JP5973388B2 - フレキシブル包装体 - Google Patents

Description

本発明は、フィルム等のフレキシブルな材料により形成されたフレキシブル包装体に関する。

液体、粘体、粉体、固体等の内容物を包装するための包装袋として、フィルムを重ね合わせてその周縁部をシールして形成したパウチが知られている。

パウチは、例えば、２枚の側面フィルムの間に２つ折りにした底フィルムを折り目側から挿入し、互いに接するフィルム間の周縁部をシールすることによって製造される。このようなパウチでは、底フィルムを広げて２枚の側面フィルムを底部において筒形状とすることにより、パウチを自立させることが可能である。

特許文献１が開示するパウチでは、各フィルムがシールされた領域の内部に、高さ方向に所定の長さにわたってシールされていない非融着部が設けられており、この非融着部には気体が注入され、エアバッグが形成されている。

エアバッグを設けることによって、エアバッグおよびその近傍において、各側面フィルムは折れ曲がりにくくなっている。このため、パウチを自立させる際、パウチ全体の形も崩れにくく自立性が保たれやすくなっている。

特開２００６−１２３９３１号公報

特許文献１に開示されるパウチでは、エアバッグのような気体注入部を設けることによって、パウチの自立性を向上させている。しかしながら、気体注入部を設けたパウチの製造コストや加工しやすさ等の生産性までは、これまで検討されていなかった。

それ故に、本発明の目的は、気体注入部を設けた自立可能なフレキシブル包装体であって、自立性および生産性に優れたフレキシブル包装体を提供することである。

本発明は、第１の側面フィルムと、第２の側面フィルムと、これらの間に２つ折りの状態で折り目側から挿入された底フィルムとを重ね合わせて周縁部をシールすることによって収納部が形成された自立可能なフレキシブル包装体に関するものである。第１の側面フィルムおよび第２の側面フィルムの周縁部には、第１の側面フィルムおよび第２の側面フィルムをシールしたシール領域に取り囲まれた、所定の長さにわたってシールされていない領域である未シール領域が設けられ、未シール領域に気体が注入されて気体注入部が形成される。フレキシブル包装体を自立させたときの鉛直方向に相当する方向における第１の側面フィルムおよび第２の側面フィルムのループスティフネスが、３０ｍＮ以上１３００ｍＮ以下であり、フレキシブル包装体を自立させたときの水平方向に相当する方向における第１の側面フィルムおよび第２の側面フィルムのループスティフネスが、２０ｍＮ以上１２００ｍＮ以下である。

本発明によれば、気体注入部を設けた自立可能なフレキシブル包装体であって、自立性および生産性に優れたフレキシブル包装体を提供できる。

実施形態に係るパウチの内容物充填後の状態を示す平面図 図１のＸ−Ｘ´線に沿ったパウチの断面図 実施形態に係るパウチの内容物充填前の状態を示す平面図 ループスティフネスの測定方法を説明するための模式図

（実施形態）
図１は、実施形態に係るパウチの内容物充填後の状態を示す平面図であり、図２は、図１のＸ−Ｘ´線に沿ったパウチの断面図である。尚、図１において、重なり合ったフィルムがシールされているシール領域をハッチングによって特定している。

本実施形態に係るパウチ１００は、第１の側面フィルム１０１と、第２の側面フィルム１０２と、これらの間に２つ折りにして挟み込まれた底フィルム１０３とを備える。第１の側面フィルム１０１と、２つ折りにした底フィルム１０３と、第２の側面フィルム１０２とは、この順に重ね合わされ、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２の周縁部をシールすることによって、内容物を収納するための空間である収納部１０５が形成されている。本実施形態に係るパウチ１００では、収納部１０５に内容物を充填することによって、内容物１０５の重みで底フィルム１０３が広がり、これによって、第１の側面フィルム１０１の底部と第２の側面フィルム１０２との底部とが筒形状となる。したがって、収納部１０５に内容物を充填した状態で、底フィルム１０３側を下にして、パウチ１００を自立させることが可能である。このような自立可能なパウチ１００は、スタンディングパウチとも称される。以下では、水平面上に自立した状態のパウチ１００における鉛直方向を上下方向といい、水平方向を左右方向という。

