KR102657860B1 - 복합 프리폼 및 그 제조 방법, 복합 용기 및 그 제조 방법, 그리고 복합 용기에 맥주를 충전한 제품 - Google Patents
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Abstract
[과제] 블로우 성형 전의 근적외선 가열에 기인하는 플라스틱제 부재 표면의 외관 악화를 효과적으로 방지할 수 있음과 더불어, 내측의 프리폼을 효율적으로 가열할 수 있는 복합 프리폼의 제공.
[해결수단] 본 발명의 복합 프리폼은, 입부와, 입부에 연결되는 몸통부와, 몸통부에 연결되는 바닥부를 구비하는 프리폼과, 프리폼의 외측을 둘러싸도록 마련되며, 수지 재료 및 착색제를 포함하는 착색층을 적어도 구비하는 열수축성 플라스틱제 부재를 구비하고, 열수축성 플라스틱제 부재의 근적외선 투과율이 50% 이상인 것을 특징으로 한다.
[해결수단] 본 발명의 복합 프리폼은, 입부와, 입부에 연결되는 몸통부와, 몸통부에 연결되는 바닥부를 구비하는 프리폼과, 프리폼의 외측을 둘러싸도록 마련되며, 수지 재료 및 착색제를 포함하는 착색층을 적어도 구비하는 열수축성 플라스틱제 부재를 구비하고, 열수축성 플라스틱제 부재의 근적외선 투과율이 50% 이상인 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은, 복합 프리폼 및 그 제조 방법, 복합 용기 및 그 제조 방법, 그리고 복합 용기에 맥주를 충전한 제품에 관한 것이다.
최근, 음식품 등의 내용액을 수용하는 용기로서 플라스틱제인 것이 일반화되어 있다.
플라스틱제 용기는, 금형 내에 프리폼을 삽입하여, 2축 연신 블로우 성형함으로써 제조된다.
그런데, 종래의 2축 연신 블로우 성형법에서는, 예컨대 PET나 PP 등의 수지 재료를 포함하는 프리폼을 성형하여 용기를 제조하고 있다. 그러나, 종래의 2축 연신 블로우 성형법에서는, 단순히 프리폼을 용기 형상으로 성형할 뿐인 것이 일반적이다. 이 때문에, 용기에 대하여 여러 가지 기능이나 특성(배리어성이나 보온성 등)을 갖게 하는 경우, 예컨대 프리폼을 구성하는 재료를 변경하는 등, 그 수단은 한정되어 버린다. 특히, 용기의 부위(예컨대 몸통부나 바닥부)에 따라서 다른 기능이나 특성을 갖게 하기는 어렵다.
본 출원인은, 상기 문제에 감안하여, 선출원(일본 특허공개 2015-128858호 공보)에 있어서, 용기에 대하여 다양한 기능이나 특성을 부여할 수 있는 복합 용기를 제안하고 있다.
일본 특허공개 2015-128858호 공보에서 개시되는 복합 용기는, 프리폼과, 프리폼의 외측을 둘러싸도록 마련된 열수축성 플라스틱제 부재를 구비하는 복합 프리폼을 근적외선에 의해 가열한 후, 블로우 성형함으로써 제조된다.
그러나, 플라스틱제 부재에 함유되는 수지 재료나 착색제의 종류 등에 따라서는, 외측의 플라스틱제 부재만이 가열되어 버리고 있었다. 그 때문에 플라스틱제 부재의 표면이 용해되어 버려, 외관을 손상시켜 버린다고 하는 우려가 있었다. 또한, 프리폼을 효율적으로 가열할 수 없어, 그 생산성에는 개선의 여지가 있었다.
본 발명은 이러한 지견에 기초하여 이루어진 것으로, 블로우 성형 전의 근적외선 가열에 기인하는 플라스틱제 부재 표면의 외관 악화를 효과적으로 방지할 수 있음과 더불어, 내측의 프리폼을 효율적으로 가열할 수 있는 복합 프리폼 및 그 제조 방법, 이 복합 프리폼의 블로우 성형품인 복합 용기 및 그 제조 방법, 그리고 이 복합 용기에 맥주를 충전한 제품을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 복합 프리폼은, 입부와, 입부에 연결되는 몸통부와, 몸통부에 연결되는 바닥부를 구비하는, 프리폼과, 프리폼의 외측을 둘러싸도록 마련되며, 수지 재료 및 착색제를 포함하는 착색층을 적어도 구비하는, 열수축성 플라스틱제 부재를 구비하고, 열수축성 플라스틱제 부재의 근적외선 투과율이 50% 이상인 것을 특징으로 한다.
일 실시형태에 있어서, 상기 열수축성 플라스틱제 부재는, 가스 배리어층을 추가로 구비한다.
일 실시형태에 있어서, 상기 착색층은, 폴리올레핀계 수지를 포함한다.
일 실시형태에 있어서, 상기 착색제는 갈색 안료이며, 그 함유량은 0.1 질량% 이상 30 질량% 이하이다.
일 실시형태에 있어서, 상기 프리폼은, 적어도 가스 배리어층을 구비하는 다층 구조를 갖는다.
일 실시형태에 있어서, 상기 프리폼의 바닥부 측의 상기 플라스틱제 부재의 일단은 압착된다.
일 실시형태에 있어서, 상기 열수축성 플라스틱제 부재의 압착된 부분은 비틀려, 비틀림부를 형성한다.
본 발명의 복합 용기는, 상기 복합 프리폼의 블로우 성형품이며, 입부와, 입부 아래쪽에 형성되는 목부와, 목부 아래쪽에 형성되는 어깨부와, 어깨부 아래쪽에 마련되는 몸통부와, 몸통부 아래쪽에 마련되는 바닥부를 구비하는, 용기 본체와, 용기 본체의 외측에 밀착하여 마련되며, 수지 재료 및 착색제를 포함하는 착색층을 적어도 구비하는, 열수축성 플라스틱제 부재를 구비하고, 용기 본체의 바닥부 측의 플라스틱제 부재의 일단이 압착되어, 바닥부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
일 실시형태에 있어서, 상기 복합 용기는, 파장 400∼500 nm의 가시광선의 투과율이 20% 이하이다.
일 실시형태에 있어서, 상기 복합 용기는, 용기 본체의 내면에 증착막을 추가로 구비한다.
일 실시형태에 있어서, 상기 복합 용기는, 산소 투과율이 0.5 cc/㎡·day·0.21 atm 이하이다.
본 발명의 복합 프리폼의 제조 방법은, 프리폼 및 열수축성 플라스틱제 부재를 준비하는 공정과, 프리폼을 열수축성 플라스틱제 부재의 일단으로부터 감입하는 공정과, 열수축성 플라스틱제 부재가 갖는 여백부를 열압착하는 공정과, 프리폼 및 열수축성 플라스틱제 부재를 가열하여, 열수축성 플라스틱제 부재를 열수축시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시형태에 있어서, 상기 복합 프리폼의 제조 방법은, 열압착한 여백부를 비틀어, 비틀림부를 형성하는 공정을 추가로 포함한다.
일 실시형태에 있어서, 상기 복합 프리폼의 제조 방법은, 감입 공정 전에, 프리폼을 예비 가열하는 공정을 추가로 포함한다.
본 발명의 복합 용기의 제조 방법은, 상기 복합 프리폼을 가열함과 더불어 블로우 성형 금형 내에 삽입하는 공정과, 가열 후의 복합 프리폼에 대하여 블로우 성형을 실시함으로써, 프리폼 및 플라스틱제 부재를 일체적으로 팽창시키는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제품은, 상기 복합 용기에 맥주가 충전된 것이며, 용기 본체의 입부에 캡이 장착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 블로우 성형 전의 근적외선 가열에 기인하는 플라스틱제 부재 표면의 외관 악화를 효과적으로 방지할 수 있음과 더불어, 프리폼을 효율적으로 가열할 수 있는 복합 프리폼 및 그 제조 방법, 이 복합 프리폼의 블로우 성형품인 복합 용기 및 그 제조 방법, 그리고 복합 용기에 맥주를 충전한 제품을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시형태에 있어서의 본 발명의 복합 프리폼의 부분 수직 단면도이다.
도 2는 일 실시형태에 있어서의 본 발명의 복합 프리폼의 사시도이다.
도 3은 비틀림부를 형성한 복합 프리폼의 정면도이다.
도 4는 열수축성 플라스틱제 부재의 제조 방법의 일 실시형태를 도시하는 개략도이다.
도 5는 프리폼을 열수축성 플라스틱제 부재에 감입한 상태를 도시하는 수직 단면도이다.
도 6은 열수축성 플라스틱제 부재의 정면도이다.
도 7은 프리폼의 정면도이다.
도 8은 일 실시형태에 있어서의 압착 기구를 도시하는 사시도이다.
도 9는 일 실시형태에 있어서의 본 발명의 복합 프리폼을 이용하여 제조되는 복합 용기를 도시하는 부분 수직 단면도이다.
도 10은 도 9에 도시하는 복합 용기의 x-x선 수평 단면도이다.
도 11은 복합 용기의 제조 방법을 도시하는 개략도이다.
도 12는 일 실시형태에 있어서의 복합 용기의 제조 장치를 도시하는 개략도이다.
도 13은 고주파 플라즈마 CVD 장치를 도시하는 개략 단면도이다.
도 14는 일 실시형태에 있어서의, 복합 용기를 이용한 제품을 도시하는 부분 수직 단면도이다.
도 15는 일 실시형태에 있어서의, 복합 용기를 이용한 제품의 입부 주변을 도시하는 확대 부분 수직 단면도이다.
도 2는 일 실시형태에 있어서의 본 발명의 복합 프리폼의 사시도이다.
도 3은 비틀림부를 형성한 복합 프리폼의 정면도이다.
도 4는 열수축성 플라스틱제 부재의 제조 방법의 일 실시형태를 도시하는 개략도이다.
도 5는 프리폼을 열수축성 플라스틱제 부재에 감입한 상태를 도시하는 수직 단면도이다.
도 6은 열수축성 플라스틱제 부재의 정면도이다.
도 7은 프리폼의 정면도이다.
도 8은 일 실시형태에 있어서의 압착 기구를 도시하는 사시도이다.
도 9는 일 실시형태에 있어서의 본 발명의 복합 프리폼을 이용하여 제조되는 복합 용기를 도시하는 부분 수직 단면도이다.
도 10은 도 9에 도시하는 복합 용기의 x-x선 수평 단면도이다.
도 11은 복합 용기의 제조 방법을 도시하는 개략도이다.
도 12는 일 실시형태에 있어서의 복합 용기의 제조 장치를 도시하는 개략도이다.
도 13은 고주파 플라즈마 CVD 장치를 도시하는 개략 단면도이다.
도 14는 일 실시형태에 있어서의, 복합 용기를 이용한 제품을 도시하는 부분 수직 단면도이다.
도 15는 일 실시형태에 있어서의, 복합 용기를 이용한 제품의 입부 주변을 도시하는 확대 부분 수직 단면도이다.
복합 프리폼(70)
실시형태에 있어서, 도 1에 도시하는 것과 같이, 복합 프리폼(70)은, 프리폼(10a)과 프리폼(10a)의 외측을 둘러싸도록 마련되는 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 구비한다.
이 복합 프리폼(70)에 대하여, 2축 연신 블로우 성형을 실시하여, 복합 프리폼(70)의 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 일체적으로 팽창시킴으로써 복합 용기(10A)를 얻을 수 있다.
프리폼(10a)
프리폼(10a)은, 도 1에 도시하는 것과 같이, 입부(11a)와, 입부(11a)에 연결되는 몸통부(20a)와, 몸통부(20a)에 연결되는 바닥부(30a)를 구비한다. 이 중 입부(11a)는, 상술한 용기 본체(10)의 입부(11)에 대응하는 것이며, 입부(11)와 대략 동일한 형상을 갖는다. 또한 몸통부(20a)는, 상술한 용기 본체(10)의 목부(13), 어깨부(12) 및 몸통부(20)에 대응하는 것이며, 대략 원통 형상을 갖는다. 바닥부(30a)는, 상술한 용기 본체(10)의 바닥부(30)에 대응하는 것이며, 대략 반구 형상을 갖는다.
본 발명의 복합 프리폼(70)이 구비하는 프리폼(10a)은, 단층 구조를 갖는 것이라도 다층 구조를 갖는 것이라도 좋다.
프리폼(10a)이 구비하는 각 층은, 열가소성 수지, 특히 PE(폴리에틸렌), PP(폴리프로필렌), PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), PEN(폴리에틸렌나프탈레이트), PC(폴리카보네이트), 아이오노머 등의 수지 재료를 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 상술한 각종 수지를 블렌드한 블렌드 수지를 포함해도 좋다.
프리폼(10a)이 구비하는 각 층은, 본 발명의 특성이 손상되지 않는 범위에서, 각종 첨가제를 포함해도 좋다. 첨가제로서는, 예컨대 가소제, 자외선 안정화제, 착색방지제, 무광택제, 소취제, 난연제, 내후제, 대전방지제, 실 마찰 저감제, 슬립제, 이형제, 항산화제, 이온교환제, 분산제, 자외선흡수제 및 착색 안료 등을 들 수 있다.
또한, 프리폼(10a)이 구비하는 각 층은, 적색, 청색, 황색, 녹색, 갈색, 흑색, 백색 등의 착색제를 포함해도 좋지만, 리사이클 적성을 고려한 경우, 이들 착색제를 포함하지 않고, 무색 투명한 것이 바람직하다.
일 실시형태에 있어서, 프리폼(10a)은, 가스 배리어층을 적어도 구비하여 이루어지는, 다층 구조를 갖는다. 또한 프리폼(10a)은, 가스 배리어층을 2층 이상 구비하는 것이라도 좋으며, 이 경우, 각 층의 구성이나 두께 등에 관해서는 동일하여도 다르더라도 좋다.
가스 배리어층은, 가스 배리어성 수지를 포함하여 이루어지며, 예컨대 메타크실렌아디파미드(MXD-6), 나일론6, 나일론6,6, 나일론6/나일론6,6 공중합체, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체(EVA), 에틸렌-비닐알코올 공중합체(EVOH), 폴리글리콜산(PGA), 폴리염화비닐리덴 공중합체(PVDC), 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐알코올(PVA), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 및 스티렌-이소부틸렌-스티렌 공중합체 등을 들 수 있다. 가스 배리어층은, 상기한 가스 배리어성 수지를 2종 이상 포함해도 좋다.
가스 배리어층에 있어서의 가스 배리어성 수지의 함유량은, 50질량% 이상인 것이 바람직하고, 90 질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 가스 배리어성 수지의 함유량을 상기 수치 범위로 함으로써, 복합 용기(10A)의 가스 배리어성을 보다 향상시킬 수 있다.
가스 배리어층은, 그 특성을 해치지 않는 범위에서, 가스 배리어성 수지 이외의 수지 재료를 포함해도 좋다. 그 밖의 수지로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리에틸렌(LDPE, MDPE, HDPE, LLDPE), 폴리프로필렌(PP), 에틸렌-프로필렌 공중합체, 폴리-4-메틸펜텐, 폴리-1-부텐 등의 폴리올레핀계 수지, 염화비닐의 단독 중합체, 염화비닐리덴의 단독 중합체, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체, 염화비닐 또는 염화비닐리덴과 말레산 유도체나 고급 알킬비닐에테르 등과의 공중합체 등의 비닐계 수지, 아이오노머 수지 등을 들 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 가스 배리어층은 산화촉진제를 포함하여 이루어진다. 산화촉진제란, 분자형 산소에 의해 자동 산화될 수 있는 산소흡수제와 분자형 산소의 반응을 촉진하는 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대 라디칼발생제, 광산화촉매, 천이금속염 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 천이금속염은 소량이라도 충분한 효과를 발휘할 수 있기 때문에, 가스 배리어층이 산화촉진제를 포함하여 이루어짐으로써, 분자형 산소에 의해 자동 산화될 수 있는 산소흡수제의 산화가 촉진되어, 산소 흡수능이 향상된다.
