WO2021210730A1 - 일회용 용기의 종이뚜껑 - Google Patents

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WO2021210730A1
WO2021210730A1 PCT/KR2020/010936 KR2020010936W WO2021210730A1 WO 2021210730 A1 WO2021210730 A1 WO 2021210730A1 KR 2020010936 W KR2020010936 W KR 2020010936W WO 2021210730 A1 WO2021210730 A1 WO 2021210730A1
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paper
lid
disposable container
edge
curling
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PCT/KR2020/010936
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조인석
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조인석
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    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02W90/10—Bio-packaging, e.g. packing containers made from renewable resources or bio-plastics

Definitions

  • the present invention relates to a paper lid for a disposable container; More specifically, it relates to a “paper lid for a disposable container” that can increase strength by solidly curling the edges while being molded through an eco-friendly paper material.
  • disposable containers are being applied to various fields, including food (instant food) such as cup noodles, and beverages such as water or take-out coffee.
  • food instant food
  • beverages such as water or take-out coffee.
  • disposable containers made of paper are used to solve environmental problems.
  • lids used for disposable paper containers are also made of paper in consideration of environmental issues.
  • Republic of Korea Patent Registration No. 10-0568560 (Title of the invention: Paper lid with improved compatibility) manufactures a container lid with paper, and maintains a stable bonding state with the cup container and a paper lid to satisfy the aesthetic beauty. The structure is disclosed.
  • the "paper lid with improved compatibility" of Korean Patent No. 10-0568560 is a plan formed by bending and extending in the vertical direction along the peripheral edge side of the body portion 10 forming a circular flat shape. a branch 20 and a corrugated groove 21 which is formed in small pieces at regular intervals along the flange 20; It has a lid body structure including a detachable groove 11 formed along an inner corner where the flange part 20 and the body 10 meet. Therefore, even if the diameter size of the curling part 31 of the cup container 30 is slightly different in the process of coupling the lid body to the cup container 30, the size of the flange part 20 flows according to the size, so the advantage of having improved compatibility There is this.
  • the size of the flange part 20 is fluid, so that the lid body is easily separated from the curling part 31 of the cup container 30 and the contents can be poured. have.
  • the lid since only a portion of the curling part 31 of the cup container 30 is accommodated in the detachable groove 11 of the lid body to maintain a close contact, there is a limit to increasing the airtightness, and the flange part 20 extending outwardly ), the lid may be easily peeled off.
  • the present invention is intended to solve these problems; It is an object of the present invention to improve the edge structure of the paper lid to provide a "paper lid for a disposable container" that can maintain a more firmly adhered state to the curling part (reinforced border) of a disposable container and can significantly increase the strength will be.
  • the present invention for achieving this object;
  • a disposable container having a wall and a bottom surface and being curled to the outside on the top of the wall surface and provided with a reinforcing rim of a circular cross-section, it is molded through a lid molding paper removed from the base paper so as to have a radial wrinkle on the edge, and the disposable
  • the paper lid of a disposable container having a cover part covering the open upper part of the container, and a coupling part formed in a band shape along the edge of the cover part and coupled to surround the reinforcing rim of the disposable container;
  • the lid molding paper is made of pulp paper coated with synthetic resin to a thickness of 10 to 35 microns on the upper and lower surfaces;
  • the coupling portion extends downward along the edge of the cover portion and is molded to have a ⁇ -shaped cross-sectional shape so that the outer side thereof can be in close contact with the upper inner surface of the wall surface of the disposable container; a curling contact part that is curled inwardly to have a round-shaped cross-sectional shape while being bent downward from the top edge of the wall contact part to tightly wrap the outside of the reinforcing rim of the disposable container; It is made by compressing the edge of the curling contact part formed on the edge of the lid forming paper while forming the curling contact part so that the thickness becomes gradually thinner toward the end, and the outer surface of the curling contact part is pressed while applying heat to coat the synthetic resin
  • the plastic deformation and the thickness of the edge of the curling contact portion is gradually thinner while maintaining a round shape, the compression reinforcement portion for preventing the tip bursting while increasing the rigidity of the curling contact portion; characterized by including.
  • the compression reinforcing part is characterized in that it is made by pressing while applying heat of 100 ⁇ 130 °C to the outer surface of the edge of the curling adhesion portion.
  • the synthetic resin coating is characterized in that it is made of at least one of polyethylene (PE), polypropylene (PP), polylactic acid (PLA), polyethylene terephthlate (PET), and silicone.
  • the present invention is characterized in that the cover reinforcing part concavely recessed to the lower side is formed in the central portion of the cover part.
  • the present invention is characterized in that the cover reinforcement part convexly protruding upward is made in the central part of the upper cover part.
  • the wall adhesion part of the coupling part adheres to the inner surface of the upper end of the wall surface of the disposable container, and at the same time, the curling part closes the reinforcing rim of the disposable container double, so that the open upper part of the disposable container is solid. It has the advantage of being able to cover it. In particular, since the curling contact part has a round cross-sectional shape and is curled inwardly and wraps the reinforcing rim of the disposable container while closely wrapping it, the paper lid does not come off easily from the disposable container.
