KR20050061561A

KR20050061561A - 백 제조 방법

Info

Publication number: KR20050061561A
Application number: KR1020057007094A
Authority: KR
Inventors: 다까유끼 미즈오; 데루아끼 나까가와
Original assignee: 쇼와 덴코 플라스틱 프로덕츠 가부시키가이샤
Priority date: 2002-10-29
Filing date: 2003-10-29
Publication date: 2005-06-22
Also published as: RU2005112460A; AU2003278599A1; ATE384609T1; US20060013974A1; RU2294836C2; DE60318886T2; KR100618486B1; EP1560697A1; TWI235111B; EP1560697B1; WO2004039562A1; US7306553B2; TW200415008A; DE60318886D1

Abstract

본 발명은 마우스 부재(1)와 백 유닛(2) 사이의 용융 결합 부분에서 우수한 액체 기밀성을 보장하는 백 제조 방법을 제공한다. 용융 결합시키고, 이로써 예비 가열된 합성 레진으로 형성된 마우스 부재(1)와 가요성 필름으로 형성된 백 유닛(2)을 일체화시킴으로써 백을 생산하기 위한 백 제조 방법은, 마우스 부재(1)의 단부 부분(11)인 백 측면 내의 단부 부분(11)에서 마우스 부재(1)의 합성 레진이 예비 가열 단계에서 연화되는 것을 방지하면서, 마우스 부재(1)의 용융 결합 부분(12)인 백 유닛(2)에 용융 결합되는 부분에서 마우스 부재(1)의 합성 레진을 연화시키는 예비 가열 단계와, 백 유닛(2)의 개구 내부로 예비 가열된 마우스 부재(1)를 삽입하고 개구에 마우스 부재(1)의 용융 결합 부분(12)을 용융 결합시키도록 시일 주형(5)에 의해 이들을 가압하는 단계를 포함하고, 의학용 용기(6)는 상기 백 제조 방법에 의해 생산된다.

Description

백 제조 방법 {BAG-MAKING METHOD}

본 출원은 2003년 6월 20일에 출원된 미국 가출원 특허 제60/497,837호 및 2002년 10월 29일에 출원된 일본 특허 제2002-314252호에 권리를 주장한다.

본 발명은 백 제조 방법에 관한 것이고, 보다 구체적으로 본 발명은 마우스 부재(mouth member)와 백 유닛(bag unit) 사이의 용융 결합 부분에서 우수한 액체 기밀성을 보장하도록 합성 레진으로 형성된 마우스 부재와 가요성 필름으로 형성된 백 유닛을 용융 결합시킴으로써 백을 생산하는 백 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 설명된 백 제조 방법으로써 제조된 용기 내에 주입 용액 또는 피를 충전한 후 사용되는 의학용 용기에 관한 것이다.

우선권은 2002년 10월 29일에 출원된 일본 특허 출원 제2002-314252호에서 주장된다.

최근, 합성 레진을 사용함으로써 형성된 의학용 용기는 유리로 제조된 의학용 용기 대신에 사용된다. 합성 레진으로 제조된 의학용 용기는 블로우 성형으로써 생산된 용기와 압출 성형 또는 T 다이 캐스팅으로써 얻어진 필름 또는 시트(이후로는, 필름 및 시트는 집합적으로 "필름"으로 칭함)로부터 생산된 용기를 포함한다. 이들 중, 필름 백은 용기 내에서 두께가 얇고 균일하고, 사용 후에 체적이 감소될 수 있고, 따라서 폐기물이 덜 발생되고, 주입시 액체 내용물의 배출률이 마지막까지 거의 일정하게 유지될 수 있기 때문에, 필름(이후로는, "필름 백"으로 칭함)으로부터 생산된 용기가 증가하고 있다. 필름 백에서, 합성 레진으로 형성되고 도1에 도시된 바와 같이 삼차원 형상을 갖는 중공 실린더형 본체인 마우스 부재는 내용물의 충전 및 배출을 가능하게 하도록 가열 시일로써 고정된다. 마우스 부재는 대부분의 경우에서 중공의 원형 또는 타원형 단면을 갖는다.

마우스 부재를 필름에 고정할 시, 삼차원 형상의 부재는 2차원 평면 필름에 고정되야 하고 도2에 도시된 바와 같이, 갭(22)이 필름의 A 프레임 부분과 마우스 부재의 용융 결합 부분(이후로는, "A프레임 부분 갭"으로 칭함) 사이에 때때로 발생되어, 액체 내용물의 누출을 일으킨다. 특히, 100 ㎛ 이상의 필름 두께를 갖는 두꺼운 필름의 경우에, 필름은 가열 시일에서 마우스 부재의 형상과 일치되어 변형되지만, 이는 마우스 부재의 형상에 따라 변경될 수도 있고, 한번 시일된 부분은 때때로 필름의 복원 응력으로 인해 분리된다. 또한, 시일 주형과 이들을 샌들위치함으로써 마우스 부재와 필름을 용융 결합할 때, 필름은 마우스 부재의 형상과 일치하도록 과도한 인장 응력을 받기 쉽고 이는 필름을 박막화(thinning)시키거나 필름 내의 홀(hole)을 형성할 위험이 있다.

