KR101582593B1

KR101582593B1 - 합성 수지제 캡, 합성 수지제 캡용 라이너, 밀봉 장치, 및 음료가 든 밀봉 장치

Info

Publication number: KR101582593B1
Application number: KR1020147019558A
Authority: KR
Inventors: 미쓰하루 하라다; 마사타카 히사노; 아키코 오기노
Original assignee: 가부시키가이샤 Csi 재팬
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2016-01-05
Also published as: PH12014501451A1; CL2014001734A1; EP2799362A4; EP2799362A1; ZA201405043B; US9718587B2; MX2014007764A; RU2014129330A; US20150008223A1; WO2013099655A1; IN2014DN05727A; EP2799362B1; JP5898948B2; PH12014501451B1; AU2016202319A1; CN104053610A; AU2016202319B2; AU2012359370A1; KR20140101002A; CN104053610B

Abstract

상판부와 그 둘레로부터 내려오는 통부를 갖는 캡 본체와, 상판부의 하면에 마련된 라이너를 구비한 합성 수지제 캡으로서, 라이너는 평판부와, 개구 단부에 안쪽 둘레에서 맞닿는 내측 씰링 돌기와, 개구 단부에 바깥쪽 둘레에서 맞닿는 외측 씰링 돌기를 갖는다. 라이너의 바깥쪽 둘레는, 통부에 대해 안쪽으로 이격되어 통부와의 사이에 공간을 확보해 형성되어 있다. 외측 씰링 돌기의 외경은, 개구 단부의 외경보다 작다.

Description

합성 수지제 캡, 합성 수지제 캡용 라이너, 밀봉 장치, 및 음료가 든 밀봉 장치{SYNTHETIC RESIN CAP, SYNTHETIC RESIN CAP LINER, CLOSURE DEVICE AND BEVERAGE-CONTAINING CLOSURE DEVICE}

본 발명은 용기의 입구부를 밀봉하는 합성 수지제 캡, 합성 수지제 캡용 라이너, 상기 합성 수지제 캡을 이용한 밀봉 장치, 및 음료가 든 밀봉 장치에 관한 것이다.

본 출원은 2011년 12월 27일에 출원된 일본특허출원 2011－285164호에 기초한 우선권을 주장하며, 이 내용을 여기에 원용한다.

합성 수지제 캡(이하, 단순히 '캡'이라고 한다)으로는, 상판부와 그 둘레로부터 내려오는 통부로 이루어진 캡 본체와, 상판부 하면에 마련된 연질 수지제 라이너를 구비하고, 통부의 내면에, 용기 입구부의 수나사에 끼워지는 나사부가 형성된 것이 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

도 5는 캡의 한 예를 나타낸 것으로, 이 캡(31)은 원판형의 상판부(2)와 그 둘레로부터 내려오는 통부(3)를 갖는 캡 본체(4)와, 상판부(2) 하면에 마련된 대략 원판형의 라이너(35)를 구비하고 있다.

라이너(35)의 하면에는 용기(20) 입구부(21)의 개구 단부(21A)의 안쪽 둘레에 맞닿는 내측 씰링 돌기(42)가 형성되어 있다.

도 6은 캡의 다른 예를 나타낸 것으로, 이 캡(51)은 원판형의 상판부(2)와 그 둘레로부터 내려오는 통부(3)를 갖는 캡 본체(4)와, 상판부(2) 하면에 마련된 대략 원판형의 라이너(55)를 구비하고 있다.

라이너(55)의 하면에는, 용기(20) 입구부(21)의 개구 단부(21A)의 안쪽 둘레에 맞닿는 내측 씰링 돌기(62)와, 개구 단부(21A)의 바깥쪽 둘레에 맞닿는 외측 씰링 돌기(63)가 형성되어 있다. 외측 씰링 돌기(63)는 통부(3)에 도달해 형성되어 있다.

내용액을 용기에 충전할 때는, 통상적으로 80℃ 이상의 고온의 내용액을 용기에 충전한 상태에서 캡 장착을 행하는, 이른바 핫팩이 사용되고 있다. 또한, 살균 효과를 높이기 위해 캡 장착 후, 용기 및 캡을 고온수로 가온(加溫))하는 것도 실행되고 있다.

이들 조작을 행할 때는, 용기가 고온에 노출되어 입구부가 열수축 등에 의해 변형(예를 들면 개구 단부가 안쪽 또는 바깥쪽으로 굽힘 변형)을 일으킴으로써, 용기의 입구부와 캡 사이의 밀착성이 불충분해져 밀봉성이 저하되는 것을 방지할 필요가 있다.

또한, 고온에서 충전을 행하지 않는 경우에도, 입구부의 치수(내경, 외경 등)의 변동에 의해 캡과의 밀착성이 변화해 밀봉성에 영향이 미치는 것을 방지할 필요가 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 2009-113833호

본 발명은 상기 사정을 감안해 이루어진 것으로서, 밀봉성의 저하를 방지할 수 있는 캡, 캡용 라이너, 밀봉 장치, 및 음료가 든 밀봉 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 용기의 입구부에 장착되는 합성 수지제 캡으로서, 상판부와 그 둘레로부터 내려오는 통부를 갖는 캡 본체와, 상기 상판부 하면에 마련된 라이너를 구비하고, 상기 라이너는, 평판부와, 상기 평판부 하면에 형성되어 상기 입구부의 개구 단부에 안쪽 둘레에서 맞닿는 내측 씰링 돌기와, 상기 평판부 하면에 형성되어 상기 입구부의 개구 단부에 바깥쪽 둘레에서 맞닿는 외측 씰링 돌기를 갖고, 상기 라이너의 바깥쪽 둘레는, 상기 통부에 대해 안쪽으로 떨어져 상기 통부와의 사이에 공간을 확보해 형성되고, 상기 외측 씰링 돌기의 외경은 상기 개구 단부의 외경보다 작은 합성 수지제 캡을 제공한다.

