JP5720228B2 - キャップ一体型スパウト - Google Patents

Description

本発明は内容物注出部としてパウチやバッグ等のフィルム製の軟質包装容器に装着されるスパウトにおいて、スパウト本体にキャップを一体型にして施蓋したキャップ一体型スパウトに関する。

一般的なキャップ付きスパウトとして、キャップとスパウト（注出口部）とを別体として成形した２ピース型のスパウトと、キャップとスパウトとを一体型にして成形したキャップ一体型（１ピース型）のスパウトがあり、通常はキャップとスパウトが別体の２ピース型のスパウトが大半を占めていて、シャンプー、食品等の容器のスパウトとして汎用的に使用されている。

スパウト本体にキャップを一体型にして施蓋したキャップ一体型スパウトとしては、例えば、合成樹脂製の筒体のほぼ中間に、その筒体を横断する隔壁が設けられ、その隔壁を境にして一方を容器注出口の外周に螺着する注出口部とし、他方をその注出口部の外周と螺着するキャップ部とした特許文献１に記載されている。

また、キャップ一体型スパウトとして、特許文献２には、チューブ容器の首部にある注出口部にキャップを一体型にして成形するチューブ容器の成形方法が記載され、内面にネジを螺設したキャップをホールドする雌金型と、該キャップの内部中心に突入圧接する固定入子を有する雄金型との間に、容器首部の成形用キャビティの一部を形成して、該キャビティ内に、予め成形された容器胴部先端を一部挿入し、前記キャビティ内に、前記容器胴部と相溶性を有し、前記キャップと融着しない合成樹脂を射出して容器首部を成形したキャップ一体型のチューブ容器がある。

２ピース型スパウトの成形の場合、キャップとスパウトの嵌合部がキャップにより覆われているため清潔であり、店頭における粉塵による汚れが発生し難い長所があるが、容器スパウト本体にキャップを施蓋するためのキャップセット作業が必要であり、セット代としてコストアップとなる。

１ピース型スパウトの成形の場合は、予め成形されたキャップを雌金型内に装填する作業が必要であり、キャップと融着しない材質の合成樹脂を用いて射出成形する必要があるため、金型の構造に配慮したり、容器の構造に限りがある。また、特許文献１に記載するような１ピース型のスパウトの場合は、注出口部の嵌合部が剥き出しのため、店頭でほこりや粉塵が付着したり、粉塵による汚れが発生し易い。また接液していた面が表面に表出する等の問題が発生する。

実開昭５８−１３３５２８号公報 特開昭５９−４８１２９号公報

本発明の課題は、上記１ピース型スパウトの成形における問題点に鑑み、予め成形されたスパウト本体の注出口部に、プルハーフカットを介して切り破り開口可能な閉鎖プレートを備えたスパウト本体の注出口部側を雌金型内にインサートし、スパウト本体の筒部側
を雄金型内に保持し、前記雌雄金型を閉鎖して雌金型とスパウト本体注出口部との間に形成されたキャップ成形用のキャビディ内に合成樹脂を射出することにより、キャップと一体成形できるようにしたキャップ一体型スパウトであり、容器スパウト本体にキャップを施蓋するためのキャップセット作業を省力化し、金型の構造を簡略化して、コストダウンを図り、注出口部嵌合部の剥き出しを閉鎖プレートにより解消して、店頭でのほこりや粉塵の付着による汚れの発生を防止できるようにすることにある。

