(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明を適用したキャップ及びキャップ付き容器の実施形態について図面を参照して説明する。
【0014】
(第1の実施形態)
本実施形態のキャップは、弁体を円形のフィルムとし、その外周縁の一部が支持部材に対して接離することより逆止弁として機能するようにしたものである。
【0015】
図1に示すように、本実施形態のキャップ付き容器1は、容器本体2を主体とするものであり、容器本体2は、内容物を収容する収容部3と、収容部3から内容物を吐出する口部4を備えている。また、容器本体2の口部4には、キャップ30が取り付けられている。
【0016】
本実施形態のキャップ付き容器1は、二重容器(いわゆる積層剥離容器)であり、容器本体2は、収容部3及び口部4において、外殻である外層容器11と内袋12を備えており、内容物の減少に伴って内袋12が収縮する。
【0017】
外層容器11と内袋12は、多層パリソンとしてブロー成形に供され、一体に接合された状態で成形されるが、その使用形態としては、例えば使用前に予め外層容器11から内袋12を剥離しておき、内袋12が外層容器11に接するまで内容物を充填する。内容物を押し出すことで、円滑に内袋12が収縮する。あるいは、内袋12が外層容器11に接合された状態のままとし、内容物の排出に伴って内袋12が外層容器11から剥離して収縮するようにしてもよい。
【0018】
容器本体2の層構成についてさらに説明すると、容器本体2は、前記の通り、外層容器11と内袋12を備え、外層容器11は、復元性が高くなるように、内袋12よりも肉厚に形成されている。
【0019】
外層容器11は、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体及びその混合物などで構成される。外層容器11は、単層又は複数層構成であり、その最内層と最外層の少なくとも一方に滑剤を含有することが好ましい。外層容器11が単層構成の場合、その単層が最内層であり且つ最外層であるので、その層に滑剤を含有させればよい。外層容器11が2層構成の場合、容器内面側の層が最内層となり、容器外面側の層が最外層となるので、その少なくとも一方に滑剤を含有させればよい。外層容器11が3層以上で構成される場合、最も容器内面側の層が最内層であり、最も容器外面側の層が最外層となる。
【0020】
外層容器11は、例えば最内層と最外層の間にリプロ層を備えることが好ましい。リプロ層とは、容器の成形時に発生するバリをリサイクルして使用した層をいう。外層容器11が複数層構成の場合、その最内層と最外層の両方に滑剤を含有することが好ましい。
【0021】
滑剤としては、一般に滑剤として市販されているものを使用することができ、炭化水素系、脂肪酸系、脂肪族アマイド系、金属石鹸系の何れであってもよく、2種以上を併用してもよい。炭化水素系滑剤としては、流動パラフィン、パラフィンワックス、合成ポリエチレンワックスなどが挙げられる。脂肪酸系滑剤としては、ステアリン酸やステアリルアルコールなどが挙げられる。脂肪族アマイド系滑剤としては、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミドの脂肪酸アミドや、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミドのアルキレン脂肪酸アミドなどが挙げられる。金属石鹸系滑剤としては、ステアリン酸金属塩などが挙げられる。
【0022】
外層容器11の最内層は、内袋12に接触する層であり、外層容器11の最内層に滑剤を含有させることによって外層容器11と内袋12の間の剥離性を向上させることができる。一方、外層容器11の最外層は、ブロー成形の際に金型に接触する層であり、外層容器11の最外層に滑剤を含有させることによって離型性を向上させることができる。
【0023】
外層容器11の最内層と最外層の一方又は両方は、プロピレンと別のモノマーとの間のランダム共重合体で形成することができる。これによって、外殻である外層容器11の形状復元性・透明性・耐熱性を向上させることができる。
【0024】
ランダム共重合体は、プロピレン以外のモノマーの含有量が、50mol%よりも小さいものであり、5〜35mol%が好ましい。この含有量は、具体的には例えば、5、10、15、20、25、30mol%であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。プロピレンと共重合されるモノマーとしては、ポリプロピレンのホモポリマーに比べた場合のランダム共重合体の耐衝撃性を向上させるものであればよく、エチレンが特に好ましい。プロピレンとエチレンのランダム共重合体の場合、エチレンの含有量は、5〜30mol%が好ましく、具体的には例えば、5、10、15、20、25、30mol%であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。ランダム共重合体の重量平均分子量は、10〜50万が好ましく、10〜30万がさらに好ましい。この重量平均分子量は、具体的には例えば、10、15、20、25、30、35、40、45、50万であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。
