特開 2024-101960 ヒートシール剤、該ヒートシール剤を含む包材、及び該包材の作製方法、並びに、該包材から作製された包装袋、及び該包装袋の作製方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024101960

(43)【公開日】2024-07-30

(54)【発明の名称】ヒートシール剤、該ヒートシール剤を含む包材、及び該包材の作製方法、並びに、該包材から作製された包装袋、及び該包装袋の作製方法

(51)【国際特許分類】

   C09K 3/10 20060101AFI20240723BHJP

   B65D 65/40 20060101ALI20240723BHJP

【ＦＩ】

C09K3/10 E

B65D65/40 D

C09K3/10 D

C09K3/10 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023006215

(22)【出願日】2023-01-18

(71)【出願人】

【識別番号】000205306

【氏名又は名称】大阪シーリング印刷株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100150348

【弁理士】

【氏名又は名称】嶋田 太郎

(72)【発明者】

【氏名】林 拓也

(72)【発明者】

【氏名】子安 亜祐里

【テーマコード（参考）】

3E086

4H017

【Ｆターム（参考）】

3E086AA01

3E086AB01

3E086AD01

3E086BA04

3E086BA14

3E086BA15

3E086BB51

3E086BB52

3E086CA40

4H017AA04

4H017AB01

4H017AB03

4H017AB07

4H017AB10

4H017AC03

4H017AC13

4H017AD06

4H017AE04

(57)【要約】

【課題】密封性に優れた包装袋の包材に含まれるヒートシール剤を提供する。また、このようなヒートシール剤を含む包材、および該包材の作製方法を提供する。さらに、該包材から作製された包装袋、及び該包装袋の作製方法を提供する。
【解決手段】本発明のヒートシール剤は、ヒートシール材と発泡性粒子とを、質量比で９０／１０～３０／７０含む。また、本発明の包材は、ヒートシール剤を含むヒートシール層と、基材と、を備える。本発明の包材の作製方法は、ヒートシール剤を含むヒートシール層塗工液を調製するための調製工程と、基材に塗工する塗工工程と、を含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヒートシール材及び発泡性粒子を、ヒートシール材／発泡性粒子＝９０／１０～３０／７０の質量比で含む、ヒートシール剤。

【請求項2】

前記発泡性粒子の最大発泡径は、３５～１３０μｍである、請求項１に記載のヒートシール剤。

【請求項3】

前記発泡性粒子の最大発泡温度は、１１０～２２０℃である、請求項１に記載のヒートシール剤。

【請求項4】

請求項１～３の何れか１項に記載のヒートシール剤を含むヒートシール層と、基材と、を備える、包材。

【請求項5】

前記基材は、紙である、請求項４に記載の包材。

【請求項6】

請求項４に記載の包材の作製方法であって、
前記ヒートシール剤を含むヒートシール層塗工液を調製するための調製工程と、前記基材に前記ヒートシール層塗工液を塗工する塗工工程と、を含む、包材の作製方法。

【請求項7】

請求項４に記載の包材における前記ヒートシール剤を含む層が、熱圧着によって作製される、包装袋。

【請求項8】

請求項４に記載の包材から作製される包装袋であって、前記包材が重なり合う部分を有する、請求項７に記載の包装袋。

【請求項9】

請求項４に記載の包材から作製される包装袋であって、前記包材を熱圧着する熱圧着工程を含む、包装袋の作製方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヒートシール剤に関する。また、ヒートシール剤を含む包材、及び包材の作製方法に関する。さらに、包材から作製された包装袋、及び包装袋の作製方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、環境に大きな影響を及ぼすプラスチックの使用量を低減するための取り組みが盛んに行われている。例えば、特許文献１では、アイオノマー等を含むヒートシール層用塗工液を、不透明度７５％以下の紙基材の、少なくとも一方の面に所定量塗工した包材（包装用紙）が開示されている。特許文献１の構成によれば、ヒートシール層に含まれるプラスチックの使用量を低減し、良好なヒートシール性を有する包材が得られるとされている。

【0003】

図８は、特許文献１に記載の包材（包装材）と同様に、従来の包材（ヒートシール層と基材とから構成される包材）の概略断面図を模式的に示した図である。図８に示すように、包材１００は、紙基材１０１と、ヒートシール層１０２と、を備える。

【0004】

例えば、図９（ａ）に示すような合掌袋１０３は、包材１００をヒートシール（熱圧着）して作製されることが一般的である。包材１００を用いて合掌袋１０３を作製すると、図９（ａ）に示すように、合掌袋１０３には背貼り部１０４と底貼り部１０５とが形成される。背貼り部１０４は、包材１００を筒状にして、一端と他端とを貼り合わせた部分である。底貼り部１０５は、包材１００の下端あるいは上端の開口を貼り合わせた部分である。

【0005】

背貼り部１０４や底貼り部１０５では、包材１００が２枚重なっている。このため、背貼り部１０４及び底貼り部１０５における包材１００どうしの密着が弱いと、合掌袋１０３の密封性が担保できない。とくに、背貼り部１０４及び底貼り部１０５が重なる重複部１０６（図９（ａ）において実線で囲まれた部分である）は、包材が４枚重なる部分である。重複部１０６について、底貼り部１０５の長手方向に平行な方向から見た場合の断面を模式的に示すと、図９（ｂ）のように図示される。図９（ｂ）に示すように、重複部１０６では、他の部分よりも包材１００が重なっているため、隙間１０７（図９（ｂ）でハッチングが密の部分である）が生じ易い。合掌袋１０３に隙間１０７が存在するということは、合掌袋１０３の密封性が担保されていないということである。このため、合掌袋１０３が破れ易い、あるいは、合掌袋１０３に収納した内容物が漏れ出る虞が生じる。

