JP2016172561A - キャップ一体型口栓 - Google Patents

Abstract

【課題】キャップと口栓との嵌合における密封性が高く、かつ、量産性が高く、金型の寿命も長くできる、キャップと口栓本体とが一体で成形可能な口栓を得る。
【解決手段】容器口部に固定する口栓本体（１）とキャップ（２）とからなるキャップ一体型口栓において、口栓本体は、筒状体（１１）と、フランジ部（１２）と、融着部（１４）とからなり、筒状体は２つの咬合突起（１３）を有し、筒状体と、フランジと、融着部を通して、注出路（１１１）が洞貫して設けられ、キャップは、注出路に挿入する挿入部（２１）と、挿入部外周に設けた密封リング（２１１）と、咬合突起と咬合可能な凹部（２２１）を有する２本の腕部（２２）と、挿入部と腕部とを支えるキャップ本体（２０）とからなり、キャップにおける挿入部外周下端と、口栓本体における注出路上端とを繋げる連結部（３）によって一体化する。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体等を収納する容器の口栓に関し、フランジを有し外周に嵌合突起を有する口栓本体と、口栓本体と嵌合して閉鎖可能なキャップと、からなる口栓に関し、特には、漏れが発生し難い一体型口栓に関する。

従来、液体等を収納する容器で、多層シートなどを袋状に成形して作られる包装容器は、袋の一端に注出部を設け、バックインボックスのように箱に入れたり、丈夫な袋にして単体で注出可能な容器にしたりして用いられて来た。
その注出部は、熱可塑性樹脂で成形され、袋の表裏フィルムに挟まれるように融着されていた。

例えば、特許文献１では、
容器口部に固定されるスパウトと、該スパウトと一体に形成されたキャップとからなるキャップ一体型注出具において、
前記スパウトは、内部に容器内容液の注出路となる空間が貫通している筒状本体と、該筒状本体の外面の中間部分から外方に張り出した板状フランジと、前記筒状本体の外面で且つ該板状フランジの下方に位置する部分に形成された容器壁との接合部とからなり、
前記板状フランジの下面には、前記筒状本体の外面から外方に張り出した一対の側壁板が形成され、該一対の側壁板は、前記筒状本体の径方向外方に一直線状になるように延びており、前記接合部は、前記一対の側壁板の外面及び前記筒状本体の外面から構成されており、
前記キャップは、外面に前記スパウトとの螺子係合用螺条を有する筒状螺子体と、該筒状螺子体の上端を閉じるように形成されている水平基板と、該水平基板に一体的に形成されている直立板状の摘み板とからなり、前記筒状螺子体の下端部外面は、環状薄肉部によって前記スパウトの前記筒状本体の上端部内面に一体に接合されており、前記摘み板の両側部分は、それぞれ、前記筒状螺子体の外面とは間隔を置いて下方に延びており、その下端部内面は、破断可能なブリッジを介して、前記スパウトの前記筒状本体の上端部外面に一体に接合されており、
前記摘み板を把持して前記環状薄肉部及び前記ブリッジを引き裂くことにより前記キャップを前記スパウトから切り離すことにより容器内容物の注ぎ出しが行われ、前記スパウトから切り離された前記キャップは、前記筒状螺子体を前記スパウトの前記筒状本体の上部に位置せしめ、前記摘み板を閉栓方向に旋回させることにより、前記筒状螺子体外面の螺条と前記筒状本体内面の螺条とが螺子係合して前記スパウトをリシールするものであり、前記板状フランジの上面の前記側壁板に対応した位置で、且つ前記筒状本体の径方向直線に対して、若干、前記摘み板の閉栓方向側にずれた位置には、前記キャップの閉栓方向への旋回を阻止するためのストッパーとなる一対のリブが形成されており、前記キャップのリシールに際して、前記キャップの前記摘み板の下端が前記一対のリブと当接することにより、リシールのための前記キャップの閉栓方向への過剰な旋回を阻止すると共に前記摘み板が前記板状フランジの上面の前記側壁板に対応した領域内に位置付けられることを特徴とするキャップ一体型注出具を提案している。

