KR20030059181A - 압출 엠보싱 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 새로운 압출 엠보싱 방법 및 시스템을 제공하였다. 특히, 본 발명은 다층의 유연한 포장 재료를 엠보싱하기 위한 방법 및 시스템을 제공하기 위한 것으로, 제1 층이 인접 층의 압출 및 추가 층의 적층과 함께 동시에 엠보싱된다.

Description

압출 엠보싱 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR EXTRUSION EMBOSSING}
엠보싱은 재료에 압력을 가하고 그에 의해 재료에 양각(陽刻) 패턴을 형성시키는 기술이다. 종래 기술 방법은 보통 최종 엠보싱된 제품을 얻기 위해서 경질인 엠보싱 롤러와 연질인 받침 롤러(backing roller)를 사용하는 방법을 포함하였다. 그러나, 유연한 포장 재료를 엠보싱 하기 위하여 종래 기술 방법을 사용하는 데 있어서는 상당한 결점들이 있었다.
유연한 포장 재료가 식품 또는 기타 부패하기 쉬운 식품을 동봉하기 위해서 사용되어질 때, 포장 재료의 차단 특성(barrier property)이 매우 중요하다. 보통 포장 재료가 산소 차단 특성, 습기 차단 특성, 빛 차단 특성 또는 이러한 특성들의 결합을 갖추는 것이 바람직하다 하겠다. 포장 재료를 엠보싱하는 다수의 종래 기술 방법에서는 적층시킨 다음에 유연한 포장 재료를 엠보싱하는 방법을 포함하였다. 그러나 이러한 종래 기술 방법은 차단 특성을 가진 재료를 파괴하고 그에 의해 상기한 바와 같은 특성들이 크게 감소되는 등의 불만족스러운 점들이 있었다.
포장 재료를 적층한 후에 엠보싱하는 것과 관련된 문제들을 해결하기 위한노력의 하나로써, 종래 기술 방법에는 포장 재료의 제2 층이 엠보싱되고 그 다음에 차단 층을 적층시키는 방법이 있었다. 그러나, 이러한 방법은 엠보싱에 이어서 행해진 적층시키는 공정이 엠보싱된 패턴을 평평하게 하거나 평탄해지게 만드는 결과를 초래하는 단점이 있었다.
따라서, 포장 재료의 소정의 차단 특성을 크게 파괴시키지 않고 그리고/또는 유연한 포장 재료 위의 엠보싱된 패턴이 실질적으로 평탄해지지 않은 엠보싱된 포장 재료를 제조하기 위한 방법 및 시스템이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 포장 산업, 특히 엠보싱된 다층의 유연성 포장 재료를 제조하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예를 이용하여 제조된 유연한 포장 재료에 대한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 시스템의 일실시예를 이용하여 엠보싱된 유연한 포장 재료의 제조를 개략적으로 보이고 있는 도면이다.
도 3은 탄성 엠보싱 다이를 포함하는 엠보싱 롤러의 일실시예에 대한 단면도이다.
본 발명은 종래 기술의 엠보싱 방법의 단점을 개선하는 새로운 압출 엠보싱 방법 및 시스템을 제공하기 위한 것이다. 특히, 본 발명은 하나의 층이 인접한 층의 압출 및 추가 층의 적층과 함께 동시에 엠보싱되는 다층의 유연한 포장 재료를 엠보싱 하기 위한 방법 및 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에서, 시스템은 엠보싱 롤러와 앤빌 롤러 사이에 닙 (nip)을 형성하기 위해서 엠보싱 롤러와 이 엠보싱 롤러에 대항하여 설치된 앤빌 롤러, 유연한 포장 재료를 롤러의 조립체를 통해서 이동시키기 위한 수단 및 압출 다이를 포함한다. 바람직하게, 이러한 시스템은 앤빌 롤러에 대항하여 엠보싱 롤러를 가압하기 위한 압력 롤러를 포함한다.
세 개의 층으로 이루어진 유연한 포장 재료가 본 발명의 일 실시예를 이용하는 다음과 같은 방법을 통해서 성형되고 엠보싱된다. 예비 성형 재료의 제1 층은 압력 롤러, 엠보싱 롤러 및 엠보싱 롤러와 앤빌 롤러 사이의 닙으로 차례로 공급된다. 동시에, 예비 성형 재료의 제3 층이 앤비 롤러 및 엠보싱 롤러와 앤빌 롤러 사이의 닙에 차례로 공급된다. 또한, 동시에, 제2 층의 용융 시트는 압출 다이로부터 압출되고 엠보싱 롤러와 앤빌 롤러의 닙의 위치에서 제1 층과 제2 층 사이로 증착된다.
