WO2023132361A1 - 包装袋用積層体、包装袋、スパウト付き包装袋及び内容物入りスパウト付き包装袋 - Google Patents

Abstract

包装袋、スパウト付き包装袋及び内容物入りスパウト付き包装袋に用いる包装袋用積層体として、基材層（１０）と中間層（２０）とシーラント層（３０）とがこの順に積層され、基材層（１０）が高密度ポリエチレンからなる延伸フィルムであり、中間層（２０）が、ポリエチレンを主成分とする支持層（２２，２３）がガスバリア樹脂層（２１）の両側に積層された多層共押出フィルムであり、シーラント層（３０）がエチレンの単独重合体又は共重合体から選ばれる１種以上からなるフィルムである包装袋用積層体を用いる。

Description

包装袋用積層体、包装袋、スパウト付き包装袋及び内容物入りスパウト付き包装袋

　本発明は、包装袋用積層体、包装袋、スパウト付き包装袋及び内容物入りスパウト付き包装袋に関する。
　本願は、２０２２年１月６日に日本に出願された特願２０２２－０００９６８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　従来より、清涼飲料やジュース等の液状体、アイスクリーム、ゼリー、化粧品、シャンプー、リンス、液状石鹸等の流動体、あるいはペースト状体等、流動性のある内容物を収容する包装袋には、保存性や流通に耐える強度を付与する目的で、プラスチックフィルムや金属箔を複合的に組み合わせた積層体が用いられてきた。このような複数の材料を組み合わせた積層体は材料毎に分離することが現実的には難しく、マテリアルリサイクルには不向きであり、サーマルリサイクルされている。

　近年、地球環境保護の必要性から、サーマルリサイクルからマテリアルリサイクルへ移行する気運が高まっている。そのため、異種材料の組み合わせからなる積層体ではなく、単一素材の組み合わせからなるモノマテリアルの積層体が注目を浴びるようになっている。
　特許文献１には、延伸処理及び電子線照射処理の少なくとも一方が施された基材と、シーラント層とが、ポリエチレン又はポリプロピレンの同一の材料により構成されているスパウト付き包装袋用積層体が提案されている。

日本国特開２０２０－１５７５１７号公報

　特許文献１には、強度および耐熱性を有し、かつマテリアルリサイクル性にも優れるスパウト付き包装袋とスパウト付き包装袋用積層体についての開示がある。しかし、流動性のある内容物を収容する包装袋用の積層体としては、優れたマテリアルリサイクル性を有し、かつ、より高い強度を有することが望まれる。

　本発明は、流動性のある内容物の包装にも適用可能な耐圧縮強度及び耐衝撃性を有し、マテリアルリサイクルが容易な包装袋用積層体、包装袋、スパウト付き包装袋及び内容物入りスパウト付き包装袋の提供を目的とする。

　本発明は、以下の構成を含む。
　本発明の第１の態様は、基材層と中間層とシーラント層とがこの順に積層された包装袋用積層体であって、前記基材層は、高密度ポリエチレンからなる延伸フィルムであり、前記中間層は、ガスバリア樹脂層と、前記ガスバリア樹脂層の両側に積層されたポリエチレンを主成分とする支持層と、を含む多層共押出フィルムであり、前記シーラント層は、エチレンの単独重合体又は共重合体から選ばれる１種以上からなるフィルムである。
　本発明の第２の態様は、前記第１の態様の包装袋用積層体において、前記ガスバリア樹脂層がエチレン－ビニルアルコール共重合体を含有する。
　本発明の第３の態様は、前記第２の態様の包装袋用積層体において、前記エチレン－ビニルアルコール共重合体のエチレン単位の含有率が２０モル％以上７０モル％以下である。
　本発明の第４の態様は、前記第１～第３のいずれかの態様の包装袋用積層体において、前記多層共押出フィルムのポリエチレンモノマテリアル率が質量換算で７５％以上である。
　本発明の第５の態様は、前記第１～第４のいずれかの態様の包装袋用積層体において、前記支持層に含まれるポリエチレンが高密度ポリエチレンである。
　本発明の第６の態様は、前記第１～第５のいずれかの態様の包装袋用積層体により構成された包装袋である。
　本発明の第７の態様は、前記第６の態様の包装袋にスパウトが取り付けられたスパウト付き包装袋である。
　本発明の第８の態様は、前記第７の態様のスパウト付き包装袋において、前記スパウトがガスバリア層を含む。
　本発明の第９の態様は、前記第７又は第８の態様のスパウト付き包装袋に内容物が収容されている内容物入りスパウト付き包装袋である。

　本発明によれば、流動性のある内容物の包装にも適用可能な耐圧縮強度及び耐衝撃性を有し、マテリアルリサイクルが容易な包装袋用積層体、包装袋、スパウト付き包装袋及び内容物入りスパウト付き包装袋の提供が可能となる。

実施形態の一例の包装袋用積層体を示した断面図である。 中間層の他の例の積層構成を示した断面図である。 実施形態の一例のスパウト付き包装袋を示した正面図である。 スパウトの一例を示した正面図である。 ガスバリア性を有するスパウトの一例を模式的に示した断面図である。

　以下、本発明の実施形態の一例を説明する。
　なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施する場合の一例を示しているが、本発明を以下に説明する具体的構成に限定するものではない。本発明の実施にあたっては、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてよい。
　また、以下の説明において例示される図の寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されず、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。

［包装袋用積層体］
　図１に示すように、本実施形態の包装袋用積層体１は、プラスチックフィルムで構成されており、基材層１０と中間層２０とシーラント層３０とがこの順に積層されている。
　包装袋用積層体１を用いた包装袋においては、基材層１０が包装袋の外表面を形成し、熱融着性を有するシーラント層３０が包装袋の内表面を形成する。また、中間層２０は、基材層１０とシーラント層３０との間に設けられる層である。なお、各層の説明において、包装袋の外側に対向する面を単に「外側」、包装袋の内側に対向する面を単に「内側」と称する場合がある。

