JP2006027663A - 高温開栓性が改良された耐熱ライナー及びこの耐熱ライナーを備えたボトル用キャップ - Google Patents

Abstract

【課題】不正開栓を確実に防止するとともに、開栓トルクを適正なものにした高温開栓性が改良された耐熱ライナー及びこの耐熱ライナーを備えたボトル用キャップを提供する。
【解決手段】耐熱ライナー１は、雄螺旋を備えたボトル口１２に螺着するとともに、端部縁にブリッジ１５を介してタンパーエビデントバンド１６を備えるキャップ基材に樹脂コーティングを施してなるボトル用キャップに適用するもので、ポリプロピレン（ＰＰ）等の熱可塑性樹脂あるいは該熱可塑性樹脂を主体とする組成物で構成し、キャップ本体の天面壁内側に非接合状態で配置する支持層と、１２０°Ｃ中で圧縮付加をかけた後における圧縮永久歪みが８５％以下のエラストマーで構成し、ボトル口側に配置する機能層とを積層してなる。前記支持層の厚みを全体の厚みの４．０〜５０．０％とし、かつ、支持層のキャップ天面壁側に位置する表面を、表面粗度が２．０〜３５０μｍの粗面となした。
【選択図】図１

Description

本発明は、雄螺旋を備えたボトル口に螺着するとともに、端部縁にブリッジを介してタンパーエビデントバンドを備えた飲料用ボトルなどに使用する耐熱ライナー及びこの耐熱ライナーを備えたボトル用キャップに係り、特に、温めて飲用する内容物を収容する樹脂コーティングを施したボトルのキャップに適用すると好適なものに関する。

なお、本発明において、「接合」とは、耐熱ライナーの支持層と機能層、あるいはこれらの構成部材どうしを分離しにくくし一体化することをいい、「非接合」とは、耐熱ライナーの支持層と機能層、あるいはこれらの構成部材どうし又は支持層とキャップ本体の天面壁内面とを分離可能に重ね合わせることをいい、また、ライナーを構成する支持層、機能層あるいはこれらの構成部材の「厚み」とは、ボトル口縁部のシール（トップシールとサイドシール）に関与する部分の厚みである。さらに、同じく表面粗度は、ＪＩＳＢＯ６０１、１９９４年度規格のＲｚ（１０点平均粗さ）によるものである。

従来の飲料用ボトルには、端部縁にブリッジを介してタンパーエビデントバンドを備え、天面壁の内側にライナーを配置したピルファープルーフキャップを螺着したものがある。そして、この飲料用ボトルは、内容物の充填工程において、殺菌のため高温にした後にさらに加熱殺菌処理（レトルト殺菌）を行うものであり、このレトルト殺菌（蒸気殺菌，ハイレトルト殺菌を含む）では、殺菌効果及び作業効率の点で、１００°Ｃ以上で短時間に行うことが好ましい。このボトル用キャップのライナーは、近年、柔軟性、弾力性を有し、圧縮永久歪みが小さく、良好な巻締特性や良好な開栓特性を有し、耐圧性にも優れたものとして熱可塑性のエラストマーを用いた単層式のものが提案されている（特許文献１）。

特開２００１−２６１０５４号公報

上記従来のエラストマーの単層式ライナーを用いたピルファープルーフキャップは、エラストマーに他の組成物を付加して耐レトルト性を高めようとしているが、１００°Ｃ以上のレトルト殺菌を施した後に常温に戻すと、エラストマー本来の優れた特性が変化し、ライナーの圧縮永久歪み特性が不適なものとなってしまい、レトルト後の耐圧性の不良（内容物の漏れ）が発生する場合がある。また、開栓時における不正開栓指標であるＬＢ角度（リーク・ブレーク角度）特性が不良となり、ボトル口との螺合を解く際に、タンパーエビデントバンドとの境界に設けられたブリッジが切れる前に密閉状態が解除され、不正開栓を防止することができない（表２の比較例４を参照）という問題が起こりやすく、この従来のライナーは十分な実用性を有するとはいえないものであった。

なお、前記ＬＢ角度とは、螺旋を解く方向にキャップを回転したときに、ライナーによって密閉されていたボトル内部の密閉状態が解除される回転角度であるＬ角度（リーク角度）と、同じく螺旋を解く方向にキャップを回転したときに、タンパーエビデントバンドとキャップ本体とを連繋するブリッジが破断し始める回転角度であるＢ角度（ブレーク角度）とを比較するためのものである。そして、このＬＢ角度特性が不良（Ｌ角度がＢ角度より小さい）になると、前述のようにタンパーエビデントバンドが切れる前に容器の密閉状態が解除してしまい、不正開栓を防止することができないことになる。なお、前述のＬＢ角度特性の不良となる原因は、レトルト殺菌時に熱を加えることにより、単層のエラストマーの圧縮変形歪み特性が悪化することにより、ボトル口に対する側方からのシール作用（以下、サイドシールという）が低下するためである。そして、サイドシールが低下すると、螺合を解く方向に回転しボトル口からキャップが上昇し、ボトル口に対して垂直方向のシール作用（以下、トップシールという）が漸次無効化するとともに、該サイドシールでシール作用を維持することができず、直ちにリークしてしまう。

