JP4518579B2 - 合成樹脂容器、その予備成形体、それらの口部構造およびその口部に装着される封止部材 - Google Patents
合成樹脂容器、その予備成形体、それらの口部構造およびその口部に装着される封止部材 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂容器、その予備成形体、それらの口部構造およびその口部に装着される封止部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
飲料物等の合成樹脂容器として、スクリューキャップまたは打栓式キャップを装着できる口部と本体部とを備えた合成樹脂容器（以下、容器という）が知られている。この容器は、射出成形によって製造された予備成形体をブロー成形することにより得られている。この種の容器は、主に飲料物を充填することから無菌充填用ボトルといわれ、充填物に菌を混入させないために予め容器の内外面を殺菌した後、飲料物を充填し、前記スクリューキャップまたは前記打栓式キャップを装着している。
【０００３】
容器の殺菌は、通常、過酸化水素水等の薬液で洗浄する方法または薬液を噴霧する方法により行われている。薬液を噴霧する方法による容器内面の殺菌は、容器内部に薬液を噴霧した後、封止部材で所定時間密封することにより行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の容器内部の殺菌において、容器の口部内面または口部端面に、傷、凹凸または変形があると、封止部材による密封が不十分になり、噴霧した薬液が漏れて殺菌効果が低下するおそれがある。そのため、噴霧する薬液量を多くしたり、密封時間を長くする必要があり、作業効率が悪化する。
【０００５】
本発明は、十分な密封状態を維持して殺菌効果を向上できる合成樹脂容器、その予備成形体、それらの口部構造およびその口部に装着される封止部材の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明の実施形態を示す図面に対応付けて本発明を説明する。但し、本発明は図示の形態に限定されない。
【０００７】
請求項１の発明は、封止部材１５にて密封可能な樹脂成形体の口部１０の構造であって、口部１０の端面１４から樹脂成形体の内部に向かって所定範囲Ａの内周面２１の面粗度を１０μｍ以下とすることにより、上述した目的を達成する。この発明によれば、封止部材１５による密封が十分となり、殺菌効果を向上させることができる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の口部１０の構造において、所定範囲Ａを口部１０の軸線Ｘの方向に５ｍｍ以上確保するよう設定した。この発明によれば、封止部材１５の外周面１６に小さな傷があっても密封を損なうことがなく、殺菌効果を向上させることができる。
【０００９】
請求項３の発明は、封止部材１５にて密封可能な樹脂成形体の口部１０の構造であって、口部１０の端面１４から樹脂成形体の内部に向かって所定範囲Ｂの内周面２１を直径Ｄが一定の円筒面に形成し、所定範囲Ｂの内周面２１の面粗度を１０μｍ以下とすることにより、上述した目的を達成する。この発明によれば、円筒面と同様な円筒形状の封止部材１５で密封する際に、その密封が十分となり、殺菌効果を向上させることができる。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３の口部１０の構造において、所定範囲Ｂの内周面２１を口部１０の軸線Ｘの方向に３ｍｍ以上確保するよう設定した。この発明によれば、封止部材１５の外周面１６に小さな傷があっても密封を損なうことがなく、殺菌効果を向上させることができる。
【００１１】
請求項５の発明は、封止部材１５にて密封可能な樹脂成形体の口部１０の構造であって、口部１０の端面１４には、口部１０の軸線Ｘと直交し、幅が０．５ｍｍ以上、面粗度が１０μｍ以下の平坦部Ｃを形成することによって、上述した目的を達成する。この発明によれば、口部１０の端面１４での密封性を維持して殺菌効果を向上させることができる。
【００１２】
請求項６の発明は、樹脂成形体の口部１０に密封可能な封止部材１５であって、口部１０の内周面２１に挿嵌される挿嵌部２７の外周に帯状凸部２５が設けられ、その帯状凸部２５の条数を１個とすることにより、上述した目的を達成する。この発明によれば、帯状凸部２５に小さな傷があっても密封を損なうことがなく、殺菌効果を向上させることができる。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項７の封止部材１５において、その帯状凸部２５を、直径ｄが一定で１０μｍ以下の面粗度に形成することにより、上述した目的を達成する。この発明によれば、封止部材１５による密封が十分となり、殺菌効果を向上させることができる。