KR100299082B1 - 천공장치및그장치를이용한천공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 적층박리용기(A)는 공기도입구멍(10)을 갖는 합성수지제의 외측층(1)과 외측층의 내측에 박리가능하게 적층된 합성수지제의 내측층(2)을 구비하고, 공기도입구멍 근처의 내측층만 미리 부분적으로 외측층으로부터 박리되어 있다.

공기도입 구멍은 적층박리용기의 주둥이부(4)에 외측층의 외측에서 펀치를 박아넣어 내측층을 남기고, 외측층만 오려내어 형성할 수 있다. 외측층으로부터 미리 부분적으로 박리시킨 내측층을 안쪽으로 팽창시켜도 좋다.

내측층은 굽힘 탄성율이 1000㎏/㎠이하의 유연성을 가진 합성수지로 형성하는 것이 바람직하다.

Description

[발명의 명칭]

천공장치 및 그 장치를 이용한 천공방법

[기술분야]

본 발명은 내용액의 감소에 따라 내측층이 외측층으로부터 박리하여 수축하는 적층박리용기에 공기도입 구멍을 뚫는 천공장치 및 그 천공장치를 이용한 적층박리용기의 공기도입 구멍의 천공방법에 관한 것이다.

[배경기술]

적층박리용기는 합성 수지제의 외측층의 내측에 합성 수지제의 내측층이 박리 가능하게 적층되어 있고, 통상은 적층박리용기의 주둥이부에 펌프를 장착하여 밀폐되어 사용된다. 이 펌프에 의해 용기로부터 내용액을 주출하면, 내용액의 감소에 따라 내측층이 외측층으로 부터 박리되어 수축하게 되어 있다. 이 내측층의 수축을 원활하게 행하기 위해서, 외측층에는 공기도입 구멍을 구비하고 있다. 이 공기도입 구멍의 형성방법으로서, 적층박리용기의 외측층을 부분적으로 용융하여 구멍을 뚫는 방법이 제안되어 있다 (예를들어 일본국 특개평6-345069호공보참조). 이 방법에서는 적층용기의 내측층에 외측층보다 융점이 높은 수지재료를 사용하고, 외측층의 수지 융점보다 높고 내측층의 수지의 융점보다 낮은 온도범위로 설정한 용융수단을 사용하여, 외측층의 수지만을 용융하여 공기도입 구멍을 형성하고 있다.

그러나, 이 공기도입 구멍의 형성방법에는 다음과 같은 문제가 있다.

내측층과 외측층의 수지 융점에 온도차가 적은 경우에는 외측층만을 용융하기가 매우 곤란하다. 이 때문에, 내측층과 외측층의 수지 융점에 소정의 온도차가 필요하나, 이것은 내측층과 외측층에 사용하는 수지의 선택에 제약을 받는다.

용융수단에 의해 외측층의 수지를 용융하여 공기도입 구멍을 뚫고 있으므로, 공기도입 구멍을 소정 형상으로 샤프하게 형성하는 것이 곤란하고, 말끔한 구멍으로 마무리하기 위해서는 마무리 가공이 필요하다.

용융수단을 일정한 온도범위로 유지하도록 온도제어를 행할 필요가 있으므로, 장치가 복잡하게 되었다.

본 발명의 목적 중 하나는 외측층에 소망하는 형상으로 공기도입 구멍을 천공하는 방법 및 장치를 제공하는 것에 있다.

또, 적층박리용기로는 일본국 특개평4-339759호 공보나 특개평 5-31O265호공보등에 개시되어 있는 바와 같이, 외측층과 내측층의 일부가 접합된 것이 있다. 외측층과 내측층을 접합하는 접합부의 설치위치에 대해서는 여러가지가 고려되고 있지만, 그 한가지 형태로서, 적층박리용기의 축선방향에 따라서 일직선으로 접합부를 설치한 것이 있다.

그런데, 이 적층박리용기는 통상, 이하에 기재하는 방법으로 제조되었다.

