JP6749077B2 - プラスチックキャップ - Google Patents

Description

本発明は、プラスチックキャップに関するものであり、より詳細には、開封を容易に行うことが可能であり、且つ、治具による巻締め性に優れているプラスチックキャップに関する。

容器の口部をシールするために使用されるプラスチックキャップは、成形が容易であり、容器口部の口径の異なるものに適用される場合でも、金型を変えるだけで容易に製造できることなどから、現在、各種の飲料や調味料などが充填された容器に広く適用されている。

上記のようなプラスチックキャップの多くは、螺子係合タイプのものであり、頂板部の周端縁から降下したスカートの内面に螺条が形成されており、容器の口部外面などに形成されている螺条との螺子係合によって着脱自在に装着されるように構成されている。従って、このような螺子係合式のプラスチックキャップでは、これを閉じる際及び開封する際、このキャップを手で握って回転させるため、そのスカートの外面には、ナールと呼ばれる軸方向に延びている山の繰り返しが周方向に形成されている。ナールは、キャップを手で握ったときに滑り止めとしての機能を有し、キャップの開封や閉栓のための回転を容易にする。

通常のナールにおいては、上方から下方にわたり、山は全て同じ形状、同じ高さに形成され、またナールの山の稜線と谷線の傾斜角度は同じ角度となっている。しかし、開封性の向上を目的として、これまで、山の形状あるいは高さを変えたナールについて様々な提案がなされている。例えば特許文献１では、容器蓋のスカート壁の主部の外周部に、線条の突部が形成された容器蓋が提案されている。特許文献１の容器蓋では、突部は大突部と小突部とを有し、主部は大突部を複数形成した大突部領域と小突部を複数形成した小突部領域とを有し、これら大突部領域と小突部領域とが主部の周方向へ交互に配設されている。また、特許文献２では、スカート部分の周囲に、相対的に浅い谷を有する刻み目の群と相対的に深い谷を有する刻み目の群とが交互に配置されているクロージャーが開示されている。特許文献１の容器蓋および特許文献２のクロージャーによれば、開栓時又は閉栓時に指先が滑ることなく、開封性が改善されている。

特開２００８−１００６９７号公報 特開２０１４−５１９４５７号公報

しかしながら、これらの容器蓋やクロージャーにおいては、一部の山を高くすることによりキャップのスカート外面に凹凸が形成されてしまう。そのため、キャップを装着する際の巻締め性が低下するという問題があった。即ち、各種プラスチックで成形されたキャップは、所定の治具（チャック）で保持し、内容物が充填された容器の口部等に被せて閉栓方向に回転することによって装着されるが、キャップの筒状側壁の外面に凹凸が形成されているため、治具によって保持したとき、保持力が不均一となり、キャップが傾くなどキャップの安定保持が困難となっていた。その結果、閉栓方向の回転が不安定となり、容器口部に設けられている螺条としっかり裸子係合できない虞があった。

従って、本発明の目的は、容易に開封可能であり、更に、キャップを装着する際の巻締め性を低下させることなく、通常の巻き締め治具（チャック）で容器の口部への螺子係合による装着を確実に行うことが可能なプラスチックキャップを提供することである。

本発明によれば、頂板部と該頂板部の周端縁から降下したスカートとを備え、該スカートの外面には、軸方向に延びている複数の山の繰り返しから形成されているナールが全周にわたって設けられている２８ｍｍ径のプラスチックキャップにおいて、前記ナールは上部領域と下部領域とからなり、前記上部領域と前記下部領域との境界は前記頂板部から下へ５．８〜６．２ｍｍの位置に存在し、巻き締め治具で強く保持される前記上部領域においては、前記山の稜線と、周方向に隣接する２つの前記山の境界にできた谷線とが互いに平行に延び、前記下部領域においては、軸方向線に対する前記稜線の傾斜角度と前記谷線の傾斜角度とが異なり、前記上部領域と下部領域とを含む全領域にわたって、軸方向線に対する前記稜線の傾斜角度は、０°より大きく４°以下で一定であり、前記下部領域において、軸方向線に対する前記谷線の傾斜角度は、前記稜線の傾斜角度よりも小さいという条件で０°以上である、ことを特徴とするプラスチックキャップが提供される。

