JP4448600B2 - 容器の注出口 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、紙製複合シート等の液体容器の開口部に内側から差し込んで超音波溶着によって取付けられ、使用時には、裂取部材を引張って、封止用の口壁を開封させる容器の注出口に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９，１０は、例えば、実開平２−１２９０２４号公報に記載された容器の注出口に関するものである。（第一従来例）
すなわち、これは、ガスバリヤー性フイルム５１が、中心部より射出される合成樹脂のインサート成形によって成形樹脂本体５２の下面に沿って一体化された容器の注出口５０であって、図９，１０に示す液体容器５３の開口部５３ａに取付けられるフランジ部５４と、このフランジ部５４と一体化された注口用筒体５５と、この筒体５５の内側に設けられた口壁５６と、この口壁５６の上面に形成された表スコアとしての無端状の裂溝５７と、この裂溝５７の内側に形成された裂取部５８と、裂取用部材５９とを有するものである。
上記ガスバリヤー性フイルム５１はガスバリヤーシート５１ａの両面にポリエチレンフィルム５１ｂをラミネートしたものである。また、液体容器５３は厚紙層５３ｂをベースとしてポリエチレン耐水層５３ｃ，ガスバリヤー層５３ｄをラミネートしたものである。
【０００３】
この容器の注出口５０は、ガスバリヤー性フイルム５１が、中心部より射出される合成樹脂のインサート成形によって成形樹脂本体５２の平坦な下面に沿って一体化されているので、これらの構成物が液密にシールされ，全体として、液密性が高いという特徴がある反面、裏スコアが無いので、開封強度が高く、そのため、開封が困難となることがある。
【０００４】
この開封強度を低減させて、開封を容易にするために、口壁に形成された表スコアとしての無端状の裂溝に対応させて、断面ほぼ山状の裏スコアを形成させた容器の注出口が例えば、実開昭６２−１９７５５２号公報などによって知られている。（第二従来例）
図１１は、その要部の拡大断面図である。図において、７１は容器の開口部に超音波溶着によって取付けられるフランジ部、７２はこのフランジ部７１と一体化された注口用筒体、７３はこの筒体７２の内側に設けられた口壁、７４は表スコアとしての無端状の裂溝、７５は断面ほぼ山状（先端角度９０度）の裏スコアである。
【０００５】
７６はアルミ等の金属箔を主体とするガスバリヤーフィルムで、中心部より射出される合成樹脂のインサート成形によって成形樹脂本体７７の下面形状に沿って一体化される。図１２はその成形金型要部の断面を示すものである。図において、７８は下型、７９はこの下型７８の中心に嵌合された金型コアで、内部に複数の吸引孔８０が形成されている。８１は注口外型で下型７８と対向している。８２は注口内型で、注口外型８１に嵌合し、注口内型８２と注口外型８１との中間に注口用筒体７２のキャビティ８３を形成すると共に、表スコアとしての無端状の裂溝７４を形成するための環状の凸部８４を備えている。また、上記金型コア７９の上面には上記環状の凸部８４に対向して裏スコア７５を形成するための環状山型の凸部８５（先端角度９０度）を備えている。８６は注口内型８２の内部に嵌合するゲートピースで、中心部の下部に射出用のゲート８７を備えている。
【０００６】
次に、この第二従来例に関する容器の注出口の作り方について簡単に説明する。 アルミなどの金属箔の両面にポリエチレンなどの合成樹脂フィルムをラミネートし、図示しないダイスとポンチを用いて円形に打ち抜く。打抜かれた金属箔を主体とするガスバリヤーフィルム７６は、金型コア７９の上に吸引孔８０の吸引作用によって、インサート位置に正確に保持され、金型を閉じて、溶融樹脂をゲートピース８６中心部のスプルーを経て射出用のゲート８７よりキャビティ内に注入する。このとき金属箔を主体とするガスバリヤーフィルム７６は、溶融樹脂の高圧によって環状山型の凸部８５に沿って折曲げられ、成形樹脂本体７７に断面ほぼ山状の裏スコア７５が形成される。
【０００７】
このようにして成形された容器の注出口８８をカートン容器の開口部に取付けるには、超音波溶着手段がよく用いられる。以下図１３に基づいて説明する。図において、８９は表面に熱融着性樹脂をラミネートした紙製のカートン容器、８９ａはその開口部である。
