JP6824367B2 - 金属製キャップ - Google Patents

Description

本発明は、シール性及び開封性のよいライナーを備えた金属製キャップに関する。

金属、ポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂あるいはガラスから形成された飲料用容器の口頸部に装着されるキャップとして、円形天面壁及びこの天面壁の周縁から垂下する円筒形スカート壁を有し、アルミニウム基合金薄板、クロム酸処理鋼薄板或いはブリキ薄板の如き金属薄板から形成されたキャップ本体を具備する金属製キャップが、広く使用されている。
キャップ本体の天面壁の内面には、ポリプロピレンなど合成樹脂から成形されたライナーが配設されている。
このような、金属製キャップは、容器に内容物を充填した後に口頸部に金属製キャップを被嵌し、ライナーを口頸部に押圧させて口頸部を密封した状態で、口頸部の雄螺条に沿ってスカート壁の主部に雌螺条を形成すると共にスカート壁の下端部を半径方向内側に変形せしめて環状あご部に係止させ、かくして口頸部に金属製キャップを装着し、口頸部を密封する。

特許４５８５１２６号公報 特開２０１３−１８９２５４号公報

キャップの性能として、開封性及び密封性が要求される。ポリプロピレンなどの合成樹脂製ライナーは、容器の口頸部を密封させるために用いられるが、一般に密封性を良くするとその反面開封性が損なわれ、開封が困難となり、特に回転直前の初期開栓トルクが高くなる。一方、開けやすいように開封性を向上させると、シール力が失われるという、両者は相受け入れないとする性質を有する。
特許文献１によると、金属製キャップのキャップ本体の天面壁の内面に、金属製の円形薄板状の補強部材を設け、補強部材の片面側に合成樹脂製のライナーを型押成形し、天面壁側には、補強部材を天面壁に接着させることなく配設し、容器の口頸部にはライナーを接触させている。よって、合成樹脂製ライナーによって、口頸部の密閉性を維持させ、開封時においては、天面壁の内面と金属製補強板との間を非接着状態にしたことによって、天面壁との金属製補強板との接触面の摩擦力を軽減させて開封力の軽減を図っている。

特許文献２によると、金属製キャップのキャップ本体の天面壁の内面に、合成樹脂製ライナーを配設している。この合成樹脂製ライナーは、天面壁の内面に接して配設されたポリプロピレンなどからなる硬質シートと、硬質シートの一方に面に樹脂成型によって積層された軟質層との多層からなる。このようなライナーは、硬質シートを天面壁に接着させることなく配設し、容器の口頸部には軟質層を接触させている。よって、軟質層によって口頸部の密閉性を維持させ、開封時においては、天面壁の内面と硬質シートとの接触面の
摩擦力を軽減させて開封力の軽減を図っている。

しかしながら、特許文献１の金属製キャップについては、金属製の円板薄板状の補強部材を使用するので、合成樹脂のみで形成するものよりコストがかかるという問題点がある。また、キャップ本体の成形、ライナーの型押成形という一連の製造過程の他に、ライナーを型成形した補強部材をキャップ本体の内部に挿入するというセット工程作業が加わっていた。
特許文献２の金属製キャップについても同様に、硬質シートと軟質層からなるライナーをキャップ本体の内部に後から挿入しなければならず、成形作業以外のセット工程作業が加わっていった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その主たる技術的課題は、キャップ本体とは分離（非接着状態）しながらもキャップ本体に保持されるライナーを、キャップ本体の成形及びライナーの型押成形における一連の作業によって成形可能な金属製キャップを提供することである。

本発明者等は、鋭意検討の結果、キャップ本体のスカート壁の上端部に形成された半径方向外側に突出する円弧状のライナー保持部の下部に保持突起を規定し、ライナーは、キャップ本体の天面壁の内面上で、外周突部がライナー保持部の内面に接触された状態に押圧型成形され、冷却されると伸縮する層を含むようにし、この層が冷却されて外径が低減した状態において、層の外径は保持突起の内径よりも大きくなるようにすることで、上記主たる技術的課題を解決することができることを見出した。

即ち、本発明によれば、上記主たる技術的課題を解決する金属製キャップとして、円形天面壁及び該天面壁の周縁から垂下する円筒形スカート壁を有する金属薄板製キャップ本体と、該天面壁の内面に配設された合成樹脂製ライナーとを具備する金属製キャップにおいて、
該キャップ本体の該スカート壁の上端部には半径方向外側に円弧状に突出したライナー保持部が形成されており、該ライナー保持部の下部には保持突起が規定されており、
該ライナーは、該キャップ本体の該天面壁の内面上で、外周突部が該ライナー保持部の内面に接触された状態に押圧型成形され、冷却されると収縮する層を含み、
該層が冷却されて該層の外径が低減した状態において、該層の外径は該保持突起の内径よりも大きく、
該キャップ本体が容器の口頸部に装着されていない状態にあっては、該ライナーは該天面壁に対して回転可能である、ことを特徴とする金属製キャップが提供される。

