JP2012521935A - 向上した潤滑剤分布を有する成形蓋 - Google Patents

Abstract

改良されたプラスチック成形蓋が提供され、該蓋は、ポリマー樹脂材料で形成され、組み合わせ容器への取り付け及び該容器からの取り外しを容易にするために、該内側面の１つ以上の選択された領域を含む該蓋の内側面上で潤滑剤配合物の比較的高い濃度を示す。本発明は成形蓋を該蓋の内側面の１つ以上の領域に潤滑剤配合物を選択的に付けることにより作る方法を考慮している。２つの異なる種類の潤滑剤配合物が該蓋の内側面の２つの異なる領域に付けられてもよく、該配合物は好ましい感覚刺激的特性及び潤滑特性について選択されてもよい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一般的にポリマー樹脂材料で形成したプラスチック成形蓋に関し、特に、同時に蓋製造を容易化し、潤滑剤使用量を最小にしながら、組み合わせ容器への取り付け、取り外しを容易化するよう、該蓋の内側面の１つ以上の選択領域を含む該蓋の内側面上に、比較的高い濃度の潤滑剤を有するプラスチック成形蓋に関する。

ポリプロピレン又はポリエチレン等の様なポリマー材料で典型的に形成されるプラスチック成形蓋の使用は、炭酸及び非炭酸両飲料を含んだ組み合わせ容器で使われるために、市場で広く受け入れられている。この種の蓋の効率的形成は圧縮成形によりもたらされ、そこでは協同する雄及び雌型部品は或る量の溶融ポリマー材料の導入を可能にするよう操作される。該型部品はその後閉じられ、該ポリマー材料を圧縮し、成形蓋を形成する。該型部品の次の分離は該蓋が取り除かれることを可能にして、該サイクルは繰り返される。代わりに、効率的な蓋製造用にインジェクション成形技術が使われてもよく、そこでは、単一キャビテイ又は多数キャビテイ型は最初閉じられ、中に蓋形成用に溶融プラスチック材料が噴射される。該キャビテイを開く型操作により成形蓋は取り除かれ、該成形サイクルは繰り返される。

この仕方の蓋製造の現在の技術は、エルク酸アミドの様な、潤滑剤が該ポリマー樹脂内に配合され、かくして型部品からの成形蓋の排出を容易化するのみならず、組み合わせ容器への取り付け、取り外し時に該蓋の或る動作特性を達成することを典型的に求める。意図された機能を行うのに充分な量で潤滑剤配合物が該成形蓋の表面に移動されなければならないので、該潤滑剤は時には比較的高いパーセンテージでポリマー材料内に含まれねばならない。潤滑剤配合物のこの様な比較的高いパーセンテージの含有は蓋コストを高め、望ましくない。

本発明は、効率的な蓋製造を可能とし、必要な蓋動作特性を達成するために、該配合物が該蓋の内側面に適当な濃度で付けられるよう、プラスチック成形蓋上の潤滑剤配合物の分布を向上することを考える。

本発明で形成されるプラスチック成形蓋は頂部壁部分と、該頂部壁部分から垂れ下がる環状スカート部分と、を有する蓋キャップを備える。該スカート部分は、組み合わせ容器上に該蓋を取り外し可能に保持するために、らせんねじの様な、少なくとも１つの保持要素を有する。

該蓋は潤滑剤配合物を有し、該配合物は、本発明に依れば、該蓋の外側面に於けるよりも該蓋の内側面で比較的高い濃度で提供される。かくして、該蓋の、組み合わせ容器と接触する部分は、消費者による高速の蓋の取り付け、取り外しに関する望ましい動作特性を達成するために、必要な潤滑剤を備える。

内側面の組み合わせ容器に接触する部分に、平均して、比較的高い濃度の潤滑剤配合物が提供されるよう、該蓋の内側面上に潤滑剤が不均一に分布することは本発明の範囲内にある。蓋の内側面の２つの異なる領域に２つの異なる種類の潤滑剤配合物を付けることももたらされる。

