(57)【要約】【課題】  内容物が充填されたキャップ付ボトル缶の内圧検査を高精度に行う。【解決手段】  天板部１１、および天板部１１の周縁部１１ｅから略垂下してなる周壁部１２を備えるキャップ本体１０ａと、キャップ本体１０ａの内側に配設されたライナー１０ｂとを有し、ライナー１０ｂは、少なくとも天板部１１の周縁部１１ｅと対応する領域が天板部１１の内面と非接着状態とされたキャップ１０であって、ライナー１０ｂは円環形状とされ、この内径φＤは前記対応領域（周縁部１１ｅ）の内径φＣより小さくされ、少なくとも前記対応領域（周縁部１１ｅ）より径方向内方位置が、天板部１１の内面に接着されている。【選択図】        図１
2005225550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天板部、および該天板部の周縁部から略垂下してなる周壁部を備えるキャップ本体と、該キャップ本体の内側に配設されたライナーとを有し、
該ライナーは、少なくとも前記天板部の周縁部と対応する領域が該天板部の内面と非接着とされたキャップであって、
前記ライナーは円環形状とされ、この内径は前記対応領域の内径より小さくされ、少なくとも該対応領域より径方向内方位置が、前記天板部の内面に接着されていることを特徴とするキャップ。
【請求項２】
請求項１記載のキャップにおいて、
前記天板部の径方向中央部には、この外表面が前記キャップ本体の内側へ凹とされるとともに、この内表面が前記キャップ本体の内側へ凸とされた円形状の凹部が形成され、
該凹部の、前記キャップ本体の内側における外径は、前記ライナーの内径より小さくされていることを特徴とするキャップ。
【請求項３】
請求項１記載のキャップにおいて、
前記天板部には、この外表面が前記キャップ本体の外側へ凸とされるとともに、この内表面が前記キャップ本体の外側へ凹とされた環状凸部が、当該キャップ本体の軸心と同心円状に形成され、
該環状凸部の、前記キャップ本体の内側における内径は、前記ライナーの内径より小さくされていることを特徴とするキャップ。
【請求項４】
請求項１記載のキャップにおいて、
前記天板部には、この外表面が前記キャップ本体の内側へ凹とされるとともに、この内表面が前記キャップ本体の内側へ凸とされた環状凹部が、当該キャップ本体の軸心と同心円状に形成され、
該環状凹部の、前記キャップ本体の内側における外径は、前記ライナーの内径より小さくされていることを特徴とするキャップ。
【請求項５】
天板部と該天板部の周縁部から略垂下してなる周壁部とを備え、前記周縁部の内表面側にインキ層若しくは塗膜が形成され、該周縁部がライナーの非接着領域とされたキャップ本体の内側に、ライナーを配設するライナー配設工程を有するキャップの製造方法であって、
前記ライナー配設工程は、前記天板部の内面のうち、前記周縁部より径方向内方位置を円柱状の第１金型の先端面によって密接した状態で、該第１金型の外周面と前記キャップ本体周壁部の内周面との間に位置する前記天板部の内面に、溶融若しくは半溶融状態にあるライナー成形樹脂を環状配置した後に、
円筒状の第２金型の先端面によって、前記ライナー成形樹脂を押し潰し、前記第１金型の外周面と前記周壁部の内周面との間に位置する前記天板部の内面の全域にライナー成形樹脂を行き渡らせ、これを硬化することによって、前記ライナーを形成してこれを配設することを特徴とするキャップの製造方法。
【請求項６】
ボトル缶の口金部に、天板部、および該天板部の周縁部から略垂下してなる周壁部を備えるキャップ本体と、該キャップ本体の内側に配設されたライナーとを有するキャップが被着されてなるキャップ付ボトル缶であって、
前記キャップは請求項１から４のいずれかに記載のキャップとされていることを特徴とするキャップ付ボトル缶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料水等を充填するボトル缶の口金部に被着されるキャップおよびキャップの製造方法並びにキャップ付ボトル缶に係り、特に、キャップ天板部を強制励振させることにより缶内圧を検査するのに好適なキャップおよびキャップの製造方法並びにキャップ付ボトル缶に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ミルク入りコーヒー等の低酸性飲料は、アルミニウム製の陽圧缶（液体窒素充填）あるいはスチール製の負圧缶に充填，密封され、レトルト殺菌をした後に、カートンケースに梱包されてパレットに積み込まれる。そして、カートンケース詰めされた缶は、７日程度放置した後、カートンケース毎にいわゆる打検による缶内圧検査を行い、漏れがないか確認が行われている。これは、万一、缶に微細なピンホールがある場合、スローリークするため充填直後に内圧を測定しても、この内圧が充填前とさほど変わらず、リークの有無が分らないという問題があるからである。なお、内容物が低酸性飲料の場合は、一般に、缶に内容物を充填した後、窒素ガスを充填し、内容物の酸化防止を図っている。
【０００３】
ところで、前記打検により缶内圧を検査する手段としては、内容物が充填,密封された缶を、この缶の内部のうち底部側に空間が形成されるように逆立ち姿勢とさせた状態で、この缶の底部のうち平滑面とされた径方向中央部を電磁誘導作用によって強制励振させ、この際の缶からの反響音を捉えてこの反響音に基づいて缶の内圧を検査する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭４９−３４３７６号公報
