JP2020111362A - 加圧用包装袋 - Google Patents

Abstract

【課題】内圧を容易に加圧可能で、廃棄する時にも分別する必要のない加圧用包装袋を得る。【解決手段】前フィルム（２）と後フィルム（３）とのシーラント層を向かい合わせ、周囲を密封し、その密封するシール辺の一辺に、外面がシーラント樹脂からなるフィルムの筒体からなり、内面が未シールで連通した未融着部（４１）を有し、開閉可能で、かつ、包装袋シール部より内側に閉鎖可能な挿入部を有する逆流防止弁機構（４）を設け、前記逆流防止弁機構を設けた一辺に対向する反対側の辺に並行した易開封部（１５）を設けたことを特徴とする加圧用包装袋（１）。【選択図】図１

Description

本発明は、主として硬式テニスボールなど、気体を充填した球体を包装する包装袋であって、包装袋内部を外気よりも高い気圧に保持可能な加圧用包装袋に関するものである。

硬式テニスボールは、製造工程において、内部にガスを充填した状態で製造され、後から内部にガスを充填することはできない。このような硬式テニスボールのようなボールは、製造後に、ボール内部のガスは時間の経過に伴って、徐々に抜けていく問題がある。
このようなボール内部のガスを抜けにくくする為に、内部のガス圧に近い圧力を掛けた状態で保存すれば、より長い寿命を得ることができる。この為、各種の高圧状態で保存する方法が考案され、採用されてきた。
例えば、チャンバー内の高圧状態で充填・密封する方法や、アジゾカルボンアミド、アゾビス・イソブチロニトリルなどのガス発生剤を注入して密封し、加熱によってガスを発生させる方法、ドライアイスのような常温で気化するものを投入して密封するなどの方法が使用されてきた。
チャンバーを使用して高圧状態で充填・密封する方法は、効率が悪く、生産性が低い問題があり、ガス発生剤やドライアイスなども高価であり、他の方法が求められて来ていた。

さらに、このように内圧を上げた容器には、内部ガス圧を維持可能な期間を、できるだけ長くできる包装形態を採用することが望ましい。
このような内容物に高圧を掛けて保存する容器としては、金属缶容器や、耐圧ポリエチレンテレフタレートボトル容器などがある。
しかし、金属缶容器の場合、内部が見えず、かさばり、廃棄時に捨てにくいなどの問題があった。

また、耐圧ポリエチレンテレフタレートボトル容器としては、例えば、特許文献１で、側壁と、この側壁の端部に位置する底部とを有する耐圧プラスチック容器において、前記底部に、内部に膨出する凹陥部と、該凹陥部を囲み前記側壁端部に移行して突出する接面部と、前記凹陥部から前記接面部を通り前記側壁端部まで放射状に延びると共に、凹陥部から内部に向けて略垂直に突出する一対の突出壁と当該突出壁の内端を接続した接続壁とを有する側断面略逆Ｕ字形の複数のリブとを形成したことを特徴とする耐圧プラスチック容器を提案している。

しかしながら、このような耐圧プラスチック容器では、底部や胴部はポリエチレンテレフタレートなどのプラスチックであっても、大きく開口した口部を覆う蓋は、金属性蓋体を用いる為、廃棄時に分別が必要であるなど、そのままでは、簡単に捨てにくいなどの問題があった。

特開平１−９９９４９号公報

そこで、本発明は、内圧を容易に加圧可能で、廃棄する時にも分別する必要のない加圧用包装袋を得ることが、本発明の課題である。

前フィルムと後フィルムとのシーラント層を向かい合わせ、周囲を密封し、その密封するシール辺の一辺に、
外面がシーラント樹脂からなるフィルムの筒体からなり、内面が未シールで連通した未融着部を有し、開閉可能で、かつ、包装袋シール部より内側に閉鎖可能な挿入部を有する逆流防止弁機構を設け、
前記逆流防止弁機構を設けた一辺に対向する反対側の辺に並行した易開封部を設けたことを特徴とする加圧用包装袋である。

本発明の加圧用包装袋を構成する、前フィルム、後フィルム、逆流防止弁機構が、共に、単にフィルムからなるので、充填前、開封後もかさばらず、かつ、分別しないで廃棄可能である。
また、保管中に内圧が低下しても、逆流防止弁機構から包装袋内部を容易に加圧可能であり、保管期間に合わせて、内圧を維持管理可能である。

