KR0185216B1 - 내부용기 및 외부용기를 구비한 복합용기 - Google Patents

내부용기 및 외부용기를 구비한 복합용기 Download PDF

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다케쿠니 세키
가츠유키 오오노
도시아키 가케무라
데루타카 이와사키
나카무라게이코
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후지다 히도이치
돗판 인사쓰 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 그것의 폐기시 종이와 플라스틱으로 완전히 분리될 수 있으며, 그것의 부피는 폐기시 실질적으로 감소될 수 있으며, 사용될 종이와 플라스틱의 양을 감소시킬 수 있으며, 낙하충격에 대한 뛰어난 내성을 나타내며 고산소가스차단성 또는 수증기 차단성을 가지는 복합 용기에 관한 것이다.
이 복합 용기는 플라스틱으로된 내부 용기와 종이 또는 주로 종이로 이루어진 외부 용기로 구성되며, 여기서 내부 용기는 차단 수지를 포함하여 적어도 두개의 수지로 이루어진 수지 조성물을 취입성형 또는 신장취입성형에 의하여 제조된다.

Description

내부용기 및 외부용기를 구비한 복합용기
제1도는 본 발명의 제1구체예에 따른 복합 용기의 예를 도시하는 단면도이고,
제2도는 본 발명에 따른 복합 용기의 다른 예를 도시하는 단면도이고,
제3도는 본 발명의 복합 용기의 제1 구체예에 관한 비교실시예를 도시하는 단면도이고,
제4도는 본 발명의 제2구체예에 따른 복합 용기의 예를 도시하는 단면도이고,
제5도는 본 발명의 복합 용기의 제2구체예에 관한 비교실시예를 도시하는 단면도이고,
제6도는 본 발명의 구체예 3.1에 따른 복합 용기의 예를 도시하는 단면도이고,
제7도는 본 발명의 구체예 3.2에 따른 복합 용기를 도시하는 단면도이고,
제8도는 본 발명의 구체예 3.3에 따른 복합 용기를 도시하는 단면도이고,
제9도는 본 발명의 구체예 3.4에 따른 복합 용기를 도시하는 단면도이고,
제10도는 구체예3.1 내지 3.4에 따른 복합 용기를 제조하기 위한 공정을 설명하는 흐름도이고,
제11도는 본 발명의 구체예에 따른 외부 용기의 예를 도시하는 단면도이고,
제12도는 본 발명의 구체예 4.1에 따른 복함 용기를 도시하는 단면도이고,
제13도는 본 발명의 구체예 4.2에 다른 복합 용기를 도시하는 단면도이고,
제14도는 본 발명의 구체예 5.1에 따른 복합 용기를 도시하는 단면도이고,
제15도는 본 발명의 구체예 5.2에 따른 복합 용기를 도시하는 단면도이고,
제16도는 신장 취입 성형에 사용되는 예비 성형물을 도시하는 단면도이고,
제17도는 본 발명의 구체예에 다른 복합 용기를 제조하기 위한 공정의 예를 나타내는 흐름도이고,
제18(a)도는 제17도에 나타낸 제조 공정에서 사용되는 스플릿 몰드의 저부를 성형하기 위한 부분의 평면도이고,
제18(b)도는 그것의 정면도이고,
제18(c)도는 그것의 저면도이고,
제19(a)도는 제17도에 나타낸 제조 공정에서 사용되는 몰드의 한쌍의 스플릿 몰드부를 나타내는 평면도이고,
제19(b)도는 그것의 정면도이고,
제19(c)도는 그것의 저면도이고,
제20(a)도는 제17도에 나타낸 제조 공정에서 사용되는 외부 용기를 나타내는 사시도이고,
제20(b)도는 그것의 정면도이고,
제21(a)도는 복합 용기를 도시하는 평면도이고,
제21(b)도는 그것의 측면 정면도이고,
제21(c)도는 그것의 저면도이고,
제22도는 본 발명의 구체예 7.1에 따른 복합 용기를 도시하는 측면 정면도이고,
제23도는 본 발명의 구체예 7.2에 따른 복합 용기를 도시하는 측면 정면도이고,
제24도는 본 발명의 구체예 7.3에 따른 복합 용기를 도시하는 측면 정면도이고,
제25도는 본 발명의 구체예 7.4에 따른 복합 용기를 도시하는 측면 정면도이고,
제26도는 본 발명의 구체예 8.1에 따른 복합 용기를 도시하는 측면 정면도이고,
제27(a)도는 본 발명의 구체예 8.1에 따른 외부 용기의 정면 전개도이고,
제27(b)도는 본 발명의 구체예 8.2 따른 외부 용기의 정면 전개도이고,
제27(c)도는 본 발명의 구체예 8.3에 따른 외부 용기의 정면 전개도이고,
제27(d)도는 본 발명의 구체예 8.4에 따른 외부 용기의 정면 전개도이고,
제27(e)도는 제27(d)도에 나타낸 줄무늬형 패턴으로 도포된 접착제의 확대 상세도이고,
제27(f)도는 본 발명의 구체예 8.5에 따른 외부 용기의 정면 전개도이고,
제27(g)도는 본 발명의 구체예 8.6에 따른 외부 용기의 정면 전개도이고,
제28도는 본 발명에 관한 비교실시예로서 백-인-박스(bag-in-box)형 복합 용기의 단면도이고,
제29도는 본 발명의 제9구체예에 따른 복합 용기를 나타내는 도면이고,
제30도는 제29도에 나타낸 복합 용기의 단면도이고,
제31도는 제29도에 나타낸 복합 용기의 외부 용기를 나타내는 정면 전개도이다.
[발명의 배경]
본 발명은 플라스틱으로 된 내부 용기와 종이로된 외부 용기로 이루어진 복합 용기에 관한 것이다.
[선행 기술]
최근에 환경파괴가 주 관심사로 되고 있기 때문에 사용되는 플라스틱의 양을 감소시키는 것이 요구되고 있다.
한가지 수단으로서 종이로된 외부 용기와 토출구를 갖추고 외부 용기내에 수용된 플라스틱 백-형 용기로 이루어진 복합 용기가 광범위하게 사용되고 있다. 이 복합 용기는 경량이며 내용물이 그 안에 수용될 때 압축하여 접을 수 있다. 그러므로, 복합 용기는 쉽게 운반할 수 있으며 종이와 분리 페기를 할 수 있다.
그러한 복합 용기는 예를 들면 일본국 공개 실용신안 공보 소 58-151570호 및 소 58-13648호에 개시되어 있다.
그러한 복합 용기에서 내부 용기의 두께는 그것의 폐기시 부피를 감소기키기 위하여 실질적으로 감소되어야 한다. 복합 용기의 내부 용기는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 단독으로 제조되며 그것의 축벽의 두께는 0.02 내지 0.025mm 정도로 얇다.
그러나, 그러한 얇은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지는 산소 차단성과 수증기 차단성이 불충분하므로 내용물의 보존성이 불충분하다. 예를 들면 두께가 0.025mm인 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 쌍축배양 막의 산소 차단성은 40 내지 50cm3/?SP>?/SP>·일·atm 의 범위이며 그것의 수증기 차단성은 5 내지 8cm3/?SP>?/SP>·일·atm 의 범위인 것으로 보고되었다. 또한, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 용기는 고투명성, 경량 및 고안정성의 이점을 갖지만 반면에 유리병 및 금속 캔에 대한 차광성은 떨어진다.
이러한 이유로 PET 병은 탈색 및 변색과 같은 색조 변화와 그것의 내용물 종류에 따른 열화의 문제점이 있다.
특히, 수지가 탄산음료수용 용기를 제조하는데 사용될 때, 이산화탄소가스가 내용물에서 방출될 수 있으므로, 그러한 용기는 내용물의 장기간 저장에 적당하디 않다.
또한, 표면이 폴리에틸렌으로 코팅된 종이로된 용기와 그것의 내용물 보호 기능을 개선하기 위해 종이 용기와 적층 알루미늄 호일로 이루어진 다층 적층구조를 가지 ㄴ종이 용기도 널리 사용되고 있다. 그러나, 그러한 종래 복합 용기는 종이와 플라스틱을 분리시키기가 어려우며, 내용물의 잔량을 확인할 수 없으며 내용물의 열화정도를, 예를 들면 내용물의 색깔을 바탕으로 확인할 수 없다는 단점이 있다. 또, 외부 용기의 벽에 윈도우를 구비하여 내부 용기의 측벽은 외부 용기내에 깊숙히 놓여 있기 때문에 쉽게 관찰할 수는 없다.
또한, 외부 용기와, 작은 두께를 가지며 외부 용기내에 수용된 용기로 이루어진 복합용기는 일본국 특개소 제56-150763호에 개시되어 있다. 이 복합 용기는 먼저 외부 용기를 제조한 다음 얇은 플라스틱 용기를 외부 용기에 삽입함으로써 생산된다. 이 종류의 용기는 경량이고, 내용물이 수용되지 않을 때 밀착하여 접을 수 있으며 따라서 복합 용기를 쉽게 운반할 수 있고 그것의 폐기시 부피를 감소시킬 수 있다는 이점이 있다. 그러나, 외부 용기는 내부 용기가 단지 개구부에서만 접착된 것외에는 외부 용기에 완전히 접착되지 않기 때문에 복합 용기의 강도를 확실히 하는 역할 을 해야하며, 따라서, 종이 용기 (외부 용기)의 두께를 다소 증가시키는 것은 피할 수 없다. 이러한 이유로, 사용될 재료의 전량은 실질적으로 감소될 수 없다.
게다가 내부 용기의 생산은 많은 단계가 요구되는데, 먼저, 예를 들면 열봉합을 통하여 단층 또는 다층 막의 주변부를 접착하고 그다음 예를 들면 사출성형을 촐하여 토출구를 형성하고 더욱더 개구를 용융결합에 의하여 열봉합 막에 연결시킴으로써 제조되기 때문이다. 또한 막 단부의 열봉합부와 개구부에서의 용융부는 보통 충격내성이 열악하며, 백은 종종 낙하충격에 의해 손상된다.
더욱이, 낙하충격강도와 다수의 제조단계에 관한 상기 문제점을 해결하기 위한 방법이 제시되고 있다. 외부 용기와 내부 용기로 이루어진 복합 용기의 제조방법은 취입성형용 몰드내에, 접착제가 내부 용기에 도포된 종이로 주로 이루어진 외부 용기를 위치시키는 단계; 그 다음, 성형온도로 가열된 예비성형체를 도입한 후 예비성형체를 취입성형하는 단계로 이루어진다.
용기가 복합 용기내에 충전될 때 문제점이 생긴다. 보다 상세하게는, 쥬스 및 알코을 음료와 같은 내용물은 용기를 살균하기 위한 온도에서 가열되는 동안 용기내에 충전되고 그 다음 용기는 캡으로 밀폐된다. 그러나, 내용물이 시간이 지남에 따라서 냉각될 때, 용기내 압력이 감소하고 따라서, 안쪽으로 변형하여 상품으로서 그것의 외관이 손상된다. 문제를 해결하기 위한 수단으로서, 그것의 본체를 바깥쪽으로 돌출된 볼록면을 갖추는 식으로 설계할 수 있지만 이경우 외부 용기와 내부 용기로 이루어진 복합 용기를 제조하기는 불가능하다. 내부 용기를 외부 용기에 접착하기 위한 접착제에 관하여, 그것의 접착 강도가 너무 강하다면 그것의 폐기시 복합 용기를 종이와 플라스틱으로 분리하기가 어려우며 복합 용기를 종이와 플라스틱으로 나눌 수 있다고 하더라도 종이가 플라스틱 표면에 남아있는다. 반면에, 너무 약하면, 종이는 복합 용기를 사용하는 동안에 쉽게 벗겨진다. 재생 및 재이용에 관하면, 종이로된 용기는 널리 재생되고 재이용되지만 재생 플라스틱 용기의 사용은 용기의 미관을 해치며, 탄소질 재료와 같은 외래 물질이 섞이기 때문에 그것의 색 바램과 변색을 가져오며 재생 수지는 오염된다.
[발명의 개요]
본 발명은 종래 기술과 관련된 상기 문제점을 해결하기 위해 완성하였으며, 따라서, 본 발명의 목적은 그것의 폐기시 종이와 플라스틱으로 완전히 분리될 수 있으며, 그것의 부피는 폐기시 실질적으로 감소될 수 있으며, 사용될 종이와 플라스틱의 양을 감소시킬 수 있으며, 낙하충격에 대한 뛰어난 내성을 나타내며, 고 산소 가스 차단성 또는 수증기 차단성을 가지며, 그것의 제조 단계 수가 감소될 수 있으며, 뜨거울 때 내용물이 충전되어도 압력감소에 의해 변형되지 않으며, 사용시 종이가 벗겨지지 않으며, 재생 플라스틱 재료를 사용할 수 있으며 미관이 손상되지 않는 복합 용기를 제공하는 것이다.
[구체예]
(일본국 특원평 제6-212537호)
제1 구체예
본 발명의 제1구체예를 이하에 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 다층 플라스틱 용기의 구체예를 나타내는 제1도에서, 부재번호 10은 복합 용기를 나타내며, 11은 외부 용기를 나타내며, 12는 내부 용기를 나타내며, 13은 본체부를 나타내며, 14는 복합 용기내에 존재하는 내용물을 따르기 위한 개구이며, 15는 절곡부이고 16은 오목부이다. 복합 용기는 주로 종이로 이루어진 외부 용기(11)와 외부 용기(11)에 수용된 플라스틱으로 된 내부 용기(12)로 구성된다. 내부 용기(12)는 본체부(13)와 취입성형을 통하여 일체 성형된 토출구(14)로 이루어진다.
본 발명의 복합 용기(10)의 중요한 특성은 주로 종이로 이루어진 외부 용기(11)의 두께가 플라스틱 내부 용기(12) 본체의 평균 두께의 2.5배 이상, 바람직하게는 2.5 내지 5배이다. 이것은 외부 용기 (11)의 두께가 내부 용기(12)의 2.5배 미만이라면, 즉 내부 용기(12)의 두께가 너무 두껍다면, 내부 용기의 강도가 커서 그것의 폐기시 생성된 복합 용기의 부피가 충분히 감소될 수 없으며, 반면에 외부 용기(11)ㅡ이 두께가 내부 용기(12)의 5배를 초과한다면, 즉 외부 용기(11)가 너무 얇다면, 생성된 복합 용기(10)는 기계적 강도가 불충분하게 된다.
이들 지식은 분 발명의 발명자들이 실행한 실험의 결과로부터 유도되었다.
내부 플라스틱 용기(12)는 본 구체예에서 취입 성형에 의해 재조되지만, 신장취입성형에 의해 제조된다면, 플라스틱 분자는 배향방향으로 배향되며 따라서, 내부 용기(12)의 기계적 강도는 실질적으로 개선된다.
신장취입성형에서 적당하게 사용되는 재료의 예는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리프로필렌 수지, 각기 고니트릴 함량을 가진 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리염화비닐 수지 및 폴리카보네이트 수지이다.
이들 가운데에서, 폴리프로필렌 수지가 그것의 좋은 신장취입성형성, 뛰어난 수증기 차단성과 위생성때문에 특히 바람직하다.
또한 폴리프로필렌 수지가 그것의 좋은 신장취입성형성, 뛰어난 수증기 차단성과 위생성때문에 특히 바람직하다.
또한 폴리프로필렌 수지는 에틸렌 부분으로 이루어진 코폴리머일 수 있으며 또는 결정화용 핵제로 이루어질 수 있다.
외부 용기(11)와, 내부 용기(12)는 취입성형을 통하여 내부 용기(12)를 형성한 다음 연속 단계로 외부 용기(11)에 삽입하거나 취입성형용 몰드내에 외부 용기(11)를 위치시킨다음 내부 용기(12)를 몰드내에 취입성형함으로써 복합 용기(12)로 전환될 수 있다.
내부 용기(12)내에 수용될 내용물이 산소에 민감한 것이거나 탄산음료와 같이 이산화탄소가 쉽게 방출되는 것이라면, 바람직하게는 내부 용기(12)는 가스 차단성이 뛰어난 재료로된 단일층으로 이루어지거나 가스 차단성이 뛰어난 재료로된 적어도 하나의 층으로 이루어진 다층 구조를 갖는다.
여기서 사용할 수 있는 뛰어난 가스 차단성을 가진 재료의 예는 폴리아미드 수지, 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머 수지의 비누화 생성물과 고니트릴 함량을 가지 수지이다.
복합 용기에 그 수분을 쉽게 잃어버리거나 수증기를 흡수하기 쉬운 내용물을 수용한다면, 내부 용기는 수증기 차단성이 뛰어난 재료로 형성될 수 있다.
수증기 차단성이 뛰어난 재료로서, 예를 들면 환상 올레핀과 에틸렌을 공중합시켜서 얻어진 비결절 수지가 사용될 수 있다.
본 발명의 상기 제1구체예는 다음 실시예와 비교실시예를 참고로 더 상세하게 기술한다.
[실시예 1]
본체부의 평균 두께가 0.2mm이고 내부 용적이 1000ml인 내부 용기(12)를 고밀도 폴리에틸렌 수지를 직접 취입성형하여 형성하였다.
그다음 두께가 0.7mm인 마닐라 판지로 제조된 외부 용기(11)를 내부 용기의 외면에 끼워맞추어 제2도에 도시된 복합 용기를 얻었다.
복합 용기(10)는 사용시 상부 및 하부 개구단부를 가진 원통형이며 상단부 또는 원통의 절곡부(15)는 내부 용기(12)의 상부에 배치된 오목부(16)에 끼워맞추어지고 고정되지만 원통(11)은 사용후 내부 용기로부터 쉽게 분리될 수 있으며 내부 용기(12)는 그것의 부피를 감소시키도록 쉽게 압축될 수 있다.
낙하시험, 좌굴강도시험과 산소가스 및 수증기 투과도 측정의 결과는 다음 표 1에 요약한다.
[실시예 2]
제1도에 도시된 내부 용기(12)를 폴리에틸렌 테레프타레이트 수지를 사출성형하여 예비성형체를 형성하고, 적외선 가열기로 예비성형체를 가열한다음, 사전에 제조한, 두께가 0.7mm인 마닐라 판지로된 외부 용기(11)를 위치시킨 몰드내에 그것을 쌍축배향하면서 예비성형체를 취입성형함으로써 제조하였다. 생성된 내부 용기(12)는 본체부의 측벽이 0.17mm인 평균 두께와 1000ml의 내부 용적을 가졌다.
복합 용기(10)의 내부 용기(12)와 외부 용기(11)는 사용후 서로 쉽게 분리될 수 있었으며 내부 용기(12)는 그것의 부피를 감소시키도록 쉽게 압축될 수 있었다.
낙하시험, 좌굴강도시험과 산소가스 및 수증기 투과도 측정의 결과는 다음 표 1에 요약한다.
[실시예 3]
제1도에 도시된 내부 용기(12)를 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 사출성형하여 예비성형체를 형성하고, 적외선 가열기로 예비성형체를 가열한 다음 사전에 제조한, 두께가 0.9mm인 마닐라 판지로된 외부 용기(11)를 위치시킨 몰드내에 그것을 쌍축배향하면서 예비성형체를 취입성형함으로써 제조하였다. 생성된 내부 용기(12)는 본체부의 측벽이 0.35mm인 평균 두께와 2000ml의 내부 용적을 가졌다.
복합 용기(10)의 내부 용기(12)와 외부 용기(11)는 사용후 서로 쉽게 분리될 수 있었으며 내부 용기(12)는 그것의 부피를 감소시키도록 쉽게 압축될 수 있었다.
낙하시험, 좌굴강도시험과 산소가스 및 수증기 투과도 측정의 결과는 다음 표 1에 요약한다.
[실시예 4]
본 실시예 4에서는, 미리 폴리프로필렌 수지를 사출성형하여 형성된 예비성형체를 사용하였다. 예비성형체를 적외선 가열기로 가열한 후, 사전에 제조한, 두께가 0.7mm인 마닐라 판지로된 되부 용기(11)를 위치시킨 몰드에 그것을 쌍축배향하면서 취입성형하여 제1도에 도시된 내부 용기(12)를 얻었다. 생성된 내부 용기(12)는 본체부의 측벽이 0.17mm인 평균 두께와 1000ml의 내부 용적을 가졌다.
복합 용기(10)의 내부 용기(12)와 외부 용기(11)는 사용후 서로 쉽게 분리될 수 있었으며 내부 용기(12)는 그것의 부피를 감소기키도록 쉽게 압축될 수 있었다.
