KR101240914B1

KR101240914B1 - 합성수지 패리슨 블로우 성형용기 및 그 제조방법과제조장치

Info

Publication number: KR101240914B1
Application number: KR1020080030018A
Authority: KR
Inventors: 정규영
Original assignee: (주) 올리브
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2008-03-31
Publication date: 2013-04-09
Also published as: KR20090104560A

Abstract

본 발명은 합성수지를 원료로 한 패리슨 블로우 성형용기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합성수지를 원료로한 패리슨 블로우 성형용기를 초자의 질감을 느낄 수 있도록 함과 더불어 초자를 원료로한 용기와 합성수지를 원료로한 용기 각각이 가지고 있는 장점을 유지하고 단점을 해소시킨 합성수지 패리슨 블로우 성형용기 및 그 제조방법과 제조장치에 관한 것이다.

본 발명은, 합성수지 패리슨 블로우 성형용기 제조방법에 있어서, 상기 원료를 용융튜브(24) 내에서 185℃ 내지 250℃ 범위 내에서 가열 용융시킨 후 패리슨성형압출다이(210)로 이동시키고, 상기 패리슨성형압출다이(210)로 공급된 용융된 원료를 외측다이(211)와 코아다이(215) 사이로 압출시켜 파이프형 패리슨(P)을 형성하기 시작하되, 상기 외측다이(211)를 순간적으로 하향이동시켜 외측다이(211)와 코아다이(215) 사이를 넓게 하여 순간적으로 많은 량의 원료가 압출되도록 하여 패리슨(P)의 하단부에 두껍게 두꺼운 막힘부(P')가 형성되게 하고, 상기 패리슨(P)의 하단에 막힘부(P')가 형성된 후에는 즉시 외측다이(211)를 원래의 상태로 승강시켜 코아다이(215)와의 틈새를 원래대로 유지시켜 튜브형 패리슨(P)을 계속 압출하며, 압출되어지는 패리슨(P)이 길게 형성되어지면, 성형금형(220)을 패리슨(P)으로 이동시켜 닫아 바닥성형날(223)에 의해 상기 패리슨(P)의 막힘부(P')를 눌러서 윗쪽으로 밀려 올림과 동시에 커터(230)로 상단부를 커팅하여 성형금형(220)내에 패리슨(P)을 채취하고, 패리슨(P)이 채취된 성형금형(220)을 블루우핀(217)으로 위치시킨 후, 상기 블로우핀(217)의 끝단이 패리슨(P)의 상부 내측으로 위치하도록 하강시킨 다음, 공기를 불어 넣어 상기 패리슨(P) 내부에 압력을 가해 패리슨(P)이 부풀면서 블로우성형용기(B)가 성형 됨을 특징으로 하는 합성수지 패리슨 블로우 성형용기의 제조방법이고;

합성수지 패리슨 블로우 성형용기 제조장치는 압출기(20)로부터 용융된 원료가 공급되어져 블로우 성형용기를 성형하는 블로우용기성형부(200)는 압출기(20)로부터 용융된 원료가 공급되어질 수 있도록 상기 압출기(20)의 일측으로 위치하고, 순간적으로 하향 이동되어 코아다이(215)와의 사이를 넓게 하여 많은 량의 원료가 순간적으로 압출되어져 하단부에 막힘부(P')가 형성되어진 패리슨(P)의 성형이 가능하도록 하는 외측다이(211)와, 상기 외측다이(211)의 내측으로 위치함과 동시에 간헐적으로 에어가 블로우(blow1)되는 코아다이(215)이로 된 패리슨성형압출다이(210)와; 상기 패리슨성형압출다이(210)의 하부로 이동하여 하단에 막힘부(P)가 성형된 패리슨(P)이 위치하는 성형공간((221)을 가지고 있고, 막힘부(P')를 눌러서 윗쪽으로 밀어 올리는 경사압출테(223a)와 평탄한 바닥(B1) 성형이 가능하도록 하는 바닥성형날부(223)로 이루어진 성형금형(220)과; 상기 성형금형의 성형공간에 위치함과 동시에 상부가 커터(130)에 의해 커팅되어져 성형금형(220)에 의해 이동된 패리슨(P)에 공기를 불어 넣어 가해지는 압력에 의해 패리슨(P)이 부풀어 나도록하여서 블로우성형용기(B)가 성형되도록 하는 블로우핀(217)으로 구성됨을 특징으로 하는 합성수지 패리슨 블로우 성형용기 제조장치이며;

제조장치에 의해 제조된 블로우성형용기(B)는 바닥(B1)의 두께가 측벽(B2)의 두께보다 두껍게 성형되어 무게 중심이 아래쪽에 있는 것임을 특징으로 하는 합성수지 패리슨 블로우 성형용기 및 그 제조방법과 제조장치에 의해 달성된다.

압출기, 블로우용기성형부, 패리슨성형압출다이, 외측다이, 코아다이, 블로블로우 핀, 성형금형, 바닥성형날, 패리슨, 블로우성형용기

Description

합성수지 패리슨 블로우 성형용기 및 그 제조방법과 제조장치{Blow molded synthetic resin vessel and manufacturing method thereofand manufacturing apparatus thereof}

일반적으로 패리슨 블로우 성형(Blow Molding)은 원료가 압출기에서 용융 압출되어 압출다이에서 튜브형의 패리슨(Parison)을 성형한 다음, 성형 된 패리슨을 성형금형에 넣은 후, 내부를 공기로 압력을 가하여 내부가 비어 있는 블로우 성형용기를 제조하게 되는 것이다.