【0006】

上記の合掌袋１０３とは異なるタイプの包装袋として、図１０（ａ）に示すガゼット袋１１０がある。図１０（ａ）に示すように、合掌袋１０３と同様にガゼット袋１１０は、背貼り部１１１と、底貼り部１１２と、を有する。また、ガゼット袋１１０には、両側部に上端から下端にかけて折り込み部１１３が設けられる。なお、図１０（ａ）に示すガゼット袋１１０は、全体から上記の背貼り部１１１、底貼り部１１２、折り込み部１１３、及び後述の重複部１１４の部分が図示されている。

【0007】

ガゼット袋１１０においても、上記の合掌袋１０３と同様の問題が生じ得る。すなわち、底貼り部１１２と折り込み部１１３とが重なる重複部１１４（図１０（ａ）において実線で囲まれた部分である）の底貼り部１１２の長手方向に平行な方向の断面を模式的に示すと、図１０（ｂ）のように図示される。図１０（ｂ）に示すように、底貼り部１１２と折り込み部１１３とが重なる重複部１１４では包材が４枚重なっている。そして、この重なり合う部分で隙間１１５（図１０（ｂ）でハッチングが密の部分である）が生じ易いため、ガゼット袋１１０の密封性を担保できない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０２２－１６０１６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

かかる課題に鑑み、本発明は、密封性に優れた包装袋用の包材を作製できるヒートシール剤を提供することを目的とする。また、このようなヒートシール剤を含む包材、および該包材の作製方法を提供することを目的とする。さらに、該包材から作製された包装袋、及び該包装袋の作製方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の第１の態様は、ヒートシール剤に関する。この態様に係るヒートシール剤は、ヒートシール材及び発泡性粒子を、ヒートシール材／発泡性粒子＝９０／１０～３０／７０の質量比で含む。

【0011】

本態様に係るヒートシール剤には、上記のような範囲の質量比でヒートシール材と発泡性粒子とが含まれる。これにより、ヒートシール剤を加熱したとき、発泡性粒子が適切に発泡して体積が増加する。これにより、本発明のヒートシール剤を含む包材から作製された包装袋は、包材の重なり合う部分で隙間の発生が抑制される。その結果、密封性に優れた包装袋となる。

【0012】

本態様に係るヒートシール剤において、発泡性粒子の最大発泡径は、３５～１３０μｍであることが好ましい。これにより、ヒートシール剤に所定の温度を与えたとき、発泡性粒子が適切に発泡し易い。よって、本発明のヒートシール剤を含む包材から作製された包装袋は、包材の重なり合う部分で隙間の発生がより抑制される。その結果、密封性に優れた包装袋となる。

【0013】

本態様に係るヒートシール剤において、発泡性粒子の最大発泡温度は、１１０～２２０℃であることが好ましい。このような発泡性粒子をヒートシール剤に含有すると、発泡性粒子は適切に発泡する。これにより、ヒートシール剤を加熱したとき、発泡性粒子がより発泡し易くなる。よって、本発明のヒートシール剤を含む包材から作製された包装袋は、包材の重なり合う部分で隙間の発生がより抑制される。その結果、密封性に優れた包装袋となる。

【0014】

本発明の第２の態様は、包材に関する。この態様に係る包材は、上記記載の何れか１つのヒートシール剤を含むヒートシール層と、基材と、を備える。本態様に係る包材によれば、上記第１の態様と同様の効果を奏する。この場合、前記基材は、紙であることが好ましい。このように、本態様に係る包材の基材は、好ましくは、プラスチックではなく紙である。よって、プラスチックの使用量を低減できる。

【0015】

本発明の第３の態様は、上記記載の何れか１つのヒートシール剤を含むヒートシール層と、基材と、を備える包材の作製方法に関する。この態様に係る包材の作製方法は、ヒートシール剤を含むヒートシール層塗工液を調製するための調製工程と、ヒートシール層塗工液を基材に塗工する塗工工程と、を含む。本態様に係る包材の作製方法によれば、上記第１および第２の態様と同様の効果を奏する。

【0016】

本発明の第４の態様は、包装袋に関する。この態様に係る包装袋は、上記記載の何れか１つのヒートシール剤を含む層と、基材と、を備える包材の、ヒートシール剤を含む層を熱圧着して得られる。本態様に係る包材によれば、上記第１～第３の態様と同様の効果を奏する。

【0017】

また、この場合、包装袋は、上記の包材が重なり合う部分を有することが好ましい。このように、本態様に係る包装袋は、包材が重なる部分を有していても、密封性に優れたものとなる。

【0018】

本発明の第５の態様は、包装袋の作製方法に関する。この態様に係る包装袋の作製方法は、上記記載の包材を熱圧着する熱圧着工程を含む。この態様に係る包装袋の作製方法により、上記第１～第４の態様と同様の効果を奏する。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、密封性に優れた包装袋用の包材を作製できるヒートシール剤が得られる。また、このようなヒートシール剤を含む包材、および該包材の作製方法を提供できる。さらに、該包材から作製された包装袋、及び該包装袋の作製方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は、実施形態に係る包材の構成を模式的に示す断面図である。

【図2】図２は、実施形態に係る包装袋の作製過程を示すフローである。

【図3】図３（ａ）は、実施形態に係る包材から作製される合掌袋の斜視図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）中の実線で囲まれた部分における、底貼り部の長手方向に平行な方向から見た場合の断面を模式的に示した図である。

【図4】図４（ａ）は、実施形態に係る包材から作製される、底貼り部と折り込み部とを有するガゼット袋の斜視図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）中の実線で囲まれた部分における、底貼り部の長手方向に平行な方向から見た場合の断面を模式的に示した図である。

【図5】図５は、実施形態に係るヒートシール剤に含まれる発泡性粒子の温度と体積変化率との関係を示すグラフである。

【図6】図６（ａ）～（ｄ）は、それぞれ、検証２～５に関する合掌袋（実施例）の背貼り部と底貼り部との重複部の状態を示す断面の光学顕微鏡写真である。

【図7】図７（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、比較例１、２に関する合掌袋の背貼り部と底貼り部との重複部の状態を示す断面の光学顕微鏡写真である。

