JP2018111264A - 積層体および包装袋、包装体、並びに積層体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】段ボールとの接触摩擦によってもピンホールが発生するおそれの少ない積層体およびピロー包装袋を提供する。【解決手段】液体充填包装袋用の樹脂フィルム積層体１であって、二軸延伸ナイロンフィルム１０を中心層とし、二軸延伸ナイロンフィルムの片面にシーラント層１１が積層され、他面側に共押出フィルム１２があり、共押出フィルムはナイロン層１４の両面にポリエチレン樹脂層１３、１５を設けてなり、中心層と共押出フィルムが押出樹脂層１６により接着されている。【選択図】図１

Description

本発明は液体を充填するピロー包装袋に用いる樹脂フィルムの積層体および該積層体により構成されるピロー包装袋に関し、特に耐ピンホール性に優れる積層体およびピロー包装袋に関する。

樹脂フィルムからなる大容量の包装袋に水、乳、果汁、コーヒー、茶、酒、酢、醤油などの種々の液体状食品類を収納するピロー包装袋は、無菌状態とするために過酸化水素水などで殺菌されて用いられ、アセプティックピロー包装袋と称される。アセプティックピロー包装袋を構成する樹脂フィルムについては、複数のフィルムを積層した積層体とするのが有効であることから特許文献１に開示される例のほか、種々の構成の積層体が提案され、使用されている。

例としては低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂、ポリエステル、ポリアミドなどを積層した積層体などが使用されている。ところがこれらの積層体で構成されたアセプティックピロー包装袋は、段ボール箱に収納されて輸送される際に内容物の流動に伴い何度も屈曲されて角ができ、さらにこの角が段ボール箱の内壁に接触して擦られ、ピンホールが発生することがある。このため上記のアセプティックピロー包装袋には耐ピンホール性が要求されている。

アセプティックピロー包装袋の耐ピンホール性を高める手段として、例えば特許文献２には二軸延伸ナイロンフィルムを含んで構成された中心層の外層に、無延伸ナイロンフィルムを中心層としてポリオレフィン層をその両側に設けた外層部を設けた樹脂フィルムの積層体が開示され、二軸延伸ナイロンフィルムを含む中心層により耐ピンホール性が発揮されるとしている。

特開２００３−１９２０１７号公報 特開２０１４−２２７１７９号公報

しかしながら発明者らは、上記特許文献２に開示されている積層体で作成されるピロー包装袋では、段ボール箱に包装袋を収納して輸送する場合や、いわゆるバッグインボックス形式の包装体とする場合において、段ボール箱との摩擦に対する耐ピンホール性が十分でないことを見出し、本発明を成すに至ったものであり、段ボールとの接触摩擦によってもピンホールが発生するおそれの少ない積層体およびピロー包装袋を提供するものである。

上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る発明は、
液体充填包装袋用の樹脂フィルム積層体であって、二軸延伸ナイロンフィルムを中心層とし、前記二軸延伸ナイロンフィルムの片面にシーラント層が積層され、他面側に共押出フィルムがあり、前記共押出フィルムはナイロン層の両面にポリエチレン樹脂層を設けてなり、前記中心層と前記共押出フィルムが押出樹脂層により接着されていることを特徴とする積層体である。

また請求項２に係る発明は、
前記共押出フィルムのポリエチレン樹脂層が、密度０．９３０ｇ／ｃｍ^３以上０．９４２ｇ／ｃｍ^３以下の中密度ポリエチレン樹脂層であることを特徴とする請求項１に記載の積層体である。

また請求項３に係る発明は、
前記押出樹脂層の厚みが、１０μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の積層体である。

また請求項４に係る発明は、
請求項１から請求項３のいずれかに記載の積層体のシーラント層同士を貼合せて作成されたピロー包装袋である。

また請求項５に係る発明は、
請求項４に記載のピロー包装袋に液体が充填され段ボール箱に収納されたバッグインボックス包装体である。

また請求項６に係る発明は、
請求項１から３に記載の積層体の製造方法であって、前記共押出フィルムと前記二軸延伸ナイロンフィルムの間にポリエチレン樹脂を押出してラミネーションにより接着することを特徴とする積層体の製造方法である。

