JP2019081561A - Liner-provided cap and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、飲料用等の容器を密封するライナ付キャップ及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a liner cap which seals containers for beverages and the like, and a method of manufacturing the same.
スチールやアルミニウム合金等からなる容器に装着されるキャップとして、金属製のキャップ本体と、そのキャップ本体の天板部の内面に設けられたライナと、を備えたキャップが知られている。そして、このキャップによる容器の閉止時には、ライナが容器の口部の頂部に当接することで、容器の内部を密封し得るようになっている。 As a cap mounted on a container made of steel, aluminum alloy or the like, there is known a cap provided with a metal cap body and a liner provided on the inner surface of a top plate portion of the cap body. Then, when the container is closed by the cap, the liner abuts on the top of the mouth of the container to seal the inside of the container.
このようなライナを備えるキャップ(ライナ付キャップ)としては、従来から、キャップ本体の天板部の内面に溶融した樹脂球を落下させ、成形金型で型押し成形することにより、所定の形状のライナを形成するインシェルモールドタイプの金属製キャップが知られている。 As a cap (a cap with a liner) provided with such a liner, conventionally, a molten resin ball is dropped to the inner surface of the top plate portion of the cap main body, and molded by a molding die. In-shell mold type metal caps forming liners are known.
例えば、特許文献1には、キャップ(金属製キャップ)内に、所定量の溶融した軟質合成樹脂材料を供給し、その合成樹脂材料をライナ形成治具により押圧して成形して合成樹脂製ライナをキャップの天板部の内面に接着した状態で形成することが記載されている。また、特許文献1には、このような成形方法においては、溶融した合成樹脂材料がキャップ内で片寄って成形されることにより合成樹脂製ライナに欠肉部(不完全成形部分)が形成されるおそれがあること、合成樹脂製ライナの欠肉部により容器の密封性が低下するおそれがあること、が記載されている。特許文献1では、欠肉部が形成される原因として、ライナ形成治具と合成樹脂製ライナとの間に空気が混入することを推測しており、ライナ形成治具の表面粗さを所定値以上に設定して粗くすることで、ライナ形成治具と合成樹脂製ライナとの間の空気を均一に分散させて合成樹脂材料の流れを均一にし、欠肉部の形成を防止することが記載されている。なお、特許文献1には、合成樹脂製ライナの表面粗さRa(JIS B 0601による)は、好ましくは0.1μm以上となり、5.0μm以下とするのが好ましいこと、表面粗さRy(JIS B 0601による)は、好ましくは0.1μm以上となり、50.0μm以下とするのが好ましいこと、が記載されている。 For example, in Patent Document 1, a predetermined amount of melted soft synthetic resin material is supplied into a cap (metal cap), and the synthetic resin material is pressed by a liner forming jig to be molded, and the synthetic resin liner is produced. It is described that it forms in the state which adhere | attached on the inner surface of the top-plate part of a cap. Further, according to Patent Document 1, in such a molding method, a molten synthetic resin material is offset and molded in a cap to form a non-filled portion (incompletely molded portion) in a synthetic resin liner. It is described that there is a possibility that the sealing performance of the container may be reduced due to the non-filling portion of the synthetic resin liner. In Patent Document 1, it is assumed that air is mixed between the liner forming jig and the synthetic resin liner as a cause of formation of the non-filled portion, and the surface roughness of the liner forming jig is set to a predetermined value. By setting the above and making it rough, air between the liner forming jig and the synthetic resin liner is uniformly dispersed to make the flow of the synthetic resin material uniform, and to prevent the formation of the non-filled portion. It is done. In Patent Document 1, the surface roughness Ra (according to JIS B 0601) of the synthetic resin liner is preferably 0.1 μm or more, and preferably 5.0 μm or less. The surface roughness Ry (JIS) According to B 0601) is preferably 0.1 μm or more, and preferably 50.0 μm or less.
ところが、特許文献1に記載のように、ライナ形成治具の表面粗さを粗くした場合には、ライナ形成治具と合成樹脂製ライナとの間の空気を均一に分散させることができたとしても、成形空間内の空気を外部に円滑に逃がすことができずに周縁部分に空気溜まりが形成されやすい。このため、その部分において合成樹脂材料の流動性が阻害されることで合成樹脂製ライナに欠肉部(不完全成形部分)が形成されるおそれがある。また、ライナ形成治具の表面粗さを粗く形成しても、合成樹脂製ライナの反対面側においては金属製キャップの天板部との間の空気を均一に分散させることができず、合成樹脂製ライナと金属製キャップとの間に空気溜まりが形成されやすい。このため、その部分に樹脂が充填されずに欠肉部が形成されるおそれがある。さらに、このように合成樹脂製ライナの裏面側(金属製キャップの天板部との接触面側)に欠肉部が形成された場合には、その欠肉部が合成樹脂製ライナの裏面側に隠れることで、欠肉部を検査で発見することは難しい。 However, as described in Patent Document 1, when the surface roughness of the liner forming jig is made rough, air between the liner forming jig and the synthetic resin liner can be uniformly dispersed. Also, air in the molding space can not be released to the outside smoothly, and an air pool is likely to be formed in the peripheral portion. For this reason, the flowability of the synthetic resin material is impeded in that portion, and there is a possibility that a missing portion (incompletely formed portion) is formed in the synthetic resin liner. In addition, even if the surface roughness of the liner forming jig is roughened, air between the synthetic resin liner and the top plate portion of the metal cap can not be uniformly dispersed on the opposite surface side of the synthetic resin liner, and the synthetic resin is synthesized. An air reservoir is likely to be formed between the resin liner and the metal cap. For this reason, there is a possibility that a missing portion may be formed without the resin being filled in the portion. Furthermore, when a missing portion is formed on the back surface side of the synthetic resin liner (the contact surface side of the metal cap with the top plate portion), the missing portion corresponds to the back surface side of the synthetic resin liner. It is difficult to find a missing part by inspection by hiding it.
また、特許文献1に記載のように、合成樹脂製ライナの表面側(ライナ形成治具との接触面側)の表面粗さを粗くした場合には、合成樹脂製ライナの表面積が大きくなり過ぎることで、容器内部の内容物(飲料)中の有用成分(例えば香料)が吸着されてフレーバー性を悪くしたり、内容物自体が付着して液だれを生じたりするおそれもある。 In addition, as described in Patent Document 1, when the surface roughness of the surface side (the contact surface side with the liner forming jig) of the synthetic resin liner is roughened, the surface area of the synthetic resin liner becomes too large. As a result, useful components (for example, flavors) in the contents (beverage) inside the container may be adsorbed to deteriorate the flavor, or the contents themselves may adhere to cause dripping.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ライナの欠肉部の形成を防止でき、容器の密封性を向上できるライナ付キャップ及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a liner cap which can prevent the formation of a non-filling portion of the liner and improve the sealing performance of the container, and a method of manufacturing the same.
本発明のライナ付キャップは、容器の口部に装着されて該口部を密閉可能なキャップであって、天板部と該天板部の周縁から略垂下されてなる円筒部とを有するキャップ本体と、前記天板部の内面に設けられたライナと、を備え、前記ライナは、前記天板部の内面側に配置され該天板部と摺動する摺動層と、前記摺動層に積層され該摺動層よりも軟質で外径が小さく形成され前記容器と接触する密封層と、を備え、前記摺動層において前記密封層の積層面側の第1表面の表面粗さRzが5.0μm以上50.0μm以下である。 The liner cap according to the present invention is a cap which can be attached to the mouth of a container and can seal the mouth, and has a top plate and a cylindrical portion substantially suspended from the periphery of the top plate. A sliding layer disposed on the inner surface side of the top plate and sliding on the top plate; the liner comprising: a main body; and a liner provided on the inner surface of the top plate; And a sealing layer formed in contact with the container and having a smaller outer diameter and being softer than the sliding layer, wherein the sliding layer has a surface roughness Rz of the first surface of the sealing layer on the laminated surface side. Is 5.0 μm or more and 50.0 μm or less.
