JP4123015B2 - シーリング材用カートリッジ、その製造方法及びシーリング材用カートリッジへのシーリング材充填方法並びにシーリング材包装体 - Google Patents

シーリング材用カートリッジ、その製造方法及びシーリング材用カートリッジへのシーリング材充填方法並びにシーリング材包装体 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シーリング材を収納するシーリング材用カートリッジ、その製造方法及びシーリング材用カートリッジへのシーリング材充填方法並びにシーリング材用カートリッジにシーリング材が充填されてなるシーリング材包装体に関する。
【従来の技術】
【0002】
従来から、シーリング材用カートリッジに納められているシーリング材が外気に触れてゲル化、硬化又は変質しないようにするため、あるいは、シーリング材の溶剤がカートリッジ外部に漏れ出して硬化又は変質しないようにするために、シーリング材用カートリッジは外気や溶剤が気化して生じる気体に対し高いガスバリア性を要求される。
【0003】
カートリッジの生産性の向上によるコストの低減が求められるため、シーリング材用カートリッジの筒状本体に、プラスチック製筒状本体を用いることが行われている。また、近年、多種多様なシーリング材が開発され、シーリング材用カートリッジに対し、更に高いガスバリア性が要求される場面が多くなってきている。
【0004】
高いガスバリア性と生産性とを有するシーリング材用カートリッジの例として、実開昭62-130071号公報に、アルミニウム箔層を含む積層フィルムで補強筒を作製し、シーリング材用カートリッジのプラスチック製筒に補強筒を被せることによりバリア性を向上させたシーリング材用カートリッジが記載されている。
【0005】
ところが、従来の高いガスバリア性を有するプラスチック製のシーリング材用カートリッジの製造方法は、例えば実開昭62−130071号公報に記載されているように、ガスバリア性の有る積層フィルムを筒状にして被せるように製造するか、あるいは、特開2001−240154号公報「シーリング剤用プラスチック製カートリッジ」に記載されているようにアルミニウム箔を含む積層フィルムを筒状本体に一部分だけ接着して巻き付けることから、筒状本体と積層フィルムとの間に隙間を生じるためガスバリア性の向上に限界があった。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−240154号公報
【特許文献2】
実開昭62−130071号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来のシーリング材用カートリッジは以上のように構成されており、プラスチック製筒状本体を備える場合には、十分なガスバリア性が得られておらず、また輸送途中でのガスバリア性の劣化が避けられないという問題があった。
本発明は上記の問題点を解消するため、シーリング材用カートリッジに対し高いガスバリア性を要求するシーリング材、特に湿気硬化型変成シリコンあるいは湿気硬化型ウレタンを含むシーリング材を入れて遠方への輸送及び長期間の保存に適したシーリング材用カートリッジまたはシーリング材包装体を提供することを目的とする。また、そのようなシーリング材用カートリッジに適した製造方法及びシーリング材充填方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
第1の課題解決手段は、プラスチック製筒状本体と、プラスチック製筒状本体の天部開口端を塞ぐ天蓋と、プラスチック製筒状本体の底部開口端に摺動自在に挿入されるプランジャーとを備え、プラスチック製筒状本体の内周面にガスバリア性フィルムが密着固定され、ガスバリア性フィルムとプランジャーとの隙間に潤滑剤が塗布され、天蓋とプランジャーとにガスバリア性フィルムと同等かそれよりも高いガスバリア性が付与され、プランジャーの天面周縁部に、プラスチック製筒状本体の内周面を覆っているガスバリア性フィルムを剥離するためのリング状の凸部が、プラスチック製筒状本体の内周面に沿って設けられているものである。
