JP2000262307A - 耐久性を改良したプラスチックチャック - Google Patents
耐久性を改良したプラスチックチャックInfo
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- A44B19/10—Slide fasteners with a one-piece interlocking member on each stringer tape
- A44B19/16—Interlocking member having uniform section throughout the length of the stringer
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Abstract
調整できるが、内容物側開口強度を充分な強度を保持し
ながら、開口側開口強度は低い値を保ちかつ100回以
上の開閉をしても、いずれの開口強度も初期の開口強度
に近い強度を維持できるプラスチックチャックの提供。 【解決手段】 雄爪13と雌爪15が係合してなる一対
のプラスチックチャックにおいて、開放力がプラスチッ
クチャックの開口部側から加えられたとき、雌爪14、
15が開口側雌鈎部分151と内容物側雌鈎部分141
の二つの爪で構成された雌爪の基部に挟まれた部分B7
が屈曲可能となったフランジ11上に設けられたことを
特徴とするプラスチックチャック。
Description
簡易な包装容器として広く使用されている、開封後に密
閉性のある再封止可能であり、かつ開口が容易で百回以
上の繰返し開閉しても開口強度も低下しない耐久性のあ
るプラスチックチャック及びそれを備えた包装容器に関
する。
包装材は軽量、安価、リサイクルの容易さ、使用後の減
容積率が大きいなどの利点を有するため種々の製品の包
装用容器として使用されているが、密閉性の向上があ
り、コストが安いため最近では栄養剤や脱色剤など、一
回の使用量が小量で使用頻度が大きい分野の製品の包装
用途に使用され始めている。しかし、従来の雄爪と雌爪
からなるプラスチックチャックは、密閉性や再封止性に
優れているものの開閉の頻度が30回を越えると封止機
能が低下し、使用できない欠点や高温や低温において開
閉の機能が低下するといった欠点があり解決が望まれて
いた。
に示すような断面形状のものが採用されている。いずれ
の形状にあっても内容物側の爪形状は図2〜5に示した
ごとく雄、雌のそれぞれの鈎爪が組み合わされて係合さ
れており、鈎爪の開口側は図4Aで示したごとく雄爪、
雌爪のいずれかまたは両方の係合部に円弧状または内容
物側(図4B)の鈎爪に比し鈍角の形状とし、係合強度
を弱くしている。従来のプラスチックチャックの係合機
能を図2で説明する。すなわち雄爪13が剛性を強くし
た雌爪の鈎爪14、15によって挟まれた状態でインタ
ーロックされており、内容物側からの開口力が働き基部
につながるフランジ部11、12が矢印L、L’の方向
に開かれても図4Bのごとく組合わされて、係合してイ
ンターロックされた内容物側の鈎爪は外れる事はない。
状態(係合状態)を維持するために雌爪全体の剛性を高
める必要があり、該剛性が高いほど内容物側からの開口
強度は強くなる。該剛性が弱いと雌爪14、15が撓ん
でインターロックが外れることとなる。図3に示すチャ
ックは、開口の機能は図2と同じであるが、図2に比べ
てフランジ部の厚さが厚いので雌爪全体の剛性がより高
いと考えられる。図2の内容物側雌爪の鈎爪14の先端
Bl4と、内容物側の雌爪15の鈎爪の先端B15によ
って挟まれた間隔Yと、雄爪の基部の厚さZとの隙間
(Y一Z)も重要な要素であり、間隔が狭いと開口強度
は強くなり、広いと開口強度は弱くなる傾向があり、該
間隔を正確にコントロールする必要があり、このコント
ロールの難しさが生産歩留まりを落とし、コストアップ
の原因になる。
たごとく開口側の雌爪の雌鈎部分に円弧状の部分を待っ
ているためフランジ部l1、12が矢印○、○’の方向
に開かれると、雄爪13と鈎爪15の先端部B15は雄
爪の円弧部をスライドして雌爪15が開口側にわずかに
撓み、雌鈎部分B15と雄爪13との係合が大きな開ロ
カを要することなく開放される。開口側が開口するとプ
ラスチックチャックはインターロツクが外れることによ
って内容物側の係合も容易にはずれる。従来のプラスチ
ックチャックでは、鈎爪が係合された状態での内容物側
