KR20170037968A

KR20170037968A - 주출구 마개 및 포장 용기

Info

Publication number: KR20170037968A
Application number: KR1020177002669A
Authority: KR
Inventors: 기요시 와다; 다케쿠니 세키; 노부카즈 후지와라
Original assignee: 도판 인사츠 가부시키가이샤
Priority date: 2014-07-30
Filing date: 2015-07-30
Publication date: 2017-04-05
Also published as: CN106573706A; KR102482736B1; US20170225851A1; US10308402B2; SG11201700559UA; CN106573706B

Abstract

입구 마개 본체의 액 끊어짐 성능을 악화시키지 않고, 캡과의 밀봉 성능의 저하를 방지하는 주출구 마개 및 이것을 사용한 포장 용기를 제공한다. 주출구 마개는, 원통형의 측벽을 갖는 입구 마개 본체와, 측벽의 일단부인 상단측으로부터 장착되는 캡을 구비하고, 측벽의 상단 테두리에는, 측벽의 외측으로 돌출된 돌기부가 형성되고, 측벽의 상단의 천장면은, 캡을 측벽에 장착시킨 상태에 있어서, 캡 내측의 소정의 접촉면에 전체 둘레에 걸쳐 면 접촉한다.

Description

주출구 마개 및 포장 용기{SPOUT STOPPER AND PACKAGING CONTAINER}

본 발명은 주출구 마개 및 포장 용기에 관한 것이다.

음료, 액체 조미료, 화장품 등의 제품의 용기 본체의 주출구에 나사부가 형성된 주출구 마개(스파우트)를 설치하고, 이것에 나사 결합 가능한 나사부를 형성한 캡에 의해 주출구를 폐색하는 기술이 알려져 있다. 이러한 주출구 마개 및 캡은, 일단 캡을 제거하여 마개 개방한 후에도, 나사부끼리를 다시 나사 결합함으로써, 반복하여 캐핑이 가능하다.

특허문헌 1에는, 캡 본체의 밀폐측의 내면에, 주출구의 주출구 본체(주출구 마개)의 선단과 걸림 결합하여 밀봉성을 높이는 콘택트 링 및 이너 링이 설치되어 있는 캡 본체가 개시되어 있다.

특허문헌 2에는, 스파우트의 선단을 종이 용기 경사판의 경사 각도와 동일한 각도로 벌려서 형성함으로써, 내용액의 주출 시에 액 늘어짐의 발생이 적고 액 끊어짐이 좋은 스파우트를 갖는 입구 마개가 개시되어 있다.

수지 재료를 포함하는 주출구 마개의 용기 본체에의 부착에는, 초음파 진동을 주출구 마개가 구비하는 플랜지에 가하여 용착하는, 초음파 용착법이 많이 사용되고 있다.

특허문헌 3에는, 플랜지면의 내측 테두리 근방에 두께 일부 제거부(환형 틈새부)를 설치함으로써, 초음파 용착 시에 발생하는 진동이, 주출구 마개를 폐색하는 격벽(봉쇄판)의 하프컷부(환형 박육 취약선)에 전해지는 것을 억제하여 크랙이 발생하는 것을 방지하는 주출구 마개(풀 링 구비 입구 마개)가 개시되어 있다.

특허문헌 4에는, 상술한 두께 일부 제거부를 구비한 주출구 마개에 있어서, 용기 본체를 플랜지와의 사이에서 누르기 위하여 측벽의 둘레 방향으로 등간격으로 설치되는 돌기가, 초음파 진동의 에너지에 의해 변형되는 것을 억제하기 위해서, 두께 일부 제거부의 내면이며 돌기와 대응하는 위치에 리브를 설치하여, 초음파 진동의 에너지를 분산, 흡수시키는 기술이 개시되어 있다.

일본 특허 공개 제2004-331221호 공보 일본 특허 공개 제2008-018971호 공보 일본 특허 공개 제2004-067101호 공보 일본 특허 공개 제2011-105383호 공보

그러나, 스파우트를 용착에 의해 용기 본체에 부착하는 경우에는, 스파우트의 재질에는 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용하고, 캡의 재질에는 이것보다도 단단한 재질인 폴리프로필렌 수지 또는 고밀도 폴리에틸렌 수지 등을 사용하는 경우가 많다. 이러한 재질을 사용한 경우에, 콘택트 링을 캡에 형성하면, 스파우트의 콘택트 링과의 접촉부에는, 콘택트 링의 걸림 결합 자국이 남기 쉽다. 특히, 스파우트에 남은 콘택트 링의 걸림 결합 자국은, 스파우트의 상단에 원주 모양의 V자형 홈으로서 남아, 주출되는 내용액의 액 끊어짐 성능의 악화의 원인이 된다.

본 발명은 상술한 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 입구 마개 본체의 액 끊어짐 성능을 악화시키지 않고, 캡과의 밀봉 성능의 저하를 방지하는 주출구 마개 및 이것을 사용한 포장 용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 이러한 입구 마개는, 포장 용기에 용착 고정하여 사용되는 경우가 많다. 이 때문에, 용착 후의, 주출구 마개와 포장 용기의 시일성을 높일 목적으로, 스파우트의 재질에는 저밀도 폴리에틸렌 수지(LDPE, L-LDPE)가 자주 사용된다. 이러한 경우에는, 캡의 재질에는, 저밀도 폴리에틸렌 수지와 비교하여 강성이 높은 폴리프로필렌 수지나 고밀도 폴리에틸렌 수지 등을 사용함으로써 스파우트와 캡 사이에서의 밀봉성을 높일 수 있다.

그러나, 스파우트의 강성이 캡의 강성보다 높으면, 양자에 과대한 토크가 걸렸을 경우에, 강성이 낮은 스파우트가 캡의 내나사로부터 받은 하중에 의해 내주 방향으로 쓰러져 들어가, 내나사가 스파우트의 나사부를 타고 넘는 「오버런」이 발생하는 경우가 있다. 오버런이 발생하면, 캡과의 나사 결합이 불완전하게 되어, 내용액이 누출되기 쉬워진다. 또한, 오버런에 의해 스파우트의 외나사의 일부가 캡의 나사부에 의해 깍여지는 것에 의해, 나사 결합에 유격(간극)이 발생하여, 주출구 마개의 밀봉 성능이 저하되는 경우가 있다.

본 발명은 상술한 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 캡 및 입구 마개 본체에 과대한 토크가 걸린 경우에도, 오버런의 발생을 억제할 수 있는 주출구 마개 및 이것을 사용한 포장 용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 이러한 입구 마개의 경우, 나사부끼리의 나사 장착 시에는, 캡 및 스파우트 각각의 나사 결합축을 일치시키도록 하여 캡을 스파우트에 나사 장착하고, 그 후 캡을 회전시키지 않으면, 나사부끼리가 정확하게 맞물린 상태로 나사 결합되기 어렵다. 캡 및 스파우트 각각의 나사 결합축이 일치되지 않고, 캡이 스파우트에 대하여 비스듬히 있는 상태에서, 사용자가 무리하게 캡을 회전시키려고 하면, 나사 결합을 할 수 없거나, 나사산끼리가 정확하게 맞물리지 않는 불완전한 상태로 고정되거나 하는 등의 나사 결합 불량을 발생시키기 쉽다.

또한, 캡의 나사부는, 스파우트의 나사부에 접촉하기 전에 스파우트 선단의 액 늘어짐 방지 형상 등에 접촉하기 쉽다. 이 때문에, 사용자가, 캡 및 스파우트의 중심축을 일치시키도록 하여 캡을 주출구 마개에 나사 장착하려고 해도, 캡의 나사부가 액 늘어짐 방지 형상에 접촉함으로써, 캡의 자세가 바뀌어, 캡을 스파우트에 정확하게 나사 결합하지 못하고 나사 결합 불량을 발생시키는 경우가 있다.