먼저, 제조 할 적층박리용기에 대응하는 적층구조를 구비한 적층파리손(parison:용융예비성형물) 또는 적층 프리폼(이하, 적층파리손등이라함)을 압출성형 수단으로 성형하고, 이러한 성형시에 축선방향을 따라서 뻗어있는 접합부를 소정 위치에 설치하고, 접합부 이외에서는 외측층과 내측층을 박리가능하게 해 놓는다. 다음에, 이 적층파리손등을 금형에 셋트하고, 블로우성형법에 의해서 소망하는 용기형상으로 성형하여, 외측층에 공기도입 구멍을 뚫어 설치한다.

여기서 공기도입 구멍으로부터 확실히 공기를 유입시키기 위해서는 공기도입 구멍의 위치를 접합부에서 어긋나게 해놓을 필요가 있다. 공기도입 구멍의 직경이 접합부의 횡폭과 같은 수 또는 그 보다도 작을 경우에는 접합부와 공기도입 구멍을 중복시키면, 결과적으로 공기도입 구멍이 막히는 상태가 되어, 외측층과 내측층사이에 공기가 유입되지 않게 되어, 내측층을 수축시킬 수 없게 된다.

그러나, 종래의 적층박리용기에 있어서는 특히 접합부의 위치를 나타낸 표지가 없어, 공기도입 구멍을 접합부에 중복시켜 뚫어 설치한 경우가 있다.

본 발명의 다른 목적은, 공기도입 구멍을 접합부에서 어긋난 위치에 확실히 설비할 수 있는 적층박리용기를 제공하는 데 있다.

그런데, 적층박리용기에 있어서는 사용시에 내용물의 주출에 따라서 내측층이 외측층으로부터 원활하게 박리되도록, 내용물을 충전하기 전에 미리, 예를들어 특개평 6-345069호공보에 개시되어 있는 바와같이 예비박리처리를 행하였다. 종래의 예비박리처리에서는 적층박리용기의 공기도입 구멍으로부터 강제로 공기를 불어 넣어 외측층으로부터 내측층을 박리시키고, 박리후에 주둥이부에서 용기내로 공기를 불어 넣고, 먼저 양층사이에 불어 넣은 공기를 공기도입 구멍으로부터 배출하여, 내측층을 재차 복귀시켜 외측층에 따르게 하고 있다.

그러나, 종래의 적층박리용기는 내측층에 외측층의 재질보다 융점이 높고, 또 굽힘 탄성율이 10,000㎏/㎠ ~ 50,000㎏/㎠(ASTM D 790 측정법에의함)의 범위에 있는 굽힘 변형이 적은 소위 유연성이 큰 합성 수지재료를 채용하고 있기 때문에, 사용시에 내용물의 주출에 따라 내측층을 원활하게 박리시키기 위해서는 예비박리 처리를 행하여 적층면을 전체에 걸쳐 완전히 박리시켜야 했다.

이 때문에 용기의 크기에 따라서 소정량의 공기를 양층 사이에 불어 넣어야 하므로, 불어 넣을때 조절을 잘 못하면 적층면 전체를 완전히 박리시킬 수 없는 문제점이 발생했다.

또 공기량을 조절하기위한 조절장치도 필요하여 장치가 복잡하게 된다는 문제도 있다.

또, 외측층과 내측층을 박리시키는 목적을 위해서는 접착성이 약한 수지를 사용하지 않으면 않되나, 적층박리용기를 압출 블로우성형 한 경우, 저부에 형성되는 핀치오프부에서 내측층과 외측층이 완전히 접착되지 않고, 핀치오프부의 바닥이 균열되어, 층간박리에 의해 슬릿이 형성되어 밀봉결함이 생기는 것은 종래부터 알려져 있다.

여기서, 전술한 바와같이 내측층에 굽힘 변형이 적게 소위 유연성이 큰 합성 수지재료를 채용한 경우에는 이 결함을 극복할 수 없을 뿐아니라 더 조장하게 되어, 온수가 있는 곳에서 용기를 사용할 때에는 내용물의 주출시에 저부의 밀봉결함부에서 온수등이 내측층과 외측층의 사이로 침입된다는 문제가 있다.

