JP4186501B2 - Manufacturing method and manufacturing apparatus for packaging bag having spout - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体等の内容物を収容し、開封後の滲み出しを防止する注出口を形成した包装袋、特に自己閉鎖性注出口を形成した包装袋、その製造方法及び製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来よりプラスチックフイルム等の可撓性材料により形成された、一度開封した後に注出口を下にして吊下げておいても袋内部に収納した液体が流出しない、自己閉鎖性注出口を有する液体包装袋は公知である(例えば実開昭62−93040号公報等)。そして、これらの液体包装袋の自己閉鎖性注出口は、通常はプラスチックフイルムをヒートシールすることによって形成され、開封後に注出口部がV字形に変形することによって、袋内部に収納した液体の流出を防止するものである。
しかしながら、フイルム内面を構成する材料との接触角が90度以下であるような濡れ性の良い液体を袋内部に収納した場合には、注出口通路における微小な隙間から、毛細管現象により液体が滲み出るという問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、注出口の開封後に注出口を下にして吊下げておいても、袋内部に収納した液体等の内容物が少量ずつ滲み出してくるのを防止することができる注出口を有する包装袋、特に自己閉鎖性注出口を有する包装袋、その製造方法及び製造装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、袋内部に収納した液体等の滲みが生じる従来の注出口は、注出口通路のヒートシール部と非ヒートシール部の境界部において、図3(B)にみられるように微小な隙間を有することを発見した。そして、この境界部における微小な隙間が生じないように、境界部の非ヒートシール部側を構成するフイルム内面側表面が互いに接触するように構成することにより〔図3(A)参照〕、濡れ性の良い液体等を袋内部に収納した場合にも液体等の滲みを防止することができることを発見し、本発明を完成したものである。
【0005】
すなわち、本発明は次のような構成をとるものである。
1.包装袋を構成するプラスチックフイルムをガラスクロス基材間に挟んでヒートシールし、ヒートシール部と非ヒートシール部によって注出口を形成した包装袋を製造する際に、ヒートシールヘッドの加熱部の注出口通路の非ヒートシール部に対応する部位に非押圧部を設けるとともに、ヒートシールヘッドの加熱部に対向する加圧部に弾性押圧部材、金属薄板、ガラスクロス基材、プラスチックフイルム及びガラスクロス基材を順次載置し、ヒートシールヘッドを型締めして加熱部と加圧部によりプラスチックフイルムを加熱、加圧することによってヒートシールすることを特徴とする包装袋の製造方法。
2.包装袋を構成するプラスチックフイルムをガラスクロス基材間に挟んでヒートシールし、ヒートシール部と非ヒートシール部によって注出口を形成した包装袋を製造する際に、ヒートシールヘッドの加熱部の注出口通路の非ヒートシール部に対応する部位に、ヒートシールヘッドを型締めしたときにヒートシール面に段差がない状態となるように冷却部を設けたヒートシールヘッドを使用して、プラスチックフイルムをヒートシールすることを特徴とする包装袋の製造方法。
3.ヒートシールヘッドの加熱部の注出口通路の非ヒートシール部に対応する部位に、冷却部を弾性部材を介して設けたことを特徴とする2に記載の製造方法。
4.ヒートシールヘッドの加熱部と冷却部の間に間隙を設けたことを特徴とする2又は3に記載の製造方法。
5.ヒートシールヘッドの加熱部と冷却部を一つの部材により構成し、加熱部と冷却部との間に間隙を設けたことを特徴とする2に記載の製造方法。
6.包装袋を構成するプラスチックフイルムをガラスクロス基材間に挟んでヒートシールし、ヒートシール部と非ヒートシール部によって注出口を形成した包装袋の製造装置において、ヒートシールヘッドの加熱部の注出口通路の非ヒートシール部に対応する部位に非押圧部を設けるとともにヒートシールヘッドの加熱部に対向する加圧部に弾性押圧部材、金属薄板及びガラスクロス基材を順次載置したことを特徴とする包装袋の製造装置。
7.包装袋を構成するプラスチックフイルムをガラスクロス基材間に挟んでヒートシールし、ヒートシール部と非ヒートシール部によって注出口を形成した包装袋の製造装置において、ヒートシールヘッドの加熱部の注出口通路の非ヒートシール部に対応する部位に、ヒートシールヘッドを型締めしたときにヒートシール面に段差がない状態となるように冷却部を設けたことを特徴とする包装袋の製造装置。
8.ヒートシールヘッドの加熱部の注出口通路の非ヒートシール部に対応する部位に、冷却部を弾性部材を介して設けたことを特徴とする7に記載の製造装置。
9.ヒートシールヘッドの加熱部と冷却部の間に間隙を設けたことを特徴とする7又は8に記載の製造装置。
10.ヒートシールヘッドの加熱部と冷却部を一つの部材により構成し、加熱部と冷却部との間に間隙を設けたことを特徴とする7に記載の製造装置。
【0006】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の特徴について、図に基づいて説明する。図1は、本発明の包装袋の注出口近辺の平面図であり、図2は未開封の状態における図1の包装袋の注出口通路全体の模式断面図である。また、図3は図2のX部の部分拡大模式図であり、(A)は本発明の包装袋、(B)は従来の包装袋を示すものである。そして、図4及び図5は図1の包装袋の注出口から、注出口通路に対して垂直に切り出した切片の断面形状を示す模式断面図である。
本発明では、プラスチックフイルムをヒートシールし、ヒートシール部2と非ヒートシール部6によって自己閉鎖性注出口3を形成した包装袋1において、注出口通路4のヒートシール部2と非ヒートシール部6の境界部Aの非ヒートシール部6側を構成するフイルム内面側表面が、図3の(A)にみられるように、未開封の状態において互いに接触しており隙間を有さないように構成したことを特徴とする。
【0007】
従来の自己閉鎖性注出口を有する包装袋では、注出口通路4のヒートシール部2と非ヒートシール部6の境界部Aの非ヒートシール部6側を構成するフイルム内面側表面が、図3(B)にみられるように、未開封の状態において微小な隙間30を有するために、包装袋を開封した後に注出口3を下にして袋を吊下げておくと、この隙間30から毛細管現象により液体等の内容物が滲み出ることがあった。
本発明では、後記する製造方法と装置を使用することによって、注出口通路4のヒートシール部2と非ヒートシール部6の境界部Aに微小な隙間30が形成されることを防止し、液体等の内容物の滲みを解消することに成功したものである。
【0008】
本発明の包装袋の他の特徴としては、包装袋の自己閉鎖性注出口3から、注出口通路4に対して垂直に切り出した切片5において、注出口通路4のヒートシール部2と非ヒートシール部6の境界部Aから非ヒートシール部6側に向けて、非ヒートシール部6を構成するフイルムの厚さdに相当する距離だけ離れた地点Bまでの対向するフイルム内面側表面が形成する断面形状が、直線〔図4(A)〕乃至内面側に凸の曲線状〔図4(B)〕になるようにしたことが挙げられる。
この注出口のフイルム内面側表面が形成する断面形状は、図4の(A)、(B)にみられるように、包装袋の表面及び裏面を構成するフイルムの内面が、ともに直線状又は内面側に凸の曲線状であるものの外に、一方が直線状で他方が内面側に凸の曲線状であってもよい。
【0009】
本発明の包装袋のさらに他の特徴としては、包装袋の自己閉鎖性注出口3から、注出口通路4に対して垂直に切り出した切片5において、注出口通路4のヒートシール部2と非ヒートシール部6の境界部Aから非ヒートシール部6側に向けて、対向するフイルム内面側表面が形成する断面形状における、ヒートシール部と非ヒートシール部の境界を基点とする接線のなす角度α(図5参照)が20度以下になるようにしたことが挙げられる。
この接線のなす角度αが20度より大きくなった場合には、注出口から液体等の内容物が滲み出るのを防止する効果が低下する。
【0010】
本発明において、自己閉鎖性注出口3から切り出した切片5の断面形状とは、図1にみられるように、包装袋1の注出口3の通路部4を通路と垂直方向にスライスして取得した巾5〜50μmの切片5の断面を、光学顕微鏡で非加圧状態において観察したとき、フイルムの内面側表面が形成する形状を意味する。
本発明の包装袋1の注出口3の境界部Aの断面形状は、未開封の状態では、ヒートシールにより包装袋を製造する際に、注出口通路4のヒートシール部2と非ヒートシール部6の境界部Aの非ヒートシール部6側を構成するフイルム内面側表面が、図2及び図3(A)に見られるように密着した状態にあるが、注出口3から切り出した切片5を光学顕微鏡を使用して非加圧状態で観察する際には、注出口3の境界部Aの断面形状は、図4及び図5にみられるように、境界部Aの非ヒートシール部6側が開口したものとなる。
【0011】
本発明では、自己閉鎖性注出口の断面形状、並びに注出口から切り出した切片の断面形状を上記特定のものとすることによって、注出口の開封後に注出口を下にして吊下げておいても、袋内部に収納した液体等の内容物が少量ずつ滲み出すのを防止するものである。
【0012】
従来の自己閉鎖性注出口を有する包装袋は、プラスチックフイルムをヒートシールして注出口を形成する際に、図6にみられるように、注出口を形成する部分のヒートシールヘッドの加熱部21の注出口通路の非ヒートシール部に対応する部位に非押圧部22を設け、ヒートシールヘッドの加熱部21に対向する加圧部23にシリコーンゴム等からなる弾性押圧部材24、テフロンを含浸、焼成し、片面にシリコン系粘着剤を塗布したガラスクロス基材25、包装袋を構成するプラスチックフイルム26、26、テフロンを含浸、焼成し、片面にシリコン系粘着剤を塗布したガラスクロス基材25を順次載置し、ヒートシールヘッドを型締めして加熱部21と加圧部23によりプラスチックフイルム26、26を加熱、加圧することによってヒートシールし、注出口を形成するものであった。
【0013】
この従来技術では、図7にみられるように、ヒートシール時にヒートシールヘッドの加熱部21の非押圧部22において、弾性押圧部材24が加圧されないために、特に注出口のヒートシール部と非ヒートシール部の境界で、ヒートシール力が均一に加わらない。このため、図3(B)にみられるように、注出口通路4のヒートシール部2と非ヒートシール部6の境界部Aにおいて、微小な隙間30が形成される。
また、包装袋の自己閉鎖性注出口3から、注出口通路4に対して垂直に切り出した切片5において、フイルム内面側表面が形成する断面形状は、図8にみられるように、ヒートシール部2と非ヒートシール部6の境界部Aの近傍では、外面側に凸の曲線状〔図8(A)〕または不規則な曲線状〔図8(B)〕となるとともに、ヒートシール部2と非ヒートシール部6の境界部Aを基点とする接線のなす角度α(図5参照)も20度より大きくなる。
したがって、従来の包装袋では、注出口通路4のヒートシール部2と非ヒートシール部6の境界部Aの近傍から液体等の内容物の滲み出しが生じる。
