JP2005330013A

JP2005330013A - チャック付き袋体成形用樹脂組成物

Info

Publication number: JP2005330013A
Application number: JP2005206640A
Authority: JP
Inventors: Minoru Yoshimori; 実芳森; Takashi Sato; 孝佐藤
Original assignee: Kureha Corp
Current assignee: Kureha Corp
Priority date: 1995-10-06
Filing date: 2005-07-15
Publication date: 2005-12-02
Anticipated expiration: 2016-05-24
Also published as: JP4200153B2

Abstract

【課題】ポリアミドを主体とする樹脂組成物からなる単層フィルムのみで、シーラント層となる他の樹脂層を必要とすることなく、充分なシール強度、耐寒性、耐熱性および実質的に透明性を有するフィルムからなるチャック付き袋体成形用樹脂組成物を提供する。
【解決手段】第１成分として結晶融点１９０℃乃至２７０℃のポリアミド６０質量％乃至９０質量％と、第２成分としてエチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体、エチレン・メタクリル酸アルキルエステル共重合体より選ばれる１以上の樹脂４０〜１０質量％とからなるフィルムからなるチャック付き袋体成形用樹脂組成物。

Description

本発明は、脂肪族ポリアミドを主体とする嵌合具（以下、チャックと言う）付き袋体に関する。より詳しくは、結晶融点１９０℃乃至２７０℃の脂肪族ポリアミドを主体とするエチレン・アクリル酸またはメタクリル酸若しくはそれらの誘導体共重合体との樹脂組成物からなるチャック付き袋体に関するものである。この袋体は冷凍食品や冷蔵食品を充填したままの状態で電子レンジによるマイクロウェーブ加熱して解凍または調理できるものである。

開口部が容易に再封鎖できる合成樹脂製の袋体は取り扱いが容易なこと、小分けしたものの保管、保存に便利であることなどから食品包装、医薬品包装などに使用されている。このうち食品包装用の用途として一般家庭での冷凍冷蔵用保存袋として、食品の小出しが可能なチャック付き合成樹脂袋、さらに電子レンジによる再加熱可能な耐熱性を有するフリージングバッグなどが市販されている。ポリアミドをフィルム基材に使用したチャック付き袋体としては、ポリカプラミド（以下、ナイロン６と言う）にヒートシール可能な層（以下、シーラント層またはシーラントと言う）としてポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンを積層した多層バッグが市販されている。また、下記特許文献には、ナイロン６を４０重量部乃至８５重量部およびメタキシリレンアジパミドを１５重量部乃至６０重量部含有した延伸易裂性ラミネートフィルムが複数層の一層として形成された易裂性ラミネートフィルムよりなる袋本体と、この袋本体の開封部に咬合具を有する咬合具付き易裂性袋が開示されている。これらの袋体のフィルムはシーラントとなる材料をポリアミド以外の材料に求めている。これは一部のポリアミド例えばポリラウロラクタム（以下、ナイロン１２と言う）およびその共重合体を除いて、ポリアミド単体では包装体に必要なシール強度を得難いからである。したがって、ポリアミドからなる層とシーラント層との積層体とすることが必要となり、そのためにはラミネーション法、共押出し法などの工程を必要とする。
特開平７−１２５７５６号公報

ナイロン６はそれ自体シーラントとしての機能をもたないので従来のナイロン６からなるチャック付き袋体を製造するには、更にシーラント層を配した積層構成であったり、チャック部材を別に成形しこれを袋体本体に溶着するなど製造設備が複雑であった。本発明の目的は、ポリアミド樹脂を主体とする樹脂組成物からなり、シーラントとしての機能も併せ持つ単層フィルムのみで、シーラント層となる他の樹脂層を用いることなく、十分なシール強度、耐寒性、耐熱性および透明性を有するチャック付き袋体成形用樹脂組成物を提供することにある。

本発明者らは、上記の課題を解決するべく、脂肪族ポリアミドについて研究した結果、結晶融点１９０℃乃至２７０℃の脂肪族ポリアミド６０質量％乃至９０質量％と、これと相溶性を有する特定の樹脂４０質量％乃至１０質量％とよりなるフィルムが、それ自体シーラントとしての機能を有するとともに上に述べたその他の性質を満足するチャック付き袋体を得ることができることを見出し本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、第１成分として結晶融点１９０℃乃至２７０℃の脂肪族ポリアミド６０質量％乃至９０質量％、好ましくは７０質量％乃至８５質量％と、第２成分として、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体およびエチレン・メタクリル酸アルキルエステル共重合体からなる群から選ばれる樹脂４０質量％乃至１０質量％、好ましくは３０質量％乃至１５質量％との混合樹脂からなるチャック付き袋体成形用樹脂組成物である。

