JP2012246016A - 粉状物包装用の積層フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】容易に製造でき、かつ内容物の排出が容易な袋体を得られる粉状物包装用の積層フィルムを提供する。
【解決手段】基材層１０と、熱融着層１６と、前記基材層１０と前記熱融着層１６との間に設けられた中間層１２とを有し、前記中間層１２は、一軸延伸フィルムであることよりなる。前記基材層１０と前記熱融着層１６との間には、金属箔からなるバリア層１４が設けられていることが好ましく、四方袋用であることがより好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は粉状物包装用の積層フィルムに関する。

一般に、粉状の医薬品、砂糖、塩等を１回の使用量分毎に収納する袋体（いわゆる小容量袋体）として、スティック状袋、矩形状のフィルムを折り曲げ、重なり合う三辺をシールした三方袋、矩形状の２枚のフィルムを対向させ、重なり合う四方をシールした四方袋等が用いられている。
スティック状袋や三方袋は、フィルムが折り曲げられて形成された未シール部を有するため、開封した際に、開口部が開口した形状を維持しやすく、内容物を容易に排出できる。
その一方で、スティック状の袋や三方袋は、輸送時や携帯時に未シール部が屈曲すると、この屈曲した部分にピンホールを生じる等、品質が低下するという問題がある。特に、ガスバリア性や遮光性を高めるために、金属層を有するフィルムを用いたスティック状袋や三方袋においては、屈曲により金属層にピンホールが生じ、ガスバリア性や遮光性が損なわれやすい。

四方袋は、周縁が全てシールされているため、周縁の強度が高く、屈曲に起因するピンホールが生じにくいものの、対向するフィルム同士が接近するように作用するため、四方袋内の内容物を排出する際に、開口部が容易に閉じてしまったり、シール部の近傍（特に角部）で対向するフィルムの間に内容物が保持されたりする。このため、四方袋から内容物を排出する際には、開口部が開いた形状を維持しつつ、袋の底部を叩いたりする等、煩雑な作業を伴う。加えて、内容物として医薬品を四方袋に収納する場合、１回の用量を担保するために、袋内に残存する量を勘案して内容物を過剰に充填することが行われている。

こうした問題に対して、積層体の中間層に熱収縮性フィルムを設け、この熱収縮性を利用して積層体をカールさせることで、開口部が開いた状態を維持できる開口袋が提案されている（例えば、特許文献１）。

特開平１１−２２７７８５号公報

しかしながら、特許文献１の発明は、積層体のカールを安定的に得るために、熱収縮フィルムの保管環境や製造環境の整備等の厳密な工程管理を必要とする。加えて、熱収縮フィルムは高価であるため、コスト面での不利益がある。
そこで、本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、容易に製造でき、かつ内容物の排出が容易な袋体を得られる粉状物包装用の積層フィルムを目的とする。

本発明の粉状物包装用の積層フィルム（以下、単に積層フィルムということがある）は、基材層と、熱融着層と、前記基材層と前記熱融着層との間に設けられた中間層とを有し、前記中間層は、一軸延伸フィルムであることを特徴とする。前記基材層と前記熱融着層との間には、金属箔からなるバリア層が設けられていることが好ましく、四方袋用であることがより好ましい。

本発明の積層フィルムは、容易に製造でき、かつ内容物の排出が容易な袋体を得られる。

本発明の一実施形態を示す積層フィルムの断面図である。 本発明の積層フィルムを用いた四方袋の正面図である。 本発明の積層フィルムを用いた四方袋の平面図である。 積層フィルムの剛性の測定に用いるサンプルリングの斜視図である。 積層フィルムの剛性の測定に用いる測定装置の模式図である。

（積層フィルム）
本発明の積層フィルムは、基材層と、熱融着層と、基材層と熱融着層との間に設けられた中間層とを有するものである。
本発明の一実施形態にかかる積層フィルムについて、以下に、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態の積層フィルム１の断面図である。図１に示すように、積層フィルム１は、基材層１０と、中間層１２と、バリア層１４と、熱融着層１６とがこの順で積層されたものである。

＜基材層＞
基材層１０は、積層フィルム１を袋体とした際に外面を形成するものである。
基材層１０としては、後述する中間層１２を構成するフィルムを除き、一般に包装材料として用いられるものであればよく、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン、ポリアミド（ナイロン）、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール重合体、ポリカーボネート、ポリアセタール等の合成樹脂からなる単層フィルム、及びこれらの樹脂を多層共押し出しした多層フィルム等が挙げられ、中でも、汎用性や加工適性の観点から、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
基材層１０を構成するフィルムは無延伸フィルムであってもよく、一軸延伸又は二軸延伸フィルムであってもよく、中でも、積層フィルム１に剛性を付与する目的及び加工適性の観点から二軸延伸フィルムが好ましい。

