JP2873252B2 - 容器用内シールおよび密封容器 - Google Patents

容器用内シールおよび密封容器

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JP2873252B2
JP2873252B2 JP2502482A JP50248290A JP2873252B2 JP 2873252 B2 JP2873252 B2 JP 2873252B2 JP 2502482 A JP2502482 A JP 2502482A JP 50248290 A JP50248290 A JP 50248290A JP 2873252 B2 JP2873252 B2 JP 2873252B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 1.発明の分野 本発明は従来のねじ付キャップに使用されて容器に気
密、密閉シールを提供する容器の内シールに関する。更
に具体的には、本発明は従来既知の内シールが使用され
る容器の改良された密封性に対して簡単に除去できる容
器の改良内シールに関する。
2.従来技術の説明 食品、薬品等の容器上の気密、密閉シールに対する現
代社会におけるニーズに鑑み、接着剤により容器上リム
へ接着剤により嵌合された内シールを有する蓋が開発さ
れている。かかるシールを実現するために、キャップ後
の充填された容器を誘導加熱設備により発生させた電磁
界へ通過させ、該内シール内でフォイル層を加熱し、そ
れによりヒートシール可能なポリマーフイルムコーティ
ングを溶融する。この種の１方法は非常な商業的成功を
納め、商標“Safe−Gard"で知られ、かつミネソタ州、
セントポールのMinnesota Miningand Manufacturing Co
mpanyにより製造されている。この方法は経口摂取物の
使用に適した密閉シールを提供する。このシールは特に
汚染、酸化および／または湿気からの保護を必要とする
物に効果的である。しかし、使用する誘導電力量にシー
ル力が依存することから、かかる内シールを容器に接着
する接着力の効果的制御が困難である。従って、かかる
容器のシール中に加える電力量を予め厳しく制御する必
要があり、かつその電力量が効果的に制御されてもシー
ルタイトの程度が強くなる。更に、使用できるシール力
の程度は最終使用者が容器から内シールを除去するのに
均衡量の力を必要とすることから制約を受ける。その結
果、かかるシールはナイフ等の鋭利な道具により裂いた
り削ったりされなければならなかった。この問題には容
器に応じたシール力と上記シール力上の制限と言う矛盾
した問題が含まれていた。
Ullman他による米国特許第4,754,890号に開示のごと
く把持目的で内タブ部を有する内シールが開発された
が、制限された予想できない程度のシール力と共に把持
性に関する基本的問題が今日まで効果的に解決されてい
ない。この意味で本発明は重要である。
最終使用者が引っ掻いたり穴をあけたりすることなく
簡単に除去でき、上記シール力と関係なく内シールと容
器との間に強力なシールを可能にする調和のとれた除去
力を有し、かつシール工程中の厳しい制御の必要性を解
除する容器に対するニーズは長年充足されていない。
発明の概要 本発明によれば、上リムにより画定される開口部を有
するタイプの容器に使用するための改良された易開封性
内シールにおいて、 上面を有しかつ容器の上リム上にフィットする本体
部、前記本体部は流体がその本体部を通過するのを防止
するための膜手段を有し、前記膜手段は接着剤層、およ
び前記容器リムに対して前記本体部を接着するための手
段を有し、前記接着手段は第１接着力により前記容器リ
ムに接着するための第１接着構造体、および第１接着力
よりも小さい第２接着力により１側上で前記膜手段の接
着剤層へ接着されかつ他側上で第１接着構造体へ接着さ
れた第２接着構造体を有し、第１接着構造体は第２接着
力と第１接着力のいずれよりも小さい破断強度を有する
材料により加工されている、および 容器から本内シールを除去するときに使用者が把持す
るための前記本体部の外周辺に形成された把持手段から
成り、 それにより前記把持手段が引張られると、前記容器リ
ム上方で第１接着構造体の第１部が第２接着構造体から
層剥離すると共に前記容器リムに接着維持され、かつ第
１接着構造体の第２部が第２接着構造体に接着維持さ
