專利名稱:帶襯墊的瓶蓋以及帶瓶蓋的帶螺紋容器的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種具有優(yōu)異的開封性、密封性以及襯墊安裝適應性等的帶襯墊的瓶 蓋以及帶瓶蓋的帶螺紋容器。另外,本發(fā)明涉及一種具有優(yōu)異的開封性、密封性以及氣體阻隔性等的帶襯墊的 瓶蓋以及帶瓶蓋的帶螺紋容器。
背景技術:
一般,玻璃瓶、PET瓶、鋁瓶等的瓶蓋(容器蓋)廣泛使用具有合成樹脂制襯墊的瓶 蓋。對于金屬制瓶蓋,有以下方法在鋁薄板、鍍錫薄板、鍍鉻薄板(TFS)等的兩面上進行數(shù) 次涂裝,并進行沖壓成型,然后作為瓶蓋殼(瓶蓋殼體),對此插入事先成形為圓盤狀的襯 墊(圓盤成形體)的方法(圓盤插入方法),在插入圓盤成形體后,在中心部進行熱粘接的 方法(圓盤插入粘接方法),如氯乙烯溶膠(PVC糊狀物)那樣,將襯墊材料流入到瓶蓋殼, 通過加熱進行凝膠化,同時進行粘接的方法(安裝襯墊的方式),將熔融樹脂放入瓶蓋殼中 進行熱粘接并進行模壓加工的方法(殼內模制方法)等。這些方式各有優(yōu)點和缺點,圓盤插入方式和圓盤插入粘接方式雖然制造設備比較 便宜,但由于襯墊是單層的,因此氧氣阻隔性差的比較多。另外,由于將薄片沖壓成圓盤狀 而作為襯墊,因此,產(chǎn)生襯墊的沖壓碎屑,從而存在材料的成品率不高的不良情況。這些襯 墊雖然可以再生,但是,于食品用途一度使用過的襯墊摻混、使用時,在接觸于液體的面上, 再生品的一部分與液體接觸。因此,從衛(wèi)生方面考慮,通常,沖壓碎屑不再用于同樣的食品。 另外,由于是薄片,不能使和密封無關的中央部變小,從而襯墊重量變大。另一方面,作為安裝襯墊的方式,可以僅在密封部配置襯墊材料,但由于其材料主 要是氯乙烯溶膠(PVC糊狀物),因此在衛(wèi)生方面有令人擔心的一面。另外,作為殼內模制方 式,關于襯墊材料的使用量效率比較好,但與大量生產(chǎn)相反,并不適合少量生產(chǎn)。另外,為了 將襯墊材料從擠壓機擠出并在半熔融狀態(tài)下進行切斷,因此擠壓成型性不好的材料不能使 用,可使用的材料受到限制。進而,一般,由于開封轉矩值變大,存在多使用潤滑劑的傾向。與此相對,以前,專利文獻1 4中提出了多層結構的襯墊材料。該襯墊材料采用 如下方式將高硬度樹脂和低硬度的樹脂粘貼在一起,由高硬度樹脂得到良好沖壓性、易插 入瓶蓋性能,并發(fā)現(xiàn)密封后的形狀保持性、開封時較小的開封轉矩;由低硬度樹脂發(fā)現(xiàn)密封 性。即,該襯墊材料可獲得良好的密封性以及開封性。例如,在專利文獻1中,提出了以規(guī) 定比例層疊PP (聚丙烯)樹脂和彈性體而得到的襯墊。另外,在專利文獻5中,提出了以如下方式制造的密封件沖壓鋁板,對其進行拉 深加工,并對所得產(chǎn)品附著合成樹脂襯墊。然而,在該方式中,在鋁板上涂敷襯墊粘接涂料 之后,進行沖壓拉深加工,將襯墊材料加熱粘接(襯墊以及殼體的加熱粘接)的工序增加, 因此成本也增加,所以不實用。另外,與樹脂(PP樹脂等)相比,鋁板沖壓碎屑的再利用也 不簡單。另外,使用于玻璃瓶、鋁罐、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶等的金屬瓶蓋、塑料瓶蓋的多數(shù)都使用襯墊材料。尤其是,對金屬制瓶蓋而言,襯墊是必須的,該襯墊中廣泛地 使用合成樹脂。該金屬制瓶蓋一般采用如下方法來制造在鋁薄板、鍍錫薄板、鍍鉻薄板等 的兩面上反復進行多次的涂裝,并進行沖壓成型,將所得物品作為瓶蓋殼,將溶融樹脂放入 瓶蓋殼中,并進行模壓加工(殼內模制法)。此外,還有插入泡沫PE (聚乙烯)圓盤的方法、流入氯乙烯溶膠(PVC糊狀物)并加 熱成形的方法等,但存在成本、衛(wèi)生性等問題,因此使用范圍受到限制。另外,塑料殼體的成 形法也大致相同。就該殼內模制法而言,襯墊的使用量的效率高,能獲得良好的密封性,但 由于襯墊材料與瓶蓋殼完全地相粘接,因此開封時,容器的口部和瓶蓋殼之間的摩擦較大。 因此,開封所需要的轉矩大,所以有時發(fā)生開封難的問題。因此,多數(shù)的襯墊材料中添加以脂肪酸酰胺為主成分的潤滑劑。該潤滑劑滲出到 襯墊表面上,由此降低與容器口部的摩擦,設法使得能夠以較小的轉矩開封。然而,難控制 該潤滑劑的滲出量,存在如下問題若滲出量過少,則不能充分發(fā)揮潤滑劑的作用,需要大 的開封力;而若滲出量過多,則潤滑劑落在內容物的上面,被認為異物。針對這些問題,提出了如后述的雙層襯墊。其采用如下方式將高硬度的樹脂和柔 軟的樹脂粘貼,以柔軟的樹脂層保持密封性,以硬樹脂層和瓶蓋殼的摩擦保持開封時適當 轉矩。該雙層薄片的襯墊顯示良好的密封性,但對于要長期保存的內容物,密封性不是很充 分。其主要原因是,氧氣等氣體透過襯墊,促使內容 物劣化。塑料一般而言,硬的其氣體阻隔性更好,但作為襯墊材料,為了保持容器和瓶蓋殼 之間的密封性,需要一定程度的柔軟性。因此,襯墊材料使用即使在一般塑料中氣體阻隔性 也較低的材料。高溫充填品用的瓶蓋襯墊或者蒸餾處理用的襯墊尤其是不得不使用氣體阻 隔性不好的材料。由于作為襯墊材料不得不使用具有柔軟性的材料,所以,早已開始提出了 提高襯墊材料的氣體阻隔性的方法和材料。例如,以前提出了在專利文獻2以及6至12中記載的技術。就這些記載的技術而言,作為襯墊材料具有幾個缺點。例如,在專利文獻6中記載 的襯墊材料由多層結構構成,具有阻隔層和柔軟層,瓶口處具有與氧化硅等薄膜蒸鍍聚對 苯二甲酸乙二醇酯薄膜接觸的結構。在該方式中,蒸鍍層硬,不能充分地覆蓋瓶口的凹凸部 分,因此不能獲得足夠的密封性。另外,在專利文獻7中記載了如下方法在安裝有中足密封件的合成樹脂瓶蓋中, 對瓶蓋殼或者中足密封件中嵌入阻隔材料,并通過粘貼、蒸鍍、涂敷等來安裝。該方法雖然 是可進行生產(chǎn)的方法,但成本高。例如,就嵌入成形而言,制造裝置龐大,生產(chǎn)速度明顯地 低,因此成為高價的瓶蓋。粘貼、涂敷、蒸鍍也同樣需要成本。另外,這些瓶蓋襯墊不耐蒸餾處理。另外,在專利文獻8中,記載了具備氣體阻隔性和耐熱性的容器蓋。就該技術而 言,是一種將交聯(lián)的丁基橡膠、PP樹脂和液狀石蠟形成的彈性體使用于襯墊材料的瓶蓋,但 為了使得耐蒸餾處理,所以進行交聯(lián)。因此,從襯墊發(fā)出交聯(lián)劑的味,不適合對食品使用。另 外,滑動性差,因此作為ROPP(Roll on Pilfer Proof)瓶蓋等通過轉動來開封的瓶蓋的襯 墊不合適。進而,專利文獻9中有以下方法在由滑動層和密封層構成的襯墊材料中,在滑動 層和瓶蓋殼之間涂敷不揮發(fā)性液體,并將瓶蓋殼和襯墊完全地貼緊,由此防止氧氣等氣體的透過。就該方法而言,在容器內存在由氮氣、碳酸氣引起的內壓的狀態(tài)下,襯墊貼緊于瓶 蓋殼上,顯示良好的密封性。另外,襯墊也隔著不揮發(fā)性液體與瓶蓋殼接觸,所以可自由轉 動,因此能夠以較小的轉矩開封。但是,容器處于常壓或者減壓狀態(tài)時,瓶蓋殼和襯墊不能 很好地貼緊,因此存在不能發(fā)揮不揮發(fā)性液體的阻隔效果的問題。另外,使用于瓶罐、玻璃瓶、PET瓶等的鋁制瓶蓋的襯墊材料,使用以聚乙烯為主成 分的聚烯烴襯墊。另外,蒸餾處理等需要耐熱性的襯墊材料使用苯乙烯類的彈性體較多。這 些襯墊材料通過殼內模制方式成形的較多。這些襯墊材料由于通過殼內模制方式成形,因 此與薄片襯墊相比,材料損失較少,具有優(yōu)異的經(jīng)濟性,但如上所述,襯墊完全粘接在瓶蓋 殼上,因此具有開封轉矩大的缺陷。在PP樹脂等合成樹脂的瓶蓋殼上,用苯乙烯類或者烯烴類襯墊材料進行殼內模 制的情況下,也同樣地存在開封轉矩大的趨勢。作為其對策,一般的方法是,在襯墊材料上 添加潤滑劑,使?jié)櫥瑒B出到表面上使得具有滑性,由此降低容器和瓶蓋之間的摩擦阻力 從而減少開封轉矩。就該方法而言,很難將潤滑劑滲出調節(jié)成一定程度,若滲出量過少,則 開封轉矩變大;如上所述,若滲出量過多,則滲出在襯墊表面的潤滑劑落在內容物上面而成 為異物的原因。與此相對,提出了例如專利文獻2中表示的雙層薄片的襯墊。該襯墊與專利文獻9 中襯墊同樣是將柔軟的密封層和硬滑動層貼合的,所以,在開封時,滑動層和瓶蓋內頂面之 間滑動,因此是能獲得小的轉矩的結構。該襯墊材料雖然具有優(yōu)異的密封性和開封性,但由 于襯墊沒有貼緊在瓶蓋內頂面上,所以透過襯墊的氧氣等劣化內容物,因此對商品周期長 的商品而言,存在氧氣阻隔性不充分的問題。現(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1特開2006-76575號公報專利文獻2特開2007-119059號公報專利文獻3特開2007-161331號公報專利文獻4特開2007-161332號公報專利文獻5特開2003-321040號公報專利文獻6特開2000-344269號公報專利文獻7特開2001-192057號公報專利文獻8特開2002-160759號公報專利文獻9特開2008-50031號公報專利文獻10特開2003-12013號公報專利文獻11特開2008-174249號公報專利文獻12特開2004-1862號公報
發(fā)明內容
發(fā)明要解決的問題在上述現(xiàn)有技術中存在以下問題。上述瓶蓋的襯墊制造中,一般用擠壓機將襯墊材料以熔融的狀態(tài)注入殼體中并進
6行模壓的成形法,但此時,涂敷在殼體內面的粘接涂料和襯墊材料全面地粘接在一起。此 時,若將襯墊材料不粘接在殼體內面上,則襯墊樹脂粘接在進行模壓的模具上,殼體變成襯 墊材料沒殘留在其內的狀態(tài),從而在瓶蓋內不能形成襯墊。因此,金屬瓶蓋的情況下,雖然 涂敷有要粘接在襯墊材料上的涂料,但用襯墊材料處于全面地被粘接狀態(tài)的瓶蓋蓋上容器 時,襯墊不易移動,因此有時很難隨著容器的形狀蓋上瓶蓋,從而密封不充分。從而,與容器 口部接觸部分的襯墊材料最好是靈活的,即處于非粘接狀態(tài)。但是,即使在此情況下,開封時襯墊材料也強固地粘接在瓶蓋上,因此,容器和襯 墊之間發(fā)生滑動。此時,由于容器和襯墊之間的貼緊力較強,因此開封(襯墊和容器口部之 間的滑動)時需要較大的力(開封轉矩大)。因此,通常襯墊材料中添加潤滑劑,在襯墊材 料的表面上存在潤滑劑從而降低開封轉矩,但若潤滑劑的添加量少,則不能獲得潤滑劑的 滑性效果;若過多,則浮在襯墊表面上的潤滑劑落在內容物上面,成為異物。因此,要求使用 適當?shù)臐櫥瑒┝?,但由于受到各種條件影響,因此,很難確定適當量。從而,在此情況下,經(jīng) 常發(fā)生開封轉矩過大的問題,或者潤滑劑浮在內容物上面,或者兩個問題同時發(fā)生。作為其解決方法,提出了上述專利文獻中所示的多層薄片的襯墊材料。這是一種 如下的多層薄片襯墊材料在襯墊與瓶蓋殼接觸的一側配置硬質的具有滑性的滑動層(硬 質層),在與容器口部接觸的一側配置柔軟的密封層(軟質層)。該襯墊材料,在開封時在 滑動層和瓶蓋殼之間發(fā)生滑動,所以能夠以較小的力來開封。另外,對與容器口部接觸的部 分不必使用潤滑劑,即使使用,也因為是少量,因此不發(fā)生潤滑劑漂浮的問題。但是,該多層薄片的襯墊插入到瓶蓋殼內后,或者在開封時,為了防止脫落,盡可 能地設定成接近于瓶蓋殼內徑的尺寸,但密封時,柔軟的密封層被壓縮而伸出到側面。因 此,伸出的柔軟的密封層接觸于瓶蓋殼內側面,存在開封時出現(xiàn)大的轉矩的問題。另外,即 使將襯墊的外徑盡可能地小,也出現(xiàn)以下現(xiàn)象在蓋上瓶蓋時,襯墊從瓶蓋殼的中心偏離, 襯墊的一部分接觸于殼體而升高開封轉矩。另外,如專利文獻5那樣,采用鋁板的襯墊時,由于將襯墊的端部彎曲并將其嵌入 于瓶蓋殼內,需要彎曲加工,從而存在成本變高的不利之處。