JPS6159990B2

JPS6159990B2 -

Info

Publication number: JPS6159990B2
Application number: JP53088954A
Authority: JP
Inventors: Fumio Mori; Gunji Matsuda; Toshihiro Yoshida; Shigeru Nagashima
Original assignee: NIPPON CROWNCORK
Current assignee: NIPPON CROWNCORK
Priority date: 1978-07-22
Filing date: 1978-07-22
Publication date: 1986-12-18
Also published as: IL57843A0; DE2929752C2; AU523059B2; CH634522A5; BE877796A; IT1122244B; IL57843A; AR219402A1; US4340149A; ES482693A1; FI71519B; FI792280A; DE2929752A1; FI71519C; IE48449B1; CA1134322A; SE440215B; NL7905672A; FR2431438B1; NO153960C

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、耐ストレスクラツキング性に優れた
ライナー付き容器蓋の製造方法に関するもので、
より詳細には金属アルミニウム製の容器蓋殻体の
内部にオレフイン樹脂の溶融物を供給し、その場
で押圧成形することにより、ストレスクラツキン
グ性（Environmental stress cracking）が解消
され、その結果密封性、ライナーの耐剥離性及び
熱処理後の持続密封性が顕著に改善されたライナ
ー付き容器蓋を高生産速度で製造する方法に関す
る。（従来の技術）従来、ビン詰製品を密封する容器蓋としては、
種々のゴム、樹脂、紙、コルク等のライナー乃至
はパツキングを備えた王冠、キヤツプ等の形状の
各種容器蓋が広く使用されている。このようなライナー付容器蓋の製造法として
は、王冠殻体の内面側に熱可塑性樹脂の熔融物の
塊りを供給し、この塊りを、冷却された押し型と
前記殻体との間で押圧して、ライナー形状に成形
する方法（特公昭41−5588号公報−熔融物供給法
と呼ぶ）及び容器蓋殻体の内面側に熱可塑性樹脂
を固体の予備成形物として供給し、この容器蓋殻
体を加温して前記熱可塑性樹脂を軟化し、次いで
冷却された押し型と前記殻体との間で押圧してラ
イナー形状に成形する方法（特公昭48−5706号公
報−予備成形体供給法と呼ぶ）が知られている。また、ブリキ製王冠殻体内に、軟質塩化ビニル
樹脂や低密度ポリエチレンを熔融状態で供給し、
冷却された押し型で押圧し、ライナー付王冠を製
造することは、本出願人により既に実用に供せら
れている。（発明が解決しようとする問題点）ライナーは、容器口部に緊密に密着、係合する
ことが必要であり、従つて容器口部と係合する外
周部には、１個或いは複数個のリング状の突起或
いは更に、凹溝を設けるのが望ましい。上述したライナーの押圧成形法を、アルミニウ
ム製殻体と低密度ポリエチレンの如きオレフイン
樹脂ライナーとの組合せに対して適用する場合に
は、密封性能の点で屡々欠点を生じることがわか
つた。即ち、このタイプのキヤツプをビン詰製品の密
封に使用すると、ライナーに加わる圧縮力、内容
品或いは内容品蒸気との接触及び殺菌乃至は滅菌
時に加わる温度等の少なくとも一つの要因によつ
て、ライナー、特に密封機能の上で最も重要なラ
イナー周辺部に、ミクロなクラツクが入り、この
クラツクの発生により密封性能が著しく低下する
のである。クラツキングによる密封性能の低下は、アルミ
ニウム製殻体内で溶融オレフイン樹脂を型押成形
する場合にはじめて認められた現象であり、従来
のブリキ製王冠の場合は打栓圧が約330Kgと高い
のに対して、アルミニウム製キヤツプの場合は打
栓圧が70〜200Kgと低いため、オレフイン樹脂ラ
イナーのクラツクが密封性能低下に重大な影響を
もたらすものと認められる。また、アルミニウム製の容器蓋殻体では、ブリ
キ等の鋼板製の殻体に比して熱伝導性が大で、し
かも熱容量も小さいため、加工中のライナー樹脂
の温度低下が大きく、そのため形成されるライナ
ーに分子配向が一層生じ易くなり、これもクラツ
キングを発生し易い原因と考えられる。前述した従来技術の内、予備成形体供給法は、
オレフイン樹脂を予備成形し、しかもこのものを
一個ずつ殻体内に供給するという面倒な操作を必
要とするばかりではなく、予備成形体が供給され
た殻体を、予備成形体が熔融するように加熱する
ために、例えば25秒間にも及ぶ長時間の加熱時間
が必要であり、生産速度が低いという点で工業的
