(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
口金部にカール部と雄ねじ部とが形成されたＤＩ缶であるボトル缶の開口部を密封するピルファープルーフ用の金属製のキャップであって、ボトル缶のカール部に密接されるライナーが設けられた天面部と、ボトル缶の雄ねじ部に嵌合する雌ねじ部が形成される筒部とを有する構成とされ、５１５１合金、圧延圧下率６０〜６５％、最終焼鈍温度１６０℃〜２２０℃とされたアルミ合金素材からなり、このアルミ合金素材の引張強度ＳＣが、２２０≦ＳＣ≦３００Ｎ／ｍｍ２の範囲にあることを特徴とするキャップ。
【請求項２】
口金部にカール部と雄ねじ部とが形成されたＤＩ缶であるボトル缶の開口部を密封するピルファープルーフ用の金属製のキャップであって、ボトル缶のカール部に密接されるライナーが設けられた天面部と、ボトル缶の雄ねじ部に嵌合する雌ねじ部が形成される筒部とを有する構成とされ、５０５２合金、圧延圧下率３０〜６０％、最終焼鈍温度１６０℃〜２２０℃とされたアルミ合金素材からなり、このアルミ合金素材の引張強度ＳＣが、２２０≦ＳＣ≦３００Ｎ／ｍｍ２の範囲にあることを特徴とするキャップ。
【請求項３】
口金部にカール部と雄ねじ部とが形成されたＤＩ缶であるボトル缶の開口部を密封するピルファープルーフ用の金属製のキャップであって、ボトル缶のカール部に密接されるライナーが設けられた天面部と、ボトル缶の雄ねじ部に嵌合する雌ねじ部が形成される筒部とを有する構成とされ、３００４合金、圧延圧下率４０〜５０％、最終焼鈍温度１６０℃〜２２０℃とされたアルミ合金素材からなり、このアルミ合金素材の引張強度ＳＣが、２２０≦ＳＣ≦３００Ｎ／ｍｍ２の範囲にあることを特徴とするキャップ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のキャップを備えたネジ式密封ボトルであって、ボトル缶の雄ねじ部にキャップ材の筒部が巻き締められることで、ボトル缶に冠着するようにキャップが形成され、ボトル缶のカール部にライナーが密接されることで、ボトル缶の開口部を密封するようにキャップが冠着されてなることを特徴とするネジ式密封ボトル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属製のキャップ材の筒部に雌ネジが形成されてなるキャップと、ボトル缶にキャップが冠着されてなるネジ式密封ボトルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、飲料用の缶として広く使われているボトル缶は、アルミニウムやアルミニウム合金製の金属板を絞り加工（Ｄｒａｗｉｎｇ）と、次いで行われるしごき加工（Ｉｒｏｎｉｎｇ）とによって形成される、一般にＤＩ缶と呼ばれている缶の上部に、口金部が形成されて製造されている。このボトル缶に内容物を充填した後、ボトル缶の口金部にキャップが冠着され、ネジ式密封ボトル（キャップ付きボトル缶）とされる。
【０００３】
図６（ａ）に示すように、ボトル缶の口金部には雄ねじ部１、カール部２、及び膨出部１７が形成されている。図６（ｂ）に示すように、キャップ３が取り付けられ、キャップ３の天面部３ａの内面に設けられたライナー（図示せず）とカール部２とが密接することでボトル缶の開口部が密封される。図６（ｃ）に示すように、キャップ３は、ボトル缶の雄ねじ部１に倣って雌ねじ部５が形成される筒部を有したキャップ本体７と、このキャップ本体７の下端に、破断部９を介して連設されたピルファープルーフ部１１とからなる。ピルファープルーフ部１１は、膨出部１７の下方を巻き込むように折り曲げられて形成されている。
【０００４】
キャップ３の破断部９は、キャップ本体７とピルファープルーフ部１１とを連結するブリッジ１５と、周方向に連続して設けられた複数の切り込みであるスコア１３とを有して構成されている。このキャップ３は、ネジ式密封ボトルの開栓時にボトル缶に対して回転されると、ボトル缶の口金部に形成された雄ねじ部１のリードに従いキャップ本体７が上方に移動されながら回転する一方で、ピルファープルーフ部１１がボトル缶の口金部の膨出部１７に係止されているので、ブリッジ１５が破断されるようになっている。このようにして、キャップ３が、ボトル缶から離脱されるキャップ本体７と、口金部に残されるピルファープルーフ部１１とに分離されることで、ネジ式密封ボトルは開栓される。（例えば、特許文献１参照。）
