JP6901553B2 - 炭酸カルシウムを含む発泡シート、その製造方法およびこれを含む食品容器 - Google Patents

炭酸カルシウムを含む発泡シート、その製造方法およびこれを含む食品容器 Download PDF

Info

Publication number
JP6901553B2
JP6901553B2 JP2019517894A JP2019517894A JP6901553B2 JP 6901553 B2 JP6901553 B2 JP 6901553B2 JP 2019517894 A JP2019517894 A JP 2019517894A JP 2019517894 A JP2019517894 A JP 2019517894A JP 6901553 B2 JP6901553 B2 JP 6901553B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
foamed sheet
food container
mathematical formula
calcium carbonate
sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019517894A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020528463A (ja
Inventor
イ・グァンヒ
ハム・ジンス
ホ・ミ
キム・ウジン
ハ・サンフン
チェ・ジョンハン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huvis Corp
Original Assignee
Huvis Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020180075719A external-priority patent/KR102160456B1/ko
Priority claimed from KR1020180075718A external-priority patent/KR102160455B1/ko
Priority claimed from KR1020180075717A external-priority patent/KR102160454B1/ko
Application filed by Huvis Corp filed Critical Huvis Corp
Publication of JP2020528463A publication Critical patent/JP2020528463A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6901553B2 publication Critical patent/JP6901553B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D81/00Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/34Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents for packaging foodstuffs or other articles intended to be cooked or heated within the package
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/22After-treatment of expandable particles; Forming foamed products
    • C08J9/228Forming foamed products
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • C08K3/26Carbonates; Bicarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Wrappers (AREA)
  • Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)

