KR100352798B1 - 액체용용기 - Google Patents

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에섹스 스페시얼티 프로덕츠, 인코오포레이티드
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    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
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Abstract

본 발명은 외부 용기, 내부 라이너(20) 및 상부 폐쇄 필름(30)을 포함하고, 내부 라이너 및 상부 폐쇄 필름 모두는 함유된 액체 수준위 및 내부 라이너와 상부 폐쇄 필름의 연결부 사이에 배치된 하나 이상의 플라스틱 층(22,23) 및 밀봉재(50)를 포함하는, 액체 운송 및 저장용 용기(10)에 관한 것이다. 내부 라이너 및 상부 폐쇄 필름은 제 1 플라스틱(예컨대, 폴리에스테르) 층(23,33)과 제 2 플라스틱(예컨대, 폴리에틸렌) 층(21, 31) 사이에 내부 공기 불투과성(예컨대, 금속 호일) 층(23, 32)을 갖는 라미네이트 필름인 것이 바람직하다.

Description

액체용 용기
본 발명은 용기, 특히 액체 운송용 용기 및 운송하는 동안 액체를 환경으로부터 보호하는 방법에 관한 것이다.
많은 액체 수지, 또는 수분 경화성 폴리우레탄 중합체(예컨대, 밀봉 프라이머)또는 폴리우레탄 프리폴리머(prepolymer)와 같은 접착제 시스템은 공기 또는 수분에 노출될 때 고화되거나 경화된다. 따라서 이들 액체를 최종 용도에 사용하기 전에 이들 액체와 환경 사이의 접촉을 최소화하는 것이 바람직하다. 환경에 대한 노출은 사용되는 액체수지 또는 접착제 시스템에 다소 의존적인 문제이기는 하지만, 환경과의 조기 접촉과 관련된 문제는 액체 수지 또는 접착제의 제조와 그의 실제사용 사이의 오랜 시간에 의해 악화된다. 이러한 것은 액체 수지 또는 접착제를 먼 곳으로 운송하거나 또는 사용전에 오랜 시간동안 운송 용기내에 저장되는 경우에 특히 문제가 된다.
종래에는 액체 수지 또는 접착제를 통상적으로 55 갤론 이상의 큰 금속 드럼, 종종 부식 및 드럼과 액체 모두의 오염을 방지하기 위해 내부 금속층에 접착된 플라스틱 필름으로 라이닝된 금속 드럼에 저장하여 왔다. 상기 드럼은 대략 드럼 몸체와 동일한 크기의 금속 또는 플라스틱으로 피복된 금속 뚜껑으로 덮히는데, 이것은 잠금 고리 또는 마개를 사용하여 드럼에 잠긴다. 금속 뚜껑을 드럼 몸체에 고정시키는 수단은 드럼 내용물과 환경의 접촉을 방지하는데 특별히 효과적이지 않다. 이러한 경우, 액체 수지 또는 접착제 일부가 고화되거나 경화되어, 이들 액체를 옮길 때 고화되거나 경화된 물질이 액체와 함께 이동되어 완성품으로 불순물이 유입된다. 매번 사용후에 드럼을 청소하는 것은 필수적이다. 또한, 금속 드럼을 폐기하는 것은 경제적 손실 및 환경적 피해를 유발한다.
종종 폴리에틸렌과 같은 가용성 플라스틱 층전재를 액체 수지 또는 접착제를 함유하는 드럼에 넣고, 이어서 가융성 플라스틱을 가열하거나 또는 단순히 묶음으로써 밀봉한다(예를 들어, 미합중국 특허 제 3.940,052호 참조). 이로써 환경과 저장된 액체 사이가 보다 효과적으로 차단되나, 오랜 시간동안 저장되거나 또는 먼 거리로 운송될 때 이러한 차단은 많은 용도에 있어서 적합하지 않다. 또한, 느슨한 플라스틱 층전재는 용이하게 다루어지지 않는다.
액체 수지 또는 접착제를 운송하는 다른 방법은 통상적으로 판지 또는 섬유판 드럼인 일반적인 드럼 모양을 갖는 플라스틱 재료의 내부 라이너를 드럼의 벽 및 뚜껑에 대향하여 배치하고, 상기 플라스틱을 드럼의 내부표면에 접착시키는 것과 관련된다(예컨대, 유럽 특허원제 0 501 015 호 참조). 또한, 미합중국 특허 제 4,347,948 호는 드럼의 뚜껑 너머로 연장된 플라스틱 내부 라이너를 사용하는 용기를 교시한다. 전형적인 내부 라이너는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르 또는 나일론과 같은 열가소성 플라스틱뿐만 아니라 폴리에틸렌 층을 갖는 다른 물질(예컨대, 종이, 옷감 또는 금속 호일)의 라미네이트를 갖는 플라스틱과 같은 화합물 필름, 드럼의 내부표면에 가장 근접하게 결합된 폴리에틸렌 층을 갖는 금속 호일 및 폴리에스테르를 포함하는 탄성 플라스틱 필름을 포함한다. 뚜껑은 몸체, 플라스틱 시이트, 및 고리 팩킹을 포함하여 용기 몸체를 밀봉하여 기밀성으로 만들 수 있게 한다. 이들 용기는 조기 경화 또는 고화에 관련된 문제를 제거하지는 않는다.
