KR102348563B1 - 식품용 포장 필름 및 이를 포함하는 식품용 포장백 - Google Patents

Abstract

본 명세서에는 파열 방지 기능성이 우수한 식품용 포장 필름 및 이를 포함하는 식품용 포장백이 개시된다.

Description

식품용 포장 필름 및 이를 포함하는 식품용 포장백 {PACKAGING FILM FOR FOOD AND PACKAGING BAG FOR FOOD COMPRISING THE SAME}

본 명세서는 식품용 포장 필름 및 이를 포함하는 식품용 포장백에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 과채류 등의 농산물의 재배 또는 유통 등에 사용되는 포장 필름 또는 포장백으로서, 미세 스크래치 또는 물리적인 충격에 의한 파열을 방지할 수 있는, 식품용 포장 필름 및 이를 포함하는 식품용 포장백에 관한 것이다.

오이, 애호박, 가지 등과 같은 길이 방향으로 생장하는 농산물 또는 과채류는 생장하면서 굽어지는 특성에 의하여 상품성이 있는 과채류를 수확하는 것이 어려운 문제점이 있다. 따라서, 생장 과정에서 생장하는 과채류에 보호용 봉지로 포장하여 생장시킴으로써 과채류의 굽어지는 특성을 억제할 수 있으며 병충해로부터도 보호할 수 있다.

다만, 기존 농산물 재배용 포장재의 경우 하드(Hard)한 필름(PET 필름)이 표면에 위치되기 때문에 포장재 내/외면의 미세 스크레치 및 포장재 내부와 외부의 공기를 통하게 하는 펀칭(구멍) 부분의 물리적인 충격(재배 과일 / 채소류의 성장)에 의해 파열이 발생하기도 한다.

따라서, 농산물을 재배 또는 보호하기 위하여, 포장재의 내스크래치성이 우수하면서도, 파열 강도가 우수한 식품용 포장재의 개발이 요구되고 있다.

대한민국 등록특허 제10-0795544호

본 발명의 구현예들에서는, 과채류와 같은 식품용 포장 분야에서 사용되는 포장재로서, 내스크래치성, 인장성, 내충격성이 우수하고, 파열 방지 기능이 향상된 식품용 포장 필름 및 이를 포함하는 식품용 포장백을 제공하고자 한다.

본 발명의 예시적인 구현예에서, 제1 실링층; 제2 실링층; 및 상기 제1 실링층 및 제2 실링층 사이에 구비된 지지층;을 포함하고, 상기 제1 실링층 및 제2 실링층은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 고밀도 폴리에틸렌 필름(HDPE), 무연신 폴리프로필렌 필름(CPP) 및 에틸렌 초산 비닐 공중합체(EVA)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는, 식품용 포장 필름을 제공한다.

본 발명의 또다른 예시적인 구현예에서, 전술한 식품용 포장 필름을 포함하는 식품용 포장백으로서, 상기 식품용 포장백는 상기 식품용 포장 필름의 양 끝의 일부분이 중첩되어 결합된 실링부;를 포함하고, 상기 실링부에서 상기 식품용 포장 필름의 제1 실링층과 제2 실링층이 서로 맞닿아 중첩되는 것인, 식품용 포장백을 제공한다.

본 발명의 일 구현예에 따른 식품용 포장 필름은 내스크래치성, 인장성, 내충격성이 우수하여 물리적인 충격에 의한 파열을 방지할 수 있다.

본 발명의 또다른 일 구현예에 따른 식품용 포장백을 이용하여 상기 과채류와 같은 농산물 재배시, 농산물이 성장하는 것과 같은 물리적인 충격이 있더라도 결합 부위(실링부)가 쉽게 박리되지 않는다.

이에 따라, 과일/채소류의 성장에 의한 포장재의 파열을 예방하여, 일정 규격의 제품의 생산이 가능할 뿐만 아니라, 제품 수율의 향상을 통해 농가의 이익에 기여할 수 있는 포장재를 제공할 수 있다.

