CN101891031A - 带衬垫的瓶盖以及带瓶盖的带螺纹容器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带衬垫的瓶盖以及带瓶盖的带螺纹容器。本发明的带衬垫的瓶盖用于封住瓶口部,其具备:瓶盖壳(4),由顶板部(2)和从该顶板部(2)的周边下垂的筒状周壁部(3)构成;合成树脂制衬垫(5),设置在顶板部(2)的内面,衬垫(5)具有:圆盘状的硬质薄片(5a),接触于顶板部(2)的内面;软质层(5b),层叠在硬质薄片(5a)上,比硬质薄片(5a)更柔软,软质层(5b)不仅和硬质薄片(5a)是同心圆,而且以至少可抵接于瓶口部的方式形成为小于硬质薄片(5a)直径的环状或者圆盘状。

Description

带衬垫的瓶盖以及带瓶盖的带螺纹容器
技术领域
本发明涉及一种具有优异的开封性、密封性以及衬垫安装适应性等的带衬垫的瓶盖以及带瓶盖的带螺纹容器。
另外,本发明涉及一种具有优异的开封性、密封性以及气体阻隔性等的带衬垫的瓶盖以及带瓶盖的带螺纹容器。
背景技术
一般,玻璃瓶、PET瓶、铝瓶等的瓶盖(容器盖)广泛使用具有合成树脂制衬垫的瓶盖。对于金属制瓶盖,有以下方法:在铝薄板、镀锡薄板、镀铬薄板(TFS)等的两面上进行数次涂装,并进行冲压成型,然后作为瓶盖壳(瓶盖壳体),对此插入事先成形为圆盘状的衬垫(圆盘成形体)的方法(圆盘插入方法),在插入圆盘成形体后,在中心部进行热粘接的方法(圆盘插入粘接方法),如氯乙烯溶胶(PVC糊状物)那样,将衬垫材料流入到瓶盖壳,通过加热进行凝胶化,同时进行粘接的方法(安装衬垫的方式),将熔融树脂放入瓶盖壳中进行热粘接并进行模压加工的方法(壳内模制方法)等。
这些方式各有优点和缺点,圆盘插入方式和圆盘插入粘接方式虽然制造设备比较便宜,但由于衬垫是单层的,因此氧气阻隔性差的比较多。另外,由于将薄片冲压成圆盘状而作为衬垫,因此,产生衬垫的冲压碎屑,从而存在材料的成品率不高的不良情况。这些衬垫虽然可以再生,但是,于食品用途一度使用过的衬垫掺混、使用时,在接触于液体的面上,再生品的一部分与液体接触。因此,从卫生方面考虑,通常,冲压碎屑不再用于同样的食品。另外,由于是薄片,不能使和密封无关的中央部变小,从而衬垫重量变大。
另一方面,作为安装衬垫的方式,可以仅在密封部配置衬垫材料,但由于其材料主要是氯乙烯溶胶(PVC糊状物),因此在卫生方面有令人担心的一面。另外,作为壳内模制方式,关于衬垫材料的使用量效率比较好,但与大量生产相反,并不适合少量生产。另外,为了将衬垫材料从挤压机挤出并在半熔融状态下进行切断,因此挤压成型性不好的材料不能使用,可使用的材料受到限制。进而,一般,由于开封转矩值变大,存在多使用润滑剂的倾向。
与此相对,以前,专利文献1~4中提出了多层结构的衬垫材料。该衬垫材料采用如下方式:将高硬度树脂和低硬度的树脂粘贴在一起,由高硬度树脂得到良好冲压性、易插入瓶盖性能,并发现密封后的形状保持性、开封时较小的开封转矩;由低硬度树脂发现密封性。即,该衬垫材料可获得良好的密封性以及开封性。例如,在专利文献1中,提出了以规定比例层叠PP(聚丙烯)树脂和弹性体而得到的衬垫。
另外,在专利文献5中,提出了以如下方式制造的密封件:冲压铝板,对其进行拉深加工,并对所得产品附着合成树脂衬垫。然而,在该方式中,在铝板上涂敷衬垫粘接涂料之后,进行冲压拉深加工,将衬垫材料加热粘接(衬垫以及壳体的加热粘接)的工序增加,因此成本也增加,所以不实用。另外,与树脂(PP树脂等)相比,铝板冲压碎屑的再利用也不简单。
另外,使用于玻璃瓶、铝罐、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶等的金属瓶盖、塑料瓶盖的多数都使用衬垫材料。尤其是,对金属制瓶盖而言,衬垫是必须的,该衬垫中广泛地使用合成树脂。该金属制瓶盖一般采用如下方法来制造:在铝薄板、镀锡薄板、镀铬薄板等的两面上反复进行多次的涂装,并进行冲压成型,将所得物品作为瓶盖壳,将溶融树脂放入瓶盖壳中,并进行模压加工(壳内模制法)。
此外,还有插入泡沫PE(聚乙烯)圆盘的方法、流入氯乙烯溶胶(PVC糊状物)并加热成形的方法等,但存在成本、卫生性等问题,因此使用范围受到限制。另外,塑料壳体的成形法也大致相同。就该壳内模制法而言,衬垫的使用量的效率高,能获得良好的密封性,但由于衬垫材料与瓶盖壳完全地相粘接,因此开封时,容器的口部和瓶盖壳之间的摩擦较大。因此,开封所需要的转矩大,所以有时发生开封难的问题。
因此,多数的衬垫材料中添加以脂肪酸酰胺为主成分的润滑剂。该润滑剂渗出到衬垫表面上,由此降低与容器口部的摩擦,设法使得能够以较小的转矩开封。然而,难控制该润滑剂的渗出量,存在如下问题:若渗出量过少,则不能充分发挥润滑剂的作用,需要大的开封力;而若渗出量过多,则润滑剂落在内容物的上面,被认为异物。
针对这些问题,提出了如后述的双层衬垫。其采用如下方式:将高硬度的树脂和柔软的树脂粘贴,以柔软的树脂层保持密封性,以硬树脂层和瓶盖壳的摩擦保持开封时适当转矩。该双层薄片的衬垫显示良好的密封性,但对于要长期保存的内容物,密封性不是很充分。其主要原因是,氧气等气体透过衬垫,促使内容物劣化。
塑料一般而言,硬的其气体阻隔性更好,但作为衬垫材料,为了保持容器和瓶盖壳之间的密封性,需要一定程度的柔软性。因此,衬垫材料使用即使在一般塑料中气体阻隔性也较低的材料。高温充填品用的瓶盖衬垫或者蒸馏处理用的衬垫尤其是不得不使用气体阻隔性不好的材料。由于作为衬垫材料不得不使用具有柔软性的材料,所以,早已开始提出了提高衬垫材料的气体阻隔性的方法和材料。
例如,以前提出了在专利文献2以及6至12中记载的技术。
就这些记载的技术而言,作为衬垫材料具有几个缺点。例如,在专利文献6中记载的衬垫材料由多层结构构成,具有阻隔层和柔软层,瓶口处具有与氧化硅等薄膜蒸镀聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜接触的结构。在该方式中,蒸镀层硬,不能充分地覆盖瓶口的凹凸部分,因此不能获得足够的密封性。
另外,在专利文献7中记载了如下方法:在安装有中足密封件的合成树脂瓶盖中,对瓶盖壳或者中足密封件中嵌入阻隔材料,并通过粘贴、蒸镀、涂敷等来安装。该方法虽然是可进行生产的方法,但成本高。例如,就嵌入成形而言,制造装置庞大,生产速度明显地低,因此成为高价的瓶盖。粘贴、涂敷、蒸镀也同样需要成本。另外,这些瓶盖衬垫不耐蒸馏处理。
另外,在专利文献8中,记载了具备气体阻隔性和耐热性的容器盖。就该技术而言,是一种将交联的丁基橡胶、PP树脂和液状石蜡形成的弹性体使用于衬垫材料的瓶盖,但为了使得耐蒸馏处理,所以进行交联。因此,从衬垫发出交联剂的味,不适合对食品使用。另外,滑动性差,因此作为ROPP(Roll on Pilfer Proof)瓶盖等通过转动来开封的瓶盖的衬垫不合适。
进而,专利文献9中有以下方法:在由滑动层和密封层构成的衬垫材料中,在滑动层和瓶盖壳之间涂敷不挥发性液体,并将瓶盖壳和衬垫完全地贴紧,由此防止氧气等气体的透过。就该方法而言,在容器内存在由氮气、碳酸气引起的内压的状态下,衬垫贴紧于瓶盖壳上,显示良好的密封性。另外,衬垫也隔着不挥发性液体与瓶盖壳接触,所以可自由转动,因此能够以较小的转矩开封。但是,容器处于常压或者减压状态时,瓶盖壳和衬垫不能很好地贴紧,因此存在不能发挥不挥发性液体的阻隔效果的问题。
另外,使用于瓶罐、玻璃瓶、PET瓶等的铝制瓶盖的衬垫材料,使用以聚乙烯为主成分的聚烯烃衬垫。另外,蒸馏处理等需要耐热性的衬垫材料使用苯乙烯类的弹性体较多。这些衬垫材料通过壳内模制方式成形的较多。这些衬垫材料由于通过壳内模制方式成形,因此与薄片衬垫相比,材料损失较少,具有优异的经济性,但如上所述,衬垫完全粘接在瓶盖壳上,因此具有开封转矩大的缺陷。
在PP树脂等合成树脂的瓶盖壳上,用苯乙烯类或者烯烃类衬垫材料进行壳内模制的情况下,也同样地存在开封转矩大的趋势。作为其对策,一般的方法是,在衬垫材料上添加润滑剂,使润滑剂渗出到表面上使得具有滑性,由此降低容器和瓶盖之间的摩擦阻力从而减少开封转矩。就该方法而言,很难将润滑剂渗出调节成一定程度,若渗出量过少,则开封转矩变大;如上所述,若渗出量过多,则渗出在衬垫表面的润滑剂落在内容物上面而成为异物的原因。
与此相对,提出了例如专利文献2中表示的双层薄片的衬垫。该衬垫与专利文献9中衬垫同样是将柔软的密封层和硬滑动层贴合的,所以,在开封时,滑动层和瓶盖内顶面之间滑动,因此是能获得小的转矩的结构。该衬垫材料虽然具有优异的密封性和开封性,但由于衬垫没有贴紧在瓶盖内顶面上,所以透过衬垫的氧气等劣化内容物,因此对商品周期长的商品而言,存在氧气阻隔性不充分的问题。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】特开2006-76575号公报
【专利文献2】特开2007-119059号公报
【专利文献3】特开2007-161331号公报
【专利文献4】特开2007-161332号公报
【专利文献5】特开2003-321040号公报
【专利文献6】特开2000-344269号公报
【专利文献7】特开2001-192057号公报
【专利文献8】特开2002-160759号公报
【专利文献9】特开2008-50031号公报
【专利文献10】特开2003-12013号公报
【专利文献11】特开2008-174249号公报
【专利文献12】特开2004-1862号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述现有技术中存在以下问题。
上述瓶盖的衬垫制造中,一般用挤压机将衬垫材料以熔融的状态注入壳体中并进行模压的成形法,但此时,涂敷在壳体内面的粘接涂料和衬垫材料全面地粘接在一起。此时,若将衬垫材料不粘接在壳体内面上,则衬垫树脂粘接在进行模压的模具上,壳体变成衬垫材料没残留在其内的状态,从而在瓶盖内不能形成衬垫。因此,金属瓶盖的情况下,虽然涂敷有要粘接在衬垫材料上的涂料,但用衬垫材料处于全面地被粘接状态的瓶盖盖上容器时,衬垫不易移动,因此有时很难随着容器的形状盖上瓶盖,从而密封不充分。从而,与容器口部接触部分的衬垫材料最好是灵活的,即处于非粘接状态。
但是,即使在此情况下,开封时衬垫材料也强固地粘接在瓶盖上,因此,容器和衬垫之间发生滑动。此时,由于容器和衬垫之间的贴紧力较强,因此开封(衬垫和容器口部之间的滑动)时需要较大的力(开封转矩大)。因此,通常衬垫材料中添加润滑剂,在衬垫材料的表面上存在润滑剂从而降低开封转矩,但若润滑剂的添加量少,则不能获得润滑剂的滑性效果;若过多,则浮在衬垫表面上的润滑剂落在内容物上面,成为异物。因此,要求使用适当的润滑剂量,但由于受到各种条件影响,因此,很难确定适当量。从而,在此情况下,经常发生开封转矩过大的问题,或者润滑剂浮在内容物上面,或者两个问题同时发生。
作为其解决方法,提出了上述专利文献中所示的多层薄片的衬垫材料。这是一种如下的多层薄片衬垫材料:在衬垫与瓶盖壳接触的一侧配置硬质的具有滑性的滑动层(硬质层),在与容器口部接触的一侧配置柔软的密封层(软质层)。该衬垫材料,在开封时在滑动层和瓶盖壳之间发生滑动,所以能够以较小的力来开封。另外,对与容器口部接触的部分不必使用润滑剂,即使使用,也因为是少量,因此不发生润滑剂漂浮的问题。
