JPS5828161B2 - 封着容器の形成法 - Google Patents

封着容器の形成法

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JPS5828161B2
JPS5828161B2 JP52115666A JP11566677A JPS5828161B2 JP S5828161 B2 JPS5828161 B2 JP S5828161B2 JP 52115666 A JP52115666 A JP 52115666A JP 11566677 A JP11566677 A JP 11566677A JP S5828161 B2 JPS5828161 B2 JP S5828161B2
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JP
Japan
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container
bead
plastic
metal foil
camp
Prior art date
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Application number
JP52115666A
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English (en)
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JPS5371982A (en
Inventor
ジヨン・ウエズリー・コリンズ・ザ・サード
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Howmet Aerospace Inc
Original Assignee
Aluminum Company of America
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS5371982A publication Critical patent/JPS5371982A/ja
Publication of JPS5828161B2 publication Critical patent/JPS5828161B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は封着容器と封着容器を形成する方法に関する。
プラスチック容器への金属はく（箔）膜の誘導加熱封着
は、例えば米国特許第２，９３７，４８１号、第３，６
３２，００４号、第３，７６７，０７６号及び第３．８
１５，３１４号、その他に開示されているようによく知
られている。
この金属はく膜は典型的にはその上に熱可塑性材料の加
熱封着樹脂を持っており、加熱封着樹脂は加熱と圧力の
下でプラスチック容器に封着される。
オーバーキャンプの頂部に加えられる圧力は、容器の封
着表面に対しはく膜を押圧し、容器口部のまわりに連続
的な封を形成する。
プラスチック容器は封着表面にある不規則性と容器の封
着表面と底面との間の非平行性とを補うために十分に融
通性を有する。
来由特許第２，９３７，４８１号及び第３，６３２，０
０４号に示されているように、隔膜にプラスチックを融
着するために容器内のプラスチックを融解することは又
圧力の下で接触面を増加させ、プラスチック容器におけ
る封着表面の不規則性をさらに補償する。
例えばＡｄ ｃ ｏ ｃ ｋ等の米国特許第３，４６０
，３１０号に示されているようにカラス容器の上に金属
はく膜を誘導加熱封着することもまた公知である。
しかしながらガラス容器は典型的にはその寸法に不規則
性を有しており、それが容器口部のまわりに連続的な封
着をすることを困難にさせる。
広い口部を有するガラス容器の封着表面の上の局部的く
ぼみと、カラス容器の頂部表面と底面との間の非平行性
がガラス容器における低価格施栓方式の採用を妨けてい
た。
低価格施栓方式の第一の例は既知の高速度誘導加熱封着