　図１に示す一例では、包装袋用積層体１は、基材層１０と中間層２０とが接着層４１を介して積層され、中間層２０とシーラント層３０とが接着層４２を介して積層されている。すなわち、包装袋用積層体１は、基材層１０、接着層４１、中間層２０、接着層４２、シーラント層３０の順に積層された積層構成を有している。
　なお、以下の説明においては、図１に示す例の積層構成を「基材層１０／接着層４１／中間層２０／接着層４２／シーラント層３０」とも示し、他の積層構成についても同様に示す。

（基材層）
　基材層１０は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）からなる延伸フィルム（以下、「延伸ＨＤＰＥフィルム」ともいう。）で構成されている。
　延伸処理によって、引張強度や剛性等のフィルムとしての強度が向上する。特に剛性が向上することにより、基材層１０に張力（テンション）や熱が作用した際の寸法変動が抑制されるので、印刷適性や製袋適性等の加工適性がより向上する。

　延伸処理には、フィルム製造工程で縦方向又は横方向のいずれか一方向にフィルムを引き延ばす一軸延伸と、フィルム製造工程で縦方向及び横方向の両方にフィルムを引き延ばす二軸延伸とがある。
　基材層１０に用いる延伸ＨＤＰＥフィルムにおける延伸処理は、一軸延伸であっても二軸延伸であってもよい。また、二軸延伸の場合、逐次二軸延伸であっても同時二軸延伸であってもよい。

　基材層１０に用いる延伸ＨＤＰＥフィルムは、ＨＤＰＥからなる単層フィルムであっても構わないし、多層共押出フィルムであっても構わない。ただし、基材層１０に用いる延伸ＨＤＰＥフィルムとしては、印刷時のインキの転移性等の印刷適性に優れるため、単層フィルムが多層共押出フィルムよりも好ましい。また、単層フィルムは、多層共押出フィルムよりもデッドホールド性（折り目保持性）が良いため、製袋加工適性に優れる点も有利である。

　基材層１０の延伸ＨＤＰＥフィルムが多層共押出フィルムの場合、ＨＤＰＥからなる多層共押出フィルムであっても構わないし、ＬＤＰＥ、ＭＤＰＥ又はＬＬＤＰＥ等のような他のポリエチレンとＨＤＰＥとを組み合わせた多層共押出フィルムであっても構わない。延伸ＨＤＰＥフィルムが他のポリエチレンとＨＤＰＥとを組み合わせた多層共押出フィルムである場合は、少なくとも包装袋の最外表面側（非内表面側）はＨＤＰＥで形成されていることが好ましい。

　基材層１０に用いる延伸ＨＤＰＥフィルムを構成するＨＤＰＥとしては、密度が０．９４０～０．９７０ｇ／ｃｍ^３、メルトフローレイト（ＭＦＲ、ＪＩＳ　Ｋ　７２１０準拠）が０．１～２０ｇ／１０分のＨＤＰＥが好ましい。
　基材層１０に用いる延伸ＨＤＰＥフィルムには、公知の添加剤、例えば安定剤、酸化防止剤、滑剤、帯電防止剤、または着色剤などが添加されてもよい。

　耐圧縮強度及び耐衝撃性の向上という観点では、基材層１０の厚みは、１０μｍ以上が好ましく、２０μｍ以上がより好ましい。加工適性の向上という観点では、基材層１０の厚みは、６０μｍ以下が好ましく、４０μｍ以下がより好ましい。基材層１０の厚みの下限と上限は任意に組み合わせることができ、例えば１０～６０μｍが好ましい。

　基材層１０の融点は、少なくともシーラント層３０の融点よりも高いことが好ましい。基材層１０の融点がシーラント層３０の融点よりも高いことにより、ヒートシール装置を使用する製袋工程又はスパウト装着工程において、基材層１０よりも先にシーラント層３０が溶融する。そのため、各シール部の熱収縮に起因するカール（反り）やシワがなく、耐圧縮強度や耐衝撃性に優れた高品質な包装袋及びスパウト付き包装袋を製造することが可能となる。
　具体的には、基材層１０の融点は、１２５～１３５℃が好ましい。
　基材層１０の融点とシーラント層３０の融点との差は、５～４５℃が好ましい。

（インキ層）
　基材層１０の外側又は内側には、必要に応じてインキ層を設けてもよい。
　インキ層を形成する方法として、グラビア印刷法、オフセット印刷法またはフレキソ印刷法等が挙げられる。これらの印刷方法の中でも色の再現性に優れるグラビア印刷法が好ましい。
　インキ層は、収容物に関する文字や図形、装飾、管理のための符号等を印刷することによって形成される。隠蔽性が必要な場合は、例えば灰色（グレー）の隠蔽用インキ層を設けることによって、包装袋に内容物を充填した際の内容物の色の透過を防ぐことが可能となる。この隠蔽用インキ層は上記したグレーの他、隠蔽できる色であれば他の色でも構わない。また、隠蔽用インキ層は必要に応じて２層以上設けてもよい。

（中間層）
　中間層２０は、ガスバリア樹脂層と、ガスバリア樹脂層の両側に積層されたポリエチレンを主成分とする支持層と、を含む多層共押出フィルム（以下、「多層共押出フィルム（Ａ）」ともいう。）で構成される。すなわち、中間層２０は、ガスバリア樹脂層の両側に支持層がそれぞれ積層された未延伸フィルムで構成されている。ただし、支持層において「ポリエチレンを主成分とする」とは、支持層の総質量に対するポリエチレンの含有割合が５０質量％以上であることを意味する。
　支持層とガスバリア樹脂層との間には接着樹脂層を設けてもよい。

　図１に示す一例では、中間層２０は、支持層２２／接着樹脂層２４／ガスバリア樹脂層２１／接着樹脂層２５／支持層２３の積層構成の多層共押出フィルム（Ａ）で構成されている。なお、中間層２０を構成する多層共押出フィルム（Ａ）は、図１に示す５層構成には限定されず、例えば、図２に示す支持層２２／ガスバリア樹脂層２１／支持層２３の３層構成であってもよい。

