CN113226938B - 塑料盖 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种塑料盖，其被应用至具有形成有排气口的螺纹的树脂容器。所述塑料盖具有外环和内环，所述外环用于至少密封所述容器口的外表面，所述内环用于密封所述容器口的内表面，在闭合状态下，至少通过外环的内表面上的密封点来维持密封性。在拆封步骤中，内环的外表面上的密封点被转换至在借助外环的密封被解除之前位于其中没有通过模制应变引起缩痕风险的容器口内表面处压力接触的状态，由此，即使该盖被应用至口部尺寸精度较差的容器，也能够获得可靠的密封性，如果提供了TE带，那么在桥接打破之后肯定会出现密封打破，可展现出优异的TE性能。

Description

塑料盖
技术领域
本发明涉及用于带有排气口的带螺纹的瓶的塑料盖。具体说，本发明涉及即使应用于尺寸精度变化的容器口也具有可靠的防窃启性能的塑料盖。
背景技术
作为用于灌装有液体比如饮料的容器的盖，广泛地使用树脂盖以通过螺纹接合将其安装在容器口上。广泛用作此树脂盖的是一种盖，其中在盖的裙部的下端经由可打破的弱化部形成了显窃启带(以下称为TE带)以防止误用。
TE带的拆封证明功能是通过以下机制执行的功能：当旋转盖以拆封时，盖体被抬高，而TE带会与容器口接合从而抑制了其上升。由此，可打破的弱化部被打破，于是TE带从盖体上切下并保持位于容器口上。因此，仅将盖体从容器口移走，证明盖已经被拆封。
为了使TE带具有可靠的拆封证明功能，重要的是使得位于盖体和TE带之间的弱化部被打破的盖的旋转角度(此角度可在下文中被称作“桥接打破角度”)小于使得容器的密封性被解除的盖的旋转角度(此角度可在下文中被称作“密封打破角度”)。
如果此TE带应用其上的塑料容器灌装有具有自生压力的内容物比如碳酸饮料，或者甚至灌装有没有自生压力的内容物比如非碳酸饮料，在通过用氮气代替容器内顶部空间中的空气的液氮滴加步骤之后的无菌条件、热包装条件下等，内部压力被施加在容器的内部。因此，为了通过将盖旋转至密封打破角度而有效地释放内部压力，在容器口上形成有排气口，即在容器口的螺纹中形成有轴向缺口(专利文献1)。
作为用于无菌灌装的容器盖，已经提出了一种容器盖方案，该容器盖包括顶板壁和从顶板壁的周缘向下延伸的裙壁，其中内圆柱形密封件(内环)和外圆柱形密封件(外环)被设置在顶板壁的内表面上。内圆柱形密封件的外周面相对于容器盖的中心轴线以倾斜角θ1以径向向外倾斜的方式朝下向外延伸，然后以向内倾斜的方式朝下向外延伸。内圆柱形密封件的内周面的上部相对于中心轴线以大于倾斜角θ1的倾斜角θ3以径向向外倾斜的方式朝下向外延伸；内圆柱形密封件的壁厚向下逐渐减小；外圆柱形密封件相对于容器盖的中心轴线以径向向外倾斜的方式朝下向外延伸(专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP-A-2004-338789
专利文献2：日本专利号4098797
发明内容
当带有TE带的盖被应用至在其螺纹内设有缺口以在容器口上形成排气口的容器时，然而已经发现会在比预期密封打破角度更小的角度处发生密封打破。本发明人以及其他人已经仔细地研究了此种容器口并且已经发现了以下事实：在容器口的对应于在螺纹中形成缺口以形成排气口的部分以及在螺纹中没有形成缺口的部分(普通螺纹)的内表面附近由于模制应变比如缩痕形成了树脂收缩大小的差异。此容器口的内表面是将由盖的内环接触以确保容器的密封性的位置，上述在那个位置处收缩大小的差异导致形成不规则形状。这些不规则形状如果形成在归于内环的密封点处，那么会导致出现内环不能紧密接触的部分。由此，容器的密封性倾向于在比期望密封打破角度更小的角度处被解除。
