JP5286868B2

JP5286868B2 - 自立性容器

Info

Publication number: JP5286868B2
Application number: JP2008077882A
Authority: JP
Inventors: 信之渡辺; 信哉落合
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2008-03-25
Filing date: 2008-03-25
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2028-03-25
Also published as: JP2009227326A

Description

本発明は、液体、固体、粉体、粒状体等を収納する軟包装袋容器に関し、特に開封後や内容物が減った状態でも自立性を保持することのできる容器に関する。

従来、三方シール、四方シール、ピロー、ガセットピロー、スタンディングパウチ、口栓付きパウチ等さまざまな形態の軟包装袋容器が、液体、粉体、固体や液体の混合体、粒状体等を収納する容器として用いられている。これらの軟包装袋容器は、圧縮性やフレキシブル性に優れている反面、充填された内容物が減少した際に、容器としての保形性に乏しいため、使用に当たって様々な制約を有している。

これらの中でスタンディングパウチは、内容物が充填され店頭に陳列された際に自立性を有する軟包装袋の容器として、近年広い分野で採用されており、使い切り用途の詰替用から再封性を有し、再使用するものまで様々な用途に展開されている。
しかしながら、ステンディングパウチであっても、袋の材質や内容物の性質によっては、陳列時の未開封の状態においても袋自体の腰砕けによって自立性が不十分であったり、特に開封後に内容物を使用して、中身が少なくなった場合の自立性が不十分である場合が多かった。また最初の開封時においても、内容物の取り出し時には容器を両手で保持しなければならないという使いにくさの問題を有していた。

これらの問題を解決するために、特許文献１には、貼り合わせ部（シール部）内に空隙部を設け、この空隙部に気体を封入をすることにより、自立性を持たせた自立袋が提案されている。自立袋の製造は、内容物を充填する前に、まず空隙部に大気圧以上の空気を送り込み、空隙部を膨らませてエアバッグ部を形成する。次いで、エアバッグ部が十分に膨らんだ時点で、空気封入口部分をヒートシールないしは超音波シール等の手段を用いて密封し、空気の通り路を遮断する。これによって、各々のエアバッグ部は、完全に独立した空気柱を形成し、軟包装袋容器の自立性を保持する支持構造となるものである。

しかしながら、空隙内部を陽圧のままシールしなければならないため、シール時の空気漏れによって十分な圧力が得られなかったり、また、気温が下がったり、冷蔵保管された場合などに、内部の気体の圧力が低下するなどの不都合が生じていた。
また長期間保存された場合に、内部の気体が構成材料であるフィルムを透過することによって徐々に抜けて、内部の圧力が低下し、支持構造としての能力が低下するという問題もあった。
特開2005-343492号公報

本発明は、上記の従来の問題点である、ガス漏れによる機能低下の問題を解決し、自立機能を安定して得ることができ、また維持することができる軟包装袋容器を提供することを課題とするものである。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、プラスチックフィルムまたはプラスチックフィルム積層体を貼り合わせて成る容器の貼り合わせ箇所の一部に空隙部を形成し、該空隙部の、10%以上90%以下の容量の部分に水を封入し、残りの部分に大気を封入した、内部が陽圧である柱状の構造を有し、容器を構成するプラスチックフィルムまたはプラスチックフィルム積層体の25℃90%RHにおける透湿度が、1g/m ² /day以上、5g/m ² /day以下であり、かつ酸素透過度が1,500ml/m ² /day/atm以上であることを特徴とする自立性容器である。

本発明の自立性容器は、空隙部に容量において10%以上90%以下の水を封入し、残りの容量に大気、酸素、窒素、または酸素と窒素の混合気体のいずれかを封入した柱状の構造を有することにより、内部の圧力が水そのものと水蒸気の分圧によって補償されるため空隙部に気体を封入する際に特に圧力を高める必要がなく、気温が下がったり、冷蔵品などの容器に使用する場合でも陽圧が保持されるので、軟包装袋であっても自立性を保持することができる。