に有利な方法とは言いがたい。また、前述した溶融物供給法は、殻体内に溶融
物を供給し、直ちに冷却下に押圧成形する点で生
産性に優れた方法ではあるが、前述した要因によ
りストレスクラツクの発生を免れないのである。
更に、このクラツキングの発生傾向は、ライナー
の押圧成形を高速で行なえば行なう程、またライ
ナー周辺部に有効な寸法のリング状突起や凹溝を
形成させればさせる程大となり、またオレフイン
樹脂は結晶性で分子配向を生じ易く、ストレスク
ラツキング傾向も大であるため、密封性能低下が
重大な問題となる。従つて、本発明の技術的課題は、金属アルミニ
ウム製の容器蓋殻体の内部にオレフイン樹脂の溶
融物を供給し、その場で押圧成形してライナーを
形成することにより、ストレスクラツキング性
（Environmental stress cracking）が解消され、
その結果密封性、ライナーの耐剥離性及び熱処理
後の持続密封性が顕著に改善されたライナー付容
器蓋を高生産速度で製造し得る方法を提供するに
ある。（問題点を解消するための手段）本発明によれば、頂板部内面側にオレフイン樹
脂に対して接着性を示す接着塗料が施された金属
アルミニウム製殻体を、表面温度がオレフイン樹
脂の融点よりやや低目に維持されたアンビル上に
殻体内面側が上向きとなるように支持し、殻体内
にオレフイン樹脂の溶融された塊を供給し、表面
温度が押圧初期においてオレフイン樹脂の融点よ
りやや低目に保たれた押し型を用いてオレフイン
樹脂の溶融塊を押圧し、厚肉密封用外周部と薄肉
の中央部とを有し且つ下記式 I₀ ^p−I₀ ^c≦0.37 式中、I₀ ^pはライナー外周部の面内配向指数で
あり、I₀ ^cはライナー中央部の面内配向指数であ
り、ここで面内配向指数I₀とは、偏光螢光法にお
ける配向係数の測定においてライナーの径方向配
向係数をｌライナーの円周方向配向係数をｍとし
たとき、I₀＝ｌ＋ｍで表わされる値である、を満足する面内配向特性値を有するオレフイン樹
脂ライナーを殻体内に形成することにより、前述
した課題を達成することができる。（作用）本発明において、容器蓋殻体内にオレフイン樹
脂と溶融された塊の形で供給することは、工程を
簡略化し且つ高生産速度でライナー付容器蓋を製
造する上で必須不可欠の手段である。本発明者等は、溶融樹脂塊を押圧成形して得ら
れた樹脂ライナーに生じるクラツキング（このク
ラツキングはライナーが置かれている環境条件下
で生じる点で、一種のストレスクラツキングと呼
ぶことができる）の原因について、鋭意研究を重
ねた結果、この押圧成形法による樹脂ライナー
は、冷却条件下で樹脂の展延及び成形が行われる
ことに関連して、ライナー表面、特にライナー周
辺部の表面においてはかなり著しい分子配向を生
じていること、及びこのライナー表面の面内配向
指数の外周部の値と中心部の値との差が或る限界
値以下となるように、溶融樹脂の押圧成形を行な
うときには、前述したストレスクラツキングの発
生を有効に防止し、その結果、樹脂ライナーの密
封性、ライナーの耐剥離性及び熱処理後の持続密
封性を顕著に向上させ得ることを見出した。即ち、従来のライナー付容器蓋の製造法では、
熔融された熱可塑性樹脂の塊を冷却下に押圧し、
この樹脂の塊を展延させながら所定の形状に成形
することに関連して、押し型の表面と接触するラ
イナー表面は塑性変形による面内配向を必然的に
受け、しかもこの面内配向の程度は、変形の程度
の小さい中心部に比して外周部では著しく大きい
ものとなる。特に、ビン口部と係合する外周部に
密封用リング状突起形成させる場合には、このよ
うな突起の形成を正確にしかも精度よく行なうた
めには、押し型をチルドウオーターのような低温
の冷媒で強制冷却してその表面温度を可及的に低
くし且つ押し型の押圧速度を可及的に早くして、
ライナーの表面形状を押し型のそれと正確に対応
させることが必要であり、このために、前述した
外周部における面内配向の程度は一層大きくなる
傾向があつた。しかして、このように面内配向指数のライナー
中心部の値と、ライナー外周部の値との間に大き
な差異のあるライナーは、後述する比較例に示す
通り、そのままの状態ではクラツクを生じないと
しても、促進耐クラツク試験に賦した場合には極
めて短時間の内にクラツクを発生し、或いは実際
のビン詰環境耐熱試験に賦した場合にも、圧縮力
と、内容品との接触と、温度との同時適用条件下
で極めて高い頻度でクラツクを生ずるのである。これに対して、本発明方法に従い、前記面内配
向指数のライナー外周部の値（I₀ ^p）とライナー中
心部の値（I₀ ^c）との差が0.37以下となるように、
ライナー表面全体の面内配向を抑制し、特にライ
ナー外周部における面内配向を抑制すると、促進
耐クラツク試験において、従来の製品に比して、
50％クラツク発生時間を５倍以上に延長し、且つ