【図8】図８は、従来例の包材の構成を模式的に示す断面図である。

【図9】図９（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、従来例の包材に関する図である。図９（ａ）は、従来例の包材から作製される合掌袋の斜視図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）中の実線で囲まれた部分における、底貼り部の長手方向に平行な方向から見た場合の断面を模式的に示した図である。

【図10】図１０（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、従来例の包材に関する図である。図１０（ａ）は、従来例の包材から作製されるガゼット袋の斜視図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）中の実線で囲まれた部分における、底貼り部の長手方向に平行な方向から見た場合の断面を模式的に示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明は、上記したとおり、密封性に優れた包装袋に関する。そこで、まず、図１～図４（ｂ）を用いて本発明に係る包装袋の概要を説明する。

【0022】

図１は、主に包装袋に適用される、包材１の構成を模式的に示す断面図である。図２は、包装袋の作製過程を示すフローである。図３（ａ）、（ｂ）は、包装袋が合掌袋タイプである場合の、合掌袋１０を説明するための図である。図３（ａ）は、合掌袋１０の構成を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）において実線で囲まれた部分における、底貼り部１２の長手方向に平行な方向から見た場合の断面を模式的に示した図である。図４（ａ）、（ｂ）は、包装袋がガゼッ袋タイプである場合の、ガゼット袋２０を説明するための図である。図４（ａ）は、ガゼット袋２０の構成を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）において実線で囲まれた部分における、底貼り部２２の長手方向に平行な方向から見た場合の断面を模式的に示した図である。なお、図２のフローでは、本実施形態に関する工程のみを示しており、詳細な工程は省略している。また、図４（ａ）に示すガゼット袋２０は、全体から背貼り部２１、底貼り部２２、折り込み部２３、及び重複部２４の部分が図示されている。

【0023】

図１に示すように、本実施形態に係る包装袋に適用される包材１は、ヒートシール層２と、基材３と、を備える。そして、図２のフローに示すように、調製工程、塗工工程、及び熱圧着工程を経て、包装袋が作製される。

【0024】

図２の調製工程は、図１に示す包材１のヒートシール層２を形成するための、ヒートシール層塗工液を調製するための工程である。具体的には、ヒートシール材と発泡性粒子とが適切な質量比となるようにヒートシール剤が調製された後、このヒートシール剤を含むヒートシール層塗工液が調製される。

【0025】

ヒートシール剤におけるヒートシール材と発泡性粒子との質量比は、本実施形態において非常に重要である。これに関しては、後で詳述する。

【0026】

塗工工程では、基材３に、調製工程で調製されたヒートシール層塗工液が塗工される。これらの工程により、包材１が得られる。

【0027】

熱圧着工程は、塗工工程で得られた包材１を用いて所望の形状の包装袋を作製するための工程である。包装袋のタイプとしては、例えば、図３（ａ）の合掌袋１０、及び図４（ａ）のガゼット袋２０等が挙げられる。

【0028】

図３（ａ）に示す合掌袋１０を作製する場合、図９（ａ）を参照して説明したことと同様に、合掌袋１０には、背貼り部１１と、底貼り部１２と、背貼り部１１及び底貼り部１２の重複部１３と、が形成される。そして、これらの部分は、何れも包材１が重なっている。このため、背貼り部１１や底貼り部１２の包材１どうしが確実に密着していなければ、密封性に劣った包装袋となってしまう。とくに、重複部１３では包材１が４枚重なっているため、従来のような図９（ｂ）に示す隙間１０７が生じ易い。

【0029】

本願発明者は、包材１が重なり合う部分が熱圧着されて背貼り部１１、底貼り部１２、及び重複部１３が形成されるとき、ヒートシール剤に含まれる発泡性粒子が発泡すれば、包材１間を発泡性粒子が満遍なく埋めていくと考えた。これにより、包材１が重なる部分において、図９（ｂ）で示した隙間１０７や、図１０（ｂ）示した隙間１１５の発生が抑制されることを突き止めた。つまり、熱圧着によって発泡性粒子が適切に発泡することにより、図３（ｂ）に示すように、包材１どうしが隙間の発生が抑制された形で密着する。その結果、密封性に優れた合掌袋１０が得られる。

【0030】

これは、図４（ａ）のガゼット袋２０の作製でも同様である。すなわち、図１０（ａ）のガゼット袋１１０を参照して説明したことと同様に、ガゼット袋２０には、背貼り部２１と、底貼り部２２と、折り込み部２３と、底貼り部２２及び折り込み部２３の重複部２４と、が形成される。ガゼット袋１１０においては、包材１００の重なりによって隙間が生じると、包材１００どうしの密着性が弱くなり、例えば、図１０（ｂ）に示すような隙間１１５が生じていた。

【0031】

しかし、上記したとおり、熱圧着によってヒートシール剤に含まれる発泡性粒子が発泡すると、図４（ｂ）に示すように、包材１どうしが隙間の発生が抑制された形で密着し、密封性に優れたガゼット袋２０が得られる。

【0032】

なお、ガゼット袋２０においても、背貼り部２１と底貼り部２２とが重なる部分がある。この部分については、図３（ａ）、（ｂ）の合掌袋１０の重複部１３と同様であるため、説明を省略する。本実施形態では、合掌袋１０にはないガゼット袋２０の特徴ある部分として重複部２４に着目した。

【0033】

以下、好ましくは密封性に優れた包装袋に適用される包材１について、まず、本願発明者が着目した包材１を構成する、ヒートシール層に含まれるヒートシール剤について説明し、包材１及び包材１の作製について説明する。その後、包材１から作製された包装袋、及び包装袋の作製方法について説明する。