第2の課題解決手段のシーリング材用カートリッジは、プラスチック製筒状本体と、プラスチック製筒状本体の天部開口端を塞ぐ天蓋と、プラスチック製筒状本体の底部開口端に摺動自在に挿入されるプランジャーとを備え、プラスチック製筒状本体の内周面にガスバリア性フィルムが密着固定され、ガスバリア性フィルムとプランジャーとの隙間に潤滑剤が塗布され、天蓋とプランジャーとにガスバリア性フィルムと同等かそれよりも高いガスバリア性が付与され、プランジャーは、プラスチック製筒状本体の内周面に沿って下方にのびる垂下壁部を有しているとともに、垂下壁部の先端にガスバリア性フィルムの端部が止められており、プランジャーのさらに下方に、プラスチック製筒状本体の底部開口端に挿入されかつガスバリア性フィルムをめくり上げる補助プランジャーが設けられているものである。
第3の課題解決手段は、第2の課題解決手段のシーリング材用カートリッジにおいて、補助プランジャーが、プランジャーの底面中心部に接する円形の上部水平壁部と、上部水平壁部の周縁からプランジャーにおける垂下壁部の先端よりも下方の高さ位置までのびる周壁部と、周壁部の下端からプラスチック製筒状本体の内周面に向かってのびかつ上面でガスバリア性フィルムをめくり上げる環状の下部水平壁部とを備えているものである。
【0009】
第4の課題解決手段は、第1ないし第4の課題解決手段のいずれか1つのシーリング材用カートリッジにおいて、プラスチック製筒状本体の内周面を覆っているガスバリア性フィルムが、その最外層に、プラスチック製筒状本体を構成するプラスチックとは異なるプラスチックフィルムが積層されたものである。
【0010】
第5の課題解決手段のシーリング材包装体は、第1ないし第4の課題解決手段のいずれか1つのシーリング材用カートリッジにおけるプラスチック製筒状本体の内周面のガスバリア性フィルムと天蓋とプランジャーとに囲まれた収納部一杯に、シーリング材が充填されているものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図1〜図6を用いて説明する。
図1に示すシーリング材用カートリッジ1は、天蓋2と、プラスチック製筒状本体3と、金属製プランジャー4と、ノズル5とを備える。
プラスチック製筒状本体3の天部には、プラスチック製の天蓋2がプラスチック製筒状本体3と一体的に成形されており、底部開口端から金属製プランジャー4が挿入される。
プラスチック製筒状本体3やノズル5の材質としては、例えば高密度ポリエチレン、ポリプロピレンなどがある。金属製プランジャー4としては、例えば厚さ0.25mmのスチールなどを絞り加工したものが用いられる。
図示省略しているが天蓋2の中央に有る円筒形凸部2aの外周には雄螺子が切られており、ノズル5の内周面に切られた雌螺子に螺合するようになっている。
【0012】
図2は、カートリッジ1の構成の概略を説明するための斜視図である。図2に示すように、天蓋2端部から下にプラスチック製筒状本体3を構成する側壁が伸びている。例えば、プラスチック製筒状本体3の高さは約200mm、内径が約48mm、厚みが約1mmである。天蓋2の部分の厚みは約2mmである。
3及び図4は、図2において符号X,Yで示した領域の拡大断面図である。側壁2cの内側面には、ガスバリア性フィルム6が後述する製造方法を用いてプラスチック製筒状本体3の成形と同時に融着されている。ガスバリア性フィルム6は、側壁2cの側から順にポリエチレン層6a、アルミニウム箔層6b、ポリプロピレン層6cが積層されている。
金属製プランジャー4とガスバリア性フィルム6との間には潤滑剤が塗布されており、この潤滑剤がガスバリア性(気密)を保持する役割を担っている。
【0013】
図4に示すように、天蓋2の底面にガスバリア性フィルム7が融着されている。ガスバリア性フィルム7は、プラスチック製筒状本体3の成形後に底部開口端から入れて貼り付けられる。ガスバリア性フィルム7は、天蓋2の側から順にポリエチレン層7a、アルミニウム箔層7b、ポリプロピレン層7cが積層されている。