実際のビン詰環境耐熱試験におけるクラツクの発
生を皆無とすることが可能となるのである。上述したI₀ ^p−I₀ ^cの値を0.37以下とすることが
耐ストレスクラツキングの点で極めてクリテカル
であることは、後述する第２表に示す通り、この
値が0.38のライナー（試料６）では熱処理により
クラツクが或る頻度（20本中７本）で発生するの
に対して、0.37以下の場合にはクラツクの発生を
皆無に抑制し得ることによつて明白となる。尚、I₀ ^p−I₀ ^cの値を0.37以下とすることによ
り、耐ストレスクラツキング性が顕著に向上し、
ライナーの剥離強度や耐圧性も向上する理由は、
現象として見出されたものであり、その理由はス
トレスクラツキングそのものの発生の理論も不明
であることもあつて、未だ解明されるに至つてい
ないが、I₀ ^p−I₀ ^cの値が0.37より大きい場合に
は、ライナー外周部における面内配向による残留
応力がストレスクラツキングの発生原因となるの
に対して、この値を0.37以下とする場合には、ラ
イナー外周部にストレスクラツキングの発生原因
となるような残留応力が生じないためと考える。本発明において、上記I₀ ^p−I₀ ^cの値を0.37内と
することにより、ライナーのストレスクラツキン
グ傾向が顕著に改善されることは、アルミニウム
製の蓋殻体内にオレフイン樹脂を熔融状態で供給
し、次いで型押ししてライナー付キヤツプを製造
することすら全く行われていなかつた本発明当時
の技術水準からみて全く予想外の知見であつた。本発明方法においては、溶融オレフイン樹脂の
塊を型押ししながら、形成されるライナーの面内
配向特性値を上記範囲内に抑制するために、アル
ミニウム製殻体を、表面温度がオレフイン樹脂の
融点よりやや低目に維持されたアンビル上に支持
されるようにして、溶融オレフイン樹脂塊の温度
が、アルミニウム製殻体及びアンビルを通して熱
伝導により急速に冷却されるのを防止し、且つ押
圧成形に際して、押し型の表面温度を押圧初期に
おいてオレフイン樹脂の融点よりやや低めに保持
して、樹脂展延時における急速な冷却を抑制し、
分子配向を抑制するようにする。また、頂板部内面側にオレフイン樹脂に対して
接着性を示す接着塗料を予じめ施しておき、アン
ビル及び押し型の温度を上記温度とすることによ
り、短時間の成形操作中に、オレフイン樹脂ライ
ナーと容器蓋殻体との間に強固な接着も得られ
る。（発明の好適実施態様の説明）本発明による容器蓋の一例を示す第１図及び第
２図において、このキヤツプ殻体（シエル）１は
アルミニウムから形成された頂板２とスカート部
４とから成つている。この頂板２の内面側には、
全体として５で示すオレフイン樹脂ライナーが設
けられている。このライナー５は、シエル内にお
いてその場で押圧成形により形成されており、比
較的薄肉の中央部６と、ビン口と係合する外周部
に設けられた比較的肉厚のリング状突起７，７と
を備えており、この具体例では２つのリング状突
起７，７の間にリング状凹溝８が形成されてい
る。このライナー５は、ライナー形状へ押圧成形
と同時に、シエル内面側に設けられた熱接着用塗
料層（図示せず）を介して、シエル１内に熱接着
されている。本発明方法においては、ライナー５に関して、
下記式 I₀＝ｌ＋ｍ ………(1) 式中ｌ及びｍは夫々ライナーの径方向及び円周
方向における配合係数を表わすで定義される面内配向指数（I₀）のライナー外周
部の値（I₀ ^p）とライナー中心部の値（I₀ ^c）との差
（I₀ ^p−I₀ ^c）が0.37以下特に0.27以下、最も好適に
は0.15以下とすることにより、ストレスクラツキ
ングを完全に防止する。本明細書において、面内配向指数（I₀）とは、
前記式(1)から明らかな通り、ライナー表面の径方
向の配向係数（ｌ）と円周方向における配向係数
（ｍ）との和を意味する。この二次元方向の配向係数は、西島安則；高分
子、Vol 15、No.175、ページ868（高分子学会発
行、1966年）に述べられているように、ケイ光性
分子の光学的異方性を利用し、熱可塑性樹脂であ
る高分子の固体変形に伴う分子配向あるいは熔融
体での流動時の分子配向の配向度、配向形式を定
性的、定量的に求める方法から得られ、今上記報
文の内容に従い本発明の最終ライナーの壁面内二
次元配向を考えると二次元配向度は次式：Ｉ〃（ω）＝Ｋφ（ｌ cos⁴ω＋ｍ sin⁴ω ＋３／８ｎ） ……(2) 上式においてＩ〃（ω）は試料である熱可塑性
樹脂系から発するケイ光の偏光成分強度を表わ
し、〃は入射偏光の振動方向と測光偏光方向が平
行である事を示し、ωは上記偏光の振動方向に対
する試料の回転角を示す。Ｋは試料分子軸と励起
ケイ光の振動方向が平行である時の最大励起確
率、φは分子ケイ光収縮を示す。ｌは最終ライナ
ー壁面内の円周方向へ分子が配向している場合、
ｍはｌと直角方向、即ち系方向へ分子が配向して
