(57)【要約】【課題】ライナの欠肉部の形成を防止でき、容器の密封性を向上できるライナ付キャップ及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明のライナ付キャップは、容器の口部に装着されて該口部を密閉可能なキャップであって、天板部と該天板部の周縁から略垂下されてなる円筒部とを有するキャップ本体と、前記天板部の内面に設けられたライナと、を備え、前記ライナは、前記天板部の内面側に配置され該天板部と摺動する摺動層と、前記摺動層に積層され該摺動層よりも軟質で外径が小さく形成され前記容器と接触する密封層と、を備え、前記摺動層において前記密封層の積層面側の第１表面の表面粗さＲｚが５．０μｍ以上５０．０μｍ以下である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の口部に装着されて該口部を密閉可能なキャップであって、
天板部と該天板部の周縁から略垂下されてなる円筒部とを有するキャップ本体と、
前記天板部の内面に設けられたライナと、を備え、
前記ライナは、前記天板部の内面側に配置され該天板部と摺動する摺動層と、前記摺動層に積層され該摺動層よりも軟質で外径が小さく形成され前記容器と接触する密封層と、を備え、
前記摺動層において前記密封層の積層面側の第１表面の表面粗さＲｚが５．０μｍ以上５０．０μｍ以下であることを特徴とするライナ付キャップ。
【請求項２】
前記第１表面の表面粗さＲｚが、２０．０μｍ以上４０．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のライナ付キャップ。
【請求項３】
前記摺動層の硬度が、タイプＤデュロメータ硬さで７０以上８５以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のライナ付キャップ。
【請求項４】
前記摺動層の厚みが、０．３０ｍｍ以上０．６０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のライナ付キャップ。
【請求項５】
前記密封層がスチレン系エラストマーからなり、前記密封層の重量が３８０ｍｇ以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のライナ付キャップ。
【請求項６】
容器の口部に装着されて該口部を密閉可能なキャップであって、
天板部と該天板部の周縁から略垂下されてなる円筒部とを有するキャップ本体内に、前記天板部と摺動する摺動層と、前記摺動層に積層され該摺動層よりも軟質で外径が小さく形成され前記容器と接触する密封層と、を備えるライナを設置したライナ付キャップを製造する方法であり、
前記摺動層は、前記密封層が積層される積層面側の第１表面の表面粗さＲｚを５．０μｍ以上５０．０μｍ以下に形成しておき、
前記キャップ本体内に設置した前記摺動層の前記第１表面上に溶融樹脂を供給し、該溶融樹脂を密封層成形用の金型により押圧してモールド成型により前記密封層を形成し、前記摺動層と前記密封層とが積層されたライナを形成するライナ形成工程を有することを特徴とするライナ付キャップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料用等の容器を密封するライナ付キャップ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スチールやアルミニウム合金等からなる容器に装着されるキャップとして、金属製のキャップ本体と、そのキャップ本体の天板部の内面に設けられたライナと、を備えたキャップが知られている。そして、このキャップによる容器の閉止時には、ライナが容器の口部の頂部に当接することで、容器の内部を密封し得るようになっている。
【０００３】
このようなライナを備えるキャップ（ライナ付キャップ）としては、従来から、キャップ本体の天板部の内面に溶融した樹脂球を落下させ、成形金型で型押し成形することにより、所定の形状のライナを形成するインシェルモールドタイプの金属製キャップが知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、キャップ（金属製キャップ）内に、所定量の溶融した軟質合成樹脂材料を供給し、その合成樹脂材料をライナ形成治具により押圧して成形して合成樹脂製ライナをキャップの天板部の内面に接着した状態で形成することが記載されている。また、特許文献１には、このような成形方法においては、溶融した合成樹脂材料がキャップ内で片寄って成形されることにより合成樹脂製ライナに欠肉部（不完全成形部分）が形成されるおそれがあること、合成樹脂製ライナの欠肉部により容器の密封性が低下するおそれがあること、が記載されている。特許文献１では、欠肉部が形成される原因として、ライナ形成治具と合成樹脂製ライナとの間に空気が混入することを推測しており、ライナ形成治具の表面粗さを所定値以上に設定して粗くすることで、ライナ形成治具と合成樹脂製ライナとの間の空気を均一に分散させて合成樹脂材料の流れを均一にし、欠肉部の形成を防止することが記載されている。なお、特許文献１には、合成樹脂製ライナの表面粗さＲａ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１による）は、好ましくは０．１μｍ以上となり、５．０μｍ以下とするのが好ましいこと、表面粗さＲｙ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１による）は、好ましくは０．１μｍ以上となり、５０．０μｍ以下とするのが好ましいこと、が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３‐２００９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１に記載のように、ライナ形成治具の表面粗さを粗くした場合には、ライナ形成治具と合成樹脂製ライナとの間の空気を均一に分散させることができたとしても、成形空間内の空気を外部に円滑に逃がすことができずに周縁部分に空気溜まりが形成されやすい。このため、その部分において合成樹脂材料の流動性が阻害されることで合成樹脂製ライナに欠肉部（不完全成形部分）が形成されるおそれがある。また、ライナ形成治具の表面粗さを粗く形成しても、合成樹脂製ライナの反対面側においては金属製キャップの天板部との間の空気を均一に分散させることができず、合成樹脂製ライナと金属製キャップとの間に空気溜まりが形成されやすい。このため、その部分に樹脂が充填されずに欠肉部が形成されるおそれがある。さらに、このように合成樹脂製ライナの裏面側（金属製キャップの天板部との接触面側）に欠肉部が形成された場合には、その欠肉部が合成樹脂製ライナの裏面側に隠れることで、欠肉部を検査で発見することは難しい。
