JP2021098542A - 多層紙袋における開封側の封止方法ならびに封止に用いる接着剤の温度調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 少なくとも外層が紙で、それに隣接するプラスチックフィルムの内層からなる筒状体を構成要素とする多層紙袋における、内容物充填後に、納品先で開封側を剥離する際に、特に紙同士の接合部が破損したり、微粉の発生を伴わない状態で開封できるような接着剤の温度管理を提供する。【解決手段】 外層からなる紙と、内層からなるプラスチックフィルムを有する多層紙袋に内容物を充填したのちに開口部を封鎖する際に、紙同士を接着する接着剤の温度を２３±５℃に保持する封止方法、ならびに該接着剤を上記温度に調整する装置として、内部に接着剤を貯留した接着剤貯留槽と、その外周を、接着剤の温度を上記温度に調整するための液体を循環させると共に、該液体の温度を調節する液温調節メーターを付設した恒温槽を提供する。【選択図】図１

Description

発明の詳細な説明

本発明は、多層紙袋における開封側の接合部が密封性に優れているばかりでなく、開封時においては、剥離部の一部破損や微粉の発生を伴う剥離不良を伴わない封止状態を得るための接着剤の温度を考慮した封止方法に関するものであり、より詳しくは、多層紙袋の開封側の封止時に前記好適な状態を得るための接着剤塗布時の接着剤の温度管理を特定のものにすることが重要であるという本発明者らが実験を重ねた末に見出した知見に基づいて、その接着剤を用いた多層紙袋における開封側の封止方法、ならびに、該接着剤の温度調整装置に関するものである。

従来より、外層が紙で内層がプラスチックフィルムからなる多層包装袋に収納する粉粒体等の内容物を充填した後、口封部である内層の端部同士を加熱溶着すると共に、その外側に位置する外層を構成する紙の端部同士を接着剤によって接合し、外層と内層は点接着あるいは点粘着されることによって、充填された内容物が外部への漏洩を防止するために行われている。

ところが、多層紙袋の開封側の接合部は、納入先で充填された内容物を手作業で開封される。この作業においては、前記外層の端部同士が接着剤によって接合されている接合部を剥離して内容物を取り出すのであるが、この際、外層の紙同士が接合される部分は、輸送時の衝撃によって剥離せず、かつ、内容物の密封性を高めるために接着剤で強固に密封されるため、たまにではあるが、その部分を剥離する際に、剥離部分の接合部が一部破損したり、剥離作業の際に微粉が飛散し、その微粉が包装袋内の内容物である商品に混入してしまうという好ましくない事態が起きることがあり、その解決策が要望されている。

本発明者らは、かかる問題点は、前記接着剤の塗布態様にあるのではないかとの着眼の元に、その解決に向けて様々な実験を繰り返し実施する内に、外層同士、つまり紙同士の接合に用いる接着剤の塗布時の温度によって、剥離時における外層同士の接着部における剥離容易性に差異がある事実を知見し、本発明を提案するに至ったものである。

従来から知られているように、外層が紙で、内層がプラスチックフィルムからなる多層紙袋においては、内層であるプラスチックフィルムからなる筒状体に粉体等の内容物を充填した後、その外層である紙の層端部同士が接着剤によって接着される。また、外層と内層は点接着、あるいは点粘着されることによりそれぞれの層構成が保たれている。これによって、内層に充填される粉体等の内容物自体が漏洩されないことはもとより、外部からの湿度による悪影響を受けない密封性が保たれている。

したがって、上記接合においては、少なくとも、外層同士が強固に接着されていることが必要であるが、一方、内容物が充填された多層紙袋は、納入先において内容物を取り出すために開封側の接着箇所を剥離させて内容物を排出しなければならない。

この際に優れた密封性を維持しながら、剥離時には、特に外層を構成する紙の層同士の接着状態が重要であり、破損や微粉の発生を伴わずに剥離できることが最も好ましいものである。
しかしながら、従来から、一見相反する上記特性を満たす接着部を得ることは極めて難しい問題であった。

