JP5730027B2

JP5730027B2 - 複合ヒンジキャップの成形方法

Info

Publication number: JP5730027B2
Application number: JP2011004543A
Authority: JP
Inventors: 尚杉山
Original assignee: Nippon Closures Co Ltd
Current assignee: Nippon Closures Co Ltd
Priority date: 2011-01-13
Filing date: 2011-01-13
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2031-01-13
Also published as: JP2012143977A

Description

本発明は、キャップ本体及び上蓋がヒンジ連結された筒状側壁から成る２ピースのヒンジキャップの成形方法に関するものであり、より詳細にはキャップ本体及び筒状側壁を異なる樹脂から成形することができ、開封性及び分別廃棄性と、耐久性及び機械的強度という、相反する性質の両方に優れた複合ヒンジキャップを生産性及び成形性よく成形可能な成形方法に関する。

近年、ごみ廃棄処理や省資源の見地からごみの分別廃棄が要求されており、特に容器口部に装着されているプラスチックキャップについても容器口部から取り外して、容器とキャップを分別して廃棄することが求められている。
調味料等に用いられるヒンジキャップは、容器口部に嵌合固定されるキャップ本体と、キャップ本体に開閉可能にヒンジ連結された上蓋とから成っているため、使用済みの容器からキャップを除去するには、キャップ本体を破壊して容器口部から取り除く必要があり、その除去作業が極めて面倒であることから、分別廃棄が未だ不十分であるという問題を有している。

このような問題を解決するために、種々の提案がなされている。例えば、頂板部と筒状側壁とからなるキャップ本体と筒状側壁にヒンジ連結された上蓋とからなるヒンジキャップにおいて、筒状側壁が上端から下方に向かって延びるスリットにより内側壁と外側壁に分割され、ヒンジ連結に対応した内側壁と外側壁に軸方向のスコアが形成されたヒンジキャップが提案されている（特許文献１）。このヒンジキャップにおいては、上蓋を斜め下方に引っ張って外側壁のスコアを破断し、続いて上蓋を斜め上方に引っ張ることにより内側壁を下端から上方に向けて破断することができ、更に上蓋を上方に引き上げることにより、キャップ本体が容器口部から簡単に取り外すことができるというものである。
また、スカート部に軸線方向の切り欠きを有するキャップ本体と、キャップ本体スカート部と切断面を介して分離しているが、切断面よりも上側或いは下側の複数個の破断可能な橋絡部を介して一体に形成されている外筒から成り、外筒のヒンジ連結部の一方にスコアを設けたキャップが提案されている（特許文献２）。このヒンジキャップにおいては、上蓋を斜め下方に引っ張って外筒のスコアを破断してから、外筒とキャップ本体スカート部の間の橋絡部を破断することにより、切り欠きが設けられたキャップ本体スカート部が半径方向に広がることが可能となって、キャップ本体が容器口部から簡単に取り外すことができるというものである。上記特許文献１及び２のような筒状側壁が周状スリットにより二重壁とされたキャップは、優れた分別廃棄性を有しているばかりか、スカート部が外筒によってタガ締めされる構造となっているため、容器口部はスカート部とインナーリングとの間にがっちりと嵌め込まれ、密封性も良好である。

特許第４５８００６４号公報特許第４０９５１２９号公報

上記のような二重壁を有するヒンジキャップは、密封性に優れていることから、高温の内容物の充填工程及び冷却工程に賦されることにより減圧状態になる熱間充填にも用いることができるが、上記特許文献１では、射出成形時に二重壁を形成しているため、二重壁を構成する内側壁と外側壁との間に入るツールが樹脂圧によって破損し易いという問題があり、成形性に劣ると共に、生産性の点でも十分満足するものではなかった。特に、打栓後のキャップの保持力を弱めないためには、内側壁と外側壁との間隔を狭くすることが望ましいが、狭くすることにより上記ツールの破損が更に起こり易くなる。
また、特許文献２では、熱間充填におけるキャップの保持力を弱めないために、キャップ本体スカート部と筒状側壁の間の隙間をできる限り小さく形成することが望ましく、このため、二重壁を成形するために後加工により切り込みを入れて、キャップ本体スカート部及び外筒を形成していた。
しかしながら、このような後加工はツールのセッティングが難しく、また成形性に劣ると共に、生産性の点でも十分満足するものではなかった。
更に、ヒンジキャップにおいては、開封性或いは分別廃棄のためにはキャップが容易に破断できることが必要である一方、ヒンジ部は繰り返しの開閉操作にも耐え得る強度が必要であり、これらの相反する要求を一体成形による同一の樹脂で実現することは困難である。

