JPS62122963A - 耐内圧性樹脂キヤツプ - 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】 （発明が属する利用分野） 本発明は、耐内圧性樹脂キャップに関するもので、よシ
詳細には、ビール、炭酸飲料等の自生圧力を有する内容
物に対して適用でき、優れた耐圧密封性と易開封性と打
栓特性との組合せを有し、特に低温時の打栓性に優れた
耐内圧性樹脂キャップに関する。

（従来の技術） ビール、炭酸飲料等の自生圧力を有する内容物に対する
キャップでは、内圧によりキャップ頂板部のパックリン
グを生じ、このため、ビン口頂部での密封よりも、ビン
口外周部での密封が望ましいことが古くから知られてい
る。

例えば実公昭３７−９８７６号公報には、頂板部の外周
縁に肩部を形成させ、この肩部により・セノキングをび
ん口上端縁の外側へ食い込み圧接して封圧密封が行われ
るようにしたものが記載され、また特表昭５７−５０１
９９８号公報にはこれと全く同様の密封機構をグラスチ
ックキャップに適用することが記載されている。

更に、実公昭５３−／１８２０２号公報には、樹脂キャ
ップの周状側壁部に環状の弾性フランジ部を設け、この
弾性フランジ部をビン口の外周縁と係合させることによ
シ密封を行わせることが記載されている。

（発明が解決しようとする問題点） これらの先行技術にみられる密封方式は、内圧による頂
板部のパックリングにかかわらず、耐圧密封性が得られ
るという面では優れたものであるが、その反面キャップ
の開栓トルクが大きくなりすぎて開封が屡々困難になる
こと、及びビン口の寸法精度や打栓時の温度等による影
響で打栓操作が鷹々困難になること等の問題点を未だ有
している。

従って、本発明の目的は、従来の樹脂キャップにおける
上記問題点が解消された耐内圧性樹脂キャップを提供す
るにある。

本発明の他の目的は、ビール、炭酸飲料等の自生圧力を
有する内容物に対して適用でき、優れた耐圧密封性、易
開封性及び打栓作業性の組合せを有する耐内圧性樹脂キ
ャップを提供するにある。

本発明の更に他の目的は、低温時の打栓性に優れ、また
衝撃耐圧密封性にも優れ、さらに目つけ量が少なくでき
る特徴も有する樹脂キャンプにも関する。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は、前述したタイプの樹脂製キャンｆにおい
て、頂板部内面に、頂板部と周状側壁部との接続部から
空隙部を介して、ピーク径がビン口外径よりも大である
がビン口外径と／１７キング厚みとの和よりも小である
大寸法突条を設け、これらの大寸法突条とビン口との間
に・母ツキングを介して密封を行わせることにより、前
述した問題点が解決されることを見出した。

即ち、本発明によれば、樹脂で一体に成形された頂板部
と周状側壁部とを備え且つ該側壁部内周面にビン首と係
合させるための係合用ネジを備えたキャップ本体、及び
頂板部内面側に施された樹脂製パッキングから成り、パ
ッキング全ビン口外周端縁に押当てて密封を行うための
キャップにおいて、頂板部内面に、頂板部と周状側壁部
との接続部から空隙部を介して、ピーク径かビン口外径
よりも大であるがビン口外径とパッキング厚みの２倍と
の和よりも小である径を有する大寸法突条を設げたこと
を特徴とする耐内圧性樹脂キャップが提供される。

本発明において好ましくは、大寸法突条の内側にビン口
外径よりも小でビン口内径よりも大である径を有する小
寸法突起を設けるのがよい。

本発明において、大寸法突条と小寸法医条とはパッキン
グ厚みをｔ、大寸法突条と小寸法突条の高さのピーク間
距離をｄとした時下記式全満足する寸法関係にあるのが
よい。

本発明において、さらに好ましくは大寸法突条と小寸法
突条とは、大寸法突条の高さをり５、小寸法突条の高さ
ｆｉｒｈ２としたとき、下記式％式％ を満足する寸法関係にあるのがよい。

