KR20040096529A - 광밀성, 기밀성 및 액밀성 가열 밀봉식 포장용 복합 재료 - Google Patents
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Abstract
외부 밀봉층이 있는 플라스틱 피막이 형성되어 있고, 지지층 (1)과 외부 밀봉층 (3) 사이에 각각 금속 차단층 (2)가 마련되어 있는 종이 또는 판지를 지지층 (1)의 재료로 하는 가열 밀봉식 포장용 복합 재료, 특히 광밀성, 기밀성 및 액밀성 가열 밀봉식 포장용 복합 재료가 개시되어 있다. 본 발명은 이 복합 재료의 생산 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 상기 지지층 (1)은 복합 재료 상태로 보호되므로, 이 복합 재료로 만들어진 포장은 그 안에 들어 있는 제품과 함께 고압솥 또는 유사한 장치에서 살균될 수 있고, 또한 상기 복합 재료는 간단하고 경제적으로 생산될 수 있으며, 이에 따라 지지층 (1)의 양측면에 추가의 차단층 (2)가 제공된다.
Description
특히 야채 포장재 생산용의 가열 밀봉식 복합 재료는 매우 다양한 설계로 알려져 있다. 일반적으로, 종이나 판지는 지지층 재료로서 사용되며, 상이한 층들로 이루어진 적층재는 특수한 목적의 용도에 필요한 견고성을 보장하므로, 특정의 내장된 제품의 저장 기간도 보장된다. 외부 밀봉층은 적당한 열가소성 폴리머로 구성된다.
예컨대, 우유 및 주스와 같이 포장하고자 하는 각종 제품들은 역시 빛, 방향재(芳香材) 및 산소가 충분히 방지될 경우에만 무균 상태하에서 이들의 품질이 보존된다. 이를 달성하기 위하여, 폴리에틸렌으로 피복되고, 이에 의하여 내면 (그 다음의 포장재에 대하여)의 기체 및 방향재 차단층인 알루미늄박(泊)으로 된 층이 판지, 즉 지지층 재료의 표면에서 밀봉층과 함께 적층된 합성 판지가 바람직하게사용된다.
이러한 포장 재료들은 예컨대, H-밀크 및 과일 주스 등의 부폐성 식품을 실제로 보존는 데 시도되고 시험되어 왔다. 포장된 제품은 무균 포장 전에 이미 적당한 단계에서 살균된다.
그러나, 공지 기술에 따른 기존의 복합 재료의 구조에는 판지를 보호하는 물 및 수증기 불침투성인 재료로 이루어진 단지 1개의 차단층만이 있다. 일반적으로, 이 층은 제품의 측면에 배열되고 제품의 습기로부터 지지층 재료를 보호한다. 상기 지지층 재료 위에 놓이는 폴리머층은 밀봉성, 인쇄적성(印刷適性)을 위하여, 그리고 "통상"의 환경 영향에 대한 보호 재료로서 단독 사용된다.
이러한 이유로, 먼저 그러한 제품을 포장하고 (보존시와 동일한 방법으로), 이어서 그 제품을 고압솥에서 가열 살균하는 것이 불가능하다. 고압솥의 물 (차단층이 내면에 배치될 경우) 또는 포장 제품의 물(차단층이 외부에 배치될 경우)이 고압솥 처리 공정 중에 양호하게 보호되지 않은 판지 복합 재료의 내부로 침투하고, 이에 따라 복합 재료, 즉 포장재의 강도(强度)/강성(剛性)에 손상을 준다.
이러한 문제를 극소화하기 위해서는, 최소한의 물 차단벽을 보장하는 두껍고 고가의 폴리머층, 페인트 피막 및 래커 피막이 사용되어야 한다. 비교적 두껍고 화학적으로 특수 처리된 비교적 고가의 판지가 사용되어야 한다.