【0014】
本発明では、以下に示すように、プラスチックフイルムをヒートシールして自己閉鎖性注出口を有する包装袋を製造する際に、注出口を形成する部分のヒートシールを本発明者らが開発した新規な方法及び装置を使用することによって、注出口の断面形状、並びに注出口から切り出した切片の断面形状を上記特定の形状とし、液体等の内容物の漏れ出しを防止するものである。
【0015】
図9は、本発明の自己閉鎖性注出口を有する包装袋の製造方法及び製造装置の要部の1例を示す模式図である。
この例では、包装袋の注出口を形成する部分のヒートシールヘッドの加熱部21の、注出口通路の非ヒートシール部に対応する部位に着脱自在の非加熱性押圧部材28を設ける。この非加熱性押圧部材28は、ポリアセタール、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂、4ふっ化エチレン重合体(PTFE)、3ふっ化塩化エチレン重合体、4ふっ化エチレン−6ふっ化プロピレン共重合体(FEP)、4ふっ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体(PFA)、4ふっ化エチレン−エチレン共重合体(ETFE)等の樹脂、液晶ポリマー、もしくは上記各樹脂にガラス繊維、あるいは炭素繊維、またはアルミナ、或いはシリカ等の無機系粉体を充填するなどして強化した樹脂、あるいはセラミックスによって構成され、包装袋をヒートシールすることによって温度が上昇するので、ヒートシール後、加熱部21から取りはずし、押圧部材のうち温度が上昇していない部位を加熱部21に装着して用いるか、押圧部材を冷却後加熱部21に再び装着する。ヒートシールヘッドの加熱部21に対向する加圧部23上には、シリコーンゴム等からなる弾性押圧部材24、テフロンを含浸、焼成し、片面にシリコン系粘着剤を塗布したガラスクロス基材25、包装袋を構成するプラスチックフイルム26、26、表面にテフロンシート層を設けたガラスクロス基材27を順次載置し、ヒートシールヘッドを型締めして加熱部21と加圧部23によりプラスチックフイルム26、26を加熱、加圧することによってヒートシールし、注出口を形成するものである。
【0016】
この例では、ヒートシールヘッドの加熱部21に着脱自在の非加熱性押圧部材28を設けることによって、注出口通路の非ヒートシール部は、ヒートシールに必要な温度にはならないのでヒートシールされることはない。そして、この非加熱性押圧部材28を設けたことによって、注出口のヒートシール部と非ヒートシール部はその境界においても均一に加圧されるので、注出口通路のヒートシール部と非ヒートシール部の境界部の非ヒートシール部側を構成するフイルム内面側表面が、図3の(A)にみられるように、未開封の状態において互いに接触しており隙間を有さないものとなる。
【0017】
また、注出口から切り出した切片の断面形状は、図4の(A)又は(B)にみられるような、直線乃至内面側に凸のなめらかな曲線状となるとともに、ヒートシール部2と非ヒートシール部6の境界部Aを基点とする接線のなす角度αも20度以下となる。したがって、この包装袋では、従来技術の包装袋のように、境界部から液体等の内容物が滲み出すことがない。
なお、この例で包装袋を構成するプラスチックフイルム26、26とヒートシールヘッドの加熱部21又は加圧部23の間に介在させるガラスクロス基材25、27の数や材質は、包装袋を構成するプラスチックフイルムの材質、厚さ等に応じて適宜選択するか又は省略することができる。
【0018】
図10は、本発明の自己閉鎖性注出口を有する包装袋の製造方法及び製造装置の要部の他の例を示す模式図である。
この例では、包装袋の注出口を形成する部分のヒートシールヘッドの加熱部21の、注出口通路の非ヒートシール部に対応する部位に非押圧部22を設け、ヒートシールヘッドの加熱部21に対向する加圧部23にシリコーンゴム等からなる弾性押圧部材24、アルミニウム等からなる金属薄板29、テフロンを含浸、焼成し、片面にシリコン系粘着剤を塗布したガラスクロス基材25、包装袋を構成するプラスチックフイルム26、26、テフロンを含浸、焼成し、片面にシリコン系粘着剤を塗布したガラスクロス基材25を順次載置し、ヒートシールヘッドを型締めして加熱部21と加圧部23によりプラスチックフイルム26、26を加熱、加圧することによってヒートシールし、注出口を形成するものである。このとき金属薄板29は、例えばアルミニウム製で厚さ0.1mm乃至0.3mm程度のものが使用できるが、ヒートシール時の圧力等の条件に応じて、最適な材質、厚さのものを選択して用いることができる。
【0019】
この例では、シリコーンゴム等からなる弾性押圧部材24の上にアルミニウム等からなる金属薄板29を載置することによって、ヒートシールヘッドを型締めして加熱部21と加圧部23によりプラスチックフイルム26、26を加熱、加圧してヒートシールする際に、加熱部21の非押圧部22においても弾性押圧部材24に他の部分(ヒートシール部)と同様に圧力が加えられる。したがって、包装袋の注出口のヒートシール部と非ヒートシール部は、その境界においてもほぼ均一に加圧されるので、注出口通路のヒートシール部と非ヒートシール部の境界部の非ヒートシール部側を構成するフイルム内面側表面が、図3の(A)にみられるように、未開封の状態において互いに接触しており隙間を有さないものとなる。
【0020】
また、注出口から切り出した切片の断面形状は、図4の(A)又は(B)にみられるような、直線乃至内面側に凸のなめらかな曲線状となるとともに、ヒートシール部2と非ヒートシール部6の境界部Aを基点とする接線のなす角度αも20度以下となる。したがって、この包装袋では、従来技術の包装袋のように、境界部から液体等の内容物が滲み出すことがない。
なお、包装袋を構成するプラスチックフイルム26、26とヒートシールヘッドの加熱部21又は金属薄板29の間に介在させるガラスクロス基材25の数や材質は、包装袋を構成するプラスチックフイルムの材質、厚さ等に応じて適宜選択するか又は省略することができる。
【0021】
図11は、本発明の自己閉鎖性注出口を有する包装袋の製造方法及び製造装置の要部の他の例を示す模式図である。
この例では、包装袋の注出口を形成する部分のヒートシールヘッドの加熱部21の、注出口通路の非ヒートシール部に対応する部位に非押圧部22を設け、ヒートシールヘッドの加熱部21に対向する加圧部23にテフロンを含浸、焼成し、片面にシリコン系粘着剤を塗布したガラスクロス基材25、包装袋を構成するプラスチックフイルム26、26、テフロンを含浸、焼成し、片面にシリコン系粘着剤を塗布したガラスクロス基材25を順次載置し、ヒートシールヘッドを型締めして加熱部21と加圧部23によりプラスチックフイルム26、26を加熱、加圧することによってヒートシールし、注出口を形成するものである。
この例では、図6に示した従来技術のように弾性押圧部材24を使用せずに、プラスチックフイルム26、26を均一に加圧してヒートシールするものであるが、注出口の断面形状、並びに注出口から切り出した切片の断面形状を所望の形状とするには、ヒートシールヘッドの加熱部21及び加圧部23の平面精度を向上させることと、均一な加圧方法を採用することが必要となる。
【0022】
図12及び図13は、それぞれ本発明の自己閉鎖性注出口を有する包装袋の製造方法及び製造装置の要部の他の例を示す模式図である。
この例では、包装袋の注出口を形成する部分のヒートシールヘッドの加熱部21と21の間の、注出口通路の非ヒートシール部に対応する部位に、流路42を設けて冷媒を通した冷却部43を、互いの側面がヒートシールヘッドの加熱部21の下端で接しヒートシール面に段差がない状態で設ける。この冷却部43は、断熱性及び耐熱性に優れたプラスチック或いはセラミックスで構成される。冷却部43を構成する好適な材料としては、例えば、ポリアセタール(POM)、ポリアミド(PA)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリサルフォン(PSF)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリアリレート(PAR)、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルイミド(PEI)、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂、4ふっ化エチレン重合体(PTFE)、4ふっ化エチレン−6ふっ化プロピレン共重合体(FEP)、4ふっ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体(PFA)、4ふっ化エチレン−エチレン共重合体(ETFE)等の樹脂、液晶ポリマー、或いは上記各樹脂を発泡させたもの、もしくは上記各樹脂にガラス繊維、炭素繊維、アルミナ、またはシリカ等の無機系粉体を充填するなどして強化した樹脂等が使用できる。
【0023】
また、断熱性及び耐熱性と強度のとのバランスをとるために、冷却部43を複数の樹脂により構成しても良い。複数の樹脂は、流路42と平行に多層にしたり、部分的に異なる樹脂が共存するようにして構成することが出来る。ヒートシールヘッドの加熱部21及び冷却部43が対向する加圧部23上には、シリコーンゴム等からなる弾性押圧部材24、テフロンを含浸、焼成し、片面にシリコン系粘着剤を塗布したガラスクロス基材25、包装袋を構成するプラスチックフイルム26、26、表面にテフロンシート層を設けたガラスクロス基材27を順次載置し、ヒートシールヘッドを型締めして加熱部21と加圧部23によりプラスチックフイルム26、26を加熱、加圧することによってヒートシールし、注出口を形成するものである。
このとき、流路42の断面形状は、所望の注出口の形状に応じた適切な冷却状態が得られるように設計される。また、流路42内に通す冷媒は、例えば水やアンモニアといったものが使用できるが、ヒートシール時の温度等の条件に応じて最適なものを選択して用いることができる。
【0024】
この例では、ヒートシールヘッドの加熱部21と21の間に冷却部43を設けることにより、冷却部43によって加圧される部位はヒートシールに必要な温度に達さないので、注出口通路の非ヒートシール部が形成される。そして、ヒートシールヘッドの加熱部21、21と冷却部43を段差のない状態で設けることによって、注出口のヒートシール部と非ヒートシール部はその境界においても均一に加圧されるので、注出口通路のヒートシール部と非ヒートシール部の境界部のヒートシール部側を構成するフイルム内面側表面が、図3の(A)にみらるように、未開封の状態において互いに接触しており隙間を有さないものとなる。
【0025】
また、注出口から切り出した切片の断面形状は、図4の(A)又は(B)にみられるような、直線乃至内面側に凸のなめらかな曲線状となるとともに、ヒートシール部2と非ヒートシール部6の境界部Aを基点とする接線のなす角度αも20度以下となる。したがって、この包装袋では、従来技術の包装袋のように、境界部から液体等の内容物が滲み出すことがない。
【0026】
