JPS581640A - 水蒸気耐浸透性の高い填隙カ−トリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は管状体と、その管状体の一端に設けた射出口
付きの午ヤップと、管状体の他端に設けた縦方向に移動
可能なグランジャとから成る填隙カートリッジに関する
。このカートリッジは従来の填隙ガンに取り付けて使用
でき、プランジャを押せば射出口から填隙剤を射出でき
る。

填隙カートリッジを商品化する場合に要求されることは
、カートリッジ内の填隙剤が長期間にわたる保存性を有
することである。このためＫは、主に水蒸気がカー）　
ＩＪッジ内部に浸透しないようにして、内部の填隙剤が
硬化しＫ＜＜すればよい。

使い捨ての填隙カートリッジの市場には、現在のところ
ほぼ３種類のカートリッジがある。すなわち、多層繊維
質板材と金属とから成るカートリッジ、高密度ポリエチ
レン製のプラスチックカートリッジおよび押出成形した
アルミニウム製カートリッジである。多層繊維質板材を
螺旋状に巻いて形成した標準的なカートリッジや現在使
用されているプラスチックカートリッジでは、現在まで
に単成分ウレタンについて６ないし９か月の保存期間が
達成されている。このように保存期間が比較的短いのは
、これらのカートリッジでは、微量の水蒸気がカートリ
ッジ内へ浸透するのを防ぐことができないことに起因す
る。すなわち、水蒸気が内部に浸透すると、内部の填隙
剤が固化するからである。

一方、押出成形によるアルミニウムカートリッジは、優
れた水分排除性すなわち耐浸透性を有する。換言すれば
、このカートリッジは水蒸気の伝達率が非常に低い。し
かしながら、このアルミニウムカートリッジは損壊しや
すく高価であり、成長する市場に合せて十分な量を供給
することができない。

プラスチックカートリッジの場合、水蒸気がカートリッ
ジ本体を一定の速度で通過して内部に浸透し、保存期間
を着しく短かくする傾向があることが認められる。この
ようなプラスチックカート□１１・・Ｌ′！ リッジにコーティングを施して、水蒸気耐浸透性を向上
させる方法も試みられているが、この方法にも問題があ
って、最終的に所望の保存期間を達成できるかどうかの
見通しが立っていない。

標準的な多層繊維のカートリッジが、最も低コストで前
記目的を達成できそうである。すなわち、内部に従来の
方法を使ってアルミニウム箔のライナーを設け、カート
リッジ本体く優れ九耐水蒸気浸透性を与えるのである。

しかし、金属製のキャップとプラスチック製の射出口よ
構成る、キャップと射出口の組立体を適切に封着して、
前記ライナーによる耐浸透性と同鵬変の耐浸透性をその
封着部に与えることはできない。

この発明はコストの低い繊維質の管状体を使用した、水
蒸気耐浸透性の高いｊｊ［カートリッジを提供すること
である。管状体自体は従来の多層カートリッジの管状体
とほぼ同じで、厚紙等を螺旋状に何層にも巻いて形成し
たものである。この管状体の端部は封着されて均一な耐
圧性をもたせであると共に、ある程度の剛性を与えて、
通常の使用条件下での使用が可能な構成にしである。こ
の管状体にはアルミニウム箔製のライナーを設けて、所
望の水蒸気耐浸透性を与えである。このライナーの内側
には熱可塑性の薄膜、すなわちポリエチレン等の皮膜を
施しである。

填隙カートリッジに取シ付けた、比較的剛性のある射出
口支持用のキャップは、ボリエテレ／等の比較的高密度
の熱可塑性のプラスチック製で、射出口はキャップに一
体成形によって取シ付けである。このキャップ社通常カ
ップ状をしており、底面壁と縦方向の周壁とから成り、
この底面壁からキャップの軸方向に射出口が突設しであ
る。縦方向の周壁の外面は環状にしであるので、キャッ
プを管状体の一端に恢合させた場合、キャップの幅全体
にわたって、管状体のライナー上に施した熱可塑性プラ
スチック薄膜と密接係合し、キャップ周壁外面と管状体
の薄膜を溶着することがで惠る。この場合、誘導加熱に
よる溶着が望ましい。