本発明のプラスチックキャップにおいては、
（１）前記下部領域の全周にわたって谷線の傾斜角度が一定であること、
が好適である。

本発明のプラスチックキャップにおいては、ナールが、山の稜線と谷線とが互いに平行に延びている上部領域と、軸方向線に対する稜線の傾斜角度と谷線の傾斜角度とが異なっている下部領域とで構成されている。上部領域は、成形後に治具で強く保持される部分である。そのため、従来のキャップのナールと同様に山の稜線と谷線の傾斜角度を同じにする（平行に延ばす）ことで、スカート外面が凸凹せず、治具によるグリップ性の低下が有効に回避され、従来と変わらぬ優れた巻締めが維持される。一方、下部領域は、治具による保持はされるものの、上部領域より保持力は少ないため、巻締め性への寄与度は非常に少ない領域であることから、かかる下部領域において谷線の傾斜角度が稜線の傾斜角度よりも小さく設定させることが出来るので、谷の深さがキャップ下方向に漸次深くなり、手指とナールとの接触面積が増加する。その結果、キャップを手で握ったときの滑り止め効果が向上し、キャップが開封しやすくなっている。本発明においては、このようにキャップのナールの上部領域と下部領域とで、それぞれ巻締め性、開栓性という２つの機能を役割分担させている為、両方の性能をともに満足するキャップとなる。

本発明のプラスチックキャップの一例を示す斜視図である。 図１のプラスチックキャップの側断面図である。 本発明のプラスチックキャップにおけるナールの構造を説明するための概念図である。（ａ）はスカート５の断面についての概念図であり、（ｂ）はＡ部拡大概念図である。 本発明のプラスチックキャップにおけるナールの他の例を示す概念図である。（ａ）はスカート５の断面についての概念図であり、（ｂ）はＡ部拡大概念図である。 図３のプラスチックキャップの部分拡大概念図である。（ａ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面概念図であり、（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ断面概念図であり、（ｃ）は、図５（ａ）と（ｂ）を重ね合わせた図である。

以下、本発明のプラスチックキャップについて、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明のプラスチックキャップの斜視図であり、図２は中心線より右側が本発明のプラスチックキャップの側面図、左側が断面図である。尚、本明細書においては、頂板部側を上方、タンパーエビデントバンド側を下方とする前提で説明を行う。
本発明のプラスチックキャップ１は、２８ｍｍ径であって、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂などから形成されており、円板形状の頂板部３と、この頂板部３の周縁から垂下する略円筒形状のスカート５とを有する。プラスチックキャップ１の頂板部３は、全体が実質的に水平に延在している。スカート５の下端には、いたずら防止および内容物の品質保証のためのタンパーエビデントバンド７が設けられている。

スカート５の外面には、全周にわたってナール１０が形成されている。ナール１０は、軸方向に延びている複数の山１１の繰り返しからなる。隣接する山１１，１１の境には谷線１３ができている。

図３は、本発明のプラスチックキャップにおけるナールの構造を説明するための図である。図３（ａ）はスカート５の断面の概念図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ部拡大断面概念図である。
図３に誇張して示されているように、本発明は、スカート５の外面の上方に位置する上部領域１７では、谷線１３と山の稜線１５が互いに平行且つ一直線に延びており、一方、スカート５の外面の下方に位置する下部領域１９では、谷線１３の少なくとも一部が、稜線１５とは異なる傾斜角度で延びている点に重要な特徴を有する。

