JP2018204629A - 逆止弁 - Google Patents

Abstract

【課題】 内容物が固形物を含んでいる場合であっても、吐出後に固形物が詰まることがなく、確実に逆止弁効果を得ることができる逆止弁を提供する。
【解決手段】 ２分割された弁部材を組み合わせることにより構成される。各弁部材は、平坦なシート状部と、これに連なる半円筒部とを有する。各弁部材は、シート状部が互いに接するように組み付けられ、これらシート状部を弾性変形させることで形成される隙間から内容物が吐出され、吐出後にはシート状部が互いに密着することで密閉される。固形物を含む内容物の吐出用であり、例えば外層容器の内側に内容物の吐出に伴って収縮する内容器を有する二重容器の吐出口に装着される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、容器の吐出口に設けられる逆止弁に関するものであり、特に、固形物を含む内容物を吐出するための逆止弁に関するものである。

液状の内容物を収容する容器においては、吐出口に逆止弁を設けることにより、逆流を防止したり、空気が容器内に入り込むことを防止することが行われている。例えば、いわゆる積層剥離容器のような二重容器では、内袋内の内容物が空気に触れることがないという利点を生かすために、内容物の注出後に内袋内に空気が逆流しないようキャップに逆止弁を設けることが行われている。

逆止弁としては、例えば弾性体に切れ込みを入れ、内容物を押し出す際に切り込みが開くスリットタイプのものや、ダイアフラムの開閉により内容物の吐出と密閉が可能なダイアフラムタイプのもの等、様々な形態のものが提案されている。

ところで、例えばドレッシングのように内容物が固形物を含んでいる場合、吐出後に弁の周辺に固形物が残留することがあり、この残留している固形物が弁に詰まることで、逆止弁が機能しなくなることがある。

そこで、固形物を含む内容物を収容する容器用の逆止弁も提案されている（例えば、特許文献１等を参照）。特許文献１には、固形物を含む比較的粘度の高い内容物を収容する容器に適用される逆止弁が開示されており、弁座部の先端面に当接して流出孔を閉塞する閉位置と記弁座部の先端面から離れて流出孔を開く開位置との間で開閉自在とされた逆止弁が開示されている。

特許文献１記載の逆止弁では、内容物に含まれる固形物を弁座部の先端面と逆止弁との間に挟むことなく逃がし部に案内するようにして、固定物が弁座部の先端面と逆止弁との間に挟まることを抑制し、内容物の吐出後に逆止弁を確実に閉じることができるようにしている。

特開２０１７−８１６２８号公報

しかしながら、特許文献１に記載される逆止弁は、基本的にはダイアフラムタイプのものであり、逆止弁周辺の固形物の詰まりを完全に解消することは難しい。そのため、新たな形態の逆止弁の開発が望まれている。

本発明は、前述の要望に応えて提案されたものであり、内容物が固形物を含んでいる場合であっても、吐出後に固形物が詰まることがなく、確実に逆止弁効果を得ることができる逆止弁を提供することを目的とする。

前述の目的を達成するために、本発明の逆止弁は、２分割された弁部材を組み合わせることにより構成され、各弁部材は、平坦なシート状部と、これに連なる半円筒部とを有し、前記シート状部が互いに接するように組み付けられ、これらシート状部を弾性変形させることで形成される隙間から内容物が吐出され、吐出後にはシート状部が互いに密着することで密閉されることを特徴とする。

本発明者は、固形物を含む内容物を吐出する容器に適用し得る逆止弁を開発することを目的に試行錯誤を繰り返し、全く新たな形状の逆止弁を案出するに至った。すなわち、本発明の逆止弁は、シート状部が互いに接するように組み付けられ、内容物の吐出の際には、これらシート状部が弾性変形することで隙間が形成され、ここから内容物が吐出される。常態時には、仮に固形物が残留したとしても、前記シート状部に包み込まれる形になり、逆止弁効果が維持される。

本発明によれば、固形物を含む内容物を円滑に吐出させることができ、非吐出時（常態時）には確実に逆止弁効果を得ることができる逆止弁を提供することが可能である。

本発明を適用した逆止弁の一実施形態を示す概略斜視図である。 図１に示す逆止弁の縦断面図である。 シート状部の横断面図である。 吐出時のシート状部の変形状態を示す横断面図である。

