JP3793295B2 - Manufacturing method of easily tearable packaging bags - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、易引裂き性包装袋及びその製造法に関するもので、より詳細には、少なくとも外表面層及び／または中間層が分子配向された熱可塑性樹脂から成る積層体を重ね合わせて製袋することにより形成された包装袋において、包材の損耗等を実質上生じることなしに、更にはシール部のシール強度や耐衝撃強度等を低下させることなしに、易引裂き性を付与した包装袋及びその製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、食品類やその他の小型の製品類を収納する包装袋として、プラスチックフィルム同士、或いは更に紙、金属箔等積層して成る積層体の袋が広く使用されており、これらの積層袋は内容物を充填後、ヒートシールによる密封を容易に行うことができると共に、気密性や破袋強度にも優れているという利点がある。
【０００３】
しかしながら、プラスチックフィルムは引裂き強度が大きく、内容物の取り出し時に手による引裂きがしばしば困難になるという問題がある。
【０００４】
このため、手による引裂き性を付与した包装袋、所謂易引裂き性包装袋も古くから使用されている。易引裂き性包装袋の最も代表的なものは、ヒートシール端縁部にノッチと呼ばれる切り欠き部を設けたものであり、ノッチの先端部に応力集中が生じて、積層体の切り裂きによる開封が比較的容易に行われるものである。
【０００５】
しかしながら、このタイプの易引裂き性包装袋では、ノッチを設けた部分のシール幅が当然のことながら減少し、袋のこの部分の強度が減少するのを避け得なく、これを防止するためには、シール端縁部のシール幅を十分大きくとり、ノッチ形成部のシール部の残留幅を十分に確保する必要があり、このために、包材の使用量が多くなるという問題がある。また、ノッチの形成に伴って切り欠き屑が発生することも問題であり、この切り欠き屑が製品に混入しないように、格別の除去手段や監視手段が必要となる。
【０００６】
ノッチ付き包装袋の上記欠点を解消するものとして、包装袋の開封開始部乃至その近傍に、ノッチ以外の弱化部を形成することも既に知られており、例えば、特公昭６１−３９２２８号公報には、少なくとも三方、合掌貼り、両端縁シール部を融着して成るプラスチック製密封小分け袋において、袋を構成するシートの融着部に多数の傷痕が実質的に端縁線上に密集して設けられている密封小分け袋が記載されている。また、上記の傷痕の代わりに微細な孔を多数設けることも知られている。
【０００７】
開封開始部を弱化する代わりに、袋の切り裂き予定部に開口線をレーザ等により形成させることも既に知られており、特開昭６２−２２２８３５号公報には、液体用紙容器のブランク成形後、外部ランクの垂直部上端辺付近に、表層側から全周にわたって略水平方向に炭酸ガスレーザを照射し、幅約１ｍｍの薄肉溝から成る開口線を形成することを特徴とする液体用紙容器の開口線形成方法が記載されている。
【０００８】
また、特開平４−３２７１３９号公報には、両端縁に熱融着部を有する包装袋であって、包装袋の表裏両面の、相互に対応する位置に形成した引裂き誘導溝の夫々の端縁を、前記熱融着部の側端縁より約１ｍｍ以上の間隔を置いて位置させて成る易引裂き性包装袋が記載されており、上記誘導溝はレーザにより形成されることも記載されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、開封開始部或いは切り裂き予定部に弱化部を形成させる従来の手段では、包材の強度と易引裂き性とをバランスよく両立させることがしばしば困難であるという事実に直面する。即ち、易引裂き性包装袋に要求される特性は、引裂きのための切れ目を容易に導入することであるが、前述した刃物等により開封開始部を弱化する手段やレーザにより溝等を形成する手段では、引裂き性は向上しても、これと同時に弱化部に応力が集中して、加工やハンドリングに要する材料強度を損なう他、落下やその他の衝撃に対する強度も同時に低下してしまうという問題がある。
【００１０】
また、これらの加工方式では、加工の制御が非常に困難であり、また加工屑が発生するという問題がある。例えば、刃物による加工方法では、細かく鋭い刃を多数並べた刃物や一枚の刃物を包材に押しつけて、加工を行うが、押しつけの力加減により切断厚みが大きく変化するという問題がある。また、これを解消するためには、加工機の機械的精度を高める必要があるが、そのために生産性が低下したり、装置コストが高くなるという問題もある。更に、切断や磨耗のために、細かな包材の粉が多数発生したり、これが製品に混入するという問題もある。
【００１１】
更に、レーザによる加工方法では、レーザ光を、プラノコンベックスレンズ等により、包材表面に０．２ｍｍ程度のスポットに集光して、包材表面のプラスチックを揮散させ、これにより溝或いは線を形成させるが、包材位置が上下に僅かに変動した場合にも、包材が全て或いは過度に切断されてしまう場合があり、加工状態を一定にするためには、加工機の精度を非常に高める必要があり、生産性が低下したり、装置コストが高くなるという問題もある。さらに、包材の一部が高温で昇華し、ヒュームが発生し、包材に付着するという問題もあり、これを防止するために、ヒュームの排気が必要である。
【００１２】
本発明者らは、包装袋として、少なくとも外表面層及び／または中間層が分子配向された熱可塑性樹脂から成る積層体を使用し、開封方向を横切る方向の幅が１ｍｍよりも大きい範囲にわたって、外表面樹脂層及び／または中間樹脂層の溶融を生じるがその飛散を実質的に生じない程度の強度のレーザビームを、面に沿って連続的に或いは不連続的に照射し、これにより照射部に溶融弱化樹脂層を形成させることにより、前述した従来法の欠陥のない易引裂き性弱化部を形成しうることを見いだした。
【００１３】
即ち、本発明の目的は、包材の損耗等を実質上生じることなしに、更にはシール部のシール強度や耐衝撃強度等を低下させることなしに、易引裂き性、即ち易引裂き性を付与した包装袋及びその製造法を提供するにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、易引裂き性の付与を、格別の面倒な制御を必要とすることなしに容易にしかも高生産性を以て行うことが可能な易引裂き性包装袋の製造法を提供するにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、少なくとも外表面層及び／または中間層が分子配向された熱可塑性樹脂から成る積層体を重ね合わせて製袋することにより形成され且つ少なくとも引裂き開始部乃至その近傍が弱化されている易引裂き性包装袋において、少なくとも引裂き開始部乃至その近傍の外表面樹脂層及び／または中間樹脂層が、開封方向を横切る方向の幅が１ｍｍよりも大きい範囲にわたって連続的に或いは不連続的に面方向に分布した溶融弱化樹脂層を形成したことを特徴とする易引裂き性包装袋が提供される。
【００１６】
本発明によればまた、少なくとも外表面層及び／または中間層が分子配向された熱可塑性樹脂から成る積層体を重ねて製袋し、袋製造の任意の段階で少なくとも引裂き開始部乃至その近傍に弱化部を形成させる方法において、袋製造の任意の段階で、少なくとも開封開始部乃至その近傍の外表面樹脂層及び／または中間樹脂層に、開封方向を横切る方向の幅が１ｍｍよりも大きい範囲にわたって、外表面樹脂層及び／または中間樹脂層の溶融を生じるがその飛散を実質的に生じない程度の強度のレーザビームを、面に沿って連続的に或いは不連続的に照射し、これにより照射部に溶融弱化樹脂層を形成させることを特徴とする易引裂き性包装袋の製造法が提供される。
【００１７】
本発明の易引裂き性包装袋においては、
１．少なくとも引裂き開始部乃至その近傍の外表面樹脂層及び／または中間樹脂層が分子配向の緩和乃至消失により弱化樹脂層となっていること、
２．場合によってはそれに加えて、少なくとも開封開始部乃至その近傍の外表面樹脂層及び／または中間樹脂層がＪＩＳ Ｋ ００６８による水分含有量が０．１重量％以上の熱可塑性樹脂であり、発泡により弱化樹脂層となっていること、
３．少なくとも引裂き開始部乃至その近傍の外表面樹脂層及び／または中間樹脂層がほぼ規則的に配列された微細なドット状或いはストライプ状の弱化樹脂層から成ること、
４．前記ドット状或いはストライプ状の弱化樹脂層が２０乃至５０００μｍのピッチを有すること、
５．前記積層体の外表面層或いは中間層が、少なくとも一軸方向に延伸されたポリエステル、ポリアミド或いはオレフィン系樹脂のフィルムから成ること、
６．前記積層体が、表面から順に、熱可塑性ポリエステル／金属箔／オレフィン系樹脂の層構成を有する積層体であること、
７．前記積層体が、表面から順に、熱可塑性ポリエステル／ナイロン／金属箔／オレフィン系樹脂の層構成を有する積層体であること、
８．前記弱化部は、開封方向を横切る方向の幅が１ｍｍよりも大きい範囲にわたって、外表面樹脂層及び／または中間樹脂層の溶融を生じるがその飛散を実質的に生じない程度の強度のレーザビームを、面に沿って連続的に或いは不連続的に照射することにより形成されていること、
が好ましい。
【００１８】
また、本発明の易引裂き性包装袋の製造法では、
１．レーザビームの照射をカライドスコープを通して行うか、或いは
２．レーザビームの照射をシリンドリカルレンズを通して行う
ことが好ましく、特にカライドスコープを通して行うことが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明において、製袋に使用する積層体の外表面層及び／または中間層に、分子配向された熱可塑性樹脂を用いるのは、熱可塑性樹脂の分子配向が、積層体の機械的強度や耐衝撃性、ガスバリアー性、耐熱性、透明性等を高めるからである。更に、熱可塑性樹脂の一軸配向は、配向方向への引裂き性を向上させる作用もある。
【００２０】
本発明では、積層体の外表面層及び／または中間層が有する分子配向を利用して、弱化層を形成させる。熱可塑性樹脂層が分子配向、特に二軸配向された状態では、樹脂層の引裂き開始強度も当然向上しているが、本発明では、積層体の外表面層及び／または中間層を溶融し、この分子配向を緩和乃至消失せしめることにより、この溶融部分に対して選択的に引裂きに対して弱化された部分を形成させることが可能となるのである。
【００２１】
また、外表面樹脂層及び／または中間樹脂層がＪＩＳ Ｋ ００６８による水分含有量が０．１重量％以上の熱可塑性樹脂である場合には、溶融による配向緩和とともに、樹脂中水分の発泡による弱化も生じ、樹脂層の弱化が一層効果的に生じるようになる。
【００２２】
本発明における引裂き開始部乃至その近傍の溶融弱化は、開封方向を横切る方向の幅が１ｍｍよりも大きい範囲にわたって連続的に或いは不連続的に面方向に分布して行われていることも重要である。即ち、溶融のための熱を１ｍｍよりも広い範囲にわたって分散させることにより、局部的な加熱による溶断や樹脂の蒸発揮散を回避することが可能となるのみならず、引裂き開始位置のずれに対する許容度を増大させて、円滑な引裂きを可能にして易引裂き性を向上させ、更に溶融弱化樹脂層に加わる応力を分散させて衝撃等による偶発的な破袋を防止することも可能となる。また、表側の積層体に設けた溶融樹脂弱化層位置と、裏側に設けた溶融樹脂弱化層の位置との間に多少のズレがあったとしても、幅が１ｍｍよりも大きいため、両者の重なり合いを確保し、円滑且つ確実な引裂きによる開封が可能となる。
【００２３】
本発明においては、少なくとも引裂き開始部乃至その近傍の外表面樹脂層及び／または中間樹脂層が、ほぼ規則的に配列された微細なドット状或いはストライプ状の弱化樹脂層から成ることが特に好ましい。このような樹脂溶融弱化層では、熱可塑性樹脂の分子配向部と溶融部とが混在し、両者の利点が組み合わせで達成されるからである。尚、この場合の引裂きは、ドット或いはストライプを通る形で行われることになる。また、前記ドット状或いはストライプ状の弱化樹脂層が２０乃至５０００μｍのピッチを有することが、袋の破袋強度を低下させずに、易引裂き性を付与するために好ましい。
【００２４】
更に、積層体の外表面層或いは中間層が、少なくとも一軸方向に延伸されたポリエステル、ポリアミド或いはオレフィン系樹脂のフィルムから成ることが好ましい。これらの樹脂は、一軸配向或いは二軸配向が容易であると共に、配向による物性の向上が大であり、更に溶融による配向の緩和乃至消失も容易であるからである。また、ポリエステルやポリアミドでは、溶融時に発泡による弱化の促進も期待できる。
【００２５】
