JP2019031305A

JP2019031305A - 包装袋

Info

Publication number: JP2019031305A
Application number: JP2017153221A
Authority: JP
Inventors: 香往里山下; Kaori Yamashita
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2017-08-08
Filing date: 2017-08-08
Publication date: 2019-02-28
Anticipated expiration: 2037-08-08
Also published as: JP7166749B2

Abstract

【課題】透明性があって、外層の耐傷性、ピンホールの発生等が少ない包装袋を得る。【解決手段】積層フィルムのシーラント層（５）同士を合わせ、周縁をシールして密封可能とする包装袋（１）において、積層フィルムが、少なくとも外側から、基材層（３）、バリア層（４）、シーラント層の順で構成され、基材層は２軸延伸ポリプロピレンフィルムからなり、バリア層は無機金属、あるいは無機酸化物の蒸着層を有するフィルムであって、シーラント層は低密度ポリエチレンからなり、基材層とバリア層の蒸着面とが、エチレン共重合体樹脂層を介して積層されてなることを特徴とする包装袋。【選択図】図２

Description

本発明は、積層フィルムを用い、ピンホール等の発生しにくい包装袋に関する。

フィルムを使用した包装袋は、使用するプラスチックなどの素材を少ない量で使用し、大きな容量の包装が可能な容器である。
しかしながら、透明性を維持しながらガスバリア性を向上させた包装袋は、エチレン・ビニルアルコール共重合フィルムや、ポリ塩化ビニリデンコートしたポリエチレンテレフタレートフィルムなどのような硬質で剛性が高い素材を使用した積層フィルムを使用することが一般的であった。このような包装袋は、郵送、保管などの作業において、包装袋同士の接触や、段ボール等の他の容器との接触等の外、下積みされた包装袋に上の包装袋などの重量が加算して掛かって押され、包装袋が部分的に屈曲されたりする。このような接触や屈曲から、外傷や、破袋、ピンホールなどが発生し、著しく商品性を低下するなどの問題が発生していた。

このような問題に対し、特許文献１では、内容物が充填された包装袋をより大きな包装袋に梱包する外装袋を提案している。
この外装袋は、その下半部域内側縁部に、袋内幅が狭められた保存用外装袋とし、外装袋内部で、内部の包装袋が大きく可動することを制御するようになっている。
しかしながら、このような外装袋は、梱包に際し作業性が悪く、かつ、開封時にも取り出しにくい問題があった。

さらに、特許文献２では、重ね合わせたフィルム帯を幅方向の切断予定線に沿って切断することで外装袋を連続で生産可能とする連続体であって、
フィルム帯に、その長手方向に間隔を空けて幅方向のシール部が複数形成されるとともに、フィルム帯の長手方向に沿って両側方に側方シール部が形成され、
切断予定線に沿って切断したときに、フィルム帯の長手方向側に外装袋の開口が形成されるよう、切断予定線が幅方向のシール部に対して位置をずらし、
側方シール部はフィルム帯の外縁に接して形成されるとともに、側方シール部における切断予定線の幅方向両端部領域には非シール部が形成した外装袋の連続体を提案している。

この連続体で生産する外装袋は、４つの角に非シール部を備えているので、外装袋同士の衝撃等に対して、柔軟性が維持され、衝撃等によってピンホールや傷がつきにくく、破損しにくいようになっている。
しかし、全体を梱包する段ボール箱との接触や、輸送における積み上げ、積み下ろしなどにおける作業における突き当て等衝撃による破損、積載における下方の包装袋に対する屈曲によるピンホールの発生などに対しては、改善する方法ではなく、結果的に、ピンホールなどによる液漏れや酸化などの問題が発生していた。

実公平８−６７７０号公報特許第４３１７４０４号公報

そこで、透明性があって、外層の耐傷性、ピンホールの発生等が少ない包装袋を得るこ
とが本発明の課題である。

本発明は、積層フィルムのシーラント層同士を合わせ、周縁をシールして密封可能とする包装袋において、
積層フィルムが、少なくとも外側から、基材層、バリア層、シーラント層の順で構成され、
基材層は２軸延伸ポリプロピレンフィルムからなり、
バリア層は無機金属あるいは無機酸化物の蒸着層を有するフィルムであって、
シーラント層は低密度ポリエチレンからなり、
基材層とバリア層の蒸着面とが、エチレン共重合体樹脂の溶融押出サンドイッチ樹脂層を介して積層されてなることを特徴とする包装袋である。