본 발명에서는, 상기 외측 씰링 돌기의 바깥쪽 둘레가 상기 평판부의 바깥쪽 둘레에 도달해 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 외측 씰링 돌기의 외면은, 상기 평판부의 바깥쪽 둘레의 단면(端面)에 동일 평면으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 외측 씰링 돌기는, 내면에서 상기 개구 단부에 맞닿고, 상기 내면은 직경이 커지는 방향으로 갈수록 하강하는 경사면인 것이 바람직하다.

상기 라이너에는, 상기 내측 씰링 돌기와 상기 외측 씰링 돌기의 사이에 상기 상판부 하면을 따르는 중간 맞댐부가 형성되고, 상기 중간 맞댐부는 상기 개구 단부의 개구 단면에 맞닿을 수 있는 것이 바람직하다.

상기 통부에는, 세정수를 상기 캡 본체 내로 도입하는 세정수 도입공이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명은 상판부와 그 둘레로부터 내려오는 통부를 갖는 캡 본체를 갖고, 용기의 입구부에 장착되는 합성 수지제 캡의 상기 상판부 하면에 마련되는 라이너로서, 평판부와, 상기 평판부 하면에 형성되어 상기 입구부의 개구 단부에 안쪽 둘레에서 맞닿는 내측 씰링 돌기와, 상기 평판부 하면에 형성되어 상기 입구부의 개구 단부에 바깥쪽 둘레에서 맞닿는 외측 씰링 돌기를 갖고, 상기 라이너의 바깥쪽 둘레는, 상기 통부에 대해서 안쪽으로 떨어져 상기 통부와의 사이에 공간을 확보해 형성되고, 상기 외측 씰링 돌기의 외경은 상기 개구 단부의 외경보다 작은 합성 수지제 캡용 라이너를 제공한다.

본 발명은 음료가 충전되는 용기와, 그 입구부에 장착되는 합성 수지제 캡을 구비한 밀봉 장치로서, 상기 합성 수지제 캡이 전술한 바와 같은 밀봉 장치를 제공한다.

본 발명은 음료가 충전된 용기와, 그 입구부에 장착되는 합성 수지제 캡을 구비한 음료가 든 밀봉 장치로서, 상기 합성 수지제 캡이 전술한 바와 같은 음료가 든 밀봉 장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 라이너의 바깥쪽 둘레가 통부에 대해 안쪽으로 이격되어 형성되어 있기 때문에, 외측 씰링 돌기는 통부로부터 안쪽으로 떨어진 위치에 형성되고, 외측 씰링 돌기의 바깥쪽에는 공간이 확보되어 있다.

이 때문에, 외측 씰링 돌기는 직경 방향 바깥쪽의 힘이 가해지면, 상기 공간을 이용해 바깥쪽으로 용이하게 변형이 가능하다.

따라서, 캡을 입구부에 장착하면 외측 씰링 돌기는 바깥쪽 쏠림으로 변형되어 개구 단부의 바깥쪽 둘레의 적어도 일부를 덮는다.

외측 씰링 돌기의 외경이 개구 단부의 외경보다 작아, 외측 씰링 돌기가 개구 단부에 밀려 바깥쪽으로 변형된 상태로 개구 단부의 바깥쪽 둘레에 맞닿기 때문에, 탄성 반발력에 의해 바깥쪽 둘레에 항상 적정 가압력으로 맞닿는다. 따라서 확실한 밀봉이 가능하다.

또한, 외측 씰링 돌기는 바깥쪽으로 변형 가능하기 때문에, 입구부의 외경 크기가 변동된 경우(특히 외경이 설계치보다 커진 경우)에도, 외측 씰링 돌기가 개구 단부에 부합하는 형상이 되어 적정한 가압력으로 확실히 개구 단부에 맞닿는다. 이로 인해, 입구부의 외경 크기가 변동된 경우에도 확실한 밀봉이 가능하다.

또한, 라이너는 외측 씰링 돌기뿐만이 아니라 내측 씰링 돌기에서도 개구 단부와 접하기 때문에 확실한 밀봉이 가능해지고, 내압성을 높일 수 있다.

아울러 라이너는 외측 씰링 돌기가 변형에 의해 적당한 가압력으로 개구 단부에 맞닿는 것에 더해, 복수 개소에서 개구 단부에 맞닿기 때문에, 각 개소의 가압력을 낮게 설정할 수 있다. 개구 단부에 국소적으로 과도한 힘이 가해지지 않기 때문에, 고온 조건 하에서도 입구부의 변형을 방지할 수 있다.

또한, 캡에서는 개구 단부에 국소적으로 과도한 힘이 가해지지 않기 때문에, 개봉 토크(torque)를 억제할 수 있어, 개봉 용이성 면에서도 유리하다. 또한, 가압력이 국소적으로 커지지 않기 때문에, 라이너의 일부가 마모되어 파편이 생기는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태의 합성 수지제 캡의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 합성 수지제 캡의 라이너의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 합성 수지제 캡을 나타낸 전체 단면도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 합성 수지제 캡을 용기의 입구부에 장착한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 합성 수지제 캡의 일례의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 6은 합성 수지제 캡의 다른 예의 일부를 나타낸 단면도이다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 합성 수지제 캡의 일 실시형태 및 이를 이용한 밀봉 장치를 나타낸 것으로, 여기에 나타낸 밀봉 장치는 용기(20)와, 그 입구부(21)에 장착되는 합성 수지제 캡(1)(이하, 단순히 '캡(1)'이라고 한다)으로 구성되어 있다.