本発明の請求項１に係る発明は、スパウト注出口部の外周に螺設した螺子部と、該注出口部を閉鎖するプルハーフカットを介して切り破り開口可能な側断面視Ｔ字型のプルシャ
フトを立設した閉鎖プレートとを備えたスパウト本体であって、
前記閉鎖プレートは、スパウト注出口部の開口部の内部に位置し、
予め成形された該スパウト本体を、その注出口部側を雌金型内に、その筒部（取付台部）側を金型外にして金型内にインサートして閉鎖し、前記金型の雌金型とスパウト本体注出口部との間に形成されるキャップ成形用キャビディ内に、前記スパウト本体と異なる材質の合成樹脂が射出されて、前記スパウト注出口部の外周に螺設した螺子部にキャップが螺着され、前記Ｔ字型プルシャフト上端のＴ字型部がキャップ下面内に係合した状態にて、スパウト本体の前記注出口部にキャップが一体成形されて施蓋されており、
前記キャップを注出口部に対して開封方向に回転させることにより、該キャップと係合する前記Ｔ字型のプルシャフトは閉鎖プレートを引っ張り上げ、該閉鎖プレートはプルハーフカットを介して切り破られ、該注出口部の開口部が開口することを特徴とするキャップ一体型スパウトである。

本発明の請求項２に係る発明は、上記請求項１に係る発明のキャップ一体型スパウトにおいて、前記スパウト本体に使用する樹脂の熱収縮率Ｃ₁ と、前記キャップ本体に使用する樹脂の熱収縮率Ｃ₂ との関係が、Ｃ₁ ≧Ｃ₂ であることを特徴とするキャップ一体型スパウトである。

本発明の請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明のキャップ一体型スパウトにおいて、前記スパウト本体に使用する樹脂がポリエチレン樹脂であり、前記キャップ本体に使用する樹脂がＡＢＳ樹脂又はＡＳ樹脂であることを特徴とするキャップ一体型スパウトである。

本発明のキャップ一体型スパウトは、予め成形された、スパウト注出口部の外周に螺設した螺子部と、該注出口部を閉鎖するプルハーフカットを介して切り破り開口可能な側断面視Ｔ字型のプルシャフトを立設した閉鎖プレートとを備えた該スパウト本体を、雌雄金型内にインサートした際に雌金型とスパウト本体注出口部との間に形成されるキャップ成形用キャビディ内に、スパウト本体と異なる材質の合成樹脂を射出することにより成形する。

そのため、前記スパウト注出口部の外周に螺設した螺子部には、射出成形された前記キャップが螺着した状態で成形され、前記Ｔ字型プルシャフト上端のＴ字型部は、射出成形された前記キャップ下面内に係合した状態で成形される。そしてスパウト本体の注出口部には、キャップが一体成形された状態で施蓋される。

本発明のキャップ一体型スパウトは、スパウト本体に使用する樹脂の熱収縮率Ｃ₁ と、前記キャップ本体に使用する樹脂の熱収縮率Ｃ₂ との関係を、Ｃ₁ ≧Ｃ₂ に設定して、２
色成形により射出成形することにより、射出成形され冷却された後のスパウト本体は、キャップ本体よりも体積が収縮して、スパウト本体とキャップ本体との間（境界面）に適度な隙間が形成されて、スパウト本体（成形型部）外面に対するキャップ本体内面の離型性が向上し、開封、開蓋操作が円滑に行えるとともに、密封性を保持した状態での再施蓋の操作が円滑に行える効果がある。

本発明のキャップ一体型スパウトは、そのスパウト本体の注出口部に、キャップが一体成形された状態で施蓋されているので、スパウト本体にキャップを施蓋するためのキャップセット作業を省力化することができ、また、スパウト本体を金型内に保持するための特別な構造や保持手段を必要としないため、金型の構造を簡略化してコストダウンを図ることができる。

また、スパウト本体の注出口部には、注出口部を閉鎖する閉鎖プレートがあるため、注出口部は閉鎖プレートにより被覆されて、注出口部の嵌合部が外側に剥き出しになることがなく、注出口部とキャップとの嵌合部の剥き出しを、該閉鎖プレートにより解消でき、店頭でのほこりや粉塵の付着による汚れの発生を防止することができる。

