CN109195882B - 具有减少的有害物质洗脱的食品容器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有减少的有害物质洗脱量的食品容器。由于根据本发明的食品容器具有层压发泡层和PETG树脂层的结构，提高了抗压强度并且可模塑性优异，因此可以提供各种尺寸和形状的食品容器。而且，由于有害物质的洗脱量非常低，本发明对人体具有无害的效果。

Description

具有减少的有害物质洗脱的食品容器
技术领域
本发明涉及一种食品容器。
背景技术
通常，食品容器如饮料容器、酸奶容器、单一尺寸容器和杯拉面容器以及用于医疗用品的一次性容器需要诸如拉伸强度、耐热性、隔热性、耐光性、可模塑性、表面光泽度、抗压强度和可印刷性等性质。
一般来说，合成树脂(塑料)的优点在于轻且坚固，不生锈或腐烂，易于透明和着色并易于批量生产，具有优异的电绝缘性和优异的隔热性，清洁，并且食品保存性能优异，因此用于各种目的。
特别是，由合成树脂制成的容器由于成本低、重量轻、易于模塑和刚性的许多优点而被用于各种目的，并且特别是已广泛用作食品容器。作为用于食品容器的合成树脂，聚苯乙烯、聚丙烯、AS树脂和聚碳酸酯已经被广泛使用。
然而，当这种合成树脂容器用作食品容器时，作为有害物质的环境激素从合成树脂容器的表面洗脱并与食品发生接触，从而可能引起威胁人体健康的问题。环境激素是一种扰乱产生人体激素的内分泌系统的物质，它破坏人体的平衡并阻碍人体的发育。
激素是帮助各种细胞和器官之间的信息交换的物质，并且溶解在血液中并作用于某些细胞的受体。如果不是人体内的激素、而是具有与该激素类似的化学结构的环境激素与受体结合，或环境激素阻断受体的开放，则人体内可能存在异常。
根据美国环境保护署(EPA)的说法，迄今为止已被证明是有害的这类环境激素只有少数，其中包括用作杀虫剂的DDT，用作预防流产药物的DES，以及在工业废物焚烧过程中产生的二噁英。然而，被怀疑是有害的其他环境激素主要包括具有与DDT类似的化学结构的有机氯基物质。除此之外，乙烯菌核利、百菌清、硫丹、氰戊菊酯、苯乙烯二聚体、苯乙烯三聚体、双酚A、壬基酚和一些重金属化合物也被归类为环境激素。
作为环境激素的苯乙烯三聚体由杯拉面容器产生，双酚A由饮料罐、婴儿奶瓶等的涂层中产生。
理论上，这些环境激素对包括生殖器在内的所有器官都构成风险，并且也影响免疫和神经系统，因此它们可能导致频繁的疾病，以及诸如焦虑、注意力不集中等病症。
为了解决这些问题，传统上是使用一种通过包裹一张裁成一定尺寸的纸(纸巾)或厚瓦楞纸，或者是用另一个一次性杯子或类似物双层覆盖杯子或容器来阻断杯子或容器中内容物的热传导的方法。
当外包装材料通过卷绕成圆形使用时，它具有隔热效果，但是由于杯子和隔热板必须单独制造以供使用，由于单独的生产工艺和大量的废纸，需要高额的生产加工成本。
另一种方法是使用通过将聚苯乙烯树脂发泡制造的泡沫板来模制容器。在这种情况下，存在的缺点是在使用耐热产品期间释放苯乙烯单体，它对人体有害。
因此，迫切需要开发一种食品容器，其满足食品容器的基本物理性质，例如耐热性、可模塑性、强度等，不产生有害物质，具有改进的热阻隔性，从而在使用中具有良好的隔热性和安全性。
发明内容
技术问题
本发明旨在提供一种食品容器，其满足食品容器的基本物理性质，例如抗压强度、耐热性、可印刷性和可模塑性，并且由于有害物质的洗脱量减少而在使用中具有优异的安全性。
技术解决方案
为达到上述目的，本发明提供一种具有多层结构的食品容器，该多层结构包括平均泡孔尺寸为100-500μm的发泡层和层压在该发泡层的一个或两个表面上的树脂层，其中树脂层由具有下式1的重复单元的树脂形成：
[式1]
Figure BDA0001879444610000031
在式1中，m和n分别代表重复单元的摩尔分数，范围为1至100。
此外，本发明提供一种食品容器的制造方法，其包括：在泡沫板的一个或两个表面上形成具有下式1的重复单元的树脂涂层；和热成型涂有具有式1重复单元的树脂的泡沫板。
[式1]
Figure BDA0001879444610000032
