KR20230039933A - 목표 정보 패턴이 전사된 플라스틱 용기 및 이의 제조용 원재료, 그리고 이를 제조하기 위한 성형방법 및 블로우 성형장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 목표 정보 패턴을 가지는 플라스틱 용기 성형방법은, 플라스틱 용기 제조용 원재료의 패턴형성영역에 목표 정보 패턴을 형성하기 위한 복수 개의 미세 패턴이 가공된 패턴 가공 몰드면을 가지는 블로우 성형장치의 몰드를 준비하는 (a)단계, 상기 플라스틱 용기 제조용 원재료를 블로우 성형장치의 몰드에 고정하는 (b)단계, 상기 플라스틱 용기 제조용 원재료의 내부공간에 블로우 성형장치의 스트레치 로드를 삽입하는 (c)단계 및 상기 스트레치 로드를 통해 가열공기를 상기 내부공간에 주입하여 상기 플라스틱 용기 제조용 원재료를 팽창시키는 (d)단계를 포함하며, 상기 (d)단계는, 상기 플라스틱 용기 제조용 원재료의 상기 패턴형성영역이 상기 패턴 가공 몰드면에 의해 상기 목표 정보 패턴이 전사될 수 있는 연신강도를 가지도록, 상기 패턴형성영역을 기 설정된 연신율 이상으로 팽창시킨다.
Description
본 발명은 플라스틱 용기 및 이의 제조용 원재료, 그리고 이를 제조하기 위한 성형방법 및 블로우 성형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용기 바디의 적어도 일부에 목표 정보 패턴이 전사된 플라스틱 용기 및 이의 제조용 원재료, 그리고 이를 제조하기 위한 성형방법 및 블로우 성형장치에 관한 것이다.
최근에는 환경 오염이 가속화되어 위기감이 높아지고 있으며, 또한 이로 인해 다양한 환경 문제가 발생함에 따라 세계적으로 환경 보호에 대한 관심이 높아지고 있다.
국내에서도 2020년 12월 25일 '재활용 가능한 자원의 분리수거 등에 관한 지침'이 시행되면서, 그 일환으로 무색 페트(PET) 생수병을 중심으로 기존에 용기 둘레에 부착되어 있던 라벨을 제거한 형태의 무라벨 생수병의 사용이 권장되고 있으며, 많은 제조사는 이와 같은 무라벨 생수병 생산 체제로 변경을 완료하고 제품을 순차 출시 중에 있다.
다만, 이와 같은 무라벨 생수병은 그 특성 상 제품 라벨이 없어 전체 영역이 투명하게 형성되므로, 제품 간의 시각적인 차별화를 꾀하기가 어렵다는 문제가 있다.
현재까지는 생수병의 형태를 제조한 후, 후공정을 통해 양각 또는 음각으로 제품의 상품명 및 상품정보 등을 표현하는 방식이 사용되고 있으나, 이는 구매자가 해당 정보를 실질적으로 육안으로 인지하기가 매우 어려운 수준이다.
이에 따라 브랜드 파워가 줄고, 가격 경쟁력을 따져 제품을 구매하는 경우가 늘어 주요 생수 브랜드들의 고민이 커지고 있으며, 이를 극복하기 위해 묶음 포장재, 마개 등에 시각적 차별화를 두고 있으나 큰 효과를 보지 못하고 있는 가운데 보다 적극적이고 차별화된 상품 이미지 구축이 필요한 상황이다.
따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 플라스틱 용기의 적어도 일부에 용이하게 식별이 가능한 목표 정보 패턴이 전사되도록 함에 따라, 세계적인 환경 보호 기준을 만족시키면서도 제품의 상품성을 제고하기 위한 목적을 가진다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 목표 정보 패턴이 전사된 플라스틱 용기 성형방법은, 플라스틱 용기 제조용 원재료의 패턴형성영역에 목표 정보 패턴을 형성하기 위한 복수 개의 미세 패턴이 가공된 패턴 가공 몰드면을 가지는 블로우 성형장치의 몰드를 준비하는 (a)단계, 상기 플라스틱 용기 제조용 원재료를 블로우 성형장치의 몰드에 고정하는 (b)단계, 상기 플라스틱 용기 제조용 원재료의 내부공간에 블로우 성형장치의 스트레치 로드를 삽입하는 (c)단계 및 상기 스트레치 로드를 통해 가열공기를 상기 내부공간에 주입하여 상기 플라스틱 용기 제조용 원재료를 팽창시키는 (d)단계를 포함하며, 상기 (d)단계는, 상기 플라스틱 용기 제조용 원재료의 상기 패턴형성영역이 상기 패턴 가공 몰드면에 의해 상기 목표 정보 패턴이 전사될 수 있는 연신강도를 가지도록, 상기 패턴형성영역을 기 설정된 연신율 이상으로 팽창시킨다.
이때 상기 (a)단계에서, 상기 복수 개의 미세 패턴은 다이아몬드 절삭, 다이아몬드 마이크로실링, 초미세선반 가공, 방전가공, 펨토초 레이저 가공, 전기도금, X-선 사진 식각(LIGA), 아노다이징 중 적어도 어느 하나의 기법을 이용하여 형성할 수 있다.
