JP4954396B2

JP4954396B2 - 易開封手段の形成方法および易開封手段が形成されたパウチの製造方法

Info

Publication number: JP4954396B2
Application number: JP2001233917A
Authority: JP
Inventors: 希実子福島; 暁子種子; 康治高田; 有紀子金端
Original assignee: Fujimori Kogyo Co Ltd
Current assignee: Fujimori Kogyo Co Ltd
Priority date: 2001-08-01
Filing date: 2001-08-01
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2021-08-01
Also published as: JP2003040285A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、袋体に易開封手段を形成する易開封手段の形成方法およびその方法により易開封手段が形成されたパウチの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
詰替用パウチなどの袋体では、開封の際にハサミなどの道具を使用せずに、手で容易に開封できるよう、易開封手段としてノッチを設けることがある。ノッチの形状としては、例えば、Ｉ字形、ベース形、Ｕ字形、Ｖ字形などが挙げられる。このようなノッチは、所望の形状の刃型などを用いて形成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、刃型を用いてノッチを形成すると、打ち抜き屑が発生し、袋体に付着し、その除去作業に時間を要することあった。また、打ち抜き屑が刃型に付着し、刃型を研磨する作業や刃型の管理などが煩雑であり、作業性が低下するという問題があった。
また、易開封手段としては、開封方向に傷を付けたり、ミシン目を設けたりして形成した開封補助線が設けられることがある。この開封補助線とノッチとを併用する場合、それぞれは別の工程で形成されるので、開封補助線の端部とノッチの形成位置とが離れてしまうことがある。開封補助線の端部とノッチの形成位置とが離れていると、ノッチから切り裂いても、開封補助線に沿って裂けないことがある。このような場合、ノッチと開封補助線とを組み合わせた効果が発揮されず、開封手段における引き裂き強度を安定して低くすることができないという問題もあった。
【０００４】
本発明は、前記事情を鑑みて行われたものであり、刃型を用いることのない易開封手段の形成方法、さらには、ノッチと開封補助線とを設けた場合でも、それぞれが離れることのない易開封手段の形成方法、および、この方法によって易開封手段が設けられたパウチの製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、例えば、ポリオレフィン系樹脂層とポリオレフィン系樹脂以外の樹脂層とからなる積層体などのレーザを吸収し難い樹脂層とレーザを吸収しやすい樹脂層とからなる積層体が用いられた袋体において、従来ではレーザ光は、例えばポリオレフィン系樹脂などのようなレーザ光の波長領域においては吸収率の低い樹脂を通過してしまい、レーザ光ではポリオレフィン系樹脂層は切断できないとされていた常識に反して、レーザ光により切断してノッチが形成できるとの知見を得て、本発明を為したものである。
なお、レーザ光により切断してノッチが形成できる理由は明らかではないが、ポリオレフィン系樹脂層に僅かに吸収されるレーザ光によって生じる発熱と、ポリオレフィン系樹脂層上に積層されたポリオレフィン系樹脂以外の樹脂層での発熱が伝播した熱とが協同して、ポリオレフィン系樹脂を溶融するものと考えられる。また、ノッチは、シール部に存在し、しかも袋体端部に位置するものであるから、溶融したポリオレフィン系樹脂は、レーザ光によってポリオレフィン系樹脂以外の樹脂が揮発して形成された溝の表面からだけでなく、シール部の端部からも揮発すると考えられる。このようにして、シール部の端部に形成された傷がノッチとして機能する。
【０００６】
すなわち、本発明の易開封手段の形成方法は、少なくともノッチを形成する部分にレーザを吸収し難い樹脂層とレーザを吸収しやすい樹脂層とからなる積層体が用いられた袋体の前記積層体の表面にレーザを照射して、前記レーザを吸収しやすい樹脂層に浅い溝を形成した後、この溝の上で往復に走査しながらレーザを照射して、前記レーザを吸収しやすい樹脂層の下に露出させた前記レーザを吸収し難い樹脂層上の溝を少しずつ深くすることにより、ノッチを形成するノッチ形成工程を有することを特徴としている。
