JP2023081660A - 口栓、口栓を備えた容器、および、その製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】容器のバージンの有無が明確に判断し易く、容易に開封可能であって、かつ、気温の変化や振動などがあっても、密閉性を長期に維持可能とする口栓を得る。【解決手段】口栓本体（２）と、該口栓本体を覆うキャップ（４）と、からなり、容器に取り付けて使用される口栓（１）において、口栓本体は、容器内部と連通する注出筒（２１）と、該注出筒下端に注出筒台座（２３）を介して周縁に水平に広がる融着フランジ（２２）と、を有し、キャップは、注出筒外側端面を覆う天板と、該天板周縁から垂下する側壁と、該側壁の下方に、易破断用ブリッジ（４４）を介して接続するタンパーエビデンスバンド（４３）を、有し、該キャップを装着した時、上記タンパーエビデンスバンドが注出筒台座の端面に溶着可能としたことを特徴とする口栓。【選択図】図１

Description

本発明は、液体、あるいは粉体や粒体を収納する包装容器に使用する口栓であって、輸送時等に容易に開封せず、未開封を担保可能な口栓に関する。

主にジュースや酒類などの飲料や醤油、酢、味醂、などの調味料やドレッシングなどの液体または粘体の食品、あるいは、塩、コショウ、などの粉体や、フリーズドライした和風だし、錠剤、などの粒体などを内容物として使用される包装容器は、移送中や保管中の温度変化、内圧変化、振動等によって容器が容易に開封しないようにする必要がある。
さらに、保管中に酸素などによる内容物の劣化を防止したり、薬物や異物などを意図的に混入されることを防止したりする、などの必要性もある。
したがって、上述したように、容器には、その口栓における十分なバージン性を確保することが求められている。

バージン性を得る方法の一つは、注出口の開口部底に、閉鎖板を設ける方法である。
例えば、特許文献１では、スパウトと該スパウトに螺着するキャップとからなり、前記スパウトは、台座リングの上面内周縁部に注出筒を立設し、前記キャップは、天板下面にコンタクト封止リングと該コンタクト封止リングの内側にインナー封止リングとを垂設し、かつ、周壁下端部の内周縁部にコンタクト封止リングを垂設し、前記スパウトに前記キャップを螺合して装着したときに、前記キャップの天板下面に垂設するコンタクト封止リングとインナー封止リングとが、前記スパウトの注出筒の上端部に密接し、かつ、前記キャップの周壁下端部の内周縁部に垂設するコンタクト封止リングが、前記スパウトの台座リングの上面外周縁部に密接することを特徴とする液体紙容器用口栓を提案している。

この液体紙容器用口栓を開封するには、キャップをスパウトから外し、その後に、プルリングを引っ張って、閉鎖板周縁の環状薄肉脆弱線を引き裂き、閉鎖板を引き抜く必要がある。このような口栓では、小さな注出筒内部に指先を差し込み、プルリングに指先を引掛けて、引き抜く必要があるが、細い指先ながら、非常に大きな力を必要としている。
この為、老人など、力の無い人にとっては、開封しにくく、内容物が通過する注出口内部に指を挿入するので不衛生であり、かつ、手間が掛かるといった問題があった。
さらに、上記コンタクトリングやインナーリングなどで、密封性を高くしたとしても、例えば、キャッピング後、長く保管したり、輸送時や倉庫での保管時に、気温が高い状態でいる時間が一定時間あると、プラスチックはクリープなどによって変形しやすく、特に５０℃以上に気温上昇後、次に気温が低下したりすると、著しく嵌合が弱まり、キャップと口栓本体との間に隙間が生じたりするなどで、密封性の低下などの問題があった。

