KR101853455B1 - 스포이트 보틀의 블로우 성형공법 및 이를 위한 프리폼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프리폼의 예비바디는 저부에 스포이트팁 수용용 리세스를 형성하여, 블로우금형에서 성형이 이루어지는 경우에도 이 리세스가 완성 블로우보틀에 그대로 잔존하여 화장품 용기 등으로 활용되는 블로우보틀의 경우 바닥에 잔류한 내용물을 손실 없이 스포이트로 모두 사용할 수 있도록 하며, 리세스의 형상 설계가 의도대로 완성 블로우보틀에 형성되게 되어 불량률을 낮추고 생산성을 획기적으로 높일 수 있도록 한 스포이트 보틀의 블로우 성형공법 및 이를 위한 프리폼에 관한 것으로,
본 발명에 따른 스포이트 보틀의 블로우 성형공법은 개구부를 구비한 예비주둥이, 이 예비주둥이 둘레의 예비캡결합부, 상기 개구부와 연통된 예비수용공간을 갖는 예비바디를 포함하는 PET 프리폼을 블로우금형에 배열하여 스포이트 블로우보틀을 블로우 성형함에 있어서, 상기 프리폼의 예비바디는 저부에 스포이트팁 수용용 리세스를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

스포이트 보틀의 블로우 성형공법 및 이를 위한 프리폼{BLOWING MOLDING METHOD FOR SPUIT BOTTLE AND PREFORM THEREOF}

본 발명은 스포이트 보틀의 블로우 성형공법 및 이를 위한 프리폼에 관한 것으로,

보다 상세하게는 프리폼의 예비바디는 저부에 스포이트팁 수용용 리세스를 형성하여, 블로우금형에서 성형이 이루어지는 경우에도 이 리세스가 완성 블로우보틀에 그대로 잔존하여 화장품 용기 등으로 활용되는 블로우보틀의 경우 바닥에 잔류한 내용물을 손실 없이 스포이트로 모두 사용할 수 있도록 하며, 리세스의 형상 설계가 의도대로 완성 블로우보틀에 형성되게 되어 불량률을 낮추고 생산성을 획기적으로 높일 수 있도록 한 스포이트 보틀의 블로우 성형공법 및 이를 위한 프리폼에 관한 것이다.

통상적으로 화장품 소재로 사용되는 유리소재의 스포이트 보틀 대신에 플라스틱 보틀에 대한 선행기술이 제시된 바 있다.

먼저 실용신안공개 제20-1993-0002601호(공개일자 1993.02.25) [액체수용 용기]가 있는데, 이 공개고안은 내부 저면중앙부를 외곽 원주부에 대하여 볼록하게 구성하여 파이프를 통하여 수용된 용액을 외부로 인출함에 있어 파이프 단부가 중앙부 바닥면과 최소한의 간격을 두고 구성한 용기를 기본으로 하여 별도로 내부 저면중앙부를 외곽원부부에 대하여 오목하게 구성한 용기도 제시하고 있는데, 그 소재에 대해서는 언급이 없다.

또 실용신안공개 제20-2016-0001605호(공개일자 2016년05월16일) [스포이드형 이액 혼합용기]가 있는데, 이 공개고안은 기능성 화장료와 베이스 화장료를 각각 스포이드와 용기본체에 별도로 충전하되 상기 스포이드는 스포이드캡으로 밀폐시키고 화장품을 사용할 때에 스포이드를 용기본체에서 분리시킬 때 상기 스포이드캡이 용기본체 입구부에 장착되어 있는 블레이드에 걸려 빠지게 되어 스포이드에 충전된 기능성 화장료가 용기본체 내부로 토출되면서 베이스 화장료와 기능성 화장료를 혼합하여 사용할 수 있도록 함으로써 기능성 화장료가 보관 중에 변질되는 것을 방지하여 기능성 화장료의 효과를 극대화시킬 수 있도록 하는 스포이드형 이액 혼합용기를 제시하고 있으며, 그 소재는 유리, PET, 합성수지 등 제한 없이 사용할 수 있다고 언급되어 있다.

