JPH09328158A - 金属製キャップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分な密封性と、容器内圧が異常に上昇した
場合にガスを放出する機能の両方を兼ね備えるキャップ
の提供。 【解決手段】 天板部11とその周縁から垂下した筒部12
とからなる金属製のキャップ本体13と、該キャップ本体
の天板部内面に設けられた板状の合成樹脂製のライナー
14とを備え、かつ上記ライナーの周縁部に、該キャップ
本体を装着するべき容器口部上端面の外径と略等しい位
置まで達する少なくとも１個の切欠部15または溝が設け
られてなる金属製キャップにおいて、上記ライナーの中
央部16のみがキャップ本体の天板部内面に接着され、他
部17は該天板部内面に非接着とされてなることを特徴と
する金属製キャップ10である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容器の口部に装着
されて容器口部を閉止する金属製キャップに関し、特に
容器の内圧が高まった時に容器内の気体を外部に放出す
る機能を有する金属製キャップに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の金属製キャップとして、実開昭
６４−５１０５３号公報に記載のキャップが提案されて
いる。図５は同公報に記載されたキャップを示すもので
あり、このキャップは、円形の天板部１とその周縁から
垂下した筒部２とからなる金属製のキャップ本体３と、
該キャップ本体３の天板部１内面に設けられた板状の合
成樹脂製のライナー４とを備えて構成されている。さら
に、このキャップでは、ライナー４の周縁部に、該キャ
ップ本体３を装着するべき容器口部５の上端面６の外径
と略等しい位置まで達する少なくとも１個の切欠部７が
設けられている。このキャップは、容器口部５に被せて
筒部２を容器口部５の雄ネジに合わせて塑性変形させる
ことによって容器口部５に装着される。このキャップ
は、容器の内圧が異常に上昇した場合に、容器内部のガ
スをライナー４の切欠部７から外部に放出できるように
構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来品にあっては、容器の内圧が異常に上昇した場合に容
器内部のガスを確実に放出することが難しかった。すな
わち、切欠部７の先端（径方向内方端）を径方向内方側
に延して切欠部７を深くすると、ガスの抜けは良くなる
ものの、密封性が悪化し易くなり、容器内が減圧状態と
なった場合に切欠部７から空気が吸い込まれて減圧状態
を維持できなかったり、液漏れを生じ易い問題が生じ
る。一方、切欠部７が浅いと、密封性は良くなるもの
の、容器内圧が異常に上昇しても切欠部７から容器内の
ガスを確実に放出できないという不具合があった。した
がって、従来品においては、容器内部の減圧状態を維持
することができる十分な密封性と、容器内圧が異常に上
昇した場合にガスを放出する機能の両方を兼ね備えたキ
ャップを提供することが困難であった。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、容器内部の減圧状態を維持することができる十分な
密封性と、容器内圧が異常に上昇した場合にガスを放出
する機能の両方を兼ね備えるキャップの提供を課題とし
ている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決するために鋭意研究を重ねた結果、従来品はライナー
の天板部側の面を全て天板部内面に接着固定していたた
めに、その接着部分の機械強度が高められ、このキャッ
プを装着した容器内圧が異常に高くなった場合でもキャ
ップの天板部が上方に膨出し難いために、切欠部による
ガス放出機能が十分発揮されず、上述した不具合を生じ
ていたことを見出した。さらに、ライナーの中央部のみ
を天板部内面に接着すること、その接着部の面積と非接
着部の面積の比を特定範囲内とすることによって、容器
内部の減圧状態を維持することができる十分な密封性
と、容器内圧が異常に上昇した場合にガスを放出する機
能の両方を兼ね備えたキャップが得られることを見出
し、本発明を完成させた。

