JP2022067473A - 易開封性包装袋およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
しかし、包材を構成する積層フィルムの最外層に切断加工を加えると、バリア性能の低下が問題となる。これを解決するために、特許文献1では、内面側に、レーザー加工を制御するための遮光層、バリア層を保護するための支持層、バリア層、熱可塑性樹脂層を含む多層構成の包装袋が提案されているが、多層化すると高コストになるのに加えて、遮光層を含むため透明性が低いという問題がある。
しかし、中間層フィルムを単層で切断した後に積層した場合、貼り合わせの際に中間層の切断周辺部分が上下に重なり合ってしまうと、巻き取り時に背骨状の起伏部ができて外観不良がみられ、このため原反毎に弛みの調整をしなくてはならない等の、成形性の問題があった。
また、開封誘導疵が内層フィルム又は外層フィルムの内部にまで達していることで、より引裂き性の良い包装袋が得られる。
さらに、開封誘導疵を複数本設けることにより、生産性に優れた包装袋を得ることができる。
また、中間層フィルムにポリアミド又はポリエステルを用いることにより、包装袋に必要な強度やバリア性、耐衝撃性を持たせることができる。
また、外層フィルムにポリアミド又はポリエステルを用いることにより、包装袋に必要な強度やバリア性、耐衝撃性を持たせることができる。
さらに、中間層フィルムと外層フィルムを貼り合わせた後の工程で、熱処理工程を経ることにより、誘導疵幅を狭めることができ、より安定して疵幅の小さい誘導疵を形成することができる。
さらに、中間層フィルムと内層フィルムを貼り合わせた後の工程で、熱処理工程を経ることにより、誘導疵幅を狭めることができ、より安定して疵幅の小さい誘導疵を形成することができる。
<内層フィルム>
本発明の包装袋の最内層となる内層フィルムとしては、公知の種々の材料を用いることができ、例えば、ヒートシール性を有するポリオレフィンを使用することができる。このようなポリオレフィンとしては、例えば低密度、中密度或いは高密度のポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、アイソタクティックポリプロピレン、シンジオタクティックポリプロピレン、エチレン-プロピレン共重合体、ポリブテン-1、ポリ4-メチル-1-ペンテン、エチレン-ブテン-1共重合体、プロピレン-ブテン-1共重合体、エチレン-プロピレン-ブテン1共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、イオン架橋オレフィン共重合体(アイオノマー)、エチレン-アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。これらを単独でも、或いは2種以上のブレンド物としても使用することができる。
特に耐熱性の観点からプロピレン系重合体が適当であり、ホモポリプロピレンや、プロピレンを主体とするランダム共重合体やブロック共重合体を使用することができる。
本発明において、内層フィルムと外層フィルムとの間には、少なくとも1層の中間層を設けることができる。
中間層フィルムとして、公知の種々の材料を用いることができ、例えば、ポリアミド、ポリエステル等を挙げることができる。
ポリアミドとしては、例えば、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン46、ナイロン69、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12、ナイロンMXD6等を挙げることができるが、取り扱いやすさから、ナイロン6あるいはナイロン66が好ましい。
ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等、芳香族ジカルボン酸または脂肪族ジカルボン酸とジオールとを構成成分とする単量体からの重合により得られる縮重合体が好ましい。これらの中で、吸湿性の低いポリブチレンテレフタレート(PBT)やポリエチレンテレフタレート(PET)、これらのブレンド物を使用することが特に好ましい。
本発明の外層フィルムとしては、公知の種々の材料を用いることができ、例えば、ポリアミド、ポリエステル等を挙げることができる。
