JP5955506B2 - スパウトの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば樹脂シートにより袋状に形成された包装袋に取り付けられるスパウトの製造方法に関する。

従来、収容された内容物の変性抑制を目的として、樹脂シートにより袋状に形成される包装袋（容器本体）部分のみならず、スパウト部分にもガスバリア性を付与したスパウト付き包装袋が知られている。たとえば、特許文献１には、ガスバリア性フィルム層と同フィルム層の両面に積層される樹脂層とからなる筒状のガスバリア性積層フィルムを、スパウトの周壁内に埋設することによって、スパウトにガスバリア性を付与する技術が開示されている。

国際公開第２００４／０１３００８号パンフレット

ところで、特許文献１のスパウトは主に次の２回の射出成形工程を経て製造されている。まず、筒状のガスバリア性積層フィルムを用意し、インサート射出成形法によりガスバリア性積層フィルムの内周面に内側周壁を成形する。次いで、金型を変更して、再びインサート射出成形法により、内側周壁が成形されたガスバリア性積層フィルムの外周面に外側周壁を成形する。このように、特許文献１のスパウトは、その製造時において、複数の射出成形工程を経る必要があるとともに、内側周壁及び外側周壁の成形に複数の金型を必要することから、生産コストが高く、実生産に適する構成ではなかった。

この発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ガスバリア性に優れるスパウトを安価に製造することにある。

上記の目的を達成するために請求項１に記載のスパウトの製造方法は、第１の樹脂からなる内層及び外層と、該内層及び外層の間に位置し、ガスバリア性を有する第２の樹脂からなる中間層とから構成される筒状の周壁を備え、前記第２の樹脂からなる中間層は、前記周壁の全周に設けられ、前記周壁の両端部は、前記第１の樹脂により形成されているスパウトの製造方法であって、共射出成形により一体に成形することを特徴とする。

上記構成では、スパウトの周壁を内層、外層、及び中間層を有する多層構造とし、ガスバリア性を有する樹脂により中間層を形成している。これにより、スパウトの周壁部分に対し、ガスバリア性を有する中間層に基づくガスバリア性が付与される。また、周壁の内層、外層、及び中間層を全て樹脂材料により形成していることから、共射出成形を用いることによって周壁を構成する内層、外層、及び中間層を一体かつ同時に成形することが可能となる。そして、共射出成形を採用することにより、一つの金型を用いて１回の射出成形工程でスパウトを製造することができ、製造時のコストを低く抑えることができる。

請求項２に記載のスパウトの製造方法は、請求項１に記載の発明において、前記スパウトの前記周壁の外周下部には接着用の取付部が突設され、前記第２の樹脂からなる中間層は、前記取付部内に位置するように設けられていることを特徴とする。

スパウトの周壁の外周下部には、樹脂シート等からなる袋状の容器本体との接着性を高めることを目的として、上面視略菱形状の取付部が突設される場合がある。こうした取付部を設けた場合には、スパウトの周壁部分に加えて取付部にもガスバリア性を付与することが求められる。そして、取付部においては、厚み方向（径方向）におけるガスバリア性を付与すべき周壁部分とは異なり、周壁の軸方向におけるガスバリア性を付与する必要がある。

ここで、特許文献１のスパウトは、周壁内に埋設された筒状のガスバリア性積層フィルムによってガスバリア性を付与する構成であるが、この構成では、周壁の厚み方向におけるガスバリア性が得られるのみであり、周壁の軸方向におけるガスバリア性を得ることはできない。また、同ガスバリア性は周壁部分に限られるものであり、周壁の外側に突設される部位（例えば、上記取付部やキャップ等を係合するための突起）にまで及ぶものではない。したがって、特許文献１の構成では、取付部を備えるスパウト、特にその取付部に対して好適なガスバリア性を付与することはできなかった。

こうした問題に対して、上記構成では、周壁部分に加えて取付部の内部にも、ガスバリア性を有する中間層が位置している。したがって、取付部を周壁の軸方向に通過しようとするガスを、取付部内に位置する中間層によって好適に遮断することができる。

本発明によれば、優れたガスバリア性を発揮するスパウトを安価に製造することができる。

（ａ）は実施形態のスパウトの斜視図、（ｂ）は実施形態のスパウトの縦断面図。 （ａ）〜（ｅ）は実施形態のスパウトの成形方法を示す概略図。 （ａ）は実施形態のスパウト付き包装袋の分解斜視図、（ｂ）は実施形態のスパウト付き包装袋の斜視図。 別例のスパウトの縦断面図。 別例のスパウトの縦断面図。 別例のスパウトの成形方法を示す概略図。 別例のスパウトの成形方法を示す概略図。 （ａ）はキャップの斜視図、（ｂ）はキャップの断面図。

