KR19980069726A - 튜브용기의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 투명성, 불투과성, 압착성 및 재활용성이 뛰어난 튜브용기를 수득할 수 있는 제조방법에 관한 것이다. 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 올레핀계 수지등으로 용기의 개구부(1a)와 본체(1b)를 가지는 패리슨(1)을 사출성형한 후, 이 패리슨(1)을 블로우 금형(3)으로 옮겨 이축연신 블로우성형하고, 상기 블로우 금형(3)으로부터 성형물(5)을 취출한 다음, 본체의 저부(6)를 절단하여 내용물(9)을 충전한 후, 본체의 저부(6)를 용착에 의해 밀봉하여, 튜브용기(11)을 완성시킨다.

Description

튜브용기의 제조방법

본 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하, PET라 함) 또는 올레핀계 수지 등으로 튜브용기를 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 화장품 등을 충전하기 위한 합성수지제 튜브용기는 다음과 같은 조건을 구비하는 것이 바람직하다.

(1) 투명(clear)성

용기가 투명하면, 내용물을 외부로부터 투시할 수 있기 때문에, 상품의 구매력을 높일 수 있는 동시에, 잔량을 육안으로 인지할 수 있다는 장점이 있다.

(2) 불투과(barrier)성

적은 량이라도 공기나 수증기가 용기를 통과하면, 내용물의 품질의 열화가 촉진되기 때문에, 될 수 있는 한 기체가 투과하기 어려운 것이 바람직하다.

(3) 압착(squeeze)성

튜브용기를 손가락으로 강하게 쥐어 내용물을 짜낸 후에, 손가락를 뗄 때, 튜브는 그 탄성에 의해 본래의 형상으로 복원하지만, 복원력이 너무 강하면, 캡을 닫기 전에 개구 주위로부터 외부의 공기가 들어가고, 내용물의 열화(劣化)의 원인이 된다.

(4) 재활용(recycle)성

최근에는 특히, 폐기물의 용기, 포장 등에 의한 환경오염의 문제가 높아지고 있어, 제조업자는 가능한 한 단일층으로 형성하여, 재활용이 가능한 용기를 개발하려는 노력이 요구되어지고 있다.

그런데, 불투과성을 높이고자 하면, 라미네이트 구조가 되어 투명성이 손상된다. 또한, 재이용을 가능하게 하기 위해서는 PET를 사용하는 것이 바람직하지만, PET는 블로우 성형법에 의해 병 형태로 성형하는 것이 일반적이고, 이 경우는 압착성이 부족할 뿐 아니라, 점성이 있는 내용물을 개구부로부터 충전하기 어렵다는 결점이 있다.

본 발명은 상술의 문제점을 해소하고, 상기 각 조건을 만족하는 동시에 압착성도 뛰어난 튜브용기의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 사출성형된 패리슨을 나타내는 단면도,

도 2는 패리슨을 블로우 금형에 이송한 상태를 나타내는 단면도,

도 3은 연신 로드를 삽입한 상태를 나타내는 단면도,

도 4는 공기를 불어 넣은 상태를 나타내는 단면도,

도 5a 및 도 5b는 실험의 측정부위를 나타내는 측면도 및 정면도,

도 6은 개구부측으로부터 차례로 공기를 불어 넣을 때의 측정 결과를 나타내는 그래프,

도 7은 저부측으로부터 공기를 불어넣을 때의 측정 결과를 나타내는 그래프,

도 8a 내지 도 8d는 성형후의 저부 절단, 내용물 충전, 밀봉까지의 각 공정 및 완성상태의 튜브용기를 각각 나타내는 공정도이다.

＊도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＊

1 : 패리슨 1a : 개구부

1b : 본체 3 : 블로우 금형

4 : 연신 로드9 : 내용물

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 튜브용기의 제조방법은, PET 또는 올레핀계 수지등으로 용기의 개구부와 본체를 가지는 패리슨(parison)을 사출성형한 후, 이 패리슨을 블로우(blow) 금형으로 옮겨 이축연신 블로우 성형하고, 또한 상기 블로우 금형으로부터 성형물을 취출한 다음, 본체의 저부를 절단하여 내용물을 충전한 후, 본체의 저부를 용착에 의해 밀봉하는 것을 특징으로 한다.

또한, 이축연신 블로우 성형시에, 먼저 패리슨을 연신 로드(rod)로 그 축심방향으로 연신시키고, 공기를 불어 넣어 패리슨을 상기 축심에 직교하는 방향으로 연신시키도록 해도 좋다.

또는, 이축연신 블로우성형시에, 연신 로드를 패리슨의 본체내에 진입시키면서 동시에 공기를 불어 넣어도 좋다.

