JP3462085B2 - プラスチック閉鎖体 - Google Patents

プラスチック閉鎖体

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JP3462085B2 JP16127498A JP16127498A JP3462085B2 JP 3462085 B2 JP3462085 B2 JP 3462085B2 JP 16127498 A JP16127498 A JP 16127498A JP 16127498 A JP16127498 A JP 16127498A JP 3462085 B2 JP3462085 B2 JP 3462085B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス又はプラス
チック製の容器に用いられるプラスチック閉鎖体に関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】適正な
シールが得られるようにするためには、容器の仕上げ部
又は首の外側円筒面だけでなく、容器の頂面又は上面に
もシールを施すことが必要であると考えられていた。か
くして、圧縮成形ライナでは、例えば米国特許第４，３
７８，８９３号、第４，４０７，４２２号及び第４，４
１８，８２８号に示されているような満足のゆく程度の
シールが得られた。かかる米国特許の内容を本明細書の
一部を形成するものとしてここに引用する。これら米国
特許では、閉鎖体は、ベース壁から間隔を置いて位置し
ていて、環状溝又は凹部を構成する環状リップを備えて
おり、プラスチック製密封ライナがベース壁及び環状リ
ップに設けられた一体のライナ係合突起によって保持さ
れるよう圧縮成形され、それにより容器の側壁外面に係
合する環状密封ビードを有するライナが形成される。米
国特許第４，４６２，５０２号及び第４，６５８，９７
６号に示す別タイプの飲み物用プラスチック閉鎖体で
は、閉鎖体に対して回転自在であり、容器のリップの外
形よりも大きな直径を有する円形可撓性弾性ライナが設
けられている。閉鎖体のベース壁とスカートの結合部の
ところには環状突起が設けられ、この環状突起は好まし
くは、横断面で見て、水平部分、垂直部分、及び水平部
分と垂直部分をその一方から他方へ連結する凸状部分を
有し、それにより容器の仕上げ部の縁の外側円筒形側面
に沿って密封を可能にする形状をしている。上述の構成
例の各々の場合、容器仕上げ部の円筒形側面に対して側
方からの密封性を高めるために、構成上、閉鎖体ベース
壁の可撓性が利用されている。
【０００３】米国特許第５，２６５，７４７号及び第
５，４６２，１８７号では、ベース壁、周囲スカート及
びスカートの内面に設けられていて、ガラス製又はプラ
スチック製であるのが良い容器のネジ山に係合する複数
のネジ山を有する飲み物用プラスチック閉鎖体が開示さ
れている。このプラスチック閉鎖体は、ベース壁の内面
の周囲及びベース壁と周囲スカートとの結合部の周りに
延びる圧縮成形シールを有する。プラスチック閉鎖体
は、中央の軸方向に厚くなった部分、この厚くなった部
分を包囲した状態で、スカートとベース壁との結合部の
ところでスカートに設けられた環状の半径方向に厚くな
った部分まで半径方向に延びる溝を有している。凹状面
が溝の底から延びて環状部分の表面と合体している。圧
縮成形ライナが閉鎖体の厚くなった部分、溝及び凹状面
上に設けられ、このライナは、容器の仕上げ部の端面に
接触する平らな密封面及び容器の弧状面に係合する弧状
面を備えている。別の形態では、端壁の内面は一定の厚
さを有し、平らな密封面及び環状ライナ受入れ面は同一
平面上に位置する。更に別の形態では、閉鎖体のスカー
トの内面には半径方向に厚くなった部分が設けられ、こ
の部分に沿ってライナの一部が延びている。
【０００４】油に対して用いられる各種閉鎖体の場合、
使用される閉鎖体は、雌ネジ付き周囲スカートを備えた
ベース壁を有し、ベース壁は平らであって、この上に一
定厚さの圧縮成形ライナが設けらている。ライナは、仕
上げ部の平らな上面及び内縁部に係合するが、仕上げ部
の外面又は外縁部には係合しない。上述の閉鎖体は、こ
の上に圧縮成形により設けられたライナを有している。
圧縮成形作業では、溶融状態のプラスチックペレット
を、閉鎖体の内部へ送り込み、ライナ成形用具を閉鎖体