그러한 필름의 변형 또는 홀 형성을 방지하기 위해, 열 저항성이 강화된 적층 필름을 얻도록 접착제를 사용함으로써 필름 상에 열 저항 층을 스택하는 방법이 공지되어 있다. 그러나, 접착제를 사용하는 것은 접착제가 때때로 용해되기 때문에 의학용 분야에서는 바람직하지 않다. 따라서, 다양한 연구가 재료로부터 용해를 일으키지 않는 결합 기술을 위해 행해져 왔고 마우스 부재와 단일 층 또는 다층 필름을 포함하는 백 유닛 사이의 갭을 발생시키지 않는 액체 기밀 결합을 가능하게 하는 기술을 위해 행해져 왔다.

A 프레임 부분 갭의 문제점을 해결하는 데 성공한 용기로서, 도3에 도시된 바와 같이, 용융 결합 부분의 좌측 및 우측 측면에서 외향으로 연장하는 얇은 스트립(23)이 제공된 마우스 부재와 백 유닛을 결합시킴으로써 얻어진 용기가 제안되고 있다.

용융 결합 부분의 좌측 및 우측 측면에서 외향으로 연장하는 얇은 스트립이 제공된 마우스 부재와 용기 본체를 결합시킴으로써 용기를 생산하기 위한 방법의 구체적인 예는, 사전 가열된 지그를 사용함으로써 얇은 스트립 상에 미리 제공된 마우스 부재를 생산하고 그 후 주입 백에 이를 가열 시일하는 방법(제1 특허 문서 참조)과,

개방 플러그가 필름 또는 시트와 접촉하기 전, 개방 플러그에 대해 재료의 용융점보다 15 ℃ 내지 80 ℃만큼 높은 온도에서 개방 플러그의 표면을 용융시키고, 동시에 개방 플러그의 모든 측면 상에 0.2 mm 내지 0.3 mm의 폭으로 퓨즈 결합된 탭을 형성하고, 필름 또는 시트를 퓨즈 결합하도록 대칭 방향으로부터 개방 플러그로 두 개의 시트의 필름 또는 시트를 개방 플러그에 가압하는 방법(제2 특허 문헌 참조)과,

협소한 중공의 실린더형 본체에 결합된 부분을 갖는, 수직 축 방향으로 중공 실린더형 본체를 두 개로 분할하는 대칭 위치에서 중공 실린더형 본체의 외부 원주 표면 상의 돌출 부분을 제공하고, 돌출 부분을 가열하고 연화하고, 그 후 연화된 상태에서 돌출 부분과 중공 실린더형 본체에 시트를 인접시키는 방법(제3 특허 문헌 참조)과,

금속 주형에 의해 형성된 핀과 같은 돌출부를 갖는 마우스 부분에 압출 튜브를 가열 시일함으로써 백을 제조하는 방법(제4 특허 문헌 참조)과,

필름 또는 시트에 개방 플러그를 용융 결합시키기 전에, 600 ℃ 내지 800 ℃의 온도로 가열기의 방사열을 사용함으로써 개방 플러그의 용융 결합 부분에 대해 재료의 연화 온도로부터 용융점보다 13 ℃ 높은 온도까지의 범위의 온도로 개방 플러그의 용융 결합 부분에서 표면 층을 가열하고, 개방 플러그 상에 핀과 같은 얇은 스트립을 형성하도록 개방 플러그에 대해 대칭인 핀 형성 금속 주형에 의해 모든 측면으로부터 가열된 개방 플러그를 가압하고, 필름 또는 시트 사이에 가열된 상태로 계속 개방 플러그를 삽입하고 가열 시일된 주형에 의해 필름 또는 시트에 개방 플러그를 용융 결합하는 방법(제5 특허 문헌 참조)을 포함한다.

이러한 것들은 필름에 용융 결합될 부분에서, 마우스 부재의 좌측 및 우측 측면에서 외향으로 연장하는 얇은 스트립 상에 미리 제공된 마우스 부재를 생성하고, 그 후, 백 유닛에 마우스 부재를 결합시키는 방법이다. 그러한 방법은 얇은 스트립을 형성하기 위한 과도한 단계를 요구할 뿐만 아니라, 얇은 스트립의 형성에서 얇은 스트립의 크기의 변동, 좌측과 우측의 얇은 스트립 사이의 크기의 불균일 및 얇은 스트립 형성 주형으로부터의 카바이드 파편의 부착과 같은, 문제점에 직면한다. 또한, 미리 형성된 얇은 스트립은 변형될 수도 있고, 예를 들면 수축되고, 비틀리거나 또는 떨어질 수도 있다. 또한, 가열은 마우스 부재의 인젝션 성형 시 생성된 용융 결합 부분에 잔류 응력의 방출로 인해, 마우스 부재의 변형을 수반하기 쉽고, 그 결과로서, 마우스 부재와, 백 유닛과, 시일 주형의 위치가 백 유닛에 마우스 부재를 결합 시 정확하게 조정될 수 없고, 결국 불만족스러운 결합에 이른다. 따라서, A 프레임 부분 갭의 발생을 보다 완벽히 방지하기 위한 개선책이 요구되고 있다.

특히, 10 mm를 넘는 직경을 갖는 큰 크기의 마우스 부재의 경우에는, 필름의 박막화 및 핀 홀의 생성이 보다 종종 발생하기 쉽다.

