JPH0924964A - 容器の密封方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 容器の開口部とプラスチック製又は金属製キ
ャップの間に軟質ポリオレフィン樹脂予備成型体を介在
させ、該キャップを容器開口部に装着する工程中ないし
装着後に、軟質ポリオレフィン樹脂予備成型体がその軟
化点以上の温度に達するまで該キャップを加熱すること
を特徴とする容器の密封方法。 【効果】 軟質塩化ビニール樹脂のペーストを密封剤と
して使用する方法に匹敵する優れた密封性を有し、かつ
容器内容物への可塑剤の移行溶出の恐れのない密封方法
が提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、容器の密封方法に関す
るものである。更に詳しくは、本発明は密封性に優れ、
内容物への可塑剤の移行溶出の恐れがなく、かつ連続生
産に適する、容器の密封方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガラス瓶、プラスチック容器等の蓋材の
うち、王冠・プルアップキャップ・ティアオフキャップ
・スクリューキャップ等、金属を材料とした蓋材やプラ
スチックを材料とした蓋材、いわゆるキャップには容器
の天面と蓋材内表面の空隙を埋め、落下や振動、外部か
らの衝撃を吸収するための密封材が容器を密封するため
の重要な部材として用いられている。この密封材は古く
はコルクであったが近年は低密度ポリエチレン樹脂や軟
質ポリ塩化ビニール樹脂が使われている。これらの密封
材を用いた容器の密封方法は、あらかじめキャップの内
表面に樹脂をコーティングしておき、容器へ内容物を充
填した後、クランプ（上から押さえながらキャップのス
カート部を容器先端形状に沿って絞り込んでかしめるこ
と）や、ねじ込み等の方法によりキャップを装着する方
法が一般的である。キャップ内表面への樹脂のコーティ
ング方法は樹脂の種類により異なり、ポリエチレン樹脂
では溶融した樹脂を逆さまに置いたキャップ内表面上に
一定量、押し出し、直ちに所定の形状の金型を押し付け
ることにより冷却及び賦形を行う。ポリ塩化ビニール樹
脂の場合には粉末状のポリ塩化ビニール樹脂と可塑剤及
びその他の添加剤を配合分散させたペーストをキャップ
内表面に塗布した後、加熱溶融してゲル化させる方法が
採られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ポリエチレン系樹脂を
用いる方法は工程が単純で材料も安価であり、可塑剤の
移行、溶出がないことから内容物の純度保持性に優れて
いる。しかし密封性が劣るためビールの王冠等の容器開
口部の小さいものやあまり密封性を要求されない容器に
限定して採用されている。一方、ポリ塩化ビニールのペ
ーストを用いる方法は、密封性が良好であり開口部の大
きな広口瓶や高度の密封性を要求される用途にも適用可
能であるが、材料が比較的高価であり全体の工程が複雑
である。又、ペースト中の可塑剤が内容物へ移行、溶出
する可能性があり内容物の純度保持性がポリエチレンに
比べて劣っている。近年、環境問題や食品衛生上の観点
から可塑剤の移行溶出のない密封方法が要求されている
が、ポリ塩化ビニールペーストを用いる方法に匹敵する
優れた密封性を有する密封方法は考案されていなかっ
た。本発明は、高度の密封性を有し、可塑剤の内容物へ
の移行・溶出の恐れがなく、かつ工程が単純で経済的な
密封方法に関するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、容
器の開口部とプラスチック製又は金属製キャップの間に
軟質ポリオレフィン樹脂予備成型体を介在させ、キャッ
プをクランプ等の方法で容器開口部に装着する工程中も
しくは装着後において、軟質ポリオレフィン樹脂予備成
型体がその軟化点以上の温度に達するまでプラスチック
製又は金属製キャップを加熱することを特徴とする容器
の密封方法に係るものである。

【０００５】本発明において容器とは、ガラス及びポリ
プロピレン、硬質ポリ塩化ビニール、ポリスチレン、ポ
リエチレンテレフタレート等により成型された比較的硬
質の容器であり食品、医薬品、工業薬品、飲料水等を充
填し、輸送、保存、小分け、寒天・ゼリー等にあっては
賦形、の用に供するものである。その形状はビール瓶及
び酒瓶のように開口部の小さいものから、広口瓶・カッ
プ容器の如き開口部の大きな円筒形容器、さらに弁当箱
のような角形容器も含まれる。

