KR102612676B1 - 재생 저밀도 폴리에틸렌재를 사용하여 재활용이 가능한 화장품 용기를 제조하는 방법, 장치 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 튜브형 화장품 용기에 있어서 내용물 충진 후 튜브의 표피가 갈라지는 현상을 방지할 수 있는 내구성이 확보된 화장품 용기를 제공할 수 있는 재생 저밀도 폴리에틸렌재를 사용하여 재활용이 가능한 화장품 용기를 제조하는 방법, 장치 및 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 원료를 공급하는 공급구인 피더, 피더의 하단부로부터 수평 방향으로 연장하고, 공급받은 원료를 튜브 형태로 압출하는 압출부, 압출부의 일단에 연결되어 압출부로부터 원료를 전달받도록 배치되고, 전달받은 원료를 튜브 형태로 성형하는 금형, 금형으로부터 튜브를 전달받아 냉각시키는 냉각부를 포함하는 화장품 용기 제조장치 및 이 장치를 이용하여 원료를 공급하는 제1 단계, 원료를 가열하여 용융시키고 금형으로 압출하는 제2 단계, 금형을 통해 용융된 원료를 튜브 형태로 만드는 제3 단계 및 금형을 통과한 튜브를 냉각시키는 제4 단계를 통해 화장품 용기를 제조하는 화장품 용기 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 재생 저밀도 폴리에틸렌재를 사용하여 재활용이 가능한 화장품 용기를 제조하는 방법, 장치 및 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 튜브의 표피가 갈라지는 현상을 방지할 수 있는 내구성이 확보되면서도 유연성 또한 확보되는 화장품 용기를 제조하는 방법, 장치 및 시스템에 관한 것이다.
화장품은 다양한 형태의 화장품 용기에 담겨 판매된다. 그 중, 유연한 재질로 형성되고 내용물을 짜서 사용할 수 있는 튜브형 화장품 용기에 대한 수요가 상당한 비율을 차지한다.
종래, 튜브형 화장품 용기는 주로 저밀도 폴리에틸렌(Low Density Polyethylene; LDPE)을 주재료로 하여 제조되고 있었다. 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 주재료로 한 종래의 튜브형 화장품 용기는 단층 구조로도 생산되지만, 다층 구조로 생산되는 경우가 더 많다.
구체적으로, 단층 구조의 경우 색상 작업이 용이하고 유연한 재질의 용기 형성에 용이하나, 대광(光), 대산소 차단성이 부족하고, 내용물 충진 후 튜브에 갈라짐(crack) 현상이 발생하는 경우가 잦다는 단점이 있다. 참고로, 단층 구조의 경우 세안용, 생활용품 등의 화장품 용기로 주로 활용되고 있다.
다층 구조의 경우 대표적으로 3층 구조 및 5층 구조가 주로 제조된다.
3층 구조의 경우, 내층과 외층에 이형 재질이 사용되고, 내/외층에 서로 다른 색을 적용할 수 있다는 장점이 있으나, 단층 구조와 마찬가지로 대광, 대산소 차단성이 부족하고 내용물 충진 후 튜브에 갈라짐 현상이 발생하는 경우가 잦다는 단점이 있다. 3층 구조의 경우 세안용이나 헤어제품 등의 화장품 용기로 주로 활용되고 있다.
5층 구조의 경우, 단층 구조나 3층 구조와 가장 대비되는 성질이 대산소 및 유분 차단성이 우수하고 크랙 현상이 덜 발생한다는 것이다. 5층 구조의 경우 3층 구조가 활용되는 세안용, 헤어제품 뿐만 아니라 기능성 화장품류나 오일성분의 마사지 제품, 선크림류의 화장품 용기로 활용되고 있다.
저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 주재료로 한 종래의 5층 구조 튜브형 화장품 용기의 경우, 통상적으로 최내층 및 최외층은 저밀도 폴리에틸렌으로 형성하고, 최내층 및 최외층 각각에 인접한 안쪽 층들은 ADMER 수지로 형성하며, 가장 중간층은 EVOH수지로 형성하였다.
