JP2019162834A - 通気性包装材料、包装体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、上述の通気性包装材料は、いずれも外層に有孔フィルムを設けるため、脱酸素剤や乾燥剤等の包装されている内容物が漏れるおそれがあった。
前記袋状の通気性包装材料に、脱酸素剤、乾燥剤、脱臭剤、防虫剤または芳香剤を収納する工程と、
前記袋状の通気性包装材料の周縁部を熱プレス法によりヒートシールする工程と
を含む、包装体の製造方法である。
図1は、本実施形態における通気性包装材料の一例を示す断面模式図である。本実施形態における通気性包装材料1は、脱酸素剤や乾燥剤などの内容物を包装し、食品とともに外装袋に収容される包装体に使用され、無孔ポリオレフィン層2と、網状補強層3とを有する。
通気性包装材料1は、後述するように構成材料に紙を用いていないため、紙粉や毛羽立ちの発生がなく、防塵性が良好(リントフリー)である。
以下に、通気性包装材料1を構成する各層について詳細に説明する。
無孔ポリオレフィン層2は、通気性包装材料1において、一方の最表面層を構成し、通常、外装袋内で食品と接触する層として機能する。無孔ポリオレフィン層2には、ポリプロピレンフィルム及び/又はポリエチレンフィルムを用いることができ、またフィルムは縦または横方向、もしくは両方に延伸したフィルムでも良い。
本実施形態において、無孔ポリオレフィン層2の厚さは、3μm〜18μmであることが好ましく、5μm〜16μmであることがより好ましい。無孔ポリオレフィン層2の厚さが上記範囲の上限値以下であることにより、十分な通気性(酸素透過)が得られる。また、無孔ポリオレフィン層2の厚さが上記範囲の下限値以上であることにより、十分な強度が得られ、フィルムを成形することができる。
直鎖状低密度ポリエチレンは、例えば、メタロセン触媒の存在下で、気相重合法、スラリー重合法、溶液重合法等の製造プロセスにより、エチレン及びα−オレフィンを、共重合させることにより得ることができる。共重合体においては、炭素数4〜12までのα−オレフインを使用するのが好ましい。具体的には、ブテン、ペンテン、ヘキセン、へプテン、オクテン、ノネン、デセンなどが挙げられる。
また、本実施形態において、無孔ポリオレフィン層2は、通気性包装材料1において、通常、食品と接触する最表面層を構成する。そのため、通気性包装材料1を用いて包装体を形成する場合には、内包物が漏れるおそれがない。
網状補強層3は、無孔ポリオレフィン層2とは反対側の最表面層を構成し、通常、内包物と接触する面として機能する。網状補強層3は、通気性包装材料1に機械的強度を付与するとともに、必要な通気性を確保する。
網状補強層3としては、一定の強度と、網状構造に由来する通気性とを備えるものであれば、特に限定されない。いわゆる不織布として公知のもの全般を用いることができる。
不織布としては、例えば、乾式不織布、湿式法不織布、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布、サーマルボンド不織布、ケミカルボンド不織布、ニードルパンチ不織布、スパンレース不織布、ステッチボンド不織布、スチームジェット不織布等が挙げられる。
網状補強層3の材料としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、レーヨン、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、アクリル繊維、ビニロン、アラミド繊維、ガラス繊維、ゼルロース繊維等が挙げられる。
網状補強層3が前記網状構造体を含有する場合、通気性包装材料1の引張強度や突き刺し強度が向上するので好ましい。
