(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のボディ部およびその一端に設けたフランジ部を有して成り、プラスチック製フィルムを溶着する樹脂製スパウトであって、フランジ部は、実質的にボディ部の回りで周状に延び、フランジ部を貫通する開口部を空隙部として有し、空隙部は、ボディ部の周囲で螺旋状に存在することを特徴とするスパウト。
【請求項２】
空隙部は、ボディ部の周囲全体にわたって存在する請求項１に記載のスパウト。
【請求項３】
高密度ポリエチレンからできている請求項１または２に記載のスパウト。
【請求項４】
一色成形により形成される請求項１〜３のいずれかに記載のスパウト。
【請求項５】
バッグ・イン・ボックスに使用する請求項１〜４のいずれかに記載のスパウト。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のスパウトを取り付けた袋。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂製の注ぎ口、主として流動性材料、特に液体状物(液体だけでなく、固体、気体を含んでよい）を、容器の内部に注ぎ込むおよび／または容器の内部から注ぎ出す場合に、液体状物が通過する口（またはノズル）に関する。このような注ぎ口を総称してスパウト（spout）と呼ぶ。
【０００２】
そのような液体状物には、例えば、ソース、醤油、ジュース、医薬品原液等が含まれる。そのような液体を輸送する場合に使用されているバッグ・イン・ボックス（Bag in Box、即ち、カートンのような箱の中に入っている、プラスチック製フィルム、特に多層（またはラミネート）フィルムの袋）のスパウトとして使用できるものに関する。そのようなバッグ（または袋）としては、例えば、ポリエチレンフィルムにナイロンまたはポリエステルのような機能性樹脂フィルムをラミネートしたものにより形成されているものがバッグとして使用されている。
【０００３】
【従来の技術】
近年、世界的な環境に対する関心や高まりつつある社会的要請に伴い、従来は、金属缶によって輸送されていた上述のような液体状物の輸送は、バッグ・イン・ボックス内に入れて輸送する方式に切り替わりつつある。その理由としては、液体状物を輸送して排出した後、金属缶の処理が困難であるのに対して、バッグ・イン・ボックスの場合には、液体状物の排出後、カートンを容易に折り畳むことができ、それによって、その容積が非常に小さくなること、更に、焼却処理も可能であること、焼却の際、バッグ・イン・ボックスを構成している材料がポリオレフィン主体なので有毒なガス、物質が発生しないことが挙げられる。
【０００４】
液体状食品（例えばピザソース）をバッグ・イン・ボックスの多層フィルム袋の中に充填機で充填する場合、食品は高温であることが多い。特に、熱による滅菌効果を期待して、加熱されている場合が多く、例えば約９５℃の流動性材料がスパウトを介してバッグ内に注入されることが多い。注入が終了すれば、主として熱可塑性エラストマー（ポリオレフィン、スチレン、ポリエステル系等のエラストマー）製のキャップがスパウトに嵌め込まれる。
【０００５】
このようなバッグ・イン・ボックスに取り付けたスパウト１０を図１に模式的斜視図にて示す。容易に理解できるように、スパウト１０の手前半分を切除した状態を斜め下から見た様子を示している。スパウト１０は、ボディ部１２およびその一端に設けられたフランジ部１４を有する。図示した態様では、フランジ部１４が、ボディ部１２が通過する開口部を設けたバッグ１６（一部分のみ図示）に、ボディ部１２を貫通させた状態でフランジ部１４の上側面がバッグ１６の下側面に溶着されて、それによって、スパウト１０がバッグ１６に取り付けられている。
【０００６】
多用されているバッグは、外側が例えばナイロンをラミネートしたポリエチレン製である。従って、スパウトは、バッグとの容易な溶着を考慮して、低密度ポリエチレンから成形されており、バッグの外側から加熱することにより、バッグの内側とフランジ部の上側が図示するように溶着される。
【０００７】
尚、ボディ部１２には、周状の突出部が例えば図示するように３つ設けられている。突出部２０は、例えば流動性材料の充填機がスパウト１０を掴むために使用でき、突出部２２（または突出部２２および２４）は、例えばスパウト１０をバッグ１６に溶着する場合に溶着機が掴むために使用できる。
【０００８】
図示した態様では、スパウト１０にキャップ３０が嵌められた状態を示している（同様にキャップの半分のみを図示）。キャップ３０はその内側に周状の突出部を有し、これが、ボディ部１２のフランジ部を有さない端部に設けた周状の突出部２６と係合し、キャップ３０がスパウト１０から外れるのを防止する。
【０００９】
