KR20100027088A - 다이렉트 블로우 성형방법에 의한 합성수지제 이중 용기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 종래의 내용체와 외용체로 이루어지는 합성수지제 이중 용기 에 있어서의 형상면의 제약이나, 조립 공정이 필요하다고 하는 문제를 해결하는 것을 과제로 하는 것으로, 이 과제를 해결하기 위한 본 발명의 주된 수단은, 다이렉트 블로우 성형법에 의한 이중 용기에 있어서, 서로 비접착성의 합성수지로 이루어지는 외층과 내층과의 사이에, 다이렉트 블로우 성형에 수반하는 외층과 내층의 성형 수축의 차이에 의해 박리 형성된 공극을 갖는 구성으로 한다고 하는 것이다.

Description

다이렉트 블로우 성형법에 의한 합성수지제 이중 용기{DOUBLE CONTAINER OF SYNTHETIC RESIN BY DIRECT BLOW MOLDING METHOD}

본 발명은, 다이렉트 블로우 성형으로 외층과 내층의 사이에 공극을 형성한 합성수지제의 이중 용기에 관한 것이다.

특허문헌 1에는 원통형상의 외용체와 내용체를 조립부착 캡으로 조립부착 고정한 이중 용기에 관한 발명이 기재되어 있다. 이러한 이중 용기는, 예를 들어 이중벽을 이용한 단열 용기, 혹은 화장료 용기 등의 분야에서는 외용체를 투명성의 것으로 하고, 외용체안에 내용체가 뜬 것 같은 가식성을 부여한 용기로서 사용되고 있다.

특허문헌 1 : 일본특허공개공보2004-352327호

[발명이 해결하고자 하는 과제]

여기서, 특허문헌 1에 기재되는 이중 용기는 외용체에 내용체를 삽입하고, 조립부착 캡으로 조립부착 고정하는 것으로, 내용체를 외용체에 삽입할 필요가 있으므로, 입구통부의 입구지름을 크게 할 필요가 있는 등의 형상면의 제약이 있고, 또한 2개의 용기를 조립하기 위한, 부위나 부재, 혹은 조립 공정이 필요하게 되는 등의 문제가 있다.

본 발명은 상술과 같은 이중 용기에 관한 문제를 해결하고자 하는 것으로서, 형상면의 제약이 적고, 간단한 공정으로 성형 가능한 합성수지제 이중 용기의 창출을 과제로 하는 것이다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 주된 수단은, 다이렉트 블로우 성형법에 의한 이중 용기로서, 서로 비접착성의 합성수지로 이루어지는 외층과 내층의 사이에, 다이렉트 블로우 성형에 수반하는 외층과 내층의 성형 수축의 차이에 의해 박리 형성된 공극을 갖는 구성으로 하는 것이다.

본원 발명자들은, 다층 압출 성형에 의해 외층과 내층을 적층한 다층 패리손을 성형하여, 이 용해상태의 다층 패리손을 블로우 성형하는 다이렉트 블로우 성형 방법을 검토하는 중에서, 외층과 내층에 사용하는 합성수지의 조합에 의해서, 이형 후의 성형 수축에 기인하여 외층과 내층이 박리되어, 공극이 형성되는 것을 발견하여, 이 지견을 기초로 본 발명을 창출하기에 이르렀다.

그리고, 상기 구성의 외층과 내층의 사이에 공극을 갖는 이중용기는, 특히 내용체를 외용체에 삽입하여 조립부착 고정할 필요도 없고, 외층과 내층의 성형 수축의 차이를 이용하여, 통상의 다이렉트 블로우 성형 방법에 의해 성형할 수 있다.

여기서, 외층과 내층을 다이렉트 블로우 성형에 수반하는 성형 수축에 의해 박리하기 위한 기본적인 요건은, 외층과 비교하여 내층의 성형 수축을 크게 하는 것에 있지만, 한편으로, 외층과 내층이 비접착성이더라도 블로우 성형 직후에서는 양 층은 상당히 밀착한 상태에 있으므로, 이 밀착형상으로 적층한 외층과 내층의 밀착력을 낮게 하는 것도 외층과 내층을 박리하기 위한 주된 요건이 된다.

