JP5422273B2 - 包装袋の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、流路の両側部が２枚のフィルムをシールしてなる一対の流路形成シール部によって区画された注出口を有する包装袋の製造方法に関する。

注出口が設けられた包装袋は、例えば詰め替え用の内容物を収納する包装袋において、内容物の注ぎ出しを容易にするため、広く用いられている。
特許文献１には、注出口部分の折れ曲がりを防ぐため、フィルムを変形加工することによって形成された、２本の線状変形からなる補強機構を備えた袋が記載されている。
特許文献２には、注出口の流路導入部や注出口の流路を形成する基材に、硬化性樹脂の塗布または補強片の貼着によって補強層を設けた包装袋が記載されている。
特許文献３には、開封切線がかかる領域に形成された面状張り出し加工部や、中心線方向に形成された線状の第一の張り出し加工部や、第一の張り出し加工部に沿ってその両側に形成された線状の第二の張り出し加工部や、中心線と交差する方向に形成された線状の第三の張り出し加工部のように、パウチの壁を外側に張り出し加工をした張り出し加工部を形成してなるパウチ容器が記載されている。

特開平７−２２６０号公報 特開２００４−３３８７５３号公報 特開２００７−２７６８３７号公報

特許文献１に記載の包装袋は、注出性の改善に当たって付随的な材料消費が生じないという利点を有する。しかし、注出口の開口度合いは、注出口を通過する内容物の流量に依存して変化するので、内容物の残量が少なくなると、通過流量も少なくなり、注出口の開口状態を維持しにくいという問題がある。特に、業務用の大型包装袋の場合、家庭用の小型包装袋に比較して、残液のロスや作業時間の増大に伴うコストの観点から、残液がほとんどなくなるまで注出口の開口状態を維持できる包装袋が望まれている。

また、特許文献２に記載のように別部材で補強層を設けたり、特許文献３に記載のように多数の張り出し加工部を設けたりすると、包装袋の厚さが増大し、空袋の箱詰め時に嵩張りやすくなる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、注出口の開口状態を維持しやすく、かつ、注出口の補強による包装袋の厚さ増大および嵩張りを抑制することが可能な包装袋の製造方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、流路の両側部が２枚のフィルムをシールしてなる一対の流路形成シール部によって区画された注出口と、前記流路に沿って前記フィルムが外方に向かって突出してなる溝状のリブと、前記リブの少なくとも片側において、前記フィルムを構成する樹脂の少なくとも一部を結晶化させてなる硬化部を有する包装袋の製造方法であって、前記２枚のフィルムをシールする前のフィルムの前記リブとなる位置の少なくとも片側において、前記フィルムの加熱および冷却により前記フィルムを構成する樹脂の少なくとも一部を結晶化させて、前記硬化部を形成する硬化部形成工程と、前記硬化部が形成された後で前記フィルムを凹凸型でプレス加工することにより、前記リブを形成するリブ形成工程と、前記硬化部と前記リブが形成された後で前記２枚のフィルムを重ね合わせ、シールして包装袋を製造する製袋工程とを有し、前記硬化部が平坦であり、前記リブは、幅が０．５〜３ｍｍかつ高さが０．５〜３ｍｍであり、前記硬化部と前記リブとの間に隙間を空けることを特徴とする包装袋の製造方法を提供する。

前記硬化部は、前記リブと前記流路形成シール部との間に形成されていることが好ましい。
前記リブ形成工程が非加熱であることが好ましい。
前記硬化部形成工程で前記フィルムの加熱は、前記フィルムの両面に前記硬化部に対応する形状の型を当接させて行うことが好ましい。
前記硬化部形成工程で前記フィルムの冷却は、前記フィルムの両面に前記硬化部に対応する形状の型を当接させて行うことが好ましい。
前記冷却の際、前記フィルムの外面に当接する側には当接面がサンドブラスト加工された型を用いて、前記フィルムの硬化部の外面を粗面加工することが好ましい。
さらに、前記リブを横断する位置に開封補助線を設ける工程を有することが好ましい。

前記硬化部形成工程にあるフィルムと前記リブ形成工程にあるフィルムと前記製袋工程にあるフィルムとが連続したフィルムであり、工程を行う順に搬送されていることが好ましい。

本発明によれば、流路に沿ってフィルムが外方に向かって突出してなる溝状のリブの両側または片側に、フィルムを構成する樹脂の少なくとも一部を結晶化させて形成した硬化部を設けることにより、注出口の開口状態を維持しやすくなる。また、付随的な材料消費が生じないので、包装袋の厚さ増大および嵩張りを抑制することができる。

