KR101571575B1 - 오버팩 용기용 블로우 성형 라이너 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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요셉 메닝
커크 미켈슨
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어드밴스드 테크놀러지 머티리얼즈, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 오버팩, 병, 용기 등에 사용하기 위한 가요성 3차원의 사출 블로우 성형 또는 사출 연신 블로우 성형 라이너 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 라이너의 제조 방법은 중합체 물질을 프리폼 성형 다이 내로 사출하여 프리폼을 형성하는 단계와, 상기 프리폼을 블로우 성형하여 라이너를 형성하는 단계와, 라이너를 접어서 오버팩 내에 라이너를 배치하는 단계와, 라이너를 팽창시키는 단계를 포함할 수 있다. 불소중합체가 프리폼에 사용될 수도 있다. 라이너는 오버팩의 내부에 실질적으로 정합하는 가요성 몸체와, 이 가요성 몸체와 일체형인 피트먼트 포트를 포함할 수 있다. 가요성 몸체는, 이 가요성 몸체를 접어서 오버팩에 삽입하고 오버팩 내에서 재팽창시킴으로써 오버팩 내로 제거가능하게 삽입되도록 구성될 수 있다. 가요성 몸체는 불소중합체를 포함할 수 있으며, 다중층을 포함할 수도 있다.

Description

오버팩 용기용 블로우 성형 라이너 및 그의 제조 방법{blow molded liner for overpack container and method of manufacturing the same}
본 개시는 라이너-기반 저장 및 분배 시스템(liner-based storage and dispensing system)에 관한 것이다. 또한, 본 개시는 오버팩(overpacks), 병, 용기(containers) 등을 위한 라이너 및 그것을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 특히, 본 개시는 오버팩, 병, 용기 등에 사용하기 위한 가요성(可撓性)의 사출 블로우 성형(injection blow molding) 또는 사출 연신 블로우 성형(injection stretch blow molding) 라이너 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
수많은 제조공정에서는, 산, 용제, 염기, 포토레지스트, 도펀트, 무기, 유기 및 생물학적 용액과, 의약품과, 방사선 화학약품과 같은 초고순도의 액체를 사용할 필요가 있다. 그러한 산업에서는, 초고순도 액체에서의 입자 크기 및 개수가 순도를 보장하도록 제어되는 것이 필요하다. 특히 초고순도 액체는 마이크로전자공학적 제조공정 단계의 여러 국면에서 사용되기 때문에, 반도체 제조자는 공정 화학약품과 화학적 취급 장비에 관하여 엄격한 입자 농도 규격을 정하고 있다. 제조공정 동안 사용된 액체가 높은 레벨의 입자 또는 기포를 함유하고 있는 경우에 이들 입자 또는 기포가 실리콘의 고체 표면에 퇴적될 수 있기 때문에 이러한 규격이 요구된다. 이러한 것으로 인해서, 제품의 고장(failure)과, 품질 및 신뢰성 저하를 초래할 수 있다.
따라서, 상기한 초고순도 액체의 저장, 수송 및 분배시에는 보유 액체를 적절히 보호할 수 있는 용기가 필요하다. 이들 산업에서 전형적으로 사용되고 있는 두 타입의 용기로는 유리 또는 플라스틱으로 제조되는 단순한 강성 벽체 용기(rigid-wall container)와 접을 수 있는 라이너-기반 용기(collapsible liner-based container)를 들 수 있다.
강성 벽체 용기는 물리적 강도, 두꺼운 벽체, 저렴한 비용, 및 제조의 용이성으로 인하여 통상적으로 사용되고 있다. 그러나 상기한 용기들은 액체를 압력-분배할 때 공기-액체 경계면이 생길 수 있다. 이로 인해 포토레지스트와 같은 용기 내의 보유 액체에 가스 버블이 용해될 수 있고 액체에 바람직하지 않은 입자 발생을 초래할 수 있다.
한편, 에이티엠아이사(ATMI,Inc.)에 의해 시판되고 있는 노우팩(NOWPak; 등록상표) 디스펜스 시스템과 같은 접을 수 있는 라이너-기반 용기는 분배 동안에 용기 내 액체상에 직접 가압하지 않고 라이너상에 가스로 가압함으로써 상기한 공기-액체 경계면을 줄일 수 있다. 또한, 상기 라이너-기반 용기는 보유 액체만이 접을 수 있는 라이너에 접촉하므로 재활용성이 높아지고, 이에 의해 "견고한 오버팩(firm overpack)"이 다른 라이너와의 재사용에 이용가능하게 된다.