본 발명의 방법 및 시스템은 종래 기술과 비교하여 많은 장점을 제공하였다. 예를 들면, 본 발명은 일반적으로 재료의 엠보싱을 수행하는 유연한 포장 재료에 있어서 차단 특성의 상실을 피하거나 제한하였다. 본 발명은 재료의 제조 공정동안 유연한 포장 재료에 대하여 엠보싱된 패턴의 손실을 피하거나 제한한다. 또한 본 발명은 유연한 포장 재료의 표면 마찰 계수를 감소시킬 것으로 기대된다. 마찰 계수를 감소시키면 "성형, 충전 및 밀봉"(F/F/S: Form, Fill and Seal) 기계로 재료를 처리하는 데 있어서 향상되고 활주제(slip agent)를 재료 내부에 결합할 필요성을 가능한 한 감소시키거나 개선시킨다. 마지막으로, 본 발명은 엠보싱된 유연한 포장 재료의 딱딱한 질감을 개선하고 그에 의해 재료 두께의 크기 감소가 달성된다.
본 발명의 다른 목적, 형태 및 장점들이 다음의 개시된 실시예의 상세한 설명, 도면 및 특허청구범위에 의해 명백해질 것이다.
본 발명은 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료를 제조하기 위한 새로운 방법 및 시스템으로 이루어졌다. 특히, 본 발명은 유연한 포장 재료를 압출 엠보싱하는 방법을 제공하였다. 이러한 방법은 바람직하게 재료를 엠보싱할 때 유연한 포장 재료의 차단 효과의 상실을 감소시키고 그리고/또는 재료의 제조 공정 전반에 걸쳐 엠보싱된 패턴의 보존 상태를 개선시켰다. 본 명세서에서 사용된 용어인, "엠보싱된"이란 용어는 부분적으로 양각 표면을 가진 재료를 칭하고, "엠보싱" 및 "엠보스"란 용어는 엠보싱된 재료를 제조하기 위한 작용을 칭한다. 양각 표면은 문자, 숫자, 기호, 디자인, 로고 또는 그의 특정 결합체의 형상을 가진다. 본 명세서에서 사용된, "엠보싱된 패턴"이란 용어는 문자, 숫자, 기호, 특정 디자인 또는 로고, 또는 그의 특정 결합체의 형상을 갖는 유연한 포장 재료 위의 양각 표면을 칭한다.
또한 여기에서 사용된, "유연한 포장 재료"란 용어는 임의의 유연한 또는 부분적으로 유연한 시트 재료를 칭한다. 유연한 포장 재료는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 폴리아미드를 포함하지만 그것들로 제한되지 않은 하나 이상의 열가소성 재료, 폴리에스테르를 포함하지만 그것으로 제한되지 않은 하나 이상의 열경화성 재료, 이오노머(ionomer), 에틸렌비닐아세테이트(EVA:ethylenevinylacetate) 메탈로신-폴리에틸렌(M-PE:metallocene-polyethylene)을 포함하지만 그것들로 제한되지않은 하나 이상의 열 밀봉가능한 재료 및 종이와 호일(foil)과 같은 비폴리머 (nonpolymer), 또는 특정의 호환성 있는 그의 결합체를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 유연한 포장 재료는 세 개의 층으로 이루어져 있지만, 그러나, 유연한 포장 재료가 세 개의 층 이상을 포함할 수 있는 것으로 이해되어져야 한다.
본 발명은 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료를 제조하기 위한 새로운 방법을 제공하였다. 본 발명은 유연한 포장 재료(30)의 예비 성형된 제1 층(12)을 동시에 엠보싱하는 단계와, 제1 층(12) 부근에 유연한 포장 재료(30)의 제2 층(18)을 압출하는 단계와, 포장 재료(30)의 제1 층(12), 제2 층(18)과 예비 성형 제3 층(24)을 압력을 이용하여 결합하는 단계를 포함하는 엠보싱된 유연한 포장 재료를 제조하는 방법을 포함하고, 여기에서 제3 층(24)은 제2 층(18) 부근에 결합된다. 여기에서 사용된, "예비 성형"이란 용어는 고체, 비액체 및 비용융 재료를 칭한다.
엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 방법을 제공하는 것에 추가하여, 본 발명은 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료의 제조 시스템을 제공하였다. 일실시예에서, 시스템은 엠보싱 롤러(50), 엠보싱 롤러(50)와 롤러를 지나는 재료를 수용하기 위한 앤빌 롤러(60) 사이에 닙(80)을 형성하기 위해서 엠보싱 롤러(50)에 대항하여 설치된 앤빌 롤러(60), 포장 재료의 예비 성형 제1 층을 닙(80)에 공급하기 위한 제1 공급기, 포장 재료의 예비 성형 제3 층을 닙(80)에 공급하기 위한 제2 공급기, 및 압출 다이(70)를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 본 발명의 시스템은 앤빌 롤러(60)에 대항하여 엠보싱 롤러(50)를 가압하기 위한 압력 롤러(40)를 추가로 포함한다.
본 발명의 방법 및 시스템의 일 실시예를 이용하여 엠보싱된 다층 포장 재료를 제조하는데 있어서, 제1 층(12)이 엠보싱 롤러(50) 및 이 엠보싱 롤러와 앤빌 롤러(60) 사이의 닙(80)에 차례로 공급된다. 제1 층(12)이 제1 공급기를 통해서 닙 (80)에 공급되는 데, 이러한 제1 공급기는 하나 이상의 롤러와 펴는 시스템을 포함한다. 동시에, 제3 층(24)은 앤빌 롤러(60)와 닙(80)에 차례로 공급된다. 제3 층 (24)은 제2 공급기를 통해서 닙(80)에 공급되는 데, 이러한 제2 공급기는 하나 이상의 롤러 및 펴는 시스템을 포함한다. 또한 동시에, 제2 층(18)의 용융 시트가 압출 다이(70)로부터 압출되고 닙(80)의 위치에서 제1 층(12)과 제3 층(24) 사이로 배치된다. 바람직하게, 제2 층(18)의 용융 시트는 대략 260℃ 내지 327℃(500 내지 620℉), 더욱 바람직하게는 288℃(550℉)의 온도에서 압출 다이(70)를 떠난다. 더욱 바람직한 실시예에서는, 제2 층(18)의 용융 시트가 압출 다이(70)로부터 압출되어서 적층 지점에서 최종 두께가 대략 0.3 내지 2.0 밀리미터, 특히 바람직하게는 대략 0.5 내지 1.0 밀리미터가 되도록 한다.
본 발명의 일 실시예에서는, 압력 롤러(40), 엠보싱 롤러(50) 및 앤빌 롤러 (60)중 하나, 두 개 또는 모두가 제조 공정 전반에 걸쳐서 연속적으로 냉각된다. 압력 롤러(40), 엠보싱 롤러(50) 및 앤빌 롤러(60)중 하나, 두 개 또는 모두를 냉각하는 것은 제2 층(18)의 용융물 시트의 온도를 낮추고 응고시킬 목적으로 사용하기 위함이다. 본 발명에 따라서, 압력 롤러(40)는 대략 13℃(55℉)로 냉각되고 앤빌 롤러(60)도 대략 13℃(55℉)로 냉각된다. 종종 이 롤러들은 동압 작동 상태에서도 응축을 최소화하기 위해서, 그의 표면이 대기 이슬점보다 약간 위로 유지되도록냉각된다. 심지어 냉각수가 13℃(55℉)일지라도, 열 이동 때문에 롤러의 표면이 대략 21℃(70℉)가 될 수 있다. 압력 롤러(40)는 직경에 있어서 대략 10 내지 12 인치, 더욱 바람직하게는 직경에 있어서 10인치가 바람직하고, 앤빌 롤러(60)는 직경에 있어서 대략 24 내지 36인치, 더욱 바람직하게는 직경에 있어서 24인치 또는 직경에 있어서 36인치가 바람직하다. 압력 롤러(40)와 앤빌 롤러(60)는 단단한 것이 바람직하고, 강, 크롬 도금 및 스테인레스강을 포함하지만 그들로 제한되지 않은 다수의 재료를 이용할 수 있다.