しかし、摘み板の閉栓方向側にずれた位置に、キャップの閉栓方向への旋回を阻止するためのストッパーとなる一対のリブが形成されているので、成形する金型のスライドが接近している場所で異なった方向へ動くようにするか、小さな部分で食い切り処理をする必要があり、複雑な形状で、かつ、金型強度が低くなる問題があった。
また、キャップとスパウトがとの繋ぎ部分が、ネジ山の高さ以上の長さで繋がる必要があ
り、成形における樹脂圧力が伝わり難く、ヒケが発生して密封性が低下したり、バリが生じたりし易く、生産性が低い上に、金型の寿命も著しく低いなどの問題があった。

また、特許文献２では、
頂板部及びスカート部から成り、該スカート部において包装材に溶着固定される溶着部、該溶着部の頂板部に形成された環状側壁から成る注出部、及び該注出部をまたぐように破断可能な橋絡部を介して直接或いは基部を介して頂板部に接続された、２つの垂直部材と該垂直部材を連結する１つの水平部材からなるコの字型のガード部材が、一体成形により成形されてなるスパウトであって、
前記注出部の上端は前記水平部材の下面に形成されている連結部の下面と環状の破断可能な弱化部を介して連結されており、前記ガード部材の水平部材下面には、弱化部と連続する連結部が形成されており、前記橋絡部及び弱化部を破断した後に、前記ガード部材の連結部が注出部の開口に嵌合可能であることを特徴とするスパウトを提案している。

このスパウトでは、注出部の上端が、水平部材の下面に形成されている連結部の下面と連結されていて、この連結された弱化部がきれいに切れず、注出部上部と連結部下側に設けた環状突起、あるいは、注出部上部とリシール突起、におけるシール性を低下させる問題があった。

特許５０６９４３７号公報 特許４７０８０９６号公報

そこで、上記問題に鑑みて、キャップと口栓との嵌合における密封性が高く、かつ、量産性が高く、金型の寿命も長くできる、キャップと口栓本体とが一体で成形可能な口栓を得ることが本発明の課題である。

本発明の請求項１のキャップ一体型口栓は、
容器口部に固定する口栓本体と、キャップとからなるキャップ一体型口栓において、
口栓本体は、垂直に立った筒状体と、水平に張り出したフランジ部と、融着部とからなり、
筒状体は、フランジから一定の高さで筒状体外壁に設けた２つの咬合突起を有し、
フランジは筒状体の下方にあって、外側に水平に張り出し、
筒状体と、フランジと、融着部を通して、注出路が洞貫して設けられ、
キャップは、注出路に挿入する挿入部と、
挿入部下端より上側の挿入部外周に設けた密封リングと、
咬合突起と咬合可能な凹部を有する２本の腕部と、
挿入部上部にあって、挿入部と腕部とを支えるキャップ本体とからなり、
キャップにおける挿入部外周下端と、口栓本体における注出路上端とを繋げる連結部によって一体化していることを特徴とするキャップ一体型口栓である。

本発明の請求項２のキャップ一体型口栓は、挿入部下端の先に傾斜部が設けられ、傾斜部は口栓本体の筒状体内部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のキャップ一体型口栓である。

本発明の請求項３のキャップ一体型口栓は、口栓に設けた２つの咬合突起の位置と、咬
合突起と咬合するキャップの凹部の位置が、１８０度開き、同一角度方向に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のキャップ一体型口栓である。

本発明の請求項４のキャップ一体型口栓は、密封リングは、挿入部外側に設けられ、筒状体内径よりも大きな外径を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のキャップ一体型口栓である。

本発明のキャップ一体型口栓は、キャップにおける挿入部下端より上側の外周に設けた密封リングが、口栓本体における筒状体内面に接するので、確実に密封することが出来る。また、スライドが単純な形状にすることができるので、生産不良が発生し難く、かつ、金型の寿命も長いので、生産性も高く、安価にキャップ一体型口栓を得ることが出来る。

本発明のキャップ一体型口栓で、開封する前の状態を示す縦断面図である。 本発明のキャップ一体型口栓で、開封後、再封した状態を示す縦断面図である。 本発明のキャップ一体型口栓で、フィルム容器に融着した状態を示す斜視図である。 本発明のキャップ一体型口栓において、開封する前と、開封するためにひねって開封する工程を示す斜視図である。 本発明のキャップ一体型口栓において、開封した状態と、再封するためにキャップ先端を注出口に挿入する工程を示す斜視図である。 本発明のキャップ一体型口栓において、再封した状態を保持するためにキャップを回転させる工程と、咬合突起とキャップの凹部を咬合した状態を示す斜視図である。 本発明のキャップ一体型口栓において、再封した状態を保持するためにキャップの腕に設けた凹部に誘い込み部とアンダーカットを設けて、キャップの嵌合力を向上させる咬合の工程を示す断面図である。

