JP6996704B2

JP6996704B2 - 液体包装袋

Info

Publication number: JP6996704B2
Application number: JP2017084652A
Authority: JP
Inventors: 義人田中; 剛松下
Original assignee: Kirala
Current assignee: Kirala
Priority date: 2017-04-21
Filing date: 2017-04-21
Publication date: 2022-01-17
Anticipated expiration: 2037-04-21
Also published as: JP2018177359A

Description

本発明は、飲料用の液体などを充填する液体包装袋に関し、詳しくは、ウォーターサーバーなどの液体取り出し装置に装着されて飲料用液体を供給するために好適な液体包装袋に関する。

従来、液状の飲食物等を充填包装する液体包装袋として、内層と外層とを有する積層フィルムから構成され、内層が直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）からなり、外層が内層よりも耐熱温度が高い直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）からなる液体包装袋がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３－０１８５０４号公報

上記従来の液体包装袋は、ウォーターサーバーにセットし、ニードルを刺した状態で、充填されている飲料水を供給するようになっている。このような使用においてはニードルが太い場合、カートリッジをサーバーに装着した場合に液体包装袋にニードルが最後まで突き刺さらずニードルの突起部分傾斜途中で穿孔が止まってしまったり、また、中身を最後まで使用した後、ニードルから液体用包装袋を脱着させた際に、液体包装袋に残っているわずかな飲料水が穿孔部から出てしまったりすることがある。これらは、ニードルを細くすることで改善する方向へと効果がみられ、ニードルの太さは極力細い方向へ改良することが好まれる。しかしながら、ニードルの直径が小さくなると、ニードルを刺すことによって形成される孔とニードルとの間で密着力が弱くなることで飲料水から加わる内圧により隙間が生じ、充填されている飲料水が、その隙間から漏れるという問題がある。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、細いニードルを刺した場合であっても内容物が漏れない液体包装袋を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。なお、本欄における括弧内の参照符号や補足説明等は、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態との対応関係を示したものであって、本発明を何ら限定するものではない。

［適用例１］
本発明の適用例１に係る発明は、
液体が充填される液体包装袋であって、
少なくとも、
未延伸ナイロンフィルム層（１１）と、
前記未延伸ナイロンフィルム層の内側に形成された第１ポリオレフィン系フィルム層（１３）と、
前記第１ポリオレフィン系フィルム層（１３）の内側に形成された第２ポリオレフィン系フィルム層（１４）と、
を積層した引き裂き強度が１０Ｎ以上の強度を有するラミネートフィルム（１０）を袋状に形成し、
前記袋状に形成したラミネートフィルム（１０）により形成される空間中に前記液体を７［Ｌ］～８［Ｌ］充填し、前記液体を充填した前記ラミネートフィルム（１０）に、前記液体を取り出すための直径６［ｍｍ］、先端の角度が２０度で、先端近傍に前記液体の取出孔（２１）を有する中空のニードル（２０）で穿孔した場合、前記ニードル（２０）の外周面に前記ラミネートフィルム（１０）が形成する壁面（Ａ）の高さが最低でも０．７５［ｍｍ］以上となることを特徴とする液体包装袋（１）である。

このような液体包装袋（１）は、未延伸ナイロンフィルム層（１１）とその内側に積層された第１ポリオレフィン系フィルム層（１３）及び第２ポリオレフィン系フィルム層（１４）とからなるラミネートフィルム（１０）となっているため、液体、特に飲料水を充填し、衛生的に保存することができる。

また、ラミネートフィルム（１０）にニードル（２０）を突き刺して穿孔した場合、ニードル（２０）の外周面にラミネートフィルム（１０）が密着し、突き刺した向きにラミネートフィルム（１０）が引っ張られ、ニードル（２０）の外周面にラミネートフィルム（１０）により壁面（Ａ）が形成される。

