KR100250374B1 - 우수한 내열성을 가진 이축-연신-블로우-성형된 용기 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이축-연신-팽창-성형된 용기 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다. 복잡한 가열 시스템을 사용하지 않는 2차 팽창 성형시에는 밑바닥부의 재연신비가 적으나, 이때 프레폼 제품을 1차 팽창 성형 처리하므로써 수득된 제2제품은 밑바닥부에서 차별적으로 수축되고, 평평한 형태 또는 중앙부가 용기의 안쪽으로 패이고 주변부는 평평한 형태의, 2차 팽창 성형처리 이전의 제3제품 또는 제4제품이 수득된다. 이 방법을 통해 수득된 병은, 두께 및 결정도가 배럴의 중앙부와 거의 동일하며 상당히 연신된 밑바닥을 갖는다. 내열성의 병은 그 밑바닥부의 강도가 우수하며 진공압에서 대칭적 패널-참강 안정성을 갖는다.

Description

우수한 내열성을 가진 이축-연신-블로우-성형된 용기 및 이를 제조하는 방법

제1도는 본 발명에 사용된 예비성형 제품(preformed article)을 도시한 측면도이고,

제2도는 본 발명의 제1구체예에 따른 성형단계를 도시한 다이아그램이고,

제3도는 본 발명의 제2구체예에 따른 성형단계를 도시한 다이아그램이고,

제4도는 본 발명의 제2구체예에 따른 2차 제품의 밑바닥부를 누르는 방법을 설명하는 다이아그램이고,

제5도는 본 발명의 방법을 실행하는 제조 장치의 전체 배열을 도시한 다이아그램이고,

제6도는 본 발명의 제1구체예에 따른 1차 블로우 성형(blow molding) 단계를 도시한 다이아그램이고,

제7도는 본 발명의 제2구체예에 따른 성형단계를 도시한 다이아그램이고,

제8도는 제7도에 제시된 성형 단계를 통해 수득된 2차 제품의 확대된 밑바닥부의 형태를 도시한 다이아그램이고,

제9도는 제8도에 제시된 2차 제품의 밑바닥부를 가열한 후의 3차 제품의 밑바닥부의 확대된 형태를 도시한 다이아그램이고,

제10도는 본 발명의 제2구체예에 따른 성형단계를 설명한 다이아그램이고,

제11도는 본 발명의 폴리에스테르병의 구조를 설명한 측면도이며,

제12도는 제11도의 병의 밑바닥을 나타낸 것이다.

[발명의 분야]

본 발명은 이축-연신-블로우-성형된 용기 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 밑바닥부의 강도가 우수하고, 내열성, 진공압에서의 대칭적 패널-침강 안정성(panel-sinking stability) 및 자체-직립 안정성을 지닌 일체형의 내열성 폴리에스테르병 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

[선행기술의 설명]

폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은 열가소성 폴리에스테르로 구성된 이축-연신-블로우-성형된 용기는 우수한 투명성 및 표면상의 광택과, 병에 요구되는 우수한 충격 내성, 강도 및 가스 차단 특성을 지니며, 다양한 종류의 액체를 포함하기 위한 용기, 즉 병으로 사용되었다.

우수한 저장성을 유지하면서 내용물을 병에 담거나 또는 포장하는 데에는 고온-충전 방법을 사용하였다. 따라서, 상기 용기들은 그 내부에 수용된 고온 액체 또는 내용물을 살균하기 위해 수행되는 열 처리를 견뎌낼 수 있는 내열성을 지녀야 한다.

내열성 용기는 대개 단일-단계 블로우-성형 방법을 통해 제조되는데, 이 방법에서는 블로우-성형된 제품 및 성형된 제품을 가열하고 단일 금속 금형을 사용하여 결정화, 즉 열-경화시킨다. 이 단일-단계 블로우-성형 방법에서는, 일반 성형제품의 패인 바닥부를 열경화시키기가 어렵다. 내열성을 보장하기 위해, 패인 바닥부는 두께가 두껍고, 복잡한 형상을 지녀야 한다. 따라서, 바닥부의 중량은 증가하게 된다.

또한 먼저 금속 금형을 사용하여 예비성형(preform) 제품을 블로우-성형하는 단계, 및 제품이 오븐 등에서 가열되고, 수축되어 결정화되는 소위 열경화 단계를 통해 제품이 열-수축된 후에 금속 금형을 사용하여 제품을 2차 블로우 성형시켜서 제품을 성형하는 단계를 포함하는 2-단계 블로우-성형 방법이 알려져 있다.

상기 2-단계 블로우-성형 방법에서는, 제품이 2 내지 6배의 연신비(drawing ratio)하에서 충분한 정도로 1차 블로우-성형시키는 단계를 통해 연신되고, 이렇게 연신된 2차 제품은 병의 강도를 향상시키고 중간정도의 가열을 기초로 하여 내열성을 부여하기 위해 열-경화 단계를 통해 약 60 내지 90%정도 충분히 수축된다.

따라서, 2-단계 블로우-성형 방법은 내열성 용기를 제조하기에 적당하다.

2-단계 블로우-성형 방법의 사용에 대해서는, 예를 들어 일본 공개 특허 공보 제205124/1991호에 개시되어 있는데, 이에 따르면 1차 블로우 성형을 통해 반구형 밑바닥부를 가진 2차 제품을 성형한 후, 상기 제품을 오븐에서 가열하고, 2차 블로우 성형하므로써 밑바닥의 중심부가 용기의 내부쪽으로 패인 최종 제품을 수득할 수 있다.

일본 공개 특허 공보 제189224/1988호에 따르면, 1차 블로우 성형을 통해 반구형 밑바닥을 가진 2차 제품을 성형한 후, 상기 밑바닥을 뒤집어 밑바닥의 중심부가 용기의 내부를 향해 패인 3차 제품을 성형하는데, 상기 3차 제품은 전체적으로 비교적 균일하게 가열하고 수축시킨 후, 제품을 2차 블로우 성형시키므로써 최종-성형된 제품을 수득할 수 있다.

그러나, 통상의 2-단계 블로우-성형 방법에 따르면, 최종 2차 블로우 성형 단계에서 일부가 큰 비율로 연신된 경우에는, 그 부분의 두께가 국소적으로 감소하여 강도가 손실되거나 결정화 정도가 감소함에 따라 내열성을 얻기가 어려워진다.

즉, 전자의 종래 기술에 따르면, 밑바닥부가 반구형인 2차 제품을 2차 팽창시켜 밑바닥부가 내부쪽으로 패인 최종 생성물이 수득되는 시점에 밑바닥 코너에서 연신비가 증가한다. 따라서, 코너부의 두께가 감소하고 결정화도가 감소함에 따라 그 부분의 강도 및 내열성이 감소하게 된다.

후자의 종래 기술에 따르면, 1차 블로우 성형을 통해 반구형 밑바닥 형태를 수득한후 뒤집어서 밑바닥부가 안쪽으로 패인 2차 제품이 수득된다. 이때, 전체 2차 제품은 비교적 균일하게 가열되므로써 이것의 높이가 2차 블로우 성형을 위한 금속 금형의 크기보다 더 작게 수축된다. 그러나 이러한 경우에는, 배럴의 직경이 크게 수축되므로, 작은 배럴 직경을 가진 열-성형된 제품을 2차 팽창시키면, 밑바닥 코너에서의 연신비가 증가하여 내열성 및 강도가 손실된다.

또한, 패인 형태의 두꺼운 밑바닥부를 가진 내열성 용기는, 2단계 블로우-성형 방법을 통해 수득되는데, 1차 블로우 성형을 통해 형성된 2차 제품의 밑바닥은 최종 제품의 밑바닥부와 유사한 두꺼운 패인 형태를 갖는다. 밑바닥부가 배럴부와 같이 가열되면, 온도는 큰 열용량을 가진 두꺼운 부분에서 서서히 상승하고, 상기 두꺼운 부분을 제외한 부분은 특히 가열된다. 이렇게 가열된 2차 제품을 2차 블로우 성형시키면, 고온에서 가열된 얇은 부분만이 연신된다. 특히, 밑바닥 코너부의 두께는 상당히 감소하는데, 이는 바람직하지 않다. 밑바닥부의 두꺼운 부분을 선택적으로 가열하고자 하는 경우에도, 1차 블로우 성형시 적은 비율로 연신된 두꺼운 부분은 백색화된다. 따라서, 2차 제품의 전체 밑바닥 부분을 거의 수축시키지 않으면서 성형가능한 온도로 유지시키고, 배럴부는 거의 가열하여, 수축시키고 결정화시키는 복잡한 가열 시스템을 사용하는 것이 통상적이다.

밑바닥부의 두께가 상기된 바와 같이 증가하면, 상기 2차 제품을 열-처리하는데 상기 복잡한 시스템이 요구된다는 점과 밑바닥부의 두께가 증가함에 따라 중량이 증가한다는 점에서 문제점이 발생한다. 따라서, 그러한 문제점을 해결할 필요가 있게 된다.

또한 내열성 병을 고온의 내용물로 채운후 진공 압력에 의해 병이 변형되는 것을 방지하기 위해, 용기의 배럴부에 패널-립(panel-rib) 구조가 널리 사용되었다. 배럴부에 그러한 패널-립 구조가 형성된 용기에서는, 패널부가 진공압에 의해 안쪽으로 변형된다. 그러나, 병에 고온의 내용물이 채워지면 배럴이 바깥쪽으로 팽창한다. 내용물의 충전시 패널이 일단 바깥쪽으로 팽창하면, 패널은 그 기능을 잃게 되어 안쪽으로 변형된다. 따라서, 배럴부의 패널은 종종 비대칭적으로 변형된다.

상기 언급된 종래 기술에 따르면, 병은 내면에서 상당히 연신된다. 또한 고온의 금속 금형을 사용하기 때문에, 열 경화도(연신 및 결정화도)는 병의 외부에서 증가한다. 따라서, 병이 고온의 내용물로 채워지면, 패널부는 특정 환경하에서 팽창된다.