또한 상기 스트레치 로드는 가열공기의 토출구가 하단에만 형성되어, 상기 (d)단계는, 상기 스트레치 로드를 통해 상기 플라스틱 용기 제조용 원재료가 하부로부터 상부 방향으로 순차적으로 팽창되도록 할 수 있다.
그리고 상기 블로우 성형장치는 상기 몰드에 구비되어 상기 패턴 가공 몰드면을 측 방향으로 왕복 이동시키는 무빙코어를 더 포함하며, 상기 (d)단계는, 상기 스트레치 로드를 통해 가열공기를 상기 내부공간에 주입하여 상기 플라스틱 용기 제조용 원재료를 팽창시키는 과정에서, 상기 무빙코어를 상기 패턴형성영역에 측으로 이동시킨 상태로 상기 플라스틱 용기 제조용 원재료가 팽창되도록 함에 따라 상기 패턴형성영역의 연신율이 보다 증가되도록 할 수 있다.
더불어 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 목표 정보 패턴이 전사된 플라스틱 용기 제조용 블로우 성형장치는, 플라스틱 용기 제조용 원재료가 고정되며, 플라스틱 용기 제조용 원재료의 패턴형성영역에 목표 정보 패턴을 형성하기 위한 복수 개의 미세 패턴이 가공된 패턴 가공 몰드면을 가지는 몰드 및 상기 몰드에 고정된 상기 플라스틱 용기 제조용 원재료의 내부공간에 삽입되어 가열공기를 주입함에 따라 상기 플라스틱 용기 제조용 원재료를 팽창시키되, 상기 플라스틱 용기 제조용 원재료의 적어도 일부 영역에 할당된 패턴형성영역을 기 설정된 연신율 이상으로 팽창시켜 상기 패턴 가공 몰드면에 의해 목표 정보 패턴이 전사될 수 있는 연신강도를 가지도록 하는 스트레치 로드를 포함한다.
이때 상기 스트레치 로드는 가열공기의 토출구가 하단에만 형성될 수 있다.
그리고 본 발명은 상기 몰드에 구비되어, 상기 스트레치 로드에 의한 상기 플라스틱 용기 제조용 원재료의 팽창 과정에서 상기 패턴 가공 몰드면을 측 방향으로 왕복 이동시키도록 형성되어, 상기 패턴형성영역에 선택적으로 접촉 가능하게 형성되어 상기 패턴형성영역의 연신율을 보다 향상시키는 무빙코어를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 무빙코어는, 상기 몰드에 고정된 상기 플라스틱 용기 제조용 원재료의 상기 패턴형성영역에 대응되는 영역의 둘레부에 구비되어, 상기 패턴형성영역과의 이격 거리를 가변시킬 수 있도록 왕복 행정 가능하게 형성될 수 있다.
또한 상기 미세 패턴은 상기 패턴 가공 몰드면에 가로 및 세로 방향으로 나란히 배열된 상태를 가질 수 있다.
그리고 상기 미세 패턴은 기 설정된 높이를 가지는 기둥 형태로 형성될 수 있다.
여기서 상기 미세 패턴은 적어도 일부가 하부에서 상부로 갈수록 단면적이 감소되도록 형성될 수 있다.
더불어 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 목표 정보 패턴이 전사된 플라스틱 용기 제조용 원재료는, 블로우 성형장치의 스트레치 로드가 삽입 가능한 내부공간이 형성된 반제품 바디를 포함하며, 상기 반제품 바디는, 상기 반제품 바디의 적어도 일부 영역에 할당되며, 목표 정보 패턴을 형성하기 위한 패턴형성영역을 포함하되, 상기 패턴형성영역은 상기 반제품 바디의 다른 영역에 비해 두께가 상대적으로 다르게 형성된다.
이때 상기 패턴형성영역은 상기 반제품 바디의 다른 영역에 비해 상대적으로 두께가 얇게 형성될 수 있다.
여기서 상기 패턴형성영역은 내면 측이 함몰된 형태로 형성될 수 있다.
또는 상기 패턴형성영역은 외면 측이 함몰된 형태로 형성될 수 있다.
한편 상기 패턴형성영역은 상기 반제품 바디의 다른 영역에 비해 상대적으로 두께가 두껍게 형성될 수도 있다.
한편 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 목표 정보 패턴이 전사된 플라스틱 용기는, 액체를 수용 가능한 내부공간이 형성된 용기 바디를 포함하며, 상기 용기 바디는, 상기 용기 바디의 적어도 일부 영역에 할당되며, 플라스틱 용기 제조용 원재료 대비 기 설정된 연신율 이상으로 팽창된 상태를 가지도록 형성되어 목표 정보 패턴이 전사된 상태를 가지는 패턴형성영역을 포함한다.
이때 상기 목표 정보 패턴은 상품의 엠블렘 및 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 표시하는 문양 패턴과, 특정의 색을 발현하는 구조색 패턴을 포함할 수 있다.