容器の注出口８８をこの開口部８９ａの下側より貫通させ、フランジ部７１を開口周縁部８９ｂと重ね合わす。これらを受台９０に載置し、上方より超音波ホーン９１にて押圧し、超音波を印加して、上記重合物の密着内面を熱融着させるものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この第二従来例によれば、金属箔が直角に折れ曲るため、折れ目に応力が集中し、破断し易くなるため、開封強度が低減し、前記第一従来例の問題点が解決される。 しかしながら、その反面、第二従来例に示す容器の注出口をカートン容器に形成した開口部に超音波溶着するにあたり、裏スコアの薄肉部にピンホール又はガスバリヤーフィルムの破断が発生し、容器の気密性やガスバリヤー性が低下するという問題がある。
【０００９】
すなわち、上記の方法によって、容器の注出口８８をカートン容器８９の開口部に超音波溶着した場合、スコアにピンホールやガスバリヤーフィルムの破断が多く発生することが判明した。このピンホール発生の正確なメカニズムは不明であるが、裏スコアの折り曲げ部において、インサート部と本体樹脂部との密着性が悪くなるためと思われる。つまり、図１２に示すように、中心に位置する射出用のゲート８７より放射状に流れた樹脂は切妻状の裏スコア７５の下流（図１２では左側）において、乱流が生じ易く、金属箔を主体とするインサート層７６に対する溶融樹脂の接圧力が低下するためとも考えられる。また、金属箔が直角に折れ曲るため、裏スコアの直上の薄肉部に超音波の振動が集中することにより、インサート層の金属箔が破断し、更にピンホールが発生するものとも思われる。
【００１０】
本発明はこれらの問題点を解決するためになされたもので、開封強度を低減し、開封の容易性を保持すると共に、注出口のフランジ部をカートン容器の開口部に超音波溶着を行う際、スコアにピンホールが発生することのない容器の注出口を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するためになされたもので、請求項1の容器の注出口は、金属箔を有するインサート層が、中心部より射出される合成樹脂のインサート成形によって成形樹脂本体の下面形状に沿って一体化された容器の注出口であって、容器の開口部に超音波溶着によって取付けられるフランジ部と、このフランジ部と一体化された注口用筒体と、この筒体の内側に設けられた口壁と、この口壁の上面に形成された表スコアとしての無端状の裂溝と、この裂溝の内側に形成された裂取部と、裂取用部材と、上記裂溝に対応して前記口壁の下面に形成された断面ほぼ山状の裏スコアと、を有する容器の注出口において、上記裏スコアの、水平面に対する、内側斜面の傾斜よりも外側斜面の傾斜を緩く形成するとともに、前記裏スコアの、垂直面に対する、前記内側斜面の傾斜角度がほぼ５０度、外側斜面の傾斜角度がほぼ７０度に形成したことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明者は、開封強度を低減するには、金属箔を有するインサート層が、成形樹脂本体の下面形状に沿って一体化され、口壁上面の表スコアとしての無端状の裂溝に対応して前記口壁の下面に断面ほぼ山状の裏スコアを形成することが最低限必要であり、超音波溶着するにあたり、裏スコアの薄肉部にピンホールが発生しないようにするには、裏スコアの形状を特定すればよいと考え、種々実験研究を行った結果、本発明が得られたものである。
【００１４】
図１〜図７はこの発明の実施例に関するもので、図１は縦断側面図、図２は平面図、図３は最も好ましい要部の寸法関係の説明図、図４は要部の拡大断面図、図５はスコアの平面図、図６はインサート成形金型の断面図、図７は超音波溶着状態を示す断面図である。
【００１５】
図において、１は金属箔（アルミ箔）１ａの両面にポリエチレン１ｂをラミネートしたインサート層で、成形樹脂本体２の下面形状に沿って一体化されている。３はフランジ部で、カートン容器の開口部に後述する超音波溶着によって取付けられるものである。４は注口用筒体でフランジ部３の内側より一体に立上がり、外側に蓋取付け用螺旋５が形成されている。６は口壁で、開封前に容器の開口部を閉塞するはたらきをする。７はこの口壁６の上面に形成された表スコアとしての無端状の裂溝で、図３，４に示すように細幅の底面を有する断面ほぼＶ字形の無端溝である。８は裂取部で、注口用筒体４の内側に形成され、一側に裂取用部材９を立設し、その上端にプルリング１０を一体に有している。
【００１６】
１１は本発明で最も重要な断面ほぼ山状の裏スコアで、図３，４で明らかなように、山の頂点より内側（図では左側）の内側斜面１１ａの、水平面に対する、傾斜よりも外側（図では右側）の外側斜面１１ｂの傾斜を緩く形成したものである。最も好ましい寸法は図３に示すように、裏スコアの垂直面に対する、内側斜面の傾斜角度がほぼ５０度、外側斜面の傾斜角度がほぼ７０度である。このように、裏スコアの形状を特定した理由は後述する。
