(57)【要約】圧縮性ガスケットを有する蓋を受ける熱可塑性レトルト容器である。本発明は、熱可塑性レトルト容器の開口をシールするためのシール構造を含む。このシール構造は、蓋の内部の圧縮性ガスケットと係合するように形状づけられた蓋を有する。さらに、本発明は、圧縮性ガスケットを有する蓋を用いて容器をシール方法を含み、その容器は圧縮性ガスケットと係合するためのランド部分を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮性ガスケットを有する蓋を受けるための容器であって、
前記蓋を受けるための開口と、
前記開口の外径から延びる、前記圧縮性ガスケットと相互に作用するためのランド部分とを備えることを特徴とする容器。
【請求項２】
請求項１に記載の容器において、
前記ランド部分は、垂線に対して略１５度の角度で前記開口から延びることを特徴とする容器。
【請求項３】
請求項１に記載の容器において、
前記ランド部分は、垂線に対して略１０乃至２５度の角度で前記開口から延びることを特徴とする容器。
【請求項４】
請求項１に記載の容器において、
前記ランド部分は、先細であることを特徴とする容器。
【請求項５】
請求項１に記載の容器において、
前記ランド部分は、押出し吹込み成型で成形されることを特徴とする容器。
【請求項６】
容器用シール構造であって、
開口と、
前記開口から延びるランド部分と、
前記ランド部分に隣接する圧縮性ガスケットと、
前記開口と係合すると共に、前記圧縮性ガスケットを前記ランド部分に押し付ける蓋とを備えることを特徴とするシール構造。
【請求項７】
請求項６に記載のシール構造において、
前記ランド部分は、垂線に対して略１５度の角度で前記開口から延びることを特徴とするシール構造。
【請求項８】
請求項６に記載のシール構造において、
前記ランド部分は、垂線に対して略１０乃至２５度の角度で前記開口から延びることを特徴とするシール構造。
【請求項９】
請求項６に記載のシール構造において、
前記ランド部分は、先細であることを特徴とするシール構造。
【請求項１０】
請求項６に記載のシール構造において、
前記ランド部分は、押出し吹込み成型で成形されることを特徴とするシール構造。
【請求項１１】
請求項６に記載のシール構造において、
前記蓋は、ねじ付き蓋であることを特徴とするシール構造。
【請求項１２】
請求項６に記載のシール構造において、
前記蓋は、ガスケットライナー溝を有することを特徴とするシール構造。
【請求項１３】
請求項６に記載のシール構造において、
前記圧縮性ガスケットは、プラスチゾル材料から形成されることを特徴とするシール構造。
【請求項１４】
請求項６に記載のシール構造において、
前記ランド部分は、先細であることを特徴とするシール構造。
【請求項１５】
容器をシールする方法であって、
開口と、前記開口から延びるランド部分とを有する容器を提供することと、
圧縮性ガスケットライナーを有する蓋を提供することと、
前記蓋が前記圧縮性ガスケットを前記開口に押しつけるように、前記蓋を前記開口に係合することを備えることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法において、
前記圧縮性ガスケットは、１インチの略１０／１０００乃至２５／１０００で加圧されることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載の方法において、
前記蓋を前記開口に係合することは、略２０乃至４５インチポンドのトルクで前記蓋を前記開口に係合することを含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１５に記載の方法において、
前記ランド部分は、垂線に対して略１５度の角度で前記開口から延びることを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１５に記載の方法において、
前記圧縮性ガスケットは、プラスチゾル材料から形成されることを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１５に記載の方法において、
前記蓋は、ねじ付き蓋であることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概ね、容器用シール構造に関する。より詳細には、本発明は、容器及び内面シールを有する蓋のためのシール構造に関する。このシール構造は、とりわけレトルト容器での使用で有益であると知られている。
【背景技術】
【０００２】