技術により容器口部に気密に封着され得る塗布又は積層
されたはくと接着剤からなる裏当て即ち膜を備えたプラ
スチックスナツプキャンプである。
米国特許第１，０７７，５３８号、第２，１０９，８０
５号、第２，４０３，５１１号及び第２，６２０，９３
８号に開示されているように封着特性を向上させるため
にびん口部の上に小さな上方に突き出したビードを設け
ることも又公知である。
低価格の栓を用いるガラス容器の高速誘導加熱封着をす
るための方式が望まれている。
本発明は、封着された容器を提供するもので、該容器は
上方に面した表面を有する口部を備えたカラスぴんと、
該容器口部にまたがって加熱封着された金属はく膜と、
該容器口部と金属はく膜の上に加熱及び加圧により変形
したプラスチックスナツプキャンプとから構成され、該
容器の口部は口部のまわりに連続的に広がっている上方
に面した表面の上に高められたビードを備え、プラスチ
ックスナツプキャップは上方に面した表面の上方に該ビ
ードの高さの少くとも２倍の厚みを持ち、該金属はく膜
と該プラスチックスナツプキャンプは該ビードの断面形
状に少くとも部分的に適合される。
本発明は又封着容器を形成する方法を提供するもので、
その方法は上方に面している表面を有する口部を備えた
カラスひんを用意し、容器を満たし、容器口部をわたっ
て下表面に加熱封着樹脂を備えた金属はく膜を置き、該
金属はく膜をおおって容器口部の上に加熱及び圧力で変
形するプラスチックスナツプキャンプを置き、該プラス
チックスナツプキャップの頂部に高単位圧力を加えてい
る間樹脂を加熱するために該金属はく膜を誘導加熱する
。
上方に面した表面はその上に細い上向きに凸状の断面形
状を有する高められたビードを備えており、誘導加熱が
該ビートの上に置かれるプラスチックスナツプキャンプ
の部分を加熱するために作用し、圧力がプラスチックキ
ャンプのプラスチックの内側にあるビードと金属はく膜
とを押圧するために作用し、それによって該ビードの上
方に凸状の表面の上に金属はく膜を形成し、口部のまわ
りに連続的にびんに金属はく膜を封着する。
金属はく膜は好ましくは積層材料で、該積層材料はプラ
スチックスナツプキャップに加えられる圧力によってビ
ードの上になじんで形成されるに十分に融通性があるよ
うに適宜に選ばれる。
更に本発明の利点は、ガラス表面の不規則性がひんの口
部まわりの連続的な封着を施すことを妨けないようなカ
ラスひんの高速度誘導加熱封着を可能にすることにある
。
本発明を添付図を参照して詳細に説明する。
第１図は本発明におけるガラス容器の部分的断面図であ
る。
第２図は第１図の容器を封着する為の金属はく膜とプラ
スチックスナツプキャップの部分的断面図である。
第３図は第１図及び第２図に描かれたタイプの容器と栓
が誘導加熱コイルと圧力適用ローラーを用いて封着され
ているところを示す。
第４図は本発明によって、誘導加熱封着された金属はく
膜を備えたガラス容器を示す。
図面を参照すると、低価格の金属はく膜２０を使用して
誘導加熱封着されるガラスひん１０は、その上にプラス
チックのスナップキャップ３０を備えている。
これまでガラス容器の誘導加熱封着は工業的に信頼性が
無いものであった。
例数ならガラス容器は寸法に許容誤差を有しそれが不均
一な封着表面を生じていた。
例えばガラス容器の上の封着表面は、頂部封着表面と容
器の支持表面との間の平行面から０．０２インチ（０，
５１ｍｍ）又はそれ以上、ある場合は０．０３インチ（
０，７６ｍｍ）程もへこみを有する。
このことは封着と圧力が容器の栓に対して加えられる時
、容器に対して金属はく膜の不均一な接触を生ずるであ
ろうことを意味する。
そのような不均一な接触はしばしば金属はく膜と容器の
口部の間の貧弱な封着に終る。
従って金属はく膜の圧力を加えることによる容器への好
結果の加熱封着は、生産スピードでは不可能でないにし
ても困難であった。
封着問題における先行技術を克服するために）ひん１０
の口部１２は容器口部のまわりに連続的に延びている小
さな上方に突き出した凸状のビード１６を備えた頂部表
面１４を有する。
