JP6224864B1 - 液体容器、及びその緩み防止キャップ - Google Patents

液体容器、及びその緩み防止キャップ Download PDF

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Abstract

【課題】簡素な構成で、締め付けて強固に封止でき、開栓トルクの低減を抑えて緩みを防止し、密閉性の維持を図り、内容物液体の漏れを防ぐ、液体容器を提供する。【解決手段】液体容器1は、容器本体の外面26から立ち上がる口頸部21の外周に雄型螺子29を有する容器本体20と、雄型螺子29に螺合をする雌型螺子19を有する緩み防止キャップ10とを有し、緩み防止キャップ10が、緩衝シール材18を天板12の内面に有し、天板12から延びた外筒スカート部13の開口端部17から周囲に迫り出した鍔14を有しており、樹脂製クッション材15が、鍔14に付され螺合により外面26に当接する凸部16を鍔14の外寄りに有しており、天板12の内面と凸部16の先端との高低差が、口頸部21の容器口22の端面から外面26と凸部16との当接部までの高低差よりも大きい。【選択図】図1

Description

本発明は、液体を収容し、繰り返して使用し、或いは長期間経過しても漏れを防止できる液体容器とキャップに関するものである。
半導体素子や液晶モニターの電子デバイスを製造する際にリソグラフィーに使用される高純度レジスト液のような液体や、高純度の医療器・医薬品の液体原料や化成品の原料のような液体は、樹脂製液体容器に入れられて、スクリューキャップで封止される。
このようなキャップは、容器本体の口頸部の雄型螺子に螺合する雌型螺子を有し、螺合してきつく締めることによって、キャップ内部の緩衝シールパッキンに口頸部の容器口がねじ込まれて、液体内容物が漏れないように、封止する。
従来のキャップ30は、図3に示すように、樹脂製容器本体40に装着する際のR方向への締め付けると、頸部の容器口32が緩衝シールパッキン38にR方向へねじ込まれて変形し、封止するというものである。しかし、このキャップ30は、時間の経過と共に、輸送時又は容器転倒時の振動や温度変化の膨張・収縮などの外的要因によって、緩んで、内容物が漏れる恐れがある。
とりわけ高純度レジスト液のように厳密な濃度管理をしなければならない液体の貯蔵及び輸送には、緩まないキャップを用いる必要がある。そこで、螺合部分に逆戻り防止突起等を設け、又は樹脂製キャップのスカート部内部に弾性部分を設けて、開栓トルクの低減を抑制するキャップが、用いられている。
このようなキャップとして、例えば特許文献1には、容器本体の頸部の外周壁全周及び蓋体の内周壁の全周を夫々の開口端と垂直方向に偶数等分して交互に螺旋突条面と無突条面とを形成し、螺旋突条両端を尖端状に形成し、蓋体の底内面に密封緘用のパッキン板を密着した螺旋突条による封緘部を有する容器が記載されている。
また、特許文献2には、キャップ螺合用の口頸部の基部外面に、一直径方向を大径部とし他の直径方向を小径部とした外周形状を有する突条を周設させた容器体と、その口頸部へ螺合可能な合成樹脂キャップとからなり、キャップを螺合した締め付けたとき、突条の大径部外側面だけがそれぞれキャップ周壁の下部内面へ、又はそのキャップ周壁の下部内面へ付設させたスカート状部の内面へ圧接可能に形成させたキャップの弛み止め機構が記載されている。
従来のキャップは、無理に締め上げると、雄型螺子・雌型螺子の螺子山を潰し空回りしたり、緩衝シールパッキンにねじ込んで封止するだけなので外的要因等で緩んでしまったりして、漏れ易くなってしまうという本質的な問題がある。
実開昭55−110453号公報 実開昭55−115959号公報
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、簡素な構成の緩み防止キャップで、螺合して締め付けて強固に封止でき、開栓トルクの低減を抑えて緩みを防止し、密閉性の維持を図り、内容物液体の漏れを防ぐ、液体容器、及びその緩み防止キャップを提供することを目的とする。
前記の目的を達成するためになされた本発明の液体容器は、容器本体の外面から立ち上がる口頸部の外周に雄型螺子を有する容器本体と、前記雄型螺子に螺合をする雌型螺子を有する緩み防止キャップとを有し、前記緩み防止キャップが、緩衝シール材を天板の内面に有し、前記天板から延びた外筒スカート部の開口端部から周囲に迫り出した鍔を有しており、樹脂製クッション材が、前記鍔に付されて前記外面に当接する凸部を前記鍔の外寄りに有しており、前記天板の内面と前記凸部の先端との高低差が、前記口頸部の容器口の端面から前記外面と前記凸部との当接部までの高低差よりも大きいことを特徴とする。
