KR20020015352A - 식품 저장 및 준비 백 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외연에 의해 규정된 개구부를 갖는 반밀폐 용기를 형성하도록 조립된 가요성 시트 재료의 적어도 하나의 시트와 반밀폐 용기를 밀폐 용기로 전환하기 위해 개구부를 밀봉하는 밀폐 수단(30)을 포함하는 식품 저장 및 준비 백(10)을 제공한다. 개구부는 개구부 평면을 규정하며 시트 재료는 동일한 재료 조성으로 구성되는 제 1 영역(50)과 제 2 영역(40)을 구비한다. 시트 재료가 적어도 하나의 축을 따라서 인가된 신장을 받을 때 제 1 영역은 실질적으로 분자 수준의 변형을 겪고 제 2 영역은 초기에 실질적으로 기하학적 변형을 겪는다. 제 1 영역과 제 2 영역은 서로 가시적으로 구별되며, 제 2 영역은 다수의 융기된 리브 형상 요소(74)를 구비하고 제 1 영역은 리브 형상 요소가 실질적으로 없다.

Description

식품 저장 및 준비 백{FLEXIBLE FOOD BAG}
가요성 백, 특히 비교적 저가의 중합체 재료로 제조되는 가요성 백은 다양한 식품 품목 및/또는 물질의 수납 및/또는 준비를 위해 널리 이용되어 왔다.
본 명세서에 사용된, 용어 "가요성(flexible)"은, 특히 반복적으로 구부러지거나 휘어져서 외부에서 인가된 힘에 응답하여 순응하고 변형될 수 있는 재료를 지칭하는데 사용된다. 따라서, "가요성"은 비가요성, 강성, 또는 비변형성 등의 용어와 의미에 있어서 실질적으로 반대가 된다. 그러므로, 가요성인 재료 및 구조체는 외력을 수용하고 그들의 보존성을 잃지 않고서 그들과 접촉된 물체의 형상에 순응하도록 형상과 구조에서 변형될 수 있다. 상기 유형의 가요성 백은 통상 백 구조체 전체에 걸쳐 연신, 인장, 및/또는 신장 특성과 같은 일정한 물리적 특성을 갖는 재료로 형성된다.
이러한 가요성 백에 있어서, 감자 칩(potato chip)과 같은 부서지기 쉬운 식품 품목에 압착 또는 충격 손상으로부터 적절한 보호를 제공하는 것이 종종 곤란하다. 더욱이, 대부분의 필름의 일반적인 평면 성질은, 그들의 열 전도성과 결합되어, 보호된 식품 품목과 필름 사이의 높은 정도의 표면 접촉과 이에 상응하는 보호된 품목에 대한 높은 정도의 열 손실 또는 열 취득을 초래한다. 대부분의 이러한 필름은 또한 공기 및 습기의 전달에 불투과성이어서, 농산물과 같은 품목이 그내에 위치될 때 과다한 습기가 백내에 나타날 수 있다.
따라서, 사용 상태에서 그내의 식품에 대하여 향상된 보호를 제공할 수 있는 가요성 백을 제공하는 것이 소망된다.
발명의 요약
본 발명은, 외연(外緣)에 의해 규정된 개구부를 갖는 반밀폐(semi-enclosed) 용기를 형성하도록 조립되는 가요성 시트 재료의 적어도 하나의 시트와 반밀폐 용기를 밀폐 용기로 전환시키기 위해 개구부를 밀봉하는 밀폐 수단을 포함하는 식품 저장 및 준비 백을 제공한다. 개구부는 개구부 평면을 규정하며 시트 재료는 동일한 재료 조성으로 구성되는 제 1 영역과 제 2 영역을 구비한다. 시트 재료가 적어도 하나의 축을 따라서 신장될 때 제 1 영역은 실질적으로 분자 수준의 변형을 겪고 제 2 영역은 실질적으로 기하학적 변형을 겪는다. 제 1 영역과 제 2 영역은 서로 가시적으로 구별되며, 제 2 영역은 다수의 융기된 리브 형상 요소를 구비하며 제 1 영역은 리브 형상 요소가 실질적으로 없다.
본 발명은 다양한 식품 품목 및/또는 물질의 수납 및/또는 준비를 위해 통상 사용되는 유형의 가요성 백(bag)에 관한 것이다.
본 명세서는 본 발명을 특정하게 지적하고 구별되게 청구하는 특허청구범위로 종결되지만, 본 발명은 첨부된 도면과 관련하여 하기의 상세한 설명으로부터 보다 잘 이해될 것이며, 도면에서 동일한 참조부호는 동일 요소를 지시한다.
도 1은 밀폐되고 비어있는 상태의 본 발명에 따른 가요성 백의 평면도,
도 2는 그내에 물질이 수납된 채 밀폐된 상태의 도 1의 가요성 백의 사시도,
도 3a는 실질적으로 인장되지 않은 상태의 본 발명에 따른 가요성 백의 중합체 필름 재료의 부분 사시도,
도 3b는 부분 인장된 상태의 본 발명에 따른 가요성 백의 중합체 필름 재료의 부분 사시도,
도 3c는 크게 인장된 상태의 본 발명에 따른 가요성 백의 중합체 필름 재료의 부분 사시도,
도 4는 본 발명에 유용한 시트 재료의 또 다른 실시예의 평면도,
도 5는 도 3b의 도시와 유사한 부분 인장된 상태의 도 4의 중합체 웨브 재료의 평면도.
