JP6782605B2 - スパウトシール用金型ユニット、このスパウトシール用金型ユニットを用いたスパウト取り付け方法及びスパウト取り付け構造 - Google Patents

Description

本発明は、スパウトシール用金型ユニット、このスパウトシール用金型ユニットを用いたスパウト取り付け方法及びスパウト取り付け構造に関し、さらに詳しくは、袋本体部とスパウトとをシールする際に生じる融解物がはみ出すことのないスパウトシール用金型ユニット、このスパウトシール用金型ユニットを用いたスパウト取り付け方法及びスパウト取り付け構造に関する。

袋本体部の縁部にスパウト（「ｓｐｏｕｔ」）がシールされてなる包装容器が従来から存在する。この形態の包装容器を構成するスパウトは、取り付け部及び注出口部から主に構成されている。取り付け部は、スパウトを袋本体部の縁部にシールして取り付けるための部位である。この取り付け部としては、平面視したときの形状が菱形や略菱形に形成され、側面視したときの形状が長方形に形成された、いわゆる舟形状のものを代表例として挙げることができる。こうしたスパウトは、袋本体部の縁部にて、取り付け部の外面と袋本体部の内面とがシールされることにより袋本体部に取り付けられている。

スパウトが袋本体部の縁部にシールされてなる包装容器は、取り付け部と袋本体部とをシールするときに、様々な工夫がされており、シール不良の発生が抑制されている。

例えば、特許文献１に記載されているスパウトは、樹脂だまりが発生することを防止することを目的として構成されている。このスパウトは、注出口、融着固定部及び融着薄肉部から構成されている。注出口は、筒状に形成されている注出筒の一端に設けられている。融着固定部は袋本体部に固定される部位であり、注出筒の他端で注出筒の軸方向と直交する方向に延びている。また、融着薄肉部は、融着固定部の長手方向に延び、融着固定部の側端に連続して構成されている。このスパウトにおいて、融着薄肉部の上端部は、融着固定部が袋体の上端に固定される位置よりも、樹脂だまり間隔だけ下方に離れた部分に位置されるように構成されている。

また、特許文献２に記載されているスパウトは、このスパウトを袋本体部に装着するときに、袋本体部の内面にスパウトを容易に融着させることができ、かつ、シール不良部が発生しないスパウトを提供することを目的としている。このスパウトは、中空管部と、この中空管部の下方に袋本体部の周縁のシール部に装着するための取り付け部とを有している。

取り付け部は、本体部、突起部、及び薄肉部により構成されている。本体部は、縦方向の前後が鋭角になっている所定の高さの舟形状をなしている。突起部は、本体部の外表面に複数設けられており、各突起部は、本体部の外周面から外側に突出し、周面に沿うようにして形成されている。そして、薄肉部は、本体部の前後両端に形成されている。この薄肉部は、厚さが０．３〜１ｍｍの平板からなり、取り付け部の高さ方向において、取り付け部上端から下端方向かって幅が狭くなっている。

特開２００４−２１０３２１号公報 特開２００６−０８９０４７号公報

上記特許文献１で提案されているスパウトでは、袋本体部とスパウトとがシールされる部分に対し、袋本体部の外側の端縁には樹脂だまりが生じることを防止する工夫がされている。しかしながら、内側の端縁では、シールした際に発生する融解物がシール部からはみ出すおそれがある。

また、特許文献２で提案されているスパウトでは、スパウトの両端が薄肉部として構成されているので、スパウトと袋本体部とをシールする際に、薄肉部が融けてしまうおそれがある。薄肉部が融けてしまった場合、融けたことにより生じる融解物がシール部からはみ出すおそれがある。

シールした際に融けたことにより生じる融解物がシールした部分からはみだしてしまうと、見た目が悪くなるだけでなく、融けて生じた融解物が固まったときに、その位置に応力が集中してしまい、破損の原因にもなる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、スパウトの取り付け部やシート材が融け出した融解物がはみ出してなるシール不良の発生を抑制することができるスパウトのシール用金型、このシール用金型を用いたスパウトの取り付け方法及びスパウト取り付け構造を提供することにある。

（１）上記課題を解決するための本発明に係るスパウトシール用金型は、スパウトの取り付け部に袋本体部を構成するシート材を熱圧着でシールする際に用いるスパウトシール用金型であって、前記取り付け部の両側から、該取り付け部の側面部と該側面部の外側に配置された前記シート材とを挟み込む一対の金型を有し、前記一対の金型が対向する面は、シール面として構成され、前記シール面の一部には、前記側面部の張り出し形状に対応する形状の凹部が形成され、前記シール面には、前記金型の厚さ方向における前記袋本体部側の端縁に、前記凹部の凹む方向に該シール面が窪んだ窪み部が、当該凹部が凹み始める凹部の両端部と該両端部から一定の距離だけ外側に離れた位置との間に形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、上記のように、シール面には、金型の厚さ方向における袋本体部側の端縁に、窪み部が、凹部が凹み始める凹部の両端部と両端部から一定の距離だけ外側に離れた位置との間に形成されているので、スパウトの取り付け部と袋本体部を構成するシート材とをシールしたときに、スパウトの取り付け部の両端部の位置で、全体のシールの強度に対してシール強度が相対的に低い低強度シール部を形成することができる。低強度シール部の形成は、シールした際に発生する融解物の発生を抑制し、シールした部分から、融解物がはみ出してしまうことを抑制することができる。

