JP2003095293A - 合成樹脂製キャップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容器内圧上昇時においても高い密封性を維持
することができる合成樹脂製キャップを提供する。 【解決手段】 天板部２とその周縁から垂下した筒部３
とを備えたキャップ本体４の天板部２内面に、容器口部
２０内に嵌入される環状の内側シール突起１２と、容器
口部２０の開口端２０ｂに当接する環状の開口端シール
突起１３とが形成され、開口端シール突起１３が、キャ
ップ本体４に当接するまで拡径方向に曲げ変形するよう
にされ、内側シール突起１２が、最大外径が容器口部２
０の内径よりも大きくなるように形成され、かつ容器口
部２０内に嵌入可能となるように縮径方向に弾性変形で
きるようにされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容器口部に装着さ
れて該容器口部を閉止する合成樹脂製キャップに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の合成樹脂製キャップとしては、
ライナーを省いてキャップ本体にシール機能をもたせた
ライナーレスタイプのものがある。ライナーレスタイプ
のキャップとしては、天板部に、容器口部内に嵌入する
内側シール突起を形成したものが広く用いられている。
キャップが装着された容器を高温環境下（例えば直射日
光下に置かれた自動車内）に置いた場合などには、容器
内の温度が高くなり、容器内圧が上昇することがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の合成樹脂製キャ
ップでは、容器内の圧力が上昇すると、天板部が若干上
方に膨出変形し、これに伴ってキャップ上部が縮径する
ことにより、容器口部が縮径方向にわずかに曲げ変形す
ることがある。このため、この曲げ変形を原因としてキ
ャップと容器口部との間の密封性が低下するのを防ぐこ
とが要望されていた。本発明は上記事情に鑑みてなされ
たもので、容器内圧が高くなった場合でも、密封性の低
下を防ぐことができる合成樹脂製キャップを提供するこ
とを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の合成樹脂製キャ
ップは、天板部とその周縁から垂下した筒部とを備えた
キャップ本体の天板部内面に、容器口部内に嵌入される
環状の内側シール突起が形成され、天板部内面に、容器
口部の開口端に当接する環状の開口端シール突起が形成
され、この開口端シール突起が、この合成樹脂製キャッ
プを容器口部に装着する際に、容器口部によって、キャ
ップ本体に当接するまで拡径方向に曲げ変形するように
され、内側シール突起が、最大外径が容器口部の内径よ
りも大きくなるように形成され、かつ容器口部内に嵌入
可能となるように縮径方向に弾性変形できるようにされ
ていることを特徴とする。本発明の合成樹脂製キャップ
は、天板部の中央部に、外周部よりも薄い薄肉部が形成
され、この薄肉部が、内側シール突起より中央側に形成
された構成とすることができる。開口端シール突起は、
天板部から下方に延びる直立筒部と、この直立筒部から
スカート状に拡がる拡張筒部とを備えた構成とすること
ができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】図１および図２は、本発明の合成
樹脂製キャップの一実施形態を示すもので、ここに示す
合成樹脂製キャップ１は、円板状の天板部２とその周縁
から垂下する筒部３とからなるキャップ本体４の天板部
２内面に、容器口部２０内に嵌入される環状の内側シー
ル突起１２と、容器口部２０の開口端２０ｂ（特にその
外周縁部２０ｃ）に当接する環状の開口端シール突起１
３とが下方に向けて突出形成されて構成されている。図
中符号２１はキャップ１が装着される容器を示し、この
容器２１は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等
の合成樹脂やガラス等からなり、容器口部２０の外周に
雄ねじ部２２が形成され、雄ねじ部２２の下方に膨出段
部２３が形成されている。容器口部２０の開口端２０ｂ
は、ほぼ水平な面に沿うように平坦に形成されている。

