KR102172527B1 - 용기 및 뚜껑 - Google Patents

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sealing
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조나단 알. 프리드맨
도날드 리 후버
브라이언 티프트
프랭클린 리 주니어 루카스
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씨에스피 테크놀로지스, 인크.
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Abstract

수밀 용기(100, 300)는 용기 본체(101, 301) 및 바람직하게는 힌지(140, 340)에 의해 본체(101, 301)에 연결되는 뚜껑(101, 120, 320)을 포함한다. 본체(101, 301) 및 뚜껑(101, 120, 320)은 본체(101, 301)와 뚜껑(101, 120, 320) 사이에 수밀 밀봉부(460)를 제공하기 위해 적어도 제1 밀봉부(462) 및 제2 밀봉부(464)를 연속으로 포함한다. 제1 밀봉부(462)는 본체(101, 301) 및 뚜껑(101, 120, 320) 각각의 열가소성 밀봉면-열가소성 밀봉면의 결합을 포함한다. 제2 밀봉부(464)는 본체(101, 301) 및 뚜껑(101, 120, 320) 각각의, 또는 뚜껑(101, 120, 320) 및 본체(101, 301) 각각의 열가소성 밀봉면-탄성중합성 밀봉면의 결합을 포함한다.

Description

용기 및 뚜껑
본 발명은 일반적으로 수분에 의한 열화에 민감한 제품용 용기에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 반복적으로 개방 및 폐쇄하기 쉽고, 수회의 개방 및 폐쇄 사이클 이후에도 수밀성(moisture tightness)을 신뢰도 있게 제공하는 2개 이상의 밀봉부를 뚜껑과 본체 사이에 연속으로 포함하는 플립-톱(flip-top) 방식의 수밀 용기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 용기는, 예컨대 의약품, 프로바이오틱스, 영양제, 진단 테스트 스트립 및 그 밖의 수분 민감성 물품에 대하여 이용될 수 있다.
약물의 효능은 수분에 의해 훼손될 수 있다. 약물이 수분을 흡수하면, 약물은 그 의도된 목적에 대하여 효과가 떨어질 수 있다. 당뇨병 관리에 사용되는 혈당 테스트 스트립과 같은 진단 테스트 스트립도 수분에 노출되면 악영향을 받을 수 있다.
약물 및/또는 테스트 스트립은 통상적으로 용기 내에 보관된다. 이러한 용기는 제품을 수용하기 위한 내부, 및 내부로 통하는 개구부를 한정하는 본체를 포함할 수 있다. 선택적으로 힌지에 의해 본체에 연결되는 마개 또는 뚜껑이 또한 포함될 수 있다. 본체를 뚜껑으로 폐쇄하여 개구부를 덮고 밀봉함으로써, 용기가 폐쇄되고 내용물은 용기 안에 안전하게 보관될 수 있다.
진단 테스트 스트립과 같은 제품은 사용시에 정확한 판독을 제공하기 위해 특정한 환경 조건에 의존한다. 이들 제품은, 특정한 수분 또는 상대 습도가 되면, 높거나 낮게 편중된 잘못된 판독치를 제공할 수 있다. 따라서, 수분은 이들 제품의 품질 수명을 현저하게 떨어뜨릴 수 있다. 당뇨병 시장과 같이 진단 테스트 스트립 테스팅을 필요로 하는 소비자는 종종 24시간 주기 내에 여러 차례 테스트를 하고 그들이 얻은 판독치의 정확성에 의존한다.
약물 및 진단 테스트 스트립은 그들의 라이프 사이클 동안 여러 차례에 걸쳐 수분과 직면할 수 있다. 이러한 직면은, 제조 단계 도중에, 출하 도중에, 제품을 판매 전에 보관하고 있는 동안, 제품을 판매 후에 보관하고 있는 동안, 그리고 제품이 사용될 수 있도록 제품을 포함하고 있는 용기가 개방될 때마다 발생할 수 있다. 제품이 수밀 용기에 보관된 이후에도, 시간이 지남에 따라 내부의 수분에 민감한 내용물에 유해할 수 있는, 밀봉부를 통한 소량의 수분 침투가 여전히 존재할 수 있다. 이러한 이유로, 용기 내에는 수분을 흡수하기 위한 건조제(desiccant) 재료(예컨대, 건조제 혼입형 폴리머(desiccant entrained polymer) 형태)가 제공되는 것이 보통이다. 그러나, 건조제 재료는 제조 비용을 증대시킨다. 밀봉부를 개선하면, 건조제의 양을 감소시켜서 계산된 수분 예산을 달성하게 되고, 그에 따라 용기를 제조하는 비용이 낮아진다.
한편, 밀봉부 자체는 용기를 제작하는 비용을 현저하게 증대시키지 않아야 하며, 그렇지 않으면 건조제의 사용을 줄이는 것을 통한 비용 절감이 상쇄될 수 있다. 또한, 밀봉부 자체는, 예컨대 운반 도중에 발생할 수 있는 압력 변화로 인해 용기가 의도치 않게 위로 개방(pop open)될 수 있을 만큼 너무 용이하게 개방되지는 않는 동시에, 개방에 지나친 힘을 필요로 하지도 않도록 주의 깊게 설계되어야만 한다. 의약품 및 진단품 포장 업계에서는, 제품 개선과 제조 효율 및 비용 현실의 균형을 잡는 것이 중요하다.
따라서, 개방을 위해 큰 개방력을 필요로 하지 않으면서, 제작 비용이 저렴하며 수회의 개방 및 폐쇄 사이클 이후에도 확실하게 수밀 밀봉을 제공하는 의약품 또는 진단 테스트 스트립 사용의 개선된 플립-톱 용기에 대한 필요성이 존재한다.
따라서, 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 수밀 용기가 제공된다. 용기는 기저부 및 해당 기저부로부터 연장되는 측벽을 갖는 용기 본체를 갖는다. 본체는, 예를 들어 진단 테스트 스트립과 같은 제품을 수용하도록 구성되는 내부를 한정한다. 본체는 내부로 통하는 개구부를 추가로 갖는다. 뚜껑은 힌지에 의해 본체에 연결되고, 뚜껑이 본체와의 수밀 밀봉부를 생성하도록 개구부를 덮는 폐쇄 위치와 개구부가 노출되는 개방 위치 사이에서 용기를 이동시키기 위해 용기 본체에 대하여 힌지를 중심으로 피봇 가능하다. 수밀 밀봉부는 뚜껑이 폐쇄 위치에 있을 때 본체와 뚜껑 사이의 연속하는 복수의 맞물림형 결합 밀봉부에 의해 제공된다. 복수의 맞물림형 결합 밀봉부는 적어도 제1 밀봉부 및 제2 밀봉부를 포함한다. 제1 밀봉부는 본체의 열가소성 밀봉면을 뚜껑의 열가소성 밀봉면에 결합함으로써 형성된다. 제2 밀봉부는 본체의 열가소성 밀봉면을 뚜껑의 탄성중합성 밀봉면과 결합함으로써 형성된다. 탄성중합성 밀봉면은 뚜껑이 폐쇄 위치에 있을 때 개구부를 둘러싸는 테두리의 상부면에 의해 압축되도록 구성되는 탄성중합성 링을 포함한다. 탄성중합성 링의 수직 압축은 링의 일부분이 본체와 뚜껑 사이에 제공되는 공극 내로 반경 방향으로 탄성적으로 팽창되게 한다.