このように種々の目的で突出部をボディ部に設けることができ、その数は、突出部を設ける目的に応じて増やしてよく、あるいは兼用できる場合には、減らすことも可能である。また、不必要な場合には、突出部を省略してもよい。尚、突出部は全周にわたる必要は必ずしもなく、全周の一部分であってもよい。
【００１０】
上述のようなバッグ・イン・ボックスの使用状況から、高温の流動性材料をバッグ内に注入するに従い、スパウトは、その内容部の温度、例えば約９５℃という高温の影響を受けて変形し易くなっている。そのような状態の時に、材料の注入に従ってその重量の影響がバッグを介してスパウトに及んでスパウトが変形する場合がある。スパウトのボディ部とフランジ部では、これらの温度、重量の影響に対して要求される特性は異なる。
【００１１】
スパウトのボディ部には、高温状態においてもキャップとの緊密な係合を確保するために、高い耐熱性と高い剛性が求められる。他方、フランジ部は高い可撓性（またはフレキシビリティ）が求められる。その理由は、フランジ部の可撓性が小さい、即ち、硬い場合、バッグ内部に注入された内容物の重量の影響により、フランジ部の端部１８において、バッグを構成する多層フィルムが急角度で折れ曲がり、場合により端部１８の付近で破断してしまうことがあるからである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従って、スパウトの製造に高い耐熱性および強度を有する樹脂を使用した場合、フランジ部分は、硬質となり、その結果、曲がりにくく可撓性に乏しいものにしか出来ないので、止むなく、耐熱性が低く、強度も低いが、軟らかく、曲がりやすく、可撓性に富んだ樹脂を使用してスパウトを製造せざるを得ないという問題点があった。そのため、高温の流動性材料がバッグ内に注入される段階で、スパウトのボディ部は内容物の熱と重量の影響を受けて変形し、そのため注入後、エラストマーのキャップが嵌合されても輸送途中において、内容物が洩れ出すという問題も起こしていた。従って、ボディ部は耐熱性（特に高温時の耐変形性）を有しながらも、フランジ部は可撓性を有するスパウトを提供することが望まれている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、円筒状のボディ部およびその一端に設けたフランジ部を有して成る樹脂製スパウトであって、フランジ部が実質的にボディ部の回りで周状に延びる空隙部を有することを特徴とするスパウトを提供する。
【００１４】
フランジ部は、ボディ部から外向きに延びる、好ましくはボディ部の軸に対して実質的に垂直な方向に延びる鍔状部分である。フランジ部の形状は、環状（またはリング状）であるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、例えば、ボディ部に相当する開口部を有する矩形の面状要素であってもよい。また、ボディ部は、液体状物が通過する空間であり、必要に応じて、その外側に適当な要素を設けてよい。そのような要素には、先に説明した種々の目的に使用される突出部が含まれる。
【００１５】
本発明において、周状に延びる空隙部とは、ボディ部の周囲で延びる空隙部を意味し、例えば、ボディ部と同心円状またはそれに近い形状で延びる帯状の空隙であってよい。同心円状に近い形状とは、必ずしも厳密な同心円状でなくてもよいことを意味し、例えば空隙部の円の中心が同心状でなくてもよく、あるいは螺旋状に延びていてもよい。
【００１６】
本発明において、空隙部とは、フランジ部に形成した溝部であっても、あるいは、フランジ部を貫通する開口部であってもよく、また、これらの組み合わせであってもよい。尚、空隙部が溝である場合、スパウトには、フランジ部の裏側、即ち、ボディ部から離れた側に溝を設けて、フランジ部の表側が実質的に平坦として、バッグとの十分な溶着面積を確保するのが好ましい。但し、この態様は、バッグの内側をスパウトに溶着する場合である（例えば図２参照）。従って、バッグの外側をスパウトに溶着する場合には、フランジの裏側を実質的に平坦とするのが好ましい。
【００１７】
本発明のスパウトでは、従来技術の問題点を解決するために、スパウトのフランジ部に適切な空隙部を付設することによって、耐熱性、強度等の物性に優れた高品質の材料またはグレードをスパウトに使用でき、その結果、スパウトのボディ部に求められる特性（耐熱性、強度、例えば曲げ剛性等）を満足させ、かつ、フランジ部に求められる適切な可撓性をも同時に満足させることができる。
【００１８】
更に、本発明のスパウトの製造は、その構造から明らかなように、通常の一色成形で実施することができる。
従って、上述のような本発明のスパウトは、いずれの適当な成形可能な樹脂を使用しても製造でき、ボディ部に強度および耐熱性を与えながら、フランジ部については、用いる材料が固有的に有する強度に由来する硬質性をやわらげることができ、その結果、フランジ部が比較的可撓性に富むようにすることができる。
