JP2001322656A - 合成樹脂製キャップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】優れたガスバリア性を備える合成樹脂製キャッ
プを提供する。 【解決手段】天板３と、その周縁から垂下し内周面に容
器口部２に螺着される雌ねじ部８を備える筒状部４とを
備える。合成樹脂製キャップ１の内面側または外面側の
少なくとも一方の側に、アモルファス炭素、アモルファ
ス珪素または珪素酸化物の少なくとも１種からなる被覆
層１２を備える。少なくとも天板３の内面側に被覆層１
２を備える。天板３の内面側に被覆層１２を備え、被覆
層１２の上にシール材層１３を備える。または、天板３
の内面側にシール材層１３を備え、シール材層１３の上
に被覆層１２を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属製容器、ガラ
ス製容器またはポリエチレンテレフタレート等の合成樹
脂製容器の口部を密封する合成樹脂製キャップに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、清涼飲料等の飲料容器として用い
られる金属製容器、ガラス製容器またはポリエチレンテ
レフタレート等の合成樹脂製容器の口部を密封するため
に、合成樹脂製キャップが用いられている。

【０００３】前記合成樹脂製キャップは、タンパーエビ
デント（不正開封表示機能）キャップ、リップキャップ
等の形態で用いられ、ポリエチレン、ポリプロピレン等
のポリオレフィン類、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リエチレンナレフタレート等のポリエステル類、ポリス
チレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリアク
リレート、ポリアミド、アイオノマー等の合成樹脂によ
り形成されている。前記合成樹脂製キャップは、天板
と、その周縁から垂下する筒状部とを備え、該筒状部の
内周面に形成された雌ねじ部により、前記容器の口部に
形成された雌ねじ部に螺着される。かかる合成樹脂製キ
ャップによれば、前記容器の口部を液密に密封し、内容
物である清涼飲料等が該口部から漏出することを防止す
ることができる。

【０００４】ところで、合成樹脂は一般に炭酸ガス、酸
素ガス等の低分子ガスを透過する性質があるので、前記
合成樹脂製キャップはガスバリア性が低く、金属容器、
ガラス製容器等のガスバリア性を備える容器に装着する
と、該合成樹脂製キャップを介して容器の内外のガスが
透過する。この結果、炭酸飲料の場合には飲料に溶存し
ている炭酸ガスが前記合成樹脂製キャップから容器外に
散逸し、非炭酸飲料の場合には外部の酸素ガス等が前記
合成樹脂製キャップから容器内に浸透し内容物の品質を
劣化させることが懸念されるとの問題がある。

【０００５】また、ポリエチレンテレフタレート等の合
成樹脂製容器については、近年ガスバリア性を改良した
容器が種々提案されているが、前記合成樹脂製キャップ
をかかるガスバリア性を改良した合成樹脂製容器に装着
した場合にも前記と同一の問題が生じる。

【０００６】そこで、ガスバリア性を改良した合成樹脂
製キャップの開発が望まれる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の事情
に鑑み、優れたガスバリア性を備える合成樹脂製キャッ
プを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の合成樹脂製キャップは、天板と、その周
縁から垂下し内周面に容器口部に螺着される雌ねじ部を
備える筒状部とを備える合成樹脂製キャップにおいて、
内面側または外面側の少なくとも一方の側に、アモルフ
ァス炭素、アモルファス珪素または珪素酸化物の少なく
とも１種からなる被覆層を備えることを特徴とする。前
記アモルファス炭素は、ポリマー性を備えるポリマー性
アモルファス炭素でもよく、ポリマー性のない単なるア
モルファス炭素でもよい。

【０００９】前記構成の本発明の合成樹脂製キャップに
よれば、前記アモルファス炭素、アモルファス珪素また
は珪素酸化物が密度の高い三次元網目構造を形成するの
で、前記アモルファス炭素、アモルファス珪素または珪
素酸化物からなる前記被覆層により、ガスバリア性を著
しく高めることができる。また、本発明の合成樹脂製キ
ャップは、前記被覆層により、優れたガスバリア性と同
時に優れた耐薬品性及び耐熱性を得ることができる。

【００１０】本発明の合成樹脂製キャップは、内面側ま
たは外面側の少なくとも一方の側に前記被覆層が形成さ
れていればよいが、前記天板が前記容器の口部を閉塞す
るので、少なくとも前記天板の内面側に前記被覆層を備
えることが好ましい。

