JP2021512807A - 加工性に優れた複合シートおよびこれを含む包装容器の製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、加工性に優れた複合シートおよびこれを含む包装容器の製造方法に関し、より詳細には、前記複合シートは、ポリエステル発泡シートの一面または両面に無延伸のポリエステルフィルムを含むことによって、温度２００℃で３０秒間処理した後、伸び率が２００〜６００％である複合シートを提供することができ、これにより、包装容器の製造時に、加工性に優れた利点がある。

Description

本発明は、加工性に優れた複合シートおよびこれを含む包装容器の製造方法に関する。

通常の食品包装容器に使用されている製品は、発泡式と非発泡式に分けられる。発泡式の食品包装容器としては、ポリスチレンを発泡ガスと混合させて押出させた製品が使用されているが、このような製品は、厚みを比較的厚く維持することができて、形態の維持に有利であり、断熱性と値競争力が高いという長所がある。反面、このような発泡式製品の場合、高温で有害物質が検出されるという短所がある。

使い捨て耐熱容器に最も多く使用されている代表的な製品が、カップ麺容器といえるが、以前には、ポリスチレン発泡容器を使用した。しかしながら、ポリスチレン発泡容器の場合、高温で有害物質が検出される点がイシュー化されて、これを紙容器に変えて使用しているが、値段が高いという短所がある。

一方、現代社会において次第に生活が便利になるに伴い、使い捨て用品の使用が増加し、１人世帯の増加による配達食物および簡便料理製品の需要が次第に増えている。これにより、食品包装容器の需要も増加しており、有害物質から安全でかつ用途による機能が付与された新しい容器素材に対する消費者のニーズがますます大きくなっている。

これと関連して、食品包装容器関連業界では、便利さ、安全性、エコ性能および価格競争力を全部備えた食品包装容器に対して研究開発中にあり、本出願人は、耐寒性に優れた樹脂発泡体およびこれを含む包装容器などを開発したことがある。前記包装容器は、樹脂発泡体としてポリエステル樹脂を利用して製造することによって、 環境に優しく、軽量であると同時に、高強度を具現することができ、温度変化による耐久性に優れた効果がある。

一方、前記包装容器は、印刷層などを形成するために、樹脂発泡体の一面にポリエステルフィルムを含み、前記ポリエステルフィルムの外部面に印刷して印刷層を形成する場合があった。しかしながら、前記ポリエステルフィルムとして延伸処理された延伸フィルムを使用したので、包装容器の成形過程で成形シートが破断されるなどの加工性が低下する問題点があった。

本発明は、前述した問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は、加工性に優れた複合シートおよびこれを含む包装容器の製造方法を提供することにある

本発明は、上述した目的を達成するために、平均厚み０．９〜１０ｍｍのポリエステル発泡シートと；発泡シートの一面または両面に形成された平均厚み１５〜２００μｍのポリエステルフィルムがラミされた構造を含み、前記ポリエステルフィルムは、無延伸フィルムであり、温度２００℃で３０秒間処理した後、伸び率が２００〜６００％である複合シートを提供する。

また、本発明は、前記複合シートを成形装置のメス型の金型とオス型の金型との間に配置する段階と；前記メス型の金型とオス型の金型を加圧して成形する段階と；を含み、前記成形する段階は、前記メス型の金型の表面温度を４０〜２００℃に設定する包装容器の製造方法を提供する。

本発明による複合シートは、ポリエステル発泡シートの一面または両面に無延伸のポリエステルフィルムを含むことによって、温度２００℃で伸び率が２００〜６００％である複合シートを提供することができる。

なお、前記複合シートを利用して包装容器を製造するとき、加工性に優れた利点がある。

図１は、本発明による複合シートの断面図である。
図２は、本発明による包装容器の製造方法を順次に示す図である。
図３は、本発明による包装容器の製造方法により製造された包装容器を示す図である。

本発明は、多様な変更を加えることができ、様々な実施例を有することができるところ、特定の実施例を図面に例示し、詳細な説明に詳細に説明しようとする。

しかしながら、これは、本発明を特定の実施形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれるすべての変更、均等物ないし代替物を含むものと理解されなければならない。

本発明において、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性をあらかじめ排除しないものと理解されなければならない。

したがって、本明細書に記載された実施例に示された構成は、本発明の最も好ましい一実施例に過ぎないものであり、本発明の技術的思想を全部代弁するものではないので、本出願時点においてこれらを代替できる多様な均等物と変形例がありえる。

本発明において「無延伸フィルム」は、延伸されていないフィルムであり、具体的には、どんな方向にも機械的押出速度の他に引っ張らなくて配向を与えない、延伸をさせないフィルムを意味する。一方、「フィルム」は、当業界において一般的に使用するフィルム形態だけでなく、シート（ｓｈｅｅｔ）形態を含む幅広い意味でありうる。

本発明において「伸び率（ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ）」は、材料引張試験時に材料が伸びる比率を意味し、例えば、基材の最初標点距離をＩ_０、破断後の標点距離をＩ_１というと、伸び率δ＝（Ｉ_１−Ｉ_０）／Ｉ_０×１００（％）でありうる。特に、本発明による複合シートは、温度２００℃で３０秒間処理した後、伸び率が２００〜６００％でありうる。ここで、伸び率は、発泡シートまたは無延伸フィルムの個別的な伸び率でなく、複合シートの全体伸び率を意味する。

本発明において「低融点ポリエステルパウダー」は、複合シートの発泡シートとポリエステルフィルムをラミするための一種の接着パウダーであり、共重合ポリエステルパウダーとして２５０℃以下、時には、１２０〜１３０℃程度の低い融点（または軟化点）を有するパウダーを意味する。融点および軟化点は、それぞれ、融点測定装置および軟化点測定装置を利用して測定することができる。

本発明は、加工性に優れた複合シートおよびこれを含む包装容器の製造方法に関する。

一方、本発明の複合シートは、無延伸フィルムのポリエステルフィルムを含むことによって、伸び率が高くなり得、包装容器の製造時に優れた加工性を有しうる。なお、前記複合フィルムは、同一成分のポリエステル発泡シートおよびポリエステルフィルムを含み、リサイクル分離時に便利であるという利点がある。