但是,该多层薄片的衬垫插入到瓶盖壳内后,或者在开封时,为了防止脱落,尽可能地设定成接近于瓶盖壳内径的尺寸,但密封时,柔软的密封层被压缩而伸出到侧面。因此,伸出的柔软的密封层接触于瓶盖壳内侧面,存在开封时出现大的转矩的问题。另外,即使将衬垫的外径尽可能地小,也出现以下现象:在盖上瓶盖时,衬垫从瓶盖壳的中心偏离,衬垫的一部分接触于壳体而升高开封转矩。
另外,如专利文献5那样,采用铝板的衬垫时,由于将衬垫的端部弯曲并将其嵌入于瓶盖壳内,需要弯曲加工,从而存在成本变高的不利之处。进而,由于铝板的强度高,瓶盖肩部的拉深加工较难,侧面密封较难,因此存在盖瓶盖时不能获得充分的密封性的问题。
本发明是鉴于上述问题而做出的,其目的在于提供一种具有良好的开封性、密封性以及衬垫安装适当性等的、带衬垫的瓶盖以及其制造方法以及带瓶盖的带螺纹容器。
另外,如上所述,铝、镀锡铁皮等金属制瓶盖的情况下,为了确保与容器口的完全的密封性,必须具备衬垫。另外,要求高密封性的树脂制瓶盖也具备衬垫。为了完全密封容器(玻璃瓶、PET瓶、瓶罐等)口部的微细凹凸部分,这些衬垫材料被要求具有一定程度的柔软性。塑料或者弹性体被要求该柔软性时,存在以下倾向:柔软性越大(软),一般气体阻隔性越差,耐热性越下降。
由于气体阻隔性下降,所以,促进了内容物的氧化劣化,存在不能使保存期限变长的问题。另外,就不耐蒸馏处理的衬垫而言,其使用用途受到限制。
另外,就具有柔软性的衬垫材料而言,由于滑动性差,在转动打开的瓶盖的情况下,开封转矩变大,成为要求索赔的主要原因。作为其对策,如上所述,采用如下方法:在衬垫材料中添加润滑剂来提高滑动性,由此降低开封转矩。
但是,在此情况下,不能很好地控制润滑剂,有时即便使用润滑剂也造成大的开封转矩,有时润滑剂量过多,因此润滑剂落在内容物上,从而成为要求索赔的原因。另一方面,作为其对策,在上述专利文献6中提出了多层薄片衬垫材料。其采用如下方式:衬垫材料分为滑动层和密封层,其相接合,如PP树脂那样的硬树脂作为滑动层而接触于瓶盖壳,如弹性体那样的软树脂作为密封层而接触于瓶口,从而能够维持密封性。
在此情况下,就开封而言,由于瓶盖壳和衬垫的滑动层之间发生滑动,所以,在衬垫材料中不必添加润滑剂,所以不发生因控制开封转矩所需的润滑剂的问题。但是,在该方式中,由于瓶盖壳和衬垫之间滑动,因此衬垫和瓶盖壳之间没有贴紧,因此氧气等气体从瓶盖壳和衬垫之间通过衬垫顶面,劣化内容物,因此存在不适合用于长期保存的一面。
作为其改善的一种方法,在上述专利文献9中,提出了在瓶盖壳和衬垫之间涂敷不挥发性有机液体的方法。该方法中,将衬垫和瓶盖壳贴紧,而且在开封时,使瓶盖壳和衬垫之间发生滑动,因此具有能得到稳定的开封转矩值的特征。就该方式而言,填充于玻璃瓶、PET瓶等容器中的内容物处于内压状态,将衬垫总是从内侧压向瓶盖壳的状态下,能获得良好的结果。然而,如上所述,如果充填的状态为常压或者负压时,在壳体和衬垫之间出现间隙,导致气体从顶面透过,从而存在促进内容物的劣化的问题。
另外,在上述专利文献10中,提出了具有如下结构的衬垫:在密封件材料和瓶盖壳之间,作为氧气遮蔽薄片提供尼龙等透氧性低的材料。若采用该方式,则尼龙等滑动性差的阻隔材料直接与瓶盖壳接触,因此开封转矩变大。另外,这样,若阻隔层不被覆盖,则由于阻隔材料与水分接触,导致气体阻隔性、物性的劣化,不能发挥充分的性能。
另外,如上述专利文献2中记载那样的、滑动层和密封层粘接的双层衬垫(包括片状成型衬垫)虽然显示良好的开封性,但作为需要如上所述的高气体阻隔性的瓶盖衬垫材料不充分。其原因认为是,因为具有片状成型衬垫和瓶盖壳之间在开封时进行滑动的结构,所以,氧气等气体通过瓶盖壳和衬垫之间,进一步透过衬垫材料从而劣化内容物。
因此,提出了使滑动层具有一定的气体阻隔性的衬垫。例如,在上述专利文献11中提出了由EVOH树脂(乙烯-乙烯醇共聚物树脂)、尼龙等氧气阻断薄片的空气阻断材料、和作为密封件材料由聚乙烯等弹性树脂材料构成的容器盖。然而,EVOH树脂、尼龙等阻隔材料存在因吸收水分,而气体阻隔性下降的问题。另外,这些空气阻断材料的多数,其滑动性差,因此作为双层薄片的滑动层使用时,很难控制滑动。因此,存在很难将开封转矩控制为所期望的规定值的问题。
另外,这些空气阻断材料应该与密封件材料完全地粘接在一起,但是,一般EVOH树脂、尼龙等空气阻断材料,与作为密封件材料(密封层)而被使用的聚乙烯或者弹性体之间不能获得充分的粘接力。从而,将空气阻断材料以阻隔材料构成、将密封件材料以聚乙烯等构成的现有方法,如果提供于实际使用,则在生产方面、价格方面、实用方面存在很多困难。
另外,在上述专利文献12中提出了如下方法:在树脂瓶盖内塞的烯烃树脂中,将一定量的EVOH树脂等阻隔树脂混合由此提高气体阻隔性。该方法对于PET瓶那样瓶口部的尺寸精度高的瓶子在一定程度上有效,但对于玻璃瓶、再密封罐等瓶口精度不是很充分的容器不充分。
就这些内塞方式的衬垫而言,瓶口内径的精度很重要,但玻璃瓶、再密封罐等在制造方法上不能将内塞的精度提高到PET瓶的水平。另一方面,由于EVOH树脂等气体阻隔性树脂的硬度高,因此,将其混合在聚乙烯等树脂中时,越来越变硬,因此,虽然其自身的气体阻隔性提高,但作为密封件的密封(密封微细的凹凸部分)能力明显地变差,所以,作为通常容器的密封件并不理想。
本发明是鉴于上述问题而做出的,其目的是,提供一种具有优异的开封性、密封性以及气体阻隔性、并具有良好的生产性和实用性的带衬垫的瓶盖以及带瓶盖的带螺纹容器。
解决问题的手段
本发明为了解决所述问题采用了以下结构。即,本发明带衬垫的瓶盖用于封住带螺纹的容器口部,其特征在于,该瓶盖具备:瓶盖主体,由顶板部和从该顶板部的周边下垂的筒状周壁部构成;合成树脂制衬垫,设置在所述顶板部的内面,所述衬垫具有:圆盘状的硬质薄片,接触于所述顶板部的内面;软质层,层叠在所述硬质薄片上,比所述硬质薄片更柔软;所述软质层不仅和所述硬质薄片是同心圆,而且以至少可抵接于所述口部的方式形成为小于所述硬质薄片直径的环状或者圆盘状。
就该带衬垫的瓶盖而言,由于软质层不仅和硬质薄片是同心圆,而且以至少可抵接于口部的方式形成为小于硬质薄片直径的环状或者圆盘状,因此,即使因盖瓶盖时的压力而在软质层发生变形,软质层端部也处于与瓶盖壳的内侧面、衬垫卡止突起相分开的状态,因此不发生端部与这些相接触使开封转矩值上升的情况,能够获得良好的开封性。此外,由于是合成树脂制衬垫,所以,与采用铝板等的以前的衬垫相比,具有低刚性,因此,即使是平板状,也能容易地嵌入到瓶盖壳中,而且能够容易地进行瓶盖肩部的拉深加工。另外,在本发明中,在衬垫端部只存在硬质薄片,具有低刚性,因此,与衬垫全体由硬质薄片和软质层的双层结构的情况相比,能容易地嵌入到瓶盖壳中。进而,由于软质层部分少于硬质薄片,因此,与衬垫整体由硬质薄片和软质层的双层结构构成的情况相比,能够减少衬垫的整体重量。
另外,由于采用软质层和硬质薄片的多层结构,所以,不仅通过软质层能获得高密封性,而且通过比软质层滑性更高、摩擦阻力更小的硬质薄片,能使衬垫相对于瓶盖主体可自由旋转,获得高开封性和耐跌落冲击性能,无需添加大量的润滑剂。
另外,本发明的带衬垫的瓶盖,其特征在于,所述硬质薄片由聚丙烯树脂形成,所述软质层由苯乙烯类弹性体形成。即,在该带衬垫的瓶盖中,由于硬质薄片由聚丙烯树脂形成,软质层由苯乙烯类弹性体形成,因此密封性、耐热性以及硬质薄片和软质层之间的粘接性尤其优异。
另外,本发明的带衬垫的瓶盖、其特征在于,在将所述硬质薄片的厚度设为t(mm)、将弯曲弹性率设为f(MPa)时,将t×f设定成150以上。即,该带衬垫的瓶盖,由于在将所述硬质薄片的厚度设为t(mm)、将弯曲弹性率设为f(MPa)时,将t×f设定成150以上,从而,在软质层附着在模具冲压部或者容器口部并被其拉伸使硬质薄片抵接于衬垫卡止突起时,能够防止由于硬质薄片的高弯曲弹性而引起从衬垫卡止突起被拔出的现象。
另外,本发明的带衬垫的瓶盖,其特征在于,所述筒状周壁部具有衬垫卡止突起,该衬垫卡止突起向内侧突出,将所述衬垫从其下面侧支撑,在将所述筒状周壁部的内径设为D0、将所述衬垫卡止突起的突出长度设为w时,将所述硬质薄片的外径D1设定在D0≥D1>D0-2w的范围,在将所述口部中央直径设为R1时,将所述软质层的外径d1设定在D0-2w>d1>R1的范围。即,在该带衬垫的瓶盖中,硬质薄片的外径以及软质层的外径设定在上述范围,因此硬质薄片被衬垫卡止突起卡止,从而能够防止衬垫的脱落,同时,软质层虽然接触于口部但不接触于衬垫卡止突起,因此能够保持高密封性,同时防止开封转矩的增大。
另外,本发明的带衬垫的瓶盖,其特征在于,在所述顶板部和所述衬垫之间,涂敷有不挥发性有机液体。即,在该带衬垫的瓶盖中,由于顶板部和衬垫之间涂敷有不挥发性有机液体,所以,能够力求提高衬垫的付着性以及气体阻隔性。
进而,本发明的带衬垫的瓶盖,其特征在于,在将所述衬垫的面积设为S(cm2)、将所述不挥发性有机液体的涂敷量设为Y(mg)时,将所述不挥发性有机液体的涂敷量设定成,在Y=αS中,α在0.01~1.00范围。即,在该带衬垫的瓶盖中,由于不挥发性有机液体的涂敷量设定在上述范围内,因此能够获得对应于衬垫面积的、不出现渗出的适当的涂敷量和良好的气体阻隔性。
另外,本发明的带衬垫的瓶盖,其特征在于,所述不挥发性有机液体是硅油或者甘油。即,在该带衬垫的瓶盖中,由于不挥发性有机液体是硅油或者甘油,因此,能够明显提高气体阻隔性。此外,若作为不挥发性有机液体选择甘油,则能够容易通过添加水来调整不挥发性有机液体的动粘度。
本发明的带螺纹容器是具备带衬垫的瓶盖的带螺纹容器,其特征在于,所述带衬垫的瓶盖是上述本发明的带衬垫的瓶盖。
即,在这些带衬垫的瓶盖以及带瓶盖的带螺纹容器中,由于在硬质薄片上形成有比该硬质薄片直径更小直径的软质层,因此,如上所述,开封性以及密封性等很优异。
另外,本发明为了解决所述问题采用了以下结构。即,本发明的带衬垫的瓶盖,用于封住带螺纹容器主体的口部,其特征在于,所述瓶盖具备:瓶盖主体,由顶板部和从该顶板部的周边下垂的筒状周壁部构成;衬垫,设置在所述顶板部的内面,所述衬垫具备:滑动层,与所述顶板部的内面接触;密封层,层叠在该滑动层上,比所述滑动层更柔软;具有气体阻隔性的中间层,配置在所述滑动层和所述密封层之间;粘接层,设置在该中间层和所述滑动层或者所述密封层之间,并将它们粘接。
在该带衬垫的瓶盖中,由于具有粘接层,其设置在具有气体阻隔性的中间层和滑动层或者密封层之间并将这些粘接,因此,即使是例如将中间层和密封层直接粘接时不能获得足够的粘接强度的情况,经由粘接层将中间层和密封层粘接,由此也能够获得良好的粘接性。
另外,将高硬度的树脂等作为与瓶盖壳内面接触的滑动层,将与其完全贴紧的弹性体作为密封层(主要为弹性体等),在滑动层和密封层之间夹有作为气体阻隔层的中间层,由此,能获得具有优异的气体阻隔性的衬垫。即,将衬垫以滑动层、中间层、粘接层以及密封层的顺序构成为多层,使中间层具有气体阻隔性,由此,能够提供密封性、气体阻隔性、开封性、抗蒸馏性等优异的衬垫材料。此外,若在密封层和滑动层之间,经由粘接层粘接有中间层,则采用将滑动层形成为多层、经由粘接层将中间层插入其中的结构也可。