なお、冷却部43の構成として、冷媒を通した流路42を設ける以外に、図13のようにヒートパイプ等の熱交換器44を使用することもできる。この例では、ヒートパイプ44が冷却部43に埋め込まれており、ヒートパイプ44の上側は冷媒を通した流路42の中にあり冷却されている。このとき、ヒートパイプ44の上下間で熱交換が行われることにより、冷却部43によって加圧される部位はヒートシールに必要な温度に達さないので、注出口通路の非ヒートシール部が形成される。
【0027】
図14は、本発明の自己閉鎖性注出口を有する包装袋の製造方法及び製造装置の要部の他の例を示す模式図であり、(A)はヒートシールヘッドを型締めする前の状態を示す図、また(B)はヒートシールヘッドを型締めした状態を示す図である。
この例では、包装袋の注出口を形成する部分のヒートシールヘッドの加熱部21と21の間の、注出口通路の非ヒートシール部に対応する部位に、流路42を設けて冷媒を通した冷却部43を、加熱部21と互いの側面が接した状態でばね48を介して設ける。ヒートシールヘッドの加熱部21及び冷却部43が対向する加圧部23上には、シリコーンゴム等からなる弾性押圧部材24、テフロンを含浸、焼成し、片面にシリコン系粘着剤を塗布したガラスクロス基材25、包装袋を構成するプラスチックフイルム26、26、表面にテフロンシート層を設けたガラスクロス基材27を順次載置し、ヒートシールヘッドを型締めして加熱部21と加圧部23によりプラスチックフイルム26、26を加熱、加圧することによってヒートシールし、注出口を形成するものである。この場合、冷却部43に設けたばね48の力を調節することにより、図14の(B)のように、注出口のヒートシール部と非ヒートシール部を均一に加圧することができる。
このとき流路42内に通す冷媒は、例えば水やアンモニアといったものが使用できるが、ヒートシール時の温度等の条件に応じて最適なものを選択して用いることができる。
また、ばね48としてはつる巻ばね、板ばね等各種のものを使用することができ、これらのばねに代えて各種のゴム、弾性プラスチック、或いはこれらの発泡体等の弾性部材を使用することもできる。
【0028】
この例では、図12で示した例と同様に、ヒートシールヘッドの加熱部21と21の間に冷却部43を設けることにより、冷却部43によって加圧される部位はヒートシールに必要な温度に達さないので、注出口通路の非ヒートシール部が形成される。このような方法で注出口を形成することで、注出口通路ヒートシール部と非ヒートシール部の境界部の非ヒートシール部側を構成するフイルム内面側表面が、図3の(A)にみられるように、未開封の状態において互いに接触しており隙間を有さないものとなる。
【0029】
また、注出口から切り出した切片の断面形状は、図4の(A)又は(B)にみられるような、直線乃至内面側に凸のなめらかな曲線状となるとともに、ヒートシール部2と非ヒートシール部6の境界部Aを基点とする接線のなす角度αも20度以下となる。したがって、この包装袋では、従来技術の包装袋のように、境界部から液体等の内容物が滲み出すことがない。
なお、図13で示した例と同様に冷却部43の構成として、冷媒を流した流路42を設ける以外に、ヒートパイプ等の熱交換器44を使用することもできる。
【0030】
図15は、本発明の自己閉鎖性注出口を有する包装袋の製造方法及び製造装置の要部の他の例を示す模式図である。
この例では、包装袋の注出口を形成する部分のヒートシールヘッドの加熱部21と21の間の、注出口通路の非ヒートシール部に対応する部位に冷却部43を、また、加熱部21と冷却部43の間に、ペルチェ素子45を設ける。このとき、加熱部21の冷却部43に対向する面とペルチェ素子45の発熱面46が接し、一方冷却部43の加熱部21に対向する面とペルチェ素子45の吸熱面47が接するようにする。また、ヒートシール面においては、冷却部43と加熱部21の互いの側面が接し、段差がない状態にする。冷却部43は、図12及び図13で示した例と同様に、断熱性及び耐熱性に優れたプラスチック或いはセラミックスで構成される。
【0031】
また、断熱性及び耐熱性と強度とのバランスをとるために、冷却部43を複数の樹脂により構成してもよい。複数の樹脂は、流路42と平行に多層にしたり、部分的に異なる樹脂が共存するようにして構成することができる。ヒートシールヘッドの加熱部21及び冷却部43が対向する加圧部23上には、シリコーンゴム等からなる弾性押圧部材24、テフロンを含浸、焼成し、片面にシリコン系粘着剤を塗布したガラスクロス基材25、包装袋を構成するプラスチックフイルム26、26、表面にテフロンシート層を設けたガラスクロス基材27を順次載置し、ヒートシールヘッドを型締めして加熱部21と加圧部23によりプラスチックフイルム26、26を加熱、加圧することによってヒートシールし、注出口を形成するものである。
【0032】
この例では、ペルチェ素子45に電流が流れると、発熱面46の温度が上昇して加熱部21を加熱する。加熱部21の温度が包装袋を構成するプラスチックフイルムのヒートシールに必要な温度に達しない場合は適宜ヒーターを併用する等して、ヒートシール部を形成するのに必要な温度を得ることが出来る。一方、吸熱面47に接している冷却部43の温度は低下してヒートシールに必要な温度に達しないので、注出口通路の非ヒートシール部が形成される。そして、ヒートシール面においては、ヒートシールヘッドの加熱部21、21と冷却部43を段差のない状態で設けることによって、注出口のヒートシール部と非ヒートシール部はその境界においても均一に加圧れるので、注出口通路ヒートシール部と非ヒートシール部の境界部の非ヒートシール部側を構成するフイルム内面側表面が、図3の(A)にみられるように、未開封の状態において互いに接触しており隙間を有さないものとなる。
【0033】
また、注出口から切り出した切片の断面形状は、図4の(A)又は(B)にみられるような、直線乃至内面側に凸のなめらかな曲線状となるとともに、ヒートシール部2と非ヒートシール部6の境界部Aを基点とする接線のなす角度αも20度以下となる。したがって、この包装袋では、従来技術の包装袋のように、境界部から液体等の内容物が滲み出すことがない。
【0034】
図16は、本発明の自己閉鎖性注出口を有する包装袋の製造方法及び製造装置の要部の他の例を示す模式図である。
この例では、図12の装置において、ヒートシールヘッドの加熱部21と流路42を設けて冷媒を通した冷却部43の間に、間隙49を設けたものである。この間隙49は、図16にみられるように、プラスチックフイルムと接触する表面部では、ヒートシールされるプラスチックフイルムが食い込んで変形しない程度の小さな寸法(通常は、約0.01〜1mm程度)とし、内部では加熱部21から冷却部43への熱の移動を防止するために、大きな寸法とすることが好ましい。
【0035】
図12の装置では、加熱部21と冷却部43が接触しており、加熱部21から冷却部43への熱の移動量が大きいために、加熱部21において充分なヒートシールが行なわれ、かつ冷却部43においてヒートシールが行なわれないようにするには、冷却部43を構成する材料として、断熱性に優れたプラスチックやセラミックスのような、熱伝導率が小さい材料を使用することが必要である。これに対して、この例では加熱部21と冷却部43の間に間隙49を設けることによって、加熱部21から冷却部43への熱の移動を抑えることが可能となり、冷却部43を加熱部21と同様にアルミニウム合金等の金属により構成することができる。冷却部43を金属により構成した場合には、プラスチックやセラミックスに比較して加工が容易になり、また耐久性も向上するので、コストを低下させ且つ生産性を改善することが可能となる。
【0036】
この装置の他の構成は図12の装置と同様であり、ヒートシールヘッドの加熱部21及び冷却部43が対向する加圧部23上には、シリコーンゴム等からなる弾性押圧部材24、テフロンを含浸、焼成し、片面にシリコン系粘着剤を塗布したガラスクロス基材25、包装袋を構成するプラスチックフイルム26、26、表面にテフロンシート層を設けたガラスクロス基材27を順次載置し、ヒートシールヘッドを型締めして加熱部21と加圧部23によりプラスチックフイルム26、26を加熱、加圧することによってヒートシールし、注出口を形成する。ヒートシールヘッドの加熱部21及び冷却部43の上部には、断熱部材50が設けられている。
【0037】
この例では、図12で示した例と同様に、冷却部43によって加圧される部位はヒートシールに必要な温度に達さないので、注出口通路の非ヒートシール部が形成される。このような方法で注出口を形成することで、注出口通路ヒートシール部と非ヒートシール部の境界部の非ヒートシール部側を構成するフイルム内面側表面が、図3の(A)にみられるように、未開封の状態において互いに接触しており隙間を有さないものとなる。
【0038】
また、注出口から切り出した切片の断面形状は、図4の(A)又は(B)にみられるような、直線乃至内面側に凸のなめらかな曲線状となるとともに、ヒートシール部2と非ヒートシール部6の境界部Aを基点とする接線のなす角度αも20度以下となる。したがって、この包装袋では、従来技術の包装袋のように、境界部から液体等の内容物が滲み出すことがない。
なお、図13で示した例と同様に冷却部43の構成として、冷媒を流した流路42を設ける以外に、ヒートパイプ等の熱交換器44を使用することもできる。また、図14で示した冷却部43を弾性材料48を介して設けた装置の、ヒートシールヘッドの加熱部21と冷却部43の間に間隙49を設けるようにしてもよい。
【0039】
図17は、本発明の自己閉鎖性注出口を有する包装袋の製造方法及び製造装置の要部の他の例を示す模式図である。
この例では、図16の装置において、ヒートシールヘッドの加熱部21と冷却部43を、例えば金属のような一つの部材により一体に構成したものである。加熱部21と冷却部43を一体に構成することによって、ヒートシールヘッドの組立てが容易となり、ヘッド高さの管理が簡単にできるようになる等のメリットが生じる。
【0040】
加熱部21と冷却部43を金属材料により一体に構成した場合には、加熱部21から冷却部43への熱の移動量が大きくなるので、加熱部21の表面をヒートシールに必要な温度に保つためには、より大きなヒーターを使用することが必要となる。その際に、加熱部21から冷却部43への熱の移動を抑制するには、溝51を設けて加熱部21から冷却部43への熱の伝達経路の断面積を小さくし、且つ経路を長くすることにより、加熱・冷却効率を向上させることが好ましい。溝51の寸法、形状や数は、適宜設定することができる。
【0041】
上記の各例で説明した包装袋の製造方法及び製造装置は、開封後に自己閉鎖性注出口を有する包装袋の製造に好適に用いられる。
また、これらの製造方法、製造装置は、詰め替え用パウチのような袋内に充填された内容物を取り出す注出口を有する包装袋の製造にも使用することができる。この場合には、例えば図6にみられるような、従来の製造方法、製造装置によって発生するヒートシール部と非ヒートシール部の境界におけるゆがみ、凹凸等を低減することが可能となり、外観の優れた商品価値の高い包装袋を製造することが可能となる。
【0042】
本発明の注出口を有する包装袋を構成するプラスチックフイルムとしては、ヒートシール性を有する熱可塑性樹脂からなる単層フイルム、これらのヒートシール性を有する熱可塑性樹脂フイルムを袋の内層とし、他のフイルムを積層した2層以上の層構成を有する積層フイルムを使用することができる。