【０００７】
また、特許文献１に記載のように、合成樹脂製ライナの表面側（ライナ形成治具との接触面側）の表面粗さを粗くした場合には、合成樹脂製ライナの表面積が大きくなり過ぎることで、容器内部の内容物（飲料）中の有用成分（例えば香料）が吸着されてフレーバー性を悪くしたり、内容物自体が付着して液だれを生じたりするおそれもある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ライナの欠肉部の形成を防止でき、容器の密封性を向上できるライナ付キャップ及びその製造方法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】
【０００９】
本発明のライナ付キャップは、容器の口部に装着されて該口部を密閉可能なキャップであって、天板部と該天板部の周縁から略垂下されてなる円筒部とを有するキャップ本体と、前記天板部の内面に設けられたライナと、を備え、前記ライナは、前記天板部の内面側に配置され該天板部と摺動する摺動層と、前記摺動層に積層され該摺動層よりも軟質で外径が小さく形成され前記容器と接触する密封層と、を備え、前記摺動層において前記密封層の積層面側の第１表面の表面粗さＲｚが５．０μｍ以上５０．０μｍ以下である。
【００１０】
前記第１表面の表面粗さＲｚは、より好ましくは２０．０μｍ以上４０．０μｍ以下であるとよい。
【００１１】
表面粗さＲｚは、ＪＩＳ規格（日本工業規格）におけるＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２００１に準拠する最大高さにより求められる。
このように構成されるライナ付キャップにおいて、ライナの密封層は、キャップ本体内で摺動層の第１表面上に溶融樹脂を供給し、その溶融樹脂を密封層成形用の金型（パンチ）により押圧してモールド成型により形成（成型）される。なお、摺動層は、予め硬質シートを円盤状に打ち抜いて成形したものをキャップ本体内に配置しても良いし、密封層と同様に、キャップ本体内において成形、すなわち天板部の内面に溶融樹脂を供給し、摺動層成形用の金型により押圧してモールド成型により形成してもよい。
【００１２】
密封層成形用の金型は、例えば、摺動層の第１表面に接触して密封層の外径を規定するスリーブパンチと、摺動層の第１表面と間隔をおいて配置され密封層の厚みを規定するセンターパンチと、を備える。密封層は、摺動層の第１表面上に溶融樹脂を供給した後、この溶融樹脂を冷却された密封層成形用の金型により押圧し、摺動層の第１表面とスリーブパンチの内周面とセンターパンチの押付面とにより囲まれた内部空間内に充填することにより成形される。
【００１３】
このような密封層の形成過程において、摺動層の第１表面上に供給された溶融樹脂は、その第１表面の表面粗さ（最大高さ）Ｒｚが予め５．０μｍ以上５０．０μｍ以下に形成されているので、供給直後は第１表面の凹凸の凹部に入り込むことなく、凸部で支持される。
【００１４】
次に、密封層成形用の金型を溶融樹脂に押し付け、第１表面にスリーブパンチを接触させるが、摺動層の第１表面の表面粗さＲｚが５．０μｍ以上５０．０μｍ以下に設けられているので、スリーブパンチと摺動層との間には密封層成形用の金型の内部空間と外部とで空気が移動可能な隙間が維持される。このため、内部空間内の空気がスリーブパンチと摺動層との間から、すなわち内部空間の周縁部から外部に円滑に排出される。また、このように第１表面には所定の表面粗さＲｚで凹凸が形成されているため、第１表面の凸部と溶融樹脂との間で抵抗が小さく維持され、溶融樹脂を径方向内側から外側に向けて円滑に放射状に流動させることができる。したがって、内部空間の周縁部まで円滑に溶融樹脂を充填でき、密封層の周縁部に欠肉部が生じることを防止できる。
【００１５】
また、密封層成形用の金型による溶融樹脂の成形後期においては、密封層成形用の金型により溶融樹脂が摺動層の第１表面に向けて押圧されることで、摺動層と溶融樹脂との間に介在していた空気も最終的に第１表面の凹部を伝って内部空間の周縁部から外部に排出される。したがって、溶融樹脂が第１表面の凹凸に深く入り込み、この状態で溶融樹脂が硬化することにより、摺動層と密封層との接着強度を高く維持できる。
【００１６】
このように、本発明のライナ付キャップにおいては、摺動層の第１表面の表面粗さＲｚが５．０μｍ以上５０．０μｍ以下に形成されているので、密封層の成形時において欠肉部が形成されることを防止でき、ライナの歩留まりを高めることができる。したがって、容器の密封性を向上できる。
【００１７】
なお、摺動層の第１表面の表面粗さＲｚが５．０μｍ未満では、密封層の成形時において、密封層成形用の金型の内部空間の周縁部から外部に向けて空気を円滑に排出させることが難しくなる。また、第１表面の表面粗さＲｚが５０．０μｍを超えると、内部空間の周縁部から外部に向けて溶融樹脂が漏れやすくなり、密封層に欠肉部が形成されるおそれがある。なお、第１表面の表面粗さＲｚの最適範囲は２０．０μｍ以上４０．０μｍ以下である。
【００１８】
本発明のライナ付キャップの好ましい実施形態において、前記摺動層の硬度が、タイプＤデュロメータ硬さで７０以上８５以下であるとよい。
【００１９】