另外,本发明的带衬垫的瓶盖,其特征在于,所述中间层由金属箔形成。
即,在带衬垫的瓶盖中,由于中间层由铝箔等金属箔形成,所以,能获得非常高的气体阻隔性。
另外,本发明的带衬垫的瓶盖,其特征在于,所述中间层由气体阻隔性树脂形成。
即,该带衬垫的瓶盖中,由于中间层由EVOH树脂等气体阻隔性树脂形成,所以,能够通过挤出成形形成中间层,因此,不仅价廉而且生产性优异。
另外,本发明的带衬垫的瓶盖,其特征在于,所述中间层由与所述滑动层相比,与所述密封层的粘接强度更低的材料形成,所述粘接层由与所述滑动层相同的材料形成。
即,在该带衬垫的瓶盖中,由于粘接层由相对于中间层的粘接性良好的、与滑动层相同的材料形成,因此,层叠制作容易,能够力求实现低成本化。
另外,本发明的带衬垫的瓶盖,其特征在于,所述密封层通过模制(mold)成形而形成。
即,在该带衬垫的瓶盖中,由于密封层通过模制成形形成,因此,能够容易地获得将与带螺纹容器主体的口部形状对应的各种形状的密封层。
另外,本发明的带衬垫的瓶盖,其特征在于,所述密封层由苯乙烯类弹性体形成。
即,在该带衬垫的瓶盖中,由于密封层由作为低MFR的SEBS(苯乙烯·乙烯-丁烯·苯乙烯)和PP树脂和液状石蜡等混合物的苯乙烯类弹性体形成,因此能获得抗蒸馏处理的衬垫。
本发明的带瓶盖的带螺纹容器是具备瓶盖的带螺纹容器,其特征在于,所述瓶盖是上述本发明的带衬垫的瓶盖。
即,在该带瓶盖的带螺纹容器中,由于瓶盖是上述本发明的带衬垫的瓶盖,因此不仅具有良好的开封性以及密封性,而且具有优异的气体阻隔性以及生产性等。
【发明效果】
本发明产生以下效果。
即,根据本发明的带衬垫的瓶盖以及带瓶盖的带螺纹容器,软质层和硬质薄片是同心圆,而且,以至少抵接于口部的状态形成为小于硬质薄片直径的环状或者圆盘状,因此,盖瓶盖时,即使软质层发生变形,也不接触于瓶盖壳的内侧面等,因此能够保持小的开封转矩值而获得高的开封性。另外,不仅向瓶盖壳的嵌入容易,而且能够获得高密封性和衬垫安装适当性等。
另外,根据本发明的带衬垫的瓶盖以及带瓶盖的带螺纹容器,具有粘接层,其设置在具有气体阻隔性的中间层和滑动层或者密封层之间并将它们粘接,因此,能够经由粘接层获得中间层的良好的粘接性,提高通过滑动层而得的开封性.、通过密封层而得的密封性、以及通过中间层而得的气体阻隔性,而且,获得通过粘接层而得的高粘接性,获得良好的生产性。
附图说明
图1是在本发明的带衬垫的瓶盖以及带瓶盖的瓶子的一实施方案中,将表示瓶盖的一部分剖面的侧视图。
图2是在本实施方案中,将表示带瓶盖的瓶子的一部分剖面的主要部分的侧视图。
图3是在本实施方案中,表示带衬垫的瓶盖的制造方法中的制造工序的说明图。
图4是在本实施方案中,表示衬垫面积S和不挥发性有机液体的涂敷量Y的良好范围的图。
图5是在本发明的带衬垫的瓶盖以及带瓶盖的瓶子的一实施方案中,将表示瓶盖的一部分剖面的侧视图。
图6是在本实施方案中,表示衬垫的剖视图。
图7是在本实施方案中,表示带瓶盖的瓶子的主要部分的放大剖视图。
具体实施方式
(第一实施方案)
以下、针对本发明的带衬垫的瓶盖以及带瓶盖的带螺纹容器的一实施方案,参照图1至3进行说明。
如图1以及图2所示,本实施方案的瓶盖1具备:有底筒状的金属制瓶盖壳(瓶盖主体)4,由顶板部2和从该顶板部2的周边下垂的筒状周壁部3构成;板状的合成树脂制衬垫5,在顶板部2内面以不脱落的状态设置。
另外,本实施方案的带瓶盖的带螺纹容器,例如瓶子(容器)6,以将上述瓶盖1盖紧在瓶口部(口部)7上的状态具有瓶盖1。另外,本发明的带螺纹容器有瓶状容器、PET瓶、玻璃瓶等。
上述瓶盖壳4例如由铝或者铝合金板材加工而得到,该板材使用对内外面进行涂装(内面:胶料清漆+表面涂层、外面:胶料涂层+表面涂层(抛光清漆))的涂装板。此外,内外面表面涂层中根据需要使用各种润滑剂添加类型。例如,在上述顶板部2内面上,烘烤并涂敷有对环氧酚醛等树脂中添加作为润滑剂的聚烯烃类的蜡等的涂料。
上述衬垫5具有具备圆盘状的硬质薄片5a和软质层5b的多层结构,其中,该硬质薄片5a接触于该顶板部2的内面而配置;该软质层5b在硬质薄片5a上通过树脂成型形成为层叠状态,其比硬质薄片5a更柔软,由此,使瓶盖壳4具有密封效果。
作为上述硬质薄片5a的材料,可采用合成树脂、PP(聚丙烯)树脂、HDPE(高密度聚乙烯)、PA(聚酰胺、通称尼龙)、PC(聚碳酸酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PAN(聚丙烯腈)PVC(聚氯乙烯)等。
另外,作为上述软质层5b的材料,可采用TPS(聚苯乙烯类弹性体、TPO(聚烯烃类弹性体)、TPU(聚氨酯类弹性体)、TPEA(聚酰胺类弹性体)、TPEE(聚酯类弹性体)、PVC-TPE(聚氯乙烯类弹性体)等。
此外,通过壳内模制可粘接的硬质薄片5a和软质层5b的材料组合,例如有以下组合。
    <硬质薄片>        <软质层>
a.  PP                TPS、TPO
b.  HDPE              TPS、TPO
c.  PA                TPEA
d.  PVC               PVC-TPE
e.  TPU               TPU
f.  PET、PBT          TPEE
尤其是,上述硬质薄片5a由聚丙烯树脂形成、上述软质层5b由苯乙烯类弹性体形成的材料组合是优选的。即,PP(聚丙烯)树脂不仅价廉而且具有优异的耐热性,因此作为成为滑动层的硬质薄片5a材料最合适。另外,TPS(苯乙烯类弹性体)与PP树脂的粘接性优异,具有良好的耐蒸馏性能,作为软质层5b的材料最合适。
另外,就上述硬质薄片5a而言,在其厚度为t(mm)、弯曲弹性率为f(MPa)时,将t×f设定成150以上。另外,硬质薄片5a的厚度设定成0.1mm~1.0mm,更优选地设定成0.2mm~0.8mm。
进而,就上述软质层5b而言,与其瓶子6的瓶口部7接触的部分的厚度设定成比其他部分更厚的厚度。另外,软质层5b与瓶口部7接触的部分的厚度设定成0.1mm~0.9mm。
另外,就软质层5b而言,不仅与硬质薄片5a是同心圆而且以至少可抵接于瓶口部7的方式形成为比硬质薄片5a更小直径的环状或者圆盘状。此外,软质层5b可以形成为比硬质薄片5a更小直径的环状。
上述筒状周壁部3具备压花纹8、衬垫卡止突起9、接缝孔10、加强筋11以及裙部12。上述衬垫卡止突起9呈现向筒状周壁部3的内侧凹陷的剖面为三角形或者半圆的形状,在周向上隔开间隔配置多个,并向内侧突出而形成,如上所述,具有从下面侧支撑衬垫5的功能和实际上保持口部干净的作用。此外,衬垫卡止突起9可以通过使突起向内侧以周向的带状生成来形成。
该衬垫卡止突起9以大致相同的间隔形成多个,其位置设置在从顶面到硬质薄片5a的厚度之间或者再加1.0mm的位置处之间。
另外,在筒状周壁部3的内径设为D0、衬垫卡止突起9的突出长度(压入量)设定成w时,硬质薄片5a的外径D1设定成D0≥D1>D0-2w的范围,瓶口部中央的直径设定成R1时,软质层5b的外径d1设定成D0-2w>d1>R1的范围。
另外,在顶板部2和衬垫5之间涂敷有不挥发性有机液体。作为不挥发性有机液体优选使用硅油或者甘油。
进而,衬垫5的面积设定成S(cm2),不挥发性有机液体的涂敷量设定成Y(mg)时,不挥发性有机液体的涂敷量设定成,在Y=αS中α在0.01~1.00范围。
上述瓶盖1盖在玻璃瓶、PET瓶等树脂瓶、由铝合金等金属成型的所谓的瓶罐等瓶主体13上,通过对瓶盖1进行盖瓶盖加工,使瓶盖1盖紧并附着在瓶口部7上,由此成为带瓶盖的带螺纹容器,例如带瓶盖的瓶子(以下、也简称为瓶子)6。
在上述盖瓶盖加工工序中,采用由承压块(pressure block)、螺纹辊、裙部加工用辊等构成的盖瓶盖装置来进行。
即,将盖在瓶口部7上的瓶盖1顶板部2用承压块向瓶子底部方向按压,在该状态下用承压块进行拉深加工,由此在瓶盖1的肩部形成段差部14。进而,在该状态下,用螺纹辊形成螺纹部7a,用裙部加工用辊使裙部12卷在瓶口部7的连接部7b上,由此进行盖瓶盖的加工。
如此,由于瓶盖1卷在瓶口部7上,瓶盖1变成其顶板部2内面侧的衬垫5压接在瓶口部7的状态。由此,瓶子6的内容物变成被密封的状态。此外,内容物的填充理所当然地在将瓶盖1盖在瓶子6上之前进行。
另一方面,在开封时,转动瓶盖1,将其从接缝孔10切断,通过将瓶盖1从瓶口部7取掉,开封瓶口部7,并取出内容物。
而且,通过将取掉的瓶盖1再次盖在瓶口部7上,可进行再封口。
此外,上述瓶盖1可以是合成树脂制的,在此情况下,主要以聚丙烯、聚乙烯等合成树脂为原料,通过注塑成型、压缩成型等来成型的瓶盖壳内插入衬垫而制作。合成树脂的瓶盖壳,在成型时成型出螺纹部、压花纹、PP环(band)(扭断螺纹盖)部的较多。此外,接缝孔也可以在后加工中进行加工。
合成树脂制瓶盖的情况下,封口一般采用在瓶口部7上盖上并一边转动一边盖紧的方法。此时,PP环(扭断螺纹盖)被瓶口部7的连接部7b卡止。开封通过向封口时的相反方向转动,由此,沿着瓶口部7的螺纹开封。此时,由于PP环(扭断螺纹盖)部别卡止在瓶口部7的连接部(向外侧突出的环状圈部)7b,因此从接缝孔开始断开,表示已开封。此时,也根据需要能进行再封口。
接着,关于本实施方案的带衬垫的瓶盖1的制造方法,针对金属瓶盖的情况,参照图3进行说明。
例如,38PP瓶盖(扭断螺纹盖)的情况下,在制作铝制瓶盖壳4时,如图3所示,首先对厚度为0.25mm的铝板21的内外面进行涂装。此外,该铝板可以是进行过铬酸盐处理、阿洛丁(Alodine)处理等表面处理。在此情况下,可以省略胶料涂层。通常,对内面涂敷胶料涂层、表面涂层,对外面涂敷胶料涂层,根据需要进行印刷,接着涂敷表面涂层(抛光清漆)。这些厚度一般为1~10μm,分别在150℃~200℃下进行8~12分钟的烘烤来干燥。对此,涂敷润滑剂并用压力机22进行冲压。进一步,在后工序中,用滚花机23进行接缝部10、沟槽、压花纹8等的加工,由此制作瓶盖壳4。
接着,针对衬垫5的制作方法,参照图3进行说明。
以前,在生产衬垫材料时,例如用挤压机制作薄片,冲压成圆盘状后将其放入模具,并使用注塑成型机以嵌入成形的方法制造弹性体。
或者,采用用双层成型机交替成形并粘贴硬质层和弹性体层的方法。一般,用料斗将用该方法成形的衬垫排列并插入瓶盖壳的方法。
此外,用该方法生产瓶盖时,衬垫的生产成本变高。另外,需要特别的模具以及特殊的制造机(双层成型机等),生产速度明显地差。进而,需要用于对准已成形的衬垫的表面和里面,并进行排列的装置。
与此相对,本实施方案的制造方法,如下所述,在生产性、成本方面很优越。本实施方案的制造方法中,如图3所示,首先从具备T型模24的挤压机25挤出将成为硬质薄片5a的PP单层薄片27。用薄片衬垫机30将其冲压成圆盘状的硬质薄片5a,并插入于瓶盖壳4。此时不存在表面和里面的选择操作。