上記裂溝及び裏スコアの平面形状は図５に示すように、切裂き開始時に応力が集中出来るように、一側に偏り，尖った形状を呈している。
【００１７】
図６は成形金型要部の断面を示すものである。図において、２１は下型、２２はこの下型２１の中心に嵌合された金型コアで、内部に複数の吸引孔２３が形成されている。２４は注口外型で下型２１と対向している。２５は注口内型で注口外型２４に嵌合し注口内型２５と注口外型２４との中間に注口用筒体４のキャビティ２６を形成し、表スコアとしての無端状の裂溝７を形成するための環状の凸部２７を備えている。また、上記金型コア２２の上面には上記環状の凸部２７に対向して裏スコア１１を形成するための環状山型の凸部２８を備えている。２９は注口内型２５の内部に嵌合するゲートピースで、中心部の下部に射出用のゲート３０を備えている。
【００１８】
次に、前記した本発明実施例に関する容器の注出口の作り方について簡単に説明する。 アルミなどの金属箔１ａの両面にポリエチレンなどの合成樹脂フィルム１ｂをラミネートし、図示しないダイスとポンチを用いて円形に打ち抜く。打抜かれた金属箔を主体とするインサート層１は、金型コア２２の上に吸引孔２３の吸引作用によって、インサート位置に正確に保持され、金型を閉じて、溶融樹脂をゲートピース２９のスプルーを経て射出用のゲート３０よりキャビティ内に注入する。このとき金属箔を主体とするインサート層１は、溶融樹脂の高圧によって環状山型の凸部２８に沿って折曲げられ、成形樹脂本体２に断面ほぼ山状の裏スコア１１が形成される。
【００１９】
射出用のゲート３０よりキャビティ内に注入された溶融樹脂は表スコアと裏スコアとで挟まれた狭い帯域を通過するにあたり、図１２のような従来技術では、溶融樹脂が、内側斜面上を流動して傾斜のきつい外側斜面を通過した後に、乱流が生じ、金属箔を主体とするインサート層に対する溶融樹脂の接圧力が低下する可能性があったのに対し、図４で示す実施例では、外側斜面の傾斜が比較的緩やかなために、溶融樹脂が、内側斜面上を流動して整流状態で外側斜面を通過するため、溶融樹脂と金属箔を主体とするインサート層とは良く密着する。このため、超音波溶着の際に、裏スコアの薄肉部にピンホールが発生することがなく、容器の気密性が低下するという心配がない。
又、インサート層のガスバリヤーフィルムの破断もなくなり、容器のガスバリヤー性が低下するという心配がない。
【００２０】
次に、このようにして成形された容器の注出口３２を超音波溶着によってカートン容器に取付ける手段を図７に基づいて説明する。図において、３１は表面に熱融着性樹脂をラミネートした紙製のカートン容器、３１ａはその開口部、３１Ａは開口端、３２Ａは該開口端３１Ａが嵌着される嵌合溝である。
容器の注出口３２をこの開口部３１ａの下側より貫通させ、フランジ部３を開口周縁部３１ｂと重ね合わす。これらを受台３３に載置し、上方より超音波ホーン３４にて押圧し、超音波を印加して、上記重合物の密着内面を熱融着させるものである。
【００２１】
図１３に示す従来例では、前記したように、金属箔が直角に折れ曲るため、裏スコアの直上の薄肉部に超音波の振動が集中することにより、ピンホールやガスバリヤーフィルムの破断が発生するという現象があり、そのため容器の気密性やガスバリヤー性を損なうという問題があったが、この実施例においては、図７に示すように、上記裏スコアの、水平面に対する、内側斜面の傾斜よりも外側斜面の傾斜を緩く形成したことによって、上方より超音波ホーン３４にて押圧し、超音波を印加した際、フランジ部３に発生する振動は裏スコア１１の直上の薄肉部に集中することなく、緩やかな外側斜面の傾斜を乗り越えて内側に分散して拡散するため、裏スコアの直上の薄肉部においてもピンホールやガスバリヤーフィルムの破断が発生する恐れがない。
【００２２】
【実施例】
厚さ２０μのアルミ箔の両面をポリエチレンフィルムで被覆し、ポンチとダイスを用いて円形に打ち抜いたインサート材を図６に示す金型にインサートし、低密度ポリエチレン樹脂を射出成型機を用いてゲートより射出し、インサート成形を行い、図７に示す容器の注出口３２を作成した。
【００２３】
比較例１として、同様のインサート材を図６の金型コア２２より突出する環状山型の凸部２８を除去した金型にインサートし、裏スコアのない容器の注出口を作成した。
比較例２として、図８に示すように、裏スコアの角度が９０度、内側、外側の傾斜を等しくした容器の注出口を作成した。
【００２４】