Description

本発明は炭酸カルシウムを含む発泡シート、その製造方法およびこれを含む食品容器に関するものである。
通常食品容器として使われている製品は発泡式、非発泡式に分かれる。発泡方式製品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われているが、厚さを比較的厚く維持することができるため形態の維持、断熱性、価格競争力が高い長所があるものの、高温で有害物質が検出される短所がある。非発泡容器の場合、熱に安定したポリプロピレンをフィルム形態に製作した製品が使われているが、高温で形態の変化率が小さく、有害物質が検出されない長所がある反面、値段が高く断熱が悪い短所がある。
使い捨て耐熱容器として最も多く使われている代表的な製品はカップラーメン容器と言えるが、従来はポリスチレン発泡容器を使っていたが、高温で有害物質が検出される点がイシュー化されたためこれを紙容器に代替して使っているものの、値段が高い短所がある。
現代社会において、次第に生活が便利になるにつれて使い捨て用品の使用が増加し、単身世帯の増加による出前料理および簡便料理の製品の需要が次第に増えており、これに伴い、食品包装容器の需要も増加し、有害物質から安全かつ用途による機能が付与された新しい容器の素材に対する消費者のニーズがますます大きくなってきている。したがって、秀麗な外観、便利さ、安全性、環境に優しい性能をすべて備えた包装容器に対する研究が必要であるのが実情である。
本発明は炭酸カルシウムを含む発泡シート、その製造方法およびこれを含む食品容器を提供しようとする。
本発明は、0.5重量%〜5重量%の炭酸カルシウムを含むポリエステル樹脂の発泡シートであって、発泡シートの単位面積100cm当たり厚さ偏差は15%以下であり、発泡シートのセルサイズは、平均100μm〜700μmであることを特徴とする、発泡シートを提供する。
また、本発明は、ポリエステル樹脂および炭酸カルシウム(CaCO)を押出機に導入して押出発泡して発泡シートを製造する段階を含み、前記炭酸カルシウムは0.5重量%〜5重量%で添加することを特徴とする、発泡シートの製造方法を提供する。
また、本発明は、ポリエステル樹脂および炭酸カルシウムを含有する発泡シートを含み、前記炭酸カルシウムの含量は0.5重量%〜5重量%であり、融点は245℃〜253℃であり、接触あるいは非接触加熱後、発泡シートの表面温度が160℃であるときの伸び率は325%〜450%であり、下記の数学式2を満足する食品容器を提供する:
[数学式2]
H/D≧0.4
数学式2において、収容部を含む食品容器を形成するものの、Hは収容部の外側の深さを示し、7cm〜15cmであり、Dは収容部上端の外側の長さを示したものであって、単位はcmである。
また、本発明はポリエステル樹脂および炭酸カルシウムを含有する発泡シートを含み、前記炭酸カルシウムの含量は0.5重量%〜5重量%であり、発泡シートの融点は252℃〜260℃であり、接触あるいは非接触加熱後の表面温度が160℃であるときの発泡シートの伸び率は230%〜500%であり、下記の数学式3を満足する食品容器を提供する:
[数学式3]
0.01≦H/D≦0.4
数学式3において、収容部を含む食品容器を形成するものの、Hは収容部の外側の深さを示し、1cm〜8cmであり、Dは収容部上端の外側の長さを示したものであって、単位はcmである。
本発明に係る発泡シートは一定含量の炭酸カルシウムを含むことによって、熱伝導率が優秀であり、シートの表面が均一で加工性および熱成形性が優秀な長所がある。
本発明の食品容器の模式図。 本発明の食品容器の断面図。 本発明に係る発泡シートの断面を実験例1で走査電子顕微鏡(Scanning Electronic Microscope、SEM)で撮影したイメージ。 一実施例に係る発泡シートを発泡時にシワが形成されるかどうかについてのイメージ:(a)は製造例の発泡シートのイメージであって、(b)は比較製造例の発泡シートのイメージ。 本発明に係る発泡シートの断面を実験例2で走査電子顕微鏡(Scanning Electronic Microscope、SEM)で撮影したイメージ。 本発明に係る発泡シートの断面を実験例4で走査電子顕微鏡(Scanning Electronic Microscope、SEM)で撮影したイメージ。
一般的に発泡シートを熱成形する時は成形に適合した温度で発泡シートを加熱することになるが、閉鎖セル(close cell)構造の発泡シートは内部に空気層を有しているため熱を内部に伝達するのが難しい。したがって、発泡シートの熱伝導率が低いため成形時にシートが破れたり成形の輪郭が不十分な問題があり、成形性を改善するために長く加熱するとシートの表面が劣化して成形品の表面が不良となる問題がある。
したがって、前記のような問題点を解決するために、本発明は炭酸カルシウムを含むポリエステル樹脂の発泡シートであって、発泡シートのセルサイズが小さく、密度が低い発泡シートおよびその製造方法を提供することを目的とする。
以下、本発明に係る発泡シートについて詳細に説明する。
本発明は、0.5重量%〜5重量%の炭酸カルシウムを含むポリエステル樹脂の発泡シートであって、発泡シートの単位面積100cm当たり厚さ偏差は15%以下であり、発泡シートのセルサイズは、平均100μm〜700μmであることを特徴とする、発泡シートを提供する。
具体的には、本発明の発泡シートは0.5重量%〜5重量%の炭酸カルシウム(CaCO)を含むことができる。具体的には、前記発泡シートは1重量%〜5重量%、1.5重量%〜4.5重量%または2重量%〜3.5重量%の炭酸カルシウム(CaCO)を含むことができる。例えば、炭酸カルシウム(CaCO)は無定形であり得る。前記のように炭酸カルシウムを含むことによって、本発明の発泡シートはシートの表面が均一であり、優秀な熱成形性を示すことができる。
一つの例示において、発泡シートのセルサイズは、平均100μm〜700μmであり得る。具体的には、前記発泡シートのセルサイズは、平均150μm〜650μm、150μm〜350μmまたは300μm〜600μmであり得、より具体的には、発泡シートのセルサイズは、平均200μm〜350μmまたは350μm〜500μmであり得る。前記のようなセルサイズは炭酸カルシウムがポリエステル樹脂に均一に混合されて発泡されたため形成され得る。
前記炭酸カルシウムの熱伝導率は1.0kcal/mh℃〜3.0kcal/mh℃であり得る。具体的には、炭酸カルシウムの熱伝導率は1.2kcal/mh℃〜2.5kcal/mh℃、1.5kcal/mh℃〜2.2kcal/mh℃または1.8kcal/mh℃〜2.0kcal/mh℃であり得る。より具体的には、炭酸カルシウムの熱伝導率は1.5kcal/mh℃〜2.5kcal/mh℃または1.8kcal/mh℃〜2.3kcal/mh℃であり得る。前記のように炭酸カルシウムを含む発泡シートは優秀な熱伝導率を示すことによって均一な表面を有し、優秀な熱成形性を示すことができる。
また、発泡シートの密度は、平均100kg/m〜500kg/mであり得る。具体的には、前記発泡シートの密度は、平均100kg/m〜450kg/m、150kg/m〜400kg/mまたは150kg/m〜300kg/mであり得、より具体的には、前記発泡シートの密度は、平均100kg/m〜300kg/mまたは150kg/m〜250kg/mであり得る。前記のような密度は炭酸カルシウムがポリエステル樹脂に均一に混合されて発泡されたため形成され得る。これに伴い、発泡シートのセル密度が高くなり、耐衝撃性が優秀となり得る。
一つの例示において、本発明に係る発泡シートの厚さは0.5mm〜5.0mmであり得る。具体的には、前記発泡シートの厚さは1.0mm〜5.0mm、1.5mm〜4.0mmまたは2.0mm〜3.0mmであり得、より具体的には、発泡シートの厚さは1.0mm〜3.0mmまたは2.0mm〜3.5mmであり得る。
また、本発明に係る発泡シートの厚さ偏差は単位面積100cm当たり15%以下であり得る。具体的には、本発明に係る発泡シートの厚さ偏差は12%以下、10%以下、8%以下または7%以下であり得る。より具体的には、本発明に係る発泡シートの厚さ偏差は1〜10%または5〜8%であり得る。
本発明で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からなる群から選択された1種以上であり得る。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(Poly Lactic acid、PLA)、ポリグリコール酸(Polyglycolic acid、PGA)、ポリエチレンアジペート(Polyehtylene 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)からなる群から選択された一つ以上であり得る。具体的には、本発明ではポリエチレンテレフタレート(Polyethylene Terephthalate、PET)が使用され得る。
一つの例示において、本発明に係る発泡シートの融点は245℃〜253℃であり得る。具体的には、発泡シートの融点は247℃〜251.5℃、248℃〜253℃または249.5℃〜252℃であり得る。より具体的には、発泡シートの融点は248℃〜251℃であり得る。
もう一つの例示において、本発明に係る発泡シートは、接触あるいは非接触加熱後、発泡シートの表面温度が160℃であるときの伸び率は325%〜450%であり得る。具体的には、発泡シートは接触あるいは非接触加熱後、発泡シートの表面温度が160℃であるときの伸び率は340%〜420%、400%〜440%または350%〜430%であり得る。より具体的には、発泡シートは接触あるいは非接触加熱後、発泡シートの表面温度が160℃であるときの伸び率は345%〜355%であり得る。
本発明に係る発泡シートは炭酸カルシウムおよびポリエステル樹脂を含み、融点が252℃〜260℃であり、接触あるいは非接触加熱後、発泡シートの表面温度が160℃であるとき、伸び率は230%〜500%であり得る。