식품 저장 및 준비 백의 구성:
도 1은 본 발명에 따른 식품 저장 및 준비 백(10)의 바람직한 실시예를 도시한다. 도 1에 도시된 실시예에 있어서, 가요성 백(10)은 에지(28)를 따라 개구부를 갖는 반밀폐 용기를 형성하도록 접는선(22)을 따라 접혀지고 측면 심(seam)(24, 26)을 따라서 접착된 한 장의 가요성 시트 재료로 형성된 백 본체(20)를 구비한다. 가요성 백(10)은 또한, 도 1에 도시된 바와 같은 완전히 밀폐된 용기를 형성하기 위해 에지(28)를 밀봉하도록 에지(28)에 인접하게 위치되는 밀폐 수단(30)을 선택적으로 구비한다. 도 1의 가요성 백(10)과 같은 백은 또한 연속적인 튜브의 시트 재료로부터 구성될 수 있으며, 그에 의해 측면 심(24, 26)이 제거되고 접는 선(22) 대신에 바닥 심이 대체된다. 가요성 백(10)은 백 본체내에 수납된 매우 다양한 물질 및/또는 물체를 수납하고 보호하기에 적합하다.
도 1에 도시된 바람직한 실시예에 있어서, 밀폐 수단(30)은 에지(28)가 형성하는 개구부의 외연을 완전히 둘러싼다. 그러나, 특정 상황 하에서는, 보다 적게 둘러쌈으로써 형성되는 밀폐 수단[즉, 예컨대, 에지(28)의 일 측면만을 따라서 배치되는 밀폐 수단]이 적절한 밀폐 상태를 제공할 수도 있다.
도 1은 백 표면을 가로질러 연장되는 다수의 영역을 도시한다. 영역(40)은 백 본체(20)의 가요성 시트 재료의 깊이 엠보싱된 변형부의 열(row)들로 이루어지며, 영역(50)은 그들 사이에 개재하는 비변형 영역들로 이루어진다. 도 1에 도시된 바와 같이, 비변형 영역은 백 본체의 재료를 가로질러 개방 에지(28)의 평면(폐쇄 상태일 때는 축)에 실질적으로 평행한 방향으로 연장되는 축을 가지며, 도시된 구성에 있어서, 이 축은 또한 하부 에지(22)에 의해 규정된 평면 또는 축에 실질적으로 평행하다.
본 발명에 따르면, 가요성 백(10)의 본체 부분(20)은 백내로 도입된 내용물에 의해 외측방향으로 가해지는 힘을 수용하도록 탄성적으로 신장하는 능력과 재료의 인장 한계에 도달하기 전에 신장에 대한 부가적인 저항력을 부여하는 능력을 갖는 가요성 시트 재료를 포함한다. 이러한 특성의 결합으로 인해 백은 백 내용물에 의해 가해진 외력에 응답하여 각각의 방향으로 조절된 신장만큼 용이하게 초기에 팽창할 수 있다. 이들 신장 특성이 백 재료의 길이를 확장시킴으로써 백의 내부 용적을 증가시킨다.
또한, 실질적으로 전체 백 본체를 본 발명의 구조와 특성을 갖는 시트 재료로 구성하는 것이 바람직하지만, 특정 환경 하에서는 백 전체보다 백 본체의 단지 하나 또는 그 이상의 부분 또는 구역내에 그러한 재료를 제공하는 것이 소망될 수도 있다. 예를 들면, 소망의 연신 배향을 갖는 재료의 밴드가 백 본체 둘레에 완전한 원형 밴드를 형성하는 백의 각 영역내에 제공될 수 있어 보다 국부적인 연신 특성을 제공한다.
3차원 엠보싱된 필름 구조체는, 그러한 필름이 부서지기 쉬운 식품 품목용의 백으로 형성될 때, 감자 칩 등 부서지기 쉬운 품목에 대한 완충 효과를 제공한다. 또한, 그러한 재료로 제조된 결빙 백(freezer bag)은 그내에 위치된 식품 품목과 접촉되는 표면적이 보다 작게 될 것이다. 본 명세서에 기술된 유형의 필름은 또한 엠보싱 처리 도중 투과성으로 될 수 있어, 과일 및/또는 다른 제품에 대한 저장 백으로서 사용하도록 조절된 통기성과 투과성을 제공하게 된다. 마지막으로, 마이크로파 에너지에 대한 서셉터(susceptor) 특성을 갖는 것으로 통상 인식되는 적합한 재료로 제조되는 경우, 그러한 재료로 제조된 백은 평면 필름에 비해 증가된 표면적을 가지며 그내에 위치한 식품 품목에 추가적 열 에너지를 집중시키는 데 유용한 것으로 생각된다.
대표적 재료:
본 발명에 따른 가요성 식품 저장 및 준비 백의 구조적 특징과 성능적 장점을 설명하기 위해, 도 3a는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 백 본체(20)를 형성하기에 적합한 시트 재료(52)의 세그먼트의 확대된 부분 사시도를 도시한다. 본 발명에 따라 사용하기에 적합한 것으로 본 명세서에 도시되고 설명된 재료와 그 제조 및 특성화 방법은 1996년 5월 21일 차펠(Chappel) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,518,801 호에 보다 상세하게 설명되어 있으며, 상기 특허의 개시내용은 본 명세서에 참조로서 인용 합체된다.