고가임에도 불구하고, 고압솥 처리 공정에 있어서 그러한 판지 복합 재료의 저항능(抵抗能)은 특히 허용되는 최대 살균 온도와 관련하여 매우 제한되어 있다. 이것의 효과는 적당한 살균율을 보장하기 위하여 살균 시간을 비교적 길게 하여야한다는 것이다. 그러나, 장시간의 고압솥 처리 주기는 고압솥의 성능을 저하시키고 비용 증대를 초래한다. 나아가, 장시간의 살균에 의하여 포장하고자 하는 각종 제품/식품의 품질 저하, 즉 맛을 저하시키는 결과가 발생된다.
공지의 복합 재료의 저항성이 낮기 때문에, 어떤 경우에는, 수증기/기체 혼합물은 고압솥 처리 공정 중에 "건조기" 혼합물에 대하여, 특히 상기 공정의 종말점에 대한 농축 조성에 의하여 변화된다는 것을 의미한다. 따라서, 불량한 열전달 때문에, 불필요하게 고압솥 공정이 더 연장된다.
본 발명은 외부에 밀봉층이 있는 플라스틱 피막이 형성되어 있고, 지지층과 외부 밀봉층 사이에 각각 금속 차단층이 마련되어 있는 종이 또는 판지[카드보드]를 지지층의 재료로 하는 가열 밀봉식 포장용 복합 재료, 특히 광밀성(光密性), 기밀성(氣密性) 및 액밀성(液密性) 가열 밀봉식 포장용 복합 재료에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 양호한 실시예만을 나타내고 있는 데 지나지 않는 첨부 도면을 이용하여 더욱 상세히 설명하겠다.
도 1은 본 발명에 따른 복합 재료의 제1 실시예를 나타내고,
도 2는 본 발명에 따른 복합 재료의 제2 실시예를 나타내며,
도 3은 본 발명에 따른 복합 재료의 제3 실시예를 나타낸다.
이들 도면에 있어서, 본 발명에 따른 복합 재료의 실시예들은 개략적인 단면으로 나타낸 것이며, 이는 실제의 칫수와는 다르다.
도 1은 판지층인 지지층 (1)을 도시하고 있는데, 이 판지층, 즉 지지층은 고압솥 처리 공정 중에 물에 의한 표면 공격으로부터 판지를 보호하기 위한 2개의 차단층 (2)로 둘러싸여 있다. 차단층 (2)로서는 알루미늄박 또는 SiOx층, LCP(액졍 폴리머) 등이 사용될 수 있다.
상기 복합 재료의 외면에는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리에틸렌(PE), 액정 폴리머(LCP), 에틸렌/비닐 알코올(EVOH) 또는 폴리아미드(PA) 드의 열가소성 폴리머제의 2개의 밀봉층 (3)이 제공된다. 이들 밀봉층 (3)은 상기 복합 재료의 융해(融解)를 가능하게 하며, 또한 수종의 폴리머층 또는 이들의 혼합물로 구성될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 복합 재료의 또 다른 실시예를 나타내는 것으로서, 지지층 (1)과 차단층 (2)의 사이에 마련되는 추가의 연결층 (4)에 의하여 복합 재료의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 연결층 (4)는 폴리머계 또는 접착제계 결합제로 구성된다.
마지막으로, 도 3은 제3 실시예를 나타내는 것으로서, 차단층 (2)와 외부 밀봉층 (3)의 사이에 2개의 연결층 (4)가 추가되어 있다.
이러한 사실에 비추어, 본 발명의 기본적인 문제는 서두에서 언급하고 위에서 상세히 설명한 형식의 복합 재료를 이용 가능하게 하기 위한 것으로서, 이 복합 재료를 사용하면 지지층 재료는 상기 복합 재료로부터 생산한 포장재가 그 내부에 들어 있는 제품과 함께 고압솥에서 살균 처리할 수 있도록 보호된다. 상기 복합 재료는 간단하고도 비용면에서 효율적으로 생산될 수 있도록 하는 것이 요망된다.
이러한 문제는 상기 지지층들의 양측면에 추가의 차단층을 제공함으로써 해결된다.