からの開口に必要な内容物側開口強度は、開閉頻度が1
0回以内ならば5〜7kg/5cm程度が保持でき、充
分に強く、開口側からの開口に必要な開口強度は開口し
やすい0.6〜l.5kg/5cm程度を保持出来る
が、10回を越えた開閉をおこなうと開口側、内容物側
も共に開口強度が低下し、開閉機能を維持できなくな
る。
開口強度が強く、開口側開口強度が弱いことが要求され
ている。しかし同一形状のチャックではある限度以上は
内容物側開口強度を強くすると必然的に開口側開口強度
も強くなるし、逆に内容物側開口強度を弱くすると開口
側開口強度も弱くなる。このため従来は内容物側開口強
度を強くするために、雌鈎爪全体の剛性を高めたり内容
物側の爪を大きくしたり、開口側開口強度を弱くするた
め開口側の爪の円弧の形状を調整したり、内容物側、開
口側の強度をバランスさせるために雌爪と雄爪の間隔
(Y一Z)を調整したりして対応している。
開閉を繰り返す度に雌爪15が外側にわずかに塑性変形
を起こし雌爪と雄爪の間隔(Y一Z)が次第に大きくな
ることが避けられない。その結果、開閉回数を増すにし
たがって次第に開口側開口強度が弱くなり、図2のタイ
プでは開閉20回程度、雌爪の剛性の高い図3のタイプ
では開閉30回程度で開口強度が低下し、開口強度を十
分高く維持できなくなる欠点がある。またプラスチック
チャックでは、プラスチックの塑性変形は温度依存性が
大きく、高温では数回で開目強度を維持できなくなった
り、低温では低温脆化によって雌爪が撓まなくなりチャ
ックの係合に支障をきたす場舎も多く問題となってい
る。
開閉の際に指に感ずる感覚を硬くするために、雌爪14
と15の間の剛性を上げたうえ、ガイドリブを付けた
り、雄爪をふたつに分けたりしているが、開口の機能は
図2と図3に示すプラスチックチャックと基本的には同
様であり、またこのようにしてもプラスチックチャック
の耐久性の問題も同様に解決できていない。
び開口側のそれぞれの開口強度を調整できるが、チャツ
クの内容物側開口強度を7〜8kg/5cm程度に充分
な強度を保持しながら、開口側開口強度は安定して0.
9〜l.2kg/5cm程度の低い値を保ちかつ100
回以上の繰り返し開閉をしても、内容物側開口強度も開
口側開口強度も初期の開口強度に近い強度を維持できる
プラスチックチャックの開発を目的とするものである。
と雌爪が係合してなる一対のプラスチックチャックにお
いて、開放力がプラスチックチャックの開口部側から加
えられたとき、雌爪が開口側雌鈎部分と内容物側雌鈎部
分の二つの爪で構成された雌爪の基部に挟まれた部分が
屈曲可能となったフランジ上に設けられたことを特徴と
するプラスチックチャック、[2] 雄爪と雌爪が係合
してなる一対のプラスチックチャックにおいて、雌爪の
開口側と内容物側の二つの雌爪のうち、内容物側雌鈎爪
基部が、該雌爪の基部よりも内容物側に、開口側の雌爪
基部の開口側が開口側雌鈎爪基部よりも開口側に位置し
ていることを特徴とするプラスチックチャック、
プラスチックチャックにおいて、開口側と内容物側の二
つの鈎爪で構成されている雄爪の内容物側の基部が該雄
爪の内容物側の鈎爪先端部よりも内容物側に、該雄爪の
開口側の基部が該雄爪の開口側の鈎爪先端部よりも内容
物側に位置する雄爪を有することを待徴とするプラスチ
ックチャック。[4] 前記[1]および/または
[2]に記載の雌爪と前記[3]に記載の雄爪を組み合
わたことを特徴とするプラスチックチャック、及び
ないし[4]のいずれかに記載のプラスチックチャック
を使用したことを特徴とする包装用容器を開発すること
により本発明の課題を解決した。
詳しく説明する。図2から5に例示した従来のプラスチ
ックチャックでは、雌爪は全体に高い剛性をもってお
り、たとえば図2に示すチャックでは、開口強度を高く
維持するためには雌爪14、15によって挟まれた状態
を保つために、雌爪全体の剛性を高める必要があること
は前述した通りである。従来のプラスチックチャックに
おいては、開口強度を高くするため雌爪全体が高い剛性
を持つことを必要としていたが、本発明のチャックにお
いてはこれとは根本的に異なり、雌爪全体の剛性を大幅
に低下させても開口強度を高く維持できるところに特徴
がある。即ち図1に示すように、雌爪は開口側の鈎爪1
5と内容物側の鈎爪14で構成されており、この二つの
鈎爪の基部に挟まれたフランジ部分の剛性を低下してこ
の部分で雌爪が屈曲しやすくする。
