JP4139498B2 - 自立袋の製造方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自立性の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
柔軟な積層フィルムを用いて、各種形式の袋が製袋され、内容物を充填し、密封した包装体として市場において陳列販売されている。前記柔軟な積層フィルムからなる袋であるために、陳列棚等における自立させる各種の試みがなされ、また、実用化されている。
自立袋として知られているものとしては、例えば、図7(a)に示す底ガセットタイブの自立性パウチ(以下、スタンディングパウチと記載する)、図7(b)に示すサイドガセットタイプの自立性パウチ(以下、サイドガセットタイプパウチと記載する)、図7(c)に示す上下ガセットタイプの自立性パウチ(以下、上下ガセットタイプパウチと記載する)等の各タイプがある。
前記スタンディングパウチあるいは上下ガセットタイプパウチにおいては、自立させたときに底部となる部分の構造は、前面部材と後面部材との底辺が床に密着する構造であって自立性の良いパウチである。すなわち、袋の構造としては自立性を阻害する力は働かない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記サイドガセットタイプパウチの場合には、自立させるためにパウチの底部の折り込みが必要であり、その折り込みの底部の反発力は、パウチの自立性を損なう力として働く。しかも、パウチの構成材料の側壁部の剛性が大きく、底部(特に稜線)の剛性が小さいことが望ましいが、サイドガセットタイプパウチにおいては、側壁部、底部ともに同一材料であって、底部のみの剛性を小さくすることは不可能である。そして、前面、後面および側面の各部材とも自立の際に、底部が折り曲げられ、パウチを自立させた時に該折り曲げ部が反発してパウチを転倒させる力として働く。そのため、前記反発力を減ずるために、底部隅角部に斜めシールして、該斜めシール部の外側を切り落として、反発力を弱めて自立させることが行われるが、それでもなお、パウチは転倒することがある。このように自立性が悪いと、陳列販売中に袋が転倒することが多くなり、その陳列が乱雑となって来店客に悪い印象を与える。また、包装工程や流通中のハンドリングが悪い。使用段階において注出口を開口状態の時に転倒すると、内容物が注出口から漏れ出す等の問題もあった。
また、前記上下ガセットタイプパウチの場合には、底部は前記スタンディングパウチと同じ構造であって、自立性を損なう力は働かない、しかし、側面のシール部を有する面の成形性が悪く、4隅の角部稜線が明瞭でないという問題がある。
本発明の課題は、特にサイドガセットタイプパウチ等の自立性の袋において、さらに、安定した自立性を有し、かつ、明確な底部稜線に明確な角部を形成するパウチとその製造方法についての技術を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、片面が熱融着層からなる積層フィルムからなる前面部材と後面部材とを前記熱融着層面同士を対面するように配置し、かつ、その左右に、前記熱融着層面を外側にして2つ折りした側面部材をその折り目を内側にして配置し、端縁部をヒートシールして熱接着部を形成する自立袋において、内容物を充填し、自立させた時に少なくとも底部稜線となるべき予定線上に、製袋前に予め熱罫線を設け、かつ、前記熱接着部の底部稜線形成部位に、熱接着後に熱罫線を設ける自立袋の製造方法である。
【0005】
【発明の実施の形態】
本発明は、特に、サイドガセットタイプパウチの製造方法に関し、内容物を充填した時の底部稜線および/または底部熱接着部の折れ込み線が熱罫線によって形成されている自立袋の製造方法である。図1は、本発明の、(a)自立袋の実施例を示す斜視図、(b)自立袋の別の実施例を示す斜視図である。図2は、図1のサイドガセットタイプパウチの、(a)展開図、(b)積層フィルム部に設けた熱罫線の断面図、(c)熱接着部に設けた熱罫線の断面図である。図3は、製袋前の積層フィルムに熱罫線を設ける方法を説明する概念図である。図4は、熱接着部に熱罫線を設ける方法を説明する概念図である。図5は、本発明の自立袋を形成する積層フィルムの材質の実施例を説明する断面図である。図6は、本発明の自立袋に装着する注出口の説明図で、(a)実施例を示す注出口本体、キャップおよび装着する袋の一部を示す斜視図、(b)注出口本体の別の実施例を示す斜視図である。