多くの食料品は、長い間、シール付プラスチック容器に収容された状態で顧客に供給されている。多くの場合、食料品を収容するシール付容器は、熱処理されていた。例えば、その中の好ましくない微生物を殺菌することによって食料品を安定させかつ保存するために、このような食料品をレトルト処理することは知られている。レトルトは、容器内の食料品が長い時間加圧された環境で加熱される装置にシール付容器がさらされる処理であった。一般的に、容器及びその内容物は、予め決められた温度に加熱されており、そのため、内圧を増加した。その後、容器及びその内容物は、その中の好ましくない微生物を殺菌するのに十分な時間、予め決められた高温及び高圧で維持された。最終的には、容器及びその内容物は冷やされ、その内圧は周囲のレベルに下げられた。レトルトの間、容器が受けた増加圧力及び温度は、容器のシールに悪影響を及ぼす内圧を増加させた。
【０００３】
レトルト処理にさらされる容器をシールするのにガスケットライナーを使用することが知られていた。薄い可撓性ポリマーを利用したガスケットライナーシールは、蓋によって生じる加圧力で容器の開口に対して保持される。ガスケットライナーの効果は、容器の開口に関する蓋の位置に依存した。蓋と容器を形成する熱可塑性材料間の収縮率の差が、増加する差圧（内圧対外圧）と相俟って、蓋とガスケットライナーの“ゆるみ”を生じさせ、その結果、シール構造の効果を低下させた。すなわち、蓋及び容器が収縮差を受けて容器内で圧力が増加するにつれて、蓋は、開口の上面から離れる方向に押され、ガスケットに加えられた加圧が下がる。シール構造の減衰は、収容された食料品を不良にさせた。
【０００４】
図１は、従来技術の容器の開口部分と、レトルトされる食料品を収容するのに使用されたガスケットを有する蓋の分解断面図を示す。図１は、圧縮性ガスケットと相互に作用するためのリーマ加工された開口を有する容器の一例である。この容器の開口形状の内径は、ガスケットと接する容器の開口部分の横断面の面積を減少するためにリーマ加工されていた。減少した横断面の面積は、ガスケットへの圧力の増加を生じ、ガスケットをシールの中により深くくぼませた。リーマ加工された容器は、レトルト容器をシールするのに問題があった。例えば、リーマ加工された容器は、食料品を収容するのに適当であるとみなされる前に、複数の処理段階を必要とした。最初に、容器は成型され、その成型された容器は余分な材料を取り除くためにばり取りされ、次に、その容器は、開口の厚さを小さくするためにリーマ加工され、最終的に、リーマ加工に起因する容器からプラスチックのくずを取り除くために容器はきれいにされた。従って、リーマ加工の要件は、二つの製造ステップを伴った。
【０００５】
図２は、圧縮性ガスケットを備えた蓋と相互に作用するリーマ加工された開口を有する容器を示す。図示されるように、リーマ加工された開口は、圧縮性ガスケットに押し付けてシールを形成する。図３は、レトルト中あるいは他の温度集中プロセス中の容器及び蓋を示す。図３中の矢印は、増加した内圧によって発生した力及び結果として生じる“ゆるみ”を示す。図示されるように、増加した力は、薄い開口壁に沿って外方に押し付けたと共に蓋を上方に押し付けた。内圧は、容器と蓋の間のシールの劣化を生じた。さらに、リマ加工された開口の部分は、材料の取り除きによって弱められ、内圧はこの弱められた開口をひずませて、シールの劣化を生じた。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、容器及び圧縮性ガスケットを有する蓋のためのシール構造を提供する。容器の開口は、ガスケットを押し付けるように形状づけられており、これにより有効な圧縮シールを提供すると共に、容器の酸素浸透率を低くする。開口は、圧縮性ガスケットに食い込むように形状づけられた、上昇したシール面、例えば、角度がついたランド部分を有する。圧縮性ガスケットは、有効な圧縮シールを提供する接触ポイントを包み込む。本発明のクロージャーシステムは、レトルトあるいは他の熱プロセスにさらされる容器での使用に特に有益である。
【０００７】
レトルト容器用シール構造を提供することが、本発明の主要な目的である。
【０００８】
圧縮シールを提供するために圧縮性ガスケットと係合するように形状づけられた容器を提供することが、本発明の他の目的である。
【０００９】
アメリカ規格協会（ＡＮＳＩ）が推奨するトルクパラメーターを使用してレトルト容器の開口に沿って有効な圧縮シールが形成されるシール構造を提供することが、本発明のさらに他の目的である。
【００１０】
蓋のゆるみにも拘わらずシールの完全性を維持する容器用シール構造を提供することが、本発明のさらに別の目的である。
【００１１】
リーマ加工を要しないレトルト用容器を提供することが、本発明のさらに別の目的である。
