KR102584505B1 - 보관수명 특성이 증강된 소용량 탄산 음료 포장 - Google Patents

보관수명 특성이 증강된 소용량 탄산 음료 포장 Download PDF

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Abstract

본 개시내용은, 여전히 경량화를 달성하면서 놀랍게도 개선된 탄산 가스 보유 및 더 긴 보관수명을 제공하는, 소용량이면서 경량인 탄산 음료 포장을 위한 신규 용기, 예비성형체, 방법 및 디자인을 제공한다. 본 개시내용은 특히 탄산 음료용 소용량(예를 들어, 약 400 ㎖ 이하) PET 용기, 및 예상 외의 우수한 탄산 가스 보유 및 보관수명을 달성하는 이러한 용기의 성형가공을 위한 방법 및 디자인에 관한 것이다.

Description

보관수명 특성이 증강된 소용량 탄산 음료 포장{SMALL CARBONATED BEVERAGE PACKAGING WITH ENHANCED SHELF LIFE PROPERTIES}
관련 출원들에 대한 상호 참조문헌
본 출원은 2014년 8월 1일에 출원된 미국 가출원 번호 62/032,428의 우선권의 이익을 주장하며, 상기 출원은 전체가 본원에 참고문헌으로 포함되어 있다.
기술 분야
본 개시내용은 탄산 음료에 사용하기에 적합하고 가스 차단 특성이 우수한, 소용량 및 경량 음료 포장에 관한 것이다.
폴리에스테르, 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 용기는 음료, 예를 들어 탄산 청량 음료(CSD)를 포장하기 위해 다 년간 사용되어 왔다. 이 기간에 걸쳐 용기 디자인은 경량화와 가격의 적정화를 위해 점점 개선 및 최적화되어 왔다. 수지 조성물, 중합체 특성, 선택되는 첨가제 및 용기 디자인은 모두 탄산 가스 보유(carbonation retention)를 유지 및 개선하기 위해 맞추어졌다. 우수한 탄산 가스 보유는 탄산화된 제품의 보관수명을 개선하기 위한 핵심이지만, 보틀의 디자인이 경량화됨에 따라서 이 목표를 달성하는 것은 점점 어려워졌다.
보관수명에 기여하는 인자들은 통기, 크리프(creep), 수착 및 마개 소실(closure loss)을 포함하는데, 이것들 중 마개 소실은 통기와 누출 둘 다와 관련된다. 이러한 매개변수들 각각은 다양한 특성에 의존적이다. 예를 들어, 통기는 일반적으로 재료의 특징, 예를 들어 결정화도 퍼센트(%), 배향, 표면적 및 재료 두께에 의존적이다. 크리프는 주로 용기의 기하학적 형태와 재료의 배분에 의해 결정된다. 수착은 PET 자체 내에 용해될 수 있는 가스(CO2)의 양에 관련되어 있으며, 가용 PET의 양(g)뿐만 아니라 이의 결정화도 둘 다에 의존적이다. 마개 소실은 일반적으로 통기 및 누출에 대한 가용 마개 표면적에 의해 결정된다.
일반적으로 약 300 ㎖ 이하의 소용량인 보틀 안에 탄산 음료가 담겨 포장될 때 탄산 가스 보유로 말미암은 특정 문제가 발생한다. 소용량 포장물에 대한 종래의 성형가공 방법은 일반적으로 그 규모가, 더 큰 용량의 표준 보틀 디자인에 비해 비교적 작아지고, 소용량 용기 및 이의 예비성형체를 제조하는데 사용되는 중합체의 양도 감소한다. 그러나, 이러한 접근법으로 소용량의 보틀을 제조하기 위한 시도들은 종종 체적 대 표면적 대 체적 할당량(volume ration)을, 예상 및 저하 보관수명보다 더 크게 만들기도 한다. 그러므로 CSD에 유용한, 더 우수한 보틀 디자인과 방법이 필요한데, 특히 상업적 용도와 극한의 기후, 특히 더운 기후에서 실용적인 보관수명 특성을 가지는 소용량 보틀을 제공하기 위한 보틀과 방법이 필요하다. 이는, 만일 이러한 신규 보틀 디자인과 방법이 다양한 용기 중합체, 예를 들어 나일론 및 나일론 배합물에 적용 가능하고, 단지 PET 용기에는 적용될 수 없다면 바람직할 것이다. 이는 또한, 만일 상기 신규 보틀 디자인과 방법이 (내부 또는 외부) 차단층 또는 차단 코팅을 포함하였던 보틀 및/또는 다중층 용기에 적용 가능하다면 바람직할 것이다.
본 개시내용은 일반적으로 내부 및/또는 외부 코팅이 사용되는지에 상관없이, 놀랍게 개선된 탄산 가스 보유 특성과 더 긴 보관수명을 제공하면서 경량화를 달성하는, 탄산 음료 포장을 위한 신규 PET 용기, 방법 및 디자인을 제공한다. 본 개시내용은 특히 내부 및/또는 외부 코팅을 보유하거나 보유하지 않는 탄산 음료용 소용량, 예를 들어 약 400 ㎖ 이하인 PET 용기와, 예상외로 우수한 탄산 가스 보유 및 보관수명을 달성하는 방법, 그리고 이것들을 달성할 용기의 성형가공을 위한 디자인에 관한다. 신규 용기에 대한 예비성형체도 또한 제공되고, 이 예비성형체로부터 신규 PET 보틀을 성형가공하기 위한 방법이 개시되어 있다. 본 개시내용은 또한 개선된 크리프 성능과 결정화도를 달성할 수 있고, 무게 배분 효율(Weight Distribution Efficiency; WDE)이 증가하였으며, 디자인 및 형태 최적화를 이룬 보틀과 이를 위한 방법을 기술한다.
용기를 "경량화하는 것"은 용기를 제조하기 위해 사용되는 중합체의 총 무게를 줄이는 것인데, 용기 벽이 더 얇아짐으로 말미암아 경량화가 종종 보틀의 성능을 떨어뜨리기도 할 때, 보통 이와 같은 성능의 저하가 예측 가능하며, 이는 중합체의 총 무게를 조절함으로써 상쇄될 수 있다. 그러나, 탄산 가스 보유 및 보관수명이 덜 예측 가능하고 더 심각한 방식으로 타격받음에 따라서, 표준적인 경량화 방법이, 일반적으로 약 400 ㎖ 이하, 예를 들어 약 360 ㎖ 이하인 소용량 보틀에 적용될 때 특정한 문제가 발생한다.
특히 소용량(약 300 ㎖ 이하) 용기가 사용될 때, 용기의 무게 배분 효율(WDE), 즉 용기 전체에 걸쳐 무게가 얼마나 균일하게 배분되는지의 정도를 증가시킴으로써 탄산 가스 보유 및 보관수명이 극적으로 개선될 수 있음이 현재 발견되었다. 이는, 전체 용기의 각 구획의 무게 백분율과 표면적 백분율이 매칭되는 것으로 해석된다. 또한 용기의 우수한 무게 배분 효율(WDE)이 비결정질(비 배향) 중합체 비의 최소화와 합하여질 때, 탄산 가스 보유 및 보관수명은 당업자가 예상했던 바 이상으로 더욱 개선됨이 예상외로 발견되었다. 다시 말해서, 소용량 용기에 있어서 감소한 탄산 가스 보유 및 감소한 보관수명의 특이하면서도 예상 외의 원인이 확인되었으며, 이러한 문제점들을 극복하기 위한 방법도 발견되었다. 본원에 개시된 디자인 및 형태 최적화는 또한 개선된 크리프 성능을 제공하는 것으로 발견되었다. 코팅이 디자인 및 형태 최적화된 보틀에 함께 적용될 때, 매우 적은 무게에서 형태 및 크리프 최소화가 행하여지지 않은 코팅 보틀과 비교되었을 때, 코팅 성능의 예상 외이면서 유의적인 개선이 관찰되었다.
다른 양태에 따르면, 용기, 특히 소용량 용기 내에서 큰 무게 배분 효율(WDE)과, 비결정질 또는 비 배향 재료의 작은 비를 달성하는 것은, 특히 이것이 마개체결부 및 용기 입구의 직경을 감소시키는 것과 합하여질 때, 예비성형체 일자 목 중 재료의 양을 선택적으로 감소시킴으로써 달성될 수 있었음이 예상 외로 추가 발견되었다. 예비성형체 일자 목 중 재료의 양이 "선택적으로" 감소되면, 보틀이 전체적으로 경량화될 때 예비성형체 일자 목 재료의 양은 예비성형체의 일부 다른 구획 중 재료의 양과 비교되었을 때 더욱 큰 비 또는 백분율로 감소한다. 이와 같은 재료의 감량은 마개체결부 및 용기 입구의 직경 감소가 수반될 때 더 효과가 있다. 이와 같은 특징들은, 더욱 우수한 탄산 가스 보유 및 보관수명을 초래하는, 용기 내 작은 비 결정질 또는 비 배향 재료의 비와 큰 무게 배분 효율(WDE)을 달성하는데에 기여하는 것으로 생각된다.
뿐만 아니라, 예비성형체의 다른 구획들보다 우선적으로 예비성형체 밑면 중 재료의 양을 선택적으로 줄이는 것은 또한 용기에서 작은 비 결정질 또는 비 배향 재료의 비와 개선된(더 큰) 무게 배분 효율(WDE)을 달성하는데에 기여한다는 것도 또한 예상 외로 발견되었다. 다시 말해서, 보틀이 전체적으로 경량화될 때, 예비성형체 밑면 중 재료의 양을 "선택적으로" 줄임으로써 이 밑면 중 재료의 양은, 예비성형체의 일부 다른 구획들 중 재료의 양과 비교되었을 때, 큰 비 또는 백분율로 감소한다. 이와 같은 재료의 감량은 밑면과 일반적으로 예비성형체 본체의 직경을 줄일 때 더 효과가 있다. 이와 같은 특징들은 또한 용기 내 비 결정질 또는 비 배향 재료의 작은 비를 달성(하고 이에 따라서 증가한 결정 함량을 달성)하고, 큰 무게 배분 효율(WDE)을 달성하여, 더 우수한 탄산 가스 보유 및 보관수명을 이루게 할 수 있도록 기여하는 것으로 생각되기도 한다.
추가의 양태에 따르면, 예비성형체 일자 목과 예비성형체 밑면 둘 다 중 재료의 양을 선택적으로 줄이는 것은, 용기 내 비 결정질 또는 비 배향 재료의 작은 비(그리고 이로 말미암은 결정질 재료의 더 큰 비), 용기 내 개선된(더 큰) 무게 배분 효율(WDE)을 달성할 수 있고, 이로 말미암아 개선된 탄산 가스 보유와 보관수명이 제공될 수 있다. 이론에 의해 구속받고자 하는 것은 아니지만, 일자 목 및/또는 밑면 중 비 연신 재료의 양은, 개선된 무게 배분 효율(WDE)로써 제한 또는 감소하였기 때문에, 연신 블로우 성형 용기에서 연장된 보관수명을 초래하는 예비성형체 디자인 매개변수의 이와 같은 발견은 적어도 부분적으로 이루어지고, 따라서 결정화도(소량의 비결정질 중합체)와 배향 둘 다가 증가하며, 전체 무게도 더 감소하는 것으로 생각된다. 그러므로 예비성형체 OD가 더 작아지면, 더 큰 연신율(내부 및 외부 후프 연신 비(SR) 둘 다)이 달성되는데, 이는 밀도 구배 컬럼이 사용되어 측정되는 결정화도의 증가뿐만 아니라 배향의 증가도 초래한다.
본 개시내용의 양태에 있어서, 용기의 전체 무게 배분 효율(WDE)이 개선된 신규 용기, 예비성형체, 그리고 이러한 개선을 이루는 방법이 제공된다. 이 특징은 용기, 예를 들어 탄산 청량 음료(CSD)의 포장에 사용되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 용기에 대하여 개선된 보관수명을 제공한다.
이 개시내용에 따르면, 내부 표면과 외부 표면을 가지는 탄산 청량 음료(CSD) 용기의 예비성형체가 제공되는데, 이 예비성형체는 다음을 포함한다:
a) 중합체 단일층 또는 다중층;
b) 약 25 ㎜(T 치수) 이하의 목 마개체결부; 및
c) 밑면에 바로 인접하여 있는 예비성형체 본체의 특정 부분에서 측정된, 약 19 ㎜ 이하의 예비성형체 외측 본체 직경(OD); 또한
d) 이 예비성형체 또는 CSD 용기는, 용기 내 또는 용기 밖 CO2, O2 및 기타 다른 가스에 대한 가스 차단 증강을 제공하기 위한 내부 및/또는 외부 차단 코팅을 포함할 수 있거나, 또는 이를 포함하지 않을 수 있다.
하나의 양태에서, 이 예비성형체의 무게는 약 13 g 이하일 수 있으며, 이 예비성형체로부터 성형가공된 용기의 체적은 400 ㎖ 이하일 수 있다. 예비성형체 외경은 밑면에 바로 인접하여 있는 예비성형체 본체의 특정 부분에서 측정됨을 나타냄으로써, 예비성형체 외경이 측정될 때, 도면에 도시된 바와 같이, 측정은 예비성형체 본체를 대상으로 이루어지되, 밑면과 연결된 임의의 곡면과 마주하기 전 가능한한 밑면에 가까이에서 이루어지는 것이 의도된다. 추가의 양태들에서, 예비성형체의 중합체는 나일론, 폴리에스테르 또는 폴리아미드(이것들의 다양한 배합물 및 공중합체 포함)를 포함할 수 있거나 또는 이것들로 제조될 수 있다. 예를 들어 상기 중합체는 나일론 MXD6, 나일론 MXD6를 포함하는 나일론 배합물, PET, 폴리(트리메틸렌 푸란-2,5-디카르복실레이트)(PTF)(폴리(프로필렌 푸란-2,5-디카르복실레이트)(PPF)라고도 칭하여짐), 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)(PTT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)/PET 공중합체, PEN 및 PET 배합물, 폴리 글리콜산(PGA), PEF 및 PET 배합물로부터 선택되는 재료를 포함할 수 있거나, 이것들로 제조될 수 있다.
본 개시내용의 양태들에 따르면, 예비성형체, 예를 들어 바로 위에 기술된 예비성형체는 하기 특성들 중 임의의 것 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다:
a) 약 0.9 내지 약 1.2의 마개체결부 ID/예비성형체 OD 비 및 약 13 g 이하의 예비성형체 무게;
b) 약 14.25 ㎜ 내지 약 17.00 ㎜의 예비성형체 밑면 직경(㎜); 및/또는
c) 예비성형체 무게의 약 10% 이하, 또는 대안적으로 예비성형체 무게의 약 8% 이하인 예비성형체 밑면 무게(g).
추가로 본 개시내용에 따르면, 바로 위에 기술된 예비성형체로부터 제조된 탄산 청량 음료(CSD) 용기, 즉 하기 특성들 중 임의의 것 하나 이상을 가지는 탄산 청량 음료(CSD) 용기도 또한 제공된다:
a) 용기 기저부 구획, 용기 숄더부 구획(도 3에 "상부" 구획이라고 정의됨), 또는 용기 기저부 구획과 용기 숄더부 구획 둘 다에 있어서의 면적 배분율(%) 및 무게 배분율(%) 사이의 차이가 8% 미만;
b) 예를 들어 용기가 250 ㎖들이 CSD 보틀일 때, 보관수명(4.2 CO2 체적으로부터 3.3 CO2 체적에 이르기까지 경과한 시간)이 약 50 일 이상;
c) 임의의 주어진 구획에 대한 표면적 대 무게 비(A/W, ㎠/g)가 합하여진 구획들의 총 표면적 대 총 무게의 전체 표면적 대 무게(마개체결부 제외)의 비의 25% 이내;
d) 무게 배분 효율(WDE)이 약 95% 이상;
e) 용기 크기가 약 400 ㎖ 이하;
f) 표준 28 ㎜ 마개체결부로 제조된 용기의 기저 구역 내 임의의 지점에서의 결정도(9% 초과)와 비교되었을 때, 기저 구역 내 게이트에 인접한(게이트로부터 5 ㎜ 내지 15 ㎜ 길이 이내) 임의의 지점에서의 더 큰 결정화도(9% 초과)(밀도 구배 기법이 사용되어 측정되는 것으로 본원에 명시된 바와 같은 결정화도); 및/또는
g) 게이트에 인접한 기저부 내 더 큰 배향률(트랜스 함량(Trans content)%가 70% 초과).