상기와 같은 내부가 비어 있는 성형용기를 제조하는 성형 제조방식은 사출블로우방식과, 압출블로우 방식으로 구분되어 진다.

상기에서 기술한 패리슨(Parison)이란, 압출 중공 성형시에 압출다이(Die) 로부터 압출되는 압출물을 가리키는 말로 일반적으로 파이프(Pipe)의 형태를 가진다.

상기 압출 중공 성형을 이용하여 제작되는 블로우 성형용기는 초자(유리)를 원료로한 블로우 성형용기와 합성수지를 원료로 한 블로우 성형용기로 대분된다.

상기 패리슨 블로우 성형용기를 제조하는 제조장치는, 도1에 도시된 바와 같이 수분이 제거된 원료를 투입하는 원료공급호퍼(10)와, 상기 원료공급호퍼(10)에 투입된 원료의 이송이 가능하도록 구동모터(22)에 의해 회전하는 이송스크류(21)가 내부에 설치되어 있고, 원료의 용융이 가능하도록 발열체(23)가 외주면으로 설치되어 있는 용융튜브(24)로 된 압출기(20)와, 상기 압출기(20)의 일측으로 설치되어 용융 이송되어지는 원료가 압출되어 패리슨(P)을 성형하는 패리슨성형압출다이(31)와 상기 패리슨성형압출다이(31)에 의해 성형된 패리슨(P)이 위치하고 내부에 기체로 압력을 가하여 내부가 비어 있는 블로우성형용기를 성형하는 성형금형(35)으로 된 블로우용기성형부(30)로 이루어진 것이다.

도2는 이건 발명의 요부와 대비되는 종래 블로우용기성형부로써, 상기 블로우용기성형부(100)는, 패리슨성형압출다이(110)와 성형금형(120)으로 이루어진다.

상기 블로우용기성형부(100)를 설명함에 있어 압출기및 원료공급호퍼에 대하여서는 본 발명과 동일부호로 표시한다.

상기 패리슨성형압출다이(110)는 압출기(20)로부터 용융된 원료가 공급되어질 수 있도록 상기 압출기(20)의 일측으로 위치하는 외측다이(111)와, 상기 외측다이(111)로 공급된 원료가 패리슨(P)으로 성형되도록 함과 동시에 패리슨(P)에 기체 를 불어 넣을 수 있도록 된 코아다이(115)로 이루어져 있다.

상기 패리슨성형압출다이(110)에서 패리슨(P)이 도4에서와 같이 형성되어지면, 블로우핀(117)의 하부에 도3에서와 같이 위치하 있던 성형금형(120)이 열린상태에서 패리슨성형압출다이(110) 하부로 이동 위치하여 도5에서와 같이 패리슨(P)이 내측으로 위치하도록 한 다음 성형금형(120)이 도6과 도7에서와 같이 닫히게 된다.

성형금형(120)이 닫힌 상태에서 도8에서와 같이 커터(130)에 의해 패리슨(P)이 커팅되면, 성형금형(120)이 블로우핀(117)쪽으로 도9에서와 같이 이동하여 위치하게 된다.

상기와 같이 블로우핀(117)으로 성형금형(120)에 의해 이동한 패리슨(P)의 내부에는 블로우핀(117)으로 부터 분출되는 공기가 공급되고, 상기 공기의 압력에 의해서 내부가 비어 있는 블로우성형용기(B)가 성형되는 것이다.(도10참조)

상기한 종래 블로우용기성형부(100)에 의해 블로우성형용기(B)를 제조 성형할 경우, 블로우성형용기(B)의 전체 두께 즉, 바닥(B1)과 측벽(B2)의 두께가 동일한 두께를 이루며 형성되어지는 구조로써, 초자를 원료로한 블로우성형용기와 같이 바닥이 두껍게 형성되어 안정감을 주는 초자용기성형의 장점을 취하지 못하는 단점을 가지고 있었다.

그 이유는 압출다이(110)를 구성하는 코아다이(115)의 상하위치 조정에 의해 블로우 성형용기(B)의 두께와 패리슨(P)의 하단 개폐가 결정되어지게 되는데, 종래 에는 패리슨성형압출다이(110)에서 패리슨(P)이 형성되어 질 때 하단이 개방된 통상의 파이프 형태를 이룸과 동시에 동일한 두께로 형성되어지게 되고, 상기의 패리슨(P)을 성형금형(12)에 넣어 하단을 접합 차단시켜서 된 하단부가 바닥(B1)을 이루게 됨에 따라 바닥(B1)의 두께가 측벽(B2)과 동일하거나 얇게 형성되어지게 되는 것이다.

상기 패리슨(P)에 의한 블로우성형용기(B)의 완성은 하단이 접합 차단된 패리슨(P)의 내부에 블로우핀(117)을 통해 공급되는 공기의 압력을 가하므로써, 내부가 비어 있는 블로우성형용기(B)가 성형되어지게 되는 것이다.

상기와 같이 제조되어지는 블로우성형용기(B)는 원료가 합성수지인 경우, 측벽(B2)과 바닥(B1)면의 두께가 동일하거나 바닥(B1)면의 두께가 얇게 성형되어지게 된다.

