KR101550874B1 - 개선된 패키징용 복합 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 예를 들어 식품용 호일 패키징의 제조에 적합한 다층 복합 시스템에 관한 것이다. 상기 다층 복합 시스템은 액체 식품, 특히 음료의 패키징에 적합한 스탠딩(stand-up) 파우치의 제조에 특히 적합하다.

Description

개선된 패키징용 복합 시스템{IMPROVED COMPOSITE SYSTEM FOR PACKAGING}

본 발명은, 예를 들어 식품용 호일 패키징의 제조에 적합한 다층 복합 시스템에 관한 것이다. 상기 다층 복합 시스템은 액체 식품, 특히 음료의 패키징에 적합한 스탠딩(stand-up) 파우치의 제조에 특히 적합하다.

복합 시스템, 특히 스탠딩 파우치 또는 블록 바닥 파우치로부터 조립된 식품 시스템은 널리 공지되어 있다. 상기와 같은 스탠딩 파우치에 전형적인 복합 시스템들은 대개 각각 접착 적층되고/되거나 압출 적층 또는 코팅되며, 특히 금속 호일이 차단층 담체로서 또는 기계적 성질의 개선을 위한 층으로서 존재한다. 상기와 같은 적층물의 추가의 층들은 그들의 의도된 용도에 따라 상이한 디자인들을 가질 수 있는 플라스틱 층들이다. 여기에서, 지금까지는 전형적으로 석유 기재로 제조되고/되거나 생분해성이거나 또는 퇴비화되지 않는 물질들이 사용되어 왔다.

상기와 같은 복합 시스템뿐만 아니라 스탠딩 파우치 및 스탠딩 파우치 또는 다른 패키징 시스템의 제조 방법들은 종래 기술로부터, 예를 들어 EP 2 223 866 A1, WO 2008/037447, 또는 EP 0 600 502로부터 공지되어 있다. 상기 중에 개시된 복합 시스템들은 생분해성이 아니며, 따라서 이들로부터 제조된 패키징은 단지 통상적인 방식으로 처리될 수 있을 뿐인 반면, 퇴비화에 의한 처리는 가능하지 않다. 동시에, 이들 복합 시스템은 다량의 에너지를 사용하여 제조된 출발 물질들, 예를 들어 금속 호일을 사용하며, 더욱이 석유-기재 물질들을 소비한다. 그러나, 특히 또한 식품 분야에서는 오히려 환경-적합한 물질들로 전환시키고 특히 금속 호일 없이(상기 호일은 다량의 에너지 및 다른 자원, 예를 들어 물을 사용하여 제조되기 때문에) 전환시키기를 원한다. 더욱이 퇴비화는 상기와 같은 적층물로서 간단한 방식의 처리를 가능하게 할 것이며 이어서 패키징을 그동안에 광범위하게 확산된 폐기물 처리 시스템에 의해 간단히 상응하게 재사용할 수 있다. 더욱이 재생 자원을 기본으로 하는 물질의 적용은 기존의 석유 자원을 무리하게 사용하지 않게 할 것이며 또한 탄소 발자국을 개선시키는데 기여할 것이다.

WO 2009/005947 A1, WO 96/31303 A1, DE 202005011641 U1, JP 2010069766 A, CN 2457074, 및 WO 2008/037447에는 패키징 물질이 개시되어 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 스탠딩 파우치의 제조에 특히 적합한 복합 시스템을 제공하는 것이며, 여기에서 상기 복합 시스템은 상기와 같은 식품 패키징의 제조에 필요한 성질들, 예를 들어 안정성, 수밀성, 기체 통과 등을 포함하고, 환경-적합성 또는 생분해성 물질을 최대로 가능한 정도로 사용할 수 있어야 한다.

상기 목적은 청구항 1에 따른 복합 시스템에 의해 성취된다. 상기 복합 시스템의 바람직한 실시태양을 종속항 2 내지 8 및 하기의 설명에 제공한다. 더욱 또한, 본 발명은 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 따른 복합 시스템을 포함하는 식품 패키징을 또한 제공한다. 상기 식품 패키징은 바람직하게는 스탠딩 파우치이다.

