JP2006188279A - ピルファープルーフキャップ付き缶容器 - Google Patents

Abstract

【課題】 ピルファープルーフキャップ付きの缶容器について、開栓性を悪化させることなく、充分な密封性を確保することができて、しかも、ピルファープルーフ機能を充分に果たすことができるようにする。
【解決手段】 外巻きのカール部２１を、カール潰し加工等を施すことなく、その外側面が外方に突出する曲面となるように、且つ、カール部２１の縦断面形状が縦長の長円形となるように形成すると共に、このカール部２１の外側面の部分で、キャップの樹脂製ライナー１５を、カール部２１の最大外径部（Ｐ２）よりも下方位置にまでカール部２１の表面と密着させて、最大外径部（Ｐ２）よりも下方位置でのライナー１４の厚さを、最大外径部（Ｐ２）でのライナー１５の厚さｔよりも厚くする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、金属製の缶体に対してリシール（再密閉）可能なようにピルファープルーフキャップが装着されている缶容器に関し、特に、そのようなピルファープルーフキャップ付きの缶容器において、缶体の口頸部の上端に形成された外巻きのカール部と、ピルファープルーフキャップの天板部の下面側に設けられた樹脂製ライナーとによる缶容器の密封構造に関する。

近年、飲料缶詰用の缶容器として、金属製の缶体の口頸部に金属製のピルファープルーフキャップ（タンパーエビデンスキャップ）がロールオン成形により装着されたボトル型缶のような缶容器が広く一般的に使用されているが、そのような缶容器では、缶体の口頸部の上端が外巻きのカール部に形成されており、また、キャップの天板部の下面側に密封用の樹脂製ライナーが設けられていて、このカール部とライナーとの密着により缶容器の密封性が確保されるようになっている。

そのような口頸部のカール部とキャップのライナーとによる缶容器の密封構造について、従来から一般的には、カール部は、その縦断面（缶体の中心軸を含む平面による断面）の形状が略円形となるように形成されているが、その場合、カール幅（横方向のカール径）が比較的大きく、カール部の頂部とライナーとが広い面積で接触するため、この部分での密着力が弱くなって密封性が悪くなる傾向があり、これを防ぐために、キャップを装着する際の打栓荷重（キャップを上方から押し付ける押圧荷重）を大きくして、カール部の頂部とライナーとの密着力を強くしようとすると、カール部自体が変形して密封性を悪化させたり、或いは、カール部の下方で缶体に挫屈を発生させたりする虞がある。

また、上方から見て全体がリング状となっているカール部では、カール部の外径（リング外径）は、キャップのネジ部がカール部と干渉しないように、キャップ径との関係で所定の大きさに決定されるが、その場合、ネジ部の上端とカール部との間に形成される傾斜部は、カール幅が大きい程、それだけ傾斜面の内方への傾きが大きく（水平方向に対する傾斜角度が小さく）なり、そうなることで、キャップ装着時に上方から垂直方向に荷重を受けた場合や、落下等によってキャップの側から衝撃を受けた場合に、傾斜部の部分で挫屈が発生し易いものとなる。

なお、そのような問題に対して、縦断面形状が略円形であるカール部を成形する場合に、略円形であるカール部のカール径を小さくして、カール幅を小さくするということも考えられるが、カール部が形成される口頸部の先端部分では、カール加工よりも前に縮径加工が施されて、元板厚よりも板厚が増加して成形性が悪くなっているため、カール径を小さくする（曲率半径の小さいカール加工をする）ような成形には限界があって、実際上は、カール幅をある程度以上には小さくすることができないものとなっている。

これに対して、下記の特許文献１には、縦断面形状が略円形のカール部に対してカール潰し加工を施すことで、カール部の外側部分に平面部を形成すると共に、カール部の頂部に突起を形成することで、この突起をキャップのパッキン（ライナー）に食い込ませるようにして、缶容器の開口部での密封性を高めるということが開示されている。また、下記の特許文献２には、先端部（切断端部）をカール部内に巻き込んで幅方向に押し潰した状態となるように多重構造のカール部を形成して、縦断面形状が略円形のカール部と比べてカール幅が小さくなるようにすることで、このカール部の頂部をライナーに食い込ませるようにして、缶容器の開口部での密封性を高めるということが開示されている。
特開２００１−２１３４１７号公報 特開２００４−２６３０６号公報

ところで、金属製の缶体の口頸部に金属製のピルファープルーフキャップがロールオン成形により装着されるボトル型缶のような缶容器では、破断可能なブリッジ部で切り離し可能なようにピルファープルーフリング（タンパーエビデンスバンド）が一体的に形成されているピルファープルーフキャップは、ロールオン成形により缶体の口頸部に装着された状態で、口頸部のネジ部に合わせてキャップの周壁にネジ部が成形されて、口頸部のネジ部とキャップのネジ部が螺合していると共に、口頸部のネジ部よりも下方に形成された係止部に合わせてキャップの下端部（ピルファープルーフリングの下端部）が内方に変形されて、ピルファープルーフリングの下端部は口頸部の係止部に係止されている。

