KR860001111B1

KR860001111B1 - 플라스틱 캡의 제법

Info

Publication number: KR860001111B1
Application number: KR1019830002039A
Authority: KR
Inventors: 오사무 야마모도; 무네끼 야마다
Original assignee: 도오요오 세이깐 가부시기가이샤; 다까사끼 요시로오
Priority date: 1982-07-08
Filing date: 1983-05-12
Publication date: 1986-08-13
Also published as: EP0099171A1; EP0099171B1; ZA833202B; AU1410683A; KR840005391A; DE3369273D1; CA1203059A; US4649013A; AU545041B2; JPS5998812A

Abstract

내용 없음.

Description

플라스틱 캡의 제법

제1도는 본원 발명에 의하여 제조된 캡의 제1실시예의 사시도.

제2도 내지 제6도는 제1도에 도시된 캡의 제조방법을 설명하고 있는 측단면도로서,

제2도는 플라스틱 피가공물이 얹혀 있는 상태도.

제3도는 성형직전상태도.

제4도는 성형이 진행되고 있는 상태도.

재5도는 성형 종료 후의 상태도.

제6도는 캡이 상플런저에서 제거되기 직전의 상태 예시도.

제7도는 본원 발명에 의하여 제조된 제1실시예를 나타내는 도난방지용 캡의 사시도.

제8도 내지 제10도는 제7도에 도시된 캡을 제조하는 방법의 실시예를 나타내는 측단면도로서,

제8도는 플라스틱 피가공물이 얹혀 있는 상태도.

제9도는 그 성형의 최초 공정을 나타낸 도면.

제10도는 성형 종료 후의 상태도.

제11도는 잎형 돌출부를 가진 종래의 도난방지용 캡의 사시도.

제12도는 본원 발명에 의한 방법으로 캡을 제조하는 제3실시예의 사시도.

제13도는 브리지 안쪽을 향하여 거꾸로 된 제12도에 도시된 캡의 도난방지용 띠를 갖추고 있는 도난방지용 캡의 사시도.

제14도는 브리지의 바깥쪽을 향하여 거꾸로 된 제12도에 도시된 캡의 도난방지용 띠를 갖춘 도난방지용 캡의 사시도.

제15도 및 제16도는 각각 제12도에 도시된 캡을 제작하는 초기 공정상태와 제12도에 도시된 캡의 제작완료 후의 상태를 나타내는 측단면도.

제17도 및 제18도는 각각 캡이 얇은 판에 의하여 이루어진 플라스틱 피가공물에서 제작되기 직전의 상태와 캡의 제작 종료 후의 상태를 나타내는 측단면도.

제19도, 제20도 및 제21도는 각각 직선층을 가진 캡이 일체로 형성되기 직전의 상태와 상기 켑 제작의 초기공정과 상기 캡의 완료 직후의 상태를 나타내는 측단면도.

제22도는 플라스틱 피가공물 공급장치와 성형장치로 이루어진 장치의 실시예를 도시한 사시도.

본원 발명은 플라스틱 캡을 제작하는 방법에 관한 것으로 좀더 상세히 설명하면 압축성형에 의하여 병과 같은 용기의 입을 밀폐하기 위하여 사용된 나사홈 내부면을 갖춘 플라스틱 캡을 제조하는 방법에 관한 것이다.

종래, 플라스틱 캡의 제조에 있어서는 유리, 플라스틱 또는 금속으로 된 병과 같은 용기의 입을 밀폐하는데 사용되는 나사홈 내부면을 갖춘 플라스틱 캡을 주로 사출성형법에 의하여 제조하였다. 이 사출성형법은 용융 플라스틱이 소정 형상으로 성형물을 제조하기 위하여 노즐에서 한 개의 성형물을 형성할 수 있도록 사출시키는 방법이다. 상기 방법은 재료의 우수한 유동성을 요구하기 때문에 일반적으로 비교적 저분자량과 약 10-20g/10분의 용융 유동지수를 가진 비교적 저강도 플라스틱을 사용한다.

따라서 요구되는 캡 강도를 확보하기 위하여 캡의 상면과 외주면(skirt)을 비교적 벽의 두께를 두껍게 할 필요가 있었으며, 따라서 많은 제작비가 소요된다는 폐단이 있었다.

더우기 플라스틱 피가공물로서는 제작비의 관점에서 예를들면, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀류에 의한 물질을 선택하는 것이 바람직하다. 그러나, 사출성형법에 의하여 상기 올레핀수지류로된 캡은 응력 균열이 발생하기 쉽고 또 저온충격강도에 있어서 약점이 있다. 또, 이러한 종류의 캡은 O₂및 CO₂에 대한 장벽특성에 있어서도 불량하므로 이들 캡에 의하여 밀폐된 병에 함유된 물품이 변질되기 쉬우므로 불편한 점이 있었다.

한편, 최근 압축성형법에 의하여 플라스틱 캡을 제조하는 방법이 일본국 특허공개 제501121/1981(PCT/US80/01142)호 등에 제안되었다. 이와 같은 방법은 용융 플라스틱 피가공물을 캡의 외형에 따른 형상의 공동내에 얹어 놓고, 측면에 캡의 내부면에 형성될 나사홈과 같은 형상에 대응한 형상을 갖춘 오목홈이 설치된 플런저가 나사홈 내부면을 갖춘 캡을 압축성형하기 위하여 상기 공동내에 압입된다.

그러나, 이러한 방법에 있어서는 상기 캡의 외주면의 단부가 최종 단계에서 형성되기 때문에 상기 단부의 정확한 윤곽을 확보하기 위하여 유동성이 우수한 예를들면, 용융 유동지수(사출성형에 있어서와 같이 높은 것은 아니더라도)가 비교적 높은 플라스틱을 사용하는 것이 필요하다.

