JP6111368B1 - 包装袋及び包装袋の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明では、ポイントシール部の接着性が向上した包装袋を提供することができる。また、バイオマス由来のバイオマス由来の補助部材を有する包装袋を製造する際に、補助部材における接合時の積層体に対する位置ずれを防止して作業性及び品質を向上させることのできる、包装袋の製造方法を提供することができる。【解決手段】本発明の包装袋は、シーラントフィルムと基材フィルムからなる積層体と、注出口の流路となる補助部材と、からなる包装袋であって、前記補助部材がパイプ状もしくは半パイプ状の形状であり、バイオマス由来のポリオレフィン系樹脂を含み、前記補助部材の外表面に高さ0.01mm以上0.5mm以下の凹凸構造を有する。【選択図】図1
Description
本発明は、包装袋及び包装袋の製造方法に関するものである。
近年、食品や洗剤などの詰め替え用の内容物を収容する包装袋として、基材とシーラント層とを含む積層体を用いた包装袋が使用されている。包装袋には、内容物の注ぎ出しを容易にするための注出口が設けられており、注出口の流路を形成する補助部材として、ストローやスパウトが用いられる。このような補助部材は、製造工程において一方の積層体上に配置される(例えば、特許文献1)。
このような補助部材の材料における石油資源の使用量を低減することを目的として、ポリ乳酸、ポリヒドロキシ酪酸、ポリカプロラクトン、ポリプチレンサクシネート等の脂肪族ポリエステルが開発されている。さらに、バイオマスポリエチレン(植物由来ポリエチレン)は、石油由来のポリエチレンと比べると、原料モノマーのエチレンがバイオマスから得られるため環境にやさしく、また石油のポリエチレンと近しい品質を有することから注目されている。
上述したような、注出口の流路を形成する補助部材(例えば、ストロー)が内蔵された包装袋の場合、一方の積層体のシーラント層上に補助部材を、シーラント層に対してポイントシールすることにより仮止めし、補助部材の周囲をシールすることで製造される。
しかしながら、量産をした時にポイントシールを行った部分に剥がれが生じるものがあることが分かった。これは、バイオマス由来のポリオレフィンの低分子成分により、接着性が劣化するためであると考えられる。
また、バイオマス由来の補助部材を用いる場合、補助部材を介して一対の積層体をシールする際に、バイオマス由来のポリエチレンに含まれる低分子成分の粘つきによって、補助部材が所望の接合位置からずれてしまうことがある。製造時に補助部材(ストローあるいはスパウト)を供給する際に、上記低分子成分の粘つきによって補助部材どうしが付着してしまうことがあり、補助部材の供給がスムーズに行えないことがあった。
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、バイオマス由来の補助部材と積層体とのポイントシール部における接着性の劣化を抑えた包装袋を提供することを目的とする。また、バイオマス由来の補助部材を有する包装袋を製造する際に、補助部材における接合時の位置ずれを防止して作業性及び品質を向上させることのできる、包装袋の製造方法を提供することを目的としている。
本発明の一態様における包装袋は、シーラントフィルムと基材フィルムからなる積層体と、注出口の流路となる補助部材と、からなる包装袋であって、前記補助部材がパイプ状もしくは半パイプ状の形状であり、バイオマス由来のポリオレフィン系樹脂を50%以上100%以下含み、前記補助部材の外表面に高さ0.01mm以上0.4mm以下の凹凸構造を有する。
本発明の一態様における包装袋において、前記補助部材は、前記バイオマス由来のポリオレフィン系樹脂を50%以上100%以下含む構成としてもよい。
本発明の一態様における包装袋において、前記シーラントフィルムが積層体であり、積層体の内側の層にあたる内側シーラント層にバイオマス由来のポリオレフィンを50%以上100%以下含む構成としてもよい。
本発明の一態様における包装袋において、前記包装袋が自立性を有している構成としてもよい。
本発明の一態様における包装袋の製造方法は、バイオマス由来のポリオレフィン系樹脂を含み、シーラントフィルムのうち包装袋の内側となる内側シーラント層を一方の面に有する前記シーラントフィルムと、前記シーラントフィルムの前記内側シーラント層とは反対側の面に積層した前記基材フィルムと、をラミネートすることによって積層体を得る工程と、前記積層体の前記内側シーラント層の上に、バイオマス由来のポリオレフィン系樹脂を含む補助部材を配置し、前記補助部材と前記積層体とを熱溶着させる工程と、一対の前記積層体を、互いの前記内側シーラント層を対向させて重ねた状態で所望の領域をシールすることで包装袋を得る工程と、をこの順で行う。
本発明の包装袋の製造方法によれば、ポイントシール部の接着性が向上した包装袋を提供することができる。また、バイオマス由来のバイオマス由来の補助部材を有する包装袋を製造する際に、補助部材における接合時の積層体に対する位置ずれを防止して作業性及び品質を向上させることのできる、包装袋の製造方法を提供することができる。
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
[包装袋]
まず、本実施形態における包装袋の構成について説明する。
図1は、本発明に係る包装袋の構成の一例を示す図である。