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−３０２１９４号公報（第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、炭酸飲料等の内容物を密封した場合にネジ式密封ボトル缶の内部は陽圧となっており、この圧力によるキャップの天面部を押し上げる力がキャップの雌ねじ部を引っ張るとともに径方向へ拡がるように作用して、キャップが拡径方向に変形してしまう虞があった。このようなキャップの変形によって、雄ねじ部と雌ねじ部との嵌合強度が低下してしまい、キャップが上方に押し上げられるようにズレてしまってライナーとカール部との密着性が低下することにより、ネジ式密封ボトル缶の密封性が低下してしまうという問題があった。このため、ネジ式密封ボトルでは、キャップと口金部との冠着強度、即ち、雄ねじ部と雌ねじ部との嵌合強度を十分に確保する必要性がある。この場合、キャップの雌ねじ部と、口金部の雄ねじ部との嵌合強度を高めるには、例えばネジ長を長くしたり、ネジを深くしたり、キャップを拡径方向に変形し難くしたりする対策が考えられる。
【０００７】
しかしながら、ネジ長を長くした場合には、開栓時のキャップ回転回数が増えるため、開栓性の低下する不利がある。また、ネジ深さを深く形成するにはネジ成形上、キャップ素材の強度を低くしなければならず、同時に内圧上昇時のキャップ膨出変形が生じ易くなり、シール面が減少してシール性を低下させる虞がある。また、キャップの拡径方向の変形を防止するには、キャップの板厚を増したり、素材強度を高めたりする対策が考えられるが、キャップの素材強度が高強度になり過ぎると、キャップをボトル缶の口金部に巻き締めるキャッピング時の荷重によって口金部の雄ねじ部が変形してしまい、開栓性が低下する虞がある。
【０００８】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、開栓性を低下させることなくネジの嵌合強度を高めることのできるキャップ及びネジ式密封ボトルを提供し、もって、ネジ式密封ボトルの密封性向上を図ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る請求項１記載のキャップは、口金部にカール部と雄ねじ部とが形成されたＤＩ缶であるボトル缶の開口部を密封するピルファープルーフ用の金属製のキャップであって、ボトル缶のカール部に密接されるライナーが設けられた天面部と、ボトル缶の雄ねじ部に嵌合する雌ねじ部が形成される筒部とを有する構成とされ、５１５１合金、圧延圧下率６０〜６５％、最終焼鈍温度１６０℃〜２２０℃とされたアルミ合金素材からなり、このアルミ合金素材の引張強度ＳＣが、２２０≦ＳＣ≦３００Ｎ／ｍｍ２の範囲にあることを特徴とする。
請求項２記載のキャップは、口金部にカール部と雄ねじ部とが形成されたＤＩ缶であるボトル缶の開口部を密封するピルファープルーフ用の金属製のキャップであって、ボトル缶のカール部に密接されるライナーが設けられた天面部と、ボトル缶の雄ねじ部に嵌合する雌ねじ部が形成される筒部とを有する構成とされ、５０５２合金、圧延圧下率３０〜６０％、最終焼鈍温度１６０℃〜２２０℃とされたアルミ合金素材からなり、このアルミ合金素材の引張強度ＳＣが、２２０≦ＳＣ≦３００Ｎ／ｍｍ２の範囲にあることを特徴とする。
請求項３記載のキャップは、口金部にカール部と雄ねじ部とが形成されたＤＩ缶であるボトル缶の開口部を密封するピルファープルーフ用の金属製のキャップであって、ボトル缶のカール部に密接されるライナーが設けられた天面部と、ボトル缶の雄ねじ部に嵌合する雌ねじ部が形成される筒部とを有する構成とされ、３００４合金、圧延圧下率４０〜５０％、最終焼鈍温度１６０℃〜２２０℃とされたアルミ合金素材からなり、このアルミ合金素材の引張強度ＳＣが、２２０≦ＳＣ≦３００Ｎ／ｍｍ２の範囲にあることを特徴とする。
