(57)【要約】本発明は、有害物質の溶出量が低減された食品容器に関するもので、本発明による食品容器は、発泡層とＰＥＴＧ樹脂層が合紙された構造を有することで、圧縮強度が向上し、成形性に優れた多様なサイズ及び形態で提供でき、有害物質の溶出量が顕著に低くて人体に無害な効果がある。
2019514800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均１００〜５００μｍのセルサイズを有する発泡層及び前記発泡層の一面又は両面に合紙された樹脂層を含む多層構造であって、
前記樹脂層は、下記化学式１の繰り返し単位を含む樹脂で形成されたことを特徴とする、食品容器。
【化１】
2019514800.tif 000014
前記化学式１で、ｍ及びｎは、繰り返し単位のモル分率を示し、それぞれ１〜１００の範囲である。
【請求項２】
前記樹脂層を形成する樹脂は、分子内にシクロヘキサンジメタノール（ＣＨＤＭ）から誘導された重合単位の含量が１０モル％以上であることを特徴とする、請求項１に記載の食品容器。
【請求項３】
前記樹脂層を形成する樹脂は、１２０〜２７０℃の範囲で融点（Ｔｍ）値を有しないことを特徴とする、請求項１に記載の食品容器。
【請求項４】
食品容器は、２層構造であり、容器の内層は、発砲層に形成され、容器の外層は、樹脂層に形成された構造であることを特徴とする、請求項１に記載の食品容器。
【請求項５】
食品容器は、８００Ｗの電子レンジ内で５分の間加熱した条件で、スチレン溶出量が５０ｍｇ／ｋｇ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の食品容器。
【請求項６】
食品容器は、常温の外気条件で、容器内部に６０〜１００℃の水を７０％（ｖ／ｖ）入れた状態で、２分が経過した時点で、容器の内部と外部の温度差が１０℃以上であることを特徴とする、請求項１に記載の食品容器。
【請求項７】
発泡層は、ポリエチレンテレフタレート樹脂の発泡シートであり、樹脂層は、ポリエチレンテレフタレート樹脂のコーティング層であることを特徴とする、請求項１に記載の食品容器。
【請求項８】
発泡層の密度は、３０〜４００ｋｇｆ／ｍ３であり、樹脂層は、ポリエチレンテレフタレートグリコール樹脂のコーティング層であることを特徴とする、請求項１に記載の食品容器。
【請求項９】
食品容器を形成する多層構造の平均厚さは、１〜５ｍｍの範囲であり、発泡層と樹脂層の厚さの割合は、１０：０．１〜２の範囲であることを特徴とする、請求項１に記載の食品容器。
【請求項１０】
食品容器は、下記数学式１で表示される条件を満足することを特徴とする、請求項１に記載の食品容器。
［数学式１］
｜Ｖ１−Ｖ０｜／Ｖ０ × １００ ＜ ５％
前記数学式１で、Ｖ０は、１００℃に露出前の食品容器の体積（ｍｍ３）であり、Ｖ１は、１００℃に２０分間露出した後の食品容器の体積（ｍｍ３）である。
【請求項１１】
食品容器は、垂直方向に１００ｍｍ／ｍｉｎの速度で荷重を加えるときに測定された圧縮強度が４０ｋｇｆ以上であることを特徴とする、請求項１記載の食品容器。
【請求項１２】
発泡シートの一面又は両面に下記化学式１の繰り返し単位を含む樹脂コーティング層を形成するステップと、
化学式１の繰り返し単位を含む樹脂がコーティングされた発泡シートを熱成形するステップと、を含むことを特徴とする、食品容器の製造方法。
【化１】
2019514800.tif 000015
前記化学式１で、ｍ及びｎは、繰り返し単位のモル分率を示し、それぞれ１〜１００の範囲である。
【請求項１３】
熱成形温度は、１４０〜２００℃の範囲であることを特徴とする、請求項１２に記載の食品容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、飲料容器、ヨーグルト容器、１人分量容器、カップ麺などの食品用容器や、使い捨てタイプの医療用品などを充填する容器は、抗張力、耐熱性、熱遮断性、耐光性、成形性、表面光沢性、圧縮強度及び印刷性などの特性が要求されている。
【０００３】
一般に、合成樹脂（プラスチック）は、軽くて強い、さびるか腐らないで、透明性と着色が容易であり、大量生産が容易であり、電気的に絶縁性に優れ、断熱性に優れ、衛生的で且つ食品保存性に優れるなどの長所を有しているため、多くの用途に用いられている。
【０００４】
特に、合成樹脂で製造された容器は、チープな費用、軽い重量、成形の容易さ、堅固さなどのような多くの長所によりさまざまな用途の容器で製造されており、特に食品の貯蔵容器でたくさん用いられている実情である。このような食品容器に用いられる合成樹脂としては、ポリスチレン、ポリプロピレン、ＡＳ樹脂、ポリカーボネートなどがたくさん用いられている。
【０００５】
ところで、このような合成樹脂容器を食品容器で用いる場合に、合成樹脂容器の表面に接触する食品に有害物質である環境ホルモンが溶出されて人体の健康を脅威する問題点があった。前記環境ホルモンは、人体ホルモンが出る内分泌系を撹乱する物質であって、人体の均衡を壊して発達を妨害する。
【０００６】
ホルモンは、多数の細胞と機関の情報交換を助ける物質であって、血中にとけている途中特定細胞の受容体に作用する。化学構造が体内ホルモンと似ている環境ホルモンが体内ホルモンの代わりに前記受容体と結合するか受容体の入口を阻んでしまうと、人体に異常が生ずる。
【０００７】
このような環境ホルモンの種類は、アメリカ環境保護局（ＥＰＡ）によると、現在まで有害性が立証された環境ホルモンは、殺虫剤であるＤＤＴ、遺産防止制で用いられるＤＥＳ、産業廃棄物を焼却するとき発生するダイオキシンなどで小数に過ぎない。しかし、残り有害すると疑心される環境ホルモンにはＤＤＴなどと化学構造が類似した有機塩素系物質が大部分含まれ、その他にもビンクロゾリン、クロルタロニル、エンドスルファン、フェンバレレート、スチレンダイマー、スチレントリマー、ビスフェノールＡ、ノニルフェノールなどがあり、一部の重金属化合物も環境ホルモンに分類している実情である。