本発明の他の特徴と利点は下記の詳細な説明、付随の図面、そして附属の請求項から容
易に明らかになる。

本発明により、蓋の内側面の領域に付けられた潤滑剤配合物を有するプラスチック成形蓋の斜視図である。 蓋の内側面の２つの異なる領域に付けられた２つの異なる種類の潤滑剤配合物を有する、本発明のプラスチック成形蓋のもう１つの斜視図である。

本発明は種々の形の実施例を可能にするが、本開示が本発明の例示と考えられるべきで、本発明をここで開示される特定の実施例に限定するよう意図されてないと云う理解の下で、現在の好ましい実施例が図面で示され、この後に説明される。

図１及び２を参照すると、本発明の原理を具体化するプラスチック成形蓋１０が図示される。ここに開示される原理を伴いながら、蓋１０の特定の形状は変えられてもよいが、図１及び２は典型的形状を図示しており、成形蓋１０は頂部壁部分１２と環状の垂れ下がるスカート部分１４とを有する成形蓋キャップを備える。該蓋は、該蓋が取り付けられる組み合わせ容器とのシール係合用に、頂部壁部分１２の内側面に隣接して位置付けられたシール用ライナーをオプションで備えてもよい。

組み合わせ容器上で蓋１０の取り外し可能な保持を提供するために、らせんねじ形成部１６を有する様な、少なくとも１つの保持要素が、該蓋１０のスカート部分１４の内側面上に提供される。該ねじ形成部は、該蓋の該容器への取り外し可能な取り付けを可能にするために、組み合わせ容器の類似ねじ形成部と協力する。図示実施例では、蓋１０は、該スカート部分１４に少なくとも部分的に分離可能に結合された環状の、タンパー指示の、くすねバンド１８を有する。該くすねバンドは、該容器からの該蓋の部分的な又は完全な取り外しに伴って、該くすねバンド１８が該スカート部分１４から部分的に又は完全に分離し、開き動作の視覚的に見分けられる証拠を提供するよう、該組み合わせ容器の外面と相互作用する。

本発明に依れば、成形蓋を作る方法は、雄型と、型キャビテイを規定するよう一緒に協力する雌型と、を有する型組立体を提供する過程を具備する。本方法は、或る量の溶融ポリマー材料を提供する過程を更に具備する。

圧縮成形による蓋形成は、該型キャビテイを開くために該雄型及び雌型を分離し、或る量の該ポリマー材料を該雌型内に堆積することにより行われる。その後、該雄型及び雌型は相対的に動かされ、該型組立体を閉じ、該量の該ポリマー材料を圧縮し、成形蓋を形成する。インジェクション成形による蓋形成は、最初に該型キャビテイを閉じ、その後に該キャビテイ内に溶融ポリマー材料を噴射することにより行われる。

蓋の取り外しは、該型キャビテイを開くために該雄型及び雌型を分離し、そこから成形した蓋を取り外すことにより行われる。本発明に依れば、潤滑剤配合物が該成形した蓋の内側面上に付けられ、それにより該蓋の外側面上よりも該蓋の内側面上に潤滑剤配合物の望ましい比較的高い濃度を提供する。

本方法は、型組立体からの蓋の取り外し後に、該蓋の内側面に、スプレー付けによる様に、潤滑剤配合物を付けることにより実施されてもよい。代わりの実施例では、潤滑剤配合物を付ける過程は、雄型へ潤滑剤配合物を、スプレー付けによる様に、付ける過程を有
する。代わりに、成形した蓋の内側面上の潤滑剤配合物は、成形した蓋が取り付けられる組み合わせ容器への潤滑剤配合物の塗布に依ったものでもよい。

潤滑剤配合物が成形した蓋の内側面に付けられることから離れて、評価される様に、潤滑剤配合物が該蓋が形成されるポリマー材料内に提供されることは本発明の範囲内にある。本発明のこの態様では、ポリマー材料内に提供される潤滑剤配合物は、成形した蓋の内側面に付けられるものとは異なる配合物であってもよい。

