콜릭애씨드, 및 이들의 조합들로 이루어지는 군으로부터 선택되는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있으며, 구체적으로는, 나일론과 폴리락틱-co-글리콜릭애씨드의 혼합물을 방사기를 통해 용융방사하여 제조되는 멀티필라멘트 섬유를 의미하는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 멀티필라멘트 섬유의 모노섬도는 약 0.5 내지 약 50 데니어(denier)일 수 있으며, 상기 멀티필라멘트 섬유의 모노섬도가 약 0.5 데니어 미만일 경우 제조되는 보호코팅층에 충분한 인장 강도 및 휨 강도를 부여하지 못할 수 있으며, 약 50 데니어를 초과할 경우 가공성이 하락할 수 있으므로, 상기 멀티필라멘트 섬유의 모노섬도는 약 0.5 내지 약 50 데니어, 약 0.5 내지 약 40 데니어, 약 0.5 내지 약 30 데니어, 약 0.5 내지 약 20 데니어, 약 0.5 내지 약 10 데니어, 약 10 내지 약 50 데니어, 또는 약 10 내지 약 30 데니어인 것이 바람직하다. 더욱 구체적으로는, 약 20 내지 약 30 데니어일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 멀티필라멘트 섬유는 상기 합성수지 전체 100 중량부를 기준으로 약 1 내지 약 10 중량부로 포함되는 것일 수 있다. 상기 멀티필라멘트 섬유의 함량이 약 1 중량부 미만일 경우 상기 섬유를 포함함에 따른 효과가 충분히 발휘되지 못할 수 있고, 약 10 중량부 초과일 경우 가공성이 하락할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 윤활제는 상기 보호코팅층 제조 시 각 구성성분의 결합을 원활하게 하고 안정성을 향상시키기 위한 것으로서, 각 성분간 결합 안정성을 향상시키는 결합촉진제, 열안정성과 내후성을 향상시키는 산화방지제, 빛에 의한 변색을 방지하는 광안정제, 자외선 흡수제 등 상기 보호코팅층 제조에 사용될 수 있는 다양한 것들을 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 결합촉진제로는 말레산 무수물이 그래프트된 폴리프로필렌을 사용될 수 있으며, 산화방지제로는 포스페이트 계통의 산화방지제 또는 칼슘 스테아린산염을 사용될 수 있고, 광안정제로는 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트를 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 윤활제는 상기 합성수지 전체 100 중량부를 기준으로 약 0.01 내지 약 3 중량부로 포함되는 것일 수 있다. 상기 윤활제의 함량이 약 0.01 중량부 미만일 경우 상기 윤활제를 포함함에 따른 효과가 충분히 발휘되지 못할 수 있고, 약 3 중량부 초과일 경우 다른 성분과의 혼합성이 오히려 저해될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 보호코팅층은 지방성 글라이시딜 에테르를 추가 포함함으로써, 상기 골판지와의 접착성을 향상시킬 수 있다. 상기 지방성 글라이시딜 에테르는 상기 보호코팅층의 접착성을 향상시켜 상기 보호코팅층 코팅 후에도 상기 보호코팅층이 상기 골판지로부터 분리 또는 균열되는 현상을 방지할 수 있으며, 반응 시 상기 합성수지와의 상용성이 좋아 안정제로서도 작용할 수 있다. 예를 들어, 상기 지방성 글라이시딜 에테르는 2-에틸-헥시 글리시딜 에테르 또는 1,6-헥산디올 글리시딜 에테르를 포함할 수 있으며, 구체적으로는 2-에틸-헥시 글리시딜 에테르를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 지방성 글라이시딜 에테르는 상기 합성수지 전체 100 중량부를 기준으로 약 0.1 내지 약 5 중량부로 포함되는 것일 수 있다. 상기 지방성 글라이시딜 에테르의 함량이 약 0.1 중량부 미만일 경우 상기 지방성 글라이시딜 에테르를 포함함에 따른 효과가 충분히 발휘되지 못할 수 있고, 약 5 중량부 초과일 경우 다른 성분과의 혼합성이 오히려 저해될 수 있다.
이하, 구체적인 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
먼저, 패류 유래 소석회(상품명 조개 가루； 평균 입경 10 ㎛, 입경 36.3 ㎛ 이하 98 중량％, 수분 함유량 0.2 중량％)의 함량이 50 중량％로 준비된 소석회/저밀도폴리에틸렌 마스터배치를, 소석회의 함량이 5 중량％가 되도록 저밀도폴리에틸을 블렌딩한 다음, 블로몰딩의 방법으로 두께 10 ㎛의 항균성 필름을 제조하였다.
다음으로, EB골(5T)을 준비하여 내부 원판지 및 외부 원판지 형태로 재단하고, 상기 내부 원판지 및 외부 원판지 사이에 파형의 골심지를 접착제로 붙여 식품 포장 상자의 골판지를 제조하였다.
상기 제조된 골판지 상에 저밀도 폴리에틸렌 용액을 내측 전면에 분사하고 건조하여 발수코팅층을 형성하고, 상기 발수코팅층 상에 상기 제조한 항균성 필름을 접착하였다. 마지막으로, 상기 항균성 필름 상에 카르나우바 왁스 에멀젼(용매: 에탄올)을 고르게 분사하고 건조하여 50 ㎛ 두께의 왁스코팅층을 형성하여 식품 포장 상자를 제조하였다. 제조된 식품 포장 상자를 실시예 1로 명명하였다.
