KR102528324B1 - 폴리에스테르 수지 성형품 제조 방법 - Google Patents

폴리에스테르 수지 성형품 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102528324B1
KR102528324B1 KR1020180087434A KR20180087434A KR102528324B1 KR 102528324 B1 KR102528324 B1 KR 102528324B1 KR 1020180087434 A KR1020180087434 A KR 1020180087434A KR 20180087434 A KR20180087434 A KR 20180087434A KR 102528324 B1 KR102528324 B1 KR 102528324B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polyester resin
temperature
molded article
preform
dicarboxylic acid
Prior art date
Application number
KR1020180087434A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200012303A (ko
Inventor
강병국
심진숙
Original Assignee
에스케이케미칼 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스케이케미칼 주식회사 filed Critical 에스케이케미칼 주식회사
Priority to KR1020180087434A priority Critical patent/KR102528324B1/ko
Publication of KR20200012303A publication Critical patent/KR20200012303A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102528324B1 publication Critical patent/KR102528324B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/02—Combined blow-moulding and manufacture of the preform or the parison
    • B29C49/06—Injection blow-moulding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08G63/18—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings
    • C08G63/181—Acids containing aromatic rings
    • C08G63/183—Terephthalic acids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/02—Combined blow-moulding and manufacture of the preform or the parison
    • B29C2049/023—Combined blow-moulding and manufacture of the preform or the parison using inherent heat of the preform, i.e. 1 step blow moulding

Abstract

본 발명은, 테레프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분과 아이소소바이드를 포함하는 디올 성분의 중축합물을 포함하는 폴리에스테르 수지를, 사출 연신 블로우 성형장치에 공급하고 사출 성형하여 프리폼(preform)을 제조하는 단계; 상기 프리폼의 온도를, 상기 폴리에스테르 수지의 유리 전이 온도(Tg) 보다, 35 내지 65℃ 높은 온도로 제어하는 단계; 및 상기 온도가 제어된 프리폼을 2.5 미만의 연신비로 연신 블로우 성형하여 폴리에스테르 수지 성형품을 제조하는 단계;를 포함하는, 폴리에스테르 수지 성형품 제조 방법에 관한 것이다.

Description

폴리에스테르 수지 성형품 제조 방법{PREPARATION METHOD OF POLYESTER RESIN MOLDED ARTICLE}
본 발명은 내열성이 우수한 폴리에스테르 수지 성형품을 제조하는 방법에 관한 것이다.
폴리에스테르계(polyesters) 고분자 중 하나인 폴리에틸렌테레프탈레이트(poly(ethylene terephthalate); PET)는 섬유, 음료 용기, 필름 및 타이어코드(Tire cord) 등으로 널리 쓰이고 있다. 그 중, 음료 용기 등과 같은 용기의 소재로서 PET의 사용량은 매우 급격히 증가되고 있다.
특히, 주스, 녹차 및 옥수수차와 같이 열 살균한 뜨거운 음료를 담을 때 사용하는 음료용기로 Homo-PET를 사용하는데, 뜨거운 음료가 처음 닿는 병목 부분은 조금만 변형이 생겨도 뚜껑이 닫히지 않으므로 병목 부분에 따로 자외선을 쬐여 온도를 높여준 뒤 서서히 식히는 병목 결정화 공정을 수행하고, 용기를 성형 중에 금형에서 열안정화하여 고분자를 결정화시키는 힛셋팅(Heat setting) 공정을 수행하여 Homo-PET로 제조된 음료용기의 내열성을 향상시킨다.
한편, 블로우 성형장치는 크게 나누어 콜드 패리슨(Cold Parison) 방식 또는 2 스테이지 방식이라 불리는 방식과, 핫 패리슨(Hot Parison) 방식 또는 1 스테이지 방식이라 불리는 방식이 있다. 콜드 패리슨 방식 또는 2 스테이지 방식이라 불리는 방식에서는 프리폼(preform)의 사출 성형장치와는 별개로 블로우 성형장치가 마련되고, 프리폼의 사출 성형과 블로우 성형은 오프라인으로 진행된다. 한편, 핫 패리슨 방식 또는 1 스테이지 방식이라 불리는 사출 연신 블로우 성형장치에서는, 프리폼의 사출 성형과 블로우 성형은 인라인으로 진행된다.