금속염으로서는 무기염, 유기염 및 착염 등을 들 수 있다. 무기염으로서는 할로겐화염, 옥시염, 옥시산염, 규산염 등을 들 수 있다. 또한, 유기산염으로서는 카르복실산염, 술폰산염, 포스폰산염 등을 들 수 있다. 또한, 착염으로서는 β-디케톤 또는 β-케토산에스테르와의 착체를 들 수 있다.
가스 배리어층에 있어서의 산화촉진제의 함유량은, 0.001 질량% 이상, 3 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.005 질량% 이상, 2 질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.01 질량% 이상, 1.5 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 산화촉진제의 함유량을 상기 수치 범위 내로 함으로써, 가스 배리어층의 투명성을 유지하면서 그 가스 배리어성을 향상시킬 수 있다.
가스 배리어층은 산소흡수제를 포함해도 좋다. 산소흡수제로서는, 철계 산소흡수제 및 비철계 산소흡수제를 들 수 있고, 프리폼(10a)의 투명성을 유지할 수 있기 때문에, 비철계 산소흡수제가 보다 바람직하다.
철계 산소흡수제로서는, 환원 철분, 계면 철분, 분무 철분, 철 연삭 가루, 전해 철분, 분쇄 철 등의 철분을 들 수 있다.
또한, 비철계 산소흡수제로서는, 에틸렌계 불포화기 함유 공중합체 등을 들 수 있다. 에틸렌계 불포화기 함유 공중합체로서는, 예컨대 폴리부타디엔, 폴리클로로프렌, 폴리(2-에틸부타디엔), 폴리(2-부틸부타디엔) 등의 폴리디엔이며 주로 1,4 위치에서 중합한 것, 폴리옥테닐렌, 폴리펜테닐렌, 폴리노르보르넨 등의 시클로올레핀의 개환 메타세시스 중합체, 스티렌-이소프렌 블록 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체 등의 스티렌-디엔계 블록 공중합체 등을 들 수 있지만, 이들 중에서도 폴리부타디엔, 폴리옥테닐렌, 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체가 바람직하다.
가스 배리어층에 있어서의 산소흡수제의 함유량은, 0.1 질량% 이상 15 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.5 질량% 이상 10 질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 1 질량% 이상 7.5 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 산소흡수제의 함유량을 상기 수치 범위 내로 함으로써, 가스 배리어층의 투명성을 유지하면서 그 가스 배리어성을 향상시킬 수 있다.
프리폼(10a)이 다층 구조를 갖는 경우, 그 구체적인 층 구성으로서는, 예컨대 최내층에서부터, 폴리에스테르계 수지층/가스 배리어층/폴리에스테르계 수지층을 구비하는 구성인 것, 폴리에스테르계 수지층/가스 배리어층/폴리에스테르계 수지층/가스 배리어층/폴리에스테르계 수지층을 구비하는 구성인 것을 들 수 있다.
더욱 구체적인 층 구성으로서는, PET을 포함하는 층/MXD-6을 포함하는 층/PET을 포함하는 층을 구비하는 구성인 것, PET을 포함하는 층/MXD-6 및 산화촉진제를 포함하는 층/PET을 포함하는 층을 구비하는 구성인 것, PEN을 포함하는 층/MXD-6을 포함하는 층/PEN을 포함하는 층을 구비하는 구성인 것, PEN을 포함하는 층/MXD-6및 산화촉진제를 포함하는 층/PEN을 포함하는 층을 구비하는 구성인 것을 들 수 있다.
프리폼(10a)은, 수지 재료 등을 종래 공지된 장치를 사용하여 사출성형함으로써 제조할 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 열가소성 수지의 용융물에 불활성 가스(질소 가스, 아르곤 가스)를 섞음으로써 0.5∼100 ㎛의 발포 셀 직경을 갖는 발포 프리폼을 성형하고, 이 발포 프리폼을 블로우 성형함으로써, 용기 본체(10)를 제조하여도 좋다. 이러한 용기 본체(10)는 발포 셀을 내장하고 있기 때문에, 용기 본체(10) 전체의 차광성을 높일 수 있다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)
도 1에 도시하는 것과 같이, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 프리폼(10a)에 접착되는 일 없이, 그 외측을 둘러싸도록 마련되고, 프리폼(10a)에 대하여 이동 또는 회전하지 않을 정도로 밀착되거나, 또는 자중으로 낙하하지 않을 정도로 밀착된다.
플라스틱제 부재(40a)가 열수축성을 가짐으로써, 블로우 성형 시에, 프리폼(10a)에 대해 틀어지거나, 용기 본체(10)와 플라스틱제 부재(40) 사이에 기포가 생겨 버리는 것을 방지할 수 있어, 외관이 양호한 복합 용기(10A)를 얻을 수 있다.
또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 프리폼(10a)를 둘러싸도록 그 원주 방향 전역에 걸쳐 마련된다.
또한 도 1에 사선부로 나타내는 것과 같이, 프리폼(10a)의 바닥부(30a) 측의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 일단이 열압착되고, 이에 따라 프리폼(10a)의 바닥부(30a)를 덮는 바닥부를 형성하는 것이 바람직하다.
통상 열수축성 플라스틱제 부재(40a)에 의해 프리폼(10a)의 바닥부(30a)를 덮기는 곤란했다. 그러나, 이러한 구성으로 함으로써, 블로우 성형 후, 용기 본체(10)의 바닥부를 열수축성 플라스틱제 부재(40)로 덮는 것이 가능하게 되어, 가스 배리어성 등, 복합 용기(10A)의 바닥부에 다양한 기능을 부여할 수 있다.
열압착은, 프리폼(10a)의 바닥부(30a) 형상에 따라 이루어지는 것이 특히 바람직하다. 이에 따라, 블로우 성형 후의 용기 본체(10)와 열수축성 플라스틱제 부재(40) 사이의 기포 발생을 방지할 수 있어, 용기 본체(10)에 대한 열수축성 플라스틱제 부재(40)의 밀착성을 향상시킬 수 있음과 더불어, 복합 용기(10A)의 외관도 향상시킬 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 도 2에 도시하는 것과 같이, 플라스틱제 부재(40a)는, 여백부(80a)를 가지고, 이 여백부(80a)는, 프리폼(10a)의 형상에 따라 형성되는 굴곡부(44)와, 굴곡부(44)로부터 각각 돌출하는 제1 대향면(46a)과 제2 대향면(46b)을 갖는다. 또한, 이 제1 대향면(46a)과 제2 대향면(46b)은, 상호 열압착되어 일체화된다. 제1 대향면(46a) 및 제2 대향면(46b)은 각각, 바닥면 방향에서 봤을 때, 프리폼(10a)의 몸통부(20a)의 직경 방향을 따라 대략 일직선형으로 연장된다. 이 경우, 제1 대향면(46a)과 제2 대향면(46b)은, 몸통부(20a)의 직경 방향 전역에 걸쳐 압착된다.
일 실시형태에 있어서, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 열압착된 부분이 비틀린, 비틀림부(80)를 구비해도 좋다(도 3 참조).
열수축성 플라스틱제 부재(40a)가, 비틀림부(80)를 구비함으로써, 바닥부를 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 블로우 성형 후에 복합 용기(10A)가 구비하는 용기 본체(10)와 열수축성 플라스틱제 부재(40)의 사이에 기포가 발생해 버리는 것을 방지할 수 있음과 더불어, 블로우 성형 시에 가해지는 힘에 의해서, 열압착된 부분이 벗겨져 버린다거나 파손되어 버리는 것을 방지할 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 몸통부(41a)의 일단이며, 프리폼(10a)에 장착했을 때, 프리폼(10a)의 입부(11a)에 가까운 측의 일단에 적어도 한 곳의 절입부를 갖는다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)에 대하여, 이러한 절입부를 마련해 놓음으로써, 블로우 성형 후의 복합 용기(10A)로부터 플라스틱제 부재(40)를 용이하게 분리 제거할 수 있게 된다.
절입부의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니며, 절입선이라도 좋고, 임의의 삼각형이나 사각형 등, 절결형인 것이라도 좋다.
절입부가 절입선인 경우, 그 길이는 특별히 한정되는 것은 아니며, 용기 본체(10)의 형상에 맞춰 적절하게 변경하여도 좋고, 예컨대 블로우 성형 전의 플라스틱제 부재(40a)에 있어서 0.5 mm 이상 5 mm 이하로 할 수 있다.
이러한 길이의 절입선을 갖는 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를, 프리폼(10a)과 함께 블로우 성형함으로써, 블로우 성형 후의 열수축성 플라스틱제 부재(40)는 3 mm 이상 15 mm 이하의 절입선을 갖게 되고, 이 절입선에 기초하여 용이하게 용기 본체(10)로부터 분리할 수 있다.
또한, 절결부의 형상도 특별히 한정되는 것은 아니며, 용기 본체(10)의 크기, 형상 등을 고려하여 적절하게 변경하여도 좋고, 예컨대 삼각형이나 사각형 또는 반원형이나 부채형과 같은 곡선을 조합시킨 형상 등, 다양한 형상으로 할 수 있다.
절결부의 형상이 삼각형인 경우, 예컨대 세로의 길이를 0.5 mm 이상 5 mm 이하, 가로의 길이를 0.1 mm 이상 8 mm 이하로 할 수 있지만 이것에 한정되는 것은 아니다.
이러한 크기의 절결부를 갖는 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 프리폼(10a)과 함께 블로우 성형함으로써, 블로우 성형 후의 열수축성 플라스틱제 부재(40)는, 세로의 길이를 1 mm 이상 15 mm 이하, 가로의 길이를 0.5 mm 이상 10 mm 이하인 삼각형의 절결부를 갖게 되고, 이 절결부에 기초하여 용이하게 용기 본체(10)로부터 분리할 수 있다.
또한, 일 실시형태에 있어서, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 절입부에 연접하는 손잡이부(knob portion)를 갖는다. 손잡이부를 구성하는 재료는 특별히 한정되는 것은 아니며, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 제조에 사용되는 수지 재료로 된 것이라도 좋고, 종이제나 금속제인 것이라도 좋다.
본 발명의 복합 프리폼(70)이 구비하는 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 근적외선 투과율은 50% 이상이며, 보다 바람직하게는 60% 이상 100% 이하이고, 더욱 바람직하게는 70% 이상 100% 이하이다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 근적외선 투과율을 상기 수치 범위로 함으로써, 블로우 성형 공정의 근적외선 가열에 있어서, 프리폼(10a)을 둘러싸는 열수축성 플라스틱제 부재(40a)만이 따뜻하게 되어 용해되어 버려, 그 외관이 열화되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 프리폼(10a)을 효율적으로 가열할 수 있기 때문에 생산 효율을 높일 수 있다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 근적외선 투과율은, 후술하는 수지 재료나 착색제의 종류나 함유량 등을 변경함으로써 조정할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 근적외선이란, 파장 800 nm∼2500 nm의 광선인 것을 가리킨다.
또한, 근적외선 투과율이 50% 이상이란, 공지된 분광광도계(예컨대 하마마츠포토닉스가부시키가이샤 제조의 분광기)를 이용하여 열수축성 플라스틱제 부재(40a)에 대하여 흡광도 측정을 했을 때, 800 nm∼1500 nm에서 그 투과율이 50% 이상이 되는 것을 말한다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 비중이 1 미만인 것이 바람직하고, 0.97 미만인 것이 보다 바람직하다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 비중을 상기한 것과 같이 함으로써, 복합 용기(10A)를 분쇄 후, 수중에 투입했을 때에, 열수축성 플라스틱제 부재(40)를 용기 본체(10)로부터 용이하게 분리할 수 있다.
또한, 이때, 용기 본체(10)의 비중은 1을 넘는 것이 바람직하고, 1.2를 넘는 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 복합 프리폼(70)이 구비하는 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 단층 구조를 갖는 것이라도 다층 구조를 갖는 것이라도 좋다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 수지 재료 및 착색제를 포함하는 착색층을 적어도 구비한다. 열수축성 플라스틱제 부재(40a)가 착색제를 포함함으로써, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 적외선 투과성을 조정할 수 있다. 또한, 블로우 성형 후의 복합 용기(10A)의 가시광선 투과율을 조정할 수 있다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 착색층을 2층 이상 구비해도 좋다. 또한, 각각의 착색층을 구성하는 재료의 종류, 함유량, 착색층의 두께는 동일하더라도 다르더라도 좋다.
일 실시형태에 있어서, 착색층은, 수지 재료로서 폴리올레핀계 수지를 포함한다.
폴리올레핀계 수지로서는, 예컨대 폴리에틸렌(LDPE, MDPE, HDPE, LLDPE), 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리부타디엔, 폴리이소프렌이나 이들을 구성하는 단량체(알켄)와 그 밖의 단량체와의 공중합체, 예컨대 에틸렌과 탄소수가 4 이상인 α 올레핀과의 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산메틸 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산에틸 공중합체, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 아이오노머 수지 등을 들 수 있다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 상기한 폴리올레핀계 수지를 1종 또는 2종 이상 포함해도 좋다.
일 실시형태에 있어서, 착색층은, 폴리올레핀계 수지 이외의 수지를 포함해도 좋으며, 예컨대 PET, PEN, 폴리-4-메틸펜텐-1, 폴리스티렌, AS 수지, ABS 수지, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리아세트산비닐, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐부티랄, 프탈산디알릴 수지, 불소계 수지, 폴리메타크릴산메틸, 폴리아크릴산, 폴리아크릴산메틸, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아크릴아미드, 폴리부타디엔, 폴리부텐-1, 폴리이소프렌, 폴리클로로프렌, 에틸렌프로필렌 고무, 부틸 고무, 니트릴 고무, 아크릴 고무, 실리콘 고무, 불소 고무, 나일론6, 나일론6,6, MXD6, 방향족 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리테레프탈산에틸렌, 폴리테레프탈산부틸렌, 폴리나프탈렌산에틸렌, U 폴리머, 액정 폴리머, 변성 폴리페닐렌에테르, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 불포화 폴리에스테르, 알키드 수지, 폴리이미드, 폴리술폰, 폴리페닐렌술피드, 폴리에테르술폰, 실리콘 수지, 폴리우레탄, 페놀 수지, 요소 수지, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌옥사이드, 폴리아세탈, 에폭시 수지, 아이오노머 수지 등을 들 수 있다.
착색층에 있어서의 수지 재료의 함유량은, 70 질량% 이상 95 질량% 이하인 것이 바람직하고, 80 질량% 이상 90 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
착색층에 포함되는 착색제는, 안료라도 염료라도 좋지만, 내광성이라는 관점에서는 안료가 바람직하다.
착색제의 색에 관해서도 특별히 한정되는 것은 아니며, 갈색, 흑색, 녹색, 백색, 청색 또는 적색 등의 착색제를 사용할 수 있다. 또한, 여러 색의 착색제를 사용하여도 좋고, 예컨대 적색, 황색 및 흑색의 착색제를 조합하여 사용하여, 갈색으로 하여도 좋다.
내용물로서 맥주가 복합 용기(10A)에 충전되는 경우, 블로우 성형 후의 플라스틱제 부재(40)에는 파장 400∼500 nm의 가시광선을 컷트할 것이 요구된다.
일 실시형태에 있어서, 갈색의 착색제를 열수축성 플라스틱제 부재(40a)에 함유시킴으로써 파장 400∼500 nm의 가시광선을 컷트할 수 있고, 맥주 중의 쓴맛 성분이 일광에 의해서 분해되어, 일광취(日光臭) 성분인 3-메틸-2-부텐-1-티올이 생성되는 문제점을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 「맥주」란, 일본의 주세법에 정해진 것, 즉 「맥아, 홉 및 물을 원료로 하여 발효시킨 것, 그리고 맥아, 홉, 물 및 쌀, 기타 정령에서 정하는 물품을 원료로 하여 발효시킨 것(단, 그 원료 중 상기 정령에서 정하는 물품의 중량의 합계가 맥아의 중량의 10분의 5를 넘지 않는 것에 한한다). 」 외에, 주세법 상의 「발포주」, 즉 원료 중의 맥아의 중량이 물 이외의 원료의 중량의 (1) 100분의 67 이상인 것, (2) 100분의 50 이상 100분의 67 미만인 것, (3) 100분의 25 이상 100분의 50 미만인 것, 그리고 (4) 100분의 25 미만인 것이나, 소위 「제3 맥주」, 「맥주 테이스트 음료」 및 「잡주」도 포함한다.
