KR100890157B1 - 플랙시블 튜브 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플랙시블 튜브 및 제조방법을 개시한다.

본 발명은 플랙시블 튜브의 내면을 이루는 것으로 폴리올레핀으로 형성되는 내부 열접착층과, 상기 내부 열접착층의 일면으로 접착 적층되는 것으로 150℃ 이상의 온도에서 변형이 없는 합성수지물로서 이축연신 폴리에스테르(pet) 또는 이축연신 폴리아마이드 필름(나일론)으로 형성되는 보강층과, 상기 보강층의 일면으로 접착 적층되어 가스, 자외선, 차광성을 갖는 것으로 이축연신 폴리에스테르(pet) 또는 이축연신 폴리아마이드(나일론)를 기재층으로 하고 이 기재층의 표면에 합성수지재를 코팅 또는 증착시켜 표면층을 형성하여 된 차단층과, 상기 차단층의 일면으로 접착 적층되어 플랙시블 튜브의 외면을 이루는 것으로 폴리올레핀으로 형성되는 외부 열접착층으로 구성된다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 초음파 진동 마찰열과 요철부를 형성한 지그봉을 이용하여 라미네이트 시이트를 원형 형상이 되게 접합할 수 있으므로 튜브용기의 품질 향상과 생산성을 높일 수 있는 이점이 있다.

튜브, 시이트, 초음파, 융착

Description

플랙시블 튜브 및 제조방법{Flexible tube}

본 발명은 페이스트(paste)나 액상형 제품을 충진하기 위하여 사용되는 플랙시블 튜브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내용물의 보존성을 안정되게 유지하면서 양산성과 튜브체로서의 성형품질을 높일 수 있는 플랙시블 튜브 및 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 플랙시블 튜브는 화장품이나 의약품의 연고류 또는 향 보존을 위한 내용물 등의 포장을 위한 용도로 사용되며, 그 종류를 살펴보면 재질에 따라 크게 알루미늄으로 성형된 알루미늄 튜브와, 라미네이트 튜브로 대별된다.

상기 알루미늄 튜브는 의약품이나 내약품성이 요구되는 내용물 등의 포장을 위한 용도로 사용되며, 통상 소정크기의 알루미늄 덩어리를 충격 압축법에 의해 원통형으로 성형하고 실(Seal) 공정과 인쇄 공정(볼록판 오프셋 방식의 튜브 인쇄기로 인쇄) 등을 거쳐 완성된 튜브로 성형된다.

이와 같이 제조되는 알루미늄 튜브는 캡을 제외한 몸체 전체가 알루미늄으로 성형되어 있어 가스 및 수분에 대한 고차단성을 유지할 수 있으나, 알루미늄 금속이 갖는 복원력이 낮은 특징으로 인해 쉽게 변형되어 사용이 불편하고, 또한 심하게 굽힘된 경우에는 굽힘 부위가 절단되거나 파손되어 내용물이 외부로 유출되어 내용물 보존성에 악영향을 미치는 단점이 있다.

이러한 단점을 극복하고자 고차단성을 유지하면서 높은 복원성을 갖는 라미네이트가 개발되었다.

상기 라미네이트 튜브는 여러 가지 페이스트상 물질인 치약이나 식품 및 연고 등의 포장을 위한 튜브로 사용되며, 통상 압출 합지 방식(Extrusion Lamination)으로 기재를 접착 수지와 접착시켜 시이트 상태로 제조한 뒤 이를 시이트(sheet) 또는 롤(roll) 상태로 절단하고, 인쇄공정과 원통성형을 위한 실(Seal) 공정 등을 거쳐 완성된 튜브를 만드는 것이며, 최종 내용물 충진후 봉합 실(Seal)을 하는 것으로서 그 기능을 하는 것이다.