本発明に係るスパウトシール用金型において、前記窪み部が、前記金型によって熱圧着されて融け出した融解物を逃がす逃がし部として機能する。

この発明によれば、シールしたときに融解物が生じた場合でも、スパウトシール用金型に形成された窪み部に逃がすことにより、融解物がシールされた位置から外部にはみ出ることを抑制することができる。その結果、融解物が固まったときに異物としてシールした部分の近傍に存在することを防止することができる。

（２）上記課題を解決するための本発明に係るスパウト取り付け方法は、スパウトの取り付け部に袋本体部を構成するシート材を熱圧着でシールしてスパウトを袋本体部に取り付けるスパウト取り付け方法であって、前記取り付け部の両側から、該取り付け部の側面部と該側面部の外側に配置された前記シート材とを、一対の金型で挟み込んでシールするシール工程を有し、前記一対の金型の対向する面が、シール面として機能され、前記シール面の一部には、前記取り付け部の側面部の張り出し形状に対応する形状の凹部が形成され、前記凹部が凹み始める凹部の両端部と該両端部から一定の距離だけ外側に離れた位置との間には、該凹部の凹む方向に窪んだ窪み部が、該金型の厚さ方向における前記袋本体部側の端縁に形成されおり、前記取り付け部の側面部と前記シート材とは、前記窪み部を除いた前記シール面を前記シート材に密着させてシールされることを特徴とする。

この発明によれば、上記の窪み部が形成された金型を用い、窪み部を除いたシール面をシート材に密着させてシールするので、スパウトの取り付け部と袋本体部を構成するシート材とをシールしたときに、スパウトの取り付け部の両端部の位置で、全体のシールの強度に対して、シール強度が相対的に低い低強度シール部を形成することができる。そのため、シールした際に発生する融解物の発生を抑制でき、シールした部分から、融解物がはみ出してしまうことを抑制することができる。

本発明に係るスパウト取り付け方法において、前記シール工程では、前記金型によって熱圧着されて融解した融解物を前記窪み部に逃がしている。

この発明によれば、シールしたときに融解物が生じた場合でも、スパウトシール用金型に形成された窪み部に逃がすことにより、シールされた位置から、融解物が外部にはみ出でることを抑制することができる。シールした部分から融解物がはみ出さないので、融解物が固まったときに、シールした部分の近傍に異物が存在することを防止することができる。

（３）上記課題を解決するための本発明に係るスパウト取り付け構造は、スパウトの取り付け部を構成する側面部に袋本体部を構成するシート材が熱圧着されることによって前記スパウトが前記袋本体部に取り付けられたスパウト取り付け構造であって、前記取り付け部の高さ方向の前記袋本体部側の端縁における、当該取り付け部の両端部と該両端部から一定の距離だけ外側に離れた位置との間には、前記シート材同士がシールされるシール強度に対して相対的に低い低強度シール部が形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、上記のように、スパウトの取り付け部分にシート材同士がシールされる全体のシール強度に対しシール強度が相対的に低い低強度シール部が形成されるので、シールした際に発生する融解物の発生を抑制でき、融解物がシールした部分からはみ出してしまうことを抑制することができる。

本発明によれば、スパウトの取り付け部やシート材が融け出した融解物がはみ出してなるシール不良の発生を抑制することができるので、完成した包装容器の外観を良好にすることができるだけでなく、完成した包装容器の品質を高い水準にすることができる。

本発明に係るスパウトシール用金型を側方からみた平面図である。 本発明に係るスパウトシール用金型を図１のＩ−Ｉの方向から見た平面図である。 スパウトを構成する取り付け部の側面部が正面に位置する方向から見た平面図である。 蓋部が外されたスパウトを注出部の先端側から見た平面図である。 スパウト及び袋本体部を構成するシート材をスパウトシール用金型でシールする工程を示す説明図である。 窪み部に着目し、スパウトの取り付け部とシート材とをシールしている工程を静止画的に示した説明図である。 本実施形態のスパウト取り付け構造が適用された包装容器の平面図である。 本実施形態のスパウト取り付け構造と従来のスパウト取り付け構造とを比較して示した説明図である。 実施例のレッドチェック試験の結果を撮影した写真である。 比較例のレッドチェック試験の結果を撮影した写真である。 動耐圧試験の結果を示すグラフである。 落下試験の結果を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本発明に係るスパウトシール用金型１、このスパウトシール用金型１を用いたスパウト取り付け方法及びスパウト取り付け構造の１つ形態の例を挙げて説明するものであり、本発明の技術的範囲は、以下の説明の内容及び図面に示した形態に限定されるものではなく、実施形態に示した技術的思想と同様の形態を含むものである。

