KR20170104798A

KR20170104798A - 산소 투과 방지와 가스 배출 기능을 구비한 포장지용 필름 제조방법

Info

Publication number: KR20170104798A
Application number: KR1020160027659A
Authority: KR
Inventors: 김영한; 김영재; 이영노
Original assignee: 대륭포장산업 주식회사
Priority date: 2016-03-08
Filing date: 2016-03-08
Publication date: 2017-09-18

Abstract

본 발명은 산소 투과 방지와 가스 배출 기능을 구비한 포장지용 필름 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 본 발명의 구성은 기저층(16)에 순차적으로 알루미늄 포일층(14)과 외피층(12)이 적층된 다층 필름(10)을 레이저 조사기(6)에 배치하는 단계; 상기 레이저 조사기(6)에서 방사되는 레이저에 의해 상기 다층 필름(10)에 오목한 홈 형상으로 투과홈(16G)을 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 투과홈(16G)의 아래에 박막 형태의 배리어막(16R)이 형성되며, 상기 레이저 조사기(6)에서 방사되는 레이저는 상기 투과홈(16G)을 형성하되, 상기 투과홈(16G)은 상기 기저층(16)과 상기 알루미늄 포일층(14)을 관통한 다음 상기 기저층(16)에 일정 깊이까지 관통되어, 상기 투과홈(16G) 안쪽에 상기 배리어막(16R)이 남아 있는 박막 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

산소 투과 방지와 가스 배출 기능을 구비한 포장지용 필름 제조방법{Package film manufacturing method}

본 발명은 산소 투과 방지와 가스 배출 기능을 구비한 포장지용 필름 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부의 산소가 포장지 내부로 들어오는 것을 방지하면서도 포장지 내부에서 생기는 가스는 배출할 수 있는 포장지용 필름을 만들 때 사용하는 포장지를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

일반적으로 김치, 고추장, 된장 등의 발효식품을 포장하는 식품포장지는 단일재질의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 재질로 이루어진 필름과 복합재질의 PET/AL/LLDPE, PET/LLDPE, NY/AL/LLDPE, NY/LLDPE 등이 사용되며, LLDPE 외에 CPP로 사용되는 경우도 있으며, 필름에 의해 봉투 형상으로 만들어진 식품포장지는 개방부를 열융착 등에 의하여 밀봉시킴으로써 포장지가 형성된다.

최근에는 먹거리를 집에서 요리를 해서 먹기보다는 조리가 완료된 식품을 마트 등에서 구입해서 먹는 세대가 증대되고 있는 실정이며, 이에 업체들도 이러한 실정을 반영하듯 조리가 완료된 다양한 식품들을 포장지에 담아 소비자에게 선보이고 있다. 물론 업체들이 조리해서 판매하는 식품에는 김치도 포함된다.

한편, 식품을 포장하기 위한 포장지로 플라스틱 필름 재질의 파우치형 포장재가 널리 사용되고 있는데, 김치를 비롯한 고추장, 된장, 젓갈 등과 같은 발효식품은 그 특성상 유통과정에서 지속적으로 발효 및 숙성되면서 이산화탄소 등과 같은 가스를 발생시킴으로써 포장지 내부의 압력이 증가하여 포장지가 팽창하고, 이로 인해 파손되어 내용물이 유출되는 등의 문제가 발생하는 경우가 종종 있다. 또한 포장된 발효식품으로부터 발생되는 발효 가스로 인하여 신선도가 저하되거나 변질되는 문제점 역시 종종 발생되기도 한다.

이러한 발효식품 포장에 따른 문제점을 해결하기 위한 대안의 하나로 포장지 내의 가스를 흡수 또는 흡착할 수 있도록 가스흡착제(가스흡수제)를 식품과 함께 봉입하는 방법이 제안되고 있는데, 가스흡착제를 소분 포장하여 식품과 함께 봉입한 경우에는 포장지를 개봉하였을 때 식품 위에 부착된 가스흡착제가 시각적으로 바로 노출되는바 소비자의 미감을 훼손하는 문제점이 있고, 심하게는 가스흡착제가 파손되어 식품에 유출될 가능성이 있고, 또한 부착과정으로 인해 공정이 복잡하고 비능률적이라는 문제가 대두되고 있다.