いる割合、ｎは面内無配向の割合を示し、ｌ＋ｍ
＋ｎ＝１である。で定量的に表わすことが出来る。本発明方法は、容器口部と係合するライナー外
周部に、少なくとも１個の密封用リング状突起を
有する場合に特に有用であり、特にこの突起部が
ライナー中央部の薄肉部分の２乃至20倍、特に４
乃至10倍の厚さを有する容器蓋に有用である。即
ち、このような密封用突起を備えた押圧形成ライ
ナーでは、この突起部の内周側に隣接する薄肉周
縁部において、押圧成形下に突起部を構成する樹
脂の流れを生じるために、極めて高度の径方向の
配向を生じ、ストレスクラツキングの発生が著し
く高い頻度で生じるようになる。本発明によれ
ば、このような場合にもこの周縁部の配向を緩和
させることによりストレスクラツキングの発生を
完全に抑制することができる。上記面内配向指数特性値（I₀ ^p−I₀ ^c）を0.37以下
とするために、即ちライナー外周部の面内配向を
抑制するために、(1)押し型と協動して殻体を支持
し且つ樹脂熔融物を押圧成形するためのアンビル
の表面温度を、オレフイン樹脂の融点よりやや低
目の温度とする。具体的な温度範囲は、樹脂の種
類や、成形速度等によつても相違するが、60℃以
上で、樹脂の融点より５℃低い温度迄の温度が望
ましい。更に、(2)押し型の表面温度を、押圧初期におい
てオレフイン樹脂の融点よりやや低目の温度に維
持する。押し型表面温度の具体的範囲も、前述し
た条件等により変動するが、一般に60℃以上で、
樹脂の融点より５℃低い温度迄の温度が望まし
い。本発明においては、上記(1)及び(2)の手段を採用
することが必須不可欠であるが、下記の手段の少
なくとも１種を組合せることも配向抑制の点で有
益である。 (3)樹脂の急速な冷却に伴なう配向を防止するた
めに、樹脂熔融物の温度を可及的に高くする。こ
のために、用いる樹脂をその分解温度よりも低く
且つ融点乃至軟化点よりも少なくとも70℃、好適
には少なくとも100℃高い温度に維持する。 (4)押し型のライナー中心部に対応する部分のみ
を強制冷却する等して、ライナー周辺部に対応す
る押し型表面の温度をライナー中心部に対応する
押し型表面の温度よりも高い温度に維持して、ラ
イナー周辺部における配向の生成を緩和させる。
このために、ライナー周辺部に対応する押し型表
面の温度を、中心部対応部よりも少なくとも20
℃、好適には40℃以上高い温度となるように温度
差を設けるのがよい。 (5)容器蓋殻体を、樹脂の融点乃至は軟化点以上
の温度に予備加熱する。 (6)樹脂を熔融された状態で展延させ且つ流動さ
せるように、押し型の押圧を急速度で行なう。こ
のために、押し型の下降を100ミリ秒以下、特に
50ミリ秒以下で行なう。 (7)一般に樹脂熔融物の比容は樹脂固形物の比容
よりも大であることから、押し型の押圧圧力を比
較的小さい圧力、一般に50Kg／cm²以下、特に20
Kg／cm²以下の圧力で行なう。 (8)樹脂の熔融状態の展延性及び流動性を高める
ことが、ライナー周辺部での配向を減少させるの
に有効であり、このために例えば低密度ポリエチ
レンの場合、熔融流動性（メルトインデツクス）
の比較的大きい樹脂を用いる。 (9)ライナーを構成する樹脂の配向性を阻害する
ように、樹脂中に配向性阻害成分を含有せしめ
る。例えば低密度ポリエチレンの場合、エラスト
マー或いは熱可塑性エラストマー等をブレンドす
る。本発明方法の工程を説明するための第８−Ａ，
８−Ｂ及び８−Ｃ図において、容器蓋殻体１の内
部には、熔融された樹脂の塊１０が、押出機のダ
イス及び回転カツター（共に図示せず）を通して
供給される。樹脂の塊１０の供給に先立つて、シ
エル１は、高周波誘導加熱等の手段によつて予備
加熱しておくことができる。塊１０はシエル１内に仮熱接着された状態とな
つていることが望ましい。樹脂熔融物の塊１０を有するシエル１は、押圧
操作ステーシヨンに供給され、このシエル１は所
定温度に維持されたアンビル１１により支持され
ると同時に、アンビル１１の上方に位置する所定
表面温度の押し型１３及びスリーブ１２が下方に
降下する。アンビル１１のライナー中心部に対応
する中心部には冷却機構１４が配置されており、
また押し型１３のライナー中心部に対応する中心
部にも冷却機構１５が配置されている。押し型１
３の表面には、薄肉のライナー部分を形成させる
ためのフラツト乃至は滑らかな曲面をなす中央表
面部分１６と、ライナーのリング状突起を形成さ
せるための周縁のリング状凹部１７とが形成され
ている（第８−Ａ図）。第８−Ｂ図において、先ずスリーブ１２がシエ
ル１のスカート内周縁と係合して、シエル１をし
つかり固定した後、押し型１３が急速に下降し
て、熔融した樹脂の塊１０を押圧はじめる。これ
により熔融した樹脂の塊１０は、径方向に急速に
展延され、ライナー形状への成形が急速に行われ
る。この際、本発明によれば、前記(1)及び(2)の手