進而,由于鋁板的強度高,瓶蓋 肩部的拉深加工較難,側面密封較難,因此存在蓋瓶蓋時不能獲得充分的密封性的問題。本發(fā)明是鑒于上述問題而做出的,其目的在于提供一種具有良好的開封性、密封 性以及襯墊安裝適當性等的、帶襯墊的瓶蓋以及其制造方法以及帶瓶蓋的帶螺紋容器。另外,如上所述,鋁、鍍錫鐵皮等金屬制瓶蓋的情況下,為了確保與容器口的完全 的密封性,必須具備襯墊。另外,要求高密封性的樹脂制瓶蓋也具備襯墊。為了完全密封容 器(玻璃瓶、PET瓶、瓶罐等)口部的微細凹凸部分,這些襯墊材料被要求具有一定程度的 柔軟性。塑料或者彈性體被要求該柔軟性時,存在以下傾向柔軟性越大(軟),一般氣體 阻隔性越差,耐熱性越下降。由于氣體阻隔性下降,所以,促進了內容物的氧化劣化,存在不能使保存期限變長 的問題。另外,就不耐蒸餾處理的襯墊而言,其使用用途受到限制。另外,就具有柔軟性的襯墊材料而言,由于滑動性差,在轉動打開的瓶蓋的情況 下,開封轉矩變大,成為要求索賠的主要原因。作為其對策,如上所述,采用如下方法在襯 墊材料中添加潤滑劑來提高滑動性,由此降低開封轉矩。但是,在此情況下,不能很好地控制潤滑劑,有時即便使用潤滑劑也造成大的開封轉矩,有時潤滑劑量過多,因此潤滑劑落在內容物上,從而成為要求索賠的原因。另一方面, 作為其對策,在上述專利文獻6中提出了多層薄片襯墊材料。其采用如下方式襯墊材料分 為滑動層和密封層,其相接合,如PP樹脂那樣的硬樹脂作為滑動層而接觸于瓶蓋殼,如彈 性體那樣的軟樹脂作為密封層而接觸于瓶口,從而能夠維持密封性。在此情況下,就開封而言,由于瓶蓋殼和襯墊的滑動層之間發(fā)生滑動,所以,在襯 墊材料中不必添加潤滑劑,所以不發(fā)生因控制開封轉矩所需的潤滑劑的問題。但是,在該方 式中,由于瓶蓋殼和襯墊之間滑動,因此襯墊和瓶蓋殼之間沒有貼緊,因此氧氣等氣體從瓶 蓋殼和襯墊之間通過襯墊頂面,劣化內容物,因此存在不適合用于長期保存的一面。作為其改善的一種方法,在上述專利文獻9中,提出了在瓶蓋殼和襯墊之間涂敷 不揮發(fā)性有機液體的方法。該方法中,將襯墊和瓶蓋殼貼緊,而且在開封時,使瓶蓋殼和襯 墊之間發(fā)生滑動,因此具有能得到穩(wěn)定的開封轉矩值的特征。就該方式而言,填充于玻璃 瓶、PET瓶等容器中的內容物處于內壓狀態(tài),將襯墊總是從內側壓向瓶蓋殼的狀態(tài)下,能獲 得良好的結果。然而,如上所述,如果充填的狀態(tài)為常壓或者負壓時,在殼體和襯墊之間出 現(xiàn)間隙,導致氣體從頂面透過,從而存在促進內容物的劣化的問題。另外,在上述專利文獻10中,提出了具有如下結構的襯墊在密封件材料和瓶蓋 殼之間,作為氧氣遮蔽薄片提供尼龍等透氧性低的材料。若采用該方式,則尼龍等滑動性差 的阻隔材料直接與瓶蓋殼接觸,因此開封轉矩變大。另外,這樣,若阻隔層不被覆蓋,則由于 阻隔材料與水分接觸,導致氣體阻隔性、物性的劣化,不能發(fā)揮充分的性能。另外,如上述專利文獻2中記載那樣的、滑動層和密封層粘接的雙層襯墊(包括片 狀成型襯墊)雖然顯示良好的開封性,但作為需要如上所述的高氣體阻隔性的瓶蓋襯墊材 料不充分。其原因認為是,因為具有片狀成型襯墊和瓶蓋殼之間在開封時進行滑動的結構, 所以,氧氣等氣體通過瓶蓋殼和襯墊之間,進一步透過襯墊材料從而劣化內容物。因此,提出了使滑動層具有一定的氣體阻隔性的襯墊。例如,在上述專利文獻11 中提出了由EVOH樹脂(乙烯-乙烯醇共聚物樹脂)、尼龍等氧氣阻斷薄片的空氣阻斷材料、 和作為密封件材料由聚乙烯等彈性樹脂材料構成的容器蓋。然而,EVOH樹脂、尼龍等阻隔 材料存在因吸收水分,而氣體阻隔性下降的問題。另外,這些空氣阻斷材料的多數(shù),其滑動 性差,因此作為雙層薄片的滑動層使用時,很難控制滑動。因此,存在很難將開封轉矩控制 為所期望的規(guī)定值的問題。另外,這些空氣阻斷材料應該與密封件材料完全地粘接在一起,但是,一般EVOH 樹脂、尼龍等空氣阻斷材料,與作為密封件材料(密封層)而被使用的聚乙烯或者彈性體之 間不能獲得充分的粘接力。從而,將空氣阻斷材料以阻隔材料構成、將密封件材料以聚乙烯 等構成的現(xiàn)有方法,如果提供于實際使用,則在生產(chǎn)方面、價格方面、實用方面存在很多困難。另外,在上述專利文獻12中提出了如下方法在樹脂瓶蓋內塞的烯烴樹脂中,將 一定量的EVOH樹脂等阻隔樹脂混合由此提高氣體阻隔性。該方法對于PET瓶那樣瓶口部 的尺寸精度高的瓶子在一定程度上有效,但對于玻璃瓶、再密封罐等瓶口精度不是很充分 的容器不充分。就這些內塞方式的襯墊而言,瓶口內徑的精度很重要,但玻璃瓶、再密封罐等在制 造方法上不能將內塞的精度提高到PET瓶的水平。另一方面,由于EVOH樹脂等氣體阻隔性樹脂的硬度高,因此,將其混合在聚乙烯等樹脂中時,越來越變硬,因此,雖然其自身的氣體 阻隔性提高,但作為密封件的密封(密封微細的凹凸部分)能力明顯地變差,所以,作為通 常容器的密封件并不理想。本發(fā)明是鑒于上述問題而做出的,其目的是,提供一種具有優(yōu)異的開封性、密封性 以及氣體阻隔性、并具有良好的生產(chǎn)性和實用性的帶襯墊的瓶蓋以及帶瓶蓋的帶螺紋容解決問題的手段本發(fā)明為了解決所述問題采用了以下結構。即,本發(fā)明帶襯墊的瓶蓋用于封住帶 螺紋的容器口部,其特征在于,該瓶蓋具備瓶蓋主體,由頂板部和從該頂板部的周邊下垂 的筒狀周壁部構成;合成樹脂制襯墊,設置在所述頂板部的內面,所述襯墊具有圓盤狀的 硬質薄片,接觸于所述頂板部的內面;軟質層,層疊在所述硬質薄片上,比所述硬質薄片更 柔軟;所述軟質層不僅和所述硬質薄片是同心圓,而且以至少可抵接于所述口部的方式形 成為小于所述硬質薄片直徑的環(huán)狀或者圓盤狀。就該帶襯墊的瓶蓋而言,由于軟質層不僅和硬質薄片是同心圓,而且以至少可抵 接于口部的方式形成為小于硬質薄片直徑的環(huán)狀或者圓盤狀,因此,即使因蓋瓶蓋時的壓 力而在軟質層發(fā)生變形,軟質層端部也處于與瓶蓋殼的內側面、襯墊卡止突起相分開的狀 態(tài),因此不發(fā)生端部與這些相接觸使開封轉矩值上升的情況,能夠獲得良好的開封性。此 外,由于是合成樹脂制襯墊,所以,與采用鋁板等的以前的襯墊相比,具有低剛性,因此,即 使是平板狀,也能容易地嵌入到瓶蓋殼中,而且能夠容易地進行瓶蓋肩部的拉深加工。另 外,在本發(fā)明中,在襯墊端部只存在硬質薄片,具有低剛性,因此,與襯墊全體由硬質薄片和 軟質層的雙層結構的情況相比,能容易地嵌入到瓶蓋殼中。進而,由于軟質層部分少于硬質 薄片,因此,與襯墊整體由硬質薄片和軟質層的雙層結構構成的情況相比,能夠減少襯墊的 整體重量。另外,由于采用軟質層和硬質薄片的多層結構,所以,不僅通過軟質層能獲得高密 封性,而且通過比軟質層滑性更高、摩擦阻力更小的硬質薄片,能使襯墊相對于瓶蓋主體可 自由旋轉,獲得高開封性和耐跌落沖擊性能,無需添加大量的潤滑劑。另外,本發(fā)明的帶襯墊的瓶蓋,其特征在于,所述硬質薄片由聚丙烯樹脂形成,所 述軟質層由苯乙烯類彈性體形成。即,在該帶襯墊的瓶蓋中,由于硬質薄片由聚丙烯樹脂形 成,軟質層由苯乙烯類彈性體形成,因此密封性、耐熱性以及硬質薄片和軟質層之間的粘接 性尤其優(yōu)異。另外,本發(fā)明的帶襯墊的瓶蓋、其特征在于,在將所述硬質薄片的厚度設為t(mm)、 將彎曲彈性率設為f (MPa)時,將tXf設定成150以上。即,該帶襯墊的瓶蓋,由于在將所 述硬質薄片的厚度設為t (mm)、將彎曲彈性率設為f (MPa)時,將tXf設定成150以上,從 而,在軟質層附著在模具沖壓部或者容器口部并被其拉伸使硬質薄片抵接于襯墊卡止突起 時,能夠防止由于硬質薄片的高彎曲彈性而引起從襯墊卡止突起被拔出的現(xiàn)象。另外,本發(fā)明的帶襯墊的瓶蓋,其特征在于,所述筒狀周壁部具有襯墊卡止突起, 該襯墊卡止突起向內側突出,將所述襯墊從其下面?zhèn)戎?,在將所述筒狀周壁部的內徑設 為Dtl、將所述襯墊卡止突起的突出長度設為w時,將所述硬質薄片的外徑D1設定在Dtl ^ D1 > D0-2w的范圍,在將所述口部中央直徑設為R1時,將所述軟質層的外徑Cl1設定在Dq-2W >Cl1 > R1的范圍。即,在該帶襯墊的瓶蓋中,硬質薄片的外徑以及軟質層的外徑設定在上述 范圍,因此硬質薄片被襯墊卡止突起卡止,從而能夠防止襯墊的脫落,同時,軟質層雖然接 觸于口部但不接觸于襯墊卡止突起,因此能夠保持高密封性,同時防止開封轉矩的增大。另外,本發(fā)明的帶襯墊的瓶蓋,其特征在于,在所述頂板部和所述襯墊之間,涂敷 有不揮發(fā)性有機液體。即,在該帶襯墊的瓶蓋中,由于頂板部和襯墊之間涂敷有不揮發(fā)性有 機液體,所以,能夠力求提高襯墊的付著性以及氣體阻隔性。進而,本發(fā)明的帶襯墊的瓶蓋,其特征在于,在將所述襯墊的面積設為S(Cm2)Jf 所述不揮發(fā)性有機液體的涂敷量設為Y(mg)時,將所述不揮發(fā)性有機液體的涂敷量設定 成,在Y= α S中,α在0.01 1.00范圍。即,在該帶襯墊的瓶蓋中,由于不揮發(fā)性有機 液體的涂敷量設定在上述范圍內,因此能夠獲得對應于襯墊面積的、不出現(xiàn)滲出的適當?shù)?涂敷量和良好的氣體阻隔性。另外,本發(fā)明的帶襯墊的瓶蓋,其特征在于,所述不揮發(fā)性有機液體是硅油或者甘 油。即,在該帶襯墊的瓶蓋中,由于不揮發(fā)性有機液體是硅油或者甘油,因此,能夠明顯提高 氣體阻隔性。此外,若作為不揮發(fā)性有機液體選擇甘油,則能夠容易通過添加水來調整不揮 發(fā)性有機液體的動粘度。本發(fā)明的帶螺紋容器是具備帶襯墊的瓶蓋的帶螺紋容器,其特征在于,所述帶襯 墊的瓶蓋是上述本發(fā)明的帶襯墊的瓶蓋。S卩,在這些帶襯墊的瓶蓋以及帶瓶蓋的帶螺紋容器中,由于在硬質薄片上形成有 比該硬質薄片直徑更小直徑的軟質層,因此,如上所述,開封性以及密封性等很優(yōu)異。另外,本發(fā)明為了解決所述問題采用了以下結構。即,本發(fā)明的帶襯墊的瓶蓋,用 于封住帶螺紋容器主體的口部,其特征在于,所述瓶蓋具備瓶蓋主體,由頂板部和從該頂 板部的周邊下垂的筒狀周壁部構成;襯墊,設置在所述頂板部的內面,所述襯墊具備滑動 層,與所述頂板部的內面接觸;密封層,層疊在該滑動層上,比所述滑動層更柔軟;具有氣 體阻隔性的中間層,配置在所述滑動層和所述密封層之間;粘接層,設置在該中間層和所述 滑動層或者所述密封層之間,并將它們粘接。在該帶襯墊的瓶蓋中,由于具有粘接層,其設置在具有氣體阻隔性的中間層和滑 動層或者密封層之間并將這些粘接,因此,即使是例如將中間層和密封層直接粘接時不能 獲得足夠的粘接強度的情況,經(jīng)由粘接層將中間層和密封層粘接,由此也能夠獲得良好的 粘接性。另外,將高硬度的樹脂等作為與瓶蓋殼內面接觸的滑動層,將與其完全貼緊的彈 性體作為密封層(主要為彈性體等),在滑動層和密封層之間夾有作為氣體阻隔層的中間 層,由此,能獲得具有優(yōu)異的氣體阻隔性的襯墊。即,將襯墊以滑動層、中間層、粘接層以及 密封層的順序構成為多層,使中間層具有氣體阻隔性,由此,能夠提供密封性、氣體阻隔性、 開封性、抗蒸餾性等優(yōu)異的襯墊材料。此外,若在密封層和滑動層之間,經(jīng)由粘接層粘接有 中間層,則采用將滑動層形成為多層、經(jīng)由粘接層將中間層插入其中的結構也可。另外,本發(fā)明的帶襯墊的瓶蓋,其特征在于,所述中間層由金屬箔形成。S卩,在帶襯墊的瓶蓋中,由于中間層由鋁箔等金屬箔形成,所以,能獲得非常高的 氣體阻隔性。另外,本發(fā)明的帶襯墊的瓶蓋,其特征在于,所述中間層由氣體阻隔性樹脂形成。