즉, 성형 수축의 차이에 기인하여 외층과 내층의 계면에 작용하는 박리력이, 외층과 내층의 밀착력에 관한 박리 강도보다 커지도록 외층과 내층에 각각 사용하는 합성수지와 블로우 성형의 성형 조건을 선택하는 것에 의해, 다이렉트 블로우 성형에 수반하는 성형 수축에 의해 외층과 내층의 사이에 효과적으로 공극을 형성할 수 있다.

더 언급하면, 외층용 혹은 내층용으로 선택하는 합성수지는, 단독으로 소정의 합성수지를 사용할 뿐만 아니라, 주성분인 합성수지에 예를 들어 엘라스토머 성형분을 브랜드하거나, 안료나 필러를 분산시킬 수도 있고, 이러한 다른 성분의 브랜드, 분산에 의해서도 예를 들어 내층의 성형 수축을 크게 하고, 외층과 내층의 밀착력을 작게 하여 양 층의 박리를 보다 원활하게 진행시키는 것이 가능해진다.

또한, 예를 들어 내층을 성형 수축이 다른 2개의 층을 접착 적층한 것으로 하고, 이 내층을 바이 메탈형상으로 휨 변형시켜, 외층으로부터 박리시키는 구성도 가능하다.

또한, 성형 조건의 면에서는, 패리손의 성형 온도나, 블로우 에어의 온도에 의해, 외층과 내층의 블로우 성형에 있어서의 팽창 변형의 형태나, 냉각 속도에 차이를 두고 양 층의 성형 수축의 차이를 크게 하는 것도 가능하다.

한편, 이중벽을 단열의 수단으로서 이용하는 경우에는 외층과 내층의 사이의 공극을 입구통부를 제외한 용기의 대략 전역에 형성하는 것이 바람직하지만, 목적에 따라 부분적으로 박리시킬 수도 있다. 예를 들어, 박리부분과 밀착부분을 모양(模樣)형상으로 하여 용기를 가식(加飾)할 수도 있다.

또한, 예를 들어 입구통부를 갖는 병체형상의 용기에서는, 입구통부는 적층 프리폼의 형상인 채로, 블로우 성형에 수반하는 변형은 작고, 이 입구통부에서 외층과 내층을 조립 부착 고정한 상태로 할 수 있다.

본 발명의 다른 수단은, 상기 기본적인 구성에 더하여,

바닥부의 바닥면에 블로우 할금형의 핀치 오프부에 의해 형성된 바닥 시일부의 외층 부분에, 다이렉트 블로우 성형에 수반하는 성형 수축에 의해 형성된 바닥 분할부를 갖는 구성으로 한 것이다.

바닥 시일부는, 금형의 핀치 오프부에 의해 누름형상의 큰 힘을 작용시켜 성형한 부분이므로 잔류 변형이 크고, 다이렉트 블로우 성형에 수반하는 성형 수축에 의해 변형하기 쉽고, 외층과 내층이 비접착성인 것과 더불어, 외층 부분에, 부분적으로 외층이 내층으로부터 박리한 바닥 분할부를 용이하게 형성할 수 있다.

그리고, 바닥 분할부의 형성은, 상술한 외층과 내층의 성형 수축에 의한, 계면에 작용하는 박리력의 발생과 대략 동시에 이루어지므로, 이 바닥 분할부의 외층과 내층의 박리 부분을 기점으로 하여, 즉 이 바닥 분할부가 외층과 내층의 사이로의 말하자면 외기 도입부로서의 기능을 발휘하여, 용기 전체에 외층과 내층의 박리를 원활하게 진전시키고, 공극을 용이하게 형성할 수 있다.

본 발명의 더 다른 수단은, 내층이, 내압의 감소에 의해 안쪽으로 오므라듦 변형 자유롭게 용기 감축 변형하는 내용체를 형성하고 있는 구성으로 하는 것, 에 있다.