図1に示すように、本実施形態の包装袋5は、互いに平面形状が同一である2枚の胴部フィルム2,2と、折り線3aを中心線にして2つ折りにされた底部フィルム3とから構成された、自立性を有する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3は、折り線3a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2,2の下部同士の間に介装されている。
まず、本実施形態における包装袋の構成について説明する。
図1は、本発明に係る包装袋の構成の一例を示す図である。
図1に示すように、本実施形態の包装袋5は、互いに平面形状が同一である2枚の胴部フィルム2,2と、折り線3aを中心線にして2つ折りにされた底部フィルム3とから構成された、自立性を有する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3は、折り線3a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2,2の下部同士の間に介装されている。
包装袋5は、左右両側の側端に沿ってそれぞれ側端シール部5b,5bが形成されているとともに、包装袋5の下部には、各胴部フィルム2,2と底部フィルム3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部シール部5aが形成されている。
胴部フィルム2および底部フィルム3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(例えば、バイオマス由来のポリオレフィン系樹脂)をシーラントフィルムとして積層した積層体が用いられる。
積層体20(図6)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。基材フィルムとシーラントフィルム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5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。
シーラントフィルム18(図6)は、包装袋5の内側となる内側シーラント層18A(図6)と、中間シーラント層と、基材フィルムに接する層である基材側シーラント層と、をこの順に積層してなる3層構造の積層フィルムとすることができる。3層のうち、少なくとも内側シーラント層18Aにはバイオマス由来のポリオレフィン系樹脂が含まれることが好ましい。本実施形態の内側シーラント層18Aは、バイオマス由来のポリオレフィン系樹脂を、50%以上100%以下含まれることが好ましい。
基材フィルム19(図6)は、単層でも積層体でもよく、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルム、ポリアミド(PA)樹脂フィルム、ポリエチレンナフタレート(PEN)樹脂フィルム、ポリアクリロニトリル(PAN)樹脂フィルム、ポリカーボネート(PC)樹脂フィルム、ポリイミド(PI)樹脂フィルムなどが使用できる。また、蒸着層、金属箔、印刷層、機能層を含むことができる。
包装袋5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5の高さとしては100〜500mm程度、包装袋5の幅(両側端間の最大幅)は70〜300mm程度、内容物の充填量は100〜5000cm3程度である。
内容物は、特に限定されるものではないが、粉体や顆粒体等の固体、あるいは粘稠体、液体等、あるいはこれらの混合物などが挙げられる。
内容物は、特に限定されるものではないが、粉体や顆粒体等の固体、あるいは粘稠体、液体等、あるいはこれらの混合物などが挙げられる。
図1に示すように、包装袋5の上側の隅部すなわち側端シール部5bと上辺14bとの間には、注出口14の流路となる未シール部15Aが包装袋5の斜め上方を向くように設けられている。
本実施形態の場合、注出口14は、開封後の流路15の両側を構成する流路形成シール部15a,15bと、開封前の流路15を封止する流路封止シール部15cと、開封中につまみとなるプルタブ16が、一方の側端シール部5bの上部から連続して胴部フィルム2,2同士をヒートシールすることにより形成されている。
本実施形態の場合、注出口14は、開封後の流路15の両側を構成する流路形成シール部15a,15bと、開封前の流路15を封止する流路封止シール部15cと、開封中につまみとなるプルタブ16が、一方の側端シール部5bの上部から連続して胴部フィルム2,2同士をヒートシールすることにより形成されている。
流路形成シール部15a,15bは、注出口14を開封したときに、それぞれ流路15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15aと他方の流路形成シール部15bとの間の未シール部15Aが流路15となる。流路15には、流路を確保するための補助部材として補助部材50が配置されている。本実施形態の補助部材50は、バイオマス由来のポリオレフィン系樹脂を、50%以上100%以下含んでいる。補助部材50は、ポイントシール9によって少なくとも一方の胴部フィルム2の一部に部分的に熱溶着されて、固定されている。
また、流路15の先端部は、流路封止シール部15cによって閉鎖されている。流路形成シール部15bと他方の側端シール部5bとの間は充填口13として開口されており、この充填口13を通して包装袋5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13の周縁において胴部フィルム2,2同士をヒートシールすることにより上部シール部13Aを形成し、充填口13を閉鎖する。
