KR20000059197A - 폴리에틸렌나프탈레이트계 유아용 수유병 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비스페놀-A와 같은 환경호르몬이 배출되지 않고, 잔류응력이 없어 장시간 내열성이 특히 우수한 폴리에틸렌나프탈레이트계 유아용 수유병 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 폴리에틸렌나프탈레이트 85~100몰%와 폴리에틸렌테레프탈레이트 15~0몰%를 함유하는 호모 또는 공중합 폴리에틸렌나프탈레이트계 수지로 구성되며, 100℃ 이상의 열탕에서 3시간 동안 열탕소독시의 부피변화율이 2% 이하인 것을 특징으로 한다. 본 발명은 연신공정이 없는 사출성형 방법으로 상기 조성의 유아용 수유병을 제조한다. 그 결과 본 발명의 유아용 수유병은 잔류응력이 없어서 열탕소독시 부피변화율이 매우 낮다.

Description

폴리에틸렌나프탈레이트계 유아용 수유병 및 그의 제조방법 {A polyethylenenaphthalate type suckling bottle for a baby, and a process of preparing the same}

본 발명은 폴리에틸렌나프탈레이트계 유아용 수유병 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

유아용 수유병으로서 처음 사용되었던 재료는 유리이다. 유리로 만든 젖병의 장점은 투명하여 내용물 상태를 쉽게 파악할 수 있으며, 깨지지만 않는다면 수천회 재사용도 가능하다. 그러나 유리 수유병은 무겁고 깨질 위험성이 있어 유아들이 사용하는 데 있어 안정성에 문제가 있으며, 열탕소독후 유리 수유병을 식히는데 오랜시간이 소요된다는 단점도 있었다.

이러한 유리 수유병의 문제점을 보완해 지금 현재 일반적으로 널리 사용되어지고 있는 수유병으로는 폴리카보네이트 수지로 제조한 수유병이다. 폴리카보네이트 수지의 수유병은 우선 유리 수유병과 같이 내용물을 쉽게 파악할 수 있게 투명하고, 유리 수유병과는 달리 가볍고 깨질염려가 없다. 또한 자유자재로 형태 변형이 가능해 성형성도 우수하다.

폴리카보네이트 수지는 플라스틱 재료이지만 열에 의한 변형 온도(140 ∼ 146℃)가 높아 열탕살균을 수백회 하여도 사용이 가능하다. 그러나 현재 국내외적으로 문제시되어지고 있는 내분비교란화학물질(이하 "환경호르몬"이라고 한다)로 의심되는 물질인 비스페놀-A가 열탕살균시 유출되는 문제가 있다. 특히 열탕살균이 반복될 수록 더 많은 비스페놀-A가 더 많이 유출된다.

환경호르몬이란 환경중에 존재하다가 생체에 들어가면 호르몬과 유사한 작용을 하여 호르몬의 분비계를 교란시켜 생식기능 등에 악영향을 미친다고 여겨지고 있는 화학물질의 총칭을 말한다.

환경호르몬이 지금까지는 성기능 장애를 가져오는 것으로 알려졌지만 최근 뇌신경에 까지 치명적인 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 일본 후카이도 대학 독성학 연구팀은 내분비교란물질로 알려진 비스페놀-A를 쥐에 주사해서 뇌신경 세포변화를 관찰한 결과, 비스페놀-A를 주입한 어미에게서 태어난 쥐의 뇌신경 세포는 건강한 쥐보다 약 두배정도 이상증식을 일으키는 것이 확인 됐다.

이 연구결과 환경호르몬은 지금까지 알려진 것보다 훨씬 광범위하고 치명적인 영향을 줄 수 있음이 입증됐다. 또한 폴리카보네이트 수유병은 블로우 (Blow)성형 방식과 사출성형 방식으로 제조가 가능하나 이들 모두 폴리카보네이트 수유병을 사용할 때 폴리카보네이트 수지 자체의 자외선 차단성이 낮기 때문에 자외선 살균기로 장기간 사용할 때 수유병이 변색되고 미세한 크랙(Crack)이 발생하여 분유세척이 용이하지 못한 문제점을 가지고 있다.

이러한 문제점을 보완하기 위해 폴리에테르설폰[Polyethersulfone(PES)]으로 제조한 젖병과 폴리프로필렌으로 제조된 젖병이 나오고 있으나, 유사 환경호르몬 비스페놀-S의 배출과 낮은 투명도(55%)로 문제가 되고 있다.

또한 환경호르몬 대체용으로 본 출원인은 한국특허출원 98-45238호 등에서 블로우(Blow)성형 방식으로 제조한 폴리에틸렌나프탈레이트계 수유병을 제안한 바 있다. 그러나 상기 수유병은 환경호르몬 의심물질이나 기타 유사 환경호르몬 물질의 용출은 없으나, 블로우성형시 발생한 응력의 잔류로 인하여 장기간의 내열성이 부족한 문제점을 가지고 있다. 그 결과 열탕에서 장기간 소독시 수유병의 부피(용적)가 심하게 변하는 문제가 있었다.

본 발명은 열탕살균시 비스페놀-A와 같은 환경호르몬 배출이 없고, 투명하여 내용물 확인이 용이하며, 충격강도가 우수하여 잘 깨지지 않는 폴리에틸렌나프탈레이트계 유아용 수유병을 제공하고자 한다. 특히 본 발명은 잔류응력이 없어서 장시간 열탕소독시에도 열변형(부피변화)이 없는 폴리에틸렌나프탈레이트계 유아용 수유병을 제공하고자 한다. 또한 본 발명은 상기 성능을 구비한 폴리에틸렌나프탈레이트계 수유병을 사출성형 방법으로 제조하는 방법을 제공하고자 한다.

이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 유아용 수유병은, 폴리에틸렌나프탈레이트 85~100몰%와 폴리에틸렌테레프탈레이트 15~0몰%를 함유하는 호모 또는 공중합 폴리에틸렌나프탈레이트계 수지로 구성되며, 100℃ 이상의 열탕에서 3시간 동안 열탕소독시의 부피변화율이 2% 이하인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 유아용 수유병 제조방법은, 폴리에틸렌나프탈레이트 85~100몰%와 폴리에틸렌테레프탈레이트 15~0몰%를 함유하는 호모 또는 공중합 폴리에틸렌나프탈레이트 수지를 295~305℃의 온도로 용융하고, 이를 사출기의 최대 사출속도 대비 6~15%의 사출속도와 35~50kgf/㎠의 사출압력으로 50~120℃의 금형으로 사출함을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명에서 사용하는 폴리에틸렌나프탈레이트계 수지는 폴리에틸렌나프탈레이트 85~100몰%와 폴리에틸렌나프탈레이트 15~0몰%로 구성된다. 다시말해, 본 발명의 수지는 [ⅰ] 디메틸-2,6-나프탈렌디카르복실레이트(이하 "NDC"라고 한다)와 에틸렌글리콜(이하 "EG"라고 한다)를 중합하여 제조된 호모 폴리머 이거나, [ⅱ] NDC, 디메틸테레프탈레이트(이하 "DMT"라고 한다) 또는 테레프탈산(이하 "TPA"라고 한다) 및 EG를 공중합하여 제조한 공중합 폴리머 이다.

호모 폴리에틸렌나프탈레이트계 수지인 경우 산성분중 NDC의 함량은 100몰%이고, 공중합 폴리에틸렌나프탈레이트계 수지인 경우 산성분중 NDC의 함량은 85몰% 이상 100몰% 미만이고 DMT 또는 TPA의 함량은 15몰% 이하이다.

본 발명은 상기 폴리에틸렌나프탈레이트계 수지를 블로우성형 방식이 아닌 사출성형 방식으로 수유병을 제조하여 수유병 내에 잔류응력이 존재하지 않도록 함을 특징으로 한다.

구체적으로 본 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트 85~100몰%와 폴리에틸렌테레프탈레이트 15~0몰%를 함유하는 호모 또는 공중합 폴리에틸렌나프탈레이트 수지를 295~305℃의 온도로 용융하고, 금형으로 사출하여 유아용 수유병을 제조한다.

이와 같이 제조한 본 발명의 유아용 수유병은 연신되지 않은 무연신 상태로서 수유병내 잔류응력이 잔존하지 않는다. 그 결과 장시간 열탕 소독시에도 수유병의 부피(용량) 변화율이 거의 발생되지 않는다.

본 발명은 수유병의 몸체, 캡(CAP) 및 윗부분을 각각 별도로 사출성형한 후 조립하여 제조한다. 수유병의 몸체를 사출성형시 사출속도는 사출기의 최대 사출속도 대비 6~15%, 사출압력은 35~50kgf/㎠로 하는 것이 수유병내 잔류응력을 최소화 하는데 바람직 하다. 또한 사출성형시 금형온도는 50~120℃로 하는 것이 바람직 하다.

본 발명의 수유병은 잔류응력이 잔존하지 않아 100℃ 이상의 열탕에서 3시간 동안 열탕소독시 부피변화율이 2% 이하로서 장기간 내열성이 매우 우수하다. 아울러 충격강도가 700~900kgcm이며 투명도가 85% 이상이다. 또한 380nm 이하의 자외선을 차단 할 수 있다.

본 발명에 있어서 수유병의 각종물성은 아래와 같이 평가 하였다.

·투명도(%)

헤이즈메터(니폰 덴쇼큐사 제품)로 ASTM D 1003 방식으로 측정 하였다.

·자외선 차단성

자외선(UV)-스펙트로메터(Hewlett Packard사 제품)으로 측정 하였다.

·열탕처리 전후의 용량(부피) 변화율(%)

열탕처리 시간에 따른 수유병의 칫수(병높이, 몸체직경, 넥부분 치수)를 측정하여 열탕처리후 수유병의 용량을 계산한 후 이를 열탕처리전 수유병의 용량과 비교하여 구하였다.

이하 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 그러나 본 발명이 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

폴리에틸렌나프탈레이트 90몰%와 폴리에틸렌테레프탈레이트 10몰%로 구성된 공중합 폴리에틸렌나프탈레이트 수지를 300℃에서 용융한 후, 이를 사출기의 최대 사출속도 대비 10%의 사출속도와 40kgf/㎠의 사출압력으로 90℃의 금형으로 사출하여 유아용 수유병을 제조한다. 제조한 유아용 수유병의 자외선 차단성, 투명성 및 열변형성을 평가한 결과는 표 2와 같다.

실시예 2 ~ 실시예 3

수지의 조성, 사출속도, 사출압력 및 금형온도를 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 유아용 수유병을 제조한다. 제조한 유아용 수유병의 자외선 차단성, 투명성 및 열변형성을 평가한 결과는 표 2와 같다.

수유병 제조조건

구 분	실시예 1	실시예 2	실시예 3
수지조성(몰%)	폴리에틸렌나프탈레이트	90	100	88
	폴리에틸렌테레프탈레이트	10	0	12
사출속도(%)-사출기 최대 사출속도 대비	10	7	13
사출압력(kgf/㎠)	40	45	37
금형온도(℃)	90	100	70

비교실시예 1

폴리에틸렌나프탈레이트 90몰%와 폴리에틸렌테레프탈레이트 10몰%로 구성된 공중합 폴리에틸렌나프탈레이트 수지를 용융사출기에 투입한 후 300℃로 용융 후 사출하여 예비성형체(Preform)를 제조한다. 상기 예비성형체를 포트(Pot)에서 195℃로 재가열한 후, 블로우 몰드 내에서 3kgf/㎠의 압력으로 블로잉 성형하여 유아용 수유병을 제조한다. 이때 횡방향 연신비는 1.8배, 종방향 연신비는 2.0배로 하였다. 제조한 유아용 수유병의 자외선 차단성, 투명성 및 열변형성을 평가한 결과는 표 2와 같다.

유아용 수유병 물성 평가 결과

구 분	실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교실시예 1
투명도(%)	88	90	87	88
자외선 차단성(nm 이하)	380	380	380	380
열탕처리시간에따른 용량변화율(%)	1시간 처리	0	0	0	0
	2시간 처리	0	0	0	4
	3시간 처리	0	0	0	10
	4시간 처리	0	0	0	11
	5시간 처리	0	0	0	12
	6시간 처리	0	0	1	15
	7시간 처리	0	0	1.2	15
	8시간 처리	0	0	1.5	15

본 발명의 유아용 수유병은 폴리에틸렌나프탈레이트계 수지로 구성되어, 사용중 깨질위험이 낮고, 환경호르몬 배출이 없고, 투명하다. 또한 본 발명의 유아용 수유병은 사출성형 방법으로 제조되어 잔류응력이 발생되지 않는 무연신 상태이다. 그 결과 장기간 열탕 소독시에도 열변형(부피변화)이 없는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 폴리에틸렌나프탈레이트 85~100몰%와 폴리에틸렌테레프탈레이트 15~0몰%를 함유하는 호모 또는 공중합 폴리에틸렌나프탈레이트계 수지로 구성되며, 100℃ 이상의 열탕에서 3시간 동안 열탕소독시의 부피변화율이 2% 이하인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌나프탈레이트계 유아용 수유병.
2. 1항에 있어서, 충격강도가 700~920kgcm인 것을 특징으로하는 폴리에틸렌나프탈레이트계 유아용 수유병.
3. 1항에 있어서, 투명도가 85% 이상인 것을 특징으로하는 폴리에틸렌나프탈레이트계 유아용 수유병.
4. 폴리에틸렌나프탈레이트 85~100몰%와 폴리에틸렌테레프탈레이트 15~0몰%를 함유하는 호모 또는 공중합 폴리에틸렌나프탈레이트 수지를 295~305℃의 온도로 용융하고, 이를 사출기의 최대 사출속도 대비 6~15%의 사출속도와 35~50kgf/㎠의 사출압력으로 50~120℃의 금형으로 사출함을 특징으로 하는 폴리에틸렌나프탈레이트계 유아용 수유병의 제조방법.