이중 1 스테이지 방식의 경우 고투명 용기나 좁은 병목 용기로의 성형이 곤란하기 때문에, Homo-PET의 성형 공정은 일반적으로 2 스테이지 방식으로 이루어진다. 그러나, 이러한 2 스테이지 방식은 실온까지 강하된 프리폼을 블로우 적온까지 승온시키기 때문에 에너지 효율이 나쁘고 생산성이 낮은 문제점이 있다.
따라서, 에너지 효율 및 생산성이 낮은 문제점을 해결할 수 있는 1 스테이지 방식으로 내열성을 갖는 음료용기를 제조하기 위한 연구가 필요한 실정이다.
본 발명은 에너지 효율과 생산성이 높은 1 스테이지 방식(핫 패리슨 방식)으로 내열성이 우수한 성형품을 제공하는 폴리에스테르 수지 성형품 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
발명의 일 구현예에 따르면, 테레프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분과 아이소소바이드를 포함하는 디올 성분의 중축합물을 포함하는 폴리에스테르 수지를, 사출 연신 블로우 성형장치에 공급하고 사출 성형하여 프리폼(preform)을 제조하는 단계; 상기 프리폼의 온도를, 상기 폴리에스테르 수지의 유리 전이 온도(Tg) 보다, 35 내지 65℃ 높은 온도로 제어하는 단계; 및 상기 온도가 제어된 프리폼을 2.5 미만의 연신비로 연신 블로우 성형하여 폴리에스테르 수지 성형품을 제조하는 단계;를 포함하는 폴리에스테르 수지 성형품 제조 방법이 제공될 수 있다.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 폴리에스테르 수지 성형품 제조 방법에 관하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명자들은, 아이소소바이드를 디올 성분으로 포함하는 폴리에스테르 수지를 1 스테이지 방식으로 사출 연신 블로우 성형(ISBM; Injection Stretch Blow Moulding)하여 성형품을 제조하면서, 연신 블로우 공정 직전의 프리폼 온도 및 연신비를 특정 수치 범위로 제어하는 경우, 에너지 효율과 생산성이 높은 1 스테이지 방식(핫 패리슨 방식)의 공정을 이용할 수 있음과 동시에 최종적으로 제조된 성형품의 내열성이 우수하다는 점을 실험을 통해서 확인하고 발명을 완성하였다.
구체적으로, 상기 연신 블로우 공정 직전의 프리폼 온도를, 상기 폴리에스테르 수지의 유리 전이 온도 보다, 35 내지 65℃ 또는 45 내지 55℃ 높은 온도로 제어하는 경우, 블로우 공정에서 발생되는 응력을 완화함으로써 낙하강도가 우수한 성형품을 제조할 수 있다. 한편, 상기 블로우 공정 직전의 프리폼 온도가 너무 높을 경우, 프리폼의 게이트가 불충분하게 고화되어 게이트 단절 문제가 발생될 수 있으며, 이로 인해, 연속적인 1 스테이지 방식의 사출 연신 블로우 공정 진행이 불가능하고, 게이트 주변의 품질이 나빠지는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 이러한 온도가 제어된 프리폼을 2.5 미만, 2.4 미만, 또는 2.3 미만의 연신비로 연신 블로우 성형하여 성형품을 제조할 수 있다. 상기 연신비가 2.5 이상이면 연신 과정에서의 강도 저하뿐 아니라 과연신으로 인한 백화 현상이 발생되거나 정상적인 용기를 성형할 수 없다.
나아가, 상기 일 실시예에 따른 성형품 제조 공정으로 제조된 성형품은 내열성이 우수하여 추가적인 병목 결정화 공정 및 재가열 공정(힛셋팅 공정)이 불필요하다. 이로 인해, 종래의 2 스테이지 방식으로 이루어진 사출 연신 블로우 공정과는 달리, 1 스테이지 방식으로 사출 연신 블로우 공정이 가능하여 에너지 효율 및 생산성이 높은 효과가 나타난다.
