JP2005200068A - 嵌合具 - Google Patents

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Abstract

【課題】効率よく嵌合具付の横ガゼット付包装体を製造するための、ラミネートフィルムの移動方向に関して横断方向へジッパーが配置される製袋機又は製袋充填シール(FFS)機においても、嵌合具フランジ部の捲れや、嵌合具の外れ等がなく製袋できる嵌合具を提供すること。
【解決手段】ラミネートフィルムの移動方向に関して横断方向へジッパーが配置される製袋機又は製袋充填シール(FFS)機により製造される包装体用嵌合具において、少なくとも、テープ部が基部とシール部との二層以上の多層構造からなる2枚又は4枚のフランジを有しており、雄爪テープ幅と雌爪テープ幅は実質的に同じテープ幅であり、嵌合具の左右に隣接して計2本以上の突起状部を設けてなることを特徴とする嵌合具。
【選択図】図12

Description

本発明は、防湿、防酸素等が要求されかつ開封後に再密封が必要な食品、薬品、雑貨等の分野の包装に利用される嵌合具及び嵌合具付包装用袋体に関し、特に、ラミネートフィルムの移動方向に関して横断方向へジッパーが配置される製袋機又は製袋充填シール(FFS)機により製造される包装体用の嵌合具及び嵌合具付包装用袋体に関する。
袋の開封部に雄、雌よりなる一対の帯状嵌合具を設けることにより、開閉自在とした嵌合具付包装用袋体(チャック袋)が、食品、薬品、雑貨等多くの分野で使用されている。この嵌合具付包装用袋体の製造方法としては、種々の方法が提案されている。例えば、環状ダイを用いて雄型と雌型の一対の嵌合具を備えた筒状フィルムを一体に押出成形して製造する方法、フィルム上に嵌合具部を押出溶着する方法、予め嵌合具付のテープを製造し、このテープを袋体本体を形成する基材フィルムに熱溶着又は接着剤で固着する方法等がある。
しかし、前二者の方法では、使用可能な樹脂の種類に限界があること、多層フィルム基材への適用が困難なこと、多様なサイズに対応できないこと、印刷が困難なこと等のハンドリングのしにくさやコスト面の問題があり、予め嵌合具付のテープを製造し、袋体本体を形成する基材フィルムに熱溶着する方法が一般に採用されている。
従来の基材フィルムに嵌合具を熱溶着し嵌合具付袋体を製造する方法は、基材フィルムを半折し、その基材フィルムの間にフィルムの流れ方向と同じ方向から嵌合具を挿入し、セパレータ(ガイドプレートとも言う)を介して、雌雄ジッパーのテープ部内側が熱融着しないよう上下のシールバーにてフィルムに嵌合具をシールし、袋体の幅寸法に合わせたサイドシールを行い、トップ(又はボトム)シール後、袋寸法にカットすることからなる。
近年、嵌合具付袋体においてはその形態が多種多様化し、様々な形状のものが普及しているが、特にそのディスプレイ効果等から、スタンディングパウチやガゼット付きピロー包装体が特に市場に受け入れられている。
嵌合具付の横ガゼット付包装体等を製造する方法としては、製袋機においてはガゼット部のパーツを別に挿入する方法等が提案されているが、この方法では工程が複雑となり、また製造コストがアップするなどの問題があった。また、縦ピロー型の充填包装機では機械の構造上、嵌合具付袋体とすることは実質的に不可能であった。
これらの問題を解決し、効率よく嵌合具付の横ガゼット付包装体を製造する方法として、ラミネートフィルムの移動方向に関して横断方向へジッパーが配置される製袋機及び製袋充填シール(FFS)機が知られている(例えば、特許文献1参照。)。この方法では袋体の幅にカットされた嵌合具がラミネートフィルムの移動方向に関して横断方向、すなわちフィルムの流れに対し直角に挿入される。挿入された嵌合具はラミネートフィルムにその片面を熱融着され固定される。フィルムがガゼット付の袋状(又は筒状)に折りこまれた後、嵌合具フランジ部、袋体のボトムがシールされ、カットされ連続的に製造される(充填・包装機に関しては内容物充填工程を含む。)。