착색층은 착색제를 1종 또는 2종 이상 포함해도 좋으며, 그 함유량은 0.1 질량% 이상 30 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.5 질량% 이상 10 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
착색층에 있어서의 착색제의 함유량을 상기 수치 범위로 함으로써, 열수축성 플라스틱제 부재(40a) 중에 있어서 착색제를 양호하게 분산시킬 수 있다. 또한, 성형성을 유지할 수 있기 때문에, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 용이하게 제조할 수 있다.
본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서, 착색층은, 상기한 그 밖의 첨가제를 포함해도 좋다.
블로우 성형 전의 착색층의 두께는, 5 ㎛ 이상 1000 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 10 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 착색층의 두께를 상기 수치 범위 내로 함으로써, 블로우 성형성을 유지하면서 차광성을 향상시킬 수 있다.
또한, 착색층의 두께는, 균일하여도 좋지만, 블로우 성형 후, 용기 본체(10)를 덮는 부위를 고려하여, 적절하게 변경하여도 좋다.
일 실시형태에 있어서, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 가스 배리어층을추가로 구비해도 좋다. 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 가스 배리어층을 2층 이상 구비해도 좋다. 또한, 각각의 가스 배리어층을 구성하는 재료의 종류, 함유량, 착색층의 두께는, 동일하더라도 다르더라도 좋다.
가스 배리어층은, 가스 배리어성 수지를 포함하며, 예컨대 메타크실렌아디파미드(MXD-6), 나일론6, 나일론6,6, 나일론6/나일론6,6 공중합체, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체(EVA), 에틸렌-비닐알코올 공중합체(EVOH), 폴리글리콜산(PGA), 폴리염화비닐리덴 공중합체(PVDC), 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐알코올(PVA), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 및 스티렌-이소부틸렌-스티렌 공중합체 등을 들 수 있다. 가스 배리어층은, 상기한 가스 배리어성 수지를 2종 이상 포함해도 좋다.
가스 배리어층에 있어서의 가스 배리어성 수지의 함유량은, 50 질량% 이상인 것이 바람직하고, 90 질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 이에 따라, 복합 용기(10A)의 가스 배리어성을 보다 향상시킬 수 있다.
가스 배리어층은 산소흡수제를 포함해도 좋다. 산소흡수제에 관해서는 상기한 것과 같다.
가스 배리어층에 있어서의 산소흡수제의 함유량은, 0.01 질량% 이상 10 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.05 질량% 이상 5 질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.1 질량% 이상 2 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 산소흡수제의 함유량을 상기 수치 범위 내로 함으로써, 가스 배리어층의 투명성을 유지하면서 그 가스 배리어성을 향상시킬 수 있다.
가스 배리어층은, 산화촉진제를 포함하여 이루어질 수 있다. 산화촉진제란, 분자형 산소에 의해 자동 산화될 수 있는 산소흡수제와 분자형 산소의 반응을 촉진하는 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대 라디칼발생제, 광산화촉매, 천이금속염 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 천이금속염은, 소량이라도 충분한 효과를 발휘할 수 있기 때문에 바람직하다. 가스 배리어층이 산화촉진제를 포함하여 이루어짐으로써, 분자형 산소에 의해 자동 산화될 수 있는 산소흡수제의 산화가 촉진되어, 산소 흡수능이 향상된다.
금속염으로서는, 무기염, 유기염 및 착염 등을 들 수 있다. 무기염으로서는, 할로겐화염, 옥시염, 옥시산염, 규산염 등을 들 수 있다. 또한, 유기산염으로서는, 카르복실산염, 술폰산염, 포스폰산염 등을 들 수 있다. 또한, 착염으로서는, β-디케톤 또는 β-케토산에스테르와의 착체를 들 수 있다.
가스 배리어층에 있어서의 산화촉진제의 함유량은, 0.001 질량% 이상 2 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.005 질량% 이상 1 질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.01 질량% 이상 0.5 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 산화촉진제의 함유량을 상기 수치 범위 내로 함으로써, 가스 배리어층의 투명성을 유지하면서 그 가스 배리어성을 향상시킬 수 있다.
가스 배리어층은, 그 특성이 손상되지 않는 범위에서 상기한 수지 재료나 첨가제를 포함해도 좋다.
블로우 성형 전의 가스 배리어층의 두께는, 10 ㎛ 이상 300 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 15 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 가스 배리어층의 두께를 상기 수치 범위로 함으로써, 복합 용기(10A)의 가스 배리어성을 향상시킬 수 있다.
또한, 가스 배리어층의 두께는, 균일하여도 좋지만, 블로우 성형 후, 용기 본체(10)를 덮는 부위를 고려하여, 적절하게 변경하여도 좋다.
또한, 일 실시형태에 있어서 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 착색층과 가스 배리어층과의 사이에, 접착층을 추가로 구비해도 좋다.
접착층을 구성하는 접착제로서는, 예컨대 폴리아세트산비닐계 접착제, 폴리아크릴산에스테르계 접착제, 시아노아크릴레이트계 접착제, 에틸렌 공중합체 접착제, 셀룰로오스계 접착제, 폴리에스테르계 접착제, 폴리아미드계 접착제, 폴리이미드계 접착제, 아미노 수지계 접착제, 페놀 수지계 접착제, 에폭시계 접착제, 폴리우레탄계 접착제, 고무계 접착제, 실리콘계 접착제 등을 들 수 있다.
블로우 성형 전의 접착층의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 5 ㎛ 이상 150㎛ 이하로 할 수 있다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)가 다층 구조를 갖는 경우, 그 구체적인 층 구성으로서는, 예컨대 최내층에서부터, 착색층/접착층/가스 배리어층/접착층/착색층을 구비하는 구성인 것, 착색층/접착층/가스 배리어층/접착층/착색층/접착층/가스 배리어층/접착층/착색층을 구비하는 구성인 것 등을 들 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 압출 성형 공정을 포함하여 이루어지는 방법에 의해 제조할 수 있다.
보다 상세하게는, 우선 상기한 수지 재료 및 착색제 등을 포함하는 수지 조성물을 압출 장치 내에서 가열 용융하고, 용융한 수지 재료 등을 링 다이로부터 연속적으로 압출하여, 냉각함으로써, 미연신의 압출 튜브(1)로 성형한다(도 4(a) 참조).
이어서, 이 미연신 압출 튜브의 일단을 용착 또는 접착함으로써, 압출 튜브의 일단을 폐쇄한다.
또한, 이 일단이 폐쇄된 압출 튜브(1)를, 압출 튜브(1)의 외경보다도 큰 내경을 갖는 금형(2) 내에 배치한다(도 4(b) 참조).
이어서, 압출 튜브(1)의 타단에 블로우 장치(3)를 배치(장착)한다(도 4(c) 참조). 이때, 블로우 장치(3)는, 압출 튜브(1)와 이들 사이에서 에어가 새지 않도록 밀착시키는 것이 바람직하다.
이어서, 압출 튜브(1), 금형(2) 및 블로우 장치(3)를, 이 배치대로 가열로(4)에 송입하여, 가열로(4)의 내부에서 70∼150℃로 가열한다(도 4(d) 참조). 가열로(4)로서는, 그 내부를 균일한 온도로 하기 위해서, 열풍 순환식 가열로를 이용하여도 좋다. 혹은 압출 튜브(1), 금형(2) 및 블로우 장치(3)를, 가열한 액체 안을 통과시킴으로써 이들을 가열하여도 좋다.
이어서, 압출 튜브(1), 금형(2) 및 블로우 장치(3)를 가열로(4)로부터 빼내고, 블로우 장치(3)로부터 압출 튜브(1) 내로 에어를 분출함으로써, 압출 튜브(1)의 내면을 가압 연신한다. 이에 따라, 압출 튜브(1)는 팽창하여, 금형(2)의 내면 형상을 따라 직경 확장된다(도 4(e) 참조).
그 후, 블로우 장치(3)로부터 에어를 분출한 상태 그대로 압출 튜브(1)를 냉수 내에서 냉각하고, 압출 튜브를 금형(2)으로부터 빼낸다(도 4(f) 참조). 이것을 원하는 크기로 컷트함으로써 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 얻을 수 있다(도 4(g) 참조).
또한, 다층 구조의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 상기 수지 조성물과 함께, 가스 배리어성 수지 등을 포함하는 수지 조성물을 공압출함으로써 제조할 수 있다.
또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)에는, 화상이나 문자 등의 인쇄가 되어 있어도 좋다. 이 경우, 블로우 성형 후에 용기 본체(10)에 대하여 별도로 라벨 등을 부여하는 일 없이 복합 용기(10A)에 화상이나 문자를 표시하는 것이 가능하게 된다.
복합 프리폼(70)의 제조 방법
본 발명의 복합 프리폼(70)의 제조 방법은,
프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 준비하는 공정과,
프리폼(10a)을 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 타단으로부터 감입하는 공정과,
프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 가열하여, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 열수축시키는 공정을 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명의 복합 프리폼(70)의 제조 방법은, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 여백부를 열압착하는 공정을 추가로 포함해도 좋다.
또한, 본 발명의 복합 프리폼(70)의 제조 방법은, 열압착한 여백부를 비틀어, 비틀림부(80)를 형성하는 공정을 추가로 포함해도 좋다.
또한, 본 발명의 복합 프리폼(70)의 제조 방법은, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)에 절입부를 형성하는 공정을 포함해도 좋다.
또한, 본 발명의 복합 프리폼(70)의 제조 방법은, 프리폼(10a) 및/또는 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 살균 처리하는 공정을 추가로 포함해도 좋다.
또한, 본 발명의 복합 프리폼(70)의 제조 방법은, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)에 대하여, 화상이나 문자 등의 인쇄를 실시하는 공정을 포함해도 좋다.
프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 준비하는 공정
프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 상기한 방법에 의해 제조한 것을 사용하여도 좋고, 시판되는 것을 사용하여도 좋다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 길이(X)는, 도 5에 도시하는 것과 같이, 프리폼(10a)의 몸통부(20a) 및 바닥부(30a)의 길이의 합(Y)보다도 길고, 여백부를 갖는 것이 바람직하다. 이에 따라, 블로우 성형 전후에 있어서의, 플라스틱제 부재(40a)(40)의 일단의 열압착이 가능하게 된다.
여백부의 길이는, 3 mm 이상인 것이 바람직하고, 5 mm 이상 20 mm 이하인 것이 보다 바람직하다.
여백부의 길이를 상기 수치 범위로 함으로써, 플라스틱제 부재(40a)(40)의 일단의 열압착을 보다 용이하게 행할 수 있다. 또한, 과도하게 여백부를 두는 것을 방지할 수 있고, 사용하는 재료를 줄일 수 있어, 비용 절감을 도모할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 길이란, 도 6에 도시하는 것과 같이, 열수축 전의 길이(X)를 말한다. 또한, 프리폼(10a)의 몸통부(20a) 및 바닥부(30a)의 길이의 합이란, 도 7에 도시되는 길이(Y)를 말한다.
감입 공정
본 발명의 복합 프리폼(70)의 제조 방법은, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 일단으로부터 프리폼(10a)을 감입하는 공정을 포함하여 이루어진다.
바람직한 실시형태에서는, 감입 공정에 앞서서, 프리폼(10a)을 근적외선이나 온풍 등을 이용하여 예비 가열해 두는 것이 바람직하다.
이에 따라, 프리폼(10a)과 열수축성 플라스틱제 부재(40a)와의 밀착성을 보다 향상시킬 수 있다.
프리폼(10a) 표면의 예비 가열 온도는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 40℃ 이상 90℃ 이하로 가열하는 것이 바람직하고, 50℃ 이상 70℃ 이하로 가열하는 것이 보다 바람직하다. 가열 온도를 상기 수치 범위로 함으로써, 프리폼(10a)과 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 밀착성을 보다 향상시킬 수 있다.
열수축 공정
본 발명의 복합 프리폼(70)의 제조 방법은, 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 가열하고, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 열수축시켜, 프리폼(10a)에 밀착시키는 공정을 포함한다.
프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 가열 방법은 특별히 한정되지 않고, 근적외선이나 온풍 등을 이용하여 적절하게 행할 수 있다. 가열 온도는, 60℃ 이상 250℃ 이하인 것이 바람직하고, 80℃ 이상 150℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. 여기서 가열 온도란, 가열 시의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 표면 온도를 말하며, 근적외선이나 온풍 등의 조사 온도를 말하는 것이 아니다.
열압착 공정
본 발명의 복합 프리폼(70)의 제조 방법은, 프리폼(10a)의 감입을 행한 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 일단과는 반대의 끝(타단)을 열압착하는 공정을 포함해도 좋다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 열압착에 사용하는 기구(이하, 경우에 따라 「압착 기구」라고 한다)는, 근적외선이나 온풍 등에 의해 압착부를 가열한 후, 사이에 끼워넣거나 하여, 상기 끝을 압착할 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않고, 예컨대 금속제나 내열성 수지제의 기구를 이용할 수 있으며, 이들을 조합하여도 좋다.
프리폼(10a)의 바닥부(30a)의 형상에 따라, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 열압착을 행하는 경우, 도 8에 도시하는 것과 같은 형상을 갖는 한 쌍의 압착 기구(90A, 90B)에 의해 끼워 넣음으로써 행할 수 있다. 이 압착 기구의 재질은 특별히 한정되지 않고, 금속제나 내열성 수지제인 것을 사용할 수 있다.
또한, 압착 기구의 표면은 평탄한 것이라도 좋고, 일부 또는 전체에 요철 형상을 갖는 것이라도 좋다.
또한, 압착 기구는, 그 표면에 가열 기구를 가져도 좋다. 이에 따라, 압착 강도를 보다 높일 수 있다. 압착 기구 표면의 가열 온도는, 예컨대 100℃ 이상 250℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.
압착 시의 압력은, 50 N/㎠ 이상 1000 N/㎠ 이하가 바람직하고, 100 N/㎠ 이상 500 N/㎠ 이하가 보다 바람직하다.
압착 시의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 온도는, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 구성에 따라서 적절하게 변경하는 것이 바람직하지만, 예컨대 80℃ 이상 200℃ 이하로 할 수 있다.
또한, 열압착 후의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 일단은, 원하는 바에 따라 적당한 길이로 컷트하여도 좋다. 이에 따라, 복합 용기로 했을 때의 바닥부의 외관이 양호하게 된다.
압착부의 컷트는, 도 1에 도시하는 것과 같이, 직선형으로 행하여도 좋고, 프리폼(10a)의 바닥부의 형상에 따른 형상으로 행하여도 좋다(도시하지 않음).
비틀림부 형성 공정
본 발명의 방법은, 열압착한 부분을 비틀어, 도 3에 도시하는 비틀림부(80)를 형성시키는 공정을 포함해도 좋다.
본 발명의 방법이, 열압착 공정에 더하여, 비틀림부 형성 공정을 포함함으로써, 블로우 성형 후의 열수축성 플라스틱제 부재(40)의 바닥부를 형성할 수 있는 데에 더하여, 복합 용기(10A)가 구비하는 용기 본체(10)와 열수축성 플라스틱제 부재(40)의 사이에 기포가 발생해 버리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 블로우 성형 시에, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 열압착한 부분의 벗겨짐이나 파손을 방지할 수 있다.
비틀림부(80)의 형성 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니며, 펜치 등의 기구를 이용하여 수작업에 의해 압착된 부분을 비틂으로써 행할 수 있다.