상기와 같이 바닥(B1)과 측벽(B2)이 동일한 두께를 이루며 형성되어지거나 바닥(B1)이 얇게 형성되어지는 합성수지 블로우성형용기(B)는 바닥쪽이 가벼워 용기가 불안정하게 서 있는 반면, 종래 초자 블로우성형용기는 바닥면이 두껍게 형성되어 잘 넘어지지 않아 안정적으로 사용할 수 있는 것이다.

그러나 초자 블로우성형용기는 가격이 고가이어서 포장물의 제품원가가 상승되는 단점을 가지고 있을 뿐만 아니라, 초자의 특성상 다양한 칼라를 가지는 블로우성형용기의 제작이 제한적이어서 다양한 칼라의 아름다운 용기의 생산이 불가능한 문제점도 가지고 있다.

더불어 종래의 블로우성형용기는 패리슨(P)의 내부로 기체의 압력을 가하는 블로우핀(117)의 구조가 공기를 직선방향으로만 분사하도록 형성되어 있어 블로우성형용기(B)의 바닥(B1) 평활도가 좋지못한 단점을 가지고 있다.

반면, 합성수지를 원료로 한 블로우성형용기(B)는 초자를 원료로 한 블로우성형용기(B)의 문제로 대두되고 있는 고가의 가격 및 다양한 칼라로의 제작이 불가능하였던 문제점을 해소함에 따라 널리 사용되어지고 있는 실정인데, 합성수지를 원료로한 블로우성형용기(B)는 바닥(B1)과 측면(B2)을 포함한 전체 두께가 동일한 두께로 이루어 지거나 바닥(B1)이얇게 형성되어 무게 중심이 아래로 집중되기 보다는 분산되어져 쉽게 넘어지는 단점을 가지고 있고, 합성수지를 원료로한 블로우성형용기(B)역시 바닥(B1)의 평활도가 좋지 못한 단점도 가지고 있다.

상기 블로우성형용기(B)의 바닥(B1) 평활도의 결정은 블로우 핀(117)에 의해 결정되어지게 되는데, 코아다이(115)로 설치되는 종래 블로우 핀(117)은 공기를 직선방향으로만 분사할 수 있도록 구성되어 있어 블로우성형용기(B)의 바닥(B1)이 도10에서와 같이 형성되어지게 되는 것이다.

본 발명은 종래 합성수지 패리슨 블로우 성형용기 및 그 제조방법과 제조장치의 문제점을 해결한 것으로, 그 목적은 합성수지 원료 용융을 185℃~250℃로하여 하단이 페쇄된 패리손을 제조함으로서 종래 초자 블로우 성형용기와 같이 바닥면이 두꺼운 블로우성형용기를 제조함과 더불어 합성수지로 성형함에 따라 다양한 칼라의 블로우성형용기의 제작도 가능하도록 함과 동시에 평활도가 우수한 바닥을 이루 는 블로우성형용기 성형이 가능하도록 한 합성수지 패리슨 블로우 성형용기 및 그 제조방법과 제조장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 합성수지 패리슨 블로우 성형용기 제조방법에 있어서, 상기 원료를 용융튜브(24) 내에서 185℃ 내지 250℃ 범위 내에서 가열 용융시킨 후 패리슨성형압출다이(210)로 이동시키고, 상기 패리슨성형압출다이(210)로 공급된 용융된 원료를 외측다이(211)와 코아다이(215) 사이로 압출시켜 파이프형 패리슨(P)을 형성하기 시작하되, 상기 외측다이(211)를 순간적으로 하향이동시켜 외측다이(211)와 코아다이(215) 사이를 넓게 하여 순간적으로 많은 량의 원료가 압출되도록 하여 패리슨(P)의 하단부에 두껍게 두꺼운 막힘부(P')가 형성되게 하고, 상기 패리슨(P)의 하단에 막힘부(P')가 형성된 후에는 즉시 외측다이(211)를 원래의 상태로 승강시켜 코아다이(215)와의 틈새를 원래대로 유지시켜 튜브형 패리슨(P)을 계속 압출하며, 압출되어지는 패리슨(P)이 길게 형성되어지면, 성형금형(220)을 패리슨(P)으로 이동시켜 닫아 바닥성형날(223)에 의해 상기 패리슨(P)의 막힘부(P')를 눌러서 윗쪽으로 밀려 올림과 동시에 커터(230)로 상단부를 커팅하여 성형금형(220)내에 패리슨(P)을 채취하고, 패리슨(P)이 채취된 성형금형(220)을 블루우핀(217)으로 위치시킨 후, 상기 블로우핀(217)의 끝단이 패리슨(P)의 상부 내측으로 위치하도록 하강시킨 다음, 공기를 불어 넣어 상기 패리슨(P) 내부에 압력을 가해 패리슨(P)이 부풀면서 블로우성형용기(B)가 성형 됨을 특징으로 하는 합성수지 패리슨 블로우 성형용기의 제조방법이고;

이상에서 설명한 본 발명의 합성수지 패리슨 블로우 성형용기 및 그 제조방 법과 제조장치는,

첫째, 합성수지 원료 용융을 185℃~250℃로 하여 하단이 폐쇄된 패리슨을 제조함으로서 종래 초자 블로우 성형용기와 같은 바닥면이 두꺼운 블로우 성형용기를 제조함과 더불어 초자의 질감이 느껴지는 블로우성형용기(B)를 제공할 수 있고;