구체적으로, 상기 일 구현예의 폴리에스테르 수지 성형품 제조 방법은 테레프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분과 아이소소바이드를 포함하는 디올 성분의 중축합물을 포함하는 폴리에스테르 수지를, 사출 연신 블로우 성형장치에 공급하고 사출 성형하여 프리폼(preform)을 제조하는 단계; 상기 프리폼의 온도를, 상기 폴리에스테르 수지의 유리 전이 온도(Tg) 보다, 35 내지 65℃ 높은 온도로 제어하는 단계; 및 상기 온도가 제어된 프리폼을 2.5 미만의 연신비로 연신 블로우 성형하여 폴리에스테르 수지 성형품을 제조하는 단계;를 포함하는, 폴리에스테르 수지 성형품 제조 방법을 포함할 수 있다.
이러한 프리폼 제조 단계, 프리폼 온도 제어 단계, 및 연신 블로우 성형 단계를 통하여 내열성이 우수한 성형품을 제조할 수 있다. 또한, 프리폼의 사출 성형과 블로우 성형이 인라인으로 이루어지는 1 스테이지 방식으로 성형품 제조 공정이 수행되는 경우, 사출 성형 시 가열된 프리폼의 온도를 이용해 연신 블로우 성형이 진행됨으로 인해 에너지 효율이 높고, 한 공정에서 원료부터 최종제품까지 생산할 수 있어 생산성이 높은 효과가 있다.
상기 일 실시예에 따른 폴리에스테르 수지 성형품 제조 방법은, 먼저, 상기 폴리에스테르 수지를 왕복식 스크류 압출기 내에서 용융시킬 수 있다. 이후, 용융된 폴리에스테르 수지를 사출 연신 블로우 성형 장치의 사출 부분에 주입하고 사출 성형하여 프리폼(preform)을 제조할 수 있다.
상기 폴리에스테르 수지는 테레프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분과 아이소소바이드를 포함하는 디올 성분의 중축합물을 포함한다.
상기 디카르복실산 성분은 테레프탈산 등의 디카르복실산, 이의 알킬 에스테르(모노메틸, 모노에틸, 디메틸, 디에틸 또는 디부틸에스테르 등 탄소수 1 내지 4의 저급 알킬 에스테르) 및/또는 이들의 산무수물(acid anhydride)을 포함하는 의미로 사용되며, 디올 성분과 반응하여, 테레프탈로일 부분(terephthaloyl moiety) 등의 디카르복실산 부분(dicarboxylic acid moiety)을 형성할 수 있다.
상기 디카르복실산 성분은 테레프탈산에 더하여, 기타 디카르복실산 성분으로 방향족 디카르복실산 성분, 지방족 디카르복실산 성분 또는 이들의 혼합물을 더 포함할 수 있다. 이때 상기 기타 디카르복실산 성분은 상기 디카르복실산 성분 중 테레프탈산을 제외한 성분을 의미한다.
상기 방향족 디카르복실산 성분은 탄소수 8 내지 20, 바람직하게는 탄소수 8 내지 14의 방향족 디카르복실산 또는 이들의 혼합물 등일 수 있다. 상기 방향족 디카르복실산의 예로, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산 등의 나프탈렌디카르복실산, 디페닐 디카르복실산, 4,4´-스틸벤디카르복실산, 2,5-퓨란디카르복실산, 2,5-티오펜디카르복실산 등이 있으나, 상기 방향족 디카르복실산의 구체적인 예가 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 지방족 디카르복실산 성분은 탄소수 4 내지 20, 바람직하게는 탄소수 4 내지 12의 지방족 디카르복실산 성분 또는 이들의 혼합물 등일 수 있다. 상기 지방족 디카르복실산의 예로, 1,4-사이클로헥산디카르복실산, 1,3-사이클로헥산디카르복실산 등의 사이클로헥산디카르복실산, 프탈산, 세바식산, 숙신산, 이소데실숙신산, 말레산, 푸마르산, 아디픽산, 글루타릭산, 아젤라이산 등의 선형, 가지형 또는 고리형 지방족 디카르복실산 성분 등이 있으나, 상기 지방족 디카르복실산의 구체적인 예가 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 일 실시예에 따르면, 디카르복실산 성분은, 테레프탈산 50 내지 100 몰%; 및 방향족 디카르복실산 및 지방족 디카르복실산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 기타 디카르복실산 0 내지 50 몰%를 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 디올(diol) 성분은 아이소소바이드(isosorbide, 1,4:3,6-dianhydroglucitol)를 포함함에 따라, 제조되는 폴리에스테르 수지의 기계적 물성뿐만 아니라 내열성, 내화학성, 내약품성 등의 물성이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 디올 성분은 아이소소바이드에 더하여1,2-사이클로헥산디메탄올, 1,3-사이클로헥산디메탄올 또는 1,4-사이클로헥산디메탄올과 같은 사이클로헥산디메탄올을 더 포함할 수 있다. 상기 사이클로헥산디메탄올을 포함함에 따라, 제조되는 폴리에스테르 수지 조성물의 내충격 강도가 보다 증가할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 디올 성분은 상기 아이소소바이드 및 사이클로헥산디메탄올에 더하여 기타 디올 성분을 더 포함할 수 있다. 