本発明者らは、従来から行われてきた外層同士の接着剤塗布工程における作業環境にその一因があるのではないかとの着眼の元にその作業環境の洗い出しを試みた。

通常、紙袋製造時における接着剤の塗布工程は、紙袋製造時の他の一連の製造工程の中に組み込まれており、すべての作業工程が同じ温度条件下で行われていることに着眼した。つまり、多層紙袋の製造工程においては、外層と内層の組み込み作業も、その後の内層への内容物の充填、並びにその後の内層の開口部同士の封止、および外層同士の接着剤塗布並びに接合工程も一連の作業工程に組み込まれ、すべての作業が同一条件の環境下で行われているのが現状である。

従来より多層紙袋の製造に当たっては、各作業に支障のない程度の温度条件下で行われており、厳密に各作業場所で温度管理が行われているものではなく、外層同士の接着剤塗布ならびに接合工程も同じ温度条件下で行われているのが実情である。

したがって、接着剤塗布工程での接着剤の温度も作業所内の温度とほぼ同じであり、その結果として、得られた接着部の物性は、剥離時に一部破損を生じたり、剥離時に微粉の発生を伴うものが混在していることに着眼し、かかる問題点は、外層同士に対する接着剤塗布時の温度設定にあるのではないかとの着眼の元に追試を重ね本発明の完成に至ったものである。

そこで本発明の目的は、多層紙袋の開封側の接着部が、内容物充填後は優れた密封性を維持すると共に、開封時には、外層である紙同士の接着剤塗布部の剥離において部分的に破損したり、微粉発生などの剥離不良を伴わずにスムーズな開封をなし得るために、外層である紙同士の接着剤塗布時における好適な温度を確定し、その温度条件を規定したことにある。

また、本発明の他の目的は、上記した接着剤の塗布時の好適な温度を保つための装置を提供することにある。

特開平９−３９９８３号公報 特開２０１１−１８９９６４号公報

上記特許文献１に開示された発明は、紙袋の置かれた環境が劣悪、つまり、降雨や異常な高温状態の野外に放置されても、底抜けを起こすことのないプラスチックフィルムと紙との接合状態が強靭な紙袋を提供するために、接着剤の付設箇所を紙袋の特定のものにするというものであって、それなりに目的を達成しうるものであるが、この発明が、本発明の目的及び効果である、付与時に用いる接着剤の温度によって、その後の剥離時にその部分が破損を起こしたり、微粉の発生を抑制し得る事について示唆する記載はなされていない。

また、上記特許文献２に開示された発明は、プラスチックフィルムと接合される紙からなる紙袋の強度を維持しつつ、その後の剥離時には容易にかつ安全に開封できるという、目的においては本発明と一部重複するものが記載されているが、この発明は、その目的を達成するための手段として、プラスチックフィルムと帯状の紙製母材の押し出し方向がほぼ一致するようにするという接着方法に特徴を有するものであり、用いる接着剤の温度については全く本発明を示唆する記載はない

本発明者らは、前述したように、かかる問題点は、前記接着剤の塗布態様にあるのではないかとの着眼の元に、その解決に向けて様々な実験を繰り返し実施する内に、外層同士の接合に用いる接着剤の塗布時の温度によって、剥離時における基材との剥離容易性に差異がある事実を知見した。

そこで、通常、多層紙袋の外層として多用されているクラフト紙同士を接着する実験を行い接着剤塗布時の接着剤の温度が、その後の剥離時における一部破損や微粉の発生を抑制するために寄与できるのかを確認するために、度重なる実験を進めた。

実験に用いたテストピースとして、一般に、多層紙袋の外層として使用されている２枚のクラフト紙同士を、１０×４０ｃｍの大きさで圧接した。

この条件で作成したテストピースを、室温３０℃の作業所内に３０日間放置したものを、手作業でクラフト紙同士の接合部分を手作業による剥離作業を実施した。
その結果、塗布される接着剤の温度によって、その後の剥離時の不具合に大きく影響することが確認された。

使用される接着剤は、通常、多層紙袋の封止部に用いられている酢酸ビニル樹脂系、エチレン―酢酸ビニル樹脂系、変性エチレン―酢酸ビニル系などの酢酸ビニル系接着剤、またはデンプン系接着剤が好適に使用される。
実験の詳細は後述する実施例に記載したとおりであり、その結果によると、多層紙袋の外層となるクラフト紙同士の接着における接着剤の好ましい温度は２３±５℃であり、更に好ましくは２３±３℃、特に好ましくは２３±１℃であることが確認された。

