炭酸飲料充てん容器用合成樹脂製キャップ、閉止装置、および飲料入り閉止装置
【課題】環境温度の変化や外部からの衝撃による密封性能の低下が起こらず、かつ滑剤を添加しなくても良好な開栓性および閉栓性が得られる炭酸飲料充てん容器用のキャップを提供する。
【解決手段】炭酸飲料が充てんされた容器２０の口元部２１に装着される合成樹脂製キャップ１。天板部２とその周縁から垂下した筒部３とを備え、天板部２の内面２ａに、口元部２１内に嵌入される環状の内側シール突起１２と、口元部２１の外面２１ｃに当接する外側シール突起１４とが形成されている。内側シール突起１２の外面１２ｆには、口元部２１の内面２１ａに当接する環状の当接凸部１２ａが形成されている。外側シール突起１４は、先端に向けて内径が小さくなる内面１４ａを有し、内面１４ａの下端である最小内径部１４ｄが、開口端部２１ｂから容器本体側に離れた位置で、口元部２１の外面２１ｃに当接する。
【解決手段】炭酸飲料が充てんされた容器２０の口元部２１に装着される合成樹脂製キャップ１。天板部２とその周縁から垂下した筒部３とを備え、天板部２の内面２ａに、口元部２１内に嵌入される環状の内側シール突起１２と、口元部２１の外面２１ｃに当接する外側シール突起１４とが形成されている。内側シール突起１２の外面１２ｆには、口元部２１の内面２１ａに当接する環状の当接凸部１２ａが形成されている。外側シール突起１４は、先端に向けて内径が小さくなる内面１４ａを有し、内面１４ａの下端である最小内径部１４ｄが、開口端部２１ｂから容器本体側に離れた位置で、口元部２１の外面２１ｃに当接する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器口元部を閉止する合成樹脂製キャップ、これを用いた閉止装置、および飲料入り閉止装置に関し、詳しくは炭酸飲料を充てんした容器に用いられる合成樹脂製キャップ、これを用いた閉止装置、および飲料入り閉止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭酸飲料を充てんした容器に用いられる合成樹脂製キャップ（以下、単にキャップという）としては、天板部とその周縁から垂下した筒部とを備え、筒部の内面に、ネジ部が形成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。
図６は、キャップの一例であり、このキャップ３１は、天板部３２とその周縁から垂下した筒部３３とを備え、筒部３３の内面に、容器２０の口元部２１の雄ネジ２２に嵌合するネジ部４０が形成されている。容器２０はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などからなる。
天板部３２の内面には、容器２０の口元部２１に嵌入して口元部２１の内面２１ａに当接する内側シール突起４２と、口元部２１の開口端面２１ｂから外面２１ｃにかけた部分に当接する外側シール突起４４とが形成されている。内側および外側のシール突起４２、４４は、容器２０の口元部２１に当接して容器２０を密封する。特に、外側シール突起４４は、内側シール突起４２に比べて強い押圧力で容器２０に接し、密封の主体となる。
キャップ３１は、炭酸飲料を充てんした容器２０に用いられるため、容器２０の内圧が高くなって天板部３２が上方に膨出変形することがある。天板部３２が膨出変形すると内側シール突起４２も上方移動するため、これを考慮して、内側シール突起４２は、低い位置で内面２１ａに当接するように設計される。
【０００３】
図７は、キャップの他の例であり、このキャップ５１は、天板部５２とその周縁から垂下した筒部５３とからなるキャップ本体５４を備え、筒部３３の内面にネジ部６０が形成されている。天板部５２内面には、口元部２１の内面２１ａに当接する内側シール突起６２と、口元部２１の開口端面２１ｂから外面２１ｃにかけた部分に当接する開口端シール突起６３とが形成されている。開口端シール突起６３は、閉栓時に容器２０の口元部２１に押されてキャップ本体５４に当接するまで拡径方向に曲げ変形した状態で口元部２１をシールする（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２１１６０５号公報
【特許文献２】特開２００３−１７５９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
キャップ３１、５１は、炭酸飲料を充てんした容器２０に用いられるため、容器２０の内圧が高くなることから、高い密封性能が要求される。
しかしながら、容器２０は、環境温度の変化により口元部２１の寸法（内径、外径等）が変動することがあり、これがキャップ３１、５１の密封性能に影響を及ぼすことがあった。また、外部からの衝撃が加えられた場合に、外側シール突起４４のシール性が低下し、密封性能が低くなることがあった。
また、キャップ３１、５１には、通常、開栓性および閉栓性の適正化のため滑剤（エルカ酸アミド等）が添加されるが、容器２０への内容液の充てんに先立つ洗浄工程において、キャップ３１、５１表面の滑剤が洗い流されてしまい、十分な滑剤の効果が得られないことがあった。また、キャップ３１、５１表面の滑剤のブリード量は、製造されてからの時間や季節等により変動しやすいため、滑剤の機能を適正に発揮させるのは容易ではない。
このため、滑剤を添加しなくても良好な開栓性および閉栓性が得られるキャップが要望されている。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、環境温度の変化や外部からの衝撃による密封性能の低下が起こらず、かつ滑剤を添加しなくても良好な開栓性および閉栓性が得られる炭酸飲料充てん容器用のキャップ、このキャップを用いた閉止装置および飲料入り閉止装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、炭酸飲料が充てんされた容器の口元部に装着される合成樹脂製キャップであって、天板部とその周縁から垂下した筒部とを備え、前記天板部の内面に、前記口元部内に嵌入される内側シール突起と、前記口元部の外面に当接する外側シール突起とが形成され、前記内側シール突起の外面には、前記口元部の開口端部から容器本体側に離れた位置で、前記口元部の内面に当接して前記容器をシールする当接凸部が形成され、前記外側シール突起は、先端に向けて内径が小さくなる内面を有し、前記内面の下端である最小内径部が、前記口元部の開口端部から容器本体側に離れた位置で、前記口元部の外面に当接する炭酸飲料充てん容器用合成樹脂製キャップを提供する。
前記外側シール突起の最小内径部は、前記内側シール突起の当接凸部の最大外径部より高い位置にあることが好ましい。
前記外側シール突起は、板状に形成されていることが好ましい。
前記最小内径部と前記最大外径部との高低差は、２．５ｍｍ以下であることが好ましい。
前記外側シール突起は、基端部から前記最小内径部までの平均厚さが０．５〜２ｍｍであることが好ましい。
本発明の炭酸飲料充てん容器用合成樹脂製キャップは、前記内側シール突起の基端部に近接した位置に、他の部分より厚みが薄い薄肉部を形成することができる。
本発明の炭酸飲料充てん容器用合成樹脂製キャップは、滑材が添加されていないことが好ましい。
【０００７】
本発明は、炭酸飲料が充てんされる容器と、その口元部に装着される合成樹脂製キャップとを備えた閉止装置であって、前記合成樹脂製キャップが、前記のものである閉止装置を提供する。
