KR20140003522A - 플라스틱 에어로졸 용기 - Google Patents

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Abstract

플라스틱 에어로졸 용기는 약 50 ~ 300 psig(345-2070 KPA)인 범위 내에서 에어로졸 가압을 견디도록 구성되고 배치되는 본체 부분(12)을 포함한다. 플라스틱 에어로졸 용기는 또한 본체 부분과 단일형인 최종 부분(14)을 포함한다. 최종 부분은 나사선 형성되거나 나사선 형성되지 않을 수 있다. 최종 부분은 측벽, 상부 밀봉 표면 및 지지 레지(18)를 갖는다. 강화 구조(20)는 가압으로 인한 변형에 대해 최종 부분을 강화하기 위해 지지 레지 아래에 위치한다. 플라스틱 에어로졸 용기를 안정화하는 방법이 또한 개시된다.

Description

플라스틱 에어로졸 용기{PLASTIC AEROSOL CONTAINER}
본 발명은, 광범위하게 에어로졸 혼합물과 같은 크게 가압된 내용물을 유지하도록 적응되는 용기의 분야에 관한 것이고, 보다 구체적으로는, 높은 내부 압력에서 변형 및 응력 균열에 대한 최대 내성을 제공하도록 구성되고 배치되는 최종 부분을 갖는 중공 성형 플라스틱 에어로졸 용기에 관한 것이다.
에어로졸 용기는 종래에 금속으로 제조되었고, 종래에 상부와 하부 단부 마개(closures)를 갖는 원통형 튜브로 형성된다. 하부 단부 마개는 기존에 오목한 돔(concave dome)으로 성형되고, 상부 단부 마개는 기존에 용기의 가압된 에어로졸 내용물을 분배하기 위한 수동으로 작동 가능한 밸브를 포함한다.
금속 용기는 시간이 지남에 따라 부식하는 경향과, 금속 용기가 접촉하게 되는 표면을 긁히게 되는 경향과 같은 특정한 고유 단점을 갖는다.
과거에 플라스틱 에어로졸 용기를 개발하려고 노력하였지만, 주로 에어로졸 용기에 필요한 상당한 내부 가압의 결과로서 플라스틱 물질의 변형을 제어하는 것에 관련된 어려움에 직면하게 되었다. 에어로졸 용기는 공통적으로 50 ~ 300 psi의 크기의 내부 압력을 요구하고, 이러한 압력은, 탄산 음료의 포장과 같이 플라스틱 물질이 사용된 다른 포장 용도에 기존에 직면하게 된 압력보다 상당히 더 크다. 따라서, 플라스틱 에어로졸 용기에 대한 설계 고려사항은 플라스틱 음료 용기와 같은 낮은 압력 포장 용도를 위한 것과 매우 다르다.
다른 공통적인 유형의 플라스틱 용기는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은 물질로 제조되고, 재가열 스트레치 중공 성형 프로세스를 이용하여 나사선 형성된(threaded) 최종 부분을 갖는 사출 성형 예비 형태(preform)로 제조된다. 이러한 용기가 에어로졸 용도를 위한 일부 가능성이 있지만, 이들 용기는 가압 하에 있는 동안 최종 부분에서 응력 균열을 허용하게 된다. 더욱이, 그러한 용기의 최종 부분은, 용기가 가압될 때 변형되는 경향이 있어서, 아마도 용기와 에어로졸 분배 마개(aerosol dispensing closure) 사이에 밀봉 무결성 손실을 초래하게 된다.
종래의 중공 성형 플라스틱 용기보다 최종 영역에서 응력 균열 및 변형을 덜 허용하는 개선된 중공 성형 플라스틱 에어로졸 용기가 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은, 종래의 중공 성형 플라스틱 용기보다 최종 영역에서 응력 균열과 변형을 덜 허용하는 개선된 중공 성형 플라스틱 에어로졸 용기를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 1 양상에 따른 플라스틱 에어로졸 용기는 약 50 ~ 300 psig인 범위 내에서 에어로졸 가압을 견디도록 구성되고 배치되는 본체 부분을 포함한다. 플라스틱 에어로졸 용기는 본체 부분과 단일인 최종 부분을 더 포함한다. 최종 부분은 측벽과, 상부 밀봉 표면과, 지지 레지(ledge)를 갖는다. 플라스틱 에어로졸 용기는 가압으로 인한 변형에 대해 최종 부분을 강화하기 위해 지지 레지 아래에 위치된 강화 구조를 더 포함한다.