【０００６】本発明においてキャップとは軟質ポリオレ
フィン樹脂よりも耐熱性が優れたプラスチック又は金属
を材料とするものが必須である。軟質ポリオレフィン樹
脂よりも耐熱性の優れたプラスチックとしては、ポリプ
ロピレン、硬質ポリ塩化ビニール、ポリスチレン、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリカーボネート等が用いら
れ、密封材として用いられる軟質ポリオレフィン樹脂よ
りも耐熱性が良好であり容器開口部に装着する工程中も
しくは装着後に加熱されたとき軟質ポリオレフィン樹脂
が軟化溶融する温度においてそれ自身が軟化溶融しない
ことが必須である。金属製キャップとしては、ブリキ、
ステンレス、アルミニウム等を材料とした、王冠・プル
アップキャップ・カップ状酒容器に用いられているティ
アオフキャップのようなクランプ式キャップ、ねじ込み
式のスクリューキャップ、ラグキャップ等をもちいる。
防錆塗装や印刷がされていても良く、その場合には特に
耐熱性の良い塗装材やインクを用いることが好ましい。

【０００７】軟質ポリオレフィン樹脂としては、高圧法
分岐ポリエチレン、エチレンとビニルエステル類との共
重合体、エチレンと不飽和カルボン酸及びそれらのエス
テル類との共重合体、エチレンと酸無水物との共重合
体、アイオノマー樹脂、エチレンとα−オレフィン類と
の共重合体、プロピレンとエチレンあるいはブテンー１
との共重合体、及びそれらの混合物であって曲げ剛性率
が約１０００ｋｇ／ｃｍ ² 以下のものが好ましく、曲げ
剛性率が５００ｋｇ／ｃｍ² 以下のものは更に好まし
い。軟化温度は、ＡＳＴＭ Ｄ１５２５に規定する荷重
１ｋｇのビカット軟化点が１００℃以下のものが好まし
く８０℃以下のものは更に好ましい。エチレンとα−オ
レフィンの共重合体のうち、α−オレフィンがブテン−
１、ヘキセン−１、４−メチルペンテン−１、オクテン
−１、デセン−１及びこれらの複数のものであって密度
が０．９１０未満のいわゆる超低密度ポリエチレンは、
密封性に優れ、衝撃的な力にたいする抵抗力が大きいこ
とから軟質ポリオレフィン樹脂として特に好ましい。こ
れらの超低密度ポリエチレンは、通常、３０〜３００℃
の重合温度下、常圧ないし３０００ｋｇ／ｃｍ² の重合
圧力下、溶媒の存在下もしくは不存在下、気−固相、液
−固相、または均一液層下で重合され、触媒としては不
均一系の遷移金属系触媒または、メタロセン系に代表さ
れる均一系触媒が用いられる。該エチレン−α−オレフ
ィン共重合体においてα−オレフィンの含有量は１０重
量％以上、好ましくは１５重量％以上である。

【０００８】軟質ポリオレフィン樹脂には、通常使用さ
れる他の公知の配合剤、例えば酸化防止剤、中和剤、滑
剤、脂肪酸・金属石鹸・シリコンオイル・シリコンガム
・シリコン樹脂・フッ素系化合物等から成る離型剤、帯
電防止剤、顔料、無機又は有機の充填剤等を本発明の目
的を損なわない範囲で配合してもよい。

【０００９】軟質ポリオレフィン樹脂は、予めキャップ
内径（円形以外のものにあっては、内しろ）よりも小さ
く、かつ容器開口部の天面にあわせた形状に成型された
後、キャップと容器開口部の間に介在させられ、その後
キャップが容器開口部に装着される。該予備成型体の厚
みはキャップのサイズ、形状により異なるが、容器の開
口部天面に接触し実質的に密封の用に供される部分にお
いて１〜２ｍｍであり、容器開口部天面形状にあわせ
て、高さ１ｍｍ程度の２重リング状のリブが設けられて
いても良い。

【００１０】容器開口部天面の形状は、同一の型により
成型されたものであっても、成型時の条件・材質の変動
により、ロット毎に、又、個々の容器により僅かずつ異
なっている。この形状の僅かな差異が、キャップ装着時
あるいは装着後の密封材の変形により吸収されることに
より高度の密封性が得られるのであるが、可塑剤を多量
に含む軟質塩化ビニールに比べ、他の樹脂の場合にはそ
の変形が少なく密封性が劣っていた。本発明は、容器の
開口部とプラスチック製又は金属製キャップの間に軟質
ポリオレフィン樹脂予備成型体を介在させ、該キャップ
を容器開口部に装着する工程中ないし装着後に、軟質ポ
リオレフィン樹脂予備成型体がその軟化点以上の温度に
達するまで該キャップを加熱することにより、従来の軟
質塩化ビニールペーストを使用した密封方法に匹敵する
高度の密封性を得ようとするものである。