本発明は、炭酸飲料が充填された容器と、その口元部に装着される合成樹脂製キャップとを備えた飲料入り閉止装置であって、前記合成樹脂製キャップが、前記のものである飲料入り閉止装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、外側シール突起が、先端に向けて内径が小さくなる内面を有し、その下端で口元部外面に当接するので、外側シール突起に追従変形性を与えることができる。従って、外部から衝撃が加えられた場合でも口元部外面に対する当接状態を維持し、密封性能の低下を防ぐことができる。
炭酸飲料用キャップでは、容器内圧上昇による膨出変形を考慮して内側シール突起の容器当接位置が比較的低く設計されるため、容器の口元部の内方変形が起こりやすい。これに対し、本発明によれば、外側シール突起の口元部外面に対する当接位置が低くなるため、外側シール突起と内側シール突起との口元部押圧位置の高低差を小さくできることから、環境温度が高くなった場合でも容器の口元部の内方変形を防止でき、密封性能の低下を防止できる。
本発明によれば、外側シール突起は、基端部より先端側で口元部に接するため、当接位置が基端部である場合に比べて口元部に対する押圧力を低く設定しやすい。このため、外側シール突起と内側シール突起の押圧力の比を適正化し、口元部の内方変形を防止する点で好ましい。
本発明では、前述の外側シール突起の構造により、密封性能を低下させずに外側シール突起の内方押圧力を低くできるため、開栓トルクおよび閉栓トルクを抑え、開栓性および閉栓性を良好にすることができる。このため、滑剤が不要である。滑剤は、その機能（例えば開栓トルクおよび閉栓トルクの抑制）を適正に発揮させるのが容易ではないが、本発明では滑剤が不要であるため、安定的な開栓性および閉栓性が得られる。
さらに、本発明では、開栓時に炭酸飲料が激しく発泡して口元部からあふれ出る現象が起こらない。本発明によって、炭酸飲料があふれ出る現象を防止できる理由は明らかではないが、滑剤が不要であることと関連がある可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の合成樹脂製キャップの一実施形態を示す拡大断面図である。
【図２】前図に示す合成樹脂製キャップを示す全体断面図である。
【図３】実施例の試験結果を示すグラフである。
【図４】比較例の試験結果を示すグラフである。
【図５】巻締め角度についての試験結果を示すグラフである。
【図６】従来の合成樹脂製キャップの一例を示す拡大断面図である。
【図７】従来の合成樹脂製キャップの他の例を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１および図２は、本発明の合成樹脂製キャップおよび閉止装置の一実施形態を示すもので、ここに示す閉止装置は、容器２０と、その口元部２１に装着される合成樹脂製キャップ１（以下、単にキャップ１という）とから構成されている。
図１（ａ）は口元部２１に装着していない状態のキャップ１であり、図１（ｂ）は口元部２１に装着した状態のキャップ１である。
図２における符号Ｃ１はキャップ１の中心軸を示す。以下の説明において、上下方向とは図１および図２における上下方向であり、中心軸Ｃ１に沿う方向である。高さ方向も図１および図２における高さ方向であり、中心軸Ｃ１に沿う方向である。
【００１１】
容器２０は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの合成樹脂からなり、飲料が充てんされる容器本体２４と、その上部に形成された口元部２１とを有する。
口元部２１の外面２１ｃには雄ネジ２２が形成されている。雄ネジ２２の下方に形成された係止段部２３は、径方向外方に突出する環状突起である。
図示例の内面２１ａおよび外面２１ｃは、容器２０の軸方向に沿う面である。開口端面２１ｂは容器２０の軸方向に垂直な面である。
【００１２】
キャップ１は、円形の天板部２と、その周縁から垂下した筒部３とを備えている。
筒部３は、スコア６（弱化部）によって、主部８と、ブリッジ７（図２参照）によって主部８に連結されたタンパーエビデンスリング部（ＴＥリング部）９とに区画されている。
主部８の内周面には、容器２０の雄ネジ２２に螺合するネジ部１０が形成されている。ネジ部１０は、１条または複数条の螺旋状に形成された突条である。
【００１３】
図１に示すように、天板部２には、容器２０の口元部２１に嵌入して口元部２１の内面２１ａに当接する環状の内側シール突起１２と、口元部２１の開口端面２１ｂに当接する環状の開口端シール突起１３と、口元部２１の外面２１ｃに当接する環状の外側シール突起１４とが形成されている。
【００１４】
内側シール突起１２は、天板部２の内面２ａ（下面）から下方に延出して形成されている。
内側シール突起１２の外面１２ｆには、基端部１２ｅから下方に（すなわち内側シール突起１２の延出方向に）離れた位置に、容器内面２１ａに当接する環状の当接凸部１２ａが形成されている。当接凸部１２ａの断面形状は、略円弧形、略楕円弧形などとすることができる。
内側シール突起１２は、口元部２１内に嵌入した際に、当接凸部１２ａの最大外径部１２ｂが、開口端面２１ｂから容器本体２４側に離れた位置で全周にわたって内面２１ａに隙間なく当接し、容器２０を密封（シール）できるように形成されている。最大外径部１２ｂの外径は、口元部２１内径より若干大きいことが好ましい。これによって、内側シール突起１２は、わずかに内方に弾性的に曲げ変形した状態で内面２１ａに当接するため、十分な押圧力で内面２１ａに当接する。
【００１５】
内側シール突起１２の基端部１２ｅ近傍の外面１２ｆには、全周にわたって弱化凹部１２ｃが形成されており、この弱化凹部１２ｃが形成された部分の内側シール突起１２は、他の部分に比べ厚みが薄い薄肉部１２ｄとなっている。薄肉部１２ｄは、基端部１２ｅに近接した位置に形成することができる。
薄肉部１２ｄの厚さ、すなわち図１に示す厚さＴ１は、１〜２．２ｍｍ（好ましくは１．２〜２ｍｍ、さらに好ましくは１．４〜１．８ｍｍ）が好適である。薄肉部１２ｄの厚さを前記範囲とすることによって、薄肉部１２ｄに可撓性を与えることができるため、容器２０の内圧上昇時において天板部２が上方に膨出変形した場合でも、内側シール突起１２が内方変位しにくくなり、内側シール突起１２のシール性が高められる。
また、薄肉部１２ｄの厚さを前記範囲とすることによって、口元部２１に嵌入される際に変形（座屈変形など）が起こらない程度の剛性を内側シール突起１２に与えることができる。
【００１６】
内側シール突起１２の最大外径部１２ｂの高さ位置は、最大外径部１２ｂと開口端シール突起１３下端（突出端）との高低差Ｈ１が１〜４ｍｍ（好ましくは１．５〜３ｍｍ）となるように設定するのが好適である。
高低差Ｈ１が小さすぎれば、図１に２点鎖線で示すように、容器２０の内圧上昇により天板部２が上方に膨出変形して内側シール突起１２が上方移動した場合にタンパーエビデンス性が低下する。高低差Ｈ１が大きすぎれば、環境温度が変動したときに口元部２１の内方変形が起こりやすくなる。なお、口元部２１の内方変形とは、開口端面２１ｂが径方向内方に移動する方向の曲げ変形である。
高低差Ｈ１を前記範囲とすることで、十分なタンパーエビデンス性を確保し、かつ口元部２１の内方変形を防止し、密封性能を高めることができる。
【００１７】
開口端シール突起１３は、天板部２の内面２ａ（下面）から下方に突出して形成されている。開口端シール突起１３の断面形状は、例えば半円形、円弧形、楕円弧形とすることができる。
【００１８】
外側シール突起１４は、天板部２の内面２ａ（下面）から先端方向に徐々に内径が小さくなりつつ下方に延出して形成されている。外側シール突起１４は、円筒形の板状とすることができる。外側シール突起１４は、先端に向けて徐々に厚みを減じるように形成することができる。
外側シール突起１４の内面１４ａは、先端に向けて徐々に内径が小さくなるように傾斜する傾斜面となっている。内面１４ａは、一定の角度で傾斜していることが望ましい。