本発明の包装袋は、基材層に２軸延伸ポリプロピレンフィルムを使用しているので、耐傷性が高く、かつ、柔軟性も高く、傷つきにくいだけではなく、周囲の包装袋へも傷付きにくい柔軟性を有している。
さらに、バリア層が無機金属、あるいは無機酸化物の蒸着層であるので、透明性があり、かつ、柔軟性も高く、周囲のものに傷付けにくい。
さらに、基材層とバリア層が、エチレン共重合体を介して積層されているので、強く屈曲せず、軟らかくて、ピンホールを発生しにくい包装袋である。

本発明の第１実施形態例における包装袋の一例を示す正面図である。本発明の包装袋に使用する積層フィルムの第１実施構成例を示す模式断面図である。本発明の第２実施形態例における包装袋の一例を示す正面図である。本発明の包装袋に使用する積層フィルムの第２実施構成例を示す模式断面図である。本発明の第１実施構成例における包装袋に使用する積層フィルムで、易開封加工線を基材の細孔で形成された状態を、模式的に表わした平面図と断面図である。本発明の第１実施構成例における包装袋に使用する積層フィルムで、易開封加工線が再溶融によって形成された状態を、模式的に表わした平面図と断面図である。本発明の第３実施形態例における包装袋の一例を示す正面図である。本発明の第４実施形態例における包装袋の一例を示す正面図である。本発明の第１実施形態例における包装袋に輸液バックを充填した状態を示す図である。

以下、本発明の包装袋の第１実施形態例について、図を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の包装袋１の一例を示す正面図である。
おもてフィルム１０１と裏フィルム１０２のシーラント面側を向かい合わせ、左側面１２、右側面１３、底部１４をそれぞれ融着し、上側面１１が未融着状態で、内容物を充填し、上面側１１を融着して包装される。
左側面１２と右側面１３の上方には、左切り欠き２１と右切り欠き２２があって、それらの間を易開封加工線２３で繋いでいる。切り欠きは、左切り欠き２１と右切り欠き２２のいずれか一方だけでもかまわない。
切り欠きと易開封加工線２３は、開封時に、切り欠きの上下の側面を持って、切り欠き部を引き裂き、切り裂き始めた状態を維持し、易開封加工線２３に沿って切り裂き続け、包装袋上方で開封可能としている。
もちろん、おもてフィルム１０１と裏フィルム１０２が一枚の積層フィルムで形成され、底部１４は折り曲げられただけの包装袋１としても、かまわない。

図２は、本発明の包装袋に使用する積層フィルムの第１実施構成例を示す模式断面図である。
包装袋１を構成する積層フィルムは、外側から、基材層３、バリア層４、シーラント層５の順で構成されている。

ここで、基材層は２軸延伸ポリプロピレンフィルムからなる。厚みは５〜１００μｍ、好ましくは２０〜５０μｍの範囲で適時使用できる。
ここで２軸延伸ポリプロピレンフィルムに使用されるポリプロピレンには、エチレン・プロピレン共重合体も含まれる。
この基材層は、耐傷性が高く、かつ、柔軟性も高く、傷つきにくいだけではなく、周囲の包装袋へも傷付きにくい柔軟性を有している。

また、バリア層はアルミニウムなどの無機金属、あるいは酸化珪素、アルミナ、などの無機酸化物であって、２軸延伸フィルムの表面に、蒸着装置によって蒸着して製造される薄い蒸着層から構成される。
この為、透明性があって、防水性も高く、かつ、柔軟性が高い。
バリア層に使用する２軸延伸フィルムとしては、２軸延伸ポリアミドフィルムや、２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、２軸延伸ポリプロピレンフィルムなどが使用できる。その厚みは５〜１００μｍ、好ましくは１０〜３０μｍの範囲で適時使用できる。

