具有优异的泡孔形成均匀性的发泡片材及其制备方法
技术领域
本发明涉及包含无机颗粒的具有优异的泡孔形成均匀性的发泡片材及其制备方法。
背景技术
一次性食品容器产品通常分为发泡式和非发泡式。通常，发泡式容器使用混合聚苯乙烯和发泡气体并挤出的产品，由于上述发泡式容器可以维持较厚的厚度，因此具有维持形状、热阻隔性、价格优势等优点，但存在高温下释放对人体有害的物质的问题。并且，作为非发泡式容器，使用将对热稳定的聚丙烯制备成膜形态的产品，上述非发泡式容器在高温下形状变化率低、不会被检测出有害物质，但存在价格昂贵、隔热效果差的缺点。
最常用一次性耐热容器的代表性产品有碗面容器。这种碗面容器大多使用之前所提及的聚苯乙烯发泡容器，正尝试用纸制容器来进行替换。但是，纸制容器的制造成本高，导致价格竞争力下降，因而在商业化方面存在局限性。
另一方面，近来随着独居人口的增加，对于外卖食品及简单料理产品的需求也逐渐增加，针对经济、无有害物质的一次性容器的需求也逐日增加。
因此，需要开发形态维持性或热阻隔性优异、外观设计方便、视觉效果出色并在价格上具有竞争力、对人体无害且环保的一次性容器。
发明内容
技术问题
基于此，本发明在于提供用于一次性容器的材料，该材料具有优异的形状维持能力或隔热性，且具有价格竞争力，对人体无害且环保。
技术方案
在本发明的一个实施例中，本发明提供作为包含无机颗粒的聚酯树脂的发泡片材，其中，无机颗粒的平均大小为0.05μm至60μm，发泡片材的平均泡孔尺寸为5μm至500μm，发泡片材满足下述数学式1，
数学式1：50％＝|V1－V0|/V0×100＝300％，
在上述数学式1中，V0为将直径为10cm的圆形发泡片材在温度为200℃的烘箱中暴露30秒之前的发泡片材的体积且单位为cm3，V1为将直径为10cm的圆形发泡片材在温度为200℃的烘箱中经暴露30秒后的发泡片材的体积且单位为cm3。
此外，在本发明的一个实施例中，本发明提供包括上述发泡片材的食品容器，其中，发泡片材满足下述数学式3，
数学式3：|CV1－CV0|/CV0×100＝15％，
在上述数学式3中，CV0为将食品容器在温度为200℃的烘箱中暴露30秒之前的发泡片材的体积且单位为cm3，CV1为将食品容器在温度为200℃的烘箱中暴露30秒之后的发泡片材的体积且单位为cm3。
进一步，在本发明的一个实施例中，本发明提供一种发泡片材的制备方法，其包括对包含聚酯树脂及无机颗粒的树脂混合物进行挤出发泡来制备发泡片材的步骤，其中，无机颗粒的平均大小为0.05μm至60μm，发泡片材的平均泡孔尺寸为5μm至500μm。
有益效果
本发明的发泡片材由聚酯树脂形成，因而在价格上具有竞争力，对人体无害且环保。此外，上述发泡片材的耐冲击性及成型性优异，在聚酯树脂内部均匀地分散有特定大小的无机颗粒，使得发泡片材的泡孔形成均匀性高，且可根据无机颗粒的大小来调节泡孔尺寸。
附图说明
图1为以实施例及比较例作为对象进行扫描电子显微镜(SEM)拍摄的图片。
具体实施方式
本发明涉及发泡片材及其制备方法。
近来，为了替代使用聚苯乙烯的发泡式容器或使用聚丙烯的非发泡式容器，正积极研发利用聚酯的发泡式容器。然而，在将聚酯制备成发泡片材时，尤其将聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)制备成发泡片材时，通过投入成核剂母粒来诱导发泡，但若单独投入成核剂时，则有可能因所添加的成核剂的分散性不足而引起所形成的泡孔(cell)均匀性下降，从而可能因误操作而使含量变得不均匀。不仅如此，现有的聚对苯二甲酸乙二醇酯发泡片材的熔点低于聚苯乙烯发泡片材，因此存在在聚苯乙烯的成型温度下难以成型的问题。
为了改善这种问题，本发明提供包含聚酯树脂的发泡片材及其制备方法。