그러나, 공지의 라이너는 환경적 조건에 대하여 적당한 보호를 제공할 수 없다. 예를 들면 현재의 라이너-기반 용기는 적어도 두 종류의 가스에 대해 보유 액체를 보호할 수 없다. 한 종류의 가스는 라이너의 접힘부(fold) 사이에 위치 또는 포획된 상태로 있다. 특히, 라이너의 가요성(flexible) 성질과, 외부 용기와 잘못 끼워맞춰질 가능성 때문에, 틈새 공기(interstitial air)는 접을 수 있는 라이너의 접힘부 내로 혼입될 수 있다. 제 2 종류의 가스는 다중층 라이너의 층들 사이에 위치하게 된다. 라이너의 접힘부 사이 또는 라이너의 다중층 사이의 틈새 가스는, 용액 내로 침입하게 되므로, 시간의 경과에 따라 보유 액체를 오염시키고 기포 또는 입자로서 웨이퍼(wafer)상에 출현할 수 있다.
게다가, 접을 수 있는 라이너가 잘못 끼워맞춰진 용기는 수송 동안 진동에 의해 영향을 받아서 바람직하지 않은 부딪침을 통해 액체 내에 입자 발생을 증가시킬 수 있다. 또한, 상기 라이너는 수송 동안의 진동 때문에 낮은 수준의 핀홀(pinhole)을 발생시킬 수도 있다.
따라서, 본 기술분야에 있어서는, 오버팩, 병, 용기 등을 위한 라이너를 제조하는 효과적인 방법으로서, 종래의 강성 벽체 용기 및 접을 수 있는 라이너-기반 용기들에 존재하는 단점을 포함하지 않고 또한 라이너 제조 동안에 폐기물이 적은 제조 방법에 대한 요구가 존재한다.
본 기술분야에서는, 오버팩, 용기, 병 등의 내부에 보다 양호하게 정합하는 가요성 라이너에 대한 요구가 있다. 본 기술분야에 있어서는, 라이너의 접힘부 사이 및 라이너의 다중층 사이의 틈새 가스와 연관된 문제점을 해결하는 라이너-기반 저장 및 분배 시스템에 대한 요구가 있다. 또 본 기술분야에 있어서는, 수송으로 인한 고장을 저감한 가요성 라이너에 대한 요구가 또한 있다. 더욱이, 본 기술분야에서는, 그 내에 함유된 초고순도 액체의 순도를 보장하기 위하여 일체화된 피트먼트 포트(integrated fitment port)를 구비한 불소중합체 배리어(fluoro-polymer barrier) 라이너에 대한 요구가 있다.
따라서, 본 발명에서는 이러한 요구들을 충족시킬 수 있는 오버팩 용기용 블로우 성형 라이너 및 그의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 개시는 신규하고 유용한 라이너-기반 저장 및 분배 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 개시는 오버팩, 병, 용기 등(이후 '오버팩'이라 간단히 통칭함)에 사용하기 위한 신규하고 유용한 라이너 및 이러한 라이너의 제조 방법에 관한 것이다.
특히, 본 개시는 오버팩에 사용하기 위한 가요성의 사출 블로우 성형 또는 사출 연신 블로우 성형 라이너 및 그의 제조 방법으로서, 종래의 접을 수 있는 라이너-기반 용기들에 존재하는 단점을 포함하지 않고 또한 라이너 제조 동안에 폐기물이 적은 라이너 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 결과적으로 생성되는 접힘부 또는 이음부(seam)를 수반하는 용접 필름에 의해 형성되는 특정의 종래 기술의 라이너와는 달리, 이들 3차원("3D") 라이너는 오버팩의 내부에 보다 양호하게 정합하고, 수송으로 인한 고장을 저감할 수도 있다. 가요성 3D 라이너의 접힘부가 실질적으로 제거될 수 있기 때문에, 가요성 3D 라이너는 현재의 라이너-기반 용기의 접힘부들 사이의 틈새 가스와 연관된 문제점을 실질적으로 줄이거나 제거할 수 있다. 마찬가지로, 가요성 3D 라이너가 다중층의 단일 라이너로 제조될 수 있기 때문에, 현재 라이너-기반 용기의 다중층 사이의 틈새 가스와 연관된 문제점은 실질적으로 제거될 수도 있다. 가요성 3D 라이너는 그 내에 함유된 초고순도 액체의 순도를 보장하도록 일체화된 피트먼트 포트를 갖는 불소중합체 배리어 라이너일 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 본 발명은 오버팩용 라이너를 제조하기 위한 방법이다. 이러한 방법은, 중합체 라이너 프리폼((polymeric liner preform)을 제공하는 단계와, 성형 다이(mold die)에 실질적으로 정합하도록 프리폼을 팽창시키는 단계와, 오버팩 내로 삽입하기 위해 라이너를 접는 단계를 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 라이너 프리폼을 제공하는 단계는 프리폼을 성형하기 위해 하나 이상의 중합체 물질을 프리폼 성형 다이 내로 사출하는 단계를 포함할 수도 있다. 프리폼을 팽창시키는 단계는 라이너를 형성하기 위해 오버팩의 치수로 프리폼을 블로우 성형(blow molding) 또는 연신 블로우 성형(stretch blow molding)하는 단계를 포함할 수도 있다.