[발명의 요약]

본 발명의 제1목적은 1차 블로우 성형을 통해 연신된 2차 제품을 보다 바람직한 형태로 열수축시킨 후, 복잡한 가열 시스템을 사용하지 않고 2차 블로우 성형시키는 2-단계 블로우-성형을 통해 2축-연신-블로우-성형된 용기를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제2목적은 우수한 기계적 강도의 하단부, 내열성, 진공압에서의 대칭적 패널-침강 안정성 및 자체-직립 안정성을 모두 가진 일체형 폴리에스테르병 및 이를 제조하는 방법을 제공하는 것으로서, 상기 일체형 폴리에스테르병은 고온의 내용물을 채울 수 있다.

본 발명의 제1구체예에 따르면, 연신온도에서 가열된 밑바닥을 가진 원통형 예비성형 제품을 블로우-성형하므로써 이축-연신-블로우-성형된 용기를 제조하는 방법이 제공되는데, 상기 방법은 하기 단계들로 구성된다;

예비성형 제품을 1차 블로우 성형하여 비 연신된 부분을 거의 포함하지 않은 돔 형태의 바닥부를 가진 이축-연신된 2차 제품을 수득하는 단계;

2차 제품의 돔 형태의 밑바닥부를 가열하여 밑바닥부를 차별적으로 수축시키므로써 평평한 밑바닥부를 가진 3차 제품을 수득하는 단계;

밑바닥부 및 이것의 배럴부를 포함한 3차 제품을 가열하여 배럴부가 대부분 수축된 4차 제품을 수득하는 단계; 및

가열된 4차 제품을 2차 블로우 성형하여 최종 용기를 수득하는 단계.

본 발명의 제2구체예에 따르면, 연신 온도에서 가열된 밑바닥부를 가진 원통형 예비성형 제품을 블로우-성형하므로써 이축-연신-블로우-성형된 용기를 제조하는 방법을 제공되는데, 이는 하기 단계들로 구성된다;

예비성형 제품을 1차 블로우 성형시켜서, 밑바닥부의 중앙에 비연신된 두꺼운 부분이 있는 돔 형태의 밑바닥부를 가진 이축 연신된 2차 제품을 수득하는 단계로서, 상기 두꺼운 부분은 밑바닥의 최하단부로부터 용기의 안쪽으로 약간 패인 형태인 단계;

2차 제품의 돔 형태의 밑바닥부를 가열하여 차별적으로 수축시키므로써 두꺼운 부분의 패인 정도를 증가시킴에 따라, 두꺼운 부분의 주변부가 평평화된 밑바닥부를 가진 3차 제품을 수득하는 단계;

밑바닥부 및 배럴부를 포함한 3차 제품을 가열하므로써 배럴부가 대부분 수축된 4차 제품을 수득하는 단계 ; 및

가열된 4차 제품을 2차 블로우 성형하여 최종 용기를 수득하는 단계.

또한 본 발명에 따르면, 열가소성 폴리에스테르를 연신-블로우 성형하므로써 수득되고, 하단부의 우수한 강도, 내열성, 진공압에서의 대칭적 패널-침강 안정성 및 자체-직립 안정성을 지니고, 목부, 연신되고 열-경화된 배럴부 및 패인 중앙부를 가진 하단부를 가지며, 상기 배럴부는 진공압에서의 대칭적 패널-침강 안정성을 위해 패널-리브 구조가 구비되어 있는 일체형의 내열성 폴리에스테르병이 제공되는데, 상기 하단부는 용기의 축방향으로 안쪽을 향해 패인 중심부의 두꺼운 부분을 가진 밑바닥 중앙부 및 밑바닥 중앙부밖 축방향으로 바깥쪽을 향해 연장된 주변 테두리부로 구성되며, 목부, 목부와 연결되는 배럴부의 일부 및 밑바닥부의 중앙부의 두꺼운 부분을 제외한 부분은, 0.6mm이하로 연신된 두께를 가지며, 분자적으로 연신되어(주변부 방향-두께방향으로) 0.070이상의 복굴절율을 가지며 또한 열-경화되어 35%이상의 결정화도를 가지며, 배럴 패널부의 내면 및 외면은 거의 동일한 결정화도를 가지거나, 내면이 외면보다 큰 결정화도를 갖는다.

[발명의 상세한 개시]

본 발명은 2-단계 블로우-성형방법을 통해 감소된 두께 및 우수한 내열성을 지닌 밑바닥부를 가진 내열성 용기를 제조하는 방법 및 이 방법을 통해 제조된 용기에 관한 것이다.

본 발명을 통해 수행된 연구에 따르면, 용기의 밑바닥부를 비교적 높은 연신비로 연신시켜 그 두께를 감소시키고, 이 부분을 열-경화시키면 바람직한 내열성을 지닌 밑바닥부가 수득됨에 따라, 밑바닥부의 결정화도가 예를 들어 35%이상으로 상승되는 것으로 밝혀졌다. 상기 2-단계 블로우-성형 방법에 따라 그러한 용기를 제조하는 경우에는, 1차 블로우 성형처리된 2차 제품의 밑바닥부의 두께가 감소된 것으로 밝혀졌다.

발명자들은 더욱 연구하여, 2차 제품의 밑바닥부를 연신시키는 정도, 즉 두께의 감소도는 용기의 특성에 상당한 영향을 미치는 것을 밝혀냈다. 예를 들어, 두꺼운 중앙부를 제외한 2차 제품의 밑바닥부를 적은 정도로 연신시켜 그 두께가 0.8mm이상이 되면, 열-경화를 통해 바람직한 결정화도를 수득하고자 하는 시도로 가열시키면 밑바닥부가 백색화된다. 백색화된 밑바닥부에서, 연신에 의한 결정화도는 작으며, 비교적 불안정한 상태를 형성하는 구정(sphereulit)으로 인해 결정화도는 상승하게 된다. 백색화된 부분이 비교적 넓은 영역에 걸쳐 존재하면, 충격 내성도 감소하게 된다. 또한, 백색화된 부분은 저조한 투명성을 지닌다. 따라서, 넓은 영역에 걸쳐 존재하는 백색화된 부분으로 인해 용기는 그 외관면에서 상업적 가치가 상실된다.

제2제품을 열-경화하였을때 백색화가 이루어지지 않는 바람직한 범위까지 결정화도가 상승할 수 있고, 비교적 높은 정도로 연신시키므로써 상기 제2제품은 중앙부의 두꺼운 부분을 제외한 밑바닥부의 두께가 0.6mm이하로 감소됨이 밝혀졌다. 그러나, 비고적 높은 정도로 연신시킴에 따라 감소된 두께를 가진 밑바닥부는 가열시 큰 정도로 수축되는 경향을 보이는 데, 이는 새로운 문제점이다.

즉, 높은 정도로 연신되어 감소된 두께를 가진 돔 형태의 밑바닥부를 가진 제2제품을 그 배럴부및 밑바닥부를 동시에 가열하면, 밑바닥부는 상당한 정도로 수축하되, 돔 형태의 밑바닥 형태를 유지할 정도로 수축된다. 이 상태의 제2제품을 2차 블로우 성형하면, 밑바닥 코너부는 과도하게 연신되어 국소적으로 매우 얇게 됨에 따라 강도를 잃게 된다. 또한, 상당한 정도로 재-연신된 부분은 결정성을 상실하게 되어 내열성이 감소된다.

또한, 최종 제품의 패인 형태와 유사한 형태의 밑바닥부를 가진 제2제품은 1차 블로우 성형되어 예비성형 제품의 밑바닥부의 중앙부가 연신봉 및 압축봉 사이에 삽입되고, 이로써 밑바닥부의 두께가 약 0.6mm이하로 감소하게 된다. 이러한 경우, 밑바닥의 중앙부에는 비교적 큰 두께를 가진 부분이 남게 된다. 그러한 2차 제품을 그 배럴부 및 밑바닥부에서 가열하면, 제2제품의 밑바닥부의 패인 부분은 상당히 성장하여 깊어지게 된다. 따라서, 밑바닥부는 수축하여 매우 감소된 밑바닥 직경을 가짐에 따라, 가열후 최종 형태가 제품의 밑바닥의 형태와 상당히 다르게 된다. 이 상태의 제품을 2차 블로우 성형하면, 밑바닥 코너부가 초과적으로 연신되어 그 두께가 너무 얇아진다.

본 발명에서는 또한 계속적인 연구를 통해, 밑바닥의 중앙부를 제외한 제2제품의 대체적인 돔 형태의 밑바닥부(두께 0.6mm 이하)를 먼저 비-접촉방식으로 가열하면, 밑바닥부는 평판 형태 또는 중심은 패이고 주변부는 평평한 형태로 수축되면서, 밑바닥 직경은 거의 그대로 유지되며, 그 밑바닥부가 열 수축된 3차 제품을 그 배럴 및 밑바닥부를 가열하면, 배럴부는 대부분 수축되는데 그 밑바닥부는 그 형태를 거의 유지하면서, 처음에 가열했을 때 가열된 4차 제품의 하단부가 최종 제품의 형태와 유사하게 된다는 사실을 발견했다.

또한 고온으로 가열된 4차 제품을 2차 블로우 성형하면, 밑바닥 중앙부의 두꺼운 부분을 제외한 하단부는 적은 정도로 재-연신되어 두께가 0.6mm이하로 되면서 결정화도는 높게 유지된다. 따라서, 열처리를 통해 충분한 정도로 결정화되어, 적당한 두께 및 결정성을 지닌 밑바닥 코너부를 가진 제품이 수득된다.

상기된 바와 같이 본 발명의 2-단계 블로우-성형 방법에서는, 2차 블로우 성형처리 직전의 제품, 즉 1차 블로우-성형된 후 열-수축 단계를 통과하는 4차 제품이, 요구되는 최종 제품의 형태와 가능한 유사한 형태로 수득되어, 2차 블로우 성형단계에서 재-연신비가 저하되므로써 제품의 두께가 균일화되고, 결정화도의 하락이 방지된다. 이를 위해서는, 2차 블로우 성형 처리이전의 제품(제4제품 및 제3제품)의 밑바닥부가 판형, 또는 중앙부는 패이고 주변부는 평평한 형태로 성형되는 것이 중요하다.

