JP4781805B2 - 中栓の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、調味料等の容器の開口部に嵌着されて該開口部を密閉する中栓の製造方法に関する。

従来、ドレッシング、調味料等の容器や清涼飲料等の飲料容器として用いられる紙容器、ガラス製容器またはポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂製容器の開口部を密封するために、図７及び図７のＶＩＩＩ―ＶＩＩＩ線断面図である図８に示す合成樹脂製の中栓１００が用いられている。

合成樹脂製の中栓１００は、一般に、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル類、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリアクリレート、ポリアミド、アイオノマー等の合成樹脂の射出成形により形成される。

合成樹脂製の中栓１００は、容器２００（図中の仮想線部）の開口部２１０を密閉して遮蔽する遮蔽部１１０と、遮蔽部１１０の外周縁から容器２００側に延設されて容器２００の開口部端２２０と嵌着する嵌着部１２０とを備える。嵌着部１２０は、容器２００の開口部端２２０の内壁と圧接する内壁圧接部１２１と、容器２００の開口部端２２０の外壁と圧接する外壁圧接部１２２とからなり、内壁圧接部１２１と外壁圧接部１２２との間に容器２００の開口部端２２０を嵌入することによって容器２００と嵌着される。

また、合成樹脂製の中栓１００は、遮蔽部１１０から容器２００と逆方向に突出して設けられた筒状のノズル部１３０を備え、ノズル部１３０の外周にはノズル部１３０を被う外蓋（図示せず）と螺着される螺着部１３１が設けられている。

さらに、合成樹脂製の中栓１００は、ノズル１３０の内周側に注出口を形成するスコア部１４０と、スコア部１４０の内周位置から容器２００と逆方向に延設した連結部１５０を介してノズル部１３０の内周側に設けられたプルリング１６０とを備える。該スコア部１４０は、プルリング１６０を引くことによって開封可能な、例えば約０．２ｍｍの厚さに構成されている。

かかる合成樹脂製の中栓１００によれば、容器２００の開口部２１０を密封し、内容物である調味料等が該開口部２１０から漏出することを防止することができる。また、合成樹脂製の中栓１００は、使用時にはプルリング１６０を引くことにより、スコア部１４０を切り裂いて注出口を形成することができる。

ところで、合成樹脂は一般に炭酸ガス、酸素ガス等の低分子ガスを透過する性質があるので、合成樹脂製の中栓１００は、遮蔽部１１０において特に前記厚さに形成されたスコア部１４０を介して容器２００の内外のガスが透過し易い。この結果、外部の酸素ガス等がスコア部１４０から容器２００内に侵入し内容物の品質を劣化させるとの問題がある。

そのため、図８に仮想線で示すように、遮蔽部１１０の容器２００側表面にガスバリア性に優れたフィルム１７０を配置し、外部の酸素ガス等がスコア部１４０から容器２００内に侵入することを防止するようにした合成樹脂製の中栓１００が提案されている（例えば特許文献１等参照。）。

しかしながら、かかるガスバリア性に優れたフィルム１７０を遮蔽部１１０に配置した合成樹脂製の中栓１００であっても、ガスバリア性を十分に確保することができないことがあるという不都合がある。
特開２００２−３６２６０８公報

本発明は、かかる不都合を解消して、ガスバリア性に優れた合成樹脂製の中栓の製造方法を提供することをその課題としている。

本発明者は、ガスバリア性に優れたフィルム１７０を遮蔽部１１０に配置した合成樹脂製の中栓１００であっても、ガスバリア性を十分に確保できない理由について検討した。前述の従来技術において、合成樹脂製の中栓１００は、その外形形状に沿った形状のキャビティを備える金型を用いて射出成形により製造される。このとき、該キャビティのスコア部１４０に対応する部分は、図９に示すように、スコア部１４０を前記厚さに構成するために下金型１８１と上金型１８５とに挟まれた狭窄部（ｄ＝約０．２ｍｍ）となっている。そのため、本発明者の検討によれば、該キャビティを形成する下金型１８１の遮蔽部１１０の容器２００側表面を形成する位置にフィルム１７０を配置し、溶融した合成樹脂を該キャビティに射出して合成樹脂製の中栓１００を形成すると、溶融した合成樹脂が該狭窄部を通過するときに、図１０に示すように、高温で流速が大きくなった溶融した合成樹脂に該狭窄部に位置するフィルム１７０が抉り取られるものと考えられる。この結果、スコア部１４０のガスバリア性が低下するとの知見を得た。

