JP6866652B2 - フレキシブル包装体およびフレキシブル包装袋の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、フレキシブル包装体およびフレキシブル包装袋の製造方法に関する。

液体、粘体、粉体、固体等の内容物を包装するための包装体として、フィルムを重ね合わせてその周縁部をシールして形成したフレキシブル包装体が知られている。

フレキシブル包装体は、例えば、２枚の側面フィルムの間に２つ折りにした底フィルムを折り目側から挿入し、互いに接するフィルム間の周縁部をシールすることによって製造される。このようなフレキシブル包装体では、底フィルムを広げて２枚の側面フィルムを底部において筒形状とすることにより、フレキシブル包装体を自立させることが可能である。

特許文献１が開示するフレキシブル包装体では、各フィルムがシールされた領域（シール領域）に囲まれて、高さ方向に所定の長さにわたってシールされていない領域（未シール領域）が設けられており、未シール領域には気体が注入された気体注入部（エアバッグ）が形成されている。

このようなフレキシブル包装体では、気体注入部によって、各側面フィルムが気体注入部およびその近傍において折れ曲がりにくくなっている。このため、フレキシブル包装体を自立させる際、フレキシブル包装体全体の形も崩れにくく自立性が保たれやすくなっている。また、フレキシブル包装体を運搬したり内容物を取り出したりする際には、気体注入部の近傍が取っ手として機能するため、この部分をつかむことによって、フレキシブル包装体が持ちやすくなっている。

特開２００６−１２３９３１号公報

このような気体注入部は、例えば、２枚の側面フィルムの少なくとも一方を貫通する切り込み（スリット）を未シール領域の上端近傍に設けて、スリットを介して未シール領域にエアを注入した後、２枚の側面フィルムのスリットを含む領域をポイントシールすることにより形成される。

形成された気体注入部には、フレキシブル包装体を自立させるために、所定の圧力でエアが充填されている。このため、気体注入部に接するシール領域には、充填されたエアによって側面フィルムを剥離する方向へ荷重が加わる。したがって、側面フィルムどうしのシール強度が十分でない場合は、側面フィルムの剥離が発生するおそれがあった。

特に、ポイントシール部におけるシール強度が十分でない場合には、ポイントシール部の気体注入部側の端縁で剥離（シール後退）が発生し、シール後退が剥離がスリットまで進むおそれがある。さらに、シール後退が進むと、気体注入部とスリットとが徐々に連通して、気体注入部のエアがスリットから時間をかけて漏れるスローリークが発生するおそれがあった。

このような問題を防ぐために、ポイントシール部の形成に十分なシール温度およびシール時間を確保して、ポイントシール部に十分なシール強度を付与する方法が考えられる。しかしながら、シール時間を延ばせば、フレキシブル包装体の生産スピードを上げられないという問題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、シール時間を延ばすことなく、気体注入部からスリットへ向かうシール後退や、これに伴うエア漏れの発生を抑制できるフレキシブル包装体およびフレキシブル包装体の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明の一局面は、少なくとも第１の側面フィルムと第２の側面フィルムとを有し、これらの周縁部がシールされており、シールされた周縁部に囲まれた部分が収納部となるフレキシブル包装体であって、第１の側面フィルムおよび第２の側面フィルムの両側端の周縁部においてそれぞれシールされた領域である２つの側縁部の一方または両方の、シールされた領域に囲まれ、側縁部に沿った方向である上下方向に所定の長さ延伸する所定幅の領域において、上端近傍に第１の側面フィルムおよび第２の側面フィルムの少なくとも一方を貫通するスリットが形成され、スリットを含む上下左右対称な所定形状の領域であるポイントシール部において、第１の側面フィルムおよび第２の側面フィルムがシールされており、ポイントシール部以外の領域においては、第１の側面フィルムおよび第２の側面フィルムがシールされておらず、ポイントシール部の下方には、気体が注入された気体注入部が形成されており、ポイントシール部は、気体注入部側の端縁が、上に凸の曲線形状を有し、気体注入部側とは反対側の端縁は下に凸の曲線形状を有する、フレキシブル包装体である