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項１乃至５の何れかに記載の口部１０の構造を備えた合成樹脂容器２であり、請求項９の発明は、請求項１乃至５の何れかに記載の口部１０の構造を備えた合成樹脂容器２の予備成形体１である。これらの発明によれば、封止部材１５との密封性に優れた合成樹脂容器２およびその予備成形体１を提供できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明が適用された飲料用の合成樹脂容器２を、図２はその容器２の予備成形体１をそれぞれ示している。予備成形体１は合成樹脂を素材とする射出成形にて製造され、容器２はその予備成形体１をブロー成形して製造される。予備成形体１は、スクリューキャップまたは打栓式キャップを装着する口部１０とそれに続く中空円筒状の本体部４とを有しており、ブロー成形時には本体部４のみが膨張して容器２の本体部５が形成される。予備成形体１の口部１０はブロー成形時に金型内で拘束され、膨張しない。そのため、容器２の口部１０は予備成形体１の口部１０の形状に等しい。従って、以下では予備成形体１および合成樹脂容器２の各口部について等しい符号を使用する。
【００１６】
図３は本発明の口部構造の一例を示す軸方向の断面図である。この図から明らかなように、口部１０の内周には、口部１０の軸線Ｘに沿ってほぼ円筒状の内周面２１が形成されている。一方、口部１０の外周にはスクリューキャップと螺合するネジ部１１が設けられ、そのネジ部１１の下方にはキャップ係止リング１２およびサポートリング１３が形成されている。口部１０には封止部材１５（図６参照）が挿嵌され、口部１０の内周面２１と封止部材１５の外周面１６との圧接によって容器内部が密封される。口部１０の端面１４から所定範囲Ａの内周面２１の面粗度を１０μｍ以下、更に好ましくは５μｍ以下、にすることによって、封止部材１５による密封が十分となり、殺菌効果を向上させることができる。面粗度が１０μｍを超えると、口部１０の所定範囲Ａの内周面２１の凹凸が大きくなるため、封止部材１５による密封が不十分となるおそれがある。
【００１７】
また、所定範囲Ａを３ｍｍ以上、好ましくは５ｍｍ以上確保することによって、内周面２１と封止部材１５の外周面１６との封止面が広くなり、容器の密封性を向上することができる。広い封止面が確保できるため、封止部材１５の外周面１６に小さな傷があっても密封性の低下が起こりにくい。
【００１８】
なお、口部１０の軸線Ｘに沿って形成された内周面２１の形状は、円筒状であっても、テーパー状であってもよい。
【００１９】
図４は本発明の口部構造の他の一例を示す軸方向の断面図である。口部１０の内周面２１のうち、所定範囲Ｂの内周面２１が一定の直径Ｄの円筒面に形成されている。この所定範囲Ｂは、封止部材１５（図６参照）を挿嵌した際に、その外周面１６と相対すれば、内周面２１の何れに設けられていてもよい。この所定範囲Ｂの内周面２１の面粗度を１０μｍ以下、更に好ましくは５μｍ以下、にすることによって、封止部材１５の外周面１６との圧接が十分となり、密封性を維持し、殺菌効果を向上させることができる。面粗度が１０μｍを超えると、口部１０の所定範囲Ｂの内周面２１の凹凸が大きくなるため、封止部材１５による密封が不十分となるおそれがある。
【００２０】
また、所定範囲Ｂを３ｍｍ以上確保することによって、直径Ｄが一定な内周面２１と封止部材１５の外周面１６との封止面が広くなり、容器の密封性をより向上することができる。広い封止面が確保できるため、封止部材１５の外周面１６に小さな傷があっても密封性の低下が起こりにくい。
【００２１】
なお、所定範囲Ｂの内周面２１以外の内周面の形状は、円筒状であっても、テーパー状であってもよい。
【００２２】
図５は本発明の口部構造の他の一例を示す軸方向の断面図である。口部１０の端面１４には、口部１０の軸線Ｘと直交する平坦部Ｃを有している。平坦部Ｃは、端面１４上に幅０．５ｍｍ以上、面粗度１０μｍ以下で形成されている。このため、封止部材１５の当接面１７（図６参照）と平坦部Ｃとが密着して容器の密封性を向上させ、殺菌効果を向上させることができる。平坦部Ｃの幅が０．５ｍｍ未満で、面粗度が１０μｍを超えると、封止部材１５の当接面１７の小さな傷によって密封性の低下が起こるおそれがある。また、平坦部Ｃは、端面１４の内面側エッジ部１８および外面側エッジ部１９が曲面状になっているため、その幅が確保されれば端面１４の何れに位置していてもよい。
【００２３】
さらに、この口部１０の端面１４の構造と、図３または図４において上述した口部１０の内周面２１の構造とを組み合わせることもできる。この組み合わせによって、容器の密封性を更に向上させることができる。
【００２４】