本発明に係る加圧用包装袋の第一実施形態例を示す正面図と、逆流防止弁機構近傍の図で、包装袋内部を加圧中と、内容物保存中の状態を示す断面図である。 本発明に係る加圧用包装袋の第一実施形態例で、内容物を充填する工程を示す図である。 本発明に係る加圧用包装袋の第一実施形態例で、内部にガスを追加注入して内圧を上げる工程と、開封する工程を示す図である。 本発明に係る加圧用包装袋の第二実施形態例で、その包装袋の正面図と、内容物を充填する工程を示す図である。 本発明に係る加圧用包装袋の第二実施形態例で、内部にガスを追加注入して内圧を上げる工程と、開封する工程を示す図である。 本発明に係る加圧用包装袋の第二実施形態例で、包装袋を開封し、内容物を取り出し後、再度閉鎖する工程を示す断面図である。

本発明の加圧用包装袋の実施形態について、図で説明する。
図１は、本発明に係る加圧用包装袋１の第一実施形態例を示す図で、図１−１がその正面図である。
加圧用包装袋１は、前フィルム２と後フィルム３とのシーラント層を向かい合わせ、周囲を密封し、その密封するシール辺の一辺に、逆流防止弁機構４を設けた包装袋である。
逆流防止弁機構４は、外面がシーラント樹脂からなる薄肉フィルムの筒体からなり、内面が未シールで連通した未融着部４１を有している。未融着部４１は、通常は内圧で押し潰されて閉鎖しているが、外部からポンプなどで加圧すると、開口し、包装袋内部に気体を注入することができる。

逆流防止弁機構４は薄肉で、可撓性が高く、外面がシーラント樹脂からなるフィルムで製造される筒体で、通常はチューブ押出製造装置で製造することができる。
もちろん、帯状のフィルムを折り曲げて筒状としたフィルムであってもかまわないし、２枚のフィルム両端をシールしたものであってもかまわない。
内面は、ポリアミド樹脂などの融着性の低い樹脂層とすることが好ましい。ただ、包装袋との融着時に、内面の融着を抑える塗布剤を使用したり、高融点の樹脂層を設けたりしても良い。さらに、シーラント単体フィルムとし融着時にシリコーンなどを挟んだりして、内面同士が未融着状態を維持するような方法であってもかまわない。
外側は前フィルム２や後フィルム３と融着可能なシーラント樹脂である必要がある。この
逆流防止弁機構４に使用するシーラント樹脂としては、低密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、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共重合体、エチレン・エチルアクリレート共重合体、エチレン・ブチルアクリレート共重合体、などが考えられる。

また、逆流防止弁機構４を設けた一辺に対向する反対側の辺に並行した位置を、開封可能とする易開封部１５が施されている。
易開封部１５として、この図では、左シール部１２と右シール部１３の左右両端に、切り欠き１５１、１５２を設けている。切り欠きの代わりに切り込みであっても、また、レーザー光照射による脆弱線からなる易開封部１５であってもかまわない。

図１−２は、逆流防止弁機構４近傍の図で、包装袋内部を加圧中の状態を示す断面図である。
逆流防止弁機構４は、薄肉フィルムの筒体からなり、内面が未シールで連通した未融着部４１を有している。未融着部４１は、包装袋の外から内に連通していて、外部からポンプなどで空気や窒素ガスなどを注入するように加圧すると、隙間が広がり、開封し、包装袋内部に気体を注入することができる。

図１−３は、逆流防止弁機構４近傍の図で、包装袋内に、硬式テニスボールなどの内容物５を加圧状態で保存している状態を示す断面図である。
逆流防止弁機構４は、可撓性の高い薄肉フィルムの筒体から形成されているので、外部からポンプなどで空気や窒素ガスなどを注入することがなく、内部の圧力が外部よりも高いと、未融着部は隙間がなくなって閉鎖し、密封した状態になって、内部の高圧状態を維持可能とすることができる。
このようにするには、図１−１に示す逆流防止弁機構４の、包装袋シール部より内側に設ける閉鎖可能な挿入部４２の長さＬが、筒体の幅Ｗより長い長さを有するようにすることが好ましい。
もし、挿入部４２の長さＬが、筒体の幅Ｗより短い長さの場合、内圧が外気に比べわずかに大きい場合や、著しく大きい場合には、内面の未融着部を圧迫する圧力が充分に掛けられず、閉鎖する圧力が安定しないので、内部の気体が漏れて、圧が低下する恐れがある。