이러한 라미네이트 튜브에서 바디를 형성하는 시이트는 크게 알루미늄 박판을 가스 차단층으로 하고 다수의 중합체를 적층시킨 알루미늄 가스차단층 타입과, 에틸렌비닐 알코올(Ethylenevinylalcohol:EVOH)같은 고차단성을 가진 소재를 가스차단층으로 하고 다수의 중합체를 적층시킨 플라스틱 가스차단층 타입으로 구별된다.

한편, 종래 기술에 따른 라미네이트 시이트로는 일본공개 특허 공보 평7-257609호에서 나탄 바와 같이, 금속, 금속산화물 또는 무기물의 증착층을 가지는 증착필름의 증착면에 접착제를 이용하여 선상저밀도 폴리에틸렌을 드라이 라미네이 트한 위에 선상저밀도 폴리에틸렌을 각 증착필름의 다른 한편의 면에 폴리에틸렌/ 백색에치렌초산 비닐 공중합체/폴리에틸렌으로 이루어지는 적층필름층을 각각 적층한 라미네이트 필름을 가지고 튜브형태의 용기를 구성한 것을 특징으로 하는 복원성 있는 라미네이트 튜브용기가 제안된 바 있다.

통상적으로 증착 또는 코팅층을 가스차단층으로 하는 플라스틱 튜브는 30℃.70%RH에서 1㏄/㎡이하의 산소 투과도와 40℃.90%RH에서 2g/㎡이하의 수분 투과도를 갖는 것을 특징으로하는 튜브용기로서, 폴리에스터(PET), 폴리아마이드(ony), 폴리프로필렌(opp)필름을 기재로 계면에 증착 또는 코팅층을 형성하여, 압출공법 또는 건식공법으로 열 접착층을 적층하여 튜브용기의 라미네이트 시이트를 제조하여 인쇄.튜빙,사출공정순으로 플라스틱 튜브용기를 제조하고 있다.

여기서, 상기 튜빙공정에 있어서, 시이트를 원통형으로 성형하기 위해서는 전자 또는 전기가열 방식으로 접합하는 것이 통상적으로 이루진다.

즉 원통형으로 성형되는 시이트의 두께는 250 ~380㎛로 적층되며, 융착를 위한 가열온도는 190 ~ 220℃에서가압 용융한 후 냉각하여, 중첩되는 두께가 70 ~80%의 압축율로 접합되며, 중첩되는 접합부는 폭은 1.5 ~ 3mm로써 튜브성형시 파열강도는 3.5 ~ 4.2 bar으로 통상적으로 250ml이내의 체적을 갇도록 튜브용기를 성형하는 것이 일반적이다.

시이트의 적층구조는 외부열 접착층/가스차단층/내부열 접착층으로 일본공개 특허 공보 평7-257609호와 같이 증착층을 가지는 증착필름으로는 이축연신 폴리에스터(pet), 이축연신 폴리프로필렌(opp), 이축연신 폴리아마이드(ony)등의 필름을 이용하여 계면에증착 또는 코팅하여 가스차단성, 차광성 등을 부여한 필름을 말하며, 증착으로는 필름표면에 주로 알루미늄등의 금속 또는 산화규소(SiO₂), 알루미나(Al₂O₃or AlxOy) 등 필름표면을 금속화하여 필름의 차광성, 가스 차단성 등을 부여하는 수단으로 이용한다. 또한, 코팅으로는 폴리비닐 알코올(PVA), 에틸렌비닐 알코올 공중합(EVOH) 등과 같은 유기용제류를 용매로 한 고분자 재료의 용액을 코팅액으로 사용하거나, 염화비닐덴 공중합물과 같은 고분자 재료인 에멀젼을 코팅하여 사용함으로써, 필름의 가스차단, 자외선차단 등을 부여하는 수단으로 이용한다. 이는 시이트의 중심층에 적층하여 그 기능을 발현할 수 있도록 하여 튜브용기를 제조하기 위한 것이다.

