KR100926887B1 - 플랙시블 튜브 시이트 및 튜브체 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화장품이나 의약품, 치약 등의 충전용 튜브용기로 쓰이는 알루미늄 박판과 플라스틱소재로 구성된 플랙시블 튜브 시이트 및 튜브체의 제조방법을 개시한다.
본 발명의 플랙시블 튜브 시이트는 튜브의 내측 표면층을 이루는 내 열접착층 및 외측 표면층을 이루는 외 열접착층과, 튜브 내로의 가스투과를 방지하는 가스차단층 그리고 상기 내·외 열접착층과 가스차단층을 접착하는 접착층으로 구성되는 플랙시블 튜브 시이트에 있어서, 상기 가스차단층은 알루미늄 박판과, 이 알루미늄 박판의 양면에 플라스틱 필름을 적층하여 된 보강층으로 구성된 다.
이와 같은 구성의 본 발명은 라미네이트 시이트를 원형으로 접합한 튜브체가 외부 온도의 변화에 의한 진원도의 변형을 방지할 수 있어 제품의 생산환경 특히, 온도차에 의한 제품 불량 발생을 억제할 수 있다.
라미네이트 시이트. 튜브체. 플랙시블 튜브,튜브용기
Description
본 발명은 페이스트(paste)나 액상형 제품을 충전하기 위한 플랙시블 튜브(flexible tube) 시이트 및 튜브체의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가스차단층을 구성하는 요소인 알루미늄 박판층의 양측으로 선팽창 계수가 동일한 소재로 이루어진 보강층을 부가 구성하여 튜브용기의 성형시 내측 또는 외측 방향으로 말려지는 컬링(curling)현상의 발생을 억제하여 진원도 변형을 최소화시킴으로써 제조환경(온도)에 영향을 받지 않으면서 표준화된 대량 양산을 가능하게 하는 플랙시블 튜브 시이트 및 튜브체의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 플랙시블 튜브는 화장품이나 의약품의 연고류 또는 향 보존을 위한 내용물 등의 포장을 위한 용도로 사용되며, 그 종류를 살펴보면 재질에 따라 크게 알루미늄으로 성형된 알루미늄 튜브와, 라미네이트 튜브로 대별된다.
상기 알루미늄 튜브는 의약품이나 내약품성이 요구되는 내용물 등의 포장을 위한 용도로 사용되며, 통상 소정크기의 알루미늄 덩어리를 충격 압축법에 의해 원통형으로 성형하고 실(Seal) 공정과 인쇄 공정(볼록판 오프셋 방식의 튜브 인쇄기로 인쇄) 등을 거쳐 완성된 튜브로 성형된다.
이와 같이 제조되는 알루미늄 튜브는 캡을 제외한 몸체 전체가 알루미늄으로 성형되어 있어 가스 및 수분에 대한 고차단성을 유지할 수 있으나, 알루미늄 금속이 갖는 복원력이 낮은 특징으로 인해 쉽게 변형되어 사용이 불편하고, 또한 심하게 굽힘된 경우에는 굽힘 부위가 절단되거나 파손되어 내용물이 외부로 유출되어 내용물 보존성에 악영향을 미치는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하고자 고차단성을 유지하면서 높은 복원성을 갖는 라미네이트가 개발되었다.
상기 라미네이트로 이루어진 플랙시블 튜브는 여러 가지 페이스트상 물질인 치약이나 식품 및 연고 등의 포장을 위한 튜브로 사용되며, 통상 압출 합지 방식(Extrusion Lamination)으로 기재를 접착 수지와 접착시켜 시이트 상태로 제조한 뒤 이를 시이트(sheet) 또는 롤(roll) 상태로 절단하고, 인쇄공정과 원통성형을 위한 실(Seal) 공정 등을 거쳐 완성된 튜브를 만드는 것이며, 최종 내용물 충진후 봉합 실(Seal)을 하는 것으로서 그 기능을 하는 것이다.
