KR20170130519A

KR20170130519A - 포장용 적층 필름으로 이루어지는 주출 노즐 및 포장용 적층 필름에 인열 유도흠을 형성하는 방법

Info

Publication number: KR20170130519A
Application number: KR1020177030399A
Authority: KR
Inventors: 가츠노리 후타세
Original assignee: 가부시키가이샤 유신
Priority date: 2016-01-04
Filing date: 2016-12-13
Publication date: 2017-11-28
Also published as: US20180105308A1; JP2017121937A; CN107709184A; CN107709184B; JP6065991B1; EP3401232B1; KR101900217B1; EP3401232A1; US10501224B2; WO2017119241A1; EP3401232A4; HK1244766B

Abstract

본 발명은 인열 개봉성이 우수하여 주출 시 액 끊김성(liquid draining property)의 저하를 개선한 포장용 적층 필름으로 이루어지는 주출 노즐(pouring nozzle), 및 액체 피포장물을 수납유지하기 위한 포장봉지 등에 적합하게 사용되는 포장용 적층 필름에 개봉용 인열 유도흠을 형성하는 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 주출 노즐은 베이스 필름층과, 이 베이스 필름층을 사이에 두는 표면 측 및 이면 측 각각에 적층한 무연신 실란트층을 구비하는 3층 이상 적층 구조의 포장용 적층 필름으로 이루어지고, 중앙부분에 주출 통로를 갖는 필름 형상의 주출 노즐로서, 상기 주출 통로를 가로질러 뻗어, 상기 베이스 필름층의 표면 측 및 이면 측 적어도 한쪽의 무연신 실란트층이 밀어냄에 의해 변위된 위치에, 레이저광선 조사에 의한 인열 유도흠(tear-inducing flaw)을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

포장용 적층 필름으로 이루어지는 주출 노즐 및 포장용 적층 필름에 인열 유도흠을 형성하는 방법{Pouring nozzle made of packaging laminate film and method for forming tear-inducing slit in packaging laminate film}

본 발명은 베이스 필름층과, 그의 표면 측 및 이면 측에 적층되는 무연신 실란트층을 구비하는 3층 이상 적층 구조의 포장용 적층 필름으로 이루어지며, 개봉 예정 위치에 인열 유도흠(tear-inducing flaw)이 형성되어 이루어지는 인열 개봉성이 우수한 필름 형상의 주출 노즐 및 포장용 적층 필름에 인열 유도흠을 형성하는 방법에 관한 것이다.

필름 형상의 주출 노즐 및 이 주출 노즐에 주출구를 형성하기 위한 인열 유도흠을 형성하는 방법으로서는 특허문헌 1에 개시된 것과 같은 것이 있다.

이 종래 기술은 베이스 필름층과, 이 베이스 필름층을 사이에 두는 양면에 적층된 실란트층으로 이루어지는 적층 구조의 포장용 적층 플라스틱 필름으로 이루어지는 경우, 그 베이스 필름층에 피포장물의 주출용 개구를 형성하기 위한 인열 유도흠을 형성함에 있어서, 베이스 필름층으로서 레이저광의 흡광도가 실란트층의 그것보다도 높은 플라스틱 필름을 사용함과 동시에, 그 포장용 적층 플라스틱 필름의 인열 예정 위치에 레이저광을 조사함으로써 베이스 필름층에만 레이저광을 흡수시켜서 승화, 소실 또는 제거하여 인열 유도흠을 형성하는 것을 특징으로 하는 것이다.

일본국 특허공개 제2015-71455호 공보

이 종래 기술에 있어서는 포장용 적층 필름의 인열 예정 위치에 레이저광선을 조사하여, 베이스 필름층만을 승화시켜서 지지 기재가 되는 베이스 필름층을 무르고 약하게 하여 인열 유도흠을 형성하고 있다. 그러나 도 4에 나타내는 바와 같이, 베이스 필름층(2)은 승화 등에 수반하여 팽만상태가 되고, 이에 수반하여 베이스 필름층(2)에 적층된 한쪽의 실란트층(4)이 신장 변형되어, 베이스 필름층(2)으로부터 분리되어 공동(5)이 형성되게 된다. 이와 같이 하여 형성된 인열 유도흠(6)을 따라 포장용 적층 필름(1)을 손가락으로 찢으면, 베이스 필름층(2)을 무르고 약하게 함으로써 인열력을 저감시킬 수 있지만, 상기와 같이 베이스 필름층(2)으로부터 분리된 실란트층(4)의 신장 변형 등이 불가피해지고, 그 변형 부분에 기인하여 찢어진 단면 등에 보풀이 생기기 쉬워지며, 그 보풀에 피포장물로서의 액체가 부착되어 액 끊김성의 저하를 초래하여 외용기 등을 오손시키는 원인이 되는 등의 문제가 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 인열 개봉성이 우수하여 주출 시 액 끊김성(liquid draining property)의 저하를 개선한 포장용 적층 필름으로 이루어지는 주출 노즐(pouring nozzle), 및 액체 피포장물을 수납유지하기 위한 포장봉지 등에 적합하게 사용되는 포장용 적층 필름에 개봉용 인열 유도흠을 형성하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 발명의 주출 노즐은 베이스 필름층과, 이 베이스 필름층을 사이에 두는 표면 측 및 이면 측 각각에 적층한 무연신 실란트층을 구비하는 3층 이상 적층 구조의 포장용 적층 필름으로 이루어지며, 중앙부분에 주출 통로를 갖는 주출 노즐로서,