前記第1表面の表面粗さRzは、より好ましくは20.0μm以上40.0μm以下であるとよい。 The surface roughness Rz of the first surface is more preferably 20.0 μm to 40.0 μm.
表面粗さRzは、JIS規格(日本工業規格)におけるJIS B 0601:2001に準拠する最大高さにより求められる。
このように構成されるライナ付キャップにおいて、ライナの密封層は、キャップ本体内で摺動層の第1表面上に溶融樹脂を供給し、その溶融樹脂を密封層成形用の金型(パンチ)により押圧してモールド成型により形成(成型)される。なお、摺動層は、予め硬質シートを円盤状に打ち抜いて成形したものをキャップ本体内に配置しても良いし、密封層と同様に、キャップ本体内において成形、すなわち天板部の内面に溶融樹脂を供給し、摺動層成形用の金型により押圧してモールド成型により形成してもよい。
The surface roughness Rz is determined by the maximum height in accordance with JIS B 0601: 2001 in the JIS Standard (Japanese Industrial Standard).
In the liner cap configured in this manner, the sealing layer of the liner supplies the molten resin on the first surface of the sliding layer in the cap body, and the molten resin is used as a mold for forming the sealing layer (punch) The pressure is applied by molding to form (mold). The sliding layer may be formed by punching a hard sheet into a disk shape in advance, and may be disposed in the cap main body, or may be molded in the cap main body similarly to the sealing layer, that is, on the inner surface of the top plate portion. The molten resin may be supplied and pressed by a mold for forming the sliding layer to form the mold by molding.
密封層成形用の金型は、例えば、摺動層の第1表面に接触して密封層の外径を規定するスリーブパンチと、摺動層の第1表面と間隔をおいて配置され密封層の厚みを規定するセンターパンチと、を備える。密封層は、摺動層の第1表面上に溶融樹脂を供給した後、この溶融樹脂を冷却された密封層成形用の金型により押圧し、摺動層の第1表面とスリーブパンチの内周面とセンターパンチの押付面とにより囲まれた内部空間内に充填することにより成形される。 The mold for forming the sealing layer is, for example, a sleeve punch which contacts the first surface of the sliding layer to define the outer diameter of the sealing layer, and a sealing layer spaced from the first surface of the sliding layer. And a center punch that defines the thickness of The sealing layer supplies the molten resin onto the first surface of the sliding layer, and then presses the molten resin with a mold for forming the cooled sealing layer, and the first surface of the sliding layer and the inside of the sleeve punch It shape | molds by filling in the interior space enclosed by the surrounding surface and the pressing surface of a center punch.
このような密封層の形成過程において、摺動層の第1表面上に供給された溶融樹脂は、その第1表面の表面粗さ(最大高さ)Rzが予め5.0μm以上50.0μm以下に形成されているので、供給直後は第1表面の凹凸の凹部に入り込むことなく、凸部で支持される。 In the process of forming such a sealing layer, the molten resin supplied onto the first surface of the sliding layer has a surface roughness (maximum height) Rz of the first surface of 5.0 μm or more and 50.0 μm or less in advance. Since it is formed in the above, it is supported by the convex portion immediately after the supply without entering into the concave and convex concave portions of the first surface.
次に、密封層成形用の金型を溶融樹脂に押し付け、第1表面にスリーブパンチを接触させるが、摺動層の第1表面の表面粗さRzが5.0μm以上50.0μm以下に設けられているので、スリーブパンチと摺動層との間には密封層成形用の金型の内部空間と外部とで空気が移動可能な隙間が維持される。このため、内部空間内の空気がスリーブパンチと摺動層との間から、すなわち内部空間の周縁部から外部に円滑に排出される。また、このように第1表面には所定の表面粗さRzで凹凸が形成されているため、第1表面の凸部と溶融樹脂との間で抵抗が小さく維持され、溶融樹脂を径方向内側から外側に向けて円滑に放射状に流動させることができる。したがって、内部空間の周縁部まで円滑に溶融樹脂を充填でき、密封層の周縁部に欠肉部が生じることを防止できる。 Next, a mold for forming a sealing layer is pressed against the molten resin to bring the sleeve punch into contact with the first surface, but the surface roughness Rz of the first surface of the sliding layer is set to 5.0 μm or more and 50.0 μm or less As a result, a gap in which air can move between the inner space of the mold for forming the sealing layer and the outside is maintained between the sleeve punch and the sliding layer. For this reason, the air in the internal space is smoothly discharged from between the sleeve punch and the sliding layer, that is, from the peripheral portion of the internal space to the outside. Further, since the unevenness is formed on the first surface with the predetermined surface roughness Rz in this manner, the resistance is kept small between the convex portion of the first surface and the molten resin, and the molten resin is radially inward of the molten resin. It can be made to flow smoothly radially outward from the Therefore, the molten resin can be filled smoothly up to the peripheral portion of the inner space, and it is possible to prevent the occurrence of a flaw in the peripheral portion of the sealing layer.
また、密封層成形用の金型による溶融樹脂の成形後期においては、密封層成形用の金型により溶融樹脂が摺動層の第1表面に向けて押圧されることで、摺動層と溶融樹脂との間に介在していた空気も最終的に第1表面の凹部を伝って内部空間の周縁部から外部に排出される。したがって、溶融樹脂が第1表面の凹凸に深く入り込み、この状態で溶融樹脂が硬化することにより、摺動層と密封層との接着強度を高く維持できる。 In addition, at a later stage of molding of the molten resin by the mold for sealing layer molding, the molten resin is melted toward the first surface of the sliding layer by the mold for sealing layer molding, whereby the sliding layer and the melting are melted. The air interposed between the resin and the resin is finally discharged from the peripheral portion of the inner space to the outside along the recess on the first surface. Therefore, the molten resin penetrates deeply into the unevenness of the first surface, and the molten resin is cured in this state, whereby the adhesive strength between the sliding layer and the sealing layer can be maintained high.
このように、本発明のライナ付キャップにおいては、摺動層の第1表面の表面粗さRzが5.0μm以上50.0μm以下に形成されているので、密封層の成形時において欠肉部が形成されることを防止でき、ライナの歩留まりを高めることができる。したがって、容器の密封性を向上できる。 As described above, in the cap with liner of the present invention, since the surface roughness Rz of the first surface of the sliding layer is 5.0 μm or more and 50.0 μm or less, a missing portion occurs at the time of molding the sealing layer. Can be prevented, and the yield of the liner can be increased. Therefore, the sealing performance of the container can be improved.
なお、摺動層の第1表面の表面粗さRzが5.0μm未満では、密封層の成形時において、密封層成形用の金型の内部空間の周縁部から外部に向けて空気を円滑に排出させることが難しくなる。また、第1表面の表面粗さRzが50.0μmを超えると、内部空間の周縁部から外部に向けて溶融樹脂が漏れやすくなり、密封層に欠肉部が形成されるおそれがある。なお、第1表面の表面粗さRzの最適範囲は20.0μm以上40.0μm以下である。 When the surface roughness Rz of the first surface of the sliding layer is less than 5.0 μm, air can be smoothly directed outward from the peripheral portion of the internal space of the mold for forming the sealing layer when the sealing layer is formed. It becomes difficult to discharge. In addition, when the surface roughness Rz of the first surface exceeds 50.0 μm, the molten resin is likely to leak from the peripheral portion of the internal space to the outside, and there is a possibility that a missing portion may be formed in the sealing layer. The optimum range of the surface roughness Rz of the first surface is 20.0 μm or more and 40.0 μm or less.
