JPH01279065A - 耐衝撃密封性及び耐ストレスクラッキング性を有するライナー付容器蓋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、耐衝撃密封性及び耐ストレスクラッキング性
を有するライナー付容器蓋に関するもので、より詳細に
は容器蓋のシェル内で抑圧成形されたオレフィン樹脂ラ
イナーの耐衝撃密封性及び耐ストレスクラッキング性の
改良に関するものである。

金属製シェルの内側に溶融されたポリエチレンの塊を施
し、この塊を冷却されたプランジャーで型押し、ポリエ
チレンを所定のライナー形状に成形すると共に、このラ
イナーを金属製シェルに熱接着させて成る容器蓋は、衛
生的特性に優れていると共に、ライナー形成素材の無駄
がな（、しかも製造操作も容易なことから、ガラスビン
等の容器口部の密封に広く使用されるに至っている。

このライナー付容器蓋は、ライナー構成素材が熱可塑性
のオレフィン樹脂であり、しかもこのライナーは溶融オ
レフィン樹脂のシェル内での抑圧成形で形成されること
に関連して、塩化ビニル樹脂プラスチチゾルから形成さ
れるライナーや、合成ゴムエラストマーから成るライナ
ーには認められない欠点を有することが認められた。

その一つの欠点は、この種のオレフィン樹脂ライナーは
成形時の歪を有することに関連して、このライナーが内
容物を充填したビンの密封に実際に使用されたとき、水
蒸気や熱の作用を受け、これにより環境（エンバイロメ
ンタル）ストレスクラッキングを生じ、密封性能の低下
を生じる傾向が大きいことである。

この種のオレフィン樹脂ライナーのもう一つの重大な欠
点は、静置条件下では満足し得る密封性を示す場合でも
、容器蓋を装着した容器口部に衝撃を加えた場合には、
著しい密封性能の低下がもたらされることである。

従って、本発明の目的は、シェルの内側にその場で抑圧
成形により形成されたオレフィン樹脂ライナーを備えた
容器蓋において、耐衝撃密封性及び耐ストレスクラッキ
ング性に優れた容器蓋を提供するにある。

本発明の他の目的は、製造操作が容易で、しかも製造時
、輸送時等において、ライナーのシェルからの脱離が防
止されると共に、容器蓋の如何なる過酷な使用条件下に
おいても優れた密封性能が維持されるオレフィン樹脂ラ
イナー付容器蓋を提供するにある。

本発明によれば、頂板部と該頂板部の周囲から垂下した
スカート部とを有する金属製シェルと、該シェルの頂板
部内側に施されたオレフィン樹脂製ライナーとから成る
容器蓋において、該金属製シェルはオレフィン樹脂に対
して接着性を有するラッカー層と、オレフィン樹脂に対
して非接着性のマスキング層とを、ラッカー層が中央部
、マスキング層がそれに隣接する外周部、更に該マスキ
ング層の外周部がラッカー層となる位置関係で設けられ
、該マスキング層の外周側端縁は、容器口部外周縁より
も外周側に位置しており、該オレフィン樹脂製ライナー
は金属製シェルの内側で溶融オレフィン樹脂を型押しす
ることにより形成された薄肉の中央部と厚肉の密封用外
周部とを有し、該オレフィン樹脂ライナーは前記接着性
ラッカーを介して頂板部に実質上剥離不能に接着される
と共に、マスキング層を介して少なくとも容器口外周と
係合するライナー外周部が非接着状態に維持されている
ことを特徴とする耐衝撃密封性及び耐ストレスクラッキ
ング性を有するライナー付容器蓋が提供される。

本発明の容器蓋の全体の構造を示す第１図において、こ
の容器は全体として１で示す金属製シェルと全体として
２で示すオレフィン樹脂製ライナーとから成っている。

この具体例において、金属製シェル（キャップシェル）
■は頂板部３と頂板部の周囲から垂下しているスカート
部４とを備え、このスカート部４には開封履歴を明示す
るためのミシン目（ピルファープルーフ機構）５及びキ
ャップを把持するためのローレット溝６が設けられてい
る。