이와는 다르게 드럼의 뚜껑 너머로 연장된 플라스틱 내부 라이너(예컨대, 플라스틱 및 금속 호일 라미네이트)를 갖는 드럼을 저장되거나 운송될 액체로 층전시킨다. 일단 층전되면, 드럼의 개구부보다 큰 플라스틱(예컨대, 폴리에틸렌) 필름을 액체의 상부에 놓고 폴리에틸렌 필름위에 놓인 금속 또는 종이 뚜껑을 사용하여 드럼을 밀봉한다. 과잉의 상부 필름과 내부 라이너는 액체 층위에서 서로 접하여 용기를 밀봉한다. 조기 경화 및 고화에 관련된 문제는 감소는 될 지언정 제거되지 않는다. 운송 또는 저장시, 밀봉지점 부근의 액체는 액체 물질의 벌크내에 함유된 경화되거나 고화된 덩어리 또는 소적과 함께 고화되거나 경화될 수 있다.
종래 기술에서 언급된 단점의 관점에서, 운송 또는 저장동안 드럼 및 환경(공기 및 수분)과 수지 또는 접착제의 접촉을 감소시키거나 최소화하는 액체 수지 및 접착제를 위한 용기를 제공하는 것이 여전히 바람직하다. 복잡한 세정 단계없이 외부 드럼을 용이하게 재사용할 수 있도록 하는 용기가 바람직하다.
따라서, 한가지 태양에서, 본 발명은
소정 형상의 밀폐된 공동을 한정하고 개구부를 갖는, 어떤 형태를 제공하는 구조물(형태 제공의 구조물);
하나 이상의 플라스틱 층 및 불투과성 층을 포함하고 구조물의 소정 형상에 전체적으로 일치하는 필름의 내부 라이너;
하나 이상의 플라스틱 층 및 불투과성 층을 포함하는 상부 폐쇄 필름의 플라스틱 층 및 내부 라이너의 플라스틱 층이 서로 밀접하게 접하도록 하는 크기를 갖는 상부 폐쇄 필름; 및
내부 라이너 및 상부 라미네이트 필름의 연결부와 액체를 용기로 도입하는 수단 사이에 배치된 밀봉재를 포함하는 용기를 제공한다.
따라서, 다른 태양에서, 본 발명은
소정 형상의 밀폐된 공동을 한정하고 개구부를 갖는 형태 제공의 구조물;
하나 이상의 플라스틱 층 및 불투과성 층을 포함하고 구조물의 소정 형상에 전체적으로 일치하는 필름의 내부 라이너;
내부 라이너의 일부가 상기 구조물에 의해 함유된 액체를 지나 연장되도록 라이닝된 구조물의 적어도 일부를 층전하는 액체;
하나 이상의 플라스틱 층 및 불투과성 층을 포함하는, 상부 폐쇄 필름의 플라스틱 층 및 내부 라이너의 플라스틱 층이 서로 밀접하게 접하도록 하는 크기를 갖는 상부 폐쇄 필름:
함유된 액체의 수평면 위 및 내부 라이너와 상부 라미네이트 필름의 연결부 사이에 배치된 밀봉재를 포함하는 액체로 층전된 용기를 제공한다.
바람직한 태양에서, 본 발명은
소정 형상의 밀폐된 공동을 한정하고 층전 개구부를 갖는, 형태 제공의 구조물;
폴리에스테르 층과 폴리에틸렌 층 사이에 불투과성 층을 포함하고, 구조물의 소정 형상에 전체적으로 일치하고, 공동내에 배치되어 폴리에틸렌 층이 구조물의내부 표면에 가장 근접하도록 하는 필름의 내부 라이너; 내부 라이너의 일부가 상기 구조물에 의해 함유된 액체를 지나 연장되도록 라이닝된 구조물의 적어도 일부를 층전하는 액체;
폴리에스테르 층이 액체와 가장 근접하도록 액체 표면 위에 놓인 폴리에스테르 층과 폴리에틸렌 층 사이에 배치된 불투과성 층을 포함하고, 상부 라미네이트 필름의 적어도 일부가 함유된 액체와 겹쳐져 내부 라이너의 폴리에스테르 층 및 상부 필름의 폴리에스테르 층이 서로 밀접하게 접하도록 하는 크기를 갖는 상부 라미네이트 폐쇄 필름; 및
함유된 액체의 수평면 위 및 내부 라이너와 상부 라미네이트 필름의 연결부 사이에 배치된 밀봉재를 포함하는 액체로 층전된 용기를 제공한다.
특히 바람직한 태양에서, 밀봉재는 이소시아네이트의 폴리우레탄 프리폴리머 및 이소시아네이트와 물 사이의 반응을 촉매하거나 촉진하는 물질과 같은 수분 경화성 접착제이다. 경화된 밀봉재와 같은 차단물은 또한 함유된 액체가 환경에 노출되는 것을 방지한다.
본 발명의 용기는 운송 또는 장기간 저장하는 동안 액체가 노출되는 공기 또는 수분의 양을 효과적으로 감소시킨다. 액체 수지 또는 접착제는 그 자체로 고화 또는 경화에 덜 민감하므로, 상기 액체의 최종 용도에서의 사용을 돕는다. 본 용기는 수분 경화성 폴리우레탄 조성물을 운송하고 저장하는데 특히 유용하다.
하기 첨부된 도면을 참조하면 본 발명에 대한 이해에 도움이 될 것이다.