注出口14には、開封を容易にするため、流路となる未シール部15A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案内線8や、開封案内線8の一端側に第1の切り抜き線17によって形成されたプルタブ(つまみ)16が設けられている。開封案内線8は、注出口14を含む2枚の胴部フィルム2,2のそれぞれに設けることが好ましい。
流路となる未シール部15Aの上方(上辺14bとの間)のシール部には、開封を開始するための第1の切り抜き線17が設けられている。 また、流路となる未シール部15Aの側方(側端シール部5bとの間)のシール部には、未シール部15Aとの間に所定幅の流路形成シール部15aを残して切り取るための第2の切り抜き線12が設けられている。
このような構成の包装袋5は、プルタブ16が開封案内線8、第1切り抜き線17、第2切り抜き線12に沿って切り取られることで注出口14が開封される。
このような構成の包装袋5は、プルタブ16が開封案内線8、第1切り抜き線17、第2切り抜き線12に沿って切り取られることで注出口14が開封される。
(補助部材)
次に、補助部材の構成について詳しく述べる。
図2は、補助部材の一例であるストロー(パイプ)を示す図である。
図2に示すように、補助部材50の一例として、円筒形状のストロー(パイプ)が挙げられる。本実施形態では、補助部材50における外表面50Bの全体に、図中の拡大断面図に示すような梨地状の凹凸構造50Aが形成されている。凹凸構造50Aを構成する複数の凸部50aのそれぞれの高さHは0.01mm以上であることが好ましく、0.1mm以上であることがさらに好ましい。高さHは0.5mm以下であることが好ましく、0.4mm以下であることがさらに好ましい。凹凸構造50Aを構成する複数の各凸部50aのばらつきは10%以内とされている。
次に、補助部材の構成について詳しく述べる。
図2は、補助部材の一例であるストロー(パイプ)を示す図である。
図2に示すように、補助部材50の一例として、円筒形状のストロー(パイプ)が挙げられる。本実施形態では、補助部材50における外表面50Bの全体に、図中の拡大断面図に示すような梨地状の凹凸構造50Aが形成されている。凹凸構造50Aを構成する複数の凸部50aのそれぞれの高さHは0.01mm以上であることが好ましく、0.1mm以上であることがさらに好ましい。高さHは0.5mm以下であることが好ましく、0.4mm以下であることがさらに好ましい。凹凸構造50Aを構成する複数の各凸部50aのばらつきは10%以内とされている。
図3は、補助部材の他の構成例を示す図である。
本発明に係る補助部材の他の例として、図3に示すような半円パイプの補助部材60が挙げられる。補助部材60には、外表面60Bの全体に、図中の拡大断面図に示すような梨地状の凹凸構造60Aが形成されている。上記同様に、凹凸構造60Aを構成する複数の凸部60aのそれぞれの高さHは0.01mm以上であることが好ましく、0.1mm以上であることがさらに好ましい。高さHは0.5mm以下であることが好ましく、0.4mm以下であることがさらに好ましい。凹凸構造60Aを構成する複数の各凸部60aのばらつきは10%以内とする。
本発明に係る補助部材の他の例として、図3に示すような半円パイプの補助部材60が挙げられる。補助部材60には、外表面60Bの全体に、図中の拡大断面図に示すような梨地状の凹凸構造60Aが形成されている。上記同様に、凹凸構造60Aを構成する複数の凸部60aのそれぞれの高さHは0.01mm以上であることが好ましく、0.1mm以上であることがさらに好ましい。高さHは0.5mm以下であることが好ましく、0.4mm以下であることがさらに好ましい。凹凸構造60Aを構成する複数の各凸部60aのばらつきは10%以内とする。
図4は、補助部材の他の構成例を示す図である。
本発明に係る補助部材のさらに他の例として、図4に示すような矩形状パイプを補助部材70として用いても構わない。補助部材70には、その外表面70Bの全体に複数の凹凸からなる凹凸構造70Aが形成されており、上記同様に、凹凸構造70Aを構成する複数の凸部70aのそれぞれの高さHは0.01mm以上であることが好ましく、0.1mm以上であることがさらに好ましい。高さHは0.5mm以下であることが好ましく、0.4mm以下であることがさらに好ましい。凹凸構造70Aを構成する複数の各凸部70aのばらつきは10%以内とする。
本発明に係る補助部材のさらに他の例として、図4に示すような矩形状パイプを補助部材70として用いても構わない。補助部材70には、その外表面70Bの全体に複数の凹凸からなる凹凸構造70Aが形成されており、上記同様に、凹凸構造70Aを構成する複数の凸部70aのそれぞれの高さHは0.01mm以上であることが好ましく、0.1mm以上であることがさらに好ましい。高さHは0.5mm以下であることが好ましく、0.4mm以下であることがさらに好ましい。凹凸構造70Aを構成する複数の各凸部70aのばらつきは10%以内とする。
また、図2〜図4に示す補助部材50,60,70では、各外表面50B,60B,70Bの全体に梨地状の凹凸構造50A,60A,70Aが設けられているが、この構成に限られず、外表面50B,60B,70Bの一部に凹凸構造50A,60A,70Aが設けられていてもよい。
図5(a),(b),(c),(d),(e)は、補助部材の他の構成例(凹凸構造の形成範囲例)を示す図である。