상기 주출 통로를 가로질러, 상기 베이스 필름층의 표면 측 및 이면 측 적어도 한쪽의 무연신 실란트층이 밀어냄에 의해 변위된 위치에, 레이저광선 조사에 의한 인열 유도흠을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 주출 노즐에 있어서는,

(1) 상기 주출 노즐 외표면 측의 무연신 실란트층이 밀어냄에 의해 변위되어 있는 것,

(2) 상기 베이스 필름층은 폴리에스테르 필름(이하, 「PE 필름」이라 한다.), 나일론 필름(이하, 「NY 필름」이라 한다.) 또는 에틸렌비닐알코올 공중합체 필름(이하, 「EVOH」이라 한다.)이며, 상기 무연신 실란트층은 폴리에틸렌 필름(이하, 「PE 필름」이라 한다.), 폴리프로필렌 필름(이하, 「PP 필름」이라 한다.), 아이오노머 필름(이하, 「IO 필름」이라 한다.) 또는 에틸렌초산비닐 공중합체 필름(이하, 「EVA 필름」이라 한다.)인 것,

(3) 상기 인열 유도흠의 폭이 50~500 ㎛의 범위인 것,

(4) 상기 밀어냄에 의해 변위된 무연신 실란트층의 꼭대기 부분의 폭이 100~3,000 ㎛의 범위인 것,

(5) 상기 베이스 필름층의 인열 유도흠 형성 위치에 있어서의 두께는 인열 유도흠을 형성하지 않는 다른 베이스 필름층 두께의 1/3 이하인 것,

(6) 밀어냄에 의해 변위된 상기 무연신 실란트층의 상기 베이스 필름층으로부터의 잔류 두께(remaining thickness)가 0~10 ㎛의 범위인 것,

이 보다 바람직한 해결 수단이 된다.

또한, 본 발명은 베이스 필름층과, 이 베이스 필름층을 사이에 두는 표면 측 및 이면 측 각각에 적층한 무연신 실란트층을 구비하는 3층 이상 적층 구조의 포장용 적층 필름에 인열 유도흠을 형성함에 있어서,

표면 측 및 이면 측 적어도 한쪽의 상기 무연신 실란트층을 인열 유도흠의 형성 예정 위치에서 사전에 밀어냄에 의해 변위시킨 후, 그 밀어냄에 의해 변위된 위치에 레이저광선을 조사하여 베이스 필름층만을 승화, 소실 또는 증발시켜서 인열 유도흠을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 인열 유도흠의 형성방법에 있어서는,

(1) 상기 인열 유도흠이 포장용 적층 필름으로 이루어지는 주출 노즐의 개봉 예정 위치에 설치되는 것,

(2) 상기 베이스 필름층은 상기 무연신 실란트층보다도 레이저광선의 흡수율이 큰 것,

(3) 상기 레이저광선은 탄산가스 레이저 또는 YAG 레이저인 것,

(4) 상기 무연신 실란트층은 가열하 또는 상온의 회전롤, 또는 가열하 또는 상온의 가압 플레이트(pressure plate)로 밀어냄에 의해 변위되는 것,

(5) 상기 회전롤 또는 가압 플레이트의 가열온도는 상기 무연신 실란트층의 연화온도 이상인 것,

(6) 상기 무연신 실란트층은 상기 밀어냄에 의해 변위된 위치에 있어서 상기 베이스 필름층으로부터의 잔류 두께가 0~10 ㎛의 범위인 것,

이 보다 바람직한 해결 수단이 된다.

본 발명의 포장용 적층 필름으로 이루어지는 주출 노즐의 경우, 베이스 필름층을 사이에 두는 표리 적어도 한쪽의 무연신 실란트층 등을 밀어냄에 의해 변위시킨 상태하에서, 그 밀어냄에 의해 변위된 위치에 레이저광선을 조사하여 베이스 필름층만을 승화, 소실 또는 증발시킴으로써, 지지 기재가 되는 베이스 필름층이 얇아지거나, 무르고 약해진 인열 유도흠을 형성한다. 이로써, 본 발명에서는 주출 통로를 가로질러 뻗는 인열 유도흠의 위치에 있어서 주출구를 손가락으로 간단하게 찢어 개봉할 수 있는 동시에, 베이스 필름층에 적층된 무연신 실란트층이 사전에 밀어냄에 의해 변위되어 있기 때문에, 찢음에 따라 그 무연신 실란트층이 신장되지 않고, 보풀 등의 발생 우려가 없으며, 또한 액 끊김성이 저하될 우려가 없다.

그리고, 베이스 필름층을 PET 필름, NY 필름 또는 EVOH 필름 중 어느 하나로 구성하고, 무연신 실란트층을 PE 필름, PP 필름, IO 필름 또는 EVA 필름 중 어느 하나로 구성한 경우는, 전술한 바와 같이 베이스 필름층의 레이저광선의 흡수율을 사전에 밀어냄에 의해 변위된 무연신 실란트층 등의 그것보다 간단하게 높일 수 있어 액 끊김성을 보다 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명의 주출 노즐의 경우, 이를 구성하는 포장용 적층 필름이 베이스 필름층과, 이 베이스 필름층을 사이에 두는 표면 측 및 이면 측 각각에 적층한 무연신 실란트층을 구비하는 3층의 적층 구조로 하는 것이, 중간층, 증착층, 접착제층 등을 고려하지 않고 무연신 실란트층을 밀어냄에 의해 변위시켜 베이스 필름층으로의 레이저광선 조사를 행할 수 있기 때문에 인열 유도흠의 형성이 용이하다.