【0006】
本発明の自立袋は、少なくとも片面が熱融着層からなる積層フィルムを用いて、前面部材、後面部材を前記熱融着層面同士を対面するように配置し、かつ、その左右に、前記熱融着層面を外側にして2つ折りした側面部材をその折り目を内側にして挿入し、端縁部をヒートシールして熱接着することによって左右にガセット部を形成してなる自立袋である。
本発明の自立袋は、前記前面部材、後面部材及び側面部材をそれぞれ別に供給する製袋方式により形成されてもよいし、図示はしないが、自立袋を展開した巾の1枚の積層フィルムを折り込んで製袋するピローガセットタイプの自立袋であってもよい。
このような自立袋に内容物を充填して平面に自立させると、自立袋の底面は内容物の重さによって平面に正方形を含む四角形に接地するが、自立袋を形成する積層フィルムの剛性が小さいために、接地した自立袋の稜線が明確にならず、また、熱接着部における折り返し部の跳ね返し力によって、自立袋が転倒することがある。いずれも、自立性としては好ましくないことである。本発明者らは、前記自立性を改善する方法について種々の検討、実験の結果、自立袋を構成する積層フィルムの、内容物を充填し自立させた際に底部稜線となる位置および/または底部折れ込み線位置に、熱罫線による凹凸条を設けることによって、前記底部稜線が明確に形成され、かつ、底部熱接着部の折れ込み部も反発力が減少して、転倒し難くなることを見出し本発明を完成するに到った。
【0007】
本発明の自立袋における熱罫線は、自立袋等を形成する積層フィルムに対し、該フィルムを加熱後又は加熱と同時に、凸条型または凸条型と凹条型との併用によって加圧することによって形成される凹条溝を示す。該凹条溝の反対面には凸条突起が形成されることがある。
そして、本発明の自立袋における熱罫線は、図1(a)および図1(b)に示すように、自立袋の底部稜線の形成される部位に設けられている。例えば、図1(a)の自立袋の場合、さらに熱罫線の設けられる部位を、図2(a)に示す自立袋の展開図によって示す。図2(b)は積層フィルム部分の熱罫線10aを示す断面による説明図で、熱融着層側に凹条溝が形成されている。また、図2(c)は、熱接着部における熱罫線10bまたは10cを示す断面による説明図である。
【0008】
本発明の自立袋には、図1(a)に示すように合成樹脂製の注出口を装着してもよい。
【0009】
本発明にかかる自立袋に用いる積層フィルムは、熱可塑性を示し、かつ、少なくとも片面が熱融着性を有する複合フィルムである。その構成は特に限定されるものではなく、各種パウチに用いられている公知の積層フィルムはいずれも使用できる。これらの中から、包装する内容物の種類や充填後の加熱処理の有無など使用条件に応じて適するものを自由に選択して使用することができる。
前記積層フィルムの基本的な層構成としては、図5に示すように、基材層21、中間層23、熱融着層22のような3層構成で前記各層間は接着層24によって貼合されている。前記中間層23は、必要に応じ2層以上の複層とすることもできる。また、前記熱融着層は、共押出し法により製膜される多層フィルムとすることもできる。
【0010】
まず、上記の本発明において、包装袋の本体を構成する積層フィルム20の熱融着層として使用する樹脂としては、積層フィルム20を自立袋とするときに熱接着により封止できるものであればよく、たとえば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状(線状)低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸メチル共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体等の樹脂の一種ないしそれ以上からなる樹脂ないしはこれらをフィルム化したシートを使用することができ、その厚さとしては30〜500 μmが適当である。
【0011】
