KR102300000B1 - 포장 필름 및 이를 포함하는 밀키트 - Google Patents
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Abstract
기재 필름, 상기 기재 필름 상에 위치하는 흡수층 및 상기 흡수층 상에 위치하는 원적외선 방사층을포함하고, 상기 흡수층은 요철 구조를 포함하고, 상기 원적외선 방사층은 상기 원적외선 방사층을 관통하는 홀을 포함하고, 상기 요철 구조와 상기 홀은 서로 연속되는 형태를 가지는 포장 필름 및 이를 포함하는 베이커리류용 밀키트가 제공된다.
Description
본 기재는 포장 필름 및 이를 포함하는 베이커리류용 밀키트에 관한 것이다.
일반적인 식품 포장재는, 제지 또는 합성수지 재질로 이루어지며, 내부에 음식물 등을 보관할 수 있는 소정공간이 형성되어 있는 외관 몸체와, 상기 외관 몸체의 내부공간을 개폐하는 덮개로 간단히 구성된다.
이러한, 일반적인 식품 포장재는 저장된 식품으로부터 발생되는 수분 및 에틸렌가스 등을 효과적으로흡수하지 못하였다. 에틸렌 가스는 저온저장 및 유통 중인 과실류나 채소류의 호흡의 결과로서 자연발생되는 가스이나, 이 에틸렌가스에 의하여 식물체의 조직이 노화되며 과실을 익히는 호르몬으로서 결국 부패의 원인이 된다. 이와 같이 노화되는 조직이나 성숙하는 과실들은 비교적 많은 양의 에틸렌가스를 발생시키며, 신선한 과실들에게도 치명적인 영향을 미쳐 신선도를 떨어 뜨리는 결과를 가져온다. 또한, 호흡을 하지 않은 식품, 예컨대 베이커리류의 경우도 베이커리류 내부의 수분이 시간 경과에 따라 수증기 형태로 증발되는데 상기 증발된 수분이 식품 포장재에 흡수되지 못하여, 포장재 내부에 물이 맺히게 되고, 이는 궁극적으로 포장재 내부의 베이커리류를 눅눅하게 만들어 베이커리류 자체의 관능 및 품질을 크게 저하시키는 원인이 되었다.
즉, 수분 및 에틸렌 가스는 포장된 과실류, 채소류, 베이커리류 등의 식품을 손상시키는 작용을 하여, 포장된 식품의 저장기간을 단축시키고 있다.
상기 필요에 의하여, 최근에는 규사, 알루미나 및 제올라이트를 주성분으로 하되, 항균작용 물질로서 아연, 구리 및 은을 첨가하여 만든 항균제를 일반적인 식품 포장재의 내측벽면에 코팅하므로써, 저장된 식품이 에틸렌 가스에 의해 손실되는 것을 방지하고 있다. 그러나, 이는 에틸렌 가스에 의한 식품 손상을 방지하는 역할을 수행할 수 있을 뿐, 수분을 흡수하지는 못해 여전히 베이커리류 등의 호흡을 하지 않는 제품에 대한 포장재로는 적용하기 어렵다.
나아가, 수분이나 에틸렌 가스를 잘 흡수한다 하여도, 포장된 식품 자체는 식품으로서 박테리아를 필연적으로 포함하고 있기에, 유통 중 발생할 수 있는 다양한 환경 변화(온도 및 습도 변화 등)에 의해 식품 내 박테리아의 왕성한 번식이 일어나, 저장기간이 단축될 염려가 매우 크다. 따라서, 외부 환경 변화와 무관하게 포장된 식품 자체의 저장안정성을 개선시킬 수 있는 포장지에 대한 요구도 갈수록 증가하고 있다.
일 구현예는 포장된 식품에서 배출되는 수분이나 에틸렌 가스를 효과적으로 흡수하고, 나아가 원적외선을 방사함으로써 식품 내 박테리아를 사멸시켜, 포장된 식품의 저장 안정성을 개선시킬 수 있는 포장 필름을 제공하기 위한 것이다.
다른 일 구현예는 베이커리류 및 상기 포장 필름을 포함하는 베이커리류용 밀키트를 제공하기 위한 것이다.
일 구현예는 기재 필름, 상기 기재 필름 상에 위치하는 흡수층 및 상기 흡수층 상에 위치하는 원적외선 방사층을포함하고, 상기 흡수층은 요철 구조를 포함하고, 상기 원적외선 방사층은 상기 원적외선 방사층을 관통하는 홀을 포함하고, 상기 요철 구조와 상기 홀은 서로 연속되는 형태를 가지는 포장 필름을 제공한다.
상기 원적외선 방사층은 상기 흡수층과 대면하지 않는 일면에 요철 구조를 포함할 수 있다.
상기 원적외선 방사층의 일면에 포함되는 요철 구조는 상기 원적외선 방사층을 관통하는 홀과 연속되는 형태를 가질 수 있다.
상기 원적외선 방사층의 일면에 포함되는 요철 구조는 반원 형태를 포함할 수 있다.
상기 원적외선 방사층은 육방정 질화 붕소를 포함할 수 있다.
상기 원적외선 방사층은 칼슘포스페이트를 포함할 수 있다.
상기 원적외선 방사층은 무기 안료, 은, 망간 또는 이들의 조합을 더 포함할 수 있다.
상기 무기 안료는 SiC, Fe2O3, Fe3O4, TiO2, ZrO2, Al2O3, 제올라이트 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 흡수층의 두께는 상기 원적외선 방사층의 두께보다 두꺼울 수 있다.
상기 포장 필름은 20㎛ 내지 50㎛의 두께를 가질 수 있다.
상기 포장 필름은 하기 수학식 1을 만족시킬 수 있다.
