KR20090008181U

KR20090008181U - 용기의 뚜껑용 패킹 및 이를 포함하는 용기의 뚜껑

Info

Publication number: KR20090008181U
Application number: KR2020080001807U
Authority: KR
Inventors: 김상구
Original assignee: 삼화왕관주식회사
Priority date: 2008-02-11
Filing date: 2008-02-11
Publication date: 2009-08-14

Abstract

본 고안은 폴리올레핀계 고분자 발포시트; 및 상기 폴리올레핀계 고분자 발포시트의 일면 또는 양면에 적층된 폴리아미드계 고분자 부직포를 포함하는 용기의 뚜껑용 패킹 및 상기 용기의 뚜껑용 패킹을 포함하는 용기의 뚜껑에 대한 것이다.

본 고안에 따른 용기의 뚜껑용 패킹은 폴리올레핀계 고분자 발포시트에 폴리아미드계 고분자 부직포를 적층시킴으로써, 용기 내에서 발생하는 발효가스를 용기의 외부로 배출할 수 있으면서, 이와 동시에 용기에 담겨 있는 발효주가 용기 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.

나일론, 패킹, 뚜껑, 발효주

Description

용기의 뚜껑용 패킹 및 이를 포함하는 용기의 뚜껑{PACKING FOR CAP OF CONTAINER AND SEALING CAP OF CONTAINER HAVING THE SAME}

본 고안은 탁주 또는 포도주와 같은 발효주를 보관할 수 있는 용기의 뚜껑용 패킹에 관한 것이다.

일반적으로 탁주 또는 포도주와 같은 발효주는 제조된 후 플라스틱 용기와 같은 밀폐 용기에 담겨 저장 또는 운반되고 있다. 다만, 발효주는 저장 또는 운반 중에도 계속 발효되고, 이로 인해 발효가스가 발생하게 된다. 이때, 발생하는 발효가스가 용기 외부로 배출되지 못하게 되면 용기의 형상이 변형되기도 하고 탁주 또는 포도주의 맛이 변할 수도 있기 때문에, 발효주를 보관하는 용기의 뚜껑은 발효가스를 적당히 배출할 수 있어야 한다.

또한, 상기 용기의 뚜껑은 발효주를 저장 또는 운반시 발효주가 용기의 외부로 유출되지 않도록 하면서, 외부의 이물질 또는 잡균이 용기의 내부로 유입되지 않도록 용기 내부와 외부의 기밀(氣密)을 유지할 수 있어야 한다.

이에, 종래에는 용기 내에 발생하는 발효 가스를 배출하면서, 용기 내부와 외부의 기밀을 유지하는 다양한 종류의 용기 뚜껑용 패킹들이 개발되었다. 예컨 대, 폴리에스테르나 폴리프로필렌 부직포를 2 ~ 3 장 겹친 패킹, 도너츠 형상의 고분자 발포시트의 한쪽 면에 폴리프로필렌 부직포 또는 통기성 필터를 접착한 패킹 등이 있다.

그러나, 종래에 제조된 용기 뚜껑용 패킹들의 일부는 폴리에스테르나 폴리프로필렌 부직포와 폴리에틸렌 발포시트의 열융착시 발포시트가 변형되어 실링(sealing)이 제대로 이루어지지 않기 때문에, 너무 많은 양의 발효가스가 용기 외부로 배출되어 용기에 담겨 있는 발효주의 맛과 질이 떨어지는 문제점이 있었고, 또 발효주의 저장 또는 운반시 용기 내 발효주가 외부로 유출되거나, 외부의 이물질 또는 잡균이 용기 내부로 침입하여 용기 내 발효주가 원치 않는 맛으로 변질되는 문제점도 있었다. 또, 다른 일부는 발효가스가 용기의 외부로 원활하게 배출되지 못하여 용기 내에 생성된 발효 가스로 인해 용기의 형태가 변형되는 문제점도 있었다.