第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２の周縁部には、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２が互いにシールされて形成されたシール領域に囲まれるように、未シール領域１０６が設けられている。未シール領域１０６は、パウチ１００の上下方向の端縁に沿う側縁部１０８に設けられ、上下方向に所定の長さにわたって、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２が互いにシールされていない領域である。未シール領域１０６には、気体を注入して密封することによって、気体注入部１０７が形成され、図２に示すように、未シール領域１０６において第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２は筒形状に膨らんでいる。未シール領域１０６に注入される気体は、特に限定されず、空気、窒素、二酸化炭素、希ガス（ヘリウム、アルゴン等）などを利用できる。

更に、本実施形態では、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２の上部の周縁部に、内容物を取り出すためのスパウト１０４がこれらのフィルムに挟まれてシールされている。

ここで、本実施形態に係るパウチ１００では、パウチ１００の自立時の上下方向に対応する方向における第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２ループスティフネスＬＳｖが３０ｍＮ以上１３００ｍＮ以下であり、かつ、パウチ１００の自立時の左右方向に対応する方向における第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２のループスティフネスＬＳｈが２０ｍＮ以上１２００ｍＮ以下である。ここで、ループスティフネスとは、所定寸法の短冊状にカットしたフィルムを用いてループを形成し、
このループを径方向に所定量だけ押しつぶした状態で測定したループの反発力をいい、フィルムの剛性を表す指標である。ループスティフネスの値が大きいほど、フィルムの剛性が高くなる。ループスティフネスの測定方法については後述する。

ループスティフネスＬＳｖおよびＬＳｈの値が上記の範囲を下回ると、パウチ１００を自立させた際に、気体注入部１０７の剛性のみでパウチ１００の形態を保持することができず、パウチ１００の上部が折れ曲がったり、パウチ１００が倒れやすくなったりするため好ましくない。一方、ループスティフネスＬＳｖおよびＬＳｈの値が上記の範囲を超えると、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２のコシが強くなりすぎ、製袋加工が困難となるため好ましくない。

上記の範囲内でも、ループスティフネスＬＳｈの値が８０ｍＮ以上５５０ｍＮ以下であり、かつ、ループスティフネスＬＳｖの値が８０ｍＮ以上４８０ｍＮ以下であることがより好ましい。この場合、パウチ１００の自立性を安定して維持でき、かつ、製袋加工も容易となる。

上記の範囲内でも、ループスティフネスＬＳｈの値が２０ｍＮ以上８０ｍＮ以下であり、かつ、ループスティフネスＬＳｖの値が３０ｍＮ以上８０ｍＮ以下であれば、気体注入部１０７を設けないパウチを構成する場合と比べて、より薄く低コストのフィルムを第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２として使用することができるので、上述したパウチ１００の優れた自立性および製袋加工の容易さに加え、パウチ１００の製造コストを低減することも可能となる。

第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２の材質は特に限定されず、例えば、最内面にシーラント層を含む多層フィルムを使用することができる。第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２は、パウチ１００の用途に応じて、樹脂層、金属箔層、金属や無機酸化物の蒸着層等を含む。パウチ１００の自立性及び加工の容易性を向上させる効果は、第１の側面フィルム１０１と第２の側面フィルム１０２の層構成にかかわらず、ループスティフネスＬＳｖおよびＬＳｈの値の値を上記の範囲内とすることによって得ることができる。

尚、一般的には、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２の流れ方向（ＭＤ方向；Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）がパウチ１００の自立時における左右方向と一致し、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２の流れ方向と直交する方向（ＴＤ方向；Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）がパウチ１００の自立時における上下方向と一致する。これは、長尺状のフィルムを無駄なく使用し、また、高速に製袋加工を行えるようにするためである。ただし、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２のＭＤ方向とパウチの自立時における左右方向と一致せず、かつ、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２のＴＤ方向とパウチの自立時における上下方向と一致しない場合でも、上記のループスティフネスＬＳｖおよびループスティフネスＬＳｈの値が上記の範囲内であれば、パウチ１００の自立性の向上と、製袋加工のしやすさとを両立できる。