따라서, 본 발명의 예시적인 다른 실시형태에 따른 수밀 용기는 본체 및 뚜껑을 포함한다. 본체는 제품을 수용하기 위한 내부, 및 내부로 통하는 개구부를 한정한다. 뚜껑은 힌지로 본체에 연결된다. 뚜껑은 뚜껑이 개구부를 덮고 본체에 결합되는 폐쇄 위치와 개구부가 노출되는 개방 위치 사이에서 본체에 대하여 이동 가능하다. 복수의 밀봉부가 본체와 뚜껑 사이에 위치된다. 뚜껑이 폐쇄 위치에 있을 때 밀봉부들은 연속하게 된다. 복수의 밀봉부는 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이행하기 위한 개방력을 필요로 하는 제1 밀봉부, 및 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이행하기 위한 개방력보다 큰 힘을 필요로 하지 않는 제1 밀봉부와 조합되는 제2 밀봉부를 포함한다. 제1 밀봉부는 열가소성 밀봉면과 열가소성 밀봉면을 결합함으로써 형성되고, 제1 밀봉부는 본체의 중심 축선에 대한 본체의 언더컷(undercut)을 포함한다. 제2 밀봉부는 탄성중합체 밀봉면과 열가소성 밀봉면을 결합함으로써 형성되고, 탄성중합체-열가소성 밀봉면은 선택적으로 멀티-쇼트 사출 성형(multi-shot injection molding)으로 뚜껑 내에 또는 본체 상에 형성되는 탄성중합체를 포함한다. 열가소성은 비압축성이며, 탄성중합체는 압축성이고, 바람직하게는 탄성이다.
본 발명은, 유사한 참조 번호가 유사한 요소를 나타내는, 이하의 도면과 관련하여 설명될 것이다:
도 1은 개방 위치에 있는 예시적인 실시형태에 따른 용기의 사시도이다.
도 2는 도 1의 예시적인 실시형태의 제1 변형예를 나타내는 확대 단면도이다.
도 3은 도 1의 예시적인 실시형태의 제2의 예시적인 실시형태를 나타내는 확대 단면도이다.
도 4는 도 2의 특징부를 나타내는 단면도로서, 도 1의 예시적인 실시형태의 제1 변형예에 따른 용기의 추가적인 부분들을 더 도시한다.
도 5는 도 3의 특징부를 나타내는 단면도로서, 도 1의 예시적인 실시형태의 제2 변형예에 따른 용기의 추가적인 부분들을 더 도시한다.
도 6은 폐쇄 위치에 있는 제2의 예시적인 실시형태에 따른 용기의 사시도이다.
도 7은 개방 위치에 있는 도 6의 용기의 사시도이다.
도 8은 뚜껑의 밀봉면을 나타내는 도 7의 용기의 8-8 단면선을 따라 취한 확대 단면도이다.
도 9는 수밀 밀봉부를 생성하기 위해 연속하는 제1 밀봉부 및 제2 밀봉부의 맞물림을 나타내는 도 6의 용기의 단면선 9-9를 따라 취한 확대 단면도이다.
도 10a 및 도 10b는, 본체의 열가소성 밀봉면과의 맞물림 직전에 뚜껑의 탄성중합성 링을 도시하고(도 10a), 이어서 본체의 열가소성 밀봉면과 뚜껑의 탄성중합성 링의 밀봉 맞물림을 도시하는(도 10b) 개략도이다.
일반적으로, 본 발명은 용기 본체와 본체를 밀봉하는 뚜껑 사이로 용기에 진입하는 수분의 양을 줄이기 위한 용기 및 용기 제조 방법에 관한 것이다. 일 양태에 있어서, 개시된 실시형태는 적어도 2개의 밀봉부를 연속으로 제공함으로써 본체와 뚜껑 사이에서 유동할 수 있는 수분의 양을 줄이도록 구성되고, 하나의 이러한 밀봉부는 고유하게 용기를 개방하는데 필요한 힘을 증가시키지 않는 탄성중합체-열가소성 계면에 의해 형성된다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "탄성중합체(elastomer)"는 그 광의로 이해되어야 한다. 특히 바람직한 탄성중합체는, 선택적으로 Shore A 경도가 20 내지 50, 바람직하게는 20 내지 40, 더 바람직하게는 20 내지 35인 열가소성 탄성중합체(TPE)이다. 대안으로서, 용어 "탄성중합체"는 경질의(예컨대, 열가소성) 표면에 대하여 압축 밀봉부를 생성하기에 적합한 실리콘 고무 또는 그 밖의 바람직한 사출 성형 가능한 연질 재료 및 탄성 재료를 포함할 수 있다. 임의의 실시형태에 있어서, 탄성중합체는 반복 사용하도록 구성되어야 하고, 즉 수회의 개방 및 폐쇄 사이클(예컨대, 적어도 10회, 바람직하게는 적어도 25회, 더 바람직하게는 적어도 50회의 사이클) 동안 열화되지 않아야 한다.
선택적으로, 본 발명은 하나의 쇼트에서 탄성중합성 밀봉부가 제조되고 다른 쇼트에서 열가소성 용기가 제조되는 멀티-쇼트 사출 성형 공정으로 제조되는 용기에 관한 것이다. 본 명세서에 개시되는 바와 같은 용기 실시형태는 힌지식 플립-톱 뚜껑을 포함하는 것이 바람직하고, 본체와 뚜껑은 본체와 뚜껑 사이의 열가소성-열가소성 밀봉부와 함께 연속하여 작용하는 낮은 질량(low mass)의 탄성중합체-열가소성 밀봉부를 그 사이에 포함한다. 조합된 밀봉부는 어느 하나의 밀봉부 단독일 경우보다 폐쇄시에 용기 내로의 수증기의 투과를 더 줄여, 보다 긴 품질 수명 보호를 가능하게 하면서도, 소비자 이용에 도움이 되도록 용기가 낮은 개방력을 갖게 할 수 있다.
외부 용기는 2가지 재료, 즉(주로) 베이스 열가소재(예컨대, 폴리프로필렌) 및 탄성중합체, 바람직하게는 본 발명의 하나의 밀봉면으로서의 열가소성 탄성중합체(TPE)로 구성된다. 용기는 소비자에 의해 용이하게 개방 및 폐쇄되도록 설계되는 힌지, 선택적으로 리빙 힌지(living hinge)에 의해 본체에 연결되는 일체형 뚜껑을 갖는다. 재료 선택 및 열가소성-열가소성 밀봉부 설계의 성질상, 용기는 낮은 수증기 투과율(MVTR)을 갖는다. 이 용기는 또한, MVTR을 더 낮추기 위해 탄성중합체 재료를 포함해서 부가적인 탄성중합체-열가소성 밀봉부를 생성한다. MVTR을 더 낮춤으로써, 용기는 목표한 품질 수명을 달성하기 위해 어떠한 건조 방법을 통하더라도 방수를 덜 필요로 한다. 밀봉부들의 조합은, 해당 용기가 열가소성-열가소성 밀봉만을 갖는 다른 동등한 기준 용기보다 낮은 MVTR을 제공하는 것을 가능하게 하는 동시에, 열가소성-탄성중합체 밀봉부만을 사용할 경우에 기대되는 것보다도 낮은 개방 및 폐쇄력을 가능하게 한다. 또한, 탄성중합체 재료의 낮은 질량은 용기 제조 공정에 있어서의 외부 용기 재료의 재활용/재사용을 여전히 가능하게 할 것이다.
본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 열가소성 힌지 플립-톱 용기는 낮은 증기 투과율을 갖는 재료, 예컨대 폴리프로필렌으로 구성된다. 또한, 용기 뚜껑은, 선택적으로 뚜껑 밀봉부 영역 내측에, 선택적으로 멀티 쇼트 사출 성형에 의해 영구적으로 제조되는 열가소성-탄성중합체 밀봉부와 조합하여 열가소성-열가소성 밀봉부를 모두 포함하는 밀봉 메커니즘으로 설계된다. 열가소성-열가소성 밀봉부 영역은, 열가소성-열가소성 밀봉부의 일부분일 뿐만 아니라, 기하학적 형상 때문에, 바이알(vial)의 개방 및 폐쇄력을 제어하는 바이알의 중심 축선에 대하여 비스듬하게(또는 둥글게 또는 경사지게) 언더컷을 갖도록 설계될 수 있다. 열가소성-열가소성 밀봉부를 열가소성-탄성중합체 밀봉부와 연속하여 작용시킴으로써, 동일한 수준의 수분 침투를 달성하기 위해 열가소성 밀봉부에 인가될 필요가 있는 압축력이, 본 발명의 선택적인 양태에 있어서는, 감소될 수 있다. 이는 개방 및 폐쇄력의 감소를 용이하게 할 수 있으며, 그에 따라 소비자가 용기를 사용하기 더 쉬워진다. 이는, 당뇨병성 신경병증을 가진 환자, 또는 고령자와 같은 용기를 개방 및 폐쇄하는데 어려움이 있을 수 있는 소비자 집단에게 특히 유용하다.