シーリング材用カートリッジ1は以上のように構成されているので、ガスバリア性フィルム6,7及び金属プランジャー4に囲まれた非常にガスバリア性の高い収納部一杯にシーリング材が充填されているので、遠方への輸送や長期の保管に有利である。
【0014】
図5は、シーリング材の充填作業の一工程を示す工程図である。天蓋2を下に向け、それにより上に向いたプラスチック製筒状本体3の底部開口端からシーリング材が注入される。その後、プラスチック製筒状本体3の底部開口端に金属プランジャー4が打ち込まれる。その際、シーリング材と金属プランジャー4との間に空気の層ができる。その空気の層から空気を抜くために、金属プランジャー4とプラスチック製筒状本体3との間にピン8が差し込まれる。
ピン8としては、例えばステンレス製で、厚さが0.2mm〜0.6mm、幅が3〜10mm程度である。金属製プランジャー4としては、厚さが0.2〜0.35mmのものが使用される。ピン8の形状を上記の範囲に抑えることにより、空気抜きの効率を保ちつつ、金属プランジャー4の変形を抑えることができる。従って金属プランジャー4及びピン8を上記の条件に設定することにより、高いガスバリア性を保持することができる。
なお、ピン8の形状は、平らな板状であってもよいが、プラスチック製円筒状本体3の内周面に沿うよう湾曲していてもよい。また、ピン8に空気抜きの効率を上げるため溝が形成されていてもよい。この溝は、ピン8が挿入された状態でシーリング材用カートリッジ1の内側と外側とを結ぶように形成される。
【0015】
図6はプラスチック製筒状本体の一製造工程を示す工程図である。
図6に示す状態は、雄型13の円柱状部9が雌型10の断面円形状の穴11に挿入されているところを示している。円柱状部9の側面には例えば吸引用の微小な穴が開いており、ガスバリア性フィルム6が吸引力によって側面に密着されている。密着の方法は他の方法であってもよく、例えば、ガスバリア性フィルム6の円柱状部9側にシリコーンオイルなどの粘性の高い液体を塗布して貼り付けるなどしてもよい。
【0016】
ガスバリア性フィルム6が張り付いている状態で、雄型13と雌型10を合わせたときに形成されるキャビティに、ゲートランナー10c,10dを通してプラスチックが注入される。プラスチック注入後、雌型10を2つの割型10a,10bに割って、雄型13の円柱状部9から、ガスバリア性フィルム6が内側面に融着されたプラスチック製円筒状部を抜き取り出す。
【0017】
上記第1実施形態では、ガスバリア性フィルム6がプラスチック製円筒状本体3の内側面に融着されている例について説明したが、ガスアリア性フィルムが外側面に融着されていてもよい。
ガスバリア性フィルムがプラスチック製筒状本体3の外側面に融着される際には、図7の擬似コア9Aにガスバリア性フィルム6Aが巻き付けられて雌型10Aの穴11Aの中に挿入される。ガスバリア性フィルム6Aは、例えば吸引用の穴が多数設けられた擬似コア9Aにサクションにより吸着されて穴11Aの中に運ばれる。ガスバリア性フィルム6Aは、穴11Aの中で擬似コア9Aからの吸着が解かれると同時に穴11Aの内側面に吸着されて密着される(図8参照)。
【0018】
雌型10の穴11の内側面にガスバリア性フィルム6Aが密着されている状態で雄型13と雌型10とを合わせて形成されるキャビティへプラスチックを注入することにより、図9に示すようなプラスチック製筒状本体3の外側面にガスバリア性フィルム6Aを埋め込むように融着することができる。
【0019】
(第2実施形態)
上記第1実施形態のシーリング材用カートリッジの製造方法では、天蓋2とプラスチック製筒状本体3の成形後に、ガスバリア性フィルム7を天蓋2の底面側にヒートシールしている。
第1実施形態のシーリング材用カートリッジの製造方法のようにガスバリア性フィルム6,7を別工程で融着すると手間が掛かりコストが上昇する要因となる。
そこで、第2実施形態のシーリング材用カートリッジの製造方法では、天蓋2やプラスチック製筒状本体3の成形時に同時に、天蓋2にもガスバリア性フィルムを融着する。
図10に示すように、雄型の円柱状部9の天面に、天蓋2の底面と略同じ大きさの円形のガスバリア性フィルム7Bが載置されている(図11参照)。