れ、それにより前記容器開口部が露出することを特徴と
する。
更に、本発明は前記内シールを接着した密封容器を提
供する。
本発明による安全内シールを有するタイプの密閉容器
を形成する方法は上リムを有する容器本体を提供し、上
記のごとく構成された内シールを上記上リム上へ設置
し、かつ上記容器と上記内シールとを加熱ステーション
へ送る工程を含み、それにより上記内シールを上記容器
本体へシールしてタイトで効果的な蓋を形成する。
上記および他の本発明の特徴とする新規な利点および
特徴はここに添付しかつその一部を形成する請求の範囲
に特記される。しかしながら、本発明、本発明の利点、
およびその使用により得られる客体のより良い理解のた
めに、本発明の他の一部を形成する図面および添付の記
載事項を参照して本発明の好ましい態様を説明する。
図面の簡単な説明 図１は本発明の好ましい第１態様により構成された密
閉容器の斜視図である。
図２は図１の容器の内シールの部分断面図である。
図３は本発明の好ましい第２態様により構成した内シ
ールの部分断面図である。
図４は図１の内シール配置の断面図である。
図５は容器から内シールを除去する状態を示す図１に
示した容器の断面図である。
図６は本発明の開封力対シール力および既知シール配
置を示すグラフである。
図７は設置ワークステスーションと本発明による内シ
ールのシール法の斜視図である。
好ましい態様の詳細な説明 図面では、同様参照番号は各図において対応構造を示
す。具体的には、図１において首部12とリム14を有する
容器10は首部12上に形成された上昇螺旋ネジ16を含み、
首部12上には当分野で既知のネジに合う適宜のシールキ
ャップが施される。
シール構造体18はリム14により容器10内に形成された
開口部を接着するために設けられる。シール構造体18
は、図１のごとく、円形体部22および可撓性タブ部24を
有する除去自在の内シール20を含む。本体部22は上記開
口部の全範囲およびリム14上へ延びる寸法になってい
る。図１のごとく、タブ部24は本体部22の外周縁部へ連
結され、かつ好ましい態様では本体部22と同一の連続的
に延びる層状材料から形成される。
下記の態様の全てに共通して、シール層または接着層
は第１接着部と第２接着部とを含む。第１接着部は第１
接着力によりリム14、および第１接着力より弱い第２接
着力により第２接着部へ接着している。第１接着部は第
１接着力または第２接着力のいずれよりも小さい破断強
度を有する、上記シール層は第２接着力より大きい第３
接着力により上記本体部の残部へ接着される。
図２は内シール20を一緒に形成する複数層の部分断面
図である。ヒートシール可能材料のシール層26のごとき
第１接着部が容器10の上リム14へ接着するために内シー
ル20の下面上に設けられている。好ましい態様におい
て、シール層26はポリエチレン、ポリエステル等の多層
ポリマーフイルムで形成されかつ0.5−４ミル（0.0127
−0.102mm）厚を有する。最適には、シール層26の厚み
は略１ミル（0.0254mm）である。シール層26はまたポリ
プロピレン、エチレン酢酸ビニルコポリマー（EVA）ま
たは比較的低い引張力と剪断力を有する同様のヒートシ
ール性材料により形成されてよい。シール層26の上面に
は感圧接着剤（PSA）の層28のごとき第２接着部が積層
される。層28は、例えば、イリノイ州、シカゴのMorton
Norwich Products,Inc.より入手できるAdcote 503Aで
形成されてよい。
接着剤層28はシール層26を流体不透過性材料の層30へ
接着させる。層30は金属フォイルで形成されるのが好ま
しい。最適には、層30は１−２ミル（0.0254−0.051m
m）間厚のアルミニウムフォイルで形成される。
強化層34が積層された接着剤の層32を介して層30へ積
層される。層32は、例えばAdcote 503Aで形成されてよ
い。強化層34は、好ましい態様において、ポリエステル
で形成されかつ0.5−20ミル（0.0127−0.508mm）間の厚
みを有する。好ましくは、強化層34は２−４ミル（0.05
1−0.101mm）間厚である。または、強化層34は紙、ポリ
エチレン、ポリマー発泡シート材または比較的高い引き
裂き強度を有する同等の材料で形成されてよい。強化層
34に適した紙の例としてシカゴ、ミドルトンのSorg Pap
