JPH09503981A - 自立性の可撓性バッグ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 可撓性の自立可能に形成されたプラスチックバッグが、剛性フランジに囲まれた開口端、フランジから垂下してほぼ管状の部分３を形成する管状または円錐台状側壁、及び湾曲部分を介して側壁とつながる底部４を有し、側壁に管状部分に沿って長手方向に延設され、湾曲部分を通過する複数の補強リブ１を有する。リブの厚さは、容器の開口端部から湾曲部分を通過して次第に増大する。湾曲部分においてリブが側壁と底部との接続部を補強するとともに、容器の自立を可能にする細長いナックルを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】 自立性の可撓性バッグ 本発明は、軽量の可撓性プラスチックバッグまたはパウチ（ｐｏｕｃｈ）、特 に液状の食品や食品ペースト、及びモーターオイルや家庭用の溶剤、クリーナな どのようなその他の液体の容器として使用できる前記バッグに係わる。 この製品分野における最近の開発は、その多くが後述するような自立性パウチ や使い捨て哺乳びんに関するものである。しかし、共通の重大な難問は、出荷の 際の容積と廃棄の際の容積とを極力小さくするためにつぶすことができ、しかも 空の状態でも充填された状態でも自立性であるこの種の可撓性容器を実現するこ とにある。もう１つの難問は、このような可撓性容器への充填である。本発明が 取り組むのは、この２つの難問である。本発明は、この種の容器に使用されてい る材料のリサイクルを困難にする要因を最少限に抑える。即ち、壁厚を極力薄く しながら充分な機能性を確保するという課題にも取り組んでいる。理想としては 、この種の容器が充填の際に自立し、使用中は安定で、しかも内容物を消費した らユーザーが容易につぶせるものでなければならない。 本発明の背景技術のいくつかを説明するため、プレイテックス（Ｐｌａｙｔｅ ｘ）社が米国で販売している“ベビーボトル”を考察する。これは、開口端を有 する剛性プラスチックチューブと、ねじ蓋及びゴム製乳首から成り、複数の扁平 につぶれた空のプラスチックバッグと一緒に販売されている。使用に際しては、 このバッグの１つを開口チューブに装着して調合乳を充填する。次いでプラスチ ックバッグの開口端にゴム製乳首とねじ蓋を螺着する。乳児はバッグに充填され た内容物の一部また は全部を飲み、バッグは内容物が減るのに従ってつぶれる。これによって乳児が 調合乳と一緒に“空気を吸い込む”という問題が軽減または解消され、より自然 な、安定した液流が得られる。 空になったら、つぶれたバッグは、捨てるだけでよく、びん洗浄の必要がない 。洗剤によるびん洗浄は洗剤からの残留化学物質が調合乳に溶け込み、これが乳 児の体内に入るおそれがあることから、多くの親はこの使い捨て哺乳バッグの方 を好む。ところが扁平な空バッグにはフランジも扁平底もなく、漏らさずにホル ダーに装着するのは至難の業である。充填の際に漏れた調合乳がバッグを汚すか ら、大きい調合乳バッチからの充填の際に、漏れを伴なわずにそのまま冷蔵する ことはできない。 最近デュポン社（Ｅ．Ｉ．Ｄｕ Ｐｏｎｔ Ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ＆Ｃｏｍ ｐａｎｙ）は、国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ９０／０２３６７号において新規の哺 乳びんの構成を開示した。プレイテックス社の哺乳びんとの主な相違点は、プレ イテックス設計による扁平プラスチックバッグの代りに、半剛性カップ形使い捨 て容器を提供することであった。この使い捨て容器は、その口部に剛性の環状フ ランジを設けてあり、その薄い側壁は底部付近では極めて薄く、フランジに近づ くにつれて次第に厚くなり、徐々につぶれるようになっている。 デュポン社の容器構成には、プレイテックス社の扁平バッグに比較して剛性が 高いから、外側の剛性チューブに装着し易いという長所がある。また、開口縁に フランジを形成してあるから、乳首を密着させるための安定した面が得られる点 で有益である。内容物を充填したときに形状を維持できるから、充填済みの形態 で販売するには非剛性バッグよりも好適である。さら にまた、開口縁に設けた剛性フランジは、剥離自在なホイルまたはフィルムでヒ ートシールして、パッケージをユーザーに取り扱い易くしたり、消費者の目に体 裁のよいものにしたりするのに好適である。 