以下、本発明による複合シートについて詳細に説明することとする。
図１は、本発明による複合シートの断面図である。図１を参照すると、本発明の複合シート１００は、平均厚み０．９〜１０ｍｍのポリエステル発泡シート１０１と；発泡シートの一面または両面に形成された平均厚み１５〜２００μｍのポリエステルフィルム１０２がラミされた構造を含み、前記ポリエステルフィルム１０２は、無延伸フィルムであり、複合シート１００を温度２００℃で３０秒間処理した後、複合シート１００の伸び率が２００〜６００％であることを特徴とする。平均厚みは、例えばシートまたはフィルムの１０ヶ所地点の厚みを厚み測定器などを利用して測定した後、平均した値でありうる。

本発明の複合シート１００は、ポリエステル発泡シート１０１の一面または両面にポリエステルフィルム１０２を含むことによって、表面平滑度が向上することができ、印刷性に優れ、加工後に美麗な外観を具現することができる効果がある。例えば、食品包装容器を製造する場合、ポリエステルフィルム１０２が外部面を形成するように印刷することができる。

ポリエステルフィルム１０２は、発泡シートでなく、ポリエステルシートあるいは無延伸フィルムである。特に、前記ポリエステルをフィルム１０２は、無延伸フィルムであることを特徴とし、これにより、包装容器の製造時に加工性に優れた利点がある。具体的に、万一、延伸されたフィルムを利用して包装容器を製造する場合、延伸されたフィルムは、すでに延伸された状態であるから、熱を加えても延伸が容易にならない。しかしながら、本発明の複合シートは、無延伸フィルムを使用して高温伸び率に優れているので、加工性に優れた利点がある。一方、前記包装容器というのは、食品包装容器を意味するものであり、使い捨ての食品包装容器でありうる。

それだけでなく、本発明の複合シート１００は、同一成分のポリエステル発泡シート１０１およびポリエステルフィルム１０２を含むので、リサイクル分離時に便利であるという利点がある。

まず、本発明のポリエステル発泡シート１０１とポリエステルフィルム１０２は、ポリエステル樹脂であって、前記ポリエステル樹脂は、酸成分とジオール成分から誘導される反復単位を含むことができる。具体的に、ポリエステル樹脂は、ジカルボン酸成分とグリコール成分またはヒドロキシカルボン酸から合成された芳香族および脂肪族ポリエステル樹脂よりなる群から選ばれた１種以上でありうる。

前記ポリエステル樹脂は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＢＴ）、ポリ乳酸（ｐｏｌｙｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ、ＰＬＡ）、ポリグリコール酸（ｐｏｌｙｇｌｙｃｏｌｉｃ ａｃｉｄ、ＰＧＡ）、ポリエチレンアジペート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ａｄｉｐａｔｅ、ＰＥＡ）、ポリヒドロキシアルカノエート（ｐｏｌｙｈｙｄｒｏｘｙａｌｋａｎｏａｔｅ、ＰＨＡ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｔｒｉｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＴＴ）およびポリエチレンナフタレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＮ）よりなる群から選ばれた一つ以上でありうる。具体的に、本発明では、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が使用され得る。

すなわち、前記ポリエステル発泡シート１０１は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）発泡シートであり、ポリエステルフィルム１０２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムでありうる。

前記複合シート１００は、同一成分のポリエステル発泡シート１０１およびポリエステルフィルム１０２を含み、リサイクル分離時に便利であるという利点がある。一方、前記ポリエステル発泡シート１０１とポリエステルフィルム１０２は、低融点ポリエステルパウダー（不図示）、溶剤型接着剤などによりラミされ得る。本発明の複合フィルム１００は、ポリエステル発泡シート１０１とポリエステルフィルム１０２だけでなく、接着剤の成分まで同一成分のポリエステル樹脂からなるので、発泡シートとフィルムの接着強度を高めることができ、上述したように、リサイクル分離時に便利であるという利点がある。低融点パウダーは、ラミ過程で全体的にまたは部分的に溶けた後、硬化しつつ、二つの層を接着させることができ、また、ラミ後にも全体的にまたは部分的に残存して、二つの層の結合状態を維持することができる。

また、発泡シートの密度（ＫＳ Ｍ ＩＳＯ ８４５）は、平均５０〜７００ｋｇ／ｍ^３でありうる。具体的に、発泡シートの密度は、平均５０〜５００ｋｇ／ｍ^３、５０〜３００ｋｇ／ｍ^３、５０〜１００ｋｇ／ｍ^３、１００〜７００ｋｇ／ｍ^３、２００〜７００ｋｇ／ｍ^３、３００〜７００ｋｇ／ｍ^３、５００〜７００ｋｇ／ｍ^３、３００〜６００ｋｇ／ｍ^３または４００〜５００ｋｇ／ｍ^３でありうる。

一方、発泡シートの密度が極めて低い場合、発泡シート内に気泡が多いので、包装容器の加工時に発泡シートが破断され得、Ｈ／Ｄ≧０．３（Ｈ：収容部の深さ、Ｄ：開口部の直径）の条件を満足させる包装容器を容易に製造することができない。または、前記のＨ／Ｄ≧０．３を満足させることができるが、平均厚み２．０ｍｍ以下の包装容器を具現しにくく、包装容器の底部と壁部の厚み偏差が激しい。これにより、包装容器の圧縮強度、耐熱性または熱遮断性などの効率が低い。

なお、発泡シートの密度が極めて高い場合、包装容器自体の重さが重いため、使い捨てで使用される包装容器に適しておらず、製造工程時に費用が上昇する問題がある。

したがって、包装容器を成す発泡シートの密度は、平均５０〜７００ｋｇ／ｍ^３が好ましく、これにより、前記発泡シートは、薄い厚みを満たすと共に、向上した圧縮強度、耐熱性、熱遮断性などを具現することができる。

本発明においてポリエステルフィルム１０２は、無延伸フィルムでありうる。ここで、無延伸フィルムというのは、延伸されていないフィルムであり、具体的には、どんな方向にも機械的押出速度の他に引っ張らなくて配向を与えない、延伸をさせないフィルムを意味する。一方、フィルムとは、当業界において一般的に使用するフィルム形態だけでなく、シート形態を含む幅広い意味でありうる。

