JPH1035699A

JPH1035699A - ワンピース型プラスチックキャップ

Info

Publication number: JPH1035699A
Application number: JP8199129A
Authority: JP
Inventors: Hidehiko Omi; 英彦近江; Takeo Kubo; 建夫久保; Mitsuo Kumada; 光雄熊田; Tomoya Igarashi; 知也五十嵐
Original assignee: Japan Crown Cork Co Ltd
Current assignee: Nippon Closures Co Ltd
Priority date: 1996-07-29
Filing date: 1996-07-29
Publication date: 1998-02-10
Anticipated expiration: 2016-07-29
Also published as: JP3872546B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】確実な密封が可能であると共に、ブリッジブ
レークが確実に行われ、内容物が密封されていたことの
保証が行われるワンピース型プラスチックキャップを提
供する。【解決手段】インナーリング５はビン口内面との面シ
ールを可能にするに十分な天面に垂直な軸方向寸法を有
し、前記インナーリング５の外周面２２は付け根２０或
いは付け根の立ち上がり部２１から径外方向及び軸方向
に延びているテーパー角度１０゜乃至６０゜のテーパー
面となっており、前記インナーリング５の先端部はビン
口の内径よりも小さい最先端２４を有すると共に、最先
端２４に向けて外径が次第に減少するビン口とのガイド
面２３を有し、且つインナーリング５の付け根２０は、
ビン口内径よりも大きくないという条件下に、ビン口内
径とほぼ等しい外径を有するごしることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワンピース型プラ
スチックキャップに関するもので、より詳細には、シー
ルブレークに先立ってブリッジブレークが確実に行わ
れ、これにより内容物が密封されていたことの保証が行
われるワンピース型プラスチックキャップに関する。

【０００２】

【従来の技術】天面及び天面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、ライナーやパッキングを用いることなしに、容器
口との間の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。

【０００３】ワンピース型プラスチックキャップの密封
構造についても種々の提案が既になされており、例え
ば、特公平６−３３０９８号公報には、天面及び天面の
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、該天面とスカート
との内側コーナ部乃至その近傍に、容器口の上縁乃至外
周縁と実質上ぴったり係合する受け座と、該受け座から
溝を介して位置し且つ該受け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記載されてい
る。

【０００４】また、容器口部の密封にインナーリングを
用いることも既に知られており、例えば、特公平５−４
７４６４号公報には、ワンピース構造ではないが、蓋本
体、及び蓋本体の天板の内側に形成された、容器口部の
内面をシールするための、開口部の方に向かって、即ち
下方に向かって全体的に円錐台形状に拡開した環状突起
部を備えるライナーよりなる容器蓋であって、前記環状
突起部は、基部が半径方向外方に断面直線的に斜め下方
に延び、先端部が半径方向内側に向かって斜め下方に延
びる外側面、及び全体として半径方向外方に断面直線的
に斜め下方に延びる内側面を有しており、内側面は基部
の外側面よりも軸方向に対して大きな角度を形成して、
半径方向外方に斜め下方に延びていることを特徴とする
容器蓋が記載されている。

【０００５】更に、ピルファープルーフ型（タンパーエ
ビデント型）プラスチックキャップにおいて、ブリッジ
が切れた後、密封が解除されるようにするような提案も
既にあり、例えば、実開平６−６９１５２号公報には、
蓋天板及びこの蓋天板の周縁から垂下する周壁から構成
され、該周壁の内周面に、容器口部の外周面に形成され
た容器ねじ部と螺合するキャップねじ部を有する蓋本体
と、容器口部に対して前記蓋本体と一体的に装着され、
複数のブリッジを備えたピルファープルーフバンドと、
閉栓時に、前記容器口部を密封するよう前記周壁の内周
面に設けられた密封用パッキングとからなり、開栓時
に、前記キャップねじ部が容器ねじ部に沿って移動して
も、前記密封用パッキングが前記周壁の内周面に沿って
スライドするが、少なくとも前記ブリッジが切れると同
時に該パッキングによる密封を解除するように、前記密
封用パッキングを前記容器口部を上方に持ち上げうるパ
ッキング案内部を有することを特徴とする合成樹脂製ピ
ルファープルーフキャップが記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述した第１の従来技
術のプラスチックキャップは、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、また、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るという
利点はあるが、タンパーエビデント型プラスチックキャ
ップのこれを適用しようとすると、ブリッジの切断に先
立って、わずかな開栓角度の旋回で、密封解除が行われ
るため、容器の開封が行われていないという保証機能が
失われることになる。

【０００７】一方、第２の従来技術では、蓋本体とは別
個にライナーを設けるものであるが、この場合には、イ
ンシェルモールド等の手段で蓋とは別のライナーを形成
する工程が必要となり、工程数が多く、また、キャップ
のコストが高くなるという欠点がある。加えて、本発明
らの研究によると、ライナー材のような柔軟な材料を用
いた場合には、容器口部とインナーリングとの間でキャ
ップの広い回転角度に亘って確実な密封状態を形成させ
ることが困難であることが分かった。

【０００８】また、第３の従来技術も、蓋本体とは別個
にパッキングを必要とするものであって、やはりキャッ
プのコスト低減という目的にはそぐわないものであり、
また、パッキングの移動によりシールブレークを遅らせ
るという着想には目を見張るべきものがあるが、原理上
自生圧力を有する内容物には適用できないという問題が
ある。

【０００９】従って、本発明の目的は、従来技術におけ
る上記の問題点を解消し、容器に対する確実な密封が可
能であると共に、シールブレークに先立ってブリッジブ
レークが確実に行われ、これにより内容物が密封されて
いたことの保証が行われるワンピース型プラスチックキ
ャップを提供するにある。