本发明的发泡片材由聚酯树脂形成，因而在价格上具有竞争力，对人体无害且环保。此外，上述发泡片材的耐冲击性及成型性优异，在聚酯树脂内部均匀地分散有特定大小的无机颗粒，使得发泡片材的泡孔形成均匀性高，且可根据无机颗粒的大小来调节泡孔尺寸。
以下，对本发明进行更详细的说明。
发泡片材
在本发明的一个实施中，作为包含无机颗粒的聚酯树脂的发泡片材，无机颗粒的平均大小为0.05μm至60μm，发泡片材的平均泡孔尺寸为5μm至500μm，且发泡片材满足下述数学式1，
数学式1：50％＝|V1－V0|/V0×100＝300％，
在上述数学式1中，
V0为将直径为10cm的圆形发泡片材在温度为200℃的烘箱中暴露30秒之前的发泡片材的体积，单位为cm3，
V1为将直径为10cm的圆形发泡片材在温度为200℃的烘箱中经暴露30秒后的发泡片材的体积，单位为cm3。
本发明的发泡片材为包含作为主要成分的聚酯树脂的发泡片材，可形成在由上述聚酯树脂构成的层中均匀地分散有无机颗粒的结构。
此时，上述无机颗粒的含量占发泡片材的总重量的0.05wt％至1.00wt％，更具体地，无机颗粒的含量占发泡片材的总重量的0.05wt％至0.80wt％、0.05wt％至0.60wt％、0.05wt％至0.40wt％、0.10wt％至0.50wt％、0.15wt％至0.45wt％、或0.20wt％至0.40wt％。
此外，上述无机颗粒可为选自二氧化钛(TiO2)、滑石粉(Talc)、二氧化硅(silica)及二氧化锆(ZrO2)中的一种或以上的物质。作为一例，上述无机颗粒可为二氧化钛、滑石粉或二氧化硅。上述无机颗粒的作用在于，在使聚酯树脂发泡时，通过降低泡孔尺寸来提高泡孔密度。
此外，上述无机颗粒的大小可为0.05μm至60μm，具体为0.05μm至50μm、0.05μm至40μm、0.05μm至30μm、0.05μm至20μm、0.05μm至15μm、0.05μm至5μm、0.05μm至1μm、0.05μm至0.6μm、0.05μm至0.2μm、0.15μm至0.6μm、0.4μm至6μm、0.4μm至11μm、0.08μm至40μm、0.1μm至35μm、1μm至15μm、1μm至9μm、1μm至5μm、8μm至20μm、8μm至15μm，8μm至12μm、12μm至25μm、18μm至30μm、20μm至40μm、35μm至60μm、45μm至60μm、或45μm至55μm。本发明通过将无机颗粒的大小控制在上述范围，可以在对聚酯树脂进行发泡时易于控制泡孔的发泡性及泡孔尺寸。例如，通过使上述无机颗粒均匀地分散在聚酯树脂内，来保持树脂的发泡性恒定，从而可保持所挤出的片材的泡孔均匀性，即使得泡孔尺寸的分散度保持均匀。此外，均匀分散在聚酯树脂中的无机颗粒的大小越小，泡孔尺寸也变小，从而可以增加泡孔密度。
例如，发泡片材的平均泡孔尺寸可为5μm至500μm，具体为10μm至400μm、15μm至450μm、20μm至400μm、50μm至370μm、15μm至200μm、80μm至350μm、100μm至300μm、70μm至120μm、30μm至110μm、250μm至370μm、290μm至410μm、280μm至320μm、330μm至380μm、5μm至50μm、或5μm至30μm。
此外，由于发泡片材的泡孔尺寸具有优异均匀性(形成均匀性)，从而可降低平均泡孔尺寸及最大泡孔尺寸与最小泡孔尺寸之间的偏差。具体地，对于本发明的发泡片材而言，以平均泡孔尺寸为基准，最大泡孔与最小泡孔之间的偏差可在±65％或以下、±60％或以下、±50％或以下、或者±45％或以下。作为一例，在上述发泡片材的平均泡孔尺寸为10μm的情况下，最大泡孔尺寸可为15μm或以下，最小泡孔尺寸可为5μm或以上；在平均泡孔尺寸为350μm的情况下，最大泡孔尺寸可为500μm或以下，最小泡孔尺寸可为200μm或以上。