（ａ）は本発明のキャップ一体型スパウトの構造の一実施例を示す全体平面図、（ｂ）はその全体側面図及び部分側断面図。 （ａ）は本発明のキャップ一体型スパウトの構造の一実施例におけるキャップ部の全体平面図、（ｂ）はスパウト部の全体側面図及び部分側断面図。 （ａ）は本発明のキャップ一体型スパウトのインサート成形用の成形金型の全体平面断面図、（ｂ）はその成形金型の全体側断面図。 （ａ）は本発明のキャップ一体型スパウトのインサート成形用の成形金型内にスパウト本体をインサートしてキャビティ部を形成した後の全体平面断面図、（ｂ）はその全体側断面図。 （ａ）は本発明のキャップ一体型スパウトのインサート成形用成形金型内に形成されたキャビティ部に溶融樹脂を射出してキャップを成形した状態を説明する全体平面断面図、（ｂ）はその全体側断面図。

本発明のキャップ一体型スパウトの実施の形態を、図１に基づいて以下に詳細に説明すれば、図１（ａ）はキャップ一体型スパウトの構造の一実施例を示す全体平面図であり、図１（ｂ）はその全体側面図及び部分側断面図である。

本発明のキャップ一体型スパウトは、図１（ａ）、（ｂ）に図示するように、スパウト本体Ａと、該スパウト本体Ａに螺着して施蓋されたキャップ本体Ｂとから構成される。

スパウト本体Ａは、スパウト注出口部を構成するスパウト筒部１と、該筒部１の外周に形成した螺設部（螺子部）１ａと、該筒部１の上端にある開口部２と、該筒部１の上端内周に、その開口部２を閉鎖するリング状のハーフカット３ａ（肉薄部）を介して設けた閉鎖プレート３と、該閉鎖プレート３の上面に垂直に立設するＴ字型のプルシャフト４と、前記筒部１の下部に形成した、軟質包装容器（パウチ、バッグ等）の注出口部相当部に、当該スパウトを取り付けるためのスパウト取付台部５とから構成される。

前記筒部１上端の開口部２から下端のスパウト取付台部５までには、内容物の注出注入用の流路６が形成され、そのスパウト取付台部５の下端は、流路６の台部開口部５ａとなっている。またスパウト取付台部５の外周には、必要に応じてリング状リブ５ｂが突出するように形成されている。

キャップ本体Ｂは、キャップ筒部１１と、該筒部１１の上端を封鎖する天板部１２と、該筒部１１の内周に形成された螺設部１１ａ（螺子部）と、必要に応じて、該筒部１１の外周に成形された１乃至複数本の平行なリング状リブ１１ｂ（キャップ強化リブ）とから構成される。

前記キャップ本体Ｂの天板部１２の下面１３における筒部１１の筒内周面には、前記天板部１２に平行に張出軸受部１４が張り出ていて、前記閉鎖プレート３の上面に垂直に立設する断面視Ｔ字型のプルシャフト４は、天板部１２の下面１３と軸受部１４の上面との間に、自由回転可能に保持されている。これによりキャップ本体Ｂは、スパウト本体Ａに対して回転中心Ｏを中心として開栓方向に回転させることにより上昇し、天板部１２と軸受部１４とにより保持されているＴ字型のプルシャフト４を、そのまま上方に引き上げることができる。

前記Ｔ字型のプルシャフト４は、閉鎖プレート３と平行な水平部４ａと、該閉鎖プレート３の上面に垂直に立設する軸部４ｂとから構成されていて、その形状は、本発明においては特に限定されるものではない。

断面視Ｔ字型のプルシャフト４先端の水平部４ａは、キャップ本体Ａの開封時に回転する天板部１２の下面１３と軸受部１４上面により保持され、閉鎖プレート３の上面に垂直に立設した軸部４ｂは、軸受部１４を貫通した状態で閉鎖プレート３と連結している。