一つの例示において、本発明に係る発泡シートの融点は252℃〜260℃であり得る。具体的には、発泡シートの融点は252.5℃〜258℃または253℃〜256℃であり得る。より具体的には、発泡シートの融点は253.5℃〜255℃であり得る。
もう一つの例示において、本発明に係る発泡シートは接触あるいは非接触加熱後、発泡シートの表面温度が160℃であるときの伸び率は230%〜500%であり得る。具体的には、前記条件で発泡シートの伸び率は240%〜400%、260%〜350%または245%〜300%であり得る。より具体的には、前記条件で発泡シートの伸び率は240%〜300%または250%〜280%であり得る。
前記のような炭酸カルシウムおよびポリエステル樹脂を含むことによって、本発明に係る発泡シートは優秀な耐熱性を示すことができる。例えば、下記の数学式1を満足することができる:
[数学式1]
50%≦|V−V|/V×100≦300%
前記数学式1において、Vは200℃のオーブンに30秒の間露出させる前の発泡シートの体積(mm)であり、Vは200℃のオーブンに30秒の間露出させた後の発泡シートの体積(mm)である。
具体的には、前記発泡シートのサンプルを200℃のオーブンに30秒の間露出させる前後の寸法変化率を測定した。これは、前記発泡シートを実際の熱の使用環境と対応させた測定である。例えば、前記体積は、発泡シートの長さ、幅および厚さのそれぞれの長さを乗算して計算された値を意味し得る。例えば、前記数学式1による寸法変化率は、50〜300%、50〜250%、50〜200%、50〜150%、50〜100%、50〜80%、80〜300%、100〜300%、150〜300%、200〜300%、250〜300%、80〜250%、または100〜200%範囲であり得る。前記範囲内の数学式1の値を満足することによって、本発明に係る発泡シートは高い温度環境で使用しても形態の変化がほとんど発生しないことが分かる。その結果、本発明に係る発泡シートは耐熱性が優秀であることが分かる。
併せて、本発明に係る発泡シートは、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、セル大きさ拡大剤、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吸収剤からなる群から選択さ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。具体的には、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得る。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得る。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得る。具体的には、本発明で熱安定剤はトリフェニルホスフェートであり得るが、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く使用可能である。
前記発泡剤の例としては、N、CO、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、メチルクロライドなどの物理的発泡剤を含み、具体的には、本発明ではブータンを含むことができる。
本発明は、ポリエステル樹脂および炭酸カルシウム(CaCO)を押出機に導入して押出発泡して発泡シートを製造する段階を含み、前記炭酸カルシウムは0.5重量%〜5重量%で添加することを特徴とする、発泡シートの製造方法を提供する。
一つの例示において、前記炭酸カルシウムは0.5重量%〜5重量%で添加され得る。具体的には、前記炭酸カルシウムは1重量%〜5重量%、1.5重量%〜4.5重量%または2重量%〜3.5重量%で添加され得る。より具体的には、前記炭酸カルシウムは1.0重量%〜3.0重量%または3.0重量%〜4.5重量%で添加され得る。例えば、炭酸カルシウム(CaCO)は無定形であり得る。例えば、炭酸カルシウムはマスターバッチ形態で押出機に投入することができる。前記のように炭酸カルシウムを添加することによって、シートの表面が均一であり、優秀な熱成形性を示す発泡シートを製造することができる。また、ポリエステル樹脂内に炭酸カルシウムが均一に分布して前記樹脂を押出発泡した発泡シートは、熱伝導率が高くなって発泡シートの成形時に発泡シートが破れる問題を解決することができる。一方、前記炭酸カルシウム(CaCO)は無機粒子であり得、炭酸カルシウム(CaCO)の他に酸化チタン(TiO)または滑石(Talc)等を利用することができる。
一つの例示において、炭酸カルシウムの大きさは、平均1μm〜5μmであり得る。具体的には、炭酸カルシウムの大きさは、平均1.5μm〜4μm、1.5μm〜2.5μmまたは3.5μm〜4.5μmであり得る。より具体的には、炭酸カルシウムの大きさは、平均1.5μm〜3.5μmまたは2μm〜3μmであり得る。
一つの例示において、ポリエステル樹脂を押出機に導入する段階は、ポリエステル樹脂はペレット(pellet)、微粒(granule)、ビーズ(bead)、チップ(chip)等の形態を有し得、場合によっては粉末(powder)形態で押出機に導入され得る。
前記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からなる群から選択された1種以上であり得る。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(Poly Lactic acid、PLA)、ポリグリコール酸(Polyglycolic acid、PGA)、ポリエチレンアジペート(Polyehtylene 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)からなる群から選択された一つ以上であり得る。具体的には、本発明ではポリエチレンテレフタレート(Polyethylene Terephthalate、PET)が使用され得る。
一つの例示において、本発明に係る発泡シートの製造方法は、融点が245℃〜253℃である発泡シートを製造することができる。具体的には、本発明の発泡シートの製造方法は、融点が247℃〜251.5℃、248℃〜253℃または249.5℃〜252℃である発泡シートを製造することができる。より具体的には、本発明の発泡シートの製造方法は、融点が248℃〜251℃である発泡シートを製造することができる。
もう一つの例示において、本発明に係る発泡シートの製造方法は、接触あるいは非接触加熱後、発泡シートの表面温度が160℃であるときの伸び率は325%〜450%である発泡シートを製造することができる。具体的には、本発明の発泡シートの製造方法は接触あるいは非接触加熱後、発泡シートの表面温度が160℃であるときの伸び率は340%〜420%、400%〜440%または350%〜430%である発泡シートを製造することができる。より具体的には、本発明の発泡シートの製造方法は接触あるいは非接触加熱後、発泡シートの表面温度が160℃であるときの伸び率は345%〜355%である発泡シートを製造することができる。
他の一つの例示において、本発明に係る発泡シートの製造方法は、融点が252℃〜260℃である発泡シートを製造することができる。具体的には、発泡シートの製造方法は融点が252.5℃〜258℃または253℃〜256℃である発泡シートを製造することができる。より具体的には、本発明に係る発泡シートの製造方法は、融点が253.5℃〜255℃である発泡シートを製造することができる。
併せて、本発明に係る発泡シートは接触あるいは非接触加熱後、発泡シートの表面温度が160℃であるときの伸び率は230%〜500%である発泡シートを製造することができる。具体的には、発泡シートの製造方法は接触あるいは非接触加熱後、発泡シートの表面温度が160℃であるとき、伸び率は240%〜400%、260%〜350%または245%〜300%である発泡シートを製造することができる。より具体的には、本発明の発泡シートの製造方法は接触あるいは非接触加熱後、発泡シートの表面温度が160℃であるとき、伸び率が240%〜300%または250%〜280%である発泡シートを製造することができる。
本発明に係る発泡シートの製造方法は、押出機に導入されたポリエステル樹脂および炭酸カルシウムを押出機に投入して溶融して押出発泡して発泡シートを製造することができる。具体的には、ポリエステル樹脂チップおよび炭酸カルシウムを混合した混合物を溶融して押出発泡することができる。例えば、ポリエステル樹脂および炭酸カルシウムを溶融する過程は260℃〜300℃の温度で遂行され得る。
一つの例示において、発泡シートを製造する段階は炭酸カルシウムを含む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遂行可能である。発泡工程は、大きくビーズ発泡または押出発泡を通じて遂行することができ、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、ビーズ発泡時のビーズの間で亀裂と粒状破壊現象などを防止してより優秀な屈曲強度および圧縮強度を具現することができる。
本発明に係る発泡シートの製造方法は、発泡シートの平均セルサイズを100μm〜700μmの大きさで形成することができる。具体的には、発泡シートの平均セルサイズは100μm〜600μm、100μm〜500μm、100μm〜400μm、100μm〜300μm、150μm〜650μm、150μm〜350μmまたは300μm〜600μmの大きさで形成することができ、より具体的には、発泡シートの平均セルサイズは200μm〜350μmまたは350μm〜500μmの大きさで形成することができる。前記のような平均セルサイズは炭酸カルシウムがポリエステル樹脂に均一に混合されて発泡されたため形成され得る。これに伴い、発泡シートの平均密度が高くなり、耐衝撃性が優秀となり得る。