상기 기타 디올 성분은 상기 아이소소바이드 및 사이클로헥산디메탄을 제외한 디올 성분을 의미하며, 예를 들어 지방족 디올, 방향족 디올 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 방향족 디올은 탄소수 8 내지 40, 바람직하게는 탄소수 8 내지 33의 방향족 디올 화합물을 포함할 수 있다. 이러한 방향족 디올 화합물의 예로는, 폴리옥시에틸렌-(2.0)-2,2-비스(4-하이드록시페닐) 프로판, 폴리옥시프로필렌-(2.0)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(2.2)-폴리옥시에틸렌-(2.0)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시에틸렌-(2.3)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(6)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(2.3)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(2.4)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(3.3)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시에틸렌-(3.0)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시에틸렌-(6)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판 등의 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드가 부가된 비스페놀 A 유도체(폴리옥시에틸렌-(n)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(n)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판 또는 폴리옥시프로필렌-(n)-폴리옥시에틸렌-(n)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판 등을 들 수 있으나, 방향족 디올 화합물의 구체적인 예가 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 n은 폴리옥시에틸렌 또는 폴리옥시프로필렌 유닛(unit)의 개수(number)를 의미한다.
상기 지방족 디올은 탄소수 2 내지 20, 바람직하게는 탄소수 2 내지 12의 지방족 디올 화합물을 포함할 수 있다. 이러한 지방족 디올 화합물의 예로는, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로판디올(1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올 등), 1,4-부탄디올, 펜탄디올, 헥산디올(1,6-헥산디올 등), 네오펜틸 글리콜(2,2-디메틸-1,3-프로판디올), 1,2-사이클로헥산디올, 1,4-사이클로헥산디올, 1,2-사이클로헥산디메탄올, 1,3-사이클로헥산디메탄올, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 테트라메틸사이클로부탄디올 등의 선형, 가지형 또는 고리형 지방족 디올 성분을 들 수 있으나, 지방족 디올 화합물의 구체적인 예가 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 일 실시예에 따르면, 상기 디올 성분은 아이소소바이드 10 내지 60 몰%, 사이클로헥산디메탄올 10 내지 80 몰%, 및 지방족 디올 및 방향족 디올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 기타 디올 성분 1 내지 80 몰%를 포함할 수 있다. 상기 디올 성분 중 아이소소바이드의 함량이 10 몰% 미만이면 폴리에스테르 수지로 제조된 성형품의 내열성이 불충분할 수 있으며, 상기 아이소소바이드의 함량이 60 몰%를 초과하면, 폴리에스테르 수지로 제조된 성형품의 외관 특성이 저하되거나 황변(yellowing) 현상이 발생할 수 있다.
상기 폴리에스테르 수지는 디올 성분으로 아이소소바이드를 필수적으로 포함함으로써 내열성이 향상된다. 따라서, 상기 폴리에스테르 수지는 유리 전이 온도(Tg)가 110 내지 120℃일 수 있다. 이로 인해, 종래 알려진 폴리에스테르 수지에 비하여 향상된 내열 특성을 가질 수 있다.
상기 디카르복실산 성분과 상기 디올 성분이 공중합체된 폴리에스테르 수지는 0.5 내지 1.0dl/g, 0.5 내지 1.0dl/g, 또는 0.5 내지 1.0dl/g의 고유점도를 가질 수 있다. 이러한 고유 점도는 25℃의 온도 및 0.5g/100ml의 농도를 갖는 페놀 및 태트라클로로에탄의 혼합물(60:40의 중량비)에서 측정된 것일 수 있다.