このような観点から、別々に成形された、キャップ本体及び上蓋がヒンジ連結された筒状側壁を組み合わせてなる複合キャップも知られているが、このような複合キャップは、それぞれの部材を成形するための２つの金型及び成形された２つの部材を組み合わせるためのセット機が必要であることから生産性の点で未だ十分満足するものではない。
また、２つの部材を組み合わせるためは、位置決めを配慮した形状にする必要があり、成形性の点でも十分満足するものではなかった。
従って本発明の目的は、キャップ本体及び上蓋がヒンジ連結された筒状側壁を組み合わせてなる複合ヒンジキャップを、生産性及び成形性よく提供可能な成形方法を提供することである。

本発明によれば、頂板部及びスカート部から成り、頂板部にはスコアで区画された開口予定部が形成され、該開口予定部を取り囲むと共に注出方向の反対側に切欠きを有する注出用ノズル、及び頂板部内面にはインナーリングが形成されてなるキャップ本体、及び前記スカート部を外側から覆う筒状側壁及び該筒状側壁の上部の一端にヒンジ連結された上蓋から成る外側部材を、前記注出用ノズルの切欠きとヒンジが同じ位置になるように組み合わせて成る複合ヒンジキャップの成形方法において、前記キャップ本体及び上蓋を開いた状態の外側部材を射出成形するに際して、キャップ本体と筒状側壁が、金型の型開き方向に離隔して並列に位置し、注出用ノズルの切欠きとヒンジが一致する位置になる同一金型内で成形され、前記金型が、キャップ本体外面、筒状側壁の上端及び上蓋内面を規定する第一の金型、及び筒状側壁の外側面及び上蓋外面を規定する第二の金型、並びにキャップ本体内面及び筒状側壁内面を規定するコア金型から成り、該コア金型が、インナーリングで区画されるキャップ本体頂板部及びインナーリング内面を規定する第一のコア金型、インナーリング外面及びスカート部内面を規定する第二のコア金型、筒状側壁内面及びスカート部下端を規定する第三のコア金型、及び筒状側壁の下端を規定するリング状部材から成り、射出成形後、第一の金型及び第二の金型を型開きし、前記第一のコア金型を取り除いた後、前記第三のコア金型の外側に併設されたリング状部材で筒状側壁の下端を押圧し、外側部材をキャップ本体方向に移動させることにより、キャップ本体及び外側部材を組み合わせ、前記第三のコア金型及び前記リング状部材が移動することによって前記第二のコア金型がキャップ本体から取り除かれ、複合ヒンジキャップが金型から取り出されることを特徴とする複合ヒンジキャップの成形方法が提供される。