ＪＩＳ規格（日本工業規格）におけるＪＩＳ  Ｋ  ７２１５に準拠し、タイプＤにて測定したタイプＤデュロメータ硬さが７０以上であると、密封層成形用の金型を摺動層に押し付けた際にも、第１表面の凹凸形状を維持でき、金型と摺動層との間から円滑に空気を排出できる。したがって、密封層の欠肉部が形成されることを確実に防止できる。
なお、タイプＤデュロメータ硬さが７０未満では、摺動層に金型が押し付けられた際にその接触部分において第１表面の凹凸が潰されて空気抜けが阻害されるおそれがある。一方、タイプＤデュロメータ硬さが８５を超えると、摺動層の硬度が高くなることにより、ライナが変形し難くなる。このため、ライナ付キャップを容器の口部に装着した際に、ライナが口部の形状に沿って変形し難くなり、密封層と口部との密着性が阻害されるおそれがある。
【００２０】
本発明のライナ付キャップの好ましい実施形態において、前記摺動層の厚みが、０．３０ｍｍ以上０．６０ｍｍ以下であるとよい。
【００２１】
摺動層の厚みが０．３０ｍｍ未満では、第１表面の表面粗さＲｚを大きくした際に、局所的に摺動層の厚みが薄くなる部分が形成され、摺動層に反りが生じるおそれがある。このため、摺動層の厚みを０．３０ｍｍ以上にすることで、摺動層に反りが生じることを確実に防止できる。したがって、ライナがキャップ本体から外れることを防止でき、容器の密封性を確実に維持できる。
一方、摺動層の厚みが０．６０ｍｍを超えると、摺動層（ライナ）が撓み難くなり、摺動層をキャップ本体内に嵌め込む際に、所定の位置に確実に配置することが難しくなる。このため、キャップ本体へのライナの取り付け不良が発生するおそれがある。
【００２２】
本発明のライナ付キャップの好ましい実施形態において、前記密封層がスチレン系エラストマーからなり、前記密封層の重量が３８０ｍｇ以下とされる。
【００２３】
予め摺動層の第１表面の表面粗さＲｚを５．０μｍ以上５０．０μｍ以下に形成したことにより、密封層の成形時において溶融樹脂の流動性を向上できるので、密封層を成形するための溶融樹脂の供給量（密封層の重量）を従来よりも減らすことができる。例えば、スチレン系エラストマー（ＴＰＳ）からなる密封層では、従来において４００ｍｇの必要量とされていた溶融樹脂の供給量を３８０ｍｇ以下に減らして、密封層の重量を３８０ｍｇ以下としても、密封層の周縁部に欠肉部が形成されることを防止できる。なお、密封層の好ましい重量は３５０ｍｇ以上とされる。
【００２４】
本発明のライナ付キャップの製造方法は、容器の口部に装着されて該口部を密閉可能なキャップであって、天板部と該天板部の周縁から略垂下されてなる円筒部とを有するキャップ本体内に、前記天板部と摺動する摺動層と、前記摺動層に積層され該摺動層よりも軟質で外径が小さく形成され前記容器と接触する密封層と、を備えるライナを設置したライナ付キャップを製造する方法であり、前記摺動層は、前記密封層が積層される積層面側の第１表面の表面粗さＲｚを５．０μｍ以上５０．０μｍ以下に形成しておき、前記キャップ本体内に設置した前記摺動層の前記第１表面上に溶融樹脂を供給し、該溶融樹脂を密封層成形用の金型により押圧してモールド成型により前記密封層を形成し、前記摺動層と前記密封層とが積層されたライナを形成するライナ形成工程を有する。
【００２５】
ライナ形成工程により形成されるライナは、予め摺動層の第１表面の表面粗さＲｚを５．０μｍ以上５０．０μｍ以下に形成しているので、第１表面の凹凸により溶融樹脂の温度低下を抑制して第１表面と溶融樹脂との抵抗を小さく維持できるとともに、密封層の成形時において密封層成形用の金型を第１表面に接触させた際に、その金型の内部空間内の空気を周縁部から円滑に外部に排出できる。このため、溶融樹脂を金型の内部空間内において径方向の内側から外側に向けて円滑に放射状に流動させることができ、内部空間の周縁部まで溶融樹脂を充填できる。したがって、密封層の周縁部に欠肉部が形成されることを防止でき、ライナの歩留まりを高めることができる。
【００２６】
また、上述したように、摺動層の第１表面の表面粗さＲｚを５．０μｍ以上５０．０μｍ以下に形成しているので、密封層の成形時において溶融樹脂が第１表面の凹凸に深く入り込み、この状態で溶融樹脂が硬化することにより、摺動層と密封層との接着強度を高く維持できる。したがって、密封層が摺動層から剥がれることがなく、ライナ付キャップと容器との装着時においてライナの密封層を口部に確実に当接させることができるのて、キャップ付ボトル缶の密封性を確実に維持できる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、密封層の成形時において欠肉部が形成されることを防止でき、ライナの歩留まりを高めることができるので、容器の密封性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態のライナ付キャップの半分を缶軸を通る断面にしたライナ付キャップの正面図であり、ライナ付キャップを容器に巻き締める前の状態である。
【図２】ライナ付キャップの製造方法を説明する各工程の説明図である。
【図３】ライナ形成工程の密封層の成形開始時点において密封層成形用の金型の一部を拡大した要部断面図である。
【図４】ライナ形成工程の密封層の成形終了時点において密封層成形用の金型の一部を拡大した要部断面図である。
【図５】図１に示すライナ付キャップと、このライナ付キャップが装着されるボトル缶とを、それぞれ半分を缶軸を通る断面にした正面図である。
【図６】図１に示すライナ付キャップをボトル缶に装着したキャップ付ボトル缶の口部付近を缶軸を通る断面にした要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明に係るライナ付キャップ及びその製造方法の実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態のライナ付キャップは、例えば３８ｍｍ口径のアルミニウム又はアルミニウム合金等の金属製のボトル缶等の容器の口部に装着されて、その口部を密栓するものである。
【００３０】