본 고안자들은 폴리올레핀계 고분자 발포시트에 폴리아미드계 고분자 부직포를 적층할 경우, 용기에 담겨 있는 발효주가 용기 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있으면서, 상기 폴리아미드계 고분자 부직포를 통해 용기 내에서 발생하는 발효가스를 용기의 외부로 배출할 수 있다는 것을 알았다. 본 고안은 이에 기초한 것이다.

본 고안은 폴리올레핀계 고분자 발포시트; 및 상기 폴리올레핀계 고분자 발포시트의 일면 또는 양면에 적층된 폴리아미드계 고분자 부직포를 포함하는 용기의 뚜껑용 패킹 및 상기 용기의 뚜껑용 패킹을 포함하는 용기의 뚜껑을 제공한다.

이하, 본 고안을 상세히 설명한다.

본 고안에 따른 용기의 뚜껑용 패킹은 폴리올레핀계 고분자 발포시트(10)에 폴리아미드계 고분자 부직포(20)를 적층하는 것을 특징으로 한다(도 1 및 2참고). 이때, 상기 폴리올레핀계 고분자 발포시트에 의해서 용기 내에 담겨 있는 발효주가 용기 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있고, 상기 폴리아미드계 고분자 부직포를 통해 용기 내에 발생하는 발효가스가 용기 외부로 배출될 수 있다.

상기 폴리올레핀계 고분자 발포 시트(10)는 용기 내에 담겨 있는 발효주가 유출되는 것을 방지할 수 있도록 내수성이 우수한 폴리올레핀계 고분자로 형성된 발포시트를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 폴리올레핀계 고분자 발포시트를 형성하는 폴리올레핀계 고분자의 예로는 폴리에틸렌계 고분자, 폴리프로필렌계 고분자, 폴리이소부틸렌계 고분자 등이 있다. 보다 구체적인 폴리올레핀계 고분자의 예로는 고밀도 폴리에텔렌 고분자, 저밀도 폴리에틸렌 고분자, 선형 저밀도 폴리에틸렌 고분자, 폴리프로필렌 고분자 등이 있고, 이 중에서 폴리에틸렌 고분자가 바람직하다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.

이러한 폴리올레핀계 고분자로 형성된 발포 시트의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 본 고안의 일례에 따르면 발포시트의 두께는 약 1 내지 3 ㎜이었다.

이와 같은 폴리올레핀계 고분자 발포시트의 일면 또는 양면에는 폴리아미드계 고분자 부직포(20)가 적층되어 있다(도 1 내지 3 참고). 상기 폴리아미드계 고분자 부직포 내에는 다수의 기공이 형성되어 있는데, 상기 기공의 크기는 발효주 성분의 크기보다는 작고, 발효가스의 분자 크기보다는 작다. 그렇기 때문에, 상기 폴리아미드계 고분자 부직포를 통해 용기 내에서 발생하는 발효가스만 용기 외부로 용이하게 배출될 수 있어, 과포화된 발효가스에 의해서 용기의 형상이 변형되는 것 을 방지할 수 있고, 또한 발효주의 맛이 변질되는 것도 방지할 수 있다.

상기 폴리아미드계 고분자 부직포를 형성하는 폴리아미드계 고분자는 아미드기(-CO-NH-)를 함유하는 고분자로, 일명 나일론이라 한다. 이러한 폴리아미드계 고분자의 비제한적인 예로는 나일론 3, 나일론 4, 나일론 6, 나일론 7, 나일론 8, 나일론 9, 나일론 10, 나일론 11, 나일론 12, 나일론 46, 나일론 66, 나일론 69, 나일론 610, 나일론 612 등이 있다.

이러한 폴리아미드계 고분자로 형성된 부직포의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 본 고안의 일례에 따르면 부직포의 두께는 약 0.1 내지 1 ㎜이었다.