そのような缶容器を開封する際には、キャップを開栓方向に回転させることで、ネジ部に案内されてキャップが上方に移動するのに対し、ピルファープルーフリングは、口頸部の係止部により上方への移動が阻止されることから、ブリッジ部が破断されてピルファープルーフリングだけが口頸部に残り、キャップは上方に移動して口頸部から取り外されることとなる。すなわち、未開封の状態からキャップを開栓方向に回転させて口頸部から取り外すと、ピルファープルーフキャップのブリッジ部が破断されることから、悪戯等により誤って缶容器が開封された場合には、それを容易に確認することができる。

そのようなピルファープルーフキャップ付きの缶容器において、口頸部のカール部とキャップのライナーとによる密封性を向上させたい場合に、上記の特許文献１、２に開示されたようなカール部の構造を採用することが考えられる。しかしながら、上記の特許文献１、２に開示されたカール部では、その何れにおいても、口頸部にキャップを装着した状態で、カール部の頂部がキャップのライナーに食い込んでおり、それによって密封性が充分に確保されているものの、その状態からキャップを開栓方向に僅かに回動させると、カール部の頂部とライナーとの接触面の圧力（接触面圧）が低下し、密着状態が解除されて、この部分での密封が解除されるようになっている。

すなわち、キャップを開栓方向に僅かに回動させた状態では、カール部の頂部とライナーとの接触面圧が殆ど低下せず、密封状態を維持できる程度に、カール部の頂部をライナーに強く食い込ませたような場合には、キャップを開栓方向に回動する時の開栓トルクが非常に大きくなることから、開栓性が大きく悪化することとなる。そのため、キャップの開栓性を良好なものにしようすると、そのようにカール部の頂部をライナーに強く食い込ませるようなことはできない。

また、上記の特許文献１、２に開示されたカール部では、その何れにおいても、カール部の外側面（カール部の頂部よりも外側の部分の表面）が、平面（又は殆ど平面に近い曲面）となっているが、そのようなカール部の外側面に対して、特許文献１に開示されたようにライナーを密着させたとしても、カール部の外側面だけでは充分な密封性を得ることはできない。

一方、ピルファープルーフキャップが装着された未開封の缶容器では、キャップを開栓方向に回動させて缶容器を開封する際に、キャップを回動し始めると同時に、ピルファープルーフキャップに形成された複数のブリッジ部のうちの何れかのブリッジ部（以下、単に「ブリッジ部」という）が最初に破断されるのではなく、キャップをある程度の角度だけ回動させた時点で、ブリッジ部の破断が始まることとなる。これに対して、カール部とライナーとによる密封性については、上記のようにキャップを回動し始めると同時にカール部の頂部とライナーとの密封が解除されて、しかも、カール部の外側面だけではライナーによる密封性を充分に得ることはできない。

そのようにカール部の頂部での密封が解除される時のキャップの回動角度（以下、「リークブレイク角度」という）よりも、ブリッジ部が最初に破断する時のキャップの回動角度（以下、「ブリッジ破断角度」という）の方が大きいことで、開封時にキャップを開栓方向に回動させた際に、キャップをブリッジ破断角度まで回動させてブリッジ部を最初に破断させるよりも前に、キャップの回動がリークブレイク角度まで達してカール部とライナーとによる密封が解除されて、缶内の飲料の漏洩やガス抜けが発生する虞がある。このように密封性が低下した缶では、微生物が内部に混入して内容物が腐敗する等、品質上の重大欠陥を生じる危険性がある。

そのため、上記の特許文献１、２に開示されたカール部の構造を採用することで、キャップが装着された時の缶容器の密封性を向上させるようにしても、未開封の缶容器に対して、ブリッジ部を破断させない程度にキャップを僅かに回動させることで、飲料の漏洩やガス抜けを起こすような悪戯をされる可能性があり、特に、炭酸飲料等を内容物とする陽圧缶では、缶内圧が高いことから、カール部とライナーとの接触面圧が少しでも低下すると、飲料の漏洩やガス抜けが起こり易く、そのような悪戯の有無をピルファープルーフキャップのブリッジ部の状態からは確認できないことから、ピルファープルーフ機能が充分に果たせないこととなる。

さらに、特許文献１に開示されたものでは、縦断面形状が略円形のカール部にカール潰し加工を施すことで、カール部の外側面を平面部を形成すると共に、カール部の頂部に曲率半径が小さな突部を形成しているが、そのようにして曲率半径が小さな突部を形成した場合には、樹脂フィルムのラミネートや塗料の塗布により金属板の表面に形成されている樹脂被膜層（保護被膜層）に亀裂や剥離が生じて、缶体の腐食や内容物の品質劣化の問題が起きる虞があり、これを防ぐために、カール部の成形後に改めて補修のための内面塗料の塗布を行うと、それによって製缶コストがアップすることとなる。