제1 특허 문헌

JP-UM-A-61-194638호("JP-UM-A"라는 용어는 본원에서 비심사 일본 공개 실용 신안 출원을 의미함)

제2 특허 문헌

일본 특허 제2,940,987호

제3 특허 문헌

일본 특허 제2,791,387호

제4 특허 문헌

JP-A-4-191033호("JP-A"라는 용어는 본원에서 비심사 일본 특허 출원을 의미함)

제5 특허 문헌

일본 특허 제3,048,486호

제6 특허 문헌

JP-B-3-5304호("JP-B"라는 용어는 본원에서 심사된 일본 특허 공보를 의미함)

도1은 마우스 부재의 일 실시예를 도시한 사시도이다.

도2는 갭을 갖는 A 프레임 부분의 단면도이다.

도3은 얇은 스트립이 제공되고 연장된 마우스 부재를 사용하는 경우에서의 A 프레임 부분의 단면도이다.

도4a는 마우스 부재의 용융 결합 부분이 환형 가열기에 의해 예비 가열된 상태를 도시한 단면도이다.

도4b는 단열판이 제공되고 마우스 부재의 용융 결합 부분이 환형 기열기에 의해 예비 가열되는 상태를 도시한 단면도이다.

도4c는 도4a의 단면도에서 A-A를 따라 절단한 단면도이다.

도5a는 마우스 부재의 다른 예를 도시한 사시도이다.

도5b는 마우스 부재의 다른 예의 단면도이다.

도6은 마우스 부재 및 백 유닛이 감압되는 상태를 도시한 단면도이다.

도7a는 시일 주형의 수평 단면도이다.

도7b는 도7a의 부분적인 확대도이다.

도8은 시일 주형의 종방향 단면도이다.

도9는 백 제조 방법에 의한 의학용 용기를 도시하는 도면이다.

본 발명은 이러한 상황 하에서 만들어진 것이고 본 발명의 주목적은 마우스 부재와 백 유닛 사이의 용융 결합된 부분에서 우수한 액체 기밀성을 갖는, 마우스 부재를 갖는 백을 얻기 위한 백 제조 방법을 제공하는 것이고, 본 발명에서 마우스 부재는 사전 가열에서 용융 결합 부분의 변형이 가능한 많이 감소되고, 단계의 수가 적고 A 프레임 부분 갭의 발생이 안정적으로 방지된다.

마우스 부재와 백 유닛을 용융 결합함으로써 백을 생산하고 A 프레임 부분 갭의 발생을 방지할 수 있는 백 제조 방법에서의 포괄적인 연구로 인해, 본 발명자는 인젝션 성형에 의해 생산된 마우스 부재가 인젝션 성형 시 발생된 잔여 응력을 갖고, 이 잔여 응력은 마우스 부재 상에 얇은 스트립의 형성 시 또는 예비 가열 시 가열에 의해 방출됨으로써, 변형을 일으키고, 이러한 변형은 마우스 부재와, 백 유닛과, 시일 주형의 상대적인 위치를 정확하게 결정하는 것을 어렵게 만들고, 시일 주형과 백 유닛 사이의 유해한 국소적 접촉 또는 갭의 발생을 발생시켜서, 그 결과로서, 균일하고 안정된 시일이 달성되기 어렵다. 따라서, 마우스 부재의 변형을 억제함으로써, 균일한 얇은 스트립이 안정적으로 형성될 수 있고, A 프레임 부분 갭의 발생이 방지될 수 있으며, 동시에 마우스 부재의 인접에서의 백 유닛은 마우스 부재의 단부 부분에서의 가열로 인한 필름의 박막화로부터 방지될 수 있다. 본 발명은 이러한 발명에 기초하여 완성되었다.

보다 구체적으로, 본 발명은 아래의 1) 내지 7)에 설명된 백 제조 방법에 관한 것이다.

즉, 상기 설명된 목적은 다음의 방법을 개발함으로써 달성될 수 있다.

1) 용융 결합시키고, 이로써 예비 가열된 합성 레진으로 형성된 마우스 부재와 가요성 필름으로 형성된 백 유닛을 일체화시킴으로써 백을 생산하기 위한 백 제조 방법이며, 상기 방법은, 마우스 부재의 단부 부분인 백 측면의 단부 부분에서 마우스 부재의 합성 레진이 예비 가열시에 연화되는 것을 방지하면서, 마우스 부재의 용융 결합 부분인 백 유닛에 용융 결합되는 부분에서 마우스 부재의 합성 레진을 연화시키는 예비 가열 단계와, 백 유닛의 개구 내부로 예비 가열된 마우스 부재를 삽입하고 개구에 마우스 부재의 용융 결합 부분을 용융 결합시키도록 시일 주형에 의해 이들을 가압하는 용융 결합 단계를 포함한다.

2) 상기 1)의 백 제조 방법에 있어서, 방사열은 예비 가열을 위해 사용된다.

3) 상기 1)의 백 제조 방법에 있어서, 마우스 부재의 단부 부분은 0.5 mm 이상의 길이를 갖다.

4) 상기 1)의 백 제조 방법에 있어서, 마우스 부재의 단부 부분은 단열 수단에 의해 예비 가열시에 가열되는 것으로부터 방지된다.

5) 상기 1)의 백 제조 방법에 있어서, 용융 결합 단계에서, 용융 결합은 단부 부분의 최하부 부분으로부터 적어도 0.5 mm의 구역에서 마우스 부재를 가열하지 않도록 수행된다.

6) 상기 1)의 백 제조 방법에 있어서, 실린더형 본체에 의해 지지되는 마우스 부재는 백 유닛의 개구 내부로 삽입되고, 마우스 부재와 백 유닛은 백 유닛이 감압되면서 용융 결합된다.