본 발명은, 예를 들어 식품용 호일 패키징의 제조에 적합한 다층 복합 시스템에 관한 것이다. 상기 다층 복합 시스템은 액체 식품, 특히 음료의 패키징에 적합한 스탠딩(stand-up) 파우치의 제조에 특히 적합하다.

본 발명에 따른 복합 시스템은 필수 성분으로서 종이층 및 하나 이상의 차단층을 포함하며, 상기 복합 시스템이 어떠한 금속 호일도 포함하지 않음을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 복합 시스템의 추가의 실시태양 및 이와 관련된 이점을 하기에 나열한다. 하기에 정의된 추가의 층들, 바람직하게 사용된 층 물질, 층 두께 및 추가의 실시태양들을 각각 개시된 바와 같이 서로 조합할 수 있으며; 하기에 제공된 본 발명에 따른 복합 시스템의 특정한 층 순서는 본 발명을 개시하고 예시하기 위해 제공되나, 상기와 같은 특정한 예들로 제한되지 않는다.

종이층:

본 발명에 따른 복합 시스템은 필수층으로서 종이층을 포함한다. 상기 종이층은 전형적으로 150 내지 15 ㎛, 바람직하게는 100 내지 25 ㎛, 특히 바람직하게는 80 내지 30 ㎛ 범위 내의 두께, 예를 들어 35, 45 또는 50 ㎛의 두께를 갖는다. 본 발명에 따라, 충전제, 예를 들어 카올린, 활석, 이산화 티타늄, 전분, 탄산 칼슘 등을 갖는 종이를 포함한 임의의 유형의 종이가 사용될 수 있다. 본 발명에 따라 사용되는 종이는 코팅되지 않거나 코팅된 종이일 수 있으며, 매우 짧은 섬유를 갖는 종이가 바람직하다. 투명한 종이, 예를 들어 완성된 펄프로부터 제조된 종이인 페르가민(pergamyne) 종이가 특히 바람직하다.

본 발명에 따른 필수 종이층은 전형적으로는 최종 식품 패키징 중에서 외부로 향한 복합 시스템의 면에서 비교적 멀리 존재하며, 본 발명에 따라 사용되는 종이층, 특히 페르가민 종이의 바람직한 종이층은 특히 본 발명의 복합 시스템의 기계적 강도 및 경도에 기여한다. 페르가민 종이의 바람직한 사용은 더욱 또한, 상기 종이의 투명성으로 인해 다양한 유형의 인쇄를 가능하게 하며 따라서, 예를 들어 역 인쇄 방법(여기에서 상기 페르가민 종이층의 내부면이 인쇄된다)이 가능하다(이때 인쇄출력이 바깥쪽으로 관통하여 보이며, 따라서 특히 상기 종이층의 외부 표면 상의 인쇄에 대한 임의의 손상 및 마모를 피할 수 있다). 상기 층의 종이 물질은 더욱 또한 추가적인 첨가제, 예를 들어 흡수제 등을 갖출 수 있다. 따라서, 상기 복합 시스템의 전체 성질에 대한 상기 층의 기여를 최적화할 수 있다.

더욱이, 종이층의 사용은 기후 보호에 대한 기여를 허용하며, 따라서 페르가민 종이를 포함한 종이의 제조의 경우 재생 자원이 사용되고, 따라서 여기에서 탄소 발자국의 개선이 함께 허용된다.

차단층:

더욱 또한, 본 발명에 따른 복합 시스템은 하나 이상의 차단층을 포함한다. 상기 복합 시스템의 목적하는 실시태양에 따라, 상기 차단층의 유형, 상기 복합 시스템 중의 상기 차단층의 위치 및 또한 상기 차단층의 수에 대해서 여러 가지 선택권이 가능하다. 본 발명의 복합 시스템은 하나 이상의 차단층, 예를 들어 1, 2 또는 3 개의 차단층을 포함할 수 있다. 이들은 유형 및 복합 시스템에서의 위치가 상이할 수 있다. 상기 차단층은 예를 들어 차단 물질층 및/또는 차단 성질을 갖는 밀봉층, 및/또는 래커층일 수 있으며 이들 층은 각각 하기에 개시될 것이다.

