JP2023010374A - 包装材、包装体、及び包装材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、紙製の包装体の破損の抑制および製造コストの低減を可能な技術を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の一側面に係る包装材は、日用品の包装材であって、紙材を備え、紙材は、面方向に対して直交する方向に凹凸となるクレープを有し、クレープの周期方向における引張伸度は、１０％以上７０％以下であり、クレープの周期方向における引張強度は、幅あたり０．４Ｎ／ｍｍ以上４Ｎ／ｍｍ未満である。【選択図】図１

Description

本開示は、包装材、包装体、及び包装材の製造方法に関する。

近年、吸収性物品やティッシュペーパ等の日用品を収容する包装体が開示されている（例えば特許文献１－２）。

特開２０２０－１９６５４０号公報 特開２０２１－０３１１４４号公報

日用品を収容する包装体を環境保護の観点から紙製の包装体（例えば紙袋）にすることが考えられる。しかしながら、紙材はビニール等と異なって引張伸度が低い。よって、例えば日用品を包装した状態の紙製の包装体が地面に落下すると、落下の衝撃で包装体が破損することが考えられる。そこで、破損を防止するために包装体を形成する紙の目付量を増やし、引張強度を高める対応が考えられる。しかしながら、このような対応では、かえって引張伸度が低下してしまい包装体が破損しやすくなる可能性がある。また、製造コストが増大することも想定される。

本開示は、一側面では、このような実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、紙製の包装体の破損の抑制および製造コストの低減を可能な技術を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明では、クレープを有する紙材で日用品を包装することとした。

詳細には、本発明の一側面に係る包装材は、日用品の包装材であって、紙材を備え、前記紙材は、面方向に対して直交する方向に凹凸となるクレープを有し、前記クレープの周期方向における引張伸度は、１０％以上７０％以下であり、前記クレープの周期方向における引張強度は、幅あたり０．４Ｎ／ｍｍ以上４Ｎ／ｍｍ未満である。

上記一側面に係る包装材は、前記紙材の上に積層され、水蒸気が透過することを防止可能な水蒸気バリア層と、前記水蒸気バリア層の上に積層され、前記水蒸気バリア層を防湿可能なシール層と、を更に備えてもよい。

また、本発明の一側面に係る包装体は、日用品を包装する包装体であって、前記クレープの周期方向が前記包装体の胴回り方向となるように上記包装材が設けられてもよい。

また、本発明の一側面に係る包装材の製造方法は、ドラムの表面に巻き付けられた紙材の厚みを均一化させる均一化工程と、前記均一化工程において厚みが均一化された前記紙材に、水蒸気が前記紙材を透過することを防止可能な水蒸気バリア層、および前記水蒸気バリア層を防湿可能なシール層を加工する加工工程と、前記加工工程において前記水蒸気バリア層および前記シール層が加工された前記紙材をリールの周りに巻き取る巻き取り工程と、を含み、前記リールの周方向の速度は、クレープ率が５％以上３５％以下となるよ
うに前記ドラムの周方向の速度よりも遅く設定されてもよい。

本発明によれば、紙製の包装体の破損の抑制および製造コストの低減を可能にする。

図１は、実施形態に係る紙袋の概要を例示する。 図２は、積層体の製造装置の概要を例示する。 図３は、製造装置により製造された積層体の引張強度試験の概要を例示する。

以下に、図面を参照して本発明の実施形態に係る紙袋について説明する。なお、以下の実施形態の構成は例示であり、本開示はこれらの実施の形態の構成に限定されるものではない。

［実施形態］
図１は、本実施形態に係る紙袋１（本開示の「包装体」の一例）の概要を例示する。図１に示される紙袋１は、内部に例えばおむつ２（本開示の「日用品」の一例）を包装した状態である。また、このような紙袋１の向きで例えば店舗等の売場において陳列される。そして、本実施形態においては、紙袋１の上下方向（縦方向）とは、図１に示されるように封止部１１（後述する）を上に向けた状態の紙袋１の上下方向のことを言う。また、紙袋１の側面とは、紙袋１の上下方向に対して側方に位置する面のことをいう。また、紙袋１の胴回り方向とは、紙袋１の上下方向に沿う軸の周りの方向のことをいう。

紙袋１は、その側面に積層体３（本開示の「包装材」の一例）を含む。積層体３は、紙材の上に水蒸気バリア層およびシール層が積層された物である。積層体３は、面方向に対して直交する方向に凹凸となるクレープを有する。そして、積層体３はクレープの周期方向が紙袋１の胴回り方向を向くように設けられている。なお、クレープとは、図３に示されるように非常に細かい波状の皺のことである。また、紙袋１ではシール層が外側に露出した状態となる。

