JP6710899B2 - 液体用紙容器の口栓 - Google Patents

Description

本発明は、液体用紙容器の口栓に関するものである。特に内容物を消費後、液体用紙容器を廃棄しやすいように、スパウトとキャップからなる口栓のスパウトの注出部を容易に分離できるようにした液体用紙容器の口栓に関するものである。

食品や非食品の液体の内容物に使用される液体用紙容器は、果汁飲料、ジュース、お茶、コーヒー、乳飲料、スープ等の液体飲料、日本酒、焼酎等の酒類に広く用いられている。この液体用紙容器は、紙層と、紙層の少なくとも内面に熱可塑性樹脂からなるシーラント層が設けられた積層材料を製函してなり、紙層とシーラント層の間にアルミ箔やアルミ蒸着フィルム、あるいは、無機酸化物蒸着フィルムなどのバリア性のある層を設けたものなどがある（例えば、特許文献１）。

近年、環境保全の問題から使用後の空容器の分別収集や、廃棄物の減容化が行われるようにより、廃棄の際に空容器を解体することが行われている。しかし、ゲーベルトップ型の液体用紙容器などでは、屋根板に口栓を設けたものがあるが、口栓が強固に溶着しているため、この口栓を分離するには、ハサミ等で口栓の周りを切って分離する以外には難しかった。

そこで、口栓を液体用紙容器本体から分離しやすい液体用紙容器も開発されるようになった。例えば、スパウトとキャップからなる口栓で、スパウトの注出路となる注出部の外面の下端部分から外方に伸びるフランジ部の内周側上面に破断可能な薄肉部からなる弱化部が形成され、弱化部より径方向外方の上面が液体用紙容器の開口周縁に接着固定されていて、弱化部の破断によって、弱化部より外方のフランジ部が注出部と完全に分離される口栓が開発されている（特許文献２）。

この口栓では、弱化部より外方のフランジ部が注出部と完全に分離され、注出部側を外して液体用紙容器を廃棄することができるが、フランジ部の上面に薄肉部が設けられていることから、口栓溶着時に薄肉部にピンホールが開いてしまう恐れがあった。

また、上記口栓の液体用紙容器本体への取り付けでは、溶着を安定して行うことについては、超音波シール機側のホーンの形状を工夫する以外なく、シールムラが出やすい。一般に、このようなシールムラにより、シール漏れが起こるのを回避するために過剰な条件でシールされる傾向にあり、このため、口栓のフランジ部が変形して逆にシール漏れを引き起こしてしまう恐れもある。

公知文献を以下に示す。

特開２００３−３３５３６２号公報 特開２０１１−７３７４８号公報

本発明は係る課題に鑑みなされたものであり、液体用紙容器本体への口栓の溶着が確実に行え、且つ、口栓溶着時にピンホールが開く恐れがなく、使用後は液体用紙容器本体か
ら取り外すことが容易にでき、紙の分別回収に適して、環境にやさしい液体用紙容器の口栓を提供することを課題とする。

本発明は係る課題に鑑みなされたものであり、請求項１の発明は、液体用紙容器本体の開孔部に超音波シールにより取り付ける口栓であって、スパウトとキャップとからなり、前記スパウトは、注出路となる注出部と、前記注出部の下端部分から外方に伸びるフランジ部とからなり、前記フランジ部の液体用紙容器にシールする面が平坦になっていると共に、前記フランジ部の液体用紙容器にシールする面の反対側の面に、前記注出部を取り巻くように、薄肉の環状溝部を設け、該環状溝部から離して、複数の環状突起部を設けたことを特徴とする液体用紙容器の口栓である。

本発明の請求項２の発明は、前記液体用紙容器本体に超音波シールにより取り付け後も、前記環状溝部が薄肉となっていて、残っていることを特徴とする請求項１に記載の液体用紙容器の口栓である。

本発明の請求項３の発明は、前記環状溝部の幅ａと、該環状溝部から直近の外側の環状突起部までの幅ｂと、前記環状突起部の幅ｃの関係が、ａ≧ｂ≧ｃであることを特徴とする請求項１または２に記載の液体用紙容器の口栓である。

本発明の請求項４の発明は、前記環状溝部の厚さｄと、前記環状溝部の溝の深さｅと、その外側の前記環状突起部の高さｆの関係が、ｄ≦ｅ≦ｆであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液体用紙容器の口栓である。

本発明の液体用紙容器の口栓は、フランジ部の液体用紙容器にシールする面の反対側の面に、環状突起部が設けられているので、液体用紙容器本体への口栓の溶着がシールムラもなく、確実に行え、且つ、環状突起部に超音波シールの振動エネルギーが集中し、環状溝部には、振動エネルギーが伝わりにくいので、口栓溶着時、環状溝部にピンホールが開く恐れがなく、使用後は環状溝部を切断して、スパウトの注出部を液体用紙容器本体から取り外すことが容易にできる。このため、紙の分別回収に適して、環境にやさしい。