낙하시험, 좌굴강도시험과 산소가스 및 수증기 투과도 측정의 결과는 다음 표 1에 요약한다.
[실시예 5]
본 실시예 5에서는 표층이 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지로 구성되고, 한편 심층은 폴리아미드 수지로 구성되도록 다층 사출성형에 의하여 미리 형성된 예비성형체를 사용하였다. 예비성형체를 적외선 가열기로 가열한 후, 사전에 제조한, 두께가 0.7mm인 마닐라 판지로된 외부 용기(11)를 위치시킨 몰드에 그것을 상축배향하면서 취입성형하여 제1도에 도시된 내부 용기(12)를 얻었다. 생성된 내부 용기(12)는 본체부의 측벽이 0.17mm인 평균 두께와 1000ml의 내부 용적을 가졌다.
복합 용기(10)의 내부 용기(12)와 외부 용기(11)는 사용후 서로 쉽게 분리될 수 있었으며 내부 용기(12)는 그것의 부피를 감소시키도록 쉽게 압축될 수 있엇다.
낙하시험, 좌굴강도시험과 산소가스 및 수증기 투과도 측정의 결과는 다음 표 1에 요약한다.
[실시예 6]
본 실시예 6에서는, 환상 올레핀과 에틸렌을 공중합시켜서 얻어진 비결정 수지를 사출성형하여 형성된 예비성형체를 사용하였다. 예비성형체를 적외선 가열기로 가열한 후, 사전에 제조한, 두께가 0.7mm인 마닐라 판지로된 외부 용기(11)를 위치시킨 몰드에 그것을 쌍축배향하면서 취입성형하여 제1도에 도시된 내부 용기(12)를 얻었다. 생성된 내부 용기(12)는 본체부의 측벽이 0.17mm인 평균 두께와 1000ml의 내부 용적을 가졌다. 복합 용기(10)의 내부 용기(12)와 외부 용기(11)는 사용후 서로 쉽게 분리될 수 있었으며 내부 용기(12)는 그것의 부피를 감소시키도록 쉽게 압축될 수 있었다.
낙하시험, 좌굴강도시험과 산소가스 및 수증기 투과도 측정의 결과는 다음 표 1에 요약한다.
[비교실시예 1]
본 비교실시예에서는 백을 0.2mm의 두께를 갖는 폴리에틸렌 막의 주변 단부를 접착하고 뒤이어 0.7mm의 두께를 갖는 마닐라 판지로 제조된 외부 용기를 백에 용융결합 및 끼워맞춤을 통하여 사촐성형으로 형성된 폴리에틸렌 토출구를 접찹하여 제조하여 내부 용적 1000ml를 갖는 제3도에 나타낸 복합 용기를 얻었다.
복합 용기의 내부 용기와 외부 용기는 사용후 쉽게 서로 분리할 수 있고, 내부 용기는 쉽게 압축하여 그것의 부피를 줄일 수 있었다.
낙하시험, 좌굴강도시험 및 산소가스와 수증기 투과성 측정결과를 하기의 표 1에 요약한다.
낙하시험 결과, 복합 용기의 일부는 개구부의 용융부에서 강도가 불출분하였다.
[비교실시예 2]
직접 취입성형으로 제조한 0.3mm 두께를 갖는 고밀도 폴리에틸렌 용기를 내부용기로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1에서 사용한 동일한 방법을 반복하여 복합 용기를 제조하였다.
복합 용기의 내부 용기와 외부 용기는 사용후 쉽게 서로 분리할 수 있으나, 내부 용기는 그것의 부피를 줄이도록 쉽게 압축할 수 없었다.
낙하시험, 좌굴강도시험 및 산소가스와 수증기 투과성 측정결과를 하기의 표 1에 요약한다.
[비교실시예 3]
수지를 쌍축 배향하면서 취입성형하여 제조한 0.3mm의 두께를 갖는 폴리에틸렌 테리프탈레이트 수지를 내부 용기로서 사용한 것을 제외하고는 실시예 2에서 사용한 동일한 방법을 반복하여 제조하였다.
복합 용기의 내부 용기와 외부 용기는 사용후 쉽게 서로 분리할 수 있었으나, 내부 용기는 그것의 부피를 줄이도록 쉽게 압축할 수 없었다.
낙하시험, 좌굴강도시험 및 산소가스와 수증기 투과성 측정결과를 하기의 표 1에 요약한다.
표 1
*: 비교 실시예
표1에서 낙하시험은 각병 (모두 10개병)에 소정량의 물을 넣고, 5℃에서 12시간동안 보관한 후 각병을 1m 높이 정도에서 콘크리트 지면에 자유낙하시켜 균열된 병의 수로 결정하였다. 또한 여기에서 좌굴강도는 각 샘플병을 20mm/분의 압축속도로 압축할 때 관찰된 항복점에서의 좌굴강도를 의미한다.
본 발명에 따르는 복합 용기(10)느 낙하충겨내성 및 좌굴강도와 같은 기계적 강도가 우수하고, 감소된 단계 수로 적은 양의 플라스틱을 사용하여 제조할 수 있다.
더욱이, 복합 용기는 얇은 내부 용기(12)로 이루어져 그것의 폐기시 부피를 감소시킬 수 있다 (즉 그것의 부피는 접거나 압축하여 줄일 수 있다). 그러므로, 본 발명의 복합 용기는 쓰레기 처리의 문제점을 해결하고 환경에 좋은 영향을 미친다.
제2 구체예 (일본국 특원평 제 6-212538호)
본 발명에 따르는 복합 용기의 제2 구체예를 이하에 수반된 제4도를 참고로 하여 자세하게 설명할 것이다. 제4도에서는 복합 용기(20)는 주로 종이로 이루어진 외부 용기(21)와 외부 용기(21)에 수용되는 플라스틱의 내부 용기(22)로 구성된다. 내부 용기에서는 본체부(23)와 토출구(24)를 취입성형으로 일체 성형한다.
본 발명의 복합 용기(20)는 외부 용기를 종이와 차단 막을 접착하여 형성하는 특징이 있다.
더 구체적으로, 외부 용기(21)를 종이로 만든다면, 종이가 산소 및 수증기 차단성이 불충분하므로 내부 용기(22)가 차단특성을 가져야 한다. 그러나 이 경우에서는 그것의 폐기시 부피를 감소하기 위해 내부 용기(22)에 두께를 증가하는 것은 바람직하지 않으며, 따라서 내부 용기(22)에 충분한 차단성을 부여하는 것은 불가능하지 않다. 이같은 이유로 하여 사용되는 외부 용기(21)가 주요 성분으로서 종이에 차단 막을 접착하여 제조된다면, 충분한 차단성이 제조된 복합 용기(20)에 부여될 수 있다.
여기에서 사용가능한 이런 차단 막의 예는 차단성이 우수한 단층의 수지, 다층 막, 표면을 차단성이 우수한 수지로 피복한 막 및 표면을 차단 재료의 박막으로 형성한 막이다.
여기에서 사용가능한 우수한 산소 차단성을 갖는 수지의 예는 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머의 비누화 생성물, 폴리아미드 수지, 높은 질소함량을 갖는 수지 및 폴리염화비닐리덴 수지를 포함한다.
여기에서 사용가능한 우수한 수증기 차단성을 갖는 수지의 실시예는 환상 올레핀과 에필렌을 공중합하여 얻은 비결정 수비이다.
무기 또는 금속산화물을 층의 표면에 형성되는 상술한 차단 박층에 대한 재료로서 사용할 수 있다. 금속산화물층의 두께는 약 100 내지 3000Å의 범위이다.
특히 무기 또는 금속산화물의 박층이 형성된 이들 층은 산소 및 수증기 차단성이 우수하기 때문에 바람직하다. 본 발명에서 사용가능한 무기 또는 금속산화물의 예는 산화규소, 산화마그네슘 및 알루미나이다.
더 높은 차단성이 요구된다면, 차단성이 우수한 단층의 재료 또는 차단성이 우수한 적어도 한층의 재료로 이루어지는 다층구조로 플라스틱 내부 용기를 구성한다.
산소 차단성이 우수한 수지로서 예컨대, 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머의 비누화 생성물, 폴리아미드 수지, 높은 질소함량을 갖는 수지 및 폴리염화비닐리덴 수지를 사용할 수 있다 우수한 수증기 차단성을 갖는 수지 및 폴리염화비닐리덴 수지를 사용할 수 있다. 우수한 수증기 차단성을 갖는 수지로서는 예컨데, 환상올레핀 및 에틸렌을 공중합화하여 얻은 비결정 수지를 사용할 수 있다.
내부 플라스틱 용기(22)는 이 구체예에서는 취입성형으로 제조되나, 신장취입성형으로 제조된다면, 플라스틱 본자들은 배향방향으로 배향되고 따라서 내부 용기(22)의 기계적 강도는 실질적으로 개선된다. 신장취입성형에서 적합하게 사용되는 재료의 예는 폴리에틸렌 테리프탈레이트 수지, 폴리프로필렌 수지, 높은 질소함량을 갖는 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리염화비닐 수지 및 폴리카보네이트 수지이다.
취입성형으로 내부 용기(22)를 형성하고 그런후 이어진 단계에서 외부 용기921)에 삽입에 의하거나 또는 취입성형용 몰드에 외부 용기(21)를 놓은 후, 그런다음에 몰드에서 내부 용기(22)를 취입성형하여 외부 용기(21)와 내부 용기(22)를 복합용기로 전환시킬 수 있다.
본 발명의 상술한 제2 구체예는 제2구체예와 비교실시예에 따르는 하기의 복합 용기의 실시예를 참고로 하여 좀더 자세하게 설명할 것이다.
[제2 구체예의 실시예 1]
제2구체예의 실시예 1에서는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 사출성형하여 제조한 예비성형체를 사용하였다.
적외선 가열기로 예비성형체를 가열하면서 0.7mm 두께를 갖는 마닐라 판지를 0.1 mm의 두께의 본체부와 내부 용적 1000ml를 갖는 내부용기를 얻었다.
복합 용기(20)의 내부 용기(2)와 외부 용기(21)는 사용후 쉽게 서로 분리할 수 있으며, 내부 용기(22)는 쉽게 압축하여 그것의 부피를 줄일 수 있다.
낙하시험과 산소가스 및 수증기 투과성 측정의 결과를 하기의 표 2에 요약한다.
[제2 구체예의 실시예 2]
0.7mm 두께를 갖는 마닐라 판지와 막을 접착하여 얻어진 생성물을 사용하고 0.01mm의 두께를 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 막의 표면에 500Å를 갖는 산화규소막을 증착시켜 막을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1에서 사용한 동일한 방법을 반복하여 복합 용기(20)를 제조하였다.
복합 용기(20)의 내부 용기(22)와 외부 용기(21)는 사용후 쉽게 분리할 수 있고, 내부 용기(22)는 쉽게 압축하여 그것의 부피를 줄일 수 있었다.
낙하시험과 산소가스 및 수증기 투과성 측정의 결과를 하기의 표 2에 요약한다.
[제2 구체예의 실시예 3]
이 실시예 3에서는 예비성형체와 외부 용기를 사용하였다.
표층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지로, 심층은 폴리아미드 수지로 구성하도록 다층사출성형으로 예비성형체를 제조하였다.
산화마그네슘 막을 500Å의 두께로 증착시킨 두께 0.01mm를 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 막에 0.7mm 두께를 갖는 마닐라 판지를 접착시켜 외부 용기(21)를 제조하였다.
예비성형체를 적외선 가열기로 가열한 후 몰드에 외부 용기를 배치하고, 제1도에 나타낸 복합 용기를 얻기 위해 외부 용기(21)내에 동일하게 쌍축 배향하면서 예비성형체를 취입성형하여, 평균두께 0.17mm의 본체부와 1000ml의 내부 용적을 갖는 내부 용기를 갖추었다.
복합 용기(20)의 내부 용기(22)와 외부 용기(21)는 사용후 쉽게 분리할 수 있고 내부용기(22)는 쉽게 압축하여 그것의 부피를 줄일 수 있었다.
낙하시험과 산소가스 및 수증기 투과성 측정의 결과를 하기의 표 2에 요약한다.
[제2 구체예의 비교실시예 1]
이 비교실시예 1에서는, 0.2mm의 두께를 갖는 폴리에틸렌 막을 주변 단부에 접착한 후, 용융결합을 통하여 사출성형으로 형성된 폴리에틸렌 토출구를 접착하여 백을 제조하였다. 1000ml의 내부 용적을 갖는 제3도에 나타낸 복합 용기를 얻기 위해 0.7mm의 두께를 갖는 마닐라 판지로부터 제조한 외부 용기를 백에 고착시켰다.
복합 용기의 내부 용기와 외부 용기는 사용후 쉽게 서로 분리되고, 내부 용기를 쉽게 압축하여 그것의 부피를 줄일 수 있었다.
낙하시험과 산소가스 및 수증기 투과성 측정의 결과를 하기의 표 2에 요약한다. 낙하시험결과 복합 용기의 일부가 개구부의 용융부에서 강도가 불충분한 것으로 나타났다.
[비교실시예2]
0.7mm 두께를 갖는 마닐라 판지를 외부 용기로서 사용하는 것을 제외하고는 제2 구체예의 실시예 1에서 사용한 동일한 방법을 반복하여 제조하였다.
복합 용기의 내부 용기와 외부 용기는 사용후 쉽게 서로 분리되고 내부 용기는 쉽게 압축되어 그것의 부피를 줄일 수 있었다.
낙하시험과 산소가스 및 수증기 투과성 측정의 결과를 하기의 표 2에 요약한다.
표 2
*: 비교 실시예
표 2에서 낙하시험은 각 병(모두 10개의 병)에 소정량의 물을 첨가하여 5℃에서 12시간동안 보관한 후 각병을 1m 정도의 높이에서 콘크리트 지면으로 자유낙하시켜 균열된 병의 수로 결정하였다.
본 발명의 제2 구체예에 따른 복합 용기(20)에서 외부 용기(21)는 서로 접착된 종이와 차단 막으로 이루어진 구조를 가지며, 그러므로 내부 용기(22)는 얇은 플라스틱 용기로 구성될 수 있고, 복합 용기(20)는 낙하충격내성 및 가스 차단성 등의 여러가지 성질에서 우수하다, 더욱이 복합 용기는 예컨대 접힘이나 압축에 의해 그것의 폐기시 부피를 감소할 수 있는 얇은 내부 용기(12)로 이루어진다.
그러므로 본 발명의 복합 용기는 쓰레기 처리의 문제를 해결하고 환경에 나쁜 영향을 미치지 않는다. 더욱이 내부 용기 제조에 필요한 프라스틱 양이 실질적으로 감소되므로, 폐기시 복합 용기의 부피를 줄일 수 있고, 용기는 좌굴강도 등의 우수한 물리적 성질을 갖고, 차단 특성이 우수하다.
그러므로 쓰레기의 양이 줄어들 수 있고 마찬가지로 그것의 부피도 줄일 수 있다.
[제3 구체예] (일본국 특원평 제 6-265342호)
본 발명에 따르는 복합 용기의 제3 구체예는 이하에 수반되는 제6도를 참고로 하여 자세하게 기술할 것이다.
제6도에서는 주로 종이로 이루어진 외부 용기(31)와 외부 용기(21)에 수용된, PEN으로 주로 이루어진 수지의 내부 용기(32)로 복합 용기(30)를 구성한다.
내부 용기에서는 본체부(33)와 토출구(34)를 신장취입성형으로 일체로 성형된다.
제6도에 나타낸 외부 용기(31)는 윗면과 바닥면이 모두 열린 구조를 갖으나, 내부 용기(32)의 본체부(33)뿐만아니라 저부(18)도 감사는 것과 같은 다른 구조를 가질 수도 있다. 즉 그것은 제7도에 나타낸 것과 같이 폐쇄된 바닥 구조를 가질 수도 있다.
제7도에 나타낸 것과 같이, 외부 용기(31)가 폐쇄된 바닥 구조를 갖는다면, 내부 용기(32)의 바닥은 바람직하게는 제8도에서 나타낸 것과 같이 아래쪽으로 돌출된 볼록형을 갖는다. 따라서 내부 용기는 그것의 내용물로부터 발생되는 압력을 견딜 수 있다.
제9도에 나타낸 것과 같이, 외부 용기(31)가 내부 용기(32)의 어께를 싸는 구조를 갖을 수도 있다. 이 구체예는 내부 용기(32)의 외벽 대부분이 외부 용기(31)로 싸여 있기 때문에 압력용기로서 더욱 더 적합하다. 이 양상에서는 외부 용기(31)로 덮여진 측벽(본체부(33))의 평균 두께를 외부 용기(31)로 덮여지지 않은 내부 용기(32)부의 1/2 배 이하의 두께로 줄임으로써 사용되는 수지의 양을 절약할 수 있다.
다른 방법으로는, 외부 용기(31)의 측벽의 두께를 측벽(본체부(33))의 평균 두께의 2.5배 이상 정도로 증가시켜 복합 용기(30)에 소정의 강성을 부여할 수 있고 더 높은 내압성을 부여할 수 있다.
2 부 용기(31)의 두께가 내부 용기(32)의 본체부(33)의 평균두께의 2.5배 이하이면, 즉 외부 용기(31)가 너무 얇으면, 생성된 복합 용기(30)는 기계적 강도가 불충분하다. 외부 용기(31)는 종이나 주로 종이로 이루어진 재료로 이루어진다.
외부 용기(31)가 종이만으로 제조되면, 그것은 가스(산소) 및 수증기 차단성이 나쁘다. 이런 이유로 하여 차단성은 여러가지 방법으로 외부 용기(31)에 부여한다.
예컨대 차단성은 종이에 차단 막을 접착시켜 외부 용기에 부여할 수도 있다.
이런 차단 막의 예는 차단성이 우수한 수지의 단층이나 다층 막, 차단성이 우수한 수지로 표면이 피복된 막 및 차단재료의 박막으로 형성된 막이다.
여기에서 사용가능한 우수한 산소 차단성을 갖는 수지의 예로는 에틸렌 비닐 아세테이트 코폴리머의 비누화 생성물, 폴리아미드 수지, 높은 질소함량을 갖는 수지 및 폴리염화비닐리덴 수지이다. 수증기 차단성이 우수한 재료의 예는 환상 올레핀과 에틸렌을 공중합하여 얻은 비결정 수지이다.
막 표면에 형성된 금속의 박막이 막에 차단성을 부여하기 때문에 예컨대 산화규소, 산화마그네슘 및 산화알루미늄과 같은 무기 또는 금속산화물로부터 얻은 것을 사용할 수도 있다. 더욱이, 막의 예는 PET, 폴리프로필렌 및 나일론으로부터 제조된 것이다. 금속산화물의 박막으로 형성된 이들 막은 산소 및 수증기 모두에서 차단성이 우수하고, 특히 바람직하게는 본 발명에서 사용된다.
박막 층은 증기 증착이나 피복기술에 의해 형성되고 바람직하게는 100Å 내지 3000Å범위인 두께를 갖는다.
외부 용기에 내수성을 부여한다면, 상기에 기술된 것과 같이 외부 용기에 차단 막의 접착이 효과적일 수 있으며, 또한 외부 용기를 에지 처리나 수지에 침지하는 것도 효과적이다.
본 발명 사용된 내브 용기(32)는 주로 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트(PEN)로 이루어진 수지로 구성된다. PEN은 산소 차단재로서 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET)보다 우수하다. 이들 차단성과 기계적 강도는 배향화로 좀더 개선된다. 또한 그것은 PET보다 약 50℃ 더 높은 유리 전이점을 갖고 있으므로, 내열성이 우수하다.
이것은 가열하면서 내용물을 채울 수 있다. 더욱이 자외선 차폐작용과 내 화학성이 우수하여 그러므로 자외선 조사로 인한 내용물의 맛과 향기의 저하 및 변화가 내부 용기의 일부만이 외부 용기로 덮여 있을지라도 방지될 수 있다.
본 발명에 사용가능한 PEN은 다른 모노머, 예컨대 방향족 디카르복실산(예로서 이소프탈산), 지환족 디키르복실산(예로서 헥사히드로이소프탈산) 및 지방족 디카르복실산(에로써 아디프산 및 세바스산)과 같은 산성성분; 및/또는 메틸렌 글리콜 (트리-, 헥사-, 및 데카-유도에 포함)과 같은 그리콜 성분 및 시클로 헥산 디메탄올을 10중량% 이하의 양으로 공중합하여 얻은 것을 사용할 수도 있다.
내부 용기는 제공되는 내용물에 대하여 필요한 그것의 품질에 따라 PEN층 및 PET층을 포함하는 적어도 두 층으로 이루어진 다층 구조를 가질 수도 있다.
