JP6508908B2 - 紙容器 - Google Patents
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Description
ただ、ほんの数回で使い切る内容物に用いる紙容器はともかく、調味料などのように、小出しに使用する内容物の場合、口栓を設けて、その上にキャップで開閉可能にした紙容器が便利である。
しかし、口栓付きの紙容器を使い切り、容器を分解して再生に移行する時に、口栓を取り外すことが非常に面倒である。特に、紙容器の口栓部分の融着は強度が高く、かつ、口栓自体が丈夫に出来ていることもあって、分解が難しい。
特にお年寄りや子供が行った場合、口栓近傍は堅く、カッターで切り落とす時に、怪我をしたりするなどの問題があって、結局、再生されず、焼却するほうへ分別することも多かった。
紙シートを箱型形状に折り曲げることによって形成され且つ容器内容液を注ぎ出すための開口が設けられている紙容器と、該紙容器に固定されたプラスチック製注出具とからなる紙製包装体において、プラスチック製注出具はスパウトとキャップからなり、スパウトの本体との融着部分となる環状板に薄肉部を設け、本体に開口部を横断する折り曲げ誘導線を設けることによって、使用後に口栓を取り外すことができる紙製包装体が提案されている。
このスパウトには、本体との融着部分である環状板に薄肉部が形成されている為、スパウトを超音波で紙容器に融着しようと、環状板に超音波振動を加えると、超音波振動の振幅がスパウトの薄肉部に集中してしまい、融着時に薄肉部が破断してしまうおそれがあった。
前記口栓が、スパウト台座と、前記スパウト台座から上部に延びる注出筒と、前記スパウト台座から外側に延びる融着部を有し、
前記注出筒の下部に0.3ミリメートル以上0.4ミリメートル以下の厚みの環状の注出筒脆弱部が設けられており、
前記紙容器が、口栓が融着している表側の胴部の面から、開口部を跨ぐようにトップ面に掛けて折り曲げ可能ラインを有することを特徴とする紙容器である。
図1は、本発明の実施形態1における口栓で、紙容器1の一面に開口部11を開け、内側から口栓2を挿入し、融着された容器の口栓近傍を示す縦断面図である。
口栓2は、スパウト台座部23と、スパウト台座部23から上方に延びる注出筒22と、スパウト台座部23から外側に延びる融着部21とから構成されている。注出筒22の下部には注出筒脆弱部20が形成されている。注出筒脆弱部20の厚みは一定のほうが好ましいが、厚い部分と薄い部分を設ける構成でも良い。例えば、厚い部分を柱状とし、注出筒脆弱部の強度を調節することもできる。
融着部21は、紙容器1の一面に設けられた開口部11近傍の紙と融着する為、薄肉で均一の肉厚になっている。
注出筒22は、外側にキャップと螺嵌する為のネジ部221が設けられている。もちろん、ネジでない嵌合であってもかまわない。
注出筒の先端は、コンタクトリングが当たるように、実施形態1では平面を作ってあるが、ラッパ状にして、内容物が伝わって垂れないようにする注出口であってもかまわない。スパウト台座23の台座部232に、注出口を閉鎖する閉鎖板231が、閉鎖板脆弱部230によって繋がっている。
さらに、閉鎖板231には閉鎖板を引っ張ってスパウト台座23から引き剥がすプルリング2311が、支柱2312によって繋がっている。
注出筒脆弱部20が形成されている注出筒22と、スパウト台座23との境は、閉鎖板脆弱部230よりも外側である。その為、融着部21が紙容器1と融着超音波融着する時に、閉鎖板脆弱部230にピンホールが発生するようなことはない。従って、容器保管時の密封性は確実に保持できる。
図2の紙容器は、紙を基材とした積層体を筒状に融着し、底部、上部を融着して箱状にしたゲーベルトップ型の紙容器である。
紙容器の上部の傾斜している平面に孔を開け、本発明の口栓2を融着している。
キャップ3には、図示しないが注出筒に螺嵌するネジが設けられている。ツイストキャップのような打栓式であっても、かまわない。しかし、キャップの開閉で注出筒脆弱部20が破損しないような強度が必要なので、注出筒脆弱部に負担にならないキャップの嵌合形態が望ましい。
