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KR102136665B1 - 적층박리용기 - Google Patents

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KR102136665B1
KR102136665B1 KR1020167017125A KR20167017125A KR102136665B1 KR 102136665 B1 KR102136665 B1 KR 102136665B1 KR 1020167017125 A KR1020167017125 A KR 1020167017125A KR 20167017125 A KR20167017125 A KR 20167017125A KR 102136665 B1 KR102136665 B1 KR 102136665B1
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신스케 타루노
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교라꾸 가부시끼가이샤
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Abstract

생산성이 뛰어난 적층박리용기를 제공한다.
본 발명의 제1관점에 의하면, 외각과 내측 주머니를 구비하고 내용물의 감소에 따라 상기 내측 주머니가 상기 외각으로부터 박리되면서 수축되는 용기 본체를 구비하는 적층박리용기에 있어서, 상기 용기 본체는 내용물을 수용하는 수용부의 바닥면으로부터 돌출하는 바닥 밀봉 돌출부를 구비하고, 상기 바닥 밀봉 돌출부는 상기 외각을 구성하는 외층과 상기 내측 주머니를 구성하는 내층을 구비하는 원통 형상의 적층 파리손을 사용한 블로우 성형에서 상기 적층 파리손의 밀봉부인 동시에 상기 바닥 밀봉 돌출부는 절곡되어 있는 적층박리용기가 제공된다.

Description

적층박리용기 {Delamination Container}
본 발명은 내용물의 감소에 따라 내층이 외층으로부터 박리하면서 수축하는 적층박리(積層剝離)용기에 관한 것이다.
종래, 내용물의 감소에 따라 내층이 외층으로부터 박리되면서 수축함으로써 용기의 내부에 공기가 들어가는 것을 억제하는 적층박리용기가 알려져 있다 (예를 들면, 특허문헌 1, 2). 이러한 적층박리용기는 내층으로 구성되는 내층 주머니와 외층으로 구성되는 외각을 구비한다.
이러한 적층박리용기의 용기 본체는 일반적으로 원통 형상의 적층 파리손(Parison)을 이용한 블로우 성형에 의해 제조된다. 또한, 용기 본체의 바닥부에는 적층 파리손의 일단을 융착했을 때의 밀봉부가 설치되어 있지만, 이 밀봉부는 충격에 약하기 때문에 강도를 높이기 위하여 용기의 바닥면르로부터 돌출하도록 설치되어있다. 특허문헌 1에서는, 이 밀봉부의 강도를 보다 높이기 위하여 밀봉부의 융착층이 복수의 잠식부(部)에 의해 서로 맞물리도록 융착 시키고 있다.
특허문헌 1 : 일본등록특허 3401519호 특허문헌 2 : 일본등록특허 3650175호
(제1관점)
특허문헌 1의 구성을 실현하기 위하여, 금형에 파리손 융착층을 억압하는 핀을 배치하는 것이 필요하기 때문에 금형구조가 복잡해지며 생산 원가의 증대를 초래한다. 이 때문에, 보다 단순한 구성으로 밀봉부를 강화하는 것이 기대되고 있다.
본 발명의 제1관점은 이러한 사정에 비추어 행해진 것이며, 생산성이 뛰어난 적층박리용기를 제공하는 것이다.
(제2관점)
적층박리용기는 일반적으로 입구부에 캡을 장착하여 사용되지만, 캡과 입구부 사이의 틈으로부터 내용물이 새어나가는 것을 방지하기 위하여, 입구부의 내면에 밀착하는 이너링(inner ring)을 구비하는 캡이 사용된다.
하지만, 본 발명의 발명자가 적층박리용기에 캡을 설치하는 실험을 반복한 바에 의하면, 이너링이 입구부의 내층에 걸려버림으로써, 내층이 절곡돼 버리며, 최악의 경우에는 입구부에서 내층이 외층으로부터 완전히 박리되어 버림으로써, 내측 주머니가 외각 내에 탈락해버리는 경우가 있는 것을 알았다.
본 발명의 제2관점은 이러한 사정에 비추어 진행된 것이며, 적층박리용기의 입구부의 내층박리를 억제하는 것이 가능한 적층박리용기를 제공하는 것이다.
(제1관점)
본 발명의 제1관점에 의하면, 외각(外殼)과 내측 주머니를 구비하는 동시에 내용물의 감소에 따라 상기 내측 주머니가 상기 외각으로부터 박리되면서 수축하는 용기 본체를 구비하는 적층박리용기에 있어서,
상기 용기 본체는 내용물을 수용하는 수용부의 바닥면으로부터 돌출하는 바닥 밀봉 돌출부를 구비하고,
상기 바닥 밀봉 돌출부는 상기 외각을 구성하는 외층과, 상기 내측 주머니를 구성하는 내층을 구비하는 원통 형상의 적층 파리손(Parison)을 사용한 블로우 성형에 있어서 상기 적층 파리손의 밀봉부이고 상기 바닥 밀봉 돌출부는 절곡되어져 있는 적층박리용기가 제공된다.
본 발명의 발명자가 예의 검토한 바, 용기 본체의 수용부의 바닥면으로부터 돌출하는 바닥 밀봉 돌출부를 절곡하는 간단한 구성에 의하여 밀봉부를 강화할 수 있다는 것을 알고 본 발명의 완성에 이르렀다.
이하, 본 발명의 제1관점의 여러가지 실시 형태를 예시한다. 이하에 나타내는 실시 형태는 서로 조합이 가능하다.
바람직하게는, 상기 바닥 밀봉 돌출부는 상기 바닥면측으로부터 순서대로 박육부와 상기 박육부보다 두꺼운 후육부를 구비한다.
바람직하게는, 상기 바닥 밀봉 돌출부는 상기 박육부에 있어서 절곡될 수 있다.
바람직하게는, 상기 바닥면은 오목영역과 상기 오목영역의 주위에 설치된 주변영역을 구비하고, 상기 바닥 밀봉 돌출부는 상기 오목영역에 설치되어 있다.
바람직하게는, 상기 바닥 밀봉 돌출부는 절곡된 상태에서 상기 주변영역에 의해 정해지는 면으로부터 돌출하지 않도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 오목영역은 상기 바닥 밀봉 돌출부의 길이 방향에 있어서 상기 바닥면 전체를 가로 지르도록 설치되어 있다.
본 발명의 다른 관점에 의하면, 상기 기재의 적층박리용기의 제조 방법에서, 상기 블로우 성형 후에 열풍을 불게 함으로써 상기 바닥 밀봉 돌출부를 연화시켜 절곡하는 공정을 구비하는 적층박리용기의 제조 방법을 제공하는 것이다.
(제2관점)
본 발명의 제2관점에 의하면, 내용물을 수용하는 수용부와, 상기 수용부로부터 상기 내용물을 토출하는 입구부를 구비하고, 상기 수용부 및 상기 입구부는 외층과 내층을 구비하며, 내용물의 감소에 따라 상기 내층이 상기 외층으로부터 박리되면서 수축되는 용기 본체를 구비하는 적층박리용기에 있어서,
상기 입구부는 상기 입구부의 선단에 설치된 확경부(擴徑部)와, 상기 확경부보다도 상기 수용부에 가까운 위치에 설치됨과 동시에 상기 내층의 활락(滑落)을 억제하는 내층지지부를 구비하는 적층박리용기가 제공된다.
본 발명의 발명자가 예의 검토를 한 바, 종래의 적층박리용기에서는 입구부가 거의 원통으로 되어 있으며, 제조 시의 불균일 등에 인하여 입구부에서의 내경이 이너링(inner ring)의 외경보다도 작아져 버렸을 경우, 이너링의 선단이 입구부의 선단에서 내층과 외층 사이에 들어가 버릴 수 있다는 것을 알았다. 이러한 지견에 기초를 두고, 입구부의 선단에 확경부를 설치하는 것을 생각해 내어, 실제로 그러한 구성을 가지는 적층박리용기를 제조한 바, 이너링이 내층과 외층 사이에 개입해 버리는 것을 억제할 수 있고, 적층박리용기의 입구부에 있어서의 내층박리를 억제할 수 있었다.
이 방법에 의해 내측 주머니가 외각 내로 탈락(脫落)해버리는 현상을 막을 수는 있지만, 내층과 이너링의 마찰에 의해 내층이 박리하면서 내측 주머니가 외각 내로 탈락해 버리는 현상이 생길 수 있기 때문에, 이러한 현상을 보다 확실하게 방지하기 위하여 진일보 검토를 진행한 결과, 확경부보다도 본체측에 가까운 위치에 내층이 활락하는 결점을 억제하는 내층지지부를 설치하는 것을 생각해 내어 본 발명의 완성에 이르렀다.
이하, 본 발명의 제2관점의 여러가지 실시 형태를 예시한다. 이하에 나타내는 실시 형태는 서로 조합이 가능하다.
바람직하게는, 상기 수용부는 상기 수용부의 길이 방향을 향해서 단면(斷面) 형상이 거의 일정한 몸통부와 상기 몸통부와 상기 입구부 사이를 연결하는 어깨부를 구비하고, 상기 어깨부에 또는 상기 어깨부와 상기 몸통부 사이의 경계에 절곡부를 구비하고, 상기 절곡부는 절곡 각도가 140도 이하인 동시에 상기 절곡부에서의 용기내면측의 곡률반경이 4mm 이하이다.
바람직하게는, 상기 절곡각도가 120도 이하이다.
바람직하게는, 상기 곡률반경이 2mm 이하다.
바람직하게는, 상기 절곡부는 용기중심축으로부터 상기 절곡부에서의 용기내면까지의 거리가 상기 용기중심축으로부터 상기 입구부에서의 용기내면까지의 거리의 1.3배 이상이 되는 위치에 설치되어 있다.
바람직하게는, 상기 입구부의 두께는 0.45~0.50mm이며, 상기 절곡부의 두께는 0.25~0.30mm이며, 상기 몸통부의 두께는 0.15~0.20mm이다.
한편, 후술하는 실시예 가운데서 실험예 1는 밸브부재의 형상에 관하고, 실험예 2는 밸브부재의 장착 부위의 형상에 관한 것이며, 실험예 3는 외층에 랜덤 공중합체를 이용하는 것의 효과에 관한 것이고, 실험예 4는 내층의 최내층을 EVOH층으로 하는 것의 효과에 관한 것이다.
도1은 본 발명의 제1실시 형태의 적층박리용기(1)의 구조를 나타내는 사시도이며, (a)는 전체도, (b)는 바닥부, (c)는 밸브부재 설치 요부(7a) 근처의 확대도이다. (c)는 밸브부재(5)를 떼어낸 상태를 나타낸다.
도2는 도1의 적층박리용기(1)을 나타내고 (a)는 정면도, (b)는 배면도, (c)는 평면도, (d)는 저면도이다.
도3는 도2(d)중의 A-A단면도이다. 다만, 도1~도2는 바닥 밀봉 돌출부(27가 절곡되기 전의 상태를 나타내고 도 3는 바닥 밀봉 돌출부(27)가 절곡된 후의 상태를 나타낸다.
도4는 도3의 입구부(9)를 포함하는 영역의 확대도이다.
도5는 도4의 상태로부터 내층(13)의 박리가 진행된 상태를 나타낸다.
도6은 도3의 바닥면(29)을 포함하는 영역의 확대도이며, (a)은 바닥 밀봉 돌출부(27)가 절곡되기 전의 상태를 나타내고 (b)는 바닥 밀봉 돌출부(27)가 절곡된 후의 상태를 나타낸다.
도7의 (a)~(b)는 내층(13)의 층구성을 나타내는 단면도다.
도8은 밸브부재(5)의 여러가지 구성을 나타내는 사시도다.
도9는 도1의 적층박리용기(1)의 제조 공정을 나타낸다.
도10은 내층 예비 박리·외기 도입공 형성 공정의 다른 예를 나타낸다.
도11은 내층 예비 박리·외기 도입공 형성 공정의 다른 예를 나타낸다.
도12는 원통형의 커터날의 선단(先端) 형상을 나타내는 단면도이며, (a)는 선단이 뾰족해진 형상이며, (b)는 선단을 둥글게 한 형상을 나타낸다.
도13은 도1의 적층박리용기(1)의 도11로부터 계속되는 제조 공정을 나타낸다.
