KR102178581B1 - 이중 병뚜껑 - Google Patents

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KR102178581B1
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박지수
박유현
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동의대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 이중 병뚜껑에 관한 발명으로 내부에 음료를 수용할 수 있는 보틀부, 보틀부의 상부에 결합되는 내부 뚜껑부 및 내부 뚜껑부의 상부에서 탈부착 가능한 외부 뚜껑부를 포함하고, 내부 뚜껑부의 상부에 외부 뚜껑부가 결합될 경우, 내부 뚜껑부와 외부 뚜껑부의 내부에 중공부가 형성되어 공간이 구비되는 것을 특징으로 한다.

Description

이중 병뚜껑{Double bottle cap}
본 발명은 이중 병뚜껑에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 보틀부의 상부에서 결합되는 내부 뚜껑부의 십자가 형상으로 절개된 홈과 외부 뚜껑부의 내부를 향하여 돌출된 중공부를 지닌 원통 형상의 제2 고정부가 빨대를 지지하는 것을 특징으로 한다. 이러한 특징으로 인해, 빨대가 휘거나 구부러지는 형상의 변화를 제거할 수 있고, 외부로부터 보호할 수 있다.
일반적으로 음료가 담긴 병은 유리재질이나 플라스틱 패티로 형성되고, 그 입구에는 뚜껑이 밀봉상태로 구비되어 있다.
따라서, 병의 입구에 밀봉된 뚜껑을 제거한 후에 입구를 입에 대고 일정한 기울기로 들어서 마시도록 이용되고 있다.
그러나, 보행중일 때는 음료의 음용이 불가능하고, 특히 어린이나 몸이 온전치 못한 장애인들은 병을 들고 마시는 것이 불가능하고, 운전을 할 경우에도 전방주시를 해야 하기 때문에 들고 마시는 것이 불가능한 문제가 있다.
이에 따라, 병에 담긴 음료를 흘림 없이 안전하게 마실 수 있도록 하기 위해서 대부분 빨대를 이용하여 음용을 하고 있다.
그러나, 빨대를 사용할 경우의 문제점은, 병의 입구가 항상 개방된 상태이기 때문에 빨대가 꽂아진 개방된 입구를 통해 먼지 등이 유입될 수 있어 비위생적이고, 빨대가 꽂아진 상태에서 병이 넘어질 경우에는 담겨진 음료가 쏟아지게 되어 주변을 더럽히게 되는 문제점이 있다.
따라서, 종래의 병에서 뚜껑이 밀봉되 상태에서 빨대를 꽂아 음용이 가능토록 한 병뚜껑이 개발되었다.
이러한 병뚜껑이 구성은 뚜껑의 상면에서 내면으로 빨대를 삽입하기 위한 관통공을 형성하고, 관통공이 형성된 내면에는 음료의 유출을 막는 포장박막이 형성되어 있다.
그러나, 이러한 병뚜껑은 재사용이 불가능하여 음료가 남게 되면 남은 음료를 버려야하는 단점이 있고, 빨대가 병뚜껑에 고정되지 못하고 담겨진 음료에 의해 부상되면서 쉽게 분리가 되는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점으로, 다양한 상황에서 음료를 음용할 수 있고, 빨대의 형상을 그대로 보존하여 사용할 수 있고, 청결성이 증대되는 병뚜껑의 개발이 필요한 실정이다.
대한민국 등록실용신안공보 제20-0487682호
본 발명은 이중 병뚜껑에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 보틀부의 상부에서 결합되는 내부 뚜껑부의 십자가 형상으로 절개된 홈과 외부 뚜껑부의 내부를 향하여 돌출된 중공부를 지닌 원통 형상의 제2 고정부가 빨대를 지지하는 것을 특징으로 한다. 이러한 특징으로 인해, 빨대가 휘거나 구부러지는 형상의 변화를 제거할 수 있고, 외부로부터 보호할 수 있다.