シーラント層は高圧法低密度ポリエチレン、あるいは、直鎖状低密度ポリエチレンを使用でき、融着性が高い。

基材層３とバリア層４の蒸着面とは、エチレン共重合体樹脂の溶融押出サンドイッチ樹脂層を介して積層される。エチレン共重合体としては、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・カルボン酸エステル共重合体、エチレン・カルボン酸共重合体、のいずれか、又は、これらの共重合体、あるいは混合物が使用できる。
もちろん、カルボン酸を隣り合って複数有する無水マレイン酸系のエチレン共重合体も含まれる。
また、エチレン・不飽和カルボン酸との共重合体をベースとして金属で中和したアイオノマー樹脂も、使用できるし、エチレンにカルボン酸を有するアクリル酸系の共重合体も、含まれる。
この為、エチレン・メチルメタアクリレート、エチレン・メチルアクリレート、エチレン・エチルアクリレート、エチレン・ブチルアクリレート、エチレン・シクロヘキシルアクリレート、エチレン・グリシジル・ジ・メタクリレートなどの樹脂も使用できる。
このエチレン共重合体樹脂層６は、柔軟性が高く、かつ、追随性が高いので、包装袋を構成する積層フィルムが折り曲げられたりしても、容易には、ピンホールなどが発生しにくいと共に、剥離するなどの包装袋の保存性能を低下させることがない。

図３は、本発明の第２実施形態例における包装袋の一例を示す正面図である。
おもてフィルム１０１と裏フィルム１０２の２枚のフィルムをシーラント面側で向かい合わせ、シーラント面側を外側にして折り曲げた中間フィルム１４１を、おもてフィルム１０１と裏フィルム１０２の間に挿し込んで、底部１４をシールして、広げられる底面を形成し、容量を大きくしている。
中間フィルム１４１を薄肉の積層フィルムを使用しても良いが、おもてフィルム１０１や裏フィルム１０２と同じ積層フィルムを使用しても良い。

図７は、本発明の第３実施形態例における包装袋の一例を示す正面図である。
おもてフィルム１０１と裏フィルム１０２が１枚の積層フィルムからなり、底部１４において折り曲げ、シーラント面側で向かい合わせ、左側面１２と右側面１３をシールした例である。

図８は、本発明の第４実施形態例における包装袋の一例を示す正面図である。
おもてフィルム１０１と裏フィルム１０２が１枚の積層フィルムからなり、左右両端のシーラント面を向い合わせて縦シール１５を設け、筒状にして、底部１４と上側面１１を融着して袋状にした例である。
縦シール上方に背切り欠き２４を設け、易開封加工線２３に沿って開封可能としている。

図４は、本発明の包装袋に使用する積層フィルムの第２実施構成例を示す模式断面図である。
包装袋１を構成する積層フィルムは、外側から、基材層３、エチレン共重合体層６、バリア層４、溶融押出コートポリオレフィン樹脂層７、シーラント層５の順で構成されている。
タンデムのエクストルーダーラミネーション機によって、バリア層４用フィルムとシーラント層５用フィルムとの間に、溶融したポリオレフィン樹脂をフィルム状に押し出しながら挟み込んで積層し、接着剤無しで積層したフィルムである。
シーラントが低密度ポリエチレンであり、バリア層４が蒸着層であれば、溶融したポリオレフィン樹脂によって、容易に密着させることができる。
溶融押出コートポリオレフィン樹脂層７に用いるオレフィン樹脂は、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体などが使用できるが、特に、融着性や柔軟性が高い高圧法低密度ポリエチレンや、直鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。

図５は、本発明の第１実施構成例における包装袋に使用する積層フィルムで、易開封加工線２３を基材層３に細孔３１によって形成した状態を、模式的に表わした平面図と断面図である。
この易開封加工線２３は、レーザーやプレスによって、基材層３を貫通する細孔３１で形成され、その細孔３１がわずかな間隔で、一直線状に形成されている。
しかも、基材層３のみ開孔していて、バリア層４は開孔していないので、バリア性は保たれている。
細孔３１はわずかな間隔で、一直線状に形成されているので、易開封加工線２３の端部に形成された左切り欠き２１、あるいは右切り欠き２２に引き裂く力が掛かると、一番近い細孔との間の基材層３に亀裂が走り、引き裂かれ、その後、それが連鎖して切り裂かれていく。
このようにして、易開封加工線に沿って包装袋上部が切り裂かれ、開孔することができる。