液体容器は、前記クッション材が、一体化した前記天板、前記外筒スカート部及び前記鍔よりも軟質であると、好ましい。
液体容器は、前記クッション材が、前記鍔に一体成型され若しくは熱融着され又は接着されているものであってもよい。
液体容器は、前記凸部が、少なくとも一部で前記外面に当接するものであればよい。
この場合、液体容器は、前記凸部が、前記鍔の外縁に沿って連続し又は非連続であって、少なくとも1周しているというものであると、好ましい。
液体容器は、前記凸部が、前記外筒スカート部、又はその外周に設けられたリブの外縁よりも、外寄りに配置されていると、一層好ましい。
液体容器は、前記クッション材が、ポリオレフィン系樹脂及び/又はエラストマーで形成されていることが好ましい。
液体容器は、前記クッション材が、硬度をショアAで30〜90、又はショアDで20〜50とするものであることが好ましい。
液体容器は、前記天板、前記外筒スカート部及び前記鍔が、ポリオレフィン系樹脂で一体に形成されていると好ましい。
液体容器は、例えば前記天板、前記外筒スカート部及び前記鍔が、密度を890〜960kg/cmとし、曲げ弾性率を150〜2000MPaとするというものである。
液体容器は、前記容器本体が、単層又は複層で形成されたものであり、それに収容される液体と接触する層が、ポリオレフィン系樹脂で形成されていることが、好ましい。
前記の目的を達成するためになされた本発明の液体容器用の緩み防止キャップは、容器本体の外面から立ち上がる口頸部の外周に有する雄型螺子に螺合をする雌型螺子を有するものであって、緩衝シール材を天板の内面に有し、前記天板から延びた外筒スカート部の開口端部から周囲に迫り出した鍔を有しており、樹脂製クッション材が、前記鍔に付されて前記外面に当接する凸部を前記鍔の外寄りに有しており、前記天板の内面と前記凸部の先端との高低差が、前記口頸部の容器口の端面から前記外面と前記凸部との当接部までの高低差よりも大きいというものである。
本発明の液体容器は、緩み防止キャップにより締め付けた後の開栓トルクの低減を防止し、緩ませず、シール性を維持して、液体容器を強固に封止し、収容液体を漏れさせない。
この液体容器は、緩み防止キャップが、天板内側に設けた緩衝シール材と、外筒スカート部から周囲に迫り出した鍔の下面側に凸部を持ったクッション材とを備えるものである。天板の内側面と凸部の先端との高低差が、容器口から容器本体外面と凸部との当接部までの高低差よりも大きい。そのため、緩み防止キャップを締め付けると、まず凸部が容器本体外面に当たって線接触し、次いでキャップを更に締めると、凸部が容器本体外面を押し付けて鍔を内傾させて反り返らせ、それに伴い凸部が変形して容器本体外面に面接触することで摩擦力を発揮し、同時に液体容器の口頸部の容器口は緩衝シール材が押さえ込まれて緩衝シール材と容器口との高いシール性の維持を発揮することができる。このようにして、開栓トルクの低減を抑え、それによって緩みを防止し、密閉性の維持を図る。この液体容器は、凸部が螺合に応じた締め付けで外面を押し付けて鍔を反り返らせ容器口を緩衝シール材で押さえ込ませて密閉させるものである。
さらに、この液体容器に用いられる緩み防止キャップは、緩み防止キャップがクッション材に凸部を有することにより、鍔の内傾を引き起こして、クッション材の凸部による、前記動作・作用を増強させるものである。この液体容器は、繰り返して使用し、或いは長期間経過しても漏れを防止できる。
この緩み防止キャップは、簡素な構成で、締め付けるほど強固に封止でき、緩みを防止して、開栓トルクの低減を抑えることで、緩みの防止と密閉性の維持との両立を図り、内容物液体の漏れを防ぐことができる。
本発明を適用する緩み防止キャップと容器本体とからなる液体容器の一部切り欠き側面図である。 本発明を適用する緩み防止キャップと容器本体とからなる液体容器の一部拡大図である。 本発明を適用外の従来のキャップと容器本体とからなる液体容器を示す図である。
以下、本発明を実施するための形態を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの形態に限定されるものではない。