또한 압력 롤러(40) 및 앤빌 롤러(60)는 개별 층들이 모아질 때 유연한 포장 재료와 개별 층들에 압력을 가함으로써 유연한 포장 재료를 구성하는 개별 층들을 결합시킬 수 있다. 작동시에는, 압력 롤러(40), 엠보싱 롤러(50) 및 엔빌 롤러가 서로 물리게 된다. 닙 압력의 균일성은 독립적으로 엠보싱 롤러의 각 단부에 연결된 공기 실린더의 압력을 조절함으로써 성취된다. 닙에서의 압력은 바람직하게 10 내지 150PLI(pounds per lineal inch), 더욱 바람직하게는 20 내지 40PLI다.
또한 본 명세서에서 설명된 시스템은 엠보싱 롤러를 포함한다. 바람직하게, 엠보싱 롤러(50)는 탄성 엠보싱 다이(52) 및 강 베이스(54)를 포함한다. 엠보싱 롤러(50)의 직경은 4 내지 12인치가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 6 내지 8인치로 된다. 탄성 엠보싱 다이는 실리콘 고무, 에틸 프로필렌 디아민 모노머(EPDM:ethyl propylene diamine monomer), 실리콘/EPDM 혼합물, 네오프렌 및 포토폴리머, 또는 특정 호환성의 결합물을 포함하지만 그것들로 제한되지 않은 다수의 재료들을 포함할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 엠보싱 롤러(50)는 실리콘 고무를 포함한다. 더욱 바람직한 실시예에서는, 엠보싱 롤러가 실리콘 고무와 EPDM을 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 탄성 엠보싱 다이(52)는 엠보싱 롤러(50)의 강 베이스 위와 둘레에 놓여진 슬리브 또는 시트일 수 있다. 이는 탄성 엠보싱 다이와 강 베이스(54)의 폭이 변화될 수 있는 것으로 이해되어져야 한다. 탄성 엠보싱 다이(52)는 통상의 지식을 가진 사람들에 의해 잘 공지된 임의의 방법을 통해서 성취될 수 있는 양각 디자인을 포함한다. 일 실시예에서, 탄성 엠보싱 다이(52)는 엠보싱 롤러(50)를 덮는 연속 폴리머다. 연속 폴리머는 바람직하게 실리콘 또는 실리콘/EPDM 혼합물을 포함한다. 더욱 바람직한 실시예에서, 양각 디자인은 덮고 있는 연속 폴리머 위를 직접 레이저로 새긴다. 다른 실시예에서, 탄성 엠보싱 다이 (52)는 이미 양각 디자인을 가진 엠보싱 플레이트를 포함하는 데, 이 엠보싱 플레이트는 엠보싱 롤러 둘레를 감싼다. 바람직한 실시예에서, 엠보싱 플레이트는 고무, 실리콘 또는 EPDM을 포함하는 코어 둘레에 감겨진 폴리에스테르 받침을 갖춘 포토폴리머 플레이트다. 각각의 전술된 실시예에서, 탄성 엠보싱 다이(52)는 다음의 특성인 마모 저항, 260℃(500℉) 이하의 온도 저항, 우수한 해제 특성 및 우수한 탄성 중 하나 이상을 구비하는 것이 바람직하다.
비록 탄성 엠보싱 다이가 단지 유연한 포장 재료의 제1 층(12)과 접촉할지라도, 유연한 포장 재료(30)의 제1 층(12)과 제2 층(18)은 엠보싱 패턴을 유지할 수 있다. 탄성 엠보싱 다이는 도 1b에 도시된 바와 같이 제1 층(12)의 측부(14)와 접촉한다. 측부(14)가 탄성 엠보싱 다이 위의 양각 디자인을 따를 때, 제1 층(12)의 측부(16)와 제2 층(18)의 측부(20)는 탄성 엠보싱 다이 위의 양각 디자인의 더 낮은 수준으로 따를 것으로 예측된다. 제2 층(18)의 측부(22)나 제3 층(24)의 측부 (26) 모두가 양각 디자인을 따르지 않는 것이 바람직하다. 비록 제3 층(24)이 수축되고 또한 엠보싱된 패턴을 따를지라도, 본 발명의 목적은 배치된 금속의 아주 얇은 층이 제3 층의 차단 특성을 감소시키는 응력을 받게 되기 때문에 상기와 같은 형태를 감소시키고 피하기 위한 것이다.