그리고 상기 구조색 패턴은 상기 문양 패턴 부분에서 발현되거나, 상기 문양 패턴을 포함하여 상기 용기 바디의 일부 영역으로 확장되어 발현되거나, 상기 문양 패턴을 포함하여 상기 용기 바디 전체 영역으로 확장되어 발현될 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 목표 정보 패턴이 전사된 플라스틱 용기 및 이의 제조용 원재료, 그리고 이를 제조하기 위한 성형방법 및 블로우 성형장치는, 블로우 성형장치의 몰드에 복수 개의 미세 패턴이 가공된 패턴 가공 몰드면이 형성되어, 플라스틱 용기 제조용 원재료의 적어도 일부 영역에 할당된 패턴형성영역을 기 설정된 연신율 이상으로 팽창시켜 패턴 가공 몰드면에 의해 목표 정보 패턴이 전사될 수 있도록 함에 따라, 플라스틱 용기 자체, 용기의 커버 또는 묶음 포장부에 엠블렘/상품정보를 인쇄하고 부착하는 공정이 전면 삭제되어 친환경적이며, 또한 제조사마다 차별화된 시각적 이미지를 부여함으로써 상품성 및 마케팅 경쟁력을 제고할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기 성형방법의 각 과정을 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기 제조용 원재료의 모습을 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기 제조용 블로우 성형장치에 플라스틱 용기 제조용 원재료를 고정시킨 모습을 나타낸 도면;
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기 제조용 블로우 성형장치 몰드의 패턴 가공 몰드면에 가공된 미세 패턴의 예시들을 나타낸 도면;
도 8 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기 제조용 블로우 성형장치를 통해 플라스틱 용기를 성형하는 과정을 나타낸 도면;
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기 제조용 블로우 성형장치를 통해 플라스틱 용기를 성형하는 과정 중 무빙코어를 활용하는 모습을 나타낸 도면;
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기 성형방법에 의해 제조된 플라스틱 용기의 모습을 나타낸 도면; 및
도 14 내지 도 16는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 플라스틱 용기 제조용 원재료의 모습을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기 제조용 원재료의 모습을 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기 제조용 블로우 성형장치에 플라스틱 용기 제조용 원재료를 고정시킨 모습을 나타낸 도면;
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기 제조용 블로우 성형장치 몰드의 패턴 가공 몰드면에 가공된 미세 패턴의 예시들을 나타낸 도면;
도 8 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기 제조용 블로우 성형장치를 통해 플라스틱 용기를 성형하는 과정을 나타낸 도면;
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기 제조용 블로우 성형장치를 통해 플라스틱 용기를 성형하는 과정 중 무빙코어를 활용하는 모습을 나타낸 도면;
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기 성형방법에 의해 제조된 플라스틱 용기의 모습을 나타낸 도면; 및
도 14 내지 도 16는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 플라스틱 용기 제조용 원재료의 모습을 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기 성형방법의 각 과정을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기 성형방법은 플라스틱 용기 제조용 원재료의 패턴형성영역에 목표 정보 패턴을 형성하기 위한 복수 개의 미세 패턴이 가공된 패턴 가공 몰드면을 가지는 블로우 성형장치의 몰드를 준비하는 (a)단계와, 플라스틱 용기 제조용 원재료를 블로우 성형장치의 몰드에 고정하는 (b)단계와, 플라스틱 용기 제조용 원재료의 내부공간에 블로우 성형장치의 스트레치 로드를 삽입하는 (c)단계와, 스트레치 로드를 통해 가열공기를 내부공간에 주입하여 플라스틱 용기 제조용 원재료를 팽창시키는 (d)단계를 포함한다.
이때 (d)단계는, 플라스틱 용기 제조용 원재료의 패턴형성영역이 패턴 가공 몰드면에 의해 목표 정보 패턴이 전사될 수 있는 연신강도를 가지도록, 패턴형성영역을 기 설정된 연신율 이상으로 팽창시키는 과정을 거칠 수 있다.
이하에서는, 이상과 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기 성형방법에 대해 보다 자세히 설명하면서, 플라스틱 용기를 제조하기 위해 준비되는 원재료 및 플라스틱 용기를 성형하기 위한 블로우 성형장치에 대해 함께 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기 제조용 원재료(10)의 모습을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기 제조용 원재료(10)는 반제품 바디(11)를 포함하며, 이의 내부에 형성된 내부공간(11a)에는 후속 공정에서 블로우 성형장치의 스트레치 로드가 삽입될 수 있다.
이때 반제품 바디(11)는, 반제품 바디(11)의 적어도 일부 영역에 할당되며, 목표 정보 패턴을 형성하기 위한 패턴형성영역(12)을 포함한다.