이 경우에서는 내부 용기를 사출성형을 통해 다층 구조를 가질 수도 있다.
이 경우에서는 내부 용기를 사출성형을 통해 다층 구조를 갖는 예비성형물품을 형성한 후, 신장취입성형에 그것을 제공하여 제조한다.
내부 용기의 다층 구조의 예는 PET/PEN/PET 및 PEN/PET/PEN과 같은 2 성분-3 층구조 또는 PET/PEN/PET/PEN/PET 및 PEN/PET/PEN/PET/PEN과 같은 2 성분-5 층 구조를 포함하고 최내층에서 최외층으로 차례로 배열된다.
내부 용기는 제공되는 내용물에 대하여 필요한 품질에 따라 PEN을 포함하는 적어도 두 종류의 수지를 함유하는 수지 혼합체로 이루어질 수 있고, PEN 및 PET 혼합체로 이루어진 수지가 비람직하게는 내부 용기(32)에 대한 재료로서 사용된다.
PEN은 고가의 수지이므로, 다른 수지를 혼합함으로써 그것의 가격을 절약할 수 있다. 이런 면에서 혼합비는 내용물에 대하여 요구되는 혼합물의 품질에 따라 결정될 수 있고, PEN 대 PET 비의 비율에 비레하여 내부 용기의 차단성 및 자외성 차폐작용을 개선한다.
이런 혼합체에 사용된 PET는 다른 모노머 성분, 예컨대 이소프탈산, 아디프산 및 세바스산과 같은 산성 성분; 및/또는 메틸렌 글리콜, 프로판디올 및 시클로헥산 디메탄올과 같은 글리콜 성분과 10중량% 이하의 양으로 공중합하여 얻은 것일수도 있다.
또한 PEN 혼합체에 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머의 비누화 생성물 및/도는 폴리아미드 수지와 같은 다른 차단 수지를 사용하는 것이 가능하다.
마찬가지로 상술한 PEN을 포함하는 혼합체 수지층이 상술한 다층구조를 갖는 내부용기(32)의 PEN 층을 대체하는 것이 가능하다.
본 발명에 따르는 복합용기(30)는 내부 용기(32)를 외부 용기(31)로부터 제거할 수 있는 구조를 가질 수도 있다.
이 목적을 위해 내부 용기(32)를 외부 용기(31)에 끼워맞추어 일체화하거나 알칼리용액이나 더운물에 용해성인 접착층으로 내부 용기를 일체화시킬 수 있다. 따라서 내부 용기(32)를 쉽게 외부 용기(31)로부터 제거할 수 있다.
제3 구체예에 따르는 복합 용기의 제조 방법은 이하에서 상세하게 설명할 것이다. 첫번째로 주로 PEN으로 이루어진 수지로 구성된 예비성형체(35)를 제10도에 나타낸 것과 같이 유리하게 사출성형에 의하여 미리 형성한다.
그런다음에 예비성형체(35)를 신장취입성형하여 제조되는 내부 용기를 외부 용기에 기워맞춤하지만, 생상효율성을 고려하여 바람직하게는 몰드에 외부 용기(31)를 배치하여 원하는 모양으로 이미 형성된 외부 용기(31)내에서 내부 용기(32)를 성형온도 가열하여 제조하기 위해 예비성형체를 신장취입성형한다.
본 발명의 복합 용기(30)에서는 내부 용기(32)의 본체부(33)의 두께가 감소하고 그러므로 내부 용기(32)의 제조에 필요한 수지의 양은 같은 내부 용적을 갖는 플라스틱 용기와 비교하여 감소한다.
더욱이 내부 용기(32)는 그것을 신장취입성형하므로 차단성 및 기계적 강도가 개선된다. 더욱이 종이나 주로 종이로 이루어진 재료로 이루어진 외부 용기가 본체부(33)에서 내부 용기(32)에 일체되므로, 따라서 생성된 복합 용기는 내부 압력에 대하여 추가의 강도를 갖으며, 따라서 여기서 수반되는 내용물에 기인하는 내부 압력을 충분하게 견딜 수 있다.
내부 용기(32)의 제조를 위해 사용된 주로 PEN으로 이루어진 수지는 산소 차단성, 이산화탄소 차단성 및 수증기 차단성이 우수하고 두께가 감소된 적어도 본체부(33)는 좋은 차단성을 갖는 외부 용기(31)와 일체된다.
이런 이유로 하여, 제조된 복합 용기는 차단성이 개선되고, 내용물을 보존하는 기간이 연장되고, 그것의 내압성도 또한 실질적으로 개선된다.
내부 용기(32)가 접착층을 통해 외부 용기(31)에 일체된에도 불구하고, 내부 용기(32)는 사용후 그것을 폐기하기 전에 외부용기(31)로부터 분리할 수 있다.
반면에, 접착층으로 내부 용기(32)가 외부 용기(31)와 일체된다면, 복합 용기를 알칼리용액이나 더운 물로 처리하여 접착층을 용해시켜, 상술한 것과 같이 쉽게 외부 용기로 부터 내부 용기를 분리하고, 그후 따로따로 폐기한다.
내부 및 외부 용기(32, 31) 사이의 접착력은 사용될 접착제의 종류를 적당히 선택함으로써 조절할 수 있고 따라서 쉽게 서로 제거할 수 있다.
복합 용기(30)는 외부 용기(31)를 성형된 내부 용기(32)에 끼워맞춤하여 제조할 수 있다. 복합 용기(30)는 마찬가지로 내부 용기(32)를 제조하는 몰드에 외부 용기를 배치하여 제조한 후 동시에 내부 용기를 성형된 내부 용기(32)에 끼워맞춤하여 제조할 수 있다. 복합 용기(30)는 마찬가지로 내부 용기(32)를 제조하는 몰드에 외부 용기를 배치하여 제조한 후 동시에 내부 용기를 성형하고 그것을 외부 용기와 일체화한다.
복합 용기의 제3 구체예의 실시예는 이하에서 더욱더 자세하게 설명할 것이다.
[제3 구체예의 실시예 1]
이 실시예 1에서는 PEN(고유점도 : 0.57 g/dl)을 사출성형하여 얻은 예비성형체를 사용하였다.
외부 용기(31)는 0.7mm 두께를 갖는 마닐라 판지에 0.1mm 두께를 갖는 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머의 비누화 생성물의 다층 막을 접착시켜 얻은 재료로 제조하였다. 그런후에 최내층을 폴리에틸렌 표면으로 형성하는 식으로 외부 용기(31)를 몰드에 배치한 후, 적외선 가열기로 예비성형체를 가열하고, 그것을 외부 요기(31)에 삽입하였다.
예비성형체를 배향하면서 여기에 신장 로드를 삽입하여 예비성형체에 압축공기를 주입하여 신장취입성형시켜, 그렇게 하여, 0.17mm 평균 두께의 본체부와 500ml의 내부 용적을 갖는 외부 용기와 내부 용기로 이루어진 제9도에 나타낸 복합 용기(30)를 얻었다.
[제3 구체예의 실시예 2]
제3 구체예의 실시예 2에서는 제11도에 나타낸 것과 같이 외부 용기(31)를 0.7mm두께를 갖는 마닐라 판지(31a)를 다층구조유형의 PET막을 접착하여 제조하고, 0.1mm 두께를 갖는 PET 막(31b) 표면에 400mm 두께를 갖는 산화규소막(31c)을 증착시킨 후 막(31c)에 열-민감성 접착층(31d) 표면에 400mm 두께를 갖는 산화규소막(31c)을 증착시킨 후 막(31c) 에 열-민감성 접착층(31d)을 도포하여 이 다층 막을 제조한 것을 제외하고는 제3 구체예의 실시예 1에서 사용한 동일한 방법을 반복함으로써 복합 용기를 제조하였다.
[제3 구체예의 실시예 3]
제3 구체예의 실시예 3에서는 2 성분-3 층 구조로 이루어진 즉 두 PET 층과 이 두 PET층 사이에 PEN 중각층이 끼워져 이루어진 예비성형체를 사용하는 것을 제외하고는 제3구체예에서 사용한 동일한 방법은 반복함으로써 복합 용기를 제조하였다. 제조된 복합 용기는 0.5mm 두께를 갖는 PEN 층과 각각 0.5mm 두께를 갖는 두개의 PET층으로 이루어졌다.
[제3 구체예의 실시예 4]
제3 구체예의 실시예 4에서는, 5:59(중량비) PEN-PET 혼합체로 이루어진 예비성형체가 실시예 1에서 사용된 예비성형체로 대체된 것을 제외하고는 실시예 1에서 사용한 동일한 방법을 반복함으로써 0.17mm 평균 두께의 본체부를 갖는 복합 용기를 제조하였다.
[제3 구체예의 비교실시예 2]
제3 구체예의 비교실시예 2에서는, PET 만으로 이루어진 예비성형체가 실시예 2에서 사용한 예비성형체로 대체된 것을 제외하고는 실시예 2에서 사용한 동일한 방법을 반복함으로써 0.17mm 평균 두께의 본체부를 갖는 복합 용기를 제조하였다.
실시예 1 내지 4 및 비교실시예 1 내지 2에서 제조된 복합 용기의 산소 투과성 및 수증기 투과성을 하기 표 3에 요약한다.
표 3
PEN 으로된 내부 용기로 이루어진 복합 용기가 높은 산소 차단성 및 수증기 차단성이 있다는 것을 표 3에 나열된 데이터에서 알 수 있다.
실시예 1과 2 및 비교실시예 1과 2에 제조된 복합 용기 각각에 500ml의 맥주를 채운 후, 5℃에서 보관하였다. 한달 보관후, 각 용기의 이산화탄소의 함량을 측정하였다. 이 양상에서는 용기에 맥주를 채우기 전 그것의 함량은 100%로 가정하였다. 그렇게 얻어진 결과를 하기의 표 4에 요약한다.
표 4
PEN으로 구성된 내부 용기로 이루어진 복합 용기가 미소한 CO2함량의 변화만을 일으키고 어떠한 변형을 받지 않는 것을 표 4에 나열된 데이터로부터 명백하게 알 수 있다.
상기에서 자세하게 설명한 바와 같이, 제3 구체예에 따르는 복합 용기(30)는 산소차단, 수증기 차단 및 이산화탄소 차단성 그리고 내압성에 대한 요구를 만족시키고, 내부 용기(32)를 제조하는데 재료로서 PEN을 사용하기 때문에 사용후 그것의 폐기는 상당히 편리하다.
더욱이, 내부 용기를 다른 수지와 PEN과의 혼합체로부터 형성하거나 PEN층과 다른 수지의 적어도 한 층의 적층 구조를 갖는다면 상기 효과는 더욱 더 개선될 수 있다.
더욱이, 복합 용기가 외부 용기(31)를 내부 용기(32)에 끼워맞춤하거나 알칼리 용액이나 더운물에 쉽게 용해되거나 광선의 조사에 의해 용해될 수 있는 접착제 층으로 외부 용기(31)를 내부 용기(32)에 일체화하는 방식으로 고안되었다면, 외부 용기(31)를 내부 용기(32)로부터 쉽게 제거할 수 있다. 따라서, 그것들은 쉽게 그리고 따로따로 폐기할 수 있고 효과적으로 재생되어 재사용될 수 있다.
더욱이 복합 용기는 플라스틱의 내부 용기(32)와 주로 종이로 이루어진 재료의 외부용기(31)의 조합으로 이루어지고, 따라서 사용된 플라스틱의 양은 플라스틱만의 종래 병의 제조에 필요했던 양의 30%로 감소할 수 있다.
더욱이 복합 용기는 개구부에서 적어도 모양 보존을 유지할 수 있고 따라서 종래에 사용했던 것과 동일한 방식으로 내용물을 채울 수 있다.
더욱이, 복합 용기 외부용기(31)의 두께가 내부 용기(32)의 본체부(33)의 평균 구께의 2.5배 이상으로 증가된 결과 내부 용기(32)를 제조하기 위해 사용된 플라스틱의 양이 감소할 지라도 실제적으로 허용가능한 좌굴강도 및 내압성을 복합 용기에 부여할 수 있다.
그러므로, 복합 용기는 충분하게 높은 내압성을 가지며 어떤 변형없이 이산화탄소가스 함유음료(콜라 음료)를 채울 수 있다.
더욱이, 본 발명에 따라 복합 용기를 제조하는 방법은 내부 용기(32)의 성형과 동시에 외부 용기(31)에 그것의 접착을 가능하게 한다. 이것은 그것의 생산에 필요한 단계 수를 줄이고 내부 및 외부 용기(31, 32) 사이의 접착력을 개선할 수 있게 한다.
일본국 특원평 제6-276411호
다음에 본 발명의 제4구체예에 따른 복합 용기를 이하에 보다 상세히 설명한다.
제12도는 제4구체예에 따른 복합 용기(40)를 나타내는 단면도이다.
제13도는 제4구체예에 따른 복합 용기의 한 실시예를 나타내는 단면도이다.
이들 도면에서 부재번호 40은 복합 용기를, 41은 외부 용기를, 42는 내부 용기를, 43은 개구 및 오목부를, b는 고정 플랩을 나타낸다.
제12도에서 복합 용기(40)는 형상 기억력을 갖는 종이의 외부 용기(41)와 외부 용기(41)내에 수용되는 개구(43)를 갖는 내부 용기(42)를 포함한다.
외부 용기(41)와 내부 용기(42)는 용기(41)가 용기(42)와 용이하게 분리될 수 있게 하기 위하여 내부 용기(42)의 본체부에 오목부를 형성하고 예컨대 이 오목부에 외부용기(41)의 상부에 형성된 플랩(b)을 끼워맞추거나 또는 용기(41)를 용기(42)에 소정 패턴으로 일부 접착함으로써 조립된다. 따라서 내부 용기(42)(특히 본체부)는 용기(42)의 저부 및 개구(43)를 제외하고는 외부 용기(41)에 의해 둘러싸인다.
이러한 이유로, 재생 재료가 사용될 때 직면하는 예컨대 탄소질 물질에 의한 얻어지는 용기의 어떠한 오염도 눈에 띄지 않게 될 수 있으며 따라서 그것의 사용은 얻어지는 용기 본체의 미관을 망치지 않는다.
외부 용기(41)는 종이 튜브와 같은 비교적 두께가 있고 강성이 높은 재료로부터 제조되는 것이 바람직하나, 사각판지를 그 가장자리들을 접착하여 원통으로 형성함으로써 어떠한 문제없이 형성할 수 있다.
게다가 외부 용기(41)는 그 어깨 및 저부에서까지 내부 용기(42)를 둘러쌀 정도로 설계하여 그 강도를 개선할 수도 있다.
내부 용기(42) 제조용 재료의 예로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴로니트릴, 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리염화비닐을 들 수 있으나, 얻어지는 복합 용기에 고강도를 부여하고 내부 용기의 성형성을 개선하기 위해서는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 사용하는 것이 바람직하다.
폴리에틸렌 테레프탈레이트의 사용은 만일 쌍축신장취입성형법이 채용된다면 용기 두께의 실질적인 감소를 가능하게 하며 처분할 쓰레기량의 감소도 또한 가능하게 한다. 더욱이 그것이 소각처리를 받을 때 발생되는 연소 에너지는 다른 재료에 비하여 낮으며 따라서 환경이 그렇게 많이 악영향을 받지 않는다.
외부 용기(41)는 또한 얻어지는 복합 용기(40)를 강화하는 기능을 하며 따라서 플라스틱 내부 용기(42)가 실질적으로 얇을 때 조차도 복합 용기(40)의 허용가능한 즉 충분한 좌굴강도 및 낙하충격 내성을 보증한다.
게다가 외부 용기(41)는 내부 용기(42)로부터 용이하게 제거될 수 있다.
따라서 그것들은 그 내용물이 사용되고 용기가 폐기된 후 서로로부터 분리될 수 있고 그 부피는 폐기전에 실질적으로 감소될 수 있다.
내부 용기(42)는 예컨대 직접 취입성형 또는 쌍축신장취입성형법에 의해 제조될 수 있다.
외부 용기(41) 및 내부 용기(42)는 먼저 내부 용기(42)를 성형한 다음 거기에 외부 용기(41)를 끼워맞추거나 또는 내부 용기(42)를 성형하기 전에 내부 용기를 형성하기 위한 몰드에 외부 용기(41)를 배열한 다음 외부 용기(41)내에 내부 용기(42)를 취입 성형함으로써 외부 용기(41)에 내부 용기(42)를 접착시킴과 동시에 내부 용기(42)를 성형함으로써 조립할 수 있다.
더우기, 본 발명에 따른 복합 용기(40)는 다층 구조를 갖는 내부 용기(42)를 포함할 수도 있다.
내부 용기(42)에 대한 최내부층으로서 재생 재료를 사용하는 것은 재생 재료의 기계적 강도가 처녀 재료 (미사용 재료)와 비교하여 불량하다는 점에서 문제가 있고 그 내용물이 식품, 약품 또는 화장품, 샴푸 및 린스와 같은 인체에 접촉하게 되는 화장 제품일때는 위생학적 품질의 문제가 있다. 이들 문제를 해결하기 위해 최외부층 및 최외부층을 제조하기 위해서는 처녀 재료가 사용되는 한편 중간층은 재생 재료로부터 재조된다.
이것으로 어떠한 기계적 강도의 감소든지 방지될 수 있으며 내용물과 접촉하게 되는 내부층은 처녀 재료로 구성되므로 위생학적 품질 문제가 제거될 수 있다.
재생 재료를 본 발명의 복합 용기에 사용할 때, 재생 재료에 혼합된 이물질 및 탄소질 재료는 눈에 띄지 않게 될수 있고 용기의 어떠한 색 변화도 또한 눈에 띄지 않게 될수 있다.
따라서 본 발명은 용기 본체의 미관을 망치지 않고 재생 재료의 효과적인 사용을 가능하게 한다. 동시에 본 복합 용기는 내부 용기의 두께 감소를 가능하게 하며 이에 상응하여 사용되는 플라스틱의 양은 감소 될 수 있다.
이하에 본 발명의 제4구체예의 실시예를 보다 상세히 설명한다.
제4구체예의 실시예
이 제2구체예의 실시예1에서는 재생 재료를 사용하여 직접 취입성형에 의해 33g의 중량과 1000ml의 내부 용적을 가지며 본체부의 상부에 오목부가 구비된 내부 용기(42)를 제조하였다. 다음에 상단에 고정용 플랩(b)을 갖는 판지의 원통형 외부 용기(41)를 내부 용기(42)의 외측에 끼워맞춰서 플랩(b)이 오목부에 끼워멎추어져 고정되어 제12도에 나타낸 바와 같은 구조를 갖는 복합 용기를 제공하도록 하였다.
이 복합 용기(40)는 어떠한 외관 문제도 없었으며 내부 용기(42)와 외부 용기(41)는 사용후 그것들을 반대방향으로 잡아당김으로써 서로로부터 용이하게 분리할 수 있었다.
낙하시험 및 좌굴강도시험의 결과를 이하의 표 5에 요약한다.
제4 구체예의 실시예 2
이 제4구체예의 실시예 2에서는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지의 재생 재료를 사용하여 사출성형함으로써 제조된 예비성형체를 사용하였다.
예비성형체는 적외선 가열기에 의해 가열하여 쌍축시장취입성형을 통해 15g의 중량과 1000ml의 내용량을 갖는 내부 용기로 형성하였다.
판지의 원통형 외부 용기는 실시예 1에서 사용된 동일 방법에 의해 내부 용기의 외측에 끼워맞춰서 제12도에 나타낸 바와 같이 구조를 갖는 복합 용기를 제공하였다.
이 복합 용기는 어떠한 외관 문제도 없었으며 내부 용기와 외부 용기는 사용후 서로로부터 용이하게 분리할 수 있었다.
낙하시험 및 좌굴강도시험의 결과를 이하의 표 5에 요약한다.
제4 구체예의 실시예 3
이 제4구체예의 실시예 3에서는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지의 재생 재료를 사용하여 사출성형함으로써 제조된 예비성형체를 사용하였다.
예비성형체는 적외선 가열기에 의해 가열한 후 몰드에서 15g의 중량과 1000ml의 내부 용적을 갖는 내부 용기를 취입성형하였는데 여기서는 폐쇄된 저부를 갖는 앞서 제조된 판지의 원통형 외부 용기를 먼저 배열함으로써 제12도에 나타낸 바와 같이 구조를 갖는 복합 용기를 제공하였다.
이 복합 용기는 어떠한 외관 문제도 없었으며 내부 용기와 외부 용기는 사용후 서로로부터 용이하게 분리할 수 있었다.