본 발명의 목적을 달성 시키기 위해 본 발명에 의한 이중 병뚜껑은 내부에 음료를 수용할 수 있는 보틀부; 상기 보틀부의 상부에 결합되는 내부 뚜껑부; 및 상기 내부 뚜껑부의 상부에서 탈부착 가능한 외부 뚜껑부;를 포함하고, 상기 내부 뚜껑부의 상부에 상기 외부 뚜껑부가 결합될 경우, 상기 내부 뚜껑부와 상기 외부 뚜껑부의 내부에 중공부가 형성되어 공간이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 이중 병뚜껑의 상기 내부 뚜껑부는, 양측면이 개방된 원통 형상의 내부 본체부; 상기 내부 본체부의 상측면에 결합되는 원판 형상의 제1 고정부; 및 상기 내부 본체부의 외측면을 따라 형성되는 내부 나사산;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 이중 병뚜껑의 상기 제1 고정부는, 중심에 빨대를 꽂을 수 있는 십자가 형상으로 절단된 홈;과 상기 홈을 향하도록 함몰되는 교체 홈;을 구비하되, 사용자는 상기 교체 홈에 사용자의 손을 삽입하여 파지 후, 상기 제1 고정부를 상기 내부 본체부에서 탈부착하여 교체할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 이중 병뚜껑의 상기 외부 뚜껑부는, 일측면이 개방된 원통 형상의 외부 본체부; 및 상기 외부 본체부의 내측면을 따라 형성된 외부 나사산;을 구비하되, 상기 외부 나사산이 상기 내부 나사산을 따라 체결되어, 상기 외부 뚜껑부를 상기 내부 뚜껑부의 상부에서 하부를 향하여 돌려 체결할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 이중 병뚜껑은 내부에 음료를 수용할 수 있는 보틀부; 상기 보틀부의 상부에 결합되는 내부 뚜껑부; 및 상기 내부 뚜껑부의 상부에서 탈부착 가능한 외부 뚜껑부;를 포함하고, 상기 내부 뚜껑부의 상부에 상기 외부 뚜껑부가 결합될 경우, 상기 내부 뚜껑부와 상기 외부 뚜껑부의 내부에 중공부가 형성되어 공간이 구비되는 것을 특징으로 하고, 상기 내부 뚜껑부는, 양측면이 개방된 원통 형상의 내부 본체부; 상기 내부 본체부의 상측면에 결합되는 원판 형상의 제1 고정부; 및 상기 내부 본체부의 외측면을 따라 형성되는 내부 나사산;을 구비하는 것을 특징으로 하고, 상기 제1 고정부는, 중심에 빨대를 꽂을 수 있는 십자가 형상으로 절단된 홈;과 상기 홈을 향하도록 함몰되는 교체 홈;을 구비하되, 사용자는 상기 교체 홈에 사용자의 손을 삽입하여 파지 후, 상기 제1 고정부를 상기 내부 본체부에서 탈부착하여 교체할 수 있는 것을 특징으로 하고, 상기 외부 뚜껑부는, 일측면이 개방된 원통 형상의 외부 본체부; 및 상기 외부 본체부의 내측면을 따라 형성된 외부 나사산;을 구비하되, 상기 외부 나사산이 상기 내부 나사산을 따라 체결되어, 상기 외부 뚜껑부를 상기 내부 뚜껑부의 상부에서 하부를 향하여 돌려 체결할 수 있는 것을 특징으로 하고, 상기 외부 뚜껑부는, 중심에서 중공부가 형성된 원통 형상으로 하부를 향하여 돌출되는 제2 고정부;를 더 구비하되, 상기 제1 고정부를 관통하여 체결된 빨대의 상부가 상기 제2 고정부에 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 이중 병뚜껑의 상기 제1 고정부의 재질은 고무 또는 실리콘 재질인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 이중 병뚜껑의 상기 내부 뚜껑부 및 상기 외부 뚜껑부의 표면에는, 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 제1 고정부가 구비된 내부 뚜껑부는 기밀구조가 형성되어 기밀이 유지될 뿐만 아니라, 시중에 판매되고 있는 어느 병과도 분리결합에 의해 반복적으로 재 사용이 가능하여 남은 음료의 보관이 가능한 효과가 있다.