양각 디자인의 높이는 제1 층(12)과 제2 층(18) 사이에서 밀폐된 공기의 양과 직접적으로 상호 관련되기 때문에, 밀폐된 공기가 결합 강도를 감소시키는 점에서 바람직하지 않고 따라서 양각 디자인의 높이 또한 제한되어야 한다. 바람직하게, 양각 디자인의 높이는 대략 20 밀리미터보다 작다. 더욱 바람직하게는, 엠보싱 롤러(50) 위의 양각 디자인의 높이는 대략 5와 10밀리미터 사이이다.
상술된 방법을 통해서 제조되고 아래에 기술된 시스템에서 사용된 유연한 포장 재료는 다수의 층으로 이루어진다. 일실시예에서, 유연한 포장 재료(30)는 제1 층(12), 제2 층(18) 및 제3 층(24)으로 이루어진다. 유연한 포장 재료(30)를 성형하기 전에, 제1 층(12)은 예비 성형된 재료의 시트다. 제1 층(12)은 하나 이상의 열가소성 폴리머, 하나 이상의 열경화성 폴리머, 또는 호일을 포함한다. 만약 제1 층이 호일로 이루어진다면, 극연 호일(dead soft foil)이 바람직하다. 제1 층(12)으로 사용하기에 적합한 열가소성 폴리머는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 나일론(폴리아미드)을 포함하지만 그것들로 제한되지 않는다. 제1 층(12)으로 사용하기에 적합한 열경화성 폴리머는 폴리에스테르를 포함하지만 그것으로 제한되지 않는다. 제1 층(12)으로 사용하기 위한 열가소성 폴리머의 적합한 결합체는 통상의 기술을가진 사람들에게 잘 공지되었고, 폴리올레핀/에틸렌-비닐 알콜/폴리올레핀 및 폴리올레핀/폴리아미드/폴리올레핀 복합물을 포함하지만 그것들로 제한되지 않는다. 바람직한 실시예에서, 유연한 포장 재료의 제1 층(12)은 방향성 폴리프로필렌을 포함한다. 본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 유연한 포장 재료의 제1 층은 폴리에스테르로 이루어진다.
본 발명의 하나의 장점은 동일한 유연한 포장 재료 위에 프린팅과 엠보싱을 결합하는 것이다. 따라서, 필요시, 제1 층(12)은 미리 프린트될 수 있다. 제1 층 (12)이 제1 층(12)의 내측 위에 거꾸로 미리 프린트되는 것도 바람직하다.
유연한 포장 재료(30)를 성형하는 동안, 제2 층(18)은 고체 재료로 냉각되는 용융 재료다. 제2 층(18)은 하나 이상의 열가소성 폴리머를 포함한다. 제2 층(18)이 하나 이상의 폴리머를 포함할 때, 이 폴리머는 혼합되거나 공동으로 압출될 수 있다. 바람직하게, 제2 층(18)을 이루는 폴리머는 제1 층(12)과 제3 층(24)을 이루고 있는 재료들의 접착제다. 코로나 처리(corona treatment)는 제1 층(12) 또는 제3 층(24)의 표면 에너지를 상승시키고 그것에 의해 제2 층(18)에 대한 이러한 층들의 접착성을 개선하기 위해 사용된다. 유연한 포장 재료의 제2 층(18)으로 사용하기에 적합한 열가소성 폴리머는 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌을 포함하지만 그것들로 제한되지 않는다. 바람직한 실시예에서, 제2 층(18)은 폴리에틸렌을 포함한다. 더욱 바람직한 실시예에서, 제2 층(18)의 폴리에틸렌은 저밀도 폴리에틸렌이다. 다른 실시예에서는, 제2 층이 폴리에틸렌과 EVA의 공동 압출로 이루어지는 데, 여기에서 하나의 EVA 층이, 그렇지 않으면 두 개의 EVA 층이 폴리에틸렌 층을 애워싼다.
유연한 포장 재료를 성형하기 전에, 제3 층(24)은 예비 성형된 재료의 시트다. 제3 층(24)은 하나 이상의 열가소성 폴리머, 하나 이상의 열경화성 폴리머, 페이퍼, 또는 호일을 포함할 수 있다. 제3 층(24)으로 사용하기에 적합한 열가소성 폴리머는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 이오노머 및 메탈로시네카탈라이즈드 폴리에틸렌(metallocenecatalyzed polyethylene)을 포함하지만 그것들로 제한되지 않는다. 제3 층(24)으로 사용하기에 적합한 열경화성 폴리머는 폴리에스테르를 포함하지만 그것으로 제한되지 않는다. 바람직하게, 제3 층(24)은 금속성이다. 더욱 바람직하게는, 제3 층(24)이 알루미늄 금속화 폴리프로필렌을 포함하고, 가장 바람직하게는 제3 층(24)이 폴리프로필렌 위에 진공 증착된 알루미늄을 포함한다.