ヒートシール性を有する熱可塑性樹脂フイルムとしては、例えばポリプロピレン、プロピレン−エチレン共重合体、結晶性ポリブテン−1、結晶性ポリ4−メチルペンテン−1、低−、中−、或いは高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン−アクリル酸共重合体(EAA)、エチレン−アクリル酸エチル共重合体(EEA)、イオン架橋オレフィン共重合体(アイオノマー)等のポリオレフィン類;ポリスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体等の芳香族ビニル共重合体;ポリ塩化ビニル、塩化ビニリデン樹脂等のハロゲン化ビニル重合体;アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体の如きニトリル重合体;ナイロン6、ナイロン66、パラまたはメタキシリレンアジパミドの如きポリアミド類;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリ−1,4−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル類;各種ポリカーボネート;ポリオキシメチレン等のポリアセタール類等の熱可塑性樹脂を挙げることができる。
【0043】
特に好ましい材料としては、例えば低密度ポリエチレン、線状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、ポリプロピレン、プロピレン−エチレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン系不飽和カルボン酸乃至その無水物でグラフト変性されたオレフィン樹脂等のオレフィン系樹脂、アイオノマー樹脂、比較的低融点乃至低軟化点のポリアミド乃至コポリアミド樹脂、ポリエステル乃至コポリエステル樹脂等が使用される。
【0044】
包装袋を構成するプラスチックフイルムとして積層フイルムを使用する場合には、上記のヒートシール性を有する熱可塑性樹脂フイルムを袋の内層とし、必要に応じて接着剤層を介して、他のフイルムを積層した積層フイルムを使用する。接着剤層を形成する材料としては、ポリエチレンイミン樹脂、アルキルチタネート樹脂、ポリエステル−イソシアネート系樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテル系樹脂、極性基を導入したオレフィン系樹脂等から選ばれた接着性樹脂を使用する。
【0045】
ヒートシール性樹脂と積層するフイルムとしては、特に制限はなく、通常包装袋に用いられるものはいずれも使用可能である。このようなフイルムに適した材料としては、上記のヒートシール性樹脂として使用される材料はいずれも使用することができるが、内層に用いる樹脂よりも融点の高い樹脂を選択するのが好ましい。
また、他のフイルムとして、アルミニウム等の金属箔、紙、セロファン等と上記のプラスチックフイルムの1種又は2種以上を貼合せたものを使用することもできる。特に、ガスバリヤー性を必要とする内容物の場合には、ポリ塩化ビニリデン樹脂、EVAケン化物、ナイロン又は環状オレフィンコポリマー等の樹脂層、アルミニウムや酸化珪素などの金属酸化物蒸着膜を有する樹脂層、粘土鉱物を含有する樹脂層、アルミニウム等の金属箔を含む積層フイルムを使用することが好ましい。
包装袋を構成するフイルムに断熱性や剛性等を付与するために、各種合成樹脂の発泡体からなるフイルムを使用することもでき、またアルミナ、シリカ、酸化チタン、炭酸カシウム、カーボン、タルク等の無機物やガラス繊維等を混練した各種合成樹脂からなるフイルムを使用することもできる。
【0046】
本発明の包装袋を構成するのに好適な積層フイルムの層構成としては、2軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET:外層)/未延伸線状低密度ポリエチレン(LLDPE:内層)、2軸延伸ナイロン(外層)/LLDPE(内層)、2軸延伸PET(外層)/アルミニウム箔(中間層)/LLDPE(内層)、2軸延伸ナイロン(外層)/アルミニウム箔(中間層)/LLDPE(内層)、2軸延伸PET(外層)/2軸延伸ナイロン(中間層)/LLDPE(内層)、2軸延伸PET(外層)/アルミニウム箔(中間層)/2軸延伸ナイロン(中間層)/LLDPE(内層)等が挙げられる。
また、加圧加熱処理等の高温処理が必要とされる用途には、2軸延伸PET(外層)/アルミニウム箔(中間層)/未延伸ポリプロピレン(PP:内層)、2軸延伸PET(外層)/2軸延伸ナイロン(中間層)/アルミニウム箔(中間層)/未延伸PP(内層)、2軸延伸PET(外層)/未延伸PP(内層)、2軸延伸ナイロン(外層)/未延伸PP(内層)、2軸延伸ナイロン(外層)/アルミニウム箔(中間層)/未延伸PP(内層)、無機酸化物蒸着2軸延伸PET(外層)/未延伸PP(内層)、無機酸化物蒸着2軸延伸ナイロン(外層)/未延伸PP(内層)等の、内層に未延伸PPを用いた積層フイルムを用いることができる。これらの積層フイルムの各層間には、上記の接着性樹脂から選択した接着剤層が設けられる。
【0047】
プラスチックフイルムを単層とするか、又はどのような層構成のものとするかは、包装袋に充填する内容物の性状に応じて選択すればよい。プラスチックフイルムの製造は、キャスト法、Tダイ法、カレンダー法又はインフレーション法等の通常の方法により行うことができる。また、積層フイルムの製造は、あらかじめ成形したフイルムのドライラミネーション、基体フイルムへのコーティング、溶融共押し出し等通常の方法により行うことができる。
【0048】
つぎに、本発明の包装袋の具体例について説明するが、以下の具体例は本発明を限定するものではない。
図18〜図22は、本発明をスタンディングパウチに適用した1例を示す図であり、図18はパウチの斜視図、図19は図18のパウチに内容物を充填した状態を示す断面模式図、そして図20は図18のパウチの使用状態を示す断面模式図である。また、図21及び図22は図18のパウチの使用状態における定量室及び注出口の部分拡大模式図であり、図21は注出口が閉じた状態を示す図、図22は注出口が開いた状態を示す図である。図21及び図22において、(A)は定量室及び注出口の断面模式図、(B)は弁(中央部分)及び注出口における内容物の状態をそれぞれ表す図である。
なお、パウチ本体材料には、外層より、厚さ15μmの2軸延伸ナイロンフイルムと厚さ130μmの直鎖状低密度ポリエチレンとを、ウレタン系接着剤でラミネートした積層フイルムを用いた。(接着剤層厚さ:4μm)
【0049】
このスタンディングパウチ1では、パウチの頂部15より下方の位置でパウチの側壁を外側に伸長させることによって、先端に注出口3と定量室7を有する分岐室16を形成したものである。分岐室16の内部には、フイルム状の弁9が上端部13及び下端部14でそれぞれ側壁部材11,12にヒートシールされて、収納室8及び定量室7を区画している。弁9の下端部14の中央部には、未シール部10を設けることによって収納室8と定量室7が連通するように構成されている。
【0050】
このスタンディングパウチでは、パウチの頂部15からパウチ内に内容物を充填した後に頂部15をヒートシールし、パウチを密封する。このパウチを使用するには、例えばパウチ底部に設けた係合孔17をフック18等の係止具に係合させることによりパウチを倒立させると(図20参照)、内容物が分岐室16内に流入し弁9の未シール部10を通過して定量室7内に充填される。このときの収納室8の内圧をPo、定量室7の内圧をPとするとP≦Poである。また、パウチ1を構成する包材は、注出口3の定量室7との接続部でヒートシール部2に沿って液状内容物の圧力によってV字状に折り曲げられ注出口の対向する側壁を密着させるので、注出口3の長さや巾を調整することにより注出口3の先端部を開封した後にも注出口3は自己閉鎖性を有し、液体等の内容物が流出することはない。
【0051】
このパウチ1から液体等の内容物を取り出すには、図22にみられるように注出口3の先端部を開封した後に、手又は治具により定量室7を押圧する。このとき注出口3の折れがなくなるので、注出口3は開放され液体等の内容物が注出される。
その際に、P>Poとなり液体等の内容物は定量室7から収納室8に逆流しようとするが〔図22(B)〕、弁9の未シール部10が閉じられた状態となるので内容物の逆流は防止され、定量室7内の内容物は注出口3から全て注出されるので、注出の安定性と優れた定量性を確保することができる。定量室7の押圧を止めると、内容物は再び収納室8から弁9の未シール部10を通過して定量室7内に充填され、パウチ1を構成する包材が内容物の圧力によって注出口3と定量室7との接続部でV字状に折り曲げられて、注出口3の対向する側壁を密着させて注出口3が閉鎖される。
【0052】
このスタンディングパウチ1は、図9〜図17に示した製造装置を使用することによって、自己閉鎖性注出口の断面形状、並びに注出口から切り出した切片の断面形状を本発明で規定する特定のものとし、注出口の開封後に注出口を下にして吊下げておいても、袋内部に収納した液体等の内容物が、注出口から少量ずつ滲み出すのを防止するものである。
【0053】
図23は、本発明を平パウチに適用した1例を示す図である。この例では、プラスチックフイルムの周縁部32をヒートシールして先端に自己閉鎖性の注出口33を有するパウチ31を形成する際に、パウチ31の幅方向にわたってプラスチックフイルムをヒートシールすることによって第一の区画部34、34及び第二の区画部35、35を設け、パウチ内部を収納室38、該収納室38に連通する緩衝室36及び注出口33に接続する定量室37に区画したものである。
この平パウチ31は、図9〜図17に示した製造装置を使用することによって、自己閉鎖性注出口の断面形状、並びに注出口から切り出した切片の断面形状を本発明で規定する特定のものとし、注出口の開封後に注出口を下にして吊下げておいても、袋内部に収納した液体等の内容物が、注出口から少量ずつ滲み出すのを防止するものである。
【0054】
上記図18〜図22のスタンディングパウチ1では、フイルム状の弁9によって注出口3の上部に定量室7を構成したが、このパウチ31ではヒートシールによる第一の区画部34、34によって注出口33の上部に定量室37を構成した。このパウチ31から液体等の内容物を取り出すには、パウチ先端部に設けたつまみ40を指でつまんで、ミシン目等の易開封加工部41にそって注出口33の先端部を開封した後に、手又は治具により定量室37を押圧し、液体等の内容物を注出する。
その際に、液体等の内容物は定量室37から収納室38側に逆流しようとするが、この逆流は第一の区画部34、34によって大部分防止することができる。
【0055】
このパウチ31では、第一の区画部34、34の上部にヒートシールによる第二の区画部35、35を設けることにより、定量室37と収納室38の間に緩衝室36を形成することによって、注出時に液体等の内容物が定量室37から収納室38に逆流するのを防止することができる。また、この緩衝室36により、パウチ31に第一の区画部34、34により狭い液通路39を構成することに伴なって、液通路39の近傍にパウチの偏った変形が生じるのを防止することが可能となる。
【0056】
図24は、本発明を平パウチに適用した他の例を示す図である。
