KR100881261B1

KR100881261B1 - 2축연신 블로우성형 병체의 일차성형품 및 병체

Info

Publication number: KR100881261B1
Application number: KR1020037001996A
Authority: KR
Inventors: 하시모토아키오; 스즈키마사토; 아사이다다시
Original assignee: 가부시키가이샤 요시노 고교쇼
Priority date: 2001-08-30
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2009-02-05
Also published as: CA2444558A1; US20040146675A1; US8524340B2; EP1433587A4; EP1433587B1; JP2003071911A; JP4547843B2; TWI236421B; CN1238177C; CA2444558C; KR20040032080A; CN1463221A; EP1433587A1; WO2003018292A1; AU2002332273B2

Abstract

폴리에틸렌테레프탈레이트 수지층(2)내에 가스배리어재층(3)을 적층한 2축연신 블로우성형 병체의 일차성형품에 있어서, 가스배리어재층(3)을, 목부분 고리 (neck ring)(5)를 포함시킨 주둥이부(4)의 도중의, 적어도 목부분 고리(neck ring )(5)의 상위부분으로부터 몸통부(6)의 대략 하단부까지 설치함과 동시에, 주둥이부 (4) 내의 가스배리어재층(3)의 평균두께를, 몸통부(6)내의 가스배리어재층(3)의 최대두께의 1/3 이하로 형성하여, 사용한 가스배리어재의 거의 전부를 몸통부(6) 내에 위치시킴으로써, 가스 배리어재의 유효한 이용을 꾀함과 동시에, 주둥이부를 백화처리하는 내열 병체에 있어서는, 주둥이부의 백화 후 치수를, 설정치수로 용이하게 확실히 형성할 수 있도록 한다.

Description

2축연신 블로우성형 병체의 일차성형품 및 병체{BIAXIALLY DRAWN, BLOW-MOLDED BOTTLE AND PREFORM}

본 발명은, 가스배리어재(gas barrier)를 적층한 2축연신 블로우성형 병체의 일차성형품 및 병체에 관한 것이다.

폴리에틸렌테레프탈레이트수지(이하, PET수지라 한다) 등의 2축연신 블로우성형 병체는, 최근, 보다 얇아지고 있기 때문에, 가스배리어성에 대한 요구가 한층 더 높아지고 있다.

이러한 요구에 대하여, 동시 사출성형법 등에 의해, PET수지/ 가스배리어재 /PET수지의 적층(積層) 구조를 갖는 병체 성형용의 일차성형품{이하, 프리폼 (preform)이라 한다}을 성형하거나, 혹은, PET수지에 나일론(MXD-6) 등의 가스배리어 재료를 혼합한 일차성형품을 사출성형하여, 이것을 2축연신 블로우성형함으로써, 2차성형품인 병체에 가스배리어성을 부여하는 것이 행하여지고 있다.

그런데, 전자의 적층구성의 병체의 주둥이부{목부분 고리(neck ring)를 포함하는 입구 통부분을 말한다. 이하, 같다}는, 연신(延伸)되지 않은 부분으로서 두께가 두껍게 되어 있기 때문에, 특히 가스배리어재 층을 설치하지 않더라도, 충분한 가스배리어성을 갖고 있는 것이지만, 상기한 종래 기술에 있어서는, 프리폼 성형 시의 불균형에 의해, 가스배리어재층의 상단(flow-front)이 주둥이부의 하단까지 도달하지 않는 것을 방지하기 위해, 주둥이부에도 몸통부와 대략 동일하게 가스배리어재층을 설치하고 있기 때문에, 통상, 충전되는 가스배리어재 전체량에 대하여, 20∼40%정도, 평균하여 약 30% 정도의 가스배리어재가 주둥이부에 위치하게 되고, 주둥이부에서의 가스배리어재가 소용없게 되어, 가스배리어재가 유효하게 이용되지 않는다는 문제가 있었다.

또한, 입부를 백화(白化)처리(열결정화처리)하는 내열 병체에 있어서는, 주둥이부 내에 다량의 가스배리어재층이 존재하면, PET수지와 가스배리어재와의 수축률의 상위(相違)에 의해, 백화처리에 의한 수축정도가 작아지기 때문에, 주둥이부의 백화 후 치수가 설정치 보다도 커지는 경향이 있어, 주둥이부 형상이 타원형상이 되기 쉽고, 설정치수로 확실히 형성하기 어렵다는 문제가 있었다.