また、本発明の他の局面は、少なくとも第１の側面フィルムと第２の側面フィルムとを有し、これらの周縁部がシールされており、シールされた周縁部に囲まれた部分が収納部となるフレキシブル包装体の製造方法であって、第１の側面フィルムおよび第２の側面フィルムの両側端の周縁部においてそれぞれシールされた領域である２つの側縁部の一方または両方の、シールされた領域に囲まれ、側縁部に沿った方向である上下方向に所定の長さ延伸する所定幅の領域において、第１の側面フィルムおよび第２の側面フィルムがシールされておらず、所定幅の領域の上端近傍に第１の側面フィルムおよび第２の側面フィルムの少なくとも一方を貫通するスリットが形成された包装体ブランクを用意し、スリットから所定幅の領域に気体を注入する工程と、上下左右対称な所定の形状を有し、下方側の端縁が上に凸の曲線形状を有し、上方側の端縁が下に凸の曲線形状を有するシールバーで、スリットを覆ってシールし、所定幅の領域を密封することにより、気体注入部を形成する工程とを含む、フレキシブル包装体の製造方法である。

本発明によれば、シール時間を延ばすことなく、気体注入部からスリットへ向かうシール後退や、これに伴うエア漏れの発生を抑制できるフレキシブル包装体およびフレキシブル包装体の製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るフレキシブル包装体の平面図 本発明の一実施形態に係るフレキシブル包装体のポイントシール部の拡大図 本発明の一実施形態に係るフレキシブル包装体のブランクの平面図 実施例に係るフレキシブル包装体のポイントシール部の拡大図 実施例に係るフレキシブル包装体のポイントシール部の拡大図 比較例に係るフレキシブル包装体のポイントシール部の拡大図 比較例に係るフレキシブル包装体のポイントシール部の拡大図

（フレキシブル包装袋の構造）
図１は、本発明の一実施形態に係るフレキシブル包装体１００の内容物充填後の状態を示す平面図であり、図２は、図１のＡ部（ポイントシール部周辺）の拡大図である。尚、図において、重なり合ったフィルムがシールされているシール領域をハッチングによって特定している。

フレキシブル包装体１００は、第１の側面フィルム１０１と、第２の側面フィルム１０２と、これらの間に２つ折りにして挟み込まれた底フィルム１０３とを備える。第１の側面フィルム１０１と、２つ折りにした底フィルム１０３と、第２の側面フィルム１０２とは、この順に重ね合わされ、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２の周縁部をシールすることによって、内容物を収納するための空間である収納部１０５が形成されている。フレキシブル包装体１００では、収納部１０５に内容物を充填することによって、内容物１０５の重みで底フィルム１０３が広がり、これによって、第１の側面フィルム１０１の底部と第２の側面フィルム１０２との底部とが筒形状となる。したがって、収納部１０５に内容物を充填した状態で、底フィルム１０３側を下にして、フレキシブル包装体１００を自立させることが可能である。このような自立可能なフレキシブル包装体１００は、スタンディングフレキシブル包装体とも称される。

第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２の周縁部には、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２が互いにシールされて形成されたシール領域に囲まれるように、未シール領域１０６が設けられている。未シール領域１０６は、フレキシブル包装体１００の側縁部１０８に沿った方向である上下方向（図１の紙面上下方向）に設けられ、上下方向に所定の長さにわたって、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２が互いにシールされていない領域である。未シール領域１０６には、気体を注入して密封することによって、気体注入部１０７が形成される。未シール領域１０６において第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２は、例えば、筒形状に膨らんでいる。未シール領域１０６に注入される気体は、特に限定されず、空気、窒素、二酸化炭素、希ガス（ヘリウム、アルゴン等）等を利用できる。