이러한 플랙시블 튜브에서 바디를 형성하는 시이트는 크게 알루미늄 박판을 가스 차단층으로 하고 다수의 중합체를 적층시킨 알루미늄 가스차단층 타입과, 에틸렌비닐 알코올(Ethylenevinylalcohol:EVOH)같은 고차단성을 가진 소재를 가스차단층으로 하고 다수의 중합체를 적층시킨 플라스틱 가스차단층 타입으로 구별된다.
즉, 통상적인 플랙시블 튜브의 튜브체는 내,외부열접착층과 내부차단층으로 구성되며, 내부차단층 구성에 있어 알루미늄 박판을 단독으로 적층하는 것과, 알루미늄 박판과 인장강도 및 연화점이 높은 고강도의 플라스틱 필름을 보강층으로 복합하여 적층하는 구성으로 튜브체를 제조하여, 자외선 차단 및 가스투과 방지, 투습등을 방지하기 위한 목적으로 사용되어 진다.
튜브용기로는 튜브체를 알루미늄 슬러그를 압출하여 제조되는 금속튜브용기, 고차단성 플라스틱소재(에틸렌비닐알코올 공중합체, 금속산화물 또는 증착코팅한 필름 등)을 내부차단층으로 하는 플라스틱 라미네이트 튜브용기, 비철금속인 알루미늄 박판을 내부차단층으로 하고 플라스틱 소재와 라미네이트한 복합라미네이트 튜브용기로 사용되고 있으며, 본 출원서는 복합라미네이트 튜브용기에 관한 사항으로 튜브용기의 내용물 보존을 위하여, 차단성이 탁월한 알루미늄 박판을 내부차단층으로 적층하여, 튜브용기의 튜브체로 제조하여 사용하는 것으로 통상적으로 자외선차단률이 98%이상,산소투과율 1.0㎠/㎡,24hrs,atm이하,투습도 1.0g/㎡,24hrs이하의 차단성을 유지하기 위하여, 알루미늄 박판과 플라스틱 소재을 이용한 라미네이트한 시이트를 제조하여, 튜브용기의 튜브체 제조에 관한 것이다.
튜브체의 원형접합 방법으로는 초음파 마찰열 또는 고주파 유도가열을 이용한 내부가열 방법을 이용하여, 튜브체를 제조하여, 유출구를 사출성형하여 내용물을 충전하여 봉합하는 것으로 튜브용기의 기능을 발휘하는 것이다.
상기와 같이 튜브체의 원형접합에 있어 고주파 유도가열 접합은 알루미늄 박판을 발열시켜 열접착층의 폴리에틸렌 필름을 용융하고,가압하여 튜브체를 접합하는 것으로 가열온도,시간,압력,접착강도등을 고려하여 적층기재의 두께가 결정되 며, 초음파 마찰열 접합은 이와 반대로 내,외부표면층의 폴리에틸렌 계면에 진동을 주어 마찰열을 발생시킴과 동시에 가압하여 접착하는 방식으로 접착강도를 얻기 위하여 마찰시간,압력,진폭등의 인자를 조합하여 접착강도를 결정한다,
또한, 튜브체 용착에 있어서, 접합부의 상하 겹침부분은 1.5㎜ ~ 3.0㎜의 오버랩을 준 상태에서 접합강도 0.3kg이상의 접합강도를 얻기 위하여, 압력은 3.0kgf/㎠ 수준으로 가압하여야 하며, 압축률은 20 ~ 30%수준으로 유지하는 것이 누액을 방지하고 일정한 파열강도를 얻을 수 있다. 파열강도는 튜브체에 폴리에틸렌수지로 유출구를 사출성형후 공기압으로 측정하여, 3.5 ~ 5bar에서 파열되어야 만 ,이상적인 품질기준으로 할 수 있다. 또한 튜브체에 유출구를 형성하기 위해 인서트 몰드금형을 이용한 생산방식에 있어서 알루미늄 박판이 사출압력으로 인한 균열이 발생하는 것을 확인할 수 있다.
상기와 같이 플랙시블 튜브용기의 튜브체에 구성된 복합라미네이트 시이트의 알루미늄 박판이 압력에 의한 균열을 방지하기 위해, 본 출원인이 출원한 한국특허 공고(2006.05.08 등록번호 제 10-057808889 호)에는 초음파 진동마찰에 적합한 튜브용기의 라미네이트 시이트 구조에 관한 사항이 개시되어 있다. 또한 본 출원인이 출원한 한국특허공고(2008.03.05 등록번호 제 10-0808889호)에는 플랙시블 튜브제조방법으로 사출성형시 고압에 의한 알루미늄 박판의 균열을 방지 및 튜브체의 접합에 있어 초음파 진동마찰 및 고주파 유도가열 접합시 압력에 의한 알루미늄 박판의 균열을 방지하는 제조방법에 관한 사항이 개시되어 있다.
상기의 튜브용기 제조에 있어 통상의 시이트 적층구조는 아래의 [표 1]과 같 이 설비의 특성을 고려하여 사용되는 것으로 튜브용기의 복원력 및 제조장치의 적합성을 고려하여 선택적으로 사용된다.
| 시이트 적층구조 | 소 재 | A형 | B형 | C형 |
| 내부 열접착층 | 폴리에틸렌필름(PE)+접착수지(PE) .OR. 접착제(우레탄 2액형) | 180㎛ | 180㎛ | 80㎛ |
| 보강층 | 이축연신 폴리에스테르 필름(PET) | 25㎛ | 12㎛ | 25㎛ |
| 접착제(우레탄 2액형) | ||||
| 금속층 | 알루미늄 박판(AL-FOIL) | 9㎛ | 12㎛ | 12㎛ |
| 외부 열접착층 | 폴리에틸렌필름(PE)+ 접착수지(EAA).OR. 접착제(우레탄2액형) | 141㎛ | 100㎛ | |
| 열접착층(코팅층) | 폴리에틸렌수지(PE)+ 접착수지(EAA) | 325㎛ | ||
| 시이트 두께 | ±3% 편차 | 355㎛ | 304㎛ | 442㎛ |
상기 <표 1>의 보강층은 이축연신 폴리에스테르(PET) 필름을 알루미늄 박판과 접착제를 이용하여, 드라이 라미네이트 방식으로 합지하여, 알루미늄 박판의 파열강도를 높여 압력에 견딜 수 있도록 튜브용기 제조방법으로 상용화한 것이며, 일반적으로 충전물의 점도 및 스티프니스를 고려하여, A형의 경우는 화장품(썬크림,세안,핸드크림) 튜브용기로 튜브체의 복원성을 중요시하는 용기에 적용되며, B형의 경우에는 치약,식품 튜브용기로 튜브체의 구김을 방지하기 위하여 적용되며, C형의 경우에는 화장품 튜브용기로 공압출 코팅방식으로 페턴(인쇄방식,색상,디자인등)의 다양성을 제공하기 위한 튜브체로 사용된다.
상기 <표1>의 유형별 튜브체의 원형접합에 있어, A형은 초음파 진동마찰 방식으로 제조되며,고주파 유도가열로는 발열체인 알루미늄 박판의 발열량이 일정시간내 열접착층의 폴리에틸렌 필름 및 접착수지를 용융하기에는 부적합 하며, B형은 초음파 진동마찰과 고주파 유도가열로 선택적으로 접합이 가능하며, C형은 연속공정을 위한 고주파 유도가열을 적용하여, 연속적으로 압출코팅하여 튜브체로 제조한다.
또한, 내용물 충전후 튜브체의 봉함실링에 있어, <표 1>의 유형별 적용가능 방법을 열거하면 아래의 <표 2>와 같다.
| 유 형 | 접착층 | 접합방식 | A형 | B형 | C형 |
| 튜브체원형접합 | 내부열접착층과 외부열접착층 접합 | 초음파진동마찰열 | O | O | X |
| 고주파유도가열 | X | O | O | ||
| 튜브체봉함실링 | 내부열접착층 | 열풍접합(HOT-AIR) | O | O | O |
| 초음파진동마찰열 | O | O | O | ||
| 고주파유도가열 | X | O | O | ||
| 전기가열(HEAT-SEAL) | X | O | X | ||
| 압축율 60 ~ 80 % | |||||
상기와 같이 통상적으로 접합방식에 있어 시이트의 소재 적층비율에 따라 접합방식을 선택적으로 적용한다.튜브용기 제조 및 사용형식은 일반적으로 시이트 제조공정,인쇄공정, 튜브체의 접합공정,유출구 형성 사출공정, 리드실링 및 캡 결합공정,충전공정(투입-방향조정(I-mark 검출)- 충전 - 열풍 - 접합 - 냉각 -접합부 성형절단- 인출)으로 나눌 수 있으며, 시이트 제조공정과 튜브체의 접합공정 및 충전공정은 상기 <표2>와 밀접한 관계로 구성된다.
상기와 같이 <표 1>의 시이트 적층구성은 주변환경의 온도변화에 의하여,튜브체의 진원도(眞圓度:Roudness) 변화가 잃어나는 현상은 아래의 <표 3>와 같이 확인할 수 있다.
| 온도 | 진원도 | A형 | B형 | C형 |
| 18 ~ 24℃ | 최대편차 | 0.4mm | 0.6mm | 0.3mm |
| 최소편차 | 0.2 | 0.3 | 0.1 | |
| 편차 | 0.6 | 0.9 | 0.4 | |
| 1 ~ 10℃ | 최대편차 | 2.2 | 2.5 | 0.9 |
| 최소편차 | 1.0 | 1.9 | 0.4 | |
| 편차 | 3.2 | 4.4 | 1.3 |
즉, 시이트에 적층된 보강층의 폴리에스텔(PET) 필름과 알루미늄 박판의 선팽창 계수의 차이로 온도 변화에 의한 튜브체가 원형에서 타원형상으로 변화하는 현상을 볼 수 있다.이는 라미네이트(압출 또는 건식라미네이트) 제조공정에서 건조온도 70℃(±10%) 수준에서 장력조절에 의한 커링(curling)을 제어하여, 튜브체의 진원도 변화를 최소화시키는 방법으로 제조한다. 그러나 튜브체가 <도 1>과 같이 온도변화로 인하여 타원형상으로 변형되어, 충진공정에서 I-MARK 인식 전자장치의 오류를 유발하는 결정적 원인을 제공한다. 튜브체의 진원도는 허용편차는 1mm(최대편차 0.5mm,최소편차0.5mm)내로 자동 충전공정에서의 바람직한 진원도다.
<표 3>의 B형 진원도 변화를 예시하면, 도 1과 같이 상온 1~10℃에서 직경 35φ 튜브체는 진원도(최대편차:2.5㎜. 최소편차 1.9㎜) 4.4㎜의 타원형상으로 변화가 나타난다. 이는 도면 2에 나타내 보인 바와 같이, 자동 충전공정에서 튜브체를 홀더에 직립으로 삽입하여, 회전시킬 경우 I-MARK 검출센서는 일정한 거리를 요구하는바, 진원도 변화로 오작동을 유발하여 생산성을 저하시키는 원인을 제공한다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 튜브체가 제조환경의 온도변화에 따른 진원도 1mm 이내의 허용공차 범위로 유지될 수 있는 플랙시블 튜브 시이트를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 접합공정, 사출공정, 충전공정에서 알루미늄 박판층이 고압력과 고주파유도가열에 의한 균열(crack) 발생을 방지하고, 내 보존성이 뛰어난 튜브체의 제조방법을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 플랙시블 튜브 시이트는, 튜브 내측 표면층을 이루는 내 열접착층 및 외측 표면층을 이루는 외 열접착층과, 튜브 내로의 가스투과를 방지하는 가스차단층 그리고 상기 내·외 열접착층과 가스차단층을 접착하는 접착층으로 구성되는 플랙시블 튜브 시이트에 있어서, 상기 가스차단층은 알루미늄 박판과, 이 알루미늄 박판의 양면에 플라스틱 필름을 적층하여 된 보강층으로 구성된 것을 그 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 보강층의 선팽창계수는 보강층의 선팽창계수의 0.8~1.2배인 것에 있다.
본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 보강층의 선팽창계수는 보강층의 선팽창계수와 동일한 것에 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 내·외 열접착층은 폴리에틸렌필름이고, 상기 보강층은 이축연신 폴리에스테르(PET), 이축연신 폴리프로필 렌(OPP),이축연신 나이론 필름 중 어느 하나인 것에 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 접착층은 폴리우레탄계 접착제인 것에 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 알루미늄 박판과 보강층은 폴리우레탄계 접착제로 된 접착층에 의해 접착되는 것에 있다.
상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 튜브체의 제조방법은 알루미늄 박판을 중심으로 그 양면으로 각각 접착층, 상호간의 선팽창계수가 0.8~1.2배인 보강층, 접착층, 폴리에틸렌필름으로 된 내·외 열접착층을 순차적으로 적층하여 된 플랙시블 튜브 시이트를 완성하는 단계; 상기 완성된 시이트를 일부분이 중첩되게 하여 봉 형상으로 감 되, 중첩된 부분에 초음파진동마찰열 또는 고주파 유도가열로 접합하여 튜브체를 완성하는 단계로 구성되는 것을 그 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 완성된 튜브체의 외면에 압출코팅으로 코팅층을 형성하는 단계를 더 수행하는 것에 있다.
본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 코팅층은 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌을 주제로 하는 공중합 수지인 것에 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 보강층은 이축연신 폴리에스테르(PET), 이축연신 폴리프로필렌(OPP),이축연신 나이론 필름 중 어느 하나인 것에 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어 나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따른 튜브체는 진원도의 변형을 획기적으로 개선하여 생산성 향상을 기할 수 있을 뿐만 아니라, 성형이 완료된 튜브체의 보관에 있어 주위 온도의 변화와 무관하게 변형이 방지되므로 변형 방지를 위한 별도의 설비나 공정을 필요로 하지 않아 보관비용을 획기적으로 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 제품의 품질향상을 통한 경쟁력을 확보할 수 있어 산업상 유용한 효과가 기대된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플랙시블 튜브 시이트 및 튜브체의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 튜브체의 가스차단층을 나타낸 단면도이고, 도 4 은 본 발명의 일 실시예에 따른 튜브체의 시이트를 나타낸 단면도이며, 도 5 은 본 발명의 일 실시예에 따른 튜브체의 압출코팅층를 나타낸 단면도이다.
이에 나타내 보인 바와 같이, 본 발명은 알루미늄 박판(10)과 균열을 방지하기 위한 보강층(30,30')으로 이루어진 가스차단층을 포함하는 구성이며, 상기 보강층(30′,30)은 알루미늄 박판(10)의 양면에 접층하여, 어느 일방이 온도편차로 인하여 선팽창성이 높은 방향으로 커링(curling)이 지지 않도록 구비되는 것을 그 기술적 특징으로 한다.
한편, 본 발명에서의 보강층(30,30')은 선팽창지수가 동일하거나 또는 보강층(30')의 선팽창계수가 보강층(30)의 선팽창계수의 0.8~1.2배인 단일소재를 적층한 것으로 120℃ ~190℃에서 변형이 없으며, 강한 인장력을 갇는 필름으로 구성된다.
도 3을 참조하면, 알루미늄 박판(FOIL)(10)과 보강층(30,30')의 접합은 내열(200℃~ 240℃)에 강한 경화성 접착제로 건식(dry) 라미네이트 방식으로 합지하며, 이 건식 라미네이트에 사용되는 접착제는 우레탄 접착제가 바람직하다. 이때의 상기 접착층(20,20')의 접합강도 0.4Kg ~ 1Kg 유지되도록 한다.
즉, 상기와 같이 구성되는 보강층(30′,30)은 선팽창 계수가 동일하거나 또 는 일정 범위 내에 있는 단일소재와 두께 편차가 없는 필름으로 구성되며, 또한 가스차단층을 이루는 알루미늄 박판(10)과 양면의 보강층 (30,30') 접합강도가 일정하도록 한다.
이때, 상기 보강층(30′,30)의 소재로는 온도 130 ~ 190℃이내의 온도에서 열변형이 없는 이축 연신 폴리에스테르(PET)필름, 이축 연신 폴리프로필렌 필름(OPP), 이축 연신 나이론필름 등이 가장 적합하며, 이는 열접착층의 폴리에틸렌 수지의 내보존성을 보완하는 효과를 얻을 수 있다. 투습 및 가스차단 효과가 취약한 폴리에틸렌은 내용물의 화학성분이 알루미늄 박판층의 접합력을 약화시키는 요인을 제공하기 때문에 본 출원인은 이러한 단점을 보완하기 위한 수단으로도 상기 소재를 사용하는 것을 제안한다.
상기와 같이 보강층(30)/접착층(20)/알루미늄박판층(10)/접착층(20')/보강층(30')으로 가스차단층을 구비하고, 열접착층(50,50')을 적층한다. 열접착층은 유출구 사출공정의 플라스틱 소재와 가교결합이 이루어질 수 있는 소재를 적용하면 된다.
열접착층의 폴리에틸렌 필름을 적층하고, 사출공정의 유출구 성형소재 또한 폴리에틸렌 수지를 이용하여 접합이 이루어질 수 있도록 하며, 파열강도는 3.5bar ~ 5.5bar내에 유지되도록 한다. 상기 가스차단층과 열접착층의 접합(40,40')은 이종기재간의 접합을 위하여, 건식(dry) 라미네이 방식 또는 압출 라미네이트 방식으로 접합한다. 접합력은 가스차단층의 접착층과 동일하다.
상기와 같이 열접착층(50)/접착층(40)/보강층(30)/접착층(20)/알루미늄 박 판(10)/접착층(20')/보강층(30')/접착층(40')/열접착층(50')으로 대칭구조로 시이트의 구성하여 튜브체를 제공함으로써 진원도 1.0mm내의 튜브용기가 제공된다.
이하에서는 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 도시된 실시 예에 따라 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 튜브체를 구성하는 시이트 구조는 알루미늄 박판층(10)을 중심으로 보강층(30,30')을 구성하는 것이다.
상기 구성에 있어서, 선팽창 계수가 동일하거나 또는 상호 일정 범위 내에 있는 소재를 이용하여 보강층(30,30')으로 적층하며, 건식(dry)라미네이트 방식에 의한 접착층을 구성하고, 또한 일정한 장력과 접착제의 도포량을 동일하게 도포하여 어느 일 방향으로 커링(curling)이 발생되지 않도록 한다.
도 5는 튜브체를 구성하는 시이트의 적층 도면으로서, 도 3의 가스차단층에 열접착층(50,50')은 튜브체의 내, 외측에 위치되며, 진원도 변화를 최소화하고, 열융착(초음파 진동 마찰열, 고주파 유도가열)에 적합하도록 80 ~ 200㎛두께를 갖는 폴리에필렌 필름이 가장 바람직하게 사용되는데, 이때 오버랩(Overlap: 1.5~3 mm)부의 실링(Sealing) 접착강도가 0.3 ~0.6Kg가 바람직하다. 특히 내측에 위치되는 열접착층은 내용물의 변질을 막고 보존에 영향이 미치지 않도록 무첨가필름을 사용한다.
또한, 튜브체의 패턴 부여는 외측의 기재에 적용한다. 보강층(20)에 그라비아 인쇄,홀로그램등의 패턴을 줄 수 있으며, 외부 열접착층은 투명 또는 마스터배 치 (master batch;염,안료를 수지 중에 고농도로 분사시켜 가공한 착색제)를 희석한 유색의 필름을 적층할 수 있다. 또한 외부 열접착층의 계면은 인쇄층을 둘 수 있다.