그래서, 본 발명은, 상기한 종래 기술에 있어서의 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로, PET수지층 내에 가스배리어재층을 설치한 2축연신 블로우성형 병체의 일차성형품 및 병체에 있어서, 주둥이부 내에 적층하는 가스배리어재를 가능한 한 적게 하는 것을 기술적 과제로 하고, 또한, 가스배리어재의 유효한 이용을 도모함과 동시에, 주둥이부를 백화처리하는 내열 병체에 있어서는, 주둥이부의 백화 후 치수를, 설정치수로 용이하게 확실히 형성할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하는 본 발명 중, 청구항 1에 기재된 발명의 수단은,

삭제

폴리에틸렌테레프탈레이트를 주체(主體)로 하는 수지층 내에, 가스배리어재층을 한 층 또는 다층으로 적층한 2축연신 블로우성형 병체인 것과,

가스배리어재층을, 목부분 고리(neck ring)를 포함시킨 주둥이부의 중간높이 부분과 목부분 고리(neck ring)의 상위부분으로부터 몸통부의 하단부와 저부에 도달하는 범위 내의 위치까지에 넣어 두도록 설치하는 것과,

주둥이부 내의 가스배리어재층의 점유율을, 미리 소정량으로 정해져있는 전체의 가스배리어재 중량에 대하여 8.2% 이내로 형성하는 것에 있다.

이 청구항 1에 기재된 발명에 있어서는, 2축연신 블로우성형된 병체의 주둥이부에서의 가스배리어재의 점유율을, 미리 소정량으로 정해져있는 전체의 가스배리어재 중량에 대하여 8.2% 이내로 형성하기 때문에, 병체 형성 후에 있어서도 주둥이부 내에 위치하는 가스배리어재의 양은, 몸통부 내에 위치하는 가스배리어재의 양에 비교해서 훨씬 적고, 이 때문에 가스 배리어재의 거의 전부를, 몸통부 내에 위치시키는 것으로 되고, 또한, 가스 배리어재의 유효한 이용을 꾀할 수 있다.

주둥이부를 백화처리하는 내열 병체에 있어서는, 주둥이부 내의 가스 배리어재층의 두께가 지극히 얇고, 또한 이 가스배리어재층이 주둥이부의 하부에 기울어 위치하고 있기 때문에, 백화 처리에 의한 수축에 대한 가스배리어재의 영향은 거의 없고, 또한, 주둥이부의 백화 후 치수를, 설정치수로 용이하게 확실히 형성할 수가 있다.

도 1은, 본 발명의 프리폼의 일 실시예를 나타내는 전체 반(半) 종단면도이다.

도 2는, 도 1에 나타낸 실시예의 주요부 확대종단면도이다.

도3은, 도 1에 나타낸 프리폼으로부터 성형한 병체의 하나의 실시예의 전체 정면도이다.

이하, 본 발명의 일 실시예를, 도면을 참조하여 설명한다.

2축연신 블로우성형 병체의 일차성형품인 프리폼(1)은, 동시사출성형법 등에 의해, PET수지/가스배리어재/PET수지의 적층 구조로 성형되어 있다.

PET수지층(2) 내의 가스배리어재층(3)은, 목부분 고리(neck ring)(5)를 포함하는 주둥이부(4)의 대략 중간의 높이로부터 몸통부(6)의 대략 하단부까지 설치되어 있고, 외주면에 나사돌기를 설치한 주둥이부(4)의 대략 상반부 및 바닥부(7)는, PET수지 단체(單體)로 형성되어 있다.

그리고, 주둥이부(4) 내의 가스배리어재층(3)의 두께는, 될 수 있는 한 엷게 하는{바람직하게는, 몸통부(6) 내의 가스배리어재층(3)의 최대 두께의 1/10 이하} 것이 좋은 것이지만, 실용적으로는, 그 평균 두께를, 몸통부(6)내의 가스배리어재층(3)의 최대두께의 1/3∼1/10로 형성하는 것이 좋다.

예컨대, 500㎖ 병체용 프리폼(1)의 경우, 몸통부(6)의 가스배리어재층(3)의 최대 두께 5mm에 대하여, 주둥이부(4) 내의 가스배리어재층(3)의 두께를, 최대부분에서 0.3 mm, 최소부분에서 0.05 mm, 평균 0.15mm로 형성한다.

가스배리어재로서는, 에틸렌비닐알콜공중합체(EVOH), m-크실렌디아민함유 폴리아미드(상품명 MXD-6) 등의 가스배리어성 수지나, 이 가스배리어성 수지에 지방 족 나일론 및 방향족 나일론의 매트릭스 중에, 천이금속계 촉매(예컨대, Co, Fe, Mn, Ni, Ti)를 포함하는 무기산염, 혹은 유기산염의 착염의 형으로 일반적으로 사용되고 있는 산소흡수수지를 함유시킨 것이 바람직하다.