容器の注出口の各サンプル５０個を１０℃に冷却後、超音波溶着機（日本エマソン株式会社製９２０ＭＡ）を用いて、所定の紙製カートン容器本体の開口部に溶着した。溶着後、放電チエッカーによりスコア部のピンホール発生の有無を判定すると共に、目視によりスコア部のアルミフィルム破断の有無を判定した。また、引張り試験機によりプルリングの開封強度を測定した。各サンプルの試験結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】
試験結果により、実施例のものは、ピンホール及びアルミフィルムの破断の発生がなく、開封性も良好であった。
これに対し、比較例１のものは開封強度が４Kgｆを越え、開封が困難であった。また、比較例２のものは、開封強度は低いが、スコア部にピンホール及びアルムフィルムの破断が発生した。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２８】
金属箔を有するインサート層を底面に有する成形樹脂本体の裏スコアの、水平面に対する、内側斜面の傾斜よりも外側斜面の傾斜を緩く形成したことにより、溶融樹脂が、内側斜面上を流動して整流状態で外側斜面を通過して、溶融樹脂と金属箔を主体とするインサート層とは良く密着するため、また、フランジ部に印加される超音波の振動が裏スコアの直上の薄肉部に集中しなくなるため、スコア部にピンホール又はガスバリヤーフィルムの破断が発生しなくなり、容器の気密性及びガスバリヤー性を保持することが出来る。 また、金属箔を有する折れ曲がった断面ほぼ山状の裏スコアが無端状に存在するため、折目に応力が集中し、破断し易いので、開封強度を低減させることが出来る。
【００２９】
また、裏スコアの、垂直面に対する、内側斜面の傾斜角度をほぼ５０度、外側斜面の傾斜角度をほぼ７０度とすることにより、上記の効果がより確実に達成出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の容器の注出口の縦断側面図（図２のI−I線切断面図）である。
【図２】本発明の容器の注出口の平面図である。
【図３】本発明の最も好ましい要部の説明図である。
【図４】本発明の要部の拡大断面図である。
【図５】本発明のスコアの平面図である。
【図６】本発明の容器の注出口の製造に使用するインサート成形金型の断面図である。
【図７】本発明の容器の注出口を紙製容器本体の開口部に超音波溶着するときの断面図である。
【図８】比較例２の要部の説明図である。
【図９】第一従来例の容器の注出口を紙製容器本体の開口部に装着したときの断面図である。
【図１０】同上全体の斜視図である。
【図１１】第二従来例の要部の断面図である。
【図１２】第二従来例の容器の注出口の製造に使用するインサート成形金型の要部の断面図である。
【図１３】第二従来例の容器の注出口を紙製容器本体の開口部に超音波溶着するときの断面図である。
【符号の説明】
１ インサート層
１ａ 金属箔（アルミ箔）
１ｂ ポリエチレン
２ 成形樹脂本体
３ フランジ部
４ 注口用筒体
５ 蓋取付け用螺旋
６ 口壁
７ 裂溝（表スコア）
８ 裂取部
９ 裂取用部材
１０ プルリング
１１ 裏スコア
１１ａ 内側斜面
１１ｂ 外側斜面
２１ 下型
２２ 金型コア
２３ 吸引孔
２４ 注口外型
２５ 注口内型
２６ 注口用筒体のキャビティ
２７ 環状の凸部
２８ 環状山型の凸部
２９ ゲートピース
３０ ゲート
３１ カートン容器
３１ａ 開口部
３１ｂ 開口周縁部
３２ 容器の注出口
３３ 受台
３４ 超音波ホーン
５０ 容器の注出口
５１ ガスバリヤー性フイルム
５１ａ ガスバリヤーシート
５１ｂ ポリエチレンフィルム
５２ 成形樹脂本体
５３ 液体容器
５３ａ 開口部
５３ｂ 厚紙層
５３ｃ ポリエチレン耐水層
５３ｄ ガスバリヤー層
５４ フランジ部
５５ 注口用筒体
５６ 口壁
５７ 裂溝
５８ 裂取部
５９ 裂取用部材
７１ フランジ部
７２ 注口用筒体
７３ 口壁
７４ 裂溝
７５ 裏スコア
７６ ガスバリヤーフィルム
７７ 成形樹脂本体
７８ 下型
７９ 金型コア
８０ 吸引孔
８１ 注口外型
８２ 注口内型
８３ 注口用筒体のキャビティ
８４ 環状の凸部
８５ 環状山型の凸部
８６ ゲートピース
８７ ゲート
８８ 容器の注出口
８９ カートン容器
８９ａ 開口部
８９ｂ 開口周縁部
９０ 受台
９１ 超音波ホーン
【発明の属する技術分野】
この発明は、紙製複合シート等の液体容器の開口部に内側から差し込んで超音波溶着によって取付けられ、使用時には、裂取部材を引張って、封止用の口壁を開封させる容器の注出口に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９，１０は、例えば、実開平２−１２９０２４号公報に記載された容器の注出口に関するものである。（第一従来例）
