JP2007039097A - キャップ、および飲料入り閉止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 外面にコーティングが施された容器に適用した場合でも、密閉性能が損なわれず、しかも開栓トルクを低減することができるキャップおよび飲料入り閉止装置を提供する。
【解決手段】 天板部２と筒部３とを有するキャップ本体４と、キャップ本体４の天板部２内面に設けられたライナー５とを備え、ライナー５は、容器口部２１の内面に当接する環状の内側シール突起１２と、容器口部２１の外面に当接する環状の外側シール突起１３とを備え、外側シール突起１３の突出高さは０．６ｍｍ以下である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、飲料などが充填される容器の口部に装着されて該容器口部を閉止するキャップと、このキャップを用いた飲料入り閉止装置に関する。

図４および図５は、従来のキャップの一例を用いた閉止装置を示すものである。
ここに示す閉止装置は、ガラス製容器２０と、容器２０の口部２１に装着されるキャップ３１とから構成されている。

ガラス製容器２０は、胴部２４と、胴部２４に連なる肩部２５と、肩部２５から上方へ延出する首部２６と、首部２６に連なる口部２１とを備えている。
キャップ３１は、円形の天板部２と、その周縁から垂下した筒部３とからなるキャップ本体４と、天板部２の内面に設けられたライナー５とを備えている。キャップ本体４は、アルミニウムやスチールなどの金属から構成されている。

図５に示すように、ライナー５には、容器口部２１の開口端部２１ａの内面に当接する環状の内側シール突起１２と、開口端部２１ａの外面に当接する環状の外側シール突起３３とが形成されている。
ライナー５は、十分な密閉性を確保するため、開口端部２１ａ外面に対する外側シール突起３３の接触長さが十分に大きくなるように、外側シール突起３３の高さは、内側シール突起１２の高さにほぼ等しくなっている。
特開２００３−９４１３３号公報

近年、軽量化のためガラス製容器を薄肉化することが検討されている。
そのため、容器の強度を高めることを目的として、容器成形直後の高温状態（５００℃以上）で、四塩化スズまたはモノブチルスズ化合物を原料として、蒸着によって容器の外表面に酸化スズからなるコーティングが施されている。最もコーティングが必要なのは、強度が低い肩部である。
しかしながら、容器の肩部にコーティングを施すと、コーティングの必要のない口部にもコーティングが施されてしまい、その結果、開栓トルクが上昇するという問題があった。
このため、外面にコーティングが施された容器に適用した場合であっても適正な開栓トルクが得られる技術が要望されていた。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、外面にコーティングが施された容器に適用した場合でも、密閉性能が損なわれず、しかも適正な開栓トルクが得られるキャップと、このキャップを用いた飲料入り閉止装置を提供することを目的としている。

本発明のキャップは、天板部と、その周縁から垂下した筒部とを有するキャップ本体と、キャップ本体の天板部内面に設けられたライナーとを備えたキャップであって、ライナーが、容器口部の内面に当接する環状の内側シール突起と、容器口部の外面に当接する環状の外側シール突起とを備え、外側シール突起の突出高さが、０．６ｍｍ以下であることを特徴とする。
外側シール突起の内面は、断面略円弧状に湾曲する凹面をなすことが好ましい。
内側シール突起の外面は、径方向内方に向かって漸次下降する傾斜面をなすことが好ましい。
本発明の飲料入り閉止装置は、飲料が充填されたガラス製容器と、その口部に装着されるキャップとを備えた飲料入り閉止装置であって、キャップが、請求項１〜３のうちいずれか１項に記載のものであることを特徴とする。

本発明のキャップでは、次に示す効果が得られる。
（１）外側シール突起の突出高さが０．６ｍｍ以下であるので、外側シール突起と開口端部との接触面積が小さくなり、開栓時の摩擦抵抗が適正化される。
従って、適正な開栓トルクが得られ、開栓が容易となる。
（２）外側シール突起の内面を、断面略円弧状に湾曲する凹面とすることによって、開口端部の形状にかかわらず、開口端部に隙間なく当接し、密封性を高めることができる。
（３）内側シール突起の外面を、径方向内方に向かって漸次下降する傾斜面となるよう形成することによって、内側シール突起と開口端部との相対位置が径方向にずれた場合でも十分な密封性が得られる。

以下、本発明の一実施の形態について説明する。
図１から図３は、本発明のキャップの一例を用いた閉止装置を示すもので、この閉止装置は、ガラス製容器２０と、その口部２１に装着されるキャップ１とから構成されている。
ガラス製容器２０は、胴部２４と、胴部２４に連なる肩部２５と、肩部２５から延出する首部２６と、首部２６に連なる口部２１とを備えている。

