JP7773291B2

JP7773291B2 - 液体用紙容器の口栓

Info

Publication number: JP7773291B2
Application number: JP2019075591A
Authority: JP
Inventors: 祐輔仲野
Original assignee: Toppan Holdings Inc
Current assignee: Toppan Holdings Inc
Priority date: 2019-04-11
Filing date: 2019-04-11
Publication date: 2025-11-19
Anticipated expiration: 2039-04-11
Also published as: JP2023178416A; JP2020172301A

Description

本発明は、液体用紙容器の注出口に設けられるスパウトとキャップからなる口栓に関し、密閉性を有すると共に少ない力で開けることができる口栓に関する。

従来、食品や非食品の液体内容物に使用される液体用紙容器には、使用時の使い易さを考慮して、胴部の外観が四角柱状で、切り妻屋根形の頂部の傾斜板に、スパウトとキャップとからなる口栓を突設した液体用紙容器が、広い用途範囲にわたって使用されていた。

この口栓は、容器の口栓取付け孔から突出するスパウトの注出筒にキャップをネジ部で螺着したり、開閉自在なヒンジで連結したりしたものであるが、流通時の密封性の完全さやバージン性の確保、または、使用時の易開封性を兼ね備えるために、スパウトの注出筒の内側の下方に封鎖板を設けて封止し、封鎖板上に先端にプルリングをもつ支柱を立設して、使用時に開口する際には、プルリングを引っ張ることで封鎖板を破断し、開口させる様にしたものである。

口栓を開口するときには、キャップを取り外し、スパウトの注出筒の内側に収容されているプルリングを指で上方へ引っ張って、封鎖板に設けられた環状の薄肉部を破断して開口していた。なお、開口したスパウトは、使用したのちに、キャップを注出筒に螺着するなどして再封止していた。

しかしこの様な口栓は、プルリングを引っ張って開封するときプルリングに指を差し入れ難く、またプルリングを引っ張るのに相応の力が必要であり、逆に少ない力で破断可能なように薄肉部をより薄くすると製造時にピンホールが生じ易い、という問題があった。また一旦開封した口栓は、キャップを螺着するなどして再封止するが、その際の密封性を得るためには螺着の強度を相応に強くする必要があり、力の弱い高齢者などには開封が困難になってしまうという問題があった。

これに対し例えば特許文献１には、プルリングに沈み防止突部を設けて指を差し入れ易くし、またプルリングの内径を大きくすることで開け易くしたとする口栓が開示されている。しかしながら、特許文献１に記載された口栓においても、プルリングを引っ張る力自体は変わらず、開封時の強度についても解決されていない。

またキャップにはスパウトの開口部とキャップとの間に隙間ができない様にするため、スパウトの注出筒の内面に接するインナーリングが一般的に設けられている。インナーリングの外径は「せり量」と呼ばれる分だけスパウトの注出筒の内径よりも大きくされ、樹脂の自然な弾性変形によりスパウトに挿入されると共に、その弾性によりインナーリングがスパウトの内面に押し付けられた態様とすることで隙間ができない様にしている。

口栓の密封性を高めるためには「せり量」を大きくしてより強く押し付けられるようにするのが好ましいが、「せり量」を大きくし過ぎるとキャップを取り外す際の抵抗が大きくなってキャップが取り外し難くなってしまうという背反する関係があり、特に力の弱い高齢者などの使用を考慮すると両立が困難であるという問題があった。

特開２００７－８４０７８号公報

本発明は以上の様な従来技術の課題を解決するためなされたもので、液体用紙容器の口栓であって、良好な密封性を有すると共に、高齢者など比較的力の弱い使用者でも容易に開封および再開封ができる口栓を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る発明は、
液体用紙容器に取り付けられ、スパウトとキャップとからなるプラスチック樹脂製の口栓であって、前記スパウトには開口部を封止する封鎖板と開封用プルリングが設けられ、
スパウトを構成する樹脂がポリエチレン樹脂を主成分とし、かつバイオマスポリエチレン樹脂を５重量％以上含むことを特徴とする液体用紙容器の口栓である。

また、本発明の請求項２に係る発明は、
前記スパウトを構成する樹脂が、バイオマスポリエチレン樹脂を５０重量％以上含む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。