본 발명은 상술한 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 캡 및 주출구 마개의 나사부의 나사 결합 불량의 발생을 방지할 수 있는 주출구 마개 및 이것을 사용한 포장 용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 특허문헌 3, 4와 같이, 초음파 용착 시의 주출구 마개의 각 부의 변형을 억제하기 위해서, 두께 일부 제거부 및 리브를 설치하는 것이 제안되어 있으나, 그 바람직한 설계에 대해서는 충분히 검토되어 있지 않았다.

본 발명은 상술한 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 초음파 용착에 의한 각 부의 변형을 바람직하게 억제할 수 있는 주출구 마개 및 이것을 사용한 포장 용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 국면은, 원통형의 측벽을 갖는 입구 마개 본체와, 측벽의 일단부인 상단측으로부터 장착되는 캡을 구비하고, 측벽의 상단 테두리에는, 측벽의 외측으로 돌출되는 돌기부가 형성되고, 측벽의 상단의 천장면은, 캡을 측벽에 장착시킨 상태에 있어서, 캡 내측의 소정의 접촉면에 전체 둘레에 걸쳐 면 접촉하는 주출구 마개이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 국면은, 외주면에 외나사가 형성된 원통형의 측벽을 포함하는 입구 마개 본체와, 내주면에 내나사가 형성된 원통형의 측벽을 포함하고, 입구 마개 본체의 측벽의 일단부인 상단측으로부터 나사 장착되는 캡을 구비하고, 입구 마개 본체의 측벽의 하단에는, 입구 마개 본체의 측벽의 하단 테두리로부터 외측으로 연신하여 설치된 원반형의 플랜지부가 형성되고, 외나사는, 나사 결합축 방향을 따라, 입구 마개 본체의 측벽의 플랜지부와의 접속 위치로부터, 당해 접속 위치와 상단 테두리의 거리의 3분의 1 이상 3분의 2 이하의 거리까지의 범위에 형성되어 있는 주출구 마개이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 국면은, 원통형의 측벽을 갖는 입구 마개 본체와, 측벽의 일단부인 상단측으로부터 나사 장착되는 캡을 구비하고, 측벽의 외주면은, 외나사가 형성된 외나사부와, 외나사부보다 상단측의 영역인, 외나사가 형성되지 않은 가이드부를 갖고, 캡의 내주면은, 외나사와 나사 결합하는 내나사가 형성된 내나사부를 갖고, 나사 결합축 방향을 따른, 내나사의 상단인 형성 개시 위치와 하단인 형성 종료 위치 사이의 거리는, 측벽의 상단 테두리로부터 외나사의 상단측의 형성 개시 위치까지의 거리인 가이드부 길이보다 짧은, 주출구 마개이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 국면은, 원통형의 측벽과, 측벽의 내부를 폐색하고, 외주부에 하프컷이 형성된 격벽과, 측벽의 하단 테두리로부터 외측으로 연신하여 설치된 원반형의 플랜지부와 플랜지부의 측벽과는 반대측의 면에, 측벽과 동심원형으로 형성된 홈형의 두께 일부 제거부와, 두께 일부 제거부의 내면에 설치된 복수의 리브를 구비하고, 복수의 리브 각각은, 두께 일부 제거부의 둘레 방향을 따라, 인접하는 리브와의 간격이 0.5mm 이상 5.0mm 이하인, 주출구 마개이다.

또한, 본 발명의 다른 국면은, 용기 본체와, 용기 본체에 설치된 상술한 주출구 마개를 포함하는, 포장 용기이다.

본 발명에 따른 주출구 마개는, 입구 마개 본체의 액 끊어짐 성능을 악화시키지 않고, 캡과의 밀봉 성능의 저하를 방지할 수 있고, 또한, 캡 및 입구 마개 본체에 과대한 토크가 걸린 경우에도, 오버런의 발생을 억제할 수 있고, 또한, 캡 및 입구 마개 본체의 나사부의 나사 결합 불량을 방지할 수 있고, 또한, 초음파 용착에 의한 각 부의 변형을 억제할 수 있다. 본 발명에 의해, 이러한 주출구 마개를 사용한 포장 용기를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 주출구 마개를 도시하는 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 실시 형태에 따른 포장 용기를 도시하는 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 변형예에 관한 주출구 마개를 도시하는 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 실시 형태에 따른 주출구 마개를 도시하는 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 실시 형태에 따른 주출구 마개를 도시하는 단면도이다.
도 6은, 본 발명의 실시 형태에 따른 주출구 마개에 캡을 나사 장착하는 모습을 도시하는 단면도이다.
도 7은, 본 발명의 실시 형태에 따른 주출구 마개를 도시하는 단면도이다.
도 8은, 본 발명의 실시 형태에 따른 주출구 마개를 도시하는 하면도, 확대도 및 부분 단면도이다.
도 9는, 본 발명의 실시 형태의 변형예에 관한 주출구 마개를 도시하는 하면도, 확대도 및 부분 단면도이다.

본 발명의 실시 형태에 따른 주출구 마개(3) 및 포장 용기(5)에 대해서, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 도 1에는, 입구 마개 본체(1) 및 캡(2)을 포함하는 주출구 마개(3)의 단면도를 도시한다. 도 2에는, 입구 마개 본체(1)와 캡(2)을 포함하는 주출구 마개(3)와, 용기 본체(4)를 포함하는 포장 용기(5)의 사시도를 도시한다. 또한, 본 명세서 중에 있어서, 「나사 결합」이란, 캡과 입구 마개 본체의 측벽의 나사산끼리를 맞물리게 하고, 이들을 상대적으로 원주 방향으로 회전시킴으로써 양자를 감합(장착)하는 것을 말한다. 또한, 「나사 결합축」이란, 나사산이 형성하는 원주의 중심 상에 있어서, 캡과 입구 마개 본체를 나사 결합하는데 있어서 캡이 이동하는 방향으로 연장되는 가공의 선을 말한다.

먼저, 주출구 마개(3) 및 입구 마개 본체(1), 캡(2)에 대하여 설명한다.

주출구 마개(3)는 도 1에 도시한 바와 같이, 입구 마개 본체(1)와 캡(2)을 구비한다. 입구 마개 본체(1)는 원통형의 측벽(11)을 갖는다. 측벽(11)에는, 일단인 상단측에 천장면(109)이 형성되어 있다. 캡(2)은 원통형의 측벽(21)과, 천장판(24)과, 나사 결합축에 수직으로 형성된 접촉면(27)을 갖는다. 캡(2)은 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)의 상단측으로부터 장착된다. 측벽(11)의 상단 테두리에는, 측벽(11)의 외측으로 돌출된 돌기부(15)가 형성되고, 측벽(11)의 상단의 천장면(109)은 캡(2)을 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)에 장착시킨 상태에 있어서, 캡(2)의 접촉면(27)에 면 접촉한다. 돌기부(15)를 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)의 상단 테두리부터 외측으로 돌출시켜 형성함으로써 내용액 주출 시의 액 끊어짐 성능을 향상시켜, 주출 시에 내용액이 측벽(11)의 외주면을 타고 떨어져서 입구 마개 본체(1)가 더럽혀지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)의 상단이란, 측벽(11)의 도 1에 있어서의 지면 상방측을 말한다.

입구 마개 본체(1)의 측벽(11)의 하단 테두리에는, 외측으로 연장 돌출하는 원반형의 플랜지부(16)가 형성된다. 플랜지부(16)는 도 2에 도시한 바와 같이, 용기 본체(4)와, 용기 본체(4)에 설치된 주출구 마개(3)를 포함하는 포장 용기(5)를 제조할 때에, 용기 본체(4)와 주출구 마개(3)의 접합 개소가 된다. 접합 방법에는, 초음파 용착을 사용할 수 있다.

입구 마개 본체(1)의 측벽(11)의 상단에 설치된 돌기부(15)의 하방에는, 원통형의 제1 외경부(13)와, 이것보다도 외경이 큰 원통형의 제2 외경부(14)를 갖는다. 제2 외경부(14)의 외주면(17)에는, 후술하는 캡(2)의 내나사(22)와 나사 결합 가능한 외나사(12)가 형성되어 있다.