特に、前記ポリエステル発泡シート１０１の一面または両面にポリエステルフィルム１０２を含むことによって、表面平滑度が向上することができ、印刷性に優れ、加工後に美麗な外観を具現することができる効果がある。例えば、食品包装容器を製造する場合、ポリエステルフィルム１０２が外部面を形成するように印刷することができる。

このようなポリエステルフィルム１０２は、無延伸フィルムであり得、前記無延伸フィルムの密度は、１,０００〜１，７００ｋｇ／ｍ^３、１，１００〜１，６００ｋｇ／ｍ^３、１，２００〜１，５００ｋｇ／ｍ^３、１，３００〜１，４５０ｋｇ／ｍ^３、１，３５０〜１，４００ｋｇ／ｍ^３または１，３８０ｋｇ／ｍ^３でありうる。

前記無延伸フィルムの引張強度は、１５ｋｇ／ｍｍ^２以下でありうる。例えば、無延伸フィルムの引張強度は、１〜１５ｋｇ／ｍｍ^２、１〜１２ｋｇ／ｍｍ^２、１〜１０ｋｇ／ｍｍ^２、１〜８ｋｇ／ｍｍ^２、１〜６ｋｇ／ｍｍ^２、１〜４ｋｇ／ｍｍ^２、１〜２ｋｇ／ｍｍ^２、２〜１５ｋｇ／ｍｍ^２、４〜１５ｋｇ／ｍｍ^２、６〜１５ｋｇ／ｍｍ^２、１０〜１５ｋｇ／ｍｍ^２、３〜１３ｋｇ／ｍｍ^２または５〜１１ｋｇ／ｍｍ^２でありうる。引張強度は、引張強度試験機を利用して、試験片のサイズが高さ７０ｍｍ×幅２５ｍｍ、テストスピード５０ｍｍ／ｍｉｎ、ギャップサイズ２０ｍｍの条件で測定することができる。

本発明の複合シート１００において、ポリエステル発泡シート１０１の平均厚みは、０．９〜１０ｍｍであり得、ポリエステルフィルム１０２の平均厚みは、１５〜２００μｍでありうる。例えば、前記ポリエステル発泡シート１０１の平均厚みは、０．９〜１０ｍｍ、０．９〜８ｍｍ、０．９〜６ｍｍ、０．９〜４ｍｍ、０．９〜２ｍｍ、１〜１０ｍｍ、２〜１０ｍｍ、４〜１０ｍｍ、６〜１０ｍｍ、８〜１０ｍｍ、２〜８ｍｍまたは４〜６ｍｍの範囲でありうる。

一方、前記ポリエステル発泡シート１０１の平均厚みが極めて薄い場合、食品容器の製造時に前記発泡シート１０１が破断される問題が発生しうる。前記ポリエステル発泡シート１０１の平均厚みが極めて厚い場合、食品容器を製造するとしても、極めて厚い厚みに起因して価格が上昇する問題があり、食品容器の成形時に所望の形態の食品容器を製造しにくい問題がある。

なお、前記ポリエステルフィルム１０２の平均厚みは、１５〜２００μｍ、１５〜１５０μｍ、１５〜１００μｍ、１５〜８０μｍ、１５〜６０μｍ、１５〜５０μｍ、１５〜４０μｍ、４０〜２００μｍ、６０〜２００μｍ、８０〜２００μｍ、１００〜２００μｍ、４０〜１５０μｍ、８０〜１５０μｍ、２０〜４５μｍまたは２０〜３０μｍでありうる。

一方、前記ポリエステルフィルム１０２は、厚みが薄いほど成形性が優れている。しかしながら、無延伸状態のポリエステルフィルム１０２は、具現しにくいことがあり、厚みが極めて厚い場合、価格が上昇する問題が発生しうる。

一方、前記複合シート１００は、ポリエステル発泡シート１０１とポリエステルフィルム１０２がラミされた複合シート１００でありうる。具体的に、前記複合シート１００は、一面に低融点ポリエステルパウダーまたは樹脂が分散されたり積層されたポリエステル発泡シート１０１上にポリエステルフィルム１０２をラミする工程により形成されたものであり得、または、一面に低融点ポリエステルパウダーまたは樹脂が分散されたり積層されたポリエステルフィルム１０２上にポリエステル発泡シート１０１をラミする工程により形成されたものでありうる。ここで、低融点ポリエステルパウダーまたは樹脂の分散または積層方法は、散布、載置、コーティング、接着、蒸着などを含むことができる。

ここで、低融点ポリエステルパウダーまたは樹脂というのは、本発明において複合シート１００の発泡シート１０１とポリエステルフィルム１０２をラミするための一種の接着パウダーまたは接着樹脂であって、複合シート１００のポリエステル発泡シート１０１とポリエステルフィルム１０２との間に介在されて、前記ポリエステル発泡シート１０１とポリエステルフィルム１０２間の接着力を付与する機能を行う。低融点ポリエステルパウダーまたは樹脂は、共重合ポリエステルパウダーまたは樹脂であって、２５０℃以下、時には、１２０〜１３０℃程度の低い融点（または軟化点）を有するパウダーまたは樹脂を意味する。

前記低融点ポリエステルパウダーは、接着力を具現しうる１種以上の樹脂（低融点ポリエステル樹脂）を含むことができ、前記樹脂がパウダー形態で成形されたものでありうる。例えば、前記低融点ポリエステルパウダーは、融点が１８０℃〜２５０℃であるか、または軟化点が１００℃〜１５０℃であるポリエステル樹脂のパウダー形態でありうる。

一例として、前記低融点ポリエステルパウダーまたは樹脂の融点（Ｔｍ）は、１８０℃〜２５０℃であるか、融点が存在しないことがある。具体的に、前記融点（Ｔｍ）は、１８０℃〜２５０℃、１８５℃〜２４５℃、１９０℃〜２４０℃、１８０℃〜２００℃、２００℃〜２３０℃、１９５℃〜２３０℃であるか、存在しないことがある。