以下、本実施形態のスパウト１０及びスパウト付き包装袋を図面に基づいて説明する。
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、スパウト１０は筒状の周壁１１を備え、周壁１１の外周下部には上面視略菱形状の取付部１２が突設されている。この取付部１２は、スパウト付き包装袋を構成する袋状の容器本体２０に接着される部位であって（図３参照）、取付部１２の側面１２ａは滑らかな曲面状をなすように形成されている。また、周壁１１の外周中央部にはフランジ１３が突設されている。

図１（ｂ）に示すように、周壁１１は第１の樹脂からなる内層１１ａと、第２の樹脂からなる中間層１１ｂと、第１の樹脂からなる外層１１ｃとから構成される３層構造をなしている。内層１１ａ及び外層１１ｃを形成する第１の樹脂としては、スパウトに一般に使用される公知の合成樹脂を用いることができ、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状（線状）低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体等の熱可塑性樹脂を用いることができる。

中間層１１ｂを形成する第２の樹脂としては、ガスバリア性を有する合成樹脂が用いられる。ガスバリア性を有する樹脂としては、酸素の通過を遮断する遮断性樹脂、及び酸素を吸収する吸収性樹脂を用いることができる。上記遮断性樹脂としては、例えば、ナイロン、エチレンビニルアルコール、ポリビニリデンクロライド、ポリエチレンナフタレート、ポリアクリルニトリルが挙げられる。上記吸収性樹脂としては、第１の樹脂として列挙したような樹脂中に、一般に脱酸素剤として使用される物質（例えば、鉄、糖）を練り込んだ脱酸素剤含有樹脂が挙げられる。

また、周壁１１の両端部は第１の樹脂により形成され、第２の樹脂からなる中間層１１ｂは、第１の樹脂（内層１１ａ、外層１１ｃ、及び両端部）により、その周囲全体が被覆された状態となっている。また、取付部１２及びフランジ１３は第１の樹脂により形成されている。

本実施形態のスパウト１０を製造する場合には、共射出成形法（たとえば、特開平５−２５３９７３号公報に記載される共射出成形法）を採用することができる。図２（ａ）〜（ｅ）は、バルブゲート方式多層射出成形装置３０（以下、成形装置３０と記載する。）を用いて、本実施形態のスパウト１０を共射出成形する態様を示す図である。

成形装置３０は、環状の射出用ゲート３１を有する環状の第１通路３２と、第１通路３２から同軸上に延設される第２通路３３と、第２通路３３を囲むように配置され、射出用ゲート３１の近傍にて第１通路３２に接続される第３通路３４とを備えている。そして、第２通路３３は第２の樹脂Ｒ２を収容する収容部（図示略）に接続されるとともに、第３通路３４は第１の樹脂Ｒ１を収容する収容部（図示略）に接続されている。

また、第１通路３２及び第２通路３３内には、その軸線方向にスライド移動可能な筒状の可動部材３５が配置されている。この可動部材３５が第１通路３２及び第２通路３３内をスライド移動することにより、第１通路３２と第３通路３４との接続状態、及び第１通路３２と第２通路３３との接続状態が制御される。

以下に、成形装置３０を用いて本実施形態のスパウト１０を成形する態様について説明する。成形を開始する前の状態として、可動部材３５は、第１通路３２と第３通路３４とを遮断し、射出用ゲート３１を閉鎖する位置である最突出位置に位置している（図２（ａ）参照）。この状態から、可動部材３５を後退させることにより、射出用ゲート３１を開放するとともに第１通路３２と第３通路３４とを接続する（図２（ｂ）参照）。これにより、第３通路３４及び第１通路３２を経て、射出用ゲート３１からキャビティＣ内へ第１の樹脂Ｒ１のみが射出される。

第１の樹脂Ｒ１を所定量射出した後、可動部材３５をさらに後退させて第１通路３２と第２通路３３とを接続する（図２（ｃ）参照）。これにより、第１の樹脂Ｒ１の中央に第２の樹脂Ｒ２が供給され、第１の樹脂Ｒ１内に第２の樹脂Ｒ２が存在する状態で射出用ゲート３１から第１の樹脂Ｒ１及び第２の樹脂Ｒ２が共射出される。