以下、本発明のキャップ一体型口栓を実施するための形態について、図を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明のキャップ一体型口栓で開封する前の状態を示す縦断面図である。
本発明のキャップ一体型口栓は、容器口部に固定する口栓本体１と、口栓本体と一体に形成されたキャップ２とが一体になって繋がっている。
口栓本体１は、内部に内容物の注出路１１１を有する筒状体１１と、筒状体の外面に張り出したフランジ部１２と、融着部１４が設けられている。
筒状体１１の外側には、フランジから一定の高さの位置に、１８０度開いた状態で、２つの咬合突起１３が設けられている。
融着部１４は、図４−１の斜視図で分かるように、筒状体１１の下側にあって、フィルム容器の一端に融着する目的で設けられ、フランジ部１２から一定の距離を離してあり、融着部１４内部にも、注出路１１１が洞貫している。
融着部１４の横断面は、左右が細く尖り、中央が太くなった船形をしている。

キャップ２は、注出路１１１に挿入する挿入部２１と、２本の腕部２２と、挿入部２１上部にあって、挿入部２１と腕部２２とを支えるキャップ本体２０からなる。
挿入部２１の下端より上側の外周には、密封リング２１１が設けられ、挿入部２１を注出路１１１内部に挿入した時に、圧入され、内容物を確実に液止めする役目を負っている。２本の腕部２２は、１８０度開いた状態でキャップ本体２０に設けられている。
さらに、腕部２２の下方には、咬合突起１３と咬合可能な凹部２２１を有し、キャップの挿入部２１が口栓本体の筒状体１１に挿入した状態で固定できるようになっている。

本発明のキャップ一体型口栓は、キャップにおける挿入部外周下端２１２と、口栓本体における注出路上端１１２とが全周にわたって連結部３によって繋がっていて、一体化したキャップ一体型口栓になっている。
実際には、キャップの挿入部外周下端２１２の先に傾斜部２３が設けられている場合、傾斜部根元が連結部３に繋がっていると同じことになる。
容器を開封する前には、図１のような構造になっていて、一体になっているので、液漏れ等はしない構造で、かつ、バージン性を確保できる口栓である。
外観的には、図４−１のように、口栓本体１の上に、キャップ２が乗っている形になっていて、この状態で射出成形される。

図３は、本発明のキャップ一体型口栓を、フィルム製容器に融着した状態を示す斜視図である。このように、フィルム製容器の一端に表裏のフィルムで融着部１４を挟み込むように融着して使用される。

図２は、口栓本体１からキャップ２を離して開封し、再度密封した状態を示す縦断面図である。
口栓本体１の注出路１１１に、キャップの挿入部２１が挿入されている。
この時、挿入部２１の下端から一定の高さに設けた密封リング２１１が、注出路１１１に圧接し、液止め機能を果たしている。
また、咬合突起１３が凹部２２１に咬合し、キャップ２の挿入部２１が口栓本体１の筒状体１１から抜け出てしまわないように、嵌合を保持している。

本発明のキャップ一体型口栓の使用方法について、フィルム容器を外した状態の斜視図によって説明する。
図４−１は、成形され、フィルム容器に融着する前のキャップ一体型口栓である。
キャップ２口栓本体１が縦方向に繋がっている。そして、２つの咬合突起１３と２つの腕部２２は、それぞれ１８０度開いた状態で、同じ角度位置に設けられている。
腕部２２の下側には、凹部２２１が互い違いに設けられている。
融着部１４は、筒状体１１の下側にあって、フィルム容器の一端に融着する目的で設けられ、フィルムで挟むように融着した時に、隙間が出ないように左右が尖り、中央は内部に注出路１１１が形成できるようになっている。
また、フランジ部１２と融着部１４は一定の隙間を持っており、軟らかな口元近傍で掴みにくい容器を、このフランジ１２で支え、キャップ２をひねって開ける時にも、このフランジ１２が力を加える一助になっている。
その為、フランジ１２は、丸い円盤形状ではなく、ここでは細長い八角形としている。しかし、フランジ１２の形状は、楕円形であっても、四角形であっても、長円であっても、かまわない。