デュポン社の容器には、単純なバッグと比較して多くの長所があるが、問題点 もある。例えば、容器製造工程において壁厚の漸次変化を正確に制御するのは容 易でない。また、容器の薄い側壁が底部に移行する部位は比較的弱く、しわにな り易い。この問題は、底部の厚さを増すことで克服できるかもしれないが、これ に伴なう問題として、容器製造に要するプラスチック材料が増える。 本発明の目的は、上記問題点の１つまたは２つ以上を軽減または改善する、可 撓性でありながら自立性のバッグ状チューブを提供することにある。 上記目的を達成するため、本発明は、剛性フランジに囲まれた開口端、フラン ジから垂下してほぼ管状の部分を形成する管状または円錐台状側壁、及び湾曲部 分を介して側壁とつながる底部を有し、側壁に管状部分に沿って長手方向に延設 され、湾曲部分を通過する複数の補強リブを形成してある可撓性の、自立可能に 形成されたプラスチックバッグにおいて、前記リブの厚さが容器の開口端部から 次第に増大して湾曲部分を通過し、該湾曲部分においてリブが側壁と底部との接 続部を補強するとともに容器の自立を可能にする細長いナックルを形成すること を特徴とする可撓性の、自立可能に形成されたプラスチックバックを提供する。 本発明の容器は、野菜または果物のピューレのような食品ペーストや、オレン ジジュースまたはミルクのような飲料や、水ま たは油のような材料や、さらには潤滑油、シャンプーまたは家庭用化学物質のよ うな非食用液状製品などを含む多様な製品のパッケージングに利用できる。 本発明の容器は、オーストラリア特許第５３４３９２号に開示されているカス ペーションダイレーション法（ｃｕｓｐａｔｉｏｎ ｄｉｌａｔｉｏｎ ｍｅｔ ｈｏｄ）によってプラスチック材の単層または多層シートから形成することがで きる。概ねこの方法に従って容器を形成する場合、管状壁に沿って長手方向に走 る上記補強リブを形成すればよい。本発明者は、壁等を底部とつなぐ湾曲部分に までこのリブを延設するという着想を得たが、この新しい着想こそ後述するよう に本発明の要点である。 オーストラリア特許第５３４３９２号に記載されているカスペーションダイレ ーション法は、加熱した熱可塑材シートから中空物品を延伸成形する方法であり 、１次動作でシートの一方の面に工具に対称に取り付けてあるシートの融点より も低い５０℃以下の複数チップを圧接する工程を含み、それぞれのチップが、１ 次動作の方向の軸線を有するプランジャに枢動自在に取り付けられかつプランジ ャ軸線と同一平面上に位置するブレードの先端によって構成され、１次動作を続 けながら各ブレードをプランジャ軸線と共面関係に維持したままをそれぞれの枢 動軸を中心に枢動させることによってプランジャの横断方向にチップを対称的に 分離させ、各ブレードの外縁をチップから徐々に後退させてシートと係合させる 。 本発明のパウチ状容器の製造に好ましいカスペーションダイレーション（ＣＤ ）法を利用すれば、厚さに自然にテーパが生じるリブ、即ち、開口端にはほとん ど存在せず、底部及び湾曲部ナックルにむかって次第に厚くなるリブが得られる 。壁にか かる垂直方向の総座屈荷重が、充填されて自立するパウチの底部に向かって増大 するから、延伸比が２．５より大きい深いチューブにとって、これは極めて望ま しい性質である。 底部と側壁との接続部を補強する厚いナックルは新規であり、公知のＣＤ製品 に見られないものである。そうしたナックルを形成するには、ＣＤブレードの先 端形状を、比較的鋭利な先端、即ち、溶融状態の熱可塑材の局部的な“ブロッブ （しずく，ｂｌｏｂ）”を冷却する先端から、各リブの側壁から底部にかけての 部位に細長く厚いナックルを冷却して形成する湾曲先端に変えればよい。 従来は、鋭利な刃先を使用しなければ刃先にプラスチック材が“くっつき（ｓ ｌｅｄｇｉｎｇ）”、溶融材料を延伸する過程で底部が予期に反して薄くなると 考えられていたから、鋭利な刃先を使用することが必須条件とされた。底部が薄 くなる原因として、各ブレードによって冷却されてリブ状になったプラスチック 材が比較的強力な冷却“ケーブル”として作用し、まだ溶融状態にあるプラスチ ック材を底部から刃先の方へ引寄せるからであると考えられてきた。鋭利な刃先 は、溶融状態にあるプラスチック材を底部に停留させて上記の現象を防止すると いうのが定説であった。ところが、例えば比較的可撓性のプラスチック材を使用 して本発明の製品に必要な極めて薄い壁を形成することによって、“くっつき” 現象を起こさずに細長いナックルを形成できることが判明した。 容器の材料としては、耐酸素透過性プラスチック材の単層または多層シートを 使用することができる。