열가소성-열가소성 밀봉부는, 폐쇄되는 관계(예컨대, 스냅식 끼워맞춤(snap-fit))를 제공하고 효과적인 수분 장벽으로서 작용하기 위해, 기하학적으로 매우 밀접하게 일치해야만 하는 2개의 비압축성 표면의 결합에 의존한다. 이는 대향하는 비압축성 표면들을 결합해서 밀봉부를 형성하기에 충분한 압축력을 필요로 한다. 밀봉부의 유효성은 접촉 면적과, 표면들 사이에서 수분의 통과를 허용하는 공간의 양(예컨대, 미세 틈새(microgaps)를 통해, 또는 열가소성 재료의 결함 또는 마모 및 파손에 기인함)에 의존한다.
열가소성-탄성중합체 밀봉부는 압축성 및 바람직하게는 탄성 표면(탄성중합성 표면)과 결합하는 하나의 비압축성 표면(열가소성 표면)에 의존한다. 이러한 타입의 밀봉부는 표면들 사이에서 대향하는 비압축성 표면에 있는 임의의 가능한 틈새 또는 결함을 "메우도록(fills)" 탄성중합체를 압축하기에 충분한 작동력에 의존한다. 이 압력은 수밀성을 제공하도록 용기가 폐쇄되는 경우에는 항상 유지되어야만 하고, 이후 용기의 개방을 위해 극복된다.
열가소성-탄성중합체 밀봉부와 연속하여 열가소성-열가소성 밀봉부를 조합함으로써, 인체공학적으로 소비자 집단에게 유리한 범위의 용기 개방력을 여전히 유지하면서도 수증기 침투가 감소될 수 있다.
본 명세서에 개시되는 실시형태의 최적의 일 양태에 있어서, 탄성중합체-열가소성 밀봉부는, 밀봉부의 압축 방향이 바이알의 주축과 평행하고 밀봉면에 수직하도록 구성 및 배향된다. 이는, 탄성중합체가 바이알 뚜껑의 내측 부분 상에 있거나, 바이알 본체로부터 반경 방향으로 돌출하는 외측 테두리 상에 있거나, 또는 개구부 주변에 배치되는 바이알 본체의 상측 에지 상에 있는 경우 중 하나이다(또는 전술한 것들 중 선택적으로 둘 또는 셋 모두). 이렇게, 바이알이 개방 및 폐쇄되는 경우, 탄성중합체-열가소성 밀봉부는 탄성중합체와 스카프(scarf)를 마찰시키거나 또는 밀봉부를 손상시킬 수 있는 반경 방향의 힘을 받지 않는다(이러한 밀봉부가 바이알 테두리의 측면 상에 또는 바이알 뚜껑의 내측 스커트 상에 있었을 경우에는 발생할 수 있음). 이로 인해, 탄성중합체-열가소성 밀봉부의 성능을 저하시키는 일 없이, 반복적인 개방이 가능해진다. 이 구성은, 적은 압축력을 필요로 하는 낮은 듀로미터 밀봉 재료의 사용을 가능하게 하고, 또한 다른 점에 대해서는 동일하지만 탄성중합체-열가소성 밀봉부에 대해서는 기준 바이알보다 낮은 침투율로 낮은 개방력을 제공한다. 또한, 이 구성은 반경 방향으로 압축되는 탄성중합성 요소를 가진 스토퍼(stopper)-타입 밀봉부와는 다르게, 밀봉부의 개방력을 증가시키지 않는다.
이제, 유사한 참조 번호가 유사한 부분을 나타내는 도면의 다양한 도를 상세히 참조하면, 도 1에는, 본 발명의 예시적인 실시형태를 제공하기 위해 다양한 특징과 조합하여 사용될 수 있는 용기가 도시되어 있다. 용기(100)는 주로, 예를 들어, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌과 같은 폴리올레핀을 포함하는 하나 이상의 사출 성형 가능한 열가소성 재료로 제조될 수 있다. 선택적인 실시형태에 따르면, 용기는 주로 열가소성 재료 및 매우 소량의 열가소성 탄성중합체 재료를 포함하는 혼합물로 제조될 수 있다.
용기(100)는 기저부(155) 및 해당 기저부로부터 연장되는 선택적으로 관형의 측벽(105)을 갖는 용기 본체(101)를 포함하고, 본체(101)는 제품, 예컨대, 진단 테스트 스트립을 수용하도록 구성되는 내부(115)를 한정한다. 측벽(105)은 선택적으로, 상측 에지를 갖는 립(lip)(110)에서 종단되고, 립(110)은 내부(115)로 통하는 본체(101)의 개구부(107)를 둘러싼다.
뚜껑(120)은 힌지(140), 선택적으로 리빙 힌지에 의해 본체(101)에 연결되는 것이 바람직하고, 플립-톱 용기(100) 또는 바이알을 생성한다. 뚜껑(120)은, (바람직하게는 본체와의 수밀 밀봉부를 생성하도록) 뚜껑(120)이 개구부(107)를 덮는 폐쇄 위치(예컨대, 도 4 또는 도 5 참조)와 개구부(107)가 노출되는 개방 위치(예컨대, 도 1 참조) 사이에서 용기를 이동시키기 위해 용기 본체(101)에 대하여 힌지(140)를 중심으로 피봇 가능하다.
용기 본체(101)는 선택적으로, 측벽(105)으로부터 반경 방향으로 바깥쪽으로 돌출해서 용기 본체(101)를 그 상부 부근에서 완전히 둘러싸는 외측 테두리(145)를 포함할 수 있다. 선택적으로, 립(110)은 테두리(145)로부터 수직하게 돌출한다. 선택적으로, 임의의 실시형태에 있어서, 립(110)은 측벽(105)의 나머지 부분과 대략 동일한 두께를 갖는다. 선택적으로, 임의의 실시형태에 있어서, 립(110)은 측벽(105)의 나머지 부분의 두께보다 약간 적은 두께를 갖는다.
뚜껑(101)은 뚜껑 기저부(119)와 바람직하게는 수하 스커트(depending skirt)(125)를 포함한다. 뚜껑(101)은 뚜껑 외측 테두리(131) 및 선택적으로 뚜껑(120)으로부터 반경 방향으로 연장되는 엄지 탭(121)을 추가로 포함한다. 용기(100)를 폐쇄하기 위해, 뚜껑(120)이 개구부(107)를 덮도록 뚜껑(120)이 힌지(140)를 중심으로 피봇되고, 뚜껑(120)과 본체(101)의 각각의 결합 밀봉면을 맞물리게 해서 뚜껑(120)을 폐쇄 위치에 위치시킨다.
도 2는 도 1의 예시적인 실시형태의 제1 변형예에 따른 용기의 단면도이다. 본체(101)는 도면의 바닥 부근에 도시되는 반면, 뚜껑(120)은 도면의 상부 부근에 도시된다. 도 1에 대하여 전술한 바와 같이, 본체(101)는 본체(101)의 원주 둘레로 본체(101)의 상부 부근에서 반경 방향으로 돌출하는 외측 테두리(145)를 선택적으로 포함한다. 뚜껑(120)은 선택적으로 뚜껑(120)의 수하 스커트(125)의 내측 부분으로부터 반경 방향으로 돌출하는 뚜껑 외측 테두리(131)를 포함한다.
뚜껑(120)이 폐쇄 위치에 있을 때, 뚜껑 테두리 면(208)은 본체 테두리 면(206)에 대면한다. 따라서, 뚜껑(120)이 폐쇄 위치에 있을 때, 본체 테두리 면(206)과 적어도 뚜껑 테두리 면(208)의 부분들이 서로 맞물린다. 본체 테두리 면(206)에는 탄성중합체 밀봉부(210a)가 부착된다. 밀봉부(210a)는, 바람직하게는 본체 테두리 면(206)의 원주 둘레에 배치되는 환형 링이다. 나타낸 예시적인 실시형태에 있어서, 탄성중합체-열가소성 밀봉부는 뚜껑 테두리 면(208)에 의해 맞물려서 압축되어 있는 탄성중합체 밀봉부(210a)에 의해 생성된다.