  • the synthetic resin coating is made of at least one of polyethylene (PE), polypropylene (PP; polypropylene), polylactic acid (PLA), polyethylene terephthlate (PET), and silicone, and the compression reinforcement part curls By pressing while applying heat of 100 ⁇ 130 °C to the edge of the adhesion portion, there is an advantage that the paper lid can be more easily and firmly molded.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a disposable container to which the present invention is applied and a paper lid of the disposable container according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2 .
  • FIG 4 is a view showing a process of removing the lid molding paper from the base paper in order to mold the paper lid according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line V - V of FIG. 4, showing the cross-sectional structure of the lid molding paper.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a paper lid according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing a process of forming the compression reinforcement part of the paper lid according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which the paper lid according to the first embodiment of the present invention is used in a disposable container.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a paper lid according to a second embodiment of the present invention.
  • the disposable container 100 to which the present invention is applied is made of paper and consists of a cylindrical wall surface 110 and a bottom surface 120 , and the uppermost part of the wall surface 110 . is curled to the outside is provided with a circular reinforcing border (111).
  • the wall surface 110 of the disposable container 100 is made of a tapered tube shape, which is rolled up of pulp paper so that the upper part is wide and gradually narrows toward the lower part, overlapping both ends and adhered, and the upper part is rolled outward to increase the strength of the container. 111) is formed.
  • the paper lid 200 according to the first embodiment of the present invention applied to the disposable container 100 as described above is made from the base paper (A; see FIG. 4) so as to have radial wrinkles 202 (see FIG. 4) on the edge. It is molded and manufactured through the removed lid forming paper (201 (refer to FIG. 4)), and the lid part 210 covering the open upper part of the disposable container 100 and the reinforcing border 111 of the disposable container 100 are wrapped around the It is defined as a coupling part 220 formed in a band shape on the edge of the cover part 210 so as to be sealed while being coupled thereto.
  • the lid portion 210 is a portion for covering the open upper portion of the disposable container (100); In the first embodiment of the present invention, it is formed in a disk shape, and a cover reinforcement part 211 concavely recessed downward is formed in the central portion thereof.
  • the cover reinforcing part 211 is integrally formed in the process of forming the coupling part 220 through the lid forming paper 201, and through this, the cross section of the cover part 210 is changed and bending strength (flexural strength, bending strength) ) will increase.
  • the coupling part 220 closely surrounds the reinforcement rim 111 of the disposable container 100, and is molded to have a ⁇ -shaped cross-sectional shape along the edge of the cover part 210 so that the outer side of the disposable container 100 is
  • a wall contact portion 221 that can be elastically attached to the inner surface of the upper end of the wall surface 110, and the edge of the wall contact portion 221 are curled inwardly to have a round cross-sectional shape while being bent downward from the upper end
  • a curling contact part 222 that can tightly wrap the outside of the reinforcement rim 111 of the disposable container 100 and the edge of the curling contact part 222 while forming the curling contact part 222 to increase rigidity It is distinguished by a compression reinforcing part 223 for preventing the tip from bursting (a peeling phenomenon).
  • the paper lid 200 of the disposable container 100 is a hygienic and eco-friendly pulp single-layer paper (A) paper lid (200)
  • the lid forming paper 201 is removed in a disk shape to a size capable of forming the .
  • the base paper (A) was applied with a single-layered pulp paper 203 in which the upper and lower surfaces were coated with synthetic resin 204 .
  • the lid forming paper 201 is removed in a disk shape to a size capable of forming the paper lid 200 through a wooden die (called the 'Thompson process'), and in this process, the lid forming is easy.
  • the corrugation 202 radially on the edge of the lid forming paper 201 so as to make it possible. That is, when the wrinkle 202 is formed by radially applying pressure to the edge of the lid forming paper 201, it is deformed along the lines of the wrinkle 202 and the paper lid 200 using the lid forming paper 201 is easy to form.
  • the base paper (A) which is the raw material of the lid forming paper 201, is applied with a single-layer pulp paper 203, and the upper and lower surfaces are coated with a thickness of about 10-35 microns ( ⁇ m) through synthetic resin ( 204) is preferably applied.
  • the synthetic resin coating 204 treated on the base paper (A) cannot be absorbed into the body, so it is preferable to apply an eco-friendly synthetic resin material of a polymer material that does not pose a health hazard; It can be used by adopting polyethylene (PE), polypropylene (PP; polypropylene), polylactic acid (PLA), polyethylene terephthlate (PET), silicone, etc.
  • the synthetic resin coating 204 not only prevents the penetration of moisture into the pulp paper 203 , but also helps in the molding of the paper lid 200 .
  • the lid forming paper 201 is supplied to the forming apparatus to cover the open upper part of the disposable container 100, the cover part 210, and the reinforcing border 111 of the disposable container 100. It is molded into a paper lid 200 having a band-shaped coupling portion 220 on the edge of the cover portion 210 to surround the .