前記第1の繊維及び前記第2の繊維は、前記第2熱可塑性樹脂層を接着層として互いに接着されていることが好ましい。
(第1の網状構造体)
第1の網状構造体は、前記一軸延伸網状フィルムとしてのスプリットウェブと前記一軸延伸網状フィルムとしてのスリットウェブとが互いの延伸方向が略直交するように積層接着された積層不織布である。図2は、前記スプリットウェブを示し、図3は、前記スリットウェブを示し、図4は、前記第1の網状構造体を示している。
第2の網状構造体300は、図5に示されるように、図2に示すスプリットウェブ31同士を互いの延伸方向が略直交するように積層接着した網状基材13からなる積層不織布である。第2の網状構造体の目付、構成繊維のサイズ(厚さや幅)、引張強度などの各種の特性は、前記多層フィルムの前記第1熱可塑性樹脂層の厚さ、延伸の倍率、スプリットウェブ31における割繊箇所などを適宜調整することで制御可能である。なお、前記第2の網状構造体においては、一方のスプリットウェブ31を構成する繊維群、主に幹繊維31a群が前記複数の第1繊維に相当し、他方のスプリットウェブ31を構成する繊維群、主に幹繊維31a群が前記複数の第2繊維に相当する。
第3の網状構造体は、それぞれが軸方向に延伸されると共に前記第1方向に沿って配列された複数の延伸繊維からなる第1の延伸繊維群と、それぞれが軸方向に延伸されると共に前記第2方向に沿って配列された複数の延伸繊維からなる第2の延伸繊維群とが積層接着された積層不織布である。前記延伸繊維は、例えば前記多層フィルムと同様の構成の多層テープを長さ方向(縦方向)に一軸延伸することによって形成され得る。なお、前記第3の網状構造体においては、前記第1の延伸繊維群を構成する複数の延伸繊維が前記複数の第1繊維に相当し、前記第2の延伸繊維群を構成する複数の延伸繊維が前記複数の第2繊維に相当する。
第4の網状構造体は、前記第1の延伸繊維群を構成する複数の延伸繊維が経糸に、前記第2の延伸繊維群を構成する複数の延伸繊維が緯糸になるように、任意の織り方で織成され、その後、前記第1の延伸繊維群と前記第2の延伸繊維群とが接着等によって一体化された織布である。なお、前記第4の網状構造体においては、経糸に相当する前記第1の延伸繊維群を構成する複数の延伸繊維が前記複数の第1繊維に相当し、緯糸に相当する前記第2の延伸繊維群を構成する複数の延伸繊維が前記複数の第2繊維に相当する。
第5の網状構造体は、例えば、図2に示すスプリットウェブ31と複数の延伸繊維からなる延伸繊維群とが積層接着された積層不織布である。前記第5の網状構造体は、例えばスプリットウェブ31と前記第2の延伸繊維群とが積層接着された三層構成、又は、スプリットウェブ31の両面に前記第2の延伸繊維群が積層接着された三層構成を有し得る。なお、前記第5の網状構造体においては、スプリットウェブ31を構成する繊維群、主に幹繊維31a群が前記複数の第1繊維に相当し、前記第2の延伸繊維群を構成する複数の延伸繊維が前記複数の第2繊維に相当する。
更に別の実施形態においては、網状構造体は、縦方向一軸延伸多層ポリオレフィンテープを経緯積層してなる不織布もしくは織成してなる織布である。すなわち、第1の繊維層、第2の繊維層とも、複数の縦方向一軸延伸多層ポリオレフィンテープ群から構成される。そして、不織布の場合には、複数の縦方向一軸延伸多層ポリオレフィンテープ群が、延伸方向が概ね直交するように経緯積層され、溶着もしくは接着されている。織布の場合には、複数の縦方向一軸延伸多層ポリオレフィンテープ群が経糸、複数の縦方向一軸延伸多層ポリオレフィンテープ群が緯糸になるように(緯糸になるように配置した結果、ポリオレフィンテープの配向方向は、経糸に対して直角の方向になっている)、任意の織り方で織成され、溶着もしくは接着されている。