即ち、上部領域１７には複数の谷線１３，１３・・・と稜線１５，１５・・・が存在するが、これらの谷線および稜線は全て同じ角度で傾斜しており、上部領域１７の全周にわたって谷線１３および稜線１５の傾斜角度は一定である。図３（ｂ）では、この角度をαで表している。更に、一つ一つの谷線１３および稜線１５において、傾斜角度は上から下まで変化せず、言い換えれば、上部領域１７における全ての谷線１３および全ての稜線１５は、上方から下方へと折れ曲がることなく一直線に延びている。傾斜角度αの具体的な値は、キャップの大きさや材質等に応じて適宜決定されるが、一般的には、軸方向線に対して０°より大きく４°以下の範囲に設定され、好ましくは１〜１．３３°に設定される。角度が大きすぎると、スカート５の下方が過度に厚くなり、角度が小さすぎると、成形時の型抜きが困難になるなどの不都合を生じる虞がある。

下部領域１９における全ての稜線１５もまた、上部領域１７における谷線１３および稜線１５と同じ角度αで傾斜しており、下部領域１９の全周にわたって稜線１５の傾斜角度は一定である。更に、一つ一つの稜線１５において傾斜角度αは上から下まで変化せず、言い換えれば、下部領域１９における稜線１５もまた全て上から下へと折れ曲がることなく一直線に延びている。即ち、稜線１５は、上部領域１７と下部領域１９とを含むスカート５の全領域において一定の傾斜角度である。傾斜角度αは、キャッピング時の巻締め性の低下を有効に回避する観点から、上部領域１７における谷線１３、上部領域１７における稜線１５および下部領域１９における稜線１５の全てにおいて、同じ値に設定されている。

一方、下部領域１９においては、谷線１３の軸方向線に対する傾斜角度βが、傾斜角度αよりも小さいという条件下で０°以上であることが重要である。傾斜角度βは軸方向線に対して０°、つまり軸方向線に対して平行に設定されていることが好ましい。このように山の稜線と谷線の傾斜角度にギャップを設けることで、ナール深さは下方に行くに従って深くなり、手指とキャップとの接触面積を増加させ、キャップを手で握ったときの滑り止め効果を最大限向上させることができるからである。

既に述べた通り、下部領域１９では一部の谷線のみが上述の角度βで傾斜していてもよい。この場合、下部領域１９に存在するその他の谷線の傾斜角度は、成形容易の観点から、稜線１５と同じ角度αに設定されることが好ましい。このように一部の谷線が角度βで傾斜している態様の具体例としては、例えば、傾斜角度βで延びる谷線と傾斜角度αで延びる谷線を周方向に交互に配置する態様や、或いは、傾斜角度βで延びる複数の谷線の群と、傾斜角度αで延びる複数の谷線の群とを交互に配置する態様を挙げることができる。しかし、成形性および開封性の観点から、下部領域１９における全ての谷線１３が傾斜角度βで延びていることが最も好ましい。

更に、下部領域１９においては、傾斜角度β自体も、傾斜角度αよりも小さい角度であるという条件の下、交互に違う角度にしたり、或いは、開封方向に漸次小さくするなど、各々の値を変えてもよい。但し、成形容易性の観点からは、角度βで傾斜する全ての谷線１３，１３・・・において、傾斜角度βは同じ値に設定されていることが好ましい。

また、図４で誇張して示されているように、傾斜角度βは、必ずしも一つの谷線１３の上から下まで同じ値である必要はなく、言い換えると、傾斜角度βを有する谷線においては、上方から下方へと延びていく途中で傾斜角度βが変化してもよい。図４では、変化後の傾斜角度をβ´で表している。但し、成形容易性の観点からは、傾斜角度βは、上から下まで同じ値に設定され、谷線１３，１３・・・が折れ曲がることなく一直線に延びていることが好ましい。

本発明のプラスチックキャップにおいては、既に述べた通り、上部領域１７はスカート５の外面の上方に位置し、その下に下部領域１９が位置している。上部領域１７と下部領域１９は、いずれも、スカート５の周方向全体に設けられる。下部領域１９には、稜線とは異なる角度で傾斜する谷線が存在する。

