KR102293452B1 - 포장 튜브의 압출 및 라벨링 방법과 장치 - Google Patents

포장 튜브의 압출 및 라벨링 방법과 장치 Download PDF

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게하르드 켈러
쟈끄 톰아셋
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아이사팩 홀딩 에스에이
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Abstract

본 발명은 포장 튜브의 압출 및 라벨링 방법에 관한 것으로, 압출 및 라벨링 라인에서 연속으로 실행되는 다음의 단계를 포함한다. 즉: a) 필름(12)으로 관상(tubular) 라벨(17)을 부분적으로 또는 전체적으로 형성하는 단계와, b) 상기 라벨(17)을 교정 요소(22) 내에 배치하는 단계와, c) 상기 라벨(17)의 오목면 측부 상에 관상체(13)를 압출하는 단계와, d) 상기 관상체(13)의 외부면과 상기 라벨(17)의 오목면을 접촉시키는 단계를 포함하고 있으며, 상기 단계 (c)는 상기 교정 요소(22)에서 실행된다. 본 발명은 또한 압출-라벨링 장치 및 포장 튜브에 관한 것이기도 하다.

Description

포장 튜브의 압출 및 라벨링 방법과 장치{Method and device for the extrusion and labelling of a packaging tube}
본 발명은 튜브 또는 원통 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 압출에 의해서 스커트(skirt)가 얻어지는 점성 또는 액체 제품용 포장 튜브에 관한 것이다.
플렉시블 포장 튜브는 대개 분리된 2개 부분, 특히 넥(neck)을 포함하는 헤드에 연결되고, 캡에 의해 폐쇄되는 스커트 또는 플렉시블 원통체를 갖는다. 튜브의 스커트는 관상체(tubular body)의 압출 또는 다층 시트의 용접에 의해서 얻어진다.
미리 압출된 스커트의 끝단에 튜브 헤드를 추가하기 위한 많은 방법이 있다. 튜브 헤드는 압출 또는 사출에 의해서 성형되고, 오버몰딩에 의해서 스커트에 공동으로 용접된다. 다른 방법은 사출 또는 압출 성형에 의해서 튜브 헤드를 미리 제조한 다음, 용접에 의해서 튜브 헤드를 스커트에 조립하는 것을 포함한다.
그러므로, 튜브가 형성된 다음, 스커트 둘레에 장식된다. 일부 경우에, 스커트와 튜브 헤드의 조립 전에 인쇄 동작이 실행된다. 이러한 인쇄 동작은 인쇄가 평탄하게 실행되지 않으나, 스커트가 관형상(tubular shape)이라는 사실과 관련하여 몇 가지 단점을 갖고 있다. 이것은 대게 보다 복잡한 방법이 사용되고, 따라서 고가의 장비를 필요로 하며, 느린 생산 속도 및 감소된 유연성을 초래한다. 인쇄기의 제한된 유연성은 가령, 스크린 인쇄나 고온 장식 등의 복잡한 장식을 위한 반복 동작을 필요로 한다.
장식의 어려움을 극복하기 위해서, 어떤 방법은 인쇄된 접착 라벨을 도포하는 것을 포함한다. 라벨은 대개 PET로 제조되는 캐리어 필름과 관련이 있으며, 튜브의 외부면에 도포하는 동안 캐리어로부터 분리된다. 라벨을 튜브의 표면에 접합하는 끈적끈적한 접착제로 라벨을 미리 코팅한다. 접착제층은 라벨이 튜브에 도포되기 전에 캐리어 필름에 의해서 보호된다.
특허 출원 WO　2007/092652에 개시된 방법은 사용 전에 캐리어 필름에 부착되지 않는 얇은 라벨을 도포하는 것을 포함한다. 이 방법에 따르면, 라벨이 튜브의 표면에 도포될 때, 접착제층의 확산 또는 활성화가 일어난다. 이러한 다양한 방법은 도포시에 접착제층을 라벨에 도포하는 것을 포함한다. 다른 변형은 라벨의 도포 전에 접착제층을 튜브의 표면에 도포하는 것을 포함한다. 그러나, WO　2007/092652에 기재된 방법은 여러 가지 단점을 갖는다. 라벨의 도포 시에 확산에 의한 접착제층의 추가 또는 활성화 단계의 추가는, 특히 연속적인 튜브 압출 라인(WO 2007/092652의 도 2)에 적용할 경우, 제조 공정을 보다 복잡하게 만든다. 다른 단점은 이 방법에서 필요로 하는 접착제층의 매우 짧은 활성화 시간과 관련이 있으며, 이는 접착제의 선택을 고가의 접착제로 제한할 수 있다. 다른 단점은 포장과 관련이 있으며, 튜브의 표면에 추가된 라벨은 포장재 벽의 일체부분이 아니다. 라벨의 테두리는 종종 눈에 보이거나 접촉을 검출할 수 있으며, 포장재의 장식 및 미적 품질에 악영향을 준다.
특허 출원 EP 0 457 561 A2는 적층 필름으로 표면 상에 압출된 관상체를 제조하는 방법 및 장치를 개시하고 있다. 이 방법은 필름으로 제 1관상체를 형성하는 것과, 상기 관상체 내부에 라이닝 부재를 압출하는 것과, 라이닝 부재를 반경방향으로 인발하고 라이닝 부재를 관상체에 가압하는 것을 포함한다. 이 방법은 몇가지 단점을 갖는다. 첫번째 단점은 라이닝 부재가 필름으로 형성된 관상체 내부로 압출되는 사실과 관련이 있다. 이 동작은 압출 및 압출된 라이닝 부재의 반경방향 인발을 위해 필요로 하는 공구가 튜브 내로 삽입될 수 있도록 허용하기에 충분히 큰 튜브 직경을 필요로 한다. 이 종래 기술 문헌에 제안된 방법은 작은 직경의 튜브, 특히 35㎜ 이하의 직경을 갖는 튜브의 제조를 어렵게 한다. EP 0 457 561 A2는 튜브 직경의 내부 교정(calibration)에 대하여 제안하고 있다. 상술한 크기 문제에 추가하여, 이 방법은 튜브의 외경에 작은 변화를 생성하는 단점을 갖는다. 이들 변화는 압출기로부터의 유량의 규칙성에 좌우되며, 장식 결함을 초래할 수 있다. 실제로, 고품질의 장식을 얻으려면, 관상체의 외부면 상에서 장식 필름의 끝단이 한줄로 맞아야 한다. 상술한 압출 속도의 변화는 관상체 외경의 변화를 초래함으로써, 장식 필름의 끝단들 간의 거리를 증가시키거나 감소시킨다. 그러한 변화는 장식 필름의 끝단들 간의 접합부에서 시각적인 결함을 가져온다.
유사한 단점이 특허 출원 DE 1 504 918 및 DE 10 2006 006 993호에 기술된 방법과 장치에서도 발견된다.
그러므로, 상술한 단점을 극복할 필요가 있다.
정의
본 명세서에 있어서, 용어 "라벨링(labeling)"은 튜브에 대한 "장식 필름" 또는 "라벨"로도 칭하는 필름의 부착을 말한다.
용어 "장식(decoration)"은 정보 및/또는 미적 목적을 위해 사용하는 시각적인 요소를 말한다.