このキャップの下面にはその面全体にアルミニウム箔の
ライナーを設け、その端部はキャップの外周に一致し、
キャップの外面と管状体薄膜の結合によって形成される
シームに対して管状体の内側に位置する。このような方
法では、ライナー上に設けた薄膜とキヤリジの外面との
結合部に浸透性の高い浸透路が形成される。キャップの
形成に用いられる高密度ポリエチレンは、ライナーに比
べれば耐浸透性が低いが、薄膜に比べれば耐浸透性は高
い。このような浸透路は結合部の長さ方向に形成される
が、その幅は非常に狭く、金属キャップに薄膜を設けて
、それを熱的に結合させた場合に形成される浸透路の幅
の半分である。一枚のポリエチレン薄膜によって形成さ
れる浸透路の幅は非常に狭いので、シームの幅が比較的
狭くても、所望の耐浸透性を得ることができる。カート
リクジの水蒸気伝達率すなわち耐浸透性は、結合部の耐
浸透性、より正確にはポリエチレン薄膜の耐浸透性によ
って決まる。従って、この浸透路の耐浸透性を著しく向
上させるには、ライナー自体は不浸透性を有するととを
考えれば、要７．廻されるのは、比較的高密度のキャッ
プ材料の厚さを厚くし、その耐浸透性を結合部に形成さ
れる浸透路の耐浸透性に等しいかまたはそれ以上にする
ことだけである。この耐浸透性を向上させるために、キ
ャップ内面の全体にわ九ってキャップおよび射出口を封
着する丸めの箔を設けて、キャップを管状体のライナー
に熱的に結合することも可能である。

次にこの発明の一実施例を図面に従って説明すると、第
１図はこの発明の填隙カートリッジの斜視図である。こ
のカー）　ＩＪッジは多層繊維質の管状体と、比較的高
密度のプラスチック製のキャップとから成り、このキャ
ップには一体成形により射出口が設けである。この実施
例の詳細および別の実施例については、第４図および第
５図に示す。

ところで、この発明の範囲を正しく把握するため、実施
例を説明する前Ｋ、この発明の背景およびこの発明が成
されるに至りた要因について説明することにする。

現在、広く使用されている標準的なカートリッジを第２
図に示す。このカートリッジは極く一般的に市販されて
いるものであシ、多層繊維質の管状体１０より成る。こ
の管状体１ｏは、通常、厚紙を螺旋状に何層にも巻いて
形成され、内側には不浸透性の箔製のライナー１２が設
けである。このライナーとしては少なくとも０Ｄ２５　
ｗｍ　（１ミル）程度のアルミニウム箔が望ましい。こ
のカートリッジの射出側端部は、金属製のキャップ１４
で封着され、またこのキャップ１４の中心部にはプラス
チック製の射出口１６が突設されている。

キャップ１４は通常浅いカップ状であり、管状体１０の
射出側端部に嵌入される。このキャップ１４の周壁１８
の外面はライナー１２と密着係合する。周壁１８の端部
は外側かつ下向の周辺フランジ２０となっておシ、この
周辺フランジ２ｏは内側に曲げ加工を施した端部２２を
有する。

シー建ング操作を行なえば、キャップ１４によりて管状
体１０は密封される。このシーミング操作によりて、周
壁１８および逆向きに曲げた端部２２を有する周辺７ラ
ンジ２ｏは圧接されるが、これは一般に、「張付シーム
（ｆａｌｓｅ　ｓｅａｍ　）　Ｊと呼ばれる。