本発明の方法においては、溶融弱化部をレーザ照射により形成させることが重要である。即ち、引裂き開始部乃至その近傍の外表面樹脂層及び／または中間樹脂層に対するレーザ照射を、開封方向を横切る方向の幅が１ｍｍよりも大きい範囲にわたって行うことにより、外表面樹脂層及び／または中間樹脂層の溶融を生じるがその飛散を実質的に生じない程度の加熱を行うことが可能となり、これにより樹脂材料の損失を防止しつつ、またこの部分の強度の損失を過度に生じることなしに、易引裂き性の溶融弱化樹脂層を形成させることが可能となる。
本発明において、引裂き開始部とは、一般的には開封開始部であるが、開封開始部とは異なる部分の引裂き開始部も含まれる。
【００２６】
［積層体］
本発明において、包装袋の器壁を構成する可撓性積層体としては、機械的強度や耐熱性等を付与するための延伸プラスチックフィルム、ヒートシール性を与えるためのオレフィン樹脂、或いは更に酸素等に対するガスバリアー性を付与するための金属箔乃至ガスバリアー性樹脂等が複数の組み合わせで、ラミネートの形で使用される。
【００２７】
延伸プラスチックフィルムとしては、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、ポリエチレンナフタレート、エチレンテレフタレート／イソフタレート共重合体等のポリエステルフィルム：ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６／ナイロン６，６共重合体、芳香族ナイロン等のポリアミド（Ｎｙ）フィルム：プロピレン系重合体フィルム（ＰＰ）：ポリ塩化ビニルフィルム：ポリ塩化ビニリデンフィルム：エチレンビニルアルコール共重合体フィルム（ＥＶＯＨ）等を挙げることができる。これらのフィルムは、ブレンド体でもよいし多層体でもよく、一軸延伸或いは二軸延伸のものでもよい。その厚みは、一般に３乃至５０μｍ、特に５乃至４０μｍの範囲にあることが望ましい。
【００２８】
一方、ヒートシール性樹脂フィルムとしては、一般に、低−、中−、高−密度ポリエチレン（ＰＥ）、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（ＰＰ）、プロピレン−エチレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、イオン架橋オレフィン共重合体（アイオノマー）、エチレン系不飽和カルボン酸乃至その無水物でグラフト変性されたオレフィン樹脂等の変性オレフィン系樹脂；比較的低融点乃至低軟化点のポリアミド乃至コポリアミド樹脂；比較的低融点乃至低軟化点のポリエステル乃至コポリエステル樹脂；の１種或いは２種以上の組み合わせからなるものが使用される。これらのフィルムは１５乃至１００μｍの厚みを有するのがよい。
【００２９】
一方、ガスバリアー性を付与するために使用される金属箔としては、各種表面処理鋼箔やアルミニウム（Ａｌ）等の軽金属箔が使用される。表面処理鋼箔としては、冷圧延鋼箔に、亜鉛メッキ、錫メッキ、ニッケルメッキ、電解クロム酸処理、クロム酸処理等の表面処理の一種叉は二種以上行なったものや、最終圧延に先立って前記メッキ処理を行い、次いで冷間圧延処理を行って得られる表面処理鋼箔を用いることができる。軽金属箔としては、所謂純アルミニウムの他にアルミニウム合金箔が使用される。これらの金属箔は、厚さが１５０μｍ以下、特に５乃至１２０μｍのものを使用する。
【００３０】
ガスバリヤー性樹脂としては、低い酸素透過係数を有し且つ熱成形可能な熱可塑性樹脂が使用される。ガスバリヤー性樹脂の最も適当な例としては、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）を挙げることができ、例えば、エチレン含有量が２０乃至６０モル％、特に２５乃至５０モル％であるエチレン−酢酸ビニル共重合体を、ケン化度が９６モル％以上、特に９９モル％以上となるようにケン化して得られる共重合体ケン化物が使用される。このエチレン−ビニルアルコール共重合体ケン化物は、フイルムを形成し得るに足る分子量を有するべきであり、一般に、フェノール：水の重量比で８５：１５の混合溶媒中３０℃で測定して 0.01dL/g 以上、特に0.05 dL/g 以上の粘度を有することが望ましい。
【００３１】
また、前記特性を有するガスバリヤー性樹脂の他の例としては、炭素数１００個当りのアミド基の数が５乃至５０個、特に６乃至２０個の範囲にあるポリアミド類；例えばナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン６／６，６共重合体、メタキシリレンアジパミド、ナイロン６，１０、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン１３、ヘキサメチレンテレフタラミド／イソフタラミド共重合体、或いはこれらのブレンド物等が使用される。これらのポリアミドもフイルムを形成するに足る分子量を有するべきであり、濃硫酸中1.0g/dl の濃度で且つ３０℃の温度で測定した相対粘度（ηreｌ）が1.1 以上、 特に1.5 以上であることが望ましい。
【００３２】
これらのガスバリアー性樹脂は、３乃至５０μｍ、特に５乃至３０μｍの厚さで使用される。
【００３３】
積層体の適当な例は、内側から外側にかけての層構成で、オレフィン系樹脂ヒートシール層／一軸延伸ポリプロピレンフィルム、オレフィン系樹脂ヒートシール層／二軸延伸ナイロンフィルム、オレフィン系樹脂ヒートシール層／二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、オレフィン系樹脂ヒートシール層／アルミニウム箔／二軸延伸ポリプロピレンフィルム、オレフィン系樹脂ヒートシール層／アルミニウム箔／二軸延伸ナイロンフィルム、オレフィン系樹脂ヒートシール層／アルミニウム箔／二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、オレフィン系樹脂ヒートシール層／エチレンビニルアルコール共重合体／二軸延伸ポリエステルフィルム、オレフィン系樹脂ヒートシール層／非晶質芳香族ポリアミド／二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、オレフィン系樹脂ヒートシール層／金属蒸着二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム等であるが、この例に限定されない。例えば、最外層、或いは最外層より下の層として、紙の層を設けることができる。
【００３４】
本発明に好適に使用される積層体の一例を示す図１において、この積層体１は、表面から順に、熱可塑性ポリエステル（ＰＥＴ）から成る外層２／金属箔から成る中間層３／オレフィン系樹脂のヒートシール用内層４の層構成を有する。好適な積層体の他の例を示す図２において、この積層体１は、熱可塑性ポリエステルから成る外層２／ナイロンから成る第二の中間層５／金属箔から成る第一の中間層３／オレフィン系樹脂のヒートシール用内層４の層構成を有する。
【００３５】
積層体１の全体の厚みは、２０乃至２００μｍ、特に３０乃至１５０μｍの範囲にあることが好ましい。上記範囲より薄いと、破袋強度が低下すると共に、厚さ方向に対する積層体の外表面層及び／または中間層の選択的な溶融弱化層の形成が困難となり、一方、上記範囲よりも厚いと、袋としての可撓性が失われると共に、引裂き性の付与が困難となる。
【００３６】
積層体の製造は、ドライラミネーション、サンドイッチラミネーション、押出コート、共押出等のそれ自体公知の任意の手段で行うことができる。各層の間に十分な接着性が得られない場合には、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、酸変性オレフィン系樹脂接着剤等の接着剤樹脂を用いることができる。
【００３７】
また、サンドイッチラミネーションに際しては、任意の樹脂をフィルム間或いはフィルムと樹脂被覆金属箔の間に押し出すことにより行われ、また、押出コートに際しては、任意の樹脂をフィルム或いは金属箔の上に押し出すことにより行われる。押し出す樹脂としては、一般に、低−、中−、高−密度ポリエチレン、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、プロピレン−エチレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、イオン架橋オレフィン共重合体（アイオノマー）、エチレン系不飽和カルボン酸乃至その無水物でグラフト変性されたオレフィン樹脂等の変性オレフィン樹脂；比較的低融点乃至低軟化点のポリアミド乃至コポリアミド樹脂；比較的低融点乃至低軟化点のポリエステル乃至コポリエステル樹脂；前記した樹脂の１種乃至２種以上とおよびまたは公知の充填剤とからなるブレンド樹脂；などが単層押出乃至共押出されて使用される。押出樹脂層を施す表面には、ウレタン系、チタネート系等のアンカー剤を施しておくことができる。
【００３８】
［包装袋及びその製法］
本発明の易引裂き性包装袋は、上記積層体を、ヒートシール性樹脂層同士が対面するように重ね合わせ、これをヒートシール等により製袋することにより形成される。
【００３９】
本発明の包装袋の一例（三方ヒートシールパウチ）を示す図３において、この易引裂き性包装袋１０は、一方に折り返し部１１と、三方に端縁ヒートシール部１２ａ、１２ｂ、１２ｃとを有し、これらの折り返し部１１、好適には、三方の端縁ヒートシール部１２ａ、１２ｂ、１２ｃの少なくとも一部には、溶融弱化部１３が形成されている。この溶融弱化部１３が開封開始部となる。このタイプの包装袋は、一枚の積層体を重ね合わせ、三方をヒートシールすることにより製造される。ヒートシールは、ヒートシール性樹脂は溶融するが、外表面及び／または中間層の分子配向された樹脂層が実質的に溶融しない温度条件で行われ、これは、以下の例でも同様である。溶融弱化部１３の形成は、後述する方法で行われる。
【００４０】
本発明の包装袋の他の例（四方ヒートシールパウチ）を示す図４において、この易引裂き性包装袋１０は、四方に端縁ヒートシール部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを有し、四方の端縁ヒートシール部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの少なくとも一部には、溶融弱化部１３が形成されている。この溶融弱化部１３がやはり開封開始部となる。
【００４１】
本発明の包装袋の更に他の例（ピロー包装パウチ）を示す図５において、この易引裂き性包装袋１０は、ヒートシールによる中央に延びる合掌貼り１４と、合掌貼りと平行な両側の折り返し部１１ａ、１１ｂと、合掌貼りに直角な方向の端縁ヒートシール部１２ａ、１２ｂとを有し、これらの折り返し部１１ａ、１１ｂ好適には合掌貼り１４或いは二方の端縁ヒートシール部１２ａ、１２ｂの少なくとも一部には、溶融弱化部１３が形成されている。この溶融弱化部１３がやはり開封開始部となる。
【００４２】
本発明の包装袋においては、端縁ヒートシール部及び合掌貼りにおけるヒートシール幅は、破袋防止と使用材料の低減の見地から３乃至１５ｍｍの範囲にあることが好ましい。本発明においては、これらのヒートシール部の積層体の外表面層及び／または中間層が分子配向を実質上そのまま維持していることを利用して、溶融弱化樹脂層の形成、即ち引裂き開始部の形成を可能にするものである。
【００４３】
本発明のピロー包装パウチにおいて、合掌貼り１４と端縁シール部１２との交叉部に沿った弱化部１３を設けると、合掌貼り１４を把持部とし、合掌貼り１４に沿ったパウチ器壁を引裂き予定部として、合掌貼り１４に沿った開封が可能となるので好都合である。更に、端縁シール部１２を易剥離性シールとするとともに、このシール部の端部近傍に第２の弱化部１３ａを設けると、合掌貼り１４を把持部とし、合掌貼り１４の谷折り部と折り返し部１１ａ近傍を引裂き予定部とし、弱化部１３を開封開始部、弱化部１３ａを折り返し部１１ａの近傍の引裂き開始部として、合掌貼り１４に沿った引裂きと端縁シール部１２の引剥がしによる開封が可能となるので好都合である。
【００４４】
［溶融弱化樹脂層及びその形成］
本発明における引裂き開始部乃至その近傍の溶融弱化は、開封方向を横切る方向の幅が１ｍｍよりも大きい範囲、好適には２ｍｍ乃至袋の長さの範囲ににわたって連続的に或いは不連続的に面方向に分布して行われていることが重要である。
【００４５】
即ち、この幅が１ｍｍ以下である場合には、局部的な加熱による積層体の溶断や樹脂の蒸発揮散が生じやすく、引裂き開始位置の多少のずれによって、円滑な引裂きが困難となる傾向があり、更に溶融弱化樹脂層に応力集中が生じやすくなり、衝撃等による偶発的な破袋を生じる傾向が増大する。