er Co.の80lb.漂白クラフト紙がある。この紙の重量は
リーム当たり80lbs.であり、130g/m2に等しい。第２態
様として、強化層34は不織布として既知クラスの材料、
例えばDuPont Corporationにより製造されるTyvek（登
録商標）から形成されることができる。好ましい態様に
おいて、図２に関して上記した内シール20内の各種層は
内シール20の本体とタブ部24との両者へ延びる。
図２の態様による満足できる内シールの２つの特定構
造について以下に説明する。
実施例１ この構造において、内シール20はポリエステルまたは
ポリ塩化ビニルで形成される容器10に使用するのが適当
である。シール層26は50 OL−2 Mylarブランドフイルム
で形成される。このフイルムは0.4ミル（0.01mm）厚の
上層とこの上層へ接着された0.1ミル（0.002mm）厚の下
層で構成される。この上下両層はポリエステルで合成さ
れ、かつその下層は密封性に対してその上層より低い融
点をもつように調整される。この構造における接着剤層
28はAdcote 503A接着剤で形成され、かつ層30は略１ミ
ル（0.025mm）厚のアルミニムフォイルで形成される。
強化層34は略２ミル（0.05mm）厚のポリエステルフイル
ムで形成され、かつAdcote 503A接着剤で形成された接
着剤層32により層30へ接合される。この接着剤は24in2
につき0.925−1.4グレーン（77.4−117.2mg/200cm2）の
コーティング重量まで拡散される。この構造において、
層剥離は、内シールが容器10から除去されるときにシー
ル層26内で生じた。
実施例２ この構造において、シール層26は合計厚が略0.5ミル
（0.0127mm）のMylar 50−OL2フイルムで形成されかつ
実施例１と同様に、構成される。層30は略１ミル（0.02
5mm）厚のアルミニウムフォイルで形成されかつAdcote
503A接着剤で形成された層28により層26へ接合される。
強化層34は略５ミル（0.127mm）厚のポリエチレンフォ
ームで形成され、Adcote 503A接着剤の接着剤層32によ
り層30へ接合される。この接着剤は0.925−1.4グレーン
/24in2（77.4−117.2mg/200cm2）のコーティング重量ま
で拡散する。この構造において、上記内シールの開封時
の層剥離はシール層26内で生じた。
図３は本発明による内シールの第２態様48の部分断面
を示す。内シール48はシール層26のとして一体化された
第１接着部、流体不透過性層30、接着剤層32および強化
層34を含み、それらの各々は図２の態様に関して上記し
た各層に対応する。だたし、内シール48は接着剤プライ
マー層50およびフォイル層30をシール層26へ接合させる
接着剤層52として一体化された第２接着部を有する。接
着剤層52は、例えば、Kraton（登録商標）1107接着剤で
形成されてよく、略１−２グレーン/24in2（83.7−167.
4mg/200cm2）のコーティング重量まで拡散されるのが好
ましい。プライマー層50は接着剤層52を流体不透過性層
30へ、シール層26へ接着するよりも強力に接着するため
に設けられている。このようにして、内シール48は、容
器10から除去されるときに、接着剤層52とシール層26と
の間の界面に沿って層剥離するように規制される。プラ
イマー層50はテネシー州、キングスポートのEastman Ch
emical Prosducts,Inc.により製造されるCP 343−１プ
ライマーのごとき塩素化ポリオレフィンで形成されるの
が好ましい。
実際に構成されかつ満足できるものであった内シール
48の２例について以下に詳述する。
実施例２ この構造において、シール層26は略１ミル（0.0025m
m）厚みのポリエチレンフイルムで形成される。接着剤
層52はKraton（登録商標）接着剤で形成されかつ略１グ
レーン（83.7mg/200cm2）のコーティング重量まで拡散
する。プライマー層50はEastman CP 343−１プライマー
で形成される。層30は略１ミル（0.025mm）厚のアルミ
ニウムフォイルで形成され、かつAdcote 503A接着剤の
接着剤層32により層34へ結合され、この接着剤層は0.92
5−1.4グレーン/24in2（77.4−117.2mg/200cm2）のコー
ティング重量まで拡散される。強化層34は略２ミル（0.