둘째, 초자의 질감을 느끼는 블로우성형용기(B)의 제작을 칼라의 자유로운 선택이 용이한 합성수지를 주 원료로 함에 따라 블로우성형용기(B) 칼라 다양화는 물론 자외선 노출에 약점을 드러내는 내용물의 안정된 포장이 가능하여 블로우성형용기(B)의 사용범위를 증대시켰으며;

셋째, 물류 운반에 다른 물류중량을 현저하게 줄임과 동시에 운반시 발생되는 충격에 의한 파손을 최소화 하였고;

넷째, 제조장치의 블로우용기성형부(200) 개선에 의해 무게중심이 아랫쪽에 위치할 수 있는 두께의 바닥(B1)을 가지는 합성수지를 원료로한 블로우성형용기(B)에 포장물을 포장 제공함에 따라 합성수지를 원료로한 블로우성형용기의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며;

다섯째, 합성수지를 원료로한 블로우성형용기의 결점이었던 평활도의 불량을 해소하여 합성수지재 블로우성형용기(B)의 성형 안정성을 도모한 이점을 가지고 있는 것이다.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1내지 도2와 도11 내지 도14에서 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 합성수지 패리슨 블로우 성형용기 및 그 제조방법과 제조장치는, 압출기(20)로부터 용융된 원료가 블로우용기성형부(200)로 공급되어 성형되어지되, 상기 원료가 블로우용기성형부(200)의 패리슨성형압출다이(210)와 성형금형(220)을 거치면서 제조되어지게 된다.

상기 압출기(20)는 수분이 제거된 원료가 투입되는 원료공급호퍼(10)가 용융튜브(24)와 연통하도록 설치되어 있다.

상기 압출기(20)를 구성하는 용융튜브(24)의 내측에는 원료공급호퍼(10)에 투입된 원료의 이송이 가능하도록 구동모터(22)에 의해 회전하는 이송스크류(21)가 내부에 설치되어 있고, 원료의 용융이 가능하도록 발열체(23)가 외주면으로 설치되어 있는 것이다.

상기 압출기(20)의 일측으로 설치되어서 용융 이송되어진 원료를 이용하여 블로우성형용기(B)를 성형하는 블로우용기성형부(200)는, 외측다이(211)와, 코아다이(215)로 이루어진다.

상기 외측다이(211)는, 압출기(20)로부터 용융된 원료가 공급되어질 수 있도록 상기 압출기(20)의 일측으로 연결 설치되어 진다.

상기 외측다이(211)의 내부에는 간헐적으로 에어가 블로우(blow1)되는 코아다이(215)가 설치되어 있다.

상기 외측다이(211)는 공급된 원료에 의해 형성되는 패리슨(P)의 하단부에 막힘부(P')가 형성되어질 수 있도록 코아다이(215)에 대하여 순간 하향 이동하여 원료가 빠져나가는 틈새를 조정할 수 있도록 되어 있다.

상기 외측다이(211)가 하향 이동은 실린더(도면에서 특정부호로 특정하지 않았음)에 의해 이루어짐과 동시에 이동하는 까닭은 패리슨압출다이(210)를 빠져나가면서 형성되는 원료의 배출량을 순간 증가시켜 뭉침에 의한 막힘부(P')가 형성되도록 함이다.

상기 패리슨성형압출다이(210)에서 형성된 패리슨(P)을 블로우성형용기(B)로 성형하는 성형금형(220)은 내부가 비어서 내용물을 수납할 수 있도록 하는 수납공간을 형성시키는 수납공간성형홈(221)을 가지고 있고, 상부에 캡이 분리장착됨과 동시에 수납된 내용물을 따라 쓸 수 있는 개구부가 형성되어질 수 있도록 하는 개구부성형부(222)가 형성되어 있다.

상기 성형금형(220)의 하부에는 바닥성형날부(223)가 형성되어 있고, 상기 바닥성형날부(223)의 아래쪽에는 패리슨(P)의 하단을 압박 접촉시킬 때 바닥의 원료가 위로 밀려 올라갈 수 있도록 윗쪽에 경사면을 구비한 경사압출테(223a)가 형성되어 있는 것이다.

상기 경사압출테(223a)는 성형금형(220)이 닫힌 상태에서 마주하는 단면이 이격된 상태를 이루게 된다.

상기 외측다이(211)의 내측으로 위치하는 코아다이(215)는 간헐적으로 에어가 블로우(blow1)되는 에어홀(215a)이 형성되어 있고, 하단에는 패리슨하단막힘성형봉(218)이 길게 연장 형성되어 있는 것이다.

상기와 같이 성형금형(220)의 수납공간성형홈(221)에 위치한 패리슨(P)에 공기를 불어 넣어 압력을 가하는 블로우핀(217)은 실린더(도면에서 특정부호로 지정하지 않았음)에 의해 승,하강되어질 수 있도록 설치되어 있다.

상기 블로우핀(217)은 기체가 패리슨(P) 내부에 퍼져 분사되어지게 하여 블로우성형용기(B)의 바닥(B1)이 평탄하게 형성될 수 있도록 도13에서 보는 바와 같이 공기가 이송되는 기체이송로(217a)의 하단 내경이 하부로 넓어지는 상협하광형을 이루며 형성할 수도 있다.