【００１２】
本発明のこれらの目的及び他の目的は、添付の説明と共に図面を検討することで明白になるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、容器用シール構造に関する。図４に示されるように、このシール構造は、圧縮性ガスケットライナー（図７参照）を有する蓋と係合するように形状づけられた開口２２を有する容器２０を含む。容器２０は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）あるいはあらゆる他の高分子材料、多層高分子複合材料あるいは高分子材料の混合物から構成することができる。容器２０は、押出し吹込み成型、射出吹込み成型あるいはあらゆる他の方法によって成形することができる。例えば、容器２０は、ファレルの米国特許第４，４２５，４１０号に開示された構造からなり、その構造の全てが参照によって本発明に含まれるということが考えられる。特に、米国特許第４，４２５，４１０号に開示された構造は、レトルトにさらされる容器２０に適用できる。
【００１４】
一実施例では、容器２０は食材を収容するために提供される。より詳細には、容器２０は、商業販売される前に、例えばレトルト処理などの熱処理されることを必要とする食材を収容されるために提供される。シール構造は、本発明の目的と一致する処理中や販売中、信頼性のあるシールを維持するのに設けられている。また、本発明のシール構造の他の適用が考えられる。
【００１５】
図５は、容器２０と、例えば押出し吹込み成型製造プロセスによって除かれるモイル２４を有する開口２２とを示す。容器２０を収容目的として利用する前に、モイル２４は、押出し吹込み成型の技術で知られているようにスピントリミングプロセスによって容器２０から取り除かれる。モイル２４を取り除いて図６に示された容器２０及び開口２２を成形するために、本発明の考えられる一実施例は、図５に示された容器２０を熱せられたナイフを用いてスピントリミングすることによって成形される。
【００１６】
図７は、図６に示された容器２０の開口２２と、該開口２２上に部分的に設置されたねじ付き蓋２６の断面図を示す。図５乃至図１０に示された実施例は、ねじ付き蓋２６を含んでいるが、以下にさらに述べられるように本発明は、ねじ付き開口２２と共にあるいは図示のねじを用いないで圧縮性ガスケットを利用する他の蓋に適用できる。図６に示されるように、容器２０の開口２２は、肩部分３４から傾斜シール面３０まで延びる。一つ以上の開口側ねじ３２が、容器の縦軸線と平行して設けられた開口２２の外面３４から突出する。開口側ねじ３２の上で開口２２は、ランド部分３６まで上記縦軸線に平行して延びる。
【００１７】
図６に示されたランド部分３６は、水平面（すなわち、上記縦軸線に対して垂直な面）から角度Ａで容器２０の内部の方へ延びる。図６に示された実施例では、角度Ａは略１５度である。しかしながら、角度Ａは、以下に述べられるように他の角度にすることができる。図６に示されたランド部分３６は、上方シール面に沿った平面３８を有する。容器が押出し吹込み成型プロセスによって成形されている場合、平面３８は、スピントリミング中に熱せられたナイフと接して形成される。以下に述べられるように、ランド部分３６の適当な角度は、材料、内圧、ガスケットの材料及び形状、容器２０及びねじ付き蓋２６に用いられる形状に基づいて変更するということを理解されよう。
【００１８】
図６に示された容器２０のランド部分３６は、成型プロセス中に成形される。ランド分部３６は、射出又は押出し吹込み成型プロセスの中でランド部分３６を含む型を用いて成形されることができることを理解されよう。代替的に、ランド部分３６は、開口２２に固定された別個の材料片で成形され、又は熱可塑性構造を成形するための他の方法で成形することができる。
【００１９】
図７に示されるように、蓋２６は、ガスケットライナー溝４１を有する上部４０と、縁部４２と、圧縮性ガスケット４４とを備える。図示の実施例では、縁部４２は、縁部４２の内面から突出する一つ以上の蓋側ねじ４６を有する。蓋側ねじ４６は、開口２２とねじ付き蓋２６が係合できるように開口側ねじ３２の形状に対応する。図示されるように、図７に示されたねじ付き蓋２６は、例えば、縁部４２がプラスチックで形成され、上部４０が金属で形成された組合せ蓋である。図７に示されたねじ付き蓋２６は、酸素浸透率を低くすると共に熱力学的性質を増すための金属製上部４０と、収縮適合性に適した蓋側ねじ４６を有するプラスチック製縁部４２とを用いて、プラスチック製開口側ねじ３０とより優れたかみ合いを提供する。代替的に、ねじ付き蓋２６は、ガスケットを有する多数の材料又は単一の材料（例えば、プラスチック）で成形することができる。