그런데, 최내층 및 최외층을 저밀도 폴리에틸렌만으로 형성할 경우 사용 중 튜브의 표피가 갈라지는 문제점이 있었다. 구체적으로, 완성된 튜브 내에 내용물을 충진한 후에 내용물 내 성분(알코올, UV 흡수재, 계면활성재 등)의 부품(swelling) 및 확산(diffusion) 등의 현상으로 내부 압력이 증가하거나 실링 부위에 외부 스트레스가 발생하고, 이로 인해 압력 또는 스트레스가 집중되는 부위에 충진물 등으로부터의 화학물질이 침투하며 미세 크랙이 주위로 퍼져 나가다가 결국 튜브의 표피가 갈라지는 현상이 발생하는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 튜브형 화장품 용기에 있어서 내용물 충진 후 튜브의 표피가 갈라지는 현상을 방지할 수 있는 내구성이 확보된 화장품 용기를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은, 내구성을 확보하는 동시에 보다 개선된 유연성도 제공할 수 있는 화장품 용기를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조 방법은, 화장품 용기 제조장치를 이용하여 화장품 용기를 제조하는 방법이며, 원료를 공급하는 제1 단계, 원료를 가열하여 용융시키고 금형으로 압출하는 제2 단계, 금형을 통해 용융된 원료를 튜브 형태로 만드는 제3 단계 및 금형을 통과한 튜브를 냉각시키는 제4 단계를 포함하고, 화장품 용기 제조장치는, 원료를 공급하는 공급구인 피더, 피더의 하단부로부터 수평 방향으로 연장하는 압출부, 압출부의 일단에 연결되어 압출부로부터 원료를 전달받도록 배치되고, 전달받은 원료를 튜브 형태로 성형하는 금형, 금형으로부터 튜브를 전달받아 냉각시키는 냉각부를 포함하고, 압출부는, 압출관 및 압출관 내에서 압출관의 연장 방향과 동일한 방향으로 연장하도록 배치되는 스크루를 포함하고, 원료는, LDPE와 LLDPE의 혼합원료를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조 방법에 있어서, 피더는 제1 피더, 제2 피더, 제3 피더, 제4 피더 및 제5 피더를 포함하고, 압출부는 제1 압출부, 제2 압출부, 제3 압출부, 제4 압출부 및 제5 압출부를 포함하고, 제1 압출부는 제1 압출관및 제1 스크루를 포함하고, 제2 압출부는 제2 압출관 및 제2 스크루를 포함하고, 제3 압출부는 제3 압출관 및 제3 스크루를 포함하고, 제4 압출부는 제4 압출관 및 제4 스크루를 포함하고, 제5 압출부는 제5 압출관 및 제5 스크루를 포함하고, 제1 단계는, 제1 피더 및 제5 피더 각각에 LDPE와 LLDPE의 혼합원료를 공급하는 것과, 제2 피더 및 제4 피더에 ADMER 수지원료를 공급하는 것과, 제3 피더에 EVOH 수지원료를 공급하는 것을 포함하고, 제3 단계는, 제1 압출부로부터 압출된 원료로 제1 튜브층을 형성하는 제3-1 단계, 제2 압출부로부터 압출된 원료로 제1 튜브층 상에 제2 튜브층을 형성하는 제3-2 단계, 제3 압출부로부터 압출된 원료로 제2 튜브층 상에 제3 튜브층을 형성하는 제3-3 단계, 제4 압출부로부터 압출된 원료로 제3 튜브층 상에 제4 튜브층을 형성하는 제3-4 단계 및 제5 압출부로부터 압출된 원료로 제4 튜브층 상에 제5 튜브층을 형성하는 제3-5 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조 방법에 있어서, 제1 압출부 및 제5 압출부 각각은, 피더측 단부로부터 금형측 단부를 향해 순서대로 공급영역, 압축영역 및 계량영역을 포함하고, 제2 압출부 내지 제4 압출부 각각은 피더 측 단부로부터 금형 측 단부를 향해 순서대로 도입영역 및 배출영역을 포함하고, 제1 스크루 내지 제5 스크루는, 압출부의 영역별로 서로 다른 피치, 채널 깊이 및 골 지름을 갖고, 제1 스크루 및 제5 스크루는, 공급영역에서 제1 피치, 제1 채널 깊이 및 제1 골지름을 갖고, 계량영역에서 제2 피치, 제2 채널 깊이 및 제2 골지름을 갖고, 압축영역에서는, 공급영역으로부터 계량영역을 향해 피치가 점진적으로 작지지고, 골지름은 점진적으로 커지며, 채널 깊이는 점진적으로 작아지도록 형성되고, 제2 골지름은 제1 골지름보다 크고, 제2 피치는 제1 피치보다 작고, 제2 채널 깊이는 제1 채널 깊이보다 작고, 제2 스크루 내지 제4 스크루는, 제1 골지름보다 작은 골지름을 갖고, 제2 압출부 내지 제4 압출부는, 제1 압출부 및 제5 압출부보다 짧게 형성되고, 제1 압출부 및 제5 압출부 각각은, 공급영역에 열을 가하는 제1 가열부, 압축영역에 열을 가하는 제2 가열부 및 계량영역에 열을 가하는 제3 가열부를 포함하고, 제2 압출부 내지 제4 압출부 각각은 제4 가열부를 포함하고, 제2 단계는, 제1 압출부 및 제5 압출부의 공급영역이 165℃~170℃가 되도록 제1 가열부를 통해 열을 가하는 제2-1 단계, 제1 압출부 및 제5 압출부의 압축영역이 175℃~180℃가 되도록 제2 가열부를 통해 열을 가하는 제2-2 단계, 제1 압출부 및 제5 압출부의 계량영역이 190℃~195℃가 되도록 제3 가열부를 통해 열을 가하는 제2-3 단계 및 제2 압출부 내지 제4 압출부가 190℃~205℃가 되도록 제4 가열부를 통해 열을 가하는 제2-4 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조 방법에 있어서, 제1 압출부 및 제5 압출부는, 공급영역의 온도를 측정하는 제1 온도센서, 압축영역의 온도를 측정하는 제2 온도센서 및 계량영역의 온도를 측정하는 제3 온도센서를 포함하고, 제2 압출부 내지 제4 압출부는 도입영역 및 배출영역의 온도를 측정하는 제4 온도센서를 포함하고, 제1 가열부, 제2 가열부 및 제3 가열부는 제1 스크루 및 제5 스크루 내부에 배치되는 열선이고, 제4 가열부는 제2 스크루, 제3 스크루 및 제4 스크루의 내부에 배치되는 열선일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조 방법에 있어서, 제1 단계는, 제1 피더 및 제5 피더에 공급하는 LLDPE와 LDPE의 혼합 비율이 중량 기준으로 7:3인 것을 포함하고, 제2 단계는, 제1 스크루 및 제5 스크루를 제1 속도로 회전하도록 제어하고, 제2 스크루 및 제4 스크루를 제1 속도보다 느린 제2 속도로 회전하도록 제어하고, 제3 스크루를 제1 속도보다 느린 제3 속도로 회전하도록 제어하고, 이로써, 제1 튜브층은 제2 튜브층보다 두껍고, 제2 튜브층 및 제4 튜브층은 동일한 두께를 갖고, 제5 튜브층은 제1 튜브층과 동일한 두께를 갖도록 형성하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조 