그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기 성형방법은, 먼저 이와 같은 플라스틱 용기 제조용 원재료(10)의 패턴형성영역(12)에 목표 정보 패턴을 형성하기 위한 복수 개의 미세 패턴이 가공된 패턴 가공 몰드면을 가지는 블로우 성형장치의 몰드를 준비하는 (a)단계와, 플라스틱 용기 제조용 원재료(10)를 몰드에 고정하는 (b)단계가 수행된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기 제조용 블로우 성형장치(100)에 플라스틱 용기 제조용 원재료(10)를 고정시킨 모습을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기 제조용 블로우 성형장치(100)는 플라스틱 용기 제조용 원재료(10)가 고정되는 몰드와, 몰드에 고정된 플라스틱 용기 제조용 원재료(10)의 내부공간(11a)에 삽입되어 가열공기를 주입함에 따라 플라스틱 용기 제조용 원재료(10)를 팽창시키는 스트레치 로드(130)를 포함한다.
이때 몰드는 최종 형성된 플라스틱 용기에 대응되는 형상을 가지는 성형공간(112)을 가지며, 이와 같은 성형공간(112)의 상부 일부를 형성하는 상형(110) 및 나머지 하부 일부를 형성하는 하형(120)을 포함한다.
또한 스트레치 로드(130)는 플라스틱 용기 제조용 원재료(10)의 적어도 일부 영역에 할당된 패턴형성영역(12)을 기 설정된 연신율 이상으로 팽창시켜 목표 정보 패턴이 전사될 수 있는 연신강도를 가지도록 할 수 있다.
그리고 몰드에는 플라스틱 용기 제조용 원재료(10)의 패턴형성영역(120)에 목표 정보 패턴을 형성하기 위한 복수 개의 미세 패턴이 패턴이 가공된 패턴 가공 몰드면(140)이 소정 영역에 구비된다.
즉 패턴 가공 몰드면(140) 의 미세 패턴은 이후 플라스틱 용기의 제조가 완료된 상태에서 플라스틱 용기의 외측에 목표 정보 패턴이 전사되도록 하기 위한 것이다.
이와 같은 미세 패턴은 다양한 형태 및 방식으로 가공될 수 있으며, 도 4 내지 도 7에는 플라스틱 용기 제조용 블로우 성형장치(100)의 몰드에 구비되는 패턴 가공 몰드면(140)에 가공된 미세 패턴(141a~141d)의 예시들이 도시된다.
도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 미세 패턴(141a~141d))은 패턴 가공 몰드면(140)에 가로 및 세로 방향으로 나란히 배열된 상태를 가질 수 있다.
더불어 미세 패턴(141a~141d)은 기 설정된 높이를 가지는 기둥 형태로 형성될 수 있다.
도 4의 경우, 패턴 가공 몰드면(140) 상에 가로 및 세로 방향으로 제1간격을 가지도록 균일하게 배열되며, 제1높이를 가지고, 횡단면은 제1폭을 가지는 원으로 형성되는 원기둥 형태의 미세 패턴(141a)을 예시하였다.
여기서 미세 패턴(141a)의 제1높이는 0.15㎛, 제1폭은 0.2㎛, 미세 패턴(141a) 간의 제1간격은 0.25㎛일 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시로서 제시한 것이 불과하여 이와 달리 미세 패턴(141a)의 규격은 제한없이 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.
도 5의 경우, 패턴 가공 몰드면(140) 상에 가로 및 세로 방향으로 소정 간격을 가지도록 균일하게 배열되며, 제1높이를 가지고, 횡단면은 제1폭을 가지는 원으로 형성되는 원기둥 형태의 하부 구조(141-2)와, 이와 같은 하부 구조(141-2)의 상부에 구비되는 반구 형태의 상부 구조(141-1)를 포함하는 복합 형태의 미세 패턴(141b)을 예시하였다.
그리고 도 6의 경우, 패턴 가공 몰드면(140) 상에 가로 및 세로 방향으로 제1간격을 가지도록 균일하게 배열되며, 제1높이를 가지고, 횡단면은 하단부가 제1폭을 가지는 원으로 형성되며, 상단부가 하단부의 폭보다 작은 제2폭을 가지는 원으로 형성되어, 하부에서 상부로 갈수록 점차 폭이 일정 비율로 감소되는 잘린 원뿔 형태로 형성된 미세 패턴(141c)을 예시하였다.
여기서 제2폭은 0.1㎛일 수 있다.
또한 도 7의 경우, 패턴 가공 몰드면(140) 상에 가로 및 세로 방향으로 제1간격을 가지도록 균일하게 배열되며, 제1높이보다 낮은 제2높이를 가지고, 횡단면은 하단부가 제1폭을 가지는 원으로 형성되는 반구 형태의 미세 패턴(141d)을 예시하였다.
여기서 제2높이는 0.1㎛일 수 있다.
각 예시에 나타난 바와 같이, 미세 패턴(141a~141d)은 전체적으로 균일한 폭을 가지도록 형성될 수도 있으며, 또는 적어도 일부가 하부에서 상부로 갈수록 단면적이 감소되도록 형성될 수도 있다.
이와 같이, 미세 패턴(141a~141d)은 목표 정보 패턴의 구조색, 패턴 형태 등을 고려하여 다양하게 형성될 수 있으며, 이는 브래그의 법칙(Bragg's Raw)을 기반으로 하여 설정될 수 있다.
