JPS63272671A - プラスチツクキヤツプ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、プラスチックキャップに関するもので、より
詳細には、シール部の塑性変形が防止され、高い持続密
封圧を得ることが出来るプラスチックキャップ、特に優
れた耐圧密封性とベント性（ガス抜性）との組合せを有
するプラスチックキャップに関する。

（従来の技術） 頂板及び頂板の周縁から垂下するスカートをプラスチッ
クで一体に成形して成り、該スカートの内周面に容器へ
の締結機構を設けたプラスチックキャップは、ライナー
やバッキングを用いることなしに、容器口との間に密封
を行えることから、種々のびん詰め製品に対するキャッ
プとして広く使用されている。しかしながら、通常のプ
ラスチックキャップは、炭酸飲料のような自生圧力を有
する内容物に対しては、耐密封性がまだ十分ではない。

炭酸飲料容器に対して適用し得る、耐圧密封性に優れた
プラスチックキャップも既に提案されており、例えば特
開昭５８−７３５５１．５８−２１６５５２、及び５９
−１８７５５２号公報には、頂板部内面の容器口と係合
する部分に、特定形状のシールリップ乃至はフラップ片
を設けたプラスチックキャップが記載されている。

（発明が解決しようとする問題点） これらの耐圧密封性能を有するキャップは何れも、前述
したシールリップ乃至はフラップ片と容器口とが容器口
の挿入方向にかなりの距離にわたフて係合し、しかも容
器口を挿入させるに連れて両者の係合圧力が増大するよ
うにしたものである。

しかしながら、従来の係合方式のプラスチックキャップ
では、シールリップ乃至フラップ片の変形が大きく、し
かも容器口挿入方向にかなりの距離にわたって係合が生
じていることから、シール部の塑性変形を生じ易く、そ
のため初期の高い密封圧が次第に緩和され、思った程高
い持続密封圧が得られないという欠点がある。

また、従来のこの係合方式のプラスチックキャップを、
実際に炭酸飲料充填容器に引用した場合には、内容物の
吹き出しや、キャップの飛出し等のトラブルを度々発生
することが認められた。即ち、炭酸飲料やビールなどを
充填した罐詰或いはビン詰製品を開封する場合、ヘッド
スペース中の気体の解放が徐々に行われる場合には内容
物の吹出しが抑制されるが、開封が急激にしかも一挙に
行われる場合には内容物の吹出しが生ずることが知られ
ている。前述した係合方式のキャップでは、シールリッ
プ乃至フラップ片と容器口とが容器口の挿入方向に一定
の距離にわたって係合しているため、キャップを開封の
ため旋回しても、密封解除が行われず、ヘッドスペース
中の気体の解放も行われないことから、内容物の吹出し
や、圧力によるキャップの飛出し等の欠点を生ずるもの
と認められている。

従って、本発明の目的は、シール部の微少な押圧変形に
伴う圧力で高い持続密封圧が得られるようにしたプラス
チックキャップ、特に優れた耐圧密封性が得られると共
に、開封時には迅速にガス抜きが行われて、開封時にお
ける内容物の吹出しやキャップの飛出しの問題が解消さ
れたプラスチックキャップを提供するにある。

本発明の他の目的は、真空下にある内容物を密封するに
適した、優れた減圧密封性を備えたプラスチックキャッ
プを提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、頂板及び頂板の周縁から垂下するスカ
ートをプラスチックで一体に成形して成り、該スカート
の内周面に容器への締結機構を設けたプラスチックキャ
ップにおいて、該頂板とスカートとの内側コーナ部乃至
その近傍に、容器口の上縁乃至外周縁と実買上ぴったり
係合する受座と、該受座から溝を介して位置し且つ該受
座の面よりも微小間隔だけ突出した少なくとも１個のシ
ール用突起部とを設け、該シール用突起部の圧縮変形に
伴う圧力で密封が行われ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。

（作　用） 本発明のプラスチックキャップの断面構造を示す第１図
において、このキャップ１はプラスチックで一体に成形
された頂板部２及びスカート部３から成り、両者の間に
コーナ一部４がある。スカート部３の内周面には容器口
に締結するための雌ねじ５が設けられている。

