KR20000023598A

KR20000023598A - 얼음 또는 물속에서의 유동식품의 냉장을 위한 포장용기

Info

Publication number: KR20000023598A
Application number: KR1019997000044A
Authority: KR
Inventors: 런드그렌보
Original assignee: 포스베르크 라스-에케; 테트라 라발 홀딩스 앤드 피낭스 소시에떼아노님
Priority date: 1996-07-09
Filing date: 1999-01-07
Publication date: 2000-04-25
Also published as: SE9602717L; WO1998001359A1; AU3562097A; CN1070449C; BR9710221A; SE507094C2; KR100433806B1; CN1225064A; SE9602717D0; SE507094C3

Abstract

본 발명은 얼음, 물 또는 고습도중에서 저장하더라도 형상 안정성과 파지 강도(grip rigidity)를 유지하는 포장용 라미네이트로 된 포장용기 및 액체를 함유한 냉장 매체중에서의 유동 식품의 저장을 위한 용도에 관한 것이다. 포장용 라미네이트(10)는 섬유로 된 중간층(11)과, 폴리프로필렌, HDPE 및 폴리에스테르로 된 군으로부터 선택되는 1종의 플라스틱으로 된 층(12)으로 구성되어 있다. 또한 상기한 플라스틱층은 이축연신(二軸延伸) 필름이 바람직하다. 중심층의 안쪽에는, 예컨대 알루미늄 박(foil)등으로 된 추가의 안정성 증대용 층(16)이 형성된다. 도면에 따라 설명된 포장용 라미네이트로 제조된 포장용기가 우수한 파지(把持) 안정성을 유지하는 것은 이 포장용기의 외층이, 첫째로 개선된 액체 차단성을 가지며, 둘째로 두께가 두껍고, 셋째로, 상기한 타입의 포장용기에서의 종래부터 사용된 외층에 있어서 재료 강도가 높다는 요소들이 복합적으로 작용함에 의한 것이라 생각된다. 더욱이 중심층 안쪽의 강도가 있는 층(16)과 바깥쪽의 강도가 있는 층(12)이 중간의 중심층(11)과 상호 작용하여 나타나는 I-비임 효과(I-beam effect)가 다습(多濕)한 분위기중에서도 그 형상 안정성과 파지 안정성의 유지에 기여하고 있다.

Description

얼음 또는 물속에서의 유동식품의 냉장을 위한 포장용기{A PACKAGING CONTAINER INTENDED FOR THE COLD STORAGE OF LIQUID FOODS IN ICE OR WATER}

포장분야에 있어서 유동식품의 포장 및 운송을 위하여 1회용의 특성을 가진 포장물(소위 1회용 포장물)이 오랫동안 사용되고 있다.

이러한 1회용의 포장물용의 대부분의 포장재는 종이 또는 판지로 된 중심층과, 폴리에틸렌, 통상적으로 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)으로 된 액밀층(液密層: liquid-tight layer)인 외층으로 구성되어 있다.

이러한 포장재의 구성은 포장품에 가장 가능한 제품 보호성을 부여함과 동시에 포장물의 제조가 용이하고 취급이 용이하도록 함에 있다. 종이 또는 판지로 된 중심층은 포장물에 양호한 기계적인 형상 안정성을 부여할 수 있으므로 포장물을 간편하고도 합리적인 방식으로 배포하고 취급할 수 있다. 폴리에틸렌으로 된 외층인 액밀층은 중심층을 습기와 액체에 대해 보호해 준다.

저장시간과 포장하고자 하는 제품에 따라 포장재는 빛이나 가스 등, 예컨대 산소가스에 대해 차단성을 가진 각종 상이한 금속층이나 플라스틱층을 포함할 수도 있다.

이러한 포장용기들은 흔히 포장재로 된 웨브(web)의 세로방향 가장자리를 서로 접착하여 튜우브 형상으로 함으로써 제조되는데, 튜우브 형상으로 제조한 후에 이 튜우브 속에 목적으로 하는 내용물을 채운 후 좁다랗게 가로방향으로 서로 일정 간격을 가진 밀봉역(sealing zone)을 따라 튜우브를 밀봉하고 있다. 이어서 상기한 밀봉역에서 절단함으로써 튜우브로부터 내용물이 수용되어 있는 튜우브의 밀봉부를 분리한 다음, 밀봉 결합부 또는 이음매의 설정 방향에 따라 임의의 기하학적인 형상으로 접는다.