本発明により製造された包装袋の一例を示す正面図である。 （ａ）は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ部の部分拡大図である。 （ａ）は図１の包装袋を開封して内容液を注出するときの状態の一例を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 本発明の包装袋の製造方法においてフィルムにリブおよび硬化部を形成する工程の説明図である。 本発明により製造された包装袋の空袋を複数積み重ねた状態を示す注出口付近の部分断面図である。 本発明により製造された包装袋の第１の改変例を示す注出口付近の部分断面図である。 本発明により製造された包装袋の第２の改変例を示す注出口付近の部分断面図である。 本発明により製造された包装袋において開封補助線がリブを横断する位置に設けられた一例を示す正面図である。

以下、好適な実施の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
図１及び図２に示すように、本形態例の包装袋１０は、互いに平面形状が同一である２枚の胴部フィルム１１，１１と、折り線１６ａを中心線にして２つ折りにされた底部フィルム１６とから構成されたスタンディングパウチである。図１に示すように、底部フィルム１６は、折り線１６ａが内向きとなるように折り重ねられて一対の胴部フィルム１１，１１の下部同士の間に介装されている。
包装袋１０の両側縁部には、それぞれ側縁シール部１１ａ，１１ｂが形成されているとともに、包装袋１０の下部には、各胴部フィルム１１，１１と底部フィルム１６とが互いに対向する対向面の下端縁部同士でヒートシールされることにより底シール部１６ｂが形成されている。

胴部フィルム１１および底部フィルム１６として使用するフィルムとしては、従来より使用されているもの、例えば二軸延伸ポリプロピレン、二軸延伸ポリアミド、二軸延伸ポリエステル等からなるフィルムを基材フィルムとし、これらの基材フィルムに、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をシーラント層として積層した積層体が用いられる。積層フィルムを製造する方法としては、ドライラミネート法、押出ラミネート法、共押出法などが挙げられる。基材フィルム層とシーラント層との間には接着強度の向上のため、接着剤やアンカー剤等を設けることができる。この場合、包装袋の強度を高めるために基材フィルムを複数枚積層してもよい。あるいは気体や紫外線のバリア性を高めるため、アルミニウム箔等の金属箔、金属蒸着層、セラミック等の無機質蒸着層、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルムなどを積層してもよい。

包装袋１０の寸法は特に限定されるものではないが、詰め替え用容器として好適な範囲としては、包装袋１０の高さとしては１００〜５００ｍｍ程度、包装袋１０の幅（両側縁間の最大幅）は７０〜３００ｍｍ程度、内容物の充填量は１００〜５０００ｃｍ^３程度である。

図１に示すように、包装袋１０の上側の隅部には、包装袋の斜め上方を向いた流路１３を有する注出口１２が設けられている。
本形態例の場合、一方の側縁シール部１１ａの上部から連続して胴部フィルム１１，１１同士をヒートシールすることにより流路形成シール部１３ａ，１３ｂが形成されている。これらの流路形成シール部１３ａ，１３ｂは、図３（ａ）に示すように、注出口１２の先端部を除去して流路１３を開口したときに、それぞれ流路１３の両側部を区画している。すなわち、一方の流路形成シール部１３ａと他方の流路形成シール部１３ｂとの間の未シール部が注出口１２の流路１３となっている。
また、流路１３の先端部は、封止シール部１３ｃによって閉鎖されている。流路形成シール部１３ｂと側縁シール部１１ｂとの間は充填口１７として開口されており、この充填口１７を通して包装袋１０内に内容物を充填することが可能である。なお、内容物の充填後は、充填口１７の周縁において胴部フィルム１１，１１同士をヒートシールすることにより上部シール部１８（図３参照）を形成し、充填口１７を閉鎖する。

注出口１２には、開封を容易にするため、流路１３を横断するように例えばレーザーによって形成されたハーフカット溝などからなる開封補助線１２ａや、開封補助線１２ａの一端側に切抜き線（貫通傷痕）１２ｃによって形成されたタブ（つまみ）１２ｂを設けることができる。
さらに、図８に示す包装袋１００のように、開封補助線１２ａがリブ１４を横断する位置に設けられていると、開封したときにリブ１４が切断され、切断面にリブ１４が含まれる形となるので、開封後の流路１３の開口状態をより維持しやすい。
未使用時にタブ１２ｂの引っ掛かりによって開封補助線１２ａが不用意に引き裂かれることを防ぐため、切抜き線（貫通傷痕）１２ｃに１箇所または複数個所の未切断部（図示せず）を設けることが好ましい。未切断部の幅としては、胴部フィルム１１の材質にもよるが、開封時には人手で容易に引き離すことができるよう、例えば０．５〜１．５ｍｍ程度が挙げられる。