本発明の液体容器1は、図1及び2に示すように、液体が収容された容器本体20を、緩み防止キャップ10により、封止するのに用いられるものである。
液体容器1の好ましい一形態は、緩み防止キャップ10が、略円筒状の外筒スカート部13と、その上側端を塞いでいる天板12と、外筒スカート部13の容器本体20側である下端側で開いて開口端部17となっており、開口端部17側から周囲へ平坦なリング状に迫り出しつつ外筒スカート部13から延びた同質の鍔14とからなるポリオレフィン系樹脂製のキャップ本体11、及び鍔14に付されたクッション材15を、有しているというものである。このキャップ10は、外筒スカート部13の円筒内周に、雌型螺子19を、有している。この雌型螺子19は、円筒状の容器本体20の外面26である肩(以下、肩26ともいう)から立ち上がってすぼんだ略円筒状の内筒である口頸部21の外周に設けられた雄型螺子29に螺合するものである。このキャップ10は、天板12内側で、口頸部21の容器口22に接合でき収容液体の漏れを防ぐ円板の緩衝シール材18が落下防止爪で係止されている。
緩み防止キャップ10の鍔14は、容器本体20側で、天板12・外筒スカート部13・鍔14からなるキャップ本体11を成すポリオレフィン系樹脂よりも、軟質であるポリオレフィン系樹脂又はエラストマー系樹脂製のクッション材15が、一体となっている。クッション材15は、外径が鍔14と同径で内径が鍔14より大口径又は同径となっている。
螺子山が切ってある雄型螺子29の軸長は、螺子山が切ってある雌型螺子19の軸長よりも長くなっている。それにより、緩み防止キャップ10を丁度締め付け終わった時に、クッション材15の凸部16が容器本体20の肩26に押し付けられるように、なっている。
クッション材15には、鍔14の外縁に沿って容器本体20側へ延び、好ましくは連続した環状であって径方向での断面を略矩形とする凸部16が、設けられている。締め付け前では、天板12の内側面と凸部16の先端との高低差が、容器口22から肩26と凸部16との当接部までの高低差よりも大きくなっている。クッション材15の凸部16は、緩み防止キャップ10の雌型螺子19と容器本体20の雄型螺子29との螺合により、締め付けると、容器本体20の肩26に当接して押し付けられて、クッション材15の弾性に応じて僅かに変形して、容器本体20を圧止できる程度の高さを有している。クッション材15は柔らかいため、その凸部16が容器本体20の肩26に、強く締め付けて押し付けられたときに変形して線接触でなく面接触して、作用する。凸部16のその断面が矩形のとき、肩26との当接側面は、水平な肩26に合わせて水平、又は傾斜した肩26に合わせて水平又はその傾斜角まで傾いていてもよい。また、凸部16は、連続した又は非連続でU字形、逆V字形、W字型とする凸部16が、設けられていてもよい。
図2に示すように、緩み防止キャップ10の締め付けによって、鍔14が、容器本体20側に近づいている。天板12・外筒スカート部13・鍔14からなるキャップ本体11は、クッション材15より硬いので、凸部16は押し付けられて、多少変形して潰れ、矢印A方向に反発する。このキャップ10の締め付けによって、キャップ本体11が容器本体20側に近づくので、キャップ本体11の外筒スカート部13が口頸部21の雄型螺子29に深く螺合する反面、凸部16の存在のために鍔14の外周が沈み込まなくなる。
液体容器1が緩み防止キャップ10と容器本体20とを螺合によって締め付け終わって完全に密閉したときに、天板12内側面から肩26と凸部16との締め付け当接部の最先端までの高低差、即ち天板12・外筒スカート部13・鍔14からなるキャップ本体11の内側の高低差と、締め付けられて多少変形して潰れたクッション材15の全体の厚さとの合計は、このキャップ10内部で締め付けられて多少変形して潰れた緩衝シール材18の厚さと、容器本体20中の口頸部21の有効高さに相当するもので容器口22から凸部16と肩26との締め付け当接部最先端までの高低差との合計に、対応するように、構成されている。
その結果、凸部16を支点にして、外筒スカート部13と鍔14との接合角が僅かに鋭角に湾曲して、鍔14が矢印B方向へ内傾して、反り返る。その反発力で、凸部16を一層押し付けることとなり凸部16と肩26との一層の接触摩擦力を生じそれらのずれ動きをより強く抑制し、雌型螺子19と雄型螺子29との緩みを防止する。さらに、雌型螺子19と雄型螺子29との接触摩擦部が多少摩耗しても、その反発力で、その接触摩擦部が押し付けられたままとなり、緩みを防止する。