따라서, 상기한 문제점들을 해결하고자 포장지에 발효가스 배출을 위한 통공을 형성하고, 상기 통공을 커버하되 발효 가스 배출을 위한 필름을 별도 구비하여 포장지 내의 발효가스의 배출 효과를 기대할 수 있는 포장지가 소개되고 있다.

최근 고분자 필름의 베리어(barrier)성 향상을 위한 연구가 다양하게 시도되고 있다. 그러나, 반대로 가스 투과성이 우수한 필름 제조에 대한 수요도 증가하고 있다.

가스 투과도가 우수한 필름을 필요로 하는 일부의 필름제조를 위해 다양한 공정으로 적용되고 있으며, 그 방법으로 작은 구멍(hole)을 내거나, 가스 통기성이 좋은 필름을 이용하여 얇게 사용하는 등의 방법이 있다.

그런데, 필름에 구멍을 뚫게 되면, 내용물이 밖으로의 유출을 막을 수 없어,가스뿐만 아니라 액상의 내용물이 밖으로 유출되게 된다. 가스 통기성이 우수한 필름을 얇게 제조하는 공정은 기계적 강도 저하로 인해 약간의 충격을 받게 되면 필름이 터지거나 찢어지게 되는 단점이 있다.

따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결할 수 있도록 포장지 내부로의 산소 투과는 방지하고 포장지 내부에서 생기는 가스를 배출하여 식품의 신선도를 유지하는 등의 유익한 기능이 있는 수단인 포장지용 필름을 제조하는 것이 시급히 요구된다.

국내등록특허 제10-0291468호(2001.03.12 등록) 국내등록실용신안공보 제20-0299006호(2002.12.10 등록)

본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 개발된 것으로, 본 발명의 목적은 외부의 산소가 포장지 내부로 들어오는 것을 방지하면서도 포장지 내부에서 생기는 가스는 배출할 수 있어서 포장지에 담긴 식품(특히, 김치 등의 발효 식품)이 부패하거나 곰팡이가 생기는 경우 등을 방지할 수 있도록 하는 포장지용 필름을 제조할 수 있는 포장지용 필름 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 기저층에 순차적으로 알루미늄 포일층과 외피층이 적층된 다층 필름을 레이저 조사기에 배치하는 단계; 상기 레이저 조사기에서 방사되는 레이저에 의해 상기 다층 필름에 오목한 홈 형상으로 투과홈을 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 투과홈의 아래에 박막 형태의 배리어막이 형성되는 것을 특징으로 하는 산소 투과 방지와 가스 배출 기능을 구비한 포장지용 필름 제조방법이 제공된다.