図２は、本発明に係る加圧用包装袋の第一実施形態例で、内容物を充填する工程を示す図である。
図２−１は、加圧用包装袋１の第一実施形態例で、未充填状態の正面図である。
未充填状態では、天シール部１１に逆流防止弁機構４が備えられているが、底シール部１４は未融着部になっている。硬式テニスボールなどの内容物５は、未融着部の底部から挿入される。

図２−２は、加圧用包装袋１の第一実施形態例で、内容物を充填し、底シール部１４をシールした状態の正面図である。
充填後に底シール部１４をシールする時は、まだ、加圧用包装袋１内部の気圧を大きくできない状態で、シールされる。

図３は、本発明に係る加圧用包装袋の第一実施形態例の工程を示す図で、図３−１は、内容物充填後、加圧用包装袋１の内部にガスを追加注入して内圧を上げる工程の図である。
充填後に底シール部１４をシールする時は、まだ、加圧用包装袋１内部の気圧を大きくできない状態で、シールされているので、逆流防止弁機構４を通して、加圧空気、あるいは加圧ガスを注入する。
逆流防止弁機構４は、可撓性の高いフィルムで作られた筒体で、外側の未融着部４１を押し広げ、そこからポンプやボンベから、加圧空気、あるいは加圧ガスなどの気体を注入する。
外側の未融着部４１に加圧した気体を注入すると、図１−２の断面図のように、未融着部４１は隙間を広げ、加圧用包装袋１の外側と内側が連通し、加圧用包装袋１の内部に気体を注入できるようになる。
硬式テニスボールなどの内容物５内部の圧力に見合った圧力になるまで、加圧用包装袋１内部に気体を充填する。

図３−２は、本発明に係る加圧用包装袋１の第一実施形態例で、開封する工程を示す図である。
本発明の加圧用包装袋１から内容物を取り出すには、逆流防止弁機構４を設けた一辺である天シール部１１に対向する反対側の辺である底シール部１４に並行した易開封部１５の切り欠き１５１、１５２、あるいは切り込みをきっかけに、加圧用包装袋１の底シール部１４に並行して引き裂いて開封する。

図４は、本発明に係る加圧用包装袋の第二実施形態例で、内容物を充填する工程を示す図である。
図４−１は、加圧用包装袋１の第二実施形態例で、未充填状態の正面図である。
未充填状態では、天シール部１１に逆流防止弁機構４が備えられているが、底シール部は未シール状態になっている。
逆流防止弁機構４を設けた一辺に対向する反対側の辺に並行した位置を、開封可能とする易開封部１５が施されている。
そして、上記易開封部１５に並行して、易開封部１５内側内面には、樹脂製チャック１６が設けられている。

図４−２は、加圧用包装袋１の第二実施形態例で、内容物を充填し、底シール部１４をシールした状態の正面図である。
充填後に底シール部１４をシールする時は、まだ、加圧用包装袋１内部の気圧を大きくできない状態で、シールされる。
この工程では、易開封部１５内側の樹脂製チャック１６は、雄チャック１６１と雌チャック１６２が咬合してなくてもかまわない。

図５は、本発明に係る加圧用包装袋の第二実施形態例の工程を示す図で、図５−１は、内容物充填後、加圧用包装袋１の内部にガスを追加注入して内圧を上げる工程の図である。
充填後に底シール部１４をシールする時は、まだ、加圧用包装袋１内部の気圧を大きくできない状態で、シールされているので、逆流防止弁機構４を通して、加圧空気、あるいは加圧ガスを注入する。
逆流防止弁機構４は、可撓性の高いフィルムで作られた筒体で、外側の未融着部４１を押し広げ、そこからポンプやボンベから、加圧空気、あるいは加圧ガスなどの気体を注入する。
硬式テニスボールなどの内容物５内部の圧力に見合った圧力になるまで、加圧用包装袋１内部に気体を充填する。

図５−２は、本発明に係る加圧用包装袋１の第二実施形態例で、開封する工程を示す図である。
本発明の加圧用包装袋１から内容物５を取り出すには、逆流防止弁機構４を設けた一辺に対向する反対側の辺である底シール部１４に並行した易開封部１５の切り欠き１５１、１５２、あるいは切り込みをきっかけに、加圧用包装袋１の底シール部１４に並行して引き裂いて開封する。
この時、樹脂製チャック１６は台座部分が帯状に融着して強度が高いので、もし、易開封部１５を基点とした引き裂きによる開封で、引き裂かれる位置がずれて来ても、樹脂製チャック１６の位置で引き裂きを、それ以上内側にずれないように阻止可能である。