도 3a를 참조하면, 시트 재료(52)는 구별되는 영역의 "변형성 망상조직(strainable network)"을 구비한다. 본 명세서에 사용된, 용어 "변형성 망상조직"은, 예정된 방향으로 약간 유용한 정도로 연장될 수 있어 시트 재료에 종방향 축내에서 탄성과 같은 성질을 제공하는 영역의 상호 연결되고 관련된 그룹을 지칭한다. 본 명세서에 사용된, 용어 "형성되다(formed)"는 시트 재료상에 외부에서 신장 또는 힘이 가해지지 않는 경우 소망의 구조 또는 형태를 실질적으로 유지하는 소망의 구조 또는 형태를 생성시키는 것을 말한다. 본 발명의 시트 재료는 적어도 하나의 제 1 영역과 제 2 영역으로 구성되며, 제 1 영역은 제 2 영역과 가시적으로 구별된다. 본 명세서에 사용된, 용어 "가시적으로 구별되는(visually distinct)"은, 시트 재료 또는 시트 재료를 구현하는 물체가 통상적으로 사용될 때보통의 맨 눈으로 용이하게 식별될 수 있는 시트 재료의 특징을 말한다. 본 명세서에 사용된 용어 "표면경로길이(surface-pathlength)"는 축에 실질적으로 평행한 방향으로 당해 영역의 외형적 표면을 따라 측정한 것을 말한다. 각각의 영역의 표면경로길이를 결정하는 방법은 상기 참조로서 인용 합체된 차펠 등에게 허여된 특허의 테스트 방법 섹션내에 기술되어 있다.
본 발명에 유용한 이러한 시트 재료를 형성하는 방법은, 정합 플레이트 또는 롤에 의한 엠보싱, 열성형, 고압의 유압 성형, 또는 주조를 포함하나, 이에 한정되지는 않는다. 웨브(52)의 전체 부분이 성형 작업을 받지만, 본 발명은 또한, 하기에 상세하게 설명되는 바와 같이, 그 일 부분, 즉, 백 본체(20)를 구성하는 재료의 일부분만을 성형시킴으로써 실행될 수도 있다.
도 3a에 도시된 바람직한 실시예에 있어서, 제 1 영역(64)은 실질적으로 평면이다. 즉, 제 1 영역(64)내의 재료는 웨브(52)에 행해지는 성형 단계 전후에 실질적으로 동일 상태에 있다. 제 2 영역(66)은 다수의 융기된 리브 형상 요소(74)를 구비한다. 리브 형상 요소는 엠보싱되거나, 디보싱되거나 또는 그 조합으로 될 수 있다. 리브 형상 요소(74)는 웨브(52)의 횡방향 축에 실질적으로 평행한 제 1 축 또는 장축(major axis)(76)과 웨브(52)의 종방향 축에 실질적으로 평행한 제 2 축 또는 단축(minor axis)을 갖는다. 리브 형상 요소(74)의 제 1 축(76)에 평행한 길이는 적어도 제 2 축(77)과 같거나, 바람직하게는 제 2 축(77)에 평행한 길이보다 길다. 바람직하게는, 제 1 축(76) 대 제 2 축(77)의 비는 적어도 약 1 대 1 또는 그보다 크고, 보다 바람직하게는 적어도 약 2 대 1 또는 그보다 크다.
제 2 영역(66)내의 리브 형상 요소(74)는 비성형 영역에 의해 서로 분리될 수 있다. 바람직하게는, 리브 형상 요소(74)는 서로 인접해 있으며 리브 형상 요소(74)의 장축(76)에 수직한 방향으로 측정될 때 0.10인치보다 작은 비성형 영역에 의해 분리되며, 보다 바람직하게는, 리브 형상 요소(74)는 연속적이어서 그들 사이에 본질적으로 어떠한 비성형 영역도 갖지 않는다.
제 1 영역(64)과 제 2 영역(66) 각각은 "투사경로길이(projected pathlength)"를 갖는다. 본 명세서에 사용된 용어 "투사경로길이"는 평행 광선에 의해 투사되는 영역의 그림자의 길이를 지칭한다. 제 1 영역(64)의 투사경로길이와 제 2 영역(66)의 투사경로길이는 서로 동일하다.
제 1 영역(64)은, 웨브가 인장되지 않은 상태에서 웨브(52)의 종방향 축에 평행한 방향으로 외형을 따라 측정될 때, 제 2 영역(66)의 표면경로길이(L2)보다 작은 표면경로길이(L1)를 갖는다. 바람직하게는, 제 2 영역(66)의 표면경로길이는 제 1 영역(64)의 표면경로길이보다 적어도 약 15% 더 크고, 보다 바람직하게는 제 1 영역의 표면경로길이보다 적어도 약 30% 더 크며, 가장 바람직하게는 제 1 영역의 표면경로길이보다 적어도 약 70% 더 크다. 일반적으로, 제 2 영역의 표면경로길이가 클수록, 힘 벽(force wall)에 직면하기 전의 웨브의 신장이 커지게 될 것이다. 이러한 재료의 표면경로길이의 측정에 적합한 기술은 상기 참조로서 인용 합체된 차펠 등에게 허여된 특허에 기술되어 있다.