本発明は、上記のような問題の解消を課題とするものであり、具体的には、ピルファープルーフキャップ付きの缶容器について、開栓性を悪化させることなく、充分な密封性を確保することができて、しかも、ピルファープルーフ機能を充分に果たすことができるようにすることを課題とするものである。

本発明は、上記のような課題を解決するために、上から順に、外巻きのカール部と、上方内方に傾斜する傾斜部と、キャップのネジ部と螺合するネジ部と、キャップの下端を係止する係止部とがそれぞれ形成されている口頸部を備えた金属製の缶体に対して、天板部の下面側に密封用の樹脂製ライナーを設けたピルファープルーフキャップが、口頸部のネジ部にキャップのネジ部を螺合させた状態で、キャップのピルファープルーフリングの下端が口頸部の係止部に係止されるように、缶体の口頸部にピルファープルーフキャップが装着されている缶容器において、外巻きのカール部が、傾斜部の上端から立ち上がるように上方外方にカールしてカール部の頂部に至り、この頂部から下方外方にカールしてカール部の最大外径部に至り、この最大外径部から下方内方にカールしてカール部の先端が傾斜部の上端付近に達するように形成され、且つ、カール部の縦断面形状で見て、カール部の表面を示す曲線が、曲率半径が異なる複数の曲線の連続により構成されて、カール幅がカール高さよりも小さくなるように形成されていると共に、このカール部の外側面の部分で、キャップの樹脂製ライナーが、カール部の最大外径部よりも下方位置にまでカール部の表面と密着していて、最大外径部よりも下方位置でのライナーの厚さが、最大外径部でのライナーの厚さよりも厚くなっていることを特徴とするものである。

上記のような本発明のピルファープルーフキャップ付き缶容器によれば、カール潰し加工等を施すことなく、カール幅（横方向のカール径）がカール高さ（縦方向のカール径）よりも小さくなるようにカール部を形成しているため、カール部の成形時には缶表面の樹脂被膜層を損傷させるようなことはなく、ロールオン成形等によりキャップを口頸部に装着した状態では、カール部の頂部をキャップの樹脂製ライナーに食い込ませることができて、密封性を向上させることができる。

また、カール部の外側面は、外方に突出する曲面に形成されて、その最大外径部よりも下方が内方にカールする曲面となっているのに対して、キャップの樹脂製ライナーは、カール部の頂部から最大外径部よりも下方位置にまでカール部の表面と密着していて、最大外径部よりも下方位置でのライナーの厚さが、最大外径部でのライナーの厚さよりも厚くなっていることから、缶容器を開封するためにキャップを回転させた際に、キャップが上方に移動するのに連れて、カール部の頂部はライナーから離れてこの部分での密封は解除されるものの、カール部の外側面では、下方位置から最大外径部に向けてライナーの下端部が上方に移動するのに連れて、ライナーの下端部が最大外径部に到達するまでは、徐々に拡径するカール部の表面によりライナーが徐々に圧縮されて接触面圧が高められることとなり、また、ライナーの下端部が最大外径部を乗り越えても、圧縮されたライナーが復元しながら一定の区間はカール部の表面と密着した状態が維持されることとなる。

そのため、総合的にはカール部とライナーとによる密封性が充分に確保された状態のままで、ブリッジ部が最初に破断するブリッジ破断角度までキャップを回転させることができて、ブリッジ部が破断するまで飲料の漏洩やガス抜けを発生させるようなことなく、その結果、ブリッジ部を破断させない程度にキャップを僅かに回動させることで飲料の漏洩やガス抜けを発生させるというような悪戯を確実に防止することができて、ピルファープルーフ機能を充分に果たすことができる。

なお、上記のような本発明において、口頸部にキャップを装着した状態で、カール部の最大外径部よりも下方に位置するライナーとカール部との密着部の下端を、カール部の最大外径部の表面から内方に水平方向の距離で０．１〜０．４ｍｍの範囲に位置させることで、キャップの上昇に連れてライナーの下端部がカール部の表面と接触しながら最大外径部の方に移動する際に、カール部の外側面でのカール部とライナーとの接触面圧を必要以上には高めることなく、開栓性をより一層良好に維持した状態で、且つ、密封性を充分に確保することができる。また、カール部の最大外径部とライナーの下端との垂直方向の距離を０．４ｍｍ以上（好ましくは０．７ｍｍ以上）とすることで、リークブレイク角度をブリッジ破断角度よりも充分に大きくすることができて、ピルファープルーフ機能をより一層確実なものにすることができる。

