후육 투명 화장품 용기 사출성형 최적화를 위한 전동 사출성형기 제안 :: 전체

흔히 삼품(三品)산업으로 대변되는 화장품, 식품, 의약품 산업은 방대한 플라스틱 용기를 소요하는 산업군이다. 그중 화장품 산업은 중요한 사출성형기 수요 시장으로서, LS엠트론(주) 사출시스템사업부는 화장품 분야를 타깃으로 한 전용 전동식 사출성형기를 제안하고 있다. 본지에서는 LS엠트론(주) 사출시스템사업부의 도움을 받아 ‘후육 투명 화장품 용기’에 주로 활용되는 주요 수지 특성을 소개하고, 이 시장을 공략하기 위해 동사가 제안하는 사출성형기의 특징을 전한다.

1. 폴리에스테르(Polyester) 계열 수지 종합 ‘PETG’
PETG(Polyethylene Terephthalate Glycol)는 O=C-O의 Ester Group을 가지고 있으며 단량체의 차이로 물성 차이를 보인다.
특징으로는, Ester Group(O=C-O)의 극성으로 분자간 인력이 발생해 대부분 결정성 고분자를 이루고, 지방족(벤젠링X)과 방향족(벤젠링O)으로 나뉘며, 벤젠링의 구조적 안정성이 열적 안정성과 연관되어 물성 차이를 보인다. 또한 고내열성 수지는 대부분 분자간 인력을 높이거나 주 사슬에 방향족(벤젠링O)이 존재하며, LCP는 일반 고분자와 용융상태가 다르고 용융 시 방향성을 가지며 상대적으로 낮은 상변화 에너지와 높은 유동성을 보인다.

Ester Group

에스테르 계열 수지 분류

2. 폴리스티렌(Polystyrene) 계열 수지 종합 ‘SAN’
폴리스티렌(Polystyrene) 계열은 고무(충격강도 개선)와 극성기(내화학성 증가)에 따라 수지가 분류된다.

폴리스티렌 계열 수지 분류

3. 화장품 전용기 LS 가소화 솔루션
LS엠트론 사업부는 화장품 산업에 적합한 전용 가소화 솔루션을 제안한다. 동사는 투명 수지 전용 배럴 Ass'y를 장착해 황변 및 흑점 발생을 최소화했다.

1) 강점
LS엠트론의 화장품 전용 전동식 사출성형기의 주요 특징으로는 후육 성형, 투명성 강화, 재현성 확보 등이 있다.
고토크의 사출 모터를 탑재했고, 장시간 충진 및 보압이 가능하며, 두꺼운 제품, 복잡한 형상의 성형품에 적합하다.
또한 화장품 분야에 적합한 소재인 PETG, SAN 소재에 대한 전용 가소화 장치가 적용됐고, 온도제어존 확대 및 정밀한 열 제어를 실현했으며, 열전달을 최소화했다.
아울러 중량 편차를 줄이고 일정한 제품 치수를 확보하기 위해 고응답 로드셀 및 CPU를 적용했으며, 정밀 저속 제어를 구현했다.

2) 특징
LS엠트론의 화장품 전용 전동식 사출성형기에는 다양한 특징이 있다.
우선 형체부의 경우 토글부 오일급유가 가능하고, 표준 일반 형판을 캐비티간 편차 최소화를 위해 센터프레스 형판으로 대체해 변형 최소화 구조를 실현했다. 또한 100㎜ 연장된 최대 금형 두께를 표준으로 적용했고, HT250M 단열판 추가로 열전달을 최소화했다.
한편 사출부의 특징을 살펴보면, 사출 모터 용량을 두 단계 높여 300초의 장시간 보압을 유지하도록 했고, PETG, SAN 수지 특성을 고려해 계량 모터 또한 한 단계 높였다.
아울러 표준 히터온도존을 기존의 4개 존에서 6개 존으로 확대해 정밀한 열 제어를 실현했고, PETG, SAN 소재에 최적화된 가소화 장치 디자인 및 코팅을 적용해 투명도를 확보했다.
이 밖에도 사출장치 열전달의 최소화를 위해 기존에 표준에 포함되지 않았던 단열판을 추가, 정밀 열 제어에 힘을 더했고, 표준 하부 구동 방식에서 중앙 이중 터치 구동 방식으로 사출장치 이송 방식을 변경함으로써 모멘트 제로를 구현, 변형을 최소화했다.