【０００８】
環境ホルモンで推定されるスチレントリマーは、カップ麺の容器から発生し、ビスフェノールＡは、飲料缶の内部コーティング層と哺乳瓶などから発生する。
【０００９】
このような環境ホルモンは、理論的には生殖器を含めてすべての身体機関に危険をかけ、免疫系、神経系などにも影響を及ぼすため、病気によくかかり、不安と集中力低下などの異常が生ずることがある。
【００１０】
上記問題点を解決するために、従来には、紙（ナプキン）及び厚い段ボールをサイズに合わせて切って二重に包むか又は他の空の使い捨てカップなどを二重にかぶせてカップ及び容器内の内容物の温度の伝導率を遮断する方法が用いられた。
【００１１】
しかし、外部包装材を丸く巻いて用いる場合には断熱効果はあるが、カップと断熱用シートを別に製作して使わなければならないので製作が二重に行われ、廃紙が多量発生するようになるので処理費用などが発生するようになる。
【００１２】
また他の方法で、ポリスチレン樹脂を発泡した発泡シートを用いて容器を成形して使用する方法があるが、この場合、耐熱製品の使用時にスタイレンモノマーが流出されるので人体に有害である短所がある。
【００１３】
したがって、耐熱性、成形性、強度など食品容器が有する基本物性を満足すると共に有害物質が検出されず、熱遮断性が向上して保温特性及び使用安全性に優れた食品容器の開発が切実に要求されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、基本的な食品容器の物性である圧縮強度、耐熱性、印刷性及び成形性などの物性を満足すると共に、有害物質の溶出量が低減されることで、使用安全性に優れた食品容器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために本発明は、平均１００〜５００μｍのセルサイズを有する発泡層及び前記発泡層の一面又は両面に合紙された樹脂層を含む多層構造であって、前記樹脂層は、下記化学式１の繰り返し単位を含む樹脂で形成された食品容器を提供する。
【００１６】
【化１】
2019514800.tif 000003
【００１７】
前記化学式１で、ｍ及びｎは、繰り返し単位のモル分率を示し、それぞれ１〜１００の範囲である。
【００１８】
また、発泡シートの一面又は両面に下記化学式１の繰り返し単位を含む樹脂コーティング層を形成するステップと、化学式１の繰り返し単位を含む樹脂がコーティングされた発泡シートを熱成形するステップと、を含む食品容器の製造方法を提供する。
【００１９】
【化１】
2019514800.tif 000004
【００２０】
前記化学式１で、ｍ及びｎは、繰り返し単位のモル分率を示し、それぞれ１〜１００の範囲である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明による食品容器は、セルサイズが制御された発泡層と前記発泡層の一面又は両面に樹脂層が合紙された多層構造を有することで、圧縮強度が向上して物理的な力による変形が少なく、伸び率の向上により成形性に優れて多様なサイズ及び形態で提供でき、酸素透過度及び水蒸気透過度が低くて食品の保管が容易であり、耐熱性に優れて高温の水でも形態が変化されることを防止することができ、有害物質の溶出量が顕著に低くて人体に無害であり、食品容器の強度、印刷性及び成形性を向上させると同時に優れた熱遮断性を具現するため、食品の保温特性を向上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例による食品容器の発泡シートのセルサイズを示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図２】比較例１による食品容器の発泡シートのセルサイズを示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図３】比較例２による食品容器の発泡シートのセルサイズを示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図４】実施例で用いられたＰＥＴ樹脂の融点（Ｔｍ）及びガラス転移温度（Ｔｇ）値を示すグラフである。
【図５】実施例で用いられたＰＥＴ樹脂の融点（Ｔｍ）及びガラス転移温度（Ｔｇ）値を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明は、多様に変更可能であり、さまざまな実施例を有することができる。以下、特定実施例を図面に例示して詳細に説明する。
【００２４】
しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むことと理解すべきである。本発明を説明するにおいて、関連された公知の技術に対する具体的な説明が本発明の要旨をぼかすと判断される場合、その詳細な説明を省略する。
【００２５】
第１、第２などの用語は、多様な構成要素を説明するために用いられるが、前記構成要素は前記用語によって限定されるものではない。前記用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するための目的のみで用いられる。
【００２６】
本出願で使用した用語は、ただし、特定の実施例を説明するためのものであって、本発明を限定するものではない。単数の表現は、文脈上明白に異に意味しない限り、複数の表現を含む。
【００２７】
