KR950014456B1

KR950014456B1 - 플라스틱 탄산음료수병

Info

Publication number: KR950014456B1
Application number: KR1019930003177A
Authority: KR
Inventors: 김영록; 이창희; 하상현
Original assignee: 동양나이론주식회사; 구창남
Priority date: 1993-03-04
Filing date: 1993-03-04
Publication date: 1995-11-28
Also published as: KR940021372A

Abstract

내용 없음.

Description

플라스틱 탄산음료수병

제1도는종래의 음료수병 정면도.

제2도는 제1도의 저면도.

제3도는 제2도의 3-3선 단면도.

제4도는 본 발명의 정면도.

제5도는 본 발명의 저면도.

제6도는 제5도의 6-6선 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

38 : 바닥부분 40 : 다리

40-1 : 다리저면 42 : 리브

44 : 홈부 44-1 : 외부홈선

44-2 : 내부홈선

본 발명은 플라스틱 탄산음료병에 관한 것으로, 특히 바닥부분 중앙에 내부로 만곡된 홈부를 이루고 다리의 홈부를 향한 각도가 리브의 홈부를 향한 각도보다 작도록 하여 내압성 및 내충격성을 강화시킨 폴리에틸렌 테레프탈레이트계(PET) 탄산음료수병에 관한 것이다.

일반적으로 탄산음료용의 플라스틱 음료수병을 사용하는데 있어서, 주된 어려움은 병 바닥부분의 강도이다. 100파운드/인치²(7.0215kgf/cm²)까지 올라갈 수 있는 내부의 탄산작용 압력으로 인하여, 플라스틱 병은 바닥부분에서 바깥쪽으로 부풀려지는 경향이 있어서 병을 세워 놓았을때 병이 앞뒤로 흔들리는 로커(rocker) 현상을 일으키거나 병을 쓰러뜨린다. 게다가, 병의 바닥부분이 팽창하였을때 병의 체적이 증가하고 이로인하여 음료수를 가득 채운 상단선이 낮아져서 소비자들은 내용물이 제대로 체워지지 않았거나 잘 봉해지지 않았다고 믿게 된다.

이를 해결하기 위하여 반구형 바닥부분을 가지는 병을 제공하고 병의 지지받침을 구성하는 제2의 플라스틱 조각을 부착시키는 방식이 제안된 바 있으나 그러나 이러한 방식은 병의 무게와 생산비를 상당히 증가시킨다. 이어 병에 성형된 자체 지지바닥이 포함된 몇몇 병들이 개발되었는바, 팽창을 저지하는 자체 지지병의 한 제조방법으로 바닥에 플라스틱 재료의 양을 증가시키는 방식이 시도되었다.

그러나, 충분한 강도를 제공하는데 필요한 재료의 양은 병의 원가을 엄청나게 비싸게 한다. 또 다른 형태의 병은 "슈파(supa)"병으로 공지된 것이다. "슈파"병은 병의 바닥에 안으로 들어간 부분 혹은 원추부가있는 샴페인병과 그 디자인이 비슷하다. "슈파"병은 원추의 내면에 성형시킨 다수의 방사상 외향, 보강 리브들을 포함하여서, 병의 강도를 증가시키고 원추부분의 팽창을 없애준다. 이러한 리브들은 사출성형시킨 예비성형품의 말단 캡(cap) 지역으로 길이방향으로 리브들을 성형시킴으로써 형성된다. 취입성형 과정에서, 이러한 리브들은 병바닥에서 신장하는 재료의 양을 감소시키는 작용을 하고, 신장이 감소된 결과, 바닥의 벽두께는 보강리브들이 없는 병에서 보다 커진다. "슈파"병은 리브의 신장이 정밀하게 제어되어야만 하기 때문에 추입성형시키기가 더욱 어렵고, 접촉면적의 벽두께를 제어하기가 어려우며, 병이 압력을 받을때 얇은 벽을 가지는 접촉면적은 두꺼운 벽을 가지는 접촉면적의 경우보다도 크리이프(creep)가 더 잘되며, 그결과 병이 수직으로 서지 못하는 단점이 있다.

또한 반구헝 바닥부분을 리브로하여 6개의 다리가 방사상으로 형성된 것이 제안되었으며(국내공개 특허제93-2631호), 이를 개량하여 5개의 다리가 방사상으로 형성된 것이 제안되었는바(국내공개 특허 제89-9731호) 이는 제1도와 같이 병(10)은 PET와 같은 열가소성 수지로 성형되어 있고, 사출성형식 목부처리(12)를 포함하는 예비성형(preform)으로부터 취입성형되며, 병(10)은 견부(14), 원통형 본체부분(16) 및 바닥부분(18)을 가지며, 바닥부분(18)에 다리(22)가 돌출된다.