−１ｆｃ、キャップの構成素材は、２０℃、歪１０チで
の圧縮コンプライアンスが、キャップ本体の樹脂で０．
００１　ｃｍ２Ａ＜９以下であり、パッキングの樹脂で
０．０００５　ｃｍ２７に９以上であるのがよい。

（作用） 本発明のキャップとビン口との密封係合状態を拡大して
示す第１図及び拡大して示す第２図において、キャップ
本体１は樹脂で一体に成形されたｍ板部２及び周状側壁
部３から成るが、この頂板部内側には、頂板部２と一体
に大寸法突条４が設けられる。大寸法突条４は頂板部と
周状側壁部との接続部６がら空隙部７を介して、且つビ
ン口８の外径よりも大であるが、ビン口８の外径とｚｅ
ツキング９の厚みの２倍との和よりも小である径を有す
るように設けられ、本発明において、このような大寸法
突条４全備えたキャップ本体１をノ２ツキング９を介し
てビン口８に杓栓（螺着）させると、パッキング９の外
周縁部１０がビン口８の外周縁部１１に圧縮され、両者
の間に密封が行われる。この場合、大寸法突条４と頂板
部−側壁部の接続部６との間に空隙部７が設けられてい
ることが本発明の重要な特徴であシ、本発明によれば、
パッキング外周部１０の圧縮変形と大寸法突条４の径外
方への弾性変形との両方に起因して、ビン口外周縁部１
１に対して耐圧密封力が与えられるのである。このため
、単にパッキングの圧縮変形のみを利用する密封方式に
比してフレキシビリティのある密封操作が可能となシ、
開栓トルクの異状な上昇をもたらすことなしに、パッキ
ング外周部１０とビン口外周縁部１１との保合密封を行
うことができる。

例えば、炭酸飲料等の充填密封は約５〜１０℃程度の低
温で行われることが多く、このような低温ではパッキン
グ９の圧縮コンプライアンスが小さくなシ、ビン口との
食込みも十分にとることが困難となるが、本発明によれ
ば、大寸法突条４の径外方への変形によシ、十分な食込
みを行わせることが可能となる。また、びん口外周縁１
１の寸法精度に成る程度のバラツキがある場合でも、ビ
ン口とパッキングとの食込みを十分に行わせることが可
能となる。

このように、本発明によれば、大寸法突条４と頂板部−
側壁部接続部６との間に空隙部７ｔ−形成することによ
り、大寸法突条４の径外方への変形を可能とし、これに
よりビン口外周縁部１１とノ母ッキング外周部１０との
噛合せ係合を十分に行わせ、必要な耐圧密封力が得られ
るようにすると共に、打栓特性乃至打栓作業性を向上さ
せ、また開栓トルクの異状な上昇を抑制したことが第一
の特徴である。

しかも、このタイプの密封形式では、密封機構上最も重
要な部分は、轟然のことながら、ビン口外周縁部１１と
パッキング外周部１０とが係合している部分であるが、
一方キャップ１の頂板部−側壁部接続部６には、落下或
いは衝突によシ衝撃を受けることが多い。本発明におい
ては、これら両者の間に空隙部７が存在するため、ビン
口外周縁部１１とパッキング外周部】０との保合部に直
接衝撃が加わるのが防止され、衝撃耐圧密封力を向上さ
せることが可能となる。また他の効果として目つけ量が
少なくできる特徴も有する。

