JP5008908B2 - 注出口付き包装袋 - Google Patents

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本発明は、外装容器内に収容して使用される注出口付き包装袋に関するものであり、さらに詳しくは、工業薬品分野、医薬品や化粧品原料分野等で流動性内容物の保管や輸送に供せられる外装容器内に収容して使用される注出口付き包装袋に関するものである。
従来、工業薬品分野、医薬品や化粧品原料分野等で、保管や輸送にアルミニウム、スチール、ステンレス、ファイバーボード等で作られた外装容器の内部に流動性内容物を収容する注出口付き包装袋を収容した容器が使用されている。
このような容器は、使用済みの包装袋を外装容器から取り出し、新たな包装袋を外装容器内にセットするだけで再使用することができるために、例えば、包装袋を使用せずに直にスチール等の外装容器に流動性内容物を充填する場合に比べて、洗浄する手間等が省けるなどの利点があり、工業薬品、医薬品や化粧品原料の容器として広く使用されている(例えば、特許文献1、2参照)。
特許文献1に開示された容器は、外装容器の内部に高純度薬品を収容するための内袋を有し、外装容器には高純度薬品を出し入れするための開口部と、圧力調整用流体を入れるための開口部とが設けられ、内袋は内袋本体と高純度薬品の出し入れ口とから構成され、出し入れ口は硬質外装容器の開口部に連通して設けられ、内袋外部から高純度薬品を導入及び排出するためのインナーパイプが挿入され、2つの開口部にはそれぞれ栓体が嵌められ、取っ手が設けられている。
特許文献1に開示された内袋は、インフレーション成形機を使用して製造された筒状フィルムを所定の長さに切断し、所定の長さに切断した筒状フィルムの外周に穴を開け、その穴に出し入れ口を通して底部装着リングの部分でヒートシールして固着され、その後にフィルムの両端をヒートシールすることにより製造され、内袋本体に出し入れ口を備えた構成からなるものである。
また、特許文献2に開示された容器は、特許文献1と同様に、外装容器(特許文献2でいうところのドラム缶)内に取付部材を備えたバッグが前記取付部材を蓋に切設(穿孔された)された栓口に挿入され、螺条つきリングなどを用いて蓋体に取り付けられ、その後にドラム缶本体に装着される。
特許文献1に開示された内袋及び特許文献2でいうところのバッグは、図8に示すように、いずれも外周エッジ周りをヒートシールしてヒートシール部501が形成され、内袋(あるいはバッグ)500の中心から外れた、一方の短辺側の袋の面の一部に穴を開けて、その穴に出し入れ口(あるいは取付部材)502を挿入し、出し入れ口(あるいは取付部材)502の底部に設けられた底部装着リング503においてヒートシールされて取り付けられているものである。
特開平9−95565号公報 特表平5−505372号公報
しかしながら、特許文献1の容器は、外装容器の開口部に内袋の出し入れ口が挿入されて何等かの固定手段により出し入れ口が開口部で支持される構造であり、また、特許文献2の容器は、蓋に切設(穿孔された)された栓口に取付部材が挿入され、螺条つきリングなどを用いて蓋体に取り付けられる構造であり、いずれの場合においても内袋あるいはバッグは出し入れ口あるいは取付部材で支持されて吊下げられた状態で保管、輸送されるために、流動性内容物の重量がヒートシールされたフランジ部あるいは底部装着リングの外周縁に掛かることになり、この部分から内袋、あるいは、バッグが破袋するという問題があり、この問題の解決が要望されていた。特に、出し入れ口(あるいは取付部材)502は、通常、袋の一方の短い端縁側に寄った略中央部に取り付けられるために、他方の短い端縁側に位置するヒートシールされたフランジ部504あるいは底部装着リングの外周縁に流動性内容物の重量が集中的に掛かるために、この部分(図8において、符号Pで示す領域)にピンホールやエッジ切れによる破袋が生じ易いといった不都合があった。
そこで本発明は、外装容器内に収容されると共に前記外装容器の開口部に装着して支持される注出口を有する包装袋であって、保管や輸送において包装袋に充填されたレジスト液等の流動性内容物の重量が掛かっても、ピンホールやエッジ切れにより破袋を起こすおそれがなく、また、流動性内容物への不純微粒子(パーティクルともいう)等の不純物や金属イオンの浸出が少なくてクリーン度(袋体を形成している樹脂組成物から薬液中にパーティクル等が浸出し、薬液を不純化する度合い)に優れる注出口付き包装袋を提供することである。
本発明者らは、包装袋本体を少なくとも2枚以上のフィルムの外周辺にヒートシール部を形成して袋体とすると共に、ヒートシール部の所定位置であって、ヒートシール部のシール面間に注出口の一部を接合させた注出口付き包装袋とすることで、保管や輸送において流動性内容物の重量が掛かっても、破袋を起こすおそれがなく、また、流動性内容物へのパーティクル等の不純物や金属イオンの浸出が少なくてクリーン度を高く維持できることを見出して、本発明を完成するに至った。
より具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。
(1) 外装容器の内袋として使用され、包装袋本体に注出口が接合されてなる注出口付き包装袋であって、前記包装袋本体は外装容器内に収容可能であると共に、前記注出口は前記外装容器の開口部に着脱可能であり、前記包装袋本体は、少なくとも2枚以上のフィルムの外周辺にヒートシール部を形成して袋体とすると共に、このヒートシール部の所定位置であって、前記ヒートシール部のシール面間に前記注出口の一部が接合されている注出口付き包装袋。
(1)の発明による注出口付き包装袋は、包装袋本体が少なくとも2枚以上のフィルムの外周辺にヒートシール部を形成した袋体に、ヒートシール部の所定位置であって、前記ヒートシール部のシール面間に前記注出口の一部が接合されているので、強度に優れ、包装袋内に充填されるレジスト液等の内容物への不純物の浸出が極めて少なくクリーン度が高いと共に、保管や輸送において包装袋に充填されたレジスト液等の流動性内容物の重量が掛かっても、ピンホールやエッジ切れにより破袋を起こすおそれがない。