또, 종래의 예비박리처리에 있어서는 일단 외측층으로부터 내측층을 박리시킨 후에 용기내에 공기를 넣고 내측층을 다시 원래 상태로 복귀시키나, 이때에 내측층이 외측층에 눌려 접합되므로, 내외층의 박리성이 약하게 되어 버린다.

또, 종래의 예비박리처리에 있어서는 일단 외측층으로부터 박리시킨 내측층을 다시 원래상태로 복귀시켜 외측층의 내면에 따르도록 하고 있기 때문에, 예비박리처리가 어느 정도 달성되었는지 여부가 외관상 불분명하고, 그것을 검사하기도 곤란했다.

본 발명의 또 다른 목적은 예비박리처리가 이루어지는 것을 용이하게 확인할 수 있는 적층박리용기를 제공하는 것에 있다.

또, 액체를 넣는 용기에서 용기에 대한 내용액의 충전비율은 일반적으로 거의 일정하므로, 용기의 용량이 커지면 상대적으로 내용액 충전후의 상부공간이 커져, 액면이 용기의 어깨부의 아랫쪽, 또는 몸통부상단 근처까지 내려 가는 일이 있다. 또, 용기의 주둥이부에 펌프를 장착하는 경우에는 펌프삽입에 의해서 상승하는 액면 및 펌프삽입시의 문제를 고려하여, 내용액충전후의 상부공간을 크게 취하도록 하고 있고, 이 때문에 액면이 저하하기도 한다.

이와 같이 내용액충전 후의 상부공간이 커져, 액면이 용기의 주둥이부 보다도 내려가고, 용기의 어깨부아래쪽에서 몸통부상단 근처까지 저하하면, 용기 운반시에 액면이 흔들려, 내용액의 요동등이 심하게 되어, 그 결과, 내용액의 종류에 따라서는 거품이 일어나거나 가스의 발생등의 원인이 되었다.

또, 액면이 용기의 몸통부근까지 내려가 있으면, 표시된 소정량의 내용액이 충전되어 있더라도, 투명 또는 반투명 용기에서는 그 외관으로는 충전량이 불충분하게 보여 표시보다도 적은 인상을 소비자에게 준다는 문제가 있다. 불투명한 용기의 경우에도 용기를 흔든때의 내용액의 요동 크기로부터 동일한 인상을 소비자에게 준다.

[발명의 개시]

본 발명의 특징은, 서로 박리가능하게 적층되는 합성 수지의 내측층과 외측층으로 형성된 적층박리용기의 주둥이부의 밖깥쪽에서 펀치를 박아넣어, 주둥이부의 내측층을 남기고 외측층을 상기 펀치 날로 오려 내 공기도입 구멍을 형성하는 적층박리용기의 공기도입 구멍의 천공방법에 있다.

이 특징을 구비한 천공방법에 있어서는 펀치 날로 내측층의 두께를 남기고 외측층을 오려 내도록 했기 때문에, 외측층만에 공기도입 구멍을 천공할 수 있어, 대기도입 구멍을 매우 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 펀치 날로 천공하기 때문에, 통상의 펀치 날 형상대로 공기도입 구멍이 형성되어, 천공가공만으로 마무리함으로서, 마무리하여 가공할 필요가 없어진다. 특히, 성형용기가 블로우 성형후에 소정 온도에 있는 사이에 이와 같은 천공방법을 실시하면, 공기도입 구멍의 형성 이 한층 더 용이하고 또한 정확히 할 수 있다.

본 발명의 다른 특징은, ( a ) 서로 박리가능하게 적층되는 합성 수지의 내측층과 외측층으로 형성된 적층박리용기의 주둥이부에 삽입되어 주둥이부의 내측층에 접촉시키는 받침대와, ( b ) 상기 받침대에 대해서 접근 분리 가능하게 지지되어 받침대에 대향하는 통형상의 날을 갖는 펀치와, ( c ) 상기 펀치가 받침대에 가장 접근한 때의 통형상 날과 받침대의 이간치수를 일정하게 유지하는 간극유지기구를 구비한 천공장치에 있다.

