金属製容器蓋
【課題】ライナーが接着塗料層を介して内部に接着固定されている金属製容器蓋であって、接着塗料層の上にマスキング層などの格別の層を形成することなく、該ライナーの周縁部を自由端とするための非接着領域が形成されている金属製容器蓋を提供する。
【解決手段】円形天面壁７及びスカート壁９を有する金属薄板製のキャップシェルと、天面壁７の内面に配設されたライナー５とを具備している金属製容器蓋において、天面壁７の内面には接着領域Ｘと非接着領域Ｙとが形成されており、ライナー５は、接着領域Ｘ及び非接着領域Ｙに密接しており、接着領域Ｘは、天面壁の内面に形成された接着塗料層３０から形成されており、非接着領域Ｙは、接着塗料層３０へのレーザ光照射により形成されている。
【解決手段】円形天面壁７及びスカート壁９を有する金属薄板製のキャップシェルと、天面壁７の内面に配設されたライナー５とを具備している金属製容器蓋において、天面壁７の内面には接着領域Ｘと非接着領域Ｙとが形成されており、ライナー５は、接着領域Ｘ及び非接着領域Ｙに密接しており、接着領域Ｘは、天面壁の内面に形成された接着塗料層３０から形成されており、非接着領域Ｙは、接着塗料層３０へのレーザ光照射により形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製容器蓋に関するものであり、より詳細には、円形天面壁及び該天面壁の周縁から垂下する円筒形スカート壁を有する金属薄板製シェルと、該シェルの円形天面壁内面に配設された合成樹脂製ライナーとを具備している金属製容器蓋に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミやスチール等の金属製薄板を成形加工して得られる金属製容器蓋は、ガラスビンや金属製容器などの剛性の容器の蓋として広く使用されている。このような金属製容器蓋は、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有する金属薄板製シェルを備えており、この円形天面壁の内面には、容器口部との密封性を確保するために、合成樹脂製のライナーが配設されている。即ち、容器蓋を容器口部に装着したとき、該容器の上端部分に、柔軟性の高い合成樹脂製ライナーが密着することにより密封性が確保されるわけである。
【０００３】
上記のような合成樹脂製ライナーの配設は、キャップ形状に成形された金属薄板製シェルの天面壁内面部分に溶融樹脂を滴下し、滴下された樹脂溶融物を該シェル内で圧縮成形することにより行われる。この場合、金属薄板シェルの内面には、予め接着塗料層が形成されており、ライナー形成用の樹脂が天面壁の内面に接着固定されるようになっている。
【０００４】
上記のようにして配設される合成樹脂製ライナーでは、その全面が金属薄板シェルに接着固定されるが、最近では、その周縁部を金属薄板シェル（天面壁）に対して非接着とすることが提案されている（例えば特許文献１参照）。
即ち、金属製容器蓋は、合成樹脂製ライナーを配設した後、これを容器口部に被せ、適当な治具を用いて天面壁の周縁部分及びスカート壁の上端部分を容器口部の外面に沿ってかしめていき、さらに容器口部の外面の螺子をスカート壁に転写していくことにより、容器蓋への螺子の成形と容器蓋の容器口部への装着とが同時に行われる。このようにして金属製容器蓋を容器口部に装着する場合、ライナーの周縁部が金属薄板シェル（天面壁周縁部）に接着固定されていないほうが、天面壁の周縁部分及びスカート壁の上端部分を容器口部の外面に沿ってかしめていく際、ライナーの周縁部分が容器口部の上端を巻き込むように容易に変形して密着し、高い密封性を容易に確保でき、さらに、この容器口部との密着部分でのライナーの自由度が高いため、衝撃に対する耐性も高く、衝撃による密封破壊も有効に防止することができるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１５３９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、合成樹脂製ライナーを金属製薄板シェルの天面壁の内面に接着固定すると同時に、該ライナーの周縁部分を天面壁内面に非接着とするためには、円形に打抜き加工する前の金属製薄板の内面全体にわたって接着塗料層を設け、この後に、ライナーの周縁部分に相当する部分にマスキング層を形成し、次いで、蓋形状に曲げ絞り加工し、この状態で前述したようにシェル内部にライナー用の樹脂溶融物を滴下して圧縮成形を行ってライナーを形成するという手段が採用されている。
【０００７】
上記のようにしてライナーの周縁部が天面壁内面に非接着となっている金属製容器蓋を作製する場合、マスキング層形成後、ライナー成形までの段階でマスキング層の剥離が生じてしまい、ライナー周縁部を非接着として密封性を向上させるという目的が十分に達成されないことがあった。即ち、マスキング層は樹脂等に対する接着性が非常に乏しいものであるばかりか、マスキング層の下地となっている接着塗料層には、ライナーとの接着性を向上させる接着成分（例えば酸変性オレフィン樹脂）に加え、摩擦係数低減による易開栓性向上のために各種ワックス類などが滑剤として配合されている。このため、マスキング層形成後の過酷な成形加工時にマスキング層が接着塗料層から剥離してしまうなどの不都合が生じ易くなっているのである。
【０００８】
また、マスキング層は、例えば、所定のインク（マスキングインキと呼ばれている）を塗布し、硬化させることにより形成されるが、このようなマスキングインキとしては、接着塗料層との接着性を高めるために油脂成分（グリセリン脂肪酸エステル）などが配合された油変性アルキドインキが好適に使用されている。このようなマスキングインキには特有の油臭があり、従って、所定の内容物が充填された容器の口部に装着した場合、内容物のフレーバーを損ねてしまうという問題もあった。
【０００９】
従って、本発明の目的は、合成樹脂製ライナーが接着塗料層を介して内部に接着固定されている金属製容器蓋であって、接着塗料層の上にマスキング層などの格別の層を形成することなく、該ライナーの周縁部を自由端とするための非接着領域が形成されている金属製容器蓋を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、円形天面壁及び該天面壁の周縁から垂下する円筒形スカート壁を有する金属薄板製シェルと、該シェルの円形天面壁内面に配設された合成樹脂製ライナーとを具備している金属製容器蓋において、
前記円形天面壁の内面には、接着領域と非接着領域とが形成されており、前記ライナーは、該接着領域及び非接着領域に密接しており、
前記接着領域は、前記円形天面壁の内面に形成された接着塗料層から形成されており、前記非接着領域は、該接着塗料層へのレーザ光照射により形成されていることを特徴とする金属製容器蓋が提供される。
【００１１】
本発明の金属製容器蓋においては、
（１）前記非接着領域には、前記接着塗料層が残存しており、該非接着領域において、該接着塗料層と円形天面壁との間で界面剥離が生じていること、
或いは
（２）前記非接着領域には、前記接着塗料層が残存しており、該非接着領域において、前記ライナーが該接着塗料層の表面に非接着であること、
が好適である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明において、合成樹脂製ライナーは、天面壁の内面に形成された接着塗料層上に滴下され、金属製薄板シェル内で溶融樹脂を圧縮成形することにより形成される。即ち、この接着塗料層が接着領域となっており、この部分で、該ライナーは、天面壁の内面に接着固定されており、これにより、この容器蓋を容器口部に装着したとき、該ライナーが脱落することなく容器口部の上端に密着するように保持され、シール材として効果的に機能することとなる。
【００１３】