S卩,該帶襯墊的瓶蓋中,由于中間層由EVOH樹脂等氣體阻隔性樹脂形成,所以,能 夠通過擠出成形形成中間層,因此,不僅價廉而且生產(chǎn)性優(yōu)異。另外,本發(fā)明的帶襯墊的瓶蓋,其特征在于,所述中間層由與所述滑動層相比,與 所述密封層的粘接強度更低的材料形成,所述粘接層由與所述滑動層相同的材料形成。S卩,在該帶襯墊的瓶蓋中,由于粘接層由相對于中間層的粘接性良好的、與滑動層 相同的材料形成,因此,層疊制作容易,能夠力求實現(xiàn)低成本化。另外,本發(fā)明的帶襯墊的瓶蓋,其特征在于,所述密封層通過模制(mold)成形而 形成。S卩,在該帶襯墊的瓶蓋中,由于密封層通過模制成形形成,因此,能夠容易地獲得 將與帶螺紋容器主體的口部形狀對應的各種形狀的密封層。另外,本發(fā)明的帶襯墊的瓶蓋,其特征在于,所述密封層由苯乙烯類彈性體形成。S卩,在該帶襯墊的瓶蓋中,由于密封層由作為低MFR的SEBS(苯乙烯 乙烯-丁 烯 苯乙烯)和PP樹脂和液狀石蠟等混合物的苯乙烯類彈性體形成,因此能獲得抗蒸餾處
理的襯墊。本發(fā)明的帶瓶蓋的帶螺紋容器是具備瓶蓋的帶螺紋容器,其特征在于,所述瓶蓋 是上述本發(fā)明的帶襯墊的瓶蓋。S卩,在該帶瓶蓋的帶螺紋容器中,由于瓶蓋是上述本發(fā)明的帶襯墊的瓶蓋,因此不 僅具有良好的開封性以及密封性,而且具有優(yōu)異的氣體阻隔性以及生產(chǎn)性等。發(fā)明效果本發(fā)明產(chǎn)生以下效果。即,根據(jù)本發(fā)明的帶襯墊的瓶蓋以及帶瓶蓋的帶螺紋容器,軟質層和硬質薄片是 同心圓,而且,以至少抵接于口部的狀態(tài)形成為小于硬質薄片直徑的環(huán)狀或者圓盤狀,因 此,蓋瓶蓋時,即使軟質層發(fā)生變形,也不接觸于瓶蓋殼的內側面等,因此能夠保持小的開 封轉矩值而獲得高的開封性。另外,不僅向瓶蓋殼的嵌入容易,而且能夠獲得高密封性和襯 墊安裝適當性等。另外,根據(jù)本發(fā)明的帶襯墊的瓶蓋以及帶瓶蓋的帶螺紋容器,具有粘接層,其設置 在具有氣體阻隔性的中間層和滑動層或者密封層之間并將它們粘接,因此,能夠經(jīng)由粘接 層獲得中間層的良好的粘接性,提高通過滑動層而得的開封性.、通過密封層而得的密封 性、以及通過中間層而得的氣體阻隔性,而且,獲得通過粘接層而得的高粘接性,獲得良好 的生產(chǎn)性。
圖1是在本發(fā)明的帶襯墊的瓶蓋以及帶瓶蓋的瓶子的一實施方案中,將表示瓶蓋 的一部分剖面的側視圖。圖2是在本實施方案中,將表示帶瓶蓋的瓶子的一部分剖面的主要部分的側視 圖。圖3是在本實施方案中,表示帶襯墊的瓶蓋的制造方法中的制造工序的說明圖。圖4是在本實施方案中,表示襯墊面積S和不揮發(fā)性有機液體的涂敷量Y的良好 范圍的圖。
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圖5是在本發(fā)明的帶襯墊的瓶蓋以及帶瓶蓋的瓶子的一實施方案中,將表示瓶蓋 的一部分剖面的側視圖。圖6是在本實施方案中,表示襯墊的剖視圖。圖7是在本實施方案中,表示帶瓶蓋的瓶子的主要部分的放大剖視圖。
具體實施例方式(第一實施方案)以下、針對本發(fā)明的帶襯墊的瓶蓋以及帶瓶蓋的帶螺紋容器的一實施方案,參照 圖1至3進行說明。如圖1以及圖2所示,本實施方案的瓶蓋1具備有底筒狀的金屬制瓶蓋殼(瓶蓋 主體)4,由頂板部2和從該頂板部2的周邊下垂的筒狀周壁部3構成;板狀的合成樹脂制 襯墊5,在頂板部2內面以不脫落的狀態(tài)設置。另外,本實施方案的帶瓶蓋的帶螺紋容器,例如瓶子(容器)6,以將上述瓶蓋1蓋 緊在瓶口部(口部)7上的狀態(tài)具有瓶蓋1。另外,本發(fā)明的帶螺紋容器有瓶狀容器、PET瓶、 玻璃瓶等。上述瓶蓋殼4例如由鋁或者鋁合金板材加工而得到,該板材使用對內外面進行涂 裝(內面膠料清漆+表面涂層、外面膠料涂層+表面涂層(拋光清漆))的涂裝板。此 外,內外面表面涂層中根據(jù)需要使用各種潤滑劑添加類型。例如,在上述頂板部2內面上, 烘烤并涂敷有對環(huán)氧酚醛等樹脂中添加作為潤滑劑的聚烯烴類的蠟等的涂料。上述襯墊5具有具備圓盤狀的硬質薄片5a和軟質層5b的多層結構,其中,該硬質 薄片5a接觸于該頂板部2的內面而配置;該軟質層5b在硬質薄片5a上通過樹脂成型形成 為層疊狀態(tài),其比硬質薄片5a更柔軟,由此,使瓶蓋殼4具有密封效果。作為上述硬質薄片5a的材料,可采用合成樹脂、PP (聚丙烯)樹脂、HDPE (高密度 聚乙烯)、PA (聚酰胺、通稱尼龍)、PC (聚碳酸酯)、PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PBT (聚 對苯二甲酸丁二醇酯)、PAN (聚丙烯腈)PVC (聚氯乙烯)等。另外,作為上述軟質層5b的材料,可采用TPS(聚苯乙烯類彈性體、ΤΡ0(聚烯烴 類彈性體)、TPU(聚氨酯類彈性體)、TPEA(聚酰胺類彈性體)、ΤΡΕΕ(聚酯類彈性體)、 PVC-TPE(聚氯乙烯類彈性體)等。此外,通過殼內模制可粘接的硬質薄片5a和軟質層5b的材料組合,例如有以下組
入
I=I O〈硬質薄片〉〈軟質層〉a.PPTPS、TPOb.HDPETPS、TPOc.PATPEAd.PVCPVC-TPEe.TPUTPUf.PET、PBTTPEE 尤其是,上述硬質薄片5a由聚丙烯樹脂形成、上述軟質層5b由苯乙烯類彈性體形 成的材料組合是優(yōu)選的。即,PP(聚丙烯)樹脂不僅價廉而且具有優(yōu)異的耐熱性,因此作為成為滑動層的硬質薄片5a材料最合適。另外,TPS (苯乙烯類彈性體)與PP樹脂的粘接性 優(yōu)異,具有良好的耐蒸餾性能,作為軟質層5b的材料最合適。另外,就上述硬質薄片5a而言,在其厚度為t(mm)、彎曲彈性率為f(MPa)時,將 tXf設定成150以上。另外,硬質薄片5a的厚度設定成0. Imm 1.0mm,更優(yōu)選地設定成 0. 2mm 0. 8mm。進而,就上述軟質層5b而言,與其瓶子6的瓶口部7接觸的部分的厚度設定成 比其他部分更厚的厚度。另外,軟質層5b與瓶口部7接觸的部分的厚度設定成0. Imm 0. 9mm。另外,就軟質層5b而言,不僅與硬質薄片5a是同心圓而且以至少可抵接于瓶口部 7的方式形成為比硬質薄片5a更小直徑的環(huán)狀或者圓盤狀。此外,軟質層5b可以形成為比 硬質薄片5a更小直徑的環(huán)狀。上述筒狀周壁部3具備壓花紋8、襯墊卡止突起9、接縫孔10、加強筋11以及裙部 12。上述襯墊卡止突起9呈現(xiàn)向筒狀周壁部3的內側凹陷的剖面為三角形或者半圓的形狀, 在周向上隔開間隔配置多個,并向內側突出而形成,如上所述,具有從下面?zhèn)戎我r墊5的 功能和實際上保持口部干凈的作用。此外,襯墊卡止突起9可以通過使突起向內側以周向 的帶狀生成來形成。該襯墊卡止突起9以大致相同的間隔形成多個,其位置設置在從頂面到硬質薄片 5a的厚度之間或者再加1. Omm的位置處之間。另外,在筒狀周壁部3的內徑設為Dtl、襯墊卡止突起9的突出長度(壓入量)設定 成w時,硬質薄片5a的外徑D1設定成Dtl彡D1 > D0-2w的范圍,瓶口部中央的直徑設定成R1 時,軟質層5b的外徑Cl1設定成Dq-2W > Cl1 > R1的范圍。另外,在頂板部2和襯墊5之間涂敷有不揮發(fā)性有機液體。作為不揮發(fā)性有機液 體優(yōu)選使用硅油或者甘油。進而,襯墊5的面積設定成S (cm2),不揮發(fā)性有機液體的涂敷量設定成Y(mg)時, 不揮發(fā)性有機液體的涂敷量設定成,在Y= aS中α在0.01 1.00范圍。上述瓶蓋1蓋在玻璃瓶、PET瓶等樹脂瓶、由鋁合金等金屬成型的所謂的瓶罐等瓶 主體13上,通過對瓶蓋1進行蓋瓶蓋加工,使瓶蓋1蓋緊并附著在瓶口部7上,由此成為帶 瓶蓋的帶螺紋容器,例如帶瓶蓋的瓶子(以下、也簡稱為瓶子)6。在上述蓋瓶蓋加工工序中,采用由承壓塊(pressure block)、螺紋輥、裙部加工用 輥等構成的蓋瓶蓋裝置來進行。S卩,將蓋在瓶口部7上的瓶蓋1頂板部2用承壓塊向瓶子底部方向按壓,在該狀態(tài) 下用承壓塊進行拉深加工,由此在瓶蓋1的肩部形成段差部14。進而,在該狀態(tài)下,用螺紋 輥形成螺紋部7a,用裙部加工用輥使裙部12卷在瓶口部7的連接部7b上,由此進行蓋瓶蓋 的加工。如此,由于瓶蓋1卷在瓶口部7上,瓶蓋1變成其頂板部2內面?zhèn)鹊囊r墊5壓接在 瓶口部7的狀態(tài)。由此,瓶子6的內容物變成被密封的狀態(tài)。此外,內容物的填充理所當然 地在將瓶蓋1蓋在瓶子6上之前進行。另一方面,在開封時,轉動瓶蓋1,將其從接縫孔10切斷,通過將瓶蓋1從瓶口部7 取掉,開封瓶口部7,并取出內容物。
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而且,通過將取掉的瓶蓋1再次蓋在瓶口部7上,可進行再封口。此外,上述瓶蓋1可以是合成樹脂制的,在此情況下,主要以聚丙烯、聚乙烯等合 成樹脂為原料,通過注塑成型、壓縮成型等來成型的瓶蓋殼內插入襯墊而制作。合成樹脂的 瓶蓋殼,在成型時成型出螺紋部、壓花紋、PP環(huán)(band)(扭斷螺紋蓋)部的較多。此外,接 縫孔也可以在后加工中進行加工。合成樹脂制瓶蓋的情況下,封口一般采用在瓶口部7上蓋上并一邊轉動一邊蓋緊 的方法。此時,PP環(huán)(扭斷螺紋蓋)被瓶口部7的連接部7b卡止。開封通過向封口時的相 反方向轉動,由此,沿著瓶口部7的螺紋開封。此時,由于PP環(huán)(扭斷螺紋蓋)部別卡止在 瓶口部7的連接部(向外側突出的環(huán)狀圈部)7b,因此從接縫孔開始斷開,表示已開封。此 時,也根據(jù)需要能進行再封口。接著,關于本實施方案的帶襯墊的瓶蓋1的制造方法,針對金屬瓶蓋的情況,參照 圖3進行說明。例如,38PP瓶蓋(扭斷螺紋蓋)的情況下,在制作鋁制瓶蓋殼4時,如圖3所示, 首先對厚度為0. 25mm的鋁板21的內外面進行涂裝。此外,該鋁板可以是進行過鉻酸鹽處 理、阿洛丁(Alodine)處理等表面處理。在此情況下,可以省略膠料涂層。通常,對內面涂 敷膠料涂層、表面涂層,對外面涂敷膠料涂層,根據(jù)需要進行印刷,接著涂敷表面涂層(拋 光清漆)。這些厚度一般為1 10 μ m,分別在150°C 200°C下進行8 12分鐘的烘烤來 干燥。對此,涂敷潤滑劑并用壓力機22進行沖壓。進一步,在后工序中,用滾花機23進行 接縫部10、溝槽、壓花紋8等的加工,由此制作瓶蓋殼4。接著,針對襯墊5的制作方法,參照圖3進行說明。以前,在生產(chǎn)襯墊材料時,例如用擠壓機制作薄片,沖壓成圓盤狀后將其放入模 具,并使用注塑成型機以嵌入成形的方法制造彈性體?;蛘?,采用用雙層成型機交替成形并粘貼硬質層和彈性體層的方法。一般,用料斗 將用該方法成形的襯墊排列并插入瓶蓋殼的方法。此外,用該方法生產(chǎn)瓶蓋時,襯墊的生產(chǎn)成本變高。另外,需要特別的模具以及特 殊的制造機(雙層成型機等),生產(chǎn)速度明顯地差。進而,需要用于對準已成形的襯墊的表 面和里面,并進行排列的裝置。與此相對,本實施方案的制造方法,如下所述,在生產(chǎn)性、成本方面很優(yōu)越。本實施 方案的制造方法中,如圖3所示,首先從具備T型模24的擠壓機25擠出將成為硬質薄片5a 的PP單層薄片27。用薄片襯墊機30將其沖壓成圓盤狀的硬質薄片5a,并插入于瓶蓋殼4。 此時不存在表面和里面的選擇操作。該瓶蓋殼4上形成有襯墊卡止突起9,因此具有令一旦插入的硬質薄片5a的圓盤 很難被拔出的結構。此時,硬質薄片5a的厚度設定成0. 1 1. 0mm,優(yōu)選地設定成0. 