【０００４】
ここで、缶の内圧を検査するに際して、缶を前記逆立ち姿勢にして缶底部を強制励振させるのは、従来から供給されている、筒状体の一方の開口部に缶蓋が巻締められた構成の、いわゆる缶の構成に起因するものである。
すなわち、缶蓋は一般に、缶蓋天板と、スコアにより缶蓋天板に区画された開口片と、先端が開口片の缶蓋天板中心側に重なるようにこの缶蓋天板に配置されたプルタブとを備えているため、この缶蓋を強制励振させること自体が困難であること、さらに、たとえ強制励振させることができたとしても、この際得られる反響音から内圧を特定することが困難であることから、缶の内部のうち底部側に空間が形成されるように、缶を逆立ち姿勢とさせた状態で、前記開口片等が配設されていない平滑面とされた缶底部を強制励振させていたことに起因するものである。
【０００５】
ところで、近年需要量が増大しているキャップ付ボトル缶については、平坦面とされたキャップ天板部を強制励振させ、この際の缶からの反響音を捉えてこの反響音に基づいて缶の内圧を検査する方法が考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、キャップ天板部の内表面にはこの全域にわたってライナーが配設されているので、キャップ天板部を強制励振させた際に、この天板部の自由振動がライナーにより阻害され、高精度な内圧測定、特に、比較的小さい内圧を高精度に測定することが困難であるという問題があった。
【０００７】
ここで、キャップ天板部を強制励振させ、この際に得られた反響音に基づいて缶内圧を測定する方法として、前記反響音に基づいてキャップ天板部の固有振動周波数を算出し、この周波数から缶内圧値を特定する方法を採用した場合には、缶内圧値とキャップ天板部の固有振動周波数との相関を示す基準データを予め作成しておく必要がある。このデータの作成は、キャップ付ボトル缶の内圧を大気圧と略同一にした状態におけるキャップ天板部の固有振動周波数（以下、単に「基準周波数」という）を算出し、その後、段階的に缶内圧を上昇させ、その都度同様にして、キャップ天板部の固有振動周波数を算出し、このとき得られたプロット値に基づいて近似曲線を算出することによりなされている。
【０００８】
ところが、キャップ天板部内面の中心部にライナーが接着され、この天板部の略全面にライナーが配設された従来のキャップでは一般に、このキャップ天板部の固有振動周波数と、ボトル缶の固有振動周波数とが近似しているため、キャップ天板部の前記基準周波数を高精度に算出することが困難であった。したがって、高精度な前記基準データを作成することが困難であるという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、いわゆるキャップ付ボトル缶の内圧を高精度に検査することを可能にするキャップおよびキャップの製造方法並びにキャップ付ボトル缶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】
【００１０】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、天板部、および該天板部の周縁部から略垂下してなる周壁部を備えるキャップ本体と、該キャップ本体の内側に配設されたライナーとを有し、該ライナーは、少なくとも前記天板部の周縁部と対応する領域が該天板部の内面と非接着とされたキャップであって、前記ライナーは円環形状とされ、この内径は前記対応領域の内径より小さくされ、少なくとも該対応領域より径方向内方位置が、前記天板部の内面に接着されていることを特徴とする。
【００１１】
この発明では、ライナーが円環形状とされ、この内径は前記対応領域の内径より小さくされ、少なくとも該対応領域より径方向内方位置が、前記天板部の内面に接着されているので、このキャップがボトル缶の口金部に被着されたキャップ付ボトル缶の内圧を測定するために、キャップ天板部の径方向中央部を強制励振させた際、この天板部の振動がライナーにより阻害されず、略自由振動することになる。したがって、微小な内圧変化に対しても振動状態が的確に変化することになり、高精度な缶内圧測定、特に、比較的小さい缶内圧を高精度に測定することが可能になる。
また、キャップ天板部の径方向中央部を略自由振動させることが可能になることから、このキャップが螺着されるボトル缶の、内圧が大気圧と略同一になっているときの固有振動周波数と、この状態におけるキャップ天板部の固有振動周波数とを引離すことが可能になる。したがって、缶内圧を測定する際に用いる、缶内圧値とキャップ天板部の固有振動周波数との相関を示す基準データを高精度に作成することが可能になる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１記載のキャップにおいて、前記天板部の径方向中央部には、この外表面が前記キャップ本体の内側へ凹とされるとともに、この内表面が前記キャップ本体の内側へ凸とされた円形状の凹部が形成され、該凹部の、前記キャップ本体の内側における外径は、前記ライナーの内径より小さくされていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１記載のキャップにおいて、前記天板部には、この外表面が前記キャップ本体の外側へ凸とされるとともに、この内表面が前記キャップ本体の外側へ凹とされた環状凸部が、当該キャップ本体の軸心と同心円状に形成され、該環状凸部の、前記キャップ本体の内側における内径は、前記ライナーの内径より小さくされていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１記載のキャップにおいて、前記天板部には、この外表面が前記キャップ本体の内側へ凹とされるとともに、この内表面が前記キャップ本体の内側へ凸とされた環状凹部が、当該キャップ本体の軸心と同心円状に形成され、該環状凹部の、前記キャップ本体の内側における外径は、前記ライナーの内径より小さくされていることを特徴とする。