【００１１】予備成型体を介在させる方法としては、キ
ャップを容器に装着する直前に予備成型体を容器開口部
天面に置き、直ちにキャップをクランプ又はねじ込み等
の方法で容器に装着しても良いし、予め予備成型体を内
表面にはめ込むかあるいは熱接着しておいたキャップを
容器に装着しても良い。或いは、キャップ内表面を底面
とし溶融した軟質ポリオレフィン樹脂を内表面上に置い
た状態で型押しする方法によりキャップと軟質ポリオレ
フィン樹脂予備成型体が一体化したものを容器に装着し
ても良い。

【００１２】軟質ポリオレフィン樹脂予備成型体がその
軟化点以上の温度に達するまで該キャップを加熱する方
法としては、熱風・赤外線・電熱ヒーター等による間接
的な方法の他、加熱された物体を一定時間接触させる方
法等が採られるが、軟質ポリオレフィン樹脂予備成型体
の軟化溶融が常に一定程度にコントロールされるために
はキャップの加熱が一定の程度に容易に調節しうること
が必須である。キャップが金属製であり、交番磁界を発
生する誘導子により加熱される、いわゆる誘導加熱によ
り加熱される方法は、加熱速度が早く非接触式温度セン
サーと連結作動することにより確実な温調が得られる為
で特に好ましい。キャップを加熱する程度は、密封材の
軟質ポリオレフィン樹脂が軟化溶融して容器開口部天面
の微妙な形状差に追随して変形しキャップと容器天面の
間の空隙が完全に充填されるまで行うことが望ましい。
加熱の温度、時間はキャップのサイズ・形状、密封材の
厚みにより異なるので、それらに応じて最適値を選択す
る。

【００１３】軟質ポリオレフィン樹脂が発泡剤を含有し
ており、キャップを介して樹脂の軟化点以上かつ発泡温
度以上に加熱されてキャップと容器開口部天面の空隙内
で発泡する場合には、容器開口部天面の形状に追随し
て、より忠実かつ迅速に空隙を充填することが出来る
上、密封完了後の衝撃吸収性が高まりことさらに好まし
い。この場合の発泡剤としては、無機及び有機分解性発
泡剤、揮発性発泡剤のいずれでも良いが、配合が容易で
あることから無機及び有機分解性発泡剤が好ましい。無
機分解性発泡剤としては例えば炭酸アンモニウム、重炭
酸ソーダ、ソジウムボロンハイドライド、シリコンオキ
シハイドライド、等が挙げられる。有機分解性発泡剤と
しては、例えばアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、ア
ゾビスイソブチルニトリル（ＡＩＢＮ）、ｐｐ’−オキ
シビスベンゼンスルホニルヒドラジッド（ＯＢＳＨ）、
等が挙げられる。又、発泡開始温度を低下させるための
分解助剤としては、例えば尿素化合物、亜鉛華、三塩基
性硫酸鉛等の無機金属塩、ステアリン酸亜鉛、ステアリ
ン酸カルシウム等の金属石鹸が用いられる。

【００１４】

【実施例】以下実施例を用いて本発明を説明する。評価
方法、物性測定方法は、以下の通りである。 （１）密度 ＪＩＳ−Ｋ６７６０に従い、２３℃において測定した。 （２）軟化点 ＡＳＴＭ−Ｄ１５２５に従い、針先端面積１ｍｍ² 、荷
重１ｋｇの条件下、５０℃／ｈｒの速度で昇温し、侵入
針が１ｍｍ沈んだときの温度を測定した。 （３）曲げ剛性率 ＪＩＳ−Ｋ７１０６に従い、２３℃において測定した。