好ましくは、該層は、押圧型成形により成形された時点においては該天面壁の内面に弱接着されているが、冷却されて収縮することによって該天面壁の内面に対して非接着状態にせしめられるのがよい。該層はバリア層であり、該ライナーはバリア層上で押圧型成形された密封層を含むようにすることができる。

本発明の金属製キャップにおいては、ライナーは、キャップ本体の天面壁の内面上で押圧型成形され、冷却されると収縮する層を含んでおり、それ故に、金属製薄板及び硬質シートに樹脂製ライナーを成形してこれをキャップ本体に押し込む従来の形式のものと比べて、製造工程を短くすることができ、製造コストを低減させることができる。さらに、上記層が冷却されてその外径が低減した状態において、上記層の外径は、キャップ本体のスカート壁の上端部に形成されたライナー保持部の下部に規定された保持突起の内径よりも大きく、ライナーはキャップ本体に対し非接着状態でこれに保持されるため、開栓トルクが小さい。

本発明の第１の実施形態による金属製キャップの部分破断正面図である。 Ａは、図１の金属製キャップの天面壁周辺の成形時における拡大断面図、Ｂは成形後の拡大断面図である。 図１の金属製キャップの巻締め前の部分破断正面図である。 図１の金属製キャップのライナーの型成形前の部分破断正面図である。 図１の金属製キャップのバリア層の成形手順を示し、Ａは天面壁にバリア材が投下された状態の断面図、Ｂはバリア材を圧縮成形によって引き延ばしている状態の断面図、Ｃは圧縮成形によってバリア材がバリア層に成形された状態の断面図である。 図１の金属製キャップの密封層の成形手順を示し、Ａは天面壁にバリア材の上に密封材が投下された状態の断面図、Ｂは密封材を圧縮成形によって引き延ばしている状態の断面図、Ｃは圧縮成形によって密封材が密封層に成形された状態の断面図である。 図１の金属製キャップのライナー保持部周辺の拡大断面図である。 図１のキャップを開栓している状態の部分破断正面図である。 本発明の第２の実施形態による金属製キャップの天面壁とスカート壁の境界部の断面図である。 図２の金属製キャップの成形手順を示し、Ａはキャップ本体を成形した状態の断面図、ＢはＡのキャップ本体にバリア層を成形した状態の断面図、ＣはＢのキャップ本体に内方突出部を形成した状態の断面図、ＤはＣに形成したバリア層面に密封層を成形した状態の断面図である。 本発明の実施形態による試験例を示す線図である。

以下、本発明に係る金属製キャップの製造方法の第１の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１を参照して、本発明に係る金属製キャップについて説明する。金属製キャップ１は、キャップ本体２と、ライナー３を備えている。キャップ本体２は、円形の天面壁５と、天面壁５の周縁から垂下する円筒形スカート壁６とを有する。スカート壁６の下部には半径方向外側に幾分膨出させられた環状膨出部７が形成されている。環状膨出部７の軸方向中央部分には周方向に破断ライン８が形成されている。スカート壁６は破断ライン８よりも上方の主部９と破断ライン８よりも下方のタンパーエビデントバンド１０とに区画されている。破断ライン８は、周方向に間隔をおいて周方向に延びる複数個のスリット１１と、スリット１１間に位置する破断可能な複数個の橋絡部１２とから構成されている。

スカート壁６の上端部には、半径方向外側に円弧状に突出したライナー保持部１４が形成されており、ライナー保持部１４の下部には保持突起１４ａが規定されている。保持突起１４ａの下方には、周方向に刻設した切断線１５の下方側の領域を半径方向内側に突出させることによって内方突出部１６（図３参照）が形成されており、その上端の切断線１５は実質上水平に延びる開口１７（図３参照）となる。開口１７は、容器口頸部外周面に洗浄水を流すために開けられている。内方突出部１６よりも下方のスカート壁主部９には、ねじ形成領域１８が存在する。
キャップ本体２の天面壁５の内表面は、コーティング層２６が塗布されている（図２参照）。
金属製キャップ１が被せられる容器３１は金属製容器であり、口頸部３２の上端部には、半径方向外側に、かつほぼ円形断面に湾曲させたカール部３４を形成し、口頸部３２の下部には、下方側が半径方向内側へ湾曲する顎部３３が形成され、顎部３３にはタンパーエビデントバンド１０の下端部が係止されている。