また、前記低融点ポリエステルパウダーまたは樹脂の軟化点は、１００℃〜１５０℃であり得、具体的には、１００℃〜１３０℃、１１８℃〜１２８℃、１２０℃〜１２５℃、１２１℃〜１２４℃、１２４℃〜１２８℃または１１９℃〜１２６℃でありうる。

ひいては、前記低融点ポリエステルパウダーまたは樹脂は、５０℃以上のガラス転移温度（Ｔｇ）を有しうる。具体的に、前記ガラス転移温度は、５０℃〜８０℃であり得、より具体的に６１℃〜６９℃、６０℃〜６５℃、６３℃〜６７℃、６１℃〜６３℃、６３℃〜６５℃、６５℃〜６７℃または６２℃〜６７℃でありうる。

また、前記低融点ポリエステルパウダーまたは樹脂は、０．５〜０．７５ｄｌ／ｇの固有粘度（Ｉ．Ｖ）を有しうる。具体的に、前記固有粘度（Ｉ．Ｖ）は、０．６〜０．６５ｄｌ／ｇ、０．６５〜０．７ｄｌ／ｇ、０．６４〜０．６９ｄｌ／ｇ、０．６５〜０．６８ｄｌ／ｇ、０．６７〜０．７５ｄｌ／ｇ、０．６９〜０．７２ｄｌ／ｇ、０．７〜０．７５ｄｌ／ｇまたは０．６３〜０．６７ｄｌ／ｇでありうる。

本発明による低融点ポリエステルパウダーまたは樹脂は、化学式１および化学式２で示す反復単位を含むことができる。これを通じて、融点（Ｔｍ）、軟化点およびガラス転移温度（Ｔｇ）を前記範囲に調節することができ、前記範囲に物性が調節された樹脂は、優れた接着性を示すことができる。

前記化学式１および化学式２で、
ｍおよびｎは、低融点ポリエステルパウダーまたは樹脂に含有された反復単位のモル分率を示し、ｍ＋ｎ＝１を基準としてｎは、０．０５〜０．５、０．０５〜０．４、０．１〜０．４、０．１５〜０．３５または０．２〜０．３であり得、ｍは、０．５〜０．９５、０．６〜０．９５、０．６〜０．９、０．６５〜０．８５または０．７〜０．８でありうる。

本発明による低融点ポリエステルパウダーまたは樹脂は、化学式１および２で示す反復単位を含む構造を有しうる。前記化学式１で示す反復単位は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の反復単位を示し、化学式２で示す反復単位は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）反復単位を含むポリエステル樹脂の引裂特性を改善する機能を行う。具体的に、前記化学式２で示す反復単位は、テレフタレートに結合されたプロピレン鎖にメチル基（−ＣＨ_３）を側鎖として含んで重合された樹脂の主鎖が回転しうるように空間を確保することによって、主鎖の自由度の増加および樹脂の結晶性の低下を誘導して、融点（Ｔｍ）を低減することができる。これは、従来、結晶性ポリエステル樹脂の融点（Ｔｍ）を低減するために非対称芳香族環を含有するイソフタル酸（ｉｓｏｐｈｔｈａｌｉｃ ａｃｉｄ、ＩＰＡ）を使用する場合と同じ効果を示すことができる。

この際、前記ポリエステル樹脂は、エステル反復単位を含む化学式１の反復単位と共に、樹脂の融点（Ｔｍ）を低下させる化学式２の反復単位を主な反復単位として含むことができる。具体的に、本発明の低融点ポリエステル樹脂は、全体樹脂のモル分率を１にした場合、化学式１および２で示す反復単位を０．５〜１で含むことができ、具体的には、０．５５〜１、０．６〜１、０．７〜１、０．８〜１、０．５〜０．９、０．５〜０．８５、０．５〜０．７または０．６〜０．９５で含むことができる。

また、低融点ポリエステルパウダーまたは樹脂に含まれた化学式２で示す反復単位の量（ｎ）は、化学式１で示す反復単位を含む総分率が１である場合（ｍ＋ｎ＝１）、０．０５〜０．５であり得、具体的には、０．０５〜０．４、０．１〜０．４、０．１５〜０．３５または０．２〜０．３でありうる。

一例として、前記低融点ポリエステルパウダーまたは樹脂の単位面積当たり平均重量は、１０〜５０ｇ／ｍ^２の範囲であり得、具体的には、ポリエステル樹脂パウダーの単位面積当たり平均重量が１０〜４０ｇ／ｍ^２、１０〜３０ｇ／ｍ^２、１０〜２０ｇ／ｍ^２、２０〜５０ｇ／ｍ^２、３０〜５０ｇ／ｍ^２、４０〜５０ｇ／ｍ^２または２０〜４０ｇ／ｍ^２の範囲でありうる。本発明は、低融点ポリエステルパウダーの単位面積当たり平均重量を前記範囲に制御することによって、複合シートの過度な重量の増加を防ぐと共に、上述したポリエステル発泡シートとポリエステルフィルムの重量範囲で適合した接着性能を具現することができ、前記ポリエステル発泡シートとポリエステルフィルム間の剥離を抑制することができる。

また、低融点ポリエステルパウダーの平均粒径は、１〜５μｍの範囲であり得、具体的には、ポリエステル樹脂パウダーの平均粒径が１〜４μｍ、１〜３μｍ、１〜２μｍ、２〜５μｍ、３〜５μｍ、４〜５μｍまたは２〜４μｍの範囲でありうる。本発明は、低融点ポリエステルパウダーの平均粒径を前記範囲に制御することによって、発泡シート１０１またはフィルム１０２の表面に分散されるとき、均一に分散され得る。

一つの例示において、本発明による複合シート１００のポリエステル発泡シート１０１は、炭酸カルシウムを含むことによって、優れた加工性を示すことができる。具体的に、前記ポリエステル発泡シート１０１は、０．５〜９重量％の炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）を含むことができる。

具体的に、前記炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）は、無機粒子であって、前記のような無機粒子を含むことによって、本発明の発泡シート１０１は、シート表面が均一で、優れた熱成形性を示すことができる。

