KR102005246B1

KR102005246B1 - 이중 용기

Info

Publication number: KR102005246B1
Application number: KR1020177036836A
Authority: KR
Inventors: 신스케 다루노; 테츠아키 에구치; 켄타로 우치하시
Original assignee: 교라꾸 가부시끼가이샤
Priority date: 2015-05-28
Filing date: 2016-05-27
Publication date: 2019-07-30
Also published as: EP3305673B1; US20180178940A1; EP3305673A1; CN107614387B; CN107614387A; US10479545B2; EP3305673A4; KR20180011218A

Abstract

공기 도입 구멍(15)으로부터의 물의 침입을 확실하게 방지할 수 있으며, 외각(11)과 안주머니(12) 사이의 중간 공간(21)으로 물이 침입하는 것에 의한 악영향을 회피할 수 있는 이중 용기(1)를 제공한다. 외각(11)과 안주머니(12)를 갖고, 안주머니(12)에 수용되는 내용물의 감소에 따라 상기 안주머니(12)가 수축하는 이중 용기(1)이다. 외각(11)에는 공기 도입 구멍(15)이 형성됨과 함께, 공기를 투과하고 물을 차단하는 소수성 필터가 공기 도입 구멍(15)을 막도록 형성되어 있다. 소수성 필터(F)는 예를 들면 폴리프로필렌 부직포나, 소수성의 미다공막(F1)과 부직포(F2)를 적층한 것이다. 폴리프로필렌 부직포를 사용하는 경우, 평량이 160g/㎡∼250g/㎡인 것이 바람직하다. 공기 도입 구멍(15)은 외각(11)과 안주머니(12) 사이의 중간 공간(21)과 외부 공간과의 사이의 공기의 출입을 조절하는 밸브 부재(5)를 구비하고 있어도 된다.

Description

이중 용기

본 발명은 이중 용기에 관한 것으로, 특히, 공기 도입 구멍으로부터의 물의 침입을 방지하는 기술에 관한 것이다.

종래, 외각과 안주머니를 가지면서 내용물의 감소에 따라 안주머니가 수축하는 용기 본체와, 외각과 안주머니 사이의 중간 공간과 용기 본체의 외부 공간과의 사이의 공기의 출입을 조절하는 역지 밸브를 구비하는 이중 용기(이른바 적층 박리 용기)가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1∼2 참조).

특허문헌 1에 개시되는 적층 박리 용기에서는 용기 본체의 입구부에 장착되는 캡에 밸브가 내장되어 있다. 특허문헌 2에 개시되는 적층 박리 용기에서는 외각의 몸통부의 내측에 밸브가 형성되어 있다.

일본 공개특허공보 2013-35557호 일본 공개특허공보 평4-267727호

그런데, 적층 박리 용기는 식품 용기로서 사용되는 경우가 많으며, 내용물을 고온에서 충전한 후, 냉각을 위해 샤워 냉각이 행해지는 경우가 많다. 샤워 냉각은 물을 샤워로 산포하여 용기를 냉각하는 방법이지만, 이러한 냉각 방식을 채용한 경우, 용기에 튄 물이 공기 도입 구멍으로부터 흡입되어, 외각과 안주머니의 중간 공간에 침입할 가능성이 높다. 상기 중간 공간으로 물이 침입하면, 세균 등이 번식할 가능성도 있으며, 식품 위생상 바람직한 것은 아니다. 또한, 침입한 물이 밸브의 동작에 악영향을 미칠 우려도 있다.

본 발명은 이러한 종래의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 샤워 냉각 등을 행한 경우에도, 공기 도입 구멍으로부터의 물의 침입을 확실하게 방지할 수 있으며, 외각과 안주머니 사이의 중간 공간으로 물이 침입하는 것에 의한 악영향을 회피할 수 있는 이중 용기를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 이중 용기는 외각과 안주머니를 갖고, 안주머니에 수용되는 내용물의 감소에 따라 상기 안주머니가 수축하는 이중 용기로서, 상기 외각에는 공기 도입 구멍이 형성됨과 함께, 공기를 투과하고 물을 차단하는 소수성 필터가 상기 공기 도입 구멍을 막도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

예를 들면, 폴리프로필렌제의 부직포와 같은 소수성 필터는 공기는 투과하지만 물은 통과시키지 않는다는 성질을 갖는다. 소수성 필터가 물을 통과시키지 않기 때문에, 샤워 냉각 등으로 물이 튀어도, 공기 도입 구멍으로부터 물이 외각과 안주머니 사이의 중간 공간에 침입하지 않는다. 한편, 소수성 필터는 공기를 통과시키는 점에서, 공기 도입 구멍에 있어서의 공기의 출입을 방해하지 않는다.