또한, 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 유지하는 유지부 및 회전부를 포함하는 회전 장치 등을 이용하여 기계적으로 행할 수 있다.
또한, 이들을 조합한 방법에 의해 행하여도 좋으며, 구체적으로는 열압착한 부분을 펜치 등의 기구를 이용하여 사이에 끼우고, 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 회전부에 의해 회전시킴으로써 비틀림부(80)를 형성할 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 비틀림부(80)의 형성은 열압착과 동시에 행할 수 있다. 이에 따라, 작업 공정을 줄일 수 있어, 생산성을 보다 높일 수 있다.
구체적으로는, 압착 기구에 회전 기구를 설치하고, 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 유지부에 고정하여, 압착 기구를 회전시킴으로써 행할 수 있다. 또한, 압착 기구를 유지부로서 이용하고, 회전부에 의해 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 회전시킴에 의해서도 행할 수 있다.
여백부의 비트는 정도에 관해서는 특별히 한정되는 것은 아니며, 0.25∼30 회전시키는 정도라도 좋고, 비틀어 끊길 때까지 행하여도 좋지만, 외관을 보다 양호한 것으로 할 수 있으면서 또한 열압착한 부분이 블로우 성형에 의해 파손되어 버리는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있기 때문에, 비틀어 끊길 때까지 행하는 것이 바람직하다.
절입부를 형성하는 공정
본 발명의 방법은, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)에 절입부를 형성하는 공정을 포함해도 좋다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)에 절입부를 형성함으로써, 블로우 성형 후의 복합 용기(10A)로부터 열수축성 플라스틱제 부재(40)를 이 절입부로 용이하게 분리 제거할 수 있게 된다.
절입부를 두는 위치에 관해서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 몸통부(41a)의 일단이며, 프리폼(10a)에 장착했을 때, 프리폼(10a)의 입부(11a)에 가까운 쪽의 일단에 형성하는 것이, 분리 용이성이라는 관점에서 바람직하다. 또한, 절입부의 수에 관해서도 한정되지 않으며, 두 곳 이상에 절입부를 가져도 좋다.
절입부의 형성 방법은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예컨대 프리폼(10a)을 감입하기 전이라면, 가위나 나이프를 사용함으로써, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)에 절입부를 형성하도록 할 수 있다. 또한, 프리폼(10a)의 감입 후라도, 레이저광 등을 사용함으로써 절입부를 형성할 수 있다.
사용하는 레이저광은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예컨대 He-Ne 레이저, Ar 레이저, 탄산 가스 레이저, 엑시머 레이저, 금속 증기 레이저, 파이버 레이저, Nd:YAG 레이저를 포함하는 YAG 레이저류 및 이들의 고조파 레이저 등을 들 수 있다.
또한 절입부의 형성은, 복합 프리폼(70)을 블로우 성형한 복합 용기(10A)에 대하여 행하여도 좋고, 레이저광 등을 이용하여 열수축성 플라스틱제 부재(40)에 형성할 수 있다.
본 발명의 방법은, 열수축성 플라스틱제 부재(40)의 분리를 보다 용이한 것으로 하도록, 절입부에 연접하는 손잡이부를 마련하는 공정을 포함해도 좋다.
손잡이부는, 종래 공지된 접착제에 의해 열수축성 플라스틱제 부재(40a)에 접착할 수 있다. 예컨대 폴리아세트산비닐계 접착제, 폴리아크릴산에스테르계 접착제, 시아노아크릴레이트계 접착제, 에틸렌 공중합체 접착제, 셀룰로오스계 접착제, 폴리에스테르계 접착제, 폴리아미드계 접착제, 폴리이미드계 접착제, 아미노 수지계 접착제, 페놀 수지계 접착제, 에폭시계 접착제, 폴리우레탄계 접착제, 고무계 접착제, 실리콘계 접착제 등의 접착제를 사용할 수 있다.
손잡이부는, 블로우 성형 전의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)에 대하여 행하여도 좋고, 블로우 성형 후의 열수축성 플라스틱제 부재(40)에 대하여 행하여도 좋다.
살균 처리 공정
본 발명의 방법은, 프리폼(10a)의 내외면 및/또는 열수축성 플라스틱제 부재(40a) 내외면을 살균 처리하는 공정을 포함해도 좋다.
이 살균 처리는, 감입을 행하기 전의 프리폼(10a), 열수축성 플라스틱제 부재(40a)에 대하여 행하여도 좋고, 감입을 행한 후의 프리폼(10a), 열수축성 플라스틱제 부재(40a)에 대하여 행하여도 좋고, 양 시점에서 행하여도 좋다.
또한 살균 처리는, 블로우 성형 후의 복합 용기(10A)가 구비하는 용기 본체(10) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40)에 대하여 행하여도 좋다.
살균 처리 방법으로서는, 예컨대 약제 살균 처리, 빛 살균 처리, 방사선 살균 처리, 온수 살균 처리, 핫-필링(hot filling) 살균 처리 및 파스퇴라이징(pasteurizing) 살균 처리 등을 들 수 있고, 이들을 조합하여도 좋다.
이어서 각 살균 처리에 관해서 이하에 설명한다.
<약제 살균 처리>
(1) 약제 살균 처리의 하나로서 과산화수소(H2O2) 살균 처리를 들 수 있다. 과산화수소 살균 처리는, 과산화수소 성분을 포함하는 미스트, 가스 또는 이들의 혼합물을 생성하여, 이 과산화수소의 미스트, 가스 또는 이들의 혼합물을, 프리폼(10a), 열수축성 플라스틱제 부재(40a), 복합 프리폼(70) 또는 복합 용기(10A)에 대하여 분사함으로써, 살균 처리를 행하는 것이다. 또한 프리폼(10a), 열수축성 플라스틱제 부재(40a), 복합 프리폼(70)에 대해서는, 과산화수소수에 침지시킨 후, 핫에어를 블로우함으로써 살균 처리를 행하여도 좋다.
과산화수소를 접촉, 부착시킴으로써, 프리폼(10a) 표면에 부착된 미생물이 살균되거나 혹은 흠이 생기게 된다.
또한, 프리폼(10a)에의 미스트, 가스 또는 이들의 혼합물의 분무 직전 및/또는 직후에, 프리폼(10a)에 대하여 열풍을 분무함으로써, 부착된 과산화수소를 활성화할 수 있고, 살균 처리를 보다 효과적으로 행할 수 있다. 또한, 열풍 처리에 의해 여분의 과산화수소를 제거할 수 있다.
(2) 약제 살균 처리로서 과아세트산(CH3COOH) 살균 처리를 들 수도 있다.
이 과아세트산 살균 처리는, 프리폼(10a), 열수축성 플라스틱제 부재(40a), 복합 프리폼(70) 또는 복합 용기(10A)에 대하여, 과아세트산 수용액을 액 또는 가스형으로 분무함으로써, 살균 처리를 행하는 것이다.
(3) 약제 살균 처리로서 염소 살균 처리를 들 수 있다. 이 염소 살균 처리는, 예컨대 아염소산염 수용액 등의 산성 세정액을 이용하여, 이러한 산성 세정액에 의해 프리폼(10a), 열수축성 플라스틱제 부재(40a), 복합 프리폼(70) 또는 복합 용기(10A)를 세정하여, 살균 처리를 행하는 것이다.
(4) 약제 살균 처리로서, 알칼리 수용액을 이용한 알칼리 수용액 살균 처리를 이용할 수 있다. 알칼리 수용액 살균 처리는, 예컨대 수산화나트륨 수용액, 수산화칼륨 수용액, 탄산나트륨 수용액 등으로 이루어지는 알칼리 수용액에 의해, 프리폼(10a), 열수축성 플라스틱제 부재(40a), 복합 프리폼(70) 또는 복합 용기(10A)를 세정하여, 살균 처리를 행하는 것이다.
(5) 약제 살균 처리로서, 오존(O3)을 이용한 오존 살균 처리를 이용할 수 있다. 오존 살균 처리는, 오존을 프리폼(10a), 열수축성 플라스틱제 부재(40a), 복합 프리폼(70) 또는 복합 용기(10A)에 분사하여, 살균 처리를 행하는 것이다.
<빛 살균 처리>
(1) 빛 살균 처리로서, UV 살균 처리나 광 펄스 살균 처리를 들 수 있다. 이 살균 처리는, 프리폼(10a), 열수축성 플라스틱제 부재(40a), 복합 프리폼(70) 또는 복합 용기(10A)에 대하여 빛을 조사하여, 살균 처리를 행하는 것이다. 이러한 빛으로서는, 예컨대 파장 150∼2000 nm의 자외선 또는 크세논 램프로부터 발광하는 빛을 이용할 수 있다.
(2) 빛 살균 처리로서, 플라즈마 살균 처리를 들 수 있다. 플라즈마 살균 처리는, 감압실 내에서 저온 플라즈마를 발생시켜, 이 플라즈마를 프리폼(10a), 열수축성 플라스틱제 부재(40a), 복합 프리폼(70) 또는 복합 용기(10A)에 조사하게 함으로써, 살균 처리를 행하는 것이다.
<방사선 살균 처리>
방사선 살균 처리의 하나로서 EB 살균 처리를 이용할 수 있다. 이 EB 살균 처리는, 프리폼(10a), 열수축성 플라스틱제 부재(40a), 복합 프리폼(70) 또는 복합 용기(10A)에 대하여 전자빔(EB)을 조사하여, 살균 처리를 행하는 것이다.
<온수 살균 처리>
(1) 온수 살균 처리는, 예컨대 70℃∼95℃의 온수를 준비하여, 이 온수를 프리폼(10a), 열수축성 플라스틱제 부재(40a), 복합 프리폼(70) 또는 복합 용기(10A)에 분사함으로써, 살균 처리를 행하는 것이다.
<핫-필링 살균 처리>
(1) 핫-필링 살균 처리는, 예컨대 60℃∼80℃의 중온(中溫)의 내용액을 준비하여, 이 중온의 내용액을 복합 용기(10A)에 충전함으로써, 복합 용기(10A)에 대하여 살균 처리를 행하는 것이다. 이 핫-필링 살균 처리는, 복합 용기(10A)에 내용액을 충전하는 작업과 살균 처리를 동시에 행할 수 있다.
(2) 또한, 예컨대 80℃∼95℃의 고온의 내용액을 준비하여, 이 고온의 내용액을 복합 용기(10A)에 충전·전도(轉倒)함으로써 복합 용기(10A)를 핫-필링 살균 처리할 수도 있다.
(3) 또한, 수증기를, 프리폼(10a), 열수축성 플라스틱제 부재(40a), 복합 프리폼(70)에 부착시킨 후, 이 프리폼을 가열시킴으로써, 살균 처리할 수도 있다.
<파스퇴라이징 살균 처리>
(1) 그 밖의 살균 처리로서는, 복합 용기(10A) 내에 내용액을 충전하고, 그 후에 내용액이 들어간 복합 용기(10A)에 대하여 살균 처리를 행하는 파스퇴라이징 살균 처리를 들 수 있다.
인쇄 공정
열수축성 플라스틱제 부재(40a)에의 인쇄는, 예컨대 잉크젯법, 실크 인쇄, 그라비아 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 열전사법, 핫-스탬핑(foil stamping) 등의 인쇄법에 의해 행할 수 있다.
예컨대 잉크젯법을 이용하는 경우, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)에 UV 경화형 잉크를 도포하고, 이것에 UV를 조사하여 경화함으로써, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)에 화상이나 문자 등의 인쇄를 실시할 수 있다.
이 인쇄는, 프리폼(10a)에 감입하기 전의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)에 대하여 실시되어도 좋고, 프리폼(10a)의 외측에 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 마련한 상태에서 실시되어도 좋다. 또한, 블로우 성형 후의 복합 용기(10A)가 구비하는 열수축성 플라스틱제 부재(40)에 인쇄가 실시되어도 좋다.
복합 용기(10A)
본 발명의 복합 용기(10A)는, 상기한 복합 프리폼(70)의 블로우 성형품이며, 도 9에 도시하는 것과 같이, 내측에 위치하는 용기 본체(10)와, 용기 본체(10)의 외측에 밀착하여 마련되는 열수축성 플라스틱제 부재(40)를 구비한다. 또한 일 실시형태에 있어서, 본 발명의 복합 용기(10A)는, 용기 본체(10)의 내면에 형성되는 증착막(21)을 구비한다.
열수축성 플라스틱제 부재(40)는, 용기 본체(10)에 대하여 용착 내지 접착되어 있지 않기 때문에, 용기 본체(10)로부터 분리(박리) 제거하여, 회수할 수 있다.
열수축성 플라스틱제 부재(40)의 용기 본체(10)로부터의 분리(박리) 방법으로서는, 예컨대 날붙이 등을 이용하여 열수축성 플라스틱제 부재(40)를 절제하거나, 열수축성 플라스틱제 부재(40)에 미리 절단선이나 상기한 절입부를 형성하여, 이들을 따라서 열수축성 플라스틱제 부재(40)를 박리하거나 할 수 있다.
다른 양태에서는, 복합 용기(10A)를 분쇄한 후, 열수에 담그거나, 열수축성 플라스틱제 부재(40)와 용기 본체(10)의 비중의 차를 이용하여, 열수축성 플라스틱제 부재(40)를 분리 회수할 수 있다. 또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40)는, 열수축성을 갖기 때문에, 열수 중에서 용기 본체(10)로부터 용이하게 박리할 수 있다.
상기와 같은 방법에 의해, 열수축성 플라스틱제 부재(40)를 용기 본체(10)로부터 분리 제거할 수 있기 때문에, 종래와 마찬가지로 무색 투명한 용기 본체(10)를 리사이클할 수 있다.
복합 용기(10A)의 산소 투과율은, 0.5 cc/㎡·day·0.21 atm 이하인 것이 바람직하고, 0.3 cc/㎡·day·0.21 atm 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한 본 발명에 있어서, 산소 투과율은, JIS K 7126 등 압법(壓法)에 준거하여, 산소 투과율 측정 장치(예컨대, MOCON사 제조의 상품명: OX-TRAN 2/20)로, 23℃, 습도 90% RH의 조건에 의해 측정되는 값이며, 입부를 지그로 막은 복합 용기(10A)의 용기 전체에 있어서 측정하고, 입부를 제외한 용기 전체의 표면적으로 나눈 값이다.
용기 본체(10)
용기 본체(10)는, 입부(11)와, 입부(11) 아래쪽에 마련되는 목부(13)와, 목부(13) 아래쪽에 마련되는 어깨부(12)와, 어깨부(12) 아래쪽에 마련되는 몸통부(20)와, 몸통부(20) 아래쪽에 마련되는 바닥부(30)를 구비한다. 또한 본 명세서 중, 「위」 및 「아래」란, 각각 복합 용기(10A)를 정립(正立)시킨 상태(도 9)에 있어서의 위쪽 및 아래쪽을 말한다.
입부(11)는, 도시하지 않은 캡에 장착되는 나사부(14)와, 나사부(14) 아래쪽으로 마련되는 플랜지부(17)를 갖는다. 또한 입부(11)의 형상은, 종래 공지된 형상이라도 좋고, 타전식(打栓式)의 입부나, 왕관을 장착할 수 있는 형상의 입부라도 좋다.
목부(13)는, 플랜지부(17)와 어깨부(12) 사이에 위치하고, 대략 균일한 직경을 갖는 대략 원통 형상을 갖는다. 또한, 어깨부(12)는, 목부(13)와 몸통부(20) 사이에 위치하고, 목부(13) 측에서 몸통부(20) 측으로 향해서 서서히 직경이 확대되는 형상을 갖는다.
일 실시형태에 있어서, 몸통부(20)는 전체적으로 대략 균일한 직경을 갖는 원통 형상을 갖는다. 그러나, 이것에 한정되는 것이 아니라, 몸통부(20)가 사각형 통 형상이나 팔각형 통 형상 등의 다각형 통 형상을 가져도 좋다. 또한 일 실시형태에 있어서, 몸통부(20)는 위쪽에서 아래쪽으로 향해서 균일하지 않은 수평 단면을 갖는 통 형상을 갖는다.