7) 상기 1)의 백 제조 방법에 따라 생산된 의료용 용기.

상기 백 제조 방법에 따르면, 단계의 수가 작도 A 프레임 부분에서 갭의 발생이 안정적으로 방지되어, 마우스 부재를 갖는 백이 액체 누출로부터 방지될 수 있다. 또한 백 유닛을 형성하는 필름은 가열로 인한 마우스 부재의 말단부에서 박막화를 방지할 수 있고, 따라서 백은 의학용 용기 등의 분야에서 사용될 수 있다. 따라서 본 발명은 유용하다.

본 발명은 도면을 참조하여 아래에 상세하게 설명될 것이다.

마우스 부재(1)는 백의 인젝션 입구/출구로 작용하고 그 단면은 중공의 원형, 타원형, 마름모 또는 보트 형태를 갖는다. 또한, 하나의 마우스 부재는 복수의 인젝션 입구/출구를 가질 수도 있다.

마우스 부재(1)가 원형의 단면을 갖는 경우에, 직경은 10 mm로부터 30 mm까지이고, 마우스 부재(1)의 두께는 0.5 mm로부터 3 mm까지이고, 높이는 약 20 mm로부터 80 mm까지이다.

마우스 부재를 위해 사용되는 합성 레진의 예는 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 폴리부틸렌 테레프탈레이드와 같은 폴리에스테르 레진, 폴리카보네이트 레진 및 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌과 같은 폴리올레핀계 레진을 포함한다. 이들 중, 폴리올레핀계 레진이 바람직하고, 단일 레진 또는 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 고압 공정 저밀도 폴리에틸렌 및 메탈로센 촉매제를 사용함으로써 생산된 폴리에틸렌과 같은 폴리에틸렌계 레진의 혼합된 레진이 보다 바람직하다. 바람직하게는 백 유닛을 구성하는 가요성 필름과 동일한 레진이 사용된다.

마우스 부재(1)는 다층을 포함할 수도 있다. 특히, 마우스 부재는 예비 가열시에 변형으로부터 보다 억제되고, 동시에 인젝션 니들은 마우스 부재의 내부에서 잘못되어 덧대어 이어질 때, 니들은 마우스 부재의 측면 표면 상의 내부로부터 외부로 관통하는 것이 방지되기 때문에, 가요성 필름과 동일한 레진이 마우스 부재의 최외곽층을 위해 사용되고 외부의 층보다 열 저항성과 강성에서 높은 레진이 최내곽층을 위해 사용되는 것이 바람직하다.

백 유닛(2)은 가요성 필름을 포함하고, 그 구성 재료의 예는 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌과 같은 폴리올레핀 레진, 폴리아미드 레진 및 폴리에스테르 레진을 포함한다. 마우스 부재(1)의 용융 결합면(12)의 용융점과 근사한 용융점을 갖는 구성 재료 또는 그와 같은 레진을 혼합함으로써 얻어진 폴리올레핀계 레진이 바람직하다. 가요성 필름은 단일 층 구조 또는 다층 구조를 가질 수도 있고, 그 두께는 약 100 ㎛로부터 400 ㎛이다. 다층 적층 필름의 경우, 마우스 부재의 용융면과 용융점에서 레진과 동일하고 근사한 구성 재료 또는 그러한 재료를 혼합함으로써 얻어진 레진이 백 유닛의 내부 표면을 위해 사용되는 것이 바람직하다. 가요성 필름을 위해, 압출 성형에 의해 생산된 실린더형 필름 또는 T 다이 캐스팅 등에 의해 생산된 필름을 겹쳐 접음으로써 또는 필름을 겹쳐 포갬으로써 얻어진 백 재료가 사용된다.

본 발명의 백 제조 방법에서, 용융 결합은 합성 레진으로 형성된 마우스 부재(1)가 예비 가열된 후 수행된다. 마우스 부재(1)는 거의 모든 경우에서 인젝션 성형에 의해 생산되고, 본 발명자는 인젝션 성형에서 발생되고 마우스 부재 내에 한정된 잔여 응력이 예비 가열시에 방출되어 마우스 부재를 변형시키고, 따라서 변형된 마우스 부재(1)가 시일 주형(5)에 의해 백 유닛(2)과 함께 가압될 때, 백 유닛(2)의 필름과의 접촉이 비균일하게 되어, 그 결과로서, 국소적인 접촉 또는 갭이 용융 결합 전에 마우스 부재(1)와 백 유닛(2)의 필름 사이에서 발생한다는 것을 발견했다. 보다 구체적으로, 마우스 부재(1)와, 백 유닛(2)과 시일 주형(5) 사이의 상대적인 위치 관계는 마우스 부재의 변형으로 인해 변경되고 A 프레임 부분 갭은 몇몇 경우에서 마우스 부재 레진으로써 충전될 수 없다. 마우스 부재(1)와, 백 유닛(2)과 시일 주형(5) 사이의 바람직한 상대적인 위치 관계를 일정하게 확립하기 위해, 마우스 부재(1)는 예비 가열시에 변형되는 것이 방지되야만 한다. 본 발명자는 변형이 마우스 부재의 단부 부분(11)을 연화시키지 않고 예비 가열을 수행함으로써 방지될 수 있고, 그 결과로서, 마우스 부재(1)와, 백 유닛(2)과 시일 주형(5)은 상대적으로 정확한 위치로 조정될 수 있고 백 유닛(2)과 마우스 부재(1)는 A 프레임 부분 갭을 발생시키지 않고 용융 결합될 수 있다는 것을 발견했다.