図６は、本発明の第２実施構成例における包装袋に使用する積層フィルムで、易開封加工線２３を基材層３が部分的に再溶融された非延伸部となった状態を、模式的に表わした平面図と断面図である。
この易開封加工線２３は、レーザー光を走査した照射などによって、基材層３の２軸延伸で一方向に分子の向きを整列された樹脂フィルムが部分的に再溶融されて、延伸が解除されることで、分子の向きが荒れて、ランダムな方向性となった分子構造となっている。
そして、そのランダムな再溶融された易開封加工線２３が、一直線状に形成されている。しかも、基材層３自体は開孔していないので、強度の低下や、バリア性の低下は低く、良好な状態は保たれている。
再溶融部３２は分子の向きがランダム方向性となっているので、引き裂く力に対する抵抗
が少なく、容易に引き裂くことができる。
再溶融部３２は一直線状に形成され、かつ、分子の向きがランダムなので、易開封加工線２３の端部に形成された左切り欠き２１、あるいは右切り欠き２２に引き裂く力が掛かると、近い再溶融部３２に亀裂が走り、引き裂かれ、その後、それが易開封加工線に沿って切り裂かれ、包装袋を開孔することができる。

図９は、本発明の第１実施形態例における包装袋１に輸液バック９を充填した状態を示す図である。
輸液バック９は、針を刺して注出する注出部９１と、輸液バックを吊るす吊り下げフック用孔９２が設け、折り畳んであるが、必ずしもこのような形態でなくてもかまわない。

＜実施例１＞
基材層として、厚み５０μｍの内面コロナ放電処理２軸延伸ポリプロピレン（フタムラ化学株式会社製ＦＯＳ）を使用。内面側に、グラビア印刷機で絵柄を印刷すると共に、易開封加工線として、φ０．１５ｍｍの表裏貫通する細孔を一直線状に、０．３ｍｍのピッチで開孔した。
バリア層として、アルミニウムを蒸着した厚み１２μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（尾池パックマテリアル株式会社製ＪＣ−Ｖ８）を使用。
タンデム式エキストルーダーラミネーション機を使用し、上記基材層の内面側と、前記バリア層の蒸着面との間に、厚み２０μｍのエチレン・酢酸ビニル共重合体（三井デュポンポリケミカル株式会社製エバフレックス（登録商標）ＡＮ４２２１Ｃ）をＴダイで溶融した状態で押出し、貼り合わせた。
さらに、タンデム式エキストルーダーラミネーション機を使用し、上記貼り合せた基材層とバリア層との積層フィルムのポリエチレンテレフタレート面と、シーラント層として厚み５０μｍの直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（東セロ株式会社製ＴＵＸ−ＦＣＳ）との間に、厚み２０μｍの低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン株式会社製ノバテック（登録商標）ＬＣ６００Ａ）をＴダイで溶融した状態で押出し、貼り合わせ、包装袋用の積層フィルムを作成し、縦３４０ｍｍ、横幅３００ｍｍの大きさで矩形に裁断し、図１で示す包装袋に加工した。

＜実施例２＞
基材層とバリア層との間に、タンデム式エキストルーダーラミネーション機を使用し、厚み２０μｍのカルボン酸エステル共重合体（三井デュポンポリケミカル株式会社製エルバロイ（登録商標）ＡＮ４３３３Ｃ）をＴダイで溶融した状態で押出し、貼り合わせた。その他は、実施例１と同様にして、包装袋用の積層フィルムを作成し、縦３４０ｍｍ、横幅３００ｍｍの大きさで矩形に裁断した後、図１で示す包装袋に加工した。