상기 구성은, 유연성이 있는 합성수지를 얇은 두께 성형한 내층에서 내용체를 형성하는 것에 의해, 내용물의 주출에 의해 내용체가 감압상태가 되면, 내층이 외층으로부터 박리되어 내용체가 용기 감축 변형하여, 내용물의 잔량이 적어져도 그 주출을 원활하게 할 수 있는 구성으로 한, 소위, 델라미네이션 용기에 관한 것이다.

델라미네이션 용기는, 다층 압출 성형에 의해 성형한 적층 패리손을 블로우 성형하는 것에 의해 성형하지만, 블로우 성형한 상태에서는 외층과 내층은 밀착형상으로 적층하고 있고, 내용액을 충전하기 전에, 통상, 진공 흡착장치 등으로 안쪽으로부터 내층을 흡인하고, 나아가서는 내용체 내부를 감압상태로 하여 용기의 대략 전체영역에 걸쳐 외층에서 내층을 박리하여, 그 후, 누름 구멍에 의해 내용체를 외층에서 형성되는 외용체에 따른 형상으로 되돌려 사용한다.

따라서, 상기 구성에 의하면 다이렉트 블로우 성형에 수반하는 성형 수축에 의해, 외층과 내층의 사이에 공극을 박리 형성할 수 있으므로, 상기와 같은 일끝단 내층을 박리하기 위한 공정을 생략하는 것이 가능해진다.

[발명의 효과]

본 발명은 상기한 방법 및 구성이 이루어져 있으므로, 이하의 효과를 이룬다.

본 발명의 주된 구성의 외층과 내층의 사이에 공극을 갖는 이중 용기는, 특히 내용체를 외용체에 삽입하여 조립부착 고정할 필요도 없고, 외층과 내층의 성형 수축의 차이를 이용하여, 통상의 다이렉트 블로우 성형 방법에 의해 용이하게 성형할 수 있다.

바닥 시일부의 외층 부분에 바닥 분할부를 갖는 것에 있어서는, 성형 수축에 의한 바닥 분할부의 형성은, 성형 수축에 의한 외층과 내층의 계면에 작용하는 박리력의 발생과 대략 동시에 이루어지므로, 이 바닥 분할부의 외층과 내층의 박리 부분을 기점으로 하여, 용기 전체에 박리를 원활하게 진전시켜, 공극을 용이하게 형성할 수 있다.

내층이, 내압의 감소에 의해 안쪽으로 오므라듦 변형 자유롭게 용기 감축 변형하는 내용체를 형성하는 구성으로 한 것에 있어서는, 소위, 델라미네이션 용기에 관한 것으로, 다이렉트 블로우 성형에 수반하는 성형 수축에 의해, 외층과 내층의 사이에 공극을 박리 형성할 수 있으므로, 종래의 델라미네이션 용기로 필요한, 일끝단 내층을 박리하기 위한 공정을 생략할 수 있다.

[도 1] 본 발명의 이중 용기의 제 1 실시예를 부분적으로 세로로 절단하여 도시하는 정면도이다.

[도 2] 바닥 시일부의 다른 예를 나타내는 세로 절단면도이다.

[도 3] 본 발명의 이중 용기의 제 2 실시예인 용기 본체를 이용한 펌프부착 용기를 부분적으로 세로로 절단하여 도시하는 정면도이다.

[도 4] 본 발명의 이중 용기의 제 3 실시예인 용기 본체를 이용한 빗부착 용기를 부분적으로 세로로 절단하여 도시하는 정면도이다.

[부호의 설명]

1 : 이중 용기 1a : 용기 본체

2 : 입구통부 3 : 몸통부

4 : 바닥부 5 : 바닥 시일부

5a : 식입부 6 : 바닥 분할부

11 : 외층 11a : 외용체

12 : 내층 12a : 내용체

13 : 공극 20 : 빗부착 용기

21 : 캡체 22 : 제 1 역지 밸브체

23 : O링 25 : 빗체

26 : 주출유로 26a : 주출구멍

27 : 빗살편 31 : 베이스 캡

32 : 제 2 역지 밸브체 P : 펌프

이하, 본 발명의 실시형태를 실시예를 따라서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 발명의 이중 용기의 제 1 실시예를 부분적으로 세로로 절단하여 도시하는 정면도이다.