本発明によれば、コーナ一部４乃至その近傍に、容器口
の上縁乃至外周縁と実質上ぴったり係合する環状の受座
６ａ、６ｂと、これらの受座６ａ、６ｂから環状の溝７
ａ、７ｂを介して環状のシール用突起部８を設ける。こ
のシール用突起部８は、受座６ａ、６ｂを含む面に対し
て、微小間隔ｄだけ内向きに突出していることが特徴で
ある。

プラスチックキャップと容器口部との係合状態を示す第
２図において、この容器口部１０は、上縁１１、コーナ
部１２及び外周縁１３を有しており、その下方にはキャ
ップ１の密栓及び開栓用の雄ねじ１４が設けられている
。第１図及び第２図に示す具体例においては、受座６ａ
は容器口上縁１１とぴったり係合するものであり、受座
６ｂは容器口外周縁１３とぴったり係合するものであり
、シール用突起部８は容器口コーナ一部１２と係合する
ものである。

本発明によれば、キャップの雌ねじ５容器口部　□の雄
ねじ１４とを係合させ、キャップ１を旋回させて容器口
部１０にこれを締結させることにより、容器口コーナ部
１２とシール用突起部８とが先ず係合し、この突起部８
が押圧される。突起部８の両側に位置する溝７ａ、７ｂ
は突起部８の圧縮変形を許容し、突起部８の内、受座６
ａ及び６ｂを含む面から内方に突出した部分９の体積が
溝７ａ、７ｂに押し出された状態（この状態では受座６
ａと容器口上縁１１並びに受座６ｂと容器口が周縁１３
とが実質上ぴったり係合している）で、密封が完了する
。更に突起部８は受座６ａ。

６ｂがあるため、常に微小間隔ｄだけしか圧縮変形しな
い。そのため塑性変形しにくく、経時変化に伴う密封圧
の低下が著しく小さく、密封時は勿論のことりシール時
にも密封圧が保証される。かく、シて、本発明によれば
優れた密封性能、特に耐圧密封性及び、減圧密封性が得
られる。また、容器口部とシール用突起部とは微少な突
起部の圧縮変形に伴う圧力のみで係合していることから
、キャップの開栓を行うと、開栓開始から徐々に圧力の
解放が行われ、そのため、内容物の吹出しやキャップ飛
翔の問題も有効に解消されることになる。

本発明におけるシール用突起部８は、キャップ内方を上
方として見て、はぼ台形状の断面形状を有することが、
持続密封圧の点で好ましく、また溝７ａ、７ｂは倒立台
形状の断面形状を有することが好ましい、また、内圧が
低い場合、或いは減圧密封の場合には小さい密封圧でも
密封能が保たれることから図３に示すごとき復元性の高
い形状でも良い。

即ち、第３図は、シール用突起部８として台形状断面形
状以外の断面形状の例を示すものであり、第３図Ａは、
シール用突起部８が中空半円形状であって、クッション
性及び復元性に富んだものの例であり、第３図Ｂはシー
ル用突起部８が半円形状であって、台形形状に次いで高
シール力を有するものの例であり、第３図Ｃはシール用
突起部８が中空の富士山断面形状であって、クッション
性に優れたものの他の例であり、第３図りはシール用突
起部８の状面８′が容器口部のシールすべき面と補完関
係にある表面を有するものの例である。これら何れの場
合にも、シール用突起部８は溝７ａ、７ｂを介して設け
られていることが特徴である。

シール用突起部８が受座６ａ、６ｂを含む面よりも突出
している寸法は微小寸法でよく、一般に３乃至２０００
μｍ１特に１０乃至５００μｍの範囲にあることが、持
続密封圧とベント性との組合せから望ましい。またシー
ル用突起部８の先端の巾寸法は、一般に２０００μｍ以
下、特に５乃至５００μｍの範囲内にあるのがよい。更
に、台形状突起部８のテーパー角度（θ）は一般に−７
０乃至７０度、特に３０乃至６０度の範囲にあることが
望ましい。

シール用突起部８は、コーナ部４に対して、単一で設け
てもよいし、複数個で設けることもできる。単一のシー
ル用突起部８は、第１図及び第２図に示す通り、容器口
コーナ部１２と係合するように設けるのが、容器口部に
寸法誤差がある場合にも口部との係合を確実に行える点
で最も好ましい。しかしながら、このシール用突起部８
を容器口上縁部１１と係合するように設ける（減圧乃至
真空内容物の密封に特に適している）こともできるし、
この突起部８を容器外周縁１３と係合するように設ける
（自生圧力を有する内容物の密封に特に適している）こ
ともできる。