  • the cover part 210 corresponds to the central portion of the lid forming paper 201 , and as described above, the cover reinforcement part 211 is formed therein.
  • the cover reinforcing part 211 has a round cross-section and is concavely recessed downward, thereby increasing the bending strength and making the paper lid 200 more robust.
  • the coupling part 220 is formed by molding the edge of the cover part 210 through a molding device, and is formed to have a ⁇ -shaped cross-sectional shape while extending downward along the edge of the cover part 210 so that the outside is disposable. Inward direction so as to have a cross-sectional shape of a round shape while bending downward from the upper edge of the wall contact part 221 and the wall contact part 221 that can be elastically adhered to the upper inner surface of the wall surface 110 of the container 100 A curling adhesion part 222 that can be curled and tightly wrapped around the outside of the reinforcement rim 111 of the disposable container 100, and a compression reinforcement part 223 made by pressing the edge of the curling adhesion part 222. will be done
  • the curling contact portion 222 curls the edge of the vertically downward wall contact portion 221 in the inward direction to have a round cross-sectional shape to closely wrap the reinforcement rim 111 of the disposable container 100 .
  • the compression reinforcing part 223 increases in thickness toward the end of the outer surface of the edge (that is, the edge of the lid forming paper 201) of the curling adhesion part 222 through the molding device P. It is composed of compression within a short time while applying heat to become thinner gradually, which is reduced to about 1/2 to 1/3 toward the end compared to the initial thickness of the lid forming paper 201 while curling to have a round cross-sectional shape. is made with
  • the molding device P is preheated to about 100 to 130° C. (about 120° C. in the embodiment) through a heater (not shown), and in this state, the synthetic resin coating 204 is fired It is preferable to compress the outer surface of the edge of the curling contact part 222 to deform while applying heat within the range of 0.5 to 2 seconds (1 second in the embodiment).
  • the synthetic resin coating 204 treated on the upper and lower surfaces of the lid molding paper 201 is not damaged by heat by the short-time heat compression process of the compression reinforcing part 223, and when the paper lid 200 molding is completed, the synthetic resin coating ( 204) The layer is hardened again and the molded state (plastically deformed state) is maintained.
  • the molding state of the coupling part 220 is maintained as it is.
  • a portion of the synthetic resin coating 204 melts and wraps even the end of the compression reinforcement part 223 . Therefore, it is possible to increase the rigidity of the paper lid 200 due to the compression reinforcing part 223 , as well as block moisture absorption at the end of the paper lid 200 .
  • the curling contact portion 222 of the paper lid 200 has a round cross-sectional shape and is curled inwardly, it more completely wraps the reinforcement rim 111 of the disposable container 100, and this results in the paper lid ( 200) is not easily peeled off from the disposable container (100).
  • the rigidity of the paper lid 200 can be increased as well as the paper lid. Since the end of the lid 200 does not burst, product reliability can be maximized.
  • the upper and lower surfaces of the paper lid 200 are coated with synthetic resin 204, it is possible to prevent moisture from penetrating into the pulp paper 203 (refer to FIG. 5).
  • FIG. 9 shows a cross-section of a paper lid according to a second embodiment of the present invention, in which the cover reinforcing part 212 convexly protrudes upward while forming a round shape in the central portion of the cover part 210 . is shown.
  • the cover reinforcing part 212 is also to increase the bending strength of the cover part 210 through a change in cross-sectional area, and thereby the paper lid 200 according to the second embodiment of the present invention can also be strongly configured. .
  • the present invention can be widely used in the field of "paper lids for disposable containers", which can significantly increase edge strength while being molded through paper, which is an eco-friendly material.

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Abstract

본 발명은 일회용 용기의 종이뚜껑에 관한 것으로, 이의 목적은 종이뚜껑의 가장자리 구조를 개선하여 일회용 용기의 컬링부(보강테두리)와 보다 견실하게 밀착된 상태를 유지할 수 있고 강도를 월등하게 높일 수 있도록 하는 것이다. 이를 위해 본 발명에 따른 『일회용 용기의 종이뚜껑』에 의하면; 일회용 용기(100)의 개방된 상부를 덮는 덮개부(210)와, 이 덮개부(210)의 가장자리에 띠 형태로 이루어져 상기 일회용 용기(100)의 보강테두리(111)를 감싸도록 결합되는 결합부(220)를 구비하고 있으며; 결합부(220)가 덮개부(210)의 가장자리에서 ∪형 단면 형상을 갖도록 이루어져 일회용 용기(100)의 벽면(110) 상단 내면에 밀착될 수 있는 벽면 밀착부(221)와, 이 벽면 밀착부(221)의 가장자리 상단에서 아래측으로 굽어지면서 라운드 형태의 단면 형상을 갖도록 내측방향으로 컬링되어 일회용 용기(100)의 보강테두리(111)를 감쌀 수 있는 컬링 밀착부(222)와, 이 컬링 밀착부(222)의 가장자리를 압착하여 이루어져 강성을 높이면서 끝단 터짐을 방지하기 위한 압착 보강부(223)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

일회용 용기의 종이뚜껑
본 발명은 일회용 용기의 종이뚜껑에 관한 것으로; 더욱 상세하게는 친환경적 소재인 종이재료를 통해 성형되면서 가장자리를 견실하게 컬링하여 강도를 높일 수 있는 『일회용 용기의 종이뚜껑』에 관한 것이다.
