JP2000142763A - 密封栓 - Google Patents

密封栓

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JP2000142763A
JP2000142763A JP10326713A JP32671398A JP2000142763A JP 2000142763 A JP2000142763 A JP 2000142763A JP 10326713 A JP10326713 A JP 10326713A JP 32671398 A JP32671398 A JP 32671398A JP 2000142763 A JP2000142763 A JP 2000142763A
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博文 近藤
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悦也 多田
Hideo Takahashi
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 飲料水、調味料などを包装するボトルの密封
栓において、それと共用されるキャップとの係合を閉栓
までは密にし、開栓時には離脱してボトル口部に残存
し、かつ、その密封栓が手動により簡単に取り去る得る
ものとする。 【解決手段】 ボトル口部の内周面に密接する周壁
(2)の上端に、該ボトル口部の上面を被覆する外向き
フランジ(4)と、そのフランジの外周に薄肉周縁
(5)を形成し、さらに、表面に溝(9)を周設するこ
とによって周回状の薄肉帯(10)を形成した底壁(3)
を、その周端部が前記周壁の内面に連接するように張設
し、かつ、該底壁の上面中央に柱状体(7)を突設した
構成になる密封栓とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主としてPETボ
トル、缶などのドリンク用容器に多用される口飲みタイ
プのキャップ(一部では、スポーツトップキャップとも
称されている(図4参照))を装着した包装容器の密封
栓(中栓とも称す)、あるいは、調味料、液状洗剤、化
粧液、化学薬品、医薬品などの包装容器の密封栓に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】気密を必要とする容器のキャップにはプ
ラスチック、コルク、紙などからなるパッキングが装着
されており、このパッキングはキャップとともに取り去
られるのが通例である。
【0003】また、ボトルの口部に嵌合する側壁の上端
に外向きフランジを形成するとともに底壁を該側壁の内
側に形成したプラスチックからなる密封栓が多く使用さ
れている。例えば図7に示すもので、密封栓Aのフラン
ジfの外周eをキャップCの内奥に周設した溝に嵌合さ
せて、そのキャップをボトル口部に取り付けることによ
り、その密封栓をも同時にボトル口部に密嵌し、キャッ
プの開栓時には該フランジの周縁がその溝の縁bに係合
しているためにキャップとともに該密封栓が引き抜かれ
る構造になっているのが通例である。
【0004】しかし、このような密封栓Aにおいて、キ
ャップがいたずら等により回栓動作が少しでも行われる
と、そのキャップと共回りをしたり、嵌合が浅くなって
容器との密封が緩み、気密漏れを生じる懸念があること
から、キャップの内径内に形成される溝幅を十分に広く
(したがって、図7におけるdを大とする)形成し、キ
ャップの回動の初期には該溝の縁部とフランジの係合が
行われない構成ものが提案されている(特開平8−48
350号)。
【0005】また、密封栓を容器口部に残留させるタイ
プのものも一部に実用化されている。例えば、密封栓の
底壁から支軸Pを立設して、その先端に円環Sを形成し
たもの(図8(a))、円環を周壁から分岐した状態で
中央に突設させたもの(図8(b))、あるいは円環を
付設せずに、フランジの裏面とボトル口端面との間に自
らの爪をクサビの様に差し込み開栓するもの(図示して
いない)等があった。
【0006】ボトル口部に残留するタイプの1例として
の、底壁表面に支柱Pを立設しその上端に円環Sを形成
したもの(図8)は、使用者(飲用者)がその円環に指