또한, 본 실시예에서는, PET/가스배리어재/PET의 2종 3층의 예를 나타내고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 내·외층을 PET수지에 가스배리어재를 혼합한 재료로 구성하거나, 혹은, 층 구성을, 예컨대 PET/가스배리어재/PET(재생 재료를 사용한 경우를 포함한다)/가스배리어재/PET의 2종 5층, 혹은 3종 5층의 구성으로 하는 것도 가능하다.

다음으로, 본 발명에 의한 일차성형품인 프리폼(1)으로부터 2축연신 블로우성형된 PET수지제 병체(1')의 일례를 도 3에 나타낸다.

도 3에 나타낸 병체(1')는, 500㎖ 병체로서, 몸통부(6')의 상단에 어깨부를 통해 연이어 설치된 주둥이부(4)는, 프리폼(1)의 주둥이부(4)와 동일하고, 이 병체(1')의 가스배리어재 충전율 및 가스배리어성을, 비교예와 함께, 표 l에 나타낸다. 또한, 가스배리어재는 상품명 MXD-6{미쓰비시가스화학(주) 제품}를 사용하고, 그 플로우 선단(flow front) 위치는 양 예에서 동일하게 하였다.

또한, 2축연신 블로우 성형에 있어서는, 1회의 연신 블로우 성형으로 최종품을 형성하는 통상의 2축연신 블로우 성형방법이나, 일본 특허공고 평07-67732호에 나타난 것과 같은, 2회의 연신 블로우성형과 강제가열수축공정과의 조합에 의한 2축연신 블로우 성형방법 등이 적절히 적용 가능하다.

표 1

	비교예		본 발명에 의한 예
전체의 가스배리어재의 중량비(wt%)	5.5		5.5
주둥이부의 가스배리어재의 중량(g)	0.375	0.405	0.130	0.144
주둥이부이 가스배리어재의 점유율(%)	21.3	23.0	7.4	8.2
산소투과량(cc/day/Bottle)	0.0128	0.0133	0.0078	0.0066
병체 어깨부의 가스배리어재의 평균두께(μ)	28	29	35	35
PET단체에 대한 가스배리어성 개선율	×2.3	×2.26	×3.85	×4.55
비교예에 대한 가스배리어성 개선율	1		×1.88

표 1로부터 명백하듯이, 본 발명품에 의하면, 일차성형품으로부터 연신 블로우성형한 2축연신 블로우성형 병체(l')에 있어서도, 비교예와 비교해서, 주둥이부 (4)내의 가스배리어재의 양이 전체량의 8.2% 이내로 대폭 감소함과 동시에, 그 만큼, 몸통부(6') 내의 가스배리어재층(3)의 두께를 두껍게 할 수 있기 때문에, 가스배리어재의 유효한 이용을 효과적으로 꾀할 수 있어, 이에 의해 병체(1')의 가스배리어성이 향상된다.

[발명의 효과]

본 발명은, 상기한 구성으로 되어있기 때문에, 이하에 나타내는 효과를 나타낸다.

삭제

청구항 1에 기재된 발명에 있어서는, 2축연신 블로우성형된 병체의 주둥이부에서의 가스배리어재의 점유율을, 미리 소정량으로 정해져있는 전체의 가스배리어재 중량에 대하여 8.2% 이내로 형성하기 때문에, 병체 성형 후에 있어서도 주둥이부 내에 위치하는 가스배리어재의 량은, 몸통부내에 위치하는 가스배리어재의 량에 비교해서 훨씬 적고, 이 때문에 가스 배리어재의 거의 전부를, 몸통부 내에 위치시키는 것으로 되고, 또한, 가스배리어재의 유효한 이용을 꾀할 수 있다.

또한, 주둥이부를 백화 처리하는 내열 병체에 있어서는, 주둥이부 내의 가스배리어재층의 두께가 지극히 얇기 때문에, 백화 처리에 의한 수축에 대한 가스배리어재의 영향은 거의 없고, 또한, 주둥이부의 백화 후 치수를, 설정치수로 용이하게 확실히 형성할 수가 있다.

Claims

폴리에티렌테레프탈레이트를 주체로 하는 수지층(2) 내에, 가스배리어재층 (3)을 한 층 또는 다층으로 적층한 2축연신 블로우성형 병체로서, 상기 가스배리어재층(3)을, 목부분 고리(5)를 포함시킨 주둥이부(4)의 중간높이 부분과 상기 목부분 고리(5)의 상위부분과의 사이로부터 몸통부의 하단부와 바닥부에 도달하는 범위 내의 위치까지에 넣어 두도록 설치함과 동시에, 상기 주둥이부(4) 내의 가스배리어재층(3)의 점유율을, 미리 소정량으로 정해져있는 전체의 가스배리어재 중량에 대하여 8.2% 이내로 형성하여 이루어지는 2축연신 블로우성형 병체.
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