본 발명의 제4제품(또는 제3제품)이 그러한 밑바닥 형태를 취하기 위해서는, 필수적으로 예비성형 제품을 1차 블로우 성형 처리하여 수득된 제2제품이 비-연신된 부분은 거의 포함하지 않고 거의 돔 형태의 밑바닥을 가지거나(이후부터는 제1구체예라고 함), 또는 밑바닥의 중앙부에 비연신된 두꺼운 부분을 가진 돔 형태의 밑바닥을 갖는데, 상기 두꺼운 부분은 밑바닥의 최하단부로부터 용기의 안쪽을 향해 약간 패인 형태이다(이후부터는 제2구체예라고 함).

제2제품의 돔 형태의 밑바닥부는 가열시 평판과 거의 유사한 형태로 수축한다. 그러나 가열하는 동안에는, 급속히 가열된 얇은 부분이 먼저 수축되는 경향이 있다. 따라서 제2제품의 밑바닥부는 비교적 균일한 두께 분포를 가지는 것이 바람직하다. 예비성형 제품의 밑바닥부의 중앙부는, 사출성형 방식을 통해 다른 부분보다 큰 두께를 가지도록 성형됨에 따라, 제2제품의 두께는 1차 블로우 성형시 밑바닥의 중앙부를 폐쇄하는 조건에 따라 변하게 된다. 본 발명의 제1구체예에 따르면, 밑바닥의 중앙부의 두께는 밑바닥의 다른 부분 두께의 2배이하, 특히 1.5배 이하이다. 또한 제2구체예에 따르면, 밑바닥의 중앙부의 두꺼운 부분은 밑바닥의 다른 부분의 두께의 1.5배 이상, 특히 2배이상이다. 밑바닥의 중앙부의 두께가 얇은 경우에는 안쪽으로 패인 부분이 형성되지 않고 밑바닥 부분의 가열시 평평한 형태가 형성된다.

이어서, 제2제품의 밑바닥부를 수축 온도보다 높은 온도로 가열하면, 밑바닥 부분이 차별적으로 수축한다. 따라서 제1구체예에 따르면, 돔 형태의 밑바닥 부분이 평판 형태로 수축되지만, 직경은 거의 변하지 않는 제3제품이 수득된다. 제2구체예에 따르면, 밑바닥의 중앙부는 높은 정도로 패이고 그 주변부는 평평하게 되나, 그 직경은 거의 변하지 않는 제3제품이 수득된다.

제2제품이, 밑바닥부의 중앙부가 비교적 얇은 두꺼운 부분을 가진 경우에도, 열수축시키고 두꺼운 부분은 누르므로써 패인 부분을 형성할 수 있다. 밑바닥부가 가열됨에 따라 수축 및 연화가 수반되면서, 밑바닥부의 중앙부는 눌림에 의해 변형되고, 이로써 밑바닥부는 패이고 이것의 주변부는 평평하게 될 수 있다. 따라서, 밑바닥부는 비교적 적은 미는 힘에 의해 패일 수 있고, 제품의 배럴부에는 영향을 미치지 않으면서 밑바닥부만이 처리될 수 있다.

그러한 밑바닥 형태를 가진 제3제품은 2차 블로우 성형방식에 의해 적은 비율로 처리된다. 따라서, 밑바닥부에는 바람직한 두께 분포가 유지되고, 결정화도에서의 하락이 효과적으로 방지된다.

본 발명의 방법에 의해 수득된 용기는 목 부분, 연신되고 열경화되는 배럴 부분, 및 밑바닥부를 가지는데, 이 때, 밑바닥부는 중앙에 두꺼운 부분을 갖고, 용기의 축방향으로 내부홈을 갖는 기저 중앙부 및 중앙부를 넘어 축방향으로 외부로 연장하는 주변 접지부를 가진다.

용기의 밑바닥부는 기저 중앙부, 및 기저 중앙부로부터 축방향으로 내부로 연장하는 주변 접지부를 가지며, 내부홈이 있는 기저 중앙부를 제외하고는 기저 모서리부에서도 균일한 두께를 가지며, 인출에 의해 연신되고 결정화되고, 열처리에 의해 고도로 추가로 결정화된다. 그러므로, 밑바닥부는 우수한 자체-내구 안정성을 유지한다. 또한 균일한 결정화로 인해, 밑바닥부는 우수한 충격 내성을 나타낸다. 또한, 밑바닥부의 자체-내구성 구조는 열에 의한 변형을 방지하고, 자체-내구 안정성은 그 병을 고온 용융물로 채운 후에도 우수하게 유지된다.

또한, 목 부분, 목 부분에 이어지는 배럴 부분의 일부, 및 기저 중앙의 두꺼운 부분과 같이 비교적 두꺼운 부분을 제외한 부분들은 0.6mm 보다 크지 않은 작은 두께를 가지며, 후술하는 관계식(2)으로 표시되는 복굴절(원주 방향-두께 방향) 값이 0.070 인치보다 크도록 분자 배치되며, 후술하는 관계식(1)으로 표시되는 결정화도가 35% 보다 크도록 열경화에 의해 추가로 결정화된다.

제11도 및 제12도는 병의 벽상에 두께 샘플링 위치를 갖는 본 발명에 따른 병을 예시한 것인데, 상기 두께 샘플링 위치는 기저 중앙의 두꺼운 부분 근처의 위치(a), 기저 중앙의 주변부의 위치(c), 그 중간 위치(b), 접지부(d) 및 배럴 부분의 중간 위치(e)를 포함한다. 이 위치들은 후술하는 구체예에서 설명되는 샘플링 위치로서 작용한다. 후술하는 구체예의 표 1 및 2를 참조한다. 본 발명의 병에서, 그 두께는 위치(a) 또는 가장 두꺼워지는 위치 (b)에서도 0.6mm 보다 크지 않다. 즉, 가장 얇아지는 위치(d)에서 조차 그 두께는 두꺼운 배럴 부분의 중간 위치(e)의 두께의 0.5 내지 2배 두께로 감소된다. 이것은 매우 놀라운 사실이다. 또한, 표 1 및 2는 기저 중앙의 두꺼운 부분 근처의 복굴절 뿐만 아니라 결정화도 및 병의 벅상의 위치들 사이의 관계를 나타낸다. 인출되지 않은 채로 유지되기가 쉬운 병의 중앙의 두꺼운 부분 근처에서 조차, 배럴 부분의 것과 같이 0.07 보다 작지 않은 복굴절율을 나타내도록 고도의 배향이 이루어졌다. 기저 중앙의 두꺼운 부분 근처의 고도의 분자 배향은 기저 중앙의 두꺼운 부분 근처 부분의 두께가 연신-블로우 성형시에 크게 감소된다는 사실로 인한 것이다. 이렇게 고도로 분자 배향된 상태에서 열경화를 실시하므로써, 35% 보다 작지 않은 결정화도는 기저 중앙의 두꺼운 부분 근처에까지 부여할 수 있는데, 이 때의 결정화도는 배럴 부분의 중앙부에서의 결정화도의 0.8 내지 1.4배이다.

목 부분, 목 부분에 이어지는 배럴 부분의 일부 및 기저 중앙의 두꺼운 부분과 같이 비교적 두꺼운 부분을 제외한 부분이 전술한 범위보다 더 얇을 경우, 밑바닥부는 기계적 강도가 부족하다. 전술한 부분들이 전술한 범위보다 더 두꺼울 경우, 밑바닥부의 배향 정도는 불충분하게 되고, 충격 내성은 불만족스럽게 된다. 유사하게, 결정화도가 35% 보다 작을 경우, 내열성이 불충분해지며, 특히 자체-내구 안정성은 병을 고온 용융물로 채운 후에 불충분해진다.

또한, 패널부와 리브(rib)에 의해 생성되는 진공압에서의 대칭적 패널 침강(sinking) 안정성을 위한 구조가 블로우 성형의 최종 단계에서 4차 물품의 균일 배향 및 결정화된 배럴 부분 상에 형성되며, 비-접촉성 가열 시스템에 의해 열경화가 실시된다. 따라서, 증가하는 경향이 있는 외측의 결정화도는 감소되어, 결정화도는 내측상에서 그리고 배럴 패널부의 외측상에서 거의 동일하게 되거나 또는 결정화도가 내측상에서 더 커지게 된다. 그러므로, 병은 고온 용융물로 채워질 때 이탈되는 방식으로 변형되는 것이 방지된다. 압력이 온도 감소에 따라 감소될 때, 패널은 효과적으로 패널 변형을 일으키고, 그 용기는 비대칭 변형이 효과적으로 방지된다. 이것은 후술하는 구체예로부터 명백해질 것이다.

본 발명에 따르면, 인출 온도(90 내지 110℃)에서 가열된 예비 성형 물품은 금속 금형을 사용하지 않고 블로우-성형을 실시하는 자유 블로우-성형 방법에 의해, 또는 금속 금형을 사용하여 블로우 성형을 실시하는 금속 금형 블로우-성형 방법에 의해 1차 블로우 성형하여 2차 물품을 수득한다. 이 때, 2차 물품의 배럴부 및 밑바닥부의 두께는 기저 중앙의 비인출된 부분 및 목 부분 근처를 제외하고는 실질적으로 0.6mm 보다 작은 크기로, 바람직하게는 0.2 내지 0.5mm의 크기로 감소되며, 그 후 열 수축 및 열경화 단계에서 짧은 시간내에 가열을 실시한다. 가열되는 부분의 두께가 0.6mm를 넘을 경우, 온도 분포는 짧은 시간의 가열에 의해 두께 방향으로 너무 커지며, 바람직한 온도 범위를 얻을 수 없다.

