JP2021513488A - リッドフィルムを含む包装容器およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、リッドフィルムを含む包装容器およびその製造方法に関し、本発明による包装容器は、平均セルサイズが１００〜５００μｍと稠密なセルサイズを有するポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シートを含むことによって、発泡シートの表面粗さを減少させることができて、成形体の製造後にも前記成形体とリッドフィルムの接着力および気密性が向上することができる。
Description
本発明は、リッドフィルムを含む包装容器およびそ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、これは、厚さを比較的厚く維持することができて、形態維持、断熱性、価格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は、高温で有害物質が検出されるという短所がある。
非発泡式の食品包装容器の場合、熱に安定したポリプロピレンをフィルム形態で製作された製品が使用されている。一方、このような非発泡式の食品包装容器は、高温で形態変化率が少なくて、有害物質が検出されないという長所がある。しかしながら、価格が高くて、断熱がうまくいかない短所がある。
一方、現代社会で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であり、本出願人は、耐熱性および強度に優れた耐熱材、その製造方法およびこれを含む包装容器（韓国特許登録第１０−１６６７９９９）および耐寒性に優れた樹脂発泡体およびこれを含む包装容器（韓国特許登録第１０−１８２６７８５号）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、軽量と同時に、高強度および耐熱性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。
しかしながら、前記食品容器は、既に主に使用されているオレフィン系リッドフィルムを使用する場合、接着力が不足しているという短所がある。したがって、ポリエステル発泡体と接着力に優れたリッドフィルムの開発が必要である。
本発明は、リッドフィルムを含む包装容器およびその製造方法を提供しようとする。
本発明は、
平均セルサイズが１００〜５００μｍであるポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シートを含み、下記数式１を満たす容器構造の成形体と；
前記成形体の開口部の外周縁に沿って外側方向に延びるフランジと；
前記フランジに付着されるリッドフィルムと；を含む包装容器であって、
前記発泡シートは、表面粗さ（中心線平均粗さ：Ｒａ）が３以下であり、
前記成形体とリッドフィルムの接着力がＫＳ Ｍ ３７２５を基準として５００〜１，５００ｇｆであることを特徴とする包装容器を提供する：
［数式１］
０．０１≦Ｈ／Ｄ≦２；
数式１で、
Ｈは、収容部および開口部を含む成形体において収容部の深さを示し、１ｃｍ≦Ｈ≦１０ｃｍであり、
Ｄは、成形体において開口部の直径を示し、単位は、ｃｍである。
平均セルサイズが１００〜５００μｍであるポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シートを含み、下記数式１を満たす容器構造の成形体と；
前記成形体の開口部の外周縁に沿って外側方向に延びるフランジと；
前記フランジに付着されるリッドフィルムと；を含む包装容器であって、
前記発泡シートは、表面粗さ（中心線平均粗さ：Ｒａ）が３以下であり、
前記成形体とリッドフィルムの接着力がＫＳ Ｍ ３７２５を基準として５００〜１，５００ｇｆであることを特徴とする包装容器を提供する：
［数式１］
０．０１≦Ｈ／Ｄ≦２；
数式１で、
Ｈは、収容部および開口部を含む成形体において収容部の深さを示し、１ｃｍ≦Ｈ≦１０ｃｍであり、
Ｄは、成形体において開口部の直径を示し、単位は、ｃｍである。
また、本発明は、
発泡シートを成形装置のメス型の金型とオス型の金型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、上部開口部がある凹形状に成形体を成形する段階と；
前記成形体の開口部にリッドフィルムを付着する段階と；を含み、