발명의 개략적인 설명
본 발명은 특허청구범위에 규정된 바와 같은 튜브와, 그 튜브를 제조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 저렴하고 유연한 방법을 사용하여 압출된 튜브 스커트의 장식을 가능케 한다. 이 방법은 압출 동작과 라벨링 동작을 조합하여 장식된 관상체를 형성하는 것을 포함한다. 라벨은 단일층 또는 다층 장식 필름일 수 있다. 관상체가 용융상태일 때, 장식 필름은 압출 동안 포장재 내에 포함되어, 장식된 포장재의 외부면은 거칠기(roughness)를 갖지 않는 연속적인 매끈한 면을 형성한다. 본 발명에 따르는 방법에 있어서, 미리 형성된 포장물에 추가될 수 있는 보통의 라벨과는 달리, 장식 필름은 포장재의 일체부분이다.
바람직하게는, 관상체의 전체 또는 일부를 형성하는 장식 필름은 압출된 수지의 열에 의해서 관상체에 용접된다. 일 실시예에 따르면, 장식 필름은 냉각 단계(phase) 전에 및 교정 단계 전에, 용융 압출물과 접촉한다.
본 발명에 따르는 방법은 압출방법 및 라벨링 방법의 조합에서 기인한다. 이 방법은 바람직하게는, 필름의 관형상을 형성하는 동작 후에, 라벨을 용융 상태의 관상체 주위에 접촉시키는 단계를 포함한다. 유리하게는, 얻어지는 다층 관상 구조는 장식된 압출 튜브를 얻기 위해 교정 및 냉각된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 튜브의 제조 방법은, 필름을 부분적으로 또는 전체적으로 관형상으로 형성하는 제 1단계와, 이어서 용융 상태의 관상체를 압출하는 제 2단계와, 이어서 용융 상태의 관상체 외부면을 라벨의 (오목한) 내부면과 접촉시키는 제 3단계와, 마지막으로 튜브의 외부면을 형성하게 되는 라벨의 외부면을 게이지의 내부면에 접촉시키는 제 4교정 단계를 포함한다. 제 3단계는 관상체의 내부면과 외부면 간의 압력차를 이용하여 실행된다. 제 4단계는 튜브의 내부면과 외부면 간의 압력차를 이용하여 실행된다.
본 발명에 따르는 방법은 바람직한 실시예에서, 그의 전체 외부면을 형성하는 장식 필름 라벨을 갖는 압출된 관상체를 제조하는 것을 포함한다. 이 바람직한 실시예에서, 관상체는 이것이 게이지 및 연속적인 냉각 탱크를 통과할 때, 라벨에 의해서 전체적으로 감싸진다. 용융 물질은 냉각 공구와 마찰접촉하지(rub) 않는데, 이는 포장된 제품의 미적 외관 및 그의 충격성과 응력 균열성에 대한 내성(resistance)을 향상시키는데 도움이 된다.
본 발명의 변형예에 따르면, 제 1압력차를 이용하여 관상체를 라벨에 접촉시킨다. 이 제 1압력차는 적어도 공구의 노즐로부터 압출물의 출구와 (필름의 내부면과 압출물의 외부면 간의) 접촉 영역 사이에 가해진다. 이 제 1압력차는 라벨과 관상체의 외부면 사이에 기포의 형성을 막는데 도움이 된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 압력차는 튜브 내부의 공기 양압(positive air pressure)에 의해 생성된다. 이러한 압력차를 생성하기 위한 대안적인 실시예는 압출기와 교정 요소 사이에 음압 챔버를 생성하는 단계를 포함한다. 일 실시예에 따르면, 필름이 관형상으로 형성된 직후에 관상체와 라벨은 서로 접촉하게 된다.
방법의 변형예에 따르면, 관상체가 필름의 내부면 상에서 팽창됨과 동시에, 필름은 관형상으로 형성된다. 이 변형예에 따르면, 필름과 관상체 간의 접촉면(이 면은 접촉 영역에 의해서 형성됨)은, 접촉면이 튜브의 축에 항상 수직인 종래 기술과 달리, 튜브의 축에 대해서 경사진다.
유리하게는, 제 2압력차가 가해져 튜브의 외부면을 교정 요소의 내부면에 가압하며, 그로 인해 냉각 동안 튜브의 수축을 방지한다. 이 교정 단계는 튜브의 외경을 정밀하게 조절하는데 도움이 된다. 본 발명에 따르는 방법에 있어서, 게이지의 내부면 상으로 미끄럼 이동하는 라벨에 의해서 튜브의 외부면이 형성된다. 다음에, 튜브는 통상적인 방법을 사용하여 냉각 및 절단된다.
바람직하게는, 라벨은 압출된 관상체의 두께보다 얇다.
라벨은 다층 필름일 수 있다. 라벨이 용융 상태의 압출체와 접촉하는 경우, 관상체의 경계면을 형성하는 필름의 표면은 관상체가 장식 필름에 용접될 수 있는 온도까지 가열된다. 바람직한 실시예에 따르면, 용접에 필요한 모든 열은 관상체에 의해서 제공된다. 관상체의 두께로 인해, 라벨은 용접 동작과 동시에 관상체의 (오목한) 외부면 상에서 냉각된다. 냉각은 라벨의 외부면과 게이지의 내부면의 접촉, 또는 물과의 접촉에 의해서 이루어진다. 용접 동작과 동시에 라벨의 냉각은 장식의 품질 및 라벨의 표면 특성(광, 무광 효과, 거칠기 등)을 유지하는데 도움이 된다.
유리하게는, 라벨은 포장재의 두께에 포함되어 관상체의 전체 외부면을 덮는다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 라벨은 관상체의 원주의 일부에만 형성되고, 그의 테두리는 압출된 수지에 수용되어 관상체의 외부면이 연속적인 면을 형성한다.
라벨은 장식을 갖는 포장재를 제공할 수 있다. 라벨은 포장재의 "촉감(feel)"을 변화시키는 표면 특성을 갖는 포장재를 제공할 수도 있다. 이와 관련하여, 본 발명은 종이, 직물, 소프트 터치 수지 등의 압출이 불가능하거나 어려운 다른 재료로 포장재의 표면을 제공하는 것이 가능하다.
유리하게는, 라벨은 포장재의 배리어 특성(barrier properties)을 위해 사용된다. 이 실시예에서는 관상체용 공압출 장치를 사용할 필요성이 없어진다.
본 발명의 다른 이점은 압출이 어렵고, 그 결과 교정 동안 점착 및 미끄럼(stick-and-slip) 현상, 또는 표면 결점이나 압출물 파손이 일어나기 쉬운 수지 등급의 압출을 용이하게 한다.
보다 개략적으로, 용융 물질이 더 이상 게이지의 표면과 직접 접촉하지 않으므로, 본 발명을 이용하여 생산성을 증가시킬 수 있다. 통상적인 압출 방법에서 발견되는 용융 물질과 교정 요소 간의 마찰이 제거됨으로써, 생산 속도의 증가를 가능케 한다.
이 제조 방법의 결과로 얻어지는 포장재는 라벨과 관상체 간의 매우 강한 결합을 보장한다. 접착 라벨을 사용하여 생산되는 종래의 포장재와 달리, 포장재를 사용하는 동안 라벨이 떨어질 위험을 제거한다. 다른 이점은 관상체 표면 상에 어떤 불연속도 없는 것과 관련이 있으며, 이는 일부에 먼지가 쌓임으로써, 미적 특성에 악영향을 줄 수 있는 라벨과 관련된 문제를 방지하는데 도움이 된다.