また、自立袋Pの袋本体Bを構成する積層フィルム20の基材層21として使用する合成樹脂製のフィルムとしては、自立袋を構成する基本素材となることから、機械的、物理的、化学的等において優れた性質を有する合成樹脂を用いることができ、たとえば、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリプロピレン系、ポリカーボネート系、ポリアセタール系等の樹脂を用いることができる。また、これらの樹脂を用いたフィルムとしては、未延伸フィルムあるいは1軸方向または2軸方向に延伸した延伸フィルム等のいずれのものでも使用することができ、フィルムの厚さとしては基本素材としての強度、剛性などについて必要最低限に保持され得る厚さであればよく、厚すぎると製袋加工性が低下し、またコストが上昇するという欠点もあり、逆に薄すぎると強度、剛性等が低下して好ましくない。本発明においては、上記のような理由から12〜30μm程度が適当である。また、前記合成樹脂製のフィルムは、必要に応じてポリ塩化ビニリデンが塗工されたフィルムやアルミニウムや酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化錫、酸化ジルコニウム等の無機物の蒸着層が形成されたフィルムとしてバリアー性を有する構成としてもよい。また、前記基材層として使用する合成樹脂製のフィルムは、その内側に一般的には印刷が施されることが多いために、前記基材層として使用する合成樹脂製フィルムは印刷適性が求められ、1軸方向または2軸方向に延伸した延伸フィルムが好適である。
【0012】
さらに、本発明においては、前記熱融着層22と前記基材層21の間に中間層23を設けてもよく、前記中間層23は通常、前記熱融着層22と前記基材層21だけでは包装袋としての機能を十分に果たすことが出来ない場合等に設けられる。前記機能としては、基体遮断性、機械的強靱性、耐屈曲性、耐突き刺し性、耐衝撃性、耐磨耗性、耐寒性、耐熱性、耐薬品性等であり、包装袋として要求されるこれらの最終的な機能を中間層23を設けることで達成するものである。
該中間層23として用いられる基材としては、たとえば、アルミニウム、鉄、銅、錫などの金属箔、あるいは、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物等のフィルムあるいはこれらにポリ塩化ビニリデンを塗工したフィルムないしはアルミニウムや酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化錫、酸化ジルコニウム等の無機物の蒸着を施したフィルムあるいはポリ塩化ビニリデン等のフィルムなどを用いることができる。
またこれら基材の一種ないしはそれ以上を組み合わせて使用することができる。なお、上記基材の厚さとしては、包装袋として要求される機能を満たすことができれば良いのであって、必要に応じて適宜に選ぶことができる。
【0013】
また、本発明の自立袋Pの袋本体Bを構成する前記積層フィルム20は前記基材層21と熱融着層22、あるいは、基材層21と中間層23と熱融着層22との間等を周知のドライラミネーション法、Tダイ押出法等を適宜用いて貼り合わせることにより得ることができる。前記Tダイ押出法を用いる場合にあっては、接着性を向上させる目的で被押出面側に必要に応じてアンカーコート剤を予め塗工しても構わない。
【0014】
好ましく使用できる積層フィルムの構成の具体例として、
(1) ON/AD/L LDPE(#)
(2) ON/AD/O-HDPE/AD/LLDPE(#)
(3) 0N/AD/O-PP/AD/LLDPE(#)
(4) 0N/AD/O-PP/AD/AL/AD/LLDPE(#)
(5) ON/AD/ SiOX PET/AD/O-HDPE/AD/ LLDPE(#)
(6) 0N/AC/<HDPE/LDPE> (#)
(7) 0N/AC/<HDPE/LDPE> /AD/LLDPE(#)
(8) PET/AD/AL/AD/ON/AD/LLDPE(#)
(9) PET/AD/AL/AD/ON/AD/CPP(#)
(10)PET/AD/ON/AD/AL/AD/LLDPE(#)
(11)PET/AD/ON/AD/AL/AD/CPP
(12)PET/AD/EVOH/AD/ON/AD/CPP