본 발명의 제 2 양상에 따라 측벽, 상부 밀봉 표면 및 지지 레지를 갖는 최종 부분을 갖는 플라스틱 용기를 갖는 유형의 에어로졸 용기를 안정화하는 방법은, 가압으로 인한 변형에 대해 최종 부분을 강화하기 위해 지지 레지 아래에 강화 구조를 형성하는 단계와; 최종 부분 상에 에어로졸 분배 마개를 설치하는 단계와; 약 50 ~ 300 psig인 범위 내에서 가압되는 에어로졸 혼합물로 용기를 가압하는 단계를 포함한다.
본 발명을 특징으로 하는 신규성의 이들 및 다양한 다른 장점 및 특징은 특히 본 명세서에 첨부되고 본 발명의 부분을 형성하는 청구항에서 나타난다. 하지만, 본 발명, 본 발명의 장점, 및 본 발명의 사용에 의해 얻어진 목적을 더 잘 이해하기 위해, 본 발명의 추가 부분을 형성하는 도면과, 본 발명의 바람직한 실시예가 도시되고 설명되는 첨부된 설명의 주제가 인용되어야 한다.
본 발명은, 종래의 중공 성형된 플라스틱 용기보다 최종 영역에서 응력 균열과 변형을 덜 허용하는 개선된 중공 성형 플라스틱 에어로졸 용기를 제공하는 효과를 갖는다.
도 1은, 도 2에서 라인 1-1을 따라 취한 단편적인 단면도.
도 2는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성되는 에어로졸 용기 조립체를 위에서 본 평면도.
도 3은, 도 2에 도시된 에어로졸 용기 조립체를 밑에서 본 평면도.
도 4는, 도 2에 도시된 에어로졸 용기 조립체의 최종 부분의 측면도.
도 5는, 도 3에서 라인 5-5을 따라 취한 단면도.
도 6은, 도 3에서 라인 6-6을 따라 취한 단면도.
도 7은, 본 발명의 대안적인 실시예에 따라 에어로졸 용기의 제조를 도시한 도면.
도 8은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어로졸 마개 조립체를 도시한 도면.
도 9는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성되는 사전 형태를 통해 취한 단편적인 단면도.
도 10은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방법을 도시한 흐름도.
도 11은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다른 방법을 도시한 흐름도.
도 12는, 본 발명의 대안적인 실시예에 따라 구성되는 에어로졸 용기조립체를 통해 취한 단편적인 단면도.
이제, 유사한 도면 부호가 도면 전체에 대응하는 구조를 나타내는 도면을 참조하면, 특히, 도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성되는 에어로졸 용기 조립체(10)는 약 50 psig 내지 약 300 psig의 범위 내에서 에어로졸 가압을 견디도록 구성되고 배치되는 본체 부분(12)을 갖는 플라스틱 에어로졸 용기를 포함한다. 더 구체적으로, 본체 부분(12)은 약 90 psig 내지 약 180 psig의 범위 내에서 에어로졸 가압을 견디도록 구성되고 배치된다.
플라스틱 에어로졸 용기(10)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 아크릴로니트릴(AN), 폴리카르보네이트(PC), 폴리아미드(나일론), 또는 재가열 스트레치 중공 성형 프로세스와 같은 종래의 중공 성형 프로세스를 이용하여 플라스틱 사전 형태로부터 동일한 것의 몇몇 조합을 포함하는 화합물(blend)과 같은 플라스틱 물질로 제조되는 것이 바람직하다.
바람직한 실시예에서, 용기(10)는, 가장 바람직하게 실질적으로 약 0.76 내지 약 0.95의 범위 내에 있는 고유 점도를 갖는 높은 고유 점도의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 물질로 제조된다.
용기(10)는 바람직하게 실질적으로 약 0.018 인치 내지 약 0.022 인치의 범위 내에 있는 본체 부분(12)에서의 평균 벽 두께를 가져, 에어로졸 압력을 견딜 수 있게 된다.
에어로졸 용기(10)는 더 바람직하게 나사부 형성 최종 부분(14)을 포함하는데, 이러한 최종 부분(14)은 본체 부분(12)과 단일형이고, 에어로졸 비품(fitment)을 수용하도록 설계되는 에어로졸 분배 마개 조립체 또는 마개를 수용하기 위해 그 위에 한정된 적어도 하나의 나선형 나사선(16)을 갖는다. 최종 부분(14)은 나선형 나사선(16) 아래에 지지 레지(18)를 더 포함하며, 이것은 제조 및 충진(filling) 동안 용기(10)를 운반하는데 도움을 주기 위해 사용된다. 지지 레지(18)는 도 1에 가장 잘 도시된 바와 같이, 제 1 최대 외부 직경(DL)을 갖는다.