예비 성형 물품을 1차 블로우 성형시켜 2차 물품을 제조할 때, 축 방향의 연신비는 2 내지 5배이고, 특히 2.2 내지 4배인 것이 바람직하고, 원주 방향 연신비는 2.5 내지 6.6배이고, 특히 3 내지 6배인 것이 바람직하다. 자유 블로우-성형 시스템에서, 축방향 및 원주 방향의 연신비는 예비 성형 물품의 모양, 가열 온도, 및 블로우-성형 압력이나, 연신봉 등을 사용하여 인장된 형태와 같은 블로우-성형 조건에 따라 결정된다.

다음, 2차 물품을 밑바닥부가 우선적으로 가열되는 열 경화 단계에 적용시켜 평평한 모양이나 밑바닥부 중앙이 홈으로 된 모양의 밑바닥부를 가진 3차 물품을 수득한다. 이 경우, 물론 밑바닥부 중앙을 밀면서 가열하므로써 홈 모양의 기저 중앙부를 얻을 수 있다. 그 후 밑바닥부 및 배럴 부분을 가열하여, 주로 배럴 부분이 높이 방향 및 직경 방향으로 가열-수축된 4차 물품을 수득한다. 다양한 가열 수단을 이용할 수 있는데, 예를 들면, 고온 공기를 사용한 가열 시스템, 원형체의 상부로부터 평판 형태의 가열 부재를 연속적으로 밀어 넣는 고체-접촉 가열 시스템이 있다. 그러나, 본 발명에 따르면, 비-접촉형의 적외선 가열 시스템을 이용하는 것이 특히 바람직하다. 적외선 가열 시스템의 경우 적외선의 일부는 플라스틱 재료의 내부로 투과되고, 고온 공기를 사용함으로써 표면으로부터의 열전도에 기초한 가열과 비교하여 흡수되며, 따라서 가열은 비교적 효과적으로 이루어진다. 또한, 2차 물품은 평면 적외선 방사 부재를 결합하여 구성된 터널-유사 가열 부재를 통해 회전식으로 통과시켜 약 1 내지 약 15초의 비교적 짧은 시간내에 가열을 수행할 수 있다.

2차 물품이 가열시 수축하기 시작하는 온도는 1차 블로우 성형의 연신 조건, 1차 블로우 성형을 통해 형성된 2차 물품의 내부 압력을 방출하는 순간의 온도 등에 따라 달라진다. 보통, 2차 물품은 약 60 내지 약 140℃의 온도에서 수축을 시작한다. 2차 블로우 성형 온도는 보통 90 내지 110℃ 또는 그 이상이며, 2차 물품은 수축 온도 및 연신 온도 또는 그 이상에서 가열된다. 내열성 용기의 경우, 2차 물품의 배럴 부분 및 밑바닥부는 최종적으로 약 130 내지 약 220℃에서 가열하여 충분한 결정화도를 갖도록 열경화시키는 것이 바람직하다.

가열되는 4차 물품은 수축하며, 결정화되며, 잔류 응력이 이완된다. 또한, 4차 물품은 2차 블로우 성형 단계에 적용되기전에 어느 정도 냉각되며, 내부 표면과 외부 표면 사이의 온도차는 두께 방향의 열전도 효과로 인해 완화된다. 보통, 약 0.3 내지 약 3초의 완화 시간(relaxation time)이 제공된다.

2차 블로우 성형 단계에서, 가열되는 4차 물품은 입구 및 목을 지탱하며, 밑바닥부 및 배럴 부분을 포함하는 금속 금형을 사용하여 연신-블로우-성형시킨다. 2차 블로우 성형은 15 내지 40kg/㎠의 기체를 사용하여 수행하는 것이 바람직하다. 내열성을 요구하는 용기의 경우, 금속 금형의 온도는 2차 블로우 성형중 그 물품이 신속히 냉각하는 것을 방지하면서 약 70 내지 약 130℃로 유지하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 연신-블로우-성형되고 열-경화될 수 있는 것이면 어느 플라스틱 재료도 사용할 수 있다. 그러나, 열가소성 폴리에스테르, 구체적으로 에틸렌 테레프탈레이트 열가소성 폴리에스테르를 사용하는 것이 유용할 수 있다. 폴리카르보네이트 또는 아크릴레이트 수지를 사용하는 것도 가능하다.

에틸렌 테레프탈레이트 열가소성 폴리에스테르로서는, 에틸렌 테레프탈레이트 단위가 에스테르 반복 단위의 70 몰% 보다 큰 것, 특히 80 몰% 보다 큰 것이 대부분을 차지하며, 유리 전이 온도(Tg)가 50 내지 90℃, 특히 55 내지 80℃ 이며, 융점(Tm)이 200 내지 275℃, 특히 220 내지 270℃인 열가소성 폴리에스테르를 사용할 수 있다.

호모폴리에틸렌 테레프탈레이트가 내열성 면에서 바람직하지만, 에틸렌 테레프탈레이트 단위 이외의 다른 에스테르 단위를 소량 포함하는 공중합된 폴리에스테르를 사용하는 것이 가능하다.

테레프탈산 이외의 이염기산의 예로는 이소프탈산, 프탈산, 나프탈렌디카르복실산 등의 산과 같은 방향족 디카르복실산 ; 시클로헥산 디카르복실산 등의 산과 같은 치환족 디카르복실산 ; 및 숙신산, 아디프산, 세바스산, 도데칸디온산 등의 산과 같은 지방족 디카르복실산이 있는 데, 이들은 단일종으로 또는 2종 이상의 조합으로 사용할 수 있다. 에틸렌 글리콜 이외의 디올 성분으로는, 프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 디에틸렌 글리콜, 1,6-헥실렌 글리콜, 시클로헥산 디메탄올, 비스페놀 A의 에틸렌 옥사이드 부가물이 있으며, 이들은 단일종으로 또는 2종 이상의 조합으로 사용할 수 있다.

사용되는 에틸렌 테레프탈레이트 열가소성 폴리에스테르는 적어도 필름을 성형하기에 충분할 만큼 큰 분자량을 가져야 하며, 용도에 따라 사출 등급 또는 압출 등급의 것이어야 한다. 고유 점도(I.V.)는 일반적으로 0.6 내지 1.4dl/g, 특히 0.63 내지 1.3dl/g인 것이 바람직하다.

플라스틱 재료는 사출 성형에 의해 예비 성형 물품으로 성형된다. 즉, 플라스틱 재료는 냉각되는 사출 금형내로 용융-사출시키고, 냉각시켜 플라스틱 재료의 무정형 예비 성형 물품을 수득한다.

제1도는 예비성형 물품의 예를 보여준다. 예비성형 물품(1)은 목부분(2), 배럴 부분(3) 및 폐쇄된 하부(4)를 포함하며, 그 목부분(2)은 나사및 용기 고정을 위한 지지 고리(6)와 같은 밀폐물-고정용 기구(5)를 구비하고 있다.

주입 피스톤 또는 나사를 장착한 공지된 주입기기를 사용할 수 있으며 혼합물을 노즐, 스프루우(sprue) 및 게이트(gate)를 통해 주입 금형내로 주입한다. 그후 폴리에스테르 등을 연신-블로우 성형을 위해 예비성형 물품으로 고화되는 주입 금형의 공동(空洞) 내로 흘려보낸다.

용기의 형상과 일치하는 공동을 갖는 주입 금형을 사용하여, 단일-게이트형 또는 다중-게이트형의 주입기를 사용하는 것이 좋다. 주입시의 온도는 270 내지 310℃, 압력은 약 28 내지 약 110kg/㎠이 바람직하다.

또한, 내열성 및 입구에서의 강도를 강화하기 위해 미리 가열하므로써 예비형 물품의 입구를 결정화하고 백색화하는 것이 바람직하다. 예비형 물품의 입구 부분을 일반적으로 140 내지 220℃의 온도, 특히 160 내지 210℃의 온도로, 입구 부분을 기타 부분들과 단열시킨 상태로 가열하므로써 입구 부분의 가열에 의한 결정화를 수행한다. 예비형 물품의 입구 부분의 결정화는 25% 보다 낮지 않게 하는 것이 좋다.

예비성형 물품의 하부는 미리 약 8mm 직경의 범위에 걸쳐 가열하므로써 유사하게 결정화시킬 수 있다. 이것은 그 부분에서의 내열성 및 강도를 강화시킬 수 있으며 무정형의 인발된 부분 및 낮은 정도로 인발된 부분이 연신-블로우 성형시에 하부의 중앙 근처에 잔존하는 것을 막아준다. 또한, 예비성형 물품을 연신 막대 및 가압 막대 사이에 샌드위치 형태로 블로우-성형할 때, 고정된 부분은 하부의 중앙 부분이다. 그러므로 이 부분은 결정화에 의해 백색화시키는 것이 바람직하다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조로 이하에서 상세히 기술될 것이다. 제2도는 본 발명의 제1구체예에 의한 내열성 용기를 제조하는 단계를 예시하는 바, 주입 금형 등에 의해 수득된 예비성형 물품(제2a도)을 인발온도(90 내지 110℃)에서 가열하고 자유 블로우법에 의해 이축 연신-블로우-성형하여 돔형 하부를 갖는 제2물품(12)(제2b도)을 수득한다. 대개, 수득된 제2물품(12)의 돔형 하부 중앙에 있는 두꺼운 부분은 실질적으로 인발되어 기타 하부 두께의 두배를 넘지 않는 두께를 갖게 한다.

제2물품(12)의 전체하부를 수축 온도 보다 더 높은 온도에서 가열하여 수축시킨다. 그 돔형 하부를 중앙부위 및 그 인접 부근을 제외하고 제1블로우 성형시 충분한 정도로 팽창시켜서, 표면적을 감소시키는 방법으로 가열하면서 평판처럼 수축시킨다. 이때, 하부의 직경은 거의 변하지 않는다. 하부의 열수축은 하부 중앙에서부터 시작하여 연속하여 직경의 방향으로 퍼진다.