낙하시험 및 좌굴강도시험의 결과를 이하의 표 5에 요약한다.
제4 구체예의 실시예 4
이 제4구체예의 실시예 4에서는 최외부 및 외내부층에 대해서는 미사용 (처녀) 고밀도 폴리에틸렌 수지를, 증간층에 대해서는 고밀도 폴리에틸렌 수지의 재생 재료를 사용하여 다층취입성형 및 직접 취입성형법을 통해 내부 용기를 형성하였다.
이 내부 용기에서 중량은 33g이었고 내부 용적은 1000ml였다.
이와 같이 제조된 내부 용기의 외측에 판지의 외부 판지의 외부 용기를 끼워맞춰서 제11도에 나타낸 바와 같은 구조를 갖는 복합 용기를 제공하였다.
이 경우 외관 및 위생학적 품질 문제는 발생하지 않았으며 내부 용기와 외부 용기는 사용후 서로로부터 용이하게 분리할 수 있었다.
낙하시험 및 좌굴강도시험의 결과를 이하의 표 5에 요약한다.
제4 구체예의 실시예 5
이 제4구체예의 실시예 5에서는 다층사출성형을 통해 2성분계 3층 구조를 갖는 예비성형체를 사용하였다. 에비성형체는 최외부 및 최내부층에 대해서는 미사용 (처녀) 폴리에틸렌 테레탈레이트 수지를, 중간층에 대해서는 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 재생 재료를 사용하여 형성하였다.
예비성형체는 적외선 가열기에 의해 가열하여 쌍축신장취입성형을 통해 15g의 중량과 1000ml의 내부 용적을 갖는 내부 용기로 성형하였다.
이와 같이 제조된 내부 용기의 외측에 판지의 외부 용기를 끼워맞춰서 제12도에 나타낸 바와 같은 구조를 갖는 복합 용기를 제공하였다.
이 경우 외관 및 위생학적 품질 문제는 발생하지 않았으며 내부 용기와 외부 용기는 사용후 서로로부터 용이하게 분리할 수 있었다.
낙하시험 및 좌굴강도시험의 결과를 이하의 표 5에 요약한다.
표 5
표5에서 낙하시험은 소정량(1000cc)의 물을 각 병(모두 10병)에 가한 다음 5℃에서 12시간동안 저장하고 각 병을 1m 높이의 레벨로부터 콘크리트 지면에 자유 낙하시켜 균열된 병의 수를 측정함으로써 행하였다. 또한 여기서 좌굴강도란 각 샘플병을 20mm/분의 압축률로 압축하였을 때 관찰되는 항복점에서의 좌굴강도를 말한다.
첨언하며, 외부 및 내부 용기의 형상은 전술한 제4구체예의 실시예들의 설명에서는 구체화되어 있지 않으나, 물론 원형, 타원형 삼각형, 사각형 및 다각형 단면을 갖는 것일 수도 있다.
제4구체예에 따른 복합 용기는 재생 재료의 유효한 사용 및 사용되는 플라스틱량의 상당한 감소를 가능하게 한다. 따라서 본 용기는 재생 재료가 사용되므로 폐기될 쓰레기량을 감소시키는 효과, 즉 플랏틱을 재이용하는 효과를 나타내어 환경보호의 관점에서 우수하다. 게다가 내부용기 제조용 재료로서 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 사용하면 얻어지는 복합 용기의 두께를 실질적으로 감소시킬 수 있고 그에 따라 복합 용기가 소각처리를 받을 때는 발생되는 연소 에너지가 낮으므로 환경이 그렇게 많이 악형향을 받지 않는다는 그런 또다른 효과를 발휘한다.
게다가 내부 용기가 다층 구조를 갖도록 설계될 때는, 기계적 강도의 열화 및 재생 재료의 사용돠 관련된 위생학정 품질에 관한 문제를 일으킴이 없이 재생 재료를 중간층 제조용 재료로서 사용할 수도 있으며 플라스틱 재료를 재이용할 수 있다.
일본국 특원평 제7-27985호
다음에 본 발명의 제5구체예에 따른 복합 용기를 이하에 상세히 설명한다.
제14도 및 제15도에서 형상 기억력을 갖는 종이의 외부 용기(51)는 보통 판지로부터 제조할 수 있다 종이는 약 150 내지 350% 범위의 기본 중량을 갖는 것이 바람직하나, 기본 중량은 상기 정의한 범위에 한정되지 않는데 그것은 종이에 요구되는 품질이 의도하는 복합 용기(50)의 용량, 크기 및 형상과 같은 각종 인자에 따라 광범위하게 변화될 수 있기 때문이다.
더욱이 여기서 사용가능한 종이는 수지층에 의해 베이스 종이의 어느 한쪽 또는 양쪽을 일부 또는 전부 코팅함으로써 얻을 수도 있다.
외부 용기(51)의 형상은 필요에 따라 변화될 수 있으나, 복합 용기(50)의 외측을 대략 완전히 또는 부분적으로 덮을 수 있을 정도의 식으로 설계되는 것이 바람직하다.
예컨대 복합 용기(50)는 외부 용기(51)가 용기(50)의 저부를 부부적으로 덮는 한편 신장취입성형을 통해 제조된 내부 용기(52)가 나머지 부분에서 직접 노출될 정도로 설계될 수 있으며, 이 경우 내부 용기(52)의 개구(53)는 물론 직접 노출된다(제14도 참조).
제5구체예의 특징중 하나는 외부 용기(51)가 신장취입성형을 통해 형성된 내부 용기(52)와 일체로 된다는 것이다. 이에 관하여 이들 용기의 통합 정도는 외부 용기(51)의 내부층을 형성하기 위해 사용되는 코팅 수지의 종류, 신장취입성형을 통해 내부 용기(52)를 제조하기 위한 수지 재료의 종류 및 신장취입성형조건에 의해 결정될 수 있다.
제5구체예의 또하나의 특징은 내부 용기(52)용 재료로서 적어도 두가지 플라스틱 재료를 포함하는 혼합물이 사용된다는 것이다.
이에 관하여 그러한 혼합물의 사용은 얻어지는 복합 용기(50)의 가스 차단성 개선 및 외부 및 내부 용기(51, 52)간의 접착력 조절과 그에 따른 통합 용기의 강도 조절을 가능하게 한다.
신장취입성형을 통해 형성된 내부 용기(52) 제조용 재료는 예컨대 폴리에스테르 수지로 주로 이루어지는 재료와 폴리에스테르 수지보다 가스 차단성이 더 높은 수지의 조합물일 수 있다. 폴리에스테르 수지는 일반적으로 에틸렌 글리콜과 테레프탈산의 축합반응에 의해 생성된 것일 수 있으나, 다염기산 및 다가 알코올은 각각 코모노머 성분으로서 다른 다염기산 및 다가 알코올을 포함할 수 있거나 또는 다른 다염기산 및 다가 알코올로부터 제조된 에스테르 수지일 수 있다.
그러나 재료 원가를 고려할 때, 통상 사용되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 주성분 폴리에스테르 수지로서 바람직하다.
주성분인 폴리에스테르 수지와의 조합물로 사용되는 차단 수지는 폴리에스테르 수지보다 산소차단 및 수증기 차단성이 더 높은 한 어떠한 재료이더라도 좋다.
우수한 산소 차단성을 갖는 재료의 예는 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머의 비누화 생성물이다. 각각 25 내지 50% 범위의 에틸렌 함량을 갖는 에틸렌-아세트산 비닐 코폴리머의 비누화 생성물이 바람직하게 사용된다.
이것은 비누화 생성물의 양이 너무 많으면 신장취입성형을 통한 혼합체의 성형성이 손상되고 따라서 적당한 두께 분포를 갖는 용기를 얻기가 곤란하기 때문이다.
한편 너무 적으면 얻어지는 복합 용기의 산소 차단성이 불충분하다.
여기서 사용되는 가스차단수지의 또다른 예는 폴리아미드 수지이다.
당업계에 통상적으로 알려진 그러한 폴리아미드 수지의 특정 예로는 6-나일론 및 6, 6-나일론 과 같은 지방족 폴리아미드를 들 수 있는데 m-크실렌기 함유 폴리아미드 수지가 사용되는 것이 바람직하다.
m-크실렌기 함유 폴리아미드 수지는 산소가스차단성이 뛰어나서 폴리에스테르 수지와의 조합을 통해 우수한 산소가스차단성을 갖는 복합 용기를 형성할 수 있게 한다.
폴리에스테르 수지와 m-크실렌기 함유 폴리아미드 수지의 상대적 양에 관해서, 후자를 전자 100중량부당 3 내지 50중량부 범위의 양으로 사용하는 것이 바람직하나, 그 상대적 양은 상기 정의한 범위에 반드시 한정되지는 않는다.
폴리아미드 수지 첨가량이 적으면 얻어지는 복합 용기의 산소가스 차단성이 만족스럽게 개선되지 않는다. 즉 혼합에 기인하는 어떠한 효과도 기대되지 않으며, 한편 50중량부를 초과하면 얻어지는 혼합체의 신장성이 손상되고 따라서 균일한 두께 분포를 갖는 복합 용기를 얻기가 곤란하다.
여기서 사용가능한 가스차단수지의 추가예는 열가소성 액정 수지이다.
그러한 열가소성 액정 수지의 예는 경질 모노머, 예컨대 파라옥시벤조산 및 2-히드록시-6-나프토산과 같은 옥시카르복실산; 4,4'-히드록시-1,1'-비페놀 및 히드로퀴논과 같은 페놀성 디올; 또는 2,6-나프탈렌 디카르복실산 및 4,4'-비페닐 디카르복실산과 같은 디카르복실산으로부터 유도된 부분을 포함하는 폴리머이다.
차단수지로서 액정 수지가 사용되면 베이스 수지로서는 폴리에스테르 수지가 바람직하다. 게다가 베이스 수지로서 폴리에스테르 수지가 사용되면 그것은 열가소성 액정 수지와 적어도 부분적으로 상용가능하고 얻어지는 그 혼합체는 신장취입성형에 아주 적합하다.
게다가 얻어지는 복합 용기의 가스 차단성은 혼합체의 상용성 및 차단 재료의 분산성을 개선시킴으로써 개선될 수 있다.
여기서 사용가능한 가스차단수지의 추가예는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지이며 현재 사용되는 폴리에스테르 수지의 하나인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지와 가스차단수지로서 작용하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지의 조합물을 사용하는 것도 또한 본 발명에서는 중요하다.
폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지는 신장취입성형 용기용의 값싼 재료로서 다량으로 널리 사용되고 있는 한편, 가스차단수지로서 작용하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지는 가스차단성 및 내열성은 우수하나 매우 고가이므로 널리 사용되고 있지는 않다.
이 제5구체예에서 가스차단수지로서 작용하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 1 내지 10%를 포함하는 조합물을 사용하면, 신장성이 우수한 재료를 제공할 수 있고 내부 용기(52)를 외부 용기(51)와 일체로 성형할 수 있으며 품질과 원가가 잘 균형을 이룬 용기용 재료를 제조할 수 있다.
게다가, 비결정 폴리올레핀 수지(환상 폴리올레핀 수지와 같은)가 베이스 재료인 폴리에스테르 수지와 혼합되면, 폴리에스테르 수지의 수증기 차단성이 낮다는 문제가 제거될 수 있다. 환상 폴리올레핀 수지는 그러한 폴리에스테르 수지를 주로 포함하는 수지 조성물에 바람직하게는 5 내지 20% 범위의 양으로 혼입된다.
이것은 환상 폴리올레핀 수지의 첨가량이 상기 정의한 하한보다 낮으면, 얻어지는 용기의 수증기 차단성이 충분히 개선되지 않기 때문이다.
즉 원하는 품질을 갖는 어떠한 용기도 얻어질 수 없기 때문이다.
한편 환상 폴리올레핀의 첨가량이 너무 높으면, 얻어지는 수지 조성물이 불충분한 산소가스차단성 및 불량한 신장취입성형성을 갖는다는 점에서 문제가 있다.
비결정 폴리올레핀 수지로서는 예컨대 올레핀-환상 올레핀 코폴리머 수지가 사용될 수 있다. 그러한 환상 올레핀 수지의 예로는 비시클로(2, 2, 1) 헵트-2-엔 또는 그 유도체, 테트라시클로(4, 4, 0, 12, 5, 17, 10)-3-도데켄 또는 그 유도체, 헥사시클로(6, 6, 1, 13, 6, 110, 13, 02, 7, 09, 14)-4-헵타데켄 또는 그 유도체, 옥타시클로(8, 8, 0, 12, 9, 14, 7, 110, 10, 113, 16, 03, 8, 012, 17)-도코센 또는 그 유도체, 펜타시클로(6, 6, 1, 13, 6, 02, 7, 09, 14)-4-헥사데켄 또는 그 유도체, 펜타시클로(6, 5, 1, 13, 6, 02, 7, 09, 13)-4-펜타데켄 또는 그 유도체, 헵사시클로(8, 7, 0, 12, 9, 14, 7, 111, 16, 03, 8, 012, 16)-5-헨에이코센 또는 그 유도체, 트리시클로(4, 4, 0, 12, 5)-3-운데켄 또는 그 유도체, 트리시클로(4, 3, 0, 12, 5)-3-데켄 또는 그 유도체, 펜타시클로(6, 5, 1, 13, 6, 02, 7, 09, 13)-4, 10-펜타데카디엔 또는 그 유도체, 펜타시클로(4, 7, 0, 12, 5, 08, 13, 19, 12)-3-펜타데켄 또는 그 유도체, 펜타시클로(7, 8, 0, 13, 6, 02, 7, 110, 17, 011, 16, 112, 15)-4-에이코센 또는 그 유도체 및 노나시클로(9, 10, 1, 14, 7, 03, 8, 02, 10, 012, 21, 113, 20, 014, 19, 115, 19)-5-펜타코센 또는 그 유도체를 들 수 있다.
환상 올레핀 코폴리머화된 올레핀 성분의 예는 에틸렌, 프로필렌, 부텐-1, 펜텐-1, 4-메틸펜텐, 3-메틸펜텐, 헥센-1. 헵텐-1. 옥텐-1, 노넨-1 및 도켄-1이다.
이들 올레핀 성분은 단독 또는 어떤 조합으로 사용될 수 있다. 환상 올레핀 부분을 포함하는 환상 포리올레핀 코폴리머에서 에틸렌과 같은 올레핀 성분으로부터 유도된 구조단위의 함량이 1몰%이상일 때 얻어질 수 있으나, 그 함량이 너무 낮으면 이 제5구체예의 대상인 수증기 차단성을 개선하는 충분한 효과가 기대될 수 없다. 따라서, 일반적으로 환상 올레핀으로부터 유도된 구조단위의 함량은 5 내지 60몰%, 바람직하게는 20 내지 50몰%범위이며, 따라서 코폴리머는 불규칙하게 분포된, 에틸렌과 같은 올레핀으로부터 유도된 구조단위 및 환상 올레핀으로부터 유도된 구조단위를 포함할 수 있다.
제5구체예의 또다른 특징은 산소가스차단성과 수증기 차단성 둘다에 대한 요건을 충족시키는 신장취입성형을 통해 제조된 내부 용기가 주성분인 폴리에스테르 수지와 차단수지재료인 비결정 폴리올레핀 수지 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지의 혼합체로부터 제조될 수 있다는 것이다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 폴리에스테르 수지, 즉 주성분으로서 사용하며 폴리에스테르 수지 100중량부를 포함하는 수지 조성물을 신장취입성형하여 종이의 외부 용기와 일체로된 복합 용기를 제공한다.
이 경우 비결정 폴리올레핀 수지는 얻어지는 복합 용기의 수증기 차단성을 개선하기 위해 사용되는 한편 폴리올레핀 테레프탈레이트 수지는 그 산소가스차단성의 개선을 위해 사용된다. 이들 두 물리적 성질의 동시 개선을 가능하게 하는 혼합체는 위에 열거한 것들에 한정되지 않으며 비결정 폴리올레핀과 열가소성 액정 수지의 조합물 및 비결정 폴리올레핀과 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머의 비누화 생성물의 조합물을 포함하고 이들 조합물도 또한 전술한 물리적 성질을 개선시킬 수 있다.
이에 관하여 비누화 생성물이 산소가스차단성 개선을 위해 사용되면, 그 혼입량은 1 내지 5중량% 정도의 수준에 한정되어야 한다.
이것은 비누화 생성물은 본래 흡습성이 높기 때문이다. 어떤 이유로 수지 첨가량이 너무 높으면 얻어지는 복합 용기의 수증기 차단성이 손상될 수도 있다.
이 제5구체예의 추가의 특징은 신장취입성형을 통해 내부 용기를 제조하기 위한 재료가 폴리올레핀 수지로 주로 이루어지는 조성을 가질 수 있다는 것이다.
일반적으로 사용되는 그러한 폴리올레핀 수지로는 폴리프로필렌 수지를 들 수 있으나, 그러한 특정 폴리머에 한정되지 않고 예컨대 고밀도 폴리에틸렌 수지 및 저밀도 폴리에틸렌 수지와 같은 폴리에틸렌 수지일 수도 있다. 폴리올레핀 수지와 혼합되는 차단수지로서는 예컨대 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머의 비누화 생성물, 폴리에스테르 수지, 열가소성 액정 수지 및 폴리아미드 수지가 선택될 수 있다.
이들 차단수지는 폴리올레핀 수지에 대해 관찰된 것보다 더 높은 산소가스차단성을 가지며 얻어지는 복합 용기의 품질 개선에 크게 기여한다.
폴리올레핀 수지와 혼합되는 차단수지의 양은 바람직하게는 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머의 비누화 생성물에 대해 3 내지 25중량% 범위이다.
이것은 그 양이 너무 높으면 얻어지는 혼합물의 신장성이 손상되거나 얻어지는 복합용기 자체가 깨지게 되기 때문이다.
폴리에스테르 수지가 차단수지로서 사용되면, 예컨대 포리에틸렌 테레프탈레이트 수지 및 다른 코폴리머와 폴리에스테르 수지가 바람직하나, 고비누화점을 갖는 수지의 사용은 얻어지는 혼합체를 폴리올레핀 수지의 신장성을 손상시킴이 없이 처리 및 성형하는 것이 곤란하므로 바람직하지 않다.
따라서 그 혼입량은 바람직하게는 약 5 내지 20중량% 범위이다. 차단수지인 폴리아미드 수지 및 열가소성 액정 수지에 대해서도 마찬가지인 것은 사실이다.
일반적으로 폴리올레핀 수지는 전술한 차단수지와의 상용성이 양호하지 않다.
따라서 상용화제를 혼합 조성물에 가하면 얻어지는 혼합체의 신장취입성형성이 개선될 수 있고 신장취입성형된 복합 용기의 강도 및 가스차단성이 개선될 수 있다.
더욱이 비결정 폴리올레핀 수지가 차단수지로서 사용되면, 폴리올레핀 수지의 수증기 차단성이 실질적으로 개선될 수 있고, 따라서 비결정 폴리올레핀 수지는 혼합체에 5 내지 80중량% 범위의 양으로 혼입될 수 있다. 비결정 폴리올레핀 수지의 첨가량이 적으면, 수증기 차단성이 개선되지 않는 한편 너무 높으면, 신장취입성형을 통해 제조되는 얻어지는 복합 용기의 낙하충격내성이 종종 손상된다.
주성분인 폴리올레핀 수지가 비결정 폴리올레핀 수지와의 상용성이 불충분하면 폴리머혼합체인 상용화제를 가하여 얻어지는 복합 용기의 물리적 성질을 개선시킬 수가 있다.
여기서 사용가능한 상용화제의 예로는 일반적으로 폴리올레핀과 그래프트화 비닐 폴리머로 주로 이루어진 폴리머에 말레산 무수물을 그래프팅하여 얻어진 폴리머화 생성물을 들 수 있고, 거기에 더하여 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트 코폴리머, 에틸렌-에틸 아크릴레이트 코폴리머 및 에틸렌-아세트산 비닐 코폴리머를 더 들 수 있다.
이 제5구체예의 추가의 특징은 종이의 외부 부재와 신장취입성형에 의해 제조된 내부 용기가 서로 일체가 된다는 것이다.
이 구체예에 따른 복합 용기는 외부 부재와 내부 용기가 확고히 일체로 되고 내부 용기와 외부 부재가 서로의 강도를 매우므로 고강도를 갖는다.
따라서 본 복합 용기는 내용무을 채워서 시장에 내놓았을 때의 형상 기억력을 보증하며 사용되는 재료의 양이 감소될 수 있다. 그러나 이에 관하여 외부 부재 및 내부 용기는 반드시 완전히 일체로 될 필요는 없다. 즉 부분적으로 일체로 될 수도 있다.