図5(a),(b),(c)に示すように、補助部材50,60,70の長さ方向中央部分、すなわちポイントシール9が形成される領域に凹凸構造50A,60A,70Aを形成し、それ以外は平滑面状としてもよい。補助部材50,60,70において、外表面50B,60B,70Aのうちポイントシール9が形成される領域に凹凸構造50A,60A,70Aを形成しておくことにより、胴部フィルム2が熱溶着される面積が増えるためポイントシール9の接着強度が増す。これにより、ポイントシール部分における接着劣化を防ぐことができ、胴部フィルム2の剥がれを防止することができる。
図5(a),(b),(c)に示すように、補助部材50,60,70の長さ方向中央部分、すなわちポイントシール9が形成される領域に凹凸構造50A,60A,70Aを形成し、それ以外は平滑面状としてもよい。補助部材50,60,70において、外表面50B,60B,70Aのうちポイントシール9が形成される領域に凹凸構造50A,60A,70Aを形成しておくことにより、胴部フィルム2が熱溶着される面積が増えるためポイントシール9の接着強度が増す。これにより、ポイントシール部分における接着劣化を防ぐことができ、胴部フィルム2の剥がれを防止することができる。
また、図5(d)に示すように、半円パイプからなる補助部材60の場合、外表面60Bのうち、少なくともポイントシール9が形成される領域を含む範囲に凹凸構造60Aが設けられていてもよい。半円パイプ形状の場合は、円弧中央部分の径方向で形状が異なるため、製造時に補助部材60を配置する際に補助部材60の向きを規定しやすい。このため、凹凸構造60Aが設けられた部分にポイントシール9を形成することが可能である。
また、図5(e)に示す矩形状パイプからなる補助部材70の場合も同様に、向きを規定しやすいため、少なくともポイントシール9が形成される領域を含む範囲に凹凸構造70Aが設けられていてもよい。
図2及び図3に示す補助部材50,60において、外表面50B,60Bだけでなく、長さ方向両側における各端面50c,60cの全体あるいは部分的に、凹凸構造60Aが設けられていてもよい。また、図3に示す補助部材60においては、周方向両側における側端面60b、60bの全体あるいは部分的に、凹凸構造60Aが設けられていてもよい。
[製袋機]
次に、注出用のストローが内蔵された包装袋を連続的に製造するための製袋機の構成について説明する。
図6は、製袋機の構成の一例を示す図である。
次に、注出用のストローが内蔵された包装袋を連続的に製造するための製袋機の構成について説明する。
図6は、製袋機の構成の一例を示す図である。
図6に示す製袋機10は、スタンディングパウチとなる包装袋5を製造するための製造装置である。
本発明の製造に用いる製袋機10は、繰り出しロール21、凹部形成手段49、積層体複葉化手段42、補助部材供給手段44,44、バッファ手段41,41、底部基材挿入手段22,22、シール手段56、45,46、間欠駆動手段43,48、カッター42a,47a及びギロチンカッター47bを有し、長尺の積層体20から複数の包装袋を2面取りで作製する装置である。本実施形態の製袋機10は、2面取りのため、同時に2つの包装袋5,5を製造できる。
本発明の製造に用いる製袋機10は、繰り出しロール21、凹部形成手段49、積層体複葉化手段42、補助部材供給手段44,44、バッファ手段41,41、底部基材挿入手段22,22、シール手段56、45,46、間欠駆動手段43,48、カッター42a,47a及びギロチンカッター47bを有し、長尺の積層体20から複数の包装袋を2面取りで作製する装置である。本実施形態の製袋機10は、2面取りのため、同時に2つの包装袋5,5を製造できる。
繰り出しロール21は、シーラントフィルムと基材フィルムとを積層させてラミネートすることにより形成した、包装袋5の材料となる積層体20を巻回状態で保持しており、所定の速度及びタイミングで積層体20を搬送方向へと繰り出す。
凹部形成手段49は、予熱部49a及び凹部形成部49bを有しており、予熱部49aにおいて、繰り出しロール21から繰り出された積層体20のうち補助部材50が配置される領域を加熱し、凹部形成部49bにより、予熱された領域に補助部材50を配置するための凹部を形成する。
積層体複葉化手段42は、得られた積層体20を幅方向中央で2枚に切断(半裁)して複数の胴部フィルム2,2とするカッター42aを有している。
補助部材供給手段44は、補助部材50を一定の速度で連続的あるいは間欠的に搬送するとともに、下方側の胴部フィルム2上に補助部材50を供給するための手段であって、搬送される積層体20の幅方向外側に配置されている。本実施形態における補助部材供給手段44は、一対の胴部フィルム2,2のうちの一方側に補助部材50を供給するための手段であって、補助部材待機部54、補助部材供給弁58、補助部材搬送手段52、設置部53及びポイントシール部55を備えている。
補助部材供給手段44の補助部材待機部54では、供給する複数の補助部材50を保持する部分である。複数の補助部材50は、補助部材待機部54において各々の軸方向を平行にして上下方向に並べられて保持されおり、補助部材待機部54の下部に設置された補助部材供給弁58により、一つずつ補助部材搬送手段52へ供給される。
設置部53,53は、補助部材搬送手段52上に供給された補助部材50を吸引して保持し、下方の胴部フィルム2上に配置する手段であり、上下に離れた位置で搬送される胴部フィルム2,2の間の隙間Sに配置されている。
設置部53,53は、補助部材搬送手段52上に供給された補助部材50を吸引して保持し、下方の胴部フィルム2上に配置する手段であり、上下に離れた位置で搬送される胴部フィルム2,2の間の隙間Sに配置されている。
ポイントシール部55(図6において一方は不図示)は、補助部材50を胴部フィルム2上にポイントシールすることによって仮止めする手段である。
