JP2016088611A - パウチ - Google Patents

Abstract

【課題】ハーフカットのように包装袋の層を痛めず、バリア性を確保でき、かつ、容易に開封可能なパウチを得ること。【解決手段】少なくとも、最外層の熱可塑性樹脂層（１２）と最内層のシーラント層（１３）とを有する積層フィルム（１０）からなるパウチ（１）において、積層フィルムをパウチに製袋した際の開封引き裂き部（５）を、温度が熱可塑性樹脂層のガラス転移点以上で熱圧縮したことを特徴とするパウチ。開封引き裂き部（５）の引き裂き強度を、非圧縮部の引き裂き強度の６０パーセント以下とする。【選択図】図１

Description

本発明は、液体、粉体、粒体、又は、固形体などを包装するパウチであって、パウチの一端を容易に引き裂いて開封可能なパウチに関する。

従来、化粧品あるいは洗剤などの液体、香辛料などの粉体、顆粒化した食品トイレタリー品等が充填され、プラスチックフィルムをベースにした、最内層がシーラント層でなる積層包装材の周縁がシールされたスタンディグパウチなどのパウチが知られる。そのパウチの開封に、手の引き裂きで開封し易いように、例えば、４方シールされ、上側辺を切り裂く為に、左側辺シール部上側の開封予定部位に、Ｖ型ノッチが切込まれているパウチがあり、このＶ型ノッチを起点とし、手で引き裂いて開封するものである。

しかし、このような開封予定部位に切込まれているＶ型ノッチのみのものでは、積層包装材がコストが嵩む強延伸フィルムを使用していないかぎり、このＶ型ノッチを起点として開封予定部位の方向に手で引き裂くと、平行（直線的）に引き裂かれず、斜めに引き裂かれて、内容物が零れてしまうという問題点や、引き裂き強度が過大で、引き裂き難かったり、途中で引き裂くプラスチックフィルムが切れてしまうなどの問題があった。

このような問題に対し、特許文献１では、
最内層がシーラント層でなる包装材フィルムの該シーラント層面が向かい合わされ、その周縁がシールされ、該周縁シール部の一側辺端縁部に引き裂きによる開口予定部位を有する包装袋において、前記開口予定部位に、頂点を開口予定方向に向けた複数の連続したＶ字型ハーフカット溝が並列に刻設され、前記Ｖ字型のハーフカット溝の頂点を通るように連続した直線状ハーフカット溝が刻設され、さらに前記Ｖ字型のハーフカット溝の頂点より上部側および下部側に連続した１本以上の直線状ハーフカット溝が該Ｖ字型ハーフカット溝と交差または接するように刻設されていることを特徴とする易開封性包装袋を提案している。

図２−２は、ハーフカットを施した従来のパウチにおける開封引き裂き部分の断面図で、ハーフカット６が接着剤層１１に入っている。
基材フィルム１１の表側には、熱可塑性樹脂層１２設けられ、内側には、シーラント層１３が設けられている。
この図では、さらに、接着剤層１１と最内層であるシーラント層１３との間に、金属箔を想定したバリア層１４が設けられている。
ハーフカットは、外形抜きなどの工程などで、積層フィルム１０の主要な基材層の半分又は、最内層のシーラント層１３を残して、それよりも表側の層に刃を入れて、人手で切れるようにしたもので、ここでは、直線状に一端から他端まで刃を入れたり、Ｖ字の頂点が直線で一列に並べられたようなハーフカットも併用して加工するとしている。ミシン目のように、破線状に入れるハーフカットもある。
所で、外層１２には、２軸延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルムのような、腰も強く、容易に伸び難い樹脂が用いられる場合が多い。その為、外層フィルムの厚みの半分以上、好ましくは３分の２以上に、予め刃を入れておかないと、手では容易に引き裂くことができない。
ハーフカットに用いる刃は、ビク刃、彫刻刃、腐食刃などの平抜き刃やロータリー刃を使っていた。これらは、刃が微妙な圧力の差で、刃が入る深さが変化し易い。そのような状況でハーフカットを入れていたので、正確に刃の入る深さを制御できず、刃が深く入ってシーラント層１３にまで到達してしまったりして、バリア層が破壊され、バリア性が低下したり、落下衝撃強度が低下し、輸送などで破袋してしまう問題が発生していた。また、ハーフカットの刃の入り方が浅すぎて、基材が充分に切れず、手で引き裂くことができなくなってしまう場合もあり、安定しない問題があった。