また、本発明の請求項３に係る発明は、
前記キャップがポリエチレン樹脂を主成分とし、かつバイオマスポリエチレン樹脂を５重量％以上含む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。

また、本発明の請求項４に係る発明は、
前記キャップを構成する樹脂が、バイオマスポリエチレン樹脂を５０重量％以上含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液体用紙容器の口栓である。

本発明によれば、スパウトの主成分であるポリエチレン樹脂がバイオマスポリエチレン樹脂を所定の比率以上含むことで、低分子成分がブリードアウトしてスパウトの開口部を封止する封鎖板の破断強度が低下し、開封用プルリングを引っ張って開封する際に、より少ない力でも開封が可能になり、高齢者、子供、女性など比較的力の弱い使用者でもスムーズに開封が行える液体用紙容器の口栓を提供できる。

また開封後にキャップで再封したとき、低分子成分がブリードアウトすることでスパウトとキャップを接合させる部位、例えばネジ部やインナーリングとの接触部での滑り性が増すため、キャップを取り外す抵抗が小さくなり、より小さい力でキャップを取り外すことができる液体用紙容器の口栓を提供できる。

またキャップの主成分をポリエチレン樹脂として、バイオマスポリエチレン樹脂を一定比率以上含むことで、同様にキャップを取り外す際にさらに少ない力で取り外しが可能になり、高齢者、子供、女性など比較的力の弱い使用者でもよりスムーズに開封が行える液体用紙容器の口栓を提供できる。

また本発明の口栓は、植物由来のバイオマスポリエチレン樹脂を含んだ樹脂で構成されているので、いずれも植物由来であり、焼却しても環境にやさしいという効果も有する。

口栓の一形態のキャップとスパウトを分離した状態の断面模式図である。口栓の一形態のキャップをスパウトに螺着した状態の断面模式図である。口栓が取り付けられた液体用紙容器の一例の外観図である。口栓のプルリングを引っ張って開封する様子の模式図である。開封された口栓を再封した状態の断面模式図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお本発明は以下に説明する実施形態に限定されるものではない。

図１は、本発明の口栓の一形態のキャップとスパウトを分離した状態の断面模式図である。また図２はキャップをスパウトに螺着した状態の断面模式図である。口栓１０はキャップ４０とスパウト３０からなり、スパウト３０の下端には、外側に平坦に延びるフランジ部３９が一体に設けられ、スパウト３０は、ポリエチレン樹脂を主成分とし、かつバイオマスポリエチレン樹脂を５重量％以上含む樹脂で成形されていて、例えば図３に示したように四角柱状の胴部２１を有する液体用紙容器２０の傾斜板２２に設けられた孔に挿入されて内側から接着されて使用される。液体用紙容器の内面側が熱可塑性樹脂層であれば、その熱可塑性樹脂層と溶着することも可能である。

スパウト３０は、フランジ部３９から円筒状の注出筒３１が立ち上がっており、先端が開口部３８となっており、その外周面にはキャップ４０と螺合するためのネジ条３７が設けられている。注出筒３１の内側下部には注出筒３１を封止する封鎖板３３が設けられ、封鎖板３３上には、先端にプルリング３２が連結した支柱３６が立設されている。封鎖板３３には下面側にＶ字溝３４が周回して設けられ、その部位は封鎖板が薄くなった薄肉部３５となっている。なおＶ字溝は封鎖板３３の上面側に設けられても良く、上下両面に設けられても良い。

口栓１０を開封するためにキャップ４０を取り外し、図４に示す様に指５０でプルリング３２を引っ張ったとき、封鎖板３３は支柱３６を起点として薄肉部３５の部位で破断されて封鎖板３３が除去され、開口部３８が容器の内部と連通し、内容物の注出が可能となる。従来、プルリングを引いて開封するのに必要な力は５０Ｎ程度であるとされているが、高齢者にとっては負荷が大きく、開け難いといわれることが多かった。

スパウト３０は、構成樹脂として全部をバイオマスポリエチレン樹脂とすることもできるが、一般的にバイオマスポリエチレン樹脂は高コストであり、製造コストを考慮して化石燃料由来のポリエチレン樹脂とブレンドして使用することができ、バイオマスポリエチレン樹脂を少なくとも５重量％以上、より好ましくは５０重量％以上含むと、低分子成分がブリードアウトすることで破断強度が低下するため、開封の際にプルリング３２を引っ張ったとき、封鎖板３３の薄肉部３５の部位がより小さな力で破断することができる様になり、高齢者など比較的力の弱い使用者でも容易に開封が行える様になる。