또한, 홈에 빨대를 꽂아 보틀부 내부의 물 또는 음료를 마실 수 있으므로, 보틀부에 직접 입이 닿지 않아 청결도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 탄성을 지닌 홈이 빨대를 잡아주어 빨대를 지지해주므로 사용자는 보행 또는 이동 시에도 음료를 마실 수 있게 되어 편리함이 증대되는 효과가 있다.
또한, 손가락을 이용하여 교체홈에 손가락을 삽입하여 내부 뚜껑부를 탈거시킬 수 있으며, 내부 뚜껑부의 세척이 용이해져 청결성이 증대되는 장점이 있다.
또한, 빨대의 일회성을 지닌 재질 특성상, 쉽게 갈라지고, 구부러지는 특징으로 인해 한 번 구부러지면 재사용이 어렵거나 불편했던 문제점을 제1 고정부 및 제2 고정부를 이용하여 빨대를 완전히 고정하여 빨대의 형상을 그대로 보존하여 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 이중 병뚜껑의 결합도이다.
도 2는 본 발명에 의한 이중 병뚜껑의 내부 뚜껑부를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 의한 이중 병뚜껑의 제1 고정부의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 이중 병뚜껑의 외부 뚜껑부와 내부 뚜껑부의 사용 실시 예이다.
도 5는 본 발명에 의한 이중 병뚜껑의 외부 뚜껑부를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 의한 이중 병뚜껑의 전체 결합 단면도이다.
이하, 본 발명의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 통상의 실시자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다. "길이 방향"이란, 도 2를 기준으로 x축 방향이며, "폭 방향"이란, 도 2를 기준으로 y축 방향이다. 또한, "수직 방향"이란, 도 2를 기준으로 z축 방향이다. 또한, 상부란 "수직 방향"에서 위쪽 방향을 의미하고, 하부란 "수직 방향"에서 아래쪽 방향을 의미한다.
도 1은 본 발명에 의한 이중 병뚜껑의 결합도이다. 또한, 도 2는 본 발명에 의한 이중 병뚜껑의 내부 뚜껑부를 도시한 것이다. 또한, 도 3은 본 발명에 의한 이중 병뚜껑의 제1 고정부의 단면도이다. 또한, 도 4는 본 발명에 의한 이중 병뚜껑의 외부 뚜껑부와 내부 뚜껑부의 사용 실시 예이다. 또한, 도 5는 본 발명에 의한 이중 병뚜껑의 외부 뚜껑부를 도시한 것이다. 또한, 도 6은 본 발명에 의한 이중 병뚜껑의 전체 결합 단면도이다.
본 발명에 따른 이중 병뚜껑은 보틀부(100), 내부 뚜껑부(200), 외부 뚜껑부(300) 및 공간(400)을 포함한다.
이하, 도 1을 참조하여 보틀부(100)를 설명하도록 한다.
보틀부(100)는 내부에 물 또는 음료를 수용할 수 있는 보편적인 병 형상으로, 유리병 또는 플라스틱병의 형태를 포함하고, 중공부를 지니는 원통형상으로 상부를 향할수록 지름이 좁아지도록 형성된다.
따라서, 보틀부(100) 내부에 물 또는 음료를 담을 수 있고, 필요 시에 보틀부(100) 상부에 결합되는 내부 뚜껑부(200)를 이용하여 물 또는 음료를 마실 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여 내부 뚜껑부(200)를 설명하도록 한다. 이하에서 사용되는 '상부'는 외부 뚜껑부(300)와 가까운 지점을 의미하며, '하부'는 보틀부(100)와 가까운 지점을 의미한다.
내부 뚜껑부(200)는 내부 본체부(210), 제1 고정부(220) 및 내부 나사산(230)으로 구비된다.
내부 본체부(210)는 중공부를 지니며, 양측면이 개방된 원통 형상으로 형성된다. 이때, 내부 본체부(210)는 각각의 상이한 직경을 가진 상부 본체부(211) 및 하부 본체부(212)로 구비되는 것이 바람직하다.
상부 본체부(211)는 외부 뚜껑부(300)와 결합되고, 하부 본체부(212)는 상부 본체부(211)의 하부에서 연장되어 외경이 상부 본체부(211)보다 크게 형성된다.