상기한 포장용기는 통상적으로 어떤 시간동안 극히 물기가 많거나 다습(多濕)한 조건하에 노출되지 않기 때문에 양쪽에 한겹의 LDPE층으로 된 중심층을 피복하는 것만으로도 충분할 때가 있다. 그러나 세계 각국에 있어서의 기후조건은 운송 도중이나 저장 도중에 냉동을 필요로 할 경우가 있고, 이와 동시에 냉장운반 설비와 냉장설비에 대한 접근이 어떤 지역에서는 제한될 경우도 있다. 따라서 식품을 단열재로 된 상자나 운반용구 등의 속에서 얼음으로 냉각하고 있는 것이 보편적이다. 시간이 경과함에 따라 얼음이 녹아서 냉매는 점차로 얼음과 물로 구성되며, 최후에는 물만으로 된다. 따라서 상기한 타입의 포장용기는 어떤 저장시간이 경과한 후에는 중심층(이것은 포장용기에 형상 안정성과 강직성을 부여함)의 노출된 절단 가장자리에 물이 흡수되어 유연하게 되고 엉성하게 되기 때문에 그 형상의 안정성을 상실하게 되어 소위 파지 강도(grip rigidity properties)를 상실함이 판명되었다. 예컨대, 80∼100% RH 등과 같이 상대습도가 높은 환경에서 장기간 저장할 때는 중심층에 있는 섬유가 수분을 흡수하므로 포장용기의 안정성이 불량해 진다.

본 발명은 포장용기의 외부에 플라스틱층이 부착되어 있고, 섬유재료로 된 중심층(core layer)을 포함해서 된 적층 포장재로부터 제조되는, 액체를 함유한 저장매체중에서의 저장시에 우수한 저장 안정성을 가진 포장용기에 관한 것이다. 더욱이 본 발명은 액체를 함유한 냉장매체중에서의 유동식품의 저장을 위한 이 포장용기의 용도에 관한 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하면서 아래에서 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 바람직한 포장재의 개략도.

도 2a 및 도 2b는 도 1의 포장재로 제조된 포장용기에 있어서 상기 포장재를 5℃의 물속에 저장했을 때 시간 경과에 따른 굴곡강도와 수분함량의 변화를 각각 나타내는 그래프.

도 3a 및 도 3c는 도 1의 포장재로 제조된 포장용기에 있어서 상기 포장재를 높은 상대습도, 예컨대 80∼100% RH에 저장했을 때 시간경과에 따른 굴곡 강도와 수분함량 변화를 각각 나타내는 그래프.

그러나 유의하여야 할 것은 본 발명은 도 1에 특정되어 예시된 실시예를 특정하여 상세히 설명하는 것이지만, 특허청구의 범위에서 정의되어 있는 바와 같이 본 발명의 개념을 일탈하지 않는 한 각각 상이한 여러 가지 변경과 수정을 할 수 있음을 당업자에게 자명하다는 점이다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 종래의 기술과 밀접한 관계가 있는 타입 본래의 결점이 없는 신규의 포장용기를 실현함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 타입의 포장용기에 있어서 액체를 함유한 냉장 매체중에서의 저장시에 우수한 저장 안정성을 가진, 예컨대 장기간의 저장 후에도 형상 안정성과 파지 강도를 거의 완전히 유지하는 포장용기를 실현함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기한 타입의 포장용기에 있어서 RH(상대습도) 80∼100%의 높은 상대 습도중에서의 저장시에 장기간의 저장후에도 우수한 형상 안정성과 우수한 파지 강도를 거의 완전히 유지하는 포장용기를 실현함에 있다.

본 발명의 상기한 목적들은 본 발명의 특허청구의 범위 제1항의 특징부분(characterizing clause)에 명시된 바와 같은 특징을 가진 포장용기에 의해 달성된다. 본 발명에 의한 포장용기의 바람직한 실시예는 본 발명의 특허청구의 범위중 종속항(제2항 내지 제8항)에 명시된 특징을 가지고 있다.

중심층을 LDPE 대신에 폴리프로필렌, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 및 폴리에스테르로 된 군으로부터 선택되는 1종의 플라스틱으로 된 보다 두껍고 보다 강성(剛性)을 가진 층으로 피복함으로써 액체와 수분이 중심층속으로 침투하지 못하도록 보다 양호한 보호를 함과 동시에 상기한 폴리프로필렌, HDPE 또는 폴리에스테르로 된 이러한 층은 그 강도가 우수하므로 전반적으로 보아 이러한 적층 포장재에 기여하며, 또한 개선된 강도를 얻도록 한다.