상기 레이저 조사기에서 방사되는 레이저는 상기 투과홈을 형성하되, 상기 투과홈은 상기 기저층과 상기 알루미늄 포일층을 관통한 다음 상기 기저층에 일정 깊이까지 관통되어, 상기 투과홈 안쪽에 상기 배리어막이 남아 있는 박막 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 포장지 내부에서 생기는 가스는 투과홈 안쪽에 있는 배리어막을 통과하여 투과홈을 통해 포장지의 외부로 원할하게 배출되는 한편, 상기 배리어막에 의해서는 외부의 산소가 포장지의 내부로 침투하는 것을 방지하여 외부 산소에 의해 포장지 내부의 식품이 상하는 경우, 예를 들어 곰팡이가 생겨서 버리는 등의 경우가 발생되는 것을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 LLDPE 단층 필름에 레이저를 3펄스로 셋팅하여 투과홈을 형성한 상태를 확대하여 보여주는 사진
도 2는 LLDPE 단층 필름에 레이저를 4펄스로 셋탕하여 투과홈을 형성한 상태를 확대하여 보여주는 사진
도 3은 LLDPE 단층 필름에 레이저를 5펄스로 셋탕하여 투과홈을 형성한 상태를 확대하여 보여주는 사진
도 4는 50㎛ 두께의 LLDPE 단층 필름 자체의 산소 투과도를 보여주는 그래프
도 5는 50㎛ 두께의 LLDPE 단층 필름에 2개의 투과홈을 형성한 상태의 산소 투과도를 보여주는 그래프
도 6은 50㎛ 두께의 LLDPE 단층 필름에 3개의 투과홈을 형성한 상태의 산소 투과도를 보여주는 그래프
도 7은 50㎛ 두께의 LLDPE 단층 필름에 4개의 투과홈을 형성한 상태의 산소 투과도를 보여주는 그래프
도 8은 50㎛ 두께의 LLDPE 단층 필름에 5개의 투과홈을 형성한 상태의 산소 투과도를 보여주는 그래프
도 9는 본 발명에 의한 산소 투과 방지와 가스 배출 기능을 구비한 포장지용 필름 제조방법에서 레이저에 의해 다층 필름에 투과홈을 형성하는 과정을 개략적으로 보여주는 도면
도 10은 본 발명에 의한 산소 투과 방지와 가스 배출 기능을 구비한 포장지용 필름 제조방법의 공정을 보여주는 플로우 챠트
도 11은 본 발명에 의한 산소 투과 방지와 가스 배출 기능을 구비한 포장지용 필름 제조방법에 의해 다층 필름에 투과홈을 형성한 상태의 일부를 보여주는 사시도
도 12는 본 발명에 의한 산소 투과 방지와 가스 배출 기능을 구비한 포장지용 필름을 이용하여 제작된 포장지의 단면도로서 다층 필름에 투과홈과 배리어막을 형성한 상태를 확대하여 보여주는 도면
도 13은 본 발명에 의한 산소 투과 방지와 가스 배출 기능을 구비한 포장지용 필름을 부분 확대하여 보여주는 사진으로서 다층 필름에 레이저를 3펄스로 셋팅하여 투과홈과 배리어막을 형성한 상태를 확대하여 보여주는 사진
도 14는 본 발명에 의한 산소 투과 방지와 가스 배출 기능을 구비한 포장지용 필름을 부분 확대하여 보여주는 사진으로서 다층 필름에 레이저를 4펄스로 셋팅하여 투과홈과 배리어막을 형성한 상태를 확대하여 보여주는 사진
도 15는 본 발명에 의한 산소 투과 방지와 가스 배출 기능을 구비한 포장지용 필름을 부분 확대하여 보여주는 사진으로서 다층 필름에 레이저를 5펄스로 셋팅하여 투과홈과 배리어막을 형성한 상태를 확대하여 보여주는 사진
도 16은 본 발명에 의한 산소 투과 방지와 가스 배출 기능을 구비한 포장지용 필름을 부분 확대하여 보여주는 사진으로서 다층 필름에 레이저를 6펄스로 셋팅하여 투과홈과 배리어막을 형성한 상태를 확대하여 보여주는 사진
도 17은 본 발명에 의한 산소 투과 방지와 가스 배출 기능을 구비한 포장지용 필름을 부분 확대하여 보여주는 사진으로서 다층 필름에 레이저를 7펄스로 셋팅하여 투과홈과 배리어막을 형성한 상태를 확대하여 보여주는 사진
도 18은 본 발명에 의한 산소 투과 방지와 가스 배출 기능을 구비한 포장지용 필름을 부분 확대하여 보여주는 사진으로서 다층 필름에 레이저를 8펄스로 셋팅하여 투과홈과 배리어막을 형성한 상태를 확대하여 보여주는 사진
도 19는 본 발명에 의한 산소 투과 방지와 가스 배출 기능을 구비한 포장지용 필름을 부분 확대하여 보여주는 사진으로서 다층 필름에 레이저를 9펄스로 셋팅하여 투과홈과 배리어막을 형성한 상태를 확대하여 보여주는 사진
도 20은 본 발명에 의한 산소 투과 방지와 가스 배출 기능을 구비한 포장지용 필름을 부분 확대하여 보여주는 사진으로서 다층 필름에 레이저를 10펄스로 셋팅하여 투과홈과 배리어막을 형성한 상태를 확대하여 보여주는 사진
도 21은 다층 필름에 1개의 투과홈과 배리어막을 형성한 상태에서의 산소 투과도를 보여주는 그래프
도 22는 다층 필름에 2개의 투과홈과 배리어막을 형성한 상태에서의 산소 투과도를 보여주는 그래프
도 23은 다층 필름에 3개의 투과홈과 배리어막을 형성한 상태에서의 산소 투과도를 보여주는 그래프
도 24는 다층 필름에 4개의 투과홈과 배리어막을 형성한 상태에서의 산소 투과도를 보여주는 그래프
도 25는 다층 필름에 5개의 투과홈과 배리어막을 형성한 상태에서의 산소 투과도를 보여주는 그래프
도 26은 다층 필름에 6개의 투과홈과 배리어막을 형성한 상태에서의 산소 투과도를 보여주는 그래프
도 27은 다층 필름에 7개의 투과홈과 배리어막을 형성한 상태에서의 산소 투과도를 보여주는 그래프
도 28은 다층 필름에 8개의 투과홈과 배리어막을 형성한 상태에서의 산소 투과도를 보여주는 그래프
도 29는 다층 필름에 9개의 투과홈과 배리어막을 형성한 상태에서의 산소 투과도를 보여주는 그래프
도 30은 다층 필름에 10개의 투과홈과 배리어막을 형성한 상태에서의 산소 투과도를 보여주는 그래프

