JP5390370B2 - 合成樹脂製注出口栓 - Google Patents

Description

本発明は、内面又は外面に少なくとも合成樹脂フィルムが積層された紙製容器に適用される合成樹脂製注出口栓、更に詳しくは容器に形成された注出孔を通して又は注出孔に続いて突出せしめられる突出筒壁とこの突出筒壁の下端部外周から半径方向外方に延出する環状フランジ壁とを具備し、環状フランジ壁の上面又は下面が容器の内面又は外面に溶着され、且つ環状フランジ壁の内周縁部には環状スコアが形成されている形態の合成樹脂製注出口栓に関する。

下記特許文献１には、内面に少なくとも合成樹脂製フィルムが積層された紙製容器に適用されるポリエチレン製注出口栓が開示されている。かかる注出口栓は、容器に形成されている注出孔を通して突出せしめられる突出筒壁とこの突出筒壁の下端部外周から半径方向外方に延出する環状フランジ壁とを具備している。環状フランジ壁の外周縁部上面は容器の内面に超音波溶着方式によって溶着される。環状フランジ壁の内周縁部には環状スコアが形成されている。かかる環状スコアは、所謂分別回収のために、容器の内容物を消費した後に容器を破棄する際に破断され、かくして注出口栓の大部分が容器から分離される。環状フランジの半径方向中間部には、更に、超音波溶着方式によって溶着を遂行する際の超音波衝撃によって環状スコアにピンホールの如き欠損が発生するのを防止するための波形状部或いは段部が形成されている。

特開平１０−１６９５０号公報

然るに、上記特許文献１に開示された注出口栓には、次のとおりの解決すべき問題が存在する。本発明者等の分析によれば、容器の流通過程において容器が所要部位から落下され注出口栓に衝撃が加えられることが少なくないが、注出口栓に衝撃が加えられると、注出口栓の環状フランジ壁に形成されている環状スコアが部分的に破断される等の損傷を受けてしまう虞がある。環状スコアの損傷を回避するためには環状スコアの残留肉厚を増大せしめることが意図されるが、かくすると容器を破棄する際に環状スコアを破断することが著しく困難になってしまう。更に、超音波溶着の際の衝撃を吸収せんとして環状フランジ壁に波形状部或いは段部を形成しているが、超音波衝撃吸収作用が必ずしも充分ではなく、溶着に超音波溶着方式を採用すると、環状フランジ壁に形成されている環状スコアが損傷されてしまう虞がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、容器を破棄する際の環状スコアの破断を困難にせしめることなく、容器の落下に起因して注出口栓に相当大きな衝撃が加えられても環状フランジ壁に形成されている環状スコアの損傷が回避され、そしてまた容器と注出口栓との溶着に超音波溶着が採用された場合にも環状フランジ壁に形成されている環状スコアが損傷されることが回避される、新規且つ改良された合成樹脂製注出口栓を提供することである。

本発明者等は、鋭意検討及び実験の結果、環状フランジ壁の内周縁部に、環状スコアに隣接して環状スコアの半径方向外側と半径方向内側との少なくとも一方に環状付加スコアを配設することによって上記主たる技術的課題を達成することができることを見出した。

即ち、本発明によれば、上記主たる技術的課題を達成する注出口栓として、内面又は外面に少なくとも合成樹脂フィルムが積層された紙製容器に適用される合成樹脂製注出口栓にして、該容器に形成された注出孔を通して又は該注出孔に続いて突出せしめられる突出筒壁と該突出筒壁の下端部外周から半径方向外方に延出する環状フランジ壁とを具備し、該環状フランジ壁の上面又は下面が該容器の内面又は外面に溶着され、且つ該環状フランジ壁の内周縁部には環状スコアが形成されている合成樹脂製注出口栓において、
該環状フランジ壁の内周縁部には、該環状スコアに隣接して該環状スコアの半径方向外側と半径方向内側との少なくとも一方に配置された環状付加スコアが形成されている、
ことを特徴とする合成樹脂製注出口栓が提供される。