図１（ａ）に示すように断面視Ｔ字型のプルシャフト４の水平部４ａの平面形状は、キャップ本体Ａの開封時に回転する天板部１２の下面１３と軸受部１４上面により保持された該水平部４ａが、天板部１２の下面１３と軸受部１４の上面との間を自由回転（水平回転）可能であれば、円形状、楕円形状、多角形状、四角形状、三角形状など、いずれでもよい。

また、断面視Ｔ字型のプルシャフト４の軸部４ｂの平面形状は、図１（ａ）に示すように、キャップ開栓回転時に、前記水平部４ａが、天板部１２の下面１３と軸受部１４の上面との間を自由回転（水平回転）する際に、該軸部４ｂも水平部４ａと一体に、軸受部１４に対して回転可能とするために、図１（ａ）に示すように、平面視的に円柱状が望ましい。しかしながら、必要に応じて平面視的に多角形柱状であってもよい。

図２（ａ）は、本発明のキャップ一体型スパウトの構造の一実施例におけるキャップ部の全体平面図、（ｂ）はスパウト部の全体側面図及び部分側断面図であり、図１（ａ）、（ｂ）にて説明したキャップ一体型スパウトは、スパウト本体Ａと、該スパウト本体Ａの注出用筒部１の開口部２を閉鎖している閉鎖プレート３のＴ字型のプルシャフト４と、その水平部４ａを天板部１２の下面１３と軸受部１４上面により、引き上げ可能に保持して係合し、注出用の筒部１に螺着して施蓋されているキャップ本体Ｂとから構成される。

キャップ本体Ｂを、スパウト本体Ａに対して回転中心Ｏを中心として開栓方向に回転させることにより上昇するキャップ本体Ｂの天板部１２と軸受部１４とにより保持されているＴ字型のプルシャフト４により、筒部１の開口部２を閉鎖している閉鎖プレート３を開口部２から切り離し、本発明のスパウトを開口して内容物を注出するものである。

本発明のキャップ一体型スパウトを成形するためのインサート射出成形用金型と、そのインサート射出成形方法について以下に説明すれば、図３（ａ）は、インサート射出成形用金型Ｆの上面部分断面図、図３（ｂ）は、インサート射出成形用金型Ｆの側断面図である。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、成形用金型Ｆは、第１金型Ｆ1 と第２金型Ｆ2 とに分割されて開閉できるようになっていて、その金型Ｆの内部は、スパウト本体Ａをキャップ本体成形用の雄型部（コア）として金型Ｆの内部の定位置にインサートした時に、キャップ本体Ｂを成形するためのキャビティ部が形成される形状の中空のキャップ本体雌型部ＢF を備えている。

成形用金型Ｆの上部には、溶融樹脂を金型Ｆ内に射出注入するための垂直方向の注入口２１と、例えば水平方向の連通流路を介して２本乃至複数本の射出ゲート２２、２２を備え、金型Ｆ内（それぞれ第１金型Ｆ1 と第２金型Ｆ2 と）に溶融樹脂を射出注入できるようになっている。

前記金型Ｆ（第１金型Ｆ1 、Ｆ2 ）内の中空のキャップ本体雌型部ＢF は、キャップ本体Ｂにおける天板部１２の外側形状部（上面部）を成形するための内面形状を備えた天板部成形雌型部３１と、必要に応じて前記筒部１１の外周にある１乃至複数本の平行なリング状リブ１１ｂ（キャップ強化リブ）の外側形状部（外面部）を成形するための内面形状部を備えるリブ成形雌型部３２、３３と、キャップ筒部１１の外側形状部（外周面部）を成形するための内面形状を備えた、筒部１１の上端から下端に順に、筒部成形雌型部３４、３５、３６、３７等とから構成されている。

さらに、キャップ筒部１１の下端の筒部成形雌型部３７から、さらに下方には図１（ｂ）に示すスパウト本体Ａのスパウト筒部１の首部相当部（スパウト取付台部５直上の筒部１）の外周面を密に保持するスパウト本体保持部４１と、該スパウト筒部１のスパウト筒リブ１ｂを保持するスパウトリブ保持部４２とを備えている。