도 3에서의 참조부호 C1은 캡(1)의 중심축을 나타낸다. 이하의 설명에서, 상하 방향 및 높이 방향이란 도 1 내지 도 3에서의 상하 방향이며, 중심축 C1에 따르는 방향이다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 용기(20)는, 예를 들면 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등의 합성 수지로 이루어지며, 음료가 충전되는 용기 본체(미도시)와, 그 상부에 형성된 원통형의 입구부(21)를 갖는다.

입구부(21)의 외면(21c)에는 수나사(22)가 형성되어 있다. 외면(21c)에는 직경 방향 바깥쪽으로 돌출되는 환상 돌기인 걸림단부(미도시)가 형성되어 있다.

입구부(21)의 내면(21a) 및 외면(21c)은, 용기(20)의 축 방향을 따르는 면이다. 개구 단부(21A)의 개구 단면(21b)은 용기(20)의 축 방향에 수직인 면이다.

개구 단면(21b)의 안쪽 둘레로부터 내면(21a)의 상부 둘레까지의 부분은 단면이 대략 원호형인 내연 만곡부(21d)(안쪽 둘레)이고, 개구 단면(21b)의 바깥쪽 둘레로부터 외면(21c)의 상부 둘레까지의 부분은 단면이 대략 원호형인 외연 만곡부(21e)(바깥쪽 둘레)이다. 개구 단부(21A)는 내연 만곡부(21d)와 개구 단면(21b)과 외연 만곡부(21e)를 포함한다.

입구부(21)는 투명성 확보를 위해 비결정(非結晶)으로 하는 것이 바람직하다. 입구부(21)는 두께가 두꺼운 방향의 가시광선의 광 투과율이, 예를 들면 50% 이상인 것이 바람직하다.

한편, 입구부(21)는 가열 등에 의해 결정화될 수도 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이 캡(1)은, 원판형의 상판부(2)와 그 둘레로부터 내려오는 통부(3)를 갖는 캡 본체(4)와, 상판부(2)의 하면(2a)에 마련된 대략 원판형의 라이너(5)(합성 수지제 캡용 라이너)를 구비하고 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이 상판부(2)는, 평판상의 주부(2b)와, 그 둘레에 형성된 단면이 대략 원호형인 외연 만곡부(2c)를 갖는다. 외연 만곡부(2c)는 주부(2b)의 바깥쪽 둘레로부터 통부(3)의 상부 둘레에 걸쳐 형성된 만곡 부분이다. 외연 만곡부(2c)는 직경이 커지는 방향을 향해 서서히 하강하는 만곡 형상으로 되어 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이 통부(3)는 스코어(6)(약화부)에 의해, 주부(8)와, 브릿지(7)에 의해 주부(8)에 연결된 템퍼 에비던스(temper evidence, 이하, 'TE'라함)링부(9)로 구획되어 있다.

주부(8)의 내면에는, 용기(20)의 수나사(22)에 나사 결합되는 나사부(10)가 형성되어 있다. 나사부(10)는 1조 또는 복수 조의 나선 형상으로 형성된 돌기이다.

통부(3)의 상부에는, 세정수를 캡(1)(캡 본체(4))의 내부로 도입하는 세정수 도입공(16)이 형성되어 있다. 세정수 도입공(16)은, 세정수를 캡(1) 내로 도입하는 것으로, 바깥쪽 둘레(5c),(13d)와 통부(3) 사이의 공간(바깥쪽 공간(15))으로 통하고 있다. 즉, 세정수 도입공(16)의 통부(3) 내면측 개구는, 바깥쪽 공간(15)으로 통하는 공간(캡(1)과 입구부(21) 사이의 공간)에 면하는 위치에 있다.

세정수 도입공(16)은 캡(1)의 둘레 방향으로 연장되는 슬릿 형상으로 하는 것이 바람직하다.

세정수 도입공(16)의 둘레 방향의 길이는, 예를 들면 0.5 내지 5㎜로 할 수 있다. 세정수 도입공(16)의 최대 폭(상하 방향의 간격)은, 예를 들면 0.01 내지 0.1㎜로 할 수 있다.

세정수 도입공(16)은, 나사부(10)의 상단보다 높은 위치에 형성하는 것이 바람직하다. 도시예의 세정수 도입공(16)은 개구 단면(21b)보다 낮은 위치에 있다.

캡 본체(4)의 외경은 특별히 한정되지 않지만, 30㎜ 이상(예를 들면 35㎜ 이상)이어도 된다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 라이너(5)는, 상판부(2)의 하면(2a)에 마련된 원판형의 평판부(5a)와, 평판부(5a)의 하면(5b)으로부터 하방으로 돌출되어 형성된 환상의 내측 씰링 돌기(12)와, 평판부(5a)의 하면(5b)으로부터 하방으로 돌출되어 형성된 환상의 외측 씰링 돌기(13)와, 이 2개의 씰링 돌기(12, 13) 사이에서 개구 단면(21b)에 맞닿는 중간 맞댐부(14)를 구비하고 있다.