【０００６】すなわち、本発明の請求項１に係る発明
は、天板部とその周縁から垂下した筒部とからなる金属
製のキャップ本体と、該キャップ本体の天板部内面に設
けられた板状の合成樹脂製のライナーとを備え、かつ上
記ライナーの周縁部に、該キャップ本体を装着するべき
容器口部上端面の外径と略等しい位置まで達する少なく
とも１個の切欠部または溝が設けられてなる金属製キャ
ップにおいて、上記ライナーの中央部のみがキャップ本
体の天板部内面に接着され、他部は該天板部内面に非接
着とされてなることを特徴とする金属製キャップであ
る。請求項２に係る発明は、上記切欠部が、上記容器口
部上端面の外径と内径との間に達するように形成された
ことを特徴とする請求項１記載の金属製キャップであ
る。請求項３に係る発明は、上記ライナーの接着部分の
面積と非接着部分の面積の比を１：１．５〜３としたこ
とを特徴とする請求項１または２記載の金属製キャップ
である。請求項４に係る発明は、上記切欠部の幅を１．
０〜１０．０ｍｍとしたことを特徴とする請求項１から
３のいずれか１項記載の金属製キャップである。請求項
５に係る発明は、上記キャップ本体の筒部上端部に、ガ
ス放出孔を穿設したことを特徴とする請求項１から４の
いずれか１項記載の金属製キャップである。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の金属製キャップの
一例を示すものである。このキャップ１０は、円形の天
板部１１とその周縁から垂下した筒部１２とからなる金
属製のキャップ本体１３と、該キャップ本体１３の天板
部１１内面側に、板状の合成樹脂製のライナー１４とを
備えて構成されている。このライナー１４の周縁には、
該キャップ本体１３を装着するべき容器口部５の上端面
６の外径と略等しい位置まで達する少なくとも１個（本
例では図２においては３個）の切欠部１５が形成されて
いる。このライナー１４は、中央部（接着部分１６）の
みが天板部１１内面と接着し、他部は天板部１１内面と
接着されていない非接着部分１７になっている。

【０００８】キャップ本体１３の筒部１２には、複数の
細いブリッジ１８を残して穿孔されたスコア１９が周方
向に沿って複数形成され、該スコア１９より上方の主部
２０と該スコア１９より下方のタンパーエビデンスリン
グ部（以下、ＴＥリング部と略記する）２１に区画され
ている。キャップ本体１３はアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金から形成され、その板厚は概ね０．１５〜
０．２７ｍｍ程度とされている。

【０００９】図２はライナー１４を示すものであり、こ
のライナー１４は、ポリエチレンなどのオレフィン系樹
脂を主成分とし、厚さ０．５〜２．０ｍｍ程度の板材ま
たはシートを容器口部５の上端面６の外径Ｒ1よりも大
きい外径を有する円形に打ち抜いて作製されている。ラ
イナーの周縁に形成された切欠部１５は、略Ｕ字または
角形に形成され、これらの切欠部１５の先端（径方向内
方端）は、容器口部５の上端面６の外径Ｒ1と内径Ｒ2の
間にある直径ｒの円（Ｒ2＜ｒ＜Ｒ1）に接するように形
成されている。またライナー周縁から円ｒに達する切欠
部１５の先端までの長さ、すなわち切欠部１５の切欠深
さＹは、通常０．５〜５．０ｍｍとされ、好ましくは
１．０〜４．０ｍｍとされる。

【００１０】これら切欠部１５の形状は、この例示に限
定されることなく、半円形、長半円形、楕円形、Ｖ字形
などとして良く、また径方向外方に向けて広がったまた
は窄まった形状としても良い。切欠部１５の幅Ｘは１．
０〜１０．０ｍｍ程度とされる。この幅が１０．０ｍｍ
より大きいと、切欠部１５以外の周縁部が少なくなって
密封性や角部の耐衝撃性が劣化することになる。また、
この幅が１．０ｍｍより小さいと、切欠部１５からのガ
ス放出が困難となる。

【００１１】このライナー１４は、アルミキャップ内面
の塗料に含まれた酸化ポリエチレンとライナー材のポリ
エチレンを、アルミキャップ外面からの熱板の熱で溶融
させ、所定の外径を有したポンチ（プランジャーヘッ
ド）で必要部分にのみ圧力を加えることで圧着固定され
ている。このポンチの外径を変更することで圧着の面積
は適宜設定することができる。

【００１２】ライナー１４と天板部１１とが接着された
接着部分１６の面積と非接着部分１７との面積の割合
は、接着部分：非接着部分＝１：１．５〜３程度、すな
わち接着部分１６の面積がライナー１４の天板部側面積
の２５〜４０％となるように設定される。接着部分１６
の面積が４０％より大きいと、天板部１１にライナー１
４が接着した接着部分１６が中央部から周縁部まで達す
ることにより天板部１１の機械強度が高くなり、容器内
圧が異常に高まったときに天板部１１の上方への膨出が
抑制され、容器内のガスを切欠部１５からスムーズに放
出することが困難となる。また、接着部分１６の面積が
２５％より小さいと、ライナー１４と天板部１１との接
着が弱まって、キャップ搬送時などの振動や衝撃によっ
てキャップ本体１３からライナー１４が外れ易くなり、
好ましくない。

