JP2006076575A - キャップ材、キャップ及びキャップ付ボトル缶 - Google Patents

Abstract

【課題】 開栓トルクを低減させ、開栓が容易なキャップ材、キャップ及びキャップ付ボトル缶を提供する。
【解決手段】 円板状の天板部１０と天板部１０の周縁から略垂下してなる周壁部２０を有するキャップ本体３１と、キャップ本体３１の天板部１０の内面に沿って配置されるシートタイプのライナー２５とを備えたキャップ材３０において、天板部１０の内面とライナー２５の天板部１０に対向する側の面とのいずれか一方又は双方に、これらの間の摩擦抵抗を軽減させる摩擦抵抗軽減手段３５を設けたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ボトル缶に使用されるキャップ材、キャップ及びキャップ付ボトル缶に関する。

近年、清涼飲料水などの飲料用容器として、金属製のキャップ付ボトル缶が広く普及している。
図７に、従来のキャップ付ボトル缶の一例を示す。キャップ付ボトル缶１は、アルミニウム合金などで形成された金属製ボトル缶（以下ボトル缶と称す）２にキャップ３が螺着された構成となっている。ボトル缶２は、円筒状の缶胴４から上方に向かって縮径する縮径部５を有し、縮径部５の上方に口金部６を備えている。口金部６には、雄ネジ部７と膨出部８とカール部９とが形成されている。また、キャップ３には、天板部１０と雌ネジ部１１とピルファープルーフ部１２とブリッジ部１３とが形成されており、天板部１０の内面にはシール材であるライナー１４が配置されている。キャップ３の上方には、凹部と凸部を周方向に繰り返したナール部１５が形成されている。ボトル缶２の雄ネジ部７とキャップ３の雌ネジ部１１とが嵌合し、膨出部８の下方にピルファープルーフ部１２の下端が巻き込む状態で、キャップ３はボトル缶２に被着されており、口金部６の端部とライナー１４とが密着することで密封されている。
図８に、従来のキャップ付ボトル缶のキャップの一例を示す。キャップ３は、円板状の天板部１０と天板部１０の周縁から略垂下してなる周壁部２０を有する。周壁部２０には雌ネジ部１１が形成されている。天板部１０の内面には、シートタイプのライナー２５が配置されている。
このキャップ付ボトル缶１は、ボトル缶２に対しキャップ３を回転させると、雌ネジ部１１が雄ネジ部７に案内されてキャップ３を上方に移動させるとともに、膨出部８とピルファープルーフ部１２との係合によりブリッジ部１３が切断され、口金部６の端部とライナー１４とが離間されることにより、開栓される。
なお、従来のキャップでは、ライナー２５が天板部１０の内面に接合されているものと、接合されていないものがある。

ところで、シートタイプのライナーにおいては、該ライナーが弾力性を有するためにボトル缶口金部と前記ライナーが強く密着しており、その間の摩擦抵抗が大きいため、キャップとともに前記ライナーを回転して開栓する場合に、開栓に必要なトルク（以下、開栓トルクと称す）が大きくなり、開栓操作が困難になる問題があった。
そこで、特許文献１では、前記ライナーを天板部内面に接合せず、ナール部分などで保持することにより、キャップを回転させる際に、前記ライナーをキャップとともに回転させずに開栓可能とすることで、開栓トルクの低減を図る方法が提案されている。
特開２００４−２１７２９５号公報

しかしながら、特許文献１に記載のキャップにおいては、天板部内面とライナーとが接合されていないものの、これらの間の摩擦抵抗により該キャップと前記ライナーの相対移動ができず、該キャップを回転する際に前記ライナーを前記キャップとともに回転させる必要が生じ、開栓トルクを十分に低減できない場合があった。特に、市場においてキャップ付ボトル缶を４０〜７０℃くらいに加熱して販売する場合などには、ボトル缶の内圧が高くなり、前記ライナーが前記天板部の内面に押し付けられるため、その摩擦抵抗はさらに増加し、開栓トルクが上昇して開栓が困難となる問題があった。この問題は、キャップ付ボトル缶に内容物を入れてレトルト処理を行った際にボトル缶の内圧が上昇し、これが十分低下しない状態で市場におかれた場合にも、同様に生じるものである。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、開栓トルクを低減させ、開栓が容易なキャップ材、キャップ及びキャップ付ボトル缶を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提供している。
請求項１記載のキャップ材は、円板状の天板部と該天板部の周縁から略垂下してなる周壁部を有するキャップ本体と、該キャップ本体の前記天板部の内面に沿って配置されるシートタイプのライナーとを備えたキャップ材において、前記天板部の内面と前記ライナーの前記天板部に対向する側の面とのいずれか一方又は双方に、これらの間の摩擦抵抗を軽減させる摩擦抵抗軽減手段を設けたことを特徴とするものである。
前記キャップ材は、ボトル缶口金部に被せられ、キャッピング加工が施される。該キャッピング加工により、前記ボトル缶口金部の雄ネジ部に沿って前記キャップ材の前記周壁部に雌ネジ部が形成され、キャップとなり、ボトル缶に螺着される。
該キャップ付ボトル缶のキャップを回転させて開栓する際に、該キャップを前記ボトル缶口金部と密着しているライナーとともに回転させる場合には、前記ボトル缶口金部と前記ライナーとの間の摩擦抵抗により、大きな開栓トルクが必要となる。