複数個の環状シール用突起部を設けたプラスチックキャ
ップの例を示す第４図において、このキャップではコー
ナ部４に対して、容器口上縁１１と係合する第一のシー
ル用突起部８ａ、容器口コーナ部１２と係合する第二の
シール用突起部８ｂ、及び容器口外周縁１３と係合する
第三のシール用突起部８ｃの３種のシール用突起部が設
けられている。即ち、容器口上縁と係合する受座６ａと
容器口コーナ部の上部と係合する受座６ｂとの間に、溝
７ａ、７ｂを介して第一の突起部８ａが設けられ、容器
口コーナ部の上部と係合する受座６ｂと容器口コーナ部
の下部と係合する受座６ｃとの間に溝７ｃ、７ｄを介し
て第二の突起部８ｂが設けられ、且つ容器口コーナ部の
下部と係合する受座６ｃと容器外周縁と係合する受座６
ｄとの間に溝７ｅ、７ｆを介して第三の突起部８ｃが設
けられている。

これらの突起部８ａ、８ｂ及び８ｃは、何れも受座６ａ
、６ｂ、６ｃ、６ｄを含む面に対して微小間隔だけ内方
に突出しており、これらの突出部分が圧縮変形されて、
必要な持続密封圧が得られるようになっている。この具
体例のキャップでは、キャップの成形時に３個の突起部
の何れか一つに傷が入り、或いは設定した容器口部の密
封すべき部分に偶発的に傷が入っていた場合にも、確実
な密封を行って、漏洩の発生を完全に防止することがで
きる。

本発明のプラスチックキャップにおいては、容器口部と
の間で密封が行われるコーナ部４を、頂板部２に対して
内厚のものとすることにより、優れた耐圧密封力や減圧
密封力が得られることがわかった。−例として、キャッ
プを容器口部に対して７８．４Ｋｇｆの押込力で密封し
た場合、２３　Ｋｇｆの持続密封圧が生じるのが、内圧
３．０にｇｆで頂板部２の上方への変形を許容すること
により、持続密封圧が４０にｇｆに増加することが認め
られた。同様に、第４図のキャップの場合、第１のシー
ル用突起部との間で０．５Ｋｇｆの持続密封圧が得られ
るのが、１．ＯＫｇｆ／ａｍ”の減圧下で頂板部の下向
き変形を許容することにより、持続密封圧が１０Ｋｇｆ
に増加するのが認められた。一般に頂板部の厚み（ｔ、
）が０．５乃至３ｍｍの範囲にあるのに対して、コーナ
部の厚み（ｔ２）はｔ２／ｌ＋の比が１乃至２、特に１
．３乃至１．７の範囲となるようなものが好ましい。

本発明のプラスチックキャップは、種々のプラスチック
、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、プロピレン−
エチレン共重合体、プロピレン−ブテン１共重合体等の
すレフイン系樹脂；アクリロニトリル−スチレン−ブタ
ジェン（ＡＢＳ）樹脂；耐衝撃性スチレン樹脂；アクリ
ル樹脂；ナイロン系樹脂などの任意の樹脂から形成され
るが、密封性能及び成形性の点では高密度ポリエチレン
、ポリプロピレン系樹脂からなることが好ましい。

キャップの成形は、キャップ形状に対応する形状の金型
を使用し、上記樹脂の射出成形により容易に行うことが
できる。

本発明のキャップは、通常のスクリューキャップとして
用い得る他、スカート部の下端にそれ自体公知のピルフ
ァープルーフ機構を設け、ピルファープルーフキャップ
として用いることもできる。ピルファープルーフ機構は
、特に制限はないが、例えばスカート部の下端に、ミシ
ン状切目を介して橋絡部を設け、この橋絡部に連なる容
器ロアゴ部係合用の周状バンドを設けたものでもよい。

（発明の効果） 本発明によれば、シール用突起部を微小間隔だけ圧縮変
形させる構成を採用することにより、塑性変形が防止さ
れ、高い持続密封圧を得ることが可能となった。このキ
ャップを内圧容器の密封に用いることにより、優れた耐
圧密封性とベント性（ガス抜性）とが得られ、また減圧
容器に用いた場合にも優れた減圧密封性が得られる。