図１は、本実施形態において製造されるライナ付キャップ１０１を、その半分を断面（缶軸を通る断面）にして示した正面図であり、容器装着前の状態を示している。また、図５には、図１に示したライナ付キャップ１０１と、このライナ付キャップ１０１が装着されるボトル缶２０１（本発明で言う、容器）とのそれぞれを、半分を断面（缶軸を通る断面）にして示している。また、図５では、ライナ付キャップ１０１とボトル缶２０１とを、いずれも装着前の状態で示している。一方、図６は、ボトル缶２０１の口部２１４にライナ付キャップ１０１を巻き締めたキャップ付ボトル缶３０１の要部断面図であり、ボトル缶２０１の口部２１４付近を拡大したものである。
【００３１】
また、図２は本発明の実施形態のライナ付キャップの製造方法の各工程を模式的に示す説明図である。また、図３及び図４は、ライナ付キャップの製造方法の各工程のうち、ライナ形成工程を説明する説明図である。
以下の説明においては、図１、図５及び図６に示す向きを上下方向を定めるものとする。
【００３２】
容器装着前のライナ付キャップ１０１は、図１に示されるように、カップ状に成形してなるキャップ本体１０と、そのキャップ本体１０の内面に設けられたライナ２０とを有する。
【００３３】
キャップ本体１０は、例えば、内外面が塗装されたアルミニウム又はアルミニウム合金等の金属製の板材を成形してなるものである。キャップ本体１０は、ボトル缶２０１の口部２１４に装着される前には、図１に示すように、円盤状の天板部１１と、その天板部１１の周縁から軸方向Ｏに沿って略垂下されてなる円筒状の円筒部１２と、を有している。また、円筒部１２には、図１に示すように、天板部１１側の基端側から先端側に向けて順に、ナール凹部１２１及びベントホール１２２、雌ねじ形成予定部１２３、スリット１２４及びブリッジ１２５、裾部１２６が形成されている。
【００３４】
このうち、円筒部１２の上部の天板部１１に近い位置に形成されたナール凹部１２１は開栓時に手に摩擦力を付与するものである。また、ベントホール１２２は、開栓時に内圧を開放するためのものであり、ナール凹部１２１とベントホール１２２とは、円筒部１２の周方向に複数ずつ形成されている。また、ベントホール１２２の上側片１３１及び下側片１３２が径方向内方に押し込まれた状態に形成されることで、この上側片１３１と天板部１１との間にライナ２０が配置され、抜け止めされている。なお、下側片１３２の先端は、上側片１３１の先端よりもさらに径方向内方に押し込まれた位置に形成されている。これにより、後述するライナ２０の摺動層２１をキャップ本体１０の内部に嵌め込む際に、摺動層２１の周縁部（外周部）が上側片１３１に接触することがなく、摺動層２１を下側片１３２の内面を滑らせて所定の位置に円滑に押し込むことができる。
【００３５】
そして、円筒部１２の下部には、周方向に断続的に複数のスリット１２４が形成されるとともに、隣り合うスリット１２４どうしの間にブリッジ１２５が形成されており、スリット１２４を介して円筒部１２の上部１２７と下部１２８とが分けられるとともに、スリット１２４の間に形成される複数のブリッジ１２５により、上部１２７と下部１２８とが連結された形状とされる。
【００３６】
ライナ２０は、キャップ本体１０の天板部１１の内面側に配置される摺動層２１と、この摺動層２１に積層される密封層２２と、を備える。この場合、ライナ２０は、キャップ本体１０に対して回転自在に設置される。
摺動層２１は、ポリプロピレン等により円盤状（ディスク状）に形成され、天板部１１の内面と摺動可能に形成される。
【００３７】
摺動層２１の材料としては、具体的には、ポリプロピレン（ＰＰ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリアマイド（ＰＡ、通称ナイロン）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等が採用可能である。
なお、摺動層２１として、例えばポリプロピレンの間にエチレン・ビニルアルコール共重合樹脂（ＥＶＯＨ）を積層した三層構造のシート等、多層シートを採用することも可能である。
【００３８】
摺動層２１は、密封層２２が積層される積層面側の第１表面２５１が、表面粗さＲｚが５．０μｍ以上５０．０μｍ以下とされている。第１表面２５１の表面粗さＲｚは、２０．０μｍ以上４０．０μｍ以下とすることがより好ましい。表面粗さＲｚは、ＪＩＳ規格（日本工業規格）におけるＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２００１に準拠する最大高さにより求められる。
なお、摺動層２１の他方の面であり、天板部１１との摺動面とされる第２表面２５２の表面粗さＲｚは特に限定されるものではないが、第２表面２５２の表面粗さＲｚは５μｍ以下（Ｒｚ＜５μｍ）の範囲とすることが好ましい。
【００３９】
この場合、ライナ２０の摺動層２１は、キャップ本体１０の天板部１１の内面と摺動可能に形成されており、摺動層２１の第２表面２５２と天板部１１の内面との間には、シリコーンオイル又はグリセリン等の不揮発性有機液体が塗布される。なお、不揮発性有機液体は、キャップ開栓時の開栓トルク値の低減を図るとともに、気体の進入を抑制するガスバリアー性を向上させるために塗布される。そして、その効果を発揮させるためには、天板部１１と摺動層２１との間に必要量の不揮発性有機液体を介在させることが必要である。このため、第２表面２５２の表面粗さＲｚが大きくなりすぎると、第２表面２５２の凹凸の分だけ不揮発性有機液体の塗布量を増やすことが必要になる。したがって、前述したように、第２表面２５２の表面粗さＲｚを５μｍ以下にすることで、不揮発性有機液体の塗布量を低減できるので、経済的に好ましい。
【００４０】
また、摺動層２１の硬度は、タイプＤデュロメータ硬さで７０以上８５以下であることが好ましい。タイプＤデュロメータ硬さは、ＪＩＳ規格におけるＪＩＳ  Ｋ  ７２１５に準拠し、タイプＤにて測定される。
また、摺動層２１の厚みは略一定の厚みに形成される。そして、摺動層２１の厚みは、０．３０ｍｍ以上０．６０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４１】