また、タンパーエビデンスバンド４３を有する従来のキャップ４を、図３に示した。
このような従来のタンパーエビデンスバンド４３を有するキャップ４では、口栓本体２の螺合する外ネジの下方に係止リング２３を設け、ここに、タンパーエビデンスバンド４３の内側下端近傍に設けたフラップ４３１を係止させるが、成形時には図３－１のように金型から抜けやすくするように、下方に向けた状態で成形する。
しかし、キャップ４を嵌合する時には、フラップ４３１を、図３－２に示したように、内側上方に折り込む。この状態で、キャップ４を口栓本体２に嵌合すると、図３－３に示すように、フラップ４３１が、口栓本体２の係止リング２３に係止し、タンパーエビデンスバンド４３とキャップ側壁４２との間に設けた易破断用ブリッジ４４を破断しないと、キャップ４は開栓しない。この為、開封の有無が、易破断用ブリッジ４４の破断の有無で、明確に可視化可能となる。

このように、従来のタンパーエビデンスバンド形式のキャップを使用するには、タンパーエビデンスバンド下端にそれぞれ独立して設けられた８つ前後のフラップ４３１を、すべて上方に折り込む必要があり、工程が増えると共に、不良が生じやすいなどの問題があった。

特開２００３－１１９６３号公報

容器のバージンの有無が明確に判断し易く、容易に開封可能であって、かつ、気温の変化や振動などがあっても、密閉性を長期に維持可能とする口栓を得ることが本発明の課題である。

本発明の口栓は、
口栓本体と、該口栓本体を覆うキャップと、からなり、容器に取り付けて使用される口栓において、
口栓本体は、容器内部と連通する注出筒と、該注出筒下端に注出筒台座を介して周縁に水平に広がる融着フランジと、を有し、
キャップは、注出筒外側端面を覆う天板と、該天板周縁から垂下する側壁と、該側壁の下方に、易破断用ブリッジを介して接続するタンパーエビデンスバンドを、有し、
該キャップを装着した時、上記タンパーエビデンスバンドが注出筒台座の端面に溶着可能としたことを特徴とする口栓である。

本発明の口栓は、フラップなどを折り込むなどの作業がなく、単にタンパーエビデンスバンドを注出筒台座の端面に直接融着するだけで、使用する容器が、その保管する気温の上下や振動などがあっても、密封性の問題が生じず、高い保護性能を得ることができる。

本発明の口栓における実施形態例で、口栓を構成するキャップの正面一部切り欠き断面図と、口栓本体の正面一部切り欠き断面図、および、それらを組み込んだ状態の縦断面図である。 本発明の口栓における実施形態例で、口栓本体に、キャップをして、超音波融着用のホーンを使用して、タンパーエビデンスバンドを口栓の台座に融着する工程を示す一部切り欠き縦断面図と、キャップを回して、キャップからタンパーエビデンスバンドを切り離し、開封する工程を示す一部切り欠き縦断面図である。 従来技術の口栓における口栓本体と、キャップと、それらを嵌合した状態を示す縦断面図である。

以下、本発明の口栓１の実施形態例について、図を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の口栓１における実施形態例で、口栓１を構成するキャップ４の正面一部切り欠き断面図と、口栓本体２の正面一部切り欠き断面図、および、それらを組み込んだ状態の縦断面図である。
図１－２は、口栓本体２で、容器の内外に通じる注出路２０を囲む円筒状の注出筒２１と、注出筒２１の下端から周縁に広がる融着フランジ２２を有している
注出筒２１の外面には、キャップ４と螺合する外ネジ２１１が設けられている。
注出筒２１の下端で、融着フランジ２２との間には、注出筒台座２３が設けられている。注出筒台座２３は、外ネジ２１１外径よりも大きな径とし、先端の角にはＲが設けられている。

図１－１は該口栓１に使用するキャップ４で、キャップ天板４１と、キャップ天板４１の周縁から垂下するキャップ側壁４２と、からなる。
キャップ天板４１内側にはコンタクトリング４１１が設けられている。
又、キャップ側壁４２内面には注出筒２１外面の外ネジ２１１に螺合する内ネジ４２１が設けられている。さらに、側壁４２外面にはキャップ４を回動させる為のローレット４２２が設けられている。
該側壁４２の下方には、易破断用ブリッジ４４を介して接続するタンパーエビデンスバンド４３を、有している。