段を使用することにより、少なくともライナー周
辺部での面内配向が顕著に抑制される。尚、押し
型１３とシエル１との間に存在する空気は、押し
型１３とスリーブ１２との間隙を通つて外部に排
出される。次いで、第８−Ｃ図において、熔融された樹脂
の塊は、完全に所定のライナー５に押圧成形さ
れ、同時にライナー５はシエル１に熱接着され、
ライナー５はこの押圧状態で一定時間保持され、
アンビル１１及び押し型１３内に設けられた冷却
機構１４，１５により次第に全体にわたつて冷却
され、固化したライナーとなる。スリーブ１２及
び押し型１３を上昇させて、押圧成形されたライ
ナー５を備えた容器蓋が得られる。押し型及びアンビルの冷却には通常の水道水を
有用に使用し得るが、勿論その他のガス状或いは
液状の冷媒を用いることもできる。本発明において、容器蓋殻体を構成する金属素
材としては、アルミニウムの箔や板を用いる。既
に指摘した通り、アルミニウムは表面処理鋼板に
比して熱伝導率が大で、しかも熱容量も小さく、
そのため樹脂の冷却が急速度で行われ、ライナー
のクラツキングが生じ易い素材であるが、本発明
によればかかる欠点も有効に解消される。これらの金属素材の表面には、それ自体公知の
任意の保護塗料及びライナーの熱接着用下塗り塗
料の１層乃至は２層以上が施されていてもよい保
護塗料の適当な例は、フエノールーエポキシ塗
料、エポキシ―ウリア塗料、エポキシ―メラミン
塗料、フエノール―エポキシ―ビニル塗料、エポ
キシ―ビニル塗料、塩化ビニル―酢酸ビニル共重
合体塗料、塩化ビニル―酢酸ビニル―無水マレイ
ン酸共重合体塗料、不飽和ポリエステル塗料、飽
和ポリエステル塗料等の一種又は二種以上の組合
わせである。保護塗料自体が用いるライナー用熱
可塑性樹脂に対して接着性を有しない場合には、
金属素材上に直接或いは前述した保護塗料を介し
てライナーの熱接着用塗料、即ち、公知のオレフ
イン樹脂熱接着用塗料、例えば酸化ポリエチレン
や酸変性オレフイン樹脂を塗膜形成性樹脂中に分
散させた塗料を施こすことができる。これらの被覆金属素材は、ピルフアープルーフ
キヤツプ、スクリユーキヤツプ、ツイストオフキ
ヤツプ等の任意の容器蓋形状に成形され、使用さ
れる。ライナー形成用のオレフイン樹脂としては、例
えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−
プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、
アイオノマー等の１種又は２種以上の組合せであ
り、これらの樹脂はライナーへの成形性が良好で
あると共に、密封性に優れており、更に内容飲料
等のフレーバー（香味）保持性に優れている。本発明の目的に特に有利な熱可塑性樹脂は、低
密度ポリエチレン、エチレン系共重合体等であ
り、ライナー特性及び配向を阻害するという点で
は、低密度ポリエチレンに、(a)エチレン−プロピ
レン共重合体及び、(b)熱可塑性エラストマー、特
にスチレン―ジエン（ブタジエン又はイソプレ
ン）―スチレンブロツク共重合体の少なくとも１
種をブレンドした組成物を用いることが望まし
く、これらの改質成分は低密度ポリエチレン当り
３乃至40重量％の量で含有せしめるのがよい。即ち、エチレン−プロピレン共重合体や熱可塑
性エラストマーの配合量が３重量％よりも少ない
ときには、密封性能が上記範囲内のものに比して
劣ると共に、面内配向特性を本発明で規定した範
囲内に維持することが困難となる場合があり、ま
た配合量が40重量％よりも多いときには、やは
り、密封性能が上記範囲内のものに比して劣るよ
うになる。本発明において、ライナー外周部に大きい面内
配向を与えないようにするためには、用いるオレ
フイン系樹脂は、比較的大きな熔融流動性を有す
ることが望ましい。本発明の好適態様において
は、メルトインデツクス（M.I.）が1.0乃至20
ｇ／10min、特に３乃至10ｇ／10minの範囲内に
ある低密度ポリエチレンを用いるのが望ましい。
即ち、M.I.が上記範囲よりも小さいポリエチレン
は、押圧成形に際してライナー外周部で大きな面
内配向を生じる傾向が大となり、ストレスクラツ
キングを生じやすくなる。一方、M.I.が上記範囲
よりも大きいポリエチレンは、このポリエチレン
そのものが有する属性として、ライナー外周部で
の面内配向を抑制した場合にも、苛酷なライナー
環境条件下でストレスクラツキングを生じる傾向
が大となる。本発明で用いる熱可塑性樹脂には、
それ自体周知の配合剤、例えばチタン白、カーボ
ン黒等の白色乃至着色顔料；炭酸カルシウム、ホ
ワイトカーボン、クレイ等の充填剤；酸化防止
剤；滑剤；可塑剤；帯電防止剤；熱安定剤等を、
それ自体周知の配合比で配合することができる。容器蓋殻体内に供給する樹脂の量は、殻体のサ
イズによつても相違するが、一般に100mg乃至10
