JP2014009000A - 分離容易なヒンジ付口栓 - Google Patents

Abstract

【課題】
使用中の落下などによって容易に破損せず、生産性も高くて、価格の上昇も発生しないで、かつ、口栓と容器本体の分離が手間を掛けずにできる口栓を得る事。
【解決手段】
打栓式ヒンジキャップにおいて、筒状側壁の下端から下端ヒンジに連結し口栓本体側面を覆って延びる帯部を設け、帯部の他端にはキャップを結合し、帯部に覆われる筒状側壁の左右に脆弱部を設け、帯部左右の側壁と天板との境とに脆弱部を設け、帯部に覆われる筒状側壁には、帯部と結合する嵌合爪を設けたことを特徴とする分離容易なヒンジ付口栓。
【選択図】図４

Description

本発明は、果汁、お茶、食用油、醤油、ドレッシング、つゆ、だし、たれ、味醂、酢、液体香辛料等の液体を収納する容器で、容器本体に対し、打栓口栓が用いられ、それが容器本体と別の材料で製造される為、廃棄処理する場合には口栓と容器本体とを分離して分別廃棄する必要があるヒンジ付口栓に関する。

近年、液体用容器本体の材料としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂やガラス瓶が主に用いられる。しかし、これに用いられる口栓は、ポリプロピレンやポリエチレン、ポリメチルペンテン等のオレフィン系樹脂や、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂やアクリロニトリルスチレン樹脂などのスチレン系樹脂が用いられている。このように、容器本体と、口栓との使用樹脂は異なっている場合がほとんどである。

例えば、醤油の容器本体はポリエチレンテレフタレート樹脂であるが、口栓はポリプロピレンであり、ドレッシングの容器本体はポリエチレンテレフタレート樹脂やガラス瓶であるが、口栓はポリエチレン、キャップはポリプロピレンである。このように、容器本体と、口栓との使用樹脂は異なっている場合がほとんどである。それは、ガラスやポリエチレンテレフタレートの容器本体は、高速で製造性は高いが、口部は肉厚が厚い事もあり、この口部の寸法精度が非常に低い欠点がある。その為、それに嵌合する口栓は、柔軟性がある樹脂で製造し、それを打栓等により押し込んで嵌合する事で、容器と口栓の隙間を埋め、密封性を確保していた。又、ポリプロピレンのような結晶性の樹脂は、薄肉にして分子方向を合わせてできるヒンジが容易にできて、生産性高く、口栓とキャップが一度に作成できるメリットも大きい。このようにして、使用材料は、容器本体と口栓との使用樹脂が異なった組み合わせで設計されて来た背景がある。
以上のような材質の選定によって、容器本体と口栓の材質を異なって製造される容器ではあるが、この容器の内容物を使い切り、容器を廃棄する場合、材料の違いから、各自治体の多くでは、分離して材料別に分別して廃棄するよう指導が行われている。しかし、分離が困難な場合、消費者は分離せずに廃棄することとなり、廃棄事業者などに、その手間が加わってしまう。そこで、容器本体と口栓を容易に分離できるように設計し、どの消費者にも、大きな手間にならないで分別廃棄できるようにしておく必要がある。

ところで、従来、ネジ式口栓では、口栓の袴部分が開封時に切れて、容器の鍔下部分に残るように設計されている。また、打栓式では、口栓の容器鍔下の首部分に口栓本体が嵌合されて残る。
その為、これを分離して材料別に分別できるようにする事は、カッター等の道具が必要であり、子供やお年寄りにとっては、使用材料別になるよう分離する事は容易ではなく、かつ、怪我をする恐れもあった。

文献１では、容器本体と打栓方式で嵌合するヒンジキャップで、キャップ本体の下端からキャップ本体のスカート部を覆って延びる側壁が形成され、該側壁はヒンジ部を介して上蓋と連結されると共に、スカート部との間に互いに係合する係合部が形成されており、該側壁で覆われるキャップ本体のスカート部の係合部の内側で且つ側壁とキャップ本体との連結部の両側に弱化部が形成されて、上蓋をキャップ本体から開蓋し、該側壁の係合部を解除して、上蓋をキャップ軸方向上方に引き上げることにより、キャップ本体のスカート部に形成された弱化部が破壊され、容器口部から容易に取り外す事が可能なキャップである。
このキャップは、ヒンジ構造の下に、外の部分と内の部分を設ける事により、金型での薄
い部分形成された所が出来て、金型の冷却が困難な状況から、射出成形の成形サイクルが長くなり、コストアップの状態になる。
また、外側の脆弱部が弱いので、キャップの開閉を乱暴に行うと、脆弱部を切断してしまう可能性がある。
さらに、肉厚の薄いヒンジ下の内外構造部に脆弱部を設けているので、射出成形時に、ショートショットが起こりやすく、成形条件や成形樹脂の選定が限定され、使用樹脂範囲がせまくなる問題があった。