2 0. 8mm。此外,若小于0. 1mm,則作為硬質薄片5a不能發(fā)揮充分的作用。另外,在將上述圓盤 插入于瓶蓋殼4的工序可以在瓶蓋殼4上成型狹縫(壓花紋8)或鉤部(襯墊卡止突起9) 等之前進行。在此情況下,可防止發(fā)生圓盤被鉤部損傷或者插入不良的現(xiàn)象。在接下來的殼內模制工序中,將從擠壓機25擠出的一定量的熔融彈性體等軟質 樹脂注入于插入有硬質薄片5a的瓶蓋殼4中,立即用被進行過冷卻的模具形成呈現(xiàn)規(guī)定襯 墊形狀的軟質層5b。如上所述,就該軟質層5b的形狀而言,比硬質薄片5a的外徑更小,而且呈現(xiàn)同心圓。該樹脂成型的情況下,通過選材將硬質薄片5a和彈性體的軟質層5b完全 粘接,在粘接較弱的情況下,在薄片成形之后,可以追加對薄片表面進行電暈放電處理、輝 光放電處理、等離子處理、增粘涂層處理、火焰處理、粘接劑涂敷等表面處理的工序。在此情 況下,表面處理可以僅對與彈性體等粘接的面進行。若此時的硬質薄片5a的厚度小于0. 1mm,則發(fā)生如下現(xiàn)象其與殼內模制的軟質 樹脂的軟質層5b粘接之后,軟質層5b的樹脂不能脫離模具沖壓部,和硬質薄片5a —起從 瓶蓋殼4被拔出。另外,就該硬質薄片5a而言,厚度和硬度重要,將硬質薄片5a的厚度設 定成t、其彎曲彈性率設定成f時,優(yōu)選地是tXf值為150以上。若tXf值小于150,則在 將柔軟的材料熔融而放在硬質薄片5a上,用模具沖壓部進行模壓時,有時發(fā)生沖壓部上附 著軟質層5b的軟質材料,并與硬質薄片5a—起從瓶蓋殼4脫離的情況。另外,有時在開封 時殘留在瓶口部7上,或者從瓶蓋殼4脫離并掉下來。此外,若硬質薄片5a的厚度比1.0mm厚,則不能發(fā)揮作為瓶蓋用襯墊的作用。該 硬質薄片5a的沖壓碎屑28,通常立即用切碎機粉碎成碎片作為再利用材料而使用,又可作 為硬質薄片5a而再生。在瓶蓋殼為樹脂制的情況下,該瓶蓋殼和金屬制瓶蓋殼4大致相同,但在瓶蓋的 瓶蓋殼的內側設置有用于與事先設置在瓶口部上的外螺紋嵌合的內螺紋。將其通過注射成 形或者壓縮成形來成形之后,根據(jù)需要進行接縫孔工序、通氣孔工序、外面印刷工序等,與 上述的鋁瓶蓋同樣,插入硬質薄片5a后,將熔融軟質襯墊材料向硬質薄片5a上面供給,用 冷卻沖壓部進行模壓,由此形成軟質層5b,由此能提供本發(fā)明的瓶蓋。由于該襯墊5和瓶蓋殼4在轉動方向上自由轉動,所以,在將瓶蓋1從瓶主體13開 封時,開始轉動瓶蓋1所需的開封轉矩僅為襯墊5的硬質薄片5a和瓶蓋殼4之間的阻力。 在此情況下,硬質薄片5a與接觸于瓶口部7的軟質層5b不同,摩擦阻力低,因此能獲得溫 度依賴性較少的適當?shù)拈_封轉矩值。在開封本實施方案的瓶蓋1時,首先,使作為襯墊硬質層的硬質薄片5a和瓶蓋殼4 之間進行滑動,之后,在不轉動襯墊5的情況下,而轉動瓶蓋殼4,并同時通過襯墊卡止突起 9將襯墊5提升。在此情況下,將襯墊5從瓶口部7提升的力是由瓶蓋殼4的轉動來獲得, 因此,非常小的轉動轉矩就足夠。在此情況下,沒必要對軟質層5b添加多量的潤滑劑,從而 不發(fā)生使?jié)櫥瑒B出襯墊5,并落在內容物上面等問題。由現(xiàn)有硬質材料和柔軟材料構成的多層薄片的襯墊的情況下,即使瓶口部7和襯 墊的密封性高,也有時從襯墊頂面透過氧氣,從而不能獲得作為瓶蓋的充分的氧氣阻隔性。 要提高該多層薄片的襯墊的阻隔性,由于柔軟材料的阻隔性低,所以,采用在硬質材料和柔 軟材料之間層疊阻隔性高的樹脂的方法,但由于裝置龐大,所以不實用。另外,在此情況下, 沖壓碎屑等不能再生。針對于此,在本實施方案中,在硬質薄片5a上粘貼阻隔薄膜,或者粘貼或蒸鍍 DLC (類金剛石硬質碳膜)等無機皮膜,進一步將其沖壓成圓盤狀,插入于瓶蓋殼4,在其上 模制形成柔軟材料的軟質層5b,由此能夠提供提高了氣體阻隔性的瓶蓋。或者,在硬質薄片 5a上可以使用尼龍、PET、PAN、EVOH等具有阻隔性的材料。裝入瓶子6中的飲料在填充、蓋瓶蓋后開封時,由于飲料附著在瓶蓋1內頂面,因 此開封的同時瓶蓋1內面上附著的飲料滴落,從而發(fā)生弄臟衣服的問題。在此情況下,就殼內模制類的襯墊而言,從襯墊中央開始形成放射狀、或者平行的溝槽、凸條等一定的形狀, 由此設法避免附著在瓶蓋1內面的飲料集中在一處,變成大塊而滴落。但是,多層薄片的襯 墊的情況下,由于表面平坦,因此很難在襯墊表面上形成各種形狀。另一方面,在本實施方 案中,在成形軟質層5b時,形成上述一定形狀是比較簡單的。以前的薄片襯墊在沖壓之后直接插入于瓶蓋殼,而本實施方案的襯墊5,由于與其 相比較薄,所以,在沖壓插入前,通過將不揮發(fā)性液體(優(yōu)選使用硅油或者甘油)涂敷在瓶 蓋殼4內面,由此能夠力求提高沖壓并插入的襯墊5的附著性,并能夠力求降低瓶蓋1的開 封轉矩值。另外,由于襯墊5緊貼在瓶蓋內頂面,由此,能獲得提高瓶蓋1的氣體阻隔性的 優(yōu)點。此外,在將襯墊5的面積設為S(cm2)、將不揮發(fā)性有機液體的涂敷量設為Y(mg)時, 如圖4所示,將不揮發(fā)性有機液體的涂敷量設置成,在Y= CiS中,使α在0. 01 1. 00的 范圍。該不揮發(fā)性液體的必要涂敷量與瓶蓋的直徑成比例。過少的話阻隔性效果不充 分,過多的話從襯墊5和瓶蓋殼4之間有液體滲出,對蓋在瓶罐等上的瓶蓋1進行開封,則 發(fā)生液體付著在瓶口的現(xiàn)象。雖然其涂敷量根據(jù)襯墊5表面狀態(tài)不同而有若干差異,但是 優(yōu)選大致與瓶蓋的直徑成比例。另外,現(xiàn)有的薄片襯墊是于常溫下由薄片沖壓成圓盤狀,然后插入瓶蓋殼4中,但 此時未進行特殊熱處理,與其相比,在本實施方案中,插入硬質薄片5a后,因為將溶融的柔 軟襯墊材料放置于硬質薄片5a上、并直接對其擠壓成形形成軟質層5b,所以硬質薄片5a的 表面成為完全無菌狀態(tài),從而能夠提供衛(wèi)生狀況優(yōu)異的瓶蓋1。而且,現(xiàn)有的殼內模制模式對襯墊內進行印刷是十分困難的。與此相比,在本實施 方案中,沖壓成圓盤狀之前在硬質薄片5a上印刷,并將其插入瓶蓋殼4中。然后通過在其 上供給溶融的柔軟襯墊材料,并直接擠壓成形形成軟質層5b,由此,能夠提供具有印刷襯墊 5的瓶蓋1。此瓶蓋1的襯墊5因為其印刷面不直接與內容物相接觸所以十分衛(wèi)生。此種 印刷用于有獎瓶蓋等使用場合?,F(xiàn)有的多層薄片襯墊,由薄片沖壓成圓盤并插入,此時產(chǎn)生的沖壓碎屑因為貼合 有多種材料,很難再生使用。另一方面,本實施方案的制造方法中,因為產(chǎn)生沖壓碎屑28的 只有襯墊材料的硬質部(硬質薄片5a的沖壓碎屑28)、所以,容易將其切片、壓丸后再次利 用。另外,根據(jù)條件,也可以直接再利用沖壓碎屑28。因此,就本實施方案的制造方法而言, 從理論上來說能夠將硬質薄片5a的襯墊材料100%使用在生產(chǎn)上。另外,本實施方案能夠提供具有優(yōu)秀的耐跌落沖擊性等搬運性的瓶蓋1。例如,通 過倒立落下充填蓋瓶蓋后的瓶子而對瓶蓋施加沖擊時,在現(xiàn)有的殼內模制模式下,出現(xiàn)由 于沖擊而產(chǎn)生瓶子與瓶蓋的位移變化量大,以及襯墊材料從瓶子脫離的現(xiàn)象。另一方面,在 本實施方案中,因為襯墊5和瓶蓋殼4處于自由活動狀態(tài),所以,當受到?jīng)_擊時,緊貼瓶口部 7的襯墊5因瓶蓋殼4的位移變化而牽引比例變小,因此顯示良好的耐跌落沖擊性能。另外,本實施方案的襯墊5在開封時,由于首先滑動的是瓶蓋殼4的內頂面和襯墊 5的滑動層(硬質薄片5a),因此密封層(軟質層5b)沒有滑動的必要。因而,沒有必要添 加密封層滑動所必需的潤滑劑量。從而,不會發(fā)生流出的潤滑劑落在內容物上的問題。另 外,也不會出現(xiàn)潤滑劑特有的氣味轉移到內容物等的問題。但是,為了提高密封層和瓶口部 的分離程度,亦可在密封層上使用少量的防阻塞劑和潤滑劑等。
這樣,在本實施方案中,由于軟質層5b和硬質薄片5a是同心圓,同時,以至少可以 與瓶口部7連接的狀態(tài)形成比硬質薄片5a直徑小的環(huán)狀或圓盤狀,因此就算由于蓋瓶蓋時 的壓力使軟質層5b產(chǎn)生變形,軟質層5b的端部也從瓶蓋殼4的內側面或襯墊卡止突起9 上隔開,無需通過端部與它們接觸來提高開封轉矩值,從而能夠獲得高的開封性。此外,由于襯墊5是合成樹脂制,因此與使用鋁板等現(xiàn)有襯墊相比,其剛性低、即 使是平板狀也能夠容易地嵌入瓶蓋殼4中,并能夠容易地進行瓶蓋肩部的拉深加工。另外, 襯墊5的端部因為只有硬質薄片5a,所以其剛性低,從而與襯墊全體是硬質薄片5a和軟質 層5b的雙層構造的情況相比,能夠容易地嵌入瓶蓋殼4中。而且,因為軟質層5b部分比硬 質薄片5a少,所以與襯墊全體是硬質薄片5a和軟質層5b的雙層構造相比、能夠降低襯墊 5的總體重量。另外,由于采用軟質層5b和硬質薄片5a的多層構造,因此通過軟質層5b得到高 密封性,并且與軟質層5b相比,通過高的滑性、摩擦阻力低的硬質薄片5a,使襯墊5對于瓶 蓋殼4自由轉動,從而得到良好的開封性和耐跌落沖擊性能,沒有必要添加大量的潤滑劑。另外,由于在硬質薄片5a上通過樹脂成型形成軟質層5b,所以將硬質薄片5a沖壓 成圓盤狀時產(chǎn)生的大量沖壓碎屑都是單層的,因此能夠再利用,同時,將硬質薄片5a插入 瓶蓋殼4后,進行上述樹脂成型時,因為沖壓后的硬質薄片5a無正反面之分,所以插入瓶蓋 殼4時沒有必要選擇正反面。而且,由于只有軟質層5b由樹脂成型形成,因此能夠得到各種形狀的軟質層5b, 并且根據(jù)需要,通過個別設定所需要部分的厚度,從而能夠減少材料的使用量。另外,因為 將溶融的軟質材料放置于硬質薄片5a上進行樹脂成型,所以硬質薄片5a表面變成完全無 菌狀態(tài)、從而能夠得到衛(wèi)生狀況優(yōu)異的瓶蓋。此外,即使在硬質薄片5a上實施預先印刷,因 為印刷面被軟質層5b遮蓋而不與內容物直接接觸,所以衛(wèi)生性也優(yōu)異。另外,因為硬質薄片5a的外徑以及軟質層5b的外徑被設定于上述范圍中,所以, 硬質薄片5a被襯墊卡止突起9卡止,能夠防止襯墊5的脫落,并且軟質層5b與瓶口部7接 觸,但不和襯墊卡止突起9接觸,因此能夠在維持高密封性的同時防止開封轉矩的增大。另外,當硬質薄片5a由聚丙烯樹脂形成,軟質層5b由苯乙烯類彈性體形成時,密 封性、耐熱性以及硬質薄片5a和軟質層5b的粘接性尤其優(yōu)異。而且,當硬質薄片5a的厚度為t (mm),彎曲彈性率為f (MPa)的時候,由于tXf的 值超過150,因此,軟質層5b緊貼于模具沖壓部和瓶口部7被拉緊,并且硬質薄片5a與襯墊 卡止突起9連接時,通過硬質薄片5a的高彎曲彈性,從而能夠防止從襯墊卡止突起9脫落。另外,由于軟質層5b與瓶口部7接觸部分的厚度比其他部分厚,由此,能夠得到高 密封性,同時,能夠將與瓶口部7接觸部分以外做薄,從而借由降低軟質材料的使用量來實 現(xiàn)低成本化。另外,由于頂板部2和襯墊5之間涂敷有不揮發(fā)性有機液體,從而能夠提高襯墊5 的粘著性以及氣體阻隔性。特別是因為將不揮發(fā)性有機液體的涂敷量設定于上述范圍內, 所以能夠得到與襯墊5的面積相對應保證不滲漏的合適的涂敷量以及良好的氣體阻隔性。 而且,由于不揮發(fā)性有機液體為硅油或甘油,因此顯著提高氣體阻隔性。此外,選擇甘油作 為不揮發(fā)性有機液體的話,通過添加水就能夠容易地調整不揮發(fā)性有機液體的動粘度。此外,本發(fā)明的技術范圍并不只限定于上述實施方案,在不脫離本發(fā)明宗旨范圍內可以添加各種變化。其次,通過實際制作的實施例來具體說明本發(fā)明相關的帶襯墊的瓶蓋以及帶瓶蓋 的瓶子。