また、密封層２２は、摺動層２１よりも軟質のエラストマー樹脂等により形成され、図６に示すように、ライナ付キャップ１０１の閉止時にボトル缶２０１の口部２１４（カール部２１８）に当接して、ボトル缶２０１の内部を密封し得るように構成されている。
【００４２】
密封層２２の材料としては、具体的には、スチレン系エラストマー（ＴＰＳ）、ポリオレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）、ウレタン系エラストマー（ＴＰＵ）、ポリアミド系エラストマー（ＴＰＥＡ）、ポリエステル系エラストマー（ＴＰＥＥ）、ポリ塩化ビニル系エラストマー（ＰＶＣ‐ＴＰＥ）等が採用可能である。
【００４３】
なお、密封層２２は摺動層２１と熱接着可能な材料が好ましく、例えば摺動層２１がポリプロピレン（ＰＰ）の場合、密封層２２はスチレン系エラストマー（ＴＰＳ），ポリオレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）が適している。また、摺動層２１がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の場合は、密封層２２はポリエステル系エラストマー（ＴＰＥＥ）が適しており、塩化ビニル（ＰＶＣ）の場合はポリ塩化ビニル系エラストマー（ＰＶＣ‐ＴＰＥ）が適している。
特に、摺動層２１を経済的にも耐熱性にも優れたポリプロピレン（ＰＰ）で形成した場合、密封層２２はポリプロピレンとの接着性に優れ、良好な耐レトルト性能を有するスチレン系エラストマー（ＴＰＳ）で形成することが好ましい。
【００４４】
なお、本実施形態では、摺動層２１と密封層２２との硬度比較を、タイプＤデュロメータ硬さ（ＪＩＳ  Ｋ  ７２１７）で判断している。また、密封層２２の外径は、摺動層２１の外径よりも小さく形成されている。図１では、密封層２２は、口部２１４のカール部２１８に接する環状のシール部２３と、その内側に形成された薄肉部２４とから構成されており、シール部２３が薄肉部２４よりも肉厚に形成されている。なお、密封層２２の厚みは特に限定されないが、例えばシール部２３の厚みが０．７ｍｍ以上１．０ｍｍ以下に形成され、薄肉部２４の厚みが０．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下に形成される。
【００４５】
なお、このように構成されるライナ付キャップ１０１は、図５及び図６に示すように、ボトル缶２０１の口部２１４に被せられ、キャップ本体１０の天板部１１内面のライナ２０をカール部２１８に圧接させた状態でキャッピング加工を施すことにより、ライナ付キャップ１０１がボトル缶２０１の口部２１４に装着され、キャップ付ボトル缶（キャップ付容器）３０１とされる。具体的には、ボトル缶２０１の内部に内容物を充填後、口部２１４に形成された雄ねじ部２１６に沿ってキャップ本体１０の円筒部１２の雌ねじ形成予定部１２３をねじ加工して雌ねじ部１２９（図６参照）を成形するとともに、円筒部１２の裾部１２６を膨出部２１５の下部に巻き込んで係止することにより、ライナ付キャップ１０１を口部２１４に装着する。これにより、ボトル缶２０１の口部２１４をライナ付キャップ１０１により密閉したキャップ付ボトル缶３０１が製造される。
【００４６】
なお、このように構成されるキャップ付ボトル缶３０１では、ボトル缶２０１に対しライナ付キャップ１０１のブリッジ１２５よりも上側の上部１２７が缶軸回りに回動されると、上部１２７が雄ねじ部２１６に沿って周方向及び軸方向の上方に移動するが、ブリッジ１２５よりも下側の下部１２８は膨出部２１５に係止されていることから、ブリッジ１２５が破断され、円筒部１２の上部１２７と下部１２８とが切り離されるようになっている。そして、ライナ付キャップ１０１の上部（円筒部１２の上部１２７）が口部２１４から取り外され、ライナ付キャップ１０１の下部（円筒部１２の下部１２８）が口部２１４に残されるようになっている。また、ライナ付キャップ１０１の上部を口部２１４から取り外すことにより、口部２１４が開栓され、ボトル缶２０１内部の内容物を取り出ることができる。一方、取り外したライナ付キャップ１０１の上部を口部２１４に再び取り付けることにより、ボトル缶２０１の口部２１４を再閉栓することが可能である。
【００４７】
次に、上記のように構成されたライナ付キャップ１０１を製造する場合を例として、本発明のライナ付キャップの製造方法を説明する。
本実施形態のライナ付キャップ１０１の製造方法は、図２の模式図に示すように、キャップ本体１０を形成するキャップ本体形成工程と、ライナを形成するライナ形成工程と、を備える構成とされる。
【００４８】
＜キャップ本体形成工程＞
図２に示すように、キャップ本体１０を形成する金属製の板材４０を用意する。通常、内外面に塗装が施された板材４０を用いる。この場合、板材４０は、キャップ本体１０の内面側とされる表面にサイズコート及びトップコートが塗装されている。また、キャップ本体１０の外面側とされる表面には、必要に応じてサイズコートが印刷された後、トップコート（ツヤニス）が塗装されている。
【００４９】
そして、この板材４０に、必要に応じて潤滑剤を塗布し、プレス加工によりカップ状に打ち抜くことにより、天板部１１と円筒部１２とを有するキャップ本体１０を形成する。また、キャップ本体１０には、円筒部１２の周方向に沿って、ナール凹部１２１、ベントホール１２２等の形状の加工が施される。
【００５０】
＜ライナ形成工程＞
ライナ形成工程は、図２〜図４に示すように、キャップ本体１０を開口端部が上向きとなるように載置した状態で行われる。
まず、キャップ本体１０の天板部１１の内面に、予め円盤状に形成された摺動層２１を配置する。この摺動層２１の周縁部は、ベントホール１２２の上側片１３１の先端（径方向内側の先端）位置よりも径方向外側に配置されるように、摺動層２１の外径は各上側片１３１の先端に接する内接円よりも大きく形成されている。このため、摺動層２１の周縁部が各上側片１３１により支持されてキャップ本体１０から抜けることがなく、天板部１１の内面に非接着状態に配置される。なお、キャップ本体１０の天板部１１の内面には、摺動層２１の挿入前に、不揮発性有機液体を塗布しておく。