第2実施形態によるシーリング材用カートリッジの製造方法では、天蓋2の円筒形凸部2aに開口を形成するために上部に他の雄型を設け、小さな円柱状部12を雌型10に挿入する。
図10に示す金型の構成により、図12に示すようにガスバリア性フィルム6,7Bを天蓋2及びプラスチック製筒状本体3に同時に融着することができる。
【0020】
(第3実施形態)
第3実施形態によるシーリング材カートリッジの断面構造の概略を図13及び図14に示す。
第3実施形態のシーリング材用カートリッジ1Cは、底部に開口を有する天蓋2Cと、天部開口付近の内周が広がっているプラスチック製筒状本体3Cと、プラスチック製筒状本体3Cの底部開口端から挿入されたプランジャー4とを備えて構成されている。プランジャー4は、金属製であって、プラスチック製筒状本体3Cの内周面に沿って下方にのびる垂下壁部41を有している
天蓋2Cは、天面側に円筒形凸部2a、側面に側壁2bを備えている。天蓋2Cの底面から側壁2bの内周面にかけてガスバリア性フィルム7Cが融着されている。
プラスチック製筒状本体3Cの内側面には、ガスバリア性フィルム6Cが融着されている。ガスバリア性フィルム6Cは円柱を軸対象に割った割型に巻きつけ、外部から高周波誘導体加熱でガスバリア性フィルム6Cを加熱しつつ割型にテーパー状の軸を挿入して割型を拡張させ、ガスバリア性フィルム6Cを融着している。
さらに、融着されたガスバリア性フィルム6Cの端部が、金属製プランジャー4の端部に巻き閉めて止められている。
金属製プランジャー4のさらに下に、ガスバリア性フィルム6Cをめくり上げるための補助プランジャー4Cが、プラスチック製円筒状本体3Cの底部開口端から挿入されている。
補助プランジャー4Cは、金属製プランジャー4の底面中心部に接する円形の上部水平壁部42と、上部水平壁部42の周縁から金属製プランジャー4Cにおける垂下壁部41の先端よりも下方の高さ位置までのびる周壁部43と、周壁部43の下端からプラスチック製筒状本体3Cの内周面に向かってのびかつ上面でガスバリア性フィルム6Cをめくり上げる環状の下部水平壁部44とを備えている。
【0021】
金属製プランジャー4及び補助プランジャー4Cをコーキングガンにより押し込んでいくことによって、ガスバリア性フィルム6Cをプラスチック製筒状本体3Cから剥離させることができる(図14参照)。そして、金属プランジャー4を最後まで押し込んで天蓋2Cに突き当てた後、さらに押し込むことによって天蓋2C、金属プランジャー4及び補助プランジャー4Cをガスバリア性フィルム6C諸共プラスチック製筒状本体3Cの外へ押出すことができる。
それにより、プラスチック製筒状本体3Cをシーリング材で汚すことなく分別して再利用に回すことが可能になる。
プラスチック製筒状本体3Cからガスバリア性フィルム6Cを剥離しやすくするためには、ガスバリア性フィルム6Cの最外層にプラスチック製筒状本体3Cを構成するプラスチックとは異なる種類のプラスチックフィルムを積層することが好ましい。
なお、金属プランジャー4と補助プランジャー4Cの替わりに、図15に示すシーリング材用カートリッジDのように、一つのプランジャー4Dをもちいても良い。プランジャー4Dは例えばプラスチックを成型して作られ、プラスチック製円筒状本体3Cの内周面に沿って凸部19が設けられている。図15の凸部19はリング状のリブ形状をしている。プランジャー4Dの天面にはガスバリア性フィルム20が融着されている。このガスバリア性フィルム20にガスバリア性フィルム6Dの端部が融着されて袋状に構成され、ガスバリア性が付与されている。
なお、図15の天蓋2Dは、底面だけでなく側面もガスバリア性フィルム7Dで覆われており、ガスバリア性フィルム6D,7Dを互いに融着して気密性を持たせてもよく、ガスバリア性の流動体をガスバリア性フィルム6D,7D間に塗布してプラスチック製筒状本体3Dの天部開口端から天蓋2Dを挿入するようにしてもよい。
プランジャー4Dが前進することによって、凸部19によりガスバリア性フィルム6Dがスキーズされてスムーズに剥離することができる。
【0022】
(第4実施形態)
図16は本発明の第4実施形態によるシーリング材用カートリッジの構成を示す概念図である。