は従来のチャックと構造を異にし、開閉の機能が全く異
なる新しいプラスチックチャックである。本発明のプラ
スチックチャックでは、係合したプラスチックチャック
を開口側から係合を開放するに際は、雄フランジ12と
雌フランジ1lを矢印G、G’方向のへ引き合う開口力
を作用させる。この時、内容物側と開口側の両雌爪1
4、15の基部に挟まれた部分、即ちB2とB4の間の
屈曲点B7(内容物側雌爪及び開口側雌爪の間で曲がり
易くなっていれば良い。)で雌爪側フランジが屈曲すれ
ば、開口側の爪151は開口方向へ大きく変位するため
開口側の雄鈎部分132と雌鈎部分151は容易に外
れ、しかも雌鈎部分151の変位量が大きく、この変位
のための力はG方向の開口力が直接B2とB4の間で屈
曲点B7に働くため小さい力で変位でき、また屈曲点に
多少の塑性変形が生じても雌鈎部分151の変位量に与
える影響は極めて少ないため、従来のチャックが30回
程度の開閉で生じた塑性変形や高温で生ずる塑性変形に
よって開口強度を維持できなくなる欠点は本発明では起
こらない。
性が低くしてあるため、プラスチック材料が低温脆化を
起こしてもチャックの係合に支障をきたす事はない。雌
鈎部分151の変位量が大きいために雄鈎部分132と
の係合を外すときも従来のごとく開口側の鈎爪部分を円
弧状あるいは鈍角にする必要もないため二つの鈎爪が開
口力に係わって安定した係合が得られる。図1に例示し
たB2とB4の間のフランジに剛性の低い屈曲点B7が
存在すると、通常は雌爪14も内容物側に変位しやすく
なり、係合が外れやすくなる。この変位を防止して内強
度を高く維待するために、図1の雌爪の内容物側の雌爪
14の雌鈎部分の基部Blと該雌爪のフランジ上の内容
物側の基部B2のそれぞれの点からフランジ1l面に引
いた垂線の間隔X(B1がB2より内容物側に位置する
場合は「+」符号、その逆は「ー」符号で表示する。)
がX≧0であること、すなわちB1がB2に比べて内容
物側にあることが必要である。
容物側の開口強度が作用した時、基部B2を中心にフラ
ンジ部41がほぼ直角に曲がる。この時X≧0の場合は
雌爪44はチャックの係合を閉じる方向に回転モーメン
トが働くため係合がはずれることはない。逆にX<0で
あると雌爪14は内容物側に開く回転モーメントによっ
て内容物側のチャックの係合をはずす方向に作用するた
め係合がはずれやすい。雌爪14と係合する雄爪13の
内容物側の基部B5が該雄爪の内容物側の鈎爪先端B1
31よりも内容物側にあると、フランジ11、12に
F、F’方向へ引き合う内容物側の開口力が作用した
時、雄爪13はチャックの係合を閉じる方向に回転モー
メントが働くために雌爪14との係合ははずれにくくな
り安定した内容物側開口強度が得られる。
鈎部分141と雄鈎部分131の破壊強度であるため、
内容物側開口強度を上げたければ雌鈎部分141と雄鈎
部分131の剛性を部分的に上げることによって任意の
開口強度が得られる。開口側から係合をはずす際に、開
口側の雌爪15の基部の開口側末端B8が、該雌爪の雌
鈎部分151の基部B3よりも開口側に位置している
と、フランジにG、G’方向へ開口力が作用した時に、
雌爪15が屈曲点B7を軸にして開口する方向の回転モ
ーメントが働くため小さな開口力で開口側雌爪15の大
きな変位が得られる。開口側の雌爪15と係合する雄爪
13の開口側の基部B6が、該雄爪の開口側の鈎爪13
2の先端B132よりも内容物側に位置すると、フラン
ジにG、G’方向の開口力が作用した時に雄爪13が開
口を妨げる方向の回転モーメントはほとんど働かないた
め、雄爪13と雌鈎爪15の係合は安定した外れ易さを
保つことができる。
頻度等の条件次第では、プラスチックチャックの一方を
上記した雌爪または雄爪のみを使用し、係合の相手方は
従来の雄爪または雌爪であっても性能を発揮できるが、
本発明に係る上記の雄爪、雌爪を組み含わせ使用する
と、開閉頻度が高くとも任意の内容物側開口強度、開口
側開口強度を有する耐久性のあるプラスチックチャック
を実現できる。
40mm及び幅1.50mmのプラスチックチャックを
ポリエチレン材料で成形した。該チャックの雌爪は、高
さ1.20mm、幅が1.50mmで、B1(内容物側
雌鈎部の基部)とB2(内容物側雌爪の内容物側基部)
のフランジに垂線を落とした時の距離Xは0.15m
m、B3(開口側雌鈎部分の基部)とB8(開口側雌爪
の開口側基部)が0.60mmであり、雄爪の高さ1.
