JP4382372B2

JP4382372B2 - 密封用ライナーの成形方法

Info

Publication number: JP4382372B2
Application number: JP2003037970A
Authority: JP
Inventors: 和夫山本; 晃司福田
Original assignee: Daiwa Can Co Ltd
Current assignee: Daiwa Can Co Ltd
Priority date: 2003-02-17
Filing date: 2003-02-17
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2023-02-17
Also published as: JP2004244087A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器の口部に冠着されるキャップに設けられる密封用のライナーに関し、特に、キャップのシェルの天板部内面側に供給された樹脂材料を圧縮成形することで、周辺部が環状のシール部に形成されたライナーを成形するような密封用ライナーの成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
容器の口部に冠着されるキャップには、容器口部との間の密封性を確保するために、その天板部内面側に密封用のライナーが設けられているが、そのような密封用ライナーを成形するための方法として、円板状の天板部の周縁からスカート部を略円筒状に垂下させたキャップのシェル（外殻部材）に対して、天板部の内面側が上となり外面側が下となるように裏返した状態で、天板部内面側の中央部に、熱溶融された熱可塑性樹脂材料を、溶融樹脂供給装置の押出ノズルから押し出しながら所定量ずつカットして供給してから、天板部の内面上に供給された樹脂材料を、モールドパンチの押し付けにより圧縮成形（コンプレッション成形）することで、容器口部と密着する環状のシール部が薄い円板の周辺部に形成された形状の密封用ライナーに型押し成形するということが従来から行われている（例えば、特開平８−２５４５号公報等参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようにキャップ（シェル）の天板部内面側に密封用のライナーを成形する場合に、樹脂材料の供給工程では、溶融樹脂供給装置の押出ノズルから樹脂材料を押し出しながら所定量ずつカットした状態で供給しているが、押し出しと同時に樹脂材料が外気に触れることで、押し出しながらカットされた所定量の樹脂材料の塊では、押し出された時点から表層部からの温度低下が始まって、次の圧縮成形工程に送り込まれた時点では、樹脂材料の表層部と内部とでは温度差がある状態となっており、モールドパンチによる圧縮成形工程では、表層部と内部とで温度差がある樹脂材料をモールドパンチによって圧縮成形することとなる。
【０００４】
そのような圧縮成形工程において、モールドパンチにより樹脂材料の塊を押し拡げるように圧縮成形することで、モールドパンチの周辺部（ライナーの周辺部）では、温度差のある樹脂材料の表層部と内部とが混ざり合った材料によって環状のシール部が形成されることになるが、温度差のある樹脂材料同士（樹脂材料の表層部と内部）の間では流動性が異なることから、流動性が異なる樹脂材料同士を混合したときに発生する所謂フローラインがシール部の部分に発生することがあり、このフローラインが環状のシール部の表面（シール面）に皺のような微小な溝として現れることで、シール部の表面（シール面）による容器口部との間の密封性が低下することとなる。その結果、キャップと容器口部との間の密封性が低下することで容器内の内容物が漏洩するというような問題が起きることとなる。
【０００５】
本発明は、上記のような問題の解消を課題とするものであり、具体的には、キャップのシェルの天板部内面側に供給された樹脂材料を圧縮成形することで密封用ライナーを成形する方法において、ライナーの周辺部に形成される環状のシール部に密封性を低下させるようなフローラインが発生しないようにすることを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような課題を解決するために、円形の天板部の周縁からスカート部を略円筒状に垂下させたキャップのシェルに対して、その天板部内面側の中央部に、熱溶融された熱可塑性樹脂材料を所定量ずつ供給してから、供給された樹脂材料の塊をモールドパンチの押し付けにより圧縮成形することで、周辺部に環状のシール部が形成された密封用ライナーを成形する方法において、モールドパンチの押し付け面の中心部からシール部の成形部分に至るまでの間に、樹脂材料の表層部の流れを妨げるための突起として、モールドパンチの中心部側が略垂直面となる縦断面が鋸歯状の環状突起を形成しておくことで、モールドパンチによる圧縮成形の際に、ライナーの周辺部に形成されるシール部を、樹脂材料の内部の材料によって成形するようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