제 1 도는 본 발명의 대표적인 실시태양을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
제 2 도는 불투과성 밀봉재를 사용하는 바람직한 실시태양을 예시하는, 내부 라이너와 필름 뚜껑 사이의 연결부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도면을 더욱 구체적으로 참조하면, 본 발명의 태양을 예시하는 제 1 도는 형태 제공의 구조물(10)을 나타낸다. 예시된 실시태양에서 구조물은 벽(12) 및 기저부(12)를 갖는 용기(10)로서 나타내나, 상기 형태 제공의 구조물은 실질적으로 어떤 형상도 가질 수 있다. 구조물(10)에 의해 형성되고 구조물의 형상에 일반적으로 일치하는 공동(11)내에 내부 라이너(20)가 있다. 내부 라이너(20)는 미합중국 특허 제 3,940,052 호에 기술된 바와 같은 기저부를 갖거나 또는 미합중국 특허 제 4,347,948 호에 기술된 바와 같이 그의 측면 부분보다 두꺼운 기저부를 갖는 것으로 제조할 수 있다. 내부 라이너(20)는 구조물(10)내의 액체의 수평면(40)을 지나, 바람직하게는 벽(12) 너머로 연장된다. 도시된 실시태양에서, 내부 라이너(20)는 3개 이상의 층; 즉 플라스틱 층(21)(바람직하게는 폴리에틸렌 층), 금속 호일과 같은 기체 불투과성 층(22), 및 제 2 플라스틱 층(23)(바람직하게는 폴리에스테르 층)을 포함하는 라미네이트이다. 예시된 실시태양에서, 폴리에틸렌 층은 구조물의 내부 표면에 가장 근접하도록 배치되고, 바람직하게는 구조물(10)의 내부 표면에 접착된다. 상기 접착은 용기 공동을 액체로 충전시키고 운송하는 동안 내부 라이너가 용기와 밀접하게 접촉되도록 유지하기에 충분한 것이 바람직하나, 사용후 폐기하기 위하여 내부 라이너를 제거하도록 할 수 있어야 한다. 내부 라이너를 용기에 적용시키는 통상의 방법을 적합하게 사용한다.
액체(40)는 공동(11)의 일부를 충전한다. 예시된 실시태양에서, 상부 폐쇄필름(30)은 공동(11)내의 액체(40)를 덮고, 용기(10)의 개구부 너머로 연장된다. 예시된 실시태양에서, 필름(30)은 플라스틱 층(33)(바람직하게는 폴리에스테르 층), 금속 호일과 같은 기체 불투과성 층(32) 및 폴리에스테르 층(33)이 액체와 인접하도록 하면서 액체 표면위에 배치된 제 2 플라스틱 층(31)(바람직하게는 폴리에틸렌 층)을 포함하는 라미네이트이다. 제 1 도에 도시한 실시태양에서, 용기(10)의 직경 너머로 연장된 상부 폐쇄 필름(30)의 일부는 용기(10)에 함유된 액체의 수평면 위로 연장된 내부 라이너(20)의 일부에 인접하도록 배치된다. 이러한 방식으로, 내부 라이너(20)의 폴리에스테르 층(23)과 상부 필름(30)의 폴리에스테르 층(33)은 서로 인접하도록 놓인다.
제 2 도에 더욱 명확히 나타낸 바와 같이, 내부 라이너(20)의 폴리에스테르 층(23)과 상부 라미네이트 필름(30)의 폴리에스테르 층(33) 사이에 밀봉재(50)를 배치한다. 내부 라이너(20) 및 상부 라미네이트 필름(30)의 인접한 폴리에스테르 층들이 함유된 액체와 환경의 접촉을 감소시키지만, 밀봉재(50)도 또한 환경과 액체 사이의 접촉을 감소시키고, 이에 따라서 선택된다. 일반적으로, 밀봉재(50)는 공기, 수분 또는 약간의 승온에 노출될 때 경화되거나 고착되고 내부 라이너와 상부 라미네이트 필름을 결합시키는 액체 물질이며, 밀봉재를 사용하지 않는 경우와는 반대로 용기내의 액체 보호를 증가시킨다. 이와는 다르게, 밀봉재가 적합한 불투과성을 갖는 가요성 또는 가단성 고체 물질인 것은 덜 바람직하다.
용기를 조립함에 있어, 액체를 용기 공동내에 넣고 상부 라미네이트 필름을 액체 표면 위에 놓은 후, 액체명의 밀봉재를 내부 필름(20)의 폴리에스테르 층(23)및/또는 상부 필름(30)의 폴리에스테르 층(33)위에 배치하고, 바람직하게는 두 층 모두 위에 배치한 후, 밀봉재가 경화됨에 의해 고정될 때까지 두개의 필름을 함께 압착한다. 일반적으로, 밀봉재는 수 초내에 경화되어 내부 층 및 상부 라미네이트 층을 충분히 결합시켜 두 층을 제 위치에 유지시키는데 더 이상의 압력이 필요하지 않도록 한다.
금속 또는 판지 뚜껑과 같은 추가의 뚜껑(60)은 구조적 목적을 위해 상부 필름(30)위에 배치되어 운송 및 저장하는 동안 손상되는 것을 방지할 수 있고, 방지하는 것이 바람직하다.
필요한 경우 액체를 분배하는데 있어 용이함을 위하여 상부 라미네이트 필름(30) 및 사용되는 경우 추가의 뚜껑내에 유럽 특허원 제0 501 015 호에 기술된 바와 같은 작은 분배포트를 사용하여, 함유된 액체가 침지 레그(dip leg)와 같은 수단에 의해 보다 큰 뚜껑 및 상부 라미네이트 필름의 제거없이 보다 작은 포트를 통해 분배될 수 있도록 하는것이 유리하다. 바람직하게는, 보다 작은 포트는 액체를 용기로부터 분배하는 것이 바람직한 경우에 용이하게 제거된다.