本発明の液体用紙容器の口栓の一例を模式的に示した説明図である。 本発明の液体用紙容器の口栓の一例を取り付けた液体用紙容器を模式的に示した説明図である。 本発明の液体用紙容器の口栓の一例のフランジ部を模式的に断面で示した説明図である。 図３の部分拡大図である。

以下、本発明を実施するための形態につき説明する。
図１は、本発明の液体用紙容器の口栓の一例を模式的に示した説明図である。図２は、本発明の液体用紙容器の口栓の一例を取り付けた液体用紙容器を模式的に示した説明図である。図３は、本発明の液体用紙容器の口栓の一例のフランジ部を模式的に断面で示した説明図である。図４は、図３の部分拡大図である。

本例の液体用紙容器の口栓１００は、図１に示すように、スパウト１とキャップ２とからなり、スパウト１は、注出路となる注出部１１と、注出部１１の下端部分から外方に伸びるフランジ部１２とからなっている。そして、口栓１００は、図２に示すように、液体用紙容器本体に内側から注出部１１やキャップ２が外側に出るように取り付けられ、フラ
ンジ部１２の上面が液体用紙容器本体２００の内面に溶着されている。

この溶着は超音波シールにより取り付けられている。取り付け方法は、まず、胴部と側部が形成され、上端が開口した液体用紙容器本体の上端の開口部より、口栓１００を入れ、口栓取付用開孔部にキャップ２をはめた注出部１１を挿入する。

そして、フランジ部１２を液体用紙容器本体の口栓取り付け用開孔部の内面側の周囲に接するようにし、超音波シール機の溶着受けアンビルでフランジ部１２を内側から押さえ、液体用紙容器本体の外側から超音波溶着ホーンで超音波振動を与えて超音波シールし溶着させる。

本例の口栓１００のフランジ部１２は、図３に示す、フランジ部１２の右側を前後中央部で切断した断面図のように、下面に凹凸が設けられ、上面は平坦になっている。この凹凸は、注出部を取り巻くように設けた薄肉の環状溝部１３と、環状溝部１３から離して設けた複数の環状突起部１４からなっている。

このような断面形状になっているため、前述のように、液体用紙容器本体２００に超音波シールするときに、溶着受けアンビルに環状突起部１４が接し、他の部分は接することがないことと、環状突起部１４が肉厚になっていることから、この部分に超音波による振動のエネルギーが集中し、液体用紙容器本体に、この環状突起部１４の部分が集中的に溶融して溶着し、環状突起部１４どうしの間は溶けにくく溶着しにくい。また、環状溝部１３の部分では溶着されない。

そのため、超音波シールして液体用紙容器本体に取り付けた後でも、環状溝部１３の肉厚が薄く残っている。このため、液体用紙容器は内容物を消費後廃棄する際に、環状溝部１３を破断して注出部１１を液体用紙容器本体２００から取り外すことができる。このため、液体用紙容器本体２００を紙の分別回収に廻すことができ、環境にやさしい。

また、環状突起部１４の部分が集中的に溶融して溶着することから、通常行われている超音波シールの条件より緩和してもシール性に影響は出にくい。そして、超音波シール条件を緩和することにより、フランジ１２が熱により変形することがなく、この変形によるシール漏れが起きる恐れも回避できる。

このフランジ部１２の凹凸形状では、環状溝部１３の幅ａと、環状溝部１３から直近の外側の環状突起部１４までの幅ｂと、環状突起部１４の幅ｃの関係が、ａ≧ｂ≧ｃであることが好ましい。

特に、環状突起部１４の幅ｃは狭くしたほうが好ましい。このようにすることによって、環状突起部１の部分に超音波振動のエネルギーが集中し溶け易くなり、また、環状溝部１３へはエネルギーが伝わり辛くなり、シール漏れが起こる恐れがない。

また、環状溝部１３の厚さｄと、環状溝部１３の溝の深さｅと、その外側の環状突起部１４の高さｆの関係が、ｄ≦ｅ≦ｆであることが好ましい。環状突起部１４の高さｆを高くするとエネルギーが集中しやすくて環状突起部１の部分が溶け易い。また、環状溝部１３の厚さｄを深くすることにより、廃棄するときに切れやすく、分離しやすい。

厚さｄは、０．２０ｍｍ以上であることが好ましく、更には、０．２５ｍｍ以上あることが望ましい。これより薄いと、キャップの開栓など、使用時に取れてしまう恐れがある。また、注出部の先端にプルリングにより開封する中蓋が設けられている場合は、中蓋の周縁に設けられた薄肉の易切断部の厚さより厚いことが必要である。厚くしておかないと、プルリングを引っ張って開封するときに環状溝部１３が切れてしまう恐れがある。