文献２は、容器本体と打栓方式で嵌合するヒンジキャップである。キャップ本体の下端からキャップ本体の上端から下方に向かって延びているスリットにより内側側壁と外側側壁に分割され、内側側壁と外側側壁とは、該スリット部分で互いに対面しているが、下方部分及び両側部分では一体に連なっているヒンジキャップである。
このキャップも、ヒンジ構造の下に、外の部分と内の部分を設ける事により、金型での薄い部分形成された所が出来て、金型の冷却が困難な状況から、射出成形の成形サイクルが長くなり、コストアップの状態になる問題や、キャップの開閉を乱暴に行うと、脆弱部を切断してしまう可能性がある問題や、肉厚の薄いヒンジ下の内外構造部に脆弱部を設けているので、射出成形時に、ショートショットが起こりやすく、成形条件や成形樹脂の選定が限定され、使用樹脂範囲がせまくなる問題は同じように存在している。

特許第３３５３２４２号公報 特許第４１５６０５５号公報

上記問題に鑑みて、使用中の落下などによって容易に破損せず、生産性も高くて、価格の上昇も発生しないで、かつ、口栓と容器本体の解体が手間を掛けずにできる口栓を得る事が、本発明の課題である。

本発明の請求項１は、注出口を有する天板部と天板部周縁から垂下している筒状側壁とからなり容器口部に打栓する口栓本体と、注出口を覆い開閉可能に口栓本体とキャップ側ヒンジにより結合されたキャップよりなる口栓において、
筒状側壁の下端から下端ヒンジに連結し口栓本体の側面を覆って延びる帯部を設け、
帯部の他方の端部には、キャップ側ヒンジを介してキャップを結合し、
帯部に覆われる筒状側壁の左右に脆弱部を設け、
帯部左右の側壁と天板との境とに脆弱部を設け、
帯部に覆われる筒状側壁には、帯部と結合する嵌合爪を設けたことを特徴とする易解体ヒンジ付口栓である。

本発明の請求項２の口栓は、側壁と天板との境に設けた脆弱部を筒状側壁周囲半分以上の範囲に設けた事を特徴とする易解体ヒンジ付口栓である。

本発明の請求項３の口栓は、帯部は、側壁との接合部近傍において、嵌合爪の幅に相当する穴を設けた事を特徴とする易解体ヒンジ付口栓である。

本発明の口栓を解体する時は、筒状側壁凹部の嵌合突起で帯部と筒状側壁が嵌合した嵌合を外し、その帯部を引っ張るだけで、容易に容器口元から口栓を外す事ができる。この
為、ナイフなどの道具も必要ではなく、簡単に、かつ、迅速に解体処理できる。
ヒンジ部を支える帯部は、側壁に嵌合爪で固定されているので、落下などで破損しにくく、ヒンジ及びヒンジ周辺におけるトラブルが少ない。
しかも、極端に薄肉にしなければならないようなところが無いので、射出成形がしやすく、成形材料や成形条件の幅が広く、安定して成形できるので、樹脂選定の範囲も広く、材料や成形条件の選定に余計な気を使わなくて済み、生産性が高い。