상기 블로우핀(217)은 기체이송로(217a)의 하단에는 기체가 고른 압력을 가지고 분사되어질 수 있도록 필터망(217b)을 설치할 수도 있다.

상기 필터망(217a)은 산형을 이루며 볼록하게 형성하는 것이 바람직하다.

상기 압출기(20)로부터 용융 압출되어지는 원료는 PE. PP, 복합PP, PETG 중 어느 하나이다.

상기와 같이 용융 압출되어지는 원료의 용융온도는 185℃~250℃로 가열 용융하는 것이 바람직하며, 상기 원료의 투명도가 양호하여 초자의 느낌이 느껴지도록 함과 동시에 패리슨(P)의 처짐이 발생하지 않아 생산성을 향상시킬 수 있게 원료의 용융온도는 203℃~228℃로 하는 것이 가장 바람직하다.

상기 패리슨 블로우성형용기 제조장치에 의해 성형되는 패리슨 블로우성형용기(B)는 바닥(B1)의 두께가 측벽(B2)의 두께보다 두껍게 성형되어 무게중심이 아래쪽에 있도록 형성되고, 상기 바닥(B1)은 내용물수납부를 이루는 내저면이 일측으로 경사를 이루며 형성되어 진 것이다.

전술한 구성으로 이루어진 합성수지 패리슨 블로우성형용기 및 그 제조방법 과 제조장치에 의해 패리슨 블로우성형용기(B)를 제조할 때에는 수분이 제거된 원료 PE. PP, 복합PP, PETG 중 어느 하나를 원료공급호퍼(10)에 투입한다.

원료공급호퍼(10)로 공급된 원료는 압출기(20)의 용융튜브(24)로 공급된다.

상기 원료가 공급되는 용융튜브(24)는 그 외주면에 설치된 발열체(23)에 의해 가열되어져 공급된 원료가 용융되어지게 되는 것이다.

상기 원료의 가열은 185℃~250℃ 범위내에서 가열하게 되나, 원료의 투명도가 양호하여 완성된 블로우성형용기로부터 초자의 느낌이 느껴지도록 하기 위해서는 원료의 용융온도는 203℃~228℃로 하는 것이 바람직하다.

더불어 블로우성형용기(B) 성형시 패리슨(P)의 처짐이 발생하지 않아 생산성을 향상시킬 수 있는 용융 조건이기도 하다.

상기 원료의 용융(가열)온도와 제품성형과 관련된 요인들 간의 관계를[표]로 대비하여보면 아래와 같다.

원료가열온도	원료유동성	제품투명도	패리슨성형성
170℃	나쁨	나쁨	패리슨 하단부 막힘성형이 불가능
184℃	약간 나쁨	보통	패리슨 하단부 막힘성형이 나쁨
185℃	보통	약간 좋음	패리슨 하단부 막힘성형은 가능하나, 막힘부분의 두께가 일정치 않음
190℃	약간 좋음	좋음	패리슨 하단부 막힘성형은 좋으나, 막힘부분의 두께가 약간 일정치 않음
202℃	좋음	좋음	좋음
203℃	매우 좋음	매우 좋음	매우 좋음
228℃	매우 좋음	매우 좋음	매우 좋음
229℃	좋음	좋음	좋음
240℃	약간 좋음	좋음	패리슨이 약간 늘어지나 성형성은 좋음
250℃	보통	약간 좋음	패리슨이 약간 늘어지나 성형은 가능함
251℃	약간 나쁨	보통	패리슨이 늘어져서 성형성이 나쁨
260℃	나쁨	나쁨	패리슨이 늘어져서 성형이 불가능함

위[표]의 대비에 의해 알 수 있듯이

합성수지를 이용하여 패리슨 블로우성형용기를 제조할 때 원료인 합성수지의 용융 온도는 185℃~250℃ 범위내에서 가열 융용시키면, 원료의 유동성과 제품의 투명성은 물론 하단 막힘이 가능한 패리슨의 성형 조건에 적합한 온도임을 알 수 있다.

상기와 같이 합성수지를 185℃~250℃의 용융 온도로 가열 성형함에 있어 합성수지 패리슨 블로우성형용기를 초자에 버금가는 질감의 합성수지 패리슨 블로우성형용기(B)의 제조 조건은 [표]의 대비에 의해 알 수 있듯이 203℃~228℃에서 얻어짐을 알 수 있다.

상기의 가열온도로 압출기(20)에서 용융 압출되어지는 원료는 블로우성형용부(200)를 구성하는 패리슨성형압출다이(210)로 공급되어 패리슨(P)이 성형되어지게 되는 것이다.

상기 패리슨성형압출다이(210)로 공급된 용융 원료는 외측다이(211)와 코아다이(215)의 사이로 밀려나오게 되고, 상기와 같이 압출되는 원료는 파이프형을 이루며 외측다이(211)로부터 밀려나와 도12에서와 같이 패리슨(P)이 형성되기 시작하는 것이다.

상기와 같이 성형되어지는 패리슨(P)의 하단에 막힘부(P')를 형성하여 상기 막힘부(P')가 블로우성형용기(B)의 바닥(B1)을 형성케하는데, 상기 패리슨(P)의 하단이 차단되어질 수 있는 것은 도13에서와 같이 외측다이(211)를 순간적으로 하향 이동하게 하여 외측다이(211)와 코아다이(215)의 사이를 넓게 하여 원료를 압출하면, 원료가 빠져나가는 량이 순간적으로 많아지게 된다.

