JPH0343151B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、耐衝撃密封性及び耐ストレスクラツ
キング性を有するライナー付容器蓋に関するもの
で、より詳細には容器蓋のシエル内で押圧成形さ
れたオレフイン樹脂ライナーの耐衝撃密封性及び
耐ストレスクラツキング性の改良に関するもので
ある。 金属製シエルの内側に溶融されたポリエチレン
の塊りを施こし、この塊りを冷却されたプランジ
ヤーで型押し、ポリエチレンを所定のライナー形
状に成形すると共に、このライナーを金属製シエ
ルに熱接着させて成る容器蓋は、衛生的特性に優
れていると共に、ライナー形成素材の無駄がな
く、しかも製造操作も容易なことから、ガラスビ
ン等の容器口部の密封に広く使用されるに至つて
いる。 このライナー付容器蓋は、ライナー構成素材が
熱可塑性のオレフイン樹脂であり、しかもこのラ
イナーの溶融オレフイン樹脂のシエル内での押圧
成形で形成されることに関連して、塩化ビニル樹
脂プラスチゾルから形成されるライナーや、合成
ゴムエラストマーから成るライナーには認められ
ない欠点を有することが認められた。 その一つの欠点は、この種のオレフイン樹脂ラ
イナーは成形時の歪を有することに関連して、こ
のライナーが内容物を充填したビンの密封に実際
に使用されたとき、水蒸気や熱の作用を受け、こ
れにより環境（エンバイロメンタル）ストレスク
ラツキングを生じ、密封性能の低下を生じる傾向
が大きいことである。 この種のオレフイン樹脂ライナーのもう一つの
重大な欠点は、静置条件下では満足し得る密封性
能を示す場合でも、容器蓋を装着した容器口部に
衝撃を加えた場合には、著しい密封性能の低下が
もたらされることである。 従つて、本発明の目的は、シエルの内側にその
場で押圧成形により形成されたオレフイン樹脂ラ
イナーを備えた容器蓋において、耐衝撃密封性及
び耐ストレスクラツキング性に優れた容器蓋を提
供するにある。 本発明の他の目的は、製造操件が容易で、しか
も製造時、輸送時等において、ライナーのシエル
からの脱離が防止されると共に、容器蓋の如何な
る苛酷な使用条件下においても優れた密封性能が
維持されるオレフイン樹脂ライナー付容器蓋を提
供するにある。 本発明によれば、頂板部と該頂板部の周囲から
垂下したスカート部とを有する金属製シエルと、
該シエルの頂板部内側に施されたオレフイン樹脂
製ライナーとから成る容器蓋において、該金属製
シエルはオレフイン樹脂に対して接着性を有する
ラツカー層とオレフイン樹脂に対して非接着性の
マスキング層とを、ラツカー層が中央部、マスキ
ング層がそれに隣接する外周部となる関係で有
し、該オレフイン樹脂製ライナーは金属製シエル
の内側で溶融オレフイン樹脂を型押しすることに
より形成された薄肉の中央部と肉厚の密封用外周
部とを有し、該オレフイン樹脂ライナーは前記接
着性ラツカーを介して頂板部に実質上剥離不能に
接着されると共に、マスキング層を介して少なく
とも容器口外周と係合するライナー外周部が非接
着状態に維持され、前記非接着マスキング層はラ
イナー全体の25乃至55％の面積を有することを特
徴とする耐衝撃密封性及び耐ストレスクラツキン
グ性を有するライナー付容器蓋が提供される。 本発明の容器蓋の全体の構造を示す第１図にお
いて、この容器は全体として１で示す金属製シエ
ルと全体として２で示すオレフイン樹脂製ライナ
ーとから成つている。こと具体例において、金属
製シエル（キヤツプシエル）１は頂板部３と頂板
部の周囲から垂下しているスカート部４とを備