また、網状補強層3は、前述の割繊維フィルム(縦ウェブ)、または網状フィルム(横ウェブ)と、縦方向一軸延伸多層ポリオレフィンテープとを延伸方向が略直交、あるいは斜交するように積層した積層体や、熱可塑性樹脂から紡糸され延伸されたフィラメントを延伸方向が略直交するように組み合わせた織布や不織布を用いることもできる。要するに、複数の網状体層が、延伸方向が概ね直交し、あるいは斜交し、且つ通気性を有するように一体化された構成であればよい。
図7は、本実施形態に係る通気性包装材料の変更例を示す断面模式図である。図7に示す変更例において、通気性包装材料1Aは、無孔ポリオレフィン層2と、網状補強層3Aとを有する。網状補強層3Aは、網状構造体以外の不織布34(以下、「不織布34という」)と、網状構造体からなる層33(以下、「網状構造体層33」という)とを有する。図7に示す変更例では、無孔ポリオレフィン層2と、不織布34と、網状構造体層33とが上からこの順に積層されている。
図8は、本実施形態に係る通気性包装材料の他の変更例を示す断面模式図である。図8に示す変更例において、通気性包装材料1Bは、無孔ポリオレフィン層2と、網状補強層3Bとを有する。網状補強層3Bは、網状構造体層33と、不織布34とを有する。図8に示す変更例では、無孔ポリオレフィン層2と、網状構造体層33と、不織布34とが上からこの順に積層されている。
図7及び8に示す変更例では、網状構造体層33の目を粗くして、不織布34で補強することができる。
なお、図7及び8に示す変更例では、不織布34に替えて有孔フィルム34’を積層してもよい。有孔フィルム34’を用いることにより、通気性包装材料の通気性をより高めることができる。
次に、本実施形態に係る通気性包装材料を、製造方法の観点から説明する。通気性包装材料の製造方法は、無孔ポリオレフィン層2と、網状補強層3とを、熱圧着法によって接合する工程を含む。これらの層の接合は、それぞれの層を個別に製造した後、熱圧着法によって一気に行うことができ、かかる工程により、本発明に係る通気性包装材料1を得ることができる。この場合、熱圧着の条件は、例えば、120〜140℃、好ましくは、125〜140℃の温度条件で、例えば線圧150〜260N/cm、好ましくは、線圧200〜250N/cmの圧力条件とすることができる。具体的な熱圧着の方法は、スチーム加熱ロールや誘電加熱ロールにより実施することができるが、これらの方法には限定されない。
本実施形態に係る通気性包装材料1は、構成材料に紙を用いていないため、紙粉や毛羽立ちの発生がなく、防塵性が良好(リントフリー)である。
また、本実施形態に係る通気性包装材料1は、無孔ポリオレフィン層2の網状補強層3に接する面に印刷を施すことができる。その場合、印刷は無孔ポリオレフィン層2の裏面に行われるため、印刷部は包装体の表面に露出せず、包装体に食品等の内包物を収納しても、印刷用のインキが内包物と接触することはない。また、印刷用のインキの欠落、転写等を防止することができる。
また、本実施形態に係る通気性包装材料1は、上記のような網状補強層3を備える。そのため、従来技術と同様の引張強度などの機械強度に優れた通気性包装材料1とすることができる。さらに、網状補強層3が網状構造体を含有する場合、縦方向と横方向での強度バランスにも優れ、しかも引張強度、突き刺し強度及び通気度をより向上させることができる。
さらに、網状補強層3の第2熱可塑性樹脂層(接着層)は、ヒートシール層として機能する。そのため、本実施形態に係る通気性包装材料1は、別途ヒートシール層を設ける必要がなく、工程を削減できるために製造コストの面からも有利である。