进一步，发泡片材的平均泡孔密度可为800cells/cm2至25000cells/cm2，具体为800cells/cm2至23000cells/cm2、800cells/cm2至20000cells/cm2、800cells/cm2至15000cells/cm2、800cells/cm2至11000cells/cm2、800cells/cm2至8000cells/cm2、1000cells/cm2至5500cells/cm2、4500cells/cm2至6000cells/cm2、15000cells/cm2至25000cells/cm2、20000cells/cm2至24500cells/cm2、21000cells/cm2至24500cells/cm2、900cells/cm2至2000cells/cm2、900cells/cm2至1800cells/cm2、或1200cells/cm2至1600cells/cm2。
此外，上述发泡片材满足数学式1。
数学式1：50％＝|V1－V0|/V0×100＝300％，
在上述数学式1中，
V0为将直径为10cm的圆形发泡片材在温度为200℃的烘箱中暴露30秒之前的发泡片材的体积，单位为cm3，
V1为将直径为10cm的圆形发泡片材在温度为200℃的烘箱中经暴露30秒后的发泡片材的体积，单位为cm3。
具体地，在通过测定在温度为200℃的烘箱中暴露30秒钟前后的直径及厚度的大小变化率来评估本发明的发泡片材的体积变化时，根据数学式1的大小变化率可在50％至280％、50％至250％、50％至200％、50％至150％、50％至100％、50％至90％、50％至80％、50％至70％、100％至300％、150％至300％、200％至300％、250％至300％、80％至120％、80％至140％、150％至200％、180％至300％、220％至290％、270％至300％、90％至150％、90％至160％、110％至170％、130％至170％、140％至160％、140％至190％、190％至230％、170％至210％、190％至210％、220％至280％、240％至260％、或230％至280％的范围内。
此外，上述发泡片材可通过展示高平均泡孔密度，来实现适用于食品容器或食品、饮品容器的耐冲击性。作为一例，本发明的发泡片材因具有优异的耐冲击性，可满足下述数学式2。
数学式2：|SV1－SV0|/SV0×100＝20％，
在上述数学式2中，
SV0为将直径为7cm、重量为500g的球从30cm的高度自由落体至长度为10cm、宽度为10cm的发泡片材之前的发泡片材的体积，单位为cm3，
SV1为将直径为7cm、重量为500g的球从30cm的高度自由落体至长度为10cm、宽度为10cm的发泡片材之后的发泡片材的体积，单位为cm3。
根据上述数学式2，形状变化率为发泡片材受到外部冲击时与之相对应的值，体积表示将发泡片材的长度、宽度及厚度相乘而得的值。在以10cm的长度、10cm的宽度裁剪本发明的发泡片材(平均厚度：2.5mm)之后，将500g的球(直径：7cm)从距离发泡片材30cm的高度自由落体至发泡片材时，基于数学式2的发泡片材的形状变化率可在0.01至20％、0.05至18％、0.1至15％、0.1至10％、或0.1至5％的范围内，根据情况可接近0％。本发明的发泡片材可通过满足数学式2来提高耐冲击性，即在受到外部冲击时，不产生变形或具有显著低的形状变化率。