そして、エラストマーのみで構成したライナーのもつ、ＬＢ角度特性の前記問題を解決するには、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）のうちから選択した熱可塑性樹脂あるいは該熱可塑性樹脂を主体とする組成物で構成し、キャップ本体の天面壁内側に非接合状態で配置する支持層と、エラストマーからなる、ボトル口側に配置する機能層と、を積層して構成するライナーが有効である。このライナーを適用したボトルキャップは、巻締特性、高温加熱処理後の耐圧性に優れ、リーク・ブレーク角度は、リーク角度がブレーク角度より大きく、不正開封を防止し得るものであるが、前記熱可塑性樹脂あるいは該熱可塑性樹脂を主体とする組成物で構成した支持層とキャップ天面壁内側間は温度が上がると滑りにくいという性質があり、この滑りにくいことによって、キャップ開栓に必要な前記トルクが大きくなって、開栓しにくいという問題がある。特に、６０°Ｃ程度に温めて内容物を飲用するボトルに適用するとより一層、前記開栓に必要なトルクが大きくなるという問題があった。

本発明は、上記問題を解消することを課題とし、特に、ライナー材であるポリマ−（エラストマー）を特殊な材料を使用するか、特殊な組成にして改質することなく、ライナーの厚み方向の構成を組み合わせることにより、該課題を解消した、１００°Ｃ以上のレトルト殺菌（加熱処理）に適し、かつ温めて飲用する内容物を収容する樹脂コーティングしたボトルのキャップに適用しても開栓し易い耐熱ライナー及びボトル用キャップを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の高温開栓性が改良された耐熱ライナーに係る発明は、雄螺旋を備えたボトル口に螺着するとともに、端部縁にブリッジを介してタンパーエビデントバンドを備えるキャップ基材に樹脂コーティングを施してなるボトル用キャップのライナーであって、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）のうちから選択した熱可塑性樹脂あるいは該熱可塑性樹脂を主体とした組成物で構成し、キャップ本体の天面壁内側に非接合状態で配置する支持層と、１２０°Ｃ中で圧縮付加をかけた後における圧縮永久歪みが８５％以下のエラストマーで構成し、ボトル口側に配置する機能層とを積層してなり、前記支持層と前記機能層は、単一層の構成部材、あるいは複数層の構成部材を積層して構成し、複数層の前記構成部材で構成する場合には、前記支持層の各構成部材は同一又は異なる熱可塑性樹脂あるいは該熱可塑性樹脂を主体とした組成物を用いる一方、前記機能層は、同一又は異なるエラストマーを用い、支持層の厚みを全体の厚みの４．０〜５０．０％にするとともに、支持層のキャップ天面壁側に位置する表面を、表面粗度が２．０〜３５０μｍの粗面となしたものである。

また、請求項２に記載の高温開栓性が改良された耐熱ライナーを備えたボトル用キャップに係る発明は、雄螺旋を備えたボトル口に螺着するとともに、端部縁にブリッジを介してタンパーエビデントバンドを備えたキャップ基材に樹脂コーティングを施してなるキャップ本体と、このキャップ本体の天面壁内側に、請求項１に記載の耐熱ライナーを、支持層が天面壁内側に対して非接合状態となるように配置したものである。

また、請求項３に記載の高温開栓性が改良された耐熱ライナーを備えたボトル用キャップに係る本発明は、請求項２に記載の発明の構成に加えて、キャップ本体の天面壁近傍の側部内側に、耐熱ライナーの周縁が係止しうる突起を設けたものである。

以上説明したように、請求項１に記載の本発明の高温開栓性が改良された耐熱ライナーは、樹脂コーティングを施してなるボトル用キャップに適用すると、巻締特性及び高温加熱処理後の耐圧性に優れ、また、機能層を支持層で支持することによって、開栓時において螺合が解かれる方向に回転するキャップが上昇する際に、機能層のボトル口に対するサイドシール作用を長く維持し得るので、リーク角度がブレーク角度より確実に大きくなり、不正開封を確実に防止し、また温めて飲用する内容物を収容するボトルキャップに適用しても開栓トルクの大きさが適正なものとなるという効果を奏する。

また、請求項２に記載の本発明の高温開栓性が改良された耐熱ライナーを備えたボトル用キャップは、巻締特性及び高温加熱処理後の耐圧性に優れ、また、機能層を支持層で支持することによって、開栓時において螺合が解かれる方向に回転するキャップが上昇する際に、機能層のボトル口に対するサイドシール作用を長く維持し得るので、リーク角度がブレーク角度より大きくなり、不正開封を確実に防止し、また温めて飲用する内容物を収容するボトルキャップに適用しても開栓トルクの大きさが好適であるという効果を奏する。

また、請求項３に記載の本発明の高温開栓性が改良された耐熱ライナーを備えたボトル用キャップは、請求項２に記載の発明の効果に加えて、突起によって係止されたライナーはキャップ本体の天面壁内側位置に確実に保持されるので、キャップの閉栓作業を容易に行うことができるという効果を奏する。

次に、本発明に係る耐熱ライナーの好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。ここにおいて、図１は本発明のライナーの縦断面図、図２は比較例であるエラストマーを用いた単層式ライナーの縦断面図である。