本発明の樹脂組成物よりなるチャック付き袋体は、実施例に示したように単層フィルムのみで、脂肪族ポリアミド単独フィルムおよび脂肪族ポリアミド・酢酸ビニルの２層フィルムと比較してより低いシール温度で所定のシール強度を発現し、透明性を実質的に損なうことがなく、耐熱性、耐寒性を具備している。さらに、チャックを一体成形できるので、生産設備、工程が複雑にならない利点がある。

第１成分の樹脂の使用量は耐熱性を持たせる意味から６０質量％以上必要であり、シール強度を確保するために９０質量％以下であることが必要である。また、第２成分の樹脂はシール性を付与するために１０質量％以上が必要であり、フィルムの透明性維持、耐熱性維持のためには４０質量％を越えてはならない。本発明の袋体は、電子レンジによる再加熱に耐えることが必要であり、後述する試験法による耐熱温度１８０℃以上を確保するため、第１成分の樹脂は結晶融点は１９０℃以上の樹脂を用いる。しかし、結晶融点が２７０℃を越える樹脂は製膜し難くなるので好ましくない。第１成分の樹脂の好ましい融点は１９５℃乃至２６５℃である。ナイロン６、カプロラクタム・ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート共重合体（以下、ナイロン６，６６と言う）が好ましく用いられる。第２成分の樹脂としてエチレン・メタクリル酸共重合体を用いるときは第１成分の樹脂としてナイロン６が特に好ましい。

第２成分の樹脂としては、上記第１成分の樹脂と相溶性があること、ゴム弾性がありエラストマー的挙動をすること、第１成分の樹脂より低い融点を有することが好ましい。第２成分の樹脂として融点の低い樹脂を用いるとＡＳＴＭＤ３７６３に準拠した低温衝撃強度を改善し得るが、耐熱性が低下する。従って、第２成分の樹脂の選択はこれらのバランスを考慮して行えばよい。また、第２成分を加えることはフィルムの透明性を損なうことにつながるが、適切に選択することにより、実施例に示したように実用評価で透明性を損なうことのない袋体を製造することができる。これらを考慮し、またシール強度を維持する上からも、好ましい第２成分の樹脂として、エチレン（含有量７０質量乃至９５質量％）・メタクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸メチルエステル共重合体、エチレン・メタクリル酸エチルエステル共重合体を好ましくあげることができる。さらに耐寒衝撃強度の優れた樹脂として、エチレン・メタクリル酸・アクリル酸アルキルエステルの三元共重合体を好ましくあげることができる。さらに、耐寒強度の点では、第２成分の樹脂としてエチレン・メタクリル酸・アクリル酸アルキルエステルの三元共重合体が好ましく、特に、該三元共重合体とナイロン６，６６（第１成分）との混合樹脂が最も好ましい。

チャック付き袋体を製造する際のシール方法として、シーラントとしてオレフィン系樹脂を用いる公知の方法では面シールが採用されている。本発明においては面シール、線シールの両方が可能であるが実施例では溶断シール時の線シールを例示した。この方法はフィルム同士を加熱した刃で溶融シールすると同時に切断するものであり、シール部は線シールとなる。

本発明でシール強度とは、溶断シール時のシール強度（線シール強度）を意味する。また、本発明でシール性が発現するとは、シール温度２８０℃以下で、次の条件を満足することである。
（１）シール強度は、１．５ｋｇｆ／１５ｍｍ幅（テストシーラ条件：圧力１ｋｇｆ／ｃｍ² 、圧着時間１秒）より大きいこと。
（２）シール状態でのフィルムの伸度が５０％より大きいこと。
具体的には、シール強度が材質であるフィルムの降伏強度を上回り、シール部が破断する前に材質のフィルムが破断する状態が好ましい。シール強度があっても材質のフィルムに伸度がない場合は、再調理の際、食品内容物が高温下の衝撃などによりシール漏れを生じる懸念がある。本発明で採用するフィルムはシール温度２８０℃以下で上記の要件を満たすことが必要であるが、シール操作自体は充分なシール強度を得るためにより高い温度で行うのが好ましい。