또한, 이러한 방법은 비교적 높은 성형압을 필요로 하기 때문에 바람직스럽지 못하다. 특히 상기 외주면과 협소한 부리지가 연통되어 있는 도난방지용 띠를 갖춘 캡을 제조할 경우, 수지의 유동은 상기 브리지부에서 막히는 일이 흔히 있다(경화로 인하여). 따라서 성형하자는 도난방지용 띠에 발생되기 쉬우며, 또 복잡한 형상을 가진 도난방지용 띠를 형성하는 것은 곤란하다. 특히, 상기 외주면이 높을 경우에는 이들 결점은 현저히 발생할 수도 있다.

또, 상기 공동이 깊게 이루어져 있기 때문에 용융 플라스틱 피가공물이 낙하에 의하여 상기 공동내에 놓여질 때, 상기 플라스틱 피가공물은 상기 공동의 측벽에 의하여 포착되며, 그 결과 바람직스럽지 못한 압축성형이 초래되게 된다. 또 상기 공동내에서 제거되어야 할 공기량이 많기때문에 상기 공기의 제거를 위하여 특수수단을 필요로 하기때문에 불편하다.

그러므로, 본원 발명의 목적은 비교적 저용융 유동지수 및 비교적 저온도의 용융 플라스틱 피가공물을 사용할 때에도 단부가 정확한 윤곽을 가진 외주면을 갖춘 플라스틱 캡을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.

본원 발명의 다른 목적은 비교적 저용융 유동지수와 비교적 저온도를 지닌 용융 플라스틱 피가공물이 사용될 경우라 할지라도 성형하자가 없고 완전한 브리지를 갖추며, 만족스러운 도난방지용 띠가 설치된 도난방지용 플라스틱 캡을 제조하는 방법을 제공하는데 있으며, 여기에 있어서 도난방지용 띠는 복잡한 구성으로 되어 있다.

본원 발명에 의하면, 상면과 이 상면의 모서리부에 연결되어 있는 외주면을 갖춘 플라스틱 캡을 제조하는 방법을 제공하는데 있으며, 상기 외주면에는 그 내부면상에 나사홈이 형성되어 있다. 즉, 하측면 부분이 상기 외주면 부분의 내부면에 대응한 형상을 가지며, 상기 나사홈부의 형상에 대응한 형상을 갖춘 나사홈이 형성되며, 그 저면부는 상기 상면부의 내면의 형상에 대응한 형상을 갖춘 제1플런저와 상단면이 상기 상면의 외부면의 형상에 대응한 형상을 가진 제2플런저와, 내경은 실질적으로 제1플런저의 외경과 동일하고 높이는 나사홈의 높이보다 높은 내주면을 갖춘 유지패드와, 상기 외주면의 외부면의 형상에 대응하는 형상의 내주면을 갖춘 다이 공동이 설치된 다이로 이루어져 있으며, 상기 유지패드를 상기 다이의 상부면과 접촉시키며, 용융 플라스틱 피가공물을 제2플런저 상단면에 올려 놓고, 제1및 제2플런저 사이에 용융 플라스틱 피가공물을 압축하는 동안 상기 유지패드의 내주면에 따라 제1플런저를 미끄러져 움직이면서 제1 및 제2플런저를 상기 다이 공동에 유도하며, 상기 외주면은 플라스틱 피가공물질에 의하여 형성되는데, 이때,

본원 발명의 또 다른 목적은 상면과 이 상면의 모서리에서 연결된 외주면과 단원통형상을 지닌 도난방지용 띠를 갖춘 플라스틱 캡을 제조하는 방법을 제공하며, 여기에서 상기 외주면은 그 내부면상에 나사홈이 형성되어 있고, 상기 도난방지용 띠는 복수개의 좁은 브리지를 통하여 외주면의 단면에 연결되어 이루어지는 플라스틱 캡의 제조방법에 있어서 하측면부가 상기 외주면의 내부면에 대응한 형상을 가지며, 상기 나사홈의 형상에 대응한 형상을 지닌 나사홈이 형성되며, 그 저단면은 상기 상면의 내부면의 형상에 대응한 형상을 가진 제1플런저와 상단면이 상기 상면의 외주면의 형상에 대응한 형상을 가진 제2플런저를 제조하며, 높이가 상기 나사홈의 그것보다 높은 내주면이 설치된 유지패드와 실질적으로 상기 제1플런저의 외경과 동일한 내경을 가진 내주면의 상단부와, 상기 하단부상의 브리지에 대응한 형상을 가진 복수개의 직선홈이 형성된 내주면의 하단부와 상기 직선홈에 연결되며 상기 도난방지용 띠에 대응한 형상을 지닌 환상홈과 상기 외주면의 외부면의 형상에 대응한 형상을 지닌 내주면이 설치된 다이공동으로 이루어져 있으며, 상기

본원 발명을 첨부 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본원 발명의 방법에 이하여 제조된 플라스틱 캡(이하 단순히 "캡"이라 한다)의 일실시예를 도시한 것으로서, 캡(1)은 상면(2)과 이 상면(2)의 모서리부(2a)에서 연결된 외주면(3)을 가지고 있다. 이 외주면(3)은 그 내면상(제6도의 번호 4를 참조)에 형성된 나사홈과, 밀폐 또는 개방에 있어서 미끄러지는 것을 방지하기 위하여 그 외부면(3a)에 형성된 축방향으로 돌출된 너얼(knurl)(3b)을 가지고 있다.

제2도 내지 제6도는 상기 캡(1)을 제조하는 방법과 성형상치(M)를 표시하고 있다.