また、金属製薄板シェル内の上記ライナーが施される部分には、上記の接着領域と共に、非接着領域が形成されており、この領域で該ライナーは接着固定されておらず、高い自由度を有している。従って、例えば、非接着領域を円形天面壁の周縁部分に配置することにより、このライナーは、該容器蓋を容器口部に装着してかしめる際に、容器口部の上端を巻き込むように容易に変形して密着し、高い密封性を容易に確保できる。また、容器口部との密着部分でのライナーの自由度が高く、従って、衝撃に対する耐性が高く、衝撃による密封破壊も有効に防止することができる。
【００１４】
さらに、金属製容器蓋には、スカート壁から天面壁の周縁部にかけて破断用のスコアを設けた構造のものが知られている。このようなキャップでは、螺子は形成されておらず、スカート壁に連結された把持リングを持ってスコアを破断し、この容器蓋を容器口部から取り外すものである。このような容器蓋においても、円形天面壁のスコアよりも若干内側から外側の位置に非接着領域を形成しておくことにより、開栓時に、把持リングを持ち上げてスコアを破断し、容器蓋を容器から取り除く際に、スコアで囲まれた引き裂き部と共にライナーが持ち上げられ、スコアの外側のスカート部を容器から容易に取り除くことができる。
【００１５】
本発明においては、上記の非接着領域は、接着塗料層にレーザ光を照射することにより形成される点が最も大きな特徴である。レーザ光の照射により、接着塗料層が変質或いは除去され、接着塗料層のライナーや金属製薄板シェル（天面壁内面）への接着性が失われ、これにより、非接着領域が形成されるわけである。
即ち、本発明においては、非接着領域を形成するために、接着塗料層の上にマスキング層等の格別の層を設ける必要は無い。従って、マスキング層の剥離やマスキング層による油臭に起因するフレーバー性の低下などの不都合を確実に防止し、ライナーに自由度の高い部分を形成した利点（例えば密封性の向上等）を十分に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の容器蓋の一例を容器口部に載置した状態を示す半断面側面図。
【図２】図１の一部拡大概略断面図。
【図３】図１の容器蓋を容器口部に巻締める工程を示す部分断面図。
【図４】図１に示す容器蓋が容器口部に巻締められた状態を示す半断面側面図。
【図５】図４の一部拡大概略断面図。
【図６】図１の容器蓋の天面壁内面とライナーとの接着状態を示す平面図。
【図７】レーザ光照射により形成される非接着領域のパターンを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１及び図２を参照して、本発明の金属製容器蓋は、金属薄板製シェル（以下、キャップシェルと呼ぶことがある）３と該シェル３内に設けられている合成樹脂製ライナー５とから構成されている。
【００１８】
キャップシェル３は、円形天面壁７と、この天面壁７の周縁から垂下する略円筒形状のスカート壁９とを有しており、適度な強度が確保される限り、その材質は制限されず、例えば、アルミニウム若しくはアルミニウム合金等の金属薄板から形成されていてよいが、特に優れた耐落下衝撃性を確保するという観点からは、例えば厚さが０．２２乃至０．２６ｍｍ程度の厚みのアルミニウム基合金製薄板から形成されていることが好ましく、その引張強度は、２００乃至２３０Ｎ／ｍｍ２の範囲にあることが好適である。
【００１９】
合成樹脂製ライナー５としては、適度のクッション性と密封性とを有する合成樹脂、例えば、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体等のオレフィン系樹脂エラストマーや、軟質塩化ビニル系樹脂などが使用される。このような合成樹脂製ライナー５は、キャップシェル３内にライナー形成用樹脂の溶融物を滴下しての型押しにより成形され、キャップシェル３の天面壁７の内面に接着固定されている。
【００２０】
図１から明らかなように、スカート壁９の下端は、半径方向外方に膨出せしめられており、膨出しているこの下端部には、破断可能な複数のブリッジ１１を介してタンパーエビデント（ＴＥ）裾部１３が連なっている。
【００２１】
上記のスカート壁９の略中央部は、後述する巻締めによって螺子が形成される螺子形成領域１５となっており、この螺子形成領域１５の上端には環状溝１７が形成されている。この環状溝１７は、巻締めのための治具を導入するためのものである。
【００２２】
環状溝１７の上方には、ナール１９が形成されており、これにより、この容器蓋のグリップ性が高められ、開栓或いは閉栓を容易に行い得るようになっている。
また、ナール１９の上端には、周方向に延びている弧状スリット２０が適当な間隔で複数形成されている。この弧状スリット２０は、内容物の腐敗等により容器の内圧が異常に上昇した場合のガス抜き、炭酸ガス飲料用容器などの内圧容器に装着された容器蓋を開封する際のガス抜き、或いは洗浄水を導入するために設けられているものである。
【００２３】
上記の金属製容器蓋は、図１及び図２に示されているように、容器口部７０に被せられ、図３に示す巻締め工程によって容器口部７０に巻締められ、これにより、図４及び図５に示されている様に容器口部７０に固定され、容器口部７０が密封されることとなる。
【００２４】
容器口部７０（容器）は、金属、ガラス、硬質樹脂等からなるものであり、図に示す例では金属製のものが例示されている。図１〜図５に示されているように、容器口部７０の上端にはカール部７１が形成され、側面には、螺子７３が形成され、螺子７３の下方には顎部７５が形成されている。
【００２５】
合成樹脂製ライナー５は、既に述べたように、天面壁７の内面に合成樹脂溶融物を供給し、この溶融物を所要形状に型押成形することによって形成され、好都合に形成することができる。図示の実施形態におけるライナー５は、比較的肉薄の円形中央部５ａと比較的肉厚の環状周縁部５ｂとから構成されており、環状周縁部５ｂの中央部分は若干凹んだ凹部となっている。
【００２６】
図１に示されているように、容器口部７０に巻締めるために容器蓋（シェル３）を容器口部７０に被せた状態では、容器口部７０の上端（カール部７１）に前述したライナー５の環状周縁部５ｂの凹部が対面し、また、容器蓋のＴＥ裾部１３の下端が容器口部７０の顎部７５の下側に位置する。
【００２７】
即ち、図１に示されているように、容器蓋を容器口部７０に被せた状態で、図３に示すようにして巻締めが行われる。即ち、容器口部７０に被せられた容器蓋を、外側押圧具７７で容器口部７０の上端に押さえ付けて、天面壁７の周縁部からスカート壁９の上端部分をかしめていきながら（巻締め初期）、螺子形成用ローラ７９を容器蓋の環状溝１７に導入し、次いで容器蓋のスカート壁９を押し付けながら容器口部７０の雄螺子７３に沿ってローラ７９を回転させていくことにより、スカート壁９の螺子形成領域１５に、容器口頸部７０の雄螺子７３と螺子係合する雌螺子２５を形成する。
一方、容器蓋のＴＥ裾部１３の下端は、裾部巻締めローラ８０によって容器口部７０の顎部７５の下側に押し付けられ、これにより、顎部７５の下側に沿って変形することとなる。
【００２８】
上記の巻締め工程によって、図４に示すように、シェル３からなる金属製容器蓋は、容器口部７０に巻締め固定され、容器口部７０（カール部７１）の上端及び外周部に前述したライナー５の環状周縁部５ｂが密着することにより、容器口部７０が密封されることとなる。この状態において、スカート壁９は容器口部７０の外面に螺子係合しており、且つＴＥ裾部１３の下端は、容器口部７０の顎部７５の下側に固定されている。
【００２９】
容器口部７０に巻締め固定されている容器蓋は、これを開栓方向に回転させていくことにより、スカート壁９が上昇して容器口部７０から取り除かれるが、この際、ＴＥ裾部１３は、その下端が容器口部７０の顎部７５の下側に係合するために、その上昇が制限され、この結果、ブリッジ１１が破断し、ＴＥ裾部１３がスカート壁９から切り離される。従って、容器口部７０から除去された容器蓋ではＴＥ裾部１３が切り離されており、これにより、開封の事実を認識することができる。
【００３０】
ところで、図４に示されているように、容器口部７０に被せた状態での巻締めにより、天面壁７の周縁からスカート壁９の上端にかかる部分が容器口部７０のカール部７１にかしめられ、これにより、ライナー５の環状周縁部５ｂが天面壁７及びスカート壁９と共に屈曲してカール部７１を巻き込むようにして該カール部７１と密着し、これにより、良好な密封性が確保される。