キャップ４０は、天面部４１と、その周縁から円筒状に下垂する側壁部４２を有する。側壁部４２の内面側にはスパウトの注出筒３１と螺合するためのネジ条４３が形成されており、天面部４１からは注出筒３１の内面に密着する様に円筒状のインナーリング４４が下垂している。インナーリング４４の外径は注出筒３１の内径よりも若干大きくなっており、その差は「せり量」とも呼ばれる。

「せり量」がある場合、インナーリング４４が注出筒３１に挿入される際は樹脂の自然な弾性により弾性変形して挿入されると共に、挿入後は弾性によりインナーリング４４が注出筒３１の内面に押し付けられる態様となり、インナーリング４４が注出筒３１の内面に密着することで内容物が漏れ出ない様に密封する。一般に、「せり量」を大きくすると密封性が向上するが、押し付ける力が強くなるため、キャップを取り外す際の滑り抵抗が大きくなり、力の弱い使用者がキャップを開け難くなることがあった。本発明の口栓にお
いては、スパウト３０にバイオマスポリエチレン樹脂を所定の比率含むため、低分子成分がブリードアウトすることで滑り性が増し、「せり量」を大きくして密封性を高めても比較的小さな力でも開けることができる。

口栓１０が開封された後は、封鎖板３３が除去されて図５に示す様に連通口６０が形成され、内容物を注出できるようになっており、これを再封する場合は、キャップ４０を螺着することで注出筒３８を再封できる。このときキャップ４０の天面部４１から下垂するインナーリング４４が前述のように注出筒３１に挿入され、その内面に密着し、さらに双方のネジ条３７、４３を螺合させることで口栓１０が密封される。

再封した口栓１０を再開封する際は、螺合したネジ条３７、４３を螺解するが、その際も前述のようにスパウト３０が所定比率のバイオマスポリエチレン樹脂を含むことでネジ条３７、４３が強く螺合している部位でも滑り性が増し、またインナーリング４４の部位も滑り性が増すため、共に少ない力でキャップ４０を回して取り外すことができる。

キャップ４０は、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂などを成形して形成することができる。ポリエチレン樹脂を適用する場合は、スパウト３０と同様にその一部または全部をバイオマスポリエチレン樹脂とすることができる。その場合の好ましい含有比率としてはスパウト３０と同様であり、５重量％以上、より好ましくは５０重量％以上である。

そしてキャップ４０も一定比率のバイオマスポリエチレン樹脂を含むポリエチレン樹脂で成形したものとすると、キャップ４０からもスパウト３０と同様に低分子成分がブリードアウトすることから、さらに小さい力で開封および再開封を行うことができる。

スパウト３０およびキャップ４０は、それぞれを構成する樹脂組成物を用い、通常の石油由来の樹脂のみを用いたスパウトやキャップと同様の圧縮成形法や射出成型法等の公知の成形法により形成することができる。

本発明の口栓に用いられるバイオマスポリエチレン樹脂は、通常のプラスチック樹脂の多くが枯渇性の化石資源である石油を原材料とするのに対し、植物などの再生性資源を原材料として化学的または生物学的に合成することにより得られ、大気中のＣＯ_２濃度を上昇させず、地球温暖化の防止、化石資源への依存度低減に資するとされるバイオマスプラスチックの一種として近年注目されている材料である。

スパウト３０およびキャップ４０に用いられるバイオマスポリエチレン樹脂としては、上記の様な植物由来のバイオマスポリエチレン樹脂が用いられている。植物由来とは、植物を発酵させて得られたアルコールを原料として合成され、植物由来の炭素を含むことを意味し、このアルコールからエチレンを合成して、さらに重合してバイオマスポリエチレン樹脂が得られる。原材料の植物としては、特に限定するものではないがトウモロコシ、サトウキビ、ビート、マニオク、キャッサバなどが例示できる。