브래그의 법칙(Bragg's Law)은 빛의 회절, 반사에 관한 물리 법칙으로서, 결정과 같이 주기적인 구조를 가진 물질에 대해 일정한 파장의 빛을 다양한 각도에서 비춰주면, 어느 각도에서는 강한 빛의 반사가 일어나지만 다른 각도에서는 반사가 거의 일어나지 않는 것을 관측할 수 있으며, 이것은 물질을 구성하는 원자에 의해 산란된 빛이 결정구조의 반복에 의해 강해지거나 약해지기 때문이다. 브래그의 법칙은 빛의 파장과 결정구조의 폭, 혹은 반사면과 광선이 이루는 각도 사이의 관계를 설명한다.
또한 복수 개의 미세 패턴(141a~141d)은 다이아몬드 절삭, 다이아몬드 마이크로실링, 초미세선반 가공, 방전가공, 펨토초 레이저 가공, 전기도금, X-선 사진 식각(LIGA), 아노다이징 중 적어도 어느 하나의 기법을 이용하여 형성될 수 있다.
이와 같이 패턴 가공 몰드면(140)에 미세 패턴(141a~141d)을 형성한 후에는, 플라스틱 용기 제조용 원재료(10)를 블로우 성형장치의 몰드에 고정하는 (b)단계와, 플라스틱 용기 제조용 원재료(10)의 내부공간(11a)에 블로우 성형장치의 스트레치 로드를 삽입하는 (c)단계와, 스트레치 로드를 통해 가열공기를 내부공간(11a)에 주입하여 플라스틱 용기 제조용 원재료(10)를 팽창시키는 (d)단계가 각각 수행된다.
도 3, 그리고 도 8 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기 제조용 블로우 성형장치(100)를 통해 플라스틱 용기를 성형하는 과정을 나타낸 도면이다.
플라스틱 용기 제조용 원재료(10)를 블로우 성형장치(100)의 몰드에 고정하는 (b)단계에서는 몰드의 상형(110)에 구비된 고정부(111)에 플라스틱 용기 제조용 원재료(10)의 상단부를 고정시키게 되며, (c)단계를 통해 플라스틱 용기 제조용 원재료(10)의 내부공간(11a)에 스트레치 로드(130)를 삽입한다.
또한 (d)단계에서는 스트레치 로드(130)를 통해 가열공기를 내부공간(11a)에 주입하여 플라스틱 용기 제조용 원재료(10)를 팽창시키게 되며, 이 과정에서 팽창된 플라스틱 용기 제조용 원재료(10)는 온도가 낮은 몰드의 내벽면에 접촉되며 경화가 이루어진다.
이때 (d)단계는, 플라스틱 용기 제조용 원재료(10)의 패턴형성영역(12)이 패턴 가공 몰드면(140)에 의해 목표 정보 패턴이 전사될 수 있는 연신강도를 가지도록, 패턴형성영역(12)을 기 설정된 연신율 이상으로 팽창시킬 수 있다.
기존 블로우 성형장치(100)의 경우, 용기의 두께를 균일하게 하기 위해 측벽 부분을 우선적으로 팽창시키도록 하였으며, 따라서 엠블럼/상품정보 패턴이 성형될 영역의 두께가 1mm 전후로 작게 연신되어 최종 두께가 두꺼워지는 문제가 있다. 해당 영역의 두께가 두껍고 연신율이 작을수록 연신강도(용기이 재료가 되는 PET(Polyethylene Terephthalate)는 많이 늘어날수록, 즉 연신율이 클수록 기계적 강도가 증가함)가 낮아지기 때문에 패턴의 기계적 강도가 낮아지게 된다.
이와 같이 해당 영역의 두께가 두꺼울수록 성형 과정에서 가열공기에 의한 압력을 적게 받으며, 용기 내부에 갇힌 공기로 인해 목표 정보 패턴이 100% 전사되지 않게 되고, 따라서 최종 성형물의 목표 정보 패턴이 100% 전사되지 않는 문제가 발생하게 된다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해, 본원발명에서 스트레치 로드(130)는 가열공기의 토출구가 하단에만 형성되어, 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이 (d)단계에서 스트레치 로드(130)를 통해 가열공기를 하측으로 토출하여 플라스틱 용기 제조용 원재료(10)가 하부로부터 상부 방향으로 순차적으로 팽창되도록 하는 방법을 사용하도록 한다.
이에 따라 본 발명은 패턴형성영역(12)이 가열공기의 압력을 충분히 받아 기 설정된 연신율 이상으로 팽창되며, 패턴 가공 몰드면(140)에 의해 패턴이 100% 가까이 전사될 수 있는 연신강도를 가지도록 얇은 두께로 성형될 수 있다.
또한 이 과정에서 패턴형성영역(12)은 PET 재질의 화학적인 특성 상 연신되는 방향으로 배양됨에 따라 기계적 강도가 증가하게 된다.