また、それと同時に、緩み防止キャップ10の締め付けによって、容器本体20の口頸部21は雄型螺子29に沿って奥まで入り込んでおり、その結果、螺合により矢印C方向へこのキャップ10が押さえ込むので、容器口22が緩衝シール材18に食い込み、密閉性を発揮する。
クッション材15は、凸部16のみからなっていてもよいが、凸部16の成型性や安定性や鍔14との接着強度を考慮し、平坦なベース部位で幾分かの厚さを有し凸部16部位でその高さの分だけ更なる厚みを有していることが好ましい。クッション材15は、凸部16部位以外のベース部位での厚さを、容器本体20の肩26の傾斜や形状に適合させつつ、緩み防止キャップ10を締め付けたときに肩26に当接して押し付けられてクッション材15の弾性に応じ若干縮む程度に、調整されていてもよい。クッション材15は、凸部16が押し付けられて弾性で歪みつつ反発力を生じることにより作用する。
クッション材は、キャップ本体11の最大外形よりも少しでも外側に凸部を配置することにより、十分に効果を発現する。
緩み防止キャップ10は、必要に応じて、外筒スカート部13の外周からリブ13aが等間隔、例えば30°毎に放射状に突出している。クッション材15の内径は、外筒スカート部13の外周よりも大きく、好ましくはリブ13aの外縁に対応する円周よりも大きい。またクッション材15は、その凸部16が、鍔14の外縁に沿っており、外筒スカート部13の外周、及びリブ13aの外縁よりも、さらに外寄りであることが好ましい。凸部16の外周が、鍔14の外縁と同径であることが好ましいが、鍔14の外縁よりも内寄りであってもよい。凸部16の外周の径は、例えば外筒スカート部13又はリブ13aの径の1.03倍以上、好ましくは1.03〜1.26倍である。
凸部16は、好ましい例として鍔14の外縁に沿って1周する連続したリング状であるものを示したが、複数周する連続したリング状であってもよい。容器本体20の肩26との摩擦力を低下させない程度であれば、間欠した非連続の単周又は複数周のリング状、均等又は不均等に間欠した円弧であってもよい。
緩み防止キャップの外形は、天板12の外周の角が緩やかな曲線となるよう湾曲しているものを図示したが、特に限定されない。キャップ本体11は外筒スカート部13が天板12側ほど僅かに先細りとなって抜きテーパーを有していてもよいが、特に限定されない。
容器本体20は、単層又は複層の円筒状、ガロン瓶状、ドラム缶状、樽状、直方体状、又は長方体状であってもよく、容器本体20の上部中央の肩26から立ち上がってすぼんだ口頸部21を有している。その肩26は、容器本体20の外面である口頸部21の裾が、1周又は複数周する凸部16と均等に当接するよう、平坦、又は放射状に末広がりに緩やかな傾斜を有している。口頸部21は、容器本体20の外面から立ち上がっているものであれば容器本体20の上部中央から立ち上がる例に限定されることはなく、容器本体20の肩口の縁に設けられたものであってもよい。
なお、凸部16が、肩26に均等に当接した例を示したが、凸部16が、一部で外面26に当接するものであってもよい。例えば容器本体20の水平な若しくは外傾した上部縁辺近傍又は上部縁上から立ち上がってすぼんだ口頸部21を有する場合、緩み防止キャップ10を螺合して締め付けたとき凸部16の一部が外面26に当接して外面26を押し付けて鍔14を反り返らせ容器口22を緩衝シール材18で押さえ込ませて密閉させれば十分に緩みが防止できるので、凸部16の残余が上部縁からはみ出して外面26に当接できず又は外傾した外面26に当接できなくてもよい。
また、緩み防止キャップ10は、キャップ本体11にリブ13aを有する代わりに、滑り止めとなるローレット加工、例えば斜めローレットや平目ローレットや綾目ローレット加工が施されていてもよい。
また、緩み防止キャップ10や容器本体20の大きさは特に限定されないが、小さ過ぎると然程緩みが生じず、大き過ぎると締め付け作業が大掛かりとなり汎用性に欠ける。
そこで、緩み防止キャップ10は、キャップ本体11の最大外径、例えばリブ13aを有しない場合は外筒スカート部13の径、又はリブ13aを有する場合はリブ13aの外縁の径を、φ20mm〜150mm、好ましくはφ30mm〜130mmとする。
