KR20210038181A

KR20210038181A - 식품 포장지 제조방법

Info

Publication number: KR20210038181A
Application number: KR1020190120995A
Authority: KR
Inventors: 최봉규; 양현동; 양유광
Original assignee: (주)천일
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2021-04-07
Also published as: KR102305096B1

Abstract

본 발명은 복수 종의 포장지 원료를 각기 다른 영역에서 용융하고 그 용융된 원료를 압출다이를 통하여 분배 배출시키면서 기재필름의 표면에 복수의 수지층을 하나의 공정으로 형성시키는 식품 포장지 제조방법에 관한 것이다.

Description

식품 포장지 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF FOOD PACKING PAPER}

본 발명은 식품을 포장하는 포장지를 제조함에 있어 복수 종의 포장지 원료를 각각 용융하고 공급하여 한 번에 복수 종의 용융 수지를 기재필름 표면에 복수 층으로 코팅하는 방법으로 다중의 포장지를 간편하고 용이하게 제조할 수 있도록 한 식품 포장지 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 식품 포장지는 다양한 종류의 식품을 위생적으로 관리하고 보호하며 유통할 수 있도록 포장하는 포장재료인바, 이러한 식품 포장지는 주로 표면 광택이 우수하고, 뛰어난 방습성을 지니고 있으며, 무취, 무독한 수지필름을 이용하여 제조한다.

그러나 상기의 수지필름만을 이용하여 식품 포장지를 제조할 경우, 가스 차단성과 내열성이 떨어져 열에 의한 열 수축 문제가 발생하게 되므로 식품 포장지에 적합하지 않은 문제점이 발생하게 된다.

따라서, 종래의 식품 포장지는 OPP(Oriented PolyPropylene) 필름 층의 배면에 그라비어(Gravure) 인쇄 층을 형성하고, 여기에 접착제 역할을 하는 PE(Poly Ethylene) 수지와 저온 충격강도 및 Heatseal(열 접착)성이 우수한 CPP(Casting PolyPropylene) 필름 층이 합지되어 일체로 구성되었다.

이때, 상기 OPP 필름 층, PE 수지 및 CPP 필름 층의 합지 과정은, OPP 필름과 CPP 필름이 권취된 각각의 롤러가 서로 대향되게 배치되며, 서로 배향되게 배치된 각각의 롤러를 통해 상기 필름들이 합지될 때, 상기 OPP 필름과 CPP 필름이 접하는 부분 상부에 위치하는 다이(die)에 의하여 용융된 PE 수지가 필름 형태로 압출되어 나오면서 상기 OPP 필름과 CPP 필름 사이에 도포되어, 도 1과 같이 OPP 필름층(10), PE 수지층(20), CPP 필름층(30)이 적층되어 일체로 구성된 식품 포장지가 제조되었다.

상기와 같은 식품 포장지의 제조방법 외에도 다양한 종류의 식품 포장지 제조방법이 제공되고 있으나 이들은 모두 원하고자 하는 재질의 필름을 접착제를 매개로 상호 중첩되게 적층시켜 합지하는 방법으로 제조되기 때문에 제조공정이 복잡하고 제조설비가 길어야 하며 생산성의 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서 근래에는 상기의 문제점이 해소하고자 발명된 도 2에 나타낸 바와 같은 한국공개특허번호 10-2016-0048633의 내유성, 내수성, 방습성 및 열실링성을 가지는 다층 코팅기술을 이용한 친환경 수용성 식품 포장지가 제공되어 있으며, 그 구성을 살펴보면 아래와 같다.

- 아 래 -

도공지 또는 비도공지 또는 크래프트지로 이루어진 기재(100);

상기 기재(100) 상면에 형성된 내유성 코팅층(200);

상기 내유성 코팅층(200) 상면에 형성된 내수성 코팅층(300); 및

상기 내수성 코팅층(300) 상면에 형성된 방습 및 열실링성 코팅층(400)으로 이루어지되,

상기 내유성 코팅층(200)은 알콜 735 내지 868 중량%, 불소계 화합물 2 내지 3 중량%, 녹말 5 내지 10 중량%, 폴리비닐알콜 5 내지 10 중량%, 지방산 02 내지 05 중량%, 에멀젼 파라핀 왁스 중량 1 내지 3 중량%로 이루어지며,

