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WO2018062623A1 - 유해 물질 용출량이 저감된 식품용기 - Google Patents

유해 물질 용출량이 저감된 식품용기 Download PDF

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Publication number
WO2018062623A1
WO2018062623A1 PCT/KR2016/013991 KR2016013991W WO2018062623A1 WO 2018062623 A1 WO2018062623 A1 WO 2018062623A1 KR 2016013991 W KR2016013991 W KR 2016013991W WO 2018062623 A1 WO2018062623 A1 WO 2018062623A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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food container
resin
layer
food
container
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/013991
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
허미
이광희
김우진
이승준
하상훈
Original Assignee
주식회사 휴비스
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Filing date
Publication date
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Priority claimed from KR1020160127002A external-priority patent/KR101887918B1/ko
Application filed by 주식회사 휴비스 filed Critical 주식회사 휴비스
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Priority to JP2018556326A priority patent/JP6826129B2/ja
Priority to EP16917824.1A priority patent/EP3438020B1/en
Priority to CN201680086119.2A priority patent/CN109195882B/zh
Publication of WO2018062623A1 publication Critical patent/WO2018062623A1/ko

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    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/346—Clay

Definitions

  • the present invention relates to a food container.
  • containers for filling food containers such as beverage containers, yoghurt containers, single serving containers, cup noodles, and disposable medical supplies, etc.
  • tensile strength heat resistance
  • thermal barrier properties light resistance
  • moldability heat resistance
  • surface glossiness light resistance
  • printability printability
  • synthetic resins are light and strong, do not rust or rot, are transparent and easy to color, easy to mass-produce, have excellent electrical insulation, good thermal insulation, hygienic and food preservation, and the like. It has advantages and is used for many purposes.
  • a container made of a synthetic resin is manufactured as a container for various uses due to many advantages such as low cost, light weight, ease of molding, robustness, etc., and is particularly used as a food storage container.
  • Polystyrene, polypropylene, AS resins, polycarbonates and the like are used as synthetic resins used in such food containers.
  • the synthetic resin container when used as a food container, there is a problem that environmental hormones, which are harmful substances, are eluted as food that comes into contact with the surface of the synthetic resin container and threaten human health.
  • the environmental hormone is a substance that disturbs the endocrine system from which human hormones come out, and it interferes with the development of the human body.
  • Hormones are substances that help information exchange between numerous cells and organs. They are dissolved in the blood and act on receptors on specific cells. An abnormality occurs.
  • Styrene trimers which are assumed to be environmental hormones, occur in the cup noodle container, and bisphenol A occurs in the inner coating layer of the beverage can and the feeding bottle.
  • a method of cutting and re-wrapping paper (naphkin) and thick corrugated paper to a size or overlapping another empty disposable cup or the like is used to block the conductivity of the contents temperature in the cup and the container.
  • An object of the present invention is to provide a food container that satisfies physical properties such as compressive strength, heat resistance, printability, and moldability, which are physical properties of a basic food container, while reducing the amount of harmful substances eluted and excellent in use stability.
  • the present invention is a multi-layer structure comprising a foam layer having an average cell size of 100 to 500 ⁇ m and a resin layer laminated on one side or both sides of the foam layer,
  • the resin layer provides a food container formed of a resin including a repeating unit represented by the following Chemical Formula 1.
  • n and n represent the mole fraction of a repeating unit, and are each in the range of 1-100.
  • thermoforming a resin-coated foam sheet comprising a repeating unit of formula (1) thermoforming a resin-coated foam sheet comprising a repeating unit of formula (1).
  • n and n represent the mole fraction of a repeating unit, and are each in the range of 1-100.
  • the food container according to the present invention has a multi-layer structure in which a foam layer having a controlled cell size and a resin layer are laminated on one side or both sides of the foam layer, thereby improving compressive strength and less deformation due to physical force, and elongation rate. It can be provided in various sizes and shapes by improving the moldability, oxygen storage and water vapor transmission rate is low, it is easy to store food, and excellent heat resistance can prevent the shape change even in high temperature water, Significantly low elution amount of harmful substances is harmless to the human body, improves the strength, printability and formability of the food container, and at the same time has the effect of excellent thermal barrier properties to improve the heat insulating properties of food.
  • FIG. 1 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing the cell size of the foam sheet of the food container according to the embodiment.
  • Figure 2 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing the cell size of the foam sheet of the food container according to Comparative Example 1.
  • SEM scanning electron microscope
  • Figure 4 is a graph showing the melting point (Tm) and glass transition temperature (Tg) of the PET resin used in the Examples.
  • Tm melting point
  • Tg glass transition temperature
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are only used to distinguish one component from another.
  • the terms "comprises” or “having” are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
  • food containers such as beverage containers, yoghurt containers, single serving containers, and cup noodles are generally made of polystyrene resin, and when the synthetic resin containers made of such polystyrene resin are used as food containers, There was a problem that the environmental hormones, which are harmful substances, are eluted as foods to be contacted, which threatens human health. Paper food containers for preventing such harmful substances dissolution significantly reduced the thermal barrier properties and compressive strength, the cost was 3 to 10 times more expensive than synthetic resin containers.
  • the present invention has been made to solve the problems of the conventional food container, by using a foam layer of the cell size controlled using a polyethylene terephthalate (PET) resin to improve the compressive strength and thermal insulation at the same time the glass transition temperature
  • PET polyethylene terephthalate
  • the food container according to the present invention has a multi-layered structure including a foam layer having an average cell size of 100 to 500 ⁇ m and a resin layer laminated on one or both sides of the foam layer.
  • the resin layer is formed of a resin including a repeating unit represented by the following Chemical Formula 1.
  • n and n represent the mole fraction of a repeating unit, and are each in the range of 1-100.
  • the resin forming the resin layer may have a content of 20 mol% or more of the polymerized unit derived from cyclohexanedimethanol (CHDM) in a molecule, and specifically, of the polymerized unit derived from cyclohexanedimethanol (CHDM).
  • the content may range from 20 to 90 mole percent, or from 30 to 90 mole percent.
  • the melting point (Tm) may be lowered by inducing a decrease in crystallinity of the resin, thereby implementing excellent processability.
  • the average cell size of the foam layer may be 110 to 450 ⁇ m, 130 to 430 ⁇ m, 150 to 410 ⁇ m, 180 to 400 ⁇ m, 200 to 380 ⁇ m, 220 to 360 ⁇ m or 250 to 350 ⁇ m.
  • the thermal barrier property and the compressive strength of the food container is improved, it is easy to form a deep inside containing the contents during the molding of the food container. If the cell size is larger than 500 ⁇ m, it is difficult to process the container deeply when manufacturing the food container by thermoforming, and the compressive strength may be lowered. When the cell size is smaller than the above range, the compressive strength and thermal barrier property Can be degraded.
  • the glass transition temperature (Tg) of the resin constituting the foam layer may be 70 to 90 °C, 75 to 85 °C or 80 to 90 °C.
  • the glass transition temperature of the resin constituting the resin layer may be 65 to 95 °C, 70 to 90 °C, 75 to 85 °C or 78 to 90 °C.
  • the foamed layer according to the present invention provides a food container excellent in heat resistance by satisfying the glass transition temperature in the above range.
  • the multilayer structure may mean a 2 to 10 layer, a 2 to 8 layer, a 2 to 4 layer or a 2 layer structure.
  • the resin including the repeating unit of Formula 1 may be, for example, polyethylene terephthalate glycol (hereinafter referred to as PETG) resin.
  • PETG resin may have a structure in which cyclohexanedimethanol (CHDM) is copolymerized.
  • CHDM cyclohexanedimethanol
  • the cyclohexane dimethanol serves to prevent the crystallization of the resin
  • PETG copolymerized with cyclohexane dimethanol will have an amorphous region. Therefore, the PETG resin is easy to maintain the viscosity to give the adhesion of the foam layer and the resin layer.
  • the present invention satisfies the moldability and heat resistance of the food container at the same time by having a laminated structure of a foam layer of the resin having a glass transition temperature and a PETG resin layer having an amorphous region.
  • Resin forming the resin layer in the present invention may not have a melting point (Tm) value in the range of 40 to 270 °C.
  • the resin layer according to the present invention includes a repeating unit which reduces the melting point of the resin as a main repeating unit by the content of the polymerized unit derived from cyclohexanedimethanol (CHDM) in the molecule constituting the formula 1 satisfies the above range. . Accordingly, the resin layer according to the present invention has a low crystallinity by not having a melting point, and thus may exhibit excellent adhesion. In addition, such amorphousness can realize excellent lightness.
  • the crystallinity of the resin forming the resin layer in the present invention may be less than 10%. Specifically, the crystallinity may be 5% or less, 2% or less, 0 to 2%, 0.001 to 0.5%, or 0.001 to 0.1%, and more specifically, the crystallinity may be 0%.
  • the resin forming the resin layer according to the present invention satisfies the above-mentioned range, the viscosity can be maintained in an appropriate range even at a relatively low temperature at the time of preparing a food container, thereby exhibiting excellent processability.
  • the food container according to the present invention has a two-layer structure, the inner layer of the container is formed of a foam layer, the outer layer of the container may be a structure formed of a resin layer. That is, the inner layer of the container may be a foam layer of a resin having a glass transition temperature of 65 to 95 ° C., and the outer layer of the container may be a resin layer of a resin including a repeating unit represented by the following Chemical Formula 1.