[실시예 2]
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 상기 골판지 상에 폴리아마이드 수지, 상기 폴리아마이드 수지 대비 3 중량부에 해당하는 멀티필라멘트 섬유(나일론과 폴리락틱-co-글리콜릭애씨드의 혼합, 40 데니어), 및 상기 폴리아마이드 수지 대비 1.5 중량부의 칼슘 스테아린산염을 혼합하여 50 ㎛ 두께로 형성한 보호코팅층을 추가로 형성하고, 상기 보호코팅층 상에 실시예 1과 동일하게 발수코팅층, 항균성 필름, 및 왁스코팅층을 형성하여 실시예 2의 식품 포장 상자를 제조하였다.
[실시예 3]
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 상기 골판지 상에 폴리아마이드 수지, 상기 폴리아마이드 수지 대비 3 중량부에 해당하는 멀티필라멘트 섬유(나일론과 폴리락틱-co-글리콜릭애씨드의 혼합, 40 데니어), 상기 폴리아마이드 수지 대비 1.5 중량부의 칼슘 스테아린산염, 및 상기 폴리아마이드 수지 대비 3.5 중량부의 2-에틸-헥시 글리시딜 에테르를 혼합하여 50 ㎛ 두께로 형성한 보호코팅층을 추가로 형성하고, 상기 보호코팅층 상에 실시예 1과 동일하게 발수코팅층, 항균성 필름, 및 왁스코팅층을 형성하여 실시예 3의 식품 포장 상자를 제조하였다.
[비교예]
패류 유래 소석회 대신에 석회석 유래 소석회(평균입경 10 ㎛, 입경 36.3 ㎛ 이하 98 중량％, 수분 함유량 0.2 중량％)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1에 기술한 것과 동일한 방법으로 두께 10 ㎛의 항균성 필름을 제조하였다.
또한, 상기 실시예 1와 동일한 방법으로 골판지 및 발수코팅층을 형성한 뒤, 상기 발수코팅층에 제조한 항균성 필름을 접착하고 왁스코팅층을 형성하여 비교예의 식품 포장 상자를 제조하였다.
[실험예 1: 중금속 검출 실험]
중금속 포함 여부를 확인하기 위하여, 상기 실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예의 식품 포장 상자에 사용한 패류 유래 소석회의 RoHS 지령시험을 수행하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 실험 결과에서, 카드뮴, 수은, 크롬, 육가크롬의 경우 2 ppm 이하, 폴리브롬화비페닐의 경우 5 ppm 이하, 폴리브롬화디페닐에테르의 경우 6 ppm 이하 시 '검출되지 않음'으로 표기하였다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예
카드뮴 검출되지 않음 검출되지 않음 검출되지 않음 15 ppm
수은 검출되지 않음 검출되지 않음 검출되지 않음 18 ppm
크롬 검출되지 않음 검출되지 않음 검출되지 않음 검출되지 않음
육가크롬 검출되지 않음 검출되지 않음 검출되지 않음 검출되지 않음
폴리브롬화비페닐 검출되지 않음 검출되지 않음 검출되지 않음 12 ppm
폴리브롬화디페닐에테르(Polybrominated diphenyl ethers, 10화합물) 검출되지 않음 검출되지 않음 검출되지 않음 -
상기 표 1에서 확인되는 바와 같이, 본 발명에 따른 식품 포장 상자의 경우 비교예와 달리 인체에 유해한 유해한 수은, 카드뮴 등의 중금속을 실질적으로 포함하지 않는 것임을 확인할 수 있었다.
[실험예 2: 항균성 필름의 항균성 시험(세포 배양 실험)]
상기 실시예 1 및 비교예에서 제조한 항균성 필름을 필름 압착법의 방법에 따라 항균성 시험을 평가하였다. 구체적으로 표준필름으로 Stomacher® 400 POLY-BAG을 사용하였고, 공시 균주로는 Staphylococcus aureus ATCC 6538P(균주 1) 및 Escherichia　coli ATCC 8739(균주 2)를 사용하였다. 시험 균액을 35±1℃, R.H. 90%의 시험조건에서 24 시간 정치 배양 후 균수를 측정하였다. 항균 효과는 2.0 log 이상으로 하였다. 상기 항균성 시험의 측정 결과값은 표 2에 나타내었으며, 실시예 1 및 비교예에 대한 각 균주의 배양 현미경 사진은 도 2 및 도 3에 나타내었다.
균주 구분 BLANK 실시예 1
균주 1 초기 균주 수 1.8×104 1.8×104
24 시간 후 1.9×104 <0.63
항균 활성치 - 4.5
균주 2 초기 균주 수 1.3×104 1.3×104
24 시간 후 1.3×104 <0.63
항균 활성치 - 6.3
상기 결과로부터, 본 발명에 따르는 식품 포장 상자의 경우 황색포도상구균(Staphylococcus aureus) 및 대장균（Escherichia　coli）에 대하여 각각 항균활성치가 4.5 및 6.3의 값을 보임을 확인할 수 있었다.
[실험예 3: 항균성 필름의 항균성 시험(식품 부패 실험)]
신선 식품인 상추와 가공 식품인 식빵을 대상으로, 상기 실시예 1 및 비교예에서 제조된 항균성 필름을 봉투 형태로 제작하고, 여기에 시중에서 구입한 상추와 식빵을 내용물로 보관한 다음 시간의 경과에 따라 내용물의 부패의 정도를 관찰하였다.
도 4는, 상추 포장 사진을 나타낸 것으로, 도 4의 (a)는 최초 포장 시의 사진을 나타낸 것이고, 도 4의 (b)는 2 주 경과 후의 사진을 나타낸 것이다.
