JP5101054B2 - 易開封性包装体 - Google Patents

Description

本発明は、包装体の開封性に関するもので、特にピロー包装体又はガゼットタイプのピロー包装体において、手で容易に剥離開封できるように改良した易開封性包装体に関するものである。

従来、図７に示すように、ピロータイプの三方シール包装体１の背シール６と、その反対側の表面フィルムＡとをそれぞれ手でつまんで、左右に引っ張ることにより、上シール部３が剥離して開封する易開封性包装体１（以下、包装体１）がある。このような包装体１は、予め、開口Ｋとなる上シール部３部分のシール強度を弱め、または、シール層が異なる樹脂からなる混合物であり、シール強度を適度に制御し、イージーピール性を持った積層フィルムを用いることで、少ない力で上シール部３の剥離が可能な構成としている（例えば特許文献１）。

特開２００６−１０５５号公報

しかしながら、このような包装体１は、背シール部６とその反対側の表面フィルムＡとをつまんで左右に引っ張り、上シール部３を剥離開封する場合、シール強度を弱める方法や、積層フィルムの最内層に易剥離性のシーラントを使用する方法の何れをとっても、シール条件のブレや、包装設計段階で製袋時の開封強度が予測しにくいことなどから、ときに開封に強い力が必要となり、子供、老人、女性にとって充分な開封性が得られないという問題がある。また、シール条件を弱めた場合、重量のある内容物を縦式のピロー包装機で充填した際に、シール強度が弱いため重量に耐え切れず、下シール部が開いてしまい充填不良を起こすことも懸念される。

本発明は、これらの問題を解決するために、鋭意研究に努めた結果、包装体の上シール部の上辺中央が、凹状に裁断されているか、凹状の未シール部を有することで、下シール部のシール強度を保ちつつ、開口部となる上シール部のみを少ない力で剥離開封することができることを見出した。

すなわち、本発明は、包装体の１辺に沿って形成された上シール部を左右に剥離して開封可能な包装体において、前記上シール部の上辺の少なくとも一部分を切り欠いた、若しくは未シールした、凹部を形成した包装体であって、前記上シール部を剥離開封する際に、前記包装体の中心鉛直線上の前記包装体の持ち位置をＯ点とし、該Ｏ点を中心として前記シール部の上辺とが１点で接する仮想円周を描いたときに、前記凹部は、前記仮想円周と前記シール部の上辺と接する１点と、前記仮想円周と前記シール部の下辺とが接する２点とを結ぶ、仮想の二等辺三角形を含み、前記Ｏ点を前記包装体の持ち位置として前記上シール部を左右に剥離して開封する際に、前記上シール部には該上シール部の下辺から該上シール部の上辺へ向けて力が加わり、該上シール部の下辺から剥離を開始して開封し、最大開封強度を低下させることを特徴とする、易開封性包装体である。

また、本発明は、前記凹部は、前記中心鉛直線の左右で対称形状を有することを特徴とする、易開封性包装体である。

また、本発明は、前記Ｏ点は、前記包装体の中心鉛直線上の前記上シール部の下辺から４０ｍｍ以内に位置することを特徴とする、易開封性包装体である。

本発明は、包装体の１辺に沿って形成された上シール部を左右に剥離して開封可能な包装体において、前記上シール部の上辺の少なくとも一部分を切り欠いた、若しくは未シールした、凹部を形成した包装体であって、前記上シール部を剥離開封する際に、前記包装体の中心鉛直線上の前記包装体の持ち位置をＯ点とし、該Ｏ点を中心として前記シール部の上辺とが１点で接する仮想円周を描いたときに、前記凹部は、前記仮想円周と前記シール部の上辺と接する１点と、前記仮想円周と前記シール部の下辺とが接する２点とを結ぶ、仮想の二等辺三角形を含み、前記Ｏ点を前記包装体の持ち位置として前記上シール部を左右に剥離して開封する際に、前記上シール部には該上シール部の下辺から該上シール部の上辺へ向けて力が加わり、該上シール部の下辺から剥離を開始して開封し、最大開封強度を低下させることを特徴とするから、包装体の開封に要する最大開封強度を、簡単な方法で低下させることが可能であるとともに、上シール部をより少ない力で剥離開封することが可能である。