캡(2)은 도 1에 도시한 바와 같이, 내주면(23)에 내나사(22)가 형성된 원통형의 측벽(21)과, 측벽(21)을 상단측으로부터 덮는 천장판(24)을 갖는다. 측벽(21)과 천장판(24)은, 측벽(21)의 상단측으로부터 천장판(24)의 외주에 걸쳐서 설치된 두꺼운 부분(26)에 의해 연결된다. 측벽(21)의 내주면(23)에는, 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)에 형성된 외나사(12)와 나사 결합 가능한 내나사(22)가 형성되어 있다. 캡(2)의 내측에는, 그 일단부를 천장판(24)에 접함과 동시에, 두꺼운 부분(26)에 인접하여 형성된, 원통형의 이너 링(25)이 형성되어 있다. 두꺼운 부분(26)의 하단에는, 나사 결합축에 수직인 접촉면(27)이 형성되어 있다.

도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 접촉면(27)의 높이는, 캡(2)을 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)에 장착한 상태에 있어서, 측벽(11)의 천장면(109)이 전체 둘레에 걸쳐 면 접촉하고, 또한, 측벽(11)이 압축 하중을 받음으로써 탄성 변형을 하도록 형성되어 있다. 또한, 이너 링(25)의 외주면은, 그의 일부가 전체 둘레에 걸쳐 돌출되어서 캡(2)을 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)에 장착한 상태에서, 측벽(11)의 내주면(19)과 접촉하도록 형성된다.

본 실시 형태에 있어서, 캡(2)을 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)에 장착할 때에는, 캡(2)을 측벽(11)의 상단으로부터 씌운 후에, 캡(2)을 측벽(11)에 대하여 원주 방향으로 회전시킴으로써 외나사(12) 및 내나사(22)를 나사 결합한다. 외나사(12) 및 내나사(22)의 나사 결합이 완료되면, 상술한 바와 같이, 측벽(11)의 상단의 천장면(109)이 캡(2)의 접촉면(27)에 면 접촉하여, 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)이 탄성 변형을 함과 함께, 이너 링(25)의 외주면이 측벽(11)의 내주면(19)과 접촉한다.

본 실시 형태에서는, 돌기부(15)에 의해, 천장면(109)의 면적을 크게 함으로써, 접촉면(27)과의 접촉 면적을, 종래와 비교하여 크게 확보할 수 있어, 밀봉 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 캡(2)을 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)에 장착하면, 측벽(11)이 탄성 변형을 하도록, 접촉면(27)을 형성하였기 때문에, 천장면(109)은 높은 접촉압으로 접촉면(27)에 면 접촉하여, 밀봉 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)은 천장면(109) 및 돌기부(15)에, 접촉면(27)으로부터, 도 1의 (b)의 화살표 A로 나타내는 바와 같이 하향의 힘을 받는 동시에, 내주면(18)에, 이너 링(25)으로부터, 도 1의 (b)의 화살표 B로 나타내는 바와 같이 외측 방향의 힘을 받는다. 그로 인해, 이들 힘의 합력에 의해 측벽(11)은 도 1의 (b)의 화살표 P로 나타내는 바와 같이 비스듬히 하향으로 힘을 받고, 측벽(11)은 벌어지는 방향으로 탄성 변형되게 된다. 이 결과, 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)은 복원력에 의해, 접촉면(27)에는 천장면(109)을, 이너 링(25)의 외주면에는 내주면(19)을 압박하도록 하여, 캡(2)과 접촉한다. 이 때문에, 입구 마개 본체(1)에 의한 밀봉 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 이 힘은 탄성 변형의 범위 내이며, 캡(2)을 마개 개방한 후에는 측벽(11)은 즉시 원래의 형상으로 복귀된다.

또한, 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)의 접촉면(27)에 대한 접촉압이 커짐으로써, 캡(2)의 회전에 필요한 토크(이하, 개봉 토크라 한다)가 커져서, 캡(2)의 느슨해짐을 방지할 수 있다. 일반적으로, 나사의 리드 각도를 크게 형성한 경우, 나사 결합 완료할 때까지의 회전수를 저감시킬 수 있는 반면, 캡이 느슨해지기 쉬워지지만, 리드 각을 크게 형성한 입구 마개 본체여도, 본 발명을 적용함으로써 캡의 느슨해짐을 방지할 수 있기 때문에, 나사 결합 완료할 때까지의 회전수를 저감시킨 채, 캡이 느슨해지기 어려운 입구 마개 본체를 제공할 수 있다.

캡(2)의 강성은, 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)의 강성보다도 높은 것이 바람직하다. 예를 들어, 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)의 재질로는, 저밀도 폴리에틸렌 수지(LDPE, L-LDPE)를 사용하고, 캡(2)의 재질로는, 폴리프로필렌 수지나 고밀도 폴리에틸렌 수지 등을 사용할 수 있다. 이러한 관계에 있는 재질을 사용함으로써 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)의 탄성 변형량이 커져서, 측벽(11)을 패킹처럼 사용할 수 있어, 밀봉 성능을 보다 높일 수 있다.

도 3에는, 본 실시 형태의 변형예를 나타낸다. 본 실시 형태에 있어서, 두꺼운 부분(26)의 하단을 천장판(24)과 평행으로 형성하여 접촉면(27)으로 했지만, 도 3에 도시한 바와 같이, 두꺼운 부분(26)에 닿는 부분을 형성하지 않고, 천장판의 일부를 접촉면으로 해도 된다. 입구 마개 본체의 측벽과 캡의 접촉의 형태는, 상술한 실시 형태 및 그 변형예에 한하지 않고, 측벽이 전체 둘레에 걸쳐 캡에 접촉하고, 또한 내용액의 액 끊어짐 성능의 악화로 이어지는 접촉 자국이 측벽에 남지 않는 한, 그 위치, 형상은 임의로 선택할 수 있음은 물론이다. 입구 마개 본체의 측벽의 상단의 형상은, 예를 들어, 액 늘어짐 방지를 위한 돌기부 등의 설계에 따라서 다양하게 실시 가능하다. 또한, 캡의 형상도, 다양하게 실시 가능하다. 따라서, 이러한 다양성에 따라, 예를 들어, 입구 마개 본체의 측벽의 상단의 천장면과 같은, 엄밀한 최상단이 아니라, 최상단으로부터 계속되는 그의 외측 근방의 모따기 부분을 포함하는 상면(곡면 또는 평면), 또는, 돌기부를 설치한 경우에는 돌기부의 외측 단부가, 캡의 측벽의 내주면의 상단 근방의, 엄밀한 수평면이 아닌 모따기 부분(곡면 또는 평면)에 접촉해도 된다.

입구 마개 본체(1)의 측벽(11)의 외나사(12) 및 캡(2)의 내나사(22)는 1조 나사여도 되고, 다조 나사여도 된다.

본 실시 형태에 있어서는, 캡(2) 및 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)에 나사산을 형성하고, 서로 나사 결합하는 나사 캡식의 입구 마개 본체를 사용했지만, 측벽(11)의 천장면(109)과 캡(2)의 접촉면(27)이 면 접촉함으로써 입구 마개 본체의 밀봉을 할 수 있기만 하면, 입구 마개 본체의 종류는 어떤 것이어도 된다. 예를 들어, 용기 입구부에 캡핑하는 입구 마개 본체와, 입구 마개 본체를 폐색하는 캡을 힌지에 의해 결합한 캡핑 캡에도 본 발명은 적용 가능하다.

본 발명의 실시 형태를, 도 4를 참조하여 더 설명한다.

도 4에는, 캡(2)을 나사 결합한 상태의 주출구 마개(3)의 단면도 (a)와, 그 주요부 확대도 (b)를 도시한다. 입구 마개 본체(1)는 측벽(11)의 하단에 형성되고, 측벽(11) 내부의 상단측과 하단측이 이격된 격벽(104)을 갖는다. 여기서, 측벽(11)의 상단이란, 캡(2)이 나사 장착되는 측(도 4에서는 지면 상방)의 일단부를 말한다.