도14는 도1의 적층박리용기(1)의 사용 방법을 나타낸다.
도15는 본 발명의 제2실시 형태의 적층박리용기(1)의 구조를 나타내고, (a)는 사시도이며, (b)는 밸브부재 설치요부(7a) 부근의 확대도이며, (c)는 (b)중의 A-A단면도이다. (b)~(c)는 밸브부재(5)를 떼어낸 상태를 나타낸다.
도16은 밸브부재(5)의 구성예 1을 나타내고, (a)는 사시도이며, (b)는 정면도이다.
도17은 밸브부재(5)의 구성예 2를 나타내고, (a)는 사시도이며, (b)는 정면도이다.
도18은 밸브부재(5)의 구성예 3을 나타내고, (a)는 사시도이며, (b)는 정면도이다.
도19는 밸브부재(5)의 구성예 4를 나타내고, (a)는 사시도이며, (b)는 정면도이다.
도20은 밸브부재(5)의 구성예 5를 나타내고, (a)는 사시도이며, (b)는 정면도이며, (c)는 바닥측에서 본 사시도이다.
도21은 본 발명의 제3실시 형태의 적층박리용기(1)의 밸브부재(5)를 나타내고, (a)~(b)는 밸브부재(5)의 사시도이며, (c)는 밸브부재(5)의 정면도이며, (d)~(e)는 밸브부재(5)의 외기 도입공(15)에 장착한 상태를 나타내는 정면도(외각(12)은 단면도)이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다. 이하에 나타내는 실시 형태에서 나타내는 각종 특징 사항은 서로 조합시킬수도 있다. 또한, 각 특징은 독립적으로 발명이 성립된다.
1. 제1실시 형태
도1~도2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1실시 형태의 적층박리용기(1)는 용기 본체(3)와 밸브부재(5)를 구비한다. 용기 본체(3)는 내용물을 수용하는 수용부(7)와 수용부(7)로부터 내용물을 토출하는 입구부(9)를 구비한다.
도3에 나타낸 바와 같이, 용기 본체(3)는 수용부(7) 및 입구부(9)에 외층(11)과 내층(13)을 구비하며, 외층(11)에 의해 외각(12)이 구성되며, 내층(13)에 의해 내측주머니(14)가 구성된다. 내용물의 감소에 따라 내층(13)이 외층(11)으로부터 박리함으로써, 내측주머니(14)가 외각(12)으로부터 박리되면서 수축한다.
도4에 나타낸 바와 같이, 입구부(9)는 수나사부(9d)가 설치되어 있다. 수나사부(9d)에는 암나사를 구비하는 캡이나 펌프 등을 달 수 있다. 도4는, 이너링(inner ring)(25)을 소유하는 캡(23)의 일부를 나타내고 있다. 이너링 (25)의 외경은 입구부(9)의 내경과 거의 같으며, 이너링(25)의 외면이 입구부(9)의 당접면(9a)에 당접함으로써 내용물이 새어나가는 것을 방지한다. 본 실시 형태에서는 입구부(9)의 선단에 확경부(擴徑剖)(9b)가 설치되어 있으며, 확경부(9b)의 내경은 당접부(9e)의 내경보다 크기 때문에 이너링(25)의 외면은 확경부(9b)에는 접촉되지 못하게 되어 있다. 입구부(9)에 확경부(9b)가 없을 경우, 입구부(9)의 내경이 제조 시의 불균일에 의해 조금이라도 작아졌을 경우, 이너링(25)이 외층(11)과 내층(13)에 들어가 버리는 결함이 생기는 경우가 있었지만, 입구부(9)에 확경부(9b)가 있을 경우, 입구부(9)의 내경이 약간 불균일해도 그러한 결함이 생기지 않는다.
또한, 입구부(9)는 당접부(9e)보다 수용부(7)에 가까운 위치에 내층(13)이 엇갈리면서 떨어지는 것을 억제하는 내층 지지부(9c)를 구비한다. 내층 지지부(9c)는 입구부(9)에 잘록부를 설치함으로써 형성된다. 입구부(9)에 확경부(9b)를 설치했을 경우이어도 이너링(25)과 내층(13)과의 마찰에 의해 내층(13)이 외층(11)으로부터 박리해버릴 경우가 있다. 본 실시 형태에서는 이러한 경우이어도 내층 지지부(9c)에 의해 내층(13)이 엇갈리면서 떨어지는 것이 억제되므로 내측주머니(14)가 외각(12) 내에 탈락해 버리는 것을 억제할 수 있다.
도3~도5에 나타낸 바와 같이, 수용부(7)는 상기 수용부의 길이 방향을 향해서 단면 형상이 거의 일정한 몸통부(19)와 몸통부(19)와 입구부(9) 사이를 연결하는 어깨부(17)를 구비한다. 어깨부(17)에는 절곡부(22)가 설치되어 있다. 절곡부(22)는 도3에 나타내는 절곡각도 α가 140도 이하인 동시에 용기 내면측의 곡률반경이 4mm 이하인 부분이다. 절곡부(22)가 없을 경우, 내층(13)과 외층(11) 사이의 박리가 몸통부(19)로부터 입구부(9)에까지 미치며 입구부(9)에서도 내층(13)과 외층(11)이 박리되어 버리는 경우가 있다. 그러나, 입구부(9)에서 내층(13)과 외층(11) 사이가 박리되면 내측주머니(14)가 외각(12) 내로 탈락해버기 때문에 입구부(9)에서의 내층(13)과 외층(11) 사이의 박리는 바람직하지 않다. 본 실시 형태에서는 절곡부(22)가 설치되어 있기 때문에, 내층(13)과 외층(11) 사이의 박리가 몸통부(19)로부터 절곡부(22)까지 확장되면, 도5에 나타내는 내층(13)이 절곡부(22)에서 절곡되어 버려, 내층(13)을 외층(11)으로부터 박리하는 힘이 절곡부(22)의 위측 부분에 전달되지 못하며, 그 결과, 절곡부(22)보다 위측 부분에서의 내층(13)과 외층(11) 사이의 박리가 억제된다. 한편, 도3~도5에서는 어깨부(17)에 절곡부(22)를 설치하고 있지만, 절곡부(22)는 어깨부(17)와 몸통부(19)의 경계에 설치하여도 된다.
절곡각도 α의 하한은 특히 규정되지 않지만 제조의 용이성을 고려하면 90도 이상인 것이 바람직하다. 곡률반경의 하한도 특히 규정되지 않지만, 제조의 용이성을 고려하면 0.2mm 이상인 것이 바람직하다. 또한, 입구부(9)에서의 내층(13)과 외층(11)의 박리를 보다 확실하게 방지하기 위하여 절곡각도 α는 120도 이하인 것이 바람직하고, 곡률반경은 2mm 이하인 것이 바람직하다. 절곡각도 α는 구체적으로 예를 들면, 90, 95, 100, 105, 110, 115, 120, 125, 130, 135, 140도이며, 여기에서 예시한 수치의 임의의 2개의 사이의 범위내이여도 된다. 곡률반경은 구체적으로는 예를 들면, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1, 1.2, 1.4, 1.6, 1.8, 2mm이며, 여기에서 예시한 수치의 임의의 2개의 사이의 범위내이여도 된다.
도4에 나타낸 바와 같이, 절곡부(22)는 용기 중심축 C로부터 절곡부(22)에서의 용기 내면까지의 거리 L2가 용기 중심축 C로부터 입구부(9)에서의 용기 내면까지의 거리 L1의 1.3배 이상이 되는 위치에 설치된다. 본 실시 형태의 적층박리용기(1)는 블로우 성형에 의해 형성되는 것이며, L2/L1이 클수록 절곡부(22)에서의 블로우 비가 커져 두께가 얇아지기 때문에, L2/L1≥1.3으로 함으로써 절곡부(22)에서의 내층(13)의 두께가 충분히 얇아지며, 절곡부(22)에서 내층(13)이 보다 절곡되기 쉬워지며, 입구부(9)에서의 내층(13)과 외층(11)의 박리가 보다 확실하게 방지된다. L2/L1은 예를 들면, 1.3~3이며, 1.4~2가 바람직하다. L2/L1은 구체적으로 예를 들면, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2, 2.5, 3이며, 여기에서 예시한 수치의 임의의 2개의 사이의 범위내이여도 된다.
한가지 예에서는 입구부(9)의 두께는 0.45~0.50mm이며, 절곡부(22)의 두께는 0.25~0.30mm이며, 몸통부(19)의 두께는 0.15~0.20mm이다. 이와 같이, 절곡부(22)의 두께가 입구부(9)의 두께보다 충분히 작음으로써, 절곡부(22)가 그 기능을 효과적으로 발휘한다.
하지만, 도4에 나타낸 바와 같이, 수용부(7)에는 외각(12)과 내측주머니(14) 사이의 중간 공간(21)과, 용기 본체(3)의 외부공간 S 사이의 공기의 출입을 조절하는 밸브부재(5)가 설치되어 있다. 외각(12)에는 수용부(7)에 중간 공간(21)과 외부공간 S를 연통하는 외기 도입공(15)이 설치되어 있다. 외기 도입공(15)은 외각(12)에만 설치된 관통공이며, 내측주머니(14)까지는 도달되지 못한다. 밸브부재(5)는 외기 도입공(15)에 삽입되는 축부(5a)와 축부(5a)의 중간 공간(21) 측에 설치됨과 동시에 축부(5a)보다 단면적이 큰 뚜껑부(5c)와, 축부(5a)의 외부공간 S측에 설치되어 있는 동시에 밸브부재(5)가 중간 공간(21)에 진입하는 것을 방지하는 계지부(係止部)(5b)를 구비한다. 본 실시 형태에서 축부(5a)는 외기 도입공(15)에 대하여 슬라이드 이동이 가능하게 되어 있다.
뚜껑부(5c)는 외각(12)을 압축했을 때에 외기 도입공(15)을 실질적으로 폐쇄시키도록 구성되어 있으며, 축부(5a)에 근접함에 따라 단면적이 작아지는 형상으로 되어 있다. 또한, 계지부(5b)는 외각(12)이 압축된 후에 복원할 때, 중간 공간(21)에 공기가 도입 가능할 수 있도록 구성되어 있다. 외각(12)을 압축하면 중간 공간(21) 내의 압력이 외압보다 높아져 중간 공간(21) 내의 공기가 외기 도입공(15)으로부터 외부로 새어 나간다. 이런 압력 차이와 공기의 흐름에 의해 뚜껑부(5c)는 외기 도입공(15)을 향해서 이동하면서 뚜껑부(5c)가 외기 도입공(15)을 폐쇄한다. 뚜껑부(5c)가 축부(5a)에 근접함에 따라서 단면적이 작아지는 형상이기때문에, 뚜껑부(5c)가 용이하게 외기 도입공(15)에 끼워져 외기 도입공(15)을 폐쇄한다.
이 상태에서 외각(12)을 진일보 압축하면 중간 공간(21) 내의 압력이 높아지고, 그 결과, 내측주머니(14)가 압축되면서 내측주머니(14) 내의 내용물이 토출된다. 또한, 외각(12)에의 압축력을 해제하면 외각(12)이 자신의 탄성에 의해 복원하려 한다. 이 때, 뚜껑부(5c)가 외기 도입공(15)에서 떨어지면서 외기 도입공(15)의 폐쇄가 해제되며 중간 공간(21) 내에 외기가 도입된다. 또한, 계지부(5b)가 외기 도입공(15)을 막아버리지 않도록 계지부(5b)에는 외각(12)에 당접하는 부위에 돌기(5d)가 설치되어 있으며, 돌기(5d)가 외각(12)에 당접함으로써, 외각(12)과 계지부(5b) 사이에 틈이 생긴다. 한편, 돌기(5d)를 설치하는 대신 계지부(5b)에 홈을 설치함으로써, 계지부(5b)가 외기 도입공(15)을 폐쇄시키는 것을 방지해도 된다. 밸브부재(5)의 구성의 구체예를 도8 및 도16~도20에 나타낸다.
밸브부재(5)는 뚜껑부(5c)가 외기 도입공(15)을 눌러 넓히면서 뚜껑부(5c)에 중간 공간(21) 내에 삽입함으로써 용기 본체(3)에 장착할 수 있다. 그 때문에, 뚜껑부(5c)의 선단은 가느다란 형상으로 되는 것이 바람직하다. 이러한 밸브부재(5)는 용기 본체(3)의 외측에서 뚜껑부(5c)를 중간 공간(21) 내에 삽입하는 것만으로 장착이 가능하기 때문에 생산성이 우수하다.