の内部に導入してライナが成形されるべき領域のところ
をネジ山を含む閉鎖体の残りの領域から遮断する。もし
かかる領域の遮断が行われなければ、溶融プラスチック
ペレットは、閉鎖体のネジ山領域中へ流入する場合があ
り、或いはライナ材料が閉鎖体内に均一に成形されない
場合があり、それにより例えば、閉鎖体の片方の側では
過剰充填、もう片方の側ではボイドがそれぞれ生じる。
かかる場合、プラスチック閉鎖体をスクラップにしなけ
ればならない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、ガラス
及びプラスチック容器に対して有効なシールをもたらす
と同時に確実な遮断作用を発揮するような形体を有し、
圧縮成形中、ライナ材料の一層均一な流れが得られ、そ
れにより、ばりあと及びボイドが無くなり、また、熱い
内容物で満たされた容器の真空閉鎖体として使用でき、
さらに、炭酸の入っていない冷たい液体で満たされた容
器の閉鎖体として使用でき、さらに又、炭酸飲料入りの
容器に使用できるプラスチック閉鎖体及びその製造方法
を提供することにある。本発明によれば、頂面部分、円
筒形外面部分、及び頂面部分と円筒形外面部分の結合部
のところの湾曲部分を備えた仕上げ部を有する容器用の
プラスチック閉鎖体が提供される。このプラスチック閉
鎖体は、ベース壁、内面を備えた周囲スカート、及び周
囲スカートの内面に設けられていて、容器に係合するネ
ジ山を有する。ベース壁は、内側の平らな面を有し、ラ
イナが、プラスチック閉鎖体のこの内側の平らな面上に
圧縮成形されてこれに結合されている。ライナは、周囲
スカート及び周囲スカートのネジ山から半径方向内方に
間隔を置いて位置した周囲部を有している。ライナの周
囲部は、外側環状傾斜面を有している。この傾斜面は、
閉鎖体のベース壁から遠ざかって半径方向内方へテーパ
すると共に仕上げ部の頂面部分及び容器の内面に係合す
るが、容器の仕上げ部の外面には係合しないよう設けら
れている。プラスチック閉鎖体を製造するには、内側の
平らな面を有するぬへを備えた閉鎖体を形成し、ライナ
をプラスチック閉鎖体のこの平らな面上に圧縮成形す
る。ライナの圧縮成形工程は、ライナに、周囲スカート
及び周囲スカートのネジ山並びに仕上げ部の外面から半
径方向内方に間隔を置いて位置した周囲部を形成するよ
うな工程である。ライナの圧縮成形工程は、ライナの周
囲部を、容器の仕上げ部の頂面部分及び容器の内縁部に
係合し、容器の外面部分には係合しないよう形成する工
程を含む。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１〜図８を参照すると、本発明
を具体化したパッケージは、容器Ｃに螺着されたプラス
チック閉鎖体２０を有し、容器Ｃは、本願ではプラスチ
ック容器として示されている。閉鎖体２０は、ＰＥＴ
（ポリエチレンテレフタレート）製の容器を含むガラス
及びプラスチック容器に合うよう熱可塑性材料、例えば
ポリプロピレン又はポリエチレンで作られている。プラ
スチック閉鎖体２０は、弧状壁２６によって結合された
ベース壁又は底壁２２と周囲環状スカート２４を有して
いる。ベース壁２２は全体が実質的に均一の厚さのもの
であり、ライナ３０を受け入れるための平らな内面２８
を備えている。弧状部分２６は、ベース壁２２と実質的
に同一の厚さのものである。
【０００７】弾性材料のライナ３０は、現場で内面２８
上に圧縮成形される。ライナ３０は、実質的に一定厚さ
のものである。ライナ３０は、その軸方向に隣接したス
カート２４の部分の直径よりも小さな直径を有してい
る。ライナ３０は、その周囲に設けられた環状のテーパ
面又は傾斜面３２を有し、この環状傾斜面３２は、プラ
スチック閉鎖体２０のベース壁２２から軸方向に遠ざか
って半径方向内方にテーパ又は傾斜している。プラスチ
ック閉鎖体２０は、容器Ｃの仕上げ部Ｆに設けられたネ
ジ山３６に係合するスカート２４の内面に設けられたネ
ジ山３４を有している。ライナ材料は、例えば、米国特
許第３，９５５，６０５号、第４，０８０，１３６号及
び第４，２７７，４３１号に示されているような装置を
圧縮成形するための変化部を構成するよう押出し及び切
断ができる任意公知の材料であるのがよい。ライナ材料
は又、満足のいく程度の取外しトルク、炭酸ガス飽和保