ポリアミドとしては、例えば、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン46、ナイロン69、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12、ナイロンMXD6等を挙げることができるが、取り扱いやすさから、ナイロン6あるいはナイロン66が好ましい。
ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等、芳香族ジカルボン酸または脂肪族ジカルボン酸とジオールとを構成成分とする単量体からの重合により得られる縮重合体が好ましい。これらの中で、PBT、PETが特に好ましい。
また、外層フィルムにナイロンやPBTを用いる場合は、チューブラ法により成形された二軸延伸フィルムが好ましい。二軸延伸フィルムが備える強度や耐熱性、透明性に加えて、等方性が高く、フィルムの取り位置による品質の違いが生じにくいためである。
バリア層は、ケミカルベーパーデポジション(CVD)、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等で、シリコンオキサイド等の無機物、或いはアルミナ等のセラミック、カーボン等を蒸着することにより形成される。或いは、ポリカルボン酸系ポリマー、塩化ビニリデン、或いはエチレンビニルアルコール共重合体等からなるバリア性樹脂コーティング剤を含む塗膜層を形成してもよい。
二軸延伸フィルムにおいて、分子の配向方向と、フィルムの流れ方向或いは幅方向との交角を分子配向角と呼ぶ。フィルムの流れ方向を角度0°としたときの分子配向角は、一般的に、フィルムの中央部分が小さく、外延部分が大きくなる傾向にある。即ち、分子配向角が小さいフィルムのみしか使用できないと、中央付近のみを使用することとなり、コストアップに繋がる。
中間層フィルムには、包装袋の引裂き開封箇所に相当する箇所に開封誘導疵を形成することが好ましい。
図2は、本発明の包装袋に使用される積層フィルムの一例の断面の偏光顕微鏡写真である。(A)は開封誘導疵5の幅Lが10μmである積層フィルムの断面写真であり、(B)は開封誘導疵5の幅Lが0μmである積層フィルムの断面写真である。
開封誘導疵の開口部は、フィルムの積層後、或いは熱処理後は、積層前よりも小さく閉じている。例えば疵幅が0μmの開封誘導疵は、フィルムの貼り合わせや熱処理により、疵が完全に閉鎖した状態である。
疵幅が0μm以上20μm以下の開封誘導疵を設けた場合、中間層にバリア性フィルムを用いた場合でも、バリア性能の低下を抑えつつ、易開封性を付与することができる。疵幅が0μm以上10μm未満の場合、特に高いバリア性を維持できる。
また、疵幅が0μm以上20μm以下の開封誘導疵を設けた積層フィルムは、外観に優れており、特に疵幅が0μm以上10μm未満の疵を設けた積層フィルムは、目視では加工の有無が判別できず、意匠性の高い包装袋を得ることができる。
即ち、疵の幅を制御することで、バリア性・外観・易開封性に優れた包装袋を提供することができる。
従来の開封予定部に1本の切断線が形成された包装袋では、表裏の切断線の形成位置がぴったり重なり合わなければ、易開封性を発現できない。さらに、ヒートシール部に開封補助ノッチを設ける場合は、ノッチの位置合わせもしなければならない。これらの調整には時間を要し、アウト率も高くなると考えられ、生産性を低下させるものである。
しかし、本発明における複数の開封誘導疵を形成した包装袋においては、その複数本の疵のいずれかと、反対面の最も近い疵とで開封されるため、位置調整が容易であり、不良が少なく生産性が高い。
即ち、生産性・易開封性に優れた包装袋を提供することができる。
また、各開封誘導疵間の距離は任意で定めることができるが、距離が離れすぎると開封性が損なわれるため、2mm以下が好ましい。
本発明の包装袋の製造方法の一態様においては、中間層フィルムと内層フィルムを貼り合わせる第一積層工程と、この貼り合わせたフィルムの中間層側から、0μm以上20μm以下の幅の開封誘導疵加工を施す工程と、この開封誘導疵加工を施したフィルムと、外層フィルムとを貼り合わせる第二積層工程とを含む製造工程により、開封誘導疵を有する積層フィルムを作成し、これをヒートシールすることにより包装袋を製造する。
また、別の態様においては、中間層フィルムと外層フィルムを貼り合わせる第一積層工程と、この貼り合わせたフィルムの中間層側から、0μm以上20μm以下の幅の開封誘導疵加工を施す工程と、この開封誘導疵加工を施したフィルムと、内層フィルムとを貼り合わせる第二積層工程とを含む製造工程により、開封誘導疵を有する積層フィルムを作成し、これをヒートシールすることにより包装袋を製造する。