この方法においては、嵌合具をラミネートフィルムに熱融着する際、嵌合具内側の熱融着を防止するセパレータは使用されない。
特開昭62−273839号公報
このようなラミネートフィルムの移動方向に関して横断方向へジッパーが配置される製袋機及び製袋充填シール(FFS)機に使用される嵌合具としては、熱融着を防止するセパレータを使用しない等の特殊性から、少なくとも基材フィルムと嵌合具間の低温シール性とフランジ部内側の融着防止という耐熱性の両立が求められ、一般的にフランジ部がシール部と非融着部との多層構造である必要がある。特にフランジ部を多層化し、シール部と非融着部の融点差を大きくとれば、低温シール性と非融着性の温度範囲が広がり好ましいが、このフランジ部のシール部と非融着部の温度差を大きくするにしたがい、多層構造故のフランジ部の「そり(カール)」が大きくなり、製袋機でフィルムを折り込む際に使用される補助プレートや、充填包装機でフィルムを筒状に折り込む際に使用されるセーラー等の折り返し部で嵌合具のフランジが捲れたり、最悪の場合は製袋途中で嵌合具が外れてしまう等の問題が発生し勝ちであった。
また、従来のラミネートフィルムの移動方向に関して同一方向へジッパーが挿入される方式の製袋機及び製袋充填シール(FFS)機に関しては、ラミネートフィルムの送りロールがラミネートフィルムやジッパーに対し直交方向に配置される。このラミネートフィルムの送りロールには溝を設けたり、ベルトを設けたりしてジッパーへのストレスを低減する様に工夫されているのが一般的である。しかし、ラミネートフィルムの移動方向に関して横断方向へジッパーが配置される製袋機及び製袋充填シール(FFS)機では、ラミネートフィルムの送りロールがジッパーに対し平行方向に配置されており、ロールの線圧がジッパーに直接作用するため、ジッパーへのストレスが非常に大きく、ジッパーが変形し嵌合強度が低下したりするばかりか、最悪の場合ジッパーとしての機能を失うことがしばしばあった。また、ジッパーの嵌合が外れ、嵌合具付袋体製造時において重大なトラブルとなることが多々あった。
本発明の課題は、効率よく嵌合具付の横ガゼット付包装体を製造するための、ラミネートフィルムの移動方向に関して横断方向へジッパーが配置される製袋機又は製袋充填シール(FFS)機においても、嵌合具フランジ部の捲れや、嵌合具の外れ等がなく製袋できる嵌合具を提供することである。
本発明者等は、前記目的を達成するために鋭意検討した結果、嵌合具フランジ部の層構成、及び開口側/内容物側のフランジ長さを工夫し、嵌合具の左右に隣接した2本以上の突起状部を設けた嵌合具を得ることで、前記課題を解決できることを見出し本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は特定のポリエチレン系樹脂組成物よりなる嵌合具及びこの嵌合具を袋体本体に溶着してなる嵌合具付包装用袋体に関するものである。
本発明の嵌合具は、ラミネートフィルムの移動方向に関して横断方向へジッパーが配置される製袋機又は製袋充填シール(FFS)機により製造される包装体用嵌合具において、少なくとも、テープ部が基部とシール部との二層以上の多層構造からなる4枚又は2枚のフランジを有しており、雄爪テープ幅と雌爪テープ幅は実質的に同じテープ幅であり、嵌合具の左右に隣接して計2本以上の突起状部を設けている。それぞれ包装体内容物側に位置されるフランジは袋体開封側に位置される他方のフランジよりも短いことを特徴とする嵌合具である。