本発明によればまた、頂板部及びスカート部から成り、頂板部にはスコアで区画された開口予定部が形成され、該開口予定部を取り囲むと共に注出方向の反対側に切欠きを有する注出用ノズル、及び頂板部内面にはインナーリングが形成されてなるキャップ本体、及び前記スカート部を外側から覆う筒状側壁及び該筒状側壁の上部の一端にヒンジ連結された上蓋から成る外側部材を、前記注出用ノズルの切欠きとヒンジが同じ位置になるように組み合わせて成る複合ヒンジキャップの成形方法において、前記キャップ本体及び上蓋を開いた状態の外側部材を射出成形するに際して、キャップ本体と筒状側壁が、金型の型開き方向に離隔して並列に位置し、注出用ノズルの切欠きとヒンジが一致する位置になる同一かな型内で成形され、前記金型が、キャップ本体外面、少なくともヒンジ形成部分を除く筒状側壁の外側面及び上蓋内面を規定する第一の金型、及びヒンジ形成部分における筒状側壁の外側面及び上蓋外面を規定する第二の金型、並びにキャップ本体内面及び筒状側壁内面を規定するコア金型から成り、該コア金型が、インナーリングで区画されるキャップ本体頂板部及びインナーリング内面を規定する第一のコア金型、インナーリング外面及びスカート部内面を規定する第二のコア金型、筒状側壁内面及びスカート部下端を規定する第三のコア金型、及び筒状側壁の下端を規定するリング状部材から成り、射出成形後、第一の金型及び第二の金型を型開きし、前記第一のコア金型を取り除いた後、前記第三のコア金型の外側に併設されたリング状部材で筒状側壁の下端を押圧し、外側部材をキャップ本体方向に移動させることにより、キャップ本体及び外側部材を組み合わせ、前記第三のコア金型及び前記リング状部材が移動することによって前記第二のコア金型がキャップ本体から取り除かれ、複合ヒンジキャップが金型から取り出されることを特徴とする複合ヒンジキャップの成形方法が提供される。
本発明の複合ヒンジキャップの製造方法においては、ヒンジ形成部分を除くキャップ本体スカート部下端に、凹部が形成されていると共に、筒状側壁内面に該凹部に対応する凸部が形成されていること、が好適である。

従来二重壁を有するヒンジキャップを射出成形により成形する場合には、二重壁を構成する内側壁と外側壁との間に入るツールが樹脂圧によって破損し易いという問題があり、成形性に劣ると共に、生産性の点でも十分満足するものではなかったが、本発明のヒンジヤップの成形方法においては、キャップ本体、及びヒンジ部を介して上蓋が一体的に成形された筒状側壁を、同一成形型内で同時に成形すると共に筒状側壁のセッティングをすることができ、成形性及び生産性に優れている。
また従来、後加工により形成されていた筒状側壁部を、後加工を施すことなく形成することが可能であり、生産性に優れている。
更に、キャップ本体をスコアの切り裂き性に優れた熱可塑性樹脂で成形し、ヒンジ部を有する筒状側壁を耐折曲性に優れた熱可塑性樹脂で成形することにより、２つの相反する性能に優れた複合ヒンジキャップを容易に成形することが可能となる。

本発明の成形方法により成形される複合ヒンジキャップの一例を示す側断面図である。図１の複合ヒンジキャップの上面図である。本発明の成形方法に用いられる成形型の一例を示す側断面図である。第一の金型の移動を説明するための図である。第二の金型の移動を説明するための図である。第一のコア金型の移動を説明するための図である。筒状側壁のセッティングを説明するための図である。筒状側壁がセッティングされた複合ヒンジキャップを説明するための図である。複合ヒンジキャップから第２のコア金型の取外しを説明するための図である。複合ヒンジキャップが成形型から取り出された状態を説明するための図である。

本発明の複合ヒンジキャップの成形方法を、添付図面を用いて説明する。
図１は、本発明の成形方法により成形される複合ヒンジキャップの一例を示す側断面図であり、図１に示すヒンジキャップは、概略的に言って、容器口部（図示せず）に嵌合固定されるキャップ本体１、及び該キャップ本体１のスカート部を外側から覆う、上蓋３０がヒンジ連結された筒状側壁２０（筒状側壁及び上蓋を合わせて「外側部材」ということがある）の２ピースからなっている。
キャップ本体１は頂板部２及び頂板部２の外周から垂下するスカート部３から成っている。頂板部２の中央には、スコア４で区画される開口予定部５が形成されており、スコアを引き裂き、開口を形成するための把持部６が支柱を介して開口予定部に形成されている。
更にこの開口予定部５を取り囲むように注出用ノズル７が形成されている。この注出用ノズル７は、注出方向の反対側において、上蓋３０の開閉の妨げにならないように、注出方向側の部分７ａよりも高さの低い部分７ｂが形成されている。
一方、頂板部２の内面側には、容器口部の内側面と密着し、スカート部３と共にキャップを容器口部に強固に固定し、開口形成前の液密性を確保するインナーリング８が形成されている。また頂板部２の外周縁には、後述する上蓋３０を嵌合固定するための係合部９が形成されている。