バッファ手段41は、積層体複葉化手段42から連続送りにて供給された胴部フィルム2,2に可変量のバッファを形成する手段であって、例えば上下一対又は複数対をなすダンサーロール41aを備えている。
底部基材挿入手段22は、複葉の胴部フィルム2,2の間に底部フィルム3を挿入する手段である。製袋機10は2面取りのため、胴部フィルム2,2の幅方向両側に底部基材挿入手段22,22がそれぞれ設けられている。なお、底部基材挿入手段22は底部を有する包装袋の製造時に必要となる手段であり、底部の無い包装袋の製造時には必要がない。
間欠駆動手段43は、バッファ手段41,41の後方に設けられており、一対の胴部フィルム2,2と、底部基材挿入手段22によって各胴部フィルム2,2の幅方向両側の端部どうしの間に挿入された底部フィルム3と、を重ね合せて搬送する。
間欠駆動手段48は、間欠駆動手段43よりもさらに後方で、補助部材シール手段56、縦シール手段45及び横シール手段46を介して設けられている。間欠駆動手段43,48としては、例えばサーボモータが用いられる。
補助部材シール手段56は、補助部材50を介して重ね合わされた胴部フィルム2,2を上下方向から挟み込んで加熱し、その後、冷却することにより、胴部フィルム2,2の補助部材50が配置された領域をヒートシールする手段である。
縦シール手段45は、互いに重ね合わされた胴部フィルム2,2を上下方向から挟み込んで加熱し、その後、冷却することにより、胴部フィルム2,2の包装袋5の底部シール部5aとなる領域をヒートシールする手段である。
横シール手段46は、重ね合わされた胴部フィルム2,2を上下方向から挟み込んで加熱し、その後、冷却することにより、胴部フィルム2,2の側端シール部5b、5bとなる領域をヒートシールする手段である。
縦シール手段45は、互いに重ね合わされた胴部フィルム2,2を上下方向から挟み込んで加熱し、その後、冷却することにより、胴部フィルム2,2の包装袋5の底部シール部5aとなる領域をヒートシールする手段である。
横シール手段46は、重ね合わされた胴部フィルム2,2を上下方向から挟み込んで加熱し、その後、冷却することにより、胴部フィルム2,2の側端シール部5b、5bとなる領域をヒートシールする手段である。
補助部材シール手段56、縦シール手段45及び横シール手段46で複葉の胴部フィルム2,2をシールする領域では、複葉の胴部フィルム2,2は間欠的に搬送されており、搬送の運転を停止が周期的に繰り返すように制御されている。補助部材シール手段56、縦シール手段45及び横シール手段46の動作は、胴部フィルム2,2の搬送と同期して搬送の停止時にシールを行うように制御されている。この停止時における胴部フィルム2,2の位置決めは正確であり、ヒートシールに必要な位置精度が確保されている。ここで、上述した間欠駆動手段43,48は、シール手段56,45,46における複葉の胴部フィルム2,2の間欠送りと同期した間欠送りをすべく制御可能とされている。
カッター47aは、縦シール手段45及び横シール手段46よりも後方における胴部フィルム2,2の幅方向中央に配置され、胴部フィルム2,2をその長手方向に沿って切断するカッターである。
ギロチンカッター47bは、間欠駆動手段48を介してカッター47aよりもさらに後方に配置され、長尺の胴部フィルム2,2を幅方向に切断し、個々の包装袋5、5に分離するカッターである。
[包装袋の製造方法]
次に、上述した製袋機10を用いた包装袋5の製造方法について説明する。
図7は、包装袋5の製造方法を示すフローチャートである。
なお、以下の説明において図1、図2及び図6を適宜参照する。
次に、上述した製袋機10を用いた包装袋5の製造方法について説明する。
図7は、包装袋5の製造方法を示すフローチャートである。
なお、以下の説明において図1、図2及び図6を適宜参照する。
本実施形態における包装袋5の製造方法は、図7に示すように、凹部形成工程S1、積層体複葉化工程S2、補助部材供給工程S3、シール工程S4及び分離工程S5を主に備えている。
ここでは、包装袋5を製造するにあたり、胴部フィルム2および底部フィルム3として使用するフィルムを予め用意しておく。胴部フィルム2として使用する材料としては、シーラントフィルム18と基材フィルム19とからなる積層体20を用意する。積層体20は、繰り出しロール21に巻回されて装置内に設置される。
(1) 凹部形成工程S1
まず、繰り出しロール21から繰り出された積層体20に対して、補助部材50,50を配置するための凹部24,24を形成する。具体的には、凹部形成手段49における予熱部49aにより、積層体20の搬送方向に沿って所定の間隔で補助部材50の配置領域を予熱し、凹部形成部49bにより、積層体20に一対の凹部24を形成する。本実施形態の製袋機10は2面取りのため、幅方向に2つの凹部24を形成する。凹部形成手段49を設けない場合は凹部形成工程S1を省略できる。
まず、繰り出しロール21から繰り出された積層体20に対して、補助部材50,50を配置するための凹部24,24を形成する。具体的には、凹部形成手段49における予熱部49aにより、積層体20の搬送方向に沿って所定の間隔で補助部材50の配置領域を予熱し、凹部形成部49bにより、積層体20に一対の凹部24を形成する。本実施形態の製袋機10は2面取りのため、幅方向に2つの凹部24を形成する。凹部形成手段49を設けない場合は凹部形成工程S1を省略できる。
(2) 積層体複葉化工程S2
次に、積層体複葉化手段42のカッター42aにより、積層体20を幅方向中央(一対の凹部24,24どうしの間)で切断して2枚の胴部フィルム2,2とする。その後、胴部フィルム2,2を互いの内側シーラント層18Aを対向させた状態で上下方向に離間させて搬送する。