도 1a 및 1b은 각각 본 발명의 일 구현예에 따른 식품용 포장 필름의 단면도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 식품용 포장 필름을 나타내는 단면도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 식품용 포장 필름의 성능을 측정한 결과이다.
도 4a 는 종래 기술에 따른 식품용 포장백의 실링 방식을 나타낸 것이고, 4b는 본 발명의 일 구현예에 따른 식품용 포장백의 실링 방식을 나타낸 것이다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 일 구현예에 따른 식품용 포장백의 성능을 측정한 결과이다.

이하, 본 발명의 구현예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 구현예들이 첨부된 도면을 참고로 설명되었으나 이는 예시를 위하여 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 구성 및 적용이 제한되지 않는다.

본 명세서에서, 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.

이하, 본 발명의 예시적인 구현예들을 상세히 설명한다.

본 발명의 예시적인 구현예에서는, 제1 실링층(1); 제2 실링층(5); 및 상기 제1 실링층 및 제2 실링층 사이에 구비된 지지층(3);을 포함하고, 상기 제1 실링층 및 제2 실링층은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 고밀도 폴리에틸렌 필름(HDPE), 무연신 폴리프로필렌 필름(CPP) 및 에틸렌 초산 비닐 공중합체(EVA)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는, 식품용 포장 필름을 제공한다.

첨부된 도 1a는 본 발명의 일 구현예에 따른 식품용 포장 필름의 단면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 식품용 포장 필름을 나타내는 단면도이다. 다.

도 2를 참조하면, 종래의 농산물 재배용 포장재의 경우 실링층(10), 접착층(40) 및 스킨층(30)을 포함하고, 보통 스킨층에 PE에 비하여 하드한 필름에 해당하는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 포함한다. 따라서, 하드한 필름이 PET 필름이 포장재 외부표면에 위치되어 외부의 충격에 의해 PET 필름에 미세한 스크레치가 발생했을 시, 포장재가 과채류의 성장에 의해 파손이 일어날 수 있다.

또한, 도 2와 같은 단면도를 가진 종래의 포장재의 경우 실링부(10)가 한 면에만 형성되어 있으므로, 이를 포장백으로 제조시 도 4a와 같이 T 자형 실링만 가능하므로, 포장백 내부에서 재배하는 과일 또는 채소류의 성장에 따라 포장백 자체가 파열되기 쉽다.

도 1a를 참조하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 식품용 포장 필름은 양쪽 표면에 제1 실링층(1) 및 제2 실링층(5)을 포함하고, 상기 제1 실링층(1) 및 제2 실링층(5)에 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)와 같은 강도가 약한(soft) PE 계열의 재료를 포함하여, 미세 스크래치에 강하고, 식품용 포장 필름에 형성된 펀칭(구멍) 부위에 대한 인장성이 향상되어, 식품용 포장 필름의 파열을 방지할 수 있다. 구체적으로, 저온 씰성을 통해 씰링 강도의 향상을 유도하였는데, 상기 저온 씰성(또는 저온 씰 강도 성능)에 대해서 살펴보면, PE 필름의 경우는 열에 의해 표면이 녹으면서 반대편의 PE 와 열 접착이 일어나게 되며, 예컨대 라면 봉지 같은 것이 열 씰링에 의하여 생성될 수 있다. 상기 PE 표면이 녹기 시작되는 온도는 합지된 필름의 두께에 따라 열 전달이 차이가 나기 때문에 재질 구성에 따라 달라질 수 있으며, 이는 필름을 제막하기 위해 필요한 레진(펠렛형태의 폴리머)의 성능을 개질하여 조절하거나, 첨가제를 이용해 조절할 수 있다. 단 씰링 작업시, PE 표면이 녹기 시작하는 온도의 경우, 같은 재질 구성이지만 낮은 온도에서 씰 강도가 나오는 것이 저온 씰 강도 성능이 우수하다고 할 수 있다.

또한, 종래의 씰링 설비의 경우 씰링을 일으키는 씰바가 설치되어 있는데, 이 씰바는 포장재에 상하운동을 통해 온도와 압력이 가해지게 되는데 수천/수만 번의 작업을 거치게 되며, 동일한 압력으로 씰링 부위를 누르지 못하는 경우가 있고, 씰바의 부분에 따라서는 온도의 편차가 생기기도 한다. 따라서 씰 분균일이 발생하게 되는데, 본 발명의 실시예에 따르면 포장백 제작시 발생할 수 있는 실링 설비의 불균일에 의한 실링 강도 편차를 최소화시켜, 물리적인 충격에 의한 실링 부위의 파열을 최소화 시킬 수 있다.

