KR100225007B1 - 우수한 내열성 및 내압성을 가지는 셀프-스탠딩 용기 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 수지를 양축방향 스트레치-취입 성형하여 용기를 제조한다. 입 및 목부, 이의 인접부 및 바닥중앙부를 제외한 용기 전체는 고도의 연신 조건하에서도 변색됨이 없이 그 두께가 얇아져 있으며, 바닥 오목부를 이루는 부분의 항복 하중은 70℃에서 25㎏/㎝이상이다. 용기는 우수한 내열, 내압, 충격 저항 특성을 지니며, 셀프스탠딩 능력을 지닌다.

Description

우수한 내열성 및 내압성을 가지는 셀프-스탠딩 용기 및 이의 제조방법

제1도는 본 발명의 내열성 및 내압성 셀프-스탠딩 용기의 부분을 나타내는 측단면도이다.

제2도는 빈 용기의 넘어지는 각도를 나타내는 그림이다.

제3도는 제1도의 용기의 바닥부분의 밸리 영역 및 다른 치수를 설명하는 바닥 부분의 확내도이다.

제4도는 제1의 용기의 바닥 부분의 치수를 설명하는 주요한 바닥 부분의 확내단면도이다.

제5도는 제1도의 용기의 바닥 부분의 밸리 부분 및 발 부분, 및 그 발 개구 각도를 상세하게 나타낸 바닥 부분의 사시도이다.

제6도는 항북 하중(load)을 측정하는 방법을 설명하는 그래프이다.

제7도는 항복 하중(load)을 측정하는데 사용되는 아령 형상의 시료의 치수를 설명하는 그림이다.

제8도는 예비성형체를, 1차 취입성형 장치내의 1차 취입성형시키기 위한 금속 주조틀내에 삽입하는 단계를 나타내는 단면도이다.

제9도는 1차 취입성형 장치를 사용하여 1차 취입성형을 통해 2차 제품을 수득하는 단계를 나타내는 단면도이다.

제10도는 2차 제품을 회전시키면서 열-처리 장치내 적외선 방사기에 삽입시키는 단계를 나타내는 단면도이다.

제11도는 열-처리 장치내에서 2차 주조된 제품의 바닥 부분 및 그에 연결된 몸통 부분의 일부를 열-수축시켜 3차 제품을 수득하는 단계를 나타내는 단면도이다.

제12도는 2차 취입성형 장치를 사용하여 2차 취입성형용 금속 주조틀내에 3차 제품을 삽입시키는 단계를 나타내는 단면도이다.

제13도는 2차 취입성형 장치를 사용하여 2차 취입성형시켜 최종 제품을 수득하는 단계를 나타내는 단면도이다.

제14도는 본 발명의 내열성 및 내압성 셀프-스탠딩 플라스틱 병의 측면도이다.

제15도는 제8도의 병의 바닥 부분의 확내 단면도이다.

제16도는 본 발명의 제조 장치의 전체 배열을 나타내는 개략도이다.

제17도는 최종 용기의 바닥으로서 작용하는 2차 제품의 부분을 최종 용기의 반구형 표면과 비교하여 나타낸 열-수축 단계(가열 전)의 그림이다.

제18도는 최종 용기의 바닥으로서 작용하는 3차 제품의 부분을 최종 용기의 반구형 표면과 비교하여 나타낸 열-수축 단계(가열 후)의 그림이다.

제19도는 본 발명에 사용된 바닥을 가진 원통형 예비성형체의 단면도이다.

제20도는 몸통 부분의 일부를 가열하기 위한 적외선 방사기 및 바닥부분을 가열하기 위한 적외선 방사기 사이에 차폐(shielding)판을 설치하는, 열처리 전의 단계의 단면도이다.

제21도는 열처리 후의 단계를 나타내는 제20도와 동일한 도면이다.

제22도는 바닥만을 가열하여 2차 제품을 열-수축시키는 상태룰 나타내는 단면도이다.

제23도는 1차 취입성형틀내 바닥 부분의 중앙에서 매우 작은 텐트를 가지는 2차 제품을 나타내는 단면도이다.

제24도는 제23도의 2차 제품을 열-수축시키는 단계(가열 전)를 나타내는 단면도이다.

제25도는 제23도의 2차 제품을 열-수축시키는 단계(가열 후)를 나타내는 단면도이다.

제26도는 2-단계 취입성형공정에서 1차 취입성형단계내의 취입성형공정을 시작하는 상태를 나타내는 도면이다.

제27도는 2-단계 취입성형공성에서 1차 취입성형단계내 취입성형공성이 마무리된 상태를 나타내는 도면이다.

제28도는 2-단계 취입성형공정내에서 2차 제폼을 열-수축시키는 단계를 나타내는 도면이다.

제29도는 2-단계 취입성형공정내에서 2차 취입성형 공정의 단계를 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 목부분 3 : 몸통부분

4 : 바닥부분 5 : 바닥중용

6 : 밸리부분 7 : 발부분

9 : 발기저부본 9' : 만곡된 말단부분

본 발명은 우수한 내열성 및 내압성을 가지며, 수지를 양축 스트레치-취입성형시켜 수득되는 셀프-스탠딩 성질을 가지는 용기에 관한 것이다.

열가소성 폴리에스테르(예, 플리에틸렌 테레프탈레이트)의 양축 스트레치-취입-성형된 용기는 병에 필요한 내충격성, 강성 및 기체-장벽 성질을 가질 뿐 아니라 투명한 표면 광택을 가지고 있어, 여러 종류의 액체를 함유하는 병으로 사용되어 왔다.

병 제품을 생산하는데 있어, 일반적으로 내용물의 보존성을 증가시키기 위해 내용물이 고온일 때 병에 붓거나, 내용물을 부은 후에 가열함으로써 멸균 또는 저온살균처리(pasteurization)한다. 그러나 폴리에스테르병은 내열성이 적으므로 열에 의해 변형되거나 수축되어, 병내에 고온의 내용물이 충전될 때 부피가 감소된다. 이러한 이유 때문에, 양축 스트레치-취입-성형된 용기는 성형된 후에 열-경화된다.

병이, 자체적으로 압력을 생산하는 내용물로 밀봉충전된 후에 가열에 의해 멸균 또는 저온살균 처리되는 경우(내열성 및 내압성 병)에, 압력 및 열은 동시에 병 바닥에 작용하여 열-크리이핑(creeping) 현상 때문에 병 바닥이 팽창하게 만든다. 상기 열-경화만으로는 충분하지 않다. 그러므로, 분리된 가장자리 부재(기재 컵)가 있는, 바닥이 둥근 병이 수득되었다(참고. 일본 공개실용공보 제142433호(1980) 및 일본특허공보 제30982호(1986)).

일본 특허공보 제22862호(1994)에서는 이러한 두 조각으로 된 내열성 및 내압성 병 바닥에서의 열 및 압력에 의한 변형을 최소화하기 위한 기술을 개시하고 있는데, 여기서 연신되지 않은 병 중앙이 구형화되고 바닥 중앙 부분 및 목 부분이 구형인 예비성형체가 양축 스트레치-취입-성형되어, 구형 부분을 제외한 전체 용기를 높은 비율로 연신시키고, 특히 반-구형 바닥 부분이 연신되어 바닥 중앙 부분을 제외하고는 그 두께를 감소시킨다.

둥근 바닥을 가지는 유사한 내열성 폴리에스테르 병을 제조하는 방법으로는, 일본 공개 특허 공보 제122516호(1988) 에서 PET병을 제조하는 방법을 개시하고 있는데, 예비성형체는 연신 온도에서 가열된 후 1차 취입성형되어 최종 제품보다는 큰 형상의 1차 병이 제조되고, 1차 병 바닥의 연신되지 않은 두꺼운 부분이 150℃이상의 온도에서 예비가열된 후 결정도를 증가시키기 위해 전체의 1차 병이 150℃이상의 온도 내기에서 열-처리되고, 병은 자유로이 수축되어 최종제품보다 작은 형상의 2차 병이 형성되며, 2차 취입성형되어 최종 제품의 형상을 가진 금속 주조물이 형성되어 최종 제품인 병이 수득된다.

한 조각의 구조로 되고, 내압성을 가진 폴리에스테르 병, 즉 페탈로이드-유형의 병이 이미 제안되었다. 예를 들면, 일본 공개특허공보 제154535 호(1992)에서 페탈로이드-유형의 바닥을 가지고 있는, 양방향 스트레치-취입성형된 병이 개시되었는데, 여기서 내부분의 발 부분은 동일한 거리를 유지하면서 팽창되어 있고 발 부분중에 밸리 벽이 형성되어 있으며, 바닥의 골짜기 중앙을 포함하는 중앙의 평평한 부분을 둘러싸고 있고 연신되지 않은 가장자리를 포함하는 중앙부분이, 중앙 부분의 벽 외부가 그 내부보다 높은 밀도를 가지도록 결정화된다.

더구나, 일본 공개 특허 공보 제42586호(1993)는, 1차로 취입성형된 2차 제품의 바닥 부분만을 열-수축시킨 후 2차 발포주조시킴으로써, 셀프-스탠딩 바닥을 가지는 합성 수지 병을 제조하는 방법을 개시하고 있다.

일본공개 특허공보 제85535호(1993) 에는 병 중앙이 가열에 의해 구형화된, 한 조각으로 된 내압성 셀프-스탠딩 용기를 개시하고 있는데, 추가로 병 중앙이 구형화된 예비성형제가 1차 취입성형되어, 바닥 중앙의 구형화된 가장자리로는 확장되지 않는 두꺼운 부분을 가지는 2차 제품이 수득된 후 2차 제품은 2차 취입성형되어 바닥 중앙의 둥근 부분을 제외한 제품을 연신한다.

연신에 의해 두께가 감소된 반-구형 바닥부분을 가지는 용기는 우수한 내열성및 내압성을 나타내며, 내용물( 예, 탄화된 음료 및 고온의 물)로 병이 충전될 때의 열-멸균 치리과정(이 과정은 65 에서 10분이상동안 수행됨)을 충분히 견딘다. 그러나, 기재 컵은 용기와는 별도로 제조되어야 하며, 접착제 등을 사용하여 용기에 부착되어야 한다는 불편함이 존재한다.

페탈로이드-유형의 바닥, 즉 발 부분이 단일구조로서 주조된 바닥을 가진 셀프-스탠딩 용기는 기재 컵을 제조하거나 그것을 실치할 필요가 없다는 장점이 있으나, 내열성이 충분하지 않다는 단점, 즉 바닥 부분에서 내열성 및 내압성이 충분하지 않다는 단점이 있다. 즉, 이러한 유형의 용기에서는, 연신되지 않은 두꺼운 부분이 필연적으로 존재한다. 열 및 압력이 동시에 이 부분에 작용하는 조건하에서는 열-크리밍 변형이 발생하여 용기의 셀프-스탠딩 능력을 손상시킨다.

발 부분이 단일구조로서 함께 주조된 유형의 바닥을 가진 셀프-스탠딩 용기를 형성하는 동안에, 바닥 중앙 및 목 부분이 구형화된 예비성형체가 한번에 이축 연신-취입성형되었을 때, 바닥 부분이 복잡한 형상이기 때문에 높은 연신 조건하에서 전체의 바닥 부분 두께를 감소시키는 것이 어렵게 된다. 그러므로 필연적으로 비교적 큰 두께를 가지며, 거의 연신되지 않은 부분이 존재하게 된다. 비교적 큰 두께를 가지며, 거의 연신되지 않은 부분은 내열성이나 내압성이 불량하다. 이러한 용기가 내용물로 충전되고 가열에 의해 멸균될 때, 셀프-스탠딩 능력을 유지하는 것이 어렵게 된다.

용기에 셀프-스탠딩 능력을 부여하는 발부분은 반구형 표면상에 위치한 밸리 부분보다 더 바닥쪽으로 돌출되도록 성형되어 왔다. 그러므로, 발 부분은 얇게 되어 발표-주조 공성동안에 종종 부러지거나, 압축된 내용물에 내해 강도를 상실하게 되는 경향이 있다.

몸통 부분과 비교하여 비교적 큰 힘이, 페탈로이드-유형의 바닥내 밸리 부분 및, 특히 내열성 및 내압성 병 바닥 중앙에 국소적으로 작용한다. 따라서, 밸리부분 및 특히, 바닥의 중앙 부분이 돌출되는 방법으로 변형되어 용기의 셀프-스탠딩 능력 및 셀프-스탠딩 안성성이 상실된다.

더구나, 상기 일본 공개 특허 공보 제85535호(1993)의 방법에 따라서, 바닥 중앙의 구형화된 가장자리는 1차 취입성형된 2차 제품내에 연신되지 않은 두꺼운 부분으로서 잔류한다. 두꺼운 부분은, 차후의 2차 취입성형공성을 통해 바닥중앙의 구형화된 가장자리로부터 이격된 바닥 부분을 제공함으로써 연신된다. 그러나 이러한 유형의 용기에서조차, 2차 취입성형 공정 동안 바닥 중앙 근처를 연신하는 정도에 제한이 존재한다. 그러므로, 내열성 및 내압성이 요구되는 경우에 사용될 때, 용기는 가열에 의해 멸균될 때 열-크리이핑 때문에 변형된다. 이 경우에, 1차 취입성형된 2차 제품의 바닥 중앙의 구형화된 가장자리는, 예비성형체의 바닥 중앙에 구형 영역을 제공함으로써 두께가 감소되도록 높은 비율로 연신될 수 있다. 그러나, 차후의 2차 취입성형 공정 동안에 2차 제품의 바닥에 높은 비율로 연신된 부분을 추가로 연신함으로써 우수한 발 부분을갖는 최종 제품을 수득하는 것은 어려웠다.

상기 일본 공개 특허 공보 제42586호(1993)의 방법에 따라서, 용기 바닥의 두께는 단일 단계의 연신-발포 주조물에 비해 감소될 수 있다. 그러나, 상기 공보의 구체예(공보의 제7도, 표 1)의 용기의 두께는, 바닥 중앙에서 1.6㎜이었고, 바닥 중앙에 인접하는 부분에서는 약 1.6㎜이다. 그러므로, 1㎜이상의 두께를 가진 비교적 연신되지 않은 부분은 바닥 중앙의 경계상에 잔류하는 경향이 있다. 그러므로, 이러한 유형의 용기에서도, 가열 멸균과정 동안에 열-크리핑에 의해 변형되는 경향이 있다.

그러므로, 본 발명의 제1목적은 이축 연신된 용기를 제공하는 것이며, 이 용기는 연신 때문에 용기의 전체 바닥 부분의 두께는 감소되었지만, 발 부분 두께가 너무 작게 되는 것은 방지되며, 가열 멸균과정 동안의 바닥 부분상에서 일어나는 열-크리핑 현상은 방지되고 우수한 내열성, 내압성, 내충격성 및 셀프-스탠딩 능력을 조합해서 가진다.

본 발명의 제2목적은 유리하게 취입성형될 수 있으며, 발 부분의 말단부가 국소적으로 너무 많이 연신되지 않도록 하고, 표백을 방지하면서 발 부분의 말단부 두께를 유지하며, 가열 동안 발 부분의 충분한 높이를 유지하고, 개선된 내열성, 내압성 및 셀프-스탠딩 능력을 나타내는 용기를 제공하는 것이다.

본 발명의 제3목적은 페탈로이드-유형의 바닥, 즉 발 부분이 전체적으로 성형된 바닥 부분을 가지며, 바닥 부분이 균일하고 고도로 일정하게 이축 연신되었으며 우수한 재현성을 유지하는, 셀프-스탠딩 용기를 내량으로 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따라서, 목 부분, 어깨 부분, 몸통 부분 및 바닥 부분을 가지는 셀프-스탠딩 용기가 제공되는데, 용기의 바닥 부분은 수지를 이축 연신-취입 성형하여 수득된 발 부분 및 밸리 부분을 포함하고 있고, 이 용기는 우수한 내열성 및 내압성을 갖는 것을 특징으로 하고 있으며, 목 부분, 바닥 부분의 중앙 및 그 주변을 제외한 전체의 용기는, 표백과정이 수반되지 않고 높은 연신조건하에서 두께가 감소되며 바닥 밸리 부분올 구성하는 부분은 70℃에서 25 ㎏/㎝ 이상의 항복 하중을 가진다.