[수학식 1]
13㎛ ≤ T - D < 50㎛
상기 수학식 1에서,
T는 포장 필름의 두께이고,
D는 흡수층과 대면하지 않는 원적외선 방사층 일면에서부터 상기 흡수층 내 요철 구조까지의 수직방향 최장 길이이다.
상기 흡수층은 수분 및 가스 흡수층일 수 있다.
상기 흡수층은 금속으로 치환된 니켈-포스페이트계 분자체를 포함할 수 있다.
상기 포장 필름은 베이커리류를 포장하는 필름일 수 있다.
다른 일 구현예는 베이커리류 및 상기 포장 필름을 포함하는 베이커리류용 밀키트를 제공한다.
기타 본 발명의 측면들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
일 구현예에 따른 포장 필름은, 식품, 특히 베이커리류로부터 발생되는 수분을 매우 효과적으로 흡수함과 동시에 원적외선을 효과적으로 방사할 수 있기 때문에, 이를 베이커리류용 포장지로 사용할 경우, 포장되는 베이커리류의 관능을 우수하게 유지할 수 있는 저장기간을 크게 늘릴 수 있다.
도 1 및 도 2는 각각 독립적으로 일 실시예에 따른 포장 필름의 일 단면을 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4는 각각 독립적으로 도 2의 동그라미 부분을 확대한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 포장 필름의 일 단면 및 그의 평면을 나타낸 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 포장 필름으로 베이커리류를 포장했을 때를 가정한 예시 사진 및 상기 포장 필름의 기능을 도시한 도면이다.
도 7은 원적외선으로부터 초과산화물 및 수산화 이온이 형성되는 반응식을 나타낸 도면이다.
도 8은 원적외선으로부터 형성된 수산화 이온이 박테리아의 세포막을 손실시키는 것을 도시한 도면이다.
도 9는 박테리아 정상세포가 초과산화물 및 수산화 이온에 의해 사멸되는 과정을 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 각각 독립적으로 도 2의 동그라미 부분을 확대한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 포장 필름의 일 단면 및 그의 평면을 나타낸 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 포장 필름으로 베이커리류를 포장했을 때를 가정한 예시 사진 및 상기 포장 필름의 기능을 도시한 도면이다.
도 7은 원적외선으로부터 초과산화물 및 수산화 이온이 형성되는 반응식을 나타낸 도면이다.
도 8은 원적외선으로부터 형성된 수산화 이온이 박테리아의 세포막을 손실시키는 것을 도시한 도면이다.
도 9는 박테리아 정상세포가 초과산화물 및 수산화 이온에 의해 사멸되는 과정을 도시한 도면이다.
본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
이하, 일 구현예에 따른 포장 필름에 대해 설명한다. 상기 포장 필름은 베이커리류 등 호흡을 하지 않는 식품, 과일이나 야채 등의 호흡을 하는 식품 모두에 적합한 것일 수 있으며, 상기 과일이나 야채의 종류가 특정 종류로 한정되는 것은 아니다. 보다 구체적으로, 상기 포장 필름을 베이커리류 등 호흡을 하지 않는 식품에 더욱 적합한 것일 수 있다.
또한, 아래의 실시예는, 일 구현예에 따른 포장 필름의 일례이며, 특히 일 구현예에 따른 포장 필름이 상기 일례로 한정되는 것은 아니다.
일 구현예에 따른 포장 필름은 기재 필름, 상기 기재 필름 상에 위치하는 흡수층 및 상기 흡수층 상에 위치하는 원적외선 방사층을 포함하고, 상기 흡수층은 요철 구조를 포함하고, 상기 원적외선 방사층은 상기 원적외선 방사층을 관통하는 홀을 포함하고, 상기 요철 구조와 상기 홀은 서로 연속되는 형태를 가진다.
활성탄 등의 숯을 이용한 에틸렌가스 흡착재가 실제 시중에 유통되고 있으며, 이러한 흡착재는 과일이나 야채 등의 포장 필름 내부에 붙여지는 형태 등으로 사용되고 있다. 그러나 숯은 그 색이 검기 때문에, 이를 포장지로 사용할 경우, 불투명한 포장지를 사용하게 되어, 이를 사용하는 사용자들로 하여금 포장지 내부의 물품의 상태에 대한 신뢰성을 주지 못하는 문제가 있다. 또한, 숯은 수분을 머금을 경우 튀는 경향이 있기에 수분을 흡수하는 역할을 수행하는 필름 제조에 용이하지 않은데, 베이커리류 등과 같이 식품을 포장하는 경우, 상기 포장지가 수분을 잘 흡수하는 것이 베이커리류의 저장안정성을 개선시킬 수 있는 중요한 요소가 되기에, 종래의 숯을 이용한 에틸렌가스 흡착재를 베이커리류 포장지에 응용하는 것 자체가 불가하였다. 나아가 과일류나 야채류 등의 신선물을 포장하는 포장지는 신선물의 호흡을 통해 배출되는 에틸렌 가스를 잘 흡수하면서 동시에 신선물로부터의 수분 흡수를 저지하여 신선도를 향상시키는 것이, 포장된 신선물의 저장안정성을 더욱 효과적으로 개선시킬 수 있다는 점을 고려할 때, 기존의 과일류나 야채류 등의 신선물을 포장하는 포장지(또는 포장 필름)를, 호흡을 하지 않는 베이커리류 등의 포장지(또는 포장 필름)로 사용하기는 매우 어렵다.
시간이 갈수록 디저트류에 대한 소비가 증가하고 있으며, 배달문화의 확산 및 유통인프라의 신속한 구축 등에 힘입어, 빵과 같은 베이커리류 등의 저장안정성을 개선시키는 것이 제조자 입장에서 매우 중요해지고 있다. 또한, 소비자 입장에서도 일정 시간이 지나더라도 관능이 우수한 베이커리류를 계속 먹을 수 있기에, 베이커리류 등에 대한 저장안정성 개선을 위한 시장의 니즈가 점점 커지고 있는 상황이다.