방법에 있어서, 제1 압출부 내지 제5 압출부 각각은, 압출관의 내주면을 따라 배치된 냉각관을 더 포함하고, 제1 온도센서, 제2 온도센서, 제3 온도센서 및 제4 온도센서로부터 측정된 각각의 온도에 기초하여 제1 가열부 내지 제4 가열부와 냉각관의 작동을 제어하는 제5 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조 방법에 있어서, 제1 속도는 시간에 따라 변하지 않는 일정한 속도이고, 제2 속도는 소정의 주기 및 진폭을 갖고 시간에 따라 변화하는 속도이고, 제3 속도는 제2 속도와 동일한 소정의 주기를 갖고 시간에 따라 변화하는 속도이며, 제2 속도와는 180°의 위상 차이를 갖고, 제3 속도의 진폭은 제2 속도의 진폭의 2배일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 튜브형 화장품 용기에 있어서 내용물 충진 후 튜브의 표피가 갈라지는 현상을 방지할 수 있는 내구성이 확보된 화장품 용기를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 내구성을 확보하는 동시에 보다 개선된 유연성도 제공할 수 있는 화장품 용기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조장치의 일부분을 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조장치의 구성을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조방법에 의해 제조된 튜브형 화장품 용기의 층 구조를 나타낸 단면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조방법에 의해 제조된 튜브형 화장품 용기의 층 구조를 나타낸 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조방법에 의해 제조된 튜브형 화장품 용기의 층 구조를 나타낸 부분 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조장치의 일부분을 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조장치의 구성을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조방법에 의해 제조된 튜브형 화장품 용기의 층 구조를 나타낸 단면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조방법에 의해 제조된 튜브형 화장품 용기의 층 구조를 나타낸 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조방법에 의해 제조된 튜브형 화장품 용기의 층 구조를 나타낸 부분 단면도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 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 실시예가 속하는 기술 분야에서 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.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 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 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 ‘포함한다’, ‘갖는다’, ‘이루어진다’ 등이 사용되는 경우 ‘~만’이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, ‘~상에’, ‘~상부에’, ‘~하부에’, ‘~옆에’ 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, ‘바로’ 또는 ‘직접’이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조방법을 나타낸 순서도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조장치(1)의 일부분을 도시한 측면도이다.
본 발명의 화장품 용기 제조방법은, 화장품 용기 제조장치(1)를 이용하여 화장품 용기를 제조하는 방법이다. 구체적으로, 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조방법은, 원료를 공급하는 제1 단계(S1), 원료를 가열하여 용융시키고 금형(30)으로 압출하는 제2 단계(S2), 금형(30)을 통해 용융된 원료를 튜브 형태로 만드는 제3 단계(S3) 및 금형(30)을 통과한 튜브를 냉각시키는 제4 단계(S4)를 포함할 수 있다.
이 때, 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조장치(1)는, 원료를 공급하는 공급구인 피더(10), 피더(10)의 하단부로부터 수평 방향으로 연장하고, 공급받은 원료를 튜브 형태로 압출하는 압출부(20), 압출부(20)의 일단에 연결되어 압출부(20)로부터 원료를 전달받도록 배치되고, 전달받은 원료를 튜브 형태로 성형하는 금형(30), 금형(30)으로부터 튜브를 전달받아 냉각시키는 냉각부(40)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 압출부(20)는 압출관(20a) 및 압출관(20a) 내에서 압출관(20a)의 연장 방향과 동일한 방향으로 연장하도록 배치되는 스크루(20b)를 포함할 수 있다. 압출관(20a)은 그 내부에 스크루(20b)를 수용할 수 있는 중공을 갖는 원통 형태의 관일 수 있다.
스크루(20b)는 원통형의 축과 그 외주에 나선상으로 형성된 플라이트(flight)로 구성된다.
스크루(20b)는, 피더(10)를 통해 압출관(20a) 내부에 공급된 원료를 회전 운동에 의한 전단 열과 압출관(20a) 내에 공급되는 외부로부터의 열 에너지를 이용해 용융상태로 만든 후, 성형 조건에 적합한 압력과 속도로 금형(30) 내에 주입하는 기능을 한다.
구체적으로, 피더(10)를 통해 압출관(20a) 내부로 공급된 원료는 스크루(20b)의 회전에 의해 압출관(20a)의 선단부 방향으로 압송되면서 점차 용융되고, 압출관(20a) 선단부의 노즐을 통해 금형(30) 내부로 주입된다.
본 발명의 화장품 용기 제조방법에 있어서, 원료를 공급하는 제1 단계(S1)에서 원료는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)과 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)의 혼합원료를 포함한다.