그리고 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기 제조용 블로우 성형장치(100)를 통해 플라스틱 용기를 성형하는 과정 중 무빙코어(150)를 활용하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기 제조용 블로우 성형장치(100)는 몰드에 구비되어, 스트레치 로드(130)에 의한 플라스틱 용기 제조용 원재료(10)의 팽창 과정에서 패턴 가공 몰드면(140)을 측 방향으로 왕복 이동시킴에 따라 패턴형성영역(12)의 연신율을 보다 향상시키는 무빙코어(150)를 더 포함할 수 있다.
특히 본 실시예에서 무빙코어(150)는, 몰드에 고정된 플라스틱 용기 제조용 원재료(10)의 패턴형성영역(12)에 대응되는 영역의 둘레부에 구비되어, 패턴 가공 몰드면(140)을 측 방향으로 이동시킬 수 있도록 왕복 행정 가능하게 형성된다.
즉 도 12에 도시된 바와 같이 스트레치 로드(130)를 통해 가열공기를 내부공간(11a)에 주입하여 플라스틱 용기 제조용 원재료(10)를 팽창시키는 과정에서, 패턴형성영역(12) 부분이 팽창되는 시점에서 무빙코어(150)가 내측으로 이동되도록 하여 패턴 가공 몰드면(140)을 패턴형성영역(12)에 접촉시키게 될 경우, 패턴 가공 몰드면(140)과 패턴형성영역(12)과의 접촉 면적을 증가시키고, 패턴형성영역(12)에 가해지는 외력을 증가시키는 효과를 얻게 되며, 따라서 패턴형성영역(12)의 연신율을 보다 향상시킬 수 있게 된다.
그리고 패턴형성영역(12)이 충분히 연신된 시점에서는 무빙코어(150)를 외측으로 이동시켜, 패턴형성영역(12)이 몰드의 내벽면에 접촉된 상태로 경화되도록 할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 블로우 성형장치(100)를 통한 성형 공정에서 스트레치 로드(130)의 하단에만 가열공기의 토출구를 형성함에 따라 가열공기의 총 유로를 확장시킬 수 있으며, 결과적으로 플라스틱 용기 제조용 원재료(10)의 연신 최대화를 구현하고, 패턴형성영역(12)의 두께 감소를 통한 연신강도 증가 및 패턴 전사율 향상 효과를 얻을 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기(20) 성형방법에 의해 제조된 플라스틱 용기(20)의 모습을 나타낸 도면이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 용기(20) 성형방법에 의해 제조된 플라스틱 용기(20)는 액체를 수용 가능한 내부공간(11a)이 형성된 용기 바디(21)를 포함한다.
그리고 이와 같은 용기 바디(21)는, 용기 바디(21)의 적어도 일부 영역에 할당되며, 플라스틱 용기(20) 제조용 원재료(10) 대비 기 설정된 연신율 이상으로 팽창된 상태를 가지도록 형성되어 목표 정보 패턴이 전사된 상태를 가지는 패턴형성영역(22)을 포함한다.
이때 목표 정보 패턴은 상품의 엠블렘/정보를 표시하고 있는 문양 패턴(22a)과, 특정의 색을 발현하는 구조색 패턴(22b)을 포함할 수 있다.
이때 구조색 패턴(22b)은 문양 패턴(22a) 부분에서만 발현되도록 할 수도 있으며, 문양 패턴(22a)을 포함하여 용기 바디(21)의 일부 영역으로 확장되어 발현되거나, 또는 용기 바디(21) 전체 영역으로 확장되어 발현되도록 할 수도 있다.
한편 도 14 내지 도 16는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 플라스틱 용기 제조용 원재료(10)의 모습을 나타낸 도면이다.
도 14 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 플라스틱 용기 제조용 원재료(10)의 반제품 바디(11)는, 패턴형성영역(12)이 은 상기 반제품 바디의 다른 영역에 비해 두께가 상대적으로 다르게 형성되도록 할 수도 있다.
그리고 도 14 및 도 15에 나타난 실시예는, 패턴형성영역(12)이 반제품 바디(11)의 다른 영역에 비해 상대적으로 두께가 얇게 형성된 형태이다.
특히 도 14의 실시예에서는 패턴형성영역(12)의 외면 측이 함몰된 형태로 형성되어 외측 함몰부(14a)가 형성되며, 도 15의 실시예에서는 패턴형성영역(12)의 내면 측이 함몰된 형태로 형성되어 내측 함몰부(14b)가 형성된 형태를 가진다.
또한 도 16에 나타난 실시예는, 패턴형성영역(12)이 반제품 바디의 다른 영역에 비해 상대적으로 두께가 두껍게 형성된 형태이다.
특히 도 16의 실시예에서는 패턴형성영역(12)의 외면 측이 돌출된 형태로 형성되어 외측 돌출부(15)가 형성되나, 이에 제한되는 것은 아니며 패턴형성영역(12)의 내면 측이 돌출되거나 양측 방향으로 돌출된 형태일 수도 있다.