基材層１０の厚さは、積層フィルム１の用途等を勘案して決定でき、例えば、積層フィルム１を小容量袋体に用いる場合には、６〜５０μｍが好ましく、９〜３０μｍがより好ましい。上記下限値未満であると、袋体の強度が低下するおそれがあり、上記上限値超であると、袋体の柔軟性が損なわれ、内容物を排出しにくくなるおそれがある。

＜中間層＞
中間層１２は、一軸延伸フィルムである。中間層１２を有することで、積層フィルム１のデッドホールド性を高め、積層フィルム１を用いた袋体は、開封した際に開口部の形状が維持され、内容物を容易に排出できる。
なお、デッドホールド性とは、フィルム等の平坦な材料に折り曲げ等の力を加えて形状変化させた際、その形状を保持しようとする性質のことである。

中間層１２は、一軸延伸フィルムであればよく、例えば、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等のポリオレフィン、アイオノマー、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸共重合体、エチレンメチルメタクリレート共重合体等のエチレン共重合体等のポリオレフィンを含有する樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等が挙げられ、中でも、ポリプロピレン、高密度ポリエチレンが好ましい。中間層１２を有することで、積層フィルム１のデッドホールド性を高め、積層フィルム１を用いた袋体が開封した際に、開口部の形状が維持されて、内容物を容易に排出できる。

中間層１２を構成する一軸延伸フィルムは、延伸方向に１００ｍｍ引き裂いた時に、始点から終点の間の切り裂きのずれが、延伸方向と直交する方向に５ｍｍ以内となるものが好ましい。

中間層１２の厚さは、積層フィルム１の用途等を勘案して決定でき、例えば、積層フィルム１を小容量袋体に用いる場合には、５〜５０μｍが好ましく、７〜３０μｍがより好ましい。上記下限値未満であると、デッドホールド性が不十分になるおそれがあり、上記上限値超であると、袋体の柔軟性が損なわれ、内容物を排出しにくくなるおそれがある。

＜バリア層＞
バリア層１４は、一般に包装材料として用いられ、酸素、水蒸気の遮断（ガスバリア性）や遮光等の機能を有するものであればよく、例えば、アルミニウム、合金、銀、ステンレス、銅等の金属箔又は金属蒸着膜、シリカ又はアルミナ等のセラミック蒸着膜を有する各種プラスチックフィルムが挙げられ、中でも金属箔が好ましく、汎用性の観点からアルミニウム箔又は合金箔が好ましい。バリア層１４が金属箔であると、積層フィルム１のデッドホールド性をより高められる。

バリア層１４の厚さは、積層フィルム１の用途やバリア層１４の種類等を勘案して決定でき、例えば、バリア層１４を金属箔とし、積層フィルム１を小容量袋体に用いる場合には、５〜５０μｍが好ましく、６〜２０μｍがより好ましい。上記下限値未満であると、ガスバリア性や遮光性が不十分になったり、デッドホールド性のさらなる向上が図れないおそれがある。上記上限値超であると、袋体の柔軟性が損なわれ、内容物を排出しにくくなるおそれがある。

＜熱融着層＞
熱融着層１６は、積層フィルム１を製袋する際に、ヒートシールにより積層フィルム１同士を融着させるためのものである。
熱融着層１６としては、例えば、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、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、アイオノマー、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸共重合体、エチレンメチルメタクリレート共重合体等のエチレン共重合体等が挙げられる。
熱融着層１６を構成するフィルムは、無延伸フィルムが好ましい。無延伸フィルムであれば、積層フィルム１同士を容易に熱融着できる。

熱融着層１６の厚さは、積層フィルム１の用途等を勘案して決定でき、例えば、１０〜２００μｍが好ましく、２０〜１００μｍがより好ましい。上記下限値未満であると、積層フィルム１を製袋した際に、十分なシール強度を得られないおそれがあり。上記上限値超であると袋体の柔軟性が損なわれ、内容物を排出しにくくなるおそれがある。