第１の樹脂Ｒ１及び第２の樹脂Ｒ２を所定量共射出した後、可動部材３５を前進させて第１通路３２と第２通路３３との接続を遮断する（図２（ｄ）参照）。これにより、再び射出用ゲート３１から第１の樹脂Ｒ１のみが射出される。そして、キャビティＣ内全体に第１の樹脂Ｒ１及び第２の樹脂Ｒ２が充填された時点で、可動部材３５を最突出位置へと前進させて射出用ゲート３１からの第１の樹脂Ｒ１の射出を停止する（図２（ｅ）参照）。このように、本実施形態のスパウト１０は、共射出成形法を用いることにより、１回の射出成形工程によって全体を一体的に成形することができる。

次に、スパウト付き包装袋について、図３（ａ）及び（ｂ）に基づいて説明する。スパウト付き包装袋は、樹脂シートにより袋状に形成された容器本体２０に上記スパウト１０を取り付けることにより形成されている。容器本体２０は、一対の側面シート２１と、同側面シート２１間に配置される二つ折りにされた底面シート２２とから構成され、対向するシートの縁部同士を熱融着させることによって上方に開口する袋状に形成されている。そして、容器本体２０の上部開口部分において、側面シート２１の上縁とスパウト１０の取付部１２の側面１２ａとを熱融着させることによって容器本体２０にスパウト１０が取り付けられている。

なお、容器本体２０を構成する側面シート２１及び底面シート２２には、公知のガスバリア性を有する樹脂シートが用いられる。ガスバリア性を有する樹脂シートとしては、例えば、アルミニウム箔層、エチレンビニル−アルコール共重合体層、セラミック蒸着フィルム層等をガスバリア層として有する多層樹脂シートが挙げられる。

次に本実施形態における作用効果について、以下に記載する。
（１）本実施形態のスパウト１０は、第１の樹脂からなる内層１１ａ及び外層１１ｃと、該内層１１ａ及び外層１１ｃの間に位置し、ガスバリア性を有する第２の樹脂からなる中間層１１ｂとから構成される筒状の周壁１１を備えている。これにより、スパウト１０の周壁１１に対し、ガスバリア性を有する中間層１１ｂに基づくガスバリア性が付与され、スパウト１０の周壁１１を通じて、周壁１１の外側から内側へのガス（酸素）の流入を抑制することができる。とくに、酸素を吸収する吸収性樹脂により中間層１１ｂを形成した場合には、スパウト１０を包装袋等の容器に取り付けた際に、その容器内の酸素を中間層１１ｂが吸収することで、容器内を低酸素状態にすることができる。

また、周壁１１の内層１１ａ、中間層１１ｂ、及び外層１１ｃを全て樹脂材料により構成し、共射出成形を用いることによって周壁１１を構成する内層１１ａ、中間層１１ｂ、及び外層１１ｃを一体かつ同時に成形している。これにより、一つの金型を用いて１回の射出成形工程でスパウト１０を一体的に製造することができ、製造時のコストを低く抑えることができる。

（２）スパウト１０の周壁１１の両端部を第１の樹脂により形成し、第２の樹脂によりなる中間層１１ｂの周囲全体を第１の樹脂により被覆するように構成している。これにより、スパウト１０を備える容器中の内容物がスパウト１０の内側を通過して外部に供給される際に、第２の樹脂中に含まれる成分が同内容物に付着することを抑制できる。

（３）本実施形態のスパウト付き包装袋は、ガスバリア性を有する樹脂シートにより容器本体２０を形成している。これにより、スパウト１０及び容器本体２０の両方にガスバリア性が付与され、食品、経腸栄養剤、輸血液等のガスバリア性を必要とする内容物を収容することに適したスパウト付き包装袋となる。

なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。また、次の変更例を互いに組み合わせ、その組み合わせの構成のように上記実施形態を変更することも可能である。

・ 複数の中間層１１ｂを有する構成としてもよい。この場合、各中間層１１ｂを形成する樹脂の種類は同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、中間層１１ｂ同士を互いに隣接するように配置してもよいし、中間層１１ｂ同士の間に他の層（たとえば、第１の樹脂からなる層）を介在させてもよい。たとえば、中間層１１ｂとして、酸素の通過を遮断する遮断性樹脂からなる第１中間層と、第１中間層の内側に形成され、酸素を吸収する吸収性樹脂からなる第２中間層と有する構成とする。この場合、スパウト１０の外側から内側へのガスの流入を第１中間層で遮断しつつ、スパウト１０を取り付けた容器内の酸素を第２中間層により吸収することができる。