等が挙げられるが、本発明の自立袋Pに用いる袋本体を構成する積層フィルムは、これらに限定されるものではなく、この他種々の組合せの積層フィルムを使用できる。
尚、上記の材質構成を示した際に用いて略号は次の通りである。
ON: 2軸延伸ナイロンフィルム、AD: 接着剤またはアンカーコート剤、 LLDPE: 直鎖状低密度ポリエチレンフィルム 、 O-HDPE:1軸延伸高密度ポリエチレンフィルム、LDPE: 低密度ポリエチレンフィルム、 SiO X :シリカ蒸着層、0-PP: 1軸延伸ポリプロピレンフィルム、PET:2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、EVOH: エチレン・酢酸ビニル共重合体のけん化物フィルム、CPP:無延伸ポリプロピレンフィルムである。また< > 内は共押出し法による製膜を示す。
前記アンカーコートは、押し出しコーティングで樹脂を積層する際、接着性を向上させるために基材層を形成するフィルム側に予めコーティングするものでプライマーコートの一種である。
【0015】
前記の積層フィルム20において、2軸延伸ナイロンフィルム(ON) 、2軸延伸ポリエステルフィルム(PET) は基材フィルムとして機械的強度や印刷適性を付与し、1軸延伸高密度ポリエチレン、1軸延伸ポリプロピレンフィルムなどは、その延伸方向をパウチを開封する際の引き裂き方向と一致するように用いることにより、引き裂きの方向性を一層安定化させることができる。
そして、アルミニウム箔、シリカ蒸着層、EVOHフィルムなどは、ガスバリア性を付与するために積層するものである。
【0016】
また、熱融着層22としては、 LLDPEフィルムとCPP フィルムの2種類の例を挙げたが、前記 LLDPEフィルムは、ヒートシールの安定性や耐内容物性、例えば界面活性剤に対する耐ストレスクラッキング性などに優れ、CPP フィルムは、耐熱性、低臭性に優れており、これらの性能を必要とする内容物の包装に適している。
【0017】
熱融着層22には上記のほか、充填される内容物に応じて、エチレン・αオレフィン共重合体、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・アクリル酸エステル共重合体、アイオノマー、ポリエステル系樹脂なども適宜選択して使用することができる。
【0018】
特に、エチレン・αオレフィン共重合体でメタロセン系触媒を用いて重合したものは、分子量分布の幅が狭く、共重合比も安定しているため、低温ヒートシール性や、熱間シール性に優れており、スタンディングパウチなどヒートシール部にフィルムの重なりの差による段差のあるパウチの熱融着層にはシール抜けによるピンホールの発生を防止できる点で適している。
更に、該共重合体にオレフィン系エラストマーをブレンドしたものを用いることにより、シーラント層の熱流動性が改善され、前記段差によるピンホールの発生も一層効果的に防止することができる。
【0019】
次に、本発明の自立袋の製造方法について説明する。
前述のように、サイドガセットタイプパウチにおいては、図1(a)または図1(b)に示すように、底部稜線を形成する部位には、積層フィルム部分のみからなる部位10aと該積層フィルムの熱接着部とからなる部位10bとがあり、また、稜線ではないが、自立袋性を阻害する部位として底部シール部の折り込み線10cが存在する。
本発明の自立袋においては、これらの稜線および折り込み線部に熱罫線を設けることにより、自立袋の自立性を向上させようとするものである。
【0020】
先ず、積層フィルムのみからなる部位への熱罫線の付与は、図3(a)に示すように、加熱部15において製袋前の積層フィルム20の熱罫線を付与する部位を加熱し、該加熱された積層フィルムを成形部16に搬送し、該成形部16において、図3(b)に示すように凸条型11と凹条型12とにより、積層フィルム20を加圧し、図3(c)に示すように積層フィルム20の内面に凹条溝10を形成する。この際、積層フィルム20の外面には凸条突起が形成されることがある。
また、前記凸条型11に設けた給気孔から加圧空気を給気し、凹条型に設けた脱気孔から真空脱気を行い、前記凹条溝の形成を確実にすることが望ましい。
【0021】