격벽(104)은 풀 링(103)을 구비한다. 주출구 마개(3)의 사용자는, 풀 링(103)을 사용하여 격벽(104)을 인발함으로써 측벽(11)의 상단측과 하단측을 연통시켜서 개구할 수 있다.

이너 링(25)과 측벽(21) 사이에는, 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)의 상단 부분이 전체 둘레에 걸쳐 면 접촉하는 영역인 맞닿음부(28)가 설치되어, 더 높은 밀봉성이 얻어진다. 맞닿음부(28)는 나사 장착 상태에 있어서 측벽(11)의 상단 부분이나 그 근방이 전체 둘레에 걸쳐 맞닿으면 되고, 캡(2)에 있어서 이너 링(25)의 외주면, 측벽(21)의 내주면의 상단 근방의 부분이나, 이들에 끼워지는 천장면 부분 중 어디에 설치되어도 된다.

도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 외나사(12)가 형성되는 범위(L2)는 입구 마개 본체(1)의 나사 결합축 방향을 따라, 측벽(11)의 플랜지부(16)와의 접속 위치로부터, 당해 접속 위치와 상단 테두리의 거리(L1)의 3분의 1 이상 3분의 2 이하의 거리까지의 범위이다. 또한, 측벽(11)의 플랜지부(16)와의 접속 위치란, 플랜지부(16)의 상면의 위치이며, 도 4에 도시한 바와 같이, 캡(2)의 측벽(21)의 하단에 대향하는 부분의 상면의 높이가 그 외측의 상면의 높이 보다 높은 경우에는, 높은 쪽의 부분인, 측벽(21)의 하단에 대향하는 부분의 상면의 위치를 말한다. 또한, 외나사(12)가 형성되는 하단 위치는, 엄밀하게 측벽(11)의 플랜지부(16)의 접속 위치가 아니어도 된다. 예를 들어 내나사(22)와 걸림 결합할 수 없는 범위의 외나사(12)는 당연히 형성하지 않아도 되고, 이 경우, 외나사(12)의 하단 위치는 플랜지부(16)의 접속 위치로부터 나사산의 1 피치 분 정도 상방이어도 된다.

외나사(12), 내나사(22)가 서로를 타고 넘는 오버런은, 입구 마개 본체(1)의 강성이 캡(2)의 강성보다 낮은 경우에는, 내나사(22)가 내측을 향하여 압입되는 것에 의해 발생되기 쉽고, 반대로 높은 경우에는, 캡(2)이 외측을 향하여 벌어지는 것에 의해 발생되기 쉽다. 오버런을 억제하기 위해서, 입구 마개 본체(1) 및 캡(2)의 강성을 이하와 같이 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 캡(2)에 사용되는 재질의 강성은, 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)에 사용되는 재질의 강성보다도 높아도 된다. 예를 들어, 캡(2)의 재질에는, 폴리프로필렌 수지 또는 고밀도 폴리에틸렌 수지를, 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)에는, 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용할 수 있다. 또한, 캡(2)의 재질의 굽힘 탄성률은, 예를 들어 1000MPa 이상 1500MPa 이하로 하고, 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)의 재질의 굽힘 탄성률은, 예를 들어 100MPa 이상 200MPa 이하로 하는 것이 바람직하다. 캡(2)의 재질의 굽힘 탄성률이, 1000MPa 미만이면 변형되기 쉽기 때문에, 캡(2)에 과대한 회전 하중이 가해졌을 경우에, 내나사(22)의 직경이 넓어져서, 내나사(22)가 외나사(12)를 타고 넘어서, 오버런이 발생되기 쉬워진다. 또한, 1500MPa보다 크면, 이너 링(25)이 탄성 변형되기 어렵고, 크리프 변형되기 때문에 밀봉성이 저하된다. 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)의 재질의 굽힘 탄성률이, 100MPa 미만이면 변형되기 쉽기 때문에, 내나사(22)가 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)을 내측을 향하여 밀어넣어, 내나사(22)가 외나사(12)를 타고 넘어서, 오버런이 발생되기 쉬워진다. 또한, 200MPa보다 크면, 변형되기 어렵게 강도가 발생하여, 풀 링(103)을 사용하여 격벽(104)을 인발하여 개구하는 것이 곤란해진다.

외나사(12)를 측벽(11)의 플랜지부(16)와의 접속 위치부터, 당해 접속 위치와 상단 테두리의 거리(L1)의 3분의 1 이상 3분의 2 이하의 거리까지의 범위에 설치함으로써, 즉, 플랜지부(16)나 격벽(104)에 의해 강성이 높게 되어 있는 측벽(11)의 하부 근방의 부분을 포함하는 범위에 설치함으로써, 내나사(22)에 의해 외나사(12)가 눌려도, 측벽(11)이 내측으로 변형되기 어렵게 할 수 있어, 오버런이 발생되기 어렵게 할 수 있다.

외나사(12)가 형성되는 범위가, 측벽(11)의 플랜지부(16)와의 접속 위치로부터, 당해 접속 위치와 측벽(11)의 상단 테두리의 거리(L1)의 3분의 1 미만인 경우, 캡(2)의 내나사(22)와는, 직경이 넓어지기 쉬운 캡(2)의 하단 부분에서만 걸림 결합하게 되고, 또한, 외나사(12)의 감기수가 적어져서, 충분한 걸림 결합이 얻어지기 어렵다. 또한, 외나사(12)가 형성되는 범위가, 측벽(11)의 플랜지부(16)와의 접속 위치로부터, 당해 접속 위치와 측벽(11)의 상단 테두리의 거리(L1)의 3분의 2보다 큰 경우, 측벽(11)의 외나사(12)가 형성되지 않은 부분이 짧아져, 캡(2)을 입구 마개 본체(1)에 삽입할 때에, 캡(2)의 회전축과 나사의 나사 결합축을 일치시키는 가이드로서의 기능을 못하게 되어, 나사를 정확하게 걸림 결합시키기 어려워진다.

또한, 사출 성형으로 제조되는 입구 마개 본체(1)는 금형으로부터의 빼냄을 향상시키기 위해서, 테이퍼가, 측벽(11)의 상단으로부터 하단을 향해서 넓어지도록 형성되어도 된다. 이 때문에, 측벽(11)의 두께는, 상단보다 하단이 커지고, 측벽(11)의 강성은, 하단측이 보다 크다. 따라서, 테이퍼를 설치한 경우, 입구 마개 본체(1)의 외나사(12)를 상술한 범위로 형성함으로써, 테이퍼에 의해서도, 오버런의 발생을 억제하는 효과가 얻어진다. 또한, 캡(2)에도 마찬가지로 상단으로부터 하단을 향해서 직경이 넓어지는 테이퍼가 설치되어도 된다. 이 경우에도, 외나사(12)가 형성되는 범위가, 측벽(11)의 플랜지부(16)와의 접속 위치로부터, 당해 접속 위치와 측벽(11)의 상단 테두리의 거리(L1)의 3분의 1 이상이면, 충분히 나사가 맞물려서, 오버런의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 종래 기술에 관한 주출구 마개에서는, 측벽의 강성을 높여서 오버런을 억제하기 위해서, 측벽에의 외나사의 감기수를 증가시키는 방법도 채용되고 있었다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 외나사(12)를 상술한 범위에 형성함으로써, 오버런의 발생을 억제할 수 있기 때문에, 외나사(12)의 측벽에의 감기수를, 종래보다도 저감시킬 수 있다. 이 때문에, 주출구 마개(3)의 사용자는, 종래의 주출구 마개와 비교하여, 더 적은 회전수로 용이하게 캡(2)의 나사 결합 및 제거를 할 수 있다.

또한, 측벽(11)의 상단측에는, 외나사(12)가 형성되지 않은 영역이 증가한다. 이 결과, 당해 영역이 캡(2)을 끼울 때의 가이드로 되어, 나사 결합축을 따른 캡(2)의 나사 장착·나사 결합이 용이해진다. 또한, 당해 영역에 내용액이 부착된 경우라 해도 이것을 닦아내기 쉬워진다.

본 발명의 실시 형태에 대해서, 도 5, 도 6을 참조하여 더 설명한다.