본 발명에 의하면, 샤워 냉각 등을 행한 경우에도, 공기 도입 구멍으로부터의 물의 침입을 확실하게 방지할 수 있고, 외각과 안주머니 사이의 중간 공간으로 물이 침입하는 것에 의한 악영향을 회피할 수 있는 이중 용기를 제공하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태의 이중 용기의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타나는 이중 용기의 개략 단면도이다.
도 3은 외층 및 내층의 층 구성을 나타내는 단면도이다.
도 4는 공기 도입 구멍 근방을 확대하여 나타내는 주요부 개략 사시도이다.
도 5는 공기 도입 구멍 근방을 확대하여 나타내는 주요부 개략 단면도이다.
도 6은 소수성 필터의 일 예를 나타내는 개략 단면도이다.
도 7은 소수성 필터의 장착부에 형성되는 리브의 일 예를 나타내는 주요부 개략 단면도이다.
도 8은 밸브 부재를 갖는 이중 용기의 일 예를 나타낸다.
도 9는 밸브 부재를 갖는 공기 도입 구멍에 소수성 필터를 설치한 예를 나타내는 주요부 단면도이다.
도 10은 이중 용기의 사용 방법을 나타내는 도면이다.
도 11은 이중 용기의 성형 공정을 나타내는 도면이다.
도 12는 이중 용기의 불필요한 부분의 절단 제거 공정을 나타내는 도면이다.
도 13은 절단 단부를 확대하여 나타내는 개략 단면도이다.

이하, 본 발명을 적용한 이중 용기의 실시형태에 대해 설명한다. 이하에 나타내는 실시형태 중에서 나타낸 각 특징 사항은 서로 조합 가능하다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태인 이중 용기(1)는 이른바 적층 박리 용기이고, 용기 본체(2)를 주체로 하는 것이며, 용기 본체(2)는 내용물을 수용하는 수용부(3)와, 수용부(3)로부터 내용물을 토출하는 입구부(4)를 구비하고 있다. 또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 용기 본체(2)는 수용부(3) 및 입구부(4)에 있어서, 외각인 외층(11)과 안주머니인 내층(12)을 구비하고 있으며, 내용물의 감소에 따라 내층(12)이 수축된다.

외층(11)과 내층(12)은 다층 패리슨으로서 블로우 성형에 제공되고, 일체로 접합된 상태로 성형되지만, 그 사용 형태로는 예를 들면, 사용 전에 미리 외층(11)으로부터 내층(12)을 박리해 두고, 내층(12)이 외층(11)에 접할 때까지 내용물을 충전한다. 내용물을 압출함으로써, 원활하게 내층(12)이 수축된다. 혹은, 내층(12)이 외층(11)에 접합된 상태인 채로 하여, 내용물의 배출에 따라 내층(12)이 외층(11)으로부터 박리되어 수축되도록 해도 된다.

용기 본체(2)의 층 구성에 대해 추가로 설명하면, 용기 본체(2)는 상기와 같이 외층(11)과 내층(12)을 구비하고, 외층(11)은 복원성이 높아지도록, 내층(12)보다도 두껍게 형성되어 있다.

외층(11)은 예를 들면, 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체 및 그 혼합물 등으로 구성된다. 외층(11)은 단층 또는 복수층 구성이고, 그 최내층과 최외층 중 적어도 일방에 윤활제를 함유하는 것이 바람직하다. 외층(11)이 단층 구성인 경우, 그 단층이 최내층이면서 최외층이기 때문에, 그 층에 윤활제를 함유시키면 된다. 외층(11)이 2층 구성인 경우, 용기 내면측의 층이 최내층이 되며, 용기 외면측의 층이 최외층이 되기 때문에, 그 적어도 일방에 윤활제를 함유시키면 된다. 외층(11)이 3층 이상으로 구성되는 경우, 가장 용기 내면측의 층이 최내층이고, 가장 용기 외면측의 층이 최외층된다. 외층(11)은 도 3에 나타내는 바와 같이, 최내층(11b)과 최외층(11a) 사이에 리프로층(11c)을 구비하는 것이 바람직하다. 리프로층이란, 용기의 성형시에 나온 버를 리사이클하여 사용한 층을 말한다. 외층(11)이 복수층 구성인 경우, 그 최내층과 최외층의 양쪽에 윤활제를 함유하는 것이 바람직하다.

윤활제로는 일반적으로 윤활제로서 시판되고 있는 것을 사용할 수 있으며, 탄화수소계, 지방산계, 지방족 아마이드계, 금속 비누계 중 어느 것이어도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 탄화수소계 윤활제로는 유동 파라핀, 파라핀 왁스, 합성 폴리에틸렌 왁스 등을 들 수 있다. 지방산계 윤활제로는 스테아린산이나 스테아릴알코올 등을 들 수 있다. 지방족 아마이드계 윤활제로는 스테아린산 아미드, 올레산 아미드, 에루크산 아미드의 지방산 아미드나, 메틸렌비스스테아린산 아미드, 에틸렌비스스테아린산 아미드의 알킬렌 지방산 아미드 등을 들 수 있다. 금속 비누계 윤활제로는 스테아린산 금속염 등을 들 수 있다.

