JP2012533485A - シール可能な容器ライニングおよびシール可能な容器 - Google Patents

Abstract

シール可能な容器は、内側表面および開口部を備える実質的に剛体のハウジングと、ライナとを有する。ライナは、ａ）少なくともフルオロポリマー材料から形成され、ハウジングの開口部に取り外し可能に係合するサイズおよび形状のカラーと、ｂ）開口部を備え、カラーにシールされる可撓性バッグとを有する。可撓性バッグは、摩擦抵抗性補強材料および内側フルオロポリマー材料の複合材を含み、内側フルオロポリマー材料は容器の中身に実質的に不活性であり、カラーのフルオロポリマー材料に適合的である。可撓性バッグは、ハウジングの開口部を通り、摩擦抵抗性補強材料がハウジングの内側表面の少なくとも実質的な部分と接触するようなサイズおよび形状である。
【選択図】図１

Description

[0001]本開示は、シール可能な容器ライニングおよびシール可能な容器ライニングを用いるシール可能な容器に関する。

[0002]有機溶媒のような非常に純粋な化学物質は、多くの要求を満たして輸送するために容器に配置されなければならない。容器は、通常の商業的な輸送手段を通じて損傷の可能性に耐えることができなければならず、液体が漏れないようにしなければならず、また、容器内で化学物質または溶媒に対して不活性でなければならない。典型的なタイプの輸送容器は、たとえば、米国特許第４７４１４５７号明細書に開示されている。他のタイプの輸送容器は、ATMI（登録商標）Packagingにより製造されるNOWPak（登録商標） Drum Dispense Systemである。

[0003] １０リットルから２０リットルのような小さな容器内で輸送される高純度の化学物質は、典型的には、漏れや汚染等の問題を生じさせずに充填する場所から最終的な顧客のところへ輸送される。しかし、容器のサイズが１００リットルから２００リットル以上のようなより大きな量にすることは、経済的および効率性の観点から非常に望ましく、また、その場合、漏れの量が有意に増加し、容器の内容物の汚染が有意に増加し得る。

[0004]問題は、輸送の間に、小さな穴が容器ライニング内に伝播することであり、これが内容物の漏れおよび／または汚染を引き起こす。また、容器の可撓性ライナと容器の開口部に位置するライナリングとの間の接続部に関連する問題の発生が増加する傾向がある。したがって、容器の内容物の漏れおよび汚染を生じさせずに、通常の輸送手段により液体化学物質を安全かつ効率的に輸送することができる容器を提供することが望ましい。

[0005]本明細書は、シール可能な容器を提供し、内側表面および開口部を備える実質的に剛体のハウジングと、ライナとを有する。ライナは（ａ）少なくとも、フルオロポリマー材料から形成され、ハウジングの開口部に取り外し可能に係合するようにサイズおよび形状が決められるカラーと、（ｂ）可撓性バッグとを有し、可撓性バッグは、開口部を備え、カラーにシールされ、また、摩擦抵抗性補強材料および内側フルオロポリマー材料の複合材を含み、内側フルオロポリマー材料は、容器の内容物に対して実質的に不活性であり、また、カラーのフルオロポリマー材料と適合的である。可撓性バッグは、ハウジングの開口部を通過するようなサイズおよび形状とされ、可撓性バッグの外側表面が、少なくともハウジングの内側表面の実質的な部分に接触し得るように拡張するようなサイズおよび形状とされる。

[0006]また、シール可能な容器ライニングが提供され、容器ライニングは、少なくともフルオロポリマー材料から形成され、ライナハウジング内の開口部に取り外し可能に係合する寸法および形状に形成されるカラーを含む。また、容器ライニングは、可撓性バッグを含み、これは開口部を備え、カラーにシールされ、摩擦抵抗補強材料および内側フルオロポリマー材料の複合材を含み、内側フルオロポリマー材料は、容器の内容物に実質的に不活性であり、且つ、カラーのフルオロポリマー材料に適合的である。可撓性バッグは、ライナハウジング内の開口部を通り、可撓性バッグが少なくともハウジングの内側表面の実質的な部分に接触できるように拡張するようなサイズおよび形状である。