以下、本発明を適用した逆止弁の実施形態について、図面を参照して説明する。

本実施形態の逆止弁１は、図１及び図２に示すように、２分割された弁部材２，３を組み合わせることにより構成されるものである。各弁部材２，３は、先端に設けられた厚さの薄い平坦なシート状部４，５と、基端部において、これに連なる半円筒部６，７とを有し、前記シート状部４，５が互いに接するように組み付けられる。

前記半円筒部６，７は、互いに接するように組み付けられることで、円筒状の流路を構成することになり、容器内の内容物は、ここを通って吐出されることになる。また、半円筒部６，７で構成される円筒状の流路の先端は、前記シート状部４，５によって塞がれた形になっており、これらシート状部４，５を弾性変形させることで形成される隙間から内容物が吐出され、常態時には前記弾性変形されたシート状部４，５が元の状態に戻り、互いに密着することで吐出口が密閉される。

逆止弁１を構成する弁部材２，３は、弾性変形可能な材料で形成されており、その材質としては、各種プラスチック材料、エラストマ、シリコンゴムやフッ素ゴム等のゴム系材料等から選択すればよい。ただし、円滑に弾性変形させるためにはゴム系材料であることが好ましく、さらには耐熱性、耐水性、耐薬品性等を考慮すると、シリコンゴムにより形成することがより好ましい。

本実施形態の逆止弁１では、前記シート状部４，５が逆止弁として機能しており、したがって、シート状部４，５の設計が重要となる。

先ず、前記シート状部４，５は、例えば固形物を含む内容物を吐出した際に、残留した固形物を包み込んで密着する必要があることから、ある程度の広さを有することが必要である。本実施形態の逆止弁１では、厚さの薄い矩形状の弾性片としてシート状部４，５が形成されている。

また、前記シート状部４，５は、吐出の際には変形し易く、吐出後には速やかに元の形状に戻る必要がある。そこで、これを実現するために、本実施形態の逆止弁１では、シート状部４，５の横断面を見たときに、中心に向かって厚さが薄くなるようにしている。図３は、シート状部４，５の横断面を示す図であり、前記シート状部４，５は、中心に向かって厚さが薄くなるように、左右両側は傾斜面４Ａ，５Ａとされている。

さらに、より中心が変形し易いように、各シート状部４，５の両端部には、それぞれ柱状構造部４Ｂ，５Ｂが設けられている。柱状構造部４Ｂ，５Ｂは、各シート状部４，５の両端部の厚さを拡大する形で形成されるもので、横断面で見た時に、外方向に向かって突出するように、柱状に断面が大きく拡大されている。加えて、各シート状部４，５の両端部４Ｃ，５ＣをＲ形状（円弧状）とすることで、両端部４Ｃ，５Ｃが円滑に動作するようにしている。

シート状部４，５を以上のような断面形状とすることにより、図４に示すように、吐出の際にはシート状部４，５が速やかに変形して隙間Ｓが形成され、内容物が速やかに吐出される。吐出後には、シート状部４，５の弾性変形が速やかに解除されて元の形態に戻り、互いに密着する。

本実施形態の逆止弁１は、２分割された弁部材２，３を容器の吐出口に組み付けることで取り付けられ、例えば弁部材２，３の両端部等は融着されていない。各弁部材２，３を弾性材料で形成することにより、互いに密着し、融着しなくてもエア漏れや液漏れが発生することはない。

以下、本実施形態の逆止弁１の容器吐出口への取り付けについて説明する。本実施形態の逆止弁１においては、図２に示すように、各弁部材２，３の基端部（半円筒部６，７の下端部）にフランジ部８，９が設けられており、これを利用して容器吐出口に組み付け固定されている。

具体的には、本実施形態の逆止弁１は、容器の口部に取り付けられた蓋材１１と、収納部材１２の間に前記フランジ部８，９を挟み込むことで固定されている。収納部材１２は、逆止弁１の半円筒部６，７の外周を覆うような形の部材であり、その段差部の下面１２Ａにより弁部材２，３のフランジ部８，９の上面を押さえるようになっている。また、蓋材１１に係止部１１Ａが設けられるとともに、収納部材１２の基端部にも係止部１２Ｂが設けられており、収納部材１２を押し込むことで、これら係止部１１Ａ，１２Ｂが互いに係止され、容器吐出口に機械的に組み付けられる。それと同時に、逆止弁１のフランジ部８，９が挟み込まれ、弁部材２，３が容器吐出口に組み付け固定される。