【００５１】
この場合、摺動層２１は、大判又はロール状に連続した硬質シートを打ち抜くことにより形成される。硬質シートは、例えば２本のローラの間で合成樹脂板を圧延することにより形成され、全体が均一の厚さに形成される。この際、硬質シートの一方の面に当接するローラの表面にサンドブラスト加工等により細かな凹凸を形成しておくことで、硬質シートを圧延する際に、摺動層２１の第１表面となる一方の面にローラの表面の凹凸が転写され、硬質シートの一方の面に所望の表面粗さＲｚの面が形成される。このように、ローラの表面の凹凸を調整することにより硬質シートの一方の面の表面粗さＲｚを調整でき、このように形成された硬質シートを打ち抜くことで、第１表面の表面粗さＲｚが５．０μｍ以上５０．０μｍ以下の範囲に調整された摺動層２１が形成される。
【００５２】
なお、摺動層２１は、キャップ本体１０内においてモールド成型するインシェルモールド方式により形成することもできる。この場合、キャップ本体１０の天板部１１の内面に溶融したポリプロピレン等の溶融樹脂を供給し、摺動層成形用の金型を用いて摺動層２１を形成する。また、摺動層成形用の金型の表面にサンドブラスト加工等により細かな凹凸を形成しておくことで、摺動層２１の成形と同時に、摺動層２１の第１表面２５１に金型の凹凸が型押しされる。これにより、第１表面２５１の表面粗さＲｚを５．０μｍ以上５０．０μｍ以下に形成できる。
【００５３】
次に、密封層２２は、キャップ本体１０内においてモールド成型するインシェルモールド方式により形成される。予め、摺動層２１をキャップ本体１０内に挿入しておく。この際、摺動層２１は、キャップ本体１０の天板部１１の内面に第２表面２５２が接するようにして配置しておく。
そして、図３に示すように、摺動層２１をキャップ本体１０内に配置した状態で、第１表面２５１の中央に押出機（図示略）から溶融樹脂Ｒを供給（滴下）する。続いて、図３及び図４に示すように、密封層成形用の金型Ｍで押圧してモールド成型により溶融樹脂Ｒを成形することにより、密封層２２を形成する。
【００５４】
密封層成形用の金型Ｍは、例えば図３及び図４に示すように、摺動層２１の第１表面２５１に接触して密封層２２の外径を規定するスリーブパンチ４１０と、摺動層２１の第１表面２５１と間隔をおいて配置され密封層２２の厚みを規定するセンターパンチ４２０と、キャップ本体１０を載置する台座４３０と、を備える。密封層２２は、摺動層２１の第１表面２５１上に溶融樹脂Ｒを供給した後、この溶融樹脂Ｒを冷却された金型Ｍのセンターパンチ４２０及びスリーブパンチ４１０により押圧することで、摺動層２１の第１表面２５１とスリーブパンチ４１０の内周面４１１とセンターパンチ４２０先端の押付面４２１とにより囲まれた内部空間（キャビティ空間）内に溶融樹脂Ｒを充填することにより成形される。
【００５５】
スリーブパンチ４１０は円筒状に形成されており、その外周面は上側片１３１の先端に接する内接円よりも小さく設けられている。また、スリーブパンチ４１０の内側にはセンターパンチ４２０が挿入され、進退移動可能に設けられている。なお、図示は省略するが、スリーブパンチ４１０には、スリーブパンチ４１０を先端方向（図３及び図４では下方向）に押圧付勢する付勢手段（ばね等）が設けられている。そして、この付勢手段の付勢力により、スリーブパンチ４１０がキャップ本体１０内の摺動層２１の第１表面２５１を押圧し、内周面４１１により密封層２２を形成するための内部空間の外周縁を形成する。
【００５６】
センターパンチ４２０は円柱状に形成されており、その先端の押付面４２１は、図３に示すように、環状のシール部２３を形成するための環状凹部４２３と、シール部２３よりも厚みが小さい薄肉部２４を形成するための円柱凸部４２４と、を有している。この円柱凸部４２４は、環状凹部４２３の径方向内側に配置されている。
【００５７】
図３に示すように、キャップ本体１０は台座４３０上に天板部１１の外面を設置させた状態で配置され、摺動層２１は天板部１１の内面に第２表面２５２を接するように配置される。この状態で、押出機（図示略）から溶融樹脂Ｒの一定量を押し出し、キャップ本体１０内に配置された摺動層２１の第１表面２５１の中央に溶融樹脂Ｒを供給する。そして、この溶融樹脂Ｒを直ちに冷却されたスリーブパンチ４１０及びセンターパンチ４２０で押圧する。
【００５８】
溶融樹脂Ｒの摺動層２１の第１表面２５１上への供給直後においては、第１表面２５１の表面粗さＲｚが５．０μｍ以上５０．０μｍ以下に形成されているので、溶融樹脂Ｒは、第１表面２５１の微細な凹凸の凹部に入り込むことなく、凸部で支持される。このため、摺動層２１の第１表面２５１と溶融樹脂Ｒとの接触面積が小さく維持され溶融樹脂Ｒの温度低下が抑制される。
【００５９】
また、センターパンチ４２０の押付面４２１により溶融樹脂Ｒの押圧が開始されると、図３に示すように、初めに円柱凸部４２４の表面が溶融樹脂Ｒに接触する。そして、センターパンチ４２０とスリーブパンチ４１０とが更に摺動層２１に接近する方向に移動すると、センターパンチ４２０により押された溶融樹脂Ｒが、図３に矢印Ａで示すように、径方向外側に向けて流動し、放射状に押し広げられる。この際、摺動層２１の第１表面２５１には、所定の表面粗さＲｚの凹凸が形成されているため、第１表面２５１の凸部と溶融樹脂Ｒとの間で抵抗が小さく維持され、溶融樹脂Ｒが径方向内側から外側に向けて円滑に流動する。
【００６０】
また、図４に示すように、センターパンチ４２０とスリーブパンチ４１０とが最も摺動層２１に接近する方向に移動すると、スリーブパンチ４１０の先端（押圧面４１２）が摺動層２１の第１表面２５１に接触し、内部空間が閉じられるとともに、溶融樹脂Ｒが更に径方向外側に向けて押し広げられて環状凹部４２３内に達する。この際にも、スリーブパンチ４１０と摺動層２１との間には、第１表面２５１の表面粗さＲｚが５．０μｍ以上５０．０μｍ以下に設けられているので、金型Ｍの内部空間と外部とで空気が移動可能な隙間が維持される。このため、内部空間内の空気がスリーブパンチ４１０と摺動層２１との間から、すなわち内部空間の周縁部から外部に円滑に排出される。したがって、図４に示すように、内部空間（キャビティ空間）の周縁部まで円滑に溶融樹脂Ｒを充填でき、内部空間の全領域に溶融樹脂Ｒが均一に充填される。