内面１４ａの下端は、外側シール突起１４の最小内径部１４ｄである。
【００１９】
外側シール突起１４は、最小内径部１４ｄが開口端面２１ｂから容器本体２４側に離れた位置で、全周にわたって外面２１ｃに隙間なく当接し、容器２０を密封できるように形成されている。
外側シール突起１４は、開口端面２１ｂから離れた位置で外面２１ｃに当接するため、外側シール突起１４の先端が径方向内方および外方に移動するように追従変形が可能となる。このため、外部から衝撃が加えられた場合でも外面２１ｃに対する当接状態を維持し、密封性能の低下を防ぐことができる。
また、外側シール突起１４の外面２１ｃに対する当接位置が低くなるため、この外側シール突起１４の当接位置と、内側シール突起１２の当接位置との高低差が小さくなることから、環境温度が高くなった場合でも、容器２０の口元部２１の内方変形を起こりにくくし、密封性能の低下を防止できる。
最大外径部１４ｄの内径は、口元部２１外径より若干小さいことが好ましい。これによって、外側シール突起１４は、わずかに外方に弾性的に曲げ変形した状態で外面２１ｃに当接するため、十分な押圧力で外面２１ｃに当接する。
【００２０】
外側シール突起１４の最小内径部１４ｄの高さ位置は、例えば、内側シール突起１２の最大外径部１２ｂと同等またはこれより高い位置にある。
最小内径部１４ｄの高さ位置は、最小内径部１４ｄと開口端シール突起１３下端（突出端）との高低差Ｈ２が０．５〜２ｍｍ（好ましくは１〜１．５ｍｍ）となるように設定するのが好適である。
高低差Ｈ２が小さすぎれば、環境温度が変動したときに口元部２１の内方変形が起こりやすくなる。高低差Ｈ２が大きすぎれば、外側シール突起１４の内方押圧力が不十分となることがある。
高低差Ｈ２を前記範囲とすることで、外側シール突起１４のシール性を高め、かつ環境温度が高くなった場合でも口元部２１の内方変形を防止できる。
【００２１】
外側シール突起１４の最小内径部１４ｄと、内側シール突起１２の最大外径部１２ｂとの高低差Ｈ３は、２．５ｍｍ以下（好ましくは２ｍｍ以下）が好適である。高低差Ｈ３は０ｍｍ以上が好ましい。
高低差Ｈ３を前記範囲とすることで、環境温度が高くなった場合でも容器２０の口元部２１の内方変形を防止できる。
【００２２】
外側シール突起１４の先端面１４ｂは、内面１４ａの下端から外面１４ｃ側に向けて徐々に拡径して形成されている。先端面１４ｂの断面形状は、例えば略円弧形または略楕円弧形の凸状とすることができる。
外側シール突起１４の外面１４ｃは、先端に向けて徐々に外径が小さくなるように傾斜する傾斜面となっている。外面１４ｃは、一定の角度で傾斜していることが望ましい。
【００２３】
外側シール突起１４の平均厚さ（基端部１４ｅから最小内径部１４ｄまでの範囲の平均厚さ、すなわち図１に示す厚さＴ２）は、０．５〜２ｍｍ（好ましくは１〜１．５ｍｍ）が好ましい。
外側シール突起１４の平均厚さを前記範囲とすることによって、外側シール突起１４に可撓性を与えて外側シール突起１４の衝撃吸収性能を高め、かつ十分なシール性を得ることができる。
外側シール突起１４の平均厚さが小さすぎれば、弾性力が小さくなるため、外面２１ｃに対する押圧力が小さくなり、シール性が低下する。外側シール突起１４の平均厚さが大きすぎれば、追従変形性が劣り、例えば外面２１ｃに破損等により形成された凹部がある場合にキャップ１に衝撃が加えられると密封性能が低下しやすくなる。
【００２４】
外側シール突起１４の外面２１ｃに対する内方押圧力Ｆｏと、内側シール突起１２の内面２１ａに対する外方押圧力Ｆｉとの比は、Ｆｏ：Ｆｉ＝０．５：１〜３：１（好ましくは１：１〜３：１）が好適である。この比を前記範囲とすることで、口元部２１に加えられる内方または外方の力が過剰になるのを防ぎ、環境温度が高くなった場合でも、口元部２１の変形（特に内方変形）を防ぐことができる。
なお、外側シール突起１４の内方押圧力とは、図１において外面２１ｃに対し垂直な方向（図１の左右方向）の押圧力である。内側シール突起１２の外方押圧力は、図１において内面２１ａに対し垂直な方向（図１の左右方向）の押圧力である。
【００２５】
ＴＥリング部９の内周面には、開栓時に容器２０の係止段部２３に係止してＴＥリング部９の移動を阻止する係止突起である係止突起１１が形成されている。
係止突起１１は、ＴＥリング部９の内周面から内方に突出して形成されている。
【００２６】
キャップ１は、高密度ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂材料で構成することができる。キャップ１は、滑剤（エルカ酸アミド等）を添加しなくても開栓性および閉栓性を適正化できる。
【００２７】
口元部２１に装着されたキャップ１を開栓方向に回すと、回転に従ってキャップ１は上昇する。
係止突起１１が係止段部２３の下端に達した状態でキャップ１をさらに開栓方向に回すと、主部８は回転に従って上昇する一方、係止突起１１が係止段部２３に係止するためＴＥリング部９の上方移動は阻止される。
その結果、主部８とＴＥリング部９とを連結しているブリッジ７に引張力が作用し、ブリッジ７が破断し、ＴＥリング部９が主部８から切り離される。
これによって、キャップ１が開栓されたことが明示される。
【００２８】
キャップ１では、外側シール突起１４が、先端に向けて徐々に内径が小さくなるように傾斜する内面１４ａを有し、内面１４ａの下端の最小内径部１４ｄで、開口端面２１ｂから離れた位置で外面２１ｃに当接するため、外側シール突起１４に追従変形性を与えることができる。
従って、外部から衝撃が加えられた場合でも外面２１ｃに対する当接状態を維持し、密封性能の低下を防ぐことができる。
一般に、炭酸飲料充てん容器用のキャップは、炭酸飲料による容器内圧上昇を原因とする天板部の膨出変形（図１に２点鎖線参照）を考慮して、内側シール突起は比較的低い位置で口元部に接するように設計される。このため、外側シール突起と内側シール突起との口元部押圧位置の高低差が大きくなり、環境温度が高くなったときに口元部の内方変形が起こりやすくなる。
これに対し、キャップ１では、外側シール突起１４の口元部２１に対する当接位置が低くなるため、外側シール突起１４と内側シール突起１２との口元部２１押圧位置の高低差を小さくできることから、環境温度が高くなった場合でも、容器２０の口元部２１の内方変形を防止でき、密封性能の低下を防止できる。
また、外側シール突起１４は基端部ではなく先端側の最小内径部１４ｄで口元部２１に接するため、口元部２１の外径のばらつきがあった場合でも、押圧力が過小または過大になるのを防止できる。
外側シール突起１４が、基端部ではなく、これより先端側の最小内径部１４ｄで口元部２１に接する構造は、当接位置が基端部である場合に比べて口元部２１に対する外側シール突起１４の押圧力を低く設定しやすい構造である。従って、この構造は、外側シール突起１４の押圧力と内側シール突起１２の押圧力との比を適正化し、容器２０の口元部２１の内方変形を防止する効果の点で好適である。
【００２９】
キャップ１は、前述の外側シール突起１４の構造により、密封性能を低下させずに外側シール突起１４の内方押圧力を低くできるため、開栓トルクおよび閉栓トルクを抑え、開栓性および閉栓性を良好にすることができる。このため、滑剤が不要である。
滑剤を使用する場合は、滑剤のブリード量が変動しやすいなどの理由により、その機能（例えば開栓トルクおよび閉栓トルクの抑制）を適正に発揮させるのは容易ではないが、キャップ１では滑剤が不要であるため、安定的な開栓性および閉栓性が得られる。
さらに、キャップ１では、開栓時に炭酸飲料が激しく発泡して口元部２１からあふれ出る現象が起こらない。キャップ１によって、炭酸飲料があふれ出る現象を防止できる理由は明らかではないが、滑剤が不要であることと関連がある可能性がある。