외층(11)의 최내층은 내층(12)에 접촉하는 층이며, 외층(11)의 최내층에 윤활제를 함유시킴으로써, 외층(11)과 내층(12) 사이의 박리성을 향상시킬 수 있다. 한편, 외층(11)의 최외층은 블로우 성형시에 금형에 접촉하는 층이며, 외층(11)의 최외층에 윤활제를 함유시킴으로써, 이형성을 향상시킬 수 있다.

외층(11)의 최내층과 최외층의 일방 또는 양쪽은 프로필렌과 다른 모노머 사이의 랜덤 공중합체로 형성할 수 있다. 이에 따라, 외각인 외층(11)의 형상 복원성·투명성·내열성을 향상시킬 수 있다.

랜덤 공중합체는 프로필렌 이외의 모노머의 함유량이 50㏖%보다 작은 것이며, 5∼35㏖%가 바람직하다. 이 함유량은 구체적으로는 예를 들면, 5, 10, 15, 20, 25, 30㏖%이며, 여기에서 예시한 수치 중 어느 2개 사이의 범위 내여도 된다. 프로필렌과 공중합되는 모노머로는 폴리프로필렌의 호모폴리머에 비교한 경우의 랜덤 공중합체의 내충격성을 향상시키는 것이면 되고, 에틸렌이 특히 바람직하다. 프로필렌과 에틸렌의 랜덤 공중합체인 경우, 에틸렌의 함유량은 5∼30㏖%가 바람직하고, 구체적으로는 예를 들면, 5, 10, 15, 20, 25, 30㏖%이며, 여기에서 예시한 수치 중 어느 2개 사이의 범위 내여도 된다. 랜덤 공중합체의 중량 평균 분자량은 10∼50만이 바람직하고, 10∼30만이 더욱 바람직하다. 이 중량 평균 분자량은 구체적으로는 예를 들면, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50만이며, 여기에서 예시한 수치 중 어느 2개 사이의 범위 내여도 된다.

또한, 랜덤 공중합체의 인장 탄성률은 400∼1600MPa가 바람직하고, 1000∼1600MPa가 바람직하다. 인장 탄성률이 이러한 범위인 경우에, 형상 복원성이 특히 양호하기 때문이다. 인장 탄성률은 구체적으로는 예를 들면, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600MPa이며, 여기에서 예시한 수치 중 어느 2개 사이의 범위 내여도 된다.

한편, 용기가 과도하게 단단하면, 용기의 사용감이 나빠지기 때문에, 랜덤 공중합체에 예를 들면, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 등의 유연 재료를 혼합하여 외층(11)을 구성해도 된다. 단, 랜덤 공중합체에 대해 혼합하는 재료는 랜덤 공중합체의 유효한 특성을 크게 저해하는 일이 없도록, 혼합물 전체에 대해 50중량% 미만이 되도록 혼합하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 랜덤 공중합체와 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌을 85:15의 중량 비율로 혼합한 재료에 의해 외층(11)을 구성할 수 있다.

내층(12)은 용기 외면측에 형성된 EVOH층(12a)과, EVOH층(12a)의 용기 내면측에 형성된 내면층(12b)과, EVOH층(12a)과 내면층(12b) 사이에 형성된 접착층(12c)을 구비한다. EVOH층(12a)을 형성함으로써, 가스 배리어성 및 외층(11)으로부터의 박리성을 향상시킬 수 있다.

EVOH층(12a)은 에틸렌-비닐 알코올 공중합체(EVOH) 수지로 이루어지는 층이고, 에틸렌과 초산비닐 공중합물의 가수 분해에 의해 얻어진다. EVOH 수지의 에틸렌 함유량은, 예를 들면 25∼50㏖%이며, 산소 배리어성의 관점에서 32㏖% 이하가 바람직하다. 에틸렌 함유량의 하한은 특별히 규정되지 않지만, 에틸렌 함유량이 적을수록 EVOH층(12a)의 유연성이 저하되기 쉽기 때문에 25㏖% 이상이 바람직하다. 또한, EVOH층(12a)은 산소 흡수제를 함유하는 것이 바람직하다. 산소 흡수제를 EVOH층(12a)에 함유시킴으로써, EVOH층(12a)의 산소 배리어성을 더욱 향상시킬 수 있다.

EVOH 수지의 융점은 외층(11)을 구성하는 랜덤 공중합체의 융점보다도 높은 것이 바람직하다. 공기 도입 구멍(15)은 가열식 천공 장치를 이용하여 외층(11)에 형성하는 것이 바람직하지만, EVOH 수지의 융점을 랜덤 공중합체의 융점보다 높게 함으로써, 외층(11)에 공기 도입 구멍(15)을 형성할 때에, 구멍이 내층(12)으로까지 도달하는 것을 방지한다. 이 관점에서, (EVOH의 융점)－(랜덤 공중합체층의 융점)의 차는 큰 쪽이 좋고, 15℃ 이상인 것이 바람직하고, 30℃ 이상인 것이 특히 바람직하다. 이 융점의 차는 예를 들면 5∼50℃이며, 구체적으로는 예를 들면, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50℃이며, 여기에서 예시한 수치 중 어느 2개 사이의 범위 내여도 된다.