本発明で、「含む」又は「有する」などの用語は、明細書上に記載した特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はそれらを組み合わせたのが存在することを指定するためのものであって、一つ又はその以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はそれらを組み合わせたものなどの存在又は付加可能性をあらかじめ排除しないことと理解すべきである。
【００２８】
したがって、本明細書に記載した実施例に示された構成は、本発明の最も好ましい実施例に過ぎず、本発明の技術的思想を全て代弁することではないので、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存在できる。
【００２９】
従来の飲料容器、ヨーグルト容器、１人分量容器、カップ麺などの食品容器は、一般にポリスチレン樹脂で製造されているが、このようなポリスチレン樹脂で製造された合成樹脂容器を食品容器で用いる場合、合成樹脂容器の表面に接触される食品に有害物質である環境ホルモンが溶出されて人体の健康を脅威する問題点があった。このような有害物質の溶出を防止するための紙食品容器は、熱遮断性及び圧縮強度が顕著に落ち、コストが合成樹脂容器に比べて３〜１０倍高い問題点があった。
【００３０】
本発明は、前記従来の食品容器が有する問題点を解決するために案出されたもので、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂を用いてセルサイズが制御された発泡層を使用することで、圧縮強度及び熱遮断性を向上させると同時に、ガラス転移温度が比較的低い樹脂の発泡層とガラス転移温度が比較的高い樹脂の樹脂層が合紙された多層構造の食品容器を提供することで、有害物質の溶出量を顕著に減少させた食品容器を提供する。
【００３１】
このような本発明による食品容器は、平均１００〜５００μｍのセルサイズを有する発泡層及び前記発泡層の一面又は両面に合紙された樹脂層を含む多層構造であって、前記樹脂層は、下記化学式１の繰り返し単位を含む樹脂で形成される。
【００３２】
【化１】
2019514800.tif 000005
【００３３】
前記化学式１で、ｍ及びｎは、繰り返し単位のモル分率を示し、それぞれ１〜１００の範囲である。
【００３４】
例えば、ｍ及びｎは、繰り返し単位のモル分率の比を示し、ｍとｎの割合は、１：９〜７：２の範囲であってもよい。具体的に、前記樹脂層を形成する樹脂は、分子内にシクロヘキサンジメタノール（ＣＨＤＭ）から誘導された重合単位の含量が２０モル％以上であってもよく、具体的には、シクロヘキサンジメタノール（ＣＨＤＭ）から誘導された重合単位の含量が２０〜９０モル％、あるいは３０〜９０モル％の範囲であってもよい。前記化学式１で、シクロヘキサンジメタノール（ＣＨＤＭ）から誘導された重合単位の含量が前記範囲を満足する場合、樹脂の結晶性の低下を誘導して融点（Ｔｍ）を低めることができ、これによって、優れた工程性を具現することができる。
【００３５】
具体的に、前記発泡層の平均セルサイズは、１１０〜４５０μｍ、１３０〜４３０μｍ、１５０〜４１０μｍ、１８０〜４００μｍ、２００〜３８０μｍ、２２０〜３６０μｍあるいは２５０〜３５０μｍであってもよい。発泡層の平均セルサイズが前記範囲である場合、食品容器の熱遮断性と圧縮強度が向上し、食品容器の成形時に内容物を入れる内部を深く形成することが容易である。セルサイズさが５００μｍより大きい場合、熱成形で食品容器を製造するとき容器を深く加工する作業が難しく、圧縮強度が低下されることがあり、セルサイズが前記範囲より小さく形成される場合、圧縮強度及び熱遮断性が低下されることがある。
【００３６】
一つの例として、前記発泡層を構成する樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、７０〜９０℃、７５〜８５℃あるいは８０〜９０℃であってもよい。また、前記樹脂層を構成する樹脂のガラス転移温度は、６５〜９５℃、７０〜９０℃、７５〜８５℃あるいは７８〜９０℃であってもよい。本発明による発泡層は、前記範囲のガラス転移温度を満足することで、耐熱性に優れた食品容器を提供するようになる。
【００３７】
前記多層構造は、２〜１０層、２〜８層、２〜４層あるいは２層構造を意味することができる。
【００３８】
本発明で化学式１の繰り返し単位を含む樹脂は、例えば、ポリエチレンテレフタレートグリコール（以下、ＰＥＴＧといい）樹脂であってもよい。このようなＰＥＴＧ樹脂はシクロヘキサンジメタノール（ＣＨＤＭ）が共重合された構造であってもよい。前記シクロヘキサンジメタノールは、樹脂の結晶化を防止する役目をするため、シクロヘキサンジメタノールが共重合されたＰＥＴＧは非結晶性領域を有するようになる。したがって、前記ＰＥＴＧ樹脂は、粘度の維持が容易であるため発泡層と樹脂層との密着性を付与するようになる。本発明は、前記範囲のガラス転移温度を有する樹脂の発泡層及び非結晶性領域を有するＰＥＴＧ樹脂が合紙された構造を有することで、食品容器の成形性及び耐熱性を同時に満足させるようになる。
【００３９】
本発明で前記樹脂層を形成する樹脂は、４０〜２７０℃の範囲で融点（Ｔｍ）値を有しなくてもよい。本発明による樹脂層は、化学式１を構成する分子内にシクロヘキサンジメタノール（ＣＨＤＭ）から誘導された重合単位の含量が前記範囲を満足することで、樹脂の融点を低下させる繰り返し単位を主要繰り返し単位で含むようになる。これによって、本発明による樹脂層は、融点を有しないため低い結晶化度を有し、これによって、優れた接着性を示すことができる。また、このような非結晶性は優れた軽量性を具現することができる。