该瓶盖壳4上形成有衬垫卡止突起9,因此具有令一旦插入的硬质薄片5a的圆盘很难被拔出的结构。此时,硬质薄片5a的厚度设定成0.1~1.0mm,优选地设定成0.2~0.8mm。此外,若小于0.1mm,则作为硬质薄片5a不能发挥充分的作用。另外,在将上述圆盘插入于瓶盖壳4的工序可以在瓶盖壳4上成型狭缝(压花纹8)或钩部(衬垫卡止突起9)等之前进行。在此情况下,可防止发生圆盘被钩部损伤或者插入不良的现象。
在接下来的壳内模制工序中,将从挤压机25挤出的一定量的熔融弹性体等软质树脂注入于插入有硬质薄片5a的瓶盖壳4中,立即用被进行过冷却的模具形成呈现规定衬垫形状的软质层5b。如上所述,就该软质层5b的形状而言,比硬质薄片5a的外径更小,而且呈现同心圆。该树脂成型的情况下,通过选材将硬质薄片5a和弹性体的软质层5b完全粘接,在粘接较弱的情况下,在薄片成形之后,可以追加对薄片表面进行电晕放电处理、辉光放电处理、等离子处理、增粘涂层处理、火焰处理、粘接剂涂敷等表面处理的工序。在此情况下,表面处理可以仅对与弹性体等粘接的面进行。
若此时的硬质薄片5a的厚度小于0.1mm,则发生如下现象:其与壳内模制的软质树脂的软质层5b粘接之后,软质层5b的树脂不能脱离模具冲压部,和硬质薄片5a一起从瓶盖壳4被拔出。另外,就该硬质薄片5a而言,厚度和硬度重要,将硬质薄片5a的厚度设定成t、其弯曲弹性率设定成f时,优选地是t×f值为150以上。若t×f值小于150,则在将柔软的材料熔融而放在硬质薄片5a上,用模具冲压部进行模压时,有时发生冲压部上附着软质层5b的软质材料,并与硬质薄片5a一起从瓶盖壳4脱离的情况。另外,有时在开封时残留在瓶口部7上,或者从瓶盖壳4脱离并掉下来。
此外,若硬质薄片5a的厚度比1.0mm厚,则不能发挥作为瓶盖用衬垫的作用。该硬质薄片5a的冲压碎屑28,通常立即用切碎机粉碎成碎片作为再利用材料而使用,又可作为硬质薄片5a而再生。
在瓶盖壳为树脂制的情况下,该瓶盖壳和金属制瓶盖壳4大致相同,但在瓶盖的瓶盖壳的内侧设置有用于与事先设置在瓶口部上的外螺纹嵌合的内螺纹。将其通过注射成形或者压缩成形来成形之后,根据需要进行接缝孔工序、通气孔工序、外面印刷工序等,与上述的铝瓶盖同样,插入硬质薄片5a后,将熔融软质衬垫材料向硬质薄片5a上面供给,用冷却冲压部进行模压,由此形成软质层5b,由此能提供本发明的瓶盖。
由于该衬垫5和瓶盖壳4在转动方向上自由转动,所以,在将瓶盖1从瓶主体13开封时,开始转动瓶盖1所需的开封转矩仅为衬垫5的硬质薄片5a和瓶盖壳4之间的阻力。在此情况下,硬质薄片5a与接触于瓶口部7的软质层5b不同,摩擦阻力低,因此能获得温度依赖性较少的适当的开封转矩值。
在开封本实施方案的瓶盖1时,首先,使作为衬垫硬质层的硬质薄片5a和瓶盖壳4之间进行滑动,之后,在不转动衬垫5的情况下,而转动瓶盖壳4,并同时通过衬垫卡止突起9将衬垫5提升。在此情况下,将衬垫5从瓶口部7提升的力是由瓶盖壳4的转动来获得,因此,非常小的转动转矩就足够。在此情况下,没必要对软质层5b添加多量的润滑剂,从而不发生使润滑剂渗出衬垫5,并落在内容物上面等问题。
由现有硬质材料和柔软材料构成的多层薄片的衬垫的情况下,即使瓶口部7和衬垫的密封性高,也有时从衬垫顶面透过氧气,从而不能获得作为瓶盖的充分的氧气阻隔性。要提高该多层薄片的衬垫的阻隔性,由于柔软材料的阻隔性低,所以,采用在硬质材料和柔软材料之间层叠阻隔性高的树脂的方法,但由于装置庞大,所以不实用。另外,在此情况下,冲压碎屑等不能再生。
针对于此,在本实施方案中,在硬质薄片5a上粘贴阻隔薄膜,或者粘贴或蒸镀DLC(类金刚石硬质碳膜)等无机皮膜,进一步将其冲压成圆盘状,插入于瓶盖壳4,在其上模制形成柔软材料的软质层5b,由此能够提供提高了气体阻隔性的瓶盖。或者,在硬质薄片5a上可以使用尼龙、PET、PAN、EVOH等具有阻隔性的材料。
装入瓶子6中的饮料在填充、盖瓶盖后开封时,由于饮料附着在瓶盖1内顶面,因此开封的同时瓶盖1内面上附着的饮料滴落,从而发生弄脏衣服的问题。在此情况下,就壳内模制类的衬垫而言,从衬垫中央开始形成放射状、或者平行的沟槽、凸条等一定的形状,由此设法避免附着在瓶盖1内面的饮料集中在一处,变成大块而滴落。但是,多层薄片的衬垫的情况下,由于表面平坦,因此很难在衬垫表面上形成各种形状。另一方面,在本实施方案中,在成形软质层5b时,形成上述一定形状是比较简单的。
以前的薄片衬垫在冲压之后直接插入于瓶盖壳,而本实施方案的衬垫5,由于与其相比较薄,所以,在冲压插入前,通过将不挥发性液体(优选使用硅油或者甘油)涂敷在瓶盖壳4内面,由此能够力求提高冲压并插入的衬垫5的附着性,并能够力求降低瓶盖1的开封转矩值。另外,由于衬垫5紧贴在瓶盖内顶面,由此,能获得提高瓶盖1的气体阻隔性的优点。此外,在将衬垫5的面积设为S(cm2)、将不挥发性有机液体的涂敷量设为Y(mg)时,如图4所示,将不挥发性有机液体的涂敷量设置成,在Y=αS中,使α在0.01~1.00的范围。
该不挥发性液体的必要涂敷量与瓶盖的直径成比例。过少的话阻隔性效果不充分,过多的话从衬垫5和瓶盖壳4之间有液体渗出,对盖在瓶罐等上的瓶盖1进行开封,则发生液体付着在瓶口的现象。虽然其涂敷量根据衬垫5表面状态不同而有若干差异,但是优选大致与瓶盖的直径成比例。
另外,现有的薄片衬垫是于常温下由薄片冲压成圆盘状,然后插入瓶盖壳4中,但此时未进行特殊热处理,与其相比,在本实施方案中,插入硬质薄片5a后,因为将溶融的柔软衬垫材料放置于硬质薄片5a上、并直接对其挤压成形形成软质层5b,所以硬质薄片5a的表面成为完全无菌状态,从而能够提供卫生状况优异的瓶盖1。
而且,现有的壳内模制模式对衬垫内进行印刷是十分困难的。与此相比,在本实施方案中,冲压成圆盘状之前在硬质薄片5a上印刷,并将其插入瓶盖壳4中。然后通过在其上供给溶融的柔软衬垫材料,并直接挤压成形形成软质层5b,由此,能够提供具有印刷衬垫5的瓶盖1。此瓶盖1的衬垫5因为其印刷面不直接与内容物相接触所以十分卫生。此种印刷用于有奖瓶盖等使用场合。
现有的多层薄片衬垫,由薄片冲压成圆盘并插入,此时产生的冲压碎屑因为贴合有多种材料,很难再生使用。另一方面,本实施方案的制造方法中,因为产生冲压碎屑28的只有衬垫材料的硬质部(硬质薄片5a的冲压碎屑28)、所以,容易将其切片、压丸后再次利用。另外,根据条件,也可以直接再利用冲压碎屑28。因此,就本实施方案的制造方法而言,从理论上来说能够将硬质薄片5a的衬垫材料100%使用在生产上。
另外,本实施方案能够提供具有优秀的耐跌落冲击性等搬运性的瓶盖1。例如,通过倒立落下充填盖瓶盖后的瓶子而对瓶盖施加冲击时,在现有的壳内模制模式下,出现由于冲击而产生瓶子与瓶盖的位移变化量大,以及衬垫材料从瓶子脱离的现象。另一方面,在本实施方案中,因为衬垫5和瓶盖壳4处于自由活动状态,所以,当受到冲击时,紧贴瓶口部7的衬垫5因瓶盖壳4的位移变化而牵引比例变小,因此显示良好的耐跌落冲击性能。
另外,本实施方案的衬垫5在开封时,由于首先滑动的是瓶盖壳4的内顶面和衬垫5的滑动层(硬质薄片5a),因此密封层(软质层5b)没有滑动的必要。因而,没有必要添加密封层滑动所必需的润滑剂量。从而,不会发生流出的润滑剂落在内容物上的问题。另外,也不会出现润滑剂特有的气味转移到内容物等的问题。但是,为了提高密封层和瓶口部的分离程度,亦可在密封层上使用少量的防阻塞剂和润滑剂等。
这样,在本实施方案中,由于软质层5b和硬质薄片5a是同心圆,同时,以至少可以与瓶口部7连接的状态形成比硬质薄片5a直径小的环状或圆盘状,因此就算由于盖瓶盖时的压力使软质层5b产生变形,软质层5b的端部也从瓶盖壳4的内侧面或衬垫卡止突起9上隔开,无需通过端部与它们接触来提高开封转矩值,从而能够获得高的开封性。
此外,由于衬垫5是合成树脂制,因此与使用铝板等现有衬垫相比,其刚性低、即使是平板状也能够容易地嵌入瓶盖壳4中,并能够容易地进行瓶盖肩部的拉深加工。另外,衬垫5的端部因为只有硬质薄片5a,所以其刚性低,从而与衬垫全体是硬质薄片5a和软质层5b的双层构造的情况相比,能够容易地嵌入瓶盖壳4中。而且,因为软质层5b部分比硬质薄片5a少,所以与衬垫全体是硬质薄片5a和软质层5b的双层构造相比、能够降低衬垫5的总体重量。
另外,由于采用软质层5b和硬质薄片5a的多层构造,因此通过软质层5b得到高密封性,并且与软质层5b相比,通过高的滑性、摩擦阻力低的硬质薄片5a,使衬垫5对于瓶盖壳4自由转动,从而得到良好的开封性和耐跌落冲击性能,没有必要添加大量的润滑剂。
另外,由于在硬质薄片5a上通过树脂成型形成软质层5b,所以将硬质薄片5a冲压成圆盘状时产生的大量冲压碎屑都是单层的,因此能够再利用,同时,将硬质薄片5a插入瓶盖壳4后,进行上述树脂成型时,因为冲压后的硬质薄片5a无正反面之分,所以插入瓶盖壳4时没有必要选择正反面。
而且,由于只有软质层5b由树脂成型形成,因此能够得到各种形状的软质层5b,并且根据需要,通过个别设定所需要部分的厚度,从而能够减少材料的使用量。另外,因为将溶融的软质材料放置于硬质薄片5a上进行树脂成型,所以硬质薄片5a表面变成完全无菌状态、从而能够得到卫生状况优异的瓶盖。此外,即使在硬质薄片5a上实施预先印刷,因为印刷面被软质层5b遮盖而不与内容物直接接触,所以卫生性也优异。
另外,因为硬质薄片5a的外径以及软质层5b的外径被设定于上述范围中,所以,硬质薄片5a被衬垫卡止突起9卡止,能够防止衬垫5的脱落,并且软质层5b与瓶口部7接触,但不和衬垫卡止突起9接触,因此能够在维持高密封性的同时防止开封转矩的增大。
另外,当硬质薄片5a由聚丙烯树脂形成,软质层5b由苯乙烯类弹性体形成时,密封性、耐热性以及硬质薄片5a和软质层5b的粘接性尤其优异。
而且,当硬质薄片5a的厚度为t(mm),弯曲弹性率为f(MPa)的时候,由于t×f的值超过150,因此,软质层5b紧贴于模具冲压部和瓶口部7被拉紧,并且硬质薄片5a与衬垫卡止突起9连接时,通过硬质薄片5a的高弯曲弹性,从而能够防止从衬垫卡止突起9脱落。
另外,由于软质层5b与瓶口部7接触部分的厚度比其他部分厚,由此,能够得到高密封性,同时,能够将与瓶口部7接触部分以外做薄,从而借由降低软质材料的使用量来实现低成本化。
另外,由于顶板部2和衬垫5之间涂敷有不挥发性有机液体,从而能够提高衬垫5的粘着性以及气体阻隔性。特别是因为将不挥发性有机液体的涂敷量设定于上述范围内,所以能够得到与衬垫5的面积相对应保证不渗漏的合适的涂敷量以及良好的气体阻隔性。而且,由于不挥发性有机液体为硅油或甘油,因此显著提高气体阻隔性。此外,选择甘油作为不挥发性有机液体的话,通过添加水就能够容易地调整不挥发性有机液体的动粘度。
此外,本发明的技术范围并不只限定于上述实施方案,在不脱离本发明宗旨范围内可以添加各种变化。
其次,通过实际制作的实施例来具体说明本发明相关的带衬垫的瓶盖以及带瓶盖的瓶子。
瓶盖壳4的制作,首先在铝合金板的内外面使用环氧酚醛、聚酯等涂料按照1~10μm的厚度进行2~数次烘烤涂层,然后通过冲压机冲压成盖状。然后,在其上于盖侧面加工接缝部10、压花纹8、衬垫卡止突起9等。此即瓶盖壳4.