상기 성형상치(M)는 상플런저(5)와 하플런저(6), 다이(7) 및 유지패드(8)를 가지고 있다. 상기 상플런저(5)는 상기 캡(1)의 외주면(3)의 내주면의 형상에 대응한 형상을 갖춘 하측면(5al)을 가지고 있으며, 상기 하측면(5al)부는 상기 캡(1)의 나사홈(4) 형상에 대응한 형상을 이룬 나사홈(10)을 가지고 있다. 또, 상기 상플런저(5)의 저단면(5b)은 상기 캡(1)의 상면(2)의 내부면(2b)(제6도 참조)의 형상에 대응한 형상을 가지고 있다.

상기 하플런저(6)는 캡(1)의 상면(2)의 외부면(2c)의 형상에 대응한 형상을 갖춘 상단면(6a)과 상기 외주면(3)의 외부면(3a)의 형상에 대응한 형상으로 된 측주면(6b)을 가지고 있으며, 외주면(3)의 외부면(3a)의 형상에 대응한 형상으로 된 내주면(7al)을 가진 다이(die)(7)의 공동(7a)내에서 미끄러져 움직일 수 있도록 이루어져 있다. 상기 다이(7)는 도시되지 않은 유지장치에 의하여 제자리에 유지되어 있다는 것을 주의할 필요가 있따.

상기 유지패드(8)는 상플런저(5)의 측주면(5a)에 따라서 미끄러져 움직일 수 있는 내주면(8a)을 갖춘 환상동체이다. 내주면(8a)의 내경은 외주면(3)의 단면(3c)(제6도 참조)의 내경과 동일하다. 한편, 내주면98a)의 높이는 나사홈(10)의 높이, 즉 회하점(10a)과 그 최고점(10b) 사이의 높이(h)(제3도 참조)보다 높게 되도록 맞추어져 있다. 이는 후기한 바와 같이, 압축 성형에 있어서, 나사홈(10)을 통하여 플라스틱 피가공물의 상승이 외부로 빠져나가지 않도록 하기 위한 것이다. 상기 유지패드(8)는 수직봉(11)을 통하여 구동기구(도시되지 않음)에 의하여 소정 조정으로 상하 가동할 수 있게 이루어져 있다.

제2도에 도시된 바와 같이 상기 성형장치(M)에 있어서, 첫째, 상플런저(5)와 유지패드(8)는 상승되어 있고, 하플런저(6)는 상기 상단면(6a)에 낙하된다. 상기 소정길이는 통상적으로 상단면(6a)과 다이 상부면(7b)의 수준에 의하여 구획된 다이공동 갭부분(7a2)의 부피와 상기 플라스틱 피가공물(12)의 부피가 대략 동일하도록 조정되어 있따. 그러나 상기 깊이는 상기 상단면(6a)의 측단(6al)의 수준이 실질적으로 후기한 바와같이, 다이 상부면(7b)의 그것과 일치하도록 세트되어도 된다.

따라서, 상기 공동 갭부분(7a2)이 플라스틱 피가공물(12)이 놓여질 경우에 얕기 때문에 이 플라스틱 피가공물(12)이 놓여질 때, 다이공동의 내주면(7al)에 의하여 포착되는 것 같은 곤란이 없이 원활하게 이루어질 수 있다.

그리고 상기 유지패드(8)는 상기 저면(8b)이 상기 다이 상부면(7b)과 접촉하도록 낮추어져 있다. 상기 하플런저(6)가 그 자리에 지지됨으로써 상플런저(5)는 제3도와 같이 플라스틱 피가공물(12)에 압력을 가하여 디스크체(12')와 다이 공동 갭부분(7a2)에 충전시킬 수 있도록 낮추어져 있다. 이 경우에 플라스틱 피가공물(12)은 실질적으로는 아직도 가열되어 있기 때문에 형성될 갭의 외주면의 단면(3c)에 대응한 부분(3c')의 형상은 상기 다이공동(7a) 위에 돌출되어 있는 유지패드 저면(8b)의 부분(8bl)에 의하여 정확히 구획되어 있다. 따라서, 비록 플라스틱 피가공물(12)이 비교적 저용융 유동지수를 지닌 플라스틱에 의하여 구성되어 있고 그용융점보다 약간 높은 비교적 저온도를 지니고 있다할지라도 상기 단면(3c)의 정확한 형상을 얻는 것이 가능하다.

상기 플라스틱 피가공물(12)을 구성하는 플라스틱으로서는 열가소성 플라스틱, 예를들면 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 직선저밀도 폴리에틸렌 또는 아이소택틱 폴리프로필렌, 아크릴 수지류, 니트릴수지류, 포화폴리에스테르수지류 또는 이들의 공중합체 또는 혼합물중 어느 것도 사용할 수 있다. 그러나 제조비의 측면에서 볼 때, 비교적 저용융 유동지수(예를들면 약 0.3-10g/10분)를 지닌 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌이 특히 바람직하다. 이 경우에 그러한 충전물은 일반적으로 착색제, 윤활제, 정전대전(帶電)방지제 및 산화방지제로서 플라스틱에 첨가된다.

플라스틱 피가공물(12)은 상기 한 가지의 열가소성 물질 또는 예를들면 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 폴리아미드, 폴리비닐리덴 클로라이드 또는 폴리비닐알코올 등의 O₂및 CO₂에 대한 장벽성을 지닌 수지를 적층 또는 블랜딩에 의하여 이루어진 얇은 판을 사용하여 주동체를 만들고 이에 의하여 단일동체를 구성한다.

얇은 판의 경우, 적당한 강도는 물론 수증기, O₂및 CO₂에 가스 장벽성을 지닌 A-B-C-B-A로 구성된 5층 얇은 판을 사용하는 것이 바람직하다. 즉, A는 고밀도 또는 직선저밀도 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌이고, B는 선택된 A(접합제로서 기능)에 산화폴리올레핀이고, C는 에틸렌-비닐알코올 공중합체 또는 폴리아미드 또는 폴리비닐리덴클로라이드이다.