図3は本発明の包装袋に用いられる開封誘導疵を有する積層フィルムの製造方法の一例を説明するための図である。中間層フィルムの巻き出しロール10から巻き出された中間層フィルム3と、内層フィルムの巻き出しロール11から巻き出された内層フィルム4をラミネートロール12a,12bによって貼り合わせた後、カッター13のカッター刃13aを中間層側からロール13bに沿って移動させることにより開封誘導疵5を形成する。次いで巻き出しロール14から巻きだされた外層フィルム2を、開封誘導疵5を形成した側に、ラミネートロール15a,15bによって貼り合わせた後、巻取りロール16に巻き取る。
開封誘導疵の加工方法としては、ロータリーカッターによる凹溝加工、ミシン目加工、レーザー加工等があげられるが、本発明においては、カッターによる凹溝加工が好適である。
レーザー加工は、切断部周辺の溶融フィルムが突起となって、ラミネートに隙間が出来、巻き取り時の背骨状起伏部を作る原因となりかねず、また、有機溶剤使用下での安全性も懸念されるため、このような問題を生じることなく所望の開口幅の開封誘導疵を容易に形成できるカッターを使用することが好ましい。
即ち、疵幅が狭い開封誘導疵、及び複数の開封誘導疵を加工した中間層を含む積層フィルムを成形性よく製造する製造方法を提供することができる。
本発明に係る製造方法において、中間層と内層を貼り合わせ、開封誘導疵加工を施し、外層フィルムと貼り合わせた後、或いは中間層と外層を貼り合わせ、開封誘導疵加工を施し、内層フィルムと貼り合わせた後に、熱処理をおこなうことが好適である。これにより、疵幅を狭めることができる。例えば、外層フィルム貼り付け時に疵幅が10μmであった積層フィルムに熱処理を施すことにより、疵幅を狭めて0μmにすることができる。
この工程を加えることにより、疵幅の制御がより容易になり、安定的にバリア性が高く外観の良い包装袋を成形することができる。
熱処理工程は、積層フィルム成形直後におこなうこともできるし、積層フィルムを一定期間保管した後におこなうこともできる。また、包装袋の製袋後におこなうこともできる。
本発明に用いる積層フィルムは、通常のドライラミネート法により得ることができる。接着剤は、一般的にフィルム包装の製造に用いられる接着剤を使用することができ、例えばポリウレタン系接着剤を使用できる。
内層と中間層を貼り合わせたフィルムの開封誘導疵加工と、外層フィルムとの貼り合わせ、或いは外層と中間層を貼り合わせたフィルムの開封誘導疵加工と、内層フィルムとの貼り合わせは、インラインでおこなうことも出来るし、疵加工の後に保管したフィルムを、後程貼り合わせることも可能である。
内層フィルムと中間層フィルムの積層、或いは中間層フィルムが複数ある場合の中間層フィルム同士の積層等、それぞれのフィルムを構成する樹脂の種類によっては公知の共押出ラミネートにより積層してもよい。
本発明に係る包装袋は、前記積層フィルムを用い、内層フィルム同士が向き合うように重ね合わせてヒートシールすることにより成形できる。パウチの形態としては、四方シールパウチやスタンディングパウチが挙げられるが、これに限定されない。
中間層に0μm~30μmの開封誘導疵を1mm間隔で3本有する包装袋を5種類作製し、水180mLを封入して湯煎した後、開封性の評価と酸素透過度の測定をおこなった。また、実施例2と実施例4のパウチについて、酸素透過検出試験をおこなった。
第一積層工程において、中間層フィルムとして厚さ12μmの酸化アルミニウム蒸着二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムと、内層フィルムとして厚さ70μmのポリプロピレンフィルムを、中間層フィルムのポリエチレンテレフタレートフィルム側にポリウレタン系接着剤を用いて、ドライラミネーション法により積層した。
第一積層工程で作成した積層フィルムの蒸着二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム側から、ロータリーカッターを使用して、ハーフカットの開封誘導疵を形成した。
第二積層工程において、開封誘導疵を形成した積層フィルムの蒸着二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム面に、ポリウレタン系接着剤を塗布した15μmのポリブチレンテレフタレートフィルムをドライラミネーション法により積層し、各開封誘導疵幅を有する積層フィルムを作製した。