すなわち、これは、ガスバリヤー性フイルム５１が、中心部より射出される合成樹脂のインサート成形によって成形樹脂本体５２の下面に沿って一体化された容器の注出口５０であって、図９，１０に示す液体容器５３の開口部５３ａに取付けられるフランジ部５４と、このフランジ部５４と一体化された注口用筒体５５と、この筒体５５の内側に設けられた口壁５６と、この口壁５６の上面に形成された表スコアとしての無端状の裂溝５７と、この裂溝５７の内側に形成された裂取部５８と、裂取用部材５９とを有するものである。
上記ガスバリヤー性フイルム５１はガスバリヤーシート５１ａの両面にポリエチレンフィルム５１ｂをラミネートしたものである。また、液体容器５３は厚紙層５３ｂをベースとしてポリエチレン耐水層５３ｃ，ガスバリヤー層５３ｄをラミネートしたものである。
【０００３】
この容器の注出口５０は、ガスバリヤー性フイルム５１が、中心部より射出される合成樹脂のインサート成形によって成形樹脂本体５２の平坦な下面に沿って一体化されているので、これらの構成物が液密にシールされ，全体として、液密性が高いという特徴がある反面、裏スコアが無いので、開封強度が高く、そのため、開封が困難となることがある。
【０００４】
この開封強度を低減させて、開封を容易にするために、口壁に形成された表スコアとしての無端状の裂溝に対応させて、断面ほぼ山状の裏スコアを形成させた容器の注出口が例えば、実開昭６２−１９７５５２号公報などによって知られている。（第二従来例）
図１１は、その要部の拡大断面図である。図において、７１は容器の開口部に超音波溶着によって取付けられるフランジ部、７２はこのフランジ部７１と一体化された注口用筒体、７３はこの筒体７２の内側に設けられた口壁、７４は表スコアとしての無端状の裂溝、７５は断面ほぼ山状（先端角度９０度）の裏スコアである。
【０００５】
７６はアルミ等の金属箔を主体とするガスバリヤーフィルムで、中心部より射出される合成樹脂のインサート成形によって成形樹脂本体７７の下面形状に沿って一体化される。図１２はその成形金型要部の断面を示すものである。図において、７８は下型、７９はこの下型７８の中心に嵌合された金型コアで、内部に複数の吸引孔８０が形成されている。８１は注口外型で下型７８と対向している。８２は注口内型で、注口外型８１に嵌合し、注口内型８２と注口外型８１との中間に注口用筒体７２のキャビティ８３を形成すると共に、表スコアとしての無端状の裂溝７４を形成するための環状の凸部８４を備えている。また、上記金型コア７９の上面には上記環状の凸部８４に対向して裏スコア７５を形成するための環状山型の凸部８５（先端角度９０度）を備えている。８６は注口内型８２の内部に嵌合するゲートピースで、中心部の下部に射出用のゲート８７を備えている。
【０００６】
次に、この第二従来例に関する容器の注出口の作り方について簡単に説明する。 アルミなどの金属箔の両面にポリエチレンなどの合成樹脂フィルムをラミネートし、図示しないダイスとポンチを用いて円形に打ち抜く。打抜かれた金属箔を主体とするガスバリヤーフィルム７６は、金型コア７９の上に吸引孔８０の吸引作用によって、インサート位置に正確に保持され、金型を閉じて、溶融樹脂をゲートピース８６中心部のスプルーを経て射出用のゲート８７よりキャビティ内に注入する。このとき金属箔を主体とするガスバリヤーフィルム７６は、溶融樹脂の高圧によって環状山型の凸部８５に沿って折曲げられ、成形樹脂本体７７に断面ほぼ山状の裏スコア７５が形成される。
【０００７】
このようにして成形された容器の注出口８８をカートン容器の開口部に取付けるには、超音波溶着手段がよく用いられる。以下図１３に基づいて説明する。図において、８９は表面に熱融着性樹脂をラミネートした紙製のカートン容器、８９ａはその開口部である。
容器の注出口８８をこの開口部８９ａの下側より貫通させ、フランジ部７１を開口周縁部８９ｂと重ね合わす。これらを受台９０に載置し、上方より超音波ホーン９１にて押圧し、超音波を印加して、上記重合物の密着内面を熱融着させるものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この第二従来例によれば、金属箔が直角に折れ曲るため、折れ目に応力が集中し、破断し易くなるため、開封強度が低減し、前記第一従来例の問題点が解決される。 しかしながら、その反面、第二従来例に示す容器の注出口をカートン容器に形成した開口部に超音波溶着するにあたり、裏スコアの薄肉部にピンホール又はガスバリヤーフィルムの破断が発生し、容器の気密性やガスバリヤー性が低下するという問題がある。
【０００９】
