일본 포장기술편람(편리성) - 11 2실 분리 포재의 제조 방법

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(3) 2실 분리 포재의 제조 방법

1) Easy peel sealant의 활용

상기의 대표적인 생산 방법의 하나는 easy peel부에 다른 소재를 이용하는 방법이다. 예를 들어 easy peel부에 sealant와는 다른 소재를 이용한 필름을 삽입하거나, 부분적으로 다른 소재를 part coat하는 공정이 이용되고 있다.

이것은 이종(異種) 소재 간의 heat seal은 seal 강도가 나오기 힘들다고 하는 성질을 이용하여 결과적으로 easy peel성을 발현하는 구조이다.

하지만, 이들의 제조 방법은 포재의 제조 시에 꽤 수고가 들기 때문에 코스트가 높고, 2실 분리 포재는 고급스러운 화장품 등 특수한 용도에만 보급되었다.

2) Lock & peel 수지의 활용

이 과제를 해결하는 방법으로서 Mitsui DuPont Polychemical이 sealant 필름 용에 제조, 판매되고 있는 에틸렌계 수지 lock & peel 수지 AM7936을 소개한다.

Lock & peel 수지는 같은 회사 미국 DuPont사로부터 기술 도입을 받아 개발, 시판한 sealant 필름용 수지이고, easy peel성과 완전 seal성을 하나의 재료로 양립 가능하고, 이제까지 없는 획기적인 수지이다.

① Lock & peel 수지의 기능

Lock & peel 수지는 면-면 seal(lock & peel 수지의 sealant 필름끼리의 seal)을 하는 120~160℃의 넓은 seal 영역에서는 easy peel 기능이, 180℃ 이상의 고온 seal 영역에서는 완전 seal 기능이 각각 발현한다. 결국 seal 온도를 조절하는 것에 의해 easy peel성와 완전 seal성을 자유자재로 나누어 사용하는 것이 가능하기 때문에 2실 분리 포재의 sealant 층에 lock & peel 수지를 이용한 필름을 이용하면(dry laminate법 및 sandwich laminate법이 채용 가능하다), 종래 방식의 제조 프로세스를 간략화 하고, 과제에 맞게 제조 코스트 저감이 실현 가능하다(도2.37)

또한 lock & peel 수지를 이용한 필름의 장점은 제조 코스트 저감에 그치지 않는다. Easy peel 기능이 발현하는 저온 seal 영역이 넓기 때문에 자동 충전기를 이용한 충전 방식을 채용하는 것도 용이한 한편, heat seal의 형상을 연구하는 것에 의해 2실 포재에 다채로운 디자인을 부여 가능한 것도 있다.

사용 가능한 용도도 다양하다. 식품이나 일반 소비재 등에 사용 가능한 안전 위생성을 갖는 한편, hot 충전이나 boil 살균이라고 하는 식품 충전 시 및 충전 후의 살균 공정에도 대응한다. 에틸렌계 수지이기 때문에 세미 레토르트, 레토르트 용도에는 적합하지 않지만, 다양한 용도에 사용가능한 가능성이 있다.

도2.37 Lock & peel AM7936을 이용한 sealant 필름의 heat seal 커브

[필름 가공 조건]

장치: 다층 inflation 성형기

압출기: 45mmФ Ext * 3대

층 구성: 층비[내층] 1/1/1 [외층]

        * 내층은 slip제 + AB제, 외층은 AB제 배합

사이즈: 150mmФ spiral die

스크류: Full flight metering (L/D = 28)

설정온도: C1 (140℃) C2 (150℃) C3-D2 (170℃)

스크류 회전수: 20rpm

각 압출기의 수지 압력: 11~14MPa

가공속도: 17m/min

샘플 폭: 425mm (BUR: 1.8)

② Lock & peel 수지의 응용

Lock & peel 수지가 갖는 easy peel과 완전 seal의 양립이라고 하는 기능은, 2실 분리 포재에 그치지 않고, 다양한 형상의 포재 개발에 응용 가능한 가능성이 있다(도2.38)

예를 들어 개봉구만 easy peel성을 갖게 한 포재의 개발이나 고형 bar 상의 식품 포재에 이용하면 개봉 후에 파우치를 가진 체로 먹을 수 있는 형상이 실현 가능한 가능성이 있다.

아이디어에 따라 다양한 용도가 실현 가능하기 때문에, 앞으로도 한층 더 응용 전개가 기대되고 있다.

도2.38 Lock & peel 수지를 이용한 포재의 개발 일례

(4) 2실 분리 포재의 전개

2실 분리 포재는 그 기능을 최대한으로 활용 가능한 특수한 용도에 있어 채용이 활발하다.

가장 특수한 예는 의료 의약분야에 있어 수액 제제이다. 내용물인 분말 제제와 생리식염수의 보존성을 높이기 위해 2실 분리 포재가 채용되고 있고, 사용 직전에 혼합하여 이용되고 있다. 또한 같은 용도에서는 한층 더한 3실 타입이나 4실 타입이라고 하는 응용도 많아지고 있다.

일반 소비재 용도로는 예를 들어 화장수와 마스크를 같이 포장한 face mask(face mask 내에 특수한 파우더가 함침 되어 있고, 사용 직전에 화장수를 적셔서 사용한다)나 탄산 파우더와 보습 크림을 같이 포장한 스킨 케어 용품(사용 직전에 혼합하여 탄산 가스를 발생시켜 사용한다) 등에 2실 분리 포재의 채용이 보인다. 이들은 종래 bottle이나 파우치에 각각 나뉘어 충전되어 판매되었던 제품인데, “적량을 계측하는 수고를 덜고 싶다”, “외출지에서도 휴대하고 싶다” 라고 하는 소비자로부터의 개별 포장화 니즈에 대응하여 제품화에 도달하였다.

또한 식품 용도에도 검토가 진행되고 있고, 향신료와 식재를 직전에 혼합하여 “만들어 낸 감”을 부여한 식품에 활용 가능하지 않을까 하는 제안이나 분말상의 영양식품과 물을 직전 혼합하여 음용하는 새로운 단백질 용도 포장재의 활용 등, 다양한 용도가 제안되고 있다.

(5) 맺음말

이제까지 소개한 대로, 2실 분리 포재는 소비자의 니즈에 대응하는 편리성이 높은 포장 형태인 동시에 아이디어에 따라 차별화 제품을 생겨날 수 있기 해는 획기적인 포장 형태이다. 또한 lock & peel 수지의 활용에 의해, 제조 공정을 계속 간편하게 하는 디자인 자유도를 높인 제품이 개발 가능하게 되기 때문에 더욱 용도 확대가 기대된다.