【００１０】本発明の他の目的は、製造が容易であり、
しかもインナーリングとビン口部との加圧密封状態が、
開栓時において、キャップの軸方向の変位がかなり大き
くなる場合にも尚維持されるワンピース型プラスチック
キャップを提供するにある。本発明の更に他の目的は、
上記の性能に加えて、持続性に優れた密封性能、特に耐
圧密封性及び減圧密封性を有するワンピース型プラスチ
ックキャップを提供するにある。本発明の別の目的は、
シールブレーク角度を大きくすることが可能となるワン
ピース型のタンパーエビデント性プラスチックキャップ
を提供するにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、天面部
と、ビン首部に係合するねじを内面に備えたスカート部
と、天面部の内側に形成されたビン口と係合するインナ
ーリングとを備え且つ前記スカート部の下端には、破断
可能なブリッジを介して、開栓に際してビン首部に係止
される周状バンドが連結されているワンピース型プラス
チックキャップにおいて、前記インナーリングはビン口
内面との面シールを可能にするに十分な天面に垂直な軸
方向寸法を有し、前記インナーリングの外周面は付け根
或いは付け根の立ち上がり部から径外方向及び軸方向に
延びているテーパー角度（２θ）１０゜乃至６０゜、特
に２０゜乃至５０゜のテーパー面となっており、前記イ
ンナーリングの先端部はビン口の内径よりも小さい最先
端を有すると共に、最先端に向けて外径が次第に減少す
るビン口とのガイド面を有し、且つインナーリングの付
け根は、ビン口内径よりも大きくないという条件下に、
ビン口内径とほぼ等しい外径を有し、前記キャップは弾
性率が１．０×１０⁴乃至２．０×１０⁴ｋｇ／ｃ
ｍ²、特に１．２×１０⁴乃至１．６×１０⁴ｋｇ／ｃ
ｍ²の範囲の樹脂から成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。

【００１２】本発明のワンピース型プラスチックキャッ
プは、基本的には、天面部と、ビン首部に係合するねじ
を内面に備えたスカート部と、天面部の内側に形成され
たビン口と係合するインナーリングとを備え、しかも前
記スカート部の下端には、破断可能なブリッジを介し
て、開栓に際してビン首部に係止される周状バンドが連
結されている。

【００１３】このタイプのワンピース型プラスチックキ
ャップでは、周状バンドがスカート部から切り離されて
いないということを明示することにより、内容物が密封
状態に維持されているという保証を与えるものである。

【００１４】本発明では、このインナーリングをビン口
内面との面シールを可能にするに十分な軸方向（本明細
書においては天面に垂直な方向を軸方向と呼ぶ）寸法を
有するようにしたこと、また、インナーリングの外周面
を、その付け根或いは付け根の立ち上がり部から径外方
向及び軸方向に延びているテーパー角度１０゜乃至６０
゜のテーパー面となるようにしたこと、インナーリング
の先端部を、ビン口の内径よりも小さい最先端を有する
と共に、最先端に向けて外径が次第に減少するビン口の
ガイド面を有するようにしたこと、インナーリングの付
け根を、ビン口内径よりも大きくないという条件下に、
ビン口内径とほぼ等しい外径を有するようにしたこと、
キャップを弾性率が１．０×１０⁴乃至２．０×１０⁴
ｋｇ／ｃｍ²の範囲の樹脂から形成したことに顕著な特
徴を有するものである。

【００１５】先ず、従来のワンピース型プラスチックキ
ャップでは、インナーリングとビン口部との接触がワン
ポイント接触であるが、本発明では、インナーリングを
ビン口内面と面接触可能としていることが重要である。
即ち、ビンの口部の中でも、口部内面は最も損傷を受け
にくい部分であり、最も平滑な状態に維持されている。
かくして、インナーリングの外周面と口部内面との間に
加圧面接触を可能にすれば、開栓時にキャップが軸方向
に変位した場合にも、密封状態が維持されることが期待
される。

【００１６】本発明では、この加圧状態での面接触を可
能にするために、インナーリングの付け根を、ビン口内
径よりも大きくないという条件下に、ビン口内径とほぼ
等しい外径を有するようにすると共に、インナーリング
の外周面を付け根から径外方向及び軸方向に延びている
テーパー面とし、しかもこのテーパ面のテーパー角度
（２θ）も一定の範囲、即ち１０゜乃至６０゜の角度と
した。これにより、インナーリングの外周面には加圧力
が発生し、密封状態が維持される。

【００１７】本発明者らは、添付図面図２及び図５に示
すポリプロピレン製キャップ（詳細は後述する試験例参
照）について、有限要素法による数値解析を行い、キャ
ップとビンとの距離（天面に垂直な軸方向距離）とキャ
ップの各部における接触荷重との関係を調べた。図１は
その結果である。

【００１８】図１には、移動距離（ｍｍ）を横軸及び接
触荷重（ｋｇｆ）を縦軸として、結果がプロットされて
おり、ここで接触荷重は、天面に平行な径方向（Ｘ）は
外方側を正として、天面に垂直な軸方向（Ｙ）は天面側
を正として示している。尚、曲線１はインナーリングの
Ｘ方向接触荷重、曲線２はインナーリングのＹ方向接触
荷重、曲線３はビン口頂部受け座のＸ方向接触荷重、曲
線４はビン口頂部受け座のＹ方向接触荷重、曲線５はシ
ール用突起部のＸ方向接触荷重、曲線６はシール用突起
部のＹ方向接触荷重、曲線７はビン口外周部受け座のＸ
方向接触荷重、曲線８はビン口外周部受け座のＸ方向接
触荷重をそれぞれ示している。また、解析は、Ｙ軸方向
の変位が３．５６ｍｍの範囲、終了時の垂直荷重が８０
ｋｇｆの範囲で行っている。

【００１９】図１の結果によると、インナーリングの外
周面には広いＹ軸方向の移動距離（約１乃至３ｍｍ）に
わたって、径内方向向きの約１０ｋｇｆの接触荷重が発
生しており、加圧面接触が可能となるという驚くべき事
実が明らかとなる。更に、この例では、最終的には、ビ
ン口部がビン口頂部受け座及びビン口外周部受け座、並
びにこれらの受け座間のシール用突起部に接触して、ビ
ン口部とシール用突起部との間で耐圧力の大きな密封が
行われることも了解される。