また、本発明は、前記凹部は、前記中心鉛直線の左右で対称形状を有することを特徴とするから、包装体の意匠性を損なうことなく、さらには包装体の開封時、上シール部の左右対称に均等に力が加わるため、より少ない力で確実に剥離開封することが可能である。

また、本発明は、前記Ｏ点は、前記包装体の中心鉛直線上の前記上シール部の下辺から４０ｍｍ以内に位置することを特徴とするから、開封時の包装体の持ち位置の個人差や包装体の形状、大きさを考慮して、包装体を形成することが可能である。

このように本発明の易開封性包装体によれば、包装体の最大開封強度を下げることにより、力の弱い老人、子供、女性でも容易に開封することができる。また、本発明の包装体は、上シール部の開封強度は低下するが、下シール部のシール強度は低下することがないため、重量の重い内容物を充填することが可能である。

本発明に係る易開封性包装体１（包装体１）の一例としては、包装体１の上下および背面の３箇所をそれぞれシールしてなる、ピロータイプの三方シール袋が挙げられる。図１（ａ）は包装体１の表面Ａを示し、図１（ｂ）は包装体１の裏面Ｂを示す。

包装体１は、図１に示すように、包装体１の中央部分は、内容物を収容するための未シール部分からなる収容部２が形成されており、該収容部２の上方部分を水平方向にヒートシールした上シール部３および、下方部分を水平方向にヒートシールした下シール部４と、包装体１の裏面Ｂ部分を垂直方向にヒートシールした背シール部６とによって密封されている。特に、包装体１の前記上シール部３は、該上シール部３の上辺３Ａの中央部分を凹状に切り欠いた凹部７が形成されており、この凹部７により、後述する、開封時に必要な最大開封強度を低下させることが可能となる。

このような包装体１を形成する一例としては、まず、ヒートシール性を有する剥離開封可能なシーラントを持つ積層フィルムの両端を積層フィルムの内面が合掌状態になるように合せ、ヒートシールにより合掌貼りの背シール部６を形成して筒状とし、次いで、筒状にした積層フィルムの一方の端をヒートシールして下シール部４を形成した後、上方の開口部から規定重量の内容物を充填する。

そして、開口部をヒートシールして上シール部３を形成することにより、ピロータイプの包装体１を形成することが可能である。特に、包装体１の形成時、特殊な刃によって上シール部３の上辺中央部分を裁断して、凹状の凹部７を形成することにより、後述する、上シール部３の最大開封強度を低下せしめ、より少ない力で上シール部３を剥離開封可能な包装体１を提供することが可能である。

次に、このような包装体１を開封する場合の最大開封強度について二次元円弧モデルを用いて説明する。二次元円弧モデルとは、包装体１を開封する際に、包装体１の表面Ａと裏面Ｂとを摘み、引き離す箇所を持ち位置Ｏ（Ｏ点）とし、該Ｏ点を中心として円周状に力が作用すると仮定した場合、上シール部３に及ぼす剥離力を、円周Ｐと上シール部３とが重なる円弧部分を用いて説明するモデルである。

包装体１を開封する際には、図７に示すように、包装体１の表面Ａと、裏面Ｂもしくは裏面Ｂの背シール部６とを、それぞれつまみ、側面視で包装体１の表面Ａと、裏面Ｂとを左右方向へと互いに引き離すことにより、上シール部３が外方へと徐々に引き裂かれる（剥離する）とともに、鉛直線中心から外方へと開口Ｋを形成しつつ開封を行う。