층전시키기 전에 내부 라이너와 상부 폐쇄 필름의 연결부에서 밀봉재가 경화되는 실시태양에 있어서, 액체를 용기로 도입시키는 특정 수단이 필요하다. 이것은 이후에 액체를 제거하기 위해서 사용될 수 있는 포트이다. 다르게는, 이것은 층전 후 밀봉되는 상부 폐쇄 필름내의 개구부일 수 있다. 층전은 당해분야에 공지된 수단을 사용하여 수행할 수 있다. 바람직하게는, 내부 라이너 필름을 갖는 용기는 상부 폐쇄 필름 및 밀봉재를 제자리에 배치하기 전에 층전한다.
용기를 조립하는 다른 실시태양에서, 내부 라이너 및 상부 라미네이트 필름을 위한 밀봉재는 접촉될 수 있고, 드릴을 층전시키기 전에 경화된다. 상기 실시태양에서, 액체 내용물은 상부 라미네이트 필름의 층전 포트를 통해 용기로 가해지거나 또는 상부 라미네이트 필름의 포트를 통해 적당한 충전 장치를 삽입하므로써 용기를 바닥으로부터 충전시킬 수 있다.
본 발명에 사용되는 다양한 성분들에 있어서, 형태 제공의 구조물은 거의 모든 형태 및 크기를 가질 수 있고, 구조물이 액체를 함유하는 공동을 제공하고 상기 성분을 제조하는 물질이 운송 및 저장동안 함유된 액체의 손상 및 손실을 방지하기에 충분한 구조적 일체성을 제공하는 한 실질적으로 어떤 물질로부터도 제조할 수 있다. 일반적으로, 형태 제공의 구조물은 액체를 운송하기 위한 통상의 용기, 즉, 금속, 섬유, 판지, 플라스틱 용기, 예컨대 40 내지 60 갤론 드럼 또는 5 갤론 금속 페일(pail) 또는 양동이와 같은 보다 작은 페일 또는 누수방지 건카트릿지(caulking gun cartridge)와 같은 카트릿지가 유리하나, 보다 작거나 큰 공동의 용기를 운송 및/또는 저장되는 액체의 양에 따라 사용될 수 있다.
내부 라이너 및 상부 라미네이트 필름은 모두 폴리에틸렌 층, 기체 불투과성 층 및 폴리에스테르 층을 포함하는 적층화된 필름인 것이 바람직하다. 불투과성 층이 금속 호일인 경우, 접착제는 일반적으로 기체 불투과성 층을 폴리에틸렌 층에 결합시키는 것을 돕기 위해 사용되고, 접착제 또는 중합체성 필름(예를 들어 선형 저밀도 폴리에틸렌)은 금속 호일을 폴리에스테르 층에 결합시키는데 사용된다. 다른 추가의 필름 또는 접착제도 배제되지 않는다.
용어 "폴리에틸렌 필름 층"은 에틸렌 단독 또는 에틸렌 및 이와 공중합가능한 하나 이상의 단량체로부터 유도된 중합체 또는 에틸렌의 공중합체로부터 제조된 필름을 의미한다. 상기와 같은 중합체(원료물질, 이들의 비율, 중합온도, 촉매 및 기타 조건을 포함)는 당해분야에 공지되어 있으며, 본 발명의 목적을 위해 인용될 수 있다. 에틸렌과 공중합될 수 있는 추가의 공단량체는 3 내지 12개의 탄소원자를 갖는 α -올레핀 단량체, α,β-에틸렌계 불포화 카복실산(1 작용성 및 2작용성 모두) 및 상기 산들의 에스테르(예를 들어, 알킬 아크릴레이트) 및 무수물과 같은 유도체: 모노비닐리덴 방향족 화합물, 및 스티렌 및 메틸스티렌과 같은, 할로겐 이외의 잔기로 치환된 모노비닐리덴 방향족 화합물; 및 일산화탄소를 포함한다. 에틸렌과 중합될 수 있는 단량체의 실례는 1-옥텐, 아크릴산, 메타크릴산, 비닐 아세테이트 및 말레산 무수물을 포함한다.
에틸렌 중합체는 약 50 중량% 이상의 에틸렌, 바람직하게는 약 75 중량% 이상의 에틸렌, 더욱 바람직하게는 약 90 중량% 이상의 에틸렌을 함유한다. 바람직한 에틸렌 중합체는 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌(3내지 12개의 탄소원자, 바람직하게는 4 내지 10개의 탄소원자, 더욱 바람직하게는 4 내지 8개의 탄소원자를 갖는 약 20 중량% 이하의 하나 이상의 추가의 α-올레핀 및 에틸렌의 공중합체)을 포함한다. 일반적으로, 고밀도 폴리에틸렌 및 선형 저밀도 폴리에틸렌이 본 발명을 수행하는데 특히 유용하며, 저밀도 폴리에틸렌은 그의 높은 분지화도 때문에 보다 덜 바람직하다. 본 발명은 또한 두개 이상의 에틸렌 중합체의 블렌드를 사용하는 것이 유용하다.
선형 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 및 선형 저밀도 폴리에틸렌의 적합한 제조 방법은 당해분야에 공지되어 있으며, 본 발명의 목적을 위해 인용된다.