제2물품의 하부를 가열에 의해 편평한 모양으로 얻기 위해 제2물품(12)의 하부 중앙에 있는 두꺼운 부분이 두께는 전술한 바와같이 비교적 작은 것이 중요하다. 하부 중앙의 두꺼운 부분의 두께는 하부의 다른 부분의 두께의 2배, 특히 1.5배를 넘지 않는 것이 바람직하다. 하부 중앙의 두꺼운 부분의 두께가 기타 다른 하부 두께의 두배 이상인 경우, 하부 중앙의 두꺼운 부분은 제2물품의 하부가 가열될때 돌출되는 식으로 수축하는 경향이 있다.

제2물품이 가열에 의해 수축을 시작하는 온도는 제2물품의 블로우-성형 조건에 따라 다양하며, 특히 블로우-성형되고 그 팽창 압력이 제거된 후 제2물품이 수축될 때의 온도에 따라 다양하다. 그러므로, 일반적으로는 전술한 온도 이상에서 열수축이 시작된다. 금속 금형를 사용하는 블로우-성형 시스템에서는 제2물품이 수축하는 온도는 금속 금형의 온도, 금속 금형과 제2물품 사이의 접촉 상태 및 그 시간, 및 공기의 팽창에 의한 냉각 정도에 영향을 받는다. 제2(c)도에 나타낸 비-접착 방식으로 부재(13)를 적외선 가열하므로써 하부를 가열시킨다. 적외선을 사용하는 가열 시스템에는 평면형 가열 부재(13a)가 하부에 평행하게 설치되어 있으며 가열부재는 하부의 코너 부분에 일치하도록 설치되어 있다. 가열부재(13a)에 가장 인접한 반-구형 하부의 중앙 꼭지점에서부터 연속해서 열수축이 진행된다. 이 경우, 형성된 편평한 하부판의 외부 직경은 가열구간 및 가열정도를 조절하므로써 결정될 수 있다. 편평한 하부의 외부 직경은 제2블로우 성형용 금속 금형내에 보유하기 위해 제2블로우 성형용 금속 금형의 하부 직경보다 대개는 약간 작은 것이 바람직하다.

그후, 전술한 바와 같이 가열되는 편평한 하부를 갖는 제3물품(14)을 그것의 배럴 부분 및 하부에서 제2(d)도에 도시된 바와같이 부품(15a) 및 (15b)을 적외선 가열시켜서 그것의 배럴 부분 및 하부가 적당한 결정화 온도에서 가열되는 4차 물품(16)을 수득한다. 이때, 수축되는 하부 모양을 대부분 유지하면서 그 4차 물품(14)을 가열한다. 그러므로 제2(d)도에 도시한 바와 같이, 4차 물품(16)은 높이방향 및, 하부 및 하부에 인접한 배럴 부분을 제외한 직경방향으로 그것의 배럴 부분이 수축된다. 4차 물품(16)은 제2블로우 성형용 금속 금형보다 약간 작은 형상을 가져야 한다.

결정화 온도까지 가열되는 4차 물품(16)은 제2(e)도에 도시된 제2블로우 성형 단계에서의 제2블로우 성형용 금속 금형(17)에서 블로우 성형된 후, 제2(f)도에 도시한 것과 같은 최종 물품(18)으로 배출된다.

제3도는 본 발명의 제2구체예에 따라 내열성 용기를 제조하는 단계를 예시한다.

제2(a)도에서와 같이, 제3(a)도에 있어서는, 예비성형 물품(11)을 인발 온도(90 내지 110℃)에서 가열하고 그것을 금속 주형에서 2축 연신-블로우-성형하여 돔형 하부를 갖는 제2물품(12)을 수득한다.

하부를 누르면서 제2물품을 열수축시키는 단계를 예시하는 제3(c)도에 있어서, 상하로 움직이는 가열 부품(13) 및 밀대(19)는 하부에 일치하도록 배열시킨다. 이 단계에서, 제2물품(12)의 하부를 수축 온도 이상의 온도에서 가열 부품(13)에 의해 가열하고, 동시에 밀대(9)를 윗면으로부터 하강시켜서 하부 중앙을 누름으로써 만입시킨다. 제2물품의 돔형 하부를 평평한 판으로 수축시키는 일정 속도에서 밀대를 하강시키는 것, 밀대의 자체중량과 같거나 또는 약 몇 kg 정도인 비교적 작은 힘으로 하부를 누르는 것; 그리고 밀대를 정해진 만입이 이루어진 후 더 이상 하강시키지 않는 것이 바람직하다. 그러므로, 제2물품의 하부를 누르는데 있어서는 인발을 수반하지 않고 만입을 형성한다.

제2물품의 돔형 하부를 용기의 안쪽 중앙부를 밀대로 누름으로써 만입시키고 하부의 중앙 부분 및 그 부근을 제외하고 제1블로우 성형을 통해 충분한 정도로 인발시킨다. 또한, 가열과 동시에 돔형 하부는 표면적을 감소시키는 방식으로 평판과 같이 수축되며 제4물품(14)은 제3(d)도에 도시된 것과 같은 하부 모양을 갖도록 성형된다. 제4물품의 하부 직경은 제2물품의 직경에서 약간 변화한다. 하부의 중앙 꼭지점에서부터 열-수축을 시작하여 점차 직경방향으로 퍼지는 것이 바람직하다.

하부를 제3(c)도에 도시된 바와같은 비-접착식으로 적외선 가열수단(13)에 의해 가열한다. 하부 중앙의 만입 정도는 하부의 열수축에 의해 형성된 편평한 부분의 부피 변화량 및 밀대의 누름정도에 따라 조절할 수 있다. 또한 제2블로우 성형용 금속 금형내에 보유하기 위해 상기 가열은 편평한 하부의 외부 직경이 대개 제2블로우 성형용 금속 금형의 하부 직경보다 약간 작도록 조절하는 것이 바람직하다.

하부의 중앙이 만입되어 있으며 전술한 바에 따라 수득된 편평한 주변부를 갖는 제4물품(14)을 그후 제3(e)도에서와 같이 적외선 가열 부품(13) 및 (15)에 의해 그것의 배럴 부분 및 하부를 가열하며, 배럴 부분 및 하부가 소정의 결정화 온도에서 가열되는 제4물품(16)을 수득한다. 이때 밀대(19)는 이미 위로 올려져 있다. 수축하는 하부 형상을 대부분 유지시키면서 제3물품(14)을 가열하므로써 제4물품(16)은 제3(e)도에서와 같이 하부 및 하부에 가까운 배럴 부분을 제외하고 높이방향 및 직경방향으로 수축된다. 제4물품(16)은 제2블로우 성형용 금속 금형 보다 약간 작은 모양을 가져야 한다.

결정화 온도까지 가열되는 그 제4물품(16)을 제3(f)도에서 도시한 제2블로우 성형 단계에서 제2블로우 성형용 금속 금형내에서 블로우-성형한 후, 제3(g)도에 도시된 바와같은 최종 물품(18)으로서 배출한다.

제1구체예 또는 제2구체예중 어느 하나에서는 제4물품의 모양을 전술한 단계를 통해 제2블로우 성형용 금속 금형의 형상에 가깝게 하기 쉬우며, 이로써 하부 코너 부분에서의 재인발 속도를 제2블로우 성형동안 작은 값으로 제한할 수 있다. 그 결과, 우수한 연신성 및 내열성을 갖는 최종 물품이 수득된다. 또한, 그 제2물품은 바깥쪽으로 팽윤된 돔형상을 갖는다. 상기 제1블로우 성형에서는 중앙의 두꺼운 부분 및 그 부근을 제외하고는 비교적 균일한 두께를 갖게 한다. 제3물품, 제4물품 및 최종 물품에서 조차 그 하부는 비교적 균일한 두께를 갖게 한다. 따라서, 비교적 두꺼운 하부를 갖지만 강도 및 내열성이 탁월하며 중량을 낮출 수 있는 블로우-성형된 용기를 수득한다.

내열성 용기에 있어서, 제2블로우 성형 처리 직전에 제4물품을 대개 130 내지 220℃의 온도로 유지하여 결정화를 가열에 따라 진행시킨다. 그후, 그 제4물품을 제2블로우 성형 처리하여 탁월한 내열성을 부여한다. 특히 전체 하부를 인발/열-수축처리하므로써 강도를 개선시키고, 또한 가열에 따라 결정화 단계를 수행한다. 그러므로 원하는 강도 및 그 내열성을 하부에 제공할 수 있다. 또한 하부의 두께를 감소시킴에 따라 중량을 감소시킬 수 있다.

제4도는 제2물품의 중앙 하부를 본 발명이 제2구체예에 따라 밀어서 그 부분을 만입시키는 방법을 예시한다. 제4(a)도에서, 제2물품의 하부(20)은 충분히 인발된 돔모양의 하부(21) 및 인발되지 않은 중앙의 두꺼운 부분(22)를 구비한다. 상하로 움직이는 밀대(pushing rod; 23)는, 하부의 인발되지 않은 두꺼운 중앙 부분(22)의 주위를 누른다. 가열 부품(도시되지 않음)에 의해 가열되고 밀대에 의해 기계적으로 밀린 후, 상기 제2물품의 하부(20)는 제4(b)도에 도시된 것과 같은 하부 형상을 갖는 제3의 물품(24)이 된다. 제3물품(24)은 두꺼운 부분(22)의 두께는 변하지 않았으나 하부의 중앙이 용기의 안쪽으로 후퇴하고 주위가 평평하게 된 하부를 갖는다. 전술한 가열 수단을 제2물품의 하부 중앙에 있는 두꺼운 부분(22)의 두께에 영향을 미치지 않게 하면서 사용할 수 있으며, 심지어는 자유-블로우 성형법에 의해 수득되는 제2물품을 채용할 수도 있다.