기존에는 베이커리류 등을 제조할 때 특정한 첨가제 등을 첨가하여 베이커리류 자체의 저장안정성을개선시키려는 노력이 주를 이루었으나, 상기 첨가제가 첨가됨에 따른 부작용, 예컨대 이취가 발생하는 등의 관능이 저하되는 문제가 생각보다 많이 발생하였으며, 이에 본 발명자들은 제조가 완료된 후의 베이커리류의 저장안정성을 개선시킬 수 있는 방법에 대해 매우 오랜 기간 동안 연구에 연구를 거듭하였으며, 베이커리류 등의 포장 필름의 구성을 특정하게 구성함으로써, 베이커리류의 저장안정성을 효과적으로 개선시킬 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
구체적으로, 일 구현예에 따른 포장 필름은 기재 필름(1), 상기 기재 필름 상에 위치하는 흡수층(2) 및 상기 흡수층 상에 위치하는 원적외선 방사층(3)을 포함하는 3중 필름의 형태를 가지며, 상기 흡수층은 요철 구조(4)를 포함하고, 상기 원적외선 방사층은 상기 원적외선 방사층을 관통하는 홀(5)을 포함하고, 상기 요철 구조와 상기 홀은 서로 연속되는 형태를 가진다. 즉, 요철 구조(4)와 홀(5)은 서로 일체이다. (크게 보면, 요철 구조(4)와 홀(5)은 일체로서, 또하나의 커다란 요철 구조를 이룬다.) 요철 구조(4)는 둥근 형태일 수도 있고, 삼각형이나 사각형 등 각진 형태일 수도 있다.
상기 흡수층은 포장된 식품(예컨대, 베이커리류 등) 내 수분을 흡수하여, 시간 경과에 따라 포장지 내에 수분이 맺혀 베이커리류가 눅눅해지는 것을 효과적으로 방지하며, 나아가 상기 흡수층 내에 수분 흡수와 무관하게 (후술하는 것처럼) 에틸렌 가스를 흡수하는 소재를 첨가하는 것도 가능하기에, 베이커리류 외에 호흡을 하는 신선류 식품(야채류, 과일류 등) 등을 포장할 때에도 사용이 가능할 수 있다. 상기 포장지 내 수분이 맺혀 베이커리류가 눅눅해질 경우 관능만 저하되는 것이 아니라 높아진 습도에 의해 쉽게 곰팡이 등이 번식할 수 있어 저장안정성이 크게 저하될 수 있다.
예컨대, 상기 흡수층은 수분(또는 수분 및 가스 등)을 흡수할 수 있는 소재이면 큰 제한없이 사용할 수 있다.
또한, 상기 원적외선 방사층은 베이커리류 등의 식품과 바로 접촉하는 면에 위치하기에, 포장된 식품에 직접적이고 효과적으로 원적외선을 방사함으로써, 베이커리류 등의 포장된 식품이 (외부 조건 등에 의해 박테리아가 쉽게 번식하여) 부패하거나 변질되는 것을 방지하여, 식품 자체의 저장안정성을 더욱 개선시킬 수 있다.
빛은 일반적으로 그 파장이 길수록 물체에 도달했을 때 잘 흡수되는 성질을 가진다. 따라서, 파장이 긴 빛인 원적외선은 열작용이 크며 침투력이 그만큼 강하다. 특히, 원적외선은 초과산화물 및 수산화 이온을 생성하는데(도 7 참조), 상기 초과산화물은 냄새제거 및 유기물 분해 효과를 가지고, 상기 수산화 이온은 유기물을 산화분해시키는 효과를 가지기에, 살균 효과를 기대할 수 있다. 즉, 상기 초과산화물 및 수산화물을 식품 내에 존재하는 박테리아의 세포막을 공격하여 상기 세포막에 구멍을 뚫음으로써, 세포막 투과성 변이를 일으키고, 궁극적으로 세포용혈을 통한 박테리아 세포를 사멸시켜, 식품의 저장안정성 개선 효과를 꾀할 수 있다(도 8 및 도 9 참조).
상기 흡수층과 원적외선 방사층의 위치가 서로 뒤바뀔 경우, 즉 상기 기재 필름 상에 원적외선 방사층이 위치하고, 상기 원적외선 방사층 상에 흡수층이 위치할 경우, 상기 흡수층에 의해 베이커리류 등의 수분을 쉽게 흡수가 되나, 상기 흡수층이 원적외선 방사를 방해하는 역할을 하게 되어, 상대적으로 포장된 식품의 저장안정성 개선 효과가 떨어질 수 있다.
상기 원적외선 방사층은 상기 흡수층과 대면하지 않는 일면(베이커리류 등의 식품과 마주보고 있는면)에 요철 구조를 포함할 수 있다. 상기 원적외선 방사층 일면에 위치하는 요철 구조에 의해, 원적외선이 보다 효과적으로 포장된 식품 쪽으로 방사될 수 있다.
예컨대, 상기 원적외선 방사층의 일면에 포함되는 요철 구조는 상기 원적외선 방사층을 관통하는 홀과 연속되는 형태를 가질 수 있다. 이러한 형태를 가질 경우, 원적외선이 보다 효과적으로 포장된 식품 쪽으로 방사될 수 있다.
예컨대, 상기 원적외선 방사층의 일면에 포함되는 요철 구조는 반원 형태를 포함할 수 있다. 상기 원적외선 방사층 일면에 위치하는 요철 구조가 반원 형태를 포함할 경우, 원적외선이 보다 효과적으로 포장된 식품 쪽으로 방사될 수 있다.