在式1中，m和n分别代表重复单元的摩尔分数，范围为1至100。
有益效果
根据本发明的食品容器具有多层结构，其具有泡孔尺寸受控的发泡层和层压在发泡层的一个或两个表面上的树脂层，从而提高抗压强度，并且具有更小的由于物理力导致的变形，并由于提高了的伸长率而具有改善了可模塑性，因此可以提供各种尺寸和形状。根据本发明的食品容器由于低的氧和湿气渗透性而可以容易地储存食品，并且由于优异的耐热性而即使在高温水中也能防止变形。此外，由于有害物质的洗脱量相当低，根据本发明的食品容器对人体无害，并且具有改善的强度、可印刷性和可模塑性以及优异的热阻隔性，从而表现出改善的食品隔热性。
附图说明
图1是显示根据一个实施例的食品容器的泡沫板的泡孔尺寸的扫描电子显微镜(SEM)图像。
图2是显示根据对比例1的食品容器的泡沫板的泡孔尺寸的SEM图像。
图3是显示根据对比例2的食品容器的泡沫板的泡孔尺寸的SEM图像。
图4是显示在一个实施例中使用的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂的熔点(Tm)和玻璃化转变温度(Tg)的图。
图5是显示在一个实施例中使用的聚对苯二甲酸乙二醇酯二醇(polyethyleneterephthalate glycol,PETG)树脂的熔点(Tm)和玻璃化转变温度(Tg)的图。
具体实施方式
本发明可以具有各种修改和各种实施例，因此在附图中示出了具体实施例并且在详细描述中对其进行了详细描述。
然而，应该理解，本发明不限于特定实施方案，并且包括在本发明的构思和技术范围内的所有修改、等同物或替代物。在本发明的说明中，如果确定可能模糊本发明的主旨，则将省略相关技术的详细描述。
术语“第一”、“第二”等可用于描述各种组件，但组件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个组件与另一个组件。
本发明中使用的术语仅用于解释具体实施例，而不是限制本发明。除非在上下文中另有明确说明，否则单数表达包括复数指称。
这里使用的术语“包括”、“具有”等表示说明书中描述的特征、数字、阶段、动作、组件或成员或其组合的存在，并且应当理解不预先排除存在或添加一个或多个其他特征、数字、阶段、动作、组件、成员或其组合的可能性。
因此，说明书中描述的实施例中所示的配置仅仅是本发明的最优选实施例，而不代表本发明的所有技术构思。因此，可以存在各种等同物和修改实施例，其可以在应用本发明时替代它们。
传统的食品容器，例如饮料容器、酸奶容器、单一尺寸容器和杯拉面容器，通常由聚苯乙烯树脂制成。当由这种聚苯乙烯树脂制成的合成树脂容器用作食品容器时，作为有害物质的环境激素从合成树脂容器的表面洗脱并与食品发生接触，并且它可能引起威胁人体健康的问题。用于防止这种有害物质洗脱的纸质食品容器具有显著低的热阻隔性、显著低的抗压强度和比合成树脂容器高3至10倍的生产成本的问题。
提供本发明以解决传统食品容器的问题，并提供一种食品容器，其通过层压一种由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂制成的泡沫层和一个树脂层而制成多层结构，使得其具有受控的泡孔尺寸，提高了的抗压强度和热阻隔性以及相对低的玻璃化转变温度，所述树脂层具有相对高的玻璃化转变温度，从而显著降低有害物质的洗脱量。
根据本发明的食品容器具有多层结构，该多层结构包括平均泡孔尺寸为100-500μm的发泡层和层压在该发泡层的一个或两个表面上的树脂层，其中树脂层由具有下式1的重复单元的树脂形成。
[式1]
Figure BDA0001879444610000051
在式1中，m和n分别代表重复单元的摩尔分数，范围为1至100。
例如，m和n是重复单元的摩尔分数，m和n的比例可以在1:9至7:2的范围内。具体地，在形成树脂层的树脂中，一个分子中自环己烷二甲醇(CHDM)衍生的聚合单元的含量可以为20摩尔％或更多，具体地，自CHDM衍生的聚合单元的含量可以在20至90摩尔％的范围内，或30至90摩尔％。在式1中，当由CHDM衍生的聚合单元的含量满足上述范围时，由于引起的树脂结晶度的降低，熔点(Tm)可能降低，从而获得优异的加工性。