또한, 본 발명은 작은 또는 큰 직경을 갖는 장식 튜브의 생산도 가능케 한다. 본 발명은 매우 유연하며 새로운 시설에서 또는 기존 압출 시설을 변화시켜 사용할 수 있다.
본 발명은 특허청구범위에 기재된 바와 같이, 압출 및 라벨링 장치도 포함한다. 바람직한 실시예에 따라 생산되는 장치는 용융 상태의 관상체를 압출하는 수단, 진공 냉각 및 교정 수단, 냉각된 튜브를 이송하는 수단, 절단 또는 권취 수단 및 필름을 전개하는(unrolling) 수단, 압출 장치 헤드와 진공 교정 수단 사이에 배치된 구스넥 성형기(gooseneck shaper), 압출된 관상체의 내부와 외부 사이에 제 1압력차를 가하는 수단, 및 관상체가 진공 교정 수단을 통과할 때, 튜브의 내부와 외부 사이에 제 2압력차를 가하는 수단을 포함한다.
바람직하게는, 라벨은 압출 노즐과 교정 요소 사이에 배치되는 구스넥 성형기를 통과한다. 구스넥 성형기(20)의 존재는 라벨이 압출 장치(24)를 통과하지 않는 것을 의미하며, 이는 장식 필름(12)에 초래되는 손상을 방지한다. 본 발명에 있어서, 구스넥 성형기는 장식 필름에 의해 형성된 관형상 내부로 압출 장치의 노즐이 연장되는 것을 돕는다. 구스넥 성형기의 사용은 몇 가지 이유에서 유리하다. 이것은 필름과 고온 공구 간의 접촉을 방지하며, 그의 콤팩트한 크기는 구스넥 성형기 내부에 놓여지는 노즐 공구(27)의 길이를 감소시키는데 도움이 된다. 공구의 내부에서 용융 물질의 유동에 의해 생성된 압력 강하 및 그로 인한 압력은 크게 감소된다.
본 발명의 변형에 따르면, 관상체의 내부와 외부 간의 압력차와 조합하여, 구스넥 성형기는 구스넥 성형기 내부에서 관상체와 장식 필름의 결합을 돕는다. 이 변형의 한가지 이점은 공구가 존재함에 따라 관상체를 결합시키기 위해 구스넥 성형기를 압출 장치 헤드에 가깝게 위치시키는 능력이다. 관상체는 구스넥 성형기 상에서 미끄럼 이동하는 필름 상에 배치되며, 동시에 관상체가 이송된다. 구스넥 성형기의 콤팩트한 크기는 주요 이점이다. 이 성형기는 압출 장치 헤드와 교정 요소 사이에 쉽게 삽입된다.
본 발명의 다른 변형은 발포제(blowing agents)를 포함하는 수지로 관상체를 압출하는 것을 포함한다. 이들 발포제는 용융 상태의 관상체의 팽창을 초래함으로써, 용융 상태의 관상체의 외부면과 필름의 내부면 사이에 접촉을 가져온다. 이 변형에 따르면, 관상체의 외부층과 필름의 내부층 간의 접촉은, 바람직하게는, 압력차에 의해서가 아닌 수지에 함유된 발포제에 의해 초래된다. 또한, 바람직하게는, 외경은 발포제의 작용에 의해서 교정되지만, 관상체의 내부면과 필름의 외부면 간의 압력차에 의해서, 또는 발포제와 압력차의 작용의 조합에 의해서 초래될 수도 있다. 본 발명의 이러한 변형은 발포제가 포장재의 외관에 악영향을 주는 결점 없이 포장재를 경량화하는데 있어서 특히 유리하다. 실제로, 포장재의 외부면을 형성하는 장식 필름은 장식 및 표면 특성을 제공하며, 발포제의 사용은 압출된 관상체를 형성하고 포장재의 내부층을 형성하는데 사용하는 수지의 양을 감소시키는데 도움이 된다.
본 발명은 용융 상태의 관상체 상에 필름을 증착하는 것으로 한정되지 않는다. 본 발명의 다른 변형은 장식 필름을 발포제를 포함하는 완전한 압출체의 외부면 상에 장식 필름을 증착하는 것을 포함한다. 예를 들어, 장식 필름은 발포제를 포함하는 압출된 원통체의 외부면 상에 증착된다. 압출 공구의 출구에서 원통체의 팽창은 필름의 내부층과 압출체의 외부면 간의 접촉을 초래한다. 동시에 또는 연속해서, 장식된 원통체의 외경은 원통체가 게이지 및 냉각 탱크를 통과함으로써 조절된다.
본 발명의 이러한 변형은 합성 코르크와 같은 충전부를 유리병에서 사용할 수 있게 하므로 특히 유리하다. 와인 시장은 중요한 시장이다. 이러한 유형의 코르크의 최적화는 표면 특성 (미끄럼 이동, 밀봉, 장식) 및 핵심 특성(와인과의 접촉, 탄성, 압축, 내성)의 차별화를 필요로 할 수도 있다.
장식 필름은 둥근형, 타원형이나 사각형 단면, 또는 보다 복잡한 형상의 단면을 갖는 압출체 상에 증착될 수 있다.
도 1은 특허 출원 WO 2007092652에 기재된 종래의 방법을 나타내는 것으로, 라벨(17)을 관상체(13)의 표면에 조립하기 직전에 접착제층(15)이 도포되는 단계에서, 접착제 없이 라벨(17)을 관상체(13)의 표면에 도포하는 것을 포함한다.
도 2는 특허 출원 WO 2007092652에 기재된 방법을 사용하여 생산되는 종래 기술에 의한 튜브(14)를 나타낸다. 라벨(17)은 압출된 관상체(13)에 매립되지 않는다. 라벨(17)의 테두리(18)는 포장재의 외부면에 불연속을 초래하며, 그의 미감에 악영향을 준다.
도 3은 본 발명에 따르는 방법의 바람직한 실시예를 나타낸다. 이 방법은 라벨링 동작과 압출 동작의 조합을 포함한다.
도 4는 본 발명에 따르는 방법 및 관상체(13)를 압출하고, 상기 관상체의 표면 상에 장식 필름(12)를 증착하는 것을 포함하는 장치예를 나타낸다.
도 5는 장식 필름(12)을 관상체(13)와 접촉시키고 튜브(14)의 외경을 교정하는데 사용하는 장치예를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 기재된 방법을 사용하여 얻어지는 튜브(14)를 나타낸다. 장식 필름(12)의 끝단(18)은 관상체(13)에 매립된다.
도 7은 그의 끝단과 끝단(18, 18')이 한줄로 배열되는 표면 상의 장식 필름(12)을 포함하는 튜브(14)의 부분 단면도를 나타낸다. 끝단(18, 18')은 관상체(13)에 매립된다.