플라스틱 단일체 또는 블랜드에 의하여 이루어진 플라스틱 피가공물(12)은 일반적으로 용융압출체를 절단하여 제조된다. 얇은 층에 의하여 이루어진 플라스틱 피가공물의 경우, 제3도에 도시된 바와같이 시이트상 얇은 판을 디스크체(12')형상으로 절단함으로써 형성된 피가공물은 이 피가공물의 형상에 대응한 형상을 지닌 홈(플르오로카아본 수지로 코우팅된 내부면을 갖춘 것이 바람직하다)을 가진 팬(pan)안에 넣어서 오븐안의 소정온도로 가열할 수 있다. 그리고나서 가열시킨 플라스틱 피가공물을 다이공동

상플런저(5)를 향하고 있는 비교적 연질의 플라스틱으로 된 상층과 하플런저(6)를 향하고 있는 비교적 경질의 플라스틱으로 된 하층으로 구성된 얇은 층으로 제조된 드스크체(12')를 사용하여 밀봉부재로서 상기 비교적 연질의 플라스틱의 직선층을 갖춘 캡은 제19도, 제20도 및 제21도에 도시된 바와 같이 본원 발명에 의하여 제조할 수 있다.

성형중, 플라스틱 피가공물(12)의 물질의 온도는 플라스틱(크리스탈린 플라스틱)의 융점보다 높은 온도 또는 유체상 유동개시점(비결점 플라스틱의 경우)온도로 유지된다. 이는 형성될 나사홈(4)와 외주면(3)사이에 접착을 확보하기 위한 것이다.

여기서, 용융점은 대기압하에서 시차(示差) 열분석에 의하여 측정된 용융 흡혈을 수반하는 커어브정점에 대응한 온도로서 정의된다. 한편, 액상 유동 개시점을 JIS(일본 공업기준) K6719로 표시된 KOUKA형 유동테스터를 사용하여 플런저 압력 160㎏/d㎡ 하에서 균일된 비율로 가열될 때, 직경 1㎜ 및 길이 10㎜를 가진 노즐에서 수지가 액상 유출을 개시하는 온도로서 정의된다.

플라스틱 피가공물(12)이 주로 폴리올레핀으로 구성될 경우, 켑(1)을 형성하는 폴리올페핀은 형성된 캡에서 응력 균열(탄산음료수와 같은 내압으로 충만용기를 밀폐할 경우에 내압에 의한 캡에 발생하는 응력에 의해 일어나기 쉽다)을 방지하기 위하여 분자적으로 배향되어야 한다.

성형중 상기 물질의 온도가 플라스틱 용융점 +4℃인 것보다 높지 않을 경우에 분자적으로 배향된 켑(1)을 얻을 수 있다. 따라서 이 경우에 성형은 용융점 +4℃ 이하의 온도는 물론 플라스틱 용융점 이상의 온도에서도 수행된다. 그 결과 플라스틱 피가공물(12)의 온도(플라스틱 피가공물이 하플런저(6)에 공급될 때의 온도 또는 공급되어 히이터에 의하여 가열된 후의 플라스틱 피가공물의 온도)와 상플런저의 하측면부(5al), 하플런저의 상단면부(6a)와 유지패드(8)의 내주면(8a) 및 다이공동 내주면(7al)의 온도

또 성형중 상플런저(5), 하플런저(6) 및 플라스틱 피가공물(12)의 물질에 접촉하는 다이(7)의 표면은 형성에 있어서의 안전성을 확보하기 위하여 소정온도로 유지된다.

이를 위하여 냉각장치(도시되지 않음) 그리고 필요하면 히이터(도시되지 않음)가 상플런저(5), 하플런저(6) 및 다이(7)에 설치된다. 그러나, 만약 온도가 높으면, 성형 종료 후 냉각에 의하여 캡을 경화시키는데 많은 시간이 소요되고, 따라서 생산율을 저하시키게 된다. 따라서, 성형중 물질이 상기 온도범위내에 유지될 만큼 냉각장치를 사용하여 온도를 가급적 낮게(예를들면, 20℃)하는 것이 바람직하다.

제3도에 도시된 바와같이 디스크체(12')가 상플런저(5)와 하플런저(6) 사이에서 압축될 동안 이들 플런저(5), (6)는 동시에 다이공동(7a)(유도속도는 일반적으로 10-500㎜/sec)으로 유도된다. 이 경우에 상기 압축(압축력은 일반적으로 약 30-200㎏/㎠)을 가능하게 하기 위하여 플런저의 저하속도는 구동제어기구(예를들면, 유압기구, 도시되지 않음)에 의하여 제어된다. 따라서, 상플런저(5)의 저하속도는 하플런저(6)의 저하속도보다 빠르며, 더우기 성형편(1')의 측벽부(3')의 상단면(3'a)은 대응하는(제4도 참

제4도에 도시된 바와 같이, 측벽부(3')는 성형편(1')의 저벽부(2')로부터 상플런저(5)의 하측면부(5al)와 내주면(7al) 사이에서 화살표방향으로 상기 압축방법에 의하여 물질유동에 의해서 형성된다.

이때, 나사홈(4)은 아래쪽으로 움직이면서 상플런저(5)의 나사홈(10)에 대응한 성형편(1') 부분에 형성된다. 성형중, 상기물질이 상기 유지패드(8)에 따라 위치된 나사홈(10)에서 흘러서 최고점(10a2) 부근의 부분까지 유동하지만, 상기 유지패드(8)의 내주면(8a)의 높이는 상기 높이(h)보다 높게 맞추어지기 때문에 상기 물질이 외부로 유출되어 무게 부족을 가져오는 결과를 초래할 가능성은 전혀 없다는 것을 유의하여야 한다.

또, 상기 나사홈(10) 안의 공기는 상플런저(5)와 유지패드(8) 사이의 접촉면 사이에서 탈출된다는 것을 유의할 필요가 있다.

