JPH0440266B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は、主として熱可塑性樹脂から形成され
た容器のための栓に関し、特に充填後に壜及びそ
の内容物が減菌の如きある種類の高温処理を受け
る状況において、炭酸飲料の如き加圧された液体
の容器を封止するように設計された栓に関する。

《従来の技術とその問題点》 種々の液体商品を収容するための壜を形成する
ために熱可塑性樹脂を使用することが近年迅速に
拡大されてきた。炭酸飲料のための使い捨て容
器、それは熱可塑性のポリエチレンテレフタレー
ト（PET）から成形されるのが典型的であるが、
その容器の開発において多くの発展が見られる。
このような構造の壜は、米国特許第3733309号に
おいて開示されている。化粧品、洗剤、薬剤市場
は、このようなプラスチツク容器及び壜の使用に
おける大きな進展が見られる他の産業の例であ
る。このような使用の拡大にもかかわらず、いく
つかの製品に使用されるこのような壜のための満
足できる栓の開発は、昏迷の状態に止まつてい
る。

ある製品の場合は、製品の安定した品質及び長
い貯蔵寿命を保証するため、減菌の如き壜詰めの
後の熱処理を必要とする。このような製品の一例
はビールである。減菌された壜詰めビールは、冷
たいビールを前もつて洗浄した容器に充填した後
に栓をすることにより製造される。壜詰めビール
は、次いで減菌装置を通過させられ、ここで約
65.6℃（150〓）の温度の水で20分以上外側から
噴霧される。減菌装置は、ビールの温度が約60℃
（1140〓）まで上昇しかつ約６分間この温度に保
持されるようにプログラムされている。製品は、
次いで減菌装置から出ると冷却される。

しかしながら、PET製の容器が従来のアルミ
ニウムの転造栓または頂縁部のシールを特徴とす
るプラスチツク栓により封止され、次に封止され
た容器が減菌装置を施されると、かなりの容器に
おいて栓部の漏洩事故が生じることが認められて
いる。そして、このような事故の原因は、一般
に、減菌処理に伴う温度及び圧力の下で、主とし
て容器の終端部の封止面が変形またはずれるため
であることが確認されている。

この問題を克服するために、例えば壜の口部に
対して音波溶着された強化ポリエステルフイルム
により、壜の口部に別個の密封シールを提供する
ことが知られている。溶着されたシールが存在す
ることは単に許されるばかりでなく、容器の内容
物に対する悪戯が行なわれていないことを購入者
に対して表示するため使用可能である点におい
て、薬剤等のある産業においては望ましいことで
ある。しかし、他の産業においては、このような
シールの存在は商業的に一般化し得ないと考えら
れる。ビール、エールその他のモルト飲料を収納
する壜の口部におけるそのような音波溶着のシー
ルの存在は、商品的には不利であると一般に考え
られている。

そこで、このような別個のシールを設けること
なしに漏洩事故を防止するために、例えば米国特
許第4039641号及び同第4375442号に開示されてい
るように、容器自体を成形する予め樹脂材料を熱
処理によつて変性させ、施栓後の減菌工程等にお
ける加熱処理時の変形を防止することが提案され
ている。この後者の米国特許につき添付図面を参
照して説明すると、第１図はポリエチレンテレフ
タレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、また
はポリ塩化ビニール等の適当なプラスチツク材料
から従来周知のブロー成形手法によつて形成され
た壜１０を示している。この壜１０は、上端封止
面１４と、その下端部において内容物の抜取り防
止帯部１８で終わるネジ付終端部１６とを含む、
首部ないし頂部開口部１２を有する。抜取り防止
帯部１８の下方には距離を隔てて頸部支持用突条
２０がある。この頸部支持用突条２０の下方に
は、管状の側壁面即ち胴部２２がある。壜１０は
典型的には、その下端部において壜１０の下端部
に対し接着もしくは弾発嵌合された基部カツプ２
６によつて閉鎖された略々凸状ないしドーム形状
の耐圧底部２４で終わる。壜１０は、特に管状の
側壁面部分２２については壜の内容物の二次的表
示として種々の形態が用いられるが、長手方向軸
心２８の周囲に略々対称的である。第２図及び第
３図に示されているように、典型的な閉栓過程に
おいては、ポリ塩化ビニールまたはエチレンビニ
ールアセテートの如き型造可能な熱可塑性樹脂か
ら典型的に作られる変形可能なプラスチツク・ラ
イナーを含むアルミニウム栓３０が用いられる。
この栓３０は、平担な頂壁面３２と、螺合するネ
ジ部３６を形成するため壜１０の終端部１６に対
してローラーによつてかしめられたスカート部３
４とを含む。このようなネジ部を形成するための
方法は周知であり、例えば米国特許第3760561号
において開示されている。栓３０はまた、ネジ部
３６が形成される時に抜取り防止帯部１８の下方
でかしめられた抜取り防止リング３８を含む。