【００２０】
図７に示された圧縮製ガスケット４４は、プラスチゾルライナーである。しかしながら、当業者によって理解されるように、圧縮製ガスケット４４は、開口２２に対するシールを形成するのに適当な任意の圧縮性材料から成形することができる。図８に関して後述されるように、圧縮性ガスケット４４が容器の上方シール面３０に沿ってシールを形成できるように、圧縮性ガスケットは、十分な厚み及び弾性を有するべきである。また、圧縮性ガスケット４４は、ねじ付き蓋２６が適用される容器２０の上方シール面３０に通常見られる様々なでこぼこや切れ目に対して補いかつ順応するのに十分な厚み及び弾性を有するべきである。また、ランド部分３６の厚み及び弾性は、以下に述べられるように、予想される“ゆるみ”を考慮に入れるべきである。本発明の目的を達成するために必要な圧縮性ガスケット４４の厚み及び弾性は、過度の実験をすることなく当業者によって決めることができる。
【００２１】
ランド部分３６の形状は、以下にさらに述べられるように、ランド部分３６を成形するのに使用される材料、ランド部分３６の断面、ガスケットライナー溝の幅、圧縮性ガスケット４４を形成するのに使用される材料、圧縮性ガスケット４４を形成するのに使用される材料の厚み、ねじ付き蓋２６に適用される蓋のトルク及び他の変化する要素に基づいて異なる。さらに、図７に示された実施例に関し、ランド部分３６は、本明細書で述べられた本発明の目的を効果的に達せするために略１０度から２０度の範囲内で傾斜されることができるということを理解されよう。
【００２２】
添付の図５乃至図１０では、ランド部分３６の厚みは、容器２０の他の部分とほぼ同じである。代替的に、ランド部分３６は、容器２０の他の部分より厚く又は薄くしてもよい。しかしながら、容器２０の全体のサイズが大きくなるにつれて、ランド部分３６の厚みは同様に増すことが有益であるということを理解されよう。さらに、ランド部分３６の厚みは、ランド部分３６の全体に亘って変更することができ、例えば、以下に述べられるように、ねじ付き蓋２６が締められるときにランド部分３６が圧縮性ガスケット４４により容易に食い込むことができるようにランド部分３６を先細にすることができる。ランド部分３６は、例えば、圧縮性ガスケット４４と相互作用する付加的な面を設けるためのリブなどの付加的な特徴をさらに含むことができる。
【００２３】
図８は、ねじ付き蓋２６が開口２２に完全に締められた後の図７に示された容器２０及びねじ付き蓋２６を示す。ねじ付き蓋２６は、開口２２にしっかり締められていると、ランド部分３６は、圧縮性ガスケット４４と係合しかつかつ圧縮性ガスケット４４を加圧し、開口２２の上方シール面３０のランド部分３６に沿ってシールを形成する。圧縮性ガスケット４４の圧縮は、圧縮性ガスケット４４を形成するのに使用される材料の密度を増加することによって圧縮性ガスケット４４を通る酸素の浸透率を低下させ、それによって、気体の浸透の路をより複雑にする。従って、圧縮性ガスケット４４の酸素浸透率は、圧縮性ガスケット４４によって経験される圧縮量に直接的に相関関係にある。
【００２４】
図８に示されるように、ねじ付き蓋２６が開口２２に締められると、傾斜ランド部分３６は圧縮性ガスケット４４に食い込み、圧縮ガスケット４４はランド部分３６の周囲を包み込んでシールを形成する。ランド部分３６は、ガスケットライナー溝４１の幅を占めていないので、圧縮性ガスケット４４は、その半径方向の幅に沿って一様でない圧縮力を受ける。プラスチゾル材料から形成された圧縮性ガスケット４４を使用した場合、プラスチゾルは、一定の圧力が圧縮性ガスケット４４の幅に亘ってかかると緩む傾向があるので、図８に示されたランド部分３６の形状は、特に有益である。プラスチゾルは、一様でない圧縮力が圧縮性ガスケット４４の半径方向の幅に亘ってかかると、同様の傾向を示さない。さらに、図８に示されたランド部分３６の形状は、プラスチゾル圧縮性ガスケットがランド部分３６の周囲を包み込むのを許容し、それによって、ランド部分３６と圧縮性ガスケット４４の間のシールをさらに確実にする。仮に、ランド部分３６がガスケットライナー溝４１と同じ幅である場合、圧縮性ガスケット４４は、圧縮性ガスケット４４の半径方向の幅に亘って圧力を一定にかける平らな面の周囲を包み込まないので、このような包み込みは発生しない。
【００２５】