をかけてボトルから引き抜き開栓するもので、これによ
れば、開栓以前に容器が密封状態であったことを確認す
ることができるメリットはあるが、この密封栓がプラス
チック射出成形になることによる欠点もある。すなわ
ち、この密封栓を射出成形により成形すると、溶融プラ
スチックは金型内を流動し、かつ、支柱Pを経てその流
動先端は左右に分流して円環に充填され、該支柱と対称
の位置で再度合流する。この合流点はウエルドラインと
称されており、著しく強度が低下するもので、時にはこ
のウエルドラインで接合しないものも発生する。このよ
うな強度不足の、または、接合不良の密封栓がボトル口
部に取り付けられると、飲用時に開栓が不可能になる。
しかも、あらかじめ、黙視検査で円環部の強度不足を確
認することが困難であり、品質管理のネックになってい
るのが現状である。さらには、容器が小口径であれば、
必然的に円環Sも小径となり指を挿通することが不可能
で、実用に供し得ないことになる。
【0007】通常、ボトル内は滅菌のために加熱された
高温の飲料水が充填されて室温にまで冷却されることか
ら減圧(負圧)状態にある。このような容器から前記の
円環を引き上げると、密封栓は前記負圧に抗してボトル
口内径に沿ってほぼ垂直に引きあげられることとなり、
比較的大きな力を必要とし、また、抜けた瞬間には急激
に外気が流入して飲料水その他の内容物が飛散すること
になる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】飲料用などのボトルに
おいて、上記のように、キャップの開栓という一つの操
作によって密封栓をも同時に取り去り得ることは、使用
者にとって便利なものであるが、反面、心情的には、密
封栓がボトル口部に確実に嵌合していたという確認が得
られないことに不安を感じるなどの問題があった。これ
に対しては、キャップの取り外しと密封栓の取り外しを
関連づけないで手動で簡単に取り外し得る密封栓を課題
である。
【0009】しかし、飲料を充填したボトルに密封栓を
嵌合し、さらに、キャップを螺合する操作はすべて機械
化されており、操作の能率を向上させるためには、あら
かじめ、密封栓はキャップ内に挿入されて脱落しにくい
ものであり、かつ、開栓時にはその係合が解かれている
という相反する機能が必要とされる。したがってキャッ
プへの確実な係合と、しかも、ボトル口部に確実に残留
する密封栓が必要とされる。
【0010】密封栓のボトルへの嵌合を容易にするた
め、その周壁下端に円弧状の面取りRが施されているの
が通常である(図9(a))が、その面取り部とボトル
口内面との間に狭い間隙Rcが必然に生じる。通常、滅
菌処理のために加熱された飲料がボトルに充填され、次
いで、そのボトルを横倒しにするなどによって飲料の熱
による容器内の滅菌処理がなされるが、この密封栓の面
取り部とボトル口内面との間の狭い間隙Rcにまで飲料
が侵入しにくいので、十分な滅菌ができない。そこで、
密封栓の周壁下端の面取りの形状を変えることによっ
て、より確実な滅菌効果を得る密封栓であることが課題
である。
【0011】また、前記の高温飲料が常温にまで冷却さ
れることにより、密封栓においても収縮が発生する。こ
のような現象にも拘わらず、ボトル口端との気密を常に
保つことのできる密封栓を提供することも課題の一つで
ある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明において上記課題
を解決するために、請求項1に係る密封栓は、ボトル口
部の内周面に密接する周壁の上端に、該ボトル口部の上
面を被覆する外向きフランジと、そのフランジの外周に
薄肉周縁を形成し、さらに、表面に溝を周設することに
よって周回状の薄肉帯を形成した底壁を、その周端部が
前記周壁の内面に連接するように張設し、かつ、該底壁
の中央上面に柱状体を突設したもので、閉栓までは該密
封栓とキャップとの係合が良好であり、閉栓後はその係
合を解消し、または薄肉の周縁のみが係合し、キャップ
の取り外し時には確実にボトル口部に残留するものとし
た。また、前記の柱状体を形成することによって使用者
において容易に取り去ることのできる密封栓となった。
【0013】請求項2に係る密封栓は、ボトル口部の内
周面に密接する周壁の上端に、該ボトル口部の上面を被