10mm、幅が0.8mmであって、B5(雄爪の内容
物側の基部)とB131(雄爪の内容物側鈎爪先端部の
距離が0.20mmであった。
長さに切断したサンプル40個をそれぞれ10個づつ
0、40、80、120回、開口側から開閉を繰り返し
たのちチヤックの末端より5mmの位置のフランジ部を
引張り試験機に固定してG、G’の方向の開口強度を測
定したのち再封止し、続けてF、F’の方向に引張り、
チャックの開口側及び内容物側からの開口強度を測定し
た。この結果、表1に示すとおり内容物側平均開口強度
は安定して高い値を、開口側平均開口強度は安定して低
い値を示し、開閉の繰り返しによる開口強度及び標準偏
差(バラツキ)の変化は殆どなく、100回以上の繰り
返し使用に充分耐えると判断された。
幅が1.30mmのポリエチレン材料で成形した図3に
示すごときのプラスチツクチャツクを成形した。該チャ
ックの雌爪は、高さ1.30mm、幅が1.30mmで
あり、雄爪は高さ0.90mm、幅が0.65mmであ
った。このチャックを係合した状態で50mmの長さに
切断したサンプル40個をそれぞれ10個づつ0、1
0、20、40回、開口側からの開閉を繰り返したの
ち、チャックの内容物側の末端より5mmの位置のフラ
ンジ部を引張り試験機に固定してH、H’の方向の開口
強度を測定したのち再封止し、続けてF、F’の方向に
引張り、チャックの開口側及び内容物側からの開口強度
を測定した。
返し開閉までは内容物側開口強度、開口側開口強度とも
に開口強度の変化はあるものの使用にはさしつかえない
ものと判断できた。しかし20回の開閉繰り返しではチ
ャックの機能が大巾に低下したものが見いだされ、40
回程度で平均開口側開口強度はほぼ初期の1/3に低下
し、さらにバラツキも大巾に増加し、チャック機能の発
揮できないものが見出されたために使用不可能と判断す
る。また平均内容物側開口強度も半分程度になりバラツ
キの大きさを考えると使用不可能な程度の開口強度と判
断する。
g/5cm程度に充分な強度を保持しながら、開口側開
口強度は安定して0.9〜1.2kg/5cm程度の低
い値を保ちつつ、100回以上の繰り返し開閉をしても
開口側開口強度も内容物側開口強度も所定の開口強度範
囲内にとどまり、さらに従来のチャックで問題となって
いた低温時に樹脂が硬くなっても係合に支障をきたした
り、高温時に数回の開開で係合ができなくなる欠点を解
消したチャックが開発できた。
面図。
断面図の1例。
断面図の他の1例。
合状態の拡大図。 B:従来のプラスチックチャックの内容物側の係合状態
の拡大図。
断面図の別の1例。
Claims (5)
- 【請求項1】 雄爪と雌爪が係合してなる一対のプラス
チックチャックにおいて、開放力がプラスチックチャッ
クの開口部側から加えられたとき、雌爪が開口側雌鈎部
分と内容物側雌鈎部分の二つの爪で構成された雌爪の基
部に挟まれた部分が屈曲可能となったフランジ上に設け
られたことを特徴とするプラスチックチャック。 - 【請求項2】 雄爪と雌爪が係合してなる一対のプラス
チックチャックにおいて、雌爪の開口側と内容物側の二
つの雌爪のうち、内容物側雌鈎爪基部が、該雌爪の基部
よりも内容物側に、開口側の雌爪基部の開口側が開口側
雌鈎爪基部よりも開口側に位置していることを特徴とす
るプラスチックチャック。 - 【請求項3】 雄爪と雌爪が係合してなる一対のプラス
チックチャックにおいて、開口側と内容物側の二つの鈎
爪で構成されている雄爪の内容物側の基部が該雄爪の内
容物側の鈎爪先端部よりも内容物側に、該雄爪の開口側
の基部が該雄爪の開口側の鈎爪先端部よりも内容物側に
位置する雄爪を有することを待徴とするプラスチックチ
ャック。 - 【請求項4】 請求項1および/または2に記載の雌爪
と請求項3に記載の雄爪を組み合わたことを特徴とする
プラスチックチャック。 - 【請求項5】 容器の開閉用具として請求項1ないし4
のいずれか1項に記載のプラスチックチャックを使用し
たことを特徴とする包装用容器。
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