成形した蓋の内側面上に提供される潤滑剤配合物は、該蓋が形成される溶融ポリマー材料の量、すなわちポリマー材料の圧縮及び蓋成形の前に該型組立体内に溶融材料が導入されるその溶融ポリマー材料の量、へ該配合物を付けることにより提供されてもよい。

成形した蓋の内側面への該潤滑剤配合物の付着を容易にするには、静電荷が該配合物の付着を容易にするよう該潤滑剤配合物に付けられてもよい。

言及した様に、該潤滑剤配合物は成形した蓋の内側面に不均一に付けられてもよく、それにより、典型的には組み合わせ容器との該蓋の比較的大きい締め代の１つ以上の領域で、組み合わせ容器と接触する内側面の部分上に、平均して、比較的高いレベルの潤滑剤濃度を提供する。

図１及び２は本発明の実施例を図示し、そこでは潤滑剤配合物は蓋１０の内側面の１つ以上の選択領域に付けられている。これらの実施例は潤滑剤配合物の内面の異質性を図示しており、すなわち、潤滑剤は蓋の内外両面の他の部分にあってもよいが、潤滑剤配合物の濃度は該蓋の内側面の特定領域で意図的に増加させられている。これらの領域は、取り付け及び取り外しトルクを発生する、容器終端／蓋の大きい締め代を表す領域である。理想的には、もし該潤滑剤配合物が薄層に裂けた場合、潤滑剤配合物が組み合わせ容器の中味を他の仕方で望ましくなく汚染する場所で、蓋の取り付け又は取り外しに何等影響のない領域上の潤滑を避ける又は最小化することが望ましい。

図１及び２は潤滑剤配合物の２つの異種の付け方を図示する。図１の実施例では、潤滑剤配合物は２０で示す蓋１０の内側面の選択された領域に付けられ、該領域は蓋１０の保持要素、すなわち、ねじ形成部１６に略直角である。区別して、図２の実施例は、それぞれ２２及び２４と呼称される、蓋１０の内側面の２つの異なった選択領域に付けられた２つの異なった潤滑剤配合物を有する。この実施例では、該潤滑剤配合物は蓋１０に略円周状に付けられている。該潤滑剤配合物のこの様な円周状又は環状の付け方は、蓋の内側面の周りに、１８０°以下の様に、３６０°より少なく行うことができる。

潤滑剤配合物の２つの異なる種類の使用法は、潤滑動作の望ましい“精密同調”を提供する。例に依れば、摩擦減少特性の望ましい係数は小さいが、優れた感覚刺激を与える特性を示す潤滑剤配合物が、略蓋のシール部分の、図２の実施例の領域２４の様に、成形蓋と組み合わせ容器の中味との間にインターフエースを提供する該蓋の内側面の領域に使用される。区別して、摩擦低減特性の好ましい係数を有するが、好ましい感覚を刺激する特性の少ない潤滑剤配合物は、領域２２の様な、パッケージ中味／蓋のインターフエースから離れた蓋の内側面の領域に付けられてもよい。

かくして、ベヘン酸アミドの様な好ましい感覚刺激特性を有する潤滑剤配合物が、成形した蓋と組み合わせ容器の中味との間のインターフエースを提供する領域に付けられ、一方エルカ酸アミドの様な好ましい潤滑特性を有するが、好ましい感覚を刺激する特性の少ないもう１つの異なる潤滑剤配合物が該インターフエースから離れた蓋の内側面の領域に付けられる。この仕方で２つの異なる潤滑剤の選択的な付け方により、望ましい蓋取り付
け及び取り外し動作特性が得られる、一方潤滑剤配合物からの望ましくない感覚効果の可能性を減じる。