未シール領域１０６の上端部近傍には、未シール領域１０６の内部に気体を注入するため、第１の側面フィルム１０１を貫通する２つの切れ込みを組み合せて＋（プラス）形状としたスリット１１１が形成されている。スリット１１１は、第１の側面フィルム１０１または第２の側面フィルム１０２のいずれか一方を貫通するように形成しても良いし、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２の両方を貫通するように形成しても良い。また、スリット１１１の形状は限定されず、未シール領域１０６に気体を注入できる形状である限り任意でよく、例えば、左右方向に延びる１つの直線形状の切り込みや、上下方向に延びる１つの直線形状の切り込みや、右上方向および左上方向に延びる２つの直線を含むＸ（エックス）形状の切り込みや、各々が互いに重なりあう３つ直線を含むアスタリスク形状の切り込みや、円弧形状の切り込みや、中空丸型の孔でもよい。

スリット１１１を含む所定形状の領域には、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２が互いにシールされて形成されたポイントシール部１１２が設けられている。気体の注入された未シール領域１０６のうち、スリット１１１含む所定形状の領域をシールしてポイントシール部１１２を形成することで、未シール領域１０６を密封し、気体注入部１０７を形成することができる。

図２の拡大図に示すように、ポイントシール部１１２は上下左右対称の形状である。また、ポイントシール部１１２の気体注入部１０７側（ポイントシール部１１２の下方）の端縁は上に凸の曲線形状を有し、気体注入部１０７とは反対側（ポイントシール部１１２の上方）の端縁は下に凸の曲線形状を有する。また、ポイントシール部１１２のスリット１１１の左右の各端縁は、ポイントシール部１１２の内部に向かって凹んだ形状を有する。尚、曲線形状は限定されず、例えば、円弧、楕円弧、放物線、双曲線等を採用できる。

更に、フレキシブル包装体１００では、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２の上部の周縁部に、内容物を取り出すためのスパウト１０４がこれらのフィルム１０１、１０２に挟まれてシールされている。

第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２の材質は特に限定されず、例えば、最内面にシーラント層を含む多層フィルムを使用することができる。第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２は、フレキシブル包装体１００の用途に応じて、樹脂層、金属箔層、金属や無機酸化物の蒸着層等を含む。

（フレキシブル包装袋の製造方法）
ここで、本実施形態に係るフレキシブル包装体１００の製造方法を説明する。

まず、シーラント層を有する第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２をそれぞれのシーラント層が対向するように配置する。

次に、シーラント層を有する底フィルム１０３をシーラント層が外側となるように２つ折りにし、折り目部分が第１の側面フィルム１０１と第２の側面フィルム１０２の内側となるように、２つ折りにした底フィルム１０３を第１の側面フィルム１０１と第２の側面フィルム１０２の間に挿入する。

次に、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２の周縁部のうち、未シール領域１０６と、スパウト１０４を取り付けるための領域と、内容物充填用の開口部となる領域とを除く部分をヒートシールする。これにより、底フィルム１０３が挿入された部分では、第１の側面フィルム１０１と底フィルム１０３とがシールされると共に、第２の側面フィルム１０２と底フィルム１０３とがシールされる。また、底フィルム１０３が挿入されていない部分では、シールしない領域（すなわち、未シール領域１０６となる領域と、スパウト１０４をシールする領域と、内容物充填用の開口部となる領域）を除いて、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２がシールされる。

未シール領域１０６の上端部近傍には、このヒートシールと同時に、あるいは、ヒートシールの前後いずれかに、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２の一方または両方に気体注入用のスリット１１１を形成する。また、ヒートシールと同時に、あるいは、ヒートシールの前後いずれかに、第１の側面フィルム１０１と第２の側面フィルム１０２と底フィルム１０３の周縁部を裁断することによって、フレキシブル包装体１００が所望の平面形状に成形される。