【００３０】
図１等に示す閉止装置は、炭酸飲料を容器２０に充填し、口元部２１にキャップ１を装着することによって、飲料入り閉止装置とすることができる。
【実施例】
【００３１】
（実施例１）
図１に示すキャップ１を作製した。キャップ１は高密度ポリエチレン製とし、滑剤は使用しなかった。このキャップ１を容器２０の口元部２１に装着し、この閉止装置をヒートサイクル試験に供した。外側シール突起１４の外面２１ｃに対する内方押圧力Ｆｏと、内側シール突起１２の内面２１ａに対する外方押圧力Ｆｉとの比（Ｆｏ：Ｆｉ）は１．５:１とした。
ヒートサイクル試験では、容器２０およびキャップ１を加熱条件下（５５℃）に９時間置き、次いで冷却条件下（２２℃）に１５時間置く工程を２回繰り返し、次いで、容器２０およびキャップ１を５℃の条件下に２４時間置いた。
ヒートサイクル試験の前後の容器２０の口元部２１の外径を測定した結果を図３に示す。図３の横軸は、口元部２１の開口端面２１ｂから測定箇所までの距離である。例えば０．７ｍｍは、開口端面２１ｂから容器本体２４側に０．７ｍｍ離れた位置を意味する。図３の縦軸は、口元部２１の外径である。
【００３２】
（比較例１）
図７に示すキャップ５１を作製した。キャップ５１は高密度ポリエチレン製とし、滑剤（エルカ酸アミド。キャップ５１への添加量：２０００ｍｇ／ｋｇ）を使用した。
このキャップ５１を容器２０の口元部２１に装着し、この閉止装置を実施例１と同様のヒートサイクル試験に供した。外側シール突起の内方押圧力Ｆｏと、内側シール突起外方押圧力Ｆｉとの比（Ｆｏ：Ｆｉ）は６:１とした。
ヒートサイクル試験の前後の容器２０の口元部２１の外径を測定した結果を図４に示す。
図３および図４より、実施例１では、ヒートサイクル試験による口元部２１の外径の変化を抑えることができたことがわかる。
【００３３】
（実施例２）
実施例１と同様のキャップ１の巻締め角度を測定した。サンプル数は２５個とした。図５は巻締め角度の分布を示す。図５の横軸は巻締め角度であり、縦軸はサンプル数である。
巻締め角度とは、キャップ１を所定のトルクで口元部２１に装着した際のキャップ１の回転角度をいう。
キャップ１は、製造後、室温に３日間放置した後に、室温下で巻締め角度を測定した。
【００３４】
（実施例３）
実施例１と同様のキャップ１を製造後、室温に３日間放置し、次いで加熱条件下（５５℃）に２４時間置いた後に、室温下でこのキャップ１の巻締め角度を測定した。その他の条件は実施例２と同様とした。結果を図５に示す。
【００３５】
（比較例２）
比較例１と同様のキャップ５１を製造後、室温に３日間放置した後に、室温下で巻締め角度を測定した。その他の条件は実施例２と同様とした。結果を図５に示す。
【００３６】
（比較例３）
比較例１と同様のキャップ５１を製造後、冬季環境下（平均気温１０℃）に３日間放置し、次いで加熱条件下（５５℃）に２４時間置いた後に、室温下で巻締め角度を測定した。その他の条件は実施例２と同様とした。結果を図５に示す。
【００３７】
（比較例４）
比較例１と同様のキャップ５１を製造後、夏季環境下（平均気温４０℃）に３日間放置し、次いで加熱条件下（５５℃）に２４時間置いた後に、室温下で巻締め角度を測定した。その他の条件は実施例２と同様とした。結果を図５に示す。
【００３８】
図５より、実施例２、３では、比較例２〜４に比べて巻締め角度のばらつきが小さく、閉栓性の点で優れていたことがわかる。
また、比較例２〜４のなかでも、比較的高温の条件で放置した比較例４ではばらつきが大きくなった。
巻締め角度のばらつきは、滑剤のブリード量のばらつきを原因として生じたと考えることができる。
【００３９】
本発明において、炭酸飲料とは、日本農林規格（ＪＡＳ）に規定されているように、飲用に適した水に二酸化炭素（炭酸ガス）を圧入したもの、及びこれに甘味料、酸味料、香料などを加えたもののことである。具体例としては、レモン、ライム、オレンジ、グレープフルーツ、グレープ、アップル等の香味を付与した飲料、ジンジャーエール、コーラ、果汁入り炭酸飲料、乳類入り炭酸飲料、炭酸入りリキュール類（缶チューハイ等）、スパークリングワイン、ビール、発泡酒などが挙げられる。二酸化炭素（炭酸ガス）の分圧は、例えば０．０２ＭＰａ以上（２０℃）である。
なお、滑剤とは、例えば炭化水素系の滑剤（流動パラフィンなど）、脂肪酸系の滑剤（高級脂肪酸など）、脂肪酸アミド系滑剤（脂肪酸アミドなど）、エステル系滑剤（脂肪酸の低級アルコールエステルなど）、アルコール系滑剤（脂肪アルコールなど）、金属石けん系滑剤などである。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・キャップ（炭酸飲料充てん容器用合成樹脂製キャップ）、２・・・天板部、２ａ・・・天板部の内面、３・・・筒部、１０・・・ネジ部、１２・・・内側シール突起、１２ａ・・・当接凸部、１２ｂ・・・最大外径部、１２ｅ・・・基端部、１２ｆ・・・外面、１３・・・開口端シール突起、１４・・・外側シール突起、１４ａ・・・内面、１４ｄ・・・最小内径部、１４ｅ・・・基端部、２０・・・容器、２１・・・口元部、２１ａ・・・内面、２１ｂ・・・開口端面、２１ｃ・・・外面、２４・・・容器本体、Ｔ２・・・外側シール突起の基端部から最小内径部までの範囲の平均厚さ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器口元部を閉止する合成樹脂製キャップ、これを用いた閉止装置、および飲料入り閉止装置に関し、詳しくは炭酸飲料を充てんした容器に用いられる合成樹脂製キャップ、これを用いた閉止装置、および飲料入り閉止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭酸飲料を充てんした容器に用いられる合成樹脂製キャップ（以下、単にキャップという）としては、天板部とその周縁から垂下した筒部とを備え、筒部の内面に、ネジ部が形成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。
図６は、キャップの一例であり、このキャップ３１は、天板部３２とその周縁から垂下した筒部３３とを備え、筒部３３の内面に、容器２０の口元部２１の雄ネジ２２に嵌合するネジ部４０が形成されている。容器２０はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などからなる。
天板部３２の内面には、容器２０の口元部２１に嵌入して口元部２１の内面２１ａに当接する内側シール突起４２と、口元部２１の開口端面２１ｂから外面２１ｃにかけた部分に当接する外側シール突起４４とが形成されている。内側および外側のシール突起４２、４４は、容器２０の口元部２１に当接して容器２０を密封する。特に、外側シール突起４４は、内側シール突起４２に比べて強い押圧力で容器２０に接し、密封の主体となる。
キャップ３１は、炭酸飲料を充てんした容器２０に用いられるため、容器２０の内圧が高くなって天板部３２が上方に膨出変形することがある。天板部３２が膨出変形すると内側シール突起４２も上方移動するため、これを考慮して、内側シール突起４２は、低い位置で内面２１ａに当接するように設計される。
【０００３】
図７は、キャップの他の例であり、このキャップ５１は、天板部５２とその周縁から垂下した筒部５３とからなるキャップ本体５４を備え、筒部３３の内面にネジ部６０が形成されている。天板部５２内面には、口元部２１の内面２１ａに当接する内側シール突起６２と、口元部２１の開口端面２１ｂから外面２１ｃにかけた部分に当接する開口端シール突起６３とが形成されている。開口端シール突起６３は、閉栓時に容器２０の口元部２１に押されてキャップ本体５４に当接するまで拡径方向に曲げ変形した状態で口元部２１をシールする（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２１１６０５号公報