前記成形する段階は、シートの表面温度が１４０〜１６０℃になるように熱を印加し、前記メス型の金型およびオス型の金型の表面温度を６０〜２００℃に設定して成形体を成形することを特徴とする包装容器の製造方法を提供する。
発泡シートを成形装置のメス型の金型とオス型の金型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、上部開口部がある凹形状に成形体を成形する段階と；
前記成形体の開口部にリッドフィルムを付着する段階と；を含み、
前記成形する段階は、シートの表面温度が１４０〜１６０℃になるように熱を印加し、前記メス型の金型およびオス型の金型の表面温度を６０〜２００℃に設定して成形体を成形することを特徴とする包装容器の製造方法を提供する。
本発明による包装容器は、平均セルサイズが１００〜５００μｍと稠密なセルサイズを有するポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シートを含むことによって、発泡シートの表面粗さを減少させることができて、成形体の製造後にも前記成形体とリッドフィルムの接着力を向上させることができる。具体的に、前記成形体とリッドフィルムの接着力がＫＳ Ｍ ３７２５を基準として５００〜１，５００ｇｆであって、成形体とリッドフィルム間の優れた接着力を提供することができる。これにより、前記リッドフィルムを通した気密性が向上することができる。
図１は、本発明による成形体の断面図である。
図２は、本発明による成形体の製造方法を順次に示す図である。
図２は、本発明による成形体の製造方法を順次に示す図である。
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。
本発明は、リッドフィルムを含む包装容器および成形体の製造方法に関する。特に、本発明による包装容器は、平均セルサイズが１００〜５００μｍと稠密なセルサイズを有するポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シートを含むことによって、発泡シートの表面粗さを減少させることができて、成形体の製造後にも前記成形体とリッドフィルムの接着力を向上させることができる。具体的に、前記成形体とリッドフィルムの接着力が５００〜１，５００ｇｆであって、成形体とリッドフィルム間の優れた接着力を提供することができる。これにより、前記リッドフィルムを通した気密性が向上することができる。また、ポリエチレンテレフタレート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うる。
図１は、本発明による成形体の断面図であり、図２は、本発明による成形体の製造方法を順次に示す図である。以下、図１および図２を参照して、本発明による成形体について詳細に説明することとする。
本発明は、平均セルサイズが１００〜５００μｍであるポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シートを含み、下記数式１を満たす容器構造の成形体１０と；前記成形体１０の開口部の外周縁に沿って外側方向に延びるフランジ１３と；前記フランジ１３に付着されるリッドフィルムと；を含む包装容器であって、前記発泡シートは、表面粗さ（中心線平均粗さ：Ｒａ）が３以下であり、前記成形体１０とリッドフィルムの接着力がＫＳ Ｍ ３７２５を基準として５００〜１，５００ｇｆであることを特徴とする包装容器を提供する：
［数式１］
０．０１≦Ｈ／Ｄ≦２；
０．０１≦Ｈ／Ｄ≦２；
数式１で、
Ｈは、収容部および開口部を含む成形体において収容部の深さを示し、１ｃｍ≦Ｈ≦１０ｃｍであり、
Ｄは、成形体において開口部の直径を示し、単位は、ｃｍである。
Ｈは、収容部および開口部を含む成形体において収容部の深さを示し、１ｃｍ≦Ｈ≦１０ｃｍであり、
Ｄは、成形体において開口部の直径を示し、単位は、ｃｍである。
成形体１０は、カップまたは鉢の形態を有し、インスタント食品を収容しうる収容空間が備えられる。また、成形体は、開口部の外周縁に沿って外側方向に延びるフランジ１３を含み、前記フランジ１３に前記リッドフィルムが付着され得る。通常、リッドフィルムは、インスタント食品を収容した成形体の上端に付着されて、インスタント食品が外部に露出することを防止する役割を行う。