상플런저(5)와 하플런저(6)가 저부 사점(死點)에 도달할 때, 제5도와 같이 내부면에 형성된 나사홈(4)과 더불어 상면(2)과 외주면(3)을 가진 캡(1)이 형성된다. 외주면(3)의 단면(3c)은 상기와 같이 유지패드(8)의 저면(8b)에 의하여 구획된다.

제6도와 같이, 캡(1)이 냉각 및 경화된 후, 상플런저(5), 하플런저(6) 및 유지패드(8)는 상승되고, 캡(1)은 다이(7)에서 제거된다. 그리고나서 압축공기가 압축공기원으로부터(도시되지 않음) 상플런저(5) 안쪽에 형성된 공기유입구(14)(이 하단부에는 통상적으로 플러그(16)가 스프링(15)에 의하여 상기 공기유입구(14)의 원뿔대형 하단부와 밀접하게 접촉되어 있음)까지 반송되는 동안, 상플런저(5)만이 외주면(3)의 단면(3c)이 상기 고정 유지패드(8)의 저면(8b)에 의하여 걸린 상태하에서 상승된다. 결과적으로 상기 외주면(3)은 탄성적으로 팽창되고, 캡(1)은 상플런저(5)에서 제거된다. 교대적으로, 켑(1)은 상플런저(5) 또는 캡(1)을 나사 풀어줌으로써 상플런저(5)에서 제거될 수 있다.

상기 예에서 상기 플라스틱 피가공물(12)은 다이(7)를 고정시키고 플라스틱 피가공물(12)을 상플런저(5)와 하플런저(6) 사이에 압축시킴으로써 다이공동(7a) 안으로 유도될 수 있다. 그러나 플라스틱 피가공물(12)은 하플런저(6)를 고정시키고, 상플런저(5)를 하강시키며, 다이(7)를 상승시켜서 다이공동(7a)으로 유도되고, 한편 플라스틱 피가공물(12)은 상플런저(5)와 하플런저(6) 사이에 압축시킬 수도 있다. 또한 플라스틱 피가공물(12)은 상플런저(5)와 하플런저(6) 사이에서 압축되는 동안 상플런저(5)를 고

다음에 본원 발명에 의한 도난방지용 캡의 제조에 대하여 설명한다.

제7도는 열수축 도난방지용 플라스틱 캡(101)을 나타낸다. 외주면(103)의 단면(103c)은 복수개의 좁은 브리지(106)를 통하여 단원통 형상으로 된 도난방지용 띠(105)에 연결된다. 캡(101)을 용기 입구(도시되지 않음)의 나사홈에 끼운 후 용기 입구의 나사홈 아래에 있는 환상 융기부의 턱을 에워싸고 있는 도난방지용 띠(105)는 가열에 의하여 수축되며, 이리하여 도난방지용 띠(105)가 상기 턱과 걸어 맞추어지도록 한다.

제8도-제10도는 도난방지용 캡(101)을 제조하기 위하여 그 방법과 성형장치(N)의 주요부분을 도시하고 있다. 같은 번호는 제3도 및 이들 도면에 있어서 같은 부분 또는 부재를 가리킨다. 제11도에 있어서도 같다.

성형장치(N)는 유지패드(108)가 그 내주면(108a)의 하부에 환상홈(109)의 하단에서 유지패드(108)의 저면(108b)까지 돌출되며, 브리지(106)의 형상에 대응한 형상을 가진 복수개의 직선홈(11)과 더불어 도난방지용 띠(105)의 형상에 대응한 형상을 가진 환상홈(109)을 가지고 있는 것을 제외하고는 제3도에 표시된 성형장치(M)와 같다.

캡(101)의 제조방법은 캡(1)의 제조방법과 유사하다.

그러나, 이 경우에 하플런저(6)의 상단면(6a)은 최초에 가급적 높게 위치하며, 따라서 측단(6al)이 제8도와 같이 다이(7)의 상부면(7b)의 높이에 도달하는 것이 바람직하다.

플라스틱 피가공물(12)은 하플런저(6) 위에 놓여진 후에 낮추어진 상플런저(5)와 고정상태를 지속하고 있는 하플런저(6) 사이에서 압축된다. 이리하여 플라스틱 피가공물(12)의 물질은 실질적으로 상기환상홈(109)과 직선홈(110)을 충만시킨다.

결과적으로, 플라스틱 피가공물(12)은 낮추어진 상플런저(5)와 낮추어진 하플런저(6) 사이에서 압축되면서 다이공동(7a)으로 유도된다. 그 결과, 유도의 초기단계에 있어서 상기 물질은 제9도와 같이 직선홈(11) 환상홈(109)과 나사홈(10)을 완전히 충만시킨다. 상기 홈으로의 상기 물질의 충만은 상기 물질이 냉각되지 않은 성형 초기단계에서 일어나기 때문에 경화물질로서 좁은 직선홈(110)(원주넓이는 일반적으로 0.3-1.0㎜이기때문에 브리지는 개방할 때 용이하게 파괴된다)의 막힘에 의하여 환상홈(109)이 충만되지 않은 부분을 가진 도난방지용 띠(109)는 종래의 압축성형법에서 자주 경험한 것과 같이 제조될 가능성은 전혀없는 것이다.

제10도는 성형이 완료되고, 캡(101)이 튼튼한 도난방지용 띠(109)와 브리지(110)을 갖춘 캡(101)이 제조된 상태를 나타낸다.

제11도에 도시된 도난방지용 캡(201)은 캡(101)과 동인한 도난방지용 띠(205) 및 브리지(206)를 가지고 있다. 그러나 이것과 다른 점은 복수개의 잎형 돌출부(207)가 도난방지용 띠(205)의 내면에 형성되어 있다는 것이다. 각 잎형 돌출부(207)는 보통 3각형이며, 그 상단면(207a)은 축에 대하여 수직을 이루는 평면상에 배열되어 있다. 상단면(207a)은 상기 평면에 경사되어 있다.