통상적으로, 마우스 부재(1)와 백 유닛(2)은 고무 플러그가 고정된 마우스 부재의 상부 부분(13)을 제외한 마우스 부재의 일부에 마우스 부재의 용융 결합 부분을 한정함으로써 그리고 용융 결합 부분이 연화될 때까지 마우스 부재를 가열함으로써 용융 결합된다. 그러나, 마우스 부재(1)의 변형을 억제하도록, 마우스 부재의 상부 부분(13) 뿐만 아니라 마우스 부재의 단부 부분인 마우스 부재의 백 측면 내의 단부 부분(11)이 가열되지 않음으로써 연화되지 않을 때, 마우스 부재는 전체적으로 변형되는 것으로부터 방지되고, 마우스 부재, 백 유닛 및 시일 주형의 위치 정확성은 강화되고, 접촉 특성은 개선되어, 균일한 용융 결합과 마우스 부재의 용융 결합 부분에서 얇은 스트립의 형성이 실현되고, 백 유닛과 마우스 부재 사이의 A 프레임 부분에서 갭이 없는 용융 결합이 달성될 수 있다. 통상적인 방법에 따르면, 또한 마우스 부재의 단부 부분은 가열되고, 경우에 따라서 필름의 용융점보다 높은 온도로 가열되어, 그 결과로서 필름의 박막화는 마우스 부재(1)와 백 유닛(2)의 시일에서의 마우스 부재의 단부 부분의 인접에서 발생되기 쉽다. 또한 이러한 문제점도 상기 설명된 기술에 의해 해결될 수 있다. 필름의 부분적인 박막화는 방지되고, 따라서 용기 본체의 백 낙하 강도는 개선된다.

본원에 사용된 "연화하는"이란 용어는 필름을 통해 시일 주형에 의해 가압된 마우스 부재의 용융 결합 부분의 표면이 필름에 결합되고 동시에 얇은 스트립이 형성되는 그러한 정도로 레진이 연화되는 상태를 의미한다. 마우스 부재의 비연화된 단부 부분은 예비 가열 전 마우스 부재의 표면과 동일한 표면 상태를 갖는 것이 눈으로써 확인된다. 이러한 경우, 확실한 경계 라인은 시일 주형에 의해 가압전에 마우스 부분의 단부 부분과 마우스 부재의 용융 결합 부분 사이의 경계에서 관찰된다. 이러한 경계 라인이 눈으로써 관찰되는 상태를 제공하도록 마우스 부재를 예비 가열함으로써, 본 발명의 목적이 달성된다.

예비 가열시에, 열간 주형을 사용함으로써 직접 가열 또는, 환형 가열기 또는 원적외선과 같은 열원으로부터의 방사열에 의한 가열이 사용되고, 마우스 부재의 용융 결합 부분인 백 유닛에 대한 마우스 부재의 용융 결합 부분(12)의 표면 온도는 마우스 부재를 위해 사용되는 합성 레진이 연화되는 온도로 설정된다.

이러한 가열 방법 중, 방사열에 의한 가열이 외부 물질의 부착과 기계 구조의 단순화의 관점에서 이점을 갖고, 따라서 이 방법이 바람직하다. 사전 가열기(3)에 대해, 마우스 부재의 단부 부분(11)을 가열하지 않도록 그러한 형상을 갖는 환형 가열기가 사용되는 것이 바람직하다. 도4a 및 도4b 각각은 단열 재료(33)에 의해 커버된 환형 가열기(31)로써 예비 가열 중인 마우스 부재의 한 예를 도시한 단면도이다. 또한 마우스 부재(1)와 사전 가열기(3) 사이의 클리어런스는 환형 가열기의 비가열 부분(34)에 마우스 부재(1)를 끼워 맞춤함으로써 또는 도4a 및 도4b의 상부 부분으로부터 마우스 부재(1)의 중공 부분 내부로 지지부를 끼워 맞춤함으로써 보다 높은 정확성으로 유지될 수 있고, 따라서 적어도 두 개의 부분에서 마우스 부재를 지지하여 마우스 부재(1)와 환형 가열기의 정확한 공간적 배열을 유지할 수 있다. 또한, 마우스 부재가 회전할 때, 사전 가열기(3)로부터 수용되는 열의 양은 마우스 부재의 용융 결합 부분(12)의 전체 원주 상을 거쳐 균일하게 될 수 있다. 예비 가열 단계에서 마우스 부재의 용융된 결합 부분(12)에 인가된 열의 양이 안정화되고 균질화될 때, 마우스 부재(1)의 변형은 보다 억제되고 마우스 본체와, 백 유닛과, 시일 주형의 위치 조절은 보다 정확하게 수행될 수 있다.

가열 온도는 용융 결합 단계에서 필름을 통해 마우스 부재를 가압할 때 마우스 부재 상에 얇은 스트립을 형성하도록 충분히 높은 온도여야만 한다. 방사열에 의해 가열하는 경우에서, 가열 온도는 열원과 마우스 부재 표면 사이의 클리어런스에 따라 또는 마우스 부재의 구성 재료에 따라 적절히 선택될 수 있고, 그러나 가열은 500 ℃ 내지 750 ℃의 온도로 열원을 설정함으로써 8 내지 13 초 동안 수행하는 것이 바람직하지만, 이는 마우스 부재의 구성 요소에 따라 변경된다. 마우스 부재의 용융 결합 부분(12)의 온도가 너무 높으면, 열등한 제품의 합성 레진이 생성되거나 또는 유동 변형이 발생할 수도 있고, 또한 마우스 부재의 단부 부분은 마우스 부재의 용융 결합 부분에서 온도의 영향으로 인해 연화될 수도 있고, 따라서 이는 회피되야만 한다.