ピルファープルーフキャップ付きの缶容器について、開栓性を悪化させることなく、充分な密封性を確保することができて、しかも、ピルファープルーフ機能を充分に果たすことができるようにするという目的を、最良の形態として以下の実施例に具体的に示すように、上から順に、外巻きのカール部と、上方内方に傾斜する傾斜部と、キャップのネジ部と螺合するネジ部と、キャップの下端を係止する係止部とがそれぞれ形成されている口頸部を備えた金属製の缶体に対して、天板部の下面側に密封用の樹脂製ライナーを設けたピルファープルーフキャップが、口頸部のネジ部にキャップのネジ部を螺合させた状態で、キャップのピルファープルーフリングの下端が口頸部の係止部に係止されるように、缶体の口頸部にピルファープルーフキャップが装着されている缶容器において、外巻きのカール部を、傾斜部の上端から立ち上がるように上方外方にカールしてカール部の頂部に至り、この頂部から下方外方にカールしてカール部の最大外径部に至り、この最大外径部から下方内方にカールしてカール部の先端が傾斜部の上端付近に達するように形成し、且つ、カール部の縦断面形状で見て、カール部の表面を示す曲線を、曲率半径が異なる複数の曲線の連続により構成して、カール幅がカール高さよりも小さくなるように形成すると共に、このカール部の外側面の部分で、キャップの樹脂製ライナーを、カール部の最大外径部よりも下方位置にまでカール部の表面と密着させて、最大外径部よりも下方位置でのライナーの厚さを、最大外径部でのライナーの厚さよりも厚くするということで実現した。

本実施例は、金属製の缶体の口頸部に金属製のキャップがロールオン成形により装着されるボトル型缶によるものであって、口頸部と肩部と胴部と底部とからなる金属製の缶体に対して、缶体の口頸部に装着されるキャップには、金属製のキャップシェルの天板部下面側に、密封用の樹脂製ライナーが一体的に付設されている。なお、ボトル型缶の缶体やキャップシェルについては、何れも、例えば、アルミニウム合金板や表面処理鋼板等の金属板、又は、そのような金属板の金属面に予め樹脂層を被覆した樹脂被覆金属板のような、従来から使用されている製缶用の金属板材から製造されるものである。また、密封用の樹脂製ライナーについては、例えば、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂のような従来から使用されているライナー用の樹脂材料から製造されるものであって、使用する樹脂としては、Ｄ硬度（ＡＳＴＭ Ｄ２２４０）が１０〜５０のものが好ましい。Ｄ硬度が１０よりも軟らかい樹脂では、ライナーが軟らか過ぎて開栓トルクが上昇することで開栓性に劣ることとなり、一方、Ｄ硬度が５０よりも硬い樹脂では、ライナーが硬過ぎてカール部への食い込みが悪くなることで密封性に劣ることとなる。

なお、ボトル型缶の缶体については、口頸部と肩部と胴部が一体成形されたシームレスの缶本体に対して別体の底蓋を巻締め固着したようなタイプや、有底円筒状のシームレス缶体の円筒状の胴部の上部を縮径加工することで肩部と口頸部に成形したようなタイプや、円筒状の溶接缶胴に対して口頸部と肩部が一体成形された別体の上蓋と別体の底蓋をそれぞれ巻締め固着したようなタイプなど、様々なタイプのものが存在するが、口頸部に対してピルファープルーフキャップが装着されるものである限りにおいて、何れのタイプであっても良いものである。

そのようなボトル型缶の缶体の口頸部には、図２に示すように、上から順に、外巻きのカール部２１と、上方内方に傾斜（上に行くほど縮径）する傾斜部２２と、キャップのネジ部と螺合するネジ部２３と、キャップの下端を係止する係止部２４とがそれぞれ形成されている。そのような口頸部に対して、未だネジ部が形成されていない状態のキャップが、上方からの打栓荷重を受けた状態で、ロールオン成形により、口頸部のネジ部に合わせてキャップの周壁にネジ部を成形し、口頸部の係止部に合わせてキャップの下端部（ピルファープルーフリングの下端部）を内方に変形させることで、口頸部に装着されることとなる。

缶体の口頸部に装着されるキャップは、ピルファープルーフ（或いは、タンパーエビデンス）と言われる悪戯防止機能を備えたキャップであって、ロールオン成形により缶体の口頸部に装着された状態で、図１および図２に示すように、口頸部２のネジ部２３とが螺合するようにキャップ１の周壁にネジ部１２が形成されており、このネジ部１２の下方でブリッジ部１３を介して一体的に連結されているピルファープルーフリング１４は、その下端部が口頸部２の係止部２４に係止されるように内方に変形されている。このピルファープルーフキャップ１には、金属製のシェルの天板部１１の下面側に、密封用の樹脂製のライナー１５が一体的に付設されている。

