JP5162073B2

JP5162073B2 - 容器閉鎖キャップの頂部にシールガスケットと、ガスケットを構成するキャップを形成する方法

Info

Publication number: JP5162073B2
Application number: JP2002557563A
Authority: JP
Inventors: パリネロ，フイオレンツオ
Original assignee: サクミコーペラテイヴアメッカニチイモラ−ソチエタコープア．レスポンサビリタリミタータ
Priority date: 2001-01-18
Filing date: 2002-01-14
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2022-01-14
Also published as: EP1365904A1; US7314589B2; ES2392681T3; CN1486238A; JP2004523383A; WO2002057063A1; ITRE20010001A1; ITRE20010001A0; US20040060894A1; EP1365904B1; US8640898B2; BR0206443B1; CN100411847C; US20080105685A1; BR0206443A

Description

本発明は、例えば飲物または食べ物のボトルにねじ込むストッパーキャップのように、人工材料を成形することによって形成されたストッパーキャップに関連するものである。

特に、本発明は熱圧縮成形によって形成されたストッパーキャップに関連しているが、その方法は押し出し成形または他の方法によって形成されたストッパーにも利用できる。

キャップは、一般的にワンピースタイプであれば、キャップ自体の材料は、キャップが容器の頸部にねじ込まれると、キャップの形状の効力によって、シールを形成するか；またはツーピースタイプでもあれば、キャップの中心パネルが、容器の口に対してねじ込むことによって、圧縮されると、シールを形成する柔軟な材料のガスケットを収容する制止リングによって結合される。

しかし、熱圧縮を利用したキャップ形成方法の発達は、使用される材料の数の増加と共に、キャップ自体の形成中に応用されるべき、独自のシーリング手段をキャップに提供する必要性が強くなってきた。

容器の中身の特性が、液体に対して密な機械的シールだけでなく、ガスに対しても効果的なシールを形成する必要性が強くなってきた。

例えば、一定のタイプの液体食物は、キャップをねじって下げた後、容器内への望ましくない空気の侵入を防止することによって、酸素に対して保護する必要がある。

酸素は、分子の形で浸透することによって、侵入することができ、キャップを構成するため通常使用される材料では、それを防止することはできない。

炭酸飲料の場合、機械的に及び浸透による両方で生じ得る、CO₂の移動を制限しようとすることが重要である。

ガスに対して防壁効果と称される、シールをすることを目的としており、それは望ましい防壁効果を提供することが可能な、円盤状のガスケットを構成または設けることによってもたらされる。

しかし、この解決手段は、防壁効果を提供するため使用される材料が、ガス及び液体に対して、良好な機械的シールを確実にするために必要な、その硬度が限度を超えるように、充分なシールを形成するため適切な機械的特徴を有していないので、全般的に不充分である。

本発明の目的は、既知の圧縮成形プロセスによって好ましく形成可能な、閉鎖キャップと、それに関連する形成方法を提供することであり、それらは収容された液体及びガスの両方に対して、容器の口に密封シールを設けること、及びそれによって酸素の侵入とCO₂の排出を防止することができる。

この目的は、請求項において定義された方法及びキャップによって達成される。

本発明は、本発明を実施することができる圧縮成形プロセスの様々な実施形態の記載から明らかになる。

確実な記載において、キャップは圧縮プロセスによって形成されるが、別のやり方、例えば押し出し成形によっても形成され得る。

適切に温度制御成された形体のキャビティの中に、一定量の人工材料、ポリプロピレンホモポリマーまたは、プラスティック状態のポリプロピレン共重合体なようなものを供給することを含んでいる。

そしてキャップ形成ダイとして知られているダイが、材料をダイとキャビティとの間に作られた中空間の中へ、その中空間を満たすまで、押し込むために挿入される。

キャビティ及びダイの形状は、互いに相補的であり、キャップの外部形状及び内部形状を個々に作る。

この特許のプロセスは、その方法で形成されたキャップから始まる。

O₂及びCO₂、及び有機源による別のガス、のようなガスに対して防壁作用を提供することができる材料の第一部分が、キャップの中に挿入される。

このガス浸透可能な材料は、好ましくはPVDC（ポリビニル二塩化物）、高いニトリル含有の樹脂、PA（ポリアミド）、EVOH（ポリビニルアルコール）及び、PEN（ポリエチレンナフタレート）から選択された材料である。