수용부(7)는 밸브부재(5)를 설치한 뒤 수축 필름으로 씌워져 있다. 그 때, 밸브부재(5)가 수축 필름에 영향주지 않도록 밸브부재(5)는 수용부(7)에 설치된 밸브부재 설치요부(7a)에 장착된다. 또한, 밸브부재 설치요부(7a)가 수축 필름으로 밀폐되어 버리지 않도록 밸브부재 설치요부(7a)로부터 입구부(9)로 연장되는 공기 유통홈(7b)이 설치되어 있다.
밸브부재 설치요부(7a)는 외각(12)의 어깨부(17)에 설치되어 있다. 어깨부(17)는 경사면이며, 밸브부재 설치요부(7a) 안에는 평탄영역 FR이 설치되어 있다. 평탄영역 FR은 어깨부(17)의 경사면과 거의 평행해지게 설치되어 있으므로 평탄영역 FR도 경사면이 되어 있다. 외기 도입공(15)은 밸브부재 설치요부(7a) 내의 평탄영역 FR에 마련되어 있으므로 외기 도입공(15)은 경사면에 설치되어 있다. 외기 도입공(15)은 예를 들면, 몸통부(19)의 수직면에 설치되면, 일단 박리된 내측주머니(14)가 밸브부재(5)에 접촉하여 밸브부재(5)의 이동을 방해하는 우려가 있지만, 본 실시 형태에서는 외기 도입공(15)이 경사면에 설치되어 있으므로 그러한 우려가 없으며, 밸브부재(5)의 거침없는 이동이 확보된다. 한편, 경사면의 경사 각도는 특히 한정되지 않지만, 45~89도가 바람직하고, 55~85도가 보다 바람직하고, 60~80도가 더욱 바람직하다.
또한, 도1(c)에 나타낸 바와 같이, 밸브부재 설치요부(7a) 내의 평탄영역 FR은 외기 도입공(15)의 주위 3mm 이상 (바람직하게는 3.5mm 또는 4mm 이상)의 폭 W에 걸쳐 설치되어 있다. 예를 들면, 외기 도입공(15)이 φ4mm이고 외기 도입공(15)을 평탄영역 FR의 중심에 형성할 경우, 밸브부재 설치요부(7a)는 φ10mm 이상으로 한다. 평탄영역 FR의 폭 W의 상한은 특히 규정되지 않지만, 평탄영역 FR의 폭 W가 커짐에 따라서 밸브부재 설치요부(7a)의 면적이 커지고, 그 결과, 외각(12)과 수축 필름의 사이의 틈의 면적도 넓어지기 때문에 폭 W는 지나치게 크지 않는 것이 바람직하고 상한은 예를 들면, 10mm이다. 따라서, 폭 W는 예를 들면, 3~10mm이며, 구체적으로는 예를 들면, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 6, 7, 8, 9, 10mm이며, 여기에서 예시한 수치의 임의의 2개의 사이의 범위내이여도 된다.
또한, 본 발명의 발명자에 의한 실험(실험예 2)에 의하면, 외각(12)의 외표면 측에서의 평탄영역 FR이 넓으면 넓을수록 외각(12)의 내표면의 곡률반경이 커지고 외각의 외표면 측에 외기 도입공(15)의 주위 3mm 이상의 범위에 걸쳐 평탄영역 FR이 설치될 경우, 외각(12)의 내표면의 곡률반경이 충분히 커지며, 그 결과, 외각(12)과 밸브부재(5) 사이의 밀착성이 향상한다는 것을 알아냈다. 외각(12)의 내표면의 곡률반경은 외기 도입공(15)의 주위 2mm의 범위내에서 200mm 이상인 것이 바람직하고 250mm 이상 또는 300mm 이상인 것이 더욱 바람직하다. 곡률반경이 이러한 값일 경우, 외각(12)의 내표면은 실질적으로 평탄하며, 외각(12)과 밸브부재(5) 사이의 밀착성이 양호하기 때문이다.
도1(b)에 나타낸 바와 같이, 수용부(7)의 바닥면(29)에는 중앙오목영역(29a)과 그 주위에 설치된 주변영역(29b)이 설치되어 있으며, 중앙오목영역(29a)에는 바닥면(29)으로부터 돌출하는 바닥 밀봉 돌출부(27)가 설치되어 있다. 도6(a)~(b)에 나타낸 바와 같이, 바닥 밀봉 돌출부(27)는 외층(11)과 내층(13)을 갖추는 원통 형상의 적층 파리손(Parison)을 사용한 블로우 성형에 있어서, 적층 파리손의 밀봉부이다. 바닥 밀봉 돌출부(27)는 바닥면(29) 측으로부터 순서대로 베이스부(27d), 박육부(薄肉部)(27a), 박육부(27a)보다 두터운 후육부(厚肉部)(27b)를 구비한다.
블로우 성형 직후, 바닥 밀봉 돌출부(27)는 도6(a)에서 나타낸 바와 같이, 주변 영역(29b)에 의해 규정되는 면 P에 대하여 거의 수직으로 서있는 상태이지만, 이 상태에서는 용기에 충격이 가해졌을 경우, 용착부(27c)의 내층(13)끼리 분리되기 쉽고 내충격성이 불충분하다. 때문에, 본 실시 형태에서는 블로우 성형 후에 바닥 밀봉 돌출부(27)에 열풍을 부는 것에 의해 박육부(薄肉部)(27a)를 연화시켜 도6(b)에 나타낸 바와 같이, 박육부(27a)에서 바닥 밀봉 돌출부(27)를 절곡하고 있다. 이와 같이, 단순히 바닥 밀봉 돌출부(27)를 절곡하는 단순한 공정에 의해 바닥 밀봉 돌출부(27)의 내충격성을 향상시키고 있다. 또한, 도6(b)에 나타낸 바와 같이, 바닥 밀봉 돌출부(27)는 절곡된 상태에서 주변영역(29b)에 의해 규정되는 면 P로부터 돌출되지 않도록 되어 있다. 이로 인해, 적층박리용기(1)를 세웠을 경우, 바닥 밀봉 돌출부(27)가 면 P로부터 밀려 나오면서 적층박리용기(1)가 흔들거리는 것을 방지한다.
한편, 베이스부(27d)는 박육부(27a)보다 바닥면(29) 측에 설치되어 있으며 동시에 박육부(27a)보다 두꺼운 부분이며, 베이스부(27d)는 없어도 되지만 베이스부(27d) 위에 박육부(27a)를 설치함으로써, 바닥 밀봉 돌출부(27)의 내충격성을 진일보 향상시킬 수 있다.
또한, 도1(b)에 나타낸 바와 같이, 바닥면(29)의 오목영역은 바닥 밀봉 돌출부(27)의 길이 방향에서 바닥면(29) 전체를 가로 지르게 설치되어 있다. 즉, 중앙오목영역(29a)과 주변오목영역(29c)은 연결되어 있다. 이러한 구성에 의해 바닥 밀봉 돌출부(27)를 절곡하기 쉽게 한다.
다음은, 용기 본체(3)의 층구성에 대하여 진일보 상세하게 설명한다. 용기 본체(3)는 외층(11)과 내층(13)을 구비한다.
외층(11)은 예를 들면, 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체 및 그 혼합물 등으로 구성된다. 외층(11)은 복수층 구성이어도 된다. 예를 들면, 리플로우층의 양측을 폴리프로필렌층으로 끼는 구성이여도 좋다. 여기에서, 리플로우이란 용기의 형성시에 나오는 버(burr)를 재활용하여 사용한 층을 말한다. 또한, 외층(11)은 복원성이 높아지도록 내층(13)보다 두껍게 형성한다.
본 실시 형태에서, 외층(11)은 프로필렌과 다른 모노머사이의 랜덤 공중합체로부터 이루어지는 랜덤 공중합체층을 구비한다. 외층(11)은 랜덤 공중합체층의 단층이여도 되고 복수층 구성이여도 된다. 예를 들면, 리플로우층의 양측을 랜덤 공중합체층으로 끼우는 구성이여도 된다. 외층(11)을 특정 구성의 랜덤 공중합체로 구성함으로써, 외각(12)의 형상복원성·투명성·내열성을 향상시킬 수 있다.
랜덤 공중합체는 프로필렌 이외의 모노머의 함유량이 50mol%보다 작으며, 5~35mol%인 것이 바람직하다. 이 함유량은 구체적으로 예를 들면, 5, 10, 15, 20, 25, 30mol%이며, 여기에서 예시한 수치의 임의의 2개의 사이의 범위내이여도 된다. 프로필렌과 공중합되는 모노머로서, 폴리프로필렌의 호모 폴리머에 비하여 랜덤 공중합체의 내충격성을 향상시키는 것이면 되고, 에틸렌이 특히 바람직하다. 프로필렌과 에틸렌의 랜덤 공중합체일 경우, 에틸렌의 함유량은 5~30mol%이 바람직하고, 구체적으로는 예를 들면, 5, 10, 15, 20, 25, 30mol%이며, 여기에서 예시한 수치의 임의의 2개의 사이의 범위내이여도 된다. 랜덤 공중합체의 중량평균분자량은 10~50만이 바람직하고, 10~30만이 보다 바람직하다. 이 중량평균분자량은 구체적으로 예를 들면, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50만이며, 여기에서 예시한 수치의 임의의 2개의 사이의 범위내이여도 된다.
또한, 랜덤 공중합체의 인장탄성율은 400~1600MPa이 바람직하고, 1000~1600MPa가 바람직하다. 인장탄성율이 이러한 범위의 경우에, 형상복원성이 특히 양호하기 때문이다. 인장탄성율은 구체적으로 예를 들면, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600Mpa이며, 여기에서 예시한 수치의 임의의 2개의 사이의 범위내이여도 된다.
한편, 용기가 과도하게 단단하면 용기의 사용감이 나빠지기 때문에 랜덤 공중합체에 예를 들면, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 등의 유연재료를 혼합하여 외층(11)을 구성해도 된다. 다만, 랜덤 공중합체에 혼합하는 재료는 랜덤 공중합체의 유효한 특성을 크게 방해하지 않는 전제하에서 혼합물 전체에 대하여 50중량% 미만으로 혼합하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 랜덤 공중합체와 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌을 85:15의 중량 비율로 혼합한 재료로 외층(11)을 구성할 수 있다.
도7(a)에 나타낸 바와 같이, 내층(13)은 용기 외면측에 설치된 EVOH층(13a)과, EVOH층(13a)의 용기 내면측에 설치된 내면층(13b)과, EVOH층(13a)과 내면층(13b)의 사이에 설치된 접착층(13c)을 구비한다. EVOH층(13a)를 설치함으로써 가스 배리어성 및 외층(11)으로부터의 박리성을 향상시킬 수 있다.
EVOH층(13a)은 에틸렌-비닐 알코올 공중합체(EVOH)수지로 이루어지는 층이며, 에틸렌과 아세트산 비닐 공중합물의 가수분해에 의해 얻을 수 있다. EVOH수지의 에틸렌 함유량은 예를 들면, 25~50mol%이며, 산소 배리어성의 관점으로부터 32mol% 이하가 바람직하다. 에틸렌 함유량의 하한은 특히 규정되지 않지만, 에틸렌 함유량이 적을수록 EVOH층(13a)의 유연성이 저하되기 쉽기 때문에 25mol% 이상이 바람직하다. 또한, EVOH층(13a)은 산소흡수제를 함유하는 것이 바람직하다. 산소흡수제를 EVOH층(13a)에 함유시킴으로써, EVOH층(13a)의 산소 배리어성을 보다 향상시킬 수 있다. EVOH수지의 굴곡탄성률은, 2350MPa이하가 바람직하고, 2250MPa이하가 더욱 바람직하다. EVOH수지의 굴곡탄성률의 하한은 특히 규정되지 않지만, 예를 들면, 1800, 1900, 또는 2000MPa이다. 굴곡탄성률은 ISO178에 따른 시험 방법으로 측정할 수 있다. 시험 속도는 2mm/min이다.