図23のパウチでは、第一の区画部34、34及び第二の区画部35、35をパウチの両側からパウチ中央部に向けてそれぞれ形成したが、このパウチ31では、第一の区画部34をパウチの片側からパウチの反対側に向けてヒートシールにより構成するとともに、第一の区画部34の反対側に第二の区画部35を設けることによって、パウチ内部を収納室38、該収納室38に連通する緩衝室36及び注出口33に接続する定量室37に区画したものである。
このパウチ31の他の構成ならびに使用方法は、図23のパウチと同様である。
【0057】
上記図23及び図24の平パウチ31では、第一の区画部及び第二の区画部を設けることによって、パウチ31内部を収納室38、緩衝室36及び定量室37に区画した例について説明したが、パウチに単に第一の区画部のみを設け、パウチを収納室と定量室の2区画としてもよいことは、言うまでもない。
また、第一の区画部及び第二の区画部の寸法や形状は、パウチ内に収納する液体等の内容物やパウチの寸法、材質等に応じて適宜選択することができる
【0058】
本発明の包装袋に収納する液体等の内容物としては特に制限はなく、液体洗剤、シャンプー、リンス、消毒液、醤油、ソース、ケチャップ等液状ないしはジェル状のものはいずれも好適に収納することができる。
【0059】
【発明の効果】
本発明によれば、注出口の開封後に注出口を下にして吊下げておいても、袋内部に収納した液体等の内容物が少量ずつ滲み出してくるのを防止することができる、自己閉鎖性注出口を有する包装袋を得ることができる。また、本発明の製造方法及び製造装置によれば、上記の自己閉鎖性注出口を有する包装袋を容易に製造することができる。さらに、本発明の製造方法及び製造装置によれば、袋内から内容物を取り出す注出口を有する包装袋における、ヒートシール部と非ヒートシール部の境界のゆがみ、凹凸等を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の包装袋の注出口を示す図である。
【図2】図1の包装袋の注出口通路の断面形状を示す図である。
【図3】図2のX部の部分拡大模式図である。
【図4】図1の包装袋の注出口から、注出口通路に対して垂直に切り出した切片の断面形状を示す模式断面図である。
【図5】図1の包装袋の注出口から、注出口通路に対して垂直に切り出した切片の断面形状を示す模式断面図である。
【図6】従来の自己閉鎖性注出口を有する包装袋の製造装置の要部を示す模式図である。
【図7】図6の装置を使用して包装袋をヒートシールする状態を説明する図である。
【図8】従来の包装袋の注出口から、注出口通路に対して垂直に切り出した切片の断面形状を示す模式断面図である。
【図9】本発明の包装袋の製造方法及び製造装置の要部の1例を示す模式図である。
【図10】本発明の包装袋の製造方法及び製造装置の要部の他の例を示す模式図である。
【図11】本発明の包装袋の製造方法及び製造装置の要部の他の例を示す模式図である。
【図12】本発明の包装袋の製造方法及び製造装置の要部の他の例を示す模式図である。
【図13】本発明の包装袋の製造方法及び製造装置の要部の他の例を示す模式図である。
【図14】本発明の包装袋の製造方法及び製造装置の要部の他の例を示す模式図である。
【図15】本発明の包装袋の製造方法及び製造装置の要部の他の例を示す模式図である。
【図16】本発明の包装袋の製造方法及び製造装置の要部の他の例を示す模式図である。
【図17】本発明の包装袋の製造方法及び製造装置の要部の他の例を示す模式図である。
【図18】本発明をスタンディングパウチに適用した1例を示す図である。
【図19】図18のパウチに内容物を充填した状態を示す断面模式図である。
【図20】図18のパウチの使用状態を示す断面模式図である。
【図21】図18のパウチの使用状態を示す部分拡大模式図である。
【図22】図18のパウチの使用状態を示す部分拡大模式図である。
【図23】本発明を平パウチに適用した1例を示す図である。
【図24】本発明を平パウチに適用した他の例を示す図である。
【符号の説明】
1 、31 包装袋
2、32 ヒートシール部
3、33 注出口
4 注出口通路
5 注出口の切片
6 非ヒートシール部
7、37 定量室
8、38 収納室
9 弁
10 未シール部
11、12 側壁部材
13 弁の上端部
14 弁の下端部
15 頂部
16 分岐室
17 係合孔
18 フック
21 加熱部
22 非押圧部
23 加圧部
24 弾性押圧部材
25、27 ガラスクロス基材
26 プラスチックフイルム
28 非加熱性押圧部材
29 金属薄板
30 隙間
34 第一の区画部
35 第二の区画部
36 緩衝室
39 液通路
40 つまみ
41 易開封加工部
42 流路
43 冷却部
44 ヒートパイプ
45 ペルチェ素子
46 発熱面
47 吸熱面
48 ばね
49 間隙
50 断熱部材
51 溝[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a packaging bag that contains contents such as liquid and has a spout that prevents bleeding after opening, and more particularly to a packaging bag that has a self-closing spout, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus.
[0002]
[Prior art]
Liquid packaging with a self-closing spout that has been made of a flexible material such as plastic film and that does not flow out of the liquid stored in the bag even if it is hung with the spout facing downward after opening. Bags are known (for example, Japanese Utility Model Publication No. 62-93040). The self-closing spouts of these liquid packaging bags are usually formed by heat-sealing a plastic film, and after opening, the spout part is deformed into a V shape so that the liquid stored in the bag flows out. Is to prevent.
However, when a liquid with good wettability such that the contact angle with the material constituting the inner surface of the film is 90 degrees or less is stored inside the bag, the liquid oozes due to capillary action from a minute gap in the spout passage. There was a problem of getting out.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and the contents such as liquid stored in the bag ooze out little by little even if the spout is hung down after opening the spout. It is an object to provide a packaging bag having a spout capable of preventing the above, particularly a packaging bag having a self-closing spout, a manufacturing method and a manufacturing apparatus therefor.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a conventional spout where a liquid or the like stored in the bag oozes is present at the boundary between the heat seal portion and the non-heat seal portion of the spout passage. As shown in FIG. 3 (B), it was found that there is a minute gap. Further, by forming the inner surface of the film constituting the non-heat-sealed portion side of the boundary portion so as to be in contact with each other (see FIG. 3A) so as not to generate a minute gap in the boundary portion (see FIG. 3A), wetting The present invention has been completed by discovering that bleeding of liquid or the like can be prevented even when a good liquid or the like is stored inside the bag.
[0005]
That is, the present invention has the following configuration.
1. When a plastic bag constituting a packaging bag is heat-sealed by sandwiching between glass cloth substrates and a packaging bag having a spout formed by a heat-sealed part and a non-heat-sealed part is manufactured, the heating part of the heat-seal head is poured. In the part corresponding to the non-heat seal part of the exit passageA non-pressing part is provided, and an elastic pressing member, a thin metal plate, a glass cloth base, a plastic film and a glass cloth base are sequentially placed on the pressure part facing the heating part of the heat seal head to mold the heat seal head. By tightening and heating and pressurizing the plastic film with the heating part and pressurizing partA method for producing a packaging bag, characterized by heat-sealing.