평판부(5a)는 평판 형상으로, 바깥쪽 둘레(5c)의 단면(5d)은 하면(2a)에 수직(캡(1)의 중심축 C1에 따르는 방향)으로 형성되어 있다.

내측 씰링 돌기(12)는, 개구 단부(21A)에 안쪽 둘레에서 맞닿는 돌기이며, 외면(12c)에서 적어도 개구 단부(21A)에 맞닿는 부분이, 직경이 커지는 방향으로 갈수록 상승하도록 경사진 경사면으로 되어 있는 형상이다.

도시예의 내측 실링 돌기(12)는 돌출 방향으로 서서히 폭이 좁아지는 단면이 대략 사다리꼴이다.

내측 실링 돌기(12)는 직경이 커지는 방향으로 갈수록 하강하도록 직선으로 경사진 내면(12a)과, 내면(12a)의 바깥쪽 둘레로부터 하면(2a)에 평행하게 형성된 하면(12b)과, 직경이 커지는 방향으로 갈수록 상승하도록 직선으로 경사진 외면(12c)을 갖는다.

하면(12b)의 내경은 입구부(21)의 내경(내면(21a)의 상부 둘레에서의 내경)보다 작고, 하면(12b)의 외경은 입구부(21)의 내경보다 큰 것이 바람직하다.

한편, 도시예의 내측 씰링 돌기(12)는, 내면(12a)이 경사면이지만, 내면(12a)은 하면(2a)에 수직인 면(캡(1)의 중심축 C1에 따르는 방향의 면)이어도 된다.

도 2에 나타낸 바와 같이 외면(12c)의 경사 각도 α1(상판부(2)의 하면(2a)에 대한 경사 각도)는, 예를 들면 10 내지 45°로 할 수 있다.

외면(12c)의 경사 각도는, 너무 작으면 입구부(21)의 변형 억제 효과 및 밀봉성이 낮아지고, 너무 크면 캡(1)의 체결 용이성에 영향을 미치지만, 경사 각도 α1를 상기 범위로 함으로써, 체결 용이성을 저해하지 않으면서 입구부(21)의 변형 억제 효과 및 캡(1)의 밀봉성을 우수하게 할 수 있다.

외면(12c)의 직경 방향의 폭 W1은 0.5 내지 2㎜가 바람직하다.

외면(12c)의 폭은, 너무 작으면 체결 용이성에 영향을 미치고, 너무 크면 입구부(21)의 변형 억제 효과 및 밀봉성이 감소하지만, 폭 W1을 상기 범위로 함으로써, 체결 용이성을 저해하지 않으면서 입구부(21)의 변형 억제 효과 및 캡(1)의 밀봉성을 우수하게 할 수 있다.

내측 씰링 돌기(12)의 높이 H1(중간 맞댐부(14)로부터의 높이)는 0.2 내지 2㎜가 바람직하다.

내측 씰링 돌기(12)는, 너무 낮으면 입구부(21)의 변형 억제 효과 및 밀봉성이 낮아지고, 너무 높으면 캡(1)의 체결 용이성에 영향을 미치지만, 높이 H1를 상기 범위로 함으로써, 체결 용이성을 저해하지 않으면서 입구부(21)의 변형 억제 효과 및 캡(1)의 밀봉성을 우수하게 할 수 있다.

도 4는 입구부(21)에 장착한 상태의 캡(1)을 나타낸 도면이다. 도 1 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 내측 씰링 돌기(12)의 외면(12c)은 주로 개구 단부(21A)의 내연 만곡부(21d)에 맞닿는다. 상세하게는, 내측 씰링 돌기(12)는 두께 방향으로 압축 변형된 상태로 외면(12c)이 내연 만곡부(21d) 및 개구 단면(21b)의 일부 영역에 맞닿아 있다.

외면(12c)은 탄성적인 반발력에 의해 내연 만곡부(21d) 및 개구 단면(21b)의 일부 영역에 가압 상태로 맞닿는다. 외면(12c)으로부터의 가압력은, 하방으로 갈수록 직경이 커지는 방향(도 1의 오른쪽 기울기 하방)의 성분을 포함한다.

도 3에 나타낸 바와 같이 외측 씰링 돌기(13)는, 내측 씰링 돌기(12)로부터 직경 방향 바깥쪽 위치로 이격되어 형성하는 것이 바람직하다. 도시예에서는, 외측 씰링 돌기(13)는 내측 씰링 돌기(12)에 대해 중간 맞댐부(14)를 사이에 두고 형성되어 있다.

중간 맞댐부(14)는, 소정의 폭을 갖고 형성된 원환 형상의 영역으로, 평판부(5a)보다 두껍게 형성되어 있다. 중간 맞댐부(14)는 하면(2a)을 따라 형성할 수 있다. 중간 맞댐부(14)는 개구 단면(21b)의 중앙 위치(21b1)를 포함하는 영역에 맞닿도록 형성하는 것이 바람직하다.

중간 맞댐부(14)의 폭 W2은 0.1 내지 1㎜가 바람직하다.

중간 맞댐부(14)의 폭은, 너무 작으면 밀봉성이 낮아지고, 너무 크면 입구부(21)의 변형 억제 효과에 영향을 미칠 가능성이 있지만, 폭 W2을 상기 범위로 함으로써, 중간 맞댐부(14)로부터 개구 단면(21b)에의 가압력을 충분하게 해, 캡(1)의 밀봉성을 우수하게 함과 동시에, 입구부(21)의 변형 억제 효과를 높일 수 있다.