【００１５】
これらの発明では、キャップ天板部に前記凹部，前記環状凸部，若しくは前記環状凹部が形成されているので、この部分より径方向内方領域（以下、単に「径方向中央部」という）を強制励振させた際に、この部分の振動が径方向外方領域に伝播し、さらには、このキャップが螺着されたボトル缶に伝播することを抑制することが可能になる。したがって、得られる反響音をキャップ天板部のものに略限定することが可能になり、高精度な缶内圧測定を実現することができる。
また、ライナーの内周縁と、キャップ天板部の前記径方向中央部とを非接触とすることが可能になり、ライナーによるキャップ天板部の自由振動の阻害を確実に抑制することができる。
【００１６】
さらに、キャップ天板部の径方向中央部における缶軸方向上方への変形に対する剛性が高められるので、キャップ付ボトル缶の内圧が上昇し、キャップ天板部が膨出変形しようとした場合においても、前記径方向中央部が塑性変形することを抑制することができる。したがって、キャップ付ボトル缶がケース積めされ、所定日数経過した後に再度缶内圧を測定する場合に、この缶がケース積めされる前若しくは直後からスローリークし、缶内圧が適正範囲外にあるキャップ付ボトル缶を確実に特定することが可能になる。
【００１７】
また、缶内圧の変動によってキャップ天板部の引張状態も的確に変化することになり、これに伴い、前記強制励振により得られる反響音も変化することになる。したがって、特に微小な缶内圧の変動を的確に捉えることが可能になり、缶内圧を高精度に測定することができる。
さらにまた、請求項２または３記載のキャップでは、このキャップがボトル缶口金部に螺着された複数のキャップ付ボトル缶がカートンケースに梱包された状態において、カートンケースの上蓋内表面と、キャップ天板部の径方向中央部とが非接触になる。したがって、カートンケースに梱包されたキャップ付ボトル缶のキャップ天板部を強制励振させる際に、この天板部の振動が、ケースの上蓋内表面により阻害されることを抑制することが可能になり、高精度な缶内圧測定を実現することができる。
【００１８】
請求項５に係る発明は、天板部と該天板部の周縁部から略垂下してなる周壁部とを備え、前記周縁部の内表面側にインキ層若しくは塗膜が形成され、該周縁部がライナーの非接着領域とされたキャップ本体の内側に、ライナーを配設するライナー配設工程を有するキャップの製造方法であって、前記ライナー配設工程は、前記天板部の内面のうち、前記周縁部より径方向内方位置を円柱状の第１金型の先端面によって密接した状態で、該第１金型の外周面と前記キャップ本体周壁部の内周面との間に位置する前記天板部の内面に、溶融若しくは半溶融状態にあるライナー成形樹脂を環状配置した後に、円筒状の第２金型の先端面によって、前記ライナー成形樹脂を押し潰し、前記第１金型の外周面と前記周壁部の内周面との間に位置する前記天板部の内面の全域にライナー成形樹脂を行き渡らせ、これを硬化することによって、前記ライナーを形成してこれを配設することを特徴とする。
【００１９】
この発明では、キャップ本体の内側に円環形状のライナーをいわゆるモールド成形により配設することが可能になる。
【００２０】
請求項６に係る発明は、ボトル缶の口金部に、天板部、および該天板部の周縁部から略垂下してなる周壁部を備えるキャップ本体と、該キャップ本体の内側に配設されたライナーとを有するキャップが被着されてなるキャップ付ボトル缶であって、前記キャップは請求項１から４のいずれかに記載のキャップとされていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
この発明に係るキャップおよびキャップの製造方法並びにキャップ付ボトル缶によれば、缶内圧を高精度に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１から図３は、この発明の一実施形態として示したキャップの概略構成図を示すものである。
キャップ１０はアルミニウムまたはアルミニウム合金、好ましくは５０００系のアルミニウム合金からなる圧延材から形成され、この概略構成は、図２に示すように、天板部１１、およびこの天板部１１の周縁部から略垂下してなる周壁部１２を備えるキャップ本体１０ａと、このキャップ本体１０ａの内側に配設されたライナー１０ｂとを備えている。このライナー１０ｂは、天板部１１の周縁部１１ｅと対応する領域がこの天板部１１の内面と非接着となっている。
なお、この周縁部１１ｅの内径φＣは、天板部１１の外径φＡが３３ｍｍ以上３８ｍｍ以上の場合、２８ｍｍ以上３３ｍｍ以下に設定されている。また、キャップ本体１０ａの肉厚は全体で約０．２ｍｍ以上約０．３ｍｍ以下とされている。
【００２３】