ライナー３は、キャップ本体２の天面壁５の内面上で、外周突部２３がライナー保持部１４の内面に接触された状態に押圧型成形され、冷却されると収縮する層を含んでいる。本実施形態のライナー３は、天面壁５側に位置するバリア層２０と、天面壁５とは反対側のバリア層２０の面上に形成される密封層２１との二層構造で形成されており、上記層はバリア層２０である。
本実施形態では、バリア層２０は、ポリプロピレンを主成分として形成され、密封層２１はエラストマーを主成分として形成され、これらの二層は一体となって形成されている。
バリア層２０の形状は、天面壁５に合わせて、全体が円形であって、中央側の薄い円板部２２と外周側の外周突部２３とによって形成されている。外周突部２３は円環形状であって、キャップ本体２のライナー保持部１４の内面形状に沿って、断面がほぼ円弧形状に形成され、下端部はバリア層２０の内周側の面よりも下方に突出する。バリア層２０の外径は、ライナー保持部１４の最大外径よりも小さく、ライナー保持部１４の下部の保持突起１４ａ（図４参照）の内径よりも大きく形成されていることが重要である。

密封層２１は、バリア層２０の下面上に型成形され、バリア層２０に対して一体となって形成されている。密封層２１の外径はバリア層２０よりも小さく、容器３１の口頸部３２の内周側に位置する内環状シール２４とその外周側に位置する外環状シール２５とを備え、これらの内外環状シール２４，２５は、キャップ本体２の巻締め前では、下向きに突出している（図３参照）。そして、巻締め後にカール部３４に密着する。
本発明のライナー３については、図３に示すライナー３の成形後、キャップ本体２の巻締め前では、天面壁５に非接着状態で配設されている。（具体的な製造方法については後述する）ライナー３が成形後に非接着状態となるのは、ライナー３の自然冷却による収縮によって、弱接着剤２７から離脱し、ライナー保持部１４との間に僅かな隙間が形成されるからである。

よって、ライナー３は天面壁５に対し、上述したように物理的に隙間２８が形成されるが、ライナー３の型成形後は、接触状態にあっても接着されておらず、外周突部２３がライナー保持部１４に保持されて、ライナー３はキャップ本体２に収容される。そして、キャップ本体２が容器３１の口頸部３２に装着されていない状態では、ライナー３は天面壁５に対して、相対的に回動が可能であり、装着後における開栓直後では、キャップ本体２がライナー３と相対的に回転し、容器３１の口頸部３２に対して回転しない。開栓が進むにつれて、ライナー３はキャップ本体２及び口頸部３２に対してフリーとなり、ライナー３は、保持突起１４ａによって外周突部２３が持ち上げられ、口頸部３２から離脱する。
こうして、密封力の大きな口頸部３２に対してライナー３が回転することなく、金属製キャップ１の開栓ができる。よって、ライナー３の密封力を大きくできる。

次に、本発明の金属製キャップのライナーの製造手順について図４〜図６を参照にして説明する。なお、図４〜図６のキャップ本体２の形状は、巻締め前であるので図１の巻締
め後のキャップ本体２とは形状が異なっている。
本実施形態における金属製キャップは各種表面処理鋼板やアルミニウム等の軽金属板等の従来公知の金属素材から成るものを好適に用いることができる。またこの金属素材にコーティング剤を施した樹脂被覆金属板を用いることもできる。
本実施形態では、図２に示すように金属板の内面に、少なくともバリア層２０が形成される部位にコーティング層２６が塗布され、更にその上に弱接着剤が塗布された状態の金属板を予め作成し、その後、キャップ形状に打ち抜きプレス成形することで図４に示す金属製キャップ１を得た。もちろん、キャップ本体２を成形した後にコーティング剤及び弱接着剤を施すこともできる。なお、コーティング剤は、エポキシフェノール、ポリエステル、ポリエステルフェノールアミドなどを主成分とする熱可塑性樹脂フィルム等が使用できる。
弱接着剤は、アルキッド系樹脂、石油系炭化水素、アルキルベンゼンなどの溶媒を用いることができ、これらの溶媒に対するポリプロピレンの接着成分を１〜１８重量％、さらに好ましくは１〜１０重量％を含有させたものを用いることができる。前記接着成分の粒径は６〜２２μｍであることが好適である。