また、本発明においては、上記の接着剤の温度を好適範囲に調整するための装置についても試行錯誤の結果、下記の構成からなる装置を導き出すことが出来た。
その装置の一例として、接着剤貯留槽を２基有する場合の概略図を図１に示した。その装置とは、内部に接着剤を貯留した接着剤貯留槽と、その外周を、接着剤の温度を上記好適温度に調整するための液体を循環させると共に、該液体の温度を調節する液温調節メーターを付設した恒温槽からなり、前記接着剤貯留槽には、前記恒温槽の外側に開口する接着剤排出用のホースと、接着剤供給用のホース（図１では省略）が連接されているものである。

上記接着剤貯留槽は、金属製のものが好ましく用いられ、温度調整用の液体としては、水を用いるのが温度調整に簡便で、且つ、使用性が優れている。

本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであって、下記の構成からなることを特徴とするものである。

すなわち、本発明によれば、
少なくとも最外層が紙層であり、該紙層に隣接するプラスチックフィルムによって構成される多層筒状体の一方の端部が口封部であり、他方の端部が開封部である紙袋における開封部側の外層同士を封止する接着剤として、
塗布時の接着剤の温度が２３±５℃に調整されていることを特徴とする多層紙袋における開封部側の封止方法が提供される。

また、本発明によれば、
内部に接着剤を貯留した接着剤貯留槽と、その外周を、接着剤の温度を上記温度に調整するための液体を循環させると共に、該液体の温度を調節する液温調節メーターを付設した恒温槽からなり、
前記接着剤貯留槽には、前記恒温槽の外側に開口する接着剤排出用のホースと、接着剤供給用のホースが連接された前記請求項１記載の接着剤温度調整装置が提供される。

また、本発明によれば、前記接着剤が、酢酸ビニル系接着剤またはデンプン系接着剤である多層紙袋における開封部側の封止方法が提供される。

本発明によれば、外層が紙で、内層がプラスチックフィルムからなる多層紙袋において、内容物充填後の紙同士の接合に用いる接着剤の温度を特定のものに設定したことにより、納入先において、内容物を取り出す際に、開封側の接着部、特に外層を構成する紙同士の接合部が部分的に破損したり、微粉発生などの剥離不良を伴わずにスムーズな開封をなし得る効果を得ることが出来る。

また本発明によれば、前記接着剤の温度を特定温度に調整するための好適な装置が提供される。

本発明を実施するのに適した装置の一例を示す平面図である。

上記接着剤貯留槽には、前記恒温槽の外側に開口する接着剤排出用のホースと、接着剤供給用のホースが連接されており、常にほぼ一定量の接着剤が保たれているように配慮されている。
接着剤貯留槽内には、温度センサーが設置されており、貯留槽内の接着剤が規定の温度範囲に維持されるようになっており、接着剤が規定の温度になったものを後述する接着剤転写装置に移送されるようになっている。
前述したクラフト紙同士を接合したテストピースを、内容物を充填した通常の紙袋の流通形態に類似する条件として、室温３０℃の作業所内に３０日間放置したものを、手作業で外層であるクラフト紙同士の剥離作業を実施した。
その結果、塗布される接着剤の温度によって、その後の剥離時の不具合に大きく影響することが確認された。

本発明の請求項１に規定された前記要件は、下記実施例に基づいて定められたものである。
すなわち、クラフト紙同士の接着部分の剥離作業において、剥離部の一部でも破損が見られたもの、および、剥離時に微粉の発生が商品化に適していないと認められたものを本発明の対象外とし、上記欠点が皆無のもの、あるいは、剥離時の微粉発生が極めてわずかであり、商品として許容し得るものを本発明の対象とした。

その結果、接着剤の温度が２３±５℃のものが本発明の対象となりえるものであり、好ましくは２３±３℃、特に好ましくは２３±１℃であることが分かった。
本発明で規定した前記接着剤の塗布時の温度は、通常の作業場における温度とは明らかに識別されるものであり、その新規性は明らかである。