본 개시내용의 이러한 양태들과 기타 다른 다양한 양태들, 그리고 구현예들이 이하 첨부된 도면, 실시예, 데이터 및 상세한 설명에 예시되어 있다.
도 1은, 소용량 용기와 이의 예비성형체를 제조하는데 사용된 중합체의 양을 줄이는 것과 비례하여 더 큰 용량의 표준 디자인 보틀이 축소되어 제조된 표준 디자인의 더 큰 용량 보틀 및 경량 보틀의 CO2 소실량(체적) 대 시간(일)으로서의 보관수명 산정치(M-RULE® Container Performance Model 소프트웨어 패키지)들을 도시하고 있다. 공칭 12 g인 200 ㎖들이 PET 표준 디자인은 표준적이거나 통상적인 보틀이고, 해당 보틀은 추후 산정에 대해 1.0 g 증분 내 무게가 감소되었다. 보틀이 코팅된 것인지 미코팅된 것인지에 상관없이, 보관수명은 출발 값 4.2 체적으로부터 3.3 체적에 이르기까지 CO2가 소실되는데에 있어서 경과된 시간으로 측정된다.
도 2는, 본 개시내용에서 언급되는 상이한 구획들을 도시하는, 참조용 예비성형체의 단면도를 제공한다. 도 2의 아래 나삿니 부분을 시작으로 하여, 이러한 구획들은 예비성형체의 마개체결부(10), 일자 목(15), 트랜지션(20), 본체(25), 그리고 저부 또는 기저부(도 2의 위)에 있는 밑면(30)이다. 도 2는 또한 예비성형체 외경이 결정되는 곳(35), 다시 말해서 밑면에 바로 인접하여 있되, 본체가 굴곡지기 시작하여 밑면을 형성하기 직전의 부분을 도시하고 있다. 표준 마개체결부 치수 T, I 및 E가 표시되어 있다.
도 3은, 분석에 사용된 비교예의 경량(12 g) 200 ㎖들이 표준 시험용 보틀의 무게 배분 효율(WDE)의 측정 값들을, 이 보틀의 성형가공에 관한 몇몇 데이터와 함께 도시하고 있다. 이 비교예의 보틀은, 실시예 1A에 나타낸 바와 같이 26 ㎜ PCO 1873 마개체결부를 가지고, 마개체결부 무게가 3.6 g인 연신 블로우 성형된 CSD 보틀이다. 본 도면은 WDE가 방법 B에 따라서 측정될 때, 용기가 나누어지는 마개체결부 아래 총 4 개의 구획(상부, 패널, 그립부 및 기저부 구획)을 도시한다.
도 4a 내지 도 4c는 예시적 예비성형체 디자인 및 비교예의 예비성형체 디자인을 도시한다. 도 4a는 28 ㎜ 마개체결부를 가지는 비교예의 12.0 g 헤미형(Hemi) 예비성형체이다. 도 4b는 8.3 g의 헤미형 예비성형체(디자인 1)이고, 도 4c는 8.3 g의 원추형 예비성형체(디자인 2)인데, 이 둘 다는 본 개시내용에 따라서 증강된 보관수명 특성을 가지는 소용량의 탄산 음료 포장을 제조하는데 사용된다. 8.3 g 예비성형체 디자인(디자인 1 및 2)은 더 작은 밑면 외경 및 더 작은 마개체결부에 의해 특징지어지는데, 이러한 특징들은 개선된 가스 차단 특성, 보틀 디자인, 기저부 디자인 및 크리프 성능을 초래한다. 예를 들어 12.0 g의 헤미형 예비성형체(도 4a)의 외경은 17.23 ㎜인 반면에, 8.3 g의 헤미형 예비성형체(도 4b)의 외경은 14.7 ㎜이다.
도 5는, 각각 28 ㎜ 마개체결부를 가지는 종래의 PET 보틀 2 개, 즉 12 g PET 보틀(■) 및 17.5 g PET 종래 보틀(▲)의 기저부에서의 결정화도 배분과 비교되는, 실시예 5에 의하여 제조된 보틀(9.3 g, 200 ㎖들이 신규 PET 디자인 ◆)의 기저부에서의 결정화도 퍼센트(%) 대 게이트로부터의 길이(㎜)에 관한 그래프를 도시한다.
도 6은, 본 개시내용에 따라 성형가공된, 22 ㎜ 마개체결부를 가지는 보틀들에 있어서, 22℃(▲) 및 38℃(X)에서의 소용량 PET 보틀의 보관수명 측정 값 대 보틀의 무게(8.0 g, 9.0 g 및 10.0 g)의 플롯을 제공한다. 도 6에서 이러한 보관수명 측정 값들은, 종래의 28 ㎜ 마개체결부를 가지는 보틀들에 있어서, 22℃(◆) 및 38℃(■)에서의 더 큰 용량의 PET 보틀의 보관수명 측정 값들 대 보틀 무게(12.0 그램 이상)와 비교된다.
도 7은, 방법 A에 따른 보틀의 무게 배분 효율(WDE)을 측정하기 위한 구획화 방법을 도시하고 있다. WDE 측정을 위한 방법 A에 있어서, 구획 1 및 5는 도 7에 나타낸 위치들, 즉 지지 고리 및 고정 고리로부터 각각 11 ㎜ 및 18 ㎜ 떨어져 있는 위치들에서 나누어진다. 그 다음, 구획 2, 3 및 4는 일반적으로 나타낸 바와 같이 동일한 길이의 구획들로 나누어진다.
도 8은, 게이트에 인접한 기저부 내 배향률(트랜스 함량%)을 도시하고 있다. 다음과 같은 보틀들에 관한 데이터가 도시되어 있다: 9.3 g, 200 ㎖들이 신규 디자인(◆); 12 g PET 보틀(■); 및 종래의 17.5 g PET 보틀(▲). 트랜스(배향된) 및 고슈(배향이 일어나지 않은 비결정질) 함량은 FTIR이 사용되어 측정되었으며, 트랜스%는 이하에 나타낸 바와 같이 산정되었다. 특히 트랜스%는 도 8에 나타낸 바와 같이 게이트로부터 5 ㎜ 간격으로 측정되었다. 사용된 측정 기구는 ATR(감쇄 전 반사율; Antenuated Total Reflectance) 능을 가지는 PerkinElmer Spectrum 400 FT-NIR Spectrometer였다.

도 9는, 본 개시내용에 따른 도 8의 보틀들의 무게 분율을 기준으로 한 결정화도 퍼센트(%)(게이트로부터의 플레이크 길이(㎜)의 함수)를 도시하고 있다. 양의 길이는 골 내 플레이크에 대한 길이이고, 음의 길이는 보틀의 범프 내 플레이크에 대한 길이이다.
도 10은, 본 개시내용에 따른 본 발명의 250 ㎖들이 보틀에 대한 크리프 비(%) 대 시간(일)의 플롯을 제공함으로써 크리프 연구로부터 얻어진 결과들(GV는 가스 체적 값임)을 도시하고 있는데, 이는 크리프 비가 도 11에 도시된 종래 윤곽을 가지는 보틀과 비교되었을 때 유의적으로 개선되었음을 나타낸다.
도 11은, 500 ㎖들이 종래 윤곽을 가지는 보틀에 대한 크리프 비(%) 대 시간(일)의 플롯을 제공함으로써 비교예의 크리프 연구로부터 얻어진 결과들(GV는 가스 체적 값임)을 도시하고 있다.
도 12a 내지 도 12c는, 250 ㎖들이 신규 디자인(9.3 g) 보틀(도 12a), 250 ㎖들이 신규 디자인(9.5 g) 보틀(도 12b) 및 300 ㎖들이 신규 디자인(9.6 g) 보틀(도 12c)에 대한 무게 배분 효율(WDE)을 도시하고 있다. 이 그래프들의 안쪽 고리는, 무게 배분율을 나타내고, 이 그래프들의 바깥쪽 고리는 각각의 보틀에 대한 면적 배분율을 나타낸다.
본 개시내용의 양태들은 신규 용기, 예비성형체, 그리고 용기, 특히 약 400 ㎖ 이하의 소용량 용기의 열 안정성과 전체 무게 배분 효율(WDE)을 개선하는 방법을 제공한다. 몇몇 양태들에서, 소용량 용기들의 용량은 약 360 ㎖ 이하이거나; 대안적으로는 약 325 ㎖ 이하이거나; 대안적으로는 약 250 ㎖ 이하이거나; 대안적으로는 약 200 ㎖ 이하이거나; 또는 대안적으로 약 100 ㎖ 이하이다. 예를 들어 본 개시내용의 신규 용기, 예비성형체, 그리고 방법은 일반적으로 약 100 ㎖ 내지 약 400 ㎖; 대안적으로는 약 200 ㎖ 내지 약 360 ㎖; 또는 대안적으로 약 250 ㎖ 내지 약 325 ㎖의 소용량 용기에 적용될 수 있다.
이와 같이 개선된 WDE를 달성하는, 개시된 디자인상의 특징들은 탄산 청량 음료(CSD)를 포장하기 위해 사용되는 PET 용기에 대하여 증가된 보관수명을 제공한다. 예비성형체 일자 목 및 예비성형체 밑면 중 어느 하나 또는 둘 다 중 재료의 양을 선택적으로 감소시키고/감소시키거나 예비성형체 및 용기 마개체결부의 크기(직경)를 감소시키면, WDE는 적어도 약 95%, 적어도 약 96%, 또는 적어도 약 97%까지 개선될 수 있다. 이러한 효과는, 특히 본 개시내용에 따른 예비성형체 디자인을 통하여 기저부 무게가 감소할 때 극적일 수 있다. 더욱이, 이와 같이 증가된 WDE를 제공하는, 개선된 형태는 또한 크리프 성능에서도 이득을 제공하므로, 보틀의 내부 표면 또는 외부 표면이 가스 차단 코팅을 포함하거나 이러한 코팅을 가지지 않거나 간에 보관수명을 더욱 개선시킨다. 이와 같은 예비성형체의 일자 목 및/또는 밑면 중 재료의 선택적 감소는 또한 더 우수한 성능을 위해 목 및/또는 기저부에서의 결정화도 배분과 중합체 배향을 개선할 수도 있고, 이러한 연신되기 어려운 구역에서의 배향을 일반적으로 촉진한다. 이와 같이 용기 내 비 배향 재료의 더 작은 비와 더 큰 WDE는 개선된 탄산 가스 보유와 보관수명을 제공할 수 있고, 따라서 성형가공된 소용량 보틀 내부 크리프는 감소될 수 있거나 최소화될 수 있다.
이하 정의들은 본 개시내용의 다양한 양태들을 추가로 설명하고 상술하기 위해 제공된다.
본원에 사용된 바와 같이, "방법 A"에 따라서 산정된 용기의 "무게 배분 효율" 또는 "WDE"는 하기 식에 의하여 정의된다:
(상기 식 중,
a i 는 i 번째 용기 구획의 면적이고;
w i 는 i 번째 용기 구획의 무게이며;
A는 용기의 총 표면적이고;
Ai 는 구획 i에 대한 표면적 분율이며;
W는 용기의 총 무게이고;
i는, 용기를 나누고 있는 구획들로서, 각각이 기저부의 저부로부터 지지 고리의 저부에 이르기까지 측정된, 용기 총 길이의 i/n에 균등하게 뻗어있는 구획들의 총 수인 n분의 1임)
통상적으로 WDE를 산정하는 방법 A가 사용될 때, n은 4, 5 또는 6일 것이지만, 임의의 수의 구획들이 사용될 수도 있다. 다시 말해서, WDE를 산정하기 위하여, 도 7에 도시된 바와 같이 구획화된 구획들은 통상 4 개, 5 개 또는 6 개가 존재할 것이다. 그러므로 방법 A에 있어서, 구획 1 및 5는 도 7에 나타낸 위치들, 즉 고정 고리로부터 각각 11 ㎜ 및 18 ㎜ 떨어져 있는 위치들에서 나누어진다. 그 다음, 구획 2, 3 및 4 는 도 7에 나타낸 바와 같이 동일한 길이의 구획들로 나누어진다. 이후 모든 구획들은 방법 A의 식에 따라서 검토되고, 상기 표시된 바와 같이 모든 구획들에 대해 합산되어, A/W로 나누어지는 WDE 분모의 산정에 사용된다. 일반적으로 WDE는, 용기 내 임의의 소정 구획 i에 존재하는 재료의 무게 백분율이 해당 구획에 사용된 재료의 면적 백분율과 얼마나 근사한지로서 여겨질 수 있다. WDE가 일치(unity)(100%)에 가까울수록, 무게는 면적의 배분을 바탕으로 더 효율적이고 고르게 배분된다.
대안적으로, "방법 B"에 따라서 산정된 용기의 "무게 배분 효율" 또는 "WDE"는 하기 식에 의하여 정의된다:
(상기 식 중,
a i 는 i 번째 용기 구획의 면적이고;
w i 는 i 번째 용기 구획의 무게이며;
A는 용기의 총 표면적이고;
Ai는 구획 i에 대한 표면적 분율이며;
W는 용기의 총 무게이고;
i는, 용기를 나누고 있는 구획으로서, (용기의 저부로부터) 기저부, 그립부, 패널 및 상부로 명명되는 구획의 총 수인 4분의 1임) 종래의 보틀 디자인에 있어서 이러한 구획들 각각은 도 3에 제시 및 도시되어 있다. 이 경우, 총 4 개의 구획 각각은 기저부 저부로부터 지지 고리 저부에 이르기까지 측정된 용기의 총 길이를 반드시 균등하게 4분의 1(이는 방법 A의 n분의 i에 해당함)만큼씩 뻗어 있을 필요는 없다. 도 3이 도시하는 바와 같이, 용기를 나누고 있는 마개체결부 아래 총 4 개의 구획들은 보틀 자체의 구조에 따르면 상부, 패널, 그립부 및 기저부 구획이다. 본 출원에 언급된 WDE 백분율은 방법 A, 방법 B, 또는 이 방법 A와 방법 B 둘 다에 적용될 수 있다.
