JP2021037989A - キャップ - Google Patents
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Abstract
【課題】製造コストを増加させることなく、密封性を確保できるキャップを提供すること。【解決手段】キャップ100は、凹凸部121aが形成された天板部121及び天板部121の周縁部に一体に設けられた筒状のスカート部122を有するキャップ本体111と、キャップ本体111と別体に設けられ、少なくとも天板部121と対向する部位のデュロメータD硬さがD10〜D70である、キャップ本体111内に設けられた密封部材112と、を備える。【選択図】 図1
Description
本発明は、飲料を収容する缶容器を密封するキャップに関する。
従来、飲料を収容する缶容器の口部を密封するキャップにおいて、キャップ本体の内面に容器口部と密接する樹脂製の密封部材を設けたものが多く使用されている。そして、このようなキャップでは、キャップの開栓時の開栓トルクを低下させるために、キャップ本体と密封部材とを非接着にする技術が提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
また、キャップにおいて、天板部に点字等の凹凸部を設ける技術が知られている(例えば、特許文献3参照)。また、このようなキャップを缶容器に被冠し、缶容器を密封した後に、容器を蒸気や加圧熱水等の処理水を用いてレトルト処理することで、殺菌する技術が知られている。
しかしながら、レトルト処理すると、キャップに設けられたベントスリットからキャップ本体と密封部材との間にレトルト処理に用いた蒸気や処理水等により水が浸入する虞がある。特に、天板部に凹凸部を設けると、この凹凸部と密封部材との間に空間が生じ、その空間に水が溜まりやすくなることから、キャップ本体と密封部材との間に水が浸入することを抑制することが求められている。
そこで本発明は、キャップ本体と密封部材との間へ水が浸入することを抑制できるキャップを提供することを目的とする。
本発明の一態様に係るキャップは、凹凸部が形成された天板部及び前記天板部の周縁部に一体に設けられた筒状のスカート部を有するキャップ本体と、前記キャップ本体と別体に設けられ、少なくとも前記天板部と対向する部位のデュロメータD硬さがD10〜D70である、前記キャップ本体内に設けられた密封部材と、を備える。
本発明によれば、製造コストを増加させることなく、密封性を確保できるキャップを提供することができる。
以下、本発明の第1の実施形態に係るキャップ100及び容器1を、図1乃至図6を用いて説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る容器1の構成を一部断面で示す側面図である。図2はキャップ100の構成を示す斜視図である。図3はキャップ100の構成を一部断面で示す側面図である。図4は、キャップ100の構成を示す平面図である。図5はキャップ100のキャップ本体111及び密封部材112を拡大して示す断面図である。図6は、密封部材112の構成を摺動層141側から示す平面図である。
図1は、本発明の一実施形態に係る容器1の構成を一部断面で示す側面図である。図2はキャップ100の構成を示す斜視図である。図3はキャップ100の構成を一部断面で示す側面図である。図4は、キャップ100の構成を示す平面図である。図5はキャップ100のキャップ本体111及び密封部材112を拡大して示す断面図である。図6は、密封部材112の構成を摺動層141側から示す平面図である。
図1に示すように、容器1は、キャップ100と、キャップ100により密封される缶容器200と、を備える。容器1は、飲料が充填された缶容器200をキャップ100により密封することで、飲料が充填された陽圧缶である。なお、陽圧缶は、缶内圧が大気圧よりも高くなっており、飲料自体を炭酸等の気体が充填された飲料とするか、飲料とともに液体窒素を充填することで製造される。
まず、図1を用いてキャップ100が被冠される缶容器200について説明する。図1に示すように、缶容器200は、飲料等を収容する所謂ボトル型容器である。例えば、缶容器200は、両面に樹脂製フィルムが積層されたアルミニウム合金や表面処理鋼板等の金属材料により構成される。缶容器200は、一方の端部が縮径された、異なる外径を有する円筒状に形成される。缶容器200は、一方の端部に、収容した飲料を排出する口部210を有する。口部210は、その外周面に、缶容器200の底面側から端部に向かって、顎部211、雄螺子部212及びカール部213を有する。
顎部211は、環状に突出することで構成される。カール部213は、雄螺子部212よりも小径に形成される。また、カール部213は、キャップ100の内径よりも小さく構成される。カール部213は、口部210の端部を1回以上折り曲げることで形成される。カール部213は、缶容器200に収納された飲料を排出する開口部を構成する。