이 특징을 구비한 천공장치는 상기 특징을 구비한 천공방법의 발명을 실시하는데 바람직한 장치이다.

본 발명의 특징을 구비한 천공장치에 있어서는 장치구조가 간단하고, 또 공기도입 구멍의 형성을 간단하게 할수 있다. 또, 외측층을 오려내는 동시에 펀치가 내측층을 압압하기 때문에, 천공시에 공기도입 구멍의 주위에서 층간박리를 유발하여, 내측층이 외측층으로부터 매우 박리되기 쉽다.

본 발명의 특징을 구비한 천공장치에는 상기 펀치가 받침대에 가장 접근할 때의 통형상날과 받침대의 이간치수를 조절하는 조절기구를 구비한 것으로 할 수 있다. 이와 같이 하면, 조절기구에 의해 통형상날과 받침대의 간극을 조절함으로서, 외측층의 두께가 두껍워 불균형을 이루더라도 외측층에만 공기도입 구멍을 천공할 수 있다.

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명의 실시예1의 적층박리용기의 정면도.

제2도는 본 발명의 실시예1의 천공장치의 일부를 파단하여 나타낸 정면도.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

이하, 본 발명의 양호한 구체예를 도면을 참조하여 설명한다.

[실시예]

도1은 실시예의 적층박리용기(A)의 정면도이다. 적층박리용기(A)는 외측층(1)과 내측층(2)을 갖고, 블로우성형에 의해서 형성된 것으로서, 몸통부(3), 주둥이부(4), 저부(5)로 구성되어 있다.

외측층(1)은 고밀도폴리에틸렌수지제로 용기의 외관형상을 유지하는 것이고, 내측층(2)은 나일론수지제로서 외측층으로부터 박리가 자유롭고, 또 변형이 자유로운 내장백이다. 외측층(1)과 내측층(2) 사이에는 박리부(8)가 형성되어 있고, 외측층(1)과 내측층(2)의 일부는 종으로 접착되어 접착층(9)이 형성되어 있다.

용기(A)의 저부(5)에는 성형시에 금형의 핀치오프부에 의해 성형된 돌출조(6)가 형성되어 있고, 이 돌출조(6)에는 대향하는 융착층에 압입하는 물림부(7)가 다수 교대로 구비되어 있다.

이와 같이 돌출조(6)를 구비함으로서, 내측층(2)을 나일론등의 접착성이 약한 수지로 구성하더라도 외측층(1)에 강력하게 융착할 수 있고, 층간박리에 의한 슬릿의 발생을 방지할 수 있어, 용기저부에서 온수를 침입시키지 않도록 하고 있다.

주둥이부(4)에 있어서의 내측층(2)의 상단에는 블로우성형시에 공기를 불어 넣는 부재에 의해서 형성된 계지부(10)가 구비되어 있다.

주둥이부(4)의 외측층(1)에, 본 발명의 천공방법 및 장치에 의해 형성된 공기도입구멍(11)이 구비되어 있다. 이 공기도입 구멍(11)은 내측층(2)과 외 측층(1) 사이에 대기를 도입하기위한 구멍이고, 용기(A)의 외관형상을 유지하면서 내측층(2)의 박리의 진행을 원활하게 행하여, 내용물을 완전히 주출하기 위해서 구비된 것이다.

다음에, 본 발명의 공기도입 구멍을 천공하는 방법과 천공하는 장치에 대해서, 도2를 참조하면서 설명한다.

천공장치(B)는 블로우성형된 용기(A)의 냉각공정구간에 배치설비되어 있고, 상하 움직임과 좌우 움직임이 가능하게 된 지지대(도시하지 않음)에 장착되어 있다.

천공장치(B)는 지지부재(20)에 장착된 수납부재(B₁)와 커터부재(B₂)로 구성되어 있다. 지지부재(20)는 지지대(도시하지 않음)에 구비되어 있고, 지지축(21)과, 지지축(21)에 평행하게 배치설비되고, 선단에 스토퍼(23)를 갖는 안내레버(22)를 구비하고 있다.