도 3에 따른 포장 필름은 원적외선 방사층(3)이 상기 흡수층과 대면하지 않는 일면에 포장된 식품 쪽을 향하는 방향의 요철을 가지고 있지 않은데, 이 경우 베이커리류에 원적외선 방사가 효과적으로 이루어지지 못함을 확인할 수 있다. 반면, 도 4에 따른 포장 필름은 적외선 방사층(3)이 상기 흡수층과 대면하지 않는 일면에 포장된 식품 쪽을 향하는 방향의 요철, 특히 반원 형태의 요철을 가지고 있기에, 베이커리류에 원적외선 방사가 효과적으로 이루어짐을 확인할 수 있다.
예컨대, 상기 원적외선 방사층은 육방정 질화 붕소, 칼슘포스페이트 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 육방정 질화 붕소란, 흑연과 동일하게 0.91의 원적외선 방사율을 가지는 물질이다. 상기 육방정 질화 붕소는 구조적 이점과 화학적 안정성을 가지기에 수분과 접촉되더라도 숯처럼 튀거나 흑연처럼 급속한 겔화가 이루어지지 않으며, 따라서, 전술한 흡수층과 함께 사용하기에 용이할 수 있다. 특히 일 구현예에 따른 포장 필름의 구조 상 포장 식품으로부터의 수분이 반드시 원적외선 방사 필름을 거쳐 흡수층에 의해 흡수되기에, 일 구현예에 따른 포장 필름 내 흡수층 내 주요 성분은 수분과 접촉되더라도 물성 등의 변화가 없는 물질이어야 한다. 이를 고려할 때, 육방정 질화 붕소는 일 구현예에 따른 포장 필름 내 원적외선 방사층에 적합한 원적외선 방사 물질일 수 있다.
예컨대, 상기 원적외선 방사층은 칼슘포스페이트를 포함할 수도 있다. 상기 칼슘포스테이트는 CaO 및 P2O5의 화합물로 구성되는 원적외선 방사 물질로서, 종래 코팅용 세라믹 재료의 원료로 종종 쓰이는 재료이다.
예컨대, 상기 원적외선 방사층은 무기 안료, 은, 망간 또는 이들의 조합을 더 포함할 수 있고, 이 때 상기 무기 안료는 SiC, Fe2O3, Fe3O4, TiO2, ZrO2, Al2O3, 제올라이트 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 상기 흡수층의 두께는 상기 원적외선 방사층의 두께보다 두꺼울 수 있다. 이 경우, 포장된 식품, 특히 베이커리류의 저장안정성이 보다 개선될 수 있다. 상기 흡수층의 두께가 상기 원적외선 방사층의 두께보다 얇을 경우, 상기 흡수층 내에 요철 구조를 형성하는 것이 어려워져, 베이커리류 등으로부터 수분을 효과적으로 흡수할 수 없어 바람직하지 않을 수 있다. 다시 말해, 상기 흡수층 내 요철 구조는 상기 흡수층을 관통하지 않으면서 상기 원적외선 방사층을 관통하는 홀과 연속되는 형태, 즉 일체로 구성되기에, 상기 흡수층 내 요철 구조와 상기 홀은 제조 공정 상 동시에 형성되게 되는데, 상기 흡수층의 두께가 상기 원적외선 방사층의 두께보다 얇을 경우, 제조 공정 상 상기 원적외선 방사층만 관통하고 상기 흡수층은 관통하지 않으면서 상기 흡수층 내에 요철 구조만을 형성하는 것이 매우 어려울 수 있다.
예컨대, 일 구현예에 따른 포장 필름은 예컨대, 상기 포장 필름은 20㎛ 내지 50㎛의 두께를 가질 수 있으며, 또한 하기 수학식 1을 만족시킬 수 있다. 이 경우 상기 포장 필름은 포장된 식품, 특히 베이커리류의 저장안정성을 크게 개선시킬 수 있다.
[수학식 1]
13㎛ ≤ T - D < 50㎛
상기 수학식 1에서,
T는 포장 필름의 두께(50)이고,
D는 흡수층과 대면하지 않는 원적외선 방사층 일면에서부터 상기 흡수층 내 요철 구조까지의 수직방향 최장 길이(40)이다.
제조 공정 상 상기 흡수층 내 요철 구조와 상기 홀은 펨토초레이저 등의 레이저를 쏘아 형성하게 되는데, 상기 D(40)는 레이저 파워, 즉 펄스에너지의 크기(μJ)에 따라 달라지게 되며, 상기 포장 필름의 두께(50)와 D(40) 값의 차이가 13㎛ 내지 50㎛ 사이여야, 포장된 베이커리류의 저장안정성 개선에 효과가 있을 수 있다. 따라서, 상기 레이저 파워를 잘 조절하는 것이 포장된 베이커리류의 저장안정성 개선에 중요한 요소가 될 수 있다. 예컨대, 상기 펄스에너지의 크기가 너무 작으면 상기 D(40)는 그 값이 너무 작아져 상기 T-D 값이 50㎛ 이상일 수 있으며, 이는 상기 원적외선 방사층이 관통되는 홀을 포함하지 못할 가능성이 높아, 베이커리류로부터의 수분 흡수가 거의 이루어지지 않을 수 있다. 또한, 상기 펄스에너지의 크기가 너무 크면 상기 D(40)는 그 값이 너무 커져 상기 T-D 값이 13㎛ 미만일 수 있으며, 이는 상기 흡수층이 상기 원적외선 방사층과 마찬가지로 관통되는 홀을 가질 가능성이 높아, 베이커리류로부터의 수분 흡수과 효과적으로 이루어지지 않으며 동시에 포장 필름의 내구성 또한 저하되어 바람직하지 않다. (펄스에너지를 미세하게 조절한다 하여도 통상적인 제조 공정 기술 상 상기 D값과 같은 작은 값까지 미세하게 조절할 수 있는 것은 아니기에, 상기 수학식 1을 만족시키지 못할 경우, 대부분의 포장 필름은 요철 구조를 포함하지 않은 흡수층을 가지거나 관통되는 홀을 포함하는 흡수층을 가질 가능성이 매우 높다.)