이 이중 용기(1)는, 다이렉트 블로우 성형법에 의해 성형된 것으로, 입구통부(2), 원통형상의 몸통부(3), 그리고 바닥부(4)를 갖는 병체이다.

또한, 이 이중 용기(1)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)계 수지제의 외층 (11)으로 이루어지는 외용체(11a)와 폴리프로필렌(PP)계 수지제 내층(12)으로 이루어지는 내용체(12a)로부터 형성되어 있고, 입구통부(2) 바로 아래로부터 바닥부(5)까지의 범위에서는, 외층(11)과 내층(12)의 사이에 공극(13)이 형성되어, 공극(13)을 사이에 둔 이중벽 구조를 갖는다.

다음에, 도 1의 이중 용기(1)의 성형 방법에 대해 설명한다.

이 이중 용기(1)는, 다층 압출 성형에 의해 서로 비접착성의 외층과 내층을 적층한 다층 패리손을 성형하여, 이 용해 상태의 다층 패리손을 블로우 성형하는, 다이렉트 블로우 성형법에 의해 성형할 수 있다.

여기서, 블로우 성형한 성형품을 금형으로부터 이형하면, 전체적으로 성형 수축이 개시, 진행되지만, 특히, 바닥부(4)의 바닥면의 바닥 시일부(5)는 금형의 핀치 오프부에 의해, 큰 힘으로 누른 형상으로 형성된 부분이므로, 잔류 변형이 크고, 또한 비교적 두꺼운 부분이기도 하므로, 성형 수축의 진행에 따라, 도 1에 도시되는 바와 같이, 외층(11) 부분이 내층(12)으로부터 부분적으로 박리하여, 외층 (11) 부분에 바닥 분할부(6)가 형성된다.

한편, 본 실시예와 같이 외층(11)을 PET계 수지제, 내층(12)을 PP수지제로서, 내층(12)의 성형 수축을 외층(11)의 성형 수축보다 커지도록 재료 선정하면, 성형 수축의 진행에 수반하여, 외층(11)과 내층(12)의 계면에 양 층을 박리하는 힘, 즉 박리력이 작용한다.

그리고, 상기의 바닥 분할부(6), 즉 외층(11)과 내층(12)이 부분적으로 박리한 부분을 기점으로 하여, 이 바닥 분할부(6)로부터 외기를 도입하면서, 상기의 박 리력의 작용에 의해 박리가 용기 전체에 진전되어 도 1에 도시하는 바와 같이 입구통부(2)를 제외한 영역에서 공극(13)이 형성되어, 이 공극(13)을 사이에 둔 이중벽 상태가 된다.

입구통부(2)는 블로우 성형시에 크게 변형하는 일 없이 형성되는 부분이므로, 성형 수축 후에도 박리는 진행되지 않고 밀착상태가 유지되고 있다.

여기서, 도 2는 바닥 시일부(5)의 다른 예이며, 구조 바닥 분할부가 형성되지 않도록 한 것이다. 이와 같이 바닥 시일부(5)를 높이폭을 갖는 돌출조형상으로 하여, 바닥 시일부(5)에 있어서의 외층(11)과 내층(12)과의 압착 면적을 크게 하고, 또한 복수의 식입부(5a)를 설치하는 것에 의해, 외층(11)과 내층(12)과의 압착 면적을 더 증대시킬 뿐만이 아니라, 압착면에 평행하는 전단력에 대한 저항력을 비약적으로 높여, 이것에 의해 바닥 시일부(5)를 바닥 분할부가 발생하기 어려운, 기계적 강도가 높은 것으로 할 수 있다.

그리고, 이러한 바닥 시일부(5)를 채용하면, 바닥 시일부(5)를 상술한 바와 같은 박리의 기점으로서 이용할 수 없지만, 이러한 경우라도, 내층(12)의 성형 수축을 외층(11)의 성형 수축에 대해 충분히 크게 하여, 외층(11)과 내층(12)의 밀착력을 낮게 하는 것,

즉, 계면에 작용하는 박리력이 박리 강도보다 충분히 커지도록 외층(11)과 내층(12)에 사용하는 합성수지 재료와, 블로우 성형 조건을 선택하고, 나아가서는 외층(11)과 내층(12)을 비교적 두껍게 하여 면강성을 크게 하는 것 등에 의해 외층 (11)과 내층(12)의 박리의 개시와 진전은 가능하고, 대략 진공형상의 공극(13)을 형성할 수 있다.