【００６１】
また、金型Ｍによる溶融樹脂Ｒの成形後期においては、センターパンチ４２０により溶融樹脂Ｒが摺動層２１の第１表面２５１に向けて押圧されることで、摺動層２１と溶融樹脂Ｒとの間に介在していた空気も最終的に第１表面２５１の凹部を伝って内部空間の周縁部から外部に排出される。したがって、溶融樹脂Ｒが第１表面２５１の凹凸に深く入り込む。そして、この状態で冷却され溶融樹脂Ｒが硬化することにより、摺動層２１に対し同軸でかつ小径の円形の密封層２２が形成され、摺動層２１と密封層２２とが積層されたライナ２０が形成される。また同時に、ライナ２０を備えるライナ付キャップ１０１が製造される。
【００６２】
なお、本実施形態では、摺動層２１と密封層２２とが、各材料を選択することにより成形時に接着される。しかし、摺動層２１と密封層２２との接着力をより高めるためには、摺動層２１の第１表面２５１にコロナ放電処理、グロー放電処理、プラズマ処理、アンカーコート処理、接着剤塗布等の表面処理を行ってもよい。なお、第１表面２５１の表面処理は、摺動層２１をキャップ本体１０内に配置した後で行えばよい。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態のライナ付キャップ１０１においては、予め摺動層２１の第１表面２５１の表面粗さＲｚを５．０μｍ以上５０．０μｍ以下に形成しているので、密封層２２の成形時において、第１表面２５１の凹凸により溶融樹脂Ｒの温度低下を抑制して第１表面２５１と溶融樹脂Ｒとの抵抗を小さく維持できるとともに、密封層成形用の金型Ｍを第１表面２５１に接触させた際に、その金型Ｍの内部空間（キャビティ空間）内の空気を周縁部から円滑に外部に排出できる。このため、溶融樹脂Ｒを金型Ｍの内部空間内において径方向の内側から外側に向けて円滑に放射状に流動させることができ、内部空間の周縁部まで均一に溶融樹脂Ｒを充填できる。したがって、密封層２２の周縁部に欠肉部が形成されることを防止でき、ライナ２０の歩留まりを高めることができる。また、密封層２２のシール部２３を、周方向においてバラツキなく均一の高さ（厚み）に形成できる。したがって、このように形成されるライナ付キャップ１０１をボトル缶２０１に装着することで、キャップ付ボトル缶３０１の密封性を向上できる。
【００６４】
また、ライナ付キャップ１０１においては、予め摺動層の第１表面の表面粗さＲｚを５．０μｍ以上５０．０μｍ以下に形成したことにより、密封層２２の成形時において溶融樹脂Ｒの流動性を向上できるので、密封層２２を成形するための溶融樹脂Ｒの供給量（密封層２２の重量）を従来よりも減らすことが可能である。例えば、スチレン系エラストマー（ＴＰＳ）からなる密封層２２では、従来において４００ｍｇの必要量とされていた溶融樹脂Ｒの供給量を３８０ｍｇ以下に減らして、密封層２２の重量を３８０ｍｇ以下としても、密封層２２の周縁部に欠肉部が形成されることを防止できる。なお、この場合において密封層２２の好ましい重量は３５０ｍｇ以上とされる。
【００６５】
また、上述したように、摺動層２１の第１表面２５１の表面粗さＲｚを５．０μｍ以上５０．０μｍ以下に形成しているので、密封層２２の成形時において溶融樹脂Ｒが第１表面２５１の凹凸に深く入り込み、摺動層２１との密着性が高められる。この状態で溶融樹脂Ｒが硬化するので、摺動層２１と密封層２２との接着面積が大きくなり、摺動層２１と密封層２２との接着強度を高めることができる。したがって、密封層２２が摺動層２１から剥がれることがなく、ライナ付キャップ１０１とボトル缶２０１との装着時において、ライナ２０の密封層２２をボトル缶２０１の口部２１４に確実に当接させることができ、キャップ付ボトル缶３０１の密封性を確実に維持できる。
【００６６】
なお、摺動層２１の第１表面２５１の表面粗さＲｚが５．０μｍ未満では、スリーブパンチ４１０と摺動層２１との間に空気を移動可能な隙間を十分な大きさに確保することが難しくなり、密封層２２の成形時において、内部空間（キャビティ空間）の周縁部から外部に向けて空気を排出させることが難しくなる。また、第１表面２５１の表面粗さＲｚが５０．０μｍを超えると、密封層２２の成形時において、内部空間の周縁部から外部に向けて溶融樹脂Ｒが漏れやすくなる。この場合、溶融樹脂Ｒが漏れた部分の対角位置において溶融樹脂Ｒを周縁部まで充填させることが難しくなり、密封層２２に欠肉部が形成されるおそれがある。なお、第１表面２５１の表面粗さＲｚの最適範囲は２０．０μｍ以上４０．０μｍ以下である。
【００６７】
なお、密封層成形用の金型Ｍの内部空間の周縁部から外部への空気抜けを向上させるという観点では、スリーブパンチ４１０の先端の押圧面４１２に微細な凹凸を形成し、摺動層２１の第１表面２５１とスリーブパンチ４１０の押圧面４１２との間に空気抜けを向上させるための隙間を確保することもできる。しかし、スリーブパンチ４１０の押圧面４１２を粗く形成した場合には、スリーブパンチ４１０をキャップ本体１０内に挿入する際に、押圧面４１２がキャップ本体１０の内面と接触してキャップ本体１０の内面を傷つけるおそれがあり、好ましくない。
【００６８】
また、本実施形態では、摺動層２１の硬度を、タイプＤデュロメータ硬さで７０以上８５以下とし、タイプＤデュロメータ硬さを７０以上にしたので、密封層成形用の金型Ｍを摺動層２１に押し付けた際にも、第１表面２５１の微細な凹凸形状が潰れることなく、その凹凸を良好に維持できる。したがって、金型Ｍ（スリーブパンチ４１０）と摺動層２１との間から円滑に空気を排出でき、密封層２２の欠肉部が形成されることを確実に防止できる。
【００６９】