そして、上記米国特許第4375442号によれば、
壜１０の終端部１６が晶化状態に置かれる。第２
図においては、晶化部分１１は、特に晶化過程に
おいて生じる熱収縮の故に、壜１０の内面１３の
直線性にある小さな変動を呈する。壜１０の非晶
化部分１５は、典型的な閉栓過程においても殆ど
変形しない状態を維持する。栓３０が、減菌その
他の高温の工程を含まない通常の清涼飲料の壜詰
め過程において第２図に示される如く適正に添着
される時、栓は良好に封止して不良率は無視でき
る程度である。しかしながら、このような栓が前
に概略を述べた如き壜詰め後の減菌過程を経るビ
ールその他の物品の壜詰めにおいて用いられる時
は、壜１０の頸部は第３図に示される形状に変形
することが観察されている。壜の部分１１が晶化
ないし熱硬化された事実にもかかわらず、特に封
止面１４のかなりの変形が認められる。試験の結
果、ビールを収納する晶化された終端部を有する
壜においてさえ、上記のビール減菌サイクルを終
了した後では５％以上の事故率が予期し得ること
が判つた。この観察された変形は開口部１２の本
質的には半径方向内方への潰れを特徴とし、これ
が更に封止面１４を栓３０の縁部３３から引き離
させるのである。多くの場合においては壜の変形
は問題を惹起するには到らない程小さいが、５％
以上の壜にあつてはこの変形は充分に漏洩を生じ
る原因となる。即ち、壜が熱硬化される前にのべ
た如き従来の栓が使用される時でさえ、減菌処理
の高い温度及び圧力は、終端部付近における熱可
塑性樹脂に封止部の事故を生じるに充分なクリー
プ状態を生ぜしめ、炭酸の損失及び製品の汚損を
引き起こす。

このように、加熱処理に伴う封止不良を防ぐた
めの従来の提案、即ち容器の開口をプラスチツク
のシーで密封することや、上端開口部を晶化ない
し熱硬化させるといつた試みは、いずれも満足の
行くものではなかつた。

本発明は上述したような事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、熱可塑性樹脂から形成され
た容器が減菌処理の如き高温処理を施された場合
であつても、封止状態をほぼ完全に維持すること
のできる栓、及びそのような栓を効率的かつ確実
に成形することのできる方法を提出することにあ
る。

《課題を解決するための手段》 上記した目的を達成するため本発明では、主と
して熱可塑性樹脂から形成され、上端封止面と外
ネジを有する頂部開口部を有し、加圧された液体
を収納するプラスチツク製容器に使用する栓であ
つて、該栓は金属製シート材料から形成され、該
容器の外ネジと螺合するネジ部を有する環状のス
カート部分と、該スカート部分の頂部と一体でか
つ該スカート部分から半径方向内方へ張出して該
容器の上端封止面と気密に嵌合する縁部と、該縁
部の内側部と一体でありかつそこから該容器の口
部内へ下垂する内側支持部分とからなり、該内側
支持部分は、該容器が加熱、冷却される際に該頂
部開口部が半径方向に変形しようとするのを阻止
するに充分な圧縮強さを有し、それによつて該栓
の縁部と該容器の上端封止面の間の気密嵌合状態
を維持してなることを特徴とするプラスチツク製
容器の栓が提供される。