플라스틱층은 연신(oriented) 폴리프로필렌, 연신 HDPE 또는 연신 폴리에스테르로 되어 있는 것이 바람직하고, 특히 본 발명의 바람직한 한가지 실시예에 의하면 이축연신(二軸延伸) 폴리프로필렌, 이축연신 HDPE 또는 이축연신 폴리에스테르로 되어 있는 것이 바람직하다. 폴리머의 종류는 적당한 층 두께를 가짐과 아울러 강도와 수분 차폐성을 가짐으로써 그 형상 안정성과 파지 안정성을 현저하게 상실함이 없이 포장용기를 액체중에 저장할 수 있도록 하는 것을 선택한다.

바람직하게는 연신 또는 이축연신 폴리프로필렌, HDPE 또는 폴리에스테르로 된 필름을 예컨대 폴리에틸렌으로 된 두께가 얇은 중간 라미네이션층의 압출물을 개재하여 중간층에다 적층한다.

저장 시간과 피포장물에 따라 포장재에는, 예컨대 산소 가스에 대해 가스 차단성이 있거나 광차단성이 있는 층을 추가로 포함하는 경우가 흔히 있다. 통상적으로 이러한 층은 포장용기 내벽 쪽을 향해 있는 중심층쪽에다 형성하고 있으나, 중심층의 다른쪽에 형성해도 좋다. 이러한 차단층은, 예컨대 알루미늄박(foil) 등의 금속막 혹은 산화 규소(SiOx, 여기서 x는 1.5∼2.2) 등의 금속 산화물 또는 연신 폴리프로필렌, HDPE 또는 연신 폴리에스테르 등으로 된 플라스틱층위에 금속을 침착(deposit)시킨 박막으로 구성해도 좋다. 또한 가스차단층은, 예컨대 에틸 비닐 알코올(EVOH) 또는 폴리비닐 알코올(PVAL) 등의 가스 차단성이 우수한 폴리머로 된 플라스틱층으로 구성해도 좋다.

포장용기에 습기와 액체가 침투하지 못하도록 보호하기 위해서는 포장용기의 포장재 외부에서 생기는 절단 가장자리가 수분에 노출되지 않도록 보호할 수 있다. 이러한 보호는 자체 공지의 방법에 의해 절단 가장자리를 기계적 또는 화학적 발수제(water-repellent agent)로 도포하거나 여기에 함침시키면 실현된다. 예컨대 각각의 절단 가장자리 주위의 포장재에도 플라스틱 스트립을 라미네이션하거나 부착 고정시킴으로써 절단 가장자리를 플라스틱 스트립으로 피복해도 좋고, 혹은 이들 절단 가장자리를, 예컨대 유지 등의 소수성(hydrophobic) 액상 물질로 함침시켜도 좋다. 또한, 중첩 접합부에서의 절단 가장자리를 중첩 포장재 아래에서 접어주어 이들이 주위의 습기나 액체에 노출되지 않도록 해도 좋다.

따라서 도 1은 참조부호 10으로 나타낸 본 발명에 의한 포장재의 한가지 예를 나타내는 개략도이다. 이 적층된 포장재는, 예컨대 종래의 포장재의 품질을 가진 종이 또는 판지로 된 중심층(11)을 가지고 있다. 포장용기의 내부쪽을 향해 안쪽방향으로 있는 중심층의 쪽에는 이축연신 폴리프로필렌(BOPP: biaxially oriented polypropylene)(12)로 된 필름이 배치되어 있다.

본 발명에 의한 포장재(10)에 있어서 이 층(12)은, 예컨대 폴리에틸렌으로 된 얇게 압출된 플라스틱층(13)을 개재하여 중심층에 적층된다. BOPP 필름(12)은, 예컨대 그 양쪽에 접착 촉진용 폴리머 또는 열밀봉성 폴리머로 된, 얇은층(14, 15)으로 적절히 도포되어 있다.

완성된 포장용기에 있어서 내부쪽을 향해 안쪽 방향으로 있는 중심층의 쪽에는 안정성을 증대시키는 추가 층(16)이 형성되며, 이 층은 우수한 가스 차단성을 가지고 있다. 안정성을 증대시키는 이러한 층(16)은, 예컨대 알루미늄박(箔)등의 금속으로 된 것이어도 좋으며, 이러한 알루미늄박(16)을, 예컨대 폴리에틸렌으로 된 얇은 플라스틱 압출층(17)을 개재하여 중심층(11)에다 적층하는 것이 바람직하다. 포장물이 금속과 직접 접촉하지 않도록(이것은 식품 포장에 관한 한 피해야 함) 하기 위하여 포장용기 안쪽의 알루미늄층(16)을, 예컨대 폴리에틸렌으로 된 열밀봉성의 플라스틱층(18)으로 적절히 접합 피복한다.