또, 본체의 저부의 밀봉은 초음파 용착 또는 고주파 용착에 의하여 행하여도 좋다.

[발명의 실시형태]

도 1∼도 4는 튜브용기의 제조방법의 전단계를 나타낸 것으로, 기본적으로는 이축연신 블로우 성형을 이용한다. 먼저, 도 1과 같이 PET를 재료로 하여 패리슨(1)을 사출성형한다. 패리슨(1)에는 용기의 개구부(1a)와 본체(1b)가 성형된다. 여기서, 개구부(1a)는 소정의 크기, 즉, 완성상태의 튜브용기의 것과 동일한 칫수로 형성되어 있지만, 본체(1b)는 축소상태로 되어 있다.

또한, 용기의 재료로서 PET를 사용하는 이유는, 박육상태에서 충분히 투명할 뿐 아니라, 전술한 그 밖의 조건을 만족할 수 있는 성질을 구비하고, PET병에서 볼 수 있는 바와 같이, 재활용성에서도 우수하기 때문이다. 또한, 마찬가지의 이유로, 재료는 PET에 한정되지 않고, 올레핀계 수지 등도 사용할 수 있다.

이어서, 상기 패리슨(1)을 도 2와 같이 블로우금형(3)으로 옮긴다. 그리고, 본체(1b)를 연신로드(4)와 공기 주입에 의하여 연신시킨다. 이 경우, 도 3과 같이, 먼저 연신로드(4)를 가운데 깊숙히 삽입하여 본체(1b)를 연신로드(4)의 축심방향으로 충분히 연신시킨다. 그리고, 도 4와 같이 공기를 불어 넣어 본체(1b)의 폭방향으로 연신시킨다.

이와 같이, 먼저 도 3과 같이 연신로드(4)의 선단을 블로우 금형(3)의 깊이 위치까지 삽입하여 패리슨(1)을 연신로드(4)의 축심 방향으로 연신시키고, 도 4와 같이 연신로드(4)의 선단으로부터 공기를 불어 넣어 패리슨(1)을 상기 축심에 직교하는 방향으로 연신시킴으로써, 종래의 이축연신 블로우성형에 비하여 연신배율이 훨씬 커지게 된다. 게다가, 패리슨(1)은 먼저 금형(3)의 선단(저부) 부근까지 연신되고, 본체(1b)가 충분히 그 길이방향으로 연장되어 패리슨(1)의 선단이 금형(3)의 선단부근까지 도달한 후에 도4에 점선으로 나타낸 것과 같이 저부측으로부터 팽창되기 때문에, 성형된 본체(1b)의 두께도 선단측이 두껍고, 개구부(1a)측이 얇게 되는 것이 명확하다.

통상의 이축연신 블로우 성형법에서는, 연신로드(4)를 패리슨(1)의 본체(1b)내에 진입시키면서 동시에 공기를 불어넣고 있다. 이 불어넣는 방법의 경우는 패리슨(1)의 본체(1b)는 개구부(1a)측으로부터 차례로 팽창되어가고, 그 연신배율은 2.5배 정도가 한도이다. 이에 대하여, 상기의 방법에 따르면, 약 3.2∼3.8배로 비약적으로 증대하는 것이 확인되었다.

또한, 통상의 이축연신 블로우성형과 상기 성형에 있어서 본체(1b)의 두께가 어느 정도 다른지를 실험하였다. 실험은 종래와 같이 개구부(1a)측으로부터 차례로 공기를 불어 넣어 성형된 성형물과, 저부측으로부터 공기를 불어 넣어 성형된 성형물의 각 샘플 4개를 도5a에서 나타내는 개구부(1a)로부터 상호 다른 거리에서 각각 도 5b에 나타나는 위치 A, B, C, D,에서 두께를 측정함으로써 행하여진다. 또한, 도면에서 부호 E는 금형의 분할면 즉, 파팅라인(parting line)을 나타낸다. 도 6은 개구부(1a)에서 차례로 공기를 불어넣은 것의 측정결과를 표시하는 것이다. 도 7은 저부측으로부터 공기를 불어넣은 것의 측정결과를 표시하는 것이다. 도 6 및 도 7에 의해, 저부측으로부터 공기를 불어넣은 성형물 쪽이, 본체(1b)의 저부측이 두껍고, 개구부(1a)측이 얇다는 것을 알 수 있다.

단, 공기 주입은 반드시 연신로드(4)의 선단으로부터 행할 필요는 없고, 통상의 이축연신 블로우성형법과 같이, 연신로드(4)를 패리슨(1)의 본체(1b)내에 진입시키면서 동시에 공기를 불어넣도록 하여도 좋다.