さらに、この実施形態1における紙容器、特に紙を基材に使用した紙容器において、内容物を排出後の廃棄時に、容器本体を折り曲げることが可能な折り曲げ誘導ライン12を、口栓2が融着している表側の胴部の面102から、トップ面101に掛けて設けている。同時に、その背面である胴部の面1020からトップ面1010に掛けても、折り曲げ誘導ライン12が設けられている。
プルリング2311の穴の内側に指を挿入し、指の第一関節に引掛けるようにして引っ張る。
図4−1では、紙を基材に使用した紙容器において、内容物を排出後の廃棄時に、紙容器
の左側面、右側面を内側に折り込んだ状態である。そして、本体を折り曲げることが可能な折り曲げ誘導ライン12を、口栓2が融着している表側の胴部の面102から、トップ面101に掛けて設けている。図2で示したように、同時に、その背面である胴部の面からトップ面1010に掛けても、折り曲げ誘導ライン12が設けられている。
さらに、表側では、折り曲げ誘導ライン12は、台座部232と閉鎖板を繋ぐ脆弱部を跨ぐように伸び、かつ、口栓2を融着する容器の開口部11を跨いでいる。
また、図1で示す注出筒脆弱部20は厚みが0.3ミリメートル程度の薄い厚みに設定してある。
その為、図4−1で示すように、折り曲げ誘導ライン12において、矢印の方向に押して折り曲げると、台座部232の腰と、紙基材の腰とが、互いに相乗し、注出筒脆弱部で変形に耐え得ず、破断し、分離して来る。
すなわち、図4−2のように、紙容器1を折り曲げ誘導ライン12部分で折ると、開口部11が形成されている傾斜したトップ面101も延長されているので、同様に折り曲げられ、紙容器に融着されている口栓の融着部や台座部232も折り曲げられようと変形する。しかし、注出筒22は高さがあり、強度が高く、折り曲げられないので、台座部232と注出筒22の間の注出筒脆弱部20で破断が始まり、注出筒22は台座部232から外れる。
特に、このような口栓の金型を製造する場合、ゲートを閉鎖板に落とすのが一般的である。
注出筒脆弱部20や閉鎖板脆弱部では樹脂の流れが著しく搾られる。その為、閉鎖板やプルリングなどに樹脂が回わってからスパウト台座23や融着部へ樹脂が流れ、スパウト台座23や融着部に樹脂が回った後、注出筒22に樹脂が流れる。その故、脆弱線部分では樹脂流れの境になり、薄いだけではなく、切れやすくなる。
注出筒脆弱部20や閉鎖板脆弱部の厚みは、樹脂の種類や流れ性、閉鎖板やプルリング、台座部232、融着部などの厚みや容積などによっても異なり、薄く金型をつくり、その後、成形と破断試験を行いながら調整して決定する。
実施形態2の口栓では、キャップの開閉に耐えうる強度を有しながら、より薄肉にすることが出来る。成形工程は、他の口栓でも略同様であるが、図11、図12の金型断面の模式図で示す工程で行われる。
図11−1は、本発明の実施形態2の射出成形金型の一例を示す模式図である。
固定側金型4には樹脂が入るスプル、その先のランナープレート41には樹脂が流れるランナーとゲート42が切ってあり、このゲート42から溶融樹脂がキャビティ50に射出される。金型が一定の温度に冷却されているので、射出された溶融樹脂は冷却すると固化する。
図11−2は、成形品である本発明の口栓2が冷却された後、可動金型5が移動してゲートが切れる。さらに、固定金型4のランナープレートが開き、ランナー410やスプルが取り出される状況を示す。
図12−1は、可動側金型のプルリング2311の内部に設けた駒と、外側のねじ山を切っているスライド駒51が移動して、プルリングが内側に変形し易く、注出筒は外側に変形し易くなる。
図12−2では、注出筒の天面を突き出して、口栓2を金型から抜く状態を示している。このように、注出筒とプルリングとの間の駒から製品が抜けられるように、内外の駒を外してから、製品があまり冷却固化し過ぎない内に、アンダーカーットを抜くことで、良好な口栓が成形できる。