バイオマスポリエチレン樹脂としては、例えば高密度ポリエチレン（Ｂｒａｓｋｅｍ社製、商品名：ＳＨＡ７２６０、バイオマス度：９４．５％、密度：０．９５５ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ：２０ｇ／１０分）や、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｂｒａｓｋｅｍ社製：ＳＬＬ３１８、バイオマス度：８７％、密度：０．９１８ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ：２．７ｇ／１０分）などが例示できるが、これらに限定されない。またバイオマスポリエチレン樹脂には、必要に応じて、酸化防止剤、粘着付与剤、充填剤、各種フィラーなどの各種添加剤を添加してもよい。

本発明の口栓は、以上説明した様にバイオマスポリエチレン樹脂を所定に比率で含むた
め、環境にやさしい口栓ともなっている。すなわち再生可能資源である植物由来のバイオマスポリエチレン樹脂を使用することで、枯渇性資源である化石燃料の使用量をより一層削減し、カーボンニュートラル特性により二酸化炭素の排出量を低減することができる。

以下に実施例により本発明をより具体的に説明する。
（サンプルの構成）
・図１に示したものと同等な形状の、ポリエチレン樹脂製のスパウトとポリプロピレン樹脂製のキャップを作製し、スパウトのポリエチレン樹脂中のバイオマスポリエチレン樹脂の比率を５％～１００％の範囲で変えてサンプル６点を作製した。
・比較サンプルとして、スパウトのポリエチレン樹脂中にバイオマスポリエチレン樹脂を含まないものを１点作製した。
（評価）
・ネジの螺解に必要なトルクを、トルクメーターを用いて測定した（開封トルク）。
・プルリングを引っ張って封鎖板を切り裂くのに必要な力を、プッシュプルゲージを用いて測定した（プルリング強度）。
・比較サンプルよりも開封トルク、プルリング強度が小さいものを程度により「良い」（△）、「非常に良い」（○）とした。
・比較サンプルも同様に測定し、「不良」（×）と評価した。

＜実施例１＞
・スパウトのバイオマスポリエチレン樹脂の比率：５％
＜実施例２＞
・スパウトのバイオマスポリエチレン樹脂の比率：２０％
＜実施例３＞
・スパウトのバイオマスポリエチレン樹脂の比率：５０％
＜実施例４＞
・スパウトのバイオマスポリエチレン樹脂の比率：８０％
＜実施例５＞
・スパウトのバイオマスポリエチレン樹脂の比率：９５％
＜実施例６＞
・スパウトのバイオマスポリエチレン樹脂の比率：１００％
・以上の各実施例の評価結果を表１にまとめる。

表１からも明らかに、スパウトのポリエチレン樹脂中のバイオマスポリエチレン樹脂の比率を５％にすると、プルリングを引っ張る力および螺解のトルクが低下する効果が確認できた。また、比率が５０％に増加するまでは効果がより大きくなり、それ以上増やしても効果は変わらなかった。

１０・・・口栓
２０・・・液体用紙容器
２１・・・胴部
２２・・・傾斜板
３０・・・スパウト
３１・・・注出筒
３２・・・プルリング
３３・・・封鎖板
３４・・・Ｖ字溝
３５・・・薄肉部
３６・・・支柱
３７・・・ネジ条
３８・・・開口部
３９・・・フランジ部
４０・・・キャップ
４１・・・天面部
４２・・・側壁部
４３・・・ネジ条
４４・・・インナーリング
５０・・・指
６０・・・連通口

Claims

液体用紙容器に取り付けられ、スパウトとキャップとからなるプラスチック樹脂製の口栓であって、前記スパウトには開口部を封止する封鎖板と開封用プルリングが設けられ、スパウトを構成する樹脂がポリエチレン樹脂を主成分とし、かつバイオマスポリエチレン樹脂を５重量％以上含み、
前記バイオマスポリエチレン樹脂は、低分子成分がブリードアウトするバイオマスポリエチレン樹脂であることを特徴とする液体用紙容器の口栓。
前記スパウトを構成する樹脂が、バイオマスポリエチレン樹脂を５０重量％以上含む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。
前記キャップがポリエチレン樹脂を主成分とし、かつバイオマスポリエチレン樹脂を５重量％以上含む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。
前記キャップを構成する樹脂が、バイオマスポリエチレン樹脂を５０重量％以上含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の液体用紙容器の口栓。