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 예를 들어, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 의한 산소 투과 방지와 가스 배출 기능을 구비한 포장지용 필름 제조방법은 기저층(16)에 순차적으로 알루미늄 포일층(14)과 외피층(12)이 적층된 다층 필름(10)을 레이저 조사기(6)에 배치하는 단계와, 레이저 조사기(6)에서 방사되는 레이저에 의해 다층 필름(10)에 오목한 홈 형상으로 투과홈(16G)을 형성하는 단계를 포함한다. 본 발명에서는 복수열의 레이저 조사기(6)를 다층 필름(10) 위에 배치하고 다층 필름(10)을 이동시키면서 레이저 펄스를 조정하여 상기 다층 필름(10)에 투과홈(16G)과 배리어막(16R)을 형성하는 방법을 채용할 수 있다. 본 발명의 포장지용 필름 제조방법은 은 기저층(16)에 순차적으로 알루미늄 포일층(14)과 외피층(12)이 적층된 다층 필름(10)을 준비하고, 다층 필름(10)에 외부의 산소가 포장지 내부로 투과되는 것을 방지하면서도 포장지 내부에서 생기는 가스는 포장지 외부로 투과시킬 수 있도록 투과홈(16G)과 배리어막(16R)이 구비되도록 다층 필름(10)을 레이저 가공하게 된다. 본 발명의 일실시예에서 가공되는 다층 필름(10)의 기저층(16)은 LLDPE 시트로 이루어질 수 있고, 상기 기저층(16)에 알루미늄 포일층(14)이 적층되고, 알루미늄 포일층(14) 위에 외피층(12)이 적층되며, 외피층(12)은 PET 또는 Nylon 시트로 이루어질 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 다층 필름(10)을 복합 재질로 준비하고, 이러한 다층 필름(10)을 가공하는 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일실시예에서 다층 필름(10)은 다층 필름(10)인데, 다층 필름(10)은 내면 LLDPE 기반으로 AL, PE, PET, Nylon 등을 복합화한 필름이 된다.

상기 다층 필름(10)을 레이저 조사기(6)에 배치하는 단계에서는 다층 필름(10)의 좌우 양측단 사이의 영역 상부 위치에 일정 간격으로 복수열의 레이저 조사기(6)를 배치한다. 레이저 발생장치에 구비된 레이저 조사기(6)를 다층 필름(10) 위쪽에 일정 간격으로 복수열로 배치하여 레이저를 조사할 수 있는 상태로 만든다.

상기 다층 필름(10)에 투과홈(16G)을 형성하는 단계를 천공 단계라 할 수 있는데, 천공 단계에서는 다층 필름(10)을 권취롤에 의해 일정 속도가 감아주면서 레이저 조사기(6)에서 일정 시간 간격과 일정 펄스 간격으로 레이저를 조사하여 다층 필름(10)에 투과홈(16G)을 형성한다.

이때, 중요한 것은 투과홈(16G)은 외피층(12)과 알루미늄 포일층(14)까지 통과되도록 형성되며, 상기 투과홈(16G)이 기저층(16)의 외표면에서 끝날 수도 있고, 투과홈(16G)이 기저층(16)의 외표면에서 내표면 방향으로 일정 깊이까지 오목한 홈으로 이어질 수도 있다. 본 발명에서는 투과홈(16G)의 기저층(16)의 외표면에서 내표면 방향을 일정 깊이 더 들어가도록 형성된다.