차단 물질층:

첫 번째 선택권은 식품 패키징 내부에 배치된 상술한 종이층 면 상에의 차단 물질층의 제공이다. 본 발명에 따른 상기와 같은 차단 물질층은 바람직하게는 차단 물질이 바람직하게 증착된 층을 갖는 담체층을 포함한다. 대안으로서, 상기 차단 물질층을 하기에 추가로 개시되는 바와 같은 래커로서 적용하는 것도 또한 가능하다. 여기에서, 상기 담체층은, 상기 차단 물질이 바람직하게 증착된 층 자체가 단지 수 옹스트롬을 차지하기 때문에, 상기 차단층의 큰 부분을 차지하며, 달리 제공된 래커의 도막은 또한 상기 담체층보다 명백히 더 얇다. 주성분으로서, 상기 담체층은 바람직하게는 생분해성이고/이거나 재생 자원으로 제조된 물질을 포함한다. 본 발명에 따라 사용되는 차단 물질층에 대한 담체층으로서 특히 적합한 물질은 폴리락트산 물질 및 셀로판이다. 폴리락트산 물질은 호일 물질 및 패키징에, 예를 들어 제초 필름 또는 쇼핑백에 이미 사용 중이다. 폴리락트산의 다른 공지된 적용 분야는 일회용 커트러리, 빨대 및 틀어서 여는 뚜껑을 갖는 상자이다. 상기 차단층에 대한 또 다른 바람직한 물질은 셀로판으로, 이는 재생 셀룰로스란 명칭으로 또한 공지된 물질이다.

본 발명의 차단 물질층의 담체층에 바람직한 물질은 이미, 특히 액체에 대한 일정한 차단 적합도를 포함한다. 이들 차단 담체층은 전형적으로는 약 10 내지 100 ㎛, 바람직하게는 12 내지 50 ㎛, 특히 바람직하게는 15 내지 40 ㎛, 예를 들어 25 ㎛의 두께를 갖는다.

그러나, 상기 목적하는 차단 성질을 보장하기 위해서, 상기 정의된 담체층에 차단 물질층을 제공하는 것이 필요하다. 본 발명에 따라, 특히 증착된 차단 물질을 여기에서 사용하는데, 그 이유는 이렇게 하여, 특히 산소, CO₂, 뿐만 아니라 수증기에 대한 목적하는 차단 효과가 매우 얇은 층(단지 수 옹스트롬)으로 보장될 수 있기 때문이다. 본 발명에 따라 적합한 차단 물질은 (반)금속 산화물 또는 (반)금속, 예를 들어 알루미늄, SiO₂, Al₂O₃, 또는 다른 산화물 및 혼합된 산화물 또는 혼합물이 증착된 층이다.

상기 차단 물질이 증착된 층을 바람직하게는 상기 담체층의 한면에 적용하지만, 상기 담체층의 양면에 상기 증착된 차단층을 적용하는 것도 또한 가능하다. 바람직하게는, 상기 정의된 바와 같이 담체층 및 차단 물질이 증착된 층을 포함하는 상기 차단층을 본 발명에 따른 복합 시스템에, 상기 증착된 차단층이 상기 종이층과 떨어져서 면하고 있는 담체층의 면상에 존재하도록 배치시킨다. 그러나, 다른 실시태양들도 또한 가능하다. 종종 배열을, 상기 차단 물질이 추가의 제조 공정들에서의 손상으로부터 상기 비교적 민감한 층을 보호하기 위해서 가능한한 빨리 추가의 층에 의해 덮이도록 제조 공정을 숙고하여 선택한다(이는 상기 복합 시스템의 개별적인 층들의 적용/도입의 순서를 의미한다).

