KR100480947B1 - Method for biaxial stretch blowmolding of heat resistant pet bottle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 1단계 이축연신 블로우성형법으로 폴리에틸렌테레프탈레이트 내열 용기를 제조함에 있어서, 열침투 오븐과 열분배 오븐을 이용한 가열공정에 의해 프리폼을 결정화 시작온도 직전까지 가열한 다음, 고속 이축연신 및 열고정하는 것을 특징으로 하는 내열성 폴리에틸렌테레프탈레이트 용기의 이축연신 블로우성형 방법에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 근래의 일반적 1단계 블로우성형 공정보다 높은 블로우성형 속도를 유지하면서 2단계 블로우성형 공정에 의한 경우와 동등하거나 또는 보다 높은 내열도의 PET 용기를 성형할 수 있다.The present invention is to prepare a polyethylene terephthalate heat-resistant container by a one-stage biaxial drawing blow molding method, by heating the preform to just before the crystallization start temperature by a heating process using a heat penetrating oven and a heat distribution oven, followed by high-speed biaxial stretching and heat setting The present invention relates to a biaxially stretch blow molding method of a heat-resistant polyethylene terephthalate container, which according to the present invention is equivalent to the case of a two-stage blow molding process while maintaining a higher blow molding rate than a conventional one-stage blow molding process. Alternatively, PET containers of higher heat resistance may be molded.
Description
본 발명은 내열성 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, "PET") 용기의 성형방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소정의 사출성형 공정에서 제조된 예비성형품인 프리폼(preform)을 결정화 직전 온도까지 최대 가열한 후 이축연신 블로우성형 및 열고정(heat-set) 과정을 진행함으로써 블로우성형 공정의 속도를 향상시키면서 높은 내열성을 가지는 PET 용기를 성형하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a molding method of a heat-resistant polyethylene terephthalate (“PET”) container, and more particularly, after the preform, which is a preform manufactured in a predetermined injection molding process, is heated to a temperature immediately before crystallization. The present invention relates to a method for forming a PET container having high heat resistance while improving the speed of the blow molding process by performing a biaxially stretch blow molding and heat-set process.
일반적으로 PET 용기는, 고온의 사출기(injection machine) 실린더 및 스크류 회전에 의해 발생하는 전단열에 의해 PET 수지를 용융액체상태로 만든 후 압력을 가하여 금형속으로 사출, 냉각고화 단계를 거쳐 예비형성품인 프리폼을 제조하는 사출성형 공정과, 상기 프리폼을 적외선 히터로 유리전이온도이상까지 재가열한 후, 용기모양의 몰드로 이송하고, 고압공기 및 연신로드(stretch rod)로 이축연신하는 블로우성형 공정으로 이루어지는 사출-이축연신 블로우 성형 공정에 의해 제조되고 있다.In general, PET containers are made of PET resin by molten liquid state by shear heat generated by high-temperature injection machine cylinder and screw rotation, and then pressurized to injection, cooling and solidification into a mold. In the injection molding process for manufacturing the phosphorus preform, the preform is reheated to the glass transition temperature by an infrared heater, and then transferred to a container-shaped mold and biaxially stretched with high-pressure air and stretch rod. It is produced by an injection-biaxially drawn blow molding process.
이와 같이 제조된 이축연신 블로우 PET 용기는 우수한 투명성과 내충격성, 가스차단성을 가지고 있어 탄산음료, 생수, 과즙음료 등의 용기로 폭넓게 사용되고 있다. 그러나 PET 용기의 유리전이온도가 약 78~80℃이기 때문에, 85℃ 이상의 고온충진 및 살균과정을 필요로 하는 음료에 적용할 경우, 열수축 현상이 발생하여 이로 인한 제품변형에 의해 상품가치가 떨어지게 되는 문제점이 있었다.The biaxially stretched blow PET container manufactured as described above has excellent transparency, impact resistance, and gas barrier properties, and thus is widely used as a container for carbonated beverages, bottled water, fruit juices, and the like. However, since the glass transition temperature of the PET container is about 78 ~ 80 ℃, when applied to beverages that require high temperature filling and sterilization process of more than 85 ℃, the heat shrinkage phenomenon occurs and the product value is reduced due to product deformation There was a problem.