본원에 사용되는 바와 같이 보관수명은 또한 CO2 소실량에 따라서 측정되고, 산업용 표준 소프트웨어가 사용되어 추산되었거나, 또는 측정되었다. 보관수명의 측정은 탄산 가스 보유의 푸리에 전환 적외선(FTIR) 측정법이 사용되거나, 또는 압력 프로브를 사용하여 일정 기간에 걸쳐 용기 내부 CO2 압력을 모니터링함으로써 수행되었다. 상기 두 개의 방법은 보관수명을 측정하기 위해 데이터를 외삽하는데에 사용되었다. 이 개시내용에 있어서, "보관수명"은 용기 내 CO2 체적이 3.3 체적으로 강하하는데에 필요한 시간으로서 정의된다. 그러므로 만일 처음(t = 0)에 용기 내에 CO2가 4.2 체적 존재하면, 보관수명은 포장된 용기내 CO2 체적이 0 시(시작 점)(용기 내 CO2 4.2 체적이 존재)로부터 21.4% 소실되는데 필요한 시간이다. 다시 말해서, 이 용기의 보관수명은, 이 경우 CO2 체적이 시작 체적(4.2 체적)으로부터 3.3 체적으로 강하할 때(즉 21.4% 감소할 때) 걸리는 시간이다. 만일 CO2의 출발 체적이 4.0 체적이면, 보관수명은 CO2 체적이 17.5% 강하될 때 걸리는 시간, 다시 말해서 CO2 체적이 초기(t = 0) 4.0 체적으로부터 3.3 체적으로 강하되는데 필요한 시간으로서 측정되어야 할 것이다. 몇몇 시험을 위하여 보관수명 추산치는 M-RULE® Container Performance Model 소프트웨어 패키지(Container Science, Inc.(CSI))가 사용되어 산정되었다. 이 소프트웨어는 통상의 장기 보관수명 시험을 수행함에 있어서 지연되거나 비용이 들지 않고, 용기 또는 포장물의 CO2 및 O2 보틀의 보관수명 성능 특징들을 신속하게 추산하기 위한 산업용 표준이다.
"결정화도" 및 "결정화도%"는, 예비성형체 디자인, 구조 및 조성뿐만 아니라 성형가공 방법, 예를 들어 기계적 연신 및 냉각으로 말미암은 성형가공 보틀 중 중합체 사슬들의 정렬 또는 부분 정렬을 측정하는 것이다. 더 고도로 결정질인 중합체가 통기성이 떨어지고, 더 작은 크리프를 나타내며, 일반적으로 광학적으로 더 투명하다. 이 개시내용에 있어서, 결정화도는 일반적으로%로서 보고되고, 게이트로부터 공지된 길이만큼 떨어진 곳에 있는 기저부에서의 보틀의 샘플링에 의해 측정된다. 결정화도%는, 예를 들어 ASTM D1505에서와 같이 공지된 방법이 사용되어 밀도 측정에 의하여 추산된다.
본원에서 용어 "탄산 청량 음료(CSD)" 용기는, 용기의 의도된 내용물에 관한 특정의 제한 없이, 탄산화와 같이 가압 하에서 사용되도록 디자인된 본 개시내용의 용기를 지칭하는 것으로 사용된다. 문맥에서 달리 요구되지 않는 한, 일반적으로 용어 "용기"는 용어 "보틀"과 호환되어 사용된다.
CSD 용기를 제조하는데 사용된 중합체 다수는 결정화될 수 있으므로, 배향 및 결정화도는 중합체 및 보틀 성능을 좌우하는 요인이 된다. 예를 들어 PET는 상이한 형태학적 상태, 예를 들어 수지 펠릿에서는 반결정질, 예비성형체에서는 비결정질, 그리고 블로우 성형된 용기에서는 배향된 결정질로 존재할 수 있는 결정화 가능한 폴리에스테르이다. 일반적으로 배향 및 결정화도 둘 다는 용기의 성능을 개선한다. 이론에 의해 구속받고자 하는 것은 아니지만, 결정화도는 일반적으로 수동 장벽(passive barrier)이 증가함으로써(가스가 도피하기에 더욱 길고 복잡한 경로가 형성됨으로써) 차단 성능을 개선하는 것으로 생각되고, 비결정질 배향은 크리프에 대한 저항을 증가시킴으로써 차단 성능을 개선하는 것으로 생각된다.
배향에 영향을 미치는 인자들은 수지 IV, 연신율, 연신 속도 및 연신 온도를 포함한다. 하나의 양태에서, 본 개시내용은 보틀이 올바른 블로우 온도에서 블로우되어, 최대 배향 및 변형 유기 결정화도가 달성되는 것을 허용하도록 맞추어진 연신율을 제공한다. 블로우 온도를 상승시키는 것은 일반적으로 결정화도를 증가시키지만, 크리프 성능에 영향을 미칠 비결정질 배향은 감소시킨다. 본 개시내용의 일 양태에 따르면, 본원에 기술된 소용량 포장물에 있어서, 일반적으로 다음과 같은 연신율이 적용되었다: 축 연신율 2.8 내지 3.0; 후프 연신율(내부) 5.2 내지 5.6; 면적 연신율 14 내지 17.
예비성형체 및 CSD 보틀 및 이것들과 연관된 방법들에 관한 추가의 양태는, 크리프 성능을 개선하는 것이고, 본 개시내용은 크리프를 감소 또는 최소화하기 위해 경량 용기를 성형가공하기 위한 방법을 제공한다. 예를 들어 하나의 양태에서, 블로우 공정 중 배향을 최대화하고 변형 경화를 달성함으로써 크리프는 감소 또는 최소화될 수 있다. 이와 같은 특징들은 용기의 윤곽 길이를 따라서 더욱 균일한 재료 배분을 초래하고, 크리프를 최소화하는 것을 돕는다. 일반적으로, 크리프를 감소시키는 것은 또한 결국 액체로부터 헤드스페이스(headspace)로 도피하는 CO2의 양을 감소시키도록 헤드스페이스를 더 낮게 만드는 것을 의미하는데, 이는 보관수명의 증가를 돕는 것을 특징으로 한다. 측벽에 작용을 하는 스트레스는 용기의 직경에 비례하고, 용기의 두께에 반비례한다. 또한 코팅된 용기에 있어서, 너무 심한 국소 연장은 코팅의 균열을 촉발하여, 코팅에 의해 달성되는 BIF(차단 개선 인자; Barrier Improvement Factor)를 저하시킬 수 있으므로, 크리프를 최소화하는 것이 중요하다.
물리적 성능(파열(burst), 크리프, 상부 하중(top load))에 대한 연신율의 영향력을 특성규명하기 위하여, 200 ㎖들이 용기가 기준 용기로서 사용되었으며, 이로써 상이한 연신율(예비성형체 디자인)과 이것이 물리적 성능에 미치는 영향력을 평가하였다. 이하 표는 특징적 비와 성능을 요약하고 있다.
Figure 112017019896601-pct00004
표 2는 예비성형체의 연신율이 크리프에 미치는 영향을 나타낸다. 크리프 치수(creep dimension) 4(dim 4)는 핀치 직경에 상응한다. 나타낸 바와 같이, 상이한 예비성형체로 블로우된 동일한 용기 디자인(연신율)은 (거의 100%를 넘어서) 2.1%에서 4.1%로 변화하는 크리프를 초래하는데, 이는 예비성형체 디자인이 발휘할 수 있는, 핀치 구역 내 국소 크리프에 대한 효과를 강조한다. 거시 물리적 성능 특징들, 예를 들어 상부 하중 또는 파열 압력은 특히 이와 같은 소용량 보틀에서 국소 크리프 성능의 믿을만한 지표들을 제공하지 않음도 또한 확인된다. 국소 구역(핀치)에서 산정된 특징적인 연신율은 국소 크리프와 우수한 상관관계를 가지는 것으로 보인다. 하나의 양태에서, 내부 후프 연신율이 약 5.2 내지 5.7이고, 내부 핀치 비가 약 4.2 내지 4.6이 되면, 소정의 용기 디자인에 대하여 우수한 크리프 성능을 초래한다.
이하 표는, 우수한 크리프 저항, 가스 차단 성능 및 무게 배분 효율(WDE)을 제공하는 것을 보조하는 것으로 확인된 상이한 소용량 보틀 디자인에 대한 몇몇 예비성형체 매개변수를 요약한다. 본 표의 예시적 데이터는, 보틀 크기(무게)와 밑면 OD간 관계, 그리고 상이한 소용량 보틀 디자인을 제공하기 위한 축 및 후프 연신에 대한 우수한 연신율 윈도우를 예시한다.
상이한 소용량 보틀 디자인들에 대한 예시적 예비성형체 매개변수들
예비성형체 정보
용기설명 최대 ID
(㎜) 		최소 ID
(㎜) 		밑면 OD
(㎜) 		마개체결부
높이
(㎜) 		예비성형체
길이
(㎜) 		예비성형체
1/2 길이
(㎜)
200 ㎖들이
신규PET
디자인 1		 9.9 9.63 14.93 12.8 64.44 55.54
350 ㎖들이
신규PET
디자인 1		 12.04 11.72 17.96 12.8 73.71 63.92
250 ㎖들이
신규PET
디자인 1		 9.9 9.64 15.68 14.8 66.74 55.99
250 ㎖들이
신규PET
디자인 2		 9.81 9.52 15.37 13.3 69 59.77
300 ㎖들이
신규PET
디자인 2		 10 9.67 15.22 13.3 74 64.7
본 개시내용의 디자인 원리들은 또한 용기 파열 압력, 체적 팽창% 등의 개선을 제공할 수도 있다. 이하 표는 신규 용기들 및 이것들의 물리적 특성들 중 몇몇을 예시하고 있다.
선택되는 신규 용기 디자인들 및 이것들의 물리적 특성들
보틀 ID 보틀 무게(g) 파열 압력
(psi)		 135psi에서 13 초 동안의
체적 팽창%		 충전 포인트 강하
(㎜)
200 ㎖들이 PET
신규 디자인		 8.3 229 4.5
250 ㎖들이 PET
신규 디자인		 9.3 224 5.2 11.5
이하 표는 또한 250 ㎖들이 PET 신규 디자인 용기들 일부와 이것들의 물리적 특성들을 예시한다. 이 데이터는 물리적 성능과 보관수명 사이에 상관관계가 있음을 예시한다. 일반적으로 체적 팽창이 클수록 (그리고 충전 포인트(fill point)가 강하되면) 보관수명은 짧아진다. 이 데이터들은 크리프의 영향(그리고 이 크리프가 코팅에 어떻게 영향을 미치는지)과, 이에 따른 보관수명을 증명한다. 체적 팽창 퍼센트(%)는 보틀이 135 psi로 가압되고 나서 13 초 동안 이 압력이 유지될 때 보틀이 팽창하는 양이다.
또한 본원에 제공된 바와 같이, 용기의 무게 배분 효율(WDE), 즉 전체 용기에 걸쳐 무게가 얼마나 균일하게 배분되는지의 정도가 증가하면 소용량(약 400 ㎖ 이하, 특히 300 ㎖ 이하) 용기로 말미암아 탄산 가스 보유 및 보관수명은 극적으로 개선될 수 있다는 것이 발견되었다. 다시 말해서, 전체 용기의 각 구획의 무게 백분율과 표면적 백분율이 매칭된다. 전술된 바와 같이 용기의 우수한 무게 배분 효율(WDE)이 비결정질(비배향) 중합체의 비를 최소화하는 것과 함께 달성될 때, 탄산 가스 보유 및 보관수명은 당업자가 기대했던바 이상으로 더 개선된다. 본원에 개시된 디자인 및 형태의 개선은 또한 향상된 크리프 성능을 제공하는 것으로 발견되었다. 디자인 및 형태 최적화와 함께 코팅이 보틀에 사용될 때, 이 보틀은 매우 적은 무게에서 형태 및 크리프 최소화 없이 코팅된 보틀과 비교되었을 때, 예상 외의, 그리고 유의적인 코팅 성능 개선이 관찰되었다.
용기의 무게 배분 효율(WDE)과 관련하여 도 2가 참조되는데, 이 도면은 본 개시내용에 인용된 종래 예비성형체의 상이한 구획들을 제시하고 있다. 이와 같은 구획들은 일반적으로 저부(기저부)로부터 시작하여 밑면, 본체, 트랜지션, 일자 목 및 마개체결부라 칭하여진다. 이와 같은 구획들은 연신되기 더욱 어려웠으므로, 이 구획들 가운데 연신 성능에 있어서의 불일치는 밑면과 일자 목에서 가장 심했음이 발견되었다.
그러므로 용기의 무게를 감소시키기 위한 잠재 구역은 특히 밑면, 트랜지션, 일자 목 및 마개체결부임이 확인되었다. 하나의 양태에 따르면, 본 개시내용은 경량 용기를 제조하기 위해 종래 마개체결부의 크기(직경)를 더 작은 직경으로 감소시키는 것을 제공한다. 예를 들어 현재 CSD 용기에 대한 PCO 1881 마개체결부는 무게가 3.8 g이다. PCO 1881 마개체결부 직경이 28 ㎜에서 24 ㎜, 22 ㎜ 또는 20 ㎜로 감소하면, 마개체결부 무게 및 전체 용기 무게가 감소할 기회가 생긴다. 이하 표의 데이터는 마개체결부 직경이 28 ㎜에서 24 ㎜, 22 ㎜ 및 20 ㎜로 감소할 때 예상되는 무게 감소를 보여주고 있다. 심지어 마개체결부 직경에 있어서 보통 보이는 감소조차도 마개체결부 무게의 상당한 감소를 초래하는 것으로 나타난다.
입구 크기가 표준 입구 크기 28 ㎜에서 감소할 때 용기 중 마개체결부의 무게 감소 산정치
입구 크기(㎜) 마개체결부 무게(g)
28 3.80
24 2.50
22 2.13
20 1.87
마개체결부 직경이 감소할 때의 또 다른 이익, 즉 입구 크기가 감소하면 또한 일자 목의 비 연신 재료의 양이 감소할 수 있음도 또한 발견되었다. 용기 디자인 매개변수의 이와 같은 양태는 유의적인 것으로 확인되었다. 예를 들어 지지 레지(support ledge) 4 ㎜ 아래에 일자 목을 가지는 28 ㎜ 마개체결부의 경우, PET 재료의 양은 약 0.31 g에 이른다. 동일하게 4 ㎜ 아래에 일자 목을 가지는, 상응하는 22 ㎜ 목 마개체결부의 경우, 일자 목 중 PET 재료의 양은 오로지 0.18 g으로 감소한다.
입구 크기를 줄여 비 연신 재료의 양을 줄이는 것 이외에, 전체 예비성형체와 밑면 외경이 감소할 때 성능 증강이 얻어질 수 있었음도 또한 발견되었는데, 상기 성능 증강은 유의적 절약이 초래되는 것으로서 보일 수 있다(도 4a, 도 4b 및 도 4c). 8.3 g의 도 4b의 "헤미형" 예비성형체 디자인 및 도 4c의 "원추형" 예비성형체 디자인은 12.0 g의 도 4a의 헤미형 종래 디자인의 입구와 유사하되 더 작은 입구를 가지기도 한다. 그 대신, 8.3 g 예비성형체 디자인은 밑면의 비 연신 재료 양의 감소를 초래하는 특징인, 더 작은 밑면 외경에 의해 특징지워진다. 이하 표는, 전체 예비성형체 및 밑면의 외경을 감소시켰을 때의 효과를 보이는 데이터를 제공하고, 이에 관한 예비성형체 디자인은 도 4a, 도 4b 및 도 4c에 제시되어 있다.
전체 예비성형체(밑면) 외경 감소에 따른 효과(도 4a, 도 4b 및 도 4c 참조)
예비성형체 마개체결부 ID/
예비성형체 OD
비 		예비성형체
밑면 직경(㎜) 		예비성형체
밑면 무게(g)
12 g 헤미형 1.26 17.23 1.28
8.3 g 헤미형
(디자인 1)		 1.16 14.70 0.84
8.3 g 원추형
(디자인 2)		 1.14 14.93 0.56
9.3 g 원추형
(디자인 3)		 1.08 15.68 0.67
10.3 g 원추형
(디자인 4)		 1.04 16.26 0.73
그러므로 예비성형체 외경(OD)을 줄이는 것은 또한 밑면 내 재료를 줄이는 것을 돕는데, 이는 결과적으로 기저부에서의 더 우수한 연신, 더 큰 결정화도%, 그리고 배향과 도 5에 도시된 특징들을 허용한다. 이론에 의해 구속받고자 하는 것은 아니지만, 예를 들어 통상의 28 ㎜ 마개체결부에 대한 예비성형체 OD는 예상할 수 있는 바와 같이 줄이는 것이 최적인 것은 아님이 발견되었는데, 그 이유는 트랜지션(도 2) 내 재료의 상대량이 증가하고, 이러한 과량의 재료는 연신 블로우 성형 동안 숄더부에 포집될 것이 발견되었기 때문이다. 그 결과는, 상기와는 달리 더 작은 마개체결부 입구가 적용되었을 때의 초래되는 WDE보다 더 작은 WDE의 용기를 만들어내는 예비성형체일 것이다.