도 5는, 식빵 포장 사진을 나타낸 것으로, 도 5의 (a)는 최초 포장 시의 사진을 나타낸 것이고, 도 5의 (b)는 2 주 경과 후의 사진을 나타낸 것이다.
도 4와 도 5를 참조하면, 육안으로 보더라도 실시예 1의 항균성 필름을 사용하여 포장한 경우에 신선도가 훨씬 좋은 것을 확인할 수 있다.
또한, 실시예 1의 항균성 필름에 보관된 내용물의 정확한 부패 정도를 확인하기 위해, KCL-FIR-1003:2018에 의거하여 세균 감소율을 확인한 뒤 이를 표 3에 나타내었다. 접종균은 대장균 및 황색포도상구균으로 선택하였으며, 접종균의 세균 농도(CFU/mL)는 대장균의 경우 1.4×105, 황색포도상구균의 경우 1.2×105로 하였다. 시험편은 5×5 cm 이며, 대조편은 5×5 cm의 stomacher film이었다. 시험은 37.0±0.2℃의 환경에서 수행되었다.
시험 항목 시험 결과
초기 농도 24 시간 후 농도 세균감소율(%)
대장균 BLANK 1.4×105 1.3×107 -
실시예 1 1.4×105 < 10 99.9
황색포도상구균 BLANK 1.2×105 3.0×108 -
실시예 1 1.2×105 < 10 99.9
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 항균성 필름의 경우 세균이 거의 소멸한 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로, 본 발명의 포장 제품을 사용하여　식품을 포장하게 되면 패류 유래 소석회의 항균 작용에 의하여 포장된　식품이 오랫동안 신선한 상태로 유지되어　식품　고유한 맛과 품질이 유지될 수 있음을 확인하였다.
[실험예 4: 항균성 필름의 손상 평가]
상기 실시예 1 및 비교예에서 제조한 항균성 필름을 습윤 조건(상온, 75RH)에서 한달 간 방치한 후, 외관을 관찰하였다. 또한, AST, D 882 조건 하에서 시편의 양단을 고정 기구로 고정시킨 후 시편의 축 방향으로 잡아당겨서 필름에 손상이 발생하지 않을 때까지 정의된 표선이 인장에 의하여 늘어난 변화율을 측정하는 방법에 의하여 신율을 측정하고 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
외관 신율(%)
실시예 1 투명함 10.2
비교예 뿌옇게 탈색됨 2.1
실험 결과, 석회석 유래 소석회를 포함하는 비교예의 필름은 시간이 경과함에 따라 필름 자체의 손상(탈색, 구멍, 강도 저하)이 발생하여 포장용 필름으로서의 기능을 상실하게 된다는 문제점이 있었다． 반면, 본 발명의 항균성 필름은 필름 손상이 관찰되지 아니하였다. 따라서, 본 발명에 따른 항균성 필름은 수분을 머금고 있는 식품에 접촉하여 포장하는 경우에도 본래 특성을 우수하게 유지할 수 있는 것으로 확인되었다.
[실험예 5: 보호코팅층의 내구성 시험]
상기 실시예 2 및 실시예 3에서 제조한 보호코팅층에 대한 내구성 실험을 진행하였다. 내구성 실험은 Taber Abrasion 5150 테스터를 사용하여, 750 g의 하중을 주고 CS-10F 휠로 5,000 번 코팅면을 마찰시켰다. 마찰시키기 전에 투과율을 미리 측정한 후에 마찰 후 투과율을 재측정하였으며, 그 차이값으로 코팅층의 내구성을 평가하였다. 평가 결과는 하기 표 5에 나타내었다.
마찰 전 마찰 후 차이
실시예 2 92.4% 91.3% -1.1%
실시예 3 93.4% 93.0% -0.4%
상기 표 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 보호코팅층은 모두 투과율이 미세하게 감소하는 등 높은 내구성을 나타내었으며, 특히, 실시예 3의 경우 내구성이 현저히 개선되었음을 알 수 있었다.
[실험예 6: 식품 포장 상자의 항균성 시험(식품 부패 실험)]
상기 실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예의 식품 포장 상자에 대한 신선도 유지 효과를 확인하였다. 먼저, 식품으로서 과일의 한 종류인 바나나를 준비하여 제조된 실시예 1 내지 3 및 비교예의 식품 포장 상자 각각에 넣어 밀폐하였다. 밀폐한 식품은 상온에서 7 일 동안 보관하였으며, 7 일 경과 후 바나나를 꺼내 육안으로 관찰하였다.
도 6은, 식품 포장 상자에 보관한 바나나의 7 일 경과 후 사진을 나타낸 것이다. 구체적으로, 도 6의 (a) 및 (b)는 실시예 1의 식품 포장 상자에 보관하였던 바나나, (c) 및 (d)는 실시예 2의 식품 포장 상자에 보관하였던 바나나, (e) 및 (f)는 실시예 3의 식품 포장 상자에 보관하였던 바나나를 나타내며, (g) 및 (h)는 비교예의 식품 포장 상자에 보관하였던 바나나의 사진을 나타낸다. 본 발명에 따른 실시예 1 내지 3의 식품 포장 상자에 보관하였던 바나나의 경우 변색의 흔적이 관찰되지 않거나(실시예 2 내지 실시예 3), 그 정도가 미미한 반면(실시예 1), 비교예의 식품 포장 상자에 보관하였던 바나나의 경우 바나나의 신선도가 급격하게 하락한 것을 확인할 수 있었다.
본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
10 : 식품 포장 상자
11 : 골판지
12 : 발수코팅층
13 : 항균성 필름
14 : 왁스코팅층