【００４０】
一つの例として、本発明で前記樹脂層を形成する樹脂の結晶化度は、１０％未満であってもよい。具体的に、前記結晶化度は、５％以下、２％以下、０〜２％、０．００１〜０．５％あるいは０．００１〜０．１％であってもよく、より具体的に、前記結晶化度は、０％であってもよい。本発明による樹脂層を形成する樹脂は、結晶化度が前記範囲を満足することで、食品容器の製造時に比較的低い温度でも粘度を適切な範囲で維持するので、優れた加工性を示すことができる。
【００４１】
本発明による食品容器は、２層構造であり、容器の内層は発泡層で形成され、容器の外層は樹脂層で形成された構造であってもよい。すなわち、容器の内層は、ガラス転移温度が６５〜９５℃の範囲である樹脂の発泡層であり、容器の外層は、下記化学式１の繰り返し単位を含む樹脂の樹脂層であってもよい。
【００４２】
【化１】
2019514800.tif 000006
【００４３】
前記化学式１で、ｍ及びｎは、繰り返し単位のモル分率を示し、それぞれ１〜１００の範囲である。
【００４４】
本発明による前記食品容器は、８００Ｗの電子レンジ内で５分間加熱した条件で、スチレン溶出量が５０ｍｇ／ｋｇ以下であってもよい。具体的に、製造された食品容器のサンプルを８００Ｗの電子レンジ内で５分間加熱した条件で揮発性物質の溶出量を測定した。例えば、前記食品容器を電子レンジで加熱した条件で、スチレンの溶出量は、２０ｍｇ／ｋｇ以下、１０ｍｇ／ｋｇ以下あるいは０．０１ｍｇ／ｋｇ以下であってもよく、より具体的には、スチレンが溶出されなくてもよい。本発明による食品容器は、前記スチレン外にトルエン、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、ｎ−プロピルベンゼンなどの揮発性物質が溶出されず、これによって、本発明による食品容器を電子レンジで加熱して使用する場合、人体が有害物質に露出されることを効果的に防止することができる。
【００４５】
本発明による食品容器は、常温の外気条件で、容器内部に６０〜１００℃の水を７０％（ｖ／ｖ）入れた状態で、２分が経過した時点で、容器の内部と外部の温度差が１０℃以上であってもよい。これは、本発明による食品容器が熱遮断性に優れることを示し、具体的に、製造された食品容器に１００℃の水を７０％（ｖ／ｖ）入れた状態で、２分が経過した時点で、容器の内部と外部の温度差を測定した。例えば、前記条件で測定された食品容器の内部と外部の温度差は、１３〜４０℃、１５〜３５℃、２０〜３２℃あるいは２１．５〜３０℃であってもよい。
【００４６】
一つの例として、本発明による食品容器に６０〜１００℃の水を７０％（ｖ／ｖ）入れた状態で、２分が経過した時点で、容器の外部温度が４０℃である場合、容器の内部温度は、６０〜８０℃であってもよい。本発明による食品容器は、前記条件で容器の内部と外部の温度差を比較的高く維持することで、熱遮断性に優れることが分かり、これにより食品の保温性を効果的に向上させる効果を示す。
【００４７】
本発明による発泡層は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂の発泡シートであり、樹脂層は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂のコーティング層であってもよい。前記発泡層は、厚さが比較的薄い発泡シート形態で提供でき、これによって、軽量性を満足すると共に、前記コーティング層を形成することで圧縮強度を同時に具現するようになる。
【００４８】
本発明による発泡層、発泡シートの密度は、３０〜４００ｋｇｆ／ｍ３であってもよい。具体的に、前記発泡シートの密度は、５０〜３５０ｋｇｆ／ｍ３、７０〜３００ｋｇｆ／ｍ３、８０〜２５０ｋｇｆ／ｍ３、９０〜２００ｋｇｆ／ｍ３あるいは１００〜１５０ｋｇｆ／ｍ３であってもよい。本発明による発泡層の密度は、前記範囲を有することで、薄い厚さを満足すると共に向上した圧縮強度を具現することができる。
【００４９】
前記ポリエチレンテレフタレートグリコール樹脂は、有害物質が発生しないので、製造工程及び焼却時にも危険性が低い特性があり、これによって、本発明による食品容器を用いて食品を料理するときに有害物質の溶出量を顕著に減少させるようになる。また、前記ポリエチレンテレフタレートグリコール樹脂のコーティング層を形成する場合、食品容器に強度を付与して圧縮強度を向上させるようになり、印刷性及び成形性に優れる。したがって、外観が美麗な食品容器を容易に製造することができる。
【００５０】
具体的に、前記多層構造の平均厚さは、１．２〜４ｍｍ、１．５〜３．５ｍｍ、１．８〜３ｍｍあるいは２ｍｍであってもよい。また、前記発泡層と樹脂層の厚さ割合は、具体的に、１０：０．２〜１．５、１０：０．３〜１０：１あるいは１０：０．５であってもよい。本発明による食品容器は、前記範囲の厚さを有する発泡層及び樹脂層で構成されることで、圧縮強度を向上させると共に軽量性を同時に満足させることができる。
【００５１】
一つの例として、本発明による食品容器を形成する多層構造が２層構造である場合、食品容器の平均厚さが２ｍｍであってもよく、このとき、発泡層の平均厚さは、１．９ｍｍであり、樹脂層の平均厚さは、０．１ｍｍであってもよい。
【００５２】
本発明による食品容器は、下記数学式１で表示される条件を満足することができる。
【００５３】
［数学式１］
｜Ｖ１−Ｖ０｜／Ｖ０ × １００ ＜ ５％
【００５４】
前記数学式１で、Ｖ０は、１００℃に露出前の食品容器の体積（ｍｍ３）であり、Ｖ１は、１００℃に２０分間露出した後の食品容器の体積（ｍｍ３）である。
【００５５】