【特許文献２】特開２００３−１７５９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
キャップ３１、５１は、炭酸飲料を充てんした容器２０に用いられるため、容器２０の内圧が高くなることから、高い密封性能が要求される。
しかしながら、容器２０は、環境温度の変化により口元部２１の寸法（内径、外径等）が変動することがあり、これがキャップ３１、５１の密封性能に影響を及ぼすことがあった。また、外部からの衝撃が加えられた場合に、外側シール突起４４のシール性が低下し、密封性能が低くなることがあった。
また、キャップ３１、５１には、通常、開栓性および閉栓性の適正化のため滑剤（エルカ酸アミド等）が添加されるが、容器２０への内容液の充てんに先立つ洗浄工程において、キャップ３１、５１表面の滑剤が洗い流されてしまい、十分な滑剤の効果が得られないことがあった。また、キャップ３１、５１表面の滑剤のブリード量は、製造されてからの時間や季節等により変動しやすいため、滑剤の機能を適正に発揮させるのは容易ではない。
このため、滑剤を添加しなくても良好な開栓性および閉栓性が得られるキャップが要望されている。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、環境温度の変化や外部からの衝撃による密封性能の低下が起こらず、かつ滑剤を添加しなくても良好な開栓性および閉栓性が得られる炭酸飲料充てん容器用のキャップ、このキャップを用いた閉止装置および飲料入り閉止装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、炭酸飲料が充てんされた容器の口元部に装着される合成樹脂製キャップであって、天板部とその周縁から垂下した筒部とを備え、前記天板部の内面に、前記口元部内に嵌入される内側シール突起と、前記口元部の外面に当接する外側シール突起とが形成され、前記内側シール突起の外面には、前記口元部の開口端部から容器本体側に離れた位置で、前記口元部の内面に当接して前記容器をシールする当接凸部が形成され、前記外側シール突起は、先端に向けて内径が小さくなる内面を有し、前記内面の下端である最小内径部が、前記口元部の開口端部から容器本体側に離れた位置で、前記口元部の外面に当接する炭酸飲料充てん容器用合成樹脂製キャップを提供する。
前記外側シール突起の最小内径部は、前記内側シール突起の当接凸部の最大外径部より高い位置にあることが好ましい。
前記外側シール突起は、板状に形成されていることが好ましい。
前記最小内径部と前記最大外径部との高低差は、２．５ｍｍ以下であることが好ましい。
前記外側シール突起は、基端部から前記最小内径部までの平均厚さが０．５〜２ｍｍであることが好ましい。
本発明の炭酸飲料充てん容器用合成樹脂製キャップは、前記内側シール突起の基端部に近接した位置に、他の部分より厚みが薄い薄肉部を形成することができる。
本発明の炭酸飲料充てん容器用合成樹脂製キャップは、滑材が添加されていないことが好ましい。
【０００７】
本発明は、炭酸飲料が充てんされる容器と、その口元部に装着される合成樹脂製キャップとを備えた閉止装置であって、前記合成樹脂製キャップが、前記のものである閉止装置を提供する。
本発明は、炭酸飲料が充填された容器と、その口元部に装着される合成樹脂製キャップとを備えた飲料入り閉止装置であって、前記合成樹脂製キャップが、前記のものである飲料入り閉止装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、外側シール突起が、先端に向けて内径が小さくなる内面を有し、その下端で口元部外面に当接するので、外側シール突起に追従変形性を与えることができる。従って、外部から衝撃が加えられた場合でも口元部外面に対する当接状態を維持し、密封性能の低下を防ぐことができる。
炭酸飲料用キャップでは、容器内圧上昇による膨出変形を考慮して内側シール突起の容器当接位置が比較的低く設計されるため、容器の口元部の内方変形が起こりやすい。これに対し、本発明によれば、外側シール突起の口元部外面に対する当接位置が低くなるため、外側シール突起と内側シール突起との口元部押圧位置の高低差を小さくできることから、環境温度が高くなった場合でも容器の口元部の内方変形を防止でき、密封性能の低下を防止できる。
本発明によれば、外側シール突起は、基端部より先端側で口元部に接するため、当接位置が基端部である場合に比べて口元部に対する押圧力を低く設定しやすい。このため、外側シール突起と内側シール突起の押圧力の比を適正化し、口元部の内方変形を防止する点で好ましい。
本発明では、前述の外側シール突起の構造により、密封性能を低下させずに外側シール突起の内方押圧力を低くできるため、開栓トルクおよび閉栓トルクを抑え、開栓性および閉栓性を良好にすることができる。このため、滑剤が不要である。滑剤は、その機能（例えば開栓トルクおよび閉栓トルクの抑制）を適正に発揮させるのが容易ではないが、本発明では滑剤が不要であるため、安定的な開栓性および閉栓性が得られる。
さらに、本発明では、開栓時に炭酸飲料が激しく発泡して口元部からあふれ出る現象が起こらない。本発明によって、炭酸飲料があふれ出る現象を防止できる理由は明らかではないが、滑剤が不要であることと関連がある可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の合成樹脂製キャップの一実施形態を示す拡大断面図である。
【図２】前図に示す合成樹脂製キャップを示す全体断面図である。
【図３】実施例の試験結果を示すグラフである。
【図４】比較例の試験結果を示すグラフである。
【図５】巻締め角度についての試験結果を示すグラフである。
【図６】従来の合成樹脂製キャップの一例を示す拡大断面図である。
【図７】従来の合成樹脂製キャップの他の例を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１および図２は、本発明の合成樹脂製キャップおよび閉止装置の一実施形態を示すもので、ここに示す閉止装置は、容器２０と、その口元部２１に装着される合成樹脂製キャップ１（以下、単にキャップ１という）とから構成されている。
図１（ａ）は口元部２１に装着していない状態のキャップ１であり、図１（ｂ）は口元部２１に装着した状態のキャップ１である。
図２における符号Ｃ１はキャップ１の中心軸を示す。以下の説明において、上下方向とは図１および図２における上下方向であり、中心軸Ｃ１に沿う方向である。高さ方向も図１および図２における高さ方向であり、中心軸Ｃ１に沿う方向である。
【００１１】
容器２０は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの合成樹脂からなり、飲料が充てんされる容器本体２４と、その上部に形成された口元部２１とを有する。
口元部２１の外面２１ｃには雄ネジ２２が形成されている。雄ネジ２２の下方に形成された係止段部２３は、径方向外方に突出する環状突起である。
図示例の内面２１ａおよび外面２１ｃは、容器２０の軸方向に沿う面である。開口端面２１ｂは容器２０の軸方向に垂直な面である。
【００１２】
キャップ１は、円形の天板部２と、その周縁から垂下した筒部３とを備えている。
筒部３は、スコア６（弱化部）によって、主部８と、ブリッジ７（図２参照）によって主部８に連結されたタンパーエビデンスリング部（ＴＥリング部）９とに区画されている。