所要の性質を備える異種プラスチック層を複合した多層 プラスチック材が特に好適である。比較的軟質のポリプロピレン、エチレンビニ ルアルコー ル、ポリプロピレンコポリマー複合材が好適である。本発明の成形品に必要なす ぐれた可撓性を実現する好ましい材料としては、上記材料のほかに、低密度ポリ エチレン、線型低密度ポリエチレン、熱可塑性ポリウレタン、可塑化塩化ポリビ ニルなどが挙げられる。 本発明の容器には、例えば内容物を押し出すために側壁を絞ったり吸引力を加 えることで発生する差圧下で容器が徐々につぶれるように厚さの異なる部位を設 け、しかも差圧がなければ容器が（充填前か充填後かに関係なく）自立でき、そ の形状を維持できるように設計されている。好ましくは、側壁のフィルム厚さを ３０〜３００ｐｍとし、リブの平均厚さを８０〜６００μｍとし、リブ間隔を０ ．５〜１．５ｃｍとする。 好ましくは、長手方向リブの厚さを容器の管状壁フィルムの厚さの約１．５〜 ４倍に設定する。典型的にはリブの厚さを１５０〜３００μｍとし、壁のフィル ム厚さをほぼ一定に、好ましくは５０〜１５０ｐｍとする。リブの幅は典型的に は１〜２ｍｍである。 容器底部の厚さは５０〜５００μｍとすればよい。 本発明に従って形成される容器の長さは、開口端の横断方向最大寸法の２．５ 倍よりも大きいことが好ましい。即ち、直径が５０ｃｍの円筒状容器なら、長さ は少なくとも１２５ｃｍであることが好ましい。 フランジの厚さは容器本体の厚さよりも大きく設定する。使用されるプラスチ ック材の物理的性質に応じて所要の剛性が得られるように、フランジの厚さを選 択する。多くの場合、フランジには５００〜１０００μｍの厚さが必要である。 幼児に可能な吸引力から判断して、哺乳びんとして使用され る容器は、吸引によって乳首を通して加わる１ｋＰａの容器内と外気との差圧下 でつぶれる必要がある。 注いだり飲んだりするために傾けたときに湾曲／座屈しない剛性も重要である 。容器から内容物の一部が消費された状態で湾曲及び／または座屈するのは最悪 である。残留する液体の重量が容器の下部に集中し、その結果、容器をさらに傾 けると開口端に近い、手よりも下方のすでに空になっている容器部分がつぶれ易 くなる。従って、本発明の容器における長手方向リブがこの傾向を軽減する上で 重要な役割を演じ、容器製造に使用される材料の量を節減する。その結果として 、廃棄されるパッケージングから生じるごみの量が少なくなる。 プラスチックバッグと一体のフランジは、パッケージを密封、無菌状態に維持 するための（例えばヒートシールしたフィルムまたはホイルのような）密封蓋の 取り付けのためと、再度の開口を容易にするための手段を提供する。一体フラン ジは、例えば哺乳びんホルダーのような種々のディスペンサー（ｄｉｓｐｅｎｓ ｅｒ）に漏れを生じる恐れなしにしっかりと固定する手段としても機能する。 添付の図面を参照して、本発明の詳細を以下に説明する。 図１は、充填済み容器を示す側面図； 図２は、図１に示した容器の円で囲んだ部分の拡大断面図； 図３は、密封／注ぎ口フランジを有する容器の斜視図； 図４は、方形断面を有する容器の斜視図； 図５は、オーバーパッケージ（ｏｖｅｒｐａｃｋａｇｅ）に収納された複数の 充填済み容器を示す斜視図である。 図１及び２は、自立性の折たたみ可能な容器を、非炭酸発泡性の栄養剤（１５ ）が充填され、中空容器の比較的厚い（例え ば１ｍｍの）リングフランジ（９）〜（１３）に剥離可能にヒートシール、無線 周波数溶接、超音波溶接または摩擦溶接することによって取り付けられた耐酸素 透過性にすぐれた金属またはプラスチックのホイル（６）で密封した状態で示す 。容器は、その管状部分３の側壁に形成されて長手方向に延び、側壁が底壁４へ 移行する湾曲部分２にまで達するリブ１を有する。リブ１は、隣接リブ間の側壁 の厚さよりも厚く、充填の前後を問わず、支持手段を別設しなくても容器が立つ ことを可能にするナックルを湾曲部分２付近に形成する。 構成部分（９）〜（１３）は、容器の極めて薄い側壁及び底壁（典型的な態様 では総厚が例えば５０〜２００μｍ）をも構成している多層材料の寸法関係を無 視した断面図で示してある。一体的に接合されたこれらの層は、クリーンな耐熱 性含水（ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）熱可塑ポリマー、例えば、 ポリプロピレンまたはポリエチレンの内層（１３）と、エチレンビニルアルコー ルや塩化ポリビニリデンのようないわゆる高酸素バリヤ熱可塑ポリマーまたはそ の他の“酸素バリヤ”熱可塑材で形成された酸素バリヤ層（１２）のそれぞれの 側に位置する２つの薄い接着層（１１）と、リサイクル熱可塑材を含有するスク ラップ層（１０）と、必要に応じて使用可能な着色または不透明化処理した（前 記層のいずれかまたはすべても同様に処理できる）任意の外層（９）とから成る 。 