前記炭酸カルシウムの熱伝導率は、１〜３ｋｃａｌ／ｍｈ℃でありうる。具体的に、炭酸カルシウムの熱伝導率は、１．２〜２．５ｋｃａｌ／ｍｈ℃、１．５〜２．２ｋｃａｌ／ｍｈ℃または１．８〜２ｋｃａｌ／ｍｈ℃でありうる。より具体的に、炭酸カルシウムの熱伝導率は、１．５〜２．５ｋｃａｌ／ｍｈ℃または１．８〜２．３ｋｃａｌ／ｍｈ℃でありうる。上記のように炭酸カルシウムを含む発泡シートは、優れた熱伝導率を示すことによって、均一な表面を有し、優れた熱成形性を示すことができる。

例えば、前記炭酸カルシウムの含量は、発泡シート組成物の全体重量に対して０．５〜９重量％でありうる。具体的に、炭酸カルシウムの含量は、０．５〜８重量％、０．６〜７重量％、０．７〜６重量％、０．８〜５重量％、０．９〜４重量％、１〜３重量％、２〜３．５重量％でありうる。一例として、１重量％または３重量％でありうる。

すなわち、複合シート１００のポリエステル発泡シート１０１は、炭酸カルシウムを含み、ポリエステルフィルム１０２は、無延伸フィルムから形成されていて、優れた伸び率を有しうる。

具体的に、本発明による複合シート１００は、温度２００℃で３０秒間処理した後、伸び率が２００〜６００％であることを特徴とする。具体的に、複合シート１００の伸び率は、２５０〜５５０％、３００〜５００％、３５０〜４５０％または３７０〜４３０％でありうる。

また、本発明は、包装容器の製造方法を提供する。

図２は、本発明による包装容器の製造方法を順次に示す図であり、図２を参照すると、本発明は、前記の複合シート１００を成形装置のメス型の金型２１とオス型の金型２２との間に配置する段階と；前記メス型の金型２１とオス型の金型２２を加圧して包装容器を成形する段階と；を含み、前記成形する段階は、前記メス型の金型２１の表面温度を４０〜２００℃に設定する包装容器１０の製造方法を提供する。

前記複合シート１００は、ポリエステル発泡シートとポリエステルフィルムがラミされた複合シートでありうる。具体的に、前記複合シート１００の製造方法は、特に限定されないが、加圧および加熱条件で熱融着または熱接合を通じて製造され得る。より具体的に、一面に融点が１８０〜２５０℃であるか、軟化点が１００〜１５０℃であるポリエステル粉末または樹脂が分散されたり積層されたポリエステル発泡シート上にポリエステルフィルムをラミする工程により形成され得る。

この際、前記ラミする段階は、ポリエステル樹脂パウダーが溶融したり軟化する範囲で制御可能である。例えば、前記ラミする段階は、１００〜２５０℃の温度範囲で行うことができる。具体的には、１００〜２２０℃、１００〜２００℃、１００〜１５０℃、１５０〜２５０℃、１８０〜２５０℃、１９０〜２４０℃、２００〜２３０℃、１４０〜１９０℃、１７０〜１９０℃、１７５〜１８５℃、１６０〜１８０℃または１６５〜１７５℃の温度で１〜３分間圧着を通じて行われ得る。また、前記ラミする段階では、大気圧より高い圧力が加えられる。熱と圧力を同時に加えた状態で所望の形態に成形することができる。加えられる圧力の範囲は、特に制限されず、例えば１．５〜１０気圧または２〜５気圧の範囲でありうる。

一例として、前記ラミする段階以前に、ポリエステルフィルムを１５０℃〜２５０℃の温度で予熱する段階をさらに含むことができる。具体的には、１５０〜２４０℃、１５０〜２００℃、１５０〜１８０℃、１８０〜２３０℃、２００〜２２０℃、２１０〜２３０℃、１５０〜１９０℃、１８０〜１８５℃、１６０〜１８０℃または１８５〜１９５℃の温度で１〜６０秒、３〜４０秒または５〜２０秒間熱を加えて行われ得る。

前記ポリエステル発泡シートは、ポリエステル発泡シートの表面に低融点ポリエステルパウダーを分散させて製造したものでありうる。

他の様態として、融点が１８０℃〜２５０℃であるか、軟化点が１００℃〜１５０℃である低融点ポリエステルパウダーまたは樹脂が分散されたり積層されたポリエステルフィルムを予熱されたポリエステル発泡シートにラミする段階を含むことができる。詳細な説明は、上述した通りであるので、省略することとする。

一方、包装容器の製造方法において、メス型の金型２１とオス型の金型２２との間に配置された複合シート１００は、熱成形されることによって包装容器１０に成形され得る。前記熱成形としては、真空成形、圧空成形または真空成形と圧空成形を組み合わせた真空圧空形成、オス型の金型（プラグ）を使用しつつ、またはオス型の金型２２を使用した後、真空および／または圧空成形するなどの熱成形方法を使用することができる。

図２を参照すると、図２（ａ）は、複合シート１００を成形する前に、複合シート１００を成形装置のメス型の金型２１とオス型の金型２２との間に配置する配置段階を示す。図２（ｂ）は、延伸工程および熱工程を示す図であって、図２（ｂ）のように、オス型の金型２２を下降して複合シート１００を延伸し、メス型の金型２１からの真空吸引によりメス型の金型２１のキャビティ形状に賦形され、熱が加えられる。図２（ｃ）は、オス型の金型２２の加圧とメス型の金型２１から圧縮空気により、成形されている複合シート１００がオス型の金型２２の形状に賦形されて、最終成形品である包装容器１０が成形されることを示す。次に、成形された包装容器１０は、冷却後にオス型の金型２２を上昇させて取り出される。

一方、複合シート１００に含まれる発泡シートは、押出機に導入されたポリエステル樹脂を溶融し、押出発泡して製造した発泡シートを使用することができる。

具体的に、包装容器の製造方法は、発泡シートを製造する段階を含むことができ、一つの例示において、ポリエステル発泡シートを製造する段階は、ポリエステル樹脂を発泡させて発泡シートを製造する発泡工程を含むことができる。前記発泡工程は、多様な形態の押出機を利用して実行可能である。発泡工程は、大きく、ビーズ発泡または押出発泡を通じて行うことができ、押出発泡が好ましい。前記押出発泡は、樹脂溶融物を連続的に押出および発泡させることによって、工程段階を単純化することができ、大量生産が可能であり、ビーズ発泡時にビーズの間での亀裂と、粒状破壊現象などを防止して、さらに優れた圧縮強度を具現することができる。