뿐만 아니라, 오로지 예비성형체 OD만을 줄이되 통상의 28 ㎜ 마개체결부는 유지하는 것은 또한 더 두꺼운 예비성형체와 더 큰 후프 연신율, 즉 공정 윈도우를 협소하게 만듦으로써 성형가공 공정에 악영향을 미치는 내부 후프 연신율과 외부 후프 연신율 둘 다를 초래하기도 하는 것이 발견되었다. 이와는 대조적으로, 본 개시내용에 따른 예비성형체로서, 더 작은 예비성형체 OD를 가지는 예비성형체가 사용되면, 기저부 내 재료의 더 우수한 연신이 허용된다. 이와 같이 더 작은 예비성형체 OD와 기저부의 개선된 연신은 상기 설명된 바와 같이 더 작은 입구 크기가 요구되는 것이 발견되었다. 예비성형체 OD를 줄임과 아울러 더 작은 입구를 줄이는 것도 또한 협소한 공정 조건을 회피함으로써 재료 배분과 배향을 최적화하기 위해 필요한 연신율을 맞추어주는 융통성을 제공한다.
그러므로 증가된 탄산 음료의 음료 보관수명을 제공하는 본 개시내용의 특징들은, 예를 들어 예비성형체 디자인을 최적화하여 용기 내 최소량의 비결정질 또는 비 배향 재료가 존재하도록 보장함으로써 가용 재료의 사용을 개선하는 것을 포함한다. 이는, 예비성형체 OD를 줄임과 아울러 더 작은 입구(28 ㎜ 미만)를 조합 적용함으로써 가능하게 될 것으로 발견되었는데, 이로써 연신율을 맞추기 위한 융통성이 제공되고, 예비성형체 밑면과 일자 목 중 재료의 양이 감소하며, 큰 무게 배분 효율(WDE)이 제공된다.
하나의 양태에 따르면, 본 개시내용에 따라서 성형가공된 CSD 용기의 무게 배분 효율(WDE)은 약 95% 이상; 대안적으로 약 96% 이상; 대안적으로 약 97% 이상; 대안적으로 약 98% 이상; 대안적으로 약 99% 이상; 또는 대안적으로 약 100%일 수 있다.
추가의 양태들에 따르면, 본 개시내용의 예비성형체 및 용기의 마개체결부 ID(내경)/예비성형체 OD(외경) 비는 약 0.90 내지 약 1.20일 수 있다. 예를 들어 마개체결부 ID/예비성형체 OD 비는 이 값들 중 임의의 것 사이의 임의의 범위 또는 부분 범위를 포함하여 약 0.90, 약 0.95, 약 1.00, 약 1.05, 약 1.10, 약 1.15 또는 약 1.20일 수 있다.
본 개시내용에 의해 제공된 또 다른 양태들은 본원에 기술된 CSD 용기에 대한 무게 측정 값당 표면적이다. 예를 들어 무게당 표면적(SA:W)은 그램당 약 3000 ㎟(㎟/g) 또는 이 이상일 수 있다. 대안적으로, SA:W는 약 3025 ㎟/g 이상, 약 3050 ㎟/g 이상, 약 3075 ㎟/g 이상, 약 3100 ㎟/g 이상, 약 3150 ㎟/g 이상, 약 3200 ㎟/g 이상, 약 3250 ㎟/g 이상, 약 3300 ㎟/g 이상, 약 3350 ㎟/g 이상, 약 3400 ㎟/g 이상, 약 3450 ㎟/g 이상, 약 3500 ㎟/g 이상일 수 있다.
추가의 양태들에서, 본 개시내용에 의하여 개시된 보틀로서, 재료 배분이 개선된 보틀은 또한 우수한 크리프 성능을 유지하기도 하지만, 보틀들은 무게가, 이와 같은 체적을 가지는 종래 디자인의 보틀보다 훨씬 더 가볍다. 크리프 성능 데이터의 예들이 이하 표에 제공되어 있는데, 이 경우 크리프는 FEA 시뮬레이션 연구에 의하여 측정되었으며, 기록된 보관수명 측정 값들은 실험 FTIR 연구로부터 얻어진다.
본 개시내용에 따른 용기에 대한 크리프 성능 데이터 및 보관수명 요약
보틀 크기 및 무게 보관수명( FTIR ) 체적 크리프( % )
( FEA 시뮬레이션)
200 ㎖/8.3 g
실시예 3		 41 일 2.65
200 ㎖/9.3 g
실시예 4		 54 일 2.06
250 ㎖/9.3 g
실시예 5		 50 일 3.01
실시예
포장 CO 2 보관수명을 추산하기 위한 FTIR 방법
일반적으로, 보관수명을 추산하기 위한 푸리에 전환 적외선(FTIR) 방법은 공지의 경로 길이에서 CO2의 근적외선(NIR) 흡광도를 정량 측정함으로써 포장물의 CO2 소실률을 측정하였다. 이와 같은 측정을 수행함에 있어서, 시험 보틀의 넘침 체적(brimful volume)을 측정하였으며, 소정량의 고체 CO2(드라이 아이스)를 계량하여 이를 12 개의 시험 보틀에 넣고 나서, 이 보틀들을 적절하게 선택되는 마개로 밀폐하였다. 채워진 각각의 보틀의 직경을, 기저부로부터 86 ㎜ 떨어진 곳에서 측정하였으며, CO2 흡광도(FTIR)를 측정하여 초기 CO2 농도를 확립하였다. 시험 보틀들을 인공 기후실(22±1℃ 및 50% RH)에 보관하여 두었다. 이후 49 일이 경과하면서 FTIR 측정을 9 회 더 실시하였다. 시간의 함수인 CO2 농도 소실%를 외삽하여 CO2 소실율/(일 또는 주)에 상응하는 기울기를 제공하였다. 본원에 상기 기술된 바와 같이, 포장물의 보관수명은, 보틀이 코팅되었는지 코팅되지 않았는지와 상관 없이, 채워진 포장 내 초기 4.2 체적 CO2가 3.3 체적 탄산 가스에 이르는데 필요한 일 또는 주의 수를 산정함으로써 측정하였다. 하기 식에 따라서, 보틀의 넘침 체적(㎖)으로부터 4.2 체적 CO2에 대한 드라이 아이스의 적절한 양이 산정되었다:
드라이 아이스 무게(g) = (보틀 넘침 체적(㎖)) × (0.0077 g/㎖) × (원하는 CO2 psi/56 psi)
소 체적의 물 등과 함께, 측정된 고체 CO2의 소정량을 탄산수와 조합 사용하여 추가의 시험들을 수행하였다.
실시예 1. 종래 소용량 보틀의 보관수명 측정
현재 사용되는 소용량 보틀에 대한 보관수명 값들을 측정하고, 이를 본 개시내용에 따라서 디자인 및 제조된 용기와의 비교를 위한 벤치마크로서 사용하였다. 이하 표는 현재 시판중인 용기들의 체적과 무게, 그리고 이것들 각각의 보관수명 성능을 보고한다.
소용량 시험 보틀들(시판용)의 보관수명 측정(FT-IR)
매개변수 실시예 1A
200 ㎖ 		실시예 1B
300 ㎖ 		실시예 1C
200 ㎖
무게(g) 12 17.5 17.5
72℉에서의
보관수명(일)		 47 65 57
WDE(%)
(방법 B)		 90.6 94.2 85.2
열 안정성,
길이(%)		 1.68 1.27 1.54
열 안정성,
중간 패널(%)		 3.17 2.00 1.45
동일 무게의 중합체(17.5 g)를 사용하되, 실시예 1B 내지 실시예 1C로부터 얻어진 용기 크기를 줄였을 때의 보관수명의 감소는 상당하였다.
실시예 2. 비례하여 축소시킨 용기들의 보관수명 산정
소용량 포장물에 대한 종래 성형가공 방법의 보관수명에 대한 영향력을 입증하기 위해, 소용량 용기와 이의 예비성형체를 제조하는데 사용된 중합체의 양을 하기와 같이 줄임으로써 성능 모델링 소프트웨어를 사용하여 더 큰 용량의 보틀 표준 디자인을 비례하여 축소함에 따른 보관수명을 추산하였다. 용기 또는 포장물의 특징을 이루는 CO2 및 O2 보틀 보관수명 성능을 신속하게 추산하기 위한 산업상 표준인 M-RULE® Container Performance Model 소프트웨어 패키지(Container Science, Inc. CSI)를 사용하여 보관수명을 추산하였다.
12 g, 200 ㎖들이 표준 시험 보틀을 분석용으로 사용하였다. 하기 표와 도 1은, 12 g 표준 시험 보틀의 무게가 1.0 g 증분 내 감소하였을 때의 보관수명 산정치를 요약한 것이다.
축소 12 g 및 200 ㎖들이 표준 시험 보틀의 보관수명 산정치
무게(g) 산정된 보관수명
(일) 		평균 두께
(㎜)
12.3 45.3 0.20
11.3 38.2 0.18
10.3 31.0 0.15
9.3 23.8 0.12
이러한 데이터들은 1 g과 같이 소량만큼의 경량화는 보관수명에 유의적인 악영향을 미친다는 것을 입증한다. 200 ㎖들이 포장물의 무게를 3 g(24% 적은 PET)만큼 줄이는 것은, 보관수명에 매우 큰 악영향을 미칠 것이고, 이에 따라서 보관수명은 이 포장물 보관수명의 초기 값의 약 47%까지 줄어들 것이다. 보관수명의 극적인 단축은, 특히 경제 및 환경에 대한 부담이 경량화를 필요로 할 때, 소용량 포장물의 성형가공시 어려움이 있고, 대안적 접근법이 필요함을 입증한다.
실시예 3. 예비성형체 디자인 2로부터 제조된 고 WDE 소용량 보틀의 보관수명
본 개시내용에 제시된 디자인 매개변수들을 바탕으로 하여, 소용량, 즉 8.3 g의 200 ㎖들이 신규 디자인 보틀을 성형가공하였으며, 이를 대상으로 방법 B에 따른 무게 배분 효율(WDE) 분석이 이루어졌다. 예비성형체 매개변수는 다음과 같다:
예비성형체 밑면 OD: 14.93 ㎜;
I/OD 비: 1.14;
밑면 무게: 0.56 g.
이 예비성형체는 이하 표들에서 "8.3 g 원추형(디자인 2)"로 명명된다. 8.3 g의 예비성형체를 사용하여, 22 ㎜ 마개체결부를 가지는 200 ㎖들이 용기를 연신 블로우 성형하였다.
무게 배분 효율(WDE) 및 보관수명을 측정하여 성능을 정량하였다. 도 3에 도시된 바와 같이, 방법 B에 따라서 보틀을 4 개의 상이한 구획(기저부, 그립부, 패널 및 상부)으로 구획화한 것을 기반으로 WDE를 산정하였으며, 각각의 구획의 면적 배분과 실제 무게를 측정하여 이하 표에 제시하였다. 22 ㎜ 마개체결부를 가지는 이 용기의 WDE는 97%인 것으로 발견되었다.
원추형(디자인 2) 예비성형체로부터 연신 블로우 성형된 8.3g 200 ㎖들이 PET 신규 디자인의 무게 배분 효율 분석(방법 B)
구획 무게 배분율( % ) 면적 배분율( % )
상부 30 29
패널 17 19
그립부 28 31
기저부 25 21
산정된 WDE = 97%
M-RULE® 예측 보관수명 = 31 일
측정된 보관수명(FTIR) = 41 일
이 용기의 측정 보관수명(FTIR 방법)은 놀랍게도 비통기성 마개가 장착되어 41 일인 것으로 확인되었다. 이 측정 보관수명을, 유사하고 사용가능한 재료(6.5 g, 지지 레지 아래)로 이루어졌으며, 28 ㎜ 마개체결부(비통기성 마개)를 가지는 200 ㎖들이 용기의 예측(M-RULE®) 보관수명(31 일인 것으로 추산됨)과 비교하였다.
이론에 의해 구속받고자 하는 것은 아니지만, 더 우수한 재료 배분(WDE 약 97%), 그리고 기저부 내 증가한 결정화도 및 배향으로 말미암아, 이와 같이 보관수명의 10 일 추가 증가가 달성되었던 것으로 생각되었다. 통기성은 확산성 및 용해성의 함수이므로, 결정화도와 배향의 증가, 그리고 개선된 무게 배분은 용해성과 확산성 둘 다를 감소시켰다. 더욱이, 더 작은 입구의 크기로 말미암아 약간 감소한 마개 표면적에 관한 이익이 추가되었다.
실시예 4. 예비성형체 디자인 3에 따른 고 WDE 소용량 보틀의 보관수명
본 개시내용에 제시된 디자인 매개변수들을 바탕으로 하여, 소용량, 즉 9.3 g의 200 ㎖들이 신규 디자인 보틀을 성형가공하였으며, 이를 대상으로 방법 B에 따른 무게 배분 효율(WDE) 분석이 이루어졌다. 예비성형체 매개변수는 다음과 같다:
예비성형체 밑면 OD: 15.68 ㎜;
I/OD 비: 1.08;
밑면 무게: 0.67 g.
이 예비성형체는 이하 표들에서 "9.3 g 원추형"으로 명명된다. 9.3 g의 예비성형체를 사용하여, 22 ㎜ 마개체결부(1.8 g)를 가지는 200 ㎖들이 용기를 연신 블로우 성형하였다.
무게 배분 효율(WDE) 및 보관수명을 측정하여 성능을 정량하였다. 도 3에 도시된 바와 같이, 방법 B에 따라서 보틀을 4 개의 상이한 구획(기저부, 그립부, 패널 및 상부)으로 구획화한 것을 기반으로 WDE를 산정하였으며, 각각의 구획의 면적 배분과 실제 무게를 측정하여 이하 표에 제시하였다. 22 ㎜ 마개체결부를 가지는 이 용기의 WDE는 98%인 것으로 발견되었다.
디자인 3 예비성형체로부터 연신 블로우 성형된 9.3 g 200 ㎖들이 신규 디자인의 무게 배분 효율 분석(방법 B)
구획 무게 배분율( % ) 면적 배분율( % )
상부 33 29
패널 16 19
그립부 28 31
기저부 23 21
산정된 WDE = 98%
M-RULE® 예측 보관수명 = 38 일
측정된 보관수명(FTIR) = 54 일
이 용기의 측정 보관수명(FTIR 방법)은 놀랍게도 비통기성 마개가 장착되어 54 일인 것으로 확인되었다. 이 측정 보관수명을, 유사하고 사용가능한 재료(7.5 g, 지지 레지 아래)로 이루어졌으며, 28 ㎜ 마개체결부(비통기성 마개)를 가지는 200 ㎖들이 용기의 예측(M-RULE®) 보관수명(38 일인 것으로 추산됨)과 비교하였다.
또한, 이론에 의해 구속받고자 하는 것은 아니지만, 더 우수한 재료 배분(WDE 약 98%), 그리고 기저부 내 증가한 결정화도 및 배향으로 말미암아, 이와 같이 보관수명의 16 일 추가 증가가 달성되었던 것으로 생각되었다. 더 작은 입구의 크기로 말미암아 약간 감소한 마개 표면적에 관한 이익이 추가된 것으로 보인다.
