JP3302178B2 - 合成樹脂製容器蓋 - Google Patents
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Description
するものでより詳細には、密封精度が高く、容器口部と
の密封性、特に耐衝撃密封性や耐圧密封性に優れてお
り、且つ製造も容易なライナー付合成樹脂製容器蓋に関
する。
ルの口部の密封に使用する容器蓋としては、廃棄処理の
容易さやリサイクルの容易さから、金属製のものに代わ
って、合成樹脂製容器蓋が好まれる傾向になっている。
部内面側を構成する合成樹脂製そのものを密封材として
使用したものもあるが、密封性能、特に耐圧密封性能の
点では、柔軟性やクッション性に優れたライナーやパッ
キングを用いたものが適している。
04号、特公平6−8141号公報には、このようなラ
イナーを設けた容器蓋において、蓋殻体からのライナー
の脱着を防止するため、スカート部から内方に延びてい
る環状のライナー保持部材を設けることが開示されてい
る。
蓋殻体内にパッキングを設けた容器蓋において、容器蓋
の天面部に複数個の環状リブを設けた合成樹脂製容器蓋
が開示されている。
スカート部から内方に延びている環状のライナー保持部
材を設ける方式では、容器蓋殻体を成形する際、容器蓋
殻体の環状保持部材の部分が無理抜きとなるため、環状
のライナー保持部材を肉薄のものとしなければならな
く、ライナーの型押し成形に際して、外側スリーブと環
状保持部材とを係合させるとき、環状保持部材が波打ち
変形してライナーが外に漏れたり或いはライナー外周の
密封部の寸法を厳密に制御することが困難となるという
問題がある。
は、天面部のバックリング変形により耐圧密封性が低下
するから、ビン口頂部での密封よりもビン口外周部での
密封が望ましいが、上記前者の容器蓋では、このような
密封構造を取ることも困難である。
周部での密封を行うという点では満足しうるものである
が、容器蓋内にパッキングを一枚一枚装填するという煩
瑣で手間のかかる操作が必要であり、また装填したパッ
キングが脱落する場合もあり、作業性の点でも未だ十分
満足しうるものではない。
く、容器口部との密封性、特に耐衝撃密封性や耐圧密封
性に優れており且つ製造も容易なライナー付合成樹脂製
容器蓋を提供するにある。
脂容器蓋の天面部と、内側に容器口部係合用ネジを備え
たスカート部と、該天面部内面から内向きに且つスカー
ト付根近傍部分より径内方に小間隔の空隙をおいて形成
された環状凸部と、前記天面部内側に押圧成形により施
された密封用ライナーと、環状凸部の内側面にこれに沿
って形成されたライナーの実質上の垂直部とから成り、
容器口部外側縁とライナーの実質上の垂直部との係合に
より密封性をもたせると共に、前記環状凸部とスカート
付根近傍部分との間にこれらを橋絡する複数のリブが周
状に配置されたことを特徴とするライナー付き合成樹脂
製容器蓋が提供される。
部に対して実質上垂直に設けられ且つ環状凸部の内周面
が密封すべき容器口部の径よりも大きく且つ容器口部係
合用ネジの径よりも小さい径を有することが最も好まし
い。また、前記前記環状凸部が先細りでしかも外周面が
内向きに傾斜した形状を有することが望ましく、内周面
が先端に向けてやや内向きに傾斜した可撓性先端部また
は内向きに突出した先端部を備えていることが特に好ま
しい。更に、前記環状凸部が実質上垂直の内周面を備え
ていることもできるし、前記環状凸部がやや内向きに傾
斜した内周面を備えていることもできる。
ブを径方向に対して傾斜した角度で配置するのが特に望
ましい。
殻体とこの殻体の内面側に設けられたライナーとから成
り、しかも蓋殻体は天面部と、内周面に容器係合用ネジ
を備えたスカート部とから成っているが、該天面部内面
から内向きに且つスカート付根近傍部分より径内方に小
間隔の空隙をおいて環状凸部を設けたこと及びこの環状
凸部の内側面に沿ってライナーの実質上の垂直部(立ち
下がり部)を形成したことが顕著な特徴である。
ことにより、押圧成形により径外方に展延されるライナ
ー材が凸部にせき止められて、実質上の垂直部(押圧成
形の際は立ち上がり部)を形成し、容器口部の外周部と
ライナーの実質上の垂直部との間で、上下に一定の幅を
持った筒状の面積シールが可能となる。このため、本発