次に、積層体複葉化手段42のカッター42aにより、積層体20を幅方向中央(一対の凹部24,24どうしの間)で切断して2枚の胴部フィルム2,2とする。その後、胴部フィルム2,2を互いの内側シーラント層18Aを対向させた状態で上下方向に離間させて搬送する。
(3) 補助部材供給工程S3
次に、下方において搬送される一方の胴部フィルム2における一対の凹部24,24のそれぞれに補助部材50,50を供給する。具体的には、各補助部材供給手段44の補助部材待機部54に保持されている複数の補助部材50のうち、補助部材供給弁58を介して補助部材搬送手段52へと搬送されてきた一つの補助部材50を、設置部53により吸引して保持し、下方側の胴部フィルム2の凹部24,24内へそれぞれ配置する。
次に、下方において搬送される一方の胴部フィルム2における一対の凹部24,24のそれぞれに補助部材50,50を供給する。具体的には、各補助部材供給手段44の補助部材待機部54に保持されている複数の補助部材50のうち、補助部材供給弁58を介して補助部材搬送手段52へと搬送されてきた一つの補助部材50を、設置部53により吸引して保持し、下方側の胴部フィルム2の凹部24,24内へそれぞれ配置する。
バイオマス由来の補助部材50は、バイオマス由来のポリエチレンに含まれる低分子成分による粘つきが生じることがあるが、外表面の周方向全体にわたって設けられた梨地状の凹凸構造50Aによって、同様にして、待機・搬送される他の補助部材50との接着が抑えられている。そのため、補助部材供給手段44において複数の補助部材50が個々に分離した状態で搬送され、設置部53により、補助部材50を一つずつ運び出して胴部フィルム2の凹部24内へとスムーズに配置できる。
次に、ポイントシール部55により、胴部フィルム2の各凹部24,24に補助部材50,50をそれぞれ仮止めする。
(4) シール工程S4
次に、補助部材50が配置された一方の胴部フィルム2上に他の胴部フィルム2を重ね合せて搬送し、胴部フィルム2,2及び底部フィルム3の所望とする領域を順次シールする。
まず、補助部材シール手段56によって、重ね合わされた一対の胴部フィルム2,2のうち、補助部材50が介在する部分をシールする。具体的には、補助部材50が介在する部分をヒーターにより加熱した後に冷却部において冷却を行うことにより、補助部材50の周囲と胴部フィルム2とがシールされて、補助部材50が胴部フィルム2,2に固定される。このとき、補助部材50の外表面に設けられた凹凸構造50Aによって、バイオマス由来のポリエチレンを含む補助部材50であっても胴部フィルム2,2との間でずれることなく所望の接合位置に固定されて装着される。このようにして、胴部フィルム2,2のうち包装袋5の注出口14となる領域をシールする。
次に、補助部材50が配置された一方の胴部フィルム2上に他の胴部フィルム2を重ね合せて搬送し、胴部フィルム2,2及び底部フィルム3の所望とする領域を順次シールする。
まず、補助部材シール手段56によって、重ね合わされた一対の胴部フィルム2,2のうち、補助部材50が介在する部分をシールする。具体的には、補助部材50が介在する部分をヒーターにより加熱した後に冷却部において冷却を行うことにより、補助部材50の周囲と胴部フィルム2とがシールされて、補助部材50が胴部フィルム2,2に固定される。このとき、補助部材50の外表面に設けられた凹凸構造50Aによって、バイオマス由来のポリエチレンを含む補助部材50であっても胴部フィルム2,2との間でずれることなく所望の接合位置に固定されて装着される。このようにして、胴部フィルム2,2のうち包装袋5の注出口14となる領域をシールする。
その後、胴部フィルム2,2及び底部フィルム3の搬送方向に沿ってこれらの積層部分の縦シールを行う。具体的には、ヒーターによる加熱を行った後、冷却部によって冷却を行うことにより、胴部フィルム2,2のうち包装袋5の底部シール部5aとなる領域をヒートシールする。
続けて、胴部フィルム2,2の幅方向に沿って横シールを行う。具体的には、ヒーターによる加熱を行った後、冷却部によって冷却を行うことにより、胴部フィルム2,2のうち側端シール部5b、5bとなる領域をヒートシールする。
(5)分離工程S5
次に、ヒートシールされた胴部フィルム2,2の幅方向中央部分をカッター47aによって半裁するとともに、胴部フィルム2,2の幅方向中央において搬送方向に沿って切断することによって2つの包装袋5,5に分離する。このようにして複数の包装袋5を製造する。
次に、ヒートシールされた胴部フィルム2,2の幅方向中央部分をカッター47aによって半裁するとともに、胴部フィルム2,2の幅方向中央において搬送方向に沿って切断することによって2つの包装袋5,5に分離する。このようにして複数の包装袋5を製造する。
本実施形態のように、イオマス由来のポリオレフィンを含む補助部材50を用いる場合、その補助部材50の外表面に予め梨地状の凹凸構造50Aを設けておくことにより、バイオマス由来のポリエチレンに含まれる低分子成分による粘つきによって搬送途中や、補助部材待機部54で他の補助部材50とくっついてしまうことが防止される。これにより、製造工程において、1つずつ胴部フィルム2上に配置する作業を効率良く行うことが可能となる。