실시예 5. 예비성형체 디자인 3에 따른 250 ㎖들이 소용량 보틀의 보관수명
본 개시내용에 제시된 디자인 매개변수들을 바탕으로 하여, 소용량, 즉 9.3 g의 250 ㎖들이 신규 디자인 보틀을 성형가공하였으며, 이를 대상으로 방법 B에 따른 무게 배분 효율(WDE) 분석이 이루어졌다. 예비성형체 매개변수는 다음과 같다:
예비성형체 밑면 OD: 15.68 ㎜;
I/OD 비: 1.08;
밑면 무게: 0.67 g.
이 예비성형체는 이하 표들에서 "9.3 g 원추형"으로 명명된다. 이 예비성형체를 사용하여, 22 ㎜ 마개체결부(마개체결부 무게 1.8 g)를 가지는 250 ㎖들이 용기를 연신 블로우 성형하였다.
무게 배분 효율(WDE) 및 보관수명을 측정하여 성능을 정량하였다. 도 3에 도시된 바와 같이, 방법 B에 따라서 보틀을 4 개의 상이한 구획으로 구획화한 것을 기반으로 WDE를 산정하였으며, 각각의 구획의 면적 배분과 실제 무게를 측정하여 이하 표에 제시하였다. 22 ㎜ 마개체결부를 가지는 이 용기의 WDE는 97%인 것으로 발견되었다.
디자인 3 예비성형체로부터 연신 블로우 성형된 9.3g 250 ㎖들이 신규 디자인의 무게 배분 효율 분석(방법 B)
구획 무게 배분율( % ) 면적 배분율( % )
상부 32 27
패널 16 19
그립부 27 30
기저부 25 24
산정된 WDE = 97%
M-RULE® 예측 보관수명 = 38 일
측정된 보관수명(FTIR) = 50 일
이 용기의 측정 보관수명(FTIR 방법)은 놀랍게도 비통기성 마개가 장착되어 50 일인 것으로 확인되었다. 이 측정 보관수명을, 유사하고 사용가능한 재료(7.5 g, 지지 레지 아래)로 이루어졌으며, 28 ㎜ 마개체결부(비통기성 마개)를 가지는 250 ㎖들이 용기의 예측(M-RULE®) 보관수명(38 일인 것으로 추산됨)과 비교하였다. 또한, 이론에 의해 구속받고자 하는 것은 아니지만, 더 우수한 재료 배분(WDE 약 97%), 그리고 기저부 내 증가한 결정화도 및 배향으로 말미암아, 이와 같이 보관수명의 증가가 달성되었던 것으로 생각되었다.
실시예 6. 예비성형체 디자인 4에 따른 250 ㎖들이 소용량 보틀의 보관수명
본 개시내용에 제시된 디자인 매개변수들을 바탕으로 하여, 소용량, 즉 10.3 g의 250 ㎖들이 신규 디자인 보틀을 성형가공하였으며, 이를 대상으로 방법 B에 따른 무게 배분 효율(WDE) 분석이 이루어졌다. 예비성형체 매개변수는 다음과 같다:
예비성형체 밑면 OD: 16.26 ㎜;
I/OD 비: 1.04;
밑면 무게: 0.73 g.
이 예비성형체는 이하 표들에서 "10.3 g 원추형"으로 명명된다. 이 예비성형체를 사용하여, 22 ㎜ 마개체결부를 가지는 250 ㎖들이 용기를 연신 블로우 성형하였다.
무게 배분 효율(WDE) 및 보관수명을 측정하여 성능을 정량하였다. 도 3에 도시된 바와 같이, 방법 B에 따라서 보틀을 4 개의 상이한 구획으로 구획화한 것을 기반으로 WDE를 산정하였으며, 각각의 구획의 면적 배분과 실제 무게를 측정하여 이하 표에 제시하였다. 22 ㎜ 마개체결부를 가지는 이 용기의 WDE는 99%인 것으로 발견되었다.
디자인 4 예비성형체로부터 연신 블로우 성형된 10.3 g 250 ㎖들이 신규 디자인의 무게 배분 효율 분석(방법 B)
구획 무게 배분율( % ) 면적 배분율( % )
상부 30 27
패널 16 19
그립부 31 30
기저부 23 24
산정된 WDE = 99%
M-RULE® 예측 보관수명 = 45 일
측정된 보관수명(FTIR) = 56 일
이 용기의 측정 보관수명(FTIR 방법)은 놀랍게도 비통기성 마개가 장착되어 56 일인 것으로 확인되었다. 이 측정 보관수명을, 유사하고 사용가능한 재료(9.5 g, 지지 레지 아래)로 이루어졌으며, 28 ㎜ 마개체결부(비통기성 마개)를 가지는 250 ㎖들이 용기의 예측(M-RULE®) 보관수명(45 일인 것으로 추산됨)과 비교하였다.
실시예 7. 용기 기저부에서의 결정화도 배분
실시예 4에 따라서 제조된 9.3 g의 200 ㎖들이 신규 디자인 보틀을 대상으로 기저부에서의 이의 결정화도 배분에 대해 검사하고 나서, 2 개의 종래 PET 보틀의 기저부에서의 결정화도 배분과 비교하였다. 특히 12 g PET 보틀과 17.5 g 종래 PET 보틀(이 보틀들은 각각 28 ㎜ 마개체결부를 가짐)을 비교하였다. 본원에 개시된 바와 같이, 게이트로부터 공지된 길이에 있는 기저부에서 각각의 보틀을 샘플링한 후, 밀도 측정에 따라 결정화도(%)를 추산하여 결정화도%를 측정하였다. 결과를 도 5에 제시하였다.
도 5의 데이터는, 9.3 g의 200 ㎖들이 신규 디자인 보틀은 게이트 및 게이트로부터 수 ㎜ 떨어져 있는 곳에서 약 10%의 결정화도를 보이는 것에 의해 특징지어진다는 것을 말해준다. 비교에 의해, 12 g 종래 PET 보틀 및 17.5 g PET 보틀(28 ㎜ 마개체결부를 가짐)은 게이트 및 게이트로부터 수 ㎜ 떨어져 있는 곳에서 약 3% 내지 4%의 결정화도를 나타내는 것에 의해 특징지어진다. 이와 같이 본 개시내용에 따라서 성형가공된 보틀의 실질적 개선은 본원에 제시되 디자인 매개변수들의 예상 외의 결과이다.
실시예 8. 개시 소용량 보틀과 , 동일 무게 보틀 및 균등한 사용 가능 무게의 보틀들 간 보관수명 비교
이하 표는 실시예 3 내지 5에 개시된 소용량 보틀들의 측정 보관수명을 제시하고, 이 보틀들의 보관수명들, 28 ㎜인 입구를 가지는 동일 무게 보틀의 추산된 보관수명(M-RULE®), 그리고 28 ㎜인 입구를 가지는 균등한 사용 가능 무게 보틀의 보관수명과 비교하였다. 종래 보틀에서 추산된 보관수명과 비교되었을 때, 본 발명의 보틀의 보관수명은 약 29% 에서 약 35% 개선된 것으로 나타날 수 있다.
본 개시내용에 따른 용기들에 대한 보관수명 분석 및 비교
보틀 크기
및
무게 		22 ㎜
마개체결부를 가지는 보틀 -
FTIR을 사용하여 측정된 보관수명 		M-RULE ® 모델 예측 균등 보틀에 비한 보관수명의 개선%
28 ㎜
입구를 가지는 동일 무게의 보틀 		28 ㎜
입구를 가지는 균등 사용 가능 무게의 보틀
200 ㎖/8.3 g
실시예 3		 41 일 17일 31 일 32.2%(10 일)
200 ㎖/9.3 g
실시예 4		 54 일 24 일 38 일 42.1%(16 일)
250 ㎖/9.3 g
실시예 5		 50 일 23 일 38 일 31.6%(12일)
250 ㎖/10.3 g
실시예 5		 56 일 31 일 45 일 24.4%(11 일)
실시예 8. 상이한 온도에서 22 ㎜ 마개체결부 보틀 대 28 ㎜ 마개체결부 보틀에 있어서 보관수명과 보틀 무게의 비교
도 6은, 본 개시내용에 따라 성형가공된, 22 ㎜ 마개체결부를 가지는 보틀들에 대하여, 22℃(▲) 및 38℃(X)에서 측정된, 소용량 PET 보틀의 보관수명 대 보틀 무게(8.0 g, 9.0 g 및 10.0 g)의 플롯을 제공한다. 도 6에서 이러한 보관수명 측정 값들은, 종래의 28 ㎜ 마개체결부를 가지는 보틀들에 대하여, 22℃(◆) 및 38℃(■)에서 측정된, 더 큰 용량 PET 보틀의 보관수명 대 보틀 무게(12.0 그램 이상)와 비교되었다.
이러한 데이터들은 소용량 CSD 포장물(일반적으로 300 ㎖ 미만)의 경우, 45 일 이상의 유용한 보관수명을 가지는 포장물을 약 12 g 이하의 단일층(또는 다중층) PET만을 사용하여 제조하는 방법이 본 개시내용보다 우선하여 공지되어 있지 않음을 입증한다. 도 6의 플롯은 22℃(◆) 및 38℃(■)에서 측정된, 28 ㎜ 마개체결부를 가지는 용기의 보관수명 측정을 나타내는데, 이는 선행기술 데이터가, 단일층 또는 다중층 PET 만을 사용하여 12 g 미만이고 보관수명이 45 일 이상인 CSD 보틀을 제조하는 것이 불가능함을 나타냄을 입증한다.
본 개시내용의 실시예들과 데이터들에서 입증되는 바와 같이, 목 마개체결부가 약 25 ㎜ 이하이고/이하이거나 예비성형체 직경이 약 15 ㎜ 이하이도록 디자인된 보틀, 예를 들어 직경 15 ㎜ 미만인 예비성형체로부터 제조된, 22 ㎜ 목 마개체결부를 가지는 보틀이 사용되면, 무게가 9.3 g이며, 보관수명이 약 50 일 이상인 보틀로 성형가공될 수 있다.
뿐만 아니라, 도 6의 차트로 보건데, 지구촌 다수의 국가, 특히 열대 지역과 아열대 지역에서 우연히 마주하게 될 고온 환경에서의 CSD 포장물의 보관수명 성능은 더 낮은 온도에서의 보관수명 성능보다 유의적으로 더 빠르게 감소한다. 특히 선행 기술을 바탕으로 한 M-RULE® 예측 모델은, 고온 성능이 22℃로부터 38℃에 이르기까지 57% 감소하였던 한편, 본 개시내용에 의한 CSD 포장물의 보관수명은 기울기의 감소를 바탕으로 하였을 때 단지 54%만큼만 감소하였음을 입증한다.
CSD 보틀은 PET의 단일층 또는 다중층을 포함하고, 보관수명(일)이 식 y = (6.1 × x) - 25(식 중, y는 보관수명(일)이고, x는 보틀의 무게(그램)임)이 적용되었을 때의 보관수명보다 크거나 거의 같게 제조될 수 있음도 또한 나타내었다. 상기 식은 도 6의 플롯과, 나타낸 곡선이 -11에서 y축을 가로막는 바와 같이, -25로부터의 절편법을 바탕으로 한다. 도 6의 그래프에 나타낸 바와 같이, 보관수명은 14 일에 걸쳐 12 g 보틀 부류에서 최고였을 때보다 더 우수하게 개선되었다.
PET의 단일층 또는 다중층을 포함하고, 보관수명이 약 50 일 이상이며, 수지 무게가 약 12,0 g과 동일하거나 이에 못미치거나 또는 거의 동일한 CSD 보틀; 대안적으로는 수지 무게가 약 11.9 g과 동일하거나 이에 못미치거나 또는 거의 동일한 CSD 보틀; 또는 대안적으로, 수지 무게가 약 11.8 g과 동일하거나 이에 못미치거나 또는 거의 동일한 CSD 보틀이 제조될 수 있음도 또한 입증되었다.
실시예 9. 코팅된 폴리에스테르 보틀과 대조군 PET 보틀에 대한 CO 2 소실 및 보관수명 비교
이하 시험들을 위해서 "SiOx" 코팅된 것으로 확인된 보틀들이 사용되었다. 이 용기들은 코팅 공정에 의해 코팅된 PET 보틀로서, 여기서 상기 공정을 통해 PET 보틀의 내부는 실리콘 산화물(실리카) SiOx의 초박형 보호층으로 코팅되었다. 이 코팅은 표들에 제공된 CO2 소실 데이터를 기반으로 훨씬 더 긴 보관수명을 달성할 수 있는 것으로서 이하 데이터에 나타낸다. 비교예의 PET 보틀은 SiOx 실리카 코팅을 포함하지 않는다는 점을 제외하고, SiOx 보틀과 균등하다.
기타 다른 적합한 코팅 재료는, 예를 들어 비결정질 탄소 또는 다이아몬드 유사 탄소 재료를 포함한다.
실시예 10. 개시된 보틀 및 시험 보틀에 대한 열 팽창 및 크리프 제어 데이터
이하 보틀들을 성형가공한 후, 일련의 열 팽창 시험에서 시험하여, 본 개시내용에 의한 보틀 디자인을, 상이한 디자인을 가지는 보틀들과 비교하였다. 이하 표는 열 팽창 시험 결과들을 제시한다.
1. SiOx 대조군, 12 g, 1881 마개체결부, 200 ㎖;
2. 신규 디자인 A(종래), 8.3g, 22 ㎜, 200 ㎖;
3. 신규 디자인 B, 8.3g, 22 ㎜, 200 ㎖;
4. 신규 디자인 C, 8.3 g, 22 ㎜, 200 ㎖; 및
5. 신규 디자인 D, 9.3 g, 22 ㎜, 200 ㎖.
CO2 v/v 약 3.9 내지 약 4.2, 그리고 온도 약 21℃ 내지 약 23℃ 하에 시험을 진행하였다. 이하 표들은 개시된 보틀들과 시험 보틀들에 대한 열 팽창 및 크리프 제어 데이터를 요약하고 있다.