【００４６】
溶融弱化部の開封方向への寸法は、引裂き開始部が形成されるようなものであればよく、特に限定されないが、一般に０．５ｍｍ以上、特に２乃至１０ｍｍの範囲にあるのが好ましい。この寸法があまりにも小さいと、引裂きを続行するに十分な引裂き開始部を形成することが困難となりやすい。
【００４７】
また、溶融弱化部の形状は、三角形、正方形、矩形、菱形、六角形、円、楕円、半円、不定形等の任意の形状であってよく、その面積は、前述した寸法に対応して、一般に１乃至３００ｍｍ2 の範囲にある。
【００４８】
更に、溶融弱化部を形成すべき深さは、積層体の外表面層及び／または中間層の全体にわたっていてもよく、少なくとも積層体の外表面層及び／または中間層の厚みの３０％以上、特に５０％以上にわたっていることが好ましい。
【００４９】
積層体の外表面層及び／または中間層の溶融弱化部において、分子配向が消失乃至緩和しているという事実は、それ自体公知の測定手段、例えば複屈折法、Ｘ線回折法、蛍光複屈折法等により確認することができる。
【００５０】
本発明においては、溶融弱化部は面方向に連続した所謂ベタの状態で設けることもできるし、また、ほぼ規則的に配列された微細なドット或いはストライプの形状で設けることもできる。
【００５１】
溶融弱化による引裂き開始部の表面状態を示す図６において、Ａは引裂き開始部２０がベタの溶融弱化樹脂層１３で形成されている例を示すものであり、Ｂ、Ｂ’は引裂き開始部２０がストライプ状の溶融弱化樹脂層１３で形成されている例を示すものであり、Ｃは引裂き開始部２０がドット状の溶融弱化樹脂層１３で形成されている例を示すものである。
【００５２】
図６のＡの例では、引裂き開始部２０の外部には配向樹脂層２１が存在するが、引裂き開始部２０の内部には溶融弱化樹脂層１３が存在するのみで配向樹脂層は存在しない。図６のＢの例では、引裂き開始部２０の外部には配向樹脂層２１が存在すると共に、引裂き開始部２０の内部にも、ストライプ状の溶融弱化樹脂層１３とストライプ状の配向樹脂層２１とが交互に繰り返して存在する。図６のＣの例では、引裂き開始部２０の外部には配向樹脂層２１が存在すると共に、引裂き開始部２０の内部には、配向樹脂層２１の海の中に溶融樹脂層１３が島となった状態で存在する。
【００５３】
本発明においては、引裂き開始部２０に、溶融弱化樹脂層１３が多数のドット乃至ストライプとして存在していることが好ましく、特に多数のドットとして存在することが好ましい。このような溶融弱化樹脂層では、熱可塑性樹脂の分子配向部と溶融部とが混在し、両者の利点が組み合わせで達成されることは既に指摘したとおりである。
【００５４】
また、前記ドット状或いはストライプ状の溶融弱化樹脂層と未溶融部との比にかかわらず溶融弱化樹脂層が２０乃至５０００μｍ、特に５０乃至２０００μｍのピッチを有することが、袋の破袋強度を低下させずに、易引裂き性を付与するために好ましい。また、ドットの径或いはストライプの幅は２０乃至５０００μｍ、特に５０乃至２０００μｍの範囲にあることが好ましい。
【００５５】
本発明では、溶融弱化部の形成は、特にこれに制限されるものではないが、レーザ照射により形成させることが好ましい。即ち、引裂き開始部乃至その近傍の外表面樹脂層及び／または中間樹脂層に対するレーザ照射を、開封方向を横切る方向の幅が１ｍｍよりも大きい範囲にわたって行うことにより、外表面樹脂層及び／または中間樹脂層の溶融を生じるがその飛散を実質的に生じない程度の加熱を行うことが可能となり、これにより樹脂材料の損失を防止しつつ、またこの部分の強度の損失を過度に生じることなしに、易引裂き性の溶融弱化樹脂層を形成させることが可能となる。
【００５６】
本発明において、溶融樹脂層は、非晶質化乃至低結晶化された状態にあっても、或いは熱結晶化された状態にあってもよい。配向結晶化された樹脂が表面から厚み方向の途中へのごく限られた部分が短時間の内に急激に融点以上の温度に加熱され且つ加熱中止と共に結晶化温度よりも低い温度に急速に冷却されるようにすると、溶融樹脂層は、非晶質化乃至低結晶化された状態と成る。このように非晶質化され或いは低結晶化されたものでは、加工部の耐衝撃性が高いレベルに保持されている。一方、溶融樹脂層が結晶化温度領域を通過する時間が長いと、溶融樹脂層は熱結晶化する傾向が大となる。溶融樹脂層の熱結晶化はまた、熱間充填やレトルト殺菌等の場合のように、包装袋の熱処理温度域と外層乃至中間層樹脂の結晶化温度域とが重なる場合にも生じる。溶融樹脂が熱結晶化すると、性質としていく分か脆くなり、引裂き性が向上する利点をもたらす。
このような限定された急速加熱及び急速冷却には、例えば炭酸ガスレーザビームの瞬間的な照射乃至走査照射を用いることができ、この場合には、レーザビームの出力及び照射時間乃至走査速度を変えることにより、溶融層の厚みと温度とを制御することができる。また、レーザビーム径を変えることによりその幅を制御することが可能となる。
レーザ出力は、また、構成基材の種類やインキ層の材質により適宜選択される。また、逆に加工度を強くする場合、赤外線吸収の大きな材料が選択される。
【００５７】
本発明の一つの態様では、レーザビームを、プラノコンベックスレンズ（片面がフラットで他方の面が凸となったレンズ）で集光し、積層体にデフォーカスされた状態で照射する。必要あれば、所定の照射面積を確保するために、走査照射を行う。
【００５８】
この態様を説明するための図７において、レーザビーム３０を、プラノコンベックスレンズ３１（フラット面３２、凸面３３）で集光し、積層体１に、デフォーカスされた状態、即ち、フォーカス距離ｆよりも更にデフォーカス距離ｆ0 だけはなされた状態で、照射する。
【００５９】
普通にレーザビームを照射する場合を考えると、積層体の位置に焦点を合わせる（ｆ）のが通常であるが、その場合のレーザビームの強度分布は図８の曲線ａの様な急峻なガウシャン分布となる。したがって、幅が狭く（半値幅Ｈ0 ）、中心部の強度が高くて、積層体の表面温度は高温となる。これに対して、本発明では、図７に示すように、焦点位置をずらして（デフォーカスして）、積層体に照射する。こうすることにより、図８の曲線ｂに示すように、レーザビームの強度分布は滑らかなガウシャン分布（半値幅Ｈ1 、Ｈ1 ＞＞Ｈ0 ）になる。したがって、中心部は高温にならず、ヒュームの発生はなく、また、幅広い弱化部が加工される。
集光レンズとしては、プラノコンベックスレンズの他、メニスカスレンズ、非曲面レンズ、両面凸レンズなど公知のレンズを任意に用いることができる。
【００６０】
本発明の他の好適な態様では、レーザビームを、シリンドリカルレンズ（かまぼこ型で、片面がフラットで他方の面が凸となり長手方向に延びているレンズ）で集光し、加工方向に走査しながら照射を行う。
【００６１】
この態様を説明するための図９において、レーザビーム３０を、シリンドリカルレンズ３４（フラット面３２、凸面３５）で集光し、積層体１に、加工方向Ｘに走査しながら、照射する。この場合、レーザビームは線上に集光され、曲面と平行な方向の幅広い集光ビームはほぼ均一な強度分布となるが、この集光ビームを、線ビームに対して直角方向に走査することにより、ほぼ四辺形でしかもベタ状の弱化部１３を加工できる。また、走査方向に平行な１本乃至数本のマスキング用スリットを介して照射すればストライプ状の弱化部も加工できる。
【００６２】
本発明の最も好適な態様では、レーザビームを、カライドスコープを通して、積層体にレーザの干渉パターンを照射する。必要あれば、所定の照射面積を確保するために、走査照射を行う。
【００６３】
カライドスコープを説明するための図１０において、このカライドスコープ３６は金属製の直方体筒であり、中心付近に種々の形状をした断面の穴３７が開いており、内面３８は反射率の高い金メッキなどが施されているものである。内面３８で反射されたレーザ光の波長が整数倍ずれた部分では光が重なり合い、半波長ずれた部分では光が打ち消しあって、微細な干渉パターン４０が形成される。
【００６４】
カライドスコープ３６の空洞部入り口３７に、プラノコンベックス３１でレーザビーム３０を集光させると、カライドスコープ３６の出口のレーザビームは空洞部の断面が四角形であると、図１１に示されるような点状集合ビームとなる。このビームを走査させることにより、図１２に示すような多数本のストライプ状の走査ビームが形成される。これにより、包材の強度低下がなくなる上に、引裂き性は低下しない。
【００６５】
カライドスコープからの点状集合ビームにおいて、それぞれの点の間隔と大きさは、カライドスコープ出口からの積層体への距離（離すほど間隔は広がり大きくなるが、強度は低下する）や、断面の寸法、カライドスコープの長さにより変化する。
【００６６】
カライドスコープの空洞部の入り口の大きさと出口の大きさを変えることも可能であり、これにより非常に大きな弱化部が加工できる利点がある。例えば、図１３のＡに示すように、入り口が５ｍｍ×３ｍｍの大きさで、出口が１８ｍｍ×３ｍｍの大きさであると、点状集合ビームの大きさは約５ｍｍ×２０ｍｍの大きさになる。また、点状集合ビームのパターンは図１３のＢの様になる。
【００６７】
また、カライドスコープを、プラノコンベックスレンズの光軸から、図１４のＡに示すように傾けると、図１４のＢに示すように、傾けた方向に点状ビームの点間間隔が広がる。
【００６８】
さらに、図１５に示すように、カライドスコープの空洞部の入り口３７の形状は、四角形以外に、三角形、六角形などの形状でも可能である。この場合、空洞部が三角柱乃至六角柱ならば、多数のドット状樹脂溶融部が点在した三角形乃至六角形の樹脂溶融弱化部が得られる。
【００６９】
図１６には、カライドスコープの空洞入り口の形状及び寸法が５ｍｍ×５ｍｍの場合、レーザビームを短時間被加工物に照射したときの加工パターンを観察した結果を示す。被加工物の表面は溶融して細かい凹凸のパターンになっている。点間のピッチは約０．３ｍｍであった。
【００７０】
本発明において、レーザビームとしては、炭酸ガスレーザーが使用されるが、一般にその出力は、１０Ｗ乃至１．２ｋＷの範囲にあるものが好適であるが、勿論これに限定されない。
【００７１】
また、本発明では、熱源として、レーザ以外に、赤外線ランプや熱板を用いることもできる。
【００７２】
例えば、図１７のＡに示すように、内面が金メッキされた放物面鏡４５の焦点に、赤外線ランプ４６を設置し、放物面鏡４５のもう一方の焦点にカライドスコープ３６を設置する。これにより、図１７のＢに示すようなほぼ四角形の面積大の赤外線ビーム４７を形成することができる。
【００７３】
レーザビーム或いは赤外線ランプを用いる加工方法は、非接触で積層体の加工ができるため、アプリケーションは非常に簡単であるが、熱板を利用する場合には、積層材の弱化部に加工すべき位置に、ある一定時間熱板を押しつけることが必要になる。
【００７４】
図１８には、熱バーの概略図を示す。熱バー５０の先端部はほぼ四角形をしており、細かいメッシュ状のセラミックコーティング５１が施されている。積層体の被加工面に接触しても粘着しないようなコーティング、例えばポリテトラフルオロエチレンのコーティング等が望ましい。熱バー５０の本体には、カートリッジヒータ５２が組み込まれていて、内部に挿入されている熱電対５３により温度を検出し、ヒータ５２への供給電力を調節して、熱バーの先端温度が一定になるように制御されている。熱バーの先端を積層材に押しつけることにより図１８のＢに示すような弱化部に加工することができる。
【００７５】
本発明において、樹脂溶融による弱化層の形成は、製袋前、製袋中或いは製袋後の任意の段階で施すことができる。例えば、積層体を製造するための任意の段階、即ち、ラミネート前、ラミネート中、或いはラミネート後の表面層、或いは中間層となるべき分子配向フィルムに、レーザビーム或いは赤外線ビームを照射して、所定パターンの溶融弱化部を形成させることができる。
【００７６】
製袋に付するべき積層体の一例を示す図１９において、この積層体１は、対向するシート部分１７ａ、１７ｂに折り返されるべき部分１５と、ヒートシールされるべき三方の部分１６ａ、１６ｂ及び１６ｃとを備えており、溶融弱化層１３は両方のシート部分１７ａ、１７ｂの上方シール用部分１６ｂの端縁に形成されている。この場合、溶融弱化層１３は１ｍｍ以上の幅にわたって形成されているので、折り返されるべき部分１５から一方のシート１７ａの溶融弱化層１３への距離Ｌ1 と、折り返されるべき部分１５から他方のシート１７ｂの溶融弱化層１３への距離Ｌ2 とが厳密に一致せず、両者の間に多少のズレがあっても、包装袋の手による引裂き開封を円滑に行うことができる。