이 용기내에서, 전체의 용기가 결정화되어 20% 이상의 결정도를 가지며, 바닥 부분이 열 경화되어 몸통 직경(D₀)의 5%인 원내에서 바닥 밸리 부분이 30 내지 55%의 결정도를 갖는 것이 바람직하다.

용기는 목 부문, 바닥 부분의 중앙 및 그 주변을 제외한 전체의 용기는 0.15㎜ 내지 1㎜의 두께를 가지며, 바닥 부분의 중앙을 포함하여 바닥 밸리 부분은 0.3㎜ 내지 1㎜의 두께를 가지는 것이 바람직하다.

바닥 부분의 중앙은 구형이고, 구형 부분의 직경은 몸통 직경(D₀)의 5 내지 28% 인 것이 바람직하다. 이 경우에, 구형 부분은 보통 1㎜ 이상의 두께를 가진다.

본 발명에서, 용기는 하기 특징을 가지는 형상을 가진다.

즉, 바닥 중앙을 포함하여 일반적으로 구형 형상인 바닥 밸리 부분에서의 곡률 반지름 R₀에 내한, 바닥 부분에 연속된 몸통 부분의 반지름 R₁의 비율 R₁/R₀은 1.3 내지 2 이고, 곡률 반지름 R₁을 갖는 구형의 바닥 밸리 부분의 직경 D₁은 몸통 직경의 D₀의 0.62 내지 0.9이다.

몸통 직경 D₀의 40% 내에 있는 바닥 밸리 부분의 전체 표면적 S'는, 바닥 부분의 가상 구형 표면의 표면적 S₀'의 52-80% 인데, 가상 구형 표면은 몸통 직경 D₀의 40% 내에 있는 바닥 밸리 부분에 의해 부분적으로 형성된다. 몸통 직경 D₀의 80% 내에 있는 바닥 밸리 부분의 전체 표면적 S 는, 바닥 부분의 가상 구형 표면의 표면적 S₀의 20-45 % 인데, 가상 구형 표면은 몸통 직경 D₀의 80 % 내에 있는 바닥 밸리 부분에 의해 부분적으로 형성된다.

바닥 부분 중앙의 발 부분의 뿌리의 직정 D_F은 몸통 직경 D₀의 22-35 % 이다.

밸리 부분을 포함하는 발 개구 각도 θ는, 적어도 발 부분의 말단부로 연결되고 발 부분을 교차하며 밸리 부분에 수직인 평면상에 내해 65°내지 90°이다.

발 부분은 밸리 부분으로 연속되지 않는 곡선에 의해 바닥 부분 중앙의 뿌리 부분에 연속되고, 발 부분의 말단부를 뿌리 부분과 연결시키는 부분은 아래방향으로 돌출되어 있다.

바닥 부분은 0.15 내지 1㎜의 두께를 가지며, 바닥 밸리 부분은 0.3 내지1㎜의 두께를 가지고 있고, 밸리 부분 중앙 근처의 곡률 반지름 R₁은 몸통 부분의 곡률 반지름 R₀의 1.3 내지 2배이며, 몸통 직경 D₀의 40% 내에 있는 바닥 밸리 부분의 전체 표면적 S 는, 바닥 부분의 가상 구형 표면의 표면적 S₀의 52-80 % 인데, 가상 구형 표면은 몸통 직경 D₀의 40 % 내에 있는 바닥 밸리 부분에 의해 부분적으로 형성된다. 몸통 직경 D₀의 80% 내에 있는 바닥 밸리부분의 전체 표면적 S 는, 바닥 부분의 가상 구형 표면의 표면적 S₀의 20-45 % 인데, 가상 구형 표면은 몸통 직경 D₀의 80 % 내에 있는 바닥 밸리 부분에 의해 부분적으로 형성된다. 밸리 부분을 포함하는 발 개구 각도 θ는, 적어도 발 부분의 말단부로 연결되고 발 부분을 지나며 밸리 부분에 수직인 평면상에 내해 65°내지 90°이다.

게다가 본 발명에 따르면, 바닥이 연신온도에서 가열되는 윈통형 예비성형체를취입성형시켜 내열성 및 내압성 셀프-스탠딩 용기를 제조하는 방법이 제공되는데, 이 용기에서는 바닥 부분이 다수의 발 부분 및 밸리 부분을 포함하고 있고, 상기 밸리 부분이 실질적으로 반구형 표면의 일부를 형성하고 있다. 상기 방법은 하기 공정을 포함한다.

예비성형체룔 금속 주조물내에서 이축 연신-취입성형시켜 2차 제품을 수득하는 단계로서 2차 제품에서 최종 용기의 바닥 부분으로 사용되는 부분이 상기 반구형 표면의 표면적보다 큰 표면적을 지니며, 상기 2차 제품이 바닥부분의 중앙을 제외하고는 높은 비율로 연신된 후에 두께가 감소된 돔 형태의 바닥 부분을 지니는 단계, 상기 2차 제품의 바닥 부분 및 바닥 부분으로 연결되는 몸통 부분의 일부를 적외선 방사기와 내면시키고 내면된 부분을 열-수축시켜, 최종 용기의 바닥 부분으로 사용되는 부분이 상기 반구형 표면에 수용될 수 있는 크기를 지니며, 반구형 표면과 비교적 밀접한 형상을 지니게 하는 단계, 및 상기 3차 제품을 금속 주조틀 내에서 가열된 상태에서 2차적으로 취입성형시켜 최종제품올 수득하는 단계.

이러한 제조 방법에 따르면, 특히 하기와 같은 점이 바람직하다.

금속 주조틀 내에서 1차 취입성형되는 2차 제품의 바닥 부분은, 바닥 부분의 중앙을 제외하고는 1㎜ 이하의 두께를 가지며 20% 이상의 결정도를 가지는 점, 최종 용기의 바닥으로서 작용하는 2차 제품의 부분이 최종 용기의 반구형 표면의 110 내지 200%의 표면적을 가지며, 2차 제품의 돔 형태 바닥의 직경은 최종 용기의 제품의 몸통 직경 D₀의 1 내지 1.3배인 점, 2차 제품은 돔 형태의 바닥 부분의 중앙에서 비교적 작은 덴트(dent)를 가지는 점, 적외선 가열 부재가 부착되고, 2차 재품이 회전하면서 적외선 가열 부재를 통과하며, 2차 제품의 바닥 부분 및 바닥부분에 연결된 몸통 부분의 일부가 130-200℃ 에서 열-수축된 후 열 경화되어 3차 제품이 수득되는 단계가 포함되며, 최종 용기의 바닥 부분이 되는 3차 제품의 일부가 최종 제품의 반구형 표면의 65-98% 인 표면적을 가지는 점, 연신 온도에서 가열된 예비성형체의 바닥 부분 중앙이, 금속 주조틀 내 예비성형체에 삽입된 연신 로드 및 예비성형체의 외부상의 압축 로드에 의해 유지되고, 연신 로드가 양방향 스트레치-발포 주조하도록 구동되면서 바닥 부분 중앙의 온도가 연신과성이 마무리되기 전에 40℃ 내로 떨어지도록 고압기체가 예비성형체내로 들어가서 비교적 높은 연신비율의 결과로서 바닥 부분 중앙을 포함하여 돔-형상의 바닥부분의 두께가 감소된 2차 제품을 수득하는 점, 및 연신 로드 또는 압축 로드의 말단이 내열성 플라스틱 물질 또는 열-절연성을 가지는 세라믹 물질로 이루어져 있고,60-130℃에서 유지되는 점.

본 발명의 내열성 및 내압성 셀프-스탠딩 용기를 나타내는 제1도(측단면도)를보면, 이 용기는 수지를 이축 취입성형하여 성형된 목 부분(1), 어깨 부분(2), 몸통 부분(3) 및 바닥 부분(4)을 가지고 있다. 바닥 부분(4)은 그 중앙에 바닥 중앙(5)을 지니고 있으며, 또한 그 주변에 교내로 형성된 다수의 밸리 부분(6) 및 다수의 발 부분(7)을 지니고 있다. 밸리 부분(6)은 바닥 쪽을 향해 돌출되어 있는 가상 곡면 표면상에 위치하고, 밸리 부분(6)중에 위치한 발 부분(7)은 밸리 부분(6)보다 더 아래쪽으로 돌출되어 있다. 발 부분(7)은 중앙 뿌리 부분(8)으로부터 방사상으로 확장되어 있고, 기저 부분(9) 및 만곡된 말단 부분(9')에 닿아 있다.

용기 바닥의 치수를 설명하는 제4도(주요 부분에 내한 확내 단면도)에 있어서, 용기의 바닥 부분 바로 위의 몸통 부분(3)은 D₀의 몸통 직경을 가지고 있고, 발 부분(7)의 발 기저 부분(9)은 Ds 의 기저 직경을 가진다. 밸리 부분(6)은 바닥 중앙 근처에서는 R₁의 곡률 반지름을 가지며, 바닥 주변 근처에서는 R₂의 곡률 반지름을 가진다. 곡률 반지름이 R₁인, 전체적으로 구형인 부분의 경계는 D₁의 직경을 가진다. 발 기저 부분(9)은 아래쪽으로 돌출되어 있고, 곡률 반지름이 R₄일 뿐 아니라 곡률반지름이 R₃인 부분 9'에 연속되어 있거나 이 부분에 외부내면하여 연속되어 존재한다. 선단부(toeportion) B가 이 부분( 9', 만곡된 말단부)상에 위치하는데, 선단부 B 는 밸리 표면 A과 거리 L만큼 떨어져 있다. 선단부 B를 포함하는 부분( 9')과 몸통 부분(3)사이의 부분(11) 또한 아래쪽 및 외부로 돌출되어 있다. 이 부분(11)은 곡률 반지름이 R₆이다. 일반적으로, 곡률 반지름은 R₆R₄R₃인 관계를 만족시킨다. 그외에 발 기저 부분(9)과 뿌리 부분(8)사이의 부분(10)은 아래쪽 및 내부로 돌출되어 있고, 내략 곡률반지름이 R₅인 단면을 가진다. 발 높이 H를 가지는 간격이, 발 기저 부분(9)과 바닥 중앙(5) 사이에 유지되어 있다.

용기의 바닥(4)상의 밸리(6) 영역 및 다른 치수를 나타내는 제3도( 바닥의 확내도)에 있어서, 바닥 중앙으로부터 몸통 직경 D₀의 80% 인 직경(0.8×D₀)을 가지는 원이 그려져 있는데, 이 윈내에 포함된 전체 가상 구의 표면적은 S₀에 의해 나타내며, 원내의 밸리 부분(바닥 중앙 5 포함)의 표면적은 S 에 의해 나타낸다(제3도의 점선). 이와 유사하게, 바닥 중앙으로부터 몸통 직경 D₀의 40%인 직경(0.4 x D₀)을 가지는 원이 그려져 있는데, 이 원내에 포함된 전체 가상 구의 표면적은 S'_0'에 의해 나타내며, 원내의 밸리 부분(6, 바닥 중앙 5 포함)의 표면적은 S' 에 의해 나타낸다. 또한 발 부분의 뿌리 부분(8)을 통과하는 원이 그려져 있다. 이 원의 직경은 D_F에 의해 나타낸다.

발 개구 각도, 및 용기의 바닥 부분상의 밸리 부분 및 발 부분의 배열을 상세하게 나타낸 제5도에 있어서, 밸리 부분(6)은 바닥 부분을 향해 돌출되어 있는 가상 구 상에 위치하며, 발 부분(7), 특히 기저 부분(9)을 포함한 만곡된 말단 부본(9')은 경사진 부분(12)을 경유하여 아래쪽으로 돌츨되어 있다. 제5도에 나타낸 바와 같이 본 발명에서는 2개의 발 부분 사이의 발 개구 각도 θ는, 인접하는 발 부분(7)올 교차하며, 밸리 부분(6)에 수직인 평면상에서 밸리 부분(6)의 한 쪽 말단을 상응하는 발 부분(7)의 말단에 연결시키는 선 a과, 밸리 부분(6)의 다른 쪽 말단을 상응하는 발 부분(7)의 말단에 연결시키는 선 a' 사이로 정의된다.

본 발명의 셀프-스탠딩 용기는 수지를 이축 연신-취입성형하여 형성되었고, 목부분(1), 어깨 부분(2), 몸통 부분(3) 및 바닥 부분(4)을 가지고 있으며, 바닥 부분(4)은 다수의 밸리 부분(6) 및 다수의 발 부분(7)을 포함하고 있다. 이 용기는 목 부분(1), 그 근처주변 및 바닥 중앙을 제외하고는 용기 전체가 표백 과정 없이 실질적으로 투명하고, 높은 비율로 연신되었을 때 두께가 감소되었으며 밸리 부분(6)을 구성하는 부분에서 항복 하중이 70℃ 에서 25㎏/㎝ 이상 및 바람직하게는 30㎏/㎝ 이상인 것을 특징으로 한다.

항복 하중을 측정하는 방법을 설명하는 제6도의 그래프에 있어서, X축은 치환올 나타내며 Y축은 인장 하중을 나타낸다. 용기의 밸리 부분으로부터 수득한 시료를 인장 시험할 때에, 항복 하중(일반적으로 곡선상의 피이크나 쇼울더)은 탄성 변형을 따르는 것으로 보인다. 그러므로, 항복치에 상응하는 하중은 시료의 단위 폭당 하중으로서 발견될 수 있다.

제7도는 항복 하중을 측정하는데 사용되는 아령 유형의 시료 13 의 치수를 나타낸 것이다.

몸통 부분(3)과 비교하여 비교적 큰 힘이, 밸리 부분(6) 및 특히 페탈로이드 유형의 바닥 부분의 바닥 중앙에 국소적으로 작용한다. 그러므로, 이들 부분은 셀프-스탠딩 능력 상실의 주된 원인이 되는 크리이프 변형이 일어난다.

본 발명에서 우수한 내열성 및 내압성을 나타내는 바닥 부분을 지니는 셀프-스탠딩 용기를 수득하기 위해서, 밸리 부분(6)을 구성하는 부분의 항복 하중은 70℃에서 25㎏/㎝이상 및 바람직하게는 30㎏/㎝이상이다.

표백 단계 없이 상기 항복 강도를 가지는 바닥을 수득하기 위해서는, 전체의 바닥이 적절하게 감소된 두께를 가지도록 높은 비율로 연신되는 것이 중요하다.

바닥 중앙(5)을 포함해서 밸리 부분(6)은 0.3-1㎜ 및 바람직하게는 0.4-0.8㎜의 두께를 가지는 것이 바람직하다.

감소된 두께를 가지도록 비교적 높은 비율로 연신된 바닥과 함께 항복 응력은, 멸균이 야기되는 70℃ 근처의 온도에서 갑자기 증가한다. 그러나, 압신 성형정도 및 두께의 감소가 과다한 경우에는 바닥 부분의 단위 폭당 강도인 항복 하중은 오히려 감소한다. 그러므로 바닥 중앙을 포함하는 밸리 부분이 0.3㎜이상의 두께를 가지는 것이 바람직하다.

반내로, 1㎜이상의 비교적 큰 두께를 가지는 바닥 밸리 부분에서는, 연신정도가 감소하고, 항복 응력이 크게 감소한다. 그러므로,1㎜이상의 두께를 가지는 부분이 비교적 넓은 영역상에 존재하는 경우에는, 70℃에서의 항복 하중이 본 발명의 바람직한 범위보다 더 좁게 되고, 밸리 부분은 열-멸균 과정 동안에 크게 변형된다.

70℃에서의 항복 하중이 열-결정화 공정, 즉 두꺼운 부분을 구형화시키는 공정에 의해 증가될 수 있다. 그러나, 비교적 넓은 영역상에 존재하는 두꺼운 부분이 소정의 항복 하중이 수득될 때까지 가열 및 결정화될 때에는, 표백과정이 일어나기 쉽다. 표백된 부분은, 취성 때문에 보기 흉한 외관 및 감소된 내충격성과 같은 문제를 야기시킨다.

반내로, 특히 바닥 중앙에서 구형화된 두꺼운 부분이 존재하는 경우에, 용기는, 구형이 매우 작은 직경을 가지는 한 내충격성을 거의 감소시키지 않고 바람직한 내열성 및 내압성을 나타내며, 밸리 부분의 항복 하중이 본 발명의 범위내에 있게 된다. 그러므로 이 경우에, 용기는 내열성 및 내압성 셀프-스탠딩 용기로서 사용될 수 있다.