［基本構成］
（スパウトシール用金型）
本発明に係るスパウトシール用金型１は、スパウト３０の取り付け部３１に袋本体部６１を構成するシート６２材を熱圧着することによってシールする際に用いる金型である。このスパウトシール用金型１は、取り付け部３１の両側から、取り付け部３１の側面部３２と、側面部３２の外側に配置されたシート材６２とを、挟み込む一対の金型１１，２１を有している。金型１１，２１は、スパウト３０を構成する取り付け部３１の側面部３２の張り出し形状に対応する形状の凹部１２，２２が形成されたシール面１０，２０を有している。

そして、シール面１０，２０には金型１１，２１の厚さ方向における袋本体部６１側の端縁に、凹部１２，２２の凹む方向にシール面１０，２０を窪ませた窪み部１５，２５が、凹部１２，２２が凹み始める凹部１２，２２の両端部と両端部から一定の距離だけ内側で重なった位置に形成されている。

（スパウト取り付け方法）
本発明に係るスパウト取り付け方法は、スパウト３０の取り付け部３１に袋本体部６１を構成するシート材６２を熱圧着することによって、スパウト３０を袋本体部６１に取り付ける取り付け方法である。このスパウト取り付け方法は、取り付け部３１の両側から、取り付け部３１の側面部３２と、側面部３２の外側に配置されたシート材６２とを、一対の金型１１，２１で挟み込んでシールするシール工程を有している。金型１１，２１は、取り付け部３１の側面部３２の張り出し形状に対応する形状の凹部１２，２２をシール面１０，２０に有している。凹部１２，２２が凹み始める凹部１２，２２の両端部と両端部から一定の距離だけ内側で重なった位置の局部には、凹部１２，２２の凹む方向に窪ませた窪み部１５，２５が、金型１１，２１の厚さ方向における袋本体部６１側の端縁に形成されている。

取り付け部３１の側面部３２とシート材６２とは、窪み部１５，２５を除いたシール面１０，２０をシート材６２に密着させてシールされる。

（スパウト取り付け構造）
本発明に係るスパウト取り付け構造は、スパウト３０の取り付け部３１を構成する側面部３２に袋本体部６１を構成するシート材６２が熱圧着されることによってスパウト３０が袋本体部６１に取り付けられる取り付け構造である。このスパウト取り付け構造は、取り付け部３１の高さ方向の袋本体部６１側の端縁における、取り付け部３１の両端部と両端部から一定の距離だけ外側に離れた位置との間の局部には、シート材６２同士がシールされるシール強度が相対的に低い低強度シール部７０が形成されている。

以下、スパウトシール用金型１、このスパウトシール用金型１を用いたスパウト取り付け方法、及びスパウト取り付け構造について具体的に説明する。

［スパウト］
まず、図３及び図４を参照し、本発明が適用されるスパウト３０の概要について説明する。なお、図３及び図４に示したスパウト３０は、本発明が適用されるスパウトの一例を示しており、本発明が適用されるスパウトは、図３及び図４に示した形態のスパウト３０には限定されない。

スパウト３０は、取り付け部３１、注出部４０及び蓋部５０とから構成されている。なお、図３は、蓋部５０が注出部４０に被せられたスパウト３０の形態について側面部３２が正面に位置する方向から見た平面図であり、図４は、蓋部５０が外されたスパウト３０の形態を注出部４０の先端側から見た平面図である。

取り付け部３１は、いわゆる舟形形状をなしている。舟形形状とは、取り付け部３１の横方向（図４の符号Ｙで示した方向）の両側の側面部３２が外側に向かって張り出し、縦方向（図３及び図４の符号Ｘで示した方向）の両側において、側面部３２同士が鋭角を形成して尖った形状をなしている。側面部３２の高さ方向（図３の符号Ｚで示した方向）の寸法が、一定に形成されている。

各側面部３２は、Ｘ方向の両端から中央に向かうに従って、Ｙ方向の中心から外側に向かって傾斜する傾斜面部３３と、Ｘ方向の中心部分にてＹ方向の外側に向かって突出する湾曲部３４とから構成されている。湾曲部３４は、図４に示すように、スパウト３０を注出部４０の先端側から見たときの形状が、円弧状をなしている。また、各側面部３２には、縦方向に延びる複数の突起部３５がそれぞれ形成されている。

取り付け部３１の中心には、図３には示していないが、この側面部３２の高さ方向（図３の符号Ｚで示した方向）を貫通する穴が形成されている。この穴は、後述する注出部４０の内部に形成された注出路４１と連通されている。なお、取り付け部３１の高さ方向（Ｚ方向）は、後述するスパウトシール用金型１を構成している一対の金型１１，２１の厚さ方向に一致している。

注出部４０は、取り付け部３１の高さ方向の一方の面から突出している。注出部４０は、先端側が先細り状をなす筒状に形成されている。注出部４０の内部には、取り付け部３１の中心部に形成された穴に連通された注出路４１が、注出部４０の軸方向（図３の符号Ｚで示した方向）に延びている。注出部４０の外面には、周方向に延びる複数のストッパ４２が形成されている。ストッパ４２は、先端側が取り付け部３１側に向かって延びている。そのため、ストッパ４２は、返しとして機能しており、注出部４０の外側に被せられたチューブ等が容易に注出部４０から外れてしまうことを抑制している。