일반적으로 일회용 용기는 컵라면과 같은 음식물(즉석식품)을 담거나, 물 또는 테이크 아웃용 커피와 같은 음료를 담을 수 있는 것까지 다양한 분야에 적용되고 있다. 최근에는 환경적인 문제를 해결하기 위해 일회용 용기를 종이를 소재로 만들어 사용되고 있다.
또한, 일회용 종이용기에 사용되는 뚜껑 역시 환경적인 문제를 고려해서 종이로 제작되고 있다. 대한민국 특허등록 제10-0568560호(발명의 명칭: 호환성이 개선된 종이뚜껑)에는 종이를 재료로 용기 뚜껑을 제작하며, 컵용기와 안정적인 결합상태의 유지 및 외관상의 미려함을 함께 만족시키기 위한 종이뚜껑 구조가 개시되어 있다.
대한민국 특허 제10-0568560호의 『호환성이 개선된 종이뚜껑』은 도 1에 도시한 바와 같이, 원형의 평면형상을 이루는 본체부(10)의 주변 테두리측을 따라 수직방향으로 절곡 연장되어 형성되어진 플랜지부(20)와, 상기 플랜지부(20)를 따라 일정 간격으로 세절 형성되어져 있는 주름홈(21)과; 상기 플랜지부(20)와 본체(10)가 만나는 내측 코너부를 따라 형성되어진 착탈홈(11)을 포함하는 뚜껑체 구조로 이루어져 있다. 따라서 컵용기(30)에 뚜껑체를 결합시키는 과정에서 컵용기(30) 컬링부(31)의 지름 크기가 조금씩 상이하더라도 그 크기에 따라 플랜지부(20) 크기가 유동되어지므로 향상된 호환성을 갖는 장점이 있다.
그러나 상기와 같은 『호환성이 개선된 종이뚜껑』 구조에서는 플랜지부(20) 크기가 유동되어짐으로써, 컵용기(30)의 컬링부(31)에서 뚜껑체가 쉽게 분리되어 내용물이 쏟아질 수 있는 단점이 있다. 특히, 컵용기(30)의 컬링부(31) 일부만이 뚜껑체의 착탈홈(11)에 수용되어 밀착된 상태를 유지하기 때문에 기밀성을 높이는데 그 한계가 있으며, 외측으로 확장된 플랜지부(20)로 인해 뚜껑체가 쉽게 벗겨질 수 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로; 본 발명의 목적은 종이뚜껑의 가장자리 구조를 개선하여 일회용 용기의 컬링부(보강테두리)와 보다 견실하게 밀착된 상태를 유지할 수 있고 강도를 월등하게 높일 수 있는 『일회용 용기의 종이뚜껑』을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은; 벽면과 밑면을 가지며 상기 벽면의 최상부에 바깥측으로 컬링되어 원형단면 형상의 보강테두리가 마련된 일회용 용기의 상부를 덮기 위해, 원지에서 가장자리에 방사상의 주름을 갖도록 떼어낸 뚜껑 성형지를 통해 성형되며, 상기 일회용 용기의 개방된 상부를 덮는 덮개부와, 상기 덮개부의 가장자리를 따라 띠 형태로 이루어져 상기 일회용 용기의 보강테두리를 감싸도록 결합되는 결합부를 갖춘 일회용 용기의 종이뚜껑에 있어서;
상기 뚜껑 성형지는 상면과 하면이 10 ~ 35미크론의 두께로 합성수지 코팅 처리된 펄프지로 이루어지며;
상기 결합부는 상기 덮개부의 가장자리를 따라 아래를 향해 연장되면서 ∪형 단면 형상을 갖도록 성형되어 바깥측이 상기 일회용 용기의 벽면 상단 내면에 밀착될 수 있는 벽면 밀착부와; 상기 벽면 밀착부의 가장자리 상단에서 아래측으로 굽어지면서 라운드 형태의 단면 형상을 갖도록 내측방향으로 컬링 성형되어 상기 일회용 용기의 보강테두리 외측을 밀착되게 감쌀 수 있는 컬링 밀착부와; 상기 컬링 밀착부를 성형하면서 상기 뚜껑 성형지의 가장자리에 성형된 상기 컬링 밀착부의 가장자리를 끝단으로 갈수록 두께가 점차 얇아지게 압착하여 이루어지되, 상기 컬링 밀착부의 가장자리 바깥면을 열을 가하면서 압착하여 상기 합성수지 코팅이 소성변형되며 상기 컬링 밀착부의 가장자리 두께가 라운드 형태를 유지하면서 점차 얇아져, 상기 컬링 밀착부의 강성을 높이면서 끝단 터짐을 방지하기 위한 압착 보강부를; 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은; 상기 압착 보강부가 상기 컬링 밀착부의 가장자리 바깥면에 100 ~ 130℃의 열을 가하면서 압착하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은; 상기 합성수지 코팅이 폴리에틸렌(PE;polyethylene), 폴리프로필렌(PP;polypropylene), 폴리락틱 에시드(PLA;Polylactic Acid), 피이티(PET;poly ethylene terephthlate), 실리콘 중에서 적어도 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은; 상기 덮개부의 중앙부위에 아래측으로 오목하게 함몰된 덮개 보강부가 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은; 상 덮개부의 중앙부위에 상측으로 볼록하게 돌출된 덮개 보강부가 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 『본 발명에 따른 일회용 용기의 종이뚜껑』에 의하면; 합성수지로 코팅 처리된 펄프지를 통해 성형된 종이뚜껑에서 결합부의 벽면 밀착부가 일회용 용기의 벽면 상단 내면에 밀착됨과 동시에 컬링 밀착부가 일회용 용기의 보강테두리를 이중으로 감싸게 됨으로써, 일회용 용기의 개방된 상부를 견실하게 덮을 수 있는 장점이 있다. 