수납부재(B₁)는 지지축(21)에 고정되어 아랫쪽으로 직하 하는 지지레버(24)와, 지지레버(24)의 선단에 구비된 받침대(25)로 구성되어 있다.

커터부재(B₂)는 지지축(21)과 안내레버(22)에 회동불능 또한 좌우로 접동가능하게 지지된 접동부재(30)와, 접동부재(30)로부터 아랫쪽으로 직하 하는 지지레버(31)와, 지지레버(31)의 선단에 구비되어 받침대(25)에 대향하도록 배치설비된 펀치(32)로 되어 있다.

펀치(32)에는 선단에 원통상의 통형상날(33)이 형성되고, 그 내부에 절출편을 도출하는 투공(34)이 구비되어 있다.

또, 상기 지지레버(31)의 기단측에는 암나사(35)가 뚫어 설치되어 있고, 암나사(35)에는 스토퍼 부재로서 볼트(36)가 나사부착되어, 로크 너트(37)에 의해서 정위치로부터 어긋나지 않도록 고착되어 있다.

볼트(36)의 선단(38)이 수납 부재(B₁)의 지지레버(24)에 닿을 경우, 통형상날(33)과 받침대(25)의 수납면(26)의 사이에 간극(t)이 형성된다. 이 간극(t)의 치수는 암나사(35)에 대한 볼트(36)의 나사 맞춤위치를 조절함으로서 조정할 수 있다. 또, 볼트(36)와 지지레버(24)는 간극유지기구를 구성하고, 암나사(35)와 볼트(36)와 로크 너트(37)는 조절기구를 구성한다.

상기 지지대에는 접동부재(30)를 좌우 이동시키기 위한 작동수단이 장착되어 있고(도시하지 않음), 접동부재(30)를, 접동부재(30)가 안내레버(22)의 선단의 스토퍼(23)에 닿는 대기위치와, 볼트(36)의 선단(38)이 수납 부재의 지지레버(24)에 접촉하는 천공위치 사이에서 왕복운동시키도록 작동한다.

작동수단으로서, 상기 스토퍼부재에 관련하여 구동제어되는 전기적 또는 기계적인 작동원과, 적당한 전달수단을 선택할 수 있고, 또 수동적인 기구를 채용하더라도 좋다.

또한, 본 실시예에서는 접동부재(30)의 대기위치와 천공위치를 스토퍼부재에 의해서 규제하도록 하고 있으나, 스토퍼 부재를 사용하지 않고 작동수단의 작동범위를 제어함으로서 규제하도록 하더라도 좋다.

다음에 이 천공장치(B)의 작동설명과 함께 본 발명의 천공방법에 대해서 설명한다. 전술한 바와같이 천공장치(B)는 냉각공정구간에 배치되어 있고, 천공가공은 천공 전의 용기(A)가 상온으로 복귀할때 까지 사이의 소정 온도상태에 있을 때에 행한다.

천공장치(B)의 비작용상태에 있어서는 지지대는 용기(A)를 이동할 수 있도록 윗쪽에 위치하고 있어, 지지부재(20)와 함께 수납 부재(B₁), 커터부재(B₂)도 용기(A)의 윗쪽에 위치하고 있다.

또한 접동부재(30)는 지지부재(20)로부터 소정 거리를 둔 대기위치에 위치하고 있다. 천공 전의 용기(A)가 소정 위치로 이동되어 오면, 용기(A)에 대해서 지지대가 상대적으로아래쪽으로 이동하고, 지지부재(20)에 구비된 지지레버(24)가 용기(A)의 주둥이부(4)내에 삽입되어, 받침대(25)가 용기(A)의 내측층(2)에 접하는 위치에 배치된다.

이와 동시에 지지부재(20)와 함께 접동부재(30)에 구비된 커터부재(B₂)도 하강하여, 받침대(25)와 펀치(32)의 통형상날(33)이 용기(A)의 주둥이부(4)의 내측층(2), 외측층(1)을 사이에 끼워 대향하여 위치한다.