蓋部５０は、筒状の本体部５１と本体部５１の上部に設けられた開封補助部５２とを備えている。本体部５１は、下部から上部に向かうにしたがって直径が徐々に小さく形成されている。開封補助部５２は、一対の板状の部材により構成されている。開封補助部材５２を構成する各板状の部材は、本体部５１の上部にて、本体部５１の外面から外側に向かって張り出している。

なお、上述したように、図３及び図４に示したスパウト３０は、本発明が適用されるスパウト３０の１つの例を示したものである。本発明が適用されるスパウト３０は、取り付け部３１が舟形をなしていれば、図３及び図４に示した形態には限定されない。

［スパウトシール用金型］
スパウトシール用金型１は、図１及び図２に示すように、一対の金型１１，２１により構成されている。スパウトシール用金型１は、これら一対の金型１１，２１で、スパウト３０と袋本体部６１を構成するシート材６２とを挟み込むことにより、スパウト３０とシート材６２とをシールする。各金型１１，２１の対向する面は、シール面１０，２０として構成されている。そして、各シール面１０，２０には、凹部１２，２２がそれぞれ形成されている。

凹部１２，２２の形状の凹みの形状は、スパウト３０を構成する取り付け部３１が張り出す形状に対応している。図１及び図２に示した例のスパウトシール用金型１において、凹部１２，２２の形状は、図１に示すように、各金型の端部Ｅから一定の距離Ｌ１だけ中央側に離れた位置Ｐ１までの領域１６，２６は、シール面１０，２０が平坦にそれぞれ形成されている。そして、位置Ｐ１からそれぞれ凹み始めている。位置Ｐ１とこのＰ１から中央側に距離Ｌ２だけ離れた位置Ｐ２との間には傾斜した領域１３，２３がそれぞれ形成されている。そして、位置Ｐ２同士の間には湾曲した領域１４，２４がそれぞれ形成されている。湾曲した領域１４，２４は、断面の形状が円弧を描く曲面により形成されている。

また、各金型１１，２１のシール面１０，２０には、窪み部１５，２５がそれぞれ形成されている。この窪み部１５，２５は、凹部１２，２２の両端部の位置で、且つ、金型１１，２１の厚さ方向における袋本体部６１側の端縁に形成されている。具体的に、窪み部１５，２５は、凹部１２，２２の両端とこの両端よりも内側で一定の距離だけ重なった局部にそれぞれ形成されている。窪み部１５，２５は、図１に示すように、シール面１０，２０の表面から凹部１２，２２が凹む方向に向かって微少な深さだけ窪むことにより形成されている。この窪み部１５，２５の深さは、凹部１２，２２の深さの２０％以上、３０％以下に形成されている。

また、図２に示すように、各窪み部１５は、両端部から外側に向かって、金型１１，２１の厚さ方向（Ｚ方向）の端縁から厚さ方向の内側に向かって急激に立ち上がる第１の斜面１５ａと、第１の斜面１５ａよりも外側で、第１の斜面１５ａの最も高い部位から厚さ方向の端縁に向かって緩やかに傾斜する第２の斜面１５ｂとにより構成されている。なお、図２には示されていないが、金型２１の窪み部２５も同様に、厚さ方向の端縁から厚さ方向の内側に向かって急激に立ち上がる第１の斜面と、第１の斜面よりも外側で、第１の斜面の最も高い部位から厚さ方向の端縁に向かって緩やかに傾斜する第２の斜面とにより構成されている。すなわち、窪み部１５，２５をシート面の正面から見たとき、窪み部１５，２５の形状は、三角形又は三角形に近い形状をなしており、中心側に近い斜辺の傾斜角が大きく、凹部１２，２２の両側から外側に離れた斜辺の傾斜角が小さく形成されている。なお、窪み部１５，２５の機能及び作用については、後述のスパウト取り付け方法で説明する。

［スパウト取り付け方法］
スパウト３０は、上記のスパウトシール用金型１によって袋本体部６１にシールされることにより取り付けられる。このスパウト取り付け方法を構成するシール工程は、図５に示すように、スパウト３０の取り付け部３１の両側から、取り付け部３１の側面部３２と面部の外側に配置された前記シート材６２とを、一対の金型１１，２１で挟み込んでシールする。

金型１１，２１は、スパウト３０を構成する取り付け部３１の側面部３２の張り出し形状に対応する形状の凹部１２，２２をシール面１０，２０に有している。凹部１２，２２を備えたシール面１０，２０は、相互に対向して配置されている。これらの金型１１，２１において、凹部１２，２２が凹み始める凹部１２，２２の両端と両端から一定の距離だけ内側で重なった位置の局部には、窪み部１５，２５が形成されている。窪み部１５，２５は、凹部１２，２２が凹む方向に窪ませて、金型１１，２１の厚さ方向における袋本体部６１側の端縁に形成されている。