이러한 폴리에스테르 수지의 사출 성형은 250 내지 290℃, 255 내지 280℃, 또는 260 내지 270℃의 온도에서 수행될 수 있다. 상기 사출 성형이 250℃ 미만의 온도에서 수행되면 블로우 공정 시 프리폼 온도가 낮아 냉연신으로 인한 성형품의 백탁 현상이 발생되거나 응력 완화 부족으로 인한 성형품의 낙하강도 저하를 초래할 수 있으며, 290℃ 초과하는 온도에서 수행되면 고온에서 폴리에스테르 수지의 열분해가 발생되어 분자량 저하와 황변 현상이 발생될 수 있다.
상기 사출 성형으로 프리폼을 제조한 이후, 상기 프리폼의 온도를 상기 폴리에스테르 수지의 유리 전이 온도(Tg) 보다 35 내지 65℃ 또는 45 내지 55℃ 높은 온도로 제어할 수 있다.
이러한 온도가 제어된 프리폼을 사출 연신 블로우 장치의 연신 블로우 부분으로 이동하고, 블로우 직전에 상기 프리폼을 연신봉(stretch rod)을 이용해 축(axial) 방향으로 연신될 수 있으며, 저압과 고압 공기(air)를 주입하여 팽창시킴으로써 원주(hoop) 방향으로 연신될 수 있다. 이때 연신비는 축 방향 연신비와 원주 방향 연신비를 곱한 수치로 평면 연신비(PSR; Planar Stretch Ratio)를 의미하며 범위는 2.5 미만일 수 있다. 축 방향 연신비와 원주 방향 연신비는 서로 독립적이지 않으며, 예를 들어, 원주 방향 연신비가 2일 경우 축 방향 연신비는 1.25 이하일 수 있다. 이러한 사출 연신 블로우 공정으로 제조되는 성형품은 페트병처럼 얇은 벽을 가지는 속이 빈 형상을 만드는데 주로 사용될 수 있다.
한편, 상기 일 실시예에 따라 제조된 성형품은 성형품을 90 내지 95℃의 끓는 물에 침지 시 3% 이하, 0.01 내지 2.5%, 또는 0.01 내지 2%의 수축률을 나타내어 내열성이 현저히 우수함을 확인할 수 있다.
본 발명에 따르면, 에너지 효율과 생산성이 높은 1 스테이지 방식(핫 패리슨 방식)으로 내열성이 우수한 성형품을 제공하는 폴리에스테르 수지 성형품 제조 방법이 제공될 수 있다.
발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
테레프탈산; 상기 테레프탈산 100mol% 대비 24mol%의 아이소소바이드, 52mol%의 사이클로헥산디메탄올 및 24mol%의 에틸렌글리콜을 포함하는 폴리에스테르 수지(A 수지; 고유 점도 0.65dl/g)을 사출 연신 블로우 성형기(250LL-50S, 50톤, 68ø, 아오키社)에 각각 주입하고, 260℃의 용융온도로 사출 성형하여 프리폼(길이: 158mm, 직경: 47mm)을 제조했다. 이때의 몰드의 온도는 40℃였고, 사이클 시간은 15초였다. 한편, 상기 A 수지의 고유점도(IV) 및 유리 전이 온도(Tg) 하기 표 1에 기재했다.
이후, 프리폼을 블로우 몰드에 주입한 이후, 프리폼의 온도가 145℃일 때 1.23의 축 방향 연신비 및 1.9의 원주 방향 연신비로 연신 블로우 성형(블로우 공기압: 30psi)하여 성형품인 병(길이: 194mm, 직경: 89mm)을 제조했다. 이때, 연신 블로우 공정 직전 프리폼 온도를 열화상 카메라(TESTO-875-i)로 측정하였다.
실시예 2 내지 5 및 비교예 1 내지 6
수지 종류, 연신비 조건 및 블로우 공전 직전의 프리폼 온도 조건을 하기 표 1에 기재된 바와 같이 제어했다는 점을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 성형품을 제조했다. 한편, B 수지 및 C 수지의 고유점도(IV) 및 유리 전이 온도(Tg) 하기 표 1에 기재했다.