本発明においては、大寸法突条４の内側にビン口８の外
径よりも小でビン口８の内径よりも大である径を有する
。第３図及び第４図に示すような小寸法突条５を設ける
ことが、大寸法突条４と接続部６との空隙部７が形成さ
れていることに関連して重要となる。即ち、大寸法突条
４と小寸法突条５との間には間隔があり、この間隔に対
応して空隙部１２が形成される。小寸法突条４はパッキ
ング９の径内方向への流動を阻止し、大寸法突条５は・
母ツキング９の径外方向への流動を阻止するように作用
する。その結果として、大寸法突条４とビン口８とが噛
み合うことによって絞り出されるノ！ツキング樹脂は空
隙部１２に膨出部１３として貯留されることになる。充
填密封時の低温から室温或いは温ビン温度に達するにつ
れて、ビンの内圧が上昇し、頂板部２０バックリングが
生じるが、この際空隙部１２に充填されているバンキン
グ樹脂膨出部１３は、大寸法突条４の戻シ変形を防止す
るように作用すると共に、これら突条部４及び５とビン
口８との間にパッキング樹脂を注入するように作用する
。その結果として、本発明によれば、温度変化にもかか
わらず、常に安定な耐圧密封力が維持されるのである。

（発明の好適実施態様の説明） 本発明を添付図面に示す具体例で更に詳細に説明する。

本発明の樹脂キャップの断面側面を示す第１図及び第２
図において、このキャップは、プラスチックの射出成形
等の手段で一体に形成された頂板部２と周状側壁部３と
から成っている。この周状側壁部３の外面には、指によ
る把持及び旋回を容易にするためのローレット溝（ナー
ル）１４が形成されておシ、一方周状側壁部３の内面に
はねじ部１５が設けられている。頂板部２の内面側には
容器口部と係合されるべき密制用・９ツキング９が、そ
れ自体公知の・臂ツキング形成手段で設けられている。

この樹脂キャップには、それ自体公知のピルファープル
ーフ機構が設けられておシ、この具体例においては、該
機構は、周状側壁部３の下端に、周状のミシン目状スコ
ア１６を介して配置された橋絡部１７で連なる細巾の環
状片１８から成っておシ、この環状片１８の内面には容
器のあご部と係合されるべき多数のフラップ片１９が、
内方向きに一定の傾斜角度で設けられている。

第１図の断面部では、キャップは容器口頚部８に対して
密封係合されている状態で示してあり、キャップねじ部
１５は容器のねじ部２０と係合し、これによって容器口
部８は容器蓋のパッキング９と緊密に係合して密封が行
われている。また、環状片１８のフラップ片１９は容器
のあご部２１と係合して、容器蓋の旋回による開封が、
橋絡部１７が切断されてはじめて可能となるようになっ
ている。

キャップ本体１の頂板部２内面に設ける大寸法突条４及
び小寸法突条５の作用については既に詳述したが、それ
らの断面形状はＶ字形状、Ｕ字形状、先端が丸められ或
いは削り取られたＶ字形状、倒立台形状、半円状、半楕
円状等の任意の形状であってよい。

本発明における大寸法突条４及び小寸法突条５の好適な
寸法関係を説明するための第５図において、ｉｌ？ツキ
ング９の厚みをｔ（通常、パッキング厚みは２８ｍ＋壜
口径の場合に０．３〜２隠程度である。ただし、発泡パ
ッキングの場合は発泡前の厚みでＯ１３〜２Ｗ程度であ
る）大寸法突条４と小寸法突条５の高さのピーク間距離
をｄとしたとき下記式 を満足する寸法関係にあるようにするのがよい。

即ち、両突条のピーク間距離（突条にピークが巾をもっ
ている場合にはその中心をもってピークとする）ｄが式
（１）の下限よりも小さい場合には空隙部１２に十分な
樹脂膨出部１３を形成させることができず、一方式（１
）の上限よりも太きいと両突条とビン口との間で・母ノ
キング樹脂に十分な圧縮を付与することができず、やは
９、耐圧密封性、特に高温での耐圧密封性が低下する。