  • n and n represent the mole fraction of a repeating unit, and are each in the range of 1-100.
  • the food container according to the present invention may be 50 mg / kg or less of styrene elution under conditions heated for 5 minutes in an 800W microwave oven. Specifically, the elution amount of the volatile substance was measured under the condition that the prepared food container sample was heated in an 800W microwave oven for 5 minutes.
  • the styrene elution amount may be 20 mg / kg or less, 10 mg / kg or less, or 0.01 mg / kg or less, and more specifically, styrene may not be eluted under the condition that the food container is heated in a microwave oven.
  • volatile substances such as toluene, ethyl benzene, isopropyl benzene, and n-propyl benzene in addition to the styrene may not be eluted. Accordingly, when the food container according to the present invention is heated in a microwave oven, It can be seen that the human body can be effectively prevented from being exposed to harmful substances.
  • the food container according to the present invention has a temperature difference between the inside of the container and the outside of the container at a temperature of 2 minutes in a state in which 70% (v / v) of water at 60 to 100 ° C. is contained in the container at ambient temperature at room temperature. It may be at least °C. This indicates that the thermal barrier property of the food container according to the present invention is excellent. Specifically, in the prepared food container containing 70% (v / v) of water at 100 ° C., at 2 minutes, the inside and outside of the container The temperature difference was measured. For example, the temperature difference between the inside and the outside of the food container measured under the above conditions may be 13 to 40 °C, 15 to 35 °C, 20 to 32 °C or 21.5 to 30 °C.
  • a food container according to the present invention contained 70% (v / v) of water of 60 to 100 °C, 2 minutes elapsed, the internal temperature of the container when the external temperature of the container is 40 °C May be from 60 to 80 ° C.
  • Food container according to the present invention by maintaining a relatively high temperature difference between the inside and outside of the container in the above conditions, it can be seen that the thermal insulation is excellent, thereby exhibiting an effect of effectively improving the warmth of food.
  • the foam layer according to the present invention is a foam sheet of polyethylene terephthalate (PET) resin
  • the resin layer may be a coating layer of polyethylene terephthalate (PET) resin.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the foam layer may be provided in the form of a relatively thin foam sheet, thereby satisfying the light weight, and simultaneously realize the compressive strength by forming the coating layer.
  • the density of the foam layer, foam sheet according to the present invention may be 30 to 400kgf / m 3 .
  • the foam sheet may have a density of 50 to 350 kgf / m 3 , 70 to 300 kgf / m 3 , 80 to 250 kgf / m 3 , 90 to 200 kgf / m 3, or 100 to 150 kgf / m 3 .
  • the density of the foam layer according to the present invention by having the above range, it is possible to implement the improved compressive strength while satisfying the thin thickness.
  • the polyethylene terephthalate glycol resin does not generate harmful substances, there is a low risk characteristics even during the manufacturing process and incineration, and thus the amount of harmful substances remarkably increased when cooking food using the food container according to the present invention. Reduced.
  • the coating layer of the polyethylene terephthalate glycol resin is formed to give strength to the food container to improve the compressive strength, it is excellent in printability and moldability. Therefore, the food container with a beautiful appearance can be manufactured easily.
  • the average thickness of the multilayer structure may be 1.2 to 4 mm, 1.5 to 3.5 mm, 1.8 to 3 mm or 2 mm.
  • the thickness ratio of the foam layer and the resin layer may be specifically 10: 0.2 to 1.5, 10: 0.3 to 1 or 10: 0.5.
  • the food container according to the present invention is made up of a foam layer and a resin layer having a thickness in the above range, thereby satisfying lightness at the same time while improving the compressive strength.
  • the average thickness of the food container may be 2 mm, wherein the average thickness of the foam layer is 1.9 mm, and the average thickness of the resin layer is 0.1 mm.
  • the food container according to the present invention may satisfy the condition represented by Equation 1 below.
  • V 0 is the volume of the food container (mm 3 ) before exposure to 100 ° C
  • V 1 is the volume of the food container (mm 3 ) after exposure to 100 ° C. for 20 minutes.
  • the dimensional change rate before and after exposing the prepared food container specimens at 100 ° C. for 20 minutes was measured.
  • This is a measure corresponding to the rate of change of the dimensional dimension of a food container according to the invention.
  • the volume may mean a value calculated by multiplying the length, width and thickness of each of the heat resistant material.
  • the dimensional change rate according to Equation 1 may be 3% or less, 1% or less, 0.1% or less, 0.001% or less, or 0.0001 to 0.001%, and specifically, the dimension may not change.
  • Equation 1 When Equation 1 exceeds 5%, it may mean that parts, distortion, discoloration or deformation may easily occur in the food container.
  • the food container according to the present invention may have a compressive strength of 40 kgf or more when a load is applied at a speed of 100 mm / min in a vertical direction to one or lower surfaces of the food container.
  • the compressive strength may be the compressive strength measured when applying a load at a speed of 100mm / min in the vertical direction using Load Cell 1KN, for example the compressive strength is 41 to 95kgf, 45 to 90kgf, 48 to 85 kgf or 50 to 80 kgf.
  • the food container according to the present invention can satisfy the above-described compressive strength by forming a polyethylene terephthalate foam sheet in the inner layer of the container and forming a coating layer made of polyethylene terephthalate glycol resin on the outer layer of the container.
  • Such food containers have the advantage that they are not easily deformed by external physical forces.
  • the food container according to the present invention may have a water vapor transmission rate of 16 g / m 2 ⁇ day or less measured according to ASTM D 1249. Specifically, the water vapor permeability of the prepared food container specimen was measured for 30 minutes at (37.8 ⁇ 1) °C, 100% RH conditions. For example, the water vapor transmission rate measured under the above conditions are 15g / m 2 ⁇ day or less, 13g / m 2 ⁇ day or less, 1 to 10g / m 2 ⁇ day, 2 to about 9g / m 2 ⁇ day or 3 to 8.8g / m 2 can be day
  • the food container according to the present invention may have an oxygen permeability of 1,500 cc / m 2 ⁇ day or less measured according to ASTM D 3985. Specifically, the oxygen permeability of the prepared food container specimen was measured for 30 minutes at (23 ⁇ 1) °C conditions. For example, the oxygen permeability measured under the above conditions may satisfy 50 to 1,450 cc / m 2 ⁇ day, 100 to 1,400 cc / m 2 ⁇ day, or 150 to 1,350 cc / m 2 ⁇ day.
  • the food container according to the present invention can satisfy the water vapor permeability and oxygen permeability as described above by forming a polyethylene terephthalate foam sheet in the inner layer of the container and forming a coating layer made of polyethylene terephthalate glycol resin on the outer layer of the container.
  • the container satisfies the low water vapor permeability and oxygen permeability of the above range, and has an advantage of excellent performance of shielding oxygen and water vapor to extend the shelf life of food.
  • the food container according to the present invention may have a longitudinal tensile strength (TD) and a transverse tensile strength (MD) in the range of 4 to 20 measured according to ASTM D 638. Specifically, when tensile strength was measured at a speed of 5 mm / min using a universal testing machine (Model 3367, Instron), the longitudinal tensile strength (TD) was in the range of 4.5 to 7 MPa, and the transverse tensile strength (MD) was 4 To 6 MPa.
  • TD longitudinal tensile strength
  • MD transverse tensile strength
  • the food container according to the present invention may exhibit a tensile strength of the above range by forming a polyethylene terephthalate foam sheet in the inner layer of the container and a coating layer made of polyethylene terephthalate glycol resin on the outer layer of the container, Therefore, it can be seen that there is an advantage that does not easily deform even when applying a physical force.
  • the food container according to the present invention may have an elongation measured according to ASTM D 638 in the range of 3 to 10% in the longitudinal direction (TD) and in the range of 5 to 20% in the transverse direction (MD).
  • the elongation rate when measured using a universal testing machine (Model 3367, Instron), it may be in the range of 4 to 7% in the longitudinal direction (TD) and 7 to 15% in the transverse direction (MD).
  • the food container according to the present invention can satisfy the longitudinal and transverse elongation of the above range by forming a polyethylene terephthalate foam sheet in the inner layer of the container and forming a coating layer of polyethylene terephthalate glycol resin on the outer layer of the container. It can thus exhibit excellent moldability.
  • the present invention provides a method for producing the food container.
  • the manufacturing method of the food container according to the present invention comprises the steps of: forming a resin coating layer comprising a repeating unit of Formula 1 on one side or both sides of the foam sheet; And it provides a method for producing a food container comprising thermoforming a resin-coated foam sheet comprising a repeating unit of formula (1).
  • n and n represent the mole fraction of a repeating unit, and are each in the range of 1-100.
  • Thermoforming temperature in the present invention may be 140 to 200 °C. Specifically, the thermoforming temperature may be 140 to 180 ° C, 140 to 170 ° C, 140 to 160 ° C, 140 to 150 ° C or 140 ° C.
  • the present invention can thermoform the food container at a temperature in the above range can significantly improve the moldability without deteriorating the strength and physical properties of the food container.
  • the glass transition temperature (Tg) of the resin constituting the foam sheet may be 70 to 90 °C, 75 to 85 °C or 80 to 90 °C.
