説明

合成樹脂製容器蓋

【課題】炭酸飲料を充填した容器の口頸部(46)に適用した場合にも、雄螺条(48)と雌螺条(38)の過剰螺合が防止され、開封の際の初期必要トルクが過剰になることがなく、そして更に充分な耐落下衝撃性を有する合成樹脂製容器蓋(2)を提供する。
【解決手段】天面壁(4)の内面に配設された当接突条(12)は半径方向幅が0.2乃至0.4mmである水平な当接下面(22)を有する。天面壁における内側シール片(8)に隣接して且つ内側シール片の半径方向内側に位置する環状領域には環状凹部(24)が形成されていて天面壁の肉厚が局部的に肉厚T1に低減せしめられている。天面壁における内側シール片と当接突条との間の環状領域の肉厚T2は肉厚T1よりも大きく、天面壁における当接突条と外側シール片(10)との間の環状領域の肉厚T3は肉厚T2よりも大きく、天面壁における該外側シール片よりも外側の環状領域の肉厚T4は肉厚T3よりも大きい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、外周面には雄螺条が配設されている口頸部を備え、容器内が陽圧(大気圧よりも大きい圧力)となる容器のための合成樹脂製容器蓋、特に、それに限定されるものではないが、容器に5℃程度に冷却した炭酸飲料を充填した後に容器の口頸部に装着するのに好適である合成樹脂製容器蓋に関する。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献1乃至4に開示されている如く、外周面には雄螺条が配設されている口頸部を備えた容器のための合成樹脂製容器蓋として、円形天面壁とこの天面壁の周縁から垂下する円筒形スカート壁とを具備し、天面壁の内面外周縁部には下方に延出する筒状内側シール片、内側シール片よりも半径方向外側において下方に延出する筒状外側シール片、及び半径方向において内側シール片と外側シール片との間に位置する当接突条が配設されており、スカート壁の内周面には雌螺条が配設されている容器蓋が、広く実用に供されている。容器の口頸部に容器蓋を装着して口頸部を密封する際には、口頸部に容器蓋を被嵌して閉回転方向に回転せしめ、口頸部の雄螺条に容器蓋の雌螺条を螺合せしめる。容器蓋の内側シール片は口頸部内に進入して口頸部の内周面に密接せしめられ、外側シール片は口頸部の外周面に密接せしめられ、かくして口頸部が密封される。容器蓋の当接突条は口頸部の上面に当接し、これによって雄螺条と雌螺条との過剰螺合が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開昭58−73551号公報
【特許文献2】特開昭59−187553号公報
【特許文献3】特許第3712419号公報
【特許文献4】特許第4346913号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
当業者には周知の如く、炭酸飲料の包装においては、5℃程度に冷却した炭酸飲料を容器に充填し、次いで容器の口頸部に合成樹脂製容器蓋を装着して口頸部を密封し、しかる後に容器に40℃程度の温水を噴射して炭酸飲料を常温まで加熱するが、特にかような炭酸飲料の包装に適用する場合、上述したとおりの従来の容器蓋には次のとおりの問題が存在する。第一に、容器蓋の当接突条が口頸部の上端面に当接することによって雄螺条と雌螺条の過剰螺合が充分確実に抑制されることが重要であると共に、当接突条と口頸部の上端面との当接が過剰になって、口頸部を開封する際に容器蓋を開回転方向に回転せしめるのに過剰トルクが必要になることが充分確実に回避されることが重要であるが、従来の容器蓋はかような2個の条件を充分確実に充足することができない。第二に、口頸部に容器蓋を装着して口頸部を密封した後に容器に温水を噴射すると容器内の圧力が上昇せしめられるが、かような圧力上昇によって口頸部の密封が棄損されてしまうことが充分確実に回避されることが必要であるが、従来の容器蓋の場合、容器内の圧力が上昇することに起因して口頸部の密封が棄損されてしまう傾向がある。第三に、従来の容器蓋は所謂耐落下衝撃性が充分ではなくて、口頸部に容器蓋が装着された容器が、口頸部を下方に向けて、例えば100cm程度の高さから床面に落下された場合に、口頸部の密封が棄損されてしまう傾向がある。