前述の構成を有する本実施形態の逆止弁１は、吐出の際には、シート状部４，５が図４に示すように弾性変形し、それにより形成される隙間Ｓから内容物が吐出される。一方、常態時（非吐出時）には、シート状部４，５が元の状態に戻り、互いに密着することで吐出口が密閉される。

本実施形態の逆止弁１は、種々の容器の吐出口に適用されるが、特に、内容物が固形物を含むような場合に、本実施形態の逆止弁１を適用することが好適である。例えば、ドレッシングのような粘性が高く固形物を含む内容物の吐出においては、残留する固形物による詰まりが問題になり、逆支弁効果が損なわれるという問題が生ずる。本実施形態の逆止弁１では、仮に固形物が残留したとしても、面積の大きなシート状部４，５でこれを包み込む形になり、シート状部４，５の大部分は密着状態が維持されるので、逆止弁効果が確実に得られる。

また、本実施形態の逆止弁１は、外層容器の内側に内容物の吐出に伴って収縮する内容器を有する二重容器の吐出口に適用することも有効である。外層容器の内側に内容物の吐出に伴って収縮する内容器を有する二重容器は、内容物の吐出の後、内容器内に空気が入り込まないという利点を有する。本実施形態の逆止弁１を二重容器に適用することで、固形物を含む内容物を収容した場合にも、容器内への空気の侵入や内容物の逆流を確実に防ぐことができる。

外層容器の内側に内容物の吐出に伴って収縮する内容器を有する二重容器は、いわゆる積層剥離容器と称されるものであり、容器本体は、胴部、口部及び肩部において、外殻である外層部（外層容器）と内袋である内層部（内容器）を備えており、内容物の減少に伴って内層部が外層部から剥離して収縮する。

ここで、外層部と内層部は、多層パリソンとしてブロー成形に供され、一体に接合された状態で成形されるが、その使用形態としては、例えば口部を除き使用前に予め外層部から内層部を予備剥離しておき、内層部が外層部に接するまで内容物を充填する。内容物を押し出すことで、円滑に内層部が収縮する。あるいは、内層部が外層部に接合された状態のままとし、内容物の排出に伴って内層部が外層部から剥離して収縮するようにしてもよい。

容器本体の層構成についてさらに説明すると、容器本体は、前記の通り、外層部と内層部を備え、外層部は、復元性が高くなるように、内層部よりも肉厚に形成されている。

外層部は、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体及びその混合物などで構成される。外層部は、単層又は複数層構成であり、その最内層と最外層の少なくとも一方に滑剤を含有することが好ましい。外層部が単層構成の場合、その単層が最内層であり且つ最外層であるので、その層に滑剤を含有させればよい。外層部が２層構成の場合、容器内面側の層が最内層となり、容器外面側の層が最外層となるので、その少なくとも一方に滑剤を含有させればよい。外層部が３層以上で構成される場合、最も容器内面側の層が最内層であり、最も容器外面側の層が最外層となる。

外層部の最内層は、内層部に接触する層であり、外層部の最内層に滑剤を含有させることによって外層部と内層部の間の剥離性を向上させることができる。一方、外層部の最外層は、ブロー成形の際に金型に接触する層であり、外層部の最外層に滑剤を含有させることによって離型性を向上させることができる。

外層部の最内層と最外層の一方又は両方は、プロピレンと別のモノマーとの間のランダム共重合体で形成することができる。これによって、外殻である外層部の形状復元性・透明性・耐熱性を向上させることができる。

なお、容器が過度に硬いと、容器の使用感が悪くなるため、ランダム共重合体に、例えば、直鎖状低密度ポリエチレンなどの柔軟材料を混合して外層部を構成してもよい。ただし、ランダム共重合体に対して混合する材料は、ランダム共重合体の有効な特性を大きく阻害することがないよう、混合物全体に対して５０重量％未満となるように混合することが好ましい。例えば、ランダム共重合体と直鎖状低密度ポリエチレンとを８５：１５の重量割合で混合した材料により外層部を構成することができる。