図６は、本発明に係る加圧用包装袋１の第二実施形態例で、樹脂製チャック１６近傍において、加圧用包装袋１を開封し、内容物を取り出し後、再度閉鎖する工程を示す断面図である。
図６−１は、内容物を充填している工程を示す断面図で、底シール部１４がシールされている。この時、樹脂製チャック１６は咬合していない。

図６−２は、易開封部１５を基点とした引き裂きによる開封で、底シール部１４が加圧用包装袋１から引き裂かれて取り除かれた工程を示す断面図である。
この時、底部側は開封し、内容物を取り出すことができる。

図６−３は、内容物が少なくともひとつ以上残して、開封された内容物を加圧用包装袋１に保存する為、樹脂製チャック１６を咬合して、再度閉鎖する工程を示す断面図である。
この時、底部側を押さえ、樹脂製チャック１６の雄チャック１６１と雌チャック１６２とを咬合して、閉鎖できる。
そして、逆流防止弁機構４を使用して、再度加圧用包装袋１内部に気体を送風し、加圧用包装袋１内部圧力を高く保つことが可能である。

本発明の加圧用包装袋を構成する積層フィルムの基本的な構成としては、少なくとも、外側に基材層、中間層として内部に充填した気体の透過を防ぐバリア層、内側にシーラント層からなる３層以上のフィルムとする。さらに、落下等に破袋しにくいような柔軟性を付与する層を設けてもよい。

基材層としては、高い気圧に耐える耐圧性を有する必要があるので、二軸延伸された結晶性樹脂フィルムを使用する。たとえば、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルム、二軸延伸ポリアミドフィルム、などが挙げられる。また、これらのフィルムにバリア層として、酸化金属蒸着層を設けたものでもよい。

基材層には、必要に応じて適宜印刷層を設けることができる。印刷層は、ウレタン系、アクリル系、ニトロセルロース系、ゴム系などのバインダー樹脂に各種顔料、体質顔料および可塑剤、乾燥剤、安定剤などを添加されてなるインキにより印刷された層である。印刷方法としては、例えば、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、シルクスクリーン印刷、インクジェット印刷などの公知の印刷方法を用いることができる。また基材層の表面を、予め前処理としてコロナ処理またはオゾン処理を施すことにより、印刷層の密着性を向上させることができる。

シーラント層としては、低密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、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共重合体、エチレン・エチルアクリレート共重合体、エチレン・ブチルアクリレート共重合体、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体などの単体、あるいは上記から選択した混合樹脂が考えられる。
これらの樹脂をＴダイ、あるいはインフレーションなどの押出し機により製膜可能である。単層または複層でもよい。フィルムの厚みとしては、１００ｋＰａ程度の圧力が掛かってもシールが後退しない融着強度を持たせる為、１２０〜２００μｍの範囲であることが好ましい。

バリア層としては、例えば、アルミニウム蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルム、無機酸化物蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルム、無機酸化物蒸着ポリアミドフィルムなどを使用することができる。これらは、基材層に上記蒸着層を設け、基材層の内面にバリア層を設けたものであってもかまわない。
また、エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂などのガスバリア性の高いフィルムであっても良い。
なお、金属箔は、加圧された時にクラックが生じ、バリア性が著しく低下するので、好ましくない。

無機酸化物としては、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシュウム、酸化カリウム、酸化錫、酸化ナトリウム、酸化ホウ素、酸化チタン、酸化鉛、酸化ジルコニウム、酸化イットリウムなどの金属の酸化物が使用できる。中でも生産性、価格面から酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムなどが好ましい。

前フィルム、後フィルムとして、外側から酸化珪素の蒸着層を有するポリエチレンテレフタレートフィルム（１２μｍ）／接着層／ポリアミドフィルム（２５μｍ）／接着層／直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（１２０μｍ）からなる積層フィルムを使用した。
逆流防止弁として、低密度ポリエチレンを押出チューブ製造機で、厚み５０μｍで、φ１０ｍｍの単層チューブを押出して実施形態例とした。