전술한 것처럼, 상기 흡수층은 수분 외에 에틸렌 가스 등의 가스도 흡수할 수 있다.
예컨대, 상기 흡수층이 금속으로 치환된 니켈-포스페이트계 분자체를 포함할 경우, 상기 수분 외에 에틸렌 가스를 더욱 효과적으로 흡수할 수 있다.
상기 니켈-포스페이트계 분자체는 니켈, 인, 산소 및 금속 성분으로 구성된 니켈-포스페이트계 분자체 구조를 가진 금속 함유 니켈-포스페이트계 분자체로서, 특정 금속 이온을 높은 농도로 함유하는 다중 금속 함유 니켈-포스페이트계 분자체일 수 있다. 구체적으로, 에틸렌 가스를 선택적으로 흡수할 수 있는 다양한 금속 이온, 예를 들어, Cu+, Fe2+, Ag+ 등이 높은 농도로 치환된 니켈-포스페이트계 분자체일 수 있다.
상기 금속 함유 니켈-포스페이트계 분자체는 금속 이온이 치환된 분자체일 수 있으며, 상기 니켈-포스페이트계 분자체는 니켈과 인을 포함한 니켈포스페이트라는 나노세공 물질로서, 예컨대 세공 입구가 24개의 산소로 구성된 나노 세공 물질일 수 있다(24-membered ring 구조). 니켈, 인, 물 및 적당한 유기 주형 물질의 존재 하에서 합성되는 것으로 알려져 있다 [C. R. Acad. Sci. Paris, vol. 2, p. 387, 1999; Angew. Chem. Int. Ed. vol. 40, pp. 2831-2834, 2001].
예컨대, 상기 금속은 티탄, 바나듐, 크롬, 망간, 은, 철, 코발트, 구리, 아연, 규소, 마그네슘, 란탄, 세륨 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 금속은 용매에 일부 용해도를 갖는 금속 화합물로서 첨가 사용될 수 있으며, 예를 들면 질산염(nitrate), 염화염(chloride), 초산염(acetate), 황산염(sulfate) 및 산화물(oxide) 중에서 선택된 2종 이상이 사용될 수 있으며, 보다 바람직하기로는 질산염, 염화염 및 초산염이 사용될 수 있다.
상기 금속원은 용매에 녹여 사용하거나, 인산에 녹여 사용할 수도 있으며, 염기 혹은 염이 포함된 니켈포스페이트 분자체를 제조하는 원료가 준비된 상태에서 금속 성분을 가할 수도 있다.
본 발명에 사용되는, 다양한 금속이 치환된 니켈 포스페이트 분자체는 공지의 방법을 참고하여 제조될 수 있다.
예컨대, 상기 니켈-포스페이트계 분자체는, 니켈 화합물, 니켈 화합물에 대하여, 0.3 ~ 3.0 몰비의 인화합물, 0.001 ~ 1.0 몰비의 금속을 함유하는 반응물로부터 제조된 금속 함유 니켈-포스페이트계 분자체일 수 있다. 상기 분자체 반응물은 니켈화합물에 대하여 0.5 내지 10 몰비의 불소화합물을 더 함유할 수 있다.
예컨대, 상기 니켈-포스페이트계 분자체는 분말 또는 펠렛의 형태를 가질 수 있다. 즉, 상기의 니켈-포스페이트계 분자체(나노세공체)는 분말 또는 펠렛 등의 형태를 가지는 성형체로 사용할 수 있다. 성형체의 형태는 펠렛, 비드, 하니컴, 메쉬 또는 막 형태가 바람직하다. 펠렛, 비드, 하니컴, 메쉬, 막 등의 성형체를 제조하기 위해서는 적정한 유기 또는 무기 바인더를 사용할 수 있으며, 첨가된 유기 또는 무기 바인더는 분말 무게의 50%를 초과하지 않는 것이 바람직하다. 무기 바인더로는 실리카, 알루미나, 층상구조화합물, 금속알콕사이드, 금속할라이드 등이 사용될 수 있으며, 유기 바인더로는 1 종 이상의 알코올 및 셀룰로오스, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴레이트 등이 바람직하다.
예컨대, 상기 기재 필름은 폴리에틸렌 필름, 구체적으로 선형 저밀도 폴리에틸렌 필름일 수 있다. 상기 다공성 기재로 선형 저밀도 폴리에틸렌 필름을 사용할 경우, 투명성 및 내구성이 동시에 우수한 필름의 제공이 가능할 수 있다.
예컨대, 상기 포장 필름은 베이커리류를 포장하는 필름, 즉 베이커리류용 포장 필름일 수 있다. 전술한 것처럼, 일 구현예에 따른 포장 필름은 식품 내 수분을 효과적으로 흡수하기에, 신선도 유지를 위해 수분 흡수를 저지해야 하는 신선물용보다는, 베이커리류용으로 사용되는 것이 보다 바람직할 수 있다.
다른 일 구현예는 베이커리류 및 상기 포장 필름을 포함하는 베이커리류용 밀키트를 제공한다.