【0005】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、従来の容器蓋に存在する上記第一、第二及び第三の問題のすべてを克服した、新規且つ優れた合成樹脂製容器蓋を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者等は鋭意研究及び実験の結果、当接突条の当接下面を半径方向幅が0.2乃至0.4mmである水平な面にせしめると共に、天面壁における内側シール片に隣接して且つ内側シール片の半径内側に位置する環状領域には環状凹部を形成して天面壁の肉厚を局部的に肉厚T1に低減せしめ、天面壁における内側シール片と当接突条との間の環状領域の肉厚T2を肉厚T1よりも大きくし、天面壁における当接突条と外側シール片との間の環状領域の肉厚T3を肉厚T2よりも大きくし、天面壁における外側シール片よりも外側の環状領域の肉厚T4を肉厚T3よりも大きくすることによって、上記主たる技術的課題を達成することができることを見出した。
【0007】
即ち、本発明によれば上記主たる技術的課題を達成する合成樹脂製容器蓋として、外周面には雄螺条が配設されている円筒形口頸部を備え、容器内が陽圧となる容器のための合成樹脂製容器蓋であって、円形天面壁と該天面壁の周縁から垂下する円筒形スカート壁とを具備し、該天面壁の内面外周縁部には下方に延出する筒状内側シール片、該内側シール片よりも半径方向外側において下方に延出する筒状外側シール片、及び半径方向において該内側シール片と該外側シール片との間に位置する当接突条が配設されており、該スカート壁の内周面には雌螺条が配設されており、該雌螺条が該雄螺条に螺合せしめられ、該内側シール片が該口頸部内に進入して該口頸部の内周面に密接され、該外側シール片が該口頸部の外周面に密接される合成樹脂製容器蓋において、
該当接突条は半径方向幅が0.2乃至0.4mmである水平な当接下面を有し、
該天面壁における該内側シール片に隣接して且つ該内側シール片の半径方向内側に位置する環状領域には環状凹部が形成されていて該天面壁の肉厚が局部的に肉厚T1に低減せしめられており、該天面壁における該内側シール片と該当接突条との間の環状領域の肉厚T2は該肉厚T1よりも大きく、該天面壁における該当接突条と該外側シール片との間の環状領域の肉厚T3は該肉厚T2よりも大きく、該天面壁における該外側シール片よりも外側の環状領域の肉厚T4は該肉厚T3よりも大きい、
ことを特徴とする合成樹脂製容器蓋が提供される。
【0008】
好ましくは、該肉厚T1は1.0乃至1.4mmで、該肉厚T2は1.5乃至1.9mmで、該肉厚T3は1.7乃至2.0mmで、該肉厚T4は2.0乃至2.4mmである、合成樹脂製容器蓋。
【発明の効果】
【0009】
本発明の容器蓋によれば、当接突条は山形突条ではなくて半径方向幅が0.2乃至0.4mmである水平な当接下面を有している故に、当接下面が口頸部の上端面に当接した際に当接突条が弾性的に押し潰されることがなく、当接下面が口頸部の上端面に当接することによって容器蓋の下降が確実に抑制され、雄螺条と雌螺条との螺合が過剰になってしまうことが確実に防止される。一方、温水の噴射によって内容物即ち炭酸飲料が加熱され、容器内の圧力が上昇すると、天面壁はその環状凹部を起縁としてドーム状に変形せしめられると共に、内側シール片と当接突条との間の環状領域及び当接突条と外側シール片との間の環状領域を起縁としても幾分ドーム状に変形し、これによって当接下面が口頸部の上端面から離隔され、従って口頸部を開封するために容器蓋を開回転方向に回転する際の必要トルクが過剰になってしまうことはない。一方、温水の噴射によって天面壁が上述したとおりに変形せしめられると、内側シール片は口頸部の内周面から離隔されることなく内周面に密着した状態に維持されると共に、外側シール片は口頸部の外周面に一層強く密接され、従って口頸部の密封が棄損されることはない。更に、天面壁の肉厚はT1<T2<T3<T4で、半径方向外側に向かって漸次増大せしめられている故に、後述する実験例及び比較実験例の記載からも明確に理解される如く、充分な耐落下衝撃性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明に従って構成された容器蓋の好適実施例を、一部を断面で示す正面図。