本発明の分離容易なヒンジ付口栓を使用した液体用容器の外観図である。 本発明の分離容易なヒンジ付口栓をヒンジ側から見た外観図である。 本発明の分離容易なヒンジ付口栓における容器本体に打栓する前の外観図である。 本発明の分離容易なヒンジ付口栓で、バネヒンジ部を通る面で切断した断面図である。 本発明の分離容易なヒンジ付口栓で、図２のＡで示した面で切った断面図である 本発明の分離容易なヒンジ付口栓における成形上がりで、帯体がまだ側壁の嵌合爪に嵌合していない状態を示した外観図である。 本発明の分離容易なヒンジ付口栓における成形上がりで、帯体がまだ側壁の嵌合爪に嵌合していない状態を示した断面図である。 容器本体に打栓した本発明の分離容易なヒンジ付口栓において、キャップを開けた状態の断面図である。 容器本体に打栓した本発明の分離容易なヒンジ付口栓において、解体の手順１で、口栓の側壁に設けた爪と帯部との嵌合を外した状態を示す断面図である。 容器本体に打栓した本発明の分離容易なヒンジ付口栓において、解体の手順２で、帯部を引っ張り上げ、帯部に覆われる筒状側壁の左右に設けた脆弱部を破断した状態を示す外観図である。 容器本体に打栓した本発明の分離容易なヒンジ付口栓において、解体の手順２で、帯部を引っ張り上げ、帯部に覆われる筒状側壁の左右に設けた脆弱部を破断した状態を示す断面図である。 容器本体に打栓した本発明の分離容易なヒンジ付口栓において、解体の手順３で、帯部をさらに引き上げ、帯部左右の側壁と天板との境とに設けた脆弱部を破断した状態を示す外観図である。 容器本体に打栓した本発明の分離容易なヒンジ付口栓において、解体の手順４で、帯部をさらに引き上げ、容器本体口部の内側に打栓されている口栓のスカート部を引き上げている状態を示す断面図である。

以下、本発明の分離容易なヒンジ付口栓１について、図を用いて詳細に説明する。
実施形態例に使用される容器本体２は、図１に示すように、通常のボトルで、ガラス瓶、ポリエチレンテレフタレートなどで出来た射出パリソンを延伸ブロー成形したボトルや、通常のブローボトルなどである。
省資源の為、胴部を薄肉にした為に座屈強度が低い容器の場合は、口部近傍に打栓圧力を受ける為の鍔２２が設けられている事が好ましい。
本発明の易解体ヒンジ付口栓１は、図２に示すように、口栓本体３とキャップ４がキャップ側ヒンジ５を介して帯部６によって繋がり、帯部６は口栓本体３の筒状側壁７の一部に設けられた凹部７１を覆うように設けられ、凹部７１に設けられた嵌合爪８と嵌合している。

図３、図４、図５には、キャップを開いた状態の外観図と断面図を示す。
口栓本体３は、注出口９を有する天板部１０と、天板部周縁から垂下している筒状側壁７
と、帯部６から構成される。口栓本体３には、この他に、天板部１０の注出口９には筒状突起９１やプルリング９２、閉鎖板９３などが設けて、使用前の密封性、バージン性を確保したり、注出時、注出後の液ダレ防止などの向上、内部に容器本体の口部との密封性を保つ為のインナーリング９４などの付属部があっても良い。
容器本体との嵌合は、図８でも示すように、筒状側壁７の下端内側には突起７２が設けられ、容器本体２の口元２１の外周に設けた突起２３と嵌合し、容器本体の口元の内側に接するインナーリング９４や、容器口元の先端とコンタクトリング９５の液留めと合わせ、口栓本体３と容器の口元２１との間で、確実に液漏れがないようにしている。
また、キャップ４は、注出口を覆う周状突起１１と、キャップ周縁１２と、天板１４と、開閉用摘み片１３とで構成され、開閉用摘み片１３反対側には、口栓本体の帯部６と繋がる、開閉のキャップ側ヒンジ５を有する帯部６が設けられている。

口栓本体３の天面部１０と筒状側壁７との境には、脆弱線３１が設けられている。この脆弱線３１は、ヒンジ側に設けた凹部側の左右端部から、上記境の長さの半分以上にまたがって設けられている。
また、図６で示すように、筒状側壁７と凹部７１との境にも、左右に脆弱線３２が設けられている。
これらの脆弱線３１，３２は、口栓１を容器２から外す時、容易に解体できるように設け、外側、または内側から肉を盗んで薄肉にしたりして、設けている。