대안적인 실시예에서, 라이너는 오버팩 내로 직접 블로우 성형 또는 연신 블로우 성형될 수도 있다. 특정 실시예에서는, 상기 방법은 프리폼을 블로우 성형하기 전에 프리폼을 가열하는 단계와, 라이너의 누설 시험을 실행하는 단계를 더 포함한다. 불소중합체가 프리폼에 사용될 수도 있다.
다른 실시예에서는, 용기용의 가요성 라이너를 제조하는 다른 방법이 제공된다. 이러한 방법은, 불소중합체 프리폼을 제공하는 단계와, 불소중합체 프리폼을 가열하는 단계와, 불소중합체 프리폼을 오버팩의 크기로 팽창시켜 가요성 라이너를 형성하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에서는, 오버팩용 가요성 라이너가 제공된다. 라이너는, 오버팩의 내부에 실질적으로 정합하는 가요성 몸체와, 이 가요성 몸체와 일체형인 피트먼트 포트를 포함한다. 가요성 몸체는, 이 가요성 몸체를 접어서 오버팩 내로 삽입하고, 오버팩의 내부에서 재팽창시킴으로써 오버팩 내로 제거가능하게 삽입되도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 가요성 몸체는 불소중합체를 포함할 수 있으며, 다중층을 포함할 수도 있다. 보다 바람직하게는, 가요성 몸체는 가스 배리어층을 포함할 수도 있다. 라이너는 자유-형태(free-form)일 수 있고, 오버팩과는 독립적일 수도 있다. 일부 실시예에서는, 라이너는 오버팩에 접착적으로 접합되지 않고 오버팩의 내부에 정합할 수도 있다.
여러개의 실시예가 기재되어 있지만, 본 기술분야에 숙력된 자에게 본 발명의 예시적인 실시예를 도시 및 설명하는 하가의 상세한 설명으로부터 본 발명의 또 다른 실시예가 자명할 것이다. 본 발명의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 여러 자명한 측면에서 본 발명이 변형가능하다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 도면 및 상세한 설명은 본 발명의 예시에 불과하며 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 오버팩에 사용하기 위한 가요성의 사출 블로우 성형 또는 사출 연신 블로우 성형 라이너 및 그의 제조 방법에 의하면, 종래의 접을 수 있는 라이너-기반 용기들에 존재하는 단점을 포함하지 않고 또한 라이너 제조 동안에 폐기물이 적다는 이점이 있다. 결과적으로 생성되는 접힘부 또는 이음부를 수반하는 용접 필름에 의해 형성되는 특정의 종래 기술의 라이너와는 달리, 이들 3D 라이너는 오버팩의 내부에 보다 양호하게 정합하고, 수송으로 인한 고장을 저감할 수도 있다. 가요성 3D 라이너의 접힘부가 실질적으로 제거될 수 있기 때문에, 가요성 3D 라이너는 현재의 라이너-기반 용기의 접힘부들 사이의 틈새 가스와 연관된 문제점을 실질적으로 줄이거나 제거할 수 있다.
본 발명에 따른 라이너의 예시적인 용도는, 산, 용제, 염기, 포토레지스트, 도펀트, 무기, 유기 및 생물학적 용액과, 의약품과, 방사선 화학약품을 수송 및 분배하는 데 사용될 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.
그러나, 상기 라이너는 다른 산업에 사용될 수도 있으며, 청량음료, 요리용 오일, 농약, 건강 및 위생 제품, 욕실 제품 등과 같은 다른 제품을 수송 및 분배하는데도 사용될 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.
본 기술분야에 숙련된 자는 상기한 라이너 및 이를 제조하기 위한 공정의 이점을 이해할 수 있을 것이며, 그에 따라 다양한 산업, 및 다양한 생산품의 수송 및 분배에 대한 라이너의 적합성을 인식할 수 있을 것이다.
본 명세서는 본 발명을 형성하는 것으로 간주되는 주제를 분명히 주장하고 특별히 지적하는 청구항들로 결론지어 지지만, 첨부된 도면과 연관하여 기술되는 하기의 설명으로부터 본 발명을 보다 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 오버팩 내에 배치된 본 발명의 실시예에 따른 가요성 라이너의 측단면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가요성 라이너를 제조하는 방법의 흐름도,
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 가요성 라이너의 사출 연신 블로우 성형 공정의 사출 단계를 도시하는 측단면도로서, 라이너 프리폼이 제작되는 것을 도시하는 도면,
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 가요성 라이너의 사출 연신 블로우 성형 공정의 사출 단계를 도시하는 측단면도로서, 라이너 프리폼이 프리폼 몰드로부터 제거되는 것을 도시하는 도면,
도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 가요성 라이너의 사출 연신 블로우 성형 공정의 프리폼 조정 단계(conditioning step)를 도시하는 측단면도,
도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 가요성 라이너의 사출 연신 블로우 성형 공정의 연신 블로우 성형 단계를 도시하는 측단면도,
도 3e는 본 발명의 실시예에 따른 가요성 라이너의 사출 연신 블로우 성형 공정의 다른 연신 블로우 성형 단계를 도시하는 측단면도로서, 라이너 프리폼이 라이너 몰드의 치수로 블로우 팽창되는 것을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 접혀진 라이너의 측단면도,
도 5는 오버팩 내에 배치되는 본 발명의 실시예에 따른 접혀진 라이너의 측단면도,
도 6은 오버팩 내에 배치되는 본 발명의 실시예에 따른 재팽창된 라이너의 측단면도.