1㎜이상의 두께를 가지는 두꺼운 부분이 존재하는 경우에도, 두꺼운 부분을 포함한 밸리 부분의 항복 하중이 본발명의 범위내에 있는 한 이들 영역이 바닥 중앙 내신에 바닥 중앙 주위에서 수 ㎜이하의 폭의 고리-형태 영역을 따라서 한정된다면, 소정의 내열성 및 내압성이 수득된다.

바닥 부분의 중앙 주위의 얇은 고리-형태의 두꺼운 부분을 포함하는 바닥 부분을 가열함으로써 결정도를 증가시켜 내열성 및 내압성을 개선시키려고 할 때에는, 열 용량에서의 차이 때문에 고리-형태의 두꺼운 부분의 주위의 얇은 부분에서의 온도 상승은 두꺼운 부분의 온도상승을 초과한다. 그러므로, 두꺼운 부분이 표백되지 않는 가열 조건하에서조차 주변의 얇은 부분은 더 결정화되어 추가로 강도를 증가시키는 것이 가능하게 된다.

바닥 부분의 중앙이 큰 두께를 가지는 경우에는, 가열에 의해 바닥 부분의 중앙을 구형화하는 것이 바람직하다. 특히, 예비성형체의 단계에서 바닥 부분을 구형화시키는 것이 바람직하다. 내열성, 내압성, 내충격성 및 주조성의 관점에서 볼 때, 바닥 부분 중앙에서 구형화된 부분의 크기에 있어서 제한이 존재한다. 구형 부분의 직경 D_c은 바닥 중앙의 뿌리 부분의 직경 D_F의 90% 이하, 및 특히 80 % 이하인 것이 바람직하며, 용기의 최내 몸통 직경 D₀의 5-28 % 인 것이 바람직하다. 또한 이 부분은, 내열성, 내크리이핑성, 구형화된 부분을 제외한 부분의 높은 연신성의 관점에서 볼 때, 25-55% 의 결정화도를 가지는 것이 바람직하다.

본 발명에 따라서, 바닥 부분 중앙올 제외하고는 감소된 두께를 가지도록 고도로 연신된 바닥 부분은 열 경화된 후 결정화되어, 추가로 내열성 및 내압성이 개선되는 것이 가능하게 된다. 이 경우에, 감소된 두께를 가지도록 고도로 연신된 바닥 부분은 약 130 내지 200℃의 온도에서 열 경화된 후 거의 표백되지 않고 결정화된다. 따라서, 충분한 정도의 내충격성이 수득된다. 몸통 직경의 약 50%인 직경내에 있는 바닥 부분상의 구형 표면의 결정화도를 증가시키기 위해 바닥 부분을 열-경화시키는 것이 중요하다. 이 부분이 30-55%의 결정화도를 가지는 것이 중요하다. 그러므로, 전체 용기가 20% 이상의 결정화도를 갖고, 목 부분, 그 주변 및 바닥 부분의 중앙을 제외하고는 0.15-1㎜ 범위의 두께를 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 구체예에 따른 셀프-스탠딩 용기는 목 부분(1), 어깨 부분(2), 몸통 부분(3), 및 다수의 밸리 부분(6) 및 발 부분(7)을 포함하는 바닥 부분(4)를 지니며, 수지를 이축 연신-취입성형시킴으로써 수득된다. 여기서, 목 부분(1) 및 그 주변을 제외한 용기 전체가 감소된 두께를 지니도록 고도로 연신된 점, 용기의 넘어지는 각도가 10°이상인 점, 바닥 부분의 중앙으로부터 기저 부분까지의 거리 Y 에 내한, 바닥 부분에 연속되는 몸통 부분의 반지름 R₀의 비율 Y/R₀가 0.6-0.7 범위내에 있는 점에 특징이 있다.

일반적으로, 비교적 큰 수평 내 수직 비율(L/D)을 지니는 셀프-스탠딩 용기는, 빈 용기가 내용물을 충전시키기 위해 라인상에서 이동될 때 쓰러지는 문제점을 가지고 있다. 그러므로 제2도에 나타낸 바와 같이, 빈 용기는 넘어지지 않도록 넘어지는 각도 θ가 10°이상인 것이 바람직하다.

감소된 두께의 바닥 부분을 가지는 본 발명의 용기에서는, 비중의 중앙(제2도의 G)이, 전체 바닥 부분이 큰 두께를 가질 때보다 더 높게 되는데, 이는 병이 넘어지는 것을 방지하는 관점에서는 단점이다.

본 발명에 따르면, 하기 선택에 의해 빈 용기의 넘어지는 각도 θ가 10°이상이 되도록 경화될 수 있다는 것을 알 수 있다.

a) 발 부분(7)의 수를 6 내지 4, 및 특히 바람직하게는 6 내지 5가 되도록 선택하고, b) 기저 부분(9)의 직경 및 폭을, 바닥 부분의 중앙으로부터 기저 부분(9)에 연결되는 선까지의 거리 Y 에 내한, 바닥 부분에 연속되는 몸통 부분의 반지름 R₀의 비율 Y/R₀가 0.66-0.8 범위내에 있도록 선택한다(제2도 및 제3도 참고).

이것은 특히 3.1 이상의 수평 내 수직 비율(L/D)을 지니는 용기에 있어서 효과적이다.

상기 범위내에 있는 거리 Y를 수득하기 위해서는 기저 부분의 직경 D_s에 내한 몸통 직경 D₀의 비율 D_s/D₀이 0.66 내지 0.8 인 것이 바람직하다(제4도참고).

전체 바닥 부분이 감소된 두께를 지니도록 비교적 고도로 연신되고, 넘어지는 각도가 크게 유지되도록 기저 부분의 직경 및 폭이 비교적 크게 선택되었을때, 발 부분의 말단부, 즉 기저 부분(9)의 외부가 매우 얇게 되어, 과도하게 연신되었을 때 표백이 일어나게 뒨다.

본 발명에 따르면, 상기 문제점을 해결하여 주조성이 개선되도록 용기의 바닥 형상이 고안된다. 즉, 만곡된 말단 부분(9') 근처의 두께가 0.15㎜이상 및 바람직하게는 0.2 ㎜이상이 되도록 선택함으로써, 만곡된 말단 부분에서의 과도한 연신에 의해 실질적으로 표백되지 않은 용기가 수득된다.

본 발명에 따른 발 부분의 말단부에서의 주조성을 유지하기 위해서, 밸리 표면 A부터 발 부분의 말단부 B 까지의 거리 L는 내열성 및 내압성을 해치지 않을 범위내에서 감소된다(제4도 참고).

내열성 및 내압성을 수득하기 위해서, 바닥 중앙(5)을 포함하는 밸리 부분(6)은하나 또는 다수의 구형 표면, 또는 회전 타원형 표면을 포함하는 전체적으로 구형인 표면으로 구성되며, 바람직하게는 바닥 중앙(5)을 포함하며 곡률 반지름이 R₁인 구형 표면, 및 몸통 부분으로 연속되는 곡률 반지름 R₂를 지니는 구형 표면으로 구성된다.

여기서, 바닥 중앙(5)을 포함하는 구형 표면의 곡률 반지름 R₁이 비교적 크게 경화되고, 발 부분의 말단부와 밸리 표면 사이의 거리 L 에 상응하는 밸리 부분 A은 구형 표면에 포함되어, 거리 L는 발 부분의 말단부와 밸리 부분 사이에서 비교적 작게 된다. 이 것으로 인해, 발 부분의 말단부에서 발포 주조성이 증가된다. 따라서, 발 부분의 말단부가 비교적 큰 두께를 가질 수 있고, 표백 및 과도한 연신이 방지된다.

내열성 및 내압성은, 구형 표면의 곡률반지름 R₁의 증가와 함께 밸리 부분에서 감소된다. 그러나, 본 발명의 내열성 및 내압성을 증가시키는 바닥 부분의 형상에 의해서, 곡률반지름 R₁이 비교적 큼에도 불구하고 소정의 내열성 잊 내압성을 유지할 수 있다.

구체적으로 말해서, 바닥 중앙(5)을 구성하는, 전체적으로 구형인 표면의 곡률반지름 R₁에 내한 몸통 부분의 반지름 R₀의 비율 R₁/R₀을 1.3 내지 2가 되도록 선택하는 것이 바람직하고, 구형 표면의 범위를 나타내는 직경 D₁에 내한 몸통 직경 D₀의 비율 D₁/D₀을 0.62 내지 0.9로 고정시키는 것이 바람직하다.

비율 R₁/R₀이 2 이상이 되면 밸리 부분에서의 내열성 및 내압성은 감소되고, 내용물로 충전되고 가열 멸균된 후에 용기의 셀프-스탠딩 능력을 유지하는 것이 어렵게 된다.

비율 R₁/R₀이 1.3 미만이 되면, 발 부분의 말단부와 밸리 부분 사이의 거리 L이 너무나 크게 되어 발 부분의 말단부에서 소정의 두께를 유지하는 것이 어렵게 된다.

발 부분(7)의 굴곡된 말단부(9')가 기저 부분(9)을 포함하거나 기저 부분(9)에 연결되어 있고, 발 부분의 말단부 B 를 포합하여 R₃반지름 및 R₄반지름을 갖는 2개의 합성된 곡면으로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 또한 굴곡된 말단부(9')가 반지름이 R₆인 외부 곡면부(11)를 통해 몸통 부분(3)에 연속적인 것이 바람직하다.

이 경우에, 발 부분의 말단부에서 바람직한 두께가 유지될 수 있다. 또 기저 부분(9)을 포함하거나 그에 가까운 곡률 반지름 R₃을 비교적 작게 고정시키고 곡률 반지름 R₄을 R₃보다 크게 고정시킨 후 그것을 큰 반지름 R₆에 연결시켜 발 부분의 말단부와 밸리 표면 사이의 거리 L을 감소시킴으로써 소정의 발-형상을 부여하는 능력을 수득할 수 있다. 즉, 굴곡된 말단부(9')가 비교적 큰 반지름 R₄을 갖는 단일 곡선에 의해 구성된 경우에는 발 부분의 말단부와 밸리 표면 사이의 거리 L은 너무 크게 되어 발 말단부의 두께를 유지하는 것이 어렵게 된다. 반내로, 굴곡된 말단부(9')가 비교적 작은 곡률반지름 R₃을 갖는 단일 곡선에 의해 구성되고 금속 주조틀을 사용하여 큰 곡률 반지름 R₆을 갖는 외부 곡면부(11)에 직접 연결된 경우에는 발포 주조후에 발 말단부에서 형상을 부여하는 능력이 감소되고 제품의 반지름 R₃은 금속 주조틀의 반지름보다 크게되며, 기저 부분(9)의 형상은 재현되지 않는다. 그 결과로서, 기저 부분(9)의 직경 D_s은 더 작게 되고, 용기는 쉽게 넘어지게 된다. 그러므로, 굴곡된 말단부(9')는 그 단면에서 2개의 상이한 곡률반지름 R₃및 R₄을 가지는 곡면으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

구체적으로 말하면, 곡률반지름 R₃는 2-8㎜이고 곡률반지름 R₄는 8㎜이상인 것이 바람직하다.

곡률반지름 R₃가 2㎜미만이 되거나 곡률반지름 R₄가 8㎜미만이 되면, 이 부분에서의 형상-부여 능력은 취입성형 공정 동안에 손상되고, 소정의 발부분 및, 특히 예정된 기저 부분의 직경 D_s을 수득하기가 어렵게 된다.

용기의 넘어지는 성질 및 발 부분의 주조성을 고려한 본 발명의 용기에서, 바닥 전체 부분을 고도로 연신하는 것에 부가해서 바닥 부분의 형상을 고온에서 큰 강도 및 감소된 두께를 가지도록 설계함으로써 내열성 및 내압성을 유지하는 것이 중요하다.

우수한 내열성, 내압성 및 발 주조성을 가지는 것을 특징으로 하는 밸리 부분은 하기 구성을 가진다.

a) 가장 큰 힘이 작용하는 바닥 중앙(5) 및 그 주변은 전체적으로 구형인 형상으로 형성되고, 바닥 부분의 중앙에서 발 부분이 시작되는 뿌리 부분은 비교적 큰 직경 D_F을 가진다(제4도 참고).

구체적으로 말해서, 발 부분의 뿌리에서의 직경 D_F에 내한 몸통 부분의 직경 D₀의 비율 D_F/D₀은 0.22-0.35 인 것이 바람직하다.

비율 D_F/D₀이 0.22 보다 작은 경우에는 바닥 부분의 중앙 근처 밸리 부분의 면적이 작아지게 되고, 바닥 부분의 중앙은 크게 변형된다.

반내로, 비율 D_F/D₀이 0.35 보다 큰 경우에는, 취입성형 공정 동안에 발 부분을 형성하는데 사용될 수 있는 바닥 부분은 제품의 원주(periphery)로 한정되고, 발 부분의 말단부에서 소정의 두께를 유지하는 것이 어려워진다.

b) 가장 큰 변형력이 작용하는 바닥 부분의 중앙(5) 및 그 주변의 밸리 부분을 비교적 큰 폭으로 형성함으로써 내열성 및 내압성이 유지된다(제4도 참고).

구체적으로 말해서, 몸통 직경 D₀의 40% 내에 있는 밸리 부분의 표면적 S'에 내한, 밸리 부분으로만 구성되는 가상 구형 표면적 S'_o의 비율 S'/S'₀은, 0.52-0.8 사이에서, 및 바람직하게는 0.6-0.75 사이에서 선택된다.

비율 S'/S'₀이 0.52 보다 작은 경우에는 바닥 부분의 중앙 및 그 주변의 밸리 부분의 면적이 작아지게 되고 바닥 부분의 중앙이 크게 변형되는 경향이 있어, 용기의 셀프-스탠딩 능력을 유지하는 것이 어렵게 된다.

반내로, 비율 S'/S'₀이 0.8 보다 큰 경우에는 제한된 부분만이 취입성형 공정 동안에 발 부분을 형성하는데 사용되어, 발 부분의 말단부에서 소정의 두께를 유지하는 것이 어려워진다.

c) 발 부분의 말단부 B에 상응하는 밸리 부분 A를 포함하는 바닥 부분의 원주내 밸리 부분의 폭을 비교적 작게 형성함으로써 발 부분 말단부의 두께가 유지된다.

구체적으로 말해서, 몸통 직경 D₀의 80% 내에 있는 밸리 부분의 표면적 S에 내한, 밸리 부분으로만 구성되는 가상 구형 표면적 S₀의 비율 S/S₀은, 0.2-0.45 사이에서, 및 바람직하게는 0.25-0.4 사이에서 선택된다.

비율 S/S₀이 0.2 보다 작은 경우에는 밸리 부분 A 근처의 폭이 너무 좁게되고, 내열성 및 내압성이 현저하게 감소한다.

반내로, 비율 S/S₀이 0.45 보다 큰 경우에는 밸리 부분 A 근처의 폭이 너무 넓게 되고 제한된 부분만이 취입성형 공정 동안에 발 부분을 형성하는데 사용되어, 발 부분의 말단부에서 소정의 두께를 유지하는 것이 어려워진다.

d) 발 부분의 뿌리 부분(8)과 바닥 부분 중앙(5) 사이의 연결 부위 폭을 비교적 좁게 형성함으로써 변형력이 발 부분으로부터 바닥 부분 중앙으로 이동하는 것을 가능한 한 감소시키는 것이 바람직하다.

구체적으로 말해서, 바닥 부분의 중앙에서 발 부분의 뿌리 부분(8) 말단부가 곡선으로 성형되는 것이 바람직하다(제3도 참고).

e) 밸리 부분을 포함하는 발 개구 각도 θ는, 발 부분과 교차하고 발 부분의 말단부 B를 향해 있으며 밸리 부분에 수직인 평면상에서 65°내지 90°인 것이 바람직하다(제5도 참고).

용기의 발 개구 각도 θ가 65°보다 작은 경우에는, 내용물이 충진되고 가열멸균된 후에 발 개구 각도 θ가 커진다. 그러므로 이에 따라 밸리 부분이 상당량 변형된다.