【００３１】
ライナー５の環状周縁部５ｂは、上記のようにしてカール部７１に密着されるため、この環状周縁部分５ｂは天面壁７とは非接着に保持される。即ち、ライナー５の円形中央部５ａは天面壁７の内面に強固に接着固定され、その脱落や位置ずれが有効に防止されるが、環状周縁部分５ｂは、天面壁７の内面に非接着の状態（要するにフリーの状態）に保持される。ライナー５の環状周縁部分５ｂがフリーの状態に保持されていた方が、上記のような巻締めに際して、天面壁７の周縁部やスカート壁９の上端部分の変形にライナー５の環状周縁部分５ｂがスムーズに追随してカール部７１に密着し、良好な密封性を確保することが可能となるからである。また、ライナー５の環状周縁部分５ｂがフリーの状態に保持されていた方が、耐衝撃密封性の点でも効果的であり、大きな衝撃を受けた場合においても、スカート壁９や天面壁７に加わる振動や変形等の影響を受けず、カール部７１との密着性を維持することもできる。
【００３２】
したがって、図２及び図５の部分拡大断面図と共に、天面壁７の内面とライナー５との接着状態を示す図６を参照して、本発明の容器蓋においては、ライナー５が設けられる天面壁７は、その中央部分が接着領域Ｘとなっており、その周縁部分が非接着領域Ｙとなっている。即ち、天面壁７の内面には接着塗料層３０が形成されており、これにより、接着領域Ｘが形成されるが、その周縁部では、接着塗料層３０の接着性が消失されており、これにより非接着領域Ｙが形成されている。このような接着領域Ｘ及び非接着領域Ｙが形成されている天面壁７の内面に、ライナー形成用樹脂の溶融物を滴下し、型押成形を行うことにより、ライナーの肉薄円形中央部５ａから若干環状周縁部分５ｂに入った領域が接着領域Ｘに強固に接着固定され、接着領域Ｘより外側の環状周縁部分５ｂが非接着領域Ｙで天面壁７の内面に非接着の状態に保持されたライナー５が成形され、前述した巻締め工程によって、このライナー５の環状周縁部分５ｂが容器口部７０のカール部７１に密着せしめられて密封が形成されるわけである。
尚、図２及び図５では、接着塗料層３０が示されているが、他の図では、接着塗料層３０は省略されている。
【００３３】
上記のような接着領域Ｘを形成する接着塗料層３０は、それ自体公知の接着塗料により形成される。
このような接着塗料は、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ビニル樹脂等の膜形成用樹脂に、硬化剤として、フェノール樹脂、アミノ樹脂、イソシアネート樹脂を含み、これらの樹脂成分を、適宜ラジカル重合開始剤等と共に、アルコール類、ケトン類等の有機溶剤に溶解乃至分散させたものであり、接着性を高めるために、酸変性オレフィン樹脂が接着成分として配合されている。この酸変性オレフィン樹脂としては、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンを、不飽和カルボン酸乃至その無水物、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、シトラコン酸、５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸や、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸、５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物、テトラヒドロ無水フタル酸等によって変性したものを挙げることができる。
また、上記の接着塗料層３０は、キャップシェル３への成形加工前の金属薄板の内面に形成するものであり（その厚みは０．５乃至１０μｍ程度）、従って、天面壁７の内面と共にスカート壁９の内面を含め、キャップシェル３の内面全体に形成される。従って、上記の接着塗料には、容器口部７０の螺子７３に対しての滑り性を高め、開栓性を高めるために、石油合成系ワックスや、脂肪酸エステルなどからなる天然ワックスに代表される滑剤成分も配合されている。
【００３４】
ところで、従来では、接着塗料層３０の上にマスキング層を設けることにより接着領域Ｘと非接着領域Ｙを形成していたが、このようなマスキング層は接着塗料層３０に対する接着性が極めて乏しいため、ライナー５を形成する前の段階で、その剥離等を生じ易く、従って、ライナー５の周縁部を確実に非接着状態に保持することができない虞があった。
【００３５】
しかるに、本発明によれば、非接着領域Ｙを接着塗料層３０にレーザ光を照射することにより形成する。即ち、マスキング層のような格別の層を接着塗料層３０の上部に設けることにより非接着領域Ｙを形成する場合には、マスキング層と接着塗料層３０との接着不良やマスキング層の剥離等が問題となるが、本発明では、レーザ光を接着塗料層３０に照射することにより非接着領域Ｙを形成しているため、層剥離等の問題は全く生じることがなく、確実に非接着領域Ｙを形成することができる。
【００３６】
レーザ光照射により形成される非接着領域Ｙには、レーザ光の照射エネルギー密度に応じて、図７に示す３つのパターンがある。
【００３７】
図７（ａ）で示されるパターンは、照射エネルギー密度を高くしてレーザ光を照射した場合であり、この場合には、レーザ光が照射された部分で樹脂が熱分解し（レーザアブレーション）、接着塗料層３０が消失し、非接着領域Ｙが形成されることとなる。
【００３８】
図７（ｂ）で示されるパターンは、照射エネルギー密度を中程度としてレーザ光を照射した場合であり、接着塗料層３０のレーザアブレーションが表面側から進行しており、その上層部分のみが消失しており、接着塗料層３０自体は残存している。この場合には、接着塗料層３０中に配合され、表面に移行している接着成分（例えば酸変性オレフィン樹脂）が分解乃至変質してしまい、残存している接着塗料層３０のライナー５に対する接着性が消失し、非接着領域Ｙが形成されている。また、この場合には、接着性の消失により、接着塗料層３０とシェル３（天面壁７）との間での密着力が大きく低下し、場合によっては界面剥離も生じている。
【００３９】
図７（ｃ）で示されるパターンは、照射エネルギー密度をさらに低くしてレーザ光を照射した場合であり、接着塗料層３０のレーザアブレーションは発生しておらず、接着塗料層３０はそのまま残存している。この場合、接着塗料層３０の表面ではライナー５に対する接着性を保持しているが、この接着塗料層３０とシェル３（天面壁７）との密着性は著しく低下し、その１８０度ピール強度(JIS K6850)は０．５Ｎ以下であり、好ましくは界面剥離を生じている。即ち、低出力条件では、レーザ光を照射した場合、接着塗料層３０の表面側では熱が容易に放散されるため、変質や分解は生じないが、シェル３（天面壁７）との界面側では、レーザ光の反射の影響及び熱が放散され難いため、接着塗料層３０中の塗料構成樹脂あるいは接着性成分が変質を生じ、この結果、接着塗料層３０とシェル３（天面壁７）との密着性は著しく低下することとなる。
かかるパターンでは、ライナー５はレーザ光が照射された領域で接着塗料層３０と接着しているが、ライナー５を引き剥がすと、ライナー５に追随して接着塗料層３０もシェル３から引き剥がされることとなる。即ち、ライナー５は、接着領域Ｘと同様に接着塗料層３０に接着しているものの、シェル３（天面壁７）とは非接着の状態に保持されており、レーザ光が照射された領域は非接着領域Ｙとなる。
【００４０】
本発明において、特に好適に採用されるパターンは、接着塗料層３０の分解に由来するダストの発生が少ないという観点から、図７（ｂ）及び（ｃ）のパターンであり、特に図７（ｃ）のパターンはダストが全く発生せず、本発明では最適である。
【００４１】