ライナー２とシェル１との接合部断面を拡大して示す第
２図において、シェルｌの内面側には防食用下塗り塗料
７が全面に施され、更にその上にオレフィン樹脂に対し
て接着性を有するラッカー８が全面にわたって設けられ
ている。頂板部３の内側の外周部に且つ接着性ラッカー
８の上には、オレフィン樹脂に対して非接着性のリング
状のマスキング層９が、容器口部１２の外周部１３より
もその外周端縁が外側に位置するように設けられている
。このリング状マスキング層９により、ラッカー層は、
円状の接着性ラッカー層８ａ、リング状の接着性ラッカ
ー層８ｂとに区画されている。

再び第１図に戻って、ライナー２は、金属製シェル１の
内側にある溶融オレフィン樹脂を型押しすることにより
形成された薄肉の中央部ＩＯと厚肉の密封用外周部１１
とを備えており、この厚肉の外周部１１が容器口部１２
と係合するようになっている。

オレフィン樹脂ライナー２は、前述した接着性ラッカー
層８を介してシェル頂板部３に実質上剥離不能に接着さ
れ、しかも少なくとも容器口部１２の外周部１３と係合
するライナー外周部１１の部分がマスキング層９を介し
て非接着状態に維持される。

上述した如く、シェル内での溶融オレフィン樹脂の型押
しにより製造されたライナーにおいては、容器口部の外
周部と係合する部分が、耐衝撃密封性及び耐ストレスク
ラッキング性に最も重大な影響を有している。

本発明においては、このライナーの容器口部の外周部と
係合する部分を非接着状態に維持し、且つこの非接着部
分を容器口部外周部よりも外周側にリング状となるよう
に位置させ、その両側を接着状態とすることにより、耐
衝撃密封性及び耐ストレスクラッキング性の顕著な向上
がもたらされるという知見に基づくものである。

このことの正確な理由は、未だ不明であるが、本発明者
等の実験事実によると次のようなものであろうと推察さ
れる。即ち、容器蓋を装着した容器口部に衝撃を加え或
いはこのものを加熱下に、内容物を蒸気と接触させた場
合、密封性能の低下を生じたオレフィン樹脂ライナーを
検査すると、このような密封不良のライナーでは例外な
しに、容器口部の外周部と係合するライナーの部分にク
ラック（割れ目）乃至は切断が生じていることが認めら
れる。これは、ライナーの内でも容器口部の外周部と係
合する部分に応力が集中し、且つこの部分が最も過酷な
条件に置かれるでいるためと思われる。

更に、金属製シェル内に溶融オレフィン樹脂を供給し、
これを冷却下に型押してライナーへの成形を行う場合に
は、前記樹脂が冷却下に外周に向けて展延されつつ成形
が行われるため、ライナー外周部に、分子配向が生じた
り或いは内部歪が残留しやすいことも重要な原因である
と考えられる。特に、金属製シェルが熱伝導性の大きい
アルミニウムの場合には、樹脂の冷却がより急速に生じ
るために、前述した欠点は一層顕著に起こる傾向がある
。しかるに、本発明に従い、ライナーのこの部分を非接
着状態にすると、容器口部外周部と係合するライナ一部
分にクラック乃至は切れ目が入るのが、環境応力亀裂条
件下及び衝撃条件下においても防止されるのであって、
これはライナーのこの部分を非接着状態、即ち自由な状
態に置くことにより、応力集中が緩和され、また内部歪
も緩和されるためであると思われる。

更に、本発明においては、非接着部分を接着部分に挟ま
れたリング状とするのは、次の理由からである。

先ず第一に、本発明のライナー材は、金属製シェルの内
側に溶融オレフィン樹脂を型押しすることにより形成さ
れるものであるため、上記構成とすることにより、押型
のライナー材からの離型が容易になり、ライナー材の成
形作業性が向上、するからであり、第二にライナー材が
外周部で接着されているので、ライナー材の周辺からの
剥離の進行も防止することが可能となると共に、ライナ
ー材の非接着部分への異物や、殺菌液の残留液が侵入す
ることも防止できるからである。

