JP6337823B2 - 注出具及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、液切れ性に優れた注出具及びその製造方法に関する。

従来、容器内に貯蔵された内容液を注出口から必要な量だけ注ぎ終えた後に、注出口の周縁に残った内容液が液垂れしてしまうのを防ぐために、種々の提案がなされている。
例えば、特許文献１には、注出口の開口端の外周縁に沿って凸条を形成し、この凸条の上面に、開口端から離れるにつれて径が広がる曲面を形成することで、液切れ性を向上させて、液垂れしないようにした注出口栓が提案されている。

特開２０１１−１０５３８２号公報

しかしながら、特許文献１の注出口栓では、食用油やアルコール類などの濡れ性の高い液体に対しては性能が不十分であった。また、特許文献１の注出口栓を射出成形によって作製しようとすると、注出口の外周縁に沿った凸条がアンダーカット形状になるため、「無理抜き」によって型から取り出さなければならない。このため、特許文献１の［００３８］段落に記載されているように、凸条を間欠的に配置するなどして、「無理抜き」による変形などが軽減されるようにするための工夫が必要になり、設計の自由度が狭められてしまうという問題がある。また、スライドコアを採用するなどして成形型の型抜き構造を工夫することでもアンダーカット形状に対処できるが、この場合には成形型の作製コストが高くなってしまうという問題もある。

本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、射出成形によって所定形状に成形される注出具にも好適に適用できる液切れ性にすぐれた注出具及びその製造方法の提供を目的とする。

本発明に係る注出具は、容器本体に貯蔵された内容液の注ぎ口となる注出口部を備え、前記容器本体の口部に取り付けて使用される注出具であって、前記注出口部の天面の少なくとも内容液が通過する部分に、当該天面の外周縁から径方向外側に突出する肉溜まり部を有し、前記肉溜まり部が、前記注出口部の天面に熱板を押し当てて加熱プレスすることによって形成された構成としてある。

また、本発明に係る注出具の製造方法は、容器本体に収容された内容液の注出口となる注出口部を備え、前記容器本体の口部に取り付けて使用される注出具の製造方法であって、熱可塑性樹脂を用いて前記注出具を所定形状に成形し、前記注出口部の天面に熱板を押し当てて加熱プレスすることにより、前記注出口部の天面の少なくとも内容液が通過する部分に、当該天面の外周縁から径方向外側に突出する肉溜まり部を形成する方法としてある。

本発明に係る注出具によれば、注出口部の天面の外周縁から径方向外側に突出する肉溜まり部に、注出した内容液の残液を留まり易くして、液切れ性を向上させることにより、内容液を必要な量だけ注ぎ終えた後の液垂れを抑止することができる。

また、本発明に係る注出具の製造方法によれば、肉溜まり部は加熱プレスによって形成されるため、既存の成形型を変更することなく、また、型から取り出す際の変形などの不具合を考慮する必要もないので、金型コストを低く抑えることが可能になる。

本発明の実施形態に係る注出具の片側断面図である。 肉溜まり部の一例を示す要部断面図である。 肉溜まり部の他の例を示す要部断面図である。 加熱プレスにより肉溜まり部を形成する一例を示す説明図である。 実施例１、実施例２、比較例１におけるエッジ部の断面写真を（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に示す注出具１は、図示しない容器本体に貯蔵された内容液の注ぎ口となる注出口部２とともに、同心状に垂下する内側筒部３と外側筒部４とを備えており、当該容器本体の口部に取り付けて使用される。
なお、図1は、本実施形態に係る注出具の正面図と縦断面図とを組み合わせた片側断面図である。

注出具１は、容器本体の口部に取り付けた際に、内側筒部３が容器本体の口部内周面に密着するとともに、外側筒部４の下端側内周面に周方向に沿って形成された環状の嵌合部４０が、容器本体の口部外周面側に形成された嵌合部と嵌合するようになっており、打栓によって容器本体の口部に液密に取り付けられるようにしてある。さらに、より液密に容器本体の口部に注出具１を取り付けることができるように、注出具１には、容器本体の口部天面に当接する環状の突起１０を設けてある。

また、注出口部２は、筒状に立ち上るとともに、その基部の内周側には封止隔壁２０が設けられており、周方向に沿って環状に形成された切り込み（スコア）２０ａから封止隔壁２０を切り裂くことによって開封できるようになっている。開封後、容器本体を傾けることで、容器本体に貯蔵された内容液は、注出口部２を通して容器外部に注出される。

このような注出具１は、ポリプロピレン，ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂などの熱可塑性樹脂を用いて、射出成形などの成形手段によって所定形状に成形することができる。そして、本実施形態にあっては、熱可塑性樹脂を用いて注出具１を所定形状に成形した後に、図４（ａ）に示すように、注出口部２の天面２ａに熱板Ｐを押し当てて加熱プレスすることによって、注出口部２の天面２ａの少なくとも内容液が通過する部分に、当該天面２ａの外周縁から径方向外側に突出する肉溜まり部５を形成する。これによって、本実施形態に係る注出具１が完成する。