圧縮成形可能な材料であり、第一ダイの作用を受け、その際にキャップの基部の内壁に付けるディスクの形を仮定する。

第一ダイを抽出した後、圧縮成形可能な材料の第二部分が、キャップの中に挿入され、この材料は良好な機械的流体シール特性を持っている。

前記第二部分の材料は、SBS（スチレン−ブタジエン−スチレン）ゴム、SEBS（スチレン−エチレン−ブタジェン−スチレン）ゴム、EVA（エチレン酢酸ビニル）、及びLLDPE（線状低密度ポリエチレン）、または前記材料の混合物から、有利に選択される。

キャップによって閉じられる容器の内容物と接触する酸素の可能性を、更に減らすため、アスコビン酸ナトリウムまたは亜硫酸ナトリウムのように、O₂と化学的に反応し、且つ既に容器内に存在するO₂と、そこに入るであろうO₂の両方による酸化を防止するため、抗酸化物質（スカベンジャー）として一般的に知られている化学的な物質を、第二部分の材料に加えることができる。

第二ダイの挿入は、第一ディスクを覆う前記第二部分の材料のディスクを作り、キャップによって閉じられるボトルの内容物と接触することを意図している。

二つの材料の共働作用が、流体シールと防壁効果の両方を確実にする。

もし何らかの相互接触する材料が、影響及ぼすのであれば、接着剤の中間層をそれらの層の間に設けることができる。

接着層は有利には、PPgMAH（無水マレイン酸がグラフト重合されたポリプロピレン）、またはLDPEgMAH（無水マレイン酸がグラフト重合された低密度ポリエチレン）から構成されている。

本発明の方法によって構成されたキャップの三つの例を、添付図面を参照し、それに制限するものでない実施形態の一例として、以下で説明する。

全ての実施形態では、圧縮成形によって、または別の手段によって既に形成されたキャップ１を図示している。

溶解材料の第一部分３が、適切なプロセスによって予め形成されている、キャップの基部に挿入され、第一形成ダイ４が降りる。

これは、中心部分４１と、その外側で摺動可能な制止リング４２を備えている。

第一ダイ４は、キャップに入って、溶解材料を成形して、キャップ１（図２及び図４）の基部表面からレリーフ状に突出するディスク５の形で、第一層を作っている。

ディスク５の外径は、第一ダイ４の制止リング４２の内径によって決められる。

第一ダイ４がキャップ１を離れると、ガスケットの第一層５の形状及び位置が、図４に示されているようになる。

そして溶解材料の第二部分６が、第一層５の上でキャップの基部に挿入され、第二形成ダイ７が下げられる（図５及び図６）。

第二形成ダイ７は、材料の第二部分６に、第７の基部７１の形状によって決められた外形を与え、この外形は、容器の口に接触するようになっている（図９）。

そしてダイ７がキャップ１を離れ、図８は第一防壁５と、閉鎖部を機械的にシールする第二層８と共に、ガスケットの全体の形を示している。

図９は、ボトルの口に付けた時のキャップを介した断面図を示して、この実施形態の制限部分を強調しており、それは必然的に第４の制止リング４２内に位置することに関連して、必然的に小さな直径の防壁層５から成っている。

加えて、層５がキャップの基部から突出しており、第二部分６の溶解材料の流れを抑えて、キャップ内での分配し難くしている。

この実施形態において、キャップ１０の基部が凹部または窪み１１を有しており、その目的は、この後（図１０）明らかにする。

溶解材料の第一部分３０が、キャップ１０の基部に備えられた凹部１１の中に挿入され、第一形成ダイ４０が下げられる（図１１）。

この第一形成ダイは、中心部分４０１を備えており、制止リング４０２が平坦な下縁部を有している。

ダイが、キャップ１０の基部の表面からレリーフ状に突出しないで、完全に凹部１１内に収容されるディスク５０の中に、溶解材料の第一部分を成形する（図１１）。

制止リング４２の内径が、図１２に見ることができるように、凹部１１の直径よりも必然的に小さくとも、防壁層５０を形成するディスクの直径は、大きくなり、それによりキャップのガスシールを改善する。