次に、本実施形態に係るキャップ100を説明する。図1乃至図5に示すように、キャップ100は、キャップ本体111と、キャップ本体111内に別体に設けられた密封部材112と、を備えている。
キャップ本体111は、アルミニウム合金等の金属素材に樹脂皮膜層を形成した材料によって構成される。キャップ本体111は、薄肉の平板状の当該材料を絞り成形、ナーリング成形、ロールオン成形及びプレス成形等の各成形によってカップ状に形成される。
キャップ本体111は、円板状の天板部121と、天板部121の周縁部から垂下する円筒状のスカート部122と、を備えている。キャップ本体111は、天板部121及びスカート部122が、円環状、且つ、曲面状のコーナー部123によって一体に連続して構成される。
天板部121は、円板状に構成される。図1乃至図5に示すように、天板部121は、主面が平面状であって、その一部に凹凸部121aを有する。凹凸部121aは、例えば、天板部121の一部にプレス成形を行うことで形成される。凹凸部121aは、天板部121の一部に設けられた凹部及び凸部の少なくとも一方により形成される。即ち、凹凸部121aは、エンボス及びデボスの少なくとも一方の加工が施されることで形成される。
凹凸部121aは、例えば、点字や製品情報表示等の機能性やデザイン等の意匠性等の情報をキャップ本体111に持たせるために設けられる。即ち、凹凸部121aは、天板部121に、種々の情報や意匠性を持たせることで、キャップ本体111の機能を向上させる。本実施形態においては、図2及び図4に示すように、凹凸部121aは、天板部121の外面側から窪む星形の凹部により形成される例を用いて説明する。凹凸部121aの深さは、換言すると、天板部121の内面からの高さは、例えば、0.05mm〜2mmである。
スカート部122は、一端がコーナー部123を介して天板部121と連続し、他端が開口して構成される。スカート部122は、天板部121側の端部から開口する端部まで、ベントスリット131aを有する複数のナール部131、雌螺子部132及びタンパーエビデンスバンド部133と、を備える。
ナール部131、雌螺子部132及びタンパーエビデンスバンド部133は、天板部121と、ナール部131、雌螺子部132及びタンパーエビデンスバンド部133が成形されていない円筒状のスカート部122と、コーナー部123から構成されるカップ状の成形品をナーリング成形やロールオン成形等の加工により形成される。
ナール部131は、複数のベントスリット131aを有し、スカート部122の内周面から突出する。ベントスリット131aは、開封時に缶容器200内のガスを排出する切り込みである。ベントスリット131aは、ナール部131の一部に設けられ、外面側から内面側へと窪む凹凸部と、この凹凸部の上端部に設けられたガス排出用の切り込みを含む。
ベントスリット131aの切れ込み側(スカート部122の他端側)の端部は、他方側の端部よりもキャップ100の径方向内方に突出している。複数のベントスリット131aは、切れ込み側の端部によりキャップ本体111に非接着の密封部材112を係止して、キャップ本体111内に密封部材112を保持する係止部を構成する。
雌螺子部132は、缶容器200の雄螺子部212と螺合可能に構成される。雌螺子部132は、缶容器200と共に成形される。即ち、雌螺子部132は、缶容器200に取り付けられる前のキャップ100の完成品においては成形されておらず、缶容器200と一体に組み合わされたときに成形される。
タンパーエビデンスバンド部133は、キャップ100が缶容器200から離間する方向であって、且つ、キャップ100の軸方向で、缶容器200の顎部211と係合する。また、タンパーエビデンスバンド部133は、キャップ100の開封時に破断して、スカート部122から脱離するための破断部133aを有する。即ち、タンパーエビデンスバンド部133は、スカート部122の端部側に破断部133aを残してスリットが形成されることで構成され、雌螺子部132と同様に、缶容器200と一体に組み合わされたときに、缶容器200の顎部211の形状に賦形されることで、顎部211に係合する。
密封部材112は、キャップ本体111と別体に構成され、キャップ本体111に非接着である。密封部材112は、キャップ本体111のスカート部122に設けられたナール部131の内接円の径よりも大径の外径を有する円板状である。密封部材112は、スカート部122の内周面から径方向に突出するナール部131のベントスリット131aと、キャップ本体111の軸方向で係合することで、キャップ本体111に一体に設けられる。
