JP4993884B2

JP4993884B2 - 自立袋

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Publication number: JP4993884B2
Application number: JP2005231076A
Authority: JP
Inventors: 寛後藤; 義則稲川; 真一稲葉
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2005-08-09
Filing date: 2005-08-09
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2025-08-09
Also published as: JP2007045451A

Description

本発明は自立袋に関する。

合成樹脂製の薄肉容器としては、例えば特許文献１に記載のように、胴壁部が水平断面多角形の筒状に形成され、胴壁部を環状に巻回する破線状の波形リブを上下方向に間隔をおいて複数本配設したプラスチックボトルがある。また、特許文献２に記載のように、従来の合成樹脂製シートを貼り合わせて形成した自立袋に代えて、胴部と底部を含む合成樹脂製の袋本体を金型成形し、袋本体への内容剤の充填前段階で袋本体を折りたたみ可能にすると共に、内容剤の充填後に上端部の充填口をヒートシールして閉塞する自立袋や、特許文献３に記載のように、プラスチックフィルムをヒートシールして密封する包装袋において、少なくとも１つの周縁シール部が全長にわたって内側に曲率を持つ形状を有するものがある。
特開平９−２４０６４７号公報特開２００４−４３００３号公報特開２００３−２００９４５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の如くのボトル形状の薄肉容器では、空の状態での輸送時にかさばり輸送効率が悪い。これに対して、折りたたみが可能な特許文献２に記載の自立袋では、上縁部が直線状にヒートシールされているため、内容物を充填して密封した状態下では、特にシール部の端部に位置する角部における落下強度や耐圧強度が不十分であり、流通時や保管時にシール部分が破袋し、内容物が漏れる問題がある。この問題は、自立袋の肉厚を厚くすることで解決できるが、コストが高くなる問題がある。また、特許文献３の如くの少なくとも１つの周縁シール部が全長にわたって外側に凸の曲率を持つ形状の包装袋の場合には、落下時や加圧時に発生する応力を周縁シール部全体に分散させて落下強度や耐圧強度を改善するものであるが、落下時に角部にかかる応力を分散することができず、角部に応力が集中するために破袋する恐れがある。

本発明は、金型成形された折りたたみ可能な自立袋において、自立袋の成形形状やシール形状を工夫することにより、肉厚として折りたたみ性の低下やコストアップをもたらすことなく、安価で、かつ、内容物を充填した状態下でもシール部の特に角部における落下強度や耐圧強度を向上させる自立袋の提供を目的とする。

本発明は、正面部、背面部、及び両側面部を有する胴部と、底部とを含む、内容剤を充填する前は正面部と背面部とが重なり合った略平坦な状態に折りたたみ可能な合成樹脂製の袋本体を金型成形した自立袋であって、内容剤を充填した後に正面視した際に、袋本体の上縁部に形成され、かつ、袋本体の側辺と連続する上縁シール部の袋本体の内部との境界線が、袋本体の外側に凸の曲率を持って形成されており、前記上縁シール部の端部に連続する側辺において、袋本体の内側に凸の曲率をもつようにしたものである。

本発明の金型成形された自立袋によれば、肉厚として折りたたみ性の低下やコストアップをもたらすことなく、自立袋の成形形状やシール形状を工夫することにより、シール部の特に端部の角部近傍における破袋を防止することを可能とし、これに伴い、自立袋を薄肉に形成することを可能としてコストダウンを図ることができる。

本第１実施形態の自立袋１は、ダイレクトブロー成形またはインジェクションブロー成形等の金型成形により製造できる。
図１（ａ），（ｂ）は、本第１実施形態の自立袋１を示したものである。自立袋１の袋本体２は、胴部３ａと底部３ｂからなる内容剤の収容部３と、袋本体２の上縁部の全巾又は全巾近くに渡る広巾の開口を形成し、内容剤を充填するための充填口４ａを形成する充填口形成部４とを有し、収容部３と充填口形成部４とを肩部５により滑らかにつなぐように、収容部３、充填口形成部４及び肩部５の全体をブロー成形する。肩部５は、自立袋１の側面視（充填口形成部４の後述するシール部８の長手方向に沿って見る方向）で、収容部３の側から充填口形成部４の側に向けて概ね逆Ｖ字状をなす如くに狭巾化される。