이 때, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)은 PIR(Post-Industrial Recycled content)일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조장치(1)의 구성을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조방법에 의해 제조된 튜브형 화장품 용기의 층 구조를 나타낸 단면 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조방법에 사용되는 화장품 용기 제조장치(1)에 있어서, 피더(10)는 제1 피더(11), 제2 피더(12), 제3 피더(13), 제4 피더(14) 및 제5 피더(15)를 포함할 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 압출부(20)는 제1 압출부(21), 제2 압출부(22), 제3 압출부(23), 제4 압출부(24) 및 제5 압출부(25)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 압출부(21)는 제1 압출관(21a) 및 제1 스크루(21b)를 포함할 수 있고, 제2 압출부(22)는 제2 압출관(22a) 및 제2 스크루(22b)를 포함할 수 있고, 제3 압출부(23)는 제3 압출관(23a) 및 제3 스크루(23b)를 포함할 수 있고, 제4 압출부(24)는 제4 압출관(24a) 및 제4 스크루(24b)를 포함할 수 있고, 제5 압출부(25)는 제5 압출관(25a) 및 제5 스크루(25b)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조방법에 있어서, 피더(10)에 원료를 공급하는 제1 단계(S1)는, 제1 피더(11) 및 제5 피더(15) 각각에 LDPE와 LDPE의 혼합원료를 공급하는 것과, 제2 피더(12) 및 제4 피더(14)에 ADMER 수지원료를 공급하는 것과, 제3 피더(13)에 EVOH 수지원료를 공급하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 금형(30)을 통해 용융된 원료를 튜브 형태로 만드는 제3 단계(S3)는 제1 압출부(21)로부터 압출된 원료로 제1 튜브층(L1)을 형성하는 제3-1 단계(S3-1), 제2 압출부(22)로부터 압출된 원료로기 제1 튜브층(L1) 상에 제2 튜브층(L2)을 형성하는 제3-2 단계(S3-2), 제3 압출부(23)로부터 압출된 원료로 제2 튜브층(L2) 상에 제3 튜브층(L3)을 형성하는 제3-3 단계(S3-3), 제4 압출부(24)로부터 압출된 원료로 제3 튜브층(L3) 상에 제4 튜브층(L4)을 형성하는 제3-4 단계(S3-4) 및 제5 압출부(25)로부터 압출된 원료로 제4 튜브층(L4) 상에 제5 튜브층(L5)을 형성하는 제3-5 단계(S3-5)를 포함할 수 있다.
본 발명의 발명자들은, 저밀도 폴리에틸렌을 주 원료로 사용하여 제조한 종래 5층 구조의 튜브형 화장품 용기에 있어서 최내층 및 최외층을 저밀도 폴리에틸렌만으로 형성할 경우 사용 중 튜브의 표피가 갈라지는 문제점이 있다는 사실을 발견하였다. 구체적으로, 완성된 튜브 내에 내용물을 충진한 후 내용물에 포함된 성분(알코올, UV 흡수재, 계면활성재 등)의 부품(swelling) 및 확산(diffusion) 등의 현상으로 내부 압력이 증가하거나 실링 부위에 외부 스트레스가 발생하고, 이로 인해 압력 또는 스트레스가 집중되는 부위에 충진물 등으로부터의 화학물질이 침투하며 미세 크랙이 주위로 퍼져 나가다가 결국 튜브의 표피가 갈라지는 현상이 발생한다는 점에 주목하였다.
본 발명의 발명자들은 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 5층 구조의 튜브형 화장품 용기에 있어서 최내층 및 최외층 형성에 사용되는 원료로서 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)과 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)의 혼합원료를 사용하는 방법을 안출하기에 이르렀다.
이와 같이 5층 구조의 튜브형 화장품 용기에 있어서 최내층 및 최외층에 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)과 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)의 혼합원료를 사용하면, 내용물 충진 후 튜브의 표피가 갈라지는 현상을 방지하고 내구성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
특히, 혼합원료에 있어서 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)과 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)의 비율은 중량 기준으로 7:3이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조방법에 사용되는 화장품 제조장치(1)에 있어서, 제1 압출부(21) 및 제5 압출부(25) 각각은, 피더(10) 측 단부로부터 금형(30) 측 단부를 향해 순서대로 공급영역(Z1), 압축영역(Z2) 및 계량영역(Z3)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 공급영역(Z1)은 피더(10)로부터 투입되는 원료를 받아 전방으로 밀어주는 영역이다. 또한, 압축영역(Z2)은 공급영역(Z1)으로부터 이송되어 오는 원료를 전단열과 외부로부터 공급받는 열에너지를 통해 용융시키고 또한 압송하는 영역이다. 마지막으로, 계량영역(Z3)은 압축영역(Z2)으로부터 압송되어 오는 용융된 원료를 금형(30)쪽으로 투입시키는 영역이다.
일 실시예에서, 제2 압출부 내지 제4 압출부(22~24) 각각은, 피더(10) 측 단부로부터 금형(30) 측 단부를 향해 순서대로 도입영역(Z4) 및 배출영역(Z5) 포함할 수 있다.
구체적으로, 도입영역(Z4)은 피더(10)로부터 투입되는 원료를 받아 전방으로 밀어주는 영역이다. 또한, 배출영역(Z5)은 도입영역(Z4)으로부터 이송되어 오는 원료를 전단열과 외부로부터 공급받는 열에너지를 통해 용융시키고 또한 압송하여 금형(30) 쪽으로 배출하는 영역이다.
일 실시예에서, 스크루(20b)는 압출부(20)의 영역별로 서로 다른 피치, 채널 깊이 및 골 지름을 가질 수 있다.
피치란, 스크루(20b)의 플라이트가 한 바퀴 회전할 때 움직인 거리를 의미한다. 채널이란 스크루(20b)의 축 외주면과 플라이트로 인해 형성되는 오목한 공간으로서, 채널 깊이는 플라이트의 반경 외측방향 단부면으로부터 스크루(20b)의 축 외주면까지의 깊이를 의미한다. 이 때, 반경 외측방향이란 스크루(20b)의 축의 반경 방향에 있어서의 외측 방향을 의미한다. 또한, 골 지름이란, 스크루(20b)의 축의 지름을 의미한다.
일 실시예에서, 제1 스크루 내지 제5 스크루(21b~25b)는 압출부(20)의 영역별로 서로 다른 피치, 채널 깊이 및 골 지름을 가질 수 있다.
구체적으로, 제1 스크루(21b) 및 제5 스크루(25b)는, 공급영역(Z1)에서 제1 피치, 제1 채널 깊이 및 제1 골지름을 갖고, 계량영역(Z3)에서 제2 피치, 제2 채널 깊이 및 제2 골지름을 갖고, 압축영역(Z2)에서는 공급영역(Z1)에서 계량영역(Z3)을 향해 피치가 점진적으로 작아지고, 골지름은 점진적으로 커지며, 채널 깊이는 점진적으로 작아지도록 형성될 수 있다. 이 때, 제2 골지름은 제1 골지름보다 크고, 제2 피치는 제1 피치보다 작고, 제2 채널 깊이는 제1 채널 깊이보다 작다.