図４−２は、キャップ一体型口栓を開封するために、キャップ２をひねって開封している工程を示す斜視図である。
フランジ１２に対し、腕部２２をひねるように回転させる。回転させると、キャップ２における挿入部外周下端２１２と、口栓本体１における注出路上端１１２の連結部３が破断し、キャップ２が口栓本体１から外れる。
もちろん、回転させなくても、腕部２２で構成される面に対して直角方向に、キャップ本体２０の上端を押すことによって、破断してもかまわない。

図５−１は、連結部３が破断し、キャップ２が口栓本体１から外れた状態を示す図である。
連結部３のキャップ２下側からは、傾斜部２３が出て来ている。

図５−２は、再封する様子を示す斜視図である。
キャップ２先端の傾斜部２３があり、注出路１１１の口径よりも、先端が小さいので、容易に注出路１１１に傾斜部２３を容易に挿入できる。
傾斜部２３を挿入後、キャップ２を押し込むと、そのまま、挿入部２１が注出路１１１に入る。
さらに、キャップを強く押し込むと、密封リング２１１がさらに圧入され、強い力で密封される。密封リング２１１は、スムースに注出口に圧入する為に、両端に勾配と角Ｒを設けることが好ましい。
密封リング２１１がさらに圧入されると、筒状体１１は内径が無理に広げられ、元に戻ろうとする縮まる方向の力が働く。また、挿入部２１は、外径が無理に押し縮められ、元に戻ろうとして外に広がる力が働く。これらの力で密接リング２１１は、注出路１１１に圧接し、液止めされる。

図６−１は、完全に挿入部２１を注出路１１１に挿入し、再封した図で、再封した状態を保持するためにキャップを回転させる工程を示す斜視図である。
密封リングを含む挿入部２１を、注出路１１１に挿入したので、図４−１の開封前に比べ、挿入部の高さ分相当の高さが縮まった状態になる。

図６−２は、再封した状態を保持するために、咬合突起１３をキャップの凹部２２１に咬合した状態を示す斜視図である。
キャップに設けられた腕部２２の下側には、凹部２２１が互い違いに設けられているので、咬合突起１３が回転によって凹部２２１に入り込み、挿入部２１が注出路１１１から抜け出ることを防ぐことが出来る。

図７−１、図７−２、図７−３は、再封した状態を保持するために、咬合突起１３をキャップ２の凹部２２１に咬合する工程を示す部分断面図で、咬合を確実にする為に凹部２２１の開放口下方に誘い込み部２２３とアンダーカット２２２を設けた例である。
キャップ２の凹部の開放口下方に一段下がって設けた誘い込み部２２３は、開放口２２３０を下方に伸ばして広げ、咬合突起１３が凹部２２１に入りやすくしている。
さらに、咬合突起１３を収納する収納部２２１０と誘い込み部２２３との境にアンダーカット２２２を設けた。
この為、下方に広がった誘い込み部２２３によって、凹部２２１が咬合突起１３を捕捉しやすくなった。また、キャップ２を回転させることによって、捕捉した咬合突起１３に対し、誘い込み部２２３の傾斜に合わせ、より、深くキャップ２挿入部２１が注出路１１１に挿入される。
アンダーカット２２２は、咬合時に咬合突起１３を収納する収納部２２１０と誘い込み部２２３の境に設けられ、咬合状態が確実に保持しやすくなっている。
この図７に示したキャップの凹部２２１に誘い込み部２２３とアンダーカット２２２を設けた口栓は、スライドにルーズコアを設けるだけで、良好な射出成形が可能になる。

本発明のキャップ一体型口栓を成形する成形樹脂は、内容物に対して耐環境ストレスクラック性のある材料である必要があるが、さらに、取り付けるフィルム製容器の最内層と強固に融着しやすいこと、連結部にピンホールが発生しないように、メルトフローが適度にある樹脂であることなどが求められる。
実際には、高圧法低密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、アイソタクティックポリプロピレン樹脂、シンオクタチックポリプロピレン樹脂、ポリ１−ブテン樹脂、ポリ−メチル−１−ペンテン樹脂、エチレン−、プロピレン−、１−ブテン−、４−メチル−１−ペンテン等のα―オレフィン同士のランダム、あるいはブロック共重合体などの各種オレフィン樹脂、好適には
、各種ポリエチレンやポリプロピレンなどを用いての射出成形や圧縮成形などにより成形される。