スカート部３の内面下端には容器口部と係合し、インナーリング８と共にキャップを容器口部に固定するための係合用突起１０が形成されている。またスカート部３外面には、後述する筒状側壁２０の内面に形成された凹部と係合し、筒状側壁との位置合わせを行う突起１１が形成されている。
筒状側壁２０は、キャップ本体１のスカート部３を外側からタガ締めするように位置している。この筒状側壁２０の内面には、上述したスカート部３の外面に形成された突起１１と係合する凹部２１が形成されており、また筒状側壁の上端にはヒンジ部２２を介して上蓋３０が一体に形成されている。
上蓋３０は天面３１及び環状側壁３２から成っており、天面３１の内面にキャップ本体１に形成された注出用ノズル７と嵌合して開口形成後の液密性を確保するための環状突起３３、及び上述した注出用ノズル７の低い部分７ｂに対応する箇所には、円弧状の突起３４が形成され、複合ヒンジキャップを容器に打栓する際、或いは上方から外力が加わった際に、スコア４が破断するのを防止している。また環状側壁３２の下端内面には、キャップ本体の係合部９と係合するための係合用突起３５と環状側壁３２のヒンジと反対側には上蓋開閉のための摘み３６が形成されている。

図１及び２に示した複合ヒンジキャップの成形方法を説明するための図３乃至図９において、図３は、本発明の成形方法により、図１に示したキャップ本体及び外側部材から成る２ピースの複合ヒンジヤップを同一金型で同時に成形するための成形型を説明するための図である。
図３に示すように、図１に示す複合ヒンジキャップは、キャップ本体部外面、筒状側壁上端及び上蓋３０内面を規定する第一の金型４０、筒状側壁外面及び上蓋外面を規定する第二の金型４１、インナーリングで区画されるキャップ本体頂板部及びインナーリング内面を規定する第一のコア金型４２、インナーリング外面及びスカート部内面を規定する第二のコア金型４３、筒状側壁内面及びスカート部下端を規定する第三のコア金型４４及び筒状側壁の下端を規定するリング状押し具４５によって、キャップ本体１を形成する空間５０、筒状側壁２０を形成する空間５１、上蓋３０を形成する空間５２が形成される。これらの空間内に溶融樹脂を射出することにより、キャップ本体１、筒状側壁２０、筒状側壁２０にヒンジ連結された上蓋３０をそれぞれ同時に成形することができる。
尚、図示していないが、溶融樹脂が射出されるゲートは、キャップ本体を形成する空間５０、及び筒状側壁及び上蓋を形成する空間５１及び５２に対応して２箇所に設けられている。

図３から明らかなように、キャップ本体を形成する空間５０と、筒状側壁を形成する空間５１は、それぞれ、第一の金型４０及び第二の金型４１の型開き方向（軸方向）に離隔して位置しているが、キャップ本体のスカート部の下端に対応する位置５０ａと筒状側壁の上端に対応する位置５１ａが水平方向の同一位置に並列的に位置している。また前述したキャップ本体スカート部外面に形成される突起１１と筒状側壁外面に形成される凹部２１に対応する箇所も、軸方向の同一位置にある。これにより、後述するように、型開きの際に筒状側壁を軸方向上方に移動させることにより、筒状側壁をキャップ本体スカート部外面に設置することができると共に、突起１１と凹部２１が係合して、筒状側壁をキャップ本体スカート部外面に固定することが可能となる。