このように、パウチ１００の側縁部１０８に設ける気体注入部１０７と、上述のように最適化した第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２の剛性（ループスティフネス）を組み合わせることによって、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２は、気体注入部１０７とその近傍において折れ曲がりにくくなっている。このため、パウチ１００を自立させる際、パウチ１００全体の形も崩れにくく自立性が保たれやすくなっている。また、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２の剛性が適度であることによって、パウチ１００の製袋加工も容易となる。

また、気体注入部１０７は、パウチ１００の自立性を高めるだけでなく、パウチ１００を運搬したり内容物を取り出したりする際に、取っ手として機能する。すなわち、気体注入部１０７およびその周囲の第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２をつかむことによって、パウチ１００を持ちやすくなっている。本実施形態に係るパウチ１００では、気体注入部１０７によって付与される形態保持性によって、内容物が少量であっても、取り出す際に取り出し口の位置を安定させることができ、内容物の注出がしやすくなる。また、内容物の入ったパウチ１００を湯煎や電子レンジで加熱した場合は、内容物が加熱されることによりパウチ１００の収納部１０５が熱くなるが、気体注入部１０７をつかむことで熱さを感じることなくパウチ１００を持つことができる。

図３は、実施形態に係るパウチの内容物充填前の状態を示す平面図である。より詳細には、図３は、パウチ１００の収納部１０５への内容物の充填前、かつ、未シール領域１０６への気体注入前の状態を示す。以下の説明では、この状態における包装体を「パウチブランク」という。尚、図３においても、重なり合ったフィルムがシールされているシール領域をハッチングによって特定している。

パウチブランク１２０は、第１の側面フィルム１０１と、２つ折りにした底フィルム１０３と、第２の側面フィルム１０２とをこの順に重ね合わせ、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２の周縁部を、パウチ１００の上部となる一部を除いて、シールすることによって形成される。第１の側面フィルム１０１と第２の側面フィルム１０２の周縁部のうち、上下方向の端縁に沿った側縁部１０８には、上下方向に所定の長さにわたって上述した気体注入部１０７を形成するための未シール領域１０６が、第１の側面フィルム１０１と第２の側面フィルム１０２とのシール領域に囲まれるように形成されている。未シール領域１０６の上端部近傍には、未シール領域１０６の内部に気体を注入するためのスリット１１１が形成されている。スリット１１１は、第１の側面フィルム１０１または第２の側面フィルム１０２のいずれか一方を貫通するように形成しても良いし、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２の両方を貫通するように形成しても良い。また、スリット１１１の形状は、未シール領域１０６に気体を注入できる形状である限り、任意でよい。

ここで、本実施形態に係るパウチ１００の製造方法を説明する。

まず、シーラント層を有する第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２をそれぞれのシーラント層が対向するように配置する。尚、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２の供給方向（流れ方向）に対して、どの向きでパウチ１００を型抜きするかが予め決まっている。したがって、パウチ１００の型抜き方向に基づいて、パウチ１００の自立時に上下方向となる方向のループスティフネスＬＳｖと、パウチ１００の自立時に左右方向となる方向のループスティフネスＬＳｈとが、上述した範囲内となるように、第１の側面フィルム１０１と第２の側面フィルム１０２とを供給する。また、シーラント層を有する底フィルム１０３をシーラント層が外側となるように２つ折りにし、折り目部分が第１の側面フィルム１０１と第２の側面フィルム１０２の内側となるように、２つ折りにした底フィルム１０３を第１の側面フィルム１０１と第２の側面フィルム１０２の間に挿入する。

次に、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２の周縁部のうち、未シール領域１０６と、スパウト１０４を取り付けるための領域と、内容物充填用の開口部となる領域とを除く部分をヒートシールする。これにより、底フィルム１０３が挿入された部分では、第１の側面フィルム１０１と底フィルム１０３とがシールされると共に、第２の側面フィルム１０２と底フィルム１０３とがシールされる。また、底フィルム１０３
が挿入されていない部分では、シールしない領域（すなわち、未シール領域１０６となる領域と、スパウト１０４をシールする領域と、内容物充填用の開口部となる領域）を除いて、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２がシールされる。未シール領域１０６の上端部近傍には、このヒートシールと同時に、あるいは、ヒートシールの前後いずれかに、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２の一方または両方に気体注入用のスリット１１１を形成する。また、ヒートシールと同時に、あるいは、ヒートシールの前後いずれかに、第１の側面フィルム１０１と第２の側面フィルム１０２と底フィルム１０３の周縁部を裁断することによって、パウチ１００が所望の平面形状に成形される。