本発明において、ライナーを構成するオレフィン樹脂と
しては、低−１中−或いは高−密度ポリエチレン、結晶
性ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エ
チレン−プロピレン−ブテン−１共重合体等が使用され
るが、クツション性、柔軟性等の見地からは低密度ポリ
エチレンを主体とするものが最も適している。また、ラ
イナー構成オレフィン樹脂は、耐ストレスクラッキング
性に優れているものがよく、かかる見地からは、全体１
００重量部当り低密度ポリエチレン７０乃至９０重量部
、エチレン−プロピレン共重合体ｌＯ乃至３０重量部、
スチレン−イソプレン−スチレン・ブロック熱可塑性共
重合体或いはスチレン−ブタジェン−スチレン・ブロッ
ク共重合体１乃至１５重量部及び滑剤０．１乃至０．８
重量部から成る熱可塑性樹脂組成物を使用するのが最も
よい。

オレフィン樹脂に対して接着性を有するラッカーとして
は、エポキシ−フェノール樹脂系塗料、エポキシ−アミ
ノ樹脂系塗料、エポキシ−ビニル樹脂系塗料、エポキシ
−アクリル樹脂系塗料、ビニル−フェノール樹脂系塗料
等のベース塗料に、酸化ポリエチレンや、無水マレイン
酸、アクリル酸等のエチレン系不飽和カルボン酸乃至は
その無水物でグラフト変性された酸変性オレフィン樹脂
を接着促進成分として分散させて成る塗料が使用される
。かかる接着性ラッカーの適当な例は、特開昭５４−７
１１８０号公報や特公昭５４−１１８３６号公報等に記
載されている。

非接着性のマスキング層としては、乾性油変性アルキド
樹脂、ロジン、ロジン変性アルキド樹脂、ロジン変性フ
ェノール樹脂、石油樹脂等が使用される。

シェルを構成する金属素材としては、ブリキ、亜鉛メツ
キ鋼板、電解クロム酸処理鋼板（ナイン・フリー・スチ
ール）、アルミニウムメツキ鋼板等の鋼板類の他に、ア
ルミニウム等の軽金属板が使用される。

本発明において、接着性ラッカーを全面塗装し、非接着
性マスキング層をリング状に設けることは、作業性及び
精度の点で多くの利点をもたらす、即ち、接着性ラッカ
ーとしてほの酸変性オレフィン樹脂含有塗料は、印刷等
による部分被覆が困難であるのに対して、前に例示した
非接着性マスキング層の樹脂は、印刷による部分被覆が
可能であり、従って、シェル構成金属板上に精度よく非
接着性領域を形成することができる。

本発明の容器蓋において、金属製シェルは、ピルファー
プルーフキャップ、スクリューキャップ、リフトオフ・
キャップ、ラグキャップ、王冠等の任意の形態を採るこ
とができる。

ライナーの成形は、シェルの内側に、オレフィン樹脂を
溶融ベレットの形で施し、このペレットをプランジャー
で型押しするそれ自体公知の方法で容易に行われ、この
際ライナーの成形と同時にライナーの頂板部への熱接着
も行われる。ライチー厚肉の密封用外周部は、第１図に
示す通り２９以上のリング状突起部とその間のリング状
凹部とを有することが望ましく、最外方のリング状突起
部の内周面と容器口部外周部とが係合して密封が行われ
るようにするのが最もよい。

本発明を次の例で説明する。

実施例 厚さ０．２４ｍｍのアルミ板に、防錆用下塗りラッカー
として、通常のビニル系塗料を塗布、焼付けする。この
防錆用下塗りラッカー層の上に、接着塗料としてマレイ
ン酸変性ポリエチレンを含むエポキシ系塗料を塗布、焼
付けを行い、更に、この接着層の上に、非接着マスキン
グ層として、外径寸法Ａをそれぞれ２４．５＄ｍｍ（実
施例１）、２３．５φ關（比較例１）、内径寸法Ｂを１
９φ市のリング状に、乾性油変性アルキド樹脂系のイン
キを塗布した後、１７０℃−１０分間の焼付けを行い各
塗装板を作成した。

次にこの各塗装板の塗装面がキャップの内面になるよう
に、キャップシェルを成形加工（プレス及びミシン目加
工）をすることにより、外径２８＋ｎｍ、高さ１６ｍｍ
のビルファー・ブルーフ型キャップ（通称２８ｍｍＰＰ
キャップ）に成形した。

得られた各キャップシェルを高周波加熱装置で１９０℃
に加熱し、第１表の樹脂な押出機より押出し、回転刃で
切断゛された溶融樹脂粒（０，３ｇ）を加熱キャップ殻
の内側中央部に投入、直ちに押し型で押圧してライナー
形状を成形し、ライナー外径２６φｒａ１１のライナー
付キャップを作成した。