本形態例の包装袋１０においては、注出口１２の流路１３に沿ってフィルム１１が外方に向かって突出してなる溝状のリブ１４と、リブ１４の両側には、フィルム１１を構成する樹脂の少なくとも一部を結晶化させてなる硬化部１５ａ，１５ｂが設けられている。

リブ１４は、図２（ｂ）に示すように、フィルム１１に複数の線状変形１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを形成して溝状に加工し、折り曲げに対して癖をつけたものである。リブ１４およびその線状変形１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、フィルム１１を凹凸型でプレス加工することにより形成する。袋の外側から見て、内側の線状変形１４ａ，１４ｂは山折りであり、外側の線状変形１４ｃ，１４ｄは谷折りである。
リブの形成は、非加熱（例えば１０〜４０℃程度の常温）でフィルムを加圧することが好ましい。非加熱であると、フィルム１１を構成する樹脂の流動性が低いため、微細なリブ１４の形成がより容易になり、また、線状変形１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの癖がより増強され、つぶれにくく丈夫なリブ１４を形成することができる。

１つのリブ１４を構成する線状変形の数は、図２では４本であるが、２本や３本であってもよい。リブ１４の幅は０．５〜３ｍｍである。また、リブ１４の高さは、０．５〜３ｍｍである。
ここで、リブ１４の幅とは、１つのリブ１４を構成する複数の線状変形のうち最も離れたもの同士の距離をいう。図２（ｂ）の場合は、外側の線状変形１４ｃ，１４ｄ同士の距離ｗ_２がリブ１４の幅に相当する。また、内側の線状変形１４ａ，１４ｂ同士の距離ｗ_１は、ｗ_２と同程度か、ｗ_２より小さいことが好ましい。
また、リブ１４の高さｈとは、フィルム１１の内面側における溝の深さに相当する。１つのリブ１４が２本の線状変形から構成される場合（例えば特許文献１：特開平７−２２６０号公報の図２参照）は、線状変形として山折りの線状変形１４ａ，１４ｂのみを設け、谷折りの線状変形１４ｃ，１４ｄの代わりにフィルム１１を湾曲した形状として、溝状の断面を形成することができる。

硬化部１５ａ，１５ｂは、局所的にフィルム１１を硬化させた部分である。硬化部１５ａ，１５ｂは、それぞれリブ１４と流路形成シール部１３ａ，１３ｂとの間に形成されている。
これにより、空袋時には、図２（ａ）に示すように、注出口１２をほぼ平坦にすることができる。また、図５に示すように、リブ１４の位置を交互に少しずつずらすことにより、数個の包装袋１０を重ね合わせたときの嵩張りを抑制することができる。
硬化部１５ａ，１５ｂとリブ１４との間の隙間は、硬化部１５ａ，１５ｂの間の未硬化の部分をプレス成形してリブ１４を形成するときに多少の位置ズレを許容するため、若干の隙間を空ける。

使用時には、硬化部１５ａ，１５ｂに比べてリブ１４が屈曲しやすくなっているので、包装袋１０を開封して内容物を注出すると、内容物の自重により、図３（ｂ）に示すように、流路形成シール部１３ａ，１３ｂを支点として両面の硬化部１５ａ，１５ｂが左右に開口する。
流路１３を形成するフィルム１１が硬化部１５ａ，１５ｂを有するので、内容物の通過流量が減少しても注出口１２の開口状態を維持することができる。また、リブ１４が流路１３のほぼ中央に設けられているので、流路１３が開口するときの断面積を大きくすることができる。
これにより、図３（ａ）に示すように、開封した注出口１２を容器１の注ぎ口２に向けて（あるいは差し入れて）、包装袋１０から容器１への内容物の詰め替えを能率的に実施することができる。
注ぎ口２に近づく側の流路形成シール部１３ａの外縁形状は、図３（ａ）に示すように注ぎ口２の側面に向けてシール幅を大きくして突出していると、注ぎ口２の側面に突き当てることで注出口１２の位置を注ぎ口２に合わせやすくなる。あるいは図８に示すように、流路形成シール部１３ａの外縁形状が注ぎ口２の側面に突き当たりにくいようにしてもよい。