【０００６】キャップ本体４の筒部３は、水平スコア６
によって、水平スコア６より上部の主部８と、ブリッジ
７によって該主部８の下端に連結されたタンパーエビデ
ンスリング部（ＴＥリング部と略記）９とに区画されて
いる。主部８の内壁面には容器口部２０の雄ねじ部２２
に螺合するネジ部１０が形成されている。ＴＥリング部
９の内壁面には、キャップ１を開栓する際に容器に係止
してＴＥリング部９の移動を阻止する複数の薄板状の係
止手段であるタブ１１が設けられている。このキャップ
１は高密度ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹
脂材料で形成されている。

【０００７】図２に示すように、内側シール突起１２
は、容器口部２０の内面を密封するためのもので、容器
口部２０内に嵌入した際に、容器口部２０の内周面２０
ａに当接するようになっている。内側シール突起１２
は、突出方向（下方）に向けて徐々に拡径しており、そ
の下部の最大外径部１２ａにおいて外径が最も大きくな
っている。この最大外径部１２ａの外径は、容器口部２
０の内径よりも大きくなるように設定されている。

【０００８】内側シール突起１２は、容器口部２０内に
嵌入可能となるように縮径方向に弾性変形できるように
されている。すなわち、図２中２点鎖線で示すように、
内側シール突起１２は、基部１２ｂにおいて、縮径方向
（先端１２ｃが径方向内方に移動する方向）に弾性的に
曲げ変形することができるようになっている。

【０００９】内側シール突起１２の突出長さＡは、１〜
５ｍｍ（好ましくは２〜４ｍｍ）とするのが好適であ
る。この突出長さＡが上記範囲未満であると、内側シー
ル突起１２が縮径方向に変形しにくくなり、容器口部２
０内に嵌入しにくくなる。また突出長さＡが上記範囲を
越えると、内側シール突起１２によって容器口部２０の
上部に加えられる押圧力が小さくなり、容器口部２０の
変形を防ぐ効果が低下する。

【００１０】内側シール突起１２の厚さＢは、０．５〜
２ｍｍ（好ましくは０．５〜１ｍｍ）とするのが好適で
ある。この厚さＢが上記範囲未満であると、内側シール
突起１２の剛性が低くなり、内側シール突起１２によっ
て容器口部２０に加えられる押圧力が小さくなり、密封
性を高める効果が低下する。また厚さＢが上記範囲を越
えると、内側シール突起１２が縮径方向に変形しにくく
なり、容器口部２０内に嵌入しにくくなる。

【００１１】鉛直方向（天板部２に対し垂直な方向）に
対する内側シール突起１２外面の傾斜角度Ｃは、５〜３
０度（好ましくは１０〜２０度）とするのが好適であ
る。この傾斜角度Ｃが上記範囲未満である場合または上
記範囲を越える場合には、内側シール突起１２によって
容器口部２０に加えられる押圧力が小さくなり密封性を
高める効果が低下するか、または内側シール突起１２が
容器口部２０内に嵌入しにくくなる。

【００１２】最大外径部１２ａの高さ位置は、最大外径
部１２ａと天板部２の距離Ｄが４ｍｍ以下（好ましくは
３ｍｍ以下）となるように設定するのが好適である。こ
の距離Ｄが上記範囲を越えると、内側シール突起１２に
よって容器口部２０の上部に加えられる押圧力が小さく
なり、容器口部２０の変形を防ぐ効果が低下する。

【００１３】最大外径部１２ａの外径Ｅは、２１．７４
〜２３．７４ｍｍ（好ましくは２１．９４〜２２．９４
ｍｍ）とするのが好適である。この外径Ｅが上記範囲未
満であると、内側シール突起１２によって容器口部２０
に加えられる押圧力が小さくなり、容器口部２０の変形
を防ぐ効果が低下する。また外径Ｅが上記範囲を越える
と、内側シール突起１２が容器口部２０内に嵌入しにく
くなる。

【００１４】最大外径部１２ａの外径と容器口部２０の
内径との差Ｆは、１ｍｍ以下（好ましくは０．１〜０．
６ｍｍ）とするのが好適である。この差Ｆが上記範囲未
満であると、内側シール突起１２によって容器口部２０
に加えられる押圧力が小さくなり、容器口部２０の変形
を防ぐ効果が低下する。また差Ｆが上記範囲を越える
と、内側シール突起１２が容器口部２０内に嵌入しにく
くなる。