바람직하게는 베이스 필름층의 인열 유도흠의 폭을 50~500 ㎛의 범위, 보다 바람직하게는 100~200 ㎛의 범위가 되도록 한다. 이로써, 필름 형상의 주출 노즐을 작은 힘으로 인열 유도흠을 따라 정확하게 찢어 개봉할 수 있고, 찢어진 단면이 샤프하여 보풀이 생기는 경우도 없다.

이 경우, 표리 2장의 포장용 적층 필름 각각의 필요한 위치에 사전에 인열 유도흠을 형성한 후, 이들 인열 유도흠이 겹쳐지도록 표리 2장의 적층 필름을 겹쳐 둘레 가장자리부를 접합, 예를 들면 융착시킬 때, 인열 유도흠의 폭은 2장의 적층 필름의 중첩 오차와 융착 등에 따른 열변형 등의 영향을 제거하기 위해 50 ㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 인열 유도흠의 폭이 500 ㎛를 초과하면, 인열 강도가 지나치게 낮아져 의도하지 않은 봉지의 파손, 파단 등이 발생할 우려가 있다.

밀어냄에 의해 변위된 상기 무연신 실란트층의 꼭대기 부분의 폭을 100~3,000 ㎛, 바람직하게는 200~1,000 ㎛의 범위로 했을 때는, 베이스 필름층과 함께 필요한 물성을 유지하면서 인열 용이성을 충분히 확보할 수 있다.

바꿔 말하면, 밀어냄에 의해 변위된 꼭대기 부분의 폭이 100 ㎛ 미만이면, 레이저 조사에 의한 인열 유도흠의 형성 위치를 정확하게 특정할 수 없는 한편, 3,000 ㎛를 초과하면 밀어냄에 의해 변위된 무연신 실란트층이 지나치게 많아져, 상기 밀어냄에 의한 변위부 양 사이드의 필름 두께가 지나치게 커지게 된다.

인열 유도흠은 직선 형상 또는 곡선 형상으로 뻗는 연속적 또는 간헐적인 베이스 필름층의 두께가 얇은 부분으로 하는 것이 바람직하고, 직선 형상, 곡선 형상 또는 만곡선 형상 등, 필요에 따라 적절하게 선택할 수 있는 것은 물론이며, 두께가 얇은 부분으로 형성되는 인열 유도흠은 손가락에 의한 인열 용이성을 확보함에 있어 바람직하다.

또한 이 경우, 인열 유도흠은 포장용 적층 필름의 둘레 가장자리 접합부로부터 1.0 ㎜ 이상의 간격을 두고 설치하는 것이 포장봉지 취급 중 등의 의도하지 않은 개봉을 피함에 있어 바람직하다.

베이스 필름층의 인열 유도흠 형성 개소의 두께는 인열 유도흠을 형성하지 않는 다른 베이스 필름층 두께의 1/3 이하로 하는 것이, 베이스 필름층에 필요한 물성을 충분히 발휘시키고, 또한 기대한 바와 같은 인열 용이성을 확보함에 있어 바람직하다.

레이저광선을 조사하는 쪽에 위치하는 무연신 실란트층 등의 밀어냄에 의해 변위된 후의 베이스 필름층으로부터의 잔류 두께를 0~10 ㎛의 범위로 했을 때는, 베이스 필름층으로의 레이저광선 조사에 의해 흡광도가 작은 무연신 실란트층을 유효하게 파괴할 수 있다. 이 때문에 레이저광선 조사에 의해 베이스 필름층 상에 적층된 무연신 실란트층 등이 신장 변형되어 베이스 필름층으로부터 분리될 우려가 없고, 찢어진 면의 보풀 발생 또는 봉지 내의 액상 피포장물의 트래핑을 유효하게 방지하여 액 끊김성을 크게 높일 수 있다.

또한, 주출 노즐의 외표면 측에 위치하는 무연신 실란트층을 밀어냄에 의해 변위시킨 경우는 주출 노즐의 제조가 용이해지는 이점이 있다. 또한, 주출 노즐의 내표면 측에 위치하여 베이스 필름층에 강고하게 적층되는 무연신 실란트층은 베이스 필름층을 찢음에 따라 신장 없이 간단하게 찢어지고, 찢어진 단면에 트래핑된 물방울은 충분히 작아 바로 그 주출 노즐 내로 빨려 들어가기 때문에, 그 물방울이 주위를 오손시키는 등의 문제가 발생하지 않는다.

액상물 충전용 포장봉지 등에 적합하게 사용되는 포장용 적층 필름에 개봉을 위한 인열 유도흠을 형성하는 방법의 경우, 연신 또는 무연신의 베이스 필름층에 레이저광선을 조사하여 그 베이스 필름층만을 승화, 소실 또는 증발시키기에 앞서, 인열 예정 위치 근방의 중간층, 접착제층, 발수층 등을 포함하거나, 또는 그들을 포함하지 않는 무연신 실란트층 등을 가열하 또는 상온하에서 밀어냄에 의해 변위시킨다. 이 방법에 의하면, 종래 기술과 같이 상기 베이스 필름층의 승화 등에 수반하여 무연신 실란트층이 신장 변형되어 베이스 필름층으로부터 분리되지 않아, 그 무연신 실란트층의 신장에 기인하여 찢어진 단면으로의 보풀 발생을 유효하게 억제하여 액 끊김성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 형성방법은 상기 포장용 적층 필름으로 이루어지는 주출 노즐의 개봉 예정 위치에 인열 유도흠을 형성할 때 적합하게 사용할 수 있다.