뚜껑(120)은 뚜껑 기저부(119) 및 스커트(125)에 의해 한정되는 뚜껑 내부(109)를 포함한다. 본체(101)의 립(110)은, 뚜껑(120)이 폐쇄 위치에 있을 때, 뚜껑 내부(109) 안으로 연장된다. 그 위치에서, 본체(101)의 본체 언더컷 면(204)이 뚜껑 언더컷 면(202)과 결합한다. 따라서, 열가소성-열가소성 밀봉면이 형성된다. 또한, 이 구성은, 예컨대 스냅식 끼워맞춤 결합 구성을 통해 뚜껑(120)을 폐쇄 위치에 보유하기 위한 폐쇄되는 위치를 제공하고, 뚜껑이 의도치 않게 개방되는 것을 방지한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 열가소성-열가소성 밀봉부 및 폐쇄되는 위치는 각각의 언더컷 면(204, 202)에 의해 형성된다. 이는, 예를 들어, 본체(101)의 중심을 통해 그 길이를 따라 연장되는 축선(400)(도 4 참조)을 참조하여 한정될 수 있다. 뚜껑 언더컷 면(202) 및 본체 언더컷 면(204)은 해당 축선(400)에 대하여 평행하지 않다. 오히려, 도시된 바와 같이, 뚜껑 언더컷 면(202) 및 본체 언더컷 면(204)은 축선(400)에 대하여 약간의 각도로, 예컨대 10 ° 내지 30 ° 각도로 형성된다. 선택적으로, 각각의 언더컷 면은 대안으로서 서로 결합하기 위해 상보적으로 둥글게 또는 경사지게 될 수 있다. 임의의 이러한 언더컷 구성에 의하면, 사용자가 본체(101)로부터 뚜껑(120)을 들어올려서 뚜껑(120)을 개방 위치로 이행시키려고 할 경우, 뚜껑(120)이 폐쇄 위치에 있을 때 뚜껑 언더컷 면(202)과 본체 언더컷 면(204) 사이의 힘을 극복하기 위한 개방력이 필요해질 것이다.
도 2에 도시된 예시적인 실시형태에 있어서, 뚜껑(120)은, 선택적으로 스커트(125)에 인접하거나 또는 맞닿는 뚜껑 기저부(119)에 부착되는 환형 링의 형태로 되는 뚜껑 탄성중합체 밀봉부(212)를 선택적으로 포함하는 것으로 도시된다. 따라서, 뚜껑 탄성중합체 밀봉부(212)와 상측 에지(110) 사이에 밀봉부가 형성될 수 있다. 이는, 뚜껑(120)이 폐쇄 위치에 있을 때, 뚜껑 탄성중합체 밀봉부(212)와 상측 에지(110) 사이에 탄성중합체-열가소성 밀봉부를 생성한다. 선택적으로, 본 발명은 탄성중합체 밀봉부(212) 또는 탄성중합체 밀봉부(210)를 생략할 수 있고, 그에 따라 선택적인 실시형태에서는 단일의 탄성중합체-열가소성 밀봉부만이 제공된다.
본 발명의 양태들에 따른 실시형태들은 뚜껑(120)과 본체(101) 사이에 다수의 서로 다른 밀봉부를 연속으로 포함할 수 있다고 생각된다. 예를 들어, 밀봉부는 뚜껑 언더컷 면(202)과 본체 언더컷 면(204) 사이의 밀봉부 및 탄성중합체 밀봉부(210a)와 뚜껑 테두리 면(208) 사이의 밀봉부를 포함할 수 있다. 대안으로서, 2개의 밀봉부는 뚜껑 언더컷 면(202)과 본체 언더컷 면(204) 사이의 밀봉부 및 뚜껑 탄성중합체 밀봉부(212)와 상측 에지(110) 사이의 밀봉부를 포함할 수 있다. 도 2에는 3개의 밀봉부(Seal A-C로서 표시됨)가 도시되어 있지만, 이는 예시일 뿐이며, 2개의 밀봉부 또는 3개 초과의 밀봉부가 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라 포함될 수 있다. 예를 들어, 위에서 설명한 대로, 총 3개의 밀봉부, 3개 초과의 밀봉부, 또는 단지 2개의 밀봉부가 존재하는 것이 가능하다. 또한, 밀봉부들 중 적어도 하나는 탄성중합체-열가소성 밀봉부이고, 밀봉부들 중 적어도 하나는 열가소성-열가소성 밀봉부이다. 환언하면, 탄성중합체-열가소성 및 열가소성-열가소성의 조합이 포함되는 한, 도시된 3개의 밀봉부 중 임의의 2개(또는 그 이상)가 포함될 수 있다.
열가소성-열가소성 밀봉부는 탄성중합체-열가소성 밀봉부를 유지하는데 필요한 압축력을 제공한다는 점에 더욱 유의해야 한다. 이 구성은 탄성중합체-열가소성 밀봉부가 반경 방향 압축력의 근원일 것(예컨대, 튜브에 연결되는 탄성중합성 스토퍼를 구비하는 경우와 같이)을 필요로 하지 않는다. 이와 같이, 탄성중합체-열가소성 밀봉부는 뚜껑(120)을 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이행하기 위해 열가소성-열가소성 밀봉부를 극복하는데 필요한 개방력에 부가되지 않는다. 실제로, 뚜껑(120)이 폐쇄 위치에 있을 때, 압축된 탄성중합체의 탄성은 각각의 언더컷 면(202, 204)을 서로에 대하여 수직하게 편향시키는 약간의 수직 스프링력을 초래할 수 있으며, 그에 따라 열가소성-열가소성 밀봉부가 보강 또는 강화된다. 따라서, 오히려, 탄성중합체-열가소성 밀봉부에 의해 생성되는 이러한 약간의 수직 스프링력은 탄성중합성 밀봉면이 없는 다른 동일한 용기에 비해 실제로 개방력을 감소시키는 경향이 있다.
도 2에 도시된 예시적인 실시형태에 대하여 위에서 논의된 바와 같이, 탄성중합체 밀봉부(210a)는 본체(101)의 외측 테두리(145)의 상부면에 부착된다. 도 3은 탄성중합체 밀봉부(210b)가 뚜껑 외측 테두리(131)에 부착되고 본체(101)의 외측 테두리(145)와 접촉하는 대안적인 예시적인 실시형태를 도시한다. 이렇게 해서, 도 2의 실시형태 및 도 3의 실시형태에 관해서는, 탄성중합체-열가소성 밀봉부가 형성된다.
도 4는 도 2에 나타나 있는 밀봉부들을 도시하고, 또한 도 2에 도시되는 본체(101)를 더 나타낸다. 도 4는 뚜껑 언더컷 면(202)과 본체 언더컷 면(204) 사이에 형성되는 밀봉면과, 본체(101)의 길이를 따라 그 중심을 통해 뻗는 중심 축선(400)과의 사이의 관계를 나타내는데 도움이 된다. 도 4에서 알 수 있듯이, 뚜껑 언더컷 면(202) 및 본체 언더컷 면(204)은, 이들 두 면 사이의 밀봉부가 중심 축선(400)에 평행하지 않기 때문에, 언더컷을 형성한다. 이렇게 해서, 뚜껑 언더컷 면(202) 및 본체 언더컷 면(204) 사이의 언더컷은 수직 방향 및 수평 방향 모두에 있어서 압축력 벡터를 포함한다. 수직 압축력 벡터는, 뚜껑(120)을 본체(101)에서 분리하고, 그에 따라 뚜껑(120)을 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이행시키기 위해 개방력이 가해질 것을 필요로 한다.