純粋な化学物質または溶媒のような液体を輸送するのに好適な容器の概略断面図を示す図である。 容器ライナの一部の概略断面図である。 他のライナの概略断面図である。 他のライナな概略断面図である。 図１の容器のネック部分の分解された概略断面図である。

[0012]以下の説明は、説明のために選択された代表的な具体例に言及することを意図しており、本開示を添付の特許請求の範囲に記載された事項を超えて本開示を定義または限定することを意図するものではないことを理解されたい。

[0013]特定の理論に結びつけられることなく、大きなサイズの容器に関連する漏れおよび汚染の１つの問題は、最終目的へ輸送する前に容器が典型的には最大容量の約９０％だけ充填されるという事実に基づくと考えられる。この部分的な充填は、温度変化を生じさせ、輸送中にライナ内で材料の拡張および収縮を可能にする。ライナの全容量の約１０％を充填せずに残すことで、過度な圧力により可撓性ライナが破裂または破断する危険を生じさせずに、そのような拡張を可能にする。しかし、容器の内容物が、それらの全体の拡張容量よりも少ない場合、たとえば９０％または９２％、９３％などよりも少ない場合、液体がライナ内で移動するための十分な空間があり、処理状況に緩やかに依存し、または、比較的に極端に依存する。

[0014]液体の容積および付随する質量が与えられると、可撓性ライナ内の運動は、相対的に薄い可撓性ライナに小さい穴または小さな裂け目を形成する原因となり得る。可撓性ライナは、典型的には約２ミルから約１０ミルの厚さである。そのような容器内の液体のライナに対する運動は、容器がフォークリフト、ハンドトラック、または移動車両などにより輸送されるときに生じ得る。この運動は、液体が、容器内または容器のまわりで「はねる（slosh）」原因となりえ、特にライナの上方部に空間が存在する場合、および、ライナのネックが容器の内側表面に接触するように完全には拡張していない場合であり、それにより、ライナの上方部が、容器の内側表面に沿って間欠的に繰り返し移動し、または容器上で折りたたまれる。内側表面に沿う運動の結果として、ライナは、摩擦運動により穴が成長し、および／または折りたたまれることで、鋭い折り目を形成し、これは追加的な穴の原因となり得る。さらに、そのような液体の運動は、容器において可撓性ライナとライナハウジングの開口部上にシールされるカラーとの間に応力を与えうる。

[0015]この問題の解決策は、シール可能で可撓性の容器ライニングを提供することを含み、容器ライニングはフルオロポリマー材料から形成されるカラーを含む。カラーは、容器ハウジング内の開口部に取り外し可能にサイズおよび形状が決められる。また、この解決策は、カラーにシールされる開口部を備える可撓性ライナバッグを提供することを含む。可撓性のライナバッグは、摩擦抵抗性補強材料および内側フルオロポリマーの複合材を有し、内側フルオロポリマーは、容器の内容物に実質的に不活性であり、且つ、カラーのフルオロポリマー材料と適合的である。バッグは、ハウジング内の開口部を通過するサイズおよび形状であり、また、可撓性バッグの外側表面が少なくともハウジングの内側表面の実質的な部分に接触するように拡張することができる。内側フルオロポリマー材料は、広範囲な有機溶媒のような典型的には大きな容器で用いられる多くの化学物質に不活性であるので、内側の可撓性ライナとして使用することは望ましい。

[0016]一方、摩擦抵抗性補強材料は、ライナの外側部分に摩擦抵抗および強度を提供し、典型的には標準的なライナ内の液体の運動により生じる穴および裂け目の形成を防止する。

[0017]内側フルオロポリマー材料は、広範囲のフルオロポリマー材料から選択することができる。代表的な例は、ＰＦＡ（perfluoroalkoxy）、ＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene）、ＥＣＴＦＥ（ethylene chlorotrifluoroethylene）、ＦＥＰ（fluorinated ethylene propylene）、およびＥＴＦＥ（ethylene tetrafluoroethylene）から選択される少なくとも１つの材料を含む。これは単に代表的なフルオロポリマー材料であり、所望により他の公知のフルオロポリマー材料を使用することができる。