また、この注出口付き包装袋は外装容器の内部に収容されて、工業薬品、医療品や化粧品原料等の薬液の保管や輸送に供せられるが、この際、注出口は外装容器の開口部に装着されて係止されるので、包装袋本体が外装容器の開口部で吊下げるようにして支持される。本発明の注出口付き包装袋は、注出口が外周辺に形成されたヒートシール部に設けられているので、図8に示す従来の包装袋のように、充填された内容物の重量が内袋あるいはバッグに熱溶着して取り付けられた出し入れ口あるいは取付部材の特定領域(図8中のPで示す領域)に集中的に掛かるのではなく、融着面全体に掛かるので、この部分にピンホールやエッジ切れによる破袋が生じ難い。
(2) 前記注出口は、前記外装容器の開口部に係止して前記包装袋本体を支持可能に構成されている(1)記載の注出口付き包装袋。
(2)の態様によれば、注出口は、外装容器の開口部に係止して包装袋本体を支持可能に構成されているので、注出口付き包装袋は容易に取り替えることができることになり、使用済みの包装袋を外装容器から取り出し、新たな包装袋を外装容器内にセットするだけで再使用することができる。
(3) 前記注出口は、前記シール面で熱接合可能な合成樹脂製である(1)又は(2)記載の注出口付き包装袋。
(3)の態様によれば、注出口は、包装袋本体のシール面で熱接合可能な合成樹脂製であるので、包装袋本体をヒートシールして袋体に形成する際に注出口も同時に熱融着して包装袋本体に熱接合できることになり、接着剤等による接合に比較して注出口付き包装袋を効率よく成形することができる。また、熱接合であるため、注出口と包装袋本体のフィルムとが一体化されるので、シール性、接着性に優れる。
(4) 前記注出口の一部は、前記シール面と面接合可能な注出口取付部を備える(1)から(3)いずれか記載の注出口付き包装袋。
(5) 前記面接合可能な注出口取付部は、全体として断面形状が凸レンズ状の柱体をなしており、この柱体の側面が接合面である(4)記載の注出口付き包装袋。
(6) 前記接合前の前記凸レンズ状の柱体の両終端部には板状のリブ部が延出して形成されており、このリブ部を含めて前記接合を行って得られる(5)記載の注出口付き包装袋。
(4)から(6)の態様によれば、注出口取付部は包装袋本体のシール面で包装袋本体のフィルムと熱融着されて包装袋本体に熱接合されるが、注出口係合部が凸レンズ状の形状であるので、内層フィルムとの接合面積が大きく取れると共に、熱融着する際に隙間を生じないように融着できる。さらに、両終端部に板状リブを備えているので、熱融着する際にこの板状リブが溶融することにより、より一層隙間が生じないので、注出口と袋体とのシール性が優れることになる。
(7) 前記注出口がポリエチレンであり、前記包装袋本体の前記シール面はポリエチレンである(1)から(6)いずれか記載の注出口付き包装袋。
(7)の態様によれば、注出口がポリエチレンであり、包装袋本体のシール面がポリエチレンであるので、低温シール性に優れ、注出口を包装袋本体のフィルムと低温で熱融着することができる。また、包装袋に充填されている内容物への影響が少なく、コストも安くて汎用的である。
(8) 前記シール面のポリエチレンが、メタロセン触媒により重合した直鎖状低密度ポリエチレンである(7)記載の注出口付き包装袋。
(7)の態様によれば、ポリエチレンが、メタロセン触媒により重合した直鎖状低密度ポリエチレンであるので、分子構造の均一性が大きいことになり、引裂強度、耐衝撃強度等の機械的強度に優れ、薬液等の内容物への溶解成分がより少なく、ヒートシール性もより良好となる。
(9) 前記注出口がフッ素系樹脂であり、前記包装袋本体の前記シール面はフッ素系樹脂である(1)から(6)いずれか記載の注出口付き包装袋。
(9)の態様によれば、注出口がフッ素系樹脂であり、包装袋本体のシール面がフッ素系樹脂であるので、耐熱性、耐化学薬品性、非粘着性、低温特性に優れる。また、包装袋に充填されている内容物への影響がより少ない。フッ素系樹脂としては、例えば注出口としてはテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(以下、PFAと略記する)などが、包装袋本体のシール面としては、ポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEと略記する)などが特に好ましく用いられる。
(10) 前記包装袋本体は、外層フィルムと内層フィルムとを少なくとも重ね合わせた多重フィルムを、前記内層フィルム同士が対向するように重ねて外周辺にヒートシール部を形成してなる(1)から(9)いずれか記載の注出口付き包装袋。
(10)の態様によれば、包装袋本体の一面は、内層フィルムと外層フィルムとを少なくとも重ね合わせた多重フィルムの構成になっているので、例えば、内層フィルムに不純微粒子(パーティクル)の浸出が極めて少ないフィルムを用い、外層フィルムに延伸フィルム等の強度に優れるフィルムを用いる等により、機械的強度やクリーン度に優れ、包装袋内に充填されるレジスト液等の内容物に不純微粒子(パーティクル)の浸出を極めて少なくすることができる。もちろん、多重にすることによって耐突き刺し性など強度面の向上も図れる。
内層フィルムや外層フィルムは、それぞれ、単層構成、多層構成のいずれであってもよいが、特に外層フィルムは、機械的強靭性、耐屈曲性、耐突き刺し性、耐衝撃性、耐寒性、耐熱性、耐薬品性等において優れた性能が求められると共に熱融着性も求められるので、多層構成とするのが好ましい。
(11) 前記内層フィルムが、ポリアミド層を芯層にして、該芯層の両面に接着層を介して熱接着性樹脂層を形成した共押出しフィルムである(10)記載の注出口付き包装袋。
(11)の態様によれば、内層フィルムが、ポリアミド層を芯層にして、該芯層の両面に接着層を介して熱接着性樹脂層を形成した共押出しフィルムであるので、強靭性、耐屈曲性、耐突き刺し性、耐衝撃性等の機械的強度に優れると共に、注出口や外層フィルムとの熱融着性も良好である。ここで、熱接着性樹脂層とは、ヒートシール等で熱融着が可能な樹脂からなる層のことを意味し、熱可塑性樹脂が好ましく挙げられる。特に好ましくはポリエチレンである。
(12) 前記外層フィルムが、二軸延伸ポリアミドフィルムの一方の面に接着剤を介して熱接着性樹脂層を形成した積層フィルムである(10)又は(11)記載の注出口付き包装袋。