EVOH수지의 융점은 외층(11)을 구성하는 랜덤 공중합체의 융점보다 높은 것이 바람직하다. 외기 도입공(15)은 가열식의 천공 장치를 이용하여 외층(11)에 형성하는 것이 바람직하지만, EVOH수지의 융점을 랜덤 공중합체의 융점보다 높게 함으로써, 외층(11)에 외기 도입공(15)을 형성할 시, 구멍(孔)이 내층(13)에까지 도달하는 것을 방지한다. 이 관점으로부터, (EVOH의 융점)-(랜덤 공중합체층의 융점)의 차이가 큰 편이 좋으며, 15 이상인 것이 바람직하고, 30 이상인 것이 특히 바람직하다. 이 융점의 차이는 예를 들면, 5~50이며, 구체적으로 예를 들면, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50이며, 여기에서 예시한 수치의 임의의 2개의 사이의 범위내이어도 된다.
내면층(13b)은 적층박리용기(1)의 내용물에 접촉하는 층이며, 예를 들면, 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체 및 그 혼합물 등의 폴리올레핀으로 이루어지며, 저밀도 폴리에틸렌 또는 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌으로부터 이루어지는 것이 바람직하다. 내면층(13b)을 구성하는 수지의 인장탄성율은 50~300MPa가 바람직하고, 70~200MPa가 바람직하다. 인장탄성율이 이러한 범위일 경우, 내면층(13b)이 특히 유연하기 때문이다. 인장탄성율은 구체적으로 예를 들면, 50, 100, 150, 200, 250, 300Mpa이며, 여기에서 예시한 수치의 임의의 2개의 사이의 범위내이어도 좋다.
접착층(13c)은 EVOH층(13a)과 내면층(13b)을 접착하는 기능을 가지는 층이며, 예를 들면 상술한 폴리올레핀에 카르복실기를 도입한 산변성 폴리올레핀(예: 무수 말레산변성 폴리에틸렌)을 첨가한 것이나, 에틸렌 아세트산 비닐 공중합체(EVA)이다. 접착층(13c)의 한가지 예로서, 저밀도 폴리에틸렌 또는 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌과 산변성 폴리에틸렌의 혼합물이다.
도7(b)에 나타낸 바와 같이, 내층(13)은 최내층인 내측 EVOH층(13d), 최외층인 외측 EVOH층(13e), 양자간에 설치된 접착층(13c)을 구비하는 구성이어도 된다.
내측 EVOH층(13d)은 에틸렌-비닐 알코올 공중합체(EVOH)수지로 이루어진다. 본 발명의 발명자의 실험(실험예 4)에 의하면, 내층(13)의 최내층을 내측 EVOH층(13d)로 했을 경우, 용기 내면에의 리모넨의 흡착 또는 흡수가 억제되며, 그 결과, 감귤계 조미료가 풍기는 감귤계의 향의 저감이 억제되는 것을 알았다.
하지만, EVOH수지는 강성이 비교적 높기때문에 EVOH수지가 내층(13)의 재료로 사용될 경우, 일반적으로 EVOH수지에 유연제를 첨가하여 유연성을 향상시켜 채용하고 있다. 그러나, 내층(13)의 최내층인 내측 EVOH층(13d)을 구성하는 EVOH수지에 유연제를 첨가하면 유연제가 내용물에 용출해 버리는 리스크가 있기때문에, 내측 EVOH층(13d)을 구성하는 EVOH수지로서 유연제를 포함하지 않는 것을 사용할수 밖에 없다. 한편, 유연제를 포함하지 않는 EVOH수지는 강성이 크기 때문에 내측 EVOH층(13d)이 지나치게 두터우면 내용물을 토출할 때에 내측주머니(14)가 원활하게 수축하기 어려운 문제가 발생한다. 또한, 내측 EVOH층(13d)가 지나치게 얇으면, 내측 EVOH층(13d)이 고르롭게 형성되지 못하고 접착층(13c)이 용기 내면에 노출하거나 내측 EVOH층(13d)에 핀홀이 형성되기 쉬운 등 문제가 있다. 이러한 관점으로부터 내측 EVOH층(13d)의 두께는 10~20㎛가 바람직하다.
내측 EVOH층(13d)을 구성하는 EVOH수지의 에틸렌 함유량은 예를 들면, 25~50mol%이며, 에틸렌 함유량이 클수록 내측 EVOH층(13d)의 유연성이 양호해지기 쉽기 때문에 에틸렌 함유량은 외측 EVOH층(13e)을 구성하는 EVOH수지보다 높은 것이 바람직하고, 35mol%이상이 바람직하다. 또한, 다른 표현으로서, 내측 EVOH층(13d)을 구성하는 EVOH수지의 에틸렌 함유량을 EVOH수지의 인장탄성율이 2000MPa이하로 되게끔 설정하는 것이 바람직하다.
외측 EVOH층(13e)도 내측 EVOH층(13d)과 같이 에틸렌-비닐 알코올 공중합체(EVOH)수지로 이루어진다. 다만, 외측 EVOH층(13e)은 내용물에 접촉하지 않기때문에, 유연제를 첨가하여 유연성을 높이는 것이 가능하기 때문에, 외측 EVOH층(13e)의 두께를 내측 EVOH층보다 두껍게 하는 것이 가능하다. 외측 EVOH층(13e)의 두께는 특히 한정되지 않지만 예를 들면, 20~30㎛이다. 외측 EVOH층(13e)이 지나치게 얇으면 내층(13)의 가스 배리어성이 불충분해지며, 외측 EVOH층(13e)이 지나치게 두꺼우면 내층(13)의 유연성이 불충분해져, 내용물을 토출할 때에 내측주머니(14)가 원활하게 수축되기 어려운 문제가 생긴다. 외측 EVOH층(13e)/내측 EVOH층(13d)의 두께 비는 특히 한정되지 않지만 예를 들면, 1.1~4이며, 1.2~2.0가 바람직하다. 이 비는 구체적으로 예를 들면, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 3, 4이며, 여기에서 예시한 수치의 임의의 2개의 사이의 범위내이어도 된다. 또한, 내층(13)의 최외층으로서 외측 EVOH층(13e)를 설치함으로써, 외층(11)로부터의 내층(13)의 박리성을 향상시킬 수 있다.
외측 EVOH층(13e)을 구성하는 EVOH수지의 에틸렌 함유량은 예를 들면, 25~50mol%이며, 산소 배리어성의 관점으로부터 32mol% 이하가 바람직하다. 에틸렌 함유량의 하한은 특히 규정되지 않지만 에틸렌 함유량이 적을수록 외측 EVOH층(13e)의 유연성이 저하되기 쉽기 때문에 25mol% 이상이 바람직하다.
외측 EVOH층(13e)을 구성하는 EVOH수지에의 유연제의 첨가량이나, EVOH수지의 에틸렌 함유량은 EVOH수지의 인장탄성율이 2000MPa 이하로 되게끔 설정하는 것이 바람직하다. 내측 EVOH층(13d)과 외측 EVOH층(13e) 양쪽을 모두 인장탄성율이 2000MPa 이하인 EVOH수지로 구성함으로써, 내측주머니(14)를 원활하게 수축시킬 수 있다. 또한, 외측 EVOH층(13e)은 산소흡수제를 함유하는 것이 바람직하다. 산소흡수제를 외측 EVOH층(13e)에 함유시킴으로써, 외측 EVOH층(13e)의 산소 배리어성을 보다 향상시킬 수 있다.
외측 EVOH층(13e)을 구성하는 EVOH수지의 융점은 외층(11)을 구성하는 랜덤 공중합체의 융점보다 높은 것이 바람직하다. 외기 도입공(15)은 가열식의 천공장치를 이용하여 외층(11)에 형성하는 것이 바람직하지만, EVOH수지의 융점을 랜덤 공중합체의 융점보다 높게 함으로써, 외층(11)에 외기 도입공(15)을 형성할 때, 구멍(孔)이 내층(13)에까지 도달하는 것을 방지한다. 이런 관점으로부터, (EVOH의 융점)-(랜덤 공중합체층의 융점)의 차는 큰것이 좋고, 15 이상인 것이 바람직하고, 30 이상인 것이 특히 바람직하다. 이 융점의 차이는 예를 들면, 5~50이며, 구체적으로 예를 들면, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50이며, 여기에서 예시한 수치의 임의의 2개의 사이의 범위내이어도 된다.
접착층(13c)은 내측 EVOH층(13d)과 외측 EVOH층(13e) 사이에 설치되는 층이며, 예를 들면 상술한 폴리올레핀에 카르복실기를 도입한 산변성 폴리올레핀(예: 무수 말레산변성 폴리에틸렌)을 첨가한 것이나, 에틸렌 아세트산 비닐 공중합체(EVA)이다. 접착층(13c)의 한가지 예는 저밀도 폴리에틸렌 또는 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌과, 산변성 폴리에틸렌의 혼합물이다. 접착층(13c)은 내측 EVOH층(13d)과 외측 EVOH층(13e)을 직접 접착하여도 되고, 접착층(13c)과 내측 EVOH층(13d), 또는 접착층(13c)과 외측 EVOH층(13e) 사이에 설치된 다른 층을 개재하여 간접적으로 접착하여도 된다.
접착층(13c)은 단위두께당의 강성이 내측 EVOH층(13d)과 외측 EVOH층(13e)의 어느 것보다 작은 층이며, 즉, 유연성이 뛰어난 층이다. 그 때문에, 접착층 13을 두껍게 하여 내층(13) 전체의 두께에 대한 접착층(13c)의 두께의 비율을 크게 함으로써 내층(13)의 유연성을 높일 수 있으며, 내용물을 토출할 때에 내측주머니(14)이 원활하게 수축하기 쉬워진다. 구체적으로, 접착층(13c)의 두께는 내측 EVOH층(13d)의 두께와 외측 EVOH층(13e)의 두께의 합계보다 큰 것이 바람직하다. 접착층(13c)/(내측 EVOH층(13d)+외측 EVOH층(13e))의 두께의 비는 예를 들면, 1.1~8이며, 구체적으로 예를 들면, 1.1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 7, 8이며, 여기에서 예시한 수치의 임의의 2개의 사이의 범위내이여도 된다.
다음에, 본 실시 형태의 적층박리용기(1)의 제조 방법의 일예를 설명한다.
먼저, 도9(a)에 나타낸 바와 같이, 제조할 용기 본체(3)에 대응하는 적층구조(한가지 예는 도9(a)에 나타낸 바와 같이, 용기 내면측에서 순서대로 PE층/접착층/EVOH층/PP층의 적층구조)를 구비한 용융 상태의 적층 파리손을 압출하고, 용융 상태의 적층 파리손을 블로우 성형 금형에 설치하고, 분할 금형을 닫는다.
다음에, 도9(b)에 나타낸 바와 같이, 용기 본체(3)의 입구부(9) 측의 개구부에 블로우 노즐을 삽입하고, 몰드 클램핑을 실시한 상태에서 분할 금형의 캐비티 내에 에어를 불어 넣는다.
다음에, 도9(c)에 나타낸 바와 같이, 분할 금형을 열고 블로우 성형품을 꺼낸다. 분할 금형은 밸브부재 설치요부(7a), 공기유통홈(7b), 바닥 밀봉 돌출부(27) 등의 용기 본체(3)의 각종 형상이 블로우 성형품에 형성되게끔 캐비티 형상을 구비한다. 또한, 분할 금형에는 바닥 밀봉 돌출부(27)의 하측에 핀치 오프부가 설치되어 있으며 바닥 밀봉 돌출부(27)의 하측에 형성되는 버를 제거한다.
다음에, 도9(d)에 나타낸 바와 같이, 꺼낸 블로우 성형품을 정렬시킨다.
다음에, 도9(e)에 나타낸 바와 같이, 입구부(9)의 위쪽에 설치된 상부 원통형상부(31)의 외층(11)에만 구멍을 뚫고 외층(11)과 내층(13) 사이에 블로어(33)를 이용하여 에어를 불어 넣음으로써, 수용부(7)의 밸브부재(5)를 설치하는 부위(밸브부재 설치요부(7a))에서 내층(13)을 외층(11)로부터 예비 박리한다. 이러한 예비 박리에 의해 외기 도입공(15)을 형성하는 공정 및 밸브부재(5)를 장착하는 공정을 진행하기 쉽게 한다. 한편, 불어 들어온 에어가 상부 원통형상부(31)의 선단 측에서 새지 않도록 상부 원통형상부(31)의 선단측을 커버 부재로 씌워도 된다. 또한, 외층(11)에만 구멍을 뚫기 쉽게 하기 위하여, 구멍을 뚫기 전에 상부 원통형상부(31)를 으그러뜨리면서 상부 원통형상부(31)에 있어서 내층(13)을 외층(11)으로부터 박리시켜도 된다. 또한, 예비 박리는 수용부(7)의 전체에 대해 실시해도 되고 수용부(7)의 일부에 대해 실시해도 된다.