  • the glass transition temperature of the resin including the repeating unit of Formula 1 may be 65 to 95 °C, 70 to 90 °C, 75 to 85 °C or 80 to 90 °C.
  • Foam sheet according to the present invention can produce a food container excellent in heat resistance by satisfying the glass transition temperature of the above range.
  • the foam sheet may be a foam layer, the average cell size of the foam layer, 110 to 450 ⁇ m, 130 to 430 ⁇ m, 150 to 410 ⁇ m, 180 to 400 ⁇ m, 200 to 380 ⁇ m, 220 to 360 ⁇ m or 250 to 350 ⁇ m.
  • the average cell size of the foam layer is in the above range, the thermal barrier property and the compressive strength of the food container is improved, it is easy to form a deep inside containing the contents during the molding of the food container. If the cell size is larger than 500 ⁇ m, it is difficult to process the container deeply when manufacturing the food container by thermoforming, and the compressive strength may be lowered. When the cell size is smaller than the above range, the compressive strength and thermal barrier property Can be degraded.
  • the resin including the repeating unit of Formula 1 may be, for example, a polyethylene terephthalate glycol (hereinafter referred to as PETG) resin.
  • PETG resin may have a structure in which cyclohexanedimethanol (CHDM) is copolymerized.
  • CHDM cyclohexanedimethanol
  • the cyclohexane dimethanol serves to prevent the crystallization of the resin
  • PETG copolymerized with cyclohexane dimethanol will have an amorphous region. Therefore, the PETG resin is easy to maintain the viscosity to give the adhesion of the foam layer and the resin layer.
  • the manufacturing method of the food container according to the present invention is produced by coating a PETG resin having an amorphous region and on one or both sides of the foam sheet of the resin having a glass transition temperature of the above range, excellent moldability, heat resistance and printability Food containers can be prepared.
  • the foam sheet according to the present invention may be 90% or more cells closed cell (DIN ISO4590). This may mean that the measured value according to DIN ISO4590 of the foam sheet is 90% or more of the cells are closed cells.
  • the closed cell of the foam sheet may be 90 to 100% or 95 to 100%.
  • Foam sheet according to the present invention by having a closed cell in the above range, it is possible to implement excellent heat resistance, heat insulating properties and insulating properties. Through this, the food container including the foam sheet can implement excellent heat resistance, heat insulating properties and thermal insulation properties.
  • the number of cells of the polyester foam sheet may include 1 to 30 cells, 3 to 25 cells, or 3 to 20 cells per mm.
  • Method for producing a food container comprises the step of producing a foam sheet by extruding a mixture comprising a polyethylene terephthalate resin composition, wherein the extrusion temperature of the resin is 50 to 100 °C, 55 to 95 °C or 60 It may range from to 90 °C, by performing the foaming at a relatively low temperature of the above range, it is possible to facilitate the maintenance of the viscosity of the resin.
  • extrusion foaming by heating and melting the resin, and by continuously extruding and foaming the resin melt, it is possible to simplify the process step, mass production, cracking between the beads during the bead foaming And, by preventing the granular fracture phenomenon, it can implement a better tensile strength and compressive strength.
  • PET resin polyethylene terephthalate (PET) resin was first dried at 130 ° C. to remove moisture, and the PET resin from which the moisture was removed in the first extruder and the PET was removed. Based on 100 parts by weight of the resin, 1 part by weight of pyromellitic diehydride, 1 part by weight of talc and 0.1 part by weight of Irganox (IRG 1010) were mixed and heated to 280 ° C. to prepare a resin melt.
  • IRG 1010 Irganox
  • the foam sheet (2.5 mm) was manufactured using polystyrene (PS) resin instead of polyethylene terephthalate (PET) resin, except that a polystyrene coating layer (100 ⁇ m) was formed instead of the polyethylene terephthalate glycol (PETG) coating layer.
  • PS polystyrene
  • PET polyethylene terephthalate
  • PETG polyethylene terephthalate glycol
  • FIG 2 shows an SEM photograph showing the cell size of the foam sheet prepared according to Comparative Example 1. Looking at Figure 2 it can be seen that the cell is formed with an average size of 180 ⁇ m.
  • a food container was manufactured in the same manner as in the example except that the average cell size of the foam sheet was controlled to about 900 ⁇ m.
  • 3 shows a SEM photograph showing the cell size of the foam sheet prepared according to Comparative Example 2. Looking at Figure 3 it can be seen that the cell is formed with an average size of 900 ⁇ m.
  • a commercially available sheet of polypropylene (PP rigid) thickness of 1 mm was purchased, and the food container was molded using the same mold as in Example.
  • the food container according to the embodiment showed a result that satisfies the criterion published by the Food and Drug Administration because the volatiles were not detected, but in the case of the food container according to Comparative Example 1, styrene 412 A large amount remained in mg / kg, 4% acetic acid and water was not eluted in the food container according to the embodiment, 4% acetic acid and water was eluted in the food container according to Comparative Example 1. Therefore, it was confirmed that the food container according to the present application can significantly reduce the residual amount and the elution amount of harmful substances.
  • Heat resistance measurement was measured the dimensional change rate according to the following equation (1).
  • V 0 is the volume of the food container (mm 3 ) before exposure to 100 ° C
  • V 1 is the volume of the food container (mm 3 ) after exposure to 100 ° C. for 20 minutes.
  • the exposure to 100 °C using a hot air oven, the volume (mm 3 ) of the specimen before 100 °C exposure of the food container according to the Examples and Comparative Examples was 100 X 100 X 3 (width X height X height).
  • the dimensional change rate is about 0%, it is possible to implement excellent heat resistance.
  • the dimensional change rate is about 5.95%, which does not implement excellent heat resistance.
  • Comparative Examples 1, 3 and 4 in a state in which 70% (v / v) of water at 100 ° C. was contained in the container, at 2 minutes, The temperature at any point inside the vessel and at any point outside the vessel was measured.
  • the food container according to the embodiment showed a temperature difference between the inside and the outside of the container at 22 ° C., showing excellent thermal barrier properties, and exhibiting similar thermal barrier performance to Comparative Example 1, and the food containers according to Comparative Examples 3 and 4.
  • the thermal barrier properties were significantly lower at 10 ° C and 4 ° C, respectively. Therefore, the food container according to the present invention has a good thermal barrier properties by manufacturing a coating of PETG resin layer on one surface of the foam sheet control the cell size to a certain range, it was confirmed that it can implement excellent thermal insulation properties.
  • Water vapor permeability and oxygen permeability of the food containers prepared in Examples and Comparative Example 1 were measured. Methods of measuring water vapor permeability and oxygen permeability are described below, and the results are shown in Table 4 below.
  • Measuring range 0.05 ⁇ 100 g / m 2
  • Tester OX-TRAN 702 (MOCON, USA)
  • the water vapor transmission rate of the first measurement and the second measurement showed low results of 8.23 g / m 2 ⁇ day and 8.69 g / m 2 ⁇ day, but the comparison In the case of the food container according to Example 1, the water vapor permeability was 16.60 g / m 2 ⁇ day and 17.30 g / m 2 ⁇ day in both the first measurement and the second measurement, which showed a higher result than the food container according to the example.
  • the compressive strength, tensile strength, elongation rate and puncture strength of the food containers prepared in Examples and Comparative Example 1 were measured.
  • the instrument used for the measurement was a universal testing machine (Model 3367, Instron), and the respective measurement conditions are described below, and the results are shown in Table 5 below.
  • the compressive strength was measured by measuring the maximum load measured when the load was applied at a speed of 100 mm / min in the vertical direction with respect to the food container.
  • Tensile strength was measured according to ASTM D 638, and the test speed was 5 mm / min.
  • Elongation was measured according to ASTM D 638.
  • the puncture strength was measured according to ASTM D 5748, and the test speed was 6 mm / min.
  • the food container according to the present invention can improve the heat resistance by forming a PETG coating layer on the outer layer of the polyethylene terephthalate foam sheet to improve the heat resistance, and improve the compressive strength, tensile strength, elongation and puncture strength.
  • a PETG coating layer on the outer layer of the polyethylene terephthalate foam sheet to improve the heat resistance, and improve the compressive strength, tensile strength, elongation and puncture strength.
  • the PET resin was measured the melting point value of about 251.17 °C, the glass transition temperature was measured to about 81.65 °C. On the other hand, the melting point of PETG resin was not measured, and the glass transition temperature was about 79.01 ° C., similar to that of PET resin (see FIG. 5). Accordingly, the PETG resin has amorphous properties, and it can be seen that the PETG resin coating layer can exhibit excellent adhesiveness, processability, and heat resistance when preparing a food container.
  • the food container according to the present invention has a multi-layer structure in which a foam layer having a controlled cell size and a resin layer are laminated on one side or both sides of the foam layer, thereby improving compressive strength and less deformation due to physical force, and elongation rate. It can be provided in various sizes and shapes by improving the moldability, oxygen storage and water vapor transmission rate is low, it is easy to store food, and excellent heat resistance can prevent the shape change even in high temperature water, Significantly low elution amount of harmful substances is harmless to the human body, improves the strength, printability and formability of the food container, and at the same time has the effect of excellent thermal barrier properties to improve the heat insulating properties of food.