持力、天井荷重下における炭酸ガス飽和保持力、及び温
度及び湿度の環境変化を通じてサイクル動作する場合に
おける容器に関する満足のいく機能を含む他の閉鎖体要
件に適合しなければならない。申し分のない材料は、エ
チレンビニルアセテート組成物と熱可塑性エラストマー
組成物を配合したもの、例えば米国特許第４，９８４，
７０３号の配合物であり、かかる米国特許の内容を本明
細書の一部を形成するものとしてここに引用する。かか
る材料は、プラスチック容器だけでなくガラス容器に対
しても申し分なく使えるであろう。或る特定のタイプの
容器について満足のいく程度に機能する別タイプの材料
は、エチレンビニルアセテート組成物、熱可塑性エラス
トマー組成物及び熱可塑性組成物である。
【０００８】プラスチック閉鎖体２０は又、悪戯（いた
ずら）されたかどうかが分かるようにするバンド（以
下、「悪戯指示バンド」という）Ｂを備え、この悪戯指
示バンドＢは、任意周知のタイプのものであるのがよい
が、好ましくは、米国特許第５，０９０，７８８号に開
示され請求項に記載されているものである。かかる米国
特許の内容を本明細書の一部を形成するものとしてここ
に引用する。悪戯指示バンドは、切取り線を構成する複
数の弱め部分によってスカートに取り付けられている。
環状フランジが、閉鎖体のベース壁に向かって悪戯指示
バンドから軸方向上方且つ内方に延びており、このフラ
ンジは、ヒンジ部分によってバンドに連結された第１の
連続環状フランジ部分と、閉鎖体を容器に螺着したとき
に容器に設けられているビードの下に係合するセグメン
ト部分の自由端部を備えた第２の部分とを有している。
一形態では、第２の部分は、第１の連続部分から上方且
つ内方に延びる複数のセグメント部分から成る。別の形
態では、第２の部分は、第２の連続フランジ部分から成
る。フランジは、その両端間で折り曲げられて第２の部
分が第１の連続フランジ部分よりも大きな角度で内方に
延びるようになっている。当該分野で周知のように他形
式の悪戯指示バンドも使用可能である。
【０００９】使用にあたり、プラスチック閉鎖体２０を
容器Ｃの充填後に容器Ｃに当てがい、閉鎖体を所定のト
ルクで仕上げ部Ｆに螺着させる。ユーザーは、飲料を飲
みたい場合、閉鎖体をねじ戻して悪戯防止バンドが切断
されるようにする。閉鎖体がねじ戻されると、シールが
まず最初に解除され、内容物が通気され、その後にネジ
山が外れる。図２〜図４に示すように、閉鎖体２０を容
器Ｃの仕上げ部Ｆに完全に取り付けると、ライナ３０の
周囲の傾斜外面３２は仕上げ部Ｆの上面又は頂面３８及
び仕上げ部Ｆの内縁部４０に係合するが、仕上げ部Ｆの
外面又は外縁部Ｅには係合しない。ライナ３０の自由縁
部４２は、仕上げ部Ｆの外径よりも小さな直径となって
おり、シールが上面３８の内側部分のうちの大部分に制
限されるようになっている。主密封力は内縁部４０のと
ころに存在する。
【００１０】略図である図７に示すように、本発明を具
体化した閉鎖体は、ガラス及びプラスチック容器の公差
を許容又は吸収し、満足のいくシールを行なうことがで
きる。図示の線は、呼称寸法Ｐ1 、最大寸法Ｐ2 及び最
小寸法Ｐ3 を示している。傾斜面３２と閉鎖体の軸線に
直角な平面とのなす角度は、最小１°から最大１５°の
範囲にわたる。非常に満足のいく結果は、この角度が約
４°の場合に得られた。好ましくは、この角度は約４°
〜１０°である。図１〜図８に示すタイプの閉鎖体は、
比較的薄いベース壁２２を有しているので熱い内容物で
満たされた容器に取り付けられる真空閉鎖体として使用
できるようになっており、内容物が冷えると、ベース壁
２２は軸方向内方に撓んで目に見える悪戯指示機能を発
揮する。閉鎖体を容器からねじ戻すと、ベース壁はその
応力を受けていない状態に撓む。かかる真空閉鎖体は、
真空保持力、剥ぎ取りトルク、湿潤及び乾燥、ゼロ漏
れ、取外しトルク、可視撓み、落下試験、天井荷重、振
動試験、温度サイクル試験、通気試験、その使用場所に
おける悪戯指示バンド性能を含む各種試験要件を満足す
る必要がある。
【００１１】図９及び図１０に示す本発明の形態では、
パッケージは炭酸飲料向きである。したがって、閉鎖体
２０ｂのベース壁２２ｂは、炭酸飲料の圧力に耐えるた
めに分厚く作られている。パッケージは更に、当該分野
で周知の仕方でネジ山３６ｂに軸方向通気路又はベント