好ましくは、該環状付加スコアの残留肉厚は該環状スコアの残留肉厚よりも大きい。該環状付加スコアは該環状スコアに隣接して該環状スコアの半径方向外側と半径方向内側との双方に配置されているのが好適である。該環状スコア及び該環状付加スコアは、該環状フランジ壁の下面に環状溝を配設することによって形成されているのが好都合である。特に、密度が０．９０乃至０．９５ｇ／ｃｍ^３である低密度ポリエチレンから形成されている場合、該環状スコアの残留肉厚は０．１０乃至０．３０ｍｍであり、該環状付加スコアの残留肉厚は０．１５乃至０．５５ｍｍであるのが好適である。

後述する実施例及び比較例からも明確に理解されるとおり、本発明の合成樹脂製注出口栓によれば、容器を破棄する際の環状スコアの破断を困難にせしめることなく、容器の落下に起因して注出口栓に相当大きな衝撃が加えられても環状フランジ壁に形成されている環状スコアの損傷が回避され、そしてまた容器と注出口栓との溶着に超音波溶着が採用された場合にも環状フランジ壁に形成されている環状スコアが損傷されることが回避される。

本発明に従って構成された合成樹脂製注出口栓の好適実施形態を、容器及び外蓋と共に図示する断面図。 図１に図示する注出口栓の平面図。 図１に図示する注出口栓の底面図。 図１に図示する注出口栓の部分拡大断面図。

以下、添付図面を参照して、本発明の合成樹脂製注出口栓の好適実施形態について、更に詳細に説明する。

図１には、本発明に従って構成された合成樹脂製注出口栓２と共に、注出口栓２が適用される容器４の一部及び注出口栓２に組み合わされる外蓋６が図示されている。

図１と共に図２及び図３を参照して説明すると、適宜の合成樹脂、例えば密度が０．９０乃至０．９５ｇ／ｃｍ^３程度である低密度ポリエチレン、から射出乃至圧縮成形することができる注出口栓２は、全体として略円筒形状である突出筒壁８とこの突出筒壁８の下端部、図示の実施形態においては最下端から半径方向外方に延出する円環状であるのが好適である環状フランジ壁１０とを具備している。突出筒壁８は比較的肉厚の円筒形状下端部１２、この下端部１２から上方に実質上鉛直に延びる直立円筒形状部１４、直立円筒形状部１４に続いて上方に向かって半径方向内側に傾斜して延びる円錐台筒形状部１６、及び円錐台筒形状部１６から更に実質上鉛直に上方に延びる円筒形状注出筒部１８を有する。下端部１２と直立円筒形状部１４との境界には上方に向いた環状肩面１９が規定されている。環状肩面１９は実質上水平に延在せしめられているのが好都合である。下端部１２の外周面上端部には周方向に等間隔をおいて4個の突出片２0が配設されている。直立円筒形状部１４の外周面下部には環状密封突条２２が形成されている。注出筒部１８の外周面には雄螺条２３が形成されている。また、注出筒部１８の上端面は断面図において略半円形状にせしめられており、その半径方向外端縁部はリップ形状をなしている。

円錐台筒形状部１６の内周面には円形閉塞壁２４が配設されている。この閉塞壁２４は逆円錐台形状の外周縁部と実質上水平に延びる円形中央部を有する。閉塞壁２４には環状破断スコア２６が形成されている。図３を参照することによって明確に理解されるとおり、環状破断スコア２６は略二等辺三角形状部〈図３において左半部〉と略半円形状部〈図３において右半部〉とを合わせた形状である切り取り領域２８を規定している。切り取り領域２８の、図３において右端には比較的小さい突出域３０が存在する。切り取り領域２８の、図２において右端部上面には、上方に延びる連結柱３２が形成されており、この連結柱３２の上端にはリング３４が連結されている。図１及び図３を参照することによって理解される如く、突出筒壁８の下端部１２の内周面は下方に向かって半径方向外方に傾斜する円錐台形状である。円錐台形状である下端部１２の内周面には、９０度の角度間隔をおいて４個の膨出部３６が形成されている。膨出部３６の内周面は実質上鉛直に延びている。４個の膨出部３６が配設されている角度位置は、上記環状破断スコア２６が規定する切り取り領域の特異形状部、即ち二等辺三角形の先端部、略二等辺三角形状部と略半円形状部との２個の境界部及び突出域３０に対応せしめられており、特異領域における環状破断スコア２６の局部的低強度を補強している。