내열성 평가
성형품인 병을 제조한지 1일 후, 상기 병에 95℃의 물을 충진하고 자연 냉각시켜 수축률을 측정하였다. 구체적으로, 물을 충진하기 전과 후의 병의 부피를 측정하고, 충전 전 부피에서 충전 후 부피를 빼고 충전 전 부피로 나눔으로써 수축률 %를 계산하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타냈다.
항목 수지 IV(dL/g) Tg(℃) 축 방향
연신비		 원주 방향
연신비		 평면 연신비 프리폼 온도*
(℃)		 수축률(%)
실시예 1 A 수지* 0.65 110 1.23 1.9 2.337 145 3.0
실시예 2 A 수지* 0.65 110 1.23 1.9 2.337 160 2.4
실시예 3 A 수지* 0.65 110 1.23 1.9 2.337 175 2.0
실시예 4 B 수지* 0.60 120 1.23 1.9 2.337 160 1.9
실시예 5 B 수지* 0.60 120 1.23 1.9 2.337 175 1.5
비교예 1 C 수지* - 145 1.13 2.41 2.7233 180 0.5
비교예 2 A 수지* 0.65 110 1.13 2.41 2.7233 145 성형 불가
비교예 3 A 수지* 0.65 110 1.13 2.41 2.7233 160 5.0
비교예 4 A 수지* 0.65 110 1.13 2.41 2.7233 175 4.6
비교예 5 B 수지* 0.60 120 1.13 2.41 2.7233 155 성형불가
비교예 6 B 수지* 0.60 120 1.13 2.41 2.7233 175 4.2
- A 수지: 테레프탈산; 상기 테레프탈산 100mol% 대비 24mol%의 아이소소바이드, 52mol%의 사이클로헥산디메탄올 및 24mol%의 에틸렌글리콜을 포함하는 폴리에스테르 수지(고유 점도 0.65dl/g)
- B 수지: 테레프탈산; 상기 테레프탈산 100mol% 대비 32mol%의 아이소소바이드, 48mol%의 사이클로헥산디메탄 및 20mol%의 에틸렌글리콜을 포함하는 폴리에스테르 수지(고유 점도 0.60dl/g)
- C 수지: 바이엘 메크롤론(Bayer Makrolon) 사의 폴리카보네이트 수지.
- 프리폼 온도: 프리폼의 연신 블로우 공전 직전의 프리폼의 온도
상기 표 1에 따르면, 실시예 1 내지 5의 성형품의 수축률은 비교예 3, 4 및 6의 수축률에 비해 낮아 내열성이 우수함을 확인했다. 구체적으로, 비교예 3, 4 및 6은 평면 연신비가 2.5 이상이므로, 높은 연신비로 인해 용기의 두께가 얇아지거나 불균일하여 내열성 평가에서 변형 또는 수축이 발생됨을 확인했다.
한편, 비교예 2 및 5는 평면 연신비가 2.5 이상이며 프리폼의 연신 블로우 공정 진적 프리폼의 온도와 수지의 온도차가 35℃인 것으로, 높은 연신비와 냉연신으로 인해 성형이 불가능함을 확인했다.
또한, 비교예 1은 C 수지를 사용한 것으로 수축률은 낮으나, 환경 호르몬인 모노머 비스페놀 A가 방출되는 문제점이 있음을 확인했다.

Claims (7)

  1. 테레프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분과 아이소소바이드를 포함하는 디올 성분의 중축합물을 포함하는 폴리에스테르 수지를, 사출 연신 블로우 성형장치에 공급하고 사출 성형하여 프리폼(preform)을 제조하는 단계;
    상기 프리폼의 온도를, 상기 폴리에스테르 수지의 유리 전이 온도(Tg) 보다, 35 내지 65℃ 높은 온도로 제어하는 단계; 및
    상기 온도가 제어된 프리폼을 2.5 미만의 평면 연신비로 연신 블로우 성형하여 폴리에스테르 수지 성형품을 제조하는 단계;를 포함하고,
    상기 폴리에스테르 수지 성형품을 90 내지 95℃의 물에 침지 시 3% 이하의 수축률을 나타내는, 폴리에스테르 수지 성형품 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사출 성형은 250 내지 290℃의 온도에서 수행되는, 폴리에스테르 수지 성형품 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 디카르복실산 성분은, 테레프탈산 50 내지 100 몰%; 및 방향족 디카르복실산 및 지방족 디카르복실산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 기타 디카르복실산 0 내지 50 몰%를 포함하는, 폴리에스테르 수지 성형품 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 디올 성분은, 아이소소바이드 10내지 60몰%, 사이클로헥산디메탄올 10 내지 80몰%, 및 지방족 디올 및 방향족 디올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 기타 디올 성분 1 내지 80몰%를 포함하는, 폴리에스테르 수지 성형품 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 수지의 고유 점도는 0.5 내지 1.0dl/g인, 폴리에스테르 수지 성형품 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 수지의 유리 전이 온도(Tg)는 110 내지 120℃인, 폴리에스테르 수지 성형품 제조 방법.