이러한 문제점을 극복하기 위하여 제안된 것이 2단계 연신 블로우 시스템(2 wheel blowmolding system)이다. 2단계 연신 블로우 시스템이란, 예비성형품인 프리폼을 최종제품 볼륨의 약 1.5∼1.8배로 이축연신 블로우하여 1차 성형품을 제조한 후, 상기 1차 성형품을 100℃ 이상 온도의 재가열 오븐안에서 열고정 공정을 거치게 하여 결정화도를 상승시킨 다음 2차 몰드로 이송하여 최종제품으로 성형하는 과정을 포함하는 새로운 블로우성형 시스템으로, 이러한 2단계 연신 블로우 시스템으로 제조된 PET 용기의 경우 85℃ 이상의 음료를 고온충진, 살균하는 것이 가능하다. 그러나 이 시스템은 기존의 1단계 연신 블로우 시스템에 비하여 많은 기계장치 및 부대설비 운용이 필요하게 되어 제조원가가 상승하게 되며, 각 단계에서의 병목현상으로 인하여 블로우성형 속도를 향상시키는 것이 어렵고 제품의 생산관리에 큰 부담을 가져온다는 문제점이 있었다.Proposed to overcome this problem is a two-wheel blowmolding system. In the two-stage drawing blow system, a preform, which is a preform, is biaxially blown at about 1.5 to 1.8 times the volume of the final product to produce a primary molded product, and then the primary molded product is subjected to a heat setting process in a reheat oven at a temperature of 100 ° C. or higher. The new blow molding system includes a process of increasing the degree of crystallinity by passing through it, and then transferring the resultant to a secondary mold to form a final product. It is possible to do However, this system requires more mechanical and auxiliary equipment operation than the existing one-stage drawing blow system, which increases the manufacturing cost, and it is difficult to improve the blow molding speed due to bottlenecks at each stage. There was a problem that it brings a great burden.
따라서 최근에는 1단계 블로우성형 방법(1 wheel blowmolding process)으로 내열성 PET 용기를 생산하려는 연구가 서서히 진행되고 있다. 그러나 아직까지는 1단계 블로우성형 방법으로 제조된 일반 내열 PET 용기의 경우, 상기 2단계 블로우성형 방법으로 제조된 용기에 비해 결정화도가 낮아 내열성이 떨어지는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점은 블로우성형 공정에 있어서, 가열오븐(heating oven)에서 프리폼 가열시 불균형한 온도구배와 더불어 연신속도, 연신압력, 몰드온도 등의 공정조건이 최적화되지 못해 발생하는 현상이다.Therefore, recently, a research into producing a heat-resistant PET container by a one-step blow molding process has been progressing slowly. However, in the case of the general heat-resistant PET container manufactured by the one-step blow molding method, there is a problem that the heat resistance is low compared to the container manufactured by the two-step blow molding method. In the blow molding process, such a problem occurs due to unbalanced temperature gradients during preform heating in a heating oven and process conditions such as drawing speed, drawing pressure, and mold temperature are not optimized.