【００２０】図１の解析では、各部分の歪みの範囲は、
それほど大きくなく、弾性変形の範囲（線形範囲）、具
体的には１０％以内に設定されており、閉栓時、密封時
及び開栓時の何れの段階においても、上記の変位と接触
荷重との関係が維持されるものである。

【００２１】本発明において、インナーリングとビン口
内面との間で面シールを可能にするためには、キャップ
の構成プラスチックが比較的高弾性率を有する必要があ
り、一般に１×１０⁴乃至２×１０⁴ｋｇ／ｃｍ²、特
に１．２×１０⁴乃至１．６×１０⁴ｋｇ／ｃｍ²の弾
性率を有するべきである。弾性率が上記範囲よりも低い
場合、インナーリングが塑性変形を生じやすく、有効な
接触荷重を発生させることが困難となる傾向があり、一
方上記範囲よりも高いと、ビン口内へのインナーリング
の円滑な挿入が困難となったり、シール部の破損を生じ
る傾向がある。

【００２２】また、本発明では、インナーリングの先端
部を、ビン口の内径よりも小さい最先端を有すると共
に、最先端に向けて外径が次第に減少するビン口のガイ
ド面を有するように構成したので、閉栓に際してインナ
ーリングのビン口内への挿入や開栓に際してのインナー
リングのビン口外への抜き出しが円滑に行われることに
なる。

【００２３】タンパーエビデント型プラスチックキャッ
プの開栓に際しては、キャップの開栓角度に応じてブリ
ッジブレークとシールブレーク（リーク）とが生じる。
今、開栓開始位置を基準として、ブリッジブレークが生
じる角度をＢ及びシールブレーク角度をＬとする。ブリ
ッジブレークは、ブリッジを構成する樹脂が或る限界
（破断伸び）まで引き延ばされてから破断するので、角
度Ｂをブリッジの伸びに相当する角度よりも小さくする
ことは困難である。一方、ライナーやパッキング付きの
キャップとは異なり、ワンピース型のキャップでは、ビ
ン口部と比較的剛性のある天面のシール部とが係合して
いるため、角度Ｌを十分に大きくとることが困難であ
り、このため、Ｂ−Ｌの値は、通常正の値となり、ブリ
ッジブレークに先立ってシールブレークが生じるように
なる。これに対して、本発明によれば、インナーリング
とビン口内面との間に面シールを可能にしたので、角度
Ｌを十分に大きくとることが可能となり、Ｂ−Ｌの値を
マイナスの値に保つことが可能となる。後述する試験例
を参照されたい。本発明のキャップでは、実際、Ｂ−Ｌ
の値がマイナスの値となり、シールブレークに先立って
ブリッジブレークが確実に行われ、これにより内容物が
密封されていたことの保証が行われる

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明において、インナーリング
は、付け根から先端に向けて、その水平断面における厚
みが実質上等しいか或いはこの厚みが次第に減少するよ
うに設けられているのが好ましく、一般に、ガイド面以
外の部分で０．５乃至２．０ｍｍ、特に０．８乃至１．
５ｍｍの厚みを有するのが、面シールを円滑に行う見地
から好ましい。

【００２５】また、インナーリングはビン口内面との面
シールを可能にするだけの軸方向寸法を有するが、具体
的には、キャップの締まり角度、即ち開栓開始位置から
キャップとビン口とのネジの係合が外れる位置までの角
度に対応する軸方向変位の０．３乃至１．３倍、特に
０．５乃至１．０倍の軸方向寸法を有することが好まし
い。即ち、この軸方向寸法が余りにも大きくなると、閉
栓時の挿入や開栓時の抜き出しが困難となり、一方余り
にも小さいと有効な面シールを行うことが困難となる。

【００２６】更に、インナーリングのガイド面は、イン
ナーリングの内面に対して１０゜乃至６０゜、特に２０
゜乃至５０゜のテーパー角度（２θ）を有していること
が、インナーリングのビン口内面への挿入を容易にする
上で好適である。

【００２７】本発明のキャップでは、天面部の内面に
は、インナーリングの外方に、ビン口の頂部乃至外周部
と係合する密封用の小突起が形成されていることが耐圧
密封性及び持続密封性の点で好ましい。即ち、本発明の
キャップでは、インナーリングとビン口内面との間で加
圧面シールが可能となっていることは、既に指摘したと
おりであるが、インナーリングの外方の天面部内面に密
封用の小突起を形成させ、閉栓時に、ビン口の頂部乃至
外周部をこれに係合させると、インナーリングとビン口
内面との接触荷重に比して大きな接触荷重が確保され、
耐圧密封性及び減圧密封性等の持続密封性を一層向上さ
せることができる（図１の曲線５及び６参照）。

【００２８】スカート部外面にキャップ把持用のローレ
ット溝を設けておくと、開栓トルクが大きい場合にも、
開栓操作を容易に行うことができる。

【００２９】本発明のキャップでは、周状バンドとスカ
ート部下端とを周状切断面で分離し、且つブリッジを周
状切断面よりも内側に位置せしめて、スカート部下端と
周状バンドとを連結するようにするのが、ブリッジブレ
ークの角度Ｂを小さくするために好ましい。即ち、周状
バンドとスカート部下端とを周状切断面で分離すること
により、ブリッジのフリーな部分の長さを最も短くし、
開栓時のブリッジの伸びを短く抑制することができる。
また、ブリッジを周状切断面よりも内側に位置せしめる
ことにより、ブリッジの水平断面積を小さくして、スカ
ート部下端と周状バンドとを連結することが可能とな
り、ブリッジのブレークが小さい荷重で可能となるよう
にしている。この態様において、周状切断面は少なくと
も１個の連結部を介して設けられ、連結部の近傍の周状
バンド部には２本の軸方向に延びるスリットと該２本の
スリットを横切る１本の周方向に延びるスリットとが設
けられている。