本発明の発泡シートを製造する段階は発泡シートを0.5mm〜5.0mmの厚さに形成することができる。具体的には、前記発泡シートを1.0mm〜5.0mm、1.5mm〜4.0mmまたは2.0mm〜3.0mmの厚さに形成することができ、より具体的には、発泡シートは1.0mm〜3.0mmまたは2.0mm〜3.5mmの厚さに形成することができる。
また、本発明に係る発泡シートの製造方法は、平均15%以下の厚さ偏差を示す発泡シートを製造することができる。具体的には、本発明に係る発泡シートの製造方法は、平均12%以下、10%以下、8%以下または7%以下の厚さ偏差を示す発泡シートを製造することができる。より具体的には、本発明に係る発泡シートの製造方法は、平均1〜10%または5〜8%の厚さ偏差を示す発泡シートを製造することができる。例えば、本発明に係る発泡シートの製造方法は、単位面積100cm当たり1〜5.5%または3〜5%の厚さ偏差を示す発泡シートを製造することができる。
一つの例示において、本発明の発泡シートの製造方法は密度が平均100kg/m〜500kg/mである発泡シートを製造することができる。具体的には、前記発泡シートの製造方法は密度が平均100kg/m〜450kg/m、150kg/m〜400kg/mまたは150kg/m〜300kg/mである発泡シートを製造することができ、より具体的には、前記発泡シートの製造方法は密度が平均100kg/m〜300kg/mまたは150kg/m〜250kg/mである発泡シートを製造することができる。前記のような密度は炭酸カルシウムがポリエステル樹脂に均一に混合されて発泡されたため形成され得る。
一つの例として、本発明に係る発泡シートを製造する段階は、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るか、あるいは発泡工程中に投入され得る。添加剤の例としては、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、増粘剤、界面活性剤、親水化剤、熱安定剤、防水剤、セル大きさ拡大剤、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吸収剤からなる群から選択される一つ以上の機能性添加剤を含むことができる。具体的には、本発明の発泡シート製造方法は、増粘剤、造核剤、熱安定剤および発泡剤のうち1種以上を投入することができ、前記で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は増粘剤、親水化剤、熱安定剤、防水剤、セル大きさ拡大剤、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吸収剤からなる群から選択さ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かった添加剤は、押出工程中に投入可能である。
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得る。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得る。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得る。具体的には、本発明で熱安定剤はトリフェニルホスフェートであり得るが、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く使用可能である。
前記発泡剤の例としては、N、CO、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、メチルクロライドなどの物理的発泡剤を使えるし、具体的には、本発明ではブタンが使用され得る。
また、防水剤は特に限定されず、例えば、シリコン系列、エポキシ系列、シアノアクリル酸系列、ポリビニルアクリレート系列、エチレンビニルアセテート系列、アクリレート系列、ポリクロロプレン系列、ポリウレタン樹脂とポリエステル樹脂の混合体系列、ポリオールとポリウレタン樹脂の混合体系列、アクリリックポリマーとポリウレタン樹脂の混合体系列、ポリイミド系列およびシアノアクリレートとウレタンの混合体系列などの混合物を含むことができる。
図1は、本発明の食品容器の断面図である。図1を参照すると、本発明の食品容器は上から見た形が円形または四角形であり得る。
併せて、本発明は、0.5重量%〜5重量%の炭酸カルシウムを含有するポリエステル樹脂の発泡シートを含む食品容器を提供することができる。
より具体的には、前記炭酸カルシウムの含量は0.5重量%〜5重量%であり、融点は245℃〜253℃であり、接触あるいは非接触加熱後、発泡シートの表面温度が160℃であるときの伸び率は325%〜450%であり、下記の数学式2を満足する食品容器を提供する:
[数学式2]
H/D≧0.4
数学式2において、収容部を含む食品容器を形成するものの、Hは収容部の外側の深さを示し、7cm〜15cmであり、Dは収容部上端の外側の長さを示したものであって、単位はcmである。
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繰り返し単位を含むことができる。具体的には、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からなる群から選択された1種以上であり得る。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(Poly Lactic acid、PLA)、ポリグリコール酸(Polyglycolic acid、PGA)、ポリエチレンアジペート(Polyehtylene 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)からなる群から選択された一つ以上であり得る。具体的には、本発明ではポリエチレンテレフタレート(Polyethylene Terephthalate、PET)が使用され得る。
例えば、前記無機粒子の含量は0.5重量%〜5重量%であり得る。具体的には、無機粒子の含量は1重量%〜5重量%、1.5重量%〜4.5重量%または2重量%〜3.5重量%であり得る。より具体的には、無機粒子の含量は0.8重量%〜1.3重量%であり得る。
一つの例示において、本発明に係る食品容器の融点は245℃〜253℃であり得る。具体的には、食品容器の融点は247℃〜251.5℃、248℃〜253℃または249.5℃〜252℃であり得る。より具体的には、食品容器の融点は248℃〜251℃であり得る。
もう一つの例示において、本発明に係る食品容器の発泡シートは接触あるいは非接触加熱後、発泡シートの表面温度が160℃であるときの伸び率は325%〜450%であり得る。具体的には、食品容器の発泡シートは接触あるいは非接触加熱後、発泡シートの表面温度が160℃であるとき伸び率が340%〜420%、400%〜440%または350%〜430%であり得る。より具体的には、食品容器の発泡シートは接触あるいは非接触加熱後、発泡シートの表面温度が160℃であるとき伸び率が345%〜355%であり得る。
図1は本発明に係る食品容器の模式図であって、本発明の食品容器は上から見た形が円形または四角形であり得る。
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、本発明に係る食品容器は優秀な加工性を示すことができる。例えば、下記の数学式2を満足することができる:
[数学式2]
H/D≧0.4
数学式2において、収容部を含む食品容器を形成するものの、Hは収容部の外側の深さを示し、7cm〜15cmであり、Dは収容部上端の外側の長さを示したものであって、単位はcmである。例えば、前記数学式2でH/D値は0.4〜1.0、0.5〜0.95または0.6〜0.8であり得る。具体的には、前記数学式2でH値は7cm〜15cm、8cm〜11cmまたは10cm〜14cmであり得る。より具体的には、前記数学式2でH値は9cm〜12cmであり得る。前記のようなH/D値を有することから、本発明の食品容器は成形性が優秀でディップ成形が可能であることが分かる。
また、本発明に係る食品容器は、側/下の厚さ比率(側面の厚さ/底面の厚さ)が0.8以上であり得る。具体的には、食品容器の側/下の厚さ比率は0.85以上、0.9以上または0.95以上であり得る。より具体的には、食品容器の側/下の厚さ比率は0.85〜1.0または0.9〜0.97であり得る。この時、側面の厚さは食品容器の高さ方向に真ん中の地点の側面の厚さを測定した値であり、底面の厚さは食品容器の底面の横および縦の真ん中の地点の厚さを測定した値である。
一つの例示において、本発明の食品容器は圧縮強度が5kgf・cm/cm〜25kgf・cm/cmであり得る。具体的には、本発明の食品容器はH/D値が0.6である場合、圧縮強度が7kgf・cm/cm〜22kgf・cm/cm、8kgf・cm/cm〜15kgf・cm/cmまたは12kgf・cm/cm〜20kgf・cm/cmであり得る。より具体的には、本発明の食品容器は圧縮強度が10kgf・cm/cm〜15kgf・cm/cmであり得る。前記のような圧縮強度を有することによって、本発明の食品容器は耐久性が優秀となり得る。
併せて、本発明は、ポリエステル樹脂および炭酸カルシウムを含有する発泡シートを含み、前記炭酸カルシウムの含量は0.5重量%〜5重量%であり、発泡シートの融点は252℃〜260℃であり、接触あるいは非接触加熱後の表面温度が160℃であるときの発泡シートの伸び率は230%〜500%であり、下記の数学式3を満足する食品容器を提供する:
[数学式3]
0.01≦H/D≦0.4
数学式3において、収容部を含む食品容器を形成するものの、Hは収容部の外側の深さを示し、1cm〜8cmであり、Dは収容部上端の外側の長さを示したものであって、単位はcmである。