シール工程では、一対の金型１１，２１が相互に接近し、スパウト３０の取り付け部３１と袋本体部６１のシート材６２とが、金型１１，２１によって挟み込まれることによりシールされる。その際、取り付け部３１とシート材６２とは、熱圧着部のシール面１０，２０に形成された凹部１２，２２の位置に挟み込まれる。取り付け部３１とシート材６２とが熱圧着部の凹部１２，２２の位置で挟み込まれたとき、取り付け部３１とシート材６２とは、窪み部１５，２５を除いたシール面１０，２０がシート材６２に密着される。一方、窪み部１５，２５の位置では、シート材６２とシール面１０，２０との間に微少な隙間が形成される。すなわち、圧着されない。

図６は、金型１１，２１で取り付け部３１とシート材６２とを挟み込んでシールする際の窪み部１５，２５の部分を示している。なお、図６は、窪み部１５，２５に着目して拡大し、スパウト３０の取り付け部３１とシート材６２とをシールしている工程を静止画的に示した説明図である。

スパウト３０の取り付け部３１とシート材６２とが、一対の金型１１，２１により挟み込まれてシールされるときに、窪み部１５，２５は取り付け部３１の端部と、端部から縦方向（Ｘ方向）に一定の距離だけ重なった部分に位置される。そのため、窪み部１５，２５に対応する領域では、シート材６２同士が金型１１，２１によっては圧着されないか又は低い強度シールされるので、シール強度が、他の領域よりも低くなる。シート材６２において、窪み部１５，２５に対応する領域が金型１１，２１によって圧着されない場合、シート材６２の融け出す量が少ない。その結果、融け出したシート材６２がシール部分からはみ出すことがない。

また、取り付け部３１の端部及び、この端部から一定の距離だけ離れた位置で融け出した融解物の量が不必要に多い場合、融解物は、窪み部１５，２５に収容される。すなわち、窪み部１５，２５は、窪み部１５，２５の内側に融解物を逃がすための逃がし部として機能する。融解物が窪み部１５，２５の内側に逃げ込む結果、窪み部１５，２５は、融解物がシール部の外部にはみ出すことを防止する。「融解」「融ける」とは、固体それ自体が液体又は流動体になることをいい、「融解物」とは、固体それ自体が液体又は流動体になったものをいう。

［スパウト取り付け構造］
スパウト３０の取り付け部３１と袋本体部６１との取り付け構造について図７及び図８を参照して説明する。なお、図７は、本発明のスパウト取り付け構造が適用された包装容器６０の１つの例を示したものである。

図７に示した包装容器６０では、袋本体部６１は、一対のシート材６２の周縁がシールされて形成されている。袋本体部６１の上部には、厚さ方向の中央よりも一方側に斜めシール部６３が設けられている。斜めシール部６３は、袋本体部６１の上縁の中央又は略中央から、厚さ方向の一方側に向かって斜め下側に延びて形成されている。すなわち、斜めシール部６３は、袋本体部６１の上縁の中央又は略中央の位置と一方側の側縁とを斜めに横切るようにして形成されている。スパウト３０は、この斜めシール部６３の位置で袋本体部６１に取り付けられている。

本実施形態のスパウト取り付け構造では、この図７に示すように、シート材６２同士のシール強度が相対的に低い低強度シール部７０が形成されている。低強度シール部７０は、取り付け部３１の高さ方向の袋本体部６１側の端縁における、取り付け部３１の両端と両端から一定の距離だけ外側に離れた位置との間の局部に形成されている。なお、「袋本体部６１側」とは、具体的に、斜めシール部の取り付け部３１の両端の位置であって、斜めシール部６３における袋本体部６１の内側の端縁６３ａと外側の端縁６３ｂのうち内側の端縁６３ａを意味する。スパウト取り付け構造がこの低強度シール部７０を備えることにより、図８を参照して説明するように、シール部から融解物がはみ出すことを抑制される。

低強度シール部７０を設けたスパウト取り付け構造では、図８（Ａ）に示すように、斜めシール部６３において、低強度シール部７０の位置では、融解物が斜めシール部６３から袋本体部６１の内側にはみ出すことがない。一方、低強度シール部７０を有しない従来のスパウト取り付け構造では、図８（Ｂ）に示すように、取り付け部３１の両端では、シールした際に融け出した融解物が袋本体部６１の内側にはみ出している。図８（Ｂ）において、符号１００で示したものが、融解物のはみ出しである。

図８（Ｂ）に示した従来のスパウト取り付け構造では、はみ出した融解物が固まった後、はみ出し１００の部分に応力が集中し、袋本体部６１の破損の原因となる。また、はみ出し１００の部分が突出した異物として形成されてしまう。シート材６２が、このはみ出し１００により形成された異物の位置で、袋本体部６１が外部にこすれたりして外力が付加されると、異物の位置で袋本体部６１が破損するおそれがある。これに対し、図８（Ａ）に示した本実施形態の包装容器６０では、はみ出しが生じないため、従来のスパウト取り付け構造で生じていた不具合の発生が抑制される。

以下、実施例に基づいて、本発明をさらに詳しく説明する。

スパウト３０と袋本体部６１とを本発明に係るスパウトシール用金型１を用いたスパウト取り付け方法によって実施例１から実施例４を製作した。表１は、各実施例の製作に用いたスパウトシール用金型１の形態をまとめて示したものである。表１に記載した第１金型から第４金型は、形態がそれぞれ異なる本発明に係るスパウトシール用金型１を意味する。

