JP7095976B2 - 包装体 - Google Patents
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Description
1. 内容物を密閉空間内に収容するための包装体であって、
(1)密閉空間は、第1のフィルムの一部が接着されることにより形成されており、
(2)内容物に接触可能な状態で内容物を抱持するための第2のフィルムが密閉空間内に配置されており、
(3)第2のフィルムは、少なくともa)基材層、b)充填粒子及びヒートシール剤を含むヒートシール層及びc)疎水性及び/又は疎油性を有する微粒子を含む機能層を順に含み、
(4)当該機能層が内容物に接触可能な状態で第2のフィルムがヒートシールにより第1のフィルムに固定されている、
ことを特徴とする包装体。
2. 充填粒子が、1)平均粒径D50:8~100μm、2)融点:110~180℃及び3)比重:0.93~1.06のポリオレフィンの粒子である、前記項1記載の包装体。
3. ヒートシール層の塗工量が0.5~10.0g/m2である、前記項1又は2に記載の包装体。
4. 第1のフィルム及び第2のフィルムの少なくとも一方の表面にポリオレフィン樹脂が積層されている、前記項1~3のいずれか記載の包装体。
5. 疎水性及び/又は疎油性を有する微粒子の付着量が0.01~10g/m2である、前記項1~4のいずれかに記載の包装体。
6. 充填粒子が、密度0.94~1.00g/cm3の高密度ポリエチレン粒子である、前記項1~5のいずれかに記載の包装体。
7. 前記項1~6のいずれかに記載の包装体の密閉空間内に内容物が充填・密閉されている製品。
本発明の包装体(本発明包装体)は、内容物を密閉空間内に収容するための包装体であって、
(1)密閉空間は、第1のフィルムの一部が接着されることにより形成されており、
(2)内容物に接触可能な状態で内容物を抱持するための第2のフィルムが密閉空間内に配置されており、
(3)第2のフィルムは、少なくともa)基材層、b)充填粒子及びヒートシール剤を含むヒートシール層及びc)疎水性及び/又は疎油性を有する微粒子を含む機能層を順に含み、
(4)当該機能層が内容物に接触可能な状態で第2のフィルムがヒートシールにより第1のフィルムに固定されている、
ことを特徴とする。
<第1のフィルム>
第1のフィルム(外装フイルム)は、その一部が接着されて接着部に囲われて密閉されて形成された包装袋本体を構成するために用いられる。
第2のフィルム(内包フィルム)は、包装袋本体に封入され、内容物を抱持するために使用される。内容物の抱持の形態は、限定的でなく、例えば包装体内で内包フィルムの上からさらに外装フィルムが内容物全面に亘って包むように内容物を抱持する場合のほか、外装フィルムの一部と内包フィルムによって内容物を挟んで抱持する場合等も包含する。
基材層としては、外装フィルムと同様、一般に包装用に使用されているフィルムであればいずれも適用することができ、市販品を使用することもできる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、ポリアミド等の各種のフィルムを使用することができる。この中でも、良好なヒートシール性、内容物の視認性等を有するという点で特にポリプロピレンフィルムが好ましい。ポリプロピレンフィルムとしては、外装フィルムで示したものと同様に、二軸延伸ポリプロピレンフィルム等を好適に用いることができる。
充填粒子22aとしては、特に限定されないが、特に合成樹脂からなる粒子(ビーズ)を好適に用いることができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、エチレンとアクリル酸の共重合樹脂(EAA)、エチレンとメチルメタクリレートの共重合樹脂(EMMA)等の粒子を好適に採用することができる。特に、本発明では、ヒートシールにおいて高い強度を得られるという見地より、ポリエチレンの粒子及び/又はポリプロピレンの粒子を用いることがより好ましく、特にポリエチレンがより好ましい。
機能層は、疎水性及び/又は疎油性を有する微粒子(以下「機能性粒子」という。)を含む。これにより、機能層は、撥水性及び撥油性の少なくも一方を発揮することができる。このため、機能層に内容物が接触した場合でも、内容物の一部が脱落して機能層(すなわち内包フィルム側)に付着する現象を抑制ないしは防止することができる。この場合、水分が多い内容物であっても、好適に付着を抑制することができる。
本発明包装体の製造方法は、特に制限されず、例えば袋体の形態、内容物の種類等に応じて適宜設定することができる。
本発明包装体は、いわゆる中帯タイプに係る公知の包装体と同様の態様で使用することができる。特に、包装体における外装フィルムと内装フィルムの機能層で囲まれた空間に内容物を装填した後、包装体の開口部を接着(特にヒートシール)することにより、内容物を密閉することができる。これにより、特に、上方にクリーム等の流動性を有する材料が配置さられた内容物が包装体に接触しても包装体側への付着を効果的に抑制ないしは防止することができる。