유연한 포장 재료가 나중에 패키지로 성형되고, 채워지고 밀봉될 때, 패키지의 내용물에 마주하여 제1 층(12)이 패키지의 외측을 향하여 지향되고 제3 층(24)이 패키지의 내측을 향하여 지향된다. 따라서, 바람직한 실시예에서, 제3 층(24)은 산소 차단 특성, 빛 차단 특성 및 습기 차단 특성을 포함하는 하나 이상의 차단 특성을 구비하지만 그것들로 제한되지는 않는다. 더욱 바람직한 실시예에서, 유연한 포장 재료(30)가 형성되고 엠보싱될 때마다, 제3 층(24)의 차단 특성은 대략 0 내지 40%(감소율) 이상, 또는 더욱 바람직하게는 0 내지 20%로 감소되지 않는다. 본 명세서에서 이용된 바와 같이, 감소율은 유연한 포장 재료를 성형하기 전에 개별 층의 동일한 차단 특성의 수준과 비교하여 유연한 포장 재료를 성형한 후의 차단 특성의 수준의 비율로써 정의된다. 이는 제3 층 보다 다른 유연한 포장 재료의 층이 하나 이상의 차단 특성을 구비할 수 있는 것으로 이해되어져야 한다.
상기에 기술된 본 발명의 방법과 시스템을 이용하여 제조된 유연한 포장 재료의 일례는 다음과 같다. 본 발명의 일실시예에서, 유연한 포장 재료는 방향성 폴리프로필렌의 제1 층(12), 저밀도 폴리에틸렌의 제2 층(18) 및 알루미늄 금속화 폴리프로필렌의 제3 층(24)으로 이루어진다. 본 발명의 다른 실시예에서, 유연한 포장 재료는 클리어 폴리에스테르의 제1 층(12), 저밀도 폴리에틸렌의 제2 층(18), 및 알루미늄 금속화 폴리에스테르의 제3 층(24)으로 이루어진다.
본 명세서에 기술된 유연한 포장 재료를 압출 엠보싱하기 위한 새로운 방법 및 시스템은 많은 장점을 가진다. 본 발명은 일반적으로 재료의 엠보싱을 수반하는 유연한 포장 재료의 차단 특성의 손실을 피하고 저지한다. 또한 본 발명은 재료의 제조 공정동안 유연한 포장 재료에 대한 엠보싱 패턴의 손실을 피하고 저지한다. 또한 본 발명은 유연한 포장 재료의 표면 마찰 계수를 감소시킬 것으로 기대된다. 마찰 계수를 감소시키면 F/F/S(Form, Fill and Seal) 기계를 이용하여 재료를 처리하는 데 있어서 향상될 수 있고, 가능하게는 활주제를 재료 내부에 결합시킬 필요성을 감소시키거나 개선시킨다. 이는 본 발명이 엠보싱된 유연한 포장 재료의 딱딱한 질감을 개선하고 그에 의해 재료 두께의 크기 감소를 제공할 것으로 기대된다. 마지막으로, 본 발명은 제조 공정시 단일 단계를 통해서 포장 재료의 엠보싱 및 적층이 이루어지고 전체 작동 단계가 제거될 수 있기 때문에 비용에 있어서도 상당한 장점을 제공하였다.
상술된 것들은 본 발명의 특정 실시예와 관계되고 많은 변화가 다음의 특허청구범위에 의해 정의된 바와 같은 발명의 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있는 것으로 이해되어져야 한다.