尚、レーザ光の照射エネルギー密度の調整は、例えばレーザ光の出力調整による以外にも種々の手段を採用することができ、例えばレーザ光源（レーザ発振器）と接着塗膜３０との距離やレーザ光のスポット径の調整等によっても行うことができる。即ち、レーザ光源と接着塗膜３０との距離を小さくすれば照射エネルギー密度は大きくなり、この距離を大きくすれば照射エネルギー密度は小さくなる。また、接着塗膜３０に照射されるレーザ光のスポット径を小さくすれば、照射エネルギー密度は大きくなり、スポット径を大きくすれば照射エネルギー密度は小さくなる。従って、用いるレーザ源の種類や接着塗膜３０のレーザ光吸収特性等に応じて、レーザ光の照射条件によって照射エネルギー密度を調整し、目的とするパターンで非接着領域Ｙを形成すればよい。
【００４２】
また、上述した説明から理解されるように、本発明では低出力レベルでのレーザ光の照射によって非接着領域Ｙを形成することができるため、レーザ源としては、接着塗膜３０がある程度の吸収特性を示すものであれば、種々のものを使用することができる。例えば、溶接や機械加工の分野では、ＹＡＧ、ファイバーレーザ等の固体レーザが広く使用されているが、本発明では、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ等の気体レーザを使用することもでき、これは、生産コストの観点から大きな利点である。
【００４３】
例えば、アルミニウム板の表面に、市販の接着塗料（東洋インキ、関西ペイント、ＤＩＣグラフィックス社製接着ニス）を塗布して厚みが４μｍの接着塗膜３０を形成し、レーザ発振器（ＹＡＧレーザ）を使用し、出力を１３Ｗ及びスポット径を６０μｍに固定したまま、レーザ発振器と接着塗膜３０との間隔を変更してレーザ光を照射することにより（照射時間０．５秒）、図７（ａ）〜（ｃ）に示すパターンで非接着領域Ｙが形成されることを確認することができる。
【００４４】
即ち、上記の間隔を１９０ｍｍに設定してレーザ光を照射したときには、出力密度が極めて高く、図７（ａ）に示すパターンで非接着領域Ｙが形成され、レーザ光照射部（非接着領域Ｙ）には接着塗膜３０は完全に消失していた。
【００４５】
また、上記の間隔を２００ｍｍに設定してレーザ光を照射したときには、出力密度が低下しているため、図７（ｂ）に示すパターンで非接着領域Ｙが形成され、レーザ光照射部（非接着領域Ｙ）では接着塗膜３０が残存していたが、ライナーに対する接着性は示さなかった。
【００４６】
さらに、上記の間隔を２１０ｍｍに設定してレーザ光を照射したときには、出力密度がさらに低下しているため、図７（ｃ）に示すパターンで非接着領域Ｙが形成された。即ち、レーザ光照射部（非接着領域Ｙ）には接着塗膜３０が残存しており、しかも、この接着塗膜３０はライナーに対する接着性も示したが、アルミニウム板との間には界面剥離が生じていた。
【００４７】
尚、レーザ光照射部（非接着領域Ｙ）での接着塗膜３０の有無は、その表面の顕微鏡観察や硫酸銅水溶液との反応性により確認することができる。例えば、接着塗膜３０が残存している場合には、硫酸銅水溶液はアルミニウム板と反応しないが、消失している場合には、アルミニウム板と反応する。
また、レーザ光照射部（非接着領域Ｙ）での接着塗膜３０とアルミニウム板との界面剥離は、接着塗膜３０に膨れが発生することから確認することができる。即ち、接着塗膜３０とアルミニウム板との界面での接着塗膜３０の変質等により生じたガスにより膨れが生じるからである。
【００４８】
本発明において、接着塗膜３０へのレーザ光照射による非接着領域Ｙの形成は、接着塗膜３０形成後、インシェルモールドでのライナー５の成形前の任意の段階で行うことができるが、金属製薄板をキャップ形状に成形した後に行うことが好適である。
【００４９】
即ち、金属製薄板には、その内面の全体にわたって接着塗膜３０が形成され、その外面にも、その全体にわたって適宜印刷層が形成される。このような塗装金属製薄板の内面の所定位置（キャップシェル３に成形したときにライナー５の外周縁部分が密着する天面壁７の周縁部分）にレーザ光を照射して非接着領域Ｙを形成することは可能である。しかしながら、この塗装金属製薄板は、例えば１ｍ前後の幅を有しており、打抜き、曲げ絞り加工等により、この薄板からは多数のキャップシェル３が成形される。従って、打抜き前の段階でレーザ光を照射する場合には、極めて大型のレーザ光照射装置を使用したり、或いは多数のレーザ光照射装置が必要となってしまい、生産コストの増大や装置のメンテナンスにも負担がかかってしまう。
【００５０】
しかるに、上記のようにして内面に接着塗料層３０が形成されている塗装金属製薄板を打抜き、曲げ絞り加工によりキャップシェル３を成形した後、このシェル３の天面壁７の周縁部分にレーザ光を照射して非接着領域Ｙを形成するという手段を採用する場合には、キャップシェル３の搬送ラインにレーザ光照射装置を配置してレーザ光の照射を行うことができる。このため、レーザ光照射装置の大型化や数の増大を有効に回避することができる。
【００５１】
上述した本発明において、非接着領域Ｙの幅は、図２に示されているように、前述したライナー５の環状周縁部分５ｂに対応する程度の幅でよく、ライナー５が天面壁７の内面に脱落することなく固定されている限り、かならずしも厳密ではないが、一般的には、非接着領域Ｙの内周側端部Ｙ’（図２参照）が、容器口部７０（カール部７１）の内周側端部Ｚよりも１乃至１０ｍｍ程度、内周側に位置するように設定するのがよい。おおよそ、この部分のライナー５が容器口部７０の上端部分に屈曲して密着して密封部を形成するからである。これよりも内側まで非接着領域が占めるとライナー５の環状周縁部５ｂが下方に垂れ下がり、容器蓋を容器口部に巻締める際に、ライナー５の環状周縁部５ｂが容器口部の内周面側に巻き込まれる虞がある。
【００５２】
さらに、上述した例では、キャップシェル３は旋回開栓型であり、そのスカート壁９に雌螺子２５が容器口部７０の雄螺子７３からの転写により形成されており、このシェル３を旋回させ、螺子係合を解除することにより、容器口部７０から取り除かれる。しかるに、本発明では、非旋回開栓型の金属製容器蓋にも適用できる。
非旋回開栓型容器蓋におけるキャップシェルには、雌螺子は形成されず、例えば特開２００２−２８４２１９号公報等で示されているように、雌螺子の代わりに、比較的ハイトの短いスカート壁９には引張タブが設けられ、このタブの両端から天面壁に向かって一対の破断用のスコアが延びており、このスコアは、さらに、天面壁９の周縁部に沿って延びている。即ち、このタイプの金属製容器蓋は、タブを引っ張り上げて、スコアを破断することにより、容器蓋（キャップシェル３）を容器口部７０から取り外すものである。このようなタイプにおいても、先に述べた理由により、ライナー５の周縁部（天面壁７の周縁部）に非接着領域Ｙを形成することが望ましく、本発明にしたがって、レーザ光の照射により非接着領域Ｙを形成することができる。即ち、この場合には、天面壁７のスコアは、非接着領域Ｙ上に位置するように設けることにより、タブの引っ張り上げによるスコアの破断をライナー５が妨害しないようにすることが望ましいからである。
【００５３】
本発明の金属製容器蓋では、密封性を付与するためのライナーの周縁部が確実にフリーに保持されているため、その密封性は極めて高く、また耐衝撃性も高く、衝撃による密封性の低下も有効に防止されている。
【符号の説明】
【００５４】
３：金属製薄板シェル（キャップシェル）
５：合成樹脂製ライナー
７：天面壁
９：スカート壁
３０：接着塗料層
７０：容器口部
Ｘ：接着領域
Ｙ：非接着領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製容器蓋に関するものであり、より詳細には、円形天面壁及び該天面壁の周縁から垂下する円筒形スカート壁を有する金属薄板製シェルと、該シェルの円形天面壁内面に配設された合成樹脂製ライナーとを具備している金属製容器蓋に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミやスチール等の金属製薄板を成形加工して得られる金属製容器蓋は、ガラスビンや金属製容器などの剛性の容器の蓋として広く使用されている。このような金属製容器蓋は、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有する金属薄板製シェルを備えており、この円形天面壁の内面には、容器口部との密封性を確保するために、合成樹脂製のライナーが配設されている。即ち、容器蓋を容器口部に装着したとき、該容器の上端部分に、柔軟性の高い合成樹脂製ライナーが密着することにより密封性が確保されるわけである。