水蒸気バリア層は、例えば微細繊維状セルロース（Ｍｉｃｒｏｆｉｂｒｉｌｌａｔｅｄ
Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ：ＭＦＣ）を主成分とする。ＭＦＣを主成分とする層は、強固な水素結合によって優れたガスバリア性を有する。よって、紙袋１の外部に存在する水分が紙材に到達することは抑制される。よって、紙袋１の内部に水分が侵入することは抑制される。

シール層は、例えば平板状顔料と合成樹脂ラテックスからなる防湿性を有する層である。シール層は、平面的には水蒸気の透過面積を小さくさせる。また厚み方向では平板状顔料が層表面に対して平行に配列して積層するため、層中の水蒸気は平板状顔料を迂回しながら透過する結果、水蒸気の所要透過距離が大となる。よって、紙袋１が高湿度下に置かれた場合であっても、シール層により水蒸気バリア層の防湿が可能となる。また、たとえ紙袋１が高湿度下に置かれ、水蒸気バリア層の親水性基に水分が吸着し、水素結合が弱まることによってバリア性が大幅に低下した場合であっても、シール層により水蒸気が積層体３の外部から水蒸気バリア層側に透過することは防止される。よって、紙袋１の外部に存在する水分が紙材に到達することは確実に抑制される。よって、紙袋１の内部に水分が侵入することは確実に抑制される。なお、積層体３には水蒸気バリア層またはシール層が設けられていなくともよい。

また、紙袋１は、封止部１１を備える。封止部１１は、図１に示されるように積層体３同士が互いに接着されることで封止されている。なお、封止部１１が封止される前においては封止部１１は開口している。そして、該開口からおむつ２を装填することができる。

なお、紙袋１は、おむつ２ではなくティッシュペーパ、トイレットペーパ等の日用品を収容する袋であってもよい。また、図１では、収容されたおむつ２が見えるように記載されているが、実際には紙で覆われているため外部からおむつ２を視認できない。

図２は、積層体３の製造装置１００の概要を例示する。図２に示されるように、製造装置１００は、ドラム状のヤンキードライヤー４を備える。ヤンキードライヤー４のドラム表面には、例えば湿式抄造法で得られた湿紙１０が巻き付けられる。そして、湿紙１０はドラム表面において乾燥させられる。また、製造装置１００は、平滑ローラ７を備える。平滑ローラ７は、ドラム表面に巻き付けられて乾燥させられている湿紙１０をヤンキードライヤー４のドラム表面と挟み込むことで湿紙１０の厚みを均一にする（本開示の「均一化工程」の一例）。

また、製造装置１００は、Ｔダイ８Ａ、８Ｂおよび冷却ローラ９を備える。Ｔダイ８Ａからは水蒸気バリア層を形成する材料が冷却ローラ９の外表面に向けて押し出される。また、Ｔダイ８Ｂからはシール層を形成する材料が冷却ローラ９の外表面に向けて押し出される。なお、冷却ローラ９の外表面にはＴダイ８Ｂから押し出されたシール層が形成され、このシール層の上にＴダイ８Ａから押し出された水蒸気バリア層が形成される。そして、これら水蒸気バリア層およびシール層は冷却ローラ９上で冷却された後に、ヤンキードライヤー４のドラム表面に巻き付けられた湿紙１０に積層される。よって、湿紙１０には水蒸気バリア層が積層され、水蒸気バリア層の上にシール層が積層されることになる（本開示の「加工工程」の一例）。なお、このようにヤンキードライヤー４のドラム表面に積層された湿紙１０、水蒸気バリア層、およびシール層からなる積層体３３は図１に示される積層体３に相当する。

また、製造装置１００は、リール５を備える。リール５は、ヤンキードライヤー４のドラム表面に形成された積層体３３を巻き取る（本開示の「巻き取り工程」の一例）。ここで、リール５の周速は、ヤンキードライヤー４の周速よりも遅く設定される。このようにリール５の周速が設定されることで、リール５に巻き取られた積層体３３は、図２に示されるように積層体３３の面方向に対して直交する方向に凹凸となるクレープを有することになる。また、クレープの周期方向はＭＤ（製造流れ）方向に沿う方向である。

なお、リール５の周速は、クレープ率が５％以上３５％以下となるように設定される。クレープ率の定義式は、下記の式（１）の通りである。

クレープ率（％）＝１００×（ヤンキードライヤー４の周速（ｍ／分）－リール５の周速（ｍ／分））÷リール５の周速（ｍ／分）・・・（１）

また、製造装置１００は、ドクターブレード６を備える。ドクターブレード６は、ヤンキードライヤー４のドラム表面に形成された積層体３３を該ドラム表面から引き剥がすことができる。よって、リール５によって積層体３３は巻き取られることになる。そして、リール５によって巻き取られた積層体３３は、矩形状に切断されることで積層体３となる。そして、積層体３は筒状に加工され、両端の開口が封止されることで図１に示されるような紙袋１が形成される。