　プラスチックフィルムは、前述のとおり延伸処理を施すことによって引張強度や剛性等のフィルムとしての強度が向上するが、その反面、フィルムとしての柔軟性が低下するため、衝撃吸収性は低下する場合がある。
　中間層２０に未延伸フィルムである多層共押出フィルム（Ａ）を用いた包装袋用積層体は、中間層２０に延伸フィルムを用いた包装袋用積層体と比較して、衝撃吸収性が高い。そのため、本発明の包装袋用積層体は、例えば落下衝撃のような瞬間的な応力が包装袋用積層体に作用した際に、その応力を分散する効果を有しており、耐衝撃性に優れている。また、本発明の包装袋用積層体は、中間層２０に多層共押出フィルム（Ａ）が用いられていることで耐圧縮強度も高い。

　ガスバリア樹脂層２１は、包装袋用積層体１に対する、主に酸素等の気体の透過を遮断する層として機能する。
　ガスバリア樹脂層２１を構成する材料としては、例えば、エチレン－ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ビニルアルコール重合体（ＰＶＡ）、メタキシレンジアミンを用いたポリアミドを例示できる。これらの中でも、加工適性、ガスバリア性及び汎用性の観点から、ガスバリア樹脂層２１を構成する材料としてはＥＶＯＨが好ましい。ガスバリア樹脂層２１を構成する材料は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。

　ＥＶＯＨは、エチレン－酢酸ビニル共重合体のケン化によって得られる重合体である。ＥＶＯＨの酸素透過度はポリエチレンの酸素透過度よりも小さいため、ＥＶＯＨを用いたガスバリア樹脂層２１は主に酸素等の気体の透過を抑制する層として機能する。
　ＥＶＯＨは、エチレン単位の含有率が低いほど、構造がＰＶＡに近いために水素結合による分子凝集力が働き、優れた酸素バリア性を示す。なお、「エチレン単位」とは、重合体中のエチレンに由来する繰り返し単位を意味する。

　ＥＶＯＨのエチレン単位の含有率は、ＥＶＯＨの全単位に対し、２０モル％以上が好ましく、２５モル％以上がより好ましい。前記エチレン単位の含有率が２０モル％以上であれば、熱安定性が良好で成形性に優れ、押出溶融成形においてゲル等の異物が発生しにくくなり、また延伸成形においてフィルムが破れにくくなる傾向がある。ＥＶＯＨのエチレン単位の含有率は、７０モル％以下が好ましく、５０モル％以下がより好ましい。前記エチレン単位の含有率が７０モル％以下であれば、十分なガスバリア性が得られやすい傾向がある。ＥＶＯＨのエチレン単位の含有率の下限と上限は任意に組み合わせることができ、例えば２０～７０モル％が好ましく、２５～５０モル％がより好ましい。
　ＥＶＯＨの具体例としては、クラレ製の商品名「エバール」、三菱ケミカル製の商品名「ソアノール」等を例示することができる。

　酸素等のガスバリア性の向上という観点では、ガスバリア樹脂層２１の厚みは、３μｍ以上が好ましく、４μｍ以上がより好ましい。マテリアルリサイクル性の向上という観点では、ガスバリア樹脂層２１の厚みは、３０μｍ以下が好ましく、２０μｍ以下がより好ましい。ガスバリア樹脂層２１の厚みの下限と上限は任意に組み合わせることができ、例えば３～３０μｍが好ましい。

　支持層２２，２３を構成するポリエチレンとしては、例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を例示できる。これらの中でも、支持層２２，２３としては、ＨＤＰＥが好ましい。
　支持層２２，２３を構成するＨＤＰＥの密度は、０．９３０ｇ／ｃｍ^３以上が好ましく、０．９３５ｇ／ｃｍ^３以上がより好ましく、０．９４０ｇ／ｃｍ^３以上がさらに好ましい。また、支持層２２，２３を構成するＨＤＰＥの密度は、０．９７０ｇ／ｃｍ^３以下が好ましい。支持層２２，２３を構成するＨＤＰＥの密度の下限と上限は任意に組み合わせることができ、例えば０．９３０～０．９７０ｇ／ｃｍ^３が好ましい。
　支持層２２，２３を構成するＨＤＰＥのメルトフローレイトは、０．１～２０ｇ／１０分が好ましい。
　支持層２２，２３を構成するポリエチレンは、１種であってもよく、２種以上であってもよい。

　支持層２２，２３にＨＤＰＥを用いると、例えば、支持層２２，２３にＬＬＤＰＥを用いる場合と比較して、耐熱性及び剛性が高くなる。これにより、製袋する際に熱や張力の影響を受けて包装袋用積層体１に寸法変動が生じることが抑制されるため、包装袋の製袋時における柄ずれ等のトラブルが生じにくくなる。また、支持層２２，２３にＨＤＰＥを用いることにより、他のポリエチレンを用いた場合と比較して、より優れた水蒸気バリア性を発現する。そのため、内容物に含まれる水分が保存期間中に包装袋の外に透過して失われることが抑制されることで、内容物の品質をより良い状態でより長期間保つことができる。さらに、包装袋用積層体１を用いた包装袋をボイルする場合でもガスバリア樹脂層２１を蒸気から保護することができる。支持層２２，２３に用いるＨＤＰＥは、密度が高ければ高いほど耐熱性、剛性及び水蒸気バリア性が向上する。

　支持層２２，２３には、ポリエチレン以外の樹脂が含有されていてもよい。ポリエチレン以外の樹脂としては、例えば、エチレン－１－ブテンランダム共重合体やエチレン－プロピレンランダム共重合体等のエラストマーを例示できる。支持層２２，２３にポリエチレン以外の樹脂が含まれる場合、そのポリエチレン以外の樹脂は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。
　また、支持層２２，２３には、公知の添加剤、例えば安定剤、酸化防止剤、滑剤、帯電防止剤、または着色剤などが添加されてもよい。