・ 内層１１ａの内側、又は外層１１ｃの外側にさらに別の層を設け、全体として周壁１１を４層以上に構成してもよい。
・ 酸素を吸収する吸収性樹脂により中間層１１ｂを形成した場合には、スパウト１０を取り付けた容器内の酸素を、中間層１１ｂにて効率よく吸収できるように構成することが好ましい。たとえば、図１（ｂ）の破線部分で示すように、周壁１１の内層１１ａに中間層１１ｂが部分的に露出するような孔１１ｄを設けたり、外層１１ｃよりも内層１１ａを薄くして中間層１１ｂをより内側に形成したりすることが好ましい。

・ 周壁１１の内周面又は外周面にキャップを係合するためのねじ溝や突起等の係合部を設けてもよい。
・ 取付部１２は中実状に形成してもよいし、中空状に形成してもよい。また、取付部１２及びフランジ１３は省略してもよい。

・ 図４及び図５に示すように、取付部１２の内部に第２の樹脂からなる中間層１１ｂを位置させるように構成してもよい。スパウト１０の周壁１１の外周下部に取付部１２を設けた場合には、周壁１１部分に加えて取付部１２にもガスバリア性を付与することが求められる。そこで、上記のとおり、周壁１１部分に加えて取付部１２の内部にも、ガスバリア性を有する中間層１１ｂを位置させることにより、取付部１２を通過しようとするガスを、取付部１２内に位置する中間層１１ｂによって遮断することができる。

図４に示す構成では、取付部１２を中実状に形成している。そして、取付部１２が突設された部位における周壁１１の中間層１１ｂの厚みを大きくすることにより、取付部１２内全体に中間層１１ｂが位置するように構成している。

図５に示す構成では、取付部１２を、周壁１１から側方に突出する略菱形板状の上壁１２ｂと、同上壁１２ｂの周縁から垂下される側壁１２ｃとから形成することによって、下側に開口する中空状としている。そして、取付部１２の上壁１２ｂ内にも中間層１１ｂを位置させることにより、周壁１１と同様に上壁１２ｂを第１の樹脂からなる内層及び外層と第２の樹脂からなる中間層とを有する多層構造としている。

なお、図５に示す構成では、取付部１２の上壁１２ｂのみを多層構造としているが、取付部１２の側壁１２ｃ内にも中間層１１ｂを位置させるようにして、上壁１２ｂ及び側壁１２ｃを共に多層構造としてもよい。また、周壁１１内、取付部１２の上壁１２ｂ内及び側壁１２ｃ内の各中間層は全て繋がっている必要はなく、それぞれ独立していてもよい。さらに、取付部１２の上壁１２ｂ及び側壁１２ｃの少なくとも一方を周壁１１と同様の多層構造に形成した場合には、周壁１１に関して上で述べた事項（たとえば、第２の樹脂からなる中間層１１ｂをより内側に設けること等）を、取付部１２の上壁１２ｂ及び側壁１２ｃの構成として適用することができる。

ここで、共射出成形法を用いて、取付部１２の内部に中間層１１ｂを位置させる方法としては、例えば、図６に示すように、取付部１２の側方端部に対向する位置に共射出成形用の成形装置３０Ａを追加配置し、成形装置３０とは異なる他の方向から樹脂を射出する方法が挙げられる。なお、図６では２つの成形装置３０Ａを追加配置した例を示しているが、成形装置３０Ａは１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。

・ 共射出成形は、図２に示すような環状の射出用ゲート３１を有する成形装置３０を用いた成形に限定されるものではない。たとえば、図７に示すように、一点から樹脂を射出する射出用ゲート３１を有する成形装置３０を用いて共射出形成を行ってもよい。

・ スパウト１０の開口側端部を閉塞するキャップを備えるキャップ付きスパウトとしてもよい。このキャップの形状やスパウト１０との係合構成等は特に限定されるものではないが、例えば図８に示すような構成であることが好ましい。

図８に示すキャップ４０は、スパウト１０の取付部１２の上面視形状と略同一形状をなす板状の上壁４１と、同上壁４１の周縁から垂下される周壁４２とにより構成されている（図８（ａ）参照）。キャップ４０の上壁４１及び周壁４２は、スパウト１０の周壁１１と同様に、第１の樹脂からなる内層４０ａ及び外層４０ｃと、該内層４０ａ及び外層４０ｃの間に位置し、ガスバリア性を有する第２の樹脂からなる中間層４０ｂとを有する多層構造に構成されている（図８（ｂ）参照）。このキャップ４０もまた共射出成形により成形することができる。

また、図８（ｂ）に示すように、上壁４１内面にはスパウト１０の周壁１１の内径と略同一径の円形の突出部４３が形成されている。そして、キャップ４０の突出部４３とスパウト１０の周壁１１とを嵌合させることによって、スパウト１０にキャップ４０を取り付けることができるようになっている。