さらに好ましくはｉ５図において大寸法突条４の高さ’
６ｈ１、小寸法突条５の高さをｈ２としたとき、下記式 ％式％（２ を満足する寸法関係にあるようにするのがよい。

即ち、大寸法突条４の高さり、が式（２）の範囲よりも
７４％さいと十分な食込みが得られず耐圧密封力が不満
足となシ、一方式（２）の範囲を越えると、開栓トルク
が大きくなシすぎる傾向がある。また、小寸法突条５の
高さｈ２が式（３）の範囲よりも小さいとノ千ッキング
９の径内方向への流れを生じて、空隙部１２１１Ｃ樹脂
を貯めることが困難となる。また、式（３）の範囲より
も太きいと、ビン口外周縁部１１とパッキング外周部１
０との間で十分な食込み密封を行わせることが困難とな
シ、耐圧密封を行わせることが困難となる。

またさらに高田封性を必快とする場合には、第５図にお
いて、前記の寸法ｄ　、　ｈｌ及びｈ　２７ｆｉ下記式 ％式％（４） 全満足する寸法関係にあるようにするのがよい。

また、キャップ本体１は、耐圧性の点で２０℃。

１０チ歪での圧扁コンプライアンス（Ｂｏ、１゜２０℃
）力；ｏ、ｏ　Ｏ１ｃｍ”７に９以下の樹脂で形成され
ているべきであり、この値は０．０００５乃至０．００
０１　ｃｍ２／ｋｇの範囲にあることが望ましい。キャ
ップ本体としては、上記特性を有する任意の樹脂、例え
ば高密度ポリエチレン、ポリゾロピレン、ポリベンテン
−１、等のオレフィン４Ｊｌ　；　ＡＢＳ　樹脂、耐衝
撃性スチレン樹脂、ポリオキシメチレン樹脂、塩化ビニ
ル樹脂等を、射出成形、圧縮成形等の手段で製造したも
のを用いることができる。

・やツキング９は、可圧札性の点で、圧動コンプライア
ンス（Ｂｏ、１．２０℃）が０．０００５ｉ／ｋｌ？以
上の樹脂で形成されているべきであり、耐圧性と密封性
との組合せからは０．００１　ｃｍ”／ｋｆ１以上であ
るのがよい。このパッキング９は、例えは低密度ポリエ
チレン、アイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体
、エチレン−ブテン−１共重合体、スチレン−ブタジェ
ン熱可塑性エラストマー等をシートに成形し、パッキン
グの形に打抜くことによシ形成される。

（発明の作用効果及び実施例） 本発明の優れた作用効果を次の実施例で具体的に説明す
る。

実施例（１） チタンホワイトで着色したポリプロピレン〔メルトフロ
ーレート（ＭＦ′Ｒ）１０ｇ／１０分、密度０．９０．
融点１６０℃〕を用いて射出成形機（商品名：クラウス
マツファイ６０／２１０Ａ）により樹脂温２１０℃、成
形サイクル１０秒で第４図に示すようなキャップ本体を
成形した。このキャップの本体頂板部内面には、頂板部
と周状（ｌｉｔ壁部との接続部から空隙部を介してピー
ク径り、＝２５．６鴎、ピーク高さｈ１＝０．５籠、ピ
ーク先端半径Ｒ，＝０．２置、のＶ字形状（角度６０°
）をなす突条４を設けている。また周状側壁部に７９ツ
キング落下防止突起２２を円周上４ケ所に設けた。

このキャップ本体に厚さｔ　＝　０．７　ｍ、直径２６
，４簡のＳ値（ＶＡ２０％）ジ−トノ９ツキングを挿入
し、樹脂キャップを作成した。ＥＩＶＡシートには、脂
肪酸アマイド系滑剤’ｋ　０．３　ＰＨＲブレンドした
。

実施例（２） 実施例（１）と同様にして頂板部内面の突条の内側にピ
ーク径Ｌ２　＝　２４．２　ｔｍ、ピーク高さｈ２−’
０．２＋ｗ。

ピーク先端半径Ｒ２＝　０．１麿のＶ字形状（角度６０
°）をなす小寸法突条５を設けた以外は実施例（１）と
同じである樹脂キャップを作成した。

比較例（１） 実施例（１）と同様にして第６図及び第７図に示すよう
なキャップであり、実施例（１）のキャップ本体の頂板
部と側壁部との接合部に内！Ｌ、＝２５．６■の肩部２
３を設けた以外は、実施例（１）と同じである樹脂キャ
ラｆ１に成形した。