한편, 내부열 접착층은 내약품성, 내보존성이 우수한 폴리에틸렌를 사용하고, 외부열 접착층은 스티프니스(stiffness)향상과 복원성을 위하여, 폴리에틸렌 공중합 또는 저밀도 폴리에틸렌을 계면으로 하고 에틸렌초산비닐 공중합체, 폴리에틸렌등을 공압출한 필름을 사용한다.

기재의 적층공법은 압출공법과 드라이(건식)공법으로 접합하며, 접착제로는 내열성이 부여되는 폴리우레탄계 접착제를 사용한다. 여기서, 상기 내부열 접착층을 폴리에틸렌으로 사용하는 것은 숄더를 구성하는 공정에 있어서, 사출의 소재가 폴리에틸렌으로 동일계의 폴리에틸렌를 사용하는 것은 사출열(220 ~ 260℃)로 열융착 결합을 시키기 위한 것이다.

또한 외부열 접착층은 상기 내부열 접착층과의 pile-up방식(봉투접합방식)으로 접합하기 위하여, 열융착 결합이 가능한 동일계의 플라스틱소제를 사용하며, 즉 숄더를 구성하는 사출 성형소재와 내,외부 열 접착층에 적용하는 플라스틱 소재는 열융착 결합이 가능한 소재를 사용하여야 한다. 이를 위해 통상상적으로 폴리에틸렌을 사용하며, 숄더 소재는 가스차단성이 우수한 고밀도 폴리에틸렌 또는 저밀도와 고밀도 폴리에틸렌을 튜브용기의 특성에 적합하도록 적정비율로 공중합하여 사용하며, 외.내부열 접착층은 선형 저밀도 폴리에틸렌을 사용하여, 열융착 접합에 용이하도록 사용되는 것이 일반적이다.

또한, 증착 또는 코팅층을 대체하는 소재로는 가스차단성이 우수한 에틸렌비닐 알코올 공중합(EVOH) 필름을 이용하여 가스차단층으로 구성하여 튜브용 시이트로 사용되는 것이 통상적으로 이루어진다.

상기와 같이 증착, 코팅필름 또는 고차단성 필름등을 가스차단층으로 이용한 시이트를 플라스틱 튜브용기로 제조하기 위해서는 도 1과 같이 전기가열에 의한 열선 또는 고주파 가열방법으로 시이트를 원형형태로 접합하여, 시이트의 내부열 접착층과 동일한 플라스틱 수지를 사출하여 유출구를 형성하며, 캡을 쉬워 튜브용기로 제조하는 것이 일반적이나, 이러한 방법을 접합을 하기 위하여 중첩되는 시이트 부위에 열 접착층의 용융온도 보다 더 높은 온도와 압력을 가하여 접합됨으로써 결과적으로 플라스틱의 경화가 쉽게 발생하게 되어 성형된 튜브의 품질 저하의 단점이 있으며, 또한 시이트의 두께에 의한 접착열과 압력변화로 생산성 저하의 원인을 제공한다.

한편, 튜브용기의 스티프니스(stiffness)조절을 위하여 시이트의 두께가 조절되며 통상적으로 250 ~ 400㎛내에서 사용되어 지는 것이 일반적이다. 시이트의 두께는 압력, 온도, 냉각시간의 차이의 변화에 의하여 접합강도의 변화를 가져오며, 이는 생산성과 밀접한 관계를 가져온다.

상기와 같은 통상의 시이트를 도 2에서 나타내 보인 바와 같이, 초음파 진동마찰 방법으로 접합할 경우 접합되는 부분 즉, 절단면의 수지막 형성이 불안전하여 금속층의 산화와 동시에 라미네이트 시이트의 delamination 현상을 유발하며, 또한 에틸렌비닐 알코올 공중합필름을 차단층으로 이용한 시이트는 진동마찰열에 의하여 연화된 부분이 이탈하여 내외열접착층과 분자결합이 이루어 지지 않아 , 절단면에 수지막을 형성할 수 없게 됨에 따라 결과적으로 내용물 보존에 한계점이 있어 보존용기로서의 신뢰성 및 상품성을 크게 저하시키는 문제점을 초래하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 초음파 진동마찰방법을 적용하여 튜브 성형체에 대한 양호한 성형성을 보장하면서 동시에 시이트의 접합면에 대한 안정된 수지막 형성을 위한 시이트의 구조와 튜빙용 지그를 제공하여 성형품질이 우수한 튜브의 제조 및 생산성을 높일 수 있는 플랙시블 튜브 및 제조방법을 제공하는데 있다.