ある。
この実施形態3の場合は、後加工で切り込みを入れるが、機械化しやすく、無理がない程度の切り込みを入れることが出来る。その為、紙容器との超音波融着でも、破断が誘発されたりしない。また、キャップの開閉でも、回転方向であれば、破損し難い。
しかし、注出筒の角度を倒すようにひねると、容易に破断し、分解することができる。
従って、注出筒2内部に閉鎖板231が設けられている。
この場合、プルリングを引っ張って、開封する場合、注出筒2を押さえるように固定して、閉鎖板を開封するのが良い。
この場合も、プルリングを引っ張って、開封する場合、注出筒2を押さえるように固定して、閉鎖板を開封するのが良い。閉鎖板脆弱部230よりも注出筒脆弱部20の厚みを厚くすれば、プルリングを引っ張った時に、同時に注出筒が外れてしまうことがない。
図10−1は、閉鎖板231を切り離した後、内容物を注出し終えた後、親指と人差し指で注出筒22を外側から挟んだ状態である。
注出筒の下端近傍には、ねじ山やフランジなどをあまり設けない方が好ましい。
切り込み注出筒脆弱部200は厚みが0.4ミリメートル程度の薄い厚みだけが残るように設定してある。
この切り込みのその為、強い力で切り込み注出筒脆弱部200近傍の注出筒22を挟み、変形させると、容易に破断する。
この切り込み注出筒脆弱部200は、注出筒脆弱部と同じではあるが、クラックがあるのと同じなので、素材によっては全周に入れなくても良い場合もある。切り込み注出筒脆弱部200の切り込む深さは、樹脂の種類や流れ性、や種類、閉鎖板やプルリング、スパウト台座23、融着部21などの厚みや容積などによっても異なり、切り込む深さと破断試験を行いながら調整して決定する。
実際には、高圧法低密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、アイソタクティックポリプロピレン樹脂、シン
オクタチックポリプロピレン樹脂、ポリ1−ブテン樹脂、ポリ−メチル−1−ペンテン樹脂、エチレン−、プロピレン−、1−ブテン−、4−メチル−1−ペンテン等のα―オレフィン同士のランダム、あるいはブロック共重合体などの各種オレフィン樹脂、好適には、各種ポリエチレンやポリプロピレンなどを用いての射出成形や圧縮成形などにより成形される。
たとえば、外側から、紙/ポリエチレン、ポリエチレン/紙/ポリエチレン、
ポリエチレン/紙/ポリエチレン/無機酸化物蒸着ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレン、
ポリエチレン/紙/ポリエチレン/アルミ蒸着ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレン、
ポリエチレン/紙/ポリエチレン/アルミ箔/ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレン、
ポリエチレン/紙/ポリエチレン/エチレン酢酸ビニル共重合体鹸化物/ポリエチレン、ポリエチレン/紙/ポリエチレン/接着樹脂/ポリアミド/接着樹脂/ポリエチレン
などの構成が考えられる。
ただ、ガスバリア性の高い中間層や透湿性の低い層を有する紙容器1の方が、より一定の内容積を保つことができるので、内部の重力による陰圧が保存でき、長期に密封性の確認ができる容器になる。
さらにバリア層として、ポリエチレンテレフタレートフィルムにアルミ箔をドライラミネーションしたフィルムであっても良い。
この場合、アルミニウム箔の厚みは5〜15マイクロメーター、ポリエチレンテレフタレートフィルムの厚みは6〜25マイクロメーターなどが使用できる。
また、バリア層と最内層の熱可塑性樹脂の間にも、エクストルーダーラミネート機で溶融樹脂を押し出しながら積層することで、融着させてもよい。この溶融樹脂としても、高圧法低密度ポリエチレンの他、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレンーメチルアクリレート共重合体、アイオノマー樹脂などが使用できる。このラミネーションに使用される溶融樹脂は、蒸着面の表面性にもよるが、10〜40マイクロメーターの厚みで使用する。