与其相对应的衬垫5,首先将硬质合成树脂(例如HDPE、PP、各种尼龙、PAN、PET、PBT、PC等)通过挤压机25和T型模24做成硬质薄片5a用的单层薄片27。此时单层薄片27的厚度优选0.1~1.0mm之间。更优选0.2~0.8mm的范围。此合成树脂需要一定的刚性,虽然与厚度有关,但优选弯曲弹性率400MPa以上。在该硬质薄片5a的表面根据需要可以施行电晕放电处理等。另外,因为此硬质薄片5a与软质层5b相粘接,因此,对粘接成分进行层压或涂敷都可以。
将此单层薄片27冲压成圆盘状硬质薄片5a,插入瓶盖壳4中。此时的硬质薄片5a直径比衬垫卡止突起9的内径大,并且必须处于在瓶盖壳4中能够自由转动的状态。此时的冲压碎屑28,能够立即切片并直接作为硬质材料的原料而使用。
在插入此硬质薄片5a的瓶盖壳4上,在下道工序中,切下一定量的从作为挤压机的模制衬垫挤压机29中挤出的用于软质层5b的溶融树脂,放置于硬质薄片5a的中央,立即冷冲压从而形成作为软质层5b的特定形状。此时的软质层5b,各种弹性体或树脂和弹性体的混合物等显示良好的效果。作为弹性体有烯烃类弹性体、苯乙烯类弹性体、聚酰胺系弹性体、聚酯系弹性体、聚氨基甲酸酯系弹性体、聚氯乙烯系弹性体等。
作为这些用于软质层5b的柔软材料,优选JIS硬度50(D硬度)以下。更加优选45(D硬度)以下。该形成的密封层(软质层5b)优选至少与瓶口部7接触部分的厚度为0.1~0.8mm,更加优选0.2~0.6mm。
<实施例1>
下面,就为确认本发明的效果而进行的比较试验结果进行说明。
在该试验中,将对内外面进行涂层的、厚度为0.25mm的铝合金板成型为38mm的PP瓶盖(扭断螺纹盖)的瓶盖壳4。该瓶盖壳4使用铝板,该铝板在内面用添加了聚烯烃类润滑剂的环氧酚醛涂料以50mg/dm2烘烤并涂敷。并且,将在挤压机25、T型模24成形的聚丙烯板冲压成37.8mm的硬质薄片5a,将其插入内径φ38.05mm的瓶盖壳4中。在该瓶盖壳4上,形成有12个与其顶面几乎水平的、以长度1.0mm向内侧突出的衬垫卡止用钩部(衬垫卡止突起9)。另外,钩部的位置为距瓶盖顶面1.5mm的高度。并且,插入是使用自动瓶盖插入机来进行。
改变T型模的间隔以及轧辊的间隔,制作多种由聚丙烯制成的硬质薄片5a的厚度。
向插入了该硬质薄片5a的瓶盖壳4供给一定量的从挤压机25挤出的熔融的弹性体、立即用冷冲压机按压而制成软质层5b的形状。上述弹性体以与PP板(聚丙烯板)合计大约变成1.0mm的方式成型。另外,作为上述弹性体使用PP、液状石蜡和苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物(SEPS)混合的苯乙烯类弹性体。另外,此时,与瓶口部7的密封性无关的软质层5b的中央部以尽量变薄的方式被成形。
为考察该瓶盖1的特性,向容量为275g的(总量338ml)的铝瓶里填充水,在顶部空间部分滴下液氮来置换空气,用试验用瓶盖进行封口。该封口中使用单头压盖机。该承压块使用将拉深直径设为φ35.6mm、拉深深度设定为1.6mm的承压块。另外,盖瓶盖时的顶部压力为1000N。
将其加以121℃-20分的蒸馏处理,在室温下放置一周后,测定开封转矩值。另外,也对用自动插入机将这些衬垫5插入瓶盖壳4时的安装适当性(衬垫安装适当性)进行评价。另外,也对开封时衬垫5有无脱落进行评价。这些评价结果以如下表1表示。
此外,作为比较例,将滑动层(硬质薄片)和密封层(软质层)一起挤压成型为贴合的双层薄片、将其以一定的直径冲压并插入于瓶盖壳4中使用。这时滑动层以及密封层的厚度采用了与本实施例几乎相同厚度的滑动层以及密封层。
【表1】
注1.滑动层:使用聚丙烯、同型物。
注2.密封层:TPS(苯乙烯类弹性体)=PP和SEPS(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物)和液状石蜡的混合物。
注3.衬垫安装适当性=用自动插入机将衬垫插入瓶盖壳时的适当性评价结果。试样数各30个。
○=所有的衬垫卡止于所有的钩部。
△=衬垫未挂于部分钩部
×=衬垫中有完全不挂于钩部
注4.衬垫脱落性=开封时衬垫从瓶盖脱落的比例。
○=开封时所有的衬垫均没有脱落。
△=开封时衬垫中有一部分从钩部上脱落的。
×=开封时衬垫中有从瓶盖壳脱落的。
试样数各30个。
注5.开封转矩是,蒸馏处理后,在室温下放置一周,旋转开始时的转矩值(用转矩测定仪测定第1转矩(瓶盖开始动时的值)。)。试样数30个的平均值、最大值、最小值。
注6.综合评价
○=就开封转矩性而言,差异较小,无衬垫脱落,衬垫安装适当性也良好。
△=开封转矩性良好,但衬垫安装适当性稍微差,衬垫脱落稍微发生。
×=开封转矩有波动、有衬垫安装适当性差。
由以上结果可知,即使滑动层(硬质薄片)为同一厚度,本发明的衬垫与现有的双层薄片相比,向瓶盖壳的衬垫安装适当性也优异。另外,现有的双层薄片的开封转矩的最大值大、使得其平均值高。
<实施例2>
本发明的衬垫是与实施例1同样地制作的,作为比较例与现有的双层衬垫材料作比较。本发明制作了改变滑动层(硬质薄片)的外径的滑动层,插入瓶盖壳内后,密封层(软质层)以壳内模制方式成型。此外,滑动层(硬质薄片)的尺寸是推定本发明的上限值和下限值而试制,并将其插入于瓶盖壳中。对于这些,进行与实施例1同样的评价。作为比较例试验了现有的双层薄片。另外,比较例的薄片是从薄片成型机的双层挤压机和T型模将与实施例1同样的PP和苯乙烯类弹性体挤出并贴合,在用冷却辊调整厚度并切断成一定的宽度之后,冲压成各外形的尺寸的圆盘状并插入瓶盖壳中。
【表2】
Figure B2009101712074D0000261
注1.衬垫嵌合部的瓶盖壳内径为φ38.05mm。
注2.在比较例中,将弹性体和PP树脂贴合的薄片冲压成圆盘状的衬垫插入。在此情况下,滑动层(硬质薄片)外径和密封层(软质层)外径为同一尺寸。
注3.衬垫安装适当性=用衬垫自动插入机将衬垫插入瓶盖壳中时的适当性评价结果。试样数各30个。
○=衬垫卡止于所有的钩部。
△=衬垫不挂于部分钩部。
×=衬垫中有完全不挂于钩部的。
注4.衬垫脱落性=开封时衬垫从瓶盖脱落的比例。
○=开封时所有的衬垫均没有脱落。
△=开封时衬垫中有一部分从钩部上脱落的。
×=开封时衬垫中有从瓶盖壳脱落的。
由以上结果可知,钩部的高度和长度一定时,本发明的衬垫与现有的双层薄片衬垫相比,衬垫安装适当性优异,即使滑动层(硬质薄片)与瓶盖壳的内径大致相同,衬垫也可适当地安装于瓶盖壳上,充分滑动。
另外,由于现有的双层薄片衬垫其密封层(软质层)与滑动层(硬质薄片)是同一外径,所以,将衬垫安装于瓶盖壳时,因为有厚度,若是外径接近于瓶盖壳内径,就得不到稳定的衬垫插入性。
另外,现有的双层薄片衬垫密封后,开封时密封层(软质层)接触于钩部(衬垫卡止突起)或者瓶盖壳侧面,有显示出高的开封转矩值(最大值大)的衬垫,结果显示出高的平均值。另外,滑动层(硬质薄片)的外径如果小,会出现衬垫脱落现象,而本发明的衬垫与现有的双层薄片衬垫相比,衬垫脱落的程度降低。
另外,衬垫外径的可能安装尺寸D1是D1>D0-2w。这次的情况是,D0=38.05、w=1.5,因此D1>35.05(mm)。
<实施例3>
在该试验中,将内外面有涂层的板厚为0.25mm的铝合金板成型为38mmPP瓶盖(扭断螺纹盖)的瓶盖壳。该瓶盖壳使用铝板,该铝板在内面用添加了聚烯烃类润滑剂的环氧酚醛涂料以50mg/dm2烘烤并涂敷。将其以压力机冲压成型为38mmPP瓶盖(扭断螺纹盖)壳,该瓶盖壳使用硅油或者甘油作为不挥发性有机液体,并在瓶盖壳的内面中央,改变量而进行涂敷。
然后,将用挤压机、T型模成形的聚丙烯薄片冲压成直径37.6mm的硬质薄片,并将其插入瓶盖壳中。此外,进入瓶盖壳的硬质薄片的表面状态在成型时,以受冷却辊的影响小的方式制作。薄片通过改变成型条件也成型出厚度不同的薄片。向插入了该硬质薄片的瓶盖壳,供给一定量的从挤压机挤出的溶融的弹性体,立即用冷的冲压机按压从而粘接制作出作为软质层的形状。
作为上述弹性体,使用PP、液状石蜡及高分子SEPS混合的苯乙烯类弹性体。弹性体的厚度,根据薄片的厚度而改变。另外,此时,与瓶口部的密封性无关的软质层的中央部以尽量薄的方式成形。将该瓶盖盖在容量为275g(总量340ml)的铝瓶。内容物使用添加了一定量维他命C的水,在顶部留出40ml的空间,将顶部置换为氮气,盖上瓶盖。
在拉深深度均为1.6mm、顶部压力为1000N的情况下进行。将其加以121℃-20分的蒸馏处理后,考察开封转矩、跌落冲击性能、维他命C的保持率。另外,根据测定开封转矩的瓶盖、通过视觉观察不挥发性液体向瓶盖的渗出程度。
同样,针对内外面有涂层的33PP瓶盖(扭断螺纹盖)(铝板厚度为0.23mm、衬垫外径为32.8mm)以及28PP瓶盖(扭断螺纹盖)(铝板厚度为0.22mm、衬垫外径为27.4mm)也进行了同样的评价。此外,容器的内容量及总容量几乎与38PP瓶盖(扭断螺纹盖)同样
【表3】
Figure B2009101712074D0000291
【表4】
Figure B2009101712074D0000301
【表5】
Figure B2009101712074D0000302
注1.使用硅油粘度为1000cSt。甘油粘度为1500cSt(20℃)。
注2.壳内模制部的厚度是与容器口唇部(瓶口部)相接触部分的平均厚度。
注3.密封性为检查蒸馏前后的内压,根据其变化来检查有无渗漏。显示刚蒸馏后的渗漏%率。试样数10个。
注4.跌落冲击性能为,盖上瓶盖、经过蒸馏处理并放置1天后,使瓶从30cm高度处垂直地倒立落在具有10°角的铁盘上,检查落下前后的内压差,检查出现渗漏的瓶的个数。试样数各10个。
注5.开封转矩是,盖上瓶盖、热处理后,室温放置一周,旋转开始时的转矩值(用转矩测定仪测定第1转矩。)。试样数10个的平均值。
没有记录第2转矩(桥(ブリツジ)部破裂时的转矩)。
注6.维他命C的减少量的测定为如下,将大约100ppm的维他命C溶液填充入瓶中,盖上瓶盖,热处理后,在40℃的恒温室放置一个月,用自动电位滴定装置来测定维他命C的消耗量。维他命C的保持率及其评价。
○=保持率高的瓶盖。
△=保持率大致良好的瓶盖。
×=保持率差的瓶盖。
注7.涂敷液渗出程度
○=完全看不到有渗出的瓶盖。
△=看到衬垫侧面有少量渗出的瓶盖。
×=看到瓶盖壳上都有液体渗出的瓶盖。
注8.综合评价
○=看不到有涂敷液体渗出,氧气阻隔性良好的瓶盖。
△=氧气阻隔性大致良好、没有液体渗出的瓶盖,或者氧气阻隔性良好、涂敷液体渗出到衬垫侧面的瓶盖。
×=氧气阻隔性差、或者可以看到涂敷液体从瓶盖侧面渗出至瓶螺纹的瓶盖。