즉, 본 발명은 초음파 진동마찰열을 이용한 시이트를 튜빙(튜브 형태로 접합 성형)하는 경우 절단면의 수지막 형성이 불안전하여 금속층의 산화와 동시에 라미네이트 시이트의 박막크랙 현상(delamination)을 유발하며, 또한 에틸렌비닐 알코 올 공중합필름을 차단층으로 이용한 시이트는 진동마찰열에 의하여 분자결합이 이루어지지 않아 연화된 부분이 이탈하여 수지막을 형성할 수 없는 문제로 내용물 보존에 한계점이 있는 바, 본 발명은 초음파 진동마찰 방법을 이용하기 위하여 라미네이트 시이트 및 이를 원형 접합하기 위한 지그의 구조를 개선함으로써 튜브 용기의 품질향상과 생산성을 높일 수 있는 플랙시블 튜브 및 제조방법을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 플랙시블 튜브는, 플랙시블 튜브의 내면을 이루는 것으로 폴리올레핀으로 형성되는 내부 열접착층과; 상기 내부 열접착층의 일면으로 접착 적층되는 것으로 150℃ 이상의 온도에서 열변형이 없는 합성수지물로서 이축연신 폴리에스테르(pet) 또는 이축연신 폴리아마이드 필름(나일론)으로 형성되는 보강층과; 상기 보강층의 일면으로 접착 적층되어 가스, 자외선, 차광성을 갖는 것으로 이축연신 폴리에스테르(pet) 또는 이축연신 폴리아마이드(나일론)를 기재층으로 하고 이 기재층의 표면에 합성수지재를 코팅 또는 증착시켜 표면층을 형성하여 된 차단층과; 상기 차단층의 일면으로 접착 적층되어 플랙시블 튜브의 외면을 이루는 것으로 폴리올레핀으로 형성되는 외부 열접착층을 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 차단층의 표면층은, 가스 및 자외선 차단과 차광성을 부여하는 것으로 유기용제류(폴리비닐 알코올(PVA) 또는 에틸 렌비닐 알코올 공중합(EVOH))를 용매로 한 고분자 재료의 용액을 코팅액으로 사용하여 코팅에 의해 형성되거나, 또는 고분자 재료(염화비넬덴공중합물)인 에멀젼을 코팅액으로 사용하여 코팅에 의해 형성되거나, 또는 알루미늄 금속, 산화규소(SiO₂), 알루미나(Al₂O₃or AlxOy) 중 어느 하나 이상을 포함하는 금속재를 증착하여 형성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 보강층과 차단층은 계면 마찰열에 의한 열변형이 발생하지 않는 190℃ 이상의 내열성을 갖는 경화성 폴리우레탄계 접착제로 상호 접착되며, 상기 보강층과 차단층간의 접합강도는 6 N/15mm이상의 층간박리 강도가 유지되게 구비되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 내부 열접착층과 보강층 그리고 상기 차단층과 외부 열접착층은 계면 마찰열에 의한 열변형이 발생하지 않는 것으로 상기 폴리올레핀과 기재층간의 접합강도가 6 N/15mm 이상의 층간박리 강도가 유지되게 구비되는 것에 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 플랙시블 튜브 제조방법은, 플랙시블 튜브의 내면을 이루는 것으로 폴리올레핀으로 이루어진 내부 열접착층을 준비하는 단계와; 상기 내부 열접착층의 일면으로 접착 구비되는 것으로 150℃ 이상의 온도에서 변형이 없는 합성수지물로 이축연신 폴리에스테르(pet) 또는 이축연신 폴리아마이드 필름(나일론)으로 이루어진 보강층을 적층하는 단계와; 상기 보강층의 일면으로 접착 구비되어 가스나 자외선 및 광을 차단하는 것으로 이축연신 폴리에스테르(pet) 또는 이축연신 폴리아마이드(나일론)를 기재층으로 하고 이 기재층의 표면에 합성수지재를 코팅 또는 증착시켜 표면층을 형성하여 된 차단층을 적층하는 단계와; 상기 차단층의 일면으로 접착 구비되어 플랙시블 튜브의 외면을 이루는 것으로 폴리올레핀으로 이루어진 외부 열접착층을 적층하여 시이트를 완성하는 단계와; 상기 완성된 시이트를 환봉 형상이면서 평탄한 일면에 요철이 형성된 지그봉의 외주에 롤 형상이 되게 감 되, 상기 지그봉의 평탄한 일면 상에서 시이트의 일부분이 상하 중첩되게 하여 접합선이 위치되게 하는 단계와; 상기 지그봉의 외부에 위치한 초음파 공구혼를 접합선에 접촉시키고 초음파를 발진시켜 진동 마찰열에 의해 내·외열접착층간의 접합이 이루어지도록 하여 튜브를 완성하는 단계로 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따른 플랙시블 튜브는 초음파 진동 마찰열과 요철부를 형성한 지그봉을 이용하여 라미네이트 시이트를 원형 형상이 되게 접합할 수 있으므로 튜브용기의 품질 향상과 생산성을 높일 수 있는 이점이 있다.