[0018]摩擦抵抗性補強材料は、広範囲の摩擦抵抗性補強材料から選択することができ、たとえば、ファイバーグラスウェブ、ＬＤＰＥ、ポリアミド等のようなものから選択される少なくとも１つのものとすることができ、これらは様々な形態で提供でき、たとえば、ファイバ、紡ぎ糸、粒子、集合物、織地等の形態で提供される。様々なタイプのＮＹＬＯＮ材料を好ましいポリアミドとして使用することができる。

[0019]可撓性ライナーカラーは、少なくともフルオロポリマー材料から形成される。フルオロポリマー材料は、可撓性ライナーバッグの内側フルオロポリマー材料と同一でもよくまた異なるものでもよい。

[0020]摩擦抵抗性材料を含む可撓性ライナーバッグをライナーカラーに接続するときに、予期しない問題が発見された。この接続は、液体に対して密封されなければならず、また、液体がライナ内で移動するときに接続ポイントに付与される応力に抵抗性を備えなければならない。摩擦抵抗性補強材料は、ライナに強度を加え、摩擦抵抗性補強材料をライナに導入することで裂けの問題を解決する。しかし、これは新しい問題を生じさせる。すなわち、可撓性バッグをカラーに適切に接続する能力である。これは、摩擦抵抗性補強材料は、典型的には軟化温度または融点のような、カラーのフルオロポリマー材料と異なる物理的特性を備えるからであり、それにより、これらの２つの要素の間に信頼性のあるシールまたは接続ポイントを形成することが困難になる。たとえば、摩擦抵抗性補強材料は、ファイバーグラスウェブである場合、このウェブ材料は化学的特性および物理的特性が大きく異なり、カラーに容易にはシールしにくい。これらの材料の非適合性にも関わらず、一例として熱溶接のような従来の公知の手段により、可撓性バッグの複合材料をカラーに容易にシールできることが発見された。

[0021]図面を参照すると、図１は、シール可能な容器１０を示し、これは実質的に剛体のハウジング１２、およびハウジング１２内に嵌るようにサイズおよび形状の可撓性ライナ１４を含み。ハウジング１２は上フランジ１６を含み、これは実質的にハウジングのネック部分を保護するのを助け、また、ハウジング１２は、下フランジ１８を含み、これは容器の底部を安定化させるのを助ける。実質的に剛体のハウジング１２は、ファイバーグラス材料、硬プラスチック、ステンレス鋼のような様々な金属等の多くの高強度材料から形成することができる。

[0022]図１は、完全に拡張した構成のライナ１４を示し、ここで、ライナはハウジング１２の内側表面の全体に実質的に隣接している。ライナ１４は、カラー２０および可撓性バッグ２２を有する。可撓性バッグ２２は、いくつかの構成において形成することができる複合材とすることができる。特に有利な構成は複数の層の構成である。代表的な、非限定的な例は、たとえば図２、３に示される構成を含む。これに関して、図２は、２つの層の構成を示し、ここで内側フルオロポリマー材料は層２４として示され、摩擦抵抗性補強材料は相２６として示されている。これらは、区別できる層であり、任意の公知の手段で共に薄板状にされる。図３は、同一の区別できる層２４、２６を示す。しかし、区別できる接着層２８が層２４、２６の間に挟まれる。

[0023]図４は、層が図２、３と同一の手法では区別されない複合材を示す。内側フルオロポリマー材料および摩擦抵抗性補強材料は、単一の層３０に混合されており、これは、この例では主に内側フルオロポリマー材料で形成される上部分３２と、主に摩擦抵抗性補強材料である下部分３４とを備える。この構造は、たとえば、フルオロポリマー材料を摩擦抵抗性材料の上に鋳造することにより、または、フルオロポリマー材料を摩擦抵抗性材料内に注入させることなどにより、公知の方法から形成することができる。他の構成、追加的なおよび／または異なる区別できるまたは区別できない層またはこれらの組み合わせも考えられる。

[0024]可撓性バッグ２２は、典型的には、壁の厚さが約０．００２インチ（０．０５０８ｍｍ）から約０．０１インチ（０．２５４ｍｍ）の薄いバッグであり、また他の厚さを用いることもできる。壁の厚さは約０．００４インチ（０．１０１６ｍｍ）が好ましい。全体のバッグの壁の厚さは、図２−４に示される層の数により影響され得る。図４に示される構成は、典型的には、層または可撓性バッグが最も薄い。これは、この例でのフルオロポリマー材料は、摩擦抵抗材料の少なくとも一方の側部に鋳造され、これは、最小の薄さで最大の機能性を提供するからである。

