KR102511253B1 - 복합 프리폼 및 그 제조 방법, 복합 용기 및 그 제조 방법, 그리고 열수축성 플라스틱제 부재 - Google Patents
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Abstract
복합 프리폼(70)의 제조 방법은, 플라스틱 재료제의 프리폼(10a)을 준비하는 공정과, 열압착하기 위한 여백부(80a)를 일단에 가지며, 프리폼(10a)보다도 긴 튜브형의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 준비하는 공정과, 프리폼(10a)을 플라스틱제 부재(40a)에 감입하는 공정과, 프리폼(10a) 및 플라스틱제 부재(40a)를 가열하여 플라스틱제 부재(40a)를 열수축시키는 공정과, 플라스틱제 부재의 여백부(80a)를 열압착하는 공정을 구비한다.
Description
본 발명은 복합 프리폼 및 그 제조 방법, 복합 용기 및 그 제조 방법, 그리고 열수축성 플라스틱제 부재에 관한 것이다.
최근 음식품 등의 내용액을 수용하는 병으로서 플라스틱제인 것이 일반화되어 있고, 이러한 플라스틱 병에는 내용액이 수용된다.
이러한 내용액을 수용하는 플라스틱 병은, 금형 내에 프리폼을 삽입하여, 2축 연신 블로우 성형함으로써 제조된다.
그런데, 종래의 2축 연신 블로우 성형법에서는, 예컨대 PET나 PP 등의 단층 재료, 다층 재료 또는 블렌드 재료 등을 포함하는 프리폼을 이용하여 용기 형상으로 성형하고 있다. 그러나, 종래의 2축 연신 블로우 성형법에서는 단순히 프리폼을 용기 형상으로 성형할 뿐인 것이 일반적이다. 이 때문에, 용기에 대하여 다양한 기능이나 특성(배리어성이나 보온성 등)을 갖게 하는 경우, 예컨대 프리폼을 구성하는 재료를 변경하는 등, 그 수단은 한정되어 버린다. 특히 용기의 부위(예컨대 몸통부나 바닥부)에 따라서 다른 기능이나 특성을 갖게 하기는 어렵다.
이에 대하여 본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서, 차광성 등의 다양한 기능이나 특성이 부여된 복합 용기나 복합 용기를 제작할 때에 이용되는 복합 프리폼 및 이들의 제조 방법을 제안하고 있다(국제공개 제2014/208746호 참조). 한편, 이러한 복합 용기를 제작함에 있어서는, 플라스틱제 부재로서 열수축성인 것이 이용되는 경우가 있는데, 열수축성의 플라스틱제 부재를 이용함에 있어서, 복합 용기 중 특히 바닥부에 있어서의 외관이나 차광성을 보다 양호하게 할 것이 요구되고 있다.
또한 본 출원인은, 앞의 출원(일본 특허공개 2015-128858호 공보)에서, 용기에 대하여 다양한 기능이나 특성을 부여할 수 있는 복합 용기를 제안하고 있다.
일본 특허공개 2015-128858호 공보에서 개시되는 복합 용기는, 용기 본체 및 플라스틱제 부재를 구비한 복합 프리폼을 블로우 성형함으로써 얻어지는 것이다. 이 복합 프리폼이 구비하는 플라스틱제 부재는, 열수축성인 것이, 프리폼, 나아가서는 용기 본체에의 밀착성이라는 관점에서는 바람직하지만, 프리폼(용기 본체)의 바닥부를 완전히 덮기가 어렵고, 바닥부의 차광성을 높이거나 하는 등, 다양한 기능을 부여하기가 어렵다는 지견을 얻었다.
본 발명은 이러한 지견에 기초하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 프리폼 바닥부를 덮을 수 있으며 또한 복합 용기를 제조할 때의 블로우 성형에 의해 파손되는 일이 없는 열수축성 플라스틱제 부재를 구비하는 복합 프리폼의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 이번에 본 발명자들은, 복합 프리폼이 구비하는 플라스틱제 부재의 일단을 열압착함으로써, 프리폼 바닥부를 덮을 수 있으며 또한 복합 용기를 제조할 때의 블로우 성형에 의해 파손되는 일이 없는 열수축성 플라스틱제 부재를 구비하는 복합 프리폼으로 할 수 있다는 것을 알아냈다. 더욱이, 이 열압착을 프리폼의 바닥부 형상에 따라서 행함으로써, 기포가 발생하는 것을 방지할 수 있어, 블로우 성형 후의 플라스틱제 부재의 용기 본체에의 밀착성 및 그 외관을 향상시킬 수 있다는 것을 알아냈다. 본 발명은 이러한 지견에 의한 것이다.
본 발명은 상기 배경기술에 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 블로우 성형에 있어서도 파손되지 않고서 용기 본체의 바닥부를 덮을 수 있는 플라스틱제 부재를 구비하는 복합 용기를 제조할 수 있으며, 또한 블로우 성형 시 등에 있어서 플라스틱제 부재와 용기 본체의 사이에 기포가 발생하지 않는 복합 프리폼을 제공하는 것이다.
또한, 이번에 본 발명자들은, 프리폼을 감입한 열수축성의 플라스틱제 부재의 일단을 열압착한 후에 비틂으로써, 용기 본체의 바닥부가 플라스틱제 부재에 의해 완전히 덮힌 복합 용기를 제조할 수 있다는 것을 알아냈다. 또한, 본 발명자들은, 이 비틀기 공정을 포함하는 방법에 의해 얻어진 복합 용기는, 비틀기 공정을 포함하지 않는 열압착 공정만을 포함하는 방법에 의해 얻어진 복합 용기와 비교하여, 블로우 성형에 기인하는 용기 본체와 플라스틱제 부재 사이에 있어서의 기포의 발생을 효과적으로 방지할 수 있으며, 또한 블로우 성형 시에 열압착부가 벗겨져 버리는 등의 파손이 일어나 버리는 것을 방지할 수 있다는 것을 알아냈다.
따라서 본 발명의 목적은, 용기 본체와 이 용기 본체의 바닥부를 완전히 덮을 수 있는 플라스틱제 부재를 구비하는 복합 용기의 제조에 이용되는 복합 프리폼의 제조 방법이며, 블로우 성형에 기인하는 용기 본체와 플라스틱제 부재 사이의 기포 발생 및 열압착부의 파손을 방지할 수 있는 복합 프리폼의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은, 복합 용기 중, 특히 바닥부에 있어서의 외관을 양호하게 할 수 있는, 복합 프리폼 및 그 제조 방법, 복합 용기 및 그 제조 방법, 그리고 열수축성 플라스틱제 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 복합 프리폼의 제조 방법은, 마우스부와, 상기 마우스부에 연결되는 몸통부와, 상기 몸통부에 연결되는 바닥부를 갖는, 플라스틱 재료제의 프리폼을 준비하는 공정과, 열압착하기 위한 여백부를 일단에 가지며, 상기 프리폼의 상기 몸통부 및 상기 바닥부의 길이보다도 긴 튜브형의 열수축성 플라스틱제 부재를 준비하는 공정과, 상기 프리폼을 상기 플라스틱제 부재에 감입하는 공정과, 상기 프리폼 및 플라스틱제 부재를 가열함으로써 상기 플라스틱제 부재를 열수축시키는 공정과, 상기 플라스틱제 부재의 여백부를 열압착하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 양태에서는, 상기 여백부에, 상호 대향하여 배치되는 제1 대향면과 제2 대향면이 형성되고, 상기 제1 대향면의 일부와 상기 제2 대향면의 일부가 상호 압착되는 것이 바람직하다.
상기 양태에서는, 상기 제1 대향면과 상기 제2 대향면은, 상호 상기 플라스틱제 부재의 축선 방향으로 어긋나게 압착되는 것이 바람직하다.
상기 양태에서는, 여백부의 길이가, 3 mm 이상인 것이 바람직하다.
상기 양태에서는, 상기 여백부의 열압착이, 표면이 평탄하거나 또는 요철 형상을 갖는 기구를 이용하여 행해지는 것이 바람직하다.
상기 양태에서는, 기구의 표면 온도가, 100℃ 이상 250℃ 이하인 것이 바람직하다.
상기 양태에서는, 여백부의 열압착 시의 압력이, 50 N/㎠ 이상 1000 N/㎠ 이하인 것이 바람직하다.
상기 양태에서는, 여백부의 열압착 시의 열수축성 플라스틱제 부재의 온도가, 80℃ 이상 200℃ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 복합 용기의 제조 방법은, 상기 방법에 의해 얻어진 복합 프리폼을 가열함과 더불어 블로우 성형 금형 내에 삽입하는 공정과, 가열 후의 상기 복합 프리폼에 대하여 블로우 성형을 실시함으로써 프리폼 및 플라스틱제 부재를 일체적으로 팽창시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 복합 프리폼은, 마우스부와, 상기 마우스부에 연결되는 몸통부와, 상기 몸통부에 연결되는 바닥부를 갖는, 프리폼과, 상기 프리폼의 외측을 둘러싸도록 마련되고, 열압착하기 위한 여백부를 일단에 가지며, 상기 프리폼의 상기 몸통부 및 상기 바닥부의 길이보다도 긴, 열수축성 플라스틱제 부재를 구비하고, 상기 플라스틱제 부재의 상기 여백부가 열압착되는 것을 특징으로 한다.
상기 양태에서는, 상기 여백부에, 상호 대향하여 배치되는 제1 대향면과 제2 대향면이 형성되고, 상기 제1 대향면의 일부와 상기 제2 대향면의 일부가 상호 압착되는 것이 바람직하다.
상기 양태에서는, 상기 제1 대향면과 상기 제2 대향면은 상호 상기 플라스틱제 부재의 축선 방향으로 어긋나게 압착되는 것이 바람직하다.
본 발명의 복합 용기는, 상기 복합 프리폼의 블로우 성형품인 복합 용기이며, 마우스부와, 상기 마우스부의 아래쪽에 마련되는 몸통부와, 상기 몸통부의 아래쪽에 마련되는 바닥부를 갖는, 용기 본체와, 상기 용기 본체의 외측에 밀착하여 마련되는 열수축성 플라스틱제 부재를 구비하고, 상기 플라스틱제 부재의 상기 여백부가 열압착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 프리폼 바닥부를 덮을 수 있으며 또한 복합 용기를 제조할 때의 블로우 성형에 의해 파손되는 일이 없는 열수축성 플라스틱제 부재를 구비하는 복합 프리폼의 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 복합 프리폼은, 마우스부와, 상기 마우스부에 연결되는 몸통부와, 상기 몸통부에 연결되는 바닥부를 갖는, 프리폼과, 상기 프리폼의 외측을 둘러싸도록 마련되는 열수축성 플라스틱제 부재를 구비하고, 상기 프리폼의 바닥부 측의 상기 플라스틱제 부재의 단부가 상기 프리폼의 바닥부의 형상을 따라서 압착되어 압착 바닥부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 복합 용기는, 상기 복합 프리폼의 블로우 성형품이며, 마우스부와, 상기 마우스부의 아래쪽에 마련되는 몸통부와, 상기 몸통부 아래쪽에 마련되는 바닥부를 갖는, 용기 본체와, 상기 용기 본체의 외측에 밀착하여 마련되는 열수축성 플라스틱제 부재를 구비하고, 상기 용기 본체의 상기 바닥부 측의 상기 플라스틱제 부재의 일단이 압착되어 압착 바닥부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 복합 프리폼의 제조 방법은, 마우스부와, 상기 마우스부에 연결되는 몸통부와, 상기 몸통부에 연결되는 바닥부를 갖는, 프리폼을 준비하는 공정과, 상기 프리폼의 상기 몸통부 및 상기 바닥부의 길이보다도 긴 튜브형의 열수축성 플라스틱제 부재를 준비하는 공정과, 상기 프리폼을 상기 플라스틱제 부재에 감입하는 공정과, 상기 프리폼 및 플라스틱제 부재를 가열함으로써 상기 플라스틱제 부재를 열수축시키는 공정과, 상기 프리폼의 바닥부 측의 상기 플라스틱제 부재의 단부를 상기 프리폼의 바닥부 형상을 따라서 열압착함으로써 압착 바닥부를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 양태에서는, 상기 열압착이, 표면이 평탄하거나 또는 요철 형상을 갖는 기구를 이용하여 행해지는 것이 바람직하다.
상기 양태에서는, 상기 기구의 표면 온도가, 100℃ 이상 250℃ 이하인 것이 바람직하다.
상기 양태에서는, 상기 열압착 시의 압력이, 50 N/㎠ 이상 1000 N/㎠ 이하인 것이 바람직하다.
상기 양태에서는, 상기 열압착 시의 열수축성 플라스틱제 부재의 온도가, 80℃ 이상 200℃ 이하인 것이 바람직하다.
상기 양태에서는, 상기 프리폼의 바닥부의 정점에서부터 상기 플라스틱제 부재의 가장 끝 부분까지의 길이가 0.5 mm 이상 5 mm 이하가 되도록 절단하는 공정을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
상기 양태에서는, 상기 플라스틱제 부재의 길이가, 상기 프리폼의 상기 몸통부 및 상기 바닥부의 길이의 합보다 3 mm 이상 25 mm 이하 긴 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 블로우 성형에서도 파손되지 않고서 용기 본체의 바닥부를 덮을 수 있는 플라스틱제 부재를 구비하는 복합 용기를 제조할 수 있으며, 또한 블로우 성형 시 등에 있어서 플라스틱제 부재와 용기 본체의 사이에 기포가 발생하지 않는 복합 프리폼 및 이 제조 방법을 제공할 수 있다.
또한, 이 복합 프리폼을 블로우 성형함으로써 제조할 수 있는 복합 용기를 제공할 수 있다.
본 발명의 복합 프리폼의 제조 방법은, 마우스부와, 상기 마우스부에 연결되는 몸통부와, 상기 몸통부에 연결되는 바닥부를 갖는, 프리폼을 준비하는 공정과, 열압착하기 위한 여백부를 일단에 갖는 튜브형의 열수축성 플라스틱제 부재를 준비하는 공정과, 상기 프리폼을 상기 플라스틱제 부재에 감입하는 공정과, 상기 플라스틱제 부재를 가열하여 상기 플라스틱제 부재를 열수축시키는 공정과, 상기 플라스틱제 부재의 상기 여백부를 열압착하는 공정과, 열압착된 상기 여백부를 비틀어 비틀림부를 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 양태에서는, 상기 여백부의 열압착이, 표면이 평탄하거나 또는 요철 형상을 갖는 기구를 이용하여 행해지는 것이 바람직하다.
상기 양태에서는, 상기 기구의 표면 온도가, 100℃ 이상 250℃ 이하인 것이 바람직하다.
상기 양태에서는, 상기 여백부의 열압착 시의 압력이, 50 N/㎠ 이상 1000 N/㎠ 이하인 것이 바람직하다.
상기 양태에서는, 상기 여백부의 열압착 시의 열수축성 플라스틱제 부재의 온도가, 80℃ 이상 200℃ 이하인 것이 바람직하다.