具体地，发泡层的平均泡孔尺寸可以是110至450μm、130至430μm、150至410μm、180至400μm、200至380μm、220至360μm或250至350μm。当发泡层的平均泡孔尺寸在上述范围内时，食品容器的热阻隔性和抗压强度得到改善，并且在食品容器的成型中容易在食品容器中形成更深的内部。当泡孔尺寸大于500μm时，在食品容器的制造中难以通过热成型生产更深的容器，并且抗压强度会降低，并且当泡孔尺寸小于上述范围时，抗压强度和热阻隔性均会降低。
在一个实施例中，构成发泡层的树脂的玻璃化转变温度(Tg)可以是70至90℃、75至85℃或80至90℃。另外，构成树脂层的树脂的玻璃化转变温度可以是65至95℃、70至90℃、75至85℃或78至90℃。由于根据本发明的发泡层满足上述玻璃化转变温度范围，因此提供了具有优异耐热性的食品容器。
多层结构可以是具有2至10层、2至8层、2至4层或2层的结构。
在本发明中，具有式1的重复单元的树脂可以是例如聚对苯二甲酸乙二醇酯二醇(以下称为PETG)树脂。这种PETG树脂可具有CHDM共聚结构。CHDM用于防止树脂结晶，并且CHDM共聚的PETG具有非结晶区域。因此，容易保持PETG树脂的粘度，并因此赋予发泡层和树脂层之间的粘合性。由于本发明具有这样的结构：其中玻璃化转变温度在上述范围内的树脂的发泡层和具有非结晶区的PETG树脂层被层压，本发明满足食品容器的可模塑性和耐热性两者。
在本发明中，构成树脂层的树脂可以不具有在40至270℃的范围内的熔点(Tm)。在根据本发明的树脂层中，在构成式1的分子中自CHDM衍生的聚合单元的含量满足上述范围，因此包含降低树脂的熔点的重复单元作为主要重复单元。因此，由于根据本发明的树脂层不具有熔点，因此其可具有低结晶度，并因此表现出优异的粘合性。另外，非结晶性可以导致优异的轻质性。
在一个实施例中，在本发明中，形成树脂层的树脂的结晶度可小于10％。具体地，结晶度可以是5％或更小、2％或更小、0到2％、0.001到0.5％，或0.001到0.1％，更具体地，结晶度可以是0％。由于形成根据本发明的树脂层的树脂满足上述范围内的结晶度，因此即使在食品容器的制造中相对低的温度下，粘度也可以保持在合适的范围内，因此可以展现出优异的加工性。
根据本发明的食品容器具有双层结构，其中容器的内层由发泡层形成，容器的外层可以由树脂层形成。也就是说，容器的内层是玻璃化转变温度为65-95℃的树脂的发泡层，容器的外层是具有下式1的重复单元的树脂的树脂层。
[式1]
Figure BDA0001879444610000071
在式1中，m和n分别代表重复单元的摩尔分数，范围为1至100。
根据本发明的食品容器在800W微波炉中加热5分钟时可以具有50mg/kg或更低的苯乙烯洗脱量。具体地，当将制备的食品容器样品在800W微波炉中加热5分钟时，测量挥发性物质的洗脱量。例如，当食物容器在微波炉中加热时，苯乙烯的洗脱量可以是20mg/kg或更低、10mg/kg或更低或0.01mg/kg或更低，更具体地，苯乙烯可以不被洗脱。在根据本发明的食品容器中，除了苯乙烯之外，诸如甲苯、乙苯、异丙基苯或正丙基苯的挥发性物质可以不被洗脱，因此，可以看出，当根据本发明的食品容器在微波炉中加热时，可以有效地防止人体暴露于有害物质。
根据本发明的食品容器可以具有10℃或更高的容器内外温度差，该温度差在室温环境条件下在60至100℃的水以70％(v/v)放入容器中两分钟后测量。这表明根据本发明的食品容器表现出优异的热阻隔性能，具体地说，容器内外的温度差是在100℃的水以70％(v/v)放入容器中2分钟后测量的。例如，在上述条件下食品容器内外之间的温差可以是13至40℃、15至35℃、20至32℃或21.5至30℃。
例如，在60至100℃的水以70％(v/v)放入根据本发明的食品容器中之后两分钟，当容器的外部温度为40℃时，容器的内部温度可以为60至80℃。由于根据本发明的容器的内外温度差在上述条件下保持相对较大，可以看出食品容器具有优异的热阻隔性能，因此有效地改善了对食品的隔热。