本発明のキャップ一体型口栓を取り付けるフィルム容器に使用する積層シートの構成は、最内面に融着可能な熱可塑性樹脂を用いていれば、フィルムだけではなく、紙や、蒸着したバリア性の高いフィルムを積層した中間層を有していても良く、材質は特に限定されない。
たとえば、外側から、紙／ポリエチレン、ポリエチレン／紙／ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート／ポリアミド／ポリエチレン／無機酸化物蒸着ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート／ポリアミド／アルミ箔／ポリエチレン、ポリエチレン／紙／ポリエチレン／アルミ箔／ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート／無水マレイン酸変性ポリエチレン／エチレン酢酸ビニル共重合体鹸化物／ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレン、などの構成が考えられる。
これらのフィルム容器の積層シートの製造は、通常、エクストルーダーラミネート機やドライラミネート機で製造できる。

本発明のフィルム容器用のキャップ一体型口栓は以上のようなもので、キャップの挿入部外周に設けた密封リングが、口栓本体における筒状体内面に接するので、確実に密封することが出来る。
また、スライドを単純な形状にすることができるので、金型の温度調整やしやすく、成形サイクルを小さくすることが出来る。そして、生産不良が発生し難く、かつ、金型の寿命も長い。この為、生産性も高く、安価にキャップ一体型口栓を得ることが出来る。さらに、口栓本体とキャップを同時に生産できるので、金型も少なくて済み、初期設備投資も低く抑えられるなどメリットが大きい。

１・・・・・・・・・・口栓本体
１１・・・・・・・・・筒状体
１１１・・・・・・・・注出路
１１２・・・・・・・・注出路上端
１２・・・・・・・・・フランジ
１３・・・・・・・・・咬合突起
１４・・・・・・・・・融着部
２・・・・・・・・・・キャップ
２０・・・・・・・・・キャップ本体
２１・・・・・・・・・挿入部
２１１・・・・・・・・密封リング
２１２・・・・・・・・挿入部外周下端
２２・・・・・・・・・腕部
２２１・・・・・・・・凹部
２２１０・・・・・・・収納部
２２２・・・・・・・・アンダーカット
２２３・・・・・・・・誘い込み部
２３・・・・・・・・・傾斜部
３・・・・・・・・・・連結部
４・・・・・・・・・・フィルム容器
４１・・・・・・・・・表フィルム
４２・・・・・・・・・裏フィルム

Claims (5)

1. 容器口部に固定する口栓本体と、キャップとからなるキャップ一体型口栓において、
   口栓本体は、垂直に立った筒状体と、水平に張り出したフランジ部と、融着部とからなり、
   筒状体はフランジから一定の高さで筒状体外壁に設けた２つの咬合突起を有し、
   フランジは筒状体の下方にあって、外側に水平に張り出し、
   筒状体と、フランジと、融着部を通して、注出路が洞貫して設けられ、
   キャップは、注出路に挿入する挿入部と、
   挿入部下端より上側の挿入部外周に設けた密封リングと、
   咬合突起と咬合可能な凹部を有する２本の腕部と、
   挿入部上部にあって、挿入部と腕部とを支えるキャップ本体とからなり、
   キャップにおける挿入部外周下端と、口栓本体における注出路上端とを繋げる連結部によって一体化していることを特徴とするキャップ一体型口栓。
2. 挿入部下端の先に傾斜部が設けられ、傾斜部は口栓本体の筒状体内部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のキャップ一体型口栓。
3. 口栓に設けた２つの咬合突起の位置と、咬合突起と咬合するキャップの凹部の位置が、１８０度開き、同一角度方向に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のキャップ一体型口栓。
4. 密封リングは、挿入部外側に設けられ、筒状体内径よりも大きな外径を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のキャップ一体型口栓。
5. キャップに設けた咬合突起と咬合する凹部は、開放口下方に誘い込み部を設け、咬合突起を収納する収納部と誘い込み部との境にアンダーカットを設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のキャップ一体型口栓。