すなわち、上記の方法によって、容器の注出口８８をカートン容器８９の開口部に超音波溶着した場合、スコアにピンホールやガスバリヤーフィルムの破断が多く発生することが判明した。このピンホール発生の正確なメカニズムは不明であるが、裏スコアの折り曲げ部において、インサート部と本体樹脂部との密着性が悪くなるためと思われる。つまり、図１２に示すように、中心に位置する射出用のゲート８７より放射状に流れた樹脂は切妻状の裏スコア７５の下流（図１２では左側）において、乱流が生じ易く、金属箔を主体とするインサート層７６に対する溶融樹脂の接圧力が低下するためとも考えられる。また、金属箔が直角に折れ曲るため、裏スコアの直上の薄肉部に超音波の振動が集中することにより、インサート層の金属箔が破断し、更にピンホールが発生するものとも思われる。
【００１０】
本発明はこれらの問題点を解決するためになされたもので、開封強度を低減し、開封の容易性を保持すると共に、注出口のフランジ部をカートン容器の開口部に超音波溶着を行う際、スコアにピンホールが発生することのない容器の注出口を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するためになされたもので、請求項1の容器の注出口は、金属箔を有するインサート層が、中心部より射出される合成樹脂のインサート成形によって成形樹脂本体の下面形状に沿って一体化された容器の注出口であって、容器の開口部に超音波溶着によって取付けられるフランジ部と、このフランジ部と一体化された注口用筒体と、この筒体の内側に設けられた口壁と、この口壁の上面に形成された表スコアとしての無端状の裂溝と、この裂溝の内側に形成された裂取部と、裂取用部材と、上記裂溝に対応して前記口壁の下面に形成された断面ほぼ山状の裏スコアと、を有する容器の注出口において、上記裏スコアの、水平面に対する、内側斜面の傾斜よりも外側斜面の傾斜を緩く形成するとともに、前記裏スコアの、垂直面に対する、前記内側斜面の傾斜角度がほぼ５０度、外側斜面の傾斜角度がほぼ７０度に形成したことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明者は、開封強度を低減するには、金属箔を有するインサート層が、成形樹脂本体の下面形状に沿って一体化され、口壁上面の表スコアとしての無端状の裂溝に対応して前記口壁の下面に断面ほぼ山状の裏スコアを形成することが最低限必要であり、超音波溶着するにあたり、裏スコアの薄肉部にピンホールが発生しないようにするには、裏スコアの形状を特定すればよいと考え、種々実験研究を行った結果、本発明が得られたものである。
【００１４】
図１〜図７はこの発明の実施例に関するもので、図１は縦断側面図、図２は平面図、図３は最も好ましい要部の寸法関係の説明図、図４は要部の拡大断面図、図５はスコアの平面図、図６はインサート成形金型の断面図、図７は超音波溶着状態を示す断面図である。
【００１５】
図において、１は金属箔（アルミ箔）１ａの両面にポリエチレン１ｂをラミネートしたインサート層で、成形樹脂本体２の下面形状に沿って一体化されている。３はフランジ部で、カートン容器の開口部に後述する超音波溶着によって取付けられるものである。４は注口用筒体でフランジ部３の内側より一体に立上がり、外側に蓋取付け用螺旋５が形成されている。６は口壁で、開封前に容器の開口部を閉塞するはたらきをする。７はこの口壁６の上面に形成された表スコアとしての無端状の裂溝で、図３，４に示すように細幅の底面を有する断面ほぼＶ字形の無端溝である。８は裂取部で、注口用筒体４の内側に形成され、一側に裂取用部材９を立設し、その上端にプルリング１０を一体に有している。
【００１６】
１１は本発明で最も重要な断面ほぼ山状の裏スコアで、図３，４で明らかなように、山の頂点より内側（図では左側）の内側斜面１１ａの、水平面に対する、傾斜よりも外側（図では右側）の外側斜面１１ｂの傾斜を緩く形成したものである。最も好ましい寸法は図３に示すように、裏スコアの垂直面に対する、内側斜面の傾斜角度がほぼ５０度、外側斜面の傾斜角度がほぼ７０度である。このように、裏スコアの形状を特定した理由は後述する。
上記裂溝及び裏スコアの平面形状は図５に示すように、切裂き開始時に応力が集中出来るように、一側に偏り，尖った形状を呈している。
【００１７】
図６は成形金型要部の断面を示すものである。図において、２１は下型、２２はこの下型２１の中心に嵌合された金型コアで、内部に複数の吸引孔２３が形成されている。２４は注口外型で下型２１と対向している。２５は注口内型で注口外型２４に嵌合し注口内型２５と注口外型２４との中間に注口用筒体４のキャビティ２６を形成し、表スコアとしての無端状の裂溝７を形成するための環状の凸部２７を備えている。また、上記金型コア２２の上面には上記環状の凸部２７に対向して裏スコア１１を形成するための環状山型の凸部２８を備えている。２９は注口内型２５の内部に嵌合するゲートピースで、中心部の下部に射出用のゲート３０を備えている。