이 인열 유도흠의 형성방법에 의하면, 포장용 적층 필름으로 이루어지는 포장봉지 등의 개봉 예정 위치에 있어서 지지 기재가 되는 베이스 필름층이 얇아지거나, 무르고 약해져 있기 때문에, 손가락으로 간단하게 찢을 수 있다. 또한, 베이스 필름층의 예를 들면 표면 측의 무연신 실란트층을 밀어냄에 의해 변위시킨 경우에는, 이면 측의 무연신 실란트층이 그대로 잔존하나, 그 무연신 실란트층은 베이스 필름층에 강고하게 적층되어 있기 때문에, 베이스 필름층의 우수한 인열성에 수반한 신장 없이 일체적으로 찢어지고, 찢어진 단면에 보풀이 발생하지 않는다.

또한, 밀어냄에 의해 변위된 위치에 잔존하는 무연신 실란트층 등은 레이저광선 조사에 의해 베이스 필름층을 승화, 소실 또는 증발시킬 때, 레이저광선의 작은 흡수율 하에서 확실하게 파괴되거나 하기 때문에, 그 무연신 실란트층 등의 신장 변형(베이스 필름층으로부터의 분리)에 의한 인열 시 보풀 등의 발생 우려가 없어, 액 끊김성의 저하를 효과적으로 제거할 수 있다.

여기서, 베이스 필름층을 PET 필름, NY 필름 또는 EVOH 필름 중 어느 하나로 구성하고, 무연신 실란트층을 PE 필름, PP 필름, IO 필름 또는 EVA 필름 중 어느 하나로 구성한 경우는, 베이스 필름층의 레이저광선의 흡수율을 사전에 밀어냄에 의해 변위된 무연신 실란트층 등의 그것보다 간단하게 높일 수 있어, 액 끊김성을 보다 향상시킬 수 있다.

레이저광선 조사 발진장치는 탄산가스 레이저 또는 YAG 레이저로 하는 것이 효율이 높고, 출력이 높아 바람직하다.

또한, 베이스 필름층에 인열 유도흠을 형성하기 위한 레이저 파장은 탄산가스 레이저의 경우 9.0~11.5 ㎛, 그중에서도 9.3~10.6 ㎛의 범위로 하는 것이 바람직하며, YAG 레이저의 경우 0.3~3.0 ㎛, 특히 0.5~1.0 ㎛의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한, 레이저 파장은 포장용 적층 필름의 구성, 두께, 강성도, 피포장물의 종류 등의 조건에 맞춰 적절히 선택하는 것이 바람직하다.

그리고 중간층, 증착층, 접착제층, 발수층 등을 포함하는 무연신 실란트층 등의 밀어냄에 의한 변위는, 그 무연신 실란트층 등의 종류 등에 따라 가열하 또는 상온하의 회전롤, 또는 가열하 또는 상온하의 가압 플레이트로 행하는 것이 효율을 높임과 동시에, 밀어냄에 의한 변위량의 확실성을 확보함에 있어 바람직하다. 또한, 상기 회전롤 또는 가압 플레이트의 가열온도를 상기 무연신 실란트층의 연화온도 이상으로 함으로써, 무연신 실란트층의 밀어냄에 의한 변위량을 적정하게 유지할 수 있다.

도 1의 (a)는 3층 적층 구조의 포장용 적층 필름의 인열 예정 위치의 무연신 실란트층을 밀어냄에 의해 변위시킨 상태를 나타내는 횡단면도이고, (b)는 밀어냄에 의해 변위시킨 위치에 레이저광선을 조사한 상태를 나타내는 횡단면도이며, (c)는 레이저광선 조사에 의해 베이스 필름층으로서의 PET 필름에 인열 유도흠을 형성한 상태를 나타내는 횡단면도이다.
도 2는 PET 필름과 PE 필름의 레이저광선의 흡수 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 필름 형상 주출 노즐의 접합예를 나타내는 평면도이다.
도 4는 종래 기술을 예시하는 포장용 적층 필름의 횡단면도이다.

본 발명의 포장용 적층 필름에 인열 유도흠을 형성하는 방법의 일실시형태에 대해서 도면에 기초하여 설명한다.

도 1은 3층 적층 구조의 포장용 적층 필름(1)에 인열 유도흠을 형성하는 방법을 설명하는 도면으로, 도 1(a)는 3층 적층 구조의 포장용 적층 필름의 인열 예정 위치의 무연신 실란트층을 밀어냄에 의해 변위시킨 상태를 나타내는 횡단면도이고, 도 1(b)는 그 밀어냄에 의해 변위시킨 위치에 레이저광선을 조사한 상태를 나타내는 도면이며, 도 1(c)는 레이저광선 조사에 의해 베이스 필름층으로서의 PET 필름에 인열 유도흠을 형성한 상태를 나타내는 횡단면도이다.

　또한, 도면 중 3층 적층 구조가 되는 포장용 적층 필름(1)은 열가소성의 일축 또는 이축연신 또는 무연신 베이스 필름층(2)으로서의 PET 필름, 이 베이스 필름층(2) 양면에 직접적으로 적층한 각각의 무연신 실란트층(3, 4)을 구비한다.