ここで、ニードル（２０）の直径を６［ｍｍ］、先端の角度が２０度として、液体包装袋（１）のラミネートフィルム（１０）に突き刺した場合、ニードル（２０）の外周面に形成されるラミネートフィルム（１０）の壁面（Ａ）の高さは、最低でも０．７５［ｍｍ］以上となる。この状態で、７［Ｌ］～８［Ｌ］の液体を液体包装袋（１）に充填すると、ニードル（２０）の外周面とラミネートフィルム（１０）の壁面（Ａ）との隙間から、内容物である液体が漏れることがない。

液体包装袋を構成するラミネートフィルムの概略の構造を示す図である。液体包装袋１の外観を示す図である。液体包装袋の引裂強度試験の方法を示す図である。液体包装袋１にニードル２０を突き刺して穿孔した場合の様子を示す図である。実際に使用したニードル２０の外見を示す図である。ウォーターサーバー３に液体包装袋１を装着した状態を示す図である。

以下、本発明が適用された実施形態について適宜図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。

（液体包装袋１の構造）
図１及び図２に基づき液体包装袋１の構造について説明する。図１は、液体包装袋１を構成するラミネートフィルム１０の概略の構造を示す図であり、図２は、液体包装袋１の外観を示す図である。

図１に示すように、ラミネートフィルム１０は、第１層１１から第４層１４の４つの層からなっている。
第１層１１は、未延伸ナイロンフィルム（ＰＡ（ＮＹ））からなる保護層であり、最外層に位置し、液体包装袋１の輸送時や落下時などに生じる衝撃から液体包装袋１を保護するための層である。

第２層１２は、エチレン－ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）からなる高いガスバリア性を有するバリア層であり、液体包装袋１の外部から内部への匂いの以降を遮断するための層である。

第３層１３及び第４層１４は、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）を積層させた層であり、止水効果や水などの飲料にＰＥ臭などの味が移りにくいようにフィルムを選択している。
液体包装袋１は、以上のようなラミネートフィルム１０を円筒状にし、図２に示すように、上端部分、下端部分及び長手方向及び短手方向の略中央部分に熱を加えて溶着して４つの袋を形成し、長手方向及び短手方向の中央部の溶着部を切断して成形する。

（液体包装袋１の性能）
次に、図３に基づき液体包装袋１の性能について説明する。図３は、液体包装袋１の引裂強度試験の方法を示す図である。

引裂強度試験では、縦１５０［ｍｍ］、横５０［ｍｍ］の試験片を図３に示すように、縦方向に下端から５５［ｍｍ］、横方向に側端から２５［ｍｍ］の位置を引き裂き、引き裂きが始まったときに印加されている加重を測定する。なお、引き裂き測定はフィルムの流れ方向に沿って測定する。

液体包装袋１の引裂強度試験では、引き裂き時の印加荷重が１０~４０［Ｎ］の性能値を得ることができた。

（液体包装袋１の機能）
次に、図４～図６に基づき液体包装袋１の機能について説明する。図４は、液体包装袋１にニードル２０を突き刺して穿孔した場合の様子を示す図であり、図４（ａ）は、穿孔部分の模式図、図４（ｂ）は穿孔時の壁面Ａの部分の拡大正面図であり、図４（ｃ）は拡大側面図である。
また、図５は、実際に使用したニードル２０の外見を示す図であり、図６は、ウォーターサーバー３に液体包装袋１を装着した状態を示す図である。

図４（ａ）に示すように、液体包装袋１に突き刺すニードル２０は、ＳＵＳ材などの金属製の中空の針であり、外径が６［ｍｍ］となっている。
ニードル２０の先端は、２０度の角度で円錐状に形成されており、先端近傍に中空部分に連通した取水孔２１を有している。この取水孔２１から中空部を介して液体包装袋１に重点された飲料水を外部に取り出すようになっている。実際に用いたニードル２０の外観を図５に示す。

このニードル２０を液体包装袋１に突き刺して穿孔した場合、ニードル２０の外周面にラミネートフィルム１０が密着し、突き刺した向きにラミネートフィルム１０が引っ張られ、図４（ａ）～図４（ｃ）に示すように、ラミネートフィルム１０により壁面Ａが形成される。この壁面Ａの高さは、最低でも０．７５［ｍｍ］以上（本実施形態では０．７５［ｍｍ］～１．５［ｍｍ］)となる。