상기 양태에서는, 상기 비틀림부를 형성하는 공정이, 열압착된 상기 여백부를 비틀어 끊도록 행해지는 것이 바람직하다.
상기 양태에서는, 상기 여백부를 열압착하는 공정 및 상기 비틀림부를 형성하는 공정이 동시에 행해지는 것이 바람직하다.
상기 양태에서는, 여백부의 길이가, 3 mm 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 복합 용기의 제조 방법은, 복합 프리폼을 가열함과 더불어 블로우 성형 금형 내에 삽입하는 공정과, 가열 후의 상기 복합 프리폼에 대하여 블로우 성형을 실시함으로써 프리폼 및 플라스틱제 부재를 일체적으로 팽창시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 복합 프리폼은, 마우스부와, 상기 마우스부에 연결되는 몸통부와, 상기 몸통부에 연결되는 바닥부를 갖는, 프리폼과, 상기 프리폼의 외측을 둘러싸도록 마련되며, 열압착하기 위한 여백부를 일단에 갖는, 열수축성 플라스틱제 부재를 구비하고, 상기 플라스틱제 부재의 상기 여백부가 열압착됨과 더불어 비틀려 비틀림부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 복합 용기는, 상기 복합 프리폼의 블로우 성형품인 복합 용기이며, 마우스부와, 상기 마우스부의 아래쪽에 마련되는 몸통부와, 상기 몸통부의 아래쪽에 마련되는 바닥부를 갖는, 용기 본체와, 상기 용기 본체의 외측에 밀착하여 마련되는 열수축성 플라스틱제 부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 방법에 의하면, 용기 본체와, 이 용기 본체의 바닥부를 완전히 덮을 수 있는 플라스틱제 부재를 구비하는 복합 용기를 제조할 수 있는 복합 프리폼을 제공할 수 있다.
또한, 이 복합 프리폼을 이용하여 얻어진 복합 용기는, 블로우 성형에 의해 용기 본체와 플라스틱제 부재의 사이에 기포가 들어가 버리는 것을 방지할 수 있음과 더불어, 열압착된 여백부가 블로우 성형에 의해 파손되어 버리는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은, 복합 프리폼의 제조 방법에 있어서, 마우스부와 몸통부와 바닥부를 갖는, 플라스틱 재료제의 프리폼을 준비하는 공정과, 일단과 타단을 갖는 통 형상의 열수축성 플라스틱제 부재이며, 상기 일단의 상호 대향하는 위치에 각각 제1 절결부와 제2 절결부가 형성되는, 열수축성 플라스틱제 부재를 준비하는 공정과, 상기 열수축성 플라스틱제 부재를 상기 타단 측에서 상기 프리폼에 대하여 느슨하게 끼우는 공정과, 상기 열수축성 플라스틱제 부재를 열수축시킴으로써 상기 열수축성 플라스틱제 부재를 상기 프리폼의 외측에 밀착시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 복합 프리폼의 제조 방법이다.
본 발명은, 복합 프리폼의 제조 방법에 있어서, 마우스부와 몸통부와 바닥부를 갖는, 플라스틱 재료제의 프리폼을 준비하는 공정과, 열수축성 플라스틱제 부재를 준비하는 공정과, 상기 열수축성 플라스틱제 부재를 상기 프리폼에 대하여 느슨하게 끼우는 공정과, 상기 열수축성 플라스틱제 부재를 열수축시킴으로써 상기 열수축성 플라스틱제 부재를 상기 프리폼의 외측에 밀착시키는 공정과, 상기 열수축성 플라스틱제 부재의 개방 측의 일단의 상호 대향하는 위치에 각각 제1 절결부와 제2 절결부를 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 복합 프리폼의 제조 방법이다.
본 발명은, 상기 열수축성 플라스틱제 부재의 상기 일단에, 상기 제1 절결부 및 상기 제2 절결부에 의해서 상호 분리되는 제1 편과 제2 편이 형성되고, 상기 열수축성 플라스틱제 부재를 열수축시키는 공정 후, 상기 제1 편의 일부와 상기 제2 편의 일부를 상호 압착하는 공정을 두는 것을 특징으로 하는 복합 프리폼의 제조 방법이다.
상기 양태에서는, 상기 압착이, 표면이 평탄하거나 또는 요철 형상을 갖는 기구를 이용하여 행해지는 것이 바람직하다.
상기 양태에서는, 상기 기구의 표면 온도가, 100℃ 이상 250℃ 이하인 것이 바람직하다.
상기 양태에서는, 상기 압착 시의 압력이, 50 N/㎠ 이상 1000 N/㎠ 이하인 것이 바람직하다.
상기 양태에서는, 상기 압착 시의 열수축성 플라스틱제 부재의 온도가, 80℃ 이상 200℃ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명은, 복합 용기의 제조 방법에 있어서, 상기 복합 프리폼의 제조 방법에 의해 복합 프리폼을 제작하는 공정과, 상기 복합 프리폼의 상기 프리폼 및 상기 열수축성 플라스틱제 부재에 대하여 블로우 성형을 실시함으로써 상기 프리폼 및 상기 열수축성 플라스틱제 부재를 일체적으로 팽창시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 복합 용기의 제조 방법이다.
본 발명은, 복합 프리폼에 있어서, 마우스부와 몸통부와 바닥부를 갖는, 플라스틱 재료제의 프리폼과, 상기 프리폼의 외측을 둘러싸도록 마련되는, 통 형상의 열수축성 플라스틱제 부재를 구비하고, 상기 열수축성 플라스틱제 부재는, 상기 프리폼의 적어도 상기 몸통부를 덮는 통 형상의 대직경부와, 상기 프리폼의 상기 바닥부에서 외측으로 향해서 연장되는 직경 축소부를 가지고, 상기 직경 축소부의 상호 대향하는 위치에 각각 제1 절결부와 제2 절결부가 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 프리폼이다.
본 발명은, 상기 직경 축소부에, 상기 제1 절결부 및 상기 제2 절결부에 의해서 상호 분리되는 제1 편과 제2 편이 형성되고, 상기 제1 편의 일부와 상기 제2 편의 일부가 상호 압착되는 것을 특징으로 하는 복합 프리폼이다.
본 발명은, 상기 복합 프리폼의 블로우 성형품인 복합 용기이며, 마우스부와 몸통부와 바닥부를 갖는, 용기 본체와, 상기 용기 본체의 외측에 밀착하여 마련되는, 열수축성 플라스틱제 부재를 구비하고, 상기 열수축성 플라스틱제 부재는, 상기 용기 본체의 상기 바닥부를 덮는 위치에서 압착되는 것을 특징으로 하는 복합 용기이다.
본 발명은, 프리폼의 외측을 둘러싸도록 장착되는 열수축성 플라스틱제 부재이며, 일단과 타단을 갖는 통 형상의 본체부를 구비하고, 상기 일단의 상호 대향하는 위치에 각각 제1 절결부와 제2 절결부가 형성되는 것을 특징으로 하는 열수축성 플라스틱제 부재이다.
본 발명에 의하면, 복합 용기 중 특히 바닥부에 있어서의 외관을 양호하게 하여, 차광성을 갖는 영역을 바닥부까지 넓힐 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 의한 복합 프리폼을 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 의한 복합 프리폼을 도시하는 부분 수직 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 의한 복합 용기를 도시하는 부분 수직 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시하는 복합 용기의 IV-IV선 수평 단면도이다.
도 5는 열수축성 플라스틱제 부재의 제작 방법의 일 실시형태를 도시하는 개략도이다.
도 6은 프리폼을 열수축성 플라스틱제 부재에 감입한 상태를 도시하는 수직 단면도이다.
도 7은 열수축성 플라스틱제 부재의 정면도이다.
도 8은 프리폼의 정면도이다.
도 9의 (a)-(c)는 열압착한 여백부의 형상을 도시하는 도면이다.
도 10은 복합 용기의 제조 방법을 도시하는 개략도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시형태에 의한 복합 프리폼의 바닥부 측을 도시하는 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시형태에 의한 복합 프리폼을 도시하는 저면도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시형태에 의한 복합 프리폼의 여백부를 열압착하는 공정을 도시하는 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시형태에 의한 복합 프리폼의 여백부를 열압착하는 공정을 도시하는 정면도이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시형태에 의한 복합 프리폼의 부분 수직 단면도이다.
도 16은 프리폼을 열수축성 플라스틱제 부재에 감입한 상태를 도시하는 수직 단면도이다.
도 17은 열수축성 플라스틱제 부재의 정면도이다.
도 18은 본 발명의 제3 실시형태에 있어서의 압착 기구를 도시하는 사시도이다.
도 19는 본 발명의 제4 실시형태에 따른 복합 프리폼의 정면도이다.
도 20은 본 발명의 제4 실시형태에 있어서의 여백부의 열압착 및 비틀림부의 형성에 이용되는 유지부 및 회전 기구를 갖는 압착 기구를 도시하는 정면도이다.
도 21은 본 발명의 제5 실시형태에 의한 복합 프리폼을 도시하는 부분 수직 단면도이다.
도 22는 본 발명의 제5 실시형태에 의한 복합 프리폼의 바닥부 주변을 도시하는 사시도이다.
도 23은 열수축 전의 열수축성 플라스틱제 부재를 도시하는 사시도이다.
도 24의 (a)∼(g)는 본 발명의 제5 실시형태에 의한 복합 프리폼의 제조 방법 및 복합 용기의 제조 방법을 도시하는 개략도이다.
도 25는 본 발명의 제5 실시형태의 변형예에 의한 복합 프리폼의 바닥부 주변을 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 의한 복합 프리폼을 도시하는 부분 수직 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 의한 복합 용기를 도시하는 부분 수직 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시하는 복합 용기의 IV-IV선 수평 단면도이다.
도 5는 열수축성 플라스틱제 부재의 제작 방법의 일 실시형태를 도시하는 개략도이다.
도 6은 프리폼을 열수축성 플라스틱제 부재에 감입한 상태를 도시하는 수직 단면도이다.
도 7은 열수축성 플라스틱제 부재의 정면도이다.
도 8은 프리폼의 정면도이다.
도 9의 (a)-(c)는 열압착한 여백부의 형상을 도시하는 도면이다.
도 10은 복합 용기의 제조 방법을 도시하는 개략도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시형태에 의한 복합 프리폼의 바닥부 측을 도시하는 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시형태에 의한 복합 프리폼을 도시하는 저면도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시형태에 의한 복합 프리폼의 여백부를 열압착하는 공정을 도시하는 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시형태에 의한 복합 프리폼의 여백부를 열압착하는 공정을 도시하는 정면도이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시형태에 의한 복합 프리폼의 부분 수직 단면도이다.
도 16은 프리폼을 열수축성 플라스틱제 부재에 감입한 상태를 도시하는 수직 단면도이다.
도 17은 열수축성 플라스틱제 부재의 정면도이다.
도 18은 본 발명의 제3 실시형태에 있어서의 압착 기구를 도시하는 사시도이다.
도 19는 본 발명의 제4 실시형태에 따른 복합 프리폼의 정면도이다.
도 20은 본 발명의 제4 실시형태에 있어서의 여백부의 열압착 및 비틀림부의 형성에 이용되는 유지부 및 회전 기구를 갖는 압착 기구를 도시하는 정면도이다.
도 21은 본 발명의 제5 실시형태에 의한 복합 프리폼을 도시하는 부분 수직 단면도이다.
도 22는 본 발명의 제5 실시형태에 의한 복합 프리폼의 바닥부 주변을 도시하는 사시도이다.
도 23은 열수축 전의 열수축성 플라스틱제 부재를 도시하는 사시도이다.
도 24의 (a)∼(g)는 본 발명의 제5 실시형태에 의한 복합 프리폼의 제조 방법 및 복합 용기의 제조 방법을 도시하는 개략도이다.
도 25는 본 발명의 제5 실시형태의 변형예에 의한 복합 프리폼의 바닥부 주변을 도시하는 사시도이다.
(제1 실시형태)
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제1 실시형태에 관해서 설명한다. 도 1 내지 도 10은 본 발명의 제1 실시형태를 도시한 도면이다.
복합 프리폼(70)
우선 도 1 및 도 2에 의해 본 실시형태에 의한 복합 프리폼의 구성에 관해서 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시한 것과 같이, 본 실시형태에 의한 복합 프리폼(70)은, 플라스틱 재료제의 프리폼(10a)과, 프리폼(10a)의 외측을 둘러싸도록 마련되는 대략 바닥을 지닌 원통형의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 구비한다.
이 중 프리폼(10a)은, 도 1 및 도 2에 도시한 것과 같이, 마우스부(11a)와, 마우스부(11a)에 연결되는 몸통부(20a)와, 몸통부(20a)에 연결되는 바닥부(30a)를 구비한다.
이 경우, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 길이는, 프리폼(10a)의 몸통부 및 바닥부의 길이보다도 길다. 도 2의 사선으로 나타내는 것과 같이, 프리폼(10a)의 바닥부(30a) 측의 플라스틱제 부재(40a)의 단부(일단)(40b)에는 열압착하기 위한 여백부(80a)가 형성된다.
이 여백부(80a)는, 프리폼(10a)의 바닥부(30a)의 형상에 따라서 형성되는 곡면부(44)와, 곡면부(44)로부터 각각 돌출되는 제1 대향면(46a)과 제2 대향면(46b)을 갖는다. 이 중 제1 대향면(46a)과 제2 대향면(46b)은 상호 열압착되어 일체화된다. 이 제1 대향면(46a) 및 제2 대향면(46b)은, 각각 바닥면 방향에서 봤을 때, 몸통부(20a)의 직경 방향을 따라서 대략 일직선형으로 연장된다. 이 경우, 제1 대향면(46a)과 제2 대향면(46b)은 몸통부(20a)의 직경 방향 전역에 걸쳐 압착된다.
복합 프리폼(70)에 대하여 2축 연신 블로우 성형을 실시하여, 복합 프리폼(70)의 프리폼(10a) 및 플라스틱제 부재(40a)를 일체적으로 팽창시킴으로써, 도 3에 도시하는 복합 용기(10A)를 얻을 수 있다.
복합 용기
이어서, 본 실시형태에 의한 복합 용기(10A)의 구성에 관해서 설명한다. 도 3에 도시한 것과 같이, 복합 용기(10A)는, 내측에 위치하는 플라스틱 재료제의 용기 본체(10)와, 용기 본체(10)의 외측에 밀착하여 마련되는 플라스틱제 부재(40)를 구비한다. 복합 용기(10A)는, 후술하는 것과 같이, 블로우 성형 금형(50)을 이용하여 복합 프리폼(70)에 대하여 2축 연신 블로우 성형을 실시함으로써, 복합 프리폼(70)의 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 일체적으로 팽창시켜 얻어진 것이다.
이 중 용기 본체(10)는, 마우스부(11)와, 마우스부(11) 아래쪽에 마련되는 목부(13)와, 목부(13) 아래쪽에 마련되는 어깨부(12)와, 어깨부(12) 아래쪽에 마련되는 몸통부(20)와, 몸통부(20) 아래쪽에 마련되는 바닥부(30)를 구비한다. 또한, 본 명세서 중, 「상(위)」 및 「하(아래)」란, 각각 복합 용기(10A)를 똑바로 세운 상태(도 3)에 있어서의 위쪽 및 아래쪽을 말한다.