다음에, 도9(f)로 나타낸 바와 같이, 천공 장치를 이용하여 외각(12)에 외기 도입공(15)을 형성한다. 외기 도입공(15)은 바람직하게는 원형 구멍이지만 다른 형상이여도 된다.
내층 예비 박리 및 외기 도입공의 개통 공정은 이하의 방법에 따서 진행해도 된다.
우선, 도10(a)에 나타낸 바와 같이, 입구부(9)로부터 내측주머니(14) 내의 공기를 흡인하고 내측주머니(14) 내를 감압한다. 이 상태에서 열파이프 또는 파이프 커터와 같은 천공 장치를 외층(11)에 대해 천천히 억누른다. 이 천공 장치는 원통 형상 커터를 가지고 있고 통의 내부의 공기가 흡인된다. 외층(11)에 구멍이 뚫리지 않은 상태에서 외층(11)과 내층(13)의 사이에 공기가 들어가지 않기 때문에 내층(13)은 외층(11)로부터 박리되지 않는다.
원통 형상 커터가 외층(11)을 관통하면 도10(b)에 나타낸 바와 같이, 도려내진 절제편은 원통 형상 커터 내를 통해 제거되며, 외기 도입공(15)이 형성된다. 이 순간에, 외층(11)과 내층(13) 사이에 공기가 들어가고 내층(13)이 외층(11)로부터 박리된다.
다음에, 도10(c), (d)에 나타낸 바와 같이, 천공 장치를 사용하여 외기 도입공(15)을 확경(擴徑)한다. 한편, 도10(a), (b)의 공정에서 밸브부재(5)의 삽입에 충분한 크기의 외기 도입공(15)을 형성할 경우, 도10(c), (d)의 확경 공정은 불필요하다.
내층 예비 박리 및 외기 도입공 개통 공정은 이하의 방법에 의해 진행해도 된다. 여기에서, 도11(a)~(f)을 이용하여 가열식의 천공장치(2)를 이용하여 적층박리용기(1)의 외각(12)에 외기 도입공(15)을 형성하고, 그 후에 예비 박리하는 방법에 대해 설명한다.
먼저, 도11 (a)에 나타낸 바와 같이, 적층박리용기(1)를 천공 장치(2)에 근접한 위치에 설치한다. 천공 장치(2)는 원통형 커터칼(2a)과, 전달 벨트(2b)를 통해서 커터칼(2a)를 회전 구동하는 모터(2c)와 커터칼(2a)를 가열하는 가열장치(2d)를 구비한다. 천공 장치(2)는 서보 모터의 회전에 의해 천공장치(2)를 단축(單軸) 이동시키는 서보 실린더(도시하지 않음)에 의해 지지되어 있으며, 도11(c)의 화살표 X1방향 및 도11(e)의 화살표 X2방향으로 이동가능하게 구성되어 있다. 이런 구성에 의해 가열된 커터칼(2a)을 회전시키면서 그 선단을 적층박리용기(1)의 외각(12)에 억누르는 것이 가능해지고 있다. 또한, 천공 장치(2)의 위치와 이동 속도를 서보 모터에 의해 제어함으로써 택트 타임(tact time)을 단축(短縮)하는 것이 가능하게 된다.
커터칼(2a)에는 커터칼(2a) 내의 공동(空洞)에 연통되는 통기 파이프(2e)가 연결되고 있고, 통기 파이프(2e)는 도에 나타내지 않는 흡배기 장치에 연결되어 있다. 따라서, 커터칼(2a) 내부에서의 에어 흡인 및 커터칼(2a) 내부에의 에어를 불어 넣을 수 있다. 가열장치(2d)는 도선으로 형성된 코일(2e)을 구비하고, 코일(2e)에 교류전류를 흐르게 함으로써, 전자기 유도 원리에 의해 커터칼(2a)을 가열할 수 있게 구성되었다. 가열장치(2d)는 블로우 성형품(1a)에 근접하게 배치되어 있고, 동시에 커터칼(2a)과는 별체로 되어 있다. 이러한 구성에 의해, 가열장치(2d)의 배선이 단순해지는 동시에 커터칼(2a)의 선단을 효율적으로 가열하는 것이 가능하게 된다.
다음에, 도11(b)에 나타낸 바와 같이, 천공 장치(2)를 적층박리용기(1)에 가까이 하고, 코일(2f) 내에 커터칼(2a)을 침입시킨다. 이런 상태로 코일(2f)에 교류 전류를 흐르게 함으로써 커터칼(2a)이 가열된다.
다음에, 도11(c)에 나타낸 바와 같이, 커터칼(2a)의 선단이 적층박리용기(1)의 직전에 도달하는 위치까지 천공 장치(2)를 화살표 X1방향에 향하여 고속으로 이동시킨다.
다음에, 도11(d)에 나타낸 바와 같이, 커터칼(2a)의 내부의 에어를 흡인함으로써 커터칼(2a)의 선단에 흡인력을 작용시키면서 천공 장치(2)를 미속으로 적층박리용기(1)에 가까이 하며, 커터칼(2a)의 선단을 적층박리용기(1)의 외각(12) 내에 침입시킨다. 이와 같이, 고속이동과 미속 이동을 조합시킴으로써, 택트 타임의 단축을 가능하게 하고 있다. 한편, 본 실시 형태에서는 천공 장치(2)의 전체를 이동시키고 있지만, 다른 실시 형태에서는 커터칼(2a) 만을 실린더 기구 등으로 이동시키고, 커터칼(2a)의 선단이 적층박리용기(1)의 직전에 도달하는 위치까지 커터칼(2a)을 고속 이동시키고, 동시에 커터칼(2a)을 외각(12)에 침입시킬 때에 커터칼(2a)을 미속으로 이동시켜도 된다.
커터칼(2a)의 선단이 외각(12)과 내측주머니(14)의 경계에 도달하면, 외각(12)이 커터칼(2a)의 선단형상으로 도려지면서 외기 도입공(15)이 형성된다. 외각(12)이 도려졌을 때의 절제편(15a)은 커터칼(2a)의 공동내에 흡인된다. 커터칼(2a)은 선단이 외각(12)과 내측주머니(14)의 경계에 도달한 시점에서 이동을 정지시켜도 되지만, 외기 도입공(15)을 보다 확실하게 형성하도록 커터칼(2a)의 선단이 외각(12)과 내측주머니(14)의 경계면을 넘어서 내측주머니(14)에 억압받을 때까지 이동시켜도 된다. 이때, 커터칼(2a)에 의해 내측주머니(14)가 상처받는 것을 억제하기 위하여 커터칼(2a)의 선단 형상은 도12(a)에 나타내는 예리한 형상보다 12(b)에 나타내는 둥근 형상이 바람직하다. 커터칼(2a)의 선단이 둥글면 외각(12)에 외기 도입공(15)을 형성하기 어려워지지만, 본 실시 형태에서는 가열된 커터칼(2a)을 회전시킴으로써, 외각(12)에 외기 도입공(15)을 용이하게 형성하는 것을 가능하게 하고 있다. 또한, 커터칼(2a)의 열에 의해 내측주머니(14)가 용융하지 않도록 내측주머니(14)의 최외층을 구성하는 수지의 융점은 외각(12)의 최내층을 구성하는 수지의 융점보다 높은 것이 바람직하다.
다음에, 도11(e)에 나타낸 바와 같이, 천공장치(2)를 화살표 X2방향으로 후퇴시켜 커터칼(2a)의 공동 내에 에어를 불어 넣음으로써, 절제편(15a)을 커터칼(2a)의 선단으로부터 방출시킨다. 이상의 공정에서 외각(12)에의 외기 도입공(15)의 형성이 완료한다.
다음에, 도11(f)에 나타낸 바와 같이, 블로어(33)를 이용하여 외기 도입공(15)을 통해 외각(12)과 내측주머니(14) 사이에 에어를 불어 넣음으로써, 내측주머니(14)를 외각(12)으로부터 예비 박리시킨다. 또한, 외기 도입공(15)을 통해 에어가 새지 않도록 하는 동시에 규정량의 에어를 불어 넣음으로써, 내측주머니(14)의 예비 박리의 제어가 용이해진다. 예비 박리는 수용부(7)의 전체에 대해 진행해도 되고 수용부(7)의 일부에 대해 진행해도 되지만, 예비 박리되지 않고 있는 부위에서는 내측주머니(14)의 핀홀 유무의 체크를 할 수 없기때문에 수용부(7)의 대략 전체에 있어서, 내측주머니(14)를 외각(12)로부터 예비 박리시키는 것이 바람직하다.
다음에, 도13(a)에 나타낸 바와 같이, 바닥 밀봉 돌출부(27)를 향해 열풍을 불어 박육부(27a)를 연화시켜 바닥 밀봉 돌출부(27)를 절곡한다.
다음에, 도13(b)에 나타낸 바와 같이, 내측주머니(14)의 핀홀 체크를 행한다. 구체적으로, 우선, 입구부(9)에 어댑터(35)를 설치하고, 입구부(9)를 통해 내측주머니(14) 내에 특정의 가스종을 포함하는 검사 가스를 주입한다. 내측주머니(14)에 핀홀이 존재하면 특정 가스종이 핀홀을 통해 중간 공간(21)으로 새어 나가고, 중간 공간(21)로부터 외기 도입공(15)을 통해 용기 외에 배출된다. 용기 외의 외기 도입공(15)에 근접한 위치에는 특정 가스종의 감지부(37)가 배치되어 있어 특정 가스종이 새어나가는 것을 감지할 수 있다. 감지부(37)에 의해 감지되는 특정 가스종의 농도가 한계치 이하일 경우, 내측주머니(14)에 핀홀이 존재하지 않는다고 판단되며, 적층박리용기(1)는 우량품이라고 판정된다. 한편, 감지부(37)에 의해 감지되는 특정 가스종의 농도가 한계치를 초과했을 경우, 내측주머니(14)에 핀홀이 존재한다고 판단되며, 적층박리용기(1)는 불량품이라고 판정된다. 불량품이라고 판정된 적층박리용기(1)는 제조 라인으로부터 제거된다.
특정 가스종으로서, 공기 중의 존재량이 적은 가스종(바람직하게는 1% 이하의 가스종)이 적합하게 선택되며, 예를 들면, 수소, 이산화탄소, 헬륨, 아르곤, 네온 등을 들 수 있다. 검사 가스 중의 특정 가스종의 농도는 특히 한정되지 않으며, 검사 가스는 특정 가스종만으로 구성되어 있어도 되고 공기와 특정 가스종의 혼합 가스여도 된다.
검사 가스의 주입 압력은 특히 한정되지 않지만 예를 들면, 1.5~4.0kPa이다. 주입 압력이 지나치게 낮으면, 새어나가는 특정 가스종이 지나치게 적어 핀홀이 존재 함에도 불구하고 특정 가스종을 감지할 수 없는 경우가 있으며, 주입 압력이 너무 크면 검사 가스의 주입 직후에 내측주머니(14)가 팽창되어 외각(12)에 억압되면서 내측주머니(14)의 핀홀 체크의 정밀도가 저하하게 된다.
본 실시 형태에서 감지부(37)는 적층박리용기(1)의 밖에서 외기 도입공(15)에 근접해서 배치되어 있지만, 변형예로서 외기 도입공(15)을 통해감지부(37)를 중간 공간(21) 내에 삽입하고 중간 공간(21) 내에서 특정 가스종을 검출하도록 해도 된다. 이럴 경우, 내측주머니(14)의 핀홀을 통과한 특정 가스종이 확산하기 전에, 특정 가스종을 감지할 수 있기때문에 특정 가스종의 감지의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 다른 변형예로서, 특정 가스종을 포함하는 검사 가스를 외기 도입공(15)으로부터 중간 공간(21) 내에 주입하고 내측주머니(14)의 핀홀을 통해 내측주머니(14) 내에 새어나간 특정 가스종을 감지하도록 해도 된다. 이럴 경우, 용기 외의 입구부(9)에 근접한 위치에 감지부(37)를 배치해도 되고 입구부(9)로부터 내측주머니(14) 내에 감지부(37)를 삽입해도 된다.