明のライナー付き合成樹脂製容器蓋では、天面部が圧力
によりパネリング変形しても、持続した耐圧密封が行わ
れることになる。しかも、容器への打栓や容器からの開
栓時に環状凸部とライナーの実質上の垂直部との間に作
用する力も、主として上下方向或いは周方向の剪断力で
あって、引き剥がし力ではないので、環状凸部とライナ
ー実質上の垂直部との間の密着性が損なわれないという
利点がある。
との間に小間隔の空隙部を設けたので、環状凸部に径外
方に広がる弾性変形を許容でき、これにより容器口部外
周に若干の寸法誤差があっても打栓の際確実な密封が可
能となり、前述した上下方向の面積シールと相俟って、
耐衝撃シール性をも顕著に向上させることができる。
ので、容器蓋殻体を成形するときにもこの部分が金型か
らの無理抜きでないため、成形操作が容易であるばかり
ではなく、環状凸部の形状及び寸法等にも格別の制約を
受けないという利点もある。
部に対して実質上垂直に設け、しかも環状凸部の内周面
を密封すべき容器口部の外周径よりも大きく且つ容器口
部係合用ネジの内周径よりも小さい径を有するようにす
ることにより、容器の打栓及び開栓が容易に行われるば
かりではなく、容器殻体の成形も、ライナーの押圧成形
も容易に行うことができる。
周面が先端に向けてやや内向きに傾斜した形状のものと
することにより、容器蓋殻体の成形に際しての型抜きが
容易となるばかりでなく、ライナーの殻体への保持が確
実になると共に、環状凸部と成形に使用する外周スリー
ブとの密封的係合も確実になるという利点がある。特に
環状凸部が先細りでしかも内周面が先端に向けてやや内
向きに傾斜した可撓性先端部または内向きに突出した可
撓性先端部を備えているのが上記の作用効果の点で特に
よい。環状凸部の内周面は垂直であっても良いし、やや
内向きに傾斜した形状であってもよい。
て、この容器蓋は、容器蓋殻体(シェル)1とその内部
に設けられたライナー2とからなっており、容器口部3
上に打栓されている。蓋殻体1は合成樹脂の射出成形或
いは圧縮成形により一体に成形されていて、天面部4及
び該天面部の周縁から垂下しているスカート部5からな
っている。スカート部5の内面側には容器口部3に締結
するための雌ねじ6が形成されており、一方外面側には
容器蓋を把持するためのローレット溝7が形成されてい
る。スカート部5の下方には、容器と係合するフラップ
片8aを備えた締結用バンド8が、開栓の際切断される
ミシン目等のピルーファプルーフ機構9を介して設けら
れている。
等で形成されており、その側面には締結及び開栓のため
の雄ねじ10が設けられており、その下方には係止用あ
ご部11及び充填並びに移送工程において容器を支持す
るための支持リング12が設けられている。容器口部3
には、容器蓋のライナー2との密封に役立つ頂部13及
び頂部の外周側に形成された密封用外周部14がある。
5から内向きに且つスカート付根近傍部分16より径内
方に小間隔の空隙17をおいて環状凸部18を設ける。
図1に示す具体例において、環状凸部18の内側面19
は天面部内面に対して実質上鉛直であり、その先には先
細りでしかも内周面が先端に向けてやや内向きに傾斜し
た可撓性先端部20を備えている。
により施された密封用ライナー2が設けられているが、
殻体1の環状凸部18の内側面19にこれに沿って形成
されたライナーの立下り部21が形成されていること
が、容器口部の密封用外周部14との間に耐圧衝撃性及
び耐衝撃密封性に優れた密封構造を形成するために重要
である。図に示す具体例についてより詳細に説明する
と、密封用ライナー2は、その成形法にも関係するが、
中央に薄肉の中央部22があり、その周囲に厚肉の周辺
部23があり、この厚肉周辺部23の外周側に前述した
実質上の垂直部21がある。薄肉中央部22と厚肉周辺
部23との間に、テーパ状の下向き突起部24が形成さ
れているが、これは厚肉周辺部及び実質上の垂直部の形
成を容易に行わせるためのものであり、これについては
成形法に関して後から詳述する。
法を説明するための図2乃至図5において、図2(A)
は密封用ライナー樹脂供給工程、図3(B)はライナー
成型用工具の下降開始工程、図4(C)は成形準備終了
工程、図5(D)は成形終了工程をそれぞれ示す。
したものと同様であるが、ッ図2(A)のものでは、容
器蓋の内側から見たより詳細な構造が示されている。即