【００３０】周状バンドは、径内方向且つ斜め方向に延
びる可撓性フィンやラチェットを多数周状に配置し、或
いは更にフィンの下方に小間隔だけ離間して設けた補助
ビードとを備えていることが、開栓に際して、周状バン
ドの連れ回りを防止して、ブリッジの破断を確実に行う
ために、好適である。

【００３１】ラチェットのように剛性のある連れ回り防
止機構を設ける場合、スカート部の下端には、周状切断
面の内側に位置し且つ周状切断面よりも周状バンド側に
小間隔だけ延びているストッパーを形成し、閉栓に際し
ては、このストッパーとブリッジとが係合してキャップ
の旋回が行われるようにするのが、閉栓時におけるブリ
ッジの保護のために好ましい。即ち、ストッパーとブリ
ッジとは、長さ方向（軸方向）の広い面積にわたって接
触しながら、閉栓操作が行われるので、ブリッジの軸方
向の破断応力が比較的小さい場合にも、ブリッジの保護
が行われ、ブリッジの破断が抑制されることになる。

【００３２】本発明の特に好適なキャップでは、天面部
のインナーリングの外方には、ビン口部の頂部及び外周
部と実質上ぴったり係合する受け座と、該受け座から溝
を介して位置し且つ該受け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る。こ
のキャップでは、閉栓操作の終期に近い段階で、ビン口
コーナ部とシール用突起部とが先ず係合し、この突起部
が押圧される。突起部の両側に位置する溝は突起部の圧
縮変形を許容し、突起部の内、受け座を含む面から内方
に突出した部分の体積が溝に押し出された状態（この状
態では受け座とビン口頂部とが、また受け座とビン口外
周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、突起部は、受け座が過度の変形を抑制するた
め、常に微小間隔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、リシール時にも高い密
封圧が保証される。かくして、このキャップでは、持続
性に優れた密封性能、特に耐圧密封性及び減圧密封性が
得られる。

【００３３】この態様のキャップにおいて、シール用突
起部がほぼ台形状の断面形状を有し且つ溝がほぼ倒立台
形状の断面形状を有することが、突起部の圧縮変形を円
滑に行わせるために好適である。また、同様な見地か
ら、上記台形状突起部乃至溝のテーパー角度が８０゜乃
至１００°の範囲にあることが好ましい。

【００３４】また、シール用突起部の上面が容器口部の
シールすべき面と補完関係にある表面を有することが、
面でのシールを可能にするために好適である。

【００３５】シール用突起部が受け座の面よりも３乃至
１０００μｍ内方に突出していること、シール用突起部
の先端の巾寸法が５乃至５００μｍの範囲にあること
が、シール用突起部の塑性変形を防止しながら、確実な
耐圧密封及び減圧密封を可能にするために好ましい。

【００３６】本発明のこの態様のキャップでは、ビン口
部の外周部と係合する受け座が、天面部に軸方向且つ径
内方向に突出して設けられたアウターリングの内周面で
形成されているのがよく、この場合には、ビン口部の外
径寸法に誤差があっても、アウターリングが径外方向に
広がり、ビン口部の位置決めを確実に且つ円滑にできる
という利点をもたらす。

【００３７】本発明のワンピース型プラスチックキャッ
プは、前述した範囲の弾性率を有するものであればよ
く、種々のプラスチックを使用でき、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共重合体等のオレフィン系樹脂；
アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン（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。

【００３８】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或い
は圧縮成形により容易に行うことができる。

【００３９】

【実施例】本発明を次の実施例により、具体的に説明す
る。図２は本発明の一実施例のプラスチックキャップの
一部断面側面図であり、図３は図２のプラスチックキャ
ップの要部の拡大断面図であり、図４は図２のプラスチ
ックキャップをビンに閉栓した状態を示す一部断面側面
図であり、図５は試験例に用いた図２のキャップの寸法
を示す説明図であり、図６は図２の実施例のキャップの
一変形を示す一部断面側面図であり、図７は図２の実施
例のキャップの他の変形を示す一部断面側面図であり、
図８は他の実施例のプラスチックキャップの一部断面側
面図であり、図９は更に他の実施例のプラスチックキャ
ップを示す一部断面側面図であり、図１０は図９のキャ
ップをビンに閉栓した状態を示す一部断面側面図であ
る。

【００４０】実施例１図２において、このプラスチックキャップ１は、容器口
部の形状にあわせてほぼ円筒形状をしており、天面部２
と天面の周縁部から垂下したスカート部３とから一体に
形成されている。天面部２の内面４にはインナーリング
５及び密封乃至密封補助機構６が形成されている。スカ
ート部３の内面にはビン首部のネジと係合するネジ７が
形成されており、スカート部３の外面にはキャップの把
持を容易にするためのローレット溝８が形成されてい
る。スカート部３の下端９には、破断可能なブリッジ１
０を介して、開栓明示用の周状バンド１１が連結されて
いる。周状バンド１１には、径内方向且つ斜め方向に延
びる可撓性フィン１２を多数周状に配置して設けてお
り、これにより、開栓に際して、周状バンドの連れ回り
を防止して、ブリッジの破断を確実に行うようになって
いる。

【００４１】図２のキャップの要部を示す図３におい
て、インナーリング５の外周面は、付け根部２０、ほぼ
垂直な立ち上がり部２１、シール面となるべきテーパー
面２２、最大外径部２６、ガイド面２３及び最先端２４
からなっており、最先端２４より内方にはテーパ状の内
周面２５が形成されている。

【００４２】シール面となるべきテーパー面２２は、天
面に垂直な方向（図において下方向））に且つ径外方向
（図において右方向）に傾斜して延びており、ビン口内
面との面シールを可能にするに十分な寸法を有してい
る。このテーパー面２２のテーパー角度（２θ）は、一
般に１０゜乃至６０゜、特に２０゜乃至５０゜の範囲と
なっている。