Claims (3)

  1. 골판지;
    상기 골판지 상에 형성된 발수코팅층;
    상기 발수코팅층 상에 형성된 항균성 필름; 및
    상기 항균성 필름 상에 형성된 왁스코팅층;
    을 포함하는 식품 포장 상자로서,
    상기 항균성 필름은,
    패류 유래 소석회, 홍합 접착 단백질, 산화아연 분말, 및 열가소성 고분자 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 식품 포장 상자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 패류 유래 소석회는,
    평균 입경이 0.1 내지 100 ㎛이고, pH가 12.8 내지 13.6인 것을 특징으로 하는, 식품 포장 상자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 고분자 수지는,
    폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지, 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 공중합체, 폴리에스테르계 수지, 나일론계 수지, 아크릴계 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 수지, 폴리락트산계 수지, 폴리벤즈이미다졸계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에테르 설폰계 수지, 폴리옥시메틸렌계 수지, 폴리에테르에테르케톤계 수지, 폴리에테르이미드계 수지, 폴리페닐렌 옥사이드계 수지, 폴리페닐렌 설파이드계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리비닐클로라이드계 수지, 테플론계 수지, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 식품 포장 상자.
KR1020200136620A 2020-10-21 2020-10-21 식품 포장 상자 KR102231271B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200136620A KR102231271B1 (ko) 2020-10-21 2020-10-21 식품 포장 상자