易解体ヒンジ付口栓１は、成形された状態では、図６や図７に示すように、帯部６は嵌合爪８に係止せず、周辺側壁７の凹部７１から離れている。帯部とキャップは、通常、中央のバネヒンジ５１と左右のヒンジ５３の３つのヒンジから構成されるダブルヒンジからなるが、他のヒンジであってもかまわない。
また、帯部は、下端ヒンジ５３で筒状側壁７の凹部７１下端とも繋がっている。この下端ヒンジ５３はキャップ側ヒンジ５に比べ、開閉は１回限りなので、厚めで丈夫にしておいてかまわない。この下端ヒンジは通常左右二つのヒンジで構成される。それは、周辺側壁７の凹部７１に設けられた爪の成形で、スライドや傾斜ピン、倒れピンなどでアンダーカットを抜く金型にする事も可能ではあるが、食い切り構造にする事で、安価な金型でかつ生産性も向上するので、中央に駒を設置する為である。それにより、食い切り用の駒を帯の下端近傍に設け、下端ヒンジ５３は左右２つのヒンジで構成されるのが望ましい。
これらのヒンジは、成形時に一方方向から成形樹脂を流し、成形直後に一度は開閉させたり、屈曲させる事で、樹脂の結晶の方向を並べておく必要があるのは、通常の樹脂ヒンジと同じである。

上記でも記したが、口栓本体３のヒンジ５側の筒状側壁７には帯部６を収納する凹部７１があり、その凹部７１には、帯部６と嵌合する嵌合爪８が設けられ、帯部６には、その嵌合爪８を嵌め合わせる嵌合孔６１が設けられている。
嵌合爪８の先端が鉤状に形成されている場合、成形金型をスライド構造とするにはスペースが無く困難な為、食い切り構造にして、帯部の嵌合孔の口栓本体側付け根には嵌合爪の大きさに合わせた孔６２を設けることで、嵌合爪が側壁に形成できるようにしてある。もちろん、この孔は、スライド構造を用いる場合はなくてもよいが、金型を食い切り構造で形成する事で、さらなる成形性の向上が図られる。
もちろん、嵌合爪８だけではなく、凹部７１の左右に簡単な掛かりシロを設け、帯部６がその掛かりシロでも合わせて抑えられれば、安定したヒンジでのキャップ開閉が得られるので、より使用勝手が良くなるので、そのような工夫を加える事も可能である。

図８は、容器本体２に本発明の易解体ヒンジ付口栓１が嵌合し、プルリング９２を引っ張って、閉鎖板９３を開口し、キャップ４を開けて内容物を排出できる状態になった図である。容器本体２の口元２１に設けた突起２３は、口栓の筒状側壁内面に設けた突起７２
に嵌合して、口元２１に口栓本体１を固定している。また、この筒状側壁７があることで、口元内径よりも０．１〜０．３ミリメートル程度大きな外径に設定したインナーリング９４が、確実に口元２１の内面に接し、液漏れを防いでいる。
また、天板１０の内側に、コンタクトリング９５を設け、口元２１の先端に接して、液漏れを防ぐ方式も併用しても良い。コンタクトリング９５を使用する場合、脆弱線３１は、天板の外側に凹の形にしても良いし、コンタクトリング９５に対し、位置をずらしたりして内側を凹にするなどして、肉を盗む必要が出てくる。

本発明の易解体ヒンジ付口栓は、キャップを完全に外さないで飲めるような容器としても使用できる。
キャップ４を開き、それだけでは飲みにくい場合でも、口栓本体３とキャップ４が帯部６で一定の距離離す事が出来るので、口栓本体から充分に飲みやすいようにキャップを離す事ができる。

次に、本発明の易解体ヒンジ付口栓１を使用した容器の内容物が消費され、容器を廃棄する時の解体について、下記に説明する。
図８のように、容器本体２のキャップ４を開き、図９のように、筒状側壁７の凹部７１に設けた嵌合爪８と、帯部６の嵌合孔６１との嵌合を外す。
次に図１０、図１１のように、帯部６をさらに引っ張って、凹部７１の左右にある脆弱線３２を破断し、凹部７１を筒状側壁７の天板１０側と帯部とだけに繋がった状態にする。脆弱線３２は、内側、または外側に肉を削除して設けた薄肉部等で作られ、０．１〜０．４５ミリメートル程度の厚みにした連続線部で、簡単に人の力で切断が可能な線状の脆弱部である。