図６は本発明の封止部材の一例を示す軸方向の断面図である。封止部材１５は、低密度ポリエチレンまたはポリプロピレン等のようなある程度弾性を有する樹脂からなり、口部１０の端面１４に当接する当接面１７と、口部１０に挿嵌される挿嵌部２７とからなる円形のキャップ形状に形成されている。挿嵌部２７を口部１０に挿嵌すると、口部１０の内周面２１には挿嵌部２７の外周面１６に設けられた任意の幅Ｅを有する帯状凸部２５が圧接する。帯状凸部２５の直径ｄは、口部１０の所定範囲Ａ、Ｂの内周面２１の直径Ｄよりも大きい。帯状凸部２５は、挿嵌部２７を口部１０に挿嵌した際に、図３から図５に示す所定範囲Ａ、Ｂの内周面２１に相対する位置に設けられている。このため、封止部材１５の帯状凸部２５と口部１０の内周面２１とが強く圧接し、十分な密封を維持して殺菌効果を向上できる。
【００２５】
また、密封性は、帯状凸部２５の幅Ｅを広くするほど向上する。帯状凸部２５の幅Ｅが広い場合は、帯状凸部２５に傷が付いても、帯状凸部２５を上下に貫く傷とならないため、密封性が維持される。帯状凸部２５の幅Ｅが狭い場合は、帯状凸部２５に傷が付くと、帯状凸部２５を上下に貫く傷になるため、密封性が維持されないことがある。一方、帯状凸部２５の幅Ｅは、封止部材１５と口部１０との構造により限られてしまうため、帯状凸部２５を二条以上とすると、その幅Ｅが狭くなり、密封性が維持されなくなるおそれがある。すなわち、密封性を維持することができる幅Ｅの広い帯状凸部２５を得るためには、帯状凸部２５を一条とすることが好ましい。一条にすることにより、帯状凸部２５の幅Ｅは、封止部材１５と口部１０との構造上の制約の範囲内で、広くすることができる。一条に形成された帯状凸部２５は、口部１０の内周面２１と圧接し、帯状凸部２５に小さな傷が付いていても、その帯状凸部２５を上下に貫かないため、密封性の低下が起こらない。
【００２６】
また、帯状凸部２５の幅Ｅの面粗度を１０μｍ以下にすることによって、より一層密封性が増し、殺菌効果を向上させることができる。さらに、封止部材１５の当接面１７の面粗度を１０μｍ以下にすることによって、封止部材１５は、口部１０の端面１４と内周面２１とに圧接して、より一層密封性を増し、殺菌効果を向上させることができる。
【００２７】
図７は封止部材２５を口部１０に挿嵌したときの一例を示す軸方向の断面図である。
【００２８】
上述した樹脂成形体の口部１０の構造およびその口部１０に装着される封止部材１５は、飲料物を充填する合成樹脂容器２またはその予備成形体１に適用され、それらの容器内に噴霧された薬液の密封性を維持し、殺菌効果を向上させることができる。合成樹脂容器２およびその予備成形体１の形状、大きさ、肉厚、材質等は、通常使用されているものを適用することができ、特に限定しない。
【００２９】
口部１０は、予備成形体１の成形の際に使用する射出成形金型の形状によって、その内周面２１がテーパー状または直径Ｄが一定の円筒状に成形される。さらに、その端面１４も平坦部Ｃを有する形状に成形することができる。また、射出成形金型の面粗度、成形温度および脱型条件によって、内周面２１や端面１４の面粗度およびその所定範囲Ａ、Ｂを規定して成形することができる。内周面２１や端面１４の面粗度は、内周面２１や端面１４にかかる部分の金型の面粗度を１μｍ以下、成形金型の温度範囲を１〜２５℃、脱型条件として予備成形体１の表面温度を８５℃以下とすることにより、１０μｍ以下にできる。
【００３０】
封止部材１５も口部１０と同様に、射出成形金型の形状によって、その挿嵌部２７の外周面１６上の帯状凸部２５をテーパー状または直径ｄが一定の円筒状に成形できる。また、射出成形金型の面粗度、成形温度および脱型条件によって、帯状凸部２５または当接面１７の面粗度を規定して成形することができる。面粗度は、帯状凸部２５または当接面１７にかかる部分の金型の面粗度を５μｍ以下、成形金型の温度範囲を１〜３０℃、脱型条件として封止部材１５の表面温度を８５℃以下とすることにより、１０μｍ以下にできる。
【００３１】
【実施例】
〔実施例１〕
上記の口部１０において、内周面２１の所定範囲Ａが５ｍｍ以上で、その面粗度が１０μｍ以下であり、端面１４の平坦部Ｃの幅が０．５ｍｍ以上で、その面粗度が１０μｍ以下になるように、該当部分の金型の面粗度を１μｍ以下、成形時の金型温度を１４℃、脱型条件として予備成形体１の表面温度を７０℃以下および金型形状を設定して図２に示す構造の予備成形体１を製造した。この予備成形体１を、２軸延伸ブロー成形して、上記と同じ値の口部１０を有した図１に示す構造の容器２を製造した。
【００３２】
また、封止部材１５において、帯状凸部２５の直径ｄが口部１０の内周面２１の直径Ｄよりも大きく、その外周面１６の面粗度が１０μｍ以下になるように、該当部分の金型の面粗度を１μｍ以下、成形時の金型温度を１４℃、脱型条件として封止部材１５の表面温度を５０℃以下および金型形状を設定して図６に示す構造の封止部材１５を製造した。
【００３３】
面粗度は、表面粗さ形状測定器「サーフコム５９０Ａ」（東京精密（株）製）で測定し、基準長さを１０ｍｍとしたときの最大高さの値（μｍ）で示した。所定範囲Ａの長さは、万能投影機（三豊精機（株）製）により、１００倍で測定した。
【００３４】
こうして得られた容器２と封止部材１５とにより（以下、実施品という）、密封性試験を行った。一方、面粗度が何れも１０μｍ以上となる容器２と封止部材１５とを用いて（以下、比較品という）、密封性試験を行った。