특히, 컬링 밀착부가 라운드 형태의 단면 형상을 가지면서 내측방향으로 컬링되어 일회용 용기의 보강테두리를 밀착하면서 감싸기 때문에 종이뚜껑이 일회용 용기에서 쉽게 벗겨지지 않는 작용효과가 있다. 또한, 컬링 밀착부의 가장자리를 압착하여 압착 보강부가 마련됨으로써, 종이뚜껑의 강성을 높일 수 있음은 물론이며 종이뚜껑의 끝단이 터지지(벌어짐 현상) 않아 제품 신뢰성을 극대화시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 상기와 같이 구성된 『본 발명에 따른 일회용 용기의 종이뚜껑』에 의하면; 합성수지 코팅이 폴리에틸렌(PE;polyethylene), 폴리프로필렌(PP;polypropylene), 폴리락틱 에시드(PLA;Polylactic Acid), 피이티(PET;poly ethylene terephthlate), 실리콘 중에서 적어도 어느 하나로 이루어져 있으며, 압착 보강부가 컬링 밀착부의 가장자리에 100 ~ 130℃의 열을 가하면서 압착하여 이루어짐으로써, 종이뚜껑을 보다 용이하면서 견고하게 성형할 수 있는 이점이 있다.
또한, 상기와 같이 구성된 『본 발명에 따른 일회용 용기의 종이뚜껑』에 의하면; 덮개부의 중앙 부위에 성형되어 이루어진 덮개 보강부에 의해 굽힘 강도(flexural strength, bending strenth)가 커지게 됨으로써, 종이뚜껑의 제품 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있는 작용효과가 있다.
도 1은 대한민국 특허 제10-0568560호에 개시된 호환성이 개선된 종이뚜껑을 보인 것이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 일회용 용기와 본 발명의 제1실시예에 따른 일회용 용기의 종이뚜껑을 보인 사시도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ - Ⅲ선에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 종이뚜껑을 성형하기 위해 원지에서 뚜껑 성형지를 떼어내는 공정을 보인 것이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ - Ⅴ선에 따른 단면도로, 뚜껑 성형지의 단면 구조를 보인 것이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 종이뚜껑을 보인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 종이뚜껑의 압착 보강부를 성형하는 공정을 보인 것이다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 종이뚜껑이 일회용 용기에 사용된 상태를 보인 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 종이뚜껑을 보인 단면도이다.
*도면 부호의 설명*
100..일회용 용기 110..벽면 111..보강테두리
120..밑면 200..종이뚜껑 201..뚜껑 성형지
202..주름 203..펄프지 204..합성수지 코팅
210..덮개부 211,212..덮개 보강부 220..결합부
221..벽면 밀착부 222..컬링 밀착부 223..압착 보강부
A..원지 P..성형장치
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명이 적용되는 일회용 용기(100)는 종이를 재료로 통형상의 벽면(110)과 밑면(120)으로 이루어져 있으며, 벽면(110)의 최상부에는 바깥측으로 컬링되어 원형의 보강테두리(111)가 마련되어 있다. 일회용 용기(100)의 벽면(110)은 펄프지를 둥글게 말아서 상부는 넓고 하부로 갈수록 점차 좁으며 양단부를 겹쳐 접착한 테이퍼 관 형태로 이루어지며, 상부에는 외측으로 말려 용기의 강도를 높이기 위한 보강테두리(111)가 형성되어 있다.