시트 재료(52)는 유사한 재료 조성의 다른 동일한 기초 웨브보다 실질적으로 작은 변형된 "프아송 측방향 수축 효과(Poisson lateral contraction effect)"를나타낸다. 재료의 프아송 측방향 수축 효과를 결정하는 방법은 상기 참조로서 인용 합체된 차펠 등에게 허여된 특허의 테스트 방법 섹션에 기술되어 있다. 바람직하게는, 본 발명에 사용되기에 적합한 웨브의 프아송 측방향 수축 효과는 웨브가 약 20% 신장을 받을 때 약 0.4보다 작다. 바람직하게는, 웨브가 40, 50, 또는 심지어 60% 신장을 받을 때, 웨브는 약 0.4보다 작은 프아송 측방향 수축 효과를 나타낸다. 보다 바람직하게는, 프아송 측방향 수축 효과는 웨브가 20, 40, 50, 또는 60% 신장을 받을 때 약 0.3보다 작다. 그러한 웨브의 프아송 측방향 수축 효과는 제 1 및 제 2 영역에 의해 각각 점유되는 웨브 재료의 양에 의해 결정된다. 제 1 영역에 의해 점유된 시트 재료의 영역이 증가함에 따라 프아송 측방향 수축 효과가 또한 증가한다. 이와는 반대로, 제 2 영역에 의해 점유되는 시트 재료의 영역이 증가함에 따라 프아송 측방향 수축 효과는 감소한다. 바람직하게는, 제 1 영역에 의해 점유되는 시트 재료의 백분율 면적은 약 2% 내지 약 90%이며, 보다 바람직하게는 약 5% 내지 약 50% 이다.
적어도 하나의 탄성중합체 재료의 층을 갖는 종래 기술의 시트 재료는 대체로 큰 프아송 측방향 수축 효과를 갖는다. 즉, 이들은 인가된 힘에 응답하여 신장될 때 "넥다운(neck down)"된다. 본 발명에 따른 유용한 웨브 재료는 프아송 측방향 수축 효과를 실질적으로 제거하지 않는다 하더라도 완화하도록 설계될 수 있다.
시트 재료(52)에 있어서, 도 3a에서 화살표(80)로 지시된 축방향 신장(D)의 인가 방향은 리브 형상 요소(74)의 제 1 축(76)에 실질적으로 수직이다. 리브 형상 요소(74)는 웨브(52)에서의 신장을 허용하도록 그들의 제 1 축(76)에 실질적으로 수직인 방향으로 펼쳐지거나 또는 기하학적으로 변형될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 시트 재료(52)의 웨브가, 도 3b에 화살표(80)로 지시된, 인가된 축방향 신장(D)을 받을 때, 짧은 표면경로길이(L1)를 갖는 제 1 영역(64)은, 분자 수준의 변형의 결과로서, 대부분의 초기 저항력(P1)을 인가된 신장에 제공한다. 이러한 단계에서는, 제 2 영역(66)내의 리브 형상 요소(74)는 기하학적 변형을 경험하거나 또는 펼쳐져서, 인가된 신장에 최소의 저항을 제공한다. 다음 단계로 천이할 때, 리브 형상 요소(74)는 인가된 신장과 정렬되게(즉, 동일 평면이 되게) 된다. 즉, 제 2 영역은 기하학적 변형으로부터 분자 수준 변형으로의 변화를 나타내고 있다. 이것이 힘 벽의 개시점이다. 도 3c에 도시된 단계에 있어서, 제 2 영역(66)내의 리브 형상 요소(74)는 인가된 신장의 평면과 실질적으로 정렬되고(즉, 동일 평면이 됨)(즉, 제 2 영역은 기하학적 변형의 한계에 도달함) 분자 수준의 변형을 통해 추가의 신장에 대해 저항하기 시작한다. 이제, 제 2 영역(66)은, 분자 수준의 변형의 결과로서, 더 가해지는 신장에 대해 제 2 저항력(P2)을 나타낸다. 제 1 영역(64)의 분자 수준의 변형과 제 2 영역(66)의 분자 수준의 변형 양자에 의해 제공된 저항력이, 제 1 영역(64)의 분자 수준의 변형과 제 2 영역(66)의 기하학적 변형에 의해 제공되는 저항력보다 큰, 총 저항력(PT)을 제공한다.
저항력(P1)은 (L1+D)가 L2보다 작을 때 저항력(P2)보다 실질적으로 크다. (L1+D)가 L2보다 작을 때 제 1 영역은, 일반적으로 식 1을 만족하는 초기 저항력(P1)을 제공한다.
[식 1]
(L1+D)가 L2보다 클 때 제 1 및 제 2 영역은, 인가된 신장(D)에 대하여, 일반적으로 식 2를 만족하는 조합된 총 저항력(PT)을 제공한다.
[식 2]
도 3c에 도시된 단계에 도달하기 전에, 도 3a 및 도 3b에 상응하는 단계에서 발생하는 최대 신장은, 성형된 웨브 재료의 "가용 연신(available stretch)"이다. 가용 연신은 제 2 영역이 기하학적 변형을 경험하는 거리에 상응한다. 가용 연신의 범위는 약 10% 내지 100% 또는 그 이상으로 변할 수 있으며, 주로 제 2 영역에서의 표면경로길이(L2)가 제 1 영역에서의 표면경로길이(L1)를 초과하는 정도 및 기초 필름의 조성에 의해 조절될 수 있다. 용어 "가용 연신"은 가용 연신을 넘어서는 신장이 소망되는 응용예가 있기 때문에 본 발명의 웨브가 받을 수 있는 신장에 대한 제한을 의미하는 것으로 의도되지 않는다.