え、このスカート部４には開封履歴を明示するた
めのミシン目（ピルフアープルーフ機構）５及び
キヤツプを把持するためのローレツト溝６が設け
られている。 ライナー２とシエル１との接合部断面を拡大し
て示す第２図において、シエル１の内面側には防
食用下塗り塗料７が全面に施され、更にその上に
オレフイン樹脂に対して接着性を有するラツカー
８が全面にわたつて設けられている。頂板部３の
内側の外周部に且つ接着性ラツカー８の上には、
オレフイン樹脂に対して非接着性のマスキング層
９がリング状に設けられている。 再び第１図に戻つて、ライナー２は、金属製シ
エル１の内側にある溶融オレフイン樹脂を型押し
することにより形成された薄肉の中央部１０と厚
肉の密封用外周部１１とを備えており、この厚肉
の外周部１１が容器口部１２と係合するようにな
つている。 オレフイン樹脂ライナー２は、前述した接着性
ラツカー層８を介してシエル頂板部３に実質上剥
離不能に接着され、しかも少なくとも容器口部１
２の外周部１３と係合するライナー外周部１１の
部分がマスキング層９を介して非接着状態に維持
される。この非接着マスキング層９の面積はライ
ナー２全体の面積の25乃至55％の範囲に調節され
る。 本発明の重要な特徴は、上述した如く、シエル
内での溶融オレフイン樹脂の型押しにより製造さ
れたライナーにおいて、容器口部の外周部と係合
する部分が、耐衝撃密封性及び耐ストレスクラツ
キングに最も重大な影響があり、このライナーの
少なくとも前記部分を非接着状態に維持し且つこ
の非接着部分の面積比を25乃至55％の範囲にする
と、耐衝撃密封性及び耐ストレスクラツキング性
の顕著な向上がもたらされるという知見に基づく
ものである。 このことの正確な理由は、未だ不明であるが、
本発明者等の実験事実によると次のようなもので
あろうと推察される。即ち、容器蓋を装着した容
器口部に衝撃を加え或いはこのものを加熱下に内
容物蒸気と接触させた場合、密封性能の低下を生
じたオレフイン樹脂ライナーを検査すると、この
ような密封不良のライナーでは例外なしに、容器
口部の外周部と係合するライナーの部分にクラツ
ク（割れ目）乃至は切断が生じていることが認め
られる。これは、ライナーの内でも容器口部の外
周部と係合する部分に応力が集中し且つこの部分
が最も苛酷な条件に置かれているためと思われ
る。 更に、金属製シエル内に溶融オレフイン樹脂を
供給し、これを冷却下に型押してライナーへの成
形を行う場合には、前記樹脂が冷却下に外周に向
けて展延されつつ成形が行われるため、ライナー
外周部に、分子配向が生じたり或いは内部歪が残
留しやすいことも重要な原因であると考えられ
る。特に、金属製シエルが熱伝導性の大きいアル
ミニウムの場合には、樹脂の冷却がより急速に生
じるために、前述した欠点は一層顕著に起る傾向
がある。しかるに、本発明に従い、ライナーのこ
の部分を非接着状態に維持すると、容器口部外周
部と係合するライナー部分にクラツク乃至は切れ
目が入るのが、環境応力亀裂条件下及び衝撃条件
下においても防止されるのであつて、これはライ
ナーのこの部分を非接着状態、即ち自由な状態に
置くことにより、応力集中が緩和され、また内部
歪も緩和されるためであると思われる。 本発明において、容器口外周部と係合するライ
ナー部分の応力集中を緩和し且つ内部歪を緩和し
て、耐衝撃密封性及び耐ストレスクラツキング性
を顕著に向上させるためには、ライナー全体の面
積当り、非接着部、即ちマスキング層の面積を25
％以上とすべきであり、一方マスキング層の面積
が55％以上となると、ライナーの自由部分が大き
くなりすぎる結果として、密封性能がかえつて低
下し、また密封作業性や開栓性能も低下するよう
になると共に、ライナーの厚肉密封部の密封状態
での変形量が大きくなりすぎるため、ストレスク
ラツキングが低下し、耐衝撃性も低下するように
なる。 本発明において、ライナーを構成するオレフイ
ン樹脂としては、低−、中−或いは高−密度ポリ
エチレン、結晶性ポリプロピレン、エチレン−プ
ロピレン共重合体エチレン−プロピレン−ブテン
−１共重合体等が使用されるが、クツシヨン性、
柔軟性等の見地からは低密度ポリエチレンを主体
とするものが最も適している。また、ライナー構
成オレフイン樹脂は、耐ストレスクラツキング性
に優れているものがよく、かかる見地からは、全
体100重量部当り低密度ポリエチレン70乃至90重
量部、エチレン−プロピレン共重合体10乃至30重
量部、スチレン−イソプレン−スチレン・ブロツ
ク熱可塑性共重合体或いはスチレン−ブタジエン
−スチレン・ブロツク共重合体１乃至15重量部及
び滑剤0.1乃至0.8重量部から成る熱可塑性樹脂組
成物を使用するのが最も良い。 オレフイン樹脂に対して接着性を有するラツカ
ーとしては、エポキシ−フエノール樹脂系塗料、
エポキシ−アミノ樹脂系塗料、エポキシ−ビニル
樹脂系塗料、エポキシ−アクリル樹脂系塗料、ビ
ニル−フエノール樹脂系塗料等のベース塗料に、
酸化ポリエチレンや、無水マイレン酸、アクリル
酸等のエチレン系不飽和カルボン酸乃至はその無
水物でグラフト変性された酸変性オレフイン樹脂
を接着促進成分として分散させて成る塗料が使用
される。かかる接着性ラツカーの適当な例は、特
開昭54−71180や特公昭54−11836等に記載されて
いる。 非接着性のマスキング層としては、乾性油変性
アルキド樹脂、ロジン、ロジン変性アルキド樹
脂、ロジン変性フエノール樹脂石油樹脂等が使用
される。 シエルを構成する金属素材としては、ブリキ、
亜鉛メツキ鋼板、電解クロム酸処理鋼板（テイ
ン・フリー・スチール）、アルミニウムメツキ鋼
板等の鋼板類の他に、アルミニウム等の軽金属板
が使用される 本発明において、接着性ラツカーを全面塗装
し、非接着性マスキング層をリング状に設けるこ
とは、作業性及び精度の点で多くの利点をもたら
す。即ち、接着性ラツカーとしての酸変性オレフ
イン樹脂含有塗料は、印刷等による部分被覆が困
難であるのに対して、前に例示した非接着性マス
キング層の樹脂は、印刷による部分被覆が可能で
あり、従つてシエル構成金属板上に精度良く非接
着性領域を形成することができる。 本発明の容器蓋において、金属製シエルは、ピ
ルフアープルーフキヤツプ、スクリユーキヤツ
プ、リフトオフ・キヤツプ、ラグキヤツプ、王冠
等の任意を形態をとることができる。 ライナーの成形は、シエルの内側に、オレフイ
ン樹脂を溶融ペレツトの形で施こし、このペレツ
トをプランジヤーで型押しするそれ自体公知の方
法で容易に行われ、この際ライナーの成形と同時
にライナーの頂板部への熱接着も行われる。ライ
ナー厚肉の密封用外周部は、第１図に示す通り２
個以上のリング状突起部のリング間のリング状凹
部とを有することが望ましく、最外方のリング状
突起部の内周面と容器口部外周部とが係合して密
封が行われるようにするのが最も良い。 本発明を次の例で説明する。 実施例 １ 厚さ0.24mmのアルミ板に、防錆用下塗りラツカ
ーとして、通常のビニル系塗料を塗布、焼付けす
る。この防錆用下塗りラツカー層の上に、接着塗
料としてマレイン酸変性ポリエチレンを含むエポ
キシ系塗料を塗布、焼付けを行ない、さらに、こ
の接着層の上に、非接着マスキング層として、外
径30φmm、内径12φ〜24φmmのリング状に、乾性
油変性アルキド樹脂系のインキを塗布した後、
170℃−10分間の焼付けを行ない各塗装板を作成
した。 次に、この各塗装板の塗装面がキヤツプの内面
になるように、キヤツプシエルを成形加工（プレ
ス及びミシン目加工）をする事により、外径28
mm、高さ16mmのピルフアー・プルーフ型キヤツプ
（通称28mmPPキヤツプ）に成形した。 得られた各キヤツプシエルを高周波加熱装置で
190℃に加熱し、第１表の樹脂を押出機より押し
出し、回転刃で切断された溶融樹脂粒（0.3ｇ）
を加熱キヤツプ殻の内側中央部に投入、直ちに押
し型で押圧してライナー形状を成形し、各ライナ
ー付キヤツプを作成した。 次に、成形されたキヤツプの衝撃試験とストレ
スクラツキング試験を行ない第２表の通りの結果
を得た。以下試験方法は下記の通りであつた。 試験(1) キヤツプの衝撃試験 通称28mmPPキヤツプ用ネジ付きビン口を持
つ132mlの容量を有する壜に、濃硫酸（98％）
40.5ｇを7.57の水に薄めて作つた希硫酸120
mlを入れ、次に1.5ｇの炭酸水素ナトリウムを
溶液に触れないように壜に入れて、供試キヤツ
プを上記壜口部にネジ切り巻き締めしてから完
全に炭酸水素ナトリウムを溶解させる。その直
後65℃の温水中に２分間、70℃の温風中に４分
間の熱処理を加え、室温にて24時間放置後、第
４図に示すように垂直に立てた筒内に、壜口を
下にして落下距離＝400、500、600mmの位置
にそれぞれ位置ずけ、そして、筒内の下端に配
設したθ＝10°の傾斜上面を有する鋼鉄塊に対
して自然落下させ、このようにして供試キヤツ
プに衝撃を加えた。衝撃後、壜口を下にして倒
立させ、24時間後の液漏れを観察した。 試験(2) ストレスクラツキング試験 通称28mmPPキヤツプ用ネジ付きビン口を持
つ132mlの容量を有する壜に、濃硫酸（98％）
40.5ｇを7.75の水に薄め、これに380mlの界
面活性剤（リポノツクス）を加えた溶液120ml
を入れ、次に、1.5ｇの炭酸水素ナトリウムを
溶液に触れないように壜に入れて、供試キヤツ
プを上記壜口部にネジ切り巻き締めしてから完
全に炭酸水素ナトリウムを溶解させる。その直
後、65℃の温水中に２分間、70℃の温風中に４
分間の熱処理を加えた後、室温に戻す。その
後、この供試壜を横倒しにした状態で50℃のオ
ーブンに、１週間、２週間、４週間、８週間の
各期間放置後、室温に戻し、供試キヤツプを開
栓して、ライナーのストレスクラツキング状態
を立体顕微鏡にて観察した。

【表】

【表】

【表】 実施例 ２ 厚さ0.25mmのアルミ板に、防錆用下塗りラツカ
ーとして、通常のビニル系塗料を塗布、焼付す
る。この防錆用下塗りラツカー層の上に、接着塗
料としてマレイン酸変性ポリエチレンを含むエポ
キシ系塗料を塗布、焼付を行ない、さらに、この
接着層の上に、非接着マスキング層として、外径
39φmm、内径16φ〜33φmmのリング状に、乾燥油
変性アルキド樹脂系のインキを塗布した後、190
℃−10分間の焼付を行ない各塗装板を作成した。 次に、この各塗装板の塗装面がキヤツプの内面
になるように、キヤツプシエルを成形加工（プレ
ス及びミシン目加工）をする事により、外径38
mm、高さ18mmのピルフアー・プルーフ型キヤツプ
（通称38mmPPキヤツプ）に成形した。 得られた各キヤツプシエルを高周波加熱装置で
190℃に加熱し、第３表の樹脂を押出機より押出
し、回転刃で切断された溶融樹脂粒（0.7ｇ）を
加熱キヤツプ殻の内側中央部に投入、直ちに押し
型で押圧してライナー形状を成形し、各ライナー
付キヤツプを作成した。 次に、成形されたキヤツプの衝撃試験とストレ
スクラツキング試験を行ない第４表の通り結果を
得た。以下試験方法は下記の通りであつた。 試験(1) キヤツプの衝撃試験 通称38mmPPキヤツプ用ネジ付きビン口を持
つ1000mlの容量を有する壜に、濃硫酸（98％）
40.5ｇを7.57の水に薄めて作つた希硫酸120
mlを入れ、次に10ｇの炭酸水素ナトリウムを溶
液に触れないように壜に入れて、供試キヤツプ
を上記壜口部にネジ切り巻き締めしてから完全
に炭酸水素ナトリウムを溶解させる。その後、
室温にて24時間放置後、第４図に示すように垂
直に立てた筒内に、壜口を下にして落下距離ｌ
＝50、100、130mm位置にそれぞれ位置ずけ、そ
して、筒内の下端に配設したθ＝10°の傾斜上
面を有する鋼鉄塊に対して自然落下させ、この
ようにして供試キヤツプに衝撃を加えた。衝撃
後壜口を下にして倒立させ24時間後の液漏れを
観察した。 試験(2) 通称38mmPPキヤツプ用ネジ付きビンを持つ
1000ml容量を有する壜に、濃硫酸（98％）40.5
ｇを7.57の水に薄め、これに380mlの界面活
性剤（リポノツクス）を加えた溶液950mlを入
れ、次に、10ｇの炭酸水素ナトリウムを溶液に
触れないように壜に入れて、供試キヤツプを上
記壜口部にネジ切り巻き締めしてから完全に炭
酸水素ナトリウムを溶解させる。その後、この
供試壜を横倒しにした状態で50℃のオーブン
に、１週間、２週間、４週間、８週間の各期間
放置後室温に戻し、供試キヤツプを開栓して、
ライナーのストレスクラツキング状態を立体顕
微鏡にて観察した。

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のライナー付容器蓋の一例の一
部断面側面図であり、第２図は第１図の容器蓋の
拡大断面図であり、第３図は実施例１で行つた衝
撃試験の説明である。 引照数字１は金属製シエル、２はオレフイン樹
脂製ライナー、３は頂板部、４はスカート部、
８，８ａ，８ｂは接着性ラツカー、９は非接着性
マスキング層、１０は薄肉の中央部、１１は厚肉
の外周部、１２は容器口部、１３は外周部を示
す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 頂板部と該頂板部の周囲から垂下したスカー
   ト部とを有する金属製シエルと、該シエルの頂板
   部内側に施されたオレフイン樹脂製ライナーとか
   ら成る容器蓋において、該金属製シエルはオレフ
   イン樹脂に対して接着性を有するラツカー層と、
   オレフイン樹脂に対して非接着性のマスキング層
   とを、ラツカー層が中央部、マスキング層がそれ
   に隣接する外周部となる関係で有し、該オレフイ
   ン樹脂製ライナーは金属製シエルの内側で溶融オ
   レフイン樹脂を型押しすることにより形成された
   薄肉の中央部と肉厚の密封用外周部とを有し、該
   オレフイン樹脂ライナーは前記接着性ラツカーを
   介して頂板部に実質上剥離不能に接着されると共
   に、マスキング層を介して少なくとも容器口外層
   と係合するライナー外周部が非接着状態に維持さ
   れ、前記非接着マスキング層はライナー全体の25
   乃至55％の面積を有することを特徴とする耐衝撃
   密封性及び耐ストレスクラツキング性を有するラ
   イナー付容器蓋。