【００１１】また、本発明の合成樹脂製キャップは、前
記容器の口部を密封するために、前記天板の内面側にシ
ール材層を備え、該シール材層を介して該口部に圧着さ
れることが好ましい。前記シール材層を備える場合、本
発明の合成樹脂製キャップは、前記天板の内面側に前記
被覆層を備え、該被覆層の上にシール材層を備えていて
もよく、前記天板の内面側にシール材層を備え、該シー
ル材層の上に前記被覆層を備えていてもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、添付の図面を参照しながら
本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図
１は本実施形態の合成樹脂製キャップの一構成例を示す
説明的断面図であり、図２は図１示の合成樹脂製キャッ
プの天板の内面側の構成を示す説明的断面図であり、図
３及び図４は図１示の合成樹脂製キャップの製造方法を
示す説明的断面図である。

【００１３】図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す本実施形
態の合成樹脂製キャップ１は、ポリエチレンテレフタレ
ートボトル（以下、ペットボトルと略記する）の口部２
に螺着されるタンパーエビデントキャップであり、天板
３と、天板３の周縁から垂下する筒状部４と、開栓時に
破断する橋絡部５を介して筒状部４に接続される裾部６
とからなる。橋絡部５は筒状部４と裾部６とを接続する
複数の細いブリッジとして形成される。ただし、橋絡部
５は開栓時に容易に破断できる構成であればよくこれに
限定されるものではない。例えば、橋絡部５は筒状部４
と裾部６との境界部に連続した薄肉部として形成しても
よく、この場合には前記薄肉部に水平スコアーを設けて
もよい。

【００１４】筒状部４の内周面には、ペットボトル等の
容器口部２の外周面に形成された雄ねじ部７に螺着され
る雌ねじ部８が形成されている。また、裾部６は筒状部
４よりやや大径で、外周側に広がって形成されており、
容器口部２に螺着されたときに、容器口部２下方に設け
られた環状段部９に係合して抜け止めする鰭状の係止部
１０を内周面に備えている。また、筒状部４の外周面に
は、開栓・閉栓時の便を図るために、滑り止めのローレ
ット１１が形成されている。

【００１５】前記合成樹脂製キャップ１を、容器口部２
に装着するときには、図１（ｂ）に示すように、雌ねじ
部８を、容器口部２の外周面に備えられる雄ねじ部７に
螺合し、閉栓方向に回転させる。このとき、前記鰭状の
係止部１０は、裾部６側に撓んだ状態で環状段部９を乗
り越え、その後は容器口部２側に開いて環状段部９に係
合する。前記合成樹脂製キャップは、雌ねじ部８が雄ね
じ部７に螺合すると共に、天板３の裏面が容器口部２の
上端部に当接することにより、容器口部２を閉塞し密封
する。

【００１６】次に、前記ペットボトルを開栓するとき
は、合成樹脂製キャップ１を開栓方向に回転させる。す
ると、天板３及び筒状部４は、雌ねじ部８及び雄ねじ部
７に案内されて上方に移動するが、裾部６は係止部１０
が環状段部９に係合して抜け止めされているために上方
に移動することができない。この結果、橋絡部５が破断
されて、天板３及び筒状部４が着脱可能となり容器口部
２の密封が解除される。

【００１７】合成樹脂製キャップ１は、前記のようにし
て容器口部２の密封が解除された後、再び容器口部２に
取着したとしても、橋絡部５が破断されているので、前
記開栓の痕跡が残る。従って、不正に開封された場合に
は、その事実を表示する機能（タンパーエビデンス）が
得られるとの効果を奏することができる。

【００１８】合成樹脂製キャップ１は、ポリエチレン、
ポリプロピレン等のポリエステル類、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリエチレンナレフタレート等のポリエス
テル類、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレ
ート、ポリアクリレート、ポリアミド、アイオノマー等
の合成樹脂により形成することができ、ペットボトル等
の容器に充填された清涼飲料などの液体内容物が漏出し
ないように容器口部２を密封することができる。

【００１９】しかし、前記合成樹脂は、炭酸ガス、酸素
ガス等の低分子ガスを透過する性質があり、ガスバリア
性が低い。そこで、合成樹脂製キャップ１は、その内面
側または外面側の少なくとも一方の側、例えば図２
（ａ）に示すように内面側に、アモルファス炭素、アモ
ルファス珪素または珪素酸化物の少なくとも１種からな
る被覆層１２を備える。

【００２０】被覆層１２は、公知の方法により形成する
ことができ、密度の高い三次元網目構造を形成するの
で、ガスバリア性が高く、また優れた耐薬品性、耐熱性
を示す。合成樹脂製キャップ１は、被覆層１２を備える
ことによりガスバリア性が著しく高くなるので、炭酸飲
料の容器に装着された場合には飲料に溶存している炭酸
ガスの容器外部への散逸を防止でき、非炭酸飲料の容器
に装着された場合には容器外部からの酸素ガスの浸透を
防止して内容物の品質の劣化を防止することができる。
前記被覆層１２は、前記ガスバリア性を確保するため
に、３×１０^-3〜０．５μｍの厚さを備えることが好ま
しく、１×１０^-2〜０．２μｍの厚さを備えることがさ
らに好ましい。