핀홀 체크 후의 적층박리용기(1)는 그대로 다음 공정으로 보내도 되지만, 변형예로서 내측주머니(14) 내에 에어를 불어 넣음으로써 내측주머니(14)를 부풀리는 공정을 실시한 후에 다음 공정으로 보내도 된다. 후자의 경우, 도13(e)에서의 에어를 불어 넣는 공정을 생략할 수 있다.
다음에, 도13(c)에 나타낸 바와 같이, 외기 도입공(15)에 밸브부재(5)를 삽입한다.
다음에, 도13(d)에 나타낸 바와 같이, 상부 원통형상부(31)를 자른다.
다음에, 도13(e)에 나타낸 바와 같이, 내측주머니(14) 내에 에어를 불어 넣음으로써, 내측주머니(14)를 부풀린다.
다음에, 도13(f)에 나타낸 바와 같이, 내측주머니(14) 내에 내용물을 충전한다.
다음에, 도13 (g)에 나타낸 바와 같이, 입구부(9)에 캡(23)을 장착한다.
다음에, 도13(h)에 나타낸 바와 같이, 수용부(7)를 수축 필름으로 씌워 제품이 완성된다.
여기에서 나타내는 각종 공정의 순서는 적당히 교체가 가능하다. 예를 들면, 열풍 외곡 공정은 외기 도입공 개통 공정 전이나 내층 예비 박리 공정 전에 진행해도 된다. 또한, 상부 원통형상부(31)를 자르는 공정은 외기 도입공(15)에 밸브부재(5)를 삽입하기 전에 진행해도 된다.
다음에, 제조한 제품의 사용 시의 동작 원리를 설명한다. 도14(a)~(c)에 나타낸 바와 같이, 내용물이 충전된 제품을 기울인 상태에서 외각(12)의 측면을 잡고 압축하여 내용물을 토출하게 한다. 사용 시작 시는 내측주머니(14)와 외각(12) 사이에 실질적으로 틈이 없는 상태이기 때문에 외각(12)에 가한 압축력은 그대로 내측주머니(14)의 압축력이 되며, 내측주머니(14)는 압축되면서 내용물이 토출된다.
캡(23)은 도시하지 않는 체크밸브를 내장하고 있으며, 내측주머니(14) 내의 내용물을 토출하도록 할 수는 있지만, 내측주머니(14) 내에 외기를 거두어들일 수는 없다. 때문에, 내용물이 토출된 후 외각(12)에 가하고 있었던 압축력을 제외하면 외각(12)이 자신의 북원력에 의해 원래의 형상으로 돌아가고자 하지만 내측주머니(14)는 오므라든 채로 있으며 외각(12) 만이 팽창하게 된다. 그리고, 도14(d)에 나타낸 바와 같이, 내측주머니(14)와 외각(12) 사이의 중간 공간(21) 내는 감압상태이며, 외각(12)에 형성된 외기 도입공(15)을 통해 중간 공간(21) 내에 외기가 도입된다. 중간 공간(21)이 감압상태로 된 경우, 뚜껑부(5c)는 외기 도입공(15)을 억누르지 못하므로, 외기의 도입을 방해하지 않는다. 또한, 계지부(5b)가 외각(12)에 접촉한 상태에도 계지부(5b)가 외기의 도입을 방해하지 않도록 계지부(5b)에는 돌기(5d)나 홈등의 기도 확보 수단을 설치한다.
다음에, 도14(e)에 나타낸 바와 같이, 재차 외각(12)의 측면을 눌러서 압축했을 경우, 뚜껑부(5c)가 외기 도입공(15)을 폐쇄함으로써, 중간 공간(21) 내의 압력이 높아지고, 외각(12)에 가한 압축력은 중간 공간(21)을 개재하여 내측주머니(14)에 전달되며, 이 힘에 의해 내측주머니(14)가 압축되어 내용물이 토출된다.
다음에, 도14(f)에 나타낸 바와 같이, 내용물이 토출된 후에 외각(12)에 가해졌던 압축력을 제외하면, 외각(12)은 외기 도입공(15)으로부터 중간 공간(21)에 외기를 도입하면서 자신의 복원력에 의해 원래의 형상으로 복원된다.
2. 제2실시 형태
다음에, 도15를 이용하여 본 발명의 제2실시 형태의 적층박리용기(1)에 대하여 설명한다. 본 실시 형태의 적층박리용기(1)는 제1실시 형태와 같은 층 구성 및 기능을 가지고 있지만, 그 구체적인 형상이 다르다. 본 실시 형태의 적층박리용기(1)는 밸브부재 설치요부(7a) 근처의 구성이 제1실시 형태와는 특히 다르기 때문에, 이하, 이 점을 중심으로 설명한다.
도15 (a)에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태의 적층박리용기(1)는 입구부(9)와 몸통부(19)가 어깨부(17)로 연결되어 구성되어 있다. 제1실시 형태에서는 어깨부(17)에 절곡부(22)가 설치되어 있었지만, 본 실시 형태에서는 어깨부(17)에 절곡부(22)가 설치되어 있지 않고 어깨부(17)와 몸통부(19)의 경계(20)가 절곡부(22)와 같이 기능하여 내측주머니(14)의 박리가 입구부(9)에 도달하는 것을 억제하고 있다.
밸브부재 설치요부(7a)는 대략 수직벽으로 구성되는 몸통부(19)에 설치되고, 밸브부재 설치요부(7a)에는 평탄영역 FR이 설치되고 평탄영역 FR은 약 70도의 경사면이 되어있다. 평탄영역 FR에는 외기 도입공(15)이 설치되고 외기 도입공(15) 주위의 평탄영역 FR의 폭 W는 제1실시 형태와 같이 3mm 이상이 된다. 밸브부재 설치요부(7a)의 측벽(7c)는 외측을 향해 넓어지는 테이퍼면으로 되어 있으며, 밸브부재 설치요부(7a)를 형성하기 위한 금형에서 빼어내기 쉽게 되어 있다. 또한, 내측주머니(14)는 도15(c)에 나타낸 바와 같이, 평탄영역 FR의 윗변(7d)을 기점으로 박리되기 쉽게 되어 있다.
3. 제3실시 형태
다음에, 도21을 이용하여 본 발명의 제3실시 형태의 적층박리용기(1)에 대해 설명한다. 본 실시 형태의 적층박리용기(1)는 제1~제2실시 형태와 같은 층 구성 및 기능을 가지고 있지만 밸브부재(5)의 구성이 다르다.
구체적으로 본 실시 형태의 밸브부재(5)의 계지부(5b)는 한쌍의 기부(5b1)와 기부(5b1) 사이에 설치된 브릿지부(5b2)를 구비한다. 축부(5a)는 브릿지부(5b2)에 설치되어 있다.
뚜껑부(5c)는 외각(12)을 압축했을 때에 외기 도입공(15)을 실질적으로 폐쇄시키도록 구성되어 있으며 축부(5a)에 근접함에 따라 단면적이 작아지도록 테이퍼면(5d)을 구비한다. 도21(c)에 나타내는 테이퍼면(5d)의 경사각도 β는 축부(5a)가 연장되는 방향 D에 대하여 15~45도인 것이 바람직하고, 20~35인 것이 더욱 바람직하다. 경사각도 β가 지나치게 크면 에어가 새어나가기 쉽고, 지나치게 작으면 밸브부재(5)가 길어지기 때문이다.
또한, 계지부(5b)는 도21(d)에 나타낸 바와 같이, 외기 도입공(15)에 장착한 상태에서 기부(5b1)는 당접면(5e)에서 외각(12)에 당접하는 동시에 브릿지부(5b2)가 휘도록 구성되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 브릿지부(5b2)에는 화살표 FO로 나타내는 용기로부터 멀어지는 방향의 복원력이 생기며, 이로 인해 뚜껑부(5c)에 같은 방향의 부세력(付勢力)이 작용하여 뚜껑부(5c)가 외각(12)에 억눌릴 수 있다.
이 상태에서, 뚜껑부(5c)는 외각(12)에 가볍게 억눌리워져 있는 것뿐이지만, 외각(12)을 압축하면 중간 공간(21) 내의 압력이 외압보다 높아지며, 이런 압력차이에 의해 뚜껑부(5c)가 외기 도입공(15)에 대하여 보다 강하게 억눌리우면서 뚜껑부(5c)가 외기 도입공(15)을 폐쇄한다. 뚜껑부(5c)에는 테이퍼면(5d)이 설치되어 있기 때문에, 뚜껑부(5c)가 용이하게 외기 도입공(15)에 끼우면서 외기 도입공(15)을 폐쇄한다.
이 상태에서 외각(12)을 더욱 압축하면 중간 공간(21) 내의 압력이 높아지고, 그 결과, 내측주머니(14)가 압축되면서 내측주머니(14) 내의 내용물이 토출된다. 또한, 외각(12)에의 압축력을 해제하면 외각(12)은 자신의 탄성에 의해 복원하고자 한다. 외각(12)의 복원에 따라 중간 공간(21) 내가 감압됨으로써, 도21(e)에 나타낸 바와 같이, 뚜껑부(5c)에 용기 내측 방향의 힘 FI이 가해진다. 이로 인해, 브릿지부(5b2)의 휘기가 커지는 동시에 뚜껑부(5c)와 외각(12) 사이에 틈(Z)이 형성되며, 브릿지부(5b2)과 외각(12) 사이의 통로(5f), 외기 도입공(15), 틈(Z)을 통해중간 공간(21) 내에 외기가 도입된다.
본 실시 형태의 밸브부재(5)는 도21 (a)에 나타내는 파팅라인에 따라 화살표 X방향으로 분할하는 간이한 구성의 분할 금형을 사용하여 사출 성형 등에 의한 형성이 가능하므로 생산성이 뛰어난다.
실시예
１.실험예 1
이하의 실험예에서는, 외층(11)및 내층(13)을 소유하는 적층박리용기를 블로우 성형에 의해 제조하고, 가열식의 천공 장치를 이용하여 두께 0.7mm인 외층(11)에만 φ4mm의 외기 도입공(15)을 형성했다. 또한, 도16~도20및 표1에 나타내는 구성예 1~5의 밸브부재(5)를 사출 성형에 의해 제조하고, 외기 도입공(15)을 통해 밸브부재(5)의 뚜껑부(5c)를 중간 공간(21) 내에 삽입했다.
구성예 1~5의 밸브부재(5)에 대해 작동성, 성형성, 내경사성, 반송성에 대해서 평가를 했다. 그 결과를 이하의 표1에 나타낸다. 표1 중의 각 평가 항목에 있어서 ×, △, ○은, 상대적인 평가 결과이며, △은 ×보다 평가 결과가 양호하다는 것을 나타내고, ○은 보다 평가 결과가 양호하다는 것을 나타낸다.