도 2a 및 도 2b와 도 3a 및 도 3b에 있어서 도 1을 참조하여 설명한 타입의 포장재에 대해 5℃의 물속에서의 저장 및 5℃와 80∼100% RH의 높은 상대습도하에서의 저장에 대해 시험을 하였다.

도 2 및 도 3에서 시험한 포장재에 있어서 층(12)은, 양쪽에 접착 촉진 및 열 밀봉성 폴리머로 된 두께 0.6∼0.7㎛의 얇은 층(14, 15)을 접합 피복시킨 두께 약 18㎛의 BOPP 필름으로 된 것이다. 이 필름(12)을 약 12㎛의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 압출 피막을 개재하여 중심층(11)에 적층하고, 마찬가지 방법으로 알루미늄박을 중심층의 양면에다 약 25㎛의 LDPE막을 개재하여 적층한다. 포장용기의 안쪽을 향해있는 다른 쪽에는 알루미늄박(16)을 약 35㎛의 LDPE (18)로 접합피복한다. 중심층(11)은, 예컨대 소위 액체용 판지로 알려진 타입으로서 강도(rigidity)가 80 mN인 포장용 품질의 종이로 되어 있다.

시험에 사용된 포장재(10)와, 포장재(10)와 동일한 구성의 것으로서 필름(12)이 없는 종래의 포장재를 비교하였다. 종래의 포장재에 있어서 중심층은 포장용기의 외부쪽을 향해 있는 쪽에 12㎛의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)의 압출막으로 피복되어 있었다.

포장재로 제조된 Tetra Brik 타입의 체적 250ml의 평행 6면체형 포장용기에 대해 12일 동안 저장 시험을 하였다. 각 시험에 있어서 시료 포장 15개에 대해 1일, 2일, 5일 및 12일후에 측정을 하였다.

굴곡 강도는 시험장비(Lorentzon & Weltre brand, code 16)를 사용하여 SCANP 29:84에 준하여 측정하였다. 도면에 나온 굴곡강도 GM의 값은 일부는 기계방향, 즉 종방향(MD: machine direction)으로, 그리고 일부는 횡방향(CD: cross direction)으로 측정한 굴곡강도의 기하학적 평균값, 즉,이다.

도 2a와 도 3a로부터 명백한 바와 같이 본 발명에 의한 포장재(10)의 굴곡강도는 물속 및 높은 습도하에서 각각 12일 동안 저장했을 때 완전히 유지되어 양호한 반면, 이에 대응하는 종래의 포장재의 굴곡강도는 물속에서 저장시 1일후에는 약 20% 감소하였고 12일후에는 약 30% 감소하였으며, 또한 높은 습도하에서 저장시 12일 후에는 약 10% 감소하였다.

더욱이 도 2b 및 도 3b로부터 명백한 바와 같이 동일한 저장시험에서 포장재의 수분 함량은 본 발명의 포장재와 종래의 포장재 모두에 있어서 증가하고 있으나, 본 발명의 포장재가 수분 함량이 훨씬 적음을 알 수 있다.

중심층에서의 종이로 된 재료의 강도(rigidity)는 LDPE층의 경우보다 훨씬 높은데, 그 이유는 LDPE층은 포장재의 전반적인 강도에 현저하게 기여하지 않기 때문이다.

중심층의 포장재의 강도는 수분함량이 증가함에 따라 감소하며, 이에 따라 포장재의 전체 강도도 감소한다.

한편으로는 종방향(MD)과 횡방향(CD)으로 모두 강도가 있으며, 다른 한편으로는 폴리에틸렌으로 된 종래의 외층보다 수분 투과도가 낮은 플라스틱 재료로 된 외층을 중심층에 적층할 경우에는 포장재 전체가 훨씬 강도가 있게 되어 극도의 습한 조건하에서도 훨씬 안정성을 가지게 된다.

더욱이 시험에 사용된 포장재(10)에 있어서 강도가 있는 외층(12)과 중심층의 내향쪽의 금속박(16) 사이에서 I-비임 효과(I-beam effect)를 얻게 된다. 습한 (또는 습윤된) 중심층의 엉성함은 그 주위의 두개의 층(12, 16)의 강도로 인하여 보상이 된다. 그 이유는 섬유가 수분을 흡수하면 평윤하여 두개의 강고한 층 사이의 거리가 멀어지므로 중심층의 두께가 증가할수록 이 I-비임 효과는 증대하기 때문이다. 따라서 이 효과는 물 속에서나 높은 습도하에서 포장재가 그 원래의 강도를 유지하도록 하는데 기여한다.