具体的に、製造された食品容器の試片を１００℃で２０分間露出させる前と後の寸法変化率を測定した。これは、本発明による食品容器の長期寸法変化率と対応する測定値である。例えば、前記体積は、耐熱材の長さ、幅及び厚さそれぞれの長さを掛けて計算した値を意味することができる。例えば、前記数学式１による寸法変化率は、３％以下、１％以下、０．１％以下、０．００１％以下あるいは０．０００１〜０．００１％であってもよく、具体的には、寸法が変化しなくてもよい。前記範囲内の数学式１の値を満足することで、本発明による食品容器は、高い温度の環境で使用しても形態変化がほとんど起きないことが分かる。結果的に、本発明による食品容器は、耐熱性に優れることが分かる。
【００５６】
前記数学式１が５％を超過する場合には、食品容器に部品、捻れ、変色乃至変形が容易に発生できる。
【００５７】
本発明による食品容器は、食品容器の一面又は下部面に垂直方向に１００ｍｍ／ｍｉｎの速度で荷重を加えるときに測定された圧縮強度が４０ｋｇｆ以上であってもよい。
【００５８】
具体的に、前記圧縮強度は、Ｌｏａｄ  Ｃｅｌｌ  １ＫＮを用いて垂直方向に１００ｍｍ／ｍｉｎの速度で荷重を加えるときに測定された圧縮強度であってもよく、例えば、前記圧縮強度は、４１〜９５ｋｇｆ、４５〜９０ｋｇｆ、４８〜８５ｋｇｆあるいは５０〜８０ｋｇｆであってもよい。本発明による食品容器は、ポリエチレンテレフタレート発泡シートを容器の内層に形成し、ポリエチレンテレフタレートグリコール樹脂からなるコーティング層を容器の外層に形成することで、上記のような圧縮強度を満足することができる。このような食品容器は、外部の物理的な力にも容易に変形しない利点がある。
【００５９】
本発明による食品容器は、ＡＳＴＭ  Ｄ  １２４９に基づいて測定した水蒸気透過度が１６ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下であってもよい。具体的に、製造された食品容器の試片を（３７．８±１）℃、１００％Ｒ．Ｈの条件で３０分間水蒸気透過度を測定した。例えば、前記条件で測定された水蒸気透過度は、１５ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下、１３ ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下、１〜１０ｇ／ｍ２・ｄａｙ、２〜９ｇ／ｍ２・ｄａｙあるいは３〜８．８ｇ／ｍ２・ｄａｙであってもよい。
【００６０】
また、本発明による食品容器は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ３９８５に基づいて測定した酸素透過度が１，５００ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ以下であってもよい。具体的に、製造された食品容器の試片を（２３±１）℃条件で３０分間酸素透過度を測定した。例えば、前記条件で測定された酸素透過度は、５０〜１，４５０ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ、１００〜１，４００ｃｃ／ｍ２・ｄａｙあるいは１５０〜１，３５０ｃｃ／ｍ２・ｄａｙを満足することができる。本発明による食品容器は、ポリエチレンテレフタレート発泡シートを容器の内層に形成し、ポリエチレンテレフタレートグリコール樹脂からなるコーティング層を容器の外層に形成することで、上記のような水蒸気透過度及び酸素透過度を満足することができ、本発明による食品容器は、前記範囲の低い水蒸気透過度及び酸素透過度を満足することで、酸素及び水蒸気を遮蔽する性能に優れて食品の保存期限を延長させることができる利点がある。
【００６１】
一つの例として、本発明による食品容器は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ６３８に基づいて測定した縦方向の引張強度（ＴＤ）及び横方向の引張強度（ＭＤ）が４〜２０の範囲であってもよい。具体的に、万能材料試験機（Ｍｏｄｅｌ  ３３６７、Ｉｎｓｔｒｏｎ社）を用いて５ｍｍ／ｍｉｎの速度で引張強度を測定した場合、縦方向の引張強度（ＴＤ）が４．５〜７ＭＰａの範囲であり、及び横方向の引張強度（ＭＤ）が４〜６ＭＰａの範囲であってもよい。本発明による食品容器は、ポリエチレンテレフタレート発泡シートを容器の内層に形成し、ポリエチレンテレフタレートグリコール樹脂からなるコーティング層を容器の外層に形成することで、前記範囲の引張強度を示すことができ、これによって、物理的な力を加えても容易に変形されない利点があることが分かる。
【００６２】
他の一つの例として、本発明による食品容器は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ６３８に基づいて測定した伸び率が、縦方向（ＴＤ）に３〜１０％の範囲であり、横方向（ＭＤ）に５〜２０％の範囲であってもよい。具体的に、万能材料試験機（Ｍｏｄｅｌ  ３３６７、Ｉｎｓｔｒｏｎ社）を用いて伸び率を測定した場合、縦方向（ＴＤ）に４〜７％の範囲であり、横方向（ＭＤ）に７〜１５％の範囲であってもよい。本発明による食品容器は、ポリエチレンテレフタレート発泡シートを容器の内層に形成し、ポリエチレンテレフタレートグリコール樹脂からなるコーティング層を容器の外層に形成することで、前記範囲の縦方向及び横方向の伸び率を満足することができ、これによって、優れた成形性を示すようになる。
【００６３】
本発明は、前記食品容器の製造方法を提供する。
【００６４】
具体的に、本発明による食品容器の製造方法は、発泡シートの一面又は両面に下記化学式１の繰り返し単位を含む樹脂コーティング層を形成するステップと、化学式１の繰り返し単位を含む樹脂がコーティングされた発泡シートを熱成形するステップと、を含む食品容器の製造方法を提供する。