覆する外向きフランジと、さらに、そのフランジの外周
に薄肉周縁を形成するとともに、前記周壁の内面に底壁
の周端部を連接し、かつ、該底壁の上面中央に柱状体を
突設した密封栓において、その底壁の一部を中高状に形
成して、前記、閉栓後の密封栓の薄肉周縁とキャップと
の係合をより確実に解消し得るものとした。
【0014】請求項3の係る密封栓は、ボトル口部の内
周面に密接する周壁の上端に、該ボトル口部の上面を被
覆する外向きフランジと、さらに、そのフランジの外周
に薄肉周縁を形成するとともに、前記周壁の下端に底壁
を連接し、かつ、該底壁の上面中央に柱状体を突設する
ことにより、ボトルからの離脱を容易にした。
【0015】請求項4に係る密封栓は、ボトル口部の内
周面に密接する周壁の上端に、該ボトル口部の上面を被
覆する外向きフランジと、そのフランジの外周に薄肉周
縁を形成するとともに、その周壁上面内径側に天蓋を張
設して、その上面中央に柱状体を突設したもので、開栓
時にボトル口部から該密封栓が容易に離脱できるように
した
【0016】請求項5に係る密封栓は、ボトル口部の内
周面に密接する周壁の上端に、該ボトル口部の上面を被
覆する外向きフランジと、さらに、そのフランジの外周
に薄肉周縁を形成するとともに、前記周壁の下端に底壁
の周端部を連接し、かつ、該底壁の上面中央に柱状体を
突設した密封栓において、該周壁の下端に15〜75°
の傾斜した面取りを施こすことによって、飲料水による
ボトル内面の滅菌性能の向上を図った。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明に係る密封栓は硬質又は半
硬質のプラスチックで成形されたものである。図1は、
この密封栓が主として取付けの対象とする口飲みタイプ
のキャップ11を取り付けたボトルを例示したもので、
これを参照して説明する。ボトルBの口部にねじ螺合な
どにより取り付けるキャップ筒壁12aの上方に第一筒
壁12bおよび第二筒壁12cを形成するとともに、そ
の第二筒壁12cの内径内に複数本のブリッジ12eを
介して吐出栓12fを突設したキャップ本体12と、キ
ャップ本体12に対して摺動可能に嵌合されるとともに
ボトル内の液体を外部に注出するための注ぎ口13aを
開口したキャップヘッド13との組み合わせにより口飲
みタイプのキャップ11が構成されている。
【0018】この口飲みタイプのキャップ11はキャッ
プヘッド13を上下方向に摺動させて口栓と注ぎ口との
嵌合を解消して開口し、該キャップヘッド部を直接口に
含むようにして吸引するもので、通常のキャップに較べ
ボトル口端よりの突出量が大きく、また、キャップ本体
12の内部はボトル口端面より第二円筒のブリッジ12
e基部までが空間Eとなっている。この空間が存在する
ことによって本発明の密封栓が使用可能になるのであ
り、したがって、通常のキャップCにおいても天蓋を上
方に突出させてボトル口端の上方に十分な空間Eを形成
すれば(図2)本発明の密封栓1が使用可能なことは勿
論である。
【0019】図1にはボトルへの密嵌状態での密封栓1
(なお、図3〜5には密封栓1を1a、1b、1c、1
dの符号を付して実施例毎に区別した。)を示してい
る。この密封栓は図3に示したもので、ボトルBの口径
内周面に密接する周壁2の上端に、該ボトル口部の上面
を被覆する外向きフランジ4と、そのフランジ4の外周
に薄肉周縁5を形成し、さらに、表面に溝9を周設する
ことによって周回状の薄肉帯10を形成した底壁3を、
その周端部が前記周壁2の内面に連接するように張設
し、かつ、該底壁3の上面中央に柱状体7を突設してお
り、また、前記、フランジ4の下面には数条のコンタク
トリング6を突設し、さらに周壁2の下端円周面に傾斜
状の面取り8を施こしている。なお、この図では、この
柱状体の断面を十字型で示したが、後述のようにこの柱
状体にはある程度の強度が必要とされること、また、プ
ラスチックの成形収縮性からこの形状が望ましいが、必
ずしもこれに限定されるものではない。また、該柱状体
7を平板状としてその表面または表裏面に滑り止め用の
凸状7aを形成した密封栓でもよいことは勿論である
(図6)。
【0020】このように構成された実施例1の密封栓1
aは、前記の口飲みタイプキャップ本体12のボトルへ