由此，本发明的目的是提供一种待应用在容器的塑料盖，该容器具有形成有排气口的螺纹，其中内环关于容器口的密封点和外环关于容器口的密封点在拆封步骤中进行转换，由此即使在容器盖被应用至具有较差尺寸精度的容器时也具有可靠的密封性，如果存在TE带，在桥接打破后能够可靠地实现密封打破，从而可以表现出优异的TE性能。
解决问题的方式
根据本发明，提供了待应用到树脂容器口的塑料盖，所述树脂容器口具有由形成在螺纹处的缺口形成且轴向延伸的排气口，所述塑料盖由顶板部和自顶板部悬垂的裙部构成，其中在顶板部的内表面上至少形成有外环和内环，外环密封容器口的外表面并且内环密封容器口的内表面，在裙部的内表面上形成螺纹；外环的内表面具有朝向盖的内部倾斜的形状，并在闭合状态下至少外环的内表面上的密封点压力接触容器口的外表面，由此维持密封性；并且在拆封步骤中，所述内环的外表面上的密封点转移至在借助所述外环的密封被解除之前位于容器口螺纹的起点上方的所述容器口的内表面处压力接触的状态，由此维持密封性。
在本发明的塑料盖中，以下特征是优选的：
1.内环的密封点为外凸的最外侧直径部分，而外环的密封点为位于向下倾斜的内表面的下端的最内侧直径部分。
2.在所述外环与所述内环之间形成接触所述容器口的前端的接触环。
3.通过可打破的弱化部在所述裙部的下端形成显窃启带，在所述可打破的弱化部被打破之后，所述内环的密封被解除。
4.在闭合状态下的内环的密封点位于容器口内表面上的、与从形成在容器口外表面上的螺纹的起点起朝着螺纹形成方向一开始所形成的缺口相对应的位置。
5.以从形成在树脂容器的最高处的螺纹中的缺口的上端至容器口前端的轴向长度为W，以从闭合状态至所述外环的密封被解除的盖的上升距离为X，以从闭合状态至打破弱化部的盖的上升距离为Y，以从闭合状态至密封打破的盖的上升距离为Z，满足以下公式：Y<Z以及X>Z-W。
6.树脂容器是用于无菌灌装的树脂容器，其口是非结晶的并且在灌装了内容物之后进行氮气封入。
发明效果
通过本发明的塑料盖，在盖的最初拆封时刻，盖与容器口之间的密封点依照盖的旋转角度从通过外环的密封被切换至通过内环的密封。通过此方式，即使将盖应用至尺寸精度较差的容器上，也能够可靠地保证密封性。
另外，如果该塑料盖具有TE带，那么在桥接打破之后肯定会出现密封打破，由此使得将展现出优异的TE性能。
附图说明
图1是具有螺纹的容器口的示例的侧视图，其螺纹设置有排气口，本发明的盖应用至该容器口。
图2是本发明的盖的示例的半侧视半截面图。
图3是示出了其中图2中示出的本发明的盖的示例应用于具有提供有图1中示出的排气口的螺纹的容器口的状态的侧视截面图。
图4是示出了其中盖被旋转以拆封具有应用至其上的在图3中示出的盖的容器口的状态的侧视截面图，由此通过外环的密封开始释放。
图5是示出了其中盖自图4中示出的状态被进一步旋转的状态的侧视截面图，由此将盖的裙部和TE带连接在一起的弱化部打破。
图6是示出了其中盖自图5中示出的状态被进一步旋转的状态的侧视截面图，由此开始释放通过内环的密封。
图7是示出了设置在本发明的盖中的内环和外环的优选尺寸的视图。
附图标记说明
1容器口；2螺纹；3A,3B排气口；3a,3b缺口；4螺纹的起点；5台阶；6接合突起；10盖；11顶板部；12裙部；13内环；14外环；15接触环；16螺纹；17弱化部；20TE带；21翼片。
具体实施方式
对于本发明的塑料盖，以下内容为重要特征：外环具有朝向盖的内部倾斜的形状。在闭合状态下，至少通过外环维持密封性。在借助外环的密封被解除后的内环的密封点位于容器口的螺纹的起点上方。