また、上記栓を成形するための本発明に係る方
法は、金属製シート材料から形成され環状スカー
ト部分と閉端面を有する栓素材を該容器の開口部
に載置し、該閉端面の中心部分を該容器の口部内
へ軸方向に押圧することによつて略円筒状の内側
支持部分を形成するとともに、該閉端面の環状周
縁部分を該容器の上端封止面に気密に嵌合させ、
しかる後該環状スカート部分を該容器の開口部の
外ネジに対してかしめてなることを特徴とするも
のである。

《作 用》 本発明に係る栓は、内側支持部分の存在の故
に、熱可塑性樹脂製容器の頂部開口部が加熱処理
の際に半径方向内側へ潰れることを阻止し、良好
な封止状態を維持することを可能にする。また、
本発明に係る方法によれば、上記栓が成形される
と同時に容器に添着されるので、効率的かつ確実
な成形が可能となる。

《実施例》 以下に本発明の好適な実施例につき添付図面を
参照して詳述する。

第４図は本発明の一実施例に係る栓４０を示し
ており、この栓４０が添着される壜１０は第１図
に示したものと同じ形状を有している。

栓４０は、壜１０の外ネジを設けた終端部１６
と螺合するネジ部４４を有する環状のスカート部
分４２を含む。このスカート部分４２の頂部と一
体の縁部４６は、スカート部から半径方向内方へ
延在し、壜の上端封止面１４と気密に嵌合する。
内側支持部分４８は縁部４６の内縁部４７と一体
であり、これから容器の開口部１２の内部に向か
つて下垂する。支持部分４８は円筒形状を呈し、
壜の開口部１２の頂縁部が半径方向に潰れること
に抵抗する充分な圧縮強さを有し、これによつて
栓４０の縁部４６と壜１０の封止面１４との間の
完全な接触を維持する。この栓は、容器の抜取り
防止帯部１８と通常の方法で係合する抜取り防止
リング４９を有することが望ましい。栓４０は、
栓３０のライナー３２と類似の公知のライナー４
１を含んでいる。

第４図に示された栓は、以下に述べる方法でビ
ールを収納するPET製容器に取り付けられたも
のである。この壜は、熱処理或いは晶化された終
端部を有さず、その代りに従来周知の処理のアモ
ルフアスPETから作られたものである。所定位
置に取付けられた栓４０を有する壜は、上記した
従来の減菌処理を施され、どのような事故も観察
されなかつた。栓４０の内側支持部分４８は、減
菌過程中に壜の頂部が半径方向に潰れようとする
傾向に対して抵抗する充分な抵抗力を提供し、こ
れにより壜の封止面１４と栓の縁部４６との間の
完全な接触を維持したものと考えられる。

栓４０は、第５図乃至第７図に示されるような
変造加圧ブロツク６０を用いることにより、転造
成形の閉栓工程において従来の栓素材から形成す
ることができる。この加圧ブロツク６０は、その
詳細は示さないが米国特許第3760561号に示され
る如き装置または他の公知の機械を含む従来の閉
栓装置６１とともに使用される。加圧ブロツク６
０は、栓と容器の頂面との封止嵌合状態を確保す
るための環状リング部６２を有する。加圧ブロツ
ク６０はまた、壜の開口部１２の内径よりも小さ
な直径を有する中央部分６４を含んでいる。この
中央部分６４は、金属シートから形成された栓素
材４３の閉端面の中心部分を壜１０の開口部１２
内へ変位させるに充分な距離だけ、軸心６５の方
向に延在する。図示の如く中央部分６４は、この
中央部分６４と外縁部６６と胴部６８を含む３つ
の半径の異なる部分を有する円筒部６７の一端部
を構成する。外縁部６６と胴部６８は加圧ブロツ
ク６０のスリーブ６３内に丁度収受されている
が、中央部分６４は容器開口部１２内へ突出する
ように軸方向に延在している。