次に成形されたキャップの衝撃試験とストレスクラッキ
ング試験を行い第２表の通りの結果を得た。試験方法は
下記の通りである。

試験（１）キヤツプの衝撃試験 通称２８ｍｍＰＰキャップ用ネジ付壜口（容器口部外径
２４．ｌφｍｎ＋）を持つ１３２ｍ１の容量を有する壜
に、濃硫酸（９８％）　４０．５ｇを７．５７２の水に
薄めて作った希硫酸１２０ｍ１を入れ、次に１．５　ｇ
の炭酸水素ナトリウムを溶液に触れないように壜に入れ
て、供試キャップを上記壜口部にネジ切り巻締してから
完全に炭酸水素ナトリウムを溶解させる。その直後、６
５℃の温水中に２分間、７０℃の温風中に４分間の熱処
理を加え、室温にて２４時間放置後、第３図に示すよう
に垂直に立てた筒内に、壜口を下にして落下距離β＝４
００゜５００．６００ｍｍの位置にそれぞれ位置付け、
そして筒内の下端に配設したθ＝ｌＯ°の傾斜上面を有
する鋼鉄塊に対して自然落下させ、このよ、うにして供
試キャップに衝撃を加えた。衝撃後、壜口を下にして倒
立させ、２４時間後の液漏れを観察した。

試験（２）ストレスクラッキング試験 通称２８＋ｎｍＰＰキャップ用ネジ付壜口（容座口部外
径２４．１φｍｍ）を持つ１３２ｍ１の容量を有する壜
に、濃硫酸（９８％）　４０．５ｇを７．５７Ｊ２の水
に薄め、これに３８０ｍ１の界面活性剤（リポノックス
）を加えた溶液１２０ｍ１を入れ、次に、１．５　ｇの
炭酸水素ナトリウムを溶液に触れないように壜に入れて
、供試キャップを上記壜口部にネジ切り巻締してから完
全に炭酸水素ナトリウムを溶解させる。その直後、６５
°Ｃの温水中に２分間、７０℃の温風中に４分間の熱処
理を加えた後、室温に戻す、その後、この供試壜を横倒
しにした状態で５０℃のオーブンに、１週間、２週間、
４週間、８週間の各期間放置後、室温に戻し、供試キャ
ップを開栓して、ライナーのストレスクラッキング状態
を立体顕微鏡にて観察した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のライナー付容器蓋の一例の一部断面
側面図であり、 第２図は、第１図の容器蓋の拡大断面図であり、 第３図は、実施例で行った衝撃試験の説明図である。 引照数字はｌは金属製シェル、２はオレフィン樹脂製ラ
イナー、３は頂板部、４はスカート部、８．８ａ、８ｂ
は接着性ラッカー、９は非接着性マスキング層、ｌＯは
薄肉の中央部、１１は厚肉の外周部、１２は容器口部、
１３は外周部を示す。 特許出願人　日本クラウンコルク株式会社第１図 第　２　図 第　３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）頂板部と該頂板部の周囲から垂下したスカート部
   とを有する金属製シェルと、該シェルの頂板部内側に施
   されたオレフィン樹脂製ライナーとから成る容器蓋にお
   いて、該金属製シェルはオレフィン樹脂に対して接着性
   を有するラッカー層と、 オレフィン樹脂に対して非接着性のマスキング層とを、
   ラッカー層が中央部、マスキング層がそれに隣接する外
   周部、更に該マスキング層の外周部がラッカー層となる
   位置関係で設けられ、 該マスキング層の外周側端縁は、容器口部外周縁よりも
   外周側に位置しており、 該オレフィン樹脂製ライナーは金属製シェルの内側で溶
   融オレフィン樹脂を型押しすることにより形成された薄
   肉の中央部と厚肉の密封用外周部とを有し、該オレフィ
   ン樹脂ライナーは前記接着性ラッカーを介して頂板部に
   実質上剥離不能に接着されると共に、マスキング層を介
   して少なくとも容器口外周と係合するライナー外周部が
   非接着状態に維持されていることを特徴とする耐衝撃密
   封性及び耐ストレスクラッキング性を有するライナー付
   容器蓋。