JP4612380B2 - ストローにより開口形成が可能なプラスチックキャップ - Google Patents

Description

本発明は、容器口部からキャップを取外すことなくストローを通して容器内の飲料を飲むことが可能なプラスチックキャップに関し、より詳細には、ストローによって確実に開口形成が可能であると共に、キャップシェル及びライナーから成る２ピース構造のキャップにおけるキャップシェルとライナーの接着性にも優れたプラスチックキャップに関する。

従来より、キャップの頂板部にストローで穿孔して、キャップを容器口部から取外すことなく、容器内の飲料を飲むことを可能にしたキャップは知られており、例えば下記特許文献１及び２には、キャップの頂板部の上面に円形沈降部が形成され、かかる沈降部内にストローの挿通を可能にする破断可能ラインが形成されたキャップが記載されている。

特開２００２−２０５７５６号公報 特開２００２−２５５２０３号公報

上記特許文献に記載されたキャップにおいても、容器口部からキャップを取外すことなくストローを使用して容器内の飲料を消費することが可能であるが、このタイプのキャップにおいては、破断可能ラインによって囲繞された部位が容器内に落下することがないように、かかる部位に連続する一部に基部が形成されており、この基部にストローが当ってしまうと、容易に開口を形成することができない場合がある。

また上記特許文献に記載されたキャップのように、頂板部に形成されている破断可能ラインをストローを使用して容易に破断できるようにするためには、キャップを比較的軟質で機械的強度が小さい合成樹脂から形成することが必要である。
しかしながら、比較的軟質で機械的強度が小さい合成樹脂からキャップを形成するとキャップの強度が不十分になり、耐落下特性及び耐衝撃性に劣る傾向がある。その一方、キャップの強度を十分なものにするために、比較的硬質で機械的強度が大きい合成樹脂から形成すると、上記破断可能ラインのストローでの破断が困難になる。

このような観点から、頂板部中央に開口が形成されたキャップシェルと、かかるキャップシェルの開口を覆うようにキャップシェル内に設けられるライナーから成る、キャップシェルとライナーが異なる樹脂からなる２ピースのプラスチックキャップも本出願人から提案されているが(特願２００３−９１１０８)、ライナー材料によっては、ライナーに形成された破断可能ライン（薄肉部）が解りにくいため、破断可能ラインが見た目には明らかでない場合にも確実にストローによる破断可能ラインの破断が可能であることが望ましい。
更にこのような２ピースのキャップにおいては、キャップの構造上ライナーとキャップシェルの接合部分の面積が小さいため、キャップシェル及びライナーの接着性の点から多様な充填条件に対応し得るように材料を選択することができないという問題がある。

従って本発明の目的は、キャップとしての強度や密封性を有しながら、容易且つ確実にストローにより開口形成が可能なキャップを提供することである。
本発明の他の目的は、キャップシェルとライナーが異なる樹脂からなる２ピース構造のキャップであっても、キャップシェルとライナーの接着性に優れたキャップを提供することである。

本発明によれば、頂板部及び頂板部から垂下するスカート部から成り、ストローにより開口形成が可能なプラスチックキャップにおいて、前記頂板部には、側面及び底部から成り且つ該側面がすり鉢状に傾斜する凹部が形成されており、前記凹部の少なくとも側面には、該側面上方付近に形成された非破断薄肉部から凹部中心に向かって延びる厚肉部が形成され、該厚肉部の非破断薄肉部と接する外縁以外が破断可能な薄肉部により囲繞されており、前記厚肉部が凹部の下面側に突出部を形成することにより形成され、該厚肉部に対応する凹部の側面には凹部の底部側から放射状に延びるリブが形成されていることを特徴とするプラスチックキャップが提供される。
本発明によればまた、頂板部及び頂板部から垂下するスカート部から成り、該頂板部のほぼ中央に開口が形成されて成るキャップシェルと、該キャップシェルの開口を覆うようにキャップシェル頂板部内面に形成されているライナーとから成り、ストローにより開口形成が可能なプラスチックキャップにおいて、前記ライナーのキャップシェル開口に対応する部分の上面には、側面及び底部から成り且つ該側面がすり鉢状に傾斜する凹部が形成されており、前記凹部の少なくとも側面には、該側面上方付近に形成された非破断薄肉部から凹部中心に向かって延びる厚肉部が形成され、該厚肉部の非破断薄肉部と接する外縁以外が破断可能な薄肉部により囲繞されており、前記厚肉部が凹部の下面側に突出部を形成することにより形成され、該厚肉部に対応する凹部の側面には凹部の底部側から放射状に延びるリブが形成されていることを特徴とするプラスチックキャップが提供される。