本発明のリッドフィルムは、成形体との接着力がＫＳ Ｍ ３７２５を基準として５００〜１，５００ｇｆであり得り、成形体とリッドフィルム間の優れた接着力を提供しうるという利点がある。これにより、本発明の包装容器は、前記リッドフィルムを通した気密性を向上させることができる。例えば、前記成形体とリッドフィルムの接着力は、５００〜１、２００ｇｆ、５００〜１,０００ｇｆ、５００〜８００ｇｆ、５００〜６００ｇｆ、６００〜１，５００ｇｆ、８００〜１，５００ｇｆ、１,０００〜１，５００ｇｆ、または１、２００〜１，５００ｇｆでありうる。
前記リッドフィルムは、アルミニウムホイール層、前記アルミニウムホイール層の一面に塗布された接着層および前記アルミニウムホイール層の他面に塗布された印刷層を含んで構成され得る。特に、リッドフィルムは、包装容器の包装過程を経て前記成形体のフランジに融着され得、具体的に、アルミニウム層が瞬間加熱されると、加熱された部分の接着層が溶融されながら、成形体のフランジに融着されて、成形体の上端（フランジ）に沿って熱付着され得る。
一例として、リッドフィルムは、３〜７層（ｌａｙｅｒ）から構成され得、成形体の上端と接触する内側の全面に接着層を含むことができ、前記接着層は、リッドフィルムがエチル−メタクリレート（ｅｔｈｙｌ−ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、およびポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）のうち１種以上を含むことができ、一例としては、前記接着層は、エチル−メタクリレート（ＥＭＡ）でありうる。
前記のような接着強度が向上した接着層は、成形体の上端に容易に熱接着させることができると共に、成形体１０と前記リッドフィルム間の一定水準以上の接着力が維持されることによって、包装容器に適用されるとき、優れた気密性などを提供することができるという利点がある。
一例として、本発明による成形体１０は、底部１１および底部１１の周りに沿って上端が開放された状態の壁部１２を含み、前記数式１においてＨ／Ｄ値は、０．０１〜２、０．０１〜１．５、０．０１〜１．３、０．０５〜１．２、０．１〜１．１、０．３〜１．０、０．４〜０．９、０．５〜０．８、０．５５〜０．７、または０．６〜０．６５でありうる。なお、前記数式１でＨ値は、１〜１０ｃｍでありうる。一例として、成形体１０の開口部の直径Ｄが１０ｃｍであり得、収容部の深さＨが３ｃｍでありうる。
一方、本発明による成形体１０は、ポリエチレンテレフタレート樹脂発泡層および前記発泡層の一面または両面にコーティングされたポリエチレンテレフタレート樹脂層を含むことによって、下記数式２を満たす成形体１０を提供することができる。
一方、本発明による成形体１０は、ポリエチレンテレフタレート樹脂発泡層および前記発泡層の一面または両面にコーティングされたポリエチレンテレフタレート樹脂層を含むことによって、下記数式２を満たす成形体１０を提供することができる。
［数式２］
｜Ｔ２−Ｔ１｜≧１０℃
｜Ｔ２−Ｔ１｜≧１０℃
前記数式２で、
Ｔ１は、２０℃、１ａｔｍの条件で、成形体に１００℃の水を入れて、１分経過したときに測定した成形体の外側表面の温度であり、
Ｔ２は、２０℃、１ａｔｍの条件で、成形体１０に１００℃の水を入れて、１分経過したときに測定した成形体の内部の水の温度である。
Ｔ１は、２０℃、１ａｔｍの条件で、成形体に１００℃の水を入れて、１分経過したときに測定した成形体の外側表面の温度であり、
Ｔ２は、２０℃、１ａｔｍの条件で、成形体１０に１００℃の水を入れて、１分経過したときに測定した成形体の内部の水の温度である。
本発明による成形体１０は、平均セルサイズが１００〜５００μｍと稠密なセルサイズを有するポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シートを含むことによって、熱遮断性に優れていることを示す。具体的に、常温（２０℃）、１気圧の条件で、成形体１０の内部に１００℃の水を７０％（ｖ／ｖ）入れた状態で、１分経過した時点で、成形体１０の内部の水の温度と成形体１０の外部表面の温度との差が１０℃以上でありうる。これは、本発明による成形体１０が熱遮断性に優れていることを示すが、具体的に、製造された成形体１０に１００℃の水を７０％（ｖ／ｖ）入れた状態で１分経過した時点で、成形体１０の内部に収容された水の温度と成形体１０の外部表面の温度との差である。