제5도는 본 발명의 방법에 의해 2축 연신 블로우-성형된 용기를 제조하는 장치를 예시하는 공정도로서, 일반적으로 25로 표시된 일차 블로우-성형 단계에서는 예비성형 물품(26)을 블로우-성형하는 일차 블로우 성형용 금속 금형(27)으로 주입시킨다. 그후 제2물품(28)을 배럴 부분에 마주한 적외선 가열 부품(29a) 및 (29b) 한쌍 및 도시되지는 않았으나 하부에 마주한 편평한 적외선 가열 부품으로 이루어진 터널식 가열 수단(29)을 통과시킨다(하부-처리 단계(30)). 그후, 제2구체예에 밀대가 사용되는 경우, 그 가열 수단은 비록 도시되지는 않았으나 하부의 중앙부분에 마주한 밀대를 구비한다.

그러므로, 그 제2물품(28)을 그것의 주위를 편평하게 수축되도록 하며 하부의 중앙에서 만입시키고, 높이방향 및 직경방향으로 그것의 배럴 부분에 수축시키고, 결정화 온도(열처리 단계(31))까지 최종 가열하여 제4물품(33)으로 성형시킨다. 그후, 그 제4물품(32)을 일반적으로 (33)으로 표시된 제2블로우-성형 단계에서 제2블로우 성형용 금속 금형(34)으로 주입하고, 제2블로우 성형 처리하고, 최종 생성물(35)로 배출시킨다.

이 장치에서는, 제2물품(28)은 제3(e)도와 닮은 터널식 단면을 가지며 원주를 따라 배열된 적외선 가열 장치(29)를 통해 회전하면서 가공처리 된다. 적외선 가열 수단(29)을 이루는 적외선 가열 부품은 원주를 따라 몇개의 구간으로 분리되며 그 온도 조절이 가능하며 추가로 제2물품의 하부에 온도가 배럴 부분의 온도보다 높이 올라가도록 조절된다. 그러므로, 우선 하부의 중앙 부분을 만입시키고 그 주변을 편평하게 수축시킨다. 두번째로 배럴 부분을 수축시키고, 마지막으로 그 배럴 부위 및 하부를 소정의 결정화 온도에서 가열시킨다.

본 발명의 방법에 있어서, 전술한 기본 단계에 다양한 변화를 가할 수 있다.

예를 들면, 제1블로우 성형은 제1블로우 성형용 금속 금형을 사용하여 수행하는데, 그 하부를 배럴 부분보다 더 높은 온도에서 가열하여 제2물품을 수득하고 그 제품의 하부를 배럴 부분 보다 더 높은 온도로 가열하여, 제2물품의 하부가 열수축에 의해 편평해지게 한다. 제1블로우 성형용 금속 금형은 제6도에서와 같이, 제2물품(36)의 입구를 고정하기 위한 고정 부분(37), 비교적 고온의 반원 하부 금형(38), 하부 금형(38)을 에워싼 단열층(39) 및 비교적 저온의 배럴 금속 금형으로 이루어진 것으로 표현된다.

제7도는 본 발명의 제2구체예에 따라 내열성 용기를 제조하는 단계를 예시하는 바, 여기서 제7(a)도는 예비성형 물품을 제1블로우 성형 처리하므로써 제2물품(41)을 성형시키는 것을 보여준다. 제2물품(41)은 제1블로우 성형용 금속 금형(44)에서 블로우-성형되며, 그 하부는 예비형 물품내에 장치된 연신막대(42) 및 외부에 장치된 가압 막대 (43)에 의해 샌드위치의 형상을 이루고 있다.

제1블로우 성형용 금속 금형(44)은 금속 금형의 안쪽으로 돌출한 하부(45)의 중앙 부분을 가지며 금속 금형의 측면쪽으로 돌출한 돔형 주변을 갖는다. 제1블로우 성형용 금속 금형을 사용하므로써 제2물품(41) 하부의 중앙부는 일차 팽창용 금속 금형의 하부(45)와 같은 모양을 갖는다. 제8도는 확대된 크기의 제2물품의 하부를 예시하는 다이아그램이다. 제2물품은 그것의 중앙 근처에 위치한 비인발된 두꺼운 부분(46)을 가지며, 비 인발된 부분 근처(47)는 용기 안쪽으로 만입되어 있으며 그것의 주변(48)은 위로 돌출한 돔 형상을 갖는다.

제7(b)도는 제7(a)도에 성형된 제2물품(41)의 하부를 가열하는 단계를 예시한다. 2차 제품의 바닥 중심 근처의 오목한 부분이 바닥의 가장 낮은 지점보다 약 1 내지 3mm 또는 그 이상 더 깊을 경우, 적외선 가열 멤버(49)를 사용하여 바닥을 가열하므로써 오목한 부분을 가진 3차 제품을 수득할 수 있다. 제9도에 도시한 바와 같이, 3차 제품(50)은 중심 부분의 주변(47)이 오목하고, 주변(48)이 평편한 모양이다. 3차 제품의 바닥 중심 부분에서 오목한 부분의 직경 및 깊이는 바닥 부분이 가열되는 경우 증가하는 경향이 있다. 바닥 중심이 오목한 3차 제품(50)을 수득하기 위해, 2차 제품(41)의 바닥 중심에서 두꺼운 부분(46)의 두께가 바닥의 기타 부분의 두께보다 상대적으로 더 큰 것이 중요하다. 바닥 중심에서 두꺼운 부분(46)의 두께는 바닥의 기타 부분(47), (48)의 두께의 1.5배 보다 더 작고, 특히 2배 보다 더 작은 것이 바람직하다. 바닥의 중심에서 두꺼운 부분(46)의 두께가 바닥의 기타 부분의 두께의 1.5배 미만일 경우, 2차 제품(41)의 바닥 중심 부분 근처의 작은 정도의 오목함은 가열시 증가하지 않고, 오히려 오목한 부분이 평평해지는 경향이 있다.

바닥 부분이 가열된 3차 제품(50)은 제7(c)도에 도시한 바와 같이 그의 통 부분 및 바닥 부분에서 추가로 가열되므로써 통 부분은 높이 방향 및 직경 방향으로 간단히 수축되는 한편 바닥 부분의 모양은 변하지 않은 상태로 유지되고, 약 130 내지 220℃에서 추가 가열에 의해 결정화되어 4차 제품(51)이 수득된다. 가열된 4차 제품(51)을 금속 몰드내에서 2차 블로우 성형하여 최종 생성물을 수득한다(제7(d)도).

상기한 바와 같이 컨테이너의 내부로 오목한 모양의 바닥을 가진 내열성 컨테이너의 2차 블로우 성형에서, 우선 바닥 몰드는 4차 제품에 이어지고, 쪼개진 몰드인 통 금속 몰드는 블로우 성형에 밀접한 영향을 미친다. 이 경우, 4차 제품의 바닥 중심에서 오목함은 바닥 몰드의 오목함보다 약간 더 크게 선택되어, 4차 제품은 바닥 중심이 용이하게 정열될 수 있기 때문에 2차 블로우 성형을 위한 금속 몰드에 부드럽게 삽입될 수 있다. 4차 제품의 높이가 2차 블로우 성형을 위한 금속 몰드의 높이 보다 약간 더 큰 경우에도, 4차 제품의 바닥 부분에서의 오목함은 금속 몰드에 결합할 수 있고, 4차 제품은 바닥 몰드가 내려가는 경우 오차없이 밀리고, 2차 블로우 성형을 위한 금속 몰드내에 유지된다. 상기한 바와 같이 4차 제품은 2차 블로우 성형을 위한 금속 몰드의 모양에 근접하기 때문에, 2차 블로우 성형에서 재팽창 비는 감소될 수 있으며, 강도와 내열성이 뛰어난 최종 생성물을 수득할 수 있다. 게다가, 2차 제품의 바닥 중심 부분에서 오목함이 감소될 수 있기 때문에, 1차 블로우 성형에서 바닥 부분은 중심의 두꺼운 부분과 그 주변을 제외하고 상대적으로 균일한 두께의 제품이 형성된다. 바닥 부분은 3차 제품, 4차 제품 및 최종 생성물에서도 상대적으로 두께가 균일하다.

게다가, 본 발명의 제2구체예에 따라, 2차 제품의 바닥 부분을 열-수축하고, 바닥의 중심 부분을 푸싱하는 단계에서 제10도에 도시한 바와 같이 가열된 지지판(52) 및 푸싱막대(53)를 포함하는 푸시/가열 지그(jig)를 사용한다. 푸시/가열 지그에서, 푸싱 막대(53)는 스스로 상하 운동하기 위해 스프링같은 탄성 멤버(54)를 통해서 가열된 지지판(52)에 의해 지지된다. 게다가, 푸시/가열 지그는 전체적으로 상하 운동하므로써 2차 제품(55)의 바닥과 마주치게 장치된다(제10(a)도). 제10(b)도에 관해서는, 푸시/가열 지그는 전체적으로 가열된 지지판(52)이 2차 제품(55)의 바닥 부분과 접촉하도록 하기 위해 화살표 방향으로 움직인다. 그후, 푸싱 막대(53)만 아래쪽으로 움직인다. 2차 제품(5)의 바닥 부분이 접촉된 방법에서 가열된 지지판(52)에 의해 가열되므로써 평평해지고, 내부로 오목한 중심 부분은 푸싱 막대(53)에 의해 푸싱되어 바닥내에서 형성되므로써 중심 부분이 오목한 바닥과 주변이 평평한 3차 제품(56)이 형성된다(제10(c)도). 그후, 전체적인 푸시/가열 지그는 윗쪽으로 이동하고, 3차 제품은 터널-유사 가열 멤버(57)를 통과하는 경우 그의 바닥 부분 및 통 부분에서 열-수축되어, 4차 제품(58)이 형성된다(제10(d)도).

다음에 설명하는 것은 본 발명의 폴리에스테르 병이다. 병의 구조를 설명하기 위한 제11도(측면도) 및 제12도(밑면도)에 관해서는, 병(61)은 목부분(62), 끝을 자른 옥수수 또는 회전체 모양의 상부 통 부분(63)에 의해 목 부분에 연결된 원통형 하부 통 부분(64) 및 하부 통 부분의 하부 말단에 연결된 바닥 부분(65)을 포함한다. 목 부분(62)에서 뚜껑과 지지링(57)을 고정하기 위한 나사 부분(66)이 형성된다. 하부 통 부분(64)과 상부 통 부분 (63)사이에서 가열 및 냉각시 완충 작용을 하는 오목한 구슬 부분(68)이 형성되며, 하부 통 부분(64)과 바닥 부분(65)사이에서 가열 및 냉각시 완충 작용을 하는 계단형 부분(59)이 형성된다.