【００２１】被覆層１２は、合成樹脂製キャップ１の内
面側または外面側のどちらか、或いは両方に設けられて
よいが、図１（ｂ）に示すように、合成樹脂製キャップ
１は天板３の内面側で容器口部２の端部に当接して、容
器口部２を閉塞するので、被覆層１２は天板３の内面側
に設けられていることが好ましい。

【００２２】このとき、合成樹脂製キャップ１は、容器
口部２を密封するために、天板３の内面側にエラストマ
ー等からなるシール材層１３を備え、シール材層１３を
介して該容器口部２に圧着されることが好ましい。前記
シール材層１３を備える場合、合成樹脂製キャップ１
は、図２（ｂ）示のように天板３の内面側に被覆層１２
を備え、被覆層１２の上にシール材層１３を備える構成
としてもよく、図２（ｃ）示のように天板３の内面側に
シール材層１３を備え、シール材層１３の上に被覆層１
２を備える構成としてもよい。シール材層１３は、被覆
層１２を設けた後または被覆層１２を設ける前に、天板
３の内面に溶融状態のエラストマー等を塗布することに
より形成することができる。

【００２３】被覆層１２を備える合成樹脂製キャップ１
を製造する方法としては、合成樹脂製キャップ１の原料
の合成樹脂平板のキャップ外面となる側または内面とな
る側に予め被覆層１２を形成しておく方法と、前記合成
樹脂平板から合成樹脂製キャップ１を形成した後、合成
樹脂製キャップ１の外面側または内面側に被覆層１２を
形成する方法とがあるが、合成樹脂製キャップ１形成時
に被覆層１２が損傷を受ける虞がないことから後者の方
法が適している。

【００２４】次に、合成樹脂製キャップ１に被覆層１２
を形成する方法について説明する。

【００２５】図３は、合成樹脂製キャップ１の外面側に
被覆層１２を形成する被覆層形成装置２１を示す図であ
り、被覆層形成装置２１は合成樹脂製キャップ１を収容
する密封可能な処理室２２と、処理室２２の外壁に備え
られたマイクロ波発生装置２３とからなる。また、処理
室２２には、図示しない真空ポンプに接続された排気管
２４と、図示しない原料ガスタンク等に接続された原料
ガス供給導管２５とが配設されている。

【００２６】合成樹脂製キャップ１はキャップ支持用フ
ラット板２６に載置され、図示しない開閉部から処理室
２２に出し入れされる。キャップ支持用フラット板２６
は合成樹脂製キャップ１の裾部６の外径よりもわずかに
大径の穴部２７を備え、合成樹脂製キャップ１は裾部６
を下にして穴部２７に載置される。尚、図３ではキャッ
プ支持用フラット板２６は合成樹脂製キャップ１が載置
される穴部２７を１個備えるだけであるが、複数備えて
いてもよい。

【００２７】被覆層形成装置２１により合成樹脂製キャ
ップ１に被覆層１２を形成するときには、まず、キャッ
プ支持用フラット板２６の穴部２７に合成樹脂製キャッ
プ１を前記のように載置して処理室２２に収容し、処理
室２２を密閉する。次に、図示しない真空ポンプを作動
させ、排気管２４を介して処理室２２内を排気して真空
にした後、原料ガス供給導管２５から被覆層１２の原料
ガスを供給する。そして、マイクロ波発生装置２３を作
動させて、所定のマイクロ波を照射することにより、合
成樹脂製キャップ１の外面側に被覆層１２を形成する。

【００２８】前記原料ガスとしては、被覆層１２がアモ
ルファス炭素である場合には、常温で気体または液体の
脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、含酸素炭化水素類、
含窒素炭化水素類等を使用することができ、具体的には
例えばエチレン、アセチレン、メタン、エタン、プロパ
ン、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン等
の炭素化合物を挙げることができる。前記炭素化合物
は、処理室２２内で前記マイクロ波を照射することによ
りポリマー性アモルファス炭素からなる被覆層１２を形
成する。

【００２９】また、被覆層１２がアモルファス珪素であ
る場合には、前記原料ガスとして、シラン、ジシラン化
合物類を好適に用いることができる。また、被覆層１２
が珪素酸化物である場合には、前記原料ガスとして、シ
ラン、ジシラン、テトラアルコキシシラン、ジアルコキ
シシラン化合物類を好適に用いることができる。