【００１０】
これらのキャップでは、キャップを形成する金属の引張強度ＳＣが従来より高い２２０≦ＳＣ≦３００Ｎ／ｍｍ２の範囲に設定されることで、キャップの拡径方向の拡がり変形が防止され、雄ねじ部と雌ねじ部の嵌合強度が高められる。これにより、内圧によってキャップがズレることを防止することができ、ライナーとカール部との密着性が低下することもなく、良好な密封性を得ることができる。また、引張強度ＳＣが３００Ｎ／ｍｍ２以下に設定されることで、巻き締め時に雄ネジ部が変形する程の荷重を加えることなく雌ねじ部を成形することができ、良好な開栓性が確保される。
【００１３】
請求項４記載のネジ式密封ボトルは、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のキャップを備えたネジ式密封ボトルであって、ボトル缶の雄ねじ部にキャップ材の筒部が巻き締められることで、ボトル缶に冠着するようにキャップが形成され、ボトル缶のカール部にライナーが密接されることで、ボトル缶の開口部を密封するようにキャップが冠着されてなることを特徴とする。
【００１４】
このネジ式密封ボトルでは、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のキャップをボトル缶に巻き締めることで、キャップの拡径方向の拡がり変形が防止されて、キャップのズレが防止されると共に、キャッピング時における雄ねじ部の変形も防止される。つまり、高強度のキャップを、雄ねじ部の変形なしにキャッピングすることができる。これにより、キャップと口金部とのネジ嵌合強度が高まり、開栓性が損なわれることなくネジ式密封ボトルの密封性が向上することになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るキャップ及びボトル缶並びにネジ式密封ボトルの好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係るネジ式密封ボトルの一部分を切り欠いた側面図、図２は図１に示したキャップと口金部の要部拡大断面図、図３は図１に示したボトル缶の製造工程説明図、図４は図１に示したキャップの巻締工程説明図、図５は図１に示したネジ式密封ボトルにおけるネジ部の作用説明図である。なお、図６に示した部材と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。
【００１６】
図１に示すように、例えば、アルミ合金素材からなる飲料用のボトル缶２１は、口金部２３の周壁に雄ねじ部２５を有する。ボトル缶２１は、内容物の充填後に、この雄ねじ部２５にキャップ２７を装着して内容物を密封する。キャップ２７は、金属（例えばアルミ合金素材）からなるキャップ材４３を口金部２３に被せ、このキャップ材４３を口金部２３の雄ねじ部２５に倣って押圧成形することで、雌ねじ部４７がボトル缶２１に巻き締められ、雌ねじ部４７の成形と装着とを同時に完了する。このようにしてキャップ２７を冠着したボトル缶２１は、ネジ式密封ボトル２８を構成する。
【００１７】
図２に示すように、キャップ２７の天面部４９の内面には、シール材であるライナー２９を貼設している。キャップ２７は、ボトル缶２１の口金部２３に装着されると、このライナー２９を口金部２３に密接して、口金部２３との間のシール性を高める。ライナー２９が密接するボトル缶２１の口金部２３には、口金部２３の周縁を外側に折り返して形成したカール部３１を設けている。つまり、ライナー２９は、このカール部３１の外面に密接することになる。
【００１８】
カール部３１には、ボトル缶２１の軸線と平行となるように外面側輪郭部に、ライナー２９と密接する直線部３３を形成している。このような直線部３３を設けることで、ボトル缶２１の口金部２３は、ライナー２９との良好なシール性が確保でき、ネジ式密封ボトル２８の内部における内容物の密封性を高めている。