例えば、密封部材112は、図1、図3及び図5に示すように、円板状の摺動層141と、摺動層141に一体に積層された円板状の密封層142と、を備えている。密封部材112は、摺動層141及び密封層142が異なる合成樹脂で形成される。密封部材112は、摺動層141に密封層142が一体的に積層される。例えば、密封部材112は、図1及び図3に示すように、厚さが一様な平板部112aと、天板部121側の外周縁の外面が曲面で構成された曲面部112bと、平板部112a及び曲面部112bの間に設けられた平板部112aよりも肉厚な厚肉部112cと、を有する。換言すると、密封部材112は、円板状であり、天板部121側の稜部が所定の曲率の曲面で構成される。なお、厚肉部112cは、例えば、図1に示すように、密封部材112の外周側の口部210に当接する領域に存する。厚肉部112cにおいて、密封層142は、密封部材112の中央側である平板部112aよりも厚さが厚く、摺動層141は、平板部112aと厚さが同一か、又は、厚さが薄い。
摺動層141は、密封層142よりも相対的に硬度が高い(硬い)樹脂材料によって構成される。また、摺動層141は、キャップ本体111の樹脂皮膜層と接着性及び粘着性を有さない樹脂材料により構成される。即ち、摺動層141は、天板部121と非接着であり、そして、天板部121と接触した状態で天板部121を摺動する。
摺動層141に用いられる樹脂材料は、ポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂等のオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂等が上げられる。本実施形態においては、摺動層141は、例えば、ポリプロピレン樹脂によって構成される。なお、摺動層141に用いられる樹脂材料には、顔料、滑剤、軟化剤、可塑剤等を適宜添加することができる。また、本実施形態における例では、摺動層141の硬度は、JIS−K7215によるデュロメータD硬さでD10〜D70である。これは、デュロメータD硬さがD10より小さいと、天板部121及び摺動層141が密接しすぎて、摺動層141の滑り性が低くなり、開栓性が低下する虞があるためである。また、デュロメータD硬さがD70より大きいと、キャップ本体111の天板部121及びコーナー部123と摺動層141との密接が不十分となり、キャップ本体111と摺動層141との間の密封性能が低下し、レトルト処理等において生じる水が天板部121及び摺動層141間に浸入することを十分に防止できないためである。なお、本実施形態においては、密封部材112は、摺動層141は、口部210を密封せずに密封層142を備える構成である。よって、キャップ本体111及び摺動層141の密封性能及び摺動層141の滑り性を考慮すると、より好ましくは、摺動層141の硬度は、JIS−K7215によるデュロメータD硬さでD40〜D65である。なお、摺動層141の硬度は、可塑剤等の添加剤の量の変更や、樹脂材料を共重合化したり、他の樹脂材料をブレンドしたりすることで変化させることができる。
図3に示すように、摺動層141は、キャップ本体111の天板部121と対向して、キャップ本体111と別体に設けられる。摺動層141は、用いられる樹脂材料により、キャップ本体111の天板部121と摺動可能に構成される。摺動層141は、円板状に構成される。摺動層141の外径は、スカート部122の内径よりも小径であり、ナール部131の内接円と略同一径又は当該内接円より若干大径であり、口部210のカール部213の外径よりも大径に構成される。
図1、図3及び図5に示すように、摺動層141は、例えば、厚さが一様な第1平板部141aと、天板部121側の外周縁の外面が曲面により構成された第1曲面部141bと、第1曲面部141bの密封層142側に設けられた突起部141cと、第1平板部141a及び第1曲面部141bの間に設けられた薄肉部141dと、を備えている。第1平板部141aは、摺動層141の中心から口部210のカール部213と対向する部位よりも外周側までの部分の厚さが一様に構成される。
第1曲面部141bは、口部210のカール部213と対向する部位よりも外周側から外周縁までの部分の厚さが、外周縁に向かって厚さが漸次減少して構成される。突起部141cは、摺動層141の軸方向及び天板部121の面方向に対して傾斜してスカート部122の開口する端部側に向かって湾曲又は傾斜する円環状の突起状に構成される。突起部141cは、第1曲面部141bから先端に向かって厚さが漸次減少する。薄肉部141dは、第1平板部141aよりも薄肉に形成される。
密封層142は、摺動層141よりも相対的に硬度が低い(軟らかい)樹脂材料により構成される。密封層142に用いられる樹脂材料は、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられ、より好適にはスチレン系エラストマーとポリプロピレン樹脂のブレンド材、低密度ポリエチレンとスチレン系エラストマーのブレンド材、ポリエステル系エラストマー等が挙げられる。密封層142に用いられる樹脂材料は、摺動層141に用いられる樹脂材料と接着性を有する。本実施形態においては、密封層142は、例えば、スチレン系エラストマーとポリプロピレン樹脂のブレンド材によって構成される。なお、密封層142に用いられる樹脂材料には、顔料、滑剤、軟化剤、可塑剤等を適宜添加することができる。