【００１９】
本発明のスパウトに特に好ましい樹脂は、例えば、高密度ポリエチレンである。これは、バッグ・イン・ボックスにもポリエチレンが使用されているため、溶着性の観点から好ましいこと、また、耐熱性および強度に優れることの理由で、バッグ・イン・ボックス用のスパウトに高密度ポリエチレンを使用することが望ましいが、フランジ部に要求される可撓性の要件のために使用できないという問題が従来あった。しかしながら、本発明により、フランジ部の可撓性が確保されることとなり、高密度ポリエチレンによりスパウトを使用することができる。勿論、使用するバッグの種類に応じて、バッグへの取り付け性（取り付ける場合の容易性、例えば溶着容易性、取り付けた後の接着強度等）を考慮して、他の材料を使用して本発明のスパウトを製造できる。
また、本発明は、上述のようなスパウトを取り付けた、バッグ、特にバッグ・イン・バッグを提供する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明のスパウトを図面を参照して具体的に説明する。図２に、本発明のスパウト１０を模式的に示す。この図では、図１と実質的に同様であるが、フランジ部１４の下側に空隙部４０が設けられている点でのみ異なり、他の部分は実質的に同様である。従って、重複する説明は省略する。
【００２１】
更に、図３に本発明のスパウト１０の軸に沿った断面図を模式的に示し、図４に本発明のスパウト１０を斜め下から見た様子を模式的に示している。
図２〜４に示した態様では、本発明のスパウト１０はフランジ部１４の下側に空隙部４０を有する。図示した態様では、空隙部４０は断面が矩形の溝の形状である（図３に示す模式的拡大図参照）。図から明らかなように、溝は、ボディ部１２により規定される円形断面と実質的に同心円状であり、ボディ部１２の回り全体にわたって延びている。この溝は、ボディ部１２の周囲全体の回りで延びる必要は必ずしもないが、全周の回りで延びるのが好ましい。別の態様では、図示しないが、同心円状ではなくて、溝が螺旋状に延びていてもよい。
【００２２】
従って、基本的には、溝は、図示するように連続的に延びても、そうでなくてもよい。後者の場合、溝が途切れた部分は、フランジ部の厚さが厚いことになるので、フランジ部の強度を増やすのに寄与する。溝の形状は、（即ち、スパウトの上方から見た場合の形状）は、ボディ部１２の周囲でその全周にわたって、あるいはその一部分にわたって延びる帯状であってよい。帯の幅は、一定であっても、そうでなくてもよい。
【００２３】
また、溝の断面形状（即ち、ボディ部の軸に沿った断面形状）は、必ずしも矩形である必要はなく、半円形、半楕円形、隅を面取りした矩形など、いずれの形状を選択してもよい。また、隣り合う溝と溝との間隔（またはピッチ）も適当に選択することができる。このような選択は、スパウトに使用する樹脂および加わると予想される力の大きさ、遭遇すると予想される温度等に応じて適当に選択できる。
【００２４】
図５に、本発明の別の態様のスパウトを斜め上から見た様子を模式的に示す。図示した態様では、空隙部がフランジ部を貫通した開口部であることを除いて、図２〜４に示した本発明のスパウトと実質的に同じである。
【００２５】
図５に示す態様では、スパウト１０のフランジ部１４は開口部４２を有して成る。この開口部の形状（即ち、スパウトの上方から見た場合の形状）は、ボディ部１２の周囲でその全周にわたって、あるいはその一部分にわたって延びる帯状であってよい。開口部は、図示するように、同心円状であっても、螺旋状であってもよい。帯の幅は、一定であっても、そうでなくてもよい。図示した態様では、フランジ部は、半径方向に部分４４が残るように開口部が設けられ、その部分によって、フランジが一体性を保持できる。このような半径方向部分４４は、いずれの適当な態様で設けてもよい。
【００２６】
尚、図５では、開口部４４は、フランジ部１４を貫通しているが、貫通しないようにしてもよく、この場合は、開口部４４は溝となり、この態様は、図２〜４に示す態様と実質的に同じである。
【００２７】
【実施例】
図１および図２に示すようなスパウトを設計し、一ヶ取りの金型を作製した。スパウトの形状および寸法は、現在使用されているものと同一としたが、フランジ部については、金型の固定側を入れ子構造にして、即ち、交換可能モジュールにして、
（１）フランジの肉厚について２種類、
（２）空隙部の有るものと無いものの２種類
のスパウトを作製できるようにした。
【００２８】
使用した樹脂については、諸物性に優れた高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から２種類（いずれも日本ポリオレフィン（株）製）を選定した。これらの樹脂の物性を、現行品に使用されている樹脂の物性と一緒に表１に示す：