如先前陈述，容器口的内表面可形成为具有不规则形状，该容器口的内表面对应于其中为了在螺纹中形成排气口而在容器口的螺纹中形成缺口的部分。然而，根据本发明，即使内环接触会出现不规则形状的容器口的内表面部分，密封性也通过外环得到了保证。另一方面，在借助外环的密封被解除之后，由内环产生了密封点，该密封点位于容器口的螺纹的起点上方的位置，即位于没有形成不规则形状的风险的容器口的内表面上的位置。由此，即使在对应于其中在螺纹内形成缺口的部件的容器口的内表面上形成不规则形状，也能够确保可靠的密封性。
下文基于附图对本发明进行描述。
图1是示出了本发明的塑料盖应用至其上的树脂容器口的示例的侧视图。容器口1的螺纹2具有分别设置在位于较高高度处的螺纹部分2a内的缺口3a和位于较低位置处的螺纹部分2b内的缺口3b以形成轴向延伸的排气口3A。此处，除了所示出的排气口3A、3B之外，容器口还具有两个排气口(未示出)，总共形成了四个排气口。在此构型的容器口中，与容器成型同步地在容器口的外表面上形成归于螺纹部分的突起和归于缺口的凹陷。对应于螺纹部分的突起的容器口具有厚壁并且具有大缩痕，容器口的内表面倾向于具有大内径。相比之下，对应于缺口的凹陷的容器口与突起相比为薄壁且具有小缩痕，并且容器口的内表面倾向于具有小内径。由此在对应于缺口的容器口的内表面的相邻部分处易于出现不规则形状。
与在容器成型过程中生成的分隔线相关的台阶5靠近容器口的前端形成在外表面上。
用于与形成在盖的TE带的内表面上的翼片接合的接合突起6形成于容器口的较低部分内。
图2是示出了根据本发明的塑料盖的示例的视图，该视图的右半侧为侧视图，该视图的左半侧为侧视截面图。
整体标示为10的本发明的塑料盖包括由顶板部11和自顶板部11的周缘悬垂的裙部12组成的盖体10a；以及通过弱化部17与盖体10a一体成型的TE带20。顶板部11形成有用于与容器口1的内表面1a接触以确保密封性的内环13；用于与容器口的外表面1b接触的外环14；以及形成在内环13与外环14之间的接触环15，该接触环位于内环的基部的外侧以与容器口的前端1c接触。在裙部12中形成螺纹16以与形成于容器口内的螺纹2接合。在TE带20的内表面上，形成了自下端向上延伸的多个翼片21。
图3是示出了在图2中示出的塑料盖应用至在图1中示出的容器口的状态的侧视截面图。
在本发明中，外环14的内表面具有朝向盖的内部倾斜的形状。如图3所示，由此，外环14的内表面和外表面好像从外侧环绕外表面1b一样地与容器口的外表面1b压力接触，从而位于外环14的内表面的下端处的最内侧直径部分用作密封点P1。在闭合状态下，容器口1和盖10之间的密封性通过归于外环14的密封点P1得到保证。
另外，在此状态下，内环13的外侧表面的最外侧直径部分的密封点Q1在外环14的密封点P1的下方并且在容器口的较高高度处的螺纹部分2a附近(具体地，位于容器口内表面上的、与从形成在图1中示出的容器口1的螺纹的起点4起朝着螺纹形成方向一开始所形成的缺口3a相对应的位置)与容器口的内表面1a紧密接触。容器口的内表面1a上与内环13的密封点Q1紧密接触的位置位于螺纹部分2a的附近。由此在此表面位置处可能出现不规则形状。在本发明的盖中，如上文所述，外环14的内表面具有向内倾斜的形状。因此，即使无法通过内环13的密封点Q1确保密封性，也能够通过外环14的密封点P1确保密封性。另外，接触环15也与容器口的前端1c紧密接触。由此，盖至少在外环14和接触环15的两个位置处与容器口紧密接触，由此确保了密封性。
图4是示出了盖从图3所示的闭合状态朝向拆封方向旋转的状态的侧视截面图，由此借助外环14的密封被解除。