【００４３】インナーリングの付け根２０を、ビン口内
径（Ｄ_I）よりも大きくないという条件下に、ビン口内
径（Ｄ_I）とほぼ等しい外径を有するようにすると共
に、この具体例では、ビン口内面への挿入及び抜き出し
を容易にするように、ほぼ垂直の立ち上がり部２１を形
成している。

【００４４】また、インナーリング５の先端に、ビン口
の内径（Ｄ_I）よりも小さい最先端２４を形成すると共
に、テーパー状外周面２２の最大外径部２６から最先端
２４に向けて外径が次第に減少するビン口のガイド面２
３を形成して、ビン口内面へのインナーリング５の挿入
を容易にしている。

【００４５】この具体例において、インナーリング５の
内周面２４のテーパー角度（２α）はテーパー状外周面
２２のテーパー角度（２θ）と同一であり、従って、立
ち上がり部２１におけるインナーリングの厚みは先端に
向けて厚みが減少しているが、テーパ状外周面２２にお
けるインナーリングの厚み（ｔ）は先端に向けて一定で
あり、インナーリングのテーパー状外周面２２の変形を
可能にすると共に、テーパー状外周面２２における接触
荷重が一定になるようにしている。勿論、インナーリン
グ５の内周面２４のテーパー角度（２α）をテーパー状
外周面２２のテーパー角度（２θ）よりもやや大きくし
て、テーパ状外周面２２におけるインナーリングの厚み
（ｔ）を先端に向けてやや減少するようにすることもあ
る。

【００４６】図３において、天面部２のインナーリング
５の外方には持続密封機構６が形成されており、この密
封機構６は、ビン口部の頂部と実質上ぴったり係合する
受け座３０と、ビン口部の外周部と実質上ぴったり係合
する受け座３１と、該受け座３０、３１から溝３２、３
３を介して位置し且つ該受け座を通るビンの面よりも微
小間隔だけ突出した少なくとも１個のシール用突起部３
４とからなっている。

【００４７】この具体例において、シール用突起部３４
がほぼ台形状を有し且つ溝３２、３３もほぼ倒立台形状
の断面形状を有することが了解されよう。また、この態
様のキャップでは、ビン口部の外周部と係合する受け座
３１が、天面部の外周から天面の垂直方向且つ径内方向
にテーパー状に突出して設けられたアウターリング３５
の内周面で形成されていることも了解されよう。

【００４８】再び、図２に戻って、この実施例のキャッ
プでは、周状バンド１１とスカート部下端９とを周状切
断面１３で分離し、且つブリッジ１０を周状切断面１３
よりも内側に位置せしめて、連結部とブリッジ１０でス
カート部下端９と周状バンド１１とを連結し、ブリッジ
ブレークの角度Ｂを小さくするようにしている。

【００４９】図２の具体例では、周状切断面１３は、連
結部１４（スカート部下端９と周状バンド１１との接続
部）を残して形成されており、周状バンド１１には、周
状切断面１３の端部乃至その近傍から途中まで軸方向下
方に延びる第１の小間隔の軸方向スリット乃至弱化線１
５、周状切断面から小間隔をおいて平行に延び且つ軸方
向スリット１５と交差する小間隔の周方向スリット乃至
弱化線１６、周方向スリット乃至弱化線１６から周状バ
ンドの途中まで軸方向下方に延び且つ第１のの軸方向ス
リットとは周方向に間隔おいて設けられている第２の小
間隔の軸方向スリット乃至弱化線１７、及び第２の軸方
向スリット乃至弱化線１７の下方に形成された小間隔の
連結部１８がそれぞれ形成されている。これらの各機構
により、キャップを取り外すとき、後述するように、周
状バンド１１も同時に取り外すことが可能となってい
る。

【００５０】図２のキャップをビン口に閉栓した状態を
示す図４において、ビン口４０は、内周面４１と、頂部
４２と、外周面４３とを備えており、外周面の下方に
は、キャップ締結用のネジ４４、周状バンド固定用のあ
ご４５及びサポートリング４６がそれぞれ設けられてい
る。

【００５１】閉栓に際して、ビン口のネジ４４と、キャ
ップのネジ７とが係合し、キャップ１の旋回による閉栓
工程が進行する。

【００５２】閉栓の進行に伴い、ビン口の頂部４２がキ
ャップインナーリング５のガイド面２３（図３）と係合
し、キャップインナーリング５が、そのガイド面２３に
続いて外周面２２がビン口内面４１に沿って案内され、
ビン口内に導入される。

【００５３】閉栓工程の終期において、ビン口４０のコ
ーナー部は、シール用突起部３４（図３）と係合して、
耐圧密封性及び減圧密封性等の持続密封性に優れた密封
を形成させることができる。この際、キャップの頂部受
け座３０と外周部受け座３１は、ビン口４０を保持し
て、適切な密封圧が得れるように作用する。勿論、キャ
ップインナーリング５の外周面２２とビン口内面４１と
の間にも適切な面シールが行われる。また、キャップの
フィン１２は、ビン口１のあご４５の下に食い込んでビ
ン口と係合している。

【００５４】開栓に際して、キャップ１を閉栓方向と逆
方向に旋回させる。周状バンド１１は、フィン１２と補
助ビードにより、ビン首部に旋回不能に固定されている
ので、キャップの旋回による剪断力はブリッジ１０に作
用し、ブリッジブレーク角度Ｂに達すると、ブリッジ１
０の剪断が先ず生じる。このブリッジ１０の剪断後も、
キャップインナーリング５の外周面２２とビン口内面４
１との間の面シールが維持されるが、リーク角度Ｌに達
すると、リークが生じる。尚、ビンコーナー部とシール
用突起部３４とのシールは、ブリッジブレーク角度Ｂ内
で解除される。更にキャップ１の旋回を進めることによ
り、キャップ１のネジ７とビン口４０のネジ４４との係
合状態が解除され、キャップはビン口から離脱可能とな
る。