次に、スパウト１０４の取り付け領域において、第１の側面フィルム１０１と第２の側面フィルム１０２との間に、別途成形されたスパウト１０４を挟んで、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２とスパウト１０４との重なり部分をヒートシールする。尚、スパウト１０４の取り付けは、第１の側面フィルム１０１と第２の側面フィルム１０２と底フィルム１０３とのヒートシールと同時に行ってもよい。以上の工程を経て、図３に示されるパウチブランク１２０が製造される。

次に、未シール領域１０６に形成されたスリット１１１を通じて、未シール領域１０６の内部に気体を注入する。気体の注入後、未シール領域１０６のうち、スリット１１１より底部側に位置する部分をクリップすることにより、未シール領域１０６を膨らませた状態で仮封止する。続いて、未シール領域１０６のうち、スリット１１１およびその周辺部分をヒートシールして、第１の側面フィルム１０１と第２の側面フィルム１０２とを溶着させることによって、未シール領域１０６を封止し、気体注入部１０７を形成する。

その後、内容物充填用の開口部（図３に示すパウチブランク１２０の上部）から内容物を充填し、当該開口部をヒートシールすることによって、図１に示す内容物充填後のパウチ１００が製造される。

以上説明したように、気体注入部１０７を設けたパウチ１００において、自立時の上下方向となる方向のループスティフネスＬＳｖおよび自立時の左右方向となる方向のループスティフネスＬＳｈの値が上記の範囲内にある第１の側面フィルム１０１と第２の側面フィルム１０２とを用いることによって、パウチの自立性と、加工しやすさ等の生産性とを向上できる。

（変形例）
尚、上記の実施形態では、内容物を取り出しやすくするためのスパウト（口栓）が設けられた構成を例示したが、スパウトはなくてもよい。スパウトのない包装体に気体注入部を設ける場合にも、第１の側面フィルムおよび第２の側面フィルムのループスティフネスを上記の数値範囲に設定することによって、本実施形態に係るパウチと同じ効果が得られる。

また、上記の実施形態では、第１の側面フィルムと第２の側面フィルムの間に２つ折りにした底フィルムをシールして自立可能なスタンディングパウチを例示したが、底フィルムを用いず、第１の側面フィルムと第２の側面フィルムの周囲をシールしたパウチに気体注入部を設ける場合にも、第１の側面フィルムおよび第２の側面フィルムのループスティフネスを上記の数値範囲に設定してもよい。底フィルムのないパウチは自立性を有しないものの、壁面にパウチを立て掛けるように配置した場合に、パウチの自立性を保持することができる。また、底フィルムのないパウチにおいても、第１の側面フィルムおよび第２の側面フィルムのループスティフネスを上記の数値範囲に設定することによって、パウチの生産性を向上させることができる。

更に、上記の実施形態では、気体注入部を設けたパウチを例示したが、包装袋の形状および大きさは任意であり、気体注入部が設けられた自立可能な包装袋であれば、同様にループスティフネスの上記条件を適用でき、本実施形態に係るパウチと同様の効果を得ることができる。

更に、上記の実施形態では、パウチに１つの気体注入部を設けた例を説明したが、パウチの形態保持性を維持できる限り、気体注入部の数および形状は任意に設定できる。

以下、本発明を具体的に実施した実施例を説明する。

実施例１〜７、比較例１および２として、図１に示したスパウト付きスタンディングパウチを作製した。スタンディングパウチの幅（図３のＷに相当）を１８０ｍｍとし、高さ（図３のＨに相当）を２８０ｍｍとした。実施例１〜７、比較例１および２において、第１の側面フィルム、第２の側面フィルムおよび底フィルムには、以下の表１に示すループスティフネスを有するフィルムを使用した。