또, 상기 폴리아미드계 고분자 부직포에는 다수의 기공이 형성되어 있는데, 이때 형성되어 있는 기공의 직경은 약 0.1 내지 1 ㎜인 것이 바람직하다. 만약, 상기 폴링아미드계 고분자 부직포에 형성되어 있는 기공의 크기가 0.1 ㎜ 미만인 경우에는 용기 내에 발생하는 발효가스가 제대로 용기 외부로 배출될 수 없고, 1 ㎜ 초과인 경우에는 용기 내에 담겨 있는 발효주가 상기 기공을 통해 용기 외부로 유출될 수 있다.

한편, 도 4 및 5에 나타낸 바와 같이, 상기 폴리올레핀계 고분자 발포시트(10)와 폴리아미드계 고분자 부직포(20) 사이에는 점착성 고분자층(30)이 더 형성되어 있을 수 있다. 상기 점착성 고분자층에 의해서 상기 폴리올레핀계 고분자 발포시트에 폴리아미드계 고분자 부직포가 용이하게 적층될 수 있다.

상기 점착성 고분자층을 형성하는 점착성 고분자로는 아크릴계 고분자, 멜라민계 고분자, 페놀계 고분자, 포화·불포화 폴리에스테르계 고분자, 에폭시계 고분 자, 초산비닐계 고분자, 폴리비닐알코올계 고분자, 염화비닐계 고분자, 폴리비닐아세탈계 고분자, 폴리아미드계 고분자, 폴리에틸렌계 고분자, 스티렌-부타디엔계 고분자, 니트릴계 고분자 등이 있는데, 이에 제한되지 않는다. 바람직하게는 점착성 고분자로 폴리에틸렌계 고분자, 폴리아미드계 고분자, 폴리에스테르계 고분자, 아크릴계 고분자 등을 사용하는 것이 상온에서 건조 과정 없이 빠른 속도로 상기 폴리올레핀계 고분자 발포시트와 폴리아미드계 고분자 부직포를 접착시킬 수 있어 적절하다.

이러한 점착성 고분자로 형성된 점착성 고분자층의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 본 고안의 일례에 따르면 점착성 고분자층의 두께가 약 0.01 내지 0.1 ㎜이었다.

한편, 본 고안에 따른 용기의 뚜껑용 패킹은, ⅰ) 폴리올레핀계 고분자 시럽을 압출기를 통해 압출하여 폴리올레핀계 고분자 발포시트(10)를 형성하는 단계; 및 ⅱ) 상기 폴리올레핀계 고분자 발포시트의 일면 또는 양면에 폴리아미드계 고분자 부직포를 적층하는 단계를 포함하는 방법에 의해서 제조될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

ⅰ)단계는 폴리올레핀계 고분자의 용융점이나 최종 고분자 발포시트의 기계적·화학적 물성을 고려하여, 상기 폴리올레핀계 고분자 시럽을 압출기에서 약 180 내지 250 ℃의 온도로 압출하는 것이 적절하다. 만약, 상기 압출 온도 범위 이외의 온도에서 상기 폴리올레핀계 고분자 시럽을 압출하게 되면, 발포셀이 시트 내부에 제대로 형성되지 않을 수 있다. 예컨대, 폴리에틸렌 고분자를 사용하여 발포시 트를 형성할 경우, 폴리에틸렌 고분자의 용융점이 약 110 내지 140 ℃인 것을 고려하여 폴리에틸렌 고분자 시럽을 약 180 내지 200 ℃의 온도로 압출하는 것이 발포시트 내부에 발포셀을 형성할 수 있다.

상기 시트 내에 발포셀을 형성하는 방법은 특별한 제한 없이 당 업계에서 알려진 일반적인 방법을 적용할 수 있다. 예를 들어, 화학적 발포제를 이용하여 시트 내에 발포셀을 형성하는 방법을 적용할 수 있다. 즉, 상기 폴리올레핀계 고분자 시럽에 발포제, 기타 첨가제를 미리 배합하여 압출하거나, 또는 압출기의 적당한 위치에 발포제를 펌프로 주입하여 고압하에서 균일하게 분산시킨 후 상기 혼합물이 다이(die)를 통과하여 압출될 때 압축되었던 발포제가 즉시 팽창하면서 발포될 수 있다. 이로써, 발포셀이 시트 내에 형성될 수 있다.