袋本体２は、正面部２ａ、背面部２ｂ、両側面部２ｃを有しており、ブロー成形により、正面部２ａと両側面部２ｃの境界に第１稜線部６ａを設け、背面部２ｂと両側面部２ｃの境界に第２稜線部６ｂを設け、正面部２ａと底部３ｂの境界に第３稜線部６ｃを設け、背面部２ｂと底部３ｂの境界に第４稜線部６ｄを設け、両側面部２ｃと底部３ｂの境界に第５稜線部６ｅを設ける。また、袋本体２は、両側面部２ｃの長手方向に沿う中央部にブロー成形金型のパーティングラインによる第６稜線部６ｆを設け、底部３ｂの中央部にもブロー成形金型のパーティングラインによる第７稜線部６ｇを設ける。

そして、本第１実施形態の自立袋１は、例えば図２（ａ），（ｂ）に示すように、胴部３ａ及び肩部５を平らにし、平板状の底部３ｂを第７稜線部６ｇに沿って折り曲げることで折りたたむことができる。折り曲げ方法は、例えば、正面部２ａと背面部２ｂと両側面部２ｃとの間の各稜線部６ａ，６ｂ及び両側面部２ｃの中央部の第６稜線部６ｆに沿って折り曲げることにより、両側面部２ｃを正面部２ａと背面部２ｂとの間に折り込み、底部３ｂの中央部の第７稜線部６ｇを自立袋１の外側に向けて折りたたむ方法（図２（ａ）参照）や、両側面部２ｃの中央部を第６稜線部６ｆに沿って外側に折り曲げて正面部２ａと背面部２ｂとを重ね合わせ、底部３ｂの中央部の第７稜線部６ｇを自立袋１の外側に向けておりたたむ方法（図２（ｂ）参照）等があり、これらによって折りたたまれた自立袋１は、正面部２ａと背面部２ｂが重なり合った略平坦な状態となる。ここで、自立袋１の袋本体２の側辺曲率成形部１０が形成される、自立袋１に内容剤を充填して充填口形成部４を充填口シール部８としてシールした後に正面部２ａと対向する側から正面視した際（図６参照）の側辺７は、側辺曲率成形部１０は主として側面部２ｃの中央部の第６稜線部６ｆに形成される他、当該第６稜線部６ｆと共に、これの両側の側面部２ｃと正面部２ａとの間の第１稜線部６ａ及び側面部２ｃと背面部２ｂとの間の第２稜線部６ｂにも設けられる場合があることから、第６稜線部６の他、第１稜線部６ａ及び第２稜線部６ｂも側辺７に含まれる。

本第１実施形態の自立袋１は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、折りたたまれた状態から立体形状に起立させ、上端の充填口形成部４による充填口４ａから内容剤（例えば、液剤、粉体、油等）を充填した後に（図１（ａ）参照）、充填口形成部４の正面部２ａと背面部２ｂを例えばシールバーにより挟圧し、正面部２ａと背面部２ｂの上縁部をヒートシール又は超音波シール等により融着して封止する（図１（ｂ）参照）。これにより、充填口形成部４は上縁シール部としての充填口シール部８になる。

さらに、本第１実施形態の自立袋１は、袋本体２のブロー成形時に、肩部５の上縁側の一部に注ぎ口９を成形できる。注ぎ口９は切断によって開封され、封止された自立袋１に収容された内容剤を注出することができる。