これらの樹脂キャップについて、下記の方法により、密
封性、開栓性及び耐衝撃性を調べた。

（密封性試験方法） 樹脂キャップを４℃−４ＶｏＬのガス水を充填した容量
１．５１の通称２８■ＰＥＴボトル（口外径２５．０）
Ｋ′ｇ！境温度５℃、締めトルク１２に９ｆｃｒｎ、ト
ップロード２５ｋｇの条件でフリクションディスクタイ
ゾキャッ・や−を用いて巻き締め、セキュアシールテス
ター（ＳＳＴ、　Ｏｗｅｎａ　−１１１１ｎｏｌｓ社製
）で耐圧性能を調べた。（測定温度２０℃）（開栓性試
験方法） 樹脂キャップを４℃−４ボリユームのガス水を充填した
前記２　Ｂ　ｗ　ＰＥＴ　＆　）ルに環境温度２０℃、
締めトルク１２に９置ｃｍ　、）ツブロード２５時の条
件でフリクションディスクタイプキャッノＪ？−で巻き
締めた後、５℃に４８時間放置し、５℃環境中で開栓ト
ルクを測定した。

（耐衝撃試験方法） 樹脂キャップｔ−４℃−４ゴリユームのガス水を充填し
た前記２８■ＰＥＴ　ｄζトルに環境温度２０℃、諦め
トルク１２に９ｆの、トップロード２５に９の条件でフ
リクションディスクタイプキャッノ９−で巻き締めた後
２０℃環境中で角度１０°の鉄面上に５０画の高さから
落下させ、液漏れの有無を調べた。

試験結果を表−１に示した。

以上の様に実施例（り及び実施例（２）のキャップは耐
内圧性樹脂キャップの重要な性能である低温開栓性、密
封性及び耐衝撃性とも良好であったが比較例（１）のキ
ャップは低温での開栓トルクが高く、素手で開栓不可能
であった。また密封性及び耐衝撃性も悪かった。

実施例（３） 実施例（１）及び（２）と同様の方法で成形したキャッ
プ本体に下記の材質のシート・９ツキングをそれぞれ挿
入した樹脂キャップを成形した。

シー）／＃７キング材質（パッキング径は２６゜４ｍｍ
）＊３ １、　　　ＬＤＰＥ ＭＦＲ＝　４　　　　　　シート厚み　０．７比玉”　
１．１５　　　　シート厚み　０．７＊１　締り角とは
キャップのネジの先端と、ボトルのネジの先端が閉栓し
た時何度かみ合っているかを示すものでキャップとボト
ルの嵌合度合を示している ＊２　耐圧性評価基準は下記の通シ ×２ｋｇ／ｃｒｎ２未満で漏れ Δ　２に９／ｃｍ”以上７　ｋｇ　／ａｎ”未満で漏れ
０７に９／ｃｍ”以上１０に９７ｃｍ”未満で漏れ◎　
１０ｋｇ／ｃｍ”以上 ＊３　耐衝撃性評価基準ば１記の通９ ｘ　落下時液漏れ有り ○　　　〃　　　無し ３、　　ＰＥ発泡シート＊５ （３倍発泡）　　　シート厚み　１．５＊３　　ＬＤＰ
Ｈには滑剤として脂肪酸アマイドを０．３ＰＨＲブレン
ドした。

＊４ＰＶＣには滑剤としてノぐラフインワックスを１、
０　ＰＨＲブレンドした。

＊５ＰＥ発泡シートの未発泡時のシート厚みは０．５順
である。

これらのキャップについて前記方法によりしＩｊ栓性及
び密封性を試験した結果、いずれのキャップも低温。開
栓性及び密封性とともに表１中の実施例（１）及び（２
）の結果と同等な結果が得られ、良好であった。