먼저, 도 1(a)에 나타내는 바와 같이, 표면 측 및 이면 측 적어도 한쪽의 무연신 실란트층(3, 4), 도면에서는 무연신 실란트층(4)을 베이스 필름층(2)으로서의 PET 필름층으로의 인열 유도흠의 예정 개소와 대응되는 위치에서, 예를 들면 80~140℃의 범위로 가열된 회전롤(도시하지 않음)로 가열 및 가압하여 밀어냄에 의해 변위시켜서 밀어냄에 의한 변위부(12)를 형성한다.

이로써, 밀어냄에 의한 변위부(12)의 경우, 사전에 100~3,000 ㎛, 보다 바람직하게는 200~1,000 ㎛의 범위에서 무연신 실란트층(4)이 밀어내어져, 무연신 실란트층(4)의 베이스 필름층(2)으로부터의 잔류 두께(D)가, 예를 들면 0~10 ㎛ 정도로 얇거나 대부분 소실된 상태가 된다.

그 후, 도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 레이저 발진장치(20)로부터 조사된 레이저광을 집광기(21)로 밀어냄에 의한 변위부(12)에 집속시킨다. 이로써, 도 1(c)에 나타내는 바와 같이, 레이저광선이 조사된 밀어냄에 의한 변위부(12)의 베이스 필름층(2)이 승화, 소실 또는 증발하여 무르고 약해져, 바람직하게는 50~500 ㎛, 보다 바람직하게는 100~200 ㎛ 범위의 폭으로 인열 유도흠(6)이 형성된다.

또한, 무연신 실란트층(3, 4)을 밀어냄에 의해 변위하기 위한 상기 회전롤 또는 가압 플레이트의 가열온도는 무연신 실란트층의 연화온도 이상으로 함으로써, 무연신 실란트층(3, 4)의 밀어냄량을 확실한 것으로 할 수 있다. 예를 들면, 무연신 실란트층(3, 4)이 PE 필름인 경우에는 연화온도가 80~90℃ 정도, 용융온도가 110~140℃ 정도이기 때문에, 80℃~140℃의 범위로 가열된 회전롤 또는 가압 플레이트를 사용하는 것이 바람직하다.

이 경우, 무연신 실란트층(3)의 밀어냄에 의한 변위부(12)의 폭(꼭대기 부분의 폭)을 100~3,000 ㎛, 보다 바람직하게는 200~1,000 ㎛의 범위로 하는 것은, 그 폭이 100 ㎛ 미만이면, 레이저조사에 의한 인열 유도흠(6)의 형성 위치를 정확하게 특정할 수 없는 한편, 그것이 3,000 ㎛를 초과하면, 밀어냄에 의해 변위되는 무연신 실란트층(3)이 지나치게 많아, 밀어냄에 의한 변위부(12) 양 사이드의 필름 두께가 지나치게 커져 버리기 때문이다.

또한, 베이스 필름층(2)의 인열 유도흠(6)의 폭은 예를 들면 2장의 포장용 적층 필름을 겹치는 경우에, 표면 측의 인열 유도흠(6)과 이면 측의 인열 유도흠(6)이 항상 확실하게 겹쳐지도록, 중첩 오차와 히트 실링 시 열변형 등의 영향을 고려하여 50 ㎛ 이상으로 하는 것이 바람직한 한편, 인열강도, 물성의 저하, 취급 시의 봉지의 파손, 파단 등을 고려하면 500 ㎛까지로 하는 것이 바람직하다.

또한, 레이저광선의 흡수율이 큰 베이스 필름층(2)으로서는 PET 필름층 외에, NY 필름층 또는 EVOH 필름층을 사용할 수 있고, 또한 레이저광선의 흡수율이 작은 무연신 실란트층(3, 4)으로서는 PE 필름층, PP 필름층, IO 필름층 또는 EVA 필름층을 사용할 수 있다.

그리고, 레이저광선의 발진장치(20)는 탄산가스 레이저, YAG 레이저로 하는 것이 효율이 높고, 출력이 크기 때문에 바람직하다.

그러나, 탄산가스 레이저의 레이저 파장은 9.0~11.5 ㎛, 그중에서도 9.3~10.6 ㎛의 범위로 하는 것이 바람직하고, YAG 레이저의 파장은 0.3~3.0 ㎛, 특히 0.5~1.0 ㎛의 범위가 바람직하다. 또한, 이 레이저 파장은 포장용 적층 필름(1)의 구성이나 두께, 강성도, 피포장물의 종류 등의 조건에 맞춰 적절히 선택할 수 있다.

도 2는 연신 또는 무연신의 PET 필름층과 무연신 PE 필름층의 레이저광선의 흡수 스펙트럼을 나타내는 도면으로, 이에 따르면 베이스 필름층(2)으로서의 PET 필름층의 흡광도가 무연신 실란트층(3, 4)으로서의 PE 필름층보다도 훨씬 큰 것을 알 수 있다.

