JP4592904B2

JP4592904B2 - キャップ

Info

Publication number: JP4592904B2
Application number: JP2000282808A
Authority: JP
Inventors: 裕植松; 恒相澤
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2000-09-19
Filing date: 2000-09-19
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2020-09-19
Also published as: JP2002087448A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジュース、ミネラルウォーター、スープ、調味液等を内容物とするバッグインボックスの内袋に溶着する注出口のリクローズキャップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無菌充填又はホットパック方式のバッグインボックスのグロメットは、内容物の注出入口として内袋に設けた孔からグロメット等の筒部を突出させ、グロメットのフランジ部上面と内袋の内面とをヒートシールにより内袋に装着していた。前記グロメットには、内袋を殺菌した状態で納入するために、予めキャップが冠着した状態である。
図４は、従来技術によるキャップの実施例を示す、キャップをグロメットに冠着した状態を示す斜視図である。図５は、（ａ）図４の縦断正面図、（ｂ）グロメットとキャップとを別々に断面図として示したものである。
内袋の内面を無菌化するため、キャップを冠着したグロメットを装着した内袋は放射線照射した上で充填工程に供される。内容物の充填の際には、キャップはデキャッパーによって外され、注出入口は注入口として用い、内容物の充填終了後、打栓機によりキャップが再度打栓され密封する。
従来、内容物が液体のため流通時、保管時に漏れが発生しないように、図４に示すように、グロメットＧとキャップＣｏとは前記打栓機により強く嵌合するように設計されていた。その嵌合状態は、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、グロメットＧの筒部上部を被覆して、液体密封可能（以下、液密）に冠着される。液密な嵌合は、グロメットＧの筒部の内面に設けた環状突起１４と、キャップの内環状壁外周面に設けたアンダーカット５とにより可能となる。
キャップＣｏの天蓋部６は平坦であり、キャップＣｏを手で外す際には、変形し難く開栓は容易でなかった。
従来、内容物の取出しは、エンドユーザーにおいて、内袋をカッター等で切り裂くことによって内容物の全量を他の容器に移し替えていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、従来は、バッグインボックスに収納された内容物の全量を取出すために内袋を切り裂くことがなされていた。つまり、一度に、バッグインボックスに収納された内容物の全量を取出す場合には、前記の方法でよいが、バッグインボックスの全量を取り出さずに、複数回にわたり使用する場合には、注出入口のキャップを手で取り外して、注出口から内容物を取り出したのち、前記キャップによってリクローズすることが望ましいが、内袋を切り裂いてしまうと、リクローズが出来なくなるとのことで、キャップをグロメットから手で脱着して使用したいとの要望が出てきた。
従来の注出入口は、前述のように、内袋を切り裂いて使用することが前提のため、非常にきつい嵌合となっているので、手でも開栓できるように開栓強度低減が求められている。
本発明の目的は、無菌充填又はホットパック方式のバッグインボックスの注出入口として、内容物の取出しの際には手で脱着できて、保管時、流通時における密封性の良いキャップを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、バッグインボックスの内袋に溶着したグロメットに打栓して嵌合するキャップであって、内容物の流出入路となる筒部と、該筒部の下端から外側に水平に延設され、内袋に設けられた孔部周縁の内面とヒートシールされるフランジと、前記筒部の上部内周面にキャップと嵌合する環状突起とを有する前記グロメットに対し、キャップは、環状天板部と、該環状天板部の内縁から垂下し、前記筒部の内壁に接するとともに前記環状突起に対応するアンダーカット部を形成した内環状壁と、前記筒部の外側に接する外環状壁とを有し、前記内環状壁の下端に前記筒部の内部を被覆する天蓋部が上方に膨張するドーム状に形成し、前記天蓋部の厚みおよび前記環状天板部と前記内環状壁との境界を含む部分の厚みを、前記環状天板部および前記内環状壁の厚みより薄くしていることを特徴とするキャップであって、前記天蓋部の厚みが０．