따라서, 상부 본체부(211)와 하부 본체부(212)와 직경이 상이하여 발생되는 단차로 인해 외부 뚜껑부(300)의 하면이 하부 본체부(212)의 상면에 맞닿게 된다.
제1 고정부(220)는 상부 본체부(211)의 상부의 내측면에서 끼워 맞춤 구조로 결합되고, 상부 본체부(211)에는 제1 고정부(220)가 결합되는 내측면을 따라 돌출되는 단을 구비하여 제1 고정부(220)의 이탈을 방지할 수 있다.
제1 고정부(220)는 연질의 소재를 가지는 고무 또는 실리콘 재질로 구현되는 것이 바람직하다. 실리콘은 탄성 및 밀착력이 우수하여 상부 본체부(211)와 결합력이 우수하고, 손에서 미끄러지는 것을 방지할 수 있고, 탄성을 포함하고 있어 딱딱한 재질을 사용하는 것보다 착용감이 증대되고 부드러운 질감으로 쿠션성이 발생하여 사용자의 손의 피로감을 저하시켜 주는 효과가 발생한다.
이와 같이, 제1 고정부(220)가 구비된 내부 뚜껑부(200)는 기밀구조가 형성되어 기밀이 유지될 뿐만 아니라, 시중에 판매되고 있는 어느 병과도 분리결합에 의해 반복적으로 재 사용이 가능하여 남은 음료의 보관이 가능한 장점이 있다.
이때, 제1 고정부(220)의 중심부에는 상부로 돌출된 홈(221)이 구비되는 것이 바람직하다.
홈(221)은 제1 고정부(220)로부터 수직방향 기준으로 상부로 돌출되어 연장되고, 십자가 형상으로 절개되어 빨대(10)를 삽입할 수 있게 된다.
이에 따라, 사용자는 홈(221)에 빨대(10)를 꽂아 보틀부(100) 내부의 물 또는 음료를 마실 수 있으므로, 보틀부(100)에 직접 입이 닿지 않아 청결도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 탄성을 지닌 홈(221)이 빨대(10)를 잡아주어 빨대(10)를 지지해주므로 사용자는 보행 또는 이동 시에도 음료를 마실 수 있게 되어 편리함이 증대되는 효과가 있다.
또한, 도 3과 같이, 제1 고정부(220)는 십자가 형상의 홈을 기준으로 대칭되는 교체홈(222)을 구비하는 것이 바람직하다.
도 3은 제1 고정부(220)의 단면도이다. 제1 고정부(220)는 길이방향으로의 가상의 중심선에서 홈(211)을 향하도록 함몰되는 교체홈(222)이 구비된다.
이에 따라, 사용자는 손가락을 이용하여 교체홈(222)에 손가락을 삽입하여 내부 뚜껑부(200)를 탈거시킬 수 있으며, 내부 뚜껑부(200)의 세척이 용이해져 청결성이 증대되는 장점이 있다.
내부 나사산(230)은 상부 본체부(211)의 외측면을 따라 나사산 형상으로 구비되고, 외부 뚜껑부(300)의 외부 나사산(330)과 맞물려 결합되어진다.
도 4와 같이, 내부 뚜껑부(200)의 내부 나사산(230)을 따라 외부 뚜껑부(300)의 외부 나사산(330)이 내부 나사산(230)의 상부에서부터 하부를 향하여 돌리면서 체결되어진다.
이에 따라, 보틀부(100) 및 내부 뚜껑부(200)는 외부 뚜껑부(300)에 의해 밀봉되어지고, 외부 뚜껑부(300)의 내부는 공간(400)이 구비되어진다.
따라서, 제1 고정부(220)의 홈(221)에 삽입된 빨대(10)가 외부 뚜껑부(300)에 의해 밀봉되어 위생에 대한 청결을 유지할 수 있고, 공간(400)의 형성으로 인하여 빨대(10)가 구부러지거나, 이탈되는 점으로부터 보호할 수 있는 장점이 있다.
이하, 도 5를 참조하여 외부 뚜껑부(300)를 설명하도록 한다.
외부 뚜껑부(300)는 중공부를 지니고, 하부가 개방된 원통 형상의 외부 본체부(310) 및 서술한 바와 같이, 외부 본체부(310)의 내측면을 따라 외부 나사산(330)이 구비된다.