表１に示すように、第１金型から第４金型が用いられるシール装置は、いずれも半自動機である。また、表１に記載した項目名「深さ」は、図１に示した窪み部１５，２５の深さ方向の寸法ｄであり、項目名「幅」は、図２に示した、スパウトシール用金型１の厚さ方向の寸法ｈである。

第１金型は、上側の金型１１だけに窪み部１５を形成し、下側の金型２１には、窪み部２５を形成していない形態である。第１金型において、上側の金型１１に形成した窪み部１５の深さ方向の寸法は２ｍｍであり、厚さ方向の寸法は２ｍｍである。

第２金型から第４金型は、上側の金型１１と下側の金型２１の両方に窪みを形成した形態である。第２金型において、上側の金型１１及び下側の金型２１に形成した各窪み部１５，２５の深さ方向の寸法は２ｍｍであり、厚さ方向の寸法は２ｍｍである。第３金型において、上側の金型１１及び下側の金型２１に形成した各窪み部１５，２５の深さ方向の寸法は４ｍｍであり、厚さ方向の寸法は２ｍｍである。第４金型において、上側の金型１１及び下側の金型２１に形成した各窪み部１５，２５の深さ方向の寸法は２ｍｍであり、厚さ方向の寸法は４ｍｍである。

［実施例１］
実施例１は、第１金型を用い、スパウト３０の取り付け部３１に袋本体部６１をシールして製作した。スパウト３０と袋本体部６１とは、図５に示したように、スパウト３０の取り付け部３１の外側に袋本体部６１を構成するシート材６２を配置し、両側から上側の金型１１と下側の金型２１とで挟み込むことによりシールした。

［実施例２］
実施例２は、上述した第２金型を用い、スパウト３０の取り付け部３１に袋本体部６１をシールして製作した。スパウト３０と袋本体部６１とのシールは、実施例１と同様の手法で行った。

［実施例３］
実施例３は、上述した第３金型を用い、スパウト３０の取り付け部３１に袋本体部６１をシールして製作した。スパウト３０と袋本体部６１とのシールは、実施例１と同様の手法で行った。

［実施例４］
実施例４は、上述した第４金型を用い、スパウト３０の取り付け部３１に袋本体部６１をシールして製作した。スパウト３０と袋本体部６１とのシールは、実施例１と同様の手法で行った。

本発明に係るスパウトシール用金型１を用いたスパウト取り付け方法で製作したスパウト取り付け構造の効果を確認するために、レッドチェック試験、動耐圧試験、落下試験、耐衝撃試験を行った。なお、比較検討を行うために、従来から用いられている、窪み部が形成されていないスパウトシール用金型を用いてスパウト３０と袋本体部６１とをシールして製作した比較例１に対しても、同様の試験を行った。

［比較例１］
比較例１は、窪み部が上側の金型１１及び下側の金型２１の各シール面１０，２０に形成されていないスパウトシール用金型を用いてスパウト３０と袋本体部６１とをシールして製作した。なお、スパウト３０と袋本体部６１とのシールは、実施例１と同様の手法で行った。

〈レッドチェック試験〉
スパウト３０の取り付け部３１と袋本体部６１とのシールの状態を確認するために、レッドチェックテストを行った。レッドチェックテストとは、赤色の試験液（以下、単に「試験液」という。）を確認の対象部分に浸透させ、確認対象部分に微細な隙間が形成されているか否かを確認するための試験である。具体的に、レッドチェックテストは次のようにして行う。

まず、試験サンプルとして製作した包装容器６０の内部に試験液をスパウト３０から注入する。袋本体部６１の内部が試験液で満たされると、袋本体部６１の内部が試験液によって一定の内圧まで上昇する。スパウト３０と袋本体部６１とがシールされた位置にシール不良が存在した場合、袋本体部６１の内部に満たされた試験液は、シール不良の部分に浸透する。レッドチェックテストは、試験液が浸透したか否かを観察することにより、シール部にシール不良が存在するか否かを判定する試験である。

スパウト３０の取り付け部３１と袋本体部６１とのシール部のレッドチェック試験において、シール部にシール不良が存在し、シールされた取り付け部３１と袋本体部６１との間に隙間が形成されていた場合、試験液がその隙間に浸透する。試験液が浸透したか否かを確認することにより、取り付け部３１と袋本体部６１とがシールされた部分のどの位置に隙間が形成されているかを確認することができる。

〈レッドチェック試験の結果〉
レッドチェック試験を行った結果、実施例１から実施例４において、試験液は、取り付け部３１と袋本体部６１とのシール部に浸透しなかった。すなわち、取り付け部３１と袋本体部６１とのシール部には、シール不良は存在しないことが確認された。

図９は、実施例２についての試験結果を撮影した写真である。図９に示すように，実施例２では、低強度シール部７０にだけ試験液が浸透していることが観察された。具体的に、試験液は、スパウト３０の取り付け部３１の縦方向（Ｘ方向）の両側であって、袋本体部６１の内側の端部にだけ浸透している。なお、図９に示した写真において、スパウト３０の中央に試験液が存在しているように見える。しかし、この部分に存在する試験液は、包装容器６０の袋本体部６１に試験液を注入する際に、スパウト３０の注出部４０の内壁に付着したものである。この部分にシール不良は存在しない。