또한, 몸통부(20)는 패널 또는 홈 등의 요철 구조를 구비해도 좋다.
내용물이 맥주나 탄산수 등의 탄산 음료인 경우, 몸통부(20)는 요철 구조를 구비하지 않은 것이 바람직하다. 이에 따라, 용기 본체(10) 내압의 상승에 기초한 변형을 방지할 수 있다.
바닥부(30)는, 중앙에 위치하는 오목부(31)와 이 오목부(31) 주위에 마련되는 접지부(32)를 갖는다. 또한, 바닥부(30)의 형상에 관해서도 특별히 한정되는 것은 아니며, 종래 공지된 바닥부 형상(예컨대 페탈로이드 바닥 형상이나 둥근 바닥 형상 등)을 가져도 좋다. 내용물로서 맥주나 탄산수 등의 탄산 음료를 복합 용기(10A)에 충전하는 경우, 바닥부(30)의 형상은 페탈로이드 형상인 것이 바람직하다.
본 발명의 복합 용기(10A)가 구비하는 용기 본체(10)는, 단층 구조를 갖는 것이라도 다층 구조를 갖는 것이라도 좋다.
일 실시형태에 있어서, 용기 본체는, 가스 배리어층을 구비한다. 가스 배리어층에 포함되는 수지 재료의 종류나 함유량 등에 관해서는 상기한 것과 같다.
또한, 용기 본체(10)의 입부(11)를 제외한 평균 두께는, 200 ㎛ 이상 1000 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 250 ㎛ 이상, 750 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 이에 따라, 맥주나 탄산수 등을 충전하여 보관했을 때의 용기 본체(10)의 변형을 효과적으로 방지할 수 있다.
플라스틱제 부재(40)
열수축성 플라스틱제 부재(40)는, 용기 본체(10)의 외면에 얇게 연장되는 상태로 밀착되고, 용기 본체(10)에 대하여 용이하게 이동 또는 회전하지 않는 상태로 부착된다. 또한, 도 10에 도시하는 것과 같이, 열수축성 플라스틱제 부재(40)는, 용기 본체(10)를 둘러싸도록 그 원주 방향 전역에 걸쳐 마련되고, 대략 원형의 수평 단면을 갖는다.
또한, 용기 본체(10)의 바닥부(30) 측의 플라스틱제 부재(40)의 일단은 압착되며, 용기 본체(10)의 바닥부(30)를 덮는 바닥부를 형성한다.
본 발명의 복합 용기(10A)가 구비하는 열수축성 플라스틱제 부재(40)의 일단은 압착되어 바닥부를 형성하고, 용기 본체(10) 중, 입부(11) 및 목부(13)를 제외한, 어깨부(12), 몸통부(20) 및 바닥부(30)를 덮도록 형성할 수 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 용기 본체(10)의 어깨부(12), 몸통부(20) 및 바닥부(30)에 대하여 원하는 기능이나 특성을 부여할 수 있다.
또한, 상기한 것과 같이, 이 압착된 부분은, 비틀려 있어도 좋다.
본 발명의 복합 용기(10A)가 구비하는 열수축성 플라스틱제 부재(40)는, 착색층을 적어도 구비한다.
또한, 일 실시형태에 있어서, 열수축성 플라스틱제 부재(40)는 가스 배리어층을 구비한다.
열수축성 플라스틱제 부재(40)가 구비하는 각 층에 포함되는 수지 재료의 종류나 함유량 등에 관해서는 상기한 것과 같다.
열수축성 플라스틱제 부재(40)의 두께는, 용기 본체(10)에 부착된 상태에서, 5 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 10 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40)의 두께는, 전체적으로 균일하여도 좋고, 용기 본체(10)를 덮는 부위에 따라서 적절하게 다른 두께를 갖는 것이라도 좋다.
또한, 복합 용기(10A)에 있어서의 착색층의 두께는, 5 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 5 ㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 복합 용기(10A)에 있어서의 가스 배리어층의 두께는, 1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 1 ㎛ 이상 20 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
열수축성 플라스틱제 부재(40)는, 후술하는 것과 같이 프리폼(10a)의 외측을 둘러싸도록 마련되며, 프리폼(10a)의 외측에 밀착시킨 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를, 프리폼(10a)과 함께 2축 연신 블로우 성형됨으로써 얻어진 것이다.
상기한 것과 같이, 내용물로서 맥주를 충전하는 경우, 열수축성 플라스틱제 부재(40)에는, 파장 400∼500 nm의 가시광선을 컷트하는 기능을 가질 것이 요구된다.
열수축성 플라스틱제 부재(40)를 갖춘 복합 용기(10A)의 파장 400∼500 nm의 가시광선의 투과율은, 15% 이하인 것이 바람직하고, 5% 이하인 것이 보다 바람직하며, 1% 이하인 것이 더욱 바람직하다.
가시광선의 투과율은, 열수축성 플라스틱제 부재(40)에 포함되는 착색제의 종류나 함유량 등을 조정함으로써 조정할 수 있다.
또한, 가시광의 투과율은, 분광광도계(가부시키가이샤시마즈세이사쿠쇼 제조, 자외가시 분광광도계)를 사용하여, 0.5 nm 간격으로 측정하여, 가시광선 파장의 광선 투과율을 구할 수 있다.
열수축성 플라스틱제 부재(40)는 절입부를 가져도 좋다. 이 절입부는, 절입 선이라도 좋고, 임의의 삼각형이나 사각형 등, 절결형인 것이라도 좋다.
예컨대, 블로우 성형 전의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)에 절입선을 형성한 경우, 이 절입선은 블로우 성형에 의한 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 연신에 의해 좌우로부터 인장된 형상으로 된다.
또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40)는, 절입부에 연접하는 손잡이부를 가져도 좋다.
절입부 및 손잡이부에 관한 상세한 것은 이상에 기술했기 때문에 여기서는 생략한다.
증착막(21)
일 실시형태에 있어서, 본 발명의 복합 용기(10A)는 용기 본체(10)의 내면에 증착막(21)을 구비한다.
이 경우, 증착막(21)은 대략 균일한 두께로 용기 본체(10)의 내면 전역에 걸쳐 형성된다. 본 발명의 복합 용기(10A)가 증착막(21)을 구비하여 이루어짐으로써, 그의 산소, 이산화탄소 및 수증기 배리어성을 향상시킬 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 증착막(21)은, 산소 및 수증기 등의 가스 배리어성 및 투명성이라는 관점에서, 무기 산화물로 이루어지는 것이 바람직하다.
이러한 무기 산화물로서는, 산화알루미늄, 산화규소, 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화지르코늄, 산화티탄, 산화붕소, 산화하프늄, 산화바륨 등을 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 가스 배리어성 및 생산 효율의 관점에서, 산화규소가 특히 바람직하다.
또한 일 실시형태에 있어서, 탄소 첨가 실리콘 산화물(SiOC)을 사용할 수도 있다.
증착막(21)이 산화규소를 포함하는 것인 경우, 산화규소는, 일반식 SiOX(단, X는 0∼2의 수를 나타낸다)으로 표시되고, 가스 배리어성 및 투명성의 관점에서, X는 1.3∼1.9의 수를 나타내는 것이 바람직하다.
또한, 산화규소를 포함하는 증착막(21)은, 산화규소를 주체로 하고, 또한 탄소, 수소, 규소, 산소 중의 1종 또는 2종 이상의 원소로 이루어지는 화합물 중의 적어도 1종류를 화학 결합 등에 의해 함유하여도 좋다. 예컨대 C-H 결합을 갖는 화합물, Si-H 결합을 갖는 화합물, 탄소 단위가 그래파이트형, 다이아몬드형, 풀러렌형 등으로 되어 있는 경우, 추가로 원료의 유기 규소 화합물이나 이들의 유도체를 화학 결합 등에 의해 함유하여도 좋다. 구체예를 들면, CH3 부위를 갖는 하이드로카본, SiH3 실릴, SiH2 실릴렌 등의 하이드로실리카, SiH2OH 실라놀 등의 수산기 유도체 등을 들 수 있다.
다른 실시형태에 있어서, 증착막(21)은, 예컨대 DLC(Diamond Like Carbon)막으로 이루어지는 경질 탄소막이라도 좋다. DLC막으로 이루어지는 경질 탄소막이란, i 카본막 또는 수소화 아모르퍼스 카본막(a-C:H)라고도 불리는 경질 탄소막이며, SP3 결합을 주체로 한 아모르퍼스 탄소막을 말한다.
또한, 상기한 증착막(21)의 막 두께는, 0.002 ㎛ 이상 0.4 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.005 ㎛ 이상 0.1 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
증착막(21)의 두께를 상기 수치 범위 내로 함으로써, 가스 배리어성을 유지하면서, 증착막(21)에 있어서의 크랙 등의 발생을 방지할 수 있다. 또한 도 9 및 10에 있어서, 증착막(21)을 두께 방향으로 과장하여 그리고 있다.
또한, 본 발명의 복합 용기(10A)는, 용기 본체(10) 및/또는 열수축성 플라스틱제 부재(40)에 라벨이 부착되어도 좋다. 이 라벨은, 용기 본체(10) 전체를 덮도록 마련된 것이라도 좋으며, 또한 일부를 덮도록 마련된 것이라도 좋다.
라벨로서는, 예컨대 슈링크 라벨(shrink label), 스트레치 라벨(stretch label), 롤 라벨, 택 라벨, 종이 라벨, 또는 복합 용기(10A)의 목부(13)에서 끈 등으로 매다는 라벨(이하, 경우에 의해 「현수 라벨」이라고 한다.) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 생산성이 높다는 이유에서, 슈링크 라벨, 스트레치 라벨 또는 롤 라벨을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 종래 기지의 차광성을 부여한 슈링크 라벨이나 종이 라벨 등을 사용하여 더욱 차광성을 향상시키더라도 좋다.
슈링크 라벨은, 용기 본체(10) 및/또는 열수축성 플라스틱제 부재(40) 전역 또는 일부를 덮도록 와인딩시킬 수 있다. 슈링크 라벨은, 용기 본체(10) 및/또는 열수축성 플라스틱제 부재(40)에 장착하여, 온도 80∼90도에서 수축 가공함으로써 얻을 수 있다.
슈링크 라벨은, 폴리젖산계 필름, 폴리스티렌계 필름, 폴리에스테르계 필름, 저밀도 폴리에틸렌 필름, 중밀도 폴리에틸렌 필름, 고밀도 폴리에틸렌 필름, 저밀도 직쇄상 폴리에틸렌 필름, 환상 폴리올레핀 필름, 폴리프로필렌 필름, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 아이오노머 수지, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 에틸렌-아크릴산메틸 공중합체 등의 수지로 제막된 원심 폴리올레핀 필름, 폴리에스테르-폴리스티렌 다층 필름, 부직포와 수축 필름과의 라미네이트 필름, 폴리에스테르-폴리스티렌 공압출 필름, 6-나일론 필름, 6,6-나일론 필름 등의 폴리아미드 필름, 염소화폴리에틸렌, 염소화폴리프로필렌 등의 수지로 제막된 변성 폴리올레핀 필름, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체의 수지로 제막된 필름, 아크릴계 수지 필름 등의 수지 필름을 이용하여 제조할 수 있다.
상기 필름은, 그것을 구성하는 수지 중의 1종 또는 2종 이상을 사용하여, 압출법, 캐스트성형법, T다이법, 절삭법, 인플레이션법, 기타 등의 제막화법을 이용하여 단층으로 제막한 것, 또는 2종 이상의 수지를 사용하여 공압출 등으로 다층 제막한 것, 또는 2종 이상의 수지를 혼합 사용하여 제막하여, 텐터 방식이나 튜블러 방식 등으로 일축 또는 이축 방향으로 연신하여 이루어지는 각종 수지 필름을 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 연신 필름이며, 유동 방향의 일축 연신 필름이 바람직하다. 또한, 수지 필름으로서 발포 수지 필름을 사용하여도 좋다.
본 발명에서는, 단열성이 높다고 하는 점에서, 연신 폴리에스테르계 필름, 연신 폴리스티렌계 필름, 연신 폴리올레핀계 필름, 폴리젖산계 필름, 발포 폴리올레핀계 필름, 연신 폴리에스테르-폴리스티렌 공압출 필름 또는 발포 폴리스티렌계 필름, 폴리에스테르-폴리스티렌 다층 필름 등을 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 부직포와 상기 필름과의 적층 필름을 사용할 수 있다.
또한, 연신 필름은, 일축 연신이라도 이축 연신이라도 좋으며, 일축 연신 필름인 경우는, 세로 일축 연신이라도 가로 일축 연신이라도 좋다.
슈링크 라벨의 두께는, 이것에 한정되는 것은 아니지만, 복합 용기(10A)에 부착된 상태에서, 예컨대 10 ㎛∼80 ㎛ 정도로 할 수 있다.
스트레치 라벨은, 슈링크 라벨과 마찬가지로, 용기 본체(10) 및/또는 열수축성 플라스틱제 부재(40)의 전역 또는 일부를 덮도록 와인딩시킬 수 있다. 스트레치 라벨은, 원주 방향으로 인장된 상태에서 복합 용기(10A)에 끼워지고, 그 후, 인장 력을 제거함으로써 수축하며, 복합 용기(10A)를 추종하여 와인딩시킴으로써 제조할 수 있다.
스트레치 라벨은, 적절한 유연성을 갖는 열가소성 수지 필름, 예컨대 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 직쇄상 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지로 이루어지는 단층 또는 다층 수지 필름을 이용하여 제조할 수 있다. 그 중에서도, 저밀도 직쇄상 폴리에틸렌으로 이루어지는 단층 필름, 저밀도 직쇄상 폴리에틸렌으로 이루어지는 층을 갖춘 다층 필름을 이용하여 제조하는 것이 바람직하다. 이들 필름은 상기한 방법에 의해 제조할 수 있다.
스트레치 라벨의 두께는, 이것에 한정되는 것은 아니지만, 복합 용기(10A)에 부착된 상태에서, 예컨대 5 ㎛∼50 ㎛ 정도로 할 수 있다.
롤 라벨 및 택 라벨도, 슈링크 라벨과 마찬가지로, 용기 본체(10) 및/또는 열수축성 플라스틱제 부재(40) 전역 또는 일부를 덮도록 와인딩시킬 수 있다. 롤 라벨은, 수지 필름을 복합 용기에 감아 붙이고, 수지 필름의 단부를 접착 또는 융착함으로써 제조할 수 있다.
택 라벨은, 수지 필름을 복합 용기에 접착제 등을 통해 직접 접착함으로써 제조할 수 있다.
접착제로서는, 예컨대 폴리아세트산비닐계 접착제, 폴리아크릴산에스테르계 접착제, 시아노아크릴레이트계 접착제, 에틸렌 공중합체 접착제, 셀룰로오스계 접착제, 폴리에스테르계 접착제, 폴리아미드계 접착제, 폴리이미드계 접착제, 아미노 수지계 접착제, 페놀 수지계 접착제, 에폭시계 접착제, 폴리우레탄계 접착제, 고무계 접착제, 실리콘계 접착제 등을 들 수 있다.
롤 라벨 및 택 라벨의 두께는, 이것에 한정되는 것은 아니지만, 복합 용기(10A)에 부착된 상태에서, 예컨대 5 ㎛∼100 ㎛ 정도로 할 수 있다.
종이 라벨도, 슈링크 라벨과 마찬가지로, 용기 본체(10) 및/또는 열수축성 플라스틱제 부재(40)의 전역 또는 일부를 덮도록 와인딩시킬 수 있다. 종이 라벨은, 택 라벨과 마찬가지로, 수지 필름을 복합 용기에 접착제 등을 통해 직접 접착함으로써 제조할 수 있다.
종이 라벨은, 폴리이소시아네이트 화합물 등을 함침시킨 내수성이 우수한 종이를 이용하여 제조하는 것이 바람직하다.
종이 라벨의 두께는, 이것에 한정되는 것은 아니지만, 복합 용기(10A)에 부착된 상태에서, 예컨대 50 ㎛∼300 ㎛ 정도로 할 수 있다.
현수 라벨은, 수지 필름제 또는 종이제의 라벨을 복합 용기(10A)의 목부(13)으로부터 끈 등에 의해 매달아 제조할 수 있다. 이 라벨의 크기·두께 등은 특별히 한정되는 것은 아니며, 임의의 크기·두께의 라벨을 사용할 수 있다.
라벨에는, 인쇄가 실시되어 있어도 좋다. 인쇄는, 예컨대 잉크젯법, 그라비아 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 열전사법, 핫-스탬핑(foil stamping), 실크스크린 인쇄법, 패드 인쇄법 등의 인쇄법에 의해 인쇄할 수 있다. 표시되는 사항으로서는, 무늬나 상품명 등 외에, 내용액의 명칭, 제조자, 원재료명 등의 문자 정보라도 좋다. 라벨은, 일부 또는 전역이, 적색, 청색, 황색, 녹색, 갈색, 흑색, 백색 등의 색으로 착색되어도 좋고, 또한 투명하여도 불투명하여도 좋다.
복합 용기(10A)의 제조 방법
본 발명의 복합 용기(10A)의 제조 방법은,
복합 프리폼(70)을 가열함과 더불어 블로우 성형 금형 내에 삽입하는 공정과,
가열 후의 복합 프리폼(70)에 대하여 블로우 성형을 실시함으로써, 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 일체적으로 팽창시키는 공정을 포함하여 이루어진다.
또한, 일 실시형태에 있어서, 본 발명의 복합 용기(10A)의 제조 방법은, 용기 본체(10)의 내면에 증착막(21)을 형성하는 공정을 추가로 포함한다.
또한, 상기한 것과 같이, 복합 용기(10A)에 대하여 살균 처리를 실시하는 공정을 포함해도 좋다.
도 11(a)∼도 11(d)에 의해, 본 발명의 복합 프리폼(70)의 블로우 성형 방법에 관해서 보다 자세히 설명한다.
일 실시형태에 있어서, 복합 프리폼(70)은, 근적외선 조사 장치(51)에 의해서 가열된다(도 11(a) 참조). 또한 이것에 한정되는 것이 아니라, 온풍이나 마이크로 웨이브, 레이저 등에 의해 가열하여도 좋다.
이때, 복합 프리폼(70)은, 입부(11a)를 밑으로 향하게 한 상태에서 회전하면서 가열 장치(51)에 의해서 원주 방향으로 고르게 가열된다.
이 가열 공정에 있어서의 프리폼(10a) 및 플라스틱제 부재(40a)의 가열 온도는, 예컨대 90℃∼130℃로 할 수 있다.
이어서, 근적외선 조사 장치(51)에 의해서 가열된 복합 프리폼(70)은, 블로우 성형 금형(50)으로 보내진다(도 11(b) 참조).
복합 용기(10A)는, 이 블로우 성형 금형(50)을 이용하여 성형된다.
일 실시형태에 있어서, 블로우 성형 금형(50)은, 상호 분할된 한 쌍의 몸통부 금형(50a, 50b)과, 바닥부 금형(50c)으로 이루어진다(도 11(b) 참조). 도 11(b)에 있어서, 한 쌍의 몸통부 금형(50a, 50b) 사이는 상호 열려 있고, 바닥부 금형(50c)은 위쪽으로 올라가 있다. 이 상태에서, 한 쌍의 몸통부 금형(50a, 50b) 사이에, 복합 프리폼(70)이 삽입된다.
이어서, 도 11(c)에 도시하는 것과 같이, 바닥부 금형(50c)이 내려간 후에 한 쌍의 몸통부 금형(50a, 50b)이 폐쇄되어, 한 쌍의 몸통부 금형(50a, 50b) 및 바닥부 금형(50c)에 의해 밀폐된 블로우 성형 금형(50)이 구성된다. 이어서 세로 방향의 연신을 행하기 위한 로드가 입부 방향에서 진입하여 프리폼 내면의 바닥부에 접촉하여, 그대로 연신하고, 그 후에 프리폼(10a) 내에 공기가 압입되어, 복합 프리폼(70)에 대하여 2축 연신 블로우 성형이 실시된다.
이 사이, 몸통부 금형(50a, 50b)은 30℃∼80℃까지 가열되고, 바닥부 금형(50c)은 5℃∼25℃까지 냉각된다. 이때, 블로우 성형 금형(50) 내에서는, 복합 프리폼(70)의 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)가 일체적으로 팽창된다. 이에 따라, 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는 일체가 되어, 블로우 성형 금형(50)의 내면에 대응하는 형상으로 성형된다.
이어서, 도 11(d)에 도시하는 것과 같이, 한 쌍의 몸통부 금형(50a, 50b) 및 바닥부 금형(50c)이 서로 떨어져, 블로우 성형 금형(50) 내에서 증착막 형성 전의 복합 용기(10A)가 빼내어진다.
상기한 방법에 한정되는 것은 아니며, 복합 용기(10A)는 2 단계의 블로우 성형에 의해 제조하여도 좋다.
구체적으로는, 우선 복합 프리폼(70)을, 제조하고자 하는 용량의 복합 용기(10A)보다 커지도록 블로우 성형하고, 이어서, 이 복합 용기(10A)를 가열함으로써 자유 수축시킨다. 그리고, 이 수축시킨 복합 용기(10A)를 블로우 성형함으로써, 원하는 용량의 복합 용기(10A)를 얻을 수 있다. 이러한 블로우 성형에 의해 복합 용기(10A)를 제조함으로써 복합 용기(10A)의 강도 및 내열성을 향상시킬 수 있다.
블로우 성형에 사용되는 장치의 일 실시형태를 도 12를 참조하면서 이하에 설명한다.
도 12에 도시하는 제조 장치(100)는 상술한 복합 용기(10A)를 제조하는 장치이다. 이 복합 용기(10A)의 제조 장치(100)는, 성형 유닛(101)과, 플라스틱제 부재 장착 유닛(102)과, 가열 유닛(103)과, 블로우 성형 유닛(104)을 구비한다.
이들 성형 유닛(101), 플라스틱제 부재 장착 유닛(102), 가열 유닛(103), 블로우 성형 유닛(104)은, 제조 장치(100) 내에서 서로 일체화된다.
본 장치를 이용함으로써, 복합 프리폼(70) 및 복합 용기(10A)의 제조를 동일 장치 내에서 행할 수 있다.
또한 이 복합 용기의 제조 장치(100)는, 성형 유닛(101), 플라스틱제 부재 장착 유닛(102), 가열 유닛(103) 및 블로우 성형 유닛(104)을 제어하는 제어부(105)를 추가로 구비한다. 또한, 본 명세서 중 「일체화된다」란, 복수의 요소가 물리적으로 연결되어 일체화되거나, 또는 하나의 제어부(예컨대 제어부(105))에 의해서 일체적으로 제어됨을 말한다.
또한, 성형 유닛(101), 플라스틱제 부재 장착 유닛(102), 가열 유닛(103) 및 블로우 성형 유닛(104)은, 제조 장치(100) 내에서, 상류 측에서 하류 측을 향해 이 순서로 배치된다. 도 11에 있어서, 이들 유닛은 직선형으로 배치되어 있지만, 이것에 한하지 않고, 환상으로 배치되어도 좋다.
성형 유닛(101)은, 플라스틱 재료로 된 프리폼(10a)을 성형하는 것이다. 이 성형 유닛(101)은, 예컨대 사출 성형을 행하는 사출 성형 유닛이며, 이 경우, 성형 유닛(101)은, 수지 펠릿을 용융하여 사출하는 사출부(106)와, 프리폼(10a)을 성형하는 성형형(107)을 갖는다. 또한, 성형 유닛(101)은, 압축 성형에 의해서 프리폼(10a)을 제조하는 압축 성형 유닛, 또는 사출 압축 성형에 의해서 프리폼(10a)을 제조하는 사출 압축 성형 유닛이라도 좋다.
플라스틱제 부재 장착 유닛(102)은, 성형 유닛(101)으로 성형된 프리폼(10a)의 외측에 플라스틱제 부재(40a)를 마련하는 것이다. 이 플라스틱제 부재 장착 유닛(102)은, 프리폼(10a)을 유지하는 유지부(108)와, 플라스틱제 부재(40a)를 파지함과 더불어, 이 플라스틱제 부재(40a)를 프리폼(10a)에 장착하는, 장착부(109)를 갖는다.
플라스틱제 부재 장착 유닛(102)은, 하나의 프리폼(10a)에 대하여 하나의 플라스틱제 부재(40a)를 장착하지만, 이것에 한하지 않고, 하나의 프리폼(10a)에 대하여 복수의 플라스틱제 부재(40a)를 겹쳐 장착하는 것이라도 좋다.
또한, 장착부(109)가 플라스틱제 부재(40a)를 프리폼(10a)에 대하여 느슨히 끼우게 한 후, 도시하지 않는 가열 기구에 의해서 플라스틱제 부재(40a)를 수축시키더라도 좋다.
가열 유닛(103)은, 프리폼(10a) 및 플라스틱제 부재(40a)를 가열함으로써, 프리폼(10a) 및 플라스틱제 부재(40a)를 블로우 성형에 알맞은 온도로 가열하는 것으로, 예컨대 근적외선 히터인 가열 장치(51)를 갖는다.
블로우 성형 유닛(104)은, 프리폼(10a) 및 플라스틱제 부재(40a)에 대하여 블로우 성형을 실시함으로써, 프리폼(10a) 및 플라스틱제 부재(40a)를 일체적으로 팽창시키는 것으로, 블로우 성형 금형(50)과 프리폼(10a) 및 플라스틱제 부재(40a)를 연신시키는 연신 로드(110)를 갖는다.
제어부(105)는, 상술한 것과 같이, 성형 유닛(101), 플라스틱제 부재 장착 유닛(102), 가열 유닛(103) 및 블로우 성형 유닛(104)을 제어하는 것이다. 이 경우, 하나의 제어부(105)가 모든 유닛을 제어하고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니다. 복수의 제어부(105)를 두어, 각 제어부(105)가 각각 하나 이상의 유닛을 제어하고, 각 제어부(105)끼리 또는 각 유닛끼리가 상호 신호 교환을 하더라도 좋다.
또한, 도시하지 않지만, 복합 용기의 제조 장치(100)는, 프리폼(10a)(복합 프리폼(70))을 냉각하는 냉각 유닛, 프리폼(10a)(복합 프리폼(70))의 온도를 조정하는 온도 조절 유닛, 블로우 성형되기 전의 프리폼(10a)(복합 프리폼(70))을 대기시켜 놓는 대기 유닛 등을 가져도 좋다.
또한, 블로우 성형 유닛(104)의 하류 측에, 블로우 성형된 후의 플라스틱제 부재(40)에 대하여 인쇄를 실시하는 인쇄 유닛(도시하지 않음)이 마련되어도 좋다. 이 경우, 상기 인쇄 유닛은, 성형 유닛(101), 플라스틱제 부재 장착 유닛(102), 가열 유닛(103) 및 블로우 성형 유닛(104)과 일체화되어도 좋다.
증착막(21)은, 플라즈마 CVD법, PVD법(이온 플레이팅법 등), 스퍼터법 등, 종래 공지된 방법에 의해 형성할 수 있다.
이하, 도 13을 참조하여, 플라즈마 CVD법에 의해 증착막(21)을 형성하는 방법을 설명한다.
우선, 고주파 플라즈마 CVD 장치(200)의 구성에 관해서 설명한다. 고주파 플라즈마 CVD 장치(200)는, 기반(201)과, 절연판(202)을 통해 기반(201)에 지지되는 외부 전극(203)을 구비한다.
일 실시형태에 있어서, 외부 전극(203)은, 복합 용기(10A)의 출납이 가능하게 되도록 상호 분리 가능한 복수의 부재로 구성된다. 이 외부 전극(203)은, 복합 용기(10A)보다도 약간 큰 공간인 반응실(204)을 갖는다.
또한, 일 실시형태에 있어서, 반응실(204) 내에 내부 전극(205)이 배치된다. 내부 전극(205)은, 중공체로 이루어지며, 또한 복수의 원료 가스 취출 구멍(206)을 갖는다. 내부 전극(205)에는, 도전성 재료로 이루어지는 원료 가스 공급관(207)이 연속 설치된다. 또한, 반응실(204)에는, 배기관(208)을 통해 진공원(도시하지 않음)이 접속된다.
외부 전극(203)에는, 정합기(209)를 통해 고주파 전원(210)이 접속된다. 한편, 내부 전극(205)은, 원료 가스 공급관(207)을 통해 접지된다. 외부 전극(203)의 주위에는, 반응실(204) 내에 자계를 발생시키기 위한 복수의 자석(211)이 배치된다.
내부 전극(105)에 연속 설치되는 원료 가스 공급관(207)에는, 화살표(P2)로 나타내는 것과 같이, 유기 규소 화합물 등의 증착용 모노머 가스, 산소 가스, 불활성 가스, 기타를 사용하여 조제한 증착용 원료 가스 조성물이 공급된다. 또한 내부 전극(205)에 원료 가스 공급관(207)을 거쳐 증착용 원료 가스 조성물이 공급되면, 내부 전극(205)에 형성되는 원료 가스 취출 구멍(206)으로부터 증착용 원료 가스 조성물이 분출된다.
또한, 배기관(208)을 통해, 화살표(P1)로 나타내는 것과 같이, 진공원(진공 펌프)에 의해서 반응실(204) 내의 공기가 배기되도록 구성된다.
증착막(21)의 형성은, 우선 외부 전극(203)의 반응실(204) 내에 복합 용기(10A)를 수용한다. 이어서, 배기관(208)에 접속되는 진공 펌프(도시하지 않음)에 의해, 반응실(204) 내부를 플라즈마 발생 가능한 압력이 될 때까지 배기하여, 진공도를 상승시킨다.
이어서, 용기 본체(10) 내에, 아르곤(Ar), 헬륨(He) 등의 불활성 가스를 원료 가스 공급관(207)으로부터 공급하여 원료 가스 취출 구멍(206)으로부터 분출시키고, 동시에 외부 전극(203)과 내부 전극(205)의 사이에 고주파 전압을 인가한다. 이에 따라 반응실(204) 내에 고주파 글로우 방전을 발생시킴과 더불어, 자석(211)에 의해 반응실(204) 내에 자계를 발생시킨다. 원료 가스 취출 구멍(206)으로부터 분출시킨 불활성 가스는, 반응실(204)에 있어서 플라즈마화되어, 용기 본체(10)의 내면에 가속도를 가지고서 충돌되게 되어, 용기 본체(10)의 내면에 미세한 요철이 형성된다. 그때, 반응실(204)의 내부에 자석(211)에 의해 자계를 발생시킴으로써, 고밀도의 양질의 불활성 가스의 플라즈마를 발생시키는 것이 가능하게 될 뿐만 아니라, 용기 본체(10)의 내면에 플라즈마화한 불활성 가스를 가속도를 가지고서 충돌시켜, 효율적으로 용기 본체(10)의 내면에 미세한 요철을 형성하는 것이 가능하게 된다.
이어서, 재차 배기관(208)에 접속되어 있는 진공 펌프에 의해, 반응실(204) 내부를 플라즈마 발생 가능한 압력으로 될 때까지 배기하여, 상기와 마찬가지로 반응실(204) 내의 진공도를 상승시킨다.
이어서, 반응실(204) 내에, 원료 가스 공급관(207)을 통해, 유기 규소 화합물 등의 증착용 모노머 가스, 산소 가스, 불활성 가스, 기타를 사용하여 조제한 증착용 원료 가스 조성물을 적당한 유량으로 공급한다. 또한, 외부 전극(203)과 내부 전극(205)의 사이에 고주파 전압을 인가하여, 반응실(204) 내에 고주파 글로우 방전을 발생시킴과 더불어, 자석(211)에 의해 반응실(204) 내에 자계를 발생시킨다. 이때, 고주파 글로우 방전에 의해서, 반응실(204) 내에 공급되는 증착용 원료 가스 조성물은, 반응실(204) 내에서 기상 반응하게 되어, 플라즈마화한 산화규소 등의 무기 산화물을 주체로 하는 반응 생성물이 생성된다. 이 반응 생성물은, 가속도를 가지고서 용기 본체(10) 내면의 전면에 피착된다. 그때, 반응실(204)의 내부에 자석(211)에 의해 자계를 발생시킴으로써, 고밀도의 양질의 플라즈마화한 반응 생성물을 발생시키는 것이 가능하게 될 뿐만 아니라, 용기 본체(10)의 내면에 플라즈마화한 반응 생성물을 가속도를 가지고서 충돌시켜, 효율적으로 용기 본체(10)의 내면에 증착막(21)을 피착시킬 수 있게 된다.
상기 증착막(21)을 형성하기에 충분한 시간을 거친 후, 원료 가스 공급관(207)을 통해 반응실(204)에 증착용 원료 가스 조성물을 공급하는 것을 정지하고, 이어서, 반응실(204)에 대기를 도입한다. 이와 같이 하여, 용기 본체(10)의 내면 전면에 증착막(21)이 형성된 복합 용기(10A)를 얻을 수 있다.
복합 용기(10A)를 이용한 제품
본 발명의 제품은, 상기한 복합 용기(10A)에 내용물이 충전된 것이며,
용기 본체(10)의 입부(11)에 캡(18)이 장착되는 것을 특징으로 한다(도 14 참조).
본 발명의 제품이 구비하는 캡(18)은, 용기 본체의 입부(11)의 플랜지부를 덮는 오버 캡으로 이루어지는 것이라도 좋다. 본 발명의 제품이 구비하는 캡(18)이 차광성을 갖는 오버캡임으로써, 차광성을 보다 향상시킬 수 있고, 내용물의 보존 안정성을 보다 향상시킬 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 입부(11)는, 캡(18)이 장착되는 나사부(14)와, 나사부(14) 아래쪽에 마련되는 플랜지부(17)를 갖는다. 플랜지부(17)의 아래쪽에는 상술한 목부(13)가 형성되고, 열수축성 플라스틱제 부재(40)는, 플랜지부(17)의 하면까지 달한다(도 15 참조).
일 실시형태에 있어서, 캡(18)은, 대략 원통형의 측벽부(18a)와, 측벽부(18a)의 상단에 연결되며, 평면 대략 원형의 정상면부(18b)를 갖는다. 측벽부(18a)의 내면에는, 입부(11)의 나사부(14)에 맞물리는 나사부(18c)와, 나사부(18c)의 아래쪽에 위치하는 환상의 내주 돌기(18d)가 형성된다. 내주 돌기(18d)의 상단에는 약화 라인(weakening line)(18e)이 형성되고, 캡(18)을 느슨하게 했을 때에 약화 라인(18e)이 파단 가능하도록 이루어진다. 측벽부(18a)의 하부에는, 서포트 링(18f)과, 서포트 링(18f)의 하단에서 내측으로 연장되는 환상의 계합 돌출부(18g)가 형성된다. 계합 돌출부(18g)는 플랜지부(17)의 하면에 맞물린다. 이에 따라, 캡(18)을 느슨하게 하여, 약화 라인(18e)이 파단되었을 때, 계합 돌출부(18g)가 플랜지부(17)에 맞물리기 때문에, 서포트 링(18f)이 입부(11) 측에 잔존하게 된다. 또한, 내주 돌기(18d)가 형성되어 있으면, 계합 돌출부(18g)가 플랜지부(17)에 맞물리지 않더라도 약화 라인(18e)이 파단 가능하게 되기 때문에, 계합 돌출부(18g)는 플랜지부(17)에 맞물려 있어도 좋고, 맞물려 있지 않아도 좋다(도 15 참조).
또한, 일 실시형태에 있어서, 캡(18) 및/또는 플랜지부(17)는, 차광 필름에 덮이도록 이루어진다. 이러한 구성을 함으로써, 복합 용기(10A)의 차광성을 더욱 향상시킬 수 있고, 내용물의 보존 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다.
차광 필름으로서는, 차광성을 갖는 불투명한 것이 이용된다. 차광 필름의 재료로서는, 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리스티렌(PS), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE)을 들 수 있다. 또한, 차광 필름은, 열수축성의 원통형 필름인 것이 바람직하다.
본 발명의 제품에 충전되는 내용물은 특별히 한정되는 것은 아니며, 상기한 맥주 외에도, 정종이나 와인 등의 알코올류, 스포츠 드링크 등의 청량음료, 야채쥬스나 스무디 등을 충전할 수 있다. 또한, 음료에 한정되는 것은 아니며, 샴푸, 린스, 화장품, 의약품 등을 충전하여도 좋다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해, 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1-1>
(프리폼(10a)을 준비하는 공정)
사출성형기를 사용하여, 도 7에 도시하는, 단층 구조를 갖는, PET제 프리폼(10a)을 제조했다. 이 프리폼(10a)의 중량은 30.0 g이며, 그 길이(Y)는 90 mm였다.
(열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 준비하는 공정)
폴리올레핀계 수지로서 폴리에틸렌 및 갈색 착색제를 포함하는 수지 조성물을 가열 용융하여, 링형의 다이로부터 압출했다. 이어서, 압출된 튜브 내면을 가압, 또는 튜브 외면을 내면보다 음압(陰壓)으로 하여 직경 확장을 행하여, 단층 구조를 갖는 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 제조했다. 또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)에 있어서의 갈색 착색제의 함유량은 1.5 질량%로 했다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 근적외선 투과율을 하마마츠포토닉스 제조의 분광기를 사용하여 측정한 바, 64%였다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 길이(X)는 100 mm였다.
(감입 공정)
이어서, 수작업에 의해, 프리폼(10a)을 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 일단에서 감입했다.
(열수축 및 열압착 공정)
감입 후, 온풍 드라이어를 이용하여, 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 100℃까지 가열하여, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 열수축시켰다. 이어서, 100℃로 가열한 금속판을 이용하여 여백부(80a)를 300 N/㎠의 압력으로 사이에 끼워 열압착하여, 복합 프리폼(70)을 얻었다.
(복합 용기의 제조)
상기한 것과 같이 하여 얻어진 복합 프리폼(70)을 근적외선 히터를 이용하여 100℃까지 가열하여, 도 9(b)에 도시되는 블로우 성형 금형으로 반송했다. 이 블로우 성형 금형 내에서, 복합 프리폼(70)을 블로우 성형하여, 만주 용량이 500 mL인 복합 용기(10A)를 얻었다.
이어서, 도 11에 도시되는 고주파 플라즈마 CVD 장치(100)를 이용하여, 용기 본체(10) 내면에 산화규소로 이루어지는 증착막(21)을 형성했다. 증착막의 두께는, 150 nm였다.
복합 용기(10A)의 몸통부 및 바닥부에 있어서의, 파장 400∼500 nm의 가시광선의 투과율을, 분광광도계(가부시키가이샤시마즈세이사쿠쇼 제조, 자외가시 분광광도계)를 사용하여 측정한 바, 모두 0.5%였다.
또한, JIS K 7126에 준거하여, 산소 가스 투과율 측정 장치(MOCON사 제조, 상품명: OX-TRAN2/20)를 이용하여, 23℃, 습도 90% RH의 조건에 의해, 복합 용기(10A)의 산소 투과율을 측정한 바, 0.12 cc/㎡·day·0.21 atm였다.
<외관 시험>
제조 후의 복합 용기(10A)의 외관을 눈으로 확인하여 평가한 바, 용기 본체(10)와 플라스틱제 부재(40) 사이에 기포는 존재하지 않고, 또한 압착부의 벗겨짐이나 파손은 보이지 않으며, 플라스틱제 부재(40)에 의해 용기 본체(10)의 바닥부(30)가 완전히 덮여 있었다.
<비교예 1-1>
열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 제조에 있어서 갈색 착색제를 사용하지 않은 것 이외에는, 실시예 1-1과 같은 식으로 하여 복합 용기(10A)를 제조했다.
복합 용기(10A)의 몸통부 및 바닥부에 있어서의 가시광선의 투과율은 88%이고, 산소 투과율은 0.12 cc/㎡·day·0.21 atm였다.
또한, 그 외관을 눈으로 확인하여 평가한 바, 용기 본체(10)와 플라스틱제 부재(40)의 사이에 기포는 존재하지 않고, 또한 압착부의 벗겨짐이나 파손은 보이지 않으며, 플라스틱제 부재(40)에 의해 용기 본체(10)의 바닥부(30)가 완전히 덮여 있었다.
<비교예 1-2>
여백부의 열압착을 행하지 않은 것 이외에는, 실시예 1-1과 같은 식으로 하여 복합 용기(10A)를 제조했다.
복합 용기(10A)의 몸통부에 있어서의 가시광선의 투과율은 0.5%이며, 플라스틱제 부재로 덮여 있지 않은 바닥부의 가시광선의 투과율은 88%이고, 산소 투과율은 0.12 cc/㎡·day·0.21 atm였다.
또한, 그 외관을 눈으로 확인하여 평가한 바, 용기 본체(10)의 바닥부(30)는 플라스틱제 부재(40)로 덮여 있지 않았다.
<참고예 1-1>
용기 본체(10)의 내면에 증착막을 형성하지 않은 것 이외에는, 실시예 1-1과 같은 식으로 하여 복합 용기(10A)를 제조했다.
몸통부 및 바닥부의 가시광선의 투과율은 0.5%이며, 산소 투과율은 1.3 cc/㎡·day·0.21 atm였다.
또한, 그 외관을 눈으로 확인하여 평가한 바, 용기 본체(10)와 플라스틱제 부재(40)의 사이에 기포는 존재하지 않고, 또한 압착부의 벗겨짐이나 파손은 보이지 않으며, 플라스틱제 부재(40)에 의해 용기 본체(10)의 바닥부(30)가 완전히 덮여 있었다.
<실시예 2-1>
(프리폼(10a)을 준비하는 공정)
사출성형기를 사용하여, 도 7에 도시하는, 단층 구조를 갖는, PET제 프리폼(10a)을 제조했다. 이 프리폼(10a)의 중량은 30.0 g이고, 그 길이(Y)는 90 mm였다.
(열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 준비하는 공정)
폴리올레핀계 수지로서 폴리에틸렌 및 갈색 착색제를 포함하는 착색층용 수지 조성물, EVOH 및 접착제를 링형의 다이로부터 공압출했다. 이어서, 압출된 튜브 내면을 가압, 또는 튜브 외면을 내면보다 음압으로 하여 직경 확장을 행하여, 착색층/접착층/가스 배리어층(EVOH)/접착층/착색층의 구성을 갖는 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 제조했다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 근적외선 투과율을 하마마츠포토닉스 제조의 분광기를 사용하여 측정한 바, 800 nm의 근적외선 투과율은 70%였다.
제조한 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 길이(X)는 100 mm였다.
또한, 착색층에 있어서의 착색제의 함유량은 5 질량%로 했다.
(감입 공정)
이어서, 수작업에 의해, 프리폼(10a)을 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 일단에서 감입했다.
(열수축 및 열압착 공정)
감입 후, 온풍 드라이어를 이용하여, 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 100℃까지 가열하여, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 열수축시켰다. 이어서, 100℃로 가열한 금속판을 이용하여 여백부를 300 N/㎠의 압력으로 사이에 끼워 열압착하여, 복합 프리폼(70)을 얻었다.
(복합 용기의 제조)
상기한 것과 같이 하여 얻어진 복합 프리폼(70)을 근적외선 히터를 이용하여 100℃까지 가열하여, 도 9(b)에 도시되는 블로우 성형 금형으로 반송했다. 이 블로우 성형 금형 내에서, 복합 프리폼(70)을 블로우 성형하여, 만주 용량이 500 mL인 복합 용기(10A)를 얻었다.
이어서, 도 11에 도시되는 고주파 플라즈마 CVD 장치(100)를 이용하여, 용기 본체(10) 내면에 산화규소로 이루어지는 증착막(21)을 형성했다. 증착막의 두께는, 150 nm였다.
또한, 복합 용기(10A)의 몸통부 및 바닥부에 있어서의, 파장 400∼500 nm의 가시광선의 투과율을, 분광광도계(가부시키가이샤시마즈세이사쿠쇼 제조, 자외가시 분광광도계)를 사용하여 측정한 바, 모두 0.5%였다.
또한, JIS K 7126에 준거하여, 산소 가스 투과율 측정 장치(MOCON사 제조, 상품명: OX-TRAN2/20)를 이용하여, 23℃, 습도 90% RH의 조건에 의해, 복합 용기(10A)의 산소 투과율을 측정한 바, 0.060 cc/㎡·day·0.21 atm였다.
<외관 시험>
제조 후의 복합 용기(10A)의 외관을 눈으로 확인하여 평가한 바, 용기 본체(10)와 플라스틱제 부재(40)의 사이에 기포는 존재하지 않고, 또한 압착부의 벗겨짐이나 파손은 보이지 않으며, 플라스틱제 부재(40)에 의해 용기 본체(10)의 바닥부(30)가 완전히 덮여 있었다.
<비교예 2-1>
착색층용 수지 조성물에 갈색 착색제를 함유시키지 않은 것 이외에는, 실시예 2-1과 같은 식으로 하여 복합 용기(10A)를 제조했다.
복합 용기(10A)의 몸통부 및 바닥부에 있어서의 가시광선의 투과율은 88%이고, 산소 투과율은 0.060 cc/㎡·day·0.21 atm였다.
또한, 그 외관을 눈으로 확인하여 평가한 바, 용기 본체(10)와 플라스틱제 부재(40)의 사이에 기포는 존재하지 않고, 또한 압착부의 벗겨짐이나 파손은 보이지 않으며, 플라스틱제 부재(40)에 의해 용기 본체(10)의 바닥부(30)가 완전히 덮여 있었다.
<비교예 2-2>
여백부의 열압착을 행하지 않은 것 이외에는, 실시예 2-1과 같은 식으로 하여 복합 용기(10A)를 제조했다.
복합 용기(10A)의 몸통부에 있어서의 가시광선의 투과율은 0.5%이며, 플라스틱제 부재로 덮여 있지 않은 바닥부의 가시광선의 투과율은 88%이고, 산소 투과율은 0.060 cc/㎡·day·0.21 atm였다.
또한, 그 외관을 눈으로 확인하여 평가한 바, 용기 본체(10)의 바닥부(30)는 플라스틱제 부재(40)로 덮여 있지 않았다.
<참고예 2-1>
용기 본체(10)의 내면에 증착막을 형성하지 않은 것 이외에는, 실시예 2-1과 같은 식으로 하여 복합 용기(10A)를 제조했다.
몸통부 및 바닥부의 가시광선의 투과율은 0.5%이며, 산소 투과율은 0.650 cc/㎡·day·0.21 atm였다.
또한, 그 외관을 눈으로 확인하여 평가한 바, 용기 본체(10)와 플라스틱제 부재(40)의 사이에 기포는 존재하지 않고, 또한 압착부의 벗겨짐이나 파손은 보이지 않으며, 플라스틱제 부재(40)에 의해 용기 본체(10)의 바닥부(30)가 완전히 덮여 있었다.
<실시예 3-1>
(프리폼(10a)을 준비하는 공정)
사출성형기를 사용하여, 도 7에 도시하는 형상을 가지고, 최내층에서부터, PET로 이루어지는 층/MXD-6 및 산화촉진제로 이루어지는 층/PE로 이루어지는 층을 구비하는, 프리폼(10a)를 제조했다. 산화촉진제의 함유량은 1 질량%로 했다.
이 프리폼(10a)의 중량은 30.0 g이며, 그 길이(Y)는 90 mm였다.
(열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 준비하는 공정)
폴리올레핀계 수지로서 폴리에틸렌 및 갈색 착색제를 포함하는 착색층용 수지 조성물, EVOH 및 접착제를 링형의 다이로부터 공압출했다. 이어서, 압출된 튜브 내면을 가압, 또는 튜브 외면을 내면보다 음압으로 하여 직경 확장을 행하여, 최내층에서부터, 착색층/접착층/가스 배리어층(EVOH)/접착층/착색층을 구비하는, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 제조했다. 착색층에 있어서의 갈색 착색제의 함유량은 5 질량%로 했다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 근적외선 투과율을 하마마츠포토닉스 제조의 분광기를 사용하여 측정한 바, 70%였다.
제조한 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 길이(X)는 100 mm였다.
(감입 공정)
이어서, 수작업에 의해, 프리폼(10a)을 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 일단에서 감입했다.
(열수축 및 열압착 공정)
감입 후, 온풍 드라이어를 이용하여, 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 100℃까지 가열하여, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 열수축시켰다. 이어서, 100℃로 가열한 금속판을 이용하여 여백부(80a)를 300 N/㎠의 압력으로 사이에 끼워 열압착하여, 복합 프리폼(70)을 얻었다.
(복합 용기의 제조)
상기한 것과 같이 하여 얻어진 복합 프리폼(70)을 근적외선 히터를 이용하여 100℃까지 가열하여, 도 9(b)에 도시되는 블로우 성형 금형으로 반송했다. 이 블로우 성형 금형 내에서, 복합 프리폼(70)을 블로우 성형하여, 만주 용량이 500 mL인 복합 용기(10A)를 얻었다.
또한, 용기 본체(10)에 있어서, 가스 배리어층의 두께는 10 ㎛이며, 그 밖의 층(폴리에스테르계 수지층)의 두께는 모두 120 ㎛였다.
또한, 플라스틱제 부재(40)에 있어서, 착색층의 두께는 모두 10 ㎛이며, 접착층의 두께는 모두 2 ㎛이고, 가스 배리어층의 두께는 5 ㎛였다.
복합 용기(10A)의 몸통부 및 바닥부에 있어서의, 파장 400∼500 nm의 가시광선의 투과율을, 분광광도계(가부시키가이샤시마즈세이사쿠쇼 제조, 자외가시 분광광도계)를 사용하여 측정한 바, 모두 0.5%였다.
또한, JIS K 7126에 준거하여, 산소 가스 투과율 측정 장치(MOCON사 제조, 상품명: OX-TRAN2/20)를 이용하여, 23℃, 습도 90% RH의 조건에 의해 복합 용기(10A)의 산소 투과율을 측정한 바, 0.075 cc/㎡·day·0.21 atm였다.
<외관 시험>
제조 후의 복합 용기(10A)의 외관을 눈으로 확인하여 평가한 바, 용기 본체(10)와 플라스틱제 부재(40)의 사이에 기포는 존재하지 않고, 또한 압착부의 벗겨짐이나 파손은 보이지 않으며, 플라스틱제 부재(40)에 의해 용기 본체(10)의 바닥부(30)가 완전히 덮여 있었다.
<비교예 3-1>
착색층용 수지 조성물에 갈색 착색제를 함유시키지 않은 것 이외에는, 실시예 3-1과 같은 식으로 하여 복합 용기(10A)를 제조했다.
복합 용기(10A)의 몸통부 및 바닥부에 있어서의 가시광선의 투과율은 88%이며, 산소 투과율은 0.075 cc/㎡·day·0.21 atm였다.
또한, 그 외관을 눈으로 확인하여 평가한 바, 용기 본체(10)와 플라스틱제 부재(40)의 사이에 기포는 존재하지 않고, 또한 압착부의 벗겨짐이나 파손은 보이지 않으며, 플라스틱제 부재(40)에 의해 용기 본체(10)의 바닥부(30)가 완전히 덮여 있었다.
<비교예 3-2>
여백부의 열압착을 행하지 않은 것 이외에는, 실시예 3-1과 같은 식으로 하여 복합 용기(10A)를 제조했다.
복합 용기(10A)의 몸통부에 있어서의 가시광선의 투과율은 0.5%이며, 플라스틱제 부재로 덮여 있지 않은 바닥부의 가시광선의 투과율은 88%이고, 산소 투과율은 0.075 cc/㎡·day·0.21 atm였다.
또한, 그 외관을 눈으로 확인하여 평가한 바, 용기 본체(10)의 바닥부(30)는 플라스틱제 부재(40)로 덮여 있지 않았다.
<실시예 4-1>
(프리폼(10a)을 준비하는 공정)
사출성형기를 사용하여, 도 7에 도시하는 형상을 가지고, PET로 이루어지는 층/MXD-6 및 산화촉진제로 이루어지는 층/PET으로 이루어지는 층을 구비하는, 프리폼(10a)를 제조했다. 산화촉진제의 함유량은 1 질량%로 했다.
이 프리폼(10a)의 중량은 30.0 g이며, 그 길이(Y)는 90 mm였다.
(열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 준비하는 공정)
폴리올레핀계 수지로서 폴리에틸렌 및 갈색 착색제를 포함하는 혼합물을 링형의 다이로부터 압출했다. 이어서, 압출된 튜브 내면을 가압, 또는 튜브 외면을 내면보다 음압으로 하여 직경 확장을 행하여, 단층 구조를 갖는 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 제조했다.
착색층에 있어서의 갈색 착색제의 함유량은 5 질량%로 했다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 근적외선 투과율을 하마마츠포토닉스 제조의 분광기를 사용하여 측정한 바, 70%였다.
제조한 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 길이(X)는 100 mm였다.
(감입 공정)
이어서, 수작업에 의해, 프리폼(10a)을 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 일단에서 감입했다.
(열수축 및 열압착 공정)
감입 후, 온풍 드라이어를 이용하여, 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 100℃까지 가열하여, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 열수축시켰다. 이어서, 100℃로 가열한 금속판을 이용하여 여백부(80a)를 300 N/㎠의 압력으로 사이에 끼워 열압착하여, 복합 프리폼(70)을 얻었다.
(복합 용기의 제조)
상기한 것과 같이 하여 얻어진 복합 프리폼(70)을 근적외선 히터를 이용하여 100℃까지 가열하여, 도 9(b)에 표시되는 블로우 성형 금형으로 반송했다. 이 블로우 성형 금형 내에서, 복합 프리폼(70)을 블로우 성형하여, 만주 용량이 500 mL인 복합 용기(10A)를 얻었다.
또한, 용기 본체(10)에 있어서, 가스 배리어층의 두께는 30 ㎛이며, 그 밖의 층(폴리에스테르계 수지층)의 두께는 함께 120 ㎛였다.
또한, 플라스틱제 부재(40)의 두께는 50 ㎛였다.
복합 용기(10A)의 몸통부 및 바닥부에 있어서의, 파장 400∼500 nm의 가시광선의 투과율을, 분광광도계(가부시키가이샤시마즈세이사쿠쇼 제조, 자외가시 분광광도계)를 사용하여 측정한 바, 모두 0.5%였다.
또한, JIS K 7126에 준거하여, 산소 가스 투과율 측정 장치(MOCON사 제조, 상품명: OX-TRAN2/20)를 이용하여, 23℃, 습도 90% RH의 조건에 의해 복합 용기(10A)의 산소 투과율을 측정한 바, 0.51 cc/㎡·day·0.21 atm였다.
<외관 시험>
제조 후의 복합 용기(10A)의 외관을 눈으로 확인하여 평가한 바, 용기 본체(10)와 플라스틱제 부재(40)의 사이에 기포는 존재하지 않고, 또한 압착부의 벗겨짐이나 파손은 보이지 않으며, 플라스틱제 부재(40)에 의해 용기 본체(10)의 바닥부(30)가 완전히 덮여 있었다.
<비교예 4-1>
열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 제조에 갈색 착색제를 사용하지 않은 것 이외에는 실시예 4-1과 같은 식으로 하여 복합 용기(10A)를 제조했다.
복합 용기(10A)의 몸통부 및 바닥부에 있어서의 가시광선의 투과율은 88%이고, 산소 투과율은 0.51 cc/㎡·day·0.21 atm였다.
또한, 그 외관을 눈으로 확인하여 평가한 바, 용기 본체(10)와 플라스틱제 부재(40)의 사이에 기포는 존재하지 않고, 또한 압착부의 벗겨짐이나 파손은 보이지 않으며, 플라스틱제 부재(40)에 의해 용기 본체(10)의 바닥부(30)가 완전히 덮여 있었다.
<비교예 4-2>
여백부의 열압착을 행하지 않은 것 이외에는 실시예 4-1과 같은 식으로 하여 복합 용기(10A)를 제조했다.
복합 용기(10A)의 몸통부에 있어서의 가시광선의 투과율은 0.5%이고, 플라스틱제 부재로 덮여 있지 않은 바닥부의 가시광선의 투과율은 88%이며, 산소 투과율은 0.51 cc/㎡·day·0.21 atm였다.
또한, 그 외관을 눈으로 확인하여 평가한 바, 용기 본체(10)의 바닥부(30)는 플라스틱제 부재(40)로 덮여 있지 않았다.
<실시예 5-1>
(프리폼(10a)을 준비하는 공정)
사출성형기를 사용하여, 도 7에 도시하는, 단층 구조를 갖는 PET제 프리폼(10a)을 제조했다. 이 프리폼(10a)의 중량은 30.0 g이며, 그 길이(Y)는 90 mm였다.
(열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 준비하는 공정)
폴리올레핀계 수지로서 폴리에틸렌 및 갈색 착색제를 포함하는 혼합물을 가열 용융하여, 링형의 다이로부터 압출했다. 이어서, 압출된 튜브 내면을 가압, 또는 튜브 외면을 내면보다 음압으로 하여 직경 확장을 행하여, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 제조했다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)에 있어서의 갈색 착색제의 함유량은 1.5 질량%로 했다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 근적외선 투과율을 하마마츠포토닉스 제조의 분광기를 사용하여 측정한 바, 64%였다.
제조한 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 길이(X)는 100 mm였다.
(감입 공정)
이어서, 수작업에 의해, 프리폼(10a)을 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 일단에서 감입했다.
(열수축 및 열압착 공정)
감입 후, 온풍 드라이어를 이용하여, 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 100℃까지 가열하여, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 열수축시켰다. 이어서, 100℃로 가열한 금속판을 이용하여 여백부를 300 N/㎠의 압력으로 사이에 끼워 열압착하여, 복합 프리폼(70)을 얻었다.
(복합 용기의 제조)
상기한 것과 같이 하여 얻어진 복합 프리폼(70)을 근적외선 히터를 이용하여 100℃까지 가열하여, 도 12(b)에 도시되는 블로우 성형 금형으로 반송했다. 이 블로우 성형 금형 내에서, 복합 프리폼(70)을 블로우 성형하여, 만주 용량이 500 mL인 복합 용기(10A)를 얻었다.
또한, 복합 용기(10A)의 몸통부 및 바닥부에 있어서의, 파장 400∼500 nm의 가시광선의 투과율을, 분광광도계(가부시키가이샤시마즈세이사쿠쇼 제조, 자외가시 분광광도계)를 사용하여 측정한 바, 모두 0.5%였다.
<외관 시험>
제조 후의 복합 용기(10A)의 외관을 눈으로 확인하여 평가한 바, 용기 본체(10)와 플라스틱제 부재(40)의 사이에 기포는 존재하지 않고, 또한 열압착부의 벗겨짐이나 파손은 보이지 않으며, 플라스틱제 부재(40)에 의해 용기 본체(10)의 바닥부(30)가 완전히 덮여 있었다.
<비교예 5-1>
열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 제조에 있어서 갈색 착색제를 사용하지 않은 것 이외에는, 실시예 5-1과 같은 식으로 하여 복합 용기(10A)를 제조했다.
복합 용기(10A)의 몸통부 및 바닥부에 있어서의 가시광선의 투과율은 88%였다.
또한, 그 외관을 눈으로 확인하여 평가한 바, 용기 본체(10)와 플라스틱제 부재(40)의 사이에 기포는 존재하지 않고, 또한 열압착부의 벗겨짐이나 파손은 보이지 않으며, 플라스틱제 부재(40)에 의해 용기 본체(10)의 바닥부(30)가 완전히 덮여 있었다.
<비교예 5-2>
여백부의 열압착을 행하지 않은 것 이외에는 실시예 5-1과 같은 식으로 하여 복합 용기(10A)를 제조했다.
복합 용기(10A)의 몸통부에 있어서의 가시광선의 투과율은 0.5%였다.
또한, 그 외관을 눈으로 확인하여 평가한 바, 용기 본체(10)의 바닥부(30)는 플라스틱제 부재(40)로 덮여 있지 않았다.
Claims (11)
- 복합 프리폼의 블로우 성형품인 복합 용기로서,
입부와, 상기 입부 아래쪽에 마련된 목부와, 상기 목부 아래쪽에 마련된 어깨부와, 상기 어깨부 아래쪽에 마련된 몸통부와, 상기 몸통부 아래쪽에 마련된 바닥부를 구비하는 용기 본체와,
상기 용기 본체의 외측에 밀착하여 마련되고, 수지 재료 및 착색제를 포함하는 착색층을 적어도 구비하는 열수축성 플라스틱제 부재를 구비하고,
상기 열수축성 플라스틱제 부재의, 파장이 800 nm∼2500 nm인 근적외선 투과율이 50% 이상이며, 파장 400∼500 nm의 가시광선의 투과율이 20% 이하이고,
상기 용기 본체의 상기 바닥부는, 상기 열수축성 플라스틱제 부재로 덮여 있지 않은 것을 특징으로 하는 복합 용기. - 복합 프리폼의 블로우 성형품인 복합 용기로서,
입부와, 상기 입부 아래쪽에 마련된 목부와, 상기 목부 아래쪽에 마련된 어깨부와, 상기 어깨부 아래쪽에 마련된 몸통부와, 상기 몸통부 아래쪽에 마련된 바닥부를 구비하는 용기 본체와,
상기 용기 본체의 외측에 밀착하여 마련되고, 수지 재료 및 착색제를 포함하는 착색층을 적어도 구비하는 열수축성 플라스틱제 부재를 구비하며,
상기 열수축성 플라스틱제 부재의, 파장이 800 nm∼2500 nm인 근적외선 투과율이 50% 이상이고, 파장 400∼500 nm의 가시광선의 투과율이 20% 이하이며,
상기 용기 본체의 상기 바닥부는, 오목부와, 상기 오목부의 주위에 마련된 접지부를 포함하고,
상기 열수축성 플라스틱제 부재는, 상기 접지부를 덮는 것을 특징으로 하는 복합 용기. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열수축성 플라스틱제 부재가, 가스 배리어층을 더 구비하는 복합 용기.
- 제3항에 있어서, 상기 가스 배리어층이, 산화촉진제를 포함하여 이루어지는 복합 용기.
- 제4항에 있어서, 상기 가스 배리어층에 있어서의 상기 산화촉진제의 함유량은, 0.001 질량% 이상, 3 질량% 이하인 복합 용기.
- 제3항에 있어서, 상기 가스 배리어층이, 산소흡수제를 포함하여 이루어지는 복합 용기.
- 제6항에 있어서, 상기 가스 배리어층에 있어서의 상기 산소흡수제의 함유량은, 0.1질량% 이상, 15 질량% 이하인 복합 용기.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열수축성 플라스틱제 부재의, 파장이 800 nm∼2500 nm인 근적외선 투과율이 70% 이상, 100% 이하인 복합 용기.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열수축성 플라스틱제 부재는, 비중이 1 미만이고, 상기 용기 본체의 비중은, 1초과인 복합 용기.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열수축성 플라스틱제 부재의, 파장 400∼500 nm의 가시광선의 투과율이 1% 이하인 복합 용기.
- 제1항 또는 제2항에 기재된 복합 용기에 맥주가 충전된 제품으로서, 상기 용기 본체의 입부에 캡이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 제품.
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