【００６５】
【化１】
2019514800.tif 000007
【００６６】
前記化学式１で、ｍ及びｎは、繰り返し単位のモル分率を示し、それぞれ１〜１００の範囲である。
【００６７】
本発明で、熱成形温度は、１４０〜２００℃であってもよい。具体的に、前記熱成形温度は、１４０〜１８０℃、１４０〜１７０℃、１４０〜１６０℃、１４０〜１５０℃あるいは１４０℃であってもよい。本発明は、前記範囲の温度で食品容器を熱成形することで、食品容器の強度及び物性の低下なしに成形性を遥かに向上させることができる。
【００６８】
一つの例として、発泡シートを構成する樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、７０〜９０℃、７５〜８５℃あるいは８０〜９０℃であってもよい。また、前記化学式１の繰り返し単位を含む樹脂のガラス転移温度は、６５〜９５℃、７０〜９０℃、７５〜８５℃あるいは８０〜９０℃であってもよい。本発明による発泡シートは、前記範囲のガラス転移温度を満足することで耐熱性に優れた食品容器を製造することができる。
【００６９】
前記発泡シートは、発泡層であってもよく、前記発泡層の平均セルサイズは、１１０〜４５０μｍ、１３０〜４３０μｍ、、１５０〜４１０μｍ、、１８０〜４００μｍ、２００〜３８０μｍ、２２０〜３６０μｍあるいは２５０〜３５０μｍであってもよい。発泡層の平均セルサイズが前記範囲である場合、食品容器の熱遮断性と圧縮強度が向上し、食品容器の成形時の内容物を入れる内部を深く形成することが容易である。セルサイズが５００μｍより大きい場合、熱成形で食品容器を製造するときに容器を深く加工する作業が難しく、圧縮強度が低下されることがあり、セルサイズが前記範囲より小さく形成される場合、圧縮強度及び熱遮断性が低下されることがある。
【００７０】
本発明による食品容器の製造方法で、化学式１の繰り返し単位を含む樹脂は、例えば、ポリエチレンテレフタレートグリコール（以下、ＰＥＴＧといい）樹脂であってもよい。このようなＰＥＴＧ樹脂は、シクロヘキサンジメタノール（ＣＨＤＭ）が共重合された構造であってもよい。前記シクロヘキサンジメタノールは、樹脂の結晶化を防止する役目をし、シクロヘキサンジメタノールが共重合されたＰＥＴＧは、非結晶性領域を有するようになる。したがって、前記ＰＥＴＧ樹脂は、粘度維持が容易であるため発泡層と樹脂層の密着性を付与するようになる。本発明による食品容器の製造方法は、前記範囲のガラス転移温度を有する樹脂の発泡シートの一面又は両面に非結晶性領域を有するＰＥＴＧ樹脂をコーティングして製造することで、成形性、耐熱性及び印刷性に優れた食品容器を製造することができる。
【００７１】
一つの例として、本発明による発泡シートは、９０％以上のセルが閉鎖セル（ＤＩＮＩＳＯ４５９０）であってもよい。これは、前記発泡シートのＤＩＮ  ＩＳＯ４５９０による測定値がセル中の９０％以上が閉鎖セルであることを意味する。例えば、前記発泡シート中の閉鎖セルは、９０〜１００％又は９５〜１００％であってもよい。本発明による発泡シートは、前記範囲内の閉鎖セルを有することで、優れた耐熱性、断熱特性及び保温特性を具現することができる。これを通じて、前記発泡シートを含む食品容器は、優れた耐熱性、断熱特性及び保温特性を具現することができる。例えば、前記ポリエステル発泡シートのセル数は、ｍｍ当たり１〜３０セル、３〜２５セル、又は３〜２０セルを含むことができる。
【００７２】
本発明による食品容器の製造方法は、ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物を含む混合物を押出して発泡シートを製造するステップを含み、このとき、前記樹脂の押出温度は、５０〜１００℃、５５〜９５℃あるいは６０〜９０℃の範囲であってもよく、前記範囲の比較的低い温度で発泡を行うことで、樹脂の粘度維持が容易になる。
【００７３】
一方、本発明による押出発泡は、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及び発泡することで、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割れ目と粒状破壊現象などを防止して一層優れた引張強度及び圧縮強度を具現することができる。
【００７４】
＜発明の実施のための形態＞
以下、実施例及び比較例を通じて前記内容をより具体的に説明するが、本発明の範囲が下記提示された内容によって制限されるものではない。
【００７５】
実施例
本発明による食品容器を製造するため、まず、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂１００重量部を１３０℃で乾燥して水分を除去し、第１押出機に前記水分が除去されたＰＥＴ樹脂と、前記水分が除去されたＰＥＴ樹脂１００重量部を基準として、ピロメリック酸無水物１重量部、タルク１重量部及び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。その後、第１押出機に発泡剤としてブタンガスを、ＰＥＴ樹脂１００重量部を基準として５重量部を投入し、押出発泡してポリエチレンテレフタレート発泡シートを製造した。製造された発泡シートの密度は、約１２０ｋｇ／ｍ３、厚さは、約１．９ｍｍであった。その後、ポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴＧ）を前記発泡シートの一面に１００μｍの厚さで押出コーティングしてコーティング層を形成した。その後、コーティング層が形成された発泡シートを１４０℃で熱成形して食品容器を製造した。製造された食品容器の平均厚さは、２ｍｍであった。図１は、実施例によって製造された発泡シートのセルサイズを示すＳＥＭ写真である。図１を参照すると、平均３３０μｍのサイズでセルが形成されたことが確認できる。