前記加熱部は、熱罫線を設ける際に、より効果的な熱罫線となるように、積層フィルムを予熱するために設けられる。前記予熱の条件は、積層フィルムの種類や厚さ等により設定されるが、自立袋を構成する積層フィルムの場合には、80〜140 ℃の範囲の温度域に2 〜10秒程度の間保持されること、あるいは、同等の加熱が得られる条件が適当である。熱源としては、熱風、加熱ロールに積層フィルムを接触させる方法での伝導、赤外線などの照射による輻射加熱等が利用できる。
【0022】
前記成形部は、積層フィルムの一方側に凸条型と積層フィルムの他方側に凹条型を、積層フィルムをプレスしながら前記凹、凸条型が互いに交合するように配置する。
前記凸条型には、給気孔を、凹条型には排気孔を設けることが好ましい。前記凹凸条の型により積層フィルムを加圧することにより、積層フィルムには、フィルム内面側からみて断面凹状の溝が形成される。
この形成された溝の存在によって、自立袋における底部稜線の形成が極めて容易、かつ、確実になる。
前記加圧の際の凸条型及び凹条型の温度は、80〜140 ℃の範囲が適当である。前記型の温度は、前記加熱部において積層フィルムに与えられた熱が、凹凸条型に蓄積して、フィルムを加圧する際に型にフィルムが粘着したりしてその搬送に支障を来すおそれがあり、前記凹凸条の型温度を一定に保ち、過度の温度上昇を避けることが目的である。
【0023】
また、自立袋の熱接着部への熱罫線の付与方法としては、図4(a)に示すように、凸条型11′により、加圧することにより、図4(b)に示すように、熱罫線10を設けることができる。該熱接着部への熱罫線を付与する前記凸条型は、熱罫線がより深く形成させるために、例えば、 150℃以上に加熱されていることが望ましい。
熱接着部の表面層は、前述のように、抗張力また耐熱性があり、積層フィルムのみへの熱罫線の付与と比較して、熱罫線の深さも浅いものとなるが、前記加熱された凸条型によりプレスすることにより得られる熱罫線はよりシャープとなる。
一般的に熱接着部の剛性は極めて大となり、サイドガセットタイプパウチなどのように、自立させる際に、前記熱接着部が稜線となるような場合には、自立の不安定要因となるが、本発明による熱罫線の付与により、該熱接着部においても折れ易くなり自立性が良くなる。
熱接着部における熱罫線の付与方法は、図4(b)に示すように、凸条型11′を具備した熱板により、折り曲げ時に内側となる面側からプレスする。
さらに、底部シール部における折り曲げ線が形成される部位においても、折り曲げる際に内側となる面側から前記凸条型11′により加圧することにより熱罫線を形成することができる。
【0024】
また、図1(a)における底シール部の折り込み線9についても、前記熱接着部への熱罫線の付与方法と同一の凸条型11′により、折り込み側に凹条溝が形成されるように加圧する。
【0025】
以上説明したように、本発明の自立袋においては、サイドガセットタイプパウチ等の底部稜線に熱罫線を施し、底部稜線を明確に形成するとともに、積層フィルムおよびその熱接着部の反発力を抑えることにより自立性を良くしたものである。
また、本発明の熱罫線を、内容物を充填して自立させた時に、縦稜線、または、上部稜線となる部位に設けてもよく、その結果、底部以外のパウチの稜線部が明確に形成される。
【0026】
本発明の自立袋の上端には、図1(a)に示すように合成樹脂を用いて射出成形した注出口を設けることができる。その注出口は、合成樹脂を用いた射出成形品であって、自立袋の端部に装着されて、自立袋から内容物を注出することができるものであれば、その形状等を限定するものではなく、リクローズキャップを有するタイプであれば、さらに望ましい。
本発明の自立袋に装着する注出口の実施例としては、例えば、図6(a)に示すように、自立袋の袋本体Bの上部の端縁辺に、合成樹脂を用いて射出成型法によって成形された注出口を装着するものである。前記注出口は、例えば、注出口本体30と該注出口本体30に着脱自在に嵌着されるキャップ40とからなり、前記キャップ40の脱着は、前記注出口本体30に設けられたねじ36とキャップ40のスカート部の内面に設けられたねじとによる螺着する方式が利用できる。