そして、包装体１の表面Ａと裏面Ｂとの、Ｏ点をつまんで各面を垂直方向に引き離すと、図２に示すように、Ｏ点を中心として放射状に力が及ぶこととなる。すなわち、持ち位置Ｏ点を中心とした円周状に力の作用する円周等高線Ｐ（図中点線）が生じ、上シール部３と仮想円周Ｐとが接する円弧部分（図中実線）に剥離力が作用して上シール部３の下辺３Ｂが剥離を開始する「Ｐ（１）」。

さらに、表面Ａと裏面Ｂとを引き離すと、持ち位置Ｏを中心とする仮想円周Ｐの広がりに伴い、前記鉛直線Ｈの左右対称方向へと、さらに円弧状の力が波及して、上シール部３が外方へと剥離を進行する「Ｐ（２）」。

さらに、持ち位置Ｏを中心とする仮想円周Ｐが、前記上シール部３の上辺３Ａとが１点で接する箇所Ｘ点において、上シール部３での円弧長が最大となる「Ｐ（３）」。すなわち、この部分（Ｘ点）において、後述する、開封に要する剥離界面長Ｌが最大となる。

これ以降の開封操作においては、上シール部３と重なる円弧長が小さくなるに伴い、開封に要する剥離力も小さくなる「Ｐ（４）」。

以上のようにして、上シール部３での円弧長の推移に伴い、上シール部３に及ぶ剥離力を、円弧の長さで説明することが可能である。特に、円弧長が最大となる、仮想円周と上シール部３の上辺３Ａとが、一点で交わる箇所Ｘ点で最大開封強度を要することがわかる。

このように、開封強度Ｆの推移を円弧（仮想円周Ｐの実線部分）の広がりによる二次元円弧モデルとして説明することができるが、実際の包装体１での開封操作により生じる上シール部３の剥離面は、前記円弧と、上シール部３の上辺３Ａおよび下辺３Ｂとが交わる点を結ぶ直線状の弦が、外方へと推移するようにして上シール部３の剥離を進行する。

実際の包装体１の開封操作により生じる、上シール部３の剥離面は、図３に示すように、前記仮想円周Ｐが上シール部３の上辺３Ａと１点で接するまでは、仮想円周Ｐと上シール部３内の鉛直線Ｈとの交点および下辺３Ｂとの交点３ｂとによって形成される仮想の二等辺三角形の斜辺Ｌとなる。これ以降の開封操作においては、前記円弧と、上シール部３の上辺３Ａおよび下辺３Ｂとが交わる点を結ぶ直線状の弦Ｌとなる。

このとき、袋を開封する際の開封強度Ｆ[Ｎ]は、前記弦Ｌの長さである剥離界面Ｌ［ｍｍ］と、上シール部３の単位接着長さ当りの剥離強度Ｐ［Ｎ／ｍｍ］との積によって式１を用いて表すことができる。ここで、剥離強度Ｐは上シール部３の単位長あたりに必要な剥離力［Ｎ／ｍｍ］を示し、フィルムの種類とヒートシールの条件等により決まる定数である。

この開封強度Ｆ[Ｎ]は剥離界面Ｌ［ｍｍ］の剥離に要する力であり、剥離界面Ｌ［ｍｍ］を変数とする下記の方程式で表すことができる。ただし、仮想円周の半径ｒ［ｍｍ］、持ち位置ＯからＸ点までの長さをｘ［ｍｍ］、持ち位置Ｏから上シール部３の下辺までの長さをｙ［ｍｍ］とし、鉛直線Ｈから交点３ａまでの距離をａ［ｍｍ］、鉛直線Ｈから交点３ｂまでの距離をｂ［ｍｍ］とする。

まず、図３に示すように、仮想円周Ｐの半径ｒが、持ち位置ＯからＸ点までの長さｘより小さい場合（図２「Ｐ（１）」「Ｐ（２）」に相当）、すなわち、ｒ≦ｘのとき、剥離面の推移は、式２で表される。