발 부분이 서도록 하기 위해 구형 표면의 일부로 구성된 밸리 부분상에 작용하는 힘의 방향을 구형 표면의 방향에 가깝게 되도록 발 개구 각도 θ를 증가시키는 것도 고려할 수 있다. 이것은 구형 밸리 부분에 수직으로 작용하는 힘의 성분을 감소시킬 수 있는데, 즉 밸리 부분을 변형시키는 힘의 성분을 감소시키는데 유용할 수 있다. 그러므로 발 개구 각도 θ를 증가시킴으로써, 밸리 부분의 변형을 감소시키고 내열성 및 내압성을 크게 개선할 수 있다.

더구나 비교적 큰 발 개구 각도 θ를 선택함으로써, 힘은 발 부분을 주조하는 면에서 유리한 방향으로 작용한다. 즉, 발 개구 각도 θ가 증가함에 따라 발 부분의 표면적이 상내적으로 감소하고 발 부분에서의 연신되는 양이 억제된다.

반내로 발 개구 각도 θ가 너무 크게 되면, 발 말단부에서의 기저 부분의 폭이 좁게 된다. 발 말단부의 기저 부분이 너무 좁게 됨에 따라, 특히 내용물이 충전되기 전의 빈 용기는 넘어지기가 쉽게 되는데 이는 바람직 하지 않다. 그러므로 발 개구 각도가 90°이하인 것이 바람직하다.

f) 초기의 발 높이 H는 2-8㎜, 및 바람직하게는 3-6㎜에서 선택된다.

발 높이 H가 2㎜보다 작은 경우에는, 내용물이 충전되고 가열 멸균된 후에 바닥 부분 중앙에서 밸리 부분이 변형되었올 때 또는 바닥 부분 중앙이 발 부분보다 아래쪽으로 돌출되어 있을 때에 발 높이는 녀무 작게 되어 용기의 셀프-스탠딩 능력을 유지하기 어렵게 된다.

반내로 발 높이 H가 8㎜보다 큰 경우에는, 발 부분의 말단부 B 와 밸리 부분 A 사이의 거리 L가 너무 크게 되어 발 말단부의 소정의 두께를 유지하는 것이 어렵게 된다.

g) 발 부분이 바닥 부분 중앙의 뿌리 부분(8)에서 발 부분이 불연속적인 곡선을 통해 구형 표면에 의해 형성된 밸리 부분으로 연속되는 형상으로 형성되어 있고, 뿌리 부분(8)과 기저 부분(9)을 연결시키는 부분(10)이 아래쪽으로 돌출되어 있는 것이 바람직하다. 돌출부는 그 단면에 있어서 곡률 반지름이 10-60㎜인 호(arc)를 포함하는 것이 바람직하다.

페탈로이드 유형의 바닥 부분을 갖는 내압성 용기에 있어서, 응력은 일반적으로바닥 중앙의 발의 뿌리 부분 근처에 집중된다. 거의 연신되지 않은 두께가 큰, 통상적인 바닥 부분내에서 뿌리 부분이 불연속적인 곡선을 통해 밸리 부분에 연속될 때, 과도한 응력이 이러한 부분에 집중되기 때문에 틈과 같은 결함이 쉽게 야기된다.

전체의 바닥 부분이 강도를 증가시키기 위해 비교적 높은 비율로 연신된 본 발명의 용기에서는, 발 부분이 불연속적 곡선을 통해 밸리 부분에 연속될 때에도 상기 결함이 전혀 일어나지 않고 우수한 내충격성이 수득된다는 것을 알 수 있었다.

페탈로이드-유형의 바닥 부분을 취입성형하는 단계에서, 일반적으로 주조된 제품은 먼저 바닥 중앙 및 밸리 부분을 금속 주조틀과 접촉하게 하고, 접촉하는 위치는 발 부분의 말단 방향으로 퍼진다. 취입성형 단계에서, 일단 금속 주조틀과 접촉된 주조 제폼의 부분은 금속 주조틀에 의해 맞물려진 후 냉각되어 차후의 단계에서 고도로 연신되지 않는다. 취입성형 단계에서 발 부분에 상응하는 금속 주조틀과 주조 제품 사이의 접촉 영역이 바닥 중앙에서 주변으로 연속적으로 이동될 때, 발의 말단부는 국소적으로 과도하게 연신되고 그 두께는 종종 너무 작게 된다. 이것은 특히, 용기의 바닥 부분이 비교적 고도로 연신되어 감소된 두께를 갖는 경우에 문제가 될 수 있다.

본 발명에 따르면, 발 부분의 바닥이 돌츨되고 발 부분이 뷸연속적인 곡선에 의해 밸리부분에 연속되어 이 주조 제품이, 취입성형 단계 동안에 바닥 부분 중앙 근처의 발의 바닥 부분에 상응하는 금속 주조틀에 다다르는 시간은 약간 지연된다. 이로 인해 발 말단부가 국소적으로 과도하게 압신 성형되는 것을 방지할 수 있다. 그 결과로서, 발 말단부에서 연신을 억제하고 발 말단부의 두께를 유리하게 유지하는 것이 가능하게 된다.

또한 본 발명에 따르면, 발 부분의 바닥 표면의 돌출된 형상이 직선 형상보다 더 길이가 길고, 내용물이 충전되고 가열멸균된 후에 비교적 크게 변형된다. 게다가, 발의 기저 부분과 바닥 부분 중앙 사이의 거리인 발 높이 H가 증가하는 방향으로 변화한다. 이로 인해 내열성 및 내압성을 개선할 수 있게 된다.

본 발명에 따르면, 연신-취입성형될 수 있고 열-결정화되는 한 모든 플라스틱물질이 사용될 수 있다. 유리하게는, 열가소성 폴리에스테르, 및 특히 에틸렌테레프탈레이트-유형의 열가소성 폴리에스테르를 사용할 수 있다. 물론 폴리카르보네이트 및 아크릴레이트 수지를 사용하는 것도 가능하다.

본 발명에 사용된 에틸렌 테레프탈레이트-유형의 열가소성 폴리에스테르에 있어서, 내부분의 에스테르 반복 단위, 및 일반적으로는 70 몰% 이상, 및 특히 80 몰% 이상의 에스테르 반복 단위가 에틸렌 테레프탈레이트 단위에 의한 것이다. 열가소성 폴리에스테르는 50-90℃, 및 특히 55-80℃의 유리 전이 온도(Tg)를 가지고, 200-275℃, 및 특히 220-270℃의 융점(Tm)올 가지는 것이 바람직하다.

내열성 및 내압성의 견지에서 보면 단독폴리에틸렌 테레프탈레이트가 유리하다. 그러나, 에틸렌 테레프탈레이트 단위 외에 소량의 에스테르 단위를 함유하는 공중합가능한 폴리에스테르를 사용하는 것도 가능하다.

테레프탈산외에 이염기성 산의 예로는, 방향족 이(二)카르복실산(예, 이소프탈산, 프탈산 또는 나프탈렌 디카르복실레이트), 지환식 이카르복실산(예, 시클로헥산 디카르복실레이트), 지방족 이카르복실산(예, 숙신산, 아디프산, 세바스산 또는 도데칸 다이온 산) 등이 있는데, 이는 한 종류가 사용될 수도 있고, 2 종류 이상이 혼합되어 사용될 수도 있다. 에틸렌 글리콜 외에 디올 성분의 예로는, 프로필렌 글리콜, 1, 4-부탄디올, 디에틸렌 글리콜, 1, 6-헥실렌글리콜, 시클로헥산 디메탄올, 비스페놀 A의 에틸렌 옥사이드 부가물등이 있는데, 이는 한 종류가 사용될 수도 있고, 2 종류 이상이 혼합되어 사용될 수도 있다.

또한 약 5% 내지 약 25%의 비교적 높은 유리 전이 온도를 가지는 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리카르보네이트 또는 폴리아크릴레이트와 혼합된 에틸렌 테레프탈레이트-유형의 열가소성 폴리에스테르의 합성 재료를 사용하는 것도 가능하며, 이 물질은 비교적 고온에서 가열되었을 때 증가된 강도를 나타낸다.

또한 비교적 높은 유리 전이 온도를 가지는 상기 물질과 폴리에틸렌 테레프탈례이트를 서로 적층된 형태로 사용하는 것도 가능하다.

사용되는 에틸렌 테레프탈레이트-유형의 열가소성 폴리에스테르는 적어도 필름을 형성하기에 충분할 정도로 큰 분자량올 가져야 한다. 적용하는 분야에 따라서, 에틸렌 테레프탈레이트-유형의 열가소성 폴리에스테르는 주입 등급 또는 압출 등급으로 사용된다. 에틸렌 테레프탈레이트-유형의 열가소성 폴리에스테르는 일반적으로 0.6-1.4 dL/g, 및 특히 0.63-1.3 dL/g 의 고유 점도( I.V.)를 가지는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 용기는 금속 주조틀을 사용한 양방향 스트레치-취입-성형에 의해 제조된다.

양방향 스트레치-취입-성형 수단으로서, 금속 주조틀을 사용하여 1회의 취입-성형으로 예비성형쳬로부터 최종제품을 수득하는 단일 단계의 취입-성형 방법이 적용될 수 있다. 더구나, 바람직하게는 예비성형체로부터 1차 취입 성형을 통해 중간 제품이 수득되고 이 중간제품이 2차 취입-성형되어 최종 제품이 수득되는 2 단계의 취입-성형 방법이 적용될 수도 있다.

감소된 두께를 가지도록 고도로 연신된 바닥 부분을 가지는 본 발명의 용기를 제조하는데 있어서, 강도를 크게 하기 위해 바닥 부분을 고도로 연신시켜 그 두께를 감소시키는 양방향 스트레치-취입-성형 수단을 사용하는 것이 중요하다.

본 발명의 방법에 기초하여 단일 단계의 취입-성형에 의해 본 발명의 용기를 제조하는 것도 가능하다. 그러나 단일 단계의 취입-성형 방법으로는, 비교적 연신되지 않은 두꺼운 부분은 복잡한 형상을 가진 페탈로이드-유형의 바닥 부분에 국소적으로 형성되고, 바닥 부분의 형상에 상당한 제한이 가해진다. 또는, 바닥 부분이 금속 주조틀에 의해 열-경화되기 때문에, 상당히 긴 취입-성형 시간이 요구되며, 이 때문에 용기를 생산하는 효율성이 감소하게 된다.

그러므로 본 발명은, 쉽게 연신될 수 있는 형상의 바닥을 가지는 2차 제품을 1차 취입-성형에 의해 수득하고, 이 2차 제품을 열-수축시킨 후 2차 제품을 2차 취입-성형시켜 최종 제품을 수득하는 2단계 취입-성형 방법에 의해 용기를 제조하기 위한 연구를 진척시킨다. 본 발명자들은 이 연구를 통해 2단계 취입-성형 방법에서는 취입-성형에 의해 한번 고도로 연신된 부분은 고도로 배향되고 결정화되어, 다시 연신되기에는 적합하지 않게 되고, 2차 취입-성형을 수행할 때에 문제를 야기한다는 것을 발견했다.

본 발명자들은 이 연구를 통해 2차 제품의 바닥 부분을 내략 돔-형상으로 형성하고 1차 취입-성형에 의해 두께가 감소되도록 2차 제품의 바닥 부분을 비교적 고도로 연신한 후 2차 제품의 바닥 부분, 및 바닥 부분으로 연속되는 몸통 부분의 일부를 고정시키지 않고 비-접촉 가열에 의해 수축시켜 3차 제품을 수득하고, 3차 제품의 가열된 바닥을 가능한 한 최종 제품의 밸리 부분의 형상에 가까운 형상으로 성형한 후 2차 제품의 가열된 부분이 비교적 큰 표면적을 가져서 3차 제품이 수득될 때의 열-수축이 충족시키도록 함으로써, 바닥 부분이 2차 취입-성형과정 동안에 상당한 정도로 연신될 수 있다는 것을 발견했다. 본 발명자들은 또한 3차 제품의 바닥 부분이 130-200℃의 온도에서 가열될때, 2차 취입-성형성이 개선되고 그 결과로서, 본 발명의 용기가, 바닥 부분의 두께를 감소시키는 2차 취입-성형에 의해 고도로 연신되어 형성된다는 것을 발견했다.

본 발명에 따른 2단계의 취입-성형 방법에 따라서 연신 온도에서 가열된 바닥을 가진 원통형 예비성형체가 취입-성형되고, 다수의 발 부분 및 밸리 부분을 포함하는 바닥 부분을 가지며 밸리 부분이 실질적으로 반구 표면의 일부를 형성하는, 내열성 및 내압성 셀프-스탠딩 플라스틱 용기가 제조된다. 여기서, 최종 용기의 바닥 부분으로서 작용하는 부분이 최종 용기의 반구 표면적보다 표면적을 가지고, 바닥 중앙 부분을 제외하고는 고도로 연신되어 두께가 감소된 돔 형상의 바닥을 가지는 2차 제품을 수득하기 위해 예비성형체를 금속 주조틀내에서 양방향 스트레치-취입-성형에 적용시키는 단계(1차 취입-성형 단계, 제8도 및 제9도 참고); 2차 제품의 바닥 부분 및 바닥 부분으로 연결되는 몸통 부분의 일부를 적외선 방사기와 접촉시키고 접촉부분을 열-수축시켜 최종 용기의 바닥 부분으로서 작용하는 부분이 상기 반구 표면에 들어갈 수 있는 치수이고 반구 표면과 비교적 유사한 형상을 지니고 있는 3차 제품을 수득하는 단계(가열처리 단계, 제10도 및 제11도 참고), 및 금속 주조틀내의 가열된 상태에서 상기 3차 제품을 2차 취입-성형하여 최종 제품을 수득하는 단계(2차 취입-성형 단계, 제12도 및 제13도 참고)의 조합에 따라서 주조가 행해진다.

일반적으로 금속 주조틀을 사용하여 예비성형체를 형성하는 경우에, 주조 제품의 바닥 주앙은 거의 연신되지 않은 상태로 잔류하고 두께도 두껍다. 본 발명에 따르면, 내부 압축 로드 및 외부 압축 로드에 의해 예비성형체의 바닥 부분을 밀어넣으면서 1차 취입-성형시킨다. 그러므로, 밀어넣어진 부분 및 그 주변은 냉각되어 거의 연신되지 않아 큰 두께를 가진다. 그러나, 그 경계부분은 비교적 고도로 연신되어 두께가 감소된다.

이 경우에, 목 부분에 연결되는 어깨 부분 또한 고도로 연신되어 두께가 감소되는 것이 내열성 및 내압성올 유지하는 면에서 바람직하다.

바닥 부분 중앙의 거의 연신되지 않은 두꺼운 부분은 최종 용기가 수득될 때까지 존재하여 내열성 및 크리이프 강도가 불량하다. 그러나, 거의 연신되지 않은 두꺼운 부분이 비교적 작은 치수일 때에는 내열성 및 내크리이프성의 저하가 국소부분으로 한정되므로 내열성 및 내압성 셀프-스탠딩 용기가 사용될 수 있다.

본 발명에서, 바닥 부분 및 어깨 부분이 1차 취입-성형 동안에 안정하게 및 고도로 연신되어 두께가 감소될 수 있도록 예비성형체의 바닥 중앙 및 목 부분이 먼저 구형화되는 것이 바람직하다. 즉, 1차 취입-성형에서 연신 지점은 바닥 부분 중앙의 구형 가장자리에 고정되어, 구형 부분올 제외한 바닥 부분이 균일하게 고도로 연신되도록 한다. 구형 목 부분에 연결된 어깨 부분 또한 동일한 방법으로 연신될 수 있다.

바닥 부분 중앙이 구형화된 이러한 용기에서, 바닥 부분의 중앙은 우수한 내열성 및 크리이프 강도를 나타내며, 그 원주 가장자리는 두께가 감소되도록 고도로 연신되어, 고도로 배향되어 있고 결정화되어 있다. 더구나, 차후의 열처리를 통해 바닥 부분이 결정화되어 우수한 내열성 및 크리이프 강도를 나타낸다. 그러므로, 바닥 부분 전체로서는 상당히 개선된 내열성 및 크리이프 강도를 나타낸다.