一方、リング状の鍔14は、リング幅すなわち鍔の内径・外径差を、3〜30mm、好ましくは5〜25mm、より好ましくは5〜20mmとする。
鍔14に対し、凸部16は、少なくとも1つのリング状のものを、キャップ本体11の最大外径よりも、1mm〜30mm、好ましくは1〜20mm、より好ましくは1〜10mm外寄りの位置に配置する。その凸部16の径方向での幅は、0.5〜5mm、好ましくは0.5〜3mmである。凸部の高さは0.5〜5mm、好ましくは0.5〜3mmである。径方向の幅が狭過ぎると肩26との接触範囲が狭くなり摩擦が過少となり、広過ぎると反発によりキャップで十分に締め付けられなくなったり肩26への押し付けが分散して鍔14の反り返りが弱まって緩衝シール材18の密閉性が小さくなったりする。
緩み防止キャップ10のキャップ本体11は、天板12、外筒スカート部13、及び鍔14の材質として、ポリオレフィン系樹脂、具体的には、エチレンにα−オレフィンを共重合した線状低密度ポリエチレンであるLLDPE;LL例えばウルトゼックス(株式会社プライムポリマー製;登録商標)、ノバッテック−LL(日本ポリエチレン株式会社製;登録商標)、低密度ポリエチレンであるLDPE例えばノバテック−LD(日本ポリエチレン株式会社製;登録商標)、サンテック−LD(東ソー株式会社製;登録商標)、高密度ポリエチレンであるHDPE例えばハイゼックス(株式会社プライムポリマー製;登録商標)、ニポロンハード(東ソー株式会社製;登録商標)、ポリプロピレンであるPP例えばノーブレン(住友化学株式会社製;登録商標)、ノバテック−PP(日本ポリプロ株式会社製;登録商標)、プライムポリプロ(株式会社プライムポリマー製;登録商標)が挙げられる。
キャップ本体11である天板12、外筒スカート部13、及び鍔14の樹脂密度は、密度を890〜960kg/cmとし、曲げ弾性率を150〜2000MPaとすることが好ましい。
緩み防止キャップ10のクッション材15の材質として、ポリオレフィン系樹脂、例えば直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE;LL)例えばC6コモノマーを用いた直鎖状低密度ポリエチレンであるニポロン−Z(東ソー株式会社製;登録商標)やC4コモノマーを用いた直鎖状低密度ポリエチレンであるスミカセン−L(住友化学株式会社製;登録商標)、メタロセン直鎖状低密度ポリエチレン(気相法C6−LLDPE;LL)であるエボリュー(株式会社プライムポリマー製;登録商標)、低密度ポリエチレン例えばノバテック−LD(日本ポリエチレン株式会社製;登録商標)、サンテック−LD(東ソー株式会社製;登録商標)、またエラストマーとして、例えば、オレフィン系エラストマーであるTPO例えばエスポレックスTPE(住友化学株式会社製;登録商標)、ミラストマー(三井化学株式会社製;登録商標)、サーモラン(三菱化学株式会社製;登録商標)、レオストマーSE無可塑(リケンテクノス株式会社製;登録商標)、スチレン系エラストマーであるTPS例えばラバロン(三菱化学株式会社製;登録商標)、アーネストン(クラレプラスチックス株式会社製;登録商標)が挙げられる。
クッション材15の硬度は、ショアAで30〜90、又はショアDで20〜50であることが好ましい。
緩衝シール材18の材料として、発泡シートや弾性シート例えば発泡ポリエチレン製シート、具体的にはハイシート(三井化学東セロ株式会社製;登録商標)が挙げられる。
緩み防止キャップ10と容器本体20とからなる液体容器1は、以下のようにして製造される。
緩み防止キャップ10は、所期の形状となる金型例えば図1の形状の窪みを有する金型を用い、射出成型により作製される。このキャップ10は、キャップ本体11とクッション材15とを、例えば一体成型で形成する。このキャップ10は、キャップ本体11である天板12、外筒スカート部13、及び鍔14を一体に成型してから、クッション材を熱融着してもよく、接着剤を介して接着されてもよい。天板12内側に落下防止爪で緩衝シール材18を係止すると、緩み防止キャップ10が得られる。