当盖10被旋转以拆封并且开始向上移动时，接触环15首先离开容器口的前端1c。接下来外环14的密封点P1与容器口的外表面1b之间的压力接触被解除。在此状态下，内环13的密封点Q1在容器口的螺纹部分2a的起点4的上方压力接触容器口的内表面1a。即在起始于图3的闭合状态并且结束于图4中借助外环14的密封被解除的状态的拆封步骤中，内环13的密封点Q1在向上移动时保持紧密接触状态。另外，在图4的状态中，密封点Q1压力接触位于容器口的内表面1a内的内表面区域上方的无螺纹区域(此处可形成不规则形状)。由此，通过内环13确保了可靠的密封性。
内环13还具有从顶板部11悬垂的直线部13a，并且内环13的外表面以弓形外凸，从而密封点Q1与容器口的内表面1a紧密接触。由此，直线部13a根据密封点Q1弹性变形。
图5示出了侧视截面图，其中盖10从图4中示出的借助外环14的密封状态被解除的状态进一步沿着拆封方向旋转，从而将盖体10a和TE带20连接在一起的弱化部17打破(桥接打破)。即随着盖的旋转以进行拆封，TE带20不会跟随盖体10a的上移，其中TE带的翼片21与容器口的接合突起6接合。由此，可打破的弱化部17被打破(桥接打破)。在此状态下，外环14不与容器口接触，但是内环13的密封点Q1与容器口的没有形成螺纹的无螺纹区域即容器口的内表面1a上不会形成不规则形状的位置压力接触。由此，保持了可靠的密封性。
图6是示出了侧视截面图，其中盖从图5中所示出的TE带20的弱化部17的分割状态进一步沿着拆封方向旋转的状态，从而内环13的密封点Q1与容器口的内表面1a分开(密封打破)。内环13的密封点Q1不再与容器口的内表面1a的对应于无螺纹区域的位置接触。在这个时间点，容器的密封性被解除(密封打破)。
采用本发明的塑料盖，重要的是在闭合状态下外环能够确保密封性。满足此条件的外环的长度随着盖将被应用至其上的容器口的形状而变化。然而优选的是，外环的长度为1.0毫米至1.6毫米。外环的内表面朝向盖内部的倾斜角度(关于轴向的角度)优选为10°或更小，尤其是4°至10°。
对于根据本发明的容器口，盖在最初拆封过程中的旋转角度随着容器口和盖的螺纹的螺距等而变化。在具有常规分配尺寸的树脂容器的例子中，对于从图3的闭合状态至图4的状态的旋转而言，旋转角度为120至180度，竖向轴向高度为0.3毫米至0.6毫米；对于从图3的状态至图5的状态的旋转而言，旋转角度为190至230度，竖向轴向高度为1.0毫米至1.4毫米；对于从图3的状态至图6中密封打破状态的状态而言，旋转角度为270至310度，竖向轴向高度为1.8毫米至2.2毫米。
在PCO-1881瓶中(口的外径：28毫米，螺纹的螺距：2.7毫米)，作为聚酯瓶的普通容器，对于从图3的密封状态至图4的状态的旋转而言旋转角度被设定为约150度，对于从图4的状态至图5的状态的旋转而言旋转角度约为60度，对于从图5的状态至图6中密封打破的状态的旋转而言旋转角度约为80度。通过未形成缺口(该缺口应形成在待形成排气口3A的位于最上方高度处的螺纹部分内，其从形成在螺纹的起点起朝着螺纹形成方向一开始所形成)，借助外环的密封被解除之后但是在密封打破之前，容器的内表面在在转动角度处平滑地形成。由此，可以可靠地执行由内环形成的密封。
容器口的内表面的内环接触并会出现由于树脂收缩大小的差异而引起的不规则形状的位置为位于容器口的上端下方1.7毫米或更低的位置。在图3的状态下，内环紧密接触位于容器口的上端下方1.8毫米至2.2毫米的位置。当转动至图4的状态时，盖10向上移动0.3毫米至0.6毫米。由此，在其从图3的状态转动至图4的状态的过程中，内环13的密封点Q1移动至此位置并且与此位置压力接触，该位置具有较小壁厚差异以及较小容器内表面中树脂收缩率的差异。之后将盖10从图4的状态旋转直至弱化部被打破。在此时刻，盖10从图3的闭合状态的状态上升1.0毫米至1.4毫米。盖10即内环13的密封点Q1从图3的闭合状态上升1.8毫米至2.2毫米直至图6的密封打破。