다음에, 작동수단에 의해 접동부재(30)가 X 방향으로 이동되고, 펀치(32)는 볼트(36)의 선단(38)이 지지레버(24)와 맞부딪 칠때까지 이동한다.

이때 우선, 펀치(32)가 용기(A) 주둥이부(4)의 내측층(2)을 받침대(25)의 수납면(26)으로 누르고, 이어서 통형상날(33)이 용기(A)의 주둥이부(4)의 외측층(1)으로 눌려 넣져, 내측층(2)을 남기고 외측층(1)을 오려내고, 외측층(1)에 공기도입구멍(11)을 천공한다.

천공가공은 용기(A)가 블로우성형 후 일정한 온도상태에 있을 때 행해지므로, 펀치(32)로 오려 내는 것이 매우 용이하게 행해지는 것이다.

천공가공이 종료하면, 접동부재(30)는 Y방향으로 이동하여 대기위치까지 복귀하는 동시에, 지지부재(20)는 다음 용기의 천공을 준비하기 위해 윗쪽으로 이동한다.

펀치(32)선단의 통형상날(33)과 수납면(26)의 간극(t)을 내측층(2)의 두께로 조절하면, 외측층(1)만에 공기도입 구멍을 형성할 수 있다.

또, 블로우성형에 있어서는 내측층(2)의 두께에 종종 불균형이 발생하지만, 간극(t)을 내측층(2)의 최소두께로 해 놓으면, 두께의 불균형이 있더라도 외측층(1)에만 공기도입구멍(11)을 천공 할 수 있다.

천공가공후의 용기(A)에는 다음공정에서, 외측층(1)과 내측층(2)을 미리 층간박리시키기 위해서, 천공된 공기도입구멍(11)으로부터 공기를 취입하여, 내측층(2)과 외측층(1) 사이에 공기를 도입한다.

이 때에 천공가공시에 공기도입구멍(11)의 주연에서 층간박리가 발생하므로, 매우 적은 공기를 도입하기만 해도 전체의 층간박리를 용이하게 행할 수 있게 된다.

본 발명의 천공방법 및 장치에의해서, 용기(A)의 주둥이부(4)의 외측층(1)에 매우용이하게 공기도입 구멍(11)을 형성할 수 있다. 또 통형상날에 의해 도입 구멍이 소정 형상으로 형성되고, 천공가공만으로 훌륭하게 마무리 되기 때문에, 후가공의 필요성이 없다. 또, 천공장치를 간단히 구성할 수 있다.

[산업상이용가능성]

본 발명의 적층박리용기는 내측층이 외측층으로부터 확실히 또한 용이하게 박리할 수 있어, 화장품액이나 샴푸액이나 린스액등의 각종의 액체를 수용하는 용기로서 이용할 수 있고, 특히 펌프부착용기로 바람직하다.

Claims (3)

1. 서로 박리가능하게 적층되는 합성수지의 내측층과 외측층으로 형성된 용기본체의 주둥이부의 바깥쪽에서 펀치를 밖아넣고, 주둥이부의 내측층을 남기고 외측층을 상기 펀치 날로 오려 내 공기도입구멍을 형성하는 적층박리용기의 공기도입 구멍의 천공방법.
2. ( a ) 서로 박리가능하게 적층하는 합성 수지의 내측층과 외측층으로 형성된 용기본체의 주둥이부에 삽입되어 주둥이부의 내측층에 접촉시키는 받침대와,

   ( b ) 상기 받침대에 대해서 접근분리 가능하게 지지되고, 받침대에 대향하는 통형상날을 갖는 펀치와,

   ( c ) 상기 펀치가 받침대에 가장 접근할때의 통형상날과 받침대의 간극치수를 일정하게 유지하는 간극유지기구를 구비한 천공장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 펀치가 받침대에 가장 접근할 때의 통형상날과 받침대의 떨어지는 치수를 조절하는 조절기구를 구비한 천공장치.