こうしたキャップ４０をスパウト１０に取り付けることにより、スパウト１０の開口側端部からのガスの流入を抑制することができる。また、図８（ｂ）に示すように、キャップ４０の周壁４２がスパウト１０の取付部１２と略同一形状に形成され、スパウト１０に取り付けた際に同周壁４２の下端がスパウト１０の取付部１２の上面周縁部分に当接するように構成されている。これにより、キャップ４０をスパウト１０に取り付けた際に、取付部１２を含めたスパウト１０の上部全体を、キャップ４０により覆った状態にすることができる。そのため、取付部１２を通じてガスの流通がおこり得る構成のスパウト１０であったとしても、キャップ４０を取り付けた状態では、ガスバリア性を有する中間層４０ｂを有するキャップ４０の上壁４１及び周壁４２によって、取付部１２を通じたガスの流通を抑制することができる。

・ 樹脂シートからなる包装袋以外の容器（例えば、紙パック等）にスパウト１０を取り付けて使用してもよい。
・ スパウト付き包装袋に関し、容器本体２０の形状は特に限定されるものではなく、樹脂シートから袋状に形成されたものであればよい。

・ スパウト付き包装袋は、ガスバリア性を有する内容物を収容する用途に適したものであるが、ガスバリア性を必要とする内容物に限らず、ガスバリア性を必要としない内容物を収容する用途に用いてもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について記載する。
（イ）第１の樹脂からなる内層及び外層と、該内層及び外層の間に位置し、ガスバリア性を有する第２の樹脂からなる中間層とから構成される筒状の周壁を備え、共射出成形により一体に成形されてなり、前記第２の樹脂からなる中間層は、前記周壁の全周に設けられ、前記周壁の両端部は第１の樹脂により形成されているスパウト。
（ロ）筒状の周壁と該周壁の外周下部に突設される接着用の取付部とを備えるスパウトであって、前記周壁は、第１の樹脂からなる内層及び外層と、該内層及び外層の間に位置し、ガスバリア性を有する第２の樹脂からなる中間層とから構成され、前記第２の樹脂からなる中間層は、前記取付部内に位置するように設けられていることを特徴とするスパウト。

（ハ）前記取付部は、前記周壁から側方に突出する上壁と、該上壁の周縁から垂下される側壁とを備え、前記上壁及び前記側壁の少なくとも一方は、第１の樹脂からなる内層及び外層と、該内層及び外層の間に位置し、ガスバリア性を有する第２の樹脂からなる中間層とから構成されていることを特徴とするスパウト。

（ニ）ガスバリア性を有する樹脂シートにより袋状に形成された容器本体にスパウトが取り付けられてなるスパウト付き包装袋であって、前記スパウトは、筒状の周壁と該周壁の外周下部に突設される接着用の取付部とを備え、前記周壁は、第１の樹脂からなる内層及び外層と、該内層及び外層の間に位置し、ガスバリア性を有する第２の樹脂からなる中間層とから構成され、前記第２の樹脂からなる中間層は、前記取付部内に位置するように設けられていることを特徴とするスパウト付き包装袋。

（ホ）前記スパウトの開口側端部を閉塞するキャップを備え、該キャップは第１の樹脂からなる内層及び外層と、該内層及び外層の間に位置し、ガスバリア性を有する第２の樹脂からなる中間層とから構成されていることを特徴とするキャップ付きスパウト。

（ヘ）前記キャップは、前記スパウトに取り付けられた状態において、前記スパウトの取付部の上面を覆うように形成されていることを特徴とする前記キャップ付きスパウト。

Ｒ１…第１の樹脂、Ｒ２…第２の樹脂、１０…スパウト、１１…周壁、１１ａ…内層、１１ｂ…中間層、１１ｃ…外層、１２…取付部、１３…フランジ、２０…容器本体、２１…側面シート、２２…底面シート。

Claims (2)

1. 第１の樹脂からなる内層及び外層と、該内層及び外層の間に位置し、ガスバリア性を有する第２の樹脂からなる中間層とから構成される筒状の周壁を備え、前記第２の樹脂からなる中間層は、前記周壁の全周に設けられ、前記周壁の両端部は、前記第１の樹脂により形成されているスパウトの製造方法であって、
   共射出成形により一体に成形することを特徴とするスパウトの製造方法。
2. 前記スパウトの前記周壁の外周下部には接着用の取付部が突設され、
   前記第２の樹脂からなる中間層は、前記取付部内に位置するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスパウトの製造方法。

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