また、容器を構成するプラスチックフィルムまたはプラスチックフィルム積層体の25℃90%RHにおける透湿度を、1g/m²/day以上、5g/m²/day以下とし、かつ酸素透過度を1,500ml/m²/day/atm以上とした場合には、前記空隙部から外部に向かって抜ける水蒸気量と外部から空隙部に侵入する空気量とのバランスにおいて、内部の陽圧が保たれるため、さらに長期間にわたって自立性を保持することができるという効果がある。

図面に従って、本発明に係る自立性容器について詳細に説明する。
図１は、本発明に係る自立性容器の実施形態の一例であり、未充填の状態の空パウチを示した模式図である。
この軟包装袋容器は、一般にスタンディングパウチと呼ばれる形態の容器であり、本体１を構成する表裏２枚のフィルムと底面を構成する底テープ２とをシール部分で熱圧接着して形成する。シール部分は、左右側面のシールであるサイドシールと底面のシールであるボトムシール６から成っている。
片側のサイドシールは、内側サイドシール３と外側サイドシール４とから成り、この２本のサイドシールの間に、空隙部５が形成されている。
図１では、空隙部５は、袋の左右に１本ずつ、計２本形成されているが、用途やデザインによって、空隙部の本数は、任意である。
なお、以下の説明は、図１に示したスタンディングパウチについて説明するが、本発明の自立容器は、スタンディングパウチに限定されるものではない。

図２は、図１の容器にエアバッグ部を形成した状態を示した模式図である。
図１で得られた軟包装袋容器の空隙部に水８と気体９を封入し、エアバッグシール部７にってシールして独立したエアバッグ部１０を形成した状態を示している。
この時、封入する水８は、特別の性質の水である必要はないが、保存時の衛生性を考慮すると無菌の水であることが望ましい。また気体９については、特に制約は無いが、同様に安全性、入手の容易さ等を考慮すると大気、酸素、窒素、または酸素と窒素の混合気体のいずれかの気体が望ましく、通常は大気で十分であるが、水と同様無菌状態とすることが望ましい。

プラスチックフィルムの透湿度を重量ではなく体積としてあらわすと、透湿度と酸素などのガス透過度は、同じ温度条件で比較すると、一般に透湿度のほうが小さいことが知られている。例えば厚さ25μmの低密度ポリエチレンの酸素透過度は1,900ml/m²/day/atmであるのに対し、25℃・90%RHにおける透湿度は2,700ml/m²/day/atmである。
本発明の容器は、プラスチックフィルムまたはプラスチックフィルム積層体よりなる包装袋の空隙部の、10%以上90%以下の容量の部分に水を封入し、残りの部分に大気、酸素、窒素、または酸素と窒素の混合気体のいずれかを封入したエアバッグを形成したので、エアバッグ内部のヘッドスペースに水蒸気が満たされ、外部との間に分圧差が生じ、分圧差を解消するために大気がエアバッグ内に浸透し、常にエアバッグ内部が陽圧となるためにエアバッグ部１０が支持構造となる結果、軟包装袋でありながら、自立性が保持されるのである。

本発明に用いるプラスチックフィルムおよびプラスチックフィルム積層体の25℃90%RHにおける透湿度は、1g/m²/day以上、5g/m²/day以下であり、かつ酸素透過度が1,500ml/m²/day/atm以上であることがより望ましい。
透湿度が1g/m²/dayより小さいと、必要な陽圧を得られることができず、また5g/m²/dayより大きいと水自体が蒸散してしまう恐れがある。
また、酸素透過度がこの値より小さいと、分圧差によるエアバッグ内への気体の浸透が不十分となり、陽圧を長期間にわたって保持することができない。

これらを満足するプラスチックフィルムとしては、一般的な包装材料として使用される厚みにおいては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、およびこれらの積層体が使用可能である。
また、フィルム単体としてこの範囲に入らないもの、たとえばポリエステルやナイロン、遮光性や易カット性を付与するアルミ箔なども、細孔を設け、積層体として25℃90%RHにおける透湿度が、1g/m²/day以上、5g/m²/day以下であり、かつ酸素透過度が1,500ml/m²/day/atm以上であれば好適に使用できる。
これらを積層する方法としては、ドライラミネート法、溶融押し出しラミネート法など公知の技術が使用可能である。