周壁部１２は、上端部に全周にわたって複数の凹凸形状が形成されたナール１３と、このナール１３の下端に連続し当該ナール１３より小径に形成されたグルーブ１４と、このグルーブ１４の下端に連続し当該グルーブ１４より大径に形成されるとともに、平滑面とされためねじ部形成予定部１５と、このめねじ部形成予定部１５の下端に連続し当該めねじ部形成予定部１５より大径に形成された破断部１６と、この破断部１６の軸方向略中央部に周方向に所定の間隙を有し複数形成され当該周壁部１２を貫通するスコア１７と、破断部１６の下端に連続し下方に向かうに従い漸次拡径したフレア１８とを備えている。なお、ナール１３の凹凸形状のうち凹部の上端部には、周壁部１２を貫通するスリットが形成されている。
【００２４】
天板部１１の径方向中央部には、この外表面がキャップ本体１０ａの内側へ凹とされるとともに、この内表面がキャップ本体１０ａの内側へ凸とされた平面視円形状の凹部１１ａが形成されている。凹部１１ａは、天板部の径方向中央部に位置し平坦面とされた平板部１１ｂと、この平板部１１ｂの外周縁からキャップ本体１０ａの外側へ延びる側壁部１１ｃとを備え、平板部１１ｂと側壁部１１ｃとは、連結部１１ｄを介して滑らかに連結された構成となっている。なお、平板部１１ｂのキャップ本体１０ａ内側における外径φＢは２４ｍｍ以下とされ、凹部１１ａの深さＥは約１．５ｍｍとされている。
【００２５】
ライナー１０ｂは、ポリエチレン若しくはポリプロピレンを主剤として含有する樹脂組成物により円環形状に形成され、この内径φＤは、天板部周縁部１１ｅの内径φＣより小さくされ、かつ、前記平板部１１ｂの外径φＢより大きくされている。さらに、本実施形態では、ライナー１０ｂの内径φＤは、側壁部１１ｃのキャップ本体１０ａ内側における外径より大きくされ、ライナー１０ｂと、天板部凹部１１ａとは非接触となっている。また、ライナー１０ｂは、キャップ天板部１１の内面のうち、周縁部１１ｅの内周縁より径方向内方位置に接着されて、キャップ本体１０ａの内側に配設された構成となっている。
【００２６】
以上のように構成されたキャップ１０がボトル缶２に被着された状態を図１および図３に示す。なお、本実施形態では、ボトル缶２は、例えば３０００系のアルミニウム合金により形成されている。
これらの図において、キャップ１０は、内容物が充填されたボトル缶２の口金部２ｄを被覆するように配設されている。キャップ天板部１１の周縁部１１ｅには、径方向外方かつ缶軸方向下方に延びる段差部１１ｆが形成されており、この段差部１１ｆにより、ライナー１０ｂをボトル缶カール部２ｅに密接させている。また、めねじ部形成予定部１５に、ボトル缶おねじ部２ｃのリードに沿ってめねじ部２２が形成され、フレア１８の下部がボトル缶口金部２ｄの膨出部２ｆの下部に巻き込まれている。
【００２７】
次に、キャップ本体１０ａの内面および外面に形成されたインキ層および塗膜について図１に従い説明する。
キャップ本体１０ａの内面および外面には、この全域にわたって、図示しない化成皮膜（クロム若しくはジルコニウム）または陽極酸化皮膜と、エポキシ−フェノール系樹脂若しくはポリエステル−アミノ系樹脂からなるサイズコート層３１（厚さ１〜３μｍ（１０〜３０ｍｇ／１００ｃｍ３））とがこの順に形成されている。
なお、陽極酸化皮膜の場合、この皮膜に所定の添加剤を加えることにより、この皮膜の表面に形成するサイズコート層３１等との密着性を向上させることができる。この添加剤としては、例えばＳｉ系と、Ａｌ系と、Ｔｉ系とが主として挙げられる。
【００２８】
Ｓｉ系では、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、２−（３、４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１、３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（ビニルベンジル）−２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシランが挙げられる。
【００２９】
また、Ａｌ系では、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレートが挙げられ、Ｔｉ系では、ジアルキルアセテートチタニウムジイソプロピレート、リン酸ジアルキルエーテルチタニウムジオクチレート、リン酸ジアルキルエーテルチタニウムジ２−（１−メトキシ２−ブテン）ブタレート、リン酸ジアルキルエーテルチタニウムジジイソプロピレートが挙げられる。
【００３０】
キャップ本体１０ａの外面側に形成されたサイズコート層３１の表面には、例えば文字,図形,若しくは記号を構成する、第１の印刷インクからなる第１のインキ層３２が厚さ約０．５μｍ〜約２μｍで形成され、これらのサイズコート層３１及び第１のインキ層３２の表面には、これら３１,３２を被覆するポリエステル−アミノ系樹脂若しくはエポキシ−フェノール系樹脂からなるオーバーコート層３３が厚さ約４μｍ〜約７μｍ（４０〜７０ｍｇ／１００ｃｍ３）で形成されている。
【００３１】