図３は、積層体３の引張強度試験の概要を例示する。図３に示される引張強度試験は、例えばＪＩＳ Ｐ８１１３の方法に準ずる。すなわち、まず積層体３を例えば幅２５ｍｍ
の試験片２０にカットする。ここで、幅方向とは、積層体３に含まれるクレープの周期方向と直交する方向である。なお、図３は、試験片２０を幅方向から見た図である。

また、このようにカットされた試験片２０の両端を把持部２１Ａ、２１Ｂによって把持させる。そして、把持部２１Ａを試験片２０が有するクレープの周期方向（図３における上方向）に試験片２０が破断するまで定速で移動させる。そして、試験片２０が破断した時の試験片２０の伸度および試験片２０に加えた最大引張荷重を記録した。そして、記録されたデータから引張伸度及び引張強度を導出した。

その結果、試験片２０の引張伸度は、１０％以上７０％以下であることが確認された。また、引張強度は１０Ｎ以上１００Ｎ未満であることが確認された。つまり、試験片２０の引張強度は、幅あたり０．４Ｎ／ｍｍ以上４Ｎ／ｍｍ未満であることが確認された。なお、図２に示される製造装置１００においてクレープ率が上がるようにヤンキードライヤー４の周速およびリール５の周速を調整すると、製造された積層体３の試験片２０の引張伸度および引張強度が向上することは勿論のことである。

また、比較実験として、図２に示される製造装置１００においてクレープ率が５％未満となるようにヤンキードライヤー４の周速およびリール５の周速を調整して製造された積層体３Ａの試験片２０Ａについて、同様の引張強度試験を行った。その結果、試験片２０Ａの引張伸度は、１０％未満であることが確認された。

［作用・効果］
上記のような紙袋１によれば、紙袋１を形成する積層体３にはクレープが含まれている。よって、おむつ２を包装した紙袋１を、例えば梱包時または輸送時に誤って落下させた場合であっても、積層体３に含まれるクレープが該クレープの周期方向に展開されることで、クレープが含まれない場合と比較して積層体３の引張伸度および引張強度は向上することになる。よって、落下の衝撃で積層体３が破損することは抑制される。また、このような積層体３の引張伸度および引張強度の向上は、図３に示される引張特性試験においても確認されている。

また、上記のような紙袋１によれば、紙の目付量を増やすことなく、積層体３にクレープを設けることで引張伸度および引張強度を向上させている。よって、製造コストの増大は抑制される。

また、上記のような紙袋１によれば、紙材の上に水蒸気バリア層およびシール層が積層されている。よって、紙袋１の外部に存在する水分が紙材を透過することは抑制される。よって、紙袋１の外部から内部に水分が透過されることは抑制される。よって、紙袋１に包装されたおむつ２に排泄物に含まれる水分に反応して変色するインジケータが設けられている場合、インジケータが誤反応することで変色することは抑制される。よって、おむつ２の装着時におけるインジケータの排泄報知機能の低下は抑制される。

１ ：紙袋
３ ：積層体
４ ：ヤンキードライヤー
５ ：リール
６ ：ドクターブレード
７ ：平滑ローラ
８Ａ、８Ｂ ：Ｔダイ
９ ：冷却ローラ
１０ ：湿紙
１１ ：封止部
２０ ：試験片
２１Ａ、２１Ｂ ：把持部
３３ ：積層体
１００ ：製造装置

Claims (4)

1. 日用品の包装材であって、
   紙材を備え、
   前記紙材は、面方向に対して直交する方向に凹凸となるクレープを有し、
   前記クレープの周期方向における引張伸度は、１０％以上７０％以下であり、
   前記クレープの周期方向における引張強度は、幅あたり０．４Ｎ／ｍｍ以上４Ｎ／ｍｍ未満である、
   包装材。
2. 前記紙材の上に積層され、水蒸気が透過することを防止可能な水蒸気バリア層と、
   前記水蒸気バリア層の上に積層され、前記水蒸気バリア層を防湿可能なシール層と、を更に備える、
   請求項１に記載の包装材。
3. 日用品を包装する包装体であって、
   前記クレープの周期方向が前記包装体の胴回り方向となるように請求項１又は２に記載される包装材が設けられる、
   包装体。
4. ドラムの表面に巻き付けられた紙材の厚みを均一化させる均一化工程と、
   前記均一化工程において厚みが均一化された前記紙材に、水蒸気が前記紙材を透過することを防止可能な水蒸気バリア層、および前記水蒸気バリア層を防湿可能なシール層を加工する加工工程と、
   前記加工工程において前記水蒸気バリア層および前記シール層が加工された前記紙材をリールの周りに巻き取る巻き取り工程と、を含み、
   前記リールの周方向の速度は、クレープ率が５％以上３５％以下となるように前記ドラムの周方向の速度よりも遅く設定される、
   包装材の製造方法。

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