ところで、上記のように缶体の口頸部にピルファープルーフキャップが装着されている本実施例のボトル型缶において、缶体の口頸部の上端に形成されている外巻きのカール部は、口頸部の傾斜部の上端から立ち上がり上方外方にカールしてカール部の頂部に至り、この頂部から下方外方にカールしてカール部の最大外径部に至り、この最大外径部から下方内方にカールしてカール部の先端が傾斜部の上端付近に達するように形成されている。即ち、カール部の外側面（頂部よりも外側部分の表面）は、外方に突出する曲面に形成されて、その最大外径部よりも下方が内方にカールする曲面となっている。

そのようなカール部の縦断面（缶体の中心軸を含む平面による断面）の形状において、カール部の表面を示す曲線は、図３に示すように、曲率半径（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５）が異なる複数の曲線の連続により構成されている。また、カール部２１のカール幅Ｗ（横方向のカール径）はカール高さＨ（縦方向のカール径）よりも小さくなっていて、カール部２１の縦断面形状は縦長の長円形となっている。本実施例では、具体的には、口頸部のネジ部の外径が約２８ｍｍ、カール部のリング外径が約２５ｍｍであるのに対して、カール部のカール幅Ｗは１．４ｍｍ、カール高さＨは１．７ｍｍとなっている。

なお、カール部のカール幅Ｗについては、１．１ｍｍ〜１．７ｍｍ程度とするのが好ましく、カール幅Ｗを小さくし過ぎると、カール部の成形時に、金属板の表面を被覆する樹脂被膜層（フィルムや塗膜による保護被膜層）に亀裂や剥離が生じることとなり、一方、カール幅Ｗを大きくし過ぎると、キャップのライナーに対するカール部の食い込み量を確保できず、密封性を充分に確保することができない。

カール部のカール高さＨについては、１．３ｍｍ〜２．１ｍｍ程度とするのが好ましく、カール高さＨを小さくし過ぎた場合、ライナーへの食い込み量を確保できる程度にカール幅Ｗを小さくしようとすると、カール部の成形が困難となって、カール部の成形時に、金属板の表面を被覆する樹脂被膜層に亀裂や剥離が生じたり、成形力の増加により挫屈が発生する虞があり、一方、カール高さＨを大きくし過ぎると、カール部とライナーとの摩擦力が大きくなり過ぎて開栓トルクが増加することで、開栓性が悪化することとなる。また、カール高さＨを大きくし過ぎると、カール部の最大外径部の表面からライナーとカール部との密着部の下端までの水平方向の距離、およびカール部の最大外径部とライナーの下端との垂直方向の距離を充分に確保できない場合があり、ピルファープルーフキャップの悪戯防止機能を充分に発揮できなくなることがあるため好ましくない。

上記のようにカール部のカール幅Ｗを小さくすることで、図３に示すように、カール部２１の下方の傾斜部２２の水平方向に対する角θを大きくする（傾斜面２２を内方に大きく傾斜させない）ことが可能となる。例えば、口頸部のネジ部の外径を約２８ｍｍ、カール部のリング外径を約２５ｍｍとした場合、従来の縦断面形状が略円形のカール部では、水平方向に対する傾斜面の角度θが約４５〜５０°となるのに対して、本実施例の縦断面形状が縦長円形のカール部では、水平方向に対する傾斜面の角度θを５０〜７０°にすることができる。本実施例では、カール部の下方に続く傾斜面は、水平方向との角度θが５０〜７０°の範囲（具体的には、約６０°）となるように傾斜している。

そのようにカール部の下方の傾斜面を、水平方向との角度θが５０〜７０°の範囲となるように傾斜させて、傾斜面の内方への傾きを小さくする（傾斜面の傾斜をできるだけ垂直方向に近づける）ことで、垂直方向の荷重に対する傾斜部の強度を増加することができて、キャップ装着時に上方から垂直方向に大きな荷重を受けたり、落下等によりキャップの側から大きな衝撃を受けたりしても、傾斜面の部分で缶体が挫屈するように変形するのを防止することができる。

カール部の縦断面形状でカール部の表面を示す曲線について、本実施例では、具体的には、口頸部の傾斜部の上端から立ち上がるカール部内側面の上部からカール部の頂部に至る部分での曲率半径Ｒ１は約０．９ｍｍ、カール部の頂部の部分での曲率半径Ｒ２は約０．５ｍｍ、カール部の頂部から下方外方にカールしてカール部の最大外径部に至る部分での曲率半径Ｒ３は約０．９ｍｍ、カール部の最大外径部の部分での曲率半径Ｒ４は約０．５ｍｍ、カール部の最大外径部から下方内方にカールしてカール部の先端に至る部分での曲率半径Ｒ５は約０．９ｍｍとなっている。