キャップ本体１０ａの内面側に形成されたサイズコート層３１の表面には、この略全域にわたって、ライナー接着層３５が厚さ約４μｍ〜約７μｍ（４０〜７０ｍｇ／１００ｃｍ３）で形成されている。そして、このライナー接着層３５の表面のうち、段差部１１ｆの形成位置としての周縁部１１ｅに対応する領域の全周にわたって、図示しない第２のインキ層若しくは塗膜が厚さ約０．５μｍ〜約２μｍで形成されており、これにより、キャップ本体１０ａの段差部１１ｆ（天板部周縁部１１ｅ）に位置するライナー１０ｂは、このキャップ本体１０ａの内面側と非接着とされている。
【００３２】
第２のインキ層は、アルキッド樹脂,変性アルキッド樹脂,フェノール樹脂,若しくはロジン変性フェノール樹脂（以下、これらの樹脂を単に、「第２のインキ」という）を含有し、塗膜は、アルキッド樹脂,熱硬化アミノ−アルキッド樹脂,ビニル樹脂,アクリル樹脂,ポリウレタン樹脂,ポリエステル樹脂,若しくはフェノール樹脂（以下、これらの樹脂を単に「塗料」という）を含有している。
【００３３】
また、ライナー接着層３５は、主剤としてのエポキシ−フェノール系樹脂,若しくはポリエステル−アミノ系樹脂と、ライナー接着成分としてのポリオレフィン系樹脂と、潤滑成分としての脂肪酸エステルとを主として含有しており、これらを有機溶媒に分散させた塗料により形成されている。なお、これらの他、ライナー接着層３５を形成する際の取り扱い性向上を図る等のため、増粘剤、安定剤等が添加されている。
以上の主剤、ポリオレフィン系樹脂、脂肪酸エステル、および有機溶媒等を含有する塗料を以下、単に「ライナー接着剤」という。
【００３４】
エポキシ−フェノール系樹脂は、エポキシ樹脂とフェノール樹脂とを調整することにより得られる。
エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、これらのエポキシ樹脂中のエポキシ基若しくは水酸基に各種変性剤を反応させた変性エポキシ樹脂等が挙げられ、これらのエポキシ樹脂のうち１種で、または２種以上を混合して用いることができる。
フェノール樹脂は、例えばフェノール類とアルデヒド類とを反応触媒の存在下で縮合反応させて得られる。フェノール類としては、ｏ−クレゾール、ｐ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−tert−ブチルフェノール、フェノール、ｐ−エチルフェノール、キシレノール、ｍ−エチルフェノール、ビスフェノールＡ等が挙げられ、これらのうち１種で、または２種以上混合して用いることができる。アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、トリオキサン、フルフラール等が挙げられ、これらのうち１種で、または２種以上混合して用いることができる。
【００３５】
ポリエステル−アミノ系樹脂は、ポリエステル樹脂とアミノ樹脂とを調整することにより得られる。
ポリエステル樹脂としては、多塩基酸成分と多価アルコール成分とのエステル化合物からなるものが使用できる。
多塩基酸成分としては、例えば無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、コハク酸、フマル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、無水マレイン酸、イタコン酸、ダイマー酸などから選ばれる１種以上の二塩基酸、およびこれらの酸の低級アルキルエステル化物が主として用いられ、必要に応じて安息香酸、クロトン酸、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸などの一塩基酸、無水トリメリット酸、メチルシクロヘキセントリカルボン酸、無水ピロメリット酸などの３価以上の多塩基酸などが併用される。
多価アルコール成分としては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、３−メチルペンタンジオール、１，４−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物などの二価アルコールが主に用いられ、さらに必要に応じてグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどの３価以上の多価アルコールを併用することができる。これらの多価アルコールは単独で、または２種以上を混合して使用することができる。
多塩基酸成分と多価アルコール成分とのエステル化、またはエステル交換反応は、既知の方法によって行うことができ、例えば、前記多塩基酸成分と多価アルコール成分とを多塩基酸成分中のカルボキシル基に対して多価アルコール成分中の水酸基が過剰になるようにして１８０〜２５０℃程度の温度で重縮合させることによって得ることができる。
【００３６】
なお、このようなポリエステル樹脂に代えて、前記多塩基酸成分と多価アルコール成分とから水酸基を有するポリエステル樹脂を得た後、このポリエステル樹脂の水酸基に、マレイン酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸などの多塩基酸を反応させることによって樹脂中にカルボキシル基を導入したポリエステル樹脂であってもよい。ここで、ポリエステル樹脂が含有する水酸基価としては、硬化性の観点から、５〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは１０〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲内であることが望ましい。
【００３７】