(12)の態様によれば、外層フィルムが、二軸延伸ポリアミドフィルムの一方の面に接着剤を介して熱接着性樹脂層を形成した積層フィルムであるので、強靭性、耐屈曲性、耐突き刺し性、耐衝撃性等の機械的強度に優れると共に、内層フィルムとの熱融着性も良好である。
(13) 前記包装袋本体は、前記ヒートシール部の内縁の角部が円弧状に形成されている(1)から(12)いずれか記載の注出口付き包装袋。
(13)の態様によれば、ヒートシール部の内縁の角部が円弧状に形成されているので、包装袋に充填された内容物を排出する際に、ヒートシール部の内縁の角部に残ることなく排出することができる。
(14) レジスト液を収容するために用いられる(1)から(13)いずれか記載の注出口付き包装袋。
(15) 前記レジスト液の体積収容量が1L以上250L以下である(14)記載の注出口付き包装袋。
(14)の態様によれば、本発明の注出口付き包装袋は、強度に優れると共に、外装容器に容易に着脱可能である。また、溶剤などに対する化学的耐久性も高い。このため、レジスト液の収容に特に好適である。この場合、レジスト液の収容量は、例えば1L以上250L以下であるが、本発明の包装袋は強度に優れ、特に注出口と包装袋本体とのシール強度に優れるので、(15)の態様のような重量物の収容に特に好適に用いられる。
本発明の注出口付き包装袋は、上記(1)〜(15)のいずれかに記載の構成とすることにより、保管や輸送において流動性内容物の重量が掛かっても、ピンホールやエッジ切れにより破袋を起こすおそれがない。また、片面に少なくとも2枚以上のフィルムを重ね合わせた多重フィルム構造とした場合には、包装袋本体は、強靭性、耐屈曲性、耐突き刺し性、耐衝撃性等の機械的強度に優れると共に、充填された内容物へのパーティクル等の不純物や金属イオンの浸出が少なくてクリーン度を高く維持することができるという優れた効果を奏するものである。
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。
<全体構成>
図1は本発明に係る注出口付き包装袋の一実施形態を示す平面図であり、図2(a)は注出口の縦断面図(図2(b)のC−C断面)、(b)は注出口の注出口取付部側から見た底面図であり、図3は本発明に係る注出口付き包装袋に用いる多重フィルムの一実施形態の層構成を示す模式図であり、図4は、本発明に係る注出口付き包装袋に用いる多重フィルムの他の実施形態の層構成を示す模式図である。
本発明に係る注出口付き包装袋1は、外層フィルム20と内層フィルム21とを少なくとも重ね合わせた多重フィルム2を、内層フィルム21同士が対向するように再度重ねあわせて合計4枚とし、その四辺をヒートシールしてヒートシール部10を形成した包装袋本体3と、この包装袋本体3の一辺のヒートシール部10(図1中の上辺)の前記内層フィルム21間に予め熱融着された注出口4とを備えている。
尚、本実施形態では、包装袋本体3は多重フィルム2を内層フィルム21同士が対向するようにして積層し、四辺をヒートシールしてヒートシール部10を形成しているが、これに限定されるものではなく、例えば、多重フィルム2を内層フィルム21同士が対向するようにして折り曲げた後、重なり合った外周辺の三辺をヒートシールして形成してもよい。また、ヒートシール部10の内縁角部はその内縁が弧状に形成してもよい。これによって、角部に流動性内容物が残存し難い構造となる。また、必ずしも多重フィルムでなくてもよく、包装袋本体のフィルム構成は内容物や量に応じて適宜選定できる。
<注出口>
注出口4は、注出口取付部40と、該注出口取付部40の一方に連接する注出口係合部41とからなり、図1に示すように、注出口取付部40で多重フィルム2の内層フィルム21間に熱融着されている。注出口取付部40を含むヒートシール部10においては、注出口取付部40のシール部Aのシール幅に比べて、シール部A以外の左右のシール部Aのシール幅が全体的に広くなるように、テーパー(又は段差でもよい)Tが形成されている。このテーパーTにより、図1の矢印方向にかかる袋の内圧を、シール部Aのシール側辺A21で受け止めることができる。これにより、注出口取付部40にかかる圧、特にシール側辺A11の両端部X付近にかかる圧を軽減し、輸送中に生じる繰り返しの振動などによる、エッジ切れ等を防止することができる。
注出口4の注出口取付部40は、図2(a)、(b)に示すように、断面形状が凸レンズ状で中央部に貫通穴401を有する柱体であって、両先端部に板状リブ402を備える。通常、注出口4を注出口取付部40で多重フィルム2の内層フィルム21間に熱融着する際に、内層フィルム21間と注出口取付部40の端部で囲まれる2つの領域に隙間ができて密封不良となり易い。これを防止するために両端に板状リブ402を設け、熱融着時にこの板状リブ402を溶融することにより隙間ができないように構成している。
なお、この実施形態においては、図2(a)に示すように、板状リブ402の両下方の角部Yには、注出口取付部40の高さ方向の幅より狭くなるように段部Tが設けられている。この段部Tにより、注出口4接着後に角部YにPE(ポリエチレン)等の樹脂溜りが出ても、角部Yが鋭利な角にならない様に考慮されている。これにより、上記と同様に、輸送中に生じる繰り返しの振動などによる、角部Yのエッジ切れを防止できる。
注出口係合部41は、図2(a)に示すように、断面形状が略U字形状の筒状部411と、その上端周縁にフランジ部412を備えている。筒状部411の底部には、開口が複数個形成されていてもよい。これによって、注出口付き包装袋1と外装容器内との間に通気を確保することができる。すなわち、使用時に流体を汲み出す際には、この開口と通じて注出口付き包装袋1と外装容器内との間に気体を封入することで、包装袋本体3の外部から圧力をかけて内部の流体の汲み出しをスムースに行うことができる。
フランジ部412は、注出口4の注出口係合部41を収容する外装容器に形成された注出口係合部41の高さ方向の寸法より短い略円筒の突出した開口部の上周端に当接、係止することにより注出口付き包装袋1が外装容器内で支持される構造となっている(図7参照)。