一例において、本発明による成形体１０に１００℃の水を７０％（ｖ／ｖ）入れた状態で、１分経過した時点に成形体１０の外部温度が４０℃である場合、成形体１０の内部に収容された水の温度は、９５℃でありうる。本発明による成形体１０は、前記条件で成形体１０の内部に収容された水の温度と成形体１０の外部表面の温度との差を比較的高く維持することによって、熱遮断性に優れていることが分かり、これによって、食品の保温を効果的に向上させる効果を示す。
一方、本発明のポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シートは、０．１〜１０重量％の無機粒子を含むことができ、前記無機粒子の平均サイズは、０．０５〜６０μｍでありうる。例えば、前記発泡シートは、０．１〜８重量％、０．１〜６重量％、０．１〜４重量％、０．１〜２重量％、０．１〜１重量％、１〜１０重量％、２〜１０重量％、４〜１０重量％、６〜１０重量％、または８〜１０重量％の無機粒子を含むことができ、前記無機粒子の平均サイズは、０．０５〜５０μｍ、０．０５〜３０μｍ、０．０５〜１０μｍ、０．０５〜５μｍ、０．０５〜１μｍ、１〜６０μｍ、５〜６０μｍ、２０〜６０μｍ、または４０〜６０μｍでありうる。
前記無機粒子は、Ｔａｌｃ、ＣａＣＯ３、ＴｉＯ２およびＳｉＯのうち１種以上を含むことができる。
一例において、ポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シートは、０．５〜９重量％の炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）を含むことができる。
具体的に、前記炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）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、本発明のポリエチレンテレフタレート樹脂発泡層の表面が均一で、かつ、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、１．０〜３．０ｋｃａｌ／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１．８〜２．０ｋｃａｌ／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、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％、１．０〜３．０重量％、２重量％〜３．５重量％でありうる。一例として、１．０重量％または３重量％でありうる。
一つの例示において、発泡シートの密度（ＫＳ Ｍ ＩＳＯ ８４５）は、平均１００〜５００ｋｇ／ｍ３でありうる。具体的に、発泡シートの密度は、平均１００〜４５０ｋｇ／ｍ３、１００〜４００ｋｇ／ｍ３、１００〜３００ｋｇ／ｍ３、１００〜２００ｋｇ／ｍ３、１５０〜５００ｋｇ／ｍ３、２００〜５００ｋｇ／ｍ３、３００〜５００ｋｇ／ｍ３、または４００〜５００ｋｇ／ｍ３でありうる。
他の一つの例示において、本発明による発泡シートは、２００℃で１０秒の条件で高温伸び率が３２５％〜３７５％でありうる。具体的に、発泡シートは、２００℃で１０秒の条件で高温伸び率が３３０％〜３６０％、３４５％〜３７０％または３３５％〜３６０％でありうる。より具体的に、発泡シートは、２００℃で１０秒の条件で高温伸び率が３４５％〜３５５％でありうる。
前記のようなポリエステルおよび炭酸カルシウムを含むことによって、本発明による発泡シートは、優れた加工性を示すことができる。
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、総溶出量が３０ｐｐｍ以下であり、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が不検出され、残留規格の測定時に、揮発性物質が検出されないことを特徴とする。
具体的に、本発明による成形体１０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専門告示第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。