도 5에는, 캡(2)을 나사 결합한 상태의 주출구 마개(1)의 단면도 (a)와, 그 주요부 확대도 (b)를 도시한다. 입구 마개 본체(1)는 외나사(12)보다 상단측의 영역이며 외나사가 형성되지 않은 가이드부(113)를 갖는다.

도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 내나사(22)의, 나사 결합축 방향을 따른, 내나사(22)의 상단인 내나사부 형성 개시 위치와 하단인 내나사부 형성 종료 위치 사이의 거리(L3)는 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)의 상단 테두리로부터 외나사(12)의 상단측의 외나사부 형성 개시 위치까지의 거리인 가이드부(113)의 길이(L4)보다 작게 형성된다.

또한, 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이, 캡(2)을 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)에 나사 결합축을 따라서 끼워맞춤시킨 상태에 있어서, 캡(2)의 측벽(21)의 내주면(23)과, 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)에 형성된 외나사(12)의 나사산 정상부 사이의 거리(D1)는 캡(2)의 내나사(22)의 나사산 정상부와 가이드부(113)의 외주면(18) 사이의 거리(D2)보다 작게 형성되어도 된다.

도 6에는, 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)에 캡(2)을 나사 장착하는 모습을 도시하는 단면도를 도시한다.

처음에, 사용자는, 캡(2)을 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)에 상단으로부터 씌운다(도 6의 (a)). 이때, 돌기부(15)와 내나사(22)가 접촉하는 것 등에 의해, 캡(2)의 자세가 나사 결합축 방향에 대하여 기우는 경우가 있다.

이어서, 사용자는, 캡(2)을 나사 결합축 방향을 향해서 삽입을 개시한다(도 6의 (b)). 도시하는 단계에서는, 내나사(22)와 외나사(12)는 접촉하지 않는다. 또한, 내나사(22)가 가이드부(113)에 면하기 때문에, 캡(2)의 기울기량이 소정량보다 큰 경우에는, 내나사(22)가 가이드부(113)에 접촉함으로써 저항을 받고, 삽입의 진행에 수반하여, 캡(2)의 기울기량이 서서히 경감된다.

가이드부(113)는 돌기부(15)보다 하단측에 외나사(12)를 향하여 외경이 커지는 부분을 가져도 된다. 예를 들어, 가이드부(113)는 돌기부(15)의 하단측에 형성되는 제1 외경부(13)와, 제1 외경부(13)의 하단측이며 외나사(12)의 상단측에 형성되고, 제1 외경부(13)보다 외경이 큰 제2 외경부(14)를 가져도 된다. 이 경우, 캡(2)의 하단은, 제1 외경부(13)의 통과 후에, 보다 외경이 큰 제2 외경부(14)를 통과함으로써, 캡(2)의 삽입 개시 시에는, 캡(2)의 하단과 제1 외경부(13)의 거리가 크기 때문에 삽입하기 쉽게 할 수 있고, 그 후의 삽입 진행 시에, 캡(2)의 하단과 제2 외경부(14)의 거리가 작아지기 때문에, 캡(2)의 기울기량은, 원활하게 경감할 수 있다.

사용자는, 계속해서, 캡(2)의 측벽(21)의 내주면(23)이 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)의 외나사(12)의 나사산 정상부에 면하는 위치까지 캡(2)을 삽입한다(도 6의 (c)). 캡(2)의 기울기가 경감되어 있기 때문에, 삽입은 원활하게 진행된다. 기울기가 완전히 해소되지 않은 경우에도, 내주면(23)이 외나사(12)의 나사산 정상부를 통과할 때, 나사산 정상부에 맞닿아서 저항을 받는다. 또한 이것과 거의 동시에, 내나사(22)의 나사산 정상부가 제2 외경부(14)에 있어서의 외주면(17)에 맞닿아 저항을 받는다. 이들에 의해, 삽입의 진행에 수반하여, 캡(2)의 기울기량이 더욱 경감된다.

사용자는, 계속해서, 내나사(22)의 하단측이, 외나사(12)의 상단측에 접하는 위치까지 캡(2)을 삽입한다(도 6의 (d)). 이에 의해, 내나사(22)와 외나사(12)가 접촉한다. 이 단계에서는, 캡(2)의 측벽(11)에 대한 경사는 해소되어 있다. 이 때문에, 사용자가, 캡(2)을 회전시키면, 나사 결합 불량을 발생시키지 않고, 캡(2)과 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)을 용이하게 나사 결합시킬 수 있다.

본 실시 형태에 따른 주출구 마개에 있어서는, 내나사(22)의 상단인 형성 개시 위치와 하단인 형성 종료 위치 사이의 거리(L3)는 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)의 상단 테두리부터 외나사(12)의 상단측의 형성 개시 위치까지의 거리인 가이드부 길이(L4)보다 작다. 그로 인해, 캡(2)의 하단이 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)의 상단 근방을 통과하고 나서, 캡(2)의 내나사(22)와 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)의 외나사(12)가 접촉할 때까지의, 캡(2)의 삽입 거리(L4 이상)를, 그 후의 나사 결합 진행에 수반하는 캡(2)의 이동 거리(L3 정도)보다 길게 할 수 있다. 즉, 캡(2)의 삽입이 진행하고, 캡(2)의 기울기가 확실하게 경감된 후에, 캡(2)의 내나사(22)와 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)의 외나사(12)가 맞물리게 할 수 있다. 또한, 삽입 거리가 길기 때문에, 삽입 개시 시에 돌기부(15)와 내나사(22)가 접촉한 경우에, 이것을 외나사(12)와 내나사(22)가 접촉한 것이라고 사용자가 오판단하여 캡(2)의 회전을 개시하여 나사 결합에 실패하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 주출구 마개에 있어서는, 캡(2)의 측벽(21)의 내주면(23)과, 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)에 형성된 외나사(12)의 나사산 정상부 사이의 거리(D1)보다, 캡(2)의 내나사(22)의 나사산 정상부와 가이드부(113)의 외주면(17) 사이의 거리(D2)가 큰 것이 바람직하다. 이에 의해, 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이, 캡(2)의 하단과 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)의 내나사(22)의 간섭에 의해, 나사 결합축의 위치 정렬을 고정밀도로 행할(정밀도 D1) 수 있음과 함께, 캡(2)의 하단 이외의 개소에서, 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)과의 사이에서, 일정한 클리어런스 D2(>D1)에 의해 불필요한 간섭을 억제할 수 있기 때문에, 외나사(12)와 내나사(22)의 나사 결합 시의 맞물리기를 보다 원활하게 할 수 있다.

또한, 나사부를 다조 나사로 형성한 경우에는, 나사 결합 시에, 복수의 나사산이 동시에 맞물리기를 개시한다. 이 때문에, 일반적으로, 다조 나사는, 1조 나사와 비교하여 나사 결합 불량을 발생시키지 않기 위한 캡 기울기량의 허용값은 작아진다. 따라서, 본 발명은 다조 나사가 형성되어 있는 주출구 마개에 사용함으로써 특히 현저한 효과가 얻어진다.

또한, 캡의 측벽에의 끼워맞춤 시에 캡과 측벽의 상단이 접촉하여 캡이 기울어도, 이것을 시정할 수 있기 때문에, 측벽의 상단의 형상의 제약이 경감된다. 예를 들어, 액 늘어짐 방지를 위한 돌기부의 돌출량을 캡 내경의 범위 내에서 크게 하고, 측벽 상단의 외경을 외나사의 외경보다 크게 할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 대해서, 도 7, 도 8을 참조하여 재차 설명한다. 도 7에는, 입구 마개 본체(1)의 단면도를 도시한다. 도 8의 (a)에는, 입구 마개 본체(1)의 하면도, (b)에는, 리브(108)의 확대도, (c)에는, 리브(108)를 B-B'선(도 2의 (b) 참조)에서 원주 방향으로 절단한 단면도를 도시한다. 또한, 도 7에 도시하는 단면은, 도 8의 (a)에 도시하는 A-A'선을 따른 종단면이다.