【００１３】図３は容器口部６にキャップ１０を装着し
た状態を示すものである。このキャップ装着状態にあっ
ては、キャップ本体１３の筒部が容器口部５の雄ネジ２
２に沿うように成形されるとともに、キャップ本体１３
のＴＥリング部２１の下端部は、容器口部５の雄ネジ２
２直下の膨出段部２３の下端面を覆うように成形加工さ
れている。また、このキャップ装着状態にあっては、ラ
イナー１４の切欠部１５の先端が容器口部５の上端面６
に位置している。切欠部１５以外のライナー１４の周縁
は、容器口部上端面６を越えて容器口部の外側面に接し
ている。

【００１４】容器口部上端面は、ライナー１４に当接し
て気密に閉止されており、６０〜８０℃程度に加温した
液体を容器に充填してキャップ１０を装着する充填方法
（以下、ホット充填という）を行い、液体の冷却に伴っ
て容器内部が減圧状態となった場合にも、切欠部１５か
ら空気が侵入したり、或いは容器内の液体が漏れ出すこ
とがない。

【００１５】容器口部５に装着されたキャップ１０を開
栓方向に回すと、キャップ本体１３の主部２０は雄ネジ
２２に沿って回転しつつ上昇し、ＴＥリング部２１は下
端部が容器の膨出段部２３に係止して上昇が阻止される
ことから、主部２０とＴＥリング部２１とを連結した複
数のブリッジ１８に引張力が作用して、ブリッジ１８が
切断されＴＥリング部２１が主部２０から切り離され
る。さらに主部２０を開栓方向に回して容器口部５から
取り外す。容器内の液体を飲用した後、容器口部５にキ
ャップ１０の主部２０を被せて閉栓方向に回して閉止す
れば容器口部５が再閉止される。

【００１６】中身の液体が減り、再閉止した容器を真夏
の車内や直射日光下などの高温の場所で保管すると、内
部が膨張して容器内圧が異常に高まる場合がある。この
キャップ１０は、容器内圧が所定圧力、例えば４．０ｋ
ｇ／ｃｍ²よりも高くなると、図４に示すように天板部
１１が上方に膨出するドーミングを起こす。ここで、こ
のキャップ１０では、ライナー１４の中央部のみがキャ
ップ本体１３の天板部１１内面に接着された接着部分１
６とされ、他部は該天板部１１内面に接着されていない
非接着部分になっていることから、天板部１１の強度が
ライナー１４の接着によって補強されることがないの
で、天板部１１は容易にドーミングすることになる。

【００１７】天板部１１がドーミングを生じると、ライ
ナー１４と容器口部上端面６、特にライナー１４の切欠
部１５と容器口部上端面６との押圧密着状態が弱めら
れ、その結果、切欠部１５と容器口部上端面６との密着
状態が容器内部のガス圧によって破られ、容器内のガス
が切欠部１５を通って外部に放出される。放出されたガ
スはキャップ本体１３の筒部１２と容器口部５の外面と
の間を通って大気に放出される。なお、放出されたガス
をスムーズにキャップ本体１３外に逃がすために、図１
中の符号２４で示すように、筒部１２に小さいガス放出
孔を複数穿設しても良い。

【００１８】このキャップ１０によれば、ライナー１４
の中央部のみをキャップ本体１３の天板部１１内面に接
着された接着部分１６とし、他部は該天板部１１内面に
接着されていない非接着部分としたことによって、天板
部１１の強度がライナー１４の接着によって補強される
ことがなくなり、容器内圧が異常に高まった場合に天板
部１１は容易にドーミングし、容器内のガスが切欠部１
５から確実に外部に放出される。また、容器内圧が異常
に高まった場合に容器内のガスを切欠部１５から確実に
外部に放出できることから、切欠部１５の切欠深さＸを
浅くして、切欠部１５の先端を容器口部上端面６の外径
に近づけることができるので、切欠部１５を設けても密
封性を良好に保つことができ、ホット充填による容器内
の減圧状態を維持することができ、液漏れを確実に防止
することができる。以下、実施例によって本発明を更に
詳細に説明する。

【００１９】

【実施例】厚さ０．２３ｍｍのアルミニウム合金薄板
（ＪＩＳ３１０５）を用いて図１に示す形状のキャップ
本体（外径２８ｍｍ）を作製した。厚さ０．７５ｍｍの
ポリエチレン系樹脂からなるシートを打ち抜いてライナ
ーを作製した。なお、打ち抜いたライナーの最大直径は
２７．５ｍｍとし、図２と同じくライナー周縁に４箇所
の切欠部を形成した。容器は３５０ｍｌのガラスボトル
を使用し、９０℃の温水を充填後、実施例と比較例のキ
ャップを巻き締め、リーク性能と密封性能の試験を行っ
た。このボトルの口部上端面の外径Ｒ1は２４．１ｍ
ｍ、内径Ｒ2は１９．３±０．７ｍｍである。