【００１９】
ところで、キャップ２７は、その素材となる金属の引張強度ＳＣを、従来の値（２００±１５Ｎ／ｍｍ２）より、所定の範囲となるように高く設定している。即ち、その引張強度ＳＣの範囲は、２２０≦ＳＣ≦３００Ｎ／ｍｍ２となるように設定している。なお、本実施の形態では、キャップ２７の素材が３０００系若しくは５０００系のアルミ材である場合を例に説明するが、引張強度ＳＣが上記の範囲に設定されるものであれば、その素材は特にアルミ材に限定されるものではなく、その他の金属、例えば鉄等であってもよい。
【００２０】
また、上記の引張強度の範囲とした場合のキャップ２７の主要部の寸法は、板厚を０．２２〜０．３０ｍｍ、外径を２８〜３８ｍｍとしている。
【００２１】
更に、ボトル缶２１は、雄ねじ部２５の軸線方向の耐圧縮荷重を、従来の値より、所定の範囲となるように高く設定している。即ち、そのネジ部座屈強度ＳＢは、２０００≦ＳＢ≦４０００Ｎの範囲の圧縮荷重に耐えられるように設定している。なお、本実施の形態では、ボトル缶２１の素材がアルミ材である場合を例に説明するが、ネジ部座屈強度ＳＢが上記の範囲に設定されるものであれば、その素材は特にアルミ材に限定されるものではなく、その他の金属、例えば鉄等であってもよい。
【００２２】
ここで、上記したキャップ２７の巻締手順を、このキャップ２７を冠着するボトル缶２１の製造手順と共に説明する。
先ず、ボトル缶２１を製造するには、アルミ合金素材からなる素板を円形状に打ち抜き、それを絞りしごき加工して図３（ａ）に示す有底筒状体４１を得る。更にそれを再絞りしごき加工して所定肉厚の平底缶を得た後、縮径機によるネックイン加工によって、缶先端開口を、缶外径より小さい内径の円筒状絞り型内へ押込む。これにより、先端開口から所定長を縮径した図３（ｂ）に示すボトル形状体を成形する。
【００２３】
次いで、図３（ｃ）に示すように、ネックイン加工の完了した後、一旦縮径されたボトル形状体の口金部２３を拡径機によって再び拡径する。
拡径加工の施されたボトル形状体は、次いでネジ形成機によって開口端から一定の距離で拡径部に雄ねじ部２５が成形される。
【００２４】
雄ねじ部２５の成形されたボトル形状体は、カール加工機によって開口端を外方向に折り返し、次いでスロット加工機によって、この折り返し部（カール部３１）を外面側より潰して直線部３３を形成する。
【００２５】
そして、図４に示すように、ボトル缶２１には、ボトル缶２１の内部への内容物の充填後に、キャップ２７となるキャップ材４３が雄ねじ部２５に被せられ巻き締めされる。つまり、このキャップ材４３の筒部４３ａを、缶軸と同方向の回転軸回りに回転する円盤状の成形ロール４５で半径方向外側から雄ねじ部２５に沿って押圧変形させ、雄ねじ部２５に倣った雌ねじ部４７を筒部４３ａに形成する。このようなキャッピング時において、ライナー２９とカール部３１とを密着させるために、図７に示すような平板１９からの軸線方向の荷重（所謂平板コラム荷重）によって、キャップの天面を押圧しつつ雌ねじ部４７が成形される。
【００２６】
なお、キャップ２７の天面部４９の近傍に形成される小径絞り部４８（図２参照）は、キャップ材４３の成形と同時に成形される。また、ライナー２９も、キャップ材４３を口金部２３に被せる前工程において、天面部４９に貼設されている。
【００２７】
このようにして、キャップ２７は、雌ねじ部４７の成形と、口金部２３への装着とを同時に完了する。従って、キャップ２７の天面部４９には、シール材であるライナー２９を貼設しているので、キャップ２７は、ボトル缶２１の口金部２３に装着されることで、このライナー２９をカール部３１に密接してネジ式密封ボトル２８内の内容物を密封する。
【００２８】
上記のキャップ２７では、素材である金属の引張強度ＳＣが従来より高い２２０≦ＳＣ≦３００Ｎ／ｍｍ２の範囲に設定されることで、図５に破線で示すようにキャップ２７の拡径方向（同図中の矢印方向）の拡がり変形が防止され、ネジ同士の嵌合強度が高められる。これにより、雄ねじ部２５に対する雌ねじ部４７の乗り越えが阻止され、キャップのズレが確実に防止できるようになる。また、引張強度ＳＣが３００Ｎ／ｍｍ２以下に設定されることで、雌ねじ部４７の成形性が確保されると共に、開栓時のブリッジの破断も容易にして良好な開栓性が確保される。