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Abstract

본 발명은 유해 물질 용출량이 저감된 식품용기에 관한 것으로, 본 발명에 따른 식품용기는, 발포층과 PETG 수지층이 합지된 구조를 가짐으로써, 압축강도가 향상되고, 성형성이 우수하여 다양한 크기 및 형태로 제공될 수 있으며, 유해 물질의 용출량이 현저하게 낮아 인체에 무해한 효과가 있다.

Description

유해 물질 용출량이 저감된 식품용기
본 발명은 식품용기에 관한 것이다.
종래부터, 음료 용기, 요구르트 용기, 1인 분량 용기, 컵라면 등의 식품용 용기나, 일회용 타입의 의료 용품 등을 충전하는 용기는, 항장력, 내열성, 열차단성, 내광성, 성형성, 표면 광택성, 압축강도 및 인쇄성 등의 특성이 요구되고 잇다.
일반적으로, 합성 수지(플라스틱)는 가볍고 강하며, 녹슬거나 썩지 않고, 투명성과 착색이 용이하며, 대량 생산이 용이하고, 전기적으로 절연성이 뛰어나고, 단열성이 우수하며, 위생적이고 식품 보존성이 우수한 등의 장점을 갖고 있어서 많은 용도로 이용되고 있다.
특히, 합성 수지로 제조된 용기는 저렴한 비용, 가벼운 중량, 성형의 용이함, 견고함 등과 같은 많은 장점으로 인하여 여러 가지 용도의 용기로 제조되고 있으며, 특히 식품의 저장 용기로 많이 이용되고 있는 실정이다. 이러한 식품용기로 이용되는 합성 수지로는 폴리스티렌, 폴리프로필렌, AS 수지, 폴리카보네이트 등이 많이 이용되고 있다.
그런데, 이러한 합성 수지 용기를 식품용기로 이용할 경우에 합성 수지 용기 표면에 접촉되는 식품으로 유해 물질인 환경 호르몬이 용출되어 인체의 건강을 위협하는 문제점이 있었다. 상기 환경 호르몬은 인체 호르몬이 나오는 내분비계를 교란하는 물질로써, 인체의 균형을 깨고 발달을 방해한다.
호르몬은 수많은 세포와 기관의 정보 교환을 돕는 물질로 핏속에 녹아 있다가 특정 세포의 수용체에 작용하는데, 화학 구조가 체내 호르몬과 비슷한 환경 호르몬이 대신 상기 수용체와 결합하거나 수용체의 입구를 막아 버리면 인체에 이상이 생긴다.
이러한 환경 호르몬의 종류는 미국 환경 보호국(EPA)에 따르면 현재까지 유해성이 입증된 환경 호르몬은 살충제인 DDT, 유산 방지제로 사용되는 DES, 산업 폐기물을 소각할 때 발생하는 다이옥신 등으로 몇 개에 불과하다. 그러나, 나머지 유해할 것으로 의심되는 환경 호르몬은 DDT 등과 화학 구조가 유사한 유기 염소계 물질이 대부분 포함되며, 그 밖에도 빈클로졸린, 클로르타로닐, 앤도술판, 펜발러레이트, 스티렌다이머, 스티렌트리머, 비스페놀 A, 노닐페놀 등이 있으며, 일부 중금속 화합물도 환경 호르몬으로 분류하고 있는 실정이다.
환경 호르몬으로 추정되는 스티렌트리머는 컵라면 용기에서 발생하고, 비스페놀 A는 음료캔의 내부 코팅층과 젖병 등에서 발생한다.
이러한 환경 호르몬은 이론적으로는 생식기를 비롯하여 모든 신체 기관에 위험을 끼치며, 면역계, 신경계 등에도 영향을 미쳐, 병에 잘 걸리며, 불안 집중력 저하 등 이상이 생길 수 있다.
상기 문제점을 해결하기 위해 종래에는 종이 (내프킨) 및 두꺼운 골판지를 크기에 맞게 잘라 되감싸 주거나 또는 다른 빈 일회용 컵 등을 이중으로 덧씌워 컵 및 용기내의 내용물 온도의 전도율을 차단하는 방법이 사용되었다.
그러나, 외부 포장재를 둥글게 말아서 사용하는 경우에는 단열 효과는 있지만, 컵과 단열용 시트를 별도로 제작하여 사용하여야 하기 때문에 제작이 이중으로 되어야 하며, 폐지가 다량 발생하게 되므로 처리비용 비용 등이 발생하게 된다.
또 다른 방법으로 플리스티렌 수지를 발포한 발포 시트를 이용하여 용기를 성형하여 사용하는 방법이 있는데, 이 경우 내열 제품 사용시 스타이렌 모노머가 유출되어 인체해 유해한 단점이 있다.
따라서, 내열성, 성형성, 강도 등 식품용기가 갖는 기본 물성을 만족하면서 유해물질이 검출되지 않고, 열차단성이 향상되어 보온 특성 및 사용 안전성이 우수한 식품용기의 개발이 절실히 요구되고 있다.
본 발명의 목적은, 기본적인 식품용기의 물성인 압축강도, 내열성, 인쇄성 및 성형성 등의 물성을 만족하면서, 유해 물질 용출량이 저감되어 사용 안정성이 우수한 식품용기를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 평균 100 내지 500 ㎛의 셀 크기를 갖는 발포층 및 상기 발포층의 일면 또는 양면에 합지된 수지층을 포함하는 다층 구조이며,
상기 수지층은 하기 화학식 1의 반복단위를 포함하는 수지로 형성된 식품용기를 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2016013991-appb-I000001
상기 화학식 1에서,
m 및 n은 반복단위의 몰 분율을 나타내고, 각각 1 내지 100의 범위이다.
또한, 발포시트 일면 또는 양면에 하기 화학식 1의 반복단위를 포함하는 수지 코팅층을 형성하는 단계; 및
화학식 1의 반복단위를 포함하는 수지가 코팅된 발포시트를 열성형하는 단계를 포함하는 식품용기의 제조방법을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2016013991-appb-I000002
상기 화학식 1에서,
m 및 n은 반복단위의 몰 분율을 나타내고, 각각 1 내지 100의 범위이다.
본 발명에 따른 식품용기는, 셀크기가 제어된 발포층과 상기 발포층의 일면 또는 양면에 수지층이 합지된 다층 구조를 가짐으로써, 압축강도가 향상되어 물리적 힘에 의한 변형이 적으며, 신장률 향상으로 성형성이 우수하여 다양한 크기 및 형태로 제공될 수 있고, 산소 투과도 및 수증기 투과도가 낮아 식품의 보관이 용이하며, 내열성이 우수하여 높은 온도의 물에서도 형태가 변화되는 것을 방지할 수 있고, 유해 물질의 용출량이 현저하게 낮아 인체에 무해하며, 식품용기의 강도, 인쇄성 및 성형성을 향상시킴과 동시에 우수한 열차단성을 구현하여 식품의 보온특성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1 은 실시예에 따른 식품용기의 발포시트의 셀 크기를 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이다.
도 2는 비교예 1에 따른 식품용기의 발포시트의 셀 크기를 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이다.
도 3은 비교예 2에 따른 식품용기의 발포시트의 셀 크기를 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이다.
도 4는 실시예에서 사용된 PET 수지의 융점(Tm)및 유리전이온도(Tg)값을 보여주는 그래프이다.
도 5는 실시예에서 사용된 PETG 수지의 융점(Tm)및 유리전이온도(Tg)값을 보여주는 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 발명에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있다.
종래의 음료 용기, 요구르트 용기, 1인 분량 용기, 컵라면 등의 식품용기는 일반적으로 폴리스티렌 수지로 제조되고 있는데, 이러한 폴리스티렌 수지로 제조된 합성 수지 용기를 식품용기로 이용할 경우에 합성 수지 용기 표면에 접촉되는 식품으로 유해 물질인 환경 호르몬이 용출되어 인체의 건강을 위협하는 문제점이 있었다. 이러한 유해 물질 용출을 방지하기 위한 종이 식품용기는 열차단성 및 압축강도가 현저히 떨어지고, 비용이 합성수지 용기에 비사 3~10배 비싼 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 종래의 식품용기가 갖는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지를 이용해 셀 크기가 제어된 발포층을 사용함으로써 압축강도 및 열차단성을 향상시키는 동시에 유리전이온도가 비교적 낮은 수지의 발포층과 유리전이온도가 비교적 높은 수지의 수지층 합지된 다층 구조의 식품용기를 제공함으로써, 유해 물질의 용출량을 현저히 감소시킨 식품용기를 제공한다.
이러한 본 발명에 따른 식품용기는, 평균 100 내지 500 ㎛의 셀 크기를 갖는 발포층 및 상기 발포층의 일면 또는 양면에 합지된 수지층을 포함하는 다층 구조이며,
상기 수지층은 하기 화학식 1의 반복단위를 포함하는 수지로 형성된다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2016013991-appb-I000003
상기 화학식 1에서,
m 및 n은 반복단위의 몰 분율을 나타내고, 각각 1 내지 100의 범위이다.