내면층(12b)은 이중 용기(1)의 내용물에 접촉하는 층이며, 예를 들면, 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체 및 그 혼합물 등의 폴리올레핀으로 이루어지고, 저밀도 폴리에틸렌 또는 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌으로 이루어지는 것이 바람직하다. 내면층(12b)을 구성하는 수지의 인장 탄성률은 50∼300MPa가 바람직하고, 70∼200MPa가 바람직하다. 인장 탄성률이 이와 같은 범위인 경우에, 내면층(12b)이 특히 유연하기 때문이다. 인장 탄성률은 구체적으로는 예를 들면, 50, 100, 150, 200, 250, 300MPa이며, 여기에서 예시한 수치 중 어느 2개 사이의 범위 내여도 된다.

접착층(12c)은 EVOH층(12a)과 내면층(12b)을 접착하는 기능을 갖는 층이며, 예를 들면 상술한 폴리올레핀에 카르복실기를 도입한 산변성 폴리올레핀(예: 무수 말레산변성 폴리에틸렌)을 첨가한 것이나, 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA)이다. 접착층(12c)의 일 예는 저밀도 폴리에틸렌 또는 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌과, 산변성 폴리에틸렌의 혼합물이다.

용기 본체(2)의 층 구성은 이상과 같으며, 용기 본체(2)에 있어서는, 입구부(4)에 수나사부가 형성되어 있으며, 수나사부에는 암나사를 갖는 캡(덮개)가 장착된다(도시는 생략한다). 이너 링을 갖는 캡을 사용하면, 이너 링의 외면이 입구부(4)의 당접면에 당접함으로써 내용물의 누출을 방지할 수 있다.

또한, 수용부(3)의 견부에 있어서는, 외층(11)에 오목부(7a)가 형성되고, 여기에 공기 도입 구멍(15)이 천공 형성되어 있다. 공기 도입 구멍(15)은 외층(11)에만 형성된 관통공이며, 내층(12)에는 도달하고 있지 않다. 그리고, 이 공기 도입 구멍(15)으로부터 공기가 도입됨으로써, 외각인 외층(11)과 안주머니인 내층(12) 사이에 중간 공간(21)이 형성된다. 즉, 중간 공간(21)과 외부 공간(S)은 이 공기 도입 구멍(15)에 의해 서로 연통되게 된다.

본 실시형태의 이중 용기(적층 박리 용기)에 있어서는 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 공기 도입 구멍(15)을 막는 형태로 소수성 필터(F)가 첩부되어 있으며, 이에 따라 공기 도입 구멍(15)으로부터 물이 침입하는 것을 방지하도록 하고 있다.

적층 박리 용기는 예를 들면, 식품 용도의 용기에 있어서, 이른 바 핫 팩을 한 후, 냉각으로 샤워 냉각을 채용하는 경우가 많다. 핫 팩 후에 샤워 냉각을 행하면, 외층(11)과 내층(12) 사이가 음압이 되어, 공기 도입 구멍(15)으로부터 물을 흡입해 버릴 우려가 있다.

상기 소수성 필터(F)는 물을 튕기는 성질이 있으며, 이것을 첩부함으로써, 공기 도입 구멍(15)으로부터의 물의 침입을 방지할 수 있다. 소수성 필터(F)로는 스퀴즈에 의한 토출 후, 외층을 복원시키기 위해 공기 도입 구멍(15)으로부터 외층(11)과 내층(12) 사이에 공기를 넣지 않으면 안되고, 대량의 에어를 통과시키는 것이 가능한 필터를 사용하는 것이 바람직하다.

소수성 필터(F)에 요구되는 특성으로는, 예를 들면 하기와 같은 것이다.

(1) 공기는 통과시키지만 물(액체)은 통과시키지 않을 것

(2) 대기 도입 밸브와 동일한 역할이 필요한 점에서, 통기성은 적은 쪽이 좋다. 단, 전혀 공기를 통과시키지 않으면, 외층(11)과 내층(12) 사이에 공기가 들어가지 않기 때문에 부적합하다. 또한, 통기성의 밸런스도 고려할 필요가 있다.

(3) 초음파 용착에 의한 장착을 행하는 경우, 초음파 용착에 적합한 재질인 것(초음파 용착시에 미세분이 발생하지 않는 것)

이들 요건을 충족하는 소수성 필터(F)를 사용함으로써, 스퀴즈 시의 내압 유지와, 복원 시의 외기 도입을 컨트롤하는 것이 가능하다.

이러한 관점에서, 소수성 필터(F)로는 예를 들면, 폴리프로필렌제의 부직포가 바람직하다. 폴리프로필렌제의 부직포는 소수성이기 때문에 물을 튕김과 함께, 양호한 통기성을 갖는다. 특히, 폴리프로필렌제의 부직포는 평량이 160g/㎡∼250g/㎡인 것이 바람직하고, 평량을 이 범위로 함으로써, 양호한 통기성을 확보하여, 물의 침입을 확실하게 방지할 수 있다.

