JP6217246B2 - 包装袋 - Google Patents

Description

本発明は、無菌充填機で充填するための包装袋に関する。

無菌充填機は飲料用を中心に広く用いられており、包装材料としての包装袋はびんや缶などの容器に比べてコスト面で優位性があり、更にあらゆる食品の用途や大容量用途など更なる発展が期待されている。一方で無菌充填機の新たな用途に合わせて、フィルムなどの積層体による包装袋も設計、開発がされている。

特開２００３−１９２０１７号公報

特許文献は、延伸基材フィルム層の内側に熱融着層及び外側に無延伸の保護フィルムを貼りあわせた構成であり、２液性のポリエステル・イソシアネート系のウレタン系接着剤で貼りあわせると、外側及び内側が無延伸フィルムであるため、接着剤の乾燥工程でフィルムの収縮が懸念されるため温度を上げることが出来ず、内容物に影響を与える残留溶剤が多くなるという問題点がある。
また無菌充填機は、通常その製造方法において、過酸化水素による殺菌工程を含む。すなわちその殺菌工程では、包材を過酸化水素水に浸漬した後乾燥する。
したがって、たとえばナイロンフィルムのように過酸化水素に耐性のない材料は使用することが困難とされていた。
本発明は、無菌充填機に対し、過酸化水素を速やかに除去し、乾燥することが出来、また輸送時の耐ピンホール性や落下時にも破袋することなく内容物を保護でき、さらに内容物に影響を与える残留溶剤を低減した充填、包装を目的とした無菌包装袋を提供することを課題とする。

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、
少なくとも、最外層がブロック共重合体である無延伸ポリプロピレンフィルム、中間層が二軸延伸ナイロンフィルム、最内層がヒートシール層である無延伸ポリエチレンから構成される３層以上の積層体を用いた無菌充填機用の包装袋であって、
前記積層体は、前記二軸延伸ナイロンフィルムと最内層の無延伸ポリエチレンフィルムとを、溶剤を含まない接着剤で貼りあわせてなり、
前記積層体の腰強度が１００ｍＮ／１５ｍｍ以下であることを特徴とする包装袋である。

また、請求項２に記載の発明は、前記積層体において中間層に二軸延伸ナイロンフィルムのほかに、ＭＸＤナイロンフィルム層、エチレンビニルアルコール共重合体層、ポリ塩化ビニリデン層、シリカ層、アルミナ層から選択される１又は２以上の層を積層したことを特徴とする請求項１に記載の包装袋である。

本発明によって、無菌充填し、充填、輸送時に破袋及びピンホールが空かず、内容物が漏れる事がなく、また残留溶剤の少ない包装袋を提供することが可能となった。

本発明に係る包装袋の一実施態様の断面図である。

本発明を実施するための形態について図１を参照しながら詳細に説明を加える。
包装袋のためのフィルム積層体を設計する場合に、飲料や食品用として用いることを目的とすれば、積層体の強度、弾性率が大きいことの他にガスバリア性、低吸水性に優れ、成形加工性などを兼ね備える必要がある。
このような要求を満たすために、ガスバリア性に優れ、強度も大きいナイロンフィルムを積層体のひとつの層として選択することが多い。
しかしながらナイロンフィルムは過酸化水素の吸着が大きく、その酸化作用による劣化が問題とされている。

本発明による包装袋は、無菌充填機に用いられるため、過酸化水素水による殺菌工程が不可避である。
そのため最外層に無延伸ポリプロピレンフィルム（１）を包材の表面層として配することにより、包材の表面の濡れ性を低下させ、これにより過酸化水素水を速やかに除去し、乾燥することができるようにした。また先に述べたように、ナイロンフィルム自身に過酸化水素水耐性が無いために、二軸延伸ナイロンフィルム（２）を中間層として、その両側に無延伸ポリプロピレンフィルム（１）および無延伸ポリエチレンフィルム（３）を保護層として配置する構成とした。
さらにポリエチレンフィルムを無延伸フィルムとすることで、ピロー包装などでは、横シールと背貼りシール部が熱融着し、さらに耐衝撃性が上がる利点がある。
また、無延伸フィルムを表裏に配置しているため、この積層フィルムを加工する際、溶剤を含む接着剤で貼り合わせる（ドライラミネーション）場合には、無延伸フィルムを乾燥オーブン内に通すに際して、フィルムの収縮が起こり加工しにくく、さらに乾燥オーブン内の温度を高く出来ないため、溶剤が残り易くなる問題が発生する。そのため少なくとも二軸延伸ナイロンフィルム（２）と内容物側の無延伸ポリエチレンフィルム（３）は、溶剤を含まない接着剤で貼りあわせ（ノンソルベントラミネーション）を行うことにより、内容物に影響を与える残留溶剤を低減した無菌包装袋を提供することが出来る。
またフィルム積層体の腰強度を１００ｍＮ／１５ｍｍ以下とすることで、内容物が充填された包装袋の段ボール詰めの際フィルムが折れて、折れた部分が段ボールに擦れて破袋あるいはピンホールが発生することを防ぐことができる。

