JPH0714729B2

JPH0714729B2 - 熱可塑性樹脂製密閉容器の蓋

Info

Publication number: JPH0714729B2
Application number: JP63047787A
Authority: JP
Inventors: 徹嶋
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1988-03-01
Filing date: 1988-03-01
Publication date: 1995-02-22
Anticipated expiration: 2010-02-22
Also published as: JPH01226558A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、プラスチック製密閉容器の蓋に係り、一般に
ペール缶と称される容器に利用できるものである。

〔従来の技術〕

従来より、石油製品、塗料等の容器としてペール缶が使
用されている。このペール缶は以前は金属製であった
が、最近では金属製のものに比べて軽量であることや落
下時の強度が大きい等の利点を有するため、プラスチッ
ク製ペール缶も使用されている。このような密閉容器の
従来技術として、例えば実開昭59-175044が知られてい
る。

このような従来の密閉容器の蓋には、外周部に下向きに
突出する内側フランジと外側フランジとが同心円状に設
けられ、かつ、この外側フランジの内面に楔状爪部が形
成されている。一方、容器本体の上端開口縁は外側下向
きに湾曲され、この部分が湾曲部となっている。

蓋締めするときには、前記内側フランジと外側フランジ
との間にこの湾曲部を嵌合して、蓋を容器本体に被せ、
これにより、湾曲部の下端を前記楔状爪部に係止させ、
蓋を取り外し不能にシールする。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような従来のプラスチック製密閉容器は、特に危険
物を入れ運搬したり段積みするために、缶の落下時の強
度や座屈強度が十分強くしなければならない。

ところが、落下強度および座屈強度を、従来の金属缶や
他のプラスチックペール缶と同等以上にすると、使用時
に蓋が開けにくかったり、蓋締めの際に応力がかかり過
ぎて蓋割れを起こす可能性があった。特に、内容物を充
填して蓋を締める際、生産性を増すために蓋締め速度を
増すと、冬の低温時等に、蓋締め時の蓋割れ不良が発生
していた。

また、蓋の密度が容器本体材料に密度より高密度である
と、蓋締めの際の応力等により、蓋よりも容器本体が座
屈する恐れがあった。

本発明の目的は、落下強度および座屈強度を実用上問題
のない範囲に維持するとともに、蓋明けが容易で、か
つ、蓋締め時の蓋および容器本体の座屈不良をなくすこ
とができる熱可塑性樹脂製密閉容器の蓋を提供するとこ
ろにある。

〔課題を解決するための手段〕

このため本発明においては、外周部に下向きに突出する
内側のフランジおよび外側フランジと、この外側フラン
ジの内側に形成される楔状爪部とを有し、前記内側フラ
ンジと外側フランジとの間に、容器本体の上端開口縁に
外側下向きに湾曲して設けられた湾曲部を嵌合し、この
嵌合部の下端を前記楔状爪部に係止させて前記容器本体
に被冠されるプラスチック製密閉容器の蓋において、該
蓋材料として前記容器本体材料の密度より低密度であっ
て、その密度が0.952〜0.958g/cm³であるポリエチレン
系樹脂を使用することを特徴とする。

前記蓋材料には、例えば高密度ポリエチレンを用いた
り、高密度ポリエチレンと直鎖状低密度ポリエチレンと
の混合物を用いてもよい。

〔作用〕

以上のように、蓋の材料に容器本体材料の密度より低密
度であって、その密度が0.952〜0.958g/cm³である熱可
塑性樹脂を用いている。従って、蓋締めの際、容器本体
および蓋の割れ不良は極めて少ない。また、落下強度お
よび座屈強度は、十分な強度となる。

ここで、蓋の成形材料の密度を0.952g/cm³未満とする
と、落下時の蓋が外れやすくなり、座屈強度が不足して
くる。また、密度が0.958g/cm³を越えると、蓋締めの
際、蓋割れが生じることがある。