상기 내수성 코팅층(300)은 에탄올 75 내지 96 중량%, 니트로 셀룰로오스 2 내지 10 중량%, 디사이클로헥실 프탈레이트 05 내지 5 중량%, 에멀젼 파라핀 왁스 1 내지 8 중량%, 항접착제 05 내지 2 중량%로 이루어지고,

상기 방습 및 열실링성 코팅층(400)은 유기용매 564 내지 8973 중량%, 폴리염화비닐리덴 10 내지 40 중량%, 지방산 005 내지 01 중량%, 말레산 무수물 001 내지 05 중량%, 슬립제 02 내지 2 중량%, 분산제 001 내지 1 중량%로 이루어진다.

상기와 같은 구성의 종래 포장지를 제조하는 과정을 보면, 기재(100) 상면에 내유성 코팅제로 코팅하여 내유성 코팅층(200)을 형성하는 단계(S10),

상기 단계(S10)에서 형성된 내유성 코팅층(200) 상면에 내수성 코팅제로 코팅하여 내수성 코팅층(300)을 형성하는 단계(S20),

상기 단계(S20)에서 형성된 내수성 코팅층(300) 상면에 방습 및 열실링성 코팅제로 코팅하여 방습 및 열실링성 코팅층(400)을 형성하는 단계(S30), 및

상기 단계(S30)에서 방습 및 열실링성 코팅층(400)을 형성한 후 건조하는 단계(S40)로 이루어진다.

이와 같은 공정 역시 각 단계가 별도로 구분하여 이루어지는 것으로 제조공정이 복잡하고 제조설비가 길어야 하며 생산성의 떨어지는 문제점이 있는 것이다.

한국공개특허번호 10-2016-0048633 : 내유성, 내수성, 방습성 및 열실링성을 가지는 다층 코팅기술을 이용한 친환경 수용성 식품포장지 및 그의 제조방법. 한국공개특허번호 10-2017-0112207 : 식품 포장지 제조방법.

본 발명은 상기의 종래 문제점을 감안하여 이를 해소하고자 발명한 것으로, 그 목적은, 식품을 포장하는 포장지를 제조함에 있어 복수 종의 포장지 원료를 각기 다른 영역에서 용융하고 그 용융된 원료를 분배 배출시키면서 기재필름의 표면에 상기 용융 수지를 적어도 3종 이상 코팅하여 복수의 수지코팅층을 형성하고 그 복수의 수지코팅층이 형성된 기재필름을 압출하는 방법으로 다중의 포장필름을 제조하되, 상기 제조과정이 하나의 공정에서 이루어지도록 하여 다중의 포장지를 간편하고 용이하며 신속하게 대량생산 가능하도록 한 식품 포장지 제조방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과제 해결 수단 구성은,

포장지(P)에 밀봉 포장되는 식품이 대기중의 산소 영향을 받지 않도록 하는 (A)수지원료와, 수분차단 및 내약품성을 갖으며 포장지의 밀봉되는 부분에 열 접착성을 부여하는 (B)수지원료와, 상기 (A)수지원료와 (B)수지원료의 물성을 조정하는 (C)수지원료를 각각의 호퍼(10)에 공급하는 단계와,

상기 각 호퍼에 공급된 (A)수지원료 내지 (C)수지원료를 압출기(20)에서 용융하여 피드블럭(30)과 압출다이(40)를 통하여 적어도 3열 이상으로 분배 배출시키면서 기재필름(D)의 표면에 상기 배출되는 용융 수지를 적어도 3종 이상 코팅하여 복수의 수지코팅층을 형성하는 단계로 이루어지고, 상기 각 단계는 하나의 공정으로 이루어진다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 식품 포장지 제조방법은, 상기 목적에서 설명한 바와 같이 식품을 포장하는 포장지를 제조함에 있어 복수 종의 포장지 원료를 각기 다른 영역에서 용융하고 그 용융된 원료를 분배 배출시키면서 기재필름의 표면에 상기 용융 수지를 적어도 3종 이상 코팅하여 복수의 수지코팅층을 형성하고 그 복수의 수지코팅층이 형성된 기재필름을 압출하는 방법으로 다중의 포장필름을 제조하되, 상기 제조과정이 하나의 공정에서 이루어지도록 하여 다중의 포장지를 간편하고 용이하며 신속하게 대량생산 가능하도록 함으로써 제조원가를 절감함은 물론 노동력을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 식품 포장지 구성을 나타낸 확대 단면 구성도,
도 2는 종래의 식품 포장지 제조공정을 나타낸 블록도,
도 3은 본 발명의 식품 포장지 제조방법을 설명하기 위한 개략도,
도 4는 본 발명의 식품 포장지 제조방법으로 제조된 식품 포장지의 실시 예를 나타낸 일부 확대 단면도.