ⅱ)단계에서 이용되는 폴리아미드계 고분자 부직포(20)는 폴리아미드계 고분자로 형성된 단섬유(staple) 또는 필라멘트(filament)를 기계적, 열적, 화학적 수단을 이용하여 접착 또는 교락함으로써 제조될 수 있다. 즉, 상기 폴리아미드계 고분자 부직포는 당 업계에서 알려진 부직포 제조방법에 의해서 제조될 수 있는데, 이의 예로는 케미컬 본드(chemical bond)법, 써멀 본드(thermal-bond)법, 에어-레이(air-lay)법, 스펀레이스(spun-lace)법, 스펀본드(spun-bond)법, 멜트-블로운(melt-blown)법, 니들-펀치(needle-punch)법, 스티치본드(stitch-bond)법 등이 있다.

이러한 부직포 제조방법에 의해서 제조된 폴리아미드계 고분자 부직포는 당 업계에서 알려진 적층방법에 의해서 상기 폴리올레핀계 고분자 발포시트에 적층될 수 있다. 예컨대, 고온압착롤러를 이용하여 상기 폴리올레핀계 고분자 발포시트에 폴리아미드계 고분자 부직포를 적층하는 방법, 가온롤러에 의하여 예열된 폴리아미드계 고분자 부직포를 압착롤러에 의해서 상기 폴리올레핀계 고분자 발포시트에 적층하는 방법, 당 업계에서 알려진 접착제를 이용하여 상기 폴리올레핀계 고분자 발포시트와 폴리아미드계 고분자 부직포 사이에 점착성 고분자층을 형성하여 폴리올레핀계 고분자 발포시트에 폴리아미드계 고분자 부직포를 적층하는 방법 등이 있다. 본 고안의 일례에 따르면, 상기 ⅰ)단계에서 형성된 폴리올레핀계 고분자 발포시트 위에 점착성 고분자층을 형성한 후 상기 점착성 고분자층에 폴리아미드계 고분자 부직포를 적층할 수 있다. 이때, 상기 점착성 고분자층의 형성 방법은 특별히 제한되지 않으나, 당 업계에서 알려진 롤코팅 방법 또는 다이코팅 방법 등에 의해서 점착성 고분자층이 형성될 수 있다.

전술한 바와 같이 제조된 본 고안의 용기 뚜껑용 패킹(100)은 보통 적당한 크기로 타발(punching)된 후에 플라스틱 뚜껑, 금속 뚜껑과 같은 용기의 뚜껑(200)의 내부에 삽입되어 사용되며, 이때 삽입된 본 고안의 용기 뚜껑용 패킹에 의해서 용기가 밀폐될 수 있다(도 6). 즉, 용기 주둥이의 끝부분과 이 끝부분과 맞닿는 용기 뚜껑의 내면 부분에 본 고안에 따른 용기의 뚜껑용 패킹이 삽입되어 용기 주둥이의 끝부분과 긴밀하게 압착(뚜껑압착부위, 패킹압착부위)되어 있다.

이렇게 용기의 뚜껑 내부에 삽입된 본 고안의 용기 뚜껑용 패킹(100)에 의해서 용기 주둥이의 끝부분과 긴밀하게 압착(뚜껑압착부위, 패킹압착부위)됨으로써, 용기 내에 담겨 있는 발효주가 용기 외부로 유출되는 것이 방지될 수 있어 용기 내 에 발효주가 안정하게 저장 또는 운반될 수 있다. 또한, 용기 내에서 발생되는 발효가스가 본 고안의 용기 뚜껑용 패킹(100)의 폴리아미드계 고분자 부직포를 통해 외부로 용이하게 배출될 수 있어 과포화된 발효가스로 인해 용기가 변형되는 일은 발생하지 않으며 또 발효주의 맛 또는 향기가 변질되는 것도 방지될 수 있다. 게다가, 본 고안의 용기의 뚜껑용 패킹에 의해서 외부의 이물질 또는 잡균이 용기 내부로 유입되는 것을 차단될 수 있고, 이로 인해 이물질 또는 잡균에 의해 용기 내 발효주가 불필요하게 발효되는 것을 방지할 수 있다.