３７を構成する溝ネジ部３６ｂを有している。ライナ３
０ｂは、図１〜図８に示すものと同様な外面を有してい
る。ライナ３０ｂは、周囲方向外側傾斜面３２ｂ及び周
囲方向縁部４２ｂを有している。ライナ３０ｂは、周囲
方向内側面５０を有し、この表面５０は、上方且つ外方
にテーパすると共に閉鎖体２０ｂのベース壁２２ｂに設
けられた相補形状の表面５２に沿って延びている。表面
３２ｂは、仕上げ部の上面３８ｂ及び内縁部４０ｂに係
合するが、仕上げ部Ｆの外縁部Ｅには係合しない。ライ
ナ３０ｂの自由縁部４２ｂは、仕上げ部の外径よりも小
さな直径となっており、シールが仕上げ部の内側部分の
うちの大部分に制限されるようになっている。プラスチ
ック閉鎖体は、炭酸飲料に用いられた場合、閉鎖体と容
器とから成る飲料入りパッケージとして申し分なく機能
することが判明した。
【００１２】図１１に示す形態のパッケージも又、炭酸
飲料に用いられることが意図されている。閉鎖体２０ｃ
は、図９及び図１０に示す閉鎖体２０ｂと実質的に同一
であり、内側環状周囲面５２ｃを有する厚くなったベー
ス壁２２ｃを有し、表面５２ｃは弧状環状壁２６ｃと合
体するベース壁２２ｃの薄い周囲部分に向かって上方且
つ外方に傾斜している。ライナ３０ｃは、平らな外面３
２ｃ、底面２２ｃと相補形状をなす上方の内側傾斜面５
２ｃ及びテーパ表面５２ｃと相補形状をなすテーパ付き
環状面５０ｃを備えている。上述したようなかかる炭酸
飲料用閉鎖体は、取外しトルク、炭酸ガス飽和保持力、
漏れ、天井荷重及び空気含有量を含むユーザー用試験要
件を満足する必要がある。
【００１３】図１２を参照すると、閉鎖体内のライナを
圧縮成形するための代表的な成形用具が、コア６０、中
間スリーブ６２及び外側スリーブ６４を有しており、こ
れらはライナが形成されるべきキャビティ又は空間を構
成している。上述の閉鎖体を成形する方法では、プラス
チック材料のペレットを閉鎖体の内部に送り込み、成形
用具をキャビティ内へ移動させる。成形用具のスリーブ
は閉鎖体のベース壁に係合して閉鎖体のベース壁をシー
ルし、ペレットの周りにキャビティを形成し、そして成
形用具の内部チップ又はコア６０及びスリーブ６２を軸
方向に移動させてペレットを閉鎖体２０に押し付ける。
その結果得られるライナ付きの閉鎖体を高速で製造すれ
ば、ばりあと及びボイドが無くなることが判明した。
【００１４】ガラス及びプラスチック容器に対して有効
なシールをもたらすと同時に確実な遮断作用を発揮する
ような形体を有し、圧縮成形中、ライナ材料の一層均一
な流れが得られ、それにより、ばりあと及びボイドが無
くなり、また、熱い内容物で満たされた容器の真空閉鎖
体として使用でき、さらに、炭酸の入っていない冷たい
液体で満たされた容器の閉鎖体として使用でき、さらに
又、炭酸飲料入りの容器に使用できるプラスチック閉鎖
体及びその製造方法が提供されたことが理解できよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した炭酸飲料用プラスチック閉
鎖体及び容器から成るパッケージの部分斜視図である。
【図２】図１の拡大部分縦断面図である。
【図３】図２の一部の拡大部分縦断面図である。
【図４】図３の一部の拡大部分縦断面図である。
【図５】図４に示す閉鎖体の部分断面図であり、容器を
省いて示す図である。
【図６】圧縮成形ライナを定位置に設ける前の閉鎖体を
示す図５と類似した部分断面図である。
【図７】容器の仕上げ部の製造公差に対するライナの対
応状態を示すプラスチック閉鎖体及び容器の略図であ
る。
【図８】図６に示す閉鎖体の底面図である。
【図９】パッケージの変形形態の拡大部分断面図であ
る。
【図１０】図９について左側から見た部分断面図であ
る。
【図１１】パッケージの別形態の拡大部分断面図であ
る。
【図１２】閉鎖体内にライナを圧縮成形するための成形
用具の部分断面図である。
【符号の説明】
Ｃ 容器 Ｆ 仕上げ部 ２０ プラスチック閉鎖体 ２２ ベース壁 ２４ スカート ３０ ライナ ３２ 外側環状傾斜面 ３４，３６ ネジ山

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 頂面部分（38）、所定外径の円筒形外面
    部分、所定内径の円筒形内面部分、円筒形内面部分と頂
    面部分の結合部のところの内側湾曲面部分（40）、及び