일반적으로 PET 용기의 블로우성형 공정에서, 사출성형된 프리폼을 PET 수지의 결정화 시작온도를 넘어 가열하는 경우 열에 의한 결정화로 인하여 프리폼에 백화현상이 발생하게 된다. PET 수지의 결정화 시작온도는 제조사에 따라 차이가 있으나 예컨대 안티몬 촉매를 사용하여 제조된 PET 수지의 경우 대체로 130℃ 부근이기 때문에, 최근에 도입된 1단계 블로우성형 공정에서는 프리폼 가열온도를 낮게는 110℃에서 높게는 120℃로 설정하고 있으며, 그 결과 열에 의한 백화현상은 막을 수 있었으나 다소 낮은 가열온도로 인하여 연신효율이 낮아져 내열성이 저하되는 것이 문제로 지적되고 있다. 또한 결정화 시작온도까지 가열한다 하여도, 프리폼 표면만 급속히 가열되고 내부온도는 그에 미치지 못하여 불균형한 온도구배가 발생하게 되어, PET 용기 내벽과 외벽사이의 연신도가 달라져 내열성이 약해지게 되는 문제가 있다.In general, in the blow molding process of the PET container, when the injection molded preform is heated beyond the crystallization start temperature of the PET resin, whitening occurs in the preform due to heat crystallization. Although the crystallization start temperature of PET resin varies depending on the manufacturer, for example, PET resin prepared using antimony catalyst is generally around 130 ° C. Thus, in the recently introduced one-step blow molding process, the preform heating temperature is lowered to 110 ° C. The high temperature is set at 120 ° C, and as a result, heat whitening can be prevented, but the drawing efficiency is lowered due to the somewhat lower heating temperature, which indicates that the heat resistance is deteriorated. In addition, even when heated to the crystallization start temperature, only the surface of the preform is heated rapidly and the internal temperature is less than that, an unbalanced temperature gradient occurs, there is a problem that the heat resistance is weakened because the elongation between the inner and outer walls of the PET container is changed. .
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 예비성형품인 프리폼을 백화현상 없이 결정화 직전 온도까지 최대로 가열한 상태에서 이축연신 공정에 적용함으로써, 블로우성형 공정 시간을 단축하고 최종 PET 용기의 내열성을 개선함을 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, by applying a preform preform as a biaxial stretching process in the state heated to the temperature just before the crystallization without whitening phenomenon, the short molding process time and the final It aims at improving the heat resistance of a PET container.
즉, 본 발명은 1단계 이축연신 블로우성형법으로 폴리에틸렌테레프탈레이트 내열 용기를 제조함에 있어서, 열침투 오븐과 열분배 오븐을 이용한 가열공정에 의해 프리폼을 결정화 시작온도 직전까지 가열한 다음, 가열된 프리폼을 최종제품모양 몰드안으로 이송 후 고속 이축연신 및 열고정하는 것을 특징으로 하는 내열성 폴리에틸렌테레프탈레이트 용기의 이축연신 블로우성형 방법을 제공한다. That is, according to the present invention, in preparing a polyethylene terephthalate heat-resistant container by a one-stage biaxial stretching blow molding method, the preform is heated to just before the crystallization start temperature by a heating process using a heat penetrating oven and a heat distribution oven, and then the heated preform is heated. It provides a biaxially stretch blow molding method of a heat-resistant polyethylene terephthalate container characterized by high-speed biaxial stretching and heat setting after transfer into the final product mold.