そこで、前記知見に基づき、本発明の中栓の製造方法は、有底筒状容器の開口端部を密封して遮蔽する遮蔽部と、該遮蔽部の外周縁から該容器側に延設されて該容器の開口端部と嵌着する嵌着部と、該遮蔽部から該容器と逆方向に突出して設けられた筒状のノズル部と、該ノズル部の内周側に注出口を形成するスコア部と、該スコア部の内周位置から該容器と逆方向に延設した連結部を介して、該ノズル部の内周側に設けられたプルリングと、該遮蔽部の該容器側表面に配置したガスバリア性を有するフィルムとを備える合成樹脂製の中栓の製造方法において、前記遮蔽部と、前記嵌着部と、前記ノズル部と、前記スコア部と、前記プルリングとを備え、該スコア部は、該プルリングを引くことによって開封可能な第１スコア部と、平面視該プルリングの内方部分に位置し、第１スコア部よりも肉厚な第２スコア部とからなる前記中栓の予備成形体の外形形状に沿った形状のキャビティを備える金型の前記遮蔽部の前記容器側表面を形成する位置に、前記フィルムを配置するフィルム配置工程と、前記フィルムが配置された前記金型を閉じて、該金型の前記遮蔽部の前記容器と逆方向側表面を形成する位置の中央部に設けられたゲートから前記キャビティに溶融した合成樹脂を射出する射出成形工程と、前記射出成形工程により射出成形された前記中栓の予備成形体の前記第２スコア部に切込み形成手段を押圧して第２スコア部を第１スコア部とともに開封可能とする切込みを形成するプレス工程と、前記プレス工程により切込みが成形された前記中栓を脱型する脱型工程とを備えることを特徴とする。

本発明の中栓の製造方法によれば、まず、フィルム配置工程にて、前記金型の遮蔽部の前記容器側表面を形成する位置に前記ガスバリア性を有するフィルムが配置される。次に、射出成形工程にて、該金型が閉じられて該金型のキャビティに溶融した合成樹脂が射出されて該中栓の予備成形体が成形される。ここで、該予備成形体のスコア部は、プルリングを引くことによって開封可能な第１スコア部と、平面視該プルリングの内方部分に位置する該スコア部であって第１スコア部よりも肉厚な第２スコア部とから構成される。

このため、前記金型において、前記予備成形体の外形形状に沿った形状のキャビティは、該キャビティのスコア部に対応する部分のうち、第１スコア部に対応する部分は狭窄部となるが、第２スコア部に対応する部分は第１スコア部に対応する狭窄部よりも広い間隔となる。これにより、該キャビティを備える金型の前記遮蔽部の容器側表面にガスバリア性を有するフィルムを配置し、溶融した合成樹脂を該キャビティに射出して該予備成形体を形成するとき、該溶融した合成樹脂は該キャビティの第２スコア部に対応する部分を通過する際に、流速及び温度が然程大きくなることがない。そのため、第２スコア部に対応する部分に位置するフィルムが溶融した合成樹脂により抉り取られることがない。この結果、該金型により射出形成された前記予備成形体は、スコア部のガスバリア性が確保される。一方で、該予備成形体の状態では、開封の際に、プルリングを引いても、第１スコア部よりも肉厚な第２スコア部が切り裂けず開封が困難になる。

そこで次に、射出成形された該金型を開いた後に、プレス工程にて、射出成形された予備成形体の第２スコア部に切込み形成手段を押圧して第２スコア部を第１スコア部とともに開封可能とする切込みが形成される。

そして最後に、脱型工程により、第２スコア部に切り込みが形成された該中栓が脱型される。

このように、本発明の製造方法によれば、第２スコア部は、第１スコア部よりも肉厚に形成されているので、スコア部に臨むフィルムが溶融した合成樹脂により抉り取られることがなく、ガスバリア性を改良することができる。さらに、第２スコア部には開封可能な切込みが形成されるため、ガスバリア性を維持しつつ容易に開封できる中栓を製造することができる。