【００５５】図２の実施例のキャップの場合、スカート
部の下端９と周状バンド１１との接続部１４は開栓時に
は切断不能であるが、スリット乃至弱化線１５、１６及
び１７の間隔が広がるので、周状バンド１１がビンのあ
ご部に係止された状態で、スカート部３の上方への持ち
上げが可能となるが、変位が一定以上になると、接続部
１８が破断し、スカート部３と共に周状バンド１１がビ
ン４０から取り外されることになる。

【００５６】［試験例］以下のキャップ及びボトルを試
料として用いて、開栓性試験等を行った。

【００５７】（１）キャップ：図２及び図３に示す構造
及び形状を有し、且つ図５に示す寸法を有するキャップ
を用いた。 θ＝１４゜ α＝１４゜キャップ外径２９．９ｍｍインナーリング５の付け根部２０の径２０．２ｍｍインナーリング５の最大外径部２６の径２１．０５ｍｍインナーリング５の高さ方向寸法４ｍｍガイド面の高さ１ｍｍネジピッチ３．１７５ｍｍ／３６０度ブリッジの個数２２個シール用突起部の突出寸法０．１５ｍｍキャップの成形は、レジンとして白色ポリプロピレン組
成物（弾性係数１．６×１０⁴ｋｇ／ｍｍ²）を使用
し、目付量＝３．０８ｇで成形した。

【００５８】（２）ボトル内容積１．５Ｌのポリエチレンテレフタレート製のボ
トルであって、口部が熱結晶化され、ボトルの口部内径
が２０．６ｍｍ（±０．２５ｍｍ）のものを使用した。

【００５９】１）ホットパック充填試験以下のとおりにしてホットパック充填ボトルを用意し
た。（１）８７℃の温水を、ヘッドスペース４ｍｌが残るよ
うにボトルに充填し、キャッピングした。（２）キャッピングは、アルコア２０１−１ＳＡキャッ
パーを用いて、以下の条件により行った。ヘッドプレッシャー＝１５Ｋｇｆスタティクトルク＝１５Ｋｇｆ・ｃｍヘッド回転数＝２３０ｒｐｍ（３）キャッピング直後、３０秒横倒し（６０℃−１５
分）の後、（３０℃−１５分）シャワー冷却した。上記のホットパック充填ボトルを以下の試験項目で評価
した。

【００６０】（１）開栓性試験（開栓トルク、ブリッジ
ブレーク＆リーク角度）（ｎ＝５）ホットパック充填後、ボトルを、５℃、室温、４０℃の
温度区で正立にて保管し、１日後、１週間後、２週間後
その温度区から取り出し、室温にて２０秒以内に開栓ト
ルク、締まり角度、ブリッジブレーク＆リーク角度を測
定した。

【００６１】締まり角度は、開栓開始位置から、キャッ
プとビン口とのネジの螺合が解除されるまでの角度であ
るが、表には、この角度から１回転に相当する３６０度
を差し引いて示した。ブリッジブレーク角度（Ｂ）は、
開栓開始位置からブリッジが切断開始されるまでの角度
で示した。リーク角度（Ｌ）は、開栓開始位置からリー
クが開始されるまでの角度で示した。

【００６２】試験数（Ｎ）を５とし、試験結果を下記表
１に示す。

【００６３】

【表１】

【００６４】（２）倒立落下衝撃試験（ｎ＝１０）ホットパック充填１日後、１０°傾斜の鉄塊に６０ｃｍ
の高さから充填ボトルを倒立落下した。室温区に３日放
置した後、４０℃温度区に１日、さらに５℃温度区に１
日放置した後、液面の低下の有無を確認する。試験結果
は、試験した１０個全てのボトルについて、液面の低下
がみられないというものであった。

【００６５】（３）瞬間耐圧試験（ｎ＝１０）昇圧は１秒に５ｐｓｉの速度で行った。その後、１２８
ｐｓｉで１分間放置し、その際のボトルの液漏れを観察
し、さらに昇圧し１７５ｐｓｉで１分間放置してキャッ
プ飛びのないことを確認した。試験結果は、試験した１
０個全てのボトルについて、液漏れも、キャップ飛びも
確認されなかった。

【００６６】（４）ヒートサイクル試験（ｎ＝１０）充填ボトルに対して、［４０℃−１週間→５℃−１週
間］、の操作を２サイクル繰り返し行い、１５℃にてボ
トル内の減圧値を測定した。上記の操作を行わなかった
充填ボトルの減圧値と比較した。試験結果は、試験した
１０個全てのボトルについて、減圧値の低下が観測され
ず、液漏れは確認されなかった。

【００６７】２）：コールドフィル充填試験以下のとおりにしてコールドフィル充填ボトルを用意し
た。（１）ボトルに常温の水を充填した後、炭酸ガス置換を
行い、キャッピングした。その後、充填ボトルを下記の
要領で熱処理した。（２）キャッピング条件は、上記ホットパック充填と同
一条件で行った。（３）熱処理（シャワー）条件（４２℃−１３分）→（６０℃−１０分）→（８０℃−
１４分）→（７７℃−９分）→（６０℃−１０分）→
（４２℃−１２分）→（３０℃−５分）上記のコールドフィル充填ボトルを以下の試験項目で評
価した。

【００６８】（１）開栓トルク試験（開栓トルク、締ま
り角度）（ｎ＝５）コールドフィル充填後、ボトルを、５℃、室温、４０℃
の温度区で正立にて保管し、１日後、１週間後、２週間
後その温度区から取り出し、室温にて２０秒以内に開栓
トルク、締まり角度を測定した。

【００６９】試験結果を下記表２に示す。

【００７０】

【表２】

【００７１】（２）倒立落下衝撃試験（ｎ＝７）コールドフィル充填１日後、１０°傾斜の鉄塊に６０ｃ
ｍの高さから倒立落下した。室温区に３日放置した後、
４０℃温度区に１日、５℃温度区に１日放置した後、液
面の低下の有無を確認した。試験結果は、試験した７個
全てのボトルについて、液面の低下がみられないという
ものであった。