　支持層２２中のポリエチレンの含有量は、支持層２２の総質量に対して、５０質量％以上であり、８５質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましく、９５質量％以上がさらに好ましい。前記ポリエチレンの含有量が前記下限値以上であれば、マテリアルリサイクルが容易になる。支持層２２中のポリエチレンの含有量の上限は、特に限定されず、例えば１００質量％とすることもできる。
　支持層２３中のポリエチレンの含有量も支持層２２中のポリエチレンの含有量と同様である。支持層２３中のポリエチレンの含有量と支持層２２中のポリエチレンの含有量は、同じであっても異なっていてもよく、同じであることが好ましい。

　耐圧縮強度及び耐衝撃性の向上という観点では、支持層２２の厚みは、１０μｍ以上が好ましく、２０μｍ以上がより好ましい。加工適性の向上という観点では、支持層２２の厚みは、５０μｍ以下が好ましく、４０μｍ以下がより好ましい。支持層２２の厚みの下限と上限は任意に組み合わせることができ、例えば１０～５０μｍが好ましい。
　支持層２３の厚みも支持層２２の厚みと同様である。支持層２３の厚みと支持層２２の厚みは、同じであっても異なっていてもよく、同じであることが好ましい。

　接着樹脂層２４，２５を構成する接着性樹脂としては、エチレン系樹脂やプロピレン系樹脂に、一塩基性不飽和脂肪酸、一塩基性不飽和脂肪酸のエステル化合物、二塩基性脂肪酸の無水物等を化学的に結合させたポリオレフィン系接着性樹脂が好ましい。
　エチレン系樹脂としては、ＬＬＤＰＥ、ＬＤＰＥ、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を例示できる。プロピレン系樹脂としては、プロピレン単独重合体、プロピレンと他のα－オレフィンとの共重合体を例示できる。一塩基性不飽和脂肪酸としては、アクリル酸、メタアクリル酸を例示できる。一塩基性不飽和脂肪酸のエステル化合物としては、アクリル酸メチル、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸グリシジルを例示できる。二塩基性脂肪酸の無水物としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の無水物を例示できる。
　接着性樹脂の具体例としては、三井化学製の商品名「アドマー」や三菱ケミカル製の商品名「モディック」等を例示することができる。
　接着樹脂層２４，２５を構成する接着性樹脂は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。

　接着樹脂層２４の厚みは、１～２０μｍが好ましく、３～１５μｍがより好ましい。接着樹脂層２５の厚みも接着樹脂層２４の厚みと同様である。接着樹脂層２５の厚みと接着樹脂層２４の厚みは、同じであっても異なっていてもよく、同じであることが好ましい。

　マテリアルリサイクル性の観点から、中間層２０のポリエチレンモノマテリアル率、すなわち多層共押出フィルム（Ａ）のポリエチレンモノマテリアル率は、質量換算で、７５％以上が好ましく、８０質量％以上がより好ましい。ただし、「モノマテリアル率」とは、全体質量に対する、ある単一材料の占める質量割合のことをいう。「中間層のポリエチレンモノマテリアル率」は、中間層に使用する多層共押出フィルム（Ａ）（樹脂材料）のうち、質量換算でポリエチレンが占める割合である。

　耐圧縮強度及び耐衝撃性の向上という観点では、中間層２０の厚みは、２５μｍ以上が好ましく、５０μｍ以上がより好ましい。加工適性の向上という観点では、中間層２０の厚みは、１７０μｍ以下が好ましく、１３０μｍ以下がより好ましい。中間層２０の厚みの下限と上限は任意に組み合わせることができ、例えば２５～１７０μｍが好ましい。

　シーラント層３０は、エチレンの単独重合体又は共重合体から選ばれる１種以上からなる層である。
　エチレンと共重合可能な単量体としては、プロピレン、１－ブテン、１－ヘキセン、１－オクテン等のエチレン以外のα－オレフィン、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、メタアクリル酸メチル、アクリル酸メチル等のビニルエステルを例示できる。
　エチレン共重合体中のα－オレフィン単位の含有率は、エチレン共重合体の全単位に対して、２～１０モル％が好ましく、４～６モル％がより好ましい。また、エチレン共重合体中のビニルエステル単位の含有率は、エチレン共重合体の全単位に対して、２～１２モル％が好ましく、４～１０モル％がより好ましい。

　シーラント層３０としては、ＬＤＰＥ、ＭＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、ＨＤＰＥ、アイオノマー樹脂、ＥＶＡ、エチレン－アクリル酸共重合体、エチレン－メタアクリル酸メチル共重合体、エチレン－アクリル酸メチル共重合体及びエチレン－メタクリル酸共重合体等からなる群から選ばれる１種以上からなる材料を用いた未延伸フィルムを例示できる。
　シーラント層３０を構成する未延伸フィルムは、単層フィルムであってもよく、多層フィルムであってもよい。
　シーラント層３０には、公知の添加剤、例えば安定剤、酸化防止剤、滑剤、帯電防止剤、または着色剤などが添加されてもよい。

　耐圧縮強度及び耐衝撃性の向上という観点では、シーラント層３０の厚みは、２０μｍ以上が好ましく、３０μｍ以上がより好ましい。加工適性の向上という観点では、シーラント層３０の厚みは、２００μｍ以下が好ましく、１５０μｍ以下がより好ましい。シーラント層３０の厚みの下限と上限は任意に組み合わせることができ、例えば２０～２００μｍが好ましい。
　シーラント層３０の融点は、９０℃以上１２０℃以下が好ましい。

　接着層４１，４２は、接着剤を用いて積層するドライラミネート法やノンソルベントラミネート法、又はＴダイから溶融したポリエチレンをフィルム状に押出して積層する押出ラミネート法等により形成することができる。これらの中でも、基材層１０と中間層２０の接着強度、中間層２０とシーラント層３０の接着強度の観点から、接着層４１，４２を形成する方法としては、ドライラミネート法が最も好ましい。