第２図に示すような構造の場合、ライナー１２と周壁１
８のシームに浸透路が形成され、Ａ点とＢ点が連通する
。管状体１０自体には水蒸気耐浸透性はないので、「張
付シーム」のカートリッジへの水分浸透防止能力は、ラ
イナ−１２と周壁１８を圧接させる場合の圧縮力によっ
て異る。しかし、この圧縮力にも限界があって、この力
が大き過ぎるとシーム部が損壊する。さらに、大きな圧
縮力を浸透路に加えたとしても、この浸透路にそって水
分の浸透は起るので、「張付シーム」は高感度填隙剤に
対しては不適当である。また、金属製のキャップ１４に
プラスチックの射出口１６を充分に封着することは困−
であることは言うまでもない。

シームにそった耐浸透性すなわち、水蒸気の伝達率［二
重シーム（ｄｏｕｂｌｅ　ｓｅａｍ）　Ｊを使えば改善
することができる。この場合、管状体の上端部は外側に
巻かれ、金属製のキャップの７ランジと接合するシーム
の長さが長くなる。しかし、「二重シーム」にするとカ
ートリッジの直径が大きくなるので、従来の填隙ガンを
使用することができない。

耐浸透性を高くする別の方法としては、ライナーと金属
製のキャップを溶接する方法がある。しかし、この方法
はコスト的にも生産性においても適当な方法とは言えな
い。

第３図はさらに別の例であるが、この場合、管状体２４
と金属製のキャップ２６は加熱によりて封着される。加
熱によりて封着シームを形成するＫは、管状体２４内の
ライナー２８には、熱可塑性プラスチックで薄膜３０を
形成する必要がある。

好ましい薄膜材としては低密度のポリエチレンまたはポ
リプロピレンが使用され、その厚さは０．０２５１ない
し０．０３８■（ｉｔルないし１．５キル）の範囲であ
る。同様な薄膜を施したライナー３２が、キャップ２６
と射出口１６の内面に適用される。

ライナー３２に形成し九薄膜３４は内側に設けられ、垂
直のシーム３６においてライナー２８に形成した薄膜３
０と接触する。この接触する二つの薄膜３０および３４
は、接触している幅全体（第３図中Ｃ−Ｄ間）にわたっ
て、誘導加熱等によって溶着され、所望の加熱封着が行
なわれる。この加熱封着によりて約０．０５１■ないし
０．０７６■（２ないし３ミル）幅の浸透路が形成され
る。これは好ましいものではないが、シームの幅を比較
的広くとれば許容できる幅である。さらに、キャップと
射出口の下方にライナー３２を設けたことによりて、キ
ャップと射出口の接合部からの浸透を大幅に抑えること
ができる。

この発明によれば、キャップと管状体の間の耐浸透性が
高くて、構造が簡略なカートリッジを提供で傘る。その
好ましい実施例を第４図に示す。

基本的には、この発明のカートリッジは、厚紙等を螺旋
状に何層にも巻いて形成した管状体４０と、比較的高密
度のプラスチック製のキャップ４２とから成シ、前記キ
ャップには一体成形により射出口４４が設けられる。

キャップ４２は一般にカップ状で、縦方向に周壁４６を
有し、との周壁４６が管状体４０の開口部端部と係合す
る。管状体４０には耐浸透性の金属箔ライナー４８が防
水壁として設けである。このライナー４８としては、例
えば厚さ０．０２５■（ｌミル）のアルミニウム箔が使
われるが、このアルミニウム箔にはキャップと管状体の
密着性を向上させるために水蒸気伝達率の低い薄膜５０
が設けである。薄膜５０としては、ポリエチレンやポリ
プロピレン等の熱可塑性の合成樹脂が用いられ、その厚
さは０．０２５諺ないし０．０３８閣（ｌミルないし１
．５スル）の範囲である。前記の薄膜という用語は予め
形成した膜を金属製の箔に覆せたもの、あるいは粘性の
ある流動ポリマー、プリポリマー、プラスティゾル等か
ら箔上に堆積させた固体層を意味する。キャップ４２の
周壁４６は円周状をなし、管状体４０にキャップ４２を
嵌合した場合、周壁４６の外面５２は熱可塑性薄膜５０
と係合する。この位置くおいて、キャップ４２の周囲と
薄膜５０は誘導加熱によって溶着される。この場合、溶
着範囲はキャップの周壁４６の外面５２と薄膜５０とが
係合する幅全体にわたりている。このキャップと薄膜の
溶着は、ポリマーが物理的に混合するととくよって起る
。キャップ４２は比較的耐浸透性が高い材質で形成され
ているので、シームＥ−ＦＩｌ＆Ｉ！にそりて形成され
る浸透路は０．０２５■ないｌ、　０．０３８■（１ミ
ルないし１．５ミル）という最小限度の幅に抑えられる
。これによって４．７６■（３７１６インチ）程度の非
常に狭いシーム幅で、事実上水蒸気の浸透を防止できる
。