제2도는 제1도의 저면도로, 72°마다 다리(22)가 방사상으로 이루어져 5개가 형성되며, 다리(22)의 각도는 40°, 다리와 다리사이의 각도는 32°, 중심(E)에서 발(24) 끝(D)까지 거리는 중심(E)에서 바닥부분(18) 끝(C)까지 거러의 0.8배를 이룬다.

제3도는 제1도의 바닥부분 확대단면도로, 바닥부분(18)은 다리(22) 사이에서 호형을 이루는 리브(26)를 포함하며, 다리(22)의 바닥은 수평을 이룬 발(24)이 형성된다. 그러나 이러한 구조는 다리(22)의 각도(40°)가 다리(22)사이의 리브(26) 각도(22°)보다 작아 다리(22)에 대한 리브(26)의 지탱력이 미약하여, 외부충격이 다리(22)에 인가될 때, 이를 완충시키는 힘이 부족함에 따라 크랙발생요인이 되는 등의 단점이 있다.

본 발명은 이를 해결코자 하는 것으로, 다리와 리브로 이루어지는 바닥부분에서 리브의 각도가 다리의 각도보다 크도록 하고, 다리의 저면이 홈부의 접선과 일치토록 경사지게 하여 내충격성 및 내압성을 향상시킴을 특징으로 한다. 즉, 다리가 72°간격으로 형성된 플라스틱 탄산음료수병에서, 바닥부분의 리브가 다리보다 큰 각도를 이루되 그 꼭지점이 상이하도록 하며, 다리의 저면은 홈부의 법선방향과 일치하도록 경사지게 이루어진 것이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제4도는 본 발명의 병으로, 병(30)은 목부(32), 견부(34), 본체부분(36), 하부만곡벽(37) 및 바닥부분(38)으로 이루어진다.

제5도는 본 발명의 바닥부분(38)을 나타낸 저면도로, 바닥부분(38)에 방사상으로 배향된 다리(40)는 호형상의 리브(42)에 돌출형성되며, 바닥부분(38) 중앙에는 외부홈선(44-1)으로 구획되어 안쪽으로 만곡된 홈부(44)가 형성된다. 리브(42)와 다리(40)는 합하여 72°를 이루며, 리브(42)가 다리(40)보다 큰 각도를 이룬다. 이때 리브(42)와 다리(40)는 2:1의 각도비를 이룸이 바람직하고, 구체적인 예로는 리브(42)가 48°, 다리(40)가 24°인 것을 들 수 있다.

상기 리브(42)는 홈부(44)의 외부홈선(44-1) 부위에 꼭지점(P1)이 오도록 구성하고, 상기 다리(40)는 반대측 리브(42)와 접하는 내부홈선(44-2) 부위에 꼭지점(P2)이 오도록 구성함이 바람직하다. 또한 꼭지점(P1)은 리브(42)와 접하는 부위의 외부홈선(44-1)에, 꼭지점(P2)은 다리(40)와 접하지 않는 반대편 리브(42) 부위의 내부홈선(44-2) 부위에 오도록 구성함이 바람직하다. 이때 바람직한 외부홈선(44-1)의 지름(D1)은 바닥부분(38)의 지름을 DO라 할때 0.2DO가 바람직하고, 내부홈선(44-2)의 지름(D2)은 0.3DO가 바람직하다.

제6도는 제5도의 6-6선 단면도로, 바닥부분(38) 중앙에는 안쪽으로 일정 깊이로 들어간 홈부(44)를 이루며, 홈부(44) 끝에는 홈부(44)의 법선과 일치하도록 경사지게 다리(40) 저면(40-1)이 연결되고, 다리(40)의 외부벽(40-2)은 하부만곡벽(37)의 접선을 따라 평편하게 이루어지며, 내부벽(40-1)과 외부벽(40-2)은 만곡벽(40-3)과 접선상태로 연결되는 구조를 이룬다.

상기 홈부(44)는 외측의 외부홈선(44-1)과 내측의 내부홈선(44-2)을 이룬 상태로 다리(40) 및 리브(42)와 연결되는 구성을 이룬다.

본 발명에서 리브(42)의 각도가 다리(40)의 각도보다 크게한 것은 리브(42)의 면적을 다리(40)보다 크게하여 다리(40)로부터의 충격력 및 내부압력에 의한 변형을 없앨수 있도록 한 것으로, 특히 리브(42)와 다리(40)의 각도가 2:1을 이룸이 바람직하다. 이때 다리(40)는 각도가 작은 대신 안쪽으로 볼록한 홈부(44)의 법선과 일치한 상태를 이루어 직선상의 저면(40-1)을 이루고 있어, 떨어뜨림 충격시 다리 저면(40-1)으로부터의 충격력이 홈부(44)에서 완충된다.