ｇの範囲内で適宜定めることができる。（発明の作用効果）以上説明した通り、本発明によれば、熱伝導率
の高いアルミニウム製殻体内に配向を生じ易いオ
レフイン系樹脂の溶融物の塊を供給し、その場で
押圧してライナーを成形する場合、樹脂ライナー
が受ける密封用圧縮力、内容品乃至はその蒸気と
の接触或いは内容品の殺菌乃至は滅菌時に加わる
温度等の環境条件下において、優れた耐ストレス
クラツキング性を有するライナー付容器蓋が高生
産速度で得られた。また、ライナーの容器口部と接触する外周部
に、有効な寸法及び形状のリング状突起や或いは
更に凹溝を形成させながら、前述したストレスク
ラツキングの発生が有効に抑制された。更に、ライナーの殻体からの耐剥離性、密封性
及び持続密封性をも向上させることができた。（実施例）実施例１厚さ0.25mmのアルミ板（古河アルミニウム工業
製）に防錆用下塗りラツカーとして塩化ビニル―
酢酸ビニル共重合体70重量部、ビスフエノールＡ
型エポキシ樹脂25重量部及びアミノ樹脂５重量部
と有機溶剤とからなる塗料をロールコートした
後、190℃、10分の加熱を行つた。この防錆用下
塗りラツカー層の上に接着塗料として、エポキシ
樹脂70重量部、尿素樹脂10重量部、マレイン酸変
性ポリエチレン20重量部及び有機溶剤とからなる
プライマー組成物をロールコートした後200℃、
10分の加熱を行ない、塗装板を作成した。次にこの塗装板の塗装面が内面になるよにキヤ
ツプシエル（直径28mm、高さ15.6mm）に成形し
た。得られたキヤツプシエルを高周波加熱装置（島
田理化製15KW）で加熱し、加熱されたシエルの
内側に、第１表に示した条件により溶融した低密
度ポリエチレン（メルトインデツクス（MI）
3.0、密度0.92）を押出機より押出し、回転刃で
溶融樹脂粒を投入する。シエル１個当り約0.4ｇ
供給し、第１表の条件に基づき押し型で溶融した
低密度ポリエチレンを押圧してライナー形状を成
形したキヤツプを作成した。押圧した時間は約２
秒間であつた。この時の成形されたライナー形状
は第１図及び第２図に示される形状を有する。第１表はライナー成形条件である。前記の各種キヤツプについて以下の試験及び評
価を行つた。実験(1)：面内配向指数差及びバランス度差この各種キヤツプのライナーを剥離させ剥離し
たライナーの中心部及び外周部（厚肉部）につい
て、分子配向係数ｌ（径方向）とｍ（円周方向）
を偏光螢光法（FOM）で求めた。更に、このライナー付き各種キヤツプについて
第３図に示す寸法（単位はmm）のびん口を有する
130mlの容量を有するびんを用いて次の評価を行
つた。実験(2)：剥離強度ライナーとキヤツプとの剥離強度を測定（剥離
速度、50mm／分、温度20℃、剥離角度90゜テンシ
ロン引張試験機）した。実験(3)：瞬間耐圧試験第３図に示される様なびんを有する130mlの容
量を有するびんに120mlの水を入れ、ライナー付
きキヤツプを打栓し、第４図に示す瞬間耐圧測定
装置（アルコア社製、プロパーアプリケーシヨン
テスター490）を用いて測定した。第４図において、図中番号は下記部材を示す、
２１…びん保持器固定ネジ、２２…びん保持器、
２３…びん保持棒、２４…びん保持用パツキン
グ、２５…吸排用針、２６…ゴムパツキング、２
７…針固定台、２８…水ぬき穴、２９…覆い開閉
用掛け金、３０…覆い固定用取手、３１…排気
弁、３２…安全装置、３３…吸入弁、３４…びん
内圧力計、３５…ガス圧力計、３６…ガス圧調整
弁、３７…覆い。即ち、ライナー付きキヤツプを打栓したびんの
キヤツプ部を下方に向け瞬間耐圧測定装置吸排用
針２５にキヤツプ天面を押圧する事により吸排用
針２５がキヤツプ及びライナーを貫通しゴムパツ
キン２６にキヤツプが接する。次にびん保持棒２
３、びん保持用パツキン２４でびんを保持し瞬間
耐圧測定装置の覆い３７を閉じ覆い固定用取手３
０で固定し、吸入弁３３を開く事により、びん内
に吸排用針２５を通してガスが流入する。この操
作を行い瞬間耐圧測定装置のびん内圧力計３４で
瞬間耐圧値が示される方法を用いて行つた。実験(4)：耐ストレスクラツキング試験クラツク促進剤として0.1％リポノツクス液
（ライオン油脂製）を恒温水槽内で50℃に保つ、
この0.1％リポノツクス液の中にキヤツプの側面
ネジ部を除きライナー部が表になるように90℃の
角度に曲げたものを浸漬し顕微鏡で観察して試料
数の50％にクラツクを生じる時間F₅₀を測定し
た。実験(5)：環境耐熱性試験 (イ) 第３図に示すびん口を有し130mlの容量を有
するびんに濃硫酸（98％）40.5ｇを7.57lの水に
薄めて希硫酸を作り、こ希硫酸120mlを入れ、
次に1.8ｇの炭酸水素ナトリウムを紙で包み、
溶液に触れないようにびんに入れてキヤツプを
打栓してから完全に炭酸水素ナトリウムを溶解
させる。それを80℃の温水中に入れ80℃のまま