도 5는 도 3에 나타나 있는 밀봉부들을 도시하고, 또한 도 3에 도시되는 본체(101)를 더 나타낸다. 도 5는 뚜껑 언더컷 면(202)과 본체 언더컷 면(204) 사이에 형성되는 밀봉면과, 본체(101)의 길이를 따라 그 중심을 통해 뻗는 중심 축선(400)과의 사이의 관계를 나타내는데 마찬가지로 도움이 된다. 뚜껑(120) 및 본체(101)의 각각의 언더컷 면(202, 204)의 구성 및 기능은 도 4에 도시된 것들과 동일하고, 여기서는 간결성을 위해 되풀이되지 않는다.
본 발명의 선택적인 양태에 따른 탄성중합체-열가소성 밀봉부와 연속하는 열가소성-열가소성 밀봉부의 조합은, 선택적으로 밀봉부 원주(seal circumference)의 cm 당 3 N 이하의 개방력를 허용하면서, 대기 조건이 외부적으로 최소 30 ℃/80 % 상대 습도(RH) 및 내부적으로 최대 30 ℃/1 % RH일 때 밀봉 시스템을 통한 MVTR을 일간 밀봉부 원주(seal circumference/day)의 cm 당 선택적으로 최대 42 μg/day 제공한다.
이제 도 6 내지 도 10b를 참조하면, 본 발명의 선택적인 양태에 따른 용기(300)의 예시적인 제2 실시형태가 도시된다. 도 6 내지 도 10b의 용기(300)의 많은 특징은 도 1 내지 도 5의 용기(100)의 상응하는 특징과 유사 또는 동일하다. 따라서, 여기서는 앞서 설명한 실시형태와 유사 또는 동일한 상응하는 특징의 일반적인 개요만이 제공된다. 그러나, 실시형태들 및 부가적인 수식들 사이의 핵심적인 차이점에 주목해야 한다.
용기(300)는 기저부(355) 및 선택적으로 해당 기저부로부터 연장되는 측벽(305)을 갖는 본체(301)를 포함한다. 본체(301)는 내부(315)를 한정한다. 측벽(305)은 선택적으로 상측 에지(311)를 갖는 립(310)에서 종단된다. 립(310)은 내부(315)로 통하는 본체(301)의 개구부(307)를 둘러싼다. 도시된 실시형태에 있어서, 용기 본체(301)는 외측 테두리(345)를 포함한다. 립(310)은 선택적으로 테두리(345)로부터 수직하게 돌출한다.
뚜껑(320)은 힌지(340), 선택적으로 리빙 힌지에 의해 본체(301)에 연결되는 것이 바람직하고, 플립-톱 용기(300) 또는 바이알을 생성한다. 뚜껑(320)은 용기(300)를 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동시키기 위해 용기 본체(301)에 대하여 힌지(340)를 중심으로 피봇 가능하다. 도시된 실시형태에 있어서, 뚜껑(301)은 뚜껑 기저부(319)와, 바람직하게는 수하 스커트(325) 및 엄지 탭(321)을 포함한다.
뚜껑(320)이 폐쇄 위치에 있을 때, 적어도 제1 밀봉부(462) 및 제2 밀봉부(464)를 포함하여 연속하는 복수의 맞물림형 결합 밀봉부에 의해 수밀 밀봉부(460)가 형성된다. 제1 밀봉부(462)는 본체(301)의 열가소성 밀봉면을 뚜껑(320)의 열가소성 밀봉면과 결합함으로써 형성된다. 제1 밀봉부(462)는 해제하기 위해서는 개방력이 필요하도록 구성된다. 도시된 선택적인 실시형태에 있어서, 제1 밀봉부(462)는 뚜껑(320)의 언더컷 면(402)과 본체(301)의 언더컷 면(404)의 맞물림부를 포함한다. 이 밀봉부는 도 1 내지 도 5의 용기(100)에 대하여 위에서 개시한 언더컷-언더컷 밀봉부와 동일하기 때문에, 여기서는 더 상술되지는 않는다.
제2 밀봉부(464)는 본체(301) 또는 뚜껑(320)의 열가소성 밀봉면을 뚜껑(320) 또는 본체(301)의 탄성중합성 밀봉면과 결합함으로써 형성된다. 도시된 선택적인 실시형태에 있어서, 제2 밀봉부(464)는 본체(301)의 열가소성 밀봉면을 뚜껑(320)의 탄성중합성 밀봉면과 결합함으로써 형성된다. 탄성중합성 밀봉면(430)은 뚜껑(320)이 폐쇄 위치에 있을 때 개구부(307)를 둘러싸는 립(310)의 열가소성 상부면(311)에 의해 압축되도록 구성되는 탄성중합성 링(432)을 포함한다. 도 9 내지 도 10b에 가장 잘 도시된 바와 같이, 탄성중합성 링(432)의 수직 압축은 링(432)의 일부분이 본체(301)와 뚜껑(320) 사이에 제공되는 공극(480) 내로 반경 방향으로 탄성적으로 팽창되게 한다. 이 동작을 이제 상세하게 설명한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "링(ring)"은 중심 개구부를 가진 환형의 원형 요소를 의미할 수 있다. 그러나, "링"은 반드시 그러한 구성에 한정되는 것은 아니며, 비-원형 구성뿐만 아니라, 적어도 부분적으로 중심에 채워지는(즉, 그렇지 않을 경우, 링의 개구부가 될 수 있는) 탄성중합성 요소를 포함할 수도 있다. 이렇게, "링"은, 예를 들어 디스크-형상의 탄성중합성 부재를 포함할 수 있다.
도 9는 뚜껑(320)이 폐쇄 위치에 있는 용기(300)의 부분 확대 단면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 뚜껑(320)의 언더컷 면(402)과 본체(301)의 언더컷 면(404)의 맞물림부를 포함하는 제1 밀봉부(462)가 제공된다. 제2 밀봉부(464)는 뚜껑(320)의 기저부(319)의 하면 상에 제공되는 탄성중합성 링(432)의 맞물림 면(430)과 립(310)의 열가소성 상부면(311)의 맞물림부를 포함한다. 도 9에서 알 수 있듯이, 립(310)의 상부면(311)과 탄성중합성 링(432) 사이에 제공되는 압축 밀봉부는 탄성중합성 링(432)의 단면이 탄성중합성 링(432)의 맞물림 면(430)을 따라 약간 단차형으로 또는 오목형으로 보이게 한다. 이 오목부는 도 10b에 도시된 확대도에서 더욱 현저하다. 도 10a는 링(432)이 제2 밀봉부를 형성하기 위해 립(310)의 상부면(311)에 접촉하기 직전의 단면을 도시한다. 도 10a에 도시된 바와 같이, 링(432)은 립과 맞물리지 않을 때에는 그러한 오목부를 갖지 않는다. 탄성중합성 링(432)의 맞물림 면(430)에 있는 오목부는 테두리(310)와의 밀봉 맞물림에 기인하는 링(432)의 탄성중합성 변형의 결과물이다.
특히, 탄성중합성 링(432)은 그 바로 우측면(432R) 또는 좌측면(432L) 중 어느 한쪽도 한정되거나 차단되지 않는다. 이렇게, 탄성중합성 링(432)이 수직으로 압축되면, 그 일부분은 반경 방향 바깥쪽으로, 안쪽으로 또는 양쪽으로 탄성적으로 팽창 또는 이동한다. 예컨대, 탄성중합성 링(432)과 뚜껑(320)의 스커트(325) 사이에는 공극(480)이 마련되어서, 제2 밀봉부(464)가 맞물릴 때 링 재료가 반경 방향으로 팽창하기 위한 "점유 공간(living space)"을 제공한다. 도 10b는, 공극(480)의 일부분을 점유하는, 탄성중합성 링(432)의 반경 방향으로 팽창된 부분(432E)(도 10b의 E 방향으로 팽창된 것으로 도시됨)을 나타낸다. 해당 도면에서는 그러한 팽창이 실제 구현과 비교하여 과장되게 보여지고, 이는 단지 설명의 목적을 위한 것이다. 이러한 공극 내로의 반경 방향 팽창 특징은 적어도 2가지의 중요한 기능을 제공한다.