보다 구체적으로 설명하면, 마우스 부재의 단부 부분(11)을 연화시키지 않고 마우스 부재의 용융 결합 부분(12)을 연화시키도록, 마우스 부재의 단부 부분(11)은 예를 들면 환형 가열기와 같은 열원보다 적어도 0.5 mm 이상 만큼 돌출되고, 바람직하게는 0.8 mm 이상으로 돌출되어, 마우스 부재의 단부 부분(11)은 방사열에 의해 영향을 받아 연화되는 것을 효과적으로 회피할 수 있고, 그 결과로서 마우스 부재는 전체적으로 강성의 감소와 열로 인한 변형으로부터 방지될 수 있다.

다른 예는 도4b에 도시된 바와 같이, 마우스 부재의 단부 부분(11)이 열원으로부터의 방사열에 쉽게 노출되는 것을 방지하기 위한 단열판(32)과 같은 단열 수단을 사용하는 방법과, 도시 생략되었지만, 마우스 부재의 단부 부분이 들어가는 원형 캡과 같은 리세스 부분을 갖는 냉각 주형에 인접시킴으로써 마우스 부재의 단부 부분을 냉각하는 방법을 포함한다. 또한, 본 발명의 목적은 도5a 및 도5b에 도시된 바와 같이, 마우스 부재의 용융 결합 부분(12)과 비교되게, 열원으로부터 마우스 부재의 단부 부분(11)의 거리를 확장시키도록 마우스 부재의 최하부 부분(14)으로부터 5 mm 이하, 바람직하게는 1 mm로부터 5 mm의 길이(L) 구역 내에 마우스 부재의 단부 부분(11)에서 직경이 감소되는 마우스 부재를 사용함으로써 달성될 수 있다.

가압하고, 이로써 마우스 부재와 백 유닛을 용융 결합하는 용융 결합 단계는 백 유닛의 개구 내부로 예비 가열된 마우스 부재를 삽입하고, 개구에 마우스 부재의 용융 결합 부분을 용융 결합시키는 시일 주형에 의해 이들을 가압하는 단계이다. 용융 결합 단계의 예는 도6을 참조하여 아래에 상세하게 설명된다. 다음의 예에서, 실린더형 본체에 의해 지지되는 마우스 부재는 백 유닛의 개구 내부로 삽입되고 백 유닛은 감압되어 마우스 부재에 용융 결합된다. 감압에 의한 방법은 마우스 부재의 직경이 10 mm을 넘는 경우에 보다 효과적이다. 아날로그 방법은 제6 특허 문서에 설명된다.

도6에 도시된 바와 같이, 마우스 부재의 고정을 용이하게 하기 위해, 실린더형 본체(4)는 중공 실린더형 마우스 부재(1)의 중공 부분 내에 삽입된다.

실린더형 본체는 마우스 부재의 내부 직경보다 약간 작은 외부 직경을 갖고, 그 내부에는 홀이 말단부로 관통된다. 실린더형 본체의 말단부[공기 흡입 입구(43)]는 굽어진 필름을 따르는 형상, 즉 단면 영역이 실린더형 본체의 말단부를 향해 점진적으로 감소하는 형상을 갖도록 형성된다.

단면 영역은 실린더형 본체의 말단부로부터 5 mm 이상의 위치에서 점진적으로 감소되기 시작하고 동시에 마우스 부재의 단부 부분(11)보다 말단부에 보다 근접한다. 실린더형 본체는 실린더형 본체의 말단부(43)가 마우스의 단부 부분(11)으로부터 적어도 5 mm 이상 돌출하도록 삽입된다. 백 유닛의 내부는 그 안에 공기를 흡입함으로써 감압되고, 이는 나중에 설명되고 이로써 실린더형 본체(4)와 백은 보다 기밀하게 접촉된다. 또한, 또한 실린더형 본체(4)가 예비 가열 단계에서 마우스 부재(1)를 위한 고정 지그로서 작용한다면, 이는 마우스 부재의 변형을 더욱 방지하는 효과를 제공할 수도 있지만, 기계 구조가 복잡하기 때문에, 즉 기계 구조가 시일 시간(시일 주형이 가압되는 시간 주기)과 예비 가열 시간 사이의 차이를 고려함으로써 구성될 필요가 있기 때문에, 장비는 약간 복잡하게 되고 이는 비용에서 증가를 발생시킨다.

원한다면, 백 유닛의 내부는 실린더형 본체(4)와 백(2) 사이의 기밀한 접촉을 강화하도록 공기를 그 안에 감압 포트(42)에 의해 흡입함으로써 감압된다. 감압의 타이밍은 시일 주형(5)이 고정되기 전이거나 또는 시일 주형(5)의 폐쇄와 동시이다. 백 유닛은 감압에 의해 고정되고, 따라서 시일 주형(5)로부터의 열의 영향으로 인해 용융 결합 부분과 비용융 결합 부분 사이의 경계에서 필름의 박막화 또는 핀 홀의 발생과 같은 문제점의 발생이 매우 효과적으로 방지될 수 있다. 또한, 백 유닛(2)과 마우스 부재(1)는 감압에 의해 견고하게 접촉되고, 따라서 실린더형 지지 부분(41)에서, 필름은 마우스 부재의 단부 부분(11)의 형상과 일치되어 굽어지고 고정된다. 또한, 마우스 부재의 단부 부분에서의 낮은 온도로 인해, 박막화는 양호한 효율로써 억제된다.