【００７２】（３）瞬間耐圧試験（ｎ＝７）ＳＳＴ試験器にて１００ｐｓｉをかけ３０秒保持し液漏
れの有無を確認した。試験結果は、試験した７個全ての
ボトルについて、液漏れは確認されなかった。

【００７３】３）コンピューターによる解析上記キャップについて、コンピューターによる有限要素
法による数値解析を行った結果、図１に示す結果が得ら
れた。

【００７４】実施例１のキャップ（図２）の変形を示す
図６において、周状バンド１１に形成されたビン首部へ
の固定機構１２が図２のものと相違しており、他は図２
のものと共通である。この具体例のキャップでは、固定
機構１２が上向き且つ中心向きの周状フック５０とし
て、付け根５１を介して周状バンド１１の内面に形成さ
れており、この周状フック５０の内径側先端から付け根
の途中までには、切り欠き溝５２が形成されていて、ビ
ン口あご部４５（図４参照）への係合を容易にしてい
る。この形状のキャップは、周状フック５０が下向きと
なった状態で成形を行い、成形後、周状フック５０を上
向きに反転させることにより得られ、この際切り欠き溝
５２は、周状フックの反転を容易にする作用をも有す
る。

【００７５】実施例１のキャップ（図２）の他の変形を
示す図７において、周状バンド１１に形成されたビン首
部への固定機構１５が図２のものと相違しており、他は
図２のものと共通である。この具体例のキャップでは、
固定機構１２が径中心向きの可撓性フィン５３として、
周状バンド１１の内面に形成されており、この周状フィ
ン５３の下方には小さい溝５４を介して、内向きビード
５５が形成されている。フィン５３には、内周側先端か
ら付け根の途中に至る切り欠き溝５６が形成されてい
て、閉栓時におけるフィン５３の上方への曲げを容易に
している。このフィン５３は、ビン口あご部４５（図４
参照）へ係合して固定を行う。尚、内向きビード５５
は、開栓時において、周状フィン５３が下向き方向への
過度の曲げを阻止する作用を行っている。

【００７６】実施例２本発明の他の実施例のキャップを示す図８において、イ
ンナーリング５の構造及び他の密封部６の構造は、図２
の場合と同様であるが、キャップ１のネジ７には、間隔
をおいて軸方向に、切り欠き部１９が形成されており、
ビン口内周４１とインナーリング５との間にリークが発
生した場合には、キャップとビン口とのネジ同士が係合
している場合にも、速やかにガス抜きが行われるように
なっており、これによりキャップの飛翔が防止される。

【００７７】図８に示す具体例において、周状切断面１
３は全周にわたって設けられ、環状切断面となってい
る。周状バンド１１には径内方向に延びる可撓性ラチェ
ット５７を多数周状に配置して備え、開栓時にビン口部
に設けたラチェット（図示せず）と係止するようになっ
ている。このラチェット５７は、図示するように径外方
向の付け根でも上端部でも、周状バンド１１に固定され
ている。

【００７８】このキャップでは、閉栓時に、周状バンド
内方のラチェット５７がビン口部のラチェットを乗り越
えるように回動する。この際のブリッジ１０の破断を防
止するために、スカート部の下端９には、周状切断面１
３の内側に位置し且つ周状切断面１３よりも周状バンド
１１側に小間隔だけ延びているストッパー５８を形成
し、閉栓に際してはストッパー５８とブリッジ１０とが
係合してキャップの旋回が行われるようにする。

【００７９】周状切断面１３の内周側端縁とストッパー
５８との間には、溝５９が形成されていて、ストッパー
５８にある程度の柔軟性を与えている。ストッパー５９
は、閉栓時にブリッジ１０と係合する垂直係合部６０
と、開栓時に切断されたブリッジ１０の切断端縁と係合
する傾斜部６１とを備えており、これにより、開栓時
に、切断されたブリッジ端縁を介して周状バンド１１を
下に押し下げて、周状バンド１１が切り離されているこ
とを明瞭にし、タンパーエビデント性を一層向上させる
ようになっている。

【００８０】実施例３本発明の他の実施例のタンパーエビデント型プラスチッ
クキャップを示す図９及び図１０において、この例で
は、持続密封機構６として、ビン口頂部と係合する断面
が台形状のシール用突起を、インナーリング５よりも外
側の天面部内面４に備えたものを用いた。インナーリン
グ５、ブリッジ１０及び周状バンド１１の構成は、実施
例１のものと同様である。図示していないが、台形状の
シール用突起６の内周側及び外周側には、ビン口頂部と
実質上ぴったり係合する受け座を溝を介して設けてもよ
いことは図２の場合と同様である。

【００８１】

【発明の効果】本発明によれば、インナーリングを特定
の形状及び寸法で設けると共に、キャップのプラスチッ
クの材質を特定のものとすることにより、従来技術にお
ける種々の問題点を解消し、容器に対する確実な密封が
可能であると共に、シールブレークに先立ってブリッジ
ブレークが確実に行われ、これにより内容物が密封され
ていたことの保証が行われるワンピース型プラスチック
キャップを提供することができた。

【００８２】また、インナーリングに加えて、ビン口頂
部乃至外周部と係合する小さなシール用突起部を形成す
ることにより、上記の性能に加えて、持続性に優れた密
封性能、特に耐圧密封性及び減圧密封性が得られた。更
に、ブリッジ及び周状バンドを、特定の関係に設けるこ
とにより、シールブレーク角度を大きくすると共に、ブ
リッジブレーク角度を小さくすることが可能となるワン
ピース型のタンパーエビデント性プラスチックキャップ
を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】移動距離（ｍｍ）を横軸及びキャップの各部の
接触荷重（ｋｇｆ）を縦軸として、有限要素法による数
値解析結果をプロットしたグラフである。