시트 재료가 인가된 신장을 받을 때, 시트 재료는 인가된 신장 방향으로 연장되고 시트 재료가 항복점을 지나 연장되지 않는 경우, 일단 인가된 신장이 제거되면, 실질적으로 인장되지 않는 상태로 복귀하기 때문에 탄성과 같은 성질을 나타낸다. 시트 재료는 실질적으로 그 회복 능력을 손상하지 않고서 다수의 사이클의 신장 인가를 경험할 수 있다. 따라서, 웨브는 일단 인가된 신장이 제거되면 그것의 실질적으로 인장되지 않은 상태로 복귀할 수 있다.
시트 재료가 인가된 축방향 신장의 방향으로, 리브 형상 요소의 제 1 축에 실질적으로 수직한 방향으로 용이하고 가역적으로 연장될 수 있지만, 웨브 재료는 리브 형상 요소의 제 1 축에 실질적으로 평행한 방향으로는 용이하게 연장되지 않는다. 리브 형상 요소를 형성함으로써 리브 형상 요소는 리브 형상 요소의 제 1 축 또는 장축에 실질적으로 수직한 방향으로 기하학적으로 변형할 수 있지만, 리브 형상 요소의 제 1 축에 실질적으로 평행한 방향으로의 연장에는 실질적으로 분자 수준의 변형을 필요로 한다.
웨브를 연장시키기에 필요한 인가된 힘의 크기는 시트 재료의 조성 및 단면적과 제 1 영역의 폭 및 간격에 의존하며, 보다 협소하고 보다 넓게 이격된 제 1 영역은 소정의 조성과 단면적에 대하여 소망의 신장을 달성하기 위해 보다 낮은 인가된 신장력을 필요로 한다. 제 1 영역의 제 1 축(즉, 길이)은 제 1 영역의 제 2 축(즉, 폭)보다 큰 것이 바람직하며, 길이 대 폭의 비는 약 5 대 1 또는 그보다 큰 것이 바람직하다.
리브 형상 요소의 깊이와 빈도는 또한 본 발명에 따라 사용하기에 적합한 시트 재료의 웨브의 가용 연신을 조절하도록 변할 수 있다. 리브 형상 요소의 소정의 빈도에 대하여 리브 형상 요소상에 부여된 형성부의 높이와 정도가 증가되는 경우, 가용 연신은 증가한다. 이와 마찬가지로, 형성부의 소정의 높이 또는 정도에 대하여 리브 형상 요소의 빈도가 증가되는 경우, 가용 연신이 증가한다.
본 발명의 가요성 백에 이러한 재료를 적용함으로써 조절될 수 있는 몇가지의 기능적 특성이 있다. 기능적 특성은 시트 재료에 의해 가해진 인가된 신장에 대한 저항력과 힘 벽에 직면하기 전의 시트 재료의 가용 연신이다. 인가된 신장에 대하여 시트 재료에 의해 가해진 저항력은 재료(예컨대, 조성, 분자 구조 및 배향 등)와 제 1 영역에 의해 점유되는 시트 재료의 단면적과 돌출된 표면적의 백분율의 함수이다. 제 1 영역에 의한 시트 재료의 백분율 면적 범위가 높을수록, 소정의 재료 조성과 단면적에 대하여 인가된 신장에 대항하는 웨브의 저항력이 높게 된다. 제 1 영역에 의한 시트 재료의 백분율 범위는, 전체적이 아니더라도, 부분적으로 제 1 영역의 폭과 인접한 제 1 영역 사이의 간격에 의해 결정된다.
웨브 재료의 가용 연신은 제 2 영역의 표면경로길이에 의해 결정된다. 제 2 영역의 표면경로길이는 리브 형상 요소 간격, 리브 형상 요소 빈도 및 웨브 재료의 평면에 수직하게 측정된 리브 형상 요소의 형성부의 깊이에 의해 적어도 부분적으로 결정된다. 일반적으로, 제 2 영역의 표면경로길이가 클수록 웨브 재료의 가용 연신이 커지게 된다.
도 3a 내지 도 3c에 관하여 상술된 바와 같이, 시트 재료(52)는 초기에는, 제 2 영역(66)의 리브 형상 요소(74)가 기하학적 변동을 경험하는 동안 제 1 영역(64)에 의해 제공되는 신장에 대한 특정한 저항을 나타낸다. 리브 형상 요소가 재료의 제 1 영역의 평면으로 천이할 때, 전체 시트 재료가 분자 수준의 변형을 경험하므로 신장에 대한 저항이 증가된다. 따라서, 도 3a 내지 도 3c에 도시되고 상기 참조로서 인용 합체된 차펠 등에게 허여된 특허에 기술된 유형의 시트 재료는 본 발명의 가요성 백과 같은 밀폐 용기로 형성될 때 본 발명의 성능적 장점을 제공한다.
본 발명에 따른 가요성 백을 구성함에 있어 상기 언급된 시트 재료를 사용함으로써 실현되는 또 다른 이점은 그러한 재료의 시각적 및 촉각적 매력의 향상에 있다. 이러한 가요성 중합체 백을 형성하기 위해 통상 사용되는 중합체 필름은 전형적으로 사실상 비교적 얇으며 종종 부드럽고 빛나는 표면 마무리를 갖는다. 일부 제조업자들은 적어도 완성된 백의 외측면에 대해 필름 표면의 작은 정도의 엠보싱 또는 다른 조직을 사용하지만, 이러한 재료로 제조된 백은 여전히 미끄럽고 얇은 촉감을 나타내는 경향이 있다. 실질적으로 2차원 표면 형태와 결합되는 얇은 재료는 또한 소비자에게 이러한 가요성 중합체 백에 대하여 과장된 얇은 느낌을 주고 내구성이 부족하다고 여기게 하는 경향이 있다.