본 발명에 따라, 상기 정의된 차단 물질층을 초기에 개시한 종이층 상에 적용하는 것이 바람직하다. 여기에서 부착을 개선시키는 통상적인 층을 상기 층들 사이에 적용할 수 있으며 상기 층은 전형적으로 20 ㎛ 미만의 두께를 가지며, 특히 바람직하게는 1 내지 10 ㎛, 특히 바람직하게는 2 내지 5 ㎛의 두께이다. 상기와 같은 층의 적용에 적합한 물질 및 유형은 당해 분야의 숙련가에게 널리 공지되어 있으며, 적합한 예는 접착층(압출 아교, 적층 접착제 등)이다. 여기에서 다시 상기와 같은 접착층용 물질은 생분해성이고/이거나 재생 자원을 기본으로 하는 것이 바람직하다.

더욱 또한 상기 언급한 담체층에 바람직한 물질, 예를 들어 락트산 물질 및 셀로판은 필름 제조시 획득된 그들의 평탄한 표면으로 인해, 여기에서 상기 담체층의 거친 표면에 대한 큰 보상을 생성시켜야 할 필요가 없으므로, 상기 차단 물질의 매우 얇은 층의 증착을 허용한다. 동시에, 상술한 차단 물질을 상기 담체층에 잘 부착시켜, 상기 담체층 및 차단 물질이 증착된 층을 포함하는 차단층의 단단한 조립을 보장한다.

상기 차단층은 또한 그의 차단 효과와 별개로, 기계적 강도뿐만 아니라 UV-보호에 기여한다. 충전제 및 첨가제의 사용에 의해 이러한 성질이 추가로 개질되고 최적화될 수 있으며, 여기에서 경도를 증가시키기 위해 당해 분야의 숙련가에게 공지된 통상적인 물질, 예를 들어 UV-흡수제 또는 충전제가 사용된다.

차단층의 또 다른 선택권은 하기에 개시되는 상응하게 설계된 밀봉층이다.

밀봉층:

본 발명에 따른 복합 시스템은 더욱 또한 상술한 차단 물질층의 한면상에 적용되는 밀봉층을 포함한다. 상기 밀봉층을 상기 층이 상기 복합 시스템의 필수층들 가운데 가장 안쪽 층이도록, 즉 상기 밀봉층이 전형적으로는 완성된 식품 패키징의 바로 내부층이도록 배치시킨다. 본 발명에 따른 밀봉층을 또한 바람직하게는 생분해성 또는 바람직하게는 심지어 퇴비화 물질로부터 및/또는 재생 자원을 기본으로 하는 물질로부터 제조한다.

특히 폴리에스터를 기본으로 하는 중합체 물질, 예를 들어 이미 상술한 폴리락트산 물질 및 또한 PBAT(폴리부틸렌-아디페이트-테레프탈레이트) 및 다른 유사한 물질들뿐만 아니라 이들의 혼합물이 바람직하다. 예를 들어, BASF로부터 에코플렉스(Ecoflex)(등록상표)라는 명칭으로 상업적으로 입수할 수 있는 물질이 적합하다.

상기 밀봉층은 바람직하게는 약 10 내지 200 ㎛, 바람직하게는 20 내지 150 ㎛, 특히 바람직하게는 100 내지 50 ㎛, 예를 들어 90, 75 또는 60 ㎛의 두께를 갖는다.

상기 밀봉층에 또한 다시, 상기 다른 층들에 대해 개시한 바와 같이, 첨가제 및 충전제를 제공할 수 있다. 다시, 상기 복합 시스템의 성질을 이들에 의해 개질시키고 최적화할 수 있다.

상기 밀봉층을 상술한 차단층 상에 단단히 적용하기 위해서, 이미 상술한 바와 같이 설계된 부착-개선층을 다시 사용할 수 있다. 부착을 더욱 개선시키기 위해서, 상기 개별적인 층들의 부착의 개선을 위한 추가의 기법들, 예를 들어 화염 방법 또는 코로나 방전 등에 의한 표면 처리를 사용할 수 있다.