本発明においては、図３に示した成形型で規定される空間に溶融樹脂を射出し、溶融樹脂が冷却した後、型開きを行う。
すなわち、まず、第一の金型４０を軸方向上方に移動した後（図４）、第二の金型４１を軸方向下方に移動して、型を開く（図５）。次いで第一のコア金型４２を軸方向下方に移動して取外す（図６）。次いで第三のコア金型４４の外側に併設され、筒状側壁２０の下端に位置するリング状押し具４５により、筒状側壁２０の下端を上方に押し上げる（図７）。これにより、筒状側壁２０はスカート部３の外側にセッティングされると共に、スカート部外面に形成された突起１１と筒状側壁内面に形成された凹部２１が係合して、キャップ本体と筒状側壁は一体化される（図８）。
この状態で、第三のコア金型４４及びリング状押し具４５が軸方向上方に移動することによって（図９）、図１０に示すように第二のコア金型４３がキャップ本体から取り除かれ、複合ヒンジキャップが型から取り出され、図１に示した複合ヒンジキャップが完成される。

本発明の複合ヒンジキャップの成形方法においては、キャップ本体、及び上蓋がヒンジ連結された筒状側壁が成形型の移動方向に並列的に位置し、且つヒンジの位置とキャップ本体の注出方向が相対する位置になる成形型を用い、成形型の片開きの際にキャップ本体及び筒状側壁をセッティングし得る限り、上述した具体例に限定されず、種々の変更が可能である。
例えば、図３乃至９に示した成形型においては、筒状側壁及び上蓋を形成する空間が、キャップ本体を形成する空間の軸方向下方に並列に位置していたが、これに限定されず、キャップ本体を形成する空間の軸方向上方に位置し、筒状側壁を軸方向下方に移動するようにして組み立てることもできるし、或いはキャップ本体を軸方向上方に移動させて組み立てることもできる。
同様に、図３乃至９に示した成形方法では、筒状側壁を移動させて筒状側壁をスカート部にセッティングしていたが、キャップ本体を軸方向下方に移動させて組立することもできる。
また、成形型も図に示した具体例では、キャップ本体部外面、筒状側壁上端及び上蓋内面を規定する第一の金型、筒状側壁外面及び上蓋外面を規定する第二の金型の組み合わせが用いられていたが、キャップ本体外面、少なくともヒンジ形成部分を除く筒状側壁の外側面及び上蓋内面を規定する第一の金型、及び筒状側壁下端、ヒンジ形成部分の筒状側壁の外側面及び上蓋外面を規定する第二の金型を用いることもできる。

またキャップ本体と、筒状側壁及び上蓋は、異なる樹脂で形成することができ、これに限定されないが、キャップ本体は密封性及びスコアの破断性に優れた低密度ポリエチレン等で形成し、筒状側壁及び上蓋を機械的強度や耐熱性の高いポリプロピレンなどで形成することにより、機械的強度（耐久性）、耐熱性、密封性、開封性、分別廃棄性に優れた複合ヒンジキャップを提供することができる。
更に、キャップ本体スカート部外面に形成される突起、及び筒状側壁内面に形成される凹部は、環状であることが位置合せの点から望ましいが、凹部のみが環状或いは弧状であってもよいし、またキャップ本体スカート部外面に凹部、筒状側壁内面に突起でもよい。
更にまた開口予定部は、スコアで区画されたもののみならず、既に形成された開口を密封シールで覆うものであってもよい。

本発明の複合ヒンジキャップの成形方法においては、キャップ本体、及びヒンジ部を介して上蓋が一体的に成形された筒状側壁を、同一成形型内で同時に成形及び組み立てをすることができ、分別廃棄性に優れた複合ヒンジキャップを生産性よく成形することができる。
また本発明方法においては、キャップ本体と、上蓋をヒンジ連結してなる筒状側壁を、異なる樹脂で成形することができ、開封性、密封性、ヒンジの耐久性、機械的強度、耐熱性、等の特性に優れた複合ヒンジキャップを提供することができるため、調味料や油等の食品、飲料等の用途に用いられる複合キャップの製造に好適に利用できる。

１キャップ本体、２頂板部、３スカート部、４スコア、５開口予定部、６把持部、７注出用ノズル、８インナーリング、１１突起、２０筒状側壁、２２ヒンジ部、３０上蓋、４０第一の金型、４１第二の金型、４２第一のコア金型、４３第二のコア金型、４４第三のコア金型、４５リング状押し具。