上記の構成からなるキャップ材においては、天板部内面とライナーの前記天板部に対向する側の面との間に、これらの間の摩擦抵抗軽減手段が設けられているため、キャップと前記ライナーの相対移動が可能となる。したがって、前記ボトル缶に螺着されたキャップを回転させてボトル缶を開栓する際において、前記キャップとともにライナーを回転させることなく、前記キャップを回転させることができるため、開栓トルクが軽減され、開栓操作が容易に行われる。

請求項２記載のキャップ材は、請求項１記載のキャップ材において、前記の摩擦抵抗軽減手段が、前記天板部の内面に複数の凹所を設けた構成とされていることを特徴とするものである。

上記の構成からなるキャップ材においては、天板部内面に複数の凹所が設けられているため、該天板部とライナーとの実質的接触面積が低減され、これらの間の摩擦抵抗を軽減でき、前記キャップと前記ライナーの相対移動が可能となる。したがって、前記ボトル缶口金部に螺着されたキャップを回転させてボトル缶を開栓する際において、前記キャップとともにライナーを回転させることなく、前記キャップを回転させることができるため、開栓トルクが軽減され、開栓操作が容易に行われる。

請求項３記載のキャップ材は、請求項１記載のキャップ材において、前記の摩擦抵抗軽減手段が、前記天板部の内面に、内部に多数の気泡を有する発泡層を設けた構成とされていることを特徴とするものである。

上記の構成からなるキャップ材においては、天板部内面に、内部に気泡を有する発泡層が設けられているため、その表面に生ずる微細な凹凸により、前記天板部とライナーとの実質的接触面積が低減し、これらの間の摩擦抵抗を軽減して、前記キャップと前記ライナーの相対移動が可能となる。したがって、前記ボトル缶口金部に螺着されたキャップを回転させてボトル缶を開栓する際において、前記キャップとともにライナーを回転させることなく、前記キャップを回転させることができるため、開栓トルクが軽減され、開栓操作が容易に行われる。

請求項４記載のキャップ材は、請求項１記載のキャップ材において、前記の摩擦抵抗軽減手段が、前記ライナーの前記天板部に対向する側の面を微細な凹凸からなる粗面とした構成とされていることを特徴とするものである。

上記の構成からなるキャップ材においては、ライナーの天板部に対向する側の面に凹凸が設けられているため、前記天板部と前記ライナーとの実質的接触面積が低減され、これらの間の摩擦抵抗を軽減でき、前記キャップと前記ライナーの相対移動が可能となる。したがって、前記ボトル缶口金部に螺着されたキャップを回転させてボトル缶を開栓する際において、前記キャップとともにライナーを回転させることなく、前記キャップを回転させることができるため、開栓トルクが軽減され、開栓操作が容易に行われる。

請求５記載のキャップは、請求項１から請求項４のいずれかに記載のキャップ材にキャッピング加工が施され、該キャップ材の周壁部にボトル缶口金部に螺着させるための雌ネジ部が形成されたものである。

上記構成のキャップにおいては、前記ボトル缶口金部に螺着されたキャップを回転させてボトル缶を開栓する際に、天板部内面とライナーの天板部に対向する側の面との間に、これらの間の摩擦抵抗軽減手段が設けられているため、前記キャップと前記ライナーの相対移動が可能となり、前記キャップとともに前記ライナーを回転させることなく、前記キャップを回転させることができ、開栓トルクが軽減され、開栓操作が容易に行われる。

請求項６記載のキャップ付ボトル缶は、ボトル缶の口金部に請求項５記載のキャップが被着されたものである。

上記構成のキャップ付ボトル缶においては、ボトル缶口金部に螺着されたキャップを回転させてボトル缶を開栓する際に、天板部内面とライナーの天板部に対向する側の面との間に、これらの間の摩擦抵抗軽減手段が設けられているため、前記キャップとともに前記ライナーを回転させることなく、前記キャップを回転させることが可能となり、開栓トルクが軽減され、開栓操作が容易に行われる。