혹은, 소수성 필터(F)로서, 소수성의 미다공막과 부직포를 적층한 것을 사용할 수도 있다. 도 6은 소수성의 미다공막(F1)과 부직포(F2)를 적층한 소수성 필터(F)의 일 예를 나타내는 것이다. 이 2층 구조의 소수성 필터(F)에 있어서, 소수성의 미다공막(F1)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)나 폴리카보네이트 등으로 형성되는 멤브레인에 세공을 형성한 것이며, 공기는 투과하지만, 물이나 액체는 투과하지 않는다. 미다공막(F1)에 형성되는 세공은 다양한 각도로 막을 관통하고 있으며, 그 형상은 원통형이다. 또한, 세공의 밀도는 10⁵∼10⁹/㎠ 정도이며, 세공의 직경은 0.1㎛∼10㎛ 정도이다.

상기 미다공막(F1)에 있어서, 세공은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)나 폴리카보네이트 등으로 형성되는 멤브레인에 대해, 우선 중이온에 의한 이온 봄바드에 의해 이온 충격을 가한 후, 화학적 에칭을 행함으로써 형성할 수 있다. 이온 충격을 가함으로써, 멤브레인의 표면에 흠이 형성되고, 그것을 기점으로 하여 화학적 에칭에 의해 세공이 형성된다.

도 6에 나타내는 소수성 필터(F)에 있어서, 부직포(F2)는 미다공막(F1)에 배접함으로써, 이것을 보강하는 것이다. 부직포(F2)의 재질은 임의로 선정할 수 있으며, 예를 들면 소수성의 폴리프로필렌제 부직포을 사용하는 것도 가능하다.

소수성의 미다공막(F1)과 부직포(F2)를 적층한 소수성 필터(F)로는, 시판의 것을 사용할 수 있으며, 예를 들면 옥시펜(Oxyphen)사 제조 상품명 M2657, RoTrac 등을 예시할 수 있다. 소수성 필터의 대표예(모두 폴리에틸렌테레프탈레이트제)에 있어서의 통기도 및 두께는 하기와 같다.

·옥시펜사 제조 상품명 M2657: ＞3.3l/(min ㎠ bar), t＝155±40㎛

·옥시펜사 제조 상품명 R5587: ＞6.5l/(min ㎠ bar), t＝155±40㎛

·옥시펜사 제조 상품명 M2810: 8±2.5l/(min ㎠ bar), t＝140±40㎛

·옥시펜사 제조 상품명 M2803: 17.5±3.8l/(min ㎠ bar), t＝140±40㎛

·옥시펜사 제조 상품명 M2802: 35±8l/(min ㎠ bar), t＝140±40㎛

물론 이들로 한정되지 않고, 물을 튕겨내고 양호한 통기성을 갖는 것이면, 모두 상기 소수성 필터(F)에 사용하는 것이 가능하다.

소수성 필터(F)는 접착이나 열용착에 의해 이중 용기의 공기 도입 구멍(15)이 형성된 부분에 장착해도 되지만, 예를 들면 열용착에서는 이중 용기를 구성하는 외층(11)이 용해될 우려가 있는 점에서 적용이 어렵다. 또한, 고주파 용착에서는 열원이 되는 금속 필름이 필요하고, 역시 소수성 필터(F)의 장착에 적용하는 것은 어렵다.

이러한 관점에서, 소수성 필터(F)는 초음파 용착에 의해 이중 용기에 장착하는 것이 바람직하다. 초음파 용착에서는 소수성 필터(F)의 배면에 혼을 당접시켜, 초음파 진동과 가압력을 가함으로써, 순간적으로 용착할 수 있다.

한편, 상기 초음파 용착시에, 이중 용기의 용착부가 부드럽기 때문에 오목해지기 쉽고, 혼을 균일하게 당접시키는 것이 어려운 경우가 있다. 이러한 경우에는 이중 용기 내에 에어를 취입하여, 내압을 가함으로써 형상을 유지하도록 하면, 혼의 당접 및 초음파 용착을 원활하게 행할 수 있다.

또한, 초음파 용착시에 있어서는 이중 용기(외층(11))의 장착 부분에 리브를 형성해 두는 것이 바람직하다. 도 7은 외층(11)에 리브(R)를 형성하고, 소수성 필터(F)를 초음파 용착하는 모습을 나타내는 것이다. 리브(R)는 예를 들면 원형의 소수성 필터(F)를 장착하는 경우, 공기 도입 구멍(15)의 주위에, 소수성 필터(F)의 직경보다 조금 작은 직경을 갖고 원형으로 형성하면 된다. 리브(R)의 높이로는 0.15㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 예를 들면 0.25㎜ 정도로 하는 것이 바람직하다. 리브(R)를 형성함으로써, 에너지 다이렉터로서 기능하여 안정적인 초음파 용착이 가능해진다.