첫째로, 탄성중합체와 테두리 사이의 수직 스프링력이 완화된다. 제1 밀봉부를 강화 또는 보강하기 위해 다소의 스프링력이 제공되는 것이 바람직하지만, 과도한 스프링력은 용기가 의도치 않게 위로 개방될 수 있는 범위까지 개방력을 감소시키는 경향이 있을 수 있다. 한편으로는 (특히, 고령자 및/또는 당뇨병이 있는 사용자에 대한) 바람직하게 낮은 개방력과, 예컨대 운반 도중에 용기 내부에서 발생할 수 있는 일반적인 압력 변화에 의해 의도치 않은 용기 개방을 초래할 수 있을 만큼 낮은 개방력과의 사이에는 균형이 유지되어야만 한다. 탄성중합체가 반경 방향으로 팽창하는 것이 가능해질 경우, 그에 따라 수직 스프링력이 허용 가능한 수준까지 제공될 수 있다.
둘째로 중요한 기능은, 링의 탄성중합성 재료의 반경 방향 팽창에 의해 제2 밀봉부의 밀봉면들간의 접촉 표면적이 증가된다는 점이다. 이러한 탄성중합체-열가소성 밀봉 표면적의 증가는 제2 밀봉부의 맞물림 부위에서의 더욱 긴밀한 밀봉을 제공한다.
도 1 내지 도 5에 개시된 밀봉부 구성들 중 어느 것이 도 6 내지 도 10b에 개시된 것들과 조합될 수 있음을 이해해야 한다.
밀봉부 단독에 대한 침투 성능(Ingress Performance)은 총 바이알 침투율을 취하고, 바이알의 외통을 포함하는 열가소재를 통한 MVTR(수증기 투과율)을 차감함으로써 측정된다.
예시적인 실시형태에 있어서, 뚜껑이 폐쇄 위치에 있을 때, 수증기 투과율(MVTR)은 30 ℃/80 % RH(상대 습도)에서 370 μg/day 미만이다. 본 발명의 실시형태들에 따른 24 ml 바이알의 예시적인 실시형태에 있어서, 건조제 혼입형 3상 폴리머 슬리브의 중량은 2.5 내지 3.25 그램(선택적으로 약 3.0 g)이고, 수분 침투는 30 ℃/70 % RH에서 일간 약 400 마이크로그램이다. 본 발명의 실시형태들에 따른 17 ml 바이알의 예시적인 실시형태에 있어서, 건조제 혼입형 3상 폴리머 슬리브의 중량은 2.0 내지 2.75 그램(선택적으로 약 2.5 g)이고, 수분 침투는 30 ℃/70 % RH에서 일간 약 300 마이크로그램이다. 용어 "3상 폴리머(three phase polymer)"는, 각각 완전하게 기재되어 있는 것처럼 참조에 의해 본 명세서에 포함되는, 예컨대 미국특허 제5,911,937호, 제6,080,350호, 제6,124,006호, 제6,130,263호, 제6,194,079호, 제6,214,255호, 제6,486,231호, 제7,005,459호, 및 미국 특허출원 공개 제2016/0039955호에서 설명되는 바와 같이, 베이스 폴리머(base polymer), 건조제 및 채널링제(channeling agent)를 포함하는 건조제 혼입형 폴리머를 의미한다. 유리하게는, 본 발명의 선택적인 양태에 있어서, 제2 밀봉부는 이러한 건조제 재료의 사용을 감소시킬 수 있어서, 결과적으로 제조 비용이 절감된다.
대체로, 용어 "수밀(moisture-tight)"은 수분 침투(3일 경과 후)가 1,500 μg 미만의 물, 다른 실시형태에서는 500 μg 미만의 물, 또 다른 실시형태에서는 300 μg 미만의 물, 또 다른 실시형태에서는 150 μg 미만의 물인 것으로서 정의되며, 이는 이하의 테스트 방법: 즉, (a) 1 그램 ± 0.25 그램의 분자체를 용기 내에 배치하여 중량을 기록하고; (b) 용기를 완전히 폐쇄하고; (c) 폐쇄된 용기를 80 % 상대 습도 및 72 ℉의 조건에서 환경 챔버 내에 배치하고; (d) 1일 경과 후, 분자체를 포함하는 용기를 칭량하고; (e) 4일 경과 후, 분자체를 포함하는 용기를 칭량하고; 그리고 (f) 4일 경과 샘플로부터 1일 경과 샘플을 감산하여 용기의 수분 침투를 마이크로그램 단위의 물로 계산하는, 테스트 방법에 의해 측정된다.
예시적인 실시형태에 있어서, 뚜껑이 폐쇄 위치에 있을 때 제1 밀봉부 및 제2 밀봉부 조합이 용기에 제공하는 MVTR은 제2 밀봉부 없이 제1 밀봉부가 제공하게 되는 MVTR에 비해 낮다.
예시적인 실시형태에 있어서, 뚜껑이 폐쇄 위치에 있을 때 제1 밀봉부 및 제2 밀봉부 조합이 용기에 제공하는 MVTR은 제1 밀봉부 없이 제2 밀봉부가 제공하게 되는 MVTR에 비해 낮다.
본 발명의 예시적인 실시형태에 있어서, 용기는 진단 테스트 스트립을 보관하는데 사용된다.
본 발명의 예시적인 실시형태에 있어서, 열가소성 밀봉면-열가소성 밀봉면 중 적어도 하나는 본체의 외측을 따라 반경 방향으로 돌출하는 테두리 상에 위치된다.
본 발명의 예시적인 실시형태에 있어서, 탄성중합체는 Shore A 경도가 20 내지 50, 바람직하게는 20 내지 40, 더 바람직하게는 20 내지 35 이다. 사출 성형 분야의 당업자라면, 통상적으로 용기 밀봉부에 대하여 Shore A 경도가 50 미만인 TPE 재료를 사용하는 것을 피할 것이다. 이는, 이러한 연질 TPE 재료가 일반적으로 성형 도중에 밀봉부를 손상시키거나 변위시키지 않고 베이스 폴리머에 부착하기는 어렵기 때문이다. 그러나, 본 출원인이 개발한 성형 기술을 통하면, 용기 밀봉부에 대하여 Shore A 경도가 50 미만인 TPE 재료를 사용할 수 있게 된다. 이러한 낮은 듀로미터 재료의 사용은 성형 도중에 유동에 대한 저항을 낮추고, 유리하게는 성형 도중에 유동에 대한 저항을 낮춰서 보다 박형의 단면을 가능하게 한다. 밀봉부 무결성에 악영향을 미칠 수 있는, 완성된 밀봉부 내의 결합선(knit line)을 생성하는 경향이 더 적다. 또한, TPE 재료가 연질일수록 밀봉부에 대한 압축력이 적고, 이는 전술한 바와 같이 용기의 의도치 않은 개방을 야기하게 될 수도 있는 과도한 수직 스프링력의 가능성을 감소시킨다.
플립 톱 용기 디자인에 있어서, 마개 개방력은 제품의 품질 특성에 대하여 매우 중요하다. 바이알 본체를 바이알 기저부 상에 직립하여 부착하고 나서, 제어된 온도 20 ± 2 ℃에서 500 mm/min의 일정한 속도로 마개의 부리형상부(bill)의 하면에 바이알의 축선에 평행한 상향력을 인가하는 것에 의해 측정했을 때, 허용 가능한 범위의 개방력은 3 내지 7 lbf(파운드-포스)이고, 바람직한 범위는 4 내지 6 lbf이다. 위에서 논의된 바와 같이, 너무 개방하기 쉬운 용기는 의도치 않게 개방될 수 있으며, 이러한 범위를 상회하는 개방력을 갖는 용기는 사용자가 개방하기에는 너무 어려울 수 있다.
차압 하의 개방에 대한 저항은 선택적으로, 대기 환경에서 개방 및 폐쇄된 용기를 밀봉 챔버에 배치하고 나서, 상업용 항공 수송 도중에 용기가 노출되어야 하는 최대 압력차인 적어도 450 mBar의 차압을 용기 내부와 외부 환경 사이에 생성하도록 30 초 내지 1 분의 기간 동안 챔버에서의 외부 압력을 낮추는 것에 의해 측정될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시형태에 있어서, 탄성중합체는 0.5 mm 내지 1.25 mm의 두께를 갖고, 선택적으로 외측 바이알 테두리의 노출 폭은 0 mm 내지 2.5 mm이다.