ひとたび、ねじ付き蓋２６が容器２０上に適所にあれば、容器２０は、厳しい熱処理にさらすることができる。例えば、図８に示された容器２０は、一般的に、容器２０及びその内容物が、５乃至４５分にわたっておよそ華氏２１０乃至２７０度に加熱され、レトルト容器の内圧が略４５乃至５０ポンド毎平方インチと高圧に増大される際に９０分と長い間上昇した温度に保たれ、そして温度及び内圧が周囲のレベルまで下げられるように１０乃至３０分にわたって冷やされるであろうレトルト処理にさらすことができる。
【００２６】
図９は、容器２０が上述のレトルト処理などの厳しい熱処理にさらされる時の図８に示す容器２０及びねじ付き蓋２６を示す。容器２０、ねじ付き蓋２６及び容器の内容物（図示せず）が加熱され、容器の内圧が増加されると、容器２０及びねじ付き蓋２６の内面に圧力がかかる。図９に示された矢印は、増加する内圧のせいで容器２０及びねじ付き蓋２６にかかる圧力を示す。図９に示されるように、圧力は容器２０及びねじ付き蓋２６の内面に沿って各面に垂直に押しつける。図示のように、加圧する圧力は、ランド部分３６を含む開口２２に沿って加えられるとともに、ねじ付き蓋２６の上部４０に加えられる。
【００２７】
本発明の容器２０及びねじ付き蓋２６は、厳しい熱処理の間中及びそのような処理の前後で、開口２２の上方シール面３０に沿って有効なシールを維持する。図９に示されるように、容器２０の内圧と外圧の圧力差が増すにつれて、圧力がねじ付き蓋２６の上部４０に加えられ、上部４０を開口２２から離れる方向に押す。しかしながら、上部４０が開口２２から離れる方向に押されると、上部４０が増加する内圧によって上方に押されると同時に内圧がランド分部３６に圧力を加えて、ランド分部３６を圧縮性ガスケット４４の中に押し付け、それによって、開口２２の傾斜シール面３０に沿って有効なシールを維持する。
【００２８】
図９に示されるように、厳しい熱処理は、熱可塑性容器２０を収縮させるかもしれない。当業者に理解されるように、この収縮によって、ねじ付き蓋２６を開口２２からゆるむ場合がある。“ゆるみ”は、開口側ねじ３２と傾斜シール面３０との間の距離が縮まるときに発生する。しかしながら、図９に関して上述されたように、増加した内圧によって生じた圧力がランド部分３６を圧縮性ガスケット４４の中に押し付け、“ゆるみ”を相殺し、有効なシールを維持する。
【００２９】
図１０は、ランド部分３６が水平面（例えば、上記縦軸線に対して垂直な面）から略２５度の角度に設けられている、本発明の代替的な実施例を示す。図１０に示されるように、ランド部分３６は、圧縮性ガスケット４４と係合しかつ圧縮性ガスケット４４を加圧し、開口２２の上方シール面３０に沿ってシールを形成する。ガスケットライナー溝４１の幅と圧縮性ガスケット４４は、図７乃至図１０において一定の幅であるが、幅がより狭い及び／又はより深い圧縮性ガスケット４４を使用する場合にランド部分３６の角度を大きくすることは有益であると考えられよう。
【００３０】
ある実施例において、商標登録Idealを使用したCrown,Cork and Sealから販売された４０ｍｍの圧縮性ガスケット４４を用いた場合、略２０乃至４５インチポンドでねじ付き蓋２６を締めることによって望ましいシールが形成されることがわかった。
【００３１】
本明細書中に記載されたこの好適実施例の種々の変形及び改良が当業者に明白であるということに留意されるべきである。このような変形及び改良は、本発明の精神及び範囲から逸脱しないでかつその付帯の利点を減らさないで行うことができる。従って、このような変形及び改良は、添付の特許請求の範囲に包含されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、拡大された容器及びねじ付き蓋を示す断面図である。
【図２】図２は、容器がシールされた、図１の容器及びねじ付き蓋を示す断面図である。
【図３】図３は、内圧がシールを減衰させる、図１の容器及びねじ付き蓋を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の容器を示す斜視図である。
【図５】図５は、スピントリミングプロセスを施される前の本発明の容器の断面図である。
【図６】図６は、本発明のスピントリミングプロセスを施された後の図５の容器の断面図である。
【図７】図７は、本発明の容器の開口と、プラスチゾルガスケットを有する組合せ（金属−プラスチック）蓋を示す断面図である。
【図８】図８は、容器がシールされた、図７の容器及び蓋を示す断面図である。
【図９】図９は、容器がシールされて内圧を受ける、図７の容器及び蓋を示す断面図である。
【図１０】図１０は、容器がシールされた、本発明の別の容器及び蓋を示す断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
2006523164.tif 000013
2006523164.tif 000014