발 부분 및 밸리 부분이 바닥 부분의 원주상에 교내로 형성된 셀프-스탠딩 용기에서는, 발 부분은 물론 아래쪽으로 돌출되어 있다. 그러므로, 발 부분의 두께만 과도하게 감소되어 있는 경향이 있다. 그러므로 취입-성형 공정 동안에, 또는 자연적으로 압력을 생산하는 내용물이 충전되고 가열 멸균될 때, 발 부분이 부러지는 경향이 있다. 그러나 본 발명에 따르면, 바닥의 제한된 중앙 부분외의 다른 바닥 부분이 연신되어 발 부분이 형성된다. 즉, 발 부분의 두께가 너무 작게 되는 것이 방지되고, 따라서 바닥 부분이 증가된 내압성 및 강도를 나타낸다.

사실, 본 발명에 따르면 바닥 부분의 중앙부를 제외한 바닥 부분의 두께가 1㎜이하, 및 특히 0.8㎜이하이고, 발 부분 중에서 두께가 현저하게 감소되는 경향이 있는 발 부분의 말단부에서는 0.15㎜ 이상, 및 특히 0.2㎜이상의 두께가 유지되도록 연신이 고도로 야기될 수 있다. 1㎜이상의 두께를 가지는 거의 연신되지 않은 부분이 바닥 부분 중앙 이외의 부분에 존재할 때에는, 용기는 내열성 및 내압성을 상실한다. 더구나, 내용물이 충전되고 가열멸균될 때에는 바닥의 두꺼운 부분은 변형되어 셀프-스탠딩 능력을 상실한다. 더구나, 발 말단부의 두께가 상기 범위보다 작은 경우에는 바닥 부분은 내압성 및 강도를 상실하여 용기의 파일을 야기시킨다.

본 발명에서는, 최종 용기의 밸리 부분이 1차 취입-성형되어 2차 제품이 수득되고 가열처리되어 참고로서 밸리 부분의 일부를 형성하는 구형 표면을 지닌 3차 제품이 수득된다. 1차 취입-성형 과정에서는, 최종 용기의 바닥 부분이 되어야 하는 부분이 반구 표면보다 큰 표면적을 가지고 있고 바닥 부분은 전체적으로 돔과 유사한 형상을 수득한다. 1차 취입-성형에 적용된 2차 제품을 열-처리하는 과정에는, 바닥부분 뿐만 아니라 바닥 부분에 연결되는 몸통 부분의 일부도 적외선 방사에 의해 가열되어, 최종 제품의 바닥 부분으로서 작용하는 부분이 반구 표면내에 수용될 수 있는 크기를 가지게 되고, 반구 표면 형상에 비교적 유사한 형상을 가지게 된다.

1차 취입-성형 과정을 수행하는 동안에, 최종 용기의 바닥 부분으로서 작용하는 부분의 표면적이 반구 표면적보다 크도록 형성하는 것이, 최종 용기의 바닥 부분으로서 작용하고 2차 취입-성형에 적용된 3차 제품의 부분을 반구 표면 형상에 비교적 유사한 형상으로 성형하고 최종 용기의 발 부분을 형성하는 수지의 양을 발 부분 두께가 과도하게 감소되지 않도록 유지하는데 있어서 중요하다.

2차 제품을 열-처리하는 것은, 큰 표면적올 갖는 2차 제품의 몸통 부분의 일부 및 바닥 부분을 수축시켜 최종 제품의 반구 바닥 밸리 부분내에 수용되도록 하는 작용, 가열된 부분의 온도를 2차 취입-성형에 적용되는데 적합한 온도로 승온시키는 작용, 및 두꺼운 바닥 중앙외에 결정화된 바닥 부분을 가열-결성화시켜 내열성 및 내압성을 증가시키는 작용을 제공한다. 게다가 최종 용기의 바닥 부분으로 작용하는 부분이 반구 형상과 크게 다른 형상을 가지고 있을 때에는, 발 부분의 두께가 너무 작게 되거나 반구 취입-성형 공정 동안에 발 부분이 파열된다.

3차 제품의 가열-수축의 내략적인 표시로서, 최종 용기의 바닥 부분으로 작용하는 부분의 표면적이 반구 표면적의 65-98 % 이어야 한다.

3차 제품의 가열-수축된 부분에서 표면적이 반구 표면적의 65% 보다 작은 경우에, 2차 취입-성형과정 동안에 파열이 일어날 수 있고 발 부분이 우수한 형상으로 형성되지 않을 수 있으며, 또는 가열온도가 고온일 때에는 발 말단부의 두께가 매우 작게 될 수도 있다. 최종 용기의 바닥 부분으로 작용하는 부분의 표면적이 반구 표면적에 가까운 것이 바람직하다. 그러나, 표면적이 너무 비슷한 경우에는 이 부분이 종종 2차 취입-성형의 금속 주조틀내에 수용되지 않을 수도 있다. 그러므로, 표면적은 전기 범위내에 있어야 한다.

2차 제품의 내략적인 표시로서, 바닥 중앙을 제외한 바닥 부분이 1 이하의 두께 및 20% 이상의 결정도를 가지는 것이 바람직하다. 또한 최종 용기의 바닥 부분으로 작용하는 부분의 표면적이 반구 표면적의 110-200% 이어야 한다.

1차 취입-성형 동안에 수득되는 2차 제품의 형상은, 2차 취입-성형전의 3차 제품의 가열 수축된 부분의 형상을 용기 바닥 부분의 반구 표면 형상에 근접하게 하는데 중요한 역할을 한다. 최종 용기의 바닥 부분으로 작용하는 2차 제품 부분의 표면적이 반구 표면적의 110% 보다 작은 경우에는 3차 제품의 가열-수축된 부분이 너무 작게 되어 2차 취입-성형을 수행하는 것이 불가능하게 된다. 반내로 이 표면적이 200%를 초과하는 경우에는, 3차 제품의 가열-수축된 부분을 2차 금속 주조틀내에 넣는 것이 어렵게 된다.

2차 제품을 그것의 비교적 넓은 곡선 표면적상에서 가열한다. 그러므로 접촉-형태의 가열은, 바람직하게 수축된 형상을 수득하는데는 적합하지 않다.

그러므로 비-접촉 형태의 가열이 바람직하다. 비-접촉 형태 및 고정되지 않은상태하에서의 가열 때문에, 2차 제품은 소정 형상의 3차 제품을 수득하기 위해 몸통 직정 방향 및 높이 방향 양쪽으로 동시에 수축될 수 있다. 본 발명에서, 특히 가열 시간을 단축시킬 수 있는 가열 효율이 높은 것을 특정으로 하는 적외선 방사에 의해 제품을 가열하는 것이 바람직하다.

즉, 2차 제품의 바닥 뿐만 아니라 바닥에 연결된 몸통의 일부도 적외선 방사에 의해 가열되어 비교적 큰 표면적을 가지는 가열 부분이 생기는네, 즉 최종 용기의 바닥 부분으로 작용하는 부분이 반구 표면내에 수용된다. 그러므로, 바닥 뿐만 아니라 바닥에 연결된 몸통의 일부도 수축되어 반구 표면적에 가까운 면적이 수득된다. 반내로 바닥 부분만이 적외선 방사에 의해 가열되었을 때는, 최종 용기의 바닥 부분으로 작용하는 부분은 제22도에 나타낸 바와 같이 반구 표면과 매우 떨어져서 형성되어, 2차 취입-성형을 부드럽게 수행하는 것이 어렵게 된다.

제20도 및 제21도에 나타낸 바와 같이, 2차 제품의 바닥-어깨 부분을 적외선을 사용해 다른 부분이 2차 제품의 가열-수측 단계의 초기 단계에서 방사되는 양보다 적은 양으로 방사하여, 3차 제품의 바닥 부분을 상기 형상으로 수득하는 것이 효율적이다. 그러므로, 바닥 어깨의 가열-수축은 어느 정도 억제되며, 반구 표면 형상에 매우 가까운 형상의 바닥 어깨 부분을 가지는 3차 제품이 비교적 용이하게 수득된다.

제24도 및 제25도에 나타낸 바와 같이, 2차 제품의 돔 형상 바닥 중앙의 외부 표면상에 형성된 비교적 적은 덴트가, 3차 제품의 바닥 부분을 전술한 형상으로 수득하는데는 효율적이다. 이것은 아마도 덴트가 가열-수축시에 반구 표면상에서 바닥 부분을 들어올리도록 작용하기 때문인 것 같다.

제27도에 나타낸 것과 유사한 물체를 달성하기 위해서는, 2차 제품의 돔 형상 바닥 부분을 최종 용기의 몸통 부분 또는 바닥 부분의 직경보다 큰 직경으로 형성하는 것이 추천된다. 이것은 큰 직경을 가지는 바닥 부분으로 인해 가열-수축시에 3차 제품이 최종 제품의 반구 표면과 매우 유사한 형상으로 되기 때문인 것 같다.

또한 2차 제품의 바닥 부분 및 바닥 부분에 연속된 몸통 부분의 일부를 적외선 방사기에 접촉시켜 이러한 부분을 가열-수축시키고 열-경화시키는 것이 중요하다. 비-접촉 가열 방법을 사용하여, 가열-수축된 3차 제품의 바닥 부분 및 바닥 부분에 연속된 몸통 부분의 일부가 밸리 부분 및 발 부분올 형성하는데 유리한 형상으로 수득되도록, 적외선 2차 제픔의 바닥 부분 및 바닥 부분에 연속된 몸통 부분의 일부를 가열-수축시키는 것이 가능하다.

이 경우에서, 3차 제품이 130-200℃의 온도에서 가열되는 것이 바람직하다. 1차 취입-성형을 통해 두께가 감소되도록 고도로 연신된 2차 제품의 바닥 부분은 주조성이 열등하다. 그러므로 2차 취입-성형이 유리하게 야기되도록 하기 위해서, 2차 제품은 130-200℃ 사이에서 가열되어야 한다.

3차 제품의 가열된 부분을 130- 200℃의 온도에서 열-경화시킴으로써, 이러한 부분의 결절ㄷ정도는 30%이상으로 증가될 수 있다. 연신의 정도에 따라서, 결정도는 2차 취입-성형을 통해서 어느정도 감소된다. 연신도가 비교적 작은 밸리 부분에서는 2차 취입-성형을 통한 결정도의 감소가 비교적 작고, 바닥 중앙부 근처의 내압성 및 크리이프 강도가 특히 요구되는 구형 밸리 표면에서의 결정도를 30-55%로 유지하는 것이 가능하다. 바닥 부분의 고도의 연신도 및 배향도에 따라 좌우되는 내열성 및 내압성을 증가시키는 것 외에도, 이것은 바닥 부분의 결정도에 따라 좌우되는 내열성 및 내압성을 추가로 증가시키는 것을 가능하게 한다.

거의 연신되지 않은 두꺼운 부분이 1차 취입-성형성인 양축 스트레치-취입-성형을 통해 2차 제품의 바닥 중앙부에 형성된다. 그러나, 본 발명자들은 추가 연구를 통해, 바닥 중앙을 제외한 바닥 부분 전체를 비교적 고도로 연신시켜 그 두께를 감소시킴으로써 강도를 추가로 증가시키는 것을 가능하게 하는 양축 스트레치-취입-성형 수단을 발견해냈다.

즉, 본 발명자들은 압축 로드 및 스트레치 로드를 사용하여 양축 스트레치-취입-성형단계를 수행하는데 있어, 압축 로드 및 스트레치 로드를 예정된 범위로 설치함으로써 고정된 예비성형체의 바닥 부분에서의 온도강하를 억제함으로써 취입 단계가 마무리되기 직전에 압축 로드 및 스트레치 로드에 의해 고정된 바닥 중앙부와 그 원주 가장자리가 고도로 연신되어 그 두께가 감소될 수 있다.

양축 스트레치-취입-성형 단계에서, 우선 예비성형쳬는 연신온도로 가열된 후 취입-성형을 위한 금속 주조틀에 삽입된다. 취입-성형을 위한 금속 주조틀에서 예비성형쳬는, 내부장착된 구동 스트레치 로드 및 외부장착된 압축 로드에 의해 그 바닥 부분상에서 고정되고 예정된 힘에 의해 밀어넣어진다. 이때, 스트레치 로드가 올라가면서 동시에 고압 기체가 예비성형체내로 도입된다.

그러므로 예비성형체는 연신되고 팽창되어 취입-성형을 위한 금속 주조틀에 맞는 형상으로 주조된다. 그리고, 통상적으로 저온의 고압 기체가 주조된 제품내로 도입되어 주조된 제품은 취입-성형을 위한 금속 주조틀내에서 냉각된다. 그후 고압 기체가 제거되고 주조된 제품은 금속 주조틀 밖으로 빠져나온다.

이 경우에서, 예비성형체의 바닥 부분을 몸통 부분의 가열온도와 유사한 온도에서 가열하는 것이 중요하다. 구체적으로 말해서, 몸통 부분의 가열 온도와 예비성형체의 바닥 부분의 가열 온도의 차이가 10℃이내인 것이 바람직하다.

예비성형체의 몸통 부분의 가열 온도가 바닥 부분의 가열 온도보다 10℃이상 높은 경우에는, 비교적 저온에서 가열되는 바닥 부분은 충분히 연신되지 않는다. 더구나 바닥 부분의 가열 온도가 몸통 부분의 가열 온도보다 10℃이상 높은 경우에는, 바닥 부분은 국소적으로 과도하게 연신되는데, 이는 바람직하지 않다.

연신이 마무리 되기 직전의 시기가, 취입-성형이 시작되고 주조 제품이 취입 금속 주조틀에 도착하기까지의 시기를 대신한다. 취입이 마무리 되기 직전의 시기 동안에 예비 성형체의 몸통 부분은, 비록 취입된 기체의 온도에 의해 연신되기는 하지만 거의 단열된 상태에서 연신되고, 연신에 의해 발생된 열 때문에 그 온도는 통상적으로 약 5-10℃정도 증가된다. 반대로 예비성형체의 바닥 부분에서는, 바닥 부분이 취입-성형시작시에 스트레치 로드 및 압축 로드 사이에 있기 때문에 온도가 감소한다.

본 발명에 따르면, 취입단계가 마무리되기 직전의 시기 동안에 예비성형체 바닥의 사이 부분(sandwiched portion)의 온도강하를 40℃ 내, 및 바람직하게는 25℃ 내로 억제함으로써, 이 사이 부분 및 그 원주 가장자리가 비교적 고도로 연신되어 두께가 감소될 수 있다.

취입단계가 마무리되기 직전의 시기 동안에 예비성형체 바닥의 사이 부분에서의 온도 강하가 40℃를 초과하는 경우에는, 취입단계 동안의 사이 부분의 윈주를 연신하는 것이 어렵게 되는데, 즉 이 부분은 거의 연신되지 않은 상태로 남아 비교적 큰 두께를 가진다. 즉, 바닥 중앙을 제외하고는 온도 강하가 적은 이들 부분만이 비교적 고도로 연신된다.

스트레치 로드 및 압축 로드로부터의 과도한 가열을 방지하는 것이 예비성형체바닥의 사이 부분에서의 온도 강하를 감소시키는데 효율적이다. 구체적으로 말해서, 적어도 스트레치 로드 및 압축 로드의 말단은 내열성 플라스틱 물질 또는 세라믹 물질로 구성되는 것이 바람직하다.

비교적 고온을 유지하는 수단 또한 스트레치 로드 또는 압축 로드를 가열하는데효율적이다. 예비성형체의 취입 온도를 만족시키기 위해 압축 로드 및 연신로드가 60-130℃의 온도에서 가열되는 것이 바람직하다.

가열 시스템은 예를 들면, 전기 히터 또는 고-주파 유도 가열을 사용한 전기 가일 시스템, 고온 유체를 순환시키는 유체 가열 시스템, 또는 가열 파이프를 사용하는 열 전도 시스템일 수 있다.

[구체적 양태]

하기에는 2-단계 취입성형법에 의한 본 발명의 용기의 제조방법이 기술되어 있다.

용기를 제조하기 위하여는, 우선 밑면이 있는 원주형 예비성형체를 성형시키고,필요한 경우, 예비성형체의 입 및 목부위를 가열하여 부분적으로 구형부를 생성시킨다.

본 발명의 용기를 제조하는데 사용되는 예비성형체는 제19도의 (20)으로 지정된 형태를 지닌다. 예비성형체(20)은 목부(21), 몸통부(22), 및 막힌 바닥부를 지닌다. 목부(21)에는 용기등을 잡기 위한 밀착-폐쇄 g 몌카니즘을 갖는, 써포트 링(25)가 구비되어 있다. 목부(21)은 구형으로 되어 있다.