【００１８】
次に、前記した本発明実施例に関する容器の注出口の作り方について簡単に説明する。 アルミなどの金属箔１ａの両面にポリエチレンなどの合成樹脂フィルム１ｂをラミネートし、図示しないダイスとポンチを用いて円形に打ち抜く。打抜かれた金属箔を主体とするインサート層１は、金型コア２２の上に吸引孔２３の吸引作用によって、インサート位置に正確に保持され、金型を閉じて、溶融樹脂をゲートピース２９のスプルーを経て射出用のゲート３０よりキャビティ内に注入する。このとき金属箔を主体とするインサート層１は、溶融樹脂の高圧によって環状山型の凸部２８に沿って折曲げられ、成形樹脂本体２に断面ほぼ山状の裏スコア１１が形成される。
【００１９】
射出用のゲート３０よりキャビティ内に注入された溶融樹脂は表スコアと裏スコアとで挟まれた狭い帯域を通過するにあたり、図１２のような従来技術では、溶融樹脂が、内側斜面上を流動して傾斜のきつい外側斜面を通過した後に、乱流が生じ、金属箔を主体とするインサート層に対する溶融樹脂の接圧力が低下する可能性があったのに対し、図４で示す実施例では、外側斜面の傾斜が比較的緩やかなために、溶融樹脂が、内側斜面上を流動して整流状態で外側斜面を通過するため、溶融樹脂と金属箔を主体とするインサート層とは良く密着する。このため、超音波溶着の際に、裏スコアの薄肉部にピンホールが発生することがなく、容器の気密性が低下するという心配がない。
又、インサート層のガスバリヤーフィルムの破断もなくなり、容器のガスバリヤー性が低下するという心配がない。
【００２０】
次に、このようにして成形された容器の注出口３２を超音波溶着によってカートン容器に取付ける手段を図７に基づいて説明する。図において、３１は表面に熱融着性樹脂をラミネートした紙製のカートン容器、３１ａはその開口部、３１Ａは開口端、３２Ａは該開口端３１Ａが嵌着される嵌合溝である。
容器の注出口３２をこの開口部３１ａの下側より貫通させ、フランジ部３を開口周縁部３１ｂと重ね合わす。これらを受台３３に載置し、上方より超音波ホーン３４にて押圧し、超音波を印加して、上記重合物の密着内面を熱融着させるものである。
【００２１】
図１３に示す従来例では、前記したように、金属箔が直角に折れ曲るため、裏スコアの直上の薄肉部に超音波の振動が集中することにより、ピンホールやガスバリヤーフィルムの破断が発生するという現象があり、そのため容器の気密性やガスバリヤー性を損なうという問題があったが、この実施例においては、図７に示すように、上記裏スコアの、水平面に対する、内側斜面の傾斜よりも外側斜面の傾斜を緩く形成したことによって、上方より超音波ホーン３４にて押圧し、超音波を印加した際、フランジ部３に発生する振動は裏スコア１１の直上の薄肉部に集中することなく、緩やかな外側斜面の傾斜を乗り越えて内側に分散して拡散するため、裏スコアの直上の薄肉部においてもピンホールやガスバリヤーフィルムの破断が発生する恐れがない。
【００２２】
【実施例】
厚さ２０μのアルミ箔の両面をポリエチレンフィルムで被覆し、ポンチとダイスを用いて円形に打ち抜いたインサート材を図６に示す金型にインサートし、低密度ポリエチレン樹脂を射出成型機を用いてゲートより射出し、インサート成形を行い、図７に示す容器の注出口３２を作成した。
【００２３】
比較例１として、同様のインサート材を図６の金型コア２２より突出する環状山型の凸部２８を除去した金型にインサートし、裏スコアのない容器の注出口を作成した。
比較例２として、図８に示すように、裏スコアの角度が９０度、内側、外側の傾斜を等しくした容器の注出口を作成した。
【００２４】
容器の注出口の各サンプル５０個を１０℃に冷却後、超音波溶着機（日本エマソン株式会社製９２０ＭＡ）を用いて、所定の紙製カートン容器本体の開口部に溶着した。溶着後、放電チエッカーによりスコア部のピンホール発生の有無を判定すると共に、目視によりスコア部のアルミフィルム破断の有無を判定した。また、引張り試験機によりプルリングの開封強度を測定した。各サンプルの試験結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
試験結果により、実施例のものは、ピンホール及びアルミフィルムの破断の発生がなく、開封性も良好であった。