구성예
1 2 3 4 5
뚜껑부 직경(mm) 5 4.5 4.5 4.5 4.5
뚜껑부와 축부의 경계의 형상 오목함R 오목함R 볼록함R 볼록함R 볼록함R
축부 직경(mm) 3.8 3.8 3.3 3.5 3.5
길이(mm) 0.4 1.4 1.8 1.8 1.8
계지부 축부 측의
면의 형상		 버튼상
돌기 4개소		 홈
4개소		 홈
2개소		 홈
2개소		 홈
2개소
직경(mm) 6 6 6 6 7
두께(mm) 1 1 1 1 1.5
슬라이드 가능한 길이(mm) 0 0.7 1.1 1.1 1.1
외기 도입공에 대한 클리어런스(mm) 0.2 0.2 0.7 0.5 0.5
계지부의 돌출량(mm) 1 1.5 1.5 1.5 2.5
평가 작동성 × △ ○ ○ ○
성형성 △ △ ○ ○ ○
내경사성 × × △ ○ ○
반송성 △ △ △ △ ○
작동성은 밸브부재(5)에 의해 외기 도입공(15)이 원활하게 개폐되는 여부에 관한 평가이다. 축부(5a)의 길이가 외층(11)의 두께보다 짧은 구성예 1에서는 슬라이드 가능한 길이가 0이며, 외기 도입공(15)이 닫혀진 채였다. 구성예 2에서는 밸브부재(5)에 의해 외기 도입공(15)이 개폐되었지만, 그 동작이 원활하지 않는 경우가 있었다. 한편, 구성예 3~5에서는 밸브부재(5)에 의해 외기 도입공(15)이 원활하게 개폐되었다. 구성예 2로 밸브부재(5)의 동작이 원활하지 않았던 이유로서, 슬라이드 가능 길이(축부(5a)의 길이-외층(11)의 두께)가 0.7mm로써, 길이가 충분하지 못한 것과, 외기 도입공(15)에 대한 클리어런스(외기 도입공(15)의 직경-축부(5a)의 직경)가 0.2mm로써, 그 크기가 충분하지 못한 것을 들 수 있다. 한편, 구성예 3~5에서는 슬라이드 가능 길이가 1mm이상으로써 길이가 충분하며, 외기 도입공(15)에 대한 클리어런스가 0.3mm이상으로써 크기가 충분하기 때문에 밸브부재(5)가 원활하게 동작했다. 한편, 슬라이드 가능 길이가 2mm을 초과하면 밸브부재(5)는 수축 필름이나 내층(13)에 영향주기 쉬워지기 때문에, 밸브부재(5)의 슬라이드 가능 길이는 1~2mm가 바람직하다.
성형성은 사출 성형에 의해 밸브부재(5)를 형성할 때의 용이성에 관한 평가이다. 계지부(5b)의 축부(5a) 측의 면에 구성예 1과 같이 돌기(5d)가 설치되어 있거나, 구성예 2와 같이 주방향에 동일한 간격으로 4개소의 홈(5e)이 설치되어 있을 경우, 성형 후의 밸브부재(5)를 분할 금형으로부터 억지로 뽑거나 또는 특수한 구성의 분할 금형을 준비 할 필요가 있으므로 성형성이 나쁘다. 한편, 구성예 3~5과 같이, 주방향에 등간격으로 2개소의 홈(5e)이 설치되어 있을 경우, 밸브부재(5)를 분할 금형으로부터 꺼내는 것이 용이하며 성형성이 뛰어나다.
내경사성(耐傾斜性)은, 뚜껑부(5c)가 외기 도입공(15)에 억눌린 상태에서 밸브부재(5)가 기울어졌을 때 외기 도입공(15)에 틈이 생기기 쉬움의 여부의 평가이다. 뚜껑부(5c)와 축부(5a)의 경계(5f)의 형상이 구성예 1~2과 같이 내측으로 휘는 R형상일 경우, 밸브부재(5)의 경사 시에 외기 도입공(15)에 틈이 형성되기 쉬웠다. 한편, 뚜껑부(5c)와 축부(5a)의 경계(5f)의 형상이 구성예 3~5과 같이 외측으로 부풀어 오르는 R형상일 경우, 밸브부재(5)의 경사 시에 외기 도입공(15)에 틈이 형성되기 어려웠다. 또한, 구성예 3에서는 외기 도입공(15)에 대한 클리어런스가 0.7mm로 지나치게 크기 때문에 밸브부재(5)가 크게 경사하여 틈이 비교적 형성되기 쉬웠다. 한편, 구성예 4~5에서는 외기 도입공(15)에 대한 클리어런스가 0.6mm 이하로 적당한 크기이기 때문에 밸브부재(5)의 과도한 경사가 억제되었다. 작동성과 내경사성 양쪽 모두 고려할 경우, 외기 도입공(15)에 대한 클리어런스는 0.2~0.7mm이 바람직하고, 0.3~0.6mm이 보다 바람직하다고 할 수 있다.
반송성(搬送性)은 뚜껑부(5c)의 직경보다 간격이 조금 큰 2개의 평행 레일 위에 밸브부재(5)를 유지하는 부품 공급기를 이용하여 다수의 밸브부재(5)를 반송하기 쉬움의 여부의 평가이다. 밸브부재(5)는 뚜껑부(5c)가 아래를 향하며 2개의 레일 사이에 삽입 되어 있으며 계지부(5b)가 평행 레일 위에 걸리우면서 평행 레일 위에 유지된다. 반송성은 내오버랩성과 내탈락성(耐脫落性)으로 더욱 분류된다.
내 오버랩성은 밸브부재(5)의 계지부(5b) 사이의 중첩이 일어나기 쉬움의 여부에 관한 평가이다. 구성예 1~4에서는 계지부(5b)의 두께가 1mm로 충분한 두께가 아니기 ?문에 계지부(5b) 사이의 중첩이 일어나기 쉬웠다. 한편, 구성예 5에서는 계지부(5b)의 두께가 1.2mm으로 충분한 두께이기 때문에 계지부(5b) 끼리의 중첩이 일어나기 어려웠다.
내탈락성은 밸브부재(5)가 평행 레일로부터 빠져서 탈락하지 않고 평행 레일에 적절하게 유지되는지의 여부에 관한 평가이다. 구성예 1~4에서는 계지부(5b)의 돌출량(계지부(5b)의 직경-뚜껑부(5c)의 직경)가 1.5mm 이하로써 지나치게 작기 때문에 밸브부재(5)가 평행 레일로 탈락되기 쉬웠다. 한편, 구성예 5에서는 계지부(5b)의 돌출량이 2mm 이상으로써 밸브부재(5)가 평행 레일로 탈락되지 않고 평행 레일을 이용한 반송이 용이했다.
하지만, 구성예 5의 밸브부재(5)에는 도20(c)에 나타낸 바와 같이, 계지부(5b)의 외면에 요부(5g)가 설치되어 있다. 밸브부재(5)를 사출 성형할 경우, 사출 게이트의 위치에 버가 형성되지만 사출 게이트의 위치를 요부(5g) 내에 설정함으로써, 버가 수축 필름(shrink film)에 영향주는 것을 피면할 수 있다.
2. 실험예 2
이하의 실험예에서는 외층(11)및 내층(13)을 갖고 있는 적층박리용기를 블로우 성형에 의해 제조하고 가열식의 천공 장치를 이용하여 두께 0.7mm인 외층(11)에만 외기 도입공(15)을 형성했다. 적층박리용기의 내용량, 외기 도입공(15)의 크기 및 밸브부재 설치요부(7a) 내의 평탄영역 FR의 외기 도입공(15)의 주위의 폭 W를 여러가지로 변경시켜 샘플 No.1~5의 적층박리용기를 제작했다. 또한, 도20에 나타내는 형상의 밸브부재(5)를 사출 성형에 의해 제조하고, 외기 도입공(15)을 통해서 밸브부재(5)의 뚜껑부(5c)를 중간 공간(21) 내에 밀어 넣었다. 얻은 적층박리용기 내에 내용물을 충진시킨 후, 적층박리용기의 측면을 억압하여 내용물을 적층박리용기로부터 토출하게 했다. 내용량의 80%의 내용물이 토출된 시점에서의 토출 성능(내용물이 소량일 때의 토출성능)을 평가했다. 내용물을 문제 없이 토출할 수 있으면 「○」, 내용물을 토출하기 어려우면 「×」라 평가했다. 그 결과를 표2에 나타낸다.
샘플No. 1 2 3 4 5
내용량(ml) 200 200 200 200 500
외기 도입공의 직경 4.0 3.8 3.7 3.7 4.0
평탄영역FR의 폭W 2.0 2.1 2.2 4.2 4.0
내용물이 소량 시의 토출성능 × × × ○ ○
외각 내표면의 곡률반경(mm) 30 30 30 300 750
표2에 나타낸 바와 같이, 샘플No. 1~3는 내용물이 소량일 때의 토출성능이 낮으며, 샘플No. 1~5는 내용물 소량 때의 토출성능이 높았다. 이러한 결과가 얻어진 이유를 검증하기 위하여 각 샘플에 대하여 외기 도입공(15)의 주위 2mm의 범위 내에서 외각(12)의 내표면의 곡률반경을 측정한 바, 표2에 나타내는 결과가 얻어졌다. 표2에 나타낸 바와 같이, 외각(12)의 외표면의 평탄영역 FR의 폭 W이 3mm 이상이면 외각(12)의 내표면의 곡률반경이 현저하게 커지면서 외각(12)의 내표면이 거의 평탄해지는 것을 알았다. 한편, 외각(12)의 외표면의 평탄영역 FR의 폭 W이 3mm 미만이면 외각(12)의 내표면은 평탄해지지 않고 만곡해버리는 것을 알았다. 그리고, 이 만곡면이 밸브부재(5)에 적절하게 정합(整合)되지않고 외기 도입공(15)으로부터 공기가 새면서 내용물이 소량일 때의 토출 성능이 낮아지는 것을 알았다.
3.실험예 3
이하의 실험예에서는, 층구성이 다른 여러가지 적층박리용기를 블로우 성형에 의해 제조하고, 복원성, 강성, 고강도성, 내열성, 투명성, 가스 배리어성, 성형성, 외층 가공성 등 여러가지 평가를 했다. 한편, 외층가공성은 가열식의 천공장치를 이용하여 외층만에 외기 도입공을 형성하는 가공을 하기 쉬운 정도를 나타내는 것이다.
<구성예1>
구성예 1에서는 층 구성은 용기 외측으로부터 순서대로 랜덤 공중합체층/EVOH층/접착층/LLDPE층으로 했다. 랜덤 공중합체층에는 프로필렌과 에틸렌의 랜덤 공중합체(형식: 노바 테크 EG7FTB, 니폰 폴리프로필렌주식회사 제, 융점 150℃)를 사용했다. EVOH층에는 고융점의 EVOH(형식: 소아노루 SF7503B, 일본 합성화학사 제, 융점 188℃, 굴곡탄성률 2190MPa)을 사용했다. 상기의 각종 평가를 진행한 바, 모든 평가 항목에서 뛰어난 결과를 얻을 수 있었다.
<구성예2>
구성예 2에서는 층 구성은 용기 외측으로부터 순서대로 랜덤 공중합체층/리플로우층/랜덤 공중합체층/EVOH층/접착층/LLDPE층으로 했다. 리플로우층은 용기의 형성 시에 생기는 버를 재활용한 재료로 되는 것이지만, 조성은 랜덤 공중합체층과 상당히 유사하다. 랜덤 공중합체층과 EVOH층은 구성예 1과 같은 재료로 형성했다. 상기의 각종 평가를 진행한 바, 모든 평가 항목에서 뛰어난 결과를 얻을 수 있었다.
<구성예3>
구성예 3은 층 구성이 구성예 1과 같지만, EVOH층에 저융점의 EVOH(형식: 소아노루 A4412, 일본 합성화학사 제, 융점 164℃)을 사용했다. 상기의 각종 평가를 한 바, 외층 가공성 이외의 모든 평가 항목에서 뛰어난 결과를 얻을 수 있었지만, 외층 가공성에 대해서는 구성예 1보다 약간 뒤지고 있었다. 이 결과는 (EVOH의 융점)-(랜덤 공중합체층의 융점)의 차이는 15℃ 이상인 것이 바람직한 것을 실증하고 있다.
<비교 구성예1>
비교 구성예 1에서는 층 구성은 용기 외측으로부터 순서대로 LDPE층/EVOH층/접착층/LLDPE층으로 했다. 상기의 각종 평가를 한 바, 적어도 강성 및 내열성이 낮았다.
<비교 구성예2>
비교 구성예 2에서는 층 구성은 용기 외측으로부터 순서대로 HDPE층/EVOH층/접착층/LLDPE층으로 했다. 상기의 각종 평가를 한 바, 적어도 복원성 및 투명성이 낮았다.
<비교 구성예3>
비교 구성예 3에서는 층 구성은 용기 외측으로부터 순서대로 폴리프로필렌층/EVOH층/접착층/LLDPE층으로 했다. 폴리프로필렌층의 재료는 융점이 160℃인 프로필렌의 호모 폴리머를 사용했다. EVOH층에는 구성예 1과 같은 재료를 사용했다.
상기의 각종 평가를 한 바, 적어도 내충격성이 낮았다. 또한, 외층가공성이 구성예 1보다 뒤지고 있었다.