열 팽창 시험, 코팅 대조군 SiOx, 200 ㎖, 12 g/1881 마개체결부
38℃에서 48 시간 후
4 시간 냉각 		변화% 최대값 최소값 평균 표준편차
높이 0.40 125.09 124.23 124.74 0.45
직경, 90 ㎜ 2.57 52.48 52.27 52.39 0.11
직경, 38 ㎜ 2.68 52.57 52.34 52.45 0.12
직경, 20 ㎜ 2.09 51.95 51.82 51.89 0.07
초기 CO2 4.5 3.9 -- --
말기 CO2 3.860 3.720 3.783 0.071
열 팽창 시험, 신규 보틀 디자인 A(종래), 200 ㎖, 8.3 g/22 ㎜ 마개체결부
38℃에서 48 시간 후
4 시간 냉각 		변화% 최대값 최소값 평균 표준편차
높이 0.69 143.85 143.54 143.71 0.16
직경, 90 ㎜ 2.09 50.63 50.57 50.59 0.03
직경, 38 ㎜ 7,21 47.77 47.70 47.73 0.04
직경, 20 ㎜ 0.92 51.46 51.43 51.44 0.02
초기 CO2 4.380 4.180 4.247 0.115
말기 CO2 3.92 3.86 3.90 0.03
열 팽창 시험, 신규 보틀 디자인 B, 200 ㎖, 8.3 g/22 ㎜ 마개체결부
38℃에서 48 시간 후
4 시간 냉각 		변화% 최대값 최소값 평균 표준편차
높이 1.13 143.455 143.35 143.40 0.07
직경, 90 ㎜ 3.00 50.51 50.50 50.51 0.01
직경, 38 ㎜ 3.36 47.16 47.15 47.16 0.01
직경, 20 ㎜ 1.02 51.44 51.42 51.43 0.01
초기 CO2 4.390 4.230 4.310 0.113
말기 CO2 4.01 3.98 4.00 0.02
열 팽창 시험, 신규 보틀 디자인 C, 200 ㎖, 8.3 g/22 ㎜ 마개체결부
38℃에서 48 시간 후
4 시간 냉각 		변화% 최대값 최소값 평균 표준편차
높이 1.04 144.54 144.28 144.42 0.13
직경, 90 ㎜ 3.03 50.09 50.02 50.05 0.04
직경, 38 ㎜ 4.00 48.30 48.19 48.23 0.06
직경, 20 ㎜ 2.23 49.49 49.44 49.46 0.03
초기 CO2 4.070 4.000 4.030 0.036
말기 CO2 3.93 3.84 3.87 0.05
열 팽창 시험, 신규 보틀 디자인 D, 250 ㎖, 9.3 g/22 ㎜ 마개체결부
38 ℃에서 48시간 후
4시간 냉각 		변화 % 최대값 최소값 평균 표준편차
높이 1.30 147.14 146.99 147.05 0.08
직경, 90 ㎜ 3.82 56.14 56.05 56.10 0.05
직경, 38 ㎜ 2.50 51.82 51.69 51.76 0.07
직경, 20 ㎜ 0.44 55.29 55.23 55.27 0.03
초기 CO2 4.260 4.070 4.137 0.107
말기 CO2 3.98 3.86 3.92 0.06
실시예 11. 코팅을 가지거나 가지지 않을 때 다양한 보틀에 대한 보관수명 연구
도 12a, 도 12b 및 도 12c와 함께, 본 실시예는 신규 PET 디자인 3으로 명명된 250 ㎖들이(9.3 g) 보틀(도 12a), 신규 PET 디자인 4로 명명된 250 ㎖들이(9.5 g) 보틀(도 12b) 및 신규 PET 디자인 2로 명명된 300 ㎖들이(9.6 g) 보틀(도 12c)에 대한 무게 배분 효율(WDE)을 예시하고 비교한다. 250 ㎖들이 신규 보틀에 대한 데이터와 함께, 코팅시 및 미코팅시 WDE에 관한 성능 데이터를 나타내는 성능 데이터가 이하 표에 제공되어 있다. 도 12a, 도 12b 및 도 12c는 WDE 데이터를 도시한다. 데이터에서 나타낸 바와 같이, 심지어 형태 및 디자인 변화로 말미암아 더 큰 가용 무게 성능 저하와, WDE, FT-IR 및 크리프(열 안정성) 성능 간에는 상관관계가 존재한다.
데이터는, PET 신규 디자인에서 4% 미만의 크리프가 발생하면, 코팅이 이루어짐에 따라 예상 외로 많은 보관수명 증가가 달성됨을 예시한다. 신규 PET 디자인 4 용기에 4% 보다 큰 크리프가 발생하면, 코팅이 되었을 때의 보관수명은 또한 더 길지만 신규 PET 디자인 3만큼 길지는 않았음이 확인될 수 있었다. 데이터는 또한 신규 PET 디자인 3은 상온에서의 보관수명이 신규 PET 디자인 2의 상온에서의 보관수명보다 훨씬 길었음을 나타낸다. 예를 들어 300 ㎖들이 신규 PET 디자인 3에 있어서, 보관수명은 상당히 짧았는데, 그 이유는 아마도 도 12a, 도 12b 및 도 12c에 나타낸 바와 같이 더 작은 측벽 두께와 약간 덜 최적화된 WDE 때문일 것이다.
Figure 112017019896601-pct00006
실시예 12. 크리프 연구
크리프 연구로부터 얻어진 결과들을 도 10에 나타내었는데, 도 10에는 본 발명의 250 ㎖들이 보틀들에 대한 크리프 비(%) 대 시간(일)의 플롯이 제공되어 있으며, 이 플롯은 크리프 비가 도 11에 도시된 종래의 윤곽을 가진 보틀과 비교되었을 때, 유의적으로 개선되었음을 나타낸다. 도 11은, 500 ㎖들이 종래 윤곽 보틀에 대한 크리프 비(%) 대 시간(일)의 플롯을 제공함으로써 수행된, 비교 크리프 연구로부터 얻어진 결과들을 도시한다.
다양한 공보의 개시내용들은 본 명세서 전반에 걸쳐 참고될 수 있는데, 이 공보의 개시내용들은 본원에 제시된 특허 대상이 속한 최신 기술을 더욱 완전히 기술하기 위하여 관련 부분이 참조로서 본원에 포함되어 있다. 본원에 참고문헌으로 포함된 임의의 문헌에 의해 제공되는 정의 또는 용도가 본원에 제공된 정의 또는 용도와 대립될 때, 본원에 제공된 정의 또는 용도가 조정한다.
본 발명의 명세서와 청구의 범위 전반에 걸쳐 용어 "~를 포함하다" 및 이의 변형어, 예를 들어 "~를 포함하는" 및 "~를 포함한다"는, "~를 포함하되 이에 한정되는 것은 아님"을 의미하고, 예를 들어 다른 부가 요소, 구성 요소, 요소 또는 단계들을 배제하고자 하는 것은 아니다. 방법들 및 특징들이 다양한 단계들 또는 구성 요소들"을 포함하는" 관점에서 기술될 때, 이와 같은 방법들 및 특징들은 또한 "본질적으로 다양한 단계들 또는 구성 요소들로 이루어질 수 있거나" 또는 "다양한 단계들 또는 구성 요소들로 이루어질 수도 있다".
달리 지정되지 않는 한, 임의의 종류에 관한 임의의 범위(예를 들어, 백분율, WDE, 직경 및 무게 등의 범위)가 개시 또는 청구될 때, 임의의 부분 범위 또는 그에 포함되는 부분 범위의 조합들을 비롯하여 이러한 범위가 합리적으로 포함할 수 있었던 가능한 값 각각을 개별적으로 개시 또는 청구하고자 한다. 이와 같은 측정 값의 범위를 기술할 때, 이러한 범위가 합리적으로 포함하는, 상기와 같은 모든 가능한 값들은 문맥이 지정하거나 허용하는 바와 같이, 예를 들어 해당 범위의 상한치 및 하한치에 존재하는 수를 초과하는 하나의 유의적 숫자의 범위 내의 값을 지칭할 수 있거나, 또는 범위 내의 값을 지칭할 수 있거나, 또는 가장 유의적 숫자들과 함께 상한치 및 하한치로서 유의적 숫자들의 수와 동일한 수를 가지는 범위 내의 값을 지칭할 수 있다. 예를 들어 백분율 범위, 예를 들어 85% 내지 95%가 기술될 때, 본 개시내용은 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94% 및 95% 각각과, 임의의 범위, 부분범위, 그리고 이에 포함된 부분 범위들의 조합을 포함하는 것으로 의도됨이 이해된다. 출원인의 의도는, 범위를 기술하는 이러한 두 가지 방법이 호환 가능하다는 것이다. 그러므로, 만일 어떠한 이유로 인하여(예를 들어, 출원인이 본 출원의 출원시에 그 존재를 알지 못했던 참고문헌을 설명하기 위해) 출원인이 개시내용의 전체 측정 값에 못미치는 값을 주장하기로 선택한다면, 출원인은 단서를 빼거나, 임의의 부분 범위 또는 이에 포함된 부분 범위들의 조합을 비롯한 이러한 임의의 군의 임의의 각 일원들을 배제할 권리를 가진다.
본원에서 값들과 범위들은 "약" 하나의 구체적인 값으로부터, 그리고/또는 "약" 다른 구체적 값에 이르기까지, "약"으로서 표현될 수 있다. 이러한 값들 또는 범위들이 표현될 때, 개시된 다른 구현예들은, 하나의 구체적인 값으로부터, 그리고/또는 또 다른 구체적 값에 이르기까지, 인용된 구체적 값을 포함한다. 이와 유사하게, 값들이 선행사 "약"이 사용됨으로써 근사치로서 표현될 때, 구체적인 값은 다른 구현예를 이룬다는 것이 이해될 것이다. 또한 본원에 개시된 다수의 값들이 존재함과, 각각의 값들도 또한 본원에 값 자체 이외에 "약" 해당 값으로서 개시됨도 이해될 것이다. 양태들에서, "약"은 인용된 값의 10% 이내, 인용된 값의 5% 이내, 또는 인용된 값의 2% 이내 임을 의미하기 위해 사용될 수 있다.
미국 특허청 하에 출원된 임의의 출원에 있어서, 본 출원의 요약서는 37 C.F.R.§1.72의 요구조건을 만족시키기 위해서, 그리고 37 C.F.R.§1.72(b)에 진술된 바와 같이 "미국 특허청 및 공중이 일반적으로 기술공개의 성질 및 요지를 피상적으로 신속하게 조사할지를 결정할 수 있도록 하기 위하여" 제공된다. 그러므로 본 출원의 요약서는 청구의 범위를 해석하고자 하거나, 본원에 개시된 특허 대상의 범위를 한정하고하 하는 것도 아니다. 더욱이, 본원에 사용된 임의의 표제들도 또한 청구의 범위를 해석하고자 하거나, 본원에 개시된 특허 대상의 범위를 한정하고하 하는 것은 아니다. 실시예를 기술하기 위해 과거 시제를 사용하는 것에 관한 임의의 사항은 포괄적이거나 예언적으로 달리 지정되지 않는 한, 포괄적이거나 예언적인 실시예들이 실제로 수행되었음을 반영하고자 하는 것이 아니다.
당업자들은, 본원에 개시된 예시적 구현예들에서 본 개시내용에 의한 신규 교시사항들 및 이점들로부터 실질적으로 벗어나지 않고 다수의 변형들이 이루어질 수 있음을 용이하게 이해할 것이다. 그러므로, 이러한 변형 및 균등물 모두는 이하 청구의 범위에 정의된 바와 같은 본 개시내용의 범위 내에 포함되도록 의도된다. 그러므로 본원의 상세한 설명을 읽고 나서 본 개시내용의 사상 또는 첨부된 청구의 범위로부터 벗어나지 않고 당업자에게 제안될 수 있는 기타 다른 다양한 양태들, 구현예들, 변형들, 그리고 이것들의 균등물들에 의존하게 될 수 있음이 이해되어야 한다.
출원인은, 출원인이 알 수 없었던 선행 기술의 개시내용을 설명하기 위해 임의의 청구항의 범위를 한정하도록, 임의의 선택, 특징, 범위, 요소 또는 양태를 뺄 권리를 가진다.
이하 본 발명의 다양한 속성들, 특징들, 그리고 구현예들을 독립적으로, 그리고 문맥이 허용할 때 임의로 조합하여 진술하는 본 개시내용의 양태들이 나열되어 제공된다. 다시 말해서, 문맥이 허용하는 바와 같이 나열된 임의의 일 양태와, 이하 나열된 양태들의 임의의 조합은 본 개시내용의 다양한 속성들, 특징들 및 구현예들을 제공한다.
1. 탄산 청량 음료(CSD) PET 용기 또는 보틀로서, 이 용기 또는 보틀은 미코팅되고(선택적으로 무게가 약 13 g 이하이고), 기저부 구획(내압성 기저부) 내 면적 배분율(%) 및 무게 배분율(%)간 차이는 약 8% 이하, 또는 대안적으로 약 5% 이하인 탄산 청량 음료(CSD) PET 용기 또는 보틀.
2. CSD PET 용기로서, 숄더부 구획(도 3의 "상부" 구획으로서 정의됨) 내 면적 배분율(%) 및 무게 배분율(%) 간 차이는 8% 미만, 또는 대안적으로 5% 미만인 CSD PET 용기.
3. CSD PET 용기로서, 각각의 주어진 구획에 대한 표면적 대 무게의 비(A/W, ㎠/g)가 전체 표면적 대 무게(마개체결부 제외) 비의 25% 이내, 또는 대안적으로 합하여진 구획들의 총 표면적 대 총 무게의 전체 비의 15% 이내인 CSD PET 용기. 이 양태에서, 예를 들어 개별 구획 i는 방법 A에 따라서 용기를 총 n개의 구획들로 나눔으로써 결정된다(도 7). 통상적으로, 구획의 수 n은 3, 4, 5, 6, 7 또는 8일 수 있으며; 더욱 통상적으로 n은 4, 5 또는 6일 수 있으며; 훨씬 더 통상적으로 n은 5일 수 있다.
4. 입구 크기가 19 ㎜ 미만일 때, 마개체결부 무게 대 보틀 총 무게의 비를 25% 이하로 동시에 유지시키는 CSD용 용기.
5. 입구 크기(I 직경)가 19 ㎜ 미만이거나, 또는 대안적으로 17 ㎜ 미만인 CSD PET 용기.
6. 보관수명(4.2 체적 CO2로부터 3.3 체적 CO2가 될 때까지 경과한 시간으로서, 보관수명 끝에는 3.3 탄산 가스 체적이 됨)이 22℃에서 약 40 일 이상이거나; 대안적으로 22℃에서 약 45 일 이상이거나; 또는 대안적으로 22℃에서 약 50 일 이상인 CSD PET 용기.
7. 입구가 약 19 ㎜ 미만이고, 보관수명(4.2 체적 CO2로부터 3.3 체적 CO2가 될 때까지 경과한 시간으로서, 보관수명 끝에는 3.3 탄산 가스 체적이 됨)이 22℃에서 약 40 일 이상이거나; 대안적으로 22℃에서 약 45 일 이상이거나; 또는 대안적으로 22℃에서 약 50 일 이상인 CSD PET 용기.
8. 평균 측벽 두께가 약 0.20 ㎜ 이상이거나; 또는 대안적으로 약 0.25 ㎜ 이상인 CSD PET 용기.
9. 측벽에 대한 (지지 고리 5 ㎜ 아래에서 측정된) 숄더부 내 두께 비가 약 2.0 이하이거나; 또는 대안적으로 약 1.5 이하인 CSD PET 용기.
10. 기저부 두께 비(게이트에서 측정된 두께 대 게이트로부터 5 ㎜ 떨어진 곳에서 측정된 두께)가 약 4 이하이거나; 또는 대안적으로 약 3 이하인 CSD PET 용기.
11. 입구 크기(내경)가 17 ㎜이고, 보관수명이 균등한 사용 가능 재료를 포함하고, 표준 28 ㎜ 마개체결부를 가지는 상응하는 용기의 보관수명보다 적어도 적어도 약 20% 큰, 소용량 크기(약 250 ㎖ 이하)의 탄산 청량 음료용 용기.
12. 무게 배분 효율(WDE)이 약 95% 이상이거나; 대안적으로 약 96% 이상이거나; 대안적으로 약 97% 이상이거나; 또는 대안적으로 약 98% 이상인 소용량 크기(약 250 ㎖ 이하)의 탄산 청량 음료용 용기.
13. 무게 배분 효율(WDE)이 약 97% 이상인 탄산 청량 음료용 용기로서, 입구 크기(내경)는 약 22 ㎜ 이하이거나; 또는 대안적으로 약 21 ㎜ 이하이거나; 대안적으로 약 20 ㎜ 이하이거나; 또는 대안적으로 약 19 ㎜ 이하인 탄산 청량 음료용 용기.
14. 표준 28 ㎜ 마개체결부를 가지도록 제조된 용기와 비교되었을 때, 게이트에 인접한(게이트로부터 길이 5 ㎜ 내지 15 ㎜ 이내에 떨어져 있는) 기저부 구역에서 더 큰 결정화도(9% 초과)와 배향(트랜스 함량 70% 초과)을 가지는, 소용량 크기(약 250 ㎖ 이하)의 용기.
15. 밑면 무게가 약 0.8 g 이하인 탄산 청량 음료 용기를 제작하기 위한 예비성형체.
16. 공칭 체적이 약 250 ㎖ 이하이고, 예비성형체 밑면 직경이 약 17 ㎜ 이하인 탄산 청량 음료 용기를 제작하기 위한 예비성형체.