판지의 양면에 접합되는 금속 차단층은 매우 효율적으로 판지를 보호하며, 따라서 그 판지에 특히 큰 내기계성 및 내열성을 부여한다. 그러므로, 본 발명에 따른 복합 재료로부터 생산되는 포장재는 살균 온도가 고온인 고압솥 내에서도 아무런 문제 없이 살균시킬 수 있다.
또한, 이는 고압솥 내에서의 고온 살균도 역시 가능하게 해준다. 이로 인하여 살균 시간이 단축되고, 맛을 향상되며, 포장된 제품의 품질이 증대되는 결과를 가져온다. 상기 판지의 개선된 보호로 인하여, 더 얇고 덜 특수한 판지를 사용할 수 있다.
상기 판지의 양면에 피복된 금속 차단층은 '절대적인' 차단층이며, 더욱이 가공 작업, 특히 주름선잡기 및 절곡 작업과 운반 작업 중에 가끔 발생하는 차단층의 표면 또는 내부의 구멍 및 결함들은 그 제품의 전후방에 놓이는 본래의 제2층으로 인하여 포장된 제품의 저장 기간에 불필요한 영향을 미칠 수 없다. 따라서, 이중(二重) 금속층은 예컨대 저장 기간과 관련한 제품의 품질 향상을 보장하게 된다.
본 발명의 추가의 교시에 따르면, 지지층과 장벽층 사이에 각각 적어도 1개의 연결층이 배치된다. 또한, 상기 지지층과 차단층 사이에는 결합층이라고도 부르는 층을 마련하여 접촉을 더 양호하게 한다.
본 발명의 또 다른 예에 의하면, 적어도 1개의 연결층을 상기 차단층과 각 외부 밀봉층간에 더 마련하는 것이다. 측정 결과, 상기 차단층과 각 외부 밀봉층간의 접착력도 역시 향상되었다.
본 발명의 또 하나의 예에 의하면, 알루미늄박으로 산소 차단층을 구성하는 것이다. 연결층으로서는 폴리머계 또는 접착제계 결합제를 사용할 수 있다.
본 발명의 또 하나의 교시에 의하면, 밀봉층은 폴리프로필렌(PP), 테레프탈산폴리에틸렌(PET), 폴리에틸렌(PE), 액정 고분자(LCP), 에틸렌/비닐 알코올(EVOH) 또는 폴리아미드(PA) 등의 열가소성 폴리머로 구성된다. 그러나, 본 발명의 범위 내에서 전술한 폴리머의 혼합물로서 열가소성 폴리머를 형성하는 것도 가능하다.
본 발명의 또 한 가지 예에 의하면, 외부 밀봉층은 그 층두께가 10 내지 40 g/㎡이다. 상기 외부(그 다음의 포장재에 대하여) 밀봉층의 층두께는 10 내지 20 g/㎡이고, 내부(그 다음의 포장재에 대하여) 밀봉층의 층두께는 20 내지 35 g/㎡인 것이 좋다.
본 발명의 또 다른 양호한 예에 따르면, 층두께가 5 내지 10 ㎛, 바람직하게는 6 내지 8 ㎛인 알루미늄박이 차단층으로서 제공된다.
본 발명의 또 한 가지 예에 의하면, 연결층(결합층)은 그 층두께가 4 내지 20 g/㎡, 바람직하게는 5 내지 10 g/㎡이 되도록 제공되는 것이다. 지지층과 차단층간의 연결층의 두께는 차단층과 외부 밀봉층간의 연결층의 두께보다 더 두껍게 하는 것이 특히 유리하다.
본 발명의 또 다른 예에 의하면, 본 발명의 복합 재료는 공압출법(共押出法) 에 의하여 단일 작업 주기로 생산될 수 있다.
Claims (25)
- 외부에 밀봉층이 있는 플라스틱 피막이 형성되어 있고, 지지층과 외부 밀봉층 사이에 각각 금속 차단층이 마련되어 있는 종이 또는 판지를 지지층의 재료로 하는 광밀성(光密性), 기밀성(氣密性) 및 액밀성(液密性) 가열 밀봉식 포장용 복합 재료에 있어서,상기 지지층 (1)의 양측면에 차단층 (2)를 마련하는 것을 특징으로 하는 광밀성, 기밀성 및 액밀성 가열 밀봉식 포장용 복합 재료.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 지지층 (1)과 차단층 (2)의 사이에 1개 이상의 연결층 (4)가 배치되는 것을 특징으로 하는 복합 재료.