Claims

頂板部及びスカート部から成り、頂板部にはスコアで区画された開口予定部が形成され、該開口予定部を取り囲むと共に注出方向の反対側に切欠きを有する注出用ノズル、及び頂板部内面にはインナーリングが形成されてなるキャップ本体、及び前記スカート部を外側から覆う筒状側壁及び該筒状側壁の上部の一端にヒンジ連結された上蓋から成る外側部材を、前記注出用ノズルの切欠きとヒンジが同じ位置になるように組み合わせて成る複合ヒンジキャップの成形方法において、
前記キャップ本体及び上蓋を開いた状態の外側部材を射出成形するに際して、キャップ本体と筒状側壁が、金型の型開き方向に離隔して並列に位置し、注出用ノズルの切欠きとヒンジが一致する位置になる同一金型内で成形され、
前記金型が、キャップ本体外面、筒状側壁の上端及び上蓋内面を規定する第一の金型、及び筒状側壁の外側面及び上蓋外面を規定する第二の金型、並びにキャップ本体内面及び筒状側壁内面を規定するコア金型から成り、該コア金型が、インナーリングで区画されるキャップ本体頂板部及びインナーリング内面を規定する第一のコア金型、インナーリング外面及びスカート部内面を規定する第二のコア金型、筒状側壁内面及びスカート部下端を規定する第三のコア金型、及び筒状側壁の下端を規定するリング状部材から成り、
射出成形後、第一の金型及び第二の金型を型開きし、前記第一のコア金型を取り除いた後、前記第三のコア金型の外側に併設されたリング状部材で筒状側壁の下端を押圧し、外側部材をキャップ本体方向に移動させることにより、キャップ本体及び外側部材を組み合わせ、前記第三のコア金型及び前記リング状部材が移動することによって前記第二のコア金型がキャップ本体から取り除かれ、複合ヒンジキャップが金型から取り出されることを特徴とする複合ヒンジキャップの成形方法。
頂板部及びスカート部から成り、頂板部にはスコアで区画された開口予定部が形成され、該開口予定部を取り囲むと共に注出方向の反対側に切欠きを有する注出用ノズル、及び頂板部内面にはインナーリングが形成されてなるキャップ本体、及び前記スカート部を外側から覆う筒状側壁及び該筒状側壁の上部の一端にヒンジ連結された上蓋から成る外側部材を、前記注出用ノズルの切欠きとヒンジが同じ位置になるように組み合わせて成る複合ヒンジキャップの成形方法において、
前記キャップ本体及び上蓋を開いた状態の外側部材を射出成形するに際して、キャップ本体と筒状側壁が、金型の型開き方向に離隔して並列に位置し、注出用ノズルの切欠きとヒンジが一致する位置になる同一金型内で成形され、
前記金型が、キャップ本体外面、少なくともヒンジ形成部分を除く筒状側壁の外側面及び上蓋内面を規定する第一の金型、及びヒンジ形成部分における筒状側壁の外側面及び上蓋外面を規定する第二の金型、並びにキャップ本体内面及び筒状側壁内面を規定するコア金型から成り、該コア金型が、インナーリングで区画されるキャップ本体頂板部及びインナーリング内面を規定する第一のコア金型、インナーリング外面及びスカート部内面を規定する第二のコア金型、筒状側壁内面及びスカート部下端を規定する第三のコア金型、及び筒状側壁の下端を規定するリング状部材から成り、
射出成形後、第一の金型及び第二の金型を型開きし、前記第一のコア金型を取り除いた後、前記第三のコア金型の外側に併設されたリング状部材で筒状側壁の下端を押圧し、外側部材をキャップ本体方向に移動させることにより、キャップ本体及び外側部材を組み合わせ、前記第三のコア金型及び前記リング状部材が移動することによって前記第二のコア金型がキャップ本体から取り除かれ、複合ヒンジキャップが金型から取り出されることを特徴とする複合ヒンジキャップの成形方法。
前記ヒンジ形成部分を除くキャップ本体スカート部下端に、凹部が形成されていると共に、筒状側壁内面に該凹部に対応する凸部が形成されている請求項１又は２記載の複合ヒンジキャップの成形方法。