射出成形によって、比較的剛性の高いキャップ４２を形
成するための代表的な材料は、フィリップスのヘトロリ
アム・カンパニー（Ｐｈｔｌｌｉｐ＠Ｐ＠ｔｒｏｌｅｕ
ｍ　Ｃｏｒｎｐａｎｙ　）社がＭＡＲＬＥＸ　　ＢＭＮ
５５６５という商品名で市販しているポリエチレン樹脂
であるが、これは高密度エチレン共重合体より成り、そ
の密度は０．９５３　ｆ／１４　（ＡＳＴＭ　Ｄ１５０
５）であり、そのメルトインデックスは６．５　（Ａ３
７Ｍ　　Ｄ１２３８）である。薄膜５０は密度０．９２
２ｆ／−でメルトインデックス１．５の低密度ポリエチ
レン等が使用できるが、その厚さは０．０２５■（１ミ
ル）程度である。

好ましい実施例においては、伸縮性の薄Ｍ５０は紙−ポ
リエチレン−アルミニウム箔−ポリエチレンよ抄成る層
の最も内側の薄膜であや、多層繊維質管状体１０のライ
ナー１２上に形成する。この層は１１．３Ｋｆ（２５ポ
ンド）のバクチペーパー−２２，７Ｋｇ（５０ポンド）
のポリエチレン−４５，３Ｋｇ（１００ポンド）のアル
ミニウム箔−４５，３Ｋｆ（１００ボンド）のポリエチ
レンとから成り、ルドクロウ・コーポレーシ冒ン（Ｌｕ
ｄｌｏｗ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｔｏｎ　）のルドクロウ・
パツキングーディビジ冒ン（Ｌｕｄｌｏｖ　Ｐａｃｋｉ
ｎｇ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　）から市販されているもので
ある。

キャップ４２の耐浸透性を高めるため、キャップ４２０
周壁４６の比較的薄肉部分の射出口４４の断面方向に、
水分を浸透させないアルミニウム箔のライナー５４をキ
ャップ４２０周壁４６の内側にそって設ける。このライ
ナー５４をキャップに対して確実に密着させるため、ラ
イナー５４には密着性の薄膜が設けであるが、この薄膜
は薄膜５０と同様な熱可塑性の薄膜である。ライナー５
４の外周はキャップ４２の底部の外周とほぼ一致してお
り、周壁４６の外面５２と管状体に設けた薄膜とのシー
ム内には達していない。従って浸透路の幅を最小に保つ
ことができる。

比較的高密度のプラスチック製キャップの耐浸透性は熱
可塑性プラスチック薄膜の耐浸透性よりも高くできるが
、キャップの材質はある種度浸透性のある亀のである。

従って、キャップに形成される浸透路の浸透性を、Ｅ−
Ｆ間の浸透性に比べて着しく低くするために特別な工夫
が施されている。つまり、周壁４６を下端部に向かうＫ
つれて厚くしである。このため壁の内面はテーパー状に
なっている。このようにすることによりて１図中点線で
示した直線の浸透路５６の浸透性は、シームの浸透路の
浸透性に比べ著しく低くなる。シー入部の浸透路つｔり
Ｅ−Ｆ間の長さを４．７６■（３／１６インチ）と仮定
すれば、浸透路５６の長さは３．１８■（１／８インチ
）１！１度でよい。