도 8은 끝단과 끝단(18, 18')이 한줄로 배열되는 장식 필름(12)을 포함하는 튜브(14)의 변형을 나타낸다. 이 변형에 따르면, 끝단(18, 18')은 접촉하고 있으며, 튜브(14)의 외부면은 연속된 부드러운 표면을 형성한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 것으로, 압출체가 용융 상태로 있는 동안 압출 튜브의 표면 상에 장식 필름을 증착함으로써 장식 튜브를 형성하는 것을 포함한다. 유리하게는, 이 방법은 압출 동작(D, F, G, H, I)과 라벨링 동작(A, B, C, E)을 조합한다.
압출 동작(D)은 공지의 압출 수단을 사용하여 용융 상태의 관상체를 형성하는 것을 포함한다. 바람직한 실시예에 따르면, 이들 수단은 압출기와 압출 장치 헤드(24)를 포함한다. 다른 실시예에 따르면, 이들 수단은 수개의 압출기와 공압출(co-extrusion) 헤드를 포함한다. 바람직한 실시예에 따르면, 상기 압출 장치 헤드(24)는 압출 노즐(27)로 칭하는 관상 부분(tubular portion)에 의해서 연장된다. 노즐(27)의 직경은 형성될 튜브의 직경보다 작으므로, 노즐은 성형기(20) 내부에 결합될 수 있다. 압출된 수지는 노즐(27)의 끝단을 통해서 배출되며, 장식 필름에 의해서 형성되는 관형상 내부에 위치되는 패리슨(parison)(관상체 13)을 형성한다.
압출 동작(D)의 상류에서, 라벨링 동작(A, B, C)은 각각 릴(라벨) 상에 배치된 장식 필름을 전개시킨 후, 라벨을 제조된 튜브의 직경에 고정하기 위해, 장식 필름의 측면 테두리를 잠재적으로(potentially) 절단하고, 마지막으로 필름을 관형상으로 형성하는 것을 포함한다. 장식 필름에 의해 형성된 관형상 내부에서 용융 상태로 관상체의 압출을 가능케 하도록 관형상의 형성은 콤팩트해야 한다.
동작(E)은 용융 상태의 관상체의 외부면을 장식 필름의 내부면과 접촉시키는 것을 포함한다. 도 3에 도시한 바람직한 실시예에 있어서, 동작(C, E)은 순서대로 실행된다. 용융 상태의 관상체와 장식 필름 간의 접촉은 장식 필름이 관상체 둘레에 감긴 후에 이루어진다. 동작(C)을 위해 사용하는 수단은, 바람직하게는 구스넥 성형기이며, 이는 제한된 공간을 점유하는 동안 장식 필름이 용융 상태의 관상체 둘레에 배치되는 것을 가능케 한다. 압출된 관상체를 장식 필름과 접촉시키는 것을 포함하는 동작(E)을 위해 사용하는 수단은 용융 상태의 관상체의 내부와 외부 간의 압력차(ΔP1)이다. 이 압력차의 적용을 위한 바람직한 실시예는, 장식 필름에 대해 용융 상태의 관상체를 "팽창"시키기 위해, 용융 상태의 관상체를 적어도 부분적으로 막아 관상체의 내부에 공기압을 생성하는 것이다. 이 실시예에 따르면, 플러그와 용융 상태의 관상체 사이에 에어 쿠션을 생성하기 위해, 플러그 둘레에서 약간의 공기 누출을 생성하는 것이 유리할 수 있다. 이 에어 쿠션은 튜브의 내부면에 자국이 생기는 것을 방지하고, 플러그의 과열을 막는데 도움이 된다. 다른 실시예는 구스넥 성형기 주위에 배열되는 박스 내에 음압을 가하는 것을 포함한다. 구스넥 성형기의 출구에서 라벨링된 관상체의 직경은 제조된 튜브의 직경과 실질적으로 동일하다.
다른 실시예는 필름 형성 동작(C)과 접촉 동작(E)을 동시에 실행하는 것을 포함한다. 이 경우, 압출 동작(D)은 형성 동작(C) 전에 또는 그와 동시에 실행할 수 있다.
압출 동작(D, E) 이후에 오는 동작(F)은 라벨링된 튜브 외경의 교정을 가능케 한다. 동작(F)은 교정 및 냉각 수단을 포함하는 교정 요소를 통해 압출된 파이프를 통과시켜 실행된다. 동작(F) 중에 튜브의 내부와 외부 간에는 압력차(ΔP2)가 가해진다. 이 압력차에 의해 튜브의 냉각 시에 튜브의 외부면이 게이지의 내부면에 가압된다. 바람직한 실시예에 따르면, 압력차(ΔP2)는 교정 요소 내의 음압에 의해서 생성된다. 욕조 형태나 샤워 형태의 튜브를 냉각하는 데에는 대개 물이 사용된다. 이 방법의 주요 이점은 교정 동작 동안 마찰이 종래의 압출 방법과 실질적으로 상이한 사실과 관련이 있다. 실제로, 본 발명에 따르는 방법에 있어서, 라벨이 줄곧 용융 상태의 관상체 둘레에 위치되므로, 용융 상태의 플라스틱은 더 이상 게이지와 접촉하지 않는다. 이는 온라인 장식과 관련된 이점에 추가하여 몇 가지 이점을 제공한다:
- 결함 발생 없이 생산 속도가 증가하는 옵션,
- 튜브를 제조하는데 사용할 수 있는 보다 넓은 수지의 범위.
동작(C)은 선택 사항이다. 이 동작은 일정한 직경을 보장하면서 튜브의 냉각이 완벽하게 이루어지도록 한다. 튜브가 특히 두껍거나 동작(F) 다음에 튜브가 충분히 냉각되지 않으면, 동작(G)이 특히 유용하다. 냉각 동작(G) 동안, 튜브의 내부와 외부 간의 압력차(ΔP3)를 이용하여 냉각 동안 튜브의 직경을 일정하게 유지할 수 있다. 동작(G)은 종래의 방법에서 튜브를 압출하는데 통상적으로 사용한다.
이송 동작(H)은 튜브의 압출을 위해 사용하는 동작과 유사하다. 이 동작은 성형 컨베이어 벨트를 사용하여 튜브를 이송하는 것을 포함한다.
길이 절단 동작(I)은 튜브를 원하는 길이로 절단하는 것을 포함한다. 본 발명에 따르는 방법에 있어서, 절단 동작은 튜브의 장식과 동시에 이루어져야 한다.
도 4는 본 발명에 따르는 방법의 일예 및 장치의 일예를 나타낸다. 이 방법은 관상체(13)를 압출하고, 용융 상태의 상기 관상체 외부면에 장식 필름(12)을 증착하는 것을 포함한다.
이 방법은 플라스틱 산업분야에 공지된 방법에 따른 관상체(13)의 압출을 포함한다. 도 3은 가장 통상적인 방법을 나타내며, 이는 노즐(27)을 포함하는 압출 장치(24)에서 그의 성형 전에, 압출기를 사용하여 열가소성 수지를 용용시키는 단계를 포함한다. 바람직한 실시예에 따르면, 압출기는 압출축과 수직으로 배열된다. 제조된 튜브의 직경 보다 작은 직경을 갖는 노즐(27)은 구스넥(20)으로 칭하는 성형기의 내부에 결합된다. 노즐(27)의 끝단부터 관상체(13)를 압출하는 동작은 구스넥 성형기(20)의 하류 부분에 인접하게, 즉 장식 필름(12)이 원통을 형성하는 이행부(transition)에 인접하게 배치되어 이루어진다.