如从上述表3、4、5中可知,可以看到,通过PP薄片(聚丙烯薄片)和壳内模制方式由弹性体组成的衬垫,通过涂敷一定量的硅油等不挥发性液体,提高了氧气阻隔性。另外,看不到由此产生密封性及跌落冲击性的下降,可以看到开封性降低。在这种薄片+模制方式的衬垫中,可以看到,通过在薄片与瓶盖壳之间涂敷硅油等不挥发性液体来提高氧气阻隔性的方法,若其涂敷量太少,则效果小;若涂敷量太多,则在盖上瓶盖、蒸馏处理后,瓶盖壳内侧有不挥发性液体渗出。这个正好的涂敷量Y(mg)与衬垫的面积S(cm2)成比例,关系为Y=αS,其中,α的值优选为0.01~1,更优选为0.02~0.9。此外,无涂敷的情况下,通过加大PP层的厚度,由此,阻隔性稍微有所提高,但加大厚度致使跌落冲击性能变差。
<实施例4>
使用外径42mm的聚丙烯制树脂瓶盖,对于插入本发明的衬垫以及作为比较例的双层薄片衬垫的瓶盖,比较透湿度。即,插入树脂瓶盖试验用薄片,将装入了一定量氯化钙的玻璃瓶盖上瓶盖。盖瓶盖时的封口转矩均以350N.cm来进行,将其放入湿度为95%的干燥器中,测定一个月后的重量变化。另外,测定一个月后的开封转矩。试样数各10个。
瓶盖的衬垫部的内径为38.8mm,衬垫外径的尺寸通过改变滑动层(硬质薄片)尺寸来对其插入性、衬垫脱落性进行评价。此时钩部(衬垫卡止突起)的内径为37.8mm,钩部的高度为1.5mm,其在圆周上连续形成。此时在瓶盖壳与衬垫之间涂敷一定量的硅油。
【表6】
Figure B2009101712074D0000331
注1.比较例为双层薄片的衬垫
注2.滑动层(硬质薄片)的材质=聚丙烯树脂
注3.密封层(软质层)的材料=TPS(苯乙烯类弹性体)
注4.瓶盖壳的材质=聚丙烯树脂
注5.硅油使用1000cps的硅油。
注6.涂敷液渗出程度
○=完全无渗出
△=衬垫的侧面有少量渗出
×=液体渗出至瓶盖壳部
注7.透湿度评价
○=良好(0-10mg以下)
△=基本良好(11以上-20mg以下)
×=不良(21mg以上)
注8.衬垫安装适当性=使用自动衬垫插入机将衬垫插入瓶盖壳中时的适当性评价结果。样本数各30个。
○=衬垫卡止于全部钩部
△=衬垫中有一部分不挂于钩部
×=衬垫中存在完全不挂于钩部
注9.衬垫脱落性=开封时衬垫从瓶盖上脱落的比例
○=开封时衬垫完全不脱落
△=存在开封时一部分从钩部脱落的衬垫
×=存在开封时从瓶盖壳脱落的衬垫
从以上结果来看,将硅油涂敷于瓶盖壳与衬垫之间,可以将透湿量控制在较低值。另外,在大致相同的条件下,开封转矩与以往的双层薄片相比稳定性较高。以往的双层薄片,由于其密封层(软质层)有与瓶盖壳的侧面接触的部分,所以最大值较高,数值参差不齐。
<实施例5>
在此试验中,使用内外面涂层的厚度为0.25mm的铝合金板,成型出38mmPP瓶盖(扭断螺纹盖)的瓶盖壳。在此瓶盖壳中,使用将含有铁氟龙(テフロン)(注册商标)类润滑剂的环氧酚醛涂料以50mg/dm2烘烤并涂敷于其内面的铝板。其后,将用挤压机、T型模成形的聚丙烯薄片冲压为37.8mm的硬质薄片,将其插入瓶盖壳。此外,改变T型模缝隙的宽度,制成多种厚度不同的插入瓶盖壳中硬质薄片。
在已插入了该硬质薄片的瓶盖壳中,提供一定量的从挤压机中挤出的已熔融的弹性体,用冷冲压机直接按压制成软质层的形状。上述弹性体,使用的是PP、液状石蜡与高分子SEPS混合的苯乙烯类弹性体。另外,软质层的密封部(衬垫与瓶口部相接的部位),制作了多种厚度不同的类型。另外,此时,与瓶口部的密封性无关的软质层的中央部,以尽可能薄的方式成形。
为了考察该瓶盖的特性,在容量为275g(总量338ml)的铝瓶中填充水,用试验用瓶盖进行密封。该密封使用单头压盖机。承压块使用的是设定拉深直径为φ35.6mm、拉深深度为1.8mm的类型。另外,用顶部压力1100N进行了密封。
顶部空间留出63ml,用氮气置换顶部空间,密封后加以121℃-20分的蒸馏处理。其后,对蒸馏刚刚结束时的密封性、室温放置后的开封转矩值、跌落冲击性能进行了考察。考察的评价结果如下表7所示。另外,作为比较例,对壳内模制型的瓶盖进行考察的评价结果也示于表7。
【表7】
Figure B2009101712074D0000351
注1.就密封性,考察蒸馏前后的内压,通过其变化考察有无渗漏。表中显示的是渗漏的数/试样数。
注2.就跌落冲击性能,考察盖上瓶盖、蒸馏处理后,放置一天后使瓶从30cm高处垂直地倒立落在具有10°角的铁盘,考察下落前后的内压差,考察泄漏的发生数。试样数各10。表中显示的是渗漏的数/试样数。
注3.开封转矩的值为,盖上瓶盖、热处理后置于室温状态下四周后、开始旋转时的转矩值(第1转矩使用转矩测量仪测定)。单位:N·cm。试样数10个的平均值。
注4.PP使用的是无规PP。(弯曲弹性率:950MPa)。
注5.TPS为苯乙烯类弹性体,是PP、SEBS(苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯嵌段共聚物)与液状石蜡的混合品。
注6.硬质薄片、软质层的厚度单位:mm。
注7.模制适当性的表示
◎=良好
○=衬垫的外周部有少量凹陷
△=衬垫的外周部有缺损现象
×=外周部的缺损部分大,对密封性有影响
注8.脱落性
◎=模制时衬垫不从瓶盖壳上脱落。
○=衬垫有些许的隆起。
△=虽有衬垫隆起但仍收于瓶盖壳内。
×=衬垫从瓶盖壳上脱落。
注9.拉深深度:将承压块的拉深深度设定为1.80mm时的各个实测值。试样数10个的平均值。单位mm。
注10.综合评价
◎◎=开封转矩性、密封性、耐跌落冲击性能良好。
◎○=开封转矩性、密封性、耐跌落冲击性能良好但脱落性略差。
○△=开封转矩性良好,耐跌落冲击性能略差、模制适当性略差。
○×=开封转矩性略差,密封性、耐跌落冲击性能差。
×◎=开封转矩性差,密封性、耐跌落冲击性能良好。
通过上表可知,滑动层(硬质薄片)的PP在0.2mm以上、密封层(软质层)为TPS的类型,与通过壳内模制方式制成的TPS单独衬垫相比,其开封性、耐跌落冲击性能高。另外,若滑动层(硬质薄片)过薄,壳内模制时会发生脱落。反之若滑动层(硬质薄片)过厚,耐跌落冲击性能则会降低。但是,即便是在这些情况下,仍有以下优点:拥有良好的开封性,可再利用硬质薄片的冲压碎屑。
<实施例6>
实施例6的衬垫按照与实施例5同样的方式制作,作为比较例,与双层衬垫进行了生产性的比较。实施例6与实施例5相同,由PP薄片(聚丙烯薄片)冲压成硬质薄片,粉碎冲压碎屑,与PP混合再次作为材料使用。比较例的薄片为,在薄片成型机的双层挤压机和T型模中将PP与苯乙烯类弹性体挤出贴合,用冷却辊调整厚度切成一定的宽度。其后,将其冲压为φ37.8mm的圆盘状,并将其插入瓶盖壳中。此时的冲压是按照可从薄片中获取最大个数的配置来进行的。比较此时的瓶盖性能及衬垫的生产效率。但是,综合评价的标准与实施例5不同。其结果如表8所示。
【表8】
Figure B2009101712074D0000371
注1.衬垫的厚度的物理参数、作为容器的性能、评价方法设为与实施例5相同。但综合评价如下所示。
注2.成形性评价
◎=良好。
○=大致良好。
△=稍有问题。
×=成形性不良。
注3.材料效率(%)=(衬垫使用重量/投入衬垫材料量)×100。
注4.综合评价
◎◎=开封转矩性、耐跌落冲击性能、密封性良好,生产效率高。
◎×=开封转矩性、耐跌落冲击性能、密封性良好,但生产效率低。
根据上表8所示结果可知,作为比较例的双层薄片的材料效率为50%多,按照实施例6的方式材料效率达近90%。另外,虽然开封转矩没有差距,但是从密封性上来说,双层薄片的情况下,滑动层(硬质层)过厚时,在跌落冲击中出现了脱落现象。
<实施例7>
在实施例7中,与实施例5同样成型为38mmPP瓶盖(扭断螺纹盖)壳,瓶盖壳的使用涂料也与实施例5大致相同。将成形于挤压机、T型模的厚度不同的树脂薄片冲压为37.8mm的圆盘状硬质薄片,将其插入瓶盖壳中。与实施例5相同,在已插入有硬质薄片的瓶盖壳中,提供一定量的从挤压机中挤出的已熔融的弹性体,用冷冲压机随即立即押压制成软质层。此弹性体也使用同实施例1相同的类型。为考察硬质薄片的耐脱落性,测定每种不同材料的弯曲弹性率和厚度。
为考察此瓶盖的特性,进行了与实施例5相同的评价。即,在容量为275g(总量338ml)的铝瓶中填充85℃热水,用试验用瓶盖进行密封。该密封使用单头压盖机。承压块使用的是设定拉深直径为φ35.6mm拉深深度为1.8mm的类型。另外,顶部压力是用1100N来进行密封的。顶部空间留出63ml,用氮气置换顶部空间并密封。其后,对刚刚结束时的密封性、室温放置后的开封转矩值、跌落冲击性能等进行了考察。考察的评价结果如下表9所示。
【表9】
Figure B2009101712074D0000391
注1.跌落冲击性能的考察为,盖上盖,放置一天后使瓶从30cm高处垂直地倒立落在具有10°角的铁盘,考察下落前后的内压差,考察渗漏的发生数量。试样数各10。表中显示的是渗漏数/试样数。
注2.开封转矩:盖上瓶盖后,置于室温状态下一周后、开始转动时的转矩值(使用转矩测量仪测定第1转矩)。试样数10个的平均值。单位:N.cm。
注3.衬垫的厚度物理参数、成形性、作为容器盖的性能、评价法与实施例5相同。
注4.弯曲弹性率的单位:MPa。
注5.衬垫:PP=聚丙烯、HDPE=高密度聚乙烯、LDPE=低密度聚乙烯、Ny 66=尼龙66、TPS=苯乙烯类弹性体、TPO=烯烃类弹性体。
注6.综合评价
◎◎=衬垫成形性良好、开封转矩性、耐跌落冲击性能良好。
△◎=衬垫成形性差,但开封转矩性、耐跌落冲击性能良好。
如从表9中所了解到的,即使本发明的实施方案,在弯曲弹性率为f(MPa)、硬质薄片的厚度为t(mm)的情况下,若t×f的值在150以上,则在硬质薄片上成型软质层时,不会出现脱落现象。
(第二实施方案)
以下、参照图5到图7,就与本发明相关的带衬垫的瓶盖以及带瓶盖的带螺纹容器的一实施方案进行说明。
如图5至图7所示,本实施方案的瓶盖101是用于封住瓶子主体102的瓶口部(口部)103的带衬垫的瓶盖,具备:有底筒状的树脂制或金属制瓶盖壳(瓶盖主体)106,由顶板部104和从该顶板部104周边垂下的筒状周壁部105构成的;衬垫(瓶盖用衬垫)107,设置在顶板部104内面。
另外,如图7所示,本实施方案中带瓶盖的瓶子108以将上述瓶盖101卷紧在瓶子主体102的瓶口部103状态具备上述瓶盖101。
上述瓶盖壳106是例如由以下材料加工:聚烯烃树脂或聚苯乙烯树脂等经过树脂成形的材料,或者,铝或铝合金板材加工而成。
上述衬垫107具备:与顶板部104的内面接触配置的滑动层107a;在该滑动层107a上层叠的比滑动层107a更柔软的密封层107b;滑动层107a和密封层107b之间配置的具有气体阻隔性的中间层107c;该中间层107c和密封层107b之间设置的、用于粘接这些的粘接层107d。即,密封层107b通过中间层107c以及粘接层107d于滑动层107a上层叠。
上述中间层107c采用如下材料而形成:与滑动层107a相比与密封层107b的粘接强度更低的材料,与滑动层107a以及密封层107b相比具有更高的气体阻隔性的材料,例如金属箔或气体阻隔性树脂。
此外,上述粘结层107d,优选使用与滑动层107a同样的材料来形成。