実施例（４） 実施例（１）と同様にして表−２に示した寸法のキャッ
プ本体を成形した。このキャップ本体に実施例（１）と
同じパッキングを挿入して各種樹脂キャップを作成した
。

これらのキャップについて前記試験方法によシ、密封性
を評価し結果を表２に示した。

＊８　大突条高さり、のピーク径はそれぞれｔ＝０．３
のときＬｌ”　２５．３　ｍ＋ｔ＝ｏ、７　　ｓ　　Ｌ
、＝２５．６■ｔ＝２．ｏ　　〃Ｌ１＝２７．０簡　で
あり大突条及び小突条の光漏半径Ｒ４，Ｒ２はそれぞれ
　Ｒ１＝−ｈ、　、　Ｒ２＝７．ｈ２とした。

以上の如く、本発明の樹脂キャップは、いずれも良好な
密封性を示したが、比較例（２）及び比較例（６）のよ
うに大突条高さが低すぎると密封性が悪く、比較例（３
）のように大突条高さが高すぎても密封性が悪かった。

また比較例（４）のように小突条冒さが低すぎると密封
性が悪く、比較例（５）及び比較例（７）のように小突
条高さが高すぎても密封性が悪かった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のキャップをビン口との保合状態で示す
一部断面側面図、 第２図は第１図の要部の拡大断面図、 第３図は本発明のキャップの好適な変形を示す一部断面
側面図、 第４図は第３図の要部の拡大断面図、 第５図は本発明のキャップの諸寸法関係を示す説明図、 第６図は従来のキャップを示す一部断面側面図、第７図
は第６図のキャップの要部の拡大断面図である。 １はキャップ、２は頂板部、３は周状側壁部、４は大寸
法突条、５は小寸法突条、７は空隙部、８はビン口、９
はパッキングを夫々示す。 特許出願人　　　日本クラウンコルク株式会社第１図 第２図 ム 第　３　図 第４図 第６図 第７図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）樹脂で一体に成形された頂板部と周状側壁部とを
   備え且つ該側壁部内周面にビン首と係合させるための係
   合用ネジを備えたキャップ本体、及び頂板部内面側に施
   された樹脂製パッキングから成り、パッキングをビン口
   外周端縁に押当てて密封を行うためのキャップにおいて
   、 頂板部内面に、頂板部と周状側壁部との接続部から空隙
   部を介して、ピーク径がビン口外径よりも大であるがビ
   ン口外径とパッキング厚みの２倍との和よりも小である
   径を有する突条を設けたことを特徴とする耐内圧性樹脂
   キャップ。
2. （２）大寸法突条の内側にビン口外径よりも小でビン口
   内径よりも大である径を有する小寸法突条を設けたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のキャップ。
3. （３）パッキング厚みをｔ、大寸法突条と小寸法突条の
   高さのピーク間距離をｄとしたとき下記式ｄ＝（１／４
   ）ｔ〜（７／４）ｔ を満足する寸法関係にあることを特徴とする特許請求の
   範囲第２項記載のキャップ。
4. （４）大寸法突条の高さをｈ＿１、小寸法突条の高さを
   ｈ＿２としたとき、下記式 ｈ＿１＝（１／１０）ｔ〜７ｔ ｈ＿２＝（１／１０）ｈ＿１〜（４／５）ｈ＿１、を満
   足する寸法関係にあることを特徴とする特許請求の範囲
   第３項記載のキャップ。
5. （５）２０℃、歪１０％での圧縮コンプライアンスが、
   キャップ本体の樹脂で０．００１ｃｍ＾２／ｋｇ以下で
   あり、パッキングの樹脂で０．０００５ｃｍ＾２／ｋｇ
   以上であることを特徴とする特許請求の範囲第１〜４項
   記載のキャップ。