이 방법은 롤(19) 상에 포장된 장식 필름(12)을 사용하는 것을 포함한다. 장식 필름(12)은 연속적인 공정에서 튜브의 선형 제조 속도로 전개된다. 다음에, 장식 필름은 구스넥 성형기(20)를 사용하여 용융 상태로 압출된 관상체(13) 외주에 관형상으로 형성된다. 본 발명의 바람직한 실시예의 한가지 장점은 필름(12)이 압출 및 압출 장치(24)로부터 완전히 분리되어 있어, 필름(12)에 고온이 가해지는 것을 방지하고 장식이 손상되는 것을 방지하는 것을 돕는 사실과 관련이 있다. 구스넥 성형기(20)는 매우 작으며, 튜브(14)의 압출 장치(24)와 교정 요소 및 냉각 탱크(22, 21) 사이에 삽입될 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 구스넥 성형기가 사용된다.
장식 필름(12)이 구스넥 성형기(20)로 들어가는 경우, 장식 필름의 내부면은 압출 노즐(27)의 벽 가까이로 이동할 수 있으며, 압출 노즐 표면으로부터의 방사에 의해서 가열될 수 있다. 사용하는 필름의 유형에 따라서, 압출재와의 접촉이 이루어지기 전에 상기 방사를 사용하여 장식 필름(12)의 내부면을 예열하는 것이 유리할 수 있다. 역으로, 가령 장식이 손상되는 것을 방지하기 위해 압출 노즐에서의 방사로부터 장식 필름을 보호할 필요가 있을 수 있다. 압출 노즐(27)로부터의 방사는 상기 노즐의 방사면을 변경함으로써 제한할 수 있다.
도 5에 도시한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 장식 필름이 원통형상을 형성할 때, 용융 상태의 관상체와 장식 필름은 구스넥 성형기의 출구에서 서로 접촉한다. 이 접촉은 용융 상태의 관상체의 내부와 외부 간의 압력차(ΔP1)에 의해서 이루어진다. 이 바람직한 실시예에 따르면, 적어도 부분적으로 상기 압출된 관상체의 내부단면을 막는 플러그(29)를 사용하여 용융 상태의 관상체(13) 내부에 양압이 생성된다. 바람직한 실시예에 따르면, 플러그(29)는 용융 상태의 관상체(13) 벽과의 사이에 적어도 부분적인 밀봉을 제공하는 유연부분(31)을 포함한다. 본 발명에 따르면, 상기 유연부분은 압력의 영향 하에 약간 휨으로써, 플러그(29)와 관상체의 벽 사이에 에어 쿠션의 생성 및 작은 하류 누출(32)을 초래한다. 상기 플러그는 바람직하게 냉각되고 압출 장치(24)에 부착되는 발포관(28)의 끝단에 부착된다. 하류 공기 누출(32)은 관상체의 내부면에 2차 냉각 효과를 가져온다.
본 발명의 다른 실시예는 압출 헤드를 통해서 상류 누출(33)이라 칭하는 2차 공기 누출을 생성하는 것을 포함한다. 상류 누출의 유량은 정밀하게 조절되며, 특히 관상체와 장식 필름 간의 접촉 공정을 안정화시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 팽창가능한 플러그(29)를 사용하는 것을 포함한다. 팽창가능한 플러그는, 그의 제한된 단면이 관상체의 통과를 용이하게 하므로, 기동(start-up)을 용이하게 한다. 플러그의 팽창에 의해 하류 누출(32)의 감소 및 제어가 가능하다.
본 발명의 다른 실시예에는 오므릴 수 있고 집어넣을 수 있는 발포관을 사용하는 것을 포함한다. 이 실시예에 따르면, 발포관(28) 및 플러그(29)는 기동 시에 압출 장치, 구체적으론 교정 요소(22)의 내부에 위치되며, 이는 관상체의 압출을 용이하게 한다. 다음에, 발포관(28) 및 플러그(29)는 점차 전방으로 작업 위치까지 이동된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 관상체(13)가 용융 상태로 있을 때, 관상체(13) 및 장식 필름(12)이 조립되어, 관상체로부터의 열이 장식 필름(12)의 내부면을 용융시킨다. 아무런 능동적인 냉각(active cooling)없이, 용융된 관상체(13)와 장식 필름(12) 간의 접촉시간이 조절되어, 장식에 손상을 주지 않으면서 최적의 용접을 가능케 한다. 이 접촉시간은 압출 장치의 조절에 의해서 조절되어, 능동적으로 냉각된 교정 영역을 통해서 튜브의 통과를 지연시킬 수 있다. 사용한 필름(12; 두께, 층 수, 층의 유형, 두께 내에서 장식의 위치, 잉크의 유형, 안료 등)과 관상체(13; 두께, 층 수, 층의 유형)의 함수로서 최적화할 수 있다. 일반적으로, 이 접촉시간은 매우 짧으며, 튜브(14)의 외부면에 의한 능동적인 냉각은 관상체와 장식 필름의 조립 직후에 활성화될 수 있다. 바람직한 실시예에 따르면, 튜브(14) 외부면의 냉각은 튜브(14)가 게이지로 들어간 시간부터 시작되는데, 이는 장식 필름의 인쇄 품질을 보장하는데 도움이 된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 장식 필름의 외부면은 튜브(14)의 제조 동안에 용융되지 않는다. 특히, 장식면은 적어도 지지층의 용융 온도 미만 또는 잉크나 안료의 분해 온도 미만의 온도로 유지된다. 바람직하게는, 교정 요소(22)및 냉각 탱크(21)의 상류에 있는 구스넥 성형기(20) 역시 수로(water circuit)를 사용하여 냉각되거나 온도 조절된다.
용융 상태의 관상체를 장식 필름과 접촉시키는 동작 동안, 용융 상태의 관상체는 용융 상태의 관상체 내부와 외부 간의 압력차(ΔP1)의 결과로서 "팽창"된다. 접촉이 이루어진 후에, 관상체는 장식 필름의 이동속도로 이송된다. 일반적으로, 관상체에는 압출 노즐(27)의 출구와의 사이에서 반경방향 및 축방향 신장이 가해지며, 소정 시간의 접촉(time contact) 이 이루어진다. 이 신장 효과를 이용하여 관상체의 두께를 조절할 수 있고, 공정을 안정시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 용융 상태의 관상체(13)와 장식 필름(12)에 의해서 형성된 튜브(14)의 외경은, 상기 튜브(14)가 교정 요소(22)를 통과함으로써, 튜브(14)의 내부면과 외부면 사이에 가해지는 압력차의 동시 작용에 의해서 교정된다. 이 압력차는 튜브(14)가 교정 요소(22)로 들어갈 때 발생하여, 튜브(14) 외부면이 교정 요소(22)의 내부면에 가압되도록 한다. 용융되지 않은 장식 필름의 외부면은 다음에, 게이지의 표면과 접촉한다. 필름의 외부면과 교정 공구 간의 접촉을 제한하기 위해, 교정 공구와 필름의 외부면 사이에 수막을 생성하는 것이 유리할 수 있다.