本発明の原理を具体化するパッケージは頂部壁部分１２と、該頂部壁部分から垂れ下がる環状スカート部分１４と、を備える１０の様なプラスチック成形蓋を具備し、該スカート部分１４は該蓋を組み合わせ容器上に取り外し可能に保持するために少なくとも１つの保持要素１６を有する。該パッケージは、該プラスチック蓋が取り外し可能に取り付けられる容器を具備し、該蓋は潤滑剤配合物を備えるが、そこでは該蓋の外側面よりも該蓋の内側面に該潤滑剤配合物の比較的高い濃度が提供される。該内側面の該潤滑剤配合物は、組み合わせ容器と接触する内側面の部分に比較的高い濃度の潤滑剤配合物が提供されるよう、不均一に分布している。容器への蓋の取り付けの前に容器へ該潤滑剤配合物を付けることにより潤滑剤配合物が該蓋の内側面に提供されることは本発明の範囲内にある。

かくして、本発明に依れば、必要な潤滑剤配合物はパッケージされる時、瓶と接触する蓋面上に直接或る量の潤滑剤を付けることにより供給される。使用される潤滑剤の合計量として、蓋シェルのポリマー又は樹脂内に直接入れられる潤滑剤の量は大幅に減じられる。

潤滑剤の表面コーティングは幾つかの処理方法により付けられ、蓋の内側面上の潤滑剤のコーティングに帰着する。容積内ポリマー配合物からの移動を介して達成される表面潤滑剤に比較すると、取り外しトルクの制御に関連する、使用潤滑剤の効率は本方法を使うことにより実質的に高められることをテストは示している。潤滑剤を必要とする面への直接の潤滑剤のコーティングを適用することにより、蓋シェルに付加される潤滑剤の量は大幅に減じられるか、又は除かれたとさえ云ってもよい。

例に依り、３セットの蓋で２４時間寒冷取り外しトルクテストを行うためテスト蓋が製造された。１セットの蓋はシェルポリマー樹脂内の０．９％のエルカ酸アミド潤滑剤を備えた。第２セットの蓋は蓋ポリマー樹脂内に０．３６％のエルカ酸アミド潤滑剤を備えた。第３セットはポリマー樹脂内に０．３６％のエルカ酸アミドを備え、重量比で約０．１１％を表す量で内側面上にスプレーされたエルカ酸アミド溶液の表面コーティングを備えた。

全ての蓋が標準キャップ取り付けパラメーターを使って組み合わせ容器に取り付けられた。言及すべきは、第３セットの蓋は最初の２つのセットより著しく低い取り外しトルクを示した。キャップが全３セットのキャップについて充分に取り付けられたことはテストと集めたデータから明らかであった。

次のテストはもっと規模の大きいサンプリングで行われ、潤滑剤のレベルは０．０％から０．８５％まで変えられ、そして２，３の蓋サンプルについては高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）が低い濃度でポリマー樹脂に付加された。種々のテスト条件の蓋は２つのグループに分けられ、すなわち、エルカ酸アミドの表面コーティングでスプレーされたものと、更に進んだ処理を受けないもの、である。事実上全ての場合で、スプレーされたキャップのグループはスプレーされないグループより著しく低い取り外しトルクをもたらした。このパターンは実施された種々のパッケージ条件に亘り繰り返された。蓋の表面に付けられる潤滑剤配合物の量は、容器表面上、又はパッケージ作業後組み合わせ飲料内、に潤滑剤を有することを避けるため減じられるべきことはテストから明らかであった。

典型的に、現在の生産では、ポリマー樹脂内に０．５％から０．９％の潤滑剤を有するポリマー配合物が使われている。０．０から０．２％より大きい桁のパーセンテージが、組み合わせ型工具からの蓋の取り外しを容易化するため必要と現在信じられている。しか
しながら、ポリマー樹脂内の、重量比で潤滑剤配合物の０．２％程の低いレベルは、この様な樹脂で成形された蓋について受け入れ可能な取り外しトルクを提供しないことが見出された。０．０２％から１．０％の桁の潤滑剤の表面濃度が受け入れ可能な取り外しトルクを達成するために必要であるように見える。