本発明では、本発明包装体の密閉空間内に内容物が充填された製品も包含する。前記製品は、例えば本発明包装体の接着部の少なくとも1つを開口部とし、その開口部から内容物を装填する工程と、前記開口部をヒートシールする工程とを含む製造方法により好適に製造することができる。
(1)第2のフィルム(内包フィルム)の作製
基材層として、厚み40μmの市販のヒートシール性を有するフィルム(二軸延伸ポリプロピレンフィルムの両面にポリプロピレン樹脂系ヒートシール層が形成された積層体において、さらにその片面をコロナ処理したもの)を用いた。別途に、市販のポリオレフィン樹脂コート剤(ヒートシールコート剤)100重量部に対し、高密度ポリエチレン粒子(HDPE、平均粒径D50:12μm、融点:136℃、密度:0.94g/cm3)10重量部を混合することにより分散液を調製した。得られた分散液を前記フィルムのコロナ処理した面にバーコーターによって塗工し、80℃×10秒の条件で乾燥することにより、充填粒子及びヒートシール剤を含む本発明ヒートシール層を形成した。このようにして「基材層/充填粒子及びヒートシール剤を含む本発明ヒートシール層」からなる積層フィルム(縦約10cm×横約20cmの長方形)を得た。分散液の乾燥後の目標塗工量は4.5g/m2とした。
(2)機能層の形成
撥油性を有する無機酸化物複合粒子5gをエタノール100mlに分散させてコート液を調製した。このコート液を前記(1)で作製した積層フィルムの本発明ヒートシール層上にバーコーターを用いて塗工し、100℃×10秒の条件で乾燥することにより機能層を形成した。乾燥後の目標塗工量は0.6g/m2とした。このようにして、内包フィルムを得た。
上記複合粒子の調製方法としては、まず市販の酸化ケイ素微粒子(製品名「AEROSIL 200」日本アエロジル(株)製、BET比表面積:200m2/g、平均一次粒子径12nm)5gを反応槽に入れ、窒素ガス雰囲気下で攪拌しながら市販の表面処理剤500gをスプレーし、次いで200℃で30分間攪拌した後、冷却した。これにより表面改質シリカ微粒子(複合酸化物粒微子)の粉末を得た。上記表面処理剤としては、ポリフルオロオクチルメタクリレート、2-N,N-ジエチルアミノエチルメタクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート及び2,2’-エチレンジオキシジエチルジメタクリレートのコポリマーの水分散液(固形分濃度:20重量%)を用いた。
(3)包装袋の作製と内容物充填
外装袋、すなわち包装袋本体を構成する第1のフィルム(外装フィルム)として、厚み40μmの市販のヒートシール性を有するフィルム(二軸延伸ポリプロピレンフィルムの片面にポリプロピレン樹脂系ヒートシール層が形成された積層体)を用いた。
包装形態は、背貼り三方シール(合掌袋)とした。内容物の装填に先立って、前記外装フィルムをヒートシールにて予め背貼りシールを行うことにより、筒状体とした。この場合、外装フィルムの両端部の前記ポリプロピレン樹脂系ヒートシール層どうしを対面させた状態でヒートシールした。筒状体の開口部から内容物(市販スティックパンにホイップクリーム又はハチミツを塗ったもの)を充填した後、前記(2)で作製した内包フィルムの機能層が内容物の上面(クリーム又はハチミツを塗った面)に接触するように内包フィルムを筒状体内に挿入した。
内容物としては、具体的には、市販の約25gの棒状のスティックパンを2本用意し、市販のホイップクリーム(脂肪分35%)10g又は純ハチミツ10gをスティックパン上面に塗ったものを使用した。
その後、筒状体の両開口部(両端部)をヒートシールにより内容物を密閉した。この際、図1に示すように、内包フィルム2の両端(図9における接着部H1,H2)が2枚の外装フィルム1,1間に挟まれるように配置した状態で当該両端のサイドシールを行った。これにより、筒状体端部において「外装フィルム/内包フィルム/外装フィルム」の積層部分を形成した。得られた包装体は、市販のスティックパンを密閉できる大きさとし、長手方向約21cm、幅方向約14cm、容量約950ccとした。密閉空間内には空気が充填されている状態とした。
なお、背貼りシールのヒートシール条件は、20mm×60mmの熱板を使用して150℃×3kg/cm2×1秒とし、サイドシールのヒートシール条件は、1mm×60mmの熱板を使用して150℃×3kg/cm2×1秒とした。
以上の工程を経て、図1に示すような包装体に内容物が充填された製品を得た。なお、ここでは、内容物の上面のみにクリーム又は蜜のような流動性のある材料が使われた菓子を想定して、第2のフィルムを内容物の上面と接触する構造とした。