ここで、「レーザを吸収し難い樹脂層」とは、以下の条件でレーザを照射しても、フィルムの表面に傷が入らない、または蒸発しない樹脂層のことをいう。条件は、周波数４〜６ｋＨｚの炭酸ガスレーザをスキャンスピード６００〜１０００ｍｍ／ｓｅｃである。また、「レーザを吸収しやすい樹脂層」とは、以下の条件でレーザを照射すると、フィルムの表面に傷が入る、または蒸発する樹脂層のことをいう。条件は、周波数４〜４．５ｋＨｚの炭酸ガスレーザをスキャンスピード７００〜８００ｍｍ／ｓｅｃである。このような袋体としては、例えば、前記レーザを吸収し難い樹脂層がポリオレフィン系樹脂層単体フィルムであり、前記レーザを吸収しやすい樹脂層がポリオレフィン系樹脂以外の樹脂層である積層体が用いられた袋体を挙げることができる。さらに、ポリオレフィン系樹脂としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、エチレン−アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）などが挙げられ、ポリオレフィン系樹脂以外の樹脂としては、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）が挙げられる。
そして、袋体にノッチを形成する際、前記袋体にさらにレーザを照射して、前記ノッチに連続した開封補助線を形成する開封補助線形成工程を有することが好ましい。また、前記ポリオレフィン系樹脂以外の樹脂層は、ポリエステル系樹脂層および／またはポリアミド系樹脂層であることが好ましい。また、本発明のパウチの製造方法は、上述した易開封手段の形成方法によって易開封手段を形成するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の易開封手段の形成方法における一実施形態について、図１〜図３を参照しながら説明する。
本実施形態は、詰替用パウチにノッチと開封補助線とからなる易開封手段を形成させる方法であり、用いられる詰替用パウチは、図１に示すような形状であり、注ぎ口２を有するものである。詰替用パウチ１の注ぎ口２は、図２に示すように、その端縁部が熱溶着されたシール部３ａ，３ｂであり、シール部３ａ，３ｂの間が未シール部４である。
なお、詰替用パウチに用いられるシートは、レーザを吸収しやすい基材樹脂層として厚さ２５μｍのナイロン（６−ナイロン）層からなる外層と、レーザを吸収し難いシーラント樹脂層として厚さ１５０μｍの直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）層からなる内層との積層体である。
【０００８】
本実施形態の易開封手段の形成方法では、この詰替用パウチ１の注ぎ口２のシール部３ａにてレーザ５を表面から複数回走査しながら照射して、線状をなすノッチを形成するノッチ形成工程と、レーザ５を表面から未シール部４に一回または複数回走査しながら照射して、ノッチと連続した開封補助線を形成する開封補助線形成工程と、注ぎ口２の他方のシール部３ａにてレーザ５を表面から複数回走査しながら照射して、開封補助線に連続した線状をなすノッチを形成するノッチ形成工程とを連続して行う。
なお、用いるレーザ５は炭酸ガスレーザである。炭酸ガスレーザはナイロンなどのポリアミド系樹脂やポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂を容易に溶融できる。一方、直鎖状低密度ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂は炭酸ガスレーザを吸収しにくいが、上述したように、レーザ透過率が１００％ではないため、エネルギーを吸収し、発熱して、切断することができる。
【０００９】
以下、さらに詳細に実施形態について図３を参照しながら説明する。
まず、図３ａに示すように、シール部３ａの表面の最端から、一方向にレーザ５を走査しながら詰替用パウチの表面に照射する。このようにレーザ５を照射すると、レーザ５のエネルギーによってナイロン層が溶融し、蒸発して浅い溝が形成される。
次いで、図３ｂに示すように、シール部３ａを全て走査してしまう前に、レーザ５の走査方向を反転させる。
【００１０】
次いで、シール部３ａの最端に向かってレーザ５を走査しながら照射し、上述のように形成した溝の上にレーザ５を照射し、溝の深さを深くする。そして、図３ｃに示すように、再び、シール部３ａの最端に達したときに、レーザ５の走査方向を反転させる。ここまでの工程の比較的早い段階（通常は、１回のレーザの走査）で、ナイロン層は切断され、レーザ５によって溶融しにくいＬＬＤＰＥ層が露出する。
このように、往復に走査しながらレーザ照射することによって、露出したＬＬＤＰＥ層上の溝を少しずつ深くする。この時、ＬＬＤＰＥ層はナイロン層が溶融したときの熱とレーザ照射による熱とで分解して気化するが、シール部３ａの端部からも分解して気化すると考えられる。したがって、ノッチはシール部３ａの端部から形成され、徐々に成長する。そして、最終的に、所定の長さの線状をなすノッチを形成する。
【００１１】
次いで、これに連続して、図３ｄに示すように、上述したレーザ５の走査方向と同方向にレーザ５を走査しながら、シール部の残部と未シール部４とをレーザ照射し、開封補助線を形成する。通常、この走査は一方向に一回で充分であるが、開封補助線が深くなり過ぎて、未シール部４のシートの強度が不十分にならない範囲で複数回走査してもよい。