口栓１００のスパウト１やキャップ２は、インジェクション成型などにより製造することができる。スパウト１は、液体用紙容器本体の内面にシールするため、液体用紙容器本体の内面のポリエチレンなどの熱可塑性樹脂とシール可能な熱可塑性樹脂を用いて成型する。また、キャップ２は、スパウト２に打栓できるように有る程度の柔軟性があることが好ましく、ポリエチレンやポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。

また、口栓１００が取り付けられる液体用紙容器本体２００は、ミルクカートン原紙等の板紙の内外面にそれぞれ熱可塑性樹脂を設けた積層材料が用いられる。ガスバリア性などが必要な場合は、板紙と内面の熱可塑性樹脂との間に、バリア層を設ける。

バリア層としては、無機酸化物蒸着フィルムが好ましく用いられる。蒸着する無機酸化物はシリカやアルミナなどが好ましく用いられる。また、無機酸化物蒸着フィルム基材フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリプロピレンなどの樹脂フィルムが用いられる。特に２軸延伸した樹脂フィルムが、貼り合わせ加工や、蒸着加工時に、伸縮が少なくので好ましく用いられる。バリア層にアルミニウム箔を用いることもできるが、分別回収して紙に再生することにはあまり向いていない。

液体用紙容器の形状は、本例の図２では、ゲーベルトップ型（切妻屋根型）の液体用紙容器であるが、これに限ることなく、天部が平らなブリック型（レンガ型）の液体用紙容器、また、天部の前方が傾斜部で後部が平らな液体用紙容器などでもかまわない。液体用紙容器本体の開口部に口栓を取り付ける液体用紙容器であればよい。

本例の口栓１００はフランジ部１２に環状突起部１４を設けているので、前述のように、液体用紙容器本体２００に取り付けるときの超音波シールのシール条件を緩和することができる。従来のフランジ部が表裏とも平らな口栓を標準溶着条件でシールする場合と比較すると、表１のようにシール条件を緩和することができる。

このため、超音波シール後のフランジ部溶着変形と密着性を比較すると、標準溶着条件でシールした従来の口栓は、フランジ部の変形が大きく、この変形によりシール漏れする恐れがある。一方、本例の口栓を緩和溶着条件でシールした場合は、フランジ部の変形は小さく、シール漏れする恐れはなかった。

そして、シール後のフランジ部には、環状溝部１３の部分が溝となり、そのまま薄肉となっていた。このため、液体用紙容器本体を押し潰すようにした状態で、口栓のキャップを持って、斜めに引っ張り上げると、環状溝部１３の部分が破断して、キャップ２とスパウト１の注出部１１を取り去ることができた。

また、密着性を調べるために、残ったフランジ部を液体用紙容器本体から剥がすと、液体用紙容器本体の板紙が層間剥離して剥がれ、紙向けの状態になり、緩和溶着条件であっても、シールムラがなく密着していた。

以上のように、本発明の液体用紙容器の口栓は、環状突起部を設けてあるので、シールムラが発生せず、液体用紙容器本体への口栓の溶着が確実に行え、且つ、口栓溶着時に環状溝部に熱によるピンホールが発生することがなく、漏れる恐れがない。そして、使用後は環状溝部を切断することによって、液体用紙容器本体から取り外すことが容易にでき、紙の分別回収に適して、環境にやさしい液体用紙容器の口栓である。

１００・・・口栓
１・・・スパウト
１１・・・注出部
１２・・・フランジ部
１３・・・環状溝部
１４・・・環状突起部
２・・・キャップ
２００・・・液体用紙容器本体

Claims (4)

1. 液体用紙容器本体の開孔部に超音波シールにより取り付ける口栓であって、スパウトとキャップとからなり、前記スパウトは、注出路となる注出部と、前記注出部の下端部分から外方に伸びるフランジ部とからなり、前記フランジ部の液体用紙容器にシールする面が平坦になっていると共に、前記フランジ部の液体用紙容器にシールする面の反対側の面に、前記注出部を取り巻くように、薄肉の環状溝部を設け、該環状溝部から離して、複数の環状突起部を設けたことを特徴とする液体用紙容器の口栓。
2. 前記液体用紙容器本体に超音波シールにより取り付け後も、前記環状溝部が薄肉となっていて、残っていることを特徴とする請求項１に記載の液体用紙容器の口栓。
3. 前記環状溝部の幅ａと、該環状溝部から直近の外側の環状突起部までの幅ｂと、前記環状突起部の幅ｃの関係が、ａ≧ｂ≧ｃであることを特徴とする請求項１または２に記載の液体用紙容器の口栓。
4. 前記環状溝部の厚さｄと、前記環状溝部の溝の深さｅと、その外側の前記環状突起部の高さｆの関係が、ｄ≦ｅ≦ｆであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液体用紙容器の口栓。

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