無菌包装袋を構成する最外層としては、耐衝撃性を付与するためブロック共重合体である無延伸ポリプロピレンフィルム（１）を用いる。フィルムの厚さとしては、５〜１００μｍ、好ましくは２０〜６０μｍの範囲内で適宜設定することができる。

無菌包装袋を構成する二軸延伸ナイロンフィルム（２）は、主にバリア性、耐ピンホール性及び耐衝撃性を付与するために使用する。６-ナイロン、６,６-ナイロン、ＭＸＤナイロンを使用することができ、二軸延伸フィルムの厚みとしては、５〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍの範囲内で適宜設定することができる。

無菌包装袋を構成する積層体のうちバリア層を独立した層として設ける場合には、プラスチックフィルムに酸化アルミニウム、酸化珪素等の無機化合物の蒸着層を設けたもの、またポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミドとポリビニルアルコールとの共押出しフィルムや積層フィルム等を用いることができる。バリア層の厚さとしては、５〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍの範囲内で適宜設定することができる。
その場合中間層（６）は複数のフィルム層を含むことになり、接着剤層（５）はヒートシール層である無延伸ポリエチレンフィルム（３）と中間層（６）の間を接着するものとなる。

無菌包装袋を構成するヒートシール層としては、無延伸ポリエチレンフィルム（３）
を使用し、その厚みは、５〜３００μｍ、好ましくは１０〜１００μｍの範囲内で設定するとよい。

無菌包装袋を構成する接着剤層（４）および（５）は、無溶剤型のラミネート用接着剤を使用して形成することができる。接着剤層の形成は、上記のようなラミネート用接着剤を、例えば、ロールコート、グラビアコート、ナイフコート、デッブコート、スプレイコート、その他のコーティング法でコーティングし、上記のラミネート用接着剤の塗布量としては０．１〜５ｇ／ｍ²（乾燥状態）程度が好ましい。
接着剤層（４）については無溶剤タイプのほか、溶剤を含む接着剤を用いることもできる。

二軸延伸ナイロンフィルム（２）として、厚さ２５μｍ二軸延伸ナイロンフィルム（興人（株）、商品名：ボニールＷ）に、ノンソルベント（無溶剤系）ラミネーション機を用いて無溶剤接着剤（東洋インキ（株）、商品名：ＡＤＮ４０１）を塗工し、最外層の無延伸ポリプロピレンフィルム（１）として厚さ４０μｍの無延伸共押し出しフィルム（オカモト（株）、商品名：ＥＴ２０）と貼りあわせた。次に同じ接着剤を用いてヒートシール層である無延伸ポリエチレンフィルム（３）として厚さ７０μｍ直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（タマポリ（株）、商品名：ＭＺ１８０）を積層し、本発明に係る積層体を作製した。

二軸延伸ナイロンフィルム（２）として、バリア性のあるナイロンフィルム（三菱樹脂（株）、商品名：ＳＰＲ-Ｗ）を使用した以外は実施例１と同様にして実施例２の積層体を作製した。

＜比較例１＞
接着剤として、ドライ（溶剤系）ラミネーション機を用いて二軸延伸ナイロンフィルム（２）とヒートシール層の接着剤に溶剤系接着剤（三井化学（株）、商品名：Ａ５２５）を使用した以外は実施例１と同様にして、比較例１の積層体を作成した。