进一步，上述发泡片材的聚酯树脂内除了包含无机颗粒之外，还包含炭黑(Carbonblack)。此时，上述炭黑的含量可占发泡片材总重量的0.05wt％至5wt％，具体为0.05wt％至4.5wt％、0.05至3.5wt％、0.05wt％至2.5wt％、0.05wt％至1.5wt％、0.05wt％至0.6wt％、0.05wt％至0.2wt％、0.4wt％至3.5wt％、0.4wt％至2.5wt％、0.4wt％至1.5wt％、0.8wt％至3.5wt％、0.8wt％至2.5wt％、0.8wt％至1.5wt％、0.8wt％至1.2wt％、1.2wt％至2.5wt％、1.8wt％至2.2wt％、2.2wt％至3.2wt％、2.3wt％至2.8wt％、2.7wt％至3.3wt％、0.3至3.1wt％、0.2至0.8wt％、或0.15wt％至3.5wt％。
此外，上述炭黑的平均大小可为10nm至5000nm，更具体为20nm至3500nm、20nm至2500nm、20nm至2000nm、20nm至1500nm、20nm至1000nm、20nm至800nm、20nm至400nm、20nm至200nm、20nm至80nm、20nm至50nm、80nm至3500nm、80nm至2500nm、100nm至1000nm、80nm至130nm、400nm至600nm、450nm至550nm、800nm至1200nm、1000nm至3000nm、15nm至200nm、或25nm至550nm。
例如，相对于发泡片材的总重量，本发明的聚酯树脂可包含1±0.5wt％的平均大小为25nm至35nm的炭黑。
本发明通过将聚酯树脂内的炭黑的平均大小和含量控制在上述范围内，同时提高包含聚酯树脂的发泡片材的热性能和成型性，从而可在成型时缩短作业时间。
此外，本发明的发泡片材在测定时可具有一定的电阻率。具体地，上述发泡片材的平均电阻率可为107至1014，更具体为107至1013、5×107至1013、5×107至5×1012、108至1012、或109至1012。
另一方面，如上所述，本发明的发泡片材作为聚酯树脂发泡片材，上述聚酯树脂在高温下不会排放对人体有害的物质之外，其优势在于还具有价格上的竞争力。
这种聚酯树脂可有由二羧酸成分和乙二醇成分聚合而成或由羟基羧酸合成的芳香族聚酯树脂及脂肪族聚酯树脂。例如，上述聚酯树脂可包含选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PolybutyleneTerephthalate，PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(Polytrimethylene Terephthalate，PTT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene naphthalate，PEN)、聚己二酸乙二醇酯(Polyehtylene adipate，PEA)、聚乳酸(Poly Lactic acid，PLA)及聚乙醇酸(Polyglycolic acid，PGA)中的一种或以上的物质，具体地可包含聚对苯二甲酸乙二醇酯。
此外，本发明的发泡片材的平均厚度可为1mm至10mm。具体地，上述发泡片材的厚度可为1.5mm至9.0mm、2.0mm至8.0mm、1.5mm至5.0mm、或2.0mm至7.0mm。
食品容器
此外，在本发明的一个实施例中，本发明提供一种包括上述发泡片材的食品容器，且发泡片材满足下述数学式3。
数学式3：|CV1－CV0|/CV0×100＝15％，
在上述数学式3中，
CV0为将食品容器在温度为200℃的烘箱中暴露30秒之前的发泡片材的体积，单位为cm3，
CV1为将食品容器在温度为200℃的烘箱中暴露30秒之后的发泡片材的体积，单位为cm3。
本发明的食品容器包括上述发泡片材，由于耐热性优异，因而即使在温度为200℃的烘箱中暴露30秒也仅出现很小的体积变化。