また、本発明の中栓の製造方法において、前記金型は、上金型と下金型とからなり、前記下金型は、前記フィルム配置工程を行う第１位置と、射出成形工程を行う第２位置と、プレス工程を行う第３位置と、脱型工程を行う第４位置とのそれぞれに各１つ配置され、各下金型は第１〜第４位置の間で移動自在に設けられていることが好ましい。

本発明の中栓の製造方法によれば、第１位置において、下金型の前記遮蔽部の前記容器側表面を形成する位置に前記フィルムが配置され、次いで、この下金型が第２位置に移動する。そして、該第２位置において、上金型が閉じられ前記予備成形体が射出成形される。さらに、射出成形された金型を開いた後、該下金型は、射出成形された該予備成形体を保持した状態で、第３位置に移動する。そして、該第３位置において、該下金型に保持された該予備成形体は、第２スコア部に切込み形成手段が押圧されて第１スコア部とともに開封可能な切込みが形成される。さらに、第２スコア部に切込みが形成された前記中栓を保持した該下金型が第４位置に移動して、該第４位置において、該中栓が下金型から脱型される。

このように、本発明の中栓の製造方法によれば、射出成形された前記予備成形体は、前記下金型に保持した状態で第２位置から第３位置に移動される。このため、第３位置において該予備成形体の第２スコア部に切込みが形成される位置は、予備成形体が保持された下金型との関係で把握することができる。これにより、該下金型により加工する形状と位置を把握できるので、該予備成形体に対して特別な位置決めを必要とすることなく、第３位置において予備成形体の第２スコア部に確実に切込みを形成することができる。

また、本発明の中栓の製造方法によれば、前記金型は複数の下金型を有することから、各下金型を第１〜第４位置に逐次移動させて前記各処理工程を行なうことができ、合成樹脂製の中栓を効率的に製造することができる。

さらに、本発明の中栓の製造方法は、前記フィルム配置工程を行う第１位置と、プレス工程を行う第３位置と、脱型工程を行う第４位置とが同一位置であることが好ましい。これにより本発明の製造方法に用いる製造装置の構成を簡略化することができる。

次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。

図１は本実施形態の方法により製造された合成樹脂製の中栓の予備成形体の平面図、図２は図１のＩＩ―ＩＩ線断面図、図３は本実施形態の方法を実施するための装置構成を示す側面図及び平面図、図４は本実施形態の中栓の予備成形体の製造方法を示す説明的断面図、図５は図４の要部拡大断面図、図６は本実施形態の中栓の製造方法を示す説明的断面図である。

本実施形態における合成樹脂製の中栓の予備成形体１ａは、図１及び図２に示すように、有底筒状容器２００（図中の仮想線部）の開口部２１０を密閉して遮蔽する遮蔽部１０と、遮蔽部１０の外周縁から容器２００側に延設されて容器２００の開口部端２２０と嵌着する嵌着部２０とを備える。嵌着部２０は、容器２００の開口部端２２０の内壁と圧接する内壁圧接部２１と、容器２００の開口部端２２０の外壁と圧接する外壁圧接部２２とからなり、内壁圧接部２１と外壁圧接部２２との間に容器２００の開口部端２２０を嵌入することによって容器２００と嵌着される。

また、予備成形体１ａは、遮蔽部１０から容器２００と逆方向に突出して設けられた筒状のノズル部３０を備え、ノズル部３０の外周にはノズル部３０を被う外蓋（図示せず）と螺着される螺着部３１が設けられている。

さらに、予備成形体１ａは、ノズル部３０の内周側に注出口を形成するスコア部４０と、スコア部４０の内周位置から容器２００と逆方向に延設した連結部５０を介してノズル部３０の内周側に設けられたプルリング６０とを備える。注出口の形状は、例えば、円形、楕円形、等しい円形を重ね合わせてなるだるま形等のような点対称の形状である。