図2は本発明に係る食品容器の模式図であって、(a)は食品容器を上端から見たイメージであって、(b)は食品容器の側面断面図を示したイメージである。図2でHは収容部の内側の深さを示し、1cm〜8cmであり、Dは収容部上端の外側の長さを示したものである。食品容器が長方形である場合、DはDおよびDの平均値を基準としてH/D値を計算することができる。下記で本発明の食品容器の構造について詳細に説明する。
例えば、前記数学式3でH/D値は、0.01〜0.37、0.05〜0.35または0.1〜0.38であり得る。具体的には、前記数学式3でH値は、1.5cm〜7.0cm、2.0cm〜5.0cmまたは4.0cm〜7.5cmであり得る。より具体的には、前記数学式3でH値は3.0cm〜6.0cmまたは2.5cm〜4.5cmであり得る。
前記食品容器は底部および底部の周りに沿って上端が開放された状態の壁部を含み、前記底部の平均厚さおよび壁部の平均厚さはそれぞれ0.8〜2.0mm範囲であり、前記底部の平均厚さ(T)および壁部の平均厚さ(T)の比率(T:T)は1:0.80〜1.20範囲であり得る。より具体的には、前記底部の平均厚さおよび壁部の平均厚さはそれぞれ0.8〜2.0mm、0.9〜1.8mm、1.0〜1.6mm、1.1〜1.4mmまたは1.2〜1.3mmであり得る。一方、食品包装容器10の底部11および壁部12が前記範囲であるとき、軽量化を具現するととも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、前記底部の平均厚さ(T)および壁部の平均厚さ(T)の比率(T:T)は1:0.95〜1.05範囲であり得る。一例として、前記底部の平均厚さ(T)および壁部の平均厚さ(T)の比率(T:T)は1:0.95〜1.0範囲または1:0.97〜0.99範囲であり得る。
この時、側面の厚さは食品容器の高さ方向に真ん中の地点の側面の厚さを測定した値であり、底面の厚さは食品容器の底面の横および縦の真ん中の地点の厚さを測定した値である。
一つの例示において、本発明の食品容器は圧縮強度が11kgf・cm/cm〜40kgf・cm/cmであり得る。具体的には、本発明の食品容器はH/D値が0.4である場合、圧縮強度が17kgf・cm/cm〜22kgf・cm/cmまたは18kgf・cm/cm〜23kgf・cm/cmであり得る。より具体的には、本発明の食品容器は圧縮強度が19kgf・cm/cm〜21kgf・cm/cmであり得る。前記のような圧縮強度を有することによって、本発明の食品容器は耐久性が優秀となり得る。
もう一つの例示において、本発明の食品容器は下記の数学式4を満足することができる:
[数学式4]
|V−V|/V×100≦10%
前記数学式4で、Vは1kw電子レンジに5分の間露出させる前の容器の体積(mm)であり、Vは1kw電子レンジに5分の間露出させた後の容器の体積(mm)である。
具体的には、前記容器のサンプルを1kw電子レンジに5分の間露出させる前後の寸法変化率を測定した。これは、前記発泡シートを実際の熱の使用環境と対応させた測定である。例えば、前記容器の体積は、容器開口部の横、容器開口部の縦、および容器の高さをかけて計算された値を意味し得る。例えば、前記数学式4による寸法変化率は0.01〜10%、0.01〜8%、0.01〜6%、0.01〜4%、0.01〜2%、0.01〜1%、1〜10%、2〜10%、4〜10%、6〜10%、または8〜10%範囲であり得る。前記範囲内の数学式4の値を満足することによって、本発明に係る食品容器は高い温度環境で使用しても形態の変化がほとんど発生しないことが分かる。その結果、本発明に係る食品容器は耐熱性が優秀であることが分かる。
以下、本発明を実施例および実験例によってより詳細に説明する。
ただし、下記の実施例および実験例は本発明を例示するためのものに過ぎず、本発明の内容は下記の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
炭酸カルシウム1重量%とポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂を混合し、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂100重量部を基準として、ピロメリット酸無水物(Pyromellitic dianhydride)0.5重量部およびIrganox(IRG 1010)0.1重量部を混合し、280℃に加熱して樹脂溶融物を製造した。その後、第1押出機に発泡剤としてブタンをポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂100重量部を基準として1重量部投入し押出発泡したし、2mm厚さのポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂発泡シートを製造した。
製造例2
炭酸カルシウム(CaCO)を1.5重量%で添加したことを除いては製造例1と同様にして発泡シートを製造した。
製造例3
炭酸カルシウム(CaCO)を3.0重量%で添加したことを除いては製造例1と同様にして発泡シートを製造した。
製造例4
炭酸カルシウム(CaCO)を4.5重量%添加したことを除いては製造例1と同様にして発泡シートを製造した。
比較製造例1
炭酸カルシウム(CaCO)を5.3重量%添加したことを除いては製造例1と同様にして発泡シートを製造した。
比較製造例2
タルク(Talc)を0.6重量%添加したことを除いては製造例1と同様にして発泡シートを製造した。
比較製造例3
タルク(Talc)を1.0重量%添加したことを除いては製造例1と同様にして食品容器を製造した。
実施例1
製造例1で製造された発泡シートをIR方式のセラミックヒーター(Heater)ゾーンを通過させ、上部ヒーター(Heater)400℃、下部ヒーター(Heater)280℃、滞留時間30秒にセッティング(Setting)して発泡シートの表面温度が160℃となるようにした後、金型温度プラグ(Plug 60℃)、モールド(Mold)120℃で7秒間圧縮(Press)して食品容器を製造した。
この時、H/Dは0.38であって、深さHは5cm、上端の長さは13cmの四角形の食品容器を製造した。
実施例2
製造例2で製造された発泡シートを使ったことを除いては実施例1と同じ条件で食品容器を製造した。
実施例3
金型に8秒間圧縮させたことを除いては実施例2と同じ条件で食品容器を製造した。
実施例4
製造例3で製造した発泡シートを金型に6秒間圧縮したことを除いては実施例1と同じ条件で食品容器を製造した。
実施例5
製造例4で製造した発泡シート使ったことを除いては実施例4と同じ条件で食品容器を製造した。
比較例1
比較製造例1で製造した発泡シートを使ったことを除いては実施例4と同じ条件で食品容器を製造した。
比較例2
比較製造例2で製造した発泡シートを使ったことを除いては実施例3と同じ条件で食品容器を製造した。
比較例3
比較製造例3で製造した発泡シートを使って金型に10秒間圧縮させたことを除いては比較例2と同じ条件で食品容器を製造した。
実験例1
本発明に係る発泡シートの物性を確認するために、製造例1〜製造例4および比較製造例1〜比較製造例3の発泡シートを対象に厚さ偏差を測定し、実施例1〜実施例5および比較例1〜比較例3で製造された食品容器を対象に成形性に対する実験をしたし、その結果を表1に表した。また、製造例1の発泡シートを対象に、発泡シートの断面を走査電子顕微鏡(SEM)で撮影したし、その結果を図3に示した。
この時、成形性実験は、Heaterの上部400℃、下部320℃に加熱して発泡シートの表面温度が155℃〜160℃になると80℃温度の金型で成形して発泡シートの成形度を観察した。
Figure 0006901553
表1を詳察すると、製造例1〜製造例4の発泡シートは厚さ偏差が10%以下であって、表面が均一であることが分かる。その反面、比較製造例1は炭酸カルシウムの投入量が5.3重量%と多量を含有しているため、発泡工程で押出ダイの後にシワが発生し、厚さ偏差が15%以上(具体的に18%)に表れたことを確認することができる。また、比較製造例2および3はタルクを含む発泡シートであって、厚さ偏差が10%以上であり、比較製造例3は20%であって表面が相対的に不均一であり、同じ含量の炭酸カルシウムを含む製造例1と比較して発泡工程で押出ダイの後にシワが発生し、厚さ偏差が大きいことが分かる。
また、本発明に係る発泡シートを成形して食品容器に製造して成形性実験をした結果、実施例1〜実施例5は成形性が全般的に良好であることを確認することができる。具体的には、実施例2〜5は微細輪郭も良好であるとともにシワも形成されないことを確認することができる。また、実施例3〜5は炭酸カルシウムの影響で低い温度においても成形性が良好であることを確認することができる。その反面、比較例1は成形性は微細輪郭が良好であるものと示されたが、発泡工程中に多量の炭酸カルシウムの影響でシワが形成されたことを確認することができる。
図3を詳察すると、実施例1の発泡シートはセル発現均一度が均一であることが分かる。具体的には、実施例1の発泡シートのセルサイズは、平均350μm〜500μmであることを確認することができる。
また、表1および図4を詳察すると、製造例1〜製造例4の発泡シートは製造する過程の発泡工程で、押出ダイの後にシワが形成されないか微細に発生する反面、比較例1および比較例3の発泡シートは発泡工程で、押出ダイの後にシワが20〜24個形成されることが分かる。具体的には、図4の(a)は製造例1の発泡シートのイメージであって、(b)は比較製造例1の発泡シートのイメージである。
これを通じて、本発明に係る発泡シートは炭酸カルシウムを一定含量で含むことによって、発泡シートの製造過程でシワが形成されず、発泡シートの厚さが一定であって、成形時に成形性が優秀であることが分かる。
製造例5