＜比較例２＞
接着剤として、ドライ（溶剤系）ラミネーション機を用いて二軸延伸ナイロンフィルム（２）とヒートシール層の接着剤に溶剤系接着剤（三井化学（株）、商品名：Ａ５２５）を使用した以外は実施例２と同様にして、比較例２の積層体を作成した。

＜比較例３＞
最外層として厚さ６０μｍの無延伸共押し出しフィルム（オカモト（株）、商品名：ＥＴ２０）およびヒートシール層として、厚さ１００μｍ直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（タマポリ（株）、商品名：ＭＺ１８０）を積層した以外は実施例１と同様にして、比較例３の積層体を作成した。

＜比較例４＞
最外層として厚さ４０μｍのホモポリマーからなる無延伸共押し出しフィルム（三井化学東セロ（株）、商品名ＳＣ）を用いた以外は実施例１と同様にして比較例４を作成した。

＜比較例５＞
最外層として厚さ６０μｍの無延伸共押し出しフィルム（オカモト（株）、商品名：ＥＴ
２０）およびヒートシール層として、厚さ１００μｍ直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（タマポリ（株）、商品名：ＭＺ１８０）を積層した以外は実施例２と同様にして、比較例５の積層体を作成した。

＜比較例６＞
最外層として厚さ４０μｍのホモポリマーからなる無延伸共押し出しフィルム（三井化学東セロ（株）、商品名ＳＣ）を用いた以外は実施例２と同様にして比較例６を作成した。

評価方法：
（落下試験）
サンプルの作製：前記積層体から、包装袋 幅（横）２６０ｍｍ、流れ（縦）５００ｍｍの縦ピロー包装袋を作製した。その包装袋に５Lの水を詰めて、２４時間５℃の環境下に保存し、落下試験１及び２を実施した。
落下試験１：ピロー包装袋を高さ１ｍの位置からコンクリートに連続１０回落下させて、ピロー包装袋が破袋するかどうかを評価した。試験は１０個の袋サンプルに対して行った。破袋したピロー包装袋の数を表１に示す。
落下試験２（段ボール詰め想定）：ピロー包装袋を高さ１ｍの位置から段ボール箱に連続５回落下させて、ピロー包装袋が破袋するかどうかを評価した。試験は１０個の袋サンプルに対して行った。
破袋したピロー包装袋の数を表１に示す。
（腰強度測定）
フィルムを幅方向に１５ｍｍ幅、長さ１２０ｍｍの短冊状に切り取り、東洋精機製「ループスティフネステスター」で、ループ長１００ｍｍ、圧縮速度３．５ｍｍ／ｓｅｃの試験条件で、測定を行った。
（残留溶剤測定）
包装袋を１００ｍｍ×１００ｍｍに切り取り、４つ折りにし、裁断したフィルムを全て２０mlバイアル瓶に入れ、ガスクロマトグラフィー(アジレント製：７８９０Ａ)にて時間２０分温度８０℃で加熱し、フィルムに含まれる残留溶剤の量を測定した。
測定した残留溶剤の量を表１に示す。

評価結果のとおり、発明の効果を確認することが出来た。

１・・・無延伸ポリプロピレンフィルム
２・・・二軸延伸ナイロンフィルム
３・・・無延伸ポリエチレンフィルム
４・・・接着剤層
５・・・接着剤層
６・・・中間層

Claims (2)

1. 少なくとも、最外層がブロック共重合体である無延伸ポリプロピレンフィルム、中間層が二軸延伸ナイロンフィルム、最内層がヒートシール層である無延伸ポリエチレンから構成される３層以上の積層体を用いた無菌充填機用の包装袋であって、
   前記積層体は、前記二軸延伸ナイロンフィルムと最内層の無延伸ポリエチレンフィルムとを、溶剤を含まない接着剤で貼りあわせてなり、
   前記積層体の腰強度が１００ｍＮ／１５ｍｍ以下であることを特徴とする包装袋。
2. 前記積層体において中間層に二軸延伸ナイロンフィルム、ＭＸＤナイロンフィルム層、エチレンビニルアルコール共重合体層、ポリ塩化ビニリデン層、シリカ層、アルミナ層から選択される１又は２以上の層を積層したことを特徴とする請求項１に記載の包装袋。