請求項１の発明によれば、二軸延伸ナイロンフィルムからなる中心層と共押出フィルムが押出樹脂層により接着されていることにより耐ピンホール性が高く、特に段ボール箱との摩擦に対する耐ピンホール性を高めた積層体を得ることができる。また共押出フィルムは大面積のものを容易に得ることができるため、大容量の包装袋を形成するのが容易な積層体が得られる。

請求項２の発明によれば、共押出フィルムのポリエチレン樹脂層の密度を特定の範囲の中密度ポリエチレンとすることにより、強度が高いが柔軟性に乏しく屈曲した際にピンホールができやすい高密度ポリエチレンや、柔軟性は高いが機械的強度に劣る低密度ポリエチレンのような欠点がなく、無延伸ナイロンフィルムとの共押出により耐ピンホール性と強度のバランスの取れた特性の共押出フィルムを得ることができる。

請求項３の発明によれば、二軸延伸ナイロンフィルムからなる中心層と共押出フィルムを接着する押出樹脂層の厚みを特定の範囲とすることで、耐ピンホール性を得ると共に、積層体をピロー包装袋としたとき、ピロー包装袋の強靭さを適切な範囲とすることができ、開封や充填機への装着などの取り扱いが困難とならない積層体を得ることができる。

請求項４の発明によれば、耐ピンホール性の良好で取り扱い性の良いピロー包装袋を得ることができる。

請求項５の発明によれば、段ボール箱に収納されたピロー包装袋が段ボール箱の内面との摩擦によるピンホールが生じにくいバッグインボックス包装体が得られる。

請求項６の発明によれば、良好な耐ピンホール性を有し、取り扱い性の良いピロー包装袋が得られる積層体を製造することができる。

本発明の積層体の断面図である。 本発明の包装袋の平面模式図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお本発明は以下の実施形態に限定されて解釈されるものではない。

図１は、本発明の積層体１の断面模式図である。二軸延伸ナイロンフィルムの中心層１０の片面にポリオレフィン樹脂のシーラント層１１が接着剤層１８によりラミネーション接着されている。中心層１０の他面側には、無延伸ナイロンフィルム１４の両側にポリエチレン樹脂層１３、１５を設けた共押出フィルム１２があり、共押出フィルム１２と中心層１０の間にはアンカー層１７を介して押出樹脂層１６が押出製膜され、ラミネーションにより中心層１０、押出樹脂層１６および共押出フィルム１２が接着されている。

積層体１は貼り合せて大容量（５リットル〜２０リットル程度）のアセプティックピロー包装袋とするため強靭性を有する構成となっている一方、強靭性を高くしすぎると腰強度が高くなりすぎ、貼りあわせてピロー包装袋とした際に柔軟性が低下して袋が変形した際に角部ができやすくなるほか、充填機への装着がしにくくなったり、内容物の残留が多くなったり、開封がしにくくなったりすることがあり好ましくないため、袋の容量に応じて適切な強靭性とすることが望ましい。

中心層１０の二軸延伸ナイロンフィルムは、強靭性、耐突刺し性等に優れるため、貼り合せて大容量のピロー包装袋とするのに好適である。厚みは１０μｍ〜５０μｍ程度が好ましく、ピロー包装袋とする際の袋の大きさに応じて要求される強度に合うように設定すれば良い。またナイロンフィルムは一般に過酸化水素に対する耐性が少ないが、上記の構成の積層体１においては、中心層１０および後述する共押出フィルム１２のナイロンフィルムはその表面がシーラント層１１やポリエチレン樹脂層１３、１５で覆われる形となり表面に露出していないため、過酸化水素による殺菌処理が必要なアセプティックピロー包装袋にも問題なく適用することができる。