이와는 달리, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 것과 같이 본 발명에 따른 유용한 시트 재료는, 시트 재료가 시트 재료의 주된 평면으로부터 변형되는(인장되지 않은 상태에서) 3차원 단면 외형을 나타낸다. 이는 잡는데 필요한 추가적 표면적을 제공하고 실질적으로 평면이고 부드러운 표면과 통상 관련된 번쩍임을 소산시킨다. 3차원 리브 형상 요소는 또한 백이 사람의 손에 쥐어질 때 "푹신한(cushiony)" 촉감을 제공하며, 또한 종래의 백 재료에 비해 바람직한 촉감에 기여하고 두께와 내구성에 대해 향상된 인식을 제공한다. 부가적인 조직이 또한 특정 유형의 필름 재료와 관련된 소음을 감소시켜, 향상된 청각 느낌을 주게 된다.
기초 재료를 본 발명에 사용되기에 적합한 시트 재료의 웨브로 형성하는 적합한 기계적 방법은 당해 분야에 공지되어 있으며 상기 언급된 차펠 등에게 허여된특허와 1997년 7월 22일 앤더슨(anderson) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,650,214 호에 개시되며 있으며, 상기 특허의 개시내용은 본 명세서에 참조로서 인용 합체된다.
기초 재료를 본 발명에 사용되기에 적합한 시트 재료의 웨브로 형성하는 또 다른 방법은 진공 성형이다. 진공 성형 방법의 일 예가 1982년 8월 3일에 라델(Radel) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,342,314 호에 개시되어 있다. 변형예로서, 시트 재료의 성형된 웨브는 1986년 9월 2일에 쿠로(Curro) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,609,518 호의 제시에 따라 유압 성형될 수도 있다. 상기 특허의 각각의 개시내용은 본 명세서에 참조로서 인용 합체된다.
성형 방법은, 기초 필름의 하나의 구별된 부분이 동시에 변형되는, 정적 모드에서 수행될 수 있다. 변형예로서, 성형 방법은, 이동하는 웨브와 간헐적으로 접촉하여 기초 재료를 본 발명의 성형된 웨브 재료로 성형하는 연속적인 동적 프레스를 사용하여 수행될 수 있다. 본 발명의 웨브 재료의 성형에 적합한 상기한 방법 및 다른 적합한 방법이 상기 참조로서 인용 합체된 차펠 등에게 허여된 특허에 보다 상세하게 설명되어 있다. 가요성 백은 성형된 시트 재료로부터 제조될 수 있거나, 또는, 변형예로서, 가요성 백은 제조된 후 시트 재료의 성형 방법이 적용될 수도 있다.
도 4를 참조하면, 제 1 및 제 2 영역에 대한 다른 패턴이 또한 본 발명에 따라 사용되기에 적합한 시트 재료(52)로서 사용될 수 있다. 시트 재료(52)는 도 4에 실질적으로 인장되지 않은 상태로 도시되어 있다. 시트 재료(52)는 2개의 중앙선, 즉, 종방향 중앙선(이후, 축, 선, 또는 방향 "L"로 지칭됨)과 횡방향 또는 측방향 중앙선(이후, 축, 선, 또는 방향 "T"로 지칭됨)을 갖는다. 횡방향 중앙선 "T"는 대체로 종방향 중앙선 "L"에 수직이다. 도 4에 도시된 유형의 재료는 상기 언급된 앤더슨 등에게 허여된 특허에 보다 상세하게 설명되어 있다.
도 3a 내지 도 3c에 관하여 상술된 바와 같이, 시트 재료(52)는 구별되는 영역의 "변형성 망상조직"을 구비한다. 변형성 망상조직은 서로 가시적으로 구별되는 다수의 제 1 영역(60)과 다수의 제 2 영역(66)을 구비한다. 시트 재료(52)는 또한 제 1 영역(60)과 제 2 영역(66) 사이의 경계면에 위치한 천이 영역(65)을 구비한다. 천이 영역(65)은, 상술된 바와 같이, 제 1 영역과 제 2 영역 양자의 행동의 복잡한 조합을 나타낼 것이다.
시트 재료(52)는 제 1 표면(도 4에서 관측자를 향함)과 대향하는 제 2 표면(도시되지 않음)을 갖는다. 도 4에 도시된 바람직한 실시예에 있어서, 변형성 망상조직은 다수의 제 1 영역(60)과 다수의 제 2 영역(66)을 구비한다. 제 1 영역(60)의 일부분(61)은 실질적으로 선형이며 제 1 방향으로 연장된다. 제 1 영역(60)의 나머지 부분(62)은 실질적으로 선형이며 제 1 방향에 실질적으로 수직인 제 2 방향으로 연장된다. 제 1 방향이 제 2 방향에 수직인 것이 바람직하지만, 제 1 영역(61, 62)이 서로 교차하는 한 제 1 방향과 제 2 방향 사이의 다른 각도 관계가 적합할 수도 있다. 바람직하게는, 제 1 및 제 2 방향 사이의 각도는 약 45° 내지 약 135°의 범위이며, 90°가 가장 바람직하다. 제 1 영역(61, 62)의 교차하는 부분이, 도 4에 가상선(63)으로 도시된 바와 같은 경계를 형성하며, 이는 제 2영역(66)을 완전히 둘러싼다.