상기 배리어막(16R)은 투과홈(16G)의 안쪽 박막으로 형성된다. 상기 투과홈(16G)이 외피층(12)에서 알루미늄 포일층(14)까지만 관통하도록 형성되면, 상기 기저층(16)이 배리어막(16R)을 형성하며, 상기 투과홈(16G)이 다층 필름(10)의 기저층(16) 외표면에서 내표면 방향으로 일정 깊이 오목한 홈으로 이어지는 경우 기저층(16)의 나머지 두께 부분(막 부분)이 배리어막(16R)을 형성한다. 레이저 조사기(6)에 의해 레이저를 조사하여 투과홈(16G)을 형성하면, 투과홈(16G)의 아래에 박막 형태의 배리어막(16R)이 남게 된다.

상기한 구조의 본 발명의 포장지용 필름을 통상의 포장지 제조장치를 이용하여 포장지를 만들 수 있으며, 상기 포장지에는 주로 김치와 같은 발효식품을 담아서 포장하게 된다. 본 발명의 포장지용 필름에 의해 제작된 포장지는 상기 투과홈(16G)과 배리어막(16R)을 구비한 구조를 가지게 된다. 이때, 본 발명에서 투과홈(16G)라 함은 식품(주로 김치 등의 발효식품)이 담긴 포장지 내부에 생긴 가스(주로 김치 등의 발효식품이 발효할 때 생기는 가스)가 배리어막(16R)을 통과하여 포장지 외부로 배출될 수 있도록 하는 홈을 의미하며, 상기 배리어막(16R)은 외부의 산소가 포장지 내부로 투과(침투)하는 것을 방지하는 얇은 막을 의미한다. 이처럼, 본 발명의 포장지용 필름은 투과홈(16G)과 배리어막(16R)을 형성하되, 투과홈(16G)은 적어도 알루미늄 포일층(14)까지는 뚫리도록 형성함으로써 외부 산소 침투 방지와 포장지 내부 가스의 방출 기능을 가지도록 하는 것이 주요 효과에 해당한다.

상기 투과홈(16G)과 배리어막(16R)은 다층 필름(10)의 한쪽 측단부에서 다른 쪽 측단부를 따라 일정 간격으로 복수개로 구비된다. 이러한 경우, 포장지 내부에서의 가스 투과율을 보다 높일 수 있어서 더 바람직하다. 더욱 바람직하게는 투과홈(16G)과 배리어막(16R)이 포장지의 양면에 격자형으로 배치되도록 형성한다. 그러면, 포장지 내부에서의 가스 투과율을 보다 높일 수 있어서 더욱더 바람직할 것이다.

본 발명에서는 다층 필름(10)에 의해 포장지를 형성하고, 상기 배리어막(16R)의 두께에 따라서 포장지의 가스 투과율이 변화되도록 구성된다. 본 발명은 다층 필름(10)에 투과홈(16G)과 배리어막(16R)을 형성하여 포장지 내부의 가스 투과율은 높이고 외부의 산소 투과율은 낮추는 것에 대한 실험을 실시하였으며, 첨부된 도면은 단층 필름과 단층 필름에 레이저로 홈을 형성한 경우의 실험과 본 발명의 다층 필름(10)에 레이저로 투과홈(16G)과 배리어막(16R)을 형성한 경우의 실험을 하였다.

단일 소재로 제조된 단층 필름으로는 LLDPE(linear low density polyethylene), PE(polyethylene), PE-g-PP, PP, Nylon, PET 등이다.

레이저로 투과홈(16G) 가공시 가공 깊이에 따라 가스투과도(특징 지어 산소 투과도)가 정해지며, 레이저 장비 1기 당 펄스 수에 따라 가공 깊이는 다르게 나타난다. 아래의 표 1에서와 같이 고분자 수지의 종류에 따른 단층 필름의 가공 시 펄스 수와 산소투과도 상관 관계를 알 수 있다.

LLDPE 50㎛ 두께의 필름 가공 시, 2펄스의 경우 산소투과도가 5,900 cc가 나타났으며, 5 펄스의 경우 천공이 일어났다.

PE 50㎛ 두께의 필름 가공 시, 15 펄스에서 3,200 cc의 산소투과도를 보이며, 18 펄스의 경우 천공이 발생되었다.

그 외 다양한 필름의 레이저 가공 시,펄스 수와 산소투과도의 상관 관계를 표 1에 나타냈다.

<고분자 수지의 종류에 따른 단층 필름의 가공 시 펄스 수와 산소투과도 상관 관계>

한편, 도 1 내지 도 3은 단층 필름에 천공한 후의 사진이다. 펄스별 SEM 측정 자료이다.