また、バイオマス由来のポリエチレンに含まれる低分子成分による粘つきによって装着位置から補助部材50がずれてしまうことがあるが、補助部材50の外表面に凹凸構造50Aを設けておくことにより、重ね合わされた胴部フィルム2,2の間に補助部材50を介在させてシールする際に、補助部材50の位置ずれが抑制され、胴部フィルム2,2の間の所定の位置に補助部材50を装着することができる。このように、補助部材50における接合時の胴部フィルム2,2に対する位置ずれを防止できるので、作業性がより向上し、得られる包装袋5の品質も向上する。
さらに、製造工程における補助部材50の位置ずれを防ぐことで、包装袋5の生産性の向上につながり、廃棄する包装体5の数を削減できるという省資源効果も奏する。
さらに、製造工程における補助部材50の位置ずれを防ぐことで、包装袋5の生産性の向上につながり、廃棄する包装体5の数を削減できるという省資源効果も奏する。
本実施形態では、補助部材50における外表面全体に凹凸構造50Aが形成されているため、他の補助部材50とのくっつきや装着時の位置ずれを防ぐ効果が高く、作業性や品質の向上を図ることができる。
また、補助部材50の外表面50Bの全体に凹凸構造50Aが形成されている方が得られる効果が高いため好ましいが、上述したように、外表面50Bの少なくとも一部に凹凸構造50Aが設けられていてもよい(図5(a))。
また、本実施形態では、補助部材50の外表面50Bの周方向にわたって凹凸構造50A(凸部50a)が連続的に形成されていているが、間欠的に形成されていてもよい。但し、凹凸構造50A(凸部50a)を間欠的に形成する場合には、凹凸構造50A(凸部50a)が形成されない非形成領域が、他の補助部材50と軸方向全体で接触しないようにすることが好ましい。また、補助部材50の外表面に、凹凸構造50A(凸部50a)が螺旋状に形成されていてもよい。
また、補助部材50の外表面50Bに凹凸構造50Aを設けておくことによって、仮に、補助部材待機部54において他の補助部材50と接着している部分があったとしても、梨地状の凹凸構造50Aによって接触面積が減るため接着力は弱くなる。そのため、補助部材待機部54から補助部材供給弁58を経て補助部材50が供給されるとき、補助部材50どうしの接着により補助部材50が複数同時に供給されてしまうことや、補助部材供給弁58において補助部材50が詰まってしまうような不具合が生じるのを防ぐことができる。
次に、本発明に係る包装袋および包装袋の製造方法の実施例について述べる。
(実施例1)
(積層体20の製造)
本実施例では、積層体20として、蒸着PETの基材と、バイオマス由来のポリエチレンを含むシーラントフィルムと、をウレタン接着剤でラミネートした。
シーラントフィルムは、第1層(基材側シーラント層)、第2層(中間シーラント層)、第3層(内側シーラント層18A)の3層の積層構成であり、第1層の樹脂原料として、融点120℃の石油由来の直鎖状低密度ポリエチレン(プライムポリマー製、モアテック(登録商標))100重量部、第2層の樹脂原料として、融点120℃の植物由来のポリエチレン(ブラスケム社製)100重量部、第3層の樹脂原料として、融点120℃の植物由来のポリエチレン(ブラスケム社製)100重量部を、それぞれ溶融混合したのち、インフレーション共押出製膜機を用いて、第1層の厚さが30μm、第2層の厚さが40μm、第3層の厚さが30μmを、積層体20となるように同時に製膜し、実施例1のシーラントフィルムを作製した。ここで、シーラントフィルムの第1層側が基材側になるように積層を行った。
(積層体20の製造)
本実施例では、積層体20として、蒸着PETの基材と、バイオマス由来のポリエチレンを含むシーラントフィルムと、をウレタン接着剤でラミネートした。
シーラントフィルムは、第1層(基材側シーラント層)、第2層(中間シーラント層)、第3層(内側シーラント層18A)の3層の積層構成であり、第1層の樹脂原料として、融点120℃の石油由来の直鎖状低密度ポリエチレン(プライムポリマー製、モアテック(登録商標))100重量部、第2層の樹脂原料として、融点120℃の植物由来のポリエチレン(ブラスケム社製)100重量部、第3層の樹脂原料として、融点120℃の植物由来のポリエチレン(ブラスケム社製)100重量部を、それぞれ溶融混合したのち、インフレーション共押出製膜機を用いて、第1層の厚さが30μm、第2層の厚さが40μm、第3層の厚さが30μmを、積層体20となるように同時に製膜し、実施例1のシーラントフィルムを作製した。ここで、シーラントフィルムの第1層側が基材側になるように積層を行った。
(補助部材50の製造と包装袋5の製造)
図2に示すような円筒状の補助部材50の樹脂として、バイオマス由来のポリエチレン(ブラスケム社製、SBC818)100%の樹脂を用い、金型により、補助部材50として円筒形状のストロー(パイプ)を製造した。ストロー50の寸法は、直径1.0cm、軸方向さ2.0cm、肉厚0.1mmであり、ストロー50の表面の凹凸構造50Aを構成する凸部50aの高さHは0.3mmであった。
図2に示すような円筒状の補助部材50の樹脂として、バイオマス由来のポリエチレン(ブラスケム社製、SBC818)100%の樹脂を用い、金型により、補助部材50として円筒形状のストロー(パイプ)を製造した。ストロー50の寸法は、直径1.0cm、軸方向さ2.0cm、肉厚0.1mmであり、ストロー50の表面の凹凸構造50Aを構成する凸部50aの高さHは0.3mmであった。
この様にして予め製造しておいた、ストロー50と積層体20を用いて、スタンディングパウチとなる包装袋5(図1)を製造した。製造工程の補助部材待機部54において、ストロー50どうしの貼り付きは見られなかった。包装袋5を製造し、ステンディングパウチを100袋製造し、ポイントシール部分のフィルム剥がれを見たが、ストロー50から胴部フィルム2が剥がれているものは無かった。