本形態例においては、硬化部１５ａ，１５ｂの形成は、フィルム１１の加熱および冷却のプロセスを実施することにより、フィルム１１を構成する樹脂の少なくとも一部を結晶化させる方法による。他の方法として、紫外線硬化樹脂を局所的に塗布して硬化させる方法や、成形品を貼り付ける方法などによっても硬化部を形成することは可能であるが、本形態例の場合は、フィルム１１の材料自体を硬化させるので、付随的な材料消費が生じないという利点を有する。

加熱および冷却のプロセスによって結晶化可能な樹脂として、結晶性高分子樹脂が知られている。結晶性高分子樹脂は、秩序性の高い分子配列をもち、一般には、高分子鎖の側鎖が小さい。また、結晶性高分子樹脂を溶融成形する際、急冷してガラス状態にすると、透明性および柔軟性は向上するが、結晶性は低下する。このため、フィルム１１においては、結晶性高分子樹脂の結晶性が低い状態となっている。そこで、フィルム１１の特定箇所を融点付近まで（少なくともガラス転移温度以上に）加熱し、例えば１分間あるいはそれ以上の時間をかけて冷却すると、局所的にフィルム１１の結晶性を高め、硬化部１５ａ，１５ｂを形成することができる。
結晶性高分子樹脂の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、アイソタクチックポリスチレンなどが知られている。そのうち、融点が２００℃未満のもの、例えばポリエチレン（ＨＤＰＥ、ＭＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ）やポリプロピレン（ＣＰＰ、ＯＰＰ）は、包装袋１０のフィルム１１に使用される材料であって、製袋作業時に結晶化プロセスを容易に実施することができるため、好ましい。

図４は、本形態例の包装袋１０を製造する際、フィルム１１にリブ１４および硬化部１５ａ，１５ｂを形成する工程の説明図である。
硬化部形成工程とリブ形成工程の順序は、図４に示すように、硬化部形成工程が前であり、リブ形成工程が後である。

［硬化部形成工程］
（ａ）に示すように、リブ１４となる位置の少なくとも片側において、一対の加熱型２１ａ，２１ｂを備える加熱手段２１により、フィルム１１を局所的に加熱する。リブ１４が形成される前にリブ１４となる位置を特定するため、フィルム１１の適当な位置にマーキング等を施し、このマーキングを基準として硬化部１５ａ，１５ｂを形成することが好ましい。
次に、（ｂ）に示すように、（ａ）の加熱手段２１により加熱した箇所を、一対の冷却型２２ａ，２２ｂを備える冷却手段２２により、フィルム１１を局所的に冷却する。
このように加熱および冷却のプロセスを実施することで、フィルム１１を構成する樹脂の少なくとも一部を結晶化させて、硬化部１５ａ，１５ｂを形成することができる。
加熱型２１ａ，２１ｂおよび冷却型２２ａ，２２ｂは、硬化部１５ａ，１５ｂに対応する形状の型であり、フィルム１１の両面に当接される。
冷却型２２ａ，２２ｂのうちフィルム１１の外面に当接する側の冷却型２２ａは、サンドブラスト加工によりフィルム１１への当接面が粗面化されたものを用いることが好ましい。これにより、フィルム１１の硬化部１５ａ，１５ｂの外面側を型からの転写で粗面加工することができ、滑り止め等の利点を有する。サンドブラスト加工は、例えば加工に用いる粒子の粒径が＃１０〜１００で、当接面の表面粗さが１〜１００μｍ程度が例示される。

［リブ形成工程］
（ｃ）に示すように、硬化部１５ａ，１５ｂが形成されたフィルム１１を凹型２３ａと凸型２３ｂを備えるプレス手段（凹凸型）２３でプレス加工することにより、（ｄ）に示すようにリブ１４を形成する。上述したように、硬化部１５ａ，１５ｂとリブ１４との間に隙間を空ける。また、凹型２３ａと凸型２３ｂはいずれも非加熱とすることが好ましい。
［製袋工程］
注出口１２が設けられる予定の領域において所定の位置に硬化部１５ａ，１５ｂとリブ１４が形成されたフィルム１１は、ローラ２４，２５に沿って搬送され、（ｅ）に示すように２枚重ね合わされる。また、胴部フィルム１１，１１の間には、２つ折りされた底部フィルム１６が供給される。製袋方法は従来公知の方法を用いて実施することができる。例えば、側縁シール部１１ａ，１１ｂや流路形成シール部１３ａ，１３ｂや底シール部１６ｂ等のシール部を形成し、外形を断裁することによって包装袋１０が製造される。
包装袋１０の端縁にノッチ等を形成する場合は、個々の包装袋１０が分離された後にカッターや打抜機を用いて所望の位置に形成することができる。また、包装袋の外形を形成するとき一緒にノッチ等を形成することもできる。