그리고 상기와 같은 일회용 용기(100)에 적용되는 본 발명의 제1실시예에 따른 종이뚜껑(200)은 가장자리에 방사상의 주름(202;도 4참조)을 갖도록 원지(A; 도 4참조)에서 떼어낸 뚜껑 성형지(201;도 4참조)를 통해 성형되어 제작되는데, 일회용 용기(100)의 개방된 상부를 덮는 덮개부(210)와, 일회용 용기(100)의 보강테두리(111)를 감싸면서 시일링 결합되도록 덮개부(210)의 가장자리에 띠 형태로 이루어진 결합부(220)로 정의된다.
덮개부(210)는 일회용 용기(100)의 개방된 상부를 덮는 부분으로; 본 발명의 제1실시예에서는 원반형으로 이루어져 있으며, 이의 중앙부위에는 아래측으로 오목하게 함몰된 덮개 보강부(211)가 이루어져 있다. 덮개 보강부(211)는 뚜껑 성형지(201)를 통해 결합부(220)를 성형하는 과정에서 일체로 이루어지는 것으로, 이를 통해 덮개부(210)의 단면이 변화되어 굽힘 강도(flexural strength, bending strenth)가 커지게 된다.
그리고 결합부(220)는 일회용 용기(100)의 보강테두리(111)를 밀착되게 감싸는 것으로, 덮개부(210)의 가장자리를 따라 ∪형 단면 형상을 갖도록 성형되어 바깥측이 일회용 용기(100)의 벽면(110) 상단 내면에 탄성적으로 밀착될 수 있는 벽면 밀착부(221)와, 이 벽면 밀착부(221)의 가장자리 상단에서 아래측으로 굽어지면서 라운드 형태의 단면 형상을 갖도록 내측방향으로 컬링 성형되어 일회용 용기(100)의 보강테두리(111) 외측을 밀착되게 감쌀 수 있는 컬링 밀착부(222)와, 이 컬링 밀착부(222)를 성형하면서 컬링 밀착부(222)의 가장자리를 압착하여 강성을 높이면서 끝단 터짐(박리현상)을 방지하기 위한 압착 보강부(223)로 구별된다. 이하에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 종이뚜껑(200)의 구성을 도 4 내지 도 7을 참조하여 제작과정과 함께 상술한다.
먼저, 도 4와 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 일회용 용기(100)의 종이뚜껑(200)은 위생적이고 친환경적인 펄프 단층 원지(A)에서 종이뚜껑(200)을 성형할 수 있는 사이즈로 뚜껑 성형지(201)를 원판형으로 떼어내고, 이러한 뚜껑 성형지(201)들이 뚜껑 성형장치에 연속적으로 공급되어 제작되는 것이다. 원지(A)는 상하면이 합성수지로 코팅(204) 처리된 단층 펄프지(203)를 적용하였다. 이러한 원지(A)에서 목형을 통해 종이뚜껑(200)을 성형할 수 있는 사이즈로 뚜껑 성형지(201)를 원판형으로 떼어내는데(일명 '톰슨 공정'이라고 칭함), 이 과정에서 뚜껑 성형이 용이하게 이루어지도록 뚜껑 성형지(201)의 가장자리에 방사상으로 주름(202)을 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 뚜껑 성형지(201)의 가장자리에 방사상으로 압력을 가해 주름(202)을 성형하면, 이 주름(202) 선들을 따라 변형되면서 뚜껑 성형지(201)를 이용한 종이뚜껑(200) 성형이 용이하게 이루어지게 된다. 본 발명의 제1실시예에서 뚜껑 성형지(201)의 원재료인 원지(A)는 단층 펄프지(203)를 적용하되, 상하면이 합성수지를 통해 10~35미크론(㎛) 정도의 두께로 코팅(204) 처리된 것을 적용함이 바람직하다. 또한, 원지(A)에 처리된 합성수지 코팅(204)는 체내에 흡수될 수 없어 건강상 위해가 없는 고분자 물질의 친환경 합성수지 소재를 적용하는 것이 바람직하며; 폴리에틸렌(PE;polyethylene), 폴리프로필렌(PP;polypropylene), 폴리락틱 에시드(PLA;Polylactic Acid), 피이티(PET;poly ethylene terephthlate), 실리콘 등에서 채택하여 사용할 수 있다. 이러한 합성수지 코팅(204)은 펄프지(203)에 수분 침투를 방지하는 것은 물론이며 종이 뚜껑(200)의 성형에도 도움을 준다.
그리고 도 6에 도시한 바와 같이, 뚜껑 성형지(201)를 성형장치로 공급하여 일회용 용기(100)의 개방된 상부를 덮는 덮개부(210)와, 일회용 용기(100)의 보강테두리(111)를 감싸도록 덮개부(210)의 가장자리에 띠 형태의 결합부(220)를 갖는 종이뚜껑(200)으로 성형하게 된다.
덮개부(210)는 뚜껑 성형지(201)의 중앙부위에 해당하는 것으로, 여기에는 앞서 설명한 바와 같이 덮개 보강부(211)가 이루어져 있다. 본 발명의 제1실시예에서는 덮개 보강부(211)가 단면이 라운드 형태를 이루면서 아래측으로 오목하게 함몰된 형상이며, 이것에 의해 굽힘강도가 증대되어 보다 튼튼한 종이뚜껑(200)을 만들수 있다.