기타의 시험에서도 포장재(10)로 된 포장용기의 파지 강도(grip rigidity)는 물속에서 몇 일 동안 저장후에도 유지되어 있는 반면, 종래의 포장물은 파지 강도를 상실하여 엉성하게 됨이 판명되었다.

도 1을 참조하여 설명한 포장용 라미네이트로 제조된 포장용기가 우수한 파지 안정성을 유지하고 있는 것은 포장용기의 외층이 첫째로, 보다 양호한 액체 차단성을 가지고 있고, 둘째로, 두께가 두꺼우며, 셋째로, 상기한 타입의 포장 용기에서 종래부터 사용된 외층보다 훨씬 높은 재료강도를 가지고 있다는 이들 요인이 복합적으로 작용하기 때문이라 생각한다.

바람직하게는 폴리프로필렌, HDPE 및 폴리에스테르로 된 군으로부터 선택되는 플라스틱으로 된 외층이 그 두께가 10㎛ 이상이고, 종방향과 횡방향에서의 E-모듈러스(E-modulus)가 모두 1000 MPa 이상인 조건을 아울러 가지는 것이다.

한가지 바람직한 실시형태에 의하면 상기한 플라스틱으로 된 외층의 두께가 15㎛ 이상이고, 종방향과 횡방향에서의 E-모듈러스가 모두 2000 MPa 이상인 것이다.

더욱 바람직한 실시형태에 의하면 상기한 플라스틱으로 된 외층의 종방향 및 횡방향에서의 E-모듈러스가 각각 300 MPa 이상인 것이다.

양호한 파지 안정성의 유지에 상당히 기여하는 것으로는 강도가 있는 외층이 중심층의 다른 쪽(이 경우에 있어서는 알루미늄박)의 강도가 있는 층과 상호 작용하여 중간에 위치한 중심층과 더불어 I-비임 효과를 나타내는데 있다.

이상 설명한 바로부터 명백한 바와 같이 본 발명은 플라스틱제 또는 금속제 포장용기처럼 물속이나 얼음속에서 냉장하기에 적합하며, 또한 높은 상대습도, 예컨대 80∼100% RH하에서 저장할 수 있고, 장기간 저장한 후에도 그 우수한 형상 안정성과 파지 강도를 상실하지 않는 포장용기를 실현하고 있다.

Claims

포장용기의 외부에 플라스틱층(12)이 부착되어 있고, 섬유재료로 된 중심층(11)을 포함해서 된 적층 포장재(10)로부터 제조된, 액체를 함유한 저장 매체중에서의 저장시에 우수한 저장 안정성을 가진 포장 용기에 있어서, 포장용기의 외부에 배치된 플라스틱층(12)은 폴리프로필렌, HDPE 및 폴리에스테르로 된 군으로부터 선택되는 1종의 플라스틱으로 된 것을 특징으로 하는 형상이 안정한 포장용기.
제1항에 있어서, 상기 플라스틱층(12)은 연신(延伸) 폴리프로필렌, 연신 HDPE 또는 연신 폴리에스테르로 된 층으로 구성된 것을 특징으로 하는 포장용기.
제2항에 있어서, 상기 층의 폴리프로필렌, HDPE 또는 폴리에스테르는 이축 (二軸) 연신된 것임을 특징으로 하는 포장용기.
제1항 내지 제3항중의 어느 한 항에 있어서, 적층 포장재(10)는 포장용기의 안쪽에 안정성 증대용 층(16)을 포함하는 것을 특징으로 하는 포장용기.
제4항에 있어서, 상기 안정성 증대용 층(16)이 알루미늄박으로 된 것을 특징으로 하는 포장용기
제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서, 포장용기의 바깥쪽에 형성될 수도 있는 절단 가장자리를 수분에 노출되지 않게 보호하는 것을 특징으로 하는 포장용기.
제6항에 있어서, 절단 가장자리를 중첩하는 포장재 아래쪽으로 접거나 보호용 플라스틱 스트립으로 피복함으로써 기계적으로 보호하는 것을 특징으로 하는 포장용기.
제6항에 있어서, 절단 가장자리를 소수성 액상물질로 함침함으로써 화학적으로 보호하는 것을 특징으로 하는 포장용기.
액체를 함유한 냉장매체중에서의 제1항 내지 제8항중의 어느 한 항에 의한 포장 용기의 유동 식품의 저장을 위한 용도.
제9항에 있어서, 액체를 함유한 상기 내장 매체가 얼음과 물의 혼합물인 것을 특징으로 하는 용도.