즉, 원통형상이 되게 감겨진 시이트의 접합선을 초음파 진동 마찰열로 접합을 하므로, 계면의 용융수지가 압력에 의하여 밀려나오면서 접합선 부분을 형성하는 절단면에 열접착 수지층을 형성시켜 금속 증착층 또는 분자 결합이 되지 않는 절단면을 보호함으로써 튜브의 내보존성을 향상시킬 수 있으며, 또한, 계면의 진동마찰열로 접합하므로?? 플라스틱의 열경화 방지와 생산 향상을 도모할 수 있어 결과적으로 튜브 용기의 품질향상과 생산성 향상을 통한 제조원가의 절감과 제품의 경쟁력을 꾀할 수 있는 산업상 유용한 효과가 기대된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플랙시블 튜브을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 3은 본 발명에 따른 플랙시블 튜브의 제조장치의 주요 구성을 설명하기 위한 모식도이고, 도 4는 본 발명에 따른 플랙시블 튜브의 제조장치에서 지그봉을 설명하기 위한 사시도이며, 도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 도 4의 지그봉의 요철부의 여러 실시예를 설명하기 위한 평면도이다. 그리고, 도 7은 본 발명에 따른 플랙시블 튜브의 적층 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도면에 나타내 보인 바와 같이, 본 발명에 따른 플랙시블 튜브의 제조를 위한 라미네이트 시이트(10)는 내부 열접착층(11)과, 제1접착층(12)과, 보강층(13)과, 제2접착층(14)과, 차단층(15)과, 제3접착층(16)과, 외부 열접착층(17) 순으로 적층되는 구조를 갖는다.

상기 내부 열접착층(11)은 플랙시블 튜브의 내면을 이루는 것으로 폴리올레핀으로 형성된다.

상기 보강층(13)은 상기 내부 열접착층(11)의 일면으로 접착 적층되어 구비되는 것으로서, 150℃ 이상의 온도에서 변형이 없는 합성수지물이 사용되며, 본 출원인은 바람직하게 이축연신 폴리에스테르(pet) 또는 이축연신 폴리아마이드 필름(나일론)으로 형성되는 것을 제안한다.