注出口4は、好ましくは射出成形法にて製造される。これに用いる樹脂としては射出成形可能な樹脂であれば特に限定するものではないが、多重フィルム2の内層フィルム21の内面を構成する樹脂と熱接着により接合されて注出口付き包装袋1となるために、内層フィルム21の内面を構成する樹脂により適宜選択する必要があるが、通常は高温時でも剛性があり、低温時において脆化し難い高密度ポリエチレンが好適である。
<包装袋本体>
次に、包装袋本体3を構成する多重フィルム2について説明する。この実施形態においては、多重フィルム2は外層フィルム20と内層フィルム21とで少なくとも構成される。図3は内層フィルム21が単層の場合の例であり、図4は内層フィルム21が3層の場合の例である。
<外層フィルム>
外層フィルム20は、単層構成、多層構成のいずれであってもよいが、機械的強靭性、耐屈曲性、耐突き刺し性、耐衝撃性、耐寒性、耐熱性、耐薬品性等において優れた性能と、内層フィルム21に対するヒートシール性とが求められるため、材質の選定やコスト面等から多層構成とするのが好ましい。
尚、包装袋の内容積が少なくて、充填される内容物の重量が少ない等で機械的強度を余り要求されない場合には単層構成としてもよい。
本実施形態においては、基材層200と熱接着性樹脂層201との複層構成とし、基材層200としては、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリプロピレン系、ポリエチレン系、ポリアセタール系等の樹脂からなるフィルムを用いることができ、一軸方向ないし特に二軸方向に延伸した延伸フィルムが適当であるが、本発明の注出口付き包装袋1は、外装容器内に収容されて保管、輸送され、特に、輸送においては流動性内容物が袋内で激しく揺動するために、この揺動によって発生するピンホールやクラックを防止する必要があり、二軸延伸ポリアミドフィルムであるのが好ましい。フィルムの厚さとしては基材としての強度、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、コストなどを勘案して決めればよい。
また、外層フィルム20を構成する熱接着性樹脂層201としては、例えば、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−αオレフィン共重合体、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を挙げることができ、流動性内容物の種類により適宜選択して用いることができるが、一般的には、低温シール性に優れることからポリエチレンが好ましく、さらには分子量分布が狭く、ヒートシール強度において優れると共に流動性内容物への影響が少ないメタロセン触媒を用いて重合された直鎖状(線状)低密度ポリエチレン(後述詳細する)が好ましい。
また、前記外層フィルム20には、酸素や水蒸気等のガスバリアー性を付与するために基材層200と熱接着性樹脂層201との間に、必要に応じて中間層を設けてもよい。この中間層を構成する材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、錫等の金属箔、あるいは、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニリデン等のフィルム、あるいは、ポリエステル、ポリアミド、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等のポリオレフィン、ビニルアルコール等のフィルムにポリ塩化ビニリデンを塗布したフィルム、ないしはアルミニウム、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を施したフィルムなどを用いることができる。
また、この中間層は上記したガスバリアー性を付与するのみならず、例えば、機械的強靭性、耐屈曲性、耐突き刺し性、耐衝撃性、耐寒性、耐熱性、耐薬品性等の機能を付与することができる。上記したガスバリアー性を付与する材料と、例えば、ポリエステル、ポリアミド、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等のポリオレフィン等のフィルムと組み合わせて用いても構わない。
また、基材層200として、上記したフィルムにポリ塩化ビニリデンを塗布したものや、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を形成したものを用いてもよい。
また、外層フィルム20の各層を積層する積層方法としては、基材層200の一方の面に、例えば、有機チタネート、ポリエチレンイミン誘導体、シランカップリング剤、イソシアネート系化合物等のアンカーコーティング剤を塗布乾燥した後に熱接着性樹脂層201をTダイ押出機で加熱溶融押出しして積層してもよいし、また、熱接着性樹脂層201をフィルム状態で用意してサンドイッチラミネーション法で積層してもよいし、また、ポリオール成分とイソシアネート成分からなる2液硬化型ポリウレタン系接着剤を用いて周知のドライラミネーション法で積層してもよい。また、当然のことであるが、各層の必要な面に必要に応じて、コロナ放電処理、オゾン処理、プラズマ処理等の易接着処理を施してもよい。
<内層フィルム>
次に、内層フィルム21について説明する。内層フィルム21は図3のように単層構成であってもよいし、また、ピンホールやクラックを外層フィルム20と協働して防止する意味から、あるいは、多重フィルム2からなる注出口付き包装袋1自体の抗張力強度やヒートシール強度等の強度を向上させる意味から図4のような多層構成としてもよい。
単層構成の場合、外層フィルム20の熱接着性樹脂層201と熱接着可能な樹脂である必要があり、熱接着性樹脂層201に用いる樹脂の種類により、適宜選択して用いればよいものであるが、外層フィルム20の熱接着性樹脂層201で説明した理由により、ポリエチレン、さらには、メタロセン触媒を用いて重合された直鎖状(線状)低密度ポリエチレンが好ましい。
上記のように、注出口4は、通常は高温時でも剛性があり、低温時において脆化し難い高密度ポリエチレンが好適であり、そういう意味からしても内層フィルム21の内面を構成する熱接着性樹脂層としてはポリエチレン、さらにはメタロセン触媒を用いて重合された直鎖状(線状)低密度ポリエチレンが好ましい。