2. When a plastic bag constituting a packaging bag is heat-sealed by sandwiching between glass cloth substrates and a packaging bag having a spout formed by a heat-sealed part and a non-heat-sealed part is manufactured, the heating part of the heat-seal head is poured. In the part corresponding to the non-heat seal part of the exit passageUse a heat seal head with a cooling part so that there is no step on the heat seal surface when the heat seal head is clamped.A method for producing a packaging bag, characterized by heat-sealing.
3.3. The cooling unit is provided at a portion corresponding to the non-heat sealing portion of the spout passage of the heating unit of the heat seal head via an elastic member.Production method.
4). Heat seal head heating sectionAnd a gap between the cooling partIt is characterized by2 or3. The production method according to 3.
5. Heating and cooling part of heat seal headIs composed of one member, and a heating part and a cooling part.It is characterized by providing a gap between2The manufacturing method as described in.
6).In a packaging bag manufacturing apparatus in which a plastic film constituting a packaging bag is sandwiched between glass cloth substrates and heat sealed, and a spout is formed by a heat seal part and a non-heat seal part, the spout of the heating part of the heat seal head The non-pressing portion is provided at a portion corresponding to the non-heat sealing portion of the passage, and the elastic pressing member, the metal thin plate, and the glass cloth base material are sequentially placed on the pressing portion facing the heating portion of the heat seal head. Packaging bag manufacturing equipment.
7. In a packaging bag manufacturing apparatus in which a plastic film constituting a packaging bag is sandwiched between glass cloth substrates and heat sealed, and a spout is formed by a heat seal part and a non-heat seal part, the spout of the heating part of the heat seal head In the part corresponding to the non-heat seal part of the passage, The cooling section so that there is no step on the heat seal surface when the heat seal head is clampedAn apparatus for manufacturing a packaging bag.
8).A cooling part is provided via an elastic member at a portion corresponding to the non-heat sealing part of the spout passage of the heating part of the heat seal head.It is characterized by7Manufacturing equipment.
9.The gap between the heating part and the cooling part of the heat seal headIt is characterized by having7 or 8Manufacturing equipment.
10. Heat seal head heating sectionAnd the cooling part are composed of one member, and a gap is formed between the heating part and the cooling part.It is characterized by having provided7The manufacturing apparatus described in 1.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, features of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of the vicinity of the spout of the packaging bag of the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the whole spout passage of the packaging bag of FIG. 1 in an unopened state. 3 is a partially enlarged schematic view of a portion X in FIG. 2, in which (A) shows a packaging bag of the present invention and (B) shows a conventional packaging bag. 4 and 5 are schematic cross-sectional views showing a cross-sectional shape of a section cut out perpendicularly to the spout passage from the spout of the packaging bag of FIG.
In the present invention, in a
[0007]
In a conventional packaging bag having a self-closing spout, the inner surface of the film constituting the
In the present invention, by using the manufacturing method and apparatus described later, it is possible to prevent a
[0008]
Another feature of the packaging bag of the present invention is that the
As shown in FIGS. 4A and 4B, the cross-sectional shape formed by the film inner surface of the spout is either linear or inner as shown in FIGS. 4A and 4B. In addition to the curved shape convex on the side, one may be linear and the other may be curved on the inner surface side.
[0009]
Still another feature of the packaging bag of the present invention is that the
When the angle α formed by the tangent line is larger than 20 degrees, the effect of preventing the contents such as the liquid from seeping out from the spout decreases.
[0010]
In the present invention, the cross-sectional shape of the
The cross-sectional shape of the boundary portion A of the
[0011]
In the present invention, by making the cross-sectional shape of the self-closing spout and the cross-sectional shape of the section cut out from the spout as the above-mentioned specific one, even if the spout is hung down after opening the spout This prevents the contents such as liquid stored in the bag from oozing out little by little.