도 1은 오버팩(10) 내에 배치된 본 발명의 가요성 3D 라이너(20)의 일 실시예의 단면도를 도시한다. 오버팩(10)은 오버팩 벽(12), 내부 공동(14) 및 마우스(mouth; 16)를 포함할 수 있다. 오버팩(10)은 사출 블로우 성형, 사출 연신 블로우 성형, 압출 등과 같은 임의의 공정을 사용하여 제조될 수 있다. 오버팩(10)은 단일 구성요소로서 제조될 수 있거나, 또는 다중 구성요소의 조합에 의해 제조될 수도 있다. 일부 실시예에 있어서, 오버팩(10)은 대체로 평활한 오버팩 벽(12) 및 내부 공동(14)을 갖는 비교적 단순한 디자인을 가질 수도 있다. 다른 실시예에 있어서, 오버팩(10)은 예를 들어 오목부, 돌출부 및/또는 벽(12)의 변화하는 두께를 포함하지만 이에 한정되지는 않는 비교적 복잡한 디자인을 가질 수도 있다. 임의의 치수 또는 형상을 갖는 오버팩은 본 발명의 가요성 3D 라이너(20)와 함께 사용될 수도 있다. 다른 실시예에서는, 오버팩(10)은 자체 지지되도록 실질적으로 강성일 수도 있다. 또 다른 실시예에 있어서, 오버팩(10)은 덜 강성이어서 지지 구조물을 필요로 할 수도 있다.
다른 실시예에서, 오버팩(10)은 라이너 내용물의 압력 분배를 위한 유체 입구를 가질 수도 있다. 유체 입구는 액체, 공기 또는 다른 가스가 오버팩(10)의 내부 공동(14) 내로 유입되도록 하는 분리 포트, 개구(opening), 스템(stem) 등 일 수 있다. 유체는 유체 통로를 구비하는 커넥터를 통하여 또는 별도의 유체 입구를 통하여 도입될 수 있으며, 이러한 커넥터는 오버팩(10)의 마우스(16) 내로 도입된다. 유체는 오버팩 벽(12)과 라이너(20) 사이에서 운반되어 라이너(20) 내의 내용물의 분배를 촉진시킬 수 있다. 유체가 가스를 포함하는 경우, 라이너는, 라이너(20)를 통해 라이너 내의 내용물 내로 가스가 통과하는 것을 방지하는 배리어층을 포함하는 것(후술하는 바와 같음)이 바람직하다.
라이너(20)는 라이너 벽(24), 내부 공동(26) 및 마우스(28)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 라이너(20)는 오버팩(10)의 내부에 실질적으로 정합하는 치수 및 형상을 가질 수 있다. 이와 같이, 라이너(20)는 대체로 평활한 외부 표면을 갖는 비교적 단순한 디자인을 가질 수 있거나, 또는 라이너(20)는 오목부 및 돌출부를 포함하지만 이에 한정되지는 않는 비교적 복잡한 디자인을 가질 수도 있다.
라이너(20)는 오버팩 벽(12)의 두께에 비해 비교적 얇은 라이너 벽(24)을 가질 수 있다. 예를 들면, 일정 실시예에 있어서, 라이너(20)는 바람직하게 1-10밀(mil)의 두께를 가질 수도 있다. 그러나, 본 발명의 라이너(20)에 대해, 1밀 미만 또는 10밀 초과의 두께를 포함하여 임의의 적합한 라이너 두께가 사용될 수도 있다. 라이너(20)는 예를 들어 진공에 의해 라이너 벽(24)이 용이하게 접어질 수 있도록 가요성인 것이 바람직하다. 이에 의해, 라이너(20)는 오버팩(10) 내로 용이하게 삽입될 수 있게 된다. 또한, 이러한 가요성으로 인해, 라이너 벽(24)은 오버팩(10) 내로 삽입되고나서 재팽창될 수 있다.