이와 같이 본 발명은 패턴형성영역(12)의 두께가 다른 영역에 비해 차등되도록 형성됨으로써, 목표 패턴이 의도한 대로 전사되도록 할 수도 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
10: 플라스틱 용기 제조용 원재료
11: 반제품 바디
11a: 내부공간
12: 패턴형성영역
20: 플라스틱 용기
21: 용기 바디
22: 패턴형성영역
22a: 문양 패턴
22b: 구조색 패턴
100: 플라스틱 용기 제조용 블로우 성형장치
110: 상형
111: 고정부
112: 성형공간
120: 하형
130: 스트레치 로드
140: 패턴 가공 몰드면
141a~141d: 미세 패턴
150: 무빙코어
11: 반제품 바디
11a: 내부공간
12: 패턴형성영역
20: 플라스틱 용기
21: 용기 바디
22: 패턴형성영역
22a: 문양 패턴
22b: 구조색 패턴
100: 플라스틱 용기 제조용 블로우 성형장치
110: 상형
111: 고정부
112: 성형공간
120: 하형
130: 스트레치 로드
140: 패턴 가공 몰드면
141a~141d: 미세 패턴
150: 무빙코어
Claims (21)
- 플라스틱 용기 제조용 원재료의 패턴형성영역에 목표 정보 패턴을 형성하기 위한 복수 개의 미세 패턴이 가공된 패턴 가공 몰드면을 가지는 블로우 성형장치의 몰드를 준비하는 (a)단계;
상기 플라스틱 용기 제조용 원재료를 상기 몰드에 고정하는 (b)단계;
상기 플라스틱 용기 제조용 원재료의 내부공간에 블로우 성형장치의 스트레치 로드를 삽입하는 (c)단계; 및
상기 스트레치 로드를 통해 가열공기를 상기 내부공간에 주입하여 상기 플라스틱 용기 제조용 원재료를 팽창시키는 (d)단계;
를 포함하며,
상기 (d)단계는,
상기 플라스틱 용기 제조용 원재료의 상기 패턴형성영역이 상기 패턴 가공 몰드면에 의해 상기 목표 정보 패턴이 전사될 수 있는 연신강도를 가지도록, 상기 패턴형성영역을 기 설정된 연신율 이상으로 팽창시키는,
플라스틱 용기 성형방법. - 제1항에 있어서,
상기 (a)단계에서,
상기 복수 개의 미세 패턴은 다이아몬드 절삭, 다이아몬드 마이크로실링, 초미세선반 가공, 방전가공, 펨토초 레이저 가공, 전기도금, X-선 사진 식각(LIGA), 아노다이징 중 적어도 어느 하나의 기법을 이용하여 형성하는,
플라스틱 용기 성형방법. - 제1항에 있어서,
상기 스트레치 로드는 가열공기의 토출구가 하단에만 형성되어,
상기 (d)단계는,
상기 스트레치 로드를 통해 상기 플라스틱 용기 제조용 원재료가 하부로부터 상부 방향으로 순차적으로 팽창되도록 하는,
플라스틱 용기 성형방법. - 제1항에 있어서,
상기 블로우 성형장치는 상기 몰드에 구비되어 상기 패턴 가공 몰드면을 측 방향으로 왕복 이동시키는 무빙코어를 더 포함하며,
상기 (d)단계는,
상기 스트레치 로드를 통해 가열공기를 상기 내부공간에 주입하여 상기 플라스틱 용기 제조용 원재료를 팽창시키는 과정에서, 상기 무빙코어를 상기 패턴형성영역 측으로 이동시킨 상태로 상기 플라스틱 용기 제조용 원재료가 팽창되도록 함에 따라 상기 패턴형성영역의 연신율이 보다 증가되도록 하는,
플라스틱 용기 성형방법. - 플라스틱 용기 제조용 원재료가 고정되며, 플라스틱 용기 제조용 원재료의 패턴형성영역에 목표 정보 패턴을 형성하기 위한 복수 개의 미세 패턴이 가공된 패턴 가공 몰드면을 가지는 몰드; 및
상기 몰드에 고정된 상기 플라스틱 용기 제조용 원재료의 내부공간에 삽입되어 가열공기를 주입함에 따라 상기 플라스틱 용기 제조용 원재료를 팽창시키되, 상기 플라스틱 용기 제조용 원재료의 적어도 일부 영역에 할당된 패턴형성영역을 기 설정된 연신율 이상으로 팽창시켜 상기 패턴 가공 몰드면에 의해 목표 정보 패턴이 전사될 수 있는 연신강도를 가지도록 하는 스트레치 로드;
를 포함하는,
플라스틱 용기 제조용 블로우 성형장치. - 제5항에 있어서,
상기 스트레치 로드는 가열공기의 토출구가 하단에만 형성되는,
플라스틱 용기 제조용 블로우 성형장치. - 제5항에 있어서,
상기 몰드에 구비되어, 상기 스트레치 로드에 의한 상기 플라스틱 용기 제조용 원재료의 팽창 과정에서 상기 패턴 가공 몰드면을 측 방향으로 왕복 이동시키도록 형성되어, 상기 패턴형성영역의 연신율을 보다 향상시키는 무빙코어를 더 포함하는,
플라스틱 용기 제조용 블로우 성형장치. - 제7항에 있어서,
상기 무빙코어는,
상기 몰드에 고정된 상기 플라스틱 용기 제조용 원재료의 상기 패턴형성영역에 대응되는 영역의 둘레부에 구비되어, 상기 패턴형성영역과의 이격 거리를 가변시킬 수 있도록 왕복 행정 가능하게 형성되는,