저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)는 통상적으로 에틸렌과 4개 이상의 탄소원자, 바람직하게는 5 내지 10개의 탄소원자를 갖는 α -올레핀과의 공중합체이다. LLDPE는 일반적으로 HDPE의 긴 선형 쇄와 LDPE의 고도로 분지된 쇄 사이의 중간 쇄를 갖는 구조를 포함한다. LLDPE의 밀도는 일반적으로 0.91 내지 0.94 g/cm3으로 다양하다(ASTM D 792). LLDPE를 제조하기 위한 예시적인 방법은 미합중국 특허 제 2,825,721 호, 제 2,993,876 호, 제 3,250,825 호 및 제 4,204,050 호에 기술되어 있다. 이들 문헌에 기술한 바와 같이, LLDPE는 일반적으로 영국 특허 제 1,500,873 호에 기술된 바와 같은 배위결합 촉매의 촉매효과량(통상적으로 중합되는 에틸렌의 중량을 기준으로 0.01 내지 10 중량%)의 존재하에서 바람직한 양의 바람직한 유형의 단량체의 혼합물을 중합시키므로써 제조한다. 일반적으로, 중합반응은 비교적 낮은 압력(예컨대, 5 내지 40 대기압, 바람직하게는 5 내지 15 대기압) 및 0 내지 300℃, 더욱 바람직하게는 60 내지 160℃의 온도에서 수행한다.
바람직한 선형 저밀도 폴리에틸렌은 1-옥텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센 또는 1-부텐, 바람직하게는 1-옥텐과 에틸렌의 공중합체를 포함한다. 바람직하게는, LLDPE 공중합체는 중합된 상태에서 99.5 내지 65 중량%, 더욱 바람직하게는 99 내지 28중량%의 에틸렌, 및 0.5 내지 35 중량%, 더욱 바람직하게는 1 내지 20 중량%의 α-올레핀을 포함하는 공중합체이다. 가장 바람직하게는 LLDPE 공중합체는 98 내지 85 중량%의 1-옥텐 또는 4-메틸-1-펜텐, 가장 바람직하게는 1-옥텐을 포함하며, 여기서 중량%는 생성된 공중합체중의 메틸렌 및 1-옥텐, 1-헥센, 1-부텐 또는 4-메틸-1-펜텐의 총 중량을 기준으로 한다.
일반적으로, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)은 약 0.94 g/cm3(g/cc) 이상의 밀도를 갖는다(ASTM 시험 방법 D 1505). HDPE는 통상적으로 선형 저밀도 폴리에틸렌의 제조 방법과 유사한 기술을 사용하여 제조한다. 본 발명을 수행함에 있어서 HDPE를 사용할 때, 0.96 내지 0.99 g/cc의 밀도 및 0.01 내지 35 g/10분의 용융지수를 갖는 것이 바람직하다(ASTM 시험방법 D 1238).
일반적으로 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)는 약 0.94 g/cm3미만, 일반적으로 0.91 내지 0.94 g/cm3(g/cc)의 밀도를 갖는 고도로 분지된 쇄를 포함한다(ASTM D 792). LDPE의 제조에 관한 예시적인 방법은 미합중국 특허 제 3,756,996 호 및 제 3,628,918 호에 기술되어 있다. 상기 문헌에 기술된 바와 같이, LDPE는 퍼옥사이드(예컨대, 디-t-부틸 퍼옥사이드 또는 t-부틸퍼아세테이트)와 같은 유리 라디칼 개시제 촉매 효과량, 즉 단량체의 중량을 기준은로 0.1 내지 2 중량%의 양의 존재하에서 통상적으로 제조된다. 또한, 중합반응에는 소량의 산소, 예컨대 단량체 100만 중량부당 1 내지 100 중량부의 양으로 사용되는 것이 유리하다. 전형적으로, 중합반응은 비교적 고압(예컨대. 100 내지 3000 대기압(1.01 x 107내지 3.04x 108Pa) 및 50 내지 350℃의 온도에서 수행한다. 일반적으로, 1000 내지 2000 대기압(1.01 x 107내지 2.02 x 107Pa) 및 100 내지 300℃의 온도에서 수행하는 것이 더욱 바람직하다.
폐쇄 또는 상부 라미네이트 필름의 폴리에틸렌 층은 열밀봉가능한 것이 바람직하며, 실질적으로 핀홀(pinhole)이 없거나 핀홀이 없고 저밀도 열밀봉가능한 폴리에틸렌인 것이 더욱 바람직하다. 내부 라이너중의 폴리에틸렌은 저밀도 폴리에틸렌인 것이 바람직하다.
기체 불투과성 층은 의도하는 목적을 위해 공기 또는 환경에 대해 적절히 불투과성인 물질로 제조된 필름 층을 의미한다. 상기 층의 투과성이 사용되는 액체 및 그의 수분 및 환경에 대한 민감성뿐만 아니라 폴리에틸렌 및 폴리에스테르 필름 층의 두께 및 특정 조성에 따라 달라지지만, 일반적으로 불투과성 필름 층을 제조하는데 사용되는 물질은 24 시간동안 내부 라이너 및 상부 라미네이트 필름이 100 인치2(254 cm2)당 약 0.5 cm3(cc) 미만, 바람직하게는 0.2 cm3(cc) 미만, 더욱 바람직하게는 0.15 cm3(cc)미만의 기체 투과성을 갖도록 하는 물질이다. 더욱 바람직하게는, 기체 투과성은 24 시간동안 약 0.1 cc/100 in2(0.1 cc/254 cm224시간) 미만이다. 또한 차단 층은 폴리에틸렌 및 폴리에스테르 층과 상용가능하거나 상용가능하게 만들 수 있는 물질로 제조되는데, 즉 기체 불투과성 차단층은 하나 이상의 층(예컨대, 알루미늄 호일 및 저밀도 폴리에틸렌) 사이에 접착제를 사용하거나 폴리에틸렌 층을 폴리에스테르 및 금속 호일 층 사이에 공압출시키므로써 폴리에틸렌 및 폴리에스테르 층과의 라미네이트로서 제조할 수 있다. 비닐 클로라이드 중합체와 같은 특정 중합체를 차단층으로서 사용할 수 있는 반면, 일반적으로 금속 호일 또는 금속화된 증합체 필름을 불투과성 층으로서 가장 유리하게 사용할 수 있다. 불투과성 층으로 사용하기 바람직한 금속은 알루미늄이고, 더욱 바람직한 것은 실질적으로 핀흘이 없거나 또는 핀홀이 없고 매우 유연한 알루미늄 호일이 더욱 바람직하다.