本第１実施形態の自立袋１は、図１及び図３に示すように、自立袋１に内容剤を充填して充填口形成部４を充填口シール部８としてシールした後に正面視した際に袋本体２の上縁部に形成された充填口シール部８に連続する側辺７に、自立袋１の内側に凸の曲率をもつ側辺曲率成形部１０を金型成形時に形成する。側辺曲率成形部１０は充填口シール部８の端部の角部近傍に形成することが好ましく、側辺曲率成形部１０は袋本体２における上縁部に形成された充填口シール部８の側辺側の端部よりも袋本体２の内側に向かう凸状に湾曲する曲率を有している。側辺曲率成形部１０の曲率半径は自立袋１のサイズ等に応じて任意に設定できるが、上縁シール部としての充填口シール部８の直線長さＬ１に対する対する曲率半径の下限は０．５０倍、好ましくは０．８０倍、上限は１．７５倍、好ましくは１倍とする。側辺７において側辺曲率成形部１０が形成される範囲は、自立袋１のサイズ、曲率半径、材質等に応じて任意に設定できるが、立設状態における袋本体２の充填口シール部８までの高さＨ１に対して側辺曲率成形部１０を形成する高さＨ２の範囲は２０％〜９０％とすることが好ましく、より好ましくは２０％〜５０％の範囲に形成する。

自立袋１の側辺曲率成形部１０は側辺７の他の部分（直線部）に滑らかなラインで連続することが好ましい。

図４は、第２実施形態の自立袋１１の要部を示すものである。本第２実施形態の自立袋１１は、上記第１実施形態の自立袋１と略同様の基本構造を備える一方で、側辺７に設けられた側辺曲率成形部１０に代えて、袋本体２の上縁部の充填口形成部４をシールして上縁シール部としての充填口シール部８’を形成する際に、当該充填口シール部８’を自立袋１１の外側に凸の曲率をもつシール部として形成する。すなわち、袋本体２の上縁部に形成され、かつ、袋本体２の側辺７と連続する充填口シール部８’が、袋本体２の外側に凸の曲率を持っている。

充填口シール部８’に形成される袋本体２の外側に向かう凸の曲率は、充填口シール部８’を湾曲した帯状にシールすることによって形成しても良いが（図４参照）、図５に示すように、充填口シール部８’のシール部分の内側、即ち、袋本体２の内部と充填口シール部８’との境界線１２のみを袋本体２より外側に向かう凸の曲率に形成しても良い。また、充填口シール部８’に形成した凸の曲率は、自立袋１のサイズ等に応じて任意に設定できるが、充填口シール部８’が形成される袋本体２の上縁部の全長Ｌ１に対して曲率半径の下限は０．５０倍であり、曲率半径の上限は７．５倍、好ましくは１．０倍である。

図６は、第３実施形態の自立袋１３の要部を示すものである。本第３実施形態の自立袋１３は、上記第１実施形態の自立袋１と略同様の基本構造を備える一方で、袋本体２の上縁部における充填口シール部８’の端部に連続する側辺７であって、充填口シール部８’の端部の近傍に自立袋１の内側に凸の曲率をもつ側辺曲率成形部１０を形成し、かつ、袋本体２の上縁部の充填口形成部４による充填口４ａをヒートシールして、自立袋１３の外側に凸の曲率をもつ上縁シール部としての充填口シール部８’を形成する。側辺曲率成形部１０や充填口シール部８’の形状、曲率半径は上記第１実施形態の側辺曲率成形部１０や第２実施形態の充填口シール部８’と同様である。