【０００３】
上記のような合成樹脂製ライナーの配設は、キャップ形状に成形された金属薄板製シェルの天面壁内面部分に溶融樹脂を滴下し、滴下された樹脂溶融物を該シェル内で圧縮成形することにより行われる。この場合、金属薄板シェルの内面には、予め接着塗料層が形成されており、ライナー形成用の樹脂が天面壁の内面に接着固定されるようになっている。
【０００４】
上記のようにして配設される合成樹脂製ライナーでは、その全面が金属薄板シェルに接着固定されるが、最近では、その周縁部を金属薄板シェル（天面壁）に対して非接着とすることが提案されている（例えば特許文献１参照）。
即ち、金属製容器蓋は、合成樹脂製ライナーを配設した後、これを容器口部に被せ、適当な治具を用いて天面壁の周縁部分及びスカート壁の上端部分を容器口部の外面に沿ってかしめていき、さらに容器口部の外面の螺子をスカート壁に転写していくことにより、容器蓋への螺子の成形と容器蓋の容器口部への装着とが同時に行われる。このようにして金属製容器蓋を容器口部に装着する場合、ライナーの周縁部が金属薄板シェル（天面壁周縁部）に接着固定されていないほうが、天面壁の周縁部分及びスカート壁の上端部分を容器口部の外面に沿ってかしめていく際、ライナーの周縁部分が容器口部の上端を巻き込むように容易に変形して密着し、高い密封性を容易に確保でき、さらに、この容器口部との密着部分でのライナーの自由度が高いため、衝撃に対する耐性も高く、衝撃による密封破壊も有効に防止することができるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１５３９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、合成樹脂製ライナーを金属製薄板シェルの天面壁の内面に接着固定すると同時に、該ライナーの周縁部分を天面壁内面に非接着とするためには、円形に打抜き加工する前の金属製薄板の内面全体にわたって接着塗料層を設け、この後に、ライナーの周縁部分に相当する部分にマスキング層を形成し、次いで、蓋形状に曲げ絞り加工し、この状態で前述したようにシェル内部にライナー用の樹脂溶融物を滴下して圧縮成形を行ってライナーを形成するという手段が採用されている。
【０００７】
上記のようにしてライナーの周縁部が天面壁内面に非接着となっている金属製容器蓋を作製する場合、マスキング層形成後、ライナー成形までの段階でマスキング層の剥離が生じてしまい、ライナー周縁部を非接着として密封性を向上させるという目的が十分に達成されないことがあった。即ち、マスキング層は樹脂等に対する接着性が非常に乏しいものであるばかりか、マスキング層の下地となっている接着塗料層には、ライナーとの接着性を向上させる接着成分（例えば酸変性オレフィン樹脂）に加え、摩擦係数低減による易開栓性向上のために各種ワックス類などが滑剤として配合されている。このため、マスキング層形成後の過酷な成形加工時にマスキング層が接着塗料層から剥離してしまうなどの不都合が生じ易くなっているのである。
【０００８】
また、マスキング層は、例えば、所定のインク（マスキングインキと呼ばれている）を塗布し、硬化させることにより形成されるが、このようなマスキングインキとしては、接着塗料層との接着性を高めるために油脂成分（グリセリン脂肪酸エステル）などが配合された油変性アルキドインキが好適に使用されている。このようなマスキングインキには特有の油臭があり、従って、所定の内容物が充填された容器の口部に装着した場合、内容物のフレーバーを損ねてしまうという問題もあった。
【０００９】
従って、本発明の目的は、合成樹脂製ライナーが接着塗料層を介して内部に接着固定されている金属製容器蓋であって、接着塗料層の上にマスキング層などの格別の層を形成することなく、該ライナーの周縁部を自由端とするための非接着領域が形成されている金属製容器蓋を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、円形天面壁及び該天面壁の周縁から垂下する円筒形スカート壁を有する金属薄板製シェルと、該シェルの円形天面壁内面に配設された合成樹脂製ライナーとを具備している金属製容器蓋において、
前記円形天面壁の内面には、接着領域と非接着領域とが形成されており、前記ライナーは、該接着領域及び非接着領域に密接しており、
前記接着領域は、前記円形天面壁の内面に形成された接着塗料層から形成されており、前記非接着領域は、該接着塗料層へのレーザ光照射により形成されていることを特徴とする金属製容器蓋が提供される。
【００１１】
本発明の金属製容器蓋においては、
（１）前記非接着領域には、前記接着塗料層が残存しており、該非接着領域において、該接着塗料層と円形天面壁との間で界面剥離が生じていること、
或いは
（２）前記非接着領域には、前記接着塗料層が残存しており、該非接着領域において、前記ライナーが該接着塗料層の表面に非接着であること、
が好適である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明において、合成樹脂製ライナーは、天面壁の内面に形成された接着塗料層上に滴下され、金属製薄板シェル内で溶融樹脂を圧縮成形することにより形成される。即ち、この接着塗料層が接着領域となっており、この部分で、該ライナーは、天面壁の内面に接着固定されており、これにより、この容器蓋を容器口部に装着したとき、該ライナーが脱落することなく容器口部の上端に密着するように保持され、シール材として効果的に機能することとなる。
【００１３】
また、金属製薄板シェル内の上記ライナーが施される部分には、上記の接着領域と共に、非接着領域が形成されており、この領域で該ライナーは接着固定されておらず、高い自由度を有している。従って、例えば、非接着領域を円形天面壁の周縁部分に配置することにより、このライナーは、該容器蓋を容器口部に装着してかしめる際に、容器口部の上端を巻き込むように容易に変形して密着し、高い密封性を容易に確保できる。また、容器口部との密着部分でのライナーの自由度が高く、従って、衝撃に対する耐性が高く、衝撃による密封破壊も有効に防止することができる。
【００１４】
さらに、金属製容器蓋には、スカート壁から天面壁の周縁部にかけて破断用のスコアを設けた構造のものが知られている。このようなキャップでは、螺子は形成されておらず、スカート壁に連結された把持リングを持ってスコアを破断し、この容器蓋を容器口部から取り外すものである。このような容器蓋においても、円形天面壁のスコアよりも若干内側から外側の位置に非接着領域を形成しておくことにより、開栓時に、把持リングを持ち上げてスコアを破断し、容器蓋を容器から取り除く際に、スコアで囲まれた引き裂き部と共にライナーが持ち上げられ、スコアの外側のスカート部を容器から容易に取り除くことができる。
【００１５】
本発明においては、上記の非接着領域は、接着塗料層にレーザ光を照射することにより形成される点が最も大きな特徴である。レーザ光の照射により、接着塗料層が変質或いは除去され、接着塗料層のライナーや金属製薄板シェル（天面壁内面）への接着性が失われ、これにより、非接着領域が形成されるわけである。
即ち、本発明においては、非接着領域を形成するために、接着塗料層の上にマスキング層等の格別の層を設ける必要は無い。従って、マスキング層の剥離やマスキング層による油臭に起因するフレーバー性の低下などの不都合を確実に防止し、ライナーに自由度の高い部分を形成した利点（例えば密封性の向上等）を十分に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の容器蓋の一例を容器口部に載置した状態を示す半断面側面図。
【図２】図１の一部拡大概略断面図。
【図３】図１の容器蓋を容器口部に巻締める工程を示す部分断面図。
【図４】図１に示す容器蓋が容器口部に巻締められた状態を示す半断面側面図。