17. 공칭 체적이 약 250 ㎖ 내지 약 400 ㎖이고, 예비성형체 밑면 직경이 약 18 ㎜ 이하인 탄산 청량 음료 용기를 제작하기 위한 예비성형체.
18. 공칭 체적이 약 400 ㎖ 이하이고, 마개체결부 ID/예비성형체 OD의 비가 약 0.90 내지 약 1.20인 탄산 청량 음료 용기를 제작하기 위한 예비성형체.
19. 나일론 MXD6, 나일론 MXD6를 포함하는 나일론 배합물, 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)/PET 공중합체, PEN 및 PET 배합물, 폴리 글리콜산(PGA), 폴리(에틸렌 푸란-2,5-디카르복실레이트)(PEF), 그리고 PET 배합물로부터 선택되는 재료를 추가로 포함하는, 본원에 개시된 바와 같은 용기 또는 탄산 청량 음료 용기를 제작하기 위한 예비성형체.
20. 핵제, 연쇄 분지 제제 또는 이것들의 조합으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함하는, 본원에 개시된 바와 같은 용기 또는 탄산 청량 음료 용기를 제작하기 위한 예비성형체.
21. 보관수명이 약 50 일 이상이고, 수지 무게가 약 12.0 g 이하이거나; 대안적으로 약 11.9 g 이하이거나; 또는 대안적으로 약 11.8 g 이하인, PET의 단일층 또는 다중층을 포함하는 CSD 보틀.
22. PET의 단일층 또는 다중층을 포함하고, 보관수명(일)이 식 y = (6.1 × x) - 25(식 중, y는 보관수명(일)이고, x는 보틀의 무게(그램)임)이 적용되었을 때 예상되는 보관수명보다 크거나 같은 CSD 보틀.
이하 본 발명의 다양한 속성들, 특징들, 그리고 구현예들을 독립적으로, 그리고 문맥이 허용할 때 임의로 조합하여 진술하는 본 개시내용의 양태들이 나열되어 제공된다. 다시 말해서, 문맥이 허용하는 바와 같이 나열된 임의의 일 양태와, 이하 나열된 양태들의 임의의 조합은 본 개시내용의 다양한 속성들, 특징들 및 구현예들을 제공한다.
1. 내부 표면과 외부 표면을 가지는 탄산 청량 음료(CSD) 용기용 예비성형체로서, 이 예비성형체는
a) 중합체 단일층 또는 다중층;
b) 약 25 ㎜(T 치수) 이하의 목 마개체결부; 및
c) 약 19 ㎜ 이하의 예비성형체 본체 외경(OD)
을 포함하고, 상기 예비성형체는 무게가 약 13 g 이하이고, 내부 및/또는 외부 가스 차단 코팅을 포함하거나 이 코팅이 존재하지 않는 예비성형체.
2. 상기 양태에 의한 예비성형체로서, 중합체는 나일론, 폴리에스테르 또는 폴리아미드를 포함하는 예비성형체.
3. 문맥이 허용하는 바와 같이 상기 양태들 중 임의의 것에 의한 예비성형체로서, 중합체는 나일론 MXD6, 나일론 MXD6를 포함하는 배합물, PET, 폴리(트리메틸렌 푸란-2,5-디카르복실레이트)(PTF)(폴리(프로필렌 푸란-2,5-디카르복실레이트)(PPF)라고도 칭하여짐), 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)(PTT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)/PET 공중합체, PEN 및 PET 배합물, 폴리 글리콜산(PGA), PEF 및 PET 배합물로부터 선택되는 재료를 포함하는 예비성형체.
4. 문맥이 허용하는 바와 같이 상기 양태들 중 임의의 것에 의한 예비성형체로서, 무게가 약 13 g 이하인, PET 단일층 또는 다중층을 포함하는 예비성형체.
5. 문맥이 허용하는 바와 같이 상기 양태들 중 임의의 것에 의한 예비성형체로서, 무게가 약 11 g 이하인, PET 단일층 또는 다중층을 포함하는 예비성형체.
6. 문맥이 허용하는 바와 같이 상기 양태들 중 임의의 것에 의한 예비성형체로서, 하기 특성들, 즉
a) 약 0.90 내지 약 1.20인 마개체결부 ID/예비성형체 OD 비;
b) 약 14 ㎜ 내지 약 19 ㎜인 예비성형체 밑면 직경(㎜); 및/또는
c) 예비성형체 무게의 약 10% 이하인 예비성형체 밑면 무게(g)
중 임의의 것 하나 이상을 추가로 포함하는 예비성형체.
7. 상기 양태들에 기술된 예비성형체들 중 임의의 것으로부터 제조된 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
8. 하기 특성들, 즉
a) 용기 기저부 구획, 용기 숄더부 구획, 또는 용기 기저부 구획과 용기 숄더부 구획 둘 다에 있어서의 면적 배분율(%) 및 무게 배분율(%) 사이의 차이가 8% 미만;
b) 22℃에서의 보관수명(4.2 체적 CO2로부터 3.3 체적 CO2에 이르기까지 경과한 시간)이 약 271 일 이상;
c) 임의의 주어진 구획에 대한 단면적 대 무게 비(A/W, ㎠/g)가 전체 표면적 대 무게(마개체결부를 제외)의 비의 25% 이내;
d) 무게 배분 효율(WDE)이 약 95% 이상; 및/또는
e) 국소 크리프 약 4% 이하
중 임의의 것 하나 이상을 가지고, 내부 및/또는 외부 가스 차단 코팅을 포함하는 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
9. 상기 양태들에 의한 탄산 청량 음료(CSD) 용기로서, 내부 및 외부 차단 코팅 재료를 추가로 포함하는 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
10. 문맥이 허용하는 바와 같이 상기 양태들 중 임의의 것에 의한 탄산 청량 음료(CSD) 용기로서, 실리카(SiOx), 비결정질 탄소 또는 다이아몬드 유사 탄소(DLC) 재료를 포함하거나 이것들로부터 독립적으로 선택되는 내부 및/또는 외부 차단 코팅 재료를 추가로 포함하는 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
11. 문맥이 허용하는 바와 같이 상기 양태들 중 임의의 것에 의한 탄산 청량 음료(CSD) 용기로서, 표면적 대 무게 비(제곱 ㎜/g 또는 ㎟/g)가 약 2800 ㎟/g 이상이거나, 표면적 대 무게 비가 약 3000 ㎟/g 이상이거나, 또는 표면적 대 무게 비가 약 3300 ㎟/g 이상인 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
12. 문맥이 허용하는 바와 같이 상기 양태들 중 임의의 것에 의한 탄산 청량 음료(CSD) 용기로서, 표면적 대 무게 비(제곱 ㎜/g 또는 ㎟/g)가 약 2800 ㎟/g 이상이거나, 표면적 대 무게 비가 약 3000 ㎟/g 이상이거나, 또는 표면적 대 무게 비가 약 3300 ㎟/g 이상인 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
13. 문맥이 허용하는 바와 같이 상기 양태들 중 임의의 것에 의한 탄산 청량 음료(CSD) 용기로서, 용기 내 임의의 위치에서 측정된 국소 직경 크리프(4.2 가스 체적(GV)에서 탄산수로 채워지고, 38℃에서 24 시간 동안 컨디셔닝될 때 직경은 증가함)가 4% 미만, 3.5% 미만 또는 3% 미만인 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
14. 문맥이 허용하는 바와 같이 상기 양태들 중 임의의 것에 의한 탄산 청량 음료(CSD) 용기로서, 용기 내 임의의 위치에서 측정된 국소 직경 크리프(4.2 가스 체적(GV)에서 탄산수로 채워지고, 38℃에서 24 시간 동안 컨디셔닝될 때 직경은 증가함)가 4% 미만, 3.5% 미만 또는 3% 미만인 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
15. 문맥이 허용하는 바와 같이 상기 양태들 중 임의의 것에 의한 탄산 청량 음료(CSD) 용기로서, (22℃에서) 135 psi로 13 초 동안 가압될 때 전체 체적 팽창률(체적 증가%)이 약 10% 이하, 약 9% 이하, 약 7% 이하, 또는 약 5.5% 이하인 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
16. 문맥이 허용하는 바와 같이 상기 양태들 중 임의의 것에 의한 탄산 청량 음료(CSD) 용기로서, (22℃에서) 135 psi로 13 초 동안 가압될 때 전체 체적 팽창률(체적 증가%)이 약 10% 이하, 약 9% 이하, 약 7% 이하, 또는 약 5.5% 이하인 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
17. 문맥이 허용하는 바와 같이 상기 양태들 중 임의의 것에 의한 탄산 청량 음료(CSD) 용기로서, 보관수명 개선 인자(SIF, 22℃에서 FT-IR에 의해 측정되는 바와 같이, 코팅된 용기 및 미코팅 용기에 대한 보관수명의 비)가 5.0 초과, 6.0 초과 또는 7.0 초과인 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
18. 문맥이 허용하는 바와 같이 상기 양태들 중 임의의 것에 의한 탄산 청량 음료(CSD) 용기로서, 보관수명(가스 체적 4.2에서 3.3으로의 감소에 대하여, 22℃에서 FT-IR이 사용되어 측정되는) 보관수명이 약 350 일 이상, 대안적으로는 약 300 일 이상, 대안적으로는 약 270 일 이상, 또는 대안적으로 약 250 일 이상인 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
19. 하기 특성들, 즉
a) 용기 기저부 구획, 용기 숄더부 구획, 또는 용기 기저부 구획과 용기 숄더부 구획 둘 다에 있어서의 면적 배분율(%) 및 무게 배분율(%) 사이의 차이가 8% 미만;
b) 22℃에서의 보관수명(4.2 체적 CO2로부터 3.3 체적 CO2에 이르기까지 경과한 시간)이 약 271 일 이상;
c) 임의의 주어진 구획에 대한 단면적 대 무게 비(A/W, ㎠/g)가 전체 표면적 대 무게(마개체결부를 제외)의 비의 25% 이내;
d) 무게 배분 효율(WDE)이 약 95% 이상; 및/또는
e) 국소 크리프 약 4% 이하
중 임의의 것 2 개 이상을 가지고, 내부 및 외부 가스 차단 코팅을 포함하는 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
20. 문맥이 허용하는 바와 같이 상기 양태들 중 임의의 것에 의한 탄산 청량 음료(CSD) 용기로서, 하기 특성들, 즉
f) 약 400 ㎖ 이하, 또는 대안적으로 약 360 ㎖ 이하인 용기 크기;
g) 표준 28 ㎜ 마개체결부를 가지도록 제조된 용기의 기저부 구획 내 결정화도(9% 초과)와 비교되었을 때, 게이트에 인접한(게이트로부터 길이 5 ㎜ 내지 15 ㎜ 이내에 떨어져 있는) 기저부 구역 내 임의의 지점 내 더 큰(9% 초과) 상응 결정화도); 및/또는
h) 게이트로부터 길이 5 ㎜만큼 떨어져 있는 곳에서의 적어도 70%의 트랜스 함량
중 하나 이상을 추가로 포함하는 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
21. a) 무게 약 13 g이하의 PET 단일층 또는 다중층; 약 25 ㎜ 이하의 목 마개체결부를 포함하고, 직경이 약 19 ㎜ 이하인, 탄산 청량 음료(CSD) 용기용 예비성형체를 제공하는 단계;
b) 상기 예비성형체를 연신 블로우 성형하여 CSD 용기를 제조하는 단계; 및
c) 상기 CSD를 연신 블로우 성형 CSD 용기내에 포장하는 단계
를 포함하는, 탄산 청량 음료(CSD)의 보관수명을 개선하는 방법.
22. 상기 방법의 양태에 의한 탄산 청량 음료(CSD)의 보관수명을 개선하는 방법으로서, 상기 예비성형체를 연신 블로우 성형하여 CSD 용기를 제조한 후 내부 및/또는 외부 차단 코팅 재료를 CSD 용기에 제공하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
23. 문맥이 허용하는 바와 같이 상기 양태들 중 임의의 것에 의한 탄산 청량 음료(CSD)의 보관수명을 개선하는 방법으로서, 상기 예비성형체는 하기 특성들, 즉
a) 약 0.90 내지 약 1.20인 마개체결부 ID/예비성형체 OD 비;
b) 약 14.25 ㎜ 내지 약 19 ㎜인 예비성형체 밑면 직경(㎜); 및/또는
c) 예비성형체 무게의 10% 미만인 예비성형체 밑면 무게(g)
중 임의의 것 하나 이상을 추가로 포함하는 방법.
24. 문맥이 허용하는 바와 같이 상기 양태들 중 임의의 것에 의한 탄산 청량 음료(CSD)의 보관수명을 개선하는 방법으로서, 상기 탄산 청량 음료(CSD) 용기는 하기 특성들, 즉
a) 용기 기저부 구획, 용기 숄더부 구획, 또는 용기 기저부 구획과 용기 숄더부 구획 둘 다에 있어서의 면적 배분율(%) 및 무게 배분율(%) 사이의 차이가 8% 미만;
b) 보관수명(4.2 체적 CO2로부터 3.3 체적 CO2에 이르기까지 경과한 시간)이 약 41 일 이상;
c) 임의의 주어진 구획에 대한 단면적 대 무게 비(A/W, ㎠/g)가 전체 표면적 대 무게(마개체결부를 제외)의 비의 25% 이내;
d) 무게 배분 효율(WDE)이 약 95% 이상;
e) 약 300 ㎖ 이하인 용기 크기;
f) 표준 28 ㎜ 마개체결부를 가지도록 제조된 용기의 기저부 구역에서의 결정화도(9% 초과)와 비교되었을 때, 게이트에 인접한(게이트로부터 길이 5 ㎜ 내지 15 ㎜ 이내에 떨어져 있는) 기저부 구역 내 임의의 지점내 더 큰(9% 초과) 상응 결정화도; 및/또는
g) 게이트로부터 길이 5 ㎜만큼 떨어져 있는 곳에서의 적어도 70%의 트랜스 함량
중 임의의 것 하나 이상을 가지는 방법.
25. a) 무게 약 10 g이하의 PET 단일층 또는 다중층과, 직경 약 22 ㎜(T 치수) 이하의 목 마개체결부를 포함하고, 직경 약 15.75 ㎜ 이하인 예비성형체를 제공하는 단계;
b) 상기 예비성형체를 연신 블로우 성형하여, 체적 약 300 ㎖ 이하이거나, 또는 대안적으로 약 360 ㎖ 이하인 탄산 청량 음료(CSD) 용기를 제조하는 단계;
를 포함하고, 상기 예비성형체 일자 목 및 예비성형체 기저부 내 PET 재료의 무게 %는, 종래 28 ㎜ 마개체결부 예비성형체 내 PET 재료의 상응하는 무게 %에 못 미치는, 소용량이면서 경량이고 보관수명이 개선된 탄산 청량 음료(CSD) 용기의 제조 방법.
26. 예비성형체를 연신 블로우 성형하여 CSD 용기를 제조한 후, 내부 및/또는 외부 차단 코팅 재료를 CSD 용기에 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 상기 방법에 의하여 개선된 보관수명을 가지게 된, 소용량이면서 경량인 탄산 청량 음료(CSD) 용기를 제조하는 방법.