【００１５】開口端シール突起１３は、容器口部２０の
開口端２０ｂ（特に外周縁部２０ｃ）を密封するための
もので、内側シール突起１２よりも径方向外方に形成さ
れ、天板部２の内面からほぼ鉛直下方に延びる円筒状の
直立筒部１３ａと、直立筒部１３ａの下端から斜め下方
に向けてスカート状に拡張した拡張筒部１３ｂとを有す
る。

【００１６】開口端シール突起１３の突出長さは、１〜
４ｍｍ（好ましくは１．５〜３ｍｍ）とするのが好適で
ある。直立筒部１３ａの長さは０．５〜３ｍｍ（好まし
くは１〜２ｍｍ）とするのが好適であり、厚さは０．１
〜１ｍｍ（好ましくは０．２〜０．５ｍｍ）とするのが
好適である。

【００１７】拡張筒部１３ｂの長さは、０．５〜３ｍｍ
（好ましくは１〜２ｍｍ）とするのが好適である。拡張
筒部１３ｂの厚さは、直立筒部１３ａの厚さよりも大き
く設定するのが好ましく、具体的には、０．２〜１．５
ｍｍ（好ましくは０．４〜１ｍｍ）とするのが好適であ
る。鉛直方向に対する拡張筒部１３ｂの傾斜角度は、２
０〜６０度とするのが好適である。

【００１８】開口端シール突起１３は、直立筒部１３ａ
の基端部１３ｃにおいて拡径方向に曲げ変形可能に形成
されている。直立筒部１３ａの内径は、容器口部２０の
外径よりも小さく設定される。拡張筒部１３ｂの下縁部
１３ｄの径は、容器口部２０の外径よりも大きく設定す
るのが好ましい。

【００１９】天板部２の中央部には、外周部２ａよりも
薄い薄肉部２ｂが形成されている。薄肉部２ｂは、内側
シール突起１２の基部１２ｂより中央側に形成されてい
る。薄肉部２ｂは円形とするのが好ましい。薄肉部２ｂ
の厚さＧは、０．５〜２．０ｍｍ（好ましくは１．０〜
１．５ｍｍ）とするのが好適である。この厚さＧが上記
範囲未満であると、薄肉部２ｂの強度が不十分となりや
すい。また厚さＧが上記範囲を越えると、薄肉部２ｂが
変形しにくくなり、密封性を高める効果が低下する。外
周部２ａと薄肉部２ｂとの間の段部２ｃの高低差Ｈは、
０．１〜１．０ｍｍ（好ましくは０．２〜０．８ｍｍ）
とするのが好適である。この高低差Ｈが上記範囲未満で
あると、外周部２ａが変形しやすくなり、天板部２の膨
出変形したときに内側シール突起１２が変位しやすくな
る。この高低差Ｈが上記範囲を越えると、材料コストが
かさむようになる。

【００２０】天板部２と筒部３との連設部分の内面側の
隅部１５には、この隅部１５を埋めるように、上方から
下方に向けてテーパー状に拡がる補強壁部１４が形成さ
れている。補強壁部１４は、天板部２と筒部３との連設
部分の剛性を高め、容器２１内圧上昇時における天板部
２の膨出変形を防ぐためのもので、その高さおよび幅
は、０．２〜２ｍｍ（好ましくは０．５〜１．８ｍｍ）
とするのが好適である。補強壁部１４は、キャップ本体
４と同じ材料から構成し、キャップ本体４と一体に形成
するのが好ましい。

【００２１】以下、本実施形態のキャップ１を容器口部
２０に装着する際のキャップ１の動作について図３およ
び図４を参照して説明する。キャップ１を容器口部２０
に巻き締めると、内側シール突起１２が容器口部２０内
に嵌入され、容器口部２０の内周面２０ａに隙間なく当
接する。