かくして、本発明は、成形した蓋の各々の内側面での潤滑剤配合物の比較的高い濃度を有するプラスチック蓋の形成を考慮する。該潤滑剤配合物はスプレー付け等により付けられてもよい。該潤滑剤配合物が蓋の内側面に不均一に塗布されることは本発明の範囲内にある。加えて、ポリマー配合物内に提供される１つの配合物と、各成形した蓋の内側面に、スプレー付けに依る様に、付けられる異なる配合物、の様に異なる潤滑剤配合物が提供されることは本発明の範囲内にある。

上記から、本発明の新規な概念の真の精神と範囲から離れることなく多くの変型と変化が行われることが言える。ここに図示される特定の実施例に関して何等限定は意図されておらず、推量されるべきでないことは理解されるべきである。本開示は全てのこの様な変型が請求項の範囲内に入るよう附属請求項によりカバーするよう意図されている。

Claims (25)

1. 型キャビテイを規定するよう一緒に協力する雄型及び雌型を有する型組立体を提供する過程と、
   或る量の溶融ポリマー材料を提供する過程と、
   前記ポリマー材料の或る量を前記型キャビテイ内に堆積させる過程と、
   前記型キャビテイを開くために前記雄型及び前記雌型を分離し、成形した蓋を該キャビテイから取り外す過程と、そして
   前記成形蓋の内側面上に潤滑剤配合物を付ける過程と、を具備する成形蓋の製作方法。
2. 潤滑剤配合物を付ける前記過程が、前記型組立体からの前記蓋の取り外し後、前記蓋の前記内側面に該潤滑剤配合物を付ける過程を備える請求項１記載の成形蓋の製作方法。
3. 潤滑剤配合物を付ける前記過程が、前記雄型に該潤滑剤配合物を付ける過程を備える請求項１記載の成形蓋の製作方法。
4. 潤滑剤配合物を前記ポリマー材料内に提供する過程を具備する請求項１記載の成形蓋の製作方法。
5. 前記ポリマー材料内に提供される前記潤滑剤配合物が前記成形蓋の該内側面に付けられる潤滑剤配合物と異なる潤滑剤配合物である請求項４記載の成形蓋の製作方法。
6. 前記成形蓋を組み合わせ容器に取り付ける過程を具備しており、
   該潤滑剤配合物を前記成形蓋の該内側面に付ける過程が、該潤滑剤配合物を、前記成形蓋が取り付けられる該組み合わせ容器へ付ける過程を備える請求項２記載の成形蓋の製作方法。
7. 該潤滑剤配合物を前記成形蓋の該内側面上に付ける過程が、該潤滑剤配合物を、前記量の溶融ポリマー材料に付けることにより行われる請求項１記載の成形蓋の製作方法。
8. 前記成形蓋の該内側面への付着を容易にするために静電荷を前記潤滑剤配合物に付ける過程を具備する請求項１記載の成形蓋の製作方法。
9. 該潤滑剤配合物を付ける過程が、該成形蓋の該内側面に該潤滑剤配合物を不均一に付ける過程を備える請求項１記載の成形蓋の製作方法。
10. 潤滑剤配合物を付ける過程が、前記蓋の組み合わせ容器との比較的大きい締め代の１つ以上の領域で該潤滑剤配合物を付ける過程を備える請求項９記載の成形蓋の製作方法。
11. 前記蓋の保持要素に略直角に前記潤滑剤配合物を付ける過程を具備する請求項１０記載の成形蓋の製作方法。
12. 前記蓋の略円周状に前記潤滑剤配合物を付ける過程を具備する請求項１０記載の成形蓋の製作方法。
13. 潤滑剤配合物を付ける過程が、該成形蓋の該内側面に２つの異なる種類の潤滑剤配合物を付ける過程を備える請求項９記載の成形蓋の製作方法。
14. 該成形蓋と組み合わせ容器の中味との間のインターフエースを提供する該蓋の内側面の領域に好ましい感覚刺激特性を有する潤滑剤配合物を付ける過程と、前記インターフエー