27. 내부 표면과 외부 표면을 가지는 탄산 청량 음료(CSD) 용기로서, 이 CSD는
a) 중합체 단일층 또는 다중층;
b) 약 25 ㎜(T 치수) 이하의 목 마개체결부; 및
c) 본체 외경(OD) 약 19 ㎜ 이하
를 포함하고, 무게가 약 13 g 이하이며, 내부 및/또는 외부 가스 차단 코팅을 포함하거나 이 코팅이 존재하지 않는 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
28. 하기 특성들, 즉
a) 용기 기저부 구획, 용기 숄더부 구획, 또는 용기 기저부 구획과 용기 숄더부 구획 둘 다에 있어서의 면적 배분율(%) 및 무게 배분율(%) 사이의 차이가 8% 미만;
b) 22℃에서의 보관수명(4.2 체적 CO2로부터 3.3 체적 CO2에 이르기까지 경과한 시간)이 약 47일 이상;
c) 임의의 주어진 구획에 대한 단면적 대 무게 비(A/W, ㎠/g)가 전체 표면적 대 무게(마개체결부를 제외)의 비의 25% 이내;
d) 무게 배분 효율(WDE)이 약 95% 이상; 및/또는
e) 국소 크리프 약 4% 이하
중 임의의 것 하나 이상을 가지고, 내부 및/또는 외부 가스 차단 코팅을 가지지 않는 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
29. 하기 특성들, 즉
a) 용기 기저부 구획, 용기 숄더부 구획, 또는 용기 기저부 구획과 용기 숄더부 구획 둘 다에 있어서의 면적 배분율(%) 및 무게 배분율(%) 사이의 차이가 8% 미만;
b) 22℃에서의 보관수명(4.2 체적 CO2로부터 3.3 체적 CO2에 이르기까지 경과한 시간)이 약 41 일 이상;
c) 임의의 주어진 구획에 대한 단면적 대 무게 비(A/W, ㎠/g)가 전체 표면적 대 무게(마개체결부를 제외)의 비의 25% 이내;
d) 무게 배분 효율(WDE)이 약 95% 이상; 및/또는
e) 국소 크리프 약 4% 이하
중 임의의 것 하나 이상을 가지고, 내부 및/또는 외부 가스 차단 코팅을 가지지 않는 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
30. 상기 방법 청구항들 중 임의의 하나에 의하여 제조된 용기로서, 소매점 선반에 놓이는 용기.

Claims (26)

  1. 내부 표면과 외부 표면을 가지는 예비성형체로서,
    a) 중합체 단일층 또는 다중층;
    b) 25 ㎜ 이하의 T 치수를 갖는 목 마개체결부;
    c) 19 ㎜ 이하의 예비성형체 본체 외경(OD);
    d) 0.90 내지 1.20의 마개체결부 ID/예비성형체 OD 비;
    e) 14 ㎜ 내지 19 ㎜의 예비성형체 밑면 직경(㎜); 및
    f) 예비성형체 무게의 10 % 이하인 예비성형체 밑면 무게(g)
    를 포함하고,
    상기 예비성형체는 무게가 13 g 이하이고, 내부 및/또는 외부 가스 차단 코팅을 포함하거나 또는 포함하지 않는 예비성형체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중합체는 나일론, 폴리에스테르 또는 폴리아미드를 포함하는 것인 예비성형체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 중합체는 나일론 MXD6, 나일론 MXD6를 포함하는 나일론 배합물, PET, 폴리(트리메틸렌 푸란-2,5-디카르복실레이트)(PTF)(폴리(프로필렌 푸란-2,5-디카르복실레이트)(PPF)라고도 칭하여짐), 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)(PTT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)/PET 공중합체, PEN 및 PET 배합물, 폴리 글리콜산(PGA), PEF 및 PET 배합물로부터 선택되는 재료를 포함하는 것인 예비성형체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 예비성형체는 무게 13 g 이하인 PET 단일층 또는 다중층을 포함하는 것인 예비성형체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 예비성형체는 무게 11 g 이하인 PET 단일층 또는 다중층을 포함하는 것인 예비성형체.
  6. 탄산 청량 음료(CSD) 용기로,
    개방된 상단부, 폐쇄된 하단부, 상단부의 중심으로부터 하단부의 중심까지 연장하는 수직축 및 수직축과 직교하되 상단부로부터 하단부까지 가변적인 직경; 및
    일련의 수평으로 분할된 구획들로, [i] 상단부의 목 마개체결부, [ii] 목 마개체결부 아래의 지지 고리, [iii] 목 마개체결부로부터 제1 최대 직경까지 연장하는 상부 구획, [iv] 제1 최대 직경으로부터 제2 최대 직경까지 연장하는 패널 구획으로 그 최대 직경이 제1 최대 직경 및 제2 최대 직경보다 작은 패널 구획, [v] 제2 최대 직경으로부터 제3 최대 직경까지 연장하는 그립부 구획으로, 그 최대 직경이 제2 최대 직경 및 제3 최대 직경보다 작은 그립부 구획, 및 [vi] 하단부의 고정 고리를 포함하며, 제3 최대 직경으로부터 고정 고리까지 연장하되 그 최대 직경은 제3 최대 직경보다 작은 기저부 구획을 포함하고,
    용기는,
    a) 용기 기저부 구획, 용기 상부 구획, 또는 용기 기저부 구획과 용기 상부 구획 둘 다에 있어서의 면적 배분율(%) 및 무게 배분율(%) 사이의 차이가 8% 미만;
    b) 4.2 체적 CO2로부터 3.3 체적 CO2에 이르는 CO2 가스 체적의 감소에 대해 22℃에서 FT-IR을 이용하여 측정된 경과 시간으로서의 보관 수명이 22℃에서 271 일 이상;
    c) 상부 구획, 패널 구획, 그립부 구획 및 기저부 구획 각각에 대해 표면적 대 무게 비(A/W, ㎠/g)가 상부 구획, 패널 구획, 그립부 구획 및 기저부 구획의 총 표면적 대 총 무게의 비의 25% 이내;
    d) 방법 B에 의해 계산된 무게 배분 효율(WDE)이 95% 이상; 및
    e) CSD 용기가 4.2 가스 체적(GV)에서 탄산수로 채워지고 38℃에서 24 시간 동안 컨디셔닝될 때의 직경 증가로서 측정된 국소 직경 크리프가 4% 이하
    인 특성들을 가지고,
    용기의 무게가 13 g 이하이며, 용기가 내부 가스 차단 코팅, 외부 가스 차단 코팅 또는 내부 가스 차단 코팅과 외부 가스 차단 코팅 둘 다를 포함하고; 그리고
    CSD 용기가 목을 위한 지지 고리 및 기저부를 위한 고정 고리를 포함하고, 방법 B는 [1] [a] 지지 고리의 저부 및 구획 1을 제공하는 상부 구획의 저부, [b] 구획 2를 제공하는 패널 구획의 저부, 그리고 [c] 구획 3 및 구획 4를 형성하는 그립부 구획의 저부의 4개의 위치들에서, CSD 용기를 수평으로 절단하는 단계; 및 [2] 아래의 식에 따른 방법 B에 의해 무게 배분 효율(WDE)을 산정하는 단계를 포함하되,

    여기서, ai 는 i 번째 용기 구획의 면적이고;
    wi 는 i 번째 용기 구획의 무게이고;
    A는 용기의 총 면적이고;
    Ai는 구획 i에 대한 면적 분율이고;
    W는 용기의 총 무게이고;
    i는 상부 구획, 패널 구획, 그립부 구획 및 기저부 구획에 각각 상응하는 구획 1 내지 구획 4 중 하나인 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 CSD 용기는 내부 차단 코팅 및 외부 차단 코팅 재료 둘 다를 추가로 포함하는 것인 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
  8. 제6항에 있어서, 상기 CSD 용기는 실리카(SiOx), 비결정질 탄소 또는 다이아몬드 유사 탄소(DLC) 재료로부터 독립적으로 선택되는 내부 차단 코팅 및/또는 외부 차단 코팅을 추가로 포함하는 것인 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
  9. 제6항에 있어서, 상기 표면적 대 무게 비(㎟/g)는 2800 ㎟/g 이상인 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
  10. 제6항에 있어서, 상기 용기 내 임의의 위치에서 측정된 국소 직경 크리프는 3.5% 미만인 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
  11. 제6항에 있어서, 22℃에서 135 psi로 13 초 동안 가압될 때 전체 체적 팽창률(체적 증가%)이 10% 이하인 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
  12. 제6항에 있어서, 22℃에서 135 psi로 13 초 동안 가압될 때 전체 체적 팽창률(체적 증가%)이 7% 이하인 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
  13. 제6항에 있어서, 용기가 내부 및/또는 외부 실리카 코팅을 포함하고, 실리카 코팅된 CSD 용기에 대한 보관수명 개선 인자는 22℃에서 5.0 초과이되, 보관 수명 개선 인자는 FT-IR에 의해 측정되는 상기 CSD 용기의 보관 수명 대 상응하는 미코팅된 CSD 용기의 보관 수명의 비인 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
  14. 제6항에 있어서, 용기가 내부 및/또는 외부 실리카 코팅을 포함하고, 실리카 코팅된 CSD 용기에 대한 보관수명 개선 인자는 38℃에서 4.0 초과이되, 보관 수명 개선 인자는 FT-IR에 의해 측정되는 상기 CSD 용기의 보관 수명 대 상응하는 미코팅된 CSD 용기의 보관 수명의 비인 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
  15. 제6항에 있어서, 보관수명은 350 일 초과인 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
  16. 제6항에 있어서, 보관수명은 300 일 초과인 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
  17. 제6항에 있어서, 보관수명은 250 일 초과인 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
  18. 제6항에 있어서, CSD 용기가 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 용기이고,
    f) 400 ㎖ 이하인 용기 크기;
    g) 게이트로부터 5 ㎜ 내지 15 ㎜ 이내의 거리로 게이트에 인접한 임의의 지점에서 기저부 구역의 결정화도가 9% 초과; 및
    h) 게이트로부터 5 ㎜ 떨어져 있는 곳에서의 트랜스 함량이 적어도 70%
    인 특성들 중 하나 이상을 추가로 포함하는 탄산 청량 음료(CSD) 용기.
  19. 포장된 탄산 청량 음료(CSD)를 제조하는 방법으로,
    a) (1) 무게 13 g이하의 PET 단일층 또는 다중층;
    (2) 25 ㎜ 이하의 목 마개체결부;
    (3) 19 ㎜ 이하의 예비성형체 직경;
    (4) 0.90 내지 1.20의 마개체결부 ID/예비성형체 OD 비;
    (5) 14 ㎜ 내지 19 ㎜의 예비성형체 밑면 직경(㎜); 및
    (6) 예비성형체 무게의 10 % 이하인 예비성형체 밑면 무게(g)
    를 포함하는, 탄산 청량 음료(CSD) 용기용 예비성형체를 제공하는 단계;
    b) 상기 예비성형체를 연신 블로우 성형하여 CSD 용기를 제조하는 단계; 및
    c) 상기 CSD를 연신 블로우 성형 CSD 용기내에 포장하는 단계
    를 포함하는, 포장된 탄산 청량 음료(CSD)를 제조하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 예비성형체를 연신 블로우 성형하여 CSD 용기를 제조한 후 내부 및/또는 외부 차단 코팅 재료를 CSD 용기에 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 포장된 탄산 청량 음료(CSD)를 제조하는 방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 탄산 청량 음료(CSD) 용기는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 포함하며, 그리고
    개방된 상단부, 폐쇄된 하단부, 상단부의 중심으로부터 하단부의 중심까지 연장하는 수직축 및 수직축과 직교하되 상단부로부터 하단부까지 가변적인 직경; 및
    일련의 수평으로 분할된 구획들로, [i] 상단부의 목 마개체결부, [ii] 목 마개체결부 아래의 지지 고리, [iii] 목 마개체결부로부터 제1 최대 직경까지 연장하는 상부 구획, [iv] 제1 최대 직경으로부터 제2 최대 직경까지 연장하는 패널 구획으로 그 최대 직경이 제1 최대 직경 및 제2 최대 직경보다 작은 패널 구획, [v] 제2 최대 직경으로부터 제3 최대 직경까지 연장하는 그립부 구획으로, 그 최대 직경이 제2 최대 직경 및 제3 최대 직경보다 작은 그립부 구획, 및 [vi] 하단부의 고정 고리를 포함하며, 제3 최대 직경으로부터 고정 고리까지 연장하되 그 최대 직경은 제3 최대 직경보다 작은 기저부 구획을 구비하고,
    용기는
    a) 용기 기저부 구획, 용기 상부 구획, 또는 용기 기저부 구획과 용기 상부 구획 둘 다에 있어서의 면적 배분율(%) 및 무게 배분율(%) 사이의 차이가 8% 미만;
    b) 4.2 체적 CO2로부터 3.3 체적 CO2에 이르는 CO2 가스 체적의 감소에 대해 22℃에서 FT-IR을 이용하여 측정된 경과 시간으로서의 보관 수명이 코팅되지 않았을 때 22℃에서 41 일 이상이거나, 또는 코팅되었을 때 22℃에서 271 일 이상;
    c) 상부 구획, 패널 구획, 그립부 구획 및 기저부 구획 각각에 대해 표면적 대 무게 비(A/W, ㎠/g)가 상부 구획, 패널 구획, 그립부 구획 및 기저부 구획의 총 표면적 대 총 무게의 비의 25% 이내;
    d) 방법 B에 의해 계산된 무게 배분 효율(WDE)이 95% 이상;
    e) 용기 크기가 300 ㎖ 이하;
    f) 게이트로부터 5 ㎜ 내지 15 ㎜ 이내의 거리로 게이트에 인접한 임의의 지점에서 기저부 구획의 결정화도가 9% 초과; 및
    g) 게이트로부터 5 ㎜ 떨어져 있는 곳에서의 트랜스 함량이 적어도 70%
    인 특성들 중 하나 이상을 가지고,
    CSD 용기가 목을 위한 지지 고리 및 기저부를 위한 고정 고리를 포함하고,
    방법 B는 [1] [a] 지지 고리의 저부 및 구획 1을 제공하는 상부 구획의 저부, [b] 구획 2를 제공하는 패널 구획의 저부, 그리고 [c] 구획 3 및 구획 4를 형성하는 그립부 구획의 저부의 4개의 위치들에서, CSD 용기를 수평으로 절단하는 단계; 및 [2] 아래의 식에 따른 방법 B에 의해 무게 배분 효율(WDE)을 산정하는 단계를 포함하되,

    여기서, ai 는 i 번째 용기 구획의 면적이고;
    wi 는 i 번째 용기 구획의 무게이고;
    A는 용기의 총 면적이고;
    Ai는 구획 i에 대한 면적 분율이고;
    W는 용기의 총 무게이고;
    i는 상부 구획, 패널 구획, 그립부 구획 및 기저부 구획에 각각 상응하는 구획 1 내지 구획 4 중 하나인 것을 특징으로 하는, 포장된 탄산 청량 음료(CSD)를 제조하는 방법.
  22. 소용량이면서 경량인 탄산 청량 음료(CSD) 용기의 제조 방법으로,
    a) 무게 10 g 이하의 PET 단일층 또는 다중층, 22 ㎜ 이하의 T 치수를 갖는 목 마개체결부 직경, 및 15.75 ㎜ 이하의 예비성형체 직경을 포함하는 예비성형체를 제공하는 단계;
    b) 상기 예비성형체를 연신 블로우 성형하여, 체적 300 ㎖ 이하인 탄산 청량 음료(CSD) 용기를 제조하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 예비 성형체가 0.90 내지 1.20의 마개체결부 ID/예비성형체 OD 비, 14 ㎜ 내지 19 ㎜의 예비성형체 밑면 직경(㎜); 및 예비성형체 무게의 10 % 이하인 예비성형체 밑면 무게(g)를 갖는 것을 특징으로 하는 소용량이면서 경량인 탄산 청량 음료(CSD) 용기의 제조 방법.
  23. 제22항에 있어서, 예비성형체를 연신 블로우 성형하여 CSD 용기를 제조한 후, 내부 및/또는 외부 차단 코팅 재료를 CSD 용기에 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 소용량이면서 경량인 탄산 청량 음료(CSD) 용기의 제조 방법.
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