이때, 도 5와 같이, 외부 뚜껑부(300)는 상측면에서 내부를 향하여 중공부를 지니는 원통 형상의 제2 고정부(320)를 구비하는 것이 바람직하다.
제2 고정부(320)는 빨대(10)의 직경보다 큰 직경으로, 빨대(10)의 상부가 수용되어질 수 있도록 중공부를 구비한다.
따라서, 제1 고정부(220)에 삽입되어진 빨대(10)의 상부는 제2 고정부(320)에 의해 완전히 고정되어져 빨대(10)의 형상이 그대로 유지되는 장점이 있다.
즉, 빨대(10)의 일회성을 지닌 재질 특성상, 쉽게 갈라지고, 구부러지는 특징으로 인해 한 번 구부러지면 재사용이 어렵거나 불편했던 문제점을 제1 고정부(220) 및 제2 고정부(320)를 이용하여 빨대(10)의 형상을 그대로 보존하여 사용할 수 있는 효과가 있다.
이하, 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 이중 병뚜껑의 사용 실시 예를 설명하고자 한다.
내부 뚜껑부(200)의 하부에서 음료가 저장된 보틀부(100)가 삽입되어 결합될 수 있다.
즉, 하부 본체부(212)의 내측면에 보틀부(100)가 체결되고, 일반적인 나사산 형상의 결합 등을 포함할 수 있다.
또한, 제1 고정부(220)로 인하여 보틀부(100) 내부의 음료가 기밀이 유지되고, 십자가 형상으로 절단된 홈(221)에 빨대(10)를 관통시켜 보틀부(100) 내부의 음료를 음용할 수 있게 된다.
이에 따라, 종래의 음료가 저장된 병을 일정한 기울기로 들어서 마셔야만 했던 문제점을 보완할 수 있고, 운전, 보행 중 또는 어린이, 장애인과 같이 사용자의 폭이 넓어지는 장점이 있다.
또한, 교체홈(222)에 사용자의 손을 넣어 제1 고정부(220)를 탈거 시킬 수 있음에 따라, 교체 또는 세척이 용이한 효과가 발생한다.
또한, 보틀부(100) 내부의 음료를 마시지 않고 있을 경우에는, 내부 나사산(230)을 따라 외부 나사산(330)이 상부에서부터 하부방향으로 밀면서 체결하여 외부 뚜껑부(300)를 이용하여 내부 뚜껑부(200), 보틀부(100) 및 빨대(10)를 밀봉할 수 있다.
이때, 외부 뚜껑부(300)는 내부를 향하여 돌출 형성된 제2 고정부(320)를 구비하여 빨대(10)의 상부가 제2 고정부(320)에 삽입되도록 한다.
따라서, 빨대(10)의 형상이 구부러지거나 갈라지는 등의 형상 변화를 제거할 수 있고, 외부의 먼지 등으로부터 보호할 수 있는 효과가 있다.
이때, 내부 뚜껑부(200) 및 외부 뚜껑부(300)에는 코팅층이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 코팅층(미도시)은 코팅 조성물을 이용하여 코팅되는 것으로, 상기 코팅 조성물을 이용한 코팅층은 대전 방지 효과 및 방수 효과를 나타낼 수 있다. 구체적으로, 상기 코팅층에 의해 먼지 등의 부착을 방지함과 동시에 발수 효과로 인해, 우수한 방수 효과를 나타낼 수 있다. 보다 구체적으로 본 발명의 코팅 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 실록산계 화합물; 전도성 필러 및 탄소나노튜브를 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112019047738429-pat00001
여기서 n은 1 내지 100의 정수이다.
본 발명의 코팅 조성물을 이용하여 코팅층을 형성한 이후, 접촉각 측정 결과, 130 내지 140도로 확인되었으며, 상기 접촉각의 범위에서 확인할 수 있듯이, 코팅층에 의해 방수 효과가 나타난다고 할 것이다.
상기 전도성 필러는 실리카, 알루미나 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 상기 전도성 필러의 입자 직경은 70 내지 100㎛이지만, 상기 예시에 국한되지 않는다. 상기 전도성 필러는 대전방지층 내에서 전기 전도성을 나타낼 수 있다.