次に、スパウト１０４の取り付け領域において、第１の側面フィルム１０１と第２の側面フィルム１０２との間に、別途成形されたスパウト１０４を挟んで、第１の側面フィルム１０１および第２の側面フィルム１０２とスパウト１０４との重なり部分をヒートシールする。尚、スパウト１０４の取り付けは、第１の側面フィルム１０１と第２の側面フィルム１０２と底フィルム１０３とのヒートシールと同時に行ってもよい。以上の工程を経て、図３に示されるフレキシブル包装体のブランク１２０が製造される。

次に、未シール領域１０６に形成されたスリット１１１を通じて、未シール領域１０６の内部に気体を注入する。気体の注入後、未シール領域１０６のうち、スリット１１１より底部側に位置する部分をクリップすることにより、未シール領域１０６を膨らませた状態で仮封止する。

続いて、未シール領域１０６のうち、スリット１１１含む所定形状の領域を、ポイントシール部１１２の形状に対応する押圧面を備えるシールバーを用いてヒートシールすることで、第１の側面フィルム１０１と第２の側面フィルム１０２とを溶着させてポイントシール部１１２を形成する。ポイントシール部１１２によって、未シール領域１０６を密封し、気体注入部１０７を形成する。シールバーの押圧面の形状は、ポイントシール部１１２とほぼ同様の形状であり、上下左右対称であり、下方側の端縁が上に凸の曲線形状を有する。

その後、内容物充填用の開口部（図３に示すブランク１２０の上部）から内容物を充填し、当該開口部をヒートシールすることによって、図１に示す内容物充填後のフレキシブル包装体１００が製造される。

（ポイントシール部）
ポイントシール部１１２は、ポイントシール部１１２の気体注入部１０７側の端縁に、上に凸の曲線形状を有する。このため、気体注入部１０７の上端がドーム状になる。ポイントシール部１１２は、気体注入部１０７側の端縁を直線状に形成した場合と比較して、気体注入部１０７に充填されたエアによる側面フィルム１０１、１０２を剥離する方向への荷重を広い領域で分散して受けることができる。したがって、ポイントシール部１１２の気体注入部１０７側の端縁に設けた曲線形状は、ポイントシール部１１２の端縁におけるエア内圧に対するシール強度を向上させて、シール後退およびこれに伴うスローリークを抑制することができる。また、ポイントシール部１１２は、気体注入部１０７の上端がドーム状になるため、気体注入部１０７の上端を直線状に形成した場合と比較してシール後退のきっかけとなる側面フィルム１０１、１０２のしわが発生しにくい。

ポイントシール部１１２は、ほぼ同様の形状のシールバーによって、ヒートシール時に各部分にシール圧が均等にかかるよう、対称性の高い形状、例えば上下左右対称とすることが好ましい。シール圧が他の部分より小さい部分があるとその部分の側面フィルム１０１、１０２が十分溶けずに十分なシール強度が得られなかったり、シールされた領域に囲まれて、シールされない領域が気泡を挟んで残存する現象（エア噛み）が発生したりして、シール後退およびスローリークが発生しやすくなる。シール圧が他の部分より大きい部分があるとその部分の側面フィルム１０１、１０２が高温になりすぎた結果、軟らかくなり、シール直後にシール後退が起きたり、発泡してエア噛みが起きたりして、やはりシール後退およびスローリークが発生しやすくなる。シール圧が均等であれば、このような不具合が起きにくく、広いシール温度範囲、短いシール時間でも安定したヒートシールができる。また、シールバーの面積が小さいほうが、熱を集中させやすく、短いシール時間で安定したヒートシール処理ができる。

（変形例）
ポイントシール部１１２は、上下左右対称な領域を有し、下方には、気体が注入された気体注入部１０７が形成され、気体注入部１０７側の端縁が、上に凸の曲線形状を有するものであれば、その形状は限定されない。