次に、図４に示すように、仮想円周Ｐの半径ｒが、持ち位置ＯからＸ点までの長さｘより大きい場合（図２「Ｐ（４）」に相当）、すなわち、ｒ≧ｘのとき、剥離界面Ｌ（弦Ｌ）の推移は、式４で表される。

よって、開封強度Ｆは、式５で表される。

そして、ａ＝０のとき、すなわち、仮想円周ＰがＸ点と交わるとき、剥離界面Ｌが最大となり、式６の最大剥離長を得る。

よって、最大開封強度は、式７及び式８で示される。

以上より、剥離界面Ｌが最大となる最大剥離界面長は、前記式６で表され、これは、図５に示すように、仮想円周Ｐと、上シール部３の上辺３Ａとが、１点で交わるＸ点と、下辺３Ｂとが接する２つの点３ｂとの、計３点を結ぶ仮想の二等辺三角形の形状であることがわかる（図２「Ｐ（３）」に相当）。

このように、仮想円周の半径ｒが、持ち位置ＯからＸ点までの長さｘと一致する場合、すなわちｒ＝ｘのとき、最大剥離界面となり、すなわち、仮想円周Ｐと、上シール部３の上辺３Ａおよび下辺３Ｂとが、３点で接するとき、この３点を結ぶ仮想の二等辺三角形の斜辺が最大剥離界面となる。よって、最大開封強度以上の力を加えないと包装体１の開封を行なうことが不可能である。

このような理論を基に、本発明の易開封性包装体１において、上シール部３の最大開封強度を低下させるための構成を以下に説明する。
最大開封強度時は、前述のとおり、仮想円周Ｐと上シール部３の上辺３Ａとが１点（Ｘ点）で交わる時であり、上シール部３の下辺３Ｂと仮想円周Ｐとが、左右２点（３ｂ、３ｂ）で交わり、これら３点を結ぶ仮想の二等辺三角形を描くことができた。そして、仮想の二等辺三角形の斜辺がそれぞれ、最大剥離界面であるため、この仮想の二等辺三角形の斜辺部分を含む、上シール部３の上辺３Ａの少なくとも一部分を切り欠いた、若しくは未シールした凹部７を形成することにより、最大剥離界面より短い剥離界面とすることが可能である。

ただし、仮想の二等辺三角形の頂点Ｘ（Ｘ点）とは、上シール部３の上辺３Ａに凹部７を形成する前の状態、すなわち凹部７が形成されていない状態において、上シール部３の上辺３Ａと、仮想円周とが１点で交わる点を示すものである。
よって、以下に示す図において、凹部７を形成する前の状態を示す上シール部３の上辺３Ａを点線で示し、該点線と仮想円周とが１点で接する箇所をＸ点とする。

例えば、図６に示すように、最大剥離界面（点線）を斜辺とする仮想の二等辺三角形の頂点（Ｘ点）部分を含む、上シール部３の上辺３Ａに、凹形状の切欠きからなる凹部７を形成した場合、仮想の二等辺三角形の頂点を含む幅ＱＡ、高さＱＢ部分が切欠かれる。

すなわち、剥離界面の長さが短くなることによって、最大開封強度を低下せしめ、より少ない力で上シール部３を剥離可能となる。特に、凹部７は、鉛直線左右対称に形成することが望ましく、これにより左右対称に均等な力が加わり、剥離をよりスムーズに行うことが可能である。

また、凹部７は、上シール部３の一部を切欠くことなく未シール部としても良く、上シール部３の形状を変えることなく最大開封強度を低下せしめ、前述同様の効果を得ることが可能である。

前記持ち位置Ｏ点としては、消費者の個人差があるが、２０代〜４０代の男女２０人を対象に包装体の剥離開封するときの持ち位置を調査した結果、上シール部３の下辺３Ｂから、さらに下方へと４０ｍｍ以内の範囲であることが望ましく、例えば、持ち位置Ｏ点から上シール部３の下辺までの長さｙを４０ｍｍとした場合、鉛直線Ｈから交点３ｂまでの距離をｂ［ｍｍ］は、下記式１２を用いて求めることが可能である。よって、包装体１の上シール部３の高さｗを決めれば、凹部７の幅ｂを簡単に求めることが可能である。