더욱 또한, 상술한 밀봉층을 또한 차단 물질로 코팅, 바람직하게는 증착시킬 수 있다. 이를 위해서, 이미 상술한 물질들을 사용할 수 있으며; 여기에서 다시 산화성 코팅제, 특히 SiO_x, AlO_x, 이들의 혼합물 및 다른 산화물이 특히 바람직하다. 상기와 같은 차단층을 또한 다시 상기 밀봉층의 한면 또는 양면에 적용할 수 있으며, 한면 상의 적용이 또한 특히 비용의 이유로 인해 종종 충분하다. 본 발명에 개시된 밀봉층이 상기와 같은 차단층을 포함하는 경우, 본 발명의 일부 실시태양에서 상기 실시태양에서와 같이 상술한 차단 물질이 필요없게 할 수 있으며, 이때 상기 밀봉층은 차단 효과를 띠고, 따라서 전체 복합 시스템의 충분한 차단 성질 및 기계적 성질이 여전히 성취되면서 종이층 및 상기 상에 제공된 밀봉층을 갖는 층 구조가 가능하다. 상술한 폴리에스터 물질의 사용에 의해, 본 발명의 복합 시스템이 각각 적어도 생분해성이거나 또는 바람직하게는 퇴비화 가능한 물질들로 필수적으로 이루어짐이 다시 보장된다.

차단층의 또 다른 선택권은 하기 개시하는 래커의 도막이다.

래커의 도막

차단층에 대한 또 다른 선택권은 예를 들어 종이층 상에 적용될 수 있는 래커의 도막이다. 래커 도막의 적합한 예는 셀룰로스 나이트레이트를 기본으로 하는 래커이다. 상기는 예를 들어 수분 차단층으로서 작용할 수 있다. 적합한 적용 방식, 층 두께 및 상기와 같은 층에 대한 물질은 당해 분야의 숙련가에게 공지되어 있다.

접착층

경우에 따라, 접착층을 부착의 개선을 위해 여기에서 개시한 층들 사이에 제공할 수 있으며, 여기에서 당해 분야의 숙련가에게 공지된 통상적인 접착 물질, 예를 들어 이미 상술한 압출 아교 및 적층 접착제를 사용할 수 있다. 적합한 물질은 당해 분야의 숙련가에게 공지되어 있으며, 또한 이 시점에서, 상기와 같은 접착층용 물질이 생분해성이고/이거나 재생 자원을 기본으로 하는 것이 바람직함을 다시 언급해야 한다. 상기와 같은 접착층을 바람직하게는 종이층과 차단층 사이에, 특히 종이층과 상기 정의한 차단 물질층의 일부인 담체 층 사이에 사용한다. 더욱 또한, 접착층을 바람직하게는 상기 밀봉층과 차단층 사이에 제공하며, 이때 다시 바람직한 실시태양에서 상기 밀봉층과 차단 물질층의 담체층 사이에 상기와 같은 접착층을 제공한다. 그러나, 상기 접착층이 차단 물질층과 접촉하여 제공되도록 상기 종이층과 차단층 또는 밀봉층과 차단층 사이에 접착층을 제공하는 것이 또한 선택사항이다. 상기와 같은 접착층은 상기 복합 시스템의 개별적인 층들의 부착을 개선시키지만, 상기 접착층은 또한, 특히 산소 투과에 대한 차단 성질에 추가로 기여할 수 있다.

셸락층

또 다른 선택권은 셸락으로 필수적으로 이루어지는 추가적인 셸락층의 제공이다. 상기와 같은 셸락층을 상기 복합 시스템 중의 임의의 위치에 제공할 수 있으며, 이들 층은 바람직하게는, 전형적으로 20 ㎛ 미만, 바람직하게는 약 1 내지 10 ㎛, 특히 바람직하게는 2 내지 5 ㎛의 비교적 작은 두께를 갖는다.

상기와 같은 셸락층을 상기 종이층과 차단층 사이에, 상기 차단층과 밀봉층 사이에, 또는 달리 상기 담체층과 차단 물질층 사이에 제공할 수 있다. 따라서 하나 이상의 셸락층을 제공하여 본 발명에 따른 복합 물질의 차단 효과를 더욱 개선시킬 수 있다.