라이너(20)는 라이너 벽(24)에 손상을 가하는 일없이 접혀지고 재팽창될 수 있다. 라이너 벽(24)은 실질적으로 오버팩(10)의 내부 형상 및 치수로 재팽창될 수 있다. 따라서, 라이너(20)는 오버팩(10)의 내부에 실질적으로 정합하도록 팽창되거나, 또는 재팽창될 수도 있다.
다른 실시예에 있어서, 라이너(20)는 팽창되거나 충전될 때 오버팩(10) 내에 배치될 수 있도록 오버팩(10)의 형상과 상이하지만 상보적인 형상을 가질 수 있다. 이러한 라이너는 본 명세서에서 "자유-형태 라이너(free-form liner)"라고 언급 및 지칭될 수도 있다. 또한, 라이너(20)는 제거가능하거나 오버팩 벽(12)의 내부에 제거가능하게 부착될 수도 있다. 라이너 벽(24)은 오버팩 벽(12)에 접착적으로 접합 또는 다른 방식으로 접합될 필요는 없다. 그러나, 일부 실시예에서는, 라이너 벽(24)은 본 발명의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 오버팩 벽(12)에 접착적으로 접합될 수 있다. 라이너 벽(24)을 오버팩 벽(12)에 접합함으로써, 라이너의 "막힘(choking off)"을 방지할 수 있고, 여기서 라이너는 액체 분배로 인하여 그 자체 상으로 접혀지고 그 내부의 내용물의 완전 사용을 방지한다.
라이너(20)는 라이너 벽(24)과 오버팩 벽(12) 사이의 공간으로부터의 드라이브 가스 이동에 대하여 가스 배리어와 같은 배리어를 제공할 수도 있다. 일부 실시예에서, 라이너(20)는 플라스틱, 나일론, EVOH, 폴리올레핀, 또는 다른 천연 또는 합성 중합체를 포함하여 하나 이상의 중합체를 사용하여 제조될 수도 있다. 다른 실시예에 있어서, 라이너(20)는, 이에 한정되지는 않지만, 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 불소화에틸렌프로필렌(FEP) 및 퍼플루오로알콕시(PFA)와 같은 불소중합체를 사용하여 제조될 수도 있다. 일부 실시예에서는, 라이너(20)는 다중층을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 일정 실시예에 있어서, 라이너(20)는 내부 표면층, 코어층 및 외부층, 또는 임의의 다른 적절한 수의 층들을 포함할 수도 있다. 다중층은 하나 이상의 다른 중합체 또는 다른 적합한 물질을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 내부표면층은 불소중합체(예를 들면, PCTFE, PTFE, FEP, PFA 등)를 사용하여 제조될 수 있으며, 코어층은 나일론, EVOH, 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE) 등과 같은 물질을 사용하여 제조된 가스 배리어층일 수도 있다. 또한, 외부층은 임의의 여러 가지 적합한 물질을 사용하여 제조될 수도 있으며, 내부표면층 및 코어층에 선정된 물질에 따라 달라질 수도 있다.
본 방법에 따르면, 라이너(20)는 단일 구성요소로 제조되어, 라이너의 용접부 및 이음부를 제거하여 용접부 및 이음부와 연관된 문제점을 제거할 수 있다. 예를 들면, 용접부 및 이음부는 제조 공정을 복잡하게 하고, 라이너를 약하게 할 수 있다. 더욱이, 특정 라이너에 사용하기에 바람직한 특정 물질이 용접에 적합하지 않을 수 있다.
라이너(20)는 사출 블로우 성형, 사출 연신 블로우 성형 등과 같은 적절한 제조 공정을 사용하여 제조될 수 있다. 사출 블로우 성형, 사출 연신 블로우 성형을 활용하는 제조 공정은 라이너가 다른 제조 공정보다 정확한 형상을 갖게 할 수 있다. 사출 연신 블로우 성형을 사용하여 라이너(20)를 제조하기 위한 하나의 예시적인 실시예는 도 2의 흐름도를 참조하여 설명되고, 또한 도 3a 내지 도 3e에 도시되어 있다. 도 2에 도시된 라이너(20)를 제조하기 위한 예시적인 실시예의 모든 단계가 필요한 것은 아니며, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 일부 단계가 제거될 수 있거나 부가적인 단계가 추가될 수도 있다. 본 발명의 방법은 프리폼 성형 다이(34)의 사출 캐비티(32) 내로 중합체 또는 불소중합체의 용융 폼(30)을 사출함으로써 라이너 프리폼(36)(단계 42)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 몰드 온도 및 몰드 내에서의 시간 길이는 라이너 프리폼(36)을 제조하기 위해 선정된 물질 또는 물질들에 따라 달라질 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 다중 사출 기술이 다중층을 구비한 프리폼(36)을 형성하는데 사용될 수도 있다. 