- 제2항에 있어서, 차단층 (2)와 외부 밀봉층 (3)의 사이에 연결층 (4)가 배치되는 것을 특징으로 하는 복합 재료.
- 제1항 내지 3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 차단층 (2)는 알루미늄박으로구성되는 것을 특징으로 하는 복합 재료.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 연결층 (4)로서 폴리머계 결합제가 사용되는 것을 특징으로 하는 복합 재료.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 연결층 (4)로서 접착제계 결합제가 사용되는 것을 특징으로 하는 복합 재료.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 밀봉층 (3)으로서 열가소성 폴리머가 사용되는 것을 특징으로 하는 복합 재료.
- 제7항에 있어서, 열가소성 폴리머는 폴리프로필렌(PP)인 것을 특징으로 하는 복합 재료.
- 제7항에 있어서, 열가소성 폴리머는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)인 것을 특징으로 하는 복합 재료.
- 제7항에 있어서, 열가소성 폴리머는 폴리에틸렌(PE)인 것을 특징으로 하는 복합 재료.
- 제7항에 있어서, 열가소성 폴리머는 액정 폴리머(LPC)로 구성되는 것을 특징으로 하는 복합 재료.
- 제7항에 있어서, 열가소성 폴리머는 에틸렌/비닐 알코올(EVOH)인 것을 특징으로 하는 복합 재료.
- 제7항에 있어서, 열가소성 폴리머는 폴리아미드(PA)인 것을 특징으로 하는 복합 재료.
- 제7항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에 있어서, 열가소성 폴리머는 제8항 내지 13 항에 기재된 폴리머의 혼합물인 것을 특징으로 하는 복합 재료.
- 제1항 내지 14항 중 어느 하나의 항에 있어서, 외부 밀봉층 (3)은 층두께가 10 내지 40 g/㎡인 것을 특징으로 하는 복합 재료.
- 제15항에 있어서, 외부(그 다음의 복합 포장에 대하여) 밀봉층 (3)은 층두께가 10 내지 20 g/㎡인 것을 특징으로 하는 복합 재료.
- 제15항 또는 제16항에 있어서, 내부(그 다음의 복합 포장 재료에 대하여) 밀봉층 (3)은 층두께가 20 내지 35 g/㎡인 것을 특징으로 하는 복합 재료.
- 제1항 내지 제17항 중 어느 하나의 항에 있어서, 차단층 (2)는 층두께가 5 내지 10 ㎛인 알루미늄박인 것을 특징으로 하는 복합 재료.
- 제18항에 있어서, 아루미늄박은 두께가 6 내지 8 ㎛인 것을 특징으로 하는 복합 재료.
- 제2항 내지 제19항 중 어느 하나의 항에 있어서, 연결층 (4)는 층두께가 4 내지 20 g/㎡인 것을 특징으로 하는 복합 재료.
- 제19항에 있어서, 연결층(4)은 층두께가 5 내지 10 g/㎡인 것을 특징으로 하는 복합 재료.
- 제3항 및 제19항에 있어서, 지지층 (1)과 차단층 (2)의 사이에 존재하는 연결층(4)는 차단층 (2)와 외부 밀봉층 (3)의 사이에 존재하는 연결층보다 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 복합 재료.
- 복합 재료가 공압출법(共押出法)에 의하여 단일 작업 주기로 생산되는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제22항 중 어느 하나의 항에 기재된 복합 재료의 생산 방법.
- 제1항 내지 제22항 중 어느 하나의 항에 따라 생산된 복합 재료용 블랭크.
- 제1항 내지 제22항 중 어느 하나의 항에 따라 생산된 복합 포장 재료의 생산용 복합박(複合泊).
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