スコア部４０は、プルリング６０を引くことによって開封可能な第１スコア部４１と、平面視該プルリング６０の内方部分に位置し、第１スコア部４１よりも肉厚な第２スコア部４２とからなり、第１スコア部４１，４１は、第２スコア部４２，４２の両端を繋ぐ部分に位置している。第１スコア部４１は、プルリング６０を引くことによって開封可能な、例えば約０．２ｍｍの厚さに構成されている。一方、第２スコア部４２は、第１スコア部４１よりも肉厚な、例えば０．８ｍｍの厚さに構成されている。

また、予備成形体１ａは、遮蔽部１０の容器２００側表面にガスバリア性に優れたフィルム７０が配置されている。

尚、本実施形態における合成樹脂製の中栓は、仮想線で示すように、予備成形体１ａの第２スコア部４２を切込んで、第１スコア部４１とともに開封可能な、例えば約０．２ｍｍの厚さの切込み部４３を設けることによって形成される。

次に、本実施形態における合成樹脂製の中栓の製造方法について説明する。合成樹脂製の中栓は、例えば、図３（ａ），（ｂ）に示す射出成形装置８０により製造することができる。射出成形装置８０は、第１位置に配置された第１下金型８１と、第２位置に配置された第２下金型８２とを備えたロータリーテーブル８３と、第２位置の上方に配置され、昇降手段（図示せず）を介して上下方向に移動自在に設けられた上金型８５と、第２位置の側方に配置され、上金型８５に溶融した合成樹脂を供給する供給手段８６と、第１位置の上方に配置され、第２スコア部４２の形状に沿った刃金８７（本願発明における切込み手段）を上プレス面に有するプレス装置８８とを備える。

第１下金型８１と第２下金型８２とは、互いに同一の形状であり、ロータリーテーブル８３上の対向する位置に、ロータリーテーブル８３を１８０度回転させると互いに同一の位置になるように点対称に配置されている。そのため、点対称なスコア部４０を形成する部分の形状を有する第１下金型８１と第２下金型８２とが、ロータリーテーブル８３を介して１８０度回転すると、第１下金型８１のスコア部４０を形成する部分の形状と第２下金型８２のスコア部４０を形成する部分の形状とは同一になる。また、第１下金型８１と第２下金型８２とは、ロータリーテーブル８３により１８０度回転させ、射出成形装置８０の第１位置と第２位置との間を往復する。

さらに、図４に示すように、第１下金型８１、第２下金型８２はそれぞれ上金型８５との間に、予備成形体１ａの外形形状に沿った形状のキャビティ９０を形成する。

上金型８５は、予備成形体１ａの遮蔽部１０を形成する部分の中央部に設けられたランナー８５ａと、ランナー８５ａと連通したゲート８５ｂとを備えている。

射出成形装置８０によれば、まず、図３（ａ），（ｂ）に示すように、第１位置に第１下金型８１が、第２位置に第２下金型８２が配置された状態において、図４に示すように、第１下金型８１の遮蔽部１０を形成する位置に、フィルム７０を配置する（本発明におけるフィルム配置工程）。

次いで、射出成形装置８０の第１位置に配置された第１下金型８１と第２位置に配置された第２下金型８２とを、ロータリーテーブル８３により１８０度回転移動させて、第２位置に第１下金型８１を、第１位置に第２下金型８２を配置した状態とする。

この状態において、射出成形装置８０の第２位置では、フィルム７０が配置された第１下金型８１に対して、昇降手段（図示せず）により上金型８５を下降させ、第１下金型８１と上金型８５とを閉じて、図４に示すように、予備成形体１ａの外形形状に沿った形状のキャビティ９０を形成する。続いて、供給手段８６により上金型８５のランナー８５ａに供給された合成樹脂が、上金型８５のゲート８５ｂからキャビティ９０に射出される。その結果、予備成形体１ａが成形される（本発明における射出成形工程）。