具体地，对上述食品容器在温度为200℃的烘箱暴露30秒钟前后的尺寸变化率进行测量。该变化率可以为在与使用食品容器的实际环境相对应的条件或更为恶劣的条件下测定的尺寸变化率。上述体积是指，例如，将食品容器的长度、宽度及厚度相乘而得的值。本发明的食品容器的基于数学式3的尺寸变化率可在0.01％至10％、0.01％至5％、0.01％至3％、或0.01％至1％的范围内。通过满足上述范围内的基于数学式3得到的值，可知，即使在高温环境下进行使用，本发明的发泡片材也几乎不会出现形状变化。总而言之，本发明的食品容器具有优异的耐热性。
发泡片材的制备方法
进一步，在本发明的一个实施例中，本发明提供一种发泡片材的制备方法，其包括对包含聚酯树脂及无机颗粒的树脂混合物进行挤出发泡来制备发泡片材的步骤，其中，无机颗粒的平均大小为0.05μm至60μm，发泡片材的平均泡孔尺寸为5μm至500μm。
在本发明的发泡片材的制备方法中，当进行挤出发泡时，向聚酯树脂均匀地混合具有特定大小的无机颗粒，来增加发泡片材的泡孔表达均匀性，且将泡孔尺寸控制得较小。
此时，上述聚酯树脂可由在本领域通常使用的原料成分所制备。具体地，上述聚酯树脂可通过使二羧酸成分和乙二醇成分反应或使羟基羧酸成分反应而获得。
其中，上述二羧酸成分可使用选自对苯二甲酸(terephthalic acid)、萘二甲酸(naphthalene dicarboxylic acid)及己二酸(adipic acid)中的一种或以上的物质。
此外，上述乙二醇成分可使用选自乙二醇(ethylene glycol)、丁二醇(butyleheglycol)及丙二醇(propanediol)中的一种或以上的物质。
此外，上述羟基羧酸成分可使用选自乳酸(lactic acid)及乙醇酸(glycolicacid)中的一种或以上的物质，但不限于此。
根据一个实施例，在本发明中使用的聚酯树脂可为使对苯二甲酸和乙二醇产生反应而得的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
此外，包含在上述树脂混合物的无机颗粒可为选自二氧化钛、滑石粉、二氧化硅及二氧化锆中的一种或以上的物质，所述无机颗粒的含量可占树脂混合物总重量的0.05wt％至1.00wt％。与此同时，上述无机颗粒的平均大小可为0.05μm至60μm。本发明通过在树脂混合物内包含具有如上组成的无机颗粒，来可提高发泡片材的泡孔均匀性，当使聚酯树脂发泡时，可根据无机颗粒的平均大小来降低泡孔尺寸，以提高泡孔密度。
一方面，上述树脂混合物包含无机颗粒之外，还可以包含炭黑。此时，上述炭黑的含量可占树脂混合物总重量的0.05wt％至5wt％，具体地，上述炭黑的含量可占树脂混合物总重量的0.05wt％至4.5wt％、0.05至3.5wt％、0.05wt％至2.5wt％、0.05wt％至1.5wt％、0.05wt％至0.6wt％、0.05wt％至0.2wt％、0.4wt％至3.5wt％、0.4wt％至2.5wt％、0.4wt％至1.5wt％、0.8wt％至3.5wt％、0.8wt％至2.5wt％、0.8wt％至1.5wt％、0.8wt％至1.2wt％、1.2wt％至2.5wt％、1.8wt％至2.2wt％、2.2wt％至3.2wt％、2.3wt％至2.8wt％、2.7wt％至3.3wt％、0.3至3.1wt％、0.2至0.8wt％、或0.15wt％至3.5wt％。
另一方面，上述炭黑的平均大小可为10nm至5000nm，更具体为20nm至3500nm、20nm至2500nm、20nm至2000nm、20nm至1500nm、20nm至1000nm、20nm至800nm、20nm至400nm、20nm至200nm、20nm至80nm、20nm至50nm、80nm至3500nm、80nm至2500nm、100nm至1000nm、80nm至130nm、400nm至600nm、450nm至550nm、800nm至1200nm、1000nm至3000nm、15nm至200nm、或25nm至550nm。