３ｍｍ〜１．０ｍｍであること、また、前記環状天板部と前記内環状壁との境界を含む部分の厚みが０．３〜１．０ｍｍであることが好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明のキャップは、バッグインボックスのグロメットへの装着性がよく、液体密封性に優れた形状としたもので、以下に図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明のキャップの実施例を示す、キャップをグロメットに冠着した状態を示す斜視図である。図２は、（ａ）図１の縦断正面図、（ｂ）グロメットとキャップとを別々に断面図として示したものである。図３は、バッグインボックスの構成を示す斜視図であり、（ａ）外観、（ｂ）ボックス、（ｃ）内袋である。
【０００６】
バッグインボックスにおける内容物は主に粘度の低い液体なので、当然のことながら密閉性が必要とされ、輸送性に関しても従来品と同等の性能が要求され、エンドユーザーに届くまで漏れ等が発生しないようにしなければならない。
本発明者らは、開栓性が良くなっても前述した機能が損なわれないなキャップについて鋭意研究の結果、以下に示す形状とすることによって、グロメットへの脱着が容易なキャップとすることができた。
【０００７】
本発明のキャップは、図１に示すように、グロメットに冠着して用いられる。その冠着された状態は、図２（ａ）に示すように、グロメットの筒部上部を被覆して、液体密封可能（以下、液密）に冠着される。液密な嵌合は、図２（ｂ）に示すように、グロメット筒部の内面に設けた環状突起１４と、キャップの内環状壁外周面に設けたアンダーカット５とにより可能となる。
そして、キャップの天蓋部、すなわち、キャップＣの内環状壁の下端であって、グロメットに冠着した際、グロメットの筒部を被覆する部分を上方に膨張するドーム状とすることによって、キャップを手で取り外すときに、キャップが変形し易くなることを見出した。更に、該天蓋部の厚さＴ₁を０．３ｍｍ〜１．０ｍｍとすることによってさらに変形が容易になる。ただし、前記Ｔ₁の厚さが０．３ｍｍ未満であると、成形の際に肉厚が薄すぎるためにショートのおそれがあり、安定した成形ができないことがある。また、Ｔ₁の厚さが１．０ｍｍを超えると、開栓の際に抵抗が強くなり、開栓し難い傾向となる。
【０００８】
さらに、開栓を容易にする方法として、図２（ｂ）に示すように、環状天板部と内環状壁との境界を含む部分の厚みＴ₂が０．３〜１．０ｍｍであることが効果的であることを見出した。Ｔ₂の厚みが０．３ｍｍ未満の場合は、前記天蓋部の厚みＴ₁と同じように、成形性においてショートのおそれがあり、また、Ｔ₂の厚みが１．０ｍｍを超えると開栓性の効果が弱くなる。
【０００９】
以上説明した形状に成形したキャップＣは、これをグロメットＧに打栓し、内容物取出しの際に手による取り外しが容易になった。
キャップＣを手で取り外す場合、開栓する力によって、キャップＣが変形して、グロメットＧから外れることになるが、キャップＣの変形に対する抵抗が大きいとキャップＣが取り外し難いことになる。本発明では、前述のように、キャップＣの天蓋部６を上方に膨張する半球形（ドーム形）とし、かつ、天蓋部６の板厚Ｔ₁を薄くすることにより、キャップＣの環状天板部１を持ち上げた時にグロメットＧの筒部の環状突起１４とキャップＣの内環状壁のアンダーカット部５との嵌合が容易に外れる。そして、天蓋部６および環状天板部１と内環状壁３との境界を含む部分の厚みＴ₂をそれぞれ薄くすることにより、キャップＣの手による取り外しがさらに容易になったものである。
また、本発明のキャップＣは、生産工程において、内容物を充填して密封のためにグロメットＧに嵌合する際の打栓強度も低下したことから、充填機の打栓工程においても負荷が低減されるという効果を示した。
【００１０】
次に、本発明のキャップＣおよび該キャップＣを適用するバッグインボックスＰの各部材について説明する。
【００１１】
まず、本発明のキャップＣは、プラスチック樹脂をインジェクション成形することにより成形される。キャップＣに用いる樹脂としては、グロメットＧと確実に嵌合し、バッグインボックスＰとして、保管時、流通時に前記嵌合した部位での漏れがあってはならないが、本発明の目的である、グロメットＧに対して手による脱着が可能な柔軟性を有すること、また、内容物と直接接触するため、内容物の品質に影響を与えることなく、また、内容物と接触することによりキャップが劣化することのない材質を選択する。