ここで、溶融した合成樹脂がキャビティ９０に射出されるとき、キャビティ９０は、図５に示すように、上金型８５と第１下金型８１とに挟まれた第２スコア部４２に対応する部分が第１スコア部４１に対応する部分よりも広い間隔（Ｄ＝約０．８ｍｍ）となる。第１下金型８１の遮蔽部１０を形成する位置には、フィルム７０が配置されている。フィルム７０は、ガスバリア性に優れたエチレン‐ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ樹脂）７１の両面に、接着剤７２を介してポリエチレン７３を接着したものである。この場合、溶融した合成樹脂は、上金型８５と第１下金型８１とに挟まれた第２スコア部４２に対応する部分を、流速及び温度を然程大きくすることなく通過する。そのため、第２スコア部４２に対応する部分に位置するフィルム７０が溶融した合成樹脂により抉り取られることがない。これにより、第１スコア部４１が開封可能な厚さに形成され、第２スコア部４２が第１スコア部４１よりも肉厚に形成された予備成形体１ａが得られる。

尚、射出成形装置８０の第２位置において、第１下金型８１に上金型８５が閉じられて、予備成形体１ａが射出成形される間に、第１位置では、第２下金型８２の遮蔽部１０を形成する位置に、フィルム７０が配置される（第２下金型８２におけるフィルム配置工程）。

続いて、昇降手段（図示せず）により上金型８５を上昇させて第１下金型８１と上金型８５とを開いた後、射出成形装置８０の第２位置に配置され、射出成形された予備成形体１ａを保持した第１下金型８１と、第１位置に配置され、フィルム７０が配置された第２下金型８２とを、ロータリーテーブル８３により１８０度回転移動させて、第１位置に第１下金型８１を、第２位置に第２下金型８２を配置した状態とする。

次に、射出成形装置８０の第２位置では、第２下金型８２に上金型８５が閉じられて、予備成形体１ａが射出成形されるが（第２下金型における射出成形工程）、この間に、射出成形装置８０の第１位置では、射出成形された予備成形体１ａを保持した第１下金型８１に対して、プレス装置８８の上プレス面を下降させる。上プレス面には、第２スコア部４２の形状に沿った刃金８７が設けられているため、第１下金型８１に保持された予備成形体１ａの第２スコア部４２に切込み部４３が形成される。この結果、第２スコア部４２が、第１スコア部４１とともに開封可能な、例えば約０．２ｍｍの厚さになり、合成樹脂製の中栓が成形される（本発明におけるプレス工程）。

ここで、射出成形された予備成形体１ａを保持した第１下金型８１と、フィルム７０が配置された第２下金型８２とは、互いに同一の形状であり、ロータリーテーブル８３上の対向する位置に、ロータリーテーブル８３を１８０度回転させると互いに同一の位置になるように点対称に配置されている。そのため、点対称なスコア部４０を形成する部分の形状を有する第１下金型８１と第２下金型８２とが、ロータリーテーブル８３を介して１８０度回転すると、第１下金型８１のスコア部４０を形成する部分の形状と第２下金型８２のスコア部４０を形成する部分の形状とは同一になる。これにより、予備成形体１ａを保持した第１下金型８１により加工する形状と位置を把握できるので、予備成形体１ａに対して特別な位置決めを必要とすることなく、第２スコア部４２の形状に沿った刃金８７を有する上プレス面を第１下金型８１に保持された予備成形体１ａに下降させることで、予備成形体１ａの第２スコア部４２に切込み部４３を確実かつ容易に形成することができる。

最後に、合成樹脂製の中栓を保持した第１下金型８１が射出成形装置８０の第１位置に配置され、射出成形された予備成形体１ａを保持した第２下金型８２が第２位置に配置された状態で、合成樹脂製の中栓が第１下金型８１から脱型されて、合成樹脂製の中栓が製造される。

この後、下金型８１には、遮蔽部１０を形成する位置にフィルム７０が配置され、次の中栓の製造が準備される。

このように、本実施形態の製造方法により製造された中栓によれば、予備成形体１ａの第２スコア部４２が第１スコア部４１よりも肉厚に形成され、第２スコア部４２に臨むフィルム７０が溶融した合成樹脂により抉り取られることがない。このため、スコア部４０のガスバリア性を改良することができる。さらに、予備成形体１ａの第２スコア部４２には開封可能な切込み部４３が形成されて、合成樹脂製の中栓が成形されるため、ガスバリア性を維持しつつ容易に開封できる合成樹脂製の中栓を製造することができる。