【００３５】
まず、実施品と比較品とをそれぞれ１０００個ずつ用意し、それぞれの容器２の内部に３５％過酸化水素水を一定時間噴霧し、直ちにそれぞれの封止部材１５を装着して３分間静置した。その後、容器２の側面から注射器を刺し、容器２の内部に培地を充填させた。注射器の注入口は、すぐにホットメルトで密閉した。この容器２を４０℃の恒温槽に３日間保存した後、容器２の内部に菌が発生していないことを確認した。
【００３６】
こうして準備された容器２の口部１０を、１０6 個／ｍｌの菌液に浸し、３０℃の恒温槽に１日保存後、３℃の恒温槽に１日保存し、さらに４０℃の恒温槽に７日間保存した。その後、実施品と比較品のそれぞれにおいて、菌が発生した容器２を数えた。その結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
この結果から、本発明の口部１０を備えた容器２と本発明の封止部材１５とにより、容器２の密封性を向上させることができた。
【００３８】
〔実施例２〕
容器２と封止部材１５は、実施例１と同様に製造されたものを使用し、ヘリウムリーク試験を行った。試験は、以下のサンプルについて行った。
サンプルＡ：実施例１の実施品の口部と封止部材とを溶着したもの。
サンプルＢ：実施例１の実施品に同じ。
サンプルＣ：実施例１の実施品にポリプロピレンのライナー材付きアルミキャップで巻締め、密封したもの。
サンプルＤ：実施例１の比較品に同じ。
【００３９】
上記サンプルＡ〜Ｄのそれぞれの容器２を逆さまにして、容器２にヘリウムガスを満たし、直ちに封止部材１５により封止した（サンプルＡは、封止後、すぐに溶着した）。封止したサンプル３３を、図８に示したヘリウムリーク試験器のチャンバー２８の中に入れ、サンプル３３からのヘリウムリーク量を経時的に測定した。テストの結果を図９のヘリウムリーク量の経時的な測定結果を示すグラフに示した。
【００４０】
この結果から、本発明の口部１０と本発明の封止部材１５とにより、口部と封止部材を溶着したものと同等の、高い密封性が得られた。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜４の口部構造によれば、口部の内周面の面粗度を１０μｍ以下にすることによって、封止部材による密封性を向上できるので、密封性の低下に基づく殺菌作業の効率低下を招くことなく殺菌できる。請求項５の口部構造によれば、口部の端面に平坦部を設け、その平坦部の面粗度を１０μｍ以下にすることによって、端面における密封性を高めることができ、一層殺菌効果が向上する。
【００４２】
請求項６および７の封止部材によれば、口部の内周面に強く圧接できるため、十分な密封を維持して、殺菌効果を向上できる。
【００４３】
さらに、請求項８の合成樹脂容器および請求項９の予備成形体によれば、密封性に優れた口部を備えているため、内部の殺菌効果が向上し、殺菌作業も容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された飲料用の合成樹脂容器の一例を示す図である。
【図２】本発明が適用された飲料用の合成樹脂容器の予備成形体の一例を示す図である。
【図３】本発明の口部構造の一例を示す軸方向の断面図である。
【図４】本発明の口部構造の他の一例を示す軸方向の断面図である。
【図５】本発明の口部構造の他の一例を示す軸方向の断面図である。
【図６】本発明の封止部材の一例を示す軸方向の断面図である。
【図７】本発明の封止部材を口部に挿嵌したときの一例を示す軸方向の断面図である。
【図８】ヘリウムリーク試験器の概略図である。
【図９】ヘリウムリーク量の経時的な測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 予備成形体
２ 合成樹脂容器
４ 本体部
５ 本体部
１０ 口部
１１ ネジ部
１２ キャップ係止リング
１３ サポートリング
１４ 端面
１５ 封止部材
１６ 外周面
１７ 当接面
１８ 内面側エッジ部
１９ 外面側エッジ部
２１ 内接面
２５ 帯状凸部
２７ 挿嵌部
２８ チャンバー
２９ ニューマチックバルブ
３０ ヘリウムリークディテクター
３１ メカニカルブースターポンプ
３２ 油回転ポンプ
３３ サンプル
Ｘ 軸線
Ａ 所定範囲
Ｂ 所定範囲
Ｃ 平坦部
Ｄ 直径
ｄ 直径
Ｅ 幅
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂容器、その予備成形体、それらの口部構造およびその口部に装着される封止部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
飲料物等の合成樹脂容器として、スクリューキャップまたは打栓式キャップを装着できる口部と本体部とを備えた合成樹脂容器（以下、容器という）が知られている。この容器は、射出成形によって製造された予備成形体をブロー成形することにより得られている。この種の容器は、主に飲料物を充填することから無菌充填用ボトルといわれ、充填物に菌を混入させないために予め容器の内外面を殺菌した後、飲料物を充填し、前記スクリューキャップまたは前記打栓式キャップを装着している。