〔実験例〕

第１図は、本発明の実施例に係る容量が20lのペール缶
を示し、このペール缶は容器本体１と蓋２とで構成され
ている。

容器本体１の成形材料には、熱可塑性樹脂を使用する。
特に剛性が高い等の特性から高密度ポリエチレンを使用
することが好ましい。

蓋２の成形材料には、容器本体１の材料の密度より低密
度であって、その密度が0.952〜0.958g/cm³であるポリ
エチレン系樹脂を使用する。ポリエチレン系樹脂として
は、高密度ポリエチレン（HDPE）、中密度ポリエチレン
（MDPE）、低密度ポリエチレン（LDPE）、直鎖状低密度
ポリエチレン（LLDPE）、エチレン・酢酸ビニル共重合
体（EVA）、等のポリオレフィン樹脂を単独もしくは混
合して使用する。但し、容器本体１の成形材料に高密度
ポリエチレンを使用した場合には、蓋２の材料として、
密度0.952〜0.956g/cm³、MI（メルトインデックス）:4
〜６の高密度ポリエチレンを使用するか、密度0.956〜0
/968g/cm³、MI:4〜12の高密度ポリエチレンと密度0.922
〜0.941g/cm³、MI:3〜20の直鎖状低密度ポリエチレンと
の混合物（HDPE:LLDPE＝90:10〜50:50の範囲で混合す
る）を使用することが好ましい。

容器本体１の形状は、下方に延びるに従って直径が僅か
づつ減少する逆截頭円錐形である。その上部外周面には
補強用の小径リング状リブ３、４と大径リング状リブ５
とが形成され、また把手ハンドル６の端部を係合する隆
起部７も設けられている。容器本体１の上端開口縁は外
側下向きに湾曲され、従ってこの上端開口縁は湾曲部８
となっている。

蓋２の天板９には２段の段部10、11が設けられ、上段の
段部11における直径は容器本体１の下端の直径と等しく
設定され、これにより蓋２を容器本体１に被せた後、複
数のペール缶を上下に積み重ねできるようになってい
る。また、天板９には、ペール缶の収納物を小出しする
ときに使用する筒部12が設けられ、この筒部12の底部は
底板13で塞がれ、底板13は薄肉部14を介して天板９と結
合されている。筒部12には、通常時、図示しないキャッ
プが被せられている。

天板９の外側、すなわち蓋２の外周部には、下向きに突
出する内側フランジ15と外側フランジ16とが同心円状に
設けられている。この内側フランジ15の外径は、容器本
体１の上端開口部の内径よりも大きく、蓋２を容器本体
１に被せたとき、内側フランジ15が容器本体１の上端開
口部に圧入されるようになっている。

内側フランジ15と外側フランジ16の具体的形状は第２
図、第３図に示されている。外側フランジ16の内面に
は、上方に延びるに従い内方へ次第に突出する楔状の爪
部17が形成され、この爪部17の下部と内側フランジ15と
の間の水平方向間隔は、容器本体１の前記湾曲部８の水
平方向幅寸法よりも大きくなっている。一方、爪部17の
上端と内側フランジ15との間の水平方向間隔は、湾曲部
８の水平方向幅寸法よりも小さくなっている。以上の形
状を有する爪部17は、外側フランジ16の全周に亘って設
けられている。内側フランジ15の外面には、円周方向等
間隔で複数個、例えば８個の溝18が設けられ、上下方向
に延びるこの溝18は、内側フランジ15の下端まで達して
いる。これらの溝15と対応する位置の外側フランジ16の
外面上部には、窪み19が設けられ、また前記楔状爪部17
には、窪み19と同じ円周方向の位置に凹部20が設けられ
ている。従って、この部分における外側フランジ16の肉
厚は薄肉化されている。

内側フランジ15と前記天板９の裏面との間には小片板状
のリブ21が設けられ、このリブ21は、内側フランジ15の
全周に亘って等間隔で多数設けられている。このため内
側フランジ15、天板９の前記２段の段部10、11、リブ21
により、内側フランジ15の周辺は断面箱型形状に形成さ
れ、この部分の強度が大きくなっている。

内側フランジ15と外側フランジ16との間は、上方が蓋２
の裏面2Aで閉じられて下方のみが開口した空間22となっ
ており、この空間22にパッキン23が嵌入される。このパ
ッキン23は、断面円形であって蓋２の全周に亘って連続
しているリング状となっている。パッキン23は、ゴム状
弾性体を２〜100倍程度に発泡させたものとなってお
り、このゴム状弾性体としては、ニトリルゴム（NB
R）、スチレン・ブタジエンゴム（SBR）、ブチルゴム
（IIR）、フッ素ゴム（FPR）、シリコーンゴム、クロロ
プレンゴム、天然ゴム等が使用される。

内側フランジ15の外面に設けた前記溝18は、前記楔状爪
部17の上端よりも上方へ延びるものとし、かつ、この溝
18の上下方向の長さは、第３図の通り蓋締め終了時に溝
18の上端18Aが容器本体１の上部内面で塞がれるように
する。