본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 바이알은 사용 후에 재활용될 수 있다. 재활용 참조부호, 주재료 및 양각 화살표는 해당 재활용 등급에 대응한다. 열가소성 탄성중합체를 갖는 바이알 뚜껑 밀봉부는 용기가 주재료 지정에 따라 재사용/재활용되는 것이 여전히 가능하도록 보다 낮은 질량의 탄성중합체로 설계된다.
따라서, 부가적인 탄성중합체 밀봉부는 필요한 건조제 질량을 줄일 수 있도록 바이알 용기 뚜껑 밀봉부를 통한 수증기 투과율을 감소시킨다. 연속하여 작용하는 밀봉부들의 조합은 낮은 뚜껑 개방 및 폐쇄력과 함께, 감소된 수증기 투과를 가능하게 해서 소비자 경험을 최적화한다. 바이알 뚜껑 밀봉부 내의 낮은 질량의 탄성중합체는 바이알 재사용/바이알 주재료의 재활용성을 가능하게 한다.
예시적인 실시형태가 원형 밀봉부를 가진 원형 용기로서 도시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다는 점에 유의해야 한다. 본 발명은 본체와 뚜껑 사이의 밀봉부 무결성을 향상시키기 위해 비-원형 플립-톱 용기에서 이용될 수도 있을 것으로 생각된다. 실제로, 본 명세서에서 설명한 탄성중합체-열가소성 밀봉부는 비-원형 용기의 밀봉부 무결성을 향상시키는데 특히 유용할 것으로 생각된다. 예를 들어, 본 명세서에 개시된 바와 같은 제1 밀봉부 및 제2 밀봉부는 타원형 용기, 정사각형 용기, 직사각형 용기, 둥근 모서리를 가진 사변형 용기 및 그 밖의 다수의 형상에 이용될 수 있다. 선택적으로, 본 발명의 실시형태는, 참조에 의해 본 명세서에 전부 포함되는 미국 특허출원 공개 제2011/0127269호에 개시된 용기 형상 및 구성과 함께 이용된다.
또한, 열가소성-열가소성 밀봉부(예컨대, 제1 밀봉부(462))는 첨부 도면에 도시된 바와 같은 구성에 반드시 한정되는 것은 아니라는 점에 유의한다. 예를 들어, 선택적인 양태에 있어서, 열가소성-열가소성 밀봉부는 뚜껑 기저부의 하면으로부터 수하되는 내부 폴리머 링과 용기 본체 벽의 내면의 일부분과의 계면 사이에 제공될 수 있다. 선택적으로, 이러한 실시형태에 있어서는, 내부 폴리머 링의 환형 돌출부가 용기 본체 벽의 내면 내부의 반경 방향 언더컷과 맞물려서 도 6 내지 도 10b에 관하여 개시된 제1 밀봉부(462)의 변형을 생성한다. 제1 밀봉부의 이 변형도 마찬가지로 해당 밀봉부를 해제하기 위해 개방력을 극복하는 것이 필요할 것이다.
실시예
본 발명은 하기의 실시예를 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이지만, 본 발명이 이에 한정되는 것으로 간주되지 않음을 이해해야 한다.
실시예 1
도 6 내지 도 10b에 도시된 용기 실시형태(그룹 A)에 따른 24 ml 바이알의 수분 침투를 측정하기 위한 테스트를 실행했다. 대기 조건을 30 ℃ 및 80 % 상대 습도로 설정했다. 피테스트 개체군에는 이러한 용기가 48개였다. 이들 수분 침투 결과는 7553개의 용기의 개체군(그룹 B)을 테스트해서 모은 테스팅 데이터와 비교되었고, 그룹 B의 용기는, 제2 밀봉부(탄성중합체-플라스틱)가 아닌 제1 밀봉부(플라스틱-플라스틱)만을 포함한다는 점을 제외하고는, 그룹 A의 용기와는 재료 면에서 동일했다. 하기의 표는 수집한 데이터를 나란히 비교하여 보여준다.
Figure 112018098128517-pct00001
데이터가 보여주는 바와 같이, 제2 밀봉부의 추가는 평균 침투의 의미 있는 감소를 가져왔고, 수분 침투의 표준 편차에 있어서는 놀랄 만큼 현저한 감소를 가져왔다. 표준 편차에 있어서의 이 현저한 감소는 생산의 관점에서 주목할 만한 중요한 점이다. 본질적으로, 제1 밀봉부와 조합된 제2 밀봉부는 용기 수분 예산이 훨씬 더 정확하게 충족될 수 있도록 수분 침투에 있어서 훨씬 더 제어되고 예측 가능하게 만든다(즉, 변화가 적다). 이는, 바이알마다 필요한 건조제 재료의 감소와, 그에 따라 감소된 건조제 재료의 양과 연관되는 생산 비용의 감소를 가능하게 한다.
실시예 2
도 6 내지 도 10b에 도시된 용기 실시형태(그룹 A')에 따른 17 ml 바이알의 수분 침투를 측정하기 위한 테스트를 실행했다. 대기 조건을 30 ℃ 및 70 % 상대 습도로 설정했다. 피테스트 개체군에는 이러한 용기가 144개였다. 이들 수분 침투 결과는 2923개의 용기의 개체군(그룹 B')을 테스트해서 모은 테스팅 데이터와 비교되었고, 샘플 B'의 용기는, 제2 밀봉부(탄성중합체-플라스틱)가 아닌 제1 밀봉부(플라스틱-플라스틱)만을 포함한다는 점을 제외하고는, 그룹 A'의 용기와는 재료 면에서 동일했다. 하기의 표는 수집한 데이터를 나란히 비교하여 보여준다.
Figure 112018098128517-pct00002
실시예 1에서와 같이, 제2 밀봉부의 추가는 평균 침투의 의미 있는 감소를 가져왔고, 수분 침투의 표준 편차에 있어서는 놀랄 만큼 현저한 감소를 가져왔음을 데이터가 보여준다.
본 발명이 그 특정 실시예를 참조하여 상세히 설명되었지만, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 그 안에서 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있음이 당업자에게는 분명할 것이다.

