JP4753245B2 - キャップ材およびキャップ付容器 - Google Patents
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Description
図5に従来の2層ライナーの素材となる2層シート材を示す。この2層シート材1は、硬度の低いエラストマーで構成されたエラストマー層2と、硬度が高いプラスチックで構成されたプラスチック層3とを有し、これらエラストマー層2とプラスチック層3との間に境界面4が形成されている。
エラストマー層2が硬度の低い樹脂で構成され、プラスチック層3が硬度の高い樹脂で構成されているため、境界面4の変動によってこれらの厚さ方向の割合が変化し、シート材1全体の硬度が大きくばらついてしまうことがあった。このようなシート材1を打ち抜いて製造されたライナーでは、部分的に硬度が異なることがあった。
このような多層シート材を共押出法によって成形する場合には、3種以上の樹脂材料を同時に押し出すことになり、それぞれの境界面が波打つことがある。しかし、シート材全体の厚さが一定であれば、多層構造とすることでそれぞれの層の厚さが薄くなり、それぞれの層の厚さの変動幅が小さくなる。さらに、中間層が密封層よりも硬度が高く摺動層よりも硬度の低いものであるので、シート材全体の硬さばらつきが小さく抑えられることになる。また、3層以上の多層構造であるので、境界面も2以上存在することになり、これら複数の境界面がそれぞれ変動するため、これらの相互作用によりシート材全体の硬さばらつきをさらに小さく抑えることができる。
ここで、前記密封層の硬度は、ボトル口部との密着性を考慮して、ショアD(JIS K 6253)で30以下(ショアA(JIS K 6253)で80以下)が好ましい。また、前記摺動層の硬度は、天板部内面への固着防止を確実にするために、ショアDで40以上が好ましい。
80%以下とすることにより、ライナーの変形抵抗を一定以上確保することができ、ボトル口部にライナーが強固に固着してライナーがキャップから外れてしまうことを防止できる。
キャップ材10は、アルミニウム合金板を絞り加工することによって成形されたキャップ本体11とこのキャップ本体11に装着されるライナー20とから構成されている。
キャップ本体11は、円板状の天板部12と、天板部12の周縁から略垂下してなる周壁部13を有し、周壁部13の上方には、周壁部13の内面側に凹んで断面矩形をなすナール部14と、周壁部13の内面側に凹んで断面三角形をなし、ライナー20をその下面側から支持するライナー支持部15とが、周方向に交互に等間隔で配置されている。
本実施形態では、中間層23を、密封層21を構成するポリプロピレンの重合体と、摺動層22を構成するポリプロピレンとのブレンド材で構成しており、その硬度が密封層21の硬度と摺動層22の硬度との中間値となるように設定される。
ライナー20は、プラスチック層からなる摺動層22が天板部12内面に対向するように配置され、ライナー支持部15にて支持されている。つまり、ライナー20の摺動層22とキャップ材10天板部12の内面とは接合されていないのである。
また、ライナー20に、キャップ本体11の天板部12内面に対向して摺動する摺動層22が設けられているので、天板部12内面とライナー20との固着が防止され、開栓トルクを低減することができる。また、ライナー20に密封層21が設けられているので、口金部34の開口部をライナー20によって確実に密封することができる。
例えば、本実施形態においてはアルミニウム合金製のキャップ付ボトル缶を用いて説明したが、これに限定されることはなく、例えば、ガラスビンに金属製キャップが装着されたものや、PET容器に樹脂製キャップが装着されたものでも良い。
ここで、ライナー全体の厚さを0.5mmとした場合には、密封層及び摺動層の機能を確保するために、密封層の厚さ及び摺動層の厚さはそれぞれ0.1mm以上とすることが好ましい
また、口金部に密着してライナーが脱落することを確実に防止するためには、摺動層と中間層とを併せた厚さを、ライナー全体厚さの50%から90%の範囲内に設定することが好ましい。
比較試験では、内外面を合成樹脂塗料で塗装された厚さ0.25mmのアルミニウム合金板を38mmPPキャップのキャップ本体に成型し、摺動層、中間層及び密封層の厚さを変更したライナーを挿入してキャップとし、内容量300mlの口径38mmのアルミボトル缶に80℃の熱水を充填し、ヘッドスペース部の内圧が1kg/cm2になるように液体窒素を滴下して、上記キャップで施栓して試料とした。なお、ライナー径37.5mm、ナール部内径35.5mmとし、ライナーは摺動層をキャップ本体の天板部内面に向けてキャップ本体にセットした。ここで、キャップで施栓する際には、すそ巻きの状態を確認した上でキャッピング装置の条件をライナーに合わせて適宜設定した。
この試料に123℃、20分のレトルト処理を加えた上で室温(20℃)で一日放置した後に、開栓トルク、落下衝撃性及びシーリング性の評価を行った。
落下衝撃性は、10°傾斜した鉄盤上に落下高さ30cmとして上記ボトル缶を垂直倒立落下させ、一日放置した後に、その内圧を測定してモレの有無を確認した。
シーリング性の評価は、100本の試料に対するヒンジング現象及びスッポヌケ現象の発現数を確認した。
なお、表1から表3に記載のPP1はブロックタイプのポリプロピレン(硬度ショアD65)、エラストマ−1はPPとSEPSと流動パラフィンの混合品(硬度ショアD25)、ブレンドは前記PP1とエラストマを比率50対50でブレンドしたものである。
ただし、密封層を5%とした本発明例19では、ヒンジング現象やスッポヌケ現象は認められないものの、落下衝撃性についてモレが確認された。このことから、密封層の厚さはライナー全体厚さの10%以上とすることが好ましい。
以上の比較試験の結果から、本発明例のライナーを使用すれば、密封性、開栓性に優れるとともに、ヒンジング現象及びスッポヌケ現象の発生を防止したキャップ材を提供することができることが確認された。
11 キャップ本体
12 天板部
13 周壁部
20 ライナー
21 密封層
22 摺動層
23 中間層
24 シート材
34 口金部(ボトル口部)
40 キャップ
Claims (9)
- 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、
前記ライナーは、エラストマーで構成されシール機能を有する密封層と、該密封層よりも高い硬度を有し、前記天板部の内面と摺動する摺動層とが積層されてなり、
前記密封層と前記摺動層との間に、少なくともひとつの中間層が設けられ、該中間層は、前記密封層よりも高い硬度を有し、かつ、前記摺動層よりも低い硬度を有することを特徴とするキャップ材。 - 前記中間層の厚さが、前記ライナー全体の厚さの5%から80%の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項1記載のキャップ材。
- 前記密封層の厚さが、前記ライナー全体の厚さの10%から80%の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のキャップ材。
- 前記摺動層の厚さが、前記ライナー全体の厚さの10%から65%の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のキャップ材。
- 前記中間層が、前記摺動層と前記密封層とのブレンド材で構成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のキャップ材。
- 前記摺動層には、滑剤が添加されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載のキャップ材。
- 前記キャップ本体が、アルミニウム合金または合成樹脂またはブリキ若しくはティンフリースチールで構成されていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載のキャップ材。
- 前記キャップ材は、前記キャップ本体の前記天板部近傍に設けられたナール部によって、前記ライナーを回転自在に支持する構成とされたことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載のキャップ材。
- 請求項1から請求項8のいずれかに記載のキャップ材をボトル口部に配置するとともに、前記周壁部内面にボトル口部に螺着させる雌ネジ部を形成したキャップ付容器。
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