シーラント層１１は積層体１を貼り合せてピロー包装袋とする際の袋の最内層となって貼り合わせられるため良好なヒートシール性が必要であり、低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂などのポリエチレン系樹脂や、ポリプロピレン系樹脂等を用いると好適である。厚みは１０μｍから１００μｍ程度が好ましい。またこれらの樹脂は過酸化水素に対する濡れ性が悪いため、過酸化水素による殺菌後に過酸化水素を速やかに除去、乾燥させることができる。なおピロー包装袋の内容物を乳とする場合は、内容物に直接触れる層でもあるシーラント層１１は無添加のポリエチレン樹脂とする必要があり、例えば無添加の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂とする。

共押出フィルム１２は強靭性を有する無延伸ナイロンフィルム１４の両側にポリエチレン樹脂層１３、１５が設けられて過酸化水素への耐性が付与され、またピロー包装袋とされた際に輸送による振動などによりピロー包装袋が変形して角部ができたときにポリエチ
レン樹脂層１３、１５が緩衝層となって段ボールとの摩擦や繰り返し屈曲に起因するピンホールの発生を抑制する。全体の厚みは２０μｍ〜６０μｍ程度とすると好ましい。また共押出フィルムとすることで大面積のフィルムを容易に得ることができるため、大容量のピロー包装袋を構成するのに好適となる。

押出樹脂層１６は、柔軟性のある押出ラミネート用低密度ポリエチレン樹脂を好適に用いることができ、段ボールとの摩擦や繰り返しの屈曲によるピンホールの発生を抑制する効果を高めるもので、厚みは１０μｍ〜３０μｍ程度が好ましい。１０μｍ未満であると緩衝効果が十分でなく耐ピンホール性の向上効果が薄れ、３０μｍあればほぼ十分な効果が得られる。さらに厚くした場合耐ピンホール性は向上するが、積層体１全体の厚みが厚くなりすぎると積層体１を貼り合せてピロー包装袋としたときに強靭になりすぎ、柔軟性が低下して変形した際に角部ができやすくなる、またピロー包装袋を開封する際に手で切り裂くのが困難となる、などの問題が出てくるため必要以上に厚みを厚くするのは好ましくない。

接着剤層１８は特に限定されるものではないが、例えばドライラミネーション用の接着剤を乾燥時の厚み１〜２μｍ程度となるように設けると好ましい。設ける方法は特に限定するものではなく、例えば公知のグラビアコート、ロールコート、ナイフコート、ディップコート、スプレイコートなどを用いることができる。アンカー層１７は特に限定されるものではないが、例えば溶剤型アンカーコート剤を乾燥時の厚み１〜２μｍ程度となるように設けると好ましく、接着剤層１８と同様に公知の各種コーティング法により設けることができる。

また上記の各層以外にも、バリア層としての金属や無機酸化物の蒸着膜層、印刷層、オーバーコート層などを各層の機能に支障がない限り適宜設けることもできる。

積層体１を製造する手順としては、無延伸ナイロンフィルム１４の両側にポリエチレン樹脂層１３、１５を共押出しにより設けた共押出フィルム１２と、中心層１０の二軸延伸ナイロンフィルムのアンカー層１７を設けた一方の面の間に、ポリエチレン樹脂を公知のＴダイ押出装置などから押出してラミネーションにより接着し、前記二軸延伸ナイロンフィルムの他方の面に接着剤層１８を介してポリオレフィン等のシーラント性フィルムをシーラント層１１として積層してラミネートすることにより製造できる。

図２は、積層体１をシーラント層１１で貼りあわせてピロー包装袋２の形状とした実施形態を例示したものである。積層体１を左右から折り曲げ、中央付近で合掌シールして背シール部２１とし、下端縁２３をシールして袋状とし、内容物を収納後、上端縁２２をシールして密封するものである。大容量の、例えば５リッター程度の容量とするのであれば、外形は縦５００ｍｍ、横３００ｍｍ程度のピロー包装袋となる。また上端縁２２に非シール部２４を張り出させ、側縁部に設けた切込み２５をきっかけにしてピロー包装袋２を手で切裂いたときに切裂きがこの非シール部２４に到達しやすくなるようにし、開封が容易に行えるようにしている。また他の形態として、胴部２６に口栓を設けて開閉自在とし、口栓から内容物の充填、および注出を行えるようにしても良い。