１時間保ちガス漏れした本数を調べた。（試料
数ｎ＝20） (ロ) 上記(イ)と同様にしたものについてライナーの
クラツクを観察した。（試料数ｎ＝20） (ハ) 上記(イ)と同様に希硫酸及び炭酸水素ナトリウ
ムを入れ打栓したものについてライナーのクラ
ツクを調べた。（試料数ｎ＝20）第２表で示すごとく、樹脂温度の差として、条
件(3)と(4)とでは、樹脂温度が高い程、面内配向指
数が低下し、(3)の条件がより良好であつた。樹脂
温度が同じ条件下の(1)〜(3)では、殻体温度、押し
型表面温度、アンビル表面温度が高い程、面内配
向指数が低下し、(1)がもつとも良好な条件となつ
た。樹脂温度、殻体温度が同一条件として、(2)〜
(3)、(4)〜(6)、(8)〜(9)の各試料間において、それぞ
れ、押し型表面温度、及びアンビル表面温度が高
い程、面内配向指数は低下した。又(5)、(6)の条件
下での押し型表面温度、アンビル表面温度の違い
によつて、キヤツプの性能に差が発生し、特に耐
クラツキング性の差が著るしくなつた。さらに
(7)、(8)、(9)の条件下では耐ストレスクラツキング
性も含め、密封性能、剥離強度が低下した。かくのごとく、樹脂温度が190℃、殻体温度が
150℃、押し型表面温度、及びアンビル表面温度
が50℃の条件以上で成形した低密度ポリエチレン
ライナー付きのアルミキヤツプは良好な結果とな
つた。

【表】

【表】実施例２実施例１と同様にキヤツプ殻を作成した。その
キヤツプ殻を使用し、実施例と同様の方法にて第
３表の条件にもとずき、第４表の各種低密度ポリ
エチレンを押圧してライナー形状を成形したキヤ
ツプを作成した。又押圧した時間は約２時間であ
つた。この時の成形されたライナー形状は第１図
と第２図に示される形状を有する。この各種ライ
ナー付きキヤツプについて実施例１と同様に試験
を行い、その結果が第５表である。第５表に示す如く条件１の条件下で作成された
ライナー付きキヤツプと条件２の条件下で作成さ
れたライナー付きキヤツプを面内配向指数、バラ
ンス度、剥離強度、瞬間耐圧値、クラツク及び耐
圧性から比較すると、条件１の条件下で作成され
たライナー付きキヤツプは面内配向指数及びバラ
ンス度は低下し剥離強度及び瞬間耐圧値は向上
し、特にクラツク及び耐熱性が更に向上した。
尚、ポリエチレンの中でもメルトインデツクスが
極端に小さいものは分子配向が起り易く、逆に極
端にメルトインデツクスの大きいものは分子配向
は小さいが、共にクラツクが発生しやすい。

【表】

【表】実施例３実施例２と同様の方法にてキヤツプ殻を作成し
た。また、ポリプロピレンライナー用には実施例
１の塗料中変性ポリエチレンの代りにマレイン酸
変性ポリプロピレンを使用した。この塗装板を用
い上記と同様にしてキヤツプ殻を作成した。上記キヤツプ殻内に第６表の成形条件及び実施
例２と同様の方法で第７表の各種熱可塑性樹脂の
ライナーを成形し各種ライナー付きキヤツプを作
成した。但し、ポリプロピレンライナーは上記
各々ポリプロピレン用塗膜を有するキヤツプ殻を
使用した。更に第７表に示す材料の中で試料No.２
〜13のブランド樹脂は各成分を通常用いられてい
る混練機で溶融混合して、予め均一分散させたペ
レツト状にしたものである。前記各種ライナーの形状は第１図及び第２図で
示される形状を有する。前記の各種ライナー付きキヤツプについて実施
例２と同様の試験を行ない、その結果が第８表で
ある。この結果によれば、成形条件２で成形され
たキヤツプは外周部附近で著しい分子配向を示
し、そのため弾性重合体をブレンドしたライナー
付きキヤツプでさえも実用的な特性が十分ではな
い。この原因を更に詳細に考察すると、ライナー
外周部にそつて設けられた２本の凹凸部（２本リ
ング）の間にガラスびん口部が嵌合し部分的に引
伸し応力を受け、この部分の分子配向と重なつ
て、実用試験でのクラツクなどの実用特性の大幅
な低下の原因になつている。これに対して、分子配向をライナーの成形加工
条件で一定限度以下に押えたライナー付きキヤツ
プは極めて優れた実用特性を有している。特に、
エチレン−プロピレン共重合体、スチレン―ジエ
ン―スチレンブロツク共重合体は著しい分子配向
の阻害効果があり、各種性質を改善している。

【表】

【表】実施例４実施例２と同様のアルミ板を用いて実施例１と
同様の塗装を行つた塗装板を作成した。次に、こ
の塗装板の塗装面が内面となるようにして、第５
図、第６図、第11表及び第12表に示したように各
種大きさのキヤツプ殻を通常の方法で成形した。
得られた各種キヤツプ殻に対して第９表に示した
条件で実施例２と同一加熱装置で加熱し、加熱さ
れた各種キヤツプ殻の内側に実施例２と同様の方
法で溶融、ブレンド樹脂（ポリエチレン（密度
0.920、MI＝1.5）65重量部、エチレンプロピレン
共重合体（プロピレン９％）25重量部、スチレン