본 발명은 식품을 포장하는 포장지를 제조함에 있어 복수 종의 포장지 원료를 각각 용융하고 공급하여 한 번에 복수 종의 용융 수지를 기재필름 표면에 복수 층으로 코팅하는 방법으로 다중의 포장지를 간편하고 용이하게 제조할 수 있도록 한 식품 포장지 제조방법에 관한 것으로, 그 실시 예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 아래와 같다.

- 아 래 -

본 발명의 식품 포장지 제조방법은, 포장지(P)에 밀봉 포장되는 식품이 대기중의 산소 영향을 받지 않도록 하는 (A)수지원료와, 수분차단 및 내약품성을 갖으며 포장지의 밀봉되는 부분에 열 접착성을 부여하는 (B)수지원료와, 상기 (A)수지원료와 (B)수지원료의 물성을 조정하는 (C)수지원료를 각각의 호퍼(10)에 공급하는 단계와,

상기와 같은 구성의 본 발명에 따른 식품 포장지 제조방법에서, (A)수지원료는 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 포장지(P)에 밀봉 포장되는 식품이 대기중의 산소 영향을 받아 산화 변질되는 문제점을 방지하고자 사용되는 것으로, 그 원료의 재질은, EVOH(Ethylene Vinylalcohol Copolymer)(이하 "EVOH"라 칭함) 또는 NY(Nylon)(이하 "NY"라 칭함) 중 어느 하나를 선택하여 사용하거나 상기 EVOH와 NY를 혼합하여 된 것을 사용할 수도 있다.

상기에서 EVOH는, 에틸렌과 비닐알코올을 공중합하여 얻는 열가소성 수지로로써 가스를 차단하는 성질이 매우 우수하여 포장지(P)에 밀봉 포장되는 식품이 대기중의 산소 영향을 받지 못하도록 차단함으로써 식품의 산화에 의한 변질을 방지할 수 있음으로 식품의 안전성이 확보됨은 물론, 유통기간을 연장 시킬 수 있는 장점이 있다.

또 상기 나일론(Nylon)은, 마찰에 강하며 인장강도가 월등하고 젖어도 강도에 변함이 없음은 물론, 탄력성과 보온성이 우수하여 식품의 냉동 및 유통과정에서 상기 EVOH가 꺾이거나 마찰이 발생해도 EVOH의 변형 및 훼손을 방지하며 보호하는 역할을 한다.

상기에서 설명한 (A)수지는, EVOH 또는 NY 외에도 포장지(P)에 밀봉 포장되는 식품이 대기중의 산소 영향을 받지 않도록 차단하고, 그 산소를 차단하는 수지원료의 변형 및 훼손을 방지하며 보호하는 역할을 하는 용융 가능한 수지면 모두 사용 가능하다.

본 발명에 따른 식품 포장지 제조방법에서, (B)수지원료는, 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 포장지(P)에 밀봉 포장되는 식품의 수분이 외부로 방출되거나 또는 대기중의 수분이 밀봉 포장되는 식품의 내부로 침투되는 것을 차단함과 동시에 내약품성과 포장지의 밀봉되는 부분에 열 접착성을 부여하는 기능을 하는 것이다.

이와 같은 기능을 하는 (B)수지원료의 재질은, LDPE(Low Density Polyethylene)(이하 "LDPE"라 칭함), HDPE(High density polyethylene)(이하 "HDPE"라 칭함), LLDPE(Linear Low Density Polyethylene)(이하 "LLDPE"라 칭함), PP(Polypropylene)(이하 "PP"라 칭함), NY(Nylon), PET(Polyethylene Terephthalate)(이하 "PET"라 칭함) 중 어느 하나 또는 2가지 이상을 혼합하여 된 것을 사용할 수 있다.