このような素材を用いた成形体１０を利用して食品包装容器を製造することによって、環境に優しい食品容器を提供することができる．一例として、本発明による成形体は、バリアー（Ｂａｒｒｉｅｒ）性能、親水化機能または防水機能を有することができ、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、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さらに含むことができる。具体的に、本発明の樹脂発泡シートは、増粘剤、熱安定剤および発泡剤を含むことができる。
前記増粘剤は、特に限定しないが、本発明では、例えばピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）が使用され得る。
前記熱安定剤は、有機または無機リン化合物でありうる。前記有機または無機リン化合物は、例えば、リン酸およびその有機エステル、亜リン酸およびその有機エステルでありうる。例えば、前記熱安定剤は、商業的に入手可能な物質であって、リン酸、アルキルホスフェートまたはアリールホスフェートでありうる。具体的に、本発明において熱安定剤は、トリフェニルホスフェートでありうるが、これに制限されるものではなく、前記樹脂発泡シートの熱的安定性を向上させることができるものであれば、通常の範囲内で制限なしに使用可能である。
前記発泡剤の例としては、Ｎ２、ＣＯ２、フレオン、ブタン、ペンタン、ネオペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、イソヘプタン、メチルクロリドなどの物理的発泡剤またはアゾジカーボンアミド（ａｚｏｄｉｃａｒｂｏｎａｍｉｄｅ）系化合物、Ｐ，Ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）［Ｐ，Ｐ’−ｏｘｙ ｂｉｓ（ｂｅｎｚｅｎｅ ｓｕｌｆｏｎｙｌ ｈｙｄｒａｚｉｄｅ）］系化合物、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（Ｎ，Ｎ’−ｄｉｎｉｔｒｏｓｏ ｐｅｎｔａｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｔｒａｍｉｎｅ）系化合物などの化学的発泡剤があり、具体的に、本発明では、ＣＯ２が使用され得る。
また、本発明は、成形体の製造方法を提供する。
図２は、本発明による成形体の製造方法を順次に示す図である。図２を参照すると、本発明は、発泡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、上部開口部がある凹形状に成形体を成形する段階と；前記成形体の開口部にリッドフィルムを付着する段階と；を含み、前記成形する段階は、シートの表面温度が１４０〜１６０℃になるように熱を印加し、前記メス型の金型およびオス型の金型の表面温度を６０〜２００℃に設定して成形体を成形することを特徴とする包装容器の製造方法を提供する。
一方、前記発泡シートは、ポリエチレンテレフタレート樹脂および無機粒子を含む樹脂混合物を押出発泡後に冷却させて、発泡シートを製造する段階を含み、前記押出発泡後に冷却させる段階は、−１０〜２０℃の温度範囲で行うことを特徴とする。例えば、発泡シートは、ポリエステル樹脂混合物を押出発泡して製造することができる。前記押出発泡は、樹脂を加熱して溶融させ、前記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、ビーズ発泡時のビーズの間で亀裂と、粒状破壊現象などを防止することができる。前記押出発泡後に冷却させる段階は、発泡シートの内側は発泡装置の金属材質のマンドレルで、発泡シートの外側は発泡装置の冷却Ａｉｒで冷却させることができ、この際、冷却は、−１０〜２０℃の温度範囲で行うことができる。例えば、前記冷却は、−１０〜１５℃、−１０〜１０℃、−１０〜５℃、５〜２０℃、または１５〜２０℃で行うことができる。
前記発泡シートは、０．１〜１０重量％の無機粒子を含むことができ、前記無機粒子の平均サイズは、０．０５〜６０μｍでありうる。例えば、前記発泡シートは、０．１〜８重量％、０．１〜６重量％、０．１〜４重量％、０．１〜２重量％、０．１〜１重量％、１〜１０重量％、２〜１０重量％、４〜１０重量％、６〜１０重量％、または８〜１０重量％の無機粒子を含むことができ、前記無機粒子の平均サイズは、０．０５〜５０μｍ、０．０５〜３０μｍ、０．０５〜１０μｍ、０．０５〜５μｍ、０．０５〜１μｍ、１〜６０μｍ、５〜６０μｍ、２０〜６０μｍ、または４０〜６０μｍでありうる。
前記無機粒子は、Ｔａｌｃ、ＣａＣＯ３、ＴｉＯ２、およびＳｉＯ２のうち１種以上を含むことができる。