【００２２】内側シール突起１２が容器口部２０内に嵌
入される際には、内側シール突起１２が、基部１２ｂに
おいて、縮径方向（先端１２ｃが径方向内方に移動する
方向）に弾性的に曲げ変形する（図３を参照）。これに
よって内側シール突起１２は外径が小さくなり、容器口
部２０内に嵌入できるようになる。容器口部２０内に嵌
入された内側シール突起１２は、縮径方向に弾性変形し
た状態となるため、その弾性復元力によって、容器口部
２０には拡径方向への押圧力が加えられる。

【００２３】キャップ１の回転に従って、容器口部２０
の開口端２０ｂの外周縁部２０ｃは、開口端シール突起
１３の拡張筒部１３ｂの内面に当接し、上方への力を加
える（図３を参照）。容器口部２０によって拡張筒部１
３ｂに上方への力が加えられることにより、開口端シー
ル突起１３に拡径方向の力が加えられ、開口端シール突
起１３は、基端部１３ｃにおいて拡径方向に曲げ変形
し、先端側が径方向外方に移動する。

【００２４】図４に示すように、キャップ１をさらに回
転させると、開口端シール突起１３が拡径方向にさらに
曲げ変形し、先端部１３ｅがキャップ本体４（図示例で
は補強壁部１４）に当接する。この状態においては、開
口端２０ｂの外周縁部２０ｃにより直立筒部１３ａに斜
め上方に向けた押圧力が加えられるとともに、補強壁部
１４によって拡張筒部１３ｂに斜め下方に向けた抗力が
作用し、これによって開口端シール突起１３は、長さ方
向中間部において外方に湾出するようにわずかに曲げ変
形する。このため、開口端シール突起１３は、基端部１
３ｃにおいて外方に曲げ変形するとともに、長さ方向中
間部においても外方に曲げ変形することになる。従っ
て、開口端シール突起１３は、その弾性復元力によって
外周縁部２０ｃに押し付けられ、外周縁部２０ｃに隙間
なく当接し、容器口部２０を密封する。この際、開口端
シール突起１３が開口端２０ｂ全体でなく外周縁部２０
ｃを含む狭い範囲に当接するため、開口端シール突起１
３と開口端２０ｂとの接触面積が小さくなり、開口端シ
ール突起１３によって開口端２０ｂに加えられる力が外
周縁部２０ｃ付近に集中して作用する。以上の過程によ
りキャップ１が容器口部２０に装着されることによっ
て、容器２１は密封される。

【００２５】上記容器口部２０に装着したキャップ１を
開栓方向に回すと、ＴＥリング部９の内面に設けられた
多数のタブ１１が容器口部２０の膨出段部２３下端に係
止することから、キャップ本体４の主部８は回転に従っ
て上昇する一方、ＴＥリング部９は上方への移動が阻止
され、その結果、キャップの主部８とＴＥリング部９と
を連結している多数の細いブリッジ７に引張力が作用
し、これらブリッジ７が破断し、ＴＥリング部９が主部
８から切り離されてキャップ１が開栓される。

【００２６】本実施形態のキャップ１は、以下に示す効
果を奏する。 （１）一般に、内側シール突起を有するキャップでは、
容器内圧が上昇すると、天板部が上方に膨出変形し、こ
れに伴って内側シール突起の容器内面に対する押圧力が
低下し、容器内面との間に隙間ができやすくなる。また
天板部が膨出変形すると、これに伴ってキャップ上部が
縮径方向にわずかに変形するため、容器口部が縮径方向
に曲げ変形しやすくなり、開口端とキャップとの間に隙
間が生じやすくなる。このため、内側シール突起を有す
るキャップでは、容器内が高温となり容器内圧が上昇す
ると、密封性が低下しやすくなる。