炭酸カルシウム1.0重量%と融点が249℃であるポリエチレンテレフタレート樹脂を混合し、ポリエチレンテレフタレート樹脂100重量部を基準として、ピロメリット酸無水物(Pyromellitic dianhydride)0.5重量部およびIrganox(IRG 1010)0.1重量部を混合し、280℃に加熱して樹脂溶融物を製造した。その後、第1押出機に発泡剤としてブタンをポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂100重量部を基準として3重量部投入し押出発泡したし、2mm厚さのポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シートを製造した。
製造例6
炭酸カルシウム(CaCO)を3.0重量%添加したことを除いては製造例5と同様にして発泡シートを製造した。
比較製造例4
融点が254℃であるポリエステル樹脂を使ったことを除いては製造例5と同様にして発泡シートを製造した。
比較製造例5
タルク(Talc)を1.0重量%添加したことを除いては製造例5と同様にして発泡シートを製造した。
実施例6
製造例5で製造された発泡シートをIR方式のセラミックヒーター(Heater)ゾーンを通過させ、上部ヒーター(Heater)380℃、下部ヒーター(Heater)260℃、滞留時間24秒にセッティング(Setting)して発泡シートの表面温度が160℃となるようにした後、金型温度プラグ(Plug)60℃、モールド(Mold)120℃で10秒間圧縮(Press)して容器を製造した。
金型のH/Dは0.59であって、深さHは8.5cm、上端の長さは14.5cmである円形状の食品容器を製造した。
実施例7
製造例6で製造された発泡シートを使ったことを除いては実施例6と同じ条件で食品容器を製造した。
比較例4
比較製造例4で製造された発泡シートを使ったことを除いては実施例6と同じ条件で食品容器を製造した。
比較例5
比較製造例5で製造された発泡シートを使ったことを除いては実施例6と同じ条件で食品容器を製造した。
実験例2
本発明に係る発泡シートおよび食品容器の物性を確認するために、製造例5と製造例6の発泡シートを対象に厚さ偏差、融点、高温伸び率を測定したし、実施例6と実施例7の食品容器を対象に成形性および圧縮強度を測定したし、その結果を表2に表した。また、製造例5の発泡シートを対象に、発泡シートの断面を走査電子顕微鏡(SEM)で撮影したし、その結果を図5に示した。
この時、高温伸び率は引張強度試験機をオーブン中に位置させ、試片のサイズは高さ70mm×幅25mmであり、Test Speed 50mm/min、ギャップサイズは20mmで測定したし、オーブン温度200℃で30秒間滞留させた後に測定した。
Figure 0006901553
表2を詳察すると、製造例5および製造例6の発泡シートは厚さ偏差が5%未満であって、比較製造例4および5の発泡シートが6%以上であるのと比較して、本発明に係る発泡シートは厚さが一定であり、表面が均一であることを確認することができる。また、高温伸び率が350%以上であり、比較製造例4および5の発泡シートが280%以下である点を勘案すれば、本発明に係る発泡シートは高温伸び率が優秀であることを確認することができる。これを通じて、本発明に係る発泡シートは成形性が優秀であるためディップ成形に有利であり、発泡シートの表面が均一であることを確認した。また、図5を詳察すると、実施例5の発泡シートはセル発現均一度が均一であることが分かる。
実験例3
本発明に係る食品容器の物性を確認するために、実施例6、実施例7、比較例4および比較例5の食品容器を対象に側/下の厚さ比、耐熱性および圧縮強度を測定したし、その結果を表3に表した。
この時、側下厚さ比は側面と底面の真ん中部の厚さを測定して側面厚さ対比底面(下部)厚さの比率を示した。
また、耐熱性の測定は80℃の水を食品容器に入れて2分間1kw電子レンジを利用して加熱した後測定したし、Oは肉眼で判断した時に形態の変形がないことを意味し、Xは形態の変形を意味する。
併せて、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に行くように位置させた後、Test Speed 50mm/minで圧縮した時の最大荷重を測定した。
Figure 0006901553
表3を詳察すると、実施例6および実施例7は側/下厚さ比が0.85以上であって側面と底面の厚さ比が類似する反面、比較例4はディップ成形時に破断が発生して側/下厚さ比を測定することができず、比較例5は0.8未満であって、本発明の食品容器と比較して底面が側面よりもう少し厚いことが分かる。また、実施例6および実施例7は1kw電子レンジを使って加熱した時に形態が変形しないため耐熱性が優秀であることが分かる。併せて、実施例6および実施例7は11kgf・cm/cm以上の圧縮強度を示しており、タルクを含む比較例5と対比して優秀な強度を有することが分かる。これを通じて、本発明に係る発泡シートを含む食品容器は、H/D値が0.4以上であり、優秀な圧縮強度を示すことが分かる。
製造例7
炭酸カルシウム1.0重量%と融点が254℃であるポリエチレンテレフタレート樹脂を混合し、ポリエチレンテレフタレート樹脂100重量部を基準として、ピロメリット酸無水物(Pyromellitic dianhydride)0.5重量部およびIrganox(IRG 1010)0.1重量部を混合し、280℃に加熱して樹脂溶融物を製造した。その後、第1押出機に発泡剤としてブタンをポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂100重量部を基準として3重量部投入し押出発泡したし、2mm厚さのポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シートを製造した。
製造例8
炭酸カルシウム(CaCO)を3.0重量%添加したことを除いては製造例7と同様にして発泡シートを製造した。
比較製造例6
タルク(Talc)を0.6重量%添加したことを除いては製造に7と同様にして発泡シートを製造した。
比較製造例7
タルク(Talc)を1.0重量%添加したことを除いては製造例7と同様にして発泡シートを製造した。
実施例8
製造例7で製造された発泡シートをIR方式のセラミックヒーター(Heater)ゾーンを通過させ、上部ヒーター(Heater)400℃、下部ヒーター(Heater)280℃、滞留時間30秒にセッティング(Setting)して発泡シートの表面温度が160℃となるようにした後、金型温度プラグ(Plug)60℃、モールド(Mold)120℃で10秒間圧縮(Press)して食品容器を製造した。
この時、H/Dは0.38であって、深さHは5cm、上端の長さは13cmの四角形の食品容器を製造した。
実施例9
製造例8で製造された発泡シートを使ったことを除いては実施例8と同じ条件で食品容器を製造した。
比較例6
比較製造例6で製造された発泡シートを使ったことを除いては実施例8と同じ条件で食品容器を製造した。
比較例7
比較製造例7で製造された発泡シートを使ったことを除いては実施例8と同じ条件で食品容器を製造した。
実験例4
本発明に係る発泡シートおよび食品容器の物性を確認するために、製造例7と製造例8の発泡シートを対象に厚さ偏差、融点、高温伸び率を測定したし、実施例8と実施例9の食品容器を対象に成形性および圧縮強度を測定したし、その結果を表4に表した。また。製造例7の発泡シートを対象に、発泡シートの断面を走査電子顕微鏡(SEM)で撮影したし、その結果を図6に示した。
この時、高温伸び率は引張強度試験機をオーブン中に位置させ、試片のサイズは高さ70mm×幅25mmであり、Test Speed 50mm/min、ギャップサイズは20mmで測定したし、オーブン温度200℃で30秒間滞留させた後に測定した。
Figure 0006901553
表4を詳察すると、製造例7および製造例8の発泡シートは厚さ偏差が10%以下であって、比較製造例6および7の発泡シートが10%以上であるのと比較して、本発明に係る発泡シートは厚さが一定であり、表面が均一であることを確認することができる。また、製造例7および製造例8の発泡シートは高温伸び率が250%以上であって、比較製造例6および7の発泡シートが220%以下である点を勘案すれば、本発明に係る発泡シートは高温伸び率が優秀であることを確認することができる。また、図6を詳察すると、実施例8の発泡シートはセル発現均一度が均一であることが分かる。
実験例5
本発明に係る食品容器の物性を確認するために、実施例8、実施例9、比較例6および比較例7の食品容器を対象に側/下厚さ比、耐熱性および圧縮強度を測定したし、その結果を表5に表した。
この時、側下厚さ比は側面と底面の真ん中部の厚さを測定して側面厚さ対比底面(下部)厚さの比率を示した。
また、耐熱性測定は80℃の水を食品容器に入れて2分間1kw電子レンジを利用して加熱した後測定したし、Oは肉眼で判断した時に形態の変形がないことを意味し、Xは形態の変形を意味する。
併せて、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に行くように位置させた後、Test Speed 50mm/minで圧縮した時の最大荷重を測定した。
Figure 0006901553
表5を詳察すると、実施例8および実施例9は側/下厚さ比が0.9以上であって側面と底面の厚さ比が類似する反面、比較例6および比較例7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。また、実施例8および実施例9は(1kw電子レンジを使って加熱した時に形態が変形しないため)耐熱性が優秀であることが分かる。併せて、実施例8および実施例9は15kgf・cm/cm以上の圧縮強度を示すため、タルクを含む比較例と対比して優秀な強度を有することが分かる。
本発明に係る発泡シートは一定含量の炭酸カルシウムを含むことによって、熱伝導率が優秀であり、シートの表面が均一であるため加工性および熱成形性が優秀な長所がある。