＜積層フィルムの製造方法＞
積層フィルム１の製造方法は、従来公知の方法を用いることができ、例えば、基材層１０と中間層１２とバリア層１４と熱融着層１６と（以下、総じて構成層ということがある）をドライラミネート法、押し出しラミネート法、ノンソルベントラミネート法、又はこれらの組み合わせにより、積層する方法が挙げられる。

＜積層フィルムの物性＞
≪厚さ≫
積層フィルム１の厚さは、用途等を勘案して決定でき、例えば、積層フィルム１を小容量袋体に用いる場合には、４０〜２００μｍが好ましく、５０〜１２０μｍがより好ましい。上記下限値未満であると、袋体の強度が低下するおそれがあり、上記上限値超であると、袋体の柔軟性が損なわれ、内容物を排出しにくくなるおそれがある。

≪剛性≫
積層フィルム１の剛性（コシ）は、強すぎると袋体の柔軟性が損なわれ、内容物を取り出しにくくなるおそれがあり、弱すぎると袋を開封した際に、開口部の形状を維持しにくく、袋の底部に内容物が残りやすくなる。このため、積層フィルム１の剛性は、ＪＩＳ Ｐ８１２６（リングクラッシュ法）に準じて測定される最大荷重が好ましくは８〜４０Ｎ、より好ましくは１０〜２０Ｎとされる。
なお、積層フィルム１の剛性は、各構成層の材質と厚さとの組み合わせによって調節できる。

＜使用方法＞
積層フィルム１の用途は、特に限定されないが、袋体のフィルムに用いられることが好ましく、スティック状袋、三方袋、四方袋等の小容量袋体のフィルムに用いられることがより好ましく、四方袋のフィルムに用いられることがさらに好ましい。四方袋に用いられることで、本発明の効果が顕著に発揮される。
また、積層フィルム１が用いられた袋体は、粉状の医薬品、砂糖や塩等の粉状の食品等の粉状物を内容物とするものである。粉状物を収納する袋体において、本発明の効果が顕著なためである。

積層フィルム１を適用した四方袋の一例について、図２を用いて説明する。図２は、四方袋２０の正面図である。図２の四方袋２０は、正面視長方形のものであり、短手の一辺が上端辺２２とされ、上端辺２２と対向する一辺が下端辺２４とされている。また、長手の一辺が側端辺２６とされ、側端辺２６と対向する一辺が側端辺２８とされている。四方袋２０の周縁部には、上端辺２２、下端辺２４、側端辺２６及び側端辺２８に沿って、シール部３０が形成されている。

四方袋２０の長手方向の長さＬ１は、特に限定されないが、四方袋２０を小容量袋体とする場合、５０〜１００ｍｍとされる。四方袋２０の短手方向の長さ（幅）Ｗ１は、特に限定されないが、四方袋２０を小容量袋体とする場合、３０〜７０ｍｍとされる。
側端辺２６側のシール部３０と側端辺２８側のシール部３０との距離、即ち、短手方向の内寸Ｗ２は、内容量等に応じて適宜決定できる。
長手方向のシール部３０の幅（シール幅）ｗ１は、四方袋２０に求める強度等を勘案して決定でき、例えば、２〜１０ｍｍとされる。短手方向のシール部３０の幅（シール幅）ｗ２は、シール幅ｗ１と同様である。

四方袋２０の製造方法としては、従来公知の製造方法が挙げられ、例えば、長さＬ１、幅Ｗ１に切り出した積層フィルム１を熱融着層１６同士が対向するように内容物を挟んで重ね合わせ、その周縁に沿ってヒートシールする方法が挙げられる。
本実施形態の四方袋２０において、中間層１２は、一軸延伸フィルムの延伸方向と開封方向とが略一致するように配置される。

次に、四方袋２０の使用方法について図２〜３を用いて説明する。図３は、四方袋２０を開封し、その開口部側から見た平面図である。
まず、上端辺２２に沿った切り取り線３１の位置で開封する。開封後、側端辺２６と側端辺２８とをつまみ、側端辺２６側のシール部３０と側端辺２８側のシール部３０とを近づけるようにして開口部を広げる。次いで、側端辺２６側のシール部３０と側端辺２８側のシール部３０とを接触させ、開口部から下端辺２４に向かう任意の位置で積層フィルム１に折り目３２を形成して、平面視略矩形の開口部４０を形成させる（図３）。この際、積層フィルム１は、良好なデッドホールド性を有するため、開口部４０の形状が維持される。なお、図３中、符号４２は、開口部４０を形成した際に、平面視略矩形に視認される歪みを表し、歪み４２は、開口部４０と下端辺２４のシール部３０（図２）との中間に形成される。
その後、側端辺２６の近傍と側端辺２８の近傍とをつまみ、開口部４０を下方に向け、下端辺２４を叩きながら、内容物を排出する。この際、シール部３０近傍において、対向する積層フィルム１同士が離間した状態を維持できるため、内容物は残存なく排出される。