図１－３は、本発明の口栓における実施形態例で、キャップ４と、口栓本体２を組み込んで、容器本体３に取り付けた状態の縦断面図である。
この口栓本体２は、内面をシーラント層で構成される紙容器や包装袋の一面に開口孔３０を作成し、開口孔３０に口栓本体２を内側から通し、上記紙容器や包装袋の開口孔周縁３３０１と口栓本体２の融着フランジ２２とを融着して取り付けられている。
キャップ４を口栓本体２に被せ、キャップ４の側壁４２内面の内ネジ４２１を、注出口２の注出筒２１の外面に設けた外ネジ２１１に螺合させ、キャップ側壁外側に設けたローレット４２２を使用して、キャップ４を口栓本体２に締め付ける。
この時、螺合しているネジによって、回転させる力を押す力に変換する為、小さな力であっても、非常に強い押圧に変換される為、タンパーエビデンスバンド４３の内面が口栓本体の台座外径に競って、無理やり内径を拡大させ、無理嵌合をするような状況であっても、挿嵌することができる。
この嵌め合う径の差、競り量（嵌合シロ）Ｄは、片側で０．０５ｍｍ以上、直径で０．１ｍｍ以上とすることが好ましい。

図２－１は、口栓本体２の融着フランジ２２と容器本体３の開口孔３０周縁とを重ね、そこに超音波融着用のホーン５を当てて、超音波で融着する工程の縦断面図である。
この時、タンパーエビデンスバンド４３の内面が口栓本体２の注出筒台座２３外径に競って無理嵌合し、その競り量Ｄを両側で０．１ｍｍ以上としておく。すると、融着フランジ２２と容器本体３とを超音波振動で融着させる時、その超音波振動は、口栓本体２の注出筒台座２３にも伝わる。
この超音波振動は、口栓本体２の注出筒台座２３外面とタンパーエビデンスバンド４３の内面との間で、振動による発熱をもたらし、発生したその熱で注出筒台座２３とタンパーエビデンスバンド４３とを、融着させることができる。

図２－２は、注出筒台座２３とタンパーエビデンスバンド４３とが融着した口栓１を有する容器において、開封する工程を示す縦断面図である。
キャップ４の外側に設けたローレット４２２を介してキャップ４を回すと、キャップ側壁４２の下端にタンパーエビデンスバンド４３を繋止していた易破断用ブリッジ４４が破断し、キャップ４とタンパーエビデンスバンド４３とは、切り離されて開栓される。
このように、タンパーエビデンスバンド４３は、開栓した有無をその上の易破断用ブリッジ４４の破断の有無で明確に表すことができる。このようにして、易破断用ブリッジ４４の破断の有無で、タンパーエビデンスバンド４３は、改ざん防止機能を果たすことができる。
注出筒台座２３とタンパーエビデンスバンド４３とは、強く融着しているので、一旦開封した後は、口栓本体２にタンパーエビデンスバンド４３が融着したまま使用される。

本発明の容器本体に使用するブランクの積層シートの構成としては、主として最外面と最内面に熱可塑性樹脂であるシーラントを用い、基材として紙を使用した容器本体である。
基材は紙単体でもかまわないが、内容物の保存性能を高めるように、層構成中にバリア層を加え、ポリエチレンテレフタレート層、または、酸化珪素や酸化アルミニウム、酸化マグネシウムなどの酸化金属や、アルミニウムなどの金属の蒸着層を持つポリエチレンテレフタレートフィルムを含有する層を有する構成や、そのポリエチレンテレフタレート層の内側にシーラント層を設けている構成であってもよいし、印刷し易いように酸化チタンなどのコート層を設けても良い。
また、成形加工で破断しないよう、ポリアミド樹脂層などを層間に加える構成であっても良い。
例えば、積層シートの構成例として、表側からインキ層／表シーラント層／紙基材層／サンドポリオレフィン系樹脂層／バリア層／接着剤層／裏シーラント層などが考えられる。もちろん、基材に紙を使用しない通常の容器本体形状の容器本体であっても、肉厚のプラスチックシートを使用した容器本体であっても、本発明の口栓は使用できる。
＜試作例＞