마우스부(11)는, 도시하지 않는 캡에 나사식으로 부착되는 나사부(14)와, 나사부(14) 아래쪽에 마련되는 플랜지부(17)를 갖는다. 또한, 마우스부(11)의 형상은 종래 공지된 형상이라도 좋고, 마개식 등의 마우스부라도 좋다.
목부(13)는 플랜지부(17)와 어깨부(12) 사이에 위치하며, 대략 균일한 직경을 갖는 대략 원통 형상을 갖는다. 또한, 어깨부(12)는, 목부(13)와 몸통부(20) 사이에 위치하며, 목부(13) 측에서 몸통부(20) 측으로 향해서 서서히 직경이 확대하는 형상을 갖는다.
또한, 몸통부(20)는, 전체적으로 대략 균일한 직경을 갖는 원통 형상을 갖는다. 그러나, 이것에 한정되는 것이 아니라, 몸통부(20)가 사각형 통 형상이나 팔각형 통 형상 등의 다각형 통 형상을 가져도 좋다. 혹은, 몸통부(20)가 위쪽에서 아래쪽으로 향해서 균일하지 않은 수평 단면을 갖는 통 형상을 가져도 좋다. 또한 본 실시형태에 있어서, 몸통부(20)는 요철이 형성되어 있지 않고 대략 평탄한 표면을 갖고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 몸통부(20)에 패널 또는 홈 등의 요철이 형성되어도 좋다.
바닥부(30)는, 중앙에 위치하는 오목부(31)와 이 오목부(31) 주위에 마련되는 접지부(32)를 갖는다. 또한, 바닥부(30)의 형상에 관해서도 특별히 한정되는 것은 아니며, 종래 공지된 바닥부 형상(예컨대 페탈로이드 바닥 형상이나 둥근 바닥 형상 등)을 가져도 좋다.
또한, 몸통부(20)에 있어서의 용기 본체(10)의 두께는, 이것에 한정되는 것은 아니지만, 예컨대 50 ㎛ 이상 250 ㎛ 이하 정도로 얇게 할 수 있다. 더욱이, 용기 본체(10)의 중량에 관해서도, 이것에 한정되는 것은 아니지만, 예컨대 용기 본체(10)의 내용량이 500 ml인 경우는, 10 g 이상 20 g 이하로 할 수 있다. 이와 같이 용기 본체(10)의 두께를 얇게 함으로써 용기 본체(10)의 경량화를 도모할 수 있다.
용기 본체(10)는, 수지 재료를 사출 성형하여 제작한 프리폼(10a)을 2축 연신 블로우 성형함으로써 제작할 수 있다.
용기 본체(10)의 내면에, 용기의 배리어성을 높이기 위해서, 예컨대 다이아몬드형 탄소막이나 산화규소 박막 등의 증착막을 형성하여도 좋다.
용기 본체(10)는, 예컨대 가득 부은(滿注) 용량이 100 ml 이상 2000 ml 이하인 병으로 이루어져도 좋다. 혹은, 용기 본체(10)는 가득 부은 용량이 예컨대 10 L 이상 60 L 이하인 대형의 병이라도 좋다.
열수축성 플라스틱제 부재(40)는, 용기 본체(10)의 외면에 접착되지 않고서 부착되고, 용기 본체(10)의 외면에 얇게 연장시켜진 상태로 밀착됨과 더불어 용기 본체(10)에 대하여 용이하게 이동 또는 회전하지 않는 상태로 부착된다. 또한 도 4에 도시한 것과 같이, 열수축성 플라스틱제 부재(40)는, 용기 본체(10)를 둘러싸도록 그 원주 방향 전역에 걸쳐 마련되며, 대략 원 형상의 수평 단면을 갖는다.
플라스틱제 부재(40)(40a)는, 후술하는 것과 같이 프리폼(10a)의 외측을 둘러싸도록 마련되고, 프리폼(10a)의 외측에 밀착시킨 후, 프리폼(10a)과 함께 2축 연신 블로우 성형됨으로써 얻어진 것이다. 이 열수축성 플라스틱제 부재(40)는, 후술하는 것과 같이, 통 형상의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 프리폼(10a)과 함께 일체적으로 연신함으로써 제작된 것이다.
도 3에 도시한 것과 같이, 플라스틱제 부재(40)는, 용기 본체(10) 중 마우스부(11) 및 목부(13)를 제외한, 어깨부(12), 몸통부(20) 및 바닥부(30)를 덮도록 형성할 수 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 용기 본체(10)의 어깨부(12), 몸통부(20) 및 바닥부(30)에 대하여 원하는 기능이나 특성을 부여할 수 있다. 또한, 플라스틱제 부재(40)는, 용기 본체(10) 중 마우스부(11)를 제외한, 목부(13), 어깨부(12), 몸통부(20) 및 바닥부(30)를 덮도록 형성하여도 좋다.
또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40)의 두께는, 이것에 한정되는 것은 아니지만, 용기 본체(10)에 부착된 상태에서 예컨대 5 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 5 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하 정도로 할 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 열수축성 플라스틱제 부재(40)는, 적색, 청색, 황색, 녹색, 갈색, 흑색, 백색 등의 가시광색으로 착색되어도 좋다. 또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40)는, (반)투명이라도 좋고, 불투명이라도 좋다. 이 경우, 예컨대 열수축성 플라스틱제 부재(40)를 가시광색으로 착색함과 더불어, 용기 본체(10)를 무색투명으로 하여도 좋다. 혹은, 용기 본체(10) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40) 양쪽을 가시광색으로 착색하여도 좋다. 또한, 가시광색으로 착색된 열수축성 플라스틱제 부재(40)를 제작하는 경우, 블로우 성형 전의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 압출 성형 등에 의해 제작하는 공정에서, 성형 재료에 가시광색의 안료를 첨가하여도 좋다.
또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40)는, 용기 본체(10)에 대하여 용착 내지 접착되지 않기 때문에, 용기 본체(10)로부터 분리(박리)하여 제거할 수 있다. 열수축성 플라스틱제 부재(40)를 용기 본체(10)로부터 분리(박리)하는 방법으로서는, 예컨대 칼 등을 이용하여 열수축성 플라스틱제 부재(40)를 절제하거나, 열수축성 플라스틱제 부재(40)에 미리 절단선이나 절취선을 형성하여, 이 절단선이나 절취선에 따라서 열수축성 플라스틱제 부재(40)를 박리하거나 할 수 있다. 상기와 같은 방법에 의해, 열수축성 플라스틱제 부재(40)를 용기 본체(10)로부터 분리 제거할 수 있기 때문에, 종래와 마찬가지로 무색투명한 용기 본체(10)를 리사이클할 수 있다.
또한 도 3에 도시한 것과 같이, 열수축성 플라스틱제 부재(40)는, 용기 본체(10)의 바닥부(30) 측의 일단이 압착되어, 압착 바닥부(45A)를 형성한다. 도 3에 있어서, 열수축성 플라스틱제 부재(40)는, 용기 본체(10)의 바닥부(30)를 덮는 위치에서 압착된다. 구체적으로는, 상술한 복합 프리폼(70)의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 제1 대향면(46a)과 제2 대향면(46b)(도 1)이 서로 겹치도록 열압착된다. 이에 따라, 블로우 성형 후에 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 개구(48d)(도 6)가 막히고, 열수축성 플라스틱제 부재(40)에 의해서 바닥부(30)가 완전히 덮인다.
복합 프리폼의 제조 방법
이어서, 본 실시형태에 의한 복합 프리폼(70)의 제조 방법에 관해서 설명한다.
프리폼을 준비하는 공정
우선 프리폼(10a)을 준비한다. 이 프리폼(10a)은, 도 1 및 도 2에 도시한 것과 같이, 마우스부(11a)와, 마우스부(11a)에 연결되는 몸통부(20a)와, 몸통부(20a)에 연결되는 바닥부(30a)를 구비한다. 이 중 마우스부(11a)는, 상술한 용기 본체(10)의 마우스부(11)에 대응하는 것이며, 마우스부(11)와 대략 동일한 형상을 갖는다. 또한, 마우스부(11a)는, 복합 용기(10A)를 제작한 후, 도시하지 않는 캡에 나사식으로 부착되는 나사부(14a)와, 나사부(14a) 아래쪽에 마련되는 플랜지부(17a)를 갖는다. 몸통부(20a)는, 상술한 용기 본체(10)의 목부(13), 어깨부(12) 및 몸통부(20)에 대응하는 것이며, 대략 원통 형상을 갖는다. 바닥부(30a)는, 상술한 용기 본체(10)의 바닥부(30)에 대응하는 것이며, 대략 반구 형상을 갖는다.
프리폼(10a)은, 수지 재료를 종래 공지된 장치를 사용하여 사출 성형함으로써 제조할 수 있다. 수지 재료로서는, 열가소성 수지, 특히 PE(폴리에틸렌), PP(폴리프로필렌), PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), PEN(폴리에틸렌나프탈레이트), PC(폴리카보네이트), 아이오노머 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상술한 각종 수지를 블렌드하여 이용하여도 좋다. 또한, 프리폼(10a)은, 적색, 청색, 황색, 녹색, 갈색, 흑색, 백색 등의 착색제를 포함해도 좋지만, 리사이클 용이성을 고려한 경우, 이들 착색제를 포함하지 않고 무색투명한 것이 바람직하다.
또한, 사출 성형에 의해 2층 이상의 다층 프리폼(10a)을 제작함으로써, 용기 본체(10)를 2층 이상의 다층 성형 병으로 할 수 있다. 예컨대, 중간층을 MXD6, MXD6+ 지방산염, PGA(폴리글리콜산), EVOH(에틸렌비닐알코올 공중합체) 또는 PEN(폴리에틸렌나프탈레이트) 등의 가스 배리어성 및 차광성을 갖는 수지(중간층)를 포함하여 이루어지는 층으로 하고, 3층 이상으로 이루어지는 프리폼(10a)을 성형 후, 블로우 성형함으로써 가스 배리어성 및 차광성 등을 갖는 다층 성형 병을 얻을 수 있다. 또한, 중간층으로서는 상술한 각종 수지를 블렌드한 수지 등을 이용하여도 좋다.
또한, 열가소성 수지의 용융물에 불활성 가스(질소 가스, 아르곤 가스)를 섞음으로써 0.5 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하의 발포 셀 직경을 갖는 발포 프리폼을 성형하고, 이 발포 프리폼을 블로우 성형함으로써 용기 본체(10)를 제작하여도 좋다. 이러한 용기 본체(10)는, 발포 셀을 내장하고 있기 때문에, 용기 본체(10) 전체의 차광성을 높일 수 있다.
튜브형의 열수축성 플라스틱제 부재를 준비하는 공정
우선, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 준비한다. 일 실시형태에 있어서, 튜브형의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는 압출 성형 공정을 포함하여 이루어지는 방법에 의해 제작할 수 있다.
보다 상세하게는, 우선 후술하는 수지 재료 등을 압출 장치 내에서 가열 용융하고, 용융한 수지 재료 등을 링 다이로부터 연속적으로 압출하여 냉각함으로써, 연신되지 않은 압출 튜브(1)로 성형한다(도 5(a) 참조). 또한, 다층으로 이루어지는 플라스틱제 부재(40a)는, 2 이상의 수지 재료를 함께 압출함으로써 제작할 수 있다.
이어서, 이 연신되지 않은 압출 튜브의 일단을 용착 또는 접착함으로써 압출 튜브의 일단을 폐쇄한다.
또한, 이 일단이 폐쇄된 압출 튜브(1)를, 압출 튜브(1)의 외경보다도 큰 내경을 갖는 금형(2) 내에 배치한다(도 5(b) 참조).
이어서, 압출 튜브(1)의 타단에 블로우 장치(3)를 배치(장착)한다(도 5(c) 참조). 이때, 블로우 장치(3)는, 압출 튜브(1)와 이들의 사이에서 공기가 새지 않도록 밀착시키는 것이 바람직하다.
이어서, 압출 튜브(1), 금형(2) 및 블로우 장치(3)를, 이 배치 그대로 가열로(4)로 보내어, 가열로(4)의 내부에서 70∼150℃로 가열한다(도 5(d) 참조). 가열로(4)로서는, 그 내부를 균일한 온도로 하기 위해서 열풍 순환식 가열로를 이용하여도 좋다. 혹은 압출 튜브(1), 금형(2) 및 블로우 장치(3)를, 가열한 액체 안을 통과시킴으로써 이들을 가열하여도 좋다.
이어서, 압출 튜브(1), 금형(2) 및 블로우 장치(3)를, 가열로(4)로부터 빼내고, 블로우 장치(3)로부터 압출 튜브(1) 내로 공기를 분출함으로써, 압출 튜브(1)의 내면을 가압 연신한다. 이에 따라, 압출 튜브(1)는 팽창하고, 금형(2)의 내면 형상을 따라서 직경 확장된다(도 5(e) 참조).
그 후, 블로우 장치(3)로부터 공기를 분출한 상태 그대로 압출 튜브(1)를 냉수 중에서 냉각하고, 압출 튜브를 금형(2)으로부터 빼낸다(도 5(f) 참조). 이것을 원하는 크기로 절단함으로써 튜브형의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 얻을 수 있다(도 5(g) 참조). 또한, 시판되는 튜브형의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 사용하여도 좋다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리-4-메틸펜텐-1, 폴리스티렌, AS 수지, ABS 수지, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리아세트산비닐, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐부티랄, 아이오노머 수지, 프탈산디알릴 수지, 불소계 수지, 폴리메타크릴산메틸, 폴리아크릴산, 폴리아크릴산메틸, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아크릴아미드, 폴리부타디엔, 폴리부텐-1, 폴리이소프렌, 폴리클로로프렌, 에틸렌프로필렌 고무, 부틸 고무, 니트릴 고무, 아크릴 고무, 실리콘 고무, 불소 고무, 나일론6, 나일론6,6, MXD6, 방향족 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리테레프탈산에틸렌, 폴리테레프탈산부틸렌, 폴리나프탈렌산에틸렌, U 폴리머, 액정 폴리머, 변성 폴리페닐렌에테르, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 불포화 폴리에스테르, 알키드 수지, 폴리이미드, 폴리술폰, 폴리페닐렌술피드, 폴리에테르술폰, 실리콘 수지, 폴리우레탄, 페놀 수지, 요소 수지, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌옥사이드, 폴리아세탈, 에폭시 수지 등의 수지 재료를 포함하여 이루어질 수 있다. 이들 중에서도, 복합 용기(10A) 제조에 있어서의 블로우 성형 시에, 열압착한 부분 등으로부터의 파손을 보다 방지할 수 있으므로, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌이 바람직하다. 또한, 수지 재료는, 상기한 수지를 구성하는 2 이상의 모노머 단위가 중합된 공중합체를 포함해도 좋다. 또한, 수지 재료는 상기한 수지를 2종 이상 포함하여 이루어지는 것이라도 좋다. 더욱이, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 재료에는, 그 특성이 손상되지 않는 범위에서, 주성분인 수지 이외에도 각종 첨가제를 첨가하여도 좋다. 첨가제로서는, 예컨대 가소제, 자외선안정화제, 착색방지제, 무광택제, 소취제, 난연제, 내기후제, 대전방지제, 사마찰저감제(絲摩擦低減劑), 슬립제, 이형제, 항산화제, 이온교환제 및 착색 안료 등을 첨가할 수 있다.
또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 산소 배리어성 또는 수증기 배리어성 등의 가스 배리어성을 갖는 재료를 포함해도 좋다. 이 경우, 프리폼(10a)으로서 다층 프리폼이나 블렌드 재료를 포함하는 프리폼 등을 이용하지 않고서 복합 용기(10A)의 가스 배리어성을 높여, 용기 내로의 산소의 침입을 막아 내용액이 열화되는 것을 방지하고, 또한 용기 내에서 외부로의 수증기의 증발 비산을 막아, 내용량이 감소하는 것을 방지할 수 있다. 이러한 재료로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, MXD-6, PGA, EVOH, 폴리에틸렌나프탈레이트 또는 이들의 재료에 지방산염 등의 산소흡수재를 섞는 것도 생각할 수 있다. 또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)가 다층으로 이루어지는 경우는, 가스 배리어성을 갖는 재료로 이루어지는 층을 구비해도 좋다.
또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는 자외선 등의 광선 배리어성을 갖는 재료를 포함해도 좋다. 이 경우, 프리폼(10a)으로서 다층 프리폼이나 블렌드 재료를 포함하는 프리폼 등을 이용하지 않고서 복합 용기(10A)의 광선 배리어성을 높여, 자외선 등에 의해 내용액이 열화되는 것을 방지할 수 있다. 이러한 재료로서는, 상기한 수지를 2 종류 이상 포함하여 이루어지는 수지 재료, 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌, 폴리프로필렌에 차광성 수지를 첨가한 재료를 생각할 수 있다. 또한, 열가소성 수지의 용융물에 불활성 가스(질소 가스, 아르곤 가스)를 섞음으로써 제작되는, 0.5∼100 ㎛의 발포 셀 직경을 갖는 발포 부재를 사용하여도 좋다. 또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)가 다층으로 이루어지는 경우는, 광선 배리어성을 갖는 재료로 이루어지는 층을 구비해도 좋다.
또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 프리폼(10a)을 구성하는 플라스틱재료보다도 보온성 또는 보냉성이 높은 재료(열전도성이 낮은 재료)를 포함해도 좋다. 이 경우, 용기 본체(10) 그 자체의 두께를 두껍게 하는 일 없이, 내용액의 온도가 복합 용기(10A)의 표면까지 전달되기 어렵게 하는 것이 가능하게 된다. 이에 따라, 복합 용기(10A)의 보온성 또는 보냉성이 높아진다. 이러한 재료로서는, 발포화한 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 페놀 수지, 폴리염화비닐, 우레아 수지, 실리콘, 폴리이미드, 멜라민 수지 등을 생각할 수 있다. 또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)가 다층으로 이루어지는 경우는, 보온성 또는 보냉성이 높은 재료(열전도성이 낮은 재료)로 이루어지는 층을 구비해도 좋다. 또한, 이들 수지를 포함하여 이루어지는 수지 재료에 중공 입자를 혼합하는 것이 바람직하다. 중공 입자의 평균 입자경은, 1 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 5 ㎛ 이상 80 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 여기서 「평균 입자경」이란, 체적 평균 입자경을 의미하며, 입도 분포·입경 분포 측정 장치(예컨대, 나노트랙 입도 분포 측정 장치, 닛키소가부시키가이샤 제조 등)를 이용하여 공지된 방법에 의해 측정할 수 있다. 또한 중공 입자로서는, 수지 등으로 구성되는 유기계 중공 입자라도 좋고, 유리 등으로 구성되는 무기계 중공 입자라도 좋지만, 분산성이 우수하다는 이유에서, 유기계 중공 입자가 바람직하다. 유기계 중공 입자를 구성하는 수지로서는, 예컨대 가교 스티렌-아크릴 수지 등의 스티렌계 수지, 아크릴로니트릴-아크릴 수지 등의 (메트)아크릴계 수지, 페놀계 수지, 불소계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리카보네이트계수지, 폴리에테르계 수지 등을 들 수 있다. 또한, 로페이크 HP-1055, 로페이크 HP-91, 로페이크 OP-84J, 로페이크울트라, 로페이크 SE, 로페이크 ST(롬앤드하스(주) 제조), 니폴 MH-5055(닛폰제온(주) 제조), SX8782, SX866(JSR(주) 제조) 등의 시판되는 중공 입자를 이용할 수도 있다. 중공 입자의 함유량으로서는, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)가 단층으로 이루어지는 경우, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)에 함유되는 수지 재료 100 질량부에 대하여, 0.01 질량부 이상 50 질량부 이하인 것이 바람직하고, 1 질량부 이상 20 질량부 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)가 다층으로 이루어지는 경우, 중공 입자가 포함되는 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 층에 함유되는 수지 재료 100 질량부에 대하여, 0.01 질량부 이상 50 질량부 이하인 것이 바람직하고, 1 질량부 이상 20 질량부 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 프리폼(10a)을 구성하는 플라스틱재료보다도 미끄러지기 어려운 재료를 포함해도 좋다. 이 경우, 용기 본체(10)의 재료를 변경하지 않고서 사용자가 복합 용기(10A)를 파지하기 쉽게 할 수 있다. 또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)가 다층으로 이루어지는 경우는, 프리폼(10a)을 구성하는 플라스틱 재료보다도 미끄러지기 어려운 재료로 이루어지는 층을 구비해도 좋다. 이 경우, 상기 층은 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 가장 밖의 층인 것이 바람직하다.
또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)가 용기 본체(10)(프리폼(10a))와 동일한 재료로 이루어져도 좋다. 이 경우, 복합 용기(10A) 중, 예컨대 강도를 높이고 싶은 부분에 중점적으로 열수축성 플라스틱제 부재(40)를 배치하여, 그 부위의 강도를 선택적으로 높일 수 있다. 이러한 재료로서는, 열가소성 수지, 특히 PE(폴리에틸렌), PP(폴리프로필렌), PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), PEN(폴리에틸렌나프탈레이트), PC(폴리카보네이트)를 들 수 있다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 길이는, 프리폼(10a)의 몸통부(20a) 및 바닥부(30a)의 합계 길이보다도 길고, 도 6에 도시하는 것과 같이 그 단부(일단)(40b)에 여백부(80a)를 갖는다. 여백부(80a)의 길이는 3 mm 이상인 것이 바람직하고, 5 mm 이상, 20 mm 이하인 것이 보다 바람직하다. 여백부(80a)의 길이를 상기 수치 범위로 함으로써 열압착 공정을 보다 용이하게 행할 수 있음과 더불어, 사용하는 재료를 줄일 수 있어, 비용 절감을 도모할 수 있다.
여기서, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 길이란, 도 7에 도시된 것과 같이, 여백부(80a)를 포함하는 열수축 전의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 길이이며, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 축선 방향을 따르는 길이(X)를 말한다. 또한 프리폼(10a)의 길이란, 도 8에 도시된 것과 같이, 마우스부(11a)를 제외한 프리폼(10a)의 몸통부(20a) 및 바닥부(30a)의 길이이며, 프리폼(10a)의 축선 방향을 따라서 목부(13)에 대응하는 영역(13a)에서부터 바닥부(30a)까지를 측정한 길이(Y)를 말한다.
더욱이, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)에는 디자인 또는 인자(印字)가 실시되어도 좋다. 이 경우, 블로우 성형 후에 용기 본체(10)에 대하여 별도 라벨 등을 부여하지 않고서 복합 용기(10A)에 화상이나 문자를 표시하는 것이 가능하게 된다. 인쇄는 예컨대, 잉크젯법, 그라비아인쇄법, 오프셋법, 플렉소인쇄법 등의 인쇄법에 의해 행할 수 있다. 예컨대 잉크젯법을 이용하는 경우, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)(40)에 UV 경화형 잉크를 도포하고, 이것에 UV 조사하여 경화함으로써 인쇄층을 형성시킬 수 있다. 이 인쇄는, 프리폼(10a)에 감입하기 전의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)에 대하여 실시되어도 좋고, 프리폼(10a)의 외측에 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 형성한 상태에서 실시되어도 좋다. 더욱이, 블로우 성형 후의 복합 용기(10A)의 열수축성 플라스틱제 부재(40)에 인쇄가 실시되어도 좋다. 또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 적색, 청색, 황색, 녹색, 갈색, 흑색, 백색 등의 가시광색으로 착색되어도 좋고, 또한 투명이라도 불투명이라도 좋다.
감입 공정
이와 같이 하여 제작된, 양끝이 개구된 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 그 일단 측에서 프리폼(10a)으로 감입된다. 이때, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 마우스부(11a)를 제외한 프리폼(10a)의 몸통부(20a) 및 바닥부(30a)의 주위를 덮는다. 이와 같이, 도 6에 도시한 것과 같이 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 여백부(80a)를 형성한 측과는 반대 측에서 프리폼(10a)이 감입된다.
열수축 공정
이어서, 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는 가열되고, 이에 따라 열수축성 플라스틱제 부재(40a)가 열수축되어 프리폼(10a)의 외면에 밀착된다.
프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 가열 방법은 특별히 한정되지 않으며, 적외선이나 온풍 등을 이용하여 적절하게 행할 수 있다. 가열 온도는 60℃ 이상, 250℃ 이하인 것이 바람직하고, 80℃ 이상, 150℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. 여기서 가열 온도란, 가열 시의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 표면 온도를 말하며, 적외선이나 온풍 등의 조사 온도는 아니다.
열압착 공정
이어서, 플라스틱제 부재(40a)의, 프리폼(10a)의 감입을 행한 단부(마우스부(11a) 측의 단부)와는 반대의 단부(일단)(40b)에 형성되는, 여백부(80a)를 열압착한다. 이 열압착은, 적외선이나 온풍 등에 의해 압착부를 가열한 후, 도시하지 않는 한 쌍의 압착 기구에 의해 플라스틱제 부재(40a)의 상기 단부(40b)를 수평 방향으로 사이에 끼움으로써 행할 수 있다. 이에 따라, 플라스틱제 부재(40a)의 원통형 단부(40b)에 형성되는 개구(48d)(도 6)가 막히고, 제1 대향면(46a)과 제2 대향면(46b)을 열압착할 수 있다. 이 압착 기구의 재질은 특별히 한정되지 않으며, 금속제나 내열성의 수지제인 것을 사용할 수 있다. 여백부(80a)를 열압착하는 방법은 상기한 것에 한정되지 않으며, 적외선이나 온풍 등에 의해 가열된 여백부를 끼워 넣거나 하여 압착할 수 있는 것이면 되고, 예컨대 금속제나 내열성의 수지제 기구(이하, 경우에 따라 「압착 기구」라고 한다)를 이용할 수 있고, 이들을 조합하여도 좋다.
또한, 열압착 후의 여백부(80a)의 형상도 특별히 한정되는 것은 아니며, 도 9의 (a)-(c)에 도시된 것과 같이 임의의 형상으로 할 수 있다.
즉, 도 9(a)에 도시한 것과 같이, 플라스틱제 부재(40a)의 단부(40b)에 형성되는 제1 대향면(46a)과 제2 대향면(46b)이, 바닥면 방향에서 봤을 때, 몸통부(20a)의 직경 방향을 따라서 대략 일직선형으로 압착되어도 좋다. 또한, 플라스틱제 부재(40a)의 단부(40b)는, 바닥면 방향에서 봤을 때 십자모양으로 압착되어도 좋고(도 9(b)), 단부(40b)의 압착부가, 바닥면 방향에서 봤을 때, 약 120°씩 등배(等配)가 되도록 배치되어도 좋다(도 9(c)).
압착 기구의 표면은 평탄한 것이라도 좋고, 일부 또는 전체에 요철 형상을 갖는 것이라도 좋다.
압착 기구는 그 표면에 가열 기구를 가져도 좋다. 이에 따라, 여백부(80a)의 압착 강도를 보다 높일 수 있다. 압착 기구 표면의 가열 온도는, 예컨대 100℃ 이상 250℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.
압착 시의 압력은, 50 N/㎠ 이상 1000 N/㎠ 이하가 바람직하고, 100 N/㎠ 이상 500 N/㎠ 이하가 보다 바람직하다.
압착 시의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 온도는, 재질에 따라 다르기도 하지만, 80℃ 이상 200℃ 이하가 바람직하다.
또한, 열압착 후의 여백부(80a)는. 원하는 바에 따라 적당한 길이로 절단하여도 좋다. 여백부를 적당한 길이(예컨대 2 mm 정도)로 절단함으로써, 복합 용기로 했을 때의 바닥부의 외관이 양호하게 된다.
열수축 후의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 프리폼(10a)의 외면에 접착되지 않으면서 또한 프리폼(10a)에 대하여 이동 또는 회전하지 않을 정도로 밀착되거나, 또는 자중(自重)에 의해 낙하하지 않을 정도로 밀착된다.
또한, 도 2에 도시한 것과 같이, 여백부(80a)가 압착된 후, 플라스틱제 부재(40a)는 바닥을 지닌 원통 형상으로 이루어지고, 원통형의 몸통부(41)와 몸통부(41)에 연결되는 바닥부(42)를 갖는다. 이 경우, 플라스틱제 부재(40a)의 바닥부(42)가 프리폼(10a)의 바닥부(30a)를 덮기 때문에, 복합 용기(10A)의 몸통부(20)에 더하여 바닥부(30)에 대하여도 다양한 기능이나 특성을 부여할 수 있다.
복합 용기의 제조 방법
본 실시형태에 따른 복합 용기의 제조 방법은, 상기한 것과 같이 하여 제조한 복합 프리폼(70)을 가열함과 더불어 블로우 성형 금형 내에 삽입하는 공정과, 가열 후의 복합 프리폼(70)에 대하여 블로우 성형을 실시함으로써 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 일체적으로 팽창시키는 공정을 포함하여 이루어진다.
도 10(a)∼도 10(d)에 의해 본 발명의 복합 용기(10A)의 제조 방법에 관해서 보다 자세히 설명한다.
우선 상술한 복합 프리폼(70)을 준비한다. 이 복합 프리폼(70)은, 프리폼(10a)과, 프리폼(10a)의 외측을 둘러싸도록 마련되는 대략 바닥을 지닌 원통 형상의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 구비하고, 플라스틱제 부재(40a)는 여백부(80a)에서 열압착된다. 이어서 복합 프리폼(70)은, 가열 장치(51)에 의해서 가열된다(도 10(a) 참조). 이때, 복합 프리폼(70)은, 마우스부(11a)를 밑으로 향하게 한 상태에서 회전하면서 가열 장치(51)에 의해서 원주 방향으로 균등하게 가열된다. 이 가열 공정에 있어서의 프리폼(10a) 및 플라스틱제 부재(40a)의 가열 온도는 예컨대 90℃ 내지 130℃로 하여도 좋다.
이어서, 가열 장치(51)에 의해서 가열된 복합 프리폼(70)은, 블로우 성형 금형(50)으로 보내진다(도 10(b) 참조).
복합 용기(10A)는 이 블로우 성형 금형(50)을 이용하여 성형된다. 이 경우, 블로우 성형 금형(50)은, 상호 분할된 한 쌍의 몸통부 금형(50a, 50b)과 바닥부 금형(50c)으로 이루어진다(도 10(b) 참조). 도 10(b)에 있어서, 한 쌍의 몸통부 금형(50a, 50b) 사이는 상호 열려 있고, 바닥부 금형(50c)은 위쪽으로 올라가 있다. 이 상태에서 한 쌍의 몸통부 금형(50a, 50b) 사이에 복합 프리폼(70)이 삽입된다.
이어서, 도 10(c)에 도시한 것과 같이, 바닥부 금형(50c)이 내려간 후에 한 쌍의 몸통부 금형(50a, 50b)이 폐쇄되고, 한 쌍의 몸통부 금형(50a, 50b) 및 바닥부 금형(50c)에 의해, 밀폐된 블로우 성형 금형(50)이 구성된다. 이어서 프리폼(10a) 내에 공기가 압입되어, 복합 프리폼(70)에 대하여 2축 연신 블로우 성형이 실시된다.
이에 따라, 블로우 성형 금형(50) 내에서 프리폼(10a)으로부터 용기 본체(10)를 얻을 수 있다. 이 동안, 몸통부 금형(50a, 50b)은 30℃ 내지 80℃까지 가열되고, 바닥부 금형(50c)은 5℃ 내지 25℃까지 냉각된다. 이때, 블로우 성형 금형(50) 내에서는, 복합 프리폼(70)의 프리폼(10a) 및 플라스틱제 부재(40a)가 일체적으로 팽창된다. 이에 따라, 프리폼(10a) 및 플라스틱제 부재(40a)는 일체가 되어 블로우 성형 금형(50)의 내면에 대응하는 형상으로 성형(賦形)된다.
이와 같이 하여, 용기 본체(10)와 용기 본체(10)의 외면에 마련되는 플라스틱제 부재(40)를 구비하는, 복합 용기(10A)를 얻을 수 있다.
이어서, 도 10(d)에 도시한 것과 같이, 한 쌍의 몸통부 금형(50a, 50b) 및 바닥부 금형(50c)이 서로 떨어져, 블로우 성형 금형(50) 내에서 복합 용기(10A)가 취출된다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 실시형태를 더욱 상세히 설명하지만, 본 실시형태가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(프리폼(10a)을 준비하는 공정)
사출성형기를 사용하여, 도 8에 도시하는 PET제의 프리폼(10a)을 제작했다. 이 프리폼(10a)의 중량은 23.8 g이고, 그 길이(Y)는 90 mm였다.
(열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 준비하는 공정)
폴리올레핀 수지를 용융하여, 링 형상의 다이로부터 압출했다. 이어서, 압출된 튜브 내면을 가압, 또는 튜브 외면을 내면보다 음압으로 하여 직경 확장하여, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 제작했다. 제작한 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 길이(X)는 100 mm이고, 여백부(80a)의 길이는 10 mm였다.
(감입 공정)
이어서, 수작업에 의해 프리폼(10a)을 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 여백부(80a)와는 반대의 끝으로부터 감입했다.
(열수축 및 열압착 공정)
감입 후, 적외선 히터를 이용하여 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 100℃까지 가열하여 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 열수축시켰다. 이어서, 100℃로 가열한 금속판을 이용하여 여백부(80a)를 300 N/㎠의 압력으로 끼워 열압착하여, 복합 프리폼(70)을 얻었다.
(복합 용기의 제조)
상기한 것과 같이 하여 얻어진 복합 프리폼(70)을 적외선히터를 이용하여 100℃까지 가열하여, 도 10(b)에 도시하는 블로우 성형 금형으로 반송했다. 이 블로우 성형 금형 내에서, 복합 프리폼(70)을 블로우 성형하여, 가득 부은 용량이 500 mL인 복합 용기(10A)를 얻었다. 이 복합 용기(10A)가 구비하는 플라스틱제 부재(40)는, 용기 본체(10)의 바닥부(30)까지 덮고 있으며, 또한 압착부의 벗겨짐이나 파손은 보이지 않았다.
(제2 실시형태)
이어서, 도 11 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 제2 실시형태에 관해서 설명한다. 도 11 내지 도 14는 본 발명의 제2 실시형태를 도시한 도면이다. 도 11 내지 도 14에 도시하는 제2 실시형태는, 여백부(80a)를 압착하는 위치가 다른 것이고, 그 밖의 구성은 상술한 제1 실시형태와 대략 동일하다. 도 11 내지 도 14에 있어서, 도 1 내지 도 13에 도시하는 제1 실시형태와 동일 부분에는 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.
도 11 및 도 12에 도시한 것과 같이, 본 실시형태에 의한 복합 프리폼(70)에 있어서, 여백부(80a)에 상호 대향하여 배치되는 제1 대향면(46a)과 제2 대향면(46b)이 형성된다. 제1 대향면(46a)과 제2 대향면(46b)은 전체적으로 환상으로 형성되어 플라스틱제 부재(40a)의 단부(40b)를 구성한다.
이 경우, 제1 대향면(46a)의 일부와 제2 대향면(46b)의 일부가 상호 압착된다. 구체적으로는, 제1 대향면(46a) 중 몸통부(20a)의 직경 방향 대략 중간에 위치하는 제1 압착 부분(46c)과, 제2 대향면(46b) 중 몸통부(20a)의 직경 방향 대략 중간에 위치하는 제2 압착 부분(46d)이 상호 열압착된다. 이에 따라, 제1 압착 부분(46c)과 제2 압착 부분(46d)이 상호 연결되고, 제1 대향면(46a)과 제2 대향면(46b)이 일체화된다. 제1 대향면(46a) 및 제2 대향면(46b)은, 바닥면 방향에서 봤을 때 전체적으로 ∞자형(8-자형)으로 형성된다. 이 때문에, 제1 대향면(46a)과 제2 대향면(46b)의 사이에는 한 쌍의 개구(48e, 48f)가 형성된다.
이 경우, 제1 대향면(46a)과 제2 대향면(46b)은, 상호 상하 방향(열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 축선 방향)으로 어긋나게 압착된다. 즉, 제1 압착 부분(46c)과 제2 압착 부분(46d)이 압착된 상태에서, 제1 대향면(46a)의 끝단 에지(46e)와 제2 대향면(46b)의 끝단 에지(46f)가 상호 어긋나 있다. 이 경우, 제2 대향면(46b)의 끝단 에지(46f)는 제1 대향면(46a)의 끝단 에지(46e)보다도 외측(몸통부(20a)에서 먼 쪽)에 위치한다.
이러한 복합 프리폼(70)을 제작하는 경우, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 열수축시키는 공정 후, 복합 프리폼(70)을 가열 장치(51)에 의해서 가열하는 공정(도 10(a)) 전에, 제1 대향면(46a)의 일부와 제2 대향면(46b)의 일부를 상호 압착하는 공정을 둔다. 구체적으로는, 열수축하는 공정 직후의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)가 고온인 상태에서, 열압착용 공구 등을 이용하여, 제1 대향면(46a)의 제1 압착 부분(46c)과 제2 대향면(46b)의 제2 압착 부분(46d)을 내측으로 향하게 하여 끼움으로써, 제1 압착 부분(46c)과 제2 압착 부분(46d)을 압착한다.
즉, 도 13 및 도 14에 도시한 것과 같이, 한 쌍의 압착 기구(90D, 90E)에 의해 플라스틱제 부재(40a)의 단부(40b)를 사이에 끼움으로써, 제1 대향면(46a)과 제2 대향면(46b)을 압착할 수 있다. 한 쌍의 압착 기구(90D, 90E)는 각각 압착점(90F)을 갖는다. 또한, 압착 기구(90D)는 압착 기구(90E)보다도 두껍다. 이 경우, 한 쌍의 압착 기구(90A, 90B)를 플라스틱제 부재(40a)의 축선 방향 양측에서 상호 접근시켜, 한 쌍의 압착점(90F)이 제1 대향면(46a)과 제2 대향면(46b)을 사이에 끼우도록 한다. 이에 따라, 플라스틱제 부재(40a)의 원통형의 단부(40b)에 형성되는 개구(48d)(도 13)가 부분적으로 막히고, 제1 대향면(46a)과 제2 대향면(46b)을 열압착할 수 있다. 제1 대향면(46a)과 제2 대향면(46b)을 열압착한 부분의 형상(정면 측에서 본 제1 압착 부분(46c) 및 제2 압착 부분(46d)의 형상)은 원형, 정방형, 장방형, 능형, 기타 임의의 형상으로 할 수 있다.
또는, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)가 식은 후에, 가열된 공구(도시하지 않음) 등을 이용하여 제1 대향면(46a)과 제2 대향면(46b)을 용융 압착하여도 좋다. 또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)가 식은 후에, 공구(도시하지 않음) 등을 초음파 진동시켜 진동에 의한 발열을 이용하여 제1 대향면(46a)과 제2 대향면(46b)을 용융 압착하여도 좋다.
이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 복합 프리폼(70)을 블로우 성형할 때, 제1 대향면(46a)과 제2 대향면(46b)이 좁아지도록 여백부(80a)가 변형되기 때문에, 블로우 성형 후에 용기 본체(10)의 바닥부(30)와 열수축성 플라스틱제 부재(40)가 균일하게 밀착하여, 바닥부(30)에 있어서의 외관을 양호하게 할 수 있다. 또한, 이와 동시에, 블로우 성형 공정에서 한 쌍의 개구(48e, 48f)로부터 공기가 배출되기 때문에, 용기 본체(10)의 바닥부(30)와 열수축성 플라스틱제 부재(40)의 사이에 공기가 잔존하는 것을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 더욱이, 제1 대향면(46a)의 일부와 제2 대향면(46b)의 일부가 상호 압착됨으로써, 용기 본체(10)의 바닥부(30)와 열수축성 플라스틱제 부재(40)의 밀착을 보다 확실한 것으로 하여, 외관이 양호하고 차광성이 우수한 복합 용기(10A)를 높은 품질로 제조할 수 있다.
또한 본 실시형태에 의하면, 제1 압착 부분(46c)과 제2 압착 부분(46d)이 압착된 상태에서 제1 대향면(46a)의 끝단 에지(46e)와 제2 대향면(46b)의 끝단 에지(46f)가 상호 어긋나 있다. 이에 따라, 복합 프리폼(70)을 블로우 성형하는 동안 한 쌍의 개구(48e, 48f)가 닫히기 어렵게 되기 때문에, 한 쌍의 개구(48e, 48f)로부터 공기가 배출되기 쉽고, 용기 본체(10)의 바닥부(30)와 열수축성 플라스틱제 부재(40)의 사이에 공기의 고임이 발생하는 것을 보다 억제할 수 있다.
(제3 실시형태)
이어서, 본 발명의 제3 실시형태에 관해서 설명한다. 도 15 내지 도 18은 본 발명의 제3 실시형태를 도시한 도면이다. 도 15 내지 도 18에 도시하는 제3 실시형태는, 플라스틱제 부재(40a)의 단부가 프리폼(10a)의 바닥부(30a)의 형상을 따라서 압착되어, 압착 바닥부(45)를 형성한다는 점이 다른 것이고, 그 밖의 구성은 상술한 제1 실시형태와 대략 동일하다. 도 15 내지 도 18에 있어서, 도 1 내지 도 10에 도시하는 제1 실시형태와 동일 부분에는 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.
복합 프리폼(70)
도 15는 본 실시형태에 의한 복합 프리폼(70)을 도시한 도면이다. 본 실시형태에 의한 복합 프리폼(70)은, 플라스틱 재료제의 프리폼(10a)과, 프리폼(10a)의 외측을 둘러싸도록 마련되는 대략 바닥을 지닌 원통형의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 구비한다.
이 경우, 도 15의 사선으로 나타내는 것과 같이, 프리폼(10a)의 바닥부 측의 플라스틱제 부재(40a)의 단부(40b)가, 프리폼(10a)의 바닥부(30a)의 형상을 따라서 압착되어, 압착 바닥부(45)를 형성한다.
본 실시형태에 있어서, 도 15에 도시하는 복합 프리폼(70)을 블로우 성형함으로써 복합 용기(10A)를 얻을 수 있다.
프리폼(10a)
프리폼(10a)의 구성은, 제1 실시형태에 나타내는 것(도 1 및 도 2 참조)과 동일하기 때문에, 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)
도 15에 도시한 것과 같이, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 프리폼(10a)에 접착되지 않고서 그 외측을 둘러싸도록 마련되고, 프리폼(10a)에 대하여 이동 또는 회전하지 않을 정도로 밀착되어 있거나, 또는 자중으로 낙하하지 않을 정도로 밀착된다.
또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 프리폼(10a)을 둘러싸도록 그 원주 방향 전역에 걸쳐 마련된다. 도 15에 도시한 것과 같이, 프리폼(10a)의 바닥부(30a) 측의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 일단이, 프리폼(10a)의 바닥부(30a)의 형상을 따라서 열압착되어, 압착 바닥부(45)를 형성한다.
즉, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 압착 바닥부(45)는, 프리폼(10a)의 바닥부(30a)의 형상을 따라서 형성되는 곡면부(43)와, 곡면부(43)로부터 각각 돌출되는 제1 편(47a)과 제2 편(47b)을 갖는다. 이 중 제1 편(47a)과 제2 편(47b)은, 상호 열압착되어 일체화된다. 이 제1 편(47a) 및 제2 편(47b)은, 각각 바닥면 방향에서 봤을 때, 몸통부(20a)의 직경 방향을 따라서 대략 일직선형으로 연장된다. 이 경우, 제1 편(47a)과 제2 편(47b)은 몸통부(20a)의 직경 방향 전역에 걸쳐 압착된다.
이와 같이, 프리폼(10a)의 바닥부(30a)의 형상에 따라서 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 일단을 열압착함으로써, 용기 본체(10)의 바닥부(30)가 플라스틱제 부재(40)에 의해 덮인 복합 용기(10A)를 얻을 수 있음과 더불어, 블로우 성형 시에 기포가 발생하지 않고, 용기 본체(10)에 대한 플라스틱제 부재(40)의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 또한, 기포가 존재하지 않기 때문에 복합 용기(10A)의 외관도 향상시킬 수 있다.
또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 재료로서는 제1 실시형태에 나타내는 것과 같은 것을 이용할 수 있다.
복합 프리폼(70)의 제조 방법
이어서, 본 실시형태에 의한 복합 프리폼(70)의 제조 방법에 관해서 설명한다.
본 실시형태에 따른 복합 프리폼(70)의 제조 방법은, 마우스부(11a)와, 마우스부(11a)에 연결되는 몸통부(20a)와, 몸통부(20a)에 연결되는 바닥부(30a)를 구비하는, 프리폼(10a)을 준비하는 공정과, 프리폼(10a)보다도 긴 튜브형의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 준비하는 공정과, 프리폼(10a)을 플라스틱제 부재(40a)의 일단으로부터 감입하는 공정과, 프리폼(10a) 및 플라스틱제 부재(40a)를 가열하여 플라스틱제 부재(40a)를 열수축시키는 공정과, 프리폼(10a)의 바닥부(30a) 측의 플라스틱제 부재(40a)의 타단을 프리폼(10a)의 바닥부(30a)의 형상을 따라서 열압착하는 공정을 포함한다.
프리폼 및 열수축성 플라스틱제 부재를 준비하는 공정
우선, 제1 실시형태의 경우와 같은 식으로 하여 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 준비한다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 길이는, 도 16에 도시한 것과 같이, 프리폼(10a)의 몸통부(20a) 및 바닥부(30a)의 길이의 합보다도 길다. 구체적으로는, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 길이는, 프리폼(10a)의 몸통부(20a) 및 바닥부(30a)의 길이보다도 3 mm 이상 긴 것이 바람직하고, 5 mm 이상 20 mm 이하 긴 것이 보다 바람직하다. 이러한 상기 수치 범위로 함으로써, 열압착 공정을 보다 용이하게 행할 수 있음과 더불어 사용하는 재료를 줄일 수 있어, 비용 절감을 도모할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 길이란, 도 17에 도시된 것과 같이 열수축 전의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 길이이며, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 축선 방향을 따르는 길이(X)를 말한다. 또한, 프리폼(10a)의 몸통부(20a) 및 바닥부(30a)의 길이의 합이란, 마우스부(11a)를 제외한 프리폼(10a)의 몸통부(20a) 및 바닥부(30a)의 길이이며, 프리폼(10a)의 축선 방향을 따르는 길이(Y)를 말한다(도 8 참조).
감입 공정
이와 같이 하여 제작된, 양끝이 개구된 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 그 일단 측에서 프리폼(10a)에 감입된다. 즉 도 16에 도시한 것과 같이, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 일단으로부터 프리폼(10a)이 감입된다.
열수축 공정
이어서, 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는 가열되고, 이에 따라 열수축성 플라스틱제 부재(40a)가 열수축하여 프리폼(10a)의 외면에 밀착된다.
열압착 공정
이어서, 플라스틱제 부재(40a)의, 프리폼(10a)의 감입을 행한 단부(마우스부(11a) 측의 단부)와는 반대의 단부(타단)(40b)를 열압착한다. 이 열압착은, 적외선이나 온풍 등에 의해 압착부를 가열한 후, 도 18에 도시한 것과 같은 한 쌍의 압착 기구(90A, 90B)에 의해 플라스틱제 부재(40a)의 상기 단부(40b)를 사이에 끼움으로써 행할 수 있다. 한 쌍의 압착 기구(90A, 90B)는, 각각 프리폼(10a)의 바닥부(30a)에 대응하는 형상을 갖는 대략 반원통형(또는 대략 반구형)의 오목형 수용부(90C)를 갖는다. 이 경우, 한 쌍의 압착 기구(90A, 90B)를 플라스틱제 부재(40a)의 축선 방향 양측에서 상호 접근시켜, 한 쌍의 오목형 수용부(90C)가 프리폼(10a)의 바닥부(30a)를 감싸도록 이동시킨다. 이에 따라, 플라스틱제 부재(40a)의 원통형의 단부(40b)에 형성되는 개구(48d)가 막히고, 제1 편(47a)과 제2 편(47b)이 열압착되어 압착 바닥부(45)를 형성할 수 있다. 이 압착 기구(90A, 90B)의 재질은 특별히 한정되지 않으며, 금속제나 내열성의 수지제인 것을 사용할 수 있다.
도 18에 도시한 것과 같은 압착 기구(90A, 90B)를 이용함으로써, 플라스틱제 부재(40a)의 단부(40b)를 프리폼(10a)의 바닥부(30a)를 따라서 열압착할 수 있다. 또한, 압착 기구(90A, 90B)의 형상도 특별히 한정되는 것은 아니며, 프리폼(10a)의 바닥부(30a)를 따라서 플라스틱제 부재(40a)를 열압착할 수 있는 것이면 된다. 압착 기구(90A, 90B)의 오목형 수용부(90C)의 표면은, 평탄한 것이라도 좋고, 일부 또는 전체에 요철 형상을 갖는 것이라도 좋다. 또한, 압착 기구(90A, 90B)는, 그 표면에 가열 기구를 가져도 좋다. 이에 따라, 압착 강도를 보다 높일 수 있다. 압착 기구 표면의 가열 온도는, 예컨대 100℃ 이상 250℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.
압착 시의 압력은, 50 N/㎠ 이상 1000 N/㎠ 이하가 바람직하고, 100 N/㎠ 이상 500 N/㎠ 이하가 보다 바람직하다.
압착 시의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 온도는, 재질에 따라 다르기도 하지만, 80℃ 이상 200℃ 이하가 바람직하다.
또한, 열압착 후의 플라스틱제 부재(40a)의 단부(40b)는, 원하는 바에 따라 적당한 길이로 절단하여도 좋다. 이에 따라, 복합 용기(10A)로 했을 때의 바닥부(30)의 외관이 양호하게 된다. 구체적으로는, 프리폼(10a)의 바닥부(30a)의 정점에서부터 압착한 플라스틱제 부재(40a)의 가장 끝 부분까지의 길이(Z)(도 1 참조)가 0.5 mm 이상 5 mm 이하가 되도록 절단하는 것이 바람직하다. 압착 바닥부(45)의 절단은, 도 2에 도시한 것과 같이 직선형으로 행하여도 좋고, 프리폼(10a)의 바닥부의 형상에 따른 곡선 형상으로 행하여도 좋다(도시하지 않음).
열수축 후의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 프리폼(10a)의 외면에 접착되지 않으며 또한 프리폼(10a)에 대하여 이동 또는 회전하지 않을 정도로 밀착되거나, 또는 자중으로 낙하하지 않을 정도로 밀착된다.
복합 용기(10A)
본 실시형태에 의한 복합 프리폼(70)을 이용하여 제작되는 복합 용기(10A)의 구성은 제1 실시형태의 경우와 대략 동일하다.
또한, 본 실시형태에 있어서도 열수축성 플라스틱제 부재(40)는, 용기 본체(10)의 외면에 얇게 연장시킨 상태로 밀착되며, 용기 본체(10)에 대하여 용이하게 이동 또는 회전하지 않는 상태로 부착된다. 또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40) 중 용기 본체(10)의 바닥부(30) 측의 일단이 압착되어, 압착 바닥부(45A)(도 3 참조)를 형성한다. 이 경우, 열수축성 플라스틱제 부재(40)는 용기 본체(10)의 바닥부(30)를 덮는 위치에서 압착된다. 구체적으로는, 상술한 복합 프리폼(70)의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 제1 편(47a)과 제2 편(47b)(도 15)이, 서로 겹치도록 열압착된다. 이에 따라, 블로우 성형 후에 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 개구(48d)(도 18)가 막히고, 열수축성 플라스틱제 부재(40)에 의해서 바닥부(30)가 완전히 덮인다.
복합 용기의 제조 방법
본 실시형태에 의한 복합 용기(10A)의 제조 방법은 제1 실시형태의 경우와 대략 동일하다. 즉, 본 실시형태에 의한 복합 용기(10A)의 제조 방법은, 상술한 복합 프리폼(70)을 가열함과 더불어 블로우 성형 금형 내에 삽입하는 공정과, 가열 후의 복합 프리폼(70)에 대하여 블로우 성형을 실시함으로써 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 일체적으로 팽창시키는 공정을 포함한다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 실시형태를 더욱 상세히 설명하지만, 본 실시형태가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(프리폼(10a)을 준비하는 공정)
사출성형기를 사용하여, 도 8에 도시하는 PET제의 프리폼(10a)을 제작했다. 이 프리폼(10a)의 중량은 23.8 g이며, 그 몸통부(20a) 및 바닥부(30a)의 길이의 합 Y는 90 mm였다.
(열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 준비하는 공정)
폴리올레핀 수지를 용융하여 링 형상의 다이로부터 압출했다. 이어서, 압출된 튜브 내면을 가압, 또는 튜브 외면을 내면보다 음압으로 하여 직경 확장하여 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 제작했다. 제작한 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 길이(X)는 100 mm였다.
(감입 공정)
이어서, 수작업에 의해 프리폼(10a)을 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 일단으로부터 감입했다.
(열수축 및 열압착 공정)
감입 후, 적외선 히터를 이용하여 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 100℃까지 가열하여, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 열수축시켰다. 이어서, 100℃로 가열한 도 18에 도시하는 한 쌍의 압착 기구(90A, 90B)를 이용하여, 플라스틱제 부재(40a)의 일단을 300 N/㎠의 압력으로 사이에 끼움으로써, 프리폼(10a)의 바닥부(30a)의 형상을 따라서 열압착하여 복합 프리폼(70)을 얻었다.
(복합 용기(10A)의 제조)
상기한 것과 같이 하여 얻어진 복합 프리폼(70)을 적외선 히터를 이용하여 100℃까지 가열하여, 블로우 성형 금형으로 반송했다. 이 블로우 성형 금형 내에서 복합 프리폼(70)을 블로우 성형하여, 가득 부은 용량이 500 mL인 복합 용기(10A)를 얻었다. 이 복합 용기(10A)가 구비하는 플라스틱제 부재(40)는, 용기 본체(10)의 바닥부까지 덮고, 또한 압착부의 벗겨짐이나 파손은 보이지 않으며, 기포의 존재도 확인할 수 없었다.
(제4 실시형태)
이어서, 본 발명의 제4 실시형태에 관해서 설명한다. 도 19 내지 도 20은 본 발명의 제4 실시형태를 도시한 도면이다. 도 19 내지 도 20에 도시하는 제4 실시형태는, 플라스틱제 부재(40a)의 단부에 비틀림부(80)가 형성된다는 점이 다른 것이고, 그 밖의 구성은 상술한 제1 실시형태와 대략 동일하다. 도 19 내지 도 20에 있어서, 도 1 내지 도 10에 도시하는 제1 실시형태와 동일 부분에는 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.
복합 프리폼(70)
도 19는 본 실시형태에 의한 복합 프리폼(70)을 도시한 도면이다. 도 19에 도시한 것과 같이, 본 실시형태에 의한 복합 프리폼(70)은, 플라스틱 재료제의 프리폼(10a)과, 프리폼(10a)의 외측을 둘러싸도록 마련되는 대략 바닥을 지닌 원통형의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 구비한다.
이 중 프리폼(10a)은, 마우스부(11a)와, 마우스부(11a)에 연결되는 몸통부(20a)와, 몸통부(20a)에 연결되는 바닥부(30a)를 구비한다. 또한, 프리폼(10a)의 구성은 제1 실시형태에 도시하는 것과 동일하기 때문에 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
이 경우, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 길이는, 프리폼(10a)의 몸통부(20a) 및 바닥부(30a)의 길이보다도 길다. 그리고 프리폼(10a)의 바닥부(30a) 측의 플라스틱제 부재(40a)의 단부(일단)(40b)에는, 열압착하기 위한 여백부(80a)가 형성된다. 이 여백부(80a)는, 열압착됨과 더불어 비틀려 비틀림부(80)가 형성된다.
본 실시형태에 있어서, 도 19에 도시하는 복합 프리폼(70)을 블로우 성형함으로써 복합 용기(10A)를 얻을 수 있다.
복합 용기(10A)
본 실시형태에 의한 복합 프리폼(70)을 이용하여 제작되는 복합 용기(10A)의 구성은 제1 실시형태의 경우와 대략 동일하다.
또한, 본 실시형태에 있어서도 열수축성 플라스틱제 부재(40)는, 용기 본체(10)의 외면에 얇게 연장시킨 상태로 밀착되고, 용기 본체(10)에 대하여 용이하게 이동 또는 회전하지 않는 상태로 부착된다. 또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40) 중 용기 본체(10)의 바닥부(30) 측의 일단이 압착되어, 압착 바닥부(45A)(도 3 참조)를 형성한다. 이 경우, 열수축성 플라스틱제 부재(40)는, 용기 본체(10)의 바닥부(30)를 덮는 위치에서 압착된다. 구체적으로는, 상술한 복합 프리폼(70)의 비틀림부(80)(도 19 참조)가, 찌부러지도록 열압착된다. 이에 따라, 블로우 성형 후에 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 개구(48d)(도 6 참조)가 막히고, 열수축성 플라스틱제 부재(40)에 의해 바닥부(30)가 완전히 덮인다.
복합 프리폼(70)의 제조 방법
이어서, 본 실시형태에 의한 복합 프리폼(70)의 제조 방법에 관해서 설명한다.
본 실시형태에 따른 복합 프리폼(70)의 제조 방법은, 마우스부(11a)와, 마우스부(11a)에 연결되는 몸통부(20a)와, 몸통부(20a)에 연결되는 바닥부(30a)를 구비하는, 프리폼(10a)을 준비하는 공정과, 열압착하기 위한 여백부(80a)를 일단에 갖는 튜브형의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 준비하는 공정과, 프리폼(10a)을 플라스틱제 부재(40a)의 타단으로부터 감입하는 공정과, 플라스틱제 부재(40a)를 가열하여 플라스틱제 부재(40a)를 열수축시키는 공정과, 플라스틱제 부재(40a)의 여백부(80a)를 열압착하는 공정과, 열압착된 여백부(80a)를 비틀어 비틀림부(80)를 형성하는 공정을 포함한다.
이하, 각 공정에 관해서 상세히 설명한다.
프리폼 및 열수축성 플라스틱제 부재를 준비하는 공정
우선, 제1 실시형태의 경우와 같은 식으로 하여 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 준비한다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 길이는, 프리폼(10a)의 몸통부(20a) 및 바닥부(30a)의 합계 길이보다도 길고, 그 단부(일단)(40b)에 여백부(80a)를 갖는다(도 6 참조). 여백부(80a)의 길이는 3 mm 이상인 것이 바람직하고, 5 mm 이상 20 mm 이하인 것이 보다 바람직하다. 여백부(80a)의 길이를 상기 수치 범위로 함으로써, 열압착 공정 및 여백부(80a)를 비트는 공정을 보다 용이하게 행할 수 있음과 더불어 사용하는 재료를 줄일 수 있어, 비용 절감을 도모할 수 있다.
감입 공정
이어서, 양끝이 개구된 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 그 일단 측에서 프리폼(10a)에 감입된다. 이때, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 마우스부(11a)를 제외한 프리폼(10a)의 몸통부(20a) 및 바닥부(30a)의 주위를 덮는다. 이 경우, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 여백부(80a)를 형성한 측과는 반대의 측에서 프리폼(10a)이 감입된다.