【００１２】
キャップＣに用いる樹脂としては、具体的には低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンー酢酸ビニル共重合体、直鎖状低密度ポリエチレン、シングルサイト系触媒を用いて重合したエチレンーα・オレフィン共重合体、アイオノマー、ポリスチレン、アクリロニトリルースチレンーブタジエン樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド等の樹脂を挙げることができる。
【００１３】
また、本発明のキャップＣを冠着するグロメットＧも、キャップＣと同じようにプラスチック樹脂をインジェクション成形することにより成形される。グロメットＧに用いる樹脂としては、前記キャップＣの脱着を容易にする柔軟性または硬度を有し、また、内容物と接触して、内容物の品質に影響を与えることなく、内容物と接触することにより劣化することのない材質で、かつ、バッグインボックスＰの内袋の内面に溶着可能な成形性の良好な樹脂を選択する。
【００１４】
グロメットＧに用いる樹脂としては、具体的には低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンー酢酸ビニル共重合体、直鎖状低密度ポリエチレン、シングルサイト系触媒を用いて重合したエチレンーα・オレフィン共重合体、アイオノマー等を挙げることができる。
【００１５】
本発明におけるキャップＣとグロメットＧとの成形に用いる樹脂は、それぞれ硬度の異なる樹脂を選択することが望ましい。すなわち、キャップＣとグロメットＧとの嵌合性、また、手によるキャップＣの脱着における密着性も安定する。
例えば、グロメットＧの成形樹脂を直鎖状低密度ポリエチレンとし、キャップＣの成形樹脂をポリプロピレンとする注出口であればキャップＣの嵌合性（密着性）は良好となる。
【００１６】
次に、本発明のキャップＣを適用するバッグインボックスＰの内袋２０について説明する。バッグインボックスの内袋は、ボックスに収納し、エアレス状態の取出し、内容物を充填して輸送する際の振動による屈曲に起因するピンホールの発生防止等から柔軟性を有するフィルムを用い、予め片側のフィルムにグロメット取付け用孔を開けた後、相対するフィルムを重ね合わせ、４方の所定位置をヒートシール等のシール方法により製袋する。この際、内袋を構成するフィルムは、一般的に２枚以上のフィルムを重ねて製袋することが多い。
【００１７】
内袋２０に用いるフィルムは、内容物の種類、充填量等を考慮し、柔軟性、屈曲強度、バリア性などにより、最も適切な材質と厚さ等を選定する。特に内容物が液体であって長時間にわたって、振動による屈曲を受ける条件においては、フィルムがその屈曲疲労により、ピンホール（微細孔）を発生し易い。従ってこのような条件下において用いられるフィルムは強靭な特性を有する材質からなるものが選択される。バッグインボックスＰに用いられるフィルムを構成する樹脂としては、低密度ポリエチレン、エチレンー酢酸ビニル共重合体、直鎖状低密度ポリエチレン、アイオノマー、シングルサイト系触媒を用いて重合したエチレンーα・オレフィン共重合体等を挙げることができる。また、これらの樹脂層の単独層でもよく、また、共押出法製膜による多層フィルムであってもよい。多層フィルムとする場合には、エチレンー酢酸ビニル共重合体のけん化物やポリビニルアルコール樹脂等のハイバリア性樹脂を用いることができる。
【００１８】
また、内袋２０を構成するフィルムには、通常のラミネート法によって積層された多層フィルムを用いてもよく、その場合には、アルミニウム箔のような金属箔をはじめ、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン等からなる未延伸、延伸のフィルム、またこれらのフィルムにアルミニウム等の金属、または、珪素等の無機酸化物を蒸着したフィルムを用いることもできる。
前記バッグインボックスの内袋２０を形成するフィルムは、一般的な製膜法、例えば、Ｔダイによるキャスティング法、円形ダイスによるインフレーション法等により得ることができる。また、そのフィルムは、共押出による多層構成のフィルムとしてもよい。
【００１９】
【実施例１】
次に、本発明のキャップを実施例により、具体的に説明する。
キャップ、グロメットの成形樹脂は、実施例、比較例ともに下記の同一樹脂を用いた。