　接着層４１の厚みは、２～３０μｍが好ましい。接着層４２の厚みも接着層４１の厚みと同様である。接着層４２の厚みと接着層４１の厚みは、同じであっても異なっていてもよく、同じであることが好ましい。

　マテリアルリサイクル性の観点から、包装袋用積層体１のポリエチレンモノマテリアル率は、高ければ高いほどよく、８０％以上が好ましい。なお、「ポリエチレンモノマテリアル率が高い」とは、マテリアルリサイクル時における残渣が少なく、効率的なリサイクルが可能であることを意味する。

［包装袋、スパウト付き包装袋、内容物入りスパウト付き包装袋］
　本発明の包装袋は、本発明の包装袋用積層体により構成されている。
　包装袋の構成は、内容物を液密に収容することができ、また後述のスパウトが接着できれば特に限定されない。例えば、包装袋は、側部にガゼット（襠）を有するサイドガゼット袋、底部にガゼットを有する底ガゼット袋（スタンディング袋）、側部及び底部にガゼットを有する角底袋、ピロー袋、包装袋用積層体を３方シール或いは４方シールした平袋等とすることができる。
　包装袋の製造には、製袋機を用いる。製袋機における各シール部の接着方法は、ヒートシール法、インパルスシール法、又は超音波シール法等を用いることができる。

　本発明の包装袋は、敢えて包装袋用積層体の中間層に未延伸フィルムである多層共押出フィルム（Ａ）を用いているため、包装袋に落下衝撃等の瞬間的な応力が作用した際に、包装袋用積層体自体がその応力を吸収する。そのため、包装袋周縁部のシール部に掛かる応力が軽減され、瞬間的な応力によって包装袋が破裂するといったトラブルを抑制することができる。

　包装袋に収容される内容物としては、流動性のあるものであれば特に限定されず、例えば、清涼飲料やジュース等の液状体、アイスクリーム、ゼリー、化粧品、シャンプー、リンス、液状石鹸等の流動体あるいはペースト状体等を例示できる。
　包装袋は、例えば３０ｇ～１５００ｇ程度の重量を収容可能に設計されることが好ましい。

　本発明のスパウト付き包装袋は、本発明の包装袋にスパウトが取り付けられた構成を有し、内容物を収容する包装袋と、包装袋に固定されたスパウトとを備えている。
　例えば、一例として、図３に示すようなスパウト付き包装袋１００を例示できる。スパウト付き包装袋１００は、包装袋１１０と、スパウト１２０と、を備える。スパウト付き包装袋１００において、包装袋１１０が設けられている側を下側、スパウト１２０が設けられている側を上側と称する場合がある。
　スパウト１２０はスパウト本体１２１とキャップ１２２とを備えており、スパウト本体１２１が包装袋１１０の上部に取り付けられている。スパウト本体１２１は内容物を通過させ、キャップ１２２はスパウト本体１２１の先端の口部（開口部）を塞ぐようになっている。

　図３に示す例の包装袋１１０はサイドガゼット袋である。すなわち、包装袋１１０は、前面フィルム１１１と、前面フィルム１１１と重なる後面フィルム１１２との間に、折り目部Ｖにて２つ折りに折りたたまれた２枚の側面フィルム１１３，１１４が挟まれて構成されている。前面フィルム１１１、後面フィルム１１２、及び側面フィルム１１３，１１４としては、本発明の包装袋用積層体を用いることができる。例えば、前面フィルム１１１、後面フィルム１１２、及び側面フィルム１１３，１１４として包装袋用積層体１を用いることができる。

　包装袋１１０の下端部に重ねられた前面フィルム１１１、後面フィルム１１２、及び側面フィルム１１３，１１４は、底部シール１１０ａによって互いに接着されている。
　包装袋１１０の両側部における前面フィルム１１１の両端部と、前面フィルム１１１の両端部に重ねられた側面フィルム１１３，１１４の各端部とは、側部シール１１０ｂ，１１０ｃによって互いに接着されている。同様に、包装袋１１０の両側部における後面フィルム１１２の両端部と、後面フィルム１１２の両端部に重ねられた側面フィルム１１３，１１４の各端部とは、図示略の側部シールによって互いに接着されている。これにより、前面フィルム１１１と後面フィルム１１２との間に接着される側面フィルム１１３，１１４によって、包装袋１１０の側面部が構成される。

　包装袋１１０の上端部には、幅方向（上下方向に直交し且つ包装袋１００の前面又は後面に沿う方向）の中央部にスパウト１２０が挟まれた状態で、前面フィルム１１１、後面フィルム１１２、及び側面フィルム１１３，１１４を互いに接着する上部シール１１０ｄが形成されている。
　なお、本発明のスパウト付き包装袋は、スパウト付き包装袋１００には限定されない。

　スパウト付き包装袋は、製袋機で製造した包装袋の開口部からスパウトを挿入し、スパウト装着機により包装袋にスパウトを接着することによって製造することができる。スパウト装着機におけるスパウトの接着方法は、ヒートシール法、インパルスシール法又は超音波シール法等を用いることができる。

　包装袋のポリエチレンモノマテリアル率は、高ければ高いほどよく、８０％以上であることが好ましい。また、スパウト付き包装袋のポリエチレンモノマテリアル率は、高ければ高いほどよく、９０％以上であることが好ましい。
　なお、包装袋のポリエチレンモノマテリアル率は、包装袋に使用する材料のうち、質量換算でポリエチレンが占める割合である。また、スパウト付き包装袋のポリエチレンモノマテリアル率は、スパウト付き包装袋に使用する材料のうち、質量換算でポリエチレンが占める割合である。つまり、スパウト付き包装袋のポリエチレンモノマテリアル率にはスパウトも含まれる。