上記のような方法によれば、モールドパンチにより樹脂材料の塊を押し拡げるように圧縮成形する際に、モールドパンチの押し付け面に形成された突起によって樹脂材料の表層部の流れが妨げられることで、樹脂材料の内部だけがモールドパンチの周辺部に流れることとなり、ライナーの周辺部に形成される環状のシール部は、温度や流動性が均一な樹脂材料の内部の部分（比較的温度が高く流動性が大きい部分）だけで成形されることとなって、その結果、流動性が異なる樹脂材料同士の混合により発生するフローラインがシール部の部分で発生するようなことはない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の密封用ライナーの成形方法の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の方法の一実施形態について、図１は、使用するモールドパンチと成形されたライナーのそれぞれの構造を示し、図２は、樹脂材料の塊をモールドパンチにより圧縮成形したときの樹脂材料の表層部と内部の状態（Ａ），（Ｂ）をそれぞれ示すものである。また、図３は、従来の方法によりキャップのシェルの天板部内面側に供給された樹脂材料の塊をモールドパンチにより圧縮成形するときの各段階（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の状態をそれぞれ示すものである。
【０００９】
本発明の密封用ライナーの成形方法は、基本的には従来の密封用ライナーの成形方法と同様の工程により実施されるものであって、ガラス壜や樹脂製ボトルやボトル型金属缶などの適宜の容器の開口部に装着されるキャップについて、円形の天板部の周縁からスカート部を略円筒状に垂下させたシェル（外殻部材）に対して、天板部の内面側が上となり外面側が下となるように裏返した状態で、天板部内面側の中央部に、図示していないが、熱溶融された熱可塑性樹脂材料を、溶融樹脂供給装置の押出ノズルから押し出しながら所定量ずつカットして供給してから、図３（Ａ）に示すように、キャップ（シェル）１の天板部の内面上に供給された樹脂材料２の塊を、図３（Ｂ），（Ｃ）に示すように、モールドパンチ３の押し付けにより圧縮成形（コンプレッション成形）することによって、環状のシール部が薄い円板の周辺部に形成された形状の密封用ライナーに型押し成形するものである。
【００１０】
キャップの本体であるシェルについては、その材質は特に限定されるものではなく、金属であっても合成樹脂であっても良いが、金属製の場合には、純アルミニウム板，アルミニウム合金板，表面処理鋼板等の従来から知られたキャップ用の金属板が使用される。そのような金属製シェルの少なくとも内面側は、塗膜や樹脂フィルム等による保護被膜で被覆されていることが好ましく、特に、ライナーの樹脂材料と接着性のあるポリマーによる保護被膜を設けることが接着剤を不要とすることから望ましい。金属製シェルの製造については、上記のような金属板をプレス等により絞り成形することで、円形の天板部と円筒形のスカート部とをカップ状に一体成形するものであり、絞り成形の後でローレット溝（ナール）やタンパーエビデンスバンドなどの加工を適宜行っても良い。
【００１１】
ライナー用の材料となる熱可塑性樹脂については、特に限定されるものではなく、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、塩化ビニル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー等の周知の熱可塑性樹脂を単独又は２種以上の混合物として使用することができるが、例えば、低密度ポリエチレンとエチレン−プロピレン共重合体合成ゴムのブレンド材、ポリプロピレンとスチレン系エラストマーのブレンド材、ポリエステル系エラストマー等が、容器口部を密封するキャップのライナー用の樹脂材料として好適に使用することができる。