구체적으로, 씰링 설비의 불균일에 의해 일어날 수 있는 현상에는 Setting 온도 및 압력보다는 높거나 낮은 것을 예로 들 수가 있으며, 온도/압력이 Setting 값보다 높다면 씰 강도만 보면 문제가 없으나 만약 온도/압력이 Setting 값보다 낮아지게 된다면 씰 강도가 낮아지게 되어 향후 포장재 파손(터짐)의 원인이 되기도 한다.

따라서, 본 발명에서는 포장재 자체의 저온씰성을 개선하는 것으로 낮은 압력/낮은 온도에서도 씰강도가 기대강도 수준으로 유지하는 것이 가능하며, 씰링강도의 편차를 최소화 할 수 있다.

또한, 도 2와 같은 종래의 식품용 포장 필름과 달리, 포장 필름의 양 표면에 실링층(1, 5)이 형성되어 있으므로, 이를 이용하여 포장백 제조시 도 4b와 같이 랩씰링 방식이 가능하다.

구체적으로, 양쪽으로 잡아당기는 전단응력을 가했을 때 선 형태로 지탱해주는 내측 면과 내측 면의 실링(도 4a, T자형 씰링 방식) 이 아닌, 면 형태로 지탱해주는 내측 면과 외측 면의 씰링(도 4b, 랩 씰링 방식) 방식을 적용하여 물리적인 충격(과일 / 채소류의 성장)에 의한 포장재의 파열을 방지할 수 있다.

이때, 도 1a에 도시된 바와 같이, 상기 식품용 포장 필름은 상기 제1 실링층 및 제2 실링층 사이에 지지층(3)을 포함하는데, 일 구현예에서, 상기 지지층(3)은 여기에 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 및 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 지지층을 사용하여, 외부환경(햇빛, 바람, 비, 벌레 등)에 의한 포장재의 변형(손상) 최소화로 내부 제품의 보호/규격화가 가능하고, 씰링 작업시 포장재의 변형을 최소화시키는 장점이 있다. 또한 지지층에 일반적으로 인쇄작업을 진행하여 소비자에게 정보전달이 가능하며, 구매욕구를 향상시킬 수 있다..

예컨대, 상기 제1 실링층(1) 및 제2 실링층(5)은 각각 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)를 포함하고, 상기 지지층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)d를 포함할 수 있다.

예시적인 구현예에서, 상기 식품용 포장 필름은, 상기 제1 실링층 및 지지층 사이에 구비된 제1 접착층(2); 및 상기 제2 실링층 및 지지층 사이에 구비된 제2 접착층(4);을 더 포함할 수 있다.

첨부된 도 1b는 본 발명의 또다른 일 구현예에 따른 식품용 포장 필름의 단면도이다.

도 1b를 참조하면, 예컨대, 상기 식품용 포장 필름은 제1 실링층(1); 제1 접착층(2); 지지층(3); 제2 접착층(4); 및 제2 실링층(5);이 차례로 구비된 것일 수 있고, 상기 접착층을 더 포함함으로써 실링층과 지지층 간의 박리를 방지하여 서로 접착시킬 수 있다.

예컨대, 본 발명의 일 구현예에 따른 식품용 포장 필름은 각 층을 도포하여, 제조될 수 있으며, 도포는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 도포법으로 특별히 제한하지는 않으며 구체적으로 다이코터, 닙코터, 그라비아 롤코타, 콤마나이프 코터 등을 이용하고 수행할 수 있다.

예시적인 구현예에서, 상기 제1 접착층 및 제2 접착층은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 폴리우레탄계 수지 및 폴리아크릴계 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 폴리우레탄계 수지를 포함할 수 있다.