본 발명에서는 구부(口部) 결정화된 예비성형품, 즉 프리폼을 적외선 가열램프로 가열할 때 결정화 발생 직전의 온도까지 가능한 높은 온도로 가열하여 PET 용기의 연신효율을 높이게 된다. 종래의 일반적 가열공정에서와 같이 오븐에서의 단순한 가열만으로는 프리폼 표면의 순간적 온도상승에 의한 열백화 현상으로 인하여 결정화 발생 직전까지의 가열 및 내벽과 외벽 사이의 온도편차를 감소시키는 것이 어려웠고, 따라서 프리폼 가열시 불가피하게 110∼120℃의 낮은 온도로 가열하게 되어 최종 PET 용기의 내열성이 취약해질 수 밖에 없었다. 그러나, 본 발명에서는 가열오븐 안에서의 프리폼 가열공정을 열침투 단계과 열분배 단계로 세분화하고, 오븐 안에서의 냉각공기의 순환 용량을 확대·개선함으로써, 프리폼을 결정화 직전 온도까지 가열함과 동시에 프리폼 내벽과 외벽 간의 온도차를 10℃ 이하로 최소화하는데 성공하여 연신효율을 높이고 높은 내열성을 발현시킬 수 있었다. 본 발명에서는 또한 후속 블로우성형 공정에 있어서 높은 압력으로 고속 이축연신하여 연신도를 높이고, 160℃ 이상의 고온몰드에서 열고정하여 결정화도를 향상시킨다. In the present invention, when the pre-crystallized preform, ie, the preform is heated by an infrared heating lamp, it is heated to the temperature just before the crystallization occurs as high as possible to increase the stretching efficiency of the PET container. Simple heating in an oven, as in the conventional general heating process, has made it difficult to reduce the heating up to just before crystallization and the temperature deviation between the inner and outer walls due to heat whitening due to the instantaneous temperature rise of the preform surface, thus preform heating. Inevitably, the heat resistance of the final PET container was inevitably weakened because it was heated to a low temperature of 110 ~ 120 ℃. However, in the present invention, the preform heating process in the heating oven is subdivided into a heat penetrating step and a heat distribution step, and by expanding and improving the circulation capacity of the cooling air in the oven, the preform is heated up to the temperature just before crystallization, It succeeded in minimizing the temperature difference between the outer wall to 10 ℃ or less, thereby increasing the drawing efficiency and expressing high heat resistance. In the present invention, in the subsequent blow molding process, the high-pressure biaxial stretching is performed at high pressure to increase the elongation, and the heat crystallization is performed at a high temperature mold of 160 ° C. or higher to improve the crystallinity.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 프리폼 가열공정은 상술한 바와 같이 열침투 단계와 열분배 단계로 나누어 진행된다. 열침투 오븐에는 PET 수지 가열에 적합한 통상의 적외선 가열램프가 사용되는데, 바람직하게는 10×9(가로×세로)개의 램프가 배열되며, 각 램프는 높은 열량을 빠르게 흡수시킬 수 있도록 100% 출력으로 설정된다. 이러한 열침투 오븐 내에서 프리폼의 가열온도는 외벽온도를 기준으로 결정화 시작온도의 70% 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 결정화 시작온도의 80% 이상의 수준까지 가열하는 것이 좋은데, 단 프리폼이 열침투 단계에서 과도하게 가열되면 후속 열분배 단계에서 열백화의 우려가 있으므로 열침투 단계에서의 프리폼의 가열온도는 결정화 시작온도의 85%를 넘지 않는 것이 좋다. 또한 본 발명에서는 상기 열침투 단계에서 프리폼을 50rpm 이상, 더욱 바람직하게는 60rpm 이상의 속도로 회전시키면서 가열하는 한편, 냉각공기순환(ventilation)율(%)을 일반적 수준인 60%에서 최소 90% 이상으로 상승시켜 열이 골고루 전달될 수 있도록 한다.As described above, the preform heating process of the present invention is divided into a heat penetrating step and a heat distribution step. Thermal penetrating ovens use conventional infrared heating lamps suitable for heating PET resin, preferably 10 × 9 (horizontal × vertical) lamps, each with 100% output to quickly absorb high heat. Is set. In such a heat penetrating oven, the heating temperature of the preform is preferably 70% or more of the crystallization start temperature based on the outer wall temperature, and more preferably, it is heated to a level of 80% or more of the crystallization start temperature. Excessive heating in the step may cause heat whitening in the subsequent heat distribution step, so the heating temperature of the preform in the heat penetration step should not exceed 85% of the crystallization start temperature. In the present invention, while heating the preform at a speed of 50 rpm or more, more preferably 60 rpm or more in the heat permeation step, the cooling air circulation rate (%) from the general level of 60% to at least 90% or more Raise to allow even heat transfer.