前記注出口の構造の例としては、図6(a)に示すように、第一のフランジ部31に対し、その一方側に袋本体Bの内側に取り付けられる接着基部32を、また、他方側には袋の外側にある注出口筒部33を設けてなる注出口本体を合成樹脂を用いて一体に成形し、該注出口本体30にキャップ40を螺合するものであって、注出口本体30の前記第一のフランジ部31の下方に設けた接着基部32は、袋の2辺間にあって2辺が接着し易くして密封性が保てるように底面視においてシャトル形状であり、また、前記注出口筒部33には、自立袋の搬送や充填機械における自立袋の位置固定のため等、必要に応じて第二、第三のフランジ部34、35あるいはキャップ40との螺合のためのねじ36を設けてもよい。
【0027】
前記注出口の袋本体Bへの装着は図6(a)に示すように、袋の上端部のヒートシールの際に、シール部の一部を未シール部5Nとしておき、前記注出口本体30の接着基部32を該未シール部に挿入した後、未シール部5Nのフィルムの外面から加熱加圧することによって、袋に注出口本体30を密封シール状態に装着することができる。
【0028】
また、図6(b)に示すように、前記接着基部32の下部に延長片37を設け、該延長片37に連結して閉塞防止リブ38を設けることができる。前記延長片4ケの先端同士を互いに懸架し、それぞれ懸架した部分を延長した断面十字型の延長リブ(閉塞防止リブ)を設けることによって内容物の取り出し時における袋の閉塞を防止できる。
【0029】
【発明の効果】
サイドガセットタイプパウチ等の底部稜線の積層フィルムおよびその熱接着部に熱罫線を入れることにより、底部の反発を抑え、また、稜線が明確に形成されることにより自立性の良好な自立袋とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の、(a)自立袋の実施例を示す斜視図、(b)自立袋の別の実施例を示す斜視図である。
【図2】図1のサイドガセットタイプパウチの、(a)展開図、(b)積層フィルム部に設けた熱罫線の断面図、(c)熱接着部に設けた熱罫線の断面図である。
【図3】製袋前の積層フィルムに熱罫線を設ける方法を説明する概念図である。
【図4】熱接着部に熱罫線を設ける方法を説明する概念図である。
【図5】本発明の自立袋を形成する積層フィルムの材質の実施例を説明する断面図である。
【図6】本発明の自立袋に装着する注出口の説明図で、(a)実施例を示す注出口本体、キャップおよび装着する袋の一部を示す斜視図、(b)注出口本体の別の実施例を示す斜視図である。
【図7】各種自立袋を示す(a)スタンディングパウチ、(b)サイドガセットタイプパウチ、(c)上下ガセットタイプパウチのそれぞれの斜視図である。
【符号の説明】
P 自立袋
B 袋本体
S 注出口
1 前面部材
2 後面部材
3 側面部材
4 側面部材
5 熱接着部
5N 未シール部
6 底部稜線
7 縦稜線
8 上部稜線
9 折れ込み線
10 熱罫線(押し罫 折り畳み用罫線)
11 凸条型
12 凹条型
13 排気孔
14 給気孔
15 加熱部
16 成形部
20 袋本体を形成する積層フィルム
21 基材層
22 熱融着層
23 中間層
24 接着層
30 注出口本体
31 第一のフランジ部
32 接着基部
33 筒部
34 第二のフランジ部
35 第三のフランジ部
36 ねじ
37 延長片
38 閉塞防止リブ
40 キャップ
50 スタンディングパウチ
51 ヒートシール部
60 サイドガセットタイプパウチ
61 ヒートシール部
62 注出口
70 上下ガセットタイプパウチ
71 ヒートシール部
72 注出口

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  1. 片面が熱融着層からなる積層フィルムからなり、前面部材、後面部材を前記熱融着層面同士を対面するように配置し、かつ、その左右に、前記熱融着層面を外側にして2つ折りした側面部材をその折り目を内側に配置し、端縁部をヒートシールして熱接着部を形成する自立袋において、内容物を充填し、自立させた時に少なくとも底部稜線となるべき前記積層フィルムの予定線上に、製袋前に予め熱罫線を設け、かつ、前記熱接着部の底部稜線形成部位に、熱接着後に熱罫線を設けることを特徴とする自立袋の製造方法。
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