상기 차단층(15)은 상기 보강층(13)의 일면으로 접착 적층되어 구비되는 것으로서, 가스차단, 자외선차단, 차광성을 갖는 합성수지재가 사용된다. 본 출원인은 바람직하게 이축연신 폴리에스테르(pet) 또는 이축연신 폴리아마이드(나일론)를 기재층으로 하고 이 기재층의 표면에 합성수지재를 코팅 또는 증착시켜 표면층을 형성하여 된 것을 제안한다.

여기서, 상기 차단층(15)의 표면층은, 가스 및 자외선 차단과 차광성을 부여할 수 있는 특징을 갖는다면 다양한 형태의 합성수지물 또는 조성물이 사용되어도 무방하나, 본 출원인은 바람직하게 아래의 세가지 방법에 의해 형성되는 것을 제안한다.

첫째, 유기용제류(폴리비닐 알코올(PVA) 또는 에틸렌비닐 알코올 공중합(EVOH))를 용매로 한 고분자 재료의 용액을 코팅액으로 사용하여 도포에 의해 코팅 형성되는 것.

둘째, 고분자 재료(염화비넬덴공중합물)인 에멀젼을 코팅액으로 사용하여 도포에 의해 코팅 형성되는 것.

셋째, 알루미늄 금속, 산화규소(SiO₂), 알루미나(Al₂O₃or AlxOy) 중 어느 하나 이상을 포함하는 금속 분말재를 증착에 의해 형성되는 것을 제안한다.

상기 외부 열접착층(17)은 상기 차단층(15)의 일면으로 접착 적층되어 구비되는 것으로, 플랙시블 튜브의 외면을 이루며, 상기 내부 열접착층(11)과 마찬가지로 폴리올레핀으로 형성된다.

한편, 상기 보강층(13)과 차단층(15)을 상호 접합하는 제2접착층(14)은 계면 마찰열에 의한 열변형이 발생되지 않는 190℃ 이상의 내열성을 갖는 경화성 폴리우레탄계 접착제가 사용된다. 여기서, 상기 보강층(13)과 차단층(15) 간의 접합강도는 바람직하게 6 N/15mm이상의 층간박리 강도가 유지되게 구비되어야 한다.

또한, 상기 내부 열접착층(11)과 보강층(13) 그리고 상기 차단층(15)과 외부 열접착층(17)을 상호 접합시키는 제1접착층(12)과 제3접착층(16)은 계면 마찰열에 의한 열변형 발생되지 않는 것으로 상기 폴리올레핀과 기재층간의 접합강도가 8 N/15mm 이상의 층간박리 강도가 유지되게 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 상기와 같은 적층 구조로 이루어지는 라미네이트 시이트(10)를 원형으로 튜빙하기 위한 형틀 요소로서 본 발명은 지그봉(250)을 제안하며, 또한, 튜빙을 위한 접합원으로는 초음파 용착기(100)가 사용된다.

상기 초음파 용착기(100)는 공지의 기술에 의해 실시되는 것으로서, 그 구성을 간략하게 살펴보면 도 3에 보인 바와 같이, 초음파 진동자(110)와 부스터(130) 그리고 툴혼(150)으로 구성된다. 이러한 초음파 융착기(100)는 110V(220V) 60/50HZ의 전원 입력 받아 발진기를 통하여 20KHZ(28,40,100KHZ)의 전기적 에너지로 변환시키고 이것을 다시 진동자(110)를 통하여 기계적 에너지로 바꾸어 부스터(130) 및 툴혼(110)을 통하여 용착물에 전달되면 용착물의 접합면에서 순간적인 마찰열이 발생하여 플라스틱(열가소성 합성수지)이 용해 강력한 분자적 결합이 이루어진다.