内層部は、例えば容器外面側に設けられたＥＶＯＨ層と、ＥＶＯＨ層の容器内面側に設けられた内面層と、ＥＶＯＨ層と内面層の間に設けられた接着層を備える。ＥＶＯＨ層を設けることで、ガスバリア性、及び外層部からの剥離性を向上させることができる。

ＥＶＯＨ層は、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）樹脂からなる層であり、エチレンと酢酸ビニル共重合物の加水分解により得られる。ＥＶＯＨ樹脂のエチレン含有量は、例えば２５〜５０ｍｏｌ％であり、酸素バリア性の観点から３２ｍｏｌ％以下が好ましい。エチレン含有量の下限は、特に規定されないが、エチレン含有量が少ないほどＥＶＯＨ層の柔軟性が低下しやすいので２５ｍｏｌ％以上が好ましい。また、ＥＶＯＨ層は、酸素吸収剤を含有することが好ましい。酸素吸収剤をＥＶＯＨ層に含有させることにより、ＥＶＯＨ層の酸素バリア性をさらに向上させることができる。

内面層は、多層容器１の内容物に接触する層であり、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体及びその混合物などのポリオレフィンからなり、低密度ポリエチレン又は直鎖状低密度ポリエチレンからなることが好ましい。内面層を構成する樹脂の引張弾性率は、５０〜３００ＭＰａが好ましく、７０〜２００ＭＰａが好ましい。引張弾性率がこのような範囲の場合に、内面層が特に柔軟であるからである。

接着層は、ＥＶＯＨ層と内面層とを接着する機能を有する層であり、例えば上述したポリオレフィンにカルボキシル基を導入した酸変性ポリオレフィン（例：無水マレイン酸変性ポリエチレン）を添加したものや、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）である。接着層の一例は、低密度ポリエチレン又は直鎖状低密度ポリエチレンと、酸変性ポリエチレンの混合物である。

また、二重容器においては、例えば胴部に設けられた凹部において、外層部に大気導入孔が穿設されている。大気導入孔は、外層部にのみ設けられた貫通孔であり、内層部には到達していない。そして、この大気導入孔から空気が導入されることで、外殻である外層部と内層部の間に中間空間が形成される。すなわち、中間空間と外部空間は、この大気導入孔によって互いに連通されることになる。

大気導入孔には、弁部材が設けられていてもよく、外層部を圧縮すると、弁部材が外気導入孔を閉塞する。この状態で外層部をさらに圧縮すると、中間空間内の圧力が高まり、その結果、内層部が圧縮されて、内層部内の内容物が吐出される。外層部への圧縮力を解除すると、外層部が自身の弾性によって復元しようとする。この際、弁部材が外気導入孔から離れて、外気導入孔の閉塞が解除されて、中間空間内に外気が導入される。内層部はしぼんだままで外層部だけが膨張することになる。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明が前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜設計可変更可能であることは言うまでもない。

１ 逆止弁
２，３ 弁部材
４，５ シート状部
４Ａ，５Ａ 傾斜面
４Ｂ，５Ｂ 柱状構造部
４Ｃ，５Ｃ 両端部
６，７ 半円筒部
８，９ フランジ部
１１ 蓋材
１２ 収容部材
Ｓ 隙間

Claims (7)

1. ２分割された弁部材を組み合わせることにより構成され、
   各弁部材は、平坦なシート状部と、これに連なる半円筒部とを有し、
   前記シート状部が互いに接するように組み付けられ、これらシート状部を弾性変形させることで形成される隙間から内容物が吐出され、吐出後にはシート状部が互いに密着することで密閉されることを特徴とする逆止弁。
2. 前記半円筒部を組み合わせることにより円筒形の流路が形成されることを特徴とする請求項１記載の逆止弁。
3. 前記各シート状部は、横断面において、中央に向かって次第に厚さが薄くなっていることを特徴とする請求項１または２記載の逆止弁。
4. 前記各シート部は、横断面において、両端部に柱状構造部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の逆止弁。
5. 前記各半円筒部は、基端部にフランジ部を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の逆止弁。
6. 固形物を含む内容物の吐出用であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の逆止弁。
7. 外層容器の内側に内容物の吐出に伴って収縮する内容器を有する二重容器の吐出口に装着されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の逆止弁。

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