폴리에스테르 층은 폴리에스테르 물질로 제조된 필름이다. 폴리에스테르 및 그의 제조방법(이들의 형성에 사용되는 특정 당량체, 이들의 비율, 중합반응 온도, 촉매 및 기타 조건을 포함)은 당해분야에 공지되어 있으며, 본 발명의 목적을 위해서 참고로 인용한다. 예시하기위한 것으로 비제한적인 참고 문헌은 문헌[Encvclopedia of Polvmer Science and Engineering(1988, John Wiley & Sons, volume 12, p. 1-62)]이다.
전형적으로, 폴리에스테르는 디카복실산 또는 폴리카복실산과 2가 알콜 또는 다가 알콜을 반응시켜 유도된다. 적합한 디카복실산 또는 폴리카복실산은 포화 폴리카복실산 및 이들의 에스테르 및 무수물 및 이들의 혼합물을 포함한다. 대표적인 포화 카복실산은 프탈산, 이소프탈산, 아디프산, 아젤라산, 테레프탈산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산 및 세바스산을 포함한다. 디카복실산 성분이 바람직하다. 테레프탈산이 가장 통상적으로 사용되며, 폴리에스테르 필름 제조에 유용하다. α,β-불포화 디카복실산 및 폴리카복실산(그의 에스테르 또는 무수물 및 이들의혼합물 포함)이 포화 카복실산 성분을 부분적으로 대신하여 사용될 수 있다. 대표적인 α,β-불포화 디카복실산 및 폴리카복실산은 말레산, 푸마르산, 아코니트산, 이타콘산, 메사콘산, 시트라콘산 및 모노클로로말레산을 포함한다.
폴리에스테르를 제조하는데 사용되는 전형적인 2가 알콜 및 다가 알콜은 2개 이상의 하이드록시 그룹을 갖는 알콜이나, 이보다 적은 하이드록시 그룹을 갖는 알콜도 소량으로 사용할 수 있다. 2가 알콜이 바람직하다. 폴리에스테르를 제조하는데 통상적으로 사용되는 2가 알콜은 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 1.2-프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 1,4-펜탄디올 및 1,5-헥산디올을 포함하고, 1,2-프로필렌 글리콜의 경우가 바람직하다. 알콜의 혼합물을 또한 사용할 수 있다. 폴리에스테르의 2가 알콜 또는 다가 알콜 성분은 통상적으로 산에 대해 화학량론적으로 또는 약간 과량으로 사용된다. 과량의 2가 알콜 또는 다가 알콜은 종종 20 내지 25 몰%를 넘으며, 통상적으로는 2내지 10 몰%이다.
폴리에스테르는 일반적으로 적당한 몰비율의 2가 알콜 또는 다가 알콜 및 디카복실산 또는 폴리카복실산 성분의 혼합물을 승온, 보통 100 내지 250℃에서 오랜 시간, 일반적으로는 5 내지 15 시간동안 가열하므로써 제조한다. t-부틸카테콜과 같은 중합반응 저해제를 유리하게 사용할 수 있다. 폴리에스테르 필름은 2축 연신된 핀홀이 없는 폴리에스테르 필름이다.
금속화된 중합체 필름은 표면에 얇은 금속 증착물을 갖는 플라스틱 필름을 포함한다. 금속 층은 일반적으로 진공중의 금속 중기층으로서 필름 표면위에 증착된다. 바람직한 금속은 알루미늄이다. 바람직한 플라스틱 필름은 폴리에테르, 폴리카보네이트 나일론 및 폴리프로필렌을 포함한다. 바람직한 필름은 폴리에스테르를 포함한다.
상부 및 내부 필름 층뿐만 아니라 라미네이트중의 각 층(즉, 폴리에틸렌 층, 폴리에스테르 층 및 차단 층)의 두께는 용기내에서 운송되고 저장되는 액체, 사용전의 운송 및 저장 기간, 및 라미네이트중의 각층에 사용되는 특정 조성물을 포함하는 많은 인자에 의존적이다.
일반적으로, 내부 라이너는 7 내지 2000 미크론, 바람직하게는 25 내지 500 미크론의 전체 두께, 5 내지 750 미크론, 바람직하게는 10 내지 300 미크론의 폴리에틸렌 층 두께, 1 내지 250 미크론, 바람직하게는 5 내지 100 미크론의 폴리에스테르 층 두께, 및 차단층이 금속 호일인 경우 1 내지 100 미크론, 바람직하게는 5 내지 50 미크론의 차단 층두께를 갖는다.
일반적으로, 상부 라미네이트 필름은 16 내지 1000 미크론, 바람직하게는 20 내지 250 미크론의 전체 두께, 10 내지 500 미크론, 바람직하게는 25 내지 200 미크론의 폴리에틸렌 층 두께, 5 내지 200 미크론, 바람직하게는 15 내지 100 미크론의 폴리에스테르 층 두께 및 차단층이 금속 호일인 경우 1 내지 100 미크론, 바람직하게는 5 내지 50 미크론의 차단 층 두께를 갖는다.