第一形成ダイ４０は、ガスケットの第一層を形成して、キャップ１０を離れる。

溶解材料の第二部分６０が、第一層５０の上のキャップ１０の基部に挿入され、第二形成ダイ７０が下げられる。

第二形成ダイ７０は、材料の第二部分を必要とされる外形、すなわち第二ダイ７０の下形状によって決められる外形にして、容器の口と接触しようとする。

そして形成ダイ７０は、キャップを離れ（図１６）、図１７はガスケットの全体の形を、容器の口を機械的にシールする第二層８０及び第一防壁層５０と共に、示している。

容器の口９０にあてがった時に、キャップを介した断面を示している。

防壁層５０の外形は、図９に示されている層５のそれよりも大きく、キャップの基部から突出しておらず、従って圧縮中の材料の第二部分６０の流れが、容易になる。

溶解材料３００の第一部分が、キャップ１００の基部の中に挿入され、第一形成ダイ４００が下げられる（図１９）

ダイは、溶解材料を広げることによって成形し、キャップの全基部にかけて層５００、及び材料の第二部分を受容するシートの横壁にもわたって、層５００を形成する。

溶解材料は、外部へは流れない。それはダイ４００の直径が、キャップ１００の含有フランジ１０１の直径よりも、僅かに大きいからである（図２０）。

そして第一形成ダイ４０が、キャップを離れており(図２１）、図２２は、ガスケットの層５００の位置と形を示している。

そして溶解材料の第二部分６００が、層５００の中に挿入され（図２３）、第二形成ダイ７００が下げられる（図２４）。

第二形成ダイが、第二材料部分を必要とされる外形、層８００の形にして、それが容器の口と接触する。

形成ダイ７００は、キャップを離れており（図２５）、図２６は、ガスケットの全体の形を、第一防壁層５００及び第二の機械的シール層８００と共に示している。

図２７は、ボトルの口９００にあてがった時のキャップ１００を介した断面を示している。

この実施形態の利点は、防壁層も横壁上にあることであり、理論的に壁を介した浸透によるガスの流入を最少にする。

この形態は、シーリング領域における層８００の弾性材料の横断面が、図９及び図１８に示された実施形態の横断面が、小さいことが欠点であり、その結果、機械的なシールが劣化する。

実施例１に関する本発明の第一実施形態。実施例１に関する本発明の第一実施形態。実施例１に関する本発明の第一実施形態。実施例１に関する本発明の第一実施形態。実施例１に関する本発明の第一実施形態。実施例１に関する本発明の第一実施形態。実施例１に関する本発明の第一実施形態。実施例１に関する本発明の第一実施形態。実施例１に関する本発明の第一実施形態。実施例２に関する本発明の第二実施形態。実施例２に関する本発明の第二実施形態。実施例２に関する本発明の第二実施形態。実施例２に関する本発明の第二実施形態。実施例２に関する本発明の第二実施形態。実施例２に関する本発明の第二実施形態。実施例２に関する本発明の第二実施形態。実施例２に関する本発明の第二実施形態。実施例２に関する本発明の第二実施形態。実施例３に関する本発明の第三実施形態。実施例３に関する本発明の第三実施形態。実施例３に関する本発明の第三実施形態。実施例３に関する本発明の第三実施形態。実施例３に関する本発明の第三実施形態。実施例３に関する本発明の第三実施形態。実施例３に関する本発明の第三実施形態。実施例３に関する本発明の第三実施形態。実施例３に関する本発明の第三実施形態。