예시적인 구현예에서, 상기 지지층은 양면 또는 일면에 인쇄층을 더 포함할 수 있고, 인쇄 방식은 그라비아가 일반적이며 그외에 오프셋인쇄, 플렉소 인쇄, 스크린인쇄, 디지털 인쇄등이 사용가능하며 그 종류를 한정하지는 않는다. 또한, 지지층 상에 인쇄 후 접착층 및 실링층을 형성하므로, 상기 인쇄 내용이 손상되지 않으면서 소비자에게 정보전달이 가능하며, 구매 욕구를 향상시킬 수 있다.

예시적인 구현예에서, 상기 식품용 포장 필름은 과채류 보호용일 수 있다.

본 발명의 또다른 예시적인 구현예에서는, 전술한 식품용 포장 필름을 포함하는 식품용 포장백으로서, 상기 식품용 포장백는 상기 식품용 포장 필름의 양 끝의 일부분이 중첩되어 결합된 실링부;를 포함하고, 상기 실링부에서 상기 식품용 포장 필름의 제1 실링층과 제2 실링층이 서로 맞닿아 중첩되는 것인, 식품용 포장백을 제공한다.

전술한 바와 같이, 도 4a를 참조하면, 종래의 식품용 포장백은 내측 면과 내측 면이 서로 열융착되어 그 융착부가 파열에 취약하고, 쉽게 박리되는 문제가 있으나, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 도 4b와 같이 내측 면과 외측 면이 서로 면 형태로 중첩 및 결합되어 포장재의 파열을 방지할 수 있다.

예컨대, 상기 실링부에서 제1 실링층(1)이 내측 면으로, 제2 실링층(5)이 외측 면으로서 서로 면끼리 맞닿아 중첩 및 결합하여 실링부를 형성할 수 있고, 또는 제1 실링층(1)이 외측 면으로, 제2 실링층(5)이 내측 면으로서 서로 면끼리 맞닿아 중첩 및 결합하여 실링부를 형성할 수 있다.

예컨대, 상기 결합은 가압 및 가열을 통한 열융착에 의하여 이루어질 수 있다.

예시적인 구현예에서, 상기 식품용 포장백의 내외부의 공기가 서로 통하도록 구멍이 형성된 펀칭부;를 더 포함할 수 있다.

예시적인 구현예에서, 상기 식품용 포장백은 과채소 보호용일 수 있다.

예시적인 구현예에서, 상기 식품용 포장백은 과채소 재배용일 수 있다.

예시적인 구현예에서, 상기 실링부의 실링 강도는 300g/15mm 이상 이상일 수 있고, 열 접착만 일어난다면 포장재 역할을 수행할 수 있다.

이하, 본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 구체적인 실시예를 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니며 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예들이 구현될 수 있고, 단지 하기 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 동시에 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 실시를 용이하게 하고자 하는 것임이 이해될 것이다.

실시예

실시예 1 - 식품용 포장 필름 제조

PET 필름의 경우 6~250㎛의 필름의 사용이 가능하며 가장 적합한 두께는 12~25㎛의 두께가 적합하며 PE 필름의 경우 30~300㎛의 사용이 가능하며 가장 적합한 두께는 30~50㎛로 정의할 수 있다. 합지 방법에는 Solvent Dry Lamination(SDL), Non Solvent Dry Lamimation(NDL)방식을 채용할 수 있으며, 본 실시예에는 NDL 방식을 채용하였다. 또한 레진을 고온에서 녹여 필름을 합지하는 방식(Extruder coating lamination)도 적용이 가능하다.

다만 필름과 필름간의 층간 부착력이 높은 SDL, NDL 방식이 적합하다.

본 실시예에서는 LLDPE(씰링) 35㎛ // 접착층 1.5㎛ // PET(지지)12㎛ // 인쇄층 1㎛ 이내 // 접착층 1.5㎛ // LLDPE(씰링) 35㎛ 로 이루어진 필름을 제조하였다.

실시예 2 - 식품용 포장재 제조

실시예 1에서 제조된 식품용 포장 필름을 일반적인 봉투가공에 사용되는 씰링기를 이용해 제작하였다.

실험예

실험예 1

종래 호박 포장재와 실시예에서 제조된 식품용 포장백에 대하여, 채소류의 성장에 따른 파열 여부를 측정하였다.

비교예로서, 도 2의 구조를 가지는 종래 호박 포장재의 경우, 3일 재배시 물리적인 충격(재배 과일 / 채소류의 성장)에 의해 파열이 발생하는 것을 확인하였다(도 3).