【０００３】
容器の殺菌は、通常、過酸化水素水等の薬液で洗浄する方法または薬液を噴霧する方法により行われている。薬液を噴霧する方法による容器内面の殺菌は、容器内部に薬液を噴霧した後、封止部材で所定時間密封することにより行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の容器内部の殺菌において、容器の口部内面または口部端面に、傷、凹凸または変形があると、封止部材による密封が不十分になり、噴霧した薬液が漏れて殺菌効果が低下するおそれがある。そのため、噴霧する薬液量を多くしたり、密封時間を長くする必要があり、作業効率が悪化する。
【０００５】
本発明は、十分な密封状態を維持して殺菌効果を向上できる合成樹脂容器、その予備成形体、それらの口部構造およびその口部に装着される封止部材の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明の実施形態を示す図面に対応付けて本発明を説明する。但し、本発明は図示の形態に限定されない。
【０００７】
請求項１の発明は、封止部材１５にて密封可能な樹脂成形体の口部１０の構造であって、口部１０の端面１４から樹脂成形体の内部に向かって所定範囲Ａの内周面２１の面粗度を１０μｍ以下とすることにより、上述した目的を達成する。この発明によれば、封止部材１５による密封が十分となり、殺菌効果を向上させることができる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の口部１０の構造において、所定範囲Ａを口部１０の軸線Ｘの方向に５ｍｍ以上確保するよう設定した。この発明によれば、封止部材１５の外周面１６に小さな傷があっても密封を損なうことがなく、殺菌効果を向上させることができる。
【０００９】
請求項３の発明は、封止部材１５にて密封可能な樹脂成形体の口部１０の構造であって、口部１０の端面１４から樹脂成形体の内部に向かって所定範囲Ｂの内周面２１を直径Ｄが一定の円筒面に形成し、所定範囲Ｂの内周面２１の面粗度を１０μｍ以下とすることにより、上述した目的を達成する。この発明によれば、円筒面と同様な円筒形状の封止部材１５で密封する際に、その密封が十分となり、殺菌効果を向上させることができる。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３の口部１０の構造において、所定範囲Ｂの内周面２１を口部１０の軸線Ｘの方向に３ｍｍ以上確保するよう設定した。この発明によれば、封止部材１５の外周面１６に小さな傷があっても密封を損なうことがなく、殺菌効果を向上させることができる。
【００１１】
請求項５の発明は、封止部材１５にて密封可能な樹脂成形体の口部１０の構造であって、口部１０の端面１４には、口部１０の軸線Ｘと直交し、幅が０．５ｍｍ以上、面粗度が１０μｍ以下の平坦部Ｃを形成することによって、上述した目的を達成する。この発明によれば、口部１０の端面１４での密封性を維持して殺菌効果を向上させることができる。
【００１２】
請求項６の発明は、樹脂成形体の口部１０に密封可能な封止部材１５であって、口部１０の内周面２１に挿嵌される挿嵌部２７の外周に帯状凸部２５が設けられ、その帯状凸部２５の条数を１個とすることにより、上述した目的を達成する。この発明によれば、帯状凸部２５に小さな傷があっても密封を損なうことがなく、殺菌効果を向上させることができる。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項７の封止部材１５において、その帯状凸部２５を、直径ｄが一定で１０μｍ以下の面粗度に形成することにより、上述した目的を達成する。この発明によれば、封止部材１５による密封が十分となり、殺菌効果を向上させることができる。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項１乃至５の何れかに記載の口部１０の構造を備えた合成樹脂容器２であり、請求項９の発明は、請求項１乃至５の何れかに記載の口部１０の構造を備えた合成樹脂容器２の予備成形体１である。これらの発明によれば、封止部材１５との密封性に優れた合成樹脂容器２およびその予備成形体１を提供できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明が適用された飲料用の合成樹脂容器２を、図２はその容器２の予備成形体１をそれぞれ示している。予備成形体１は合成樹脂を素材とする射出成形にて製造され、容器２はその予備成形体１をブロー成形して製造される。予備成形体１は、スクリューキャップまたは打栓式キャップを装着する口部１０とそれに続く中空円筒状の本体部４とを有しており、ブロー成形時には本体部４のみが膨張して容器２の本体部５が形成される。予備成形体１の口部１０はブロー成形時に金型内で拘束され、膨張しない。そのため、容器２の口部１０は予備成形体１の口部１０の形状に等しい。従って、以下では予備成形体１および合成樹脂容器２の各口部について等しい符号を使用する。