ビード１６は容器の平らな表面１４の上に、ガラスの′
寸法における不規則性を補償するに充分上方に突き出し
ており、封着の間にビードとかぶさっている金属はく膜
とプラスチックスナツプキャップとの間に単位面積当り
高圧力をもたらすように比較的小さいものである。
ビードの高さは特にはガラスの寸法において予期される
ばらつきを考慮して選ばれる。
ＧｂａｓｓＣｏｎｔａｉｎｅｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒ
ｅｒｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ（ＧＣＭＴ ）は８３ミリ
メーターの容器に対しては、容器の頂面の高さにつき０
．０３インチ（０，７６ｍｍ）を標準許容度と設定して
いる。
（Ｈａｎｄｂｏａｋ ｏｆＰａｃｋａｇｉｎｇ Ｅｎｇ
ｉｎｅｅｒｉｎｇ １９７１年参照）しかしながら８３
□リメーターのガラス容器の抜き取り検査は、頂部封着
面における最大ばらつきが、より典型的には約０．０２
インチ（０，５１ｍｍ）であることを明かにしている。
それ故にそのような典型的なばらつきを補うために、本
発明における８３□リメーターの容器の上のビード１６
は大よそ０．０２０インチ（０，５１間）から０．０２
５インチ（０，６４ｍπ）の高さの範囲内にあり得る。
つまり圧力荷重が容器の高い方の側のビードに隣接して
いる容器表面１４に加えられる前に、金属はく膜とプラ
スチックスナツプキャンプにかかる圧力を容器口部のま
わりに完全にビードが支えることが出来るようにするた
めである。
もしビードが低すぎるならば、びんの高い方の側の平ら
な表面１４が封着荷重を支えることになり、不十分な封
着圧力が容器の低い方側のビードに加えられることにな
る。
ビード１６は高ずきてはならない。
何故なら高いビードは封着する間にプラスチックスナツ
プキャップに完全に突き出し、モしでかけや破壊するこ
とで傷つけられ易い。
ビードはそれ故ひんの頂部表面の高さにおける最大許容
ばらつきとほぼ同等の高さを持つべきであろう。
ビード１６の最小幅はガラスの強度によって決定される
。
ガラスのかけを最小にするためにビードは少くとも幅が
高さと同じにすべきであり、幅が高さの約１．５倍であ
ることが好ましい。
ビードはさらにまた成形を容易にしかつかけを避けるた
めの上方に凸形の、または丸められた頂部を有する。
例としての８３ミリメーターの容器において、ビードの
上方に凸形の表面のためにビード１６はほぼ０．３０イ
ンチ（０，７６關）の幅でそして１／６４インチ（０，
４ｍｍ）の曲率半径で０．０２０インチ（０，５１ｍｍ
）から０．０２５インチ（０，６５ｍｍ ）高さであっ
ても良い。
容器の口部１２はさらにまたかみ合わせビード１８が設
けられ、該かみ合わせビードは容器の上にプラスチック
スナツプキャップを固着するための外側に突き出た肩部
１９を有する。
第２図はその中に金属はく膜２０を有し容器口部１２の
上に封着されるべく適合されているプラスチックスナツ
プキャップ３０を示す。
プラスチックスナツプキャップ３０は加熱と加圧によっ
て変形するポリプロピレン又はポリエチレンのようなプ
ラスチックで作ることができる。
プラスチックスナツプキャップは頂部壁３２と該頂部壁
のまわりのたれ下がったすそ部３４から成る。
容器の上にプラスチックスナツプキャンプを固着するた
めに、すそ部３４は容器１０のかみ合わせ肩部１９の下
で嵌合するための内側に突き出たへり部３６を含んでい
る。
容器から除去するためのプラスチックスナツプキャップ
を持上けることを容易にするために、外側に突き出たへ
り部３８はすそ部の外側表面の頂部近くに設けられても
良い。
すそ部３４は第４図に示されるように封着されるための
容器のはめ込み高さの下に十分長く伸びている方が好ま
しく、そうすれば容器は少く充填されたように見えない
だろう。
金属はく膜２０は頂壁３２に隣接するプラスチックキャ
ップの内側表面のまわりにある１個又はそれ以上の小さ
なリブ４０によってプラスチックキャップ３０内に保持
されても良い。