이렇게 가열된 프리폼은 이어서 열분배 오븐안으로 이송된다. 열분배 오븐에서의 적외선 가열램프의 배열은 상기 열침투 오븐의 가열램프 배열과 동일하며, 다만 각각의 적외선 가열램프 출력에 미세조절이 가능하게 한 점만 차이가 난다. 열분배 오븐에서는 가로 및 세로 방향으로의 출력조건을 적절히 조절하여, 상기 열침투 오븐에 의해 결정화 시작온도의 70∼85%로 가열된 상태에서 진입한 프리폼을 블로우 몰드로의 이송 직전상태에서 외벽온도는 결정화 시작온도의 100%에 도달하고 내벽온도는 결정화 시작온도의 90% 이상, 더욱 바람직하게는 95% 이상의 온도에 도달하게 한다. 또한 냉각공기순환율을 90% 이상, 더욱 바람직하게는 95% 이상까지 상승시켜, 적외선 가열램프의 과열을 막고 프리폼의 열전달 과정을 보다 용이하게 한다. 본 발명에서는 이와 같이 열침투 오븐과 열분배 오븐에서의 가열공정을 통해 예비성형품인 프리폼을 백화직전까지 최대온도로 가열하고 내벽, 외벽의 온도차를 10℃ 이하, 바람직하게는 5℃ 이하로 최소화한 상태에서 블로우 몰드로 이송한다. The heated preform is then transferred into a heat distribution oven. The arrangement of the infrared heating lamps in the heat distribution oven is the same as that of the heating lamps in the heat penetrating oven, except that the fine adjustment is possible for each infrared heating lamp output. In the heat distribution oven, the output conditions in the horizontal and vertical directions are appropriately adjusted so that the preform entered while heated to 70 to 85% of the start temperature of crystallization by the heat penetrating oven is the outer wall temperature in the state immediately before the transfer to the blow mold. Reaches 100% of the crystallization start temperature and the inner wall temperature reaches a temperature of 90% or more, more preferably 95% or more of the crystallization start temperature. In addition, the cooling air circulation rate is increased to 90% or more, more preferably 95% or more, to prevent overheating of the infrared heating lamp and to facilitate the heat transfer process of the preform. In the present invention, the preform, which is a preformed product, is heated to the maximum temperature just before the whitening through the heating process in the heat penetrating oven and the heat distribution oven, and the temperature difference between the inner wall and the outer wall is 10 ° C. or less, preferably 5 ° C. or less. Transfer to blow mold in state.
상기 가열오븐으로부터 이송장치에 의해 몰드 안으로 이송되어진 프리폼은 고속 이축연신 블로우 공정을 거친 후, 곧바로 고온의 몰드 벽에 접촉됨으로써 열고정된다. 일반적으로 이축연신 블로우 공정의 경우, 1차적인 예비블로우The preform conveyed from the heating oven into the mold by the conveying device undergoes a high speed biaxial drawing blow process and is then thermally fixed by contacting the hot mold wall immediately. In general, in the case of a biaxial draw blow process, the primary preliminary blow
(preblow, 이하 예비 블로우로 칭함) 단계와 2차적인 메인블로우(mainblow, 이하 2차 블로우로 칭함) 단계로 나뉘어지는데, 종래에는 예비블로우 단계에서 0.3초 이상의 비교적 긴 블로우 시간과 10bar 수준의 낮은 블로우 압력으로 성형하고, 2차 블로우 단계에서 25bar 내지 30bar의 낮은 블로우 압력으로 최종제품모양으로 성형함과 동시에 150℃ 이하의 낮은 온도의 몰드로 열고정한 다음, 열고정후 몰드에서 이형까지의 냉각시간을 짧게 설정하였기 때문에, PET 용기의 결정화도가 낮아지는 문제점이 있었다. 