図１に示すように、ライナー１は、熱可塑性樹脂であるポリプロピレン（以下、ＰＰという）を押出成形により、一面を表面粗度２４μｍの粗面２ａに成形するとともに、厚み０．２ｍｍの構成部材であるシート材となした支持層２と、スチレン系エラストマーＡ（以下、ｓｔ−エラストマーＡという）を押出成形により厚さ０．８ｍｍの構成部材であるシート材となし、これら前記支持層２と機能層３とを、前記粗面２ａとは反対側面が前記機能層３側に重ね合わすようにして、共押出成形にて接合状態で積層してなる積層シート材を所定の形状に裁断してなる。前記支持層２の厚み（０．２ｍｍ）は、ライナー１の厚み（１．０ｍｍ）の２０％とする。また、前記積層シート材の作成にあたっては、支持層２用シート材の押出成形を東芝製ＳＥＳ４５ＣＶ押出機（４５φＥＸＴ）を使用して、また機能層３用シート材の押出成形を東芝製、ＳＥＳ６５ＣＶ押出機（６５φＥＸＴ）を使用して同時に押出を行い、マルチマニホールドダイ（９００ｍｍ巾）にて前記各シート材を適度に溶融した状態で延展し重ねて排出し、縦方向に３本配置したポリッシングロ−ル（中間ロール表面が凸凹のエンボスロール）にて厚みを調整し、速度３ｍ／ｍｉｎで引き取ることによって平坦な接合状態の積層シートを得る。また、支持層２の表面粗化は、マルチマニホールドダイ出口で挟み、支持層２側のエンボス化されたポリッシングロールを用いて成形する。

上記支持層２を構成する熱可塑性樹脂の前記ＰＰは、ビカット軟化温度が１５２°Ｃで、かつ曲げ弾性率が１２００ＭＰａである。ここで、前記ビカット軟化温度（°Ｃ）とは、耐熱性を示し、また、前記曲弾性率（ＭＰａ）は、素材の柔らかさ、硬さを示すものである。そして、本発明の支持層２にあっては、ビカット軟化温度が１００°Ｃ以上が必要であって、この温度より低いと、耐熱性が低すぎ１００°Ｃ以上のレトルト殺菌に耐えることができない。曲げ弾性率は５０〜３３００ＭＰａの範囲が好適であり、ビカット軟化温度が１００°Ｃ以上で５０ＭＰａより小さい樹脂はなく。また、３３００ＭＰａより大きいと硬すぎてライナーとしては使用しづらい。

本願発明の支持層２の、後述するキャップ１０の天面壁１３（図３参照）の内側に非接合状態で当接する表面粗面２ａの粗度（Ｒｚ）は、２．０〜３５０μｍの範囲が好適である。そして、前記キャップ１０及びボトル１２は、ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂等でコーティングされており、この樹脂コーティングが施された前記キャップ天面壁１３内側と前記粗面２ａとが接すると、適度に密着性が低減して両者間の摩擦が低減し、すべりやすくなる。前記粗面２ａの表面粗度が２．０μｍよりも小さい場合は、天面壁１３とライナー１の支持層２とが密着状態となって滑りにくく、ボトルを６０°Ｃに温めた状態でのキャップ１０の開栓トルクが、好適範囲である２．０Ｎ・ｍより大きくなってしまい、また、３５０μｍよりも大きい場合は、天面壁１３内側と支持層２間に隙間が生じ、密閉性に問題がでるものである。

上記エラストマーは、力を加えれば変形し、力を除くと元に戻りやすい性質をもつ高分子物質であって、元に戻ろうとする現象は、エラストマー中に存在する架橋点あるいは分子の絡み合い点の間が伸ばされて元の安定形に復元しようとするゴム弾性から起こることによるものである。また、エラストマーには、架橋ゴムと熱可塑性エラストマーがあるが、リサイクル性と比較的高温に耐えるものがよい点を考慮すれば、熱可塑性のスチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、アミド系エラストマー、塩化ビニ−ル系エラストマーが好ましい。なお、食品を用途にする場合は、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、シリコン系エラストマー等を主体としたエラストマーが適している。そして、本実施形態では、機能層３に前記スチレン系エラストマー（ｓｔ−エラストマーＡ、ｓｔ−エラストマーＢ）を用いる。

前記機能層３を構成するｓｔ−エラストマーＡは、１２０°Ｃ中で２２時間、圧縮付加をかけた後における圧縮永久歪みが５８％の特性を有する。ここで、前記圧縮永久歪み（％）とは、ある温度で圧力をかけて圧縮した後に該圧力を開放し、全圧縮量に対しどの程度（％）歪量が永久残留するかを示す。そして、この歪みは、前記圧縮変形状態中の温度が高く又時間が長いほど大きく、圧縮前の状態に戻りにくくなるものである。本発明では、この永久変形歪みが８５％以下であることが好ましく、これを越えるものは、閉栓後のシール性が不十分となる。

