JP4980630B2 - プラスチックキャップ - Google Patents

Description

本発明はプラスチックキャップに関し、より詳細には、容器の内圧が解放されるリーク角度とタンパーエビデントバンドの弱化部の橋絡部が破断開始されるブリッジブレイク角度の差が小さく、密封保証性能に優れたプラスチックキャップに関する。

ポリエチレンテレフタレートから成る延伸ブロー成形容器（以下、ＰＥＴボトルという）に適用されるキャップとしては、下方にタンパーエビデントバンド（以下、ＴＥバンドという）が形成されたプラスチック製のキャップシェルと、キャップシェルの頂板部内面に形成されたライナーとから成るプラスチックキャップが適用されており、かかるライナーとしては、キャップシェルと一体成形されているワンピースタイプのものや、キャップシェルとは別にキャップシェル内で樹脂の型押し等により形成するツーピースタイプのものが知られている。

一方ＰＥＴボトルには、耐熱性及び耐圧性を具備するものがあり、このような耐熱圧性ＰＥＴボトルにおいては、一般に充填後殺菌が必要な果汁入り炭酸飲料等が充填される。このような内容物においては、殺菌時の加熱や、或いは高温条件下での保管等により、内圧上昇することが考慮されることから、キャップは、上述したツーピースタイプであってライナーが容器口部の外周面及び口部先端と密着することにより容器の密封性を確保するものが採用されている（特許文献１）。

特開平８−２５４５号公報

しかしながら、従来のキャップのように、ライナーの容器口部、特に口部先端に当接する部分が容器口部先端に対して平行なものは、殺菌のために充填密封後の容器に熱水等が施されたり、或いは高温で保管等されることにより、容器の内圧が上昇し、キャップシェルの頂板部がドーム状に膨らむと、ライナーもキャップシェルに追従して上昇し、ライナーと容器口部先端の間に空隙が形成されて、容器の密封性を確保するシール面積が低減する。その結果、キャップを開封するためにキャップを回転すると、ＴＥバンドを繋ぐ橋絡部が破断されるよりかなり前に、内圧が解放されてしまうため、内容物の保証機能が損なわれるという問題がある。

従って本発明の目的は、高温殺菌等により内圧が上昇した場合にも密封性能が保持され、ＴＥバンドの橋絡部の破断が開始される回転角度（ブリッジブレイク角度）と内圧が解放される回転角度（リーク角度）の差が小さいキャップを提供することである。
本発明の他の目的は、耐熱圧性ＰＥＴボトルに好適に使用できるキャップを提供することである。

本発明によれば、頂板部及び頂板部周縁から垂下した内面に螺子部を有するスカート部から成り、該スカート部の下端に弱化部を介して一体的に成形されたタンパーエビデントバンドから成るプラスチック製キャップシェルと、ライナーから成るプラスチックキャップにおいて、前記ライナーは、容器口部外周面及び容器口部先端と密着するように外周縁に内径が容器口部の外径よりも小さいアウターシール部及びアウターシール部の内周面から少なくとも容器口部内周面の位置まで延びる環状厚肉シール部が形成されており、該環状厚肉シール部のシール面が外周縁から内周側に向かって厚みが増加し、環状厚肉シール部の外周縁を基準に２乃至８°の角度で傾斜するテーパ面に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、容器口部先端と当接する環状厚肉シール部のシール面に外周側から内周側に向かってその厚みが増加するテーパ面を設けることにより、内圧の上昇によりキャップシェル頂板部がドーム状に膨らんだ場合にも、容器口部先端及び環状厚肉シール部の間に空隙が生じることを防止でき、リーク角度を従来のものに比して大きくすることができ、リーク角度とブリッジシール角度との差が小さく、ＴＥ性に優れたキャップを提供することが可能となる。
本発明のキャップは特に、自生圧力を有すると共に、充填後殺菌が必要な果汁入り炭酸飲料を内容物とする耐熱圧性ＰＥＴボトルに好適に使用でき、充填後の殺菌等により内圧が上昇した場合にも優れた密封性及びＴＥ性を示すことが可能となる。

本発明のプラスチックキャップにおいては、ライナーが、容器口部外周面及び容器口部先端と密着するように外周縁にアウターシール部及びアウターシール部のシール面が内周面から内方に延びる環状厚肉シール部が形成されており、該環状厚肉シール部に外周側から内周側に向かって厚みが増加するテーパ面に形成されていることが重要な特徴であり、これにより、内圧上昇によってキャップシェル頂板部がドーム状に膨らんだ場合でも、環状厚肉シール部と容器口部先端の密着状態が損なわれることがないのである。
すなわち、図１に示す従来のキャップのように、環状厚肉シール部２２が容器口部先端３３の面と平行な面、言い換えればキャップ軸方向と垂直な面で形成されている場合には（図１（Ａ）参照）、内圧が上昇して頂板部３がドーム状に上に凸の状態になると、図１（Ｂ）に示すように、環状厚肉シール部２２と容器口部先端３３との間に容器口部内周面側３４から空隙が形成されてしまう。このような状態でキャップを開封のために回転させると、少しの回転角度で、密封が解除されてしまい、キャップ本体とＴＥバンドの間の弱化部は破断されていない、すなわち外観上は開封されていないのに、密封性が解除されているというような状態を生じるおそれがある。

これに対して本発明のプラスチックキャップにおいては、環状厚肉シール部のシール面が外周側から内周側に向かって厚みが増加するテーパ面に形成されていることから、環状厚肉シールと容器口部先端との間の密着性は、容器口部の外周側よりも内周側の方が高いため、内圧が上昇しても、環状厚肉シール部と容器口部先端の間に空隙が形成されることが有効に防止されるのである。その結果、開封のため、キャップを回転し始めて、密封性が解除されるまでのキャップの回転角度（リーク角度）が従来のものに比して大きく、ＴＥバンドを繋ぐ橋絡部の破断が開始するキャップの回転角度（ブリッジブレイク角度）との差が小さいため、ＴＥバンドは破断されていないのに、密封性が解除されているというような状態を回避することが可能となり、タンパーエビデント性を確保することが可能となるのである。

以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図２は、本発明のキャップの一例を示す図であり、左半分が側断面図、右半分が側面図を示すものである。また図３は、図２に示すキャップの容器口部とライナー材との当接部分を示す要部断面図である。
全体を１で示す本発明のキャップは、概略的に言って合成樹脂から成るキャップシェル２とライナー２０から成っている。
キャップシェル２は、頂板部３、頂板部３の周縁から垂下するスカート部４から成っている。スカート部４には容器口部３０の螺子部３１と螺合するための螺子部５が形成されており、またスカート部４の上方には、後述するライナー２０の成形時の染みだし防止するための突出部６が形成されている。更に、スカート部４の下方には、破断可能な橋絡部７が形成された弱化部８を介してＴＥバンド９が形成されている。またＴＥバンド９の内面側には、容器口部に形成された係合突起（図示せず）と係合して橋絡部７を破断するための係止片１０が複数個形成されており、またその下端には、開栓の際に、係止片１０が係合突起からすっぽ抜けるのを防止するための環状のカール部１１が形成されている。尚、係止片１０は径方向内方且つ開栓方向側に突出する可撓性フィンから形成されている。

キャップシェル２の頂板部３の内面には、スカート部４の突起部６よりも上方に位置するように、インシェルモールド法等により形成されたライナー２０が形成されている。このライナー２０の外周縁には、容器口部の外周面３２と密着するアウターシール部２１、容器口部の先端３３と密着する環状厚肉シール部２２が形成されている。また環状厚肉シール部２２の内周側には環状突条２３で区画された薄肉部２４が形成されている。
本発明のプラスチックキャップにおいては、環状厚肉シール部２２が、環状厚肉シール部２２の外周縁２５から水平方向（キャップ軸方向に対して垂直方向）を基準に、外周側から内周側に向かって厚みが増加し、図３に示すようにテーパ角度θを有するテーパ面２６を形成している。
またアウターシール部２１は、容器口部の外周面３２との密着力を高くするために、その内径が、容器口部３０の外径よりも小さく形成されていることが好ましい。これにより、環状厚肉シール部２２にテーパ面２６が形成されていることと相俟って、高い密封性が確保される。

（キャップシェル）
本発明において、キャップシェルの形状は、スカート部内面に螺子部及びスカート部下端にＴＥバンドが形成されたものである限り、任意の形状を採用することができる。
例えば、図２に示す具体例では、ＴＥバンドは径方向内方且つ開栓方向側に突出する可撓性フィンにより容器口部と係合することにより橋絡部が破断されるタイプのものであるが、ＴＥバンド下端から上方に向く複数個のフラップ片が形成されているものでもよい。

キャップシェルを構成する素材としては、従来プラスチックキャップに用いられていたすべてのものを使用することができる。例えば、ポリエチレン、アイソタクティクポリプロピレン、エチレン−ポリプロピレン共重合体、ポリブテン−１、エチレン−ブテン−１共重合体、プロピレン−ブテン−１共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のオレフィン系樹脂や、ポリスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、ＡＢＳ樹脂或いはポリカーボネート等を挙げることができる。

（ライナー）
本発明において、ライナーの形状は、容器口部外周面と密着するアウターシール部及び容器口部先端と密着するテーパが形成された環状厚肉シール部が形成されている限り、任意の形状を採用でき、例えば、図２及び図３に示す具体例では、環状厚肉シール部２２の内周側に環状突条２３が形成されているが、必ずしも形成されていなくてもよい。また中央薄肉部２４を設けず、環状厚肉シール部２２のみをキャプシェル内面に設けることもできる。更に、中央薄肉部２４もライナー材の目付量を減少させるという点で好適であるが、内圧上昇によるキャップシェルのドーム状変形を低減させるためには、厚肉に形成してもよい。
環状厚肉シール部は少なくとも容器口部内周面の位置まで形成されていることが必要であり、上述した環状突条が容器口部内周面に密着していてもよい。また環状厚肉シール部に形成されるテーパ面は、環状厚肉シール部の外周縁から水平方向を基準に２乃至８°の角度で傾斜していることが密封性及び開封性の点から好適である。
更にアウターシール部の内径は、容器口部の外径の９７乃至９９％程度の大きさであることが密封性及び開封性の点で好適である。

ライナーを形成すべき樹脂としては、溶融成形可能な従来公知の熱可塑性樹脂を好適に使用することができる。例えば、ポリエチレン、アイソタクティックポリプロピレン、プロピレン−エチレン共重合体、ポリブテン−１、エチレン−ブテン−１共重合体、プロピレン−ブテン−１共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、イオン架橋オレフィン系共重合体（アイオノマー）等のオレフィン系樹脂；エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、水素化エチレン−プロピレン−ジエン共重合体等のゴムオレフィン系エラストマー；ＳＢＳエラストマー、ブチルゴム、ＳＢＲ等の一種又は二種以上の各種軟質プラスチックや、軟質塩化ビニル樹脂等を挙げることができる。

本発明のプラスチックキャップは、先にキャップシェルを圧縮成形し、このキャップシェルを圧縮成形型の一部としてライナー形成用樹脂を圧縮成形するインシェルモールド法や、ライナー或いはキャップシェルを成形型の一部としてインサート成形により射出成形で成形することもできる。また２色成形等により成形することができ、これらの方法によれば、キャップシェルの成形と、ライナーの成形及びライナーのキャップシェル内へのセッティングを同時に行うことができる。

（実施例１及び比較例１）
環状厚肉シール部に形成したテーパ角度を５°としたキャップ（実施例１）と、環状厚肉シール部にテーパを形成しないキャップ（比較例１）を、果汁炭酸飲料を充填した耐熱圧性ＰＥＴボトルに適用し、この果汁炭酸飲料入りＰＥＴボトル６５℃の温度で３０分間殺菌処理を行った。これらのボトルを５℃１日間保管した後、リーク角度を測定した（Ｎ＝１０個の平均値を示す）。結果を表１に示す。

従来のキャップの一例を示す要部断面図であり、（Ａ）は内圧上昇前、（Ｂ）は内圧上昇後の状態を示すものである。 本発明のキャップの一例を示す図であり、左半分は側断面図、右半分は側面図を示す。 図２に示すキャップの要部断面図である。

符号の説明

１ キャップ、２ キャップシェル、３ 頂板部、４ スカート部、５ 螺子部、
６ 突出部、７ 橋絡部、８ 弱化部、９ ＴＥバンド、１０ 係止片、
１１ カール部、２０ ライナー、２１ アウターシール部、２２ 環状厚肉シール部、
２３ 環状突条、２４ 薄肉部、２６ シール面、３０ 容器口部、３１ 螺子部、
３２ 容器口部外周面、３３ 容器口部先端、３４ 容器口部内周面。

Claims (1)

1. 頂板部及び頂板部周縁から垂下した内面に螺子部を有するスカート部から成り、該スカート部の下端に弱化部を介して一体的に成形されたタンパーエビデントバンドから成るプラスチック製キャップシェルと、ライナーから成るプラスチックキャップにおいて、
   前記ライナーは、容器口部外周面及び容器口部先端と密着するように外周縁に内径が容器口部の外径よりも小さいアウターシール部及びアウターシール部の内周面から少なくとも容器口部内周面の位置まで延びる環状厚肉シール部が形成されており、該環状厚肉シール部のシール面が外周縁から内周側に向かって厚みが増加し、環状厚肉シール部の外周縁を基準に２乃至８°の角度で傾斜するテーパ面に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。

Images