중간 맞댐부(14)의 두께 T1는 0.2 내지 2㎜가 바람직하다. 중간 맞댐부(14)의 두께는, 너무 얇으면 밀봉성이 낮아지거나 입구부(21)의 변형이 일어나기 쉬워질 우려가 있고, 너무 두꺼우면 입구부(21)의 변형 억제 효과에 영향을 미칠 가능성이 있지만, 두께 T1를 상기 범위로 함으로써, 중간 맞댐부(14)로부터 개구 단면(21b)에의 가압력을 충분하게 해, 캡(1)의 밀봉성을 우수하게 함과 동시에, 입구부(21)의 변형 억제 효과를 높일 수 있다.

도 1 및 도 4에 나타낸 바와 같이 중간 맞댐부(14)는, 주로 입구부(21)의 개구 단면(21b)에 맞닿는다. 상세하게는, 두께 방향으로 압축 변형된 상태로 개구 단면(21b)의 일부 영역에 맞닿아 있다. 중간 맞댐부(14)는 하방에의 탄성적인 반발력에 의해 개구 단면(21b)에 가압 상태로 맞닿는다.

한편, 라이너(5)는 중간 맞댐부(14)가 없는 구성, 즉 외측 씰링 돌기(13)가 내측 씰링 돌기(12)의 바깥쪽에 인접해 형성되어 있는 구성도 가능하다.

외측 씰링 돌기(13)는, 개구 단부(21A)에 바깥쪽 둘레에서 맞닿는 돌기이며, 내면(13a)에서 적어도 개구 단부(21A)에 맞닿는 부분이 직경이 커지는 방향으로 갈수록 하강하도록 경사진 경사면으로 되어 있는 형상이다.

도시예의 외측 씰링 돌기(13)는 돌출 방향으로 서서히 폭이 좁아지는 단면이 대략 사다리꼴로 되어 있다.

이 외측 씰링 돌기(13)는, 직경이 커지는 방향으로 갈수록 하강하도록 직선으로 경사진 내면(13a)과, 내면(13a)의 바깥쪽 둘레로부터 하면(2a)에 평행하게 형성된 하면(13b)과, 하면(2a)에 수직인 외면(13c)을 갖는다.

도 3에 나타낸 바와 같이 내면(13a)의 경사 각도 α2(상판부(2)의 하면(2a)에 대한 경사 각도)는, 예를 들면 10 내지 45°로 할 수 있다.　

내면(13a)의 경사 각도는, 너무 작으면 입구부(21)의 변형 억제 효과 및 밀봉성이 낮아지고, 너무 크면 캡(1)의 체결 용이성에 영향을 미치지만, 경사 각도 α2를 상기 범위로 함으로써, 체결 용이성을 저해하지 않으면서 입구부(21)의 변형 억제 효과 및 캡(1)의 밀봉성을 우수하게 할 수 있다.

내면(13a)의 직경 방향의 폭 W3은 0.5 내지 2㎜가 바람직하다.

내면(13a)의 폭은, 너무 작으면 체결 용이성에 영향을 미치고, 너무 크면 입구부(21)의 변형 억제 효과 및 밀봉성이 낮아지지만, 폭 W2을 상기 범위로 함으로써, 체결 용이성을 저해하지 않으면서 입구부(21)의 변형 억제 효과 및 캡(1)의 밀봉성을 우수하게 할 수 있다.

도 1 및 도 4에 나타낸 바와 같이 외측 씰링 돌기(13)의 내면(13a)은, 주로 개구 단부(21A)의 외연 만곡부(21e)에 맞닿는다. 상세하게는, 외측 씰링 돌기(13)는 두께 방향으로 압축 변형된 상태로 내면(13a)이 외연 만곡부(21e) 및 개구 단면(21b)의 일부 영역에 맞닿아 있다.

내면(13a)은 탄성적인 반발력에 의해 외연 만곡부(21e) 및 개구 단면(21b)의 일부 영역에 가압 상태로 맞닿는다. 내면(13a)으로부터의 가압력은, 하방으로 갈수록 직경이 줄어드는 방향(도 1의 왼쪽 기울기 하방)의 성분을 포함한다.

하면(13b)의 직경 방향의 폭 W4은 0.1 내지 0.5㎜가 바람직하다.

하면(13b)의 폭은, 너무 작거나 너무 크면 입구부(21)의 변형 억제 효과 및 밀봉성에 영향을 미치지만, 폭 W3을 상기 범위로 함으로써, 입구부(21)의 변형 억제 효과 및 캡(1)의 밀봉성을 우수하게 할 수 있다.

도시예에서는, 외측 씰링 돌기(13)의 외면(13c)은 하면(2a)에 수직(캡(1)의 중심축 C1에 따르는 방향)으로 형성되어 있다. 외면(13c)은 평판부(5a)의 바깥쪽 둘레(5c)의 단면(5d)에 동일 평면으로 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 외면(13c)은 직경이 커지는 방향으로 감에 따라 상승 또는 하강하는 경사면으로 해도 된다.

외측 씰링 돌기(13)의 높이 H2(중간 맞댐부(14)로부터의 높이)는, 0.2 내지 2㎜가 바람직하다.

외측 씰링 돌기(13)는, 너무 낮으면 입구부(21)의 변형 억제 효과 및 밀봉성이 낮아지고, 너무 높으면 캡(1)의 체결 용이성에 영향을 미치지만, 높이 H2를 상기 범위로 함으로써, 체결 용이성을 저해하지 않으면서 입구부(21)의 변형 억제 효과 및 캡(1)의 밀봉성을 우수하게 할 수 있다.