さらに、図１２、図１３で示されるように、キャップ４や帯部６、または凹部７１を掴んで、上側に口栓本体１を持ち上げると、脆弱線３１が破断して、天板１０と筒状側壁７とが分離される。
この脆弱線３１は、凹部７１両側に設けた脆弱線３２と同じように、薄肉部等で作られ、０．１〜０．４５ミリメートル程度の厚みにしたもので、簡単に人の力で切断が可能な線状の脆弱部である。この脆弱線３１は、ヒンジ側に設けた凹部側から、天板１０と筒状側壁７との境において、ヒンジ部を含んで周方向の長さの半分以上にまたがって設けておくことで、筒状側壁７の内側に設けた突起７２のヒンジ側半分が外れるので、残った鍔部側半分の突起７２も口元側の突起２３からすり抜けて、筒状側壁全体が口元２１から外れて来る。
また、インナーリング９４は単に嵌合径の大きさだけで液漏れを防止しているので、凹部７１と共に、インナーリング９４も上側に引き上げる事が容易に出来、口元２１から抜けて来る。
コンタクトリング９５も、単に、口元の上から接触して圧力を掛けて液漏れを防止しているので、同じように、容易に口元２１から外れる。

本発明の易解体ヒンジ付口栓は、材質として、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂を使用する。その中でも、本発明の易解体ヒンジ付口栓には、低密度ポリエチレンが好ましい。
特に、脆弱部の切断性を良くする為には、メタロセン触媒などを使用して作られる、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）が少なくとも１５パーセント以上含まれた樹脂で構成される樹脂を使用すると良い。
また、口栓本体の強度をアップする為に、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）や中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）の添加をしても良い。
実際に使用する場合は、各種樹脂を用いて成形した後、容器本体に嵌合し、充填予定の内容物を使用して、環境ストレスクラッキング試験を実施し、判断する。

本発明の易解体ヒンジ付口栓は、以上の様なもので、特別にナイフなどの危険なものを持ち出さなくとも、容易に解体できる。そして、分別廃棄が可能であると共に、キャップが完全には外れないので、落下防止のキャップ付き口栓としても利用が可能である。
また、極端に薄いヒンジを作らなくて良いので、ヒンジの厚みを最適にする事ができるので、ヒンジにおけるトラブルが少なくて済む。また、その為、使用する樹脂材料についてグレードの差が少なく、広い範囲の材料を選ぶ事ができる。また、同様に、成形条件も広いので、成形条件に気を使わなくて済むなど、メリットが大きい。

１・・・・・・・・・分離容易なヒンジ付口栓
２・・・・・・・・・容器本体
２１・・・・・・・・口元
２２・・・・・・・・鍔（容器本体）
２３・・・・・・・・突起（口元外側）
３・・・・・・・・・口栓本体
３１・・・・・・・・脆弱部（天板側）
３２・・・・・・・・脆弱部（凹部側）
４・・・・・・・・・キャップ
５・・・・・・・・・キャップ側ヒンジ
５１・・・・・・・・バネヒンジ
５２・・・・・・・・ヒンジ
５３・・・・・・・・下端ヒンジ
６・・・・・・・・・帯部
６１・・・・・・・・嵌合孔
７・・・・・・・・・筒状側壁
７１・・・・・・・・凹部
７２・・・・・・・・突起（筒状側壁の内側）
８・・・・・・・・・嵌合爪
９・・・・・・・・・注出口
９１・・・・・・・・プルリング
９２・・・・・・・・筒状突起（口栓本体）
９３・・・・・・・・閉鎖板（注出口）
９４・・・・・・・・インナーリング
９５・・・・・・・・コンタクトリング
１０・・・・・・・・天板部
１１・・・・・・・・筒状突起（キャップ）
１２・・・・・・・・側壁（キャップ）
１３・・・・・・・・開閉用摘み片
１４・・・・・・・・天板（キャップ）

Claims (3)

1. 注出口を有する天板部と天板部周縁から垂下している筒状側壁とからなり容器口部に打栓する口栓本体と、注出口を覆い開閉可能に口栓本体とキャップ側ヒンジにより結合されたキャップよりなる口栓において、
   筒状側壁の下端から下端ヒンジに連結し口栓本体の側面を覆って延びる帯部を設け、
   帯部の他方の端部には、キャップ側ヒンジを介してキャップを結合し、
   帯部に覆われる筒状側壁の左右に脆弱部を設け、
   帯部左右の側壁と天板との境とに脆弱部を設け、
   帯部に覆われる筒状側壁には、帯部と結合する嵌合爪を設けたことを特徴とする分離容易なヒンジ付口栓。
2. 側壁と天板との境に設けた脆弱部を筒状側壁周囲半分以上の範囲に設けた事を特徴とする請求項１に記載の分離容易なヒンジ付口栓。
3. 帯部は、側壁との接合部近傍において、嵌合爪の幅に相当する穴を設けた事を特徴とする請求項１又は２に記載の分離容易なヒンジ付口栓。

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