主部８の内周面には、容器２０の雄ネジ２２に螺合するネジ部１０が形成されている。ネジ部１０は、１条または複数条の螺旋状に形成された突条である。
【００１３】
図１に示すように、天板部２には、容器２０の口元部２１に嵌入して口元部２１の内面２１ａに当接する環状の内側シール突起１２と、口元部２１の開口端面２１ｂに当接する環状の開口端シール突起１３と、口元部２１の外面２１ｃに当接する環状の外側シール突起１４とが形成されている。
【００１４】
内側シール突起１２は、天板部２の内面２ａ（下面）から下方に延出して形成されている。
内側シール突起１２の外面１２ｆには、基端部１２ｅから下方に（すなわち内側シール突起１２の延出方向に）離れた位置に、容器内面２１ａに当接する環状の当接凸部１２ａが形成されている。当接凸部１２ａの断面形状は、略円弧形、略楕円弧形などとすることができる。
内側シール突起１２は、口元部２１内に嵌入した際に、当接凸部１２ａの最大外径部１２ｂが、開口端面２１ｂから容器本体２４側に離れた位置で全周にわたって内面２１ａに隙間なく当接し、容器２０を密封（シール）できるように形成されている。最大外径部１２ｂの外径は、口元部２１内径より若干大きいことが好ましい。これによって、内側シール突起１２は、わずかに内方に弾性的に曲げ変形した状態で内面２１ａに当接するため、十分な押圧力で内面２１ａに当接する。
【００１５】
内側シール突起１２の基端部１２ｅ近傍の外面１２ｆには、全周にわたって弱化凹部１２ｃが形成されており、この弱化凹部１２ｃが形成された部分の内側シール突起１２は、他の部分に比べ厚みが薄い薄肉部１２ｄとなっている。薄肉部１２ｄは、基端部１２ｅに近接した位置に形成することができる。
薄肉部１２ｄの厚さ、すなわち図１に示す厚さＴ１は、１〜２．２ｍｍ（好ましくは１．２〜２ｍｍ、さらに好ましくは１．４〜１．８ｍｍ）が好適である。薄肉部１２ｄの厚さを前記範囲とすることによって、薄肉部１２ｄに可撓性を与えることができるため、容器２０の内圧上昇時において天板部２が上方に膨出変形した場合でも、内側シール突起１２が内方変位しにくくなり、内側シール突起１２のシール性が高められる。
また、薄肉部１２ｄの厚さを前記範囲とすることによって、口元部２１に嵌入される際に変形（座屈変形など）が起こらない程度の剛性を内側シール突起１２に与えることができる。
【００１６】
内側シール突起１２の最大外径部１２ｂの高さ位置は、最大外径部１２ｂと開口端シール突起１３下端（突出端）との高低差Ｈ１が１〜４ｍｍ（好ましくは１．５〜３ｍｍ）となるように設定するのが好適である。
高低差Ｈ１が小さすぎれば、図１に２点鎖線で示すように、容器２０の内圧上昇により天板部２が上方に膨出変形して内側シール突起１２が上方移動した場合にタンパーエビデンス性が低下する。高低差Ｈ１が大きすぎれば、環境温度が変動したときに口元部２１の内方変形が起こりやすくなる。なお、口元部２１の内方変形とは、開口端面２１ｂが径方向内方に移動する方向の曲げ変形である。
高低差Ｈ１を前記範囲とすることで、十分なタンパーエビデンス性を確保し、かつ口元部２１の内方変形を防止し、密封性能を高めることができる。
【００１７】
開口端シール突起１３は、天板部２の内面２ａ（下面）から下方に突出して形成されている。開口端シール突起１３の断面形状は、例えば半円形、円弧形、楕円弧形とすることができる。
【００１８】
外側シール突起１４は、天板部２の内面２ａ（下面）から先端方向に徐々に内径が小さくなりつつ下方に延出して形成されている。外側シール突起１４は、円筒形の板状とすることができる。外側シール突起１４は、先端に向けて徐々に厚みを減じるように形成することができる。
外側シール突起１４の内面１４ａは、先端に向けて徐々に内径が小さくなるように傾斜する傾斜面となっている。内面１４ａは、一定の角度で傾斜していることが望ましい。
内面１４ａの下端は、外側シール突起１４の最小内径部１４ｄである。
【００１９】
外側シール突起１４は、最小内径部１４ｄが開口端面２１ｂから容器本体２４側に離れた位置で、全周にわたって外面２１ｃに隙間なく当接し、容器２０を密封できるように形成されている。
外側シール突起１４は、開口端面２１ｂから離れた位置で外面２１ｃに当接するため、外側シール突起１４の先端が径方向内方および外方に移動するように追従変形が可能となる。このため、外部から衝撃が加えられた場合でも外面２１ｃに対する当接状態を維持し、密封性能の低下を防ぐことができる。
また、外側シール突起１４の外面２１ｃに対する当接位置が低くなるため、この外側シール突起１４の当接位置と、内側シール突起１２の当接位置との高低差が小さくなることから、環境温度が高くなった場合でも、容器２０の口元部２１の内方変形を起こりにくくし、密封性能の低下を防止できる。
最大外径部１４ｄの内径は、口元部２１外径より若干小さいことが好ましい。これによって、外側シール突起１４は、わずかに外方に弾性的に曲げ変形した状態で外面２１ｃに当接するため、十分な押圧力で外面２１ｃに当接する。
【００２０】
外側シール突起１４の最小内径部１４ｄの高さ位置は、例えば、内側シール突起１２の最大外径部１２ｂと同等またはこれより高い位置にある。
最小内径部１４ｄの高さ位置は、最小内径部１４ｄと開口端シール突起１３下端（突出端）との高低差Ｈ２が０．５〜２ｍｍ（好ましくは１〜１．５ｍｍ）となるように設定するのが好適である。
高低差Ｈ２が小さすぎれば、環境温度が変動したときに口元部２１の内方変形が起こりやすくなる。高低差Ｈ２が大きすぎれば、外側シール突起１４の内方押圧力が不十分となることがある。
高低差Ｈ２を前記範囲とすることで、外側シール突起１４のシール性を高め、かつ環境温度が高くなった場合でも口元部２１の内方変形を防止できる。
【００２１】
外側シール突起１４の最小内径部１４ｄと、内側シール突起１２の最大外径部１２ｂとの高低差Ｈ３は、２．５ｍｍ以下（好ましくは２ｍｍ以下）が好適である。高低差Ｈ３は０ｍｍ以上が好ましい。
高低差Ｈ３を前記範囲とすることで、環境温度が高くなった場合でも容器２０の口元部２１の内方変形を防止できる。
【００２２】
外側シール突起１４の先端面１４ｂは、内面１４ａの下端から外面１４ｃ側に向けて徐々に拡径して形成されている。先端面１４ｂの断面形状は、例えば略円弧形または略楕円弧形の凸状とすることができる。
外側シール突起１４の外面１４ｃは、先端に向けて徐々に外径が小さくなるように傾斜する傾斜面となっている。外面１４ｃは、一定の角度で傾斜していることが望ましい。
【００２３】
外側シール突起１４の平均厚さ（基端部１４ｅから最小内径部１４ｄまでの範囲の平均厚さ、すなわち図１に示す厚さＴ２）は、０．５〜２ｍｍ（好ましくは１〜１．５ｍｍ）が好ましい。
外側シール突起１４の平均厚さを前記範囲とすることによって、外側シール突起１４に可撓性を与えて外側シール突起１４の衝撃吸収性能を高め、かつ十分なシール性を得ることができる。
外側シール突起１４の平均厚さが小さすぎれば、弾性力が小さくなるため、外面２１ｃに対する押圧力が小さくなり、シール性が低下する。外側シール突起１４の平均厚さが大きすぎれば、追従変形性が劣り、例えば外面２１ｃに破損等により形成された凹部がある場合にキャップ１に衝撃が加えられると密封性能が低下しやすくなる。
【００２４】
外側シール突起１４の外面２１ｃに対する内方押圧力Ｆｏと、内側シール突起１２の内面２１ａに対する外方押圧力Ｆｉとの比は、Ｆｏ：Ｆｉ＝０．５：１〜３：１（好ましくは１：１〜３：１）が好適である。この比を前記範囲とすることで、口元部２１に加えられる内方または外方の力が過剰になるのを防ぎ、環境温度が高くなった場合でも、口元部２１の変形（特に内方変形）を防ぐことができる。