図２のピロー包装袋を段ボール製の箱に収納したものがバッグインボックスとして知られている包装体である。段ボール箱に収納されたピロー包装袋は、輸送時などの振動により変形し、角を生じることがあり、この角が段ボール箱の内面と接触して擦られ、ピンホールとなることがあるが、本発明のピロー包装袋を構成する積層体１は耐ピンホール性が高く、特に段ボール箱内でピロー包装袋が動くなどして積層体が繰り返し屈曲した場合や段ボール箱の内面と摩擦された場合にもピンホールの発生を効果的に抑制することができる。

以下に実施例によりさらに詳細に説明する。

＜実施例１＞
以下の構成で積層体を作成した。
共押出フィルム（タマポリ製・ＺＰＢ１０２、厚み４０μｍ）／
押出樹脂層（日本ポリエチレン製・ノバテックＬＤ・ＬＣ６００Ａ、厚み２０μｍ）／
アンカーコート（三井化学製・タケラックＡ３２１０）／
二軸延伸ナイロンフィルム（興人製・ボニールＷ、厚み１５μｍ）／
接着剤（東洋モートン製・ＡＤＮ３６９）／
シーラントフィルム（無添加ポリエチレン）（出光ユニテック製・ＭＢ２０１Ｃ、厚み７５μｍ）
試作した積層体サンプルについて、表１に示す項目および測定方法により評価試験を行った。

＜実施例２＞
二軸延伸ナイロンフィルムの厚みを２５μｍのものとした以外は実施例１と同様の構成の積層体を試作し、評価試験を行った。

＜比較例１＞
押出樹脂層およびアンカーコートを設けず、代わりに従来のように接着剤（東洋モートン製・ＡＤＮ３６９）で接着した以外は実施例１と同様の構成の積層体を試作し、評価試験を行った。

＜比較例２＞
二軸延伸ナイロンフィルムの厚みを２５μｍのものとした以外は比較例１と同様の構成の積層体を試作し、評価試験を行った。

評価結果を表２に示す。
なお、結果のうち、数値については各サンプルの平均値であり、角ピンホールについては、全サンプルでピンホールが生じなかった場合を○とした。

表２に示すように、本発明の積層体では角ピンホールの発生で従来構成の積層体よりも優れた結果が得られることが確認できた。また突刺強度試験、ゲルボフレックス試験、引裂強度試験においては同程度の結果であり、腰強度は押出樹脂層を加えることにより若干増加したが角ピンホールの発生には影響が無かった。

１・・・積層体
２・・・ピロー包装袋
１０・・・中心層（二軸延伸ナイロンフィルム）
１１・・・シーラント層
１２・・・共押出フィルム
１３、１５・・・ポリエチレン樹脂層
１４・・・無延伸ナイロンフィルム
１６・・・押出樹脂層
１７・・・アンカー層
１８・・・接着剤層
２１・・・背シール部
２２・・・上縁部
２３・・・下縁部
２４・・・非シール部
２５・・・切込み

Claims (6)

1. 液体充填包装袋用の樹脂フィルム積層体であって、二軸延伸ナイロンフィルムを中心層とし、前記二軸延伸ナイロンフィルムの片面にシーラント層が積層され、他面側に共押出フィルムがあり、前記共押出フィルムはナイロン層の両面にポリエチレン樹脂層を設けてなり、前記中心層と前記共押出フィルムが押出樹脂層により接着されていることを特徴とする積層体。
2. 前記共押出フィルムのポリエチレン樹脂層が、密度０．９３０ｇ／ｃｍ^３以上０．９４２ｇ／ｃｍ^３以下の中密度ポリエチレン樹脂層であることを特徴とする請求項１に記載の積層体。
3. 前記押出樹脂層の厚みが、１０μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の積層体。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の積層体のシーラント層同士を貼合せて作成された包装袋。
5. 請求項４に記載の包装袋に液体が充填され段ボール箱に収納されたバッグインボックス包装体。
6. 請求項１から３に記載の積層体の製造方法であって、前記共押出フィルムと前記二軸延伸ナイロンフィルムの間にポリエチレン樹脂を押出してラミネーションにより接着することを特徴とする積層体の製造方法。

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