上述の通り、基材層と熱融着層との間に中間層が設けられていることで、積層フィルムのデッドホールド性が高まる。この積層フィルムを用いて製袋された袋体は、開口部の形状が維持されやすくなり、内容物を容易に排出できる。
特に、従来の四方袋は、対向するフィルム同士を貼り合わせたシール部近傍に、内容物が残存しやすいという問題があった。本実施形態の積層フィルムを用いた四方袋は、開封した際に開口部が大きく広げられると、シール部近傍で対向するフィルム同士が離れ、かつ離れた状態を維持してシール部近傍に内容物が残存するのを防止できる。このため、１回の用量を担保するために、残存分を勘案して内容物を過剰に充填しておく必要がない。
加えて、本実施形態の積層フィルムを用いた四方袋は、内容物の排出が容易になるため、品質低下の懸念があるスティック状袋や三方袋に比べて、携帯用の袋体としてより好適である。

上述の実施形態では、基材層と中間層とバリア層と熱融着層とがこの順で積層されているが、本発明は基材層と熱融着層との間に中間層が設けられていればよく、例えば、バリア層を有していなくてもよく、バリア層と熱融着層との間にポリオレフィンを含有するフィルムからなる強化層を有していてもよく、バリア層に換えて強化層を有していてもよい。この強化層は、基材層、中間層又は熱融着層と同じであってもよいし、異なっていてもよい。

以下に、本発明について、実施例を挙げて説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。

（実施例１〜５、比較例１〜５）
表１に示した構成の積層フィルムをドライラミネート法及び押し出しラミネート法で作製し、得られた積層フィルムについて、残存率、剛性（コシ）、デッドホールド性を測定し、その結果を表中に示す。
各構成層に用いたフィルムは、以下の通りである。
ＰＥＴ：二軸延伸ポリエチレンテレフタレート
ＬＤＰＥ：無延伸低密度ポリエチレン
一軸延伸ＨＤＰＥ：一軸延伸高密度ポリエチレン
一軸延伸ＰＰ：一軸延伸ポリプロピレン
二軸延伸ＰＰ：二軸延伸ポリプロプレン
セロハン：セロハン
ＡＬ：アルミニウム箔
ＤＬ：ドライラミネート
ＡＣ：アンカーコート

（測定方法）
＜残存率の測定方法＞
各例の積層フィルムを用いて作製した四方袋に約１．３ｇの粉状物（株式会社大田胃散製の胃腸薬「大田胃散」）を充填し、粉状物入り袋を作製した。粉状物入り袋の質量（ａ）から、粉状物を充填する前の四方袋の質量（ｂ）を減じて、粉状物の充填量（ｃ）を算出した。
本測定方法に用いた四方袋の仕様は、Ｗ１＝５０ｍｍ、Ｗ２＝４０ｍｍ、Ｌ１＝７０ｍｍ、シール幅ｗ１＝５ｍｍ、シール幅ｗ２＝５ｍｍであった。

次に、得られた粉状物入り袋の上端辺２２近傍をつまみ、左右に６回振り、内容物を下端辺２４側に集めた。ハサミを用い、切り取り線３１（上端辺２２から１０ｍｍ下方）の位置で四方袋２０を開封した。開封した後、開封部の両端に位置するシール部３０をつまみ、側端辺２６と側端辺２８とを近づけるようにして開口部を広げ、次いで、側端辺２６側のシール部３０と側端辺２８側のシール部３０とを接触させた。側端辺２６側のシール部３０と側端辺２８側のシール部３０とを接触させた状態で、積層フィルムを開口部から下端辺２４に向かう３ｃｍの範囲で折り目３２を形成した（図３参照）。こうして、図３に示すように、平面視略矩形の開口部４０を形成させた。
その後、側端辺２６の近傍と側端辺２８の近傍とをつまみ、開口部４０を下方に向け、下端辺２４を３回叩いて、内容物を排出した。内容物を排出した四方袋２０の質量（ｄ）を測定し、下記（１）式により残存率を求めた。