전술한 본 고안의 용기 뚜껑용 패킹은 탁주와 같은 발효주를 보관하는 용기의 뚜껑에 사용되는 것이지만, 발효주 이외에 발효되는 음료 등은 물론 발효식품을 보관하는 용기의 뚜껑에 모두 적용될 수 있다.

이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 고안을 더욱 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 고안을 예시하기 위한 것이며, 이들에 의하여 본 고안의 범위가 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

시판되고 있는 폴리에틸렌 발포시트(㈜삼화화학 제품)의 일면에 폴리에틸렌 접착제를 약 0.05 ㎜의 두께로 도포한 후 두께가 약 0.15 ㎜인 나일론 부직포(일본 unipika사 제품)를 적층시켜 용기의 뚜껑용 패킹을 제조하였고, 이 용기의 뚜껑용 패킹을 약 3 ㎝ 크기로 타발한 후에 용기의 뚜껑 내부에 삽입하였다.

비교예 1

나일론 부직포를 사용하는 것 대신에 폴리에틸렌 테레프탈레이트 고분자 부 직포를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 용기의 뚜껑용 패킹 및 상기 용기의 뚜껑용 패킹을 포함하는 용기의 뚜껑을 제조하였다.

실험예 1

본 고안에 따른 용기의 뚜껑용 패킹의 발효 가스 배출 정도를 측정하기 위하여 하기와 같은 방법으로 용기의 내부 압력을 측정하였다.

실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 용기의 뚜껑용 패킹을 포함하는 용기의 뚜껑을 이용하여 탁주가 담겨 있는 용기를 밀폐시켰다. 각각의 용기를 1) 20 ℃의 온도에서 2시간 동안 보관하고, 2) 40 ℃의 온도에서 2시간 동안 보관하며, 3) 40 ℃의 온도에서 18시간 동안 보관하였다. 이 후, 각 용기의 내부 압력을 측정하였다. 여기서, 용기의 내부 압력은 용기의 뚜껑에 구멍을 뚫은 후 상기 뚜껑을 통해 용기 속으로 압력측정기를 삽입되도록 장착하여 측정하였다.

	보관 온도 (℃)	보관 시간 (hour)	실시예 1	비교예 1	규격
용기의 내부압력 (㎏/㎠)	20	2	0.2	0.2	0.2
	40	2	0.2	0.2
	40	18	0.2	0.2

상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1에서 제조된 용기의 뚜껑용 패킹을 포함하는 용기의 뚜껑은, 20 ℃의 온도에서 2시간 동안 보관한 후 용기의 내부 압력이 약 0.2 ㎏/㎠이었는데, 40 ℃의 온도에서 2시간 동안 보관한 후나 40 ℃의 온도에서 18시간 동안 보관한 후에도 용기의 내부 압력이 여전히 약 0.2 ㎏/㎠로 유지되고 있었다. 여기서, 당 업계에서는 발효주의 풍미를 유지하면서 용기 형상의 변형 방지를 위해, 내부에 발효주를 담고 있는 용기의 내부 압력이 약 0.2 ㎏/㎠이 되도록 요구하고 있다.

이로써, 본 고안에 따른 용기의 뚜껑용 패킹의 경우 용기 내부에서 발생하는 발효가스의 적당량을 용기 외부로 배출한다는 것을 확인할 수 있었다.