도시예의 외측 씰링 돌기(13)는, 내측 씰링 돌기(12)보다 낮게 형성되어 있다.

한편, 외측 씰링 돌기(13)는 내측 씰링 돌기(12)와 같은 높이로 해도 되고, 내측 씰링 돌기(12)보다 높게 형성해도 된다.

도시예의 외측 씰링 돌기(13)의 바깥쪽 둘레(13d)는, 평판부(5a)의 바깥쪽 둘레(5c)에 도달해 있다. 즉, 외측 씰링 돌기(13)는 라이너(5)의 가장 바깥쪽 위치에 형성되어 있고 외측 씰링 돌기(13)의 외경과 평판부(5a)의 외경은 동일하다.

외측 씰링 돌기(13)가 라이너(5)의 가장 바깥쪽 위치에 형성됨으로써, 외측 씰링 돌기(13)는 바깥쪽으로 변형되기 쉬워진다.

한편, 외측 씰링 돌기(13)는 평판부(5a)의 바깥쪽 둘레(5c)보다 안쪽 쏠림으로 형성해도 된다.

라이너(5)의 외경(평판부(5a)의 외경 및 외측 씰링 돌기(13)의 외경)(도 1의 외경(D1))은, 통부(3)의 내경(도 1의 내경(D2))보다 작다. 이 때문에, 라이너(5)의 바깥쪽 둘레(5c, 13d)는 통부(3)에 도달하지 않는다. 즉, 평판부(5a) 및 외측 씰링 돌기(13)의 바깥쪽 둘레(5c, 13d)는 통부(3)에 대해 안쪽으로 이격되어 형성되어 통부(3)와의 사이에 공간을 확보하고 형성되어 있다. 라이너(5)의 바깥쪽 둘레(5c, 13d)와 통부(3) 사이의 공간을 바깥쪽 공간(15)이라고 한다.

바깥쪽 둘레(5c, 13d)와 통부(3)의 거리는, 예를 들면 0.1 내지 2㎜로 할 수 있다.

라이너(5)의 외경(D1)은 상판부(2)의 주부(2b)의 내경(내경(D3))보다 작은 것이 바람직하다.

외측 씰링 돌기(13)의 외경(D1)은 개구 단부(21A)의 외경(외면(21c)의 상부 둘레에서의 외경)(도 1의 외경(D4))보다 작다.

라이너(5)는 캡 본체(4)보다 연질의 수지로 이루어지고, 예를 들면 폴리프로필렌계 수지 또는 폴리에틸렌계 수지와, 열가소성 엘라스토머(elastomer)를 포함하는 수지 조성물이 사용될 수 있다. 라이너(5)의 표면 경도(듀로미터 D) (JIS K 7215에 준거)는 20 내지 65가 바람직하다.

TE링부(9)의 내주면에는, 개봉 시에 용기(20)의 걸림단부(23)에 걸려 TE링부(9)의 이동을 저지하는 걸림 돌기인 걸림 돌기(11)가 형성되어 있다.

걸림 돌기(11)는 TE링부(9)의 내주면으로부터 안쪽으로 돌출되어 형성되어 있다.

캡(1)은, 폴리프로필렌, 고밀도 폴리에틸렌 등의 합성 수지 재료로 구성할 수 있다. 특히, 폴리프로필렌을 이용하면, 캡 본체(4)에 높은 투명성을 부여할 수 있기 때문에 바람직하다.

입구부(21)에 장착된 캡(1)을 개봉 방향으로 돌리면, 회전에 따라 캡(1)이 상승한다.

걸림 돌기(11)가 용기(20)의 걸림단부(미도시)의 하단에 도달한 상태에서 캡(1)을 한층 더 개봉 방향으로 돌리면, 주부(8)는 회전에 따라 상승하는 반면, 걸림 돌기(11)가 상기 걸림단부에 걸리기 때문에 TE링부(9)의 상방 이동은 저지된다.

그 결과, 주부(8)와 TE링부(9)를 연결하고 있는 브릿지(7)에 인장력이 작용해, 브릿지(7)가 파열되고, TE링부(9)가 주부(8)로부터 분리된다.

이로 인해, 캡(1)이 개봉된 것이 분명히 드러난다.

캡(1)이 장착된 입구부(21)의 외면을 세정할 때에는, 세정수를 캡(1)의 외면에 공급한다. 세정수는 세정수 도입공(16)을 통해 캡(1)의 내부에 도입되고, 외면(21c)을 흘러 내려 캡(1)으로부터 유출된다. 이로 인해 입구부(21)가 세정된다.

전술한 바와 같이, 라이너(5)의 바깥쪽 둘레(5c, 13d)는 통부(3)에 도달하지 않기 때문에, 세정수는 바깥쪽 둘레(5c, 13d)와 통부(3)의 사이 공간(바깥쪽 공간(15))에도 유입된다. 이 때문에, 개구 단부(21A)의 외면(21c)을 개구 단면(21b)에 가까운 곳까지 세정하는 것이 가능해진다.

캡(1)에서는, 라이너(5)의 바깥쪽 둘레(5c)가 통부(3)에 대해 안쪽으로 이격되어 형성되어 있기 때문에, 외측 씰링 돌기(13)는 통부(3)로부터 안쪽으로 떨어진 위치에 형성되어 있어, 외측 씰링 돌기(13)의 바깥쪽에는 공간(바깥쪽 공간(15))이 확보되어 있다.