在本发明中，发泡层可以是PET树脂的泡沫板，树脂层可以是PET树脂的涂层。发泡层可以以相对薄的泡沫板形式提供以实现轻质，并且可以提供涂层以实现抗压强度。
根据本发明的发泡层，即泡沫板，可具有30至400kgf/m3的密度。具体地，泡沫板的密度可以是50至350kgf/m3、70至300kgf/m3、80至250kgf/m3、90至200kgf/m3或100至150kgf/m3。由于根据本发明的发泡层的密度在上述范围内，所以发泡层可以具有小的厚度和改善的抗压强度。
由于PETG树脂不产生有害物质，因此制造过程中和焚烧时的风险低，因此当使用根据本发明的食品容器烹饪食物时，有害物质的洗脱量显著减少。另外，当涂层由PETG树脂形成时，它赋予食品容器以强度，从而提高抗压强度，并且具有优异的可印刷性和可模塑性。因此，可以容易地制造具有良好外观的食品容器。
具体地，多层结构可具有1.2至4mm、1.5至3.5mm、1.8至3mm或2mm的平均厚度。另外，发泡层与树脂层的厚度比可以具体为10：0.2至1.5，10：0.3至1或10：0.5。由于根据本发明的食品容器具有上述厚度范围的发泡层和树脂层，因此可以提高抗压强度，并且还可以满足轻质化。
例如，当形成根据本发明的食品容器的多层结构是双层结构时，食品容器可以具有2mm的平均厚度，并且此时，发泡层可以具有1.9mm的平均厚度，树脂层可以具有0.1mm的平均厚度。
根据本发明的食品容器可以满足下面的数学表达式1表示的条件。
[数学表达式1]
|V1-V0|/V0x 100<5％
在数学表达式1中，V0是暴露于100℃之前的食品容器的体积(mm3)，V1是暴露于100℃下20分钟后的食品容器的体积(mm3)。
具体地，测量制造的食品容器样品在100℃下暴露20分钟之前和之后的尺寸变化。这是对应于根据本发明的食品容器的长期尺寸变化的测量值。例如，体积可以指通过将耐热材料的长度、宽度和厚度相乘而计算的值。例如，根据数学表达式1的尺寸变化可以是3％或更小、1％或更小、0.1％或更小、0.001％或更小、或0.0001到0.001％，并且具体地，尺寸可以没有变化。当满足上述数学表达式1的值的范围时，可以看出，即使在高温环境中使用，根据本发明的食品容器的形状也几乎没有变化。因此，可以看出，根据本发明的食品容器具有优异的耐热性。
当数学表达式1的值大于5％时，可意味着在食品容器中可能容易发生膨胀、扭曲、变色或变形。
根据本发明的食品容器可以具有40kgf或更高的抗压强度，这是当以100mm/min的速度垂直地向食品容器的一个表面或下表面施加载荷时测量的。
具体地，当使用Load Cell 1KN以100mm/min的速度垂直施加载荷时，可以测量抗压强度，例如，抗压强度可以是41至95kgf、45至90kgf、48至85kgf或50至80kgf。通过形成作为容器内层的PET泡沫板，并形成由PETG树脂组成的涂层作为容器外层，可以使根据本发明的食品容器具有上述抗压强度范围。这种食品容器的优点在于它不容易因外部物理力而变形。
根据本发明的食品容器可具有16g/m2·天或更低的透湿性，其根据ASTM D 1249测量。具体地，所制造的食品容器样品的透湿性在37.8±1℃和100％RH、30分钟的条件下测量。例如，在上述条件下测量的透湿性可以是15g/m2·天或更低，13g/m2·天或更低，1到10g/m2·天，2到g/m2·天或3至8.8g/m2·天。
此外，根据本发明的食品容器可具有1,500cc/m2·天或更低的透氧性，其根据ASTM D 3985测量。具体地，所制造的食品容器样品的透氧性在23±1℃、30分钟的条件下测量。例如，在上述条件下测量的透氧性可以满足50至1,450cc/m2·天、100至1,400cc/m2·天，或150至1,350cc/m2·天。根据本发明的食品容器是通过形成PET泡沫板作为容器的内层以及形成由PETG树脂组成的涂层作为容器的外层而制造的，从而满足如上所述的透湿性和透氧性，并且根据本发明的食品容器可以满足上述低透湿性和低透氧性的范围，从而表现出优异的氧气和水分阻隔性能，从而延长了食品的保存期。