또한, 상기 접착층(20,20',40,40')은 비박리 구성, 즉 구부림, 접힘 등을 포함하여, 튜브용기 사용하는 중에 튜브체에 가해지는 외적인 스트레스에 의해서 적층기재가 분리되지 않는 특성과 200 ~240℃이상의 내열성이 있는 잡착제를 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 폴리우레탄 접착제가 상기와 같은 조건을 만족할 수 있어 가장 바람직하게 사용된다.
상기와 같이 진원도 변화를 최소하고, 압력에 의한 알루미늄 박막의 균열를 방지하고, 내부에 충진된 내용물의 화학성분이 내측에 위치하고 있는 열접착층(50')과 접착층(40') 및 보강층(30')을 구성하고 있는 수지 중합제층은 알루미늄 박막층의 부식과 박리현상이 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과를 가져다 준다.
실시예 1
도 5와 같은 적층 구조를 갖는 시이트를 제조하기 위하여,<표 4>와 같이 튜브체제조에 있어서, A형과 B형은 외부열접착층(50)/접착층(40)/보강층(30)/접착층(20)/알루미늄 박막(10)/접착층(20')/보강층(30')/접착층(40')/내부 열접착층(50') 순으로 건식(DRY)라미네이트 공법으로 시이트를 형성하여 튜브체를 제조하였으며, C형은 A형과 같이 시이트를 제조하여, 고주파 유도가열 방식으로시이트를 접합과 동시에 연속하여 압출 코팅 장치를 통과시켜 폴리에틸렌 수지를 압출코팅 층(60)으로 형성한 튜브체를 제조하였다.
| 구분 | 구성층 | A형 | B형 | C형 | |
| 시이트 | 외부 열접착층 | 폴리에틸렌 필름 | 160㎛ | 160㎛ | 50㎛ |
| 접착층 | 2액형 우레탄접착제 | ||||
| 보강층 | 이축연신폴리에스테르필름 | 12 | 12 | 12 | |
| 접착층 | 2액형 우레탄접착제 | ||||
| 금속층 | 알루미늄 박판 | 9 | 12 | 12 | |
| 접착층 | 2액형 우레탄접착제 | ||||
| 보강층 | 이축연신폴리에스테르필름 | 12 | 12 | 12 | |
| 접착증 | 2액형 우레탄접착제 | ||||
| 내부 열접착증 | 폴리에틸렌 필름 | 160 | 95 | 80 | |
| 외부 코팅층 | 폴리에틸렌 수지 공압출 | 276 | |||
| 접착층 4회공정(120목 심도60㎛) 고형분 도막두께 | 8 | 8 | 8 | ||
| 시이트 두께 | 361㎛ | 299㎛ | 450㎛ | ||
상기 <표 4>의 유형별 튜브체를 사출공정에서 폴리에틸렌 수지로 유출구를 성형한 튜브용기 형태의 진원도 변화와 오버렙 부문의 접합력 및 알루미늄 박판의 균열유무, 열풍(핫에어)에 의한 봉함실링 후 튜브용기의 압력시험을 결과를 예시하면 <표 5> 같다.