지지 레지(18)는 바람직하게, 위에서 본 평면도로 보았을 때 실질적으로 원형의 원주를 갖도록 구성된다. 바람직한 실시예에서, 지지 레지(18)의 외부 원주는 한 쌍의 작은 오목부(recesses)(24)를 포함하고, 이러한 오목부(24)는 캐핑(capping) 프로세스 동안 용기(10)의 마무리에 마개 비품을 등재하는데 사용된다.
나사부 형성 최종 부분(14)은 에어로졸 용기(10) 내의 가압으로 인한 변형에 대해 최종 부분(14)을 강화하기 위해 지지 레지 아래에 위치하는 강화 구조를 더 포함한다. 바람직한 실시예에서, 강화 구조는 나사부 형성 최종 부분(14) 상의 지지 레지(18) 아래에 위치하는 적어도 하나의 2차 플랜지(20)를 포함한다. 2차 플랜지(20)는 바람직하게, 적어도 하나의 위치에서 비원형인 외부 원주를 갖도록 구성되어, 캐핑(capping) 동안 용기(10)의 회전을 방지하기 위해 캐핑 동작 동안 맞물릴 수 있다. 2차 플랜지(20)는 바람직하게 최종 부분(14)의 측벽과 단일형이다.
바람직한 실시예에서 2차 플랜지(20)는 도 9에 도시된, 플라스틱 사전 형태(50)의 나머지와 함께 사출 성형 프로세스를 이용하여 제조되고, 이것은 재가열 스트레치 중공 성형 프로세스를 이용하여 에어로졸 용기(10)를 제조하는데 사용된다. 플라스틱 사전 형태(50)는 몸체 부분(52)을 포함한다.
도 7에 도시된 본 발명의 대안적인 실시예에서, 중공 성형 에어로졸 용기(30)는 지지 레지(34) 및 2차 플랜지(36)를 갖는 나사부 형성 최종 부분(32)을 포함한다. 이 실시예에서, 강화 구조는 몰드(38)의 사용을 통해 중공 성형 프로세스 동안 본체 부분(12)의 상부 부분에 제조되는 2차 플랜지(36)로서 구현되고, 용기(30)를 제조하는데 사용되는 사전 형태의 부분이 아니다.
본 발명의 다른 대안적인 실시예에서, 회전 방지 특징부(features)는 2차 플랜지의 제공 없이 최종 부분의 지지 레지에 병합될 수 있다. 예를 들어, 지지 레지는 지지 레지의 밑면 상에 2개 이상의 편평한 표면, 그루브 또는 노치, 또는 지지 레지의 상부 표면 상에 하나 이상의 러그 또는 노치를 구비할 수 있다.
2차 플랜지(20)는 바람직하게 지지 레지(18)의 제 1의 최대 외부 직경(DL)보다 실질적으로 더 크지 않은 제 2의 최대 외부 직경(DS)을 갖도록 구성된다. 바람직하게, 2차 플랜지(20)의 제 2의 최대 외부 직경(DS)은 지지 레지(18)의 제 1의 최대 외부 직경(DL)과 실질적으로 동일하다.
바람직하게, 2차 플랜지(20)는 캐핑 프로세스 동안 캐핑 기계에 대해 용기(10)의 상대 회전을 방지하기 위해 캐핑 기계에 의해 맞물릴 수 있는 그 위에 한정된 적어도 하나의 실질적으로 편평한 부분을 갖는다. 도 3에 가장 잘 도시된 바와 같이, 2차 플랜지(20)는 바람직하게 2차 플랜지(20)의 원주 주위에 균일하게 이격되는 4개의 편평한 부분(22)을 갖는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 고리형 공간(28)은 지지 레지(18)와 2차 플랜지(20) 사이에 한정된다. 고리형 공간(28)은 바람직하게 적어도 약 1mm, 더 바람직하게 적어도 약 1.5mm인 최소 수직 치수(HS)를 갖는다.
에어로졸 용기 조립체는 도 8에 도식적으로 도시되는 에어로졸 분배 마개(40)를 더 포함한다. 에어로졸 분배 마개(40)는 바람직하게 나사부 형성 최종 부분(14) 상에 나사선 형성되고 밀봉되도록 적응된 에이프런(apron) 또는 칼라(collar)(42)를 포함한다. 고정 구조는 바람직하게 소비자가 용기(10)로부터 에어로졸 분배 마개(40)를 나사선 형성하지 못하게 되는 것을 방지하기 위해 제공되고, 이것은 바람직한 실시예에서, 에어로졸 마개(40)의 에이프런(42) 및 최종 부분(14)에 도포되는 접착 물질이다.