＜実施例３＞
基材層とバリア層との間に、タンデム式エキストルーダーラミネーション機を使用し、厚み２０μｍのカルボン酸エステル共重合体（三井デュポンポリケミカル株式会社製エルバロイ（登録商標）Ｎ１１０８Ｃ）をＴダイで溶融した状態で押出し、貼り合わせた。
その他は、実施例１と同様にして、包装袋用の積層フィルムを作成し、縦３４０ｍｍ、横幅３００ｍｍの大きさで矩形に裁断した後、図１で示す包装袋に加工した。

＜実施例４＞
基材層とバリア層との間に、タンデム式エキストルーダーラミネーション機を使用し、厚み２０μｍのアイオノマー（三井デュポンポリケミカル株式会社製ハイミラン（登録商標）１６５２）をＴダイで溶融した状態で押出し、貼り合わせた。
その他は、実施例１と同様にして、包装袋用の積層フィルムを作成し、縦３４０ｍｍ、横
幅３００ｍｍの大きさで矩形に裁断した後、図１で示す包装袋に加工した。

＜比較例１＞
タンデム式エキストルーダーラミネーション機を使用し、基材層の内面側と、バリア層の蒸着反対側の面との間に、エチレン・酢酸ビニル共重合体（三井デュポンポリケミカル株式会社製エバフレックス（登録商標）ＡＮ４２２１Ｃ）をＴダイで溶融した状態で押出し、貼り合わせた。
この為、貼り合せた基材層とバリア層との積層フィルムの蒸着面と、シーラント層として厚み５０μｍの直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（東セロ株式会社製ＴＵＸ−ＦＣＳ）との間に、厚み２０μｍの低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン株式会社製ノバテック（登録商標）ＬＣ６００Ａ）をＴダイで溶融した状態で押出し、サンドイッチして、貼り合わせた。
その他は、実施例１と同様にして、包装袋用の積層フィルムを作成し、縦３４０ｍｍ、横幅３００ｍｍの大きさで矩形に裁断した後、図１で示す包装袋に加工した。

＜比較例２＞
ドライラミネーション機を使用し、基材層の内面側と、バリア層の蒸着面との間に、ポリウレタン接着剤（三井化学株式会社製タケラック（登録商標）Ａ−６２６／タケネート（登録商標）Ａ−５０脂肪族エステル系二液硬化型）を塗工して貼り合せた。
その他は、実施例１と同様にして、包装袋用の積層フィルムを作成し、縦３４０ｍｍ、横幅３００ｍｍの大きさで矩形に裁断した後、図１で示す包装袋に加工した。

＜評価試験内容＞
上記構成で作成した包装袋を各３０袋用意し、１リットルの輸液バックを各包装袋に詰め、上側面をシールし、図９に示すような試験サンプルを作成した。

振動試験：輸液バックを詰めた包装袋を各１０袋ずつ、段ボール箱に詰め、振動試験を行なった。
振動試験機は、二方向切換式振動試験装置を使用。
振動条件は、４Ｇ１１Ｈｚで、垂直方向３０分間、縦方向１５分間、横方向１５分間の合計６０分間とした。

易開封加工線切断直線性易開封加工線端部の切り欠きの上下両端を持って、切り欠きを起点に包装袋を引き裂き、引き裂いた切り裂き線が、易開封加工線に沿って直線的に切り裂けているか、目視で確認した。

酸素透過度測定：ＪＩＳＫ７１２６−２に準じて、株式会社日立ハイテクサイエンス製ＭＯＣＯＮ酸素透過率測定装置ＯＸ−ＴＲＡＮ（登録商標）２／２１を用いて測定を行なった。

残留溶剤の測定：積層フィルムを１００ｍｍ角に切り取り、折り畳んで２０ミリリットルのバイアル瓶に入れ、ガスクロマトグラフィー（アジレント・テクノロジー株式会社製７８９０Ａ）にて、８０℃２０分間加熱し、揮発した残留溶剤の量を測定した。