（実施例） 図５に示す様な、シール用突起１個を有する２８ｎｕｏ
口径のプラスチックキャップ（試作キャップ１）、図６
に示す用なシール様突起３個を有する２８ｍｍ口径のプ
ラスチックキャップ（試作キャップ２）、及び図７に示
す様な、２８ｍｍ口径のボトル内径シールタイプ樹脂キ
ャップ（比較キャップ）を射出成形機により成形した。

成形条件は、ＭＦＲ＝５のＩ（ＤＰＥを、成形樹脂温度
２２０℃で、成形機は大阪タラウスマツファイ社製ＯＫ
Ｍ６０／２１０Ａを使用した。

成形した各々のプラスチックキャップについて、以下に
示す耐圧試験、ベント性試験、及び耐減圧試験をおこな
った。

１、試験方法 １）耐圧試験（厚生省告示２０号試験）２８ｍｍ口径の
１．５　Ｌの耐圧用ＰＥＴボトルに、クエン酸−重曹法
により４　ｖｏｌ充填し、各々のキャップをアルコア製
１ヘッドキャッパ−を用いて、トップロード４０Ｋｇ、
締めトルク１５Ｋｇｆｃｍでキャッピングした後４５℃
−２Ｈｒの温水浸漬試験を行い、漏れの有無を観た。

２）ベント性試験 各々のキャップを１）と同条件でキャッピングした後、
ボトル口部を切り取り、図８の様にセットし、徐々に開
栓し、窒素ガスが抜は始める角度（ベント角）を測定し
た。

３）耐減圧試験 ２８ｍｍ口径の１．５Ｌの耐熱用（口部結晶化）ＰＥＴ
ボトルに、８５℃の温水を満量充填し、各々のキャップ
を１）と同条件でキャッピング後、水冷したサンプルを
４０℃王立１週間、５℃正立１週間放置を２サイクル繰
り返した時のバキュームブレイクの有無を見た。

２、結果 耐圧試験、ベント性試験、耐減圧試験の結果を表１〜３
に示した。

表１　耐圧試験結果 表２　ベント性試験結果 表３　耐減圧試験結果

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプラスチックキャップの一例を示す断
面図であり、 第２図は第１図のキャップと容器口部との締結密封状態
を示す断面図であり、 第３図はキャップのシール用突起部の種々の形状の数例
を示す拡大断面図であり、 第４図は本発明のプラスチックキャップの他の例を示す
断面図であり、 第５図及び第６図は夫々実施例で用いた試作キャップ１
及び試作キャップ２の断面図であり、第７図は実施例で
用いた比較キャップの断面図であり、 第８図は実施例でベント性試験に用いたベント角測定装
置の断面図である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）頂板及び頂板の周縁から垂下するスカートをプラ
   スチックで一体に成形して成り、該スカートの内周面に
   容器への締結機構を設けたプラスチックキャップにおい
   て、該頂板とスカートとの内側コーナ部乃至その近傍に
   、容器口の上縁乃至外周縁と該受座から溝を介して位置
   し且つ該受座の面よりも微小間隔だけ突出した少なくと
   も１個のシール用突起部とを設け該シール用突起部の圧
   縮変形に伴う圧力で密封が行われることを特徴とするプ
   ラスチックキャップ。
2. （２）シール用突起部がほぼ台形状を有し且つ溝が倒立
   台形状の断面形状を有する特許請求の範囲第１項記載の
   プラスチックキャップ。
3. （３）シール用突起部が受座の面よりも３乃至１０００
   μｍ内方に突出した特許請求の範囲第１項記載のプラス
   チックキャップ。
4. （４）シール用突起部が容器口上縁と係合する第一のシ
   ール用突起部、容器口コーナ部と係合する第二のシール
   用突起部及び容器口外周縁と係合する第三のシール用突
   起部からなる特許請求の範囲第１項記載のプラスチック
   キャップ。
5. （５）頂板部に比してコーナ部が厚肉化されている特許
   請求の範囲第１項記載のプラスチック キャップ。
6. （６）プラスチックがオレフィン系樹脂からなる特許請
   求の範囲第１項記載のプラスチックキャップ。