作为一个实例，根据本发明的食品容器可以具有在4至20范围内的横向(TD)拉伸强度和纵向(MD)拉伸强度，其根据ASTM D 638测量。具体地，当使用万能试验机(型号3367，Instron)以5mm/min的速度测量拉伸强度时，横向(TD)拉伸强度可以在4.5至7MPa的范围内，并且纵向(MD)拉伸强度可以在4至6MPa的范围内。当PET泡沫板形成为容器的内层，并且由PETG树脂组成的涂层形成为容器的外层时，根据本发明的食品容器可以表现出在上述范围内的拉伸强度，因此它可能不容易被物理力变形。
作为另一个实例，根据本发明的食品容器可以具有3至10％的横向(TD)伸长率和5至20％的纵向(MD)伸长率，其根据ASTM D 638测量。具体地，当使用万能试验机(型号3367，Instron)测量伸长率时，横向(TD)伸长率可以在4％至7％的范围内，并且纵向(MD)伸长率可以在7至15％的范围内。通过形成PET泡沫板作为容器的内层，并形成由PETG树脂组成的涂层作为容器的外层，根据本发明的食品容器可以满足上述TD和MD伸长率的范围，由此表现出优异的可模塑性。
本发明提供一种制造上述食品容器的方法。
具体地，根据本发明的制造食品容器的方法可以包括：在泡沫板的一个或两个表面上形成具有下式1的重复单元的树脂涂层；和热成型涂有具有式1重复单元的树脂的泡沫板。
[式1]
Figure BDA0001879444610000111
在式1中，m和n分别代表重复单元的摩尔分数，范围为1至100。
在本发明中，热成型温度可以是140至200℃。具体而言，热成型温度可以是140至180℃、140至170℃、140至160℃、140至150℃或140℃。通过在上述温度范围内热成型食品容器，本发明可显著改善模塑性而不降低食品容器的强度和物理性能。
作为一个实例，构成泡沫板的树脂的玻璃化转变温度(Tg)可以是70至90℃、75至85℃或80至90℃。另外，具有式1的重复单元的树脂的玻璃化转变温度可以是65至95℃、70至90℃、75至85℃或80至90℃。根据本发明的泡沫板可具有在上述范围内的玻璃化转变温度，因此可用于制造具有优异耐热性的食品容器。
泡沫板可以是发泡层，并且发泡层可以具有110至450μm、130至430μm、150至410μm、180至400μm、200至380μm、220至360μm或250至350μm的平均泡孔尺寸。当发泡层的平均泡孔尺寸在上述范围内时，食品容器的热阻隔性和抗压强度得到改善，并且在模塑期间容易在食品容器中形成更深的内部。当泡孔尺寸大于500μm时，难以通过热成型形成更深的食品容器，因此抗压强度可能降低。当泡孔尺寸小于上述范围时，抗压强度和热阻隔性可能降低。
在根据本发明的制造食品容器的方法中，具有式1的重复单元的树脂可以是例如PETG树脂。这种PETG树脂可具有CHDM共聚结构。CHDM用于防止树脂结晶，并且因此CHDM共聚的PETG具有非结晶区域。因此，容易保持PETG树脂的粘度，并赋予发泡层和树脂层之间的粘合性。根据制造本发明的食品容器的方法，可以通过在具有上述玻璃化转变温度范围的树脂的泡沫板的一个或两个表面上施加具有非结晶区域的PETG树脂，来制造具有优异的可模塑性、耐热性和可印刷性的食品容器。
作为一个实例，根据本发明的泡沫板的90％或更多泡孔可以是闭孔(DINISO4590)。这意味着90％或更多的泡孔是闭孔，如根据DIN ISO4590的泡沫板的测量值所示。例如，在泡沫板中，闭孔占泡孔的90-100％或95-100％。由于根据本发明的泡沫板具有在上述范围内的闭孔，因此可以表现出优异的耐热性、优异的绝热性和优异的隔热性。因此，含有泡沫板的食品容器可以表现出优异的耐热性、优异的绝热性和优异的隔热性。例如，聚酯泡沫板中的泡孔数可以是1至30、3至25或3至20个泡孔/mm。
根据本发明的食品容器的制造方法可以包括通过挤出含有PET树脂组合物的混合物形成泡沫板，此时，树脂的挤出温度可以是50至100℃、55至95℃或者60℃至90℃，并且在上述范围内的相对低的温度下进行发泡，从而容易地保持树脂的粘度。