図１についてさらに説明する。
本発明において好適に利用することが出来る接着剤貯留槽１２と、その外周を、接着剤の温度を上記温度に調整するための液体１１を循環させると共に、該液体の温度を調節する液温調節メーター（省略）を付設した恒温槽１０の配設を例示した。図１に示した例では、最も効率的な例として接着剤貯留槽１２が２基ある場合を示しているが、これに限定されるものではなく、接着剤貯留槽が１基だけでも、あるいは３基以上のものでも配設可能である。なお、図１には接着剤貯留槽への接着剤供給用のホースは記載されていないが、温度調整前の接着剤を収納する大タンクから随時供給されるようになっている。重要なことは、接着剤貯留槽の外周を、接着剤の温度を好適な温度に調整するための液体１１が循環していることであり、この接着剤貯留槽には、その外側に開口し、接着剤転写装置１４に直結するホース１３が連接されている。

上記装置によって、好適温度に調整された接着剤は、前記ホース１３を通って回転する接着剤転写装置１４に送り込まれ、転写装置の糊版に転写された接着剤が、紙袋の紙同士の接合に寄与するものである。この接着剤転写装置は、従来から紙袋における内容物充填後の封緘に用いられているものであるが、本発明においては、紙同士の接合時における上記接着剤を前述した特定温度に調整したのちに、接着剤転写装置に送り込み、その特定温度で紙同士を接合することに特徴があるもので、接着剤の温度調整方法として、好適な装置を上記の通り開示し、本願明細書の請求項２に規定するものである。

以下に、本発明を具体的に説明するための実施例を示す。

本発明者らは、上記着眼の正否を確認するために、接着剤の温度を、通常の作業所内の温度の上限を３４℃と仮定し、接着剤の温度の上限を３４℃として、それから１℃づつ下方にずらして１５℃まで、それぞれの接着剤の温度において各１５枚のテストピースを作成した。使用した接着剤はエマルジョンタイプの酢酸ビニル樹脂系接着剤である。
使用した装置は、前述したように、内部に接着剤を貯留した接着剤貯留槽（金属製）と、その外周を、接着剤の温度を所定の温度に調整するための液体（具体的には水を用いた）を循環させると共に、該液体の温度を調節する液温調節メーターを付設した恒温槽からなるものである。

作成したテストピースを、室温３０℃の作業所内に３０日間放置したものを、手作業でクラフト紙同士の接合部分の剥離作業を実施した。
その結果、塗布される時点における接着剤の温度によって、その後の剥離時の不具合に大きく影響することが確認された。

クラフト紙同士の接合部における剥離作業において、前述したように、剥離部の一部でも破損が見られたもの、および、剥離時に微粉の発生が商品化に適していないと認められたものを本発明の対象外とし、上記欠点が皆無のもの、あるいは、剥離時の微粉発生が極めてわずかであり、商品として許容し得るものを本発明の対象とした。
その結果、接着剤の温度が２３±５℃のものが本発明の対象となりえるものであり、好ましくは２３±３℃、特に好ましくは２３±１℃であることが分かった。

本発明の実施例について説明したが、具体的な構成はこれに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲での変更は適宜可能であることは理解されるべきである。

以上詳述したように、本発明は、外層が紙で、それに隣接したプラスチックフィルム層からなる筒状体を用いて作成される紙製袋の開封部における、紙とプラスチックフィルムとの剥離作業において、接合部の破断や微粉の発生を伴わずに、内容物の取り出しが出来るものであり、紙袋の納入先における、手作業での内容物取り出しに優れた効果を発揮することが出来る。

１０・・・・恒温槽
１１・・・・温度調整用液体
１２・・・・接着剤貯留槽
１３・・・・接着剤転写装置への供給ホース
１４・・・・接着剤転写装置

Claims (3)

1. 少なくとも最外層が紙層で構成され、それに接するプラスチックフィルム層からなる筒状体の一方の端部が口封部であり、他方の端部が開封部である紙袋における開封部側の紙同士を封止する接着剤として、
   塗布時の接着剤の温度が２３±５℃に調整されていることを特徴とする多層紙袋における開封部側の封止方法。
2. 内部に接着剤を貯留した接着剤貯留槽と、その外周を、接着剤の温度を上記温度に調整するための液体を循環させると共に、該液体の温度を調節する液温調節メーターを付設した恒温槽からなり、
   前記接着剤貯留槽には、前記恒温槽の外側に開口する接着剤排出用のホースと、接着剤供給用のホースが連接された前記請求項１記載の接着剤温度調整装置。
3. 前記接着剤が、酢酸ビニル系接着剤またはデンプン系接着剤である請求項１または請求項２記載の多層紙袋における開封部側の封止方法。

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