ち、前述したミシン目は、スカート部5と締結用バンド
8とを完全に切断する切断線29と、スカート部5及び
締結用バンド8を周方向に間隔をおいて連結する内方リ
ブ25とから成っている。また、スカート部5の内面側
の雌ネジ6は周方向に一定間隔をおいて軸方向に切り欠
かれていて、開栓時のガス抜き26を形成している。更
に、締結用バンド8の下端縁(図2では上端となってい
る)には、容器と係合するフラップ片8aを補強するた
めの内向きのカール部27が形成されている。更にま
た、打栓に際して、容器口部と締結用バンド8との相対
的な回転を防止し、ミシン目における内方リブ25の切
断を確実に防止するためにフラップ片8aは径方向に対
して一定の傾斜角度で設けられていることも明らかであ
る。
天面部が下側となるように、ライナー成形装置のアンビ
ル(図示せず)上に保持され、この容器蓋殻体1内に押
出機のノズルを通して、密封用ライナー形成用の樹脂組
成物の溶融ペレット28が供給される。
形用アセンブリ装置は、ライナー中央部形成用先端部3
0を有するコア31、ライナー密封部形成用先端部32
及び先端の内周側に切り欠き36を有する中間ブッシュ
33及び容器蓋の前記環状凸部18と係合する係合用先
端部34を有する外側スリーブ35とから成り、これら
の部材は同心円状に配置されている。中間ブッシュ33
が最も下方に突出した状態にあり、外側スリーブ35は
それよりやや後退した位置にあり、コア31は最も後退
した位置にある。図示していないが、これらの各部材は
流体シリンダーのような加圧手段或いはスプリングのよ
うな弾性部材を介してカム等の加圧機構に接続されてお
り、昇降動可能に設けられている。コア31、中間ブッ
シュ33及び外側スリーブ35は上記状態を維持しなが
ら容器蓋殻体1に向けて下降し、コア31が溶融ペレッ
ト28を押圧し始める。
なおも下降を続け、図4(C)に示すとおり、中間ブッ
シュ33のライナー密封部形成用先端部32が容器蓋殻
体1の天面部内面と係合し、容器蓋殻体1を確実に保持
する。同時に外側スリーブ35の係合用先端部34が容
器蓋の環状凸部18と密封的に係合し、これによりライ
ナーの厚肉外周部及び実質上の垂直部を形成するための
準備が完了する。この間も、コア部31は下降し続け、
溶融ペレット28を押圧する。
ナー中央部形成用先端部30と天面部内面15との間に
充満したライナー形成用樹脂28は、なおもコア31で
押圧され、樹脂圧によりコア31の外側面と中間ブッシ
ュ33の切り欠き36とで規定される空間内に流入し
て、中間ブッシュ33をその圧力に抗して後退させる。
これにより、中間ブッシュのライナー密封部形成用先端
部32、外側スリーブの係合用先端部34、天面部内面
15の周辺部及び環状凸部18の内側面19で規定され
る空間に樹脂が流入して、これによりライナー中央部を
薄肉に成形すると共にライナー周辺部を中央部より厚肉
に且つ環状凸部内側面19にライナーの実質上の垂直部
(図では容器蓋を倒立させているので、立ち上がり部と
なる)を形成させることが可能となる。
8が天面部4に対してほぼ垂直に設けているので、環状
凸部18と外側スリーブ35との係合密封を、この環状
凸部18を変形させることなく確実に行うことができ、
その結果として、ライナー形成用樹脂の漏れ等を生じる
ことなしに、寸法精度の極めて高いライナーの実質上の
垂直部を形成させることができる。また、容器蓋殻体1
の成形に際しても、環状凸部18の成形が型からの無理
抜きとならないため、成形が容易で、しかも環状凸部1
8の諸寸法を変形等を生じない所望の寸法に設定できる
という利点がある。
よく示されるように、ライナーの実質上の垂直部21と
容器口部の密封用外周部14との間で、容器軸方向に一
定の幅を持った面積シールが行われるので、容器と容器
蓋との間に、圧力や衝撃により相対的な軸方向のずれを
生じても、優れた密封性が得られることが明らかであ
る。また、環状凸部18は蓋殻体のスカート部5から小
間隔をおいて独立に設けられているので、蓋殻体1に衝
撃が加わった場合でも上記シール部にその影響が及ぶの
を回避乃至緩和でき、また容器口部の径方向に加わる外
力をも環状凸部18の弾性変形で緩和できるという利点
もある。
カート部5との間に小間隔の空隙が形成されていること
は必須不可欠であるが、所望によっては、両者の間にリ