삽입기는 공지의 것으로서 삽입 마개 또는 스쿠루가 장착되어 있으며, 삽입기는상기 폴리에스테를 노즐, 스푸루(sprue) 및 입구를 통하여 삽입 주조에 주입하게 된다. 이렇게 하여 폴리에스테르는 삽입주조의 빈 공간으로 흘러들어가고 고체화하여, 스트레치-취입성형될 예비성형체를 만들게 된다.

삽입주조는 용기의 형태에 상응하는 빈 공간을 지닌다. 본 발명에서는 1-게이트 형 또는 다수게이트형 삽입주조를 사용할 수 있다.

주입 온도는 270℃ 내지 310℃ 가 바람직하며, 압력은 약 28 내지 약110㎏/㎠ 이다.

예비성형체(20)의 목부(21)은 공지의 방법으로 부분적으로 가열되어 구형을 이룬다. 폴리에스테르는 특정 결정화 온도에서 현저하게 열결정화된다. 따라서, 일반적으로 예비성형체의 상응부가 결정화 온도에서 가열되어야만 한다. 적외선 가열 또는 유도 가열법이 사용될 수 있다. 일반적으로 연신된 몸통부는 절연 물질을 사용하여 열을 차단하여 선택가열을 행한다.

구형화 단계는 예비성형체(20)의 연신 온도로 가열하는 공정과 동시에 또는 이와 분리해서 수행할 수 있다.

예비성형체는 85 내지 130℃, 특히 90 내지 130℃의 온도에서 연신된다. 적외선, 열풍가열 난로 또는 유도 가열등의 공지의 방법으로 가열을 행한다. 예비성형체의 몸통부 및 입구부는 통상 140 내지 220℃, 특히 160 내지 210℃의 온도에서 가열하되, 다른 부위는 열을 차단하고 가열함으로써 입구부를 만들수 있다. 예비성형체의 입구부는 25% 이상의 결정도를 지닌다.

제16도는 본 발명의 제조기를 도식적으로 표현한 것으로서, 제조기는 예비성형체(20)를 제2차 가공품(30)에 1차 취입성형시키기 위한 1차 취입성형장치 A, 제2차 가공품(30)을 열경화 및 열수축시켜 제3차 가공품(40)을 제조하기 위한 열처리장치 B, 및 3차 가공품(40)을 최종용기(1)에 주조시키기 위한 취입성형 장치 C 를 포함한다.

1차 취입성형 장치 A에서, 개폐가 가능한 1차 취입성형용 금속주조(32)를 회전 터릿(turret), (31)의 주변을 따라 여러개 배치시키고, 예비성형체 공급기(33)을 사용하여 개방된 상태의 금속주조(32)에 예비성형체(20)을 공급한다.

제8도 및 제9도는 1차 취입 성형장치 A를 구체적으로 나타내는 것으로서, 예비성형체(20)은 중심 금속주조(34)에 의하여 목 부분이 지지되며, 폐쇄된 주조(32)에 의하여 지지된다. 중심금속주조의 반대면은 2차 가공품의 바닥면의 형상을 결정하도록 배치된다. 스트레칭 봉(36)을 예비성형체(20)에 삽입하고, 이의 말단부가 예비성형체의 바닥부위로 밀려 축방향으로 예비성형체가 잡아당겨지도록 한다. 중심 금속 주조(34)에 연결된 액체 공급기(도시되지 않음)로부터 나온 액체가 예비성형체(20)에 취입되어, 예비성형체는 부풀어나고 원주변 방향으로 연신된다. 여기에서 가압봉(37)은 스트레칭봉(36)에 둘러싸인 금속주조(35)의 바닥면에 배치된다. 취입과정 동안 예비성형체의 구형 바닥부(23)은 스트레칭봉(36)과 가압봉(37) 사이에 위치하고, 주조되는 2차가공품(30)의 중심에 위치하게 된다. 바닥 금속 주조(35)가 작용하여, 2차 가공품(30)의 바닥부가 후속의 열처리 단계 B에 적용되기 적합한 모양을 만든다. 이러한 기계들은 회전 터릿에 둘러싸이는 매치를 한다.

연신률은 축방향으로 2 내지 5배, 특히 2.2 내지 4배 인 것이, 원주방향으로는 2.5 내지 6.6배, 특히 3 내지 6배인 것이 바람직하다. 축방향에 대한 연신률은 예비성형체의 축방향길이 및 스트레칭봉의 타격 길이에 의하여 결정된다. 그러나, 원주방향의 연신률은 예비성형체의 직경 및 금속주조의 내강직경에 의하여 결정된다. 바닥부의 형태는 제17도 및 제18도와 관련하여 하기에서 기술된다. 액체는 실온 또는 가열된 공기하에, 질소, 탄산가스와 같은 가스 또는 10 내지 40㎏/㎠ 게이지, 특히 15 내지 3㎏/㎠게이지의 압력을 갖는 기포하에서 가압된다.

열처리단계 B는 축방향 및 회전 터릿 방향으로 회전시키는 다수의 중심 금속 주조(굴내), (34), (제8도 및 제9도 참조)를 지지하기 위한 회전 터릿(41), 및 2차 가공품(34)를 중심 금속 주조(34)상에서 가열시키기 위한 적외선 방사기(42) 및 (43)을 포함한다.

제10도는 열처리 단계를 구체적으로 나타내는 것으로서, 2차 가공품(30)은 이의 축방향으로 회전하여 중심 금속주조(34)에 의하여 지지되며, 적외선 방사기(42) 및 (43)은 2차 가공품(38)의 바닥부를 마주보며 몸통부(39)의 부분은 바닥부에 연장된다. 2차 가공품(30)은 수송기(44)를 통하여 열처리단계 B의 회전 터릿(41)에 공급되고, 회전하면서 바닥부(38) 및 바닥부에서 연장된 몸통부(39)의 부분이 적외선 방사기(42) 및 (43)에서 나온 적외선으로 가열된다. 바닥부(39) 및 몸통부는 가열시 수축되어 3차 가공품(40)을 생산한다(제11도).

제16도에 나타낸 구체적 예시에서, 가열단계 B는 회전터릿(41)을 포함한다. 그러나, 열처리 단계 B가 여기에만 한정되는 것은 아니다, 즉, 열처리단계 B는 직선상으로 회전하는 컨베이어 일 수도 있다. 여기에서, 2차 가공품(30)은 이의 바닥부 및 바닥부에 연결된 몸통부에서 가열되며, 이동안 컨베이어에 일렬도 배치된 적외선 방사기에 의해 곧장 움직인다.

2차 취입 성형단계 C에서, 2차 취입 성형을 위한 개폐가 가능한 금속주조(25)는회전터릿(51)의 주변을 따라서 여러개가 배치되며, 3차 가공품(40)은 공급기(53)에 의하여 개방된 금속주조(52)내로 공급된다.

2차 취입 성형단계 C를 구체적으로 나타내는 제12도 및 제13도에서 가열된 3차 가공품(40)은 중심 금속주조(34)에 의하여 목부분이 지지되고, 폐쇄된 스플릿(split) 금속주조(52)내에서 지지된다. 중심 금속주조의 반대면에서는 최종 용기의 바닥면을 형성하기 위한 바닥금속 주조(55)가 배치되어 있다.

액체는 3차 성형 가공품(40)에 취입되어 3차 가공품(40)이 취입 성형되고, 몸통부와 발부분을 갖는 최종용기의 바닥부를 성형시킨다. 성형된 용기(1)을 제거기(56)을 사용해 금속주조(52)로부터 꺼내 개방된 2차 성형 단계로 옮긴다.

제17도 및 제18도는 열처리단계 B 전후의 바닥부의 형태 및 크기에 있어서의 변화를 나타내는 것으로서, 3차 가공품(40)을 열수축시키고 3차 가공품은 2차 취입성형시켜 최종용기의 바닥부로서 제공되어야 하는 3차 가공품(40)의 일부, 즉 열수축된 바닥부(45) 및 바닥부에 연결된 몸통부(46)이, 최종 용기의 바닥 오목부가 실질적으로 위치하는 곳에 반구형 표면(60), (점선으로 표시됨)내에 유지되도록 하는 것이 중요하며, 바닥부의 성형 기준선에서부터 가상 반구형 표면(60)에 비교적 가까운 형상을 지니므로써, 목적하는 형태를 갗고 향상된 내열성 및 크립(creep) 강도를 지니게 된다.

3차 가공품이 열수축되고 2차 취입성형되어 3차 가공품(40)의 열수축 바닥부(45) 및 바닥부에 연결된 몸통부(46)의 표면적 S₃이 최종 용기의 오목부가 위치하는 곳(최종 용기의 바닥부와 몸통부 사이의 경계선인 A-A' 선의 바닥면)의 가상 반구형 표면(60)의 표면적 S₀의 65 내지 98%에 이르는 것이 바람직하다.

3차 가공품(40)이 상기 언급한 형태의 바닥부를 갖도록 하기 위하여는, 2차 가공품(30)의 가열되는 바닥부(38) 및 바닥부에 연속되는 몸통부의 부위(39)가 최종 용기의 가상 반구형 표면(60)의 외표면에 존재하고, 예정된 범위내에 드는 표면적을 갖는 것이 바람직하다. 즉, 1차 취입성형 및 2차 취입성형은 최종 용기의 바닥면으로 되어야 하는 2차 가공품의 일정 부분, 즉 선 A-A' 의 바닥쪽 면상의 (38) 및 (39) 부위의 표면적 S₂가, 최종용기의 바닥 오목부가 실질적으로 위치하는 곳의 가상 반구형 면적의 표면적 S₀의 110 내지 200%가 되어야 한다.

제17도 및 제18도는 구체적인 예를 나타내고 있는데, 몸통부(3)의 표면은 절연체(47)로 감싸여 있어서 몸통부(3)가 열을 받지 않도록 해준다.

2차 가공품(30)의 바닥부(38) 및 몸통부의(39)는 효과적으로 열수축이 일어나는 한계점 및 열정화되는 온도로부터 130 내지 200℃의 온도에서 가열된다. 적외선 방사기를 사용한 가열은 비접촉 가열법이다. 그러므로, 바닥면과 몸통부는 서로 맞물림없이 수축된다. 그외에도, 2차 가공품의 표면에 조사되는 적외선은 표면을 통과하여 방사부위 반내편의 내측면에 닿는다. 그러므로, 투과된 적외선의 일부는 흡수되고, 용기는 내측면으로부터 적외선에 의해서 가열되며 단시간내에 매우 효과적으로 균일한 가열이 가능하게 된다.

그 밖에도, 상기 처리 단계의 적외선방사기(42) 및 (43)은 2차 가공품(30)이 이동하는 통로의 상부 및 측면에 배치되고 2차 가공품은 축방향으로 회전하면서 적외선 방사기를 통하여 이동한다. 이 경우에, 2차 가공품은 미리 정해진 부위에서 균질하고 균일하게 가열되어, 상기 공정중에서 열수축 및 이동이 모두 연속적으로 수행되도록 한다. 그러므로, 열처리는 시간 소비없이 수행되어 생산성이 향상될 수 있다. 적외선 방사기는 약 400 내지 1000℃에서 가열되고, 비교적 우수한 방사효율을 지니며, 비교적 큰 평면적을 지닌 표면을 갖는 것들의 조합으로 이루어진다. 이들은 비교적 높은 에너지 밀도의 적외선을 2차 가공품에 조사하도록 함으로써 가열시간을 단축시킨다. 특히, 본 발명에서 2차 가공품의 가열부분은 상당히 연신되며 두께가 얇아지므로 단시간내에, 예컨데 적외선 방사기로 10초 정도의 시간 동안만 가열하면 된다.

이에 덧붙여서, 오목부의 비교적 좁은 약간 연신된 두꺼운 부분을 갖는 2차 가공품을 비교적 큰 강도로 단시간내에 적외선 조사하여 가열을 할때, 두꺼운 부위는, 상대적으로 많이 연신되어 적외선을 덜 흡수하는 얇은 주변부위 보다 열흡수량이 커진다. 그러므로, 두꺼운 부분은, 얇은 주변부위와 비교하여 상대적으로 낮은 온도를 유지된다. 따라서 바닥부는 두꺼운 부위가 변색되지 않도록 하면서도 열경화가 가능해진다.

적외선 히터에는 탄소스틸 또는 스테인레스 스틸과 같은 금속표면, 알루미늄, 망간 또는 지르코늄과 같은 세라믹 표면, 세라믹과 탄소의 혼성 표면과 같은 고체 표면 또는 기체를 가열하여 수득되는 기체 표면이 사용될 수 있다. 고체 재료로 만들어진 적외선 히터의 표면은 그 안에 내장된 전기 히터를 사용하거나 고주파 유도 가열방법을 사용하여 목적하는 온도에서 가열될 수 있다.

두께를 얇게 하기 위하여 1차 취입성형시 고도로 연신된 2차 가공품의 바닥부는 성형성이 불량하므로, 2차 취입성형 단계에 적용시키기 적합하도록 130 내지 200℃ 온도에서 성형시켜야만 한다. 3차 가공품의 열처리부를 130 내지 200℃에서 열정화시켜서 최종 용기 바닥 오목부의 결정화 정도를 30 내지 50% 가 되도록 경화시킬 수 있다. 바닥부를 고도로 연신시킴으로써 내열성 및 내압성을 향상시키는 것외에, 내열성과 내압성을 반영하는 70℃에서의 항복 하중(yielding load)이 바닥부의 결정화에 의하여 더한층 향상되었다.

바닥부 가열을 위한 적외선 방사기(42) 및 몸통부 가열을 위한 적외선 방사기(43) 사이의 적외선 차폐판의 배열은 바닥의 어깨부(49)가 과도하게 안쪽으로 수축되는 것을 방지하고, 바닥부가 반구형에 가까운 형상을 갖도록 해준다는 점에서 유리하다(제20도 및 제21도 참조).

2차 가공품이 바닥부에서만 열-수축되는 경우, 바닥어깨부(49)는 방사상의 안쪽으로 비성상적으로 수축한다(제22도 참조). 따라서,2차 취입 성형 과정중 파손되거나 바닥부가 적절한 형상으로 성형되지 않기 때문에 상기와 같은 3차 가공품으로는 셀프스탠딩 바닥부를 성형시킬 수 있다. 이러한 경우, 발부분의 두께는 극히 얇아진다.

또한, 비교적 적게 패인 부분(61)이 1차 취입 성형에 의한 2차 가공품의 바닥부(38)의 중심 외표면을 형성할때, 제24도 및 제25도에 나타낸 가열처리 단계중의 3차 가공품의 열처리된 바닥부(45)의 중심 높이를 억제할 수 있다(제23도 참조). 그러므로, 최종 용기의 반구형 오목표면에 가까운 바닥어깨부(49)의 위치를 용이하게 정할 수 있다. 이는 2차 가공품의 바닥부에 있는 패인 부분(61)이 아랫방향, 즉 가열시 가공품의 안쪽방향으로 수축하려는 현상때문인 것으로 추측된다. 패인부분(61)은 몸통부 직경 D₀또는 최종용기의 최대 바닥부의 약 15 내지 60℃의 크기를 가지며, 깊이는 약 0.5 내지 5㎜이다.

본 발명의 2차 취입성형 단계에서, 열처리 단계 B 에서 성형된 3차 가공품은 2차 취입 성형을 위해 금속주조내로 취입되어 발부분과 오목부가 교대로 배열되는 바닥부를 형성한다. 2차 취입 성형중에, 2차 취입성형을 위한 금속주조의 내강은 2차 가공품보다 커야하며, 셀프스탠딩 바닥의 형태를 포함하여 최종 성형품의 크기와 형상에 맞아야만 한다.

3차 가공품은 열처리에 의한 결정화 때문에 탄성력이 한층 증가되었다. 따라서,1차 취입성형시보다 높은 압력, 일반적으로 15 내지 45㎏/㎠ 의 유압을 사용하는 것이 바람직하다.

2차 취입 성형시, 금속 주조를 5-135℃에서 유지시킬 수 있으며 성형후에는 즉시 냉각시킬 수 있다. 또는 찬공기를 최종 성형품에 불어 넣어 이것을 냉각시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태로서, 바닥부의 중심에서도 두께가 얇은 셀프스탠딩 용기를 제공한다.