예컨대, 상기 베이커리류로는 바게트, 크루아상, 번, 식빵, 페스츄리 등의 빵류(소가 들어간 빵류 포함), 케이크류, 도넛류, 구운 과자류, 비발효 빵류 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으며, 상기 베이커리류가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 즉, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
(실시예)
(원적외선 방사 조성물의 제조)
제조예 1
이소프로필알콜(Isopropyl alchol; IPA)에 실리카졸을 혼합한 뒤, 교반기에 넣고, 육방정 질화 붕소(hBN), SiC, Fe3O4 및 토르말린을 추가로 교반기에 넣어 약 1시간 동안 100 RPM의 속도로 반응시켰다. 이 후, 경화제인 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxysilane, MTMS)을 넣고 30℃에서 150 RPM의 속도로 8시간 동안 교반 숙성하였다.
제조예 2
칼슘포스페이트에 은, 산화 알루미늄, 산화규소 및 망간을 비율로 혼합하였다.
(포장 필름의 제조)
예 1-1 내지 예 1-3
선형 저밀도 폴리에틸렌, 구리로 치환된 니켈-포스페이트계 분자체가 5 wt%로 포함된 폴리프로필렌 및 제조예 1의 조성물이 각각 별개의 레이어(layer)로 성형되도록 캐스팅하여, 기재필름/흡수층/원적외선 방사층으로 구성된 3중 필름(선형 저밀도 폴리에틸렌(두께: 9 ㎛)/구리로 치환된 니켈-포스페이트계 분자체가 5 wt%로 포함된 폴리프로필렌(두께: 20 ㎛)/제조예 1의 조성물로 형성된 층(두께: 1 ㎛))을 제조하였다. 이어서, 펨토초레이저를 이용하여 패턴을 형성하였다. 펨토초레이저의 펄스에너지 및 흡수층과 대면하지 않는 원적외선 방사층 일면에서부터 상기 흡수층 내 요철 구조까지의 수직방향 최장 길이(D)를 하기 표 1에 나타내었다. 한편, 구리로 치환된 니켈-포스페이트계 분자체 제조방법은 다음과 같다.
(구리로 치환된 니켈-포스페이트계 분자체 제조방법)
염화니켈·6수화물(NiCl2·6H2O) 3.40g과 염화구리(CuCl2) 0.08g을 증류수 22.89g에 녹인 후, 상기 혼합용액에 85% 인산 1.02g을 적가하고 암모니아수 2.53g을 가하여 반응물의 조성이 1.0 Ni : 0.63 P : 0.17 Cu: 3.0 NH3 : 100 H2O이 되도록 하였다. 상기에서 얻어진 반응물 30g을 테프론 반응기에 담고 밀봉한 후 마이크로웨이브 반응기(CEM, MARS5)에서 180℃에서 3분간 유지하여 결정화시킨 후 25℃에서 냉각, 고액 분리 후, 구리로 치환된 니켈-포스페이트계 분자체를 얻었다.
예 1-4 내지 예 1-6
3중 필름을 구성하는 각각의 레이어 두께를 “기재필름(두께: 19 ㎛)/흡수층(두께: 30 ㎛)/원적외선 방사층(두께: 1 ㎛)”으로 한 것을 제외하고는, 예 1-1 내지 예 1-3과 동일하게 하였다. 이어서, 펨토초레이저를 이용하여 패턴을 형성하였다. 펨토초레이저의 펄스에너지 및 흡수층과 대면하지 않는 원적외선 방사층 일면에서부터 상기 흡수층 내 요철 구조까지의 수직방향 최장 길이(D)를 하기 표 1에 나타내었다.
| 펄스에너지 (μJ) | D (㎛) | T - D (㎛) | |
| 예 1-1 | 27 | 2.5 | 27.5 |
| 예 1-2 | 91 | 17 | 13 |
| 예 1-3 | 160 | 20 | 10 |
| 예 1-4 | 27 | - (ND) | 50 |
| 예 1-5 | 91 | 23 | 27 |
| 예 1-6 | 160 | 27 | 23 |
예 2-1 내지 예 2-6
제조예 1의 조성물 대신 제조예 2의 조성물을 사용한 것을 제외하고는, 예 1-1 내지 예 1-6과 동일하게 하였다. 펨토초레이저의 펄스에너지 및 흡수층과 대면하지 않는 원적외선 방사층 일면에서부터 상기 흡수층 내 요철 구조까지의 수직방향 최장 길이(D)를 하기 표 2에 나타내었다.
| 펄스에너지 (μJ) | D (㎛) | T - D (㎛) | |
| 예 2-1 | 27 | 2.5 | 27.5 |
| 예 2-2 | 91 | 17 | 13 |
| 예 2-3 | 160 | 19 | 11 |
| 예 2-4 | 27 | - (ND) | 50 |
| 예 2-5 | 91 | 23 | 27 |
| 예 2-6 | 160 | 26.5 | 23.5 |
예 3-1 내지 예 3-3
3중 필름을 구성하는 각각의 레이어 두께를 “기재필름(두께: 20 ㎛)/흡수층(두께: 40 ㎛)/원적외선 방사층(두께: 20 ㎛)”으로 한 것을 제외하고는, 예 1-1 내지 예 1-3과 동일하게 하였다. 펨토초레이저의 펄스에너지 및 흡수층과 대면하지 않는 원적외선 방사층 일면에서부터 상기 흡수층 내 요철 구조까지의 수직방향 최장 길이(D)를 하기 표 3에 나타내었다.
| 펄스에너지 (μJ) | D (㎛) | T - D (㎛) | |
| 예 3-1 | 160 | 19 | 61 |
| 예 3-2 | 203 | 22 | 58 |
| 예 3-3 | 285 | 24 | 56 |
예 4-1 내지 예 4-3
3중 필름을 구성하는 각각의 레이어 두께를 “기재필름(두께: 20 ㎛)/흡수층(두께: 5 ㎛)/원적외선 방사층(두께: 5 ㎛)”으로 한 것을 제외하고는, 예 1-1 내지 예 1-3과 동일하게 하였다. 펨토초레이저의 펄스에너지 및 흡수층과 대면하지 않는 원적외선 방사층 일면에서부터 상기 흡수층 내 요철 구조까지의 수직방향 최장 길이(D)를 하기 표 4에 나타내었다.
| 펄스에너지 (μJ) | D (㎛) | T - D (㎛) | |
| 예 4-1 | 27 | 2.5 | 27.5 |
| 예 4-2 | 91 | 17 | 13 |
| 예 4-3 | 160 | 19 | 11 |
예 5
3중 필름을 “기재필름/흡수층/원적외선 방사층”의 구조 대신 “기재필름/원적외선 방사층/흡수층”의 구조로 성형되도록 캐스팅한 것을 제외하고는 예 1-1과 동일하게 하였다.