また、上記の実施形態では、内容物を取り出しやすくするためのスパウト１０４が設けられた構成を例示したが、スパウト１０４はなくてもよい。

また、上記の実施形態では、第１の側面フィルム１０１と第２の側面フィルム１０２の間に２つ折りにした底フィルム１０３をシールして自立可能なスタンディングフレキシブル包装体１００を例示したが、底フィルム１０３を用いず、第１の側面フィルム１０１と第２の側面フィルム１０２の周囲をシールしたフレキシブル包装体としてもよい。底フィルム１０３のないフレキシブル包装体は自立性を有しないものの、壁面にフレキシブル包装体を立て掛けるように配置した場合に、フレキシブル包装体の自立性を保持することができる。

更に、上記の実施形態では、フレキシブル包装体に１つの気体注入部１０７を設けた例を説明したが、フレキシブル包装体１００の形態保持性を維持できる限り、気体注入部１０７の数および形状は任意に設定できる。例えば、フレキシブル包装体１００の両側端に気体注入部１０７およびポイントシール部１１２を設けてもよい。

以下、本発明を具体的に実施した実施例を説明する。

実施例１、２および比較例１、２として、図４Ａ〜図４Ｄに示した形状のポイントシール部を備えるフレキシブル包装体を作製した。フレキシブル包装体の幅（図１のＷに相当）を２３０ｍｍとし、高さ（図１のＨに相当）を３５０ｍｍとした。２枚の側面フィルムおよび底フィルムには、フレキシブル包装袋の外方から内方の順に、ＰＥＴを基材とした透明蒸着バリアフィルム（１２μｍ）／ナイロン（２５μｍ）／ＬＬＤＰＥ（１８０μｍ）を積層したものを用いた。

フレキシブル包装体ブランクを作製後、各ポイントシール部の形状ごとに、シール温度（１４０℃〜２００℃）と、１分当たりのショット数（２０ＳＰＭ（Ｓｈｏｔｓ Ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅｓ）と３０ＳＰＭ）とを変えて、各１０個のフレキシブル包装体を製作した。なお、ショット数は、その値が小さい方が１回のヒートシール処理に要するシール時間は長い。

作製したフレキシブル包装体について、フレキシブル包装体の製作直後に、ポイントシール部におけるエア噛みおよびシール後退の発生の有無を目視で確認する評価を行った。また、フレキシブル包装体の製作から一週間後に、気体注入部におけるエアの反発力を測定してスローリーク発生の有無を確認する評価を行った。評価結果を表１に示す。表１では、シール後退、スローリークおよびエア噛みのそれぞれについて、発生しなかった場合には「＋」を付し、発生した場合には「−」を付して示す。

実施例１、２では、ショット数が２０ＳＰＭ、３０ＳＰＭの場合ともに、１４０℃以上２００℃以下のシール温度で、シール後退およびスローリークは発生せず、側面フィルムのしわも確認されなかった。

これに対して、比較例１、２では、ショット数が２０ＳＰＭ（シール時間が長い）の場合、シール後退の発生しないシール温度の範囲は、最大で１５０℃以上１８０℃以下であり、スローリークの発生しないシール温度の範囲は、最大で１５０℃以上１９０℃以下であって、いずれも実施例１、２よりも狭かった。また、ショット数が３０ＳＰＭ（シール時間が短い）の場合、シール後退の発生しないシール温度の範囲は、１６０℃以上１７０℃以下であり、スローリークの発生しないシール温度の範囲は、１７０℃以上１８０℃以下であって、いずれも実施例１、２よりも狭かった。

この結果から、ポイントシール部１１２は、気体注入部１０７側の端縁に上に凸の曲線形状を有することで、広いシール温度範囲でシール後退およびスローリークの発生を抑制できることが確認された。

また、実施例１、２では、ショット数が２０ＳＰＭの場合、シール温度が１５０℃以上１９０℃以下の範囲でエア噛みが発生しなかった。また、ショット数が３０ＳＰＭの場合、シール温度が１６０℃以上１９０℃以下の範囲でエア噛みが発生しなかった。