以上の、水酸基を含有するポリエステル樹脂と組合わせるアミノ樹脂としては、メラミン、尿素、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン、ステログアナミン、スピログアナミン、ジシアンジアミド等のアミノ成分と、アルデヒドとの反応によって得られるメチロール化アミノ樹脂が挙げられる。
アルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンツアルデヒド等がある。また、このメチロール化アミノ樹脂を適当なアルコールによってエーテル化したものも使用でき、エーテル化に用いられるアルコールの例としてはメチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、ｉ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｉ−ブチルアルコール、２−エチルブタノール、２−エチルヘキサノールなどが挙げられる。また、硬化性促進のため、リン酸、スルホン酸化合物、スルホン酸化合物のアミン中和物などの硬化促進剤を配合してもよい。アミノ樹脂の配合量は、水酸基含有ポリエステル樹脂の固形分量１００重量部に基いて、３〜５０重量部、好ましくは５〜３０重量部の範囲内が硬化性の点から適している。
【００３８】
ポリオレフィン系樹脂は、形成するライナー接着層３５とライナー１０ｂとの良好な接着を実現するものであって、例えばエチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン等のオレフィン類の共重合体としてのポリエチレン、ポリプロピレン、若しくはこれらを変性させた変性ポリエチレン、変性ポリプロピレン等が挙げられ、これらのうち１種で、または２種以上混合して用いることができる。
【００３９】
脂肪酸エステルは、脂肪酸とポリオール化合物とがエステル結合したものであって、形成するライナー接着層３５ｂに潤滑性を具備させ、キャップ付ボトル缶の開栓トルクの増大を抑制するためのものである。
【００４０】
次に、以上のように構成されたキャップ１０の製造方法について図４に従い説明する。なお、キャップ本体１０ａの製造方法は周知のものであるのでこの説明は省略し、ライナー１０ｂをキャップ本体１０ａに配設する方法について説明する。
まず、この製造方法を実施するための装置の概略構成を説明する。
キャップ製造装置４０は、円柱状に形成された第１金型４１と、円筒状に形成され第１金型４１の外周面に装入された第２金型４２とを備える概略構成とされている。
【００４１】
第１金型４１は、天板部１１の外面が接地された状態で配置されたキャップ本体１０ａの内面に向って進退可能に支持され、この先端面４１ａの径方向中央部に、キャップ天板部１１に形成された凹部１１ａの、キャップ本体１０ａの内面側の外形形状と略同一形状とされるとともに、この外形寸法より大きい第１凹部４１ｂが形成されている。これにより、第１金型４１が前進移動し、先端面４１ａがキャップ天板部１１の内面と当接した状態において、キャップ天板部１１の凹部１１ａが第１凹部４１ｂにより収納されるようになっている。
なお、第１金型４１の外径は、形成するライナー１０ｂの内径φＤと略同一とされている。
【００４２】
第２金型４２は、後端部に図示しない緩衝部材を備え、後述する、キャップ天板部１１の内面に配置されるライナー成形樹脂４３の体積量によらず、この樹脂４３に作用する圧力が略一定となるように調整できるようになっている。これにより、第１金型４１と第２金型４２との隙間にライナー成形樹脂４３が入り込み、形成されるライナー１０ｂにバリが発生することを抑制できるようになっている。
【００４３】
以上のように構成されたキャップ製造装置４０により、キャップ本体１０ａの内側にライナー１０ｂを配設し、キャップ１０を製造する方法について説明する。
まず、天板部１１の外面が接地されるようにキャップ本体１０ａをこの装置４０に配置し、このキャップ本体１０ａを約１９０℃以上２００℃以下まで加熱する。その後、キャップ天板部１１の内面に向って第１金型４１を図４（ａ）に示すように前進移動し、この金型４１の先端面４１ａを、第１凹部４１ｂによりキャップ天板部１１の凹部１１ａを収納した状態で、キャップ天板部１１の内面に密接させる。
【００４４】
そして、図示しない押出し機から溶融状態若しくは半溶融状態にあるライナー成形樹脂４３を、第１金型４１の外周面とキャップ本体周壁部１２の内周面との間に位置する天板部１１の内面に環状配置する。その後、第２金型４２を前進移動し、この先端面４２ａにより、ライナー成形樹脂４３を押し潰し、第１金型４１の外周面と周壁部１２の内周面との間に位置する天板部１１の内面の全域にライナー成形樹脂４３を行き渡らせる。そして、このライナー成形樹脂４３を硬化することによって、ライナー１０ｂを形成し、これにより、キャップ本体１０ａの内側にライナー１０ｂが配設される。この際、天板部１１の周縁部１１ｅは、前述したようにライナー１０ｂの非接着領域３５ａとなっているので、この周縁部１１ｅと対応する領域におけるライナー１０ｂは、天板部１１の内面と非接着となっている。
【００４５】