本発明により栓を同時に成形しかつ添着する方
法が第５図乃至第７図に示されている。第５図に
示されるように、閉端面と環状スカート部分とを
有する従来周知のアルミニウムの転造栓素材４３
が壜１０の終端部１６上に載置され、変造加圧ブ
ロツク６０を有する閉栓装置が降下して栓素材４
３の閉端面と接触する。従来周知の工程における
ように、圧縮作用力を栓素材４３に対して加える
ことができるように壜１０が頸部支持部２０によ
つて保持され支えられる。

加圧ブロツク６０が壜１０の支持部２０に対し
て方向Ｄに下降すると、加圧ブロツク６０の中央
部分６４は栓素材４３の閉端面中心部と接触して
これを第６図に示すように壜の開口部１２内へ押
下げる。その結果、該中心部が円筒状内側支持部
分４８として形成されるとともに、これに隣接す
る縁部４６の内縁部４７が開口部１２の頂部内面
の形状に合致させられる。また、この時、加圧ブ
ロツク６０のスリーブ６３の下端部における環状
リング部６２が栓素材４３の外縁部４５と接触し
て、ライナー４１を壜１０の封止面１４と緊密な
封止関係に挾持する。

次に、変造加圧ブロツクを所定位置に保持した
まま、ネジ用ローラー７２と抜取り防止帯部用ロ
ーラー７４が第７図に示すようにスカート部４２
の外面と半径方向に接触して、ネジ部４４を形成
するとともに従来周知の方法で壜の終端部１６の
周囲に抜取り防止リング４９をかしめ形成する。
次にローラー７２，７４が引込められ、閉栓され
た壜は第４図に示されるように栓４０を堅固に壜
１０の所定位置に残したまま、通常の方法で閉栓
装置から解放される。

栓素材４３の閉端面中心部を壜の開口部内に下
垂させると、第２図に示されるような従来の平坦
な頂部の栓の場合に要するよりも僅かに多い面積
を必要とするので、従来周知の方法で抜取り防止
リングの特徴が依然として適正な機能を確保する
ようにするためには、栓素材のスカート部４２の
長さを増加するかあるいは壜の終端部における抜
取り防止帯部１８の垂直方向の寸法を短くするこ
とが望ましい。約1.016mm（0.040インチ）ほどス
カート部の長さを長くすれば充分に所要の結果が
得られるものと考えられる。あるいはまた、実質
的に同じ結果を得るため抜取り防止帯部の下縁部
をこれと略々同じ距離だけ上方へ上げてもよい。