열수축 공정
이어서, 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는 가열되고, 이에 따라 열수축성 플라스틱제 부재(40a)가 열수축하여 프리폼(10a)의 외면에 밀착된다. 열수축 후의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 프리폼(10a)의 외면에 접착되지 않으며 또한 프리폼(10a)에 대하여 이동 또는 회전하지 않을 정도로 밀착되거나, 또는 자중으로 낙하하지 않을 정도로 밀착된다.
열압착 공정
이어서, 플라스틱제 부재(40a)의, 프리폼(10a)의 감입을 행한 단부(마우스부(11a) 측의 단부)와는 반대의 단부(타단)(40b)를 열압착한다. 여백부(80a)를 열압착하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 제1 실시형태의 경우와 같은 식으로 행할 수 있다.
비틀림부(80) 형성 공정
이어서, 열압착한 여백부(80a)를 비틀어, 도 19에 도시하는 비틀림부(80)를 형성한다. 이에 따라, 블로우 성형 후의 복합 용기(10A)가 구비하는 용기 본체(10)와 플라스틱제 부재(40)의 사이에 기포가 발생해 버리는 것을 방지할 수 있음과 더불어, 블로우 성형에 의해 열압착된 여백부(80a)가 벗겨져 버리거나 하는 등, 파손되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 여백부(80a)를 비틀어 비틀림부(80)를 형성시킨 플라스틱제 부재(40a)를 블로우 성형함으로써, 양호한 외관을 갖는 바닥부를 구비하는 플라스틱제 부재(40)를 얻을 수 있다.
비틀림부(80)의 형성 방법은 특별히 한정되는 것은 아니며, 펜치 등의 기구를 이용하여 수작업에 의해 여백부(80a)를 비틂으로써 행할 수 있다. 또한, 프리폼(10a) 및 플라스틱제 부재(40a)를 유지하는 유지부(81)와, 회전 기구를 갖는 압착 기구(82, 83)를 포함하는 회전 장치(도 20 참조) 등을 이용하여 기계적으로 행할 수 있다. 또한, 이들을 조합한 방법에 의해 행하여도 좋으며, 구체적으로는 여백부(80a)를 펜치 등의 기구를 이용하여 사이에 끼우고, 프리폼(10a) 및 플라스틱제 부재(40a)를 회전부에 의해 회전시킴으로써 비틀림부(80)를 형성할 수도 있다.
일 실시형태에 있어서, 비틀림부(80)의 형성은 여백부(80a)의 열압착과 동시에 행할 수 있다. 이에 따라, 작업 공정을 줄일 수 있어 생산성을 보다 높일 수 있다. 구체적으로는, 압착 기구(82, 83)에 회전 기구를 설치하고, 프리폼(10a) 및 플라스틱제 부재(40a)를 유지부(81)에 고정하여, 압착 기구(82, 83)를 회전시킴으로써 행할 수 있다. 또한, 압착 기구(82, 83)를 유지부로서 이용하고, 회전부에 의해 프리폼(10a) 및 플라스틱제 부재(40a)를 회전시킴으로써 행할 수도 있다. 여백부(80a)의 비트는 정도에 관해서는 특별히 한정되는 것은 아니며, 0.25 회전 이상 30 이하 회전시키는 정도라도 좋고, 비틀려 끊길 때까지 행하여도 좋지만, 외관을 보다 양호한 것으로 할 수 있으며 또한 열압착된 부분이 블로우 성형에 의해 파손되어 버리는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있으므로, 비틀려 끊길 때까지 행하는 것이 바람직하다.
복합 용기(10A)의 제조 방법
본 실시형태에 의한 복합 용기(10A)의 제조 방법은 제1 실시형태의 경우와 대략 동일하다. 즉, 본 실시형태에 따른 복합 용기(10A)의 제조 방법은, 상기한 것과 같이 하여 제조한 복합 프리폼(70)을 가열함과 더불어 블로우 성형 금형 내에 삽입하는 공정과, 가열 후의 복합 프리폼(70)에 대하여 블로우 성형을 실시함으로써 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 일체적으로 팽창시키는 공정을 포함한다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(프리폼(10a)을 준비하는 공정)
사출성형기를 사용하여, 도 8에 도시하는 PET제 프리폼(10a)을 제작했다. 이 프리폼(10a)의 중량은 23.8 g이며, 그 몸통부(20a) 및 바닥부(30a)의 길이(Y)는 90 mm였다.
(열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 준비하는 공정)
폴리올레핀 수지를 용융하여 링 형상의 다이로부터 압출했다. 이어서, 압출된 튜브 내면을 가압, 또는 튜브 외면을 내면보다 음압으로 하여 직경 확장하여 열수축성 플라스틱제 부재(40a) 제작했다. 제작한 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 길이(X)는 100 mm이며, 여백부(80a)의 길이는 10 mm였다.
(감입 공정)
이어서, 수작업에 의해 프리폼(10a)을 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 여백부(80a)와는 반대의 끝으로부터 감입했다.
(열수축 및 열압착 공정, 비틀림부(80) 형성 공정)
감입 후, 적외선 히터를 이용하여 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 100℃까지 가열하여, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 열수축시켰다.
이어서, 프리폼(10a) 및 플라스틱제 부재(40a)를 도 20에 도시하는 유지부(81)에 고정하고, 100℃로 가열한 도 20에 도시하는 회전 기구를 갖는 압착 기구(82, 83)를 이용하여 여백부(80a)를 300 N/㎠의 압력으로 사이에 끼워, 열압착을 행했다. 또한, 회전 기구에 의해, 프리폼(10a) 및 플라스틱제 부재(40a)를, 압착한 여백부(80a)가 비틀려 끊기고, 비틀림부(80)(도 19 참조)가 형성될 때까지, 회전시켰다.
(복합 용기의 제조)
상기한 것과 같이 하여 얻어진 복합 프리폼(70)을 적외선 히터를 이용하여 100℃까지 가열하여, 블로우 성형 금형으로 반송했다. 이 블로우 성형 금형 내에서 복합 프리폼(70)을 블로우 성형하여, 가득 부은 용량이 500 mL인 복합 용기(10A)를 얻었다. 이 복합 용기(10A)에 있어서, 용기 본체(10)는 그 바닥부까지 플라스틱제 부재(40)에 의해 덮여 있었다. 또한, 용기 본체(10)와 플라스틱제 부재(40)의 사이에 기포는 보이지 않았다.
(제5 실시형태)
이어서, 본 발명의 제5 실시형태에 관해서 설명한다. 도 21 내지 도 25는 본 발명의 제5 실시형태를 도시한 도면이다. 도 21 내지 도 25에 도시하는 제5 실시형태는, 주로 플라스틱제 부재(40a)에 제1 절결부(49a) 및 제2 절결부(49b)를 형성한 점이 다른 것이고, 그 밖의 구성은 상술한 제1 실시형태와 대략 동일하다. 도 21 내지 도 25에 있어서, 도 1 내지 도 10에 도시하는 제1 실시형태와 동일 부분에는 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.
복합 용기의 구성
본 실시형태에 의한 복합 용기(10A)의 구성은 제1 실시형태의 경우(도 3 및 도 4)와 대략 동일하다. 또한 본 실시형태에 있어서, 열수축성 플라스틱제 부재(40)는, 용기 본체(10)의 바닥부(30)를 덮는 위치에서 압착되어, 압착 바닥부(45A)를 형성한다. 구체적으로는, 후술하는 복합 프리폼(70)의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 제1 편(47a)과 제2 편(47b)(도 22)이 서로 겹치도록 열압착된다. 이에 따라, 블로우 성형 후에 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 개구(48d)(도 21 및 도 22)가 막히고, 열수축성 플라스틱제 부재(40)에 의해 바닥부(30)가 완전히 덮인다.
복합 프리폼의 구성
이어서, 도 21에 의해 본 실시형태에 의한 복합 프리폼의 구성에 관해서 설명한다.
도 21에 도시한 것과 같이, 복합 프리폼(70)은, 플라스틱 재료제의 프리폼(10a)과, 프리폼(10a)의 외측을 둘러싸도록 마련되는 대략 원통형의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 구비한다.
이 중 프리폼(10a)은, 마우스부(11a)와, 마우스부(11a)에 연결되는 몸통부(20a)와, 몸통부(20a)에 연결되는 바닥부(30a)를 구비한다. 또한, 프리폼(10a)의 구성은 제1 실시형태에 나타내는 것과 동일하기 때문에, 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 프리폼(10a)의 외면에 접착되지 않고서 부착되어 있으며, 프리폼(10a)에 대하여 이동 또는 회전하지 않을 정도로 밀착되거나, 또는 자중으로 낙하하지 않을 정도로 밀착된다. 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 프리폼(10a)을 둘러싸도록 그 원주 방향 전역에 걸쳐 마련되며, 원 형상의 수평 단면을 갖는다.
이 경우, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 마우스부(11a)와 바닥부(30a)의 하면(30b)을 제외한 전역을 덮도록 마련된다.
또한 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 대직경부(48a)와 대직경부(48a)보다도 직경이 작은 직경 축소부(48b)를 갖는다. 대직경부(48a)와 직경 축소부(48b)의 사이에는 이행부(48c)가 개재된다.
대직경부(48a)는 대략 원통형이며, 프리폼(10a)의 몸통부(20a) 전역을 덮는다. 그러나, 이것에 한하지 않고, 대직경부(48a)는 몸통부(20a)의 일부, 예컨대 목부(13)에 대응하는 영역(13a) 이외의 영역을 덮고 있어도 좋다.
직경 축소부(48b)는 전체적으로 대략 원통형이며, 프리폼(10a)의 바닥부(30a)에서 외측(마우스부(11a)의 반대쪽)으로 향해 연장된다. 직경 축소부(48b)에 의해서 둘러싸이는 영역에는 개구(48d)가 형성된다. 이 개구(48d)로부터 바닥부(30a)의 하면(30b)이 바깥쪽으로 노출된다. 또한, 직경 축소부(48b)는, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 열수축함으로써 대직경부(48a)보다도 작은 직경이 되도록 수축 형성되는 것이다. 또한, 직경 축소부(48b)의 길이(L1)는, 대직경부(48a)의 직경(D1)의 예컨대 30% 이상 100% 이하로 하여도 좋다. 또한, 직경 축소부(48b)의 직경(D2)은, 대직경부(48a)의 직경(D1)의 예컨대 30% 이상 90% 이하로 하여도 좋다.
이행부(48c)는 대직경부(48a)와 직경 축소부(48b)에 연접된다. 이 이행부(48c)는 프리폼(10a)의 바닥부(30a)를 따라서 형성된다. 즉, 이행부(48c)는 바닥부(30a)의 형상에 대응하고, 이 경우, 구면(球面)의 일부를 구성한다. 또한, 이행부(48c)의 수평 단면은 대략 원형이며, 그 직경은 대직경부(48a)에서 직경 축소부(48b)로 향해 서서히 좁아진다.
도 22는 열수축성 플라스틱제 부재(40a) 중 바닥부(30a) 주변 부분을 도시하는 사시도이다. 도 22에 도시한 것과 같이, 직경 축소부(48b)에는 각각 제1 절결부(49a)와 제2 절결부(49b)가 형성된다. 제1 절결부(49a)와 제2 절결부(49b)는 직경 축소부(48b)의 직경 방향으로 상호 대향하는 위치에 형성된다. 제1 절결부(49a) 및 제2 절결부(49b)는, 각각 직경 축소부(48b)의 벽면을 따라서, 프리폼(10a)의 길이 방향으로 직선형 또는 V자형으로 형성된다. 또한, 제1 절결부(49a) 및 제2 절결부(49b)의 길이(프리폼(10a)의 길이 방향을 따르는 길이)(L2)는, 예컨대 3 mm 이상 20 mm 이하로, 프리폼(10a)의 바닥부(30a)까지 달하지 않는 길이로 이루어진다.
또한, 직경 축소부(48b)에는, 제1 절결부(49a) 및 제2 절결부(49b)에 의해서 상호 분리되는 제1 편(47a)과 제2 편(47b)이 형성된다. 이 제1 편(47a) 및 제2 편(47b)은, 각각 바닥면 방향에서 봤을 때 대략 반원호형이며, 개구(48d)를 사이에 두고서 상호 대향한다.
이와 같이, 직경 축소부(48b)의 상호 대향하는 위치에 제1 절결부(49a)와 제2 절결부(49b)를 형성함으로써, 복합 프리폼(70)을 블로우 성형할 때, 제1 편(47a)과 제2 편(47b)이 상호 접근하는 방향으로 쓰러져 들어간다. 이에 따라, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)와 프리폼(10a)의 바닥부(30a)의 사이에 간극이 생기지 않기 때문에, 블로우 성형 후에 용기 본체(10)의 바닥부(30)와 열수축성 플라스틱제 부재(40)가 대략 균일하게 덮인다. 이 때문에, 바닥부(30)에 있어서의 열수축성 플라스틱제 부재(40)의 외관이나 차광성, 가스 배리어성이 악화될 우려가 없다. 또한, 용기 본체(10)의 바닥부(30)와 열수축성 플라스틱제 부재(40)의 사이에 공기가 잔존함으로 인해 바닥부(30)와 열수축성 플라스틱제 부재(40)의 사이에 간극이 생기는 문제점을 방지하여, 외관이 악화되는 것을 방지할 수 있다.
열수축성 플라스틱제 부재의 구성
도 23은 열수축하기 전(프리폼(10a)에 장착되기 전)의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 도시하는 사시도이다.
도 23에 도시한 것과 같이, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 전체적으로 대략 원통형이며, 몸통부(41)와, 몸통부(41)의 길이 방향 양끝에 각각 형성되는 일단(41a) 및 타단(41b)을 갖는다. 몸통부(41)의 일단(41a)은, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 프리폼(10a)에 장착했을 때 마우스부(11a) 측을 향하는 단부이며, 몸통부(41)의 타단(41b)은 바닥부(30a)를 향하는 단부이다.
이 경우, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 일단(41a)의 상호 대향하는 위치에 각각, 제1 절결부(49a) 및 제2 절결부(49b)가 형성된다. 제1 절결부(49a) 및 제2 절결부(49b)는 각각, 몸통부(41)의 길이 방향으로 직선형으로 형성됨과 더불어, 각각 몸통부(41)의 일단(41a)으로부터 몸통부(41)의 길이 방향 도중에 종단된다. 또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 일단(41a)에는, 제1 절결부(49a) 및 제2 절결부(49b)에 의해서 상호 분리되는 (열수축 전의) 제1 편(47a)과 제2 편(47b)이 형성된다. 또한, 열수축 전에 있어서의 제1 절결부(49a) 및 제2 절결부(49b)의 길이(L3)는, 예컨대 5 mm 이상 20 mm 이하이다.
이러한 열수축성 플라스틱제 부재(40a)로서는 프리폼(10a)에 대하여 열수축하는 작용을 갖는 것이 이용된다. 즉, 열수축성 플라스틱제 부재(외측 수축 부재)(40a)는, 예컨대 열이 가해졌을 때 프리폼(10a)에 대하여 수축하는 것이 이용된다.
복합 프리폼의 제조 방법
이어서, 도 24의 (a)∼(c)에 의해 본 실시형태에 의한 복합 프리폼(70)의 제조 방법에 관해서 설명한다.