(평가)
평가 1: 수분흡수율 평가
예 1-1 내지 예 1-6, 예 2-1 내지 예 2-6, 예 3-1 내지 예 3-3, 예 4-1 내지 예 4-3 및 예 5에 따른포장 필름의 수분흡수율을 평가하기 위해, 38℃ 및 90% 상대습도 상태에서 상기 포장 필름의 수분흡수율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 5 및 표 6에 나타내었다.
| 예 | ||||||||||||
| 1-1 | 1-2 | 1-3 | 1-4 | 1-5 | 1-6 | 2-1 | 2-2 | 2-3 | 2-4 | 2-5 | 2-6 | |
| 수분흡수율 | 9.7 | 12.3 | 5.5 | 5.4 | 16.7 | 20.3 | 9.8 | 12.3 | 5.5 | 5.5 | 20.3 | 9.9 |
| 예 | |||||||
| 3-1 | 3-2 | 3-3 | 4-1 | 4-2 | 4-3 | 5 | |
| 수분흡수율 | - (ND) | 4.5 | 4.4 | - (ND) | 2.1 | 2.0 | 26.5 |
상기 표 5 및 표 6으로부터, 포장 필름의 전체의 두께가 너무 두꺼울 경우 수분흡수율에 악영향을 미치며, 흡수층의 두께는 원적외선 방사층의 두께보다 두꺼운 것이 수분흡수율 향상에 유리함을 확인할 수 있다. 또한, 포장 필름의 두께가 너무 두껍지 않고, 흡수층의 두께가 원적외선 방사층의 두께보다 두꺼운 조건을 만족할 때, 포장 필름 전체의 두께에서 흡수층과 대면하지 않는 원적외선 방사층 일면에서부터 상기 흡수층 내 요철 구조까지의 수직방향 최장 길이를 뺀 값(T-D)이 특정 범위(13㎛ 이상 50㎛ 미만)를 만족해야 수분흡수율이 보다 향상됨도 확인할 수 있다.
평가 2: 항박테리아능 평가
시험하고자 하는 박테리아를, 생리식염수 1 ㎖ 당 1억 마리 정도의 농도로 생리식염수에 현탁시켰다. 이것을 콘래디 로드(Conradi rod, 0.1 ㎖)를 이용하여 배지에 분산시켰다. 유마이시테스(Eumycetes) 이외의 박테리아에 대해서는 무엘러 힌튼 배지(Mueller Hinton culture medium)를 사용하였고, 유마이시테스에 대해서는 사보란드 배지(Sabourand agar medium)를 사용하였다. 상기 예 1-1 내지 예 1-6, 예 2-1 내지 예 2-6, 예 3-1 내지 예 3-3, 예 4-1 내지 예 4-3 및 예 5에 따른 포장 필름을 지름 8 mm의 원판 모양으로 재단한 후, 이를 배지에 놓고, 대부분의 박테리아의 경우 37℃에서 18시간 동안 유지시켰다. 유마이시테스의 경우 30℃에서 일주일 동안 유지시켰다. 상기 원판 모양의 포장 필름 둘레를 따라서 박테리아가 자라지 못하는 지대(inhibition zone)가 형성되면 항박테리아 활성이 있는 것으로 평가하였다. 이와 같은 방법에 따라 활성을 조사한 결과, 상기 예 1-1 내지 예 1-6, 예 2-1 내지 예 2-6, 예 3-1 내지 예 3-3, 예 4-1 내지 예 4-3 및 예 5에 따른 포장 필름은 모두 Eumycetes, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Candida albicans, Aspergillus flavus 등의 박테리아에 대해서 항균성을 가지는 것으로 조사되었다.
이로부터, 원적외선 방사층은 그 조성과 무관하게 항박테이라능을 가짐을 확인할 수 있다.
평가 3: 저장안정성 평가
예 1-1 내지 예 1-6, 예 2-1 내지 예 2-6, 예 3-1 내지 예 3-3, 예 4-1 내지 예 4-3 및 예 5에 따른포장 필름의 베이커리류에 대한 저장안정성을 평가하기 위해, 35℃및 70% 상대습도 조건에 상기 포장 필름으로 포장된 소보루빵을 방치한 후 곰팡이 발생, 물성 변화, 성상(맛과 향)의 변화가 발생하는 기간을 평가하고, 그 결과를 하기 표 7 및 표 8에 나타내었다.