용기 입구(도시되지 않음)가 캡(201)으로 밀폐되어 있을 때, 상기 용기 입구 위의 턱의 하부면과 각 잎형 돌출부(207)의 상단면(207a)은 서로 걸려 맞추어진다.

이러한 종류의 도난방지용 캡을 제조할 때, 상기 잎형 돌출부의 형상에 대응한 형상을 지닌 복수개의 홈으로 형성된 측벽이 설치된 상플런저가 사용되며, 플라스틱 피가공물의 물질은 상기 잎형 돌출부를 형성하기 위하여 성형중 홈을 충만시킨다. 그러나 성형 후 캡이 상플런저에서 제거될 때, 브리지는 상기 잎형 돌출부의 저항에 의하여 파손되기 쉽다.

그러므로 복잡한 단계를 거치지 않는 한, 만족한 도난방지용 캡(201)을 제조하기는 어려운 것이며, 예를들면 스플리트형 상플런저가 사용되거나 또는 브리지는 성형중에 형성하지 않고 성형 후에 기계적으로 형성하는 것 같은 것이다.

상기 폐단을 극복하기 위한 방법을 기술하면 아래와 같다. 제12도에 도시된 캡(321)은 환상 도난방지용 띠(325)를 가지고 있으며, 이는 상기 외주면(323)의 하단에서 아래쪽으로 돌출된 복수개의 길고 가느다란 브리지(324)(예를들면, 4㎜(길이×1㎜×0.6㎜)에 의하여 외주면(323)에 연결되어 있다. 그리고 각 브리지는 얇고 약한 부분(324a)을 가지고 있다. 상기 도난방지용 띠(325)의 내경은 실질적으로 나사홈이 형성되어 있지 않은 외주면(323)의 내면부의 내경과 동일하다. 이 띠(325)의 높이는 브리지(324)의 높이와 거의 동일하거나 약간 높다(즉, 4㎜). 이때(325)에는 외부면상에 복수개의 잎형 돌출부(326)가 형성되어 있다.

제13도에 도시한 바와 같이 캡(321)은 브리지(324) 내측을 향하여 즉 화살표 A방향으로 도난방지용 띠를 거꾸로 함으로써 도난방지용 띠(325)의 내면상에 배열된 잎형 돌출부(326)을 갖춘 도난방지용 캡(321a) 안에 형성할 수 있다. 제14도와 같이 동일한 방법에 의하여 캡(321)은 화살표 B방향, 즉 브리지(324)의 바깥쪽을 향하여 도난방지용 띠(325)를 거꾸로 함으로써 도난방지용 띠(325)의 내면에 배열된 잎형 돌출부(326)을 가진 도난방지용 캡(321b)내에 형성할 수 있다.

캡(321a)이나 캡(321b)의 경우, 이들이 상기 용기 입구(도시되지 않음)을 밀폐하기 위하여 제조될 때, 잎형 돌출부(326)는 용기 입구 나사홈 밑에 있는 환상 융기부의 외부면이나 턱(도시되지 않음)의 하면과 걸어 맞추어진다. 그러므로 상기 도난방지용 띠가 개방에 있어서 외주면(323)과 함께 상승되는 일이 전혀 없다. 그러나 브리지(324)는 얇고 약한 부분(324b)에서 절단되며, 도난방지용 특성을 확보하게 한다.

제15도 및 제16도는 캡(321)을 제조하는 방법을 나타낸다.

유지패드(328)는 브리지(324)의 형상에 대응한 형상을 갖춘 홈(334)과 상기 얇고 약한 부분(324a), (324b)의 형상에 대응한 형상을 지닌 소형 돌출부(334a), (334b)와 도난방지용 띠(325)의 형상에 대응한 형상을 갖춘 홈(335)을 가지고 있다. 또, 상기 잎형 돌출부(326)의 형상에 대응한 형상을 갖춘 복수개의 홈(336)은 홈(335)의 외부면에 따라서 형성되어 있다.

상기 구성을 가진 성형장치(Q)에 있어서 브리지(324)가 설치된 캡(321), 얇고 약한 부분(324a), (324b), 도난방지용 띠(325) 및 잎형 돌출부(326)는 제16도와 같이 캡(101)을 제조하는 것과 같은 방법으로 제조할 수 있다. 바꾸어 말하면, 유지패드(328)가 다이(7)의 상부면과 접촉하는 상태하에서 플라스틱 피가공물(12)은 다이공동(7a)내로 유도되고, 상플런저(5)와 하플런저(6) 사이에서 압축된다.

형성된 캡(321)은 브리지(324)를 파손하지 않고 용이하게 제거할 수 있다. 그것은 상플런저(5)가 상승될때, 도난방지용 띠(325)의 내측 릴리이프가 설치되어 있어, 유지패드(328)는 상기 잎형 돌출부(326)와 브리지(324)를 전혀 파손하지 않고 상승시킬 수 있기 때문이다.

제17도와 제18도는 폴리프로필렌층(A)(12"al), 말레인 무수화물 폴리프로필렌층(B : 접합층)(12"b1), 에틸렌비닐-알코올 공중합체층(C)(12"c), 말레인 무수화물 폴리프로필렌층(B)(12"b2) 및 폴리프로필렌층(A)(12"a2), 상기 층의 두께 비율 A : B : C가 93 : 3 : 4로 구성된 얇은 판에 의해서 형성된 플라스틱 피가공물(12")을 사용해서 가스장벽성이 개량된 캡(1")을 제조하는 실시예를 나타낸다.