아래의 표 2는 각 수지 이용한 따른 레이저 가공 그룹 별 구멍 수에 따른 가스투과도 분석 실시한 결과이다.

각 수지 종류에 따른 필름의 홀(투과홈(16G))를 2개, 4개, 6개 및 8개 가공하여 가스 투과도 분석 결과 증대하는 것을 확인할 수 있으나, 1개의 홀 가스 투과도의 배수로 증가하지는 않는다는 결과가 나왔다.

한편, 도 4 내지 도 8은 단층 필름 자체의 산소 투과도와 단층 필름에 형성된 홈의 갯수에 따른 산소 투과도를 시뮬레이션한 결과이다. 단층 LDPE 50㎛ 필름의 자체 투과도이다. 즉, 레이저 홈 가공 작업을 하지 않은 순수 원단 자체의 투과도이다. 도면에서 OTR은 산소 투과도를 의미하는데, 단층 필름의 경우 본 발명의 다층 필름(10)을 이용하는 경우에 비하여 산소 투과도가 시간이 갈수록 높아지는 것을 알 수 있고, 홈의 갯수가 늘어날수록 산소 투과도가 높아짐을 알 수 있다.

본 발명에서는 상기한 단층 필름과는 달리 다층 필름(10)에 투과홈(16G)과 배리어막(16R)이 형성된 것이 특징이 되는데, 포장재로 가장 많이 사용되는 다층 필름(10)을 제조하여 레이저 펄스에 따른 가스 투과도를 분석하였다.

다층 필름(10)은 외면부터 PET 12 ㎛/ PE 20 ㎛/ AL 7㎛/PE 20 ㎛/LLDPE 70 ㎛의 복합층(A 다층 필름(10))과 Nylon 12 ㎛/ PE 20㎛/ AL 7㎛/PE 20㎛/LLDPE 70㎛의 복합층 (B 다층 필름(10)) 사용하였다.

<다층 필름(10)별 펄스에 따른 가스 투과도>

도 13 내지 도 20은 다층 필름(10)(복합재질)의 펄스별 SEM 사진을 보여준다. 현미경으로 투과홈(16G)(홀)와 배리어막(16R)을 확대하여 보여주는 사진이다. SEM은 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope)로서, 관찰대상에 전자선을 쏘여 시료에서 반사되어 나온 전자에서 얻어지는 상을 관찰하는 현미경이다. 도 13 내지 도 20에서는 SEM을 사용하여 다층 필름(10) 복합 재질의 펄스별 SEM 사진을 촬영한 것이 도시되어 있다.

다층필름	1펄스	2펄스	3펄스	4펄스	5펄스
A다층필름	1.37	4.50	42	143	620
B다층필름	1.41	4.79	49.5	156	776
다층필름	6펄스	7펄스	8펄스	9펄스	10펄스
A다층필름	1056	1209	1726	2741	4241
B다층필름	893	1418	1811	2747	4676
홀 수에 따른 값의 단위는 cc임

<펄스 레이저 가공의 홀 그룹에 따른 가스 투과도 분석 실시>

한편, 도 21 내지 도 30은 다층 필름(10)(복합재질)의 펄스 레이저 가공의 홀 그룹에 따른 산소 투과도 분석을 실시한 결과를 보여준다. 산소 투과도 분석기를 통하여 펄스 레이저 가공의 홀 그룹에 따른 산소 투과도 분석을 실시한 결과를 보여준다. 다층 필름(10)(복합재질) 펄스별 투과도를 정리하여 보여주는 결과이다. OTR은 산소 투과도를 의미하는데, 본 발명의 투과홈(16G)과 배리어막(16R)에 의해 산소 투과도가 낮아지는 것을 알 수 있다. 한편, 본 발명의 출원인의 실험실에 가지고 있는 장비는 일리노이즈(illinos)社의 산소투과도 분석기로서, 이러한 장비에 시료를 2개 측정 할 수 있는 CELL(A), CELL(B)가 있다. 도면에서 CELL(A), CELL(B)에 각각 FLO-B , FLO-T 가 있으며 FLO-B는 BOTTOM 이며, FLO-T는 TOP이다. 즉, OTR값을 측정하기 위해 시료를 압착하고 밑 공간이 BOTTOM이며, 시료의 윗공간이 TOP이다. 여기서, 이 공간을 다시 압착하여 진공 상태를 만들고 여기서 가스통에서 산소가 들어가면서 투과되는 량을 측정하였다. 참고로, 상기 단층 필름의 실험에서도 일리노이즈(illinos)社의 산소투과도 분석기를 이용하였다.