瓶蓋殼4的制作,首先在鋁合金板的內外面使用環(huán)氧酚醛、聚酯等涂料按照1 10 μ m的厚度進行2 數(shù)次烘烤涂層,然后通過沖壓機沖壓成蓋狀。然后,在其上于蓋側面 加工接縫部10、壓花紋8、襯墊卡止突起9等。此即瓶蓋殼4.與其相對應的襯墊5,首先將硬質合成樹脂(例如HDPE、PP、各種尼龍、PAN、PET、 PBT、PC等)通過擠壓機25和T型模24做成硬質薄片5a用的單層薄片27。此時單層薄片 27的厚度優(yōu)選0. 1 1. Omm之間。更優(yōu)選0. 2 0. 8mm的范圍。此合成樹脂需要一定的剛 性,雖然與厚度有關,但優(yōu)選彎曲彈性率400MPa以上。在該硬質薄片5a的表面根據(jù)需要可 以施行電暈放電處理等。另外,因為此硬質薄片5a與軟質層5b相粘接,因此,對粘接成分 進行層壓或涂敷都可以。將此單層薄片27沖壓成圓盤狀硬質薄片5a,插入瓶蓋殼4中。此時的硬質薄片 5a直徑比襯墊卡止突起9的內徑大,并且必須處于在瓶蓋殼4中能夠自由轉動的狀態(tài)。此 時的沖壓碎屑28,能夠立即切片并直接作為硬質材料的原料而使用。在插入此硬質薄片5a的瓶蓋殼4上,在下道工序中,切下一定量的從作為擠壓機 的模制襯墊擠壓機29中擠出的用于軟質層5b的溶融樹脂,放置于硬質薄片5a的中央,立 即冷沖壓從而形成作為軟質層5b的特定形狀。此時的軟質層5b,各種彈性體或樹脂和彈性 體的混合物等顯示良好的效果。作為彈性體有烯烴類彈性體、苯乙烯類彈性體、聚酰胺系彈 性體、聚酯系彈性體、聚氨基甲酸酯系彈性體、聚氯乙烯系彈性體等。作為這些用于軟質層5b的柔軟材料,優(yōu)選JIS硬度50 (D硬度)以下。更加優(yōu)選 45(D硬度)以下。該形成的密封層(軟質層5b)優(yōu)選至少與瓶口部7接觸部分的厚度為 0. 1 0. 8mm,更加優(yōu)選0. 2 0. 6_?!磳嵤├?>下面,就為確認本發(fā)明的效果而進行的比較試驗結果進行說明。在該試驗中,將對內外面進行涂層的、厚度為0. 25mm的鋁合金板成型為38mm的PP 瓶蓋(扭斷螺紋蓋)的瓶蓋殼4。該瓶蓋殼4使用鋁板,該鋁板在內面用添加了聚烯烴類潤 滑劑的環(huán)氧酚醛涂料以50mg/dm2烘烤并涂敷。并且,將在擠壓機25、T型模24成形的聚丙 烯板沖壓成37. 8mm的硬質薄片5a,將其插入內徑Φ 38. 05mm的瓶蓋殼4中。在該瓶蓋殼4 上,形成有12個與其頂面幾乎水平的、以長度1. Omm向內側突出的襯墊卡止用鉤部(襯墊 卡止突起9)。另外,鉤部的位置為距瓶蓋頂面1.5mm的高度。并且,插入是使用自動瓶蓋插 入機來進行。改變T型模的間隔以及軋輥的間隔,制作多種由聚丙烯制成的硬質薄片5a的厚度。向插入了該硬質薄片5a的瓶蓋殼4供給一定量的從擠壓機25擠出的熔融的彈性 體、立即用冷沖壓機按壓而制成軟質層5b的形狀。上述彈性體以與PP板(聚丙烯板)合計 大約變成1. Omm的方式成型。另外,作為上述彈性體使用PP、液狀石蠟和苯乙烯-乙烯-丙 烯-苯乙烯型嵌段共聚物(SEPS)混合的苯乙烯類彈性體。另外,此時,與瓶口部7的密封 性無關的軟質層5b的中央部以盡量變薄的方式被成形。
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為考察該瓶蓋1的特性,向容量為275g的(總量338ml)的鋁瓶里填充水,在頂部 空間部分滴下液氮來置換空氣,用試驗用瓶蓋進行封口。該封口中使用單頭壓蓋機。該承 壓塊使用將拉深直徑設為Φ 35. 6mm、拉深深度設定為1. 6mm的承壓塊。另外,蓋瓶蓋時的頂 部壓力為1000N。將其加以121°C -20分的蒸餾處理,在室溫下放置一周后,測定開封轉矩值。另外, 也對用自動插入機將這些襯墊5插入瓶蓋殼4時的安裝適當性(襯墊安裝適當性)進行評 價。另外,也對開封時襯墊5有無脫落進行評價。這些評價結果以如下表1表示。此外,作為比較例,將滑動層(硬質薄片)和密封層(軟質層)一起擠壓成型為貼 合的雙層薄片、將其以一定的直徑?jīng)_壓并插入于瓶蓋殼4中使用。這時滑動層以及密封層 的厚度采用了與本實施例幾乎相同厚度的滑動層以及密封層。表1
注1.滑動層使用聚丙烯、同型物。注2.密封層TPS (苯乙烯類彈性體)=PP和SEPS (苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙 烯嵌段共聚物)和液狀石蠟的混合物。
注3.襯墊安裝適當性=用自動插入機將襯墊插入瓶蓋殼時的適當性評價結果。 試樣數(shù)各30個。〇=所有的襯墊卡止于所有的鉤部。Δ =襯墊未掛于部分鉤部X =襯墊中有完全不掛于鉤部注4.襯墊脫落性=開封時襯墊從瓶蓋脫落的比例。〇=開封時所有的襯墊均沒有脫落。Δ =開封時襯墊中有一部分從鉤部上脫落的。X =開封時襯墊中有從瓶蓋殼脫落的。試樣數(shù)各30個。注5.開封轉矩是,蒸餾處理后,在室溫下放置一周,旋轉開始時的轉矩值(用轉矩 測定儀測定第1轉矩(瓶蓋開始動時的值)。)。試樣數(shù)30個的平均值、最大值、最小值。注6.綜合評價〇=就開封轉矩性而言,差異較小,無襯墊脫落,襯墊安裝適當性也良好。Δ =開封轉矩性良好,但襯墊安裝適當性稍微差,襯墊脫落稍微發(fā)生。X =開封轉矩有波動、有襯墊安裝適當性差。由以上結果可知,即使滑動層(硬質薄片)為同一厚度,本發(fā)明的襯墊與現(xiàn)有的雙 層薄片相比,向瓶蓋殼的襯墊安裝適當性也優(yōu)異。另外,現(xiàn)有的雙層薄片的開封轉矩的最大 值大、使得其平均值高?!磳嵤├?>本發(fā)明的襯墊是與實施例1同樣地制作的,作為比較例與現(xiàn)有的雙層襯墊材料作 比較。本發(fā)明制作了改變滑動層(硬質薄片)的外徑的滑動層,插入瓶蓋殼內后,密封層 (軟質層)以殼內模制方式成型。此外,滑動層(硬質薄片)的尺寸是推定本發(fā)明的上限值 和下限值而試制,并將其插入于瓶蓋殼中。對于這些,進行與實施例1同樣的評價。作為比 較例試驗了現(xiàn)有的雙層薄片。另外,比較例的薄片是從薄片成型機的雙層擠壓機和T型模 將與實施例1同樣的PP和苯乙烯類彈性體擠出并貼合,在用冷卻輥調整厚度并切斷成一定 的寬度之后,沖壓成各外形的尺寸的圓盤狀并插入瓶蓋殼中。表2
注1.襯墊嵌合部的瓶蓋殼內徑為Φ 38. 05mm。注2.在比較例中,將彈性體和PP樹脂貼合的薄片沖壓成圓盤狀的襯墊插入。在 此情況下,滑動層(硬質薄片)外徑和密封層(軟質層)外徑為同一尺寸。注3.襯墊安裝適當性=用襯墊自動插入機將襯墊插入瓶蓋殼中時的適當性評價 結果。試樣數(shù)各30個。〇=襯墊卡止于所有的鉤部。Δ =襯墊不掛于部分鉤部。X =襯墊中有完全不掛于鉤部的。注4.襯墊脫落性=開封時襯墊從瓶蓋脫落的比例。〇=幵封時所有的襯墊均沒有脫落。Δ =幵封時襯墊中有一部分從鉤部上脫落的。X =開封時襯墊中有從瓶蓋殼脫落的。由以上結果可知,鉤部的高度和長度一定時,本發(fā)明的襯墊與現(xiàn)有的雙層薄片襯墊相比,襯墊安裝適當性優(yōu)異,即使滑動層(硬質薄片)與瓶蓋殼的內徑大致相同,襯墊也 可適當?shù)匕惭b于瓶蓋殼上,充分滑動。另外,由于現(xiàn)有的雙層薄片襯墊其密封層(軟質層)與滑動層(硬質薄片)是同 一外徑,所以,將襯墊安裝于瓶蓋殼時,因為有厚度,若是外徑接近于瓶蓋殼內徑,就得不到 穩(wěn)定的襯墊插入性。另外,現(xiàn)有的雙層薄片襯墊密封后,開封時密封層(軟質層)接觸于鉤部(襯墊卡 止突起)或者瓶蓋殼側面,有顯示出高的開封轉矩值(最大值大)的襯墊,結果顯示出高的 平均值。另外,滑動層(硬質薄片)的外徑如果小,會出現(xiàn)襯墊脫落現(xiàn)象,而本發(fā)明的襯墊 與現(xiàn)有的雙層薄片襯墊相比,襯墊脫落的程度降低。另外,襯墊外徑的可能安裝尺寸D1是01 > D0-2wo這次的情況是,Dtl = 38. 05、w = 1. 5,因此 D1 > 35. 05 (mm)?!磳嵤├?>在該試驗中,將內外面有涂層的板厚為0.25mm的鋁合金板成型為3SmmPP瓶蓋 (扭斷螺紋蓋)的瓶蓋殼。該瓶蓋殼使用鋁板,該鋁板在內面用添加了聚烯烴類潤滑劑的 環(huán)氧酚醛涂料以50mg/dm2烘烤并涂敷。將其以壓力機沖壓成型為38mmPP瓶蓋(扭斷螺紋 蓋)殼,該瓶蓋殼使用硅油或者甘油作為不揮發(fā)性有機液體,并在瓶蓋殼的內面中央,改變 量而進行涂敷。然后,將用擠壓機、T型模成形的聚丙烯薄片沖壓成直徑37. 6mm的硬質薄片,并將 其插入瓶蓋殼中。此外,進入瓶蓋殼的硬質薄片的表面狀態(tài)在成型時,以受冷卻輥的影響小 的方式制作。薄片通過改變成型條件也成型出厚度不同的薄片。向插入了該硬質薄片的瓶 蓋殼,供給一定量的從擠壓機擠出的溶融的彈性體,立即用冷的沖壓機按壓從而粘接制作 出作為軟質層的形狀。作為上述彈性體,使用PP、液狀石蠟及高分子SEPS混合的苯乙烯類彈性體。彈性 體的厚度,根據(jù)薄片的厚度而改變。另外,此時,與瓶口部的密封性無關的軟質層的中央部 以盡量薄的方式成形。將該瓶蓋蓋在容量為275g(總量340ml)的鋁瓶。內容物使用添加 了一定量維他命C的水,在頂部留出40ml的空間,將頂部置換為氮氣,蓋上瓶蓋。在拉深深度均為1. 6mm、頂部壓力為1000N的情況下進行。將其加以121°C -20分 的蒸餾處理后,考察開封轉矩、跌落沖擊性能、維他命C的保持率。另外,根據(jù)測定開封轉矩 的瓶蓋、通過視覺觀察不揮發(fā)性液體向瓶蓋的滲出程度。同樣,針對內外面有涂層的33PP瓶蓋(扭斷螺紋蓋)(鋁板厚度為0.23mm、襯墊外 徑為32. 8mm)以及28PP瓶蓋(扭斷螺紋蓋)(鋁板厚度為0. 22mm、襯墊外徑為27. 4mm)也 進行了同樣的評價。此外,容器的內容量及總容量幾乎與38PP瓶蓋(扭斷螺紋蓋)同樣表3
22 表5
注1.使用硅油粘度為IOOOcSt0甘油粘度為1500cSt(20°C )。注2.殼內模制部的厚度是與容器口唇部(瓶口部)相接觸部分的平均厚度。注3.密封性為檢查蒸餾前后的內壓,根據(jù)其變化來檢查有無滲漏。顯示剛蒸餾后 的滲漏%率。試樣數(shù)10個。注4.跌落沖擊性能為,蓋上瓶蓋、經(jīng)過蒸餾處理并放置1天后,使瓶從30cm高度 處垂直地倒立落在具有10°角的鐵盤上,檢查落下前后的內壓差,檢查出現(xiàn)滲漏的瓶的個 數(shù)。試樣數(shù)各10個。注5.開封轉矩是,蓋上瓶蓋、熱處理后,室溫放置一周,旋轉開始時的轉矩值(用 轉矩測定儀測定第1轉矩。)。試樣數(shù)10個的平均值。沒有記錄第2轉矩(橋(寸'J , ” )部破裂時的轉矩)。注6.維他命C的減少量的測定為如下,將大約IOOppm的維他命C溶液填充入瓶 中,蓋上瓶蓋,熱處理后,在40°C的恒溫室放置一個月,用自動電位滴定裝置來測定維他命 C的消耗量。維他命C的保持率及其評價。〇=保持率高的瓶蓋。Δ =保持率大致良好的瓶蓋。X =保持率差的瓶蓋。注7.涂敷液滲出程度〇=完全看不到有滲出的瓶蓋。Δ =看到襯墊側面有少量滲出的瓶蓋。X =看到瓶蓋殼上都有液體滲出的瓶蓋。注8.綜合評價〇=看不到有涂敷液體滲出,氧氣阻隔性良好的瓶蓋。Δ =氧氣阻隔性大致良好、沒有液體滲出的瓶蓋,或者氧氣阻隔性良好、涂敷液體 滲出到襯墊側面的瓶蓋。X =氧氣阻隔性差、或者可以看到涂敷液體從瓶蓋側面滲出至瓶螺紋的瓶蓋。如從上述表3、4、5中可知,可以看到,通過PP薄片(聚丙烯薄片)和殼內模制方式 由彈性體組成的襯墊,通過涂敷一定量的硅油等不揮發(fā)性液體,提高了氧氣阻隔性。另外, 看不到由此產(chǎn)生密封性及跌落沖擊性的下降,可以看到開封性降低。在這種薄片+模制方 式的襯墊中,可以看到,通過在薄片與瓶蓋殼之間涂敷硅油等不揮發(fā)性液體來提高氧氣阻 隔性的方法,若其涂敷量太少,則效果??;若涂敷量太多,則在蓋上瓶蓋、蒸餾處理后,瓶蓋 殼內側有不揮發(fā)性液體滲出。這個正好的涂敷量Y(mg)與襯墊的面積S(cm2)成比例,關系 為Y= aS,其中,α的值優(yōu)選為0.01 1,更優(yōu)選為0.02 0.9。此外,無涂敷的情況下, 通過加大PP層的厚度,由此,阻隔性稍微有所提高,但加大厚度致使跌落沖擊性能變差。<實施例4>使用外徑42mm的聚丙烯制樹脂瓶蓋,對于插入本發(fā)明的襯墊以及作為比較例的 雙層薄片襯墊的瓶蓋,比較透濕度。即,插入樹脂瓶蓋試驗用薄片,將裝入了一定量氯化鈣 的玻璃瓶蓋上瓶蓋。蓋瓶蓋時的封口轉矩均以350N. cm來進行,將其放入濕度為95%的干 燥器中,測定一個月后的重量變化。另外,測定一個月后的開封轉矩。試樣數(shù)各10個。瓶蓋的襯墊部的內徑為38. 8mm,襯墊外徑的尺寸通過改變滑動層(硬質薄片)尺寸來對其插入性、襯墊脫落性進行評價。此時鉤部(襯墊卡止突起)的內徑為37. 8mm,鉤部 的高度為1.5mm,其在圓周上連續(xù)形成。此時在瓶蓋殼與襯墊之間涂敷一定量的硅油。表6