メタロセン触媒を用いて重合された直鎖状(線状)低密度ポリエチレン、すなわち、メタロセン触媒を使用して重合したエチレン−α・オレフィン共重合体は、例えば、二塩化ジルコノセンとメチルアルモキサンの組み合わせによる触媒等のメタロセン錯体とアルモキサンとの組み合わせによる触媒、すなわち、メタロセン触媒を使用して、エチレンとα・オレフィンとを共重合してなるエチレン−α・オレフィン共重合体を使用することができる。上記のメタロセン触媒は、現行の触媒が、活性点が不均一でマルチサイト触媒と呼ばれているのに対し、活性点が均一であることからシングルサイト触媒とも呼ばれているものである(以下、メタロセン触媒は、シングルサイト触媒と同等の意味である。)。具体的には、メタロセン触媒を使用して重合したエチレン−α・オレフィン共重合体としては、三菱化学株式会社製の商品名「カーネル」、三井石油化学工業株式会社製の商品名「エボリュー」、米国、エクソン・ケミカル(EXXONCHEMICAL)社製の商品名「エクザクト(EXACT)」、米国、ダウ・ケミカル(DOW CHEMICAL)社製の商品名「アフィニティー(AFFINITY)」、商品名「エンゲージ(ENGAGE)」等のメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α−オレフィン共重合体を使用することができる。
上記のメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体についてさらに詳述すると、具体的には、例えば、メタロセン系遷移金属化合物と有機アルミニウム化合物との組み合わせによる触媒、すなわち、メタロセン触媒(いわゆるカミンスキ−触媒を含む)を使用し、エチレンとα・オレフィンとを共重合させてなるエチレン−α・オレフィン共重合体を使用することができる。なお、上記のメタロセン触媒は、無機物に担持されて使用されることもある。上記において、メタロセン系遷移金属化合物としては、例えば、IVB族から選ばれる遷移金属、具体的には、チタニウム(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)に、シクロペンタジエニル基、置換シクロペンタジエニル基、インデニル基、置換インデニル基、テトラヒドロインデニル基、置換テトラヒドロインデニル基、フルオニル基又は置換フルオニル基が1ないし2個結合しているか、あるいは、これらのうちの二つの基が共有結合で架橋したものが結合しており、他に水素原子、酸素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アセチルアセトナート基、カルボニル基、窒素分子、酸素分子、ルイス塩基、ケイ素原子を含む置換基、不飽和炭化水素等の配位子を有するものを使用することができる。また、上記において、有機アルミニウム化合物としては、アルキルアルミニウム、又は鎖状あるいは環状アルミノキサン等を使用することができる。ここで、アルキルアルミニウムとしては、例えば、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、メチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、ジメチルアルミニウムフルオリド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニウムハイドライド、エチルアルミニウムセスキクロリド等を使用することができる。また、鎖状あるいは環状アルミノキサンとしては、例えば、アルキルアルミニウムと水を接触させて生成することができる。例えば、重合時に、アルキルアルミニウムを加えておき、後に水を添加するか、あるいは、錯塩の結晶水又は有機・無機化合物の吸着水とアルキルアルミニウムとを反応させることで生成することができる。次にまた、上記において、メタロセン触媒を担持させる無機物としては、例えば、シリカゲル、ゼオライト、珪素土等を使用することができる。
次に、上記において、重合方法としては、例えば、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、気相重合等の各種の重合方法で行うことができる。また、上記の重合は、バッチ式あるいは連続式等のいずれの方法でもよい。上記において、重合条件としては、重合温度、−100〜250℃、重合時間、5分〜10時間、反応圧力、常圧〜300Kg/cm位である。さらに、本発明において、エチレンと共重合されるコモノマーであるα・オレフィンとしては、例えば、プロピレン、1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、デセン等を使用することができる。上記のα・オレフフィンは、単独で使用してもよく、また、2以上を組み合わせて使用することもできる。また、上記のα・オレフフィンの混合比率は、例えば、1〜50重量%、望ましくは、10〜30重量%とすることが好ましい。本発明において、上記のメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体の物性は、例えば、分子量、5×10〜5×10、密度、0.890〜0.930g/cm、メルトフローレート〔MFR〕、0.1〜50g/10分位である。なお、本発明においては、上記のメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体には、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、滑剤(脂肪酸アミド等)、難燃化剤、無機ないし有機充填剤、染料、顔料等を任意に添加して使用することができる。