使得从内环接触并且出现由于树脂收缩大小的差异而引起的不规则形状的容器口的内表面的上文提及位置的上端(即形成于最上方高度处螺纹部分内的缺口的上端)至容器口的上端的轴线长度为W；盖10从图3的闭合状态至图4中借助外环的密封被解除的状态的上升距离为X；盖10从图3的闭合状态至图5中弱化部17的打破状态的上升距离为Y；并且盖10从图3的闭合状态至图6中密封打破的状态的上升距离为Z。接下来，关系Y<Z以及X>Z-W成立。距离W、X、Y、Z在图7中示出。
本发明的塑料盖使用例如热塑性树脂，例如低、中或高密度的聚乙烯、线性低密度聚乙烯、等规聚丙烯、间规聚丙烯、聚-1-丁烯、聚-4-甲基-1-戊烯、α-烯烃的无规或嵌段共聚物比如乙烯、丙烯、1-丁烯或4-甲基-1-戊烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物或离子交联的烯烃共聚物(离聚物)。塑料杯可例如通过压缩模制或注塑模制模塑成型。
工业应用
本发明的塑料盖可以用于形成有排气机构的树脂容器，其中在模制容器口的同时形成有构成排气口的螺纹和缺口，从而由于模制应变而在容器口的内表面中易于产生不规则形状例如缩痕。
此形成有排气机构的树脂容器用于灌装具有自生压力的内容物比如碳酸饮料，以及用于比如无菌灌装或热包装(热灌装)。特别是，在本发明中，树脂容器可以适当地用于比如使用具有未结晶口的聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶的无菌灌装用途。

Claims (4)

1.一种树脂容器和塑料盖的组合件，所述树脂容器具有树脂容器口，所述塑料盖应用在所述树脂容器口，所述树脂容器口具有由形成在螺纹处的缺口形成的且轴向延伸的排气口，其特征是，所述塑料盖由顶板部和自所述顶板部悬垂的裙部构成，其中在所述顶板部的内表面上至少形成有外环和内环，所述外环密封所述容器口的外表面并且所述内环密封所述容器口的内表面，在所述裙部的内表面上形成有螺纹，所述外环的内表面具有朝向所述盖的内部倾斜的形状，并在闭合状态下至少所述外环的内表面上的密封点压力接触所述容器口的外表面，由此维持密封性，并且在闭合状态下所述内环的外表面上的密封点位于容器口内表面上的、与从形成在容器口外表面上的螺纹的起点起朝着螺纹形成方向一开始所形成的缺口相对应的位置，并且在拆封步骤中，所述内环的外表面上的密封点转移至在借助所述外环的密封被解除之前位于容器口螺纹的起点上方的所述容器口的内表面处压力接触的状态，由此维持密封性，其中通过可打破的弱化部在所述裙部的下端形成显窃启带，在所述可打破的弱化部被打破之后，所述内环的密封被解除，其中以从形成在所述树脂容器的最高处的螺纹中的缺口的上端至容器口前端的轴向长度为W，以从闭合状态至所述外环的密封被解除的盖的上升距离为X，以从闭合状态至打破弱化部的盖的上升距离为Y，以从闭合状态至密封打破的盖的上升距离为Z，满足以下公式：Y<Z以及X>Z-W。
2.根据权利要求1所述的组合件，其中所述内环的密封点为外凸的最外侧直径部分，而所述外环的密封点为位于向下倾斜的内表面的下端的最内侧直径部分。
3.根据权利要求1或2所述的组合件，其中在所述外环与所述内环之间形成接触所述容器口的前端的接触环。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合件，其中所述树脂容器是用于无菌灌装的树脂容器，其口是非结晶的并且在灌装了内容物之后进行氮气封入。
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