また、本実施形態に係る通気性包装材料1は、無孔ポリオレフィン層2自体が通気度を持つため孔を設ける必要がない。そのため、本実施形態に係る通気性包装材料1は、内包物が漏れるおそれがない。
本発明にかかる第2の実施形態を図9に示す。
図9は、本実施形態における包装体の一例を示す断面模式図である。本実施形態における包装体6は、第1実施形態による通気性包装材料1を、網状補強層3が内側になるように袋状に成形し、その中に乾燥剤、脱臭剤、防虫剤、または芳香剤などの機能性物品5を収容したものである。
また、通気性包装材料1は、網状補強層3を備える。上記のように、特に網状補強層3が網状構造体を含有する場合、縦方向と横方向での強度バランスにも優れ、しかも引張強度、突き刺し強度及び通気度をより向上させることができる。そのため、通気性包装材料1を用いて包装体6を形成したとき、内部に収納された機能性物品5による損傷も生じにくく、乾燥剤以外に、活性炭や木炭など重量の大きな機能性物品5を収納する大型の包装材料としても有効に利用できる。
また、包装体6を形成する際に、網状補強層3の第2熱可塑性樹脂層は、ヒートシール層として機能するので、比較的低温で融着する。そのため、ヒートシール時間を短縮することができ、これに伴って機能性物品5の充填速度を上げることができるので、包装体6の生産性を向上させることができる。また、本実施形態に係る包装体6は、別途ヒートシール層を設ける必要がなく、工程を削減できるために製造コストの面からも有利である。
また、本実施形態に係る包装体6は、無孔ポリオレフィン層2の網状補強層3に接する面に印刷を施すことができる。その場合、印刷は無孔ポリオレフィン層2の裏面に行われるため、印刷部は包装体の表面に露出せず、包装体6に食品等の内包物を収納しても、印刷用のインキが食品と接触することはない。また、印刷用のインキの欠落、転写等を防止することができる。
スプリットウェブ31とスプリットウェブ31とが互いの延伸方向が略直交するように積層接着された網状構造体(第2の網状構造体300)を製造した。スプリットウェブ31において、前記多層フィルムの主層で、ある第1熱可塑性樹脂層には樹脂Aを用い、前記第1熱可塑樹脂層の両面に前記第2熱可塑性樹脂層(接着層)として樹脂Bを水冷インプレーション法により積層した。そして、スプリットウェブ31とスプリットウェブ31とを熱溶着によって接着して網状構造体(3−1)を得た。
樹脂A:ポリプロピレンPL400A(サンアロマー社製)
樹脂B:ポリプロピレンFX4ET(日本ポリプロ社製)
樹脂Aに替えて下記樹脂Cを用い、樹脂Bに替えて下記樹脂Dを用いたことは製造例1と同様にして網状構造体(3−2)を得た。
樹脂C:高密度ポリエチレンHY444(日本ポリエチレン製)
樹脂D:低密度ポリエチレンLE541H(日本ポリエチレン製)
本発明の第1実施形態に係る通気性包装材料を製造した。無孔ポリプロピレン層として、層厚が6μmの二軸延伸無孔ポリプロピレンフィルムを用いた。この無孔ポリプロピレンフィルムの片面に、グラビア印刷によって商品ロゴなど必要な印刷を施した。網状補強層としては、前記網状構造体(3−1)を用いた。
無孔ポリプロピレン層の印刷層を内側にして、網状補強層にコロナ処理を施しながら、印刷層と接触するように、2層を同時に熱ロールに通過させ、通気性包装材料を作製した。積層条件は、熱ロールの温度が135℃、線圧が200N/cm、送り速度が20m/min.とした。熱ロールに接触するのは、無孔ポリプロピレン層側とした。コロナ処理は、100W/(m2・min.)の出力にて行った。
本発明の第1実施形態に係る通気性包装材料を製造した。無孔ポリプロピレン層として、層厚が12μmの二軸延伸無孔ポリプロピレンフィルムを用いた。この無孔ポリプロピレンフィルムの片面に、グラビア印刷によって商品ロゴなど必要な印刷を施した。網状補強層としては、前記網状構造体(3−1)及び芯鞘不織布(芯:PET、鞘:PE製の20g/m2の不織布)を用いた。
