JP2018158453A

JP2018158453A - 積層体および包装袋

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Publication number: JP2018158453A
Application number: JP2017055627A
Authority: JP
Inventors: 宏太朗雨河; Kotaro Amekawa
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2017-03-22
Filing date: 2017-03-22
Publication date: 2018-10-11
Anticipated expiration: 2037-03-22
Also published as: JP6848572B2

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、表層１０、中間層１５、シーラント層２０を有し、表層はポリエチレン樹脂１１／ナイロン樹脂１２／ポリエチレン樹脂１３の三層からなる共押出フィルムであり、中間層は延伸ナイロン樹脂フィルムであり、シーラント層はそれぞれがポリエチレン樹脂からなる、樹脂層Ａ２１（融点１３０〜１５０℃）／樹脂層Ｂ２２（融点１００〜１２０℃）／樹脂層Ｃ２３（融点１３０〜１５０℃）の三層構成である。【選択図】図１

Description

本発明は液体を充填する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充填して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、段ボール製などの箱に収納されて輸送される際の振動による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強靭性を高めることで高い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、段ボール製の箱に包装袋を収納して輸送する場合において、段ボール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、表層、中間層、シーラント層を有し、前記表層はポリエチレン樹脂／ナイロン樹脂／ポリエチレン樹脂の三層からなる共押出フィルムであり、前記中間層は延伸ナイロン樹脂フィルムであり、前記シーラント層はそれぞれがポリエチレン樹脂からなる、樹脂層Ａ（融点１３０〜１５０℃）／樹脂層Ｂ（融点１００〜１２０℃）／樹脂層Ｃ（融点１３０〜１５０℃）の三層構成であ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、
前記シーラント層の樹脂層Ａ、樹脂層Ｂ、樹脂層Ｃの膜厚の比が、樹脂層Ａ：樹脂層Ｂ：樹脂層Ｃ＝０．５〜２．０：４．０〜６．０：０．５〜２．０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、
請求項１または請求項２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である。

請求項１の発明によれば、シーラント層を三層構成として、中心となる樹脂層Ｂを融点が１００〜１２０℃の低融点層とし、その両側の樹脂層Ａ、樹脂層Ｃを融点１３０℃〜１５０℃とすることにより、樹脂層Ｂの柔軟性が高まり、積層体が屈曲しても尖った角部ができにくく、角部ができた場合においても段ボールなどに擦られた際に段ボールへの当たりが柔らかくなることでピンホールの発生を抑制することができて耐ピンホール性の高い、かつ両側の比較的高融点の樹脂層Ａ、樹脂層Ｃにより必要な接着強度や引裂強度などを有する積層体を得ることができる。

また請求項２の発明によれば、三層からなるシーラント層の各層の厚みの比を特定の範囲となるようにすることにより、接着強度や引裂強度などの強度と、耐ピンホール性を高めるためにシーラント層全体の柔軟性のバランスをより好適なものとすることができ、より好ましい耐ピンホール性と強度を有する積層体を得ることができる。

請求項３の発明によれば、硬く尖った角部ができにくく、耐ピンホール性と取扱性が良好で、接着強度や引裂強度などの強度を備えた包装袋を得ることができる。

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。ポリエチレン樹脂層１１、ナイロン樹脂層１２、ポリエチレン樹脂層１３の三層からなる共押出フィルムである表層１０と、二軸延伸ナイロンフィルムの中間層１５と、三層のポリエチレン樹脂層からなるシーラント層２０がこの順で積層され、接着剤層１６、１６を介して接着されている。シーラント層２０は、比較的低融点のポリエチレン樹脂からなる樹脂層Ｂ２２（融点１００〜１２０℃）の両側に、比較的高融点のポリエチレン樹脂からなる樹脂層Ａ２１、樹脂層Ｃ２３（共に融点１３０〜１５０℃）が積層されている。

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十分な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輸送中の振動などにより袋が変形した際に尖った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。強靭性には層構成と共にそれぞれの層の引裂強度、屈曲強度などが影響し、これらの値を適切な値とすることが望ましい。

積層体１の表層１０は、強靭性を有する無延伸のナイロンフィルム１２の両側にポリエチレン樹脂層１１、１３が設けられることにより構成され、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は、ポリエチレン樹脂層１１、１３はピンホールの発生を抑制する緩衝層としても効果を奏する。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。

接着剤層１６は特に限定されるものではないが、例えば無溶剤型接着剤、ドライラミネーション接着剤等を乾燥時の厚み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。

中間層１５を構成する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適宜設定すれば良い。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悪いが、本発明の構成の積層体１においては、前述のように包装袋にしたときの外面側となる表層１０の表面側は過酸化水素に対して耐性があり濡れ性が悪いポリエチレン樹脂層１１であり、内面側はポリエチレン樹脂からなるシーラント層２０であるため、ナイロンフィルムはシーラント層２０やポリエチレン樹脂層１１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。またポリエチレン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、少なくとも内容物に直接触れる層であるシーラント層２０の樹脂層Ｃ２３は、乳等省令に従い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。