Claims

別々に形成されたキャップから始まり、容器の閉鎖キャップにシールガスケットを作る方法において、
キャップ（１、１０、１００）の中に、O₂、CO₂または別のガスに対して、遮断性（バリヤー性）を有するプラスチック状態にある材料の第一部分（３、３０、３００）を挿入する工程；
第一ダイ（４、４０、４００）を、材料の前記第一部分を圧縮するために挿入して、キャップの基部上に、前記ガスに対する遮断性を有する材料の第一層（５、５０、５００）を形成する工程；
キャップの中の第一層に、流体シーリング特性を有したプラスチック状態にある材料の第二部分（６、６０、６００）を挿入する工程；
第二ダイ（７、７０、７００）を、材料の前記第二部分を圧縮するために挿入し、前記第一層を完全に被覆するように流体シーリング特性を有する材料の第二層（８、８０、８００）を形成する工程；
を含むことを特徴とする方法。
第一層が、円形で且つキャップの内径よりも小さな直径を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記第一部分（３、３０、３００）の材料が、PVDC（ポリビニル二塩化物）、高いニトリル含有の樹脂、PA（ポリアミド）、EVOH（ポリビニルアルコール）及び、PEN（ポリエチレンナフタレート）から選択される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記第二部分の材料が、SBSゴムすなわちスチレン−ブタジエン−スチレンゴム、またはSEBSゴムすなわちスチレン−エチレン−ブタジェン−スチレンゴム、EVAゴムすなわちエチレン酢酸ビニル、LLDPEすなわち線状低密度ポリエチレンを含んだ構成要素と、前記複数の材料の混合物から選択される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記第一ダイ（４、４０、４００）が、外部制止リング（４２）を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
材料の前記第一部分（３、３０、３００）をキャップに中に入れる前に、
その基部に、前記制止リング（４２）の内径よりも大きく且つその外径よりも小さな直径を有した円形凹部（１１）を作る
ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
前記第一部分（３、３０、３００）を挿入する前に、接着剤をキャップの基部に塗布する
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
接着層が、PPgMAH（無水マレイン酸がグラフト重合されたポリプロピレン）と、LDPEgMAH（無水マレイン酸がグラフト重合された低密度ポリエチレン）から選択される
ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
前記第二部分を挿入する前に、接着剤が第一層に塗布される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
接着剤が、PPgMAH（無水マレイン酸がグラフト重合されたポリプロピレン）と、LDPEgMAH（無水マレイン酸がグラフト重合された低密度ポリエチレン）から選択されることことを特徴とする請求項９に記載の方法。
内部にシールガスケットを具備したキャップであって、
前記ガスケットが、
キャップと接触し、且つO ₂ 、CO ₂ または別のガスに対する遮断性を有した第一層（５、５０、５００）と、
前記第一層と接触し、且つ機械的シーリング特性を有した第二層（８、８０、８００）と
を備え、
前記シーリングを行う第二層（８、８０、８００）を、前記第一層を完全に被覆するように設け、該第二層のみが、キャップが装着された容器内の液体材料と接触するようにした
ことを特徴とするキャップ。
前記第一層（５、５０、５００）が、円形状であり、キャップの内径よりも小さな直径を有する
ことを特徴とする請求項１１に記載のキャップ。
前記第二層が、完成した容器の頂部に合うように、盛り上がった周縁領域をもたらす
ことを特徴とする請求項１１に記載のキャップ。
内容物が酸化するのを防止するため、O₂と迅速に反応することができる、抗酸化物質として一般に知られている化学物質が、第一層の材料に混合されている
ことを特徴とする請求項１１に記載のキャップ。
内容物が酸化するのを防止するため、O₂と迅速に反応することができる、抗酸化物質として一般に知られている化学物質が第二層の材料に混合されている
ことを特徴とする請求項１１に記載のキャップ。
前記第二層が、完成した容器の頂部に合うように、盛り上がった周縁領域をもたらす
ことを特徴とする請求項１１に記載のキャップ。
前記第一層が、キャップの基部に備えられた凹部（１１）に収容される
ことを特徴とする請求項１１に記載のキャップ。
前記第一層が、PVDC（ポリビニル二塩化物）、高いニトリル含有の樹脂、PA（ポリアミド）、EVOH（ポリビニルアルコール）及び、PEN（ポリエチレンナフタレート）から選択された材料から成る
ことを特徴とする請求項１１に記載のキャップ。
前記第二層の材料が、SBSゴムすなわちスチレン−ブタジエン−スチレンゴム、またはSEBSゴムすなわちスチレン−エチレン−ブタジェン−スチレンゴム、EVAゴムすなわちエチレン酢酸ビニル、LLDPEすなわち線状低密度ポリエチレンを含んだ構成要素、または前記複数の材料の混合物から成る
ことを特徴とする請求項１１に記載のキャップ。
接着剤が、キャップと第一層との間に付けられる
ことを特徴とする請求項１１に記載のキャップ。
前記接着剤が、PPgMAH（無水マレイン酸がグラフト重合されたポリプロピレン）と、LDPEgMAH（無水マレイン酸がグラフト重合された低密度ポリエチレン）から選択される
ことを特徴とする請求項２０に記載のキャップ。
接着剤が、第一層と第二層との間に付けられる
ことを特徴とする請求項１１に記載のキャップ。
前記接着剤が、PPgMAH（無水マレイン酸がグラフト重合されたポリプロピレン）と、LDPEgMAH（無水マレイン酸がグラフト重合された低密度ポリエチレン）から選択される
ことを特徴とする請求項２２に記載のキャップ。