【００１５】実施例１ 密度０．８９０ｇ／ｃｍ³ 、ＭＦＲ４．０ｇ／１０分、
曲げ剛性率３５０ｋｇ／ｃｍ² の超低密度ポリエチレン
樹脂（住友化学工業株式会社製エクセレンＥＵＬ４３
０）により、厚み１．５ｍｍ、内径３０ｍｍ、外形３７
ｍｍのリング状シートであって、シート表面に、高さ２
ｍｍ、厚み０．８ｍｍの垂直な２本のリング状のリブを
有する予備成形体を雄雌金型を用いてプレス成形法によ
り製作し、直径３８ｍｍのアルミニウム製プルアップキ
ャップ内表面にリブを上にしてはめ込んだ。次に内容積
１８０ｍｌのガラス瓶に８０℃の蒸留水を充填した後、
クランプ装置により上記のプルアップキャップをキャッ
ピングし、三共電機株式会社製誘導加熱装置によりアル
ミニウム製プルアップキャップを温度２００℃まで加熱
した。このとき加熱に要した時間は２６秒であった。冷
却後に超低密度ポリエチレン樹脂予備成型体を観察した
ところ、ガラス瓶天面の先端形状に追随して軟化変形
し、キャップとガラス瓶天面先端部間の空隙を完全に充
填していた。このガラス瓶をキャップを下にして高さ３
０ｃｍの位置から一回落下させ、直ちに蒸留水の漏洩の
有無を観察した。その後、静置状態で４８時間経時さ
せ、ガラス瓶内部の真空度を測定した。真空度の測定は
バキュームキャンテスターを用いて行った。結果を他の
実施例、比較例と併せて表１に示した。

【００１６】実施例２ 超低密度ポリエチレン樹脂に予め化学発泡剤としてＡＤ
ＣＡ系発泡剤セルマイクＣー１２１（三協化成（株）
製）を１ＰＨＲ配合して発泡性を付与した以外は実施例
１と全て同様にキャッピング並びに密封性の評価を行っ
た。

【００１７】比較例１ 実施例１において、キャップの誘導加熱を行わなかった
外は、全て実施例１と同様にキャッピング並びに密封性
の評価を行った。

【００１８】比較例２ ポリ塩化ビニールペーストを密封材として使用した。ポ
リ塩化ビニール（パウダー）１００重量部、ＤＯＰ８０
重量部、炭酸カルシウム３０重量部、安定剤３重量部及
び発泡剤１重量部をヘンシェルミキサーで混合分散させ
た後、脱泡攪拌してペーストとした。このペーストを実
施例１と同じアルミニウム製プルアップキャップ内面に
０．５ｇ流し込み、２００℃のオーブン中で２分間加熱
して発泡硬化（ゲル化）させて試料蓋とした。この試料
蓋について、実施例１と同様にキャッピングし密封性を
評価した。

【００１９】

【表１】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 実 施 例 比 較 例 １ ２ １ ２ 全試料数（本） 50 50 50 50 落下試験合格試料数 （本）*1 50 50 0 50 真空度試験合格試料数（本）*2 50 50 10 50 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ＊1 落下試験合格試料数：落下試験後の漏洩のない試料数（本） ＊2 真空度試験合格試料数：規定真空度（２５ｃｍ・Ｈｇ以上）を維持してい た試料数（本）

【００２０】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明により、軟
質塩化ビニール樹脂のペーストを密封剤として使用する
方法に匹敵する優れた密封性を有し、かつ容器内容物へ
の可塑剤の移行溶出の恐れのない密封方法が得られた。

フロントページの続き (72)発明者 木野 氏昭 神奈川県海老名市中新田1212−１ 株式会 社日本化学研究所内 (72)発明者 道原 裕司 神奈川県海老名市中新田1212−１ 株式会 社日本化学研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器の開口部とプラスチック製又は金属
   製キャップの間に軟質ポリオレフィン樹脂予備成型体を
   介在させ、該キャップを容器開口部に装着する工程中な
   いし装着後に、軟質ポリオレフィン樹脂予備成型体がそ
   の軟化点以上の温度に達するまで該キャップを加熱する
   ことを特徴とする容器の密封方法。
2. 【請求項２】 軟質ポリオレフィン樹脂予備成型体が化
   学発泡剤を含有しており、容器開口部に装着する工程中
   ないし装着後に、該予備成型体がその軟化点以上かつ発
   泡開始温度以上に達するまでプラスチック製又は金属製
   キャップを加熱することを特徴とする請求項１記載の容
   器の密封方法。
3. 【請求項３】 軟質ポリオレフィン樹脂が、密度０．９
   １０未満のエチレン−α−オレフィン共重合体を主成分
   とすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の容
   器の密封方法。
4. 【請求項４】 金属製キャップの加熱が電磁誘導により
   行われることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求
   項３記載の容器の密封方法。