Claims (28)

  1. 기저부 및 그로부터 연장되는 측벽을 갖고, 제품을 수용하도록 구성되는 내부를 한정하며, 상기 내부로 통하는 개구부를 더 갖는, 용기 본체; 및
    힌지에 의해 상기 본체에 연결되는 뚜껑으로서, 상기 뚜껑이 상기 본체와의 수밀 밀봉부를 생성하도록 상기 개구부를 덮는 폐쇄 위치와 상기 개구부가 노출되는 개방 위치 사이에서 상기 용기를 이동시키기 위해 상기 뚜껑은 상기 용기 본체에 대하여 상기 힌지를 중심으로 피봇 가능하고, 상기 수밀 밀봉부는 상기 뚜껑이 상기 폐쇄 위치에 있을 때 상기 본체와 상기 뚜껑 사이에 복수의 맞물림형 결합 밀봉부를 연속으로 포함하고, 상기 복수의 맞물림형 결합 밀봉부가 적어도 제1 밀봉부 및 제2 밀봉부를 포함하는, 뚜껑;을 포함하는, 수밀 용기(moisture tight container)로서,
    상기 제1 밀봉부는 상기 본체의 열가소성 밀봉면을 상기 뚜껑의 열가소성 밀봉면에 결합함으로써 형성되고, 상기 제2 밀봉부는 상기 본체의 열가소성 밀봉면을 상기 뚜껑의 탄성중합성 밀봉면(elastomeric sealing surface)과 결합함으로써 형성되고, 상기 탄성중합성 밀봉면은 상기 뚜껑이 상기 폐쇄 위치에 있을 때 상기 개구부를 둘러싸는 테두리의 상부면에 의해 압축되도록 구성되는 탄성중합성 링(elastomeric ring)을 포함하고, 상기 탄성중합성 링의 수직 압축은 상기 링의 일부분이 상기 본체와 상기 뚜껑 사이에 제공되는 공극 내로 반경 방향으로 탄성적으로 팽창되게 하는, 수밀 용기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 밀봉부는 상기 폐쇄 위치로부터 상기 개방 위치로 이행하기 위하여 제1 개방력을 필요로 하고, 상기 제1 밀봉부와 조합되는 상기 제2 밀봉부는 상기 폐쇄 위치로부터 상기 개방 위치로 이행하기 위하여 제1 개방력보다 크지 않은 제2 개방력을 필요로 하는, 수밀 용기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 개방력은 3 내지 7 lbf(파운드-포스)인, 수밀 용기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 탄성중합성 링은 열가소성 탄성중합체(TPE)로 제조되는, 수밀 용기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 탄성중합성 링은 멀티-쇼트 사출 성형(multi-shot injection molding) 공정으로 상기 용기 본체 및 뚜껑과 함께 사출 성형되는, 수밀 용기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 밀봉부는 상기 본체의 중심 축선에 대하여 상기 본체의 언더컷(undercut)을 포함하는, 수밀 용기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 언더컷은 상기 측벽으로부터 상향으로 연장되며 상기 개구부를 둘러싸는 립(lip)에 마련되는, 수밀 용기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 뚜껑은 수하 스커트(depending skirt)를 포함하고, 상기 언더컷은 상기 스커트의 상응하는 표면과 결합해서 상기 제1 밀봉부를 형성하는 표면을 갖는, 수밀 용기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 탄성중합성 링은 20 내지 50의 Shore A 경도를 갖는, 수밀 용기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 용기는, 상기 뚜껑이 상기 폐쇄 위치에 있을 때, 30 ℃ 및 80 % RH에서 400 μg/day 미만의 수증기 투과율(MVTR)을 갖는, 수밀 용기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 뚜껑이 상기 폐쇄 위치에 있을 때 상기 제1 밀봉부 및 상기 제2 밀봉부 조합이 상기 용기에 제공하는 수증기 투과율(MVTR)은 상기 제2 밀봉부 없이 상기 제1 밀봉부가 제공하게 되는 수증기 투과율에 비해 낮은, 수밀 용기.
  12. 수밀 용기로서,
    a. 제품을 수용하도록 구성되는 내부, 및 상기 내부로 통하는 개구부를 한정하는 본체;
    b. 힌지에 의해 상기 본체에 연결되는 뚜껑으로서, 상기 뚜껑이 상기 개구부를 덮고 상기 본체에 결합되는 폐쇄 위치와 상기 뚜껑이 상기 본체에 결합되지 않는 개방 위치 사이에서 상기 본체에 대하여 이동 가능한 뚜껑을 포함하고;
    c. 상기 본체 및 상기 뚜껑은, 상기 뚜껑이 상기 폐쇄 위치에 있을 때, 그 사이에 복수의 밀봉부를 연속으로 포함하고;
    d. 상기 복수의 밀봉부는 적어도 상기 폐쇄 위치로부터 상기 개방 위치로 이행하기 위하여 제1 개방력을 필요로 하는 제1 밀봉부, 및 상기 폐쇄 위치로부터 상기 개방 위치로 이행하기 위하여 제1 개방력보다 크지 않은 제2 개방력을 필요로 하는, 제1 밀봉부와 조합되는 제2 밀봉부를 포함하고;
    e. 상기 제1 밀봉부는 비압축성의 열가소성 밀봉면과 열가소성 밀봉면을 결합함으로써 형성되고, 상기 제1 밀봉부는 상기 본체의 중심 축선에 대하여 상기 본체의 언더컷을 포함하고;
    f. 상기 제2 밀봉부는 탄성중합체 밀봉면과 열가소성 밀봉면을 결합함으로써 형성되고, 상기 탄성중합체 밀봉면-상기 열가소성 밀봉면은 압축성 및 탄성을 갖는 탄성중합체를 포함하고, 상기 탄성중합체는 멀티-쇼트 사출 성형으로 상기 뚜껑 내에 또는 상기 본체 상에 형성되는, 수밀 용기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 용기는, 상기 뚜껑이 상기 폐쇄 위치에 있을 때, 30 ℃ 및 80 % RH에서 370 μg/day 미만의 수증기 투과율(MVTR)을 갖는, 수밀 용기.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 뚜껑이 상기 폐쇄 위치에 있을 때 상기 제1 밀봉부 및 상기 제2 밀봉부 조합이 상기 용기에 제공하는 MVTR은 상기 제2 밀봉부 없이 상기 제1 밀봉부가 제공하게 되는 MVTR에 비해 낮은, 수밀 용기.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 개방력은 3 내지 7 lbf(파운드-포스)인, 수밀 용기.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 탄성중합체는 열가소성 탄성중합체(TPE)로 제조되는, 수밀 용기.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 탄성중합체는 멀티-쇼트 사출 성형 공정으로 상기 용기 본체 및 뚜껑과 함께 사출 성형되는, 수밀 용기.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 열가소성 밀봉면-상기 열가소성 밀봉면 중 적어도 하나는 상기 본체의 외측을 따라 반경 방향으로 돌출하는 테두리 상에 있는, 수밀 용기.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 탄성중합체 밀봉면-상기 열가소성 밀봉면 중 적어도 하나는 상기 본체의 외측을 따라 반경 방향으로 돌출하는 테두리 상에 있는, 수밀 용기.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 탄성중합체는 20 내지 50의 Shore A 경도를 갖는, 수밀 용기.
  21. 제12항에 있어서,
    상기 탄성중합체는 상기 제2 밀봉부의 상기 열가소성 밀봉면에 의해 압축될 때 인접하는 공극 내로 반경 방향으로 팽창되는, 수밀 용기.
  22. 제12항에 있어서,
    상기 탄성중합체 또는 탄성중합성 링은 두께가 0.25 mm 내지 1.25 mm인, 수밀 용기.
  23. 제1항에 있어서,
    내부에 보관된 복수의 테스트 스트립을 포함하는, 수밀 용기.
  24. 제1항에 있어서,
    상기 제1 밀봉부는 상기 폐쇄 위치로부터 상기 개방 위치로 이행하기 위하여 제1 개방력을 필요로 하고, 상기 제1 밀봉부와 조합되는 상기 제2 밀봉부는 상기 폐쇄 위치로부터 상기 개방 위치로 이행하기 위하여 제1 개방력보다 크지 않은 제2 개방력을 필요로 하며,
    상기 탄성중합성 링은 멀티-쇼트 사출 성형 공정으로 상기 용기 본체 및 뚜껑과 함께 사출 성형되고, 상기 제1 밀봉부는 상기 본체의 중심 축선에 대하여 상기 본체의 언더컷을 포함하며, 상기 언더컷은 상기 측벽으로부터 상향으로 연장되며 상기 개구부를 둘러싸는 립(lip)에 마련되고, 상기 뚜껑은 수하 스커트(depending skirt)를 포함하고, 상기 언더컷은 상기 스커트의 상응하는 표면과 결합해서 상기 제1 밀봉부를 형성하는 표면을 가지며, 상기 탄성중합성 링은 20 내지 50의 Shore A 경도를 갖는, 수밀 용기.
  25. 제24항에 있어서,
    내부에 보관된 복수의 진단 테스트 스트립을 포함하는, 수밀 용기.
  26. 제12항에 있어서,
    상기 탄성중합체는 멀티-쇼트 사출 성형 공정으로 상기 용기 본체 및 뚜껑과 함께 사출 성형되고, 상기 탄성중합체는 20 내지 50의 Shore A 경도를 가지며, 상기 탄성중합체는 상기 제2 밀봉부의 열가소성 밀봉면에 의해 압축되는 때에 인접하는 공극 내로 반경 방향으로 팽창되는, 수밀 용기.
  27. 제26항에 있어서,
    내부에 보관된 복수의 진단 테스트 스트립을 포함하는, 수밀 용기.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 탄성중합체 또는 탄성중합성 링은 두께가 0.25 mm 내지 1.25 mm인, 수밀 용기.
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