の取り付けねじ部12sの奥端に形成された係止溝12
gに嵌合され、その縁部12dに薄肉周縁5が係合して
容易に脱落しない構成になっている。このように密封栓
が嵌合された口飲みタイプのキャップ11が、ボトル口
部にねじ締め嵌合される。したがって、密封栓1(した
がって1a。以下同様であり省略する。)も同時に該ボ
トル口径内に密嵌され、コンタクトリング6はボトル口
端に強く圧しつけられ、気密を保持することになる。な
お、飲料は滅菌のためにあらかじめ加熱されてボトルに
充填し、その後、飲料が室温に戻ることによってボトル
内は減圧状態になる。
【0021】密封栓1の周壁2がやや小径のボトル口部
に密嵌されること、および、前記のようにボトル内が減
圧されることによる底壁3の中窪み状変形により該密封
栓1の外径が小さくなり、それとともにフランジ4径、
したがって薄肉周縁5の直径は小さくなる。この収縮に
よって、フランジの裏面とボトル口端との接触面に滑り
が生じるが、前記の複数本のコンタクトリング6のいず
れかがボトル口端面にコンタクトしており気密が保たれ
る。また、本密封栓1の薄肉周縁5はキャップ内の係止
溝縁部12dとの係合が僅かな量となるか、または係合
が解かれることになる。
【0022】キャップ11の係合縁部12dと密封栓1
の薄肉周縁5との係合が僅かになり、または、係合が解
かれるために、該キャップを取り外しても該密封栓1は
ボトル口部に嵌合した状態で取り残される。飲用者はボ
トル口部を支え、例えば親指で柱状体7を水平方向に押
すと、密封栓1は周壁2の一部が変形してボトル口径と
の間に僅かな間隙が生じ、ボトル内は大気にリークされ
常圧になる。さらに押圧すると密封栓はボトルから離脱
する。この場合、ボトル内の飲料水は当然に飛沫を発生
することがない。
【0023】密封栓の周壁2の下端エッジにはアール状
の面取り(図9(a))が行われるのが通常であるが、
本発明の密封栓においては、いわゆるC面、すなわち、
15〜75°傾斜の直線状面取り8を施した(図9
(b))。これによって、ボトルと密封栓との間に生じ
る狭い隙間8cはほとんどなくなり、前記の高温の充填
飲料による滅菌が完全にできる効果が得られる。
【0024】前記において、この密封栓の柱状体7は断
面形状を十字型とすることが最善とした。これは、この
密封栓がプラスチックを材料として射出成形よって製造
されるために、柱状体の肉厚を厚く又は直径を大きくす
ると冷却時間が長くなりコスト高を招く。逆に細く、薄
くするとボトルに嵌合した密封栓に対し変形を与えるに
十分な耐圧強度が得られない。前記のように薄板を十字
状に交差させることによって成形時間の短縮とどの方向
からの押圧に対しても十分な強度が得られることにな
る。
【0025】しかし、このように柱状体を十字型にする
ことによるデメリットがある。すなわち、真円が要求さ
れる成形品においては、溶融樹脂のキャビティの隅々ま
での充填は時間的、圧力的に均等になされることが必要
である。この密封栓において、その底壁の中心または柱
状体の先端中心の位置から溶融プラスチックを充填する
と、十字状柱状体の十字の先端から円周の末端までの流
動距離と、十字の交差部(基部)から円周の末端までの
流動距離とが異なり、したがって、周壁部分の溶融プラ
スチック充填における時間的、圧力的な不均一が生じて
成形品に真円が得られ難い傾向にある。
【0026】密封栓1aにおいて、射出された溶融プラ
スチックは底壁3に形成した周回溝9に到達したとき、
薄肉帯10となっているために流動抵抗が増し、充填圧
力がより大きくなるまで流動が制限される。その間によ
り長い流動距離を経た溶融プラスチックが周回溝9に到
達し、次いで全体的な流動抵抗に抗して充填圧力が上昇
したとき、溝の全周で流動が可能になる。したがって、
溶融プラスチックはキャビティの末端(周壁)にまで同
時に充填され、均一な充填圧力が加わり、同時に冷却さ
れるので密封栓の周壁には真円が形成される。これによ
り、密封性の高い密封栓が得られる。
【0027】このように、密封栓1aの底壁3に周回溝
9を形成することによって真円度は得られるが底壁の強
度は若干低下する。そのために、ボトルに密嵌された密
封栓は前記のボトル内減圧により、底壁3の中窪み状は
一層大きくなり、フランジおよびその薄肉周縁5の直径