これに対して、比較例１、２では、ショット数が２０ＳＰＭの場合、エア噛みが発生しないシール温度の範囲は、１５０℃以上１７０℃以下の範囲であって、実施例１、２よりも狭かった。また、ショット数が３０ＳＰＭの場合、エア噛みが発生しないシール温度の範囲は、１７０℃以上１９０℃以下であって、実施例１、２よりも狭かった。

この結果から、ポイントシール部１１２は、端縁が凹んだ形状を上下左右（実施例１）または上下（実施例２）に設け、端縁が凹んだ形状を設けない場合（比較例１）または１つ設ける場合（比較例２）より面積を小さくし、形状を上下左右対象とすることにより、広いシール温度範囲でエア噛みの発生を抑制できることが確認された。

本発明は、気体注入部を設けたフレキシブル包装体等のフレキシブル包装体に利用できる。

１００ フレキシブル包装体
１０１ 第１の側面フィルム
１０２ 第２の側面フィルム
１０３ 底フィルム
１０４ スパウト
１０５ 収納部
１０６ 未シール領域
１０７ 気体注入部
１０８ 側縁部
１１１ スリット
１１２ ポイントシール
１２０ ブランク

Claims (3)

1. 少なくとも第１の側面フィルムと第２の側面フィルムとを有し、これらの周縁部がシールされており、シールされた前記周縁部に囲まれた部分が収納部となるフレキシブル包装体であって、
   前記第１の側面フィルムおよび前記第２の側面フィルムの両側端の周縁部においてそれぞれシールされた領域である２つの側縁部の一方または両方の、前記シールされた領域に囲まれ、前記側縁部に沿った方向である上下方向に所定の長さ延伸する所定幅の領域において、
   上端近傍に前記第１の側面フィルムおよび前記第２の側面フィルムの少なくとも一方を貫通するスリットが形成され、
   前記スリットを含む上下左右対称な所定形状の領域であるポイントシール部において、前記第１の側面フィルムおよび前記第２の側面フィルムがシールされており、前記ポイントシール部以外の領域においては、前記第１の側面フィルムおよび前記第２の側面フィルムがシールされておらず、
   前記ポイントシール部の下方には、気体が注入された気体注入部が形成されており、
   前記ポイントシール部は、前記気体注入部側の端縁が、上に凸の曲線形状を有し、前記気体注入部側とは反対側の端縁は下に凸の曲線形状を有する、フレキシブル包装体。
2. 前記ポイントシール部は、前記スリットの左右の各端縁が、前記ポイントシール部内部に向かって凹んだ形状を有する、請求項１に記載のフレキシブル包装体。
3. 少なくとも第１の側面フィルムと第２の側面フィルムとを有し、これらの周縁部がシールされており、シールされた前記周縁部に囲まれた部分が収納部となるフレキシブル包装体の製造方法であって、
   前記第１の側面フィルムおよび前記第２の側面フィルムの両側端の周縁部においてそれぞれシールされた領域である２つの側縁部の一方または両方の、前記シールされた領域に囲まれ、前記側縁部に沿った方向である上下方向に所定の長さ延伸する所定幅の領域において、前記第１の側面フィルムおよび前記第２の側面フィルムがシールされておらず、
   前記所定幅の領域の上端近傍に前記第１の側面フィルムおよび前記第２の側面フィルムの少なくとも一方を貫通するスリットが形成された包装体ブランクを用意し、前記スリットから前記所定幅の領域に気体を注入する工程と、
   上下左右対称な所定の形状を有し、下方側の端縁が上に凸の曲線形状を有し、上方側の端縁が下に凸の曲線形状を有するシールバーで、前記スリットを覆ってシールし、前記所定幅の領域を密封することにより、気体注入部を形成する工程とを含む、フレキシブル包装体の製造方法。

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