【００１６】
図３は本発明の口部構造の一例を示す軸方向の断面図である。この図から明らかなように、口部１０の内周には、口部１０の軸線Ｘに沿ってほぼ円筒状の内周面２１が形成されている。一方、口部１０の外周にはスクリューキャップと螺合するネジ部１１が設けられ、そのネジ部１１の下方にはキャップ係止リング１２およびサポートリング１３が形成されている。口部１０には封止部材１５（図６参照）が挿嵌され、口部１０の内周面２１と封止部材１５の外周面１６との圧接によって容器内部が密封される。口部１０の端面１４から所定範囲Ａの内周面２１の面粗度を１０μｍ以下、更に好ましくは５μｍ以下、にすることによって、封止部材１５による密封が十分となり、殺菌効果を向上させることができる。面粗度が１０μｍを超えると、口部１０の所定範囲Ａの内周面２１の凹凸が大きくなるため、封止部材１５による密封が不十分となるおそれがある。
【００１７】
また、所定範囲Ａを３ｍｍ以上、好ましくは５ｍｍ以上確保することによって、内周面２１と封止部材１５の外周面１６との封止面が広くなり、容器の密封性を向上することができる。広い封止面が確保できるため、封止部材１５の外周面１６に小さな傷があっても密封性の低下が起こりにくい。
【００１８】
なお、口部１０の軸線Ｘに沿って形成された内周面２１の形状は、円筒状であっても、テーパー状であってもよい。
【００１９】
図４は本発明の口部構造の他の一例を示す軸方向の断面図である。口部１０の内周面２１のうち、所定範囲Ｂの内周面２１が一定の直径Ｄの円筒面に形成されている。この所定範囲Ｂは、封止部材１５（図６参照）を挿嵌した際に、その外周面１６と相対すれば、内周面２１の何れに設けられていてもよい。この所定範囲Ｂの内周面２１の面粗度を１０μｍ以下、更に好ましくは５μｍ以下、にすることによって、封止部材１５の外周面１６との圧接が十分となり、密封性を維持し、殺菌効果を向上させることができる。面粗度が１０μｍを超えると、口部１０の所定範囲Ｂの内周面２１の凹凸が大きくなるため、封止部材１５による密封が不十分となるおそれがある。
【００２０】
また、所定範囲Ｂを３ｍｍ以上確保することによって、直径Ｄが一定な内周面２１と封止部材１５の外周面１６との封止面が広くなり、容器の密封性をより向上することができる。広い封止面が確保できるため、封止部材１５の外周面１６に小さな傷があっても密封性の低下が起こりにくい。
【００２１】
なお、所定範囲Ｂの内周面２１以外の内周面の形状は、円筒状であっても、テーパー状であってもよい。
【００２２】
図５は本発明の口部構造の他の一例を示す軸方向の断面図である。口部１０の端面１４には、口部１０の軸線Ｘと直交する平坦部Ｃを有している。平坦部Ｃは、端面１４上に幅０．５ｍｍ以上、面粗度１０μｍ以下で形成されている。このため、封止部材１５の当接面１７（図６参照）と平坦部Ｃとが密着して容器の密封性を向上させ、殺菌効果を向上させることができる。平坦部Ｃの幅が０．５ｍｍ未満で、面粗度が１０μｍを超えると、封止部材１５の当接面１７の小さな傷によって密封性の低下が起こるおそれがある。また、平坦部Ｃは、端面１４の内面側エッジ部１８および外面側エッジ部１９が曲面状になっているため、その幅が確保されれば端面１４の何れに位置していてもよい。
【００２３】
さらに、この口部１０の端面１４の構造と、図３または図４において上述した口部１０の内周面２１の構造とを組み合わせることもできる。この組み合わせによって、容器の密封性を更に向上させることができる。
【００２４】
図６は本発明の封止部材の一例を示す軸方向の断面図である。封止部材１５は、低密度ポリエチレンまたはポリプロピレン等のようなある程度弾性を有する樹脂からなり、口部１０の端面１４に当接する当接面１７と、口部１０に挿嵌される挿嵌部２７とからなる円形のキャップ形状に形成されている。挿嵌部２７を口部１０に挿嵌すると、口部１０の内周面２１には挿嵌部２７の外周面１６に設けられた任意の幅Ｅを有する帯状凸部２５が圧接する。帯状凸部２５の直径ｄは、口部１０の所定範囲Ａ、Ｂの内周面２１の直径Ｄよりも大きい。帯状凸部２５は、挿嵌部２７を口部１０に挿嵌した際に、図３から図５に示す所定範囲Ａ、Ｂの内周面２１に相対する位置に設けられている。このため、封止部材１５の帯状凸部２５と口部１０の内周面２１とが強く圧接し、十分な密封を維持して殺菌効果を向上できる。
【００２５】