  7. 삭제
KR1020180087434A 2018-07-26 2018-07-26 폴리에스테르 수지 성형품 제조 방법 KR102528324B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180087434A KR102528324B1 (ko) 2018-07-26 2018-07-26 폴리에스테르 수지 성형품 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180087434A KR102528324B1 (ko) 2018-07-26 2018-07-26 폴리에스테르 수지 성형품 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200012303A KR20200012303A (ko) 2020-02-05
KR102528324B1 true KR102528324B1 (ko) 2023-05-02

Family

ID=69514954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180087434A KR102528324B1 (ko) 2018-07-26 2018-07-26 폴리에스테르 수지 성형품 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102528324B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010150488A (ja) * 2008-12-26 2010-07-08 Toyo Seikan Kaisha Ltd 耐熱容器成形用エチレンテレフタレート系ポリエステル樹脂及びこの樹脂から成るプリフォーム

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6063465A (en) * 1998-04-23 2000-05-16 Hna Holdings, Inc. Polyester container and method for making same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010150488A (ja) * 2008-12-26 2010-07-08 Toyo Seikan Kaisha Ltd 耐熱容器成形用エチレンテレフタレート系ポリエステル樹脂及びこの樹脂から成るプリフォーム

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200012303A (ko) 2020-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7544405B2 (en) Packaging shaped articles, e.g., opaque bottles, and process for the manufacture thereof
US7976919B2 (en) Multilayer blow molded container and production process thereof
EP0998512A1 (en) Large polyester containers and method for making same
US20100044928A1 (en) Process for Shaped Articles from Polyester Blends
KR102528324B1 (ko) 폴리에스테르 수지 성형품 제조 방법
EA038240B1 (ru) Полиэфирные емкости и пленки с пониженной газовой проницаемостью
JP3594379B2 (ja) ポリエステル樹脂組成物の製造方法
US6630564B2 (en) Copolyester with improved extrusion processing and color for extrusion blow molding
JP3716510B2 (ja) 延伸ブローボトル
JP2005001164A (ja) ポリエステル樹脂製ボトルの製造方法
JP3274749B2 (ja) ポリエステル樹脂組成物およびこれからなるボトル
JPH0464284B2 (ko)
JPH0615643A (ja) 予備成形体の製造方法
JP3498939B2 (ja) ポリエステル、該ポリエステルからなるプリフォームおよび二軸延伸ボトルならびにポリエステル製二軸延伸ボトルの製造方法
JP3522043B2 (ja) ポリエステル、該ポリエステルからなるプリフォームおよび二軸延伸ボトルならびにポリエステル製二軸延伸ボトルの製造方法
JP3790046B2 (ja) ポリエステル樹脂組成物
KR100671666B1 (ko) 다층용기용 프리폼의 제조방법
JPH02269637A (ja) 耐熱プラスチック瓶
KR102571439B1 (ko) 폴리에스테르 제품의 자동화 생산방법 및 이를 통해 제조된 용기
JPH1045886A (ja) ポリエステル、該ポリエステルからなるプリフォームお よび二軸延伸ボトルならびにポリエステル製二軸延伸ボ トルの製造方法
KR20060077983A (ko) 다층용기의 제조방법
JPS62208924A (ja) 多層二軸延伸ボトルの製造方法
JP2650579B2 (ja) 熱固定延伸ブロー成形容器の製造方法
JP2625187B2 (ja) 飽和結晶性ポリエステルの成形装置
JPH08309833A (ja) 透明性を備えたポリエステル中空容器の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant