KR20110020758A

KR20110020758A - 사출 연신 중공 성형 물품과 이에 사용하기 위한 중합체

Info

Publication number: KR20110020758A
Application number: KR1020107011921A
Authority: KR
Inventors: 루이 선
Original assignee: 피나 테크놀러지, 인코포레이티드
Priority date: 2008-06-19
Filing date: 2009-06-17
Publication date: 2011-03-03
Also published as: US20130189465A1; WO2009155318A1; US20090315226A1; EP2296863A1; JP2011525157A; CN101868339A; EP2296863A4; US8623484B2; US8414988B2

Abstract

사출 연신 중공 성형(ISBM) 물품과 이를 성형하는 방법이 본 명세서에 기재된다. ISBM 물품은 일반적으로 2개 이상의 서로 다른 상을 갖는 공중합체로 정의되는 프로필렌계 임팩트 공중합체를 포함하고, 이 중 적어도 하나는 고무 특성을 갖는다. 에틸렌-프로필렌 고무와 같은 고무 상이 기계 블렌딩, 공중합 또는 이와 다른 방법에 의해 중합체 매트릭스로 혼입된다. 본 명세서에 기재된 물품과 방법에 유용한 임팩트 공중합체는 프로필렌의 공중합체와, 약 1.0% 내지 약 15.0%의 하나 이상의 공단량체를 포함한다. 상기 공단량체는 에틸렌이다. 음료 또는 유제품 용기로 사용 가능한 본 발명의 한 가지 구체적인 예는 불투명하거나 반투명하고, 향상된 내충격성을 나타내며, 또한 이전에 가능했던 것보다 더 높은 생산 속도로 생산될 수 있다.

Description

사출 연신 중공 성형 물품과 이에 사용하기 위한 중합체{INJECTION STRETCH BLOW MOLDED ARTICLES AND POLYMERS FOR USE THEREIN}

본 발명의 실시예는 일반적으로 사출 연신 중공 성형(injection stretch blow molding)에 사용하기 적합한 중합체에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명의 실시예는 사출 연신 중공 성형에 사용하기 적합한 프로필렌계 임팩트 공중합체(propylene-based impact copolymer)에 관한 것이다.

사출 연신 중공 성형(ISBM)에 적용하기 위해 프로필렌계 랜덤 공중합체 또는 호모중합체를 사용하기 위한 시도가 있었다. 그러나, 랜덤 공중합체 및 호모중합체로부터 형성된 ISBM 물품은, 특히 냉온에서 열악한 낙하 충격 강도(drop impact strength)를 나타낼 수 있다. ISBM 물품이 냉동 식품 및 음료를 함유하기 위한 양호한 후보 물질이기 때문에 냉온 낙하 충격 강도가 바람직한 특성이다.

따라서, 향상된 낙하 충격 강도를 갖는 ISBM 물품을 생성하는 ISBM 생산 공정에 대한 필요성이 존재한다.

본 발명의 실시예는 사출 연신 중공 성형(ISBM) 물품을 포함한다. ISBM 물품은 일반적으로 프로필렌계 임팩트 공중합체를 포함한다.

본 발명의 실시예는 약 1dg/min 내지 약 150 dg/min의 용융 유속, 23g의 중량에서 적어도 약 160N의 최대 상부 하중(top load)과 적어도 약 6 피트의 냉온 낙하 충격 저항을 나타내는 프로필렌계 임팩트 공중합체를 포함하는 반투명 사출 연신 중공 성형(IBSM) 음료 용기를 추가로 포함한다.

본 실시예는 프로필렌계 임팩트 공중합체를 제공하고, 상기 프로필렌계 임팩트 공중합체를 예비성형물로 사출 성형한 다음, 상기 예비성형물을 물품으로 연신 중공하는 것을 포함하는 사출 연신 중공 성형(IBSM) 물품을 형성하는 방법을 추가로 포함한다.

본 발명은, 향상된 낙하 충격 강도를 갖는 ISBM 물품을 생성하는 ISBM 생산 공정을 제공하는 효과를 갖는다.

도 1은, 임팩트 공중합체로 형성된 ISBM 병의 상부 하중 강도를 예시하는 도면.
도 2는, 임팩트 공중합체로 형성된 ISBM 병의 범퍼 압축을 예시하는 도면.

서론과 정의

이하 상세한 설명을 제공한다. 첨부된 특허청구범위의 각각은 별개의 발명을 정의하며 침해의 경우에는 특허청구범위에 명시된 다양한 요소들 또는 제한들에 균등물을 포함하는 것으로 인정된다. 내용에 따라서는, "발명"에 대한 이하의 모든 설명은 약간의 경우에 구체적 실시예만 포함하는 것으로 인용할 수 있다. 다른 경우에는 "발명"에 대한 설명은 반드시 전부는 아니지만 특허청구범위의 하나 이상에 인용된 주제를 언급할 것이다. 발명의 각각은 구체적인 실시예, 형태 및 예를 포함하여 더욱 상세하게 설명할 것이지만, 본 발명이 이들 실시예, 형태 또는 예로 제한되지는 않으며, 이들은 이 특허에서의 정보가 이용 가능한 정보 및 기술과 결합하는 경우 당업계의 기술자가 본 발명을 제조 및 이용할 있도록 하는 것을 포함한다.

본 명세서에 사용되는 여러 용어는 아래에 기재된다. 특허청구범위에 사용되는 용어가 이하에 정의되지 않을 정도까지, 관련 분야의 사람들에게는 특허출원 당시에 인쇄된 공보 및 허여된 특허에서 포함되어 있는 바와 같은 용어에 가장 넓은 정의를 제공해야 한다. 추가로 별도로 언급이 없는 한, 여기에 기술된 모든 화합물들은 치환되거나 치환되지 않을 수 있으며, 또한 화합물의 목록은 그의 유도체를 포함한다.

다양한 범위들은 이하게 추가로 예시될 것이다. 별도의 언급이 없는 한 최종 목적은 상호변형 가능해야 하는 것으로 의도된다. 추가로 이 범위 내의 특정한 지점은 여기에 설명되는 것으로 고려된다.

본 명세서에 사용되는 "냉온"(cold temperature)은 몇 가지 도의 온도차가 낙하 충격 시험과 같은 조사 상태하의 현상에 중요하지 않은 표준 냉동 방법 및 수단의 대표적인 온도 범위를 가리킨다. 몇몇 환경에서, 냉온은 약 0℃ 내지 약 10℃(32℉ 내지 50℉)의 온도를 포함할 수 있는 반면, 다른 환경에서 냉온은 예를 들면 약 2℃ 내지 약 8℃ (35.6℉ 내지 46.4℉)의 온도를 포함할 수 있다. 여기서 논의되는 바와 같은 냉온 낙하 충격 시험을 위해서는 약 4℃(39.2℉)의 온도에서 시험하는 것이 당 업계의 관례이다. 그러나 냉온 측정은 일반적으로 공정의 온도를 면밀하게 관찰하는 것을 포함하지 않는다. 따라서 이러한 인용은 소정의 온도 범위에서 여기에 설명되는 실시예를 제한하려는 것은 아니다.

본 명세서에 사용된 "불투명한"(opaque)이라는 것은, 가시광이 투과하지 못하는 것을 의미하는데, 즉 불투명한 대상은 기본적으로 모든 가시광의 투과를 방지한다. "투명한"(transparent)이라는 것은 기본적으로 모든 가시광이 물품을 통과하는 것을 의미한다. "반투명한"이라는 용어는, 전부는 아니지만 일부 가시광이 물품을 통과하는 것을 의미한다.

본 발명의 실시예는 일반적으로 이형 중합체(heterophasic polymer)를 포함하고, 또한 사출 연신 중공 성형을 거쳐 이형 중합체로부터 물품을 형성하는 방법을 포함한다. 본 명세서에 사용되는 "이형"이라는 용어는 일반적으로 두 가지 이상의 상을 갖는 중합체를 가리킨다. 중합체 매트릭스 내에 고무상의 혼입은 일반적으로 충격 특성을 개선한다. 그 결과 이형 중합체는 여기서 임팩트 공중합체(ICP)를 언급할 수 있다.

촉매 시스템

올레핀 단량체를 중합시키는데 유용한 촉매 시스템은 당업자에게 공지된 특정한 촉매 시스템을 포함한다. 예를 들면, 촉매 시스템은 메탈로센 촉매 시스템, 단일 사이트 촉매, 지글러-나타 촉매 시스템 또는 이들의 결합을 포함할 수 있다. 당업계에 공지된 바와 같이 상기 촉매는 후속 중합에 활성화될 수 있고, 또한 지지 물질과 연합될 수 있거나 연합될 수 없다. 이러한 촉매 시스템의 간략한 논의는 이하에 포함되지만, 이러한 촉매로 본 발명의 범위를 제한해서는 아니될 것이다.

예를 들면, 지글러-나타 촉매 시스템은 일반적으로 예를 들면 촉매 지지체, 공촉매 및/또는 하나 이상의 전자 공여체와 같은 하나 이상의 추가 성분과 금속 성분(예, 촉매)의 결합으로부터 형성된다.

메탈로센 촉매는 일반적으로 π결합을 통한 전이 금속과 배위된 하나 이상의 사이클로펜타디에닐(Cp) 기(치환되거나 치환되지 않을 수 있고, 각각의 치환은 서로 동일하거나 서로 상이하다)를 특징으로 할 수 있다. Cp에 대한 치환기는, 예를 들면, 선형, 분지형 또는 환형 하이드로카빌 라디칼일 수 있다. 환형 하이드로카빌 라디칼은, 예를 들어 인데닐(indenyl), 아주레닐(asulenyl) 및 플루오렌일(fluorenyl) 기를 포함하는 다른 인접한 환 구조를 추가 형성할 수 있다. 이들 인접한 환 구조는 또한 하이드로카빌 라디칼, 예를 들면 C1 내지 C20 하이드로카빌 라디칼에 의해 치환되거나 치환되지 않을 수 있다.

중합 공정

본 명세서의 다른 곳에서 지적한 바와 같이 촉매 시스템은 폴리올레핀 조성을 형성하는데 사용된다. 상술한 바와 같이 또한 당업자에게 공지된 바와 같이 촉매 시스템이 일단 제조되면, 다양한 공정은 상기 조성을 사용하여 수행할 수 있다. 중합 공정에 사용되는 장치, 공정 조건, 반응물, 첨가제 및 다른 물질들은 형성되는 중합체의 원하는 조성 및 특성에 따라 소정의 공정에서 변할 것이다. 이러한 공정은, 예를 들면 용액상, 기체상, 슬러리 상, 벌크 상, 고압 공정 또는 이의 결합을 포함할 수 있다 (참조: 미국특허 제 5,525,678호, 미국특허 제 6,420,580호, 미국특허 제 6,380,328호, 미국특허 제 6,359,072호, 미국특허 제 6,346,586호, 미국특허 제 6,340,730호, 미국특허 제 6,339,134호, 미국특허 제 6,300,436호, 미국특허 제 6,274,684호, 미국특허 제 6,271,323호, 미국특허 제 6,248,845호, 미국특허 제 6,245,868호, 미국특허 제 6,245,705호, 미국특허 제 6,242,545호, 미국특허 제 6,211,105호, 미국특허 제 6,207,606호, 미국특허 제 6,180,735호 및 미국특허 제 6,147,173호, 이들 특허는 본 명세서에 참조로 포함된다).

특정 실시예에서, 상술한 공정은 일반적으로 하나 이상의 올레핀 단량체를 중합하여 중합체를 형성하는 것을 포함한다. 상기 올레핀 단량체는, 예를 들면 C2 내지 C30 올레핀 단량체, 또는 C2 내지 C12 올레핀 단량체(예, 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 펜텐, 메틸펜텐, 헥센, 옥텐 및 데센)를 포함할 수 있다. 상기 단량체는, 예를 들어, 불포화 단량체, C4 내지 C18 디올레핀, 공액 또는 비공액 디엔, 폴리엔, 비닐 단량체 및 환상 올레핀을 포함할 수 있다. 다른 단량체의 예들은, 제한되지는 않지만, 노르보넨, 노보르나디엔, 이소부틸렌, 이소프렌, 비닐벤조사이클로부탄, 스티렌, 알킬 치환 스티렌, 에틸리덴 노르보넨, 디사이클로펜타디엔 및 사이클로펜텐을 포함할 수 있다. 형성된 중합체는, 예를 들면 호모중합체, 공중합체 또는 삼량체를 포함할 수 있다.

용액 공정의 예들은, 본 명세서에 참조로 포함되는 미국특허 제 4,271,060호, 미국특허 제 5,001,205호, 미국특허 제 5,236,998호 및 미국특허 제 5,589,555호에 기술되어 있다.

기체상 중합 공정의 한 가지 예는 연속 사이클 시스템을 포함하며, 여기서 순환 가스흐름(그렇지 않으면 재순환 흐름 또는 유동 매체로도 알려져 있음)은 중합 열에 의해 반응기에서 가열된다. 열은 반응기 외부의 냉각 시스템에 의해 사이클의 다른 부분에서 순환 가스 흐름으로부터 제거된다. 하나 이상의 단량체를 포함하는 순환 가스 흐름은 반응 조건 하에 촉매의 존재 하에 유동상을 통해 연속적으로 순환할 수 있다. 순환 가스 흐름은 일반적으로 유동상으로부터 제거된 다음 반응기 내로 다시 재순환한다. 동시에 중합체 생성물은 반응기로부터 제거되며 또한 새로운 단량체는 중합 단량체를 대체하기 위해 첨가될 수 있다. 가스상 공정에서 반응기 압력은, 약 100psig 내지 약 500psig, 또는 약 200psig 내지 약 400psig, 또는 약 250psig 내지 약 350psig로 변할 수 있다. 가스상 공정에서 반응기 온도는, 예를 들면 약 30℃ 내지 약 120℃, 또는 약 60℃ 내지 약 115℃ 또는 약 70℃ 내지 약 110℃ 또는 약 70℃ 내지 약 95℃로 변할 수 있다. (참조: 예를 들면 미국특허 제 4,543,399호, 미국특허 제 4,588,790호, 미국특허 제 5,028,670호, 미국특허 제 5,317,036호, 미국특허 제 5,352,749호, 미국특허 제 5,405,922호, 미국특허 제 5,436,304호, 미국특허 제 5,456,471호, 미국특허 제 5,462,999호, 미국특허 제 5,616,661호, 미국특허 제 5,627,242호, 미국특허 제 5,665,818호, 미국특허 제 5,677,375호 및 미국특허 제 5,668,228호, 이들 특허는 본 명세서에 참조로 포함된다).

슬러리 상 공정은 일반적으로 액체 중합 매체에서 고형, 입자상 중합체의 현탁액을 형성하는 단계를 포함하고, 여기에 단량체와 선택적으로 수소가 촉매와 함께 첨가된다. 상기 현탁액 (희석액을 포함할 수 있음)은 반응기로부터 간헐적으로 또는 연속적으로 제거할 수 있으며, 여기서 휘발성 성분은 중합체로부터 분리된 다음, 경우에 따라 증류 후, 반응기에 재순환할 수 있다. 본 중합 매체에 사용되는 액화 희석제는 예를 들면 C3 내지 C7 알칸 (예, 헥산 또는 이소부탄)을 포함할 수 있다. 사용되는 매체는 중합의 상태 하에 일반적으로 액체이며 또한 비교적 불활성이다. 벌크상 공정은 액상 매체가 또한 벌크상 공정에서 반응물(예, 단량체)인 것을 제외하고는 슬러리 공정와 유사하다. 그러나 공정은 예를 들어 벌크 공정, 슬러리 공정 또는 벌크 슬러리 공정일 수 있다.

구체적인 예에서 슬러리 공정 또는 벌크 공정은 하나 이상의 루프 반응기에서 연속적으로 수행할 수 있다. 촉매는 슬러리로서 또는 건조 자유 흐름 분말로서 반응기 루프에 규칙적으로 주입할 수 있으며, 이것은 그 자체로 예를 들면 희석액 중에 성장하는 중합체의 순환 슬러리와 함께 충진될 수 있다. 경우에 따라, 수소는 수득된 중합체의 분자량 조절 같은 상기 공정에 첨가할 수 있다. 루프 반응기는, 예를 들면 약 27 기압 내지 약 50 기압 또는 약 35기압 내지 약 45기압의 압력 및 약 38℃ 내지 약 121℃의 온도에서 유지할 수 있다. 반응열은 당업자에게 공지된 공정을 거쳐, 예를 들면 이중 자켓 파이프 또는 열교환기를 거쳐 루프 벽을 통해 제거할 수 있다.

이와는 달리, 다른 유형의 중합 공정은, 예를 들면 연속적인 교반 반응기, 이들의 병렬 또는 결합으로 사용할 수 있다. 반응기로부터 제거시, 중합체는 추가의 가공 처리, 예를 들면 첨가제의 첨가 및/또는 압출을 위해 중합체 회수 시스템에 통과할 수 있다.

본 발명의 실시예는 일반적으로 이형 중합체 및 이로부터 ISBM 물품을 형성하는 방법을 포함한다. 상술한 바와 같이, 이형 중합체는 일반적으로 두 개 이상의 상을 포함한다. 예를 들면 제 1 상은 호모중합체, 예들 들면 폴리프로필렌을 포함할 수 있다. 별도로 언급이 없는 한, "호모중합체"라는 용어는 주로 중합체, 예를 들어 폴리프로필렌 및 제한된 양의 다른 공단량체, 예를 들어 에틸렌으로 구성되며, 여기서 상기 공단량체는 약 0.5 중량% 미만 또는 약 0.3 중량% 미만 또는 0.1 중량% 미만의 중합체를 형성한다.

제 2 상은 일반적으로 고무상, 예를 들어 에틸렌-프로필렌 고무(EPR)를 포함하고, 이것은 적절한 방법에 의해 중합체 매트릭스 내로 혼입된다. 예를 들면, 고무상은 기계적 혼합 또는 공중합에 의해 중합체 매트릭스 내로 혼입될 수 있다. 공중합 공정은 적어도 2개의 상을 포함할 수 있고, 여기서 제 1 중합체, 일반적으로 호모중합체(예, 폴리프로필렌)는 제 1 반응 대역에서 생산되고, 이의 생산물은 공단량체와 추가 단량체(예, 프로필렌)의 접촉을 위해 제 2 반응 대역으로 이동하여 이형 공중합체의 고무 성분을 생산한다.

중합체 생산물

여기에 기술한 공정을 통해 형성된 중합체(및 그의 혼합물)는 제한적이지 않지만, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 엘라스토머, 플라스토머, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 폴리프로필렌 공중합체를 포함할 수 있다.

여기에 별도로 언급이 없는 한, 모든 시험 방법은 특허출원 당시의 현재 방법이다.

하나 이상의 실시예에서 상기 중합체는 프로필렌계 중합체를 포함한다. 본 명세서에 사용되는 "프로필렌계"이라는 용어는, "프로필렌 중합체" 또는 "폴리프로필렌"이라는 용어와 상호 교환 가능하게 사용되고, 또한 예를 들면 중합체의 총 중량에 대하여 적어도 약 50 중량% 또는 적어도 약 70 중량% 또는 적어도 약 75 중량% 또는 적어도 약 80 중량% 또는 적어도 약 85 중량% 또는 적어도 약 90 중량%의 플리프로필렌을 갖는 중합체를 가리킨다.

상기 프로필렌계 중합체는, 예를 들면 약 1.5 내지 약 20, 또는 약 2 내지 약 12의 분자량 분포(Mn/Mw)를 가질 수 있다.

상기 프로필렌계 중합체는, 예를 들면 적어도 약 110℃, 또는 약 115℃ 내지 약 175℃의 융점(Tm)(DSC로 측정시)을 가질 수 있다.

하나 이상의 실시예에서 상기 중합체는 프로필렌계 임팩트 공중합체를 포함한다. 별도로 언급이 없는 한, "프로필렌계 임팩트 공중합체"라는 용어는 주로 프로필렌과 일정량의 다른 공단량체로 이루어진 공중합체를 가리키고, 여기서 상기 공단량체는, 예를 들면 중합체의 총 중량에 대하여 약 1.0 중량% 내지 약 15 중량% 또는 약 3.0 중량% 내지 약 11 중량% 또는 약 5.0 중량% 내지 약 10 중량%의 양으로 존재한다. 상기 공단량체는 C2 내지 C10 알켄으로부터 선택할 수 있다. 예를 들면, 상기 공단량체는, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센, 4-메틸-1-펜텐 및 그의 결합물로부터 선택할 수 있다. 하나의 구체적인 실시예에서 공단량체는 에틸렌을 포함한다. 하나 이상의 실시예에서 공단량체는 에틸렌이다.

하나 이상의 실시예에서 프로필렌계 임팩트 공단량체는, 예를 들면 적어도 약 1 dg/min, 또는 약 1.5 dg/min 내지 약 150 dg/min, 또는 약 2 dg/min 내지 약 30 dg/min의 용융 유속을 갖는다.

생산물 용도

고분자와 그의 혼합물은 당업자에게 공지된 용도, 예를 들어 성형 조작 (예, 필름, 시트, 파이프 및 섬유 압출 및 공압출은 물론 중공 성형, 사출 성형 및 로타리 성형)에 유용하다. 필름은, 예를 들어 식품 접촉 및 비식품 접촉 적용에서 수축 필름, 클링 필름(cling film), 연신 필름, 실링 필름, 배향 필름, 스낵 패키징, 대형 백, 잡화점 색, 베이킹 및 냉동식품 포장물, 의료용 포장물, 산업용 라이너 및 막으로서 유용한 적층에 의해 또는 압출 또는 공압출에 의해 형성된 중공, 배향 또는 캐스트 필름을 포함한다. 섬유는, 예를 들어 색(sack), 백, 로프, 트인(twine), 카펫 백킹, 카펫사, 필터, 기저귀포, 의료용 의복 및 토목섬유(geotextile)를 만들기 위해 제직 또는 부직 형태로 사용하기 위한 슬릿 필름, 모노필라멘트, 용융방사, 용액 방사 및 용융 중공 섬유 조작물을 포함한다. 압출 물품은 예를 들면 의료용 튜브, 와이어(wire) 및 케이블 코팅물, 시트, 열성형 시트, 지오멤브레인(geomembrane) 및 폰드 라이너(pond liner)를 포함한다. 성형품은 예를 들어 병, 탱크, 대형 중공 물품, 견고한 식품 용기 및 장난감 형태의 단층 및 다층 구조물을 포함한다.

하나 이상의 실시예에 있어서, 상기 중합체들은 ISBM 물품을 형성하기 위하여 사출 중공 성형(ISBM) 공정에 사용된다. ISBM 물품은 예를 들어 박판 병 및 다른 유형의 용기를 포함할 수 있다. ISBM 물품은 어떠한 적합한 방법에 의해 형성할 수 있다. 예를 들어 ISBM 공정은 예를 들어 상기 중합체를 예비성형물로 사출한 다음 상기 예비성형물을 원하는 최종 형태로 연신 중공하는 것을 포함할 수 있다.

하나 이상의 실시예에 있어서, 상술한 바와 같은 프로필렌계 임팩트 공중합체는 ISBM 물품을 형성하기 위해 사용된다.

하나 이상의 실시예에 있어서 ISBM 물품은 냉동된 물품이다. 하나 이상의 실시예에서 냉동된 물품은 냉동된 음료 용기를 포함한다. 유류 제품과 쥬스는 예를 들어 냉동 물품으로 저장, 수송 및 판매할 수 있는 냉동 음료가 대표적이다.

프로필렌계 임팩트 공중합체로부터 형성된 냉동 물품은 냉동 물품에 중요한 성질인 향상된 냉온 충격 강도를 나타낸다. 약 4 피트 미만의 최대 냉온 낙하 충격 강도를 가질 수 있는 랜덤 공중합체로부터 형성된 냉동 물품과는 대조적으로, 프로필렌계 임팩트 공중합체로부터 형성된 냉동 물품은 예를 들면 적어도 약 4 피트, 또는 적어도 약 5 피트 또는 적어도 약 6 피트의 냉온 낙하 충격 강도 (수평 및 수직 모형 포함)를 나타낸다.

하나 이상의 실시예에 있어서 ISBM 물품은 투명 또는 반투명하다. 예를 들면, ISBM 물품은 (헤이즈 미터로 측정시) 적어도 약 10%, 또는 적어도 약 20% 또는 적어도 약 30%의 헤이즈(haze)를 나타낼 수 있다.

ISBM 물품 내에 함유된 많은 제품은 감광성이다 (예, 가시광 또는 자외광은 제품에 흡수되어 잠재적으로 제품 변질을 생기게 할 수 있다). 감광성은 광에 노출시 바람직하지 않은 향미를 얻고 또한 영양적 가치를 상실할 수 있는 냉동 제품에 특히 유용하다. 그러나 여기에 기술되는 ISBM 물품의 ISBM 불투명성 (또는 반투명성)은 광에 대한 노출에 의한 제품의 변질을 최소화한다.

하나 이상의 실시예에 있어서 ISBM 물품(예, 23 g)은, 예를 들면 적어도 약 140 N, 또는 적어도 약 150 N 또는 적어도 약 160N의 최대 상부 하중 강도를 나타낼 수 있다.

하나 이상의 실시예에서, ISBM(예를 들어, 23g) 물품은, 예를 들어 적어도 약 70N, 또는 적어도 약 75N 또는 적어도 약 80N의 최대 범퍼 압축을 나타낼 수 있다.

예

중합체 "A"는 TOTAL Petrochemicals USA, Inc.에서 상업적으로 입수 가능한 낮은 MFR(1.3 dg/min) 핵화 폴리프로필렌계 임팩트 공중합체인 TOTAL Petrochemicals 4280W를 가리킨다.

중합체 "B"는 TOTAL Petrochemicals USA, Inc.에서 상업적으로 입수 가능하고, 또한 10 dg/min의 MFR을 갖는 프로필렌계 랜덤 공중합체인 TOTAL Petrochemicals 7525MZ를 가리킨다.

중합체 샘플을 병 내에 사출 연신 중공 성형(ISBM) 하였다. 예비 성형물을 이들이 ADS G62 직선상 사출 연신 중공 성형기 상에 병 내로 연신 중공 성형되기 전에 적어도 24시간 동안 실온에서 컨디셔닝을 하였다.

이어서, 병들은 상부 하중, 범퍼 압축 및 낙하 충격 강도를 시험하였다.

도 1에 예시한 바와 같이, 중합체 A로부터 형성된 ISBM 병들은 2000 물품/시간의 생산 지수에서 약 140N 이상의 최대 하중(maximum load) 또한 3000 물품/시간의 생산 지수에서 약 160N 이상을 갖는 양호한 상부 하중 강도를 나타냈다. 이들 값은 중합체 B로부터 형성된 병들에 대한 값과 유사하다.

도 2에 예시된 바와 같이 중합체 A로부터 형성된 ISBM 병들은 각각의 생산 속도(2000 물품/시간 및 3000 물품/시간)에서 약 80N 이상의 최대 하중을 갖는 양호한 범퍼 압축 강도를 나타냈다. 이들 값도 또한 중합체 B로부터 형성된 병들에 대한 값과 유사하다. 상부 하중 강도 및 범퍼 압축 강도 결과는 임팩트 공중합체가 적어도 병 기계적 특성 면에서 랜덤 공중합체만큼 잘 수행해야 한다는 것을 나타낸다.

중합체 A로부터 형성된 ISBM 병은 중합체 B로부터 형성된 것보다 현저하게 양호한 냉온(4℃) 낙하 충격 강도를 나타냈다. 중합체 A로부터 형성된 ISBM 병들은 모두 수직 및 수평 낙하 모형에서 6 피트까지의 높이로부터 낙하하였을 때 그들의 구조적 일체성을 유지했다. 6 피트가 낙하 충격 시험 장치의 한계를 나타내기 때문에, 더 높은 낙하 충격 강도 순위가 예상된다. 반면 중합체 B로부터 형성된 병들은 4℃ 낙하 충격 강도 시험에서 표준 4 피트를 거의 통과하지 않았다.

중합체 A로부터 형성된 병은 고도의 헤이즈 또는 반투명성을 나타냈다. 이것은 높은 명료성 또는 투명성이 필요한 곳의 적용에서 단점을 나타낼 수 있는 반면, 많은 제품은 광으로부터 보호되면 더 양호하게 저장한다.

전술한 설명은 본 발명의 실시예에 관한 것이지만, 본 발명의 다른 및 추가적인 실시예도 그 기본 범위를 이탈하지 않고 고안할 수 있으며 또한 그의 범위는 이후의 특허청구범위에 의해 결정된다.

Claims

사출 연신 중공 성형(injection stretch blow molded)(ISBM) 물품에 있어서,
프로필렌계 임팩트 공중합체(propylene-based impact copolymer)를
포함하는, 사출 연신 중공 성형 물품.
제 1항에 있어서, 상기 프로필렌계 임팩트 공중합체(impact copolymer)는 에틸렌을 포함하는, 사출 연신 중공 성형 물품.
제 2항에 있어서, 상기 프로필렌계 임팩트 공중합체는 하나 이상의 공단량체를 약 15중량% 이하 포함하는, 사출 연신 중공 성형 물품.
제 1항에 있어서, 상기 프로필렌계 임팩트 공중합체는 약 1 dg/min 내지 약 150 dg/min의 용융 유속을 나타내는, 사출 연신 중공 성형 물품.
제 1항에 있어서, 상기 물품은 불투명하거나 반투명한, 사출 연신 중공 성형 물품.
제 1항에 있어서, 상기 물품은 음료 용기인, 사출 연신 중공 성형 물품.
제 6항에 있어서, 상기 물품은 유제품 용기인, 사출 연신 중공 성형 물품.
제 1항에 있어서, 상기 물품은 23g의 중량에서 적어도 약 160N의 최대 상부 하중(top load)을 나타내는, 사출 연신 중공 성형 물품.
제 1항에 있어서, 상기 물품은 23g의 중량에서 적어도 약 80N의 최대 범퍼 압축(bumper compression)을 나타내는, 사출 연신 중공 성형 물품.
제 1항에 있어서, 상기 물품dms 적어도 약 6 피트의 냉온 낙하 충격 저항(cold temperature drop impact resistance)을 나타내는, 사출 연신 중공 성형 물품.
반투명한 사출 연신 중공 성형(ISBM) 음료 용기에 있어서,
약 1 dg/min 내지 약 150 dg/min의 용융 유속과,
23g의 중량에서 적어도 약 160N의 최대 상부 하중과,
적어도 약 6 피트의 냉온 낙하 충격 저항을
나타내는 프로필렌계 임팩트 공중합체를
포함하는, 반투명한 사출 연신 중공 성형 음료 용기.
사출 연신 중공 성형(ISBM) 물품을 형성하는 방법에 있어서,
프로필렌계 임팩트 공중합체를 제공하는 단계와,
상기 프로필렌계 임팩트 공중합체를 예비성형물로 사출 성형하는 단계와,
상기 예비 성형물을 물품으로 연신 중공(stretch blowing)하는 단계를
포함하는, 사출 연신 중공 성형 물품 형성 방법.
제 12항에 있어서, 상기 물품은 적어도 약 1000 물품/시간의 생산 속도로 연신 중공되는, 사출 연신 중공 성형 물품 형성 방법.
제 13항에 있어서, 상기 물품은 적어도 약 3000 물품/시간의 생산 속도로 연신 중공되는, 사출 연신 중공 성형 물품 형성 방법.
제 12항에 있어서, 상기 프로필렌계 임팩트 공중합체는 에틸렌을 포함하는, 사출 연신 중공 성형 물품 형성 방법.
제 15항에 있어서, 상기 프로필렌계 임팩트 공중합체는 약 15중량% 이하의 에틸렌을 포함하는, 사출 연신 중공 성형 물품 형성 방법.
제 12항에 있어서, 상기 프로필렌계 임팩트 공중합체는 약 1 dg/min 내지 약 150 dg/min의 용융 유속을 나타내는, 사출 연신 중공 성형 물품 형성 방법.
제 12항에 있어서, 상기 물품은 유제품 용기인, 사출 연신 중공 성형 물품 형성 방법.
제 12항에 있어서, 상기 물품은 불투명하거나 반투명한, 사출 연신 중공 성형 물품 형성 방법.