肉溜まり部５は、注出口部２の天面２ａに押し当てられた熱板Ｐにより表層の樹脂が溶融し、溶融した樹脂の一部が当該天面２ａの外周縁から径方向外方に押し出されて、そのまま固化することによって形成される。このようにして形成される肉溜まり部５の形状は、注出口部２の天面２ａに熱板Ｐを押し当てる際の熱板Ｐの温度、熱板Ｐを押し当てる押圧力、熱板Ｐを押し当てる時間などによって適宜調整することができ、また、図４（ｂ）に示すように、注出口部２の天面２ａとアンビルＡの間のクリアランスａ、天面２ａの外周縁とアンビルＡの間のクリアランスｂなどによっても適宜調整することができる。
肉溜まり部５の形状は、例えば、図２に示すように、先端が鋭角状に突出した形状としたり、図３に示すように、先端が液滴状に突出した形状としたりすることができる。
なお、図２及び図３は、図１中鎖線で囲む部分を拡大して示している。また、図４（ｂ）は、図４（ａ）中鎖線で囲む部分の要部拡大図である。

本実施形態によれば、このような肉溜まり部５を形成することで、注出口部２から内容液を注ぎ出す際の液切れ性を良くして、内容液を注出口部２から必要な量だけ注ぎ終えた後の液垂れを抑止することができるが、これは次のようなメカニズムによると考えられる。

すなわち、図２に示すように、接触角θ_Ｅで進行してきた液体がエッジ部に達すると（図２（ａ）参照）、液体の進行面とエッジ部の外側の面とのなす角をαとしたときに、前進角（エッジ部の臨界接触角）θ^＊が、θ^＊＝θ_Ｅ+（π−α）となるまで、液体はエッジ部に留まるようになる（図２（ｂ）参照）。これは液体の表面張力と接触角との関係において、ピニング効果として知られている現象であるが、先端が鋭角（α＜９０°）に突出するように肉溜まり部５を形成すると、ピニング効果によって前進角が大きくなり、表面張力によって内容液が肉溜まり部５に留まり易くなる。これにより、注出口部２から内容液を注ぎ出す際の液切れ性を良くして、内容液を注出口部２から必要な量だけ注ぎ終えた後の液垂れを抑止することができる。
なお、図２に示す例では、肉溜まり部５の上面は、注出口部２の天面２ａと面一になっているが、先端が鋭角状に突出した形状となるように肉溜り部５を形成する場合、特に図示しないが、肉溜まり部５の上面が、注出口部２の天面２ａに対して直線状又は曲線状に傾斜（スラント）するように形成してもよい。

また、図３に示すように、肉溜まり部５の先端を液滴状に突出した形状として、内容液の進行面が円弧状に下向きに湾曲（オーバーハング）するようにした場合には、肉溜まり部５の最下点を越えて根本側に回り込んだ内容液は、表面張力によって臨界接触角θ_Ｅで肉溜まり部５に留まる。このとき、その端点における肉溜まり部５との接線Ｌと注出口部２の天面２ａとのなす角をαとしたときに、前進角（エッジ部の臨界接触角）θ^＊は、θ^＊＝θ_Ｅ+（２π−α）となり、エッジ部における見かけ上の大きな表面張力に支えられて、内容液が垂れ落ちなくなると考えられる。これによっても、注出口部２から内容液を注ぎ出す際の液切れ性を良くして、内容液を注出口部２から必要な量だけ注ぎ終えた後の液垂れを抑止することができる。

このように、本実施形態にあっては、射出成形などによって所定形状に成形された注出具１に、加熱プレスによって肉溜まり部５を形成することで、ピニング効果によって説明される液体の表面張力を見かけ上増大させて、注出した内容液の残液を肉溜まり部５に留まり易くして、液切れ性を向上させることが可能になる。その結果、内容液を注出口部２から必要な量だけ注ぎ終えた後の液垂れを抑止することができる。
また、肉溜まり部５は加熱プレスによって形成されるため、注出具１を製造するにあたっては、既存の成形型を変更することなく、また、型から取り出す際の変形などの不具合を考慮する必要もないので、金型コストを低く抑えることが可能になる。