金属はく膜２０はその上に加熱封着樹脂のみを有するア
ルく′ニウムはくから成っても良い。
しかし通常は紙と接着剤とアルミニウムはくと加熱封着
樹脂の積層から成る。
オーバーキャップブへの付着を防ぐために紙はオーバー
キャップに対してその表面にセルロイドのような剥離被
覆を持つのが好ましい。
ある積層においては別の障壁被覆が容器の内容物に対し
てはくを保護するためにはくの下表面に設けられても良
い。
金属はく膜２０は以下の３９求を満たすように思慮して
選択される。
（１型で切断されるに光分な剛度であり、プラスチック
スナツプキャップに挿入されて出荷、淑扱い、使用中に
そこに留っていること （２）プラスチックスナツプキ
ャップの溶融を生ずることなしに容器上のビードに一致
するようにプラスチックスナツプキャンプの軟化をひき
起こし、かつ過熱することなしに加熱封着樹脂の活性化
をひき起こすに適当な熱伝導特性を有すること （３）
封着圧力の下で容器上のビードになじむように形成され
るに十分柔軟であること。
容器上の金属はく膜を加熱封着する際に、はく層内に誘
起される熱は同時にプラスチックスナツプキャップを加
熱するために上方に移動し、加熱封着樹脂を活性化する
ために下方に移動する。
材料及びもしくは封着温度の不適当な選択は貧弱に封着
された容器に終るであろう。
もし封着温度が低すぎるならば、樹脂は付着しない。
もし封着温度が高すぎるならば、樹脂が付着温度に冷え
る前に容器内の内圧によって封着物は流出するかも知れ
ない。
金属はく膜２０内に紙層を使うことは打ち抜きその他を
容易にさせるためのこわさをもたせるのに役立ち、一方
プラスチックスナップキャンプの変形温度や溶融温度を
越える封着温度を有する加熱封着被覆物を広範に組合わ
せて使用することを許すために、はく層とプラスチック
スナツプキャンプとの間の絶縁をも与えている。
そのような絶縁層を含まない金属はく膜においては、プ
ラスチックスナップキャ゛ノブの変形温度以下の活性温
度を有する加熱封着樹脂が選ばれなけれはならない。
もしプラスチックスナツプキャンプがその変形温度以上
に加熱されるなら、プラスチックスナツプキャンプのプ
ラスチック材料は封着中にそれに対して加えられる頂部
圧力の影響の下に流動し、容器のビードに対し金属はく
膜を封着するために金属はく膜にそのような圧力を効果
的に伝達しないであろう。
本発明の金属はく膜のいくつかの例を次に挙げる。
ニトロセルローズ（略称ＮＣ）／２５ボンド（１１，３
に？）の紙１０．００１インチ（０，０２５ｍｍ）ポリ
エチレン接着剤１０．００１５インチ（０，０３８７Ｉ
ｔ７１Ｌ）アルミニウムは＜１０．０００５ （０，０
１３ｍｖｔ）ポリエステル／一連６ポンドの加熱封着樹
脂；ＮＣ／’４７ポンド（２１，３Ｋｙ）の紙／カゼイ
ン・ネオプレン接着剤１０．００１５インチ（０，０３
８關）アルミニウムは＜／一連６ポンドの加熱封着樹脂
、ＮＣ１０，００２インチ（０，０５１間）アルミニウ
ムはく／一連６ポンドの加熱封着樹脂等である。
上記例において、紙の重量は３０００平方フィート一連
当りポンドで表わされる。
加熱封着樹脂はエチレン・酢酸ビニール樹脂（活性化温
度２００−２５０′Ｆ（９３−１２１℃））とエチレン
・アクリル酸コーポリマー樹脂（活性化温度２７５−３
２５’Ｆ（１３５−１６３℃））等を含む。
活性化温度はそのような樹脂にワックスを加えることに
よって低下させることができる。
本発明に従えばプラスチックスナツプキャップ３０は、
容器上のビード１６をおおっている位置で頂部壁３２内
に、少くともビードの２倍の高さである実質厚さを有す
る。
プラスチック材料中に押圧されるビード１６を保つため
に実質厚さが要求され、そしてそこにおいてそのような
壁を通って完全に突入することなくビードになじむ金属
はく膜２０を成形する。
本発明の望ましい実施態様においてプラスチックスナツ
プキャンプは容器上のビード１６と同心円でその上にか
ぶさる頂部壁３２のまわりに連続的に高められたリム４
２を有している。
このリムは大ていのプラスチックスナツプキャップにお