無孔ポリプロピレン層の印刷層を内側にして、網状構造体(3−1)にコロナ処理を施しながら、芯鞘不織布が印刷層と接触するように、さらに芯鞘不織布を同時に繰り出し、3層を同時に熱ロールに通過させ、通気性包装材料を作製した。積層条件は、熱ロールの温度が135℃、線圧が200N/cm、送り速度が20m/min.とした。熱ロールに接触するのは、無孔ポリプロピレン層側とした。コロナ処理は、100W/(m2・min.)の出力にて行った。
本発明の第1実施形態に係る通気性包装材料を製造した。無孔ポリエチレン層として、層厚が15μmの無孔直鎖状低密度ポリエチレンフィルムを用いた。この無孔直鎖状低密度ポリエチレンフィルムの片面に、グラビア印刷によって商品ロゴなど必要な印刷を施した。網状補強層としては、前記網状構造体(3−2)及び芯鞘不織布(芯:PET、鞘:PE製の20g/m2の不織布)を用いた。
無孔ポリエチレン層の印刷層を内側にして、網状構造体(3−2)にコロナ処理を施しながら、芯鞘不織布が印刷層と接触するように、さらに芯鞘不織布を同時に繰り出し、3層を同時に熱ロールに通過させ、通気性包装材料を作製した。積層条件は、熱ロールの温度が125℃、線圧が200N/cm、送り速度が20m/min.とした。熱ロールに接触するのは、無孔ポリエチレン層側とした。コロナ処理は、100W/(m2・min.)の出力にて行った。
比較用の通気性包装材料を製造した。最外層として、層厚が12μmの有孔PETフィルムを用いた。この有孔PETフィルムは、PETフィルムの片面に、グラビア印刷によって商品ロゴなど必要な印刷を施し、押出ラミネーションにてLDPEを塗布して得られた積層フィルムに孔を開けたものである。網状補強層としては、前記網状構造体(3−2)及び微多孔質フィルム(40g/m2)を用いた。
有孔PET層の印刷層を内側にして、網状構造体(3−2)にコロナ処理を施しながら、無孔MPFが印刷層と接触するように、さらに微多孔質フィルムを同時に繰り出し、3層を同時に熱ロールに通過させ、通気性包装材料を作製した。積層条件は、熱ロールの温度が125℃、線圧が200N/cm、送り速度が20m/min.とした。熱ロールに接触するのは、有孔PET層側とした。コロナ処理は、100W/(m2・min.)の出力にて行った。
比較用の通気性包装材料を製造した。最外層として、層厚が12μmの有孔PETフィルムを用いた。この有孔PETフィルムの片面に、グラビア印刷によって商品ロゴなど必要な印刷を施した。網状補強層としては、前記網状構造体(3−2)及び層厚が20μmの直鎖状低密度ポリエチレンフィルムを用いた。
有孔PET層の印刷層を内側にして、網状構造体(3−2)にコロナ処理を施しながら、直鎖状低密度ポリエチレンフィルムが印刷層と接触するように、さらに直鎖状低密度ポリエチレンフィルムを同時に繰り出し、3層を同時に熱ロールに通過させ、通気性包装材料を作製した。積層条件は、熱ロールの温度が125℃、線圧が200N/cm、送り速度が20m/min.とした。熱ロールに接触するのは、有孔PET層側とした。コロナ処理は、100W/(m2・min.)の出力にて行った。
比較用の通気性包装材料を製造した。無孔ポリエチレン層として、層厚が20μmの直鎖状低密度ポリエチレンフィルムを用いた。この直鎖状低密度ポリエチレンフィルムの片面に、グラビア印刷によって商品ロゴなど必要な印刷を施した。網状補強層としては、前記網状構造体(3−2)及び芯鞘不織布(芯:PET、鞘:PE製の20g/m2の不織布)を用いた。