【0025】
また、ランダム共重合体の引張弾性率は、400〜1600MPaが好ましく、1000〜1600MPaが好ましい。引張弾性率がこのような範囲の場合に、形状復元性が特に良好であるからである。引張弾性率は、具体的には例えば、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600Mpaであり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。
【0026】
なお、容器が過度に硬いと、容器の使用感が悪くなるため、ランダム共重合体に、例えば、直鎖状低密度ポリエチレンなどの柔軟材料を混合して外層容器11を構成してもよい。ただし、ランダム共重合体に対して混合する材料は、ランダム共重合体の有効な特性を大きく阻害することのなきよう、混合物全体に対して50重量%未満となるように混合することが好ましい。例えば、ランダム共重合体と直鎖状低密度ポリエチレンとを85:15の重量割合で混合した材料により外層容器11を構成することができる。
【0027】
内袋12は、例えば容器外面側に設けられたEVOH層と、EVOH層の容器内面側に設けられた内面層と、EVOH層と内面層の間に設けられた接着層を備える。EVOH層を設けることで、ガスバリア性、及び外層容器11からの剥離性を向上させることができる。
【0028】
EVOH層は、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)樹脂からなる層であり、エチレンと酢酸ビニル共重合物の加水分解により得られる。EVOH樹脂のエチレン含有量は、例えば25〜50mol%であり、酸素バリア性の観点から32mol%以下が好ましい。エチレン含有量の下限は、特に規定されないが、エチレン含有量が少ないほどEVOH層の柔軟性が低下しやすいので25mol%以上が好ましい。また、EVOH層は、酸素吸収剤を含有することが好ましい。酸素吸収剤をEVOH層に含有させることにより、EVOH層の酸素バリア性をさらに向上させることができる。
【0029】
EVOH樹脂の融点は、外層容器11を構成するランダム共重合体の融点よりも高いことが好ましい。外気導入孔は、加熱式の穿孔装置を用いて外層容器11に形成することが好ましいが、EVOH樹脂の融点をランダム共重合体の融点よりも高くすることによって、外層容器11に外気導入孔を形成する際に、孔が内袋12にまで到達することを防ぐ。この観点から、(EVOHの融点)−(ランダム共重合体層の融点)の差は大きい方がよく、15℃以上であることが好ましく、30℃以上であることが特に好ましい。この融点の差は、例えば5〜50℃であり、具体的には例えば、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50℃であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。
【0030】
内面層は、二重容器1の内容物に接触する層であり、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体及びその混合物などのポリオレフィンからなり、低密度ポリエチレン又は直鎖状低密度ポリエチレンからなることが好ましい。内面層12bを構成する樹脂の引張弾性率は、50〜300MPaが好ましく、70〜200MPaが好ましい。引張弾性率がこのような範囲の場合に、内面層13bが特に柔軟であるからである。引張弾性率は、具体的には例えば、具体的には例えば、50、100、150、200、250、300Mpaであり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。
【0031】
接着層は、EVOH層と内面層とを接着する機能を有する層であり、例えば上述したポリオレフィンにカルボキシル基を導入した酸変性ポリオレフィン(例:無水マレイン酸変性ポリエチレン)を添加したものや、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)である。接着層の一例は、低密度ポリエチレン又は直鎖状低密度ポリエチレンと、酸変性ポリエチレンの混合物である。
【0032】
また、図示は省略するが、外層容器11には大気導入孔が穿設されている。大気導入孔は、外層容器11にのみ設けられた貫通孔であり、内袋12には到達していない。そして、この大気導入孔から空気が導入されることで、外殻である外層容器11と内袋12の間に中間空間が形成される。すなわち、中間空間と外部空間は、この大気導入孔によって互いに連通されることになる。