제19도, 제20도 및 제21도는 캡(1)을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 일체적으로 형성된 직선층(408)을 가진 캡(401)을 제조하는 방법을 나타내는데, 다만 여기에 있어서는 플라스틱 피가공물(12")이 저밀도 폴리에틸렌층(12"a) 및 폴리프로필렌층(12"b), 상플런저(405)를 향하고 있는 폴리에틸렌층(12"a)으로 구성된 얇은 판에 의하여 형성되었다는 것과 상플런저(405)는 상기 저단면상의 직선층(408)의 형상에 대응한 형상을 지닌 홈(405a)이 설치되어 있는 것이 캡(1)을 제조하는 방법과 다르다.

폴리프로필렌층(12"b)은 캡(401)을 형성하고, 폴리에틸렌층(12"a)은 직선층(408)을 형성한다. 플라스틱 피가공물(12")의 직경은 상기 홈(405a)의 내부 직경보다 약간 작은 것이 바람직하며, 폴리에틸렌층(12"a)의 부피는 상기 홈(405a)의 그것보다 크지 않은 것이 바람직하다.

실용적 실시예를 기술하면 아래와 같다.

플라스틱 도난방지용 캡(101)을 제조하는 플라스틱 피가공물(12)의 물질로서는 밀도(20℃에서)0.90g/㎤용융점(시차열분석법에 의하여 결정된) 162℃, 그리고 용융 유동지수(23℃에서 2160g의 부하밑에서) 0.31g/10분의 아이소택틱 폴리프로필렌을 사용하였다.

제22도에 도시한 것과 같은 휴대용 압출기(500)은 플라스틱 피가공물(12)을 공급하는데 사용되었다. 이 압출기(500)는 직경 40㎜, 유효길이 880㎜의 풀-플라이트(full-flighted)나사로 설치되어 있으며, 이 압출기에는 노즐부에 회동절단기(502)가 설치되어 있다.

제8도에 표시된 형의 성형장치(N)가 사용되고, 여기에서 상플런저(5)의 경은 28㎜, 나사홈(10)의 중앙선은 상플런저(5)의 저단면 위에서 3.5㎜ 되는 곳에서 시작되며, 인치당 8개의 홈피치로 1.5회를 이룬다.

유지패드(108)의 높이는 10㎜, 그리고 환상홈(109)의 높이와 깊이는 각각 4㎜ 및 0.6㎜있었다. 직선홈(110)의 높이, 깊이 및 폭은 각 1㎜, 0.6㎜ 및 0.5㎜이었다. 다이(7)의 내부면에는 축방향으로 너얼이 뻗어 설치되어 있으며, 이 너얼의 정점에 따라 측정된 30㎜ 직경을 가지고 있다.

본원 발명 및 종래의 압축성형에 의하여 성형을 가능하게 하기 위하여 상플런저(5), 하플런저(6), 다이(7) 및 유지패드(108)는 독립적으로 또는 하이드로릭회로에 의한 협동에 의하여 구동 또는 고정되도록 구성되어 있다.

피가공물 공급장치(R) 및 성형장치(N)를 구성하는 장치는 제22도에 도시되어 있다. 휴대용 압출기(500)의 노즐부에 압출된 170℃의 용융수지(12A)는 정속모우터(501)에 의하여 구동되는 회동절단기(502)에 의하여 소정량(2.58g)으로 절단되어 하플런저(6)의 상단면(6a)으로 낙하하게 하며, 이는 다이(7)에 관련된 제8도와 같이 배열되어 있다. 피가공물을 낙하시킨 직후에 상기 공급장치(R)는 성형이 방해받지 않는 위치화살표 A방향으로 후퇴한다.

다이(7), 유지패드(108), 상플런저(5) 및 하플런저(6)의 표면온도는 30℃에 맞추어졌다.

플라스틱 피가공물(12)은 하플런저(6)의 상부면에 위치되어 상플런저(5)와 고정다이(7)와 정지되어 있는 하플런저(6) 사이에 있는 환상홈(109)과 직선홈(110)을 충만시키도록 압력을 받는다. 그리고서 플라스틱 피가공물(12)은 130㎏/㎠ 압력으로 압축하고 있는 동안, 상플런저(5)는 저속 50㎜/초로 고정다이(7)의 공동(7a)내로 유도되었다. 하플런저(6)가 16㎜ 저하된 후 장치(N)는 정지되고, 이렇게하여 형성된 캡(101A)은 상플런저(5)에서 제거되었다.

상기 성형방법과 같은 방법으로 하플런저(6)가 고정되고, 다이(7) 및 유지패드(108)가 상승된 것을 제외하고, 캡(101B)이 제조되었다.

캡(101C₁), (101C₂), (101C₃)은 아래에 기술한 바와같이 종래 압축성형에 의하여 제조되었다.

하플런저(6), 다이(7) 및 유지패드(108)(이들의 표면온도는 30℃를 유지하였다)는 하플런저(6)의 상단면(6a)이 유지패드(108)의 저면(108b)보다 16㎜ 낮은 높이에 배열되고, 상기 다이(7)는 상기 유지패드(108)에 밀접하게 접촉되도록 고정되어 있다. 용융 플라스틱 피가공물(170℃에서) 2.58g.이 하플런저(6)의 상단면(6a)에 낙하된 직후 상플런저(5)는 속도 50㎜/초 및 압축압력 130㎏/㎠(캡 101C₁에 대하여), 200㎏/㎠(캡 101C₂에 대하여) 그리고 250㎏/㎠(캡 101C₃에 대하여)로서

외주면의 단면(3c)의 형상 및 형성된 형상 그리고 각 캡의 도난방지용 띠(105)의 열수축이 조사되고, 그 결과는 아래의 표 1과 같다.

열수축에 관하여 절단 도난방지용 띠는 10초간, 140℃의 유욕에 침지되어 수축 후의 수축비 및 형상이 분석평가되었다.

[표 1]

주 : (1) 단면의 구석은 충만되지 않았음.

(2) 도난방지용 띠가 형성되지 않았음. 상면(2)에서의 거품

(3) 도난방지용 띠가 형성되지 않았음.