根据本发明，当对树脂混合物进行挤出发泡时，通过向树脂混合物均匀地混合炭黑，来同时提高发泡片材的热性能与成型性，还可缩短作业时间。
一方面，上述聚酯树脂可采用丸(pellet)、颗粒(granule)、微珠(bead)、碎片(chip)、粉末(powder)等形态进行导入，根据情况还能以熔融状态进行导入。
根据一个实施例，上述聚酯树脂能够以碎片形态被导入到挤出机，在此情况下，为了使树脂碎片(resin chip)进行熔融，可在260℃至300℃的温度下进行树脂碎片的熔融过程。
此外，在制备发泡片材的步骤中，为了实现发泡片材的功能，当将聚酯树脂导入于挤出机时，根据需要，可向流体连接线中添加或在发泡工序中添加各种形态的添加剂。
具体地，上述添加剂可向发泡片材赋予阻隔(Barrier)性能、亲水化功能或防水功能，可包括含选自增稠剂、表面活性剂、亲水化剂、热稳定剂、防水剂、泡孔尺寸放大剂、红外线衰减剂、增塑剂、防火化学药品、颜料、弹性聚合物、挤出辅助剂、抗氧化剂、成核剂、空气放电防止剂及紫外线(UV)吸收剂中的一种或以上的物质。
根据一个实施例，在本发明的发泡片材的制备方法中，可添加增稠剂、成核剂、热稳定剂及发泡剂中的一种或以上的物质，还可包含上述例举的功能性添加剂中的一种或以上的物质。
其中，上述增稠剂不受特殊限制，例如，本发明中可使用均苯四甲酸二酐(PMDA)。
此外，上述热稳定剂可以为有机磷化合物或无机磷化合物。例如，上述有机磷化合物或无机磷化合物可以为磷酸及其有机酯、亚磷酸及其有机酯。例如，上述热稳定剂为可商业获取的物质，上述热稳定剂可以为磷酸、烷基磷酸酯或磷酸芳基酯，更具体地，本发明的热稳定剂可以为磷酸三苯酯，但并不限定于此。
而且，作为上述发泡剂的例子有氮(N2)、二氧化碳(CO2)、氟利昂、丁烷、戊烷、新戊烷、己烷、异己烷、正庚烷、异庚烷、氯甲烷等的物理发泡剂或偶氮二甲酰胺(azodicarbonamide)类化合物、p,p'-氧代(双苯磺酰肼)[p,p'-oxy bis(benzenesulfonyl hydrazide)]类化合物、N,N'-二亚硝基五亚甲基四胺(N,N'-dinitrosopentamethylene tetramine)类化合物等的化学发泡剂。具体地，在本发明中可使用二氧化碳。
与此同时，在本发明可利用多种形态的挤出机来实现。发泡工序通常可通过微珠发泡或挤出发泡来实现，但在本发明中，优选采用挤出发泡。由于挤出发泡可使树脂混合物连续挤出并发泡，因而可简化工序步骤，且可大量生产，防止微珠发泡时产生的微珠之间的龟裂和颗粒破损等现象，从而可实现更优异的弯曲强度及压缩强度。
此外，在本发明中制备的发泡片材可以为发泡板和/或发泡片材，平均厚度可以为1mm至10mm、1.5mm至9.0mm、2.0mm至8.0mm、1.5mm至5.0mm、或2mm至7.0mm。
实施例
以下，通过实施例及实验例来对本发明进行更详细的说明。
然而，以下实施例及实验例仅用于例示本发明，本发明的内容并不限定于以下实施例及实验例。
【实施例1】
通过向酯反应槽投入对苯二甲酸及乙二醇并在258℃的温度下执行常规聚合反应，来制备反应率为约96％的聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物(PET oligomer)。向所制备的聚对苯二甲酸乙二醇酯中混入2-甲基-1,3-丙二醇直至2-甲基-1,3-丙二醇(MPD)达到2mol％(乙二醇的单位百分比：98mol％)，添加酯化反应催化剂后，在250±2℃的温度下进行酯化反应。之后，向生成的反应混合物添加缩聚反应催化剂，将反应槽调节至其内最终温度及压力分别达到280±2℃及0.1mmHg，进行缩聚反应来制备共聚聚酯树脂。