なお、摺動層２１のタイプＤデュロメータ硬さが７０未満では、摺動層２１に金型Ｍ（スリーブパンチ４１０）が押し付けられた際にその接触部分において第１表面２５１の凹凸が潰され、スリーブパンチ４１０と摺動層２１との隙間を十分に確保することが難しくなる。このため、内部空間（キャビティ空間）の周縁部からの空気抜けが阻害されるおそれがある。一方、摺動層２１のタイプＤデュロメータ硬さが８５を超えると、摺動層２１の硬度が高くなることにより、ライナ２０が変形し難くなる。このため、ライナ付キャップ１０１をボトル缶（容器）２０１の口部２１４に装着した際に、ライナ２０が口部２１４（カール部２１８）の形状に沿って変形し難くなり、密封層２２と口部２１４との密着性が阻害されるおそれがある。
【００７０】
一方で、本実施形態では、摺動層２１の厚みを０．３０ｍｍ以上０．６０ｍｍ以下とし、摺動層２１の厚みを０．３０ｍｍ以上にしたので、摺動層２１に反りが生じることを確実に防止できる。したがって、ライナ２０がキャップ本体１０から外れることを防止でき、ライナ付キャップ１０１を用いたキャップ付ボトル缶３０１の密封性を確実に維持できる。
【００７１】
なお、摺動層２１の厚みが０．３０ｍｍ未満では、第１表面２５１の表面粗さＲｚを大きくした際に、局所的に摺動層２１の厚みが薄くなる部分が形成され、摺動層２１に反りが生じるおそれがある。一方、摺動層２１の厚みが０．６０ｍｍを超えると、摺動層２１（ライナ２０）が撓み難くなり、摺動層２１をキャップ本体１０内に嵌め込む際に、所定の位置に確実に配置することが難しくなる。このため、キャップ本体１０へのライナ２０の取り付け不良が発生するおそれがある。
【００７２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態においては、ライナ付キャップが装着される容器を金属製のボトル缶として説明を行ったが、本発明でいう容器は、金属製のボトル缶に限定されるものではなく、ボトル缶の他、ガラスビンやＰＥＴボトル等の容器も含まれる。
【実施例】
【００７３】
次に、本発明に係るライナ付キャップを作製し、評価した結果を説明する。
実施例として摺動層の第１表面の表面粗さＲｚを５．０μｍ以上５０．０μｍ以下としたライナ付キャップを作製し、従来例として、摺動層の第１表面の表面粗さＲｚが５．０μｍ以上５０．０μｍの範囲外とされる表面粗さＲｚが４．５μｍのライナ付キャップを作製した。
【００７４】
キャップ本体は、厚さ０．２３５ｍｍのアルミニウム合金板の内外面にエポキシフェノール、ポリエステル等の塗料を塗装し、これをプレス加工によりカップ状に打ち抜いた後、円筒部にナール凹部やベントホール等を加工して作製した。なお、キャップ本体は、３８ｍｍ口径のボトル缶装着用のサイズで形成した。
【００７５】
摺動層の材料となる硬質シートは、タイプＤデュロメータ硬さが７５のポリプロピレン（ＰＰ）により、厚み０．４５ｍｍで形成した。また、硬質シートの一方の面（第１表面となる面）の表面粗さＲｚを調整して、表１に示す４種類を形成した。そして、これらの硬質シートを円盤状に打ち抜いて４種類の摺動層を形成した。なお、４種類の摺動層のうち、表面粗さＲｚが４．５μｍの場合の第１表面の算術平均粗さＲａは０．９μｍであり、表面粗さＲｚが２６．０μｍの場合の第１表面の算術平均粗さＲａは５．２μｍであった。
【００７６】
これらの摺動層を第２表面がキャップ本体の天板部の内面に接するようにしてキャップ本体の内部に挿入し、実施形態の製造方法と同じインシェルモールド方式により、摺動層の第１表面に密封層を積層したライナを形成した。密封層の材料となるエラストマー（溶融樹脂）には、ポリプロピレン（ＰＰ）との接着性に優れ、良好な耐レトルト性能を有するスチレン系エラストマー（ＴＰＳ）を用いた。
なお、密封層を形成する溶融樹脂の供給量（エラストマー重量）は、４００ｍｇを基準とし、摺動層の種類毎に変量した。また、溶融樹脂の供給位置（ドロップ位置）は、摺動層（第１表面）の中心から外れた位置に設定し、密封層に欠けが発生しやすい条件で成形を行った。
【００７７】
そして、これらのライナ付キャップについて、密封層の欠けの有無を目視検査した。結果を表１に示す。
【００７８】
【表１】
2019081561.tif 000003
【００７９】
表１の結果からわかるように、摺動層の第１表面の表面粗さＲｚを５．０μｍ以上５０．０μｍ以下の範囲内で形成した試料２〜４については、範囲外の試料１に比べて、密封層の欠けの発生率を大幅に低減できた。また、試料２〜４では、試料１よりもエラストマー重量を減らしても、密封層の欠けの発生率を低減できた。
【００８０】
以上の結果から、摺動層の第１表面の表面粗さＲｚを５．０μｍ以上５０．０μｍ以下にすることで、密封層の欠けの発生を抑制できる。また、実施例のライナ付キャップ（試料２〜４）は、従来例のライナ付キャップ（試料１）に比べて、供給するエラストマー重量を減らすことができるので、経済的にも優れている。
【符号の説明】
【００８１】
１０  キャップ本体
１１  天板部
１２  円筒部
２０  ライナ
２１  摺動層
２２  密封層
２３  シール部
２４  薄肉部
４０  板材
１０１  ライナ付キャップ
１２１  ナール凹部
１２２  ベントホール
１２３  雌ねじ形成予定部
１２４  スリット
１２５  ブリッジ
１２６  裾部
１２７  上部
１２８  下部
１２９  雌ねじ部
１３１  上側片
１３２  下側片
２０１  ボトル缶（容器）
２１４  口部
２１５  膨出部
２１６  雄ねじ部
２１８  カール部
２５１  第１表面
２５２  第２表面
３０１  キャップ付ボトル缶（キャップ付容器）
４１０  スリーブパンチ
４１１  内周面
４１２  押圧面
４２０  センターパンチ
４２１  押付面
４２３  環状凹部
４２４  円柱凸部
４３０  台座
Ｍ  密封層成形用の金型
Ｒ  溶融樹脂
【図１】
2019081561.tif 000004
【図２】
2019081561.tif 000005
【図３】
2019081561.tif 000006
【図４】
2019081561.tif 000007
【図５】
2019081561.tif 000008
【図６】
2019081561.tif 000009