그리고 결합부(220)는 성형장치를 통해 덮개부(210)의 가장자리를 성형하여 이루어지는 것으로, 덮개부(210)의 가장자리를 따라 아래를 향해 연장되면서 ∪형 단면 형상을 갖도록 성형되어 바깥측이 일회용 용기(100)의 벽면(110) 상단 내면에 탄력적으로 밀착될 수 있는 벽면 밀착부(221)와, 이 벽면 밀착부(221)의 가장자리 상단에서 아래측으로 굽어지면서 라운드 형태의 단면 형상을 갖도록 내측 방향으로 컬링 성형되어 일회용 용기(100)의 보강테두리(111) 외측을 밀착되게 감쌀 수 있는 컬링 밀착부(222)와, 이 컬링 밀착부(222)의 가장자리를 압착하여 이루어진 압착 보강부(223)로 이루어지게 된다.
특히, 컬링 밀착부(222)는 수직방향으로 하향된 벽면 밀착부(221)의 가장자리를 라운드 형태의 단면 형상을 갖도록 내측방향으로 컬링하여 일회용 용기(100)의 보강테두리(111)를 밀착되게 감쌀 수 있는 것으로, 컬링 밀착부(222)를 성형하면서 이의 가장자리를 압착하여 강성을 높이면서 끝단 터짐을 방지하기 위한 압착 보강부(223)가 동시에 이루어지게 성형하는 것이 바람직하다.
도 7을 참조하면; 본 발명의 제1실시예에서 압착 보강부(223)는 성형장치(P)를 통해 컬링 밀착부(222)의 가장자리(즉, 뚜껑 성형지(201)의 가장자리) 바깥면을 끝단으로 갈수록 두께가 점차 얇아지도록 열을 가하면서 단시간내에 압착하여 구성되는데, 이것은 뚜껑 성형지(201)의 초기 두께에 비해 대략 끝단으로 갈수록 1/2 ~ 1/3 정도로 두께를 줄이면서 라운드 형태의 단면 형상을 갖도록 컬링과 함께 이루어진다.
본 발명의 제1실시 예에서는 성형장치(P)가 히터(미도시)를 통해 100 ~ 130℃ 정도(실시예에서는 120℃ 정도)로 예열된 상태이며, 이러한 상태에서 합성수지 코팅(204)이 소성 변형되게 컬링 밀착부(222)의 가장자리 바깥면을 0.5 ~ 2초 범위 이내(실시예에서는 1초)로 열을 가하면서 압착함이 바람직하다. 이러한 압착보강부(223)의 단시간 가열압착 공정으로 뚜껑 성형지(201)의 상,하면에 처리된 합성수지 코팅(204)이 열에 의해 손상되지 않고, 종이뚜껑(200) 성형이 완료되면 합성수지 코팅(204)층이 다시 굳어져 성형 상태(소성 변형된 상태) 그대로 유지된다. 즉, 종이뚜껑(200) 성형이 완료되어 합성수지 코팅(204)이 냉각되면, 결합부(220) 성형 상태가 그대로 유지되게 된다. 이때, 컬링 밀착부(222)의 가장자리 바깥면을 가열 압착하여 압착 보강부(223)를 성형하는 과정에서 합성수지 코팅(204) 일부가 녹아 압착 보강부(223)의 끝단까지도 감싸게 된다. 따라서 압착 보강부(223)로 인해 종이뚜껑(200)의 강성을 높일 수 있음은 물론이며 종이뚜껑(200) 끝단의 수분흡수 역시 차단할 수 있다.
재차 상술하면; 열을 가하면서 압착하는 공정을 통해 컬링 밀착부(222)와 압착보강부(223)의 컬링 압착 성형이 용이하게 이루어짐은 물론이며 이의 강성이 높아지고 끝단 터짐(일명 '박리현상'이라 함)을 방지할 수 있다. 결과적으로 압착 보강부(223)로 인해 종이뚜껑(200)의 전체적인 강성 역시 월등히 높일 수 있다.
도 8에 도시한 바와 같이; 상기와 같은 공정을 거쳐 제작된 본 발명의 제1실시예에 따른 종이뚜껑(200)을 일회용 용기(100)에 덮으면; 벽면 밀착부(221)가 일회용 용기(100)의 벽면(110) 상단 내면에 밀착됨과 동시에 컬링 밀착부(222)가 일회용 용기(100)의 보강테두리(111)를 이중으로 감싸게 됨으로써, 일회용 용기(100)의 개방된 상부를 견실하게 덮을 수 있다. 특히, 종이뚜껑(200)의 벽면 밀착부(221)는 테이퍼 관 형태의 일회용 용기(100) 벽면(110) 상단 내면에 탄성적으로 밀착되기 때문에 보다 견실한 결합(덮은) 상태를 유지할 수 있다.