なお、外側シール突起１４の内方押圧力とは、図１において外面２１ｃに対し垂直な方向（図１の左右方向）の押圧力である。内側シール突起１２の外方押圧力は、図１において内面２１ａに対し垂直な方向（図１の左右方向）の押圧力である。
【００２５】
ＴＥリング部９の内周面には、開栓時に容器２０の係止段部２３に係止してＴＥリング部９の移動を阻止する係止突起である係止突起１１が形成されている。
係止突起１１は、ＴＥリング部９の内周面から内方に突出して形成されている。
【００２６】
キャップ１は、高密度ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂材料で構成することができる。キャップ１は、滑剤（エルカ酸アミド等）を添加しなくても開栓性および閉栓性を適正化できる。
【００２７】
口元部２１に装着されたキャップ１を開栓方向に回すと、回転に従ってキャップ１は上昇する。
係止突起１１が係止段部２３の下端に達した状態でキャップ１をさらに開栓方向に回すと、主部８は回転に従って上昇する一方、係止突起１１が係止段部２３に係止するためＴＥリング部９の上方移動は阻止される。
その結果、主部８とＴＥリング部９とを連結しているブリッジ７に引張力が作用し、ブリッジ７が破断し、ＴＥリング部９が主部８から切り離される。
これによって、キャップ１が開栓されたことが明示される。
【００２８】
キャップ１では、外側シール突起１４が、先端に向けて徐々に内径が小さくなるように傾斜する内面１４ａを有し、内面１４ａの下端の最小内径部１４ｄで、開口端面２１ｂから離れた位置で外面２１ｃに当接するため、外側シール突起１４に追従変形性を与えることができる。
従って、外部から衝撃が加えられた場合でも外面２１ｃに対する当接状態を維持し、密封性能の低下を防ぐことができる。
一般に、炭酸飲料充てん容器用のキャップは、炭酸飲料による容器内圧上昇を原因とする天板部の膨出変形（図１に２点鎖線参照）を考慮して、内側シール突起は比較的低い位置で口元部に接するように設計される。このため、外側シール突起と内側シール突起との口元部押圧位置の高低差が大きくなり、環境温度が高くなったときに口元部の内方変形が起こりやすくなる。
これに対し、キャップ１では、外側シール突起１４の口元部２１に対する当接位置が低くなるため、外側シール突起１４と内側シール突起１２との口元部２１押圧位置の高低差を小さくできることから、環境温度が高くなった場合でも、容器２０の口元部２１の内方変形を防止でき、密封性能の低下を防止できる。
また、外側シール突起１４は基端部ではなく先端側の最小内径部１４ｄで口元部２１に接するため、口元部２１の外径のばらつきがあった場合でも、押圧力が過小または過大になるのを防止できる。
外側シール突起１４が、基端部ではなく、これより先端側の最小内径部１４ｄで口元部２１に接する構造は、当接位置が基端部である場合に比べて口元部２１に対する外側シール突起１４の押圧力を低く設定しやすい構造である。従って、この構造は、外側シール突起１４の押圧力と内側シール突起１２の押圧力との比を適正化し、容器２０の口元部２１の内方変形を防止する効果の点で好適である。
【００２９】
キャップ１は、前述の外側シール突起１４の構造により、密封性能を低下させずに外側シール突起１４の内方押圧力を低くできるため、開栓トルクおよび閉栓トルクを抑え、開栓性および閉栓性を良好にすることができる。このため、滑剤が不要である。
滑剤を使用する場合は、滑剤のブリード量が変動しやすいなどの理由により、その機能（例えば開栓トルクおよび閉栓トルクの抑制）を適正に発揮させるのは容易ではないが、キャップ１では滑剤が不要であるため、安定的な開栓性および閉栓性が得られる。
さらに、キャップ１では、開栓時に炭酸飲料が激しく発泡して口元部２１からあふれ出る現象が起こらない。キャップ１によって、炭酸飲料があふれ出る現象を防止できる理由は明らかではないが、滑剤が不要であることと関連がある可能性がある。
【００３０】
図１等に示す閉止装置は、炭酸飲料を容器２０に充填し、口元部２１にキャップ１を装着することによって、飲料入り閉止装置とすることができる。
【実施例】
【００３１】
（実施例１）
図１に示すキャップ１を作製した。キャップ１は高密度ポリエチレン製とし、滑剤は使用しなかった。このキャップ１を容器２０の口元部２１に装着し、この閉止装置をヒートサイクル試験に供した。外側シール突起１４の外面２１ｃに対する内方押圧力Ｆｏと、内側シール突起１２の内面２１ａに対する外方押圧力Ｆｉとの比（Ｆｏ：Ｆｉ）は１．５:１とした。
ヒートサイクル試験では、容器２０およびキャップ１を加熱条件下（５５℃）に９時間置き、次いで冷却条件下（２２℃）に１５時間置く工程を２回繰り返し、次いで、容器２０およびキャップ１を５℃の条件下に２４時間置いた。
ヒートサイクル試験の前後の容器２０の口元部２１の外径を測定した結果を図３に示す。図３の横軸は、口元部２１の開口端面２１ｂから測定箇所までの距離である。例えば０．７ｍｍは、開口端面２１ｂから容器本体２４側に０．７ｍｍ離れた位置を意味する。図３の縦軸は、口元部２１の外径である。
【００３２】
（比較例１）
図７に示すキャップ５１を作製した。キャップ５１は高密度ポリエチレン製とし、滑剤（エルカ酸アミド。キャップ５１への添加量：２０００ｍｇ／ｋｇ）を使用した。
このキャップ５１を容器２０の口元部２１に装着し、この閉止装置を実施例１と同様のヒートサイクル試験に供した。外側シール突起の内方押圧力Ｆｏと、内側シール突起外方押圧力Ｆｉとの比（Ｆｏ：Ｆｉ）は６:１とした。
ヒートサイクル試験の前後の容器２０の口元部２１の外径を測定した結果を図４に示す。
図３および図４より、実施例１では、ヒートサイクル試験による口元部２１の外径の変化を抑えることができたことがわかる。
【００３３】
（実施例２）
実施例１と同様のキャップ１の巻締め角度を測定した。サンプル数は２５個とした。図５は巻締め角度の分布を示す。図５の横軸は巻締め角度であり、縦軸はサンプル数である。
巻締め角度とは、キャップ１を所定のトルクで口元部２１に装着した際のキャップ１の回転角度をいう。
キャップ１は、製造後、室温に３日間放置した後に、室温下で巻締め角度を測定した。
【００３４】
（実施例３）
実施例１と同様のキャップ１を製造後、室温に３日間放置し、次いで加熱条件下（５５℃）に２４時間置いた後に、室温下でこのキャップ１の巻締め角度を測定した。その他の条件は実施例２と同様とした。結果を図５に示す。
【００３５】
（比較例２）
比較例１と同様のキャップ５１を製造後、室温に３日間放置した後に、室温下で巻締め角度を測定した。その他の条件は実施例２と同様とした。結果を図５に示す。
【００３６】
（比較例３）
比較例１と同様のキャップ５１を製造後、冬季環境下（平均気温１０℃）に３日間放置し、次いで加熱条件下（５５℃）に２４時間置いた後に、室温下で巻締め角度を測定した。その他の条件は実施例２と同様とした。結果を図５に示す。
【００３７】
（比較例４）
比較例１と同様のキャップ５１を製造後、夏季環境下（平均気温４０℃）に３日間放置し、次いで加熱条件下（５５℃）に２４時間置いた後に、室温下で巻締め角度を測定した。その他の条件は実施例２と同様とした。結果を図５に示す。
【００３８】
図５より、実施例２、３では、比較例２〜４に比べて巻締め角度のばらつきが小さく、閉栓性の点で優れていたことがわかる。
また、比較例２〜４のなかでも、比較的高温の条件で放置した比較例４ではばらつきが大きくなった。
巻締め角度のばらつきは、滑剤のブリード量のばらつきを原因として生じたと考えることができる。
【００３９】