【００２９】
また、上記ボトル缶２１では、雄ねじ部２５のネジ部座屈強度ＳＢが従来より高い２０００≦ＳＢ≦４０００Ｎの範囲の軸線方向の耐圧縮荷重に設定されることで、従来より硬い金属を用いて形成される。これにより、雄ねじ部２５に外挿したキャップ材４３を外側から押圧成形してキャップ２７の雌ねじ部４７を形成する際（所謂キャッピング時）、キャップ２７の引張強度を高めた分、外側からの押圧成形荷重（所謂ＲＯ荷重）が増大しても、ボトル缶２１の雄ねじ部２５がＲＯ荷重によって変形しなくなるとともに、平板コラム荷重による座屈（軸線方向の潰れ）も防止される。したがって、雄ねじ部２５が変形することによって生じる、開栓トルクの上昇が防止される。また、上述したようにネジ部座屈強度ＳＢが設定されることで、キャッピング時におけるキャップ２７の絞り加工の良好な加工性も確保される。
【００３０】
そして、上記のキャップ２７及びボトル缶２１からなるネジ式密封ボトル２８によれば、キャップ２７の拡径方向の拡がり変形が防止され、キャップのズレが防止されると共に、キャッピング時における雄ねじ部２５の変形も防止される。つまり、高強度のキャップ２７を、雄ねじ部２５の変形なしにキャッピングすることができる。これにより、キャップ２７と口金部２３とのネジ嵌合強度が高まり、ネジ式密封ボトル２８の密封性を向上させることができる。
【００３１】
上記した実施の形態と同一の構成を有するキャップ及びボトル缶を異なる種々の引張強度ＳＣと、異なるネジ部座屈強度ＳＢとで実際に製作し、ボトル缶内圧を０．１２ＭＰａとした場合の評価結果を下表１に示す。
評価は、キャッピング時の雄ねじ部２５の変形および上記内圧時のキャップ２７の拡径方向の拡がり変形がまったく見られず非常に良好であったものを◎、上記変形が若干は見られたものの使用の問題とならない程度に良好であったものとを○、上記変形があり改善の余地のあるものを△、内圧が異常に上昇するようなキャップ付きボトル缶に使用不可なものを×、ボトル缶を良好に加工できずに測定不可であったものを―――とした。
【００３２】
【表１】
0004260510.tif 000002
【００３３】
上表１から分るように、ネジ部座屈強度ＳＢを１９００Ｎとしたボトル缶では、口金部２３の変形がみられたが、ネジ部座屈強度ＳＢを１９００Ｎ以上とすることで口金部２３の変形が生じなかった。また、ネジ部座屈強度ＳＢを４０００Ｎ以上としたボトル缶２１では、ボトル缶２１の製造が困難となった。たとえば、強度を確保するために板厚を増加させた場合では、良好に加工することのできる板厚より厚くなり過ぎてしまうが、ネジ部座屈強度ＳＢが４０００Ｎ以下となる板厚で良好に加工することができた。一方、引張強度ＳＣを２１０Ｎ／ｍｍ２以下としたキャップでは、キャップに拡径方向の変形が生じ、キャップがズレ易い状態となったが、引張強度ＳＣを２１０Ｎ／ｍｍ２以上とすることでこのような変形が生じなかった。また、引張強度ＳＣを３０５Ｎ／ｍｍ２以上としたキャップでは、雌ネジの成形性が著しく低下し、かつ開栓時にブリッジが破断し難くなって（開栓トルクが高まって）開栓性が低下した。または、雌ネジを形成することのできる荷重を加えて加工した場合に、この荷重にボトル口金部が耐えることができずに変形してしまい、変形したボトル口金部とキャップとが開栓時に擦り合うことによって、開栓トルクが増加してしまうが、引張強度ＳＣを３０５Ｎ／ｍｍ２以下とすることで口金部を変形させるほどの荷重を加えなくてもキャップを良好に成形することができた。これにより、ボトル缶２１のネジ部座屈強度ＳＢを２０００≦ＳＢ≦４０００Ｎの範囲とし、キャップ２７の引張強度ＳＣを２２０≦ＳＣ≦３００Ｎ／ｍｍ２の範囲とすることで、キャップの良好な巻締め性にピーク的効果の発揮されることが知見できた。
【００３４】