また、密封性は、帯状凸部２５の幅Ｅを広くするほど向上する。帯状凸部２５の幅Ｅが広い場合は、帯状凸部２５に傷が付いても、帯状凸部２５を上下に貫く傷とならないため、密封性が維持される。帯状凸部２５の幅Ｅが狭い場合は、帯状凸部２５に傷が付くと、帯状凸部２５を上下に貫く傷になるため、密封性が維持されないことがある。一方、帯状凸部２５の幅Ｅは、封止部材１５と口部１０との構造により限られてしまうため、帯状凸部２５を二条以上とすると、その幅Ｅが狭くなり、密封性が維持されなくなるおそれがある。すなわち、密封性を維持することができる幅Ｅの広い帯状凸部２５を得るためには、帯状凸部２５を一条とすることが好ましい。一条にすることにより、帯状凸部２５の幅Ｅは、封止部材１５と口部１０との構造上の制約の範囲内で、広くすることができる。一条に形成された帯状凸部２５は、口部１０の内周面２１と圧接し、帯状凸部２５に小さな傷が付いていても、その帯状凸部２５を上下に貫かないため、密封性の低下が起こらない。
【００２６】
また、帯状凸部２５の幅Ｅの面粗度を１０μｍ以下にすることによって、より一層密封性が増し、殺菌効果を向上させることができる。さらに、封止部材１５の当接面１７の面粗度を１０μｍ以下にすることによって、封止部材１５は、口部１０の端面１４と内周面２１とに圧接して、より一層密封性を増し、殺菌効果を向上させることができる。
【００２７】
図７は封止部材２５を口部１０に挿嵌したときの一例を示す軸方向の断面図である。
【００２８】
上述した樹脂成形体の口部１０の構造およびその口部１０に装着される封止部材１５は、飲料物を充填する合成樹脂容器２またはその予備成形体１に適用され、それらの容器内に噴霧された薬液の密封性を維持し、殺菌効果を向上させることができる。合成樹脂容器２およびその予備成形体１の形状、大きさ、肉厚、材質等は、通常使用されているものを適用することができ、特に限定しない。
【００２９】
口部１０は、予備成形体１の成形の際に使用する射出成形金型の形状によって、その内周面２１がテーパー状または直径Ｄが一定の円筒状に成形される。さらに、その端面１４も平坦部Ｃを有する形状に成形することができる。また、射出成形金型の面粗度、成形温度および脱型条件によって、内周面２１や端面１４の面粗度およびその所定範囲Ａ、Ｂを規定して成形することができる。内周面２１や端面１４の面粗度は、内周面２１や端面１４にかかる部分の金型の面粗度を１μｍ以下、成形金型の温度範囲を１〜２５℃、脱型条件として予備成形体１の表面温度を８５℃以下とすることにより、１０μｍ以下にできる。
【００３０】
封止部材１５も口部１０と同様に、射出成形金型の形状によって、その挿嵌部２７の外周面１６上の帯状凸部２５をテーパー状または直径ｄが一定の円筒状に成形できる。また、射出成形金型の面粗度、成形温度および脱型条件によって、帯状凸部２５または当接面１７の面粗度を規定して成形することができる。面粗度は、帯状凸部２５または当接面１７にかかる部分の金型の面粗度を５μｍ以下、成形金型の温度範囲を１〜３０℃、脱型条件として封止部材１５の表面温度を８５℃以下とすることにより、１０μｍ以下にできる。
【００３１】
【実施例】
〔実施例１〕
上記の口部１０において、内周面２１の所定範囲Ａが５ｍｍ以上で、その面粗度が１０μｍ以下であり、端面１４の平坦部Ｃの幅が０．５ｍｍ以上で、その面粗度が１０μｍ以下になるように、該当部分の金型の面粗度を１μｍ以下、成形時の金型温度を１４℃、脱型条件として予備成形体１の表面温度を７０℃以下および金型形状を設定して図２に示す構造の予備成形体１を製造した。この予備成形体１を、２軸延伸ブロー成形して、上記と同じ値の口部１０を有した図１に示す構造の容器２を製造した。
【００３２】
また、封止部材１５において、帯状凸部２５の直径ｄが口部１０の内周面２１の直径Ｄよりも大きく、その外周面１６の面粗度が１０μｍ以下になるように、該当部分の金型の面粗度を１μｍ以下、成形時の金型温度を１４℃、脱型条件として封止部材１５の表面温度を５０℃以下および金型形状を設定して図６に示す構造の封止部材１５を製造した。
【００３３】
面粗度は、表面粗さ形状測定器「サーフコム５９０Ａ」（東京精密（株）製）で測定し、基準長さを１０ｍｍとしたときの最大高さの値（μｍ）で示した。所定範囲Ａの長さは、万能投影機（三豊精機（株）製）により、１００倍で測定した。
【００３４】
こうして得られた容器２と封止部材１５とにより（以下、実施品という）、密封性試験を行った。一方、面粗度が何れも１０μｍ以上となる容器２と封止部材１５とを用いて（以下、比較品という）、密封性試験を行った。
【００３５】
まず、実施品と比較品とをそれぞれ１０００個ずつ用意し、それぞれの容器２の内部に３５％過酸化水素水を一定時間噴霧し、直ちにそれぞれの封止部材１５を装着して３分間静置した。その後、容器２の側面から注射器を刺し、容器２の内部に培地を充填させた。注射器の注入口は、すぐにホットメルトで密閉した。この容器２を４０℃の恒温槽に３日間保存した後、容器２の内部に菌が発生していないことを確認した。
【００３６】
こうして準備された容器２の口部１０を、１０6 個／ｍｌの菌液に浸し、３０℃の恒温槽に１日保存後、３℃の恒温槽に１日保存し、さらに４０℃の恒温槽に７日間保存した。その後、実施品と比較品のそれぞれにおいて、菌が発生した容器２を数えた。その結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】