【００３０】前記原料ガスは、単独で用いてもよく、２
種以上混合して用いてもよい。また、前記原料ガスは、
アルゴン、ヘリウム等の希ガスで稀釈して用いてもよ
い。

【００３１】図４は、合成樹脂製キャップ１の内面側に
被覆層１２を形成する被覆層形成装置３１を示す図であ
り、被覆層形成装置３１はキャップ支持用フラット板３
２が天板３を下にした合成樹脂製キャップ１を裾部６で
係合させて支持する孔部３３を備え、処理室２２内で上
下動自在にされている以外は、図３に示す被覆層形成装
置２１と同一の構成を備えている。孔部３３は、上面側
の開口部が合成樹脂製キャップ１の裾部６の外径よりも
わずかに大径で、裾部６の外形に沿う形状を備えている
と共に、下面側の開口部が筒状部４の外径よりもわずか
に大径となっていることにより、合成樹脂製キャップ１
を前記の様に支持することができる。尚、図４ではキャ
ップ支持用フラット板２６は合成樹脂製キャップ１が支
持される孔部３３を１個備えるだけであるが、複数備え
ていてもよい。

【００３２】被覆層形成装置３１によれば、被覆層形成
装置２１と同一の作動により、合成樹脂製キャップ１の
内面側に被覆層１２を形成することができる。また、こ
のとき、処理室２２内でキャップ支持用フラット板３２
を上下動させることにより、合成樹脂製キャップ１の被
覆層１２が形成される部分と、原料ガス供給導管２５の
先端との位置を相対的に調整することができる。

【００３３】合成樹脂製キャップ１は、前述のように、
天板３の内面側で容器口部２を密封するので、少なくと
も天板３の外面側または内面側の容器口部２を覆う部分
に被覆層１２が形成されていればよく、筒状部４、裾部
６、雌ねじ部８等のガスバリア性に影響の少ない部分に
は被覆層１２を形成しなくてもよい。そこで、被覆層形
成装置２１，３１では、前記被覆層１２を形成しない部
分に適宜マスキングを施すようにしてもよい。

【００３４】尚、被覆層形成装置２１，３１では被覆層
１２を形成するために、処理室２２内に導入された原料
ガスにマイクロ波を照射するようにしているが、これに
替えて合成樹脂キャップ１の近傍に設けられた内部電極
と、処理室２２の外壁上に設けられた外部電極との間に
高周波電力を印加するようにしてもよい。前記高周波電
力を印加する方法によれば、前記原料ガスが前記炭素化
合物である場合には、ポリマー性の無いアモルファス炭
素からなる被覆層１２が形成される。

【００３５】また、アモルファス炭素、アモルファス珪
素または珪素酸化物の被膜を形成する装置の構成につい
ては、特表平８−５０９１６６号公報、特開平２−７０
０５９号公報、特開平８−５３１１７号公報、特開平８
−１７５５２８号公報等に詳細な記載があり、前記公報
記載の装置を適宜変形して本実施形態の被覆層１２の形
成のために用いることができる。

【００３６】本実施形態では、合成樹脂製キャップ１と
して図１示のタンパーエビデンスキャップの場合を例に
挙げて説明しているが、合成樹脂製キャップ１はこれに
限定されることなく、他の形状のタンパーエビデンスキ
ャップでもよく、リップキャップ等、他種のキャップで
あってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の合成樹脂製キャップの一構成例を示す
説明的断面図。

【図２】図１示の合成樹脂製キャップの天板の内面側の
構成を示す説明的断面図。

【図３】図１示の合成樹脂製キャップの製造方法を示す
説明的断面図。

【図４】図１示の合成樹脂製キャップの製造方法を示す
説明的断面図。

【符号の説明】

１…合成樹脂製キャップ、 ２…容器口部、 ３…天
板、 ４…筒状部、 ８…雌ねじ部、 １２…被覆層、
１３…シール材層。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】天板と、その周縁から垂下し内周面に容器
   口部に螺着される雌ねじ部を備える筒状部とを備える合
   成樹脂製キャップにおいて、 内面側または外面側の少なくとも一方の側に、アモルフ
   ァス炭素、アモルファス珪素または珪素酸化物の少なく
   とも１種からなる被覆層を備えることを特徴とする合成
   樹脂製キャップ。
2. 【請求項２】少なくとも前記天板の内面側に前記被覆層
   を備えることを特徴とする請求項１記載の合成樹脂製キ
   ャップ。
3. 【請求項３】前記天板の内面側に前記被覆層を備え、該
   被覆層の上にシール材層を備えることを特徴とする請求
   項２記載の合成樹脂製キャップ。
4. 【請求項４】前記天板の内面側にシール材層を備え、該
   シール材層の上に前記被覆層を備えることを特徴とする
   請求項２記載の合成樹脂製キャップ。