以上説明したように本実施形態に係るキャップ１０によれば、ライナー１０ｂが円環形状とされ、この内径φＤはライナー非接着領域３５ａとしてのキャップ周縁部１１ｅの内径φＣより小さくされ、この非接着領域３５ａより径方向内方位置が、天板部１１の内面に接着されているので、このキャップ１０がボトル缶口金部２ｄに被着されたキャップ付ボトル缶の内圧を測定するために、キャップ天板部１１の径方向中央部を強制励振させた際、この天板部１１の振動がライナー１０ｂにより阻害されず、略自由振動することになる。したがって、微小な内圧変化に対しても振動状態が的確に変化することになり、高精度な缶内圧測定、特に、比較的小さい缶内圧を高精度に測定することが可能になる。
【００４６】
また、キャップ天板部１１の径方向中央部を略自由振動させることが可能になることから、このキャップ１０が螺着されるボトル缶２の、内圧が大気圧と略同一になっているときにおける固有振動周波数と、この状態におけるキャップ天板部１１の固有振動周波数とを引離すことが可能になる。したがって、缶内圧を測定する際に用いる、缶内圧値とキャップ天板部１１の固有振動周波数との相関を示す基準データを高精度に作成することが可能になる。
【００４７】
さらに、キャップ天板部１１に凹部１１ａが形成されているので、この部分より径方向内方領域、すなわち平板部１１ｂを強制励振させた際に、この部分の振動が径方向外方領域に伝播し、さらには、このキャップ１０が螺着されたボトル缶２に伝播することを抑制することが可能になる。したがって、得られる反響音をキャップ天板部１１のものに略限定することが可能になり、高精度な缶内圧測定を実現することができる。
【００４８】
また、ライナー１０ｂの内径φＤは、平板部１１ｂの外径φＢより大きくされ、さらに、本実施形態では、ライナー１０ｂの内径φＤは、側壁部１１ｃの、キャップ本体１０ａ内側における外径より大きくされ、ライナー１０ｂと天板部凹部１１ａとを非接触としているので、ライナー１０ｂによるキャップ天板部１１の自由振動の阻害を確実に抑制することができる。
【００４９】
さらに、凹部１１ａが側壁部１１ｃを備えているので、凹部１１ａの缶軸方向上方への変形に対して、側壁部１１ｃがリブとして作用することになり、平板部１１ｂの前記変形に対する剛性を高めることが可能になる。したがって、キャップ付ボトル缶の内圧が上昇し、キャップ天板部１１が膨出変形しようとした場合においても、平板部１１ｂが塑性変形することを抑制することができる。これにより、キャップ付ボトル缶がケース積めされ、所定日数経過した後に再度缶内圧を測定する場合に、この缶がケース積めされる前若しくは直後からスローリークし、缶内圧が適正範囲外にあるキャップ付ボトル缶を確実に特定することが可能になる。
【００５０】
また、平板部１１ｂの前記変形に対する剛性が高められることから、缶内圧の変動によってキャップ天板部１１の引張状態が的確に変化することになり、これに伴い、前記強制励振により得られる反響音も変化することになる。したがって、特に微小な缶内圧の変動を的確に捉えることが可能になり、缶内圧を高精度に測定することができる。
さらにまた、複数のキャップ付ボトル缶がカートンケースに梱包された状態において、カートンケースの上蓋内表面と、キャップ天板部１１の平板部１１ｂとを非接触にすることが可能になる。したがって、カートンケースに梱包されたキャップ付ボトル缶のキャップ天板部１１を強制励振させる際に、この天板部１１の振動が、ケースの上蓋内表面により阻害されることを抑制することが可能になり、高精度な缶内圧測定を実現することができる。
【００５１】
ここで、前述した効果を検証するために、実施例として、図１および図２に示すキャップ１０（以下、単に「実施例１」という）と、このキャップ１０において、天板部１１に凹部１１ａを有さないキャップ（以下、単に「実施例２」という）とを形成した。また、比較例として、キャップ１０において、天板部１１に凹部１１ａを有さず、かつライナーが天板部１１の略全面に配設されるとともに、この径方向中央部が天板部１１の内面と接着している従来のキャップ（以下、単に「比較例１」という）と、この従来のキャップにおいて、ライナーが天板部１１の内面のうち径方向中央部から外れた部分で接着されているキャップ（以下、単に「比較例２」という）とを形成した。
【００５２】
そして、これらのキャップを同一の材質および形状からなるボトル缶の口金部に螺着してキャップ付ボトル缶を形成し、そして、これらにいわゆるレトルト殺菌処理と同一の処理条件下に置き、その後、このボトル缶の胴部に孔を穿設し、缶内圧を大気圧と同等にした後に、この孔にエア供給針を嵌入する。次に、このキャップ付ボトル缶をキャップ天板部１１が缶軸方向上方へ向くように正立姿勢とした状態で、この天板部１１を電磁誘導作用によって、強制励振させ、この際の反響音を捉えて固有振動周波数を算出する。そして、前記エア供給針からエアを供給し、缶内圧を０．０２ＭＰａづつ上昇させ、その都度同様にして前記固有振動周波数を算出した。以上の試験を各キャップ付ボトル缶について１０回実施した。
【００５３】
結果を図５に示す。この図において、大きさの大きいプロットが１０回の試験により得られた固有振動周波数の平均値を表し、各実施例および比較例の曲線は、この平均値に基づいて算出された近似曲線である。また、これらのプロットの上下にある、大きさの小さいプロットが１０回の試験により得られた固有振動周波数の最大値と最小値とを表している。
【００５４】