제26도는 1차 취입성형 단계를 나타내고 있는데, 예비성형체(20)은 중심 금속주조(34)에 의하여 목부가 지탱되고, 패쇄된 스플릿 금속주조(32)내에 보유된다. 중심 금속주조의 반대면상에는 2차 가공품의 바닥부 형상을 만들기 위한 바닥 금속주조(35)가 배치되어 있다. 스트레칭 봉(36)은 예비성형체(20)내에 삽입된다. 스트레칭 봉의 끝을 예비성형체(20)의 바닥부 상으로 밀어 축방향으로 이를 잡아당긴다. 액체를 예비성형체(20)에 불어넣어 팽창시키고, 예비성형체는 원주면 방향 및 높이 방향으로 연신시킨다. 이때, 최종제품의 두께를 얇게 하기 위해 이의 바닥부는 많이 연신시키기 위하여는, 2차 가공품의 바닥부가 고도로 연신되어 1차 취입성형후에 두께가 얇아져야 한다.

예비성형체의 샌드위치된 바닥부의 온도는 취입이 종료하기 직전까지 40℃, 바람직하게는 25℃ 내로 강하시킨다. 이렇게 하면, 2차 가공품(30)의 바닥부(38)이 샌드위치된 곳의 바닥 중앙부를 포함한 바닥부가 고도로 연신되어 전체 두께가 얇아지게 된다.

바닥 금속주조(35)는 2차 가공품(30)의 바닥부(38)이 고도로 연신되어 두께가 얇아지도록 하고, 바닥부(38)이 다음의 열처리 단계에 적용하기 쉬운 형상을 갖도록 해준다.

즉, 바닥 금속 주조(33), (2차 가공품의 바닥)의 내표면은 큰 곡률반경을 갖는 돔형상을 하여서 바닥부가 상당히 연신되도록 하는 것이 바람직하다.

바닥부 중심의 편평부(62)를 형성시키는 것이 바람직하다. 바닥 금속주조(35)중앙에 작은 돌출부 및 2차 가공품의 바닥부 중앙에 작은 홈(63')올 형성시키면 취입 성형용 금속주조의 바닥 중앙의 돌출부(63)의 주변에 가공품이 다달를때 시간을 지연시키고, 바닥부의 중앙 및 이의 주변의 연신도를 증대시킬 수 있다는 점에서 효율적이다. 홈(63')은 최종 용기의 직경 D₀의 약 15-60%의 직경을 가지며, 약 0.5 내지 약 5㎜의 깊이를 갖는다.

제27도에서 나타낸 바와 같이, 2차 가공품의 바닥부(38)이 최종용기의 몸통부 또는 바닥부 직경보다 큰 직경을 갖는 것이 더욱 바람직하다. 이렇게 하면 2차 가공품의 바닥부(38)이 효과적이고 고도록 연신되어 얇은 두께를 갖도록 하며, 2차 가공품의 바닥면(38)이 열수축될때 중심방향으로 홈을 갖도록 반구형 표면이 더큰 직경의 바닥부를 가압하는 공안 반구형 표면이 형성되도록 한다. 2차 가공품의 바닥부(38)은 최종 용기의 바닥부 또는 몸통부의 직경에 1 내지 1.3 배되는 직경을 갖는다. 수득된 2차 가공품의 바닥부(38)은 이의 중심을 포함하여 고도로 연신되고 열경화되어20% 이상, 바람직하게는 25% 이상의 결정도를 지니며, 1㎜, 바람직하게는 0.8㎜ 이하의 두께를 갖는다.

제28도는 열처리 단계를 구체적으로 나타내는 것으로서, 2차 가공품은 중심 금속 주조(34)에 의해 지지되며, 적외선 방사기(43)은 2차 가공품의 바닥부 및 적어도 바닥부와 연속된 몸통부의 일부에 마주하도록 설치된다. 2차 가공품의 바닥부 및 바닥부에 연장되는 몸통부의 적어도 일부분은 적외선 방사기(42), (43)에서 나오는 적외선에 의하여 가열되고, 길이 방향 및 방사상 방향으로 수축되어 최종 제품인 3차 가공품(40)이 수득된다. 이는 2차 취입 성형용 금속주조에 잘 맞는 형상의 바닥부 및 몸통부(38)을 갖는다.

3차 가공품(40)의 바닥부(38)은 2차 취입성형용 금속주조의 바닥 오목부와 가능한 많이 가까운 형상을 지녀서 최종 제픔의 발부분이 용이하게 제조 되도록 한다.

이 경우에, 2차 가공품의 바닥부 형상은 매우 중요한 역할을 하는데, 열수축된 2차 가공품은 신장이 큰 것이 바람직하며, 2차 가공품의 바닥부에 연장된 몸통부는 제품의 몸통부 직경보다 큰 직경을 갖는 것이 바람직하다. 3차 가공품의 바닥부 중앙이 열수축 동안의 돌출 및 바람직하게 열수축된 형상을 수득하는 것을 방지하는 한계점으로부터, 아주 작은 홈부분이 2차 가공품의 바닥중앙에 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

제29도는 2차 성형 단계를 구체적으로 나타내는데, 3차 가공품은 중심 금속주조(34)에 의하여 목부분이 지지되고, 폐쇄된 스플릿 금속 주조(52)내에 보유된다. 중심 금속주조의 반대면은 최종 용기의 바닥의 형상을 정할 수 있도록 바닥 금속주조(55)에 배치되어 있다. 액체를 3차 가공품(30)에 취입시켜 2차 취입성형시켜 미리 정해진 오목부 및 발부(6개의 발부)를 갖는 최종 용기(1)의 바닥부를 성형시킨다. 성형된 용기(1)을 공지의 제거방법(도시하지 않음)을 사용하여 개방된 금속주조(52)에서 꺼내어 2차 취입성형 시킨다. 용기의 바닥부의 형상 및 크기 및 여러 특성간의 상관관계는 하기에 구체적으로 기술되어 있다.

실시예 및 비교실시예의 용기는 하기의 방법으로 측성 및 평가되었다.

(a) 두께

시료의 두께는 마이크로 미터(직경 2.38㎜의 볼 측정기)를 사용하여 측정한다.

(b) 결정화 정도

n-헵 탄-사염화탄소의 밀도구매 튜브(Ikeda Rika Co. 에서 제조)를 사용하였으며, 시료의 밀도는 20℃에서 관측하였다. 결정화정도는 하기 공식에 따라 산출하였다.

ρ : 측정된 밀도(g/cm³)

ρ_am: 부정형 밀도(1.335g/cm³)

ρ_c: 결정형 밀도(1.455g/cm³)

(c) 항복하중

바닥의 오목부를 제7도의 금속주조를 사용하여 펀칭하여 신장력 시험용 시료로서 사용한다. 그 모양에 따라서, 바닥 오모무는 금속주형의 모양대로 편칭되지 않을 수 있다. 이러한 부위는 적절하게 절단해 낸다.

신장력 시험은 하기 조건하의 70℃ 등온욕중에서 실시한다.

신장력 테스터 : Orientek Co. 에서 제조한 Tensilon UCT-5T 척(chuck)간

거리 : 20㎜

당김속도 : 10㎜/분

제6도의 하중 치환 곡선상의 항복점에 있는 하중값을 1㎝ 넓이당 하중값으로 전환하여 항복 하중으로 산정한다.

(d) 용기의 전환각(overturning angle)

제2도에 도시된 수평면에서 시작되어 미리 계산된 각이 변화하는 강철판의 표면상에 메쉬 #320의 연마지를 붙여놓은 시료판에 용기를 올려놓는다. 시료판은 1°/초 각도로 경사지게 한다. 용기가 뒤집힐때의 수평면에서의 시료판의 각도를 측정하고, 이를 용기의 전환각 α 로 정한다.

[비교 시험1]

제26도 내지 제29도의 2 단계 취입 성형법에 따른 기기들을 사용하여, 최종 제품의 몸통의 최대직경 D₀가 91㎜이고 전체 높이가 303㎜ 이고 용량이 1500㎖ 이며, 6개의 발부분과 오목부를 갖는 바닥부를 지닌 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 용기를 제조한다.

제27도의 취입 성형용 금속 주조를 사용하여 예비성형체를 1차 취입성형하여, 높이가 315㎜이고, 바닥부에 연장된 몸통부의 직경이 102㎜ 이고, 직경 30㎜, 깊이 2㎜의 중앙부에 형성된 홈부위를 갖는 바닥부를 형성시킨다. 1차 취입 성형과정에서, 예비성형체는 먼저 연신온도로 가열되고 금속주조에 공급된다, 그후, 예비성형체의 바닥부는 그 안에 장착된 스트레칭 봉과 밖에 구비된 가압봉에 의해 지지된다. 스트레칭봉을 사용하여 예비성형체의 바닥부를 밀어올리는 동안, 20㎏f/㎠ 의 압축공기를 예비성형체에 취입시켜, 취입성형을 수행하고 2차 가공품을 수득한다.

비교 시험으로서, 스트레칭봉 및 가압봉의 말단부 온도 및 재료를 바꾸고, 예비성형체의 몸통부 및 바닥부 사이의 가열 온도차를 변화시켜서 2 차 가공품을 제조하였다. 실시예 1 및 비교 실시예 1 에서 스트레칭봉 및 가압봉의 말단을 절연성이 우수한 폴리테트라폴루오로메틸렌(TF)으로 제조하고, 예비성형체의 드럼부 및 바닥부 사이의 가열 온도차는 각기 0℃ 및 15℃ 에 맞춘다. 실시예 2에서, 스트레칭봉의 말단은 폴리테트라플루오로에틸렌(TF)으로 제조하고, 가압봉의 말단은 강철로 제조되고 그안에 내장된 전기 히터로 65℃까지 가열된다. 비교 실시예 2 에서, 스트레칭봉 및 가압봉의 말단은 열전도성이 우수한 강철로 만들고, 가압봉은 실온 상태에서 사용한다.

상기한 조건에서 수득된 2차 가공품의 바닥 중심부에서의 두께 T₁(㎜) 및 결정도 X₁(%), 바닥 중심부에서 10 ㎜ 떨어진 바닥 주변부에서의 두께 T₂(㎜) 및 결정도 X₂를 측정한다. 써모커플(thermocoup1e)을 갖는 온도계를 예비성형체의 바닥 중앙부와 접촉하는 가압봉의 말단에 부착하여 1차 취입 성형중의 바닥 중앙부의 온도 변화를 측정하고, 취입 성형 시작점에서 취입 성형품이 금속 주조와 접촉하기 바로 직전까지의 바닥 중앙부의 온도차 ΔTS(℃)를 찾아낸다. 상기 시험 조건 및 측정 결과는 표 1에 나타나 있다.

[표 1]

그 후에, 2차 가공품은 회전하면서 평면상 적외선 방사기를 갖는 터널형 열처리 기기(적외선 방사기는 기기의 상부면과 측면을 따라 배치되며, 세라믹 물질내에 전기 히터를 내장하고 있다)를 통과함으로써, 2차 가공품의 바닥부 및 바닥부와 연장되는 몸통부의 일부가 열수축되어 3차 가공품이 수득된다. 적외선 방사기의 온도는 상부 표면에서 900℃이고, 측면에서는 750℃이다.

가열 시간은 6 초이다. 수득된 3 차 가공품의 열치리 부위는 최종 용기의 바닥오목부 형상과 가깝고 충분히 닮아있다.

최종적으로, 6개의 발부 및 오목부를 갖는 미리 결정된 형상의 바닥부를 갖는 2차 취입 성형용 금속 주조를 사용하여 가열된 3차 가공품을 40㎏f/㎠의 압축 공기로 취입하여 2차 취입 성형시킴으로써 용기를 수득할 수 있다. 2차 취입 성형용 금속 주조의 바닥에 있어서, 바닥 중앙부 가까이의 오목부의 곡률 반경 R₁은 67 ㎜이고, 몸통부 직경 D₀의 40% 내의 바닥부의 가상 곡면의 표면적 S₀'의 몸통부 직경 D₀의 바닥 오목부의 전체 표면적 S' 에 대한 비율 S'/S₀'는 0.72이고, 몸통부 직경 D₀의 80% 이내의 바닥 오목부 전체 표면적 S에 대한 몸통의 직정 D₀의 80% 이내의 바닥부의 가상곡면의 표면적 S₀의 비율 S/S₀는 0.31이며, 발부분의 높이 H는 4 ㎜이고, 오목부를 포함한 발부분의 개방각 θ(오목부에 수직인 면과 발부분이 교차하는 면상에서의 각도)는 71°이다. 4 종류의 시료를 사용하여 1 차 취입 성형 조건을 변화시켜 수득한 용기의 바닥 중앙부의 두께 T₃(㎜) 및 결정도 X₃(%), 바닥 중앙에서 10㎜ 떨어진 주변부의 오목부의 두께 T₄(㎜) 및 결정도 X₄(%)를 측정하였다. 그외에도, 바닥 중앙부를 포함하는 바닥 오목부의 항복하중(㎏/㎝)을 측정하였다. 그 결과는 표 2 에 나타나 있다.

[물성 시험]

각 실시예마다 10개의 용기를 준비하여, 탄산수 2.3 기체 용적(GV) 및 2.6 GV 를 채운 후, 마개를 닫는다. 그 후 70℃의 뜨거운 물을 30분간 용기의 상부에 붓고, 열에 의해 내용물이 멸균되도록 한다. 열에 의한 멸균 기간 동안 바닥 중앙부의 온도는 최내 68℃까지 상승한다. 열 멸균 후에 냉각시킨 용기 바닥의 변형 정도를 측정하여, 마이너스 높이 H 를 갖는 발부 즉, 바닥 중앙부가 발부 보다 아래로 튀어 나온 경우의 셀프 스탠딩 능력을 상실한 용기의 수를 센다. 그 결과는 표 2 에 나타나 있다.

[표 2]

[비교 시험 2]

2 단계 취입 성형법에 따라서, 최종 용기의 최대 몸통 직경 D₀가 91㎜이고, 전체 높이가 303 ㎜이며, 용량이 1500㎖ 이고, 6개의 발부분과 오목부로 구성된 바닥부를 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 용기를 제조한다.

실시예 1 및 비교 시험 1의 방법에 따라 용기를 제조한다.

바닥에 닿는 부분의 직경 D_S및 폭 W, 및 바닥 중앙부와 바닥에 닿는 부분의 거리 Y를 달리하여 2차 성형용 금속 주조 3가지를 준비한다.

이 경우에 2 차 취입 성형용 금속 주조의 바닥은, 바닥 중앙부에 가까운 오목부의 곡률 반경 R₁이 67 ㎜ 이고, 몸통부 D₀의 40% 내의 바닥 오목부의 전체 표면적 S' 에 대한 몸통부 직경 D₀의 40% 내의 바닥부의 가상 곡면의 표면적 S₀'의 비율 S'/S₀'는 0.72이며, 몸통부 직경 D₀의 80% 이내의 바닥 오목부의 전체 표면적 S에 대한 몸통 직정 D₀의 80% 이내의 바닥부의 가상 곡면의 표면적 S₀의 비율 S/S₀은 0.31 이고, 발부분의 높이 H 는 4 ㎜이며, 오목부를 포함하는 발의 개방각 θ는 오목부에 수직인 면과 발부분이 교차하는 면상에서 71°이다. 상기 3가지 금속 주조(실시예 3, 4 및 비교 실시예 3)를 사용하여 용기를 제조하고, 용기의 바닥부의 지면 접촉부의 형상을 측정한다. 즉, 지면 접촉부의 직경 D_S에 대한 몸통 직경 D₀의 비율, 지면 접촉부의 폭 W, 바닥 중앙부와 바닥 접촉부 사이의 거리 Y에 대한 몸통부의 반경 R₀의 비율 Y/R₀를 측정한다. 상기 측성 결과는 표 3에 나타나 있다.

이렇게 수득된 빈 용기의 전환각 α를 측성한다. 이 결과 또한 표 3에 나타나 있다.

[표 3]

[비교 시험 3]

2 단계 취입 성형법에 따라서, 최종 성형품의 최대 몸통 직경 D₀가 91㎜이고, 전체 높이가 303 ㎜이며, 용량이 1500㎖ 이고, 6 개의 발부분과 오목부로 구성된 바닥부를 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 용기를 제조한다.