도 3은 본 발명의 포장용 적층 필름으로 이루어지는 주출 노즐(7)의 실시형태를 나타내는 평면도로, 이 주출 노즐(7)은 베이스 필름층(2)으로서의 열가소성의 연신 또는 무연신의 PET 필름층과 그 내측에 적층한 무연신 실란트층(3, 4)의 3층의 적층 구조에 있어서, 두께를 얇게 하여 평탄한 포장용 적층 필름(1) 1장을 반으로 접거나 또는 2장을 겹쳐서 기단부분(base end portion)을 제외한 둘레 가장자리부에서 무연신 실란트층(3)끼리를, 예를 들면 0.05~3.0 ㎜의 폭, 바람직하게는 0.1~1.0 ㎜ 범위의 폭에 걸쳐 상호 주름이 생기지 않도록, 도면에 빗금을 쳐서 나타내는 바와 같이 접합시켜서 중앙부분에 주출 통로(9)를 구획하여 이루어진다.

또한, 이 주출 노즐(7)은 상호 대향하는 내표면 측 무연신 실란트층(3)의 상호간에 형성되는 주출 통로(9)에 액상의 봉지 내 피포장물의 박막이 개재됨으로써, 외기의 포장봉지 본체(8) 내로의 진입을 저지하는 셀프실링 역류 방지 기능을 갖는 것이 바람직하다.

이러한 주출 노즐(7)의 예를 들면, 외표면 측에 위치하는 무연신 실란트층(4)의 인열 예정 위치에, 80℃~140℃ 정도의 온도로 가열된 회전롤과 내표면 측에 위치하는 무연신 실란트층(3)을 지지하는 상온 가압 플레이트의 상호협력하에, 그 외표면 측의 무연신 실란트층(4)을, 예를 들면 꼭대기 부분의 간격 100~3,000 ㎛, 바람직하게는 200~1,000 ㎛의 범위에 걸쳐 밀어냄에 의해 변위시킨 후, 그 무연신 실란트층(4)의 응고하에서 주출 노즐(7)의 인열 예정 위치에 레이저광선을 조사하여 베이스 필름층(2)만을 승화, 소실 또는 증발시킴으로써, 주출 통로(9)를 가로질러 뻗는 필요한 인열 유도흠(6)을 형성할 수 있다.

또한 본 발명의 필름 형상 주출 노즐(7)의 경우, 상기한 바와 같이, 그 외표면 측에 위치하게 되는 도 1에 나타내는 무연신 실란트층(4)만을 사전에 밀어냄에 의해 변위시키는 것이 바람직하다.

여기서, 베이스 필름층(2)으로서의 PET 필름층 인열 유도흠(6)의 폭은, 전술한 바와 같이 바람직하게는 50~500 ㎛의 범위, 보다 바람직하게는 100~200 ㎛의 범위로 한다.

전술한 바와 같은 필름 형상의 주출 노즐(7)은 그 기단부분에서 그 주출 노즐(7) 외표면 측의 무연신 실란트층(4)을 매개로 하여, 적층 플라스틱 필름으로 이루어지는 포장봉지 본체(8) 내표면의 무연신 실란트층에 예를 들면 히트 실링에 의해 융착시킴으로써, 포장봉지 본체(8)의 상부로부터 옆쪽으로 돌출된 상태에서, 또는 그 꼭대기 부분으로부터 위쪽으로 돌출된 상태에서 간단하고 또한 신속하게, 게다가 확실하게 융착 접합되어 포장봉지(11)로서 구성된다. 그리고, 이 포장봉지(11) 내에 충전 포장한 액상 피포장물의 주출은, 주출 노즐(7)의 선단 가까이에 설치한 인열 유도흠(6)을 따라 선단 측을 손가락으로 찢어 제거하여 개봉함으로써 행한다.

이러한 주출 노즐(7)의 선단 가까이에 설치한 인열 유도흠(6)의 형성 위치에 있어서는 레이저광선 조사에 의한 승화 등에 의해 지지 기재인 베이스 필름층(2)의 두께가 얇아져 있거나 하기 때문에, 주출 노즐(7)의 개봉에 필요한 인열력(tearing force)을 충분히 작게 할 수 있을 뿐 아니라, 베이스 필름층(2)의 찢어진 자국에 보풀이 생기는 경우가 없다. 이 때문에, 개봉 위치의 베이스 필름층(2)을 충분히 평활한 것으로 할 수 있는 동시에, 표리 2장의 포장용 적층 필름(1)끼리의 접합강도 및 편평성이 높아져 그들 양쪽을 강하게 밀착시키는 것이 가능하기 때문에, 주출 노즐(7)이 상기 셀프실링 역류 방지 기능을 갖는 경우에는 외기의 포장봉지 본체(8)로의 침입을 효과적으로 저지할 수 있어 역류 방지 기능을 향상시킬 수 있다.

한편으로, 인열 유도흠(6)에 따른 주출 노즐(7)의 개봉에 필요한 인열력이 지나치게 작아져, 포장봉지(11)의 취급 시 등에 잘못 개봉되어 버릴 우려를 제거하기 위해, 인열 유도흠(6)을 주출 노즐(7)의 주출 통로(9)를 가로지르도록 설치하는 경우에는, 인열 유도흠(6)의 상단 및/또는 하단에 레이저광선의 비조사부분을 1.0~2.0 ㎜ 정도 남겨두는 것이 바람직하고, 이에 따르면 봉지의 파손강도가 높아져 잘못 개봉될 우려를 제거할 수 있다.

또한, 베이스 필름층(2)으로의 레이저광선 조사 측과는 반대쪽에 적층되는 주출 노즐(7) 내표면 측의 무연신 실란트층(3)은 대부분 상온의 회전롤, 상온의 가압 플레이트에 지지되어 베이스 필름층(2)에 강고하게 적층되게 되기 때문에, 그 베이스 필름층(2)을 인열 유도흠(6)을 따라 찢음에 있어서 그 베이스 필름층(2)의 우수한 인열성에 추종하여 매우 원활하게 찢어지게 되어, 단면에 보풀 등이 발생하지 않아 그 무연신 실란트층(3)이 액 끊김성의 저하를 일으키지 않는다.