一例として、本発明によるポリエステル発泡シートを製造する段階では、多様な形態の添加剤が投入され得る。前記添加剤は、必要に応じて、流体連結ライン中に投入されたり、あるいは発泡工程中に投入され得る。添加剤は、バリアー（ｂａｒｒｉｅｒ）性能、親水化機能、防水機能などを有することができ、具体的に、増粘剤、界面活性剤、親水化剤、熱安定剤、防水剤、セルサイズ拡大剤、赤外線減衰剤、可塑剤、防火化学薬品、顔料、弾性ポリマー、押出補助剤、酸化防止剤、造核剤、空転防止剤およびＵＶ吸収剤よりなる群から選ばれる一つ以上の機能性添加剤を含むことができる。具体的に、本発明の発泡シートの製造方法では、増粘剤、造核剤、熱安定剤および発泡剤のうち１種以上を投入でき、先立って列挙された機能性添加剤のうち１種以上をさらに含むことができる。

例えば、本発明の発泡シートを製造する段階では、増粘剤、親水化剤、熱安定剤、防水剤、セルサイズ拡大剤、赤外線減衰剤、可塑剤、防火化学薬品、顔料、弾性ポリマー、押出補助剤、酸化防止剤、空転防止剤およびＵＶ吸収剤よりなる群から選ばれる一つ以上の添加剤を流体連結ライン中に投入することができる。発泡シートの製造時に必要な添加剤のうち、流体連結ライン中に投入されない添加剤は、押出工程中に投入可能である。

一方、成形段階でオス型の金型２２の表面とメス型の金型２１のキャビティの表面温度は、互いに異なっていてもよい。好ましくは、メス型の金型２１の表面温度は、４０〜２００℃であり得、例えば、４０〜１８０℃、４０〜１５０℃、４０〜１２０℃、４０〜１００℃、４０〜８０℃、４０〜６０℃、６０〜２００℃、８０〜２００℃、１００〜２００℃または１５０〜２００℃でありうる。また、オス型の金型２２の表面温度は、２０〜２００℃であり得、例えば、２０〜１８０℃、２０〜１５０℃、２０〜１２０℃、２０〜１００℃、２０〜８０℃、２０〜６０℃、６０〜２００℃、８０〜２００℃、１００〜２００℃または１５０〜２００℃でありうる。一つの例示において、オス型の金型２２の表面温度は、１１０℃であり得、メス型の金型２１の表面温度は、１４５℃でありうる。オス型の金型２２は、０．５〜４０秒、１〜３０秒、３〜２０秒または５〜１５秒間メス型の金型２２に接触またはプレスすることが好ましい。なお、メス型の金型２１は、一側に内部空間であるキャビティを減圧するための減圧ホール２３が形成された構造でありうる。

次に、本発明による包装容器の製造方法は、成形された包装容器を−１０〜２０℃の温度範囲で冷却する段階をさらに含むことができる。より具体的に、冷却する段階の温度は、−５〜１８℃、−１〜１７℃、１〜１６℃、２〜１５℃、３〜１４℃、４〜１３℃、５〜１２℃、６〜１１℃あるいは１０℃でありうる。熱間成形された包装容器を前記範囲の温度に冷却する場合、ポリエステル樹脂発泡シートの結晶化度を１０〜３５％の範囲で形成することができる。前記温度範囲で冷却を行う場合、ポリエステル樹脂発泡シートの結晶化度が過度に上昇することを防いで、金型内包装容器の成形が容易になり得、軽量性および耐熱性に優れた包装容器を製造することができる。

図３は、本発明による包装容器の製造方法により製造された包装容器を示す図である。図３を参照すると、本発明の包装容器の製造方法は、下記数式１を満たす包装容器１０を製造することができる。包装容器１０は、収容部および開口部を含むことができる。収容部は、包装容器１０の収容空間（内部空間）であって、底部１１と壁部１２により取り囲まれた空間を意味する。開口部は、包装容器１０の上端に開放された部位を意味する。

［数式１］
０．０１≦Ｈ／Ｄ≦２；

数式１で、
Ｈは、収容部の深さを示し、１〜１５ｃｍであり、
Ｄは、開口部の直径を示すものである。

例えば、前記数式１で、Ｈ／Ｄの値は、０．０１〜２であり得、具体的に、Ｈ／Ｄの範囲は、０．０１〜１．５、０．０１〜１．２、０．０１〜１．０、０．０１〜０．８、０．０１〜０．６、０．０１〜０．４、０．０１〜０．２、０．２〜２、０．６〜２、１〜２、１．５〜２、０．６〜１．２、０．７〜１．１、０．８〜１または０．８５〜０．９５でありうる。前記のようなＨ／Ｄ値を有することから見て、本発明の包装容器１０は、成形性に優れていて、ディップ成形が可能であることが分かる。

すなわち、上述したように、ポリエステル発泡シート１０１と無延伸のポリエステルフィルム１０２を含む複合シート１００を利用して包装容器１０を製造することによって、優れた加工性を示すことができる。

一例として、本発明による包装容器１０は、底部１１と；底部１１の周りに沿って上側に延び、かつ、上端が開放された状態の壁部１２と；を含み、前記底部１１の平均厚みおよび壁部１２の平均厚みは、それぞれ、２．０ｍｍ以下でありうる。より具体的に、前記底部１１の平均厚みおよび壁部１２の平均厚みは、それぞれ、０．８〜２．０ｍｍ、０．９〜１．８ｍｍ、１．０〜１．６ｍｍ、１．１〜１．４ｍｍまたは１．２〜１．３ｍｍでありうる。一方、包装容器１０の底部１１および壁部１２の厚みが前記範囲であるとき、軽量化を具現すると同時に、強度および剛性が低下することを防止することができる。