同时，根据本发明的挤出发泡是通过将树脂热熔并依次挤出和发泡树脂熔体来进行的，因此可以简化工艺，便于批量生产，防止了微珠在微珠发泡过程中产生裂纹以及颗粒的破坏，获得了优异的拉伸强度和抗压强度。
在下文中，将参考实施例和对比实施例更详细地描述本发明，但是本发明的范围不限于下面的描述。
实施例
为了制造根据本发明的食品容器，首先，将100重量份的PET树脂在130℃下干燥以除去水分，与相对于100重量份除去水分的PET树脂计1重量份的均苯四甲酸二酐、1重量份的滑石和0.1重量份的Irganox(IRG 1010)在第一挤出机中混合并加热至280℃，从而制备树脂熔体。随后，相对于100重量份的PET树脂计，将5重量份作为发泡剂的丁烷气体添加到第一挤出机中，并进行挤出发泡，从而获得PET泡沫板。所得泡沫板的密度约为120kg/m3，厚度约为1.9mm。然后，用PETG挤出涂覆泡沫板的一个表面，从而形成厚度为100μm的涂层。然后，将具有涂层的泡沫板在140℃下进行热成型，从而制造食品容器。制造的食品容器的平均厚度为2mm。图1是显示根据实施例形成的泡沫板的泡孔尺寸的SEM图像。参考图1，可以确认形成的泡孔具有330μm的平均尺寸。
对比例1
除了使用聚苯乙烯(PS)树脂代替PET树脂形成泡沫板(2.5mm)和形成聚苯乙烯涂层(100μm)代替PETG涂层之外，通过与实施例中所述相同的方法制造食品容器。此时，泡沫板的平均泡孔尺寸为180μm。
图2是显示根据对比例1形成的泡沫板的泡孔尺寸的SEM图像。参考图2，可以确认形成的泡孔具有180μm的平均尺寸。
对比例2
除了将泡沫板的平均泡孔尺寸控制在约900μm之外，通过与实施例中所述相同的方法制造食品容器。图3是显示根据对比例2形成的泡沫板的泡孔尺寸的SEM图像。参考图3，可以确认形成的泡孔具有900μm的平均尺寸。
对比例3
由纸制造的食品容器是商购的。此时，纸质食品容器的厚度约为1mm。
对比例4
商购厚度为1mm的聚丙烯(刚性PP)板，用于使用与实施例中使用的相同模具来模制食品容器。
实验例1
评价来自实施例和比较例1中制造的食品容器的有害物质的洗脱量。通过在800W微波炉中加热每个食品容器5分钟后测量有害物质的洗脱量来进行评价，并且证明评价项目满足根据食品药品安全部(MFDS)通知No.2016-51的标准。评价项目和结果如下表1所示。
[表1]
Figure BDA0001879444610000131
Figure BDA0001879444610000141
参照表1，没有从根据实施例的食品容器中检测到挥发性物质，表明食品容器满足MFDS通知的标准，但是根据比较例1的食品容器包含大量残留苯乙烯，测量为412毫克/千克。在根据实施例的食品容器的情况下，4％乙酸和水未被洗脱，而在根据对比例1的食品容器的情况下，4％乙酸和水被洗脱出。因此，证实了根据本发明的食品容器可以显著减少有害物质的残留和洗脱量。
实验例2
评估实施例和对比例1中制造的食品容器的耐热性。测量方法如下所述，结果如下表2所示。
通过根据下面的数学表达式1测量尺寸变化来评估耐热性。
[数学表达式1]
|V1-V0|/V0x 100<5％
在数学表达式1中，V0是暴露于100℃之前的食品容器的体积(mm3)，V1是暴露于100℃下20分钟后的食品容器的体积(mm3)。
此时，使用对流烘箱进行100℃的暴露，并且在根据实施例和对比例1的每个食品容器暴露于100℃之前的样品体积(mm3)为100×100×3(宽×长×高)。
[表2]
分类 尺寸变化(％)
实施例 0
对比例1 5.95
参见表2，可以看出，尽管根据本发明的食品容器长时间暴露在高温下，但尺寸变化约为0％，表明它具有优异的耐热性。与此相比，可以看出，根据对比例1的食品容器表现出约5.95％的尺寸变化，表明它不具有优异的耐热性。因此，可以表明，当在高温下使用时，本发明的食品容器不会经历形状变化，并且根据对比例1的食品容器容易变形。
实验例3
为了评价根据实施例、对比例1和对比例3和4的每个食品容器的隔热性能，在100℃的水以70％(v/v)放入容器中后两分钟测量容器内部随机位置和容器外部随机位置的温度。