（実施例１）
本発明の易開封性包装体の一例として、図８（ａ）に示すような、上シール部３に凹部７を施した包装体１を形成した。上シール部３および下シール部４は、延伸ナイロンフィルムを基材としヒートシール性を有するトーセロパックス株式会社製のイージーピール材ＣＭＰＳ（三井・デュポンポリケミカル株式会社の登録商標）をラミネートした積層フィルムを用いて、前記ＣＭＰＳ側が内面に位置する様に、上シール部３の高さが１０ｍｍで、合唱貼りで背シール部６及び下シール部４、上シール部３を形成した後、上シール部３の上辺３Ａの前記仮想の二等辺三角形の先端部分を含む箇所を、凹状に裁断し三方シール袋のサンプルを作製した。比較例として、図８（ｂ）に示すように、上シール部３を直線的に裁断したものを作製した。

作製したサンプルの背シール部６とその反対側のフィルム表面Ａをチャックでつまみ、引っ張り試験機を用いて左右方向に剥離させ最大開封強度を測定した。結果を表１に示す。

表１に示すように、上シール部３の上辺３部分を凹状に裁断したものは比較例に比べて最大開封強度を低く抑える事ができた。

以上のように、本発明の易開封性包装体１は、上シール部３の上辺３Ａ中央に凹部７を形成することにより、簡単な構成で上シール部３の最大開封強度を低下せしめ、より少ない力で上シール部３を剥離開封することが可能である。また、前記凹部７は、上シール部３の少なくとも一部を切り欠いた、若しくは未シールした、凹部７であればよく、特に、未シールとした場合、包装体の意匠性を損なうことなく、同様の効果を奏することが可能である。また、前記凹部７は、鉛直線の左右対称形状であることが望ましく、剥離界面が左右均等に及ぶため、上シール部３をスムーズに剥離開封することが可能である。

上シール部３の上辺３Ａに形成した凹部７の形状としては、上記例に限らず、最大剥離界面を斜辺とする仮想の二等辺三角形を含む、上シール部３の上辺３Ａに、凹形状の切欠きからなる凹部７を形成すれば良く、例えば、図９（ａ）（ｂ）に示すように、上シール部３の上辺３Ａをギザギザにカットしても良い。

また、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、上シール部の上辺３Ａを中央へと窪むＶ形状としても良い。尚、下シール部が大きくなるため、縦ピロー包装機を用いた場合、重量のある内容物を充填しやすくなる。

さらには、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、中心鉛直線の左右で凹部の形状を異ならせても良く、最大剥離界面を斜辺とする仮想の二等辺三角形を含む部分に凹部７、７'を形成すれば良い。

また、図１２（ａ）（ｂ）に示すように、上シール部３の上辺３Ａを斜めにカットする簡単な構成により、最大剥離界面および最大開封強度を低下させて、より少ない力で上シール部３の剥離開封が可能となる。

本発明の易開封性包装体は、主に、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエステル（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン（Ｎｙ）、アルミ箔（ＡＬ）、紙、セロハン等の単層またはそれらをラミネートした多層のフィルムを基材とし、ヒートシール性を有する剥離開封可能なフィルムまたはワックスをシーラントとした積層フィルムを用いても良い。また、前記基材フィルムは、特に限定はしないが、低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）ないしフィルムの片面にアルミ蒸着をした無延伸のポリプロピレン（ＡＬ蒸着ＣＰＰ）または、熱可塑性を有するワックスが望ましい。