예를 들어, m 및 n은 반복단위의 몰 분율의 비를 나타내고, m과 n의 비율은 1:9 내지 7:2 범위일 수 있다. 구체적으로 상기 수지층을 형성하는 수지는 분자 내에 사이클로헥산디메탄올(CHDM)로부터 유도된 중합단위의 함량이 20몰% 이상일 수 있으며, 구체적으로는 사이클로헥산디메탄올(CHDM)로부터 유도된 중합단위의 함량이 20 내지 90 몰%, 혹은 30 내지 90몰% 범위일 수 있다. 상기 화학식 1에서 사이클로헥산디메탄올(CHDM)로부터 유도된 중합단위의 함량이 상기 범위를 만족할 경우, 수지의 결정성 저하를 유도하여 융점(Tm)을 낮출 수 있으며, 이에 따라 우수한 공정성을 구현할 수 있다.
구체적으로 상기 발포층의 평균 셀 크기는, 110 내지 450㎛, 130 내지 430㎛, 150 내지 410㎛, 180 내지 400㎛, 200 내지 380㎛, 220 내지 360㎛ 혹은 250 내지 350㎛ 일 수 있다. 발포층의 평균 셀 크기가 상기 범위일 경우 식품용기의 열차단성과 압축강도가 향상되며, 식품용기의 성형시 내용물을 담는 내부를 깊게 형성하는데 용이하다. 만약 셀 크기가 500 ㎛ 보다 큰 경우 열성형으로 식품용기를 제조할 시 용기를 깊게 가공하는 작업이 어려우며 압축강도가 저하될 수 있으며, 셀 크기가 상기 범위보다 작게 형성될 경우 압축강도 및 열차단성이 저하될 수 있다.
하나의 예로서, 상기 발포층을 구성하는 수지의 유리전이온도(Tg)는 70 내지 90℃, 75 내지 85℃ 혹은 80 내지 90℃일 수 있다. 또한, 상기 수지층을 구성하는 수지의 유리전이온도는 65 내지 95℃, 70 내지 90℃, 75 내지 85℃ 혹은 78 내지 90℃일 수 있다. 본 발명에 따른 발포층은 상기 범위의 유리전이온도를 만족함으로써 내열성이 우수한 식품용기를 제공하게 된다.
상기 다층 구조는 2 내지 10층, 2 내지 8층, 2 내지 4층 혹은 2층 구조를 의미할 수 있다.
본 발명에서 화학식 1의 반복단위를 포함하는 수지는 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜(이하, PETG라 함) 수지일 수 있다. 이러한 PETG 수지는 사이클로헥산디메탄올(CHDM)이 공중합된 구조일 수 있다. 상기 사이클로헥산디메탄올은 수지의 결정화를 방지하는 역할을 하여, 사이클로헥산디메탄올이 공중합된 PETG는 비결정성 영역을 가지게 된다. 따라서, 상기 PETG 수지는 점도유지가 용이하여 발포층과 수지층의 밀착성을 부여하게 된다. 본 발명은 상기 범위의 유리전이 온도를 갖는 수지의 발포층 및 비결정성 영역을 갖는 PETG 수지층이 합지된 구조를 가짐으로써 식품용기의 성형성 및 내열성을 동시에 만족시키게 된다.
본 발명에서 상기 수지층을 형성하는 수지는 40 내지 270℃ 범위에서 융점(Tm)값을 가지지 않을 수 있다. 본 발명에 따른 수지층은 화학식 1을 구성하는 분자 내에 사이클로헥산디메탄올(CHDM)로부터 유도된 중합단위의 함량이 상기 범위를 만족함으로써 수지의 융점을 저하시키는 반복단위를 주요 반복단위로 포함하게 된다. 이에 따라 본 발명에 따른 수지층은 융점을 가지지 않음으로써 낮은 결정화도를 가지며, 이에 따라 우수한 접착성을 나타낼 수 있다. 또한, 이러한 비결정성은 우수한 경량성을 구현할 수 있다.
하나의 예로서, 본 발명에서 상기 수지층을 형성하는 수지의 결정화도는 10%미만일 수 있다. 구체적으로 상기 결정화도는 5% 이하, 2% 이하, 0 내지 2%, 0.001 내지 0.5% 혹은 0.001 내지 0.1%일 수 있으며, 더욱 구체적으로 상기 결정화도는 0 % 일 수 있다. 본 발명에 따른 수지층을 형성하는 수지는 결정화도가 상기 범위를 만족함으로써, 식품용기 제조시에 비교적 낮은 온도에서도 점도를 적절한 범위로 유지할 수 있어, 우수한 가공성을 나타낼 수 있다.
본 발명에 따른 식품용기는 2층 구조이며, 용기의 내층은 발포층으로 형성되고, 용기의 외층은 수지층으로 형성된 구조일 수 있다. 즉, 용기의 내층은 유리전이온도가 65 내지 95℃ 범위인 수지의 발포층이고, 용기의 외층은 하기 화학식 1의 반복단위를 포함하는 수지의 수지층일 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2016013991-appb-I000004
상기 화학식 1에서,
m 및 n은 반복단위의 몰 분율을 나타내고, 각각 1 내지 100의 범위이다.
본 발명에 따른 상기 식품용기는, 800W 전자레인지 내에서 5 분간 가열한 조건에서, 스티렌 용출량이 50mg/kg 이하일 수 있다. 구체적으로, 제조된 식품용기 샘플을 800W 전자레인지 내에서 5 분간 가열한 조건에서 휘발성 물질의 용출량을 측정하였다. 예를 들어, 상기 식품용기를 전자레인지로 가열한 조건에서 스티렌 용출량은 20mg/kg 이하, 10mg/kg 이하 혹은 0.01mg/kg 이하일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 스티렌이 용출되지 않을 수 있다. 본 발명에 따른 식품용기는 상기 스티렌 외에 톨루엔, 에틸벤젠, 이소프로필벤젠, n-프로필벤젠 등의 휘발성 물질이 용출되지 않을 수 있으며, 이에 따라 본 발명에 따른 식품용기를 전자레인지로 가열하여 사용할 경우 인체를 유해 물질에 노출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있음을 알 수 있다.
본 발명에 따른 식품용기는, 상온의 외기 조건에서, 용기 내부에 60 내지 100℃의 물을 70%(v/v) 담은 상태에서, 2분 경과된 시점에서, 용기 내부와 외부의 온도차가 10℃ 이상일 수 있다. 이는 본 발명에 따른 식품용기의 열차단성이 우수함을 나타내는데, 구체적으로 제조된 식품용기에 100℃의 물을 70%(v/v) 담은 상태에서, 2분이 경과된 시점에서, 용기 내부와 외부의 온도차를 측정하였다. 예를 들어, 상기 조건에서 측정된 식품용기의 내부와 외부의 온도차는 13 내지 40℃, 15 내지 35℃, 20 내지 32℃ 혹은 21.5 내지 30℃ 일 수 있다.
하나의 예로서, 본 발명에 따른 식품용기에 60 내지 100℃의 물을 70%(v/v) 담은 상태에서, 2분이 경과된 시점에서, 용기의 외부 온도가 40℃인 경우 용기의 내부 온도는 60 내지 80℃일 수 있다. 본 발명에 따른 식품용기는 상기 조건에서 용기의 내부외 외부의 온도차를 비교적 높게 유지함으로써, 열차단성이 우수함을 알 수 있으며, 이로 인해 식품의 보온성을 효과적으로 향상시키는 효과를 나타낸다.
본 발명에 따른 발포층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)수지의 발포시트이고, 수지층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지의 코팅층일 수 있다. 상기 발포층은 두께가 비교적 얇은 발포시트 형태로 제공될 수 있으며, 이에 따라, 경량성을 만족시키면서, 상기 코팅층을 형성함으로써 압축강도를 동시에 구현하게 된다.
본 발명에 따른 발포층, 발포시트의 밀도는 30 내지 400kgf/m3일 수 있다. 구체적으로 상기 발포시트의 밀도는 50 내지 350kgf/m3,70 내지 300 kgf/m3, 80 내지 250kgf/m3, 90 내지 200kgf/m3 혹은 100 내지 150kgf/m3일 수 있다. 본 발명에 따른 발포층의 밀도는 상기 범위를 가짐으로써, 얇은 두께를 만족하면서 향상된 압축강도를 구현할 수 있다.
상기 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜 수지는 유해 물질이 발생하지 않아, 제조 공정 및 소각시에도 위험성이 낮은 특성이 있으며, 이에 따라 본 발명에 따른 식품용기를 이용하여 식품을 조리할 시에 유해 물질의 용출량을 현저하게 감소시키게 된다. 또한, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜 수지의 코팅층을 형성할 경우 식품용기에 강도를 부여하여 압축강도를 향상시키게 되며, 인쇄성 및 성형성이 우수하게 된다. 따라서, 외관이 미려한 식품용기를 용이하게 제조할 수 있다.
구체적으로 상기 다층 구조의 평균 두께는 1.2 내지 4mm, 1.5 내지 3.5mm, 1.8 내지 3mm 혹은 2mm 일 수 있다. 또한, 상기 발포층과 수지층의 두께비율은 구체적으로 10:0.2 내지 1.5, 10:0.3 내지 1 혹은 10:0.5일 수 있다. 본 발명에 따른 식품용기는 상기 범위의 두께를 갖는 발포층 및 수지층으로 구성됨으로써, 압축강도를 향상시키면서 경량성을 동시에 만족시킬 수 있다.
하나의 예로서, 본 발명에 따른 식품용기를 형성하는 다층 구조가 2층 구조일 경우 식품용기의 평균 두께가 2mm일 수 있으며, 이때 발포층의 평균 두께는 1.9mm이고, 수지층의 평균 두께는 0.1mm일 수 있다.