【００２７】これに対し、本実施形態のキャップ１で
は、内側シール突起１２の最大外径が容器口部２０の内
径よりも大きく、かつ内側シール突起１２が縮径方向に
弾性変形できるようにされているので、容器内圧の上昇
により天板部２が膨出変形した場合でも、内側シール突
起１２の弾性復元力によって、内側シール突起１２の容
器内面に対する押圧力を高く維持することができる。ま
た開口端シール突起１３によって容器口部２０に縮径方
向の力が加えられるにもかかわらず、内側シール突起１
２の弾性復元力によって、容器口部２０の縮径方向の曲
げ変形を防ぐことができる。従って、容器口部２０とキ
ャップ１との間に隙間が生じるのを防ぎ、優れた密封性
を得ることができる。

【００２８】（２）キャップ１では、天板部２の中央部
に、外周部２ａよりも薄い薄肉部２ｂが形成されている
ので、容器内圧が上昇した時に、外周部２ａに比べ、薄
肉部２ｂが膨出変形しやすくなる。薄肉部２ｂの膨出変
形によって容器内圧は低下するため、外周部２ａの変形
を抑制することができる。この薄肉部２ｂは、内側シー
ル突起１２の基部１２ｂより中央側に形成されているた
め、外周部２ａに形成された内側シール突起１２が、天
板部２の膨出変形に伴って変位するのを防ぐことができ
る。このため、容器内周面２０ａに対する内側シール突
起１２の押圧力を高く維持することができる。従って、
容器内圧上昇時において、密封性を高く維持することが
できる。

【００２９】（３）天板部２内面に、容器口部２０の開
口端２０ｂ（特に外周縁部２０ｃ）に当接する環状の開
口端シール突起１３が形成され、開口端シール突起１３
が、キャップ１を容器口部２０に装着する際に、容器口
部２０によってキャップ本体４に当接するまで拡径方向
に曲げ変形するようにされているので、開口端シール突
起１３が弾性復元力によって開口端２０ｂ（特に外周縁
部２０ｃ）に強く押し付けられた状態で、容器口部２０
が密封される。従って、容器内圧上昇によって天板部２
が膨出変形した場合においても、開口端シール突起１３
により開口端２０ｂ（特に外周縁部２０ｃ）を確実にシ
ールし、密封性を維持することができる。

【００３０】（４）開口端シール突起１３が、天板部２
から下方に延びる直立筒部１３ａと、直立筒部１３ａか
らスカート状に拡がる拡張筒部１３ｂとを備えた構成と
したので、キャップ１の装着過程においては、開口端２
０ｂがスカート状に傾斜した拡張筒部１３ｂの内面に当
接してこれを押し上げることにより、開口端シール突起
１３に拡径方向の力が加えられる。このため、開口端シ
ール突起１３を確実に拡径方向に曲げ変形させることが
できる。よって、開口端シール突起１３が逆方向（縮径
方向）に変形することにより開口端シール突起１３と開
口端２０ｂとの間の密着性が低下するのを防ぐことがで
きる。従って、より優れた密封性向上効果を得ることが
できる。

【００３１】（５）天板部２と筒部３との連設部分の内
面側の隅部１５に、隅部１５を埋めるようにテーパー状
に拡がる補強壁部１４が形成されているので、上記連設
部分の剛性を高め、天板部２の膨出変形を防ぐことがで
きる。このため、容器２０内が高温となることなどによ
り容器２０内の圧力が上昇した場合においても、容器口
部２０が縮径方向に曲げ変形するのを未然に防ぎ、高い
密封性を維持することができる。

【００３２】なお、タンパーエビデンスリング９の係止
手段は、上記実施形態におけるタブ１１に限定されるこ
となく、例えば本出願人が既に出願している特願平８−
４６４４５号に記載されているウィングとビードを含む
タイプや、特願平６−２２８５１４号、同６−２４６６
１９号、同６−２７５４１５号、同６−３０７８０４
号、同６−３１３８３７号、同７−８４３１５号、同７
−１０９８５０号に記載されている容器側の係止爪とタ
ンパーエビデンスリング側の係止突起とを組み合わせた
係止手段を採用してもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の合成樹脂
製キャップは、以下の効果を得ることができる。 （１）内側シール突起の最大外径が容器口部の内径より
も大きく、かつ内側シール突起が縮径方向に弾性変形で
きるようにされているので、容器内圧の上昇により天板
部が膨出変形した場合でも、内側シール突起の弾性復元
力によって、内側シール突起の容器内面に対する押圧力
を高く維持することができる。また内側シール突起の弾
性復元力によって、容器口部の縮径方向の曲げ変形を防
ぐことができる。従って、容器口部とキャップとの間に
隙間が生じるのを防ぎ、優れた密封性を得ることができ
る。 （２）天板部の中央部に、外周部よりも薄い薄肉部を形
成し、この薄肉部を、内側シール突起より中央側に形成
することによって、容器内圧が上昇した時に、外周部に
比べ、薄肉部が膨出変形しやすくなる。このため、外周
部に形成された内側シール突起が、天板部の膨出変形に
伴って変位するのを防ぐことができる。従って、容器内
圧上昇時において、容器内面に対する内側シール突起の
押圧力を高く維持し、優れた密封性を得ることができ
る。 （３）天板部内面に、容器口部の開口端（特に外周縁
部）に当接する開口端シール突起を形成し、開口端シー
ル突起を、キャップ本体に当接するまで拡径方向に曲げ
変形できるように構成することによって、開口端シール
突起が弾性復元力によって開口端（特に外周縁部）に強
く押し付けられた状態で、容器口部を密封することがで
きる。従って、容器内圧上昇によって天板部が膨出変形
した場合においても、開口端シール突起により開口端
（特に外周縁部）を確実にシールし、密封性を維持する
ことができる。

【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実施形態
を示すキャップを示す断面図である。

【図２】 図１に示す合成樹脂製キャップの一部を拡
大した断面図である。

【図３】 図１に示す合成樹脂製キャップを容器口部
に装着する過程を示す工程図である。

【図４】 図１に示す合成樹脂製キャップを容器口部
に装着する過程を示す工程図である。

【符号の説明】

１・・・キャップ、２・・・天板部、２ａ・・・外周部、２ｂ・・・
薄肉部、３・・・筒部、４・・・キャップ本体、１２・・・内側
シール突起、１２ａ・・・最大外径部、１３・・・開口端シー
ル突起、１３ａ・・・直立筒部、１３ｂ・・・拡張筒部、１４
・・・補強壁部、２０・・・容器口部、２０ｂ・・・開口端、２
１・・・容器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E084 AA04 AA12 AA25 BA01 CA01 CC04 CC05 DA01 DB02 DB12 DC04 DC05 FA09 FB01 GA04 GB04 HA05 HB02 HC03 HD03 HD04 KA13 LB02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 天板部（２）とその周縁から垂下した
   筒部（３）とを備えたキャップ本体（４）の天板部内面
   に、容器口部（２０）内に嵌入される環状の内側シール
   突起（１２）が形成された合成樹脂製キャップであっ
   て、 天板部内面に、容器口部の開口端（２０ｂ）に当接する
   環状の開口端シール突起（１３）が形成され、この開口
   端シール突起が、この合成樹脂製キャップを容器口部に
   装着する際に、容器口部によって、キャップ本体に当接
   するまで拡径方向に曲げ変形するようにされ、 内側シール突起は、最大外径が容器口部の内径よりも大
   きくなるように形成され、かつ容器口部内に嵌入可能と
   なるように縮径方向に弾性変形できるようにされている
   ことを特徴とする合成樹脂製キャップ（１）。
2. 【請求項２】 天板部の中央部に、外周部（２ａ）よ
   りも薄い薄肉部（２ｂ）が形成され、この薄肉部が、内
   側シール突起より中央側に形成されていることを特徴と
   する請求項１記載の合成樹脂製キャップ。
3. 【請求項３】 開口端シール突起は、天板部から下方
   に延びる直立筒部（１３ａ）と、この直立筒部からスカ
   ート状に拡がる拡張筒部（１３ｂ）とを備えていること
   を特徴とする請求項１または２記載の合成樹脂製キャッ
   プ。