기존 호박 포장재의 경우 3일 정도의 발육기간을 거쳐 수확하는데, 상기 실시예에서 제조된 포장백에 내용물로 호박을 포함한 경우, 이 기간을 넘겨 6일간의 발육기간을 거쳤음에도 불구하고 펀칭 부위 및 실(Seal) 부위에서도 파열이 발생하지 않았음을 확인하였다(도 5a 및 5b).

실험예 2

비교예로서 종래 호박 포장재와 상기 실시예에서 제조된 식품용 포장백에 대하여, 씰(Seal) 강도를 측정하여 하기 표 1에 나타내었다. 실험은 하기 순서에 따라 수행되었다.

1. 씰바를 원하는 온도로 셋팅하고 필름과 필름을 열접착 시킴

2. 열 접착 부위의 폭을 15mm 기준으로 절단함

3. 씰링강도를 측정하는 장치를 이용하여 씰링부위의 강도를 측정함

4. 그래프의 모양새와 씰 부위의 상태를 확인하여 씰링 강도 및 씰 풀림 현상을 판단함

구분	비교예	실시예
130℃	100 g/15mm	3,900 g/15mm
	Seal 풀림	Seal 풀림
140℃	2,700 g/15mm	5,700 g/15mm
	Seal 풀림	Seal 풀림 + 층 박리
150℃	5,500 g/15mm	6,500 g/15mm
	Seal 풀림 + 층 박리	파단

상기 표 1을 참조하면, 수치가 높을수록 강도가 쎈것이며, 낮을수록 강도가 낮은 것인데, 130℃에서는 39배 정도의 씰 강도 편차를 확인할 수 있으며, 140℃에서도 약 2배 이상의 씰 강도 편차를 확인할 수 있다. 150℃에서는 씰링 부위가 풀리지 않고 필름 자체가 파열되는 것을 확인할 수 있었다.

1: 제1 실링층
2: 제1 접착층
3: 지지층
4: 제2 접착층
5: 제2 실링층
10: 실링층
30: 스킨층
40: 접착층

Claims (11)

1. 식품용 포장백으로서,
   상기 식품용 포장백은 제1 실링층; 제2 실링층; 및 상기 제1 실링층 및 제2 실링층 사이에 구비된 지지층;을 포함하는 식품용 포장 필름;을 포함하고,
   상기 제1 실링층 및 제2 실링층은 서로 같고, 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 무연신 폴리프로필렌(CPP) 및 에틸렌 초산 비닐 공중합체(EVA)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하고,
   상기 식품용 포장백은 상기 식품용 포장 필름의 양 끝의 일부분이 중첩되어 결합된 실링부;를 포함하고,
   상기 실링부에서 상기 식품용 포장 필름의 제1 실링층과 제2 실링층이 서로 면끼리 맞닿아 중첩되는 것인, 식품용 포장백.
2. 제1항에 있어서,
   상기 지지층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 및 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는, 식품용 포장백.
3. 제1항에 있어서,
   상기 식품용 포장 필름은,
   상기 제1 실링층 및 지지층 사이에 구비된 제1 접착층; 및
   상기 제2 실링층 및 지지층 사이에 구비된 제2 접착층;을 더 포함하는, 식품용 포장백.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 접착층 및 제2 접착층은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 폴리우레탄계 수지 및 폴리아크릴계 수지 중 하나 이상을 포함하는, 식품용 포장백.
5. 제1항에 있어서,
   상기 지지층은 양면 또는 일면에 인쇄층을 더 포함하는, 식품용 포장백.
6. 제1항에 있어서,
   상기 식품용 포장백의 내외부의 공기가 서로 통하도록 구멍이 형성된 펀칭부;를 더 포함하는, 식품용 포장백.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 식품용 포장백은 과채소 보호용인, 식품용 포장백.
8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 식품용 포장백은 과채소 재배용인, 식품용 포장백.
9. 제1항에 있어서,
   상기 실링부의 실링 강도는 300g/15mm 이상 내지 6500g/15mm 이하인, 식품용 포장백.
10. 삭제
11. 삭제

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