いて典型的であるように積重ねリングとして作用し、そ
してまたビードにかぶさるプラスチックスナツプキャン
プ中の必要な実質厚すヲ提供する。
そのようなリムを備えることは頂壁全体にわた４代りに
、容器上に横たイつっているビードの領域のみに必要な
実質厚さを与えることによってプラスチック材料を保護
するのである。
リム４２の直径と横の広がりは好ましくは容器１０の頂
部表面１４の直径と横の広がりに近似的に一致している
ので、オーバーキャップが容器の上に位置させられると
きリムは頂部表面の上に置かれる。
本発明の実施例によれば金属はく膜２０は好ましくは型
で切断され、満たされた容器に金員はく膜とプラスチッ
クスナツプキャップを置く前にプラスチックスナツプキ
ャップ３０の内側に挿入される。
プラスチックキャップ内のりブ４０は増扱いの間及び満
たされた容器上にプラスチックスナツプキャップと金属
はく膜とを載せている間プラスチックスナ゛ンブキャッ
プ内に金属はく膜を保持する。
第３図はプラスチックスナツプキャンプ３０内に金属は
く膜を有する容器１０の誘導加熱封着の方式を示したも
のである。
その上に金属はく膜とプラスチックスナツプキャップ３
０を有する満たされた容器１０はテーブル４８上に載置
され、容器上に金属はく膜を封着するために、各プラス
チックスナツプキャンプ内の金属はく膜を加熱する誘導
加熱コイル５０の下を移動、する。
１９７５年４月２２日出願の来町特許出願第５７０，４
８６号はこの方式に使用するための好ましい誘導加熱コ
イルを開示している。
容器と栓が誘導加熱コイル５０の１を移動させられる時
多数のローラー５２が容器に対してそれぞれの栓の頂部
壁に圧力を加える。
小さな非磁性体ローラー５２は好ましくは容器口部上の
高められたビードに対してプラスチックスナツプキャッ
プを変形させるために必要な高度局部圧力を引き起こす
ために使用される。
ローラー５２は好ましくはガラス繊維製で直径はほぼ２
分の１インチであっても良い。
前述の方式を使用すれば、安価な金属はく膜とプラスチ
ックスナツプキャップを使用することによって１分間当
り数百の容器が封着される。
ラインスピードは容器が満たされプラスチックスナツプ
キャンプがその上に載置される速さによって決められる
。
容器がコイル５０の下を移動する時、熱はコイルによっ
て金属はく膜の中にすばやく誘起され、プラスチックス
ナツプキャップの下表面にある封着樹脂を活性化し、容
器口部上の高められたリブに対して金属はく膜を封着す
る。
プラスチックスナツプキャンプの頂部に対して加えられ
る圧力が容器のビード１６の上及びまわりにプラスチッ
クスナツプキャンプのプラスチック材料を成形できるよ
うに、熱はプラスチックスナツプキャンプ３０のプラス
チックを軟化させる。
ビード１６にプラスチックスナツプキャップ３０のプラ
スチック材料の成形を行うことは、工業的に受は入れら
れた容器の寸法のイ・規則性と無関係に金属はく膜とビ
ードとの間に連続的な到着を施こすためにそのようなヒ
ートに対し金属はく膜を成形する。
第４図はその上にプラスナックスナップキャンプ３０を
備え笹属はく膜２０で封着したカラスひん１０の破断断
面図である。
この図に見るように、金属はく膜２０は容器１０のビー
ド１６になじむように成形され、ビードと金属はく膜は
プラスチックスナツプキャンプ３０のプラスチック材料
の中に押圧される。
ビード１６に対する平らな表面は容器口部に金属はく膜
の封着の従属的な地域を提供するが、そのような従属的
な封着は容器口部まわりの連続的な封着のために必要が
ない。
本発明によって封着された容器を開くためには、プラス
チックスナツプキャンプはその上にシールされた金属は
く膜を有する容器口部をはぐようにそれを持ち上けるこ
とによって増り除くことができる。
金属はく膜は容器のリムを越えて半径方向に外側に広が
っており、指でにぎられる周囲のふちを存在させておく
のが好ましい。
金属はく膜は容器からそれをはぐことによって取り除か
れる。
そのように容器から金属はく膜をはぐ際に、容器と樹膜
の間の接着剤は樹脂と金属はく膜の間の接着剤と少くと