[0012]
As shown in FIG. 6, the conventional packaging bag having a self-closing spout has a
[0013]
In this prior art, as shown in FIG. 7, the elastic pressing
Moreover, in the
Therefore, in the conventional packaging bag, the contents such as liquid ooze out from the vicinity of the boundary portion A between the
[0014]
In the present invention, as shown below, when manufacturing a packaging bag having a self-closing spout by heat-sealing a plastic film, a novel heat seal developed by the present inventors was formed. By using such a method and apparatus, the cross-sectional shape of the spout and the cross-sectional shape of the section cut out from the spout are made the above-mentioned specific shapes, and leakage of contents such as liquid is prevented.
[0015]
FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of the main part of the manufacturing method and manufacturing apparatus for a packaging bag having a self-closing spout of the present invention.
In this example, a detachable
[0016]
In this example, by providing the detachable
[0017]
Further, the cross-sectional shape of the slice cut out from the spout is a straight curve or a smooth curved line convex toward the inner surface as seen in FIG. An angle α formed by a tangent line with the boundary portion A of the
In this example, the number and material of the glass cloth bases 25 and 27 interposed between the
[0018]
FIG. 10 is a schematic view showing another example of the main part of the manufacturing method and the manufacturing apparatus of the packaging bag having the self-closing spout of the present invention.
In this example, the
[0019]
In this example, a metal thin plate 29 made of aluminum or the like is placed on an elastic pressing
[0020]
Further, the cross-sectional shape of the slice cut out from the spout is a straight curve or a smooth curved line convex toward the inner surface as seen in FIG. An angle α formed by a tangent line with the boundary portion A of the
The number and material of the glass
[0021]
FIG. 11 is a schematic view showing another example of the main part of the manufacturing method and the manufacturing apparatus of the packaging bag having the self-closing spout of the present invention.
In this example, the
In this example, the
[0022]
FIG.12 and FIG.13 is a schematic diagram which shows the other example of the principal part of the manufacturing method and manufacturing apparatus of a packaging bag which have a self-closing pouring mouth of this invention, respectively.
In this example, a
[0023]
Moreover, in order to balance heat insulation, heat resistance, and strength, the cooling unit 43 may be made of a plurality of resins. The plurality of resins can be formed in multiple layers in parallel with the
At this time, the cross-sectional shape of the
[0024]
In this example, by providing the cooling unit 43 between the
[0025]
Further, the cross-sectional shape of the slice cut out from the spout is a straight curve or a smooth curved line convex toward the inner surface as seen in FIG. An angle α formed by a tangent line with the boundary portion A of the
[0026]
In addition, as a structure of the cooling unit 43, a heat exchanger 44 such as a heat pipe can be used as shown in FIG. In this example, the heat pipe 44 is embedded in the cooling unit 43, and the upper side of the heat pipe 44 is in the
[0027]
FIG. 14 is a schematic view showing another example of the main part of the manufacturing method and the manufacturing apparatus of the packaging bag having the self-closing spout of the present invention, and (A) is a state before the heat sealing head is clamped. FIG. 4B is a diagram illustrating a state where the heat seal head is clamped.
In this example, a
At this time, as the refrigerant passed through the
In addition, various types of springs such as a helical spring and a leaf spring can be used as the
[0028]
In this example, similarly to the example shown in FIG. 12, by providing the cooling unit 43 between the
[0029]
Further, the cross-sectional shape of the slice cut out from the spout is a straight curve or a smooth curved line convex toward the inner surface as seen in FIG. An angle α formed by a tangent line with the boundary portion A of the
As in the case of the example shown in FIG. 13, a heat exchanger 44 such as a heat pipe can also be used as the configuration of the cooling unit 43 in addition to providing the
[0030]
FIG. 15 is a schematic diagram illustrating another example of the main part of the manufacturing method and the manufacturing apparatus of the packaging bag having the self-closing spout of the present invention.
In this example, the cooling part 43 is provided in a part corresponding to the non-heat seal part of the spout passage between the
[0031]
Moreover, in order to balance heat insulation, heat resistance, and strength, the cooling unit 43 may be made of a plurality of resins. The plurality of resins can be formed in multiple layers in parallel with the
[0032]
In this example, when a current flows through the
[0033]
Further, the cross-sectional shape of the slice cut out from the spout is a straight curve or a smooth curved line convex toward the inner surface as seen in FIG. An angle α formed by a tangent line with the boundary portion A of the
[0034]
FIG. 16 is a schematic diagram illustrating another example of the main part of the method and apparatus for manufacturing a packaging bag having a self-closing spout according to the present invention.
In this example, in the apparatus of FIG. 12, a
[0035]
In the apparatus of FIG. 12, the
[0036]
The other configuration of this apparatus is the same as that of the apparatus shown in FIG. 12, and an elastic pressing
[0037]
In this example, similarly to the example shown in FIG. 12, the portion pressurized by the cooling unit 43 does not reach the temperature necessary for heat sealing, and thus a non-heat sealing portion of the spout passage is formed. By forming the spout in this way, the inner surface of the film constituting the non-heat seal portion side of the boundary between the spout passage heat seal portion and the non-heat seal portion can be seen in FIG. As can be seen, they are in contact with each other in an unopened state and do not have a gap.
[0038]
Further, the cross-sectional shape of the slice cut out from the spout is a straight curve or a smooth curved line convex toward the inner surface as seen in FIG. An angle α formed by a tangent line with the boundary portion A of the
As in the case of the example shown in FIG. 13, a heat exchanger 44 such as a heat pipe can also be used as the configuration of the cooling unit 43 in addition to providing the
[0039]
FIG. 17 is a schematic view showing another example of the main part of the manufacturing method and the manufacturing apparatus of the packaging bag having the self-closing spout of the present invention.
In this example, in the apparatus of FIG. 16, the
[0040]
When the
[0041]
The packaging bag manufacturing method and manufacturing apparatus described in each of the above examples are suitably used for manufacturing a packaging bag having a self-closing spout after opening.
Moreover, these manufacturing methods and manufacturing apparatuses can also be used for manufacturing a packaging bag having a spout for taking out the contents filled in a bag such as a refilling pouch. In this case, for example, as shown in FIG. 6, it is possible to reduce distortion, unevenness, etc. at the boundary between the heat seal part and the non-heat seal part generated by the conventional manufacturing method and manufacturing apparatus, and the appearance is excellent. It is possible to manufacture packaging bags with high commercial value.
[0042]
As the plastic film constituting the packaging bag having the spout of the present invention, a single-layer film made of a thermoplastic resin having heat sealability, these thermoplastic resin films having heat sealability as the inner layer of the bag, other A laminated film having a layer configuration of two or more layers in which films are laminated can be used.
Examples of the thermoplastic resin film having heat sealability include polypropylene, propylene-ethylene copolymer, crystalline polybutene-1, crystalline poly-4-methylpentene-1, low-, medium-, or high-density polyethylene, wire Low density polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene-acrylic acid copolymer (EAA), ethylene-ethyl acrylate copolymer (EEA), ion-crosslinked olefin copolymer (ionomer), etc. Polyolefins; Aromatic vinyl copolymers such as polystyrene and styrene-butadiene copolymers; Halogenated vinyl polymers such as polyvinyl chloride and vinylidene chloride resins; Acrylonitrile-styrene copolymers, Acrylonitrile-styrene-butadiene copolymers Nitrile polymers such as:
[0043]
Particularly preferred materials include, for example, low density polyethylene, linear low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, polypropylene, propylene-ethylene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylenically unsaturated carboxylic acid or its An olefin resin such as an olefin resin graft-modified with an anhydride, an ionomer resin, a polyamide or copolyamide resin having a relatively low melting point or a low softening point, or a polyester or copolyester resin is used.
[0044]
When using a laminated film as the plastic film that constitutes the packaging bag, the thermoplastic resin film having the heat sealability described above is used as the inner layer of the bag, and another film is laminated via an adhesive layer as necessary. Use the laminated film. The adhesive layer is selected from polyethyleneimine resin, alkyl titanate resin, polyester-isocyanate resin, urethane resin, epoxy resin, polyether resin, olefin resin introduced with polar groups, etc. Use resin.
[0045]
There is no restriction | limiting in particular as a film laminated | stacked with a heat sealable resin, What is normally used for a packaging bag can be used. As a material suitable for such a film, any of the materials used as the heat-sealable resin can be used, but it is preferable to select a resin having a higher melting point than the resin used for the inner layer.
Moreover, what laminated | stacked 1 type (s) or 2 or more types of said plastic films and metal foil, such as aluminum, paper, a cellophane, etc. can also be used as another film. In particular, in the case of contents that require gas barrier properties, a resin layer having a resin layer such as polyvinylidene chloride resin, EVA saponified product, nylon or cyclic olefin copolymer, or a metal oxide deposited film such as aluminum or silicon oxide. It is preferable to use a laminated film including a resin layer containing a clay mineral and a metal foil such as aluminum.
In order to give heat insulation and rigidity to the film constituting the packaging bag, it is also possible to use a film made of various synthetic resin foams, such as alumina, silica, titanium oxide, calcium carbonate, carbon, talc, etc. Films made of various synthetic resins kneaded with inorganic substances and glass fibers can also be used.