本発明において、炭酸飲料とは、日本農林規格（ＪＡＳ）に規定されているように、飲用に適した水に二酸化炭素（炭酸ガス）を圧入したもの、及びこれに甘味料、酸味料、香料などを加えたもののことである。具体例としては、レモン、ライム、オレンジ、グレープフルーツ、グレープ、アップル等の香味を付与した飲料、ジンジャーエール、コーラ、果汁入り炭酸飲料、乳類入り炭酸飲料、炭酸入りリキュール類（缶チューハイ等）、スパークリングワイン、ビール、発泡酒などが挙げられる。二酸化炭素（炭酸ガス）の分圧は、例えば０．０２ＭＰａ以上（２０℃）である。
なお、滑剤とは、例えば炭化水素系の滑剤（流動パラフィンなど）、脂肪酸系の滑剤（高級脂肪酸など）、脂肪酸アミド系滑剤（脂肪酸アミドなど）、エステル系滑剤（脂肪酸の低級アルコールエステルなど）、アルコール系滑剤（脂肪アルコールなど）、金属石けん系滑剤などである。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・キャップ（炭酸飲料充てん容器用合成樹脂製キャップ）、２・・・天板部、２ａ・・・天板部の内面、３・・・筒部、１０・・・ネジ部、１２・・・内側シール突起、１２ａ・・・当接凸部、１２ｂ・・・最大外径部、１２ｅ・・・基端部、１２ｆ・・・外面、１３・・・開口端シール突起、１４・・・外側シール突起、１４ａ・・・内面、１４ｄ・・・最小内径部、１４ｅ・・・基端部、２０・・・容器、２１・・・口元部、２１ａ・・・内面、２１ｂ・・・開口端面、２１ｃ・・・外面、２４・・・容器本体、Ｔ２・・・外側シール突起の基端部から最小内径部までの範囲の平均厚さ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭酸飲料が充てんされた容器の口元部に装着される合成樹脂製キャップであって、
天板部とその周縁から垂下した筒部とを備え、
前記天板部の内面に、前記口元部内に嵌入される内側シール突起と、前記口元部の外面に当接する外側シール突起とが形成され、
前記内側シール突起の外面には、前記口元部の開口端部から容器本体側に離れた位置で、前記口元部の内面に当接して前記容器をシールする当接凸部が形成され、
前記外側シール突起は、先端に向けて内径が小さくなる内面を有し、
前記内面の下端である最小内径部が、前記口元部の開口端部から容器本体側に離れた位置で、前記口元部の外面に当接することを特徴とする炭酸飲料充てん容器用合成樹脂製キャップ。
【請求項２】
前記外側シール突起の最小内径部は、前記内側シール突起の当接凸部の最大外径部より高い位置にあることを特徴とする請求項１に記載の炭酸飲料充てん容器用合成樹脂製キャップ。
【請求項３】
前記外側シール突起は、板状に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の炭酸飲料充てん容器用合成樹脂製キャップ。
【請求項４】
前記最小内径部と前記最大外径部との高低差は、２．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２記載の炭酸飲料充てん容器用合成樹脂製キャップ。
【請求項５】
前記外側シール突起は、基端部から前記最小内径部までの平均厚さが０．５〜２ｍｍであることを特徴とする請求項３記載の炭酸飲料充てん容器用合成樹脂製キャップ。
【請求項６】
前記内側シール突起の基端部に近接した位置に、他の部分より厚みが薄い薄肉部が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項記載の炭酸飲料充てん容器用合成樹脂製キャップ。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか１項記載の炭酸飲料充てん容器用合成樹脂製キャップであって、滑材が添加されていないことを特徴とする炭酸飲料充てん容器用合成樹脂製キャップ。
【請求項８】
炭酸飲料が充てんされる容器と、その口元部に装着される合成樹脂製キャップとを備えた閉止装置であって、
前記合成樹脂製キャップは、請求項１〜７のうちいずれか１項に記載のものであることを特徴とする閉止装置。
【請求項９】
炭酸飲料が充填された容器と、その口元部に装着される合成樹脂製キャップとを備えた飲料入り閉止装置であって、
前記合成樹脂製キャップは、請求項１〜７のうちいずれか１項に記載のものであることを特徴とする飲料入り閉止装置。
【請求項１】
炭酸飲料が充てんされた容器の口元部に装着される合成樹脂製キャップであって、
天板部とその周縁から垂下した筒部とを備え、
前記天板部の内面に、前記口元部内に嵌入される内側シール突起と、前記口元部の外面に当接する外側シール突起とが形成され、
前記内側シール突起の外面には、前記口元部の開口端部から容器本体側に離れた位置で、前記口元部の内面に当接して前記容器をシールする当接凸部が形成され、
前記外側シール突起は、先端に向けて内径が小さくなる内面を有し、
前記内面の下端である最小内径部が、前記口元部の開口端部から容器本体側に離れた位置で、前記口元部の外面に当接することを特徴とする炭酸飲料充てん容器用合成樹脂製キャップ。
【請求項２】
前記外側シール突起の最小内径部は、前記内側シール突起の当接凸部の最大外径部より高い位置にあることを特徴とする請求項１に記載の炭酸飲料充てん容器用合成樹脂製キャップ。
【請求項３】
前記外側シール突起は、板状に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の炭酸飲料充てん容器用合成樹脂製キャップ。
【請求項４】
前記最小内径部と前記最大外径部との高低差は、２．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２記載の炭酸飲料充てん容器用合成樹脂製キャップ。
【請求項５】
前記外側シール突起は、基端部から前記最小内径部までの平均厚さが０．５〜２ｍｍであることを特徴とする請求項３記載の炭酸飲料充てん容器用合成樹脂製キャップ。
【請求項６】
前記内側シール突起の基端部に近接した位置に、他の部分より厚みが薄い薄肉部が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項記載の炭酸飲料充てん容器用合成樹脂製キャップ。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか１項記載の炭酸飲料充てん容器用合成樹脂製キャップであって、滑材が添加されていないことを特徴とする炭酸飲料充てん容器用合成樹脂製キャップ。
【請求項８】
炭酸飲料が充てんされる容器と、その口元部に装着される合成樹脂製キャップとを備えた閉止装置であって、
前記合成樹脂製キャップは、請求項１〜７のうちいずれか１項に記載のものであることを特徴とする閉止装置。
【請求項９】
炭酸飲料が充填された容器と、その口元部に装着される合成樹脂製キャップとを備えた飲料入り閉止装置であって、
前記合成樹脂製キャップは、請求項１〜７のうちいずれか１項に記載のものであることを特徴とする飲料入り閉止装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１０７６７７（Ｐ２０１３−１０７６７７Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５３８２４（Ｐ２０１１−２５３８２４）
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００１４５２１９）株式会社ＣＳＩジャパン (36)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００１４５２１９）株式会社ＣＳＩジャパン (36)
【Ｆターム（参考）】
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