사출 캐비티(32)는 일체화된 피트먼트 포트(22)를 갖는 라이너 프리폼(36)(도 3b)에 대응하는 형상을 가질 수도 있다. 중합체 또는 불소중합체는 응고할 수 있으며, 결과적으로 생성된 라이너 프리폼(36)은 프리폼 성형 다이(34)로부터 제거될 수도 있다. 대안적인 실시예에서는, 다중층 프리폼을 포함하는 사전 제조된 프리폼은 본 발명의 프리폼(36)에 사용될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 라이너 프리폼(36)은 도 3c에 도시된 바와 같이 연신 블로우 성형 전에 라이너 프리폼(36)(단계 44)을 조정하도록 세정 및 가열될 수도 있다. 그리고, 도 3d에 도시된 바와 같이, 라이너 프리폼(36)은 오버팩(10) 내부의 실질적인 네가티브 이미지(negative image)를 갖는 라이너 몰드(38) 내로 삽입될 수도 있다. 다음에, 라이너 프리폼(36)은 도 3e에 도시된 바와 같이 라이너 몰드(38)의 이미지로 블로우 성형 또는 연신 블로우 성형되어 일체화된 피트먼트 포트(22)를 구비한 라이너(20)를 형성할 수도 있다(단계 46). 다른 실시예에서는, 라이너 프리폼(36)은 오버팩(10) 내부에 라이너(20)를 형성하기 위해 오버팩(10) 자체 내에서 블로우 성형 또는 연신 블로우 성형될 수도 있다. 블로우 성형 온도 및 압력뿐만 아니라, 블로우 성형 공기 속도는 라이너 프리폼(36)을 제조하기 위해 선정된 물질에 따라 달라질 수 있다.
라이너 몰드(38)의 이미지로 블로우 성형 또는 연신 블로우 성형되면, 라이너(20)는 응고되어 라이너 몰드(38)로부터 제거될 수 있다. 일 실시예에서는, 라이너(20)는 예를 들어 진공 접는 것에 의해 라이너 벽(24)을 접음으로써 라이너 몰드(38)로부터 제거될 수 있으며, 그에 따라 도 4에 도시된 바와 같이 접혀진 라이너(40)는 2개 이상의 분리 몰드 구성요소로 라이너 몰드(38)를 분리하지 않고 라이너 몰드(38)의 마우스(41)를 통하여 라이너 몰드(38)(단계 48)로부터 제거될 수 있다. 라이너(20)를 접는데 사용되는 진공 압력의 크기는 라이너(20)에 사용되는 물질 또는 물질들 및 그 두께에 따라 달라질 수 있다. 이와 같이, 하나의 실시예에서, 몰드 라인(mold line; 성형선)은 라이너 벽(24)으로부터 제거될 수 있다. 다른 실시예에서는, 라이너(20)는 임의의 적절한 방법으로 라이너 몰드(38)로부터 제거될 수도 있다. 라이너(20) 또는 접혀진 라이너(40)는 임의의 적절한 횟수로 팽창되고, 재팽창되고, 접혀지며, 누설 시험이 실행될 수도 있다(단계 50). 라이너(20) 또는 접혀진 라이너(40)는 라이너 몰드(38)의 내부, 오버팩(10)의 내부, 또는 라이너 몰드(38) 또는 오버팩(10)의 외부에서 팽창되고, 재팽창되고, 접혀지며, 누설 시험이 실행될 수도 있다.
또 다른 실시예에서, 라이너(20) 또는 접혀진 라이너(40)가 라이너 몰드(38)로부터 제거된 후(예를 들면, 라이너가 오버팩(10) 내로 직접 블로우되지 않는 경우), 접혀진 라이너(40)(라이너(20)가 라이너 몰드(38)로부터 제거되기 전에 접혀질 수 있음)는 도 5에 도시된 바와 같이 오버팩(10) 내에 배치될 수도 있다. 오버팩(10)에 배치되면, 접혀진 라이너(40)는 도 6에 도시된 바와 같이 오버팩(10)의 실질적인 네가티브 이미지인 그 본래 치수로 재팽창될 수 있다. 그러므로, 라이너(20)는 오버팩(10)의 내부에 실질적으로 정합하는 3D 형태로 복원될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 라이너(20)는 오버팩(10)의 내부에 실질적으로 정합할 수 있기 때문에, 라이너(20) 및 오버팩(10)의 수송 동안에 오버팩(10)은 라이너(20)의 내용물의 하중의 일부분 또는 거의 전부를 대체로 지탱할 수 있다. 즉 오버팩(10)은 실질적으로 강성 또는 반강성이어서, 오버팩(10)의 내부에 실질적으로 정합하는 라이너는 오버팩(10)으로 라이너(20)의 내용물의 하중의 일부분 또는 거의 전부를 전달할 수 있다. 이와 같이, 라이너(20)는 보다 적은 하중을 지탱할 수 있고, 라이너(20) 상의 응력은 최소화될 수 있으며, 그에 따라 수송으로 인한 라이너 누설의 가능성을 저감할 수 있다.