また、表２に、このようにキャップ２７がボトル缶２１に巻き締められたネジ式密封ボトル２８のキャップ２７の引張強度ＳＣに対する密封性の評価結果を示す。評価は、ブリッジの形成されていないキャップを４１０ｍｌのボトル缶に所定の巻き締め条件で巻き締めた後、内部に流体を流し込んでボトル缶内圧を５５０ｋＰａとした状態で、開栓する方向に回転角度４５°間隔でキャップを回転させる開栓角度が、０〜１８０°の範囲における各開栓角度でのリークの有無を調べ、リークが無かったものを○、リークが有ったものを×とした。
【００３５】
【表２】
0004260510.tif 000003
【００３６】
表２より、開栓角度が０°および４５°の場合において、いずれの引張強度ＳＣのキャップもリークは無かったが、開栓角度が９０°となった場合において、引張強度ＳＣが２１０および３１０Ｎ／ｍｍ２のキャップでリークが有り、２２０，２５０，および３００Ｎ／ｍｍ２のキャップでリークが無かった。また、２５０および３００Ｎ／ｍｍ２のキャップでは、開栓角度を１３５°としてもリークは無かった。このような評価の総合評価より、引張強度ＳＣを２２０≦ＳＣ≦３００Ｎ／ｍｍ２の範囲とすることで、良好な密封性が確保されることが分かる。
【００３７】
また、以下にキャップを形成するアルミ合金素材の引張強度ＳＣが上記範囲を確保することのできる実施例を示す。引張強度ＳＣを決定する要因として、アルミ合金素材の化学成分、圧下率、および最終焼鈍温度が挙げられる。アルミ合金素材の化学成分とは、アルミニウム（Ａｌ）に含まれる不純物（Ｓｉ，Ｆｅ，Ｃｕなど）の含有量のことで、その割合によって各種特性が決定する。圧下率とは、アルミ合金素材の製造工程において、アルミ合金スラブを熱間粗圧延および冷間粗圧延した後に中間焼鈍を行って得られるアルミ板材に対して施される圧延工程での圧延圧下率で、圧下率を高くすることで圧延に伴う加工硬化によって強度が増加する。圧下率は、圧延工程前の板厚をｔ１、圧延工程後の板厚をｔ２とした場合に、（ｔ１―ｔ２）／ｔ１×１００の式で求められる。最終焼鈍温度とは、上記製造工程の圧延工程を施されたアルミ板材を低温加熱によって安定化処理を施す焼鈍での温度で、最終焼鈍温度を高くすることで強度が低下するとともに伸びが増加する。また、最終焼鈍温度は、製造工程後においてキャップを加熱する工程のオーブンの温度である２００℃前後が好ましく、これによりオーブンによる加熱によってキャップの強度が変化することが防止される。
【００３８】
表３に、化学成分の異なるアルミ合金素材より製造された一定の板厚を有する板材について、製造工程の圧下率と最終焼鈍温度との条件を変えた場合における、引張強度、耐力、伸び、および耳率の値を示す。アルミ合金素材として、５０５１合金，５１５１合金，５０５２合金，３００４合金，１２００合金，３００３合金、５００５合金が用いられ、圧延圧下率として３０〜７０％の範囲が選択的に用いられ、最終焼鈍温度として１６０℃または２００℃が用いられた。また、耳率とは、円筒状に絞ったカップの周縁部に山部および谷部（これらの凹凸を耳と呼ぶ）が生じた場合のカップ高さに対する耳高さの割合のことで、カップの耳率は、山部の平均高さをｈ１、谷部の平均高さをｈ２、カップの平均高さをｈ３とした場合、（ｈ１−ｈ２）／ｈ３×１００の式で求められる。
【００３９】
【表３】
0004260510.tif 000004
【００４０】
表３において、引張強度ＳＣが２２０≦ＳＣ≦３００Ｎ／ｍｍ２の範囲内となるアルミ合金素材を強度確保例（５０５１合金，５１５１合金，５０５２合金，３００４合金）とし、引張強度が２２０Ｎ／ｍｍ２未満のアルミ合金素材を強度不足例（１２００合金，３００３合金、５００５合金）とした。強度不足例とされたアルミ合金素材であっても、圧下率をさらに上げることによって強度を向上させることができると考えられるが、強度を向上させると耳率が上がって成形特性が悪くなることが知られており、キャップの形成に適していない。
また、表４にこれらのアルミ合金素材の化学成分を示す。
【００４１】
【表４】
0004260510.tif 000005
【００４２】