이 때문에, 외측 씰링 돌기(13)는, 직경 방향 바깥쪽의 힘이 가해지면, 바깥쪽 공간(15)을 이용해 바깥쪽으로 용이하게 변형 가능하다. 예를 들면, 도 1에서 2점쇄선이 나타내는 바와 같은 바깥쪽 변형이 가능해진다. 따라서, 캡(1)을 입구부(21)에 장착하면, 외측 씰링 돌기(13)는 바깥쪽 쏠림으로 변형되어 외연 만곡부(21e)의 적어도 일부를 덮는다.

외측 씰링 돌기(13)의 외경이 개구 단부(21A)의 외경보다 작아, 외측 씰링 돌기(13)는 개구 단부(21A)에 밀려 바깥쪽으로 탄성 변형된 상태로 개구 단부(21A)의 외연 만곡부(21e)에 맞닿기 때문에, 탄성 반발력에 의해 이 외연 만곡부(21e)에 항상 적정한 가압력으로 맞닿는다. 따라서, 확실한 밀봉이 가능하다.

이 탄성 반발력은, 외측 씰링 돌기(13)가 바깥쪽으로 변형된 상태로부터 복원되는 방향의 탄성력이기 때문에, 단순히 압축된 상태로부터의 반발력과 비교해 과도하게 커지기 어렵다.

또한, 외측 씰링 돌기(13)는, 바깥쪽으로 변형 가능하기 때문에, 입구부(21)의 외경 치수가 변동된 경우(특히 외경이 설계 수치보다 커진 경우)에도, 외측 씰링 돌기(13)가 개구 단부(21A)에 부합하는 형상이 되어 적정한 가압력으로 외연 만곡부(21e)에 맞닿는다. 이 때문에, 입구부(21)의 외경 크기가 변동된 경우에도 확실한 밀봉이 가능하다.

도 1에 2점쇄선으로 나타낸 변형 상태에서는, 라이너(5)는 외측 씰링 돌기(13)(중간 맞댐부(14)보다 하방에 위치하는 부분)뿐만이 아니라, 중간 맞댐부(14)보다 높은 위치에 있는 부분(평판부(5a))도 바깥쪽으로 변형된다.

라이너(5)는 내측 씰링 돌기(12) 및 중간 맞댐부(14)에서도 개구 단부(21A)에 접하기 때문에, 캡(1)에서 라이너(5)는, 복수 개소, 구체적으로는 내측 씰링 돌기(12), 중간 맞댐부(14) 및 외측 씰링 돌기(13) 등 3개소에서 각각 주로 개구 단부(21A)의 내연 만곡부(21d), 개구 단면(21b), 및 외연 만곡부(21e)를 가압해, 확실한 밀봉이 가능해진다.

따라서, 내압성을 높일 수 있다. 내압성은, 예를 들면 순간 내압 시험(SST)에 의해 평가할 수 있다.

캡(1)에서, 라이너(5)는 외측 씰링 돌기(13)가 변형에 의해 적당한 가압력으로 개구 단부(21A)에 맞닿는 것에 더해, 복수 개소(상기 3개소)에서 개구 단부(21A)에 맞닿기 때문에, 각 개소에서의 가압력을 낮게 설정할 수 있다. 개구 단부(21A)에 국소적으로 과도한 힘이 가해지는 일이 없기 때문에, 입구부(21)의 기계적 강도가 저하되는 고온 조건 하에서도 입구부(21)의 변형을 방지할 수 있다.

캡(1)은 입구부(21)의 변형이 일어나기 어렵기 때문에, 비교적 강도가 낮은 비결정 입구부(21)를 갖는 용기(20)를 이용하는 경우에 매우 적합하다.

캡(1)에서는 개구 단부(21A)에 국소적으로 과도한 힘이 가해지지 않기 때문에, 개봉 토크를 억제할 수 있어, 개봉이 쉽다는 점에서도 유리하다. 또한, 라이너(5)의 가압력이 국소적으로 커지지 않기 때문에, 라이너(5)의 일부가 마모되어 파편이 생기는 것을 방지할 수 있다.

또한, 캡(1)에서 라이너(5)는 복수 개소, 구체적으로는 내측 씰링 돌기(12), 중간 맞댐부(14) 및 외측 씰링 돌기(13) 등 3곳에서 개구 단부(21A)를 밀봉하고 있기 때문에, 밀봉 위치로부터 밀봉 해제까지의 캡(1)의 회전 각도(씰링 릴리스 앵글；Sealing Release Angle, S.R.A.)를 크게 할 수 있어, 템퍼 에비던스성이 우수해진다.

도 1 등에 나타낸 밀봉 장치는, 음료를 용기(20)에 충전하고, 입구부(21)에 캡(1)을 장착함으로써, 음료가 든 밀봉 장치로 할 수 있다.

도 1에 나타낸 캡(1)에서는, 내측 씰링 돌기(12)의 형상은 돌출 방향으로 서서히 폭이 좁아지는 단면이 대략 사다리꼴로 되어 있는데, 단면을 삼각 형상으로 할 수도 있다. 예를 들면, 내측 씰링 돌기(12)는 도 1에서 내면(12a)과 외면(12c)을 돌출단을 향해 연장한 단면 삼각 형상, 즉 직경이 커지는 방향을 향해 서서히 하강하는 경사면인 내면(12a)과, 이에 인접해 직경이 커지는 방향을 향해 서서히 상승하는 경사면인 외면(12c)을 갖는 단면 삼각 형상으로 할 수도 있다.