【0034】

＜ヒートシール剤＞
図１に示すように、包材１は、ヒートシール層２と、基材３と、を備える。ヒートシール層２は、ヒートシール剤を含む。ヒートシール剤は、ヒートシール材と発泡性粒子とを含む。本願発明者は、ヒートシール剤において、ヒートシール材と発泡性粒子との配合割合を適切に調整すると、包材１から作製された包装袋に隙間（図９（ｂ）及び図１０（ｂ）を参照）の発生が抑制されることを突き止めた。

【0035】

そのようなヒートシール剤におけるヒートシール材と発泡性粒子との配合割合は、質量比で９０／１０～３０／７０である。この範囲となるようにヒートシール材と発泡性粒子との質量比を調整すれば、発泡性粒子が適切に発泡する。そして、包装袋の作製において、包材１が重なり合う部分を熱圧着すると（図２の熱圧着工程である）、ヒートシール剤に含まれる発泡性粒子が適切に発泡する。これにより、合掌袋１０（包装袋）で包材１が重なっている部分において隙間の発生が抑制される（図３（ａ）参照）。とくに、包材１が４枚も重なっており、隙間が生じやすい重複部１３においても、隙間の発生が抑制される（図３（ｂ）参照）。これらは、図４（ａ）に示すガゼット袋２０（包装袋）の背貼り部２１や底貼り部２２、重複部２４においても同様である（図４（ｂ）参照）。

【0036】

ヒートシール材に対して発泡性粒子の割合が、質量比で９０／１０よりも小さいと、発泡性粒子の量が少ないため、包材１が重なり合う部分を熱圧着して発泡性粒子が発泡しても、合掌袋１０の包材１が重なった部分を満遍なく密にすることができない。

【0037】

一方、ヒートシール材に対して発泡性粒子の割合が、質量比で３０／７０よりも大きいと、発泡性粒子とヒートシール材とを混合して調製されたヒートシール層塗工液は、ゲル状になり易い。これは、発泡性粒子の量が過剰であるため、発泡性粒子が安定してヒートシール層塗工液中に分散し難くなるためだと考えられる。このように、ヒートシール材に対して発泡性粒子の割合が、質量比で３０／７０よりも大きい場合、ヒートシール層塗工液が不安定な状態（ゲル状）となるため、包材１自体を作製することが困難となる。

【0038】

また、発泡性粒子に熱を与えると膨張していくが、そのときの径は、発泡性粒子ごとに固有の値を有する。これは、いわゆる「最大発泡径」である。本実施形態のヒートシール層２（すなわち、ヒートシール剤を含む層）に含まれる発泡性粒子の最大発泡径は、３５～１３０μｍの範囲のものが好適である。最大発泡径が３５μｍより小さい場合、包材１が重なり合う部分を熱圧着したとき（図２の熱圧着工程）、発泡性粒子は発泡するが、発泡径が十分ではない場合があり、包材１間の隙間（図９（ｂ）及び図１０（ｂ）を参照）を十分埋めることが困難となる場合がある。

【0039】

一方、最大発泡径が１３０μｍより大きい場合、図２の熱圧着工程の際、発泡性粒子が必要以上に膨らむ場合があり、包材１どうしが適切に圧着され難く、所望の包装袋（合掌袋１０及びガゼット袋２０等）を作製することが困難となる場合がある。

【0040】

さらに、発泡性粒子は、上記の最大発泡径に達するときの温度（以下、本明細書では「最大発泡温度」と称する）は、１１０～２２０℃であることが好ましい。最大発泡温度がこのような範囲であるとき、発泡性粒子は最大発泡径までより適切に膨らむ。最大発泡温度が１１０℃より低いと、包材１が重なり合う部分を熱圧着したとき（図２の熱圧着工程）、発泡性粒子は発泡するが、最大発泡径が十分でない場合があり、包材１間の隙間（図９（ｂ）及び図１０（ｂ）を参照）を埋めることが困難となる場合がある。

【0041】

一方、最大発泡温度が２２０℃より高いと、発泡性粒子は最大発泡径まで膨らむことはできるが、温度が高過ぎる場合があり、発泡性粒子が不安定な状態となる場合がある。このため、熱圧着工程（図２を参照）を行っても、包材１から包装袋を作製することが困難となる場合がある。

【0042】

ヒートシール剤に含まれる発泡性粒子は、市販品を使用することができる。例えば、本実施形態では、日本フィライト社製のＥＸＰＡＮＣＥＬ ０３１－ＤＵ４０（最大発泡径がφ４０μｍ）、ＥＸＰＡＮＣＥＬ ９０９－ＤＵ８０（最大発泡径がφ８０μｍ）、ＥＸＰＡＮＣＥＬ ９３０－ＤＵ１２０（最大発泡径がφ１２０μｍ）、ＥＸＰＡＮＣＥＬ ５５１－ＤＵ４０（最大発泡径がφ５０μｍ）が用いられる。ただし、これらに限られず、適切な発泡性粒子を使用することが好ましい。なお、ＥＸＰＡＮＣＥＬ ５５１－ＤＵ４０は、発泡したときの平均径がφ３０～５０μｍである。このことから、最大発泡径をφ５０μｍとしている。

【0043】

図５は、本実施形態において使用した日本フィライト社製の発泡性粒子の温度と体積変化率との関係を示すグラフである。図５のグラフでは、ＥＸＰＡＮＣＥＬ ０３１－ＤＵ４０、ＥＸＰＡＮＣＥＬ ５５１－ＤＵ４０、ＥＸＰＡＮＣＥＬ ９０９－ＤＵ８０、ＥＸＰＡＮＣＥＬ ９３０－ＤＵ１２０の、４種類の発泡性粒子の温度と体積変化率との関係が示されている。なお、図５のグラフは、日本フィライト社から２０１３年１月に発行されたエクスパンセルマイクロスフィアのカタログに掲載されているものを引用した。