Claims (15)

  1. 0.5重量%〜5重量%の無定形の炭酸カルシウムを含むポリエステル樹脂の発泡シートであって、
    前記炭酸カルシウムの熱伝導率は1.5kcal/mh℃〜2.5kcal/mh℃であり、
    発泡シートの単位面積100cm当たり厚さ偏差は15%以下であり、
    発泡シートのセルサイズは、平均100μm〜700μmであることを特徴とする、発泡シート。
  2. 発泡シートの厚さは、平均0.5mm〜5mmであることを特徴とする、請求項1に記載の発泡シート。
  3. 発泡シートの密度は、平均100kg/m〜500kg/mであることを特徴とする、請求項1に記載の発泡シート。
  4. 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からなる群から選択された1種以上であることを特徴とする、請求項1に記載の発泡シート。
  5. 発泡シートの融点は、平均245℃〜253℃であり、
    接触あるいは非接触加熱後、発泡シートの表面温度が160℃であるときの伸び率は325%〜450%であることを特徴とする、請求項1に記載の発泡シート。
  6. 発泡シートの融点は252℃〜260℃であり、
    接触あるいは非接触加熱後、発泡シートの表面温度が160℃であるときの伸び率は230%〜500%であることを特徴とする、請求項1に記載の発泡シート。
  7. 下記の数学式1を満足する、請求項6に記載の発泡シート:
    [数学式1]
    50%≦|V−V|/V×100≦300%
    前記数学式1において、
    は200℃のオーブンに30秒の間露出させる前の発泡シートの体積(mm)であり、
    は200℃のオーブンに30秒の間露出させた後の発泡シートの体積(mm)である。
  8. ポリエステル樹脂および無定形の炭酸カルシウム(CaCO)を押出機に導入して押出発泡して発泡シートを製造する段階を含み、
    前記炭酸カルシウムの熱伝導率は1.5kcal/mh℃〜2.5kcal/mh℃であり、
    前記炭酸カルシウムは0.5重量%〜5重量%で添加することを特徴とする、発泡シートの製造方法。
  9. 製造された発泡シートのセルサイズは、平均100μm〜700μmであることを特徴とする、請求項8に記載の発泡シートの製造方法。
  10. 請求項1に記載の発泡シートを含み
    点は245℃〜253℃であり、
    接触あるいは非接触加熱後、発泡シートの表面温度が160℃であるときの伸び率は325%〜450%であり、
    下記の数学式2を満足する、食品容器:
    [数学式2]
    H/D≧0.4
    前記数学式2において、
    収容部を含む食品容器を形成するものの、
    Hは収容部の外側の深さを示し、7cm〜15cmであり、
    Dは収容部上端の外側の長さを示したものであって、単位はcmである。
  11. 圧縮強度が5kgf・cm/cm〜25kgf・cm/cmであることを特徴とする、請求項10に記載の食品容器。
  12. 請求項1に記載の発泡シートを含み
    泡シートの融点は252℃〜260℃であり、
    接触あるいは非接触加熱後の表面温度が160℃であるときの発泡シートの伸び率は230%〜500%であり、
    下記の数学式3を満足する、食品容器:
    [数学式3]
    0.01≦H/D≦0.4
    前記数学式3において、
    収容部を含む食品容器を形成するものの、
    Hは収容部の外側の深さを示し、1cm〜8cmであり、
    Dは収容部上端の外側の長さを示したものであって、単位はcmである。
  13. 食品容器は、
    底部および底部の周りに沿って上端が開放された状態の壁部を含み、
    前記底部の平均厚さおよび壁部の平均厚さはそれぞれ0.8〜2.0mm範囲であり、
    前記底部の平均厚さ(T)および壁部の平均厚さ(T)の比率(T:T)は1:0.80〜1.20範囲であることを特徴とする、請求項12に記載の食品容器。
  14. 圧縮強度が11kgf・cm/cm〜40kgf・cm/cmであることを特徴とする、請求項12に記載の食品容器。
  15. 下記の数学式4を満足する、請求項12に記載の食品容器:
    [数学式4]
    |V−V|/V×100≦10%
    前記数学式4で、
    は1kw電子レンジに5分の間露出させる前の容器の体積(mm)であり、
    は1kw電子レンジに5分の間露出させた後の容器の体積(mm)である。
JP2019517894A 2018-06-29 2018-12-26 炭酸カルシウムを含む発泡シート、その製造方法およびこれを含む食品容器 Active JP6901553B2 (ja)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2018-0075719 2018-06-29
KR1020180075719A KR102160456B1 (ko) 2018-06-29 2018-06-29 성형성이 우수한 발포시트, 이의 제조방법 및 이를 이용한 식품용기
KR10-2018-0075718 2018-06-29
KR1020180075718A KR102160455B1 (ko) 2018-06-29 2018-06-29 가공성이 우수한 발포시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 식품용기
KR10-2018-0075717 2018-06-29
KR1020180075717A KR102160454B1 (ko) 2018-06-29 2018-06-29 내열성이 우수한 발포시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 식품용기
PCT/KR2018/016676 WO2020004748A1 (ko) 2018-06-29 2018-12-26 탄산칼슘을 포함하는 발포시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 식품용기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020528463A JP2020528463A (ja) 2020-09-24
JP6901553B2 true JP6901553B2 (ja) 2021-07-14