结果在下表3中显示。
[表3]
分类 容器外部温度(℃) 容器内部温度(℃) 容器内外温差(℃)
实施例 40 62 22
对比例1 40 61 21
对比例3 45 55 10
对比例4 42 46 4
参见表3，根据实施例的食品容器具有的容器内外温差为22℃，表明具有优异的隔热性能，其与对比例1的食品容器类似，根据对比例3和4的食品容器具有的温差分别为10℃和4℃，表明隔热性能相当差。因此，证实了根据本发明的食品容器是通过将PETG树脂层施加到泡沫板的一个表面上制造的，该泡沫板具有控制在预定范围内的泡孔尺寸，从而具有优异的隔热性能，因此可以展示优异的绝热效果。
实验例4
测量实施例和对比例1中制造的每个食品容器的透湿性和透氧性。测量透湿性和透氧性的方法如下所述，结果如下表4所示。
1)透湿性测试
-测试方法：ASTM D 1249
-测试仪器：Permatran W-700(MOCON,USA)
-测试温度：(37.8±1)℃，100％相对湿度
-测试时间：30min
-测量范围：0.05-100g/m2·天
-样品尺寸：5cm2
2)透氧性测试
-测试方法：ASTM D 3985
-测试仪器：OX-TRAN 702(MOCON,USA)
-测试温度：(23±1)℃
-测试时间：30min
-测量范围：0.1-2000cc/m2·天
-样品尺寸：5cm2
[表4]
Figure BDA0001879444610000161
参见表4，在根据该实施例的食品容器的情况下，第一次和第二次测量均显示出低透湿性，测量值分别为8.23g/m2·天和8.69g/m2·天，并且在根据对比例1的食品容器的情况下，第一次和第二次测量均显示出高透湿性，分别在16.60g/m2·天和17.30g/m2·天，其高于根据实施例的食品容器的透湿性。另外，根据透氧性测试，根据该实施例的食品容器在第一次和第二次测量中分别显示出1336cc/m2·天和893.1cc/m2·天的透氧性，这显著低于对比例1的透氧性。
因此，证实了根据本发明的食品容器在阻挡氧气和水分方面非常有效，从而延长了食品的保存期。
实验例5
测量实施例和对比例1中制造的每个食品容器的抗压强度、拉伸强度、伸长率和穿刺强度。用于测量的仪器是万能试验机(型号3367，Instron)，相应的测量条件如下所述，结果如表5所示。
1)抗压强度的测量
通过测量当载荷以100mm/min的速度垂直施加到食品容器时测量的最大载荷来评估抗压强度。
2)拉伸强度的测量
根据ASTM D 638测量拉伸强度，并且测试速度为5mm/min。
3)伸长率的测量
根据ASTM D 638测量伸长率。
4)穿刺强度的测量
根据ASTM D 5748测量穿刺强度，测试速度为6mm/min。
[表5]
Figure BDA0001879444610000171
参见表5，可以看出，根据实施例的食品容器由于比根据对比例1的食品容器显著更高的抗压强度和拉伸强度而不易受外力而变形，并且由于比根据对比例1的食品容器更高的伸长率而表现出优异的可模塑性。此外证实了，根据实施例的食品容器表现出比对比例1的食品容器更高的穿刺强度，因此具有高度的耐物理冲击性。
因此，可以看出，根据本发明的食品容器由于通过在PET泡沫板的外层上形成合适厚度的PETG涂层而改善耐热性，而可以用于微波炉中，并且具有改善的抗压强度、拉伸强度、伸长率和穿刺强度。
实验例6
为了评价根据本发明的食品容器的物理性质，使用差示扫描量热计(PerkinElmer，DSC-7)在40至270℃(按20℃/min升高)的范围内，测量用于制造根据实施例的食品容器的PET树脂和PETG树脂的熔点(Tm)和玻璃化转变温度(Tg)。结果示于表6和图4和5中。图4是显示PET树脂的熔点(Tm)和玻璃化转变温度(Tg)的图，图5是显示PETG树脂的熔点(Tm)和玻璃化转变温度(Tg)的图。
[表6]
Tm(℃) Tg(℃)
PET 251.17 81.65
PETG - 79.01