에어로졸 분배 마개(40)는 바람직하게 에어로졸 분배 밸브(46)가 위치하는 중앙 개구부를 갖는 금속 삽입부(44)를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어로졸 용기 조립체를 조립하는 방법은 도 10에 도식적으로 도시되어 있다. 상기 방법은 나사부 형성 최종 부분(14), 나사부 형성 최종 부분 아래에 위치한 지지 레지(18), 및 지지 레지(18) 아래에 위치된 2차 플랜지(20)를 갖는 전술한 용기(10)를 제공하는 단계를 포함한다. 2차 플랜지(20)는 바람직하게 적어도 하나의 비원형 부분을 갖는다.
에어로졸 분배 마개(40)의 칼라(42)는 바람직하게 상업용 캐핑 기계를 이용함으로써, 나사부 형성 최종 부분(14) 상에 나사 연결(screwing)함으로써 설치된다. 캐핑 프로세스 동안, 용기(10)는 2차 플랜지(20)의 비원형 부분과 캐핑 기계의 부분을 맞물리게 함으로써 캐핑 기계에 대해 회전에 반하여 고정된다. 에어로졸 분배 마개(40)의 칼라(42)는 바람직하게 약 15 lbs 단위 내지 약 50 lbs 단위의 범위 내에 실질적으로 있는 토크에서 나사부 형성 최종 부분 상에 나사 연결된다. 용기(10)는 제품으로 채워지고, 그 후에 에어로졸 분배 마개 조립체(40)의 금속 삽입부(44)는 칼라에 적용되고, 용기는 알려진 에어로졸 가압 프로세스 및 기기를 이용하여 실질적으로 약 50 psig 내지 약 300 psig, 더 바람직하게 실질적으로 약 90 psig 내지 약 180 psig의 범위 내인 가압 범위에서 에어로졸 혼합물로 가압된다.
에어로졸 혼합물은 바람직하게 추진제를 포함하는데, 이러한 추진제는 액화 가스 추진제 또는 압축된 또는 용해 가능 가스 추진제일 수 있다. 사용될 수 있는 액화 가스 추진제는 프로판, 이소부틴, 정상 부탄, 이소페탄, 정상 페탄 및 디메틸 에테르와 같은 히드로카본 추진제, 및 디플로로에탄(HFC-152a) 및 테트라플루오로에탄(HFC-134a)와 같은 히드로플로로카본 추진제를 포함한다. 사용될 수 있는 압축된 및 용해 가능 가스 추진제는 이산화 탄소(CO2), 산화 질소(N2O), 질소(N2), 및 압축 공기를 포함한다.
도 11에 도식적으로 도시된, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어로졸 용기를 안정화하는 방법은, 위에서 설명된 바와 같이 구성되는 에어로졸 용기(10)를 제조하는 단계를 포함하며, 강화 구조는 가압으로 인한 변형에 대해 최종 부분(14)을 강화하기 위해 지지 레지(18) 아래에 형성된다. 에어로졸 분배 마개(40)는 전술한 바람직한 토크에서 나사부 형성 최종 부분(14) 상에 나사 연결함으로써 설치된다. 플라스틱 에어로졸 용기(10)는 바람직하게 약 50 ~ 300 psig인 가압 범위 내에서 에어로졸 혼합물로 가압된다. 가압 하에 있을 때, 강화 구조는 최종 부분(14), 특히 에어로졸 분배 마개(40)의 밑면에 대해 지지하는 최종 부분(14)의 상부 밀봉 표면의 변형을 방지한다. 이것은 가압의 손실에 대해 에어로졸 용기 조립체의 무결성을 보장하는데 도움을 주고, 에어로졸 용기 조립체의 잠재적인 유효 수명을 증가시킨다.
본 발명의 대안적인 실시예에 따른 에어로졸 분배 용기(60)는 도 12에 도시되어 있다. 에어로졸 분배 용기(60)는 지지 레지(18) 및 2차 플랜지(20)를 갖는 나사선 형성되지 않은 최종 부분(62)을 포함하고, 이들 각각은 바람직하게 이전 실시예를 참조하여 전술한 것과 동일하게 구성된다. 나사선 형성되지 않은 최종 부분(62)은 용기(60)의 상부 림을 한정하는 상부 비드(64)와, 최종 부분(62)의 외부 표면 상의 언더컷(undercut)(66)을 더 포함한다. 에어로졸 밸브 조립체(68)는 상부 비드(64) 및 언더컷(66) 주위에서 플랜지 부분(70)의 외부 원주 에지를 곱슬 곱슬하게 함으로써 최종 부분(62) 상에 설치되도록 설계되는 플랜지 부분(70)을 갖는다.