図4に示すように、内層フィルム21は、芯層210とその両面を熱接着性樹脂層211とする3層構成(後述の図示しない接着層を含めれば5層)としてもよい。この場合、芯層210としては、外層フィルム20の基材層200と同様に、機械的強靭性、耐屈曲性、耐突き刺し性、耐衝撃性、耐寒性、耐熱性、耐薬品性等において優れた性能のものであるのが好ましく、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリプロピレン系、ポリエチレン系、ポリアセタール系等の樹脂からなる層が挙げられる。また、未延伸であっても、また、一軸方向ないし二軸方向に延伸した樹脂からなる層であってもよいが、外層フィルム20の基材層200と同様に、好ましくはポリアミドからなる層であり、このポリアミド層の両面に熱接着性樹脂層211を備えた構成が特に好ましい。
芯層210の両面に設ける熱接着性樹脂層211としては、一方が外層フィルム20の熱接着性樹脂層201と熱接着することができ、他方が上記した高密度ポリエチレンからなる注出口4と熱接着することができる樹脂からなることが前提であり、外層フィルム20の熱接着性樹脂層201で説明した理由により、ポリエチレンが適当であり、さらには、上記のメタロセン触媒を用いて重合された直鎖状(線状)低密度ポリエチレンが最も好ましい。
多層構成の場合の内層フィルム21の積層方法としては、各層を外層フィルム20で説明した積層方法で積層してもよいが、製造コストを安価なものとすることができる等の理由から、5層(熱接着性樹脂層211/接着層/芯層210/接着層/熱接着性樹脂層211)を一度に積層することができる共押出し法を用いて積層するのが好適である。
尚、熱接着性樹脂層211がポリエチレンやポリプロピレンに代表されるポリオレフィンの場合、接着層としては不飽和カルボン酸でグラフト変性したポリオレフィン、例えば、アドマー〔三井石油化学(株)製:商品名〕、モディック〔三菱化学(株)製:商品名〕、ポリタック〔出光石油化学(株)製:商品名〕を好適に用いることができる。
<その他の構成>
また、図示はしないが、本発明においては、外層フィルム20と内層フィルム21の間に中間層フィルムを設け、3重以上の多重フィルム2としてよいものである。中間層フィルムとしては、注出口付き包装袋1に求められる物性に応じて設けられるものであり、例えば、図3に示した外層フィルム20の熱接着性樹脂層201で説明した樹脂からなる単層のフィルムを用いてもよいし、また、外層フィルム20の基材層200が表出する面に熱接着性樹脂層201を積層した構成からなるものを用いてもよいし、また、図4に示した内層フィルム21で説明した層構成からなるものであってもよいものである。いずれにしても、外層フィルム20、中間層フィルム、内層フィルム21のそれぞれ対向する熱接着性樹脂層は互いに熱接着することができる樹脂の組み合わせとするのが好ましい。
なお、本発明における包装袋本体を構成するフィルムは、最内面同士がヒートシール可能な構成であれば、必ずしも多重フィルムである必要はなく、例えば1対の外層フィルム20のみを用いた通常の構成であってもよい。
また、注出口4や内層フィルム21として、上記の高密度ポリエチレンの他に、例えば耐熱性、耐化学薬品性、非粘着性であり、低温特性にも優れるテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(以下、PFAと略記する)やポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEと略記する)等のフッ素系樹脂を用いてもよい。この場合、包装袋本体3を構成する多重フィルム2もPTFEフィルムを用いることが好ましい。
<使用方法>
本発明の注出口付き包装袋1は、図7(a)に示すように、外装容器5の開口部51から外装容器5の内部に挿入され、図7(b)に示すように、注出口4が外装容器5の開口部51に装着される。この際、外装容器5の開口部51は、注出口係合部41の高さ方向の寸法より短い略円筒の突出した形状になっていて、図2のフランジ部412が、開口部51の上周端に当接することにより、注出口付き包装袋1が外装容器内で支持される。
その後、この状態で、所定の方法で内容物である流体を注出口4から導入し、その後、最終的には、例えば開口部51を密封すると共に、注出口4も封止、固定可能な蓋材(図示せず)で覆うことにより、外装容器5は流通、移送が可能な状態となる。
そして、流体の使用時、すなわち流体を汲み出す際には、注出口4から汲み出すことができる。
このように、本発明の注出口付き包装袋は、外装容器に収容されて、工業薬品分野、医薬品や化粧品原料分野等で流動性内容物の保管や輸送に供せられる。なかでも、レジストメーカーと半導体などのデバイスメーカーとの間を繰り返し移送されるレジスト収容容器は、高い強度と衛生性が要求されるものであり、また、その移送形態も、1Lから250L程度まで種々の容量への対応が必要である。
この点、本発明の注出口付き包装袋は、外装容器と内層容器を適宜選択することにより、種々の容量のバリエーションに適宜対応できる。また、外装容器への着脱も容易であるから、作業性、衛生性にも優れるものである。
なお、外装容器5としては、例えば金属製、合成樹脂製、段ボール等の紙製の剛性容器が例示できるが、特にこれらに限定されるものではない。
次に、本発明について、以下に実施例を挙げてさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
下記する実施例、比較例に用いる包装袋の構成としては、外層フィルムとして、ON(二軸延伸ポリアミド)フィルム25μm/ウレタン系接着剤3μm/LLDPEフィルム40μmからなる2層積層体を用い、内層フィルムとして、LLDPE層25μm/接着層10μm/ナイロン層15μm/接着層10μm/LLDPE層20μmからなる5層共押出しフィルムを用いた。尚、外層フィルムのLLDPEフィルムとしては、メタロセン触媒を用いて重合された直鎖状低密度ポリエチレンフィルム(DNPテクノフィルム社製の「SR−UEN」)を用いた。また、内層フィルムのLLDPE層としては、メタロセン触媒を用いて重合された直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(宇部興産株式会社製のUBEスーパーポリエチレン「ユメリット」)を用いた。
[実施例1]