另外,上述密封层107b,优选通过模制成形来形成,由苯乙烯类弹性体形成。
即,作为中间层107c插入的阻隔材料虽然优选采用EVOH树脂(乙烯-乙烯醇共聚树脂)、PA(尼龙)、PAN(聚丙烯腈)等有机气体阻隔树脂,但采用铝、铁、锡等金属薄片(金属箔)也可。在此情况下,作为中间层107c使用金属薄片时,于两面贴合的材料虽然使用具有耐热性的PET薄膜、PP薄膜或环氧酚醛等烘烤涂料比较合适,但为了在瓶口部103侧的面上粘接密封层107b,优选形成PP薄膜的粘接层107d。
此外,对于作为中间层107c采用的铝、铁、锡等金属薄片,作为粘接层107d可以涂敷环氧酚醛等合成树脂涂料。在此情况下,对于瓶口部103侧的面而言,为了与密封层107b粘接,优选形成有可与密封层107b粘接的涂料或添加有粘接成分的涂料的粘接层107d。
作为上述密封层107b,虽然各种弹性体都适合,但烯烃类弹性体和苯乙烯类弹性体在价格方面、耐热方面、与滑动层粘接性、成形性等方面适合。尤其是,如上所述,如果考虑蒸馏处理,则优选苯乙烯嵌段共聚物、PP树脂和液状石蜡等软材料间的混合物的苯乙烯类弹性体。
在此弹性体中使用的SBC(加氢苯乙烯共轭二烯烃嵌段共聚物橡胶)是低MFR(230℃-5kg时0.01g/10分钟以下)的SEBS(苯乙烯·乙烯-丁烯·苯乙烯:加氢苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物橡胶)或SEPS(使用苯乙烯·乙烯-丙烯·苯乙烯:异戊二烯聚合物嵌段的加氢苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物橡胶)。SIS(苯乙烯异戊二烯苯乙烯嵌段共聚物)、SBS(苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物)、SIBS(苯乙烯异戊二烯苯乙烯嵌段共聚物橡胶)等其他的SBC因为耐热性不充分,因此承受不了蒸馏处理。作为在可进行该蒸馏处理的苯乙烯类弹性体中使用的软材料,虽然一般使用液状石蜡,但也可使用聚丁烯等。
接下来、说明本实施方案的衬垫107以及瓶盖101的制造方法的例子。
首先、通过共同挤出,形成作为中间层107c的EVOH树脂的两侧用构成滑动层107a以及粘接层107d的PP(聚丙烯)树脂夹裹的薄片。这时、为了将EVOH树脂和PP树脂粘结在一起,插入作为粘合剂的改性烯烃树脂使之成为薄片。从而,此薄片成为PP树脂(滑动层107a)/粘合剂/EVOH树脂(中间层107c)/粘合剂/PP树脂(粘合层107d)的构成。
这些作为气体阻隔层的中间层107c为PA、PAN的情况下也一样。
在本实施方案中,将此薄片厚度例如设为0.4mm。并且,将其冲压为Φ37.6mm的圆盘,插入标称直径38mm的铝制PP瓶盖(扭断螺纹盖)的瓶盖壳106中,并作为密封层107b,将上述苯乙烯类弹性体通过壳内模制方式的衬垫成形机在插入于瓶盖壳106中的薄片上成形。
即,将试验用衬垫从挤压机中在熔融状态下以股线状挤出一定量并切断、让其落在插入于瓶盖壳106中的圆盘状薄片几乎中央的位置、使用冷却的金属模具立即以一定的形状进行压模形成衬垫107。
另外,中间层107c是100μm铝箔的情况下,在两面作为滑动层107a以及粘接层107d,以环氧酚醛的涂料进行涂敷烘烤。就此时的作为粘接层107d单面的涂敷而言,为了使作为滑动层107a的PP树脂能够粘接,使用在涂料中添加有改性聚烯烃的物质。与上述同样地将其冲压成Φ37.6mm圆盘、插入至标称直径38mm铝制PP瓶盖(扭断螺纹盖)的瓶盖壳106中,并作为密封层107b,将上述苯乙烯类弹性体通过壳内模制方式的衬垫成形机在插入于瓶盖壳106中的薄片上成形。
这样,本实施方案的瓶盖101具有设置于气体阻隔性的中间层107c和滑动层107a或者密封层107b之间、将它们粘接的粘接层107d,因此,例如即使让中间层107c和密封层107b直接粘接时并未得到足够的粘接强度,通过粘接层107d将中间层107c和密封层107b粘接,也能够得到良好的粘接性。
另外,将高硬度树脂等作为与壳体内面接触的滑动层107a,将与其完全紧贴的弹性体作为密封层107b,在滑动层107a和密封层107b之间夹有作为气体阻隔层的中间层107c,由此,能得到气体阻隔性优异的衬垫。即,衬垫107由滑动层107a、中间层107c、粘接层107d以及密封层107b的顺序以多层方式形成,使中间层107c具有气体阻隔性,由此,能够提供密封性、气体阻隔性、开封性、抗蒸馏性等优异的衬垫材料。此外,如果在密封层107b和滑动层107a之间,介由粘接层107d粘接有中间层107c,则可以采用将密封层107b或滑动层107a形成为多层,在其中,介由粘接层107d插入中间层107c的构造,也是可以的。
此外,中间层107c由铝箔等金属箔形成的情况下,可以得到非常高的气体阻隔性。
另外,中间层107c由EVOH树脂等气体阻隔性树脂形成的情况下,可以使用模制成形来形成中间层107c,从而不仅成本低而且生产性优异。
进而,因为粘接层107d由与中间层107c的粘接性良好的、与滑动层107a相同的材料形成,因此,层叠制作变得容易、可以力求实现低成本化。
另外,因为密封层107b是使用模制成形法制造的,所以能够容易得到与瓶主体102的口部(瓶口部103)形状相对应的多种多样形状的密封层107b。
进而,因为密封层107b是由作为SEBS(苯乙烯·乙烯-丁烯·苯乙烯)等的混合物的苯乙烯类弹性体制造而成、所以可以得到能够耐蒸馏处理的衬垫107。
从而,具有此瓶盖101的瓶子108不仅具有良好的开封性以及密封性,也具有优异的气体阻隔性以及生产性。
接下来,针对本发明的瓶盖用衬垫以及瓶盖和带瓶盖的瓶子,具体说明根据实际制作的实施例来得到的评价结果。
作为本发明的实施例,具有上述本实施方案的衬垫的瓶盖用如下方法来制作。
<实施例8、比较例8>
实施例8-1如下所述。将内外面用合成树脂烘烤涂层的厚度为0.24mm的铝板形成标称38PP瓶盖(扭断螺纹盖)的瓶盖壳。另外,作为衬垫的滑动层、中间层以及粘接层,以厚度500μm形成PP树脂、EVOH树脂以及PP树脂(在EVOH树脂的两面配置PP树脂)3层(正确来说由于在EVOH树脂和PP树脂之间有粘合剂因此是5层)薄片。而且,在该薄片上,作为密封层贴合厚度为300μm的TPS(苯乙烯类弹性体)薄片。然后,将此薄片冲压成直径37.6mm的圆盘,并插入瓶盖壳内。
另外,作为别的实施例,将上述3层薄片冲压成直径37.6mm圆盘后插入瓶盖壳中,在所得物中,作为密封层通过衬垫成形机以壳内模制方式形成TPS(苯乙烯类弹性体),将所得产品作为实施例8-2以及实施例8-3。
此外,作为具有气体阻隔性的中间层,使用铝箔、MX尼龙,所得产品分别作为实施例8-4以及实施例8-5而进行试验。在此、所谓中间层具有气体阻隔性,是指中间层的气体(例如氧气)的透过量比滑动层的气体透过量低。
所谓MX尼龙,是使用间苯二甲胺(MXDA)的三菱气体化学株式会社的聚酰胺的总称。其中之一的尼龙MXD6用以下的化学式表示。
【化学式1】
Figure B2009101712074D0000441
MX尼龙的气体阻隔性优选:氧气透过系数在10^-14cm3*cm/(cm2*s*Pa)以下(20℃干燥时)。cm3*cm/(cm2*s*Pa)是指在1cm宽度内拥有1cm2面积的物体上,施加1Pa的压力1秒时的氧气的透过量(cm3)。
此外,作为比较例,试验了滑动层为PP单层、密封层为TPS的贴合薄片的产品(比较例8-1),滑动层为PP单层、密封层为TPS模制成型的产品(比较例8-2),滑动层为EVOH单层、密封层为TPS模制成形的产品(比较例8-3),只有TPS模制的密封层的产品(比较例8-4),以及只有模制成形的烯烃类弹性体TPO的密封层的产品(比较例8-5)。
就这些实施例及比较例,在填充有275ml含大约400ppm维他命C水溶液的口径38mm的瓶罐(340ml容量)上盖瓶盖。盖瓶盖时的顶部压力为1000N。另外,盖瓶盖之前顶部空间部分滴下液氮,调整内压大约为0.1MPa。对这样盖瓶盖形成的产物进行123℃-20分钟的蒸馏处理,于55℃恒温室中保管,实施以下的评价试验。
此外,在本实施例及比较例的衬垫中,作为根据需要着色的材料,添加0.5%以下氧化钛,作为稳定剂添加0.1%以下的受阻酚系稳定剂,作为润滑剂添加1%以下的脂肪酸酰胺等润滑剂。
<评价试验的方法>
(氧气阻隔性)
气体阻隔性之中,特别是作为氧气阻隔性,考察由氧气透过所引起的维他命C的减少量,为此,于55℃恒温室中放置2个月,使用自动电位滴定装置考察其维他命C的变化量。
「评价基准」
(以下所有评价基准中,判断◎○△是良好,×为不好。各个特性的评价中即使包含一个×也被判定为不好。)
◎=减少率<3%
○=减少率≥3~<6%
△=减少率≥6~<10%
×=减少率≥10%
(试样数各3个)
(密封性)
对于上述填充、蒸馏处理后的瓶罐,测定蒸馏前后的内压,确认有无泄漏。并且,对于无法确认泄漏的情况,将其以倒立状态从30cm或10cm高度的地方向具有倾斜角度为10°的面的铁板垂直落下后,通过内部溶液的渗漏以及内压的变化来确认有无渗漏。
「评价标准」
◎=30cm处落下而无泄漏
○=10cm处无泄漏,但是30cm处有泄漏
△=蒸馏处理无泄漏,但10cm处落下有泄漏
×=蒸馏处理有泄漏
(试样数各10个)
(开封转矩)
将上述填充蒸馏处理品于50℃恒温室中放置1个月后取出,并测定其开封转矩。测定是指测量使瓶盖回转所必要的转矩值(第1转矩)。此外,除去铝桥(ブリツジ)断裂时的转矩值(第2转矩)。该开封转矩具有适当的范围,过高则开封变得困难,过低则输送途中、处理途中可能发生瓶盖的松弛、泄漏。
「评价基准」
◎=50~150N·cm(最适宜的正转矩值)
○=150~200N·cm(稍高的转矩值)
○=30~50N·cm(稍低的转矩值)
×=>200N·cm(过高的转矩值)
×=<30N·cm(过低的转矩值)
【表10】
Figure B2009101712074D0000461
此外,各实施例及比较例的详细的结构以及其评价结果如以下所示。
·实施例8-1的结构以及评价
滑动层/中间层/粘接层=PP树脂(200μm)/EVOH树脂(20μm)/PP树脂(200μm)的3层结构的薄片。此外,PP树脂还包含粘接剂。()内是结构厚度。
密封层=TPS(a)(400μm)=苯乙烯类弹性体(PP树脂和液状石蜡和SEPS(苯乙烯·乙烯·丙烯·苯乙烯)的混合物)薄片。但是,SEPS的MFR为0.0g/10分钟(200℃-5kg)。
「评价结果」:氧气阻隔性、密封性、开封性良好。
此外,上述MFR(熔体流动率)是按照JIS K 7210条件H(试验温度200℃、公称载荷5.00kg)的试验条件下测定的。另外,此种情况下用(200℃-5kg)的形式标记。
·实施例8-2的构成以及评价
滑动层/中间层/粘接层=与实施例8-1结构相同。