また、表５に上記アルミ合金素材において、圧下率と最終焼鈍温度との組み合わせにおける引張強度および成形特性の判定を行った結果を示す。引張強度ＳＣが２２０≦ＳＣ≦３００Ｎ／ｍｍ２の範囲内のものを○、範囲外のものを×とし、成形特性が成形良好のものを◎、成形可能のものを○、成形不良のものを×とした。形成特性は、耳率および加工性から判断された。
【００４３】
【表５】
0004260510.tif 000006
【００４４】
表５において、二重枠線で囲われた範囲は、引張強度ＳＣが２２０≦ＳＣ≦３００Ｎ／ｍｍ２の範囲内となる圧下率と最終焼鈍温度との組み合わせの範囲で、強度確保例である各アルミ合金素材で最終焼鈍温度が１６０〜２２０℃の範囲において強度が確保され、この温度範囲内で５０５１合金において圧下率が５０〜７０％、５１５１合金において圧下率が６０〜７０％、５０５２合金において圧下率が３０〜７０％、３００４合金において圧下率が４０〜７０％の範囲において強度が確保された。
【００４５】
このように、アルミ合金素材を使用してキャップ２７を形成した実施例において、上記強度確保例とされた各アルミ合金素材を上記条件で製造することにより、引張強度ＳＣを２２０≦ＳＣ≦３００Ｎ／ｍｍ２の範囲で確保することができ、ネジの嵌合強度を高めることができるとともに、良好な雌ねじ部４７の成形特性を確保することができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係るキャップによれば、基材となるキャップ材を金属で形成し、かつこの金属の引張強度ＳＣを、従来より高い２２０≦ＳＣ≦３００Ｎ／ｍｍ２の範囲に設定したので、キャップの拡径方向の拡がり変形を防止して、ネジの嵌合強度を高めることができる。この結果、雄ねじ部に対する雌ねじ部の乗り越えを阻止し、キャップのズレを確実に防止することができる。また、引張強度ＳＣを、３００Ｎ／ｍｍ２以下に設定することで、雌ねじ部の成形性を確保できると共に、開栓時のブリッジの破断も容易にして良好な開栓性も確保することができる。
【００４８】
本発明に係るネジ式密封ボトルによれば、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のキャップがボトル缶に巻き締めることで構成されているので、キャップの拡径方向の拡がり変形を防止して、キャップのズレを防止することができると共に、キャッピング時における雄ねじ部の変形を防止することができる。この結果、開栓性を低下させることなくキャップと口金部とのネジ嵌合強度を高めて、密封性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るネジ式密封ボトルの一部分を切り欠いた側面図である。
【図２】  図１に示したキャップと口金部の要部拡大断面図である。
【図３】  図１に示したボトル缶の製造工程説明図である。
【図４】  図１に示したキャップの製造工程説明図である。
【図５】  図１に示したネジ式密封ボトルにおけるネジ部の作用説明図である。
【図６】  従来のボトル缶とこのボトル缶の雄ねじ部に倣って雌ねじ部が形成される従来のキャップの説明図である。
【図７】  ボトル缶に作用する平板荷重の説明図である。
【符号の説明】
２１…ボトル缶
２３…口金部
２５…雄ねじ部
２７…キャップ
２８…ネジ式密封ボトル
３１…カール部
４３…キャップ材
４３ａ…筒部
４７…雌ねじ部
ＳＣ…引張強度
ＳＢ…ネジ部座屈強度（軸線方向の耐圧縮荷重）
【図１】
0004260510.tif 000007
【図２】
0004260510.tif 000008
【図３】
0004260510.tif 000009
【図４】
0004260510.tif 000010
【図５】
0004260510.tif 000011
【図６】
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【図７】
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