引き裂き強度試験が１０~４０［Ｎ］のフィルムの場合、壁面Ａの高さが低くても０．７５［ｍｍ］以上が得られ、液体包装袋１に７［Ｌ］～８［Ｌ］の飲料水を充填すると、壁面Ａに印加される圧力により、壁面Ａとニードル２０の外周面との間に隙間ができず（換言すれば、壁面Ａに圧力に印加される圧力により、シールされる）、穿孔された部分からの漏水がないことが確認できた。

また、引き裂き強度が１０［Ｎ］未満の場合、壁面Ａの高さが低いところで０．５［ｍｍ］しかないところがあり、液体包装袋１に７［Ｌ］～８［Ｌ］の飲料水を充填すると、この部分より水漏れが確認された。

さらに、ラミネートフィルム１０の厚さは、輸送時や落下時などに生じる衝撃を考慮すると１２０［μｍ］～１７０［μｍ］であるが、いわゆる残水を考慮すると１３０［μｍ］～１５０［μｍ］がより望ましい。

また、図６に示すように、液体包装袋１をカートリッジ５に挿入してウォーターサーバー３にセットし、ニードル２０を介して液体包装袋１に充填されている飲料水を液体包装袋１から徐々に取り出すと、飲料水の減少により液体包装袋１は、変形していくが、その場合であっても、液体包装袋１がほぼ空になる（ウォーターサーバー３として実用上空になる）まで、穿孔された部分からの漏水がないことが確認できた。

（液体包装袋１の特徴）
以上のような液体包装袋１は、未延伸ナイロンフィルム層１１である第１層１１とその内側に積層されたポリオレフィン系フィルム層である第２層１２を有するラミネートフィルム１０となっているため、液体、特に飲料水を充填し、衛生的に保存することができる。

また、飲料水を液体包装袋１の内容物とする場合には、液体包装袋１が硬いと、飲料水を取り出した場合に残存飲料水あり液体包装袋１を廃棄するような場合に問題となる。これに対し、上述のような４層構造とすることにより、適度な柔軟性が得られるため残存水を少なくすることができ、製品特性上の問題もなくなる。

また、液体包装袋１にニードル２０を突き刺して穿孔した場合にニードル２０の外周面に密着して形成されるラミネートフィルム１０の壁面Ａが形成される。この状態で、７［Ｌ］～８［Ｌ］の液体を液体包装袋１に充填すると、壁面Ａによりニードル２０の外周面とラミネートフィルム１０の隙間から、内容物である飲料水が漏れることがない。

１… 液体包装袋３… ウォーターサーバー５… カートリッジ１０… ラミネートフィルム１１… 第１層１２… 第２層１３… 第３層１４… 第４層２０… ニードル２１… 取水孔。

Claims

液体が充填される液体包装袋であって、
少なくとも、
未延伸ナイロンフィルム層と、
前記未延伸ナイロンフィルム層の内側に形成された第１ポリオレフィン系フィルム層と、
前記第１ポリオレフィン系フィルム層の内側に形成された第２ポリオレフィン系フィルム層と、
を積層した引き裂き強度が１０Ｎ以上の強度を有するラミネートフィルム（１０）を袋状に形成し、
前記袋状に形成したラミネートフィルムにより形成される空間中に前記液体を７［Ｌ］～８［Ｌ］充填し、前記液体を充填した前記ラミネートフィルムに、前記液体を取り出すための直径６［ｍｍ］、先端の角度が２０度で、先端近傍に前記液体の取出孔を有する中空のニードルで穿孔した場合、前記ニードルの外周面に前記ラミネートフィルムが形成する壁面の高さが最低でも０．７５［ｍｍ］以上となることを特徴とする液体包装袋。
請求項１に記載の液体包装袋において、
前記ラミネートフィルムは、
前記未延伸ナイロンフィルム層と、前記第１ポリオレフィン系フィルム層との間に形成された、エチレン－ビニルアルコール共重合体からなるバリア層を備えていることを特徴とする液体包装袋。