すなわち、本実施例では、カール部の頂部の曲率半径Ｒ２が最小となっており、また、カール部の外側面では、カール部の最大外径部の曲率半径Ｒ４が他の部分の曲率半径Ｒ３，Ｒ５よりも小さくなっている。なお、最大外径部とは、カール部のリング外径が最大となる点（図４に示すＰ２）を含む一定の曲率を有する曲線の範囲を言い、頂部とは、カール部の頂点（図４に示すＰ１）を含む一定の曲率を有する曲線の範囲をいう。図４に示すＰ１，Ｐ２，Ｐ３の各点については、何れも、縦断面では点となっているが、実際には環状の線となっている。

カールの頂部の曲率半径Ｒ２およびカール部の最大外径部の曲率半径Ｒ４については、何れも０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ（好ましくは、０．３ｍｍ〜０．７ｍｍ）の範囲とするのが適当であって、０．２ｍｍより小さくすると、カール部の成形時に金属板の表面を被覆している樹脂被膜層（フィルムや塗膜による保護被膜層）に亀裂や剥離が生じる虞があり、一方、１．０ｍｍより大きくすると、キャップのライナーに対するカール部の食い込み量を充分に確保できず、密封性を充分に高めることができない。また、レトルト処理時には、加熱により缶内圧が上昇して、キャップの天板部が上方に膨出することで、キャップの天板部の周縁部が径方向内方且つ缶軸方向下方に変形することとなるが、上記の曲率半径を０．２ｍｍより小さくしていると、そのようなレトルト処理時のキャップの変形により、カール部がライナーに食い込み過ぎて、開栓性が悪化したり、カール部がライナーを突き抜けて密封性が低下したりする場合がある。

上記のように構成されている缶体の口頸部のカール部に対して、キャップの天板部の下面側に付設されている密封用の樹脂製ライナー１５は、缶体の口頸部にキャップが装着されている状態で、図４に示すように、カール部２１の内側面から頂点（Ｐ１）にわたってカール部２１の表面と密着していると共に、カール部２１の外側面では、頂点（Ｐ１）から最大外径部よりも下方位置（Ｐ３）にまでカール部２１の表面と密着していて、最大外径部の表面（Ｐ２）からライナー下端（Ｐ４）までの範囲で、ライナー１５の厚さ（水平方向の幅）は、最大外径部（Ｐ４）よりも下方位置でのライナー１５の厚さが、最大外径部（Ｐ４）でのライナー１５の厚さｔよりも厚くなっている。

また、本実施例では、缶体の口頸部にキャップが装着されている状態で、ライナー１５とカール部２１との密着部分の下端（即ち、Ｐ３の位置）は、カール部２１の最大外径部の表面（Ｐ２）から内方に水平方向の距離Ｌ１で、０．１〜０．４ｍｍの範囲に位置しており、カール部１５の最大外径部（Ｐ２）とライナー１５の下端（Ｐ４）との垂直方向の距離Ｌ２は０．４ｍｍ以上（好ましくは０．７ｍｍ以上）となっている。

上記のように構成されている本実施例のピルファープルーフキャップ付きボトル型缶によれば、カール潰し加工等を施すことなく、カール幅Ｗがカール高さＨよりも小さくなるようにカール部を縦長の長円形に形成しているため、カール部の成形時には缶表面の樹脂被膜層を損傷させるようなことはなく、しかも、ロールオン成形等によりキャップを口頸部に装着した状態では、カール部の頂部（曲率半径Ｒ２が最小の部分）をキャップの樹脂製ライナーに食い込ませることができ、カール部の頂部とライナーとの接触面圧を高め、密着性を良好に保つことができて、密封性を向上させることができる。

なお、本実施例では、カール部の外側面において、最大外径部の曲率半径Ｒ４を他の部分の曲率半径Ｒ３，Ｒ５よりも小さくしていることで、この小さな曲率半径Ｒ４の最大外径部により、ライナーへの食い込み量を確保することができて、カール部の外側面での密封性も向上させることができる。

また、カール部の外側面は、外方に突出する曲面に形成されて、その最大外径部よりも下方が内方にカールする曲面となっているのに対して、キャップのライナーは、カール部の最大外径部（Ｐ２）よりも下方位置（Ｐ３）にまでカール部の表面と密着し、最大外径部（Ｐ２）よりも下方位置でのライナー１５の厚さが、最大外径部（Ｐ２）でのライナー１５の厚さｔよりも厚くなっていることから、缶容器を開封するためにキャップを回転させた際に、キャップが上方に移動するのに連れ、カール部の頂部（Ｐ１）はライナーから離れて、この部分での密封が解除されるものの、カール部の外側面では、最大外径部（Ｐ２）に向けてライナーの下端部（Ｐ４）が上方に移動するのに連れて、ライナーの下端部（Ｐ４）が最大外径部（Ｐ２）に到達するまでは、カール部の表面によりライナーが徐々に圧縮されて密着力が高められることとなり、また、ライナーの下端部（Ｐ４）が最大外径部（Ｐ２）と乗り越えても、圧縮されたライナーが復元しながら一定の区間はカール部の表面と密着した状態が維持されることとなる。