상기 탄소나노튜브는 소량 포함되어, 대전방지층 내의 대전 방지 효과를 지속적으로 유지시킬 수 있다. 탄소나노튜브는 고가의 전도성 필러인 점을 고려할 때, 본 발명 내의 코팅층에는 소량 포함되어, 지속적인 대전방지 효과를 유지할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 코팅층은 상기 화학식 1로 표시되는 실록산계 화합물; 전도성 필러 및 탄소나노튜브를 포함하여, 대전방지 효과를 나타낼 수 있다. 상기 실록산계 화합물은 친수성 부분과 소수성 부분으로 구별된다. 친수성 부분은 비공유 전자쌍을 포함하는 산소 원자에 의해, 물 분자와 수소 결합이 가능하다. 반면, 알킬기 또는 아릴기를 포함하는 소수성기를 추가로 포함함에 따라, 친수성 부분의 반대 부분은 소수성기가 작용한다. 따라서, 친수성 부분이 대전방지층의 표면으로 위치하게 되고, 소수성 부분이 그 반대로 위치하게 되어, 반영구적인 대전방지 효과를 나타낼 수 있다.
상기 코팅층을 형성하기 위한, 코팅 조성물은 보다 구체적으로 상기 화학식 1로 표시되는 실록산계 화합물; 전도성 필러, 탄소나노튜브 및 유기용매를 혼합하여 제조할 수 있다.
상기 유기 용매는 에탄올, 메탄올, 부탄올, 헥세인, 프로페인, 톨루엔, 페놀 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 코팅 조성물은 유기용매 100 중량부에 대하여, 상기 화학식 1로 표시되는 실록산계 화합물 40 내지 60 중량부, 전도성 필러 20 내지 40 중량부 및 탄소나노튜브 5 내지 15 중량부를 포함할 수 있다. 상기 범위에 의하는 경우 각 구성 성분의 상호 작용에 의한 대전 방지 및 방수 효과가 임계적 의의가 있는 정도의 상승효과가 발현되며, 상기 범위를 벗어나는 경우 상승효과가 급격히 저하되거나 거의 없게 된다.
보다 바람직하게, 상기 코팅 조성물의 점도는 1500 내지 1800cP이며, 상기 점도가 1500cP 미만인 경우에는 기재층의 일면에 코팅 시 흘러내려 코팅층의 형성이 용이하지 않은 문제가 있고, 1800cP를 초과하는 경우에는 균일한 코팅층의 형성이 용이하지 않은 문제가 있다.
[제조 예 1: 코팅층의 제조]
1. 코팅 조성물의 제조
톨루엔 및 페놀을 1:1의 중량비로 혼합한 유기 용매에 하기 화학식 1로 표시되는 실록산계 화합물, 전도성 필러 및 탄소나노튜브를 혼합하여, 대전방지 조성물을 제조하였다:
[화학식 1]
Figure 112019047738429-pat00002
여기서 n은 1 내지 100의 정수이다.
상기 대전방지 조성물의 보다 구체적인 조성은 하기 표 1과 같다.

TX1
 TX2
 TX3
 TX4
 TX5
유기용매
 100
 100
 100
 100
 100
폴리실록산
 30
 40
 50
 60
 70
전도성 필러
 10
 20
 30
 40
 50
탄소나노튜브
 1
 5
 10
 15
 20
(단위 중량부)
2. 코팅층의 제조
기재층의 일면에 상기 DX1 내지 DX5의 코팅 조성물을 도포 후, 경화시켜 코팅층을 형성하였다. 대전 방지 및 균일 코팅층의 형성을 실험하기 위해, 태양광패널 대신 폴리카보네이트를 기재층으로 사용하여 실험을 진행하였다.
[실험 예 1: 대전방지 효과 실험]
1. 점도 측정
폴리카보네이트 기재층의 일면에 대전방지층을 형성하기 전에, 대전방지 조성물의 점도를 측정하였다. 점도 측정은 레오미터 (Rheometer, Compac-100, Sun Sci. Co., Japan)를 이용하였다. 점도 측정 결과는 하기 표 2와 같다.