【００１２】
次いで、これに連続して、他方のシール部３ｂの最端までレーザ５を走査する。シール部３ｂの最端まで走査した際に、図３ｅに示すように、走査方向を反転させ、先に形成した溝にレーザ５を照射する。そして、図３ｆに示すように、シール部３ｂを全て走査してしまう前に、レーザ５の走査方向を反転させる。
このようにシール部３ｂで往復に走査しながらレーザ照射することによって、溝の深さを深くし、最終的に、線状をなすノッチを形成する。
【００１３】
上述した実施形態では、レーザについては、シール部３ａ，３ｂでノッチを形成し、未シール部４で開封補助線を形成できれば特に制限されないが、レーザ５の出力は、３〜１００Ｗであることが好ましい。３Ｗ未満であると、ノッチの形成に長時間を要する場合があり、１００Ｗを超えると、レーザ装置が高価になる場合がある。
【００１４】
また、シール部にてレーザ５を往復させる回数は任意であるが、レーザの出力や製袋速度に応じて３〜１０回に設定することが好ましい。３回未満でノッチが形成されるように設定すると、レーザの出力を高くしなければならないので、未シール部４のポリオレフィン系樹脂層の一部が蒸発し、シート強度が低下する場合があり、１０回を超えてノッチが形成されるように設定すると、レーザの出力を低くしなければならないので、レーザの出力によっては開封補助線が形成できないことがある。
また、レーザ５の走査速度は、レーザの出力との兼ね合いで適宜決定すればよい。
【００１５】
上述した実施形態でのナイロン層と直鎖状低密度ポリエチレン層との積層体の製造方法については特に制限はなく、例えば、ウェットラミネーション法、ドライラミネーション法、無溶剤型ドライラミネーション法、押し出しラミネーション法、共押し出しラミネーション法が挙げられる。
また、ＬＬＤＰＥ層の厚さは特に制限はなく通常包装袋に用いられる範囲でよい。通常、包装袋に用いられるＬＬＤＰＥ層の厚さは、１０〜２００μｍ程度である。同様に、ナイロン層の厚さは、１０〜３０μｍ程度である。
【００１６】
詰替用パウチの内部に充填される充填液の粘度は、１０００ｃＰ以下、好ましくは５００ｃＰ以下、さらに好ましくは２５０ｃＰ以下である。
【００１７】
上述した実施形態にあっては、シール部３ａ，３ｂにてレーザ５を往復に走査しながら照射して、線状をなすノッチを形成するノッチ形成工程と、未シール部４にてレーザ５を一方向に一回または複数回走査しながら照射して、開封補助線を形成させる開封補助線形成工程とを連続して行い、ノッチと開封補助線とを連続して形成する。そのため、ノッチの形成に刃型を使用することがなく、袋体や刃型に打ち抜き屑が付着することがない。
また、開封補助線の端部と、ノッチの形成位置とが一致し、ノッチと開封補助線が離れないので、注ぎ口２を切り裂いて開封する際に、ノッチから開封補助線に沿って開封することができ、易開封手段の切り裂き強度を安定して低くすることができる。
【００１８】
また、上述した実施形態にあっては、低密度ポリエチレン樹脂などのポリオレフィン系樹脂以外の樹脂層として、ポリアミド系樹脂の一種であるナイロン層を用いているので、その結果として、詰替用パウチの靭性、耐屈曲性、耐突き刺し性、耐衝撃性、耐摩耗性、耐寒性、耐熱性、耐薬品性などが優れる。
【００１９】
なお、上述した実施形態では、レーザ５は表面からの一方向からのみ照射したが、表面および裏面の二方向から照射してもよい。その際には、表面と裏面とのレーザ照射位置がずれないように、鏡やプリズムなどを使用して一つのレーザ光源を分割したり、ＣＣＤカメラ、光電管などの位置センサを設けておくことが好ましい。
また、上述した実施形態では、ノッチ形成工程、開封補助線形成工程、ノッチ形成工程の順で行い、注ぎ口の両端のシール部３ａ，３ｂにノッチを形成したが、ノッチ形成工程の後に開封補助線形成工程を連続して行い、注ぎ口の片端のシール部のみにノッチを形成してもよいし、開封補助線形成工程の後にノッチ形成工程を連続して行って、注ぎ口の片方のシール部のみにノッチを形成してもよい。
【００２０】
また、上述した実施形態では、詰替用パウチ１は図１のような形状を有しているが、本発明はそれに限定されない。さらに、開封補助線の方向についても特に制限はなく、例えば、側面の形状が長方形である袋体において、長方形の角となる箇所を切り取るように開封補助線を設けてもよいし、袋体の上部を切り取るように開封補助線を設けてもよい。
詰替用パウチ１には、６−ナイロンからなるレーザを吸収しやすい基材樹脂層と、ＬＬＤＰＥからなるレーザを吸収しにくいシーラント樹脂層とからなる積層体を用いたが、本発明はそれに制限されない。例えば、レーザを吸収しやすい基材樹脂層には６−ナイロンの代わりに、６，６−ナイロン、１２−ナイロン、ＭＸＤ−６ナイロンや、ナイロン以外のポリアミド系樹脂を用いてもよいし、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステル系樹脂を用いてもよい。さらに、これらの樹脂を複数積層してもよいし、混合してもよい。