그리고 종이뚜껑(200)의 컬링 밀착부(222)가 라운드 형태의 단면 형상을 가지면서 내측방향으로 컬링되기 때문에 일회용 용기(100)의 보강테두리(111)를 보다 완전하게 감싸며, 이로 인해 종이뚜껑(200)이 일회용 용기(100)에서 쉽게 벗겨지지 않는다. 또한, 종이뚜껑(200)의 컬링 밀착부(222) 가장자리(최하단부)를 밀도가 높아지도록 압착하여 압착 보강부(223)를 구성함으로써, 종이뚜껑(200)의 강성을 높일 수 있음은 물론이며 종이뚜껑(200)의 끝단이 터지지 않아 제품 신뢰성을 극대화시킬 수 있다. 더욱이, 종이뚜껑(200)은 상하면이 합성수지로 코팅(204) 처리되어 있기 때문에 펄프지(203,도 5참조)에 수분이 침투되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 종이뚜껑의 단면을 보인 것으로, 여기에는 덮개 보강부(212)가 덮개부(210)의 중앙부위에서 라운드 형태를 이루면서 상측으로 볼록하게 돌출된 것으로 도시되어 있다. 이러한 덮개 보강부(212) 역시 단면적 변화를 통해 덮개부(210)의 굽힘강도를 증대시키기 위한 것으로, 이것에 의해 본 발명의 제2실시예에 따른 종이뚜껑(200) 역시 튼튼하게 구성할 수 있다.
본 발명은 친환경적 소재인 종이를 통해 성형되면서 가장자리 강도를 월등하게 높일 수 있는 『일회용 용기의 종이뚜껑』 분야에 폭넓게 이용될 수 있다.

Claims (5)

  1. 벽면(110)과 밑면(120)을 가지며 상기 벽면(110)의 최상부에 바깥측으로 컬링되어 원형단면 형상의 보강테두리(111)가 마련된 일회용 용기(100)의 상부를 덮기 위해, 원지(A)에서 가장자리에 방사상의 주름(202)을 갖도록 떼어낸 뚜껑 성형지(201)를 통해 성형되며, 상기 일회용 용기(100)의 개방된 상부를 덮는 덮개부(210)와, 상기 덮개부(210)의 가장자리를 따라 띠 형태로 이루어져 상기 일회용 용기(100)의 보강테두리(111)를 감싸도록 결합되는 결합부(220)를 갖춘 일회용 용기의 종이뚜껑(200)에 있어서;
    상기 뚜껑 성형지(201)는 상면과 하면이 10 ~ 35미크론의 두께로 합성수지 코팅(204) 처리된 펄프지(203)로 이루어지며;
    상기 결합부(220)는 상기 덮개부(210)의 가장자리를 따라 아래를 향해 연장되면서 ∪형 단면 형상을 갖도록 성형되어 바깥측이 상기 일회용 용기(100)의 벽면(110) 상단 내면에 밀착될 수 있는 벽면 밀착부(221)와; 상기 벽면 밀착부(221)의 가장자리 상단에서 아래측으로 굽어지면서 라운드 형태의 단면 형상을 갖도록 내측방향으로 컬링 성형되어 상기 일회용 용기(100)의 보강테두리(111) 외측을 밀착되게 감쌀 수 있는 컬링 밀착부(222)와; 상기 컬링 밀착부(222)를 성형하면서 상기 뚜껑 성형지(201)의 가장자리에 성형된 상기 컬링 밀착부(222)의 가장자리를 끝단으로 갈수록 두께가 점차 얇아지게 압착하여 이루어지되, 상기 컬링 밀착부(222)의 가장자리 바깥면을 열을 가하면서 압착하여 상기 합성수지 코팅(204)이 소성변형되며 상기 컬링 밀착부(222)의 가장자리 두께가 라운드 형태를 유지하면서 점차 얇아져, 상기 컬링 밀착부(222)의 강성을 높이면서 끝단 터짐을 방지하기 위한 압착 보강부(223)를; 포함하는 것을 특징으로 하는 일회용 용기의 종이뚜껑.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 압착 보강부(223)는 상기 컬링 밀착부(222)의 가장자리 바깥면에 100 ~ 130℃의 열을 가하면서 압착하여 이루어진 것을 특징으로 하는 일회용 용기의 종이뚜껑.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 합성수지 코팅(204)은 폴리에틸렌(PE;polyethylene), 폴리프로필렌(PP;polypropylene), 폴리락틱 에시드(PLA;Polylactic Acid), 피이티(PET;poly ethylene terephthlate), 실리콘 중에서 적어도 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 일회용 용기의 종이뚜껑.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 덮개부(210)의 중앙부위에는 아래측으로 오목하게 함몰된 덮개 보강부(211)가 이루어진 것을 특징으로 하는 일회용 용기의 종이뚜껑.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 덮개부(210)의 중앙부위에는 상측으로 볼록하게 돌출된 덮개 보강부(212)가 이루어진 것을 특징으로 하는 일회용 용기의 종이뚜껑.
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