【００７７】
また、本発明の包装袋には、積層体の引裂きを案内するスリット等をそれ自体公知の手段で設ける場合もあるが、このスリット形成の後で或いはスリットの検査工程で、溶融弱化層の形成を行ってもよい。更に、製袋工程における積層体の巻き出し工程で、或いは製袋後、包装袋の所定位置に溶融弱化層の形成を行うことができ、また、包装袋への内容物の充填前或いは充填後に溶融弱化層の形成を行うことができる。
【００７８】
【実施例】
本発明を次の例で具体的に説明する。
表１に示す７種類の積層体を準備した。
【００７９】
【表１】
注２）表中の（ ）内の数値は各基材の厚さを示す。
注３）表中、略号で示した基材はそれぞれ以下のものを示す。
PET：ラミネート面に印刷を施した二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ ルミラー Ｐ−６０）。
PA-1：二軸延伸ナイロン６フィルム（ユニチカ エンブレム ＲＴ）。
PA-2：ラミネート面に印刷を施した二軸延伸ナイロン６フィルム（興人 ボニール ＲＸ）。
Al：アルミニウム箔。
EVOH：二軸延伸エチレンビニルアルコール共重合体フィルム（クラレ ＥＦ−ＸＬ）。
UOPP：ラミネート面に印刷を施した圧延による一軸延伸ポリプロピレンフィルム（日石 バリーラ ＰＧ）。
CPP：ポリプロピレンのキャストフィルム。
LDPE：押出コート用低密度ポリエチレン層。
LLDPE：線状低密度ポリエチレンフィルム。
HDPE：高密度ポリエチレン横延伸フィルム（東洋化学 カラリヤンＹ）。
【００８０】
実施例１、２、３および比較例１、２、３
幅１００ｍｍの積層体１、３、５を用いて、図３に示す三方ヒートシールパウチの幅４ｍｍの端縁ヒートシール部１２ａ、１２ｃに開封開始用弱化部を有するパウチを製袋式充填機を用いて作成した。なお、弱化部は、積層体をロールから光電マークを利用し間欠的に巻き出し、外層のＰＥＴ面にレーザにより加工した。加工場所は、図１９のように、積層体１の折り返し部分１５において折り曲げたとき、パウチの表裏において同じ位置に位置するように２ヶ所に設けた。加工は、図１４のように炭酸ガスレーザビームをプラノコンベックスを介しカライドスコープで点状集合ビームにして、レーザ出力６０Ｗ、照射時間６０ｍｓｅｃで行った。プラノコンベックスレンズの焦点距離は２．５インチであり、カライドスコープの長さは１３８ｍｍ、空洞部の入り口は３ｍｍ×６ｍｍの矩形、出口は６ｍｍ×６ｍｍの矩形であった。また、カライドスコープ出口面と積層体との距離は８ｍｍに調整した。
このように作成した実施例１、２、３のパウチは、多数のドット状の弱化部を有し、ピッチおよそ０．３ｍｍで、ヒートシール部の長手方向に６ｍｍ、幅方向に３ｍｍの範囲に点在していた。この部分から切片を切り出し、偏光顕微鏡で観察したところ、弱化部ではレーザ加工により外面ＰＥＴが溶融し、配向が緩和乃至消失していた。
これらのパウチでは内容品に液体スープ等を充填しても溶融弱化部より破袋するものはなかった。また、パウチの表裏での溶融弱化部のずれは端縁ヒートシール部１２の長手方向におよそ１．２ｍｍで、溶融弱化部が表裏で重なっている部分から、ノッチがなくても容易に引裂くことができた。
同様に積層体１、３、５を用いて、レーザ加工を施さないで作成した比較例１、２、３のパウチでは、端縁ヒートシール部１２より引裂くことができなかった。
【００８１】
比較例４、５、６
実施例１、２、３と同様に、積層体１、３、５を用いた開封開始用弱化部を有する三方ヒートシールパウチを作成した。ただし、弱化部は、積層体をロールから連続的に巻き出し、光電マークを利用し、外層のＰＥＴ面の定位置にレーザにより間欠的に加工した。なお、レーザ加工は、炭酸ガスレーザビームをプラノコンベックスレンズで集光し、積層体をほぼ焦点距離２．５インチに位置させて、レーザ出力３Ｗ、照射時間約６０ｍｓｅｃで行った。
加工時には外面ＰＥＴ層が昇華して、ヒュームが多量に発生し、レンズが汚れた。弱化部を観察するとＰＥＴ層は完全になくなっており、その長さは３ｍｍで、幅は約０．２ｍｍであった。なお、積層体３、５を用いた比較例５、６のパウチでは、アルミニウム箔が外面に露出していた。
これらのパウチに液体スープ等を充填した場合、積層体３を用いた比較例５では、弱化部における残りの基材が薄いため、搬送試験等で破袋するものがあった。また、パウチの表裏での弱化部のずれは、実施例１、２、３と同様、端縁ヒートシール部１２の長手方向におよそ１．２ｍｍであったが、加工部に基材が厚く残っている積層体１、５を用いた比較例４、６では、容易に引裂くことができなかった。
【００８２】
実施例４、５、６
比較例４、５、６と同様に、積層体１、３、５を用いた開封開始用弱化部を有する三方ヒートシールパウチを作成した。ただし、積層体を焦点から下に１２ｍｍデフォーカスした位置にして、レーザ出力７５Ｗで加工を行った。
実施例４、５、６では、加工時にヒュームの発生はなく、外面のＰＥＴ層は溶融したのみで昇華しなかった。弱化部では外面ＰＥＴ層の配向が緩和乃至消失していた。また、溶融弱化部の長さは３ｍｍで、幅は約１．１ｍｍであった。
これらのパウチでは内容品に液体スープ等を充填しても溶融弱化部より破袋するものはなかった。また、パウチの表裏での溶融弱化部のずれは、実施例１、２、３と同様に、ヒートシール部長手方向でおよそ１．２ｍｍで、実施例１、２、３と同様、ノッチがなくても溶融弱化部から容易に引裂くことができた。
【００８３】
実施例７、８、９（比較例１、２、３）
実施例１、２、３と同様に、積層体１、３、５を用いた三方ヒートシールパウチを作成した。ただし、開封開始用弱化部を図３に示すパウチの折り返し部１１に位置するように、すなわち、図１９の折り返し部分１５に重なるように、積層体をロールから連続的に巻き出しながら、レーザ出力８０Ｗで帯状に設けた。
実施例７、８、９のパウチは、およそ２０本のストライプ状の配向が緩和乃至消失した溶融弱化部を有していた。なお、ピッチはおよそ０．３ｍｍ、全加工幅は６ｍｍとなっていた。
これらのパウチでは内容品に液体スープ等を充填しても溶融弱化部より破袋するものはなかった。また、折り返し部分１１に対する溶融弱化部の中心のずれは、およそ１．４ｍｍで、溶融弱化部は折り返し部分１１に十分に重なっており、折り返し部分のどこからでも、帯状の溶融弱化部を横切る方向に、すなわち、端縁ヒートシール部１２に平行に、引裂くことができた。
なお、レーザ加工を施さないで作成した比較例１、２、３のパウチでは、折り返し部分１１のどこからも引裂くことができなかった。
【００８４】
実施例１０〜１５
レーザ出力を９０Ｗから１４０Ｗまで１０Ｗおきに変化させ、積層体１、３、５を用いた実施例７、８、９と全く同様に、積層体６を用いて三方ヒートシールパウチを作成し、レーザ出力と引裂き開始性について調べた。
このように作成したパウチの弱化部は、ほぼ実施例７、８、９と同じストライプ状であった。走査型電子顕微鏡で観察した結果、９０Ｗから１２０Ｗまでは幅約１５０μｍの溶融弱化線とやはり約１５０μｍの未溶融線部が交互に存在していた。１３０Ｗと１４０Ｗの条件では溶融弱化線の幅が広がるとともに未溶融部の表面観察Ａおよび断面観察Ｂ（図２０）に示すように、表面のナイロン（ＰＡ−２）層が発泡していた。
いずれの条件のものでも、実施例７、８、９と同様、内容品に液体スープ等を充填しても溶融弱化部より破袋するものはなく、折り返し部分１１のどこからでも引裂き開始することができた。なお、引裂き開始はレーザ出力が大きい程優れていたが、これはナイロン層の配向緩和の促進あるいは発泡によると考えられる。
【００８５】
実施例１６、１７
積層体１、３、５を用いた実施例７、８、９と全く同様に、積層体２、４を用いて三方ヒートシールパウチを作成した。
実施例１６、１７のパウチは、実施例７、８、９とほぼ同様のストライプ状の溶融弱化部を有していた。溶融弱化部の断面を観察すると、積層体４を用いた実施例１７では、中間のナイロン（ＰＡ−１）層に多くの発泡がみられ、また、外面のＰＥＴ層にもナイロン層ほどではないが発泡がみられた。一方、積層体２を用いた実施例１６では、外面ＵＯＰＰ層の配向緩和はみられたが発泡はみられなかった。
これらのパウチでは内容品に液体スープ等を充填しても溶融弱化部より破袋するものはなかった。また、折り返し部分１１のどこからでも、溶融弱化部を横切る方向に、容易に引裂くことができた。
【００８６】
実施例１８、１９、２０
実施例７、８、９と同様に、積層体１、３、５を用いた三方ヒートシールパウチを作成した。ただし、レーザ加工には、図９に示すようにシリンドリカルレンズを用い、積層体を焦点距離３．５インチに位置させて、レーザ出力１００Ｗで加工した。
実施例１８、１９、２０のパウチは、幅３ｍｍの帯状の溶融弱化部を有し、弱化部の表面には多数の発泡がみられた。しかし、アルミニウム箔が外面に露出した部分はなかった。
これらのパウチでは内容品に液体スープ等を充填しても溶融弱化部より破袋するものはなかった。また、折り返し部分１１に対する溶融弱化部の中心のずれは、およそ１．３ｍｍで、折り返し部分のどこからでも、溶融弱化帯を横切る方向に、容易に引裂くことができた。
なお、これらの積層体と同条件で保管していた単体のＰＥＴフィルムのＪＩＳＫ ００６８により規定されている方法で測定した水分含有量は０．１重量％であった。
【００８７】
実施例２１、２２、２３
実施例７、８、９と同様に、積層体１、３、５を用いた三方ヒートシールパウチを作成した。ただし、弱化部の形成には、図１７に示される赤外線ランプ集光方式により行った。なお、赤外線ランプには５００Ｗのものを用い、放物面鏡の焦点距離は９０ｍｍ、集光スポットは２ｍｍであった。また、カライドスコープには実施例１、２、３で使用したものを用いた。
このように作成した実施例２１、２２、２３のパウチは、幅およそ５ｍｍの帯状の溶融弱化部を有し、実施例７、８、９と同様の効果が得られた。ただし、弱化部の表面には発泡はみられなかった。
【００８８】
実施例２４
積層体７を用いて、実施例７、８、９と同様に、三方ヒートシールパウチを作成した。但し、図２１に示すように、三方ヒートシールパウチの複数個を端縁ヒートシール部１２ａ、１２ｃで切断しないで、連結したままのものを得た。
このように作成した複数個からなるパウチは、連結部９にミシン目が刻切されてなくても、連結部９のレーザ加工部から容易に、端縁ヒートシール部１２ａ、１２ｃに沿って直線的に引裂かれ、個々のパウチに分割することができた。なお、レーザ加工を施さなかった場合は、連結部９を引裂くことはできなかった。また、個々に切り離したパウチは、折り返し部分１１のどこからでも、帯状の溶融弱化部を横切る方向に、容易に引裂くことができた。
【００８９】
【発明の効果】
本発明によれば、積層体の外表面層及び／または中間層が有する分子配向を利用して、溶融樹脂弱化層を形成させることにより、熱可塑性樹脂層が分子配向されていることの利点を保全しながら、この溶融部分に対して選択的に引裂きに対して弱化された部分を形成させることが可能となる。
【００９０】
また、引裂き開始部乃至その近傍の溶融弱化を、開封方向を横切る方向の幅が１ｍｍよりも大きい範囲にわたって、連続的に或いは不連続的に面方向に分布するように行うことにより、溶融のための熱を１ｍｍよりも広い範囲にわたって分散させることが可能となり、これにより、局部的な加熱による溶断や樹脂の蒸発揮散を回避することが可能となる。のみならず、引裂き開始位置のずれに対する許容度を増大させて、円滑な引裂きを可能にして易引裂き性を向上させ、更に溶融弱化樹脂層に加わる応力を分散させて衝撃等による偶発的な破袋を防止することも可能となる。また、表側の積層体に設けた溶融樹脂弱化層位置と、裏側に設けた溶融樹脂弱化層の位置との間に多少のズレがあったとしても、幅が１ｍｍよりも大きいため、両者の重なり合いを確保し、円滑且つ確実な引裂きによる開封が可能となる。
【００９１】
更に、外表面樹脂層及び／または中間樹脂層がＪＩＳ Ｋ ００６８による水分含有量が０．１重量％以上の熱可塑性樹脂である場合には、溶融による配向緩和とともに、樹脂中水分の発泡による弱化も生じ、樹脂層の弱化が一層効果的に生じるようになる。
【００９２】
本発明の好適態様に従い、少なくとも引裂き開始部乃至その近傍の外表面樹脂層及び／または中間樹脂層に、ほぼ規則的に配列された微細なドット状或いはストライプ状の弱化樹脂層を形成させると、このような樹脂溶融弱化層では、熱可塑性樹脂の分子配向部と溶融部とが混在し、両者の利点が組み合わせで達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に好適に使用される積層体の一例を示す断面図である。
【図２】本発明に好適に使用される積層体の他の例を示す断面図である。