また、前記底部１１の平均厚み（Ｔ_ａ）および壁部１２の平均厚み（Ｔ_ｂ）の比率（Ｔ_ａ：Ｔ_ｂ）は、１：０．９〜１．１の範囲でありうる。一例として、前記底部１１の平均厚み（Ｔ_ａ）および壁部１２の平均厚み（Ｔ_ｂ）の比率（Ｔ_ａ：Ｔ_ｂ）は、１：０．９〜１．０５、１：０．９〜１．０、１：０．９〜０．９５、１：０．９５〜１．１、１：０．９５〜１．０、または１：０．９７〜０．９９の範囲でありうる。

すなわち、本発明による包装容器１０は、ディップ成形により製造されたにもかかわらず、底部１１と壁部１２の厚みがほぼ一定でありうる。

一つの例示において、本発明の包装容器１０は、Ｈ／Ｄ値が１である場合、圧縮強度が４〜２５ｋｇｆ／ｃｍ^２でありうる。具体的に、本発明の包装容器１０は、Ｈ／Ｄ値が１である場合、圧縮強度が４〜２２ｋｇｆ／ｃｍ^２、４〜１８ｋｇｆ／ｃｍ^２、４〜１５ｋｇｆ／ｃｍ^２、４〜１０ｋｇｆ／ｃｍ^２、１０〜２５ｋｇｆ／ｃｍ^２、１５〜２５ｋｇｆ／ｃｍ^２、または１０〜１５ｋｇｆ／ｃｍ^２でありうる。一例として、包装容器１０は、Ｈ／Ｄ値が１である場合、圧縮強度が１２ｋｇｆ／ｃｍ^２または９ｋｇｆ／ｃｍ^２でありうる。前記のような圧縮強度を有することによって、本発明の包装容器１０は、耐久性に優れている。

一方、図３に示されたように、壁部１２の上端には、壁部１２の周りに沿って外側に延びるフランジ１３が形成され得る。

また、図３に示されたように、包装容器１０において発泡シート１０１は、内側に配置され得、無延伸ポリエステルフィルム１０２は、外側に配置され得、その反対の場合も可能である。また、複合シート１００は、２重以上から構成され得る。

本発明による包装容器１０は、ポリエステル樹脂の発泡シート１０１とフィルム１０２を含むことができ、前記ポリエステル樹脂は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂でありうる。前記ＰＥＴ樹脂を使用することによって、環境に優しく、再使用に容易になり得る。

食品医薬品安全処の器具および容器包装とその原材料に関する規格を基準として、溶出規格の測定時に、酢酸、水およびヘプタンの総溶出量は、３０ｐｐｍ以下であるべきであり、アンチモン、ゲルマニウム、テレフタル酸、イソフタル酸、アセトアルデヒド物質は、不検出されなければならないし、残留規格の測定時に、揮発性物質が検出されてはならない。

具体的に、本発明による包装容器は、上記のようにエコ素材であるポリエステル樹脂を使用することによって、食品医薬品安全処で発行している器具および容器包装の基準および規格告示第２０１５−７号に記載された憂慮物質を許容範囲内に調節することができる。

このような素材を利用した複合シートを利用して包装容器１０を製造することによって、 環境に優しい包装容器１０を提供することができる。

以下、本発明を実施例および実験例によりさらに詳細に説明する。

ただし、下記実施例および実験例は、本発明を例示するものに過ぎず、本発明の内容が下記実施例および実験例に限定されるものではない。

実施例１
炭酸カルシウム３重量％とＰＥＴ樹脂９７重量％を混合し、ＰＥＴ樹脂１００重量部を基準として、ピロメリット酸二無水物（Ｐｙｒｏｍｅｌｌｉｔｉｃ ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ）０．５重量部およびＩｒｇａｎｏｘ（ＩＲＧ １０１０）０．１重量部を混合し、２８０℃で加熱して、樹脂溶融物を製造した。次に、第１押出機に発泡剤としてブタンを、ＰＥＴ樹脂１００重量部を基準として、１．５重量部投入し、押出発泡して、平均厚み１．０ｍｍのＰＥＴ発泡シートを製造した。この際、製造されたＰＥＴ発泡シートの密度は、４６０ｋｇ／ｍ^３であった。

そして、あらかじめ商業的に入手した平均厚みが３０μｍであり、密度が１，３８０ｋｇ／ｍ^３である無延伸状態のＰＥＴフィルムを準備した。

その後、前記ＰＥＴ発泡シートの一面に低融点ＰＥＴパウダーを分散させ、その上に前記準備したＰＥＴフィルムをラミして、複合シートを製造した。この際、前記低融点ＰＥＴパウダーは、融点が１８０℃〜２５０℃であるか、または軟化点が１００℃〜１５０℃であるポリエステル樹脂を主成分として含むものを使用した。

製造された複合シートをＩＲ方式のセラミックヒーターゾーンに通過させ、かつ、上部ヒーター４００℃、下部ヒーター２８０℃、滞留時間３０秒にセッティングして、発泡シートの表面温度が１６０℃になるようにした後、オス型の金型（Ｐｌｕｇ）の温度を６０℃、メス型の金型（Ｍｏｌｄ）の温度を４０℃にし、１０秒間プレスして、容器を製造した。

金型のＨ／Ｄは０．９１、収容部の深さ（Ｈ）は１０．５ｃｍ、開口部の直径（Ｄ）は１１．５ｃｍであるカップ容器デザインを適用した。

実施例２
無延伸ＰＥＴフィルムの厚みが５０μｍであることを除いて、実施例１と同じ方法で成形して、包装容器を製造した。

比較例１
無延伸ＰＥＴフィルムの代わりに、延伸されたＰＥＴフィルムを使用したことを除いて、実施例１と同じ方法で成形して、包装容器を製造した。一方、前記延伸されたＰＥＴフィルムは、２軸延伸されたフィルムであり、具体的に、引張強度が２０ｋｇ／ｍｍ^２であるフィルムであった。

比較例２
無延伸ＰＥＴフィルムの代わりに、無延伸ＰＰフィルムを使用したことを除いて、実施例１と同じ方法で成形して包装容器を製造した。

比較例３
ポリスチレン（ＰＳ）化学発泡を進めたＰＳ発泡シート（密度７３０ｋｇ／ｍ^３、厚み１ｍｍ）の製品に成形したカップ容器（Ｈ／Ｄ ０．９１）を購入して比較した。