以下に本発明のタンパーエビデンスバンドが口栓本体の台座外径と、競って、無理嵌合し、嵌め合う径の差、競り量（嵌合シロ）Ｄを試作例について検討した。

＜試作例に使用する部材＞
口栓本体は、口径２０ｍｍの図１－２に示す形状で、低密度ポリエチレンとして、住友化学株式会社製スミカセン（登録商標）Ｇ７０１を使用し、図１－２に示す形状に、射出成形金型と射出成形機を使用して成形した。
容器本体に使用した積層体の構成は、低密度ポリエチレン（３０μｍ）／紙基材層（３００ｇ／ｍ^２）／ポリエチレン（２５μｍ）／酸化珪素蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルム（１２μｍ）／直鎖状低密度ポリエチレン（４０μｍ）とし、開口孔はビク刃で抜いた。
各キャップを口栓本体に螺合し、トルク２Ｎ・ｍでキャップを最後まで締めて、それを上記容器本体に使用した積層体の開口孔に内側から挿入し、図２－１に示すように、開口孔周縁に超音波融着機のホーンを当てて、口栓本体を溶着すると共に、口栓本体の台座にキャップのタンパーエビデンスバンドが問題なく融着できるか、各々、５セット確認試作した。

＜試作例１＞
キャップは、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂の住友化学株式会社製スミカセン（登録商標）ＧＡ８０２を使用し、図１－１に示す形状に射出成形し、試作した。
この時、タンパーエビデンスバンドの内径部分を入れ駒とし、タンパーエビデンスバンドが口栓本体の注出筒台座に対して競る競り量Ｄを０ｍｍとなるようにした。

＜試作例２＞
キャップは、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂の住友化学株式会社製スミカセン（登録商標）ＧＡ８０２を使用し、図１－１に示す形状に射出成形し、５個作成した。
この時、タンパーエビデンスバンドの内径部分を入れ駒とし、タンパーエビデンスバンドが口栓本体の注出筒台座に対して競る競り量Ｄを両側で０．１ｍｍとなるようにした。

＜試作例３＞
キャップは、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂の住友化学株式会社製スミカセン（登録商標）ＧＡ８０２を使用し、図１－１に示す形状に射出成形し、５個作成した。
この時、タンパーエビデンスバンドの内径部分を入れ駒とし、タンパーエビデンスバンドが口栓本体の注出筒台座に対して競る競り量Ｄを両側で０．５ｍｍとなるようにした。

＜試作例４＞
キャップは、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂の住友化学株式会社製スミカセン（登録商標）ＧＡ８０２を使用し、図１－１に示す形状に射出成形し、５個作成した。
この時、タンパーエビデンスバンドの内径部分を入れ駒とし、タンパーエビデンスバンドが口栓本体の注出筒台座に対して競る競り量Ｄを両側で０．９ｍｍとなるようにした。

＜試作例５＞
キャップは、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂の住友化学株式会社製スミカセン（登録商標）ＧＡ８０２を使用し、図１－１に示す形状に射出成形し、５個作成した。
この時、タンパーエビデンスバンドの内径部分を入れ駒とし、タンパーエビデンスバンドが口栓本体の注出筒台座に対して競る競り量Ｄを両側で１．０ｍｍとなるようにした。

＜試作例６＞
キャップは、高密度ポリエチレン樹脂の日本ポリエチレン株式会社製ノバティック（登録商標）ＨＪ３４０を使用し、図１－１に示す形状に射出成形し、５個作成した。
この時、タンパーエビデンスバンドの内径部分を入れ駒とし、タンパーエビデンスバンドが口栓本体の注出筒台座に対して競る競り量Ｄを０ｍｍとなるようにした。

＜試作例７＞
キャップは、高密度ポリエチレン樹脂の日本ポリエチレン株式会社製ノバティック（登録商標）ＨＪ３４０を使用し、図１－１に示す形状に射出成形し、５個作成した。
この時、タンパーエビデンスバンドの内径部分を入れ駒とし、タンパーエビデンスバンドが口栓本体の注出筒台座に対して競る競り量Ｄを両側で０．１ｍｍとなるようにした。