【図３】本発明の包装袋の一例（三方ヒートシールパウチ）を示す平面図である。
【図４】本発明の包装袋の他の例（四方ヒートシールパウチ）を示す平面図である。
【図５】本発明の包装袋の更に他の例（ピロー包装パウチ）を示す平面図である。
【図６】溶融弱化による引裂き開始部の表面状態を示す説明図であって、Ａは引裂き開始部がベタの溶融弱化樹脂層で形成されている例、Ｂ、Ｂ’は引裂き開始部がストライプ状の溶融弱化樹脂層で形成されている例、Ｃは引裂き開始部がドット状の溶融弱化樹脂層で形成されている例を示す。
【図７】本発明の一つの態様に従い、レーザビームをプラノコンベックスレンズで集光し、積層体にデフォーカスされた状態で照射する例を示す説明図である。
【図８】図７の例におけるレーザビームの強度分布を示すグラフである。
【図９】本発明の他の態様に従い、レーザビームをシリンドリカルレンズで集光し、積層体に走査下に照射する例を示す説明図である。
【図１０】本発明の更に他の好適態様に従い、レーザビームをカライドスコープに導き、積層体に照射する例を示す説明図である。
【図１１】正方形の入口と出口とを有するカライドスコープを使用した場合の点状集合ビームを説明するための説明図である。
【図１２】図１１のカライドスコープを使用して走査を行った場合の線状ビームを示す説明図である。
【図１３】カライドスコープの入口及び出口の寸法関係及び形成される線状ビームを示す説明図である。
【図１４】カライドスコープを光軸からずらして配置する態様と、これにより形成される点状集合ビームとの関係を示す説明図である。
【図１５】カライドスコープの入口の形状の数例を示す説明図である。
【図１６】図１０の方法により形成される溶融樹脂弱化部の組織の一例を示す正面図である。
【図１７】本発明の別の態様に従い、赤外線ランプとカライドスコープを使用して、積層体に赤外線を照射する例を示す説明図である。
【図１８】本発明の更に別の態様に従い、熱バーを使用する例を示す説明図である。
【図１９】製袋に付するべき積層体の一例を示す正面図である。
【図２０】実施例１４における弱化部の発泡を走査電子顕微鏡で観察した結果を写し取った平面図及び断面図である。
【図２１】実施例２４で作成した複数個のパウチを連結した三方ヒートシールパウチを示す平面図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an easily tearable packaging bag and a method for producing the same, and more specifically, forms a bag by laminating a laminate made of a thermoplastic resin in which at least an outer surface layer and / or an intermediate layer are molecularly oriented. In the packaging bag formed by this, the packaging bag provided with easy tearability without substantially causing wear or the like of the packaging material, and further without reducing the seal strength or impact strength of the seal portion, and the like It relates to the manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as a packaging bag for storing foods and other small products, plastic bags or laminated bags made of paper, metal foil, etc., have been widely used. After filling the product, it can be easily sealed by heat sealing, and also has an advantage of excellent airtightness and bag breaking strength.
[0003]
However, the plastic film has a large tear strength, and there is a problem that it is often difficult to tear by hand when taking out the contents.
[0004]
For this reason, packaging bags provided with hand tearability, so-called easily tearable packaging bags, have been used for a long time. The most representative of easily tearable packaging bags has a notch called notch at the edge of the heat seal, and stress concentration occurs at the tip of the notch, so that the laminate can be opened by tearing. It is relatively easy to do.
[0005]
However, in this type of easily tearable packaging bag, the seal width of the notched portion is naturally reduced, and it is inevitable that the strength of this portion of the bag is reduced. Therefore, it is necessary to ensure a sufficiently large seal width at the seal edge portion and to ensure a sufficient remaining width of the seal portion at the notch forming portion. For this reason, there is a problem that the amount of packaging material used increases. Further, it is a problem that notch is generated along with the formation of the notch, and special removal means and monitoring means are required so that the notch is not mixed into the product.
[0006]
In order to eliminate the above-mentioned drawbacks of the notched packaging bag, it is already known to form a weakened portion other than the notch in the opening start portion of the packaging bag or in the vicinity thereof, for example, in Japanese Patent Publication No. 61-39228. Is a plastic sealed small bag made of at least three sides, bonded to the palm, and fused at both end edge seals, and provided with a large number of scratches substantially densely on the edge line at the fused part of the sheet constituting the bag. A sealed sachet is shown. It is also known to provide a large number of fine holes instead of the scratches.
[0007]
Instead of weakening the opening start portion, it is already known that an opening line is formed by a laser or the like in the planned tearing portion of the bag. JP-A-62-222835 discloses a liquid paper container after blank molding, An opening line of a liquid paper container characterized by irradiating a carbon dioxide laser in a substantially horizontal direction from the surface layer side to the vicinity of the upper edge of the vertical part of the outer rank to form a thin groove having a width of about 1 mm. A forming method is described.
[0008]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-327139 discloses a packaging bag having heat fusion portions at both end edges, each edge of tearing guide grooves formed at positions corresponding to each other on both the front and back surfaces of the packaging bag. Is easily tearable, and the guide groove is also formed by a laser. .
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional means for forming the weakened portion at the opening start portion or the portion to be cut is often faced with the fact that it is often difficult to balance the strength and easy tearability of the packaging material. That is, the characteristic required for an easy tearing packaging bag is to easily introduce a cut for tearing, but means for weakening the opening start portion with the above-mentioned blade or the like, or means for forming a groove or the like with a laser However, there is a problem that even if the tearability is improved, the stress is concentrated on the weakened portion at the same time, the material strength required for processing and handling is impaired, and the strength against dropping and other impacts is simultaneously reduced. .