以上の中でも、特に、シーラント層として、密度が0.925g/cm3以下で、メルトインデックスが4g/10min以上で、厚み30〜100マイクロメーターの直鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。
また、印刷は表面側熱可塑性樹脂の外側、または表面側熱可塑性樹脂の内側に行う。押し出し面に印刷する時には、インキの密着性を向上させるために、コロナ放電処理を行ってから印刷する。
実施例1は、実施形態1に係る本発明の口栓である。
実施例2は、実施形態2に係る本発明の口栓である。
実施例3は、実施形態3に係る本発明の口栓である。
実施例4は、実施形態4に係る本発明の口栓である。
比較例1は、融着部に脆弱部を設けた口栓である。
実施例1〜4、比較例1の口栓について、紙容器に対して100個ずつ超音波融着を行い、脆弱部の破断等の不具合が生じた個数を数えた。
表1で示すように、比較例1では融着部とスパウト台座の間で破断したものが多数発生したが、実施例1〜4の口栓は不具合なく、紙容器本体に融着できた。
特に、本発明の口栓は、超音波融着によって口栓を紙容器に融着しても、口栓は破断しないので、高速に容器を製造可能で、量産性が高い。その上、本発明の口栓を融着した紙容器を廃棄する時には、簡単に口栓の注出筒を手でもぎ取ることが出来るので、力の無い人でも分離可能で手間も要らないので、分解しないで全体を焼却廃棄する人が減り、実質的に環境に良い利用が見込めるなどメリットが大きい。
101,1010・・・トップ面
102、1020・・・胴部の面
11・・・・・・・・・開口部
12・・・・・・・・・折り曲げ誘導ライン
2・・・・・・・・・・口栓
20・・・・・・・・・注出筒脆弱部
200・・・・・・・・切り込み脆弱線
21・・・・・・・・・融着部
22・・・・・・・・・注出筒
221・・・・・・・・ネジ部
23・・・・・・・・・スパウト台座
231・・・・・・・・閉鎖板
230・・・・・・・・閉鎖板脆弱部
2311・・・・・・・プルリング
2312・・・・・・・支柱
232・・・・・・・・台座部
3・・・・・・・・・・キャップ
4・・・・・・・・・・固定側金型
41・・・・・・・・・ランナープレート
410・・・・・・・・ランナー
42・・・・・・・・・ゲート
5・・・・・・・・・・可動側金型
50・・・・・・・・・キャビティ(口栓製品部)
51・・・・・・・・・スライド駒
Claims (5)
- 口栓を有する紙容器であって、
前記口栓が、スパウト台座と、前記スパウト台座から上部に延びる注出筒と、前記スパウト台座から外側に延びる融着部を有し、
前記注出筒の下部に0.3ミリメートル以上0.4ミリメートル以下の厚みの環状の注出筒脆弱部が設けられており、
前記紙容器が、口栓が融着している表側の胴部の面から、開口部を跨ぐようにトップ面に掛けて折り曲げ可能ラインを有することを特徴とする紙容器。 - 前記スパウト台座部または前記注出筒から閉鎖板脆弱部を介して連接されている閉鎖板が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の紙容器。
- 前記注出筒脆弱部は、前記閉鎖板脆弱部よりも上部に形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の紙容器。
- 前記注出筒脆弱部は、前記閉鎖板脆弱部よりも下部に形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の紙容器。
- 前記注出筒脆弱部と前記閉鎖板脆弱部が略同じ高さの位置に形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の紙容器。
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