基于100重量份的所制备的上述聚酯树脂，混合0.5重量份的均苯四甲酸二酐、0.3重量份的平均大小为0.1μm的滑石粉、以及0.1重量份的抗氧剂(Irganox，IRG 1010)，加热至280℃，制备树脂混合物。之后，基于100重量份的聚酯树脂，通过向第一挤出机投入3重量份的作为发泡剂的丁烷来进行挤出发泡，来制备平均厚度为2±0.5mm的聚酯树脂发泡片材。
【实施例2至实施例5】
除了按表1调节作为无机颗粒的滑石粉的平均大小外，通过与实施例1相同的方法制备发泡片材。
【表1】
【实施例6】
基于100重量份的聚酯树脂，分别添加0.3重量份的作为无机颗粒的平均大小为0.1μm的滑石粉和0.1重量份的平均大小为30nm的炭黑，除此之外，通过与实施例1相同的方法制备平均厚度为2±0.5mm的发泡片材。
【实施例7至实施例14】
除了按表2调节作为无机颗粒的滑石粉和炭黑的平均大小及含量，通过与实施例6相同的方法制备发泡片材。
【表2】
【比较例1】
基于100重量份的聚酯树脂，添加0.3重量份的作为无机颗粒的平均大小为100μm的滑石粉，除此之外，通过与实施例1相同的方法制备平均厚度为2±0.5mm的聚酯树脂发泡片材。
【实验例】
为了确认本发明的发泡片材的物性，进行如下实验。
1)泡孔尺寸及密度评估
将实施例1至实施例5及比较例1中制备的发泡片材作为对象进行扫描电子显微镜拍照，在所拍照的图像中，计算规定单位面积内的泡孔数量，且按单位面积(长1cm×宽1cm)对其进行换算，来评估平均泡孔密度。此外，为了评估形成泡孔的均匀性，在所形成的泡孔中测定最大泡孔及最小泡孔的尺寸，通过计算出所测定的最大泡孔与最小泡孔的尺寸之间的偏差率，来评估均匀性。其结果显示在图1和表3中。
【表3】
图1为将实施例1至实施例5和比较例1中得到的发泡片材作为对象来进行扫描电子显微镜拍照的图像。图1中的(a)至(e)依次为对实施例1至实施例5中的发泡片材进行扫描电子显微镜拍照的图像，且图1中的(f)为对比较例1中的发泡片材进行拍照的图像。如图1所示，实施例1至实施例5中的发泡片材的泡孔尺寸明显小于比较例1中的发泡片材的平均泡孔尺寸，从而可知所形成的泡孔均匀。更具体地，根据表3可知，实施例1至实施例5中的发泡片材的平均泡孔尺寸为10μm至350μm，相反，比较例1中的发泡片材的平均泡孔尺寸为700μm。此外，实施例1至实施例5中的发泡片材的泡孔密度为1496cells/cm2至24000cells/cm2，相反，比较例1中的发泡片材的泡孔密度为768cells/cm2，从而可知比较例1中的泡孔密度较低。进一步，实施例1至实施例5中的发泡片材的最大泡孔尺寸及最小泡孔尺寸相对于平均泡孔尺寸呈现出±50％的偏差，相反，比较例1中的发泡片材的最大泡孔尺寸及最小泡孔尺寸相对于平均泡孔尺寸呈现出±70％或以上的偏差。
这表明，实施例的发泡片材含有特定大小的无机颗粒并包含在聚酯树脂内的无机颗粒的量近似或少于比较例，然而通过分散得更均匀，来形成具有高均匀性的尺寸较小的泡孔。
2)耐冲击性评估
此外，将在实施例1至实施例5和比较例1中制备的发泡片材分别裁剪成长度为10cm、宽度为10cm、厚度为2.5cm的大小，将500g的球(直径：7cm)从距离发泡片材30cm的高度进行自由落体，再测定发泡片材的体积变化，从而导出形态变形率。此时，所述形态变形率是指，将发泡片材在球自由落体之前的体积设定为100％时，球自由落体后产生的的体积变化量，而将所维持的体积作为耐冲击性，其结果显示在表4内。
【表4】