参见表6和图4，PET树脂的熔点约为251.17℃，PET树脂的玻璃化转变温度约为81.65℃。同时，未测得PETG树脂的熔点，PETG树脂的玻璃化转变温度约为79.01℃，这与PET树脂的相似(参见图5)。因此，可以看出PETG树脂具有非结晶特性，并且通过使用PETG树脂涂层制造食品容器，可以实现优异的粘合性、优异的加工性和优异的耐热性。
工业实用性
根据本发明的食品容器具有多层结构，其具有泡孔尺寸受控的发泡层和层压在发泡层的一个或两个表面上的树脂层，从而提高抗压强度，并且具有更小的由于物理力而导致的变形，并由于提高了的伸长率而具有改善的模塑性，因此可以提供各种尺寸和形状。根据本发明的食品容器由于低的氧和湿气渗透性而可以容易地储存食品，并且由于优异的耐热性而即使在高温水中也能防止变形。此外，由于有害物质的洗脱量相当低，根据本发明的食品容器对人体无害，并且具有改善的强度、可印刷性和可模塑性以及优异的热阻隔性，从而表现出改善的食品隔热性。

Claims (3)

1.一种食品容器，其包括：
平均泡孔尺寸为100-500μm的发泡层；和
层压在所述发泡层的一个表面上的树脂层，
其中发泡层的90％或更多泡孔是闭孔，其根据DINISO4590测量，
其中发泡层中的泡孔数是1至30个泡孔/mm，
其中所述发泡层是玻璃化转变温度为70至90℃的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的泡沫板，
其中所述树脂层由具有下式1的重复单元且具有小于10％的结晶度的树脂形成，
其中形成所述树脂层的树脂具有在分子中含量为10mol％或更多的源自环己烷二甲醇的聚合单元，
其中所述食品容器是双层结构，所述容器的内层由发泡层形成，所述容器的外层由树脂层形成，
其中形成所述树脂层的树脂不具有120至270℃范围内的熔点，
其中所述食品容器在800W微波炉中加热5分钟时具有50mg/kg或更低的苯乙烯洗脱量，
其中所述食品容器具有10℃或更高的容器内外温度差，该温度差是在室温环境条件下将60至100℃的水以70％(v/v)放入容器中两分钟后测量的，
其中所述发泡层具有30-400kg/m3的密度，
其中所述树脂层为聚对苯二甲酸乙二醇酯二醇树脂的涂层，
其中所述食品容器具有1至5mm的平均厚度，并且所述发泡层和所述树脂层的厚度比为10:0.1至2，
其中所述食品容器满足下面的数学表达式1表示的条件，
[数学表达式1]
|V1-V0|/V0 x 100<5％
在数学表达式1中，
V0是暴露于100℃之前的食品容器的体积(mm3)，并且
V1是暴露于100℃下20分钟后的食品容器的体积(mm3)；
其中所述食品容器具有40kgf或更高的抗压强度，所述抗压强度是当以100mm/min的速度垂直地施加载荷时测量的，
其中所述食品容器具有16g/m2·天或更低的透湿性，其根据ASTM D 1249测量，
其中所述食品容器具有1,500cc/m2·天或更低的透氧性，其根据ASTM D 3985测量，
其中所述食品容器具有在4至20MPa范围内的横向(TD)拉伸强度和纵向(MD)拉伸强度，其根据ASTM D 638测量，
其中所述食品容器具有3至10％的横向(TD)伸长率和5至20％的纵向(MD)伸长率，其根据ASTM D 638测量，
[式1]
Figure FDA0002828271960000021
在式1中，
m和n分别代表重复单元的摩尔分数，范围为1至100，
m和n的比例在1:9至7:2的范围内。
2.一种制造根据权利要求1所述的食品容器的方法，其包括：
通过挤出含有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂组合物的混合物形成泡沫板；
在所述泡沫板的一个表面上形成具有下式1重复单元的树脂涂层；和
热成型涂覆有具有式1重复单元的树脂的泡沫板：
[式1]
Figure FDA0002828271960000031
在式1中，
m和n分别代表重复单元的摩尔分数，范围为1至100。
3.根据权利要求2所述的方法，其中热成型温度在140至200℃的范围内。
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