次に作用について述べる。

容器本体１の内部に所定の収納物、例えば化学品、塗
料、食品、石油製品を収納した後、容器本体１の上端開
口部に蓋２を被せて、容器本体１の前記湾曲部８を蓋２
の内側フランジ15と外側フランジ16との間に嵌合し、蓋
２を大きな荷重で押圧する。これにより内側フランジ15
の外面は、容器本体１の内面に圧接しつつ摺動し、また
外側フランジ16の内面の楔状爪部17は、湾曲部８の先端
に圧接しつつ摺動する。このとき、内側フランジ15の周
辺は前述の通り箱型形状により強度が大きいため、内側
フランジ15は内方に撓むことはなく、外側フランジ16が
外方に撓み、楔状爪部17の上端が湾曲部８の下端8Aと同
じ高さ位置に達すると同時に外側フランジ16はその復元
力により内方に戻る。これにより湾曲部８の下端8Aが爪
部17に係止し、蓋２は容器本体１に取り外し不能に被冠
される。

このとき、パッキン23は、湾曲部８と蓋２の裏面2Aとで
圧縮変形される。これにより、蓋２はパッキン23で密閉
シールされる。また、パッキン23は前述の通り発泡弾性
体によるものであるため圧縮比を大きくでき、シール効
果を大きくできる。

なお、容器本体１の内部の収納物を小出しに取り出すと
きには、前記筒部12に被せていたキャップを取り外した
後、筒部12の底板13を打撃して底板13を薄肉部14から切
断する。

また、蓋２自体を容器本体１から取り外す場合には、前
記窪み19にドライバ等の工具を当て、この工具をハンマ
等で打撃して外側フランジ16の上部に孔を開け、この孔
を前記凹部20まで拡大することにより外側フランジ16を
縦に切断し、爪部17と湾曲部８の下端8Aとの係止を解除
する。

以上のような本実施例によれば、蓋２の材料に容器本体
１の材料の密度より低密度であって、その密度が0.952
〜0.958g/cm³であるポリエチレン系樹脂、特に高密度ポ
リエチレンや、高密度ポリエチレンと直鎖状低密度ポリ
エチレンとの混合物を用いたので、座屈強度および落下
強度を大きくするととに、蓋締めの際に蓋２や容器本体
１の割れ等の不良をなくすことができる。

さらに、蓋２を開ける際にも、蓋２の密度が容器本体１
の密度より低いので、窪み19に当てたドライバ等の工具
を打撃するだけで、容器本体１を傷つけず、かつ、変形
させることなく容易に蓋２を開けることができる。

また本実施例では、前述の通り蓋２の内側フランジ15が
容器本体１の上端開口部に圧入され、このため蓋締め途
中において蓋２が容器本体１の内部に入り込むことによ
り、容器本体１の内部の空気が圧縮されても、容器本体
１の内部の空気は溝18を通って空間22に逃げ、さらに空
間22から凹部20を通って外部に逃げる。よって、容器本
体１の内部の空気圧力が高まることはない。その上、蓋
締め終了時に蓋２が上方へ湾曲膨張することはなく、複
数のプラスチック製ペール缶を上下に積み重ねたときの
スタック製を安定した良好のものとすることができる。

また前述のように、内側フランジ15は容器本体１の上端
開口部に圧入されていること、これに加えて蓋２が容器
本体１に被冠された後にも内側フランジ15は、前記箱型
形状による強度により容器本体１に強く圧接しているこ
とのため、容器本体１に対する蓋２の結合状態は強く、
従って蓋２や容器本体１が衝撃力や荷重等を受けてもパ
ッキン23による密閉シール性は確実に維持され、パッキ
ン23による高度の気密性が確保される。

また第３図で示すように、蓋締め終了時には前記溝18の
上端18Aは、容器本体１の上部内面で塞がれ、容器本体
１の内部と前記空間22との間の連通は遮断されるため、
これによっても気密圧力は高まる。

次に実験結果について説明する。

実験例１は、射出成形により別々に成形した容器本体１
および蓋２を用いて行った。

蓋２の内側フランジ15の外径は309mm、容器１の上端開
口部の内径は308mm、容器本体１および蓋２の厚みは2.5
mmとして成形した。また、成形された蓋２には、シール
材として発泡ゴムパッキン23を設けて密閉容器用蓋とし
た。