입구 마개 본체(1)는 원통형의 측벽(11)과, 측벽(11)의 내부를 폐색하고, 외주부에 하프컷(141)이 형성된 격벽(104)과, 측벽(11)의 하단 테두리로부터 외측으로 연신하여 설치된 원반형의 플랜지부(16)와, 플랜지부(16)의 측벽(11)과는 반대측의 면에, 측벽(11)과 동심원형으로 형성된 홈형의 두께 일부 제거부(18)와, 두께 일부 제거부(18)의 내면에 설치된 복수의 리브(108)를 구비한다. 여기서, 측벽(11)의 하단이란, 도 1의 지면 하방을 말한다. 도 7 및 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 플랜지부(16)보다 측벽(11)의 상단측에는, 측벽(11)으로부터 외측으로 돌출된 돌출부(119)가 원주 등분으로 3개 형성되어 있다. 돌출부(119)의 개수는 3개보다 많아도 된다.

격벽(104)은 외주의 두께를 환형으로 얇게 형성한 하프컷(141)을 통하여 측벽(11)에 연결된다. 격벽(104)에는, 풀 링(103)이 지주를 통하여 접속되어 있다. 입구 마개 본체(1)의 사용자는, 풀 링(103)을 상방으로 끌어당기고, 하프컷(141)을 따라서 파단된 격벽(104)을 측벽(11)으로부터 인발하고, 측벽(11)의 상단측과 하단측을 연통시켜서 개구할 수 있다.

플랜지부(16)는 도 2에 도시한 바와 같이, 용기 본체(4)와, 용기 본체(4)에 설치된 주출구 마개(3)를 포함하는 포장 용기(5)를 제조할 때에, 용기 본체(4)와 주출구 마개(3)의 접합 개소가 된다. 접합 방법에는, 초음파 용착을 사용할 수 있다.

주출구 마개(3)를 용기 본체(4)에 초음파 용착하기 위해서는, 먼저, 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)을 용기 본체(4)의 개구에 내면측으로부터 삽입하고, 도 7에 도시한 바와 같이, 플랜지부(16)의 상면을 용기 본체(4)의 내면에 댄다. 이때, 돌출부(119)와 플랜지부(16) 사이에 용기 본체(4)의 개구 주변 부분을 끼워 넣음으로써, 입구 마개 본체(1)가 용기 본체(4)에 임시 체결된다. 그리고, 용기 본체(4)의 내부(내측)에 삽입한 앤빌과 초음파 혼(모두 도시하지 않음)을 플랜지부(16)와 겹쳐 있는 용기 본체(4) 상에 대고 초음파 진동을 발생시켜서 용기 본체(4)와 플랜지부(16)를 용착시킨다. 이 때에 발생한 진동은, 플랜지부(16)로부터, 측벽(11)을 통과하고, 격벽(104)에 전해지는데, 두께 일부 제거부(18)에 의해 진동의 일부가 흡수된다.

두께 일부 제거부(18)는 플랜지부(16)의 측벽(11)과는 반대측의 면에, 측벽(11)의 외주에 동심원형으로 형성된 홈이다. 두께 일부 제거부(18)의 단면은, 예를 들어, 도 7에 도시한 바와 같이, 초음파 진동에 대한 내성이 강한, 천장면이 둥그스름한 역U자형(돔형)이다. 두께 일부 제거부(18)가 초음파 진동의 격벽(104)에의 전파를 억제(분산)함으로써, 격벽(104)의 하프컷(141)에 크랙이 발생하는 것을 방지한다.

도 8의 (a) 내지 (c)에 도시한 바와 같이, 두께 일부 제거부(18)의 내주면에는, 리브(108)를 나란히 설치할 수 있다. 이때, 복수의 리브(108)의 각각의 길이 L5(두께 일부 제거부(18)의 홈폭 중앙에 있어서의 리브(108)의 둘레 길이)는 두께 일부 제거부(18)의 둘레 방향을 따라, 0.3mm 이상 있으면 되고, 0.5mm 이상 있으면 금형의 제작이 용이하게 되어, 한층 바람직하다. 또한, L5는, 1.5mm 이하인 것이 바람직하다. 또한, 서로 인접하는 리브(108) 사이의 간격 L6(두께 일부 제거부(18)의 홈폭 중앙에 있어서의 인접하는 리브(108) 사이의 둘레 길이)는 0.5mm 이상 5.0mm 이하의 범위에 있는 것이 바람직하다. L5 및 L6를 이 범위로 설정함으로써, 초음파 진동의 전파를 억제하는 두께 일부 제거부(18)의 기능을 가지면서도 두께 일부 제거부(18) 주변의 강성을 확보할 수 있다. 이 때문에, 하프컷의 크랙을 억제하고, 또한, 플랜지부(16)의 외측 테두리가 상방으로 휘어져 올라가는 등의 변형을 방지할 수 있다. 또한, 리브(108)에 의해, 초음파 진동의 에너지가 일정 정도 흡수, 분산되기 때문에, 플랜지부(16)나 측벽(11)의 두께 일부 제거부(18) 근방에 있어서 공진동이 억제되어, 에너지의 집중 불균일이 없어진다. 이 결과, 플랜지부(16)나 측벽(11)이 물결이 친 것 같이 변형되는 것을 억제할 수 있다. 도 8에 도시하는 예에서는, 24개의 리브(108)에 의해, 두께 일부 제거부(18)의 전체 둘레를 24 분할하였지만, 예를 들어, 6개 이상 30개 이하의 리브에 의해, 분할수를 6 이상 30 이하로 하는 것이 바람직하다. L5가 0.3mm보다 작은 경우, 또는, L6가5.0mm보다 큰 경우, 또는, 분할수가 6 미만인 경우, 두께 일부 제거부(18)의 전체 둘레 중, 리브(108)에 의해 매립되는 영역의 비율이 작아, 강성을 충분히 확보하기 어렵다. 또한, L5가 1.5mm보다 큰 경우, 또는, L6가 0.5mm보다 작은 경우, 또는, 분할수가(30)보다 큰 경우, 두께 일부 제거부(18)의 전체 둘레 중, 리브(108)에 의해 매립되는 영역의 비율이 커지기 때문에, 초음파 진동의 전파를 억제하는 효과가 얻어지기 어렵고, 또한, 성형 효율이 낮아진다. 또한, L5 및 L6를 0.5mm보다 작게 하면, 금형의 제작이 곤란해지고, L6를 5mm보다 크게 하면, 상술한 휨이나 물결치기가 발생한다.

이상으로부터, 본 발명에 따르면, 초음파 용착에 의한 각 부의 변형을 억제할 수 있는 주출구 마개(1) 및 이것을 사용한 포장 용기(5)를 제공할 수 있다. 나아가, 초음파 용착 시의 진동 에너지를 크게 하거나, 진동 사이클을 짧게 함으로써, 생산 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 하프컷(141)의 두께를 얇게 하는 등의 방법으로 비용을 절감할 수도 있다.

또한, 두께 일부 제거부(18)의 형상은, 도 8에 도시하는 예에 한정되지는 않는다. 도 9의 (a)에 일 변형예에 관한 입구 마개 본체(1)의 하면도, (b)에 리브(108)의 확대도, (c)에 리브(108)를 B-B'선(도 9의 (b) 참조)에서 원주 방향으로 절단한 단면도를 도시한다. 도 8에 나타내는 예에서는, A-A'선을 따른 두께 일부 제거부(18)의 단면 형상은, 도 7에 도시하는 바와 같이 U자형의 둥근 형상을 갖고 있지만, 도 9에 도시하는 예와 같이, 테이퍼와 대략 평탄한 천장면을 포함하는 직선적인 형상을 가져도 된다.

이상, 본 발명의 일 실시 형태를 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시 형태로서뿐만 아니라, 상술한 실시 형태의 일부의 특징을 적절히 조합한 주출구 마개 또는 일부 변형을 가한 주출구 마개 및 이들을 구비한 포장 용기로서도 실시 가능하다.