플라스틱 용기 제조용 블로우 성형장치. - 제5항에 있어서,
상기 미세 패턴은 상기 패턴 가공 몰드면에 가로 및 세로 방향으로 나란히 배열된 상태를 가지는,
플라스틱 용기 제조용 블로우 성형장치. - 제9항에 있어서,
상기 미세 패턴은 기 설정된 높이를 가지는 기둥 형태로 형성되는,
플라스틱 용기 제조용 블로우 성형장치. - 제10항에 있어서,
상기 미세 패턴은 적어도 일부가 하부에서 상부로 갈수록 단면적이 감소되도록 형성되는,
플라스틱 용기 제조용 블로우 성형장치. - 블로우 성형장치의 스트레치 로드가 삽입 가능한 내부공간이 형성된 반제품 바디를 포함하며,
상기 반제품 바디는,
상기 반제품 바디의 적어도 일부 영역에 할당되며, 목표 정보 패턴을 형성하기 위한 패턴형성영역을 포함하되, 상기 패턴형성영역은 상기 반제품 바디의 다른 영역에 비해 두께가 상대적으로 다르게 형성되는.
플라스틱 용기 제조용 원재료. - 제12항에 있어서,
상기 패턴형성영역은 상기 반제품 바디의 다른 영역에 비해 상대적으로 두께가 얇게 형성되는,
플라스틱 용기 제조용 원재료. - 제13항에 있어서,
상기 패턴형성영역은 내면 측이 함몰된 형태로 형성되는,
플라스틱 용기 제조용 원재료. - 제13항에 있어서,
상기 패턴형성영역은 외면 측이 함몰된 형태로 형성되는,
플라스틱 용기 제조용 원재료. - 제12항에 있어서,
상기 패턴형성영역은 상기 반제품 바디의 다른 영역에 비해 상대적으로 두께가 두껍게 형성되는,
플라스틱 용기 제조용 원재료. - 액체를 수용 가능한 내부공간이 형성된 용기 바디를 포함하며,
상기 용기 바디는,
상기 용기 바디의 적어도 일부 영역에 할당되며, 플라스틱 용기 제조용 원재료 대비 기 설정된 연신율 이상으로 팽창된 상태를 가지도록 형성되어 목표 정보 패턴이 전사된 상태를 가지는 패턴형성영역을 포함하는,
플라스틱 용기. - 제17항에 있어서,
상기 목표 정보 패턴은 상품의 엠블렘 및 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 표시하는 문양 패턴과, 특정의 색을 발현하는 구조색 패턴을 포함하는,
플라스틱 용기. - 제18항에 있어서,
상기 구조색 패턴은 상기 문양 패턴 부분에서 발현되는,
플라스틱 용기. - 제19항에 있어서,
상기 구조색 패턴은 상기 문양 패턴을 포함하여 상기 용기 바디의 일부 영역으로 확장되어 발현되는,
플라스틱 용기. - 제19항에 있어서,
상기 구조색 패턴은 상기 문양 패턴을 포함하여 상기 용기 바디 전체 영역으로 확장되어 발현되는,
플라스틱 용기.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210122895A KR102528204B1 (ko) | 2021-09-15 | 2021-09-15 | 목표 정보 패턴이 전사된 플라스틱 용기 및 이의 제조용 원재료, 그리고 이를 제조하기 위한 성형방법 및 블로우 성형장치 |
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Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| JPH08282276A (ja) * | 1995-04-14 | 1996-10-29 | Hayashi Gijutsu Kenkyusho:Kk | 自動車用サンバイザーおよびその製造方法 |
| JPH10249921A (ja) * | 1996-12-20 | 1998-09-22 | Nakayama Kogyo Kk | チューブ容器の製造方法 |
| JP2939509B2 (ja) * | 1994-07-06 | 1999-08-25 | プラスチパック パッケージング，インコーポレイテッド | 多層容器 |
| JP2001042626A (ja) * | 1999-05-25 | 2001-02-16 | Ricoh Co Ltd | トナーボトル及びこれを装着する電子写真装置並びにトナーボトルの成形方法 |
| KR101266155B1 (ko) * | 2011-12-29 | 2013-05-21 | 서울과학기술대학교 산학협력단 | 블로우 금형장치 |
| JP2021020474A (ja) | 2014-11-26 | 2021-02-18 | 大日本印刷株式会社 | ブロー成形方法、複合プリフォーム、複合容器、内側ラベル部材およびプラスチック製部材 |
-
2021
- 2021-09-15 KR KR1020210122895A patent/KR102528204B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (6)
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