チャック付き袋体の製造は、チャック部と袋本体を別々に成形した後、チャック部と袋本体とを溶着する方式および袋本体を成形するときにダイ内で同時にチャックを一体成形する方法があるが、本発明の単層フィルムによる場合はどちらの方法によっても製造可能である。本発明のフィルムの製造方法は特に限定されたものではない。フィルムは延伸であってもよいし、未延伸フィルムであってもよい。フィルムの厚みは３０μｍ乃至１５０μｍ、好ましくは４０μｍ乃至１００μｍである。チャック付き袋体の製造は、例えば次のようにして行うことができる。先ず、第１成分となる融点１９０℃乃至２７０℃の脂肪族ポリアミドと、これと相溶性を有する前記樹脂より選ばれる第２成分の樹脂を所定の割合で混合する。この混合方法は特に限定されるものではなく、機器によるブレンドでもよいし、溶融混練機により混合ペレットとしてもよい。この所定の樹脂混合物を押出機に供給し、ダイにチャック部を形成させる雄型および雌型の切り込みを設けた円筒ダイ内で、袋本体となるチューブフィルムの内側にチャックを一体成形し押し出す。ダイから出たチャック付き溶融体を水冷し、インフレーション法で拡幅製膜し、未延伸チューブフィルムを得る。このチャック付きチューブフィルムを溶断シール機能の付いた製袋機により、製袋速度１ショット（袋）／秒、シール温度３００℃、シール圧力１ｋｇｆ／ｃｍ²の条件でシールおよび溶断を行うことにより、チャック付き袋体を得ることができる。このようにして得られるチャック付き袋体の望ましい厚みは３０μｍ乃至１５０μｍ、さらに望ましくは４０μｍ乃至１００μｍである。なお、チャック付き袋体を構成する単層フィルムは未延伸フィルムであることが好ましい。また、チャックの形状については特に制限はない。

以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。実施例で用いた測定法は次の通りである。
シール強度：１８０度剥離試験法によりテンシロン万能試験機（オリエンテック社製ＴＭＩＲＴＭ１００型）を用いてシール強度を測定した。シール部を含む試験片（幅１５ｍｍ、長さ５０ｍｍ）のシール部を介した両端を保持具で挟み、チャック速度２００ｍｍ／分で引張りシール部が切断するときの強度を測定した。同時に試験片の伸度を測定した。
曇価（ヘイズ）：ＪＩＳＫ−７１０５に従って測定した。測定は日本電色工業株式会社製曇度計（Ｚ−Σ８０型）を用いて行った。
耐熱性：縦１４ｃｍ、横３ｃｍの試験片の両端２．５ｃｍの部分を試験片と同じ幅（３ｃｍ）の板目紙と重ねて粘着テープで固定したものを試料とした。試験片と重なった板目紙の両端２．５ｃｍずつの部分の上部を治具に固定し、下端に１０ｇｆの荷重をかけ、一定温度に調整したギアオーブン中に迅速に入れ、１時間加熱し、加熱後試料の切断の有無を調べる。試験温度は５℃刻みに設定し、１時間経過後試料が切断しなかった場合は、温度を５℃上げ前記の操作を繰り返す。表示した耐熱温度は、試料が切断されない最高温度である。
耐寒衝撃強度：ＡＳＴＭＤ−３７６３に準拠して測定した。測定装置はREOMETRICS社製 Drop Weight Tester (Model RDT-5000)を用い、試料温度を−１０℃に設定して測定した。

ナイロン６（東レ社製：商品名アミランＣＭ１０２１結晶融点２２５℃）８０質量％とエチレン・メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）樹脂（三井デュポンケミカル社製：商品名ニュークレル０９０３ＨＣ結晶融点９８℃、メタクリル酸含量９質量％）２０質量％とをタンブラーで混合し、口径４０ｍｍの押出機に雄型および雌型の切り込みを設けた円筒ダイにより下向きに押し出し水冷し、インフレーション法で製膜して、チューブフィルムの内側にチャックを一体成形したフィルム厚み５０μｍ、直径１００ｍｍの未延伸チューブ状フィルムを得た。このチャック付きチューブフィルムを溶断シール機能の付いた製袋機により製袋速度１袋／秒、シール温度３００℃、シール圧力１ｋｇｆ／ｃｍ²でシールおよび裁断を行い、横２００ｍｍ、縦１５０ｍｍのチャック付き袋体を得た。

なお、上記のようにして得られた製袋機にかける前のチャック付きチューブ状フィルムをヒート試験機（テスター産業（株）社製）により圧着時間１秒、圧力１ｋｇｆ／ｃｍ²を固定し、温度を変えて溶断ヒートシールを行った。このフィルムについて１８０度剥離強度（シール強度）、伸度、ヘイズ、耐熱性および−１０℃における耐寒衝撃強度を測定した結果を表１に示した。また、上記により得られたチャック付き袋体について、以下の実用評価を行った。このチャック付き袋体５枚の各々にカレー６００ｇを詰めて冷蔵庫で１日冷凍保存し、これを電子レンジにより解凍した。チャック部の咬み合わせ具合を観察したが、この部分からのカレーの滲み出しは５袋すべてについて認められなかった。また、フィルム部分からの滲み出しも５袋すべてについて認められなかった。さらに、電子レンジ（東芝社製ＭＲ−Ｍ２２０型）により「強」で３０分加熱したが、シール部の漏れ、フィルム面のピンホールなどは認められなかった。袋内の内容物は外から充分見ることができ、透明性を損なうものではなかった。