도면에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 다층 필름(10)을 이용하여 투과홈(16G)과 배리어막(16R)을 형성한 포장지는 단층 필름과 비교하여 산소 투과율이 현저히 낮아지는 것을 알 수 있다. 사진에서 al합지 자체 투과되는 투과홈(16G)과 배리어막(16R)이 형성되지 않은 al합지(즉, 상기 다층 필름(10)) 자체의 산소 투과도를 의미하며, al합지 1p는 다층 필름(10)에 투과홈(16G) 한 개와 배리어막(16R) 한 개를 형성한 경우의 산소 투과도를 의미한다.

따라서, 본 발명에 의한 포장지용 필름 제조방법의 경우, 포장지 내부에서 생기는 가스는 투과홈(16G) 안쪽에 있는 배리어막(16R)을 통과하여 투과홈(16G)을 통해 포장지의 외부로 원할하게 배출되도록 하는 한편, 상기 배리어막(16R)에 의해서는 외부의 산소가 포장지의 내부로 침투하는 것을 방지하여 외부 산소에 의해 포장지 내부의 식품이 상하는 경우, 예를 들어 곰팡이가 생겨서 버리는 등의 경우가 발생되는 것을 방지하는 효과가 있다. 포장지 내부에 담겨 있는 식품(특히, 김치 등의 발효 식품)이 포장지 내부에서 생기는 가스나 외부의 산소에 의해 상하지 않고 신선한 상태를 유지할 수 있다는 효과를 가진다. 특히, 본 발명에서 다층 필름(10)은 알루미늄 포일층(14)까지는 뚫리는 투과홈(16G)이 구비되어, 알루미늄 포일층(14)에 의한 포장지 내부의 식품 신선도를 확실하게 유지하면서도 상기 투과홈(16G)과 배리어막(16R)에 의해서는 상기한 바와 같은 포장지 내부의 가스 배출 기능과 외부 산소 침투 방지 기능을 복합적으로 발휘하게 되는 점에서 본 발명의 주요 특징이 있다. 상기 다층 필름(10)에 투과홈(16G)과 배리어막(16R)을 형성할 수 있는 포장지용 필름을 제조할 수 있다는 것이 본 발명의 포장지용 필름 제조방법의 특징이 된다.

단층 필름의 경우 가스 투과도는 본 발명에 비하여 높지만 한편으로 외부의 산소 투과율이 본 발명에 비하여 너무 높아서 포장지 내부로 외부 산소 침투에 의해 음식물이 너무 빨이 상해버리거나 김치의 경우 너무 빨리 시어버리게 되어서 음식물을 섭취할 수 없거나 김치가 너무 시어서 먹기 곤란한 등의 문제가 있다.

이에 반해, 본 발명에서는 포장지 내에서의 가스 투과도는 단층 필름에 비하여 낮지만 포장지 내부의 가스가 충분히 빠져나갈 수 있도록 하므로 포장지 내부에 가스에 너무 꽉차서 포장지가 과도하게 배가 불르거나 터지는 경우를 방지하면서도 외부의 산소 투과도는 기존에 비하여 현저히 낮추게 되어서 포장지 내부로 외부의 산소가 침투하여 음식물이 너무 빨이 상해버리거나 김치의 경우 너무 빨리 시어버리게 되어서 음식물을 섭취할 수 없거나 김치가 너무 시어서 먹기 곤란한 등의 문제가 생기는 것을 미연에 방지할 수 있다는 데에서 기존과 차별성이 있다.