상기와 같이 원료가 패리슨성형압출다이(210)를 빠져나가는 량이 순간적으로 많아지면, 뭉침이 일어나 도14에서와 같이 하단에 막힘부(P')가 성형어지게 된다.

패리슨(P)의 하단에 막힘부(P')가 형성된 후에는 도15에서와 같이 외측다이(211)를 원래의 상태로 승강시켜 코아다이(215)와의 틈새를 유지케 함으로써, 튜브형의 패리슨(P)이 지속적으로 형성되어지게 한다.

막힘부(P')를 형성할 때 원료가 코아다이(215)에 달아붙지 않는 까닭은 코아다이(215)의 하단으로 패리슨하단막힘성형봉(218)이 형성되어 있기 때문이다.

패리슨(P)이 도15에서와 성형되어지면, 성형금형(220)이 도16에서와 같이 열린 상태로 위치하여 진다.

상기와 같이 패리슨(P)으로 도16에서와 같이 위치하여진 성형금형(220)은 닫히게 된다.

상기 성형금형(220)이 도17에서와 같이 닫힐 때 하부의 경사압출테(223a)에 의해 막힘부(P')가 압박되어지게 되고, 상기와 같이 압박되어지는 막힘부(P')는 경사압출테(223a)의 상부면이 경사를 이루고 있어 막힘부(P')의 원료가 위쪽으로 밀려 올라가 바닥(B1)의 중앙 두께가 두껍게 형성되어질 수 있게 되는 것이다.(도18참조)

상기 성형금형(220)으로 위치하는 패리슨(P)에서 차단된 하부가 성형금형(220)의 경사압출테(223a)에 의해 압출되어지다가 도18에서와 같이 완전하게 닫히면, 바닥성형날(223)에 의해 잘라지게 되는 것이다.

상기에서 기술한 바와 같이 성형금형(220)이 닫힌 후에는 패리슨(P)의 윗쪽이 커터(230)에 의해 도19에서와 같이 커팅되어 패리슨성형압출다이(210)로부터 분리되어 진다.

상기와 같이 분리되어짐과 더불어 성형금형(220)에 위치한 패리슨(P)은 블로우핀(217)으로 이동하는 성형금(220)에 의해 도20에서와 같이 이동하여서 상기 블로우핀(217)의 아래쪽에 위치하게 된다.

상기와 같이 성형금형(220)에 의해 패리슨(P)이 블로우핀(217)에 위치하여지게되면, 블로우핀(217)이 하향 이동하여 하단 끝이 도21에서와 같이 위치한다.

상기와 같이 패리슨(P)에 위치하여진 블로우핀(217)은 패리슨(P)내부에 공기를 불어 넣어 압력을 가해 패리슨(P)이 기체의 압력에 의해 불어나면서 개구부와 바닥(B1)과 측벽(B2)에 의해 포장물이 포장되는 공간을 구비한 블로우성형용기(B)가 도22내지 도23에서와 같이 형성되어지게 되는 것이다.

상기 패리슨(P)을 부풀려 블로우성형용기(B)가 형성되도록 기체를 불어 넣는 블로우핀(217)의 기체이송로(217a)는 하단이 상협하광형으로 형성하면, 더욱 효과적이다.

이렇게 하면 기체가 펴져 분출되어지게 되고, 상기와 같이 기체가 퍼진 상태로 분출되어 짐에 따라 바닥(B1)이 더욱 평평하게 형성되어지게 되는 것이다.

더불어, 상기 블로우 핀(217)의 기체이송로(217a)의 단부에는 산형으로 불록한 필터망(217b)을 설치하면 더욱 기체가 고른 압력으로 분사되어 진다.

상기와 같이 성형금형(220)에 의해 성형된 블로우성형용기(B)는 성형금형(220)이 벌어진 상태에서 이젝터에 의해 취출되어지게 되는 것이다.

상기의 제조장치에 의해 성형된 블로우성형용기(B)는 도22와 도23에 도시된 바와 같이 초자에 의해 성형된 블로우성형용기(B)와 같이 질감을 갖도록 형성되어지고, 바닥(B1)의 두께가 측벽(B2)의 두께 보다 두껍게 형성되어져 무게 중심이 아랫쪽에 위치한 합성수지를 원료로 한 블로우성형용기(B)의 성형이 가능하게 된다.

도 1은 패리슨 블로우 성형용기를 제조하는 블로우성용 제조장치를 나타낸 개략도.

도 2는 패리슨 블로우 성형용기를 제조하는 블로우성용 제조장치를 정면에서 바라본 블로우용기성형부를 나타낸 예시도.

도 3은 종래 패리슨 성형용기를 성형하는 제조장치의 블로우용기성형부를 발췌한 정면 개략도.

도 4은 종래 패리슨 성형용기를 성형하는 제조장치의 블로우용기성형부의 패리슨성형압출다이에 의해 패리슨이 성형되는 상태를 보인 예시도.

도 5는 종래 패리슨 성형용기를 성형하는 제조장치의 패리슨성형압출다이에 의해 형성된 패리슨에 성형금형을 위치시킨 상태의 예시도.