상기 지그봉(250)은 환봉 형상으로 구비되는 것으로 그 외주에 라미네이트 시이트(10)가 감겨지게 된다. 이러한 지그봉(250)은 상기 라미네이트 시이트(10)의 일부분이 중첩되는 부분 즉, pile-up 접합방식(봉투 접합방식)을 위해 상하로 중첩되는 부분이 면접촉될 수 있도록 일측이 평탄하게 가공된 접촉면(251)이 형성된다. 그리고, 상기 접촉면(251)에는 상기 라미네이트 시이트(10)의 중첩된 부분인 접합선에 대응되는 부분에 요철을 형성하여 된 요철부(253)가 형성된다.

이러한 지그봉(250)은 상기 요철부(253)를 구비하는 구조적인 특징을 통해 초음파 용착기(100)의 동작에 의해 라미네이트 시이트(10)의 접합선 부분에 초음파 마찰열이 발생하게 되면, 진동에 의해 시이트의 밀림을 방지하게 된다. 이때, 요철부(250)는 라미네이트 시이트(10)와의 마찰력을 높여 미끄럼을 방지하는 것이다.

한편, 상기 요철부(253)는 도 5에서 보는 바와 같이 격자형 패턴을 갖도록 형성되거나, 도 6에서 보는 바와 같이 일방향성 직선홈과 돌기 형태로 형성될 수 있다.

미설명 부호 (200)은 상기 지그봉(250)의 외주에 구비되어 선택적으로 분리 또는 형합되는 것에 의해 상기 지그봉(250)의 외주에 감겨진 라미네이트 시이트(10)가 롤 형상이 되게 유지되게 하는 금형을 지시한 것으로, 이때의 상기 금형(200)은 상기 초음파 용착기(100)를 이용한 초음파 융착을 위하여 상기 지그봉(250)의 접촉면(251)이 외부로 노출되게 구비된다. 이러한 금형(200)은 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.

그리고, 미설명 부호 (260)은 지그봉(250)의 내부를 냉각수 라인을 지칭한 것이다.

이하, 상기와 같은 적층 구조를 갖는 라미네이트 시이트(10)를 이용한 튜브의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

첫째, 플랙시블 튜브의 내면을 이루는 것으로 폴리올레핀으로 이루어진 내부 열접착층(11)을 준비한다.

여기서, 상기 내부 열접착층(11)의 접착계면으로는 외부 열접착층(17)과 동일 물성의 폴리에틸렌을 적용하는 것을 제안한다.

둘째, 상기 내부 열접착층(11)의 일면(도면에서는 상면)으로 보강층(13)을 접합 적층 구비한다.

이때의 상기 보강층(13)은 150℃ 이상의 온도에서 변형이 없는 합성수지물로 이축연신 폴리에스테르(pet) 또는 이축연신 폴리아마이드 필름(나일론) 계열의 합성수지로 이루어진다.

셋째, 상기 보강층(13)의 일면으로 차단층(15)을 접합 적층한다.

이때의 상기 차단층(15)은 가스나 자외선 및 광을 차단하는 기능을 갖는 합성수지재가 사용되며, 본 발명에서는 앞서 설명한 바와 같이 이축연신 폴리에스테르(pet) 또는 이축연신 폴리아마이드(나일론)를 기재층으로 하고 이 기재층의 표면에 합성수지재를 코팅 또는 증착시켜 표면층을 형성하여 된 차단층을 사용하는 것을 제안한다.

넷째, 상기 차단층(15)의 일면으로 외부 열접착층(17)을 접합 적층하여 시이트를 완성한다.

여기서, 상기 외부 열접착층(17)은 상술한 내부 열접착층(11)과 마찬가지로 폴리올레핀 계열의 수지로 이루어지며, 접착계면으로는 동일 물성의 폴리에틸렌을 적용한다.

다섯째, 상기의 순서에 의해 완성된 라미네이트 시이트(10)는 환봉 형상을 갖는 지그봉(250)의 외주에 롤 형상이 되게 감는다.