실시예

<평가 1>

입구 마개 본체의 밀봉 성능을 확인하기 위해서, 실시예 및 참고예에 관한 캡과 입구 마개 본체의 나사 결합 후의 회전 토크를 측정하였다. 또한, 이후의 각 참고예는, 상술한 실시 형태에 있어서의 적합한 각 특징의 개별의 효과를 검증하기 위한, 변형예이며, 본 발명의 범위로부터 반드시 벗어나는 것은 아니고, 본 발명의 다른 특징을 갖춘 일 실시 형태로 인식할 수 있다.

(실시예 1-1)

실시예 1-1로서, 입구 마개 본체(1)의 측벽(11)의 상단 테두리에 돌기부(15)를 형성한, 도 1에 도시하는 상술한 실시 형태에 따른 입구 마개 본체(1)를 사용하였다.

(참고예 1-1)

참고예 1-1로서, 입구 마개 본체(1)의 돌기부(15)에 상당하는 형상이 형성되지 않은 입구 마개 본체를 사용하였다. 그 밖에는, 입구 마개 본체(1)와 동일하게 하였다.

(시험 방법)

실시예 1-1 및 참고예 1-1의 샘플을 준비하고, 각각, 세트(주출구 마개의 용기 본체에의 설치) 직후, 내용액 충전(세트 3일 후, 70℃) 직후, 충전 1일 후, 충전 7일 후 및 충전 14일 후에 있어서의, 개봉 토크(N·cm)를 측정하였다. 시험 결과를 표 1에 나타내었다.

표 1로부터, 참고예 1-1에 관한 입구 마개 본체는, 충전 후부터 개봉 토크가 저하되는 경향이 있음을 알 수 있다. 한편, 실시예에 관한 입구 마개 본체(1)는 충전 14일 후에도 개봉 토크의 큰 저하는 보이지 않는다. 이 결과로부터, 실시예 1-1에 관한 입구 마개 본체(1)는 참고예 1-1에 관한 입구 마개 본체와 비교하여 캡이 느슨해지기 어려운 상태를 보다 장기간 유지할 수 있는 것이 가능하여, 보다 밀봉 성능이 높음을 확인할 수 있었다.

<평가 2>

(실시예 2-1)

본 발명의 실시예 2-1은, 도 4의 (a)에 단면도를 도시하는 상술한 실시 형태에 따른 주출구 마개(1)이다. 실시예 1은, 외나사(12)는 플랜지부(16)와의 접속 위치로부터, 당해 접속 위치와 상단 테두리의 거리의 60％의 높이까지의 범위에 형성되어 있다. 또한, 캡(2)은 굽힘 탄성률 1470MPa의 폴리프로필렌을 사용하고, 입구 마개 본체(1)는 굽힘 탄성률 120MPa의 저밀도 폴리에틸렌을 사용하였다.

(실시예 2-2)

실시예 2는, 실시예 2-1에 있어서 외나사(12)의 형성 범위를 변경하고, 플랜지부(16)와의 접속 위치부터, 당해 접속 위치와 상단 테두리의 거리의 58.7％의 높이까지의 범위에 형성한 것이다. 또한, 상술한 L1을 12.70mm, L2를 7.45mm로 하였다.

(실시예 2-3)

실시예 2-3은, 실시예 2-1에 있어서 외나사(12)의 형성 범위를 변경하고, 플랜지부(16)와의 접속 위치부터, 당해 접속 위치와 상단 테두리의 거리의 55％의 높이까지의 범위에 형성한 것이다. 또한, 상술한 L1을 14.34mm, L2를 7.89mm로 하였다.

(참고예 2-1)

참고예 2-1은, 실시예 2-1에 있어서 외나사(12)의 형성 범위를 변경하고, 플랜지부(16)와의 접속 위치부터, 당해 접속 위치와 상단 테두리의 거리의 70％의 높이까지의 범위에 형성한 것이다.

(참고예 2-2)

참고예 2-2는, 실시예 2-1에 있어서 외나사(12)의 형성 범위를 변경하고, 플랜지부(16)와의 접속 위치부터, 당해 접속 위치와 상단 테두리의 거리의 75％의 높이까지의 범위에 형성한 것이다.

(오버런 발생 토크값의 측정)

실시예 2-1 내지 2-3, 참고예 2-1 및 2-2를 사용하여, 오버런이 발생하는 토크를 측정하였다. 각각, 미사용 상태의 측벽에 캡을 나사 결합하고, 오버런이 발생할 때까지 회전 하중을 가했다(1회째). 오버런이 발생하면, 캡의 나사 결합을 느슨하게 하고, 다시 오버런이 발생할 때까지 회전 하중을 가했다(2회째). 이것을 10개의 주출구 마개의 샘플에 대해서 행한 측정 결과를, 표 2에 나타내었다.

측정 결과로부터, 실시예 2-1 내지 2-3은, 참고예 2-1 및 2-2와 비교하여, 첫회에 오버런이 발생하는 토크가 큰 것, 즉, 오버런이 발생되기 어렵다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 어느 경우에도, 2회째의 오버런이 발생하는 토크가 저하되는 경향이 보이지만, 실시예 2-1 내지 2-3은, 참고예 2-2와 비교하여 그 저하량이 적고, 또한, 토크의 값은 참고예 2-1, 2-2와 동일한 정도이고, 참고예 2-1, 2-2와 비교하여 오버런이 발생되기 쉬워지는 경우가 없음을 확인할 수 있었다.

(오버런 발생 시의 누액 평가)

실시예 2-1 내지 2-3, 참고예 2-1 및 2-2를 설치한 포장 용기를 사용하여, 오버런 발생 후의 내용액의 누설 성능에 관한 평가를 행하였다. 실시예 2-1 내지 2-3, 참고예 2-1 및 2-2에 관한 입구 마개 본체의 격벽을 제거하고, 포장 용기에 물 1.8리터를 충전한 후, 각각의 측벽에 나사 결합한 캡에 오버런이 발생할 때까지 회전 하중을 가하였다. 오버런이 발생한 시점에서 하중을 가하는 것을 멈추고, 그대로 포장 용기의 주출구 마개 및 캡을 아래로 향하게 하여, 누수의 유무를 확인하였다. 그 후, 캡의 나사 결합을 느슨하게 한 후, 이번에는 오버런이 발생하지 않는 회전 하중을 가하여 캡을 나사 결합하고, 캡을 나사 결합한 상태 그대로 포장 용기의 주출구 마개 및 캡을 아래로 향하게 하여, 누수의 유무를 확인하였다. 평가 결과를, 표 3에 나타내었다.

평가 결과로부터, 참고예 2-1 및 2-2에서는, 오버런이 발생한 상태에서는, 전체 케이스에서 누수를 방지할 수 없었던 것에 비해서, 실시예 2-1 내지 2-3에서는, 오버런이 발생한 상태에서도 측벽의 변형이 작고, 16 케이스 중 7 케이스는 누수를 방지할 수 있어, 밀봉성이 향상되었음을 확인할 수 있었다. 또한, 캡을 다시 조임으로써, 실시예 2-1 내지 2-3, 참고예 2-1, 2-2 모두 전체 케이스에서 누수를 방지할 수 있어, 실시예가 종래품에 비하여 오버런 후의 다시 조임으로써 동일 정도의 밀봉성을 유지할 수 있음도 확인할 수 있었다.

<평가 3>

실시예 3-1 내지 3-9는, 도 5의 (a)에 단면도를 도시하는 상술의 실시 형태에 따른 주출구 마개(1)이며, 상술한 L3, L4는 L3<L4이다. 참고예 3-1, 3-2는, 실시 형태에 따른 주출구 마개에 있어서, L3<L4로 하는 대신 L3>L4로 한 것이다. 이들 중, 실시예 3-1, 3-2, 3-4, 3-5, 3-7, 3-8 및 참고예 3-1, 3-2는, 상술한 D1, D2를 D1<D2로 하고, 실시예 3-3, 3-6, 3-9는, D1>D2로 하였다. 또한, 실시예 3-1, 3-4, 3-7 및 참고예 3-1은, 가이드부가 하단을 향하여 외경이 커지는 부분을 설치하고, 실시예 3-2, 3-3, 3-5, 3-6, 3-8, 3-9 및 참고예 3-2는 외경이 커지는 부분을 설치하지 않았다.