교정 요소(22) 및 냉각 탱크(21)와 관련된 플러그(29)의 상대 위치는 접촉 및 교정 영역의 결정을 가능케 한다. 플러그(29)가 교정 요소(22)의 상류에 위치하면, 플러그(29)에 의해 생성된 압력차(ΔP1)는 교정 요소의 상류에 위치되는 접촉 영역을 생성한다. 교정 요소(22) 내의 압력차(ΔP2)는 튜브(14) 외경의 교정을 가능케 한다. 플러그가 교정 요소(22) 내부에 위치하면, 압력차(ΔP1)를 갖는 접촉 영역, 다음에 압력차(ΔP1+ ΔP2)를 갖는 외경에 대한 교정 영역, 마지막으로 압력차(ΔP2)를 갖는 외경에 대한 교정 영역이 존재한다. 교정 요소(22)와 관련된 플러그(29)의 상대 위치는 장식 필름과 압출재 간의 함수로서 조절된다.
본 발명의 바람직한 실시예는 적어도 하나의 압력차(ΔP1)를 이용하여 장식 필름(12)과 용융 상태의 관상체(13) 간의 접촉을 보장하고, 제 2압력차(ΔP2)에 의해 튜브(14)의 외경을 교정한다. 이러한 배열은 라인의 정지 및 시작과, 튜브 외경의 교정 정밀도를 위해 특히 유리하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 단일 압력차(ΔP1)를 이용하여 접촉 및 교정 동작을 실행한다. 이 변형 예에서는, 압출재의 냉각 영향 하에 경화되는 동안 튜브의 직경을 유지하기에 충분히 긴 발포관(28)이 사용된다. 이 실시예는 오므릴 수 있고 집어넣을 수 있는 발포관(28)과 조합하는 것이 유리하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 단일 압력차(ΔP2)가 이용된다. 이 실시예는 발포제가 압출재에 추가되는 경우에 유리하게 이용할 수 있다. 이 실시예에 따르면, 압출재에 대한 발포제의 추가는, 압력차(ΔP2)가 튜브의 직경 교정을 가능케 하면서, 관상체(13)와 라벨(17) 간의 접촉이 이루어지도록 한다.
본 발명의 구체적인 특징은, 용융 상태가 아닌 장식 필름(12)의 외부면에 의해 교정 공구 내에서 튜브(14)의 마찰면이 형성되는 것이다. 이는 튜브의 외경에 대한 교정 동작을 용이하게 하는데 도움이 된다. 게이지의 내부면과 튜브의 외부면 간의 마찰 특성은 통상적인 압출 동작과 관련하여 반경방향으로 바뀐다. 따라서, 상기 방법은 새로운 압출재 또는 증가된 압출 속도의 사용을 가능케 한다.
도 6은 상기 방법을 사용하여 얻어진 튜브(14)를 나타낸다. 장식 필름(12)은 튜브(14) 외부면의 전체 또는 일부를 형성한다. 상세도 6A는 장식 필름의 끝단(18)이 관상체(13)의 벽에 매립되는 것을 나타낸다. 튜브(14)의 외부면은 장식 필름(12)의 끝단 둘레에서 돌출하지 아니하고 매끈하게 연속된다. 라벨(17)은 관상체(13)의 두께에 비해서 얇다.
도 7 및 8은 튜브의 전체 주변 둘레에 라벨을 갖는 본 발명의 실시예를 나타낸다.
도 7은 라벨(17)의 끝과 끝을 붙이되, 양 끝단(18, 18')이 약간 이격되게 배열되는 360°튜브 장식의 제 1예시적인 실시예를 나타낸다. 라벨(17)의 끝단 간의 이격은 라벨(17)의 횡방향 절단(lateral cut)의 정밀도와 관련될 수 있다. 100㎛ 미만이며 육안으로는 볼 수 없는 작은 공간(25)이 끝단(18, 18') 사이에서 종종 얻어진다. 이 공간(25)은 관상체(13)를 형성하는 수지로 채워짐으로써, 부드러우며, 끝단(18, 18') 주변에 어떤 불연속성도 갖지 않는 튜브(14)의 외부면을 생성한다.
도 8은 라벨(17)의 끝과 끝을 붙여 끝단(18, 18')이 서로 접촉되는 제 2실시예를 나타낸다. 이 배열에서는, 장식 필름과 튜브(14)의 외부면에 연속성이 있다. 라벨(17)이 관상체(13)의 두께에 비해서 얇으므로, 끝단(18, 18')을 감지할 수 없다. 이 실시예는 360° 장식을 갖거나 배리어층이 라벨(17)에 의해서 수행되는 경우, 배리어 특성의 연속성을 보장하는데 특히 유리하다. 이 제 2실시예는 구스넥 성형기(20)의 상류에 위치되는 라벨(17)용 횡방향 절단 수단을 필요로 할 수 있다. 이들 절단 수단은 장식 필름의 폭에 대한 정밀한 조절을 보장하여 도 8에 나타낸 끝과 끝을 붙인 위치결정이 달성된다.
본 발명의 다른 실시예는 장식 필름의 끝단(18, 18') 사이에 중첩부를 형성하는 것을 포함한다. 이 실시예는 필름(12)의 하부면이 그의 상부면에 용접될 수 있는 경우에 특히 유리하다. 유리하게는, 상기 중첩부는 용융상태에 있는 관상체를 필름과의 접촉상태로 가져가는 동작(E) 및 교정/냉각 동작(F) 동안에 용접된다. 이 바람직한 실시예에 따르면, 상기 중첩부는 용융 상태의 압출된 관상체에 의해 제공되는 열에 의해서 용접된다. 다른 실시예는 동작(E) 전에 예열 동작 또는 동작(E) 전에, 그와 동시에, 또는 그 후에 중첩부 용접 동작을 추가하는 것을 포함한다.
장식 필름의 끝단(18, 18') 주위에서 관상체를 강화하기 위해, 본 발명의 다른 예시적인 실시예는 필름의 끝단의 연결점에서 관상체의 두께를 증가시키는 것을 포함한다. 튜브에서의 이러한 국부적인 두께의 증가는 튜브가 그의 전체 원주면 주위에서 균일하게 튼튼해지는 것을 보장한다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예는 장식 필름의 끝단을 접합하는 보강 스트립을 장식 필름(12)과 관상체(13) 사이에 추가하는 것을 포함한다. 유리하게는, 보강 스트립은 용융 상태의 관상체(13)에 의해서 제공되는 열에 의해 용접된다. 필요한 경우, 예열 동작 또는 용접 동작을 추가하여 보강 스트립을 필름(12)의 내부면에 부착할 수 있다.
압출된 또는 공압출된 관상체(13)는 대개 (선형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 혼합물, 폴리에틸렌 등의) 폴리올레핀계의 열가소성 수지로 제조되지만, 본 발명은 상술한 수지의 사용으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 포장재의 배리어 성능을 향상시키기 위해, 산소 배리어(차단벽)로서 에틸렌 비닐 알코올 수지 및 폴리올레핀 수지를 갖는 다층 구조가 통상적으로 사용된다. 관상체(13)는 튜브(14) 두께의 적어도 70%, 바람직하게는, 튜브(14) 두께의 적어도 80%를 차지한다.