<비교 구성예4>
비교 구성예 4에서는 층 구성은 용기 외측으로부터 순서대로 블록 공중합체층/EVOH층/접착층/LLDPE층으로 했다. 상기의 각종 평가를 한 바, 적어도 투명성 및 내충격성이 낮았다.
<비교 구성예5>
비교 구성예 5에서는 층 구성은용기 외측으로부터 순서대로, PET층/EVOH층/접착층/LLDPE층으로 했다. 상기의 각종 평가를 한 바, 적어도 성형성 및 내열성이 낮았다.
<비교 구성예6>
비교 구성예 6에서는 층 구성은 용기 외측으로부터 순서대로 폴리아미드층/EVOH층/접착층/LLDPE층으로 했다. 상기의 각종 평가를 한 바, 적어도 성형성이 낮았다.
<비교 구성예7>
비교 구성예 6에서는 층구성은 용기 외측으로부터 순서대로 폴리프로필렌층/폴리아미드층/접착층/LLDPE층으로 했다. 상기의 각종 평가를 한 바, 적어도 가스 차단성(barrier properties) 및 성형성이 낮았다.
<내굴곡성 시험>
EVOH층으로서 사용하는 EVOH수지에 대하여 ASTM F392에 준거한 겔보플렉스 테스터 (Brugger 제, KFT-C - Flex Durability Tester)를 사용하여 내굴곡성 시험을 했다. 시험 환경은 23℃, 50% RH로 했다.
우선, 28cm×19cm×30㎛의 단층 필름으로 이루어지는 샘플을 작성했다.
다음에, 180mm의 간격을 두고 배치된 한쌍의 맨드릴(직경90mm)에 대하여 상기 샘플의 긴 변을 둘러 감음으로써, 샘플의 양단의 한쌍의 맨드릴 A, B에 고정했다.
다음에, 맨드릴 A을 고정한 채, 맨드릴 B를 비틀면서 서서히 가까이 하고, 비틀기 각도가 440도로 수평이동 거리가 9.98cm이 된 시점으로 비틀기를 정지했다. 그 후, 맨드릴 B의 수평이동을 계속하고, 비틀기를 정지한 뒤의 수평이동 거리가 6.35cm이 된 시점으로 수평이동을 정지했다. 그 후, 상기와 반대되는 동작에 의해 맨드릴 B를 최초의 상태로 복귀시켰다. 이러한 동작을 100회 실시한 후, 핀홀의 유무를 조사했다. 그 결과를 표3에 나타낸다.
　　 핀홀 개수（개）
n=1 n=2 평균치
①SF7503B 0 0 0
②D2908 122 118 120
표3 내의 SF7503B는, 구성예 1의 EVOH층으로서 사용한 EVOH수지이다.
한편, 표3내의 D2908은, 소아노루 D2908(형식: 소아노루 SF7503B, 일본 합성화학사 제)이며, 일반적인 EVOH수지다. 각 EVOH수지에 대해서, 2차례의 시험을 했다.
표3에 나타낸 바와 같이, 상기 시험에 의해 D2908에서다수의 핀홀이 생겨버린데 대해, SF7503B는 핀홀이 전혀 생기지 않고 일반적인 EVOH수지보다 내굴곡성이 뛰어나다는 것을 알았다.
4. 실험예 4
이하의 실험예에서는 층구성이 다른 여러가지 적층박리용기를 블로우 성형에 의해 제조하고, 얻은 용기내에 폰즈를 충전한 후, 1주일 정치 시키고, 용기내의 폰즈를 전부 토출시킨 후, 토출된 폰즈의 감귤계의 향에 대해서 관능평가를 했다. 또한, 폰즈를 토출할 때의 용기의 내측주머니의 형상에 대해서 육안평가를 했다.
<구성예1>
구성예 1에서는 층구성은 용기외측으로부터 순서대로 랜덤 공중합체층/외측 EVOH층(두께25㎛)/접착층(두께150㎛)/내측 EVOH층(두께15㎛)로 했다. 외측 EVOH층은 유연제를 첨가한 EVOH수지로 형성하고, 내측 EVOH층은 유연제를 첨가하지 않는 EVOH수지로 형성했다. 접착층은 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌과 산변성 폴리에틸렌을 질량비 50:50로 혼합한 것으로 형성했다. 상기 평가를 한 바, 토출된 폰즈가 풍기는 감귤계의 향의 강한 정도는 충전 시와 거의 차이가 없었다. 또한, 폰즈의 토출에 따라 내측주머니가 수축할 때에 내측주머니가 절곡되지 않고 원활하게 수축했다.
<구성예2>
구성예 2에서는 층구성이 내측 EVOH층의 두께를 5㎛으로 한 이외에는 구성예 1과 같게 했다. 상기 평가를 한 바, 토출된 폰즈가 풍기는 감귤계의 향의 강한 정도는 구성예 1보다 약간 뒤져 있었다. 또한, 폰즈의 토출에 따라 내측주머니가 수축할 때에 내측주머니가 절곡되지 않고 원활하게 수축했다.
<구성예3>
구성예 3에서는 층구성이 내측 EVOH층의 두께를 25㎛으로 한 이외는 구성예 1과 같게 했다. 상기 평가를 한 바, 토출된 폰즈가 풍기는 감귤계의 향의 강도는 구성예 1과 같은 정도였다. 또한, 폰즈의 토출에 따라 내측주머니가 수축할 때에 구성예 1보다 내측주머니가 절곡되기 쉬웠다.
<구성예4>
구성예 4에서는 층구성이 외측 EVOH층의 두께를 75㎛으로 하고 접착층의 두께를 80㎛으로 한 이외는 구성예 1과 같게 했다. 상기 평가를 한 바, 토출된 폰즈가 풍기는 감귤계의 향의 강도는 구성예 1과 같은 정도었다. 또한, 폰즈의 토출에 따라 내측주머니가 수축할 때에 구성예 1보다 내측주머니가 절곡되기 쉬웠다.
<비교 구성예1>
비교 구성예 1에서는 층구성이 내측 EVOH층을 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌층(50㎛)으로 치환한 이외는 구성예 1과 같게 했다. 상기 평가를 한 바, 토출된 폰즈가 풍기는 감귤계의 향의 강도는 구성예 1보다 훨씬 뒤떨어져 있었다. 또한, 폰즈의 토출에 따라 내측주머니가 수축할 때에 내측주머니가 절곡되지 않고 원활하게 수축했다.
<비교 구성예2>
비교 구성예 2에서는 층구성이 내측 EVOH층을 폴리아미드층(50㎛)으로 치환한 이외는 구성예 1과 같게 했다. 상기 평가를 한 바, 토출된 폰즈가 풍기는 감귤계의 향의 강도는 구성예 1보다 훨씬 뒤떨어져 있었다. 또한, 폰즈의 토출에 따라 내측주머니가 수축할 때에 내측주머니가 절곡되지 않고 원활하게 수축했다.
1: 적층박리용기, 3: 용기 본체, 5: 밸브부재, 7: 수용부, 9: 입구부, 11: 외층, 12: 외각, 13: 내층, 14: 내측주머니, 15: 외기 도입공, 23: 캡, 27: 바닥 밀봉 돌출부

Claims (13)

  1. 내용물을 수용하는 수용부(7)와, 상기 수용부(7)로부터 상기 내용물을 토출하는 입구부(9)를 구비하고 상기 수용부(7) 및 상기 입구부(9)는 외층(11)과 내층(13)을 구비하며, 내용물의 감소에 따라 상기 내층(13)이 상기 외층(11)으로부터 박리되면서 수축하는 용기 본체(3)를 구비한 적층박리용기(1)에 있어서,
    상기 입구부(9)는 상기 입구부(9)의 선단(先端)에 설치된 확경부(擴徑部, 9b)와, 상기 확경부(9b)보다도 상기 수용부(7)에 가까운 위치에 설치된 동시에 상기 내층(13)의 활락을 억제하는 내층지지부(9c)를 구비하고,
    상기 입구부(9)는 상기 확경부(9b)와 상기 내층지지부(9c)의 사이에 상기 확경부(9b)보다 내경이 작은 당접부(9e)를 구비하며,
    상기 내층지지부(9c)는 상기 내층지지부(9c)의 상하에 인접한 부위에 비해 내경이 작은 부위를 마련함으로써 형성되고,
    상기 당접부(9e)와 상기 내층 지지부(9c)의 사이에는 상기 당접부(9e)와 상기 내층 지지부(9c)에 비해 내경이 큰 부위가 형성되고,
    상기 내경이 큰 부위의 내층(13)과 상기 내경이 작은 부위의 내층(13) 사이에 단차가 형성되고,
    상기 내경이 큰 부위의 내층(13)과 상기 내경이 작은 부위의 내층(13)은 서로 평행하게 연장되는 부위를 구비하는, 적층박리용기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수용부(7)는 상기 수용부(7)의 길이 방향을 향하여 단면형상이 일정한 몸통부(19)와 상기 몸통부(19)와 상기 입구부(9) 사이를 연결하는 어깨부(17)를 구비하고, 상기 어깨부(17)에 또는 상기 어깨부(17)와 상기 몸통부(19) 사이의 경계에 절곡부(22)를 구비하고,
    상기 절곡부(22)는 절곡 각도가 140도 이하인 동시에 상기 절곡부(22)에서의 용기내면측의 곡률반경이 4mm 이하인 적층박리용기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 절곡 각도가 120 도 이하인 적층박리용기.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 곡률반경이 2mm 이하인 적층박리용기.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 절곡부(22)는 용기중심축(C)으로부터 상기 절곡부(22)에서의 용기내면까지의 거리가 상기 용기중심축(C)으로부터 상기 입구부(9)에서의 용기내면까지의 거리의 1.3배 이상이 되는 위치에 설치되는 적층박리용기.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 입구부(9)의 두께는 0.45~0.50mm이며, 상기 절곡부(22)의 두께는 0.25~0.30mm이며, 상기 몸통부(19)의 두께는 0.15~0.20mm인 적층박리용기.
  7. 외각(外殼, 12)과 내측 주머니(14)를 구비하고 내용물의 감소에 따라 상기 내측 주머니(14)가 상기 외각(12)으로부터 박리(剝離)되면서 수축되는 용기 본체(3)를 구비하는 적층박리용기(1)에 있어서,
    상기 용기 본체(3)는 내용물을 수용하는 수용부(7)의 바닥면(29)으로부터 돌출하는 바닥 밀봉 돌출부(27)를 구비하고,
    상기 바닥 밀봉 돌출부(27)는 상기 외각(12)을 구성하는 외층(11)과, 상기 내측 주머니(14)를 구성하는 내층(13)을 구비하는 원통 형상의 적층 파리손을 사용한 블로우 성형에서 상기 적층 파리손의 밀봉부이고 상기 바닥 밀봉 돌출부(27)는 절곡되어져 있고,
    상기 바닥 밀봉 돌출부(27)는 상기 바닥면(29)측으로부터 순서대로 박육부(薄肉部, 27a)와 상기 박육부(27a)보다도 두꺼운 후육부(厚肉部, 27b)를 구비하고,
    상기 바닥 밀봉 돌출부(27)는 상기 박육부(27a)보다 상기 바닥면(29) 측에 베이스부(27d)를 구비하고,
    상기 베이스부(27d)는 상기 박육부(27a)보다도 두껍고,
    상기 바닥 밀봉 돌출부(27)는 상기 박육부(27a)에서 절곡되는, 적층박리용기.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 바닥면(29)은 오목영역과 상기 오목영역의 주위에 설치된 주변영역(29b)을 구비하고,
    상기 바닥 밀봉 돌출부(27)는 상기 오목영역에 설치되어 있는 적층박리용기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 바닥 밀봉 돌출부(27)는 절곡된 상태로 상기 주변영역(29b)에 의해 규정되는 면으로부터 돌출하지 않도록 구성되는 적층박리용기.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 오목영역은 상기 바닥 밀봉 돌출부(27)의 길이 방향에서 상기 바닥면(29) 전체를 가로지르도록 설치되어 있는 적층박리용기.
  12. 제7항에 기재된 적층박리용기의 제조방법으로서,
    상기 블로우 성형 후에 열풍을 불게 함으로써 상기 바닥 밀봉 돌출부(27)를 연화시켜 절곡하는 공정을 구비하는 적층박리용기의 제조 방법.
  13. 삭제
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