바람직하게는, 제 1 영역(60)의 폭(68)은 약 0.01인치 내지 약 0.5인치이며, 보다 바람직하게는 약 0.03인치 내지 약 0.25인치이다. 그러나, 제 1 영역(60)에 대한 다른 폭 치수가 적합할 수도 있다. 제 1 영역(61, 62)이 서로 수직이고 동등하게 이격되어 있기 때문에, 제 2 영역은 직사각형 형상을 갖는다. 그러나, 제 2 영역(66)에 대한 다른 형상이 적합하며 이는 제 1 영역 사이의 간격 및/또는 제 1 영역(61, 62)의 서로에 대한 정렬을 변경함으로써 달성될 수 있다. 제 2 영역(66)은 제 1 축(70)과 제 2 축(71)을 갖는다. 제 1 축(70)은 웨브 재료(52)의 종방향 축에 실질적으로 평행하며, 제 2 축(71)은 웨브 재료(52)의 횡방향 축에 실질적으로 평행하다. 제 1 영역(60)은 탄성 계수(E1)와 단면적(A1)을 갖는다. 제 2 영역(66)은 탄성 계수(E2)와 단면적(A2)을 갖는다.
도 4에 도시된 실시예에 있어서, 제 1 영역(60)은 실질적으로 평면이다. 즉, 제 1 영역(60)내의 재료는 웨브(52)가 경험하는 성형 단계 전후에 실질적으로 동일한 상태에 있다. 제 2 영역(66)은 다수의 융기된 리브 형상 요소(74)를 구비한다. 리브 형상 요소(74)는 엠보싱되거나, 디보싱되거나, 또는 그 조합으로 될 수 있다. 리브 형상 요소(74)는 웨브(52)의 종방향 축에 실질적으로 평행한 제 1 축 또는 장축(76)과 웨브(52)의 횡방향 축에 실질적으로 평행한 제 2 축 또는 단축(77)을 갖는다.
제 2 영역(66)내의 리브 형상 요소(74)는, 본질적으로 엠보싱 또는 디보싱되지 않거나, 또는 단순히 공간 영역으로서 형성된 비성형 영역에 의해 서로 분리될수 있다. 바람직하게는, 리브 형상 요소(74)는 서로 인접하고 리브 형상 요소(74)의 장축에 수직하게 측정될 때 0.10인치보다 작은 비성형 영역에 의해 분리되며, 보다 바람직하게는, 리브 형상 요소(74)는 그들 사이에 본질적으로 어떠한 비성형 영역도 갖지 않는다.
제 1 영역(60)과 제 2 영역(66)은 각각 "투사경로길이"를 갖는다. 본 명세서에 사용된 용어 "투사경로길이"는 평행 광선에 의해 투사되는 영역의 그림자의 길이로 지칭된다. 제 1 영역(60)의 투사경로길이와 제 2 영역(66)의 투사경로길이는 서로 동일하다.
제 1 영역(60)은, 웨브가 인장되지 않은 상태인 동안 평행 방향으로 외형을 따라 측정될 때, 제 2 영역(66)의 표면경로길이(L2)보다 작은 표면경로길이(L1)를 갖는다. 바람직하게는, 제 2 영역(66)의 표면경로길이는 제 1 영역(60)의 표면경로길이보다 적어도 약 15% 더 크며, 보다 바람직하게는 제 1 영역의 표면경로길이보다 적어도 약 30% 더 크며, 가장 바람직하게는 제 1 영역의 표면경로길이보다 적어도 약 70% 더 크다. 일반적으로, 제 2 영역의 표면경로길이가 클수록, 힘 벽에 직면하기 전의 웨브의 신장이 커지게 될 것이다.
시트 재료(52)에 있어서, 도 4에 화살표(80)로 지시된, 축방향 신장(D)의 인가 방향은 리브 형상 요소(74)의 제 1 축(76)에 실질적으로 수직이다. 이는 리브 형상 요소(74)가 웨브(52)내의 신장을 허용하도록 그들의 제 1 축(76)에 실질적으로 수직인 방향으로 펼쳐지거나 또는 기하학적으로 변형할 수 있다는 사실에 기인한다.
도 5를 참조하면, 웨브(52)가 도 5에 화살표(80)로 지시된 인가된 축방향 신장(D)을 받을 때, 보다 짧은 표면경로길이(L1)를 갖는 제 1 영역(60)은, 분자 수준의 변형의 결과로서, 초기 저항력(P1)의 대부분을 단계(Ⅰ)에 해당하는 인가된 신장에 제공한다. 단계(Ⅰ) 동안, 제 2 영역내의 리브 형상 요소(74)는 형태적 변형 또는 펼쳐짐을 경험하여 인가된 신장에 최소 저항을 제공한다. 또한, 제 2 영역(66)의 형상이 교차하는 제 1 영역(61, 62)에 의해 형성되는 망상 구조의 운동의 결과로서 변한다. 따라서, 웨브(52)가 인가된 신장을 받을 때, 제 1 영역(61, 62)은 형태적 변형 또는 구부러짐을 경험하여, 제 2 영역(66)의 형상이 변하게 된다. 제 2 영역은 인가된 신장 방향에 평행한 방향으로 연장되거나 또는 길어지며, 인가된 신장 방향에 수직한 방향으로 찌부러지거나 또는 수축한다.
상기 언급된 탄성과 같은 성질에 부가하여, 도 4 및 도 5에 도시된 유형의 시트 재료는 보다 부드럽고 보다 의류와 비슷한 감촉과 외관을 제공하며, 사용시 보다 조용하다.