本発明においては、厚肉部を囲繞する破断可能な薄肉部が、凹部中心に形成された中央薄肉部及び該中央薄肉部から放射状に形成された放射状薄肉部から成ること、が好ましい。
またキャップシェルとライナーが別途形成される２ピースのキャップにおいては、キャップシェル頂板部内面とライナー上面の接合部分において、キャップシェル頂板部内面及び／又はライナー上面に係合用凹部が形成されていることが好ましい。

本発明においては、キャップシェル頂板部、或いはキャップシェル頂板部に形成された開口に対応するライナー上面に、すり鉢状の側面を有する凹部が形成され、この凹部の底面が広い領域で破断可能な薄肉部になっていることにより、ストロー先端がすり鉢状の側面に沿って確実に凹部底面に位置し、しかも底面は広い領域で薄肉部であることから、ストロー先端は確実に破断可能な薄肉部に当接され、容易且つ確実に開口形成をすることが可能となる。しかも少なくとも凹部側面には凹部中心に向かって延びる厚肉部が形成され、この厚肉部の外縁の一部が非破断薄肉部と接し、それ以外の外縁が破断可能な薄肉部により囲繞されているので、非破断薄肉部がヒンジとなって厚肉部がキャップ内方に撓んで空気孔を形成できると共に、この厚肉部はキャップから離脱することが無く、容器内に落下することも防止されている。

またストローによる開口形成を更に容易にすべく、頂板部に開口を有するキャップシェルと、この開口を覆うようにキャップシェル頂板部内面に施されるライナーから成る２ピースタイプのキャップとした場合にも、キャップシェル頂板部内面及びライナーの上面の接合面に係合用凹部が形成されていることにより、キャップシェルとライナーの接着性を向上させることができ、多様な充填条件に対応し得る材料を選択できるという利点がある。

以下本発明のキャップを添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１（Ａ）は本発明のキャップの一例の側断面図、図１（Ｂ）は図１のキャップの平面図である。また図２（Ａ）は、図１のＸ部分を拡大して示す部分側断面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の矢印Ｙ方向からの部分平面図である。
図１に示す本発明のキャップは、キャップシェル１とライナー２０の組み合わせからなる２ピースタイプのキャップである。キャップシェル１は、概略的に言って頂板部２及び頂板部２の周縁から垂下するスカート部３から成り、スカート部３の内面には螺子部４が形成されていると共に、スカート部３の下端には弱化部５を介して、下端から上方に向くフラップ片６を複数個備えて成るタンパーエビデントバンド７が形成されている。
キャップシェル１の頂板部２の内面には、外側から順に容器口部(図示せず)の外面と接触するアウターリング８、容器口部先端と接触する小突条９、容器口部内面と圧着するインナーリング１０が形成されており、これらによってキャップの密封性が確保されている。

本発明のキャップにおいては、ストローを挿通するために、キャップシェル頂板部２の中央に開口１５が形成されている。また頂板部２内面の開口１５の周囲は切欠かれ、後述するライナー２０の外径に相当する係合用の環状凹部１１が形成されており、ライナー２０は開口１５を覆うように、係合用環状凹部１１に嵌合接着されてキャップシェルと一体化されている。
ライナー２０は、図２（Ａ）から明らかなように、開口１５に対応する位置に、側面２１及び底部２２から成り且つ該側面２１がすり鉢状に傾斜している凹部２３が形成されている。図２に示す具体例においては、凹部２３には、側面２１の上部に環状の非破断薄肉部２４が形成されていると共に、凹部中心に破断可能な中央薄肉部２５ａ、中央薄肉部２５ａから放射状に延びる破断可能な放射状薄肉部２５ｂが形成されており、非破断薄肉部２４、中央薄肉部２５ａ及び隣合う放射状薄肉部２５ｂ，２５ｂで区画される部位が厚肉部２６を形成している。
図２（Ａ）から明らかなように、厚肉部２６は、ライナーの凹部２３の下面側に突出部を形成することにより形成されており、ライナー２０の凹部２３の側面２１及び底面２２はストローが当接する側には一切凹凸がなく、ライナー２０のキャップ内面側に凹凸が形成されることにより、上述した非破断薄肉部２４、破断可能な薄肉部２５、厚肉部２６が形成されている。これにより、ストローを側面に沿って中央薄肉部に案内することが可能になる。