注1.比較例為雙層薄片的襯墊
注2.滑動層(硬質薄片)的材質=聚丙烯樹脂
注3.密封層(軟質層)的材料=TPS (苯乙烯類彈性體)
注4.瓶蓋殼的材質=聚丙烯樹脂
注5.硅油使用lOOOcps的硅油。
注6.涂敷液滲出程度
O =完全無滲出
Δ =襯墊的側面有少量滲出
X =液體滲出至瓶蓋殼部注7.透濕度評價〇=良好(O-IOmg以下)Δ =基本良好(11以上_20mg以下)X=不良(21mg 以上)注8.襯墊安裝適當性=使用自動襯墊插入機將襯墊插入瓶蓋殼中時的適當性評 價結果。樣本數(shù)各30個。〇=襯墊卡止于全部鉤部Δ =襯墊中有一部分不掛于鉤部X =襯墊中存在完全不掛于鉤部注9.襯墊脫落性=開封時襯墊從瓶蓋上脫落的比例〇=開封時襯墊完全不脫落Δ =存在開封時一部分從鉤部脫落的襯墊X =存在開封時從瓶蓋殼脫落的襯墊從以上結果來看,將硅油涂敷于瓶蓋殼與襯墊之間,可以將透濕量控制在較低值。 另外,在大致相同的條件下,開封轉矩與以往的雙層薄片相比穩(wěn)定性較高。以往的雙層薄 片,由于其密封層(軟質層)有與瓶蓋殼的側面接觸的部分,所以最大值較高,數(shù)值參差不 齊?!磳嵤├?>在此試驗中,使用內外面涂層的厚度為0.25mm的鋁合金板,成型出3SmmPP瓶蓋 (扭斷螺紋蓋)的瓶蓋殼。在此瓶蓋殼中,使用將含有鐵氟龍(f 7 π > )(注冊商標)類 潤滑劑的環(huán)氧酚醛涂料以50mg/dm2烘烤并涂敷于其內面的鋁板。其后,將用擠壓機、T型模 成形的聚丙烯薄片沖壓為37. 8mm的硬質薄片,將其插入瓶蓋殼。此外,改變T型??p隙的 寬度,制成多種厚度不同的插入瓶蓋殼中硬質薄片。在已插入了該硬質薄片的瓶蓋殼中,提供一定量的從擠壓機中擠出的已熔融的彈 性體,用冷沖壓機直接按壓制成軟質層的形狀。上述彈性體,使用的是PP、液狀石蠟與高分 子SEPS混合的苯乙烯類彈性體。另外,軟質層的密封部(襯墊與瓶口部相接的部位),制作 了多種厚度不同的類型。另外,此時,與瓶口部的密封性無關的軟質層的中央部,以盡可能 薄的方式成形。為了考察該瓶蓋的特性,在容量為275g(總量338ml)的鋁瓶中填充水,用試驗用 瓶蓋進行密封。該密封使用單頭壓蓋機。承壓塊使用的是設定拉深直徑為Φ35.6πιπι、拉深 深度為1.8mm的類型。另外,用頂部壓力1100N進行了密封。頂部空間留出63ml,用氮氣置換頂部空間,密封后加以121°C -20分的蒸餾處理。 其后,對蒸餾剛剛結束時的密封性、室溫放置后的開封轉矩值、跌落沖擊性能進行了考察。 考察的評價結果如下表7所示。另外,作為比較例,對殼內模制型的瓶蓋進行考察的評價結 果也示于表7。表7
27 注1.就密封性,考察蒸餾前后的內壓,通過其變化考察有無滲漏。表中顯示的是 滲漏的數(shù)/試樣數(shù)。注2.就跌落沖擊性能,考察蓋上瓶蓋、蒸餾處理后,放置一天后使瓶從30cm高處 垂直地倒立落在具有10 °角的鐵盤,考察下落前后的內壓差,考察泄漏的發(fā)生數(shù)。試樣數(shù)各 10。表中顯示的是滲漏的數(shù)/試樣數(shù)。注3.開封轉矩的值為,蓋上瓶蓋、熱處理后置于室溫狀態(tài)下四周后、開始旋轉時 的轉矩值(第1轉矩使用轉矩測量儀測定)。單位N · cm。試樣數(shù)10個的平均值。注4. PP使用的是無規(guī)PP。(彎曲彈性率950MPa)。注5. TPS為苯乙烯類彈性體,是PP、SEBS (苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯嵌段共聚物)與 液狀石蠟的混合品。注6.硬質薄片、軟質層的厚度單位mm。注7.模制適當性的表示◎=良好〇=襯墊的外周部有少量凹陷Δ =襯墊的外周部有缺損現(xiàn)象X =外周部的缺損部分大,對密封性有影響注8.脫落性◎=模制時襯墊不從瓶蓋殼上脫落。
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〇=襯墊有些許的隆起。Δ =雖有襯墊隆起但仍收于瓶蓋殼內。X =襯墊從瓶蓋殼上脫落。注9.拉深深度將承壓塊的拉深深度設定為1. 80mm時的各個實測值。試樣數(shù)10 個的平均值。單位mm。注10.綜合評價◎◎=開封轉矩性、密封性、耐跌落沖擊性能良好?!颟?開封轉矩性、密封性、耐跌落沖擊性能良好但脫落性略差。〇Δ =開封轉矩性良好,耐跌落沖擊性能略差、模制適當性略差。〇X =開封轉矩性略差,密封性、耐跌落沖擊性能差。X ◎=開封轉矩性差,密封性、耐跌落沖擊性能良好。通過上表可知,滑動層(硬質薄片)的PP在0.2mm以上、密封層(軟質層)為TPS 的類型,與通過殼內模制方式制成的TPS單獨襯墊相比,其開封性、耐跌落沖擊性能高。另 外,若滑動層(硬質薄片)過薄,殼內模制時會發(fā)生脫落。反之若滑動層(硬質薄片)過厚, 耐跌落沖擊性能則會降低。但是,即便是在這些情況下,仍有以下優(yōu)點擁有良好的開封性, 可再利用硬質薄片的沖壓碎屑。<實施例6>實施例6的襯墊按照與實施例5同樣的方式制作,作為比較例,與雙層襯墊進行了 生產(chǎn)性的比較。實施例6與實施例5相同,由PP薄片(聚丙烯薄片)沖壓成硬質薄片,粉 碎沖壓碎屑,與PP混合再次作為材料使用。比較例的薄片為,在薄片成型機的雙層擠壓機 和T型模中將PP與苯乙烯類彈性體擠出貼合,用冷卻輥調整厚度切成一定的寬度。其后, 將其沖壓為Φ 37. 8mm的圓盤狀,并將其插入瓶蓋殼中。此時的沖壓是按照可從薄片中獲取 最大個數(shù)的配置來進行的。比較此時的瓶蓋性能及襯墊的生產(chǎn)效率。但是,綜合評價的標 準與實施例5不同。其結果如表8所示。表8
29 注1.襯墊的厚度的物理參數(shù)、作為容器的性能、評價方法設為與實施例5相同。但 綜合評價如下所示。注2.成形性評價◎=良好。〇=大致良好。Δ =稍有問題。X =成形性不良。注3.材料效率(% )=(襯墊使用重量/投入襯墊材料量)X 100。注4.綜合評價◎◎=開封轉矩性、耐跌落沖擊性能、密封性良好,生產(chǎn)效率高。◎ X =開封轉矩性、耐跌落沖擊性能、密封性良好,但生產(chǎn)效率低。根據(jù)上表8所示結果可知,作為比較例的雙層薄片的材料效率為50 %多,按照實 施例6的方式材料效率達近90%。另外,雖然開封轉矩沒有差距,但是從密封性上來說,雙 層薄片的情況下,滑動層(硬質層)過厚時,在跌落沖擊中出現(xiàn)了脫落現(xiàn)象。〈實施例7>在實施例7中,與實施例5同樣成型為38mmPP瓶蓋(扭斷螺紋蓋)殼,瓶蓋殼的 使用涂料也與實施例5大致相同。將成形于擠壓機、T型模的厚度不同的樹脂薄片沖壓為 37. 8mm的圓盤狀硬質薄片,將其插入瓶蓋殼中。與實施例5相同,在已插入有硬質薄片的瓶 蓋殼中,提供一定量的從擠壓機中擠出的已熔融的彈性體,用冷沖壓機隨即立即押壓制成 軟質層。此彈性體也使用同實施例1相同的類型。為考察硬質薄片的耐脫落性,測定每種不同材料的彎曲彈性率和厚度。 為考察此瓶蓋的特性,進行了與實施例5相同的評價。即,在容量為275g(總量 338ml)的鋁瓶中填充85°C熱水,用試驗用瓶蓋進行密封。該密封使用單頭壓蓋機。承壓塊 使用的是設定拉深直徑為Φ 35. 6mm拉深深度為1.8mm的類型。另外,頂部壓力是用1100N 來進行密封的。頂部空間留出63ml,用氮氣置換頂部空間并密封。其后,對剛剛結束時的密 封性、室溫放置后的開封轉矩值、跌落沖擊性能等進行了考察??疾斓脑u價結果如下表9所不。表9
注1.跌落沖擊性能的考察為,蓋上蓋,放置一天后使瓶從30cm高處垂直地倒立落 在具有10°角的鐵盤,考察下落前后的內壓差,考察滲漏的發(fā)生數(shù)量。試樣數(shù)各10。表中 顯示的是滲漏數(shù)/試樣數(shù)。注2.開封轉矩蓋上瓶蓋后,置于室溫狀態(tài)下一周后、開始轉動時的轉矩值(使用 轉矩測量儀測定第1轉矩)。試樣數(shù)10個的平均值。單位N. cm。注3.襯墊的厚度物理參數(shù)、成形性、作為容器蓋的性能、評價法與實施例5相同。注4.彎曲彈性率的單位MPa。注5.襯墊PP =聚丙烯、HDPE =高密度聚乙烯、LDPE =低密度聚乙烯、Ny 66 = 尼龍66、TPS =苯乙烯類彈性體、TPO =烯烴類彈性體。注6.綜合評價
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◎◎=襯墊成形性良好、開封轉矩性、耐跌落沖擊性能良好。Δ =襯墊成形性差,但開封轉矩性、耐跌落沖擊性能良好。如從表9中所了解到的,即使本發(fā)明的實施方案,在彎曲彈性率為f (MPa)、硬質薄 片的厚度為t (mm)的情況下,若t X f的值在150以上,則在硬質薄片上成型軟質層時,不會 出現(xiàn)脫落現(xiàn)象。(第二實施方案)以下、參照圖5到圖7,就與本發(fā)明相關的帶襯墊的瓶蓋以及帶瓶蓋的帶螺紋容器 的一實施方案進行說明。如圖5至圖7所示,本實施方案的瓶蓋101是用于封住瓶子主體102的瓶口部(口 部)103的帶襯墊的瓶蓋,具備有底筒狀的樹脂制或金屬制瓶蓋殼(瓶蓋主體)106,由頂 板部104和從該頂板部104周邊垂下的筒狀周壁部105構成的;襯墊(瓶蓋用襯墊)107, 設置在頂板部104內面。另外,如圖7所示,本實施方案中帶瓶蓋的瓶子108以將上述瓶蓋101卷緊在瓶子 主體102的瓶口部103狀態(tài)具備上述瓶蓋101。上述瓶蓋殼106是例如由以下材料加工聚烯烴樹脂或聚苯乙烯樹脂等經(jīng)過樹脂 成形的材料,或者,鋁或鋁合金板材加工而成。上述襯墊107具備與頂板部104的內面接觸配置的滑動層107a ;在該滑動層 107a上層疊的比滑動層107a更柔軟的密封層107b ;滑動層107a和密封層107b之間配置 的具有氣體阻隔性的中間層107c ;該中間層107c和密封層107b之間設置的、用于粘接這 些的粘接層107d。S卩,密封層107b通過中間層107c以及粘接層107d于滑動層107a上層疊。上述中間層107c采用如下材料而形成與滑動層107a相比與密封層107b的粘接 強度更低的材料,與滑動層107a以及密封層107b相比具有更高的氣體阻隔性的材料,例如 金屬箔或氣體阻隔性樹脂。此外,上述粘結層107d,優(yōu)選使用與滑動層107a同樣的材料來形成。另外,上述密封層107b,優(yōu)選通過模制成形來形成,由苯乙烯類彈性體形成。