이러한 종래의 조건과 달리 본 발명에서는, 예비블로우 공정에서 예비블로우 시간을 0.3초 이하, 바람직하게는 0.15초 이하, 더욱 바람직하게는 0.1초로 단축하면서, 블로우 압력을 바람직하게는 10~15bar, 더욱 바람직하게는 14~15bar로 유지하고, 2차 블로우 공정에서는 블로우 압력을 바람직하게는 35~45It is divided into a preblow stage (hereinafter referred to as a pre-blow) stage and a secondary main blow stage (hereinafter referred to as a secondary blow) stage. In the conventional blow stage, a relatively long blow time of 0.3 seconds or more and a low blow of 10 bar are used. Molding by pressure, in the second blow step, low blow pressure of 25bar to 30bar, to final product shape and heat setting to low temperature mold below 150 ℃, then shortening cooling time from mold to mold release after heat setting Since it was set, there was a problem that the crystallinity of the PET container is lowered. Unlike the conventional conditions, in the present invention, the blow pressure is preferably 10 to 15 bar, more preferably, while the pre-blow time is shortened to 0.3 seconds or less, preferably 0.15 seconds or less, more preferably 0.1 second, in the pre-blowing process. It is preferably maintained at 14 to 15 bar, and the blow pressure is preferably 35 to 45 in the secondary blow process.
bar, 더욱 바람직하게는 40~45bar로 유지하면서, 블로우 시간을 바람직하게는 1.5~2.5초, 더욱 바람직하게는 1.5~2.3초로 하여 최종제품모양으로 성형한다. 이와 같은 본 발명의 공정조건의 특징은 예비블로우 및 2차 블로우 공정에서 짧은 시간에 높은 압력으로 블로우성형함으로써, PET 용기의 연신도가 향상되는 고속연신을 부여한다는 것이다. 또한 이축연신 블로우 공정 시간을 단축시킬 수 있다는 장점도 가지고 있다.The blow time is preferably 1.5 to 2.5 seconds, more preferably 1.5 to 2.3 seconds, while maintaining the bar, more preferably 40 to 45 bar, to form a final product. The characteristics of the process conditions of the present invention is that by blow molding at a high pressure in a short time in the pre-blow and the secondary blow process, it gives a high-speed stretching which improves the elongation of the PET container. It also has the advantage of reducing the biaxial draw blow process time.
상술한 바와 같이 최종제품모양으로 블로우성형된 PET 용기는 곧바로 고온의 몰드벽과 접촉하게 된다. 이축연신된 PET 용기가 고온의 몰드벽과 접촉하게 되면 열고정(heat-set) 처리가 가해지게 되며, PET 용기내의 분자사슬의 결정화도가 상승하고 연신에 의한 긴장이 완화되게 된다. 이때, PET 용기가 접촉하는 몰드의 온도를 높이면 높일수록, 그리고 접촉시간이 길면 길수록 열고정 처리 효과는 상승하게 되는 것으로 알려져 있는데, 기존의 1단계 블로우성형 공정에서는 몰드온도가 150℃ 이하로 낮고 몰드 접촉시간이 짧아 PET 용기의 결정화도가 낮은 것이 문제로 지적되어 왔다. 이러한 단점을 극복하고자 본 발명에서는 몰드온도를 바람직하게는 160℃ 이상, 더욱 바람직하게는 165℃ 이상, 그리고 170℃ 이하의 온도로 상승시키고, 몰드 접촉시간을 1~3초로 설정하되 바람직하게는 2초 이상, 더욱 바람직하게는 2.5초 이상으로 증가시켜 열고정 효과를 최대화한다.As described above, the PET container blow molded into the final product shape immediately comes into contact with the hot mold wall. When the biaxially stretched PET container comes into contact with the high temperature mold wall, heat-set treatment is applied, and the crystallinity of the molecular chain in the PET container is increased and the tension caused by stretching is alleviated. In this case, the higher the temperature of the mold in contact with the PET container, and the longer the contact time is known to increase the heat setting treatment effect. In the conventional one-step blow molding process, the mold temperature is lower than 150 ° C. and the mold The short contact time has been pointed out as a problem of low crystallinity of PET containers. In order to overcome this disadvantage, in the present invention, the mold temperature is preferably raised to a temperature of 160 ° C. or higher, more preferably 165 ° C. or higher, and 170 ° C. or lower, and the mold contact time is set to 1 to 3 seconds. It is increased to at least second, more preferably at least 2.5 seconds to maximize the heat setting effect.