本発明のライナ付キャップの好ましい実施形態において、前記摺動層の硬度が、タイプDデュロメータ硬さで70以上85以下であるとよい。 In a preferred embodiment of the cap with liner according to the present invention, the hardness of the sliding layer may be 70 or more and 85 or less in type D durometer hardness.
JIS規格(日本工業規格)におけるJIS K 7215に準拠し、タイプDにて測定したタイプDデュロメータ硬さが70以上であると、密封層成形用の金型を摺動層に押し付けた際にも、第1表面の凹凸形状を維持でき、金型と摺動層との間から円滑に空気を排出できる。したがって、密封層の欠肉部が形成されることを確実に防止できる。
なお、タイプDデュロメータ硬さが70未満では、摺動層に金型が押し付けられた際にその接触部分において第1表面の凹凸が潰されて空気抜けが阻害されるおそれがある。一方、タイプDデュロメータ硬さが85を超えると、摺動層の硬度が高くなることにより、ライナが変形し難くなる。このため、ライナ付キャップを容器の口部に装着した際に、ライナが口部の形状に沿って変形し難くなり、密封層と口部との密着性が阻害されるおそれがある。
According to JIS K 7215 in JIS Standard (Japanese Industrial Standard), when Type D durometer hardness measured with Type D is 70 or more, even when a mold for forming a sealing layer is pressed against the sliding layer The uneven shape of the first surface can be maintained, and air can be smoothly discharged from between the mold and the sliding layer. Therefore, formation of the non-filling portion of the sealing layer can be reliably prevented.
If the type D durometer hardness is less than 70, when the die is pressed against the sliding layer, the unevenness of the first surface is crushed at the contact portion, which may inhibit air leakage. On the other hand, when the Type D durometer hardness exceeds 85, the hardness of the sliding layer becomes high, and the liner becomes difficult to deform. Therefore, when the liner cap is attached to the mouth of the container, the liner is less likely to be deformed along the shape of the mouth, and the adhesion between the sealing layer and the mouth may be impaired.
本発明のライナ付キャップの好ましい実施形態において、前記摺動層の厚みが、0.30mm以上0.60mm以下であるとよい。 In a preferred embodiment of the cap with liner according to the present invention, the thickness of the sliding layer may be 0.30 mm or more and 0.60 mm or less.
摺動層の厚みが0.30mm未満では、第1表面の表面粗さRzを大きくした際に、局所的に摺動層の厚みが薄くなる部分が形成され、摺動層に反りが生じるおそれがある。このため、摺動層の厚みを0.30mm以上にすることで、摺動層に反りが生じることを確実に防止できる。したがって、ライナがキャップ本体から外れることを防止でき、容器の密封性を確実に維持できる。
一方、摺動層の厚みが0.60mmを超えると、摺動層(ライナ)が撓み難くなり、摺動層をキャップ本体内に嵌め込む際に、所定の位置に確実に配置することが難しくなる。このため、キャップ本体へのライナの取り付け不良が発生するおそれがある。
If the thickness of the sliding layer is less than 0.30 mm, when the surface roughness Rz of the first surface is increased, a portion where the thickness of the sliding layer is locally reduced may be formed, and the sliding layer may be warped. There is. Therefore, by setting the thickness of the sliding layer to 0.30 mm or more, it is possible to reliably prevent the sliding layer from being warped. Therefore, it is possible to prevent the liner from being removed from the cap body, and to maintain the sealing performance of the container with certainty.
On the other hand, when the thickness of the sliding layer exceeds 0.60 mm, the sliding layer (liner) becomes difficult to bend, and when the sliding layer is fitted into the cap main body, it is difficult to surely place it in a predetermined position Become. For this reason, there is a possibility that a defective attachment of the liner to the cap body may occur.
本発明のライナ付キャップの好ましい実施形態において、前記密封層がスチレン系エラストマーからなり、前記密封層の重量が380mg以下とされる。 In a preferred embodiment of the liner cap of the present invention, the sealing layer is made of a styrenic elastomer, and the weight of the sealing layer is 380 mg or less.
予め摺動層の第1表面の表面粗さRzを5.0μm以上50.0μm以下に形成したことにより、密封層の成形時において溶融樹脂の流動性を向上できるので、密封層を成形するための溶融樹脂の供給量(密封層の重量)を従来よりも減らすことができる。例えば、スチレン系エラストマー(TPS)からなる密封層では、従来において400mgの必要量とされていた溶融樹脂の供給量を380mg以下に減らして、密封層の重量を380mg以下としても、密封層の周縁部に欠肉部が形成されることを防止できる。なお、密封層の好ましい重量は350mg以上とされる。 By forming the surface roughness Rz of the first surface of the sliding layer to 5.0 μm or more and 50.0 μm or less in advance, the flowability of the molten resin can be improved at the time of molding of the sealing layer. The amount of molten resin supplied (the weight of the sealing layer) can be reduced compared to the prior art. For example, in the sealing layer made of styrenic elastomer (TPS), the peripheral amount of the sealing layer is reduced even if the weight of the sealing layer is 380 mg or less by reducing the supply amount of the molten resin required conventionally to 400 mg to 380 mg or less. It is possible to prevent the formation of a defect in the part. The preferable weight of the sealing layer is 350 mg or more.
本発明のライナ付キャップの製造方法は、容器の口部に装着されて該口部を密閉可能なキャップであって、天板部と該天板部の周縁から略垂下されてなる円筒部とを有するキャップ本体内に、前記天板部と摺動する摺動層と、前記摺動層に積層され該摺動層よりも軟質で外径が小さく形成され前記容器と接触する密封層と、を備えるライナを設置したライナ付キャップを製造する方法であり、前記摺動層は、前記密封層が積層される積層面側の第1表面の表面粗さRzを5.0μm以上50.0μm以下に形成しておき、前記キャップ本体内に設置した前記摺動層の前記第1表面上に溶融樹脂を供給し、該溶融樹脂を密封層成形用の金型により押圧してモールド成型により前記密封層を形成し、前記摺動層と前記密封層とが積層されたライナを形成するライナ形成工程を有する。 The method for manufacturing a liner cap according to the present invention is a cap that is attached to the mouth of a container and can seal the mouth, and includes a top plate and a cylindrical portion that is substantially suspended from the periphery of the top plate. A sliding layer sliding on the top plate, and a sealing layer formed on the sliding layer and formed softer and smaller in outer diameter than the sliding layer and in contact with the container; A method of manufacturing a linered cap having a liner provided thereon, wherein the sliding layer has a surface roughness Rz of the first surface on the side of the laminated surface on which the sealing layer is laminated 5.0 μm to 50.0 μm The molten resin is supplied onto the first surface of the sliding layer placed in the cap body, and the molten resin is pressed by a mold for forming a sealing layer to form the sealing by molding Forming a layer, and forming a liner in which the sliding layer and the sealing layer are laminated It has a liner formation process to form.
ライナ形成工程により形成されるライナは、予め摺動層の第1表面の表面粗さRzを5.0μm以上50.0μm以下に形成しているので、第1表面の凹凸により溶融樹脂の温度低下を抑制して第1表面と溶融樹脂との抵抗を小さく維持できるとともに、密封層の成形時において密封層成形用の金型を第1表面に接触させた際に、その金型の内部空間内の空気を周縁部から円滑に外部に排出できる。このため、溶融樹脂を金型の内部空間内において径方向の内側から外側に向けて円滑に放射状に流動させることができ、内部空間の周縁部まで溶融樹脂を充填できる。したがって、密封層の周縁部に欠肉部が形成されることを防止でき、ライナの歩留まりを高めることができる。 In the liner formed by the liner forming step, the surface roughness Rz of the first surface of the sliding layer is previously formed to 5.0 μm or more and 50.0 μm or less, so the temperature decrease of the molten resin due to the unevenness of the first surface Can be maintained to reduce the resistance between the first surface and the molten resin, and when the mold for forming the sealing layer is brought into contact with the first surface at the time of forming the sealing layer, the inner space of the mold Air can be discharged smoothly from the peripheral part to the outside. Therefore, the molten resin can be smoothly and radially flowed from the inner side to the outer side in the inner space of the mold, and the molten resin can be filled up to the peripheral portion of the inner space. Therefore, it is possible to prevent the formation of a defect in the periphery of the sealing layer and to increase the yield of the liner.