特に、特許文献１のようなハーフカットを交差して加工することは、部分的に著しい物性の低下を招き、その部分的に低下した開口予定部分から漏れなどの不良発生率が上昇したり、包装袋のバリア性などの機能も保てなくなるなどの問題があった。

特許第４７６００３０号公報

そこで、ハーフカットのように包装袋の層を痛めず、バリア性を確保でき、かつ、容易に開封可能なパウチを得ることが、本発明の課題である。

本発明の請求項１に係る発明は、少なくとも、最外層の熱可塑性樹脂層と最内層のシーラント層とを有する積層フィルムからなるパウチにおいて、積層フィルムをパウチに製袋した際の開封引き裂き部を、温度が熱可塑性樹脂層のガラス転移点以上で熱圧縮したことを特徴とするパウチである。

本発明の請求項２に係る発明は、積層フィルムがバリア層を含むことを特徴とする請求項１に記載のパウチである。

本発明の請求項３に係る発明は、開封引き裂き部の引き裂き強度を、非圧縮部の引き裂き強度の６０パーセント以下とすることを特徴とする請求項１又は２に記載のパウチである。

本発明の請求項４に係る発明は、熱圧縮した開封引き裂き部の中央付近に、更に幅５ミリメートル以下で、再度、熱圧縮をしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のパウチである。

本発明の請求項５に係る発明は、シーラント層として、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、又はエチレン・プロピレン共重合体フィルムを用いたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のパウチである。

本発明の請求項６に係る発明は、熱可塑性樹脂層として、ポリエチレンテレフタレートフィルム、又は、ポリプロピレンフィルムを用いたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のパウチである。

本発明の包装体は、ハーフカットのように包装袋の層を痛めないので、バリア性を確保でき、かつ、容易に開封可能なパウチを得ることができるだけではなく、安定して加工できるので、不良発生しにくいメリットがある。
しかも、この易開封の加工は、積層する前のフィルム単体で加工しても良いし、積層して製袋する前に加工することもできる。
この為、工程が組み易く、かつ、加熱圧縮加工を１工程、あるいは２工程加えるだけで加工できるので、従来の生産ラインを容易に改造して利用できる。

本発明のパウチの一例で、外観斜視図である。 本発明のパウチと、ハーフカットを施した従来のパウチにおける開封引き裂き部の断面を示す積層フィルムの縦断面図である。 本発明のパウチの加工の例を示した図である。 熱圧縮による樹脂の変化を模式的に示した断面図である。

以下、本発明のパウチについて、図を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明のパウチの一例で、開封引き裂き部５を、スタンディングパウチに熱圧縮によって施した外観斜視図である。
本発明のパウチ１は、外観上、従来のハーフカットを施した開封引き裂き部を設けたパウチと、特に目だった違いは無い。
開封引き裂き部５の端部は、図１のように、切り欠き４を設けてもかまわないし、印刷で開封引き裂き位置を示してもかまわない。
見た目には、他の熱圧縮しない部分との違いがないので、何らかの引き裂く位置を、消費者に示す表示を設けることが望ましい。

図２は、開封引き裂き部５近傍の断面を示す積層フィルムの縦断面図で、図２−１が熱圧縮した開封引き裂き部分を有する本発明のパウチ、図２−２がハーフカットを施した従来のパウチである。
図２−１は、本発明のパウチで、ハーフカットを施さず、帯状に熱圧縮した開封引き裂き部分を持っている。接着層１１の表側には、熱可塑性樹脂層１２設けられ、内側には、シーラント層１３が設けられている。
この図では、さらに、接着層１１と最内層のシーラント層１３との間に、金属箔のバリア層１４が設けられている例になっている。
この図は、第１段階として、１２ミリメートル幅の帯状に、第１熱圧縮を行って第１破断帯５１を設け、更に、その中央に５ミリメートル幅の帯状に、第２段階の第２熱圧縮を行って第２破断帯５２を設けている。
これらの層は、熱可塑性樹脂層のガラス転移点以上の温度を掛け、熱圧縮によって、特に破断させているのではなく、熱と圧力によって、揃ってしまっている樹脂の分子の向きを変化させているだけである。

熱圧縮の方法は、ヒートシーラーで加熱・圧縮を行った。
このヒートシーラーは、インパルスシーラーであっても、通常の熱板式ヒートシーラーでもかまわない。
インパルスシーラーの場合は、押圧、加熱、冷却が、順次、押圧した状態で行われるが、熱板式ヒートシーラーの場合は、シリコンフィルムなどを介在させるか、先端に非着性の樹脂を含浸させたようなヒートヘッドを用いることが好ましい。