そのため、総合的にはカール部とライナーとによる密封性が充分に確保された状態のままで、ブリッジ部が最初に破断するまでキャップを回転させることができて、ブリッジ部が破断するまで飲料の漏洩やガス抜けを発生させるようなことなく、その結果、ブリッジ部を破断させない程度にキャップを僅かに回動させることで飲料の漏洩やガス抜けを起こすというような悪戯を確実に防止することができて、ピルファープルーフ機能を充分に果たすことができる。

なお、本実施例では、口頸部にキャップを装着した状態で、カール部の最大外径部よりも下方位置するライナーとカール部との密着部の下端（Ｐ３）を、カール部の最大外径部の表面（Ｐ２）から内方に水平方向の距離Ｌ１で、０．１〜０．４ｍｍの範囲に位置させていることにより、キャップの上昇に連れてライナーの密着下端部（Ｐ３）がカール部の表面と接触しながら最大外径部（Ｐ２）の方に移動する際に、カール部の外側面でのカール部とライナーとの接触面圧を必要以上に高めることなく、開栓性をより一層良好に維持した状態で、且つ、密封性を充分に確保することができる。

すなわち、カール部の最大外径部の表面（Ｐ２）とライナーの密着下端部（Ｐ３）との水平方向の距離Ｌ１が０．１ｍｍ未満である場合には、キャップの上昇させた時に、カール部の外側面でのカール部とライナーとの接触面圧をあまり大きくすることができず、密封性を充分に確保できない虞があり、一方、距離Ｌ１が０．４ｍｍを超える場合には、キャップの上昇させた時に、カール部の外側面でのカール部とライナーとの接触面圧が大きくなり過ぎて、開栓時の開栓トルクが高くなって開栓性が悪化することとなる。また、一度開栓したキャップを再栓する際には、再栓トルクが高くなって再栓性が悪化することとなる。

また、本実施例では、口頸部にキャップが装着された状態で、カール部の最大外径部（Ｐ２）からライナーの下端部（Ｐ４）までの垂直方向の距離Ｌ２を０．４ｍｍ以上（好ましくは０．７ｍｍ以上）としていることにより、キャップを開栓方向に回動させて缶容器を開封する際に、リークブレイク角度をブリッジ破断角度よりも充分に大きくすることができて、ピルファープルーフ機能をより一層確実なものにすることができる。

すなわち、カール部の最大外径部（Ｐ２）からライナーの下端部（Ｐ４）までの垂直方向の距離Ｌ２については、キャップのブリッジ部が最初に破断されるブリッジ破断角度までキャップを回転させたときのキャップの上昇量よりも大きくすることが好ましく、例えば、口頸部のネジ部の外径が約２８ｍｍである場合には、キャップのブリッジ破断角度は約４５〜８５°であって、キャップの上昇量に換算すると約０．４〜０．７ｍｍとなることから、ピルファープルーフ機能を確実なものにするためには、距離Ｌ２をそれ以上にすることが好ましい。

上記のような効果を有する本実施例のボトル型缶について、実施例のサンプルと比較例のサンプルとにより効果の確認を行なった。

実施例のサンプルとしては、胴部の外径が約４５ｍｍ、ネジ部の外径が約２８ｍｍ、カール部の外径が約２５ｍｍのボトル型缶について、カール部の構造を、カール幅Ｗが１．４ｍｍ、カール高さＨが１．７ｍｍとなり、図３に示したカール部の表面の各部分の曲率半径が、Ｒ１＝０．９ｍｍ、Ｒ２＝０．５ｍｍ、Ｒ３＝０．９ｍｍ、Ｒ４＝０．５ｍｍ、Ｒ５＝０．９ｍｍとなるように形成し、カール部の下方の傾斜部を、水平方向との角度θが６０°となるように形成した。そして、このボトル型缶に内容物として炭酸水を充填してから、ロールオン成形によりボトル型缶の口頸部にピルファープルーフキャップを装着して缶を密封した。このピルファープルーフキャップの樹脂製ライナーとカール部の外側面との密着部分について、図４に示したＰ２からＰ３までの高さは０．７５ｍｍとしている。

ピルファープルーフ機能のテストとして、上記の実施例のサンプルの１０個について、それぞれキャップを人の手により開栓方向に回転させることで実施した。
評価としては、最初にブリッジ部が切れるまでゆっくりとキャップを回転させ、それまでに炭酸ガスが抜けなかったものを良好と判断し、ブリッジ部が切れる前に炭酸ガスが抜けたものを不良と判断した。
その結果、１０個のサンプルの全てで良好の評価を得ることができて、本実施例のボトル型缶が良好なピルファープルーフ機能を有しているを確認できた。