上記第二積層工程で作成した積層フィルムをヒートシールすることにより、高さ170mm、幅130mmの平パウチを作製した。
ヤマト社製 高温水槽(BF600)にて、100℃に設定した湯中にパウチを入れ、20分加熱を行った。
湯煎で温めた各パウチについて、引裂き開封した切断部分を目視で評価した。開封誘導疵に沿って開封されたものは○印、外層フィルムの一部が開封誘導疵から外れたものは△印、外層フィルムが開封誘導疵から完全に外れてしまったものは×印、と判定した。
各パウチから測定片を切りだし、MOCON法によって、温度23℃、相対湿度60%にて、酸素透過度(cc/m2・day・atm)を測定した。
上記方法により作製した実施例2及び実施例4のパウチにロイコメチレンブルー溶液を充填密封し、121℃、30分間のレトルト処理を行った。殺菌機から取り出して24時間放置後に内部を外側から観察した。
Claims (18)
- 積層フィルムをヒートシールすることにより密封する包装袋であって、
前記積層フィルムは、内層フィルムと、0μm以上20μm以下の幅の開封誘導疵を形成した中間層フィルムと、外層フィルムとを備えることを特徴とする易開封性包装袋。 - 前記開封誘導疵の幅が0μm以上10μm未満である、請求項1に記載の包装袋。
- 前記開封誘導疵の先端が内層フィルム又は外層フィルムの内部まで達している、請求項1又は2に記載の包装袋。
- 前記開封誘導疵を複数本形成した、請求項1~3のいずれか1項に記載の包装袋。
- 前記中間層フィルムがバリア性を有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の包装袋。
- 前記中間層フィルムがポリアミド又はポリエステルである、請求項1~5のいずれか1項に記載の包装袋。
- 前記外層フィルムが分子配向角49度未満の二軸延伸フィルムである、請求項1~6のいずれか1項に記載の包装袋。
- 前記外層フィルムがポリアミド又はポリエステルである、請求項1~7のいずれか1項に記載の包装袋。
- 蒸気抜き機構を有する、請求項1~8のいずれか1項に記載の包装袋。
- 積層フィルムをヒートシールすることにより密封する包装袋の製造方法であって、
前記積層フィルムは、内層フィルムと、少なくとも1層の中間層フィルムと、外層フィルムとを備え、
前記中間層フィルムと前記内層フィルムを貼り合わせる第一積層工程と、
この貼り合わせたフィルムの中間層側から、0μm以上20μm以下の幅の開封誘導疵加工を施す工程と、
この開封誘導疵加工を施したフィルムと、前記外層フィルムとを貼り合わせる第二積層工程とを含む、易開封性包装袋の製造方法。 - 積層フィルムをヒートシールすることにより密封する包装袋の製造方法であって、
前記積層フィルムは、内層フィルムと、少なくとも1層の中間層フィルムと、外層フィルムとを備え、
前記中間層フィルムと前記外層フィルムを貼り合わせる第一積層工程と、
この貼り合わせたフィルムの中間層側から、0μm以上20μm以下の幅の開封誘導疵加工を施す工程と、
この開封誘導疵加工を施したフィルムと、前記内層フィルムとを貼り合わせる第二積層工程とを含む、易開封性包装袋の製造方法。 - 前記第二積層工程の後の工程のいずれかに、熱処理工程を含む、請求項10又は11に記載の製造方法。
- 前記開封誘導疵の幅が0μm以上10μm未満である、請求項10~12のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記開封誘導疵を複数本形成した、請求項10~13のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記中間層フィルムがバリア性を有する、請求項10~14のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記中間層フィルムがポリアミドまたはポリエステルである、請求項10~15のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記外層フィルムが分子配向角49度未満の二軸延伸フィルムである、請求項10~16のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記外層フィルムがポリアミドまたはポリエステルである、請求項10~17のいずれか1項に記載の製造方法。
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