一方、容器本体20は、所期の形状となる金型例えば図1及び2の形状の窪みを有する金型を用い、ブロー成型により、液体が充填され収容される中空を形成するようにして、作製される。容器本体20は、単一層で形成されていてもよく、複数層例えば図1のようにポリオレフィン系樹脂の内層/ポリオレフィン系樹脂の外層、又はポリオレフィン系樹脂の内層/ガスバリア樹脂の中間層/ポリオレフィン系樹脂の外層のような複数層で形成されていてもよい。容器本体20の材質として、高密度ポリエチレン例えばサンテック(旭化成株式会社製;商品名)やノバテック−HD(日本ポリエチレン株式会社製;登録商標)が挙げられる。容器本体20の容量は、例えば5mL〜200L、好ましくは100mL〜50Lである。容器本体20の厚みは、例えば何処でも均一又は一部で異なって0.3mm〜50mm、好ましくは容器本体の上極端近傍を最大で50mmとしそれ以外を0.3mm〜30mmとし、より好ましくは何処でも0.3mm〜15mmの単一層若しくは単一又は複数の内層・外層とし、必要に応じ0.01〜1.0mm好ましくは0.02〜0.2mmの中間層とするものである。
容器本体20は、単層又は複数層のパイプ状のパリソンを押出機で成形してから、押出されたパリソンを、所望の容器形状となるように金型で挟み、ブローピンより圧縮空気を吹き込んで冷却するブロー成型により作製される。
液体容器1は、緩み防止キャップ10及び容器本体20として、以下のようにして、用いられる。
容器本体20に、口頸部21の容器口22から、液状又はゲル状の液体例えば高純度フォトレジスト液を充填する。次いで、容器本体20の口頸部21の雄型螺子29に、緩み防止キャップ10の雌型螺子19を螺合させつつ、このキャップ10を、R方向に、締め始める。
すると、クッション材15の凸部16が、先ず容器本体20の肩26に線接触する。このままでは、締め付けが緩んでしまう恐れがあるので、さらに緩み防止キャップ10を締め上げると、凸部16が、歪み、肩26に面接触する。凸部16と肩26との摩擦によりそれらのずれ動きを抑制し、緩みを防止している。
緩み防止キャップ10は、螺子山を潰してしまうような締め付けし過ぎず、緩み過ぎない適度なトルクで締め付けることが重要である。
このように緩み防止キャップ10は、締め付けにより、口頸部21の容器口22からの緩衝シール材18を押さえ込む。そしてこのキャップ10の凸部16により容器本体20との強い摩擦力を発現することで、緩み難くなっている結果、締め付け力の維持、及び開栓トルクの低減を防止することができる。仮に、経時的に螺合状態が緩和されても、クッション材15ごと凸部16によって、開栓トルクの低減を防止している。しかも、クッション材15の弾力性に起因して、緩衝シール材18の密閉性を低下させないので、高い密封性を維持することができる。
緩み防止キャップ10は、柔軟性を持った凸部16を有するクッション材15をキャップ開口端部17側に設けることで、開栓トルクの低減を防止しつつ、密閉性に影響させないというものである。
この緩み防止キャップ10は、クッション材15が容器本体20の肩26に当たっても、柔軟性を持った凸部がある為に、密閉性に影響せず、しかも柔軟性を持った凸部が肩26の形状に対応して変形し肩26に面接触することで、摩擦力を発揮し、開栓トルク低減を防止する。
しかし、このクッション材を有しない従来のキャップは、キャップの開口部下側が容器肩に接触せず、緩衝シール材でのみ密閉するものである。そのため、緩衝シール材での密閉の強度にシール性が直に影響され、その結果、開栓トルク低減を図ることができない。
以下、本発明を適用する緩み防止キャップ10と容器本体20とを試作し、それらを用いて作製した液体容器1の性能を評価した、好ましい実施例について説明する。併せて本発明を適用外のキャップを試作しそれを評価した比較例について説明する。
まずクッション材15の素材、凸部の位置・形状について検討した。
(実施例1〜6)
各種樹脂を用いて、図1及び2に示すように、クッション材15の平坦部から凸部16が鍔14外縁に沿って一周して突き出ており鍔14に一体成型されるようにキャップ本体11である天板12、外筒スカート部13、及び鍔14とクッション材15とから成る緩み防止キャップ10を射出成型で形成し、一方、容器本体20をブロー成型で形成して、液体容器1を作製した。
それらの製造に使用した樹脂は、表1に記載の通りである。
Figure 0006224864
各実施例での緩み防止キャップ10の各部位・部材の材質・形状規格は、下記の表2に示す通りである。
Figure 0006224864
なお、表2中、鍔14の幅は径方向における幅を示し、クッション材15の厚さは凸部16を含めた全厚さを示し、凸部16の位置は、キャップ最大径と凸部16の内径との差を示し、凸部16の高さはクッション材15で凸部16を有していない平坦部と凸部16頂部との高低差を示す。凸部16の幅は、凸部16の径方向における凸部16の最大幅を示す。