 TX1
 TX2
 TX3
 TX4
 TX5
점도(cP)
 620
 1520
 1600
 1750
 1910
2. 표면 전기 저항 측정
폴리카보네이트 기재의 일면에 TX1 내지 TX5의 대전방지층이 형성된 보호층에 대해, Resistance Meter SIMCO 저항기 ST-4(23℃, 상대습도 50%)를 이용하여 표면전기저항을 측정하였다.
비교예로, 대전방지층이 형성되지 않은 폴리카보네이트 기재에 대한 표면전기저항도 함께 측정하였다.

 비교예
 TX1
 TX2
 TX3
 TX4
 TX5
표면전기저항
(Ω/cm2)
 7.4×1011내지 1.6×1012
6.4×109내지 1.4×1010
1.4×109내지 1.6×1010
4.4×107내지 2.1×108
6.5×107내지 4.5×108
5.8×108내지 7.8×108
상기 표 3에 따르면, 대전방지층이 형성되지 않은 비교예에 비해, TX 1 내지 TX5의 표면전기저항이 낮으므로, 전기전도도가 우수하여, 우수한 대전방지효과를 나타냄을 확인할 수 있다.
3. 표면 외관에 대한 평가
대전방지 조성물의 점도 차이로 인해, 코팅층을 제조한 이후, 균일한 표면이 형성되었는지 여부에 대해 관능 평가를 진행하였다. 균일한 코팅층을 형성하였는지 여부에 대한 평가를 진행하였고, 하기와 같은 기준에 의해 평가를 진행하였다.
○: 균일한 코팅층 형성
×: 불균일한 코팅층의 형성

 TX1
 TX2
 TX3
 TX4
 TX5
관능 평가
 ×
 ○
 ○
 ○
 ×
코팅층을 형성할 때, 일정 점도 미만인 경우에는 폴리카보네이트의 표면에서 흐름이 발생하여, 경화 공정 이후, 균일한 코팅층의 형성이 어려운 경우가 다수 발생하였다. 이에 따라, 생산 수율이 낮아지는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 점도가 너무 높은 경우에도, 조성물의 균일 도포가 어려워 균일한 코팅층의 형성이 불가하였다.
4. 발수각의 측정
상기 기재층에 코팅층을 형성한 이후, 발수각을 측정한 결과는 하기 표 5와 같다.

전진 접촉각 (°)
정지 접촉각 (°)
 후진 접촉각 (°)
TX1
 117.1±2.9
 112.1±4.1
 < 10
TX2
 132.4±1.5
 131.5±2.7
 141.7±3.4
TX3
 138.9±3.0
 138.9±2.7
 139.8±3.7
TX4
 136.9±2.0
 135.6±2.6
 140.4±3.4
TX5
 116.9±0.7
 115.4±3.0
 < 10
상기 표 5에 나타낸 바와 같이, TX1 내지 TX5의 코팅 조성물을 이용하여 코팅층을 형성한 이후, 접촉각을 측정한 결과를 확인하였다.
TX1 및 TX5는 후진 접촉각이 10도 미만으로 측정되었다. 즉, 코팅 조성물을 제조하기 위한 최적의 범위를 벗어나게 되는 경우, 물방울이 피닝(Pinning)되는 현상이 발생하는 것을 확인하였다. 반면 TX2 내지 4에서는 피닝 현상이 발생하지 않음을 확인하여 우수한 방수 효과를 나타낼 수 있음을 확인하였다.
따라서, 내부 뚜껑부(200) 및 외부 뚜껑부(300)에는 위와 같은 코팅층으로 전체 외측면 및 내측면에 도포됨으로써 먼지 등이 쌓이는 것을 방지할 수 있다. 또한, 코팅층으로 인한 방수 효과를 볼 수 있으므로, 수명이 증대되어 사용자에게 편의성을 제공할 수 있다.
설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10 : 빨대, 100 : 보틀부,
200 : 내부 뚜껑부, 210 : 내부 본체부,
220 : 제1 고정부, 221 : 홈,
222 : 교체홈, 230 : 내부 나사산,
300 : 외부 뚜껑부, 310 : 외부 본체부,
320 : 제2 고정부, 330 : 외부 나사산,
400 : 공간.