상기 LDPE는, 에틸렌을 중합하여 제조된 저밀도 폴리에틸렌으로써, 상온에서 투명한 고체(밀도가 0.91~0.94의 것임)로 결정화가 낮아 가공성과 유연성 및 투명성이 우수해 식품 포장지로 많이 사용되며, 상기 HDPE는, 경도, 기계적 강도, 내열성 등이 우수하여 식품 포장지로 많이 사용된다.

상기 LLDPE는, LDPE와 HDPE 의 중간 정도 물성을 가지나 뛰어난 강인성과 투명성의 Balance가 좋으며, 내열성 및 가격 적으로 이점이 있고, PP는, 전기 특성, 내약품성 특히 알칼리에 강하고, 투명도가 높으며, 절곡에 대한 피로도가 작기 때문에 식품 포장지로 사용된다.

또한, 본 발명에 따른 식품 포장지 제조방법에서, (C)수지원료는, 상기 (A)수지와 (B)수지의 물성을 조정하는 역할을 하는 것으로써, 상기 (A)수지와 (B)수지를 일체화시키는 역할을 한다.

상기와 같은 이유로 사용되는 본 발명에 따른 상기 (A)수지 내지 (C)수지는 도 3에 나타낸 바와 같이 각각의 호퍼(10)에 분리 공급되고, 그 분리 공급된 각 호퍼(10)에서는 압출기(20)의 각 라인을 통하여 용융 압출되면서 피드블럭(Feed Block)(30)으로 공급되는데, 이때 상기 용융 압출 온도는 250 - 350°이다.

상기 압출기(20)로부터 (A)수지 내지 (C)수지를 공급받은 피드블럭(30)에서는 적어도 3열 이상으로 압출다이(40)에 공급되어 배출됨과 동시에 기재필름(D)의 표면에 상기 배출되는 용융 수지가 적어도 3종 이상 코팅되어 복수의 수지코팅층을 형성한다.

상기 피드블럭(30)의 일실시 예는, 상기 용융된 각각의 (A)수지 내지 (C)수지 중 선택된 수지를 복수 열로 나누어 압출다이(40)로 공급함으로써, 그 압출다이(40)에서는 적어도 3열 이상으로 배출되는 것이며, 일실시 예로는 5열로 함이 바람직하다.

상기 일실시 예에 따른 본 발명의 제조방법으로 제조되는 포장지의 실시 예 구성은, 도 4에 나타낸 바와 같이 기재필름(D)의 표면에 (B)수지+(C)수지+(A)수지+(C)수지+(B)수지 층의 순서로 코팅된다. 이때 상기 기재필름(D)은 포장지의 최 외측면 또는 최 내측면에 위치되게 할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 실시 예 중 일부이고, 그 외에도 각기 다른 구성의 피드블럭(30)을 교체하여 다양한 구성의 복수 층을 갖는 식품 포장지를 제조할 수 있다.

상기와 같은 (A)수지 내지 (C)수지를 다양한 방법으로 복수 층의 형성시키는 이유는, 본 발명에 의해 제조된 포장지에 포장되는 식품이 어떤 목적 및 용도인지에 따라 그에 알 맞는 코팅층을 형성하기 위함이다.

한편, 상기와 같은 구성으로 기재필름(D)의 표면에 용융 수지가 코팅되기 위해서는 상기 피드블럭(30)과 압출다이(40)에 적어도 5열 이상의 용융 수지로가 형성되어야 한다.

그리고 상기 피드블럭(30)은, 상기 기재필름(D)의 표면에 코팅되는 상기 (A)수지 내지 (C)수지가 어떤 형태로 배열되게 할 것인가에 따라 그에 부합하는 피드블럭(30)으로 교환해가며 사용할 수 있다.

그리고 상기 기재필름(40)은, OPP(Oriented polypropylene), CPP(Casting Polypropylene),VM-CPP(Vaccum Metallized Casting Polypropylene), NY(Nylon), PET(Polyethylene Terephthalate), VM-PET(Vaccum Metallized Polyethylene Terephthalate), LLDPE(Linear Low Density Polyethylene), Al(Aluminium) 중 어느 하나 또는 2가지 이상으로 이루어지는데, 이는 상기 (A)수지 내지 (C)수지 코팅 전에 제조된 것으로 그에 대한 설명은 생략한다.