[0010]
Moreover, in these processing methods, there is a problem that control of processing is very difficult and processing waste is generated. For example, in a processing method using a blade, processing is performed by pressing a blade with a large number of fine and sharp blades or a single blade against the packaging material, but there is a problem in that the cutting thickness varies greatly depending on the pressing force. In order to solve this problem, it is necessary to increase the mechanical accuracy of the processing machine. However, there is a problem that the productivity is lowered and the apparatus cost is increased. Furthermore, due to cutting and wear, there is a problem that many fine powders of the packaging material are generated and mixed into the product.
[0011]
Furthermore, in the laser processing method, the laser light is condensed on a spot of about 0.2 mm on the surface of the packaging material by a plano convex lens or the like, and the plastic on the surface of the packaging material is volatilized, thereby forming a groove or a line. However, even if the packaging material position slightly fluctuates up and down, the packaging material may be completely or excessively cut, and in order to make the processing state constant, the accuracy of the processing machine is greatly increased. There is a problem that productivity is lowered and apparatus cost is increased. Further, there is a problem that part of the packaging material sublimes at a high temperature, fumes are generated, and adheres to the packaging material. In order to prevent this, it is necessary to exhaust the fumes.
[0012]
The present inventors use a laminate made of a thermoplastic resin in which at least the outer surface layer and / or the intermediate layer are molecularly oriented as a packaging bag, over a range where the width across the opening direction is larger than 1 mm. A laser beam having such an intensity that the outer surface resin layer and / or the intermediate resin layer is melted but does not substantially scatter is irradiated continuously or discontinuously along the surface. It was found that by forming a melt-weakening resin layer, an easily tearable weakened portion free from defects of the conventional method described above can be formed.
[0013]
That is, the object of the present invention is to provide easy tearing, that is, easy tearing, without substantially damaging the packaging material and without lowering the seal strength and impact strength of the seal portion. The present invention provides a packaging bag and a manufacturing method thereof.
[0014]
Another object of the present invention is to provide a method for producing an easily tearable packaging bag capable of easily imparting easy tearability without requiring special troublesome control and with high productivity. It is in.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, at least an outer surface layer and / or an intermediate layer are formed by stacking and stacking a laminate made of a thermoplastic resin having molecular orientation, and at least a tear start portion or its vicinity is weakened. In an easily tearable packaging bag, at least the outer surface resin layer and / or the intermediate resin layer in the vicinity of the tear start portion or in the vicinity thereof are continuously or discontinuously over a range in which the width across the opening direction is greater than 1 mm. An easily tearable packaging bag characterized by forming a melt-weakening resin layer distributed in the surface direction is provided.
[0016]
According to the present invention, a laminate made of a thermoplastic resin in which at least the outer surface layer and / or the intermediate layer are molecularly oriented is stacked to form a bag, and at least at the tearing start portion or the vicinity thereof at any stage of bag manufacture. In the method of forming the weakened portion, at any stage of the bag production, at least the opening start portion or the outer surface resin layer and / or the intermediate resin layer in the vicinity thereof, the width across the opening direction is larger than 1 mm. Irradiating with a laser beam having an intensity that causes the outer surface resin layer and / or the intermediate resin layer to melt, but does not substantially cause the scattering, continuously or discontinuously along the surface. There is provided a method for producing an easily tearable packaging bag, wherein a melt weakening resin layer is formed on the part.
[0017]
In the easily tearable packaging bag of the present invention,
1. At least the tear initiation part or the outer surface resin layer and / or the intermediate resin layer in the vicinity thereof is a weakened resin layer due to relaxation or disappearance of molecular orientation,
2. In some cases, in addition to that, at least the outer surface resin layer and / or the intermediate resin layer in the vicinity of the opening opening portion is a thermoplastic resin having a water content of 0.1% by weight or more according to JIS K 0068 and weakened by foaming. Being a resin layer,
3. At least the tearing start part or the outer surface resin layer and / or the intermediate resin layer in the vicinity thereof is composed of a fine dot-like or stripe-like weakening resin layer arranged almost regularly,
4). The dot-like or stripe-like weakening resin layer has a pitch of 20 to 5000 μm,
5. The outer surface layer or intermediate layer of the laminate is composed of a polyester, polyamide or olefin resin film stretched at least in a uniaxial direction.
6). The laminate is a laminate having a layer configuration of thermoplastic polyester / metal foil / olefin resin in order from the surface;
7). The laminate is a laminate having a layer structure of thermoplastic polyester / nylon / metal foil / olefin resin in order from the surface;
8). The weakened portion emits a laser beam having an intensity that causes the outer surface resin layer and / or the intermediate resin layer to melt but does not substantially cause scattering over a range in which the width across the opening direction is larger than 1 mm. , Formed by irradiating continuously or discontinuously along the surface,
Is preferred.
[0018]
Moreover, in the manufacturing method of the easily tearable packaging bag of the present invention,
1. Laser beam irradiation through a kaleidoscope, or
2. Laser beam irradiation through a cylindrical lens
It is preferable to carry out through a kaleidoscope.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, the molecular orientation of the thermoplastic resin is used for the outer surface layer and / or the intermediate layer of the laminate used for bag making because the molecular orientation of the thermoplastic resin depends on the mechanical strength and resistance of the laminate. This is because impact properties, gas barrier properties, heat resistance, transparency and the like are enhanced. Furthermore, the uniaxial orientation of the thermoplastic resin also has an effect of improving tearability in the orientation direction.
[0020]
In the present invention, the weakened layer is formed by utilizing the molecular orientation of the outer surface layer and / or the intermediate layer of the laminate. In the state where the thermoplastic resin layer is molecularly oriented, particularly biaxially oriented, the tear initiation strength of the resin layer is naturally improved, but in the present invention, the outer surface layer and / or the intermediate layer of the laminate is melted, By relaxing or eliminating the molecular orientation, it is possible to selectively form a weakened portion against tearing with respect to the melted portion.
[0021]
Further, when the outer surface resin layer and / or the intermediate resin layer is a thermoplastic resin having a moisture content of 0.1% by weight or more according to JIS K 0068, it is weakened by foaming of moisture in the resin as well as orientational relaxation by melting. And weakening of the resin layer occurs more effectively.
[0022]
In the present invention, it is also important that the melt weakening in the tear start portion or in the vicinity thereof is performed by continuously or discontinuously distributing in the surface direction over a range where the width across the opening direction is larger than 1 mm. is there. That is, by dissipating heat for melting over a range wider than 1 mm, it becomes possible not only to avoid fusing by local heating and transpiration of the resin, but also tolerability to displacement of the tear start position Can be increased to facilitate tearing to improve easy tearability and further to disperse the stress applied to the melt-weakened resin layer to prevent accidental bag breakage due to impact or the like. In addition, even if there is a slight deviation between the position of the molten resin weakened layer provided on the laminate on the front side and the position of the molten resin weakened layer provided on the back side, the width is larger than 1 mm, so And can be opened by smooth and reliable tearing.
[0023]
In the present invention, it is particularly preferable that at least the tear starting portion or the outer surface resin layer and / or the intermediate resin layer in the vicinity thereof is composed of a fine dot-like or stripe-like weakening resin layer arranged almost regularly. This is because in such a resin melt weakened layer, the molecular orientation portion and the melt portion of the thermoplastic resin are mixed, and the advantages of both are achieved in combination. In this case, the tearing is performed in a form passing through dots or stripes. In addition, it is preferable that the dot-like or stripe-like weakening resin layer has a pitch of 20 to 5000 μm in order to provide easy tearing without reducing the bag breaking strength.
[0024]
Furthermore, it is preferable that the outer surface layer or the intermediate layer of the laminate is made of a film of polyester, polyamide or olefin resin stretched at least in a uniaxial direction. This is because these resins can be easily uniaxially or biaxially oriented, have a great improvement in physical properties due to the orientation, and can easily relax or disappear the orientation due to melting. In addition, polyester and polyamide can be expected to promote weakening due to foaming when melted.
[0025]
In the method of the present invention, it is important to form the melt weakened portion by laser irradiation. That is, by irradiating the tear starting portion or the vicinity of the outer surface resin layer and / or the intermediate resin layer with a laser beam over a range in which the width across the opening direction is larger than 1 mm, the outer surface resin layer and / or the intermediate resin layer It is possible to perform heating to such an extent that the resin layer melts but does not substantially scatter, thereby preventing loss of the resin material and without excessive loss of strength of this part. It becomes possible to form an easily tearable weakened resin layer.
In the present invention, the tear start portion is generally an opening start portion, but includes a tear start portion that is different from the opening start portion.
[0026]
[Laminate]
In the present invention, the flexible laminate constituting the wall of the packaging bag includes a stretched plastic film for imparting mechanical strength, heat resistance, etc., an olefin resin for imparting heat sealability, or further oxygen, etc. A metal foil or a gas barrier resin for imparting a gas barrier property to the above is used in the form of a laminate in a plurality of combinations.
[0027]
Examples of stretched plastic films include polyester films such as polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, ethylene terephthalate / isophthalate copolymer: nylon 6, nylon 6,6,
[0028]
On the other hand, as heat-sealable resin films, generally, low-, medium-, high-density polyethylene (PE), linear low density polyethylene, isotactic polypropylene (PP), propylene-ethylene copolymer, ethylene-acetic acid Vinyl copolymers, ethylene-acrylic acid copolymers, ethylene-methyl methacrylate copolymers, ion-crosslinked olefin copolymers (ionomers), olefin resins graft-modified with ethylenically unsaturated carboxylic acids or their anhydrides, etc. A modified olefinic resin; a polyamide or copolyamide resin having a relatively low melting point to a low softening point; a polyester or copolyester resin having a relatively low melting point to a low softening point; Is done. These films should have a thickness of 15 to 100 μm.
[0029]
On the other hand, as the metal foil used for imparting gas barrier properties, various surface-treated steel foils and light metal foils such as aluminum (Al) are used. As surface-treated steel foil, one or more kinds of surface treatment such as galvanization, tin plating, nickel plating, electrolytic chromic acid treatment, chromic acid treatment, etc. applied to cold-rolled steel foil, or prior to final rolling The surface-treated steel foil obtained by performing the plating treatment and then performing the cold rolling treatment can be used. As the light metal foil, aluminum alloy foil is used in addition to so-called pure aluminum. These metal foils have a thickness of 150 μm or less, particularly 5 to 120 μm.
[0030]
As the gas barrier resin, a thermoplastic resin having a low oxygen permeability coefficient and thermoforming is used. As the most suitable example of the gas barrier resin, there can be mentioned an ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH). For example, an ethylene-containing resin having an ethylene content of 20 to 60 mol%, particularly 25 to 50 mol%. A saponified copolymer obtained by saponifying a vinyl acetate copolymer so as to have a saponification degree of 96 mol% or more, particularly 99 mol% or more is used. The saponified ethylene-vinyl alcohol copolymer should have a molecular weight sufficient to form a film and is generally 0.01 dL measured at 30 ° C. in a 85:15 weight ratio of phenol: water in a mixed solvent. It is desirable to have a viscosity of at least 0.05 g / g, especially 0.05 dL / g.
[0031]
Other examples of the gas barrier resin having the above-mentioned characteristics include polyamides having 5 to 50, especially 6 to 20 amide groups per 100 carbon atoms; for example, nylon 6, nylon 6,6, nylon 6 / 6,6 copolymer, metaxylylene adipamide,
[0032]
These gas barrier resins are used in a thickness of 3 to 50 μm, particularly 5 to 30 μm.