다음에, 도 3은, 본 발명의 이중 용기의 제 2 실시예인 용기 본체(1a)의 입구통부(2)에 수동 압하식의 펌프(P)를 조립부착 고정한 펌프부착 용기(40)를 부분적으로 세로로 절단하여 도시하는 정면도이다.

이 펌프부착 용기(40)의 용기 본체(1a)는, 제1 실시 예의 이중 용기와 대략 동일한 구성이지만, 비교적 얇은 두께의 내층(12)이고, 내압의 감소에 의해 안쪽으로 오므라듦 변형 자유롭게 용기 감축 변형하는 내용체(12a)를 형성하고 있어, 델라미네이션 보틀로서의 기능을 발휘한다.

다만, 이 용기 본체(1a)는 제 1 실시예의 용기에서 설명한 바와 같이, 성형 수축에 의해 외층(11) 부분의 바닥 분할부(6)를 기점으로 하여 외층(11)과 내층 (12)의 사이에 공극(13)이 형성된 이중 용기이며, 종래의 델라미네이션 보틀과 달리 성형 후 내용체(12a)를 감압 상태로 하여, 용기 감축 변형시켜 외층(11)과 내층 (12)을 박리하고, 또한 이 내용체(12a)를 원래의 형상으로 되돌린다고 하는 공정을 생략할 수 있다.

그리고, 내용액을 내용체(12a)에 충전한 상태로, 펌프(P)를 내리 누르면 내용액이 펌프(P)의 주출로를 거쳐 선단 노즐로부터 주출된다. 그리고, 이 주출량분만큼, 내용체(12a)는 오므라든 형상으로 용기 감축 변형한다.(도 3중의 2점 쇄선으로 그린 상태를 참조)

또한, 내용액의 주출을 끝내고, 펌프(P)의 내리 누른 상태를 해제하면, 내용체(12a)가 용기 감축 변형한 만큼, 바닥 분할부(6)로부터 외층(11)과 내층(12)의 사이에 외기가 도입된다.

다음에, 도 4는, 본 발명의 이중 용기의 제 3 실시예인 용기 본체(1a)의 상단부에 빗체(25)를 조립부착 고정한 빗부착 용기(20)를 부분적으로 세로로 절단하여 도시하는 정면도이다. 이 용기 본체(1a)도 제 1 실시예의 이중 용기와 대략 동일한 구성으로, 비교적 얇은 두께의 내층(12)에서, 내압의 감소에 의해 안쪽으로 오므라듦 변형 자유롭게 용기 감축 변형하는 내용체(12a)를 형성하고 있고, 스퀴즈 타입의 델라미네이션 보틀로서의 기능을 발휘한다.

용기 본체(1a)의 입구통부(2)에는 캡체(21)가 O링(23)을 이용하여 밀접하게 바깥에서 끼우고, 이 캡체(21)를 사이에 두고 빗체(25)가 조립부착 고정되어 있고, 또한, 캡체(21)의 정상벽에는 제 1 역지 밸브체(22)가 배치되어 있다.

한편, 바닥부(5)에는 바닥있는 원통형상의 베이스 캡(31)이 밀접하게 바깥에서 끼우고 있다. 이 베이스 캡(31)의 바닥벽에는 제 2 역지 밸브체(32)가 배치되어 있다.

내용액을 내용체(12a)에 충전한 상태로, 손으로 누른 형상으로 스퀴즈하면, 제 1 역지 밸브체(22)가 개방되어, 내용액이 빗체(25)의 주출유로(26)를 상승하여, 주출구멍(26a)으로부터 빗살편(27)의 사이에 주출된다. 그리고, 이 주출량분만큼, 내용체(12a)는 오므라든 형상으로 용기 감축 변형한다.(도 4중의 2점 쇄선으로 그린 상태를 참조)

내용액의 주출을 끝내고, 누름상태를 해제하면 외층(11)으로 이루어지는 외용체(11a)가 탄성적인 복원력에 의해 원래의 형상으로 복원되지만, 이 때, 제 2 역 지 밸브체(32)가 개방되어, 내용체(12a)가 용기 감축 변형한 만큼, 바닥 분할부(6)로부터 외층(11)과 내층(12)의 사이에 외기가 도입된다.