＜試作例８＞
キャップは、高密度ポリエチレン樹脂の日本ポリエチレン株式会社製ノバティック（登録商標）ＨＪ３４０を使用し、図１－１に示す形状に射出成形し、５個作成した。
この時、タンパーエビデンスバンドの内径部分を入れ駒とし、タンパーエビデンスバンドが口栓本体の注出筒台座に対して競る競り量Ｄを両側で０．５ｍｍとなるようにした。

＜試作例９＞
キャップは、高密度ポリエチレン樹脂の日本ポリエチレン株式会社製ノバティック（登録商標）ＨＪ３４０を使用し、図１－１に示す形状に射出成形し、５個作成した。
この時、タンパーエビデンスバンドの内径部分を入れ駒とし、タンパーエビデンスバンドが口栓本体の注出筒台座に対して競る競り量Ｄを両側で０．９ｍｍとなるようにした。

＜試作例１０＞
キャップは、高密度ポリエチレン樹脂の日本ポリエチレン株式会社製ノバティック（登録商標）ＨＪ３４０を使用し、図１－１に示す形状に射出成形し、５個作成した。
この時、タンパーエビデンスバンドの内径部分を入れ駒とし、タンパーエビデンスバンドが口栓本体の注出筒台座に対して競る競り量Ｄを両側で１．０ｍｍとなるようにした。

＜試作例１１＞
キャップは、ポリプロピレン樹脂のサンアロマー株式会社製サンアロマー（登録商標）ＰＭ９３１を使用し、図１－１に示す形状に射出成形し、５個作成した。
この時、タンパーエビデンスバンドの内径部分を入れ駒とし、タンパーエビデンスバンドが口栓本体の注出筒台座に対して競る競り量Ｄを０．０ｍｍとなるようにした。

＜試作例１２＞
キャップは、ポリプロピレン樹脂のサンアロマー株式会社製サンアロマー（登録商標）ＰＭ９３１を使用し、図１－１に示す形状に射出成形し、５個作成した。
この時、タンパーエビデンスバンドの内径部分を入れ駒とし、タンパーエビデンスバンドが口栓本体の注出筒台座に対して競る競り量Ｄを両側で０．１ｍｍとなるようにした。

＜試作例１３＞
キャップは、ポリプロピレン樹脂のサンアロマー株式会社製サンアロマー（登録商標）ＰＭ９３１を使用し、図１－１に示す形状に射出成形し、５個作成した。
この時、タンパーエビデンスバンドの内径部分を入れ駒とし、タンパーエビデンスバンドが口栓本体の注出筒台座に対して競る競り量Ｄを両側で０．５ｍｍとなるようにした。

＜試作例１４＞
キャップは、ポリプロピレン樹脂のサンアロマー株式会社製サンアロマー（登録商標）ＰＭ９３１を使用し、図１－１に示す形状に射出成形し、５個作成した。
この時、タンパーエビデンスバンドの内径部分を入れ駒とし、タンパーエビデンスバンドが口栓本体の注出筒台座に対して競る競り量Ｄを両側で０．９ｍｍとなるようにした。

＜試作例１５＞
キャップは、ポリプロピレン樹脂のサンアロマー株式会社製サンアロマー（登録商標）ＰＭ９３１を使用し、図１－１に示す形状に射出成形し、５個作成した。
この時、タンパーエビデンスバンドの内径部分を入れ駒とし、タンパーエビデンスバンドが口栓本体の注出筒台座に対して競る競り量Ｄを両側で１．０ｍｍとなるようにした。

＜評価方法＞
各試作例のキャップを口栓本体に螺合し、トルク２Ｎ・ｍでキャップを最後まで締めて、それを前記容器本体に使用する積層体の開口孔に内側から挿入し、図２－１に示すように、開口孔周縁に超音波融着機のホーンを当てて、口栓本体の溶着フランジと開口孔周縁とを溶着させた。この時、同時に、口栓本体の注出筒台座にキャップのタンパーエビデンスバンドが問題なく融着できるか、各々、５セット確認試作した。
更に、キャップのネジを回転させて、口栓本体からキャップを外した時、タンパーエビデンスバンドとキャップ本体とを繋ぐ易破断性ブリッジが、切れて離れるのか、確認した。