図１及び図３と共に図４を参照して説明を続けると、注出口栓２の環状フランジ壁１０の内周縁部には環状スコア３８が形成されている。円環状であるのが好適である環状スコア３８は、図示の実施形態においては、環状フランジ壁１０の下面に環状溝を配設することによって形成されている。本発明に従って構成された注出口栓２においては、環状フランジ壁１０の内周縁部には、更に、環状スコア３８に隣接してその半径方向外側と半径方向内側との少なくとも一方に配設された環状付加スコアが形成されていることが重要である。図示の実施形態においては、環状スコア３８に隣接してその半径方向外側に配置された環状付加スコア４０が形成されていると共に、環状スコア３８に隣接してその半径方向内側に配置された環状付加スコア４２が形成されている。円環状であるのが好適である環状付加スコア４０及び４２は共に、環状スコア３８と同様に、環状フランジ壁１０の下面に環状溝を形成することによって形成されている。環状付加スコア４０及び４２の残留肉厚ｔ２は環状スコア３８の残留肉厚ｔ１よりも大きいのが好都合である。例えば、注出口栓２が密度０．９０乃至０．９５ｇ／ｃｍ^３程度の低密度ポリエチレンから形成されている場合、環状スコア３８の残留肉厚ｔ１は０．１０乃至０．３０ｍｍ程度であり、環状付加スコア４０及び４２の残留肉厚ｔ２は０．１５乃至０．５５ｍｍ程度であるのが好適である。

図１及び図４を参照して説明を続けると、注出口栓２はそれ自体は周知の形態でよい容器４の注出孔４４に適用することができる。図１及び図４にはその一部のみを図示する容器４は、内面にアルミニウム箔４６及び合成樹脂フィルム４８が積層された厚紙５０から形成することができる。注出口栓２がポリエチレンから形成されている場合、溶着の容易性の点から、合成樹脂フィルム４８はポリエチレンフィルムであるのが好適である。図示の実施形態においては、図１及び図４に明確に図示する如く、注出口栓２の環状フランジ壁１０はその上面が容器４の内面に当接せしめられ、注出口栓２の突出筒壁８は容器４の注出孔４４を通して上方に突出せしめられる。そして、注出口栓２の環状フランジ壁１０の、上記環状破断スコア２６並びに環状付加スコア４０及び４２よりも半径方向外側において上面が容器２の内面に溶着せしめられる。図４においては、環状フランジ壁１０の上面が容器４の内面に溶着された環状溶着領域を太線５２で示している。かような溶着は、厚紙によって箱を完成するのに先立って、それ自体は周知の超音波溶着方式によって好都合に遂行するができる。この際には、注出口栓２の突出筒壁８を容器４の注出孔４４に挿通し、注出孔４４を規定している容器４の開口縁部を注出口栓２の環状フランジ壁１０と突出片２０との間に位置せしめて注出口栓２を容器４に仮保持し、しかる後に溶着を遂行する。当業者には周知の如く、溶着領域５２に超音波を施すと、溶着領域５２には超音波衝撃が加えられるが、本発明に従って構成された注出口栓２においては、溶着領域５２に加えられた超音波衝撃が環状付加スコア４０、環状スコア３８及び環状付加スコア４２よって緩衝され、環状スコア３８或いは環状破断スコア２６が損傷されてしまうことが回避される。