図３に示す容器も図１及び２の容器に関連して開示したのと同じリブ、ナック ル及び薄膜壁という構成要件を備えている。ただし、フランジ５３を画成する段 部５２のある注ぎ口の形状に成形された厚壁部材５１をも設けた。フランジは、 容器に剛性を与え、開封したのちの容器を把持するための比較的剛度の 高い手段となり、さらには容器口に密封フィルム５４を取り付けるための密封領 域ともなる。フィルムをフランジにヒートシールするとともに、例えばプルタブ ５５のような開封手段をこのフィルムに組み込むことができる。 図４には、本発明を種々の形状の容器に応用できることを明らかにするため、 断面１５が正方形の容器を示した。同図から明らかなように、長手方向リブ６１ は、容器の底を管状部分６３に接続する湾曲部分６２にまで達している。リブは 図１及び２に関連して詳細に述べたように湾曲部分においてナックルを形成する 。 図５には、充填密封された本発明の複数容器７１を複式オーバーパック（ｏｖ ｅｒｐａｃｋ）７２に収容した状態で示した。オーバーパックは、図示のように 容器７１の頂部及び底部が嵌入する多数の開口部７３，７４を有する。容器のフ ランジ７５は、オーバーパック内に容器を位置ぎめする機能を果す。必要に応じ て遮光または防塵を目的とする剛性または半剛性の外側カバーまたは延伸フィル ムの被覆７６を設けてもよい。 本発明の容器は、剛性のホルダーに装着される使い捨て哺乳びんのような使い 捨てパウチとして、空の状態で販売することができる。このような用途では酸素 バリヤは不要である。冷凍保存、冷凍配給のための充填密封パックとして販売す る場合にも、ポリマー製の酸素バリヤ層は不要である。 酸素バリヤとしてポリマー層を管壁に組み込み、次にパックを殺菌し、適当な 加熱処理食品を無菌充填するか、または先ず殺菌せずに充填してから密封パック として熱または放射線処理すれば、冷凍配給または冷蔵保存しなくても売場の棚 で安定を保つ製品が得られる。 液状または半固形の食品を充填する場合には、僅かな不活性ガス超過圧、典型 的には０．１気圧以下の圧力を加え、充填済みパックの取り扱い及び運搬に都合 がよいように、内容物とガス圧とによる内部支持力を得ることが望ましい。必要 ならば、パッケージが良好な状態で最終ユーザーにとどくように、図５に示すよ うなオーバーパッキングを採用してもよい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．剛性フランジに囲まれた開口端、フランジから垂下してほぼ管状の部分を形 成する管状または円錐台状側壁、及び湾曲部分を介して側壁とつながる底部を有 し、側壁に管状部分に沿って長手方向に延設され、湾曲部分を通過する複数の補 強リブを形成してある可撓性の自立可能に形成されたプラスチックバッグにおい て、 前記リブの厚さが容器の開口端部から次第に増大して湾曲部分を通過し、該湾 曲部分においてリブが側壁と底部との接続部を補強するとともに容器の自立を可 能にする細長いナックルを形成することを特徴とする可撓性の、自立可能に形成 された前記プラスチックバッグ。 ２．側壁の厚さが３０〜３００μｍであり、リブの厚さが８０〜６００μｍであ り、リブ間隔が０．５〜１．５ｃｍであることを特徴とする請求の範囲第１項記 載の容器。 ３．リブの厚さが側壁の厚さの１．５〜４倍であることを特徴とする請求の範囲 第１項または第２項に記載の容器。 ４．側壁の厚さが５０〜１５０μｍであり、リブの厚さが１５０〜３００μｍで あることを特徴とする請求の範囲第１項から第３項までのいずれかに記載の容器 。 ５．容器の長さが開口端の横断方向最大寸法の２．５倍より大きいことを特徴と する請求の範囲第１項から第４項までのいずれかに記載の容器。 ６．底部の厚さが５０〜５００μｍであることを特徴とする請求の範囲第１項か ら第５項までのいずれかに記載の容器。 ７．リブの幅が１〜２ｍｍであることを特徴とする請求の範囲第１項から第６項 までのいずれかに記載の容器。 ８．フランジの厚さが５００〜１０００μｍであることを特徴とする請求の範囲 第１項から第７項までのいずれかに記載の容器。 ９．容器が１ｋＰａの容器内外差圧下で徐々につぶれることを特徴とする請求の 範囲第１項から第８項までのいずれかに記載の容器。