(4) 도난방지용 띠가 부분적으로 형성되었음.

Claims

외주면의 내면에 나사홈 돌기부가 형성된 플라스틱 캡의 제법에 있어서, 용융 플라스틱 피가공물을 상기 나사홈 돌기부에 대응하는 형상의 나사모양 홈이 측주면 단부에 형성되며, 상기 캡의 상면의 내면에 대응하는 형상의 단면을 갖는 제1의 플런저와 상기 상면의 외면과 대응하는 형상의 단면을 가는 제2의 플런저 사이에서 압축하면서 제1의 플런저를 다이 상면에 맞답게 하는 유지패드의 내주면에 따라서 미끄러져 움직이게 하며, 제1의 플런저와 제2의 플런저를 상기 외주면의 외부면에 대응하는 형상의 내주면을 갖는 상기다이의 공동내에 도입하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 캡의 제법.
외주면의 내면에 나사홈 돌기부가 형성되며, 이 외주면이 브리지부를 통해 도난방지용 띠와 접속하는 플라스틱 캡의 제법에 있어서 용융 플라스틱 피가공물을 상기 나사홈 돌기부에 대응하는 형상의 나사모양홈이 측주면 단부에 형성되며, 상기 캡의 상면의 내면에 대응하는 형상의 단면을 갖는 제1의 플런저와 상기상면의 외면과 대응하는 형상의 단면을 갖느 ㄴ제2의 플런저 사이에서 압축하면서 제1의 플런저를 다이상면에맞닿게 하고, 또한 내주면의 하단부에 상기 브리지부에 대응하는 형상의 실모양의 오목한 홈 및 이 실모양의 홈에 연접해서 상기 도난방지용 띠에 대응하는 형상의 환상의 홈 부분이 형성된 유지패드의 내주면에 따라서 미끄러져 움직이게 하여 제1의 플런저와 제2의 플런저를 상기 외주면의 외부면에 대응하는 형상의 내주면을 갖는 상기 다이의 공동내에 도입하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 캡의 제법.
외주면의 내면에 나사홈 돌기부가 형성되며, 이 외주면이 브리지부를 통해서 외면에 잎형 돌출부가 형성된 도난방지용 띠와 접속하는 플라스틱 캡의 제법에 있어서 용융 플라스틱 피가공물을 이 나사홈 돌기부에 대응하는 형상의 나사홈이 측주면 단부에 형성되며, 이 캡의 상면의 내면에 대응하는 형상의 단면을 갖는 제1의 플런저와 이 상면의 외면과 대응하는 형상의 단면을 갖는 제2의 플런저 사이에서 압축하면서 제1의 플런저를 다이 상면에 맞닿게 하고, 또한 내주면의 하단부에 상기 브리지부에 대응하는 형상의 실모양의 홈 부분 및 이 실모양의 홈 부분에 연접해서 이 도난방지용 띠에 대응하는 형상의 환상의 홈 부분이 형성된 유지패드의 내주면에 따라서 미끄러져 움직이게 하여 제1의 플런저와 제2의 플런저를 이 외주면의 외부면에 대응하는 형상의 내주면을 갖는 상기 다이의 공동내에 도입하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 캡의 제법.
제3항에 있어서, 상기 브리지 안쪽을 향하여 상기 도난방지용 띠를 거꾸로 함으로써 상기 잎형 돌출부가 상기 도난방지용 띠 안쪽에 위치하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라스틱 캡의 제법.
제3항에 있어서, 상기 브리지 바깥쪽을 향하여 상기 도난방지용 띠를 거꾸로 함으로써 상기 잎형 돌출부가 상기 도난방지용 띠 안쪽에 위치하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라스틱 캡의 제법.
제1, 제2 또는 제3항에 있어서 상기 다이는 고정되고, 상기 제1 및 제2플런저는 상기 제1플런저의 저단면과 상기 제2플런저의 상단면이 상기 다이의 상부면에서 떨어지도록 상기 다이공동내에 유도되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 캡의 제법.
제1, 제2 또는 제3항에 있어서, 상기 제2플런저는 고정되고, 상기 제1 및 제2플런저는 상기 다이의 상부면이 상기 제1플런저의 저단면과 상기 제2플런저의 상단면에서 떨어지도록 상기 다이공동내에 유도되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 캡의 제법.
제1, 제2 또는 제3항에 있어서, 상기 제1플런저는 고정되고, 상기 제1 및 제2플런저는 상기 다이의 상부면이 상기 제1플런저의 저단면과 상기 제2플런저의 상단면에서 떨어지도록 상기 다이공동내에 유도되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 캡의 제법.
제1, 제2 또는 제3항에 있어서, 상기 플라스틱 피가공물은 폴리올레핀으로 구성되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 캡의 제법.
제1, 제2 또는 제3항에 있어서, 상기 플라스틱 피가공물은 폴리올레핀 및 에틸렌-비닐알코올공중합체로 된 얇은 판으로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 캡의 제법.
제1, 제2 또는 제3항에 있어서, 상기 플라스틱 피가공물의 온도는 상기 폴리올레핀의 용융점과 상기 용융점 +40℃ 사이에서 성형중 유지되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 캡의 제법.
제1, 제2 또는 제3항에 있어서, 상기 캡은 직선층과 일체로 형성되며, 상기 플라스틱 피가공물은 상기 직선층으로 형성되는 비교적 연질의 플라스틱층과 비교적 경질의 플라스틱층으로 구성되는 얇은 판으로 형성되며, 상기 제1플런저의 저단면은 상기 직선층에 대응한 형상의 홈이 형성되며, 상기 플라스틱 피가공물은 상기 홈안에 상기 직선층을 형성하기 위하여 상기 제1플런저의 저단면을 향하고 있는 상기 비교적 연질의 플라스틱층으로 압축되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라스틱 캡의 제법.