＜評価結果＞
キャップの材質では、ポリプロピレンを使用したキャップは、すべて、融着できなかった。
しかし、直鎖状低密度ポリエチレンや、高密度ポリエチレンでは、融着したものがあった。
又、キャップの材質が直鎖状低密度ポリエチレンや、高密度ポリエチレンにおいて、タンパーエビデンスバンドと注出筒台座との競り量Ｄが両側で０．１～０．９ｍｍの組み合わせだけが、溶着し、かつ、開栓した時には、正常に易破断性ブリッジが破断できた。
しかし、タンパーエビデンスバンドと注出筒台座との競り量Ｄが０．０ｍｍの組み合わせでは、溶着できなかった。
又、タンパーエビデンスバンドと注出筒台座との競り量Ｄが両側で１．０ｍｍの組み合わせでは、溶着前、キャップを嵌合させる段階で、易破断性ブリッジが破損してしまった。以上の結果を表１に示した。

以上の結果から、キャップの材質は、口栓本体の材質である低密度ポリエチレンと近い直鎖状低密度ポリエチレンや、高密度ポリエチレンであれば、溶着可能である。
又、タンパーエビデンスバンドと注出筒台座との競り量Ｄが両側で０．１～０．９ｍｍと
することが溶着に必要である、と判断できる。
もし、口栓本体の材質がポリプロピレンとした場合であれば、キャップの材質もポリプロピレン系の樹脂とすれば、同質の樹脂のであることから、溶着が可能と考えられる。

本発明の口栓は、以上のように、タンパーエビデンスバンドの内径部分を注出筒台座の径よりも小さくして、両側で０．１～０．９ｍｍ競った径にすることによって、超音波融着時に、タンパーエビデンスバンドが注出筒台座に融着し、この口栓を付属した容器は、保管する気温の上下や、輸送時等に振動などがあっても、キャップが緩むこともなく、密封性と保護性能を維持することができる。
さらに、フラップが無いので、フラップを内側に折り込むなどの作業が要らず、それでいて、充分、改ざん防止やいたずら防止などの効果も期待できるなど、本発明のメリットは大きい。

１・・・・・・・・口栓
２・・・・・・・・口栓本体
２０・・・・・・・注出路
２１・・・・・・・注出筒
２１１・・・・・・外ネジ
２２・・・・・・・融着フランジ
２３・・・・・・・係止リング
３・・・・・・・・容器本体
３０・・・・・・・開孔口
３０１・・・・・・開孔口周縁
４・・・・・・・・キャップ
４１・・・・・・・天板
４１１・・・・・・コンタクトリング
４２・・・・・・・キャップ側壁
４２１・・・・・・内ネジ
４２２・・・・・・ローレット
４３・・・・・・・パンパ―エビデンスバンド
４３１・・・・・・フラップ
４４・・・・・・・易破断用ブリッジ
５・・・・・・・・ホーン（超音波融着用ホーン）
Ｄ・・・・・・・・競り量（嵌合シロ）

Claims (4)

1. 口栓本体と、該口栓本体を覆うキャップと、からなり、容器に取り付けて使用される口栓において、
   口栓本体は、容器内部と連通する注出筒と、該注出筒下端に台座を介して周縁に水平に広がる融着部と、を有し、
   キャップは、注出筒外側端面を覆う天板と、該天板周縁から垂下する側壁と、該側壁の下方に、易破断ブリッジを介して接続するタンパーエビデンスバンドを、有し、
   該キャップを装着した時、上記タンパーエビデンスバンドが注出筒台座の端面に溶着可能としたことを特徴とする口栓。
2. キャップのタンパーエビデンスバンド内径が、注出筒根元の外径に対し、片側で０．１～０．９ｍｍ競った径としたことを特徴とする請求項１に記載の口栓。
3. 請求項１、又は２に記載の口栓を備えたことを特徴とする容器。
4. 上記口栓本体にキャップを嵌合し、超音波振動を加えることによって、キャップのタンパーエビデンスバンドを、口栓本体の台座に溶着することを特徴とする口栓の製造方法。

Images