【００１２】
なお、金属製のシェルの天板部内面側に樹脂製のライナーが形成された後のキャップについては、例えば、内容物充填後の容器の口頸部に冠着してから、ロールオン式のキャッパーにより口頸部のネジ部に螺合するようにネジ加工を施す等によって、容器を密封するために使用されることとなるが、そのようなロールオンタイプのキャップに限らず、キャップのスカート部下端に口頸部のネジ部と係止するラグを形成したラグタイプのキャップや、或いは、シェルのスカート部下端にタブを形成し、このタブにより破断可能なスコアをシェルのスカート部から天板部の周辺部に形成したクリンプタイプのキャップ等、その他のタイプのキャップであっても良い。
【００１３】
ところで、上記のようなシェルと樹脂材料による密封用ライナーの成形については、図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）によって既に説明したように、従来から、天板部の内面側が上を向くように裏返し（倒立）状態に保持されたキャップのシェルに対して、樹脂材料を供給する工程で、溶融樹脂供給装置の押出ノズルから熱溶融した樹脂材料を押し出しながら所定量ずつカットすることにより、シェルの天板部内面側の中央部に所定量ずつの樹脂材料の塊を供給してから、樹脂材料を圧縮成形する工程に送り込んだ後で、モールドパンチの押し付けにより圧縮成形（コンプレッション成形）することで、薄い円板の周辺部に環状のシール部が形成されたライナーの形状に型押し成形している。
【００１４】
そのように密封用ライナーを成形する場合に、樹脂材料の供給工程で、溶融樹脂供給装置の押出ノズルから樹脂材料が押し出されると、それと同時に樹脂材料が直ちに外気（及びシェル）に触れることで、押し出しながらカットされた所定量の樹脂材料の塊では、押し出された時点から表層部からの温度低下が始まって、次の圧縮成形工程に送り込まれた時点では、樹脂材料の表層部と内部とでは温度差がある状態となっており、モールドパンチによる圧縮成形工程では、表層部と内部とで温度差がある樹脂材料をモールドパンチによって圧縮成形することとなって、その結果、既に述べたように、ライナーのシール部の部分にフローラインによる皺状の溝が発生するような虞が生じる。
【００１５】
そのような問題に対して、本実施形態の方法では、樹脂材料の圧縮成形工程において、図１に示すように、樹脂材料をライナー２Ａの形状に圧縮成形（コンプレッション成形）するのに使用するモールドパンチ３について、その押し付け面の中心部からシール部２１の成形部分に至るまでの間に押し付け面の略全面よりも突出した突起３ａを形成しており、それによって、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、モールドパンチ３による圧縮成形の際に、樹脂材料２の表層部２ａの流れを突起３ａによって妨げることで、モールドパンチ３の周辺部（シール部２１の成形部分）には樹脂材料２の内部２ｂだけが流れるようにして、ライナー２Ａの周辺部に形成されるシール部２１を、樹脂材料２の内部２ｂの材料だけによって成形するようにしている。
【００１６】
具体的には、本実施形態の方法では、センターパンチ部材３１とインサートパンチ部材３２とリングパンチ部材３３とで構成されているモールドパンチ３において、センターパンチ部材３１の下端部外周面とインサートパンチ部材３２の下面とリングパンチ部材３３の下端部内周面とにより、外リブ２１ａと内リブ２１ｂとによる環状溝の形状をしたシール部２１を成形するようにしているが、そのようなモールドパンチ３のセンターパンチ部材３１に対して、その下面（押し付け面）の周辺部に、所定の間隔を置いて同心的に、下面の中心部よりも下方に突出した環状の突起３ａ，３ａ，３ａを三重の状態に形成している。そして、環状の各突起３ａ，３ａ，３ａのそれぞれは、何れも、モールドパンチ３（センターパンチ部材３１）の中心部に向いた側が略垂直面である縦断面が鋸歯状の形状（及びそれに類似した形状）となるように形成している。
【００１７】
このモールドパンチ３（センターパンチ部材３１）に形成される環状の突起３ａについては、上記のようなモールドパンチ３の中心部に向いた側が略垂直面である形状にすることで、モールドパンチ３により樹脂材料２を押圧してライナー２Ａに成形する際に、突起３ａの略垂直面が樹脂材料２の表層部２ａの流れの方向と対向して、樹脂材料２の表層部２ａの流れを効果的に妨げることができる。また、突起３ａの縦断面を鋸歯状の形状にすることで、縦断面を矩形状にする場合と比べて、突起３ａの表面積が狭くなり、モールドパンチ３による成形圧力が大きくなるため、樹脂材料２の量を少なくしても、樹脂材料２をモールドパンチ３の周辺部にまで確実に行き渡らせることができる。