　本発明のスパウト付き包装袋のポリエチレンモノマテリアル率を９０％以上とした場合、欧州において軟包装分野の循環型社会の実現を目指すコンソーシアム（共同事業体）であるＣＥＦＬＥＸ（Ｃｉｒｃｕｌａｒ　Ｅｃｏｎｏｍｙ　ｆｏｒ　Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｐａｃｋａｇｉｎｇ）が好ましいとする「軟包装容器が含有するポリエチレンの比率９０％以上」とのガイドラインを満たすこともでき、マテリアルリサイクルが容易な軟包装容器の提供が可能となる。また、米国において広がりを見せているポリエチレン系包装のリサイクルの仕組みである、米環境ＮＧＯのＧｒｅｅｎｂｌｕｅが運営するプロジェクト「Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ　Ｐａｃｋａｇｉｎｇ　Ｃｏａｌｉｔｉｏｎ」が展開する「Ｈｏｗ２Ｒｅｃｙｃｌｅプログラム」にも適合可能である。

（スパウト）
　以下、スパウトについて詳述する。図３及び図４に示す一例のスパウト１２０は、スパウト本体１２１と、キャップ１２２と、を備える。
　スパウト本体１２１は、その上部に形成され一端が開口１２３ａを成す筒状の注出部１２３と、注出部１２３の下方にある長細い筒状のストロー部１２４とを有している。この注出部１２３とストロー部１２４との間には、注出部１２３の外周部から外側に向けて水平に張り出す２段の台座１２５が設けられている。また、下段の台座１２５よりも下側のストロー部１２４には、包装袋１１０の上端に接着される取付部１２６が設けられている。

　スパウト本体１２１の下部に形成されたストロー部１２４は、細長い円筒状に形成されており、包装袋１１０の内部に挿入される。このストロー部１２４は、その下端に開口部を有する。
　取付部１２６は、包装袋の幅方向に沿って左右に向けて張り出すように形成されている。この取付部１２６には、その外面に包装袋１１０の上端が接着され、両者の間に隙間が形成されないようヒートシール手段等により液密に接着される。

　スパウト本体１２１の上部に位置する注出部１２３は円筒状に形成されており、その外周面には、螺旋状の雄ネジ１２７が形成されている。この雄ネジ１２７は、キャップ１２２に形成された雌ネジと噛み合い、注出部１２３にキャップ１２２を螺合させる。これにより、キャップ１２２は注出部１２３に着脱自在に取り付けられ、注出部１２３を閉栓することができる。

　キャップ１２２は、筒状に形成されたキャップ本体１２８と、キャップ本体１２８の下端にてキャップ本体１２８の外周から外側に張り出し、キャップ１２２の周方向に延びるようにして設けられているバンド１２９とから構成されている。

　キャップ本体１２８は、中心軸に沿った一方の端部である上面が閉塞され、他方の端部である下部が開口として開放された、注出部１２３を被覆可能な筒状に形成されている。また、キャップ本体１２８は、内周面に螺旋状の雌ねじが形成されており、注出部１２３の外周面に形成された雄ネジ１２７と螺合させることができるように構成されている。
　キャップ本体１２８の上部の内側（下面）には、周壁部の内周面より半径方向内側にて円筒状に形成されたシール体（図示せず）が下方に向けて突出している。このシール体は、注出部にキャップを螺合させた際に、注出部１２３の内周面をシール体の外面に密着させて、内容物が洩れ出すことを防止する。

　スパウト１２０のスパウト本体１２１及びキャップ１２２を構成する材料としては、マテリアルリサイクル性の観点から、ポリエチレンが好ましい。
　スパウト本体１２１及びキャップ１２２を構成するポリエチレンとしては、ＬＤＰＥ、ＭＤＰＥ、ＨＤＰＥ、ＬＬＤＰＥを例示でき、強度等の観点からＨＤＰＥが特に好ましい。
　スパウト１２０は、射出成形、圧縮成形などの公知の成形方法により形成することができる。

　ガスバリア性の観点では、スパウトはガスバリア層を含むことが好ましい。より詳細には、スパウト本体がガスバリア層を含むことが好ましい。
　例えば、図５に示す一例のスパウト本体１２１には、外側から順に外側層１３１／接着剤層（図示略）／ガスバリア層１３２／接着剤層（図示略）／内側層１３３の積層構成の筒状体１３０が内装されている。このような筒状体１３０をスパウト本体１２１に内装することにより、スパウト１２０にガスバリア性を付与することができる。筒状体１３０は、注出部１２３と同軸に、注出部１２３の内側に配置されている。

　スパウト本体１２１がガスバリア性を有することにより、保存期間中における内容物の酸化等の劣化や、内容物に含まれる水分が蒸発することにより生じる内容物の濃度変化や重量変化を防止できる。特に、包装袋に粘性の高い液状の内容物を収容している場合は、注出部１２３に内容物が留まってしまうことがある。このような場合であっても、スパウト本体１２１がガスバリア性を有するので、注出部１２３に留まった内容物に酸化や褐変が生じることを防止できる。

　ガスバリア層１３２を構成する材料としては、ＥＶＯＨ、ＰＶＡ、メタキシレンジアミンを用いたポリアミドを例示できる。これらの中でも、加工適性、ガスバリア性及び汎用性の観点から、ガスバリア層１３２を構成する材料としてはＥＶＯＨが好ましい。ガスバリア層１３２を構成する材料は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。

　外側層１３１及び内側層１３３を構成する材料としては、マテリアルリサイクル性の観点から、ポリエチレンが好ましい。外側層１３１及び内側層１３３を構成するポリエチレンとしては、ＬＤＰＥ、ＭＤＰＥ、ＨＤＰＥ、ＬＬＤＰＥを例示でき、水蒸気透過度や剛性の観点から、ＨＤＰＥが好ましい。ＨＤＰＥを選択することによって筒状体１３０の水蒸気透過度が低くなるため、内容物に含まれる水分や外気に含まれる水分の影響によってガスバリア層１３２のガスバリア性が低下することを抑制できる。外側層１３１及び内側層１３３を構成する材料は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。