また、落下密封性のテストとして、重量が５００ｇ、上面が水平な平面、底面が水平面に対して１０°傾いた平面である錘を使用して、水平な床面に立てられたサンプルに対して、真上３０ｃｍから、前記の錘を、上面が水平な状態で垂直に落下させて底面をサンプルのキャップに衝突させ、サンプルに漏洩が発生するかどうかを確認した。
なお、このテストでは、上記の実施例のサンプルと共に、比較例のサンプルとして、カール部の縦断面形状が略円形で、カール部のカール幅Ｗが２．６ｍｍ、傾斜部の角度θが５０°である以外は上記の実施例のサンプルと同様のサンプルを用いて、実施例と比較例のそれぞれのサンプル各１０缶ずつについて、それぞれ上記の方法によりサンプルに漏洩が発生するかどうかを確認した。
漏洩の発生の確認については、前もって触圧式試験機で錘を衝突させる前の内圧を測定しておき、錘を衝突させたサンプルを２４時間、常温で保管した後、同一の触圧式試験機で内圧を測定し、衝突前の内圧よりも衝突後の内圧が低下したサンプルを漏洩が発生したものと判断した。
その結果、実施例のサンプルでは、１０缶の全てで漏洩が発生しなかったのに対して、比較例のサンプルでは、１０缶のうち４缶で漏洩が発生したことから、本実施例のボトル型缶では落下密封性が向上していることが確認できた。

以上、本発明のピルファープルーフキャップ付き缶容器の実施例について説明したが、本発明は、上記の実施例にのみ限定されるものではなく、例えば、缶容器としては、上記の実施例に示したようなボトル型缶に限らず、殆ど肩部のない広口リシール缶のような缶容器であっても良く、また、缶容器の口頸部に装着されるピルファープルーフキャップについては、実施例に示したように、金属製の缶容器に対して金属製のシェルを有するキャップを使用するのが一般的であるが、場合によっては、樹脂製のシェルを有するキャップや、シェルが金属と樹脂との複合材からなるキャップであっても良い等、適宜に設計変更可能なものであることはいうまでもない。

缶容器の口頸部にピルファープルーフキャップが装着されている状態を示す側面図。 本発明の一実施例について、缶容器の口頸部にピルファープルーフキャップが装着されている状態を示す縦断面図。 図２に示した缶容器の口頸部のカール部の部分を拡大して示す縦断面図。 図３に示したカール部に対する樹脂製ライナーの密着状態を示す縦断面説明図。

符号の説明

１ キャップ（ピルファープルーフキャップ）
２ （缶体の）口頸部
１１ （キャップの）天板部
１２ （キャップの）ネジ部
１３ （キャップの）ブリッジ部
１４ （キャップの）ピルファープルーフリング
１５ （キャップの）ライナー
２１ （口頸部の）カール部
２２ （口頸部の）傾斜部
２３ （口頸部の）ネジ部
２４ （口頸部の）係止部

Claims (2)

1. 上から順に、外巻きのカール部と、上方内方に傾斜する傾斜部と、キャップのネジ部と螺合するネジ部と、キャップの下端を係止する係止部とがそれぞれ形成されている口頸部を備えた金属製の缶体に対して、天板部の下面側に密封用の樹脂製ライナーを設けたピルファープルーフキャップが、口頸部のネジ部にキャップのネジ部を螺合させた状態で、キャップのピルファープルーフリングの下端が口頸部の係止部に係止されるように、缶体の口頸部にピルファープルーフキャップが装着されている缶容器において、外巻きのカール部が、傾斜部の上端から立ち上がるように上方外方にカールしてカール部の頂部に至り、この頂部から下方外方にカールしてカール部の最大外径部に至り、この最大外径部から下方内方にカールしてカール部の先端が傾斜部の上端付近に達するように形成され、且つ、カール部の縦断面形状で見て、カール部の表面を示す曲線が、曲率半径が異なる複数の曲線の連続により構成されて、カール幅がカール高さよりも小さくなるように形成されていると共に、このカール部の外側面の部分で、キャップの樹脂製ライナーが、カール部の最大外径部よりも下方位置にまでカール部の表面と密着していて、最大外径部よりも下方位置でのライナーの厚さが、最大外径部でのライナーの厚さよりも厚くなっていることを特徴とするピルファープルーフキャップ付き缶容器。
2. 口頸部にキャップを装着した状態で、ライナーとカール部との密着部の下端が、カール部の最大外径部の表面から内方に水平方向の距離で０．１〜０．４ｍｍの範囲に位置しており、カール部の最大外径部とライナーの下端との垂直方向の距離が０．４ｍｍ以上となっていることを特徴とする請求項１に記載のピルファープルーフキャップ付き缶容器。

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