(実施例2)
本実施例では、図3に示すような半円パイプ状の補助部材60の樹脂として、バイオマス由来のポリエチレン(ブラスケム社製、SHA7260)100%の樹脂を用い、金型により、補助部材60として半円パイプを製造した。半円パイプ60の寸法は、幅方向における直径1.5cm、軸方向長さ2.0cm、肉厚0.8mmであった。
本実施例では、図3に示すような半円パイプ状の補助部材60の樹脂として、バイオマス由来のポリエチレン(ブラスケム社製、SHA7260)100%の樹脂を用い、金型により、補助部材60として半円パイプを製造した。半円パイプ60の寸法は、幅方向における直径1.5cm、軸方向長さ2.0cm、肉厚0.8mmであった。
実施例1で述べた製造方法により得た積層体20と上述した半円パイプ60とを用いて、スタンディングパウチとなる包装袋5(図1)を製造した。製造工程の補助部材待機部54において、半円パイプ60どうしの貼りつきは見られなかった。また、包装袋5を製造し、ステンディングパウチを100袋製造し、ポイントシール部分のフィルム剥がれを見たが、半円パイプ60から胴部フィルム2が剥がれているものは無かった。
(比較例1)
比較例としての補助部材60として、バイオマス由来のポリエチレン(ブラスケム社製、SHA7260)の樹脂を用い、金型により、図2に示したような円筒形状の補助部材を製造した。補助部材の寸法は、直径1.0mm、軸方向長さ2.0cm、肉厚0.5mmである。補助部材の外表面における凹凸は0.005mm以下であり、平滑面とされている。
比較例としての補助部材60として、バイオマス由来のポリエチレン(ブラスケム社製、SHA7260)の樹脂を用い、金型により、図2に示したような円筒形状の補助部材を製造した。補助部材の寸法は、直径1.0mm、軸方向長さ2.0cm、肉厚0.5mmである。補助部材の外表面における凹凸は0.005mm以下であり、平滑面とされている。
実施例1で述べた製造方法により得た積層体20と上述した補助部材とを用いて、スタンディングパウチとなる包装袋5(図1)を製造した。製造工程の補助部材待機部54において、補助部材どうしの貼りつきがみられ、製造効率に問題があった。スタンディングパウチを100袋製造し、ステンディングパウチのポイントシール部分の剥がれを見たところ、フィルム剥がれのあるものが2袋見つかった。
以上のことから、補助部材50,60の外表面50B,60Bに凹凸構造50A,60Aを設けておくことで、ポイントシール部分におけるフィルム剥がれを阻止する効果が得られることが判明した。補助部材50,60の外表面50B,60Bのうち、少なくともポイントシール部分を含む範囲に凹凸構造50A,60Aが形成されていれば、ポイントシール部分における接着劣化を防ぐ効果が得られる。
また、製造工程の補助部材待機部54における補助部材50,60どうしの貼りつきをなくすことができるため、補助部材50,60を一つずつ供給し易く作業性が良い。補助部材待機部54における補助部材50,60どうしの貼り付きを防ぐには、補助部材50,60の外表面50B,60Bの全体に凹凸構造50A,60Aが設けられていることが最も好ましいが、周方向に形成されていれば長さ方向の一部分にだけ凹凸構造50A,60Aが形成された構成であっても、待機時に隣り合う他の補助部材50,60との貼り付きを低減させることができる。
なお、半円パイプからなる補助部材60の場合、周方向両側の各側端面60b,60bの少なくとも一部に凹凸構造60Aを設けておくことで、隣り合う補助部材60の側端面60b,60bどうしの貼り付きを防ぐことができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。
4…補助部、5…包装袋、14…注出口、15…流路、18…シーラントフィルム、18A…内側シーラント層、19…基材フィルム、20…積層体、50,60,70…補助部材、50A,60A,70A…凹凸構造、50B,60B…外表面、H…高さ
Claims (4)
- シーラントフィルムと基材フィルムからなる積層体と、注出口の流路となる補助部材と、からなる包装袋であって、
前記補助部材がパイプ状もしくは半パイプ状の形状であり、バイオマス由来のポリオレフィン系樹脂を50%以上100%以下含み、前記補助部材の外表面に高さ0.01mm以上0.4mm以下の凹凸構造を有する、包装袋。 - 前記シーラントフィルムが積層体であり、積層体の内側の層にあたる内側シーラント層にバイオマス由来のポリオレフィンを50%以上100%以下含む、
請求項1に記載の包装袋。 - 前記包装袋が自立性を有している、
請求項1から2のいずれか一項に記載の包装袋。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の包装袋を得るための製造方法であって、
バイオマス由来のポリオレフィン系樹脂を含み、シーラントフィルムのうち包装袋の内側となる内側シーラント層を一方の面に有する前記シーラントフィルムと、前記シーラントフィルムの前記内側シーラント層とは反対側の面に積層した前記基材フィルムと、をラミネートすることによって積層体を得る工程と、
前記積層体の前記内側シーラント層の上に、バイオマス由来のポリオレフィン系樹脂を含む補助部材を配置し、前記補助部材と前記積層体とを熱溶着させる工程と、
一対の前記積層体を、互いの前記内側シーラント層を対向させて重ねた状態で所望の領域をシールすることで包装袋を得る工程と、をこの順で行う、包装袋の製造方法。
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