다음으로 실용신안등록 제20-0484156호(등록일자 2017년08월01일) [정량취출 기능을 갖는 스포이드형 화장품용기]가 있는데, 이 등록고안은 용기본체에 대한 버튼의 눌림량을 다단으로 조절할 수 있으므로, 화장액을 원하는 양만큼씩만 취출할 수 있어 화장액의 경제적 사용을 가능케 하는 정량취출 기능을 갖는 스포이드형 화장품용기를 제공하는바,

용기본체와, 상기 용기본체에 설치되는 석션튜브와, 석션튜브의 상단부를 수용 고정하는 결합부 및 다수의 걸림턱부가 형성되어 있는 실린더부를 포함하는 다단스토퍼와, 감압피스톤과, 상기 다단스토퍼에 지지되는 스프링과, 상기 다단스토퍼를 감싸 수용하며, 외부로부터 전달된 회전력을 상기 다단스토퍼로 전달하는 홀더와, 상기 감압피스톤과 결합한 상태로 다단스토퍼 상에서 스프링으로 지지되어 승강하는 것으로서, 그 하단부에는 하강시 상기 걸림턱부에 걸려 더 이상의 하강을 제한받는 스토핑로드가 구비된 버튼과, 상기 버튼을 그 중앙부로 통과시킨 상태로 버튼의 승강운동을 가이드하며 홀더에 지지된 상태로 버튼과 함께 회전운동하는 조절노브를 포함하여 구성된다.

그러나 이들 종래기술에서는 재활용성이 낮고 파손에 따른 신체손상 우려가 큰, 익숙한 향수병 등 화장품용 유리용기를 소비자가 생소함을 느끼지 않도록 하는 질감과 무게감을 줄 수 있는 합성수지 용기로 대체하는 기술과는 거리가 있다.

이에 비하여 본 발명자에 의한 실용신안등록 제20-0482862호(등록일자 2017년03월03일) [내용물 전량배출용 저면 라운드부를 구비한 블로우성형 합성수지용기 및 이를 제작하기 위한 블로우성형 금형]이 있는데,

이 등록고안은 화장품, 향수, 방향제, 탈취제 등 기능성액체의 내용물을 저장하는 합성수지용기에 관한 것이며, 특히 내용물의 전량배출이 가능하도록 저면 라운드부를 구비하되, 용기 전체, 특히 저면 라운드부가 블로우성형에 의해 제작되는 합성수지용기 및 이를 제작하기 위한 블로우성형 금형에 관한 것으로, 개구부를 구비한 주둥이, 그리고 상기 주둥이를 통하여 연결된 내부 수용부를 구비한 몸체, 그리고 상기 몸체의 일부로써, 바닥면과 접하는 외곽 접촉부와, 접촉부 내측으로 구비되며 바닥면 상부로 이격된 비접촉부를 포함하는 저면을 포함하여 이루어지되, 상기 비접촉부는 하측으로 굴곡진 내면 라운드부를 포함하고, 상기 내면 라운드 부는 외면 라운드부의 블로우성형을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는바,

PET 소재 및 블로우성형공법을 이용한 대량 생산 공법을 실현하였다.

그럼에도 이 등록고안은 완성된 블로우보틀의 스포이트팁(tip) 수용 리세스가 블로잉시 활용되는 스트레칭 로드에 의한 것이어서 리세스 표면 균일성 등이 일정하지 않아 투명 보틀의 미감을 해칠 수 있고 전량 배출을 저해하는 요소로도 작용할 수 있다는 일부 문제점이 발견되어 개선이 요청되어 왔다.

이에 본 발명은 특히 본 발명의 출원인의 실용신안등록 제20-0482862호를 개선한 것으로, 무엇보다도 사출 성형된 프리폼의 예비바디는 저부에 스포이트팁 수용용 리세스를 형성하여, 블로우금형에서 성형이 이루어지는 경우에도 이 리세스가 완성 블로우보틀에 그대로 잔존하여 화장품 용기 등으로 활용되는 블로우보틀의 경우 바닥에 잔류한 내용물을 손실 없이 스포이트로 모두 사용할 수 있도록 하며, 리세스의 형상 설계가 의도대로 완성 블로우보틀에 균일하게 형성되게 되어 불량률을 낮추고 생산성을 획기적으로 높일 수 있도록 한 스포이트 보틀의 블로우 성형공법 및 이를 위한 프리폼을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명은 완성된 블로우보틀의 내부 체적은 프리폼의 내부 체적보다 1.1~5.0배 더 크게, 바람직하기로는 1.1~4.0배, 보다 더 3.5배 더 크게, 보다 더 바람직하기로는 1.1~3.0배 더 크게 형성하여 완성된 블로우보틀의 스포이트팁(tip) 수용 리세스 품질을 충족할 수 있도록 한 스포이트 보틀의 블로우 성형공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