上記各実施形態の自立袋１，１１，１３は、ブロー成形等の金型成形により製造され、例えば、軟質樹脂、好ましくは可撓性の樹脂を用いて折りたたみ可能とする。自立袋１，１１，１３の袋本体２の構成樹脂としては、単層のときはＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）、Ｌ−ＬＤＰＥ（直鎖低密度ポリエチレン）又はＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）を採用でき、積層のときには外側層をＨＤＰＥ、内側層をＬＤＰＥ又はＬ−ＬＤＰＥとするものを採用できる。また、酸素バリア性を向上させるために、ＥＶＯＨ（エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂）やナイロン樹脂を中間層に用いることもできる。さらに、材質の一部又は全部を植物由来のバイオマス樹脂等の生分解性樹脂とすることによって環境対応化を図ることもできる。化学合成系の生分解性樹脂としては、例えばポリ乳酸、ポリカプリラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリ（ブチレンサクシネート／アジペート）、ポリ（ブチレンサクシネート／テレフタレート）、ポリ（ブチレンアジペート／テレフタレート）、ポリ（テトラメチレンアジペート／テレフタレート）、ポリ（ブチレンサクシネート／アジペート／テレフタレート）、ポリエチレンサクシネートを採用できる。

上記各実施形態の自立袋１，１１，１３は、金型成形により略平坦に折りたたむことができる程度に薄肉に成形され、例えば１００〜５００μｍの厚さとすることが好ましい。自立袋１、１１、１３は、金型成形により３次元構造に製造可能であり、成形された自立袋１、１１、１３を内容剤の充填前や廃棄時に略平坦に折りたたむために、収容部３の胴部３ａの断面形状が、例えば正面部２ａと背面部２ｂを幅広とし、側辺７の第６稜線部６ｆを自立袋１の内部において鋭角をなす瞳形状や６角形状としたり、第１稜線部６ａと第２稜線部６ｂを自立袋１内部において鋭角になす略矩形形状とすることが好ましい。また、自立袋１，１１，１３は、金型成形により製造することによって、肉厚に分布を生じやすく、特に、自立袋１，１１，１３の充填口シール部８、８’と袋本体２の境の近傍、さらには充填口シール部８，８’と側辺７との間の角部が薄肉になる場合があるが、上述のように、側辺曲率成形部１０や袋本体２の外側に凸の曲率を持つ充填口シール部８’が設けられていることにより、当該角部における充填口シール部８，８’の落下強度や耐圧強度を向上させることができるようになっている。

上記各実施形態の自立袋１，１１，１３によれば以下の作用効果がある。
i）自立袋１，１１，１３の上縁部に形成された充填口シール部８，８’の端部と側辺７との間
に角部が形成される場合に、側辺部７における角部の近傍に側辺曲率成形部１０を、及び／又は充填口シール部８’を袋本体２の外側に凸の曲率を持つに曲率部とすることによって、金型成形された自立袋１，１１，１３の落下時や加圧時に角部近傍に発生する応力を分散させ、破袋を防止することができる。
ii）自立袋１，１１，１３の上縁部に形成された充填口シール部８，８’と側辺７の間の角部に
薄肉部分が形成されても、加圧時や落下時に発生する応力を分散させ、薄肉部分の破袋を防止することができる。
ii）自立袋１，１１，１３の破袋を防ぐことができるから、さらに薄肉とすることができ、使用
樹脂量が少なく、コストダウンを図ることができるとともに、内容剤の充填前段階における折りたたみによる平積み保管効率も良い。
iv）自立袋１，１１，１３は金型成形されているから、従来のフィルムを貼り合わせた袋に比し
て破袋を生じやすいシール部分が少なく、自立袋１，１１，１３の袋本体２の上部にのみシール部を設けることも可能である。この場合に、袋本体２の上部に設けた上縁シール部（充填口シール部８，８’）に袋本体２の外側に凸の曲率を形成し、及び／又は袋本体２の内側に凸の曲率をもつ側辺曲率形成部１０を設けることによって、従来のフィルムを貼り合わせた袋に比して、自立袋１，１１，１３の破袋をより一層防止することができる。

尚、本発明は、上記各実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、自立袋の上縁部に形成された上縁シール部は、側辺と連続するシール部であれば良く、充填口形成部をシールした充填口シール部に限定されない。また、充填口形成部を上縁部に形成するだけでなく、自立袋の底部に形成することも可能である。