또한, 소수성 필터(F)의 초음파 용착시에, 내층(12)이 외층(11)에 접하고 있으면, 초음파 진동에 의해 내층(12)에 구멍이 뚫려 버릴 가능성이 있다. 따라서, 초음파 용착시에 있어서는, 소수성 필터(F)의 장착부 근방에 있어서 내층(12)을 외층(11)으로부터 떨어뜨리는 것이 바람직하다.

상기 소수성 필터(F)를 장착하는 경우, 공기 도입 구멍(15)은 직경 3∼4㎜로 하는 것이 바람직하다. 공기 도입 구멍(15)의 직경이 지나치게 작으면, 외층(11)의 복원이 나빠진다. 반대로, 공기 도입 구멍(15)의 직경이 지나치게 크면, 외층(11)과 내층(12) 사이에 내압을 가하기 어려워, 토출하기 어려워질 우려가 있다. 단, 공기 도입 구멍(15)의 직경은 소수성 필터(F)의 통기도와도 관계되기 때문에, 선택하는 소수성 필터(F)의 통기도를 고려하여 적절하게 설정하는 것이 바람직하다.

전술한 소수성 필터(F)는 공기 도입 구멍(15)에 밸브 부재가 형성되어 있는 경우에 있어서도, 공기 도입 구멍(15)을 막는 형태로 장착하는 것이 바람직하다. 밸브 부재를 단순히 장착한 것만으로는, 물과 접촉했을 때에 간단하게 물이 침입해 버리기 때문이다.

도 8은 밸브 부재를 갖는 이중 용기(적층 박리 용기)의 일 실시형태를 나타내는 것이다. 용기 본체(2)의 구성은 앞의 실시형태와 동일하고, 여기에서는 밸브 부재가 설치되는 공기 도입 구멍(15)에 대해 설명한다.

본 실시형태에 있어서, 밸브 부재(5)는 공기 도입 구멍(15)에 삽입 통과되면서 공기 도입 구멍(15)에 대해 슬라이드 이동 가능한 축부(5a)와, 축부(5a)의 중간 공간(21)측에 형성되면서 축부(5a)보다도 단면적이 큰 덮개부(5c)와, 축부(5a)의 외부 공간(S)측에 형성되면서 밸브 부재(5)가 중간 공간(21)에 인입되는 것을 막는 계지부(5b)를 구비한다.

덮개부(5c)는 외층(11)을 압축했을 때에 공기 도입 구멍(15)을 실질적으로 폐색시키도록 구성되고, 축부(5a)에 가까워짐에 따라서 단면적이 작아지는 형상으로 되어 있다. 또한, 계지부(5b)는 외층(11)이 압축된 후에 복원할 때에 중간 공간(21)에 공기가 도입 가능하도록 구성된다. 외층(11)을 압축하면, 중간 공간(21)내의 압력이 외압보다 높아지고, 중간 공간(21) 내의 공기가 공기 도입 구멍(15)으로부터 외부로 누출된다. 이 압력 차와 공기의 흐름에 따라 덮개부(5c)가 공기 도입 구멍(15)을 향하여 이동하고, 덮개부(5c)가 공기 도입 구멍(15)을 폐색한다. 덮개부(5c)가 축부(5a)에 가까워짐에 따라 단면적이 작아지는 형상이기 때문에, 덮개부(5c)가 용이하게 공기 도입 구멍(15)에 끼워져 공기 도입 구멍(15)을 폐색한다.

이 상태에서 외층(11)을 추가로 압축하면, 중간 공간(21) 내의 압력이 높아지고, 그 결과 내층(12)이 압축되어 내층(12) 내의 내용물이 토출된다. 또한, 외층(11)으로의 압축력을 해제하면, 외층(11)이 자신의 탄성에 의해 복원하려고 한다. 이때, 덮개부(5c)가 공기 도입 구멍(15)으로부터 떨어져, 공기 도입 구멍(15)의 폐색이 해제되고, 중간 공간(21) 내에 외기가 도입된다. 또한, 계지부(5b)가 공기 도입 구멍(15)을 막아 버리지 않도록, 계지부(5b)에는 외층(11)에 당접하는 부위에 돌기(5d)가 형성되어 있으며, 돌기(5d)가 외층(11)에 당접함으로써, 외층(11)과 계지부(5b) 사이에 간극이 형성된다. 한편, 돌기(5d)를 형성하는 것 대신에, 계지부(5b)에 홈을 형성함으로써 계지부(5b)가 공기 도입 구멍(15)을 폐색시키는 것을 방지해도 된다.

밸브 부재(5)는 덮개부(5c)가 공기 도입 구멍(15)을 눌러 넓히면서, 덮개부(5c)에 중간 공간(21) 내에 삽입함으로써 용기 본체(2)에 장착할 수 있다. 그 때문에, 덮개부(5c)의 선단은 끝이 가는 형상으로 되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 밸브 부재(5)는 용기 본체(2)의 외측으로부터 덮개부(5c)를 중간 공간(21) 내에 밀어넣는 것만으로 장착 가능하기 때문에, 생산성이 우수하다.