도 6은 종래 패리슨 성형용기를 성형하는 제조장치의 패리슨성형압출다이에 의해 형성된 패리슨에 성형금형을 닫는 초기 단계의 예시도.

도 7은 종래 패리슨 성형용기를 성형하는 제조장치의 패리슨성형압출다이에 의해 형성된 패리슨에 성형금형을 완전하게 닫은 상태의 예시도.

도 8은 종래 패리슨 성형용기를 성형하는 제조장치의 패리슨성형압출다이로부터 패리슨를 채취하는 상태의 예시도.

도 9는 종래 패리슨 성형용기를 성형하는 제조장치의 성형금형을 블로우핀으로 이동시킨 상태의 예시도.

도 10은 종래 패리슨 성형용기를 성형하는 제조장치의 성형금형을 블로우핀 을 패리슨의 내부로 위치켜 기체로 압력을 가하는 상태의 예시도.

도 11은 본 발명에 의한 패리슨 성형용기를 성형하는 제조장치의 블로우용기성형부를 발췌한 정면 개략도.

도 12는 본 발명에 의한 패리슨 성형용기를 성형하는 제조장치의 패리슨성형압출다이에 의해 패리슨이 성형되는 초기 단계를 나타낸 에시도.

도 13은 본 발명에 의한 패리슨 성형용기를 성형하는 제조장치의 패리슨성형압출다이에 의해 형성되는 패리슨에 막힘부를 성형하는 초기단계의 예시도.

도 14는 본 발명에 의한 패리슨 성형용기를 성형하는 제조장치의 패리슨성형압출다이에 의해 형성되는 패리슨에 막힘부가 성형된 상태의 예시도.

도 15는 본 발명에 의한 패리슨 성형용기를 성형하는 제조장치의 패리슨성형압출다이에 의해 막힘부를 구비한 패리슨이 지속적으로 형성되는 과정을 보인 예시도.

도 16은 본 발명에 의한 패리슨 성형용기를 성형하는 제조장치의 패리슨성형압출다이에 의해 형성된 패리슨에 성형금형을 위치시킨 상태의 예시도.

도 17은 본 발명에 의한 패리슨 성형용기를 성형하는 제조장치의 패리슨성형압출다이에 의해 형성된 패리슨에 성형금형을 닫는 초기 단계의 예시도.

도 18은 본 발명에 의한 패리슨 성형용기를 성형하는 제조장치의 패리슨성형압출다이에 의해 형성된 패리슨에 성형금형을 완전하게 닫은 상태의 예시도.

도 19는 본 발명에 의한 패리슨 성형용기를 성형하는 제조장치의 패리슨성형압출다이로부터 패리슨를 채취하는 상태의 예시도.

도 20은 본 발명에 의한 패리슨 성형용기를 성형하는 제조장치의 성형금형을 블로우핀으로 이동시킨 상태의 예시도.

도 21은 본 발명에 의한 패리슨 성형용기를 성형하는 제조장치의 성형금형을 블로우핀을 패리슨의 내부로 위치켜 기체로 압력을 가하는 상태의 예시도.

도 22는 본 발명에 의해 제조된 블로우성형용기의 단면 예시도.

도 23은 본 발명에 의해 제조된 블로우성형용기의 실제 제품의 예시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20 : 압출기 200 : 블로우용기성형부

210 : 패리슨성형압출다이 211 : 외측다이

215 : 코아다이 217 : 블로우 핀

217a : 기체이송로 217b : 필터망

218 : 패리슨하단막힘성형봉 220 : 성형금형

221 : 수납공간성형홈 222 : 개구부

223 : 바닥성형날 233a : 경사압출테

230 : 커터 P : 패리슨

B : 블로우성형용기 B1 : 바닥

B2 : 측벽

Claims

수분이 제거된 원료를 원료공급호퍼(10)에 공급하고, 상기 원료공급호퍼(10)에 투입된 원료를 구동모터(22)에 의해 회전하는 이송스크류(21)에 의해 이송하며, 용융튜브(24)의 발열체(23)에 의해 원료를 용융하여 압출기(20)의 일측으로 설치된 패리슨성형압출다이(31)로 이송한 후, 상기 패리슨성형압출다이(31)로 패리슨(P)을 압출하여 성형금형(35)에 위치시킨 후 성형금형(35)을 닫고 내부에 기체로 압력을 가하여 내부가 비어 있는 블로우성형용기를 성형하는 합성수지 패리슨 블로우 성형용기 제조방법에 있어서,

상기 원료를 용융튜브(24) 내에서 185℃ 내지 250℃ 범위 내에서 가열 용융시킨 후 패리슨성형압출다이(210)로 이동시키고,

상기 패리슨성형압출다이(210)로 공급된 용융된 원료를 외측다이(211)와 코아다이(215) 사이로 압출시켜 파이프형 패리슨(P)을 형성하기 시작하되,

상기 외측다이(211)를 순간적으로 하향이동시켜 외측다이(211)와 코아다이(215) 사이를 넓게 하여 순간적으로 많은 량의 원료가 압출되도록 하여 패리슨(P)의 하단부에 두껍게 두꺼운 막힘부(P')가 형성되게 하고,

상기 패리슨(P)의 하단에 막힘부(P')가 형성된 후에는 즉시 외측다이(211)를 원래의 상태로 승강시켜 코아다이(215)와의 틈새를 원래대로 유지시켜 튜브형 패리슨(P)을 계속 압출하며,