実施例および比較例でシートの種類および成形条件を整理すれば、下記の表１の通りである。

表１を参照すると、本発明による複合シートを利用して包装容器を成形する場合、破断なしに成形が良好に行われることを確認した。しかしながら、比較例１の複合シートは、すでに延伸されたフィルムを利用したので、熱を加えても延伸されないため、成形時にフィルムが破断されて、包装容器を成形することができなかった。また、比較例２の場合、ＰＰフィルムを使用してヒーターで高温の熱を受けたとき、フィルムの劣化問題が発生した。

実験例１
本発明による複合シートおよび食品容器の物性を確認するために、実施例と比較例の包装容器を対象に高温伸び率を測定した。そして、その結果を表２に示した。

この際、高温伸び率を測定するために、引張強度試験機をオーブン内に位置させ、試験片のサイズは、高さ７０ｍｍ×幅２５ｍｍ、テストスピードは、５０ｍｍ／ｍｉｎ、ギャップサイズは、２０ｍｍに設定し、オーブン温度２００℃で３０秒間滞留した後に測定した。

表２を参照すると、本発明の実施例１と２の複合シートの高温伸び率は、３００％以上であり、比較例１の複合シートの高温伸び率は、２００％以下である点を勘案すれば、本発明の複合シートは、高温伸び率に優れたことを確認することができる。

実験例２
本発明による食品容器の物性を確認するために、実施例と比較例の包装容器を対象に側面／下部の厚み比および圧縮強度を測定し、その結果を表３に示した。

この際、側面／下部の厚み比は、側面と底面の正中央部の厚みを測定した後、底面（下部）の厚み対比側面の厚みの比率で示した。

なお、圧縮強度は、引張強度試験機を利用して、食品容器の底面が上方になるように位置させた後、テストスピード５０ｍｍ／ｍｉｎで圧縮したとき、最大荷重で測定した。

表３を参照すると、実施例１および実施例２の側面／下部の厚み比は、０．９以上であって、側面と底面の厚み比が類似していた。反面、比較例２の側面／下部の厚み比は、０．８未満であって、底面が側面よりもう少し厚いことが分かる。一方、比較例１の場合、食品包装容器の成形時に破断されて包装容器を製造することができなかった。

実験例３
前記実施例１と比較例３で製造された食品容器の有害物質の溶出量を評価した。具体的に、食品容器を８００Ｗ電子レンジ内で５分間加熱した後、有害物質の溶出量を測定し、評価項目は、食品医薬品安全処の告示第２０１６−５１号に対する基準を満たす結果を示した。評価項目および結果は、下記表４に示した。

表４を参照すると、実施例による食品容器は、揮発性物質が検出されないため、食品医薬品安全処で告示する基準を満たす結果を示した。しかしながら、比較例による食品容器の場合、スチレンが４１２ｍｇ／ｋｇと多量残留した。また、実施例による食品容器の場合、４％酢酸および水が溶出されなかった。しかしながら、比較例による食品容器の場合、４％酢酸および水が溶出された。したがって、本願による食品容器は、有害物質の残留量および溶出量を顕著に減少させることができることを確認した。

Claims (11)

1. 平均厚み０．９〜１０ｍｍのポリエステル発泡シート；および
   発泡シートの一面または両面に形成された平均厚み１５〜２００μｍのポリエステルフィルムがラミされた構造を含み、
   ポリエステルフィルムは、無延伸フィルムであり、
   温度２００℃で３０秒間処理した後、伸び率が２００〜６００％である複合シート。
2. ポリエステル発泡シートは、ポリエチレンテレフタレート発泡シートであり、
   ポリエステルフィルムは、ポリエチレンテレフタレートフィルムである、請求項１に記載の複合シート。
3. ポリエステル発泡シートの密度は、５０〜７００ｋｇ／ｍ^３である、請求項１に記載の複合シート。
4. 無延伸フィルムの引張強度は、１５ｋｇ／ｍｍ^２以下である、請求項１に記載の複合シート。
5. ポリエステル発泡シートおよびポリエステルフィルムは、１８０〜２５０℃の融点または１００〜１５０℃の軟化点を有するポリエステルパウダーまたは樹脂を介してラミされる、請求項１に記載の複合シート。
6. 請求項１に記載の複合シートを成形装置のメス型の金型とオス型の金型との間に配置する段階と；
   メス型の金型とオス型の金型を加圧して成形する段階と；を含み、
   成形する段階は、メス型の金型の表面温度を４０〜２００℃に設定する包装容器の製造方法。
7. 複合シートは、一面に１８０〜２５０℃の融点または１００〜１５０℃の軟化点を有するポリエステルパウダーまたは樹脂が分散されたり積層されたポリエステル発泡シート上にポリエステルフィルムをラミする工程により形成される、請求項６に記載の包装容器の製造方法。
8. 複合シートは、一面に１８０〜２５０℃の融点または１００〜１５０℃の軟化点を有するポリエステルパウダーまたは樹脂が分散されたり積層されたポリエステルフィルム上にポリエステル発泡シートをラミする工程により形成される、請求項６に記載の包装容器の製造方法。
9. 成形された包装容器を−１０〜２０℃で冷却する段階をさらに含む、請求項６に記載の包装容器の製造方法。
10. 包装容器は、収容部および開口部を含み、下記数式１を満たす、請求項６に記載の包装容器の製造方法：
    ［数式１］
    ０．０１≦Ｈ／Ｄ≦２；
    数式１で、
    Ｈは、収容部の深さを示し、１〜１５ｃｍであり、
    Ｄは、開口部の直径を示すものである。
11. 包装容器は、底部と；底部の周りに沿って上側に延び、かつ、上端が開放された状態の壁部と；を含み、
    底部の平均厚みおよび壁部の平均厚みは、それぞれ、０．８〜２．０ｍｍであり、
    底部の平均厚み（Ｔ_ａ）および壁部の平均厚み（Ｔ_ｂ）の比率（Ｔ_ａ：Ｔ_ｂ）は、１：０．９〜１．１である、請求項１０に記載の包装容器の製造方法。

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