なお、上記ライナー１は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、支持層２あるいは機能層３は、上記のように一層ずつではなく、それぞれ２層以上の構成部材たるシート等の成形体を前記押出成形のほか、射出成形、圧縮成形等の注型成形で溶融してなる接合状態あるいは非接合状態で積層したものであってもよい。この場合、支持層２は、ボトル口に対応する部分において、前記各シートの合計厚みが、全体の厚み（ライナー１、すなわち支持層２と機能層３を合計した厚み）の４〜５０％の範囲をもつものが好適であり、前記４％より薄いと、機能層３を支持してその特性を維持する作用が小さすぎ、また前記５０％より厚いと、閉栓時の巻締特性が不良となる。

また、ライナーの形状は、上記のように円板状に限らず、図７（縦断面図）に示すような、リング状で外面を粗面２２ａとなした支持層２２と円板状の機能層２３とを積層してなるライナー２１、図８（縦断面図）に示すような、円板状で外面を粗面３２ａとなした支持層３２とボトル口縁に対応する部位に凹部を有する機能層３３とを積層してなるライナー３１、図９（縦断面図）に示すような、円板状で外面を粗面４２ａとなした支持層４２とボトル口外縁に対応する部位に中心に向かうアール状の傾斜面を備えた凹部を有する機能層４３とを積層してなるライナー４１、図１０（縦断面図）に示すような、円板状で外面を粗面５２ａとなした支持層５２とボトル口内縁に対応する部位に外周面に向かうアール状の傾斜面を備えたリング状の凹部を有する機能層５３とを積層してなるインサイドシール型のライナー５１、図１１（縦断面図）に示すような、円板状で外面を粗面６２ａとなした支持層６２とこの支持層６２より厚いリング状の機能層６３とを積層してなるライナー６１、図１２（縦断面図）に示すような、キャップ本体の天面壁側に凹面を有するほぼ円板状で外面を粗面７２ａとなした支持層７２とこの支持層７２より厚い円板状の機能層７３とを積層してなるライナー７１、図１３（縦断面図）に示すような、キャップ本体の天面壁側とは反対側に凸面を有するほぼ円板状で外面を粗面８２ａとなした支持層８２とリング状で前記支持層８２の凸面に嵌合するリング状の機能層８３とを積層してなるライナー８１等の他の形状を有するものであってもよい。

また、前記支持層２を形成する熱可塑性樹脂は、前記ポリプロピレン（ＰＰ）の他に、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、あるいはこれらを主成分としたコポリマー、またはこれらにゴム等を配合した一種又は複数種からなる熱可塑性樹脂から選択する。

次に、上記ライナー１を用いた本発明のキャップの実施形態を、図３及び図４に基づいて説明する。ここにおいて、図３はキャップの一部を縦断した正面図、図４はボトル口を閉栓した状態を示す一部を縦断した正面図、図５は突起部分の拡大図、図６は突起部分の縦断面図である。

図３及び図４に示すように、キャップ１０は、内部に飲料物を充填する、アルミ製基材にポリエステル樹脂をコーティングしてなるアルミ製のボトル本体の、雄螺旋１１ａ及びあご部１１ｂを設けたボトル口１２に嵌合しうるものであって、天面壁１３から筒状のスカート壁１４を垂下し、このスカート壁１４端に、ミシン目状のスコアを繋ぐブリッジ１５を介してタンパーエビデントバンド１６を設けるとともに、前記天面壁１３近傍のスカート壁１４内面に複数の突起１７を突設し、前記ボトル本体と同様にアルミ製キャップ基材にエポキシ樹脂をコーティングしてなるキャップ本体１８と、その周縁を前記各突起１７に係止させることによって、前記キャップ本体１８の前記天面壁１３内側に支持層２側が当接するように配置した上記ライナー１とから構成するものである。このライナー１は、前記突起１７にライナーの周縁の複数箇所を係止させ、天面壁１３内側に非接合状態で接している。

図５及び図６に示すように、突起１７は、天面壁１３近傍のスカート壁周囲に所定間隔を置いて複数設けるもので、それぞれは鉤型に切り込み１７ａを入れ、この切り込み１７ａで形成された三角形部分をキャップ内側に押し込んで折曲させて形成する。このように突起１７を形成すると、突起１７外縁部と切り込み１７ａ内縁部間に空隙が形成される。

以上のように構成したキャップ１０は、ボトル本体に内容物として温めて飲用する飲料物を充填するとともに、窒素ガスを入れ内圧を外圧より高くした後に、ボトル口１２に嵌合し、閉蓋する為の巻締装置（図示せず）のプレッシャーブロックにて、天面壁１３を上方より押さえるとともに、同じくスレッドロールにて、側部１４をボトル口１２の雄螺旋１１ａに沿ってなぞりながら押し付けて巻き締めることにより、天面壁１３内側のライナー１を圧接させ、かつ側部１４を変形して、ボトル口１２の雄螺旋１１ａにならった雌螺旋を形成するとともに、タンパーエビデントバンド１６の先端縁（図３及び図４では下端縁）を、ロックロールにてあご部１１ｂの外形にならって内側に湾曲させる。前記窒素ガスは、ボトル内側を高圧にし、へこみにくくすることによって、例えば、自動販売機の販売時における落下衝撃を受けてもボトル形状が崩れないようにするためのものである。このようにして、キャップ１０をボトル口１２に螺着状態で装着したボトルは、レトルト等の加熱殺菌装置にて、約１２２°Ｃで３０分レトルト殺菌する。そして、前記キャップ１０は、開栓に際して螺旋を解く方向に回転させると、天面壁１３内側に対してライナー１の支持層２が滑って摺動し、キャップ１０の雄螺旋１１ａとボトル口１２の雌螺線の螺合が解け始め、回転角度が５５度回転したところで、スカート壁１４とタンパーエビデントバンド１６間のブリッジ１５が破断（ブレーク）し、さらに回転を続け回転角度が１００度に達すると、ボトル口１２とライナー１の機能層３間の密閉が解除（リーク）する。上記開栓動作において、天面壁１３内側に対してライナー１の支持層２が滑るので、初期の開栓トルク（回転を始めるとき必要なファーストトルク）が低減し、開栓しやすくなる。なお、天面壁１３内側に対してライナー１の支持層２が密着して滑らない場合は、ボトル口１２に対してライナー１の機能層３が摺動することになるが、前記開栓トルクが大きくなって開栓しにくいだけでなく、前記機能層３やボルト口に凹凸面があったときなどに前記ブレークの前にリークが起こる、という不正開栓の発生確率が高くなる。

続いて、キャップの上記実施形態の変形例１（図示せず）を説明する。この変形例１のキャップは、雄螺旋を設けたボトル口に螺合しうるように、天面壁から筒状のスカート壁を垂下し、このスカート壁端に、ミシン目状のブリッジを介してタンパーエビデントバンドを設けるとともに、前記天面壁近傍のスカート壁内面に複数の突起を突設した、前述の実施形態のキャップ１０と同様の、アルミ製キャップ基材にエポキシ樹脂等をコーティングしてなるキャップ本体と、ライナーの周縁を前記各突起に係止させることによって、前記キャップ本体の前記天面壁内側に支持層を配置したライナーとから構成するものである。このライナーは、ＰＰを厚さ０．１ｍｍのシート状に形成するとともに、一面を粗度２４μｍの粗面となした支持層と、厚さ０．９ｍｍのｓｔ−エラストマーＡをシート状に形成した機能層とを、前記粗面が重ね合わせ面の反対側面（外面）となるように接合状態で積層してなるものである。このライナーは、支持層の前記粗面がキャップ本体の天面壁内側に対して非接合状態で当接する。また、前記支持層の厚み（０．１ｍｍ）は、ライナー１の厚み（１．０ｍｍ）の１０％である。

以上のように構成した変形例１のキャップは、前述の実施形態のキャップ１０と同様に、ボトルに内容物として温めて飲用する飲料物を充填するとともに、窒素ガスを入れ内圧を外圧より高くした後に、雄螺旋及びあご部を有するボトル口に嵌合し、閉蓋するための巻締装置で、天面壁及び側部を外側から内側に押しつけることによって、天面壁内側のライナーを圧接させ、かつ側部を変形して、ボトル口の雄螺旋の外形にならった雌螺旋を形成するとともに、タンパーエビデントバンドの先端縁を、ボトル口のあご部の外形にならって内側に湾曲した形状となす。このようにして、キャップをボルト口に螺着したボトルは、加熱殺菌装置に送られ、１２２°Ｃで３０分レトルト殺菌する。

続いて、上記キャップ実施形態の変形例２（図示せず）を説明する。この変形例２のキャップは、雄螺旋を設けたボトル口に螺合しうるように、天面壁から筒状のスカート壁を垂下し、このスカート壁端に、ミシン目状のブリッジを介してタンパーエビデントバンドを設けるとともに、前記天面壁近傍のスカート壁内面に複数の突起を突設した、前述の実施形態のキャップ１０と同様の、アルミ製キャップ基材にエポキシ樹脂をコーティングしてなるキャップ本体と、ライナーの周縁を前記各突起に係止させることによって、前記キャップ本体の前記天面壁内側に支持層を配置したライナーとから構成するものである。このライナーは、ＨＤＰＥを厚さ０．１２ｍｍのシート状に形成したものを三層に重ねて厚さ０．３６ｍｍに形成するとともに、一面を表面粗度２．２μｍの粗面となした支持層と、厚さ０．８ｍｍのｓｔ−エラストマーＡをシート状に形成した一層の機能層とを、前記粗面が重ね合わせ面の反対側面（外面）となるように非接合状態で積層してなるものである。このライナーは、支持層の前記粗面がキャップ本体の天面壁内側に対して非接合状態で当接する。また、前記支持層の厚み（０．３６ｍｍ）は、ライナー１の厚み（１．１６ｍｍ）の約３１％である。

以上のように構成した変形例２のキャップは、前述の実施形態のキャップ１０と同様に、ボトルに内容物として温めて飲用する飲料物を充填するとともに、窒素ガスを入れ内圧を外圧より高くした後に、雄螺旋及びあご部を有するボトル口に嵌合し、閉蓋するための巻締装置で、天面壁及び側部を外側から内側に押しつけることによって、天面壁内側のライナーを圧接させ、かつ側部を変形して、ボトル口の雄螺旋の外形にならった雌螺旋を形成するとともに、タンパーエビデントバンドの先端縁を、ボトル口のあご部の外形にならって内側に湾曲した形状となす。このようにして、キャップをボトル口に螺着したボトルは、加熱殺菌装置にて、１２２°Ｃで３０分レトルト殺菌する。

続いて、上記キャップ実施形態の変形例３（図示せず）を説明する。この変形例３のキャップは、雄螺旋を設けたボトル口に螺合しうるように、天面壁から筒状のスカート壁を垂下し、このスカート壁端に、ミシン目状のブリッジを介してタンパーエビデントバンドを設けるとともに、前記天面壁近傍のスカート壁内面に複数の突起を突設した、前述の実施形態のキャップ１０と同様の、アルミ製キャップ基材にエポキシ樹脂をコーティングしてなるキャップ本体と、ライナーの周縁を前記各突起に係止させることによって、前記キャップ本体の前記天面壁内側に支持層が接するように配置したライナーとから構成するものである。このライナーは、ＨＤＰＥを厚さ０．１２ｍｍのシート状に形成した３層の構成部材たるシート材（０．１２ｍｍ×３枚）を非接合状態で積層するとともに、一面を表面粗度２．２μｍの粗面となした支持層と、厚さ０．８ｍｍのｓｔ−エラストマーＢをシート状に形成した一層の機能層とを、前記粗面が重ね合わせ面の反対側面（外面）となるように非接合状態で積層してなるものである。このライナーは、支持層の前記粗面がキャップ本体の天面壁内側に対して非接合状態で当接する。また、前記支持層の厚み（０．３６ｍｍ）は、ライナー１の厚み（１．１６ｍｍ）の約３１％である。

以上のように構成した変形例３のキャップは、前述の実施形態のキャップ１０あるいは前述の変形例１．２のキャップと同様に、ボトルに内容物として温めて飲用する飲料物を充填するとともに、窒素ガスを入れ内圧を外圧より高くした後に、雄螺旋及びあご部を有するボトル口に嵌合し、閉蓋するための巻締装置で、天面壁側及び側部を外側から内側に押しつけることによって、天面壁内側のライナーを圧接させ、かつ側部を変形して、ボトル口の雄螺旋の外形にならった雌螺旋を形成するとともに、タンパーエビデントバンドの先端縁を、ボトル口のあご部の外形にならって内側に湾曲した形状となす。このようにして、キャップをボルト口に螺着したボトルは、加熱殺菌装置に送られ、１２２°Ｃで３０分レトルト殺菌する。

表１は、本発明に係る前述の実施形態、変形例１〜３のライナーをそれぞれ備えたキャップ（図示せず）の各種試験の結果を示すものである。なお、この表１の「キャップの試験結果」欄において、巻締特性とは、打栓時の巻締作業が良好になされるか否かを表し、ライナーが切断したり，ブリッジが巻締時に切断しないことが望ましい。また開栓トルクとは、キャップを螺旋が解ける方向に回転した時の開栓初期のトルク、いわゆるファーストトルクであって、どの程度の回転力で開栓可能なのかを表し、２．０Ｎｍを越えると開栓しにくく、０．９Ｎｍより小さいと、不用意に螺合が解けて開栓してしまう。さらにリーク・ブレーク（ＬＢ）角度とは、螺旋を緩める方向にキャップを回転したときに、ボトル内部がライナーによって密閉されていた状態が解かれる回転角度であるリーク（Ｌ）角度と、同じく螺旋を緩める方向にキャップを回転したときに、タンパーエビデントバンドとキャップ本体とを連繋するブリッジが破断し始める回転角度であるブレーク（Ｂ）角度とを比較するためのものである。そして、ブリッジが破断する前にボトル内部の密閉状態が解かれると不正開封を防止することができず、必ずＬ角度はＢ角度と同等かあるいは大きくなければならない。すなわち、このキャップは、開栓時に回転させたときに、ブリッジが破断すると同時又はその後、さらなる適度な回転角度を与えることで内部の密閉状態を解放するような開栓角度のバランスを必要とするのである。またさらに耐圧性とは、加熱処理（レトルト）を行った後のキャップの密封状態が良好か否かを表す。

表１の試験結果において、本発明の実施形態のキャップ１０及び変形例１〜３のキャップは、ブリッジが破断してタンパーエビデントバンド１６が分離した後に、密閉が解かれるので、キャップの不正開封を防止することができるものであることが理解できる。また、２３°Ｃにおける開栓トルク及び６０°Ｃに温めた状態の開栓トルクが、開栓が容易で、かつ不用意に開栓しない０．９〜２．０Ｎ・ｍの範囲であることが理解できるとともに、巻締特性、耐圧性も良好であることが理解できる。

表２は、本発明に係る前述の実施形態と、ライナーの構成の一部を前記実施形態とは異なるものとなした比較例１〜３のライナーと、支持層を設けず、滑剤である脂肪酸アミドを５０００ｐｐｍを添加したｓｔ−エラストマーＡで成形した単層のライナー２０１（図２参照）をそれぞれ備えたキャップの各種試験の結果を示すものである。なお、この表２の「キャップの試験結果」欄における巻締特性、開栓トルク、リーク・ブレーク（ＬＢ）角度、耐圧性がもつ意味や内容は、前記表１の場合と同様である。

表２の試験結果において、本発明の実施形態のキャップ１０が、巻締特性、開栓トルク、リーク・ブレーク（ＬＢ）角度、耐圧性に問題がないことは前述のとおりである。

一方、比較例１は、ビカット軟化温度が、本発明の好適な数値範囲「１００°Ｃ以上」より低い「９１°Ｃ」の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を支持層として使用して試験を行ったもので、その結果は、巻締特性には問題がなかったが、レトルト後の初期における耐圧性が不良「×」で、内容物が漏れたりボトルが変形したために、開栓トルク、リーク・ブレーク（ＬＢ）角度の試験と、開栓トルクの試験は行わなかった。

比較例２は、圧縮永久歪みが、本発明の好適な数値範囲「８５％」より大きい「９９％」のｓｔ−エラストマーＣを使用して試験を行ったもので、その結果は、耐圧性が不良「×」で、内容物が漏れたりボトルが変形したため、開栓トルク、リーク・ブレーク（ＬＢ）角度の試験と、開栓トルクの試験は行わなかった。

比較例３は、本発明の好適な数値範囲「４％」より薄い「約１．５％」の厚みをもつ支持層を使用して試験を行ったもので、その結果は、リーク・ブレーク（ＬＢ）角度の特性が悪く不正開栓を防止できないものであった。また、２３°Ｃにおける開栓トルク及び６０°Ｃに温めた状態の開栓トルクが、２．０Ｎ・ｍを大きく越えるものであった。

比較例４は、巻締性、耐圧性については良好であるが、リーク(Ｌ)角度が３０度であるのに対して、ブレーク（Ｂ）角度が８５度であって、キャップを、その螺合が解ける方向に回転させると、３０度回転させたときに密閉状態が解除して内部の窒素ガスが漏れ、さらに前記回転を進めて回転角度が８５度になったときにブリッジ１５が破断しはじめた。したがって、この比較例４は、ＬＢ角度に問題があることが判明した。また、２３°Ｃにおける開栓トルク及び６０°Ｃに温めた状態の開栓トルクが、２．０Ｎ・ｍを越えるものであった。

表３は、本発明の実施形態のライナー、本発明の二つの変形例４，５のライナー、表面粗度を本発明の限定数値範囲である好適範囲（２．０〜３５０μｍ）から外れた値となした比較例５〜７の各ライナーとをそれぞれ備えたキャップ（図示せず）の、２３°Ｃ及び６０°Ｃにおける開栓トルクに係る試験の結果を示すものである。前記各ライナーの支持層の厚み（０．２ｍｍ）、機能層の厚み（０．８ｍｍ）、支持層のビカット軟化温度（１５２°Ｃ）、支持層の曲弾性率（１２００ＭＰａ）、機能層の圧縮永久歪み（５８％）は、それぞれ本発明の限定数値範囲たる好適範囲とした。表面粗度が前記好適範囲より小さい比較例５，６のライナーを備えたキャップは、２３°Ｃにおけるキャップの開栓トルクが、開栓しやすい好適範囲（０．９〜２．０Ｎ・ｍ）であるが、６０°Ｃにおけるキャップの開栓トルクは、前記好適範囲を大きく越えて開栓しにくく、子供や女性では開栓できない場合があるものとなっている。また、表面粗度が前記好適範囲より大きい比較例７のライナーを備えたキャップは、レトルト工程後に内容物が漏れる場合があって、開栓試験を行う意味がなく、この開栓試験は行わなかった。

表３の試験結果によって、表面粗度が本願発明の好適範囲を外れたライナーを備えたキャップ（比較例５〜７）は、不良な開栓トルクを有するものとなり、また、同じく前記好適範囲内のライナーを備えたキャップ（本発明の実施形態及び変形例４，５）は、２３°Ｃにおける開栓トルクはもちろん、６０°Ｃにおける開栓トルクも良好で、かつ内容物が漏れないものであることが判明した。

前記各試験におけるＨＤＰＥは旭化成Ｆ１８４（商品名）を使用し、ＰＰは日本ポリケムＥＡ−９を使用し、ＬＤＰＥは東ソ−
ペトロセン３６０を使用し、ｓｔ−エラストマーＡはクラレプラスチックス セプトンコンパウンドＣＥ００１（商品名）を使用し、ｓｔ−エラストマーＢはリケンテクノスＥＲ２０８３を使用し、ｓｔ−エラストマーＣはクラレプラスチックス
セプトンコンパウンドＣＪ１０２（商品名）を使用した。また、前記各試験において、表面粗度の測定に用いた測定機は、株式会社東京精密製のサーフコム１５００ＤＸ−３ＤＦであり、試験に際しては、針先のＲが０．００２ｍｍ、圧力が０．７ｍＮの測定条件で行った。

なお、上記キャップ１０は、前述の各実施形態あるいは変形例１〜５に限定されるものではなく、例えば、ライナー１を、キャップ本体１８の天面壁１３内側部分に離脱しないように配置するための突起は、図１４及び図１５に示すように、キャップ本体の周囲に倒コの字状の複数の切り込み２７ａを入れ、切り込んだ部分を内側に押し込んで設けた突起２７、又は図１６及び図１７に示すように、キャップ本体の周囲にコの字状の複数の切り込み３７ａを入れ、切り込んだ部分を内側に押し込んで設けた突起３７、又は図１８及び図１９に示すように、キャップ本体の周囲に水平方向に伸びる二本の切り込み４７aを入れ、中央部を内側に押し込んで設けた突起４７、又は図２０及び図２１に示すように、キャップ本体の周囲に水平方向に伸びる一本の切り込み５７aを入れ、切り込んだ側を内側に押し込んで設けた突起５７、又は図２２及び図２３に示すように、キャップ本体の周囲に山形状の切り込み６７aを入れ、中央部を内側に押し込んで設けた突起６７、又は図２４に示すように、キャップ本体の周囲に内側に突出させた凸条からなる突起７７など、他の方法で形成してもよい。

また、支持層と前記機能層は、単一層の構成部材ではなく、複数の構成部材を積層して構成し、複数の前記構成部材で構成する場合には、前記支持層の各構成部材は同一又は異なる熱可塑性樹脂を用いる一方、前記機能層は、同一又は異なるエラストマーを用いてもよい。

さらに、適用するキャップ本体は、アルミ製ではなく樹脂製であってもよく、また、ボトル本体は、アルミ製ではなくスチール製、樹脂製あるいはガラス製であってもよい。

ライナーの縦断面図。 比較例であるエラストマーを用いた単層式ライナーの縦断面図 キャップの一部を縦断した正面図。 ボトル口の閉栓状態を示す一部を縦断した正面図。 突起部分の拡大図。 突起部分の縦断面図。 他の変形例におけるライナーの縦断面図。 他の変形例におけるライナーの縦断面図。 他の変形例におけるライナーの縦断面図。 他の変形例におけるライナーの縦断面図。 他の変形例におけるライナーの縦断面図。 他の変形例におけるライナーの縦断面図。 他の変形例におけるライナーの縦断面図。 他の実施形態におけるキャップの突起部分の拡大図。 他の実施形態におけるキャップの突起部分の横断拡大図。 他の実施形態におけるキャップの突起部分の拡大図。 他の実施形態におけるキャップの突起部分の横断拡大図。 他の実施形態におけるキャップの突起部分の拡大図。 他の実施形態におけるキャップの突起部分の横断拡大図。 他の実施形態におけるキャップの突起部分の拡大図。 他の実施形態におけるキャップの突起部分の横断拡大図。 他の実施形態におけるキャップの突起部分の拡大図。 他の実施形態におけるキャップの突起部分の横断拡大図。 他の実施形態におけるキャップの閉栓状態の縦断面図。

符号の説明

１ ライナー
２ 支持層
２ａ 粗面
３ 機能層
１０ キャップ
１１ａ 雄螺旋
１１ｂ あご部
１２ ボトル口
１３ 天面壁
１４ スカート壁
１５ ブリッジ
１６ タンパーエビデントバンド
１７ 突起
１７ａ 切り込み
１８ キャップ
２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１ ライナー
２２，３２，４２，５２，６２，７２，８２ 支持層
２２ａ，３２ａ，４２ａ，５２ａ，６２ａ，７２ａ，８２ａ 粗面
２３，３３，４３，５３，６３，７３，８３ 機能層
２７，３７，４７，５７，６７，７７ 突起
２７ａ，３７ａ，４７ａ，５７ａ，６７ａ 切り込み
２０１ ライナー

Claims (3)

1. 雄螺旋を備えたボトル口に螺着するとともに、端部縁にブリッジを介してタンパーエビデントバンドを備えるキャップ基材に樹脂コーティングを施してなるボトル用キャップのライナーであって、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）のうちから選択した熱可塑性樹脂あるいは該熱可塑性樹脂を主体とする組成物で構成し、キャップ本体の天面壁内側に非接合状態で配置する支持層と、１２０°Ｃ中で圧縮付加をかけた後における圧縮永久歪みが８５％以下のエラストマーで構成し、ボトル口側に配置する機能層とを積層してなり、前記支持層と前記機能層は、単一層の構成部材、あるいは複数層の構成部材を積層して構成し、複数層の前記構成部材で構成する場合には、前記支持層の各構成部材は同一又は異なる熱可塑性樹脂あるいは該熱可塑性樹脂を主体とする組成物を用いる一方、前記機能層は、同一又は異なるエラストマーを用い、支持層の厚みを全体の厚みの４．０〜５０．０％にするとともに、支持層のキャップ天面壁側に位置する表面を、表面粗度が２．０〜３５０μｍの粗面となしたことを特徴とする高温開栓性が改良された耐熱ライナー。
2. 雄螺旋を備えたボトル口に螺着するとともに、端部縁にブリッジを介してタンパーエビデントバンドを備えたキャップ基材に樹脂コーティングを施してなるキャップ本体と、このキャップ本体の天面壁内側に、請求項１に記載の耐熱ライナーを、支持層が天面壁に対して非接合状態となるように配置したことを特徴とする高温開栓性が改良された耐熱ライナーを備えたボトル用キャップ。
3. キャップ本体の天面壁近傍の側部内側に、耐熱ライナーの周縁が係止しうる突起を設けたことを特徴とする請求項２に記載の高温開栓性が改良された耐熱ライナーを備えたボトル用キャップ。

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