図４に、熱圧縮しない製膜部５０と、第１熱圧縮を行った第１破断帯５１部分と、第２熱圧縮を行った第２破断帯５２の樹脂の状態を模式的に示した。
図４−１は、図２で示した熱可塑性樹脂層１２の開封引き裂き部５近傍で、その製膜部５０と、第１破断帯５１と、第２破断帯５２を示す。
図４−２の熱圧縮しない製膜部５０は、樹脂を溶融してダイから押出し、冷却したものであるが、製膜時にテンションを掛けて引っ張る必要があり、完全な延伸状態ではない場合もあるが、多少とも、製膜工程で延伸され、伸びた方向に分子が揃った状態になっている。
図４−３の熱圧縮しない製膜部５０を第１熱圧縮した第１破断帯５１では、熱可塑性樹脂
である為、加熱により、分子間の結び付きが解除され、しかも、結晶化樹脂である為、それぞれの分子は縮まって、それぞれが折り畳まれる。特に、加熱しながら圧縮されるので、分子が強制的に動かされ、分子間の結び付きの解除が促進される。
図４−４の第２熱圧縮を行った第２破断帯５２では、再度加熱・圧縮されるので、分子間の結び付きがより解除され、分子は更に折り畳まれ、球晶化してくる。
結局、層を構成している分子間の結び付きが解除されて来るので、熱圧縮による開封引き裂き部５は、容易に引き裂くことができるように、変化する。

表側の熱可塑性樹脂層１２と、内側のシーラント層１３は、上記のように、引き裂きしやすくなる。ところで、外側の熱可塑性樹脂層が、ポリエチレンなどに比べ、ポリエチレンテレフタレート樹脂やポリプロピレン樹脂などのように、結晶化率が高い樹脂が使用されている場合、もっとより大きく引き裂き性が変化する。
すなわち、ポリエチレンテレフタレート樹脂やポリプロピレン樹脂などの結晶化率が高い樹脂で出来た層は、製膜時にガラス移転点より高く、融点より低い温度で、専用の機械を用い、高い延伸倍率で延伸されて製膜されている。その為、熱圧縮によって分子間の結び付きが解除され、延伸されていた分子は折り畳まれ、引き裂きしやすいように変化し、熱圧縮の前後における引き裂き性の変化は、より大きなものになる。時にこのような樹脂では、結晶化が進み、透明性が低下し、白化する。

図３は、本発明のパウチの加工の例を示した図である。
図３−１のように、まず、パウチを構成する積層フィルムを、シート状の状態で、帯状に熱圧縮を掛け、開封引き裂き部５が設けられている。開封引き裂き部５の位置がはっきり分かるように、矢印の印刷５３と、カット部の印刷５４をしている。
加熱圧縮するには、インパルスシーラーが便利である。この場合、加熱は帯状の薄いニクロム板に通す電圧と電流、時間によって、シーラーに流れる電力量が制御でき、圧縮する圧力も調整しやすい。もちろん、薄い帯状のニクロム板の幅が開封引き裂き部５の幅になる。
第１熱圧縮した第１破断帯５１の幅は、１０ミリメートル以上１００ミリメートル以下が好ましい。１０ミリメートル未満だと、表裏が開封位置のずれで熱圧縮部分から逸れる恐れがある。また、１００ミリメートル以上であると、フィルムに大きな歪を引き起こし、安定した製造が出来ない。
熱圧縮温度は、シーラントのシールが可能な温度以上にする必要がある。例えば、シーラントが低密度ポリエチレンであれば約１１０℃、ポリプロピレンであれば約１４０℃が好ましい。
又、第２熱圧縮する第２破断帯５２の幅は５ミリメートル以下とする。５ミリメートル以上の場合、線沿いに直線的に引き裂くことが難しくなるためである。もちろん、直線的に引き裂く必要が無ければ、第２破断帯５２を設けなくてもかまわないし、第２破断帯５２の幅を５ミリメートル以上にしてもかまわない。

上記加熱圧縮で作られた開封引き裂き部５があるフィルムを使用し、図３−２のように、開封引き裂き部５が表裏同じ位置になるように、フィルムの左右端部を合わせて、融着し、背面シール２１をシールする。もちろん、背シールではなく、サイドシールにしても良い。
その後、底シール２２をして、筒状から袋形状に変化させ、開いている上部から内容物を注入し、開封引き裂き部５より上側を融着して上シールする。