수용부(3)는 밸브 부재(5)를 장착한 후에 쉬링크 필름으로 덮인다. 이때, 밸브 부재(5)가 쉬링크 필름에 간섭하지 않도록, 밸브 부재(5)는 수용부(3)에 형성된 장착 오목부(7a)에 장착된다. 또한, 장착 오목부(7a)가 쉬링크 필름으로 밀폐되어 버리지 않도록 장착 오목부(7a)로부터 입구부(4)의 방향으로 연장되는 공기 유통홈(7b)이 형성된다.

전술한 바와 같은 밸브 부재(5)를 장착한 경우, 예를 들면 도 9에 나타내는 바와 같이 장착 오목부(7a)를 2단 구조로 하고, 하단(7c)에 밸브 부재(5)를 장착하고, 상단(7d)에 소수성 필터(F)를 첩착함으로써, 공기 도입 구멍(15)으로부터의 물의 침입을 확실하게 방지할 수 있다.

다음으로, 밸브 부재(5)를 갖는 이중 용기(1)의 사용시의 동작 원리를 설명한다.

도 10(a)∼(c)에 나타내는 바와 같이, 내용물이 충전된 제품을 기울인 상태로 외층(11)의 측면을 잡아 압축하여 내용물을 토출시킨다. 사용 개시시는 내층(12)과 외층(11) 사이에 실질적으로 간극이 없는 상태이기 때문에, 외층(11)에 가한 압축력은 그대로 내층(12)의 압축력이 되고, 내층(12)이 압축되어 내용물이 토출된다.

캡(23)은 도시하지 않은 역지 밸브를 내장하고 있으며, 내층(12) 내의 내용물을 토출시킬 수 있지만, 내층(12) 내에 외기를 취입할 수 없다. 그 때문에, 내용물의 토출 후에 외층(11)에 가하고 있었던 압축력을 해제하면, 외층(11)이 자신의 복원력에 의해 원래의 형상으로 되돌아가려고 하지만, 내층(12)은 오므라든 채로 외층(11)만이 팽창되게 된다. 그리고, 도 10(d)에 나타내는 바와 같이, 내층(12)과 외층(11) 사이의 중간 공간(21) 내가 감압 상태가 되어, 외층(11)에 형성된 공기 도입 구멍(15)을 통해 중간 공간(21) 내에 외기가 도입된다. 중간 공간(21)이 감압 상태로 되어 있는 경우, 밸브 부재(5)는 공기 도입 구멍(15)에 밀어 넣어지지 않기 때문에, 외기의 도입을 막을 수 없다.

다음으로, 도 10(e)에 나타내는 바와 같이, 다시 외층(11)의 측면을 잡아 압축한 경우, 밸브 부재(5)가 공기 도입 구멍(15)에 당접하여 폐색됨으로써, 중간 공간(21) 내의 압력이 높아져, 외층(11)에 가한 압축력은 중간 공간(21)을 개재하여 내층(12)으로 전달되고, 이 힘에 의해 내층(12)이 압축되어 내용물이 토출된다.

다음으로, 도 10(f)에 나타내는 바와 같이, 내용물의 토출 후에 외층(11)으로 가하고 있었던 압축력을 해제하면, 외층(11)은 공기 도입 구멍(15)으로부터 중간 공간(21)에 외기를 도입하면서, 자신의 복원력에 의해 원래의 형상으로 복원된다.

마지막으로, 전술한 구성을 갖는 이중 용기(1)의 제조 방법에 대해 설명한다.

적층 박리 용기인 이중 용기(1)를 제조하려면, 우선 도 11(a)에 나타내는 바와 같이, 제조할 이중 용기(1)에 대응되는 적층 구조를 구비한 용융 상태의 적층 패리슨(31)을 다이 헤드(32)로부터 압출하고, 이 용융 상태의 적층 패리슨(31)을 블로우 성형용의 분할 금형(33, 34)에 세트하고, 분할 금형(33, 34)을 닫는다.

다음으로, 도 11(b)에 나타내는 바와 같이, 이중 용기(1)의 입구부(4)측의 개구부에 블로우 노즐(35)을 삽입하고, 형 체결을 행한 상태로 분할 금형(33, 34)의 캐비티 내에 에어를 취입한다.

다음으로, 도 11(c)에 나타내는 바와 같이, 분할 금형(33, 34)을 열어, 블로우 성형품(적층 박리 용기인 이중 용기(1))을 취출한다. 분할 금형(33, 34)은 블로우 성형품의 각부의 형상이 소정의 형상이 되는 캐비티 형상을 갖는다. 또한, 분할 금형(33, 34)에는 바닥 시일부의 하측에 핀치 오프부가 형성되어 있으며, 바닥 시일부의 하측에 형성되는 하측 버를 제거한다. 이상의 공정에 의해, 외층(11)과 내층(12)을 갖는 이중 용기(1)가 형성된다(용기 본체 형성 공정).