尚、本実施形態において、下金型は、互いに同一の形状の第１下金型８１と第２下金型８２との２つからなるが、互いに同一形状の３つ以上の下金型をロータリーテーブル８３に配置してもよい。この場合、各下金型は、ロータリーテーブル８３上に所定角度回転させると互いに同一の位置になるように配置される。そして、射出成形された予備成形体１ａは、下金型に保持された状態で、第２位置から予備成形体１ａの第２スコア部４２に切込みが形成される第３位置に移動される。このため、該下金型により加工する形状と位置を把握できるので、予備成形体１ａに対して特別な位置決めを必要とすることなく、第３位置において予備成形体１ａの第２スコア部４２に確実に切込みを形成することができる。従って、下金型が３つ以上の下金型を備える場合であっても、ロータリーテーブル８３を所定角度回転させることにより本発明の効果を得ることができる。

本実施形態の方法により製造された合成樹脂製の中栓の予備成形体の平面図。 図１のＩＩ―ＩＩ線断面図。 本実施形態の方法を実施するための装置構成を示す側面図及び平面図。 本実施形態の中栓の予備成形体の製造方法を示す説明的断面図。 図４の要部拡大断面図。 本実施形態の中栓の製造方法を示す説明的断面図。 従来技術の方法により製造された合成樹脂製の中栓の予備成形体の平面図。 図７のＶＩＩＩ―ＶＩＩＩ線断面図。 従来技術の中栓の製造方法を示す説明的断面図。 従来技術の中栓の製造方法を示す説明的断面図。

符号の説明

１ａ…予備成形体、 １０…遮蔽部、 ２０…嵌着部、 ３０…ノズル部、 ４０…スコア部、 ４１…第１スコア部、 ４２…第２スコア部、 ５０…連結部、 ６０…プルリング、 ７０…フィルム、 ８０…射出成形装置、 ８１…第１下金型、 ８２…第２下金型、 ８３…ロータリーテーブル、 ８５…上金型、 ８５ｂ…ゲート、 ８７…刃金、 ８８…プレス装置、 ９０…キャビティ、 有底筒状容器…２００、 開口部…２１０、 開口部端…２２０。

Claims (2)

1. 有底筒状容器の開口端部を密封して遮蔽する遮蔽部と、該遮蔽部の外周縁から該容器側に延設されて該容器の開口端部と嵌着する嵌着部と、該遮蔽部から該容器と逆方向に突出して設けられた筒状のノズル部と、該ノズル部の内周側に注出口を形成するスコア部と、該スコア部の内周位置から該容器と逆方向に延設した連結部を介して、該ノズル部の内周側に設けられたプルリングと、該遮蔽部の該容器側表面に配置したガスバリア性を有するフィルムとを備える合成樹脂製の中栓の製造方法において、
   前記遮蔽部と、前記嵌着部と、前記ノズル部と、前記スコア部と、前記プルリングとを備え、該スコア部は、該プルリングを引くことによって開封可能な第１スコア部と、平面視該プルリングの内方部分に位置し、第１スコア部よりも肉厚な第２スコア部とからなる前記中栓の予備成形体の外形形状に沿った形状のキャビティを備える金型の前記遮蔽部の前記容器側表面を形成する位置に、前記フィルムを配置するフィルム配置工程と、
   前記フィルムが配置された前記金型を閉じて、該金型の前記遮蔽部の前記容器と逆方向側表面を形成する位置の中央部に設けられたゲートから前記キャビティに溶融した合成樹脂を射出する射出成形工程と、
   前記射出成形工程により射出成形された前記中栓の予備成形体の前記第２スコア部に切込み形成手段を押圧して第２スコア部を第１スコア部とともに開封可能とする切込みを形成するプレス工程と、
   前記プレス工程により切込みが成形された前記中栓を脱型する脱型工程とを備えることを特徴とする中栓の製造方法。
2. 前記金型は、上金型と下金型とからなり、
   前記下金型は、前記フィルム配置工程を行う第１位置と、射出成形工程を行う第２位置と、プレス工程を行う第３位置と、脱型工程を行う第４位置とのそれぞれに各１つ配置され、各下金型は第１〜第４位置の間で移動自在に設けられていることを特徴とする請求項１記載の中栓の製造方法。

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