図３は、図２の容器に内容物を充填した状態を示した模式図である。
また図４は、図３の模式図に示した本発明の実施形態の一例である容器の斜視図である。いずれも内容物１１を充填し、ヘッドスペース１３を残してトップシール１２をシールして、密閉した状態を示している。
通常のスタンディングパウチの場合は、ある程度内容物の量が十分に充填されていないと自立性が確保できないが、本発明の容器の場合は、エアバッグ１０が支持構造としての機能を発揮するので、必ずしも内容物を過剰に充填する必要はない。
以下、実施例に基づいて、本発明の自立性容器について具体的に説明する。

延伸ポリプロピレンフィルム（ＯＰＰ、20μm）と直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（ＬＬＤＰＥ、50μm）とをドライラミネート法により積層して、積層体を得た。この積層体を用いて表裏２枚の本体１と底テープ２を作り、ヒートシール法により図1に示す空パウチを作製した。
この積層体の透湿度は、2.3g/m²/dayであった。（JIS K7129準拠、Mocon社製PERMATRAN：測定条件25℃90％RH）また、酸素透過度は、1,900ml/day/atm（差圧法、25℃90％RH）であった。
次に図２に示したように左右の空隙部５に、それぞれ水を6ml充填し、さらに大気を6mｌ充填し、エアバッグシール部７をヒートシールして、エアバッグ１０を有するパウチを作製した。作業環境の室温は、30℃であった。
次に図３、図４に示したように、内容物１１として、水150mlを充填し、ヘッドスペース１３に空気が残らないようにトップシール１２をヒートシールして、包装体を作製した。
＜比較例１＞

実施例１の延伸ポリプロピレンフィルム（ＯＰＰ、20μm）をシリカ蒸着ＯＰＰフィルム（20μm）に代えた他は、実施例1と同様に図３、図４に示す包装体を作製した。
この積層体の透湿度は1g/m²/day、酸素透過度は50ml/m²/day/atmであった。（測定条件同上）
＜比較例２＞

実施例１の空隙部に充填する物質を空気のみに代えた他は、実施例1と同様に図３、図４に示す包装体を作製した。
（実験）
以上の包装体を25℃・65%RHで6ヶ月間保存後、観察を行った。
（結果）
実施例１の包装体は、エアバッグ部の収縮は認められず、自立性を保っていた。
一方、比較例１および２の包装体は、エアバッグ部が収縮し、自立性を失っていた。
なお、実施例１、および比較例１の包装体は、エアバッグ部に充填した水が、左右合わせて約１ｇ減少していた。

本発明による包装体は、水蒸気と大気の分圧差により、外部より積層体を通して大気が進入し、自立性を保つことが示された。
また、比較例１のように、酸素透過率が低いと、エアバッグ内に大気が進入することができず、エアバッグ部の水が蒸散するのみで、内部の圧力が低下し、自立性を失うことが示された。

本発明に係る自立性容器の実施形態の一例であり、未充填の状態の空パウチを示した模式図。図１の容器にエアバッグ部を形成した状態を示した模式図。図２の容器に内容物を充填した状態を示した模式図。図３の模式図に示した本発明の実施形態の一例である容器の斜視図。

符号の説明

１・・・本体
２・・・底テープ
３・・・内側サイドシール
４・・・外側サイドシール
５・・・空隙部
６・・・ボトムシール
７・・・エアバッグシール部
８・・・水
９・・・気体
１０・・・エアバッグ
１１・・・内容物
１２・・・トップシール
１３・・・ヘッドスペース

Claims

プラスチックフィルムまたはプラスチックフィルム積層体を貼り合わせて成る容器の貼り合わせ箇所の一部に空隙部を形成し、該空隙部の、10%以上90%以下の容量の部分に水を封入し、残りの部分に大気を封入した、内部が陽圧である柱状の構造を有し、容器を構成するプラスチックフィルムまたはプラスチックフィルム積層体の25℃90%RHにおける透湿度が、1g/m ² /day以上、5g/m ² /day以下であり、かつ酸素透過度が1,500ml/m ² /day/atm以上であることを特徴とする自立性容器。