図１及び図２に示す具体例においては、ストローによる開口形成を行おうとすると、ストロー先端は凹部２３のすり鉢状側面２１に沿って容易に凹部底部２２に位置することが可能となる。しかも凹部中心(底部２２の中心)は破断可能な中央薄肉部２５ａであり、この部分から放射状薄肉部２５ｂへと破断が容易に進行する。ストローを更に容器内に挿入するのに伴って厚肉部２６が容器内に脱落することなく非破断薄肉部２４をヒンジとしてキャップ内方に撓むため、空気孔の形成も同時に行うことができる。
また前述した通り、ライナー２０はキャップシェル頂板部の係合用環状凹部１１内に嵌合するように接着固定されているため、水平方向の接着面１１ａのみならず、軸線方向の接着面１１ｂでもキャップシェルに接着されているため、係合用凹部を設けずにキャップシェル頂板部内面に接着固定した場合に比して接着面積が多く、ライナーを強固にキャップシェルに固定することが可能となる。

図３は、図１及び図２に示した本発明のキャップの成形法を説明するための側断面図であり、右半分がキャップシェルを成形する工程を説明する図であり、左半分がライナーを成形する工程を説明する図である。
キャップシェル２に対応する金型３０中にキャップシェル２を形成する樹脂Ａが射出されて、キャップシェル２が先に成形されると、キャップシェルの開口１５周囲に係合用凹部１１を形成するための型３１が下方に移動する（図５右半分）。次いでライナー２０を形成する樹脂Ｂがライナー形成空間３２に射出されることにより、ライナーの形成とキャップシェルとライナーの接着固定を同時に行うことが可能となる。

本発明のプラスチックキャップは上記具体例に限定されず、種々の変更が可能である。
図４及び図５は、本発明の他の態様を示すものであり、図４（Ａ）は本発明のキャップの一例の側断面図、図５（Ｂ）は図３のキャップの平面図である。また図５（Ａ）は、図４のＸ部分を拡大して示す部分側断面図であり、図５（Ｂ）は図４（Ａ）の矢印Ｙ方向からの部分平面図である。
図４及び図５に示す本発明のキャップは、ライナーのキャップシェル頂板部の開口に対応する部分の形状、及びキャップシェル頂板部とライナーの接合部分の形状を除いて、図１及び図２と同一形状を有している。
この態様においても、ライナー２０には、キャップシェルの開口１５に対応する位置に、側面２１及び底部２２から成り且つ該側面がすり鉢状に傾斜している凹部２３が形成されている。図４及び図５示す具体例においては、凹部２３には、側面２１の上部の一部に弧状の非破断薄肉部２４が形成され、図５（Ｂ）から明らかなように、この非破断薄肉部２４から凹部中心（底部２２の中心Ｏ）に至る側面２１ａ及び底部２２ａが厚肉に形成されて厚肉部２６が形成されている。この態様においては、開口形成の際ストロー先端が厚肉部に当接すると破断可能薄肉部の破断が容易に行われなくなるため、厚肉部２６は底部２２の中心Ｏを超えて形成されないことが重要である。

また側面２１には、厚肉部２６を構成する側面２１ａの外縁に非破断薄肉部２４よりも薄肉の破断可能な薄肉部２５ａが形成され、また底部２２は厚肉部２６を構成する底部２２ａ以外の部分が非破断薄肉部２４よりも薄肉に形成されて破断可能な薄肉部２５ｂとなっており、これにより厚肉部２６は非破断薄肉部２４と接する外縁以外が破断可能な薄肉部２５によって囲繞されている。
図５（Ａ）から明らかなように、この態様においても、ライナー２０の凹部２３の側面２１及び底面２２はストローが当接する側には一切凹凸がなく、ライナー２０のキャップ内面側に凹凸が形成されることにより、上述した非破断薄肉部２４、破断可能な薄肉部２５、厚肉部２６が形成されている。これにより、ストローによる開口形成を行おうとすると、ストロー先端は凹部２３のすり鉢状側面２１に沿って容易に凹部底部２２に位置することが可能となる。凹部中心(底部２２の中心Ｏ)は破断可能な薄肉部２５ｂと厚肉部２６の境界であるため、この部分から厚肉部２６の周囲に形成された破断可能な薄肉部２５ａへと破断が容易に進行する。ストローを更に容器内に挿入するのに伴って厚肉部２６が非破断薄肉部２４をヒンジとしてキャップ内方に撓むため、空気孔の形成も同時に行われ、しかも厚肉部２６はキャップから離脱することがなく、厚肉部がキャップ内に脱落してしまうこともないのである。

図５（Ａ）から明らかなように、この態様においては、キャップシェル頂板部２の内面側には、ライナーの外縁に対応する部分に、係合用の環状凹部１２が形成されている。一方、ライナー２０上面にもこの係合用環状凹部１２に嵌合する環状係合突起２７が形成されており、ライナー２０は開口１５を覆うように、キャップシェル頂板部内面に接着固定されると共に、係合用環状凹部１２及び環状係合突起２７の係合部での接着固定によりキャップシェルと一体化されている。このため、キャップシェル２とライナー２０の水平方向の接着面１３のみならず、係合用凹部１２でも接着されているため、係合用凹部を設けない場合に比して接着面積が多く、ライナーを強固にキャップシェルに固定することが可能となる。
図４及び図５に示した態様においても、図３に示した方法と同様の方法により成形することができ、キャップシェル頂板部内面に形成される係合用凹部を形成するための型３１が下方に移動することによりライナー形成用の型の一部をなすため、ライナーの下面の外周部分２８に係合用凹部１２の一部と同じ形状が形成されている。

キャップシェル及びライナーから成る２ピース構造のキャップにする場合、キャップシェル頂板部内面及びライナー上面の接着固定のための係合用凹部の場所及び形状は種々の態様を採用でき、例えば図２及び図５に示したもの以外に図６及び図７を例示することができる。
図６に示す具体例は、キャップシェル頂板部及びライナーの接着面に複数の同心円状の係合用環状凹部２７ａ及び２７ｂを形成することにより、接着面積を増加させた例である。この場合においても図３に示した製法により同様に成形することができるため、ライナー下面にもキャップシェル頂板部内面に形成された係合用環状凹部２７ａ及び２７ｂと同様の凹部が形成されている。
図７は、ライナー２０の一部に突出部２８を形成させて、キャップシェルの開口１５の側面１４に当接させることにより、キャップシェル頂板部内面とライナー上面の水平方向の接着面１１ａのみならず、軸方向の接着面１１ｂを設けてキャップシェルとライナーの接着面積を増加させた例である。
また、図１及び図４に示した具体例では、ライナーはキャップシェルの開口周縁にだけ設けられているが、勿論インナーリング近傍まで形成してライナーとキャップシェルの接着面積を多くすることもできる。

図８乃至図１０は、図１及び図２に示した本発明のキャップを、空気孔の形成を更に確実に行うことができるように変形した態様を示す図であり、図８（Ａ）は側断面図、図８（Ｂ）は平面図であり、図９は、図８のＸ部分を拡大して示す断面図であり、図１０は、図８及び図９に示すキャップにストローを差し込んだ状態を示す部分平面図である。
図８及び図９に示すキャップにおいては、ライナーの凹部２３の側面２１の上面に、厚肉部２６に対応する位置に、凹部２３の底部２２側から放射状に延びるリブ２９が形成されている点を除いて、図１及び図２と同一形状を有している。
図１０から明らかなように、ストロー４０が凹部２３の破断可能な薄肉部２５を破断すると、ストローのキャップ内への進入に伴って凹部の側面２１及び底部２２がキャップ内方に撓むが、この際ストロー４０はリブ２９と接触し、ストロー２９と側面２１の間にはリブ２９の厚みの分だけ空間４１が形成されるため、空気孔を確実に形成することが可能となる。

本発明のキャップにおいては、キャップシェルとライナーを別途形成する２ピース構造の場合においても、図１乃至図１０に示した形状に限定されるものではない。例えば図１乃至図１０においては、キャップシェルにインナーリングを形成して、インナーリングによりキャップの密封性を確保しているが、勿論、ライナーをキャップシェル頂板部の内面の全面に形成して、密封部をライナーによって形成することもできる。
また本発明のキャップにおいて、キャップシェルとライナーを同一の樹脂で一体的に成形することも勿論でき、この場合においても、図１、図４及び図８に示したライナーの形状をキャップシェルの開口部分に形成することにより同様に成形することができる。
またキャップシェルの形状は図に示した螺子キャップであればストローによる内容物の取り出しのほかキャップを取り外すことによる内容物の取り出しが可能であるが、勿論これに限定されず、スカート内周面に設けられた係合手段を容器口部の係合手段と係合させて容器口部に打込みにより装着するタイプのキャップにも適用可能である。

本発明のプラスチックキャップは、図１乃至１０に示した具体例のようにキャップシェル及びライナーを異なる樹脂から成形する２ピース構造を採用することにより、キャップシェルには、機械的強度の高い樹脂を用い、ライナーにはストローによる開口形成が容易な樹脂を用いることが可能になる。
キャップシェル及びライナーに使用し得る樹脂としては、従来キャップシェル及びライナーに使用されていた、ポリエチレン、ポリプロピレン等を使用することができるが、特にキャップシェルとライナーを異なる樹脂で成形する２ピース構造の場合には、キャップシェルには高密度ポリエチレン、ライナーには線状低密度ポリエチレンの組み合わせを採用することが望ましい。またこの場合ライナー材料には酸素吸収剤を配合することもできる。
またキャップシェル及びライナーを同一の樹脂で成形する場合には、低密度ポリエチレンを用いることが好ましい。

本発明のキャップにおいて、キャップシェルに形成されるべき開口は、キャップの大きさにもよるが一般にストローの外径に対して１．５乃至２．５倍の大きさで形成されることが望ましい。また、ライナーに形成される凹部の深さはキャップハイトにもよるが、一般に２．０乃至５．０ｍｍの範囲にあることが望ましい。更に、凹部の底部の径は使用するストローの外径よりも小さいことが、ライナーのキャップ内への脱落を防止する上で重要であり、好適には、ストロー外径の３０乃至８０％の径であることが望ましい。
また、厚肉部、非破断薄肉部、破断可能薄肉部の厚みは、厚肉部≧非破断薄肉部＞破断可能薄肉部であり、具体的な厚みは用いる樹脂の種類や形成する薄肉部の幅等によっても相違し一概に規定できないが、線状低密度ポリエチレンから成るライナーで、使用するストローの外径が６．０ｍｍの場合には、厚肉部で１．０乃至２．５ｍｍ、非破断薄肉部で０．３乃至０．６ｍｍ、破断可能薄肉部で０．１３乃至０．３０ｍｍの範囲にあることが望ましい。

本発明のキャップの一例を示す図であり、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）は平面図である。 図１のＸ部分を拡大して示す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は底面図である。 図１に示すキャップの成形法を説明するための図である。 本発明のキャップの他の一例を示す図であり、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）は平面図である。 図４のＸ部分を拡大して示す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は底面図である。 キャップシェルとライナーの接合面の他の形状を説明するための一部拡大断面図である。 キャップシェルとライナーの接合面の他の形状を説明するための一部拡大断面図である。 本発明のキャップの他の一例を示す図であり、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）は平面図である。 図８のＸ部分を拡大して示す断面図である。 図８に示すキャップにストローを差し込んだ状態を示す部分平面図である。

１ キャップシェル、２ 頂板部、３ スカート部、１１ 係合用環状凹部、
１２ 係合用環状凹部、１５ 開口、２０ ライナー、２１ 側面、２２ 底部、
２３ 凹部、２４ 非破断薄肉部、２５ 破断可能薄肉部、２６ 厚肉部、
２７ 係合用環状凹部、２８ 突出部。

Claims (4)

1. 頂板部及び頂板部から垂下するスカート部から成り、ストローにより開口形成が可能なプラスチックキャップにおいて、
   前記頂板部には、側面及び底部から成り且つ該側面がすり鉢状に傾斜する凹部が形成されており、前記凹部の少なくとも側面には、該側面上方付近に形成された非破断薄肉部から凹部中心に向かって延びる厚肉部が形成され、該厚肉部の非破断薄肉部と接する外縁以外が破断可能な薄肉部により囲繞されており、前記厚肉部が凹部の下面側に突出部を形成することにより形成され、該厚肉部に対応する凹部の側面には凹部の底部側から放射状に延びるリブが形成されていることを特徴とするプラスチックキャップ。
2. 頂板部及び頂板部から垂下するスカート部から成り、該頂板部のほぼ中央に開口が形成されて成るキャップシェルと、該キャップシェルの開口を覆うようにキャップシェル頂板部内面に形成されているライナーとから成り、ストローにより開口形成が可能なプラスチックキャップにおいて、
   前記ライナーのキャップシェル開口に対応する部分の上面には、側面及び底部から成り且つ該側面がすり鉢状に傾斜する凹部が形成されており、前記凹部の少なくとも側面には、該側面上方付近に形成された非破断薄肉部から凹部中心に向かって延びる厚肉部が形成され、該厚肉部の非破断薄肉部と接する外縁以外が破断可能な薄肉部により囲繞されており、前記厚肉部が凹部の下面側に突出部を形成することにより形成され、該厚肉部に対応する凹部の側面には凹部の底部側から放射状に延びるリブが形成されていることを特徴とするプラスチックキャップ。
3. 前記厚肉部を囲繞する破断可能な薄肉部が、凹部中心に形成された中央薄肉部及び該中央薄肉部から放射状に形成された放射状薄肉部から成る請求項１又は２記載のプラスチックキャップ。
4. 前記キャップシェル頂板部内面とライナー上面の接合部分において、キャップシェル頂板部内面及び／又はライナー上面に係合用凹部が形成されている請求項２記載のプラスチックキャップ。

Images