압출되어지는 패리슨(P)이 길게 형성되어지면, 성형금형(220)을 패리슨(P)으로 이동시켜 닫아 바닥성형날(223)에 의해 상기 패리슨(P)의 막힘부(P')를 눌러서 윗쪽으로 밀려 올림과 동시에 커터(230)로 상단부를 커팅하여 성형금형(220)내에 패리슨(P)을 채취하고,

패리슨(P)이 채취된 성형금형(220)을 블루우핀(217)으로 위치시킨 후, 상기 블로우핀(217)의 끝단이 패리슨(P)의 상부 내측으로 위치하도록 하강시킨 다음, 공기를 불어 넣어 상기 패리슨(P) 내부에 압력을 가해 패리슨(P)이 부풀면서 블로우성형용기(B)가 성형 됨을 특징으로 하는 합성수지 패리슨 블로우 성형용기의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 용융튜브(24) 내에서 원료를 용융시킬 때 원료의 투명도가 양호하여 초자의 느낌이 느껴지도록 함과 동시에 패리슨(P)의 처짐이 발생하지 않아 생산성을 향상시킬 수 있게 하기 위하여 상기 용융튜브(24) 내의 원료의 온도를 203℃ 내지 228℃ 범위 내에서 가열 용융시킨 후 패리슨성형압출다이(210)로 이동시킴을 특징으로 하는 합성수지 패리슨 블로우 성형용기의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 원료는 PE, PP, 복합PP, PETG 중 어느 하나를 사용함을 특징으로 하는 합성수지 패리슨 블로우 성형용기의 제조방법.
수분이 제거된 원료를 투입하는 원료공급호퍼(10)와, 상기 원료공급호퍼(10)에 투입된 원료의 이송이 가능하도록 구동모터(22)에 의해 회전하는 이송스크류(21)가 내부에 설치되어 있고, 원료의 용융이 가능하도록 발열체(23)가 외주면으로 설치되어 있는 용융튜브(24)로 된 압출기(20)와, 상기 압출기(20)의 일측으로 설치되어 용융 이송되어지는 원료가 압출되어 패리슨(P)을 성형하는 패리슨성형압출다이 및 상기 패리슨성형압출다이에 의해 성형된 패리슨(P)이 위치하고 내부에 기체로 압력을 가하여 내부가 비어 있는 블로우성형용기를 성형하는 성형금형으로 된 블로우용기성형부로 이루어진 것에 있어서,

상기 블로우용기성형부(200)는 압출기(20)로부터 용융된 원료가 공급되어질 수 있도록 상기 압출기(20)의 일측으로 위치하고, 순간적으로 하향 이동되어 코아다이(215)와의 사이를 넓게 하여 많은 량의 원료가 순간적으로 압출되어져 하단부에 막힘부(P')가 형성되어진 패리슨(P)의 성형이 가능하도록 하는 외측다이(211)와, 상기 외측다이(211)의 내측으로 위치함과 동시에 간헐적으로 에어가 블로우(blow1)되는 코아다이(215)이로 된 패리슨성형압출다이(210)와;

상기 패리슨성형압출다이(210)의 하부로 이동하여 하단에 막힘부(P)가 성형된 패리슨(P)이 위치하는 성형공간((221)을 가지고 있고, 막힘부(P')를 눌러서 윗쪽으로 밀어 올리는 경사압출테(223a)와 평탄한 바닥(B1) 성형이 가능하도록 하는 바닥성형날부(223)로 이루어진 성형금형(220)과;

상기 성형금형의 성형공간에 위치함과 동시에 상부가 커터(130)에 의해 커팅되어져 성형금형(220)에 의해 이동된 패리슨(P)에 공기를 불어 넣어 가해지는 압력에 의해 패리슨(P)이 부풀어 나도록하여서 블로우성형용기(B)가 성형되도록 하는 블로우핀(217)으로 구성됨을 특징으로 하는 합성수지 패리슨 블로우 성형용기 제조장치.
제4항에 있어서, 상기 블로우핀(217)은 공기가 이송되는 기체이송로(217a)의 하단부가 하부로 넓어지는 상협하광형으로 기체가 패리슨(P) 내부에 퍼져 분사되어지게 하여 블로우성형용기(B)의 바닥(B1)이 평탄하게 형성될 수 있도록 함을 특징으로 하는 합성수지 패리슨 블로우 성형용기 제조장치.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 블로우핀(217)은 기체이송로(217a)의 하단에 기체가 고른 압력을 가지고 분사되어질 수 있도록 필터망(217b)이 설치됨을 특징으로 하는 합성수지 패리슨 블로우 성형용기 제조장치.
제4항에 있어서, 상기 성형금형(220)의 바닥성형날부(223)은 패리슨(P)의 하단을 압박 접촉시킬 때 바닥의 원료가 위로 밀려 올라갈 수 있도록 윗쪽에 경사면을 이루는 경사압출테(223a)가 형성됨을 특징으로 하는 합성수지 패리슨 블로우 성형용기 제조장치.
제4항에 있어서, 상기 코아다이(215) 하단으로 패리슨하단막힘성형봉(218)을 연장형성하여 상기 패리슨(P)의 하단에 막힘부(P') 성형이 안정되게 형성되도록 함을 특징으로 하는 합성수지 패리슨 블로우 성형용기 제조장치.
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