《発明の効果》 以上述べたところから明らかなように、本発明
に係るプラスチツク製容器の栓は、従来提案され
ていたようなプラスチツクフイルムのシールを別
個に設けたり、或いは容器開口部を晶化ないし熱
硬化させる処理などを必要とすることなしに、減
菌処理のような高温に晒される場合であつてもほ
ぼ完全に容器の封止状態を維持することができ、
従つてビール等の内容物を加圧されたまま保つこ
とができるものである。また、本発明に係る方法
によれば、上記した栓を成形と同時に容器に添着
させることができるため、効率的かつ確実な成形
が可能なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の栓を使用することができる典
型的なPET製壜を示す立面図、第２図は頂部に
適正に載置された従来のアルミニウム転造栓を有
する熱硬化された終端部を有する従来のPET製
壜を示す断面図、第３図はビールの減菌処理後に
おける第２図に示された壜及び栓を示す断面図、
第４図は本発明の一実施例に係るアルミニウムの
転造栓を第１図の壜に添着した状態で示す断面
図、第５図乃至第７図は本発明の方法を説明する
ための図であつて、第５図は壜の頂部で栓素材と
接触状態にある加圧ブロツクを示す部分断面図、
第６図は栓素材から内側支持部分を形成する状態
を示す断面図、第７図は栓のネジ部を転造または
かしめにより形成する状態を示す断面図である。 １０……壜、１１……晶化部分、１２……頂部
開口部、１３……内面、１４……封止面、１５…
…非晶化部分、１６……終端部、１８……抜取り
防止帯部、２０……頸部支持突条、２２……胴
部、２４……耐圧底部、２６……基部カツプ、２
８……長手方向軸心、３０……アルミニウム栓、
３２……頂壁面、３３……縁部、３４……スカー
ト部、３６……ネジ部、３８……抜取り防止リン
グ部、４０……栓、４１……ライナー、４２……
スカート部、４３……栓素材、４４……ネジ部、
４５……外縁部、４６……縁部、４７……内縁
部、４８……内側支持部分、４９……抜取り防止
リング、６０……加圧ブロツク、６１……閉栓装
置、６２……環状リング部、６３……スリーブ、
６４……中央部分、６５……軸心、６６……外縁
部、６７……円筒部、６８……胴部、７２……ネ
ジ用ローラー、７４……抜取り防止帯部用ローラ
ー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主として熱可塑性樹脂から形成され、上端封
   止面と外ネジを有する頂部開口部を有し、加圧さ
   れた液体を収納するプラスチツク製容器に使用す
   る栓であつて、該栓は金属製シート材料から形成
   され、該容器の外ネジと螺合するネジ部を有する
   環状のスカート部分と、該スカート部分の頂部と
   一体でかつ該スカート部分から半径方向内方へ張
   出して該容器の上端封止面と気密に嵌合する縁部
   と、該縁部の内側部と一体でありかつそこから該
   容器の口部内へ下垂する略円筒形の内側支持部分
   とからなり、該内側支持部分の底面は充分な圧縮
   強さを有して該容器が加熱、冷却される際に該頂
   部開口部が半径方向に変形しようとするのを阻止
   し、それによつて該栓の縁部と該容器の上端封止
   面の間の気密嵌合状態を維持してなることを特徴
   とするプラスチツク製容器の栓。 ２ 前記栓が少なくとも、前記縁部と前記内側支
   持部分の裏面に糊着されたライナーを有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプラス
   チツク製容器の栓。 ３ 前記栓の前記スカート部分の下縁部に抜取り
   防止リングが形成されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の栓。 ４ 前記容器を形成する前記熱可塑性樹脂が、ポ
   リエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポ
   リエチレン及びポリ塩化ビニールのいずれかであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
   ３項のいずれかに記載の栓。 ５ 主として熱可塑性樹脂から形成され、上端封
   止面と外ネジを有する頂部開口部を有し、加圧さ
   れた液体を収納するプラスチツク製容器に使用す
   る栓を成形する方法であつて、金属製シート材料
   から形成され環状スカート部分と閉端面を有する
   栓素材を該容器の開口部に載置し、該閉端面の中
   心部分を該容器の口部内へ軸方向に押圧すること
   によつて略円筒状の内側支持部分を形成するとと
   もに、該閉端面の環状周縁部分を該容器の上端封
   止面に気密に嵌合させ、しかる後該環状スカート
   部分を該容器の開口部の外ネジに対してかしめて
   なることを特徴とする、プラスチツク製容器の栓
   の成形方法。 ６ 前記栓素材の閉端面の裏面に予めライナーが
   固着され、該閉端面の前記押圧により該ライナー
   が同時に変形されることを特徴とする特許請求の
   範囲第５項記載のプラスチツク製容器の栓の成形
   方法。 ７ 前記環状スカート部分をかしめる際に抜取り
   防止リングを形成してなることを特徴とする特許
   請求の範囲第５項または第６項記載のプラスチツ
   ク製容器の栓の成形方法。