다음으로, 도 11(d)에 나타내는 바와 같이, 취출한 이중 용기(1)를 정렬시킨다. 이 단계에서는, 이중 용기(1)의 입구부(4)에는 당해 입구부(4)를 연장하는 형태로 상부 통상체(41)가 이른바 버로서 잔존하고 있으며, 이 부분을 불필요한 부분으로 하여 절단에 의해 제거할 필요가 있다.

이 상부 통상체(41)의 절단은 지금까지 칼날을 사용한 절단에 의해 행해져 왔지만, 내층(12)이 얇은 경우, 절단에 따라 내층(12)이 외층(11)으로부터 박리되는 현상이 일어나는 것을 알고 있었다. 본 발명자들이 검토한 결과, 특히 내층(12)의 두께가 150㎛ 이하인 경우에 이 현상의 발생이 현저하다는 것을 알았다.

이에, 여기서는 이 상부 통상체(41)의 절단 제거를 레이저를 사용한 절단에 의해 행하는 것으로 한다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 절단 개소에 초점이 일치하도록 레이저광(L)을 조사함으로써, 수지제의 상부 통상체(41)가 절단 제거된다. 한편, 레이저광(L)을 1방향으로부터 조사하는 경우, 이중 용기(1)를 회전시키거나, 혹은 레이저광(L)의 광원을 이중 용기(1)의 주위로 회전시킴으로써, 상부 통상체(41)를 전둘레에 걸쳐 절단하는 것이 가능하다.

사용하는 레이저광은 이중 용기(1)를 구성하는 수지 적층체를 절단할 수 있는 것이면 어떠한 것이라도 되고, 엑시머 레이저 등의 가스 레이저나, 고체 레이저, 색소 레이저 등을 사용할 수 있으며, 예를 들면 탄산 가스 레이저나 YAG 레이저 등이 바람직하다. 이들 레이저광을 조사함으로써, 조사 부분이 순간적으로 고온으로 가열되어, 수지 적층체가 용융·증발하여 절단된다.

상기 레이저에 의한 절단에서는 물리적인 힘이 내층(12)에 가해지지 않기 때문에, 내층(12)이 외층(11)으로부터 박리되는 일은 없다. 또한, 레이저가 조사된 부분의 근방에 있어서, 내층(12)이나 외층(11)이 일부 용융되어, 그 결과 내층(12)과 외층(11)이 유사적으로 융착된 상태가 된다. 이에 따라, 입구부(4)의 선단에 있어서의 내층(12)의 위치 어긋남을 방지할 수 있으며, 예를 들면 타전 캡을 장착할 때에 유효하다. 타전 캡을 장착할 때에는 마찰에 의해 내층(12)이 어긋나기 쉽다.

한편, 레이저에 의한 절단에서는 도 13에 확대하여 나타내는 바와 같이, 절단 후, 절단 위치(입구부(4)의 내경측)에 수지 쳐짐이라고 불리는 용융 수지편(42)이 형성되는 경우가 있다. 이 용융 수지편(42)이 입구부(4)의 내측에 형성되어, 예를 들면 캡의 이너 링과 간섭하면, 캡의 장착에 지장을 초래할 우려가 있다. 따라서, 입구부(4)의 형상을 조절하거나, 레이저의 조사 조건을 적정한 것으로 함으로써, 입구부(4)의 이너 링 당접면(4a)보다도 용융 수지편(42)이 외측에 위치하도록 한다. 이에 따라, 용융 수지편(42)이 캡의 이너 링과 접촉하는 일이 없어지고, 이너 링을 갖는 캡의 장착에 지장을 초래하는 일이 없어진다.

상부 통상체(41)를 절단 제거한 후, 공기 도입 구멍(15)의 천공 형성이나, 소수성 필터(F)의 첩부 등을 행하여, 이중 용기(1)를 완성한다.

이상, 본 발명을 적용한 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명이 이 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다는 것은 말할 필요도 없다.

Claims

외각인 외층과 안주머니인 내층을 갖고, 안주머니에 수용되는 내용물의 감소에 따라 상기 안주머니가 수축하는 이중 용기로서,
상기 외층에는 오목부가 형성되고, 당해 오목부에 대기 도입 구멍이 형성됨과 함께, 공기를 투과하고 물을 차단하는 소수성 필터가 상기 대기 도입 구멍을 막도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이중 용기.
제 1 항에 있어서,
상기 소수성 필터는 폴리프로필렌 부직포에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이중 용기.
제 2 항에 있어서,
상기 폴리프로필렌 부직포의 평량이 160g/㎡∼250g/㎡인 것을 특징으로 하는 이중 용기.
제 1 항에 있어서,
상기 소수성 필터는 소수성의 미다공막과 부직포를 적층한 것인 것을 특징으로 하는 이중 용기.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 대기 도입 구멍은 외층과 내층 사이의 중간 공간과 외부 공간과의 사이의 공기의 출입을 조절하는 밸브 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 이중 용기.