以下に本発明の具体的実施例について説明する。

＜実施例１＞
外層として、ポリエチレンテレフタレート２軸延伸フィルム１２ミクロンメーター。
シーラント層として、直鎖状低密度ポリエチレン５０ミクロンメーター。
それらを、ポリウレタン系接着剤を介してドライラミネーション機によって貼り合せ、積層フィルムを作り、スリットを掛けた。
スリットを掛けた積層フィルムの状態で、幅４０ミリメートルで、ヒートシーラーによって、温度１３０℃、圧力０．２ＭＰａ、時間１秒の熱圧縮を掛け、開封引き裂き部を設けた。
サイドシール、底シールを行い、サンプルの５センチ角の厚紙を入れ、開封引き裂き部の上側５ミリメートル先を上シールした。

＜実施例２＞
実施例１と同じ構成の積層フィルムを作り、幅４０ミリメートルで、ヒートシーラーによって、温度１３０℃、圧力０．２ＭＰａ、時間１秒の第１熱圧縮を掛け、次に、その幅の中央に、幅５ミリメートルで、ヒートシーラーによって、温度１３０℃、圧力０．２ＭＰａ、時間１秒の第２熱圧縮を掛け、開封引き裂き部を設けた。
サイドシール、底シールを行い、サンプルの５センチ角の厚紙を入れ、開封引き裂き部の上側５ミリメートル先を上シールした。

＜実施例３＞
実施例１と同じ構成の積層フィルムを作り、幅４０ミリメートルで、ヒートシーラーによって、温度１３０℃、圧力０．２ＭＰａ、時間１秒の第１熱圧縮を掛け、次に、その幅の中央に、幅８ミリメートルで、ヒートシーラーによって、温度１３０℃、圧力０．２ＭＰａ、時間１秒の第２熱圧縮を掛け、開封引き裂き部を設けた。
サイドシール、底シールを行い、サンプルの５センチ角の厚紙を入れ、開封引き裂き部の上側５ミリメートル先を上シールした。

＜実施例４＞
シーラント層として、無延伸ポリプロピレン７０ミクロンメーターを用いた。（パウチの縦方向がフィルムの流れ方向とした。）
その他は実施例１と同じにした積層フィルムを作り、幅４０ミリメートルで、ヒートシーラーによって、温度１３０℃、圧力０．２ＭＰａ、時間１秒の熱圧縮を掛け、開封引き裂き部を設けた。
サイドシール、底シールを行い、サンプルの５センチ角の厚紙を入れ、開封引き裂き部の上側５ミリメートル先を上シールした。

＜比較例１＞
実施例１と同じ構成の積層フィルムを作り、熱圧縮しない状態で、サイドシール、底シールを行い、サンプルの５センチ角の厚紙を入れ、開封引き裂き部の上側５ミリメートル先を上シールした。

＜比較例２＞
シーラント層として、無延伸ポリプロピレン７０ミクロンメーターを用いた。（パウチの縦方向がフィルムの流れ方向とした。）
その他は実施例１と同じにした積層フィルムを作り、熱圧縮しない状態で、サイドシール、底シールを行い、サンプルの５センチ角の厚紙を入れ、開封引き裂き部の上側５ミリメートル先を上シールした。

＜評価試験内容＞
実施例と比較例について、下記の方法で試験し、比較評価した。
＜易カット性＞
一般主婦１０人に３パウチずつ、計３０パウチを渡し、手で引き裂きを行い、その結果、容易に引き裂くことが出来たパウチが２８以上を○、それ未満を×とした。
＜引き裂き強度＞
株式会社エー・アンド・デイ製の引張・圧縮試験機、テンシロン万能材料試験機（登録商標）ＲＴＧ―１２５０によって、開封引き裂き部の上下をそれぞれ挟み、３００ミリメートル／分の速度で引き裂き、その引き裂き強度を測定した。３パウチ測定し、平均を求めた。
＜引き裂き直線性＞
引き裂き強度で引き裂いた引き裂き部が、上シールに平行な３ミリメートル幅の２直線の間に納まっている場合に○、収まらない場合×とした。