또한, 도 3에 나타내는 바에 따르면, 인열 유도흠(6)은 직선 형상 또는 곡선 형상으로 뻗는 연속적 또는 간헐적인 것으로 할 수 있고, 인열 유도흠(6)을 필름 형상 주출 노즐(7)의 주출 통로(9)를 가로지르도록 연속되는 직선 형상으로 설치한 경우에는, 인열 유도흠(6)을 따라 주출 노즐(7)을 찢어 개봉함으로써 개구 가장자리를 곡선 형상 등 목적하는 형상으로 형성할 수 있으며, 또한 대용량의 큰 봉지와 같이 주출구가 큰 경우에도 필름 형상 주출 노즐(7)의 찢는 진행방향을 인열 유도흠(6)으로 정확하게 유도할 수 있다.

또한, 인열 유도흠(6)을 개구 가장자리가 피포장물의 주출방향으로 돌출된 곡선 형상이 되도록 형성한 경우에는, 봉지 내 피포장물의 잔량이 적어져 주출의 기세가 감소하여도, 봉지 내의 피포장물은 곡선 형상의 개구 가장자리를 타고 떨어져 곡선 형상 돌출선단의 좁은 범위로부터 적하되게 되기 때문에 액 끊김성이 향상되고, 피포장물이 개구 가장자리에 부착 잔류하지 않으며, 액 떨어짐(liquid dripping)의 발생과 주위 오손의 우려를 유효하게 제거할 수 있다.

특히, 인열 유도흠(6)은 베이스 필름층(2)에 연속되는 직선 형상으로 형성함으로써, 그 베이스 필름층(2)이 일축 또는 이축연신 필름층의 경우도, 그 연신방향에 관계없이 주출 노즐(7)의 선단부분을 손가락으로 간단하게 찢어 포장봉지(11)를 개봉할 수 있으며, 또한 예를 들면 표리 2장의 포장용 적층 필름(1)을 연속되는 직선 형상의 인열 유도흠(6)이 정렬하도록 용이하게 겹칠 수 있기 때문에, 포장봉지(11)에 충전 포장되는 액체가 드레싱 등과 같이 점도가 높은 것인 경우에도 액 떨어짐의 발생을 유효하게 억제할 수 있다.

그리고 여기서는 주출 노즐(7)의 베이스 필름층(2)으로서 강도, 각종 배리어성 등의 높은 이축연신 PET 필름층을 사용할 수 있기 때문에, 핫팩이나 레토르트팩 등의 내열성이 요구되는 용도로의 이용을 기대할 수 있다.

여기서, 필름 형상의 주출 노즐(7)을 구성하는 포장용 적층 필름(1)은 일축 또는 이축연신 또는 무연신 베이스 필름층(2)을 PET 필름층, NY 필름층 또는 EVOH 필름층 중 어느 하나로 하는 것이 바람직하고, 또한 무연신 실란트층(3, 4)은 PE 필름층, PP 필름층, IO 필름층 또는 EVA 필름층 중 하나로 하는 것이 바람직하다.

또한, 포장용 적층 필름(1)은 베이스 필름층(2)과, 이 베이스 필름층(2)을 사이에 두는 표면 측 및 이면 측 각각에 적층한 무연신 실란트층(3, 4)을 구비하는 3층 적층 구조로 하면, 중간층, 증착층 등을 고려하지 않고도 적어도 무연신 실란트층(3, 4)을 밀어냄에 의해 변위시키면 베이스 필름층(2)으로의 레이저광선 조사를 쉽게 행할 수 있다.

발수 코팅층 등의 표면 코트를 형성하는 경우에는 무연신 실란트층(4)의 밀어냄에 의한 변위 및 베이스 필름층(2)으로의 레이저광선 조사 후에 인쇄 등에 의해 사후적으로 행하는 것이 바람직하다.

베이스 필름층(2)의 인열 유도흠(6)은 전술한 바와 같이 직선 형상 또는 곡선 형상으로 뻗는 연속적 또는 간헐적인 베이스 필름층(2)의 두께가 얇은 부분으로 하는 것이 바람직하고, 베이스 필름층(2)의 두께는 인열 유도흠(6)의 형성 개소에서 인열 유도흠(6)을 형성하지 않는 다른 부분의 1/3 이하로 하는 것이 바람직하다.

이로써, 주출 노즐(7)의 인열 유도흠(6)을 따라 찢어진 단면의 포장용 적층 필름(1)의 두께는, 외표면 측 무연신 실란트층(4)의 밀어냄에 의한 변위 및 레이저광선 조사에 의한 베이스 필름층(2)의 두께를 얇게 하는 것에 의해, 다른 부분의 적층 필름 두께의 70% 정도까지 얇아진다. 이 때문에, 봉지 내 피포장물로서의 액체가 주출 노즐(7)의 찢어진 단면에 부착되는 경우가 있더라도, 접촉 면적이 작기 때문에 피포장물을 홀딩할 수 없어, 순간적으로 적하하게 됨으로써 액 끊김성이 향상되어, 물방울의 잔류에 의한 주출구의 오염이나 액 떨어짐의 발생, 주위 오손의 우려를 유효하게 제거할 수 있다.