次に、加工する段階は、発泡シート１を成形体成形装置２０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およびオス型の金型２２を加圧して成形体１０を成形する段階を提供する。
具体的に、メス型の金型２１とオス型の金型２２との間に配置された発泡シート１は、熱成形されることによって、成形体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成形、オス型の金型（プラグ）を使用して、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され得る。
図２を参照すると、図２の（ａ）は、発泡シート１を成形する前に、発泡シート１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の（ｂ）は、延伸工程および熱工程を示す図であり、図２の（ｂ）のように、オス型の金型２２を下降して発泡シート１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のキャビティの形状に賦形され、熱が加えられる。図２の（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、成形されている発泡シート１をオス型の金型２２の形状に賦形されて、最終成形品である成形体１０が成形されることを示す。次に、成形された成形体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。
なお、成形する段階は、シートの表面温度が１４０〜１６０℃になるように熱を印加し、前記メス型の金型２１およびオス型の金型２２の表面温度を６０〜２００℃に設定して、成形体を成形することができる。
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、オス型の金型２２の表面温度は、それぞれ、２５０〜２８０℃、２５５〜２７５℃、２６０〜２７０℃または２６５℃であり得、メス型の金型のキャビティの表面温度は、２００〜２５０℃、２１０〜２４０℃、２１５〜２３５℃、２２０〜２３０℃または２２５℃でありうる。
一つの例示において、オス型の金型２２の表面温度が２６５℃であり得、メス型の金型２１の表面温度が２２５℃であり得、オス型の金型２２は、０．５〜１５秒間メス型の金型２２に接触させることが好ましい。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、成形体を−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、−１０〜２０℃、−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、金型内成形体の成形が容易になり得、軽量性および耐熱性に優れた成形体を製造することができる。
一例として、前記熱間成形された包装容器を０．５〜５℃／ｍｉｎの減温条件で冷却する段階を通じて包装容器の結晶化度を１０〜３５％の範囲で形成することができる。前記減温条件は、具体的に、０．８〜４．５℃／ｍｉｎ、１〜４℃／ｍｉｎ、１．５〜３．５℃／ｍｉｎ、１．８〜３．２℃／ｍｉｎ、２〜３℃／ｍｉｎ、あるいは２．３〜２．８℃／ｍｉｎでありうる。前記減温条件で冷却する段階を行う場合、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、金型内成形体の成形が容易になり得、軽量性および耐熱性に優れた成形体を製造することができる。
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。
製造例１
ＰＥＴ樹脂１００重量部を１３０℃で乾燥して水分を除去し、第１押出機で前記水分が除去されたＰＥＴ樹脂１００重量部、ＰＭＤＡ（ｐｙｒｏｍｅｌｌｉｔｉｃ ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ）１重量部、サイズ０．５μｍの炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）１重量部、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ガスを混合し、樹脂溶融物を第２押出機に送って、２２０℃に冷却した。冷却された樹脂溶融物は、ダイ（Ｄｉｅ）を通過しつつ、発泡シートを形成した。