아울러 본 발명은 블로우금형이 프리폼의 저부를 상승시키는 푸셔를 포함하는 것을 스포이트 보틀의 블로우 성형공법을 통하여 유리병의 바닥과 같은 두께감을 갖도록 한 완성 보틀을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 스포이트 보틀의 블로우 성형공법은

개구부를 구비한 예비주둥이, 이 예비주둥이 둘레의 예비캡결합부, 상기 개구부와 연통된 예비수용공간을 갖는 예비바디를 포함하는 PET 프리폼을 블로우금형에 배열하여 스포이트 블로우보틀을 블로우 성형함에 있어서,

상기 프리폼의 예비바디는 저부에 스포이트팁 수용용 리세스를 구비한 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 스포이트 보틀의 블로우 성형공법에서

완성된 블로우보틀의 내부 체적은 프리폼의 내부 체적보다 1.1~5.0배 더 크게, 바람직하기로는 1.1~4.0배, 보다 더 3.5배 더 크게, 보다 더 바람직하기로는 1.1~3.0배 더 크게 형성하는 것이 바람직하고,

상기 블로우금형은 프리폼의 저부를 상승시키는 푸셔를 포함하는 것이 바람직하다.

나아가 본 발명에 따른 스포이트 보틀의 블로우 성형공법 및 이를 위한 프리폼은

개구부를 구비한 예비주둥이, 이 예비주둥이 둘레의 예비캡결합부, 상기 개구부와 연통된 예비수용공간을 갖는 예비바디를 포함하고, 상기 예비바디는 저부에 스포이트팁 수용용 리세스를 구비한 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 스포이트 보틀의 블로우 성형공법 및 이를 위한 프리폼은 특히 사출 성형된 프리폼의 예비바디는 저부에 스포이트팁 수용용 리세스를 형성하여, 블로우금형에서 성형이 이루어지는 경우에도 이 리세스가 완성 블로우보틀에 그대로 잔존하여 화장품 용기 등으로 활용되는 블로우보틀의 경우 바닥에 잔류한 내용물을 손실 없이 스포이트로 모두 사용할 수 있도록 하며, 리세스의 형상 설계가 의도대로 완성 블로우보틀에 균일하게 형성되게 되어 불량률을 낮추고 생산성을 획기적으로 높일 수 있도록 할 수 있고, 또 완성된 블로우보틀의 내부 체적은 프리폼의 내부 체적보다 1.1~5.0배 더 크게, 바람직하기로는 1.1~4.0배, 보다 더 3.5배 더 크게, 보다 더 바람직하기로는 1.1~3.0배 더 크게 형성하여 완성된 블로우보틀의 스포이트팁(tip) 수용 리세스 품질을 충족할 수 있도록 하며, 아울러 블로우금형이 프리폼의 저부를 상승시키는 푸셔를 포함하는 것을 스포이트 보틀의 블로우 성형공법을 통하여 유리병의 바닥과 같은 두께감을 갖도록 한 완성 보틀을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 PET 프리폼 및 블로우 성형공법에 따른 스포이트 보틀에 대한 도면.
도 2는 는 블로우 성형공법을 위한 금형에 대한 단면도.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명에 따른 스포이트 보틀(B)의 블로우 성형공법 및 이를 위한 프리폼(P)을 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 1 및 도 2를 참고하여 특정하면,

도시한 그대로의 상태에서 상하, 좌우, 전후를 나누고, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

또 각 도면에서 스포이트 보틀(B) 및 프리폼(P)에 대한 지시부호는 각각 앞 알파벳 대문자 'B' 및 'P'가 완성된 보틀 및 프리폼을 의미하고, 뒤 아라비아숫자 또는 알파벳은 공통된 구성요소를 지칭한다.