ブ構造を設けることができる。
面図)、図7(下面図)及び図8(斜視図)において、
前述した環状凸部18とスカート付根近傍部分16との
間にこれらを橋絡する複数のリブ38が周方向に間隔を
おいて周状に配置されている。このリブ38は、環状凸
部18のある程度の変形は許容するが、過度の変形は防
止し、しかも環状凸部18を機械的に強化する作用を行
う。
斜した角度で配置するのが特に望ましく、リブ31の内
向きの傾斜方向と蓋殻体の開栓方向とが一致することが
開栓容易性の点で望ましい。というのは、本発明の口部
外周密封形式では、開栓トルクがやや大きくなる傾向が
あるが、上記のリブの配置では、手による開栓も比較的
容易である。
至図12において、図9の例では、環状凸部18は内方
に向けて先細りでしかも外周面19bは内向きに傾斜し
た形状を有している。環状凸部18の内周面19は垂直
である。図10の例では、同様に環状凸部18は内方に
向けて先細りでしかも外周面19bは内向きに傾斜した
形状を有しているが、環状凸部18の内周面19もやや
内向きに傾斜している。図11の例では、やはり環状凸
部18は内方に向けて先細りでしかも外周面19bは内
向きに傾斜した形状を有しているが、内向きに突出した
可撓性先端部20を備えている。図12の例では、環状
凸部18は内方に向けて先細りでしかも外周面19bは
内向きに傾斜した形状を有しており、環状凸部18の内
周面19は垂直であるが、内周面がやや内向きに傾斜し
た可撓性先端部20を有している。
らず、ライナーによる密封が維持されるような剛性を有
するべきであり、各種プラスチックから形成されている
のがよい。プラスチックとしては、高密度ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、熱可塑性ポリエステル、ポリアミ
ド、スチレン系樹脂、ABS樹脂等が挙げられる。殻体
の形状は、王冠、スクリュウキャップ、ピルファープル
ーフ型キャップ、ラグキャップ等であってよい。
施され、その場で密封に必要な形状に成形され、必要な
クッション性と柔軟性を有するものをいう。これらのラ
イナー形成用樹脂としては、オレフィン樹脂、例えば低
−、中−、高−密度のポリエチレン、アイソタクティッ
クポリプロピレン、プロピレン−エチレン共重合体、ポ
リブテン−1、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブ
テン−1、エチレン−ブテン−1共重合体、プロピレン
−ブテン−1共重合体、プロピレン−ブテン−1共重合
体、エチレン−プロピレン−ブテン−1共重合体、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体、イオン架橋オレフィン共重
合体(アイオノマー)或いはこれらのブレンド物等のオ
レフィン系樹脂が適当である。
ー、例えば、エチレン−プロピレン共重合ゴム、エチレ
ン−プロピレン−ジエン共重合ゴム、SBR,NBR、
熱可塑性エラストマーとのブレンド物で使用することも
できる。
ち、塩化ビニル樹脂を可塑剤に分散させ、加熱によりゲ
ル化させるものや、同様にアクリル樹脂プラスチゾル、
即ち、アクリル樹脂を可塑剤に分散させ、加熱によりゲ
ル化させるものをライナーの形成に使用してもよい。
ンド物で使用することが好ましい。本発明に用いるライ
ナーは、脱酸素剤含有樹脂層を備えていることもでき、
このライナーは、脱酸素剤含有樹脂単独から形成されて
いてもよいし、脱酸素剤含有樹脂と他のライナーとの複
合体からなっていてもよい。
器口部の外周密封部径(R)よりも大きく且つ容器口部
係合用ネジの径よりも小さい径(r)を有することは当
然であるが、ライナーの実質上の垂直部21の厚み
(d)との間には、次の関係があるべきである。 r>R>r−d
体の大きさによっても相違するが、一般に高さが1.6
乃至2.3mm,特に2.0乃至2.2mmの範囲にあ
るのがよく、一方厚みは0.2乃至0.5mm,特に
0.3乃至0.4mmの範囲にあるのがよい。
部)21の厚みは、0.4乃至1.0mm,特に0.5
乃至0.8mmの範囲にあるのがよく、ライナーの実質
上の垂直部(立下り部)21と容器口部外周密封部との
食い込み寸法は、0.2乃至0.4mm程度とするのが
適当である。
ある。例えば、多くの場合、容器蓋殻体とライナーとの