【図2】容器に冷却した炭酸飲料を充填した後に、容器の口頸部に図1に示す容器蓋を所要通りに装着した状態を示す断面図。
【図3】図2に示す状態の後に容器に温水を噴射し、これによって容器内の圧力が上昇された時の容器蓋、特にその天面壁の変形状態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
図1を参照して説明すると、全体を番号2で示す、本発明に従って構成された容器蓋は、ポリエチレン或いはポリプロピレンの如き適宜の合成樹脂から圧縮成形或いは射出成形することができる。かかる容器蓋2は円形天面壁4とこの天面壁4の周縁から垂下する円筒形スカート壁6とを具備している。
【0012】
天面壁4の内面には、その外周縁部から下方に延出する内側シール片8、この内側シール片8から半径方向外方に離隔した位置から下方に延出する外側シール片10、及び半径方向において内側シール片8と外側シール片10との間に位置する当接突条12が配設されている。図示の実施形態における内側シール片8は、下方に向かって半径方向外方に傾斜して延び、次いで円弧状に延び、更に下方に向かって半径方向内方に傾斜して延びる外周面14と、下方に向かって半径方向外方に傾斜して延び、次いで下方に実質上鉛直に延びる内周面16を有する。外側シール片10は、下方に向かって半径方向内方に傾斜して延びる外周面18と、下方に向かって半径方向内方に傾斜して延び、次いで下方に向かって半径方向外方に傾斜して延びる内周面20を有する。当接突条12は実質上水平に延在する当接下面22を有することが重要である。この当接下面22の半径方向幅Wは0.2乃至0.4mmであることが重要である。
【0013】
天面壁4の中央部は実質上均一な肉厚T0を有する。肉厚T0は1.4乃至1.8mm程度でよい。内側シール片8に隣接して且つ内側シール片8の半径方向内側に位置する環状領域には環状凹部24が形成されており、かかる環状凹部24においては肉厚が局部的に低減されていることが重要である。環状凹部24の肉厚T1は1.0乃至1.4mmであるのが好適である。内側シール片8と当接突条12との間の環状領域は、肉厚T1よりも大きい肉厚T2を有し、当接突条12と外側シール片10との間の環状領域は肉厚T2よりも大きい肉厚T3を有し、外側シール片10よりも外側の環状領域は肉厚T3よりも大きい肉厚T4を有することが重要である。肉厚T2は1.5乃至1.9mmであり、肉厚T3は1.7乃至2.0mmであり、肉厚T4は2.0乃至2.4mmであるのが好適である。
【0014】
図1を参照して説明を続けると、図示の実施形態においては、スカート壁6の下部には周方向に延在する周方向破断可能ライン26が配設されており、スカート壁6は周方向破断可能ライン26よりも上方の主部28と周方向破断可能ライン26よりも下方のタンパーエビデント裾部30とに区画されている。更に詳述すると、スカート壁6の下部内周面には周方向に間隔をおいて軸線方向に延びる複数個の小突起32が形成されており、係る小突起32が配列されている部位にてスカート壁6の外周面から切断刃(図示していない)を作用させて少なくとも小突起32の一部を残留せしめてスカート壁6を切断することによって周方向破断ライン26が形成されている。タンパーエビデント裾部30は小突起32の残留部即ち橋絡部34によって主部28に接続されている。
【0015】
スカート壁6の主部28の外周面にはそこに掛けられる指の滑りを防止するための所謂ナール(凹凸形状の繰り返し)36が形成されている。スカート壁6の主部28の内周面には雌螺条38が形成されている。この雌螺条38には適宜の角度位置にて複数個の切り欠き(図1にその一部を図示している)が形成されており、かかる切り欠きが形成されている角度領域においてスカート壁6の内周面には、必要材料量を低減せしめるために軸線方向に延びる凹部40が形成されている。タンパーエビデント裾部30の内周面には周方向に間隔をおいて複数個の係止フラップ片42が形成されている。係止フラップ片42の各々は実質上水平に延びる基縁から上方に向かって半径方向内方に傾斜して延出している。係止フラップ片42の内面には、必要材料量を低減せしめるために、矩形凹部44が形成されている。