これに対し、比較例１のものは開封強度が４Kgｆを越え、開封が困難であった。また、比較例２のものは、開封強度は低いが、スコア部にピンホール及びアルムフィルムの破断が発生した。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２８】
金属箔を有するインサート層を底面に有する成形樹脂本体の裏スコアの、水平面に対する、内側斜面の傾斜よりも外側斜面の傾斜を緩く形成したことにより、溶融樹脂が、内側斜面上を流動して整流状態で外側斜面を通過して、溶融樹脂と金属箔を主体とするインサート層とは良く密着するため、また、フランジ部に印加される超音波の振動が裏スコアの直上の薄肉部に集中しなくなるため、スコア部にピンホール又はガスバリヤーフィルムの破断が発生しなくなり、容器の気密性及びガスバリヤー性を保持することが出来る。 また、金属箔を有する折れ曲がった断面ほぼ山状の裏スコアが無端状に存在するため、折目に応力が集中し、破断し易いので、開封強度を低減させることが出来る。
【００２９】
また、裏スコアの、垂直面に対する、内側斜面の傾斜角度をほぼ５０度、外側斜面の傾斜角度をほぼ７０度とすることにより、上記の効果がより確実に達成出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の容器の注出口の縦断側面図（図２のI−I線切断面図）である。
【図２】本発明の容器の注出口の平面図である。
【図３】本発明の最も好ましい要部の説明図である。
【図４】本発明の要部の拡大断面図である。
【図５】本発明のスコアの平面図である。
【図６】本発明の容器の注出口の製造に使用するインサート成形金型の断面図である。
【図７】本発明の容器の注出口を紙製容器本体の開口部に超音波溶着するときの断面図である。
【図８】比較例２の要部の説明図である。
【図９】第一従来例の容器の注出口を紙製容器本体の開口部に装着したときの断面図である。
【図１０】同上全体の斜視図である。
【図１１】第二従来例の要部の断面図である。
【図１２】第二従来例の容器の注出口の製造に使用するインサート成形金型の要部の断面図である。
【図１３】第二従来例の容器の注出口を紙製容器本体の開口部に超音波溶着するときの断面図である。
【符号の説明】
１ インサート層
１ａ 金属箔（アルミ箔）
１ｂ ポリエチレン
２ 成形樹脂本体
３ フランジ部
４ 注口用筒体
５ 蓋取付け用螺旋
６ 口壁
７ 裂溝（表スコア）
８ 裂取部
９ 裂取用部材
１０ プルリング
１１ 裏スコア
１１ａ 内側斜面
１１ｂ 外側斜面
２１ 下型
２２ 金型コア
２３ 吸引孔
２４ 注口外型
２５ 注口内型
２６ 注口用筒体のキャビティ
２７ 環状の凸部
２８ 環状山型の凸部
２９ ゲートピース
３０ ゲート
３１ カートン容器
３１ａ 開口部
３１ｂ 開口周縁部
３２ 容器の注出口
３３ 受台
３４ 超音波ホーン
５０ 容器の注出口
５１ ガスバリヤー性フイルム
５１ａ ガスバリヤーシート
５１ｂ ポリエチレンフィルム
５２ 成形樹脂本体
５３ 液体容器
５３ａ 開口部
５３ｂ 厚紙層
５３ｃ ポリエチレン耐水層
５３ｄ ガスバリヤー層
５４ フランジ部
５５ 注口用筒体
５６ 口壁
５７ 裂溝
５８ 裂取部
５９ 裂取用部材
７１ フランジ部
７２ 注口用筒体
７３ 口壁
７４ 裂溝
７５ 裏スコア
７６ ガスバリヤーフィルム
７７ 成形樹脂本体
７８ 下型
７９ 金型コア
８０ 吸引孔
８１ 注口外型
８２ 注口内型
８３ 注口用筒体のキャビティ
８４ 環状の凸部
８５ 環状山型の凸部
８６ ゲートピース
８７ ゲート
８８ 容器の注出口
８９ カートン容器
８９ａ 開口部
８９ｂ 開口周縁部
９０ 受台
９１ 超音波ホーン
Claims (1)
- 金属箔を有するインサート層が、中心部より射出される合成樹脂のインサート成形によって成形樹脂本体の下面形状に沿って一体化された容器の注出口であって、容器の開口部に超音波溶着によって取付けられるフランジ部と、このフランジ部と一体化された注口用筒体と、この筒体の内側に設けられた口壁と、この口壁の上面に形成された表スコアとしての無端状の裂溝と、この裂溝の内側に形成された裂取部と、裂取用部材と、上記裂溝に対応して前記口壁の下面に形成された断面ほぼ山状の裏スコアと、を有する容器の注出口において、 上記裏スコアの、水平面に対する、内側斜面の傾斜よりも外側斜面の傾斜を緩く形成するとともに、
前記裏スコアの、垂直面に対する、前記内側斜面の傾斜角度がほぼ５０度、外側斜面の傾斜角度がほぼ７０度に形成したことを特徴とする容器の注出口。
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