본 발명에 따른 식품용기는 하기 수학식 1로 표시되는 조건을 만족할 수 있다.
[수학식 1]
|V1-V0| / V0 x 100 < 5%
상기 수학식 1에서,
V0은 100℃에 노출 전 식품용기의 체적(mm3)이고,
V1은 100℃에 20분 동안 노출 후 식품용기의 체적(mm3)이다.
구체적으로, 제조된 식품용기 시편을 100℃에서 20분 동안 노출시키기 전과 후의 치수 변화율을 측정하였다. 이는, 본 발명에 따른 식품용기의 장기 치수 변화율과 대응하는 측정치이다. 예를 들어, 상기 체적은, 내열재의 길이, 너비 및 두께 각각의 길이를 곱하여 계산된 값을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 수학식 1에 따른 치수 변화율은 3% 이하, 1% 이하, 0.1% 이하, 0.001% 이하 혹은 0.0001 내지 0.001%일 수 있으며, 구체적으로는 치수가 변화하지 않을 수 있다. 상기 범위 내의 수학식 1의 값을 만족함으로써, 본 발명에 따른 식품용기는 높은 온도 환경에서의 사용에도 형태 변화가 거의 일어나지 않는다는 것을 알 수 있다. 결과적으로, 본 발명에 따른 식품용기는 내열성이 우수하다는 것을 알 수 있다.
상기 수학식 1이 5%를 초과하는 경우에는 식품용기에 부품, 뒤틀림, 변색 내지 변형이 쉽게 발생할 수 있다는 것을 의미할 수 있다.
본 발명에 따른 식품용기는, 식품용기의 일면 또는 하부면에 수직방향으로 100mm/min의 속도로 하중을 가할 때 측정된 압축강도가 40kgf 이상일 수 있다.
구체적으로 상기 압축강도는 Load Cell 1KN을 사용하여 수직방향으로 100mm/min의 속도로 하중을 가할 때 측정된 압축강도일 수 있으며, 예를 들어 상기 압축강도는 41 내지 95kgf, 45 내지 90kgf, 48 내지 85kgf 혹은 50 내지 80kgf 일 수 있다. 본 발명에 따른 식품용기는 폴리에틸렌테레프탈레이트 발포시트를 용기 내층에 형성하고 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜 수지로 이루어진 코팅층을 용기 외층에 형성함으로써 상기와 같은 압축강도를 만족할 수 있다. 이러한 식품용기는 외부의 물리적 힘에도 쉽게 변형되지 않는 이점이 있다.
본 발명에 따른 식품용기는 ASTM D 1249에 의거하여 측정한 수증기 투과도가 16g/m2·day 이하일 수 있다. 구체적으로, 제조된 식품용기 시편을 (37.8±1)℃, 100% R.H 조건에서 30분 동안 수증기 투과도를 측정하였다. 예를 들어, 상기 조건에서 측정된 수증기 투과도는 15g/m2·day 이하, 13g/m2·day 이하, 1 내지 10g/m2·day, 2 내지 9g/m2·day 혹은 3 내지 8.8g/m2·day 일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 식품용기는 ASTM D 3985에 의거하여 측정한 산소 투과도가 1,500cc/m2·day 이하일 수 있다. 구체적으로, 제조된 식품용기 시편을 (23±1)℃ 조건에서 30분 동안 산소 투과도를 측정하였다. 예를 들어, 상기 조건에서 측정된 산소 투과도는 50 내지 1,450cc/m2·day, 100 내지 1,400cc/m2·day, 혹은 150 내지 1,350cc/m2·day을 만족할 수 있다. 본 발명에 따른 식품용기는 폴리에틸렌테레프탈레이트 발포시트를 용기 내층에 형성하고 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜 수지로 이루어진 코팅층을 용기 외층에 형성함으로써 상기와 같은 수증기 투과도 및 산소 투과도를 만족할 수 있으며, 본 발명에 따른 식품용기는 상기 범위의 낮은 수증기 투과도 및 산소 투과도를 만족함으로써, 산소 및 수증기를 차폐하는 성능이 우수하여 식품의 보존기한을 연장시킬 수 있는 이점이 있다.
하나의 예로서, 본 발명에 따른 식품용기는 ASTM D 638에 의거하여 측정한 종방향 인장강도(TD) 및 횡방향 인장강도(MD)가 4 내지 20 범위일 수 있다. 구체적으로 만능재료시험기(Model 3367, Instron 사)를 이용하여 5mm/min 속도로 인장강도를 측정하였을 경우 종방향 인장강도(TD)가 4.5 내지 7MPa 범위이고, 및 횡방향 인장강도(MD)가 4 내지 6MPa 범위일 수 있다. 본 발명에 따른 식품용기는 본 발명에 따른 식품용기는 폴리에틸렌테레프탈레이트 발포시트를 용기 내층에 형성하고 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜 수지로 이루어진 코팅층을 용기 외층에 형성함으로써 상기 범위의 인장강도를 나타낼 수 있으며, 이에 따라 물리적 힘을 가하여도 쉽게 변형되지 않는 이점이 있음을 알 수 있다.
다른 하나의 예로서, 본 발명에 따른 식품용기는 ASTM D 638에 의거하여 측정한 신장률이 종방향(TD) 으로 3 내지 10% 범위이고 횡방향(MD)으로 5 내지 20% 범위일 수 있다. 구체적으로 만능재료시험기(Model 3367, Instron 사)를 이용하여 신장률을 측정하였을 경우 종방향(TD) 으로 4 내지 7% 범위이고 횡방향(MD)으로 7 내지 15% 범위일 수 있다. 본 발명에 따른 식품용기는 본 발명에 따른 식품용기는 폴리에틸렌테레프탈레이트 발포시트를 용기 내층에 형성하고 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜 수지로 이루어진 코팅층을 용기 외층에 형성함으로써 상기 범위의 종방향 및 횡방향 신장률을 만족할 수 있으며, 이에 따라 우수한 성형성을 나타내게 된다.
본 발명은 상기 식품용기의 제조방법을 제공한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 식품용기의 제조방법은, 발포시트 일면 또는 양면에 하기 화학식 1의 반복단위를 포함하는 수지 코팅층을 형성하는 단계; 및 화학식 1의 반복단위를 포함하는 수지가 코팅된 발포시트를 열성형하는 단계를 포함하는 식품용기의 제조방법을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2016013991-appb-I000005
상기 화학식 1에서,
m 및 n은 반복단위의 몰 분율을 나타내고, 각각 1 내지 100의 범위이다.
본 발명에서 열성형 온도는 140 내지 200℃ 일 수 있다. 구체적으로 상기 열성형 온도는 140 내지 180℃, 140 내지 170℃, 140 내지 160℃, 140 내지 150℃ 혹은 140℃ 일 수 있다. 본 발명은 상기 범위의 온도에서 식품용기를 열성형 하여 식품용기의 강도 및 물성의 저하 없이 성형성을 월등히 향상시킬 수 있다.
하나의 예로서, 발포시트를 구성하는 수지의 유리전이온도(Tg)는 70 내지 90 ℃, 75 내지 85 ℃ 혹은 80 내지 90 ℃일 수 있다. 또한, 상기 화학식 1의 반복단위를 포함하는 수지의 유리전이온도는 65 내지 95 ℃, 70 내지 90 ℃, 75 내지 85 ℃ 혹은 80 내지 90 ℃일 수 있다. 본 발명에 따른 발포시트는 상기 범위의 유리전이온도를 만족함으로써 내열성이 우수한 식품용기를 제조할 수 있다.
상기 발포시트는 발포층일 수 있으며, 상기 발포층의 평균 셀 크기는, 110 내지 450㎛, 130 내지 430㎛, 150 내지 410㎛, 180 내지 400㎛, 200 내지 380㎛, 220 내지 360㎛ 혹은 250 내지 350㎛ 일 수 있다. 발포층의 평균 셀 크기가 상기 범위일 경우 식품용기의 열차단성과 압축강도가 향상되며, 식품용기의 성형시 내용물을 담는 내부를 깊게 형성하는데 용이하다. 만약 셀 크기가 500 ㎛ 보다 큰 경우 열성형으로 식품용기를 제조할 시 용기를 깊게 가공하는 작업이 어려우며 압축강도가 저하될 수 있으며, 셀 크기가 상기 범위보다 작게 형성될 경우 압축강도 및 열차단성이 저하될 수 있다.
본 발명에 따른 식품용기의 제조방법에서 화학식 1의 반복단위를 포함하는 수지는 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜(이하, PETG라 함) 수지일 수 있다. 이러한 PETG 수지는 사이클로헥산디메탄올(CHDM)이 공중합된 구조일 수 있다. 상기 사이클로헥산디메탄올은 수지의 결정화를 방지하는 역할을 하여, 사이클로헥산디메탄올이 공중합된 PETG는 비결정성 영역을 가지게 된다. 따라서, 상기 PETG 수지는 점도유지가 용이하여 발포층과 수지층의 밀착성을 부여하게 된다. 본 발명의에 따른 식품용기의 제조방법은 상기 범위의 유리전이 온도를 갖는 수지의 발포시트의 일면 또는 양면에 및 비결정성 영역을 갖는 PETG 수지를 코팅하여 제조함으로써, 성형성, 내열성 및 인쇄성 우수한 식품용기를 제조할 수 있다.