【００２０】ライナー圧着面積については、圧着ポンチ
の先端径をライナーの径に対して２０％〜９０％の範囲
で変更し、以下の表１に示す圧着割合のサンプルを作製
し以下の試験を行った。

【００２１】（試験方法） ・リーク性能：熱充填後、冷却されたサンプルを開栓
し、１０ｋｇ-ｃｍのトルクで再栓する。再栓後、アル
コア社製のＰ．Ａ．Ｔ（プロパーアプリケーションテス
ター）にてキャップ天面に針を刺し、その針からガスを
送り込み、サンプル内に圧力をかけ、徐々に上昇させ、
液の漏れた時の値をリーク圧とする。判断基準は、４ｋ
ｇ／ｃｍ²以下でリークしたもの； △ ４〜１０ｋｇ／ｃｍ²でリークしたもの； ○ １０ｋｇ／ｃｍ²でリークしなかったもの；× とする。 ・密封性試験：各サンプルを１０°テーパの鉄板上へ高
さ２０ｃｍから落下させ真空度を測定し、密封性の有無
を確認する。 判断基準は、適正真空度があったもの；○ 真空度がなかったもの； × とする。 ・ライナー剥離試験：ライナー材の非接着部分にプッシ
ュプルゲージを取付けて引っ張り上げ、ライナーが剥離
する時の強度（接着強度）を測定する。 判断基準は、接着強度３ｋｇ未満；× 接着強度３ｋｇ以上；○ とする。これらの試験結果をまとめて表１に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】表１の結果から、ライナー材に切欠を設
け、ライナーの圧着割合（ライナーの径に対する圧着部
分の径の割合）を適宜に設定することで、リーク性能、
密封性のバランスのとれたキャップが得られることが確
認された。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の金属製キ
ャップは、ライナーの中央部のみをキャップ本体の天板
部内面に接着し、他部は該天板部内面に接着されていな
い構造としたことによって、天板部の強度がライナーの
接着によって補強されることがなくなり、容器内圧が異
常に高まった場合に天板部が容易にドーミングし、容器
内のガスが切欠部から確実に外部に放出される。また、
容器内圧が異常に高まった場合に容器内のガスを切欠部
から確実に外部に放出できることから、切欠部の切欠深
さを浅くして、切欠部の先端を容器口部上端面の外径に
近づけることができるので、切欠部を設けても密封性を
良好に保つことができ、ホット充填による容器内の減圧
状態を維持することができ、液漏れを確実に防止するこ
とができる。したがって、本発明によれば、容器内部の
減圧状態を維持することができる十分な密封性と、容器
内圧が異常に上昇した場合にガスを放出する機能の両方
を兼ね備えたキャップを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の金属製キャップの一例を示す一
部断面視した正面図である。

【図２】図２は図１のキャップのライナーの底面図であ
る。

【図３】図３は同じキャップを容器口部に装着した状態
を示す断面図である。

【図４】図４は同じキャップを容器口部に装着した後、
容器内圧が高まった状態を示す断面図である。

【図５】図５は従来の金属製キャップの一部断面視した
正面図である。

【符号の説明】

５……容器口部、６……上端面、１０……金属製キャッ
プ、１１……天板部、１２……筒部、１３……キャップ
本体、１４……ライナー、１５……切欠部、１６……接
着部分、１７……未接着部分。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 天板部とその周縁から垂下した筒部とか
   らなる金属製のキャップ本体と、該キャップ本体の天板
   部内面に設けられた板状の合成樹脂製のライナーとを備
   え、かつ上記ライナーの周縁部に、該キャップ本体を装
   着するべき容器口部上端面の外径と略等しい位置まで達
   する少なくとも１個の切欠部または溝が設けられてなる
   金属製キャップにおいて、 上記ライナーの中央部のみがキャップ本体の天板部内面
   に接着され、他部は該天板部内面に非接着とされてなる
   ことを特徴とする金属製キャップ。
2. 【請求項２】 上記切欠部が、上記容器口部上端面の外
   径と内径との間に達するように形成されたことを特徴と
   する請求項１記載の金属製キャップ。
3. 【請求項３】 上記ライナーの接着部分の面積と非接着
   部分の面積の比を１：１．５〜３としたことを特徴とす
   る請求項１または２記載の金属製キャップ。
4. 【請求項４】 上記切欠部の幅を１．０〜１０．０ｍｍ
   としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項
   記載の金属製キャップ。
5. 【請求項５】 上記キャップ本体の筒部上端部に、ガス
   放出孔を穿設したことを特徴とする請求項１から４のい
   ずれか１項記載の金属製キャップ。