이때, 상기 지그봉(250)은 일측면이 길이 방향을 따라 평탄한 접촉면(251)이 형성되며, 이 접촉면(251)에는 요철 형상의 요철부(253)가 형성된다. 또한, 상기 지그봉(250)에 감겨지는 라미네이트 시이트(10)는 일부분이 상하 중첩되게 하여 중첩된 부분이 접합될 수 있도록 접합선이 형성되게 감겨지는데, 이때의 상기 접합선 부분은 상기 지그봉(250)의 요철부(253)에 접촉되게 위치된다.

여섯째, 상기 지그봉(250)의 외부에 위치한 초음파 용착기(100)를 라미네이트 시이트(10)의 접합선에 접촉시킨 상태에서 초음파를 발진시킨다. 그러면, 상기 초음파 마찰열에 의해 내부 열접착층(11)과 외부 열접착층(17)간의 중첩된 부분 즉, 접합선 부분에서의 접합이 이루어져 튜브가 완성된다.

이때, 상기 초음파 마찰열에 의해 라미네이트 시이트(10)의 접합선을 형성하는 중첩 부분에 해당되는 계면의 용융수지가 압력에 의하여 밀려나오면서 절단면에 열접착 수지층을 형성시켜 금속 증착층 또는 분자결합이 되지 않는 절단면을 보호함으로써 내 보존성을 향상시키며, 또한 계면의 진동마찰열로 접합함으로써 플라스틱의 열경화를 방지하게 된다.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서 그러한 변형 예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구 범위에 속한다 해야 할 것이다.

도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 튜브용기 제조방법을 설명하기 위한 모식도,

도 3은 본 발명에 따른 플랙시블 튜브의 제조장치의 구성을 설명하기 위한 모식도,

도 4는 본 발명에 따른 플랙시블 튜브의 제조장치에서 지그봉을 설명하기 위한 사시도,

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 도 4의 지그봉의 요철부의 여러 실시예를 설명하기 위한 평면도,

도 7은 본 발명에 따른 플랙시블 튜브의 적층 구조를 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 라미네이트 시이트 11 : 내부 열접착층

13 : 보강층 15 : 차단층

17 : 외부 열접착층 12,14,15 : 접착층

100 : 초음파 용착기 200 : 금형

250 : 지그봉 251 : 접촉면

253 : 요철부

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
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5. 플랙시블 튜브의 내면을 이루는 것으로 폴리올레핀으로 이루어진 내부 열접착층을 준비하는 단계와;

   상기 내부 열접착층의 일면으로 접착 구비되는 합성수지물로서 이축연신 폴리에스테르(pet) 또는 이축연신 폴리아마이드 필름(나일론)으로 이루어진 보강층을 적층하는 단계와;

   상기 보강층의 일면으로 접착 구비되어 가스나 자외선 및 광을 차단하는 것으로 이축연신 폴리에스테르(pet) 또는 이축연신 폴리아마이드(나일론)를 기재층으로 하고 이 기재층의 표면에 합성수지재를 코팅 또는 증착시켜 표면층을 형성하여 된 차단층을 적층하는 단계와;

   상기 차단층의 일면으로 접착 구비되어 플랙시블 튜브의 외면을 이루는 것으로 폴리올레핀으로 이루어진 외부 열접착층을 적층하여 시이트를 완성하는 단계와;

   상기 완성된 시이트를 환봉 형상이면서 평탄한 일면에 요철이 형성된 지그봉의 외주에 롤 형상이 되게 감 되, 상기 지그봉의 평탄한 일면 상에서 시이트의 일부분이 상하 중첩되게 하여 접합선이 위치되게 하는 단계와;

   상기 지그봉의 외부에 위치한 초음파 용착기를 접합선에 접촉시키고 초음파를 발진시켜 초음파 마찰열에 의해 내·외열접착층간의 접합이 이루어지도록 하여 튜브를 완성하는 단계;

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 플랙시블 튜브 제조방법.

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