우선, 플라스틱 재료제의 프리폼(10a)을 준비한다(도 24(a) 참조). 이 경우, 예컨대 도시하지 않는 사출성형기를 이용하여 사출성형법에 의해 프리폼(10a)을 제작한다. 이 프리폼(10a)은, 마우스부(11a)와, 원통형의 몸통부(20a)와, 대략 반구형의 바닥부(30a)를 갖는다.
이어서, 일단(41a)과 타단(41b)을 갖는 대략 원통형의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 준비한다(도 23). 이 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 일단(41a)의 상호 대향하는 위치에는 각각, 제1 절결부(49a)와 제2 절결부(49b)가 형성된다.
이어서, 프리폼(10a)의 외측에 열수축성 플라스틱제 부재(외측 수축 부재)(40a)를 마련한다(느슨하게 끼운다)(도 24(b) 참조). 이 경우, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 타단(41b) 측으로부터 프리폼(10a)에 느슨하게 끼워진다. 프리폼(10a)에 느슨하게 끼워진 후, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 측방에서 봤을 때, 프리폼(10a)의 몸통부(20a)의 전역과 바닥부(30a)의 전역을 덮도록 장착된다. 또한, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 일단(41a)은, 프리폼(10a)의 바닥부(30a)보다도 외측(마우스부(11a)의 반대쪽)으로 비어져 나온다.
이어서, 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 가열 장치(55)에 의해서 가열한다(도 24(c) 참조). 이때, 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 마우스부(11a)를 아래로 향하게 한 상태에서 회전하면서 가열 장치(55)에 의해서 원주 방향으로 균등하게 가열된다. 이 가열 공정에 있어서의 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 가열 온도는, 예컨대 90℃ 내지 130℃로 하여도 좋다.
이와 같이, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)가 가열됨으로써, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)가 열수축하여 프리폼(10a)의 외측에 밀착된다(도 24(c) 참조). 이때, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)가, 몸통부(20a) 및 바닥부(30a)를 따르도록 프리폼(10a)에 밀착하여, 대직경부(48a) 및 이행부(48c)를 형성한다. 한편, 열수축성 플라스틱제 부재(40a) 중 프리폼(10a)의 바닥부(30a)보다도 외측으로 비어져 나온 부분은, 직경 방향 내측으로 수축하여 직경 축소부(48b)가 된다. 이때, 직경 축소부(48b)에는, 제1 절결부(49a) 및 제2 절결부(49b)에 의해서 상호 분리되는 제1 편(47a)과 제2 편(47b)이 형성된다(도 22 참조).
이와 같이, 프리폼(10a)의 외측에 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 마련함으로써, 프리폼(10a)과 프리폼(10a)의 외측에 밀착된 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 갖는 복합 프리폼(70)을 얻을 수 있다(도 24(c) 참조).
이와 같이, 미리 프리폼(10a)의 외측에 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 밀착시켜 복합 프리폼(70)을 제작해 놓음으로써, 복합 프리폼(70)을 제작하는 일련의 공정(도 24의 (a)∼(c))과, 후술하는 복합 용기(10A)를 블로우 성형에 의해 제작하는 일련의 공정(도 24의 (d)∼(g))을 따로따로의 장소(공장 등)에서 실시하는 것이 가능하게 된다.
또한, 위에서 미리 제1 절결부(49a)와 제2 절결부(49b)가 형성되는 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 프리폼(10a)에 장착하는 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나 이에 한하지 않고, 제1 절결부(49a)와 제2 절결부(49b)는 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 프리폼(10a)에 장착한 후에 형성되어도 좋다.
이 경우, 우선 상기한 경우와 마찬가지로 프리폼(10a)을 준비한다. 이어서, 제1 절결부(49a)와 제2 절결부(49b)가 형성되지 않은 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 준비한다. 이어서, 이 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 프리폼(10a)에 대하여 느슨하게 끼우고, 이어서 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 열수축시킴으로써 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 프리폼(10a)의 외측에 밀착시킨다. 그 후, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 개방 측의 일단(41a)의 상호 대향하는 위치에 각각 제1 절결부(49a)와 제2 절결부(49b)를 형성한다. 이에 따라, 복합 프리폼(70)을 얻을 수 있다(도 21 참조).
복합 용기의 제조 방법
이어서, 도 24의 (d)∼(g)에 의해 본 실시형태에 의한 복합 용기(10A)의 제조 방법(블로우 성형 방법)에 관해서 설명한다.
예컨대 상술한 공정(도 24의 (a)∼(c) 참조)에 의해 복합 프리폼(70)을 제작한다. 이어서, 복합 프리폼(70)은 가열 장치(51)에 의해서 가열된다(도 24(d) 참조). 이때, 복합 프리폼(70)은, 마우스부(11a)를 아래로 향하게 한 상태에서 회전하면서 가열 장치(51)에 의해서 원주 방향으로 균등하게 가열된다. 이 가열 공정에 있어서의 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 가열 온도는, 예컨대 90℃ 내지 130℃로 하여도 좋다.
이어서, 가열 장치(51)에 의해서 가열된 복합 프리폼(70)은, 블로우 성형 금형(50)으로 보내진다(도 24(e) 참조).
복합 용기(10A)는, 이 블로우 성형 금형(50)을 이용하여 성형된다. 이 경우, 블로우 성형 금형(50)은, 상호 분할된 한 쌍의 몸통부 금형(50a, 50b)와 바닥부 금형(50c)로 이루어진다(도 24(e) 참조). 도 24(e)에 있어서, 한 쌍의 몸통부 금형(50a, 50b) 사이는 상호 열려 있고, 바닥부 금형(50c)은 위쪽으로 올라가 있다. 이 상태에서 한 쌍의 몸통부 금형(50a, 50b) 사이에 복합 프리폼(70)이 삽입된다.
이어서, 도 24(f)에 도시한 것과 같이, 바닥부 금형(50c)이 내려간 후에 한 쌍의 몸통부 금형(50a, 50b)이 폐쇄되어, 한 쌍의 몸통부 금형(50a, 50b) 및 바닥부 금형(50c)에 의해 밀폐된 블로우 성형 금형(50)이 구성된다. 이어서 프리폼(10a) 내에 공기가 압입되어, 복합 프리폼(70)에 대하여 2축 연신 블로우 성형이 실시된다.
이에 따라, 블로우 성형 금형(50) 내에서 프리폼(10a)으로부터 용기 본체(10)를 얻을 수 있다. 이 동안에 몸통부 금형(50a, 50b)은, 30℃ 내지 80℃까지 가열되고, 바닥부 금형(50c)은, 5℃ 내지 25℃까지 냉각된다. 이때, 블로우 성형 금형(50) 내에서는, 복합 프리폼(70)의 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)가 일체적으로 팽창된다. 이에 따라, 프리폼(10a) 및 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는 일체가 되어, 블로우 성형 금형(50)의 내면에 대응하는 형상으로 성형된다.
이와 같이 하여, 용기 본체(10)와 용기 본체(10)의 외면에 마련되는 열수축성 플라스틱제 부재(40)를 구비하는, 복합 용기(10A)를 얻을 수 있다. 이때, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 직경 축소부(48b)에 형성되는 제1 편(47a)과 제2 편(47b)(도 22)이, 상호 접근하는 방향으로 쓰러져 들어간다. 이에 따라, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)는, 용기 본체(10)의 바닥부(30)를 덮는 위치에서 압착된다. 이때, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)와 프리폼(10a)의 바닥부(30a)의 사이에 간극이 생기지 않기 때문에, 용기 본체(10)의 바닥부(30)가 열수축성 플라스틱제 부재(40)에 의해서 대략 균일하게 덮여, 바닥부(30)에 있어서의 열수축성 플라스틱제 부재(40)의 외관이 악화될 우려가 없다. 또한, 용기 본체(10)의 바닥부(30)와 열수축성 플라스틱제 부재(40)의 사이에 공기가 고이기 어렵기 때문에, 열수축성 플라스틱제 부재(40)와 바닥부(30)의 사이에 간극이 생기는 것을 방지할 수 있다.
이어서, 도 24(g)에 도시한 것과 같이, 한 쌍의 몸통부 금형(50a, 50b) 및 바닥부 금형(50c)이 서로 떨어져, 블로우 성형 금형(50) 내에서 복합 용기(10A)가 취출된다.
이와 같이 본 실시형태에 의하면, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)의 직경 축소부(48b)의 상호 대향하는 위치에 각각 제1 절결부(49a)와 제2 절결부(49b)를 형성한다. 이에 따라, 복합 프리폼(70)을 블로우 성형할 때, 제1 편(47a)과 제2 편(47b)이 좁아지도록 직경 축소부(48b)가 변형하기 때문에, 블로우 성형 후에 용기 본체(10)의 바닥부(30)와 열수축성 플라스틱제 부재(40)를 균일하게 밀착시켜, 바닥부(30)에 있어서의 외관이나 차광성, 가스 배리어성을 양호하게 할 수 있다. 또한, 용기 본체(10)의 바닥부(30)와 열수축성 플라스틱제 부재(40)의 사이에 공기가 잔존하는 것을 방지하여, 외관이 악화되는 문제점을 방지할 수 있다. 이 결과, 차광성이나 가스 배리어성 등의 다양한 기능이나 특성이 부여된 복합 용기(10A)를 높은 품질로 제조할 수 있다.
또한 본 실시형태에 의하면, 복합 용기(10A)를 제작할 때, 일반적인 블로우 성형 장치를 그대로 이용할 수 있기 때문에, 복합 용기(10A)를 제작하기 위한 새로운 성형 설비를 준비할 필요가 생기지 않는다. 또한, 프리폼(10a)의 외측에 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 마련하기 때문에, 프리폼(10a)을 성형하기 위한 새로운 성형 설비를 준비할 필요도 생기지 않는다.
변형예
이어서, 도 25에 의해 본 실시형태에 의한 복합 프리폼(70)의 변형예에 관해서 설명한다. 도 25에 도시하는 변형예는, 제1 편(47a)의 일부와 제2 편(47b)의 일부가 상호 압착되는 점이 다른 것이며, 그 밖의 구성은 상술한 도 21 내지 도 24에 도시하는 실시형태와 대략 동일하다. 도 25에 있어서, 도 21 내지 도 24와 동일 부분에는 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.
도 25에 도시한 것과 같이, 복합 프리폼(70)에 있어서, 직경 축소부(48b)에는, 제1 절결부(49a) 및 제2 절결부(49b)에 의해서 상호 분리되는 제1 편(47a)과 제2 편(47b)이 형성된다.
이 경우, 제1 편(47a)의 일부와 제2 편(47b)의 일부가 상호 압착된다. 구체적으로는, 제1 편(47a) 중 제1 절결부(49a)와 제2 절결부(49b)의 대략 중간에 위치하는 제1 압착 부분(47c)과, 제2 편(47b) 중 제1 절결부(49a)와 제2 절결부(49b)의 대략 중간에 위치하는 제2 압착 부분(47d)이 상호 열압착된다. 이에 따라, 제1 압착 부분(47c)과 제2 압착 부분(47d)이 상호 연결되고, 제1 편(47a)과 제2 편(47b)이 일체화된다. 또한, 제1 편(47a) 및 제2 편(47b)은, 바닥면 방향에서 봤을 때 각각 w자형 내지는 ω자형으로 형성된다.
이러한 복합 프리폼(70)을 제작하는 경우, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)를 열수축시키는 공정(도 24(c)) 후, 복합 프리폼(70)을 가열 장치(51)에 의해서 가열하는 공정(도 24(d)) 전에, 제1 편(47a)의 일부와 제2 편(47b)의 일부를 상호 압착하는 공정을 둔다. 구체적으로는, 열수축시키는 공정(도 24(c)) 직후의 열수축성 플라스틱제 부재(40a)가 고온인 상태에서 열압착용 공구(도시하지 않음) 등을 이용하여, 제1 편(47a)의 제1 압착 부분(47c)과 제2 편(47b)의 제2 압착 부분(47d)을 내측으로 향하게 하여 끼워 넣음으로써, 제1 압착 부분(47c)과 제2 압착 부분(47d)을 압착한다(도 25의 화살표 참조). 또는, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)가 식은 후에, 가열된 공구(도시하지 않음) 등을 이용하여 용융 압착하여도 좋다. 더욱이, 열수축성 플라스틱제 부재(40a)가 식은 후에, 공구(도시하지 않음) 등을 초음파 진동시켜 진동에 의한 발열을 이용하여 용융 압착하여도 좋다. 여기서, 이 압착 시의 조건(온도·압력 등)은 제1 실시형태의 경우와 같게 할 수 있다.
이와 같이 도 25에 도시하는 복합 프리폼(70)을 이용하는 경우, 복합 프리폼(70)을 블로우 성형할 때, 제1 편(47a)과 제2 편(47b)이 좁아지도록 직경 축소부(48b)가 변형되기 때문에, 블로우 성형 후에 용기 본체(10)의 바닥부(30)와 열수축성 플라스틱제 부재(40)가 균일하게 밀착되어, 바닥부(30)에 있어서의 외관을 양호하게 할 수 있다. 또한 이와 동시에, 블로우 성형 공정에서 개구(48d)로부터 공기가 배출되기 때문에, 용기 본체(10)의 바닥부(30)와 열수축성 플라스틱제 부재(40) 사이에 공기가 잔존하는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 제1 편(47a)의 일부와 제2 편(47b)의 일부가 상호 압착됨으로써, 용기 본체(10)의 바닥부(30)와 열수축성 플라스틱제 부재(40)의 밀착을 보다 확실한 것으로 하여, 외관이 양호하고 차광성이 우수한 복합 용기(10A)를 높은 품질로 제조할 수 있다.
Claims (2)
- 마우스부와, 상기 마우스부에 연결되는 몸통부와, 상기 몸통부에 연결되는 바닥부를 갖는, 프리폼과,
상기 프리폼의 외측을 둘러싸도록 마련되는 플라스틱제 부재를 구비하고,
상기 프리폼의 바닥부 측의 상기 플라스틱제 부재의 단부가, 상기 프리폼의 바닥부의 형상을 따라서 압착되어, 압착 바닥부를 형성하고,
상기 압착 바닥부는, 상기 바닥부의 형상을 따라 형성된 곡면부와, 상기 곡면부로부터 각각 돌출되는 제1 편과 제2 편을 가지며, 상기 제1 편과 상기 제2 편은 서로 압착되어 있는 것을 특징으로 하는 복합 프리폼. - 제 1항에 기재한 복합 프리폼의 블로우 성형품인 복합 용기로서,
마우스부와, 상기 마우스부의 아래쪽에 마련되는 몸통부와, 상기 몸통부 아래쪽에 마련되는 바닥부를 갖는, 용기 본체와,
상기 용기 본체의 외측에 밀착하여 마련되는 플라스틱제 부재를 구비하고,
상기 용기 본체의 상기 바닥부 측의 상기 플라스틱제 부재의 일단이 압착되어 압착 바닥부를 형성하는 것을 특징으로 하는 복합 용기.
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Legal Events
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