［実施例１］
キャップの形状は、図２（ｂ）に示す形状とし、天蓋部の厚さは０．８ｍｍとし、環状天板部と内環状壁の境界に０．８ｍｍの薄肉部を形成した。
なお、バッグインボックスとして１０リッターの容量の袋に水を充填して検体とした（検体数１０ケ）。
【００２０】
［比較例１］
実施例１と同一のグロメットを装着したバッグインボックスのキャップを図５（ｂ）に示すＣｏの形状とし、グロメットの環状突起と嵌合するアンダーカットの形状も実施例１と同一とした。天蓋部６は平坦とし、その厚さは１．８ｍｍとした。環状天板部および内環状壁の厚さも１．８ｍｍ以上とした。
バッグインボックスとして１０リッターの容量の袋に水を充填して検体とした（検体数１０ケ）。
＜評価方法＞
【００２１】
検体のグロメットおよびキャップを保持する治具を作成し、抗張力試験機（テンシロン）で、打栓、開栓強度を測定した。
［圧縮速度、引っ張り（開栓）速度ともに５０ｍｍ／ｍｉｎ］
＜結果＞
【００２２】
【表１】

表１の結果から明らかなように、本発明により、打栓強度においては、従来例の７７％、開栓強度においては、５５％となり、キャップの脱着のし易さに顕著な効果を奏した。別に、同条件にて作成したサンプル（実施例５ケ、比較例５ケ）について、実際に手で開栓および打栓したが、比較例のサンプルでは、手によるキャップの脱着は困難であったが、実施例においては容易に脱着ができた。
【００２３】
【発明の効果】
バッグインボックスの注出口用キャップを、本発明の形状としたことによって、従来困難であったキャップの手による脱着が容易になり、密封性も良好であった。
また、打栓強度・開栓強度とも現行品よりも低くなったことから開栓性が改良されるとともに、打栓強度も低下したことから充填機の打栓工程においても負荷が低減されるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のキャップの実施例を示す、キャップをグロメットに冠着した状態を示す斜視図である。
【図２】（ａ）図１の縦断正面図、（ｂ）グロメットとキャップとを別々に断面図として示したものである。
【図３】バッグインボックスの構成を示す斜視図であり、（ａ）外観、（ｂ）ボックス、（ｃ）内袋である。
【図４】従来技術によるキャップの実施例を示す、キャップをグロメットに冠着した状態を示す斜視図である。
【図５】（ａ）図４の縦断正面図、（ｂ）グロメットとキャップとを別々に断面図として示したものである。
【符号の説明】
Ｐバッグインボックス
Ｋ、注出口組合体
Ｇグロメット
Ｃ、Ｃｏキャップ
Ｔ薄肉部
１環状天板部
３内環状壁
４外環状壁
５アンダーカット
６天蓋部
１１筒部
１２第１フランジ部
１３第２フランジ部
１４環状突起
１５リブ
２０内袋
２１内袋の周縁ヒートシール部
２２内袋とフランジ部のシール部
３０ボックス
３１ミシン目

Claims

バッグインボックスの内袋に溶着したグロメットに打栓して嵌合するキャップであって、内容物の流出入路となる筒部と、該筒部の下端から外側に水平に延設され、内袋に設けられた孔部周縁の内面とヒートシールされるフランジと、前記筒部の上部内周面にキャップと嵌合する環状突起とを有する前記グロメットに対し、キャップは、環状天板部と、該環状天板部の内縁から垂下し、前記筒部の内壁に接するとともに前記環状突起に対応するアンダーカット部を形成した内環状壁と、前記筒部の外側に接する外環状壁とを有し、前記内環状壁の下端に前記筒部の内部を被覆する天蓋部を上方に膨張するドーム状に形成し、前記天蓋部の厚みおよび前記環状天板部と前記内環状壁との境界を含む部分の厚みを、前記環状天板部および前記内環状壁の厚みより薄くしていることを特徴とするキャップ。
前記天蓋部の厚みが０．３ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のキャップ。
前記環状天板部と前記内環状壁との境界を含む部分の厚みが０．３〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のキャップ。