内層フィルムの25μm厚さのLLDPE層が内容物側となるようにして、高密度ポリエチレン製注出口を一方の短辺にヒートシールすることにより取り付けた2重フィルムからなる図1に示す内寸が380mm×715mmの四方シールタイプの注出口付き包装袋を作製した。尚、高密度ポリエチレン製注出口の注出口係合部のフランジ部外周直径は53.9mm、フランジ部の厚さは2.5mm、注出口係合部のフランジ部直下の外周直径は50.8mm、注出口係合部の高さは32mmである。
[比較例1]
内層フィルムの25μm厚さのLLDPE層が内容物側となるようにして、高密度ポリエチレン製注出口を一方の短辺側の位置に開けた穴に通して底部装着リングの部分でヒートシールすることにより取り付けた2重フィルムからなる図8に示す内寸が380mm×715mmの四方シールタイプの比較例1とする注出口付き包装袋を作製した。尚、高密度ポリエチレン製注出口のフランジ部外周直径は53.9mm、フランジ部の厚さは2.5mm、フランジ部直下の外周直径は50.8mm、フランジ部と底部装着リング間の長さは25mmである。
上記で作製した実施例1、比較例1の注出口付き包装袋を直径が227.6mm、高さが500mmの略円筒形状の底面に糸底を有すると共に天面の中央部に内径が50.8mm、突出長さが15.0mmの筒状開口部を有するステンレス製容器の筒状開口部から挿入して、筒状開口部の上周面にフランジ部を当接させた状態にセットし、その後に注出口から水を18L注入し、筒状開口部を適宜に封止手段で封止して落下試験に供するサンプルを各10容器作製した。
上記で作製した容器を70cmの高さから垂直方向と水平方向の順に各1回落下させて水漏れの有無、及び、破袋箇所を目視にて確認し、その結果を表1に示した。
Figure 0005008908
表1からも明らかなように、実施例1の一辺のヒートシール部に注出口を取り付けた包装袋は、比較例1の短辺側の位置に注出口を取り付けた包装袋に比べて落下衝撃に強く、落下衝撃による破袋のおそれのない包装袋とすることができた。
[比較例2]
従来から使用されている以下の構成の包装袋を比較例2として、実施例1の包装袋と比較例2とについて、包装袋の物性、クリーン度、パーティクルの浸出度合いを検討した。従来の包装袋の構成は、外層フィルムが、PE15μm/PE35μm/PE20μmの3層共押出しフィルム、内層フィルムが、LLDPE15μm/PE10μm/NY20μm/PE10μm/PE10μm(内容物側がLLDPE)の5層フィルムからなる二重フィルム構成である。
上記で作製した実施例1及び比較例2について、包装袋のヒートシール部のシール強度、注出口と包装袋との接着強度、包装袋の突刺強度及び耐ゲルボ性、パーティクルを測定して表2に示した。また、包装袋に薬液を充填した場合について、薬液中の微小不純固形物量、水分量、金属不純物溶出量、イオン成分量、不揮発分量、薬液の粘度の経時変化及び所定時間経過後の薬液を塗布した際に形成される塗膜の膜厚について測定しその結果を表3に示した。尚、各種強度他の測定は下記の方法により測定した。また、薬液としてはフォトレジスト組成物(商品名:TFR−790PL、東京応化工業社製)を使用した。
<シール強度の測定>
包装袋の注出口を融着したヒートシール部以外の残りのヒートシール部の略中央部分から幅15mmに引っ張り試験体を採取して、JIS−Z1707に準じて測定した。尚、試験片を採取した部位は図1中に示したB、B、Bとした。
<注出口と包装袋との接着強度の測定>
注出口と袋体とを融着した部分から、図5、図6中の一点破線部Xで示すように15mm幅で試験体を採取して、JIS−Z1707に準じて測定した。図5は実施例における試験片の採取箇所を示す図であり、図6は比較例における試験片の採取箇所を示す図である。
<突刺強度の測定>
昭和57年厚生省告示第20号、「器具又は容器包装一般の試験方法」に準じて測定した。内層フィルムと外層フィルムを重ねた状態で、内層側及び外装側から測定した。
<耐ゲルボ性の測定>
内層フィルムと外層フィルムを重ねた状態で、ゲルボ試験(試験機:ゲルボフレックステスター)を実施し、ゲルボ回数1000回及び2000回後に、内層フィルムと外層フィルムそれぞれのピンホール数をカウントした。尚、試験は常温、常湿の環境下で行った。
<パーティクルの測定>
試料に超純水を入れ、袋内に超純水が行き渡る様に10秒間軽く揺すり、その後、20分間静置する。前記処理を行った液を、液中粒子計数器により測定した。
<薬液中の微小不純固形物量の測定>
パーティクルカウンター(Rion社製、製品名:パーティクルセンサー KS−41)を用いて、パーティクル数を測定した。
<薬液中の水分量の測定>
カールフィッシャー水分計にて測定した。
<薬液中の金属不純物溶出量、イオン成分量、不揮発分量の測定>
金属不純物溶出量はICP発光分光光度計にて測定した。イオン成分量は、イオンクロマトグラフィーにて測定した。また、不揮発分量は、初期の値に対する蒸発後重量の増加割合である。
<薬液の粘度の測定>
キャノンフェンスケ粘度計にて測定した。
<塗膜の膜厚の測定>
6インチシリコンウエーハ上に回転塗布(3000rpm)し、ホットプレート上で190℃、90秒乾燥して形成された塗膜の膜厚を測定した。
Figure 0005008908
Figure 0005008908
表2に示すように、実施例1の包装袋は、ヒートシール部のシール強度、注出口と包装袋との接着強度、包装袋の突刺強度のいずれにおいても、比較例2の包装袋に比べ優れる結果であった。また、ピンホールの個数やパーティクルの個数が少ない結果であった。
また、表3に示すように薬液を充填した場合でも、薬液中へのパーティクル、金属不純物溶出、イオン成分、不揮発分の浸出度合いや薬液の粘度、水分量の変化のいずれについても、比較例2と略同等であった。
これらの結果より、本発明の包装袋は、機械的強度に優れていると共に、レジスト液等の内容物を貯蔵、輸送及び取り扱う際に破袋が起こり難く、また、薬液へのパーティクル他の浸出が少ないことが確認された。