＜包装袋評価試験結果＞
振動試験では、破袋したりピンホールが発生したものは、実施例、比較例共に、なかった。
しかし、フィルム層間で剥離したものが、実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、比較例２では共に発生しなかったが、比較例１ではアルミニウム蒸着面がシーラント側に来ている為保護しにくく、１２個も発生した。
又、表面が擦れて削れたものが、実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、比較例１では発生しなかったが、比較例２では２０個も発生した。比較例２では接着剤によりアルミニウム蒸着面の密着性が低下してしまった為と考えられる。
このように、比較例２は、振動試験において、包装袋が破損し易い問題が発生した。

易開封加工線切断直線性では、易開封加工線端部の切り欠きから引き裂かれた切り裂き線は、実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、比較例１、比較例２ではすべて、直線的に易開封加工線に沿って切り裂けることを確認した。

酸素透過度では、実施例、比較例共、差はなく、０．５ｃｃ／ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍとなり、酸素バリア性が確認できた。

残留溶剤では、実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、比較例１ではすべて、１ｍｇ／ｍ^２と、わずかな値となった。しかし、比較例２では５ｍｇ／ｍ^２で、接着剤を使用している為、残留溶剤が５倍も多いことが確認できた。

以上の結果から、比較例１はフィルム層間強度と表面の傷つき易さ、比較例２は表面の傷つき易さと残留溶剤に問題があった。
しかし、実施例である本発明の包装袋は輸送を想定した振動試験、開封性、酸素バリア性、残留溶剤などの問題がなく、所定の性能が確認できた。

本発明は以上のように、透明性があって、外層の耐傷性、ピンホールの発生等が少なく、内容物を傷めずに保存できる包装袋である。
酸素バリア性や水蒸気バリア性も高く、環境の変化によって内容物も変質しにくく、長期保存性能も有している。
直線的な易開封加工線を有しているので、一回で確実に開封可能であり、開封作業に無駄を生じにくく、すばやく内容物を取り出すことができる。
さらに、量産性も高く、安価で、開封性も容易であり、本発明のメリットは大きい。

１・・・・・・・・・包装袋
１０１・・・・・・・おもてフィルム
１０２・・・・・・・裏フィルム
１１・・・・・・・・上側面
１２・・・・・・・・左側面
１３・・・・・・・・右側面
１４・・・・・・・・底部
１４１・・・・・・・中間フィルム
１５・・・・・・・・背シール
２１・・・・・・・・左切り欠き
２２・・・・・・・・右切り欠き
２３・・・・・・・・易開封加工線
２４・・・・・・・・背切り欠き
３・・・・・・・・・基材層
３１・・・・・・・・細孔
３２・・・・・・・・再溶融部
４・・・・・・・・・バリア層
５・・・・・・・・・シーラント層
６・・・・・・・・・エチレン共重合体層
７・・・・・・・・・溶融押出コートポリオレフィン樹脂層
９・・・・・・・・・内容物(輸液バック)
９１・・・・・・・・注出部
９２・・・・・・・・吊り下げフック用孔

Claims

積層フィルムのシーラント層同士を合わせ、周縁をシールして密封可能とする包装袋において、
積層フィルムが、少なくとも外側から、基材層、バリア層、シーラント層の順で構成され、
基材層は２軸延伸ポリプロピレンフィルムからなり、
バリア層は無機金属あるいは無機酸化物の蒸着層を有するフィルムであって、
シーラント層は低密度ポリエチレンからなり、
基材層とバリア層の蒸着面とが、エチレン共重合体樹脂の溶融押出サンドイッチ樹脂層を介して積層されてなることを特徴とする包装袋。
エチレン共重合体樹脂層が、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・カルボン酸エステル共重合体、エチレン・カルボン酸共重合体、のいずれか、又は、これらの共重合体、あるいは混合物からなることを特徴とする請求項１に記載の包装袋。
バリア層とシーラント層が、サンドイッチ樹脂層として溶融押出したポリオレフィン樹脂層を介して積層されてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の包装袋。
包装袋の開封予定する一辺の内側に沿った基材層に、直線状の易開封加工線を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の包装袋。
易開封加工線が、表裏を貫通して直線状に列設した細孔からなることを特徴とする請求項４に記載の包装袋。
易開封加工線が、直線状に再溶融された非延伸部からなることを特徴とする請求項４に記載の包装袋。