그리고, 다시, 내용액의 주출을 위해서 몸통부(4)를 스퀴즈할 때에는, 제 2 역지 밸브체(32)가 닫힘 상태가 되고, 베이스 캡(31)의 밀폐기능이 기능하여 외층 (11)과 내층(12)의 사이의 공기는 밀폐상태가 되므로, 용이하게 스퀴즈 조작을 반복할 수 있다.

한편, 상기 제 3 실시예의 빗부착 용기(20)에서는, 바닥 분할부(6)로부터 공기 도입하는 구성으로서, 제 2 역지 밸브체(32)를 갖는 베이스 캡(31)으로 바닥부 (4)를 시일하는 구성으로 하고 있지만, 바닥 시일부(5)를 도 2에 도시한 바와 같은 바닥 분할이 없는 타입의 것으로 하여, 입구통부(2)의 외층(11)에, 외층(11)과 내층(12)의 사이에 공기 도입하기 위한 흡기구멍을 형성하는 것과 함께, 캡체(21)의 둘레벽을 이용하여 이 흡기구멍으로부터의 공기의 유출을 멈추는 기능을 갖는 제 2 역지 밸브체를 배치하는 구성으로 할 수도 있다.

이상, 실시에 따라서 본 발명의 실시형태를 설명했지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

상기 실시예에서는 입구통부를 제외한 용기의 대략 전체에 공극을 형성한 것에 대해서 설명했지만, 예를 들어 외층과 내층을 부분적으로 접착층으로 접착하고, 부분적으로 공극을 형성할 수도 있다.

또한, 필요에 따라서 외층의 바깥쪽이나, 내층의 안쪽에 다른 층을 적층할 수도 있다.

또한, 외층과 내층에 사용하는 합성수지의 조합은, 양 층의 성형 수축과 밀착력을 고려하여 다양한 조합 형태로 할 수 있고, 본 실시예에서 설명한 PET계 수지와 PP수지의 조합 외에도, 예를 들어 PP/폴리에틸렌(PE), PET/PE, 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)/PP 등의 수지의 조합도 가능하다.

또한, 주성분이 되는 합성수지에 다른 합성수지를 브랜드하거나, 안료나 필러를 분산시키는 것에 의해, 양 층의 성형 수축이나 밀착력을 조정할 수도 있다.

본 발명의 합성수지제 이중 용기는 특히 내용체를 외용체에 삽입하여 조립부착 고정할 필요도 없고, 통상의 다이렉트 블로우 성형 방법에 의해 용이하게 성형할 수 있는 것으로, 델라미네이션 보틀로서, 또한 이중벽을 이용하여 가식(加飾)한 용기로서 폭넓은 사용 전개가 기대된다.

Claims (3)

1. 다이렉트 블로우 성형법에 의한 이중 용기로서, 서로 비접착성의 합성수지로 이루어지는 외층(11)과 내층(12)의 사이에, 다이렉트 블로우 성형에 수반하는 상기 외층(11)과 내층(12)의 성형 수축의 차이에 의해 박리 형성된 공극(13)을 갖는 것을 특징으로 하는 합성수지제 이중 용기.
2. 제 1 항에 있어서, 바닥부(4)의 바닥면에 블로우 할금형의 핀치 오프부에 의해 형성된 바닥 시일부(5)의 외층(11) 부분에, 다이렉트 블로우 성형에 수반하는 성형 수축에 의해 형성된 바닥 분할부(6)를 갖는 구성으로 한 합성수지제 이중 용기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 내층(12)이, 내압의 감소에 의해 안쪽으로 오므라듦 변형 자유롭게 용기 감축 변형하는 내용체(12a)를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 합성수지제 이중 용기.

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