シーラント層２０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、無延伸ポリプロピレン樹脂、低密度ポリエチレン樹脂などのポリオレフィン系樹脂が好適であると知られているが、本発明の実施形態においては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、高密度ポリエチレン樹脂などのポリエチレン樹脂を好適に用いることができる。また、ポリエチレン樹脂は融点が高いもの程ヒートシール部の意図しない剥離が起こり難くなり、また引裂強度が高くなるため包装袋に適用するのに好ましいが、一方で硬くなる傾向があり、包装袋に用いた際は、包装袋が変形したときに硬く尖った角部ができやすく、包装袋を収納する段ボールなどと擦れてピンホールが発生しやすくなるという問題がある。

これに対し本実施形態においては、図１のように比較的低融点（１００℃〜１２０℃）のポリエチレン樹脂、例えば直鎖状低密度ポリエチレン樹脂からなる樹脂層Ｂ２２の両側に、比較的高融点（１３０℃〜１５０℃）のポリエチレン樹脂、例えば高密度ポリエチレン樹脂からなる樹脂層Ａ２１、樹脂層Ｃ２３が積層された構成となっているため、低融点で軟らかい樹脂層Ｂ２２の効果により積層体１に柔軟性が生じ、尖った角部が生じにくく、段ボールと擦れたときもピンホールが発生しにくい。一方で高融点の樹脂層Ａ２１，樹脂層Ｃ２３があるため、必要な引裂強度とヒートシール強度を得ることができる。

特に、樹脂層Ａ２１，樹脂層Ｂ２２、樹脂層Ｃ２３の厚みを、その比率が樹脂層Ａ：樹
脂層Ｂ：樹脂層Ｃ＝０．５〜２．０：４．０〜６．０：０．５〜２．０となるようにすると、ヒートシール強度および引裂強度と柔軟性のバランスがより好ましく安定した積層体１が得られ、包装袋に用いた際には、ピンホールが発生しにくくかつ十分な引裂強度とヒートシール強度を有する包装袋が得られる。

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１２の両側に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から適宜選択されるポリエチレン樹脂層１１、１３を共押出しにより設けた共押出フィルム１０と、中間層１５の二軸延伸ナイロンフィルムを、接着剤層１６を介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１６を介してシーラント層２０を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２０で貼りあわせてピロー包装袋３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３１とし、下端縁３３をシールして袋状とし、内容物を収納後、上端縁３２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３２に非シール部３４を張り出させ、側縁部に設けた切込み３５をきっかけにしてピロー包装袋３を手で切裂いたときに切裂きがこの非シール部３４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３６に口栓（図示せず）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。

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。
ポリエチレン樹脂、ナイロン樹脂、ポリエチレン樹脂の三層共押出フィルム（厚み４０μｍ）／
ドライラミネート接着剤層／
印刷層／
二軸延伸ナイロンフィルム（厚み１５μｍ）／
ドライラミネート接着剤層／
シーラント層：樹脂層Ａ（融点１４３℃の無添加ポリエチレン）（厚み１１μｍ）
樹脂層Ｂ（融点１１８℃の無添加ポリエチレン）（厚み５６μｍ）
樹脂層Ｃ（融点１４３℃の無添加ポリエチレン）（厚み１１μｍ）
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。

＜比較例１＞
シーラント層：融点１４３℃の無添加ポリエチレン（厚み７５μｍ）
とした以外は実施例１と同様の積層体サンプルを試作し、同様に評価を行った。

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、シーラント層に低融点のポリエチレン層を設けたことでシーラント層が単層構成の積層体よりも腰強度が低下し、柔軟性が増したことが確認できた。そして角ピンホールの発生でも優れた結果が得られることが確認できた。また、屈曲強度試験、引裂強度試験においてはシーラント層が単層構成の積層体と同程度の結果であり、積層体の強靭性が低下することは無かった。

１・・・積層体
３・・・包装袋
１０・・・表層
１１、１３・・・ポリエチレン樹脂層
１２・・・ナイロン樹脂層
１５・・・中間層
１６・・・接着剤層
２０・・・シーラント層
２１・・・樹脂層Ａ
２２・・・樹脂層Ｂ
２３・・・樹脂層Ｃ
３１・・・背シール部
３２・・・上縁部
３３・・・下縁部
３４・・・非シール部
３５・・・切込み
３６・・・胴部

Claims

液体充填包装袋用の樹脂フィルム積層体であって、表層、中間層、シーラント層を有し、前記表層はポリエチレン樹脂／ナイロン樹脂／ポリエチレン樹脂の三層からなる共押出フィルムであり、前記中間層は延伸ナイロン樹脂フィルムであり、前記シーラント層はそれぞれがポリエチレン樹脂からなる、樹脂層Ａ（融点１３０〜１５０℃）／樹脂層Ｂ（融点１００〜１２０℃）／樹脂層Ｃ（融点１３０〜１５０℃）の三層構成であることを特徴とする積層体。
前記シーラント層の樹脂層Ａ、樹脂層Ｂ、樹脂層Ｃの膜厚の比が、樹脂層Ａ：樹脂層Ｂ：樹脂層Ｃ＝０．５〜２．０：４．０〜６．０：０．５〜２．０であることを特徴とする請求項１に記載の積層体。
請求項１または請求項２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。