も同じ位固着しているので、加熱封着樹脂の一部分が容
器上に残る。
しかしながら残りかすが容器にしっかりと付着していて
も容器上の樹脂の残りは容器口部や容器の内容物を汚す
ことはない。
容器上の樹脂の残りかすは消費者の目につかないことは
ないので、樹脂は透明であることが好ましい。
それ故に本発明は高速度誘導加熱封着技術を使用する比
較的安価な栓を有する封着カラス容器のための改良され
た方式を提供するということが明らかである。
そのような封着に使用される金属はく膜は、口部のまわ
りに連続的に容器口部を固め、容器の内容物の漏れと容
器内部への酸素又はその他の汚物の進入とを防ぐ。
容器の内容物に出口を与えるためにプラスチックスナツ
プキャンプと金属はく膜は容器から容易に取り除かれる
べく適合される。
金属はく膜が容器から取り除かれた後、プラスチックス
ナツプキャップは容器の再栓として使用されても良い。
本発明の好ましい実施態様が図示及び記載されてきたが
、本発明における多数の変更が、ここから又はここに付
記した特許請求の範囲からはすれることなしに行えると
いうことが技術分野におけるこれらの当業者によって認
識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明におけるカラス容器の部分断面図、第２
図は第１図の容器を封着するための笠属はく膜とプラス
チックスナツプキャンプとの部分断面図、第３図は第１
図及び第２図に示された容器と栓に誘導加熱コイルと加
圧ローラーを用いて封着する状態を示す図、第４図は金
属はく膜を誘導加熱封着したガラス容器とその上にかぶ
さったプラスチックスナツプキャンプの部分断面図であ
る。 １０・・・・・・ガラスひん、１２・・・・・・容器口
部、１４・・・・・・上方に面した表面（頂部表面、平
らな表面）、１６・・・・・・ビード、１８・・・・・
・かみ合わせビード、１９・・・・・・肩部、２０・・
・・・・金属はく膜、３０・・・・・・プラスチックス
ナツプキャップ、３２・・・・・・キャンプの頂部（頂
部壁）、３６・・・・・・内側に突き出したへり部、３
８・・・・・・外側に突き出したへり部、４２・・・・
・・リム。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 上方に面する表面で、その上に連続的に高められた
    ビードであって断面形状が細い上向きの凸状であるもの
    を具備する表面を持つ口部を有するかラスびんを用意し
    、 容器口部をおおって下表面に加熱封着樹脂を有する金属
    はく膜を置き、前記膜をおおって容器口部の上に加熱及
    び加圧により変形するプラスチックスナツプキャンプを
    置き、そして 誘導加熱によって前記キャップのプラスチックを軟化さ
    せ、前記キャンプの頂部に対して高い圧力を加えて高め
    られたビードとその上の金属はく膜をキャンプのプラス
    チックの中に押圧する、ことからなることを特徴とする
    封着容器の形成法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法であって、キャッ
    プが上方に面する表面にわたってビートの高さの少なく
    とも２倍の厚さを有する方法。 ３ ％許請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法であ
    って、ビードが、前記容器口部の前記上方に面する表面
    の幅の２分の１未満の幅を有する方法０ ４ 特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項に記
    載の方法であって、金属はく膜が、剥離被覆／紙／接着
    剤／アルミニウムはく／加熱封着塗膜の積層物からなる
    方法。
JP52115666A 1976-12-08 1977-09-28 封着容器の形成法 Expired JPS5828161B2 (ja)

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