하나의 예로서, 본 발명에 따른 발포시트는 90% 이상의 셀이 폐쇄 셀(DIN ISO4590)일 수 있다. 이는, 상기 발포시트의 DIN ISO4590에 따른 측정값이 셀 중 90% 이상이 폐쇄 셀임을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 발포시트 중 폐쇄 셀은 90 내지 100% 또는 95 내지 100%일 수 있다. 본 발명에 따른 발포시트는 상기 범위 내의 폐쇄 셀을 가짐으로써, 우수한 내열성, 단열특성 및 보온특성을 구현할 수 있다. 이를 통해, 상기 발포시트를 포함하는 식품용기는 우수한 내열성, 단열특성 및 보온특성을 구현할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리에스테르 발포시트의 셀 수는 mm당 1 내지 30 셀, 3 내지 25 셀, 또는 3 내지 20 셀을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 식품용기의 제조방법은 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 조성물을 포함하는 혼합물을 압출하여 발포시트를 제조하는 단계를 포함하고, 이때 상기 수지의 압출 온도는 50 내지 100℃, 55 내지 95℃ 혹은 60 내지 90℃ 범위일 수 있으며, 상기 범위의 비교적 낮은 온도에서 발포를 수행함으로써, 수지의 점도유지를 용이하게 할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 압출 발포는, 수지를 가열하여 용융시키고, 상기 수지 용융물을 연속적으로 압출 및 발포시킴으로써, 공정 단계를 단순화할 수 있으며, 대량 생산이 가능하며, 비드 발포 시의 비드 사이에서 균열과, 입상 파괴 현상 등을 방지하여 보다 우수한 인장강도 및 압축강도를 구현할 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 상기 내용을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 범위가 하기 제시된 내용에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예
본 발명에 따른 식품용기를 제조하기 위해, 먼저 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 수지 100 중량부를 130 ℃에서 건조하여 수분을 제거하였고, 제 1 압출기에 상기 수분이 제거된 PET 수지와 상기 수분이 제거된 PET 수지 100중량부를 기준으로, 피로멜리틱 디언하이드리드 1중량부, 탈크 1중량부 및 Irganox (IRG 1010) 0.1 중량부를 혼합하고, 280℃로 가열하여 수지 용융물을 제조하였다. 그런 다음, 제 1압출기에 발포제로서 부탄가스를 PET 수지 100 중량부를 기준으로 5 중량부 투입하고 압출발포 하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 발포시트를 제조하였다. 제조된 발포시트의 밀도는 약 120 kg/m3, 두께는 약 1.9 mm였다. 그런 다음, 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜(PETG)을 상기 발포시트의 일면에 100 ㎛ 두께로 압출 코팅하여 코팅층을 형성하였다. 그런 다음, 코팅층이 형성된 발포시트를 140℃에서 열성형하여 식품용기를 제조하였다. 제조된 식품용기의 평균 두께는 2 mm 였다. 도 1에 실시예에 따라 제조된 발포시트의 셀 크기를 보여주는 SEM 사진을 나타내었다. 도 1을 보면 평균 330 ㎛ 크기로 셀이 형성된 것을 확인할 수 있다.
비교예 1
폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 수지 대신 폴리스티렌(PS)수지를 사용하여 발포시트(2.5mm)를 제조하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜(PETG) 코팅층 대신 폴리스티렌 코팅층(100㎛)을 형성한 것을 제외하고는, 실시예와 동일한 방법으로 식품용기를 제조하였다. 이때, 발포시트의 평균 셀 크기는 180㎛ 였다.
도 2에 비교예 1에 따라 제조된 발포시트의 셀 크기를 보여주는 SEM 사진을 나타내었다. 도 2를 보면 평균 180㎛ 크기로 셀이 형성된 것을 확인할 수 있다.
비교예 2
발포시트의 평균 셀 크기를 약 900㎛로 제어한 것을 제외하고는 실시예와 동일한 방법으로 식품용기를 제조하였다. 도 3에 비교예 2에 따라 제조된 발포시트의 셀 크기를 보여주는 SEM 사진을 나타내었다. 도 3을 보면 평균 900㎛ 크기로 셀이 형성된 것을 확인할 수 있다.
비교예 3
시중에서 종이로 제조된 식품용기를 구입하였다. 이때, 종이 식품용기의 두께는 약 1 mm 였다.
비교예 4
시중에서 폴리프로필렌(PP rigid) 두께 1mm의 시트를 구입하여, 실시예와 동일한 금형을 이용하여 식품용기를 성형하였다.
실험예 1
상기 실시예 및 비교예 1에서 제조된 식품용기의 유해 물질 용출량을 평가하였다. 평가는 식품용기를 800 W 전자레인지 내에서 5 분간 가열한 후의 유해 물질 용출량을 측정하였으며, 평가 항목은 식품의약품안전처 고시 제2016-51호에 대한 기준을 만족하는 결과를 보였다. 평가 항목 및 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
구분 항목 단위 실시예 비교예 1
기준 분석결과 기준 분석결과
잔류 규격 휘발성 물질(스티렌, 톨루엔, 에틸벤젠, 이소프로필렌, n-프로필벤젠 mg/kg - 불검출 ≤5,000 412(스티렌)
용출 규격 4% 초산 mg/L ≤30 불검출 ≤30 7
물 ≤30 불검출 ≤30 10
n-헵탄 ≤30 6 ≤240 8
상기 표 1을 참조하면, 실시예에 따른 식품용기는 휘발성 물질이 검출되지 않아 식품의약춤안전처에서 고시하는 기준을 만족하는 결과를 보였으나, 비교예 1에 따른 식품용기의 경우, 스티렌이 412 mg/kg로 다량 잔류하였으며, 실시예에 따른 식품용기의 경우 4 % 초산 및 물이 용출되지 않았으나, 비교예 1에 따른 식품용기의 경우, 4% 초산 및 물이 용출되었다. 따라서, 본원에 따른 식품용기는 유해물질 잔류량 및 용출량을 현저히 감소시킬 수 있음을 확인하였다.
실험예 2
상기 실시예 및 비교예 1에서 제조된 식품용기를 이용하여, 내열성을 측정하였다. 측정 방법은 하기 기재하였으며, 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
내열성 측정은 하기 수학식 1에 따른 치수 변화율을 측정하였다.
[수학식 1]
|V1-V0| / V0 x 100 < 5%
상기 수학식 1에서,
V0은 100℃에 노출 전 식품용기의 체적(mm3)이고,
V1은 100℃에 20분 동안 노출 후 식품용기의 체적(mm3)이다.
이때, 100℃에 노출은 열풍오븐을 이용하였으며, 실시예 및 비교예에 따른 식품용기의 100 ℃ 노출 전 시편의 체적(mm3)은 100 X 100 X 3(가로 X 세로 X 높이)였다.
구분 치수 변화율 (%)
실시예 0
비교예 1 5.95
상기 표 2를 참조하면, 본 발명에 따른 식품용기는 고온에 오랜 시간 노출되더라도 치수 변화율이 약 0 %로 나타남으로써, 우수한 내열성을 구현할 수 있다는 것을 알 수 있다. 이와 비교하여, 비교예 1에 따른 식품용기의 경우, 치수 변화율이 약 5.95 % 로 나타나 우수한 내열성을 구현하지 못한다는 것을 알 수 있다. 이를 통해, 본원의 식품용기는 고온에서 사용할 경우, 형태 변형이 나타나지 않으나, 비교예 1에 따른 식품용기의 경우 쉽게 형태가 변형될 수 있다는 것을 알 수 있다.
실험예 3
상기 실시예, 비교예 1, 비교예 3 및 4에 따른 식품용기의 열차단성을 평가하기 위해 용기 내부에 100℃의 물을 70%(v/v) 담은 상태에서, 2분 경과된 시점에서, 용기 내부 임의의 지점과 용기 외부 임의의 지점의 온도를 측정하였다.
결과는 하기 표 3에 나타내었다.
구분 용기 외부 온도(℃) 용기 내부 온도(℃) 용기 내부와 외부의 온도차(℃)
실시예 40 62 22
비교예 1 40 61 21
비교예 3 45 55 10
비교예 4 42 46 4
상기 표 3을 참조하면, 실시예 따른 식품용기는 용기 내부와 외부의 온도차가 22℃로 나타나 뛰어난 열차단성을 보여 비교예 1과 유사한 열차단 성능을 나타내었으며, 비교예 3 및 4에 따른 식품용기는 각각 10℃ 및 4℃로 열차단성이 현저히 낮았다. 따라서, 본 발명에 따른 식품용기는 셀 크기를 일정 범위로 제어한 발포시트의 일면에 PETG 수지층을 코팅하여 제조함으로써 우수한 열차단성을 가지며, 이로 인해 뛰어난 보온 특성을 구현할 수 있음을 확인하였다.
실험예 4
상기 실시예 및 비교예 1에서 제조된 식품용기의 수증기 투과도 및 산소 투과도를 측정하였다. 수증기 투과도 및 산소 투과도의 측정 방법은 하기 기재하였으며, 결과는 하기 표 4에 나타내었다.