먼저 도 1 [A]의 프리폼(P) 도면에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 스포이트 보틀(B)의 블로우 성형공법을 위한 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate)) 프리폼(P)은 개구부(Pa)를 구비한 예비주둥이(P3), 이 예비주둥이 둘레의 예비캡결합부(P2), 상기 개구부와 연통된 예비수용공간(PS)을 갖는 예비바디(P1)를 포함하고, 상기 예비바디는 저부(Pb)에 스포이트팁(S4) 수용용 리세스(Pr)를 구비하고 있다. 참조부호 'P4'는 사출 금형의 게이트버(gate bur)에 해당하며, 블로우 성형시 그대로 두거나 미리 절단하여 제거할 수 있다.

도 1 [B]의 블로우보틀(B) 도면에서 확인할 수 있는 바와 같이, 블로우 성형되어 완성된 블로우보틀(B)은 이에 대응하여 주둥이(B3), 개구부(Ba), 어깨부(Bs), 캡결합부(B2), 바디(B1), 수용공간(BS), 저부(Bb), 리세스(Br)를 갖는다.

이 완성된 블로우보틀(B)에 결합되는 스포이트(S)는 도 1 [B]에 도시된 바와 같이, 수용공간(BS)에 내장되는 파이프(S3), 이 파이프가 연결되고 캡결합부(B2)에 결합되는 캡(S1), 그리고 상기 파이프에 흡입력을 제공하는 연질소재의 펌프(S2), 그리고 리세스(Br) 영역에 수용되도록 배열되는 스포이트팁(S4)로 구성된다.

통상 블로우 성형되어 예비바디(P1)가 부풀려지고 신장되어 더 내부 체적(용량)이 늘어나 블로우보틀(B)의 바디(B1)로 성형되는 것에 비하여,

사출 성형된 PET 프리폼(P)의 개구부(Pa)를 구비한 예비주둥이(P3) 및 예비주둥이 둘레의 예비캡결합부(P2)나 예비어깨부(Ps)까지는 변형되지 않고 블로우보틀(B)의 주둥이(B3), 캡결합부(B2), 어깨부(Bs)로 그대로 남는다.

특히 본 발명에서는 프리폼의 예비어깨부(Ps)는 예비캡결합부(P2)의 하부에 해당하는 예비바디(P1)의 상부 소정 구간이 기능하여, 완성된 블로우보틀(B)에서는 캡결합부(B2), 어깨부(Bs), 바디(B1) 상부가 특유의 3단구조를 취하게 되어 유리병에 가까운 미감을 제공할 수 있도록 구성되어 있다.

다음으로 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스포이트 보틀(B)의 블로우 성형공법은 상기 PET 프리폼(P)을 블로우금형(M)의 캐비티(Mc)에 배열하여 스포이트 블로우보틀을 블로우 성형하는 것으로, 특히 프리폼(P)의 예비바디(P1)가 저부(Pb)에 스포이트팁(S4) 수용용 리세스(Pr)를 이미 사출성형을 통하여 형성된 것을 그 핵심으로 한다.

이를 통하여 본 발명의 출원인의 실용신안등록 제20-0482862호의 기술을 획기적으로 개선하여 블로우금형에서 성형이 이루어지는 경우에도 이 리세스가 완성 블로우보틀에 그대로 잔존하여 화장품 용기 등으로 활용되는 블로우보틀의 경우 바닥에 잔류한 내용물을 손실 없이 스포이트로 모두 사용할 수 있도록 하며, 리세스의 형상 설계가 의도대로 완성 블로우보틀에 균일하게 형성되게 되어 불량률을 낮추고 생산성을 획기적으로 높일 수 있다.

특히 본 발명에 따른 스포이트 보틀(B)의 블로우 성형공법에서는 도 2의 우측 일점 쇄선 원 내에서 확인할 수 있는 바와 같이, 프리폼의 리세스(Pr)가 최대한 사출된 상태 그대로 블로우보틀(B)의 리세스(Br)가 되도록 하기 위하여 블로우금형(M)의 스트레칭로드(Mr)의 팁(Mt) 단부의 면적은 프리폼(P)의 예비바디(P1)의 리세스(Pr) 상단 면적보다 큰 것이 바람직하다.