또한 본 발명에서는 열고정 후 PET 용기의 냉각시간을 바람직하게는 0.5초 이상, 더욱 바람직하게는 1초 이상 유지함으로써 PET 용기의 온도를 충분히 감소시켜 몰드로부터 이형후의 잔류변형을 감소시킨다.In addition, in the present invention, by maintaining the cooling time of the PET container after heat setting preferably 0.5 seconds or more, more preferably 1 second or more, the temperature of the PET container is sufficiently reduced to reduce residual strain after mold release from the mold.
이와 같이 본 발명의 방법에 의해 블로우성형된 PET 용기는 35% 이상, 바람직하게는 38% 이상, 더욱 바람직하게는 40% 이상의 결정화도를 가지게 되고, 그와 동시에 용기 내벽과 외벽 사이의 분자사슬 연신성 차이가 감소되어, 92℃ 이상의 열수(熱水) 혹은 음료를 충진하더라도 열수축에 의한 변형이 없는 우수한 내열성을 발현한다.Thus PET blow molded by the method of the present invention has a crystallinity of at least 35%, preferably at least 38%, more preferably at least 40%, and at the same time the molecular chain stretchability between the inner and outer walls of the container The difference is reduced, and even when filling hot water or a beverage of 92 ° C. or higher, excellent heat resistance without deformation due to heat shrinkage is exhibited.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 후술하는 실시예 및 비교예에 사용된 PET 수지의 물성을 정리하여 하기 표 1에 나타내었다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but these examples are for illustrative purposes only and should not be construed as limiting the present invention. The physical properties of the PET resin used in Examples and Comparative Examples to be described later are shown in Table 1 below.
[가열온도에 따른 내열성][Heat resistance according to heating temperature]
상기 PET 수지를 사용하여 동일한 조건으로 사출성형 및 구부(口部) 결정화된 프리폼(PFM)을 만들고, 이들을 가열오븐에서 가열할 때 가열온도에 따른 PET 용기의 내열성을 측정하였다. 그 결과는 하기 표 2와 같으며, 하기 표 2에서 프리폼 가열온도라 함은 열분배 오븐에서의 가열과정을 거친 후 몰드로 이송 직전의 프리폼의 외벽온도를 의미한다.Injection molding and spherical crystallized preforms (PFMs) were made under the same conditions using the PET resin, and the heat resistance of the PET containers according to the heating temperature was measured when they were heated in a heating oven. The results are shown in Table 2 below, and in the following Table 2, the preform heating temperature means the outer wall temperature of the preform immediately before the transfer to the mold after heating in a heat distribution oven.
모든 경우 동일한 조건으로(예비블로우: 14bar, 0.1초; 2차 블로우: 40 bar, 2.3초) 블로우성형하였으며, 열고정시 몰드온도는 150℃로 하였다. PET 용기의 내열성은 특정온도의 온수를 용기내에 충진하고 5분 동안 유지한 후, 10℃ 냉각수로 냉각시킨 후에 용기의 변형유무를 육안으로 관찰하였다.In all cases, blow molding was performed under the same conditions (preliminary blow: 14 bar, 0.1 second; secondary blow: 40 bar, 2.3 seconds), and the mold temperature was set at 150 ° C. during heat setting. The heat resistance of the PET container was filled with hot water at a specific temperature in the container and maintained for 5 minutes, and then cooled with 10 ° C. cooling water, and then visually observed for deformation of the container.