05mm）厚のポリエステルフイルムで形成される。
実施例４ この構造において、シール層26は略１ミル（0.025m
m）厚のポリエチレンフイルムで形成され、Eastman CP
343−１プライマーで形成されたプライマー層50とKrato
n（登録商標）1107で形成された接着剤層52により略１
ミル（0.025mm）厚みのアルミニウムフォイルの層30へ
接合される。この接着剤層は略１グレーン（83.7mg/200
cm2）のコーティング重量まで拡散される。強化層34は
略６ミル（0.152mm）厚の80lb./リーム（130g/m2）クラ
フト紙で形成され、Adcote 503Aの接着剤コーティング
により層30へ接着される。この接着剤コーティングは実
施例１に記載のコーティング重量まで拡散される。
図４および５を参照して、容器10から内シール20,28
を除去する場合について説明する。内シール20を下記の
ようにして容器10のリム14上へシールする。内シール2
0,48を図４のようにリム14のまわりの位置から除去する
ために、タブ部24を握って上方へ引っ張る。上記接着剤
層が上記シール層と上記容器リムとの間の接着力より弱
い接着力で上記シール層へ接合されているから上記運動
により先ず接着剤層52がシール層26から内シール20のリ
ム14上へ延びる部分で層剥離する。この層剥離領域は図
５に剥離された面部38として示されている。この時、シ
ール材の一部36はリム14へ接着したままである。シール
層26の破断強度は上記接着力のいずれよりも小さいの
で、タブ部24が更に上方へ引っ張られるにつれて、シー
ル層26は破断し、リム14の内縁部のまわりで徐々に裂
け、ついには本体部22が完全に容器10から除去される。
シール材の層剥離層36はリム14へ接着されたままであ
り、容器10から物が除去されるのを邪魔しない。
内シール20の場合、層剥離はタブ部24を握って上方へ
引っ張るときにシール部26内で生じる。50 OL−2Mylar
ブランドフイルムを使用してシール層26が形成される場
合、層剥離は上記フイルム内のポリエステルの２構成層
間の界面に実質的に沿って生じることが知見されてい
る。ただし、一定量の亀裂は層剥離中に下層へ生じる。
例えば、層剥離は先ず上記界面部上に生じ、ポリエステ
ルの下層へ僅かに外れ、次いで上記界面層へ戻る。リム
14へ接着されることになる上記層剥離領域は剥離面部38
として図５に示されている。内シール48の場合のよう
に、シール材の一部36はリム14へ接着したままである。
上部24を更に上方へ引っ張るとシール層26は破断して徐
々にリム16の内縁部のまわりで裂け、ついには本体部22
が完全に容器から除去される。
層剥離はシール層26とリム14との間で直接ではなく内
シール20,48内で生じるので、既知設計の内シールのご
とくシール工程中にシール層26へ加える熱量を厳しく制
御する必要はない。
図６は従来技術構造を凌駕する本発明の利点を表すグ
ラフを示す。図６において、カーブ54はVitel（登録商
標）PE100のごとき単一の非晶質ポリエステル接着剤層
を持つ従来技術の内シールを開封するのに必要な力と容
器上の接着剤を溶融するために使用される誘導加熱ステ
スーションにおける電力セッティングを示す。Vitel
（登録商標）PE100はオハイオ州、アクロンのGoodyear
Tire and Rubber Companyから市販されている。カーブ5
6は内シール20の説明で実施例１により構成された内シ
ールを開封するのに必要な力を示す。
図６に示したデータを作成するために使用された開封
力のテストにおいて、４オンス（118.3ml）43,410フィ
ニッシュの連続ねじポリエステル瓶が43,410フィニッシ
ュのポリプロピレンキャップと共に使用された。この瓶
はカリフォルニア州、アナハイムのSetco,Inc.から入手
できる。また、上記キャップはメイン州、イーストハン
プトンのTubed Products,Inc.から入手できる。各テス
ト内シールはキャップと内シールとの間で折り返された
タブを有し、かつキャップの開口端部に対面する内シー
ルのヒートシール側部を有するキャップ内に設置され
た。このキャップはオハイオ州、トレノのIllinois Gla
ss Co.から入手できるばねトルクテスタにより20インチ
