제8장 HS 기능의 확인과 향상 방법 - 12(Easy peel 발현 검사와 이용)

[YDfamily]

8.5 Easy peel 발현 검사와 이용

8.5.1 서언

HS의 생산 공정에서는 peel을 쉽게 하는 것 보다도, 보다 강한 접착이 실천되어 오고 있다. 그 강도는 가위나 칼 등의 도구를 사용하지 않으면 깨뜨리기 어려운 것이다.

소비자 니즈의 다양화(고도화)를 반영하여, 포장 상품의 easy peel / re-seal의 편리성이 강하게 요구되고 있다. 벗기기 쉬운 easy peel seal 기법은 동시에 악용 방어성에는 약점이 있다.

세계적인 안전 환경은 포장 기법에 새로운 기능을 요구하고, easy peel 포장에도 tamper evidence 를 요구하고 있다.

Easy peel 기법에는 다음의 성능이 요구되어 지고 있다.

① 내측으로부터의 응력에 대하여는 통상의 seal성을 보증

② 외부로부터 조작에서는 용이하게 개봉

③ 재 봉함이 가능

④ Tamper evidence 확보

이들의 요구를 실시하는 데에는 zipper system과 같은 re-seal 기능을 별도 부가하는 방법이 있는데, HS 부위에 easy peel 기능을 갖게 하는 편이 염가로 공업적으로는 유리하다.

HS 자체에 easy peel 기능을 발현시키는 데에는

(1) Heat sealant에 열 열화를 일으켜 HS 강도를 저하시킨다.

(2) 미량 혼입물에 의한 부분적 용착의 발현 기능(반응성, 비반응성)의 제어

(3) HS의 시작인 peel seal zone의 이용

이 있다. 어느 방법도 HS의 가열조작에는 정밀한 조작을 필요로 한다.

소비자의 니즈에 대응하는 성능을 갖는 제품이 시장에 출시되어 있는데, 그 성능은 만족할 만한 것은 아니다.

고도의 easy peel 성능이 요구되는 주사약 포장의 예를 사진 8.2에 나타내었다.

본항에서는 시장에 나와 있는 식빵 포장의 easy peel에 사용되고 있는 포장 재료를 사용하여

①용착면 온도 측정법에 의해 정밀하게 용착면 온도를 제어하고, ②easy peel 포장 재료의 HS 강도의 발현 상황을 상세하게 파악한다. 그리고, ③용이한 공업적인 조작방법의 시비를 탐구한다.

사진8.2 의약품 포장에 적용되는 easy peel

8.5.2 Easy peel의 발현 방법

Easy peel의 발현 방법은

1) Lamination 층의 일부에 열변성 층을 설계하고, heat sealant의 edge 찢어짐과 층간 박리를 이용(도8.15 참조)

2) Heat sealant의 peel seal zone의 적용

으로 크게 나눌 수 있따. 이 방책의 설명을 도8.21에 나타내었다.

전자는 박리층의 lamination이 필요하고, 박리면에는 단책(短冊)상의 박리편의 발생이 있다.

또한 코스트가 늘어나는 과제가 있다. 후자는 재료의 peel seal zone을 이용가능하기 때문에, 단일 필름에도 가능하다. 하지만 플라스틱 재료의 순도가 높아지면 결정성이 좋아지기 때문에 용착의 시작은 예리하게 되고(도1.3(b) 참조), HS의 가열 온도 조절폭이 높아져 peel 제어가 어렵게 된다. Peel seal zone의온도 폭을 확대하는 데에는 ionomer나 EPR을 혼입하여 co-polymer를 생성하는 방법이 이용 가능하다.

오늘날에는 PP 수지의 co-polymer를 공압출하거나 코팅하는 방법, EBR의 혼입 사용에 의해 heat sealant의 용착 온도의 저온화 기술의 보급이 진행되어 easy peel에 이용되고 있다. 본항에서는 heat sealant의 peel 성능을 이용한 peel seal의 적용법과 재료의 easy peel의 발현 측정법에 대해서 서술한다.

도8.21 HS면의 peel의 발생 메커니즘의 해설