　筒状体１３０においては、内側層１３３の厚みを、少なくとも筒状体１３０を形成する層の中で最も厚くしてもよい。内側層１３３が厚ければ、内側層１３３の水蒸気透過度が低くなり、ガスバリア層１３２が内容物の湿度の影響を受けにくくなるため、ガスバリア層１３２のガスバリア性が低下することが抑制される。また、ガスバリア層１３２が筒状体１３０の外周面１３０ａ側に寄せられて配置されることで、筒状体１３０の内周面１３０ｂ側に寄せられて配置されている場合に比べて内容物の影響を受けにくくなる。
　さらに、ガスバリア層１３２の厚みを大きくせず、外側層１３１や内側層１３３の厚みが大きい状態にあると、ガスバリア層１３２へ水分が達しにくくなり、ガスバリア層１３２の性能が維持されやすくなる。また、ガスバリア性のみならず、マテリアルリサイクル性の観点でも、ガスバリア層１３２の厚みよりも外側層１３１や内側層１３３の厚みを厚くしておくことが好ましい。

　ガスバリア層１３２の厚みは、１０～３００μｍが好ましく、２０～２５０μｍがより好ましい。
　外側層１３１の厚みは、５０～３００μｍが好ましく、１００～２５０μｍがより好ましい。
　内側層１３３の厚みは、１５０～５００μｍが好ましく、２００～４００μｍがより好ましい。
　内側層１３３の厚みは、外側層１３１の厚みに対して、少なくとも１．３倍以上あることが好ましい。

　外側層１３１とガスバリア層１３２を接着する接着剤層、及び、ガスバリア層１３２と内側層１３３を接着する接着剤層を構成する接着剤としては、例えば、接着樹脂層２４，２５を構成する接着性樹脂と同じものを例示できる。
　接着剤層の厚みは、１０～５０μｍが好ましく、１５～４０μｍがより好ましい。

　筒状体１３０は、例えば押し出し成形により形成できる。より具体的には、押し出し成形により形成した長尺状の部材を予め定められた長さに切断することで、筒状体１３０を形成する。

　なお、本発明は、前述した実施形態には限定されない。
　例えば、包装袋用積層体１において５層構成の中間層を図２に例示した３層構成の中間層２０に変更した包装袋用積層体としてもよく、当該包装袋用積層体を用いた包装袋、スパウト付き包装袋、及び内容物入りスパウト付き包装袋としてもよい。
　また、例えば、包装袋１１０の形態はサイドガゼット袋とする代わりに、底ガゼット袋等の他の形態の包装袋、スパウト付き包装袋、及び内容物入りスパウト付き包装袋としてもよい。
　その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

　以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。

　（多層共押出フィルム（Ａ））
　本実施例で使用した多層共押出フィルム（Ａ）を以下に示す。
　多層共押出フィルムＡ－１：ＨＤＰＥ層（厚み１６μｍ）／接着樹脂層（厚み６μｍ）／ＥＶＯＨ層（厚み８μｍ）／接着樹脂層（厚み６μｍ）／ＨＤＰＥ層（厚み１６μｍ）の積層構成である総厚み５２μｍの多層共押出フィルム（ポリエチレンモノマテリアル率：８１．１％）。
　多層共押出フィルムＡ－２：ＬＬＤＰＥ層（厚み２５μｍ）／接着樹脂層（厚み５μｍ）／ＥＶＯＨ層（厚み８μｍ）／接着樹脂層（厚み５μｍ）／ＬＬＤＰＥ層（厚み２５μｍ）の積層構成である総厚み６８μｍの多層共押出フィルム（ポリエチレンモノマテリアル率：８５．０％）。

［実施例１］
（１）包装袋用積層体の作製
　基材層として一軸延伸ＨＤＰＥフィルム（厚み３０μｍ、融点１３４℃）を用意し、グラビア印刷機を用いて前記一軸延伸ＨＤＰＥフィルムのコロナ処理面に印刷を行った。タンデムドライラミネート機を用い、一軸延伸ＨＤＰＥフィルムの印刷面に汎用の脂肪族エステル系接着剤を塗工し、中間層として用いる多層共押出フィルムＡ－１（厚み５２μｍ）と貼合し、さらに汎用の脂肪族エステル系接着剤を塗工し、シーラント層としてＬＬＤＰＥフィルム（厚み７０μｍ、融点１０８℃）を貼合した。所定条件でエージングを行った後、スリッター機で所定の幅にスリットし、巻取り状の包装袋用積層体を得た。得られた包装袋用積層体における基材層とシーラント層との融点差は２６℃である。

（２）スパウト付き包装袋の作製
　得られた包装袋用積層体を用い、スタンディング袋用製袋機により、底ガゼットを有するスタンディング袋型の包装袋を作製した。包装袋の寸法は、扁平状態において、縦方向（高さ方向）の長さを１４０ｍｍ、幅を８５ｍｍ、底ガゼットの縦方向の長さ（下端から折り目部までの長さ）を２５ｍｍとした。その後、スタンディング袋の開口部からスパウトを挿入し、スパウト装着機を用いてスパウトを取り付け、スパウト付き包装袋を得た。
　なお、製袋機及びスパウト装着機の各ヒートシール装置の温度設定は、シーラント層が熱融着可能な条件に設定した。

［実施例２及び比較例１］
　包装袋用積層体の積層構成を表１に示すとおりに変更した以外は、実施例１と同様にして包装袋用積層体を得た。なお、比較例１では、基材層の融点が１６４℃、シーラント層の融点が１６０℃であり、基材層とシーラント層との融点差は４℃である。
　また、得られた包装袋用積層体を用いる以外は、実施例１と同様にしてスパウト付き包装袋を得た。

　各例の包装袋用積層体の積層構成と、包装袋用積層体のポリエチレンモノマテリアル率を表１に示す。また、各例の包装袋、及びスパウト付き包装袋のポリエチレンモノマテリアル率を表２に示す。
　なお、表１中の「／／」は、ドライラミネート法における貼合時に塗工した脂肪族エステル系接着剤からなる接着層を意味する。「ＯＰＰ」は、二軸延伸ポリプロピレンフィルムを意味する。「ＣＰＰ」は、キャスト法で製造された未延伸ポリプロピレンフィルムを意味する。