上記インサート成形用の射出成形用金型Ｆの第１金型Ｆ1 と第２金型Ｆ2 とを、パーティングラインＬにて、図３（ｂ）にて矢印に示す開放方向に移動させ、金型Ｆを開放した後、キャップ本体雌型部ＢF より一回り小さい体積のインサート成形用の雄型部であるスパウト本体Ａを、該金型Ｆの中空のキャップ本体雌型部ＢF 内の定位置にインサートして固定する。スパウトＡ本体を定位置に保持するための手段としては、例えば、前記スパウト本体保持部４１と、スパウトリブ保持部４２とによりスパウトＡ本体を定位置にインサートして保持する。なお、本発明においては、スパウトＡ本体を定位置に保持するための手段は特に限定されない。

図４（ａ）は、金型Ｆ内にスパウト本体Ａをインサートした後、第１金型Ｆ1 と第２金型Ｆ2 とをパーティングラインＬにて矢印に示す閉鎖方向に移動させて金型閉鎖した状態を示す金型Ｆの全体平面部分断面図であり、図４（ｂ）は、その全体側断面図である。

スパウト本体Ａを、成形温度に加熱されている金型Ｆ内の中空のキャップ本体雌型部ＢF の各雌型部（内面）に対して、成形用の所定空間を置いて定位置にインサートすることにより、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、該金型Ｆの中空のキャップ本体雌型部ＢF 内面の天板部１２外側形状部（上面部）を成形するための内面形状を備えた天板部成形雌型部３１、及び必要に応じて前記筒部１１の外周にある１乃至複数本の平行なリング状リブ１１ｂ（キャップ強化リブ）の外側形状部（外面部）を成形するための内面形状部を備えるリブ成形雌型部３２、３３、及びキャップ筒部１１の外側形状部（外周面部）を成形す
るための内面形状を備えた筒部１１の上端から下端に順に筒部成形雌型部３４、３５、３６、３７と、スパウト本体Ａの外形面との間に、キャップ本体Ｂを成形するためのキャップ本体成形用キャビティＢc （図４（ａ）、（ｂ）参照）が形成される。

次に、同図４（ｂ）に示す前記金型Ｆの樹脂注入口２１から射出ゲート２２、２２を通って、キャップ本体成形用キャビティＢc 内に加熱溶融樹脂を射出注入することにより、図５に示すように、金型Ｆの中空のキャップ本体雌型部ＢF 内へのスパウト本体Ａのインサートにより形成されたキャップ本体成形用キャビティＢc （斜線部）内には、そのキャビティ形状のキャップ本体Ｂが成形されて、金型Ｆ内には、インサートされているスパウト本体Ａの筒部１にキャップ本体Ｂが螺着されて成形された状態の本発明のキャップ一体型スパウトが形成される。

続いて、前記金型Ｆを冷却後に、図３（ｂ）にて矢印に示す開放方向に第１金型Ｆ1 と第２金型Ｆ2 とを移動させて、パーティングラインＬにて、金型Ｆを開放し、形成されたキャップ一体型スパウトを金型Ｆの外に取り出すことにより、本発明のキャップ一体型スパウトが得られる。

本発明において、前記スパウト本体Ａに使用する樹脂は、インサート射出成形時において、射出注入される加熱溶融されたキャップ本体Ｂの成形用樹脂により、スパウト本体Ａが軟化又は溶融し難い樹脂を使用し、キャップ本体Ｂの成形用樹脂は、スパウト本体Ａを構成する樹脂よりも、融点（又はガラス転移点及び融点）が低く、互いの親和性（密着性）が低い樹脂を使用することが必要である。例えばスパウト本体Ａには、ポリエチレン樹脂を使用し、キャップ本体Ｂには、ＡＢＳ樹脂又はＡＳ樹脂を使用する。