【００７６】
比較例１
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂の代わりにポリスチレン（ＰＳ）樹脂を用いて発泡シート（２．５ｍｍ）を製造し、ポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴＧ）コーティング層の代わりにポリスチレンコーティング層（１００μｍ）を形成したこと以外は、実施例と同一の方法で食品容器を製造した。このとき、発泡シートの平均セルサイズは、１８０μｍであった。
【００７７】
図２は、比較例１によって製造された発泡シートのセルサイズを示すＳＥＭ写真である。図２を参照すると、平均１８０μｍのサイズでセルが形成されたことが確認できる。
【００７８】
比較例２
発泡シートの平均セルサイズを約９００μｍで制御したこと以外は、実施例と同一の方法で食品容器を製造した。図３は、比較例２によって製造された発泡シートのセルサイズを示すＳＥＭ写真である。図３を参照すると、平均９００μｍのサイズでセルが形成されたことが確認できる。
【００７９】
比較例３
市中で、紙で製造された食品容器を購入した。このとき、紙食品容器の厚さは、約１ｍｍであった。
【００８０】
比較例４
市中で、ポリプロピレン（ＰＰ  ｒｉｇｉｄ）厚さが１ｍｍであるシートを購入し、実施例と同一の金型を用いて食品容器を成形した。
【００８１】
実験例１
前記実施例及び比較例１から製造された食品容器の有害物質溶出量を評価した。評価は、食品容器を８００Ｗの電子レンジ内で５分間加熱した後の有害物質溶出量を測定し、評価項目は、食品医薬安全処告示第２０１６−５１号に対する基準を満足する結果を示した。評価項目及び結果は下記表１に示した。
【００８２】
【表１】
2019514800.tif 000008
【００８３】
前記表１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くて食品医薬安産処で告示する基準を満足する結果を示したが、比較例１による食品容器の場合、スチレンが４１２ｍｇ／ｋｇで多量残留し、実施例による食品容器の場合、４％の酢酸及び水が溶出されなかったが、比較例１による食品容器の場合、４％酢酸及び水が溶出された。したがって、本願による食品容器は、有害物質の残留量及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。
【００８４】
実験例２
前記実施例及び比較例１で製造された食品容器を用いて耐熱性を測定した。測定方法は、下記に記載し、その結果は、下記表２に示した。
【００８５】
耐熱性の測定は、下記数学式１による寸法変化率を測定した。
【００８６】
［数学式１］
｜Ｖ１−Ｖ０｜／Ｖ０ × １００ ＜ ５％
【００８７】
前記数学式１で、Ｖ０は、１００℃に露出前の食品容器の体積（ｍｍ３）であり、Ｖ１は、１００℃に２０分間露出した後の食品容器の体積（ｍｍ３）である。
【００８８】
このとき、１００℃への露出は熱風オーブンを用いた。実施例及び比較例による食品容器を１００℃に露出する前の試片の体積（ｍｍ３）は、１００×１００×３（横×縦×高さ）であった。
【００８９】
【表２】
2019514800.tif 000009
【００９０】
前記表２を参照すると、本発明による食品容器は、高温に長時間露出されても寸法変化率が約０％として、優れた耐熱性が具現できることが分かる。これと比較して、比較例１による食品容器の場合、寸法変化率が約５．９５％として、優れた耐熱性が具現できないことが分かる。これを通じて、本願の食品容器は、高温で使用する場合、形態が変形されないが、比較例１による食品容器の場合、容易に形態が変形されることが分かる。
【００９１】
実験例３
前記実施例、比較例１、比較例３及び比較例４による食品容器の熱遮断性を評価するため、容器の内部に１００℃の水を７０％（ｖ／ｖ）入れた状態で、２分が経過した時点で、容器内部の任意の地点と容器外部の任意の地点の温度を測定した。
【００９２】
結果は、下記表３に示した。
【００９３】
【表３】
2019514800.tif 000010
【００９４】
前記表３を参照すると、実施例による食品容器は、容器の内部と外部の温度差が２２℃として優れた熱遮断性を示すことで、比較例１と類似した熱遮断性能を示した。比較例３及び比較例４による食品容器は、それぞれ１０℃及び４℃として熱遮断性が顕著に低かった。したがって、本発明による食品容器は、セルサイズを一定範囲で制御した発泡シートの一面にＰＥＴＧ樹脂層をコーティングして製造することで、優れた熱遮断性を有し、これによって、優れた保温特性を具現することができることを確認した。
【００９５】
実験例４
前記実施例及び比較例１で製造された食品容器の水蒸気透過度及び酸素透過度を測定した。水蒸気透過度及び酸素透過度の測定方法は、下記に記載し、結果は、下記表４に示した。
【００９６】
１）水蒸気透過度試験
−試験方法：ＡＳＴＭ  Ｄ  １２４９
−試験器機：Ｐｅｒｍａｔｒａｎ  Ｗ−７００（ＭＯＣＯＮ社、アメリカ）
−試験温度：（３７．８±１）℃、１００％Ｒ．Ｈ
−試験時間：３０分
−測定範囲：０．０５〜１００ｇ／ｍ２・ｄａｙ
−試片サイズ：５ｃｍ２
【００９７】
２）酸素透過度試験
−試験方法：ＡＳＴＭ  Ｄ  ３９８５
−試験器機：ＯＸ−ＴＲＡＮ  ７０２（ＭＯＣＯＮ社、アメリカ）
−試験温度：（２３±１）℃