나아가 본 발명에 따른 스포이트 보틀(B)의 블로우 성형공법에서는 완성된 블로우보틀(B)의 내부 체적(즉 수용공간(BS)의 용량)은 프리폼의 내부 체적(즉 예비수용공간(PS)의 용량)보다 1.1~5.0배 더 크게, 바람직하기로는 1.1~4.0배, 보다 더 3.5배 더 크게, 보다 더 바람직하기로는 1.1~3.0배 더 큰 것이 바람직하다. 반복된 시제품 생산 결과 체적 5.0배 정도까지는 자체 내부 품질 기준에 비추어 형상 유지 균일도, 평탄도, 설계 충족도(사출 칫수 그대로 블로우 성형되는 정도) 항목에서 95% 이상 만족스럽게 프리폼(P)의 예비 리세스(Pr)가 블로우보틀(B)의 리세스(Br)로 형성되는 것으로 확인되어 납품 및 생산 가능한 품질에 해당하였고(물론 이 경우에도 실용신안등록 제20-0482862호의 기술과 비교하면 획기적으로 높은 리세스 평탄도, 균일도, 설계 충족도를 보였다), 체적 3.0배 정도인 경우에는 매우 높은 99% 이상의 만족도를 보이는 것으로 평가되었다(자체 내부 품질 기준에 따른 품질 평가는 하기 블로우금형(M)의 푸셔(Mp)를 이용한 제품에 대한 평가로, 푸셔를 활용하는 경우가 프리폼의 저부 변형 정도가 더 많은 상황을 고려하면 푸셔를 활용하지 않는 경우에는 이 보다 더 높은 품질 만족도를 보이게 된다).

아울러 본 발명에 따른 스포이트 보틀(B)의 블로우 성형공법에서는 도 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 블로우금형(M)이 프리폼(P)의 저부(Pb)를 상승시키는 푸셔(Mp)를 포함하여, 완성된 스포이트 보틀(B)이 합성수지(PET) 소재이고 블로우 성형공법을 통하여 제조됨에도 유리병의 바닥과 같은 두께감을 갖도록 한 완성 보틀을 제공할 수 있으며, 사출 PET 프리폼(P)의 예비 리세스(Pr)를 활용하여 블로우보틀(B)의 리세스(Br)를 형성함에도 그 완성 리세스 품질을 충족하였다.

이상의 설명에서 블로우 성형공버, 블로잉 압력 등과 관련된 통상의 공지된 기술은 생략되어 있으나, 당업자라면 용이하게 이를 추측 및 추론하고 재현할 수 있다.

또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 프리폼 및 보틀을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

B: 보틀 P: 프리폼
B1,P1: 바디 2,P2: 캡결합부
B3,P3: 주둥이
Ba,Pa: 개구부 Bs,Ps: 어깨부
BS,PS: 수용공간 Bb,Pb: 저부
Br,Pr: 리세스
M: 금형 Mp: 푸셔
S: 스포이트

Claims (4)

1. 개구부를 구비한 예비주둥이, 이 예비주둥이 둘레의 예비캡결합부, 상기 개구부와 연통된 예비수용공간을 갖는 예비바디를 포함하는, 사출 성형된 PET 프리폼을 블로우금형에 배열하여 스포이트 블로우보틀을 블로우 성형함에 있어서,
   상기 프리폼의 예비바디는 저부에 스포이트팁 수용용 리세스를 구비하고,
   상기 블로우금형은 프리폼의 저부를 상승시키는 푸셔를 포함하고,
   상기 블로우금형의 스트레칭로드의 팁 단부의 면적은 프리폼의 예비바디의 리세스 상단 면적보다 더 크고,
   완성된 블로우보틀의 내부 체적은 프리폼의 내부 체적보다 1.1~5.0배 더 큰 것을 특징으로 하는 스포이트 보틀의 블로우 성형공법.
2. 제 1 항에 있어서,
   블로우 성형시 사출 성형된 PET 프리폼(P)의 개구부(Pa)를 구비한 예비주둥이(P3) 및 예비주둥이 둘레의 예비캡결합부(P2) 및 예비어깨부(Ps)까지는 변형되지 않고 블로우보틀(B)의 주둥이(B3), 캡결합부(B2), 어깨부(Bs)로 그대로 남되,
   프리폼의 예비어깨부(Ps)는 예비캡결합부(P2)의 하부에 해당하는 예비바디(P1)의 상부 소정 구간이 기능하여, 완성된 블로우보틀(B)에서 캡결합부(B2), 어깨부(Bs), 바디(B1) 상부가 3단구조를 갖는 것을 특징으로 하는 스포이트 보틀의 블로우 성형공법.
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