第4実施形態のシーリング材用カートリッジ1Eは、天蓋2Eと、プラスチック製筒状本体3Eと、プラスチック製のプランジャー4Eとを備える。
第4実施形態のシーリング材用カートリッジ1Eが第1実施形態のシーリング材用カートリッジ1と異なる点は、プラスチック製筒状本体3Eが薄く蛇腹状に変形するよう成形されている点である。プラスチック製筒状本体3Eの内周面及び外周面の少なくとも一方には、第1実施形態のプラスチック製筒状本体3と同様にガスバリア性フィルム(図示省略)が融着されている。ただし、プラスチックを注入せずガスバリア性フィルムを加工してプラスチック製筒状本体3Eを形成することも可能である。
【0023】
プラスチック製筒状本体3Eの天部開口端は天蓋2Eに融着されており、底部開口端はプランジャー4Eに融着されている。天蓋2E及びプランジャー4Eにプラスチック製筒状本体3Eを融着しやすくするとともにガスバリア性を付与するために天蓋2Eの底面及びプランジャー4Eの天面にガスバリア性フィルムが融着されている(図示省略)。
【0024】
プランジャー4Eにはシーリング材を充填するためのコネクター14が設けられている。このコネクター14は、例えば特表2001−511416号公報に記載されているような再封止可能なコネクターであることが好ましい。
コネクター14を介してシーリング材を充填することにより、シーリング材用カートリッジ1Eをリユースすることができるからである。
なお、コネクター14を設けず円筒形凸部2aの開口端からシーリング材を充填してバリア性フィルムを円筒形凸部2aの開口端に貼り付けてもよい。
また、バリア性フィルムは、折れ曲がるような変化が何度も加わるため、例えば凸版印刷株式会社の商標「GXフィルム」のようなアルミ箔よりもクラックの入り難い素材を使用したフィルムを用いるのが好ましい。
【0025】
【発明の効果】
第1ないし第4の課題解決手段のシーリング材用カートリッジによれば、プラスチック製筒状本体の内周面にガスバリア性フィルムが密着固定されているので、輸送時にはプラスチック製筒状本体が保護壁となってガスバリア性フィルムが保護される。それにより、ガスバリア性フィルムによって付与されているガスバリア性が輸送途中で損なわれることなく、輸送後においても高いガスバリア性が保持できるという効果がある。
第1の課題解決手段のシーリング材用カートリッジによれば、プランジャーの凸部によりガスバリア性フィルムが剥離されているので、プランジャーがプラスチック製筒状本体内を進むに従ってガスバリア性フィルムがスムーズに剥がれるという効果がある。
第2または第3の課題解決手段によるシーリング材用カートリッジによれば、ガスバリア性フィルムを裏返して剥離するので、剥離に要する力を小さくし、プランジャーを押すのに必要な力が大きくなるのを抑制できるという効果がある。
第4の課題解決手段のシーリング材用カートリッジによれば、ガスバリア性フィルムの最外層にプラスチック製筒状本体を構成するプラスチックとは異なるプラスチックフィルムが積層されているので、プラスチック製筒状本体からガスバリア性フィルムを剥離しやすいという効果がある。
第5の課題解決手段によるシーリング材包装体によれば、プラスチック製筒状本体の内周面にガスバリア性フィルムが密着固定されているので、輸送時にはプラスチック製筒状本体が保護壁となってガスバリア性フィルムが保護される。それにより、ガスバリア性フィルムによって付与されているガスバリア性が輸送途中で損なわれることなく、輸送後においても高いガスバリア性が保持でき、シーリング材の保存期間を延ばすことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1実施形態によるシーリング材用カートリッジの分解図である。
【図2】 図1のプラスチック製筒状本体の斜視図である。
【図3】 図2の符号Xで示された領域の拡大図である。
【図4】 図2の符号Yで示された領域の拡大図である。
【図5】 シーリング材の充填工程を示す工程図である。
【図6】 図1のシーリング材用カートリッジの一製造工程図である。
【図7】 第1実施形態によるシーリング材用カートリッジの他の態様を示す一製造工程図である。