1) 수증기 투과도 시험
- 시험방법: ASTM D 1249
- 시험기기: Permatran W-700 (MOCON 사, 미국)
- 시험온도: (37.8±1)℃, 100% R.H
- 시험시간: 30분
- 측정범위: 0.05 ~ 100 g/m2·day
- 시편 크기: 5 cm2
2) 산소투과도 시험
- 시험방법: ASTM D 3985
- 시험기기: OX-TRAN 702 (MOCON 사, 미국)
- 시험온도: (23±1)℃
- 시험시간: 30분
- 측정범위: 0.1 ~ 2000 cc/m2·day
- 시편 크기: 5 cm2
구분 시험항목 단위 측정 결과
1차 2차
실시예 수증기 투과도 g/m2·day 8.23 8.69
산소 투과도 cc/m2·day 1336 893.1
비교예 1 수증기 투과도 g/m2·day 16.60 17.30
산소 투과도 cc/m2·day 2591.2 1003.7
상기 표 4를 참조하면, 실시예에 따른 식품용기의 경우, 1차 측정 및 2차 측정 모두 수증기 투과도가 8.23 g/m2·day 및 8.69 g/m2·day로 낮은 결과를 보였으나, 비교예 1에 따른 식품용기의 경우 1차 측정 및 2차 측정 모두 수증기 투과도가 16.60 g/m2·day 및 17.30 g/m2·day로 실시예에 따른 식품용기에 비해 높은 결과를 보였다. 또한, 산소 투과도 결과 에서는, 실시예에 따른 식품용기의 경우 1차 및 2차 측정에서 각각 1336 cc/m2·day 및 893.1 cc/m2·day으로 비교예 1의 식품용기에 비해 현저히 낮은 산소 투과도를 보였다.
따라서, 본 발명에 다른 식품용기는 산소 및 수증기를 차단하는 성능이 우수하여 식품의 보존 기간을 연장시킬 수 있는 이점이 있다는 것을 확인하였다.
실험예 5
상기 실시예 및 비교예 1에서 제조된 식품용기의 압축강도, 인장강도, 신장률 및 천공강도를 측정하였다. 측정에 사용된 기기는 만능재료시험기(Model 3367, Instron 사)였고, 각각의 측정 조건은 하기 기재하였으며, 결과는 하기 표 5에 나타내었다.
1) 압축강도 측정
압축강도의 측정은 식품용기에 대하여 수직방향으로 100mm/min의 속도로 하중을 가할 때 측정되는 최대 하중을 측정하였다.
2) 인장강도 측정
인장강도의 측정은 ASTM D 638에 의거하여 측정하였으며, 시험 속도는 5 mm/min 였다.
3) 신장률 측정
신장률의 측정은 ASTM D 638에 의거하여 측정하였다.
4) 천공강도 측정
천공강도의 측정은 ASTM D 5748에 의거하여 측정하였으며, 시험 속도는 6 mm/min 였다.
구분 압축강도(kgf/m3) 인장강도(MPa) 신장률(%) 천공강도(N)
TD MD TD MD
실시예 51.9 5.68 4.77 4.83 9.19 409.48
비교예 28 3.2 2.8 2.5 3.1 210
상기 표 5를 참조하면, 실시예에 따른 식품용기의 경우 압축강도, 인장강도 결과에서 비교예에 비해 월등히 높은 결과를 보여, 외부의 힘에도 변형이 쉽게 발생하지 않는다는 것을 알 수 있었으며, 신장률 결과에서도 비교예 1에 비해 높게 나타나, 성형성이 우수함을 알 수 있었다. 또한, 실시에에 따른 식품용기는 천공강도 결과에서도 비교예 1에 비해 높은 결과를 보여 물리적인 충격에도 잘 견디는 특성을 나타냄을 확인하였다.
따라서, 본 발명에 따른 식품용기는 폴리에틸렌테레프탈레이트 발포시트의 외층에 PETG 코팅층을 적절한 두께로 형성함으로써 내열성을 향상시켜 전자레인지를 사용할 수 있고, 압축강도, 인장강도, 신장률 및 천공강도를 향상시킴을 알 수 있었다.
실험예 6
본 발명에 다른 식품용기의 물성을 확인하기 위해, 시차 주사 열량계(Perkin Elmer, DSC-7)를 이용하여, 상기 실시예에 따른 식품용기 제조에 사용된 PET 수지와 PETG 수지의 40 내지 270℃ 범위(20℃/min으로 승온)에서 융점(Tm) 및 유리전이온도(Tg)를 측정하였다. 그 결과는 하기 표 6, 도 4 및 도 5에 나타내었다. 도 4는 PET 수지의 융점(Tm) 및 유리전이온도(Tg)를 보여주는 그래프이고, 도 5는 PETG 수지의 융점(Tm) 및 유리전이온도(Tg)를 보여주는 그래프이다.
Tm(℃) Tg(℃)
PET 251.17 81.65
PETG - 79.01
표 6 및 도 4를 참조하면, PET 수지는 약 251.17℃의 융점 값이 측정되었으며, 유리전이온도는 약 81.65℃로 측정되었다. 반면 PETG 수지의 융점은 측정되지 않았으며, 유리전이온도는 약 79.01℃로 PET 수지와 유사한 값을 나타냈다(도 5 참조). 이에 따라 PETG 수지는 비결정성 특성을 가지며, 이러한 PETG 수지 코팅층을 이용하여 식품용기 제조시에 우수한 접착성, 공정성 및 내열성을 나타낼 수 있음을 알 수 있었다.
본 발명에 따른 식품용기는, 셀크기가 제어된 발포층과 상기 발포층의 일면 또는 양면에 수지층이 합지된 다층 구조를 가짐으로써, 압축강도가 향상되어 물리적 힘에 의한 변형이 적으며, 신장률 향상으로 성형성이 우수하여 다양한 크기 및 형태로 제공될 수 있고, 산소 투과도 및 수증기 투과도가 낮아 식품의 보관이 용이하며, 내열성이 우수하여 높은 온도의 물에서도 형태가 변화되는 것을 방지할 수 있고, 유해 물질의 용출량이 현저하게 낮아 인체에 무해하며, 식품용기의 강도, 인쇄성 및 성형성을 향상시킴과 동시에 우수한 열차단성을 구현하여 식품의 보온특성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 평균 100 내지 500 ㎛의 셀 크기를 갖는 발포층 및 상기 발포층의 일면 또는 양면에 합지된 수지층을 포함하는 다층 구조이며,
    상기 수지층은 하기 화학식 1의 반복단위를 포함하는 수지로 형성된 식품용기:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2016013991-appb-I000006
    상기 화학식 1에서,
    m 및 n은 반복단위의 몰 분율을 나타내고, 각각 1 내지 100의 범위이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수지층을 형성하는 수지는 분자 내에 사이클로헥산디메탄올(CHDM)로부터 유도된 중합단위의 함량이 10몰% 이상인 것을 특징으로 하는 식품용기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 수지층을 형성하는 수지는 120 내지 270℃ 범위에서 융점(Tm) 값을 가지지 않는 것을 특징으로 하는 식품용기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    식품용기는 2층 구조이며,
    용기의 내층은 발포층으로 형성되고,
    용기의 외층은 수지층으로 형성된 구조인 것을 특징으로 하는 식품용기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    식품용기는,
    800W 전자레인지 내에서 5분 간 가열한 조건에서,
    스티렌 용출량이 50mg/kg 이하인 것을 특징으로 하는 식품용기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    식품용기는,
    상온의 외기 조건에서, 용기 내부에 60 내지 100℃의 물을 70%(v/v) 담은 상태에서,
    2분 경과된 시점에서, 용기 내부와 외부의 온도차가 10℃ 이상인 것을 특징으로 하는 식품용기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    발포층은 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지의 발포시트이고,
    수지층은 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지의 코팅층인 것을 특징으로 하는 식품용기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    발포층의 밀도는 30 내지 400kgf/m3이고,
    수지층은 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜 수지의 코팅층인 것을 특징으로 하는 식품용기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    식품용기를 형성하는 다층 구조의 평균 두께는 1 내지 5mm 범위이고,
    발포층과 수지층의 두께 비율은 10:0.1 내지 2 범위인 식품용기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    식품용기는 하기 수학식 1로 표시되는 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 식품용기:
    [수학식 1]
    |V1-V0| / V0 x 100 < 5%
    상기 수학식 1에서,
    V0은 100℃에 노출 전 식품용기의 체적(mm3)이고,
    V1은 100℃에 20분 동안 노출 후 식품용기의 체적(mm3)이다.
  11. 제 1 항에 있어서,
    식품용기는, 수직방향으로 100mm/min의 속도로 하중을 가할 때 측정된 압축강도가 40kgf 이상인 것을 특징으로 하는 식품용기.
  12. 발포시트 일면 또는 양면에 하기 화학식 1의 반복단위를 포함하는 수지 코팅층을 형성하는 단계; 및
    화학식 1의 반복단위를 포함하는 수지가 코팅된 발포시트를 열성형하는 단계를 포함하는 식품용기의 제조방법:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2016013991-appb-I000007
    상기 화학식 1에서,
    m 및 n은 반복단위의 몰 분율을 나타내고, 각각 1 내지 100의 정수이다.
  13. 제 12 항에 있어서,
    열성형 온도는 140 내지 200℃ 범위인 식품용기의 제조방법.
PCT/KR2016/013991 2016-09-30 2016-11-30 유해 물질 용출량이 저감된 식품용기 WO2018062623A1 (ko)

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