本発明の嵌合具及び嵌合具付包装用袋体は、セパレータを使用しない製袋条件においても良好な再開閉機能、嵌合強度等の嵌合具として基本条件を満たし、ラミネートフィルムの移動方向に関して横断方向へジッパーが配置される製袋機及び製袋充填シール(FFS)機においても良好に製袋できる機械適性を有する。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の請求項1に関する嵌合具は、雄爪部、雌爪部を有する互いに嵌合可能な一対の嵌合具よりなり、それぞれのテープ部が基部とシール部との二層以上の多層構造からなる4枚又は2枚のフランジを有している。雄爪を有する嵌合具のテープ幅と雌爪を有する嵌合具のテープ幅は実質的に同じテープ幅であり、嵌合具の左右に隣接して計2本以上の突起状部を設けていることを特徴とする。隣接して設置される突起状部は、嵌合具部を支えるように作用し、充填機、製袋機内での送りロール圧による嵌合具変形を防止する目的で設けられる。この突起状部の長さは、雄雌嵌合具の嵌合時の雌雄フランジ間のクリアランスLに対し50%以上の長さが必要であり、より好ましくは70%以上〜100%である。突起状部の長さを上記のように規定したのは、突起状部の長さが50%未満では送りロール圧による嵌合具変形を防止効果に劣り、100%以上と長すぎると突起状部に嵌合具が押され、嵌合が外れる恐れがあるからである。
また、突起状部は嵌合具に隣接して雄嵌合具、雌嵌合具どちらへ設置されてもよいが、突起状部の数は合計で2本以上、最大4本設置される。また、これら突起状部は嵌合具の雌嵌合具本体(又は雄嵌合具)から2mm以内の帯状部に設置される。
次に本発明の請求項2、及び請求項3に記載の嵌合具について説明する。請求項2、及び請求項3に記載の嵌合具は、雄爪部、雌爪部を有する互いに嵌合可能な一対の嵌合具よりなり、それぞれのテープ部が基部とシール部との二層以上の多層構造からなる4枚のフランジを有している。雄爪を有する嵌合具のテープ幅と雌爪を有する嵌合具のテープ幅は実質的に同じテープ幅であり、請求項1同様突起状部を有する。それぞれ包装体内容物側に位置されるフランジが袋体開封側に位置される他方のフランジよりも短く、嵌合具の全テープ幅に対し50%未満であり、かつ10mm未満である。また、嵌合具がテープ内容物側の端部に位置し、実質的に2枚のフランジからなる嵌合具としてもよい。嵌合具のフランジ長さを上記のように規定したのは、嵌合具の全テープ幅が細いもの、例えば10mm前後の嵌合具ではほとんど影響を受けないが、例えば15mm以上、特にテープ全幅が20mmを超えるものにおいては、袋体開口側フランジと内容物側フランジの長さが実質的に同じ場合、基材フィルムを袋体状に折り込みシールする際に使用される折込補助プレートや、充填包装機でのセーラーに嵌合具のフランジが引っかかり、捲れたり、嵌合具が外れたりする製袋不良が発生するからである。
また、包装体内容物側に位置されるフランジが袋体開封側に位置される他方のフランジよりも短く、嵌合具の嵌合具の全テープ幅に対し50%未満であっても、包装体内容物側に位置されるフランジ長さが10mmを超えるサイズの嵌合具では、フランジが引っかかり、捲れたり、嵌合具が外れたりする製袋不良が発生するため、フランジ長さが10mm未満のものが好ましい。
次に、嵌合具フランジ部の構成について説明する。本発明の嵌合具は、テープ部が基部とシール部との二層以上の多層構造であり、基部が密度900kg/m〜940kg/m、メルトフローレート0.5g/10分〜15g/10分のポリエチレン系重合体(A)を主成分とした樹脂組成物よりなり、シール部が密度850kg/m〜920kg/m、メルトフローレート0.5g/10分〜15g/10分のエチレン・αオレフィン共重合体(B)を含有する樹脂組成物からなり、樹脂(A)及び(B)の密度が(A)≧(B)の条件を満たす組成物よりなる。