如上述表4所示，从耐冲击性实验结果显示，实施例1至实施例5的发泡片材的形态变形率在3％至10％，相反，比较例1的发泡片材的形态变形率超过15％。由此表明，发泡片材的耐冲击性依赖于泡孔的尺寸和密度，本发明的发泡片材在对组成发泡片材的树脂进行聚合时通过混入无机颗粒来控制泡孔的均匀性和尺寸，以增加泡孔密度，从而提高发泡片材的耐冲击性。
3)电学特性评估
将实施例6至14和比较例1中得到的发泡片材作为对象测定电阻率。具体地，在以25cm的长度、25cm的宽度裁剪发泡片材之后，通过利用表面电阻测定仪(PRS-801，Prostat公司)来在25℃的温度、40％相对湿度下测定发泡片材表面的电阻率3次，并计算出其平均值。
之后，在相同条件下通过利用静电测定仪(Stat Clean Eye-02，VESSEL公司)来确认是否在发泡片材表面产生静电，测定结果显示在表5中。
【表5】
如表5所示，实施例6至实施例14中的发泡片材具有平均108至1012Ω·cm的电阻率，上述电阻率会随着分散于发泡片材中的炭黑的含量增加而变小。反之，比较例1中的发泡片材具有1015Ω·cm的高电阻率。此外，在实施例6至实施例14中的发泡片材并不产生静电，但在比较例1中的发泡片材产生静电。由此，实施例6至实施例14中的发泡片材通过添加炭黑而具有较低的电阻率，从而可防止静电的产生。
4)热性能评估
向成型机的预热器(Pre-Heater)内放入实施例6至实施例14和比较例1中的发泡片材，并测定将发泡片材的表面温度升至180℃时所耗的时间，以评估片材的预热时间。
然后，通过利用弯曲型模具，使用温度为200℃的模具对各个发泡片材进行成型，用肉眼评估模具的弯曲位置上的成型状态。此时，成型状态分为优异、普通、差这三个级别进行评估。
最后，将实施例6至实施例14和比较例1中的发泡片材(平均厚度：2.5mm)分别裁剪成直径为10cm的圆形，在温度为200℃的烘箱中放置所裁剪的片材，再冷却至常温后，测定发泡片材的直径及厚度，以确认体积变化。同时，通过模具对上述发泡片材(平均厚度2.5mm)进行成型，来制备直径为15cm、高度为8cm的圆筒形成型品，使之在相同条件下(在温度为200℃的烘箱中放置30秒钟后，常温下冷却)进行热处理，以测定由此产生的体积变化。测定结果显示在表6中。
【表6】
如表6所示，将实施例6至实施例14中的发泡片材表面升温至180℃时所耗的时间小于15秒，具体地需要5秒至12秒，相反，比较例1中的发泡片材需要20秒或以上的时间才能够达到180℃。这表明实施例中的发泡片材具有高导热性。
此外，由于实施例6至实施例14中的发泡片材具有优异的成型性，因此在模具的弯曲位置未发现弯曲部分出现破碎或扭曲。然而，比较例1中的发泡片材因成型性差，因此在弯曲位置出现破碎或扭曲。
此外，将实施例6至实施例14中的发泡片材放置于温度为200℃的烘箱达30秒时，呈现出约80％至270％的体积变化，而对于上述发泡片材所成型后的成型品而言，相同条件下的体积变化为6％或以下。与之相比，将比较例1中的发泡片材放置于温度为200℃的烘箱中达30秒时，呈现出约小于50％的体积变化，而对于比较例1中的发泡片材所成型后的成型品而言，相同条件下的体积变化率为15％或以上。
综合所述，本发明的发泡片材因导热率高而使发泡片材的表面温度迅速上升，从而成型性优异、成型时间短，且通过利用本发明的发泡片材制造的食品容器耐热性出色，因此在高温条件下进行成型也不会产生形态变化等的受损现象。
工业实用性
本发明的发泡片材由聚酯树脂形成，因而具有价格竞争力，且对人体无害、环保。此外，在聚酯树脂内部均匀地分散有特定大小的无机颗粒，从而使发泡片材具有高的泡孔形成均匀性，可根据无机颗粒的大小来调节泡孔尺寸。进而，上述发泡片材的耐冲击性及成型性优异，所成型的成型品具有出色的耐热性，因而可有效应用于食品、饮品容器或一次性食品容器等。