以下、実施例及び比較例により、本発明の自立袋をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

上記各実施形態の自立袋１，１１，１３と略同様の構成を備える一方で、側辺に側辺曲率形成部が形成されておらず、かつ袋本体の上縁部の充填口シール部に曲率部が形成されていない自立袋を比較例１の自立袋とし、この比較例１の自立袋に水を充填した後に充填口シール部をシールして落下試験体を形成した。この落下試験体を１００ｃｍの高さから落下させた場合には、１０袋のうち３袋の自立袋が破袋を生じた。また、この側辺曲率形成部や充填口シール部に曲率部が形成されていない比較例１の自立袋を膨らませた場合の内圧分布をシュミレーションすると、充填口シール部の角部に応力が集中しており、袋内部と角部の応力差は１４Ｎ／ｍｍ²であった。

上記各実施形態の自立袋１，１１，１３と略同様の構成を備え、側辺曲率形成部の曲率半径Ｒ１、側辺における側辺曲率形成部を形成した部分の高さＨ２、充填口シール部の長さＬ１、及び充填口シール部の曲率半径Ｒ２が各々表１に示す値となった実施例１〜実施例１０の各自立袋について、比較例１の場合と同様に、各自立袋を膨らませた場合の内圧分布をシュミレーションし、袋内部と角部の応力差を算定した。算定結果を表１に示す。なお、袋内部と角部の応力差と自立袋を落下させた際の破袋防止効果とは互いに相関しているものと考えられる。また、実施例１〜実施例１０の各自立袋における、側辺曲率成形部の曲率半径の上縁シール部の長さに対する倍率Ｒ１／Ｌ１、及び上縁シール部の曲率半径の上縁シール部の長さに対する倍率Ｒ２／Ｌ１を表１に示す。

表１に示す内圧分布のシュミレーション結果によれば、本発明に係る実施例１〜１０の自立袋は、袋内部と角部の応力差が改善されて、破袋防止効果を発揮できることが判明する。

（ａ）は本発明の第１実施形態に係る自立袋の充填口をヒートシールする前の全体図、（ｂ）は充填口をヒートシールした後の全体図である。（ａ），（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る自立袋を平坦に折りたたんだ状態を例示する斜視図である。本発明の第１実施形態に係る自立袋の要部正面図である。本発明の第２実施形態に係る自立袋の要部正面図である。本発明の第２実施形態に係る自立袋における充填口シール部の他の形態を例示する要部正面図である。本発明の第３実施形態に係る自立袋の要部正面図である。

符号の説明

１，１１，１３自立袋
２袋本体
２ａ袋本体の正面部
２ｂ袋本体の背面部
２ｃ袋本体の側面部
３収容部
３ａ収容部の胴部
３ｂ収容部の底部
４充填口形成部
４ａ充填口
５肩部
６ａ第１稜線部
６ｂ第２稜線部
６ｃ第３稜線部
６ｄ第４稜線部
６ｅ第５稜線部
６ｆ第６稜線部
６ｇ第７稜線部
７袋本体の側辺
８，８’ 充填口シール部（上縁シール部）
９注ぎ口
１０側辺曲率成形部
１２境界線

Claims

正面部、背面部、及び両側面部を有する胴部と、底部とを含む、内容剤を充填する前は正面部と背面部とが重なり合った略平坦な状態に折りたたみ可能な合成樹脂製の袋本体を金型成形した自立袋であって、内容剤を充填した後に正面視した際に、袋本体の上縁部に形成され、かつ、袋本体の側辺と連続する上縁シール部の袋本体の内部との境界線が、袋本体の外側に凸の曲率を持って形成されており、前記上縁シール部の端部に連続する側辺において、袋本体の内側に凸の曲率をもつ側辺曲率成形部を備え、前記側辺曲率成形部は前記上縁シール部に連続している自立袋。
前記上縁シール部は、充填口をヒートシールすることによって形成される請求項１記載の自立袋。