【0044】

ここで、各発泡性粒子が最大の体積となるときは、各発泡性粒子の体積変化率が最も大きくなるときである。そこで、図５のグラフを確認すると、上記各４つの発泡性粒子の体積変化率が最大となるときの温度は、ＥＸＰＡＮＣＥＬ ０３１－ＤＵ４０では約１２５℃であり、ＥＸＰＡＮＣＥＬ ５５１－ＤＵ４０では約１４０℃であり、ＥＸＰＡＮＣＥＬ ９０９－ＤＵ８０では約１８０℃であり、ＥＸＰＡＮＣＥＬ ９３０－ＤＵ１２０では約２００℃である。つまり、各発泡性粒子は、上記した温度に達したときに最大発泡径となる。

【0045】

上記したとおり、本実施形態における発泡性粒子は、好ましくは、最大発泡径が３５～１３０μｍであり、最大発泡温度は１１０～２２０℃である。図５のグラフを参照して説明したＥＸＰＡＮＣＥＬ ０３１－ＤＵ４０、ＥＸＰＡＮＣＥＬ ５５１－ＤＵ４０、ＥＸＰＡＮＣＥＬ ９０９－ＤＵ８０、及びＥＸＰＡＮＣＥＬ ９３０－ＤＵ１２０の４つの発泡性粒子の最大発泡径及び最大発泡温度は、上記の好ましい数値範囲内である。このため、本実施形態において上記４つの発泡性粒子をより好ましく使用することができる。

【0046】

ヒートシール材は、ヒートシール可能なポリマーであれば特に限定されないが、オレフィン系ポリマー、酢酸ビニルエチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリ酢酸ビニルポリビニルアルコール、デキストリン安定化ポリ酢酸ビニル、ポリ酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニルエチレン共重合体、ビニルアクリル樹脂、スチレンアクリル樹脂、アクリル樹脂、スチレンブチルゴム、ポリウレタン、およびこれらの混合物などの、任意の所望のポリマー成分が挙げられる。

【0047】

ヒートシール材と発泡性粒子との配合が調整されたヒートシール剤に、各種の添加剤を含ませもよい。添加剤としては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、乾燥剤、湿潤剤、界面活性剤、分散剤、及びワックス等が挙げられる。これらの添加剤は単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。こうして、図１に示す包材１のヒートシール層２を形成するためのヒートシール層塗工液が調製される。

【0048】

＜包材、及び包材の作製＞
次に、上記ヒートシール剤を含む包材１について説明する。図１を参照して説明したとおり、包材１は、ヒートシール層２と、基材３と、を備える。ヒートシール層２は、調製工程において調製した上記ヒートシール剤を用いたヒートシール層塗工液を、塗工工程において基材３に塗工して形成される。

【0049】

基材３は、例えば、上質紙、再生紙、片艶紙、耐油紙、コート紙、アート紙、クラフト紙、グラシン紙、キャスコート紙等の紙製の基材が挙げられる。

【0050】

ヒートシール層塗工液の塗工量は、作製したい包装袋の形状やサイズによって、適宜調整される。

【0051】

＜包装袋、及び包装袋の作製＞
上記のようにして得られた包材１から各種の包装袋が作製される。包装袋は、包材１が重なり合う部分を有するような形態である。例えば、図３（ａ）の合掌袋１０や、図４（ａ）のガゼット袋２０では、包材１が４枚重なり合う部分（図３（ａ）の重複部１３、及び図４（ａ）の重複部２４）を有する。この他、ピロー袋や底ガゼット袋、スタンド袋等が挙げられる。

【0052】

次に、包材１を用いた包装袋の作製について説明する。

【0053】

図２の調製工程及び塗工工程により包材１が作製されると、包材１が重なり合う部分の所定の箇所に対して熱圧着が行われる（熱圧着工程）。熱圧着工程では、図示されないシールバーが使用される。

【0054】

例えば、包材１から図３（ａ）に示す合掌袋１０を作製する場合、包材１に対して、背貼り部１１、底貼り部１２、及び重複部１３に対応する箇所にシールバーが当てられる。これらの部分は上記したとおり、包材１が重なる箇所である。これらの箇所において、シールバーからの熱により、重複する互いの包材１の好ましくはヒートシール層２が圧着する。すなわち、好ましくは、ヒートシール層２を形成するヒートシール剤どうしが圧着する。このようにして、合掌袋１０（包装袋）が得られる。図４（ａ）に示すガゼット袋２０も同様である。

【0055】

熱圧着工程における温度は、包材１のサイズや厚み、使用する発泡性粒子等に応じて、適切に設定される。

【0056】

また、熱圧着工程において、シールバーの圧力は、好ましくは０．４～０．６ＭＰａに設定される。包材１が重なり合う部分の熱圧着は、好ましくは０．５～１．５秒行われる。なお、これらの圧力及び熱圧着の時間は、包装袋のサイズや、包材１の厚みや枚数等によって、適宜変更が可能である。

【0057】

本実施形態の包装袋は、基材が好ましくは紙基材である。この場合、従来の包装袋よりプラスチックの量が低減される。例えば、プラスチックフィルム等の軟包材はシーラン層の厚みがあるため、包材間の隙間が塞がれやすい。一方、紙基材に塗工されたヒートシール剤は軟包材に比べて厚みが薄いため、包材間の隙間を十分に埋めることができない場合がある。しかしながら、本実施形態の包装袋であれば、紙基材であっても、包材が重複する部分で隙間の発生が抑制され、密封性に優れる。そこで、本発明者らは、本実施形態の包装袋が、包材が重複する部分で隙間の発生が抑制され、密封性に優れていることを検証する試験を行った。

【実施例0058】

以下に実施例を掲げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

【0059】

［検証１］
発泡性粒子のＥＸＰＡＮＣＥＬ ０３１－ＤＵ４０（日本フィライト社製）、及びヒートシール材のＡＱＵＥＮＣＥ ＥＰＩＸ ＢＣ９２２０ＨＳ（ヘンケル社製）を用いて、Ｎｏ．１～Ｎｏ．９の９つのヒートシール剤を調製した。これら９つのヒートシール剤は、ヒートシール材と発泡性粒子との質量比が、Ｎｏ．１から順に、９０／１０、８０／２０、７０／３０、６０／４０、５０／５０、４０／６０、３０／７０、２０／８０、１０／９０となるようにそれぞれ調整し、ヒートシール剤を調製した。そして、上記実施形態で説明したとおり、各ヒートシール剤を含むヒートシール層塗工液を調製した。