Family

ID=68985057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019517894A Active JP6901553B2 (ja) 2018-06-29 2018-12-26 炭酸カルシウムを含む発泡シート、その製造方法およびこれを含む食品容器

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6901553B2 (ja)
CN (1) CN111094414B (ja)
WO (1) WO2020004748A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021524868A (ja) * 2019-04-25 2021-09-16 フュービス・コーポレイションHuvis Corporation 無機粒子を含む発泡シートおよびその製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5000991B2 (en) * 1988-12-01 2000-07-11 Sekisui Plastics Process for producing polyester resin foam and polyester resin foam sheet
JPH10180952A (ja) * 1996-12-25 1998-07-07 Sekisui Plastics Co Ltd 耐熱性食品容器
JP2003026845A (ja) * 2001-07-11 2003-01-29 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 発泡性ポリエステル樹脂組成物
JP4221279B2 (ja) * 2003-11-26 2009-02-12 住友ゴム工業株式会社 樹脂発泡体の製造方法および該発泡体を用いた紙葉類重送防止部材
CN101268125B (zh) * 2005-11-04 2013-03-27 尤尼吉可株式会社 生物降解性树脂泡沫片、生物降解性树脂泡沫体和生物降解性树脂成型容器
KR101623675B1 (ko) * 2012-12-21 2016-05-23 닛토덴코 가부시키가이샤 수지 발포체 및 발포 시일재
CN104817830B (zh) * 2015-05-15 2016-08-24 北京化工大学 一种芳香族聚酯微孔发泡材料及其制备方法
KR101887918B1 (ko) * 2016-09-30 2018-08-13 주식회사 휴비스 열차단성이 향상된 식품용기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021524868A (ja) * 2019-04-25 2021-09-16 フュービス・コーポレイションHuvis Corporation 無機粒子を含む発泡シートおよびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020528463A (ja) 2020-09-24
WO2020004748A1 (ko) 2020-01-02
CN111094414A (zh) 2020-05-01
CN111094414B (zh) 2023-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5121447B2 (ja) 熱可塑性樹脂発泡粒子およびその成形体
JP5339857B2 (ja) 生分解性難燃ポリエステル発泡用樹脂組成物、及びそれより得られる発泡体、その成形体
KR20190025352A (ko) 열성형성이 우수한 발포시트 및 이의 제조방법
KR102160456B1 (ko) 성형성이 우수한 발포시트, 이의 제조방법 및 이를 이용한 식품용기
JP6901553B2 (ja) 炭酸カルシウムを含む発泡シート、その製造方法およびこれを含む食品容器
CN110612209B (zh) 耐热性及加工性优异的食品容器用复合片材及其制备方法
KR102160454B1 (ko) 내열성이 우수한 발포시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 식품용기
KR101997619B1 (ko) 셀 발현 균일도가 우수한 무기입자를 포함하는 발포시트 및 이의 제조방법
KR102190657B1 (ko) 탄산칼슘을 포함하는 발포시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 식품용기
KR102190656B1 (ko) 셀 발현 균일도가 우수한 발포시트 및 이의 제조방법
KR102196665B1 (ko) 무기입자를 포함하는 발포시트 및 이의 제조방법
KR102160455B1 (ko) 가공성이 우수한 발포시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 식품용기
CN113508019A (zh) 生物降解性树脂发泡片的制造方法
JP7213817B2 (ja) 食品包装容器およびその製造方法
JP7345392B2 (ja) セル発現均一度が優秀な発泡シートおよびその製造方法
KR101967808B1 (ko) 무기입자를 포함하는 발포체 및 이의 제조방법
CN111867799B (zh) 两面加热型发泡片成型装置及利用其的成型方法
KR102443537B1 (ko) 카르복실 말단기의 당량이 제어된 폴리에스테르 발포시트
KR101976434B1 (ko) 무기입자 및 카본블랙을 포함하는 발포시트 및 이의 제조방법
CN113853406A (zh) 母料组合物和使用了该母料组合物的发泡片的制造方法
KR20230078138A (ko) 수축률을 개선한 발포시트
JPWO2020175635A1 (ja) 発泡用樹脂組成物及び発泡成形体
JP2021511975A (ja) スキン層を含む発泡シート、その製造方法およびこれを含む食品容器
JP2021511392A (ja) 熱成形性が優秀な発泡シートおよびその製造方法
KR20200124929A (ko) 무기입자를 포함하는 발포시트 및 이의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190328

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200915

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201215

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210525

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210617

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6901553

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150