예컨대 내부 용기의 저부 가장자리의 일부는 제15도에 나타낸 바와 같이 분리될 수 있다.
전술한 재료를 원하는 궁극적 형상을 갖는 이 구체예에 따른 복합 용기로 신장취입성형하나, 전술한 혼합체를 사출성형함으로써 제16도에 나타낸 바와 같은 신장취입성형용 예비성형체(54)를 제조하고, 예비성형체(54)를 신장에 적합한 온도까지 가열하고, 그것을 종이의 외부 부재가 삽입 및 고정되어 있는 신장취입성형용 몰드에 도입하고, 그 다음에 예비성형체(54)를 신장 로드 및 고압 공기를 사용하여 신장취입성형함으로써 내부 용기를 외부 용기(51)에 통합하여 복합 용기(50)를 제공하는 것도 또한 가능하다.
이하에 제5구체예에 따른 복합 용기의 실시예를 보다 상세히 설명한다.
[제5구체예의 실시예 1]
폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 100중량부에 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머 7중량부를 가한 다음 얻어지는 혼합체를 예비성형체(54)로 사출성형하였다(제16도 참조).
아름다운 패턴을 250g의 기본중량을 갖는 판지을 표면상에 인쇄하는 한편, 에틸렌-아세트산 비닐 코폴리머로 주로 이루어지는 접착 수지를 그 이면에 박막으로서 인쇄한 다음, 판지를 원하는 크기를 갖는 조각으로 절단하고 구부려서 외부 용기를 제공한 후, 외부 용기를 신장취입성형용 몰드에 배열하여 거기에 고정시키고, 사전에 105℃까지 가열된 예비성형체(54)를 몰드에 삽입하고, 예비성형체를 신장취입성형하였다.
얻어지는 성형품은 외부 용기(51)와 내부 용기(52)가 일체로 되어 있고 고강도를 갖는, 본체부의 평균 두께가 0.2mm인 내부신장취입성형품으로 이루어진 용기였다.
용기의 내부 용적은 약 1리터임을 알았다.
[제5구체예의 실시예 2]
폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 100중량부에 m-크실렌기 함유 폴리아미드 수지 10중량부를 가한 후 얻어지는 혼합체를 실시예 1에서 사용된 동일 몰드로 예비성형체로 사출성형하였다. 아름다운 패턴을 250g의 기본 중량을 갖는 판지의 표면상에 인쇄하는 한편 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머로 주로 이루어지는 접착 수지를 그 이면에 박막으로서 인쇄한 다음, 판지를 원하는 크기를 갖는 조각으로 절단하고 구부려서 외부 용기를 제공한 후, 외부 용기를 신장취입성형용 몰드에 배열하고 거기에 고정시키고, 사전에 105℃까지 가열된 예비성형체(54)를 몰드에 삽입하고, 예비성형체를 신장취입성형하였다. 얻어지는 성형품은 외부 용기(51)와 내부 용기(52)가 일체로 되어 있고 고강도를 갖는, 본체부이 평균 두께가 0.2mm인 내부신장취입성형품으로 이루어진 용기였다.
[제5구체예의 실시예 3]
폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 100중량부에서 상용화제로서 세라니스(Ceranesse)사로부터 입수가능한 벡트라(Vectra) A 7중량부 및 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트 코폴리머 4중량부를 가한 후 얻어지는 혼합체를 실시예 1에서 사용된 동일 몰드로 예비성형체(54)로 사출성형하였다.
아름다운 패턴을 150g의 기본 중량을 갖는 판지의 표면상에 인쇄하는 한편 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머로 주로 이루어지는 접착 수지를 그 이면에 박막으로서 인쇄한 다음, 판지를 원하는 크기를 갖는 조각으로 절단하고 구부려서 외부 용기를 제공한 후, 외부 용기를 신장취입성형용 몰드에 배열하여 거기에 고정시키고, 사전에 120℃까지 가열된 예비성형체(54)를 몰드에 삽입하고, 예비성형체를 신장취입성형하였다. 얻어지는 성형품은 외부 용기(51)와 내부 용기(52)가 일체로 되어 있고 고강도를 갖는 용기였다.
[제5구체예의 실시예 4]
폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 100중량부에 차단수지로서 폴리에틸렌 나프탈레이트 수지 5중량부를 가한 후 얻어지는 혼합체를 실시예 1에서 사용된 동일 몰드(54)로 예비성형체로 사출성형하였다.
아름다운 패턴을 150g의 기본 중량을 갖는 판지으 표면상에 인쇄하는 한편 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머로 주로 이루어지는 접착 수지를 그 이면에 박막으로서 인쇄한 다음, 판지를 원하는 크기를 갖는 조각으로 절단하고 구부려서 외부 용기를 제공한 후, 외부 용기를 신장취입성형용 몰드에 배열하여 거기에 고정시키고, 사전에 120℃까지 가열된 예비성형체(54)를 몰드에 삽입하고, 예비성형체를 신장취입성형하였다. 얻어지는 성형품은 외부 용기(51)와 신장취입성형된 내부 용기가 일체로 되어 있고 고강도를 갖는 용기였다.
[제5구체예의 실시예 5]
폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 100중량부에 차단수지로서 에틸렌 부분 65몰%와 환상 올레핀 부분 35몰%로 이루어지는 환상 올레핀 코폴리머 20중량부 및 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트 코폴리머 5중량부를 가한 후 얻어지는 혼합체를 실시예 1에서 사용된 동일 몰드로 예비성형체(54)로 사출성형하였다.
아름다운 패턴을 150g의 기본 중량을 갖는 판지의 표면상에 인쇄하는 한편 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머로 주로 이루어지는 접착 수지를 그 이면에 박막으로서 인쇄한 다음, 판지를 원하는 크기를 갖는 조각으로 절단하고 구부려서 외부 용기를 제공한 후, 외부 용기를 신장취입성형용 몰드에 배열하여 거기에 고정시키고, 사전에 120℃까지 가열된 예비성형체(54)를 몰드에 삽입하고, 예비성형체를 신장취입성형하였다. 얻어지는 성형품은 외부 용기(51)와 신장취입성형된 내부 용기가 일체로되어 있고 고강도를 갖는 용기였다.
[제5구체예의 실시예 6]
폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 100중량부에 차단수지로서 에틸렌 부분 65몰%와 환상 올레핀 부분 35몰%로 이루어지는 환상 올레핀 코폴리머 10중량부, m-크실렌기 함유 폴리아미드 수지 10중량부 및 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트 코폴리머 5중량부를 가한 후 얻어지는 혼합체를 실시예 1에서 사용된 동일 몰드로 예비성형체(54)로 사출성형하였다. 아름다운 패턴을 150g의 기본 중량을 갖는 판지의 표면상에 인쇄하는 한편 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머로 주로 이루어지는 접착 수지를 그 이면에 박막으로서 인쇄한 다음, 판지를 원하는 크기를 갖는 조각으로 절단하고 구부려서 외부 용기를 제공한 후, 외부 용기를 신장취입성형용 몰드에 배열하여 거기에 고정시키고, 사전에 120℃까지 가열된 예비성형체(54)를 몰드에 삽입하고, 예비성형체를 신장취입성형하였다. 얻어지는 성형품은 외부 용기(51)와 신장취입성형된 내부 용기가 일체로 되어 있고 고강도를 갖는 용기였다.
[제5구체예의 실시예 7]
폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 100중량부에 차단수지로서 에틸렌 부분 65몰%와 환상 올레핀 부분 35몰%로 이루어지는 환상 올레핀 코폴리머 10중량부, 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머의 비누화 생성물 8중량부 및 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트 코폴리머 5중량부를 가한 후 얻어지는 혼합체를 실시예 1에서 사용된 동일 몰드로 예비성형체(54)로 사출성형하였다.
아름다운 패턴을 패턴을 150g의 기본 중량을 갖는 판지의 표면상에 인쇄하는 한편 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머로 주로 이루어지는 접착 수지를 그 이면에 박막으로서 인쇄한 다음, 판지를 원하는 크기를 갖는 조각으로 절단하고 구부려서 외부 용기를 제공한 후, 외부 용기를 신장취입성형용 몰드에 배열하여 거기에 고정시키고, 사전에 120℃까지 가열된 예비성형체(54)를 몰드에 삽입하고, 예비성형체를 신장취입성형하였다. 얻어지는 성형품은 외부 용기(51)와 신장취입성형된 내부 용기가 일체로 되어 있고 고강도를 갖는 용기였다.
[제5구체예의 실시예 8]
폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 100중량부에 차단수지로서 에틸렌 부분 65몰%와 환상 올레핀 부분 35몰%로 이루어지는 환상 올레핀 코폴리머 20중량부를 가한 후 얻어지는 혼합체를 실시예 1에서 사용된 동일 몰드로 예비성형체(54)로 사출성형하였다. 150g의 기본중량을 갖는 판지 표면위에 아름다운 패턴을 인쇄하고, 주로 에틸렌 비닐 아세테이트 코폴리머를 함유하는 접착제 수지를 박막으로서 그것의 이면에 인쇄하고, 그 다음엔 판지를 원하는 크기를 갖는 조각으로 절단하고, 구부려서 외부 부재를 얻은 후, 신장취입성형용 몰드내에서 외부 부재를 배치하고 거기에 고정시키고, 사전에 130℃로 가열된 예비성형체(54)를 몰드속에 삽입하고 예비성형체를 신장취입성형하였다. 결과적인 성형물품은 외부 용기(51) 및 신장취입성형된 내부 용기가 결합되고 고강도를 갖는 용기였다.
[제5구체예의 실시예 9]
폴리프로필렌 수지 100중량부에서 세라니스사제의 벡트라 A 7중량부와 상용화제로서 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트 코폴리머 4중량부를 첨가한 후 결과적인 혼합체를 실시예 1에서 사용된 동일한 몰드를 이용하여 예비성형체(54)로 사출성형하였다.
150g의 기본중량을 갖는 판지 표면위에 아름다운 패턴을 인쇄하고, 주로 에틸렌 비닐 아세테이트 코폴리머를 함유하는 접착제 수지를 박막으로서 그것의 이면에 인쇄하고, 그 다음엔 판지를 원하는 크기를 갖는 조각으로 절단하고, 구부려서 외부 부재를 얻은 후, 신장취입성형용 몰드내에서 외부 부재를 배치하고 거기에 고정시키고, 사전에 130℃로 가열된 예비성형체(54)를 몰드속에 삽입하고 예비성형체를 신장취입성형하였다.
결과적인 성형 물품은 외부 용기(51)와 신장취입성형된 내부 용기가 결합되고 고강도를 갖는 용기였다.
제 5구체예의 실시예 10
폴리프로필렌 수지 100중량부에 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머의 비누화 생성물 7중량부와 유기산으로 개질된 에틸렌-α-올레핀 코폴리머 3중량부를 첨가한 후 결과적인 혼합체를 예비성형체(54)로 사출성형하였다(제16도 참조).
250g의 기본중량을 갖는 판지 표면위에 아름다운 패턴을 인쇄하고, 주로 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머를 함유하는 접착제 수지를 박막으로서 그것의 이면에 인쇄하고, 그 다음 판지를 원하는 크기를 갖는 조각으로 절단하고 구부려서 외부 부재를 얻은 후, 신장취입성형용 몰드내에서 외부 부재를 배치하고 거기에 고정시키고, 사전에 120℃로 가열된 예비성형체(54)를 몰드속에 삽입하고 예비성형체를 신장취입성형하였다.
결과적인 성형물품은 외부 용기(51)와 내부신장취입성형된 용기가 결합되고 고강도를 갖는 용기로서, 0.2mm의 본체부 평균 두께를 갖는 내부신장취입성형된 물품을 함유하는 용기였다.
제5 구체예의 실시예 11
폴리프로필렌 수지 100중량부에 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 7중량부 및 유기산으로 개질된 에틸렌-α-올레핀 코폴리머 3중량부를 첨가한 후 결과적인 혼합체를 예비성형체(54)로 사출성형하였다. 250g의 기본중량을 갖는 판지 표면위에 아름다운 패턴을 인쇄하고, 주로 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머를 함유하는 접착제 수지를 박막으로서 그것의 이면에 인쇄한 다음, 판지를 원하는 크기를 갖는 조각으로 절단하고 구부려서 외부 부재를 얻은 후, 신장취입성형용 몰드내에서 외부 부재를 배치하고 그것을 거기에 고정시키고, 사전에 120℃로 가열된 예비성형체(54)를 몰드속에 삽입하고 예비성형체를 신장취입성형하였다.
결과적인 성형물품은 외부 용기(51)와 내부신장취입성형된 용기가 결합되고 고강도를 갖는 용기로서, 0.2mm의 본체부 평균 두께를 갖는 내부신장취입성형된 물품을 함유하는 용기였다.
제5 구체예의 비교실시예 1
실시예 1에서 사용된 폴리머 혼합체 대신 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 단독으로 대체한 것을 제외하고는 제5구체예의 실시예 1에서 사용된 동일 과정을 반복하여 용기를 얻었다. 결과적인 성형물품은 외부 용기(51)와 내부신장취입성형된 용기가 결합되고 고강도를 갖는 용기로서, 0.2mm의 본체부 평균 두께를 갖는 내부신장취입성형된 물품을 함유하는 용기였다.
제5 구체예의 비교실시예 2
실시예 8에서 사용된 폴리머 혼합체 대신 폴리프로필렌 수지 단독으로 대체한 것을 제외하고는 제5 구체예의 실시예 8에서 사용된 동일 과정을 반복하여 용기를 얻었다. 결과적인 성형물품은 외부 용기(51)와 내부신장취입성형된 용기가 결합되고 고강도를 갖는 용기로서, 0.2mm의 본체부 평균 두께를 갖는 내부신장취입성형된 물품을 함유하는 용기였다.
제5 구체예의 비교실시예 3
제5 구체예의 실시예 1에서 사용된 동일 몰드를 이용하여 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 단독을 사출성형함으로써 예비성형체(53)를 형성하였다.
현재 사용되는 몰드에서 예비성형체(53)를 신장취입성형하여 1리터의 내부 용적을 갖는 용기를 얻었다. 150g의 기본중량을 갖는 판지 표면위에 아름다운 패턴을 인쇄하고, 주로 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머를 함유하는 접착제 수지를 박막으로서 그것의 이면에 인쇄하고, 그다음 판지를 원하는 크기를 갖는 조각으로 절단하고 구부려서 외부 부재를 얻은 후, 신장취입성형된 용기 표면에 핫멜트제(hot melt agent)를 코팅하여 외부 부재를 취입성형된 용기와 결합시켰다.
결과적인 성형물품은 외부 용기(51)와 내부신장취입성형된 용기가 충분히 결합되지 않고 불충분한 강도를 갖는 용기였다.
제5 구체예의 비교실시예 4
제5 구체예의 실시예 1에서 사용된 동일 몰드를 이용하여 폴리프로필렌 수지 단독을 사출성형함으로써 예비성형체(53)를 형성하였다. 현재 사용되는 몰드에서 예비성형체(53)를 신장취입성형하여 1리터의 내부 용적을 갖는 용기를 얻었다.
250g의 기본중량을 갖는 판지 표면위에 아름다운 패턴을 인쇄하고, 주로 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머를 함유하는 접착제 수지를 박막으로서 그것의 이면에 인쇄하고, 그다음 판지를 원하는 크기를 갖는 조각으로 절단하고 구부려서 외부 부재를 얻은 후, 신장취입성형된 용기 표면에 핫멜트제를 코팅하여 외부 부재를 취입성형된 용기와 결합시켰다. 결과적인 성형물품은 외부 용기(51)와 내부신장취입성형된 용기가 충분히 결합되지 않고 불충분한 강도를 갖는 용기였다.
제5 구체예에 따른 화합물 용기의 물성은 하기의 표 6 및 7에서 요약되었다.
표 6 : 폴리에스테르 계
측정 조건:
산소가스 투과성 측정 : 25℃, 65% RH
수증기 투과성 : 40℃, 90% RH
* : 비교실시예
표 7 : 폴리프로필렌 계
특정 조건 :
산소가스 투과성 특정 : 25℃, 65% RH
수증기 투과성 : 40℃, 90% RH
* : 비교실시예
베이스 수지가 폴리에스테르 타입인 복합 용기에 관한 실시예 및 비교실시예는 표 6에서 요약되었다.
비교실시예 1의 용기는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 단독을 이용하여 몰드에서 내부 용기를 신장취입성형하여 외부 부재를 내부 용기에 결합시킴으로써 생성되었다. 비교실시예 3의 복합 용기는 폴리에틸렌 테리프탈레이트 수지 단독을 병속에 별도로 신장취입성형한 다음 병을 종이로 된 외부 부재에 결합시킴으로써 생성되었다.
표 6에서 실시예 1, 2, 3, 4 및 7에서 생성된 복합 용기는 산소가스차단성이 개선되었고 실시예 5 및 6에서 생성된 것들은 수증기 차단성이 개선되었다.
비교실시예 3의 복합 용기는 나쁜 강도를 나타낸다.
베이스 수지가 폴리프로필렌 수지인 복합 용기에 관한 실시예 및 비교실시예는 표 7에서 요약되었다. 비교실시예 2의 복합 용기는 폴리프로필렌 수지 단독을 이요하여 몰드에서 내부 용기를 신장취입성형하여 외부 부재를 내부 용기에 결합시킴으로써 생성되었다. 비교실시예 4의 복합 용기는 폴리프로필렌 수지 단독을 병속에 별도로 신장취입성형한 다음 병을 종이로된 외부 부재에 결합시킴으로써 생성되었다.
표 7에서 실시예 8 및 9에서 생성된 복합 용기는 산소가스 차단성 및 수증기차단성이 개선되었지만, 실시예 10 및 11에 생성된 것들은 산소가스 차단성이 개선되었다.
비교실시예 4의 복합 용기는 나쁜 강도를 나타낸다.
제5 구체예에 따른 복합 용기는 나쁜 강도를 나타낸다.
제5 구체예에 따른 복합 용기는 산소가스 차단성 및/또는 수증기 차단성이 탁월하다. 더욱이, 혼합물질을 신장취입성형하여 생성된 내부 용기 부재 및 종이로된 외부 부재가 충분한 강도를 나타내도록 결합되어 있어서 신장 취입성형 내부 용기를 제조하는 데 사용되는 재료의 양 및 외부 부재를 생성하는데 사용되는 재료의 양을 종래의 복합 용기의 생성에 필요한 것과 비교할 때 감소시킬 수 있다.
따랏 본 발명의 복합 용기는 환경보호관점에서 우수하다.
이제는 본 발명에 따른 복합 용기의 제6 구체예를 하기에서 상세히 설명할 것이다.
먼저 본 발명에 의해 생성되는 복합 용기를 하기에서 기술할 것이다.
제21(a)도는 복합 용기를 나타내는 평면도이다. 제21(b)도는 복합 용기의 정면도이고 제21(c)도는 복합 용기의 저면도이다. 복합 용기(60)는 저부(61), 본체부(62), 개구부(63) 및 본체부(62)와 개구부(63) 사이에 위치한 어깨부(64)로 이루어진다.
저부(61)는 대략 정방형이고, 대응하여 본체부(62)의 단면도 대략 정방형이다.
어깨부(64)의 단면은 점차 상방으로 감소되고 어깨부(64)의 가장 좁은 부분은 원형 단면을 갖느 개구부(63)에 연결된다.
복합 용기(60)는 하단부(61)부터 어깨부(64)까지 본체부(62)를 통해서 연장되는 외부용기(66) (또한 판지라 불림) 및 대략 정방형 단면을 갖고 저부(61)부터 개구부(63)까지 본체부(62)와 어깨부(64)를 통해서 연장되는 PET로 만들어진 내부 용기(67)로 이루어진다.
외부 용기(66)는 복합 용기속으로의 삽입전에는 제20(a)도에서 보여지는 형상을 갖는다. 보다 특이적으로 외부 용기(66)는 세로방향으로 신장된 장방형 평행육면체를 구성하는 4 장방형 본체-부품(66d), 각각 대응하는 본체-부품(66d)의 상단 모서리에 연결된 4 어깨부품(66a) 및 각각 대응하는 본체-부품(66d)의 하단 모서리에 연결된 4 저부-부품(66d)으로 구성되는 종이 시트로 이루어지며, 종이 시트는 오버랩 나비(66c)에서 접착되어 제20(a)도 및 제20(b)도에서 보여지는 것처럼 세로 방향으로 신장된 장방형 평행육면체를 형성한다.