この図において、実施例１および２の方が比較例１および２よりいわゆる打検適正に優れていることが確認できる。すなわち、缶内圧の変化に対して固有振動周波数の変化量が大きい程、微小な内圧変化をも検出することが可能になるといえ、この観点から、実施例は比較例と比べて前記周波数の変化量が大きいことがわかる。
【００５５】
また、同一のキャップ付ボトル缶について同一の缶内圧値における固有振動周波数のばらつきは、比較例の方が実施例より大きく、これにより、実施例の方が内圧検査を高精度に実施できることが確認できる。
さらに、実施例１および２のうち、実施例１の方が缶内圧の変化に対して固有振動周波数の変化量が大きく、特に打検適正に優れていることが確認できる。
【００５６】
ここで、実施例２および比較例２について、缶内圧が大気圧と同等（０．００ＭＰａ）であるときに得られた周波数に対するデジット値を図６に示す。図６（ａ）が実施例２の場合であり、図６（ｂ）が比較例２の場合である。
まず、図６（ｂ）において、比較例２では、キャップ天板部１１の固有振動周波数と、このキャップが螺着されたボトル缶の固有振動周波数とが混在した周波数（符合Ｃ）が得られ、この周波数におけるデジット値も低レベルであり、キャップ天板部１１の固有振動周波数を特定することが困難であることがわかる。
これに対し、図６（ａ）に示すように、実施例２では、キャップ天板部１１の固有振動周波数（符合Ａ）と、このキャップが螺着されたボトル缶の固有振動周波数（符合Ｂ）とが引離された状態で得られ、キャップ天板部１１の固有振動周波数を容易かつ高精度に特定できることが確認できる。したがって、缶内圧を測定する際に用いる、缶内圧値とキャップ天板部１１の固有振動周波数との相関を示す基準データを高精度に、すなわち固有振動周波数から直接、高精度な缶内圧値を特定できる基準データを作成することが可能になることが確認できた。
【００５７】
なお、本発明は前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、図１および図２で示した、キャップ天板部１１に形成した凹部１１ａに代えて、図７に示すような、天板部２１の外表面がキャップ本体２０ａの外側へ凸とされるとともに、この内表面がキャップ本体２０ａの外側へ凹とされた環状凸部２１ａをキャップ本体２０ａの軸心と同心円状に形成してもよい。この場合、環状凸部２１ａの、キャップ本体２０ａの内側における内径φＢ’は、ライナー１０ｂの内径φＤより小さくし、ライナー１０ｂと、環状凸部２１ａより径方向内方に位置する平板部２１ｂとを非接触にすることにより、前記実施形態と同様な作用効果を有することになる。
【００５８】
また、図７に示す環状凸部２１ａに代えて、天板部２１外表面がキャップ本体２０ａの内側へ凹とされるとともに、この内表面がキャップ本体２０ａの内側へ凸とされた環状凹部をキャップ本体２０ａの軸心と同心円状に形成してもよい。この場合、環状凹部の、キャップ本体２０ａの内側における外径は、ライナー１０ｂの内径φＤより小さくし、ライナー１０ｂと、環状凹部より径方向内方に位置する平板部２１ｂとを非接触にすることにより、前記実施形態と略同様な作用効果を有することになる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
内容物が充填されたキャップ付ボトル缶の内圧を高精度に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る第１実施形態として示したキャップがボトル缶口金部に螺着された状態を示す一部破断拡大側面図である。
【図２】ボトル缶口金部に螺着される前の、図１に示すキャップの一部破断側面図である。
【図３】本発明に係る第１実施形態として示したキャップがボトル缶口金部に螺着された状態を示す一部破断側面図である。
【図４】本発明に係る一実施形態として示したキャップの製造方法を示す断面側面図である。
【図５】本発明に係る一実施形態として示したキャップ、および従来のキャップを各別にボトル缶口金部に被着した状態における、缶内圧値とキャップの固有振動周波数との相関を示す図である。
【図６】図５において、実施例２および比較例２のキャップをそれぞれボトル缶口金部に螺着した状態で缶内圧が大気圧と略同一であるときに、キャップ天板部を強制励振させた際に得られる周波数とデジット値との相関を示す図である。
【図７】ボトル缶口金部に螺着される前における、本発明に係る第２実施形態として示したキャップの一部破断側面図である。
【符号の説明】
【００６１】
２  ボトル缶
２ｄ  口金部
１０  キャップ
１０ａ  キャップ本体
１０ｂ  ライナー
１１，２１  天板部
１１ａ  凹部
１１ｅ  周縁部
１２  周壁部
２１ａ  環状凸部
３５ａ  ライナーの非接着領域
４１  第１金型
４１ａ  第１金型の先端面
４２  第２金型
４２ａ  第２金型の先端面
４３  ライナー成形樹脂
φＢ  凹部のキャップ本体の内側における外径
φＢ’  環状凸部のキャップ本体の内側おける内径
φＣ  周縁部の内径（対応領域の内径）
φＤ  ライナーの内径
【図１】
2005225550.tif 000003
【図２】
2005225550.tif 000004
【図３】
2005225550.tif 000005
【図４】
2005225550.tif 000006
【図５】
2005225550.tif 000007
【図６】
2005225550.tif 000008
【図７】
2005225550.tif 000009