【図２】本発明の一実施例のプラスチックキャップの一
部断面側面図である。

【図３】図２のプラスチックキャップの要部の拡大断面
図である。

【図４】図２のプラスチックキャップをビンに閉栓した
状態を示す一部断面側面図である。

【図５】試験例に用いた図２のキャップの寸法を示す説
明図である。

【図６】図２の実施例のキャップの一変形を示す一部断
面側面図である。

【図７】図２の実施例のキャップの他の変形を示す一部
断面側面図である。

【図８】本発明の他の実施例のキャップの一部断面側面
図である。

【図９】本発明の更に他の実施例のプラスチックキャッ
プを示す一部断面側面図である。

【図１０】図９のキャップをビンに閉栓した状態を示す
一部断面側面図である。

【符号の説明】１プラスチックキャップ２天面部３スカート部４内面４５インナーリング６密封補助機構６７ネジ８ローレット溝９下端１０ブリッジ１１周状バンド１２片状のラチェット１３環状切断面１４連結部１５第１の軸方向スリット乃至弱化線１６周方向スリット乃至弱化線１７第２の軸方向スリット乃至弱化線１８連結部１９ガス抜き溝２０付け根部２１立ち上がり部２２テーパー状外周面２３ガイド面２４最先端２５内周面２６最大外径部３０，３１受け座３２、３３溝３４シール用突起部３５アウターリング４０ビン口４１内周面４２頂部４３外周面４４キャップ締結用のネジ４５周状バンド固定用のあご４６サポートリング５０周状フック５１付け根５２切り欠き溝５３周状フィン５４溝５５ビード５６切り欠き溝５７ラチェット５８ストッパー５９溝６０垂直係合部６１傾斜係合部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者五十嵐知也東京都千代田区内幸町１丁目３番１号日本クラウンコルク株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】天面部と、ビン首部に係合するねじを内
面に備えたスカート部と、天面部の内側に形成されたビ
ン口と係合するインナーリングとを備え且つ前記スカー
ト部の下端には、破断可能なブリッジを介して、開栓に
際してビン首部に係止される周状バンドが連結されてい
るワンピース型プラスチックキャップにおいて、前記イ
ンナーリングはビン口内面との面シールを可能にするに
十分な天面に垂直な軸方向寸法を有し、前記インナーリ
ングの外周面は付け根或いは付け根の立ち上がり部から
径外方向及び軸方向に延びているテーパー角度１０゜乃
至６０゜のテーパー面となっており、前記インナーリン
グの先端部はビン口の内径よりも小さい最先端を有する
と共に、最先端に向けて外径が次第に減少するビン口と
のガイド面を有し、且つインナーリングの付け根は、ビ
ン口内径よりも大きくないという条件下に、ビン口内径
とほぼ等しい外径を有し、前記キャップは弾性率が１．
０×１０⁴乃至２．０×１０⁴ｋｇ／ｃｍ²の範囲の樹
脂から成ることを特徴とするプラスチックキャップ。
【請求項２】前記インナーリングは、付け根から先端
に向けて、その水平断面における厚みが実質上等しいか
或いはこの厚みが次第に減少するように設けられている
請求項１記載のプラスチックキャップ。
【請求項３】前記インナーリングがキャップ締まり角
度に相当する軸方向変位の０．３乃至１．３倍の軸方向
寸法を有する請求項１記載のプラスチックキャップ。
【請求項４】前記インナーリングがガイド面以外の部
分で０．５乃至２．０の厚みを有する請求項１記載のプ
ラスチックキャップ。
【請求項５】プラスチックキャップがオレフィン系樹
脂からなる請求項１記載のプラスチックキャップ。
【請求項６】天面部の内面には、インナーリングの外
方に、ビン口の頂部乃至外周部と係合する密封用の小突
起が形成されている請求項１記載のプラスチックキャッ
プ。
【請求項７】前記スカート部外面にはキャップ把持用
のローレット溝が形成されている請求項１記載のプラス
チックキャップ。
【請求項８】前記周状バンドとスカート部下端とは周
状切断面で分離されており、且つ前記ブリッジは周状切
断面よりも内側に位置してスカート部下端と周状バンド
とを連結している請求項１記載のプラスチックキャッ
プ。
【請求項９】前記スカート部の下端には、周状切断面
の内側に位置し且つ周状切断面よりも周状バンド側に小
間隔だけ延びているストッパーが形成され、閉栓に際し
ては前記ストッパーと前記ブリッジとが係合してキャッ
プの旋回が行われる請求項８記載のプラスチックキャッ
プ。
【請求項１０】前記周状バンドは、径内方向に延びる
可撓性フィンを多数周状に配置して備えている請求項１
記載のプラスチックキャップ。
【請求項１１】前記天面部のインナーリングの外方に
は、ビン口部の頂部及び外周部と実質上ぴったり係合す
る受け座と、該受け座から溝を介して位置し且つ該受け
座を通るビン口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てなる請求項１記載の
プラスチックキャップ。
【請求項１２】シール用突起部がほぼ台形の断面形状
を有し且つ溝が倒立台形状の断面形状を有する請求項１
１記載のプラスチックキャップ。
【請求項１３】台形状突起部のテーパー角度が６０゜
乃至１２０゜である請求項１２記載のプラスチックキャ
ップ。
【請求項１４】シール用突起部の上面が容器口部のシ
ールすべき面と補完関係にある表面を有する請求項１１
記載のプラスチックキャップ。
【請求項１５】シール用突起部が受け座の面よりも３
乃至１０００μｍ内方に突出した請求項１１記載のプラ
スチックキャップ。
【請求項１６】シール用突起部の先端の巾寸法が、５
乃至５００μｍである請求項１１記載のプラスチックキ
ャップ。
【請求項１７】ビン口部の外周部と係合する受け座
が、天面部に軸方向に突出して設けられたアウターリン
グの内周面で形成されている請求項第１１記載のプラス
チックキャップ。