Claims (7)

  1. 내부에 음료를 수용할 수 있는 보틀부;
    상기 보틀부의 상부에 결합되는 내부 뚜껑부; 및
    상기 내부 뚜껑부의 상부에서 탈부착 가능한 외부 뚜껑부;를 포함하고,
    상기 내부 뚜껑부의 상부에 상기 외부 뚜껑부가 결합될 경우,
    상기 내부 뚜껑부와 상기 외부 뚜껑부의 내부에 중공부가 형성되어 공간이 구비되는 것을 특징으로 하고,
    상기 내부 뚜껑부는,
    양측면이 개방된 원통 형상의 내부 본체부;
    상기 내부 본체부의 상측면에 결합되는 원판 형상의 제1 고정부; 및
    상기 내부 본체부의 외측면을 따라 형성되는 내부 나사산;을 구비하는 것을 특징으로 하고,
    상기 제1 고정부는,
    중심에 빨대를 꽂을 수 있는 십자가 형상으로 절단된 홈;과
    상기 홈을 향하도록 함몰되는 교체 홈;을 구비하되,
    사용자는 상기 교체 홈에 사용자의 손을 삽입하여 파지 후, 상기 제1 고정부를 상기 내부 본체부에서 탈부착하여 교체할 수 있는 것을 특징으로 하는
    이중 병뚜껑.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외부 뚜껑부는,
    일측면이 개방된 원통 형상의 외부 본체부; 및
    상기 외부 본체부의 내측면을 따라 형성된 외부 나사산;을 구비하되,
    상기 외부 나사산이 상기 내부 나사산을 따라 체결되어, 상기 외부 뚜껑부를 상기 내부 뚜껑부의 상부에서 하부를 향하여 돌려 체결할 수 있는 것을 특징으로 하는
    이중 병뚜껑.
  5. 내부에 음료를 수용할 수 있는 보틀부;
    상기 보틀부의 상부에 결합되는 내부 뚜껑부; 및
    상기 내부 뚜껑부의 상부에서 탈부착 가능한 외부 뚜껑부;를 포함하고,
    상기 내부 뚜껑부의 상부에 상기 외부 뚜껑부가 결합될 경우,
    상기 내부 뚜껑부와 상기 외부 뚜껑부의 내부에 중공부가 형성되어 공간이 구비되는 것을 특징으로 하고,
    상기 내부 뚜껑부는,
    양측면이 개방된 원통 형상의 내부 본체부;
    상기 내부 본체부의 상측면에 결합되는 원판 형상의 제1 고정부; 및
    상기 내부 본체부의 외측면을 따라 형성되는 내부 나사산;을 구비하는 것을 특징으로 하고,
    상기 제1 고정부는,
    중심에 빨대를 꽂을 수 있는 십자가 형상으로 절단된 홈;과
    상기 홈을 향하도록 함몰되는 교체 홈;을 구비하되,
    사용자는 상기 교체 홈에 사용자의 손을 삽입하여 파지 후, 상기 제1 고정부를 상기 내부 본체부에서 탈부착하여 교체할 수 있는 것을 특징으로 하고,
    상기 외부 뚜껑부는,
    일측면이 개방된 원통 형상의 외부 본체부; 및
    상기 외부 본체부의 내측면을 따라 형성된 외부 나사산;을 구비하되,
    상기 외부 나사산이 상기 내부 나사산을 따라 체결되어, 상기 외부 뚜껑부를 상기 내부 뚜껑부의 상부에서 하부를 향하여 돌려 체결할 수 있는 것을 특징으로 하고,
    상기 외부 뚜껑부는,
    중심에서 중공부가 형성된 원통 형상으로 하부를 향하여 돌출되는 제2 고정부;를 더 구비하되,
    상기 제1 고정부를 관통하여 체결된 빨대의 상부가 상기 제2 고정부에 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 하는
    이중 병뚜껑.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 고정부의 재질은 고무 또는 실리콘 재질인 것을 특징으로 하는
    이중 병뚜껑.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 내부 뚜껑부 및 상기 외부 뚜껑부의 표면에는, 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는
    이중 병뚜껑.
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