【0016】
図1には、上述した容器蓋2が適用される容器の口頸部46も二点鎖線で図示されている。ポリエチレンテレフタレートの如き適宜の合成樹脂或いはガラスから形成することができる容器の口頸部46は全体として円筒形状であり、その外周面には雄螺条48、この雄螺条48の下方に位置する係止あご部50、係止あご部50の更に下方に位置するサポートリング52が形成されている。
【0017】
図1と共に図2を参照して上述した容器蓋2の使用形態の典型例を説明すると、最初に例えば5℃程度に冷却した炭酸飲料を所要量充填する。次いで、口頸部46に容器蓋2を被嵌して閉回転方向、即ち図1及び図2において上方から見て時計方向に回転せしめ、これによって口頸部46の雄螺条48に容器蓋2の雌螺条38を螺合せしめる。雄螺条48と雌螺条38の螺合に応じて容器蓋2は漸次下降せしめられる。容器蓋2が図2に図示する位置まで下降せしめられると、容器蓋2の天面壁4に配設されている当接突条12の当接下面22が口頸部46の上端面に当接し、これによって容器蓋2の更なる下降、従って閉方向への更なる回転が阻止され、雄螺条48と雌螺条38との過剰螺合が充分確実に抑制される。容器蓋2の天面壁4に配設されている内側シール片8は口頸部46内に進入し、口頸部46の内周面に密接せしめられ、天面壁4に配設されている外側シール片10は口頸部46の外周面に密接せしめられ、これによって口頸部46が密封される。タンパーエビデント裾部30に配設されている係止フラップ片42は口頸部46の係止あご部50を弾性的に乗り越えてその下方に位置せしめられる。
【0018】
次いで、容器の外周面等に結露が発生するのを防止ために、例えば40℃程度でよい温水を容器に噴射して内容物即ち炭酸飲料を常温に加熱する。かくすると、容器内の圧力が上昇され、図3に図示する如く、天面壁4の中央部が環状凹部24を基縁としてドーム状に変形せしめられる。これに加えて、天面壁4は内側シール片8と当接突条12との間の環状領域を基縁として幾分ドーム状に変形せしめられると共に当接突条12と外側シール片10との間の環状領域を基縁として幾分ドーム状に変形せしめられ、これによって当接突条12は口頸部46の上端面から若干上方に離隔せしめられる。図3を参照することによって明確に理解されるとおり、天面壁4が上述したとおりに変形せしめられると、内側シール片8は口頸部46の内周面から離隔されることなく内周面に密着した状態に維持されると共に、外側シール片10は口頸部46の外周面に一層強固に密接せしめられ、従って天面壁4の変形に起因して口頸部46の密封が棄損されることはない。
【0019】
容器内の内容物即ち炭酸飲料を消費する際には、容器蓋2を開方向、即ち図3において反時計方向に回転せしめて、雄螺条48と雌螺条38との螺合を漸次解除する。容器蓋2の開方向の回転を開始する際には、当接突条12は口頸部46の上端面から離隔せしめられている故に、回転初期トルクが過剰になってしまうことはない。雄螺条48と雌螺条38との螺合解除に応じて容器蓋2は上昇せしめられるが、タンパーエビデント裾部30は係止フラップ片42が口頸部46の係止あご部50に係止せしめられる故に上昇が阻止され、かくして周方向破断可能ライン26の橋絡部34に応力が生成されて橋絡部34が破断され、タンパーエビデント裾部30がスカート壁6の主部28から分離される。しかる後においては、容器蓋2の開回転方向への回転に応じてタンパーエビデント裾部30を除いて容器蓋2が上昇され、タンパーエビデント裾部30を口頸部46に残留せしめて容器蓋2が口頸部46から離脱され、口頸部46が開封される。
【0020】
以上、本発明に従って構成された容器蓋について、容器内に冷却した炭酸飲料を充填する場合を例として詳細に説明したが、本発明に従って構成された容器蓋はかような場合の適用に限定されるものではなく、例えば内容物の酸化劣化を防止するために、容器蓋を容器の口頸部に窒素ガスを封入して容器内を陽圧にする場合にも好都合に適用することができる。