本発明のテープ部の基部に使用するポリエチレン系重合体(A)の密度は、900kg/m〜940kg/mであれば特に制限はなく、エチレン単独重合体でもエチレンと他のα−オレフィンとの共重合体であってもよい。ポリエチレン系重合体の密度を上記のように規定したのは、密度が900kg/m未満では耐熱性が不十分となり、セパレータにテープが融着したり、嵌合具が柔らかすぎてハンドリング性に劣ったりするからであり、また、密度が940kg/m超では嵌合具の剛性が強くなりすぎて袋体端部テープ接着部の熱融着性が悪くなったり、嵌合具の開閉時嵌合具の破壊等が発生しやすくなったりするからである。また、このポリエチレン系重合体(A)のメルトフローレートは0.5g/10分〜15g/10分の範囲のものが用いられる。メルトフローレートを上記のように規定したのは、メルトフローレートが0.5g/10分未満では押出成形性に劣り、15g/10分超では嵌合具の型保持性が劣るからである。
次に、テープ部のシール部に使用するエチレン・αオレフィン共重合体(B)について説明する。本発明で使用するエチレン・αオレフィン共重合体(B)は、密度850kg/m〜920kg/m、メルトフローレート0.5g/10分〜15g/10分のエチレン・αオレフィン共重合体であり、特にメタロセン系触媒によって製造されたものが好ましい。また、テープ部のシール部に使用される樹脂組成物中、樹脂(B)の含有量は100重量%〜20重量%が好ましい。エチレン・αオレフィン共重合体の密度を上記のように規定したのは、密度が850kg/m未満では、嵌合具が柔らかすぎてハンドリング性に劣るからであり、また、密度が920kg/m超では、嵌合具の熱融着性の改良効果が悪くなるからである。また、メルトフローレートを上記のように規定したのは、メルトフローレートが0.5g/10分未満では押出成形性に劣り、15g/10分超では嵌合具の型保持性が劣るからである。
本発明で使用使用するポリエチレン系重合体(A)及びエチレン・αオレフィン共重合体(B)の密度は、(A)≧(B)の条件を満たす範囲のものが使用される。この範囲を超えると嵌合具の低温シール性や耐熱性、剛性等の改良効果が不十分となる。
また、本発明において基部のポリエチレン系重合体の種類は特に制限されず、エチレン単独重合体、エチレン・αオレフィン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸系化合物共重合体又はエチレン・アクリル酸系化合物共重合体の金属塩等が使用できる。
また、必要に応じて他の公知の添加剤、例えば安定剤、酸化防止剤、滑剤、帯電防止剤、着色剤等を本発明の趣旨を阻害しない範囲内で併用することができる。
本発明の帯状嵌合具は、テープ部基部層(内側)にその全長にそって伸長している小さな凸状隆起部を有することを特徴とする。この凸状隆起部は帯状嵌合具テープ部にテープ幅1cm当り10本以上の密度で設ける。
また、本発明において嵌合具のテープ部は少なくとも二層以上の多層構造を有していればよく、必要に応じ他の結晶性ポリオレフィン層を一層、又は複数層設けてもよい。また、爪部の形状、爪部の本数は特に制限されず、再開閉機能を有するものであれば任意の形状、複数本とすることができる。
図1は、本発明の嵌合具の一例を示す概略図である。
図2は、従来の嵌合具の一例を示す概略図である。
図3は、本発明の嵌合具付包装用袋体の正面図である。
図4は、図3のII−II線に沿った断面図である。
図5は、従来の嵌合具をシールする方法を示す概略図である。
図6は、セパレータを使用せず従来の嵌合具をシールする方法を示す概略図である。
図7は、ラミネートフィルムの移動方向に関し横断方向へジッパーが配置される縦ピロージッパー付製袋充填機に本発明の嵌合具が使用される一例を示す。
図8は、ラミネートフィルムの移動方向に関し横断方向へジッパーが配置されるジッパー付製袋機に本発明の嵌合具が使用される一例を示す。
図9は、製袋機において、従来の嵌合具を使用し、フィルム折込補助プレートにてフランジが引っかかり製袋不良となる概略図を示す。
図10は、製袋機において、本発明の嵌合具を使用し、フィルム折込補助プレートにてフランジが引っかかることなく製袋される概略図を示す。
図11は、充填包装機において、従来の嵌合具を使用し、セーラーにてフランジがホッパに引っかかり製袋不良となる概略図を示す。
図12は、充填包装機において、本発明の嵌合具を使用し、セーラーにてフランジがホッパに引っかかることなく製袋される概略図を示す。
以下、実施例及び比較例を示し、本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に記載された事項によってのみ限定されるものではない。
嵌合具のテープ部の基部及び爪部の材料(A)として、密度922kg/m、メルトフローレート2.4g/10分、融解ピーク温度122℃のエチレン・αオレフィン共重合体樹脂(三井化学社製 ウルトゼックス2520F)を60重量%、密度921kg/m、メルトフローレート5.0g/10分の低密度ポリエチレン樹脂(住友化学社製 スミカセン F412−1)40重量%からなる樹脂組成物を用意した。また、シール部の材料(B)として、密度880kg/m、メルトフローレート8.0g/10分のエチレン・αオレフィン共重合体樹脂(住友化学工業社製 エクセレンFX CX4002)を用意した。
この樹脂組成物を、基部材料は口径が40mm、L/Dが25の押出機を用いて、また、シール部材料は口径が30mm、L/Dが25の押出機を用いてそれぞれ180℃にて溶融混練し、嵌合具の雄部、雌部及び、突起状部を雌雄各2本、計4本有する複合異形ダイに導き、共押出し成形後、冷却水槽に導き冷却固化させた後、巻取機にて巻取り嵌合具を得た。得られた嵌合具は爪部幅4mm(突起部含む)、袋体開封側フランジ11mm、内容物側フランジ5mm、テープ全幅が20mmであり、袋体開封側フランジに11本、内容物側フランジに5本の凸状隆起部を設けた嵌合具を得た。本嵌合具の評価結果を表1に示す。
爪部幅4mm、袋体開封側フランジ11mm、テープ全幅15mmとし、11本の凸状隆起部をフランジに設け、以外は実施例1と同様にして嵌合具を得た。本嵌合具の評価結果を表1に示す。
比較例1
突起状部を設けず爪部幅2mm、袋体開封側フランジを12mm、内容物側フランジを6mm、テープ全幅が20mmとし、袋体開封側フランジに12本、内容物側フランジに6本の凸状隆起部を設けた以外は実施例1と同様にして嵌合具を得た。本嵌合具の評価結果を表1に示す。
比較例2
嵌合具の材料として、密度921kg/m、メルトフローレート5.0g/10分の低密度ポリエチレン樹脂(三井住友ポリオレフィン社製 F412−1)単体とし、凸状隆起部を設けなかった以外は実施例1と同様にして嵌合具を得た。本嵌合具の評価結果を表1に示す。
フィルム移動方向に関して横断方向へジッパーが配置される製袋機、西部機械社製「HSP−500−STG」を用いて、PET/AL/LLDPE(総厚み120μ)のラミネートフィルムを使用し、嵌合具がLLDPEフィルム層側に融着されるようにショット数35枚/分で製袋し、嵌合具付袋体を得た。
嵌合具の製袋適性を以下の評価基準にて評価した。
フランジ捲れ、嵌合外れ不良率
前記製袋条件にて、連続的に300枚の嵌合具付袋体を作成し、嵌合具のフランジの捲れの有無、嵌合外れの有無を調べ不良率を求めた。
製袋適性
◎:基部層(内面)に融着が無く非常に仕上がりがよい。
○:基部層(内面)に融着が部分的に融着している。
×:基部層(内面)が融着し、袋が開封できない。
結果を表1に示す。
本発明の嵌合具の一例を示す概略図である。 従来の嵌合具の一例を示す概略図である。 本発明の嵌合具付包装用袋体の正面図である。 図3のII−II線に沿った断面図である。 従来の嵌合具をシールする方法を示す概略図である。 セパレータを使用せず従来の嵌合具をシールする方法を示す概略図である。 ラミネートフィルムの移動方向に関し横断方向へジッパーが配置される縦ピロージッパー付製袋充填機に本発明の嵌合具が使用される一例を示す。 ラミネートフィルムの移動方向に関し横断方向へジッパーが配置されるジッパー付製袋機に本発明の嵌合具が使用される一例を示す。 製袋機において、従来の嵌合具を使用し、フィルム折込補助プレートにてフランジが引っかかり製袋不良となる概略図を示す。 製袋機において、本発明の嵌合具を使用し、フィルム折込補助プレートにてフランジが引っかかることなく製袋される概略図を示す。 充填包装機において、従来の嵌合具を使用し、セーラーにてフランジがホッパに引っかかり製袋不良となる概略図を示す。 充填包装機において、本発明の嵌合具を使用し、セーラーにてフランジがホッパに引っかかることなく製袋される概略図を示す。
符号の説明
1 本発明の嵌合具
1a 爪部
1b 突起状部
2 テープ部
2a 基部
2b シール部
2c 凸状隆起部
3 従来の嵌合具
4 嵌合具付包装用袋体本体
4a サイドガゼット部
5 嵌合具部
5a 雄嵌合具
5b 雌嵌合具
6 基材フィルム(NY/LLDPE)
7 ヒートシールバー
8 セパレータ(ガイドプレート)
9 フィルム折込補助プレート
10 セーラー
11 ホッパ
12 フィルム送りロール
L 嵌合時の雌雄フランジ間のクリアランス

Claims (5)

  1. ラミネートフィルムの移動方向に関して横断方向へジッパーが配置される製袋機又は製袋充填シール(FFS)機により製造される包装体用嵌合具において、少なくとも、テープ部が基部とシール部との二層以上の多層構造からなる4枚又は2枚のフランジを有しており、雄爪テープ幅と雌爪テープ幅は実質的に同じテープ幅であり、嵌合具の左右に隣接して計2本以上の突起状部を設けてなることを特徴とする嵌合具。
  2. テープ部が基部とシール部との二層以上の多層構造からなる4枚のフランジを有しており、雄爪テープ幅と雌爪テープ幅は実質的に同じテープ幅であり、それぞれ包装体内容物側に位置されるフランジは包袋体開封側に位置される他方のフランジよりも短く、前記包装体内容物側に位置されるフランジの長さは嵌合具の全テープ幅に対し50%未満であり、かつ10mm未満である請求項1に記載の嵌合具。
  3. 少なくとも、テープ部が基部とシール部との二層以上の多層構造からなり、包装体内容物側に位置されるフランジが実質的にない2枚のフランジからなり、雄爪テープ幅と雌爪テープ幅が同じテープ幅であることを特徴とする請求項1に記載の嵌合具。
  4. テープフランジ部が基部とシール部との二層以上の多層構造を有しており、基部が密度900kg/m3〜940kg/m3、メルトフローレート0.5g/10分〜15g/10分のポリエチレン系重合体(A)を主成分とした樹脂組成物からなり、シール部が密度850kg/m3〜920kg/m3、メルトフローレート0.5g/10分〜15g/10分のエチレン・αオレフィン共重合体(B)を含有する樹脂組成物からなり、樹脂(A)及び(B)の密度が(A)≧(B)の条件を満たすことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の嵌合具。
  5. テープ部と爪部とを有する互いに嵌合可能な一対の嵌合具において、テープ部基部層にその全長に沿って内側に伸長している小さな凸状隆起部をテープ幅1cm当り10本以上有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の嵌合具。

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