또한, 주출 노즐(7)의 밀어냄에 의해 변위된 무연신 실란트층(4)의 베이스 필름층(2)으로부터의 잔류 두께(도 1(a)의 D)는 0~10 ㎛의 범위로 하는 것이 바람직하다.

무연신 실란트층(4)은 이 정도의 잔류 두께면, 레이저광선의 흡수율이 작다고는 해도, 베이스 필름층(2)으로의 레이저광선 조사에 의해 그 무연신 실란트층(4)을 충분히 파괴하여, 인열 유도흠(6)에 따라 주출 노즐(7)의 선단부분을 찢어 제거할 때에, 그 무연신 실란트층(4)의 신장 변형을 방지하고, 액 끊김성의 저하 우려를 유효하게 제거할 수 있다.

이상 본 발명을 베이스 필름층과, 이 베이스 필름층을 사이에 두고 그 양면에 적층한 무연신 실란트층(3, 4)의 3층의 적층 구조가 되는 포장용 적층 필름(1)에 대해 설명하였으나, 본 발명은 외표면에 발수 코팅층을 형성시키거나, 1층 또는 복수의 중간층, 증착층, 접착층 등을 개재시키는 경우에도 적용 가능하다.

1　포장용 적층 필름
2　베이스 필름층
3, 4　무연신 실란트층
5　공동
6　인열 유도흠
7　필름 형상의 주출 노즐
8　포장봉지 본체
9　주출 통로
11　포장봉지
12　밀어냄에 의한 변위부
20　레이저광선의 발진장치
21　집광기

Claims

베이스 필름층과, 이 베이스 필름층을 사이에 두는 표면 측 및 이면 측 각각에 적층한 무연신 실란트층을 구비하는 3층 이상 적층 구조의 포장용 적층 필름으로 이루어지고, 중앙부분에 주출 통로를 갖는 필름 형상의 주출 노즐로서,
상기 주출 통로를 가로질러 뻗어, 상기 베이스 필름층의 표면 측 및 이면 측 적어도 한쪽의 무연신 실란트층이 밀어냄에 의해 변위된 위치에, 레이저광선 조사에 의한 인열 유도흠(tear-inducing flaw)을 갖는 것을 특징으로 하는 주출 노즐.
제1항에 있어서,
상기 주출 노즐 외표면 측의 무연신 실란트층이 밀어냄에 의해 변위되어 있는 것을 특징으로 하는 주출 노즐.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 베이스 필름층은 폴리에스테르 필름, 나일론 필름 또는 에틸렌비닐알코올 공중합체 필름이고, 상기 무연신 실란트층은 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 아이오노머 필름 또는 에틸렌초산비닐 공중합체 필름인 것을 특징으로 하는 주출 노즐.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인열 유도흠의 폭이 50~500 ㎛의 범위인 것을 특징으로 하는 주출 노즐.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
밀어냄에 의해 변위된 상기 무연신 실란트층의 꼭대기 부분의 폭이 100~3,000 ㎛의 범위인 것을 특징으로 하는 주출 노즐.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 베이스 필름층의 인열 유도흠 형성 위치에 있어서의 두께는 인열 유도흠을 형성하지 않는 다른 베이스 필름층 두께의 1/3 이하인 것을 특징으로 하는 주출 노즐.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
밀어냄에 의해 변위된 상기 무연신 실란트층의 상기 베이스 필름층으로부터의 잔류 두께가 0~10 ㎛의 범위인 것을 특징으로 하는 주출 노즐.
베이스 필름층과, 이 베이스 필름층을 사이에 두는 표면 측 및 이면 측 각각에 적층한 무연신 실란트층을 구비하는 3층 이상 적층 구조의 포장용 적층 필름에 인열 유도흠을 형성함에 있어서, 표면 측 및 이면 측 적어도 한쪽의 상기 무연신 실란트층을 인열 유도흠의 형성 예정 위치에서 사전에 밀어냄에 의해 변위시킨 후, 그 밀어냄에 의해 변위된 위치에 레이저광선을 조사하여 베이스 필름층만을 승화, 소실 또는 증발시켜서 인열 유도흠을 형성하는 것을 특징으로 하는 인열 유도흠의 형성방법.
제8항에 있어서,
상기 인열 유도흠이 포장용 적층 필름으로 이루어지는 주출 노즐의 개봉 예정 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 인열 유도흠의 형성방법.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 베이스 필름층은 상기 무연신 실란트층보다도 레이저광선의 흡수율이 큰 것을 특징으로 하는 인열 유도흠의 형성방법.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레이저광선은 탄산가스 레이저 또는 YAG 레이저인 것을 특징으로 하는 인열 유도흠의 형성방법.
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 무연신 실란트층은 가열하 또는 상온의 회전롤, 또는 가열하 또는 상온의 가압 플레이트로 밀어냄에 의해 변위되는 것을 특징으로 하는 인열 유도흠의 형성방법.
제12항에 있어서,
상기 회전롤 또는 가압 플레이트의 가열온도는 상기 무연신 실란트층의 연화온도 이상인 것을 특징으로 하는 인열 유도흠의 형성방법.
제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 무연신 실란트층은 상기 밀어냄에 의해 변위된 위치에 있어서 상기 베이스 필름층으로부터의 잔류 두께가 0~10 ㎛의 범위인 것을 특징으로 하는 인열 유도흠의 형성방법.