【００２９】
（表１）
【表１】
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【００３０】
スパウトの作製には、日精樹脂工業（株）製６０トン成形機を使用した。成形自体については、フランジ部に空隙部を付設しても、フローマークもウエルドラインも発生せず、特に問題は生じなかった。
【００３１】
作製したスパウトのフランジ部の可撓性のテストにはアイコーエンジニアリング（株）製引っ張り圧縮試験機Ｍ−１６０５Ｎを使用した。図６に示すように、スパウト１０を適当な台４６の上に固定し、フランジ部の先端付近に測定子を押し付け、フランジ部の先端を３ｍｍ下方に変位させるのに必要な力を測定してフランジ部の可撓性を評価した。このフランジ部の可撓性のテスト結果を表２に示す：
【００３２】
（表２）
【表２】
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【００３３】
尚、可撓性試験については、本発明のスパウトについては５個の平均数値、現行のスパウトについては２個の平均数値である。
更に、スパウトを同様に台に固定して、フランジ部の先端を掴んで４０〜６０°の範囲の角度θ（図６参照）でフランジ部を連続５０回屈曲させたが、本発明のスパウトのどの部位においても破断の前兆となる白化現象は一切認められなかった。
【００３４】
【発明の効果】
本発明では、スパウトのフランジ部に空隙部を付設することによりフランジ部の可撓性を、空隙部が付設されないものより大きくできる。例えば、実施例では、撓みに必要な力が、空隙部が無い場合の約５０％〜６０％に改善できた。
空隙部の付設の効果は、曲げ剛性（オルゼン）の大きい樹脂（例えばグレードＥ・７９２のポリエチレン）に顕著に現出している。
【００３５】
実施例からも判るように、本発明に基づけば、スパウトに耐熱性、強度物性の大きい材質やグレードを使用しても、フランジ部の可撓性の制約から解放されるので、耐熱性、強度物性（例えば、曲げ剛性（オルゼン））の高い材質を使用することができるので、スパウトのボディ部に求められる要件を満足させることができる。
【００３６】
表１の物性比較表に見られるように、本発明においては、曲げ剛性においては現行品の７．７７倍〜１０．８倍、引っ張り降伏強さについては現行品の２．５倍〜３倍、耐熱性（ビカット軟化点）においては現行品より３９℃〜４３℃高い材質を使用し得る。
【００３７】
更に、本発明では、スパウトを一体で成形することが出来て、スパウトボディとフランジに要求される異なった特性に対応できる。例えば二色成型機を利用し、ボディとフランジを異なる材質または異なるグレードで成形しても本発明と同じようなスパウトを製造できると考えられるが、製造上の容易性では、一般の成形機で一体で成形できる本発明の方が優れているといえる。
【００３８】
本発明においては、空隙部の形状は、上述のように、求められる用途に応じて周方向長さ、深さ、幅、ピッチ、断面形状等を適当に選択することができ、更に、空隙部を形成しないフランジ部の部分がスパウト中心方向に向かって延びるようにすることも考えられる（例えば図５の部分４４参照）。これらの種々の要因を種々組み合わせることにより、本発明のスパウトを広範な種々の用途に適用できる。
【００３９】
また、最近、食品業界においては、スパウトの滅菌をより効果的なものにするために比較的低温のスチーム（約１１０℃）を食品充填前にスパウトに吹き付けるという方法を採用しつつある。このような低温スチーム滅菌に対して耐熱性の高い材質、グレードをスパウトに使用し得る本発明は、非常に食品業界に非常に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来技術のスパウトの手前半分を切除した状態の模式的斜視図である。
【図２】  本発明のスパウトの手前半分を切除した状態の模式的斜視図である。
【図３】  本発明のスパウトの断面図およびその一部分の模式的拡大図である。
【図４】  本発明のスパウトの１つの態様の模式的斜視図である。
【図５】  本発明のスパウトの別の態様の模式的斜視図である。
【図６】  実施例にて実施した可撓性の測定方法を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１０…スパウト、１２…ボディ部、１４…フランジ部、１６…バッグ、
１８…フランジ部の端部、２０，２２，２４，２６…突出部、
３０…キャップ、  ４０…溝部、４２…開口部、４４…半径方向部分、
４６…スパウト固定台。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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