내부 라이너 및 상부 라미네이트 층은 모두 필름 라미네이트 제조에 관해 당해분야에 공지된 방법에 의해 제조할 수 있으며, 본 발명의 목적을 위해 참고로 인용된다.
밀봉재는 내부 라이너와 상부 라미네이트 필름의 연결부에서의 투과성을 감소시키기 위해 사용한다. 일반적으로, 환경의 투과성을 감소시키고 내부 라이너와 상부 라미네이트 층을 서로 층분히 접착시키는 물질을 사용할 수 있으며, 가장 유리한 물질의 선택은 함유되는 액체, 수분 및/또는 공기에 대한 액체의 민감성, 사용되는 특정 내부 라이너 및 상부 라미네이트 층, 예상되는 운송 및 저장 기간을 포함하는 다양한 인자에 따라 달라진다. 밀봉재로서 사용될 수 있는 물질의 대표적인 실례는 폴리에스테르, 폴리아미드 또는 블록 공중합체 고무를 기재로 하는 영용융형 접착제; 페놀계 화합물과 같은 용액 또는 분산액으로 적용하는 접착제, 수용액으로 적용할 수 있는 아미노 수지, 또는 유기용액으로 적용할 수 있는 아크릴계 화합물 및 폴리우레탄, 또는 수성 분산액으로 적용하는 에폭사이드를 포함한다. 또한 건성으로 적용되고 물 또는 유기 용매에 노출시키므로써 활성화시키는 접착제를 사용할 수 있다. 또한, 감압성 접착제도 사용할 수 있다. 바람직한 밀봉재는 공기 또는 수분이 없는 상태에서 좋은 보존수명을 가지나 수분 또는 공기에 노출되자 마자 신속히 경화되는 물질이다.
특히 바람직한 접착제는 미합중국 특허 제 4,758,648 호, 제 4,780,520 호 및 제 5,086,151 호에 기술된 바와 같은 수분 경화성 폴리우레탄이다. 이들 밀봉재는 폴리우레탄 프리폴리머(유기 폴리이소시아네이트와 폴리하이드록시 화합물의 이소시아네이트-말단화된 반응 생성물, 바람직하게는 2.3 내지 3.0의 이소시아네이트 작용성을 갖는 화합물이다) 및 이소시아네이트 그룹과 물의 반응을 촉진하는데 유용한 촉매를 포함한다. 기술된 폴리우레탄 프리폴리머중에서 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트와 같은 화학양론적으로 과량의 디이소시아네이트를 폴리옥시프로필렌디올과 같은 디올 및 폴리옥시프로필렌 트리올과 같은 트리올의 혼합물과 반응시켜 제조된 프리폴리머가 특히 바람직하다. 염화주석과 같은 촉매가 상기와 같은 반응에 통상적으로 사용된다. 바람직한 조성물은 2.3 내지 3.0의 이소시아네이트 작용성 및 0.2 내지 1.75 중량% 디모폴린디에틸을 갖는 폴리우레탄 프리폴리머, 및 0.2 내지 2 중량%의 디[2-(3.5-디메틸모폴리노)-에틸]에테르 촉매를 갖는 폴리우레탄 프리폴리머를 포함한다. 이들 물질은 이들이 내부 라이너 및 상부 라미네이트 필름 모두에서 폴리에스테르 필름과 결합되어 환경으로부터 액체를 효과적으로 밀봉하기 때문에 특히 유용하다.
밀봉재로서 이들 바람직한 수분 경화성 접착제를 사용하는 다른 적당한 경우에서, 밀봉재는 저장되고 운송되는 액체와 동일할 수 있다. 이러한 경우에, 용기를 층전하기 전에 상부 라미네이트 필름을 제자리에 두고 용기를 바닥부터 층전한다. 층전이 완료되면, 불투과성 밀봉재를 공기에 노출시켜 경화시켜 상부 라미네이트와 내부 라이너를 함께 접착시켜 공기 불투과성의 밀봉을 생성한다. 다르게는, 용기를 층전시킨 후 내부 라이너 및 상부 라미네이트 필름의 폴리에스테르 층들중하나 또는 모두에 밀봉재 조성물을 적용하고, 이와 동시에 필름을 수분에 노출시켜 밀봉재와 함께 접착하여 필름을 결합시킨다. 일반적으로, 밀봉재가 수분이 없는 환경으로부터 내부 라이너 및/또는 상부 라미네이트 필름위로 일단 적용되면, 밀봉재는 30초 내지 300 분, 유리하게는 1내지 30분 내에 효과적으로 경화될 것이다.