［開封補助線形成工程］
開封補助線１２ａは、例えばレーザの照射によりフィルムをハーフカットすることによって形成することができる。図８の包装袋１００のように、リブ１４を横断するようにレーザ照射を行う場合は、リブ１４の表面形状に沿ってレーザ照射の焦点を移動させても良い。

以上、本発明を好適な実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

図１では硬化部１５ａ，１５ｂをリブ１４の両側に設けた例を示したが、片側でも良い。この場合、図３に示すように注出時においてリブ１４の下側に硬化部１５ａを設けることが好ましい。また、図６に示すように、１枚のフィルム１１に複数本のリブ１４を並べて設けることもできる。また、図７に示すように、袋の表と裏でリブ１４の位置をずらすこともできる。

図１の流路１３は、包装袋１０の幅方向外側（図１の左側）に向かって、包装袋１０の幅方向に対する角度が０°に近づくように湾曲しており、リブ１４は流路１３に沿って円弧状に形成されているが、注出口の形状や流路の向きは、注出や製造のしやすさ等から適宜設計が可能であり、特に限定されるものではない。例えば、注出口は、流路が真っ直ぐであってもよい。また、注出口の先端部が包装袋の一辺から突出している形状であってもよい。
底部フィルム１６は必須のものではなく、本発明は、三方シール袋や四方シール袋などの平袋から構成される包装袋にも適用可能である。

本発明は、液状物、粉体、粒体、あるいはこれらの混合物などの流動性を有する内容物が充填される包装袋に好適に利用することができる。

１０，１００…包装袋、１１…胴部フィルム、１１ａ，１１ｂ…側縁シール部、１２…注出口、１３…流路、１３ａ，１３ｂ…下側の流路形成シール部、１４…溝状のリブ、１５ａ，１５ｂ…硬化部。

Claims (8)

1. 流路の両側部が２枚のフィルムをシールしてなる一対の流路形成シール部によって区画された注出口と、前記流路に沿って前記フィルムが外方に向かって突出してなる溝状のリブと、前記リブの少なくとも片側において、前記フィルムを構成する樹脂の少なくとも一部を結晶化させてなる硬化部を有する包装袋の製造方法であって、
   前記２枚のフィルムをシールする前のフィルムの前記リブとなる位置の少なくとも片側において、前記フィルムの加熱および冷却により前記フィルムを構成する樹脂の少なくとも一部を結晶化させて、前記硬化部を形成する硬化部形成工程と、
   前記硬化部が形成された後で前記フィルムを凹凸型でプレス加工することにより、前記リブを形成するリブ形成工程と、
   前記硬化部と前記リブが形成された後で前記２枚のフィルムを重ね合わせ、シールして包装袋を製造する製袋工程とを有し、
   前記硬化部が平坦であり、前記リブは、幅が０．５〜３ｍｍかつ高さが０．５〜３ｍｍであり、前記硬化部と前記リブとの間に隙間を空けることを特徴とする包装袋の製造方法。
2. 前記硬化部は、前記リブと前記流路形成シール部との間に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の包装袋の製造方法。
3. 前記リブ形成工程が非加熱であることを特徴とする請求項１または２に記載の包装袋の製造方法。
4. 前記硬化部形成工程で前記フィルムの加熱は、前記フィルムの両面に前記硬化部に対応する形状の型を当接させて行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の包装袋の製造方法。
5. 前記硬化部形成工程で前記フィルムの冷却は、前記フィルムの両面に前記硬化部に対応する形状の型を当接させて行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の包装袋の製造方法。
6. 前記冷却の際、前記フィルムの外面に当接する側には当接面がサンドブラスト加工された型を用いて、前記フィルムの硬化部の外面を粗面加工することを特徴とする請求項５に記載の包装袋の製造方法。
7. さらに、前記リブを横断する位置に開封補助線を設ける工程を有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の包装袋の製造方法。
8. 前記硬化部形成工程にあるフィルムと前記リブ形成工程にあるフィルムと前記製袋工程にあるフィルムとが連続したフィルムであり、工程を行う順に搬送されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の包装袋の製造方法。

Images