[0046]
As a layer structure of the laminated film suitable for constituting the packaging bag of the present invention, biaxially stretched polyethylene terephthalate (PET: outer layer) / unstretched linear low density polyethylene (LLDPE: inner layer), biaxially stretched nylon (outer layer) ) / LLDPE (inner layer), biaxially stretched PET (outer layer) / aluminum foil (intermediate layer) / LLDPE (inner layer), biaxially stretched nylon (outer layer) / aluminum foil (intermediate layer) / LLDPE (inner layer), biaxially stretched PET (outer layer) / biaxially stretched nylon (intermediate layer) / LLDPE (inner layer), biaxially stretched PET (outer layer) / aluminum foil (intermediate layer) / biaxially stretched nylon (intermediate layer) / LLDPE (inner layer), etc. It is done.
For applications that require high temperature treatment such as pressure heat treatment, biaxially stretched PET (outer layer) / aluminum foil (intermediate layer) / unstretched polypropylene (PP: inner layer), biaxially stretched PET (outer layer) / Biaxially stretched nylon (intermediate layer) / aluminum foil (intermediate layer) / unstretched PP (inner layer), biaxially stretched PET (outer layer) / unstretched PP (inner layer), biaxially stretched nylon (outer layer) / unstretched PP (Inner layer), biaxially stretched nylon (outer layer) / aluminum foil (intermediate layer) / unstretched PP (inner layer), inorganic oxide deposited biaxially stretched PET (outer layer) / unstretched PP (inner layer), inorganic oxide deposited 2 A laminated film using unstretched PP for the inner layer, such as axially stretched nylon (outer layer) / unstretched PP (inner layer), can be used. Adhesive layers selected from the above adhesive resins are provided between the layers of these laminated films.
[0047]
Whether the plastic film is a single layer or what kind of layer configuration it may be selected according to the properties of the contents to be filled in the packaging bag. The plastic film can be produced by an ordinary method such as a casting method, a T-die method, a calendar method, or an inflation method. The laminated film can be produced by a conventional method such as dry lamination of a preformed film, coating on a substrate film, melt coextrusion.
[0048]
Next, specific examples of the packaging bag of the present invention will be described, but the following specific examples do not limit the present invention.
18 to 22 are views showing an example in which the present invention is applied to a standing pouch, FIG. 18 is a perspective view of the pouch, and FIG. 19 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the pouch of FIG. 18 is filled with contents. FIG. 20 is a schematic sectional view showing a use state of the pouch of FIG. FIGS. 21 and 22 are partially enlarged schematic views of the metering chamber and the spout when the pouch of FIG. 18 is used. FIG. 21 shows a state in which the spout is closed. FIG. 22 shows the spout opened. It is a figure which shows a state. 21 and 22, (A) is a schematic cross-sectional view of the metering chamber and the spout, and (B) is a diagram showing the state of the contents in the valve (center portion) and the spout, respectively.
As the pouch body material, a laminated film in which a biaxially stretched nylon film having a thickness of 15 μm and a linear low density polyethylene having a thickness of 130 μm were laminated with a urethane adhesive from the outer layer was used. (Adhesive layer thickness: 4 μm)
[0049]
In this standing
[0050]
In this standing pouch, after filling the pouch from the top 15 of the pouch, the top 15 is heat sealed to seal the pouch. In order to use this pouch, for example, when the pouch is inverted by engaging an engagement hole 17 provided in the bottom of the pouch with a locking tool such as a hook 18 (see FIG. 20), the contents are contained in the branch chamber 16. Into the
[0051]
In order to take out contents such as liquid from the
At that time, P> Po and the contents such as liquid try to flow backward from the
[0052]
The standing
[0053]
FIG. 23 is a diagram showing an example in which the present invention is applied to a flat pouch. In this example, when the pouch 31 having the self-closing
This flat pouch 31 uses the manufacturing apparatus shown in FIGS. 9 to 17 to specify the cross-sectional shape of the self-closing spout and the cross-sectional shape of the slice cut out from the spout according to the present invention. Even if the spout is hung with the spout down after the spout is opened, the contents such as the liquid stored in the bag are prevented from exuding little by little from the spout.
[0054]
In the standing
At that time, the contents such as the liquid try to flow backward from the
[0055]
In this pouch 31, by providing a
[0056]
FIG. 24 is a diagram showing another example in which the present invention is applied to a flat pouch.
In the pouch of FIG. 23, the
Other configurations and usage methods of the pouch 31 are the same as those of the pouch of FIG.
[0057]
In the flat pouch 31 of FIGS. 23 and 24 described above, an example in which the inside of the pouch 31 is partitioned into a
In addition, the dimensions and shapes of the first partition part and the second partition part can be appropriately selected according to the contents such as the liquid stored in the pouch, the dimensions, the material, etc. of the pouch.
[0058]
There are no particular restrictions on the contents of the liquid or the like stored in the packaging bag of the present invention, and any liquid or gel-like items such as liquid detergent, shampoo, rinse, disinfectant, soy sauce, sauce, ketchup should be stored appropriately. Can do.
[0059]
【The invention's effect】
According to the present invention, even when the spout is hung down after opening the spout, the contents such as the liquid stored in the bag can be prevented from oozing out little by little. A packaging bag having a closing spout can be obtained. Moreover, according to the manufacturing method and manufacturing apparatus of this invention, the packaging bag which has said self-closing pouring spout can be manufactured easily. Furthermore, according to the manufacturing method and the manufacturing apparatus of the present invention, it is possible to reduce the distortion, unevenness, etc. of the boundary between the heat seal part and the non-heat seal part in the packaging bag having the spout for taking out the contents from the bag. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a spout of a packaging bag of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a cross-sectional shape of a spout passage of the packaging bag of FIG.
FIG. 3 is a partial enlarged schematic view of a portion X in FIG. 2;
4 is a schematic cross-sectional view showing a cross-sectional shape of a section cut out from the spout of the packaging bag of FIG. 1 perpendicular to the spout passage. FIG.
5 is a schematic cross-sectional view showing a cross-sectional shape of a section cut out perpendicularly to the spout passage from the spout of the packaging bag of FIG. 1. FIG.
FIG. 6 is a schematic view showing a main part of a conventional manufacturing apparatus for a packaging bag having a self-closing spout.
7 is a diagram illustrating a state in which a packaging bag is heat-sealed using the apparatus of FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a cross-sectional shape of a section cut out perpendicularly to a spout passage from a spout of a conventional packaging bag.
FIG. 9 is a schematic view showing an example of a main part of the method and apparatus for manufacturing a packaging bag of the present invention.
FIG. 10 is a schematic view showing another example of the main part of the method and apparatus for manufacturing a packaging bag of the present invention.
FIG. 11 is a schematic view showing another example of the main part of the method and apparatus for manufacturing a packaging bag of the present invention.
FIG. 12 is a schematic view showing another example of the main part of the method and apparatus for manufacturing a packaging bag of the present invention.
FIG. 13 is a schematic view showing another example of the main part of the method and apparatus for manufacturing a packaging bag of the present invention.
FIG. 14 is a schematic view showing another example of the main part of the method and apparatus for manufacturing a packaging bag of the present invention.
FIG. 15 is a schematic view showing another example of the main part of the method and apparatus for manufacturing a packaging bag of the present invention.
FIG. 16 is a schematic view showing another example of the main part of the method and apparatus for manufacturing a packaging bag of the present invention.
FIG. 17 is a schematic view showing another example of the main part of the method and apparatus for manufacturing a packaging bag of the present invention.
FIG. 18 is a diagram showing an example in which the present invention is applied to a standing pouch.
19 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the pouch of FIG. 18 is filled with contents.
20 is a schematic cross-sectional view showing a usage state of the pouch of FIG.
21 is a partially enlarged schematic view showing a usage state of the pouch of FIG. 18. FIG.
22 is a partially enlarged schematic view showing a usage state of the pouch of FIG. 18. FIG.
FIG. 23 is a diagram showing an example in which the present invention is applied to a flat pouch.
FIG. 24 is a diagram showing another example in which the present invention is applied to a flat pouch.
[Explanation of symbols]
1, 31 Packaging bags
2, 32 Heat seal part
3, 33 spout
4 Outlet passage
5 Outlet section
6 Non-heat seal part
7, 37 Determination chamber
8,38 Storage room
9 valves
10 Unsealed part
11, 12 Side wall member
13 Upper end of valve
14 Lower end of valve
15 Top
16 Branch room
17 engagement hole
18 hook
21 Heating unit
22 Non-pressing part
23 Pressurizing part
24 Elastic pressing member
25, 27 Glass cloth substrate
26 Plastic film
28 Non-heatable pressing member
29 sheet metal
30 gap
34 First compartment
35 Second compartment
36 Buffer room
39 Liquid passage
40 knobs
41 Easy opening part
42 channels
43 Cooling section
44 heat pipe
45 Peltier element
46 Heat generation surface
47 Endothermic surface
48 Spring
49 gap
50 Insulation member
51 groove
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