본 발명의 가요성 백을 구성하기에 적합한 다양한 조성에는, 본질적으로 현저한 2차원이거나 또는 3차원 구조로 형성되든지 간에, 폴리비닐 클로라이드(PVC), 폴리비닐리덴 클로라이드(PVDC), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 알루미늄 호일, 코팅(왁스 등) 및 코팅되지 않은 종이, 코팅된 부직물 등과 같은 실질적으로 불투과성인 재료와, 스크림(scrim), 망사(mesh), 직물, 부직물, 또는 천공되거나 다공성의 필름과 같은 실질적으로 투과성인 재료가 포함된다. 그러한 재료는 단일 조성 또는 층을 포함할 수 있거나 또는 다수의 재료의 복합 구조가 될 수도 있다.
일단 소망의 시트 재료가 임의의 소망의 적합한 방식으로 제조되면, 백 본체로 사용될 수 있는 재료의 모두 또는 일부를 구성하고, 백은 이러한 백을 상업적으로 구입될 수 있는 형태로 제조하기 위해 당해 분야에 공지된 것과 같은 임의의 공지된 적합한 형태로 구성될 수 있다. 열, 기계, 또는 접착 밀봉 기술이 백의 다양한 부품 또는 요소를 그 자체에 또는 서로에게 결합시키기 위해 사용될 수 있다. 또한, 백 본체는 웨브 또는 시트 재료로부터 백 본체를 구성하는데 접기 또는 접착 기술에 의존하기 보다는 열성형 되거나, 블로 성형되거나, 또는 다른 방식으로 성형될 수 있다. 가요성 저장 백에 관하여 도 1 및 도 2에 도시된 것과 전체적 구성에 있어서 유사하나 현재 구입할 수 있는 유형을 도시하는 최근의 2개의 미국 특허는, 1996년 9월 10일에 포치아(Porchia) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,554,093 호와, 1996년 11월 19일에 다이스(Dais) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,575,747 호이다.
대표적 밀폐부:
의도된 응용예에 적합한 임의의 형태와 구성의 밀폐부가 본 발명에 따른 가요성 백을 구성하는 데 사용될 수 있다. 예를 들면, 드로오스트링-타입(drawstring-type) 밀폐부, 묶을 수 있는 손잡이 또는 플랩(flap), 트위스트-타이(twist-tie) 또는 인터록킹(interlocking) 스트립 밀폐부, 접착제계 밀폐부, 슬라이더-타입 밀폐 기구를 갖거나 또는 갖지 않는 인터록킹 기계적 시일, 백 조성물로 제조되는 제거 가능한 타이 또는 스트립, 열 밀봉재, 또는 다른 적합한 밀폐부가 사용될 수 있다. 이러한 밀폐부는 이들을 제조하고 이들을 가요성 백에 부착하는 방법으로서 당해 분야에 공지되어 있다.
본 발명의 특별한 실시예가 도시되고 설명되었지만, 다양한 다른 변형과 변경이 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게 행해질 수 있음은 자명하다. 그러므로 본 발명의 범위내에 있는 이러한 모든 변형과 변경이 첨부된 특허청구범위에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (10)

  1. 식품 저장 및 준비 백에 있어서,
    외연에 의해 규정되는 개구부를 갖는 반밀폐 용기를 형성하도록 조립되는 가요성 시트 재료의 적어도 하나의 시트와 상기 반밀폐 용기를 밀폐 용기로 전환시키도록 상기 개구부를 밀봉하는 밀폐 수단을 포함하며,
    상기 개구부는 개구부 평면을 규정하고, 상기 시트 재료는 동일한 재료 조성으로 구성되는 제 1 영역과 제 2 영역을 구비하며,
    상기 시트 재료가 적어도 하나의 축을 따라서 인가된 신장을 받을 때 상기 제 1 영역은 실질적으로 분자 수준의 변형을 받고 상기 제 2 영역은 실질적으로 기하학적 변형을 받으며, 상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역은 서로 가시적으로 구별되며, 상기 제 2 영역은 다수의 리브 형상 요소를 구비하고 상기 제 1 영역은 상기 리브 형상 요소가 실질적으로 없는 것을 특징으로 하는
    식품 저장 및 준비 백.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 리브 형상 요소는 장축 및 단축을 갖는
    식품 저장 및 준비 백.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 시트 재료는 동일한 재료 조성으로 구성되는 다수의 제 1 영역과 다수의 제 2 영역을 구비하며, 상기 제 1 영역의 일부분은 제 1 방향으로 연장되나 상기 제 1 영역의 나머지 부분은 상기 제 1 방향에 수직한 방향으로 연장되어 서로 교차하며, 상기 제 1 영역은 상기 제 2 영역을 완전히 둘러싸는 경계를 형성하는
    식품 저장 및 준비 백.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 백이 투과성인
    식품 저장 및 준비 백.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 백이 과일 저장 백인
    식품 저장 및 준비 백.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시트 재료가 마이크로파 서셉터 재료를 포함하는
    식품 저장 및 준비 백.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 백이 결빙 백인
    식품 저장 및 준비 백.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 백이 감자 칩 백인
    식품 저장 및 준비 백.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 백이 부서지기 쉬운 식품 품목을 수납하는
    식품 저장 및 준비 백.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시트 재료가 중합체 필름 재료를 포함하는
    식품 저장 및 준비 백.
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