また、本発明のキャップ一体型スパウトにおいては、スパウト本体Ａの成形に使用するスパウト樹脂材料（ポリエチレン樹脂など）の熱収縮率Ｃ₁ （ｃｍ³ ／℃）と、キャップ本体Ｂの成形に使用するキャップ樹脂材料（ＡＢＳ樹脂又はＡＳ樹脂など）の熱収縮率Ｃ₂ （ｃｍ³ ／℃）との関係は、少なくとも、Ｃ₁ ≧Ｃ₂ に設定されていることが適当である。例えば、熱収縮率差（Ｃ₁ −Ｃ₂ ）＝１×１０^-3〜１８×１０^-3
１０×１０^-3≦熱収縮率Ｃ₁ ≦２０×１０^-3
２×１０^-3≦熱収縮率Ｃ₂ ≦ ９×１０^-3
の範囲に設定することが望ましい。

これにより、射出成形され冷却された後のスパウト本体Ａは、キャップ本体Ｂよりも体積が収縮して、スパウト本体Ａとキャップ本体Ｂとの間（境界面）に適度な隙間が形成されて、スパウト本体（成形型部）の外面に接するキャップ本体の内面の良好な離型性が得られ、開封、開蓋操作が円滑に行えるとともに、密封性を保持した状態での再施蓋の操作が円滑に行える効果がある。

Ａ…スパウト本体
１…スパウト筒部
１ａ…螺設部（螺子部）
２…スパウト開口部
３…閉鎖プレート
３ａ…リング状ハーフカット部
４…プルシャフト
４ａ…水平板
４ｂ…軸部
５…スパウト取付台部
Ｂ…キャップ本体
１１…キャップ筒部
１１ａ…螺設部（螺子部）
１１ｂ…筒リブ
１２…天板部
１３…天板部下面
１４…張出軸受部
２１…樹脂注入口
２２…射出ゲート
ＢF …キャップ本体雌型部
ＢC …キャップ本体成形用キャビティ部
３１…天板部成形雌型部
３２、３３…リブ成形雌型部
３４、３４、３５、３６、３７…筒部成形雌型部

Claims (3)

1. スパウト注出口部の外周に螺設した螺子部と、該注出口部を閉鎖するプルハーフカットを介して切り破り開口可能な側断面視Ｔ字型のプルシャフトを立設した閉鎖プレートとを備えたスパウト本体であって、
   前記閉鎖プレートは、スパウト注出口部の開口部の内部に位置し、
   予め成形された該スパウト本体を、その注出口部側を雌金型内に、その筒部（取付台部）側を金型外にして金型内にインサートして閉鎖し、前記金型の雌金型とスパウト本体注出口部との間に形成されるキャップ成形用キャビディ内に、前記スパウト本体と異なる材質の合成樹脂が射出されて、前記スパウト注出口部の外周に螺設した螺子部にキャップが螺着され、前記Ｔ字型プルシャフト上端のＴ字型部がキャップ下面内に係合した状態にて、スパウト本体の前記注出口部にキャップが一体成形されて施蓋されており、
   前記キャップを注出口部に対して開封方向に回転させることにより、該キャップと係合する前記Ｔ字型のプルシャフトは閉鎖プレートを引っ張り上げ、該閉鎖プレートはプルハーフカットを介して切り破られ、該注出口部の開口部が開口することを特徴とするキャップ一体型スパウト。
2. 前記スパウト本体に使用する樹脂の熱収縮率Ｃ_１と、前記キャップ本体に使用する樹脂の熱収縮率Ｃ_２との関係が、Ｃ_１≧Ｃ_２であることを特徴とする請求項１記載のキャップ一体型スパウト。
3. 前記スパウト本体に使用する樹脂がポリエチレン樹脂であり、前記キャップ本体に使用する樹脂がＡＢＳ樹脂又はＡＳ樹脂であることを特徴とする請求項１又は２記載のキャップ一体型スパウト。

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