本発明によれば、キャップ付ボトル缶を開栓する際に、ボトル缶口金部に密着したライナーをキャップとともに回転させることなく、キャップを回転させることが可能となり、開栓トルクが軽減され、開栓が容易にできる。

本発明のキャップ材の第一の実施形態について説明する。
図１（ａ）、（ｂ）に、本発明の第一の実施形態であるキャップ材を示す。キャップ材３０は、キャップ本体３１とキャップ本体３１に装着されるライナー２５とから構成されている。
キャップ本体３１は、円板状の天板部１０と、天板部１０の周縁から略垂下してなる周壁部２０を有する。周壁部２０の上方には、凹部と凸部とを周方向に繰り返したナール部１５が形成されている。
ライナー２５は、エラストマーからなる第一層３２と、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのプラスチック層からなる第二層３３の二層で構成されている。
ライナー２５は、プラスチック層からなる第二層３３を天板部１０の内面に対向する側として、天板部１０内面に配置されている。ライナー２５は天板部２５内面に接合されず、ナール部１５の内面側の凸部１５ａにて保持されている。
図２（ａ）、（ｂ）に、天板部１０の詳細図を示す。この天板部１０には、その内面側から外側に向けて複数の凹所３５が設けられている。この凹所３５は、後述するように天板部１０とライナー２５との間の摩擦抵抗軽減手段を構成している。

キャップ材３０は、ボトル缶の口金部に被着されて使用される。すなわち、キャップ材３０は、ボトル缶口金部に被せられ、キャッピング装置のネジ形成ローラーがキャップ材の周壁部に押し当てられた状態でボトル缶口金部の周囲を回転し、口金部の雄ネジ部に沿って転動することにより、キャップ材３０の周壁部２０に雌ネジを形成しつつ、ボトル缶の口金部に被着され、キャップとして使用される。
なお、以下の説明においては、キャップ材３０をボトル缶に被着させ、キャップ材３０の周壁部２０に雌ネジ部を形成させたものをキャップという。

キャップが被着されたボトル缶を開栓する際には、ボトル缶を一定位置に保持した状態で、当該キャップを回転させる。この回転により、ボトル缶口金部と係合しているピルファープルーフ部がブリッジ部にて分離され、キャップのピルファープルーフ部以外の部分は、口金部の雄ネジ部に沿って上方に移動し、これに伴い、ナール部１５の内側面の凸部１５ａにて保持されているライナー２５も上方に移動し、ライナー２５と口金部が離間され、開栓される。
この開栓動作において、上記の構成のキャップは、凹所３５ではライナー２５と天板部１０が接触しないため、凹所３５が設けられていない従来のキャップと比較して、ライナー２５と天板部１０との実質的な接触面積が減少し、ライナー２５と天板部１０との間の摩擦抵抗が軽減され、前記キャップとライナー２５との相対移動が可能となる。したがって、前記キャップを回転させる際に、前記キャップとともにライナー２５を回転させることなく、キャップを回転させることが可能となり、開栓トルクが軽減され、ボトル缶の開栓が容易にできる。

図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の第二の実施形態を示す図である。この図に示すキャップ材３０には、天板部１０の中心部に円状の凹所３７が設けられ、この凹所３７は、天板部１０とライナー２５との間の摩擦抵抗軽減手段を構成している。したがって、上記の構成のキャップ材３０においても、円状の凹所３７によって、天板部１０とライナー２５との実質的接触面積の減少し、これらの間の摩擦抵抗の軽減が図られ、キャップとして使用した際に、容易に開栓できる。

図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の第三の実施形態を示す図である。この図に示すキャップ材３０には、天板部１０に同心円状に複数の環状の凹所４０が設けられ、この凹所４０は、天板部とライナーとの間の摩擦抵抗軽減手段を構成している。したがって、上記の構成のキャップ材３０においても、前述した第一の実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。
また、凹所４０が環状に形成されているため、天板部１０とライナー２５の接触部分も環状となる。よって、ボトル缶の内圧の上昇により、ライナー２５が天板部１０に強く押し付けられた場合にも、円周方向に対する抵抗が小さいため、開栓トルクが軽減され、ボトル缶の開栓が容易にできる。

図５（ａ）、（ｂ）は、本発明の第四の実施形態を示す図である。この図に示すキャップ材３０には、天板部１０の内面に、加熱させられたことにより発泡させられた発泡性マイクロカプセルを含有する発泡インキ層４３が設けられ、この発泡インキ層４３は、天板部１０とライナー２５との間の摩擦抵抗軽減手段を構成している。
上記の構成のキャップ材３０は、発泡性マイクロカプセルが加熱により発泡させられることで、発泡インキ層４３の表層に微細な凹凸形状４４が形成されているため、ライナー２５と天板部１０との実質的接触面積が減少し、摩擦抵抗が軽減される。したがって、前述した第一の実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。

図６（ａ）、（ｂ）は、本発明の第五の実施形態を示す図である。この図に示すキャップ材３０は、ライナー２５の天板部１０に対向する側の面に微細な凹凸形状４５が設けられたものであり、この微細な凹凸形状４５が、天板部１０とライナー２５との間の摩擦抵抗軽減手段を構成している。
上記の構成のキャップ材３０は、微細な凹凸形状４５により、ライナー２５と天板部１０との実質的接触面積が減少し、摩擦抵抗が軽減される。したがって、前述した第一の実施形態と同一の作用、効果を得ることができる。

表１は、実施例であるキャップと、比較例として従来のキャップを使用したキャップ付ボトル缶の開栓トルク試験結果を示した表である。
実施例として、直径３８ｍｍの天板部に、直径０．３ｍｍ、深さ０．３ｍｍの円状の凹所を１１２箇所設けたキャップ材を製作した。これに厚さ１ｍｍ、直径３７ｍｍのシートタイプのライナーを前記キャップ材の天板部内面に装着し、ナール部で前記ライナーを保持した。該キャップ材をボトル缶に螺着したものを試験に供した。
比較例１として、シートタイプのライナーを使用した従来のキャップで、直径３８ｍｍの天板部の内面に、厚さ１ｍｍ、直径３７ｍｍのライナーを接合し、ボトル缶に螺着したものを試験に供した。
比較例２として、シートタイプのライナーを使用した従来のキャップで、直径３８ｍｍの天板部の内面に、厚さ１ｍｍ、直径３７ｍｍのライナーを接合せず、ナール部で保持し、ボトル缶に螺着したものを試験に供した。
なお、開栓トルク試験にあっては、ファーストトルクを測定した。ファーストトルクとは、キャップを静止状態から回転させるのに要するトルクを意味する。開栓トルクの大きさが２．０Ｎ・ｍ以上となった場合、開栓が困難となり問題となる。開栓トルク試験は、６０℃にて実施した。

表１に示すとおり、実施例においては、開栓トルクが１．８Ｎ・ｍであり、容易に開栓できることが確認された。
シートタイプのライナーを使用した従来のキャップでは、ライナーが天板部に接合されている比較例１及びライナーが天板部に接合されていない比較例２においても、開栓トルクは、２．０N・ｍ以上であり、開栓が困難であることが確認された。

本発明の第一の実施形態に係るキャップ材の部分断面図である。 図１のキャップ材の天板部の説明図である。 本発明の第二の実施形態に係るキャップ材の天板部の説明図である。 本発明の第三の実施形態に係るキャップ材の天板部の説明図である。 請求項３に係る発明の一実施形態であるキャップ材の天板部の説明図である。 請求項４に係る発明の一実施形態であるキャップ材に装着されるライナー材の説明図である。 キャップ付ボトル缶の説明図である。 シートタイプのライナーを使用した従来のキャップの説明図である。

符号の説明

１ キャップ付ボトル缶
２ ボトル缶
３ キャップ
１０ 天板部
２５ ライナー
３５、３７、４０ 凹所（摩擦抵抗軽減手段）
４３ 発泡インキ層（摩擦抵抗軽減手段）
４５ 凹凸形状（摩擦抵抗軽減手段）

Claims (6)

1. 円板状の天板部と該天板部の周縁から略垂下してなる周壁部を有するキャップ本体と、該キャップ本体の前記天板部の内面に沿って配置されるシートタイプのライナーとを備えたキャップ材において、
   前記天板部の内面と前記ライナーの前記天板部に対向する側の面とのいずれか一方又は双方に、これらの間の摩擦抵抗を軽減させる摩擦抵抗軽減手段を設けたことを特徴とするキャップ材。
2. 請求項１記載のキャップ材において、
   前記の摩擦抵抗軽減手段が、前記天板部の内面に複数の凹所を設けた構成とされていることを特徴とするキャップ材。
3. 請求項１記載のキャップ材において、
   前記の摩擦抵抗軽減手段が、前記天板部の内面に内部に多数の気泡を有する発泡層を設けた構成とされていることを特徴とするキャップ材。
4. 請求項１記載のキャップ材において、
   前記の摩擦抵抗軽減手段が、前記ライナーの前記天板部に対向する側の面を微細な凹凸からなる粗面とした構成とされていることを特徴とするキャップ材。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載のキャップ材の周壁部にボトル缶の口金部に螺着させる雌ネジ部が形成されたキャップ。
6. 請求項５記載のキャップが被着されたキャップ付ボトル缶。

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