本発明に係る注出口付き包装袋の一実施形態を示す平面図である。 前記実施形態による注出口付き包装袋の注出口を示す図であって、(a)は注出口の縦断面図、(b)は注出口の注出口取付部側から見た底面図である。 前記実施形態による注出口付き包装袋に用いる多重フィルムの一実施例を示す層構成を示す模式図である。 前記実施形態による注出口付き包装袋に用いる多重フィルムの他の実施例を示す層構成を示す模式図である。 実施例の注出口付き包装袋のシール強度測定用試験体の採取部位を示す図である。 比較例の注出口付き包装袋のシール強度測定用試験体の採取部位を示す図である。 前記実施形態による注出口付き包装袋の外装容器への収容状態を示す図であり、(a)は注出口付き包装袋を外装容器に挿入する状態を示す部分斜視図、(b)は外装容器に注出口付き包装袋が収容された後の状態を示す部分斜視図である。 従来の注出口付き包装袋の一実施例を示す斜視図である。
符号の説明
1 注出口付き包装袋
2 多重フィルム
3 包装袋本体
4 注出口
10 ヒートシール部
20 外層フィルム
21 内層フィルム
40 注出口取付部
41 注出口係合部
201,211 熱接着性樹脂層
210 芯層
401 貫通穴
402 板状リブ
411 筒状部
412 フランジ部

Claims (14)

  1. 外装容器の内袋として使用され、包装袋本体に注出口が接合されてなる注出口付き包装袋であって、
    前記包装袋本体は外装容器内に収納可能であると共に、前記注出口は前記外装容器の開口部に着脱可能であり、
    前記包装袋本体は、外層フィルムと内層フィルムとを少なくとも重ね合わせた多重フィルムを、前記内層フィルム同士が対向するように再度重ねあわせて合計4枚とし、その四辺をヒートシールしてヒートシール部を形成したものであって、この包装袋本体の一辺のヒートシール部の前記内層フィルム間に前記注出口の一部が接合されており、
    前記注出口は、上部構造としての注出口係合部と、下部構造としての注出口取付部と、当該注出口係合部と注出口取付部とを繋ぐ中間構造としての中間柱部と、を備えており、
    前記注出口係合部は、断面形状が略U字形状の底部を備えた筒状部と、当該筒状部の上端周縁から外側に張り出したフランジ部と、を備えており、
    前記中間柱部は、前記注出口係合部よりも狭幅で前記注出口係合部の底部から下方に延伸して設けられており、
    前記注出口取付部は、前記中間柱部の下端から下方に延伸して設けられている柱体であり、
    前記中間柱部及び前記注出口取付部を貫通し、前記注出口係合部の底部から前記注出口取付部の下端にまで至る貫通穴が形成されており、
    前記注出口係合部の底部には、更に、注出口付き包装袋と前記外装容器との間に通気を確保するための開口が形成されている注出口付き包装袋。
  2. 外装容器の内袋として使用され、包装袋本体に注出口が接合されてなる注出口付き包装袋であって、
    前記包装袋本体は外装容器内に収納可能であると共に、前記注出口は前記外装容器の開口部に着脱可能であり、
    前記包装袋本体は、外層フィルムと内層フィルムとを少なくとも重ね合わせた多重フィルムを、前記多重フィルムを内層フィルム同士が対向するようにして折り曲げた後、重なり合った外周辺の三辺をヒートシールしてヒートシール部を形成したものであって、この包装袋本体の一辺のヒートシール部の前記内層フィルム間に前記注出口の一部が接合されており、
    前記注出口は、上部構造としての注出口係合部と、下部構造としての注出口取付部と、当該注出口係合部と注出口取付部とを繋ぐ中間構造としての中間柱部と、を備えており、
    前記注出口係合部は、断面形状が略U字形状の底部を備えた筒状部と、当該筒状部の上端周縁から外側に張り出したフランジ部と、を備えており、
    前記中間柱部は、前記注出口係合部よりも狭幅で前記注出口係合部の底部から下方に延伸して設けられており、
    前記注出口取付部は、前記中間柱部の下端から下方に延伸して設けられている柱体であり、
    前記中間柱部及び前記注出口取付部を貫通し、前記注出口係合部の底部から前記注出口取付部の下端にまで至る貫通穴が形成されており、
    前記注出口係合部の底部には、更に、注出口付き包装袋と前記外装容器との間に通気を確保するための開口が形成されている注出口付き包装袋。
  3. 前記注出口は、前記外装容器の開口部に係止して前記包装袋本体を支持可能に構成されている請求項1又は2記載の注出口付き包装袋。
  4. 前記注出口は、前記ヒートシール部のシール面で熱接合可能な合成樹脂製である請求項1から3のいずれかに記載の注出口付き包装袋。
  5. 前記注出口の一部は、前記ヒートシール部のシール面と面接合可能な注出口取付部を備える請求項1から4のいずれかに記載の注出口付き包装袋。
  6. 前記面接合可能な注出口取付部は、全体として断面形状が凸レンズ状の柱体をなしており、この柱体の側面が接合面である請求項5記載の注出口付き包装袋。
  7. 前記接合前の前記凸レンズ状の柱体の両終端部には板状のリブ部が延出して形成されており、このリブ部を含めて前記接合を行って得られる請求項6記載の注出口付き包装袋。
  8. 前記注出口取付部を含むヒートシール部においては、注出口取付部のシール部のシール幅に比べて、前記シール部以外の左右のシール部のシール幅が広くなるように、テーパーが形成されている請求項1から7のいずれかに記載の注出口付き包装袋。
  9. 前記注出口がポリエチレンであり、前記包装袋本体の前記ヒートシール部のシール面はポリエチレンである請求項1から8のいずれかに記載の注出口付き包装袋。
  10. 前記ヒートシール部のシール面のポリエチレンが、メタロセン触媒により重合した直鎖状低密度ポリエチレンである請求項9記載の注出口付き包装袋。
  11. 前記注出口がフッ素系樹脂であり、前記包装袋本体の前記ヒートシール部のシール面はフッ素系樹脂である請求項1から8のいずれかに記載の注出口付き包装袋。
  12. 前記内層フィルムが、ポリアミド層を芯層にして、該芯層の両面に接着層を介して熱接着性樹脂層を形成した共押出しフィルムである請求項11記載の注出口付き包装袋。
  13. 前記外層フィルムが、二軸延伸ポリアミドフィルムの一方の面に接着剤を介して熱接着性樹脂層を形成した積層フィルムである請求項11又は12記載の注出口付き包装袋。
  14. 前記包装袋本体は、前記ヒートシール部の内縁の角部が円弧状に形成されている請求項1から13のいずれかに記載の注出口付き包装袋。
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