S卩,作為中間層107c插入的阻隔材料雖然優(yōu)選采用EVOH樹脂(乙烯-乙烯醇共 聚樹脂)、PA(尼龍)、PAN(聚丙烯腈)等有機氣體阻隔樹脂,但采用鋁、鐵、錫等金屬薄片 (金屬箔)也可。在此情況下,作為中間層107c使用金屬薄片時,于兩面貼合的材料雖然 使用具有耐熱性的PET薄膜、PP薄膜或環(huán)氧酚醛等烘烤涂料比較合適,但為了在瓶口部103 側的面上粘接密封層107b,優(yōu)選形成PP薄膜的粘接層107d。此外,對于作為中間層107c采用的鋁、鐵、錫等金屬薄片,作為粘接層107d可以涂 敷環(huán)氧酚醛等合成樹脂涂料。在此情況下,對于瓶口部103側的面而言,為了與密封層107b 粘接,優(yōu)選形成有可與密封層107b粘接的涂料或添加有粘接成分的涂料的粘接層107d。作為上述密封層107b,雖然各種彈性體都適合,但烯烴類彈性體和苯乙烯類彈性 體在價格方面、耐熱方面、與滑動層粘接性、成形性等方面適合。尤其是,如上所述,如果考 慮蒸餾處理,則優(yōu)選苯乙烯嵌段共聚物、PP樹脂和液狀石蠟等軟材料間的混合物的苯乙烯 類彈性體。在此彈性體中使用的SBC(加氫苯乙烯共軛二烯烴嵌段共聚物橡膠)是低MFR(2300C -5kg時0. 01g/10分鐘以下)的SEBS (苯乙烯·乙烯-丁烯·苯乙烯加氫苯乙 烯_ 丁二烯嵌段共聚物橡膠)或SEPS (使用苯乙烯·乙烯-丙烯·苯乙烯異戊二烯聚合 物嵌段的加氫苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物橡膠)。SIS (苯乙烯異戊二烯苯乙烯嵌段共聚 物)、SBS (苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物)、SIBS (苯乙烯異戊二烯苯乙烯嵌段共聚物橡 膠)等其他的SBC因為耐熱性不充分,因此承受不了蒸餾處理。作為在可進行該蒸餾處理 的苯乙烯類彈性體中使用的軟材料,雖然一般使用液狀石蠟,但也可使用聚丁烯等。接下來、說明本實施方案的襯墊107以及瓶蓋101的制造方法的例子。首先、通過共同擠出,形成作為中間層107c的EVOH樹脂的兩側用構成滑動層107a 以及粘接層107d的PP (聚丙烯)樹脂夾裹的薄片。這時、為了將EVOH樹脂和PP樹脂粘結 在一起,插入作為粘合劑的改性烯烴樹脂使之成為薄片。從而,此薄片成為PP樹脂(滑動 層107a)/粘合劑/EVOH樹脂(中間層107c) /粘合劑/PP樹脂(粘合層107d)的構成。這些作為氣體阻隔層的中間層107c為PA、PAN的情況下也一樣。在本實施方案中,將此薄片厚度例如設為0. 4mm。并且,將其沖壓為Φ 37. 6mm的 圓盤,插入標稱直徑38mm的鋁制PP瓶蓋(扭斷螺紋蓋)的瓶蓋殼106中,并作為密封層 107b,將上述苯乙烯類彈性體通過殼內模制方式的襯墊成形機在插入于瓶蓋殼106中的薄 片上成形。S卩,將試驗用襯墊從擠壓機中在熔融狀態(tài)下以股線狀擠出一定量并切斷、讓其落 在插入于瓶蓋殼106中的圓盤狀薄片幾乎中央的位置、使用冷卻的金屬模具立即以一定的 形狀進行壓模形成襯墊107。另外,中間層107c是ΙΟΟμπι鋁箔的情況下,在兩面作為滑動層107a以及粘接層 107d,以環(huán)氧酚醛的涂料進行涂敷烘烤。就此時的作為粘接層107d單面的涂敷而言,為了 使作為滑動層107a的PP樹脂能夠粘接,使用在涂料中添加有改性聚烯烴的物質。與上述 同樣地將其沖壓成Φ 37. 6mm圓盤、插入至標稱直徑38mm鋁制PP瓶蓋(扭斷螺紋蓋)的瓶 蓋殼106中,并作為密封層107b,將上述苯乙烯類彈性體通過殼內模制方式的襯墊成形機 在插入于瓶蓋殼106中的薄片上成形。這樣,本實施方案的瓶蓋101具有設置于氣體阻隔性的中間層107c和滑動層107a 或者密封層107b之間、將它們粘接的粘接層107d,因此,例如即使讓中間層107c和密封層 107b直接粘接時并未得到足夠的粘接強度,通過粘接層107d將中間層107c和密封層107b 粘接,也能夠得到良好的粘接性。另外,將高硬度樹脂等作為與殼體內面接觸的滑動層107a,將與其完全緊貼的彈 性體作為密封層107b,在滑動層107a和密封層107b之間夾有作為氣體阻隔層的中間層 107c,由此,能得到氣體阻隔性優(yōu)異的襯墊。即,襯墊107由滑動層107a、中間層107c、粘接 層107d以及密封層107b的順序以多層方式形成,使中間層107c具有氣體阻隔性,由此,能 夠提供密封性、氣體阻隔性、開封性、抗蒸餾性等優(yōu)異的襯墊材料。此外,如果在密封層107b 和滑動層107a之間,介由粘接層107d粘接有中間層107c,則可以采用將密封層107b或滑 動層107a形成為多層,在其中,介由粘接層107d插入中間層107c的構造,也是可以的。此外,中間層107c由鋁箔等金屬箔形成的情況下,可以得到非常高的氣體阻隔 性。另外,中間層107c由EVOH樹脂等氣體阻隔性樹脂形成的情況下,可以使用模制成形來形成中間層107c,從而不僅成本低而且生產(chǎn)性優(yōu)異。進而,因為粘接層107d由與中間層107c的粘接性良好的、與滑動層107a相同的 材料形成,因此,層疊制作變得容易、可以力求實現(xiàn)低成本化。另外,因為密封層107b是使用模制成形法制造的,所以能夠容易得到與瓶主體 102的口部(瓶口部103)形狀相對應的多種多樣形狀的密封層107b。進而,因為密封層107b是由作為SEBS (苯乙烯·乙烯-丁烯·苯乙烯)等的混合 物的苯乙烯類彈性體制造而成、所以可以得到能夠耐蒸餾處理的襯墊107。從而,具有此瓶蓋101的瓶子108不僅具有良好的開封性以及密封性,也具有優(yōu)異 的氣體阻隔性以及生產(chǎn)性。接下來,針對本發(fā)明的瓶蓋用襯墊以及瓶蓋和帶瓶蓋的瓶子,具體說明根據(jù)實際 制作的實施例來得到的評價結果。作為本發(fā)明的實施例,具有上述本實施方案的襯墊的瓶蓋用如下方法來制作?!磳嵤├?、比較例8>實施例8-1如下所述。將內外面用合成樹脂烘烤涂層的厚度為0. 24mm的鋁板形 成標稱38PP瓶蓋(扭斷螺紋蓋)的瓶蓋殼。另外,作為襯墊的滑動層、中間層以及粘接層, 以厚度500 μ m形成PP樹脂、EVOH樹脂以及PP樹脂(在EVOH樹脂的兩面配置PP樹脂)3 層(正確來說由于在EVOH樹脂和PP樹脂之間有粘合劑因此是5層)薄片。而且,在該薄 片上,作為密封層貼合厚度為300μπι的TPS(苯乙烯類彈性體)薄片。然后,將此薄片沖壓 成直徑37. 6mm的圓盤,并插入瓶蓋殼內。另外,作為別的實施例,將上述3層薄片沖壓成直徑37. 6mm圓盤后插入瓶蓋殼中, 在所得物中,作為密封層通過襯墊成形機以殼內模制方式形成TPS (苯乙烯類彈性體),將 所得產(chǎn)品作為實施例8-2以及實施例8-3。此外,作為具有氣體阻隔性的中間層,使用鋁箔、MX尼龍,所得產(chǎn)品分別作為實施 例8-4以及實施例8-5而進行試驗。在此、所謂中間層具有氣體阻隔性,是指中間層的氣體 (例如氧氣)的透過量比滑動層的氣體透過量低。所謂MX尼龍,是使用間苯二甲胺(MXDA)的三菱氣體化學株式會社的聚酰胺的總 稱。其中之一的尼龍MXD6用以下的化學式表示。化學式1
MX尼龍的氣體阻隔性優(yōu)選氧氣透過系數(shù)在10~-14Cm3 * cm/(cm2 * s * Pa)以 下(20°C干燥時)。cm3 * cm/(cm2 * s * Pa)是指在1cm寬度內擁有Icm2面積的物體上, 施加IPa的壓力1秒時的氧氣的透過量(cm3)。此外,作為比較例,試驗了滑動層為PP單層、密封層為TPS的貼合薄片的產(chǎn)品(比 較例8-1),滑動層為PP單層、密封層為TPS模制成型的產(chǎn)品(比較例8-2),滑動層為EVOH 單層、密封層為TPS模制成形的產(chǎn)品(比較例8-3),只有TPS模制的密封層的產(chǎn)品(比較例 8-4),以及只有模制成形的烯烴類彈性體TPO的密封層的產(chǎn)品(比較例8-5)。
就這些實施例及比較例,在填充有275ml含大約400ppm維他命C水溶液的口徑 38mm的瓶罐(340ml容量)上蓋瓶蓋。蓋瓶蓋時的頂部壓力為1000N。另外,蓋瓶蓋之前頂 部空間部分滴下液氮,調整內壓大約為0. IMPa0對這樣蓋瓶蓋形成的產(chǎn)物進行123°C -20 分鐘的蒸餾處理,于55°C恒溫室中保管,實施以下的評價試驗。此外,在本實施例及比較例的襯墊中,作為根據(jù)需要著色的材料,添加0.5%以下 氧化鈦,作為穩(wěn)定劑添加0. 以下的受阻酚系穩(wěn)定劑,作為潤滑劑添加以下的脂肪酸 酰胺等潤滑劑。〈評價試驗的方法〉(氧氣阻隔性)氣體阻隔性之中,特別是作為氧氣阻隔性,考察由氧氣透過所引起的維他命C的 減少量,為此,于55°C恒溫室中放置2個月,使用自動電位滴定裝置考察其維他命C的變化量?!冈u價基準」(以下所有評價基準中,判斷 〇Δ是良好,X為不好。各個特性的評價中即使包 含一個X也被判定為不好。)◎=減少率<3%〇=減少率彡3 <6%Δ =減少率彡6 <10%X =減少率彡10%(試樣數(shù)各3個)(密封性)對于上述填充、蒸餾處理后的瓶罐,測定蒸餾前后的內壓,確認有無泄漏。并且, 對于無法確認泄漏的情況,將其以倒立狀態(tài)從30cm或IOcm高度的地方向具有傾斜角度為 10°的面的鐵板垂直落下后,通過內部溶液的滲漏以及內壓的變化來確認有無滲漏?!冈u價標準」◎ = 30cm處落下而無泄漏〇=IOcm處無泄漏,但是30cm處有泄漏Δ =蒸餾處理無泄漏,但IOcm處落下有泄漏X =蒸餾處理有泄漏(試樣數(shù)各10個)(開封轉矩)將上述填充蒸餾處理品于50°C恒溫室中放置1個月后取出,并測定其開封轉矩。 測定是指測量使瓶蓋回轉所必要的轉矩值(第ι轉矩)。此外,除去鋁橋(寸'J , ”)斷裂 時的轉矩值(第2轉矩)。該開封轉矩具有適當?shù)姆秶^高則開封變得困難,過低則輸送 途中、處理途中可能發(fā)生瓶蓋的松弛、泄漏?!冈u價基準」◎= 50 150N · cm(最適宜的正轉矩值)〇=150 200N · cm(稍高的轉矩值)〇=30 50N · cm (稍低的轉矩值)
X => 200N · cm(過高的轉矩值)X = < 30N · cm (過低的轉矩值)表10
此外,各實施例及比較例的詳細的結構以及其評價結果如以下所示?!嵤├?-1的結構以及評價 滑動層/中間層/粘接層=PP樹脂(200 μ m) /EVOH樹脂(20 μ m) /PP樹脂 (200 μ m)的3層結構的薄片。此外,PP樹脂還包含粘接劑。0內是結構厚度。密封層=TPS (a) (400 μ m)=苯乙烯類彈性體(PP樹脂和液狀石蠟和SEPS (苯乙 烯 乙烯 丙烯 苯乙烯)的混合物)薄片。但是,SEPS的MFRSO. 0g/10分鐘(200°C _5kg)。「評價結果」氧氣阻隔性、密封性、開封性良好。此外,上述MFR(熔體流動率)是按照JIS K 7210條件H(試驗溫度200°C、公稱載 荷5. OOkg)的試驗條件下測定的。另外,此種情況下用(200°C-5kg)的形式標記?!嵤├?-2的構成以及評價滑動層/中間層/粘接層=與實施例8-1結構相同。密封層=TPS(a) (400 μ m)=與實施例8_1材料相同。但是,制法是采用殼內模制 方式。此外,厚度指的是與容器口唇部接觸的厚度。另外,不參與密封的中央部形成較薄的 結構。(以下密封層的殼內模制方式的厚度以及結構和本實施例相同。)「評價結果」氧氣阻隔性、密封性、開封性良好。·實施例8-3的構成以及評價