상술한 바와 같이 압축영역(Z2)에서는 공급영역(Z1)으로부터 계량영역(Z3)을 향해 피치가 점진적으로 작아지고, 골지름은 점진적으로 커지며, 채널 깊이는 점진적으로 작아지도록 형성되므로, 공급영역(Z1)으로부터 계량영역(Z3)을 향해 스크루(20b)의 축 외주면과 플라이트로 인해 형성되는 오목한 공간인 채널 공간이 좁아지므로, 원료가 점점 압축 및 용융될 수 있다.
일 실시예에서, 제2 스크루 내지 제4 스크루(22b~24b)는 제1 골지름보다 작은 골지름을 갖고, 제2 압출부 내지 제4 압출부(22~24)는 제1 압출부(21) 및 제5 압출부(25)보다 짧게 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 압출부(21) 및 제5 압출부(25) 각각은 공급영역(Z1)에 열을 가하는 제1 가열부(H1), 압축영역(Z2)에 열을 가하는 제2 가열부(H2) 및 계량영역(Z3)에 열을 가하는 제3 가열부(H3)를 포함할 수 있다. 제1 가열부 내지 제3 가열부(H1~H3)에 의해, 공급영역(Z1), 압축영역(Z2) 및 계량영역(Z3) 각각에 외부로부터 열에너지를 공급할 수 있고, 또한, 공급영역(Z1), 압축영역(Z2) 및 계량영역(Z3) 각각에 독립적으로 열 에너지를 공급할 수 있어 각 영역별로 다른 온도로의 설정이 가능하다.
일 실시예에서, 제2 압출부 내지 제4 압출부(22~24) 각각은 제4 가열부(H4)를 포함할 수 있다. 제4 가열부(H4)를 통해, 제2 압출부 내지 제4 압출부(22~24)에 외부로부터의 열에너지를 공급할 수 있다.
일 실시예에서, 원료를 가열하여 용융시키고 금형(30)으로 압출하는 제2 단계(S2)는, 제1 압출부(21) 및 제5 압출부(25)의 공급영역(Z1)이 165℃~170℃가 되도록 제1 가열부(H1)를 통해 열을 가하는 제2-1 단계(S2-1), 제1 압출부(21) 및 제5 압출부(25)의 압축영역(Z2)이 175℃~180℃가 되도록 제2 가열부(H2)를 통해 열을 가하는 제2-2 단계(S2-2), 제1 압출부(21) 및 제5 압출부(25)의 계량영역(Z3)이 190℃~195℃가 되도록 제3 가열부(H3)를 통해 열을 가하는 제2-3 단계(S2-3) 및 제2 압출부 내지 제4 압출부(22~24)가 190℃~205℃가 되도록 제4 가열부(H4)를 통해 열을 가하는 제2-4 단계(S2-4)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 가열부(H1), 제2 가열부(H2) 및 제3 가열부(H3)는 제1 스크루(21b) 및 제5 스크루(25b) 내부에 배치되는 열선일 수 있고, 제4 가열부(H4)는 제2 스크루(22b), 제3 스크루(23b) 및 제4 스크루(24b)의 내부에 배치되는 열선일 수 있다.
일 실시예에서, 제1 압출부(21) 및 제5 압출부(25)는, 공급영역(Z1)의 온도를 측정하는 제1 온도센서(T1), 압축영역(Z2)의 온도를 측정하는 제2 온도센서(T2) 및 계량영역(Z3)의 온도를 측정하는 제3 온도센서(T3)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 압출부 내지 제4 압출부(22~24)는 도입영역(Z4) 및 배출영역(Z5)의 온도를 측정하는 제4 온도센서(T4)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 압출부 내지 제5 압출부(21~25) 각각은, 각각의 압출관(20a)의 내주면을 따라 배치된 냉각관(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 튜브형 화장품 용기 제조방법은, 제1 온도센서(T1), 제2 온도센서(T2), 제3 온도센서(T3) 및 제4 온도센서(T4)로부터 측정된 각각의 온도에 기초하여 제1 가열부 내지 제4 가열부(H1~H4)와 냉각관의 작동을 제어하는 제5 단계(S5)를 더 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조방법에 의해 제조된 튜브형 화장품 용기의 층 구조를 나타낸 부분 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 튜브형 화장품 용기 제조방법에 있어서, 원료를 가열하여 용융시키고 금형(30)으로 압출하는 제2 단계(S2)는, 제1 스크루(21b) 및 제5 스크루(25b)를 제1 속도로 회전하도록 제어하고, 제2 스크루(22b) 및 제4 스크루(24b)를 제1 속도보다 느린 제2 속도로 회전하도록 제어하고, 제3 스크루(23b)를 제1 속도보다 느린 제3 속도로 회전하도록 제어하는 것을 포함한다.
상술한 실시예에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 튜브층(L1)은 제2 튜브층(L2)보다 두껍고, 제2 튜브층(L2) 및 제4 튜브층(L4)은 동일한 두께를 갖고, 제5 튜브층(L5)은 제1 튜브층(L1)과 동일한 두께를 갖는 튜브형 화장품 용기를 제조할 수 있다.