그러한 구조를 갖는 외부 용기는 몰드에 끼워맞춰지기전에 제20(b)도에서 보여지는 것철머 본체-부품(66d)를 압착시켜서 평평하게 하고 그렇게 평평해진 다수의 외부용기(66)를 쌓아올려서 동일한 것을 수용하기 위한 용기속에 수용시킨다.
이 경우에 내부 용기(67)는 각각 복합 용기(60)의 저부(61), 본체부(62) 및 어깨부(64)에 대응하는 저부(61A), 본체부(62A) 및 어깨부(64A), 뿐만 아니라 개구(63)로 구성되며, 개구부(63)는 제21도에서 보여지듯이 플랜지부(65)를 구비한다.
그다음엔 본 구체예에서 사용된 저부-몰드를 상세히 설명할 것이다.
제18(a)도는 저부-몰드의 평면도이고, 제18(b)도는 동일한 것의 정면도이고 제18(c)도는 그것의 저면도이다.
이 저부-몰드(70)는 제20도 및 제21도에서 보여지는 복합 용기(60)의 저부를 형성하기 위한 몰드이며 외부 용기(66)의 저부(61)를 삽입하고 외부 용기(66)를 지지하기 위한 공동(空洞)(71)이 구비되어 있다.
공동(71)의 단면은 외부 용기(66)의 단면 형상과 유사한 정방형을 갖고 그것의 크기는 외부 용기(66)의 단면크기보다 다소 더 크거나 동일하도록 고안된다.
공동(71)의 네개의 측벽(71a)은 본체부(62)의 하부 모서리 가까이에서 복합 용기(60)의 측면을 형성하는 역할을 하며 각 측벽(71a)은 제18(b)도에서 보여지는 것처럼 중앙에서 구멍(71b)을 구비한다.
더욱이 이 4개의 구멍(71b)에 대응하는 네개의 구멍(72)은 저부 몰드(70)의 저부면을 통해서 형성되며 구멍(71b) 및 대응 구멍(72)은 서로 통로(73)를 통해서 서로 통한다.
공동(71)의 저부면은 그것의 중앙에서 약간 상방으로 돌출하여 결과적인 복합 용기(60)의 저부(61A) 안족으로 오목하게 되어 저부에서 그것의 강도가 개선되고 따라서 그안에 수용되는 내용물의 중량을 저부가 견딜 수 있게 해준다.
측벽(71a)에 평행한 저부 몰드(70)의 네개의 외부벽(74) 가각은 대응하는 측면으로 신장된 돌출부(75)를 구비한다.
저부 몰드(70)가 이후에 상세히 기술되는 것처럼 다른 몰드와 결합될 때, 이 돌출부(75)는 다른 몰드에 대한 그것의 위치에서 저부 몰드(70)를 정확하게 위치시키는 역할을 한다.
그 다음엔 본 구체예에서 사용되는 저부 몰드(70)가 아닌 다른 몰드, 즉 제21도에서 보여지는 복합 용기의 개구부(63), 어깨부(64) 및 본체부(62)를 형성하기 위한 한쌍의 스플릿 몰드(76)를 하기에서 상세히 기술할 것이다.
여기서 쌍을 이룬 스플릿 몰드(76, 76)는 그것들이 서로 결합되는 면에 대해서 서로 평행하므로 하기에서는 그것들중 하나만을 설명할 것이다.
제19(a)도는 스플릿 몰드의 평면도이고, 제19(b)도는 그것의 정면도이고, 제19(c)도는 동일한 것의 저면도이다.
스플릿 몰드(76)는 몰드면(76A)을 갖는데 이것은 예컨대 복합 용기(60)의 형상에 대응하는 형상을 갖는 공동벽(77) 및 저부 몰드(70)가 설치되는 공동벽(78)을 갖는다.
공동벽(77)은 용기(60)의 본체부(62)의 외부면을 성형하기 위한 벽면(77a) 및 그것의 어깨부(64)의 외부면을 성형하기 위한 벽면(77b)으로 이루어진다.
오목부(79)는 스플릿 몰드(76)의 상부 모서리에 형성되고 개구(63)의 프랜지부(65)는 용기(60)를 생성하는데 사용되는 예비성형체(80)가 몰드에 맞춰질 때 오목부(79)에 배치된다.
상기의 저부 몰드(70)가 스플릿 몰드와 결합될 때 공동벽(78)은 저부 몰드(70)를 스플릿 몰드(76)에 설치하기 위한 공간을 형성하는 역할을 한다.
그것을 저부 몰드(70)와 결합될 때 저부 몰드(70)의 돌출부(75)는 공동(78)의 벽면상에 형성된 오목부(78a)에 맞춰진다.
우측 및 좌측 스플릿체로 이루어진 형판(82)을 제17도에서 보여지는 것처럼 그것의 상부 부분에서 스플릿 몰드(76)와 결합된다. 이 형판은 예비성형체(80)의 상부 부분을 형성하지만, 여기서 사용되는 이러한 형판(82)과 홀더(83)는 공지된 것이며 따라서 상세한 설명은 여기서 생략한다. 본 발명의 구체예에 따른 복합 용기(60)를 생성하는 방법에서 용기(60)는 그러한 몰드를 이용하여 신장취입성형된다.
복합 용기(60)의 제조 방법을 제17도에서 보여지는 흐름도를 언급하면서 기술할 것이다.
다수의 외부 용기(66)가 제20(b)도에서 보여지는 것처럼 평평하게 되고 공급기(81)속에 수용되며 단계 A에서 공급기(81)로부터 외부 용기(66)중 하나가 꺼내지고 그다음엔 외부 용기를 형성하기 위한 수단(나타내지 않은)에 의해 제20(A)도에서 보여지는 것처럼 박스-형으로 형성된다.
이 단계에서는 어깨부(66a)와 저부(66b)가 동일한 외부 용기 형성수단에 의하여 동시에 그리고 안쪽으로 접히게 된다.
여기서 가열을 통해 점착성이 있는 상태로 전환되고 접착 작용을 나타내는 접착제가 외부 용기(66)의 안쪽면에 적용된다.
단계 B에서는 그러한 박스-형으로 형성된 외부 용기(66)가 이송수단(나타내지 않음)에 맞춰지고, 회전수단이 P1점에서 차단될 때 이송수단에 의해 수송된 외부 용기(66)의 저부는 저부 몰드(70)에 설치되며 저부 가가이의 본체부(66)와 저부(66b)부분은 공동(71)속에 삽입된다.
이 단계에서 공기는 저부 몰드(70)의 개수(72)를 통해서, 즉 통로(73)를 통해서 흡출수단 (나타내지 않음)에 의해 흡출되며, 그 결과 저부 가까이의 본체부(66)와 저부(66b)부분은 공동(71) 속에 삽입된다.
이 단계에서 공기는 저부 몰드(70)의 개구(72)를 통해서, 즉 통로(73)를 통해서 흡출수단 (나타내지 않음)에 의해 흡출되며, 그결과 저부 가까이의 본체부(66) (그렇게 설치된 외부 용기(66)의) 및 저부(66b) 부분은 각각 공동 벽면(71)의 측벽의 개구(71b) 에 접착된다.
그렇게 외부 용기(66)는 저부 몰드(70)에 확실하게 설치되고 그것에 의해 지지된다(단계 C, 즉 본 발명에 따라 외부 용기를 설치하는 단계).
그 이후 회전수단은 반시계 방향으로 회전하고 이것에 대응하여 저부 몰드(70)와 외부 용기(66) 둘 다 순환한다.
그 다음 저부 몰드가 P1점 다로 위의 P2점에 도달하면, 회전수단이 차단되고 저부 몰드(70)위의 외부 용기(66)는 상방을 가리킨다.
한편, 외부 용기(66)가 공급기(81)로부터 꺼내지고 박스-형으로 형성되면, 복합용기를 형성하는데 사용되는 예비성형체(80)는 약 90℃로 가열되고 그다음엔 P2점 윗쪽에 위치한 홀더(83)에 공급되고 그것의 개구가 상방을 가리키도록 홀더(83)에 의해 유지된다 (단계 D, 즉 예비성형체를 지지하는 단계).
그다음 단계 E에서는 P2점의 저부 몰드(70)가 동일한 것을 상승시키고 하강시키는 수단 (나타내지 않음) 에 의해 상방으로 움직여지고, 따라서 예비성형체(80)는 예정된 위치에서 저부 몰드(70)에 끼워맞추어진 외부 용기(66)에 삽입 및 수용되고 그 위치에서 멈취진다 (예비성형체를 삽입하는 딘계).
여기서 예비성형체(80)는 사출성형 또는 압출취입성형에 의해 생성되는 밀폐된 저부를 갖는 PET로 만들어진 예비성형체이다.
그 다음 한 쌍의 스플릿 몰드(76)는 구동수단(나타내지 않음)의 작용에 의하여 각기 반대쪽면으로부터 외부 용기(66)쪽으로 가로방향으로 이동되고 스플릿 몰드의 공동(78)이 저부 몰드(70)를 수요하도록 저부 몰드(70)와 결합된다 (몰드를 결합하는 단계).
한쌍의 형판(82)도 마찬가지로 거기에 결합된다.
이 단계에서 저부 몰드(70)에 끼워맞추어진 외부 용기(66)의 외부면은 스플릿 몰드 (76)의 대응하는 벽면(77a) 및 (24)와 거의 가까이 접촉하게 된다.
이것과 관련하여 제17도에서는 쌍을 이룬 스플릿 몰드(76)의 단지 하나만이 보여진다. 사실상 다른 스플릿 몰드는 도면에 도시된 스플릿 몰드(76)에 면하도록 도면의 전면에 위치한다.
따라서, 쌍을 이룬 스플릿 몰드(76)는 처음에는 각기 도면의 전면 및 후면에 위치하여 서로 대치하고 도면에서 도시된 외부 용기를 예정된 거리에서 사이에 끼우게 되고, 그후 상기의 구동수단의 작용에 의해 서로 근접하게 되고 도면 평면에서 서로와 결합하게 된다.
여기서 스플릿 몰드가 저부 몰드(70)와 결합될 때, 저부 몰드(70)의 4개의 돌출부 (75)는 스플릿 몰드(76)상에 형성된 대응하는 그루브(78a)에 맞춰지고 그 결과 스플릿 몰드(76)는 저부 몰드(70)와 정확하게 정렬되고 따라서 저부 몰드(70)는 쌍을 이룬 스플릿 몰드(76)에 고정된다.
이 몰드를 조립한 후에는 원하는 신장 로드가 개구를 통해서 예비성형체(80)속에 삽입되고, 예비성형체(80)는 신장 로드의 작용에 의하여 세로방향으로 신장되고(신장 단계), 동시에 압축된 공기는 개구(63)를 통해서 예비성형체(80)속에 주입되고 따라서 예비성형체(80)는 몰드내에서, 즉 외부 용기(66)내에서 팽창을 겪게 된다.
내부 용기(67)는 그렇게 성형되고 완결되지만 그것의 외부벽은 외부 용기(66)의 내벽에 밀접하게 접착된다(취입 단계).
더욱이, 외부 용기(66)의 내벽에 도포된 접착제는 고온으로 유지된 내부 용기(67)에 의해 이 단계에서 가열 및 용융되고, 따라서 외부 용기(66)의 내벽은 접착제 작용 때문에 내부 용기의 외벽에 접착된다.
그후 제21도에서 보여지는 대로 완결된 복합 용기(60)는 몰드(70, 76 및 82)를 해제시킴으로써 몰드로부터 제거된다.
상술한 것처럼, 본 발명에 따라 복합 용기를 제조하는 방법은 외부 용기(66)가 미리 저부 몰드(70)상에서 지지되고 그다음 이 단계에서 몰드가 결합되고 그후 신장 및 취입 단계를 통해서 내부 용기(67)가 형성되어 의도한 복합 용기(60)가 얻어지는 방식으로 고안되었다.
이러한 이유때문에 제조 방법은 외부 용기(66)를 몰드속에 삽입하기 위한 장치 또는 어떤 특별한 부품의 사용을 필요로 하지 않는다.
더욱이, 외부 용기(66)는 몰드에 직접 끼워맞추어지고 이것은 효과적으로 외부 용기(66)의 정확한 정렬을 가능하게 하고 생성 수율의 개선을 가능하게 한다.
더욱이, 이 제조방법에서는 외부 용기(66)를 몰드내에서 지지하면서 내부 용기(67)를 취입성형을 통해 형성하고, 이것은 마찬가지로 외부 용기(66)와 내부 용기(67)의 통합과 동시에 내부 용기(67)의 형성을 가능하게 한다.
이것은 내부 용기(67)가 몰드를 이용하여 별도로 형성되고 그다음 외부 용기(66)가 어떤 수단에 의해 내부 용기에 설치하는 방법과 비교할 때 제조에 필요한 단계의 수를 감소시킨다. 게다가 내부 및 외부 용기(67 및 66) 사이의 접착제 강도가 매우 높고 따라서 결과적인 복합 용기가 높은 강도를 갖게 된다.
상기의 구체예에서 저부 몰드(70)는 외부 용기(66)를 거기에 끼워맞추기 위한 수단으로서 공동벽(71), 개구(71b), 통로(73) 및 개구(72)를 구비하지만, 외부 용기(66)는 공동(71)의 크기가 적당히 확립되면 공동(71)의 측벽과 용기(66)의 외벽 사이에서 작용하는 마찰력을 통해서 공동벽(71)에 의하여 간단히 지지될 수 있다.
또한 고무같은 가요성 물질의 박막을 공동(71)의 측벽에 접착시켜서 마찰력을 강화시키고 따라서 외부 용기(66)를 단단히 지지하는 것이 가능하다.
더욱이, 본 구체예에서는 PET의 내부 용기가 사용되지만, 본 발명은 물론 PET가 아닌 다른 플라스틱의 내부 용기를 포함하는 복합 용기에도 적용될 수 있다.
부가적으로 예비성형체(80)속에 주입되는 유체는 그것이 예비성형체(80)를 팽창시킬 수 있기만 하면 공기가 아닌 다른 각종 가스일 수도 있고 또는 액체일 수도 있다.
본 구체예에서 정방형 단면을 갖는 복합 용기(60)가 예시적으로 생성되었지만, 용기(60)는 정방형 단면을 갖는 것이 아닌 다른 어떤 형상을 가질 수도 있다.
상술한 것처럼 본 발명에 따라 복합 용기를 제조하는 방법에서는, 외부 용기가 미리 저부 몰드에 설치되고 이것에 의해 지지되고, 그다음 내부 용기를 생성하기 위한 예비성형체가 외부 용기내에 위치되고, 그다음 이 단계에서 다른 몰드가 조립되고 최종적으로 내부 용기가 취입성형된다.
따라서 이 방법은 외부 용기를 몰드에 삽입하기 위한 특별한 부재 또는 장치의 사용을 필요로 하지 않는다.
게다가, 외부 용기는 그것의 위치에 정확하게 위치될 수 있고 외부 용기가 직접 몰드에 설치되기 때문에 생성 수율이 효율적으로 개선될 수 있다.
제7 구체예의 비교실시예
어떤 관통부가 없는 외부 용기를 형성한 것을 제외하고는 상기 실시예에서 사용한 것과 동일 과정을 반복하여 복합 용기을 얻었다.
복합 용기를 사용한 후 외부 용기를 깨뜨리고 외부 용기로부터 내부 용기를 분리하는 것이 어려웠고, 그 결과 복합 용기는 중공체의 형태 그대로 폐기되어야 한다.
제7 구체예에 따른 복합 용기는 상술한 구조를 갖기 때문에 외부 용기가 관통부를 따라서 절단되면 내부 용기는 수비게 제거될 수 있으며, 따라서 종이 부분과 플라스틱 부분이 서로 분리될 수 있고 복합 용기의 구조는 그것의 폐기를 용이하게 한다.
더욱이 내부 용기는 얇은 플라스틱 용기이며 따라서 용기를 폐기할 때 그것을 접어서 용적을 실질적으로 감소시킬 수 있다.
따라서 본 구체예의 복합 용기는 폐기물의 양을 감소시켜준다.
게다가, 관통부의 형상은 용기의 크기와 형상에 좌우되어 다양하게 변화시킬 수 있고(수직선, 사선 또는 나사선 같은 형상) 이것은 외부 용기의 절단 공정을 용이하게 한다. (제8 구체예) (일본국 특원평 제 7-75499호)
본 발명의 제8 구체예에 따른 복합 용기를 첨부된 도면에 관하여 상세히 기술할 것이다. 제26도는 제8 구체예에 따른 복합 용기를 나타내는 도면이다.
이 복합 용기(100)는 장방형 단면을 갖고 주로 종이로된 원통형 외부 용기(101)와 외부 용기(101)속에 수용된 플라스틱 내부 용기(102)로 이루어진다.
내부 용기(102)는 예비성형체를 취입성형함으로써 생성되며 본체부(100a)와 토출구(100b)로 이루어지는데 이것들은 결합된다.
외부 및 내부 용기(101) 및 (102)는 어깨부와 저부에서 접착제(103)를 통해서 접착된다. 제26도에서 보여지는 복합 용기(100)는 장방형 단면을 갖는 원통형 형상을 갖지만 원형 단면이나 다른 형상을 갖는 원통형 형상을 가질 수도 있다.
여기서 사용가능한 내부 용기(102) 제조용 물질의 실례는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리프로필렌 수지, 고니트릴 함량을 갖는 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지 및 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머의 비누화 생성물이며, 이것들은 단층 또는 다층 구조의 형태로 사용할 수 있다.
복합 용기(100)를 조립하는데 사용되는 접착제는 바람직하게는 용기를 내용물로 충전하기 위한 온도에서는 연화되지 않고 내부 용기(102)의 성형온도에서는 접착제 작용을 나타내는 핫-멜트 접착제이다.
그러한 핫-멜트 접착제의 실례는 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머(EVA), 에틸렌-에틸아크릴레이트 코폴리머(EEA) 및 각각 주성분으로 올레핀을 함유하는 것들이다.
복합 용기(100)를 제조하는 방법의 실례는 다음과 같다.
먼저, 제27(a)도 및 제27(b)도에서 보여지는 것처럼 판지(104)의 한면에 핫-멜트 접착제(103)를 적용시킨다. 핫-멜트 접착제(103)는 외부 용기(101)가 생성되는 판지(104)위의 단지 상단부 및 하단부(104a, 104b)에만 적용된다.
즉 접착제(103)는 판지(104)의 중앙부분에는 적용되지 않는다. 핫-멜트 접착제(103)의 적용후에 판지(104)에 괘선을 긋고 천공을 행한 다음 오버랩 나비(104c)등을 접착시켜서 원통형 외부 용기(101)를 얻었으며 그것의 내벽은 접착제로 코팅된다.
한편, 플라스틱 예비성형체는 별도로 사출성형에 의해 형성된다.
다수의 그러한 예비성형체가 사전에 생성되었다. 외부 용기(101)는 취입성형용 몰드내에 배치되고, 그후 성형온도로 가열된 예비성형체를 외부 용기(101) 속에 도입한 다음 예비성형체를 내부 용기(102)로 취입성형하여 의도된 복합 용기(100)를 얻었다.
복합 용기(100)는 접착제가 외부 용기(101)가 내부 용기(102)와 접촉하고 있는 전 영역에서 존재하지 않고 단지 그것의 상단부 및 하단부에서만 존재하는 것을 특징으로 한다.
따라서 복합 용기(100)가 고온에서 쥬스같은 액체로 채워지면 용기(100)의 내부압력은 액체, 즉 그것의 내용물이 냉각될 때 감소되어 내부 용기(102)는 변형을 일으킨다.
그러나, 외부 용기(101)가 단지 상단부 및 하단부에서만 내부 용기에 접착되기 때문에 내부 용기(102)의 변혀은 눈에 띄지 않고 용기가 충분한 강도를 나타낼 수 있다.
복합 용기(100)는 낙하충격 내성이 우수하고, 다수의 플라스틱의 이용을 필요로 하지 않고, 적은 수의 단계로 이루어진 방법에 의하여 쉽게 제조될 수 있고, 외부 용기(101)는 용기(100)가 고온에서 내용물로 채워지더라도 압력 감소에 의한 어떤 변형을 겪지 않는다. 더욱이 용기(100)는 얇은 내부 용기를 포함하고 따라서 그것의 부피가 폐기시 감소될 수 있다.
따라서, 용기(100)는 환경보호에 효과적이다.
그다음 제8 구체예의 실시예와 비교실시예를 아래에 설명한다.