液体容器1の性能の評価は、トルク維持率測定と漏れの有無の確認とで行った。
トルク維持率の測定試験は、緩み防止キャップ10を締め付けトルク15N・mで締め付けた後、1日後に開栓する時の開栓トルクを測定することにより行った。トルク維持率(%)=開栓トルク/締め付けトルク×100の算式で算出した。トルク維持率が35%以上であれば、緩み防止キャップ10の緩みが防止できている範囲と推定される。
漏れの有無の確認試験は、液体容器1に、水を満量入れ、15N・mで締め付け横倒しにしてから、1日経過後に起こしたのち、開栓し、緩み防止キャップ10の雌型螺子19及び容器本体20の雄型螺子29が水で濡れているか確認して、行った。水で濡れていない場合、漏れ無しと判断し、水で濡れている場合、漏れありと判断した。
各実施例の液体容器1について、トルク維持率測定と漏れの有無の確認の結果を、表2にまとめて示す。
(比較例1〜6)
緩み防止キャップの試作の際に、表1の各樹脂を用い、表2の各部位・部材の材質・形状規格にしたこと以外は、実施例1〜6と同様にして、本発明を適用外の比較例1〜6のキャップを作製し、液体容器の性能を評価した。その結果を、表2にまとめて示す。
表2から明らかな通り、本発明を適用する実施例1〜6の緩み防止キャップ10は、高いトルク維持率を示し、漏れが認められなかった。
実施例1〜6及び比較例1〜6との結果から、緩み防止キャップ10は、クッション材15が特定の凸部16の位置とすることが、重要であることが分かる。
実施例1〜6のように、緩み防止キャップ10は、キャップ本体の最大径よりも1〜30mm外寄りの位置に凸部16が設けられていると、締め付けにより軸力をかけた時に、緩み防止キャップ10の鍔14が内傾して反り返り、開栓トルクの低減防止を発現することができていた。
一方、本発明を適用外の比較例1の通りクッション材が無いとトルク維持率が著しく低下した。
比較例2のように凸部を有しない平坦なクッション材を設けたキャップでは、クッション材での広い摩擦によりトルク維持率の低下を抑制した。しかし、締め付けてもクッション材の変形が少なく容器本体の容器口が天板内側の緩衝シール材を押しつぶし難くなるため、密着性が弱くてシール性を発揮できず、漏れがあった。
比較例3,4,6のキャップでは、クッション材の凸部がキャップ本体の最大径の直下付近に存するため、容器本体の容器口が緩衝性シール材を押しつぶす前に、凸部に負荷がかかり、締め付けによる軸力をそれ以上増やすことができなくなる。その結果、鍔が反り返らないばかりか、キャップの締め付けが甘くなって、シール性が不十分となって、漏れを生じていた。
実施例1〜6のように、緩み防止キャップ10は、凸部の幅を5mm以下にしていることにより、締め付けによる軸力をかけた時に、鍔14が外周に近いほど上向きに反り、更に軸力を掛けることができ、高いシール性を発揮しつつ、開栓トルクの低減防止を発現することができていた。
一方、比較例5のように、凸部の幅が5mmを超えると、容器本体の容器口が緩衝性シール材を押しつぶす前に、凸部に負荷がかかり、締め付けによる軸力をそれ以上増やすことができなくなる。従って、凸部の幅が5mmを超えると抵抗力が大きくなり過ぎて鍔が反り返らず、軸力が不十分となり、シール性が不十分となって、漏れを生じていた。
実施例1〜6及び比較例1〜6との結果から、緩み防止キャップ10は、クッション材15が凸部16の幅を0.5〜5mmとすることが、重要であることが分かる。
次にクッション材15の硬度について検討した。
(実施例7〜14及び比較例7)
クッション材の素材を表3に記載のものに変え、凸部の形状を表3の通りにしたこと以外は、実施例1〜6と同様にして、本発明を適用する実施例7〜14の緩み防止キャップと、本発明を適用外の比較例7のキャップを作製し、液体容器の性能を評価した。その結果を、表3にまとめて示す。
Figure 0006224864
表3から明らかな通り、クッション材15は、ショアA硬度が90以下又はD硬度50以下という適度に軟らかい硬度を有していることが重要である。その場合、緩み防止キャップ10を締め付けて軸力を掛けると、凸部16が変形して、容器本体20の肩26との接触面積が増加し、トルクを維持する。しかし、クッション材15の硬度が硬すぎると、容器本体の容器口が緩衝性シール材を押しつぶす前に、凸部に負荷がかかり、締め付けによる軸力をそれ以上増やすことができなくなる。