상기 표 2의 결과로부터 프리폼 가열온도를 높게 할수록 최종성형된 PET 용기의 내열성이 상승하는 것을 알 수 있다. 한편, 130℃ 이상의 온도로 프리폼을 가열한 경우에는 결정화에 의한 백화현상이 발생하여 적절한 PET 용기를 성형할 수 없었다. From the results of Table 2, it can be seen that the higher the preform heating temperature, the higher the heat resistance of the final molded PET container. On the other hand, when the preform was heated to a temperature of 130 ° C. or higher, whitening due to crystallization occurred, so that an appropriate PET container could not be formed.
[프리폼 내벽과 외벽의 온도차에 따른 내열성][Heat resistance according to temperature difference between preform inner wall and outer wall]
열침투 오븐 및 열분배 오븐에서의 가열시간을 각각 30초로 하여 하기 표 3에 기재된 온도로 프리폼을 가열한 다음, 프리폼 내벽과 외벽의 온도차에 따른 PET 용기의 내열성을 측정하였다. 그 결과는 하기 표 3과 같다.The preform was heated to the temperature shown in Table 3 with a heating time in the heat penetrating oven and the heat distribution oven, respectively, 30 seconds, and then the heat resistance of the PET container according to the temperature difference between the inner wall and the outer wall of the preform was measured. The results are shown in Table 3 below.
모든 경우 동일한 조건으로(예비블로우: 14bar, 0.1초; 2차 블로우: 40 bar, 2.3초) 블로우성형하였으며, 열고정시 몰드온도는 150℃로 하였다. PET 용기의 내열성은 특정온도의 온수를 용기내에 충진하고 5분 동안 유지한 후, 10℃ 냉각수로 냉각시킨 후에 용기의 변형유무를 육안으로 관찰하였다.In all cases, blow molding was performed under the same conditions (preliminary blow: 14 bar, 0.1 second; secondary blow: 40 bar, 2.3 seconds), and the mold temperature was set at 150 ° C. during heat setting. The heat resistance of the PET container was filled with hot water at a specific temperature in the container and maintained for 5 minutes, and then cooled with 10 ° C. cooling water, and then visually observed for deformation of the container.
상기 표 3의 결과로부터 프리폼 내벽과 외벽의 온도차가 작을 수록 PET 용기의 내열성이 상승하는 것을 알 수 있다.From the results in Table 3, it can be seen that the smaller the temperature difference between the inner wall and the outer wall of the preform, the higher the heat resistance of the PET container.
[몰드온도 및 열고정 시간에 따른 내열성] [Heat resistance according to mold temperature and heat setting time]
상기 실시예 2-3의 가열조건으로 프리폼을 가열하고 블로우성형을 수행한 다음, 몰드온도 및 열고정 시간에 따른 PET 용기의 내열성을 측정하였다. 그 결과는 하기 표 4와 같다.After heating the preform under the heating conditions of Example 2-3 and blow molding, the heat resistance of the PET container according to the mold temperature and heat setting time was measured. The results are shown in Table 4 below.
상기 표 4의 결과로부터, 몰드온도가 높을수록, 그리고 열고정 시간이 길수록 내열 PET 용기의 결정화도가 상승하고 더불어 용기의 내열도가 증가하는 것을 알 수 있다.From the results in Table 4, it can be seen that the higher the mold temperature and the longer the heat setting time, the higher the crystallinity of the heat-resistant PET container and the higher the heat resistance of the container.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 근래의 일반적 1단계 블로우성형 공정보다 높은 블로우성형 속도를 유지하면서 2단계 블로우성형 공정에 의한 경우와 동등하거나 또는 보다 높은 내열도의 PET 용기를 성형할 수 있다.As described in detail above, according to the present invention, PET containers having a heat resistance equivalent to or higher than that by the two-stage blow molding process can be formed while maintaining a higher blow molding speed than a conventional one-stage blow molding process. have.
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