백 유닛(2)과 마우스 부재(1)는 마우스 부재의 용융 결합 부분(12)과 백 유닛의 용융 결합 부분(21)을 용융 결합하도록 도7에 도시된 시일 주형(5)에 의해 가압된다. 시일 주형(5)의 온도는 필름(백 유닛 레진)의 용융점보다 10 ℃ 이상만큼 높고, 폴리에스테르 레진으로 형성된 필름의 경우에는, 이러한 온도는 110 ℃로부터 170 ℃이고 용융 결합 시간은 약 1초로부터 3초이다. 시일 주형(5)에 의해 가압될 때까지의 예비 가열 후의 시간 주기는 가능한 짧은 것이 바람직하지만, 생산 기구에 의한 제한으로 인해, 이 시간 주기는 일반적으로 약 1초 내지 4초이다. 이러한 시간 주기가 4초를 넘는다면, 마우스 부재의 용융 결합 부분에서 표면 온도는 감소되고 마우스 부재(1)와 백 유닛(2) 사이의 시일 강도는 불충분하게 되기 쉽다. 용융 결합에서, 주형의 코너가 도7b에 도시된 바와 같이 작은 R을 가질 때, 얇은 스트립은 용이하게 형성될 수 있다.

시일 주형(5)은 반원형 단면과 평평한 부분을 포함하는 형상을 갖고 R은 반원형 단면과 평평한 부분의 연결 부분에, 즉 마우스 부재(1)와 필름 사이의 A 프레임 부분에 형성된다. R은 0.2 mm로부터 2 mm이고, 보다 바람직하게는 0.3 mm로부터 1.7 mm이다. R이 너무 크다면, A 프레임 부분 갭의 형성이 방지될 수 없고, 반면에 너무 작다면, 예를 들면 필름이 긁히거나 불충분한 얇은 스트립이 형성되는 문제점이 발생되기 쉽다. 반원형 단면의 직경은 마우스 부재의 용융 결합 부분(12)의 직경에 필름 두께를 부가함으로써 얻어진 크기보다 약간 작다. 또한, 바람직하게 시일 주형(5)은 필름의 박막화가 회피될 수 있도록 마우스 부재의 단부 부분의 최하부 부분으로부터 적어도 0.5 mm의 구역을 가열하지 않고 용융 결합을 수행하도록 설계된다. 그러한 시일 주형(5)의 예는 마우스 부재의 단부 부분의 최하부 측면으로부터 적어도 0.5 mm의 길이의 구역이 필름의 용융점보다 낮은 온도로 제어될 수 있도록 그러한 형상을 갖는 주형을 포함한다. 바람직한 시일 주형은 마우스 부재가 시일 주형(5)로부터 M의 길이만큼 돌출되게 하는 도8에 도시된 바와 같은 주형이다. 길이 M은 바람직하게 0.5 mm 이상이다. 이러한 길이를 갖는다면, 필름은 마우스 부재의 말단부와 주형 사이에서 가압되지 않고 필름의 박막화는 발생되기 어렵게 된다. 이때, 이러한 필름은 도9에 도시된 의학용 용기(6)의 부분일 수도 있다.

이러한 예에서, 마우스 부재 및 백 유닛은 백 유닛이 감압되면서 용융 결합되지만, 또한 본 발명의 효과는, 마우스 부재의 단부 부분(11)이 예비 가열시에 연화되는 것을 방지하면서, 마우스 부재(1)와 백 유닛(2)이 용융되는 마우스 부분의 용융된 부분(1)을 연화시킴으로써 그리고 실린더형 본체를 사용하지 않고 마우스 부재(1)와 백 유닛(2)을 가압함으로써 달성될 수 있다.

본 발명의 예비 가열 단계에서 가열된 마우스 부재(1)에는, 인젝션 성형에서 발생된 잔여 응력이 제거되고 변형이 방지되어, 그 결과로서, 마우스 부재(1)와 백 유닛(2)은 각각 시일 주형(5)에 대해 정확한 위치로 끼워 맞춤될 수 있다. 정확하게 위치 설정된 그러한 상태에서 용융 결합되기 때문에, 가요성 필름에 대해 가압된 마우스 부재의 용융 결합 부분(12) 내에 연화된 레진은, 안정된 형상을 갖고 A 프레임 부분 갭 내로 연장하는 얇은 스트립을 형성한다.

얇은 스트립은 두께가 약 50 ㎛로부터 200 ㎛이고 길이가 약 0.1 mm로부터 2 mm인 크기를 갖는 것이 적절하다. 본 발명에 따르면, 마우스 부재는 이러한 크기의 얇은 스트립을 갖게 되고 마우스 부재를 용융 결합함시킴으로써 A 프레임 부분 갭의 형성과 액체 누출의 생성이 없는 마우스 부재를 갖는 백이 안정적으로 생산될 수 있다.