はより小径となる。したがって、キャップの係止縁部1
2dと薄肉周縁5との係合は確実に解消され、キャップ
11を取り外したとき、ボトル口部に該密封栓1が残存
することになる。
【0028】図4に示したものは、柱状体7を中心位置
に突設した底壁3を、あらかじめ中高状に形成し、か
つ、その周端部を内壁面に連接して一体的に形成した密
封栓1bで、フランジ4、薄肉周縁5、フランジ下面の
コンタクトリング6、周壁2下端の面取り8は前記と同
様である。
【0029】この実施例が目的とするところは、開栓の
ために柱状体7を押圧すると該柱状体7が傾斜する。底
壁が傾斜状に中高になるもので柱状体が傾斜すると底壁
と一直線状となって周壁を引っ張り、周壁3の変形が容
易になる。したがって、ボトル口径内との間隙が生じや
すく、減圧状態の解消も容易になる効果が得られる。
【0030】図5に示したものは、柱状体7を中心位置
に突設した底壁3を周壁の下端に連接形成した密封栓1
cで、外フランジ4、薄肉周縁5、フランジ下面のコン
タクトリング6、周壁2下端の面取り8は前記と同様で
ある。
【0031】この密封栓においては、飲料の冷却に伴う
変形が最も大きく、したがって、この後のキャップ内で
の12dとの嵌合が解かれやすく、開栓においてはほぼ
確実にボトル側に残留することになる。
【0032】図6に示した密封栓1dは、天蓋3aと外
フランジ4及び薄肉周縁を周壁の上端面に形成し、その
天蓋3の上面中心に柱状体7を形成したものである。こ
れは、主として小口径の容器を対象とするもので、密封
度を高くするためにボトル口径との嵌合を強くしたとき
においても、柱状体7により開栓が容易になるものであ
る。
【0033】
【発明の効果】本発明においては、キャップを取り外し
たとき、密封栓は必ずボトル口部に残存する必要があ
る。ボトル口部との嵌合を強くすることで気密漏れ、そ
れによる雑菌の浸透を防止でき、しかも、密封栓は柱状
体により容易に取り去ることができる効果が得られる。
【0034】ボトル口端に接するフランジ4の裏面に数
条のコンタクトリング6を設けたので、ボトル内の減圧
によるフランジ径の減少においてもボトルの気密が保持
できる。
【0035】実施例1における密封栓1aは周回溝9を
形成したことによって周壁2の真円度が向上し、密封性
がよくなった。
【0036】密封栓の底壁上に円環の引張具を形成した
ものは、そのウエルドライン部の強度不足による開栓不
能が発生して問題であったが、柱状体7を形成すること
によって、そのような問題を解消した。
【0037】密封栓の周壁下端に直線状の面取りを行っ
たので、飲料の熱によるボトル口径と密封栓との間隙の
滅菌がより確実になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る密封栓をボトル口部に装着し、さ
らに、口飲みタイプのキャップを取り付けた状態を縦断
面で示した正面図である。
【図2】天板を中高状に形成したキャップと本密封栓を
併用したボトルの例を一部縦断面で示した正面図であ
る。
【図3】密封栓の実施例の1で(a)は一部縦断面で示
した正面図、(b)はA−A断面図である。
【図4】密封栓の実施例の2で(a)は一部縦断面で示
した正面図、(b)はA−A断面図である。
【図5】密封栓の実施例の3で(a)は一部縦断面で示
した正面図、(b)はA−A断面図である。
【図6】密封栓の実施例の4で(a)は一部縦断面で示
した正面図、(b)はその側面図である。
【図7】密封栓の従来例1を示す縦断面の正面図であ
る。
【図8】密封栓の従来例2を示す縦断面の正面図で、
(a)は円環状取っ手を底壁から立設したもの、(b)
は周壁から突設したものである。
【図9】密封栓の周壁下端面の面取りを示したもので、
(A)が従来例、(B)が本発明の実施例を示した一部
断面の正面図である。
【符号の説明】
1 密封栓 2 周壁 3 底壁 4 フランジ 5 薄肉周縁 6 コンタクトリング 7 柱状体 8 面取り 9 周回溝 11 キャップ 12 キャップ本体 13 キャップヘッド 14 カバーキャップ B ボトル
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年12月16日(1999.12.