上部領域１７と下部領域１９の境界は、頂板部３から下へ５．８〜６．２ｍｍの範囲内に位置することが重要である。即ち、「上部領域１７がスカート５の外面の上方に位置する」とは、スカート５の外面に全面にわたって設けられているナール１０において、かかる領域よりも上方に上部領域１７が設けられているという意味である。上部領域１７と下部領域１９との境を上記範囲内に設けることにより、保持具（チャック）による巻締めを損なうことなく、開封性を最大限に付与することができる。

図５は、本発明のナールの構造を説明する図であり、図５（ａ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ断面概念図であり、いわゆる上部領域１７のナール断面である。図５（ｂ）は、図３（ａ）のＣ−Ｃ断面概念図であり、いわゆる下部領域１９のナール断面である。図５（ｃ）は、（ａ）および（ｂ）を重ね合わせた図である。
図５に示されている通り、本発明のプラスチックキャップにおいては、ナール１０は、上述の特徴を有する山１１が繰り返し連なることで形成されている。隣接する山１１，１１の間隔は、例えば間隔が粗の部分と密の部分を周方向に交互に設ける等、部分的に変えてもよいが、成形性の観点から一定とすることが好ましい。

図１および図５を参照して、隣接する山１１，１１の間隔は、山１１，１１の頂点とキャップの中心を結んでできる角度θで表される。即ち、角度θを大きくすればするほど、隣接する山１１，１１の間隔が広くなり、その結果、形成される山の数は少なくなる。隣接する山１１，１１の間隔は、キャップの径や適用するボトルの大きさ等に応じて決定され、飲料用ペットボトルのキャップとして一般的である２８ｍｍ径のプラスチックキャップにおいては、通常、θ＝３〜６°（即ち、山の数だと６０〜１２０山）に設定される。

上述した図１〜５に示す構造の本発明のプラスチックキャップ１は、ＰＥＴボトルのような各種飲料ボトル等のキャップとして特に好適であるが、このような用途に限らず、例えば紙容器に設けられているスパウトに装着されるキャップとしても使用することができる。

また、本発明のプラスチックキャップ１は、スカート５の外面全体にナール１０を形成すると同時に、このナール１０を頂板部３の周縁部分にまで延ばすことができる。これにより、ナール１０が延びている頂板部３の周縁部が開封時に手指と接触して、本発明の開封性を更に高める。

上述した本発明のプラスチックキャップ１は、何れも熱可塑性樹脂、例えば低−、中−、或いは高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、アイソタクティックポリプロピレン、シンジオタクティックポリプロピレン、ポリ１−ブテン、ポリ４−メチル−１−ペンテンあるいはエチレン、プロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン等のα−オレフィン同士のランダムあるいはブロック共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、イオン架橋オレフィン共重合体（アイオノマー）などを用いての圧縮成形や射出成形などにより成形される。

１：プラスチックキャップ
３：頂板部
５：スカート
７：タンパーエビデントバンド
１０：ナール
１１：山
１３：谷線
１５：稜線
１７：上部領域
１９：下部領域

Claims (2)

1. 頂板部と該頂板部の周端縁から降下したスカートとを備え、該スカートの外面には、軸方向に延びている複数の山の繰り返しから形成されているナールが全周にわたって設けられている２８ｍｍ径のプラスチックキャップにおいて、
   前記ナールは上部領域と下部領域とからなり、前記上部領域と前記下部領域との境界は前記頂板部から下へ５．８〜６．２ｍｍの位置に存在し、
   巻き締め治具で強く保持される前記上部領域においては、前記山の稜線と、周方向に隣接する２つの前記山の境界にできた谷線とが互いに平行に延び、
   前記下部領域においては、軸方向線に対する前記稜線の傾斜角度と前記谷線の傾斜角度とが異なり、
   前記上部領域と下部領域とを含む全領域にわたって、軸方向線に対する前記稜線の傾斜角度は、０°より大きく４°以下で一定であり、
   前記下部領域において、軸方向線に対する前記谷線の傾斜角度は、前記稜線の傾斜角度よりも小さいという条件で０°以上である、ことを特徴とするプラスチックキャップ。
2. 前記下部領域の全周にわたって谷線の傾斜角度が一定である、請求項１に記載のプラスチックキャップ。