滑動層/中間層/粘接層=PP樹脂(180 μ m) /EVOH樹脂(40 μ m) /PP樹脂 (ISOym)的3層構造薄片。此外,PP樹脂也包含粘接劑。0內是構成厚度。密封層=TPS(b) (400 μ m)=苯乙烯類彈性體(PP樹脂和液狀石蠟和SEBS苯乙 烯 乙烯 丁烯 苯乙烯的混合物)。制法采用殼內模制方式。但是,SEBS的MFR是0. 0g/10 分鐘(200 0C -5kg)。「評價結果」氧氣阻隔性、密封性、開封性良好?!嵤├?-4的構成以及評價滑動層/中間層/粘接層=PP樹脂(100 μ m)/Al (20 μ m)/PP樹脂(100 μ m)的3
層構造薄片。此外,PP樹脂還含有粘接劑。Al是鋁箔。密封層=TPS (a) (400 μ m)=和實施例8_1同一材料。但是,制法采用殼內模制方式?!冈u價結果」氧氣阻隔性、密封性、開封性良好。·實施例8-5的構成以及評價滑動層/中間層/粘接層=PP樹脂(180 μ m) /MXNy (50 μ m) /PP樹脂(180 μ m)的 3層構造薄片。此外,PP樹脂還包含粘接劑。MXN y是MX尼龍。密封層=TPS (a)=和實施例8_1同一材料。但是,制法采用殼內模制方式。「評價結果」氧氣阻隔性、密封性、開封性良好。
·實施例8-6的構成以及評價滑動層/ 中間層 / 粘接層=E/P (a) (5 μ m) /Al (100 μ m) /E/Pb (5 μ m)的 3 層構造 薄片。Al是鋁箔。E/P(a)層是環(huán)氧酚醛的烘烤涂料。E/P(b)層是以固體成分5%的比率 添加了 PP系粘接成分的環(huán)氧酚醛的烘烤涂料。密封層=TPS (a)=和實施例8_1同一材料。但是,制法采用殼內模制方式。「評價結果」氧氣阻隔性、密封性、開封性良好?!嵤├?-7的構成以及評價滑動層/中間層/粘接層=PP樹脂(20 μ m) /Al (100 μ m) /E/Pb (5 μ m)的3層構 造薄片。此外,PP樹脂還包含粘接劑。Al是鋁箔。E/P(b)是以固體成分5%的比率添加了 PP系粘接成分的環(huán)氧酚醛的烘烤涂料。密封層=TPS (a) (400 μ m)=和實施例8_1同一材料。但是,制法采用殼內模制方式。「評價結果」氧氣阻隔性、密封性、開封性良好?!嵤├?-8的構成以及評價滑動層/中間層/粘接層=和實施例8-1同一構成。密封層=TPS (c) (400 μ m)=苯乙烯類彈性體,和實施例8_1相同。但是,使用SEPS 的MFR為1. 0g/10分鐘(200°C _5kg),密封層采用殼內模制方式成形?!冈u價結果」氧氣阻隔性、開封性良好、密封性稍差?!嵤├?-9的構成以及評價滑動層/中間層/粘接層=和實施例8-1同一構成。密封層=TPO (a) (400 μ m)=使用烯烴類彈性體(LLDPE (直鏈低密度聚乙 烯)和EPR(乙烯丙烯橡膠)20 %的混合品)。但是,使用LLDPE的MFR為1. 0g/10分鐘
37(2000C _5kg),密度為0. 928、密封層采用殼內模制方式成形?!冈u價結果」開封性較好、密封性較差。氧氣阻隔性良好?!け容^例8-1的構成以及評價滑動層=ρρ(600μπι)的單層構造薄片。此外,()內是構成厚度。密封層=TPS (a) (400 μ m)=苯乙烯類彈性體(PP樹脂和液狀石蠟以及SEPS的混 合物)薄片。但是,SEPS的MFR為0. 0g/10分鐘(200°C -5kg)。另外,滑動層與密封層使 用共擠出法同時成形?!冈u價結果」密封性、開封性良好、氧氣阻隔性差?!け容^例8-2的構成以及評價滑動層=ΡΡ(400μπι)的單層構造薄片。此外,O內是構成厚度。密封層=TPS (a) (400 μ m)=苯乙烯類彈性體(PP樹脂和液狀石蠟以及SEPS的混 合物)。但是,SEPS的MFR為0.0g/10分鐘(200°C _5kg)。密封層采用殼內模制方式成形?!冈u價結果」密封性、開封性良好,氧氣阻隔性差。·比較例8-3的構成以及評價滑動層=EV0H(300 μ m)的單層構造薄片。但是,在與密封層粘接的面上涂布改性 烯烴樹脂。另外,厚度也包含粘接劑。密封層=TPS (a) (400 μ m)=苯乙烯類彈性體,與實施例8_1相同。此外,密封層 采用殼內模制方式成形。「評價結果」氧氣阻隔性、開封性良好、密封性不穩(wěn)定?!け容^例8-4的構成以及評價襯墊=通過采用TPS (a) (700 μ m)的殼內模制方式制成的單一襯墊?!冈u價結果」氧氣阻隔性基本良好、密封性良好、開封轉矩大?!け容^例8-5的構成以及評價襯墊=通過采用TPO(a) (700 μ m)的殼內模制方式制成的單一襯墊?!冈u價結果」氧氣阻隔性差、開封轉矩過小。實施例9接下來、使用裝入了與上述實施例8相同的襯墊的瓶蓋,改變填充、殺菌條件并進 行同樣的評價。「填充方法」與實施例8相同,向公稱直徑38mm的瓶罐(滿容量340ml)中,同樣地填充含維他 命C約400PPm的85°C水溶液290ml,然后蓋瓶蓋。該蓋瓶蓋時的頂部壓力為1000N。另夕卜, 蓋瓶蓋之前于頂部空間部分滴下液氮,將內壓調整為約0. IMPa0這樣蓋瓶蓋后放置于55°C 恒溫室中保管,并實施以下評價試驗。此外,作為比較例,使用與上述實施例8中的比較例 中同樣的襯墊。<評價試驗的方法>(氧氣阻隔性)氣體阻隔性中,特別是作為氧氣阻隔性,考察由于氧氣透過產(chǎn)生的維他命C的減 少量,為此,于55°C恒溫室中放置2個月,使用自動電位滴定裝置考察其維他命C的變化量。 此外,作為對照,測定填充之后的產(chǎn)物。
「評價基準」◎=減少率<3%〇=減少率≥3 <6%Δ =減少率≥6 < 10%X =減少率≥10%(試樣數(shù)各3個)(密封性)針對上述填充、熱處理后的瓶罐,測定熱處理前后的內壓,確認有無泄漏。進而,對 于沒有泄漏的試樣,在倒立狀態(tài)下從高度20cm和30cm處向有傾斜角度10°的面的鐵板垂 直落下后,通過內溶液的滲漏以及內壓變化,來確認有無泄漏。「評價基準」◎ = 30cm落下無泄漏〇=20cm無泄漏30cm有泄漏Δ =熱處理無泄漏,但20cm落下有泄漏X =熱處理有泄漏(試樣數(shù)各10個)(開封轉矩)將上述填充、熱處理品放置于55°C恒溫室中1個月后取出,測定開封轉矩。此外, 測定以及評價與實施例8同樣。表11
「評價結果」實施例9-1 9-7 氧氣阻隔性、密封性、開封性良好。實施例9-8 9-9 氧氣阻隔性良好、密封性、開封轉矩稍低。比較例9-1 9-2 氧氣阻隔性差。比較例9-3 氧氣阻隔性良好、開封轉矩差。比較例9-4 氧氣阻隔性差。開封轉矩大。比較例9-5 氧氣阻隔性差。這樣如上述各評價所示,在比較例中,氧氣阻隔性、密封性以及開封性的各特性中 任意一個不良,與之相比,在本實施例中,氧氣阻隔性、密封性以及開封性任意一個都得到 良好的效果。此外,本發(fā)明的技術范圍并不局限于上述實施方案以及上述實施例,在不脫離本 發(fā)明宗旨范圍內可以進行各種變更。符號說明1...瓶蓋(帶襯墊的瓶蓋)、2、104...頂板部、3、105...筒狀周壁部、4、106...瓶 蓋殼(瓶蓋主體)、5、107...襯墊、5a...硬質薄片、5b...軟質層、7、103...瓶口部(口 部)、6、108...帶瓶蓋的瓶子(帶瓶蓋的帶螺紋的容器)、9...襯墊卡止突起、13、102...瓶 主體(帶螺紋的容器)、101...瓶蓋、107a...滑動層、107b...密封層、107c...中間層、 107d...粘接層。
權利要求
一種帶襯墊的瓶蓋,用于封住帶螺紋容器口部,其特征在于,具備瓶蓋主體,由頂板部和從該頂板部的周邊下垂的筒狀周壁部構成;合成樹脂制襯墊,設置在所述頂板部的內面,所述襯墊具有圓盤狀的硬質薄片,配置成接觸于所述頂板部的內面;軟質層,層疊在所述硬質薄片上,比所述硬質薄片更柔軟,所述軟質層不僅和所述硬質薄片是同心圓,而且以至少可抵接于所述口部的方式形成為小于所述硬質薄片直徑的環(huán)狀或者圓盤狀。
2.如權利要求1所述的帶襯墊的瓶蓋,其特征在于, 所述硬質薄片由聚丙烯樹脂形成,所述軟質層由苯乙烯類彈性體形成。
3.如權利要求1所述的帶襯墊的瓶蓋,其特征在于,在將所述硬質薄片的厚度設為t (mm)、將彎曲彈性率設為f (MPa)時,將tXf設定成 150以上。
4.如權利要求1所述的帶襯墊的瓶蓋,其特征在于,所述筒狀周壁部具有襯墊卡止突起,該襯墊卡止突起向內側突出,將所述襯墊從其下 面?zhèn)戎危趯⑺鐾矤钪鼙诓康膬葟皆O為Dtl、將所述襯墊卡止突起的突出長度設為w時,將所述 硬質薄片的外徑D1設定在Dtl彡D1 > D0-2w的范圍,在將所述口部中央直徑設為R1時,將所述軟質層的外徑Cl1設定在DtlIw > Cl1 > R1的 范圍。
5.如權利要求1所述的帶襯墊的瓶蓋,其特征在于, 在所述頂板部和所述襯墊之間,涂敷有不揮發(fā)性有機液體。
6.如權利要求5所述的帶襯墊的瓶蓋,其特征在于,在將所述襯墊的面積設為S (cm2)、將所述不揮發(fā)性有機液體的涂敷量設為Y (mg)時,將 所述不揮發(fā)性有機液體的涂敷量設定成,在Y = α S中,α在0. 01 1. 00范圍。
7.如權利要求5所述的帶襯墊的瓶蓋,其特征在于, 所述不揮發(fā)性有機液體是硅油或者甘油。
8.一種帶瓶蓋的帶螺紋容器,瓶蓋帶有襯墊,其特征在于,所述帶襯墊的瓶蓋是權利要求1-7中任一項所述的帶襯墊的瓶蓋。
9.一種帶襯墊的瓶蓋,用于封住帶螺紋容器主體的口部,其特征在于,具備 瓶蓋主體,由頂板部和從該頂板部的周邊下垂的筒狀周壁部構成;襯墊,設置在所述頂板部的內面, 所述襯墊具備滑動層,與所述頂板部的內面接觸; 密封層,層疊在該滑動層上,比所述滑動層更柔軟; 具有氣體阻隔性的中間層,配置在所述滑動層和所述密封層之間; 粘接層,設置在該中間層和所述滑動層或者所述密封層之間,并將其粘接。
10.如權利要求9所述的帶襯墊的瓶蓋,其特征在于,在所述瓶蓋用襯墊中,所述中間層由金屬箔形成。
11.如權利要求9所述的帶襯墊的瓶蓋,其特征在于, 在所述瓶蓋用襯墊中,所述中間層由氣體阻隔性樹脂形成。
12.如權利要求9所述的帶襯墊的瓶蓋,其特征在于, 在所述瓶蓋用襯墊中,所述中間層由與所述滑動層相比與所述密封層的粘接強度更低的材料形成, 所述粘接層由與所述滑動層相同的材料形成。
13.如權利要求9所述的帶襯墊的瓶蓋,其特征在于, 在所述瓶蓋用襯墊中,所述密封層通過模制成形而形成。
14.如權利要求9所述的帶襯墊的瓶蓋,其特征在于, 在所述瓶蓋用襯墊中,所述密封層由苯乙烯類彈性體形成。
15.一種帶瓶蓋的帶螺紋容器,其特征在于,所述瓶蓋是權利要求9至14中任一項所述的帶襯墊的瓶蓋。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶襯墊的瓶蓋以及帶瓶蓋的帶螺紋容器。本發(fā)明的帶襯墊的瓶蓋用于封住瓶口部,其具備瓶蓋殼(4),由頂板部(2)和從該頂板部(2)的周邊下垂的筒狀周壁部(3)構成;合成樹脂制襯墊(5),設置在頂板部(2)的內面,襯墊(5)具有圓盤狀的硬質薄片(5a),接觸于頂板部(2)的內面;軟質層(5b),層疊在硬質薄片(5a)上,比硬質薄片(5a)更柔軟,軟質層(5b)不僅和硬質薄片(5a)是同心圓,而且以至少可抵接于瓶口部的方式形成為小于硬質薄片(5a)直徑的環(huán)狀或者圓盤狀。
文檔編號B65D53/04GK101891031SQ20091017120
公開日2010年11月24日 申請日期2009年8月25日 優(yōu)先權日2009年5月23日
發(fā)明者武藤英泰, 花房達也 申請人:環(huán)宇制罐株式會社