【００１８】
上記のような突起３ａを備えたモールドパンチ３を使用して実施される本実施形態の密封用ライナーの成形方法によれば、モールドパンチ３により樹脂材料２の塊を押し拡げるように圧縮成形する際に、環状に形成された突起３ａにより樹脂材料２の表層部２ａ（外気により固まりかけている部分）の流れを妨げることで、樹脂材料２の内部２ｂ（充分に溶融されている部分）だけがモールドパンチ３の周辺部に流れることとなり、ライナー２Ａの周辺部に形成される環状のシール部２１では、温度や流動性が均一な樹脂材料２の内部２ａの材料（比較的温度が高く流動性が大きい材料）だけで成形されることとなって、その結果、流動性が大きい材料によりシール部２１を良好に成形できると共に、流動性が異なる樹脂材料同士の混合により発生するフローラインがシール部２１の部分で発生するようなことはない。
【００１９】
以上、本発明の密封用ライナーの成形方法の一実施形態について説明したが、本発明は、上記のような実施形態にのみ限定されるものではなく、例えば、樹脂材料の表層部の流れを妨げるためにモールドパンチの押し付け面に形成する突起については、３個（三重）に限らず、２個（二重）や４個（四重）等のような適宜の個数であっても良く、同心的に形成された複数の突起同士の間隔についても適宜の間隔に設定が可能なものであり、その位置についても、センターパンチ部材３１の下面の周辺部に限らず、樹脂材料の表層部をくわえ込むように突き刺さって表層部の流れを妨げることができるのであればセンターパンチ部材３１の下面の中心近傍に形成しても良い等、適宜に設計変更可能なものであることは言うまでもない。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したような本発明の密封用ライナーの成形方法によれば、モールドパンチにより樹脂材料をライナーの形状に圧縮成形する際に、樹脂材料の内部の部分だけによる温度や流動性が均一な樹脂材料により、容器口部との密着部となるシール部の部分を成形することができて、その結果、流動性が大きい樹脂材料によりシール部を良好に成形できると共に、ライナーのシール部の部分にフローラインが発生するのを防止することができて、シール部でのフローラインの発生に起因する密封性の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の密封用ライナーの成形方法の一実施形態について、使用するモールドパンチと成形されたライナーのそれぞれの構造を部分的に示す縦断面図。
【図２】本発明の方法により樹脂材料の塊をモールドパンチにより圧縮成形するときの樹脂材料の表層部と内部の状態（Ａ），（Ｂ）をそれぞれ示す縦断面図。
【図３】従来の方法によりキャップのシェルの天板部内面側に供給された樹脂材料の塊をモールドパンチにより圧縮成形するときの各段階（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の状態をそれぞれ示す縦断面図。
【符号の説明】
１キャップのシェル
２樹脂材料
２ａ（樹脂材料の）表層部
２ｂ（樹脂材料の）内部
２Ａライナー
３モールドパンチ
３ａ（樹脂材料の表層部の流れを妨げるための）突起
２１（ライナーの）シール部
３１（モールドパンチの）センターパンチ部材
３２（モールドパンチの）インサートパンチ部材
３３（モールドパンチの）リングパンチ部材

Claims

円形の天板部の周縁からスカート部を略円筒状に垂下させたキャップのシェルに対して、その天板部内面側の中央部に、熱溶融された熱可塑性樹脂材料を所定量ずつ供給してから、供給された樹脂材料の塊をモールドパンチの押し付けにより圧縮成形することで、周辺部に環状のシール部が形成された密封用ライナーを成形する方法において、モールドパンチの押し付け面の中心部からシール部の成形部分に至るまでの間に、樹脂材料の表層部の流れを妨げるための突起として、モールドパンチの中心部側が略垂直面となる縦断面が鋸歯状の環状突起を形成しておくことで、モールドパンチによる圧縮成形の際に、ライナーの周辺部に形成されるシール部を、樹脂材料の内部の材料によって成形するようにしたことを特徴とする密封用ライナーの成形方法。