これに対し、比較例１では、取り付け部３１の両端部から試験液が浸透していることが観察された。図１０は、比較例１についての試験結果を撮影した写真である。図１０に示すように、取り付け部３１と袋本体部６１とのシール部における袋本体部６１側の端縁に、取り付け部３１の両端部から試験液が浸透していることが確認できる。すなわち、シール部において、袋本体部６１側（図１０の下側）の一定の領域には、取り付け部３１の端部から試験液が浸透している。

レッドチェック試験の結果を考察した場合、次のことが考えられる。実施例１から実施例４では、スパウト取り付け構造において、低強度シール部７０を設けたことにより、シールにより融け出した融解物がシール部からはみ出すことがない。はみ出しがない場合、スパウト３０の取り付け部３１と袋本体部６１とのシール部、及び袋本体部６１を構成するシート材６２同士のシール部は、相互に隙間無く密着された形態でシールされる。そのため、スパウト３０の取り付け部３１と袋本体部６１とのシール部、及び袋本体部６１を構成するシート材６２同士のシール部には隙間が形成されることがなく、試験液がシール部に浸透しなかった。

これに対し、比較例１では、シールにより融け出した融解物がシール部からはみ出してしまう。融解物がはみ出した場合、はみ出した融解物が、スパウト３０の取り付け部３１と袋本体部６１、及びシート材６２同士が、それぞれ密着した形態でシールされることを阻害し、隙間を形成してしまう。その結果、試験液がシール部に浸透してしまった。

〈動耐圧試験〉
動耐圧試験は、４００ｍＬの水道水を充填したパウチを平置きにした状態で、上から直径２０ｍｍの円盤によって１２．５ｍｍ／分の速度で加圧し、パウチが破損するときの強度を読み取ることにより行った。この動耐圧試験では、実施例１から実施例４、及び比較例１について、５個ずつそれぞれ行った。

試験の結果を図１１のグラフに示す。図１１の横軸は、試験サンプルとしての実施例１から実施例４及び比較例１を表し、縦軸は、動耐圧を表す。なお、図１１に示した動耐圧の単位は、ｋｇｆである。また、図１１にプロットした値は、各試験サンプルについて測定した結果の平均値である。

図１１に示すように、実施例１から実施例４の動耐圧が、それぞれ、約７６５ｋｇｆ、８８０ｋｇｆ、８６０ｋｇｆ、７００ｋｇｆであった。これに対し、比較例１の動耐圧は、約５９５ｋｇｆ程度であった。動耐圧試験の結果から明らかなように、実施例１から実施例４の動耐圧は、比較例１の動耐圧よりも高いことが分かる。

〈落下試験〉
落下試験は、実施例１から実施例４、及び比較例１の内部に水道水４００ｍＬを充填し、１２００ｍｍの高さからそれぞれ落下させて行った。試験は、実施例１から実施例４、及び比較例１について、それぞれ１０個ずつ行った。

試験結果は、実施例１から実施例４、及び比較例１について、各々全体の試験サンプル数に対して破損が生じた試験サンプル数を割合で示した。図１２は、落下試験の結果を表したグラフである。図１２の横軸は、試験サンプルとしての実施例１から実施例４及び比較例１を表し、縦軸は、破損した数の割合をパーセンテージで表している。

図１２に示すように、実施例１から実施例４の破損率は、それぞれ、１０％、５％、０％、０％であった。これに対し、比較例１の破損率は、６０％であった。落下試験の結果から明らかなように、実施例１から実施例４の試験サンプルに関する包装容器６０の破損率は、比較例１の試験サンプルに関する包装容器６０の破損率に比べて大幅に低減している。

上記の動耐圧試験及び落下試験の結果を考察した場合、次のことが考えられる。実施例１から実施例４のように、シール部に低強度シール部７０を形成した場合、融解物のはみ出しが生じない。はみ出しが生じない場合、スパウト３０の取り付け部３１と袋本体部６１、及び袋本体部６１を構成するシート材６２同士は、密着された形態でシールされる。そのため、スパウト３０の取り付け部３１と袋本体部６１のシール部、及び袋本体部６１を構成するシート材６２同士のシール部の面圧が均等に分散され、面圧が高い部分が形成されることが阻止される。その結果、一部分にだけ大きな負荷がかかることが防止され、良好な結果を得ることができた。

これに対し、比較例１のように、融解物のはみ出しが生じた場合、はみ出した融解物の周囲では、シールの面圧が高くなる。そのため、外力が付加されたとき、融解物の周囲では、それ以外の領域に比べて破損しやすくなる。その結果、動耐圧試験では、比較例１の動耐圧の値が、実施例１から実施例４の動耐圧の値よりも低い値となった。また、落下試験では、比較例１の試験サンプルは、実施例１から実施例４の試験サンプルよりも多くの試験サンプルに破損が生じた。