Claims (30)

  1. 포장 재료의 예비 성형된 제1 층을 동시에 엠보싱하는 단계와,
    제1 층에 인접한 포장 재료의 제2 층을 압출하는 단계와,
    포장 재료의 제1 층, 제2 층 및 상기 제2 층에 인접한 제3 층을 압력을 이용하여 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 층은 엠보싱 롤러 및 상기 엠보싱 롤러와 앤빌 롤러 사이의 닙(nip)에 차례로 공급되고,
    제3 층은 앤빌 롤러와 닙에 차례로 공급되고,
    제2 층은 압출 다이로부터 압출되고 닙에서 제1 층과 제3 층 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 앰보싱 롤러는 제1 층을 엠보싱하는 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 엠보싱 롤러는 탄성 엠보싱 다이를 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 탄성 엠보싱 다이는 실리콘 고무를 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 탄성 엠보싱 다이는 에틸 프로필렌 디아민 모노머를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 방법.
  7. 제2항에 있어서, 상기 엠보싱 롤러는 양각(陽刻) 디자인을 포함하고, 상기 양각 디자인은 대략 높이에 있어서 20 밀리미터 미만인 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 방법.
  8. 제2항에 있어서, 상기 제2 층이 대략 260℃(500℉)에서 압출 다이를 관통하여 압출되는 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제3 층이 하나 이상의 차단 특성을 구비하고, 상기 차단 특성은 20%를 초과하여 감소되지 않은 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 하나 이상의 차단 특성은 산소 차단 특성, 빛 차단 특성 및 습기 차단 특성으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 포장 재료의 제1 층은 알루미늄 호일 또는 열가소성 폴리머와 열경화성 폴리머로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 포장 재료의 제1 층은 폴리프로필렌과 폴리에틸렌으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 열가소성 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 포장 재료의 제1 층은 방향성 폴리프로피렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 포장 재료의 제1 층은 폴리에스테르를 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 포장 재료의 제2 층은 열가소성 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 방법.
  16. 제1항에 있어서, 상기 포장 재료의 제2 층은 폴리프로필렌과 폴리에틸렌으로이루어진 그룹으로부터 선택된 열가소성 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 방법.
  17. 제1항에 있어서, 상기 포장 재료의 제2 층은 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 방법.
  18. 제1항에 있어서, 상기 포장 재료의 제2 층은 두 개의 공동 압출된 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 방법.
  19. 제1항에 있어서, 상기 포장 재료의 제3 층은 열가소성 폴리머와 열경화성 폴리머로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 방법.
  20. 제1항에 있어서, 상기 포장 재료의 제3 층은 폴리프로필렌과 폴리에티렌으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 열가소성 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 방법.
  21. 제1항에 있어서, 제1 층, 제2 층 및 제3 층 중 적어도 하나가 금속화인 것을 특징으로 하는 엠보싱 다층 유연한 포장 재료 제조 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 포장 재료의 제3 층은 알루미늄 금속화 폴리프로필렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 방법.
  23. 엠보싱 롤러와,
    상기 엠보싱 롤러와 상기 롤러를 관통하는 재료를 수용하기 위한 앤빌 롤러 사이에 닙을 형성하기 위해서 엠보싱 롤러에 대항하여 설치된 앤빌 롤러와,
    상기 포장 재료의 예비 성형된 제1 층을 닙에 공급하기 위한 제1 공급기와,
    상기 포장 재료의 예비 성형된 제3 층을 닙에 공급하기 위한 제2 공급기와,
    상기 예비 성형된 제1 층과 상기 예비 성형된 제3 층 사이에 포장 재료의 제2 층을 형성하기 위해서 압출된 폴리머를 닙 내부로 배치하기 위해 설치된 압출 다이를 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 시스템.
  24. 제23항에 있어서, 상기 엠보싱 롤러는 탄성 엠보싱 다이를 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 시스템.
  25. 제24항에 있어서, 상기 탄성 엠보싱 다이는 실리콘 고무를 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 시스템.
  26. 제25항에 있어서, 상기 탄성 엠보싱 다이는 에틸 프로필렌 디아민 모노머를추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 시스템.
  27. 제23항에 있어서, 상기 앤빌 롤러에 대항하여 상기 엠보싱 롤러를 가압하기 위한 압력 롤러를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 시스템.
  28. 제23항에 있어서, 상기 압력 롤러가 냉각되는 것을 특징으로 하는 엠보싱 다층 유연한 포장 재료 제조 시스템.
  29. 제23항에 있어서, 상기 앤빌 롤러가 냉각되는 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 시스템.
  30. 제23항에 있어서, 상기 앤빌 롤러는 단단한 것을 특징으로 하는 엠보싱된 다층의 유연한 포장 재료 제조 시스템.
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