【0060】

Ｎｏ．８とＮｏ．９のヒートシール剤（比較例）は、ヒートシール層塗工液の作製中、ゲル状に変化したため、ヒートシール層塗工液の調製を中止した。このため、下記の作業は、Ｎｏ．１～Ｎｏ．７のヒートシール剤（実施例）に対して行った。

【0061】

次に、これらのヒートシール層塗工液（Ｎｏ．１～Ｎｏ．７のヒートシール剤を用いて調製されたヒートシール層塗工液である）を用いて包材を作製した。この包材の作製では、上記実施形態で説明した包材の作製と同様に行った。すなわち、ヒートシール層塗工液を基材である未晒しクラフト紙（秤量６０ｇ／ｍ^２）に塗工した。ヒートシール層塗工液の塗工量は、乾燥状態で５ｇ／ｍ^２であった。なお、ヒートシール層塗工液の塗工量は、乾燥状態で５ｇ／ｍ^２であったことから、作製された包材のヒートシール層の厚みは、５μｍであった。

【0062】

検証１では、Ｎｏ．１のヒートシール剤を用いて調製したヒートシール層塗工液を未晒しクラフト紙に塗工して包材を作製したが、この作業を４回繰り返して、４つの包材を作製した。そして、各包材に対してそれぞれ異なる温度下で、上記実施形態で説明した熱圧着工程を行い、合掌袋を作製した。このときの温度は、１５０℃、１６０℃、１７０℃、１８０℃であった。何れの温度下でも、圧力は、０．５ＭＰａに設定し、熱圧着の時間（すなわち、ヒートシールバーを包材に当てる時間）は、１秒であった。このようにして、Ｎｏ．１のヒートシール剤を用いて４つの合掌袋を作製した。Ｎｏ．１と同様に、Ｎｏ．２～Ｎｏ．７のヒートシール剤について、それぞれ４つの合掌袋を作製した。

【0063】

次に、Ｎｏ．１～Ｎｏ．７のヒートシール剤を用いて作製された合掌袋の包材が重なっている部分である背貼り部（図３（ａ）参照）を、器具（オリエンテック社製 テンシロン万能材料試験機ＲＴＣ－１２１０Ａ）を用いて引っ張り、背貼り部が剥離するときの強度を測定した。また、そのときの背貼り部の状態を目視で観察した。

【0064】

［検証２］
検証２では、検証１と同様の発泡性粒子及びヒートシール材を用いて、Ｎｏ．１０～Ｎｏ．１８の９つのヒートシール剤を調製し、ヒートシール層塗工液を調製した。検証２も検証１と同様に、ヒートシール材と発泡性粒子との質量比が、２０／８０、１０／９０となるようにそれぞれ調整したＮｏ．１７、Ｎｏ．１８のヒートシール剤（比較例）は、ヒートシール層塗工液の作製中、ゲル状に変化したため、ヒートシール層塗工液の調製を中止した。このため、これ以降の作業は、Ｎｏ．１０～Ｎｏ．１６のヒートシール剤（実施例）に対して行った。

【0065】

検証２も検証１と同様に、Ｎｏ．１０～Ｎｏ．１６のヒートシール剤を用いて、それぞれ４つの合掌袋を作製した。ただし、検証２では、未晒しクラフト紙のヒートシール層塗工液の塗工量は、乾燥状態で１０ｇ／ｍ^２であった。なお、検証２では、５ｇ／ｍ^２のヒートシール層を２回塗工することで、乾燥状態で１０ｇ／ｍ^２とした。作製された包材のヒートシール層の厚みは、１０μｍであった。

【0066】

次に、Ｎｏ．１０～Ｎｏ．１６のヒートシール剤を用いて作製され合掌袋の包材が重なっている部分である背貼り部（図３（ａ）参照）を、器具（オリエンテック社製 テンシロン万能材料試験機ＲＴＣ－１２１０Ａ）を用いて引っ張り、背貼り部が剥離するときの強度を測定した。また、そのときの背貼り部の状態を目視で観察した。

【0067】

検証１及び検証２の結果を表１に示す。表１において、項目「剥離形態」とは、上記の器具で合掌袋の背貼り部を引っ張ったときの、背貼り部の状態を指す。「剥離形態」の「界面」とは、「界面剥離」を意味する。これは、上記実施形態で説明したとおり、背貼り部では包材が２枚重なっており、この２枚の包材がヒートシール層を境に剥離していく場合を意味する。つまり、包材が互いに分離するように剥離しているため、検証者が剥離した部分を目視で観察したときに、「きれいに剥離している」と判断した場合に「界面」とした。

【0068】

「材破」とは、「基材破壊」を意味する。これは、上記の「界面」とは異なり、背貼り部における２枚の包材がきれいに分離せず、基材が破れた状態である。つまり、検証者が剥離された部分を目視で観察したときに、「きれいに剥離している」とは判断できない場合に「材破」とした。

【0069】

なお、検証１では、Ｎｏ．８とＮｏ．９、検証２では、Ｎｏ．１７とＮｏ．１８は、ヒートシール層塗工液を調製することができなかったため、表１では、Ｎｏ．１～Ｎｏ．７、及びＮｏ．１０～Ｎｏ．１６の結果のみ示している。

【0070】

【表1】

【0071】

表１に示すように、検証１におけるＮｏ．１～Ｎｏ．７のヒートシール剤を用いて、１５０℃～１７０℃下で熱圧着工程を行って作製した合掌袋の背貼り部は、剥離形態が全て「材破」であった。とくに、１５０℃及び１６０℃に設定して熱圧着工程を行って作製した合掌袋では、背貼り部を剥離（「材破」）できたときの強度が３．４８～５．１０Ｎ／１５ｍｍと大きかった。これは、上記の合掌袋では、背貼り部に、３．４８～５．１０Ｎ／１５ｍｍ程度の大きな強度を加えなければ、剥離することができないということである。