사용시, 오버팩(10) 내부의 라이너(20)는 산, 용제, 염기, 포토레지스트, 도펀트, 무기, 유기 또는 생물학적 용액, 의약품, 또는 방사선 화학 약품과 같은 초고순도의 액체로 충전되거나 또는 이들을 수용할 수 있다. 또한, 라이너(20)는 청량음료, 요리용 오일, 농약, 건강 및 위생 제품, 욕실 제품 등과 같은 다른 제품으로 충전될 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 원한다면 내용물은 압력 하에서 밀봉될 수 있다. 라이너(20)의 내용물을 분배하고자 할 때, 내용물은 라이너의 마우스(28) 및 오버팩(10)의 마우스(16)를 통하여 제거될 수 있으며, 라이너(20)는 내용물이 비워졌을 때 접혀질 수 있다. 상기한 바와 같이, 가스 입구(18)는 라이너(20)의 내용물 분배시 조력하도록 라이너 벽(24)과 오버팩 벽(12) 사이의 오버팩(10) 내로 가스를 허용할 수 있다. 또한, 다른 실시예에서 유체 또는 가스 라인은 가스 입구(18)에 부착될 수 있으며, 드라이브 유체 또는 드라이브 가스는 라이너(20)를 접고 라이너(20)의 내용물을 분배하는데 사용될 수도 있다. 원한다면, 접혀진 라이너(40)는 오버팩(10)으로부터 제거될 수 있다. 그 다음에, 사용된 접혀진 라이너(40)는 처분될 수 있다.
본 발명은 바람직한 실시예를 참고하여 설명되었으나, 본 기술분야에 숙련된 자는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 본 발명의 형태 및 상세의 변형이 가능하다는 것이 이해될 것이다.
10 : 오버팩 12 : 오버팩 벽
14 : 내부 공동 16 : 마우스
20 : 라이너 22 : 일체화된 피트먼트 포트
24 : 라이너 벽 30 : 용융 폼
32 : 사출 캐비티 34 : 성형다이
36 : 라이너 프리폼 38 : 라이너 몰드
40 : 접혀진 라이너

Claims (40)

  1. 오버팩용 라이너의 제조 방법에 있어서,
    중합체 라이너 프리폼을 제공하는 단계와,
    라이너를 형성하기 위해 성형 다이에 정합하도록 상기 프리폼을 팽창시키는 단계를 포함하며,
    상기 성형 다이는 상기 오버팩의 내부의 네가티브 이미지를 갖고,
    형성된 라이너는, 접고, 상기 오버팩 내로 삽입하고, 상기 오버팩의 내부에 정합하도록 상기 오버팩의 내측에서 팽창시키도록 구성되는
    오버팩용 라이너의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 라이너 프리폼을 제공하는 단계는 중합체 물질을 사출 성형하여 라이너 프리폼을 형성하는 단계를 포함하는
    오버팩용 라이너의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 라이너 프리폼을 제공하는 단계는 다중층 프리폼을 제공하는 단계를 포함하는
    오버팩용 라이너의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 라이너 프리폼은 가스 배리어로서 작용하는 중합체를 포함하는
    오버팩용 라이너의 제조 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 다중층 프리폼은 일체화된 가스 배리어층을 포함하는
    오버팩용 라이너의 제조 방법.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 라이너 프리폼은 일체화된 피트먼트 포트를 구비하는
    오버팩용 라이너의 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리폼을 팽창시키는 단계는 상기 프리폼을 블로우 성형하는 단계를 포함하는
    오버팩용 라이너의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 프리폼을 블로우 성형하기 전에 상기 프리폼을 가열하는 단계를 더 포함하는
    오버팩용 라이너의 제조 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 접는 단계 전에 상기 라이너의 누설 시험을 실행하는 단계를 더 포함하는
    오버팩용 라이너의 제조 방법.
  12. 제 4 항에 있어서,
    상기 중합체 물질은 불소중합체를 포함하는
    오버팩용 라이너의 제조 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 라이너는 상기 오버팩의 내부에 정합하도록 팽창되는
    오버팩용 라이너의 제조 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 프리폼을 블로우 성형하는 단계는 상기 프리폼을 연신 블로우 성형하는 단계를 포함하는
    오버팩용 라이너의 제조 방법.