16)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】図1にはボトルへの密栓状態での密封栓1
(なお、図3〜5には密封栓1を1a、1b、1c、1
dの符号を付して実施例ごとに区別した。)を示してい
る。この密封栓は図3に示したもので、ボトルBの口径
内周面に密接する周壁2の上端に、該ボトル口部の上面
を被覆する外向きフランジ4と、そのフランジ4の外周
に薄肉周縁5を形成し、さらに、表面に溝9を周設する
ことによって周回状の薄肉帯10を形成した底壁3を、
その周端部が前記周壁2の下端内面に連接するように張
設し、かつ、該底壁3の上面中央に前記フランジ表面よ
り上方に突出する柱状体7を突設しており、また、前
記、フランジ4の下面には数条のコンタクトリング6
を突設し、さらに周壁2の下端円周面に傾斜状の面取
り8を施している。なお、この図では、柱状体の断面を
十字型で示したが、後述のように柱状体にはある程度の
強度が必要とされること、また、プラスチックの成型収
縮性からこの形状が望ましいが、必ずしもこれに限定さ
れるものではない。また、該柱状体7を平板状としてそ
の表面又は表裏面に滑り止め用の凸状7aを形成した密
封栓でもよいことは勿論である(図6)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 秀夫 大阪府茨木市鮎川5丁目2番23号河野樹脂 工業株式会社内 Fターム(参考) 3E084 AA04 AA11 AB01 AB05 AB09 BA03 CB02 DA01 DB12 EA03 EB04 EC03 FA09 FB01 GA01 GA08 GB01 GB12 GB13 HA03 HB01 HD01 HD04 KA11 LA14 LA17 LB02 LD08

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ボトル口部の内周面に密接する周壁の上端
    に、該ボトル口部の上面を被覆する外向きフランジと、
    そのフランジの外周に薄肉周縁を形成し、さらに、表面
    に溝を周設することによって周回状の薄肉帯を形成した
    底壁を、その周端部が前記周壁の内面に連接するように
    張設し、かつ、該底壁の上面中央に柱状体を突設したこ
    とを特徴とする密封栓。
  2. 【請求項2】ボトル口部の内周面に密接する周壁の上端
    に、該ボトル口部の上面を被覆する外向きフランジと、
    そのフランジの外周に薄肉周縁を形成し、さらに、前記
    周壁の内面に底壁の周端部を連接し、かつ、該底壁の上
    面中央に柱状体を突設した密封栓において、その底壁の
    一部が中高状に形成されていることを特徴とする密封
    栓。
  3. 【請求項3】ボトル口部の内周面に密接する周壁の上端
    に、該ボトル口部の上面を被覆する外向きフランジと、
    そのフランジの外周に薄肉周縁を形成し、さらに、前記
    周壁の下端に底壁を連接し、かつ、該底壁の上面中央に
    柱状体を突設したことを特徴とする密封栓。
  4. 【請求項4】ボトル口部の内周面に密接する周壁の上端
    に、該ボトル口部の上面を被覆する外向きフランジと、
    そのフランジの外周に薄肉周縁を形成し、さらに、その
    周壁上面に天蓋を張設して、その上面中央に柱状体を突
    設したことを特徴とする密封栓。
  5. 【請求項5】ボトル口部の内周面に密接する周壁の上端
    に、該ボトル口部の上面を被覆する外向きフランジと、
    そのフランジの外周に薄肉周縁を形成し、さらに、前記
    周壁の内面または下端に底壁の周端部を連接し、かつ、
    該底壁の上面中央に柱状体を突設した密封栓において、
    その周壁の下端円周面に15〜75°の傾斜状面取りを
    施したことを特徴とする請求項1、または請求項2、ま
    たは請求項3、または請求項4記載の密封栓。
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