（ループスティフネスの測定方法）
図４は、ループスティフネスの測定方法を説明するための模式図である。

ループスティフネス測定用のサンプルとして、実施例１〜７、比較例１および２に係るスタンディングパウチの作製に用いたものと同じフィルムから、幅２５ｍｍ、長さ１２０ｍｍの短冊状フィルムを切り出した。このとき、短冊状フィルムの長手方向が測定対象の方向に一致するようにした。切り出した短冊状フィルムを東洋精機社製ループスティフネステスタにセットしてループを形成し、形成したループに装置の当て板を押し付けてループを押しつぶし、ループの反発力を測定した。押しつぶし距離は２０ｍｍとし、圧縮速度は３．５ｍｍ／ｓとした。測定で得られた反発力の値（ｍＮ）をループスティフネスとした。

（評価方法）
自立性および成形性の評価基準は次の通りである。
（１）自立性
＋＋：スタンディングパウチの上部が垂れ下がったり、折れ曲がったりすることなく、自立状態が維持された。
＋：スタンディングパウチの上部が僅かに変形するものの、自立状態は維持された。
−：スタンディングパウチの上部が垂れ下がったり、折れ曲がったりして、自立状態を維持できなかった。
（２）成形性
＋＋：製袋加工を問題なく行うことができた。
＋：フィルムのコシが高いことによって製袋加工のしやすさが低下するが、製袋加工が困難となる程度までは低下しなかった。
−：フィルムのコシが高すぎ、製袋加工が困難であった。

表１に、実施例１〜７、比較例１および２で用いたフィルムのループスティフネスの値と、実施例１〜７、比較例１および２に係るスタンディングパウチの自立性および成形性の評価結果を示す。

表１に示されるように、パウチの自立時の上下方向におけるループスティフネスＬＳｖが３０ｍＮ以上１３００ｍＮであり、かつ、パウチの自立時の左右方向におけるループスティフネスＬＳｈが２０ｍＮ以上１２００ｍＮであるフィルムを用いて作製した実施例１〜７のスタンディングパウチでは、自立性および成形性の両方で優れていることが確認された。また、ループスティフネスＬＳｖが８０ｍＮ以上４８０ｍＮであり、かつ、パウチの自立時の左右方向におけるループスティフネスＬＳｈが８０ｍＮ以上５５０ｍＮであるフィルムを用いて作製した実施例２〜６のスタンディングパウチでは、自立性および成形性の両方でより優れていることが確認された。

これに対して、比較例１に係るスタンディングパウチは、自立性が不十分であり、比較例２に係るスタンディングパウチは、成形性で劣ることが確認された。

本発明は、気体注入部を設けたパウチ等のフレキシブル包装体に利用できる。

１００ パウチ
１０１ 第１の側面フィルム
１０２ 第２の側面フィルム
１０３ 底フィルム
１０４ スパウト
１０５ 収納部
１０６ 未シール領域
１０７ 気体注入部
１０８ 側縁部
１１１ スリット

Claims (1)

1. 第１の側面フィルムと、第２の側面フィルムと、これらの間に２つ折りの状態で折り目側から挿入された底フィルムとを有し、周縁部がシールされており、シールされた前記周縁部に囲まれた部分が収納部となる、自立可能なフレキシブル包装体において、
   前記第１の側面フィルムおよび前記第２の側面フィルムの両側端の周縁部においてそれぞれシールされた領域である２つの側縁部の一方のみに設けられ、前記シールされた領域に取り囲まれて、上下方向に所定の長さにわたってシールされずに、気体が注入されている気体注入部と、
   前記２つの側縁部の他方の上端に設けられた注出部とを備え、
   前記フレキシブル包装体を自立させたときの鉛直方向に相当する方向における前記第１の側面フィルムおよび前記第２の側面フィルムのループスティフネスが、３０ｍＮ以上１３００ｍＮ以下であり、
   前記フレキシブル包装体を自立させたときの水平方向に相当する方向における前記第１の側面フィルムおよび前記第２の側面フィルムのループスティフネスが、２０ｍＮ以上１２００ｍＮ以下であり、
   前記気体注入部は、所定幅の前記シールされた領域によって前記収納部と隔てられて、前記フレキシブル包装体の取っ手となることを特徴とする、フレキシブル包装体。

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