ＰＥＴ樹脂１００重量部を１３０℃で乾燥して水分を除去し、第１押出機で前記水分が除去されたＰＥＴ樹脂１００重量部、ＰＭＤＡ（ｐｙｒｏｍｅｌｌｉｔｉｃ ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ）１重量部、サイズ０．５μｍの炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）１重量部、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ガスを混合し、樹脂溶融物を第２押出機に送って、２２０℃に冷却した。冷却された樹脂溶融物は、ダイ（Ｄｉｅ）を通過しつつ、発泡シートを形成した。
この際、製造されたポリエステル樹脂発泡シートの密度は、３８０ｋｇ／ｍ３であり、厚さは、１ｍｍであった。
実施例１
製造例１で製造した発泡シートを冷却温度（Ｍａｎｄｒｅｌ、Ａｉｒ）１０℃に冷却させて製造した発泡シートでＨ／Ｄ（Ｈ：収容部の深さ、Ｄ：開口部の直径）が０．４である四角形態の容器で熱成形した。その後、ＥＭＡ接着層２０μｍをラミしたリッドフィルムで１２０℃でシール（Ｓｅａｌｉｎｇ）した。
製造例１で製造した発泡シートを冷却温度（Ｍａｎｄｒｅｌ、Ａｉｒ）１０℃に冷却させて製造した発泡シートでＨ／Ｄ（Ｈ：収容部の深さ、Ｄ：開口部の直径）が０．４である四角形態の容器で熱成形した。その後、ＥＭＡ接着層２０μｍをラミしたリッドフィルムで１２０℃でシール（Ｓｅａｌｉｎｇ）した。
一方、成形体の成形時に、オス型の金型の表面温度は、４０℃であり、メス型の金型の表面温度は、８０℃であった。
実施例２
発泡シートを製造するとき、冷却温度が１５℃であることを除いては、実施例１と同じ方法で発泡シートおよび成形体を製造した後、リッドフィルムとシールした。
発泡シートを製造するとき、冷却温度が１５℃であることを除いては、実施例１と同じ方法で発泡シートおよび成形体を製造した後、リッドフィルムとシールした。
実施例３
Ｈ／Ｄの値が０．５であることを除いては、実施例１と同じ方法で成形体を製造した。
Ｈ／Ｄの値が０．５であることを除いては、実施例１と同じ方法で成形体を製造した。
実施例４
包装容器のリッドフィルムとして通常使用されるアルミニウムホイール層を使用し、前記アルミニウムホイール層の一面にエチル−メタクリレート（ＥＭＡ）接着剤を塗布して、包装容器用リッドフィルムを準備した。
包装容器のリッドフィルムとして通常使用されるアルミニウムホイール層を使用し、前記アルミニウムホイール層の一面にエチル−メタクリレート（ＥＭＡ）接着剤を塗布して、包装容器用リッドフィルムを準備した。
比較例１
リッドフィルムの接着層にエチレン−ビニルアセテート（ＥＶＡ）を適用したことを除いては、実施例１と同一に発泡体および成形体を製造し、リッドフィルムをシールした。
リッドフィルムの接着層にエチレン−ビニルアセテート（ＥＶＡ）を適用したことを除いては、実施例１と同一に発泡体および成形体を製造し、リッドフィルムをシールした。
比較例２
発泡シートを製造するとき、冷却温度が３０℃であることを除いては、実施例１と同じ方法で発泡シートおよび成形体を製造した後、リッドフィルムとシールした
発泡シートを製造するとき、冷却温度が３０℃であることを除いては、実施例１と同じ方法で発泡シートおよび成形体を製造した後、リッドフィルムとシールした
実験例１：リッド接着性の測定
ＰＥＴ ｆｏａｍ Ｓｈｅｅｔとリッドフィルム（ＰＥホットメルト６０μｍ）を２５×６０ｍｍで準備して、リッド接着用Ｈｏｔ Ｐｒｅｓｓで温度１５０℃で圧力２ｋｇｆでシール（Ｓｅａｌｉｎｇ）した後、ＫＳ Ｍ ３７２５規格を基準として引張試験機を利用して引張速度２００ｍｍ／分の速度で剥離強度を測定した。
ＰＥＴ ｆｏａｍ Ｓｈｅｅｔとリッドフィルム（ＰＥホットメルト６０μｍ）を２５×６０ｍｍで準備して、リッド接着用Ｈｏｔ Ｐｒｅｓｓで温度１５０℃で圧力２ｋｇｆでシール（Ｓｅａｌｉｎｇ）した後、ＫＳ Ｍ ３７２５規格を基準として引張試験機を利用して引張速度２００ｍｍ／分の速度で剥離強度を測定した。
実験例２：中心線表面粗さの測定
ＫＳ Ｂ ０１６１に基づいて中心線表面粗さ値を測定した。
実施例および比較例において成形体のシートの種類および成形条件による測定結果を下記表１に示した。接着力の単位は、ｇｆである。