[0033]
Appropriate examples of laminates are layer structures from the inside to the outside, olefin resin heat seal layer / uniaxially stretched polypropylene film, olefin resin heat seal layer / biaxially stretched nylon film, olefin resin heat seal layer / two layers. Axial stretched polyethylene terephthalate film, olefin resin heat seal layer / aluminum foil / biaxially stretched polypropylene film, olefin resin heat seal layer / aluminum foil / biaxially stretched nylon film, olefin resin heat seal layer / aluminum foil / biaxial Stretched polyethylene terephthalate film, olefin resin heat seal layer / ethylene vinyl alcohol copolymer / biaxially stretched polyester film, olefin resin heat seal layer / amorphous aromatic polyamide / biaxially stretched polyethylene Terephthalate film, but an olefinic resin heat seal layer / metallized biaxially oriented polyethylene terephthalate film or the like, not limited to this example. For example, a paper layer can be provided as the outermost layer or a layer below the outermost layer.
[0034]
In FIG. 1 showing an example of a laminate suitably used in the present invention, this
[0035]
The total thickness of the
[0036]
The laminate can be produced by any means known per se, such as dry lamination, sandwich lamination, extrusion coating, and coextrusion. When sufficient adhesiveness is not obtained between the layers, an adhesive resin such as a urethane-based adhesive, an epoxy-based adhesive, and an acid-modified olefin-based resin adhesive can be used.
[0037]
In sandwich lamination, any resin is extruded between films or between a film and a resin-coated metal foil. In extrusion coating, any resin is extruded onto a film or metal foil. Done. As the resin to be extruded, generally, low-, medium-, high-density polyethylene, linear low density polyethylene, isotactic polypropylene, propylene-ethylene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer Modified olefin resins such as copolymers, ethylene-methyl methacrylate copolymers, ion-crosslinked olefin copolymers (ionomers), olefin resins graft-modified with ethylenically unsaturated carboxylic acids or anhydrides; relatively low melting point to low A softening point polyamide or copolyamide resin; a relatively low melting point or low softening point polyester or copolyester resin; a blend resin comprising one or more of the above-described resins and / or a known filler; Layer extrusion or coextrusion is used. An anchoring agent such as urethane or titanate can be applied to the surface to which the extruded resin layer is applied.
[0038]
[Packaging bag and its manufacturing method]
The easily tearable packaging bag of the present invention is formed by stacking the above laminates so that the heat-sealable resin layers face each other and bag-making them by heat sealing or the like.
[0039]
In FIG. 3 which shows an example (three-way heat seal pouch) of the packaging bag of the present invention, this easily
[0040]
In FIG. 4 which shows the other example (four-way heat seal pouch) of the packaging bag of this invention, this easily
[0041]
In FIG. 5 showing still another example (pillow packaging pouch) of the packaging bag of the present invention, this easy tearing
[0042]
In the packaging bag of this invention, it is preferable that the heat seal width | variety in an edge heat-sealing part and joint-pasting exists in the range of 3 thru | or 15 mm from a viewpoint of bag breakage prevention and the reduction of the material to be used. In the present invention, by utilizing the fact that the outer surface layer and / or the intermediate layer of the laminate of these heat seal portions maintain the molecular orientation substantially as it is, formation of the melt weakening resin layer, that is, the tear start portion Is possible.
[0043]
In the pillow packaging pouch according to the present invention, when the weakened
[0044]
[Melt weakening resin layer and its formation]
In the present invention, the melt weakening in the tear start portion or in the vicinity thereof is continuously or discontinuously over a range where the width across the opening direction is larger than 1 mm, preferably from 2 mm to the length of the bag. It is important to be distributed in the direction.
[0045]
That is, when this width is 1 mm or less, the laminated body is likely to be blown out by local heating and the vaporization of the resin tends to occur, and there is a tendency that smooth tearing becomes difficult due to a slight shift in the tearing start position. Furthermore, stress concentration tends to occur in the melt-weakened resin layer, and the tendency for accidental bag breakage due to impact or the like increases.
[0046]
The dimension in the opening direction of the melt weakened part is not particularly limited as long as the tear start part is formed, but it is generally preferably 0.5 mm or more, particularly 2 to 10 mm. If this dimension is too small, it may be difficult to form a tear start sufficient to continue tearing.
[0047]
Further, the shape of the melt weakening portion may be any shape such as a triangle, a square, a rectangle, a rhombus, a hexagon, a circle, an ellipse, a semicircle, and an indeterminate shape, and its area corresponds to the dimensions described above. , Generally 1 to 300mm 2 It is in the range.
[0048]
Furthermore, the depth at which the melt weakened portion should be formed may extend over the entire outer surface layer and / or intermediate layer of the laminate, and at least 30% or more of the thickness of the outer surface layer and / or intermediate layer of the laminate, In particular, it is preferably over 50%.
[0049]
The fact that the molecular orientation disappears or relaxes in the melt-weakened part of the outer surface layer and / or intermediate layer of the laminate is known per se, for example, birefringence method, X-ray diffraction method, fluorescence birefringence It can be confirmed by law.
[0050]
In the present invention, the melt weakening portion can be provided in a so-called solid state that is continuous in the surface direction, or can be provided in the form of fine dots or stripes arranged almost regularly.
[0051]
In FIG. 6 which shows the surface state of the tear start part by melt weakening, A shows an example in which the tear start
[0052]
In the example of FIG. 6A, the
[0053]
In the present invention, the melt weakening
[0054]
In addition, the melt weakening resin layer has a pitch of 20 to 5000 μm, particularly 50 to 2000 μm, regardless of the ratio of the dot-like or stripe-like melt weakening resin layer and the unmelted portion, thereby reducing the bag breaking strength. It is preferable in order to impart easy tearability. The dot diameter or stripe width is preferably in the range of 20 to 5000 μm, particularly 50 to 2000 μm.
[0055]
In the present invention, the formation of the melt weakened portion is not particularly limited, but it is preferably formed by laser irradiation. That is, by irradiating the tear starting portion or the vicinity of the outer surface resin layer and / or the intermediate resin layer with a laser beam over a range in which the width across the opening direction is larger than 1 mm, the outer surface resin layer and / or the intermediate resin layer It is possible to perform heating to such an extent that the resin layer melts but does not substantially scatter, thereby preventing loss of the resin material and without excessive loss of strength of this part. It becomes possible to form an easily tearable weakened resin layer.
[0056]
In the present invention, the molten resin layer may be in an amorphous state or a low crystallized state, or may be in a thermally crystallized state. A limited portion of the oriented and crystallized resin from the surface to the middle in the thickness direction is rapidly heated to a temperature higher than the melting point within a short time and rapidly cooled to a temperature lower than the crystallization temperature when heating is stopped. As a result, the molten resin layer becomes amorphous or low crystallized. In such an amorphous or low-crystallized state, the impact resistance of the processed part is maintained at a high level. On the other hand, when the time for the molten resin layer to pass through the crystallization temperature region is long, the molten resin layer tends to be thermally crystallized. Thermal crystallization of the molten resin layer also occurs when the heat treatment temperature range of the packaging bag and the crystallization temperature range of the outer layer or intermediate layer resin overlap, as in the case of hot filling or retort sterilization. When the molten resin is thermally crystallized, it becomes somewhat brittle as a property and brings the advantage of improved tearability.
For such limited rapid heating and rapid cooling, for example, instantaneous irradiation or scanning irradiation of a carbon dioxide laser beam can be used, and in this case, the output of the laser beam and irradiation time or scanning speed are changed. Thus, the thickness and temperature of the molten layer can be controlled. Further, the width can be controlled by changing the laser beam diameter.
The laser output is appropriately selected depending on the type of the constituent substrate and the material of the ink layer. Conversely, when the degree of processing is increased, a material having a large infrared absorption is selected.
[0057]
In one embodiment of the present invention, a laser beam is collected by a plano-convex lens (a lens having one flat surface and the other surface is convex), and is irradiated in a defocused state on the laminate. If necessary, scanning irradiation is performed in order to secure a predetermined irradiation area.
[0058]
In FIG. 7 for explaining this aspect, the
[0059]
Considering the case of irradiating a laser beam normally, it is normal to focus on the position of the laminate (f). In this case, the intensity distribution of the laser beam is a steep Gaussian as shown by the curve a in FIG. Distribution. Therefore, the width is narrow (half-value width H 0 ), The strength of the central portion is high, and the surface temperature of the laminate is high. On the other hand, in this invention, as shown in FIG. 7, a focus position is shifted (defocused) and it irradiates to a laminated body. By doing so, the intensity distribution of the laser beam is a smooth Gaussian distribution (half-value width H) as shown by the curve b in FIG. 1 , H 1 >> H 0 )become. Therefore, the central portion does not become high temperature, no fume is generated, and a wide weakened portion is processed.
As the condensing lens, a known lens such as a meniscus lens, a non-curved surface lens, a double-sided convex lens can be arbitrarily used in addition to a plano-convex lens.
[0060]
In another preferred embodiment of the present invention, the laser beam is condensed by a cylindrical lens (a lens having a semi-cylindrical shape, one surface is flat and the other surface is convex and extends in the longitudinal direction) and is scanned in the processing direction. Irradiate.
[0061]
In FIG. 9 for explaining this aspect, a
[0062]
In the most preferred embodiment of the present invention, the laser beam is irradiated to the laminate through a kaleidoscope. If necessary, scanning irradiation is performed in order to secure a predetermined irradiation area.
[0063]
In FIG. 10 for explaining the kaleidoscope, this
[0064]
When the
[0065]
In the pointed aggregate beam from the kaleidoscope, the interval and size of each point is the distance from the exit of the kaleidoscope to the laminate (the distance increases and the strength decreases, but the cross-section increases) Varies depending on the dimensions of the kaleidoscope.
[0066]
It is also possible to change the size of the entrance and exit of the cavity portion of the kaleidoscope, which has the advantage that a very large weakened portion can be processed. For example, as shown in FIG. 13A, if the entrance has a size of 5 mm × 3 mm and the exit has a size of 18 mm × 3 mm, the size of the pointed aggregate beam is about 5 mm × 20 mm. . Further, the pattern of the point-like collective beam is as shown in FIG.
[0067]
Further, when the kaleidoscope is tilted from the optical axis of the plano-convex lens as shown in FIG. 14A, as shown in FIG.
[0068]
Furthermore, as shown in FIG. 15, the shape of the
[0069]
FIG. 16 shows a result of observing a machining pattern when a workpiece is irradiated with a laser beam for a short time when the shape and size of the cavity entrance of the kaleidoscope is 5 mm × 5 mm. The surface of the workpiece is melted into a fine uneven pattern. The pitch between points was about 0.3 mm.
[0070]
In the present invention, a carbon dioxide laser is used as the laser beam. In general, the output is preferably in the range of 10 W to 1.2 kW, but of course not limited thereto.
[0071]
In the present invention, an infrared lamp or a hot plate can be used as the heat source in addition to the laser.
[0072]
For example, as shown in FIG. 17A, an
[0073]
The processing method using a laser beam or an infrared lamp can process the laminated body without contact, so the application is very simple. However, when using a hot plate, the position to be processed in the weakened part of the laminated material In addition, it is necessary to press the hot plate for a certain period of time.