実施例１のＥＭＡＡに替えてエチレン・メタクリル酸・イソブチルアクリレート共重合体（ＥＭＡＡＩ）樹脂（三井デュポンポリケミカル社製：商品名ニュークレルＡＮ−４２１７１Ｃ、結晶融点８９℃、メタクリル酸含量１０質量％）を用いた以外は、実施例１と同様にチャック付き袋体を製造し、実用評価を行ったところ、実施例１と同様な結果を得た。また、このフィルムについて、実施例１と同じ試験をした結果を表１に示した。

実施例２のナイロン６をナイロン６，６６（東レ社製：商品名アミランＣＭ６０４１、結晶融点１９５℃）に替えた以外は、実施例１と同様にチャック付き袋体を製造し、実用評価を行ったところ、実施例１と同様な結果を得た。また、このフィルムについて、実施例１と同じ試験をした結果を表１に示した。

実施例２のナイロン６をポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン６、１０）（東レ社製：商品名アミランＣＭ２００１、結晶融点２２２℃）に替えた以外は、実施例２と同様にチャック付き袋体を製造し、実用評価を行ったところ、実施例１と同様な結果を得た。

実施例２のナイロン６をポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）（東レ社製：商品名アミランＣＭ３００１、結晶融点２６５℃）に替えた以外は、実施例２と同様にチャック付き袋体を製造し、実用評価を行ったところ、実施例１と同様な結果を得た。

［比較例１］
ＥＭＡＡを用いることなく、ナイロン６単体のみを用いたこと以外は、実施例１と同様に行った。このフィルムについて実施例１と同じ試験をした結果を表１に示した。また、実施例１と同様な実用評価を行った。カレーを詰めて冷蔵庫で１日冷凍保存をしたものを電子レンジで解凍すると、５袋のすべてについてチャック部の咬み合わせ部分からカレーの滲み出しが認められた。さらに、電子レンジ（東芝社製ＭＲ−Ｍ２２０型）により「強」で３０分加熱すると、シール部分の漏れが５袋のうち２袋に認められた。

［比較例２］
実施例１におけるＥＭＡＡに替えてエチレン・酢酸ビニル共重合体（住友化学社製：商品名エバテートＤ２０１１、結晶融点１０３℃、酢酸ビニル含量５質量％）を用いた以外は、実施例１と同様に行った。このフィルムの試験結果を表１に示した。実施例１と同様な実用評価では、カレーを詰めて冷蔵庫で１日冷凍保存したものを電子レンジで解凍した結果では、チャック部の咬み合わせ部分からカレーの滲み出しは５袋のすべてについて認められなかったが、さらに、電子レンジ（東芝社製ＭＲ−Ｍ２２０型）により「強」で３０分加熱すると、シール部分での漏れが５袋のうち４袋に認められた。

［比較例３］
実施例１におけるＥＭＡＡに替えてエチレン・メタクリル酸共重合体の亜鉛イオンを用いた部分中和物（三井デュポンポリケミカル社製：商品名ハイミラン１６０１、結晶融点９６℃）を用いた以外は、実施例１と同様にしてフィルムを製造した。実施例１と同様な実用評価では、カレーを詰めて冷蔵庫で１日冷凍保存したものを電子レンジで解凍した結果では、チャック部の咬み合わせ部分からカレーの滲み出しは５袋のすべてについて認められなかったが、さらに、電子レンジ（東芝社製ＭＲ−Ｍ２２０型）により「強」で３０分加熱すると、シール部分での漏れが５袋のうち４袋に認められた。

Claims

第１成分として結晶融点１９０℃乃至２７０℃の脂肪族ポリアミド６０質量％乃至９０質量％と、第２成分としてエチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体、エチレン・メタクリル酸アルキルエステル共重合体およびエチレン・メタクリル酸・アクリル酸アルキルエステルの三元共重合体よりなる群から選ばれる１以上の樹脂４０質量％乃至１０質量％との混合樹脂からなるチャック付き袋体成形用樹脂組成物。
第１成分がカプロラクタム・ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート共重合体、第２成分がエチレン・メタクリル酸共重合体である請求項１に記載のチャック付き袋体成形用樹脂組成物。
第２成分がエチレン・メタクリル酸・アクリル酸アルキルエステルの三元共重合体である請求項１または２に記載のチャック付き袋体成形用樹脂組成物。