저장안정성 평가 기준
○: 육안 관찰 시 곰팡이 발생 등의 이상이 없음
×: 육안 관찰 시 곰팡이 발생
| 예 | ||||||||||||
| 1-1 | 1-2 | 1-3 | 1-4 | 1-5 | 1-6 | 2-1 | 2-2 | 2-3 | 2-4 | 2-5 | 2-6 | |
| 3일 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
| 7일 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
| 15일 | ○ | ○ | × | × | ○ | ○ | ○ | ○ | × | × | ○ | ○ |
| 17일 | × | × | × | × | × | × | × | × | × | × | × | × |
| 예 | |||||||
| 3-1 | 3-2 | 3-3 | 4-1 | 4-2 | 4-3 | 5 | |
| 3일 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
| 7일 | ○ | ○ | ○ | × | × | × | × |
| 15일 | × | × | × | × | × | × | × |
| 17일 | × | × | × | × | × | × | × |
상기 표 7 및 표 8로부터, 원적외선 방사 효과를 가지는 포장 필름의 경우, 수분흡수율이 우수할수록 베이커리류의 저장안정성을 크게 개선시킬 수 있음을 확인할 수 있다. 예 5의 경우, 수분흡수율을 뛰어나나, 원적외선 방사 효과가 거의 없어, 매우 뛰어나 수분흡수율에도 불구하고, 저장안정성이 크게 저하된 것을 확인할 수 있다. 즉, 베이커리류 포장 필름의 경우 원적외선 방사 효과와 수분흡수율이 동시에 충족되어야 포장된 베이커리류의 저장안정성을 크게 개선시킬 수 있음을 알 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1 기재 필름
2 흡수층
3 원적외선 방사층
4 요철 구조
5 원적외선 방사층을 관통하는 홀
10 기재 필름의 두께
20 흡수층의 두께
30 원적외선 방사층의 두께
40 흡수층과 대면하지 않는 원적외선 방사층 일면에서부터 상기 흡수층 내 요철 구조까지의 수직방향 최장 길이
50 포장 필름의 두께
2 흡수층
3 원적외선 방사층
4 요철 구조
5 원적외선 방사층을 관통하는 홀
10 기재 필름의 두께
20 흡수층의 두께
30 원적외선 방사층의 두께
40 흡수층과 대면하지 않는 원적외선 방사층 일면에서부터 상기 흡수층 내 요철 구조까지의 수직방향 최장 길이
50 포장 필름의 두께
Claims (15)
- 기재 필름, 상기 기재 필름 상에 위치하는 흡수층 및 상기 흡수층 상에 위치하는 원적외선 방사층을 포함하고,
상기 흡수층은 요철 구조를 포함하고,
상기 원적외선 방사층은 상기 원적외선 방사층을 관통하는 홀을 포함하고,
상기 요철 구조와 상기 홀은 서로 연속되는 형태를 가지고,
하기 수학식 1을 만족시키는 포장 필름:
[수학식 1]
13㎛ ≤ T - D < 50㎛
상기 수학식 1에서,
T는 포장 필름의 두께이고,
D는 흡수층과 대면하지 않는 원적외선 방사층 일면에서부터 상기 흡수층 내 요철 구조까지의 수직방향 최장 길이이다.
- 제1항에서,
상기 원적외선 방사층은 상기 흡수층과 대면하지 않는 일면에 요철 구조를 포함하는 포장 필름.
- 제2항에서,
상기 원적외선 방사층의 일면에 포함되는 요철 구조는 상기 원적외선 방사층을 관통하는 홀과 연속되는 형태를 가지는 포장 필름.
- 제2항에서,
상기 원적외선 방사층의 일면에 포함되는 요철 구조는 반원 형태를 포함하는 포장 필름.
- 제1항에서,
상기 원적외선 방사층은 육방정 질화 붕소를 포함하는 포장 필름.
- 제1항에서,
상기 원적외선 방사층은 칼슘포스페이트를 포함하는 포장 필름.
- 제5항 또는 제6항에서,
상기 원적외선 방사층은 무기 안료, 은, 망간 또는 이들의 조합을 더 포함하는 포장 필름.
- 제7항에서,
상기 무기 안료는 SiC, Fe2O3, Fe3O4, TiO2, ZrO2, Al2O3, 제올라이트 또는 이들의 조합을 포함하는 포장 필름.
- 제1항에서,
상기 흡수층의 두께는 상기 원적외선 방사층의 두께보다 두꺼운 포장 필름.
- 제1항에서,
상기 포장 필름은 20㎛ 내지 50㎛의 두께를 가지는 포장 필름.
- 삭제
- 제1항에서,
상기 흡수층은 수분 및 가스 흡수층인 포장 필름.
- 제1항에서,
상기 흡수층은 금속으로 치환된 니켈-포스페이트계 분자체를 포함하는 포장 필름.
- 제1항에서,
상기 포장 필름은 베이커리류를 포장하는 필름인 포장 필름.
- 베이커리류 및 제1항에 따른 포장 필름을 포함하는 베이커리류용 밀키트.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200053948A KR102300000B1 (ko) | 2020-05-06 | 2020-05-06 | 포장 필름 및 이를 포함하는 밀키트 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200053948A KR102300000B1 (ko) | 2020-05-06 | 2020-05-06 | 포장 필름 및 이를 포함하는 밀키트 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102300000B1 true KR102300000B1 (ko) | 2021-09-10 |
Family
ID=77777083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200053948A KR102300000B1 (ko) | 2020-05-06 | 2020-05-06 | 포장 필름 및 이를 포함하는 밀키트 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102300000B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08205762A (ja) * | 1995-02-02 | 1996-08-13 | Toagosei Co Ltd | 生鮮動物蛋白質の保存用抗菌機能シート |
| JPH09175902A (ja) * | 1995-12-28 | 1997-07-08 | Nippon Beroo Kk | 生鮮食品又は切花の鮮度保持材料及び鮮度保持方法 |
| KR20030067371A (ko) * | 2002-02-08 | 2003-08-14 | 이병식 | 원적외선 방사 무늬층이 형성된 랩 필름 및 그 제조방법 |
| KR20110086224A (ko) * | 2010-01-22 | 2011-07-28 | 이규주 | 양면 기능성 포장지 |
-
2020
- 2020-05-06 KR KR1020200053948A patent/KR102300000B1/ko active IP Right Grant
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