구체적으로, 제1 압출부(21)로 공급된 원료는 제1 스크루(21b)의 회전에 의해 제1 압출관(21a)의 선단부 방향으로 압송되면서 점차 용융되고, 제1 압출관(21a) 선단부의 노즐을 통해 금형(30) 내부로 주입되어 내부가 비고 밑면이 뚫린 원통형을 갖는 제1 튜브층(L1)으로 성형된다. 제1 튜브층(L1)이 금형(30) 내부에서 냉각부(40) 측으로 이동하는 도중에, 제2 압출부(22)로부터의 원료가 제1 튜브층(L1) 상으로 압출되며, 제2 튜브층(L2)을 형성한다. 그 이후 제3 압출부(23)로부터의 원료가 제2 튜브층(L2) 상으로 압출되며 제3 튜브층(L3)을 형성하고, 그 이후 제4 압출부(24)로부터의 원료가 제3 튜브층(L3) 상으로 압출되며 제4 튜브층(L4)을 형성하며, 마지막으로 제5 압출부(25)로부터의 원료가 제4 튜브층(L4) 상으로 압출되며 제5 튜브층(L5)을 형성한다.
이 때, 스크루(20b)의 회전 속도에 따라 원료의 압출 속도가 결정된다. 즉, 스크루(20b)가 빠른 속도로 회전하면 원료가 빠르게 이동하며 압출되므로, 동일 시간 당 더 많은 양의 원료를 금형(30) 내로 주입하며 두꺼운 튜브층을 형성한다. 반대로, 스크루(20b)의 회전 속도가 느리면 동일 시간당 금형(30) 내로 주입되는 원료 양이 적으므로 상대적으로 얇은 튜브층을 형성한다.
상술한 실시예의 경우, 스크루(20b)가 가장 빠른 제1 속도로 회전하는 제1 압출부(21) 및 제5 압출부(25)로부터 압출되는 원료에 의해 형성되는 제1 튜브층(L1) 및 제5 튜브층(L5)이 가장 두꺼운 층을 형성하고, 스크루(20b)가 제1 속도보다 느린 제2 속도로 회전하는 제2 압출부(22) 및 제4 압출부(24)로부터 압출되는 원료에 의해 형성되는 제2 튜브층(L2) 및 제4 튜브층(L4)은 제1 튜브층(L1), 제5 튜브층(L5)보다 얇은 층을 형성하며, 마찬가지로 스크루(20b)가 제1 속도보다 느린 제3 속도로 회전하는 제3 압출부(23)로부터 압출되는 원료에 의해 형성되는 제3 튜브층(L3)도 제1 튜브층(L1), 제5 튜브층(L5)보다 얇은 층을 형성한다.
상술한 실시예에 따르면, 내부에 수용되는 화장품과 직접 접촉하는 최내층인 제1 튜브층(L1) 및 외부와 직접 노출되는 최외층인 제5 튜브층(L5)을 가장 두껍게 형성하여 내구성을 확보하고, 갈라짐 현상 등을 방지할 수 있는 동시에, 다른 물질과 접촉하지 않는 내부로 갈수록 튜브층의 두께를 그보다 얇게 형성하여 유연함을 확보할 수 있는 효과를 발휘한다. 또한, 가장 중간 층인 제3 튜브층(L3)을 중심으로 대칭이 되도록 튜브층의 두께를 제어함으로써, 최내층인 제1 튜브층(L1) 측과 최외층인 제5 튜브층(L5)에 가해지는 외력 등이 균등하게 분포되도록 하여 어느 한쪽으로 외력이 집중되는 것으로 인해 금방 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화장품 용기 제조방법에 의해 제조된 튜브형 화장품 용기의 층 구조를 나타낸 부분 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 튜브형 화장품 용기 제조방법에 있어서, 제1 속도는 시간에 따라 변하지 않는 일정한 속도이고, 제2 속도 및 제3 속도는 소정의 주기 및 진폭을 갖고 시간에 따라 변화하는 속도일 수 있다.
구체적으로, 소정의 주기 및 진폭을 갖고 시간에 따라 변화하는 속도란, 가로축이 시간이고 세로축이 속도인 그래프에서 속도가 소정의 주기 및 소정의 진폭을 갖고 변화하는, 예컨대 사인/코사인 함수 형태의 그래프를 의미한다.
일 실시예에서, 제3 속도는 제2 속도와 동일한 소정의 주기를 갖고 시간에 따라 변화하는 속도이며, 제2 속도와는 180°의 위상 차이를 가질 수 있다. 즉, 제2 속도가 최대값을 가지는 순간 제3 속도는 최저값을 갖고, 반대로 제3 속도가 최대값을 가지는 순간 제2 속도는 최저값을 가지며, 제2 속도와 제3 속도의 변화폭과 주기가 같을 수 있다.
나아가, 제3 속도의 진폭은 제2 속도의 진폭의 2배일 수 있고, 이로 인해 제1 튜브층(L1) 내지 제5 튜브층(L5)은 제3 튜브층(L3)을 중심으로 대칭 구조를 가질 수 있다.
구체적으로, 도 6을 참조하여 설명한다. 제2 속도가 최소값을 가질 때 형성되는 제2 튜브층(L2)의 두께를 x1이라고 하고, 제2 속도가 최대값을 가질 때 형성되는 제2 튜브층(L2)의 두께를 x2라고 하자. 또한, 제3 속도가 최소값을 가질 때 형성되는 제3 튜브층(L3)의 두께를 y1이라고 하고, 제3 속도가 최대값을 가질 때 형성되는 제3 튜브층(L3)의 두께를 y2라고 하자. 제1 튜브층(L1) 내지 제5 튜브층(L5)이 제3 튜브층(L3)을 중심으로 대칭을 이루고, 제1 튜브층(L1) 및 제5 튜브층(L5)은 평평한 평면층으로 형성될 경우, 2·x1+y2=2·x2+y1의 관계가 성립한다. 이를 정리하면, y2-y1=2·(x2-x1)가 성립한다. 그런데, 형성되는 튜브층의 두께는 스크루(20b)의 회전속도(=원료의 압출 속도)에 정비례하므로, y2-y1=2·(x2-x1)가 성립한다면 제3 속도의 최대값-최소값은 제2 속도의 최대값-최소값의 2배에 해당한다는 것을 알 수 있다. 따라서, 제2 속도와 제3 속도가 동일한 주기를 갖고 180°의 위상 차이를 가지며 제3 속도의 진폭이 제2 속도의 진폭의 2배에 해당할 경우, 제1 튜브층(L1) 내지 제5 튜브층(L5)이 제3 튜브층(L3)을 중심으로 대칭을 형성할 수 있다.