―ブタジエン―スチレンブロツク共重合体10重量
部、ステアリン酸アマイド0.01重量部、チタン白
６重量部より成る均一分散樹脂）塊を第10表に示
した条件で各種キヤツプに供給し、第９表に示し
た条件に基づき実施例２と同様の方法でライナー
付き各種キヤツプをを作成した。この時の成形さ
れたライナー形状は第５図、第６図及び第11表に
示される形状を有する。尚、第９表及び第10表は
夫々ライナー成形条件及び各種キヤツプの溶融樹
脂の供給量の明細である。前記の各種キヤツプに
ついて第７図及び第12表で示すびん口を有するび
んを使用して実施例２と同様の試験及び評価を行
つた。ただしびん容量は16mm用は100ml、18mm用
は100ml、28mm用は実施例２と同様、38mm用は250
ml、63mm用は300ml、82mm用は500mlを有する。試験結果は第13表の通りである。この結果より
キヤツプの直径が大きくなると、即ち溶融樹脂塊
がキヤツプ殻内側中央部に投入され、押し型で展
延される倍率が大きくなる程分子配向は顕著とな
る。このため、大きなキヤツプ程本発明の効果が
大きくなる。

【表】

【表】比較例１この例は、出願人により従来実施されていたラ
イナー付容器蓋の例を説明するためのものであ
る。前に示した特公昭41−5588号公報のライナー成
形装置を使用し、下記の条件でライナー付容器蓋
を製造した。容器蓋殻体：ブリキ製王冠ライナー樹脂：軟質塩化ビニル樹脂（PVC）押出成形条件；押出機供給部 182〜188℃ 中心部 193〜204℃ 出口部 182〜199℃ PVCコンパウンド 182〜188℃ 成形用金床 77〜 83℃ 殻体 90〜100℃ 成形速度 1400王冠／分上記加工条件下に、ライナー成形装置を使用し
て、ブリキ製王冠殻体に塩化ビニル樹脂コンパウ
ンドを供給し、型押しを行つて、厚肉の密封用外
周部を備えたライナー付容器蓋を製造した。このライナー外周部の面内配向係数（I₀ ^p）は
0.42、ライナー中心部の面内配向係数（I₀ ^c）は
0.12、両者の差（I₀ ^p−I₀ ^c）は0.30であつた。また、このライナーを前述した耐ストレスクラ
ツキング試験に賦したところ、F₅₀は5.5時間であ
つた。比較例２この例は、比較例１の製造法をアルミニウム製
キヤツプ殻体とオレフイン樹脂ライナーとの組合
せに適用した場合を説明する。比較例１の装置を使用し、アルミニウム製のキ
ヤツプ殻体（寸法は実施例１）に、低密度ポリエ
チレンを溶融ペレツトの形で施こし、形押しして
ポリエチレンライナー付アルミニウム製キヤツプ
を製造した。このライナー外周部の内面配向係数（I₀ ^p）は
0.55、ライナー中心部の面内配向係数（I₀ ^c）は
0.14、両者の差（I₀ ^p−I₀ ^c）は0.41であつた。このライナーを耐ストレスクラツキング試験に
賦したところ、F₅₀は0.8時間であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のライナー付ピルフアープルー
フキヤツプの内側平面図であり、第２図は第１図
のキヤツプの線―断面図であり、第３図は実
施例１、２、３の試験に用いたびん口の断面図で
あり、第４図は実施例１、２、３、４の試験に用
いた瞬間耐圧試験器の斜視図であり、第５図及び
第６図は実施例４で製造したキヤツプの形状及び
寸法を示す内側平面図及び線―における一部
断面側面図であり、第７図は実施例４の試験に用
いたビン口部の寸法を示す断面図であり、第８―
Ａ図、第８―Ｂ図及び第８―Ｃ図は本発明の工程
を説明するための説明図であつて、１は容器蓋殻体、２は頂板、４はスカート部、
５はライナー、６は肉薄の中央部、７はリング状
突起、８はリング状凹溝、１０は溶融した樹脂の
塊、１１はアンビル、１３は押し型、１４及び１
５は冷却機構を夫々示す。

Claims

【特許請求の範囲】１頂板部内面側にオレフイン樹脂に対して接着
性を示す接着塗料が施された金属アルミニウム製
殻体を、表面温度がオレフイン樹脂の融点よりや
や低目に維持されたアンビル上に殻体内面側が上
向きとなるように支持し、殻体内にオレフイン樹脂の溶融された塊を供給
し、表面温度が押圧初期においてオレフイン樹脂の
融点よりやや低目に保たれた押し型を用いてオレ
フイン樹脂の溶融塊を押圧し、厚肉の密封用外周部と薄肉の中央部とを有し且
つ下記式 I₀ ^p−I₀ ^c≦0.37 式中、I₀ ^pはライナー外周部の面内配向指数で
あり、I₀ ^cはライナー中央部の面内配向指数であ
り、ここで面内配向指数（I₀）とは、偏光螢光法
における配向係数の測定においてライナーの径方
向配向係数をｌ及びライナーの円周方向配向係数
をｍとしたとき、I₀＝ｌ＋ｍで表わされる値であ
る、を満足する面内配向特性値を有するオレフイン樹
脂ライナーを穀体内に形成することを特徴とする
耐ストレスクラツキング性容器蓋の製造方法。