−ポンド（230.5g−ｍ）まで締結された。上記内シール
をニューヨーク州、ニューヨークシティのLepel Hiogh
Frequency Laboratories,Inc.製のLepel高周波数誘導ユ
ニット、Model No.T−2.5−1KC−AP−BWにより上記瓶へ
接合した。上記誘導ユニットの電力設定はパーセンテー
ジで図６に示し、開封力（除去力）上の効果を決定し
た。
接合後、上記瓶、キャップ、および内シールを冷却し
て上記キャップを除去した。ミネソタ州、セントポール
のMinnesota Mining and Manufacturing Companyから入
手できる６インチ（152mm）長のNo.898フィラメントテ
ープを半分に折って各接着面を接着し、かつ各接着面を
内シールのタブの対向面で接着した。次いで、瓶をInst
ron Model 1123引張テスタの下部で挟持して瓶が垂直に
なるようにした。このフィラメントテープをInstronテ
スタの上顎で挟持した。Instronテスタの上顎を分離し
て内シールを瓶から離し、分離時の力のレベルを記録し
た。
カーブ54と56を比較すると、所望範囲内の開封力を維
持するために本発明で使用される電力設定範囲は従来内
シールの可能範囲より非常に広いことが明らかである。
従って、本発明によれば内シールで密封された容器の開
封力に関して非常に高いレベルの質管理が維持できる。
図７を参照して以下の容器へ内シール20,48を設置す
る好ましい方法を説明する。図７に示されたように、内
シール20,48を先ず容器10の開口部上へ設置してその周
辺部をリム14上へ延ばす。これは直接してもよいし、ま
たは内シール20,48をねじ付キャップ部材内へ設置しか
つ首部12のねじ16上へ上記キャップ部材をねじ込み、当
業界で既知の方法により内シール20,48をリム14に対し
て付勢してもよい。この方法は図７の設置ステーション
40で表した。内シール20,48を容器10へ設置した後にそ
の組立体をコンベア46等でヒートシールステーションへ
移送する。このヒートシールステーションは誘導ヒータ
44を有する。上記瓶10と内シール20から成る組立体が誘
導ヒータ44を通過するにつれて、金属フォイル層30が加
熱され、これが次に層26をリム14へ接着させ、内シール
20を容器10の首部12へ効果的にシールさせる。内シール
20へ加えられる熱量は層26を溶融して、上記理由から層
26とPSA層52との間におけるよりも強い接着力でリム14
へ接着させることができ、かつ容器10の適性なシールを
確実にする量でなければならない。
しかし、本発明の多くの特徴および利点は構造および
機能の詳細と共に上記に説明されたが、上記開示は説明
の便宜のためにすぎず、細部、特に、本発明の精神の範
囲で部材の形状、寸法および配置等を添付請求の範囲に
記載された要件の広義解釈による最大限まで変化できる
ことは理解されるであろう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B65D 77/38 B65D 77/20

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】上リムにより画定される開口部を有するタ
    イプの容器に使用するための改良された易開封性内シー
    ルにおいて、 上面を有しかつ容器の上リム上にフィットする本体部、
    前記本体部は流体がその本体部を通過するのを防止する
    ための膜手段を有し、前記膜手段は接着剤層、および前
    記容器リムに対して前記本体部を接着するための手段を
    有し、前記接着手段は第１接着力により前記容器リムに
    接着するための第１接着構造体、および第１接着力より
    も小さい第２接着力により１側上で前記膜手段の接着剤
    層へ接着されかつ他側上で第１接着構造体へ接着された
    第２接着構造体を有し、第１接着構造体は第２接着力と
    第１接着力のいずれよりも小さい破断強度を有する材料
    により加工されている、および 容器から本内シールを除去するときに使用者が把持する
    ための前記本体部の外周辺に形成された把持手段から成
    り、 それにより前記把持手段が引張られると、前記容器リム
    上方で第１接着構造体の第１部が第２接着構造体から層