【0021】
耐落下衝撃実験例
高密度ポリエチレンから図1に図示するとおりの形態の呼び径28mmの容器蓋を製作した。天面壁における肉厚T0は1.60mmで、肉厚T1は1.20mmで、肉厚T2は1.70mmで、肉厚T3は1.85mmで、肉厚T4は2.20mmであった。図1及び図2に図示するとおりの形態の口頸部を備えた内容量500mlのポリエチレンテレフタレート製容器に5℃に冷却した炭酸水(炭酸ガス含有量は2150ml)を500ml充填し、次いで容器の口頸部に容器蓋を図2に図示するとおりに装着して容器の口頸部を密封した。しかる後に、40℃の温水を噴射して22乃至24℃に加熱した。そして、室温23℃の恒温室に24時間放置した後に、容器蓋を装着した口頸部を下方に向けて円筒体を通して100cmの高さから表面が10度の傾斜平面である鉄塊に落下せしめて、口頸部から炭酸水が漏出したか否かを検査した。漏出したか否かのチェックは、容器蓋のスカート壁から口頸部に渡って紙を巻いた容器を横倒して24時間放置して紙が濡れたか否かによって検査した。10個の容器蓋について検査したところ漏出は皆無であった。
【0022】
耐落下衝撃比較実験1
容器蓋の天面壁における肉厚T4が1.85mmであったことを除いて上記実験例と同一の比較実験を遂行した。その結果、10個の容器蓋中の3個において漏出が認められた。
【0023】
耐落下衝撃比較実験2
容器蓋の天面壁における肉厚T2と肉厚T3が共に1.70mmであったことを除いて上記実験例と同一の比較実験を遂行した。その結果、10個の容器蓋中の3個において漏出が認められた。
【符号の説明】
【0024】
2:容器蓋
4:天面壁
6:スカート壁
8:内側シール片
10:外側シール片
12:当接突条
22:当接下面
24:環状凹部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
外周面には雄螺条が配設されている円筒形口頸部を備え、容器内が陽圧となる容器のための合成樹脂製容器蓋であって、円形天面壁と該天面壁の周縁から垂下する円筒形スカート壁とを具備し、該天面壁の内面外周縁部には下方に延出する筒状内側シール片、該内側シール片よりも半径方向外側において下方に延出する筒状外側シール片、及び半径方向において該内側シール片と該外側シール片との間に位置する当接突条が配設されており、該スカート壁の内周面には雌螺条が配設されており、該雌螺条が該雄螺条に螺合せしめられ、該内側シール片が該口頸部内に進入して該口頸部の内周面に密接され、該外側シール片が該口頸部の外周面に密接される合成樹脂製容器蓋において、
該当接突条は半径方向幅が0.2乃至0.4mmである水平な当接下面を有し、
該天面壁における該内側シール片に隣接して且つ該内側シール片の半径方向内側に位置する環状領域には環状凹部が形成されていて該天面壁の肉厚が局部的に肉厚T1に低減せしめられており、該天面壁における該内側シール片と該当接突条との間の環状領域の肉厚T2は該肉厚T1よりも大きく、該天面壁における該当接突条と該外側シール片との間の環状領域の肉厚T3は該肉厚T2よりも大きく、該天面壁における該外側シール片よりも外側の環状領域の肉厚T4は該肉厚T3よりも大きい、
ことを特徴とする合成樹脂製容器蓋。
【請求項2】
該肉厚T1は1.0乃至1.4mmで、該肉厚T2は1.5乃至1.9mmで、該肉厚T3は1.7乃至2.0mmで、該肉厚T4は2.0乃至2.4mmである、合成樹脂製容器蓋。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2013−86861(P2013−86861A)
【公開日】平成25年5月13日(2013.5.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−231030(P2011−231030)
【出願日】平成23年10月20日(2011.10.20)
【出願人】(000228442)日本クラウンコルク株式会社 (382)
【Fターム(参考)】