마우스 부재가 용융 결합된 후, 용융 결합 부분은 냉각 주형에 의해 샌드위치된다. 예비 가열시에 마우스 부재의 변형이 방지되기 때문에, 시일 주형에 의해 샌드위치하는 것과 유사하게, 또한 샌드위치될 재료도 냉각 주형에 의한 샌드위치 시 정확하고 안정적으로 위치 설정될 수 있고, 따라서 얇은 스트립은 안정적으로 성형된다.

백 유닛의 내부가 감압된 경우에서, 감압은 해제된다. 감압 상태에서 용융 결합과 냉각을 수행함으로써, 필름은 필름이 필름 시일 주형에 의해 마우스 부재와 용융 결합되고 냉각될 때까지 노즐의 형상과 일치되어 기밀하게 접촉되고 고정된다. 용융 결합은 필름이 자유 운동으로부터 억제되는 상태로 수행되고, 이는 용융되고 연화된 필름이 늘어나지 않아 필름이 마우스 부재의 용융 결합 부분과 비용융 결합 부분의 경계에서 박막화되지 않는 효과를 제공한다.

고밀도 폴리에틸렌과 선형 저밀도 폴리에틸렌의 동등한 혼합 조성으로 형성되고 원형 단면 형상을 갖는 마우스 부재는 인젝션 성형에 의해 생산되고, 여기서, 직경은 17 mm이고, 내부 직경은 13 mm이고 용융 결합 부분과 마우스 부재의 단부 부분의 두께는 2 mm이다.

140 mm의 폭을 갖는 관형 선형 저밀도 폴리에틸렌 필름은 압출 성형에 의해 형성되고 300 mm의 길이로 절단된다. 하나의 절단 부분은 가열 시일에 의해 폐쇄되고 다른 절단 부분은 개구의 용융 결합 부분으로서 사용된다. 한편, 방사 부분에서의 표면 온도가 700 ℃이고 마우스 부분의 단부 부분이 방사 부분으로부터 1 mm만큼 돌출하도록 설계된 환형 가열기는 마우스 부재의 중앙과 중앙을 정렬하면서 마우스 부재 내부로 삽입되고 10초 동안 가열된다. 중공 실린더형 본체가 마우스 부재 내부로 끼워 맞춤된 후, 마우스 부재는 위에서 준비된 백 유닛의 용융 결합 부분 내부로 빠르게 삽입되고 백 유닛의 내부를 감압하도록 진공 펌프에 의해 흡입함과 동시에, 용융 결합 부분은 2초 동안 140 ℃로 시일 주형에 의해 샌드위치된다. 이어서, 용융 결합 부분은 3초 동안 냉각 주형에 의해 샌드위치되고 진공이 제거된 후, 중공 실린더형 본체는 마우스 부재를 갖는 백을 생산하도록 외부로 당겨진다.

마우스 부재를 갖는 이러한 100개의 백 유닛이 준비되고 500 mL의 물을 각각의 백 내부로 충전하고 기밀하게 틀어 막은 후, 백은 0.07 MPa의 내부 압력을 주도록 외부로부터 가압되고 그 후 5 분 동안 세운 상태로 유지한다. 마우스 부재를 갖는 모든 백에서, 물 누출은 관찰되지 않았다.

본 발명의 바람직한 실시예가 위에서 설명되고 도시되었지만, 이는 본 발명의 예시이며 제한으로서 해석되어서는 안된다는 것을 알 것이다. 부가, 생략, 대체 및 다른 변경은 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 행해질 수 있다. 따라서, 본 발명은 앞의 설명에 의해 제한되게 해석되지 않고 단지 첨부된 청구항의 범위에 의해 제한된다.

Claims

용융 결합시키고, 이로써 예비 가열된 합성 레진으로 형성된 마우스 부재와 가요성 필름으로 형성된 백 유닛을 일체화시킴으로써 백을 생산하기 위한 백 제조 방법이며,

마우스 부재의 단부 부분인 백 측면 내의 단부 부분에서 마우스 부재의 합성 레진이 예비 가열시에 연화되는 것을 방지하면서, 마우스 부재의 용융 결합 부분인 백 유닛에 용융 결합되는 부분에서 마우스 부재의 합성 레진을 연화시키는 예비 가열 단계와,

백 유닛의 개구 내부로 예비 가열된 마우스 부재를 삽입하고 개구에 마우스 부재의 용융 결합 부분을 용융 결합시키도록 시일 주형에 의해 이들을 가압하는 용융 결합 단계를 포함하는 백 제조 방법.
제1항에 있어서, 방사열은 예비 가열을 위해 사용되는 백 제조 방법.
제1항에 있어서, 마우스 부재의 단부 부분은 0.5 mm 이상의 길이를 갖는 백 제조 방법.
제1항에 있어서, 마우스 부재의 단부 부분은 단열 수단에 의해 예비 가열시에 가열되는 것으로부터 방지되는 백 제조 방법.
제1항에 있어서, 용융 결합 단계에서, 용융 결합은 단부 부분의 최하부 부분으로부터 적어도 0.5 mm의 구역의 마우스 부재를 가열하지 않도록 수행되는 백 제조 방법.
제1항에 있어서, 실린더형 본체에 의해 지지되는 마우스 부재는 백 유닛의 개구 내부로 삽입되고, 마우스 부재와 백 유닛은 백 유닛이 감압되면서 용융 결합되는 백 제조 방법.
제1항에 따른 백 제조 방법에 의해 생산된 의료용 용기.