ＫＳ Ｂ ０１６１に基づいて中心線表面粗さ値を測定した。
実施例および比較例において成形体のシートの種類および成形条件による測定結果を下記表１に示した。接着力の単位は、ｇｆである。
表１を参照すると、冷却温度を２０℃以下に発泡シートを製造する場合、表面粗さが３以下であることが分かり、この際、ＥＭＡ接着層を適用したリッドとの接着強度は、７００ｇｆ以上と優れた接着力を示した。
冷却温度が３０℃以上である場合、表面粗さが７であって、表面が粗いことが分かり、ＥＶＡ接着層を使用する場合、接着力が４５０ｇｆと低い接着力を示した。
本発明による包装容器は、平均セルサイズが１００〜５００μｍと稠密なセルサイズを有するポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シートを含むことによって、発泡シートの表面粗さを減少させることができて、成形体の製造後にも前記成形体とリッドフィルムの接着力を向上させることができる。具体的に、前記成形体とリッドフィルムの接着力がＫＳ Ｍ ３７２５を基準として５００〜１，５００ｇｆであって、成形体とリッドフィルム間の優れた接着力を提供することができる。これにより、前記リッドフィルムを通した気密性が向上することができる。
Claims (10)
- 平均セルサイズが１００〜５００μｍであるポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シートを含み、下記数式１を満たす容器構造の成形体と；
前記成形体の開口部の外周縁に沿って外側方向に延びるフランジと；
前記フランジに付着されるリッドフィルムと；を含む包装容器であって、
前記発泡シートは、表面粗さ（中心線平均粗さ：Ｒａ）が３以下であり、
前記成形体とリッドフィルムの接着力がＫＳ Ｍ ３７２５基を準として５００〜１，５００ｇｆであることを特徴とする包装容器：
［数式１］
０．０１≦Ｈ／Ｄ≦２；
数式１で、
Ｈは、収容部および開口部を含む成形体において収容部の深さを示し、１ｃｍ≦Ｈ≦１０ｃｍであり、
Ｄは、成形体において開口部の直径を示し、単位は、ｃｍである。 - リッドフィルムは、エチル−メタクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびポリエチレンテレフタレートのうち１種以上を含むことを特徴とする請求項１に記載の包装容器。
- 前記発泡シートの平均厚さは、０．５〜３ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の包装容器。
- 下記数式２を満たすことを特徴とする請求項１に記載の包装容器：
［数式２］
｜Ｔ２−Ｔ１｜≧１０℃
前記数式２で、
Ｔ１は、２０℃、１ａｔｍの条件で、成形体に１００℃の水を入れて、１分経過したときに測定した成形体の外側表面の温度であり、
Ｔ２は、２０℃、１ａｔｍの条件で、成形体に１００℃の水を入れて、１分経過したときに測定した成形体の内部の水の温度である。 - 包装容器は、食品包装容器であることを特徴とする請求項１に記載の包装容器。
- 発泡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、上部開口部がある凹形状に成形体を成形する段階と；
前記成形体の開口部にリッドフィルムを付着する段階と；を含み、
前記成形する段階は、シートの表面温度が１４０〜１６０℃になるように熱を印加し、前記メス型の金型およびオス型の金型の表面温度を６０〜２００℃に設定して成形体を成形することを特徴とする包装容器の製造方法。 - 前記発泡シートは、
ポリエチレンテレフタレート樹脂および無機粒子を含む樹脂混合物を押出発泡後に冷却させて、発泡シートを製造する段階を含み、
前記押出発泡後に冷却させる段階は、−１０〜２０℃の温度範囲で行うことを特徴とする請求項６に記載の包装容器の製造方法。 - 前記無機粒子の平均サイズは、０．０５〜６０μｍであることを特徴とする請求項７に記載の包装容器の製造方法。
- メス型の金型は、一側に内部空間を減圧する減圧ホールが形成された構造であることを特徴とする請求項６に記載の包装容器の製造方法。
- 成形された成形体を−１０〜２０℃の温度範囲で冷却する段階をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の包装容器の製造方法。
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