キャップ１は、天板部２とその周縁から垂下した筒部３とを有するキャップ本体４と、天板部２内面に設けられたライナー５とを備えている。
キャップ本体４の筒部３は、水平スコア６（弱化ライン）によって、水平スコア６より上部の主部８と、ブリッジ７によって主部８の下端に連結されたＴＥリング部９とに区画されている。
筒部３には、キャップ１を容器口部２１に装着する際にネジ部１０が形成される。ネジ部１０は、容器口部２１の雄ネジ２２に螺合するように形成される。
ＴＥリング部９の下部は、容器口部２１の膨出段部２３に沿って内方に湾曲した裾部１１とされ、開栓時にガラス製容器２０の膨出段部２３に係止するようになっている。
キャップ本体４は、アルミニウムやスチールなどの金属から構成されている。
なお、キャップ本体４の材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂を使用することもできる。

ライナー５は、ポリプロピレンとゴムをブレンドしたもの、ポリエチレン、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）などの比較的軟質の合成樹脂材料が使用できる。
ライナー５は、円板状の基部５ａと、容器口部２１の開口端部２１ａ内面に当接する環状の内側シール突起１２と、開口端部２１ａ外面に当接する環状の外側シール突起１３とを備えている。
内側シール突起１２と外側シール突起１３は、径方向に離間して形成するのが好ましい。図示例では、内側シール突起１２と外側シール突起１３は、開口端部２１ａの上面が当接する平坦な中間部１７を隔てて形成されている。中間部１７はキャップ１の軸方向にほぼ垂直とされている。

内側シール突起１２は、下方に向けて突出するように形成され、開口端部２１ａの頂部よりも内面側の領域に当接するように形成されている。
図２および図３に示すように、内側シール突起１２は、径方向内方に向かって漸次下降する傾斜面である外面１２ａと、キャップ１の軸方向に沿う内面１２ｂとを有するように形成されている。
内側シール突起１２の高さＡは、十分な密閉性を得るため、１ｍｍ以上（好ましくは１．２ｍｍ以上）とするのが好ましい。

外側シール突起１３は、下方に向けて突出するように形成され、開口端部２１ａの頂部よりも外面側の領域に当接するように形成されている。
外側シール突起１３は、内面１４が断面略円弧状に湾曲する凹面をなし、外面１５がキャップ１の軸方向に沿うように形成することができる。
図３において、符号ａ、ｂはそれぞれ内面１４の内周縁および外周縁に相当する。
外側シール突起１３の先端面１６は、断面円弧状に湾曲する凸面である内周側部分１６ａと、キャップ１の軸方向にほぼ垂直な外周側部分１６ｂとからなる。図３において、符号ｂ、ｃはそれぞれ内周側部分１６ａの内周縁および外周縁に相当する。

図２に示すように、外側シール突起１３の突出高さＢは、０．６ｍｍ以下（好ましくは０．５ｍｍ以下）が好ましい。高さＢをこの範囲とすることによって、外側シール突起１３と開口端部２１ａ外面との摩擦抵抗を小さくし、開栓トルクが過大になるのを防ぐことができる。
高さＢは、０．１ｍｍ以上（好ましくは０．２ｍｍ以上）とすると、密封性を高めることができる。
外側シール突起１３の高さＢは、内側シール突起の高さＡよりも小さくするのが好ましい。外側シール突起１３の高さＢが、内側シール突起１２の高さＡ以上となると、開栓トルクが高くなるか、または密封性が低下することになる。
外側シール突起１３の高さＢは、中間部１７を基準とする高さである。

図３に示すように、外側シール突起１３の内面１４の曲率半径Ｒ１は、０．６〜１．０ｍｍ（好ましくは０．７〜０．９ｍｍ）が好適である。曲率半径Ｒ１をこの範囲とすることによって、内面１４が広い面積で開口端部２１ａに押接するため、密封性を高めることができる。
先端面１６の内周側部分１６ａの曲率半径Ｒ２は、小さすぎれば、外側シール突起１３が内面１４でなく先端面１６で開口端部２１ａに当接しやすくなる。曲率半径Ｒ２が大きすぎる場合には、内面１４の面積が不十分となる。いずれの場合にも密封性が低下することがあるため、曲率半径Ｒ２は０．２〜０．４ｍｍが好ましい。

キャップ１を容器口部２１に装着するには、次の方法をとることができる。
容器２０に飲料等の内溶液を充填した後、未成形のキャップ１を容器口部２１に被せ、キャップ装着装置で筒部３を内方に押圧することによって、雄ネジ２２に沿う形状のネジ部１０を形成する。また、ＴＥリング部９の下部を内方に押圧し湾曲させ、裾部１１を形成し、図１に示すキャップ１を得る。

容器口部２１に装着したキャップ１を開栓方向に回すと、キャップ１が上昇し、ライナー５が容器口部２１の開口端部２１ａから離れ、容器２０の密封が解除される。
キャップ開栓の過程では、ＴＥリング部９の裾部１１が膨出段部２３に係止することから、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る。
このため、キャップ１の開栓操作に伴って、主部８とＴＥリング部９とを連結しているブリッジ７に引張力が作用し、これらブリッジ７が破断し、主部８がＴＥリング部９から切り離される。

上記閉止装置は、健康飲料や栄養補給飲料等の飲料を容器に充填し、口部にキャップを装着することによって、飲料が充填された飲料入り閉止装置とすることができる。

キャップ１では、次に示す効果が得られる。
（１）外側シール突起１３の高さＢが０．６ｍｍ以下であるので、外側シール突起１３と開口端部２１ａとの接触面積が小さくなり、開栓時の摩擦抵抗が適正化される。
従って、適正な開栓トルクが得られ、開栓が容易となる。
（２）外側シール突起１３の内面１４を、断面略円弧状に湾曲する凹面とすることによって、開口端部２１ａの形状にかかわらず、開口端部２１ａに隙間なく当接し、密封性を高めることができる。
（３）内側シール突起１２の外面１２ａを、径方向内方に向かって漸次下降する傾斜面となるよう形成することによって、内側シール突起１２と開口端部２１ａとの相対位置が径方向にずれた場合でも十分な密封性が得られる。

（試験例１〜８）
図１に示すキャップ１を作製した。
中間部１７の厚さは０．８４ｍｍとし、内側シール突起１２の高さＡを１．０ｍｍとした。
外側シール突起１３の高さＢは、表１に示す通りとした。
キャップ１の外径は２８ｍｍとした。

（開栓試験）
１００ｍｌ容量のガラス製容器２０の胴部２４および肩部２５の外表面に、蒸着によって、酸化スズからなるコーティングを施した。
この容器２０の口部２１にキャップ１を装着した後、開栓し、その際、開栓トルク値を測定した。
各条件について１０個のキャップ１をサンプルとして開栓試験に供し、最適性トルク値（４〜１０ｋｇ／ｃｍ）、適正トルク値（１０ｋｇ／ｃｍを越え、１２ｋｇ／ｃｍ以下）、および不適正トルク値（１２ｋｇ／ｃｍを越える）を示したサンプル数を測定した。

（密封性試験）
開栓試験で用いたものと同様の容器２０にキャップ１を装着し、未開栓のまま、倒立状態で５０ｃｍの高さから落下させて鋼製の台に衝突させることによってキャップ１に衝撃を与えた。前記台の衝突面は、水平面から１０°傾斜した状態とした。
キャップ１からの内容液漏れの有無を調べ、１０個のサンプルのうち内容液漏れが生じたものの数を調べた。結果を表２に示す。

表１より、外側シール突起１３の高さＢを０．６ｍｍ以下とすることによって、開栓トルクを適正化できたことがわかる。
表２より、密封性の点から、高さＢは０．１ｍｍ以上とするのが好ましいことがわかる。

本発明のキャップの一例と、このキャップを装着する容器とを備えた閉止装置を示す部分断面図である。 未成形のキャップの要部を示す拡大断面図である。 未成形のキャップの要部を示す拡大断面図である。 従来のキャップと、このキャップを装着する容器とを備えた閉止装置を示す部分断面図である。 未成形のキャップの要部を示す拡大断面図である。

符号の説明

１・・・キャップ、２・・・天板部、３・・・筒部、４・・・キャップ本体、５・・・ライナー、１２・・・内側シール突起、１２ａ・・・内側シール突起の外面、１３・・・外側シール突起、１４・・・外側シール突起の内面、２０・・・容器、２１・・・口部、２１ａ・・・開口端部

Claims (4)

1. 天板部と、その周縁から垂下した筒部とを有するキャップ本体と、キャップ本体の天板部内面に設けられたライナーとを備えたキャップであって、
   ライナーが、容器口部の内面に当接する環状の内側シール突起と、容器口部の外面に当接する環状の外側シール突起とを備え、
   外側シール突起の突出高さは、０．６ｍｍ以下であることを特徴とするキャップ。
2. 外側シール突起の内面は、断面略円弧状に湾曲する凹面をなすことを特徴とする請求項１に記載のキャップ。
3. 内側シール突起の外面は、径方向内方に向かって漸次下降する傾斜面をなすことを特徴とする請求項１または２に記載のキャップ。
4. 飲料が充填されたガラス製容器と、その口部に装着されるキャップとを備えた飲料入り閉止装置であって、
   キャップが、請求項１〜３のうちいずれか１項に記載のものであることを特徴とする飲料入り閉止装置。

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