  15. 오버팩용 가요성 라이너의 제조 방법에 있어서,
    불소중합체 라이너 프리폼을 제공하는 단계와,
    상기 프리폼을 가열하는 단계와,
    상기 라이너를 형성하기 위해 오버팩의 내부의 치수로 상기 프리폼을 팽창시키는 단계를 포함하는
    오버팩용 가요성 라이너의 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 오버팩 내로 삽입하기 위해 상기 라이너를 접는 단계와,
    상기 오버팩 내에 상기 라이너를 배치하는 단계와,
    상기 오버팩의 내부에서 상기 라이너를 팽창시키는 단계를 더 포함하는
    오버팩용 가요성 라이너의 제조 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 불소중합체 라이너 프리폼을 제공하는 단계는 불소중합체 물질을 사출 성형하는 단계를 포함하는
    오버팩용 가요성 라이 너의 제조 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 불소중합체 라이너 프리폼을 제공하는 단계는 다중층 프리폼을 제공하는 단계를 포함하는
    오버팩용 가요성 라이너의 제조 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 라이너 프리폼은 가스 배리어로서 작용하는 불소중합체를 포함하는
    오버팩용 가요성 라이너의 제조 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 다중층 프리폼은 일체화된 가스 배리어층을 포함하는
    오버팩용 가요성 라이너의 제조 방법.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 불소중합체 라이너 프리폼은 일체화된 피트먼트 포트를 구비하는
    오버팩용 가요성 라이너의 제조 방법.
  22. 제 15 항에 있어서,
    상기 프리폼을 팽창시키는 단계는 불소중합체 라이너 프리폼을 블로우 성형하는 단계를 포함하는
    오버팩용 가요성 라이너의 제조 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 불소중합체 라이너 프리폼을 블로우 성형하는 단계는 상기 오버팩 내에서 수행되는
    오버팩용 가요성 라이너의 제조 방법.
  24. 제 15 항에 있어서,
    상기 라이너는 접을 수 있고 재팽창가능하도록 얇은 벽을 갖는
    오버팩용 가요성 라이너의 제조 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 라이너는 오버팩의 내부에 정합하도록 재팽창가능한
    오버팩용 가요성 라이너의 제조 방법.
  26. 제 22 항에 있어서,
    상기 불소중합체 라이너 프리폼을 블로우 성형하는 단계는 불소중합체 라이너 프리폼을 연신 블로우 성형하는 단계를 포함하는
    오버팩용 가요성 라이너의 제조 방법.
  27. 오버팩용 가요성 라이너에 있어서,
    오버팩의 내부에 정합하는 가요성 몸체와,
    상기 가요성 몸체와 일체형인 피트먼트 포트를 포함하며,
    상기 라이너는,
    중합체 라이너 프리폼을 제공하는 단계와,
    상기 라이너를 형성하기 위해 상기 오버팩의 내부의 네가티브 이미지를 갖는 성형 다이에 정합하도록 상기 프리폼을 팽창시키는 단계에 의해 형성되며, 그에 따라 상기 라이너는 단일 구성요소로 형성되고,
    상기 가요성 몸체는 상기 오버팩 내로 제거가능하게 삽입되고 상기 오버팩 내측에서 재팽창되도록 구성되는
    오버팩용 가요성 라이너.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 가요성 몸체는 불소중합체를 포함하는
    오버팩용 가요성 라이너.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 가요성 몸체는 다중층을 포함하는
    오버팩용 가요성 라이너.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 가요성 몸체는 가스 배리어로서 작용하는 불소중합체를 포함하는
    오버팩용 가요성 라이너.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 가요성 몸체는 일체화된 가스 배리어층을 포함하는
    오버팩용 가요성 라이너.
  32. 제 29 항에 있어서,
    상기 다중층은 2개 이상의 물질을 포함하는
    오버팩용 가요성 라이너.
  33. 제 27 항에 있어서,
    상기 라이너는 자유-형태 라이너인
    오버팩용 가요성 라이너.
  34. 제 27 항에 있어서,
    상기 라이너는 몰드 라인이 없는
    오버팩용 가요성 라이너.
  35. 삭제
  36. 가요성 라이너 및 오버팩을 포함하는 라이너-기반 저장 및 분배 시스템에 있어서,
    가요성 라이너를 형성하기 위해 성형 다이에 정합하도록 중합체 라이너 프리폼을 팽창시키는 단계와,
    오버팩 내로 삽입하기 위해 상기 가요성 라이너를 접는 단계와,
    상기 오버팩 내에 상기 라이너를 배치하는 단계와,
    상기 오버팩의 내측에서 상기 라이너를 팽창시키는 단계에 의해 제조되며,
    상기 성형 다이는 상기 오버팩의 내부의 네가티브 이미지를 갖는
    라이너-기반 저장 및 분배 시스템.
  37. 삭제
  38. 제 36 항 있어서,
    상기 가요성 라이너는 가스 배리어를 포함하는
    라이너-기반 저장 및 분배 시스템.
  39. 제 36 항에 있어서,
    상기 라이너 프리폼을 팽창시키는 단계는 상기 라이너 프리폼을 블로우 성형하는 단계를 포함하는
    라이너-기반 저장 및 분배 시스템.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 라이너 프리폼을 블로우 성형하는 단계는 상기 라이너 프리폼을 연신 블로우 성형하는 단계를 포함하는
    라이너-기반 저장 및 분배 시스템.
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