하부 통 부분(64)에서 거의 신장된 형태인 패널 부분(70)과 원주 방향으로 배열되는 패널 부분을 위한 프레임으로서 작용하는 뼈대 부분(71)이 형성되므로써, 진공에서 대칭성 패널-수축 안정성을 위한 메카니즘을 형성한다. 즉, 패널 부분(70)은 내부로 수축하는 패널 변형을 수행하므로써 진공에서 병의 모양이 불량해지는 변형을 예방한다.

바닥 부분(65)은 바닥의 중심 부분(72)과 바닥의 중심 부분으로부터 축 방향으로 외부로 확장되는 주변 기초 부분(73)을 포함한다. 이 구체예에서, 바닥 부분(65)은 고리-유사 주변 기초 부분(73)과 돔 같이 내부로 오목한 바닥의 중심 부분(72)을 포함한다. 바닥의 중심 부분(72)은 주변 기초 부분(73)을 벗어나는 높이 H로 윗쪽으로 오목하게 된다. 이 높이가 유지되는한 병의 자립 안정성은 유지된다.

본 발명의 내열성 폴리에스테르 병에서, 병의 통 부분의 두께는 일반적으로 200 내지 500㎛, 특히 250 내지 450㎛ ; 중량은 25 내지 38g/l, 특히 28 내지 35g/l가 바람직하다. 상기한 범위는 병의 부피 및 용도에 따라 달라질 수 있다. 중량은 종래의 병과 비교하여 5% 이상 감소된다.

본 발명의 내열성 폴리에스테르 병은 고온의 액체 내용물을 담아두는것 같은 용도에 효과적으로 사용할 수 있으며, 다양한 음료수 및 액체 조미료를 담아두고, 보존하기 위한 용기로서 이용할 수 있다. 고온-포함을 위해 적당한 온도는 50 내지 110℃일 것이다.

[실시예]

본 발명은 하기 실시예에 의해 추가로 기술될 것이다.

실시예 및 비교 실시예에서, 하기 기술하는 바와 같이 용기(컨테이너)의 특성을 평가 및 측정하였다.

(Ⅰ) 두께

샘플의 두께는 마이크로미터(직경 2.38mm의 구슬을 보유함)를 사용하여 측정하였다.

(Ⅱ) 결정화도

n-헵탄/탄소 테트라클로라이드 밀도-구배 튜브(이케다 리카 컴패니에서 제조함)를 제조하고, 20℃에서 샘플의 밀도를 확인하였다. 결정화도는 하기 관계식으로 계산하였다 :

p : 측정 밀도(g/㎤)

pam : 비결정 밀도(1.335g/㎤)

pc : 결정 밀도(1.455g/㎤)

(Ⅲ) 복굴절율

억제 R은 모델 S 편광현미경(직접-판독형 바비네트 보정기를 사용함, 니콘 컴패니에서 제조함)을 사용하여 측정하였다.

복굴절율은 하기 관계식에 의해 계산하였다.

억제를 측정하기 위해, 단면이 병의 원주 및 두께 방향이도록 두께를 10㎛로 유지하는 마이크로톰(레이체르트-정에 의해 제조됨)을 사용하여 샘플을 얇게 절단하였다.

(Ⅳ) 낙하 시험

병 입구의 단부의 하부 40mm 까지 물을 충전하였다. 물을 충전한 병을 실온에서 1.2m의 높이로부터 콘크리트 바닥에 수직으로 5회 낙하시켰다. 5회 이전에 병이 부서지는 경우, 그 수직 낙하 횟수를 기록하였다. 동일 조건하에서 제조한 병 3개를 시험하였다.

(Ⅴ) 내열성 시험

병의 바닥부로부터 30mm 상단에 표지를 부착하고, 물을 상기 표지까지 투입하고, 그 부피 V₀를 측정하였다. 그 후, 그 물을 배수하고, 85℃에서 가열한 물을 병 입구의 단부의 하부 40mm 까지 투입하였다. 뚜껑으로 막은후, 그 병을 눕힌 상태로 1분간 유지시킨후, 똑바로 세운 상태에서 4분간 유지시켰다. 평상 온도의 물을 사용하여 냉각한 후, 포함된 물을 배수하였다. 표지 부위까지 물을 재투입하여 부피 V₁을 측정하였다. 이들 값을 사용하여 바닥 부분 및 그 근처의 부피 수축 인자 V₁=(V₀-V₁)/V_0/100(%)를 계산하였다.

[실시예 1]

무게가 49g이고 바닥을 가진 예비성형 제품을 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(고유 점도가 0.78dl/g 이고, DEG 공중합 정도가 1.3 중량%인 J125TKL, 미쯔이 PET 레진 컴퍼니에서 제조)를 주입-성형하므로써 수득하였다. 입구 부분 및 바닥의 중심에서 반지름이 8mm 미만인 부위를 표백하기 위해 열처리하고, 결정화하였다. 예비성형 제품을 적외선 가열기로 가열하고, 신장 막대와 압축 막대 사이에서 샌드위치되는 동안 1차 블로우 성형을 위한 금속 몰드(제8도의 바닥 모양과 상응하는 바닥 모양을 가짐)를 사용하여 신장-블로우 성형을 수행하였다. 열수축을 위해 상기 제품을 터널-유사 적외선 가열 멤버를 통해 회전 방식으로 통과시킨후, 제11도 및 제12도에 상응하는 공동을 가진 금속 몰드(70℃ 에서 가열된 2차 블로우 성형을 위한 금속 몰드)를 사용하여 신장-블로우 성형을 수행하여, 용량이 약 1.5 l인자립하는 단일-조각 병을 수득하였다(제11도). 금속 몰드가 닫히기 직전을 제외하고 병이 터널-유사 가열 멤버로부터 빠져나올때 적외선 방사 온도계를 사용하여 기형성 제품의 온도를 중심 위치에서 높이 방향으로 측정하였으며, 병을 가열하는 온도는 통의 중심 부분 및 병 바닥의 주변부에서 측정하였다. 적외선 방사 온도계를 사용하여 이들 온도를 변화시키므로써, 병 A 및 B를 수득하였다. 병 A에서 우선 바닥 및 통을 가열하기 위해 터널-유사 적외선 가열 멤버를 조절하였으며, 다음으로 바닥 및 통을 가열하기 위해 조절하였다. 그러나, 병 B에서는 바닥 및 통을 동시에 가열하기 위해 터널-유사 적외선 가열 멤버를 조절하였다.

[실시예 2]

실시예 1과 동일한 방법으로 예비성형 제품을 수득하였다. 그 후, 적외선 가열기를 사용하여 예비성형 제품을 가열하고, 입구 부분만 고정되고, 외부 주변 부분 및 바닥 부분은 고정되지 않는 상태에서 신장시켜 신장-블로우 성형(자유 블로우 성형)을 수행하였다. 그 후, 상기 제품을 원통형 적외선 가열 멤버내에 삽입하여 열-수축시킨후, 실시예 1의 2차 블로우 성형을 위한 금속 몰드를 사용하여 신장-블로우 성형하여, 제11도에 도시한 모양의 병을 수득하였다. 성형 온도를 변화시키므로써, 병 C 및 D를 수득하였다.

[비교 실시예 1]

무게가 59g인 예비성형 제품을 수득하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 가열하였다. 그 후, 예비성형 제품을 블로우 성형을 위한 금속 몰드 및 신장 막대를 사용하여 신장-블로우 성형을 수행하여 제11도에 도시한 것과 동일한 병을 제조하였다. 병 E는 통 부분에서는 140℃ 및 바닥 부분에서는 70℃에서 가열된 금속 몰드를 사용하여 수득하였고, 병 F는 바닥 부분 및 통 부분 둘다가 160℃에서 가열된 금속 몰드를 사용하여 수득하였다.

이들 병의 바닥 부분에서, 병의 중심으로 5mm, 15mm, 25mm 및 35mm 떨어진 부분을 a, b, c 및 d로 표시하였다. 병의 통부분에 관해서는, 높이 방향으로 중심 부분(입구의 단부로부터 150mm 떨어진 위치)은 e로 표시하였으며, 패널의 중심 부분은 f로 표시(제11도)하였고, 이들 부분의 두께 및 결정도를 측정하였다. 부분 f에 관해서는, 상기 샘플을 내부 ½과 외부 ½로 분할하여 측정하였다. 결과는 표 1에 나타냈다. 그러나 병 A 및 B에 관해서는, 부분 a는 본 출원의 범위에 포함되지 않는 도시하지 않은 표백 및 결정화된 부분(중심에서 두꺼운 부분)이며, 측정하지 않았다. 복굴절성 △n은 병 A 및 B에 대해 부분 b에서 측정하였으며, 기타의 병에 대해서는 부분 a에서 측정하였다. 복굴절성은 두께 방향으로 변할 수 있기 때문에, 거의 두께의 중심에서 측정하였다.

낙하 시험은 3개의 병을 사용하여 수행하였다. 개환 Ｏ은 3개의 병중 부서진 병이 하나도 없는 경우를 나타내며, △은 3개중 2개가 부셔지지 않은 경우를 나타내며, X는 3개중 2개 이상이 부서진 경우를 나타낸다. 결과는 표 2에 도시하였다.

또한 표 2는 내열성 시험, 바닥 부분과 통의 중심 부분의 두께비뿐 아니라 표 1에서 계산한 결정도 비를 나타낸다.