また、上述したように、摺動層の第1表面の表面粗さRzを5.0μm以上50.0μm以下に形成しているので、密封層の成形時において溶融樹脂が第1表面の凹凸に深く入り込み、この状態で溶融樹脂が硬化することにより、摺動層と密封層との接着強度を高く維持できる。したがって、密封層が摺動層から剥がれることがなく、ライナ付キャップと容器との装着時においてライナの密封層を口部に確実に当接させることができるのて、キャップ付ボトル缶の密封性を確実に維持できる。 Further, as described above, since the surface roughness Rz of the first surface of the sliding layer is 5.0 μm or more and 50.0 μm or less, the molten resin has unevenness on the first surface when the sealing layer is formed. By deep penetration and curing of the molten resin in this state, high adhesive strength between the sliding layer and the sealing layer can be maintained. Therefore, the sealing layer does not come off from the sliding layer, and the sealing layer of the liner can be reliably brought into contact with the mouth when attaching the liner cap and the container, so that the sealing performance of the capped bottle can is achieved. Can be maintained reliably.
本発明によれば、密封層の成形時において欠肉部が形成されることを防止でき、ライナの歩留まりを高めることができるので、容器の密封性を向上できる。 According to the present invention, since it is possible to prevent the formation of a non-filling portion at the time of molding the sealing layer and to improve the yield of the liner, the sealing performance of the container can be improved.
以下、本発明に係るライナ付キャップ及びその製造方法の実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態のライナ付キャップは、例えば38mm口径のアルミニウム又はアルミニウム合金等の金属製のボトル缶等の容器の口部に装着されて、その口部を密栓するものである。
Hereinafter, embodiments of a cap with a liner and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described with reference to the drawings.
The liner cap of this embodiment is attached to the opening of a container such as a metal bottle can made of, for example, 38 mm diameter aluminum or aluminum alloy, and the opening is sealed.
図1は、本実施形態において製造されるライナ付キャップ101を、その半分を断面(缶軸を通る断面)にして示した正面図であり、容器装着前の状態を示している。また、図5には、図1に示したライナ付キャップ101と、このライナ付キャップ101が装着されるボトル缶201(本発明で言う、容器)とのそれぞれを、半分を断面(缶軸を通る断面)にして示している。また、図5では、ライナ付キャップ101とボトル缶201とを、いずれも装着前の状態で示している。一方、図6は、ボトル缶201の口部214にライナ付キャップ101を巻き締めたキャップ付ボトル缶301の要部断面図であり、ボトル缶201の口部214付近を拡大したものである。
FIG. 1 is a front view of a
また、図2は本発明の実施形態のライナ付キャップの製造方法の各工程を模式的に示す説明図である。また、図3及び図4は、ライナ付キャップの製造方法の各工程のうち、ライナ形成工程を説明する説明図である。
以下の説明においては、図1、図5及び図6に示す向きを上下方向を定めるものとする。
Moreover, FIG. 2 is explanatory drawing which shows typically each process of the manufacturing method of the liner cap of embodiment of this invention. Moreover, FIG.3 and FIG.4 is explanatory drawing explaining a liner formation process among each processes of the manufacturing method of a liner cap.
In the following description, the direction shown in FIGS. 1, 5 and 6 is defined as the vertical direction.
容器装着前のライナ付キャップ101は、図1に示されるように、カップ状に成形してなるキャップ本体10と、そのキャップ本体10の内面に設けられたライナ20とを有する。
As shown in FIG. 1, the cap with
キャップ本体10は、例えば、内外面が塗装されたアルミニウム又はアルミニウム合金等の金属製の板材を成形してなるものである。キャップ本体10は、ボトル缶201の口部214に装着される前には、図1に示すように、円盤状の天板部11と、その天板部11の周縁から軸方向Oに沿って略垂下されてなる円筒状の円筒部12と、を有している。また、円筒部12には、図1に示すように、天板部11側の基端側から先端側に向けて順に、ナール凹部121及びベントホール122、雌ねじ形成予定部123、スリット124及びブリッジ125、裾部126が形成されている。
The
このうち、円筒部12の上部の天板部11に近い位置に形成されたナール凹部121は開栓時に手に摩擦力を付与するものである。また、ベントホール122は、開栓時に内圧を開放するためのものであり、ナール凹部121とベントホール122とは、円筒部12の周方向に複数ずつ形成されている。また、ベントホール122の上側片131及び下側片132が径方向内方に押し込まれた状態に形成されることで、この上側片131と天板部11との間にライナ20が配置され、抜け止めされている。なお、下側片132の先端は、上側片131の先端よりもさらに径方向内方に押し込まれた位置に形成されている。これにより、後述するライナ20の摺動層21をキャップ本体10の内部に嵌め込む際に、摺動層21の周縁部(外周部)が上側片131に接触することがなく、摺動層21を下側片132の内面を滑らせて所定の位置に円滑に押し込むことができる。
Among these, the
そして、円筒部12の下部には、周方向に断続的に複数のスリット124が形成されるとともに、隣り合うスリット124どうしの間にブリッジ125が形成されており、スリット124を介して円筒部12の上部127と下部128とが分けられるとともに、スリット124の間に形成される複数のブリッジ125により、上部127と下部128とが連結された形状とされる。
A plurality of
ライナ20は、キャップ本体10の天板部11の内面側に配置される摺動層21と、この摺動層21に積層される密封層22と、を備える。この場合、ライナ20は、キャップ本体10に対して回転自在に設置される。
摺動層21は、ポリプロピレン等により円盤状(ディスク状)に形成され、天板部11の内面と摺動可能に形成される。
The
The sliding
摺動層21の材料としては、具体的には、ポリプロピレン(PP)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリアマイド(PA、通称ナイロン)、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリ塩化ビニル(PVC)等が採用可能である。
なお、摺動層21として、例えばポリプロピレンの間にエチレン・ビニルアルコール共重合樹脂(EVOH)を積層した三層構造のシート等、多層シートを採用することも可能である。
Specifically, the material of the sliding
In addition, it is also possible to employ | adopt multilayer sheets, such as a sheet | seat of the 3 layer structure which laminated | stacked ethylene vinyl alcohol copolymer resin (EVOH) between polypropylenes, for example as the sliding