또한, 외측 씰링 돌기(13)의 형상은, 돌출 방향으로 서서히 폭이 좁아지는 단면 대략 사다리꼴에 한하지 않고, 단면 삼각 형상으로 할 수도 있다. 예를 들면, 외측 씰링 돌기(13)는 도 1에서 내면(13a)과 외면(13c)을 돌출단을 향해 연장한 단면 삼각 형상, 즉 직경이 커지는 방향을 향해 서서히 하강하는 경사면인 내면(13a)과, 이에 인접해 중심축 C1을 따르는 외면(13c)을 갖는 단면 삼각 형상으로 할 수도 있다.

라이너(5)는 내측 씰링 돌기(12) 및 외측 씰링 돌기(13) 등 2곳에서 개구 단부(21A)를 밀봉하는 구조로 해도 된다.

1…캡(합성 수지제 캡)
2…상판부
2a…상판부의 하면
3…통부
5…라이너
5a…평판부
5b…하면
5c…바깥쪽 둘레
5d…단면(端面)
10…나사부
12…내측 씰링 돌기
13…외측 씰링 돌기
13a…외측 씰링 돌기의 내면
13d…바깥쪽 둘레
14…중간 맞댐부
15…바깥쪽 공간(공간)
16…세정수 도입공
20…용기
21…입구부
21A…개구 단부
21a…내면
21b…개구 단면
21c…외면
21d…내연 만곡부(안쪽 둘레)
21e…외연 만곡부(바깥쪽 둘레)
D1…외측 씰링 돌기의 외경
D2…개구 단부의 외경

Claims

용기의 입구부에 장착되는 합성 수지제 캡으로서,
상판부와 그 둘레로부터 내려오는 통부를 갖는 캡 본체와, 상기 상판부 하면에 마련된 라이너를 구비하고,
상기 라이너는, 평판부와, 상기 평판부 하면에 형성되어 상기 입구부의 개구 단부에 안쪽 둘레에서 맞닿는 내측 씰링 돌기와, 상기 평판부 하면에 형성되어 상기 입구부의 개구 단부에 바깥쪽 둘레에서 맞닿는 외측 씰링 돌기를 갖고,
상기 라이너의 바깥쪽 둘레는, 상기 통부에 대해 안쪽으로 이격되어 상기 통부와의 사이에 공간을 확보해 형성되고,
상기 외측 씰링 돌기의 외경은, 상기 개구 단부에서의 상기 입구부의 외경보다 작고,
상기 외측 씰링 돌기의 상기 상판부 하면과 평행으로 형성된 하면의 폭은, 상기 내측 씰링 돌기의 상기 상판부 하면과 평행으로 형성된 하면의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 합성 수지제 캡.
제1항에 있어서,
상기 외측 씰링 돌기의 바깥쪽 둘레가, 상기 평판부의 바깥쪽 둘레에 도달해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 합성 수지제 캡.
제2항에 있어서,
상기 외측 씰링 돌기의 외면이, 상기 평판부의 바깥쪽 둘레의 단면(端面)에 동일 평면으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 합성 수지제 캡.
제1항에 있어서,
상기 외측 씰링 돌기가, 내면에서 상기 개구 단부에 맞닿고,
상기 내면은, 직경이 커지는 방향으로 갈수록 하강하는 경사면인 것을 특징으로 하는 합성 수지제 캡.
제1항에 있어서,
상기 라이너에는, 상기 내측 씰링 돌기와 상기 외측 씰링 돌기의 사이에 상기 상판부의 하면을 따르는 중간 맞댐부가 형성되고,
상기 중간 맞댐부는, 상기 개구 단부의 개구 단면에 맞닿을 수 있는 것을 특징으로 하는 합성 수지제 캡.
제1항에 있어서,
상기 통부에는, 세정수를 상기 캡 본체 내로 도입하는 세정수 도입공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 합성 수지제 캡.
상판부와 그 둘레로부터 내려오는 통부를 갖는 캡 본체를 갖고, 용기의 입구부에 장착되는 합성 수지제 캡의 상기 상판부 하면에 마련되는 라이너로서,
평판부와, 상기 평판부 하면에 형성되어 상기 입구부의 개구 단부에 안쪽 둘레에서 맞닿는 내측 씰링 돌기와, 상기 평판부 하면에 형성되어 상기 입구부의 개구 단부에 바깥쪽 둘레에서 맞닿는 외측 씰링 돌기를 갖고,
상기 라이너의 바깥쪽 둘레는, 상기 통부에 대해 안쪽으로 이격되어 상기 통부와의 사이에 공간을 확보해 형성되고,
상기 외측 씰링 돌기의 외경은, 상기 개구 단부에서의 상기 입구부의 외경보다 작고,
상기 외측 씰링 돌기의 상기 상판부 하면과 평행으로 형성된 하면의 폭은, 상기 내측 씰링 돌기의 상기 상판부 하면과 평행으로 형성된 하면의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 합성 수지제 캡용 라이너.
음료가 충전되는 용기와, 그 입구부에 장착되는 합성 수지제 캡을 구비한 밀봉 장치로서,
상기 합성 수지제 캡이 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 것인 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
음료가 충전된 용기와, 그 입구부에 장착되는 합성 수지제 캡을 구비한 음료가 든 밀봉 장치로서,
상기 합성 수지제 캡이 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 것인 것을 특징으로 하는 음료가 든 밀봉 장치.