【0072】

また、検証２におけるＮｏ．１０～Ｎｏ．１６のヒートシール剤を用いて、１５０℃～１７０℃下で熱圧着工程を行って作製した合掌袋の背貼り部は、剥離形態が全て「材破」であった。とくに、１５０℃及び１６０℃に設定して熱圧着工程を行って作製した合掌袋では、背貼り部を剥離（「材破」）できたときの強度が３．８４～５．６４Ｎ／１５ｍｍと大きかった。これは、上記の合掌袋では、背貼り部に、３．８４～５．６４Ｎ／１５ｍｍ程度の大きな強度を加えなければ、剥離することができないということである。

【0073】

検証１において、１７０℃下で熱圧着工程を行って作製した合掌袋では、背貼り部を剥離（「材破」）できたときの強度が２．２１～４．２０Ｎ／１５ｍｍであった。検証２においては、強度が２．８８～５．１９Ｎ／１５ｍｍであった。これらの結果は、１５０℃及び１６０℃に比べて、強度は若干小さかったものの、剥離形態は「材破」であり、強く圧着されていた。

【0074】

図６（ａ）には、Ｎｏ．１１の、ヒートシール材と発泡性粒子とを質量比で８０／２０に調整したヒートシール剤を用いて、１７０℃下で包材が重なり合う部分に対して熱圧着を行い、合掌袋を作製したときの、背貼り部と底貼り部とが重なる重複部の拡大写真が示されている。図６（ａ）では、とくに、黒丸で囲まれた部分において、包材の間が埋まっており、隙間が確認できなかった。なお、図６（ａ）は、光学顕微鏡（キーエンス社製 形状解析レーザー顕微鏡 ＶＫ－Ｘ１０００）で観察したものであり、図６（ａ）の写真は５００倍に拡大したものである。

【0075】

このように、検証１のＮｏ．１～Ｎｏ．７、及び検証２のＮｏ．１０～Ｎｏ．１６のヒートシール剤を用いて、１５０℃～１７０℃下で熱圧着工程を行って作製した合掌袋は、背貼り部、及び背貼り部と同様に包材が重なっている底貼り部、さらには背貼り部と底貼り部とが重なる重複部では、とくに強く熱圧着されていることが分かった。これは、発泡性粒子が適切に発泡して、包材間の隙間を効果的に埋めたためである。

【0076】

一方、検証１のＮｏ．１～Ｎｏ．７、及び検証２のＮｏ．１０～Ｎｏ．１６のヒートシール剤を用いて、１８０℃下で包材が重なり合う部分に対して熱圧着を行い、作製した合掌袋の背貼り部は、剥離形態が「材破」の場合と、「界面」の場合とがあった。

【0077】

より詳細には、検証１では、強度が２．２２Ｎ／１５ｍｍで「材破」となった場合（Ｎｏ．３）がある一方で、２．２２Ｎ／１５ｍｍよりも大きい２．４７Ｎ／１５ｍｍの強度（Ｎｏ．７）で「界面」になるという結果であった。検証１で使用した発泡性粒子のＥＸＰＡＮＣＥＬ ０３１－ＤＵ４０は、最大発泡温度が約１２０℃であり、熱圧着工程を行ったときの１８０℃とは６０℃程度の差があり、熱圧着工程を１５０℃～１７０℃に設定した場合に比べると、若干、熱圧着工程の設定温度が高い。このため、Ｎｏ．１～Ｎｏ．３のような、少量の発泡性粒子を含むヒートシール剤を用いて作製された包装袋の場合は、発泡性粒子が最大径まで発泡しても上記で説明したような包材間の隙間を適切に埋めていき、合掌袋の密封性が向上すると推察される。これに対し、Ｎｏ．４～Ｎｏ．７のように、発泡性粒子の割合を増やすと、発泡性粒子が過剰であることから、発泡性粒子が発泡することでヒートシール強度が得らにくく、剥離形態が「界面」になったと推察される。

【0078】

また、検証２では、Ｎｏ．１４のヒートシール剤を用いて１７０℃下で包装袋を作製した場合、強度が２．８８Ｎ／１５ｍｍで「材破」であった。しかし、Ｎｏ．１１のヒートシール剤を用いて１８０℃下で包装袋を作製した場合、強度が２．８０Ｎ／１５ｍｍで「界面」であった。両者の強度は大きくは変わらないにも関わらず、剥離形態の結果が異なっていた。

【0079】

剥離形態については、上記した検証１の場合と同様に、ヒートシール剤における配合割合が関係しており、さらに、熱圧着工程での温度や発泡性粒子の最大発泡温度にも影響されると推測される。

【0080】

しかしながら、１８０℃下で熱圧着工程を行ったとしても、検証１ではＮｏ．１～Ｎｏ．３、検証２ではＮｏ．１０のような、少量の発泡性粒子を含むヒートシール剤を用いれば、剥離強度が高くなり、密封性に優れた合掌袋を作製できる。したがって、発泡性粒子の割合や熱圧着工程での設定温度を考慮すれば、剥離強度の高い、密封性に優れた合掌袋を作製できることが分かった。

【0081】

［検証３］
検証１及び検証２では、包装袋である合掌袋を作製するときの熱圧着工程は、１５０℃～１８０℃に設定されていた。そして、表１及び図６（ａ）に示すように、ヒートシール剤におけるヒートシール材と発泡性粒子との質量比を適切に調整すれば、密封性に優れた合掌袋を作製できた。

【0082】

検証３では、検証１及び検証２より高温の１９０℃下で熱圧着工程を行って作製された包装袋について、密封性を検証した。

【0083】

検証３におけるヒートシール剤（これをＮｏ．１９とする）の調製では、検証１と同様のヒートシール材及び発泡性粒子を用いて、ヒートシール材と発泡性粒子との質量比を９０／１０に調整した。そして、包装袋の作製の際の熱圧着工程における温度を１９０℃に設定したこと以外は、検証１と同様であった。ただし、検証３では、Ｎｏ．１９のヒートシール剤を用いた包材は、１つだけ作製した（実施例）。

【0084】

図６（ｂ）は、Ｎｏ．１７のヒートシール剤を用いて作製された合掌袋の背貼り部と底貼り部とが重なる重複部（図３（ｂ）参照）を光学顕微鏡（キーエンス社製 形状解析レーザー顕微鏡 ＶＫ－Ｘ１０００）で観察したものであり、図６（ｂ）の写真は５００倍に拡大したものである。図６（ｂ）では、とくに、黒丸で囲まれた部分において、包材の間が埋まっており、隙間の発生が抑制されたことが確認できた。

【0085】

［比較例１］
検証３に対し、発泡性粒子を含まず、ヒートシール材のみを含むヒートシール剤（これを比較例１とする）を用いたこと以外は、検証３と同様にして合掌袋を作製した。

【0086】

図７（ａ）は、比較例１のヒートシール剤を用いて作製された合掌袋の背貼り部と底貼り部とが重なる重複部（図９（ｂ）参照）を光学顕微鏡（キーエンス社製 形状解析レーザー顕微鏡 ＶＫ－Ｘ１０００）で観察したものであり、図７（ａ）の写真は５００倍に拡大したものである。図７（ａ）では、とくに、黒丸で囲まれた部分において、包材の間に隙間が確認された。

【0087】

検証３及び比較例１の結果から、１９０℃下で熱圧着工程を行っても、ヒートシール材と発泡性粒子との割合を適切に調整してヒートシール剤を調製したうえで作製された包装袋は、密封性に優れることが分かった。

【0088】

［検証４］
検証４では、検証３に比べて、さらに高温下で熱圧着工程を行って作製された包装袋について、密封性を検証した。

【0089】

検証４では、発泡性粒子のＥＸＰＡＮＣＥＬ ９０９－ＤＵ８０（日本フィライト社製）、及びヒートシール剤のＡＱＵＥＮＣＥ ＥＰＩＸ ＢＣ９２２０ＨＳ（ヘンケル社製）を用いてヒートシール剤（これをＮｏ．２０とする）を調製した。Ｎｏ．２０のヒートシール剤は、ヒートシール材と発泡性粒子との質量比を９０／１０に調整した。そして、包装袋の作製の際の熱圧着工程における温度を２５０℃に設定したこと以外は、検証１と同様であった。ただし、検証４では、Ｎｏ．１８のヒートシール剤を用いた包材は、１つだけ作製した（実施例）。

【0090】

図６（ｃ）は、Ｎｏ．２０のヒートシール剤を用いて作製された合掌袋の背貼り部と底貼り部とが重なる重複部（図３（ｂ）参照）を光学顕微鏡（キーエンス社製 形状解析レーザー顕微鏡 ＶＫ－Ｘ１０００）で観察したものであり、図６（ｃ）の写真は５００倍に拡大したものである。

【0091】

図６（ｃ）では、とくに、黒丸で囲まれた部分において、包材の間が埋まっており、隙間の発生が抑制されたことが確認できた。

【0092】

［検証５］
検証５では、Ｎｏ．２０のヒートシール剤において、発泡性粒子をＥＸＰＡＮＣＥＬ ９３０－ＤＵ１２０（日本フィライト社製）に変更してヒートシール剤（これをＮｏ．２１とする）を調製した。Ｎｏ．２１のヒートシール剤は、ヒートシール材と発泡性粒子との質量比を９０／１０に調整した。そして、包装袋の作製の際の熱圧着工程における温度を２５０℃に設定したこと以外は、検証４と同様であった。検証５では、検証３及び検証４と同様に、ヒートシール剤を用いた包材は、１つだけ作製した（実施例）。

【0093】

図６（ｄ）は、Ｎｏ．２１のヒートシール剤を用いて作製された合掌袋の背貼り部と底貼り部とが重なる重複部（図３（ｂ）参照）を光学顕微鏡（キーエンス社製 形状解析レーザー顕微鏡 ＶＫ－Ｘ１０００）で観察したものであり、図６（ｄ）の写真は５００倍に拡大したものである。

【0094】

図６（ｄ）では、とくに、黒丸で囲まれた部分において、包材の間が埋まっており、隙間の発生が抑制されたことが確認できた。

【0095】

［比較例２］
検証５に対して、発泡性粒子を含まず、ヒートシール材のみを含むヒートシール剤（これを比較例２とする）を用いたこと以外は、検証５と同様にして、合掌袋を作製した。

【0096】

図７（ｂ）は、比較例２のヒートシール剤を用いて作製された合掌袋の背貼り部と底貼り部とが重なる重複部（図９（ｂ）参照）を光学顕微鏡（キーエンス社製 形状解析レーザー顕微鏡 ＶＫ－Ｘ１０００）で観察したものであり、図７（ｂ）の写真は５００倍に拡大したものである。

【0097】

図７（ｂ）では、とくに、黒丸で囲まれた部分において、包材の間に隙間が確認された。

【0098】

したがって、２５０℃という高温下で熱圧着工程を行っても、ヒートシール材と発泡性粒子との割合を適切に調整してヒートシール剤を調製したうえで作製された包装袋は、密封性に優れることが分かった。

【0099】

このように、本実施形態のヒートシール剤を用いて作製された包装袋は、包材が複数重なる重複部においても、隙間の発生が抑制され、密封性に優れる。

【符号の説明】

【0100】

１ 包材
２ ヒートシール層
３ 基材
１０ 合掌袋（包装袋）
２０ ガゼット袋（包装袋）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】