    頂面部分と円筒形外面部分の結合部のところの外側湾曲
    部分（Ｅ）を備えた仕上げ部（Ｆ）を有する容器（Ｃ）
    のプラスチック閉鎖体であって、内側の全体として平ら
    な面（28又は28ｃ）を備えたベース壁（22，22ｂ，又は
    22ｃ）と、内面を備えた周囲スカート（24，24ｂ，又は
    24ｃ）と、周囲スカートの内面に設けられていて、容器
    に係合する相互係合手段（34，34ｂ又は34ｃ）と、圧縮
    成形によりプラスチック閉鎖体の内面上に設けられたラ
    イナ（30，30ｂ又は30ｃ）とを有し、ライナは、周囲ス
    カート及び周囲スカートの相互係合手段から半径方向内
    方に間隔を置いて位置していて、仕上げ部の外径よりも
    小さな外径を有する周囲部（42又は42ｂ）を有し、ライ
    ナは、プラスチック閉鎖体の軸線に向かって内方に且つ
    ベース壁から軸方向に遠ざかって傾斜した外面（32，32
    ｂ又は32ｃ）を有し、ライナの傾斜外面は、仕上げ部の
    内径よりも小さな内径を有し、容器の仕上げ部の頂面部
    分及び仕上げ部の内側湾曲面部分に係合するよう配置さ
    れて、容器の仕上げ部の外面部分及び外側湾曲面部分に
    は係合しないことを特徴とするプラスチック閉鎖体。
  2. 【請求項２】 ベース壁（22）は、プラスチック閉鎖体
    を熱い内容物が充填された容器に取り付け、その後、内
    容物が冷えたときに生じる真空により内方へ撓むほど薄
    いことを特徴とする請求項１記載のプラスチック閉鎖
    体。
  3. 【請求項３】 プラスチック閉鎖体のベース壁（22ｂ又
    は22ｃ）は、充填状態の容器に取り付けたときには撓ま
    ないほど厚いことを特徴とする請求項１記載のプラスチ
    ック閉鎖体。
  4. 【請求項４】 相互係合手段は、ネジ山であり、ネジ山
    （36ｂ）は、プラスチック閉鎖体を炭酸飲料が充填され
    た容器に対して使用できるようベントを構成する軸方向
    スロット（37）を有することを特徴とする請求項１記載
    のプラスチック閉鎖体。
  5. 【請求項５】 プラスチック閉鎖体は、撓むことがない
    ほど厚いベース壁（22ｂ）を有することを特徴とする請
    求項４記載のプラスチック閉鎖体。
  6. 【請求項６】 プラスチック閉鎖体のベース壁（22ｂ又
    は22ｃ）は、前記平らな面から軸方向上方且つ外方へテ
    ーパした環状周囲面（52又は52ｃ）を含む内面（28ｃ）
    を有することを特徴とする請求項４記載のプラスチック
    閉鎖体。
  7. 【請求項７】 ライナ（30ｂ又は30ｃ）は、ベース壁の
    前記平らな面及びテーパした面と相補形状の上面（32ｂ
    又は50ｃ）を有することを特徴とする請求項６記載のプ
    ラスチック閉鎖体。
  8. 【請求項８】 ライナの傾斜面（32，32ｂ又は32ｃ）と
    プラスチック閉鎖体の軸線に対して直角の平面とのなす
    角度は、１°〜１５°の範囲にあることを特徴とする請
    求項１〜７のうちいずれか一に記載のプラスチック閉鎖
    体。
  9. 【請求項９】 ライナの傾斜面（32，32ｂ又は32ｃ）と
    プラスチック閉鎖体の軸線に対して直角の平面とのなす
    角度は、４°〜１０°の範囲にあることを特徴とする請
    求項８記載のプラスチック閉鎖体。
  10. 【請求項１０】 ライナの傾斜面（32，32ｂ又は32ｃ）
    とプラスチック閉鎖体の軸線に対して直角の平面とのな
    す角度は、約４°であることを特徴とする請求項９記載
    のプラスチック閉鎖体。
  11. 【請求項１１】 頂面部分（38）、所定外径の円筒形外
    面部分、所定内径の円筒形内面部分、円筒形内面部分と
    頂面部分の結合部のところの内側湾曲面部分（40）、及
    び頂面部分と円筒形外面部分の結合部のところの外側湾
    曲面部分（Ｅ）を備えた仕上げ部（Ｆ）を有する容器
    （Ｃ）と組み合わされた請求項１〜１０のうちいずれか
    一に記載の閉鎖体から成るパッケージ。
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