残存率（質量％）＝（ｄ−ｂ）÷ｃ×１００ ・・・（１）

＜剛性の測定方法＞
ＪＩＳ Ｐ８１２６に準じて、各例の積層フィルムの剛性を測定した。
剛性の測定方法について、図４〜５を用いて説明する。図４は、剛性の測定に用いるサンプルリングの斜視図であり、図５は、剛性の測定方法を説明する測定装置の模式図である。
まず、各例の積層フィルムを幅１５ｍｍ×長さ１００ｍｍの帯状に切り出し、基材層（ＰＥＴ）を外側にし、長手方向に丸め、粘着テープで長手方向の端部同士を貼り合わせて円筒状のサンプルリング５０を作製した（図４）。
開口端が上下方向となるようにサンプルリング５０を測定テーブル６４上に載置し、サンプルリング５０の上端面に加圧板６２を当接させた。次いで、加圧板６２に荷重６０を掛け、加圧板６２を３００ｍｍ／ｍｉｎのスピードで下降させ、サンプルリング５０を圧潰させた。サンプルリング５０が圧潰するまでの荷重の最大値を積層フィルムの剛性とした。
なお、剛性の測定装置には、株式会社エー・アンド・ディ製の万能試験機（引張試験機）テンシロンを用いた。

＜デッドホールド性の評価＞
各例の積層フィルムを用い、図２の四方袋２０と同様の四方袋を作製した。ただし、この四方袋の上端辺２２にはシール部を形成しなかった。
作製した四方袋の仕様は、Ｗ１＝５０ｍｍ、Ｗ２＝４０ｍｍ、Ｌ１＝７０ｍｍ、シール幅ｗ１＝５ｍｍ、シール幅ｗ２＝５ｍｍであった。
作製した四方袋の上端辺２２の両端のシール部３０をつまみ、側端辺２６と側端辺２８とを近づけるようにして上端辺２２を開口させ、次いで、側端辺２６側のシール部３０と側端辺２８側のシール部３０とを接触させた。側端辺２６側のシール部３０と側端辺２８側のシール部３０とを接触させた状態で、積層フィルムを開口部から下端辺２４に向かう３ｃｍの範囲で折り目３２を形成した（図３参照）。
折り目３２を形成した後、シール部３０から手指を離し、その１分後に開口部４０における折り目３２同士の距離（開口径）Ｄ１、及び側端辺２６側のシール部３０と側端辺２８側のシール部３０との距離（シール部内寸）Ｄ２を測定し、下記（２）式により開口面積Ａ（ｍｍ^２）を算出した。開口面積Ａは、開口部４０が形成する略矩形の各頂点の内角がそれぞれ９０°となる時、即ち、一辺が２０ｍｍの正方形の時に最大（４００ｍｍ^２）となる。そこで、下記（３）式に示すように、開口面積Ａを最大開口面積（４００ｍｍ^２）で除して開口率を算出した。
なお、開口率が７０％以上であれば内容物を容易に排出でき、開口率が８０％以上であれば内容物をより安定的に排出できる。

開口面積Ａ（ｍｍ^２）＝（Ｄ１×Ｄ２）÷２ ・・・（２）
開口率（％）＝（Ａ÷４００）×１００ ・・・（３）

表１に示すように、本発明を適用した実施例１〜５は、剛性が１０Ｎ以上、開口径Ｄ１が１６ｍｍ以上、開口率が７０％以上であり、残存率が１０質量％以下であった。
一方、中間層に換えて、ＰＥＴ９μｍのフィルムを用いた比較例１、セロハン２１μｍのフィルムを用いた比較例２、二軸延伸ＰＰを用いた比較例３は、いずれも開口率が７０％未満であり、残存率が１２．５質量％以上であった。
以上の結果から、本発明の積層フィルムは、従来公知の製造方法で容易に得られ、かつ内容物を容易に排出できる袋体を得られることが判った。

１ 積層フィルム
１０ 基材層
１２ 中間層
１４ バリア層
１６ 熱融着層
２０ 四方袋

Claims (3)

1. 基材層と、熱融着層と、前記基材層と前記熱融着層との間に設けられた中間層とを有し、
   前記中間層は、一軸延伸フィルムであることを特徴とする粉状物包装用の積層フィルム。
2. 前記基材層と前記熱融着層との間には、金属箔からなるバリア層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の粉状物包装用の積層フィルム。
3. 四方袋用である請求項１又は２に記載の粉状物包装用の積層フィルム。

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