従って、本発明を適用する緩み防止キャップ10と容器本体20とからなる液体容器1は、凸部16により、密閉性の維持と開栓トルクの低減防止との両立を図り、内容物液体の漏れを防ぐことができる。
本発明の緩み防止キャップ、及びそれを用いた液体容器は、集積回路、半導体、液晶などの電子デバイス製品を製造する際に使用されるフォトレジストなどの高純度薬品である液体内容物、又は高純度の医療器・医薬品・化成品の原料のような製品原料である液状又はゲル状の液体内容物を充填して収納し、液漏れせずに、高品質のまま長期間保存して、製品の製造の際に開封して液体内容物を取り出すのに、用いられる。
1は液体容器、10は緩み防止キャップ、11はキャップ本体、12は天板、13は外筒スカート部、13aはリブ、14は鍔、15はクッション材、16は凸部、17は開口端部、18は緩衝シール材、19は雌型螺子、20は容器本体、21は口頸部、22は容器口、26は外面・肩、29は雄型螺子、30はキャップ、32は容器口、38は緩衝シールパッキン、40は容器本体である。

Claims (12)

  1. 容器本体の外面から立ち上がる口頸部の外周に雄型螺子を有する容器本体と、前記雄型螺子に螺合をする雌型螺子を有する緩み防止キャップとを有し、前記緩み防止キャップが、緩衝シール材を天板の内面に有し、前記天板から延びた外筒スカート部の開口端部から周囲に迫り出した鍔を有しており、樹脂製クッション材が、前記鍔に付されて前記外面に当接する凸部を前記鍔の外寄りに有しており、前記天板の内面と前記凸部の先端との高低差が、前記口頸部の容器口の端面から前記外面と前記凸部との当接部までの高低差よりも大きいことを特徴とする液体容器。
  2. 前記クッション材が、一体化した前記天板、前記外筒スカート部及び前記鍔よりも軟質であることを特徴とする請求項1に記載の液体容器。
  3. 前記クッション材が、前記鍔に一体成型され若しくは熱融着され又は接着されていることを特徴とする請求項1に記載の液体容器。
  4. 前記凸部が、少なくとも一部で前記外面に当接することを特徴とする請求項1に記載の液体容器。
  5. 前記凸部が、前記鍔の外縁に沿って連続し又は非連続であって、少なくとも1周していることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の液体容器。
  6. 前記凸部が、前記外筒スカート部、又はその外周に設けられたリブの外縁よりも、外寄りに配置されていることを特徴とする請求項1に記載の液体容器。
  7. 前記クッション材が、ポリオレフィン系樹脂及び/又はエラストマーで形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液体容器。
  8. 前記クッション材が、硬度をショアAで30〜90、又はショアDで20〜50とすることを特徴とする請求項1に記載の液体容器。
  9. 前記天板、前記外筒スカート部及び前記鍔が、ポリオレフィン系樹脂で一体に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液体容器。
  10. 前記天板、前記外筒スカート部及び前記鍔が、密度を890〜960kg/cmとし、曲げ弾性率を150〜2000MPaとすることを特徴とする請求項1に記載の液体容器。
  11. 前記容器本体が、単層又は複層で形成されたものであり、それに収容される液体と接触する層が、ポリオレフィン系樹脂で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液体容器。
  12. 容器本体の外面から立ち上がる口頸部の外周に有する雄型螺子に螺合をする雌型螺子を有する液体容器用の緩み防止キャップであって、緩衝シール材を天板の内面に有し、前記天板から延びた外筒スカート部の開口端部から周囲に迫り出した鍔を有しており、樹脂製クッション材が、前記鍔に付されて前記外面に当接する凸部を前記鍔の外寄りに有しており、前記天板の内面と前記凸部の先端との高低差が、前記口頸部の容器口の端面から前記外面と前記凸部との当接部までの高低差よりも大きいことを特徴とする緩み防止キャップ。
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