    スから離れた該内側面の領域に好ましい潤滑特性を有する潤滑剤配合物を付ける過程とを具備する請求項１３記載の成形蓋の製作方法。
15. 前記蓋が、前記雄型と前記雌型を分離し、前記雌型内に前記量のポリマー材料を堆積させ、その後前記型キャビテイを閉じ、成形蓋を形成するよう前記量のポリマー材料を加圧するために前記雄型及び前記雌型を相対的に動かすことにより圧縮成形で形成される請求項１記載の成形蓋の製作方法。
16. 前記蓋が、前記型キャビテイを閉じるよう前記雄型と前記雌型を相対的に動かす過程と、その後前記型キャビテイ内に前記量の溶融ポリマー材料を堆積させる過程と、を有するインジェクション成形で形成される請求項１記載の成形蓋の製作方法。
17. 組み合わせ容器に取り付ける成形蓋であって、
    頂部壁部分と、該頂部壁部分から垂れ下がる環状スカート部分と、を有する蓋カップを具備しており、前記スカート部分が前記蓋を該組み合わせ容器上に取り外し可能に保持するために少なくとも１つの保持要素を有しており、
    前記蓋が潤滑剤配合物を有しており、前記蓋が該蓋の外側面に於けるより該蓋の内側面に於いて該潤滑剤配合物の比較的高い濃度を有する該組み合わせ容器に取り付ける成形蓋。
18. 前記蓋が該蓋のそれぞれ外側面及び内側面で異なる潤滑剤配合物を有する請求項１７記載の組み合わせ容器に取り付ける成形蓋
19. 前記蓋の該内側面の前記潤滑剤配合物が、該内側面の該組み合わせ容器に接触する部分上に該潤滑剤配合物の比較的高い濃度が存在するように、不均一に分布する請求項１７記載の組み合わせ容器に取り付ける成形蓋。
20. 前記蓋が前記蓋の該内側面の２つの異なる領域に付けられた２つの異なる潤滑剤配合物を有する請求項１７記載の組み合わせ容器に取り付ける成形蓋。
21. 該成形蓋と該組み合わせ容器の中味との間のインターフエースを提供する該蓋の該内側面の領域に好ましい感覚を刺激する特性を有する潤滑剤配合物が付けられ、前記インターフエースから離れた該蓋の該内側面の領域に好ましい潤滑特性を有するもう１つの異なる潤滑剤配合物が付けられる請求項２０記載の組み合わせ容器に取り付ける成形蓋。
22. 頂部壁部分と、該頂部壁部分から垂れ下がる環状スカート部分と、を有する蓋カップを備えるプラスチック成形蓋であって、前記スカート部分が前記蓋を組み合わせ容器上に取り外し可能に保持するために少なくとも１つの保持要素を有しているプラスチック成形蓋と、
    前記プラスチック成形蓋が取り外し可能に取り付けられる容器であって、前記蓋が潤滑剤配合物を有し、前記蓋が前記蓋の外側面に於けるより前記蓋の内側面に於いて該潤滑剤配合物の比較的高い濃度を有する容器と、を具備するパッケージ。
23. 前記蓋が該蓋のそれぞれ外側面及び内側面に異なる潤滑剤配合物を有する請求項２２記載のパッケージ。
24. 前記蓋の該内側面の前記潤滑剤配合物が、該組み合わせ容器に接触する該内側面の部分上に該潤滑剤配合物の比較的高い濃度が存在するよう、不均一に分布する請求項２２記載のパッケージ。
25. 前記潤滑剤配合物が、前記容器への前記蓋の取り付けの前に前記容器へ前記潤滑剤配合物を付けることにより前記蓋の該内側面に提供される請求項２２記載のパッケージ。

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