상술한 실시예에 따르면, 중간층에 해당하는 제2 튜브층(L2), 제2 튜브층(L3) 및 제4 튜브층(L4)이 서로의 경계 부분에서 물결무늬를 갖게 되므로, 물결무늬의 골 부분, 즉 얇은 부분에서 더욱 유연한 성질을 갖게 되므로, 튜브 전체적으로 유연성을 확보할 수 있다. 또한, 제1 튜브층(L1) 내지 제5 튜브층(L5)이 제3 튜브층(L3)을 중심으로 대칭을 형성하므로 어느 한쪽으로 외력이 치우치는 현상을 방지하여 내구성을 확보할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
1: 화장품 용기 제조장치
10: 피더
20: 압출부
20a: 압출관
20b: 스크루
30: 금형
40: 냉각부
L1: 제1 튜브층
L2: 제2 튜브층
L3: 제3 튜브층
L4: 제4 튜브층
L5: 제5 튜브층
10: 피더
20: 압출부
20a: 압출관
20b: 스크루
30: 금형
40: 냉각부
L1: 제1 튜브층
L2: 제2 튜브층
L3: 제3 튜브층
L4: 제4 튜브층
L5: 제5 튜브층
Claims (5)
- 화장품 용기 제조장치(1)를 이용하여 화장품 용기를 제조하는 방법이며,
원료를 공급하는 제1 단계(S1);
원료를 가열하여 용융시키고 금형(30)으로 압출하는 제2 단계(S2);
상기 금형(30)을 통해 용융된 원료를 튜브 형태로 만드는 제3 단계(S3); 및
상기 금형(30)을 통과한 튜브를 냉각시키는 제4 단계(S4);를 포함하고,
상기 화장품 용기 제조장치(1)는,
원료를 공급하는 공급구인 피더(10);
상기 피더(10)의 하단부로부터 수평 방향으로 연장하는 압출부(20);
상기 압출부(20)의 일단에 연결되어 상기 압출부(20)로부터 상기 원료를 전달받도록 배치되고, 전달받은 상기 원료를 튜브 형태로 성형하는 금형(30);
상기 금형(30)으로부터 튜브를 전달받아 냉각시키는 냉각부(40)를 포함하고,
상기 압출부(20)는, 압출관(20a) 및 상기 압출관(20a) 내에서 상기 압출관(20a)의 연장 방향과 동일한 방향으로 연장하도록 배치되는 스크루(20b)를 포함하고,
상기 원료는, LDPE와 LLDPE의 혼합원료를 포함하고,
상기 피더(10)는, 제1 피더(11), 제2 피더(12), 제3 피더(13), 제4 피더(14) 및 제5 피더(15)를 포함하고,
상기 압출부(20)는, 제1 압출부(21), 제2 압출부(22), 제3 압출부(23), 제4 압출부(24) 및 제5 압출부(25)를 포함하고,
상기 제1 압출부(21)는, 제1 압출관(21a) 및 제1 스크루(21b)를 포함하고,
상기 제2 압출부(22)는, 제2 압출관(22a) 및 제2 스크루(22b)를 포함하고,
상기 제3 압출부(23)는, 제3 압출관(23a) 및 제3 스크루(23b)를 포함하고,
상기 제4 압출부(24)는, 제4 압출관(24a) 및 제4 스크루(24b)를 포함하고,
상기 제5 압출부(25)는, 제5 압출관(25a) 및 제5 스크루(25b)를 포함하고,
상기 제1 단계(S1)는, 상기 제1 피더(11) 및 상기 제5 피더(15) 각각에 LDPE와 LLDPE의 혼합원료를 공급하는 것과, 상기 제2 피더(12) 및 상기 제4 피더(14)에 ADMER 수지원료를 공급하는 것과, 상기 제3 피더(13)에 EVOH 수지원료를 공급하는 것을 포함하고,
상기 제3 단계(S3)는,
상기 제1 압출부(21)로부터 압출된 원료로 제1 튜브층(L1)을 형성하는 제3-1 단계(S3-1),
상기 제2 압출부(22)로부터 압출된 원료로, 상기 제1 튜브층(L1) 상에 제2 튜브층(L2)을 형성하는 제3-2 단계(S3-2),
상기 제3 압출부(23)로부터 압출된 원료로, 상기 제2 튜브층(L2) 상에 제3 튜브층(L3)을 형성하는 제3-3 단계(S3-3),
상기 제4 압출부(24)로부터 압출된 원료로, 상기 제3 튜브층(L3) 상에 제4 튜브층(L4)을 형성하는 제3-4 단계(S3-4), 및
상기 제5 압출부(25)로부터 압출된 원료로, 상기 제4 튜브층(L4) 상에 제5 튜브층(L5)을 형성하는 제3-5 단계(S3-5)를 포함하고,
상기 제1 단계(S1)는,
상기 제1 피더(11) 및 상기 제5 피더(15)에 공급하는 LLDPE와 LDPE의 혼합 비율이 중량 기준으로 7:3인 것을 포함하고,
상기 제2 단계(S2)는,
상기 제1 스크루(21b) 및 상기 제5 스크루(25b)를, 제1 속도로 회전하도록 제어하고,
상기 제2 스크루(22b) 및 상기 제4 스크루(24b)를, 상기 제1 속도보다 느린 제2 속도로 회전하도록 제어하고,
상기 제3 스크루(23b)를, 상기 제1 속도보다 느린 제3 속도로 회전하도록 제어하고,