本発明の易開封性包装体の一例を示す斜視図である。 （ａ）包装体の表面を示す図である。 （ｂ）包装体の裏面を示す図である。 ピロー袋の開封時において、剥離力の推移を示すモデル図である。 ピロー袋の開封時において、剥離力の推移が、ｒ≦ｘのとき、ピロー袋の剥離界面を示す説明図である。 ピロー袋の開封時において、剥離力の推移が、ｒ≧ｘのとき、ピロー袋の剥離界面を示す説明図である。 ピロー袋の開封時において、剥離界面Ｌが最大となる場合を示す説明図である。 本発明の易開封性包装体を示す説明図である。 ピロー袋の剥離開封時を示す説明図である。 （ａ）本発明の包装体の一例を示す図である。（ｂ）従来の包装体を示す図である。 本発明の易開封性包装体の一例を示す図である。（ａ）包装体の正面図である。（ｂ）包装体の斜視図である。 本発明の易開封性包装体の一例を示す図である。（ａ）包装体の正面図である。（ｂ）包装体の斜視図である。 本発明の易開封性包装体の一例を示す図である。（ａ）包装体の正面図である。（ｂ）包装体の斜視図である。 本発明の易開封性包装体の一例を示す図である。（ａ）包装体の正面図である。（ｂ）包装体の斜視図である。

符号の説明

１ 易開封性包装体（包装体）
２ 収容部
３ 上シール部
３Ａ 上シール部の上辺
３Ｂ 上シール部の下辺
４ 下シール部
６ 背シール部
７ 凹部
Ｐ 仮想円周（円周）
Ｈ 鉛直線（中心鉛直線）
Ｘ Ｘ点
Ｏ 持ち位置（Ｏ点）
ｗ 上シール部の高さ
ｘ 持ち位置Ｏ点からＸ点までの長さ
ｙ 持ち位置Ｏ点から上シール部３の下辺３Ｂまでの長さ
３ａ 上シール部の上辺３Ａと、仮想円周Ｐとの交点
３ｂ 上シール部の下辺３Ｂと、仮想円周Ｐとの交点
ａ 鉛直線Ｈから３ａまでの長さ
ｂ 鉛直線Ｈから３ｂまでの長さ
Ｌ 剥離界面（弦）
Ａ 包装体の表面
Ｂ 包装体の裏面

Claims (6)

1. 包装体の１辺に沿って形成された上シール部を左右に剥離して開封可能な包装体において、
   前記上シール部の上辺の少なくとも一部分を切り欠いた、若しくは未シールした、凹部を形成した包装体であって、
   前記上シール部を剥離開封する際に、前記包装体の中心鉛直線上の前記包装体の持ち位置をＯ点とし、前記Ｏ点は、前記包装体の中心鉛直線上の前記上シール部の下辺から４０ｍｍ以内に位置し、
   前記Ｏ点を中心として前記シール部の上辺とが１点で接する仮想円周を描いたときに、前記凹部は、前記仮想円周と前記シール部の上辺と接する１点と、前記仮想円周と前記シール部の下辺とが接する２点とを結ぶ、仮想の二等辺三角形を含み、
   前記Ｏ点を前記包装体の持ち位置として前記上シール部を左右に剥離して開封する際に、前記上シール部には該上シール部の下辺から該上シール部の上辺へ向けて力が加わり、該上シール部の下辺から剥離を開始して開封し、最大開封強度を低下させることを特徴とする、易開封性包装体。
2. 前記凹部は、前記中心鉛直線の左右で対称形状を有することを特徴とする、請求項１記載の易開封性包装体。
3. 前記凹部は長方形型であることを特徴とする、請求項１または２に記載の易開封性包装体。
4. 前記凹部は、中央へと窪むＶ形状であることを特徴とする、請求項１または２に記載の易開封性包装体。
5. 前記凹部は、前記中心鉛直線の左右の形状を異ならせてなることを特徴とする、請求項１に記載の易開封性包装体。
6. 前記凹部は、前記上シール部の上辺を斜めにカットしてなることを特徴とする、請求項１に記載の易開封性包装体。

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