また、キャップ４２の下部周辺部５８は斜めに切っであ
るので、キャップ４２を容易に管状体に嵌合できる。ラ
イナー５４はこの斜めに切った端部にそって設けられ、
キャップの外面の垂直面まで達している。こうすること
によりて、シームに接触することなく、ライナー５４は
最大範囲を覆うことができる。

キャップ４２０周壁４６の上端部には、７ランジ６０が
一体成形により形成しである。この７ランジ６０は管状
体４０の外面より外側に延出しており、最終的には加熱
成形によシ、６０ａで示し九ように封着される。

第４図の実施例は最も実用的でコストの低い構成と考え
られるが、＃Ｉ５図には別の実施例を示しである。第５
図の実施例においても、多層繊維の管状体６２と射出口
を一体成形によって設けたキャップ６４とから成り、キ
ャップ周壁６８の外面６６も、管状体６２の内面に接合
し九アルミニウム製のライナー７２に設けた熱可塑性の
薄膜７０に直接溶着されている。このようにすることに
よって、周壁の幅にそって形成される浸透路、この場合
はＧ−Ｈ間で示される浸透路の浸透性は著しく抑制され
ゐ。

第５図の実施例が第４図の実施例と異るところは、中ヤ
ップ下方にバッチライナー７４を設け、そのライナーの
内面には熱可塑性の薄膜７６が設けられていることであ
る。この両者はキャップ６４の環状端部からさらに下方
の管状体内部にまで延出し、図中７８で示したように、
管状体に設けたライナーと重着保合する。このようにす
ることによって、熱可塑性の薄膜７０および７６は密着
係合する。こうして係合した薄膜は、好ましくは誘導加
熱によって溶着され、管状体６２とキャップ周壁６８の
間に形成されるシームと縦方向に並んで位置する第二の
シームが形成される。すなわち、長い浸透路が形成され
たことになシ、その結果水分の耐浸透性が効果的に高め
られる。

この実施例の図に示されるように、キャップ６４の下方
周辺部に耐浸透性を有する別の浸透路を設けたことによ
り、キャップの壁の厚さを薄くしても、水蒸気の伝達率
は高くならない。厚さ０．０２５１ないし０．０３８箇
（エミルないし１．５ミル）の比較的低密度の熱可塑性
薄膜を使って、図中Ｇ−Ｈ間に形成した耐浸透性の高い
浸透路は、蒸気の伝達を効果的に妨げる。このＧ−Ｈ間
に形成された浸透路の下方に形成した、別の浸透路によ
りて水分の伝達がさらに妨げられ、キャップを通ってＨ
点に達する水分が管状体内部に入ることはない。

従って、この場合、二重の障壁が形成されることになり
、キャップの壁の厚さを比較的薄くできる。

前記の説明から理解できるように、この発明は填隙カー
トリッジを提供するものであるが、このカートリッジは
低コストの多層管状体および射出口を一体成形により設
けた中ヤップとから成る。

この発明のカートリッジは従来の製造技術を使って製造
でき、かつ耐浸透性の高い、すなわち蒸気伝達率の低い
ものである。このような特性を有するカートリッジは、
非常に高価で市販するには不向な全金属製のカートリッ
ジ以外には入手できなかった。

さらに、好ましい実施例においては、薄膜５０はライナ
ー４８の全域にわたって設けられているが、この発明の
目的を達成するためには、薄Ｍ５０はキャップ４２と接
触する部分に設けるだけでもよい。

管状体とキャップを封着する方法について、主として説
明したが、ここに述べた発明の概念、構成および手法は
、前記キャップを封着した管状体の対向端にプランジャ
を封着する場合にも同様に利用できる。

前記の説明は、この発明の主要部であるが、この発明は
前記実施例のみに限定されるものではなく、特許請求の
範囲内においては、どのように変更してもよいし、また
等価な置き換えを行なってもよい。