−試験時間：３０分
−測定範囲：０．１〜２０００ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ
−試片サイズ：５ｃｍ２
【００９８】
【表４】
2019514800.tif 000011
【００９９】
前記表４を参照すると、実施例による食品容器の場合、１次測定及び２次測定でいずれも水蒸気透過度が８．２３ｇ／ｍ２・ｄａｙ及び８．６９ｇ／ｍ２・ｄａｙとして低い結果を示したが、比較例１による食品容器の場合、１次測定及び２次測定でいずれも水蒸気透過度が１６．６０ｇ／ｍ２・ｄａｙ及び１７．３０ｇ／ｍ２・ｄａｙとして、実施例による食品容器に比べて高い結果を示した。また、酸素透過度の結果では、実施例による食品容器の場合、１次及び２次測定でそれぞれ１３３６ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ及び８９３．１ｃｃ／ｍ２・ｄａｙとして、比較例１の食品容器に比べて顕著に低い酸素透過度を示した。
【０１００】
したがって、本発明による食品容器は、酸素及び水蒸気を遮断する性能に優れるため、食品の保存期間を延長させる利点があることを確認した。 
【０１０１】
実験例５
前記実施例及び比較例１で製造された食品容器の圧縮強度、引張強度、伸び率及び穿孔強度を測定した。測定に用いられた機器は、万能材料試験機（Ｍｏｄｅｌ  ３３６７、Ｉｎｓｔｒｏｎ社）であり、それぞれの測定条件は、下記に記載し、結果は、下記表５に示した。
【０１０２】
１）圧縮強度の測定
圧縮強度の測定は、食品容器に対して垂直方向に１００ｍｍ／ｍｉｎの速度で荷重を加えるときに測定される最大荷重を測定した。 
【０１０３】
２）引張強度の測定
引張強度の測定は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ６３８に基づいて測定し、試験速度は、５ｍｍ／ｍｉｎであった。
【０１０４】
３）伸び率の測定
伸び率の測定は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ６３８に基づいて測定した。
【０１０５】
４）穿孔強度の測定
穿孔強度の測定は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ５７４８に基づいて測定し、試験速度は、６ｍｍ／ｍｉｎであった。 
【０１０６】
【表５】
2019514800.tif 000012
【０１０７】
前記表５を参照すると、実施例による食品容器の場合、圧縮強度、引張強度の結果において比較例に比べて遥かに高いので、外部の力にも変形が容易に発生しないことが分かり、伸び率の結果でも比較例１に比べて高いので、成形性に優れることが分かった。また、実施例による食品容器は、穿孔強度の結果においても比較例１に比べて高いので、物理的な衝撃にもよく耐える特性を示すことを確認した。
【０１０８】
したがって、本発明による食品容器は、ポリエチレンテレフタレート発泡シートの外層にＰＥＴＧコーティング層を適切な厚さで形成することで、耐熱性を向上させて電子レンジを用いることができ、圧縮強度、引張強度、伸び率及び穿孔強度を向上させることが分かった。
【０１０９】
実験例６
本発明による食品容器の物性を確認するため、時差走査熱量計（Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ、ＤＳＣ−７）を用い、前記実施例による食品容器の製造に用いられたＰＥＴ樹脂とＰＥＴＧ樹脂の４０〜２７０℃の範囲（２０℃／ｍｉｎで昇温）で融点（Ｔｍ）及びガラス転移温度（Ｔｇ）を測定した。その結果は、下記表６、図４及び図５に示した。図４は、ＰＥＴ樹脂の融点（Ｔｍ）及びガラス転移温度（Ｔｇ）を示すグラフであり、図５は、ＰＥＴＧ樹脂の融点（Ｔｍ）及びガラス転移温度（Ｔｇ）を示すグラフである。
【０１１０】
【表６】
2019514800.tif 000013
【０１１１】
表６及び図４を参照すると、ＰＥＴ樹脂は、約２５１．１７℃の融点値が測定され、ガラス転移温度は、約８１．６５℃で測定された。一方、ＰＥＴＧ樹脂の融点は測定されなかった。ガラス転移温度は、約７９．０１℃としてＰＥＴ樹脂と類似な値を示した（図５参照）。これによって、ＰＥＴＧ樹脂は、非結晶性特性を有し、このようなＰＥＴＧ樹脂コーティング層を用いて食品容器を製造するとき、優れた接着性、工程及び耐熱性を示すことが分かった。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明による食品容器は、セルサイズが制御された発泡層と前記発泡層の一面又は両面に樹脂層が合紙された多層構造を有することで、圧縮強度が向上して物理的な力による変形が少なく、伸び率の向上により成形性に優れて多様なサイズ及び形態に提供されることができ、酸素透過度及び水蒸気透過度が低くて食品の保管が容易であり、耐熱性に優れて高温の水でも形態が変化することを防止することができ、有害物質の溶出量が顕著に低くて人体に無害であり、食品容器の強度、印刷性及び成形性を向上させると同時に優れた熱遮断性を具現することで、食品の保温特性を向上させる効果がある。
【図１】
2019514800.tif 000016
【図２】
2019514800.tif 000017
【図３】
2019514800.tif 000018
【図４】
2019514800.tif 000019
【図５】
2019514800.tif 000020
【国際調査報告】
2019514800.tif 000021
2019514800.tif 000022
2019514800.tif 000023
2019514800.tif 000024