［バリア層成形金型の構造］
図５を参照にして、ライナー３のバリア層を成形する第１成形工具４１は、それぞれ金属製の中央パンチ４２、中間押圧スリーブ４３及び周縁スリーブ４４を備えている。キャップ本体２は天面壁５を下に向けて配置される。また、キャップ本体２には、予めライナー保持部１４、保持突起１４ａ及び内方突出部１６が形成されている。
有底円筒形の中央パンチ４２は、中間押圧スリーブ４３の内周面４３ａに軸方向に相対移動可能に嵌合される。円筒形の中間押圧スリーブ４３は、周縁スリーブ４４の内周面４４ａに設けられ、同じく円筒形の周縁スリーブ４４はキャップ本体２の周壁に臨んで配設される。中間押圧スリーブ４３は、周縁スリーブ４４に対して軸方向に相対的に移動可能である。周縁スリーブ４４の先端部４４ｂの外周面は、先端側が小径となるテーパ面が形成され、ライナー保持部１４の保持突起１４ａ（図４参照）の内面と隙間なく当接する形状に形成されている。中央パンチ４２及びスリーブ４３，４４の先端面は、天面壁５の内面と平行になるよう平坦に形成されている。

［バリア層の成形］
ライナー３のバリア層２０を成形するには、キャップ本体２のコーティング層２６の面上に弱接着剤２７を塗布する。
弱接着剤２７は、バリア層２０の材料となるバリア材４６が中央パンチ４２によって押圧されるまでに、移動しないようにする役割を果たし、弱接着剤２７を塗布する領域は、図５Ａに示すとおり、中央から天面壁の半径Ｒ方向にＲ／２以上の領域となるようにする。これは、押圧成形前におけるキャップ本体２内面への溶融樹脂塊を落下させる領域から決定したものである。ただし、天面壁５の内面全体に塗布する必要はない。本実施形態では、弱接着剤２７は、アルキッド系樹脂溶媒内にポリプロピレン接着成分１〜１０％を含有する物を使用する。

成形時には、溶融されたバリア材４６を天面壁５の中央に目がけて弱接着剤２７上に載置させる。弱接着剤２７は、キャップ本体２が移動中にもバリア材４６を保持できる程度の接着力を有する。なお、転がり防止手段は、回転移動されているキャップ本体内において、供給されたバリア材４６が転がらなければよく、例えば、弱接着剤の他に、キャップ本体の天面壁の内面に設けた摩擦材及び微少な突起などの係止手段であってもよい。
そして、中間押圧スリーブ４３及び周縁スリーブ４４を降下させ、これらのスリーブ４３，４４の先端面が天面壁５との間にバリア層２０の厚さ分だけ隙間ができるようにする。次いで、中央パンチ４２を降下させ、バリア材４６を圧縮成形する。バリア材４６は、中央パンチ４２が降下されるにしたがって、半径方向外側へ拡がり、中央パンチ４２がスリーブ４３，４４と同じ位置まで降下されると、バリア材４６は天面壁５のライナー保持部１４まで回り込み、周縁スリーブ４４の外周側まで充填され、バリア層２０の円板部２２及び外周突部２３が形成される。外周突部２４の外周面はライナー保持部１４の内周面に沿った形状に形成される。また、外周突部２３の内周側には、円板部２２から垂下する円環状の垂直面２０ａが形成される（図７参照）。

この際、バリア材４６は、弱接着剤２７によって、コーティング層２６を介して天面壁５の内面に接着されている。バリア材４６は、弱接着剤２７とは接着力が弱いながらも接着するが、コーティング層２６には接着しない。よって、バリア材４６によって形成されたバリア層２０は、弱接着剤２７のある部分では、天面壁５と結合するが、弱接着剤２７が塗布されていない部分では、天面壁５に接触しているが、接着剤による連結はない。バリア層２０の成形が終了すると、中央パンチ４２、中間押圧スリーブ４３及び周縁スリーブ４４が上昇しキャップ本体２から離形させる。

［密封層の成形金型の構造］
ライナー３の密封層２１を成形する第２成形工具５１は、それぞれ金属製の中央パンチ５２、中間押圧スリーブ５３及び周縁スリーブ５４を備えている。有底円筒形の中央パンチ５２は、中間押圧スリーブ５３の内周面５３ａに軸方向に相対移動可能に嵌合される。円筒形の中間押圧スリーブ５３は、周縁スリーブ５４の内周面５４ａに設けられ、同じく円筒形の周縁スリーブ５４はキャップ本体２の周壁に臨んで配設される。中間押圧スリーブ５３は、周縁スリーブ５４に対して軸方向に相対的に移動でき、その先端部５３ｂの形状は、密封層２１の内外環状シール２４，２５間の内面を形成するよう、それに対応する形状に形成されている。周縁スリーブ５４は、中間押圧スリーブ５３に対して軸方向に相対移動可能に嵌合された内周面５４ａを備え、その先端部５４ｂの外周面は、先端側が小径となるテーパ面が形成され、ライナー保持部１４の保持突起１４ａ（図４参照）の内面と隙間なく当接する形状に形成されている。

［密封層の成形］
ライナー３の密封層２１を成形するには、キャップ本体２の天面壁５上に成形されたバリア層２０の面上の中央に密封材４７を載置させる。密封材４７は、主成分がエラトラマーである。
密封層２１の成形時には、溶融された密封材４７を天面壁５の中央に目がけてバリア層２０上に載置させる。そして、中間押圧スリーブ５３及び周縁スリーブ５４を降下させる。これらのスリーブ５３，５４はバリア層２０の面まで降下させ、周縁スリーブ５４の先端部５４ｂの外周面は、バリア層２０の外周突部２３の内周に当接している。

中央パンチ５２を下降させると、密封材４７が半径方向外側へ拡がり、この際、中間押圧スリーブ５３を少し上昇させて、先端部５４ｂとバリア層２０との間に隙間を形成し、周縁スリーブ５４の内周面まで密封材４７を充填させる。中央パンチ５２側では、密封層２１の円板部２２が形成され、中間押圧スリーブ５３側では、内外環状シール２４，２５が形成される。また、外環状シール２５には、密封層２１の外周部から垂下する円環状の垂直面２１ａが形成され、垂直面２１ａはバリア層２０の垂直面２０ａの内側に間隔を空けて形成される（図７参照）。
なお、バリア層２０と密封層２１は、接着剤なしに結合される。
こうして、バリア層２０と密封層２１の２層からなるライナー３が成形される。密封層２１の成形が終了したら、中央パンチ５２、中間押圧スリーブ５３及び周縁スリーブ５４を上昇させ、キャップ本体２から離形させる。

バリア層２０及び密封層２１の連続成形によって形成されたライナー３は、成形時には高い温度に維持されているが、型成形以後、常温（空気）環境による自然冷却によって温度降下される。ポリプロピレン及びエラストマーは、冷却によって収縮する性質があり、天面壁５の内面にコーティング層２６を介して接着されていたバリア層２０は、やがて収縮する。
一般的に成形時においては、天面壁若しくは中栓（特許文献１参照）の薄板面に、成形後もライナーを継続させて付着させるため接着力が大きい。本実施形態では、成形時において、バリア層２０を天面壁５にコーティング層２６を介して付着させ、さらに成形後に接着剤が剥離する弱接着剤２７を使用しており、接着を時間に対して限定的に行っている。
すなわち、コーティング層２６は接着剤とは接着するが、バリア層２０を形成するポリプロピレンとは接着しにくい材料で形成され、一方弱接着剤２７もまた、接着力が通常のものよりも弱い材料を用いている。そして、ライナー３（特にバリア層２０）が収縮すると、弱接着剤２７の接着力に抗して、弱接着剤２７がバリア層２０から剥離する。すると、ライナー３と天面壁５との接着関係はなく、また、ライナー３は収縮しているので、天面壁５及びライナー保持部１４との間に、物理的に僅かな隙間が形成される（図７参照）。この隙間によって、キャップ本体２に対して、ライナー３が周方向へ相対的に回転が可能となる。

本発明の金属製キャップにおいては、バリア層２０が冷却されてバリア層２０の外径が低減した状態において、バリア層２０の外径は保持突起１４ａの内径よりも大きいことが重要である。これにより、バリア層２０が収縮してライナー３が天面壁５に対して非接着状態となった後も、自然（無負荷）の状態であれば、ライナー３は、その外周部が保持突起１４ａに係止され、ライナー保持部１４から脱落することはない。

このように、本願発明は、キャップ本体２の成形時にライナー保持部１４を予め形成し、ライナー３の成形時では剥離可能な接着剤を用いて、キャップ本体２とライナー３との分離を図っている。そして、キャップ本体２とライナー３の一連の成形のみで、金属製キャップ２と分離したライナー３を金属製キャップ２に保持させることができる。よって、ライナーを金属製キャップに挿入するセット工程を必要としない。

図３は、型成形後で巻き締め前のキャップ本体２とライナー３からなる金属製キャップ１を示す。したがって、この時点では、金属製キャップ１はネジ形成領域におけるネジも形成されていない。金属製キャップ１を容器口頸部３２に巻き締めるためには、金属製キャップ１を口頸部３２に被せるが、この状態では、口頸部３２の上端内周に前述したライナー３の内環状シール２４が配設され、外周に外環状シール２５が配設され、これらの環状シール２４，２５間に口頸部３２が位置する。
このような状態で、巻き締めが行われる。即ち、口頸部３２に被せられた金属製キャップ１を、押圧具（図示せず）で口頸部３２の上端に押さえ付けながら、押圧具で肩部１３を変形させ、この状態で、キャップ本体２のスカート壁６に螺子形成用ローラ（図示せず）を押し付けながら且つ口頸部３２のネジに沿って回転させていくことにより、スカート壁６の螺子形成領域に口頸部３２に対応するネジを形成する。
同時に、キャップ本体２のタンパーエビデントバンド１０の下端は、タンパーエビデント形成ローラが口頸部３２の下側に押し付けられ、顎部３３の下側に沿って変形する。

こうして、図１に示すように、巻き締め後の金属製キャップ１となり、金属製キャップ１は、容器３１内を密封する。
巻き締め後の金属製キャップ１は、上述したように、押圧具で金属製キャップ１の肩部１３を変形させるが、肩部１３の変形時では、ライナー３の外周突部２３と内外環状シール２４，２５が口頸部３２に押付けられ、この巻き締めによって、外周突部２３が内側に変形され、バリア層２０と密封層２１の垂直面２０ａ，２１ａ同士が接触し、外環状シール２５が口頸部３２の上端開口カール部３４に圧接変形されて、口頸部３２がシールされ
る。一方、バリア層２０は外周部で、キャップ本体２の肩部１３によって押圧して圧接される状態となり、相対的回転はできない。しかしながら、上述したように、接着による接合はされていない。

図８を参照にして、金属製キャップ１の開栓時においては、これを開栓方向に回転させていくことにより、スカート壁６が上昇して口頸部３２から取り除かれるが、この際、タンパーエビデントバンド１０は、その下端が口顎部３２の下側に係合するために、その上昇が制限され、この結果、橋絡部１２が破断し、タンパーエビデントバンド１０がスカート壁６から切り離され、金属製キャップ１は口頸部３２から取り外すことができる。
この開栓時においては、金属製キャップ１が口頸部３２に対して相対的に回転するが、口頸部３２と接触状態にある密封層２１は、巻き締めによって内外環状シール２４，２５が口頸部３２の上端に密着され、一方、キャップ本体２の内面側に接触するバリア層２０は、それらの密着力よりも摩擦力が小さく、上述したように、接着剤などにより接着されていない。

よって、ライナー３は、キャップ本体２の開栓時に、口頸部３２側に密着し、キャップ本体２が静止しているライナー３に対して、相対的に回動する。バリア層２０は、材質がポリプロピレンであり、アルミニウムなどの金属製のキャップ本体２に対して摩擦力も小さく、キャップ本体２が回転するまで、ライナー３の回転が阻止される。そして、キャップ本体２の上昇により、ライナー３と口頸部３２との密着力が失われるまで、ライナー３とキャップ本体２との供回りは阻止される。このように、バリア層２０と天面壁５とが接着されていないので、ライナー３が口頸部３２の密着力（シール性）を大きくしても、開栓力について及ぼす影響が小さくなる。
ライナー３は、キャップ本体２が上昇しても、バリア層２０の外周突部２３がライナー保持部１４に保持されているので、口頸部３２に残ることがない。

次に、本発明の第２の実施形態の金属製キャップについて説明する。なお、上記第１の実施形態と同一名称の構成物については、同一の符号を付して説明する。
上記第１の実施形態では、ライナー保持部１４の下部の保持突起１４ａがライナー３を保持し開栓時にライナーを持ち上げることになるが、ライナー保持部１４の保持突起１４ａは、図１に示す巻き締め後の金属製キャップ１を参照して理解できるように、金属製キャップ１の肩部を形成する際、変形が生じてしまい、収縮後のライナー３の外径と保持突起１４ａの内径（最小径部）との差が少なくなってしまう場合がある。換言すると両者の係合が弱くなってしまう場合がある。
本発明の第２の実施形態では、上記のような保持突起１４ａの係止量が少なくなった場合、金属製キャップ１の開栓時に、保持突起１４ａでのライナー３の持上げが不十分となるおそれもある。このような場合でも、ライナー３を確実に持ち上げることができる金属製キャップを提供する。

図９は、金属製キャップ１の天面壁５とスカート壁６の境界部周辺の拡大断面図である。本実施形態における金属製キャップ１は、キャップ本体２と、ライナー３を備えている。キャップ本体２は、円形の天面壁５と、天面壁５の周縁から垂下する円筒形スカート壁６とを有する。
キャップ本体２は、上記第１の実施形態に対して内方突出部１６の形態が異なる。この内方突出部１６について説明すると、内方突出部１６は、スカート壁６の周方向に間隔を空けて刻設された切断線１５によって形成される。そして、その切断線１５よりも下方領域を半径方向内側に突出させることによって舌片状の突出部が、周方向に複数個が形成され、その上端の切断線１５は実質上内方突出部１６の先端部１６ａとなる。そして、その先端部１６ａはライナー保持部１４の下部に近接した位置に配置されている。

また、内方突出部１６は、図９の断面形状に示すように基端側からキャップ本体２の半径方向内側へ斜め上方に向かって延び、途中から先端側が垂直方向に延びている。そして、内方突出部１６の複数の先端部１６ａは保持突起１４ａよりも半径方向内側に突出するよう形成されている。内方突出部１６の先端部１６ａは、全てが、保持突起１４ａよりも内側に突出する必要はなく、例えば、１つ置き若しくは複数置きに位置する先端部１６ａを保持突起１４ａよりも内側に突出させてもよい。

ライナー３は、天面壁５側のバリア層２０とバリア層２０の面上に装着される密封層２１からなり、バリア層２０と密封層２１の材質については、上記第１の実施形態と同じである。また、バリア層２０の形状については、上記実施形態と同じであり、自然冷却による収縮によって、天面壁５から剥がれるように形成され、その外周突部２３がキャップ本体２のライナー保持部１４に保持される。密封層２１の形状については、本実施形態では、内環状シール２４が外環状シール２５の高さよりも大きく形成されていることが、上記第１の実施形態と異なる。なお、密封層２１の形状については、上記第１の実施形態と同じであってもよい。

このように内方突出部１６は、容器口頸部３２の外周面に洗浄水を流すための開口１７を形成するために開けられているが、本実施形態ではライナー保持部の補助的役割も果たす。
すなわち、金属製キャップの巻締め時の際、キャップの肩部を形成する際の変形によって、収縮後のライナー３の外径と保持突起１４ａの内径（最小径部）との差が少なくなってしまう場合でも、内方突出部１６の先端部１６ａが保持突起１４ａの最小径部よりもさらに内側に位置しているので、金属製キャップ１の開栓時において、たとえ、保持突起１４ａでのライナー３の持上げ不十分となったとしても、内方突出部１６の先端部１６ａによって確実に保持、持上げがなされるので、容器３１の口部にライナー３が残ってしまう不具合が防止される。
このように、本実施形態によれば、開栓時における金属製キャップ１に対してライナー３は外れることなく安定して保持できる。

次に、天面壁５の内面へのライナー３の成形方法について説明する。
上記第１の実施形態では、図４に示すように、キャップ本体２において切断線１５と、内方突出部１６を形成してあるものを用いる。これに対して、本第２実施形態では、図１０のＡに示すように、キャップ本体２に対して、切断線１５と内方突出部１６が形成されていないものを用いる。そして、図１０のＢに示すように、バリア層２０を形成する。バリア層２０の成形方法は、図５に示す手順と同じである。また予め弱接着剤が塗布されたキャップ本体を用いる点も同じである。

バリア層２０を形成した後は、図１０のＣに示すように、カッターによって切断線１５を形成し、同時にスカート壁の切断線１５より下方領域を半径方向内側に押し込み成形をして内方突出部１６を形成する。押込量は、内方突出部１６の先端部１６ａの位置がライナー保持部１４の保持突起１４ａの最小径部よりもさらに内側に入り込むように形成する。
なお、上記第１の実施形態では、切断線、内方突出部を先に形成した後に、バリア層の成形を行っている。しかしながら、第１の実施形態のように、内方突出部１６を先に形成すると、内方突出部１６が保持突起１４ａよりも内側に突出しているので、周縁スリーブ４４を下降させると、内方突出部１６と周縁スリーブ４４とが干渉してしまう。よって、本実施形態では、バリア層２０を形成した後で密封層２１を形成する前に、切断線１５及び内方突出部１６を形成するようにした。

内方突出部１６が形成されると、次に、密封層２１を形成する。図１０のＤを参照にして、ライナー３の密封層２１を成形する第２成形工具５１は、内側から外側へ向かって、中央パンチ５２、中間押圧スリーブ５３及び周縁スリーブ５４を備えている。
これらのうち、周縁スリーブ５４が実質的に上記第１の実施形態の周縁スリーブと異なっており、上記第１の実施形態では、周縁スリーブの外周面を保持突起の内周面に当接させていたが、本第２の実施形態では、周縁スリーブ５４の外周面を内方突出部１６の内側面に当接させていることが異なる。
すなわち、周縁スリーブ５４の下方の先端側外周面５４ｃは、内方突出部１６の内側面に当接するよう形成され、その上方では、内方突出部１６の内側面形状に沿ってやや湾曲し、内方突出部１６より上はスカート壁６の内面に沿って延在するように形成されている。また、周縁スリーブ５４の先端部５４ｂの先端面はバリア層２０の表面に当接させ、その先端側内周面５４ａは密封層２１を形成する際に密封材４７（図６参照）が、周縁スリーブ５４の外周側に漏れないように堰となる。
中間押圧スリーブ５３の先端面は、内環状シール２４、外環状シール２５の表面形状に対応するよう形成され、また、中央パンチ５２は密封層２１の中央部の厚みを規定する。こうして、キャップ本体２にバリア層２０、密封層２１が形成される。

図１１に本実施形態における金属製キャップのファースト開栓時の開栓力の試験結果を示す。
縦軸に金属製キャップの巻締め後の初期開栓トルク（Ｎ・ｃｍ）を示し、横軸にアルキッド系樹脂溶媒に対するポリプロピレンの接着成分の重量％を示す。
線図中に三角形で示すものがキャップ本体側にライナーが接着されたままの状態で剥離不能となったもの、丸で示すものがキャップ本体からライナーが剥離したものである。ポリプロピレンの接着成分が１重量％未満であれば、接着力が弱く、成形時にバリア材４６を仮係止（仮固定）することができない。また、接着成分が１８重量％を超えるとライナーはキャップ本体から剥離されず、初期開栓トルクが著しく高くなってしまう。接着成分が１重量％以上１０重量％以下の範囲であると、確実にライナーが剥離され適正な初期開栓トルクを示しており、この範囲がもっとも好ましい。

以上のべたとおり、本発明の金属製キャップにおいては、ライナーは、キャップ本体の天面壁の内面上で押圧型成形され、冷却されると収縮する層を含んでおり、それ故に、金属製薄板及び硬質シートに樹脂製ライナーを成形してこれをキャップ本体に押し込む従来の形式のものと比べて、製造工程を短くすることができ、製造コストを低減させることができる。さらに、上記層が冷却されてその外径が低減した状態において、上記層の外径は、キャップ本体のスカート壁の上端部に形成されたライナー保持部の下部に規定された保持突起の内径よりも大きく、ライナーはキャップ本体に対し非接着状態でこれに保持されるため、開栓トルクが小さい。

以上、本発明を実施形態に基づいて添付図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく、更に他の変形あるいは変更が可能である。
上記第２の実施形態において、内方突出部１６を形成する工程については、バリア層２０と密封層２１を形成する工程の間に、その工程を含む順番で説明をしているが、例えば、バリア層２０及び密封層２１を形成した後に、さらに内方突出部１６を成形してもよい。なお、切断線１５については、押圧による内方突出部１６の成形を同時に伴う場合は、内方突出部１６の成形に伴って形成するが、同時に伴わないときのみには、バリア層２０を成形する前に予め形成しておいてもよい。
さらに、上記第１の実施形態においては、内方突出部１６を形成してから、バリア層２０を形成したが、上記第２の実施形態のように、内方突出部を形成する工程がバリア層を型成形する工程と密封層を型成形する工程との間に行うこともでき、内方突出部を形成する工程は密封層を型成形する工程の後に行うこともできる。
また、コーティング剤の素材、弱接着剤の素材、バリア層の素材、密着シートの素材については、上記実施形態に例をあげたものは、その一例であって、それらに限定されるものではない。
上記実施形態では、弱接着剤をコーティング層側に付着させたが、バリア層側に付着するものであってもよい。

１ 金属製キャップ
２ キャップ本体
３ ライナー
５ 天面壁
６ スカート壁
１３ 肩部
１４ ライナー保持部
１４ａ 保持突起
１５ 切断線
１６ 内方突出部
２０ バリア層
２１ 密封層
２３ 外周突部
２４ 内環状シール
２５ 外環状シール
２６ コーティング層
２７ 弱接着剤
３１ 容器
３２ 口頸部
３３ 顎部
４６ バリア材
４７ 密封材

Claims (3)

1. 円形天面壁及び該天面壁の周縁から垂下する円筒形スカート壁を有する金属薄板製キャップ本体と、該天面壁の内面に配設された合成樹脂製ライナーとを具備する金属製キャップにおいて、
   該キャップ本体の該スカート壁の上端部には半径方向外側に円弧状に突出したライナー保持部が形成されており、該ライナー保持部の下部には保持突起が規定されており、
   該ライナーは、該キャップ本体の該天面壁の内面上で、外周突部が該ライナー保持部の内面に接触された状態に押圧型成形され、冷却されると収縮する層を含み、
   該層が冷却されて該層の外径が低減した状態において、該層の外径は該保持突起の内径よりも大きく、
   該キャップ本体が容器の口頸部に装着されていない状態にあっては、該ライナーは該天面壁に対して回転可能である、ことを特徴とする金属製キャップ。
2. 該層は、押圧型成形により成形された時点においては該天面壁の内面に弱接着されているが、冷却されて収縮することによって該天面壁の内面に対して非接着状態にせしめられる、請求項１に記載の金属製キャップ。
3. 該層はバリア層であり、該ライナーはバリア層上で押圧型成形された密封層を含む、請求項１又は２記載の金属製キャップ。