［製袋及びスパウト装着の加工適性］
　実施例１及び実施例２では、いずれもシール性が良好であった。特に実施例１では、製袋機及びスパウト装着機のシール装置の熱の影響によるシール部の熱収縮が実施例２と比較して小さく、包装袋及びスパウト付き包装袋の外観が良く、加工適性が良好であり、製袋時の製品ロスが実施例２との比較においてやや少なかった。
　一方、比較例１では、シーラント層の融点が高いため、シール装置の温度設定を高くする必要があり、また、基材層とシーラント層の融点が近いため、結果として各シール部の熱収縮により包装袋に反りが生じる等、包装袋の外観が悪く、加工適性に難があった。

［強度の評価］
（１）実験用サンプルの準備
　スパウト付き包装袋に水道水１４０ｍＬを充填し、キャップで密封し、９０℃で３０分間ボイルした後、５℃環境下で一昼夜保管した。

（２）耐圧縮試験
　以下のようにスパウト付き包装袋の耐荷重強度（耐圧縮強度）を示す耐圧縮試験を行った。
　実験用サンプルをスパウト付き包装袋の平面部が下になるようにして置き、上から所定の荷重を１分間加え、漏れ、破袋の有無を目視にて確認した。荷重条件は７０ｋｇ、８０ｋｇ、１００ｋｇ、１２０ｋｇの４種類とし、荷重が小さい条件から順に試験して、漏れ及び破袋が見られた実験用サンプルはそこで試験を終了した。同様の試験を計１０個のスパウト付包装袋について行った。
　この耐圧縮試験は、保管や輸送等の流通過程において包装袋に加わる様々な負荷に対して耐性があるかを確認する試験である。すなわち、この耐圧縮試験は、流通過程の負荷として想定される圧縮荷重をスパウト付包装袋に加え、それに対してスパウト付包装袋のシール部からの漏れ、破袋の有無を確認する。

（３）落袋試験
　実験用サンプルをその縦方向を水平方向とした状態で１．５ｍの高さから落下させる面落下を１回行った後、実験用サンプルをその縦方向を鉛直方向とした状態で落下させる縦落下を１回行うことを１セットの落袋試験とし、最大５セットまで落袋試験を行った。面落下ではスパウト付き包装袋の平面部が接地し、縦落下ではスパウト付き包装袋の底シール部が接地する。１セット毎に漏れの有無を確認し、漏れが確認された場合はそこで試験を終了した。同様の試験を計１０個のスパウト付包装袋について行った。

　各例の耐圧縮試験の結果を表３に示す。表３においては、試験したサンプルの総数を「／」の右側、漏れ及び破袋が見られたサンプル数を［／］の左側に示す。例えば、「０／１０」は、１０個のサンプルのうち、漏れ及び破袋が見られたサンプル数が０個であることを意味する。

　各例の落袋試験の結果を表４に示す。表４においては、試験したサンプルの総数を「／」の右側、漏れが見られたサンプル数を［／］の左側に示す。例えば、「０／１０」は、１０個のサンプルのうち、漏れが見られたサンプル数が０個であることを意味する。

　表３及び表４に示すように、実施例１及び実施例２のスパウト付き包装袋は、申し分ない耐圧縮強度及び耐衝撃性を有していることが確認された。
　一方、比較例１のスパウト付き包装袋は、実用的な耐圧縮強度を有しているが、やや過酷な条件である耐荷重１００ｋｇ以上ではシール部からの漏れが確認された。また、比較例１のスパウト付き包装袋は耐衝撃性も劣っていた。

　１…包装袋用積層体、１０…基材層、２０…中間層、２１…ガスバリア樹脂層、２２，２３…支持層、２４，２５…接着樹脂層、３０…シーラント層、１００…スパウト付き包装袋、１１０…包装袋、１１１…前面フィルム、１１２…後面フィルム、１１３，１１４…側面フィルム、１２０…スパウト、１２１…スパウト本体、１２２…キャップ、１２３…注出部、１２４…ストロー部、１２５…台座、１２６…取付部、１２７…雄ネジ、１２８…キャップ本体、１２９…バンド、１３０…筒状体、１３１…外側層、１３２…ガスバリア層、１３３…内側層。

Claims (9)

1. 　基材層と中間層とシーラント層とがこの順に積層された包装袋用積層体であって、
   　前記基材層は、高密度ポリエチレンからなる延伸フィルムであり、
   　前記中間層は、ガスバリア樹脂層と、前記ガスバリア樹脂層の両側に積層されたポリエチレンを主成分とする支持層と、を含む多層共押出フィルムであり、
   　前記シーラント層は、エチレンの単独重合体又は共重合体から選ばれる１種以上からなるフィルムである、包装袋用積層体。
2. 　前記ガスバリア樹脂層がエチレン－ビニルアルコール共重合体を含有する、請求項１に記載の包装袋用積層体。
3. 　前記エチレン－ビニルアルコール共重合体のエチレン単位の含有率が２０モル％以上７０モル％以下である、請求項２に記載の包装袋用積層体。
4. 　前記多層共押出フィルムのポリエチレンモノマテリアル率が質量換算で７５％以上である、請求項１～３のいずれか一項に記載の包装袋用積層体。
5. 　前記支持層に含まれるポリエチレンが高密度ポリエチレンである、請求項１～４のいずれか一項に記載の包装袋用積層体。
6. 　請求項１～５のいずれか一項に記載の包装袋用積層体により構成された包装袋。
7. 　請求項６に記載の包装袋にスパウトが取り付けられたスパウト付き包装袋。
8. 　前記スパウトがガスバリア層を含む、請求項７に記載のスパウト付き包装袋。
9. 　請求項７または８に記載のスパウト付き包装袋に内容物が収容されている内容物入りスパウト付き包装袋。

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