間で十分満足できる密着性が得られるが、接着を完全に
行うために、容器蓋内面に接着剤を塗布したり、或いは
ライナー内に接着性付与成分を配合したりすることがで
きる。また、容器蓋殻体の天面部内面にライナーとの間
に機械的係合を増大させるための突起等を設けることも
できる。
殻体の天面部内面にほぼ垂直に且つスカート付根近傍部
分より径内方に小間隔の空隙をおいて環状凸部を設けた
ことにより、ライナーの成形に際して、この環状凸部の
内側面に沿ってライナーの実質上の垂直部を形成するこ
とができた。
実質上の垂直部との間で、上下に一定の幅を持った筒状
の面積シールが可能となり、本発明のライナー付き合成
樹脂製容器蓋では、天面部が圧力によりパネリング変形
(ドーミング変形)しても、持続した耐圧密封が行わ
れ、また衝撃等が加わった場合にも優れた密封性が維持
されるという利点がある。しかも、容器への打栓や容器
からの開栓時に環状凸部とライナー実質上の垂直部との
間に作用する力も、引き剥がし力ではなく、主として上
下方向或いは周方向の剪断力であるので、環状凸部とラ
イナー実質上の垂直部との間の密着性が損なわれないと
いう利点がある。
との間に小間隔の空隙部を設けたので、環状凸部に径外
方に広がる弾性変形を許容でき、これにより容器口部外
周に若干の寸法誤差があっても打栓の際確実な密封が可
能となり、前述した上下方向の面積シールと相俟って、
耐衝撃シール性をも顕著に向上させることができる。
ので、容器蓋殻体を成形するときにもこの部分が金型か
らの無理抜きでないため、成形操作が容易であるばかり
ではなく、環状凸部の形状及び寸法等にも格別の制約を
受けないという利点もある。またライナーの成型時にお
いても、外側スリー先端と環状凸部とが確実に係合した
状態で、樹脂圧による厚肉のライナー周辺部及びライナ
ーの実質上の垂直部の形成が行われると共に、ライナー
材樹脂が上記部分以外に漏れることもなく、形状及び寸
法精度の良好なライナーを形成することができる。
面断面図である。
説明するための工程図であって、密封用ライナー樹脂供
給工程(A)の説明図である。
説明するための工程図であって、ライナー成型用工具の
下降開始工程(B)の説明図である。
説明するための工程図であって、成形準備終了工程
(C)の説明図である。
説明するための工程図であって、成形終了工程(D)の
説明図である。
る。
である。
面図である。
一例を示す拡大断面図である。
他の例を示す拡大断面図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 合成樹脂容器蓋の天面部と、内側に容器
口部係合用ネジを備えたスカート部と、該天面部内面か
ら内向きに且つスカート付根近傍部分より径内方に小間
隔の空隙をおいて形成された環状凸部と、前記天面部内
側に押圧成形により施された密封用ライナーと、環状凸
部の内側面にこれに沿って形成されたライナーの実質上
の垂直部とから成り、容器口部外側縁とライナーの実質
上の垂直部との係合により密封性をもたせると共に、前
記環状凸部とスカート付根近傍部分との間にこれらを橋
絡する複数のリブが周状に配置されたことを特徴とする
ライナー付き合成樹脂製容器蓋。 - 【請求項2】 環状凸部の内周面が天面部に対して実質
上垂直に設けられ且つ環状凸部の内周面が密封すべき容
器口部の外径よりも大きく且つ容器口部係合用ネジの径
よりも小さい径を有することを特徴とする請求項1記載
の合成樹脂製容器蓋。 - 【請求項3】 前記環状凸部が先細りでしかも外周面が
内向きに傾斜した形状を有するものである請求項1記載
の合成樹脂製容器蓋。 - 【請求項4】 内周面が先端に向けてやや内向きに傾斜
した可撓性先端部または内向きに突出した先端部を備え
ていることを特徴とする請求項1または3記載の合成樹
脂製容器蓋。 - 【請求項5】 前記環状凸部が実質上垂直の内周面を備
えている請求項1または3記載の合成樹脂製容器蓋。 - 【請求項6】 前記環状凸部がやや内向きに傾斜した内
周面を備えている請求項1または3記載の合成樹脂製容
器蓋。 - 【請求項7】 前記複数のリブを径方向に対して傾斜し
た角度で配置して成る請求項1記載の合成樹脂製容器
蓋。
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