본 발명에 개시된 차단층에 대한 선택권들을 목적하는 용도에 따라 본 발명에 따른 복합 시스템에 개별적으로 뿐만 아니라 함께 사용할 수 있다. 이들 층의 수를 임의로 선택할 수 있으며, 예를 들어 동일하거나 상이할 수 있는 1, 2 또는 3 개의 차단층이 존재할 수 있다.

본 발명은 전체적으로 식품 패키징, 특히 스탠딩 파우치의 제조에 적합한 개선된 복합 시스템을 제공하며, 여기에서 상기 시스템은 차단 성질 및 기계적 성질에 어떠한 불리한 영향도 없이 금속 호일이 필요없게 할 수 있으며, 필수적으로 재생 자원을 기본으로 하는 중합체 물질 및/또는 생분해성 중합체 물질이 사용된다.

상술한 필수층 및 부착을 개선시키는 선택적인 층들과 별개로, 본 발명의 복합 시스템은 추가적인 층들, 예를 들어 상기 종이층의 외부 표면상의 래커 또는 상기 복합 시스템의 내부 및/또는 외부 표면상의 또 다른 밀봉층을 포함할 수 있다.

따라서, 예시적인 복합 시스템을 하기와 같이 구성시킬 수 있다(식품 패키징에 관하여, 외부에서부터 내부로):

래커/종이층/접착제/차단 물질층/접착제/밀봉층

래커/종이층/접착제/차단 물질층/접착제/차단 물질을 갖는 밀봉층

래커/종이층/접착제/차단 물질을 갖는 밀봉층

종이층/접착제/차단 물질층/접착제/밀봉층

래커/종이층/차단 물질층/밀봉층

그러나, 본 발명은 이들 예시적인 실시태양들로 제한되지 않는다.

본 발명에 따른 복합 시스템은 특히 액체 또는 반액체 식품, 바람직하게는 음료, 특히 과일 주스 및 다른 과일 함유 주스용 식품 패키징의 제조에 특히 적합하다. 본 발명에 따른 복합 시스템은 특히 통상적인 제조 공정에 의한 스탠딩 파우치의 제조를 허용하며, 따라서 필수적으로 생분해성 원료 물질을 기본으로 하고 예를 들어 완전히 퇴비화되어 처리될 수 있는 식품 패키징을 제공할 수 있다.

Claims (12)

1. 종이층, 및 생분해성 물질을 포함하는 차단층을 포함하고,
   상기 차단층이 담체층 및 증착된 차단 물질층을 포함하며, 상기 담체층이 폴리락트산 물질 또는 셀로판으로 이루어지고, 상기 차단 물질층이 증착된 반금속 산화물(semi-metal oxides)로 이루어짐을 특징으로 하는 식품 패키징.
2. 제1항에 있어서,
   상기 차단층은 상기 종이층 상에 적용되고, 상기 차단층의 대향면 상에 적용되는 밀봉층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 식품 패키징.
3. 제 1 항에 있어서,
   종이층이 투명한 종이로 이루어짐을 특징으로 하는 식품 패키징.
4. 제 1 항에 있어서,
   종이층이 10 내지 100 ㎛의 두께를 포함함을 특징으로 하는 식품 패키징.
5. 제 2 항에 있어서,
   밀봉층이 증착된 차단 물질층을 포함함을 특징으로 하는 식품 패키징.
6. 제 2 항에 있어서,
   종이층과 차단층 사이, 또는 차단층과 밀봉층 사이에, 부착을 개선시키는 층이 제공됨을 특징으로 하는 식품 패키징.
7. 제 2 항에 있어서,
   종이층과 차단층 사이, 및 차단층과 밀봉층 사이에, 부착을 개선시키는 층이 제공됨을 특징으로 하는 식품 패키징.
8. 제 1 항에 있어서,
   1, 2 또는 3 개의 차단층이 존재함을 특징으로 하는 식품 패키징.
9. 제 1 항에 있어서,
   퇴비화 가능하도록 퇴비화 가능한 물질이 함유됨을 특징으로 하는 식품 패키징.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    스탠드업(stand-up) 파우치임을 특징으로 하는 식품 패키징.
    
11. 삭제
12. 삭제