密封层=TPS(a)(400μm)=与实施例8-1材料相同。但是,制法是采用壳内模制方式。此外,厚度指的是与容器口唇部接触的厚度。另外,不参与密封的中央部形成较薄的结构。(以下密封层的壳内模制方式的厚度以及结构和本实施例相同。)
「评价结果」:氧气阻隔性、密封性、开封性良好。
·实施例8-3的构成以及评价
滑动层/中间层/粘接层=PP树脂(180μm)/EVOH树脂(40μm)/PP树脂(180μm)的3层构造薄片。此外,PP树脂也包含粘接剂。()内是构成厚度。
密封层=TPS(b)(400μm)=苯乙烯类弹性体(PP树脂和液状石蜡和SEBS苯乙烯·乙烯·丁烯·苯乙烯的混合物)。制法采用壳内模制方式。但是,SEBS的MFR是0.0g/10分钟(200℃-5kg)。
「评价结果」:氧气阻隔性、密封性、开封性良好。
·实施例8-4的构成以及评价
滑动层/中间层/粘接层=PP树脂(100μm)/Al(20μm)/PP树脂(100μm)的3层构造薄片。此外,PP树脂还含有粘接剂。Al是铝箔。
密封层=TPS(a)(400μm)=和实施例8-1同一材料。但是,制法采用壳内模制方式。
「评价结果」:氧气阻隔性、密封性、开封性良好。
·实施例8-5的构成以及评价
滑动层/中间层/粘接层=PP树脂(180μm)/MXNy(50μm)/PP树脂(180μm)的3层构造薄片。此外,PP树脂还包含粘接剂。MXN y是MX尼龙。
密封层=TPS(a)=和实施例8-1同一材料。但是,制法采用壳内模制方式。
「评价结果」:氧气阻隔性、密封性、开封性良好。
·实施例8-6的构成以及评价
滑动层/中间层/粘接层=E/P(a)(5μm)/Al(100μm)/E/Pb(5μm)的3层构造薄片。Al是铝箔。E/P(a)层是环氧酚醛的烘烤涂料。E/P(b)层是以固体成分5%的比率添加了PP系粘接成分的环氧酚醛的烘烤涂料。
密封层=TPS(a)=和实施例8-1同一材料。但是,制法采用壳内模制方式。
「评价结果」:氧气阻隔性、密封性、开封性良好。
·实施例8-7的构成以及评价
滑动层/中间层/粘接层=PP树脂(20μm)/Al(100μm)/E/Pb(5μm)的3层构造薄片。此外,PP树脂还包含粘接剂。Al是铝箔。E/P(b)是以固体成分5%的比率添加了PP系粘接成分的环氧酚醛的烘烤涂料。
密封层=TPS(a)(400μm)=和实施例8-1同一材料。但是,制法采用壳内模制方式。
「评价结果」:氧气阻隔性、密封性、开封性良好。
·实施例8-8的构成以及评价
滑动层/中间层/粘接层=和实施例8-1同一构成。
密封层=TPS(c)(400μm)=苯乙烯类弹性体,和实施例8-1相同。但是,使用SEPS的MFR为1.0g/10分钟(200℃-5kg),密封层采用壳内模制方式成形。
「评价结果」:氧气阻隔性、开封性良好、密封性稍差。
·实施例8-9的构成以及评价
滑动层/中间层/粘接层=和实施例8-1同一构成。
密封层=TPO(a)(400μm)=使用烯烃类弹性体(LLDPE(直链低密度聚乙烯)和EPR(乙烯丙烯橡胶)20%的混合品)。但是,使用LLDPE的MFR为1.0g/10分钟(200℃-5kg),密度为0.928、密封层采用壳内模制方式成形。
「评价结果」:开封性较好、密封性较差。氧气阻隔性良好。
·比较例8-1的构成以及评价
滑动层=PP(600μm)的单层构造薄片。此外,()内是构成厚度。
密封层=TPS(a)(400μm)=苯乙烯类弹性体(PP树脂和液状石蜡以及SEPS的混合物)薄片。但是,SEPS的MFR为0.0g/10分钟(200℃-5kg)。另外,滑动层与密封层使用共挤出法同时成形。
「评价结果」:密封性、开封性良好、氧气阻隔性差。
·比较例8-2的构成以及评价
滑动层=PP(400μm)的单层构造薄片。此外,()内是构成厚度。
密封层=TPS(a)(400μm)=苯乙烯类弹性体(PP树脂和液状石蜡以及SEPS的混合物)。但是,SEPS的MFR为0.0g/10分钟(200℃-5kg)。密封层采用壳内模制方式成形。
「评价结果」:密封性、开封性良好,氧气阻隔性差。
·比较例8-3的构成以及评价
滑动层=EVOH(300μm)的单层构造薄片。但是,在与密封层粘接的面上涂布改性烯烃树脂。另外,厚度也包含粘接剂。
密封层=TPS(a)(400μm)=苯乙烯类弹性体,与实施例8-1相同。此外,密封层采用壳内模制方式成形。
「评价结果」:氧气阻隔性、开封性良好、密封性不稳定。
·比较例8-4的构成以及评价
衬垫=通过采用TPS(a)(700μm)的壳内模制方式制成的单一衬垫。
「评价结果」:氧气阻隔性基本良好、密封性良好、开封转矩大。
·比较例8-5的构成以及评价
衬垫=通过采用TPO(a)(700μm)的壳内模制方式制成的单一衬垫。
「评价结果」:氧气阻隔性差、开封转矩过小。
【实施例9】
接下来、使用装入了与上述实施例8相同的衬垫的瓶盖,改变填充、杀菌条件并进行同样的评价。
「填充方法」
与实施例8相同,向公称直径38mm的瓶罐(满容量340ml)中,同样地填充含维他命C约400PPm的85℃水溶液290ml,然后盖瓶盖。该盖瓶盖时的顶部压力为1000N。另外,盖瓶盖之前于顶部空间部分滴下液氮,将内压调整为约0.1MPa。这样盖瓶盖后放置于55℃恒温室中保管,并实施以下评价试验。此外,作为比较例,使用与上述实施例8中的比较例中同样的衬垫。
<评价试验的方法>
(氧气阻隔性)
气体阻隔性中,特别是作为氧气阻隔性,考察由于氧气透过产生的维他命C的减少量,为此,于55℃恒温室中放置2个月,使用自动电位滴定装置考察其维他命C的变化量。此外,作为对照,测定填充之后的产物。
「评价基准」
◎=减少率<3%
○=减少率≥3~<6%
△=减少率≥6~<10%
×=减少率≥10%
(试样数各3个)
(密封性)
针对上述填充、热处理后的瓶罐,测定热处理前后的内压,确认有无泄漏。进而,对于没有泄漏的试样,在倒立状态下从高度20cm和30cm处向有倾斜角度10°的面的铁板垂直落下后,通过内溶液的渗漏以及内压变化,来确认有无泄漏。
「评价基准」
◎=30cm落下无泄漏
○=20cm无泄漏30cm有泄漏
△=热处理无泄漏,但20cm落下有泄漏
×=热处理有泄漏
(试样数各10个)
(开封转矩)
将上述填充、热处理品放置于55℃恒温室中1个月后取出,测定开封转矩。此外,测定以及评价与实施例8同样。
【表11】
Figure B2009101712074D0000511
「评价结果」
实施例9-1~9-7:氧气阻隔性、密封性、开封性良好。
实施例9-8~9-9:氧气阻隔性良好、密封性、开封转矩稍低。
比较例9-1~9-2:氧气阻隔性差。
比较例9-3:氧气阻隔性良好、开封转矩差。
比较例9-4:氧气阻隔性差。开封转矩大。
比较例9-5:氧气阻隔性差。
这样如上述各评价所示,在比较例中,氧气阻隔性、密封性以及开封性的各特性中任意一个不良,与之相比,在本实施例中,氧气阻隔性、密封性以及开封性任意一个都得到良好的效果。
此外,本发明的技术范围并不局限于上述实施方案以及上述实施例,在不脱离本发明宗旨范围内可以进行各种变更。
【符号说明】
1...瓶盖(带衬垫的瓶盖)、2、104...顶板部、3、105...筒状周壁部、4、106...瓶盖壳(瓶盖主体)、5、107...衬垫、5a...硬质薄片、5b...软质层、7、103...瓶口部(口部)、6、108...带瓶盖的瓶子(带瓶盖的带螺纹的容器)、9...衬垫卡止突起、13、102...瓶主体(带螺纹的容器)、101...瓶盖、107a...滑动层、107b...密封层、107c...中间层、107d...粘接层。

Claims (15)

1.一种带衬垫的瓶盖,用于封住带螺纹容器口部,其特征在于,具备:
瓶盖主体,由顶板部和从该顶板部的周边下垂的筒状周壁部构成;
合成树脂制衬垫,设置在所述顶板部的内面,
所述衬垫具有:
圆盘状的硬质薄片,配置成接触于所述顶板部的内面;
软质层,层叠在所述硬质薄片上,比所述硬质薄片更柔软,
所述软质层不仅和所述硬质薄片是同心圆,而且以至少可抵接于所述口部的方式形成为小于所述硬质薄片直径的环状或者圆盘状。
2.如权利要求1所述的带衬垫的瓶盖,其特征在于,
所述硬质薄片由聚丙烯树脂形成,
所述软质层由苯乙烯类弹性体形成。
3.如权利要求1所述的带衬垫的瓶盖,其特征在于,
在将所述硬质薄片的厚度设为t(mm)、将弯曲弹性率设为f(MPa)时,将t×f设定成150以上。
4.如权利要求1所述的带衬垫的瓶盖,其特征在于,
所述筒状周壁部具有衬垫卡止突起,该衬垫卡止突起向内侧突出,将所述衬垫从其下面侧支撑,
在将所述筒状周壁部的内径设为D0、将所述衬垫卡止突起的突出长度设为w时,将所述硬质薄片的外径D1设定在D0≥D1>D0-2w的范围,
在将所述口部中央直径设为R1时,将所述软质层的外径d1设定在D0-2w>d1>R1的范围。
5.如权利要求1所述的带衬垫的瓶盖,其特征在于,
在所述顶板部和所述衬垫之间,涂敷有不挥发性有机液体。
6.如权利要求5所述的带衬垫的瓶盖,其特征在于,
在将所述衬垫的面积设为S(cm2)、将所述不挥发性有机液体的涂敷量设为Y(mg)时,将所述不挥发性有机液体的涂敷量设定成,在Y=αS中,α在0.01~1.00范围。
7.如权利要求5所述的带衬垫的瓶盖,其特征在于,
所述不挥发性有机液体是硅油或者甘油。
8.一种带瓶盖的带螺纹容器,瓶盖带有衬垫,其特征在于,
所述带衬垫的瓶盖是权利要求1-7中任一项所述的带衬垫的瓶盖。
9.一种带衬垫的瓶盖,用于封住带螺纹容器主体的口部,其特征在于,具备:
瓶盖主体,由顶板部和从该顶板部的周边下垂的筒状周壁部构成;
衬垫,设置在所述顶板部的内面,
所述衬垫具备:
滑动层,与所述顶板部的内面接触;
密封层,层叠在该滑动层上,比所述滑动层更柔软;
具有气体阻隔性的中间层,配置在所述滑动层和所述密封层之间;
粘接层,设置在该中间层和所述滑动层或者所述密封层之间,并将其粘接。
10.如权利要求9所述的带衬垫的瓶盖,其特征在于,
在所述瓶盖用衬垫中,所述中间层由金属箔形成。
11.如权利要求9所述的带衬垫的瓶盖,其特征在于,
在所述瓶盖用衬垫中,所述中间层由气体阻隔性树脂形成。
12.如权利要求9所述的带衬垫的瓶盖,其特征在于,
在所述瓶盖用衬垫中,
所述中间层由与所述滑动层相比与所述密封层的粘接强度更低的材料形成,
所述粘接层由与所述滑动层相同的材料形成。
13.如权利要求9所述的带衬垫的瓶盖,其特征在于,
在所述瓶盖用衬垫中,所述密封层通过模制成形而形成。
14.如权利要求9所述的带衬垫的瓶盖,其特征在于,
在所述瓶盖用衬垫中,所述密封层由苯乙烯类弹性体形成。
15.一种带瓶盖的带螺纹容器,其特征在于,
所述瓶盖是权利要求9至14中任一项所述的带衬垫的瓶盖。
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