[0025]図５は、ハウジング１２およびライナ１４のネック部３６の分解図を示す。可撓性ライナ１４は、可撓性バッグ２２だけでなく、カラー３８も含む。カラー３８は、たとえば、可撓性バッグ２２の内側フルオロポリマー材料に熱溶接することができる。カラー３８は、ネック部分３６の開口部４０上に着座する。ネック部３６は、複数のネジ４２を備え、これはキャップ４８のネジ４４に係合する。

[0026]この構成は、可撓性ライナ１４が開口部４０を通して挿入され、輸送中に移動しないように、カラー３８が開口部４０の固定位置に着座することを可能にする。これは、ハウジング１２の内側表面との実質的に完全な接触をする拡張の可能性のための、可撓性ライナ１４をアンカするためのポイントとしても機能する。キャップ４８は、カラー３８のフランジ部分４６に密封係合し、フランジ部分４６をキャップ４８と開口部４０との間で圧縮する。

[0027]ユーザーは空のハウジング１２を入手し、可撓性ライナ１４を開口部４０を通して挿入し、約９０％のような好ましい容量で可撓性ライナ１４を充填し、輸送のために容器をシールする。このシステムは、１００リットルから２００リットルまたはそれ以上の大きな容量の純粋な化学物質、有機溶媒などの液体で満たされた容器を、可撓性バッグ２２に穴、またはカラー３８と可撓性バッグ２２との間の裂け目を形成させることなく、信頼性を持って輸送することができる。

[0028]装置および方法が特定の形態と関連付けられて説明されたが、添付の特許請求の範囲で示される本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、上述した具体的な要素を広範囲の均等物で代替できる。

Claims (7)

1. シール可能な容器であって、
   内側表面および開口部を備える実質的に剛体のハウジングと、
   ライナとを有し、前記ライナは、
   ａ）少なくともフルオロポリマー材料から形成され、前記ハウジングの前記開口部に取り外し可能に係合するサイズおよび形状であるカラーと、
   ｂ）開口部を備え、前記カラーにシールされる可撓性バッグとを有し、前記可撓性バッグは、摩擦抵抗性補強材料および内側フルオロポリマー材料の複合材を有し、前記内側フルオロポリマー材料は、前記容器の中身に対して実質的に不活性であり、前記カラーのフルオロポリマー材料と適合的であり、
   前記バッグは、前記ハウジングの前記開口部を通り、前記バッグの外側表面が前記ハウジングの前記内側表面の少なくとも実質的な部分と接触するように拡張するようなサイズおよび形状である、シール可能な容器。
2. 請求項１に記載のシール可能な容器であって、前記内側フルオロポリマー材料は、ＰＦＡ（perfluoroalkoxy）、ＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene）、ＥＣＴＦＥ（ethylenechlorotrifluoroethylene）、ＦＥＰ（fluorinated ethylene propylene）、およびＥＴＦＥ（ethylenetetrafluoroethylene）からなるグループから選択される少なくとも１つの材料から形成される、シール可能な容器。
3. 請求項１に記載のシール可能な容器であって、前記カラーおよび前記内側フルオロポリマー材料は互いに熱溶接される、シール可能な容器。
4. 請求項１に記載のシール可能な容器であって、前記摩擦抵抗性補強材料は、ファイバーグラスウェブ、ＬＤＰＥ層、およびポリアミド層からなるグループから選択される少なくとも１つのものである、シール可能な容器。
5. 請求項１に記載のシール可能な容器であって、さらに、前記摩擦抵抗性補強材料と前記内側フルオロポリマー材料との間に位置決めされる接着層を有する、シール可能な容器。
6. 請求項１に記載のシール可能な容器であって、前記バッグは、約０．００２インチ（０．０５０８ｍｍ）から約０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）の厚さを備える、シール可能な容器。
7. 請求項１に記載のシール可能な容器であって、前記内側フルオロポリマー材料は、前記摩擦抵抗性補強材料の少なくとも一方の側部上に鋳造される、シール可能な容器。

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