機能層を形成するために下記の方法で調製されたコート液を用いたほかは、実施例1と同様の方法により包装材料及びこれを用いた包装体を作製した後、内容物を充填した。図2には、内容物を包装体に充填した状態の概略図を示す。上記コート液は、撥水性を有する疎水性無機酸化物微粒子(製品名「AEROSIL R812S」エボニック デグサ社製、BET比表面積:200m2/g、平均一次粒子径7nm)3.5gをエタノール100mlに分散させることにより調製した。
第2のフィルム(内包フィルム)を作製するにあたって、高密度ポリエチレン粒子(HDPE、平均粒径D50:11μm、融点:130℃、密度:0.96g/cm3)を10重量部を混合することにより分散液を調製したほかは、実施例1と同様の方法により包装体を作製した後、内容物を充填した。
第2のフィルム(内包フィルム)を作製するにあたって、高密度ポリエチレン粒子に代えてポリプロピレン粒子(PP、平均粒径D50:9.6μm、融点:155℃、密度:0.94g/cm3)10重量部を混合することにより分散液を調製したほかは、実施例1と同様の方法により包装体を作製した後、内容物を充填した。
第2のフィルム(内包フィルム)を作製するにあたって、高密度ポリエチレン粒子(HDPE、平均粒径D50:12μm、融点:136℃、密度:0.94g/cm3)の量を10重量部から5重量部に変更してこれを混合することにより分散液を調製し、分散液の乾燥後の目標塗工量は2.5g/m2としたほかは、実施例1と同様の方法により包装体を作製した後、内容物を充填した。
第2のフィルム(内包フィルム)を作製するにあたって、高密度ポリエチレン粒子に代えて低密度ポリエチレン粒子(LDPE、平均粒径D50:12μm、融点:105℃、密度:0.93g/cm3)10重量部を混合することにより分散液を調製したほかは、実施例1と同様の方法により包装体を作製した後、内容物を充填した。
第2のフィルム(内包フィルム)を作製するにあたって、高密度ポリエチレン粒子に代えてエチレンとアクリル酸の共重合樹脂(EAA、平均粒径D50:10μm、融点:101℃、密度:0.94g/cm3)10重量部を混合することにより分散液を調製したほかは、実施例1と同様の方法により包装体を作製した後、内容物を充填した。
第2のフィルム(内包フィルム)を作製するにあたって、高密度ポリエチレン粒子に代えてエチレンとメチルメタクリレートの共重合樹脂(EMMA、平均粒径D50:13μm、融点:100℃、密度:0.94g/cm3)10重量部を混合することにより分散液を調製したほかは、実施例1と同様の方法により包装体を作製した後、内容物を充填した。
内包フィルムに機能層を形成しなかったほかは、実施例1と同様の方法により包装体を作製した後、内容物を充填した。図3には、内容物を包装体に充填した状態の概略図を示す。
実施例1(3)において、内包フィルム2の両端が、外装フィルム1,1間に挟まれることなく、かつ、ヒートシールされずにフリーの状態にしたうえで、外装フィルムどうしをヒートシールしたほかは、実施例1と同様にして包装体に内容物が充填された製品を得た。図4には、内容物を包装体に充填した状態の概略図を示す。
(1)積層フィルムの作製
実施例1(3)で用いたフィルム(二軸延伸ポリプロピレンフィルムの片面にポリプロピレン樹脂系ヒートシール層が形成された積層体)と、実施例1(1)で用いた高密度ポリエチレン粒子及びヒートシールコート剤を用意した。ヒートシールコート剤100重量部にポリエチレン粒子10重量部を混合分散し、この分散液を前記フィルムのコロナ処理した面にバーコーターによって塗工し、80℃で10秒の条件で乾燥することにより、積層フィルムを得た。乾燥後の目標塗工量は3.0g/m2とした。
(2)機能性粒子の付着
撥油性を有する無機酸化物複合粒子5gをエタノール100mlに分散させてコート液を調製した。このコート液を前記(1)で作製した積層フィルムの前記塗工面にバーコーターを用いて塗工し、100℃で10秒の条件で乾燥することにより外装フィルムを得た。乾燥後の目標塗工量は0.6g/m2とした。
上記複合粒子の調製方法としては、まず市販の酸化ケイ素微粒子(製品名「AEROSIL 200」日本アエロジル(株)製、BET比表面積:200m2/g、平均一次粒子径12nm)5gを反応槽に入れ、窒素ガス雰囲気下で攪拌しながら市販の表面処理剤500gをスプレーし、次いで200℃で30分間攪拌した後、冷却した。これにより表面改質シリカ微粒子(複合酸化物粒微子)の粉末を得た。上記表面処理剤としては、ポリフルオロオクチルメタクリレート、2-N,N-ジエチルアミノエチルメタクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート及び2,2’-エチレンジオキシジエチルジメタクリレートのコポリマーの水分散液(固形分濃度:20重量%)を用いた。