또한, 본 발명의 포장지용 필름 제조방법에서는 배리어막(16R)을 기저층(16)의 전체 두께 대비 반 정도의 두께만큼으로 형성함으로써, 상기 배리어막(16R)을 통해 포장지 내부의 가스가 확실하게 포장지 외부로 배출되도록 하고 외부의 산소 차단 기능은 확실하게 한다. 상기 투과홈(16G)의 깊이가 외피층(12)에서 기저층(16) 두께의 반의 깊이(두께의 2분의 1의 깊이)까지 들어가도록 형성하여 상기 가스 배출 기능과 산소 침투 방지 기능을 확실하게 한 것이다. 투과홈(16G)의 깊이는 기저층(16) 상하면 사이 두께의 2분의 1에서 1.5분의 2 범위로 하는데, 2분의 1보다 적으면 산소 차단 기능이 저하되어 원하는 만큼의 산소 차단 기능을 발휘하기 어렵고, 1.5분의 2를 초과하면 포장지 내부에서 외부로의 가스 배출 기능이 저하되어 원하는 만큼의 가스 배출 효과를 얻을 수 없으므로, 투과홈(16G)의 깊이를 상기의 범위로 맞추는 것이 필요하다.

한편, 본 발명에서는 다층 필름(10) 위에 별도로 부착 및 박리가 가능한 보조 스티커를 붙이고, 레이저로 보조 스티커를 관통하여 상기 다층 필름(10)에 상기 투과홈(16G)를 형성할 수도 있다. 이러한 경우 보조 스티커에 의해 투과홈(16G) 부분의 강도를 보강하여 투과홈(16G)에 의해 형성된 배리어막(16R) 부분에서 외부의 당기는 힘 등에 의해 파단이 되는 현상이 발생되는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 배리어막(16R) 부분은 투과홈(16G)으로 인하여 다른 부분보다 상대적으로 취약한데, 보조 스티커에 의해 배리어막(16R) 주위의 강도를 더욱 보강하므로 배리어막(16R) 부분에서 외부의 당기는 힘 등에 의해 파단이 되는 현상이 발생되는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있는 것이다. 한편, 상기 보조 스티커에도 투과홈(16G)과 연통된 홀이 형성되므로, 외부 산소 투과 방지와 포장지 내부의 가스 배출 기능에 있어서 영향을 주는 것이 방지될 수 있다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

10. 다층 필름 12. 외피층
14. 알루미늄 포일층 16. 기저층
16G. 투과홈 16R. 배리어막

Claims

기저층(16)에 순차적으로 알루미늄 포일층(14)과 외피층(12)이 적층된 다층 필름(10)을 레이저 조사기(6)에 배치하는 단계;
상기 레이저 조사기(6)에서 방사되는 레이저에 의해 상기 다층 필름(10)에 오목한 홈 형상으로 투과홈(16G)을 형성하는 단계;를 포함하며,
상기 투과홈(16G)의 아래에 박막 형태의 배리어막(16R)이 형성되는 것을 특징으로 하는 산소 투과 방지와 가스 배출 기능을 구비한 포장지용 필름 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 레이저 조사기(6)에서 방사되는 레이저는 상기 투과홈(16G)을 형성하되, 상기 투과홈(16G)은 상기 기저층(16)과 상기 알루미늄 포일층(14)을 관통한 다음 상기 기저층(16)에 일정 깊이까지 관통되어, 상기 투과홈(16G) 안쪽에 상기 배리어막(16R)이 남아 있는 박막 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 산소 투과 방지와 가스 배출 기능을 구비한 포장지용 필름 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 투과홈(16G)과 상기 배리어막(16R)을 상기 다층 필름(10)의 한쪽 측단부에서 다른 쪽 측단부를 따라 일정 간격으로 복수개로 형성하는 것을 특징으로 하는 산소 투과 방지와 가스 배출 기능을 구비한 포장지용 필름 제조방법.
제3항에 있어서,
상기 다층 필름(10) 위에 복수열로 레이저 조사기(6)를 배치하여 복수열의 레이저에 의해 상기 다층 필름(10)에 복수열의 투과홈(16G)과 배리어막(16R)을 형성하는 것을 특징으로 하는 산소 투과 방지와 가스 배출 기능을 구비한 포장지용 필름 제조방법.
제4항에 있어서,
상기 다층 필름(10)을 일정 속도로 이송시켜 상기 복수열의 투과홈(16G)과 배리어막(16R)을 일정 간격으로 형성하는 것을 특징으로 하는 산소 투과 방지와 가스 배출 기능을 구비한 포장지용 필름 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 레이저 조사기(6)에서 조사되는 레이저의 펄스를 상기 다층 필름(10)을 형성하는 상기 기저층(16)과 상기 외피층(12)의 재질에 따라 조절하도록 구성된 것을 특징으로 하는 산소 투과 방지와 가스 배출 기능을 구비한 포장지용 필름 제조방법.