【0033】
大気導入孔には、弁部材が設けられており、外層容器11を圧縮すると、弁部材が外気導入孔を閉塞する。この状態で外層容器11をさらに圧縮すると、中間空間内の圧力が高まり、その結果、内袋12が圧縮されて、内袋12内の内容物が吐出される。外層容器11への圧縮力を解除すると、外層容器11が自身の弾性によって復元しようとする。この際、弁部材が外気導入孔から離れて、外気導入孔の閉塞が解除されて、中間空間内に外気が導入される。内袋12はしぼんだままで外層容器11だけが膨張することになる。
【0034】
容器本体2の構成は以上の通りであり、容器本体2においては、口部4にキャップ30が取り付けられる。以下、キャップ30の構成について詳述する。
【0035】
キャップ30は、容器本体2の口部4に取り付けられるものであり、
図2に示すように、容器本体2の口部4に打栓により直接固定された支持部材31と、この支持部材31上に組み付けられるキャップ部材32と、これら支持部材31とキャップ部材32によって挟み込まれて固定されるフィルム状の弁体33とから構成されている。
【0036】
支持部材31は、容器本体2の口部4に取り付けられる取付部31Aと、中央に円形の孔31Bを有する弁座部31Cとを有しており、弁座部31Cは、孔31Bが形成される中央部に向かって次第に高さが高くなるように傾斜面として形成されている。また、弁座部31Cの寸法(内径)はフィルム状の弁体33の外径寸法とほぼ等しく、孔31Bの径は弁体33の外形寸法よりも小さい。
【0037】
フィルム状の弁体33は、単なる円形のフィルムであり、弁座部31Cの上に載置される形で固定される。弁体33は柔軟であることが好ましく、その材質としては、エラストマーが好ましい。エラストマーとしては、スチレン系エラストマーやオレフィン系エラストマー等の熱可塑性エラストマーや、ウレタンゴム等の熱硬化性エラストマーを主成分とした樹脂が挙げられる。 特に、油や柑橘類等に対する耐性を有するシリコーンエラストマーが好適である。
【0038】
フィルム(弁体33)の硬さは、ショア硬度で50°〜90°の範囲内であることが好ましく、60°〜80°の範囲内がより好ましい。弁体33が柔らかすぎると、僅かな衝撃でも弁体33が開いてしまい、弁としての機能が損なわれるおそれがある。逆に、弁体33が硬すぎると、固形物を包み込む機能が失われ、固形物が挟み込まれた際に、弁体33が弁座部31Cに対して密着しなくなるおそれがある。
【0039】
一方、キャップ部材32は、
図3に示すように、その中央部に注出口32Aを有するとともに、その支持部材31との対向面には、支持部材31に向かって垂下する形で円筒状部32Bが形成されている。また、円筒状部32Bの外径寸法は、円形のフィルム状の弁体33の外径寸法とほぼ同じであり、この円筒状部32Bの下面と支持部材31の弁座部31Cの上面の間に弁体33の外周縁を挟み込むことで、フィルム状の弁体33が固定される。
【0040】
また、キャップ部材32に形成された円筒状部32Bは、弁体33の全周に対応して形成されているわけではなく、その一部が切り欠かれ、切欠部32Cとされている。したがって、この切欠部32Cと対向する位置において、フィルム状の弁体33の外周縁が押さえられることなく、いわばフリーの状態となっている。このように、フィルム状の弁体33の外周縁の一部33Aがフリーの状態となって、弁座部31Cに対して接離自在となることで、この外周縁の一部33Aが逆止弁として機能する。
【0041】
なお、前記円筒状部32Bの切欠部33cは、その内角が60°〜120°であることが好ましい。角度が小さすぎると、弁体33の外周縁の一部33Aの動きが悪くなるおそれがある。角度が大きすぎると、弁体33の外周縁の一部33Aが、安定に逆止弁として機能しなくなるおそれがある。切欠部33Cは、複数個所設けてもよい。
【0042】
図4は、
図1に示すキャップ付き容器1の注出状態を示す概略断面図である。容器本体2を例えばスクイズすると、容器本体2内の内圧が上がり、フィルム状の弁体33の外周縁の一部33Aがめくれ上がる。これにより、容器本体2内の収容物は、支持部材31の孔31Bからキャップ部材32の注出口32Aを通って外部に注出される。
【0043】
スクイズを開放すると、容器本体2の内圧は下がる。すると、
図5に示すように、フィルム状の弁体33の外周縁の一部33Aのめくれ上がりが元に戻り、弁座部31Cの孔31Bを塞ぐ。この時、弁体33と弁座部31Cの間に固形物Pが挟み込まれることがあるが、フィルム状の弁体33が柔軟であり、所定の広さで弁座部1Cと接するので、固形物Pは弁体33によって包み込まれ、外周縁の一部33Aの弁座部31Cの密着状態が保たれる。これにより、固形物Pがあっても逆止弁としての機能が維持され、容器本体2内への空気の流入が抑制される。
【0044】