(3)包装袋の作製と内容物充填
包装形態は背貼り三方シール(合掌袋)とし、機能性粒子が付着している面が内面となるように、前記(2)で作製した外装フィルムに背貼りシールを行うことによって、筒状体を作製した。次いで、実施例1(3)と同様にして筒状体に内容物を充填し、内包フィルムを装填することなく、両サイドをヒートシールした。図5には、内容物を包装体に充填した状態の概略図を示す。
撥水性を有する疎水性無機酸化物微粒子(製品名「AEROSIL R812S」エボニック デグサ社製、BET比表面積:200m2/g、平均一次粒子径7nm)3.5gをエタノール100mlに分散させることによりコート液を調製した。このコート液を用いたほかは、比較例3と同様の方法により包装材料及びこれを用いた包装体を作製した後、内容物を充填した。図6には、内容物を包装体に充填した状態の概略図を示す。
比較例3(1)の積層体において、機能性粒子を付着させなかったほかは、比較例3と同様の方法により包装材料及びこれを用いた包装体を作製した後、内容物を充填した。図7には、内容物を包装体に充填した状態の概略図を示す。
実施例及び比較例で得られた製品において、その内容物が充填された後、3日間冷蔵保存(4℃)した。3日間経過後、包装体を開封し、包装袋本体内の内容物と接する上側の面への付着面積を評価した。
具体的には、実施例1、2は第2のフィルムの内容物と接触する側の面への付着面積、比較例1は積層体の内容物と接触する側の面への付着面積、比較例2~3は外装袋内部の上面と接触する側の面への付着面積を評価した。付着物が10%未満の場合は「〇」、10%以上30%未満の場合は「△」、30%以上の場合は「×」と表記した。その結果を表1に示す。
本発明の包装材料を使用した包装体の包装形態は背貼り三方シールであり、シール箇所はサイドシール2箇所と背貼りシール1箇所である。よって、それぞれのシール形態のヒートシール強度を測定した。シール強度の測定結果を表1に示す。なお、図8にサイドシール、背貼りシールを測定する箇所を示す。
1mm×60mmの熱板を使用して150℃×3kg/cm2×1秒の条件でヒートシールを行い、その後シール幅が15mmとなるように短冊状にスリットして試験片を各3点作成した。それらの試験片のヒートシール強度をオートグラフ試験機(株式会社島津製作所製EZ-LX)で測定した。具体的には、シール強度(N)は100mm/minの速度でT剥離試験とし、各サンプルについて3点測定し、その平均過重強度(N)を求めた。実用上の包装材料のヒートシール強度を考慮し、6N/15mm以上を「◎」、4N/15mm以上6N/15mm未満を「〇」、2N/15mm以上4N/15mm未満を「△」、2N/15mm未満のサンプルを「×」と表記した。
20mm×60mmの熱板を使用して150℃×3kg/cm2×1秒の条件でヒートシールを行い、その後シール幅が15mmとなるように短冊状にスリットして試験片を各3点作成した。それらの試験片のヒートシール強度をオートグラフ試験機(株式会社島津製作所製EZ-LX)で測定した。具体的には、シール強度(N)は100mm/minの速度でT剥離試験とし、各サンプルについて3点測定し、その平均過重強度(N)を求めた。実用上の包装材料のヒートシール強度を考慮し、4N/15mm以上を「〇」、2N/15mm以上4N/15mm未満を「△」、2N/15mm未満のサンプルを「×」と表記した。
Claims (6)
- 内容物を密閉空間内に収容するための包装体であって、
(1)密閉空間は、第1のフィルムの一部が接着されることにより形成されており、
(2)内容物に接触可能な状態で内容物を抱持するための第2のフィルムが密閉空間内に配置されており、
(3)第2のフィルムは、少なくともa)基材層、b)充填粒子として密度0.94~1.00g/cm 3 の高密度ポリエチレン粒子及びヒートシール剤を含むヒートシール層及びc)疎水性及び/又は疎油性を有する微粒子を含む機能層を順に含み、
(4)当該機能層が内容物に接触可能な状態で第2のフィルムがヒートシールにより第1のフィルムに固定されている、
ことを特徴とする包装体。 - 前記充填粒子が、1)平均粒径D50:8~100μm及び2)融点:100~180℃である、請求項1記載の包装体。
- ヒートシール層の塗工量が0.5~10.0g/m2である、請求項1又は2に記載の包装体。
- 第1のフィルム及び第2のフィルムの少なくとも一方の表面にポリオレフィン樹脂が積層されている、請求項1~3のいずれか記載の包装体。
- 疎水性及び/又は疎油性を有する微粒子の付着量が0.01~10g/m2である、請求項1~4のいずれかに記載の包装体。
- 請求項1~5のいずれかに記載の包装体の密閉空間内に内容物が充填・密閉されている製品。
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