摺動層21は、密封層22が積層される積層面側の第1表面251が、表面粗さRzが5.0μm以上50.0μm以下とされている。第1表面251の表面粗さRzは、20.0μm以上40.0μm以下とすることがより好ましい。表面粗さRzは、JIS規格(日本工業規格)におけるJIS B 0601:2001に準拠する最大高さにより求められる。
なお、摺動層21の他方の面であり、天板部11との摺動面とされる第2表面252の表面粗さRzは特に限定されるものではないが、第2表面252の表面粗さRzは5μm以下(Rz<5μm)の範囲とすることが好ましい。
The sliding
The surface roughness Rz of the
この場合、ライナ20の摺動層21は、キャップ本体10の天板部11の内面と摺動可能に形成されており、摺動層21の第2表面252と天板部11の内面との間には、シリコーンオイル又はグリセリン等の不揮発性有機液体が塗布される。なお、不揮発性有機液体は、キャップ開栓時の開栓トルク値の低減を図るとともに、気体の進入を抑制するガスバリアー性を向上させるために塗布される。そして、その効果を発揮させるためには、天板部11と摺動層21との間に必要量の不揮発性有機液体を介在させることが必要である。このため、第2表面252の表面粗さRzが大きくなりすぎると、第2表面252の凹凸の分だけ不揮発性有機液体の塗布量を増やすことが必要になる。したがって、前述したように、第2表面252の表面粗さRzを5μm以下にすることで、不揮発性有機液体の塗布量を低減できるので、経済的に好ましい。
In this case, the sliding
また、摺動層21の硬度は、タイプDデュロメータ硬さで70以上85以下であることが好ましい。タイプDデュロメータ硬さは、JIS規格におけるJIS K 7215に準拠し、タイプDにて測定される。
また、摺動層21の厚みは略一定の厚みに形成される。そして、摺動層21の厚みは、0.30mm以上0.60mm以下であることが好ましい。
The hardness of the sliding
Further, the thickness of the sliding
また、密封層22は、摺動層21よりも軟質のエラストマー樹脂等により形成され、図6に示すように、ライナ付キャップ101の閉止時にボトル缶201の口部214(カール部218)に当接して、ボトル缶201の内部を密封し得るように構成されている。
Further, the
密封層22の材料としては、具体的には、スチレン系エラストマー(TPS)、ポリオレフィン系エラストマー(TPO)、ウレタン系エラストマー(TPU)、ポリアミド系エラストマー(TPEA)、ポリエステル系エラストマー(TPEE)、ポリ塩化ビニル系エラストマー(PVC‐TPE)等が採用可能である。
Specific examples of the material of the
なお、密封層22は摺動層21と熱接着可能な材料が好ましく、例えば摺動層21がポリプロピレン(PP)の場合、密封層22はスチレン系エラストマー(TPS),ポリオレフィン系エラストマー(TPO)が適している。また、摺動層21がポリエチレンテレフタレート(PET)の場合は、密封層22はポリエステル系エラストマー(TPEE)が適しており、塩化ビニル(PVC)の場合はポリ塩化ビニル系エラストマー(PVC‐TPE)が適している。
特に、摺動層21を経済的にも耐熱性にも優れたポリプロピレン(PP)で形成した場合、密封層22はポリプロピレンとの接着性に優れ、良好な耐レトルト性能を有するスチレン系エラストマー(TPS)で形成することが好ましい。
The
In particular, when the sliding
なお、本実施形態では、摺動層21と密封層22との硬度比較を、タイプDデュロメータ硬さ(JIS K 7217)で判断している。また、密封層22の外径は、摺動層21の外径よりも小さく形成されている。図1では、密封層22は、口部214のカール部218に接する環状のシール部23と、その内側に形成された薄肉部24とから構成されており、シール部23が薄肉部24よりも肉厚に形成されている。なお、密封層22の厚みは特に限定されないが、例えばシール部23の厚みが0.7mm以上1.0mm以下に形成され、薄肉部24の厚みが0.2mm以上0.3mm以下に形成される。
In the present embodiment, the hardness comparison between the sliding
なお、このように構成されるライナ付キャップ101は、図5及び図6に示すように、ボトル缶201の口部214に被せられ、キャップ本体10の天板部11内面のライナ20をカール部218に圧接させた状態でキャッピング加工を施すことにより、ライナ付キャップ101がボトル缶201の口部214に装着され、キャップ付ボトル缶(キャップ付容器)301とされる。具体的には、ボトル缶201の内部に内容物を充填後、口部214に形成された雄ねじ部216に沿ってキャップ本体10の円筒部12の雌ねじ形成予定部123をねじ加工して雌ねじ部129(図6参照)を成形するとともに、円筒部12の裾部126を膨出部215の下部に巻き込んで係止することにより、ライナ付キャップ101を口部214に装着する。これにより、ボトル缶201の口部214をライナ付キャップ101により密閉したキャップ付ボトル缶301が製造される。
In addition, as shown in FIGS. 5 and 6, the
なお、このように構成されるキャップ付ボトル缶301では、ボトル缶201に対しライナ付キャップ101のブリッジ125よりも上側の上部127が缶軸回りに回動されると、上部127が雄ねじ部216に沿って周方向及び軸方向の上方に移動するが、ブリッジ125よりも下側の下部128は膨出部215に係止されていることから、ブリッジ125が破断され、円筒部12の上部127と下部128とが切り離されるようになっている。そして、ライナ付キャップ101の上部(円筒部12の上部127)が口部214から取り外され、ライナ付キャップ101の下部(円筒部12の下部128)が口部214に残されるようになっている。また、ライナ付キャップ101の上部を口部214から取り外すことにより、口部214が開栓され、ボトル缶201内部の内容物を取り出ることができる。一方、取り外したライナ付キャップ101の上部を口部214に再び取り付けることにより、ボトル缶201の口部214を再閉栓することが可能である。
In the bottled can with
次に、上記のように構成されたライナ付キャップ101を製造する場合を例として、本発明のライナ付キャップの製造方法を説明する。
本実施形態のライナ付キャップ101の製造方法は、図2の模式図に示すように、キャップ本体10を形成するキャップ本体形成工程と、ライナを形成するライナ形成工程と、を備える構成とされる。
Next, a method of manufacturing the liner cap of the present invention will be described by taking the case of manufacturing the
As shown in the schematic view of FIG. 2, the method of manufacturing the
<キャップ本体形成工程>
図2に示すように、キャップ本体10を形成する金属製の板材40を用意する。通常、内外面に塗装が施された板材40を用いる。この場合、板材40は、キャップ本体10の内面側とされる表面にサイズコート及びトップコートが塗装されている。また、キャップ本体10の外面側とされる表面には、必要に応じてサイズコートが印刷された後、トップコート(ツヤニス)が塗装されている。
<Cap body formation process>
As shown in FIG. 2, a
そして、この板材40に、必要に応じて潤滑剤を塗布し、プレス加工によりカップ状に打ち抜くことにより、天板部11と円筒部12とを有するキャップ本体10を形成する。また、キャップ本体10には、円筒部12の周方向に沿って、ナール凹部121、ベントホール122等の形状の加工が施される。
Then, a lubricant is applied to the
<ライナ形成工程>
ライナ形成工程は、図2〜図4に示すように、キャップ本体10を開口端部が上向きとなるように載置した状態で行われる。
まず、キャップ本体10の天板部11の内面に、予め円盤状に形成された摺動層21を配置する。この摺動層21の周縁部は、ベントホール122の上側片131の先端(径方向内側の先端)位置よりも径方向外側に配置されるように、摺動層21の外径は各上側片131の先端に接する内接円よりも大きく形成されている。このため、摺動層21の周縁部が各上側片131により支持されてキャップ本体10から抜けることがなく、天板部11の内面に非接着状態に配置される。なお、キャップ本体10の天板部11の内面には、摺動層21の挿入前に、不揮発性有機液体を塗布しておく。
<Liner formation process>
The liner forming step is performed in a state where the
First, the sliding
この場合、摺動層21は、大判又はロール状に連続した硬質シートを打ち抜くことにより形成される。硬質シートは、例えば2本のローラの間で合成樹脂板を圧延することにより形成され、全体が均一の厚さに形成される。この際、硬質シートの一方の面に当接するローラの表面にサンドブラスト加工等により細かな凹凸を形成しておくことで、硬質シートを圧延する際に、摺動層21の第1表面となる一方の面にローラの表面の凹凸が転写され、硬質シートの一方の面に所望の表面粗さRzの面が形成される。このように、ローラの表面の凹凸を調整することにより硬質シートの一方の面の表面粗さRzを調整でき、このように形成された硬質シートを打ち抜くことで、第1表面の表面粗さRzが5.0μm以上50.0μm以下の範囲に調整された摺動層21が形成される。
In this case, the sliding
なお、摺動層21は、キャップ本体10内においてモールド成型するインシェルモールド方式により形成することもできる。この場合、キャップ本体10の天板部11の内面に溶融したポリプロピレン等の溶融樹脂を供給し、摺動層成形用の金型を用いて摺動層21を形成する。また、摺動層成形用の金型の表面にサンドブラスト加工等により細かな凹凸を形成しておくことで、摺動層21の成形と同時に、摺動層21の第1表面251に金型の凹凸が型押しされる。これにより、第1表面251の表面粗さRzを5.0μm以上50.0μm以下に形成できる。
The sliding
次に、密封層22は、キャップ本体10内においてモールド成型するインシェルモールド方式により形成される。予め、摺動層21をキャップ本体10内に挿入しておく。この際、摺動層21は、キャップ本体10の天板部11の内面に第2表面252が接するようにして配置しておく。
そして、図3に示すように、摺動層21をキャップ本体10内に配置した状態で、第1表面251の中央に押出機(図示略)から溶融樹脂Rを供給(滴下)する。続いて、図3及び図4に示すように、密封層成形用の金型Mで押圧してモールド成型により溶融樹脂Rを成形することにより、密封層22を形成する。
Next, the
Then, as shown in FIG. 3, the molten resin R is supplied (dropped) from the extruder (not shown) to the center of the
密封層成形用の金型Mは、例えば図3及び図4に示すように、摺動層21の第1表面251に接触して密封層22の外径を規定するスリーブパンチ410と、摺動層21の第1表面251と間隔をおいて配置され密封層22の厚みを規定するセンターパンチ420と、キャップ本体10を載置する台座430と、を備える。密封層22は、摺動層21の第1表面251上に溶融樹脂Rを供給した後、この溶融樹脂Rを冷却された金型Mのセンターパンチ420及びスリーブパンチ410により押圧することで、摺動層21の第1表面251とスリーブパンチ410の内周面411とセンターパンチ420先端の押付面421とにより囲まれた内部空間(キャビティ空間)内に溶融樹脂Rを充填することにより成形される。
For example, as shown in FIGS. 3 and 4, the mold M for forming the sealing layer slides with the
スリーブパンチ410は円筒状に形成されており、その外周面は上側片131の先端に接する内接円よりも小さく設けられている。また、スリーブパンチ410の内側にはセンターパンチ420が挿入され、進退移動可能に設けられている。なお、図示は省略するが、スリーブパンチ410には、スリーブパンチ410を先端方向(図3及び図4では下方向)に押圧付勢する付勢手段(ばね等)が設けられている。そして、この付勢手段の付勢力により、スリーブパンチ410がキャップ本体10内の摺動層21の第1表面251を押圧し、内周面411により密封層22を形成するための内部空間の外周縁を形成する。
The
センターパンチ420は円柱状に形成されており、その先端の押付面421は、図3に示すように、環状のシール部23を形成するための環状凹部423と、シール部23よりも厚みが小さい薄肉部24を形成するための円柱凸部424と、を有している。この円柱凸部424は、環状凹部423の径方向内側に配置されている。
The
図3に示すように、キャップ本体10は台座430上に天板部11の外面を設置させた状態で配置され、摺動層21は天板部11の内面に第2表面252を接するように配置される。この状態で、押出機(図示略)から溶融樹脂Rの一定量を押し出し、キャップ本体10内に配置された摺動層21の第1表面251の中央に溶融樹脂Rを供給する。そして、この溶融樹脂Rを直ちに冷却されたスリーブパンチ410及びセンターパンチ420で押圧する。
As shown in FIG. 3, the
溶融樹脂Rの摺動層21の第1表面251上への供給直後においては、第1表面251の表面粗さRzが5.0μm以上50.0μm以下に形成されているので、溶融樹脂Rは、第1表面251の微細な凹凸の凹部に入り込むことなく、凸部で支持される。このため、摺動層21の第1表面251と溶融樹脂Rとの接触面積が小さく維持され溶融樹脂Rの温度低下が抑制される。
Immediately after the molten resin R is supplied onto the
また、センターパンチ420の押付面421により溶融樹脂Rの押圧が開始されると、図3に示すように、初めに円柱凸部424の表面が溶融樹脂Rに接触する。そして、センターパンチ420とスリーブパンチ410とが更に摺動層21に接近する方向に移動すると、センターパンチ420により押された溶融樹脂Rが、図3に矢印Aで示すように、径方向外側に向けて流動し、放射状に押し広げられる。この際、摺動層21の第1表面251には、所定の表面粗さRzの凹凸が形成されているため、第1表面251の凸部と溶融樹脂Rとの間で抵抗が小さく維持され、溶融樹脂Rが径方向内側から外側に向けて円滑に流動する。
Further, when the pressing of the molten resin R is started by the
また、図4に示すように、センターパンチ420とスリーブパンチ410とが最も摺動層21に接近する方向に移動すると、スリーブパンチ410の先端(押圧面412)が摺動層21の第1表面251に接触し、内部空間が閉じられるとともに、溶融樹脂Rが更に径方向外側に向けて押し広げられて環状凹部423内に達する。この際にも、スリーブパンチ410と摺動層21との間には、第1表面251の表面粗さRzが5.0μm以上50.0μm以下に設けられているので、金型Mの内部空間と外部とで空気が移動可能な隙間が維持される。このため、内部空間内の空気がスリーブパンチ410と摺動層21との間から、すなわち内部空間の周縁部から外部に円滑に排出される。したがって、図4に示すように、内部空間(キャビティ空間)の周縁部まで円滑に溶融樹脂Rを充填でき、内部空間の全領域に溶融樹脂Rが均一に充填される。
Further, as shown in FIG. 4, when the
また、金型Mによる溶融樹脂Rの成形後期においては、センターパンチ420により溶融樹脂Rが摺動層21の第1表面251に向けて押圧されることで、摺動層21と溶融樹脂Rとの間に介在していた空気も最終的に第1表面251の凹部を伝って内部空間の周縁部から外部に排出される。したがって、溶融樹脂Rが第1表面251の凹凸に深く入り込む。そして、この状態で冷却され溶融樹脂Rが硬化することにより、摺動層21に対し同軸でかつ小径の円形の密封層22が形成され、摺動層21と密封層22とが積層されたライナ20が形成される。また同時に、ライナ20を備えるライナ付キャップ101が製造される。
In addition, at a later stage of molding of the molten resin R by the mold M, the molten resin R is pressed toward the
なお、本実施形態では、摺動層21と密封層22とが、各材料を選択することにより成形時に接着される。しかし、摺動層21と密封層22との接着力をより高めるためには、摺動層21の第1表面251にコロナ放電処理、グロー放電処理、プラズマ処理、アンカーコート処理、接着剤塗布等の表面処理を行ってもよい。なお、第1表面251の表面処理は、摺動層21をキャップ本体10内に配置した後で行えばよい。
In the present embodiment, the sliding
以上説明したように、本実施形態のライナ付キャップ101においては、予め摺動層21の第1表面251の表面粗さRzを5.0μm以上50.0μm以下に形成しているので、密封層22の成形時において、第1表面251の凹凸により溶融樹脂Rの温度低下を抑制して第1表面251と溶融樹脂Rとの抵抗を小さく維持できるとともに、密封層成形用の金型Mを第1表面251に接触させた際に、その金型Mの内部空間(キャビティ空間)内の空気を周縁部から円滑に外部に排出できる。このため、溶融樹脂Rを金型Mの内部空間内において径方向の内側から外側に向けて円滑に放射状に流動させることができ、内部空間の周縁部まで均一に溶融樹脂Rを充填できる。したがって、密封層22の周縁部に欠肉部が形成されることを防止でき、ライナ20の歩留まりを高めることができる。また、密封層22のシール部23を、周方向においてバラツキなく均一の高さ(厚み)に形成できる。したがって、このように形成されるライナ付キャップ101をボトル缶201に装着することで、キャップ付ボトル缶301の密封性を向上できる。
As described above, in the cap with
また、ライナ付キャップ101においては、予め摺動層の第1表面の表面粗さRzを5.0μm以上50.0μm以下に形成したことにより、密封層22の成形時において溶融樹脂Rの流動性を向上できるので、密封層22を成形するための溶融樹脂Rの供給量(密封層22の重量)を従来よりも減らすことが可能である。例えば、スチレン系エラストマー(TPS)からなる密封層22では、従来において400mgの必要量とされていた溶融樹脂Rの供給量を380mg以下に減らして、密封層22の重量を380mg以下としても、密封層22の周縁部に欠肉部が形成されることを防止できる。なお、この場合において密封層22の好ましい重量は350mg以上とされる。
Further, in the
また、上述したように、摺動層21の第1表面251の表面粗さRzを5.0μm以上50.0μm以下に形成しているので、密封層22の成形時において溶融樹脂Rが第1表面251の凹凸に深く入り込み、摺動層21との密着性が高められる。この状態で溶融樹脂Rが硬化するので、摺動層21と密封層22との接着面積が大きくなり、摺動層21と密封層22との接着強度を高めることができる。したがって、密封層22が摺動層21から剥がれることがなく、ライナ付キャップ101とボトル缶201との装着時において、ライナ20の密封層22をボトル缶201の口部214に確実に当接させることができ、キャップ付ボトル缶301の密封性を確実に維持できる。
Further, as described above, since the surface roughness Rz of the
なお、摺動層21の第1表面251の表面粗さRzが5.0μm未満では、スリーブパンチ410と摺動層21との間に空気を移動可能な隙間を十分な大きさに確保することが難しくなり、密封層22の成形時において、内部空間(キャビティ空間)の周縁部から外部に向けて空気を排出させることが難しくなる。また、第1表面251の表面粗さRzが50.0μmを超えると、密封層22の成形時において、内部空間の周縁部から外部に向けて溶融樹脂Rが漏れやすくなる。この場合、溶融樹脂Rが漏れた部分の対角位置において溶融樹脂Rを周縁部まで充填させることが難しくなり、密封層22に欠肉部が形成されるおそれがある。なお、第1表面251の表面粗さRzの最適範囲は20.0μm以上40.0μm以下である。
If the surface roughness Rz of the
なお、密封層成形用の金型Mの内部空間の周縁部から外部への空気抜けを向上させるという観点では、スリーブパンチ410の先端の押圧面412に微細な凹凸を形成し、摺動層21の第1表面251とスリーブパンチ410の押圧面412との間に空気抜けを向上させるための隙間を確保することもできる。しかし、スリーブパンチ410の押圧面412を粗く形成した場合には、スリーブパンチ410をキャップ本体10内に挿入する際に、押圧面412がキャップ本体10の内面と接触してキャップ本体10の内面を傷つけるおそれがあり、好ましくない。
From the viewpoint of improving air leakage from the peripheral portion of the internal space of the mold M for forming the sealing layer to the outside, minute unevenness is formed on the
また、本実施形態では、摺動層21の硬度を、タイプDデュロメータ硬さで70以上85以下とし、タイプDデュロメータ硬さを70以上にしたので、密封層成形用の金型Mを摺動層21に押し付けた際にも、第1表面251の微細な凹凸形状が潰れることなく、その凹凸を良好に維持できる。したがって、金型M(スリーブパンチ410)と摺動層21との間から円滑に空気を排出でき、密封層22の欠肉部が形成されることを確実に防止できる。
Further, in the present embodiment, since the hardness of the sliding
なお、摺動層21のタイプDデュロメータ硬さが70未満では、摺動層21に金型M(スリーブパンチ410)が押し付けられた際にその接触部分において第1表面251の凹凸が潰され、スリーブパンチ410と摺動層21との隙間を十分に確保することが難しくなる。このため、内部空間(キャビティ空間)の周縁部からの空気抜けが阻害されるおそれがある。一方、摺動層21のタイプDデュロメータ硬さが85を超えると、摺動層21の硬度が高くなることにより、ライナ20が変形し難くなる。このため、ライナ付キャップ101をボトル缶(容器)201の口部214に装着した際に、ライナ20が口部214(カール部218)の形状に沿って変形し難くなり、密封層22と口部214との密着性が阻害されるおそれがある。
When the type D durometer hardness of the sliding
一方で、本実施形態では、摺動層21の厚みを0.30mm以上0.60mm以下とし、摺動層21の厚みを0.30mm以上にしたので、摺動層21に反りが生じることを確実に防止できる。したがって、ライナ20がキャップ本体10から外れることを防止でき、ライナ付キャップ101を用いたキャップ付ボトル缶301の密封性を確実に維持できる。
On the other hand, in the present embodiment, the thickness of the sliding
なお、摺動層21の厚みが0.30mm未満では、第1表面251の表面粗さRzを大きくした際に、局所的に摺動層21の厚みが薄くなる部分が形成され、摺動層21に反りが生じるおそれがある。一方、摺動層21の厚みが0.60mmを超えると、摺動層21(ライナ20)が撓み難くなり、摺動層21をキャップ本体10内に嵌め込む際に、所定の位置に確実に配置することが難しくなる。このため、キャップ本体10へのライナ20の取り付け不良が発生するおそれがある。
When the thickness of the sliding
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態においては、ライナ付キャップが装着される容器を金属製のボトル缶として説明を行ったが、本発明でいう容器は、金属製のボトル缶に限定されるものではなく、ボトル缶の他、ガラスビンやPETボトル等の容器も含まれる。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, the container to which the cap with liner is attached has been described as a metal bottle can, but the container in the present invention is not limited to a metal bottle can, and a bottle Besides cans, containers such as glass bottles and PET bottles are also included.
次に、本発明に係るライナ付キャップを作製し、評価した結果を説明する。
実施例として摺動層の第1表面の表面粗さRzを5.0μm以上50.0μm以下としたライナ付キャップを作製し、従来例として、摺動層の第1表面の表面粗さRzが5.0μm以上50.0μmの範囲外とされる表面粗さRzが4.5μmのライナ付キャップを作製した。
Next, the result of producing and evaluating a cap with a liner concerning the present invention is explained.
A cap with a liner having a surface roughness Rz of the first surface of the sliding layer of 5.0 μm or more and 50.0 μm or less is manufactured as an example, and a surface roughness Rz of the first surface of the sliding layer is a conventional example. A liner cap having a surface roughness Rz of 4.5 μm, which was out of the range of 5.0 μm to 50.0 μm, was produced.
キャップ本体は、厚さ0.235mmのアルミニウム合金板の内外面にエポキシフェノール、ポリエステル等の塗料を塗装し、これをプレス加工によりカップ状に打ち抜いた後、円筒部にナール凹部やベントホール等を加工して作製した。なお、キャップ本体は、38mm口径のボトル缶装着用のサイズで形成した。 In the cap body, paint such as epoxy phenol and polyester is applied to the inner and outer surfaces of an aluminum alloy plate with a thickness of 0.235 mm, which is punched into a cup shape by press processing, and then knurled recesses, vent holes, etc. It processed and produced. In addition, the cap main body was formed in the size for mounting | wearing with a 38 mm diameter bottle can.
摺動層の材料となる硬質シートは、タイプDデュロメータ硬さが75のポリプロピレン(PP)により、厚み0.45mmで形成した。また、硬質シートの一方の面(第1表面となる面)の表面粗さRzを調整して、表1に示す4種類を形成した。そして、これらの硬質シートを円盤状に打ち抜いて4種類の摺動層を形成した。なお、4種類の摺動層のうち、表面粗さRzが4.5μmの場合の第1表面の算術平均粗さRaは0.9μmであり、表面粗さRzが26.0μmの場合の第1表面の算術平均粗さRaは5.2μmであった。 The hard sheet used as the material of the sliding layer was formed of polypropylene (PP) having a type D durometer hardness of 75 with a thickness of 0.45 mm. Further, the surface roughness Rz of one surface (surface to be the first surface) of the hard sheet was adjusted to form four types shown in Table 1. Then, these hard sheets were punched into a disk shape to form four types of sliding layers. Of the four types of sliding layers, the arithmetic average roughness Ra of the first surface in the case of the surface roughness Rz of 4.5 μm is 0.9 μm, and the first surface in the case of the surface roughness Rz of 26.0 μm Arithmetic mean roughness Ra of 1 surface was 5.2 μm.
これらの摺動層を第2表面がキャップ本体の天板部の内面に接するようにしてキャップ本体の内部に挿入し、実施形態の製造方法と同じインシェルモールド方式により、摺動層の第1表面に密封層を積層したライナを形成した。密封層の材料となるエラストマー(溶融樹脂)には、ポリプロピレン(PP)との接着性に優れ、良好な耐レトルト性能を有するスチレン系エラストマー(TPS)を用いた。
なお、密封層を形成する溶融樹脂の供給量(エラストマー重量)は、400mgを基準とし、摺動層の種類毎に変量した。また、溶融樹脂の供給位置(ドロップ位置)は、摺動層(第1表面)の中心から外れた位置に設定し、密封層に欠けが発生しやすい条件で成形を行った。
These sliding layers are inserted into the inside of the cap body so that the second surface is in contact with the inner surface of the top plate portion of the cap body, and the first sliding layer is formed by the same in-shell mold method as the manufacturing method of the embodiment. A liner having a sealing layer laminated on the surface was formed. As an elastomer (molten resin) to be a material of the sealing layer, a styrene-based elastomer (TPS) having excellent adhesion to polypropylene (PP) and having excellent retort resistance was used.
The supply amount (elastomer weight) of the molten resin forming the sealing layer was set to 400 mg as a standard, and was varied for each type of sliding layer. Further, the supply position (drop position) of the molten resin was set at a position deviated from the center of the sliding layer (first surface), and molding was performed under the condition that chipping easily occurs in the sealing layer.
そして、これらのライナ付キャップについて、密封層の欠けの有無を目視検査した。結果を表1に示す。 And about the cap with these liners, the visual inspection about the presence or absence of the crack of the sealing layer was carried out. The results are shown in Table 1.
表1の結果からわかるように、摺動層の第1表面の表面粗さRzを5.0μm以上50.0μm以下の範囲内で形成した試料2〜4については、範囲外の試料1に比べて、密封層の欠けの発生率を大幅に低減できた。また、試料2〜4では、試料1よりもエラストマー重量を減らしても、密封層の欠けの発生率を低減できた。 As can be seen from the results in Table 1, samples 2 to 4 formed with the surface roughness Rz of the first surface of the sliding layer in the range of 5.0 μm to 50.0 μm are compared to sample 1 out of the range. And the incidence of chipping of the sealing layer was significantly reduced. Moreover, in samples 2 to 4, even when the elastomer weight was reduced more than sample 1, the incidence of chipping of the sealing layer could be reduced.
以上の結果から、摺動層の第1表面の表面粗さRzを5.0μm以上50.0μm以下にすることで、密封層の欠けの発生を抑制できる。また、実施例のライナ付キャップ(試料2〜4)は、従来例のライナ付キャップ(試料1)に比べて、供給するエラストマー重量を減らすことができるので、経済的にも優れている。 From the above results, the occurrence of chipping of the sealing layer can be suppressed by setting the surface roughness Rz of the first surface of the sliding layer to 5.0 μm or more and 50.0 μm or less. In addition, the linered cap of the example (samples 2 to 4) is economically excellent because the weight of the elastomer to be supplied can be reduced as compared with the linered cap (sample 1) of the conventional example.
10 キャップ本体
11 天板部
12 円筒部
20 ライナ
21 摺動層
22 密封層
23 シール部
24 薄肉部
40 板材
101 ライナ付キャップ
121 ナール凹部
122 ベントホール
123 雌ねじ形成予定部
124 スリット
125 ブリッジ
126 裾部
127 上部
128 下部
129 雌ねじ部
131 上側片
132 下側片
201 ボトル缶(容器)
214 口部
215 膨出部
216 雄ねじ部
218 カール部
251 第1表面
252 第2表面
301 キャップ付ボトル缶(キャップ付容器)
410 スリーブパンチ
411 内周面
412 押圧面
420 センターパンチ
421 押付面
423 環状凹部
424 円柱凸部
430 台座
M 密封層成形用の金型
R 溶融樹脂
214
410
Claims (6)
天板部と該天板部の周縁から略垂下されてなる円筒部とを有するキャップ本体と、
前記天板部の内面に設けられたライナと、を備え、
前記ライナは、前記天板部の内面側に配置され該天板部と摺動する摺動層と、前記摺動層に積層され該摺動層よりも軟質で外径が小さく形成され前記容器と接触する密封層と、を備え、
前記摺動層において前記密封層の積層面側の第1表面の表面粗さRzが5.0μm以上50.0μm以下であることを特徴とするライナ付キャップ。 A cap attached to the mouth of the container for sealing the mouth;
A cap body having a top plate portion and a cylindrical portion substantially suspended from the peripheral edge of the top plate portion;
And a liner provided on the inner surface of the top plate portion,
The liner is a sliding layer disposed on the inner surface side of the top plate and sliding on the top plate, and the liner is laminated on the sliding layer and formed softer and smaller in outer diameter than the sliding layer. A sealing layer in contact with the
The liner cap according to claim 1, wherein the surface roughness Rz of the first surface of the sealing layer on the laminated surface side in the sliding layer is 5.0 μm to 50.0 μm.
天板部と該天板部の周縁から略垂下されてなる円筒部とを有するキャップ本体内に、前記天板部と摺動する摺動層と、前記摺動層に積層され該摺動層よりも軟質で外径が小さく形成され前記容器と接触する密封層と、を備えるライナを設置したライナ付キャップを製造する方法であり、
前記摺動層は、前記密封層が積層される積層面側の第1表面の表面粗さRzを5.0μm以上50.0μm以下に形成しておき、
前記キャップ本体内に設置した前記摺動層の前記第1表面上に溶融樹脂を供給し、該溶融樹脂を密封層成形用の金型により押圧してモールド成型により前記密封層を形成し、前記摺動層と前記密封層とが積層されたライナを形成するライナ形成工程を有することを特徴とするライナ付キャップの製造方法。 A cap attached to the mouth of the container for sealing the mouth;
In a cap main body having a top plate portion and a cylindrical portion substantially suspended from the peripheral edge of the top plate portion, a sliding layer sliding on the top plate portion, and the sliding layer laminated on the sliding layer And a sealing layer which is softer, smaller in outer diameter, and is in contact with the container.
The sliding layer is formed such that the surface roughness Rz of the first surface on the lamination surface side on which the sealing layer is laminated is 5.0 μm or more and 50.0 μm or less.
A molten resin is supplied onto the first surface of the sliding layer disposed in the cap body, and the molten resin is pressed by a mold for forming a sealing layer to form the sealing layer by molding. A method of manufacturing a liner cap, comprising a liner forming step of forming a liner in which a sliding layer and the sealing layer are laminated.
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