図１を参照して説明すると、高密度ポリエチレン或いはポリプロピレンの如き適宜の合成樹脂から射出乃至圧縮成形することができる外蓋６は、円形天面壁５４とこの天面壁５４の外周縁から垂下する円筒形状のスカート壁５６を具備している。天面壁５４の内面には環状シール片５８が形成されている。スカート壁５６の内周面には、雌螺条６０が形成されている。スカート壁５６の外周面には、そこに掛けられる指の滑りを防止するための凹凸〈所謂ナール〉が形成されている。図１に二点鎖線で示すように、外蓋６は注出口栓２の突出筒壁８に被嵌し、図１において上方から見て時計方向に回転せしめて、雌螺条６０を雄螺条２３に螺合せしめることによって突出筒壁８に装着される。外蓋６が注出口栓２の突出筒壁８に所要とおりに装着されると、外蓋６のシール片５８が注出口栓２の突出筒壁８の内周面上端部に密接せしめられ、そしてまた外蓋６のスカート壁５６の下端は注出口栓２の突出筒壁８に規定されている環状肩面１９に当接せしめられる。また、外蓋６の天面壁５４の内面がリング３４の上端部（図１において左端部）に当接し、リング３４を幾分下方に弾性的に変位せしめる。注出口栓２の突出筒壁８における直立円筒形状部１４の外周面下部に形成されている環状密封突条２２は、外蓋６のスカート壁５６の内周面に密接せしめられる。容器４内に内容物が充填され、注出口栓２の突出筒壁８に外蓋６が装着されて流通される際には、容器２が不注意で落下され、これに起因して注出口栓２に相当な衝撃が加えられることが少なくないが、本発明に従って構成された注出口栓２においては、後述する実施例及び比較例から明確に理解されるとおり、環状スコア３８に加えて環状付加スコア４０及び／又は４２が形成されている故に、落下に起因して注出口栓２に相当な衝撃が加えられても、環状スコア３８或いは破断スコア２６が損傷されることはない。

容器４内の内容物を消費する際には、外蓋６を図１において上方から見て半時計方向に回転せしめて、雄螺条２３から雌螺条６０を離脱せしめ外蓋６を注出口栓２の突出筒壁８から離脱せしめる。次いで、注出口栓２のリング３４に指を掛けて引っ張り環状破断スコア２６を破断して切り取り領域２８を切り取り、閉鎖壁２４に排出開口を形成する。かくすると、容器４の注出孔４４及び閉鎖壁２４に形成された排出開口を通して容器４の内容物を排出することができる。

容器４内の内容物を全て消費した後においては、所謂分別回収のために、容器４から注出口栓２の大部分、突出筒壁８及び環状フランジ壁１０における環状スコア３８よりも半径方向内側領域、を容器４から分離することが重要である。この際には、容器４の所要箇所に押圧力を加える、或いは本出願人の出願にかかる特願２００９−２２８１７５の明細書及び図面に記載されている様式によって、環状スコア３８を破断し、これによって容器４から注出口栓２の大部分を分離する。かくして、容器４に付随する合成樹脂（ポリエチレン）量を所謂分別回収に許容される充分に小さい値にする。

上述した実施形態においては、注出口栓２の環状フランジ壁１０の下面を容器４の内面に溶着しているが、所望ならば、環状フランジ壁１０の下面を容器４の外面に溶着し、突出筒壁８が容器４の注出孔４４に続いて上方に突出するようになすこともできる。この場合には、容器４の外面に合成樹脂フィルムを積層して注出口栓２の環状フランジ壁１０と容器４の外面との溶着を容易にせしめることが望ましい。

実験例
図1乃至図4に図示するとおりの形態の注出口栓２を密度が０．９２ｇ／ｃｍ^３であるポリエチレンから成形した。環状フランジ壁１０の厚さＴは０．６０ｍｍ、環状スコア２８の残留肉厚ｔ１は０．２０ｍｍ、環状付加スコア４０及び４２の残留肉厚ｔ２は０．３５ｍｍであった。また、環状スコア３８の開口幅ｘ１は０．３５ｍｍ、環状付加スコア４０及び４２の開口幅ｘ２は０．３０ｍｍ、環状スコア３８と環状付加スコア４０及び４２の各々との間隔ｙは０．２０ｍｍであった。図4に図示する如く、注出口栓２突出筒壁８を容器４の注出口４４を通して突出せしめて、注出口栓２の環状フランジ壁１０の上面を容器４の内面に密接せしめ、環状フランジ壁１０の上面を容器４の内面に超音波溶着した。環状溶着領域５２の幅は１．０ｍｍであった。容器４は、厚紙５０の内面にアルミニウム４６及びポリエチレンフィルム４８を積層した材料から形成されているゲーブルトップ型と称されている容器（上面が切妻屋根型に加工されている容器）であり、注出孔４４は上面の片側傾斜面に形成されている形態のものであり、その呼び収容容積は１０００ｃｍ^３であった。容器４のゲーブルトップを通して容器４内に上水１０００ｃｍ^３を注入した後に容器４のゲーブルトップを密封し、図１に二点鎖線で示すとおり、密度が０．９２ｇ／ｃｍ^３であるポリエチレンから成形した外蓋６を装着し、かくして実験例製品を製作した。