次に、具体的な実施例を挙げて、本発明をより詳細に説明する。

［実施例１］
低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン株式会社製：ＬＪ８０４１）を用いて、注出口部２の内径Ｄが２２ｍｍ、注出筒部２の天面２ａの幅Ｗが３ｍｍとなるように、図１に示す注出具１を射出成形により成形した。注出口部２の天面２ａとアンビルＡの間のクリアランスａ＝１ｍｍ、天面２ａの外周縁とアンビルＡの間のクリアランスｂ＝０．５ｍｍの条件下において、成形された注出口部２の天面２ａに、２８０℃に加熱した熱板Ｐを、押圧力２００Ｎ、押圧時間５秒で押し当てて加熱プレスすることによって、注出口部２の天面２ａの外周縁に沿って液滴状に張り出した肉溜まり部５を形成した。このとき天面２ａのエッジ部に形成された肉溜まり部５の断面写真を図５（ａ）に示す。

注出口部２の天面２ａに純水５μＬを滴下し、前進角（エッジ部の臨界接触角）θ^＊を測定したところ、θ^＊＝２３７°であった。
また、得られた注出具１を食用油が貯蔵された容器本体の口部に取り付けてロボットハンドに保持し、所定量の内容液を注ぐ操作を２秒間隔で繰り返し行ったところ、かかる操作を１００回繰り返しても液垂れは生じなかった。

[実施例２]
熱板Ｐの温度を１６０℃とした以外は、実施例１と同じ条件で肉溜まり部５を形成した。このとき天面２ａのエッジ部に形成された肉溜まり部５の断面写真を図５（ｂ）に示す。

注出口部２の天面２ａに純水５μＬを滴下し、前進角（エッジ部の臨界接触角）θ^＊を測定したところ、θ^＊＝２４９°であった。
また、得られた注出具１を食用油が貯蔵された容器本体の口部に取り付けてロボットハンドに保持し、所定量の内容液を注ぐ操作を２秒間隔で繰り返し行ったところ、かかる操作を１００回繰り返しても液垂れは生じなかった。

［比較例１］
実施例１と同様にして注出具を射出成形により成形した。加熱プレスを行わず肉溜まり部を形成しなかった。このときの天面のエッジ部の断面写真を図５（ｃ）に示す。
注出口部の天面に純水５μＬを滴下し、前進角（エッジ部の臨界接触角）θ^＊を測定したところ、θ^＊＝１９９°であった。
また、得られた注出具を食用油が貯蔵された容器本体の口部に取り付けてロボットハンドに保持し、所定量の内容液を注ぐ操作を２秒間隔で繰り返し行ったところ、１回目の操作で液垂れが発生した。

以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。

例えば、前述した実施形態では、注出具１を打栓により容器本体の口部に取り付ける例をあげて説明したが、取り付け手段は螺着であってもよい。注出口部２の天面２ａの少なくとも内容液が通過する部分に、当該天面２ａの外周縁から径方向外側に突出する肉溜まり部５を有していれば、その以外の具体的な構成は、この種の注出具に知られている種々の構成を採用することができる。

また、注出口部２の天面２ａの表面は凹凸面であってもよい。表面に、微粒子（金属酸化物微粒子やポリマー微粒子）や多孔質体、結晶性添加剤などをコートして凹凸面を形成することもできるし、注出具１を形成する樹脂にこのような剤を配合、又は、転写パターンを施したスタンパを押し当てる、或いは、金型を用いて圧縮成形、射出成形して凹凸面を形成することもできる。また、ブラスト、プラズマ、コロナなどの表面処理、撥液剤、潤滑液体などをコーティング、凹凸面とこれらを組み合わせることもできる。

本発明は、例えば、水、醤油、ソース、食用油、液体洗剤などを内容液とする容器本体に取り付けて、内容液を注ぎ出す際の液切れ性を良くして、内容液を必要な量だけ注ぎ終えた後の液垂れが抑止された注出具として好適に利用することができる。

１ 注出具
２ 注出口部
２ａ 天面
５ 肉溜まり部

Claims (4)

1. 容器本体に貯蔵された内容液の注ぎ口となる注出口部を備え、前記容器本体の口部に取り付けて使用される注出具であって、
   前記注出口部の天面の少なくとも内容液が通過する部分に、当該天面の外周縁から径方向外側に突出する肉溜まり部を有し、
   前記肉溜まり部が、前記注出口部の天面に熱板を押し当てて加熱プレスすることによって形成されたことを特徴とする注出具。
2. 前記肉溜まり部の形状を、先端が液滴状に突出した形状とした請求項１に記載の注出具。
3. 前記肉溜まり部の形状を、先端が鋭角状に突出した形状とした請求項１に記載の注出具。
4. 容器本体に収容された内容液の注出口となる注出口部を備え、前記容器本体の口部に取り付けて使用される注出具の製造方法であって、
   熱可塑性樹脂を用いて前記注出具を所定形状に成形し、
   前記注出口部の天面に熱板を押し当てて加熱プレスすることにより、前記注出口部の天面の少なくとも内容液が通過する部分に、当該天面の外周縁から径方向外側に突出する肉溜まり部を形成することを特徴とする注出具の製造方法。