또한 외부벽(40-2)에 가해지는 외부충격으로, 다리(40)의 측면방향은 리브(42)의 각도가 크므로 리브(42)에 흡수되고, 다리방향은 저면(40-1)이 일직선 상태이므로 최상의 내충격력을 지니게 된다. 또한 리브(42)는 외부홈선(4-1)에 꼭지점(P1), 다리(40)는 반대측 리브(42)와 접하는 내부홈선(44-2)에 꼭지점(P2)이 이루어지도록 함이 바람직하다. 이는 다리(40)의 저면(40-1)이 외부충격을 많이 받기때문에 홈부(44)와의 접촉면적을 최대한 넓게하고, 대신 리브(42)는 홈부(44)부분에서 큰 압력 및 충격을 받지않아 홈부(44)와 접하는 접촉면적을 최소화한다. 즉, 다리(40)는 홈부(44)와의 접촉면적이 넓기에 작은 각도(예를들어 24°)를 이루고, 대신 리브(42)는 큰 각도(예를들어 48°)를 이루어 다리(40)를 지탱토록 함으로써, 다리(40)의 충격을 홈부(44) 및 리브(42)에서 흡수가능케 한다. 아울러 각 다리(40)의 저면이 홈부(44)의 내,외부홈선(44-2,44-1)에서 법선방향으로 경사지게 이루어져 있어 내부압력에 의한 변형이 예방된다.

이하 본 발명을 이루는 조건을 다음 표와 같이 시험하고, 그 특성을 함께 나타낸다.

이때 내부압력에 의한 바닥의 변형은 용기를 완전히 밀폐시킨 후 내부압력을 6 4Kg/cm²가 되게 한 상태로 38℃의 외부에서 24시간 저장한 후 바닥의 변형상태를 확인하였다. 충격상태 시험은 용기를 2m의 높이에서 수직으로 떨어뜨려 바닥균열 발생여부로 확인하였다.

[표 1]

*변형 및 바닥균열에서 ○은 변형이 없음을, △은 100개중 3개 이상의 이상발생을 나타내었음.

상기 표에서와 같이 본 발명의 조건에 부합하는 예 1 및 예 2는 변형이나 바닥균열 발생이 없으며, 비록 본 발명의 조건에 부합하는 각도를 유지하여도 꼭지점이 상반된(리브(42)가 홈부(44)와 접촉하는 면적이 다리(40)가 홈부(44)와 접촉하는 면적보다 큰) 경우(예 3)는 다리(40)의 내충격력이 약하여 바닥균열이 발생함을 알 수 있고, 리브각이 다리각보다 작은 경우(예 4)는 리브의 면적이 줄어들어 변형 및 바닥균열이 발생함을 알 수 있다.

Claims

바닥부분을 다리가 72°간격마다 형성되며 5개의 다리를 가지는 탄산음료수병에서, 저면상태의 바닥부분(38)의 리브(42)가 다리(40)보다 큰 각도를 이루며, 리브(42)와 다리(40)의 바닥면중앙에는 바닥면 외부홈선(44-1)의 직경이 동축형의 바닥면 내부홈선(44-2) 직경보다 작은 홈부(44)가 병 내면으로 돌출형성되고, 리브(42)의 꼭지점(P1)은 리브(42)은 인접하는 부위의 외부홈선(44-1) 부위에, 다리(40)의 꼭지점(P2)은 해당다리(40)의 반대측 리브(42)와 접하는 내부홈선(44-2) 부위에 형성되도록 구성하며, 다리(40)의 저면(40-1)은 홈부(44)의 법선방향으로 경사지게 직선을 이루도록 구성하여 내충격성 및 내압성이 향상됨을 특징으로 하는 플라스틱 탄산음료수병.
제1항에 있어서, 리브(42)와 다리(40)는 2:1의 각도비율로 구성됨을 특징으로 하는 플라스틱 탄산음료수병
제2항에 있어서, 리브(42)는48°다리(40)는 24°의 각도로 구성됨을 특징으로 하는 플라스틱 탄산음료수병.
제1항에 있어서, 외부홈선(44-1)은 바닥부분 지름의 0.2배, 내부홈선(44-2)은 바닥부분 지름의 0.3배를 이룬 것임을 특징으로 하는 플라스틱 탄산음료수병.