다음으로, 블로우금형(3)으로부터 성형물(5)를 취출하고, 도 8a와 같이 그 저부측의 단부(6)를 컷터로 절단하여 개방하는 동시에, 개구부(1a)에 캡(8)을 부착하고, 이 상태에서 도 8b와 같이 본체(1b)내에 내용물(9)을 충전한다. 그 후, 도 8c와 같이 개방부를 닫고 초음파용착장치(10)로 밀봉하여, 도 8d와 같은 완성상태가 된다. PET의 융점은 높기 때문에, 통상의 가열 밀봉법으로는 용착할 수 없지만, 박육화됨으로써 초음파용착이 가능하게 된다. 게다가, 본체(1b)의 두께는 저부측이 개구부(1a)보다도 두껍게 성형된다. 따라서, 밀봉할 때, 몸체가 너무 얇게 용착해버리고, 밀봉 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 상기 밀봉공정에 의해 내용물(9)이 충전되어 튜브용기(11)가 완성된다.

전술한 바와 같이, 튜브용기는, PET로 만들어진 패리슨(1)을 다시 이축연신 블로우 성형에 의해 성형하여 수득한 성형물을 취출한 후, 본체의 저부를 절단하여 내용물을 충전한 다음, 상기 저부를 밀봉한 것이기 때문에, 투명하고, 튜브를 짜낸 후 손을 떼어냈을 때의 복원력이 적어져서, 캡을 닫기 전에 외부의 공기가 용기 내부에 들어가지 않으므로 압착성이 뛰어날 뿐 아니라, 백화현상이 발생하기 어렵다.

또한, 두 방향으로 연신시킴으로써, 분자가 두 방향으로 배향하고, 분자배열이 좋아지기 때문에 산소, 이산화탄소 등의 기체가 투과하기 어렵고, 단일층으로도 불투과성이 향상된다.

게다가, PET를 단일층으로 사용하고 있기 때문에, 재활용성도 높다.

또한, 이축연신 블로우성형시에, 먼저 패리슨(1)을 연신로드(4)로 그 축심방향으로 연신시키고, 공기를 불어 넣어 패리슨(1)을 상기 축심에 직교하는 방향으로 연신시키도록 함으로써, 더욱 연신도가 높고, 다이렉트 블로우(direct blow) 성형법 등으로 성형하는 경우에 비하여 두께를 얇게 할 수 있다.

또, 연신도가 높고 두께가 얇아졌기 때문에 초음파 용착이 가능해지고, 또 다이렉트 블로우에 비하여 두께 편중이 발생하기 어렵기 때문에, 초음파로 용착할 때에 고르게 양호한 밀봉이 얻어진다. 게다가, 본체(1b)의 두께는 저부측이 구부(1a)측보다도 약간 두껍게 성형된다. 따라서, 밀봉할 때 두께가 너무 얇게 용융되고, 구멍이 생기는 현상이 발생하여 내용물이 새어나오는 것을 방지함으로써 양호한 밀봉을 실현할 수 있다.

따라서, 본 발명의 제조방법에 따르면, 이상적인 튜브 용기가 얻어진다. 또한, 올레핀계 수지 등을 사용해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또, 밀봉은 고주파 용착법을 사용할 수도 있다.

Claims (6)

1. 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 올레핀계 수지등으로 용기의 개구부와 본체를 가지는 패리슨을 사출성형한 후, 이 패리슨을 블로우 금형으로 옮겨 이축연신 블로우성형하고, 상기 블로우 금형으로부터 성형물을 취출한 다음, 본체의 저부를 절단하여 내용물을 충전한 후, 본체의 저부를 용착에 의해 밀봉하는 것을 특징으로 하는 튜브용기의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 이축연신 블로우성형시에, 연신로드로 패리슨을 그 축심방향으로 연신시키고, 공기를 불어 넣어 패리슨을 상기 축심에 직교하는 방향으로 연신시키는 것을 특징으로 하는 튜브용기의 제조방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 이축연신 블로우성형시에, 먼저, 연신로드로 패리슨을 그 축심방향으로 연신시키고, 그 후 공기를 불어 넣어 패리슨을 상기 축심에 직교하는 방향으로 연신시키는 것을 특징으로 하는 튜브용기의 제조방법.
4. 제 2항에 있어서,

   이축연신 블로우성형시에, 연신 로드를 패리슨의 본체내에 진입시키면서 동시에 공기를 불어넣는 것을 특징으로 하는 튜브용기의 제조방법.
5. 제1항 내지 4항중 어느 한 항에 있어서,

   본체의 저부의 밀봉을 초음파 용착에 의해 행하는 것을 특징으로 하는 튜브용기의 제조방법.
6. 제1항 내지 4항중 어느 한 항에 있어서,

   본체의 저부의 밀봉을 고주파 용착에 의해 행하는 것을 특징으로 하는 튜브용기의 제조방법.