【図５】図４の一部拡大概略断面図。
【図６】図１の容器蓋の天面壁内面とライナーとの接着状態を示す平面図。
【図７】レーザ光照射により形成される非接着領域のパターンを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１及び図２を参照して、本発明の金属製容器蓋は、金属薄板製シェル（以下、キャップシェルと呼ぶことがある）３と該シェル３内に設けられている合成樹脂製ライナー５とから構成されている。
【００１８】
キャップシェル３は、円形天面壁７と、この天面壁７の周縁から垂下する略円筒形状のスカート壁９とを有しており、適度な強度が確保される限り、その材質は制限されず、例えば、アルミニウム若しくはアルミニウム合金等の金属薄板から形成されていてよいが、特に優れた耐落下衝撃性を確保するという観点からは、例えば厚さが０．２２乃至０．２６ｍｍ程度の厚みのアルミニウム基合金製薄板から形成されていることが好ましく、その引張強度は、２００乃至２３０Ｎ／ｍｍ２の範囲にあることが好適である。
【００１９】
合成樹脂製ライナー５としては、適度のクッション性と密封性とを有する合成樹脂、例えば、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体等のオレフィン系樹脂エラストマーや、軟質塩化ビニル系樹脂などが使用される。このような合成樹脂製ライナー５は、キャップシェル３内にライナー形成用樹脂の溶融物を滴下しての型押しにより成形され、キャップシェル３の天面壁７の内面に接着固定されている。
【００２０】
図１から明らかなように、スカート壁９の下端は、半径方向外方に膨出せしめられており、膨出しているこの下端部には、破断可能な複数のブリッジ１１を介してタンパーエビデント（ＴＥ）裾部１３が連なっている。
【００２１】
上記のスカート壁９の略中央部は、後述する巻締めによって螺子が形成される螺子形成領域１５となっており、この螺子形成領域１５の上端には環状溝１７が形成されている。この環状溝１７は、巻締めのための治具を導入するためのものである。
【００２２】
環状溝１７の上方には、ナール１９が形成されており、これにより、この容器蓋のグリップ性が高められ、開栓或いは閉栓を容易に行い得るようになっている。
また、ナール１９の上端には、周方向に延びている弧状スリット２０が適当な間隔で複数形成されている。この弧状スリット２０は、内容物の腐敗等により容器の内圧が異常に上昇した場合のガス抜き、炭酸ガス飲料用容器などの内圧容器に装着された容器蓋を開封する際のガス抜き、或いは洗浄水を導入するために設けられているものである。
【００２３】
上記の金属製容器蓋は、図１及び図２に示されているように、容器口部７０に被せられ、図３に示す巻締め工程によって容器口部７０に巻締められ、これにより、図４及び図５に示されている様に容器口部７０に固定され、容器口部７０が密封されることとなる。
【００２４】
容器口部７０（容器）は、金属、ガラス、硬質樹脂等からなるものであり、図に示す例では金属製のものが例示されている。図１〜図５に示されているように、容器口部７０の上端にはカール部７１が形成され、側面には、螺子７３が形成され、螺子７３の下方には顎部７５が形成されている。
【００２５】
合成樹脂製ライナー５は、既に述べたように、天面壁７の内面に合成樹脂溶融物を供給し、この溶融物を所要形状に型押成形することによって形成され、好都合に形成することができる。図示の実施形態におけるライナー５は、比較的肉薄の円形中央部５ａと比較的肉厚の環状周縁部５ｂとから構成されており、環状周縁部５ｂの中央部分は若干凹んだ凹部となっている。
【００２６】
図１に示されているように、容器口部７０に巻締めるために容器蓋（シェル３）を容器口部７０に被せた状態では、容器口部７０の上端（カール部７１）に前述したライナー５の環状周縁部５ｂの凹部が対面し、また、容器蓋のＴＥ裾部１３の下端が容器口部７０の顎部７５の下側に位置する。
【００２７】
即ち、図１に示されているように、容器蓋を容器口部７０に被せた状態で、図３に示すようにして巻締めが行われる。即ち、容器口部７０に被せられた容器蓋を、外側押圧具７７で容器口部７０の上端に押さえ付けて、天面壁７の周縁部からスカート壁９の上端部分をかしめていきながら（巻締め初期）、螺子形成用ローラ７９を容器蓋の環状溝１７に導入し、次いで容器蓋のスカート壁９を押し付けながら容器口部７０の雄螺子７３に沿ってローラ７９を回転させていくことにより、スカート壁９の螺子形成領域１５に、容器口頸部７０の雄螺子７３と螺子係合する雌螺子２５を形成する。
一方、容器蓋のＴＥ裾部１３の下端は、裾部巻締めローラ８０によって容器口部７０の顎部７５の下側に押し付けられ、これにより、顎部７５の下側に沿って変形することとなる。
【００２８】
上記の巻締め工程によって、図４に示すように、シェル３からなる金属製容器蓋は、容器口部７０に巻締め固定され、容器口部７０（カール部７１）の上端及び外周部に前述したライナー５の環状周縁部５ｂが密着することにより、容器口部７０が密封されることとなる。この状態において、スカート壁９は容器口部７０の外面に螺子係合しており、且つＴＥ裾部１３の下端は、容器口部７０の顎部７５の下側に固定されている。
【００２９】
容器口部７０に巻締め固定されている容器蓋は、これを開栓方向に回転させていくことにより、スカート壁９が上昇して容器口部７０から取り除かれるが、この際、ＴＥ裾部１３は、その下端が容器口部７０の顎部７５の下側に係合するために、その上昇が制限され、この結果、ブリッジ１１が破断し、ＴＥ裾部１３がスカート壁９から切り離される。従って、容器口部７０から除去された容器蓋ではＴＥ裾部１３が切り離されており、これにより、開封の事実を認識することができる。
【００３０】
ところで、図４に示されているように、容器口部７０に被せた状態での巻締めにより、天面壁７の周縁からスカート壁９の上端にかかる部分が容器口部７０のカール部７１にかしめられ、これにより、ライナー５の環状周縁部５ｂが天面壁７及びスカート壁９と共に屈曲してカール部７１を巻き込むようにして該カール部７１と密着し、これにより、良好な密封性が確保される。
【００３１】
ライナー５の環状周縁部５ｂは、上記のようにしてカール部７１に密着されるため、この環状周縁部分５ｂは天面壁７とは非接着に保持される。即ち、ライナー５の円形中央部５ａは天面壁７の内面に強固に接着固定され、その脱落や位置ずれが有効に防止されるが、環状周縁部分５ｂは、天面壁７の内面に非接着の状態（要するにフリーの状態）に保持される。ライナー５の環状周縁部分５ｂがフリーの状態に保持されていた方が、上記のような巻締めに際して、天面壁７の周縁部やスカート壁９の上端部分の変形にライナー５の環状周縁部分５ｂがスムーズに追随してカール部７１に密着し、良好な密封性を確保することが可能となるからである。また、ライナー５の環状周縁部分５ｂがフリーの状態に保持されていた方が、耐衝撃密封性の点でも効果的であり、大きな衝撃を受けた場合においても、スカート壁９や天面壁７に加わる振動や変形等の影響を受けず、カール部７１との密着性を維持することもできる。
【００３２】
したがって、図２及び図５の部分拡大断面図と共に、天面壁７の内面とライナー５との接着状態を示す図６を参照して、本発明の容器蓋においては、ライナー５が設けられる天面壁７は、その中央部分が接着領域Ｘとなっており、その周縁部分が非接着領域Ｙとなっている。即ち、天面壁７の内面には接着塗料層３０が形成されており、これにより、接着領域Ｘが形成されるが、その周縁部では、接着塗料層３０の接着性が消失されており、これにより非接着領域Ｙが形成されている。このような接着領域Ｘ及び非接着領域Ｙが形成されている天面壁７の内面に、ライナー形成用樹脂の溶融物を滴下し、型押成形を行うことにより、ライナーの肉薄円形中央部５ａから若干環状周縁部分５ｂに入った領域が接着領域Ｘに強固に接着固定され、接着領域Ｘより外側の環状周縁部分５ｂが非接着領域Ｙで天面壁７の内面に非接着の状態に保持されたライナー５が成形され、前述した巻締め工程によって、このライナー５の環状周縁部分５ｂが容器口部７０のカール部７１に密着せしめられて密封が形成されるわけである。