각 주출구 마개에 있어서, 캡을 입구 마개 본체에 삽입 및 나사 결합하는 것이, 걸림 등이 없이 원활하게 진행되는 지 여부를 평가하였다. 평가는, 원활했던 횟수가, 10시행 중 10회였던 경우에 ++(매우 뛰어남), 7회 이상인 경우에 +(양호), 6회 이하인 경우에 불가(-)로 하였다. 결과를 표 4에 나타내었다.

표 4에 나타낸 바와 같이, L3<L4로 한 경우, 평가 결과는, ++ 또는 +이며, L3>L4로 한 경우, 평가 결과는 -였다. 그로 인해, 본 발명의 효과가 확인되었다. 또한, L3<L4로 한 경우에는, D1<D2로 하고, 또한, 가이드부가 하단을 향하여 외경이 커지는 부분을 설치하면, 평가 결과는 ++이 되어, 더 바람직함을 확인할 수 있었다.

본 발명은 종이로 된 포장 용기, 패트병, 병, 플렉시블 포장 용기 등의 각종 포장 용기의 입구 마개 본체에 사용할 수 있다.

1: 입구 마개 본체
11: 측벽
12: 외나사
13: 제1 외경부
103: 풀 링
104: 격벽
108: 리브
109: 천장면
113: 가이드부
119: 돌출부
13: 제1 외경부
14: 제2 외경부
141: 하프컷
15: 돌기부
16: 플랜지부
17: 외주면
18: 두께 일부 제거부
19: 내주면
2: 캡
21: 측벽
22: 내나사
23: 내주면
24: 천장판
25: 이너 링
26: 두꺼운 부분
27: 접촉면
28: 맞닿음부
3: 주출구 마개
4: 용기 본체
5: 포장 용기

Claims

원통형의 측벽을 갖는 입구 마개 본체와,
상기 측벽의 일단부인 상단측으로부터 장착되는 캡을 구비하고,
상기 측벽의 상단 테두리에는, 상기 측벽의 외측으로 돌출된 돌기부가 형성되고,
상기 측벽의 상단의 천장면은, 상기 캡을 상기 측벽에 장착시킨 상태에 있어서, 상기 캡 내측의 소정의 접촉면에 전체 둘레에 걸쳐 면 접촉하는, 주출구 마개.
원통형의 측벽을 갖는 입구 마개 본체와,
상기 측벽의 일단부인 상단측으로부터 장착되는 캡을 구비하고,
상기 측벽의 상단 테두리에는, 상기 측벽의 외측으로 돌출된 돌기부가 형성되고,
상기 측벽의 상면은, 상기 캡을 상기 측벽에 장착시킨 상태에 있어서, 상기 캡 내측의 소정의 접촉면에 전체 둘레에 걸쳐 접촉하는, 주출구 마개.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 캡을 상기 측벽에 장착시킨 상태에 있어서,
상기 측벽은, 탄성 변형을 하여, 상단의 천장면이 일정한 접촉압으로 상기 캡의 접촉면에 면 접촉하는, 주출구 마개.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캡의 재질의 강성은, 상기 측벽의 재질의 강성보다도 높은, 주출구 마개.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캡은, 상기 측벽의 외주면에 형성된 외나사 및 상기 캡의 내주면에 형성된 내나사가 나사 결합함으로써 상기 측벽에 장착되는, 주출구 마개.
제5항에 있어서,
상기 입구 마개 본체의 측벽의 하단에는, 상기 입구 마개 본체의 측벽의 하단 테두리로부터 외측으로 연신하여 설치된 원반형의 플랜지부가 형성되고,
상기 외나사는, 나사 결합축 방향을 따라, 상기 입구 마개 본체의 측벽의 상기 플랜지부와의 접속 위치로부터, 상기 접속 위치와 상단 테두리의 거리의 3분의 1 이상 3분의 2 이하의 거리까지의 범위에 형성되어 있는, 주출구 마개.
제6항에 있어서,
상기 캡의 재질의 강성은, 상기 입구 마개 본체의 재질의 강성보다도 높은, 주출구 마개.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 캡의 재질은, 폴리프로필렌 수지 또는 고밀도 폴리에틸렌 수지이며,
상기 입구 마개 본체의 재질은, 저밀도 폴리에틸렌 수지인, 주출구 마개.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캡은, 상기 입구 마개 본체의 측벽과 나사 장착한 상태에 있어서, 상기 입구 마개 본체의 측벽의 내주면에 끼워맞춤되고, 상기 입구 마개 본체의 측벽을 밀봉하는 이너 링을 갖고,
상기 입구 마개 본체의 측벽의 상단 부분은, 상기 캡이 상기 입구 마개 본체의 측벽과 나사 장착한 상태에 있어서, 상기 이너 링과 상기 캡의 측벽 사이에 있어서, 전체 둘레에 걸쳐 상기 캡에 면 접촉하는, 주출구 마개.
제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 입구 마개 본체의 측벽 및 상기 캡의 측벽 중 적어도 한쪽은, 상단으로부터 하단을 향해서 직경이 넓어지는 테이퍼가 형성되어 있는, 주출구 마개.
제5항에 있어서,
상기 측벽의 외주면은, 상기 외나사가 형성된 외나사부와, 상기 외나사부로부터 상단측의 영역인, 상기 외나사가 형성되지 않은 가이드부를 갖고,
나사 결합축 방향을 따른, 상기 내나사부의 상단인 형성 개시 위치와 하단인 형성 종료 위치 사이의 거리는, 상기 측벽의 상단 테두리로부터 상기 외나사부의 상단측의 형성 개시 위치까지의 거리인 가이드부 길이보다 짧은, 주출구 마개.
제11항에 있어서,
상기 가이드부는, 상단 테두리의 전체 둘레에 외주 방향을 향해서 돌출된 돌기부가 형성되고, 상기 돌기부로부터 하단측에 상기 외나사부를 향해서 외경이 커지는 부분을 갖는, 주출구 마개.
제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 캡을 상기 측벽에 나사 결합축을 따라서 끼워맞춤시킨 상태에 있어서, 상기 캡의 내주면과 상기 측벽의 상기 외나사부의 나사산 정상부 사이의 거리보다, 상기 캡의 상기 내나사부의 나사산 정상부와 상기 가이드부의 외주면 사이의 거리보다 큰, 주출구 마개.
제1항에 있어서,
상기 측벽의 내부를 폐색하고, 외주부에 하프컷이 형성된 격벽과,
상기 측벽의 하단 테두리로부터 외측으로 연신하여 설치된 원반형의 플랜지부와,
상기 플랜지부의 상기 측벽과는 반대측의 면에, 상기 측벽과 동심원형으로 형성된 홈형의 두께 일부 제거부와,
상기 두께 일부 제거부의 내면에 설치된 복수의 리브를 더 구비하고,
상기 복수의 리브의 각각은, 상기 두께 일부 제거부의 둘레 방향을 따라, 인접하는 리브와의 간격이 0.5mm 이상 5.0mm 이하인, 주출구 마개.
제14항에 있어서,
상기 복수의 리브의 각각은, 상기 두께 일부 제거부의 둘레 방향을 따라, 길이가 0.3mm 이상 1.5mm 이하인, 주출구 마개.
제15항에 있어서,
상기 복수의 리브의 각각은, 상기 두께 일부 제거부의 둘레 방향을 따라, 길이가 0.5mm 이상인, 주출구 마개.
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 측벽의 상기 플랜지부로부터 상단측에는, 외측으로 돌출된 적어도 3개의 돌출부가 원주 등분으로 형성되어 있는, 주출구 마개.
제5항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외나사 및 상기 내나사는, 다조 나사인, 주출구 마개.
용기 본체와,
상기 용기 본체에 설치된 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 기재된 주출구 마개를 포함하는, 포장 용기.