【００２１】
なお、ナイロンの代わりにポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を使用した場合も通常の包装袋と異なることはなく、ＰＥＴ層の厚さは、１０〜４０μｍ程度である。そして、ポリオレフィン系樹脂以外の樹脂として、ナイロンやＰＥＴを複数層使用した場合であっても、これらの樹脂はレーザで切断されやすいので、通常のレーザで切断可能である。レーザの出力が不足する場合には、走査回数を増やせばよい。
【００２２】
また、レーザを吸収し難いシーラント樹脂層にはＬＬＤＰＥ層の代わりに、他のポリオレフィン系樹脂を用いてもよい。他のポリオレフィン系樹脂としては、エチレン、プロピレンなどのオレフィン系の構造単位を単独重合、あるいは他の構造単位と共重合させて得られた樹脂からなる層であり、例えば、他の低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、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（ＥＶＡ）、エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＭＡ）、エチレン−アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）などが挙げられる。
なお、ＬＬＤＰＥの代わりにポリプロピレン（ＰＰ）を使用した場合もＬＬＤＰＥと同様に走査回数とレーザ出力とを調整すればよい。そして、ＰＰ層の厚さも通常の包装袋と異なるところはなく、１０〜１５０μｍ程度である。
本発明では、パウチ内容物の種類、商品としての外観などの要求品質に応じて樹脂種を選択し、厚さを決定する。また、本発明に用いられる積層体は、レーザを吸収しやすい樹脂層にエチレン・ビニルアルコール共重合体、アクリル系樹脂や塩化ビニリデン樹脂などのガスバリア性樹脂層や金属酸化物蒸着層や印刷層などの機能を付与できる層を含んでいてもよい。
【００２３】
また、レーザの種類についても、炭酸ガスレーザに限定されず、炭酸ガスレーザ以外の気体レーザ、ＹＡＧレーザなどの固体レーザ、半導体レーザを、パウチに使用される材料に応じて、適宜用いることができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の易開封手段の形成方法によれば、ノッチの形成に刃型を使用しないので、ノッチ形成の作業性が向上する。また、開封補助線の端部とノッチの形成位置とを必ず一致させることができるので、注ぎ口を切り裂いて開封する際に、ノッチから開封補助線に沿って容易に開封することができ、易開封手段の切り裂き強度を安定して低くすることができる。
また、本発明のパウチは、易開封手段の切り裂き強度が安定して低いので、開封に手間を煩わすことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の易開封手段の形成方法に係る一実施形態で用いられる詰替用パウチの上面図である。
【図２】図１に示した詰替用パウチのＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の易開封手段の形成方法に係る一実施形態を説明する断面図である。
【符号の説明】
１詰替用パウチ
２注ぎ口
３ａ，３ｂシール部
４未シール部
５レーザ

Claims

少なくともノッチを形成する部分にレーザを吸収し難い樹脂層とレーザを吸収しやすい樹脂層とからなる積層体が用いられた袋体の前記積層体の表面にレーザを照射して、前記レーザを吸収しやすい樹脂層に浅い溝を形成した後、この溝の上で往復に走査しながらレーザを照射して、前記レーザを吸収しやすい樹脂層の下に露出させた前記レーザを吸収し難い樹脂層上の溝を少しずつ深くすることにより、ノッチを形成するノッチ形成工程を有することを特徴とする易開封手段の形成方法。
前記袋体は、少なくともノッチを形成する部分に、前記レーザを吸収し難い樹脂層であるポリオレフィン系樹脂層と、前記レーザを吸収しやすい樹脂層であるポリオレフィン系樹脂以外の樹脂層とからなる積層体が用いられた袋体であることを特徴とする請求項１に記載の易開封手段の形成方法。
前記ポリオレフィン系樹脂以外の樹脂層は、ポリエステル系樹脂層および／またはポリアミド系樹脂層であることを特徴とする請求項２に記載の易開封手段の形成方法。
前記袋体にさらにレーザを照射して、前記ノッチに連続した開封補助線を形成する開封補助線形成工程を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の易開封手段の形成方法。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の易開封手段の形成方法によって易開封手段を形成することを特徴とするパウチの製造方法。