密封層142は、口部210と対向する側の摺動層141の主面に一体に設けられる。密封層142は、円板状に構成される。密封層142の外径は、スカート部122の内径よりも小径であり、ナール部131の内接円と略同一径又は当該内接円よりも若干大径であり、口部210のカール部213の外径よりも大径に構成される。即ち、密封層142の外径は、摺動層141の外径と同一か、又は、摺動層141の外径よりも大径に構成される。
図1、図3及び図5に示すように、密封層142は、厚さが一様な第2平板部142aと、天板部121側の外周縁の外面が曲面で構成された第2曲面部142bと、第2曲面部142bの摺動層141側とは反対側の主面に設けられた環状の窪み142cと、第2平板部142a及び第2曲面部142bの間に設けられた厚肉部142dと、を備えている。第2平板部142aは、カール部213と対向する主面が平面に構成される。例えば、第2平板部142aは、摺動層141の第1平板部141aと同一径に構成される。第2平板部142aは、第1平板部141aとともに、密封部材112の平板部112aを構成する。なお、本実施形態においては、第1平板部141aと第2平板部142aとは、同一の厚さに設定されている。
第2曲面部142bは、例えば、第2平板部142aのカール部213と対向する主面と面一の主面を有する。第2曲面部142bは、口部210のカール部213と対向する部位よりも外周側から外周縁までの部分の厚さが、外周縁に向かって厚さが漸次減少して構成される。第2曲面部142bは、第1曲面部141b及び突起部141c上に積層される。第2曲面部142bは、第1曲面部141b及び突起部141cとともに、密封部材112の曲面部112bを構成する。
窪み142cは、天板部121を上に向けた状態でキャップ100を配置し、密封部材112が天板部121よりも下方に落下した際に、ベントスリット131aと当接する。窪み142cは、例えば、断面が半円状の環状の窪みである。厚肉部142dは、第2平板部142a及び薄肉部141dよりも厚肉に形成される。厚肉部142dは、薄肉部141dとともに、密封部材112の厚肉部112cを構成する。
摺動層141及び密封層142は、第1曲面部141b、突起部141c及び第2曲面部142bがそれぞれ第1平板部141a及び第2平板部142aよりも薄く構成される。
このような密封部材112は、例えば、図6に示すように、その一部に、天板部121に設けられる凹凸部121aと同形状に摺動層141及び密封層142が凹凸する変形部112dを有する。この変形部112dは、塑性的に変形しており、凹凸部121aと接していない状態でも変形部112dとしての形状が維持されている。なお、変形部112dは、密封部材112の厚みや材料の硬度等によっては、摺動層141側の窪みの深さに比べて、密封層142側での突出度合いは小さくなってもよい。また、変形部112dは、摺動層141側で窪むだけで、密封層142側では突出していなくてもよい。すなわち、摺動層141のみが変形していてもよい。
また、密封部材112に用いられる樹脂材料、即ち、摺動層141及び密封層142に用いられる樹脂材料は、例えば、キャップ100が缶容器200に被冠され、内容物が充填された容器1のレトルト処理等の加熱殺菌処理を行う環境下において、容器1の内圧及び温度等によって、加熱され、そして天板部121の凹凸部121aに密着されることで密封部材112に変形部112dが成形できる樹脂材料が用いられる。
このように構成されたキャップ100の缶容器200の口部210へのキャッピング方法は、例えば、缶容器200の口部210の先端部であるカール部213と密封部材112の密封層142とが接触するように、缶容器200の口部210にキャップ100を被せる。この状態で、キャップ本体111の天板部121に荷重を掛け、且つ、コーナー部123を下方(缶容器200)に向かって絞り成形しながら、スカート部122をロールオン成形する。これにより、図1に示すように、キャップ100のスカート部122に雌螺子部132が形成され、キャップ100が缶容器200の口部210に巻締固着される。なお、このようなキャッピング方法は、缶容器200内に飲料が充填した状態で行われる。また、例えば、キャップ100がキャッピングされた缶容器200が例えばレトルト処理される。
このように構成されたキャップ100によれば、密封部材112のキャップ本体111に接触する部位、本実施形態においては摺動層141のデュロメータD硬さをD10乃至D70の範囲内とした。このため、密封部材112は、キャップ本体111の天板部121及びコーナー部123に密着して形状が追従する程度に比較的柔らかい構成となる。