尚、図２及び図５では、接着塗料層３０が示されているが、他の図では、接着塗料層３０は省略されている。
【００３３】
上記のような接着領域Ｘを形成する接着塗料層３０は、それ自体公知の接着塗料により形成される。
このような接着塗料は、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ビニル樹脂等の膜形成用樹脂に、硬化剤として、フェノール樹脂、アミノ樹脂、イソシアネート樹脂を含み、これらの樹脂成分を、適宜ラジカル重合開始剤等と共に、アルコール類、ケトン類等の有機溶剤に溶解乃至分散させたものであり、接着性を高めるために、酸変性オレフィン樹脂が接着成分として配合されている。この酸変性オレフィン樹脂としては、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンを、不飽和カルボン酸乃至その無水物、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、シトラコン酸、５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸や、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸、５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物、テトラヒドロ無水フタル酸等によって変性したものを挙げることができる。
また、上記の接着塗料層３０は、キャップシェル３への成形加工前の金属薄板の内面に形成するものであり（その厚みは０．５乃至１０μｍ程度）、従って、天面壁７の内面と共にスカート壁９の内面を含め、キャップシェル３の内面全体に形成される。従って、上記の接着塗料には、容器口部７０の螺子７３に対しての滑り性を高め、開栓性を高めるために、石油合成系ワックスや、脂肪酸エステルなどからなる天然ワックスに代表される滑剤成分も配合されている。
【００３４】
ところで、従来では、接着塗料層３０の上にマスキング層を設けることにより接着領域Ｘと非接着領域Ｙを形成していたが、このようなマスキング層は接着塗料層３０に対する接着性が極めて乏しいため、ライナー５を形成する前の段階で、その剥離等を生じ易く、従って、ライナー５の周縁部を確実に非接着状態に保持することができない虞があった。
【００３５】
しかるに、本発明によれば、非接着領域Ｙを接着塗料層３０にレーザ光を照射することにより形成する。即ち、マスキング層のような格別の層を接着塗料層３０の上部に設けることにより非接着領域Ｙを形成する場合には、マスキング層と接着塗料層３０との接着不良やマスキング層の剥離等が問題となるが、本発明では、レーザ光を接着塗料層３０に照射することにより非接着領域Ｙを形成しているため、層剥離等の問題は全く生じることがなく、確実に非接着領域Ｙを形成することができる。
【００３６】
レーザ光照射により形成される非接着領域Ｙには、レーザ光の照射エネルギー密度に応じて、図７に示す３つのパターンがある。
【００３７】
図７（ａ）で示されるパターンは、照射エネルギー密度を高くしてレーザ光を照射した場合であり、この場合には、レーザ光が照射された部分で樹脂が熱分解し（レーザアブレーション）、接着塗料層３０が消失し、非接着領域Ｙが形成されることとなる。
【００３８】
図７（ｂ）で示されるパターンは、照射エネルギー密度を中程度としてレーザ光を照射した場合であり、接着塗料層３０のレーザアブレーションが表面側から進行しており、その上層部分のみが消失しており、接着塗料層３０自体は残存している。この場合には、接着塗料層３０中に配合され、表面に移行している接着成分（例えば酸変性オレフィン樹脂）が分解乃至変質してしまい、残存している接着塗料層３０のライナー５に対する接着性が消失し、非接着領域Ｙが形成されている。また、この場合には、接着性の消失により、接着塗料層３０とシェル３（天面壁７）との間での密着力が大きく低下し、場合によっては界面剥離も生じている。
【００３９】
図７（ｃ）で示されるパターンは、照射エネルギー密度をさらに低くしてレーザ光を照射した場合であり、接着塗料層３０のレーザアブレーションは発生しておらず、接着塗料層３０はそのまま残存している。この場合、接着塗料層３０の表面ではライナー５に対する接着性を保持しているが、この接着塗料層３０とシェル３（天面壁７）との密着性は著しく低下し、その１８０度ピール強度(JIS K6850)は０．５Ｎ以下であり、好ましくは界面剥離を生じている。即ち、低出力条件では、レーザ光を照射した場合、接着塗料層３０の表面側では熱が容易に放散されるため、変質や分解は生じないが、シェル３（天面壁７）との界面側では、レーザ光の反射の影響及び熱が放散され難いため、接着塗料層３０中の塗料構成樹脂あるいは接着性成分が変質を生じ、この結果、接着塗料層３０とシェル３（天面壁７）との密着性は著しく低下することとなる。
かかるパターンでは、ライナー５はレーザ光が照射された領域で接着塗料層３０と接着しているが、ライナー５を引き剥がすと、ライナー５に追随して接着塗料層３０もシェル３から引き剥がされることとなる。即ち、ライナー５は、接着領域Ｘと同様に接着塗料層３０に接着しているものの、シェル３（天面壁７）とは非接着の状態に保持されており、レーザ光が照射された領域は非接着領域Ｙとなる。
【００４０】
本発明において、特に好適に採用されるパターンは、接着塗料層３０の分解に由来するダストの発生が少ないという観点から、図７（ｂ）及び（ｃ）のパターンであり、特に図７（ｃ）のパターンはダストが全く発生せず、本発明では最適である。
【００４１】
尚、レーザ光の照射エネルギー密度の調整は、例えばレーザ光の出力調整による以外にも種々の手段を採用することができ、例えばレーザ光源（レーザ発振器）と接着塗膜３０との距離やレーザ光のスポット径の調整等によっても行うことができる。即ち、レーザ光源と接着塗膜３０との距離を小さくすれば照射エネルギー密度は大きくなり、この距離を大きくすれば照射エネルギー密度は小さくなる。また、接着塗膜３０に照射されるレーザ光のスポット径を小さくすれば、照射エネルギー密度は大きくなり、スポット径を大きくすれば照射エネルギー密度は小さくなる。従って、用いるレーザ源の種類や接着塗膜３０のレーザ光吸収特性等に応じて、レーザ光の照射条件によって照射エネルギー密度を調整し、目的とするパターンで非接着領域Ｙを形成すればよい。
【００４２】
また、上述した説明から理解されるように、本発明では低出力レベルでのレーザ光の照射によって非接着領域Ｙを形成することができるため、レーザ源としては、接着塗膜３０がある程度の吸収特性を示すものであれば、種々のものを使用することができる。例えば、溶接や機械加工の分野では、ＹＡＧ、ファイバーレーザ等の固体レーザが広く使用されているが、本発明では、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ等の気体レーザを使用することもでき、これは、生産コストの観点から大きな利点である。
【００４３】
例えば、アルミニウム板の表面に、市販の接着塗料（東洋インキ、関西ペイント、ＤＩＣグラフィックス社製接着ニス）を塗布して厚みが４μｍの接着塗膜３０を形成し、レーザ発振器（ＹＡＧレーザ）を使用し、出力を１３Ｗ及びスポット径を６０μｍに固定したまま、レーザ発振器と接着塗膜３０との間隔を変更してレーザ光を照射することにより（照射時間０．５秒）、図７（ａ）〜（ｃ）に示すパターンで非接着領域Ｙが形成されることを確認することができる。
【００４４】
即ち、上記の間隔を１９０ｍｍに設定してレーザ光を照射したときには、出力密度が極めて高く、図７（ａ）に示すパターンで非接着領域Ｙが形成され、レーザ光照射部（非接着領域Ｙ）には接着塗膜３０は完全に消失していた。
【００４５】
また、上記の間隔を２００ｍｍに設定してレーザ光を照射したときには、出力密度が低下しているため、図７（ｂ）に示すパターンで非接着領域Ｙが形成され、レーザ光照射部（非接着領域Ｙ）では接着塗膜３０が残存していたが、ライナーに対する接着性は示さなかった。