（１）容器４内に上水を注入するのに先立って、容器４に溶着された注出口栓２の環状スコア３８が白濁されたか否か（スコア２８の白濁はスコア２８が少なくとも部分的に損傷されたことを意味する）を目視で確認した。次いで、（２）上述したとおりの実験例製品２００個について、注出栓口２の溶着時に環状スコア３８にピンホールが生成された等によって上水の漏れが発生していないか否かを目視によって検査、更に詳しくは容器４を倒立状態にして容器４本体を指で加圧しながら注出口栓２近傍から上水が漏れるか否かを検査した。（３）また、上述したとおりの実験例製品１０個について、高さ３０ｃｍから正立状態で水平床面に３回繰り返し落下させ、高さ３０ｃｍから横倒し状態で水平床面に３回繰り返し落下させ、３０ｃｍの高さから倒立状態で水平床面に３回繰り返し落下させ、更に注出口栓２が水平床面に衝突するように注出口栓２を下方にして容器４を４５度傾斜せしめた状態で水平床面に３回繰り返し落下させ、注出口栓２近傍において上水の漏れが発生していないか否かを検査した。（４）更に、注出口栓２を下方にして容器４を４５度傾斜した状態に維持し、昇降台に装着したプッシュプルゲージに固定した押圧ジグを注出口栓２に当接せしめた状態で昇降台を下降せしめ、環状スコア３８が破断された時の必要力を測定した。その結果は下記表１に示すとおりであった。

比較実験例
比較のため、注出口栓の環状フランジ壁に形成されている環状スコアの残留厚さが０．３０ｍｍであったこと、環状フランジ壁には環状付加スコアが形成されていないことを除いて、実験例製品と同様な注出口栓を製作し、実験例と同様にして（１）環状スコアの白濁の有無、（２）ピンホール等による漏れの発生、（３）落下による漏れ発生の有無、及び（４）環状スコア破断に要する必要力を測定した。その結果は、下記表１のとおりであった。

２：注出口栓
４：容器
６：外蓋
８：突出筒壁
１０：環状フランジ壁
３８：環状スコア
４０：環状付加スコア
４２：環状付加スコア
４４：注出口

Claims (6)

1. 内面又は外面に少なくとも合成樹脂フィルムが積層された紙製容器に適用される合成樹脂製注出口栓にして、該容器に形成された注出孔を通して又は該注出孔に続いて突出せしめられる突出筒壁と該突出筒壁の下端部外周から半径方向外方に延出する環状フランジ壁とを具備し、該環状フランジ壁の上面又は下面が該容器の内面又は外面に溶着され、且つ該環状フランジ壁の内周縁部には環状スコアが形成されている合成樹脂製注出口栓において、
   該環状フランジ壁の内周縁部には、該環状スコアに隣接して該環状スコアの半径方向外側と半径方向内側との少なくとも一方に配置された環状付加スコアが形成されている、
   ことを特徴とする合成樹脂製注出口栓。
2. 該環状付加スコアの残留肉厚は該環状スコアの残留肉厚よりも大きい、請求項１記載の合成樹脂製注出口栓。
3. 該環状付加スコアは該環状スコアに隣接して該環状スコアの半径方向外側と半径方向内側との双方に配置されている、請求項１又は２記載の合成樹脂製注出口栓。
4. 該環状スコア及び該環状付加スコアは、該環状フランジ壁の下面に環状溝を配設することによって形成されている、請求項１から３までのいずれかに記載の合成樹脂製注出口栓。
5. 該環状スコアの残留肉厚は０．１０乃至０．３０ｍｍであり、該環状付加スコアの残留肉厚は０．１５乃至０．５５ｍｍである、請求項１から４までのいずれかに記載の合成樹脂製注出口栓。
6. 密度が０．９０乃至０．９５ｇ／ｃｍ^３である低密度ポリエチレンから形成されている、請求項１から５までのいずれかに記載の合成樹脂製注出口栓。

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