Claims (9)

  1. 소정 형상의 밀폐된 공동(11)을 한정하고 개구부를 갖는 형태 제공의 구조물(10);
    하나 이상의 플라스틱 층(23) 및 불투과성 층(22)을 포함하고, 구조물(10)의 공동(11)내에 배치되고, 구조물(10)의 소정 형상에 전체적으로 일치하는 필름의 내부 라이너(20);
    내부 라이너(20)의 일부가 상기 구조물(10)에 함유된 액체(40)를 지나 연장되도록 라이닝된 구조물(10)의 일부 이상에 층전된 액체(40);
    하나 이상의 플라스틱 층(33) 및 불투과성 층(32)을 포함하고, 이때 플라스틱 층(33) 일부 및 내부 라이너(20)의 플라스틱 층(23)의 일부가 서로 인접하게 배치되어 상기 함유된 액체 위에서 서로 폐쇄된 필름 구조를 형성하도록 하는 크기를 갖는 상부 폐쇄 필름(30): 및
    상기 함유된 액체(40)의 수평면 위 및 내부 라이너(20)와 상부 라미네이트 필름(30)의 연결부 사이에 배치되어 내부 라이너(20)를 상부 폐쇄 필름(30)에 결합시키고 상기 연결부에서 수분 및 공기 불투과성 밀봉을 형성하는 밀봉재(50)를 포함하고,
    내부 라이너(20) 및 상부 폐쇄 필름(30)은 구조물(10)로부터 제거 가능하며,
    상부 폐쇄 필름(30)과 내부 라이너(20) 및 서로 인접하여 밀봉재(50)에 의해 결합된 내부 라이너(20)의 일부와 상부 폐쇄 필름(30)의 일부가 구조물(10)의공동(11)내에 완전히 배치되고,
    상부 폐쇄 필름(30)이 액체(40)의 표면위에 높이는,
    액체로 층전된 용기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    형태 제공의 구조물(10)이 층전 개구부를 가지며,
    내부 라이너(20)는 폴리에스테르 층(2,3)과 폴리에틸렌 층(21) 사이에 불투과성 층(22)의 라미네이트 필름(20)을 포함하고, 폴리에틸렌 층(21)이 구조물(10)의 내부 표면에 가장 근접하도록 공동(11)내에 배치되며;
    상기 라미네이트 폐쇄 필름(30)은 폴리에스테르 층(33)과 폴리에틸렌 층(31) 사이에 불투과성 층(32)을 포함하고, 폴리에스테르 층(33)이 액체(40)와 가장 근접하도록 액체(40) 표면위에 높이며, 상부 라미네이트 폐쇄 필름(30)의 일부 이상이 함유된 액체(40)와 겹쳐져 내부 라이너(20)의 폴리에스테르 층(23)의 일부 및 상부 필름(30)의 폴리에스테르 층(33)의 일부가 함유된 액체(40) 위에서 폐쇄된 필름 구조를 형성하도록 서로 인접하게 배치되도록 하는 크기를 갖는,
    액체(40)로 층전된 용기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    내부 라이너(20)가 7 내지 2000 미크론의 전체 두께, 5 내지 750 미크론의 폴리에틸렌 층(21) 두께, 1 내지 250 미크론의 폴리에스테르 층(23) 두께, 및 1 내지 100 미크론의 차단층(22) 두께를 갖는 용기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상부 라미네이트 필름(30)이 16 내지 1000 미크론의 전체 두께, 10 내지 500 미크론의 폴리에틸렌 층(31) 두께, 5 내지 200 미크론의 폴리에스테르 층(33) 두께, 및 1 내지 100 미크론의 차단층(32) 두께를 갖는 용기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    내부 라이너(20)가 25 내지 500 미크론의 전체 두께, 100 내지 300 미크론의 폴리에틸렌 층(21) 두께, 5 내지 100 미크론의 폴리에스테르 층(23) 두께, 및 5 내지 50 미크론의 차단층(22) 두께를 갖고, 상부 라미네이트 필름(30)이 20 내지 250 미크론의 전체 두께, 15 내지 200 미크론의 폴리에틸렌 층(31) 두께, 10 내지 100 미크론의 폴리에스테르 층(32) 두께, 및 5 내지 50 미크론의 차단층(33) 두께를 갖는 용기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    밀봉재(50)가 수분 경화성 폴리우레틴인 용기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    밀봉재(50)가 2.3 내지 3.0의 이소시아네이트 작용성 및 0.2 내지 1.75중량%의 디모폴리노에틸 에테르를 갖는 폴리우레탄 프리폴리머(prepolymer)의 조성물 또는 약 0.2 내지 약 2 중량%의 디[20-(3,5-디메틸모폴리노)에틸]에테르 촉매를 갖는 폴리우레탄 프로폴리머의 조성물인 용기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    액체 층전물(40) 및 밀봉재(50)가 동일한 수분 경화성 풀리우레탄올 포함함을 또한 특징으로 하는 용기.
  9. 소정 형상의 밀폐된 공동(11)을 한정하고 개구부를 갖는, 형태 제공의 구조물(10);
    하나 이상의 플라스틱 층(23) 및 불투과성 층(22)을 포함하고, 구조물의 공동내에 배치되고, 구조물(10)의 소정 형상에 전체적으로 일치하는 필름의 내부 라이너(20);
    하나 이상의 플라스틱 층(33) 및 불투과성 층(32)을 포함하고, 상부 폐쇄 필름(30)의 플라스틱 층(33) 일부 및 내부 라이너(20)의 플라스틱 층(23) 일부가 서로 인접하게 배치되어 페쇄된 필름 구조를 형성하도록 하는 크기를 갖는 상부 폐쇄 필름(30);
    내부 라이너(20) 및 상부 라미네이트 필름(30)의 연결부 사이에 배치되어, 내부 라이너(20)를 상부 폐쇄 필름(30)에 결합시키고 상기 연결부에서 수분 및 공기 불투과성 밀봉을 형성하는 밀봉재(50)를 포함하고,
    내부 라이너(20) 및 상부 폐쇄 필름(30)이 형태 제공의 구조물(10)로부터 제거가능하며,
    용기에 액체를 도입하기 위한 수단이 제공되며,
    상부 페쇄 필름(30), 내부 라이너(20), 및 서로 인접하여 밀봉재(50)에 의해 결합된 내부 라이너의 일부와 상부 폐쇄 필름의 일부가 구조물(10)의 공동(11)내에 완전히 배치됨을 특징으로 하는 용기.
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