표 1 및 2로부터 명백해지는 바와 같이, 본원의 특허청구의 범위에 포함되는 단일-조각형 내열성 폴리에스테르병은 병 A, C 및 D 였다. 이들 병은 두께가 바닥의 중심 부분의 두께 및 통의 중심을 제외하고 0.6mm 미만이었으며, (원주 방향-두께 방향)으로의 복굴정성은 0.070 미만이었으며, 결정도는 인발하기에 충분한 정도인 35% 미만으로 나타났다. 그러므로, 고 강도 및 고 내열성을 예상할 수 있다. 실질적인 낙하 시험에서, 상기 병들은 전혀 부서지지 않았으며, 내열성 시험에서 적은 부피의 수축 인자를 나타냈다.

병 B의 경우에서, 부분 b는 0.6mm 미만이었으며, 거의 인발되지 않았으며, 두께의 양에 의해 낮혀진 온도에서 가열되었으며(적외선 가열 멤버에 의해 가열되는 경우 두께가 적을수록, 온도는 높아짐), 작은 결정도 및 작은 복굴절성을 나타냈다. 부분 d는 27.1%로 작은 결정도를 나타냈다. 바닥 부분의 온도는 적외선 방사 온도계에 의해 측정되는 바와같이 145℃였으며, 이로부터 측정하는 위치가 약간 다름에도 불구하고, 바닥 부분이 145℃ 보다 매우 낮은 온도에서 가열된다고 생각하기는 어렵다. 그러므로, 바닥 부분 d에 상응하는 부분의 결정도 및 두께를 39.5% 및 515㎛로 측정하기 위해, 상기 병은 2차 취련 성형을 수행하기 직전, 즉 열-수축후 측정하였다. 그러므로, 부분 d는 2차 취련 성형을 통해 매우 큰 속도로 다시 인발되며, 큰 정도로 결정도를 상실하는 것으로 생각되었다. 결정도가 큰 정도로 변한다는 사실은 상기 중합체 구조가 변한다는 것을 의미한다. 이 경우, 두께는 515㎛에서 102㎛로 감소하였으며, 가열후 병의 바닥 모양은 현저히 높은 처리 속도 때문에 제11도에 도시한 최종 병의 바닥 모양과 현저히 달랐다. 그러므로, 고온 조건하에서 처리됨에도 불구하고, 바닥 부분은 가열 및 잔존 변형의 잔류를 통해 중합체 구조를 현저히 파괴함을 초래하였다. 이들 이유때문에, 병 B는 불량한 내열성을 가지며, 낙하하였을 경우, 극히 얇은 부분에서 부서졌다. 내열성 시험에서, 병 E 및 F는 바닥 부분 및 그의 주변에서 큰 부피 수축 인자 V₁를 나타냈다. 병 E의 경우에서 바닥의 중심 부분은 적은 정도로 인발되었으며 결정화되지 않았다. 그 외에, 금속 몰드는 이의 바닥 부분에서 70℃ 만큼 낮은 온도에서 가열되었다. 그러므로, 바닥 부분은 가열-고정되지 않았으며, 내열성 시험을 통해 큰 부피의 수축 인자를 나타내는 것으로 생각된다. 병 F의 경우에서, 바닥 부분은 병 E의 바닥 부분보다 더 인발되었으나 여전히 상당한 두께였으며 적은 정도로 인발되었다. 그외에, 병 F는 약간 표백되었다. 이것은 아마도 금속 몰드가 160℃의 높은 온도에서 가열되었고 구과 결정이 가열에 의한 결정화에 기인하여 낮게-신장된 부분에서 성장하기 때문이다. 그러므로, 낙하 충격에 대한 내성은 불량하였다.

병 A, B, C 및 D의 패널 부분은 외면보다 내면상에서 더 높은 결정도를 나타냈다. 한편, 병 E 및 F의 패널 부분은 외면보다 내면상에서 더 낮은 결정도를 나타냈다. 100개의 병을 대상으로 상기한 내열성 시험(V)을 수행하였다. 병 A,B,C,D,E 및 F는 0/100, 0/100, 0/100, 0/100, 18/100 및 7/100의 빈도로 패널의 비대칭 변형으로 발전하였다.

[표 1]

[표 2]

[실시예 3]

제5도의 장치를 사용하므로써, 제11도에 도시한 외경이 94 mm이고, 높이는 305mm(가열 부분의 높이는 280mm 임)이고, 용량은 1500ml 이며, 바닥 부분이 오목한 내열성 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)병을 최종 제품으로 제조하였다.

기결정한 예비성형 제품을 100℃에서 가열하고, 70℃에서 유지한 제7(a)도에 도시한 바와 같은 금속 몰드를 사용하여 1차 블로우 성형을 수행하여 병 부분의 중심에서 3mm 깊이의 오목한 부분 및 상대적으로 균일한 두께의 둥근 바닥 부분을 가진 2차 제품을 수득하였다. 2차 제품은 거의 평평하게 수축하는 바닥 부분, 높이 방향 및 직경 방향으로 수축하는 통 부분을 가진 4차 제품을 수득하기 위해 500 내지 700℃의 표면 온도를 보유하는 원주를 따라 3개의 구역으로 분할된 터널-유사 적외선 가열 멤버를 통해 8초 동안 회전 방식으로 통과시키고, 통 부분 및 바닥 부분에서 약 180℃의 온도로 최종 가열하였다. 4차 제품을 2차 블로우 성형하여 최종 생성물을 수득하였다. 최종 생성물을 95℃에서 가열된 뜨거운 물로 충전하여 그의 부피 변화에 따른 내열성(바람직한 범위 : 부피 변화는 2% 미만)을 평가하였다. 양호한 결과를 수득하였다.

Claims (6)

1. 열가소성 폴리에스테르를 연신-블로우-성형하므로써 수득되며, 밑바닥부가 우수한 강도를 지니고, 내열성, 진공압에서의 대칭적 패널-침강 안정성 및 자체-직립 안정성을 지니고; 목부(neck portion), 인장되어 열-경화된 배럴부 및 패인 중앙부를 가진 밑바닥부를 구비하며, 상기 배럴부가 패널-리브(panel-rib) 구조를 가짐에 따라 진공압에 의해 병의 외관이 불량하게 변형되는 것을 방지하는 일체형의 내열성 폴리에스테르병으로서, 상기 밑바닥부는 용기의 축 방향에서 안쪽으로 패인 중앙부에 두꺼운 부분을 가진 밑바닥 중앙부 및 상기 밑바닥 중앙부밖의 축방향으로 하향 연장된 주변 접지부를 포함하고; 두께가 배럴부의 중간 위치에서 0.6mm 보다 크지 않고; 밑바닥부의 중앙에서 두꺼운 부분 근처 위치의 두께는, 배럴부의 중간 위치의 두께의 0.5 내지 2배 두께로 감소되고, 배럴부분의 것과 같이 0.070 보다 작지 않은 복굴절율을 나타내도록 고도의 배향이 이루어지고, 35% 보다 작지 않은 결정화도 그리고 배럴부분의 중앙부에서의 결정화도의 0.8 내지 1.4배의 결정화도를 갖는, 일체형의 내열성 폴리에스테르 병.
2. 제1항에 있어서, 배럴 패널부의 내면과 외면이 거의 동일한 결정화도를 갖거나, 또는 내면의 결정화도가 외면보다 더 큰, 일체형의 내열성 폴리에스테르 병.
3. 연신 온도에서 가열된 밑바닥을 가진 원통형 예비성형 제품을 블로우성형하므로써 이축-연신-블로우-성형된 용기를 제조하는 방법으로서, 하기 단계들을 포함하는 방법 : 예비성형 제품을 1차 블로우 성형 처리하므로써 비-연신된 부분은 거의 포함하지 않은 돔 형태의 밑바닥 부분을 가진 이축 연신된 제2제품을 수득하는 단계 ; 제2제품의 돔 형태의 밑바닥 부분을 가열하므로써 밑바닥 부분을 차별적으로 수축시킴에 따라 편평한 밑바닥부분을 가진 제3제품을 수득하는 단계; 밑바닥부 및 배럴부를 포함한 제3제품을 가열하므로써 배럴부가 대부분 수축된 제4제품을 수득하는 단계; 및 가열된 제4제품을 2차 블로우 성형처리하여 최종 용기를 수득하는 단계.
4. 연신 온도에서 가열된 밑바닥을 가진 원통형 예비성형 제품을 블로우성형하므로써 이축-연신-블로우-성형된 용기를 제조하는 방법으로서, 하기 단계들을 포함하는 방법 : 예비성형 제품을 1차 블로우 성형 처리하므로써 밑바닥의 중앙부에 비-연신된 두꺼운 부분이 있는 돔 형태의 밑바닥 부분을 가진 이축 연신된 제2제품을 수득하는 단계로서, 상기 두꺼운 부분은 밑바닥의 최하단부로부터 용기의 안쪽으로 약간 패인 형태인 단계; 제2제품의 돔 형태의 밑바닥 부분을 차별적으로 수축시키므로써 두꺼운 부분의 패인 정도를 증가시킴에 따라 두꺼운 부분의 주변부가 평평화된 밑바닥부를 가진 제3제품을 수득하는 단계; 밑바닥부 및 배럴부를 포함한 제3제품을 가열하므로써 배럴부가 대부분 수축된 제4제품을 수득하는 단계; 및 가열된 제4제품을 2차 블로우 성형처리하여 최종 용기를 수득하는 단계.
5. 제4항에 있어서, 제2제품으로부터 제3제품을 수득하는 단계에서, 제2제품의 돔 형태의 밑바닥부를 가열하고 차별적으로 수축시키면서, 제2제품의 밑바닥부 중앙의 두꺼운 부분을 눌러서 두꺼운 부분의 패인 정도를 증가시키므로써 두꺼운 부분의 주변부가 평평화된 밑바닥부를 가진 제3제품을 수득하는, 이축-연신-블로우 성형된 용기를 제조하는 방법.
6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 1차 블로우 성형시의 인장 과정을, 예비성형 제품의 최소한 외곽 주변부 및 밑바닥부가 폐쇄되지 않는 조건에서 수행하는, 이축-연신-블로우 성형된 용기를 제조하는 방법.