이로써, 상기 제1 튜브층(L1)은 상기 제2 튜브층(L2)보다 두껍고, 상기 제2 튜브층(L2) 및 상기 제4 튜브층(L4)은 동일한 두께를 갖고, 상기 제5 튜브층(L5)은 상기 제1 튜브층(L1)과 동일한 두께를 갖도록 형성하는 것을 포함하고,
상기 제1 속도는 시간에 따라 변하지 않는 일정한 속도이고,
상기 제3 속도의 진폭은 상기 제2 속도의 진폭의 2배이고,
제2 튜브층(L2), 제3 튜브층(L3) 및 제4 튜브층(L4)이 서로의 경계 부분에서 물결무늬를 갖게되도록,
상기 제2 속도는 소정의 주기 및 진폭을 갖고 시간에 따라 변화하는 속도이고,
상기 제3 속도는 상기 제2 속도와 동일한 소정의 주기를 갖고 시간에 따라 변화하는 속도이며, 상기 제2 속도와는 180°의 위상 차이를 갖는,
화장품 용기를 제조하는 방법. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제1 압출부(21) 및 상기 제5 압출부(25) 각각은, 상기 피더(10) 측 단부로부터 상기 금형(30) 측 단부를 향해 순서대로 공급영역(Z1), 압축영역(Z2) 및 계량영역(Z3)을 포함하고,
상기 제2 압출부 내지 상기 제4 압출부(22~24) 각각은, 상기 피더(10) 측 단부로부터 상기 금형(30) 측 단부를 향해 순서대로 도입영역(Z4) 및 배출영역(Z5)을 포함하고,
상기 제1 스크루 내지 상기 제5 스크루(21b~25b)는, 상기 압출부(20)의 영역별로 서로 다른 피치, 채널 깊이 및 골 지름을 갖고,
상기 제1 스크루(21b) 및 상기 제5 스크루(25b)는,
상기 공급영역(Z1)에서 제1 피치, 제1 채널 깊이 및 제1 골지름을 갖고,
상기 계량영역(Z3)에서 제2 피치, 제2 채널 깊이 및 제2 골지름을 갖고,
상기 압축영역(Z2)에서는, 상기 공급영역(Z1)으로부터 상기 계량영역(Z3)을 향해 피치가 점진적으로 작지지고, 골지름은 점진적으로 커지며, 채널 깊이는 점진적으로 작아지도록 형성되고,
상기 제2 골지름은 상기 제1 골지름보다 크고, 상기 제2 피치는 상기 제1 피치보다 작고, 상기 제2 채널 깊이는 상기 제1 채널 깊이보다 작고,
상기 제2 스크루 내지 상기 제4 스크루(22b~24b)는, 상기 제1 골지름보다 작은 골지름을 갖고,
상기 제2 압출부 내지 상기 제4 압출부(22~24)는, 상기 제1 압출부(21) 및 상기 제5 압출부(25)보다 짧게 형성되고,
상기 제1 압출부(21) 및 상기 제5 압출부(25) 각각은,
상기 공급영역(Z1)에 열을 가하는 제1 가열부(H1);
상기 압축영역(Z2)에 열을 가하는 제2 가열부(H2); 및
상기 계량영역(Z3)에 열을 가하는 제3 가열부(H3)를 포함하고,
상기 제2 압출부 내지 상기 제4 압출부(22~24) 각각은, 제4 가열부(H4)를 포함하고,
상기 제2 단계(S2)는,
상기 제1 압출부(21) 및 상기 제5 압출부(25)의 상기 공급영역(Z1)이 165℃~170℃가 되도록 상기 제1 가열부(H1)를 통해 열을 가하는 제2-1 단계(S2-1);
상기 제1 압출부(21) 및 상기 제5 압출부(25)의 상기 압축영역(Z2)이 175℃~180℃가 되도록 상기 제2 가열부(H2)를 통해 열을 가하는 제2-2 단계(S2-2);
상기 제1 압출부(21) 및 상기 제5 압출부(25)의 상기 계량영역(Z3)이 190℃~195℃가 되도록 상기 제3 가열부(H3)를 통해 열을 가하는 제2-3 단계(S2-3); 및
상기 제2 압출부 내지 상기 제4 압출부(22~24)가 190℃~205℃가 되도록 상기 제4 가열부(H4)를 통해 열을 가하는 제2-4 단계(S2-4);
를 포함하는,
화장품 용기를 제조하는 방법. - 제3항에 있어서,
상기 제1 압출부(21) 및 상기 제5 압출부(25)는,
상기 공급영역(Z1)의 온도를 측정하는 제1 온도센서(T1);
상기 압축영역(Z2)의 온도를 측정하는 제2 온도센서(T2); 및
상기 계량영역(Z3)의 온도를 측정하는 제3 온도센서(T3);를 포함하고,
상기 제2 압출부 내지 상기 제4 압출부(22~24)는 상기 도입영역(Z4) 및 상기 배출영역(Z5)의 온도를 측정하는 제4 온도센서(T4)를 포함하고,
상기 제1 가열부(H1), 상기 제2 가열부(H2) 및 상기 제3 가열부(H3)는 상기 제1 스크루(21b) 및 상기 제5 스크루(25b) 내부에 배치되는 열선이고, 상기 제4 가열부(H4)는 상기 제2 스크루(22b), 상기 제3 스크루(23b) 및 상기 제4 스크루(24b)의 내부에 배치되는 열선인,
화장품 용기를 제조하는 방법. - 삭제
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