[0074]
FIG. 18 shows a schematic diagram of the heat bar. The tip of the
[0075]
In the present invention, the weakened layer can be formed by melting the resin before bag making, during bag making, or after bag making. For example, a laser beam or an infrared beam is irradiated to a molecular orientation film to be an arbitrary stage for manufacturing a laminate, that is, a surface layer before lamination, during lamination, or after lamination, or an intermediate layer. A melt weakened portion of the pattern can be formed.
[0076]
In FIG. 19 which shows an example of the laminated body which should be attached | subjected to bag making, this
[0077]
In addition, the packaging bag of the present invention may be provided with a slit or the like known per se for guiding the tearing of the laminate. However, after the slit is formed or in the slit inspection process, the melt weakening layer is formed. May be performed. Further, the melt weakening layer can be formed at a predetermined position of the packaging bag in the unwinding step of the laminate in the bag making process or after the bag making, and before or after filling the contents into the packaging bag. A melt weakened layer can be formed.
[0078]
【Example】
The invention is illustrated in the following examples.
Seven types of laminates shown in Table 1 were prepared.
[0079]
[Table 1]
Note 2) The numbers in parentheses in the table indicate the thickness of each substrate.
Note 3) In the table, the base materials indicated by abbreviations are as follows.
PET: Biaxially stretched polyethylene terephthalate film (Toray mirror P-60) with a laminate surface printed.
PA-1: Biaxially stretched nylon 6 film (Unitika Emblem RT).
PA-2: Biaxially stretched nylon 6 film (Kojin Bonil RX) with printing on the laminate surface.
Al: Aluminum foil.
EVOH: Biaxially stretched ethylene vinyl alcohol copolymer film (Kuraray EF-XL).
UOPP: Rolled uniaxially stretched polypropylene film (Nisshi Barilla PG) with printing on the laminate surface.
CPP: Polypropylene cast film.
LDPE: Low density polyethylene layer for extrusion coating.
LLDPE: Linear low density polyethylene film.
HDPE: High-density polyethylene laterally stretched film (Toyo Kagaku Karaliyan Y).
[0080]
Examples 1, 2, 3 and Comparative Examples 1, 2, 3
Using the
The pouches of Examples 1, 2, and 3 created in this way have a large number of dot-like weakened parts, and have a pitch of about 0.3 mm, a range of 6 mm in the longitudinal direction of the heat seal part, and 3 mm in the width direction. It was scattered. When a section was cut out from this portion and observed with a polarizing microscope, the outer surface PET was melted by laser processing in the weakened portion, and the orientation was relaxed or disappeared.
None of these pouches broke from the melt-weakened part even when the contents were filled with liquid soup or the like. In addition, the melt weakened portion between the front and back of the pouch is approximately 1.2 mm in the longitudinal direction of the edge heat seal portion 12, and the melt weakened portion can be easily torn without a notch from the portion where the melt weakened portion overlaps the front and back. I was able to.
Similarly, in the pouches of Comparative Examples 1, 2, and 3 that were prepared using the
[0081]
Comparative Examples 4, 5, 6
In the same manner as in Examples 1, 2, and 3, a three-side heat seal pouch having a weakening part for opening
During processing, the outer surface PET layer sublimated, a large amount of fume was generated, and the lens became dirty. When the weakened portion was observed, the PET layer was completely removed, and the length was 3 mm and the width was about 0.2 mm. In the pouches of Comparative Examples 5 and 6 using the
When these pouches were filled with liquid soup or the like, in Comparative Example 5 using the laminate 3, the remaining base material in the weakened portion was thin, so that there was a bag breakage in a conveyance test or the like. Further, the deviation of the weakened part between the front and back of the pouch was approximately 1.2 mm in the longitudinal direction of the edge heat seal part 12 as in Examples 1, 2, and 3, but the substrate remained thick in the processed part. In the comparative examples 4 and 6 using the
[0082]
Examples 4, 5, and 6
Similar to Comparative Examples 4, 5, and 6, a three-way heat seal pouch having a weakening portion for opening initiation using the
In Examples 4, 5, and 6, no fume was generated during processing, and the outer PET layer was only melted and not sublimated. In the weakened portion, the orientation of the outer surface PET layer was relaxed or disappeared. The length of the melt weakened portion was 3 mm and the width was about 1.1 mm.
None of these pouches broke from the melt-weakened part even when the contents were filled with liquid soup or the like. Further, the displacement of the melt weakened portion on the front and back of the pouch is about 1.2 mm in the longitudinal direction of the heat seal portion as in Examples 1, 2, and 3, and there is no notch as in Examples 1, 2, and 3. However, it could be easily torn from the melt weakened part.
[0083]
Examples 7, 8, and 9 (Comparative Examples 1, 2, and 3)
In the same manner as in Examples 1, 2, and 3, a three-way heat seal
The pouches of Examples 7, 8, and 9 had melt weakened portions in which approximately 20 stripe-like orientations were relaxed or disappeared. The pitch was about 0.3 mm, and the total processing width was 6 mm.
None of these pouches broke from the melt-weakened part even when the contents were filled with liquid soup or the like. Further, the deviation of the center of the melt weakened portion with respect to the folded
In addition, in the pouches of Comparative Examples 1, 2, and 3 prepared without performing laser processing, it was not possible to tear from anywhere in the folded
[0084]
Examples 10-15
The laser output was changed every 90 W from 90 W to 140 W, and a three-way heat seal pouch was prepared using the laminate 6 in the same manner as in Examples 7, 8, and 9 using the
The weakened part of the pouch produced in this way was almost the same stripe shape as in Examples 7, 8, and 9. As a result of observation with a scanning electron microscope, a melt weakening line having a width of about 150 μm and an unmelted line portion having a thickness of about 150 μm were alternately present from 90 W to 120 W. Under the conditions of 130 W and 140 W, the width of the melt weakening line widened and the surface nylon (PA-2) layer on the surface was foamed as shown in the surface observation A and the cross-sectional observation B (FIG. 20) of the unmelted portion.
Under any condition, as in Examples 7, 8, and 9, there is no bag breakage from the melt weakening portion even if the contents are filled with liquid soup or the like, and tearing can be started from anywhere in the folded
[0085]
Examples 16, 17
Three-way heat seal pouches were made using
The pouches of Examples 16 and 17 had stripe-like melt weakening portions that were almost the same as those of Examples 7, 8, and 9. When observing the cross section of the melt weakened portion, in Example 17 using the
None of these pouches broke from the melt-weakened part even when the contents were filled with liquid soup or the like. Moreover, it could be easily torn from anywhere in the folded
[0086]
Examples 18, 19, 20
In the same manner as in Examples 7, 8, and 9, three-way heat seal
The pouches of Examples 18, 19, and 20 had a band-shaped melt weakened portion having a width of 3 mm, and a large number of foams were observed on the surface of the weakened portion. However, there was no portion where the aluminum foil was exposed on the outer surface.
None of these pouches broke from the melt-weakened part even when the contents were filled with liquid soup or the like. Further, the center shift of the melt weakened portion with respect to the folded
In addition, the water content measured by the method prescribed | regulated by JISK 0068 of the single-piece | unit PET film stored on the same conditions as these laminated bodies was 0.1 weight%.
[0087]
Examples 21, 22, 23
In the same manner as in Examples 7, 8, and 9, three-way heat seal
The pouches of Examples 21, 22, and 23 prepared in this way had a belt-like melt weakened portion having a width of about 5 mm, and the same effects as those of Examples 7, 8, and 9 were obtained. However, no foaming was observed on the surface of the weakened portion.
[0088]
Example 24
A three-sided heat seal pouch was prepared using the laminate 7 in the same manner as in Examples 7, 8, and 9. However, as shown in FIG. 21, a plurality of three-way heat seal pouches were connected without being cut at the edge
The plurality of pouches created in this way can be straight along the edge
[0089]
【The invention's effect】
According to the present invention, the advantage is that the thermoplastic resin layer is molecularly oriented by forming the molten resin weakening layer using the molecular orientation of the outer surface layer and / or the intermediate layer of the laminate. While maintaining, it is possible to selectively form a weakened portion against tearing with respect to the molten portion.
[0090]
Further, for melting by performing melting weakening in the tear starting portion or in the vicinity thereof so that the width in the direction crossing the opening direction is continuously or discontinuously distributed in the plane direction over a range larger than 1 mm. It is possible to disperse the heat over a range wider than 1 mm, thereby avoiding fusing due to local heating and transpiration of the resin. In addition to increasing the tolerance for displacement of the tearing start position, enabling easy tearing and improving easy tearability, and further distributing the stress applied to the melt-weakening resin layer to cause accidental breakage due to impact, etc. It is also possible to prevent the bag. In addition, even if there is a slight deviation between the position of the molten resin weakened layer provided on the laminate on the front side and the position of the molten resin weakened layer provided on the back side, the width is larger than 1 mm, so And can be opened by smooth and reliable tearing.
[0091]
Further, when the outer surface resin layer and / or the intermediate resin layer is a thermoplastic resin having a moisture content of 0.1% by weight or more according to JIS K 0068, it is weakened by foaming of moisture in the resin as well as orientational relaxation by melting. And weakening of the resin layer occurs more effectively.
[0092]
According to a preferred embodiment of the present invention, when a weak dot-like or stripe-like weakened resin layer arranged almost regularly is formed at least on the outer surface resin layer and / or the intermediate resin layer in the vicinity of the tear start portion, In such a resin melt weakened layer, the molecular orientation portion and the melt portion of the thermoplastic resin are mixed, and the advantages of both are achieved in combination.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a laminate suitably used in the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another example of a laminate suitably used in the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing an example (three-side heat seal pouch) of the packaging bag of the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing another example (four-side heat seal pouch) of the packaging bag of the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing still another example (pillow packaging pouch) of the packaging bag of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the surface state of a tear start portion due to melt weakening, where A is an example in which the tear start portion is formed of a solid melt weakening resin layer, and B and B ′ are stripes where the tear start portion is a stripe. C is an example in which the tear start portion is formed of a dot-like melt weakening resin layer.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example in which a laser beam is collected by a plano-convex lens and irradiated in a defocused state according to one embodiment of the present invention.
8 is a graph showing the intensity distribution of a laser beam in the example of FIG.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example in which a laser beam is condensed by a cylindrical lens and irradiated on a laminated body under scanning according to another aspect of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory view showing an example in which a laser beam is guided to a kaleidoscope and irradiated on a laminated body according to still another preferred embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a point-like collective beam when a kaleidoscope having a square entrance and an exit is used.
12 is an explanatory diagram showing a linear beam when scanning is performed using the kaleidoscope of FIG. 11; FIG.
FIG. 13 is an explanatory view showing the dimensional relationship between the inlet and outlet of the kaleidoscope and the formed linear beam.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a relationship between an aspect in which the kaleidoscope is arranged offset from the optical axis and a point-like collective beam formed thereby.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing several examples of the shape of the entrance of the kaleidoscope.
16 is a front view showing an example of a structure of a molten resin weakened portion formed by the method of FIG.
FIG. 17 is an explanatory diagram showing an example of irradiating a laminated body with infrared rays using an infrared lamp and a kaleidoscope according to another aspect of the present invention.
FIG. 18 is an illustration showing an example using a heat bar in accordance with yet another aspect of the present invention.
FIG. 19 is a front view showing an example of a laminated body to be attached to bag making.
20 is a plan view and a cross-sectional view showing a result of observing foaming of a weakened portion in Example 14 with a scanning electron microscope. FIG.
21 is a plan view showing a three-way heat seal pouch in which a plurality of pouches created in Example 24 are connected. FIG.
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