【００４６】
さらに、上記の間隔を２１０ｍｍに設定してレーザ光を照射したときには、出力密度がさらに低下しているため、図７（ｃ）に示すパターンで非接着領域Ｙが形成された。即ち、レーザ光照射部（非接着領域Ｙ）には接着塗膜３０が残存しており、しかも、この接着塗膜３０はライナーに対する接着性も示したが、アルミニウム板との間には界面剥離が生じていた。
【００４７】
尚、レーザ光照射部（非接着領域Ｙ）での接着塗膜３０の有無は、その表面の顕微鏡観察や硫酸銅水溶液との反応性により確認することができる。例えば、接着塗膜３０が残存している場合には、硫酸銅水溶液はアルミニウム板と反応しないが、消失している場合には、アルミニウム板と反応する。
また、レーザ光照射部（非接着領域Ｙ）での接着塗膜３０とアルミニウム板との界面剥離は、接着塗膜３０に膨れが発生することから確認することができる。即ち、接着塗膜３０とアルミニウム板との界面での接着塗膜３０の変質等により生じたガスにより膨れが生じるからである。
【００４８】
本発明において、接着塗膜３０へのレーザ光照射による非接着領域Ｙの形成は、接着塗膜３０形成後、インシェルモールドでのライナー５の成形前の任意の段階で行うことができるが、金属製薄板をキャップ形状に成形した後に行うことが好適である。
【００４９】
即ち、金属製薄板には、その内面の全体にわたって接着塗膜３０が形成され、その外面にも、その全体にわたって適宜印刷層が形成される。このような塗装金属製薄板の内面の所定位置（キャップシェル３に成形したときにライナー５の外周縁部分が密着する天面壁７の周縁部分）にレーザ光を照射して非接着領域Ｙを形成することは可能である。しかしながら、この塗装金属製薄板は、例えば１ｍ前後の幅を有しており、打抜き、曲げ絞り加工等により、この薄板からは多数のキャップシェル３が成形される。従って、打抜き前の段階でレーザ光を照射する場合には、極めて大型のレーザ光照射装置を使用したり、或いは多数のレーザ光照射装置が必要となってしまい、生産コストの増大や装置のメンテナンスにも負担がかかってしまう。
【００５０】
しかるに、上記のようにして内面に接着塗料層３０が形成されている塗装金属製薄板を打抜き、曲げ絞り加工によりキャップシェル３を成形した後、このシェル３の天面壁７の周縁部分にレーザ光を照射して非接着領域Ｙを形成するという手段を採用する場合には、キャップシェル３の搬送ラインにレーザ光照射装置を配置してレーザ光の照射を行うことができる。このため、レーザ光照射装置の大型化や数の増大を有効に回避することができる。
【００５１】
上述した本発明において、非接着領域Ｙの幅は、図２に示されているように、前述したライナー５の環状周縁部分５ｂに対応する程度の幅でよく、ライナー５が天面壁７の内面に脱落することなく固定されている限り、かならずしも厳密ではないが、一般的には、非接着領域Ｙの内周側端部Ｙ’（図２参照）が、容器口部７０（カール部７１）の内周側端部Ｚよりも１乃至１０ｍｍ程度、内周側に位置するように設定するのがよい。おおよそ、この部分のライナー５が容器口部７０の上端部分に屈曲して密着して密封部を形成するからである。これよりも内側まで非接着領域が占めるとライナー５の環状周縁部５ｂが下方に垂れ下がり、容器蓋を容器口部に巻締める際に、ライナー５の環状周縁部５ｂが容器口部の内周面側に巻き込まれる虞がある。
【００５２】
さらに、上述した例では、キャップシェル３は旋回開栓型であり、そのスカート壁９に雌螺子２５が容器口部７０の雄螺子７３からの転写により形成されており、このシェル３を旋回させ、螺子係合を解除することにより、容器口部７０から取り除かれる。しかるに、本発明では、非旋回開栓型の金属製容器蓋にも適用できる。
非旋回開栓型容器蓋におけるキャップシェルには、雌螺子は形成されず、例えば特開２００２−２８４２１９号公報等で示されているように、雌螺子の代わりに、比較的ハイトの短いスカート壁９には引張タブが設けられ、このタブの両端から天面壁に向かって一対の破断用のスコアが延びており、このスコアは、さらに、天面壁９の周縁部に沿って延びている。即ち、このタイプの金属製容器蓋は、タブを引っ張り上げて、スコアを破断することにより、容器蓋（キャップシェル３）を容器口部７０から取り外すものである。このようなタイプにおいても、先に述べた理由により、ライナー５の周縁部（天面壁７の周縁部）に非接着領域Ｙを形成することが望ましく、本発明にしたがって、レーザ光の照射により非接着領域Ｙを形成することができる。即ち、この場合には、天面壁７のスコアは、非接着領域Ｙ上に位置するように設けることにより、タブの引っ張り上げによるスコアの破断をライナー５が妨害しないようにすることが望ましいからである。
【００５３】
本発明の金属製容器蓋では、密封性を付与するためのライナーの周縁部が確実にフリーに保持されているため、その密封性は極めて高く、また耐衝撃性も高く、衝撃による密封性の低下も有効に防止されている。
【符号の説明】
【００５４】
３：金属製薄板シェル（キャップシェル）
５：合成樹脂製ライナー
７：天面壁
９：スカート壁
３０：接着塗料層
７０：容器口部
Ｘ：接着領域
Ｙ：非接着領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形天面壁及び該天面壁の周縁から垂下する円筒形スカート壁を有する金属薄板製シェルと、該シェルの円形天面壁内面に配設された合成樹脂製ライナーとを具備している金属製容器蓋において、
前記円形天面壁の内面には、接着領域と非接着領域とが形成されており、前記ライナーは、該接着領域及び非接着領域に密接しており、
前記接着領域は、前記円形天面壁の内面に形成された接着塗料層から形成されており、前記非接着領域は、該接着塗料層へのレーザ光照射により形成されていることを特徴とする金属製容器蓋。
【請求項２】
前記非接着領域には、前記接着塗料層が残存しており、該非接着領域において、該接着塗料層と円形天面壁との間で界面剥離が生じている請求項１に記載の金属製容器蓋。
【請求項３】
前記非接着領域には、前記接着塗料層が残存しており、該非接着領域において、前記ライナーが該接着塗料層の表面に非接着である請求項１に記載の金属製容器蓋。
【請求項１】
円形天面壁及び該天面壁の周縁から垂下する円筒形スカート壁を有する金属薄板製シェルと、該シェルの円形天面壁内面に配設された合成樹脂製ライナーとを具備している金属製容器蓋において、
前記円形天面壁の内面には、接着領域と非接着領域とが形成されており、前記ライナーは、該接着領域及び非接着領域に密接しており、
前記接着領域は、前記円形天面壁の内面に形成された接着塗料層から形成されており、前記非接着領域は、該接着塗料層へのレーザ光照射により形成されていることを特徴とする金属製容器蓋。
【請求項２】
前記非接着領域には、前記接着塗料層が残存しており、該非接着領域において、該接着塗料層と円形天面壁との間で界面剥離が生じている請求項１に記載の金属製容器蓋。
【請求項３】
前記非接着領域には、前記接着塗料層が残存しており、該非接着領域において、前記ライナーが該接着塗料層の表面に非接着である請求項１に記載の金属製容器蓋。
【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２０１２−１９２９７２（Ｐ２０１２−１９２９７２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６００７４（Ｐ２０１１−６００７４）
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００２２８４４２）日本クラウンコルク株式会社 (382)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００２２８４４２）日本クラウンコルク株式会社 (382)
【Ｆターム（参考）】
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