【図8】 第1実施形態によるシーリング材用カートリッジの他の態様を示す一製造工程図である。
【図9】 第1実施形態によるシーリング材用カートリッジの他の態様を説明するための部分拡大図である。
【図10】 第2実施形態によるシーリング材用カートリッジの一製造工程図である。
【図11】 図12の符号Zで示された領域の拡大図である。
【図12】 第2実施形態によるシーリング材用カートリッジの他の態様を説明するための部分拡大図である。
【図13】 第3実施形態によるシーリング材用カートリッジの概略断面図である。
【図14】 第3実施形態によるシーリング材用カートリッジの概略断面図である。
【図15】 第3実施形態による他のシーリング材用カートリッジの概略断面図である。
【図16】 第4実施形態によるシーリング材用カートリッジの概念図である。
【符号の説明】
1,1B,1C,1D,1E シーリング材用カートリッジ、2,2D,2E天蓋、3,3D,3E プラスチック製筒状本体、4 金属プランジャー。

Claims (5)

  1. プラスチック製筒状本体と、
    前記プラスチック製筒状本体の天部開口端を塞ぐ天蓋と、
    前記プラスチック製筒状本体の底部開口端に摺動自在に挿入されるプランジャーとを備え、
    前記プラスチック製筒状本体の内周面にガスバリア性フィルムが密着固定され、
    前記ガスバリア性フィルムと前記プランジャーとの隙間に潤滑剤が塗布され、
    前記天蓋と前記プランジャーとに前記ガスバリア性フィルムと同等かそれよりも高いガスバリア性が付与され
    前記プランジャーの天面周縁部に、前記プラスチック製筒状本体の内周面を覆っている前記ガスバリア性フィルムを剥離するためのリング状の凸部が、前記プラスチック製筒状本体の内周面に沿って設けられていることを特徴とするシーリング材用カートリッジ。
  2. プラスチック製筒状本体と、
    前記プラスチック製筒状本体の天部開口端を塞ぐ天蓋と、
    前記プラスチック製筒状本体の底部開口端に摺動自在に挿入されるプランジャーとを備え、
    前記プラスチック製筒状本体の内周面にガスバリア性フィルムが密着固定され、
    前記ガスバリア性フィルムと前記プランジャーとの隙間に潤滑剤が塗布され、
    前記天蓋と前記プランジャーとに前記ガスバリア性フィルムと同等かそれよりも高いガスバリア性が付与され、
    前記プランジャーは、前記プラスチック製筒状本体の内周面に沿って下方にのびる垂下壁部を有しているとともに、前記垂下壁部の先端に前記ガスバリア性フィルムの端部が止められており、
    前記プランジャーのさらに下方に、前記プラスチック製筒状本体の底部開口端に挿入されかつ前記ガスバリア性フィルムをめくり上げる補助プランジャーが設けられていることを特徴とするシーリング材用カートリッジ。
  3. 前記補助プランジャーは、前記プランジャーの底面中心部に接する円形の上部水平壁部と、前記上部水平壁部の周縁から前記プランジャーにおける前記垂下壁部の先端よりも下方の高さ位置までのびる周壁部と、前記周壁部の下端から前記プラスチック製筒状本体の内周面に向かってのびかつ上面で前記ガスバリア性フィルムをめくり上げる環状の下部水平壁部とを備えていることを特徴とする、請求項2記載のシーリング材用カートリッジ。
  4. 前記プラスチック製筒状本体の内周面を覆っている前記ガスバリア性フィルムは、その最外層に、前記プラスチック製筒状本体を構成するプラスチックとは異なるプラスチックフィルムが積層されたものであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1つに記載のシーリング材用カートリッジ。
  5. 請求項1〜のいずれか1つに記載のシーリング材用カートリッジにおける前記プラスチック製筒状本体の内周面の前記ガスバリア性フィルムと前記天蓋と前記プランジャーとに囲まれた収納部一杯に、シーリング材が充填されていることを特徴とするシーリング材包装体。
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