| 시험항목 | 시험영역 | 세부사항 | A형 | B형 | C형 |
| 진원도 | 18 ~ 24℃ | 편차(최대+최소) 1mm내 | 0.3mm | 0.5mm | 0.2mm |
| 1 ~ 10℃ | 편차(최대+최소) 1mm내 | 0.7 | 1.0 | 0.2 | |
| 변화차이 0.4 | 0.5 | 0 | |||
| 파열시험 | 공기압(3.5bar이상) | 튜브체 봉함(열풍450℃) | 4.1bar | 3.7bar | 5.5bar |
| 튜브체 접합강도 | 0.3kg 이상 | 튜브체 오버렙접합강도 | 0.5kg | 0.38kg | 0.6kg |
| 알루미늄균열 | 수산화나튜륨용액 | 충전후 72시간반층상태 | 부식없음 | 부식없음 | 부식없음 |
| 튜브체 접합방식 | 초음파 진동마찰열 | 1초내 접합가능유무 | 가능 | 가능 | 가능 |
| 고주파 유도가열 | 불가 | 가능 | 가능 | ||
| 전기가열(heat seal) | 불가 | 불가 | 가능 | ||
| 사출성형 균열 | 240℃/유압25Mpa | 알루미늄박판층균열유무 | 무 | 무 | 무 |
상기와 같이 시이트 구조층으로 튜브용기를 제조하여 실시한 결과와 같이 진원도 변화는 허용편차 내에서 차이를 나타내며, 튜브용기의 기능을 발현하기 위한 시험항목을 기준으로 시험한 결과 우수한 결과를 확인할 수 있다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
도 1 은 튜브체의 진원도 변화를 나타낸 단면도,
도 2 은 자동충전기의 튜브용기 I-MARK 검출센서를 나타낸 단면도,
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 튜브체의 가스차단층을 나타낸 단면도,
도 4 은 본 발명의 일 실시예에 따른 튜브체의 시이트를 나타낸 단면도,
도 5 은 본 발명의 일 실시예에 따른 튜브체의 압출코팅층를 나타낸 단면도.
<도면의 주요부호에 대한 상세한 설명>
10: 알루미늄 박판(foil)
20,20',40,40': 접착층
30,30' : 보강층
50,50': 열접착층
60: 압출코팅층
Claims (10)
- 튜브 내측 표면층을 이루는 내 열접착층(50′) 및 외측 표면층을 이루는 외 열접착층(50)과, 튜브 내로의 가스투과를 방지하는 가스차단층 그리고 상기 내·외 열접착층(50′,50)과 가스차단층을 접착하는 접착층(20',20)으로 구성되는 플랙시블 튜브 시이트에 있어서,상기 가스차단층은 알루미늄 박판(10)과, 이 알루미늄 박판(10)의 양면에 플라스틱 필름을 적층하여 된 것으로 대칭으로 동일하거나 50% 이내의 선팽창계수 범위를 갖는 보강층(30′,30)으로 구성되는 것을 포함하고,상기 내·외 열접착층(50′,50)은 폴리에틸렌필름이고, 상기 접착층(20',20)은 폴리우레탄계 접착제이며, 상기 알루미늄 박판(10)과 보강층(30′,30)은 폴리우레탄계 접착제로 된 접착층(40',40)에 의해 접착되는 것을 특징으로 하는 플랙시블 튜브 시이트.
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서, 상기 보강층(30′,30)은 이축연신 폴리에스테르(PET), 이축연신 폴리프로필렌(OPP),이축연신 나이론 필름 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플랙시블 튜브 시이트.
- 삭제
- 삭제
- 알루미늄 박판(10)을 중심으로 그 양면으로 각각 접착층(20',20), 상호간의 선팽창계수가 대칭으로 동일하거나, 50% 범위내인 보강층(30′,30), 접착층(40',40), 폴리에틸렌필름으로 된 내·외 열접착층(50′,50)을 순차적으로 적층하여 된 플랙시블 튜브 시이트를 완성하는 단계;상기 완성된 시이트를 일부분이 중첩되게 하여 봉 형상으로 감 되, 중첩된 부분에 초음파진동마찰열 또는 고주파 유도가열로 접합하여 튜브체를 완성하는 단계;상기 완성된 튜브체의 외면에 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌을 주제로 하는 공중합 수지를 압출코팅으로 코팅층(60)을 형성하는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 튜브체의 제조방법.
- 삭제
- 삭제
- 제 7항에 있어서, 상기 보강층(30′,30)은 이축연신 폴리에스테르(PET), 이축연신 폴리프로필렌(OPP),이축연신 나이론 필름 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 튜브체의 제조방법.
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