    剥離すると共に前記容器リムに接着維持され、かつ第１
    接着構造体の第２部が第２接着構造体に接着維持され、
    それにより前記容器開口部が露出することを特徴とする
    容器用内シール。
  2. 【請求項２】前記膜手段は流体不透過性膜から成る、請
    求項１の内シール。
  3. 【請求項３】前記膜はアルミニウムフォイルの層から成
    る、請求項２の内シール。
  4. 【請求項４】前記第１接着構造体は前記第２接着構造体
    よりも低い溶融温度を有する、請求項１の内シール。
  5. 【請求項５】前記第１接着構造体は、実質的に、ポリエ
    ステル、ポリプロピレン、ポリエチレンおよびEVA、お
    よびそれらのラミネートまたは配合物から成る群から選
    択された材料で構成される、請求項１の内シール。
  6. 【請求項６】前記第１接着構造体はヒートシール可能な
    フイルム層から成り、かつ前記第２接着構造体は感圧接
    着剤層から成る、請求項２の内シール。
  7. 【請求項７】前記ヒートシールフイルム層は、実質的
    に、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンおよ
    びEVA、およびそれらのラミネートまたは配合物から成
    る群から選択された材料で構成される、請求項１の内シ
    ール。
  8. 【請求項８】前記把持手段と前記本体部は連続した共通
    の材料層により形成されている、請求項１の内シール。
  9. 【請求項９】上リムを有する容器、 前記容器リム上にフィットする本体部から成る内シー
    ル、前記本体部は上面を有しかつ流体がその本体部を通
    過するのを防止するための膜手段を有し、前記膜手段は
    接着剤層、および前記容器リムに対して前記本体部を接
    着するための手段を有し、前記接着手段は第１接着力に
    より前記容器リムへ接着するための第１接着構造体、お
    よび第１接着力よりも小さい第２接着力により１側上で
    前記膜手段の接着剤層へ接着されかつ他側上で第１接着
    構造体へ接着された第２接着構造体を有し、第１接着構
    造体は第２接着力と第１接着力のいずれよりも小さい破
    断強度を有する材料により加工されている、および 前記容器から本内シールを除去するときに使用者が把持
    するための前記本体部の外周辺に形成された把持手段か
    ら成り、 それにより前記把持手段が引張られるときに、前記容器
    リム上方で第１接着構造体の第１部が第２接着構造体か
    ら層剥離すると共に前記容器リムに接着維持され、かつ
    第１接着構造体の第２部が第２接着構造体に接着維持さ
    れ、それにより前記容器開口部が露出することを特徴と
    する密封容器。
  10. 【請求項１０】前記膜手段は流体不透過性膜から成る、
    請求項９の密封容器。
  11. 【請求項１１】前記膜はアルミニウムフォイルの層から
    成る、請求項10の密封容器。
  12. 【請求項１２】前記第１接着構造体は前記第２接着構造
    体よりも低い溶融温度を有する、請求項９の密封容器。
  13. 【請求項１３】前記第１接着構造体は、実質的に、ポリ
    エステル、ポリプロピレン、ポリエチレンおよびEVA、
    およびそれらのラミネートまたは配合物から成る群から
    選択された材料で構成される、請求項９の密封容器。
  14. 【請求項１４】前記第１接着構造体はヒートシール可能
    なフイルム層から成り、かつ前記第２接着構造体は感圧
    接着剤層から成る、請求項10の密封容器。
  15. 【請求項１５】前記ヒートシールフイルム層は、実質的
    に、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンおよ
    びEVA、およびそれらのラミネートまたは配合物から成
    る群から選択された材料で構成される、請求項14の密封
    容器。
  16. 【請求項１６】前記把持手段と前記本体部は連続した共
    通の材料層により形成されている、請求項９の密封容
    器。
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