容器本体１の材料は、密度が0.961g/cm³でMIが5.5であ
る高密度ポリエチレン（HDPE）を用いた。

蓋２の材料は、表１に示すように、高密度ポリエチレン
（HDPE）と直鎖状定密度ポリエチレン（LLDPE）とを各
割合で混合した混合物を用いた。表１に実験試料の組成
割合と密度を示す。

次に試験方法について説明する。

容器本体１および蓋２を表１で示される各試料でそれぞ
れ複数個製造し、各容器本体１に20lの水を入れ、蓋２
をして密閉容器とした。

この各密度容器につき、次に３つのテストをそれぞれ行
った。

試験方法２段座屈強度テスト水入りで密閉容器を２缶重ねて、荷重をかけ下側の密閉
容器の蓋外側フランジ16が開き、降伏するときの最大荷
重を測定した。単位はkgfで表した。

落下テスト密閉容器の蓋側部分を斜め下方にして、高さ1.2mから落
下させ、落下時の蓋２のはずれによる水の流出の有無を
調べた。このテストを各試料ごと20個の密閉容器につい
て行い、蓋がはずれた個数を数えた。

蓋締め時の蓋割れテスト蓋を締めるときに蓋が割れないかどうかを調べた。この
テストを各試料ごと20個の密閉容器について行い、蓋が
割れた個数を数えた。

表２にこれらのテスト結果を示す。

表１および表２から判るように、蓋２の材料の密度が0.
952g/cm³未満であると、落下時の蓋が外れやすくなる。
また、座屈強度が不足してくる。

一方、蓋２の密度が0.958g/cm³を越えると、蓋締めの際
に、蓋割れが生じることがある。従って、蓋２の密度
は、0.952〜0.958g/cm³とする必要がある。

次に実験例２について説明する。実験例２は、実験例１
において、蓋２の材料として種々の密度を有する高密度
ポリエチレン（HDPE）を使用して蓋２を形成した以外は
実験例１と同様に実施した。実験結果を表３に示す。

この表３から判るように、蓋２の密度が0.952g/cm³未満
であると、落下時の蓋が外れやすくなる、座屈強度も低
下する。一方、蓋２の密度が0.958g/cm³を越えると、蓋
締め時に蓋割れが生じることとなる。

従って、高密度ポリエチレンだけで蓋２を成形したとき
は、蓋２の密度を0.952〜0.957g/cm³とする必要があ
る。これは実験例１の高密度ポリエチレンと直鎖状低密
度ポリエチレンとの混合物を用いた場合より狭い範囲で
ある。しかし、単一物質であるため、同密度であれば、
座屈強度が実験例１の混合物の場合より高い点で有利で
ある。

以上の実験結果から分かるように、蓋材料の密度を0.95
2〜0.958g/cm³にすれば、落下時の蓋の外れが少なく、
座屈強度も確保でき、蓋割れも少なくすることができ
る。

〔発明の効果〕本発明によれば、座屈強度および落下強度を高めるとと
もに、蓋開けが容易で、かつ、蓋締め時に蓋および容器
本体の割れ不良をなくすことができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る熱可塑性樹脂製ペール缶
の半截断面正面図、第２図、第３図は蓋の被冠時の前後
を示す拡大断面図である。１……容器本体、２……蓋、2A……裏面、８……湾曲
部、8A……下端、15……内側フランジ、16……外側フラ
ンジ、17……楔状爪部、22……空間、23……パッキン。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上端開口縁に外側下向きに湾曲した湾曲部
を有する容器本体の上端に被せる蓋であって、外周部に
下向きに突出する内側フランジと外側フランジとを前記
蓋に設け、この外側フランジの内面に楔状爪部を形成
し、前記蓋を前記容器本体に被せることにより前記内側
フランジと外側フランジとの間に前記湾曲部を嵌合して
シールする蓋において、該蓋材料として前記容器本体材
料の密度より低密度であって、その密度が0.952〜0.958
g/cm³であるポリエチレン系樹脂を使用することを特徴
とする熱可塑性樹脂製密閉容器の蓋。
【請求項２】該蓋材料のポリエチレン系樹脂が高密度ポ
リエチレンであることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の熱可塑性樹脂製密閉容器の蓋。
【請求項３】該蓋材料のポリエチレン系樹脂が高密度ポ
リエチレンと直鎖状低密度ポリエチレンとからなること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱可塑性樹脂
製密閉容器の蓋。