라벨(17)은 튜브(14) 외부면의 적어도 일부를 형성한다. 이 장식 필름은 가령, 포장된 제품 및 제조자의 식별을 가능케 하며, 장식 등을 제공한다. 바람직한 실시예에 따르면, 장식 필름은 얇다. 장식 필름은 단일층 또는 다층일 수 있으며, 종이, 알루미늄 및 플라스틱을 포함하여 광범위하고 다양한 재료로 제조할 수 있다. 캐리어 필름 역시 부분적으로 직물 필름으로 제조되어 특수한 감각 특성을 제공할 수도 있다. 장식 필름(12)은 상기 압출체에 의해서 제공된 열의 영향 하에, 관상체(13)에 대한 장식 필름의 부착을 가능케 하는 적어도 하나의 층을 포함한다. 바람직하게는, 장식 필름은 단일층이다. 다층 구조는 그 중에서도, 가령, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 에틸렌 비닐 알코올, 종이, 알루미늄, 금속화(metallization), 산화 규소, 또는 접착제층을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 장식 필름의 두께는 5 내지 100㎛이며, 유리하게는 10 내지 50㎛이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 라벨(17)의 구조는 160를 초과하는 용융 온도를 갖는 적어도 하나의 층 및 관상체에 동일한 유형의 적어도 하나의 층을 갖는다. 양호한 열 안정성을 갖는 층은 가령, 이축 연신된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리아미드(PA), 알루미늄(Alu) 또는 종이로 제조할 수 있다. 폴리에틸렌 관상체용 장식 필름의 구조 예는 PET/PE, PE/PET/PE, PA/PE, Alu/PE, PE/Alu/PE 및 종이 /PET/PE를 포함한다.
라벨(17)은 플렉소 인쇄, 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄, 활판 인쇄, 오프셋 인쇄, 디지털 인쇄 또는 이들 인쇄 기술의 조합 등, 공지된 임의의 평면 인쇄 방법을 사용하여 인쇄할 수 있다. 본 발명은 유연성 및 신속한 장식 변경을 필요로 하는 제조를 위해 디지털 인쇄와 조합하는 것이 유리하다. 인쇄는 대개 보호 광택제로 덮여 있는데, 이는 가령, 광택 또는 무광 효과를 제공할 수도 있다. 광택제의 선택에 있어서는 특히 성형 및 교정 기구와 동일한 마찰 계수가 중요하다.
유리하게는, 본 발명은 라벨(17)의 온라인 디지털 인쇄와 조합될 수 있다. 이 경우, 도 4에 나타낸 장식 필름(12)의 역할은 라벨링/압출 라인과 동기하여 디지털 인쇄기 동작으로 대체될 수 있다. 이러한 구성의 변형에 따르면, 압출/장식 공정 전에 하나 이상의 적층 동작이 실행될 수도 있다. 예를 들면, 인쇄가 장식 필름(12)의 두께 내에 포함되는 경우, 적층 동작이 필요하다. 포함된 인쇄층을 가져오는 가능한 배열은, 다음의 단계를 사용하여 달성할 수 있다:
- 장식되지 않은 제 1필름의 전개,
- 제 1필름의 디지털 인쇄,
- 인쇄를 포함하도록 제 1필름 상에 제 2필름 적층,
- 장식 필름 얻음,
- 장식 필름의 테두리 횡절단, 및
- 압출/장식 공정.
장식 필름(12)은 정면 또는 배면에 인쇄됨으로써 인쇄를 튜브(14)의 표면에서 볼 수 있거나 튜브의 두께 내에 포함될 수 있다. 장식 동작이 박막 상에서 평탄하게 실행되므로, 낮은 비용으로 복잡한 장식을 제공하는 인쇄가 유리하다.
본 발명은 낮은 비용으로 고품질의 튜브를 제공하는 것에 있어 특히 유리하다.
본 발명은 특별한 "느낌"을 갖는 표면층을 지닌 장식 필름을 제공함으로써, 튜브의 감각 특성을 향상시키는 것이 특히 유리하다. 이들 특성은 가령, 무광 이축 연신 폴리에틸렌 필름 또는 직물 필름에 의해서 제공된다.
본 발명은 장식 필름을 변화시킴으로써 포장재의 기능을 바꿀 수 있으므로 특히 유리하다. 이들 기능은 미적(장식), 감각(느낌), 기술적 특성(배리어 특성) 또는 유익한(포장재 상의 정보) 정보일 수 있다.
본 발명은 장식 필름이 포장재의 일체부분을 형성하므로 특히 유리하다. 장식 필름은 포장재의 구조에 포함되어 그의 특성에 기여한다.
본 발명은 본 텍스트에 언급한 다층 구조예로 한정되지 않는다. 본 발명은 가능한 구조의 수를 증가시킬 수 있고 다양한 재료(플라스틱, 종이, 알루미늄 등)를 사용할 수 있음이 당업자에게는 명백하다.
당연히, 본 발명은 표면 필름이 포함되는 장식되지 않은 관상체의 제조를 가능케 한다. 이러한 변형은 특히 튜브의 기계적, 배리어 또는 감각(느낌) 특성을 보다 향상시키는데 이용할 수 있다.
본 발명은 주로 장식을 제공하는 포장 분야에서, 그리고 기계적 또는 배리어 특성을 향상시키는 기술 분야에서 사용할 수도 있다. 본 발명의 유리한 실시예는 필름을 이용하여 배리어 및 장식을 제공하는 것을 포함한다. 배리어 및 장식을 제공하는 다층 필름은 다층 압출체와 관련되며, 이는 압출 장치의 단순화에 도움이 된다.
까다로운 제품의 압출 시에, 본 발명은 생산 속도를 증가시키면서 생산 비용을 줄일 수 있다.
본 발명의 제 1변형은 다음의 연속적인 동작을 포함한다:
- 단일층 또는 다층 필름으로 제 1관상체 용접,
- 상기 제 1관상체 상에 용융 상태의 제 2관상체 압출,
- 본 발명에 따르는 방법을 이용하여 제 2관상체의 외부면에 라벨 동시 증착.
본 발명의 제 2변형은 튜브의 벽 내에 라벨을 포함시키는 것을 포함한다. 이를 위해, 다음의 동작이 실행된다:
- 용융 상태의 제 1관상체 압출,
- 본 발명에 따르는 방법을 이용하여 제 1관상체 외부 상에 라벨 동시 증착,
- 제 2관상체의 압출 및 라벨 외부면 상에 용융 상태의 상기 제 2관상체 증착.
바람직하게는, 제 1관상체가 적어도 부분적으로 냉각된 경우, 용융 상태의 제 2관상체는 라벨의 외부면 상에 증착된다.
본 발명의 제 3변형은 발포제를 포함하는 압출된 관상체 및 그 외부면에 필름을 부착하는 것을 포함한다. 다음의 방법이 사용된다:
- 발포제를 포함하는 수지로 용융 상태의 관상체 압출,
- 구스넥 성형기를 이용하여 관상체 주위에 필름 증착,
- 발포제를 이용한 관상체의 팽창에 의해 관상체의 외부면과 필름의 내부면 접촉,
- 관상체의 교정 및 냉각.
본 발명의 제 4변형은 발포제와 표면 필름을 포함하는 원통체를 제조하는데 사용한다. 다음의 방법이 사용된다:
- 발포제를 포함하는 수지로 용융 상태의 원통체 압출,
- 구스넥 성형기를 이용하여 관상체 주위에 필름 증착,
- 발포제를 이용한 관상체의 팽창에 의해 관상체의 외부면과 필름의 내부면 접촉,
- 원통체의 교정 및 냉각.