金属缶を比較形態例１とした。
また、ポリエチレンテレフタレートの２軸延伸ブローボトルを胴部と底部に使用し、金属蓋をその開口部に巻き締めして比較形態例２とした。

＜ガスバリア性評価＞
本発明の実施形態例、比較形態例１、比較形態例２共に、ガスバリア性を有している。

＜廃棄性評価＞
廃棄性評価では、本発明の実施形態例は金属を使用していないので、プラスチック容器の再生可能な資源ごみとして利用できる。比較形態例１の金属缶も、金属の再生可能な資源ごみとして利用できる。しかし、比較形態例２は、金属蓋の巻き締め部分をボトル口部から外すことは難しく、容易に分離できないので、廃棄性が著しく低い。

＜易開封性評価＞
本発明の実施形態例は易開封部の切り欠き、あるいは切り込み部分で容器の底部側を引き裂くだけで、容易に開封可能である。
しかし、比較形態例１、比較形態例２共に、金属蓋のプルトップを引っ張って、周縁から開口部を引き裂いて開口しなければならないので、かなり大きな力が必要である。

＜容器の輸送コスト評価＞
本発明の実施形態例は、内容物を充填する前は、フィルムの厚みだけなので、１ｍｍにも満たない厚みで折り畳まれるので、体積は２ｍＬ程である。しかし、比較形態例１、比較形態例２共に、内容物を入れていない場合でも体積は変わらず、１〜２Ｌで、非常にがさ張り、輸送コストが高い。

＜容器の価格評価＞
本発明の実施形態例は、フィルムで構成されているので、使用する樹脂などが少なく、かつ、高速で製造可能で、容器の価格は非常に安く製造できる。
比較形態例１は、通常の金属缶製造ラインで製造できるが、金属の量が多いので価格は高
くなる。
比較形態例２は、底と胴部を２軸延伸ブロー成形し、金属蓋をプレス成形し、それらを組み合わせるので、価格は高くなる。

＜容器の総合評価＞
本発明の実施形態例は、比較形態例１、比較形態例２に比べ、廃棄性、易開封性、輸送コスト、容器の価格において、優れている。

以上の結果から、本発明の加圧用包装袋を構成する、前フィルム、後フィルム、逆流防止弁機構が、共に、単にフィルムからなるので、充填前、開封後も折り畳むことができるので、かさばらない。その上、プラスチックフィルムだけで製造しているので、廃棄する時に分別しないで廃棄可能である。
また、たとえ保管中に内圧が低下しても、何度でも逆流防止弁機構から包装袋内部を容易に加圧可能であり、保管期間に合わせて、内圧を維持管理することが可能である。また、汎用の製造ラインで製造可能で、高速で大量に、かつ、低価格で製造可能であるなど、本発明のメリットは大きい。

１・・・・・・・・加圧用包装袋
１１・・・・・・・天シール部
１２・・・・・・・左シール部
１３・・・・・・・右シール部
１４・・・・・・・底シール部
１５・・・・・・・易開封部
１５１、１５２・・切り欠き
１５３・・・・・・易開封線
１６・・・・・・・樹脂製チャック
１６１・・・・・・雄チャック
１６２・・・・・・雌チャック
２・・・・・・・・前フィルム
３・・・・・・・・後フィルム
４・・・・・・・・逆流防止弁機構
４１・・・・・・・未融着部
４２・・・・・・・挿入部
５・・・・・・・・内容物（硬式テニスボール）
Ｌ・・・・・・・・挿入部の長さ
Ｗ・・・・・・・・筒体の幅

Claims (6)

1. 前フィルムと後フィルムとのシーラント層を向かい合わせ、周囲を密封し、その密封するシール辺の一辺に、
   外面がシーラント樹脂からなるフィルムの筒体からなり、内面が未シールで連通した未融着部を有し、開閉可能で、かつ、包装袋シール部より内側に閉鎖可能な挿入部を有する逆流防止弁機構を設け、
   前記逆流防止弁機構を設けた一辺に対向する反対側の辺に並行した易開封部を設けたことを特徴とする加圧用包装袋。
2. 逆流防止弁機構の、包装袋シール部より内側に設ける閉鎖可能な挿入部が、筒体の幅より長い長さを有することを特徴とする請求項１に記載の加圧用包装袋。
3. 逆流防止弁機構が、可撓性の高いフィルムからなることを特徴とする請求項１、又は２に記載の加圧用包装袋。
4. 前フィルムと後フィルムが、二軸延伸フィルムを基材とし、ガスバリア性のある積層フィルムから構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の加圧用包装袋。
5. 易開封部が、側面シール部に設けた切り欠き、あるいは切り込みからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の加圧用包装袋。
6. 易開封部に並行して、内側内面に樹脂製チャックを設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の加圧用包装袋。

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