제8 구체예의 실시예 1
본 실시예 1의 복합 용기(100)는 제26도에 도시된 구조를 가지며 내부 용적이 1000㎖이다. 복합 용기(100)는 기본 중량이 340g/㎡인 마닐라 판지로 제조된 외부 용기(101)를 몰드에 끼워맞추고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 사출성형하여 형성한 다음 적외선 가열기로 가열된 예비성형체를 외부 용기(101)에 배치하고, 이어서 예비성형체를 쌍축신장취입성형하여 형성하였다.
제27(a)도는 외부 용기(101)의 정면 전개도이다.
EVA 핫-멜트 접착제를 5g/c㎡의 비율로 음영부분에 도포하였다. 용기(100)의 외부 용기(101)와 내부 용기(102)를 단지 그것의 상부 및 하부에서만 접착하였다.
그래서, 외부 용기(101)는 용기(100)를 사용한 후 내부 용기로부터 매우 쉽게 분리될 수 있었으며 플라스틱 부분은 거기에 접착되어 남아있는 종이가 완전히 없었다.
내부 용기(102)는 그것의 부피를 감소시키도록 쉽게 압축시킬 수 있었다.
용기를 낙하시험하였다.
얻어진 결과는 다음 표 8에 열거한다. 용기를 뜨거운 동안 88℃의 쥬스로 충전한 다음 캡핑하였을 때, 용기의 외관상 어떠한 문제도 발생하지 않았다.
제8 구체예의 실시예 2
본 실시예 2에서, 내부 용적이 1000㎖인 제26도에 도시된 용기를 기본 중량이 340g/?SP>?/SP>인 마닐라 판지로 제조된 외부 용기(101)를 끼워맞춤하고 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 사출성형하여 제조된 예비성형체를 적외선 가열기로 가열한 다음 예비성형체를 쌍축신장취입성형하여 제조하였다.
제27(b)도는 실시예 2의 외부 용기(101)의 정면 전개도이다.
핫-멜트 접착제를 제27(b)도에 도시된 바와 같이 도포하였다.
보다 상세하게는, EVA 핫-멜트 접착제를 5g/c㎡의 비율로 음영부분에 도포하였다. 용기(100)의 외부 용기와 내부 용기는 용기(100)를 사용한 후 서로 분리될 수 있었으며 내부 용기는 그것의 부피를 줄이도록 쉽게 압축될 수 있었다.
용기를 낙하시험하였다.
얻어진 결과는 다음 표 8에 열거한다. 용기를 뜨거운 동안 88℃의 쥬스로 충전한 다음 캡핑하였을 때, 용기의 외관상 어떠한 문제도 발생하지 않았다.
제8 구체예의 비교실시예 1
본 비교실시예 1에서, 제28도에 도시된 바와 같은 형상을 가지며 내부 용적이 1000㎖인 복합 용기(100)를 제조하였다. 보다 상세하게는 두께가 0.2mm인 폴리에틸렌 막의 주변 단부를 열 봉합을 통하여 서로 접착시켜서 내부 용기(102) 역할을 하는 백-형 생성물을 얻었으며, 이어서 사출성형에 의하여 형성된 폴리에틸렌 토출구를 용융결합하여 내부 용기(102)를 얻은 다음 기본 중량이 340g/㎡인 마닐라 판지로된 외부 용기(101)를 생성된 내부 용기에 끼워맞춤하였다.
복합 용기(100)의 내부 용기(102)와 외부 용기(101)는 복합 용기(100)를 사용한 후 서로 분리될 수 있었으며 내부 용기는 그것의 부피를 감소시키도록 압축될 수 있었다.
용기를 낙하시험하였다. 얻어진 결과는 다음 표 8에 열거한다.
낙하시험의 결과는 강도가 토출구의 용융결합부분에서 불충분한 것으로 나타났다.
제8 구체예의 비교실시예 2
본 비교실시예 2에서, 제26도에 도시된 내부 용적이 1000㎖인 용기는 기본 중량이 340g/㎡인 마닐라 판지로 제조된 외부 용기를 몰드에 끼워맞춤하고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 사출성형하여 제조되고 적외선 가열기로 가열된 예비성형체를 외부 용기로 도입하고 그다음 예비성형체를 몰드내에서 쌍축 신장취입성형하여 제조하였다. 외부 용기의 정면 전개도는 제8 구체예의 것과 동일하지만 EVA 및 핫-멜트 접착제가 5g/㎡의 비율로 외부 용기의 전체 내벽에 도포되었다.
복합 용기의 외부 용기와 내부 용기는 복합 용기를 사용한 후 서로 분리될 수 있었으며 내부 용기는 그것의 부피를 감소시키도록 쉽게 압축될 수 있었다.
용기를 낙하시험하였다. 얻어진 결과를 다음 표 8에 열거한다.
용기를 뜨거운 동안 88℃의 쥬스로 충전한 다음 캡핑하였을 때, 용기내 압력감소에 기인하여 외부용기조차도 변형되었으며 복합 용기는 나쁜 외관을 가졌다.
표 8
표 8에서, 낙하시험은 소정 양의 물을 각각의 병(모두 10병)에 가한 다음 5℃에서 12시간 저장하고 각각의 병을 1m의 높이에서 콘크리트 지면으로 자유낙하하여 균열된 병의 수를 측정하였다.
구체예 8-2
그다음 본 발명의 구체예 8-2를 이하에 상세하게 기술한다.
구체예 8-2에 따른 복합 용기의 형상 제26도에 도시된 것과 동일하며, 그래서 동일한 부재번호를 각기 해당 부분을 설명하는데 사용한다.
복합 용기(100)는 주로 종이로 이루어진 외부 용기(101)와 외부 용기(101)에 수용된 플라스틱 내부 용기(102)로 이루어진다. 내부 용기(102)는 본체부(6)와 취입성형을 통하여 일체 성형된 토출구(5)로 이루어진다.
또한, 외부 용기(101)와 내부 용기(102)의 어깨부와 저부는 제27(c)도에 도시된 바와 같이 각기 접착층(104a 및 104b)을 통하여 서로 접착된다.
이 복합 용기의 제조 방법의 예는 판지의 일면에 핫-멜트 접착제(104a, 104b)를 도포하는 단계, 판지에 괘선을 긋고 천공 공정을 행하는 단계 및 그다음 내벽이 접착제로 도포된 외부 용기(101)를 제공하도록 판지를 색-페이스팅(sack-pasting)하는 단계로 이루어진다. 그다음 성형품으로 불리우는 플라스틱 예비성형체는 사출성형에 의하여 형성된다. 외부 용기(101)는 취입성형용 몰드에 위치되고, 그다음 그것의 성형온도로 예비가열된 예비성형체는 외부 용기로 도입된 다음 예비 성형체는 취입 성형되어 소정 복합 용기(100)가 제공된다.
외부 용기(101)의 정면 전개도는 제27(c)도에 도시된다.
접착제(104a, 104b)는 단지 그것의 상부 및 하부에서 점형 패턴내에만 분배된다.
본 구체예에서, 외부 용기(101)가 내부 용기에서 분리될 때 초기에 붙어있는 부분에는 접착제가 있지 않으므로 외부 용기는 그 부분에서 시작하여 쉽게 벗겨질 수 있다.
보다 상세하게는, 내부 용기(102)는 사용중에 외부 용기에서 제거되지 않으며, 한편 폐기시 그것은 서로 쉽게 제거될 수 있다.
다른 실시예의 정면 전개도는 제27(d)도 및 제27(e)도에 도시된다.
접착제(105)는 접착된 부분과 비접착된 부분이 교대로 배치되도록 줄무늬형 패턴으로 외부 용기(101)에 도포되며, 이 경우, 복합 용기(100)의 접착 강도는 접착 부분 대 비접착 부분의 비(면적비)를 변화시킴으로써 임의로 조정할 수 있다.
복합 용기(100)를 조립하는데 사용되는 접착제(105)는 용기를 내용물로 충전하기 위한 온도에서 연화되지 않으며 내부 용기(102)의 성형 온도에서 그것의 접착 작용을 나타내는 핫-멜트 접착제가 바람직하다.
그러한 핫-멜트 접착제의 예는 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머(EVA), 에틸렌-에틸 아크릴레이트 코폴리머(EEA)와 각기 주성분으로서 올레핀으로 이루어진 것이다.
여기서 사용할 수 있는 내부 용기(102)를 제조하기 위한 재료의 예는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리프로필렌 수지, 고니트릴 성분을 가진 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 및 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머의 비누화 생성물이며, 그것은 단층 또는 다층 구조의 형태로 사용될 수 있다.
제8 구체예의 실시예 3
제8 구체예의 실시예 3을 후술한다.
본 실시예 3에서, 내부 용적이 1000㎖이고 제26도에 도시된 복합 용기는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 사출성형하여 형성된 예비성형체를 적외선 가열기로 가열한 다음, 기본 중량이 340g/㎡인 마닐라 판지를 사용하여 미리 제조한 외부 용기(101)를 배치시킨 몰드내에서 예비성형체를 쌍축신장취입성형하여 제조하였다.
외부 용기(101)의 정면 전개도는 제27(c)도에 도시한다.
EVA 핫-멜트 접착제(104a)를 점형 패턴으로 5g/㎡의 비율로 음영부분에 도포하였다.
복합 용기를 사용한 후에, 용기의 외부 용기(101)와 내부 용기(102)는 서로 매우 쉽게 분리될 수 있었으며, 즉 플라스틱 부분은 종이로부터 완전히 제거되었다.
제8 구체예의 실시예 4
본 실시예 4에서, 내부 용적이 1000㎖이고 제26도에 도시된 복합 용기는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 사출성형하여 형성된 예비성형체를 적외선 가열기로 가열한 다음, 기본 중량이 340g/㎡인 마닐라 판지를 사용하여 미리 제조한 외부 용기(101)를 배치시킨 몰드내에서 예비성형체를 쌍축신장취업성형하여 제조하였다.
외부 용기(101)의 정면 전개도는 제27(d)도에 도시한다.
EVA 핫-멜트 접착제(105)를 줄무늬형 패턴으로 5g/㎡의 비율로 음영부분에 도포하였다.
복합 용기를 사용한 후에 외부 용기(101)와 내부 용기(102)는 서로 매우 쉽게 분리될 수 있었으며, 즉 플라스틱 부분은 종이로부터 완전히 제거되었다.
제8 구체예의 비교실시예 3
내부 용적이 1000㎖이고 제26도에 도시된 복합 용기는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 사출성형하여 형성된 예비성형체를 적외선 가열기로 가열한 다음, 기본 중량이 340g/㎡인 마닐라 판지를 사용하여 미리 제조한 외부 용기를 배치시킨 몰드내에서 예비성형체를 쌍축신장취입성형하여 제조하였다.
외부 용기(101)의 정면 전개도는 실시예 3에 기술된 것과 동일하지만, EVA 핫-멜트 접착제를 5g/㎡의 비율로 외부 용기의 전체 내벽에 도포하였다.
복합 용기의 외부 용기(101)와 내부 용기(102)는 서로 완전히 분리될 수 없었으며, 즉 종이가 플라스틱 부분의 표면에 접착되었다.
구체예 8-3
본 발명의 구체예 8-3에 따른 복합 용기의 형상은 제26도에 도시된 것과 동일하며, 그래서 동일한 부재 번호를 각기 해당부분을 설명하는데 사용한다.
제26도에서, 복합 용기(100)는 주로 종이로 이루어진 외부 용기(101)와 외부 용기(101)에 수용된 플라스틱 내부 용기(102)로 이루어진다.
내부 용기(102)는 본체부(6)와 취입성형을 통하여 일체성형된 토출구(5)로 이루어진다. 또한, 외부 용기(101)와 내부 용기(102)는 접착증(9b)을 통하여 서로 접착된다.
복합 용기(100)의 제조 방법의 예는 판지의 일면에 핫-멜트 접착제를 도포하는 단계, 판지에 괘선을 긋고 천공 공정을 행하는 단계 및 그다음 내벽이 접착제로 도포된 외부 용기(101)를 제공하도록 판지를 색-페이스팅하는 단계로 이루어진다. 그다음 플라스틱 예비성형체는 사출성형에 의하여 형성된다.
외부 용기(101)는 취입성형용 몰드에 위치되고, 그다음 그것의 성형온도로 예비가열된 예비성형체는 외부 용기로 도입된 다음 예비성형체는 외부 용기로 도입된 다음 예비성형체는 취입성형되어 소정 복합 용기(100)가 제공된다.
제27(f)도 및 제27(g)도에 도시된 바와 같이, 병의 내부 압력감소에 기인한 심한 변형이 일어나는 외부 용기(101)의 중간부는 충전된 내용물의 열 작용에 의해 접착강도를 손실한 정도의 낮은 연화점을 가진 저연화점 접착제(106a)로 도포된다.
반면에 외부 용기(101)와 내부 용기(102)는 연화점이 내용물의 충전 온도보다 더 높고 내부 용기(102)의 성형온도보다 더 낮은 고연화점 접착제(106b)를 통하여 그것의 상부 및 하부에서 접착된다.
따라서, 내부 용기(102)는 내부 용기(102)를 취입성형하는 동안 외부 용기(101)에 단단하게 접착될 수 있다.
복합 용기(100)의 중간부를 접착하는데 사용되는 접착제(106a)가 충전 내용물에 대한 온도보다 더 낮은 연화점을 갖기 때문에, 접착제(106a)는 내용물이 충전될 때 용기(100)의 중간부에서 유체화되고 그다음 내용물이 냉각됨에 따라서 다시 응고된다.
그러나, 압력감소에 기인한 내부 용기(102)의 중간부에서의 변형은 외부 용기(101)의 형상 또는 외관에 전혀 영향을 미치지 않는데, 왜냐하면 복합 용기(100)의 상부와 하부를 접착하는 접착제(106b)의 연화점이 내용물을 충전하기 위한 온도보다 더 높기 때문이다.
또한, 복합 용기(100)의 중간부가 저연화점 접착제(106a)로 접착되고 그것의 어깨부 및 저부가 고연화점 접착제(106b)로 접착되기 때문에, 용기(100)의 외관은 충전 온도가 높을 때, 내부 용기(102)로부터 외부 용기(101)의 중간부의 제거를 통하여 유지되며, 한편 충전온도가 낮다면, 용기(100)의 외관은 중간부에서 내부 용기(102)로부터 외부 용기(101)의 어떤 제거를 유발하지 않고 충분히 유지될 수 있는데 압력감소에 기인한 변형도가 낮기 때문이다. 따라서, 용기(100)의 외관은 내용물의 충전온도와 무관하게 유지될 수 있으며 용기(100)의 접착강도는 외부 용기와 내부 용기가, 충전온도가 낮을 때 완전히 접착될 수 있기 때문에 더 개선된다.
복합 용기를 조립하는데 사용되는 접착제(106a)는 보통의 온도에서는 접착되지 않으며 용기를 내용물로 충전하기 위한 온도, 예를 들면 약 70℃에서 그 접착작용을 나타내는 핫-멜트 접착제가 바람직하다. 반면에, 복합 용기를 조립하는데 사용되는 접착제(106b)는 보통의 온도에서는 접착되지 않으며 내부 온도(102)의 성형 온도에서 그 접착 작용을 나타내는 핫-멜트 접착제가 바람직하다.
그러한 핫-멜트 접착제의 예는 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머(EVA), 에틸렌-에틸아세테이트 코폴리머 및 각기 주성분으로서 올레핀으로 이루어진 것들이다.
이들 접착제의 접착 온도는 그것의 농도를 조정함으로써 조절된다.
여기서 사용할 수 있는 내부 용기(102)를 제조하기 위한 재료의 예는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리프로필렌 수지, 고니트릴 함량을 가진 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지 및 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머의 비누화 생성물이며, 단층 또는 다층 구조의 형태로 사용될 수 있다.
그다음, 구체예 8-3의 실시예 및 비교실시예를 후술한다.
제8 구체예의 실시예 5
본 실시예 5에서, 내부 용적이 1000㎖이고 제26도에 도시된 바와 같은 복합 용기는 폴레에틸렌 테레프탈레이트 수지를 사출성형하여 형성된 예비성형체를 적외선 가열기로 95℃로 가열한 다음 기본 중량이 340g/㎡인 마닐라 판지를 사용하여 미리 제조한 외부 용기(101)를 배치시킨 몰드내에서 예비성형체를 쌍축신장취입성형하여 제조하였다.
외부 용기(101)의 정면 전개도는 제27(f)도에 도시한다. 연화점이 90℃인 EVA 핫-멜트 접착제(106a)를 5g/㎡의 비율로 음영부분에 도포하고 연화점이 75℃인 EVA 핫-멜트 접착제(106b)를 5g/㎡의 비율로 어깨부와 저부에 도포하였다.
복합 용기(100)를 사용한 후, 복합 용기의 외부 용기(101)와 내부 용기(102)는 서로 분리될 수 있었으며 내부 용기는 그것의 부피를 감소시키도록 압축될 수 있었다.
용기를 낙하시험하였다.
얻어진 결과는 표 9에 열거한다. 용기는 뜨거운 동안 85℃의 쥬스로 충전한 다음 캡핑하였을 때, 용기의 외관에 관한 어떠한 문제도 발생하지 않았다.
제8 구체예의 실시예 6
본 실시예 6에서, 내부 용적이 1000㎖이고 제26도에 도시된 복합 용기(100)는 폴리프로필렌 수지를 사출성형하여 형성된 예비성형체를 적외선 가열기로 125℃로 가열한 다음, 기본중량이 340g/㎡인 마닐라 판지를 사용하여 미리 제조한 외부 용기(101)를 배치시킨 몰드내에서 예비성형체를 쌍축신장취입성형하여 제조하였다.
실시예 6의 외부 용기(101)의 정면 전개도는 제27(g)도에 도시한다.
연화점이 90℃인 EVA 핫-멜트 접착제(106a)를 5g/㎡의 비율로 어깨부, 저부 및 네 구석을 지지하는 부분에 도포하였으며 연화점이 75℃인 EVA 핫-멜트 접착제(106b)를 5g/㎡의 비율로 용기의 중간부를 지지하는 부분에 도포하였다.
복합 용기(100)를 사용한 후, 복합 용기의 외부 용기(101)와 내부 용기(102)는 서로 분리될 수 있었으며 내부 용기는 그것의 부피를 감소시키도록 압축될 수 있었다.
용기를 낙하시험하였다. 얻어진 결과는 표 9에 열거한다.
용기를 뜨거운 동안 85℃의 쥬슬로 충전한 다음 캡핑하였을 때, 용기의 외관에 관한 어떠한 문제도 발생하지 않았다.
비교실시예 4
본 비교실시예 4에서, 제28도에 도시된 바와 같은 형상을 가지며 내부 용적이 1000㎖인 백-인-박스형 용기를 제조하였다.
보다 상세하게는, 두께가 0.2mm인 폴리에틸렌 막의 주변 단부를 열봉합을 통하여 서로 접착시켜서 백-형 생성물을 얻고, 이어서 사출성형에 의하여 형성된 폴리에틸렌 토출구를 용융결합하여 내부 용기를 얻은 다음 기본 중량이 340g/㎡인 마닐라 판지로된 외부 용기를 내부 용기에 끼워맞춤하였다.
복합 용기의 내부용기와 외부 용기는 용기를 사용한 후에 서로 분리될 수 있었으며 내부 용기는 그것의 부피를 감소시키도록 압착될 수 있었다.
용기를 낙하시험하였다. 얻어진 결과는 다음 표 9에 열거한다.
낙하시험의 결과는 강도가 토출구의 용융결합부분에서 때때로 불충분한 것으로 나타났다.
제8 구체예의 비교실시예 5
본 비교실시예 5에서, 제26도에 도시된 내부 용적이 1000㎖인 용기는 기본 중량이 340g/㎡인 마닐라 판지로 제조된 외부 용기를 몰드에 끼워맞춤하고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 사출성형하여 제조된 예비성형체를 적외선 가열기로 가열한 다음 예비성형체를 몰드내에서 쌍축신장취입성형하여 제조하였다.
외부 용기의 정면 전개도는 제8 구체예의 실시예 1의 것과 동일하지만 연화점이 90℃인 EVA 핫-멜트 접착제를 5g/㎡의 비율로 외부 용기의 전체 내벽에 도포하였다.
복합 용기의 외부 용기와 내부 용기는 복합 용기를 사용한 후 서로 분리될 수 있었으며 내부 용기는 그것의 부피를 감소시키도록 쉽게 압축될 수 있었다.
용기를 낙하시험하였다. 얻어진 결과는 다음 표 9에 열거한다.
용기를 뜨거운 동안 85℃의 쥬스로 충전한 다음 캡핑하였을 때, 용기내 압력감소에 기인하여 외부 용기 조차도 변형되었으며 복합 용기는 나쁜 외관을 가졌다.