〈耐衝撃試験〉
耐衝撃試験は、実施例１から実施例４、及び比較例１を構成する袋本体部６１の内部に４００ｍＬの水を充填し、所定の重量のおもりを所定の高さから落下させ、取り付け部３１のエッジの位置に破損が生じるか否かを調査する試験である。試験は、おもりを１０回落下させて行った。ただし、１０回落下させるまでに異常が生じた場合には、その時点で試験を終了した。また、試験は、１．７ｋｇのおもりを２０ｃｍの高さの位置から落下させて行う場合と、２．６ｋｇのおもりを１０ｃｍの高さの位置から落下させて行う場合との、２つの異なる条件について行った。試験は、実施例１から実施例４、及び比較例１について、条件毎に５個ずつ行った。

試験結果は、何個の試験サンプルが取り付け部３１のエッジの位置で破損したかによって表した。試験結果を表２に示す。

重量が１．７ｋｇのおもりを２０ｃｍの高さから試験サンプルに向けて落下させた場合、シール部が破損するなどの異常は、表２に示すように、実施例１から実施例４のすべての試験サンプルについて発生しなかった。これに対し、比較例１の試験サンプルでは、２個の試験サンプル、すなわち、４割にも及ぶ試験サンプルについてスパウト３０と袋本体部６１とのシール部に異常が発生した。

一方、重量が２．６ｋｇのおもりを１０ｃｍの高さから試験サンプルに向けて落下させた場合、シール部が破損するなどの異常は、実施例１から実施例４のすべての試験サンプルについて発生しなかった。これに対し、比較例１の試験サンプルでは、１個の試験サンプルについて、スパウト３０と袋本体部６１とのシール部に異常が発生した。

耐衝撃試験の結果から明らかなように、実施例１から実施例４の試験サンプルは、比較例１に比べて良好な結果を得ることができた。とりわけ、実施例では、全く異常が認められず、きわめて良好な結果を得た。

以上、本発明に係るスパウトシール用金型１、このスパウトシール用金型１を用いたスパウト取り付け方法、及びスパウトシール用金型１を用いたスパウト取り付け方法でスパウト３０と袋本体部６１とをシールしたスパウト取り付け構造では、スパウト３０の取り付け部３１やシート材６２が融け出した融解物がはみ出してなるシール不良の発生を抑制することができるので、完成した包装容器６０の外観を良好にすることができる。また、融解物のはみ出しを抑制することによって、包装容器６０に外力が付加された場合に、スパウト３０と袋本体部６１とのシール部に異常が発生することを抑制することができ、完成した包装容器６０の品質を高い水準にすることができる。

１ スパウトシール用金型
１０，２０ シール面
１１，２１ 金型
１２，２２ 凹部
１３，２３ 傾斜した領域
１４，２４ 湾曲した領域
１５，２５ 窪み部
１５ａ 第１の斜面
１５ｂ 第２の斜面
１６，２６ 平坦な領域
３０ スパウト
３１ 取り付け部
３２ 側面部
３３ 傾斜面
３４ 湾曲部
３５ 突起部
４０ 注出部
４１ 注出路
４２ ストッパ
５０ 蓋部
５１ 本体部
５２ 開封補助部
６０ 包装容器
６１ 袋本体部
６２ シート材
６３ 斜めシール部
７０ 低強度シール部

Claims (4)

1. スパウトの取り付け部に袋本体部を構成するシート材を熱圧着でシールする際に用いるスパウトシール用金型であって、
   前記取り付け部の両側から、該取り付け部の側面部と該側面部の外側に配置された前記シート材とを挟み込む一対の金型を有し、
   前記一対の金型が対向する面は、シール面として構成され、
   前記シール面の一部には、前記側面部の張り出し形状に対応する形状の凹部が形成され、
   前記シール面には、前記金型の厚さ方向における前記袋本体部側の端縁に、前記凹部の凹む方向に該シール面が窪んだ窪み部が、当該凹部が凹み始める凹部の両端部と該両端部から一定の距離だけ外側に離れた位置との間に形成されていることを特徴とするスパウトシール用金型。
2. 前記窪み部が、前記金型によって熱圧着されて融け出した融解物を逃がす逃がし部として機能する、請求項１に記載のスパウトシール用金型。
3. スパウトの取り付け部に袋本体部を構成するシート材を熱圧着でシールしてスパウトを袋本体部に取り付けるスパウト取り付け方法であって、
   前記取り付け部の両側から、該取り付け部の側面部と該側面部の外側に配置された前記シート材とを、一対の金型で挟み込んでシールするシール工程を有し、
   前記一対の金型の対向する面が、シール面として機能され、
   前記シール面の一部には、前記取り付け部の側面部の張り出し形状に対応する形状の凹部が形成され、
   前記凹部が凹み始める凹部の両端部と該両端部から一定の距離だけ外側に離れた位置との間には、該凹部の凹む方向に窪んだ窪み部が、該金型の厚さ方向における前記袋本体部側の端縁に形成されおり、
   前記取り付け部の側面部と前記シート材とは、前記窪み部を除いた前記シール面を前記シート材に密着させてシールされることを特徴とするスパウト取り付け方法。
4. 前記シール工程では、前記金型によって熱圧着されて融解した融解物を前記窪み部に逃がしている、請求項３に記載のスパウト取り付け方法。