실시예 1 및 비교 시험 1의 방법에 따라 용기를 제조한다.

오목부에 수직인 면과 발부분이 교차하는 면상에서의 오목부를 포함하는 발의 개방각 θ, 몸통부 D₀의 40% 내의 바닥 오목부의 전체 표면적 S' 에 대한 몸통부 직경 D₀의 40% 내의 바닥부의 가장 곡면의 표면적 S₀' 의 비율 S'/S₀', 몸통부 직경 D₀의 80% 이내의 바닥 오목부의 전체 표면적 S에 eo한 몸통 직경 D₀의 80% 이내의 바닥부의 가상 곡면의 표면적 S₀의 비율 S/S₀및 바닥부 중앙에 가까운 바닥 오목부의 곡선 반경 R₁에 대한 몸통부의 반경 R₀의 비율 R₁/R₀를 적절히 변형시켜 발의 높이가 4㎜인 4종류의 금속 주조를 준비한다.

표 4는 시험용 2차 취입 성형에 사용될 5가지 금속 주조의 바닥 모양에 대한 수치를 나타낸다.

5가지 금속 주조(실시예 5 및 6, 비교 실시예 4, 5 및 6)을 사용하여 용기를 제조하고 이들의 두께, 각 부위의 결정도를 측정한다.

모든 경우에서, 용기의 바닥 중앙부를 포함한 반경 30㎜ 내의 바닥 오목부의 두께는 0.4-0.7㎜이고 결정도는 30-47%이다. 표 4는 용기 발부의 말단에서의 최소 두께 T_min을 나타낸다.

[물성 시험]

각 실시예마다 10개의 용기를 준비하여, 탄산수 2.3 기체 용적(GV)으로 채운 후, 마개를 닫는다. 그 후 7℃의 뜨거운 물을 30분간 용기의 상부에 붓고, 열에 의해 내용물이 멸균되도록 한다. 열에 의한 멸균 기간 동안 바닥 중앙부의 온도는 최대의 68℃까지 상승한다. 열 멸균 후에 냉각시킨 용기 바닥의 변형 정도를 측정하여, 마이너스 높이 H를 갖는 발부 즉, 바닥 중앙부가 발부보다 아래로 튀어 나온 경우의 셀프 스탠딩 능력을 상실한 용기의 수를 센다. 그 결과는 표 4에 나타나 있다.

[표 4]

[비교 시험 4]

제8도 내지 제23도의 2 단계 취입 성형법에 따른 기기들을 이용하여 최종 제품의 몸통 최대 직경 D₀가 91㎜이고, 전체 높이가 303㎜이며, 용량이 1500㎖이고, 6개의 발부 및 오목부를 바닥부에 구비하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 용기를 제조한다.

바닥이 있는 예비성형체를 제19도에서와 같이 적외선 가열하여 입 및 목부와 바닥부를 구형화한다. 제23도에서와 같이, 높이가 318㎜이고, 바닥부와 연장된 몸통부의 직경이 91㎜이며 바닥부의 중앙에 직경 30㎜, 길이 2㎜의 홈 부분을 갖는 금속 주조를 사용하여, 예비성형체를 1차 취입 성형시킨다. 1 차 취입 성형시, 예비성형체는 연신 온도로 가열되고 금속 주조에 주입된다. 그 후, 예비성형체의 바닥부는 예비성형체내에 구비된 스트레칭봉 및 밖에 설치된 가압봉에 의하여 지지된다. 2 차 성형품을 수득하기 위해 스트레칭봉으로 예비성형체의 바닥부를 밀어 올리면서 20㎏f/㎠ 의 압축 공기를 예비성형체에 불어 넣어 취입 성형시킨다. 이 경우, 스트레칭봉 및 가압봉은 강철로 만들어진 것이며, 취입 성형 과정중 실온에서 사용된다.

비교 시험으로서, 예비성형체의 몸통부 및 바닥부 사이의 가열 온도를 각기 0℃ 및 13℃로 달리하여 실시예 7 및 비교 실시예 7의 조건하에서 2차 가공품을 제조한다. 표 5는 성형 조건, 수득된 2 차 가공품의 바닥 중앙부에서 10㎜ 떨어진 부분의 결정도 X₂(%) 및 두께 T₂(㎜) 의 측정치를 나타낸다. 모든 경우에 있어서, 2차 가공품의 바닥 중앙부의 구형부의 직경은 15㎜이고, 두께는 약 1.5㎜이다.

그 후에, 2차 가공품은 회전하면서 평면상 적외선 방사기를 갖는 터널형 열처리 기기(적외선 방사기는 기기의 상부면과 측면을 따라 배치되며, 세라믹 물질내에 전기 히터를 내장하고 있다)를 통과함으로써, 2 차 가공품의 바닥부 및 바닥부와 연장되는 몸통부의 일부가 열수축되어 3차 가공품이 수득된다. 적외선 방사기의 온도는 상부 표면에서 900℃이고, 측면에서는 750℃이다. 가열 시간은 6초이다. 수득된 3차 가공품의 열처리 부위는 최종 용기의 바닥 오목부 형상과 가깝고 충분히 닮아있다.

최종적으로, 6개의 발부 및 오목부를 갖는 미리 결정된 형상의 바닥부를 갖는 2 차 취입 성형용 금속 주조를 사용하여 가열된 3차 가공품을 40 ㎏f/㎠ 의 압축 공기로 취입하여 2차 취입 성형시킴으로써 용기를 수득할 수 있다. 2차 취입 성형용 금속 주조의 바닥에 있어서, 바닥 중앙부 가까이의 오목부의 곡률 반경 R₁은 67㎜이고, 몸통부 직경 D₀의 40% 내의 바닥부의 가상 곡면의 표면적 S₀'의 몸통부 직경 D₀의 비닥 오목부의 전체 표면적 S' 에 대한 비율 S'/S₀' 는 0.72이고, 몸통부 직경 D₀의 80% 이내의 바닥 오목부 전체 표면적 S에 대한 몸통의 직경 D₀의 80% 이내의 바닥부의 가상곡면의 표면적 S₀의 비율 S/S₀는 0.31이며, 발부분의 높이 H는 4 ㎜이고, 오목부를 포함한 발부분의 개방각 θ(오목부에 수직인 면과 발부분이 교차하는 면상에서의)는 71°이다. 2종류의 시료를 사용하여 1차 취입 성형 조건을 변화시켜 수득한 용기의 바닥 중앙부의 두께 T₄(㎜) 및 결정도 X₄(%), 바닥 중앙에서 10㎜ 떨어진 주변부의 오목부의 두께 T₄(㎜) 및 결정도 X₄(%)를 측정하였다. 상기 모든 경우에서, 바닥 중앙부의 구형부의 직경은 15 ㎜, 두께는 1.5 ㎜이고, 결정도는 약 38%이다. 그 결과는 표 2에 나타나 있다.

[물성 시험]

각 실시예마다 10개의 용기를 준비하여, 탄산수 2.6 GV를 채운 후, 마개를 닫는다. 그 후 70℃의 뜨거운 물을 30분간 용기의 상부에 붓고, 열에 의해 내용물이 멸균되도록 한다. 열에 의한 멸균 기간 동안 바닥 중앙부의 온도는 최대 68℃까지 상승한다. 열 멸균 후에 냉각시킨 용기 바닥의 변형 정도를 측정하여, 마이너스 높이 H를 갖는 발부 즉, 바닥 중앙부가 발부 보다 아래로 튀어 나온 경우의 셀프 스탠딩 능력을 상실한 용기의 수를 센다. 그 결과는 표 5에 나타나 있다.

[표 5]

상기 비교 시험 결과로부터, 본 발명의 용기가 우수한 내열성, 내압성을 지니며 쉽게 꺽이지 않는 특성이 있음을 알 수 있다.

본 발명의 내열성 및 내압성 폴리에스테르 용기는 내용물 자체가 압력을 유발하고 가열에 의하여 멸균되어야 하는 경우에 효과적으로 사용될 수 있으며, 탄산음료수, 질소 함유 음료 및 양넘용 용기로서 유용하다. 내열 및 내압성 용기는 용량의 약 3배 까지의 기체를 보유할 수 있으며, 60-80℃의 온도에서 적절히 가열하여 멸균시킬 수 있다.

Claims (20)

1. 입 및 목부, 어깨부, 몸통부 및 바닥부(여기에서, 바닥부는 수지를 양축방향으로 스트레치-취입 성형시켜 수득한 오목부 및 발부를 포함한다)를 지니며, 우수한 내열성 및 내압성을 지니고, 입 및 목부, 이의 인접부, 및 바닥부의 중앙을 제외한 용기 전체의 두께가 고도의 인장 조건하에서도 변색됨이 없이 얇으며, 바닥 오목부를 이루는 부분의 항복하중이 70℃에서 25㎏/㎝ 이상인, 셀프 스탠딩(self-standing)용기.
2. 제1항에 있어서, 용기 전체의 결정도가 20% 이상인 용기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 몸통 직경 D₀의 50%에 해당하는 써클내의 바닥 오목부의 결정도가 30 내지 55% 로 바닥부가 열경화된 용기.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 입 및 목부, 이의 인접부 및 바닥중앙부를 제외한 용기의 두께가 0.15 내지 1㎜인 용기
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 바닥중앙부를 포함한 바닥 오목부의 두께가 0.3 내지 1㎜인 용기.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 바닥 중앙부가 구형을 이루고, 구형부의 직경이 몸통직경 D₀의 5 내지 28%인 용기
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 바닥중앙부를 포함하여 전반적으로 구형을 이루는 바닥 오목부에서의 곡률 반경 R₁에 대한 바닥부에 연장되는 몸통부의 반경 R₀의 비율 R₁/R₀가 1.3 내지 2이고, 곡률 반경 R₁을 갖는 대체로 구형을 이루는 바닥 오목부의 직경 D₁이 몸통직경 D₀의 62% 내지 90% 인 용기.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 몸통직경 D₀의 40% 내의 바닥 오목부의 전체 표면적 S'가, 몸통직경 D₀의 40% 내의 바닥 오목부에 의해 부분적으로 형성된 바닥부의 가상 구형 표면의 표면적 S₀'의 52% 내지 80% 이고, 몸통직경 D₀의 80% 내의 바닥 오목부의 전체 표면적 S가 몸통직경 D₀의 80% 내의 바닥 오목부에 의해 부분적으로 형성된 바닥부의 가상 구형 표면의 표면적 S₀의 20% 내지 45% 인 용기.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 바닥 중앙부에서의 발뿌리 부분의 직경 D_F가 몸통 직경 D₀의 22% 내지 35% 인 용기.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 오목부를 포함하는 발의 개방각 θ가, 적어도 발부의 말단에 닿으며 발부와 교차하고 오목부에 수직인 면과 65° 내지 90° 인 용기.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 오목부와 연속되지 않는 커브에 의하여, 바닥 중앙에 위치하는 뿌리와 발부가 연속되고, 뿌리와 발의 말단부의 연결부가 아랫방향으로 돌출된 용기.
12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 바닥부의 두께가 0.15㎜ 내지 1㎜이고, 바닥 오목부의 두께는 0.3㎜ 내지 1㎜이며, 오목부 중앙 가까이의 곡률 반경 R₁이 몸통부의 곡률 반경 R₀보다 1.3 내지 2 배 크고, 몸통직경 D₀의 40% 이내의 바닥 오목부의 전체 표면적 S'이 몸통직경 D₀의 40% 이내의 바닥 오목부에 의해 부분적으로 형성된 바닥부의 가상 구형 표면의 표면적 S₀'의 52% 내지 80% 이며, 몸통 직경 D₀의 80% 이내의 바닥 오목부의 전체 표면적 S 가 몸통직경 D₀의 80% 이내의 바닥 오목부에 의해 부분적으로 형성된 바닥부의 가상 구형 표면의 표면적 S₀의 20% 내지 45% 이고, 오목부를 포함하는 발의 개방각 θ이, 적어도 발의 말단부에 닿으며 발부와 교차하고 오목부에 수직인 면과 65°내지 90°를 이루는 용기.
13. 바닥부가 다수의 발부 및 오목부를 포함하고, 상기 오목부는 연신 온도에서 가열된 바닥을 지닌 원주형 예비 성형체를 취입 성형함으로써 실질적으로 반구형 표면의 일부를 형성하게 되는, 내열 및 내압성 셀프 스탠딩 용기를 제조하는 방법으로서, 예비 성형체를 금속 주조내에서 양축방향 스트레치-취입 성형하여, 최종 용기의 바닥부로서 제공되어야 하는 부분이 반구형 표면의 표면적보다 큰 표면적을 지니고, 바닥 중앙부를 제외하고 고도로 연신된 후에 두께가 얇아진 대체로 돔형인 바닥부를 갖는 2차 가공품을 수득하는 단계, 바닥부에 연속되는 몸통부의 일부 및 상기 2차 가공품의 바닥부가 적외선 방사기를 향하도록 하고, 최종 용기의 바닥부로서 제공되어야 하는 부분이 상기 반 구형 표면에 꼭 맞는 크기를 지니고, 반구형 표면의 모양과 비교적 가까운 형상을 지니는 3차 가공품을 제조하기 위하여 방사기에 향한 부분을 열수축 시키는 단계, 및 금속주조내의 가열된 상태의 3차 가공품을 2차 취입 성형시켜 최종 제품을 수득하는 단계를 포함하는, 내열 및 내압성 셀프스탠딩 용기의 제조 방법.
14. 제13항에 있어서, 금속 주조내에서 1차 취입 성형되는 2차 가공품의 바닥부의 두께가 1㎜이하이고, 바닥 중앙부를 제외한 바닥부의 결졍도는 20% 이상인, 내열 및 내압성 셀프스탠딩 용기의 제조 방법.
15. 제13항 또는 제14항에 있이서, 최종 용기의 바닥부로서 제공되어야 하는 2차 가공품의 일부의 표면적이 최종 용기의 반구형 표면적의 110 내지 200%에 해당하고, 2차 가공품의 돔형 바닥부의 직경은 최종 용기의 몸통부 직경 D₀의 1 내지 1.3배에 해당하는 내열 및 내압성 셀프스탠딩 용기의 제조 방법.
16. 제13항 또는 제14항에 있어서, 2차 가공품이 돔 형태의 바닥부 중앙에 비교적 적은 홈을 갖는, 내열 및 내압성 셀프스탠딩 용기의 제조방법.
17. 제13항 또는 제14항에 있어서, 적외선 가열 수단이 구비되고, 2차 가공품이 회전하면서 그 안을 통과하며, 2차 가공품의 바닥부 및 바닥부에 연장되는 몸통부의 일부가 130 내지 200℃에서 열 수축되고 열경화되어 3차 가공품을 제조하고, 최종 용기의 바닥부가 되어야 하는 3차 가공품의 일부분이 최종 제품의 반구형 표면의 65 내지 98% 에 해당하는 표면적을 갖도록 하는 단계를 추가로 포함하는, 내열 및 내압성 셀프스탠딩 용기의 제조 방법.
18. 제13항 또는 제14항에 있어서, 연신 온도에서 가열되는 예비 성형체의 바닥 중앙부가 금속주조내의 예비 성형체에 삽입된 스트레칭 봉 및 예비 성형체 외부에 구비된 가압 봉에 의하여 지지되고, 바닥중앙부의 온도 하강을 취입 과정이 끝나기전에 40℃ 내로 억제하면서, 스트레칭 봉을 이용하여 양축방향 스트레치-취입 성형시키는 동안 고압가스를 예비성형체에 불어넣음으로써 상대적으로 높은 연신률을 갖는 바닥 중앙부를 포함한 대체로 돔형인 바닥부의 두께가 얇은 2차 가공품을 수득하는 단계를 추가로 포함하는, 내열 및 내압성 셀프스탠딩 용기의 제조 방법.
19. 제18항에 있어서, 스트레칭 봉 또는 가압 봉의 말단(tip)이 내열성 플라스틱 재료 또는 절연 특성을 지닌 세라믹 재료로 이루어지는, 내열 및 내압성 셀프스탠딩 용기의 제조 방법.
20. 제18항에 있어서, 스트레칭 봉 또는 가압 봉의 말단이 60 내지 130℃의 온도에서 유지되는, 내열 및 내압성 셀프스탠딩 용기의 제조 방법.