사용되는 발포제는 물리적 또는 화학적 발포제일 수 있다. 중합체와 혼합된 물리적 발포제는 가령, 상태의 변화(액체에서 기체)에 의해 용융 상태의 중합체를 팽창시키는 이산화 탄소 가스 또는 질소 가스이다. 화학적 발포제는 아조디카본아미드 또는 아조비스포름아미드일 수 있다. 확장된 원통체나 관상체를 제조하는 경우, 본 발명에 의해서 제공되는 이점은 필름에 의해 제공되는 표면 특성 및 장식의 조합과 발포제에 의해 코어에 제공되는 경량화 특성이다.

Claims (27)

  1. 포장 튜브(14)를 압출 및 라벨링하는 방법에 있어서, 압출 및 라벨링 라인에서 연속으로 실행되는:
    a) 필름(12)으로 관상(tubular) 라벨(17)을 부분적으로 또는 전체적으로 형성하는 단계와,
    b) 상기 라벨(17)을 교정 요소(22) 내에 배치하는 단계와,
    c) 상기 라벨(17)의 오목면 측부 상에 관상체(13)를 압출하는 단계와,
    d) 상기 관상체(13)의 외부면과 상기 라벨(17)의 오목면을 접촉시키는 단계를 포함하고 있으며,
    상기 단계 (c)는 상기 교정 요소(22)에서 실행되는 것을 특징으로 하는 포장 튜브를 압출 및 라벨링하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 단계 (d)는 상기 관상체(13)의 내부와 외부 간의 제 1압력차(ΔP1)를 이용하여 실행되는 것을 특징으로 하는 포장 튜브를 압출 및 라벨링하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 튜브(14)의 내부와 외부 간에는 제 2압력차(ΔP2)가 생성되는 것을 특징으로 하는 포장 튜브를 압출 및 라벨링하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 제 2압력차(ΔP2)는 상기 튜브(14)를 교정하는데 전용으로 이용되는 것을 특징으로 하는 포장 튜브를 압출 및 라벨링하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 관상체는 용융 상태 또는 압출 후에 상기 관상체가 팽창되도록 하는 적어도 1종의 발포제를 함유하는 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장 튜브를 압출 및 라벨링하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 라벨(17)은 맞대기 되거나, 또는 중첩되거나 공간(25)에 의해 이격되어 배열되는 2개의 끝단(18, 18')을 포함하고, 상기 공간은 상기 관상체(13)를 형성하는 수지로 채워지는 것을 특징으로 하는 포장 튜브를 압출 및 라벨링하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 관상체의 두께 증가가 상기 필름의 끝단의 연결점에서 생성되는 것을 특징으로 하는 포장 튜브를 압출 및 라벨링하는 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 필름의 양측 단부들을 접합하는 보강 스트립이 추가되는 것을 특징으로 하는 포장 튜브를 압출 및 라벨링하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 라벨은 제 2관상체를 압출하고 이를 용융상태로 상기 라벨의 외부면에 도포하여, 상기 튜브의 벽 내에 함입되는(enclosed) 것을 특징으로 하는 포장 튜브를 압출 및 라벨링하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 관상체는 단일층 또는 다층 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 포장 튜브를 압출 및 라벨링하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 라벨은 단일층 또는 다층 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 포장 튜브를 압출 및 라벨링하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 다층 구조는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 에틸렌 비닐 알코올, 종이, 알루미늄, 금속화(metallization) 또는 산화 규소층, 및 접착제층을 포함하는 것을 특징으로 하는 포장 튜브를 압출 및 라벨링하는 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 라벨은 인쇄되는 것을 특징으로 하는 포장 튜브를 압출 및 라벨링하는 방법.
  14. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하기 위한 포장 튜브의 압출 및 라벨링 장치에 있어서,
    상기 압출 및 라벨링 장치는:
    a) 필름(12)으로 관상 라벨(17)을 부분적으로 또는 전체적으로 형성하는 장치와,
    b) 상기 라벨(17)의 오목면 측부 상에 관상체(13)를 형성하는 압출 노즐(27)을 포함하는 압출 장치와,
    c) 교정 요소(22)를 포함하고,
    상기 압출 노즐(27)은 상기 교정 요소(22) 내부에 배열되어, 상기 관상체의 압출에 의해 상기 교정 요소에서 상기 관상체의 외부면과 상기 라벨의 오목면이 접촉되는 것을 특징으로 하는 포장 튜브의 압출 및 라벨링 장치.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 관상체(13)의 내부와 외부 사이에 제 1압력차(ΔP1)를 생성하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 포장 튜브의 압출 및 라벨링 장치.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 제 1압력차(ΔP1)는 상기 관상체(13) 내부에 배열되는 압축 가스 공급(pressurized gas feed)을 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 포장 튜브의 압출 및 라벨링 장치.
  17. 제 14항에 있어서, 상기 관상체(13)의 내부와 외부 사이에 제 2압력차(ΔP2)를 생성하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 포장 튜브의 압출 및 라벨링 장치.
  18. 제 1항의 포장 튜브를 압출 및 라벨링하는 방법에 따라서 얻어지는 압출 및 라벨링된 포장 튜브에 있어서, 상기 필름(12)은 상기 관상체(13)의 벽에 용접되거나 매립되는 것을 특징으로 하는 압출 및 라벨링된 포장 튜브.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 관상체는 용융 상태 또는 압출 후에 상기 관상체가 팽창되도록 하는 적어도 1종의 발포제를 함유하는 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 및 라벨링된 포장 튜브.
  20. 제 18항에 있어서, 상기 라벨(17)은 한줄로, 또는 중첩되거나 공간(25)에 의해 이격되어 배열되는 2개의 끝단(18, 18')을 포함하고, 상기 공간은 상기 관상체(13)를 형성하는 수지로 채워지는 것을 특징으로 하는 압출 및 라벨링된 포장 튜브.
  21. 제 18항에 있어서, 상기 필름의 끝단의 연결점에서 상기 관상체의 두께가 증가되는 것을 특징으로 하는 압출 및 라벨링된 포장 튜브.
  22. 제 18 항에 있어서, 상기 필름의 양쪽 단부들을 접합하는 보강 스트립을 추가하는 것을 특징으로 하는 압출 및 라벨링된 포장 튜브.
  23. 제 18항에 있어서, 상기 라벨은 상기 튜브의 2개의 벽 사이에 삽입되는(enclosed) 것을 특징으로 하는 압출 및 라벨링된 포장 튜브.
  24. 제 18 항에 있어서, 상기 관상체는 단일층 또는 다층 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 압출 및 라벨링된 포장 튜브.
  25. 제18항에 있어서, 상기 라벨은 단일층 또는 다층 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 압출 및 라벨링된 포장 튜브.
  26. 제 25항에 있어서, 상기 다층 구조는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 에틸렌 비닐 알코올, 종이, 알루미늄, 금속화(metallization) 또는 산화 규소층, 및 접착제층을 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 및 라벨링된 포장 튜브.
  27. 제 18 항에 있어서, 상기 라벨은 인쇄되어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 압출 및 라벨링된 포장 튜브.
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