표 9
표 9에서, 낙하시험은 소정 양의 물을 각각의 병(모두 10병)에 가한다음 5℃에서 12시간 저장하고 각각의 병을 1m의 높이에서 콘크리트 지면으로 자유낙하하여 균열된 병의 수를 측정하였다.
복합 용기(100)의 상기 구체예에서, 서로 접착될 내부 용기(102)와 외부 용기(101)의 부분은 어깨부와 저부에 한정되지 않으며 그것의 본체부의 상단 또는 하단일 수도 있다. 간단히 말해서, 외부 용기의 변형은 방지될 수 있으며 복합 용기 자체의 강도는 용기가 냉각됨에 따라서 용기의 내부 압력이 감소될 때 변형의 정도가 최고가 되는 부분을 삽입하는 식으로 복합 용기의 상부와 하부를 접착함으로써 확실하게 될 수 있다. 그러므로, 외부 용기(101)는 원통형 형상을 가질 수 있다.
구체예 8-1은 용기를 뜨거운 동안 내용물로 충전할 때 관찰되는 압력감소에 의한 변형에 기인하는 외관상의 어떤 문제도 유발하지 않으며, 사용될 플라스틱의 양의 실질적인 감소를 허용하며 그것의 부피가 폐기전에 감소될 수 있기 때문에 충분한 물리적 성질이 나타나는 복합 용기를 제공할 수 있다.
바꾸어 말하면, 용기는 폐기물의 양과 부피를 감소시킬 수 있다.
구체예 8-2의 복합 용기에 따르면, 사용될 플라스틱의 양은 실질적으로 감소될 수 있으며, 그것의 부피도 감소될 수 있으며, 즉 용기는 물리적 성질의 문제를 받지 않으며, 폐기시 종이와 플라스틱 부분으로 쉽게 분리될 수 있으며 종이부분과 플라스틱 부분 사이의 접착력은 점 밀도 또는 도포된 접착 패턴내 인접하는 줄무늬간의 거리를 다양하게 조정함으로써 임의로 조정될 수 있다.
구체예 8-3은 용기를 뜨거운 동안 내용물로 충전할 때 관찰되는 압력감소에 의한 변형에 기인하는 외관상의 어떤 문제도 유발하지 않으며, 사용될 플라스틱의 양의 실질적인 감소를 허용하며 그것의 부피가 폐기전에 감소될 수 있기 때문에 충분한 물리적 성질이 나타나는 복합 용기를 제공할 수 있다.
바꾸어 말하면, 용기는 폐기물의 양과 부피를 감소시킬 수 있다.
상기 논의된 바와 같이, 제8 구체예에 따른 복합 용기는 높은 낙하충격내성을 가지며, 감소된 수의 단계로 이루어진 방법을 통하여 쉽게 제조될 수 있으며 용기가 뜨거운 동안 내용물로 충전될 때 대면하는 압력 감소에 기인한 어떤 변형이 일어나지 않는다.
또한, 용기의 부피는 그것의 폐기시 감소될 수 있으며, 사용중에는 종이부분의 제거가 유발되지 않으며 종이와 플라스틱 부분으로 완전히 분리될 수 있는데, 즉 용기는 이들 부분의 분리수거에 적당하다.
(일본국 특원평 제 7-90505호)
제9 구체예
본 발명의 제9 구체예에 따른 복합 용기를 첨부 도면을 참고로 상세하게 이하 설명한다.
제29도는 본 발명의 제9 구체예에 따른 복합 용기를 도시한다.
이 복합 용기(110)는 직사각형 단면을 가진 원통형 종이 외부용기(111)와 직사각형 단면을 가지며 외부 용기(111)내에 수용된 병-형 플라스틱 내부 용기(112)로 이루어진다. 내부 용기(112)는 토출구(112a)를 갖춘다.
외부 용기(111)는 내부 용기(112)의 어깨부, 저부 및 본체부를 덮는다.
제2도에 도시된 바와 같이, 복합 용기(110)의 종축 방향으로 뻗은 작은 폭을 가진 슬릿-형 개구(113)는 외부 용기(111)의 하측 및 저부의 인접부에서 형성되며 개구(113)를 통하여 노출된 내부 용기(112)는 윈도우(114) 역할을 한다.
내부 용기(112)에서, 개구(113)를 통하여 노출된 윈도우(114)는 외부 용기(111)의 주변면과 일치하는 식으로 형성되며 윈도우(114)의 외곽선은 개구(113)의 단부에 끼워맞춤된다.
복합 용기(110)는 그것의 잔류량 및 색깔과 같은 내용물의 여러 가지 상태를 확인할 수 있는데, 왜냐하면 개구(113)가 외부 용기(111)에 형성되어 용기의 내면을 윈도우를 통해 관찰할 수 있기 때문이다.
개구(113)는 내부 용기의 측면 중앙 또는 외부 용기의 형상 유지가 보장될 수 있는한 구석 인접면 위치에 해당하는 부분과 같은 외부 용기상의 어떤 부분에서도 형성될 수 있으며, 크기 및 모양은 임의로 설계될 수 있다.
제31도는 외부 용기(111)의 정면 전개도이다.
외부 용기(111)의 이 정면 전개도에서, 네개의 본체벽부(115)는 동일한 형상과 크기를 가지며 순서대로 연결되며, 각각의 본체벽부(115)는 내부 용기(112)의 어깨부를 덮는 역할을 하는 그것의 상단에서 돌출된 사다리꼴 부(116)와, 내부 용기의 저부를 덮는 그것의 하단에서 돌출된 플랜지(117)를 갖춘다. 우단에 위치된 본체벽부(115)는 접착을 위한 오버랩 나비(119)를 갖추며, 각각의 사다리꼴(110)은 오버랩 나비(120)를 구비하며 플랜지(117)의 가장자리는 겹쳐져서 서로 접착된다.
본체벽부(115)등은 구부러지고, 이어서 접척제가 오버랩 나비(119, 120) 및 플랜지(117)의 양쪽 구석에 도포되고 색-접척되어 직사각형 단면을 가진 외부 용기(111)를 형성한다.
이 복합 용기(110)는 먼저 제31도에 도시된 전개된 형상의 외부 용기9111)를 원통형으로 형성한 다음, 그것을 취입 성형용 몰드로 끼워맞춤하고, 연화되도록 가열된 예비성형채를 그것읜 상단 개구를 통하여 외부 용기(111)로 삼입한 다음 예비성형체를 몰드내 성형하여 일체성형함으로서 제조된다.
복합 용기가 몰드내 성형 기술을 통하여 형성된다면, 내부 용기(112)의 윈도우(114)는 외부 용기(111)의 두께에 해당하는 정도로 외부 용기를 통하여 돌출되며, 따라서 외부 용기9111)의 표면은 몰드가 해당 오목부를 갖추지 않는다면 개구(113)에서 윈도우(114)의 표면과 일치된다. 또한, 접착제가 내부 용기(112)의 외벽과 접촉하는 내벽에 미리 도포된다면, 외부 용기(111)와 내부 용기(112)의 접착은 개선될 수 있으며, 후자에서 전자의 자발적인 제거의 어떤 가능성이 제거될 수 있다. 그러나, 압력 감소에 기인한 내부 용기의 변형은 외부 용기(111)와 내부 용기(112)가 복합 용기(110)의 어깨부와 저부에서 접착되는 한편, 그것의 본체부에서는 접착되지 않는다면 눈에 띄지 않게 된다.
복합 용기(110)도 먼저 취입성형을 통하여 내부 용기(112)를 형성한 다음 외부 용기(111)를 생성된 내부 용기(112)로 끼워맞춤하여 제조될 수 있다.
내부 용기(112)는 직접 취입성형 및 상축신장취입성형기술에 의하여 제조될 수 있다. 또한 내용물의 잔류량 확인을 쉽게 하기 위한 눈금으로서 일정한 간격으로 선 마크 또는 요철부를 형성하는 것도 가능하다.
내부 용기9112)를 제조하는데 사용되는 재료의 예는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴로니트릴, 니일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리염화비닐을 포함하며, 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 사용하는 것이 용기의 강도와 재료의 성형성을 고려할 때 바람직하다.
폴리에틸렌 테레프탈레이트의 사용은 쌍축신장취입성형기술이 채택된다면 용기의 두께의 실질적인 감소를 허용하며 바꾸어 말하면 처분될 폐기물의 양을 감소시킬수 있다.
또한, 소각처리를 행할 때 발생하는 연소에너지는 다른 재료와 바교할 때 낮으며 따라서 환경은 그다지 나쁜 영향을 받지 않는다. 내부 용기(112)가 외부 용기(111)에 의해 보강되지 때문에 복합 용기(110)는 심지어 플라스틱 내부 용기(112)가 매우 얇아도 높은 좌굴 강도와 뛰어난 낙하 충격내성을 가진다. 더우기, 외부 용기(111)는 내부 용기(112)에서 쉽게 제거되는데, 즉, 용기는 종이와 플라스틱 부분으로 분리될 수 있으므로 내용물을 다 쓴 후에는 폐기물의 부피를 감소시키면서 처분될 수 있다.
제9구체예의 실시예1
본 실시예1에서 내부 용기(112)는 외부 용기(111)로 덮여져서 보갑 용기를 형성한다. 먼저 제30도에 도시된 바와 같은 33g 중량과 1000ml의 내부 용적을 가진 내부 용기(112)를 고밀도 폴리에틸렌 수지를 직접 취입성형하여 제조하였다. 그 다음 윈도우를 갖춘 판지로 된 외부 용기(111)를 내부 용기(112)의 외축에 끼워 맞춤하여 제29도에 도시된 바와 같은 복합 용기(110)를 얻었다.
복합 용기는 외관상 어떤 문제도 받지 않았으며 내부 용기(112)는 사용후 외부 용기(111)에서 쉽게 제거될 수 있었으며 그것의 색 및 양과 같은 내용물의 상태는 윈도우 부분을 통하여 쉽게 확인 할 수 있었다.
제9구체예의 실시예2
본 실시예2에서, 복합 용기를 몰드내 성형기술에 의해 제조하였다.
먼저, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 예비성형체로 사츨형성한 다음 판지로된 외부 용기(111)를 취입성형용 몰드내에 배치하였다.
적외선으로 가열된 예비성형체를 몰드내에 배치된 외부 용기(111)로 삽입한 다음 예비성형체를 몰드내 성형하여 15g중량과 1000ml의 내부 용기(112)를 얻었다. 복합 용기는 외관상 어떤 문제도 받지 않았으며 내부 용기(112)는 사용후 외부 용기(111)에서 쉽게 재거될 수 있었으며 그것의 색 잔류량과 같은 내용물의 상태는 윈도우 부분을 통하여 쉽게 확인할 수 있었다.
제9구체예의 실시예3
본 실시에3에서, 내부 용기(112)를 외부 용기(111)로 덮어서 실시예1과 같은 복합 용기를 얻었다. 보다 상세하게는 고밀도 폴리에틸렌 수지를 윈도우(114)에 해당하는 위치에서 일정간격으로 요철부를 갖춘 몰드를 사용하여 직접 취입성형을 하여 33g중량과 1000ml의 내부 용적을 가진 내부 용기(112)를 형성하였다.
그 다음 개구(113)를 갖춘 판지로된 외부 용기(111)를 내부 용기(112)의 외측에 끼워맞춤하여 제29도에 도시된 바와 같은 복합 용기를 얻었다.
복합 용기는 외관상 어떤 문제도 받지 않았으며 내부 용기(112)는 사용후 외부 용기(111)에서 쉽게 제거될 수 있었으며 그것의 색 및 양과 같은 내용물의 상태는 윈도우 부분을 통하여 쉽게 확인 할 수 있었다.
제9구체예의 실시예4
본 실시예4에서 외부 용기를 실시예2에서 사용된 몰드내 성형기술을 사용하여 제조하였다.
보다 상세하게는, 내벽이 접착제로 도포된 판지로 부터 외부 용기를 먼저 제조하였다.
그다음 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 예비성형체로 사출하였다.
원통형상으로 형성된 외부 용기(111)를 몰드의 공동으로 끼워맞춤하였다.
이점에 관하여, 몰드는 윈도우(114)에 해당하는 부분상에서 일정 간격을 둔 오목부를 갖춘다.
외부 용기(111)를 몰드에 끼워맞춤한 후, 예비성형체를 적외선 가열기로 가열한 다음, 외부 용기(111)로 삽입하고 쌍축신장취입성형하여 15g중량과 1000ml의 내부 용적을 가진 제30도에 도시된 바와 같은 복합 용기를 얻었다.
복합 용기는 외관상 어떤 문제도 받지 않았으며 내부 용기(112)는 사용후 외부 용기(111)에서 쉽게 제거될 수 있었으며 그것의 색 잔류량과 같은 내용물의 상태는 윈도우 부분을 통하여 쉽게 확인 할 수 있었다.
제9구체예의 복합 용기에 따르면 외부 용기의 개구를 통하여 노출된 내부 용기의 표면이 외부 용기의 표면과 일치하기 때문에, 그것의 잔류량 및 색과 같은 내용물의 상태는 육악으로 쉽게 관찰할 수 있으며, 외부 용기는 내부 용기에서 쉽게 제거될 수 있으며, 사용될 플라스틱의 양은 실질적으로 감소될 수 있다.
그러므로, 복합 용기는 폐기물의 양을 감소시키고 환경보호 하는데 적당하다.
더우기, 용기가 몰드내 성형에 의해 제조된다면, 그 표면이 외부 용기의 표면과 일치되도록 하는 식으로 내부 용기의 윈도우를 설계하기 위하여 몰드벽상에 어떤 오목부를 형성하는 것이 필요하지 않으며, 즉 개구 표면이 윈도우 표면과 일치하는 용기는 내부 용기가 사전에 분리제조되는 방법과 비교할 때 용기의 형성이 더 쉽다.

Claims (49)

  1. 플라스틱으로된 상부, 중간부분 및 하부를 가지는 내부 용기와 종이로 이루어진 상부, 중간부분 및 하부를 가지는 외부 용기로 구성된 복합 용기에 있어서, 내부 용기는 차단 수지를 포함하여 하나 이상의 수지로 이루어진 수지 조성물을 취입성형 또는 신장취 입성형하여 제조되며, 외부용기는 그것의 상부 및 하부에서 내부용기와 접착되는 한편, 외부 용기의 중간부분은 내부용기를 접착되지 않는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  2. 제1항에 있어서, 내부 용기는 폴리에스테르와 차단 수지의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  3. 제2항에 있어서, 차단 수지는 에틸렌-비닐 아세테이크 코폴리머의 비누화 생성물, 폴리아미드 수지 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지로 구성된 군으로부터 선택되는 구성원 인 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  4. 제2항에 있어서, 차단 수지는 열가소성 액정 수지인 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  5. 제2항에 있어서, 차단 수지는 비결정 폴리올레핀 수지인 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  6. 제2항에 있어서, 차단 수지는 비결정 폴리올레핀 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리아미드 수지, 열가소 액정 수지 및 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머와 다른 수지의 비누화 생성물로 구성된 군으로부터 선택되는 한 구성원의 혼합물인 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  7. 제1항에 있어서, 내부 용기는 폴리에스테르와 차단 수지의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  8. 제7항에 있어서, 차단 수지는 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 열가소 액정수지 및 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머의 비누화 생성물, 비결정 폴리올레핀 수지 및 그것의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 구성원인 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  9. 제1항에 있어서, 내부용기는 폴리프로필렌 수직를 신장취입성형함으로써 형성되는 것임을 특징으로 하는 복합 용기.
  10. 제9항에 있어서, 내부 용기는 적어도 하나의 가스 차단층으로 이루어진 다층 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  11. 제9항에 있어서, 내부 용기는 적어도 하나의 수증기 차단층으로 이루어진 다층 구조를 갖는않는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  12. 제1항에 있어서, 내부 용기는 주로 폴리에틸렌-2, 6-나프탈레이트로 이루어진 수지로 형성되며 개구부, 어깨부 및 얇은 본체부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  13. 제12항에 있어서, 내부 용기는 주로 폴리에틸렌-2, 6-나프탈레이트로 이루어진 혼합체로 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  14. 제12항에 있어서, 내부 용기는 주로 폴리에틸렌-2, 6-나프탈레이트와 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 혼합물로 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  15. 제12항에 있어서, 내부 용기는 주로 폴리에틸렌-2, 6-나프탈레이트와 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 적어도 두개의 층으로 이루어진 다층 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  16. 제15항에 있어서, 내부 용기는 차단 수지를 용해시키기 위한 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  17. 제1항에 있어서, 내부 용기는 재생 재료로 이루어진 층을 갖는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  18. 제17항에 있어서, 내부 용기는 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  19. 제17항에 있어서, 내부 용기는 가장 바깥쪽 층과 가장 안쪽층이 새 재료로 형성되는 반면에 중간층은 재생 재료로 형성된 다층 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  20. 제20항에 있어서, 내부 용기의 중간층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  21. 제1항 내지 제20항중 어느 한항에 있어서, 외부 용기는 원통체인 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  22. 제21항에 있어서, 외부 용기는 밀폐된 바닥을 가진 원통체인 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  23. 제20항에 있어서, 외부 용기는 주로 가스차단재료-함유 종이로 이루어진 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  24. 제20항에 있어서, 외부 용기는 방수재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  25. 제20항에 있어서, 외부 용기는 종이와 차단막으로 이루어진 적층 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  26. 제25항에 있어서, 차단막은 플라스틱막과 플라스틱막 표면상에 접착된 금속 산화물박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  27. 제20항에 있어서, 외부 용기는 차단재료로 구성된 적어도 하나의 층으로 이루어진 다층 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  28. 제20항에 있어서, 외부 용기의 두께는 내부용기측벽의 두께의 2.55 내지 5배의 범위인 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  29. 제20항에 있어서, 외부 용기로 덮인 내부 용기를 구성하는 본체부 측벽의 두께는 외부 용기로 덮이지 않은 본체부의 측벽두께의 1/2배 이하인 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  30. 제20항에 있어서, 외부용기측벽의 평균두께는 내부용기를 구성하는 본체부 측벽의 평균 두께의 2.5배 이상인 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  31. 제20항에 있어서, 외부용기는 내부용기에 분리자재하게 끼워 맞추어지는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  32. 제20항에 있어서, 외부용기는 끼워맞춤을 통하여 내부용기와 일체되는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  33. 제20항에 있어서, 외부용기는 알칼리성 용액에 가용성인 접착층을 통하여 내부 용기에 접착된는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  34. 제20항에 있어서, 외부용기는 온수에 가용성인 접착층을 통하여 내부 용기에 접착되는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  35. 제20항에 있어서, 외부용기는 광분해성 또는 생분해성 접착층을 통하여 내부용기에 접착되는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  36. 제20항에 있어서, 외부용기는 내부 용기의 성형온도에서 그것과 접착될 수 이ㅆ는 접착층을 통하여 내부 용기에 접착되는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  37. 제1항에 있어서, 내부용기는 점패턴 또는 줄무늬형 패턴으로 분배된 접착제에 의해 외부용기에 접착되는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  38. 제1항에 있어서, 다음 관계 : 내부용기의 성형온도 상부 및 하부상의 접착제의 연화점 내용물 충전온도 중간부상의 접착제의 연화점을 유지하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  39. 제20항에 있어서, 외부용기는 그위에 형성된 관통부를 갖추고, 그것은 상단 또는 하단에서 시작하여 다른 단부로 뻗고 비접착영역은 관통부를 따라서 외부 및 내부 용기 사이에서 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  40. 제39항에 있어서, 관통부는 내부용기의 축방향을 따라서 뻗는 것을 특징으로 하는 복합
    용기.
  41. 제39항에 있어서, 관통부는 내부용기의 축방향에 대해서 경사지는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  42. 제39항에 있어서, 다수의 관통부를 구비하는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  43. 제39항에 있어서, 관통부는 외부용기의 상단과 하단에 이르는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  44. 제39항에 있어서, 관통부는 나선상으로 뻗는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  45. 제39항에 있어서, 손잡이는 외부용기의 관통부 끝에서 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  46. 제1항에 있어서, 외부용기는 내부용기의 일부를 노출시키기 위한 개구를 가지며 개구부에서 노출된 내부용기의 윈도우 표면은 외부 용기 측벽의 표면과 일치하는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  47. 제46항에 있어서, 내부용기의 윈도우는 눈금이 매겨진 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  48. 제1항에 있어서, 외부용기는 직사각형체인 것을 특징으로 하는 복합 용기.
  49. 제1항 내지 제20항중의 어느 한 항에 있어서, 외부용기는 직사각형체인 것을 특징으로 하는 복합 용기.
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