상기와 같이하여 기재필름(D)의 표면에 복수의 수지코팅층이 형성되면 압출기(20)를 통하여 압출되면서 본 발명의 식품 포장지가 제조되는데, 이와 같은 상기의 제조과정이 하나의 공정으로 이루어지기 때문에 다중의 포장필름을 제조함에 있어 간편하고 용이하며 신속하게 대량생산 가능하여 제조원가를 절감함은 물론, 노동력을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

그러나 종래의 다중 식품 포장필름 제조방법은, 각각의 필름이 롤 형태로 권취된 상태에서 그 각 롤 형태로 권취된 필름을 하나씩 풀어가며 중첩시켜 합지하는 방법으로 도 1에 나타낸 바와 같이 제조하거나, 또는 도 2에 나타낸 바와 기재(100)에 내유성 코팅층(200)을 형성하고, 그 내유성 코팅층에 내수성 코팅층(300)을 형성하며 상기 내수성 코팅층에 방습 및 열 실링성 코팅층(400)을 형성하는 방법으로 제조하기 때문에 상기 각 단계의 설비가 별도로 구분 형성되어야 하는 것으로 제조공정이 복잡하고 제조설비가 길어야 하며 생산성의 떨어지는 문제점이 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 식품 포장지 제조방법은, 식품을 포장하는 포장지를 제조함에 있어 복수 종의 포장지 원료를 각기 다른 영역에서 용융하고 그 용융된 원료를 압출다이를 통하여 분배 배출시키면서 기재필름의 표면에 상기 용융 수지를 적어도 3종 이상 코팅하여 복수의 수지코팅층을 형성하고 그 복수의 수지코팅층이 형성된 기재필름을 압출하는 방법으로 다중의 포장필름을 제조하되, 상기 제조과정이 하나의 공정에서 이루어지도록 하여 복수 층의 포장지를 간편하고 용이하며 신속하게 대량생산 가능하도록 함으로써 제조원가를 절감함은 물론, 노동력을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

10 : 호퍼
20 : 압출기
30 : 피드블럭
40 : 압출다이
D : 기재필름
P : 포장지

Claims

포장지(P)에 밀봉 포장되는 식품이 대기중의 산소 영향을 받지 않도록 하는 (A)수지원료와, 수분차단 및 내약품성을 갖으며 포장지의 밀봉되는 부분에 열 접착성을 부여하는 (B)수지원료와, 상기 (A)수지원료와 (B)수지원료의 물성을 조정하는 (C)수지원료를 각각의 호퍼(10)에 공급하는 단계와,
상기 각 호퍼에 공급된 (A)수지원료 내지 (C)수지원료를 압출기(20)에서 용융하여 피드블럭(30)과 압출다이(40)를 통하여 적어도 3열 이상으로 분배 배출시키면서 기재필름(D)의 표면에 상기 배출되는 용융 수지를 적어도 3종 이상 코팅하여 복수의 수지코팅층을 형성하는 단계로 이루어지고,
상기 각 단계는 하나의 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 식품 포장지 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 기재필름(D)의 표면에 수지코팅층을 형성하는 구성은, (B)수지+(C)수지+(A)수지+(C)수지+(B)수지 층의 순서로 코팅되는 것을 특징으로 하는 식품 포장지 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (A)수지는, EVOH(Ethylene Vinylalcohol Copolymer), NY(Nylon) 중 어느 하나 또는 2가지가 혼합된 것 임을 특징으로 하는 식품 포장지 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (B)수지는, LDPE(Low Density Polyethylene), HDPE(High density polyethylene), LLDPE(Linear Low Density Polyethylene), PP(Polypropylene), NY(Nylon), PET(Polyethylene Terephthalate) 중 어느 하나 또는 2가지 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 식품 포장지 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (C)수지는, Tie 인 것을 특징으로 하는 식품포장지의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 기재필름(D)은, OPP(Oriented polypropylene), CPP(Casting Polypropylene),VM-CPP(Vaccum Metallized Casting Polypropylene), NY(Nylon), PET(Polyethylene Terephthalate), VM-PET(Vaccum Metallized Polyethylene Terephthalate), LLDPE(Linear Low Density Polyethylene), Al(Aluminium) 중 어느 하나 또는 2가지 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 식품 포장지 제조방법.