【図面の簡単な説明】

ｔａ１図はこの発明の填隙カートリッジの斜視図、第２
図は管状体の端部に張付シームによって取り付けた金属
製キャップと、そのキャップの中心部に設は九プラスチ
ック製の射出口とから成る填隙カートリッジの、射出口
側端部の拡大断面図、第３図はライナーとキャップの双
方に結合性の熱可塑性ノコ−ティングを施して、キャッ
プと管状体を封着した場合の拡大断面図、第４図はこの
発明によるカートリッジすなわち比較的高密度の熱可塑
性プラスチック族のキャップを管状体の内部に設は良熱
可塑性薄膜に直接接合したカートリッジの拡大断面図、
第５図はこの発明の別の実施例によるカートリッジすな
わちキャップ下方に設けた薄膜と管状体ライナーに設け
た薄膜とをキャップと薄膜の接合とは独立して接合させ
たカートリッジの拡大断面図である。 １０、２４．４０．６２・・・管状体 １２．２８．３２，４８．７２・・・ライナー１４、２
６．４２．６４・・・キャップ１８．４６．６８・・・
・・・・・・・・・周　壁２２・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・端　部３０．
３４，５０，７０．７６・・・薄　膜３６・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・シ
ーム５２．６６・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・外　面５６・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・浸透路７４・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・バッ
チライナー出　願　人　　ソノコ・プロダクツ・カンパ
ニー代　理　人　弁理士　岡　１）英　彦

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　対向する端部を有する水蒸気浸透性の管状体
   と、前記管状体の内部に設けた水蒸気不浸透性のライナ
   ーと、前記ライナーの内側に設けた熱可塑性プラスチッ
   クの薄膜と、前記管状体の一端に嵌合する比較的高密度
   の熱可塑性プラスチックのキャップとから成り、前記キ
   ャップの周壁の外面と、前記管状体内部の前記一端に隣
   接する部分の前記薄膜とを全周にわたって溶着してシー
   ムを形成し、前記キャップと前記ライナー間の前記薄膜
   に耐浸透性の高い浸透路を形成することを特徴とする填
   隙カートリッジ＠
2. （２）前記中ヤップの内面の下方に水蒸気不浸透性のバ
   ッチライナーを形成し、とのライナーの外周がキャップ
   と管状体の間に形成されたシームの内側に位置すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の填隙カー）　
   ＩＪッジ。
3. （３）前記バッチライナーの外周が前記キャップ内直の
   外周と一致し、このライナーの外周部分がシームの内側
   端部と管状体内部との連結部となることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載の填隙カートリッジ。
4. （４）　　前記連結部忙連遇する浸透路が形成される、
   キャップ周壁部の厚さを厚くして、その浸透路の耐浸透
   性を前記シームの耐浸透性と少危ぐとも同租度にするこ
   とを特徴とする４Ｉ軒請求の範囲第４項記載の填隙カー
   ）　ＩＪッジ。
5. （５）前記キャップの周壁部の厚さが、キャップの下部
   から上部に向うにつれて薄くしであることを特徴とする
   特許請求の範囲第４項記載の填隙カートリッジ。
6. （６）前記水蒸気浸透性の管状体が、多層繊維質の板材
   で構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第４
   項記載の填隙カートリッジ。
7. （７）　　前記バッチ２イナーの外周を内側に曲げて、
   前記管状体のライナーにそりて、前記キャップの内面に
   対して内側に娩出させ、このバッチライナーと管状体の
   ライナーとをその全周にわたって密着係合させて、キャ
   ップの内側に第２の耐浸透性の浸透路を形成することを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の填隙カートリッ
   ジ。
8. （８）前記溶着がポリ！−を物理的に１合する辷とによ
   って行なわれることを４１１１とする特許請求の範囲第
   １項記載の填隙カートリッジ。
9. （９）　　前記薄膜が前記キャップの周壁の外面と少に
   ）前記薄膜が前記キャップの周壁の外面と少