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200136620A KR102231271B1 (ko) 2020-10-21 2020-10-21 식품 포장 상자

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102231271B1 true KR102231271B1 (ko) 2021-03-22

Family

ID=75222957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200136620A KR102231271B1 (ko) 2020-10-21 2020-10-21 식품 포장 상자

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102231271B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230131761A (ko) 2022-03-07 2023-09-14 아세아제지주식회사 신선식품원지로 이루어진 신선식품포장상자
KR20240009151A (ko) 2022-07-13 2024-01-22 나예진 친환경 세라믹이 코팅된 식품 포장 용기용 종이 및 그 제조방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000032538A (ko) 1998-11-16 2000-06-15 구본윤 항균성 바이오세라믹 포장 필름
KR101547926B1 (ko) * 2014-10-24 2015-08-27 주식회사 자연닮 내유성, 내수성, 방습성 및 열실링성을 가지는 다층 코팅기술을 이용한 친환경 수용성 식품 포장지 및 그의 제조방법
KR101991647B1 (ko) 2019-01-23 2019-06-21 김미순 패류 껍질을 이용한 식품포장용 항균 필름의 제조방법 및 이로부터 제조된 식품포장용 항균 필름

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000032538A (ko) 1998-11-16 2000-06-15 구본윤 항균성 바이오세라믹 포장 필름
KR101547926B1 (ko) * 2014-10-24 2015-08-27 주식회사 자연닮 내유성, 내수성, 방습성 및 열실링성을 가지는 다층 코팅기술을 이용한 친환경 수용성 식품 포장지 및 그의 제조방법
KR101991647B1 (ko) 2019-01-23 2019-06-21 김미순 패류 껍질을 이용한 식품포장용 항균 필름의 제조방법 및 이로부터 제조된 식품포장용 항균 필름

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230131761A (ko) 2022-03-07 2023-09-14 아세아제지주식회사 신선식품원지로 이루어진 신선식품포장상자
KR20240009151A (ko) 2022-07-13 2024-01-22 나예진 친환경 세라믹이 코팅된 식품 포장 용기용 종이 및 그 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Khaneghah et al. Antimicrobial agents and packaging systems in antimicrobial active food packaging: An overview of approaches and interactions
Sung et al. Antimicrobial agents for food packaging applications
KR102231271B1 (ko) 식품 포장 상자
Iseppi et al. Anti-listerial activity of a polymeric film coated with hybrid coatings doped with Enterocin 416K1 for use as bioactive food packaging
EP1509084B1 (en) Multilayer oriented antimicrobial and antifogging films
EP2685835B1 (en) Process for obtaining a film that comprises the incorporation of natural antimicrobial agents in a polymeric structure
KR101832204B1 (ko) 항균성을 향상시킨 바이오플라스틱 및 이의 제조방법
KR102218101B1 (ko) 식품 포장용 인라인 열성형 필름용기
KR101796074B1 (ko) 방충성 및 항균성을 향상시킨 바이오플라스틱 및 이의 제조방법
CN113583422A (zh) 一种抗菌功能的生物降解保鲜膜及其制备方法
US9763439B2 (en) Method of packaging food
Shariatinia et al. Biodegradable polymer nanobiocomposite packaging materials
CA2702918C (en) Antimicrobial gas generating system
JPH1045177A (ja) 物品の保存方法
KR100600492B1 (ko) 나노 수산화알루미늄이 함유된 식품 포장재 및 그 제조방법
KR20210045737A (ko) 식품 포장용 항균성 필름
Yildirim et al. Sustainable antimicrobial packaging technologies
CN103129832B (zh) 一种具有防雾功能的阻湿阻氧保香包装薄膜
JP2003291281A (ja) 抗菌脱臭フィルム及び包装体
JP2004137426A (ja) 防曇性樹脂シート
KR19990078592A (ko) 생분해성및항균성을갖는식품신선도유지용포장재및농업용필름
EP4054839B1 (en) Antimicrobial multilayer film
WO2022027152A1 (es) Recubrimiento polimérico comprendiendo carvacrol como agente activo antimicrobiano volátil natural portado en un vehículo polimérico disuelto en solvente orgánico volátil y película flexible polimérica que comprende interiormente dicho recubrimiento, útil para prolongar la vida útil de productos cárnicos
Saifi Production of edible film based on gelatin containing thyme essential oil: investigation of its physicochemical, mechanical, antioxidant and microbial properties
CN105813462B (zh) 抗菌性部件

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant