KR102633748B1 - 올인원 혼합조성물을 이용한 계면 박리형 이지필 다층필름 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이지필 다층필름을 하부층과 중심층 및 상부층의 3중으로 적층시켜 형성하되, 상기 하부층을 에틸렌비닐아세테이트와 하이드로카본레진, 저밀도폴리에틸렌, 상용화제 및 첨가제를 일정 비율로 혼합, 형성하여 줌으로써, 상기 다층필름이 피착제로부터 부드럽게 분리, 개봉될 수 있도록 하여 남녀노소 누구나 쉽게 포장 용기를 사용할 수 있고, 고속으로 운전되는 자동포장설비에 적용이 가능하여 생산성 및 작업의 효율성을 크게 향상시킬 수 있으며, 모든 피착제에 사용 가능함에 따라 피착제의 한정된 원재료에 대한 제한 범위를 확대시키는 동시에 생산단가를 저감시킬 수 있는 올인원 혼합조성물을 이용한 계면 박리형 이지필 다층필름 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
Description
본 발명은 식품포장 용기의 개방된 상부를 덮어 밀봉하는 올인원 혼합조성물을 이용한 계면 박리형 이지필 다층필름 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 이지필 다층 필름을 하부층과 중심층 및 상부층의 3중으로 적층시켜 형성하되, 상기 하부층을 에틸렌비닐아세테이트와 하이드로카본레진, 저밀도폴리에틸렌, 상용화제 및 첨가제를 일정 비율로 혼합하여 형성함으로써, 상기 용기(이하, 피착제라고 통칭함.)의 재질과 관계없이 열 접착력을 강화시킬 수 있어 내구성과 밀봉성을 향상시킴과 더불어 상기 피착제로부터 이지필 다층필름을 부드럽고 쉽게 분리시킬 수 있어 사용상의 편리성을 제공함은 물론 고속으로 운전하는 자동포장설비에 적용이 가능하여 제품의 생산성 및 작업의 효율성도 크게 향상시킬 수 있는 올인원 혼합조성물을 이용한 계면 박리형 이지필 다층 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.
주지된 바와 같이 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 재료는 부드러움, 내충격강도 등의 기계적 물성과 작업성이 뛰어나 산업 전반에 사용되고 있고, 특히 식품 포장 분야에서 널리 이용되고 있다.
또한, 무정형 폴리에틸렌테레프탈레이트는 성형성, 투명성, 광택성이 우수하고 무독, 무취, 식품 위생성도 뛰어나 투명한 식품 용기에 주로 이용되고 있다. 하지만, 각각의 재료의 특성 때문에 쉽게 개봉되는 이지필 필름은 용기 재질에 맞게 사용해야 하는 불편함이 있는 실정이다.
일반적으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 용기와의 접착은 이지필 필름 내 동일한 성분 함량에 비례하여 접착력이 달라지며, 폴리스티렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트와 같은 투명한 용기는 분자 내 극성기 때문에 열접착 시 접착력이 약한 문제가 있어 식품 포장재의 밀봉 품질에 큰 영향이 있었다.
여기서, 상기 '이지필(easy-peel)'은 식품 포장 분야에서 사용되는 합성어로서, 제품의 최종 소비자가 손의 힘을 이용하여 열접착된 포장지(덮개)를 분리하여 내용물을 쉽게 꺼낼 수 있는, 다시 말해 포장의 개봉이 손쉽게 가능해지도록 하는 과정을 말한다. 즉, 이지필 개봉은 그 방법에 따라서 크게 계면 박리 또는 계면응집 박리와 층간 박리로 분류할 수 있다.
상기 계면 박리 또는 계면응집 박리는 열 접착층을 이루고 있는 두 면이 박리시키는 힘에 의해 분리되는 것을 의미하며, 층간박리는 열 접착층을 이루고 있는 두 면 사이는 견고히 붙어 있고 층간의 폴리머 접착력 차이를 이용하여 층 사이를 분리시키는 고도의 기술이라 할 수 있다.
종래에 주로 사용되어오던 계면 박리 방식은 가공이 용이하여 특별한 기술이나 설비를 필요하지 않는 장점이 있으나, 온도와 압력, 시간과 같은 열접착 조건 조정에 따라서 이지필 개봉 강도는 현저히 차이를 보이기 때문에 고속포장기와 같이 온도 범위가 넓은 곳에서는 확실한 품질을 기대할 수 없는 단점이 있다.
한편, 상기 층간 박리의 일예로 본 발명의 출원인에 의해 제안된바 있는 특허등록 제10-1473330호의 '층간 박리형 이지필 다층필름 및 그 제조방법'은,
식품포장 용기의 개방된 상부를 밀봉하는 덮개에 적용되며, 상기 덮개를 형성하는 이지필 다층필름에 있어서, 폴리프로필렌 30~70중량%, 저밀도폴리에틸렌 10~50중량%, 고밀도폴리에틸렌 10~20중량%, EPR(에틸렌프로필렌공중합체) 또는 EPDM(에틸렌프로필렌삼원공중합체) 중 어느 하나 이상을 포함하는 상용화제 10~40중량%를 혼합한 혼합조성물을 일정 두께로 압출하여 형성되는 하부층(100)과; 상기 하부층(100)의 상면에 선형저밀도폴리에틸렌(L－LDPE)수지를 일정 두께로 압출되어 적층되는 중심층(200)과; 상기 중심층(200)의 상면에 선형저밀도폴리에틸렌(L－LDPE)수지를 일정 두께로 압출시켜 적층되며, 상면에 기재층(500)이 용이하게 적층될 수 있도록 코로나 처리된 상부층(300);을 포함하여서 된 구성이다.
이러한 층간 박리형 다층필름은 층 사이에서 박리가 일어나게 하는 매우 높은 기술을 요하는 방식이지만, 피착제의 재질에 따라서 열 접착강도가 차이가 나기 때문에 모든 피착제에 사용하지 못하는 단점이 있다.
또한, 종래에는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 같은 무극성 피착제 또는 극성인 무정형폴리에스터 피착제와 같은 각각의 피착제 재료에 맞게 열 접착 이지필 필름을 선택해야 하므로 피착제의 원재료가 한정되는 단점이 있었다.
종합해 보면, 열접착층과 동일한 성분의 피착제의 경우, 종래의 계면 박리 방식은 두 면의 접착강도가 조건 변화에 따라서 매우 약하거나 또는 매우 강하여 아주 범위가 적은 조건에서만 사용해야 하는 불편을 초래하였고, 열접착 온도, 압력, 시간 등의 조건과 무관한 층간 박리 방식은 피착제 재질에 따라 이지필 강도가 달라져 포장 제품에 대한 신뢰성을 저하시키는 요인으로 작용하였다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 본 발명은 이지필 다층필름을 하부층과 중심층 및 상부층의 3중으로 적층시켜 형성하되, 상기 하부층을 에틸렌비닐아세테이트와 하이드로카본레진, 저밀도폴리에틸렌, 상용화제 및 첨가제를 일정 비율로 혼합, 형성하여 줌으로써, 상기 다층필름이 피착제로부터 부드럽게 분리, 개봉될 수 있도록 하여 남녀노소 누구나 쉽게 포장 용기를 사용할 수 있고, 고속으로 운전되는 자동포장설비에 적용이 가능하여 생산성 및 작업의 효율성을 크게 향상시킬 수 있으며, 모든 피착제에 사용 가능함에 따라 피착제의 한정된 원재료에 대한 제한 범위를 확대시키는 동시에 생산단가를 저감시킬 수 있는 올인원 혼합조성물을 이용한 계면 박리형 이지필 다층필름 및 그 제조방법을 제공하고자 안출된 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 각각 일정 두께를 갖는 하부층과 중심층과 상부층 및 기재층이 순차적으로 적층, 합지되어 식품이 담겨지는 피착제의 개방된 상부를 덮어 밀봉하는 이지필 다층필름에 있어서, 상기 하부층은 에틸렌비닐아세테이트(ethylene-vinyl acetate, EVA) 30~60 중량%, 하이드로카본 레진(hydrocarbone resin) 20~40중량%, 저밀도폴리에틸렌(low-density polyethylene, LDPE) 9~20중량%, 상용화제 5~20중량%, 첨가제 1~5중량%로 이루어진 혼합조성물로 형성하고, 상기 중심층은 선형저밀도폴리에틸렌수지(Linear Low-density Polyethylene, L－LDPE)로 형성되며, 상기 상부층은 선형저밀도폴리에틸렌수지(Linear Low-density Polyethylene, L－LDPE)로 형성하되, 그 일면은 상기 기재층이 용이하게 접착될 수 있도록 코로나 처리를 하여서 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 혼합조성물을 이루는 에틸렌비닐아세테이트와 하이드로카본 레진의 혼합 비율은 1:1 ~ 3:1인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상용화제는 SEBS(Styrene-Ethylene-Butadiene-Styrene), SBR(Styrene Butadiene Rubber), EPDM(ethylene propylene diene monomer) 중 어느 하나 또는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 첨가제는 에루카마이드(Erucamide) 또는 제올라이트(zeolite)인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다층필름의 전체 두께는 30~60micron으로 형성하고, 상기 피착제와 열 접착된 다층필름이 개봉되는 박리 강도는 0.5~1.5kg/15mm 이며, 개봉시에는 계면 박리가 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부층의 이면에 식물성 오일 성분의 계면활성제를 도포하여 방담막을 형성하여서 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 피착제는 무정형폴리에스터(A-polyester, A-PET), 또는 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 또는 폴리에틸렌(polyethylene, PE)인 것을 특징으로 한다.
에틸렌비닐아세테이트 30~60 중량%, 하이드로카본레진 20~40중량%, 저밀도폴리에틸렌 9~20중량%, 상용화제 5~20중량%, 첨가제 1~5중량%을 혼합압출기에 투입하여 용융 및 혼합한 혼합조성물을 균일한 크기의 펠렛 형태로 압출시킨 후 일정 시간 동안 건조시키는 단계와; 상기 혼합조성물로 형성된 펠렛과 선형저밀도폴리에틸렌수지 일정량을 각각의 blown필름 가공설비에 투입하여 용융시키는 단계와; 선형저밀도폴리에틸렌수지를 일정 두께를 갖는 필름 형태의 상부층과 중심층을 각각 용융, 압출시키는 동시에 서로 일체가 되게 적층 및 합지시키는 단계와; 상기 중심층의 이면에 상기 혼합조성물로 형성된 펠렛을 용융, 압출시켜 일정 두께로 형성된 하부층을 적층 및 합지시키는 단계;를 포함하여서 된 것을 특징으로 한다.
상기 하부층을 적층 및 합지시키는 단계에서 상기 하부층의 이면에 식물성 오일 성분의 계면활성제를 도포하여 김서림을 방지하는 방담막을 형성하는 단계를 더 포함하여서 된 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 올인원 혼합조성물을 이용한 계면 박리형 이지필 다층필름 및 그 제조방법을 제공함으로써, 피착제의 재질 또는 온도, 압력, 시간 등 열접착 조건과 관계없이 이지필 개봉 강도를 일정하게 유지할 수 있고, 상기 다층필름이 피착제로부터 부드럽게 분리, 개봉될 수 있도록 하여 남녀노소 누구나 쉽게 포장 용기를 사용할 수 있으며, 현재 식품 포장용으로 사용되는 모든 용기(피착제)에 사용 가능함에 따라 피착제의 한정된 원재료에 대한 제한 범위를 확대시키는 동시에 생산단가를 저감시킬 수 있음은 물론 고속으로 운전되는 자동포장설비에 적용이 가능하여 생산성 및 작업의 효율성을 크게 향상시킬 수 있는 유용한 발명인 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 계면 박리형 이지필 다층필름의 단면 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 계면 박리형 이지필 다층필름이 피착제로부터 분리되는 상태를 도시해 보인 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 계면 박리형 이지필 다층필름의 제조공정을 도시해 보인 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 계면 박리형 이지필 다층필름이 피착제로부터 분리되는 상태를 도시해 보인 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 계면 박리형 이지필 다층필름의 제조공정을 도시해 보인 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 올인원 혼합조성물을 이용한 계면 박리형 이지필 다층필름(1)은 각각 일정 두께를 갖는 하부층(10)과 중심층(20)과 상부층(30) 및 기재층(40)이 순차적으로 적층, 합지되어 식품이 담겨지는 피착제(100)의 개방된 상부를 덮어 밀봉하는 덮개 용도로 사용되는 것이다.
상기 하부층(10)은 에틸렌비닐아세테이트(ethylene-vinyl acetate, EVA) 30~60중량%, 하이드로카본 레진(hydrocarbone resin) 20~40중량%, 저밀도폴리에틸렌(low-density polyethylene, LDPE) 9~20중량%, 상용화제 5~20중량%, 첨가제 1~5중량%로 이루어진 혼합조성물로 형성된다.
여기서, 상기 에틸렌비닐아세테이트(ethylene-vinyl acetate, EVA)는 상기 하이드로카본 레진과 상호작용을 통해 극성인 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET) 재질로 된 피착제(100), 예를 들어 무정형 폴리에틸렌테레프탈레이트(amorphous polyethyleneterephthalate, A-PET)와의 결합을 이루게 된다. 에틸렌비닐아세테이트 함량이 30중량% 이하일 경우 상기 PET 재질의 피착제(100)와의 박리성이 높아져 밀봉성이 약화되고, 60중량% 이상일 경우 상기 PET 재질의 피착제(100)와의 결합력이 우수하여 이지필 강도가 높아지는 동시에 상기 재료들과의 혼화성이 좋아지게 된다.
상기 하이드로카본 레진(hydrocarbone resin)은 상기 에틸렌비닐아세테이트와 상호작용을 통해 무극성인 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 또는 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 재질로 된 피착제(100)와 상용성으로서, 그 함량이 20중량% 이하일 경우 상기 PP 재질 또는 PE 재질의 피착제(100)와의 박리성 높아져 밀봉성이 약화되고, 40중량% 이상일 경우 상기 PP 재질 또는 PE 재질의 피착제(100)와의 결합력이 좋아져 이지필 강도가 높아지는 동시에 상기 재료들과의 혼화성이 우수하게 된다.
이때, 상기 에틸렌비닐아세테이트는 초산 함량을 20% 내외로 하여 냄새가 나지않게 사용하는 것이 바람직하고, 상기 하이드로카본 레진은 완전 수소화 된 석유 수지가 제공됨이 바람직하다.
또한, 상기 상기 혼합조성물을 이루는 에틸렌비닐아세테이트와 하이드로카본 레진의 혼합 비율은 1:1 ~ 3:1이 바람직하다.
상기 저밀도폴리에틸렌(low-density polyethylene, LDPE)은 상기 중심층(20)과의 접착력 저하를 방지하는 수지로써, 그 함량이 9중량% 이하일 경우 중심층과의 접착력이 사라져 필름 가공성이 저하되며, 20중량% 이상일 경우 중심층과의 접착력이 지나치게 증가하여 개봉 강도가 높아지는 동시에 상기 재료들과의 혼화성이 저하된다.
상기 상용화제(열가소성 엘라스토머)는 상기 저밀도폴리프로필렌과의 상용성을 부여하고, 상기 PET 재질, PP 재질, 및 PE 재질로 된 피착제(100)와 친화력을 높이는 것으로서, 그 함량이 5중량%로 이하일 경우 피착제와의 친화력이 저하되어 열 접착이 용이하지 못하고, 20중량% 이상일 경우에는 계면접착력이 매우 증가함에 따라 개봉 강도 또한 높아져 피착제와의 계면 박리가 원활하지 못하다.
이때, 상기 상용화제로는 SEBS(Styrene-Ethylene-Butadiene-Styrene), SBR(Styrene Butadiene Rubber), EPDM(ethylene propylene diene monomer) 중 어느 하나 또는 어느 하나 이상이 투입됨이 바람직한데, 제공되는 피착제(100)가 PE 재질인 경우 친화력이 가장 높은 상기 EPDM을 사용함이 바람직하다.
상기 첨가제는 상기 다층필름(1)의 주행마찰에 의한 슬립성과 끈적임 등을 개선하여 고속으로 운전되는 자동포장설비에서 적용이 가능하도록 하여 생산성 및 작업의 효율성을 크게 향상시킬 수 있도록 하는 것으로서, 첨가제의 함량은 개봉 강도에는 영향이 없으나, 그 함량이 1중량% 이하일 경우 슬립성이 저하되어 주행 마찰이 발생하여 고속 자동포장설비에 적용이 불가능하게 되며, 5중량% 이상일 경우 슬립성 향상과 끈적임 저하 효과가 크게 높아지지 않아 무의미하다.
이때, 상기 첨가제는 슬립제인 에루카마이드(Erucamide) 또는 제올라이트(zeolite)를 사용함이 바람직한데, 경우에 따라서 상기 재료들 중 어느 하나 또는 두가지 모두를 사용할 수 있다.
또한, 상기 하부층(10)의 이면(하부)에 식물성 오일 성분의 계면활성제를 도포하여 방담막(12)을 형성함으로써, 상기 피착제(100) 내에 담겨지는 신선식품으로 인해 발생하는 김서림을 방지할 수 있도록 함이 바람직하다.
즉, 급격한 온도 변화에 의해 식품에서 증발한 수증기가 응축되어 물방울이 상기 하부층(10)에 맺히는 김서림 현상으로 내용물을 잘 볼 수 없게 되는데, 상기 하부층(10)에 방담막(12)을 형성하게 되면 물방울이 맺히지 것을 방지할 수 있어 내장되는 식품의 신선도를 유지시키는 동시에 내용물이 잘 보이도록 하여 제품의 상품성을 높일 수 있게 되는 것이다.
상기 중심층(20)은 선형저밀도폴리에틸렌(L－LDPE)수지를 일정 두께로 압출하여 상기 하부층의 일면(상부)에 일체로 적층, 합지시키면 되는 것이다.
상기 상부층(30)은 선형저밀도폴리에틸렌(L－LDPE)수지를 일정 두께로 압출시켜 상기 중심층(20)의 일면(상부)에 일체로 적층, 합지시키되, 상기 상부층(30)의 일면(상부)은 코로나 처리를 하여 추가로 적층되는 기재층(40)과의 접착성이 향상될 수 있도록 함이 바람직하다.
이때, 상기 방담막(12)을 포함한 하부층(10)과 중심층(20)과 상부층(30) 및 기재층(40)으로 이루어진 다층필름(1)의 전체 두께는 30~60micron으로 형성하고, 상기 피착제와 열 접착된 다층필름이 개봉되는 박리 강도는 0.5~1.5kg/15mm 이며, 개봉시에는 계면 박리가 이루어지는 것이 바람직하다.
상기와 같이 제공되는 본 발명의 계면 박리형 이지필 다층필름은 도 2에서와 같이 피착제(100)의 상부 테두리 부분에 열접착에 의해 일체로 접착되어 피착제(100)에 수용된 식품을 밀봉하게 되며, 사용시 상기 다층필름(1)의 일측을 사용자가 잡고 개봉하게 되면 하부층(10)을 형성하는 혼합조성물에 포함된 에틸렌비닐아세테이트와 하이드로카본레진과의 상호작용을 통해 피착제와의 계면 박리가 부드럽고 원활하게 이루어짐에 따라 누구나 쉽게 피착제로부터 다층필름을 분리, 개봉할 수 있게 되는 것이다.
한편, 상기와 같은 올인원 혼합조성물을 이용한 계면 박리형 이지필 다층필름의 제조방법에 대해 설명한다.
먼저, 에틸렌비닐아세테이트 30~60 중량%, 하이드로카본레진 20~40중량%, 저밀도폴리에틸렌 9~20중량%, 상용화제 5~20중량%, 첨가제 1~5중량%을 혼합압출기에 투입하여 용융 및 혼합한 혼합조성물을 균일한 크기의 펠렛 형태로 압출시킨 후 일정 시간 동안 건조시키는 단계와; 상기 혼합조성물로 형성된 펠렛과 선형저밀도폴리에틸렌수지 일정량을 각각의 blown필름 가공설비에 투입하여 용융시키는 단계와; 선형저밀도폴리에틸렌수지를 일정 두께를 갖는 필름 형태의 상부층과 중심층을 각각 용융, 압출시키는 동시에 서로 일체가 되게 적층 및 합지시키는 단계와; 상기 중심층의 이면에 상기 혼합조성물로 형성된 펠렛을 용융, 압출시켜 일정 두께로 형성된 하부층을 적층 및 합지시키는 단계;로 이루어진다.
이때, 상기 하부층을 적층 및 합지시키는 단계에서 상기 하부층(10)의 이면(하부)에 식물성 오일 성분의 계면활성제를 도포하여 김서림을 방지하는 방담막(12)을 형성하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같이 상기 하부층(10)의 이면에 방담막(12)을 별도로 형성할 수도 있으나, 상기 혼합조성물을 형성하는 단계에서 식물성 오일 성분의 계면활성제를 일정량 투입, 혼합하여 상기 계면활성제가 포함된 혼합조성물로 하부층(10)을 형성함으로써, 상기 하부층(10) 자체가 김서림을 방지하는 방담 기능을 수행할 수 있도록 함이 바람직하다.
또한, 특정 식품을 피착제(100)에 담아 포장할 경우 내용물에 관해 인쇄된 기재층을 상기 상부층의 코로나 처리된 일면에 일체로 적층 및 합지시키는 공정이 추가됨이 바람직하다.
한편, 상기 혼합조성물을 혼합하는 방법은 물리적인 용융 블렌딩이 적합하다. 화학적 반응 방법은 반응 온도, 반응 시간은 필수적이지만, 용융 블렌딩은 혼합되는 성분의 최고 용융점 보다 높은 온도와 열적 분해 온도 이전만 고려하면 된다.
그리고, 용융 상태에서 균일한 분산을 부여하기 위해 압출 시 twin screw 혼합 방법을 통해 균일한 크기의 펠렛(pellet)으로 형성하되, 상기 펠렛은 크기 2mm 이하로 절단하여 50℃ 건조 후 사용함이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 올인원 혼합조성물을 이용한 계면 박리형 이지필 다층필름의 우수성을 아래 표와 실시예에 의해 설명하되, 본 발명의 기술적 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
| 실시예 | 혼합 조성물① |
혼합 조성물 ② |
혼합 조성물 ③ |
혼합 조성물 ④ |
혼합 조성물 ⑤ |
|
| 배합량 (중량%) |
EVA | 30 | 37 | 50 | 60 | 45 |
| H-HCR | 40 | 40 | 30 | 20 | 20 | |
| LDPE | 9 | 10 | 10 | 20 | ||
| SEBS | 10 | 10 | 5 | 5 | ||
| EPDM | 5 | 5 | ||||
| SBR | 10 | 10 | ||||
| 첨가제 | 1 | 3 | 5 | 5 | 5 | |
| 원료 M.I (g/10min) | 40 | 40 | 40 | 25 | 20 | |
상기 표 1에서와 같이 원재료 무게를 정확히 측정, 혼합하여 이축압출기(twin screw)로 용융 혼합하여 표 2와 같이 혼합조성물을 형성하였다. 이축압출기는 동회전(co-rotating)방식이며, 스크류 지름은 30mm이고, L/D 비는 36 이었다. 스크류 속도는 200rpm, 배럴의 온도는 110~180℃, 다이온도는 180℃로 유지하였고, 압출속도는 10kg/hr으로 조절하였다.
혼합된 혼합조성물은 크기 2mm 이하의 펠렛(pellet) 형태로 절단하여 50℃ 건조 후 사용하였다. 또한, 혼합된 혼합조성물을 110~120℃ 온도조건에서 30 ㎛ 두께의 필름을 형성하는 동시에 상기 중심층(20)의 이면에 적층, 합지시켜 하부층(10)을 형성하였다.
상기와 같은 조건의 혼합조성물로 된 하부층과 중심층과 상부층이 일체로 적층, 합지된 상태의 본 발명에 따른 이지필 다층필름을 무정형폴리에스터(A-polyester, A-PET), 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 재질의 피착제와 130~200℃ 온도 범위에서 각각 열 접착을 한 후 표 3 내지 표 6에서와 같이 열접착 온도에 따른 이지필 강도를 측정하였다.
상기 표 6에 기재된 '면대면'은 상기 이지필 다층필름을 이용하여 봉투를 형성할 경우 하부층과 하부층이 서로 맞닿아 열 접착되어 밀봉된 상태를 뜻하는 것으로, 상기 봉투 개봉시 하부층의 면과 다른 하부층의 면이 분리되는 이지필 강도를 나타낸 것이다.
또한, 표 7 내지 표 10에서와 같이 본 발명의 이지필 다층필름을 종래 다양한 재질의 피착제에 열 접착시켜 피착제의 재질에 따른 이지필 강도를 측정하였다.
[A-PET 이지필 강도]
[PP 이지필 강도]
[PE 이지필 강도]
[면대면 EPL 강도]
본 발명에 따른 이지필 다층필름의 이지필 강도와 박리 형태 및 방담성 등을 측정한 결과 아래 표 11에서와 같은 결과가 도출되었다.
| 실시예 | 혼합 조성물 ① |
혼합 조성물 ② |
혼합 조성물 ③ |
혼합 조성물 ④ |
혼합 조성물 ⑤ |
| 이지필 강도 | 0.5 | 0.6 | 1.0 | 1.2 | 1.3 |
| 박리형태 | 계면 | 계면 | 계면 | 계면응집 | 계면응집 |
| 방담성 | Δ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ |
| Seal 개시온도 | 160 | 160 | 130 | 130 | 130 |
Δ : 보통, ○ : 양호, ◎ : 우수
또한, 표 12에서와 같이 국내외 이지필 다층필름에 대한 주요 용기 재질별 이지필 적합도와 기능을 비교하였다.
그 결과, 표 12에서와 같이 본 발명의 출원인(당사)의 다층필름이 제안된 모든 피착제와의 호환성이 우수한 것으로 나타났다.
상기와 같이 본 발명에 따른 올인원 혼합조성물을 이용한 계면 박리형 이지필 다층필름 및 그 제조방법은 종래 사용되어온 피착제의 재질과 관계없이 상기 다층필름이 피착제로부터 부드럽게 분리, 개봉될 수 있도록 하여 남녀노소 누구나 쉽게 포장 용기를 사용할 수 있으며, 현재 식품 포장용으로 사용되는 모든 용기(피착제)에 사용 가능함에 따라 피착제의 한정된 원재료에 대한 제한 범위를 확대시키는 동시에 생산단가를 저감시킬 수 있음은 물론 고속으로 운전되는 자동포장설비에 적용이 가능하여 생산성 및 작업의 효율성을 크게 향상시킬 있어 산업상 이용가능성이 매우 높은 발명인 것이다.
이상에서 설명된 본 발명의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1 : 다층필름 10 : 하부층
12 : 방담막 20 : 중심층
30 : 상부층 100 : 피착제
12 : 방담막 20 : 중심층
30 : 상부층 100 : 피착제
Claims (9)
- 각각 일정 두께를 갖는 하부층과 중심층과 상부층 및 기재층이 순차적으로 적층, 합지되어 식품이 담겨지는 피착제의 개방된 상부를 덮어 밀봉하는 이지필 다층필름에 있어서,
상기 하부층은 에틸렌비닐아세테이트 30~60 중량%, 하이드로카본 레진 20~40중량%, 저밀도폴리에틸렌 9~20중량%, 상용화제 5~20중량%, 첨가제 1~5중량%로 이루어진 혼합조성물로 형성하고,
상기 중심층은 선형저밀도폴리에틸렌수지로 형성되며,
상기 상부층은 선형저밀도폴리에틸렌수지로 형성하되, 그 일면은 상기 기재층이 용이하게 접착될 수 있도록 코로나 처리를 하고,
상기 혼합조성물을 이루는 에틸렌비닐아세테이트와 하이드로카본 레진의 혼합 비율은 1:1 ~ 3:1이며,
상기 상용화제는 SEBS(Styrene-Ethylene-Butadiene-Styrene), SBR(Styrene Butadiene Rubber), EPDM(ethylene propylene diene monomer) 중 어느 하나 또는 어느 하나 이상이고,
상기 첨가제는 에루카마이드(Erucamide) 또는 제올라이트(zeolite)이며,
상기 다층필름의 전체 두께는 30~60micron으로 형성하고, 상기 피착제와 열 접착된 다층필름이 개봉되는 박리 강도는 0.5~1.5kg/15mm 이며, 개봉시에는 계면 박리가 이루어지고,
상기 하부층의 이면에 식물성 오일 성분의 계면활성제를 도포하여 방담막을 형성하여서 되며,
상기 피착제는 무정형폴리에스터(A-polyester, A-PET), 또는 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 또는 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 또는 다층필름으로 봉투 형성시 면대면인 것을 특징으로 하는 올인원 혼합조성물을 이용한 계면 박리형 이지필 다층필름.
- 삭제
- 삭제
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- 에틸렌비닐아세테이트 30~60 중량%, 하이드로카본레진 20~40중량%, 저밀도폴리에틸렌 10~20중량%, 상용화제 9~20중량%, 첨가제 1~5중량%을 혼합압출기에 투입하되, 상기 상용화제는 SEBS(Styrene-Ethylene-Butadiene-Styrene), SBR(Styrene Butadiene Rubber), EPDM(ethylene propylene diene monomer) 중 어느 하나 또는 어느 하나 이상이며, 에틸렌비닐아세테이트와 하이드로카본 레진을 1:1 ~ 3:1으로 용융 및 혼합한 혼합조성물을 균일한 크기의 펠렛 형태로 압출시킨 후 일정 시간 동안 건조시키는 단계와;
상기 혼합조성물로 형성된 펠렛과 선형저밀도폴리에틸렌수지 일정량을 각각의 blown필름 가공설비에 투입하여 용융시키는 단계와;
선형저밀도폴리에틸렌수지를 일정 두께를 갖는 필름 형태의 상부층과 중심층을 각각 용융, 압출시키는 동시에 서로 일체가 되게 적층 및 합지시키는 단계와;
상기 중심층의 이면에 상기 혼합조성물로 형성된 펠렛을 용융, 압출시켜 일정 두께로 형성된 하부층을 적층 및 합지시키는 단계;를 포함하고,
상기 하부층을 적층 및 합지시키는 단계에서 상기 하부층의 이면에 식물성 오일 성분의 계면활성제를 도포하여 김서림을 방지하는 방담막을 형성하는 단계를 더 포함하여서 된 다층필름을 피착제에 열접착시키되, 상기 피착제는 무정형폴리에스터(A-polyester, A-PET), 또는 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 또는 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 또는 다층필름으로 봉투 형성시 면대면인 것을 특징으로 하는 올인원 혼합조성물을 이용한 계면 박리형 이지필 다층필름의 제조방법.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AMND | Amendment | ||
| X091 | Application refused [patent] | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |