JPS5984735A - 耐圧性紙製蓋材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はビール、炭酸飲料等の内圧を発生させる飲料用
容器に適するようにテープが巻き重ねられた特殊構造の
耐圧性紙製蓋材及びその製造方法に関するものである。

近年、紙製容器は牛乳や果汁等に多く使用されるように
なってきたが、ビールや炭酸飲料等（以−Ｆ、炭酸飲料
で代表する）にｉｉ′銅圧注と炭酸ガス不透過性とが要
求されるので使用不可能とされ、依然としてガラス瓶が
主流で、一部にアルミ等の金属缶が、また最近ではポリ
エステル瓶も使用されている。しかしながら、ガラス瓶
には空瓶の回収コストが高いｅｉＩ点や破損時の危険性
などの問題があり、金属缶には金属が元来エネルギー多
消費型材料であることから材料コスト上の問題がある上
に、使い捨てによる資源消費問題、更には空缶投げ捨て
による公害問題等があり、ポリエステル瓶には原料であ
る石油資源の消費問題、非腐敗性や難圧潰性や難燃焼性
による使い捨て飛散容器残留問題、焼却コスト高問題、
埋立地盤軟化問題などがある。

これに対し、紙はその原料である水利が資源的には造林
により無限であり、軽量、易燃焼性、１１ル敗性などの
好ましい性質を有する公害性の少ない素材であり、また
安価である。しかしながら、−力紙は弱い耐湿性、気体
透過性２曲面加工の困難１などの欠点を有しており、炭
酸飲料用耐圧容器の特に蓋材には側底使用できないもの
とされていた。

本発明者は前記従来のガラス瓶、金属缶、ポリエステル
瓶などの有する種々な問題をなくすため、紙を素材とす
る炭酸飲料用耐圧容器を紙の持つ上記欠点を克服して実
現せしめようと努力し、製作困難な蓋材について以下に
述べるように調査、検一般に高圧容器の蓋形状は曲面な
いしは球面を成しており、機械工学的にも耐圧上有利で
あることは知られている。若し蓋材が平板で円筒形胴部
に直角に接合されていれば、内圧により蓋材の周縁にか
かる応力は円筒内径の２乗に比列し、蓋材と胴部との接
合部には上記応力が集中して剪断破壊ケ起し易い。従っ
て蓋材の破壊を防ぐには、胴部への取付方向を成るＥ’
Ｔ　＜大きく順斜せしめるか、または蓋材周縁部を成る
町く肉厚にすることが好まし、い。この点、かかる応力
に充分耐える高い剛性の金属では左程考慮する必要はな
いし、自由な形状に成形し得るガラスやプラスチックを
素材とする場合はその製作は容易である。しかしながら
、基本的に平板である紙を素材とする蓋材については製
作、取イτＪけ共に次のように困難であった。

すなわち、紙ケ素材として曲面ケ有する蓋材を製作した
場合、しわが発生し、しわ部における繊維の永久変形に
より却って強度が低下し、さらにこのしわは胴部への取
付部に空隙ケ生ぜしめて気密性の保持が困難なものとな
る。また、蓋材の周縁部を肉厚に製作することは甚だ困
難でちる。一方法として、幅を徐々に異にする環状紙片
を多数打ち抜いて積層する方法はあるが、本発明者の実
験により判明しているように炭酸飲料用容器に通常作用
する可能性のある内圧５ｋｇ、／Ｃｎ？Ｇに副えるため
に必要な最低厚肉５ｍｔｎの１個の蓋材（径７４ｎｒｍ
）を製作するためには、厚さ２８０μの紙を最低３０枚
以上も環状に打ち抜く必要があり、この場合環の内側の
円形部分の紙は全くのロスとなり、軽重的見地から実用
化に問題がある。

また、紙製蓋材と胴部との取付部分から内圧によって炭
酸飲料などの内容物が漏洩し、易く、その防止が非常に
重要であるが、完全に内容物の漏洩ケ防止し得るように
取り付けることは極めて困ｆ＋１６である。一般に容器
類の製造において、胴部への蓋材の取付けには素材や内
圧の有無によって次の２通９の方式が実施されている。

１つは内圧の存在しない紙製コツプなどの製造に行われ
る胴部内面接合方式であり、他は耐圧性金属缶の製造に
行われる胴部外面接合方式であり、第１図（イ）、（ロ
）及び第２図はそれぞれ前者及び後者の各方式による接
合部分を示す。胴部内面接合方式による場合は、第１図
（イ）の如く、胴部の下端部をその内側に挿入し、た紙
製底の内側に巻き込んだ構造となり、若し、内圧がかか
れば、同図（ロ）の破線から実線の状態に胴部や底が変
形して接合部が破壊されるから、側底耐圧容器には採用
できない。また、胴部外面接合方式による場合は第２図
に示す如く蓋の周縁部を胴部の端部と共に胴部外側に巻
き込んだ構造となり、内圧によって胴部が膨張すること
により巻き込み部分が強く圧着するように作用して気密
ｉ生ケ増大させる点で好ましいが、この方式ケ紙製熱拐
に用いようとしても、前記の如く肉厚５ｍｍ以上の蓋材
周縁部２巻き込むことが非常に困難であり、仮りに強行
しても、折曲げによって繊維は永久変形ケ起して強度は
著しく低下する。

以上の如く、実用性のある耐圧性蓋＋Ｉ’ｆｆｉ紙で製
作することは、耐圧強度の大きい曲面または肉厚形状へ
の加工性及び胴部への取付は部の気密性のいずれからい
っても、従来技術によるのでは側底不可能であった。

そこで本発明者は全く斬新な考えにより実用性ある耐圧
性紙製蓋材を実現せしめるために更に研究を重ねた結果
、平板な紙製シートラ渦巻状の幅の狭いテープに打ち抜
きこのテープを傾斜させて巻き重ねることにより、曲面
形状ケ自由に構成することができると共にチーブＩ唱を
変化させることによシ肉厚を変化させ、更には巻き重ね
て形成された蓋材の外周面の傾斜を利用して胴部に気密
性高く取り付は得ることを究明して、画期的な本発明を
完成するに至った。

すなわち本発明の一つは、中心軸を含む断面において中
心軸に対して傾斜したＭｃ製テープが中心軸周りを孔と
して残してその内面が容器の内側を向く状態に順次巻き
重ねられて積層されたドーナツツ状積層体であって中心
側線部から周縁部の少なくとも近傍に至るまで厚さが漸
増する蓋材基盤の内側全面に、耐水性、ガスバリヤ−性
且つ耐圧性のシートから成る上板が中心の孔を閉塞した
状態で積層されていることを特徴とする耐圧性紙製蓋材
に関するものである。

また、本発明の他の一つは、中心部に設けた孔から少な
くとも外周側端部近くまで漸次幅が増大する渦巻状テー
プを紙製シーチから打ち抜き、次いで該渦巻状テープの
近心帯の裏面と遠心帯の表面とが当接する状態に順次巻
き重ねて接合して中心軸に対して前記渦巻状テープの面
が傾斜したドーナツツ状の所定形状の蓋材基盤を得、し
かる後に前記傾斜した渦巻状テープの該蓋材基盤の中心
より遠い縁部で構成する該蓋材基盤の面全体に中心の化
を閉塞する状態で耐水性、ガスバリヤ−性且つ：＋ｊｊ
圧性の上板を積層することを特徴とする耐圧性紙製蓋材
の製造方法に関するものである。

以下、本発明を図面によって詳細に説明する。

第３図は本発明に係る耐圧性紙製蓋材の１実施例が胴部
に取り付けられている状態Ｔｈ１部切除して示す中心軸
ケ含む縦断面説明図、第４図、第５図及び第６図はそれ
ぞれ他の実施例の縦断面図、第７図は紙製シートに画か
れた渦巻状テープの１例を示す図、第８図及び第９図は
それぞれ本発明方法で使用する渦巻状テープの巻重ね装
置の縦断面説明図、第１０図は水圧試験（幾の要部説明
図、第１１図は、比較例として使用する紙製蓋材を耐水
圧試験用の胴部に取り付けた状態を示す縦断面説明図で
ある。

図面中、１は本発明に係る蓋材であって、蓋材基盤２と
上板４とから成る。蓋材基盤２の構成は、第３図に示す
ように、中心軸）ｌ含む断面において中心軸Ｘに対して
傾斜した紙製テープ３が中心軸Ｘの周りを孔■（とじて
残してその内面３ａか容２３内側（第３図では上板４よ
し上方）に向く状態に順次巻き重ねられて積層されたド
ーナツツ状積層体となっている。従って、蓋材基盤２の
外周面２ａは中心軸Ｘを容器の外側で横切る方向に傾斜
り、ている。紙製テープ３の各積層面は接合されている
が、中心部に近いほど強固に接合されて剛体化されてい
ることがりｆましい。しかしながら外周部に近づくに従
い接合力が弱められていて容器を構成して内圧がかかる
ときには積層面間で滑りを生じ易くしておいても良い。

積層された各層の紙製テープ３０幅の太きさは、蓋材基
盤２の所望の形状に関連して順次変化している。

蓋材基盤２の肉厚に関しては、例えは２６３図及び第４
図に示す如く、破壊対策を最も必要とする外周部を最大
の肉厚とするだめに、中心部より外周部に向って肉厚が
漸増しているか、または第５図に示す如く外周部近傍で
一定幅となるのが基準であるが、種々な耐圧試験により
、１の破壊が外周縁端より６〜８ｍｍ内側の部分で起る
ことから、第６図に示すように特に上記破壊の起り易い
部分を最大の肉厚とし、そこより外周側の肉厚は漸減し
。

ていてもよい。また蓋材基盤２の全体形状に関しては、
第３図の如く容器外側（上板４と反対側）にやや凸状の
もの、第４図、第５図の如く容器外側に凹状のもの、第
６図の如く容器外側面と内側面とが共に凹面を成してい
るものであるものなど、種々の形状ケ採ることができる
。

かかる形状の蓋材基盤２の片面または両面に、紙の吸湿
防止や各層チーブ縁部の保護などのために被覆層５が設
けられていることが好まし、い。被僅層５としては例え
ばポリエチレンや塩化ビニリデン等の防湿性プラスチッ
ク層が示され、フィルム貼着、シュリンクラップ、火炎
溶射、コーティングなどにより形成される。

蓋材基盤２に使用する紙の種類は特に限定されるもので
はなく、用途に応じて要求される耐圧強度等の物性や蓋
材コストなどを考慮して選択される。

かかる蓋材基盤２の容器内側となる側すなわち紙製テー
プ３の内面が向く側の全面に、上板４が中心の孔Ｈ全閉
塞した状態で積層されている。上板４の素材は耐水性、
ガスバリヤ−性、且つ耐圧性であって容器内容物の保護
に優れていれば良く、特に限定されるものではない。蓋
材１に対する容器の内圧は蓋材基盤２が受けるのであり
、上板４は蓋材基盤２の中心部の径の小さい几■ｌの部
分で内圧に耐えるだけの比較的弱い耐圧性で足りる。

また後に説明するように蓋材基盤２は容器の内圧によっ
て若干変形するようにｔ１ｑ成されているから、上板４
にはこの変形に追従する程度の若干の延性を有する材料
が好ましい。上板４の具体例として、成る程度の厚さの
紙の両面に耐水性且つガスバリヤ−性のフィルムをラミ
ネートしたものを円形に打ち抜いたものや、耐水性且つ
ガスバリヤ−性プラスチックを成る程度の耐圧性を有す
る厚さを有するように所望の形状に成形したものが示さ
れ、これらは蓋材基盤２の内側全面に接１される。

かくして構成される蓋材１は、後に詳細に説明するよう
に、蓋材基板２により耐圧性及び胴部開気密性を、また
上板４により耐水性及びガスバリヤ−性をそれぞれ確保
することができるのである。

なお、蓋材基盤２が中心部に有する孔Ｈは、この蓋材１
ケ使用し、た耐圧容器から内容物を直接に飲食する場合
の飲み口または注ぎ口の嵌合孔として利用することがで
きる。

本発明に係る蓋材１の製造方法を説明する。

蓋材基盤２ヶ製作するには、先ず第７図の如く、中心部
に設けられた孔Ｈ′より始まる内周側端部３ａ’から少
なくとも外周側端部３ｂ’近くまで（第７図では外周側
端部３ｂ’まで）漸次幅が増大する渦巻模様を紙製シー
トに画いてこれを打ち抜き、渦巻状テープを得る。従っ
てこの渦巻状テープ３′は第７図中に付号で示すように
、内周側端部３ａ’の部分に最小曲率半径ｒ１と最小の
テープ幅Ｗ、とを有し、外周側ｉ部３ｂ’の部分に最大
曲率半径ｒ、１有する。

最大のテープ幅ｖＩ２は第７図では外周側端部３ｂ’に
有するが、次に説明するように若干渦巻状テープ３′に
沿って内側に移動する場合がある。渦巻状テープ３′の
幅は次のように変化させる。すなわち、目的の蓋材基盤
２の肉厚が、第３図、第４図の如く中心部から外周部に
向って漸増するか、第５図の如く外周部近傍で一定とな
るか、第６図の如く外周部近傍を最大として漸減するか
の各形状に対応して、それぞれ渦巻状テープ３′の幅を
その外周側端部３ｂ’まで漸増させるか、外周側端部３
ｂ’の近くまで漸増させた後は一定とするか、外周側端
部３ｂ’の近くで最大として以後は漸減せしめる。

かかる形状の渦巻状テープ３′を、次いでその近心帯す
なわち渦巻状テープ３′の中心部の孔Ｈ′に近い側の渦
巻状テープ３′の裏面と遠心帯すなわち孔Ｈ′から遠い
側の渦巻状テープ３′の表面とが当接する状態に順次巻
き重ねてその当接面を接゛合し、全体としてドーナッツ
状の形態とするが、その場合、巻き重ねられた各層の紙
製テープ３０面が第３図に示す如くその中心軸Ｘに対し
て傾斜したように巻き重ねるのである。かくして蓋材基
盤２が得られるが、この蓋材基盤２の各層の紙製テープ
３の傾斜角は第７図の渦巻状テープ３′の曲率と巻き重
ねられるときの曲率との比で定まり（例えば前者に対し
、後者を大きくする程蓋材基盤２の各層は中心軸Ｘに対
し平行に近づく）、また一方、蓋材基盤２の外径は紙製
テープ３の厚さ、巻重ね層随、接合層の厚さ、紙製チー
ブ３の傾斜角などに関連するから、これらの因子紫も考
慮して所望の形状の蓋材基盤２となるように渦巻状テー
プ３′が製作され、その巻重ねが行われる。

かかる紙製の渦巻状テープ３′の巻重ね作業は次に説明
するような巻重ね装置により行うと容易である。第８図
に示す巻重ね装置は、紙製の渦巻状テープ３′を螺旋形
状に内側から保持せしめる金属製の固定円錐体６と、紙
製の渦巻状テープ３′ヲ固定円錐体６の外周面との間に
外側から規制して所定の外径にまで巻き縮める回転円雑
穀７とから主として構成されている。渦巻状テープ３′
を固定円錐体６に上方から外挿した後、回転円錐殻７を
外側から被せ、回転円、ｌ韮殻７の内壁に設けられた複
数個の突起状の爪８ヶ渦巻状テープ３′のテープ間に挿
入する。爪８は回転円雑穀７の水平断面の内径が目的と
する蓋材基盤２の外径とほぼ同等の径に上 相当する部分に位置する最の爪８′まで上方より見△ てほぼ一定角度毎に設けられておりそれよりも小さな内
径となる位置には設けない。また回転円雑穀７の先端部
には固定円錐体６の水平断面の径が目的とする蓋材基盤
２の中心部の孔Ｈの内径にほぼ等しい位置に対応してス
トッパリング９が設けられている。かくの如き状態で回
転円雑穀７の先端に設けられている回転駆動軸１ｏによ
り回転円雑穀７を回転させると、爪８が回転して渦巻状
テープ３′を回転円雑穀７の先端方向に移動させるが、
このとき渦巻状テープ３′は固定円錐体６と回転円雑穀
７との間に規制されて径紮小さくしてゆくに従い各層テ
ープ面は傾斜してゆく。そして渦巻状テープ３′の先Ｉ
／１＃ｉがストッパリング９に接し且つ末端３ａ’が最
上の爪８′に達し、て空転し、始メた゛ら回転円？ｆｔ
殻７０回転を停止する。次いで、巻き重ねられた渦巻状
テープ３′金取り出し、内径及び外径ケ維持した状態で
外形金整えて所望の形状の積層体とした後、接合工程に
移して加熱圧着、接着、粘着などにより形状を安定化さ
せて蓋材基盤２を得る。

また、第９図に示す装置は、目的とする蓋材基盤２の容
器外側面とほぼ同じ形状の上面１１ａ’を有する回転台
１１と、その中心部に設けられた取り外し自由な内径規
制用リング１２と、回転台１１の上面１１ａに近吸また
摺動して半径方向に移動可能な渦巻状テープ３′の捩れ
防止用兼張力調整用のガイドロール１３とで主として構
成される。この装置の回転台１１の上面１１ａに渦巻状
テープ３′を置き、その内側先端を内径規制用リング１
２の固定部に固定する。内径規制用リング１２の外周面
は目的とする蓋材基盤２の紙製テープ３と同−傾斜角で
回転台１１側に傾斜している。この状態で電動機Ｍによ
シ回転台１１回転させると、渦巻状テープ３′は内径規
制用リング１２の外周面に同じ傾斜で巻き重ねられて紙
製テープ３の積層体全形成してゆく。このときガイドロ
ール１３が漸次外周方向に移動して渦巻状テープ３′の
捩れを防止し１、且つ張力を調節する。かくして渦巻状
テープ３′が外周側端部３ａ′まで巻き重ねられて得ら
れた積層体の回転台１１の上面１１ａと接した側は、目
的とする蓋材基盤２の容器外側面の形状となっている。

従って回転台１１の上面１１ａの形状ケ変えることによ
シ、所望の面を有する蓋材基盤２が得られる。

かくして得られた回転台１１上の積層体は内径規制用リ
ング１２を取り外し、て取シ出した後、接合工程に移し
て形状を安定化させて蓋材基盤２ケ得る。

蓋材基盤２の吸湿防止や紙製テープ３各層の縁部保護の
ための被覆層５を設けるには例えば、収縮性ポリエチレ
ンフィルムを使用し、てシュリンクラングする方法、或
は火炎溶射方法、その細塊化ビニリデンラテックスによ
るコーティング等の方法によって行うことができる。

かくして得られた蓋材基盤２は中心部に孔Ｈｋ有し２、
その中心側線部から周縁部の少なくとも近傍に至るまで
厚さが漸増しているドーナッツ形状を成しており、当初
の渦巻状テープ３′は、蓋材基盤２の中心軸Ｘを含む断
面において中心軸Ｘに対して傾斜して順次巻き重ねられ
て積層されて第３図の紙製テープ３となっている。

かくの如く傾斜して積層された渦巻状テープ３′各層の
両側線部のうち、蓋材基盤２の中心より遠い方の縁部（
第３図では各紙製テープ３の紙面上部側の縁部）で構成
する蓋材基盤２の面全体に中心の孔Ｈを閉塞する状態で
前記した性質の上板４ヶ積層し接合するのである。上記
面は各紙製テープ３の内面が傾斜した側に向く面、すな
わち容器の内側面である。上板４の接合は通常、接層剤
ケ使用して行う。

以上の如くにして本発明に係る耐圧性紙製蓋材が得られ
る。

次に、上記耐圧性紙製蓋イ］の胴部への取付は方法の１
例について第３図により説明する。

端部まで円筒状の胴部１４の内壁には第３図の如くスト
ッパリング１５が予め設けられており、器材２ヶ、上板
４を内側にり、てストッパリング１５に当接するまで挿
入する。次いでゴム製ガスケット１７を蓋材基盤２の外
周部２ａに外嵌した後、胴部１４の内周面に密接するホ
ールドリング１６ケ胴部１４に嵌入してその先端ケ蓋材
基盤２の外周部２ａに当接せしめ、かくして形成される
傾斜角内にコム製ガスケット１７を挾んで該当接部を密
封した状態で胴部１４の端部ケ内側に折曲し、てホール
トリング１６ケ保持せしめる。胴部１４の材質は本発明
においては特に限定するものではないが、例えは紙の両
面にバリヤー性フィルムダ積層して成る積層紙７２重に
巻いて加熱一体化したものが好ましく用いられる。この
ような紙製の胴部１４を用いるときはホールドリング１
６の厚さを厚くして胴部１４の端部の折曲が急角度にな
ることを避けることが好ましい。

かくして胴部１４に取り付けられて容器を構成する本発
明に係る蓋材ｌは、前記の如き補遺を有することにより
、容器の内圧に対して次のように作用する。例えば第３
図において、蓋材１は容器の外側に押し出されるように
内圧を受け、蓋材基盤２は若干変形する。このとき紙製
テープの各積層の面が蓋材基盤２の中心軸Ｘに対しその
内面が傾斜していることにより、紙製テープ３の隣接す
る各積層ではＸ軸に近い方の層が遠い方の層全外周部側
すなわち胴部１４側へ押し拡げるように作用し１、この
作用は中心部から外周部へ順次伝わる。従って蓋材基盤
２の最夕Ｆ層には最も強くこの作用が集積シー１、円周
方向への引張り応力すなわちり回部１４へ径を拡大しよ
うとする力はホルダーリング１６に阻止されて外周部２
ａはこれに強く圧接することになる。かくの如く阻止さ
れた最外層の円周方向の引張り応力の反作用として蓋材
基盤２の各層は円周方向の圧縮カケ受【チるが、蓋材基
盤２の中央部に近い各層間は強固に接合されて剛体化さ
れているから、結局これらの力ｆ′ｉ蓋材１の成る程度
の変形で均衡を保つのである。そしてかかる状態におい
て、蓋材１とホルダーリング１６との当接部は強く圧接
している上にゴム製ガスケット１７によシ密封状態は完
全であり、まだホルダーリング１６と胴部１４との間も
蓋材基盤２からの圧接力全受けて密接は一層良好となる
。すなわち、本発明に係る蓋材１は容器の内圧を受けて
その外周部を却って拡大せしめる作用を有して密封状態
ケ益々完全なものにし、しかも外周部は肉厚となってい
ることと胴部１４への取付は部が傾斜していることとに
よって、容器の内圧によっても取付は部が破壊すること
がない。かくして蓋材１の胴部１４への取付は方式は胴
部内面接合方式といい得るものであるにも拘わらず、従
来のそれとは全く作用を異にして、内圧が大きければ大
きい程まずます密封状態を良くするものである。なお、
以上の蓋ｔ１’　１の取付は状態及び作用の説明は、胴
部１４の一方の端部に取り付けられた場合についてのも
のであるが、他方の端部まだは両方の端部に取イテ」け
られた場合についても全く同様である。

実施例１ 晒クラフト紙（坪量２３０　ｇ／ｎｔ”　）の両面にポ
リエチレンフィルム（厚さ３５μ）がラミネートされた
牛乳パンク山ポリエチレン積層紙（厚さ３５０μ坪量２
９５　ｇ／ｎｔ９）を紙製シートとして用い、これに、
最大曲率半径１２５ｍｙ＋ｔ、最大テープ幅（外周側端
部３ｂ’の幅）５．０ｍｍ、４小曲率半径３０−０ｎＩ
ｎｓ、」゛α小テープ幅３．０ｍ？？！、渦巻旋回数２
９周、テープ幅増大率２７２９　ｍｒｎ　／周の渦巻模
ｌｉｔ作図し、この作図に従って紙製テープを切り抜い
て渦巻状テープ３′ケ得た。次いで第８図に示す−重ね
装置の爪８とストッパリング９とを蓋材基盤２の外径が
７４ｍｔｎに、内径が１８ｍｍになるようにそれぞれセ
ントして上記渦巻状テープ３′を所定の寸法に巻き重ね
た後、巻き戻らないように注意深く取り出して接合工程
に移した。接合には熱プレス金型を使用し１、容器の内
側となる面に当接する側の金型は２００℃に、容器の外
側となる面に当接する金型は１４０℃に制御し１、この
中に上記の如く巻き重ねられた渦巻状テープ３′ヲ入れ
て３０分間加熱圧着し、次いで水循環により金型を冷却
して一体化された所定形状の蓋材基盤２を取り出した。

かくして得られた蓋材基盤２を、厚さ５０μの収縮性ポ
リエチレンフィルムで包み加熱収縮させてポリエチレン
フィルムの被奇２１層５を形成させて防水処理を施した
。

次いでガスバリヤ−性フィルムとして後記する米ガスバ
リヤー性フィルム／紙／ガスバリヤ−性フィルムの厚さ
０　、３５　ｎｔｍの積層紙から円板状に打ち抜かれた
上板４を」二記蓋材基盤２の容器の内側となる面に貼着
し、た。

かくして得られた蓋材１は、外径が７４　ｍｍ、蓋材基
盤２の内径が１８２？ｌ？？！、最大肉厚（上板４ヶ含
む外周部）が５．０ｍｍ、最小肉厚（内周部）が２−１
　ｍｍ。

中心部の上板４だけ部分の厚さ０−　Ｊ５　ｍｍ　、　
ｆ４１図において最外周の紙製チーブ３の延長線と中心
１１ｉＩｉｌＸとの交差角（以下、紙層の傾斜角という
ことがある）が１６．７°、蓋材１の全重量が１４・５
ｇ、そして上板４の面はほぼ平面のものであった。

実施例２〜実施例８ 実施例１とほぼ同様にして外径７４　ｎｔｍ　、蓋材基
盤２の内径１８ｍｙ＋ｔの蓋＠１を得た。実施例１と異
にした事項の要点を説明する。

紙製シートとしては、実施例２〜実施例４では実施例１
のポリエチレン積層紙を２枚合わせて熱溶着した積層紙
を用い、実施例５では実施例１０紙製シートにおいてポ
リエチレンフィルムの代わりにアクリロニトリル系樹脂
フィルム（厚さ３５μ）を用いた以外は同じ構造の紙製
シートを用い、実施例６及び８では実施例５の紙製シー
トを２枚合わせて熱溶着した積層紙を用いた。上記アク
ロニトリル系樹脂はニトリルゴムで補強されたアクリロ
ニトリルが７５重量％、メチルアクリレートが２５重量
％の共重合体の混合樹脂であり、米国ビストロン社より
「バレックス−２１０」の商品名で販売されており、ガ
スバリヤ−性、熱溶着性、剛性に秀れた樹脂である。上
記紙製シートは、この樹脂ケ通常のインフレーション法
フィルム製膜機でフィルム化し、乾式ドライラミネータ
ーを使用して積層紙としたものである。

また、渦巻状テープ３′の幅の増大率（幅の変化）につ
いては、実施例３，７及び８では第１５周まで漸増せし
め第１６周以降は一定とし、実施例４では第１５周まで
漸増せしめ第１６周以降は漸減させた。

渦巻状テープ３′の巻重ね装置としては、実施例７及び
８では第９図に示す装置を使用した。その回転台１１の
上面１１ａの形状は、中心より半径２０ｍｍまでは平面
で、それ以遠は曲率半径５０　ｍｍの凸状球面であった
。この場合、得られる蓋材基盤２は凸状球面全形成して
いるから、上板４の貼着を容易にするため、予め上板４
ケ蓋材基盤２と同じ形状に熱成形加工しておいた。

また上板４の材質については、実施ｆ！１５，６．及び
８では紙製シートの表面にも積層されている前記アクリ
ロニトリル系樹脂フィルムが両面に積層された積層紙を
使用し、蓋材基盤２０表面に被覆層５を設けることを省
略し、上板４を蓋材基盤２に直接貼着して防水処理も兼
扮させた。また、実施例７では上板４として同様のアク
リロニトリル系樹脂（商品名バレンクス）製バリヤー性
グラスチックシート　（厚さ２００μ）を用いた。

以上の如くにして各種紙製シートから得られた渦巻状テ
ープ３′、更にそれを巻き重ね、接合し１、被覆層５を
設け、上板４を貼着して得られた蓋材１の各特性値につ
いて実施例１を含めて第１表にまとめて示す。

以下余白 耐圧試験 かくして得られた各実施例の蓋材１は、第６図により前
記説明した方法に従って胴部１４の一方の端部に取り付
けた。胴部１４としては実施例１〜実施例乙の蓋材１用
には前記例示したもの、すなわち紙の両面にバリヤー性
フィルムを積層した積ノ＠紙を２重に巻いて加熱一体化
したものを使用したが、実施例７及び８の蓋材１用とし
て更に耐圧性を高めるため、上記積層紙を６重に巻いて
加熱一体化したものを使用した。

かくして各実施例の蓋材１を胴部１４に取り付けて得ら
れた容器の耐圧試験は次のように行なわれた。この耐圧
試験に使用された第１０図に示す水圧試験機は調圧され
た高圧水が水量調節弁１８を経由して送水される送水配
管１９と、この送水配管１９の末端で試験容器２０の開
口端（実施例においては水圧試験を容易にするため。

胴部１４の一方の端部は水圧試験機取付用の開口端とし
ておく）がホースバントで緊密に漏水なく取り付けられ
る水注入蓋２１と、送水配管１９の末端付近に取り付け
られた圧力計２２と。

試験容器２０の仮置台２３と水抜弁２４とから構成され
ている。かかる水圧試験機の仮置台２５上に試験容器２
０を載置し、水注入蓋２１に漏水しないように緊密に取
り付け、常温の高圧水を水量調節弁１Ｂを開いて注入し
て試験容器２０に内圧をかけ、　１　Ｋ９７ｃｍ２Ｇず
つ段階的に昇圧してゆく。各水圧下では５分間維持し、
蓋材１゜胴部１４．及び取付は部の変形、破壊、水の漏
洩などの異常の有無を観察し、異常なければＩ　Ｋ９／
ｌ：ｍ　’　（）だけ昇圧させて次の段階の水圧下で同
様の観察を行ない、かくして破壊に至るまで続ける。５
分間維持する最初の試験圧力は４にり／Ｃｆｎ２Ｇ　と
した。

かくの如き耐圧試験において、各供試蓋材１は成る水圧
で破壊されたが、その状況は蓋材基盤２の外周から中心
部側に若干入った個所が剪断力により容器外側方向にず
り落ちるものであり（以下において上記破壊個所の位置
を蓋材基盤２の外周からの距離で表示する）、いずれの
蓋材１を使用した場合も同様であ°りた。か＜Ｌｒ得た
耐圧試験結果を第２表に示す。

比較例１・〜６ 実施例１と同じ牛乳パック用ポリエチレン積層紙から打
ち抜いた直径７４１曲の円板を所定枚数重ね、熱プレス
で圧着一体化して紙製の蓋材２６を得た。各比較例の円
板枚数と蓋材重量は次のようであった。

比較例１：　円板１０枚、蓋材重壁１２．６．９、、　
２：　　　、、　　１５枚、　　　１１８．９ｇ、、　
　６：　、、　　２ｏ枚、　　　ｒ２５．２ｇこれらの
蓋材２６を胴部２５に取り付けた状態を第１１図に示す
。胴部２５は、上記蓋材２６の外周端面が傾斜していな
いために前記実施例の蓋材１の場合と同じ胴部１４に取
り付けることが困難なことから、特別に製作した金属製
胴部であって、その端部には第１１図の如く、内面３ｍ
ｍ幅のリング状の保持部２５仇を有する。蓋材２６は、
これを胴部２５の保持部２５への内側に挿入し、更に水
の漏洩や蓋材２６の吸水による物性低下を防ぐために、
胴部２５の内側全体を被うようにコ゛ム製袋２７を挿入
して耐圧試験に供した。

なお、この場合は５分間維持する最初の試験圧ブノは３
　Ｋｇ／ｃｍ’Ｇ　とした。この比較例の蓋材２乙の耐
圧試験においては、各供試蓋材２６の取付は部は成る圧
力で破壊されたが、その状況は蓋材２６の外周部が胴部
２５の保持部２５ａから外１ｌ１１に脱落したものであ
り、いずれの比較例の蓋材２６を使用した場合も同様で
あった。これらの耐圧試験結果も第２表（・て併せ示す
。

Ｋｌ下余白 第２表の比較例１〜３の蓋材を使用した場合の耐圧試験
結果から判るように単なる平面的積層構造の蓋材では胴
部への取付は部に問題があって低１八内圧により脱落す
る。これに対して本発明に係る耐圧性紙製蓋材は、これ
を使用したいずれの場合も炭酸飲料用容器として必要な
　５にの’、、、２Ｇは充分に保持しており、特に実施
例７や実施例８の箸材では、１０Ｋｇ／ｃイ２Ｇ以上の
強い耐圧強度が得られ、今後単に飲料用のみならず様々
な分野において、使用後の処理の容易さ、資源の豊富さ
、経済性などの点で有利な容器を提供することとなり、
価値あるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）及び（ロ）は従来の胴部内面接合方式によ
る接合部分の説明図、第２図は従来の胴部外面接合方式
による接合部の説明図、第３図は本発明に係る耐圧性紙
製蓋材の１実施例が胴部に取り付けられている状態を１
部切除して示す中心軸を含む縦断面説明図、第４図、第
５図、及び第６図はそれぞれ他の実施例の縦断面図、第
７図は紙製シートに画かれた渦巻状テープの１例を示す
図。 第８図及び第９図はそれぞれ本発明方法で使用する渦巻
状テープの巻重ね装置の縦断面説明図、第１０図は水圧
試験機の要部説明図、第１１図は比田 較例として使用する紙製蓋材を耐水試験用の胴部＾ に取り付けた状態を示す縦断面説明図である。 １・・蓋材 ２・・蓋材基盤　　　２ａ・・外周面 ５・・紙製テープ　　３ａ・・内面 ３′・・渦巻状テープ　５ａ’・・内周側端部６ｂ’・
・外周側端部 ４・・上板 ５・・被覆１− ６・・固定円錐体 ７・・回転円雑穀 ８・・爪 ９・拳ストッパリング １０・・回転部動軸 １１　・・回転台　　　　１１ａ・・上面１２・・内径
規制リング １３・・ガイドロール １４・・胴部 １５・・蓋材ストッパリング １６・・ホールドリング １７・・ゴム製ガスケット １８・・水量調節弁 １９・・送水配管 ２０・・試験容器 ２１・・水注入蓋 ２２・・圧力計 ２３・・仮置台 ２４・・水抜弁 ２５・・金属製胴部　　　　２５ａ・・僅持部２６・・
紙製蓋材（比較例） ２７・・ゴム製袋 −２７（ 第　ｉｉ！Ｉ （ロ） ） 第２図 ＃１３　図 第４　図 ＃１５図 第６図 第８図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、中心軸を含む断面において中心軸に対し、て傾斜し
   た紙製テープが中心軸周りを孔として残してその内面が
   容器の内側を向く状態に順次巻き重ねられて積層された
   ドーナツツ状積層体であって中心側線部から周縁部の少
   なくとも近傍に至るまで厚さが漸増する蓋材基盤の内側
   全面に、耐水性、ガスバリヤ−性、且つ耐圧性のシート
   から成る上板が中心の孔を閉塞した状態で積層されてい
   ることを特許とする耐圧性紙製蓋材。 ２　中心部に設けた孔から少なくとも外周側瑞部近くま
   で漸次幅が増大する渦巻状テープケ紙製シートから打ち
   抜き、次いで該渦巻状テープの近心帯の裏面と遠心帯の
   表面とが当接する状態に順次巻き重ねて接合して中心軸
   に対して前記渦巻状テープの面が傾斜したドーナッツ状
   の所定形状の蓋材基盤ケ得、し、かる後に前記傾斜した
   渦巻状テープの該蓋材基盤の中心より遠い縁部で構成す
   る該蓋材基盤の面全体に中心の孔を閉塞する状態で耐水
   性。 ガスバリヤ−性、且つ耐圧性の上板を積層することを特
   徴とする耐圧性紙製蓋材の製造方法。