(第2の実施形態)
本実施形態のキャップ付き容器11は、
図6に示すように、容器本体2の口部4にキャップ40が装着されてなるものである。容器本体2の構成は、先の第1の実施形態と同様であるので、同一の部材に同一の符号を付し、ここではその説明は省略する。
【0045】
キャップ40は、
図7に示すように、容器本体2の口部4に取り付けられる支持部材41と、この支持部材41上に組み付けられるキャップ部材42と、これら支持部材41とキャップ部材42によって挟み込まれて固定されるフィルム状の弁体43とから構成されている。
【0046】
支持部材41は、容器本体2の口部4に取り付けられる取付部41Aと、外周部分に設けられフィルム状の弁体43を固定する固定部41B、及び中央に設けられた支柱41Cとを有している。また、支柱41Cの周囲には、当該支柱41Cを支持するアーム部41Dが放射状に形成されており、これらアーム部41D間は開口部41Eとされている。また、支柱41Cの先端は、面取りされ、その周縁部にテーパが付与されている。すなわち、支柱41Cの先端は円錐台形状とされている。こうすることで、支柱41Cに接触しながら動くフィルム状の弁体43の動きがスムーズになる。
【0047】
キャップ部材42は、その中央部に注出口42Aを有するとともに、その支持部材41との対向面には、支持部材41に向かって垂下する形で円筒状部42Bが形成されている。円筒状部42Bの外径寸法は、フィルム状の弁体43の外径寸法とほぼ同じであり、この円筒状部42Bの下面と支持部材41の固定部41Bの上面の間に弁体43の外周縁を挟み込むことで、フィルム状の弁体43が固定される。
【0048】
フィルム状の弁体43は、本実施形態のキャップ40の場合、円環状であり、中央に円形の孔43Aが形成されている。当該孔43Aの径は、フィルム状の弁体43全体の外径寸法の1/2〜1/3であることが望ましい。例えば、フィルム状の弁体43全体の外径寸法が直径23mmである場合、孔43Aの内径は9mm程度に設定する。孔43Aの径がこれより小さすぎると、大粒の固形物(ゴマ等)が逆止弁を通過し難くなるおそれがある。逆に、孔43Aの径がこれより大きすぎると、逆止弁を開くために必要な内圧が大きくなり、内容物の吐出が難しくなるおそれがある。
【0049】
また、フィルム状の弁体43に設けられた孔43Aの径は、支柱41Cの直径の7/10〜9/10であることが望ましい。例えば、支柱41Cの直径が10mmである場合、孔43Aの内径は9mm程度に設定する。孔43Aの径がこれより小さすぎると、支柱41Cとフィルム(弁体43)が強固に噛み合ってしまい、弁として機能しなくなるおそれがある。逆に、孔43Aの径がこれより大きすぎると、支柱41Cとフィルム(弁体43)が噛み合わなくなってしまい、やはり弁として機能しなくなるおそれがある。
【0050】
図8は、
図6に示すキャップ付き容器11の注出状態を示す概略断面図である。容器本体2を例えばスクイズすると、容器本体2内の内圧が上がり、フィルム状の弁体43の孔43Aに臨む周縁部43Bが支柱41Cからめくれ上がる。これにより、容器本体2内の収容物は、支持部材41の開口部41Eからキャップ部材42の注出口42Aを通って外部に注出される。
【0051】
スクイズを開放すると、容器本体2の内圧は下がる。すると、フィルム状の弁体43の周縁部43Bのめくれ上がりが元に戻り、その内周面が支柱41Cの外周面と接して密閉状態となる。この時、支柱41Cの周囲に固形物Pが残存することがあるが、これら固形物Pは、フィルム状の弁体43の周縁部43Bによって拭われる形になり、フィルム状の弁体43と支柱41Cの間から弾き出される。
【0052】
図9は、キャップ40における弁体43の動作を模式的に説明する図である。
図9(A)に示すように、不使用時には、フィルム状の弁体43の孔43Aに臨む内周縁が支柱41Cの外周面と接して密閉状態となる。容器本体2を例えばスクイズすると、容器本体2内の内圧が上がり、
図9(B)に示すように、フィルム状の弁体43の孔43Aに臨む周縁部43Bが支柱41Cからめくれ上がる。スクイズを開放すると、容器本体2の内圧は下がり、
図9(C)に示すように、フィルム状の弁体43の周縁部43Bのめくれ上がりが元に戻ろうとする。この時、支柱41Cの周囲に固形物Pが残存しても、これら固形物Pは、フィルム状の弁体43の周縁部43Bによって拭われ、
図9(D)に示すように、固形物Pがフィルム状の弁体43と支柱41Cの間に挟み込まれることはない。したがって、元の密閉状態に戻る。
【0053】
以上、本発明を適用した実施形態について説明してきたが、本発明がこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【0054】
例えば、先の実施形態は、本発明を二重容器(積層剥離容器)に適用した実施形態であるが、これに限らず、通常のプラスチック容器等、任意の容器に適用することが可能である。