＜評価結果＞

実施例１は、易カット性は○であったが、引き裂き直線性は×で、引き裂き強度は１．２Ｎ（ニュートン）であった。
実施例２は、易カット性、引き裂き直線性、共に○で、引き裂き強度は１．１Ｎ（ニュートン）であった。
実施例３は、易カット性は○であったが、引き裂き直線性は×で、引き裂き強度は１．１Ｎ（ニュートン）であった。
実施例４は、易カット性は○であったが、引き裂き直線性は×で、引き裂き強度は２．９Ｎ（ニュートン）であった。
比較例１は、易カット性、引き裂き直線性、共に×で、引き裂き強度は６．８Ｎ（ニュートン）であった。
比較例２は、易カット性、引き裂き直線性、共に×で、引き裂き強度は５．１Ｎ（ニュートン）であった。

以上のように、熱圧縮した実施例では、引き裂き性が高くなった。特に実施例１，実施例２，実施例３のように、シーラント層として直鎖状ポリエチレンを使用したパウチは、熱圧縮しなかった比較例１に比べ、２０パーセント以下の引き裂き強度に低下し、高い引き裂き性を確保できた。

また、評価結果の内、熱圧縮していない比較例２と熱圧縮している実施例４との評価結果から、熱圧縮部分の引き裂き強度を、非熱圧縮部分の引き裂き強度の６０パーセント以下にすることで、易カット性が発現することが言える。

さらに、実施例２と実施例３の結果から、引き裂きの直進性は、第２熱圧縮の幅が５ミリメートルでは向上するが、８ミリメートルでは幅が大きすぎることを示している。

その上、ポリプロピレンでも、無延伸であれば、シーラントとして使用できるだけではなく、熱圧縮で引き裂き性を持たせることが出来ることが分かる。

本発明に使用されるシーラント層に用いるフィルムは、高圧法低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・メタアクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メチルアクリレートなどのオレフィン系樹脂が使用できる。

また、本発明に使用される外層に用いるフィルムは、熱可塑性樹脂であるが、実施例で示した２軸延伸したポリエチレンテレフタレートフィルム以外に２軸延伸ポリプロピレンフィルムが使用できる。

さらに、バリア層としては、アルミニウムなどの金属箔や、外層の内面側に蒸着で、アルミニウムなどの金属膜や、酸化珪素などの酸化金属膜を設けたフィルムを使用することで、バリア性を得ることが出来る。

本発明のパウチは、以上の様なもので、ハーフカットのようにパウチの層を痛めないので、バリア性を確保でき、かつ、容易に開封可能なパウチを得ることができるだけではなく、安定した加工できるので、不良が発生しにくい。
しかも、この易開封の加工は、積層する前のフィルム単体で加工しても良いし、積層して製袋する前に加工することもできるので、工程が組み易く、かつ、加熱圧縮加工を１工程、あるいは２工程加えるだけで加工できるので、生産ラインを容易に改造して利用できるなど、本発明のメリットは大きい。

１・・・・・・・・・パウチ
１０・・・・・・・・積層フィルム
１１・・・・・・・・接着層
１２・・・・・・・・熱可塑性樹脂層
１３・・・・・・・・シーラント層
１４・・・・・・・・バリア層
２１・・・・・・・・背シール
２２・・・・・・・・底シール
２３・・・・・・・・上シール
４・・・・・・・・・切り欠き
５・・・・・・・・・開封切り裂き部
５０・・・・・・・・製膜部（熱圧縮しない製膜部）
５１・・・・・・・・第１破断帯
５２・・・・・・・・第２破断帯
５３・・・・・・・・矢印の印刷
５４・・・・・・・・カット部の印刷
７・・・・・・・・・分子（樹脂分子間の結び付きがある）
７１・・・・・・・・分子（樹脂分子間の結び付きが解除）
７２・・・・・・・・分子（樹脂分子間の結び付きが、より解除）

Claims (6)

1. 少なくとも、最外層の熱可塑性樹脂層と最内層のシーラント層とを有する積層フィルムからなるパウチにおいて、積層フィルムをパウチに製袋した際の開封引き裂き部を、温度が熱可塑性樹脂層のガラス転移点以上で熱圧縮したことを特徴とするパウチ。
2. 積層フィルムがバリア層を含むことを特徴とする請求項１に記載のパウチ。
3. 開封引き裂き部の引き裂き強度を、非圧縮部の引き裂き強度の６０パーセント以下とすることを特徴とする請求項１又は２に記載のパウチ。
4. 熱圧縮した開封引き裂き部の中央付近に、更に幅５ミリメートル以下で、再度、熱圧縮をしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のパウチ。
5. シーラント層として、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、又はエチレン・プロピレン共重合体フィルムを用いたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のパウチ。
6. 熱可塑性樹脂層として、ポリエチレンテレフタレートフィルム、又は、ポリプロピレンフィルムを用いたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のパウチ。