〔実施例２〕
容器２と封止部材１５は、実施例１と同様に製造されたものを使用し、ヘリウムリーク試験を行った。試験は、以下のサンプルについて行った。
サンプルＡ：実施例１の実施品の口部と封止部材とを溶着したもの。
サンプルＢ：実施例１の実施品に同じ。
サンプルＣ：実施例１の実施品にポリプロピレンのライナー材付きアルミキャップで巻締め、密封したもの。
サンプルＤ：実施例１の比較品に同じ。
【００３９】
上記サンプルＡ〜Ｄのそれぞれの容器２を逆さまにして、容器２にヘリウムガスを満たし、直ちに封止部材１５により封止した（サンプルＡは、封止後、すぐに溶着した）。封止したサンプル３３を、図８に示したヘリウムリーク試験器のチャンバー２８の中に入れ、サンプル３３からのヘリウムリーク量を経時的に測定した。テストの結果を図９のヘリウムリーク量の経時的な測定結果を示すグラフに示した。
【００４０】
この結果から、本発明の口部１０と本発明の封止部材１５とにより、口部と封止部材を溶着したものと同等の、高い密封性が得られた。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜４の口部構造によれば、口部の内周面の面粗度を１０μｍ以下にすることによって、封止部材による密封性を向上できるので、密封性の低下に基づく殺菌作業の効率低下を招くことなく殺菌できる。請求項５の口部構造によれば、口部の端面に平坦部を設け、その平坦部の面粗度を１０μｍ以下にすることによって、端面における密封性を高めることができ、一層殺菌効果が向上する。
【００４２】
請求項６および７の封止部材によれば、口部の内周面に強く圧接できるため、十分な密封を維持して、殺菌効果を向上できる。
【００４３】
さらに、請求項８の合成樹脂容器および請求項９の予備成形体によれば、密封性に優れた口部を備えているため、内部の殺菌効果が向上し、殺菌作業も容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された飲料用の合成樹脂容器の一例を示す図である。
【図２】本発明が適用された飲料用の合成樹脂容器の予備成形体の一例を示す図である。
【図３】本発明の口部構造の一例を示す軸方向の断面図である。
【図４】本発明の口部構造の他の一例を示す軸方向の断面図である。
【図５】本発明の口部構造の他の一例を示す軸方向の断面図である。
【図６】本発明の封止部材の一例を示す軸方向の断面図である。
【図７】本発明の封止部材を口部に挿嵌したときの一例を示す軸方向の断面図である。
【図８】ヘリウムリーク試験器の概略図である。
【図９】ヘリウムリーク量の経時的な測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 予備成形体
２ 合成樹脂容器
４ 本体部
５ 本体部
１０ 口部
１１ ネジ部
１２ キャップ係止リング
１３ サポートリング
１４ 端面
１５ 封止部材
１６ 外周面
１７ 当接面
１８ 内面側エッジ部
１９ 外面側エッジ部
２１ 内接面
２５ 帯状凸部
２７ 挿嵌部
２８ チャンバー
２９ ニューマチックバルブ
３０ ヘリウムリークディテクター
３１ メカニカルブースターポンプ
３２ 油回転ポンプ
３３ サンプル
Ｘ 軸線
Ａ 所定範囲
Ｂ 所定範囲
Ｃ 平坦部
Ｄ 直径
ｄ 直径
Ｅ 幅
Claims (8)
- 口部の内周面に挿嵌される挿嵌部を有する封止部材にて密封可能な樹脂成形体の口部構造であって、
前記口部の端面から前記樹脂成形体の内部に向かって所定範囲の内周面の面粗度が１０μｍ以下であり、当該所定範囲が前記口部の軸線方向に５ｍｍ以上確保されていることを特徴とする樹脂成形体の口部構造。 - 前記口部の端面から前記樹脂成形体の内部に向かって所定範囲の内周面が直径一定の円筒面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形体の口部構造。
- 前記所定範囲が前記口部の軸線方向に３ｍｍ以上確保されていることを特徴とする請求項２に記載の口部構造。
- 前記口部の端面には、当該口部の軸線と直交し、幅が０．５ｍｍ以上、面粗度が１０μｍ以下の平坦部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の樹脂成形体の口部構造。
- 請求項１乃至４の何れかに記載の口部に密封可能な封止部材であって、前記口部の内周面に挿嵌される挿嵌部の外周に帯状凸部が設けられ、前記帯状凸部の条数が１個であることを特徴とする封止部材。
- 前記帯状凸部が、直径一定で、外周面の面粗度が１０μｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載の封止部材。
- 請求項１乃至４の何れかに記載の口部構造を備えた合成樹脂容器。
- 請求項１乃至４の何れかに記載の口部構造を備えた合成樹脂容器の予備成形体。
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