하지만, 본 발명의 다수의 특징과 장점이 본 발명의 구조 및 기능에 대한 세부사항과 함께 이전 설명에서 설명되었더라도, 그 개시는 단지 예시적이고, 특히 첨부된 청구항이 표현하는 용어의 넓은 일반적인 의미에 의해 나타나는 전체적인 정도로 본 발명의 원리 내에서 부분의 형태, 크기 및 배치의 문제에 있어서 구체적으로 변형이 이루어질 수 있음이 이해될 것이다.

Claims (17)

  1. 플라스틱 에어로졸 용기(plastic aerosol container)로서,
    약 50 ~ 300 psig인 범위 내에서 에어로졸 가압을 견디도록 구성되고 배치되는 본체 부분과,
    상기 본체 부분과 단일형인 최종 부분으로서, 상기 최종 부분은 측벽, 상부 밀봉 표면, 및 지지 레지(support ledge)를 갖는, 상기 최종 부분(finish portion)과,
    가압으로 인한 변형에 대해 상기 최종 부분을 강화하기 위해 상기 지지 레지 아래에 위치한 강화 구조를
    포함하는, 플라스틱 에어로졸 용기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 강화 구조는 상기 최종 부분 위에 위치하는, 플라스틱 에어로졸 용기.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 강화 구조는 상기 최종 부분의 측벽과 단일형인 2차 플랜지(flange)를 포함하는, 플라스틱 에어로졸 용기.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 2차 플랜지는 사출 성형으로 제조되는, 플라스틱 에어로졸 용기.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 강화 구조는 중공 성형(blow molding)으로 제조되는, 플라스틱 에어로졸 용기.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 최종 부분에 장착된 에어로졸 분배 마개(aerosol dispensing closure)를 더 포함하는, 플라스틱 에어로졸 용기.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 에어로졸 분배 마개를 상기 최종 부분에 고정하기 위한 고정 수단을 더 포함하는, 플라스틱 에어로졸 용기.
  8. 제 1항에 있어서, 나사부 형성 최종 부분과 본체 부분은 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 물질로 제조되는, 플라스틱 에어로졸 용기.
  9. 제 3항에 있어서, 상기 지지 레지와 상기 2차 플랜지 사이에 공간이 한정되고, 상기 공간은 적어도 약 1mm인 최소 수직 치수를 갖는, 플라스틱 에어로졸 용기.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 최소 수직 치수는 적어도 약 1.5mm인, 플라스틱 에어로졸 용기.
  11. 측벽, 상부 밀봉 표면, 및 지지 레지를 구비한 최종 부분을 구비한 플라스틱 용기를 갖는 유형의 에어로졸 용기를 안정화하는 방법으로서,
    가압으로 인한 변형에 대해 상기 최종 부분을 강화하기 위해 상기 지지 레지 아래에 강화 구조를 형성하는 단계와,
    상기 최종 부분 상에 에어로졸 분배 마개를 설치하는 단계와,
    약 50 ~ 300 psig인 범위 내에서 가압되는 에어로졸 혼합물로 상기 용기를 가압하는 단계를
    포함하는, 에어로졸 용기를 안정화하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 강화 구조를 형성하는 단계는 상기 최종 부분 상에 상기 강화 구조를 형성하여 수행되는, 에어로졸 용기를 안정화하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 강화 구조는 상기 최종 부분의 측벽과 단일형인 2차 플랜지를 포함하는, 에어로졸 용기를 안정화하는 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 2차 플랜지는 사출 성형으로 제조되는, 에어로졸 용기를 안정화하는 방법.
  15. 제 11항에 있어서, 상기 강화 구조는 중공 성형으로 제조되는, 에어로졸 용기를 안정화하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 고정 구조를 이용하여 상기 에어로졸 분배 마개를 상기 최종 부분에 고정하는 단계를 더 포함하는, 에어로졸 용기를 안정화하는 방법.
  17. 제 11항에 있어서, 상기 최종 부분과 상기 본체 부분은 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 물질로 제조되는, 에어로졸 용기를 안정화하는 방법.
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