よって、キャップ100を口部210に被冠し、巻締固着したときに、密封部材112はキャップ本体111の天板部121及びコーナー部123に密着する。結果、キャップ本体111及び密封部材112間が密封され、レトルト処理等によってベントスリット131aから蒸気や処理水が浸入しても、キャップ本体111及び密封部材112の間に水が浸入することを防止できる。
特に、天板部121に凹凸部121aが設けられる構成であるところ、天板部121の凹凸部121a近傍と密封部材112との間に隙間が生じやすいが、密封部材112を上記構成とすることで、この隙間に水が浸入することを防止できる。
また、密封部材112の摺動層141のデュロメータD硬さを上述の範囲内とすることで、上述したようにキャップ本体111に摺動層141が密着しても、キャップ本体111に対する摺動層141の滑り性を維持できる。よって、キャップ100は、高い開栓性を維持できる。なお、摺動層141のより好ましいデュロメータD硬さとしてD40乃至D65の範囲内とすることで、キャップ本体111及び摺動層141間の密封性能を確保し、摺動層141の求められる滑り性をさらに好適にすることができる。
さらに、密封部材112の密封層142を摺動層141よりも相対的に硬度が低い樹脂材料で形成することから、口部210との密封性を維持できる。加えて、密封部材112は、キャップ本体111との密着性及び滑り性を摺動層141で、口部210との密着性を密封層142でそれぞれ管理できることから、容易に好適なキャップ100を製造することができる。
また、密封部材112は、摺動層141の材料の成形後のデュロメータD硬さを管理する簡単な構成でよく、製造コストを増加させることもない。
上述したように本発明の一実施形態に係るキャップ100によれば、製造コストを増加させることなく、キャップ本体111及び密封部材112、並びに、密封部材112及び口部210の密封性を確保できる。
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されない。例えば、上述した例では、密封部材112は、摺動層141及び密封層142の二層を有する構成を説明したがこれに限定されない。即ち、密封部材112は、少なくともキャップ本体111に接触する部位のデュロメータD硬さをD10乃至D70の範囲内、より好ましくはD40乃至D65の範囲内と設定する構成であれば、単層であってもよく、また、三層以上を有する構成であってもよく、また、形状も適宜設定できる。また、上述した例では、キャップ100は、天板部121に凹凸部121aを有し、密封部材112に凹凸部121aに対応する形状の変形部112dを有する構成を説明したがこれに限定されず、天板部121に凹凸部121aを有し、密封部材112に変形部112dを有さない構成であってもよく、また、密封部材112の変形部112dは、上述した成型方法以外によって成形されていてもよい。
即ち、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
1…容器、100…キャップ、111…キャップ本体、112…密封部材、112a…平板部、112b…曲面部、112c…厚肉部、112d…変形部、121…天板部、121a…凹凸部、122…スカート部、123…コーナー部、131…ナール部、131a…ベントスリット、132…雌螺子部、133…タンパーエビデンスバンド部、133a…破断部、141…摺動層、141a…第1平板部、141b…第1曲面部、141c…突起部、141d…薄肉部、142…密封層、142a…第2平板部、142b…第2曲面部、142d…厚肉部、200…缶容器、210…口部、211…顎部、212…雄螺子部、213…カール部。
Claims (4)
- 凹凸部が形成された天板部及び前記天板部の周縁部に一体に設けられた筒状のスカート部を有するキャップ本体と、
前記キャップ本体と別体に設けられ、少なくとも前記天板部と対向する部位のデュロメータD硬さがD10〜D70である、前記キャップ本体内に設けられた密封部材と、
を備えるキャップ。 - 前記密封部材は、前記天板部と対向する摺動層及び前記摺動層の前記天板部と対向する主面と反対の主面に積層された密封層と、を備え、
前記摺動層は、前記デュロメータD硬さがD10〜D70であり、且つ、前記密封層よりも前記デュロメータD硬さが高い、請求項1に記載のキャップ。 - 前記摺動層は、前記デュロメータD硬さが、D40〜D65である、請求項2に記載のキャップ。
- 前記密封部材は、前記凹凸部に対応する形状に形成された変形部を有する、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のキャップ。
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2019
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