본 고안은 도면을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 첨부된 특허청구의 범위에 의해서 나타난 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있다. 또한, 모든 상세한 사항은 기술적으로 균등한 다른 요소로 대체될 수도 있다.

도 1은 본 고안의 일례에 따른 용기의 뚜껑용 패킹의 분해 사시도이다.

도 2는 본 고안의 일례에 따른 용기의 뚜껑용 패킹의 단면도이다.

도 3은 본 고안의 다른 일례에 따른 용기의 뚜껑용 패킹의 분해 사시도이다.

도 4는 본 고안의 다른 일례에 따른 용기의 뚜껑용 패킹의 단면도이다.

도 5는 본 고안의 다른 일례에 따른 용기의 뚜껑용 패킹의 단면도이다.

도 6은 본 고안의 용기의 뚜껑용 패킹이 삽입된 용기 뚜껑의 일부 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

100 : 용기의 뚜껑용 패킹,

10 : 폴리올레핀계 고분자 발포시트, 20 : 폴리아미드계 고분자 부직포,

30 : 점착성 고분자층, 200 : 용기 뚜껑

Claims

폴리올레핀계 고분자 발포시트; 및 상기 폴리올레핀계 고분자 발포시트의 일면 또는 양면에 적층된 폴리아미드계 고분자 부직포를 포함하는 용기의 뚜껑용 패킹.
제1항에 있어서, 상기 폴리올레핀계 고분자 발포시트와 폴리아미드계 고분자부직포 사이에 점착성 고분자층이 개재(介在)되어 있는 것이 특징인 용기의 뚜껑용 패킹.
제2항에 있어서, 상기 점착성 고분자층은 아크릴계 고분자, 멜라민계 고분자, 페놀계 고분자, 포화·불포화 폴리에스테르계 고분자, 에폭시계 고분자, 초산비닐계 고분자, 폴리비닐알코올계 고분자, 염화비닐계 고분자, 폴리비닐아세탈계 고분자, 폴리아미드계 고분자, 폴리에틸렌계 고분자, 스티렌-부타디엔계 고분자, 니트릴계 고분자로 이루어진 군에서 선택된 고분자로 형성된 것이 특징인 용기의 뚜껑용 패킹.
제2항에 있어서, 상기 점착성 고분자층의 두께는 0.01 내지 0.1 ㎜인 것이 특징인 용기의 뚜껑용 패킹.
제1항에 있어서, 상기 폴리올레핀계 고분자 발포시트는 폴리에틸렌계 고분자, 폴리프로필렌계 고분자 및 폴리이소부렌계 고분자로 이루어진 군으로부터 선택된 것이 특징인 용기의 뚜껑용 패킹.
제5항에 있어서, 상기 폴리에틸렌계 고분자는 저밀도폴리에틸렌(LDPE), 고밀도폴리에틸렌(HDPE), 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것이 특징인 용기의 뚜껑용 패킹.
제1항에 있어서, 상기 폴리올레핀계 고분자 발포시트의 두께는 1 내지 3 ㎜인 것이 특징인 용기의 뚜껑용 패킹.
제1항에 있어서, 상기 폴리아미드계 고분자 부직포는 나일론 3, 나일론 4, 나일론 6, 나일론 7, 나일론 8, 나일론 9, 나일론 10, 나일론 11, 나일론 12, 나일론 46, 나일론 66, 나일론 69, 나일론 610, 나일론 612 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 고분자로 형성된 것이 특징인 용기의 뚜껑용 패킹.
제1항에 있어서, 상기 폴리아미드계 고분자 부직포의 두께는 0.1 내지 1 ㎜인 것이 특징인 용기의 뚜껑용 패킹.
제1항에 있어서, 상기 폴리아미드계 고분자 부직포에 형성되어 있는 기공은 직경이 0.1 내지 1 ㎜인 것이 특징인 용기의 뚜껑용 패킹.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 용기의 뚜껑용 패킹을 포함하는 용기의 뚜껑.