無孔ポリエチレン層の印刷層を内側にして、網状構造体(3−2)にコロナ処理を施しながら、芯鞘不織布が印刷層と接触するように、さらに芯鞘不織布を同時に繰り出し、3層を同時に熱ロールに通過させ、通気性包装材料を作製した。積層条件は、熱ロールの温度が125℃、線圧が200N/cm、送り速度が20m/min.とした。熱ロールに接触するのは、無孔ポリエチレン層側とした。コロナ処理は、100W/(m2・min.)の出力にて行った。
比較用の通気性包装材料を製造した。無孔ポリプロピレン層として、層厚が40μmの二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いた。このポリプロピレンフィルムの片面に、グラビア印刷によって商品ロゴなど必要な印刷を施した。網状補強層としては、前記網状構造体(3−1)及び芯鞘不織布(芯:PET、鞘:PE製の20g/m2の不織布)を用いた。
無孔ポリプロピレン層の印刷層を内側にして、網状構造体(3−1)にコロナ処理を施しながら、芯鞘不織布が印刷層と接触するように、さらに芯鞘不織布を同時に繰り出し、3層を同時に熱ロールに通過させ、通気性包装材料を作製した。積層条件は、熱ロールの温度が135℃、線圧が200N/cm、送り速度が20m/min.とした。熱ロールに接触するのは、無孔ポリプロピレン層側とした。コロナ処理は、100W/(m2・min.)の出力にて行った。
実施例1〜3及び比較例1〜4で得られた各通気性包装材料に脱酸素剤(5g)を充填した。脱酸素剤を充填した各通気性包装材料をバリア袋内に入れ、空気500mlといっしょに密封し、時間毎の酸素濃度を測定し、以下の基準に従って酸素透過を評価した。
(評価基準)
○:15日以内に酸素濃度が0%になった。
×:15日以内に酸素濃度が0%にはならなかった。
実施例1〜3及び比較例1〜4で得られた各通気性包装材料の上に、油分が多いドーナツを置き、下には市販の油取り紙の敷いて30℃恒温器の中に2週間保管した。2週間保管後、恒温器から取出し油取り紙の状態について、以下の基準に従って耐油性を評価した。
(評価基準)
○:油取り紙にシミが出なかった。
×:油取り紙にシミが出た。
OPP:二軸延伸ポリプロピレンフィルム
LLDPE:直鎖状低密度ポリエチレンフィルム
PET:ポリエチレンテレフタレートフィルム
Claims (7)
- ポリプロピレン及びポリエチレンからなる群より選ばれる少なくとも1種より構成される無孔ポリオレフィン層と、網状補強層とを有し、
前記無孔ポリオレフィン層の厚さが3μm〜18μmである通気性包装材料。 - 無孔ポリオレフィン層がポリエチレンより構成され、前記ポリエチレンが、直鎖状低密度ポリエチレンである、請求項1に記載の通気性包装材料。
- 前記網状補強層が、互いに同一の方向に配列した複数の第1の繊維からなる第1の繊維層と、前記第1の繊維とは異なる方向にかつ互いに同一の方向に配列した複数の第2の繊維からなる第2の繊維層とが、積層されもしくは織成されてなる網状構造体を含有する、請求項1又は2に記載の通気性包装材料。
- 前記第1の繊維及び前記第2の繊維は、第1熱可塑性樹脂からなる第1熱可塑性樹脂層と、第2熱可塑性樹脂からなるからなる第2熱可塑性樹脂層とを含み、
前記第1熱可塑性樹脂と前記第2熱可塑性樹脂との融点の差は5℃以上であり、
前記第1の繊維及び前記第2の繊維は、前記第2熱可塑性樹脂層を接着層として互いに接着されている、請求項3に記載の通気性包装材料。 - 前記網状補強層が、前記網状構造体からなる層と、前記網状構造体以外の不織布とを有する請求項3又は4に記載の通気性包装材料。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の通気性包装材料を少なくとも一部に用い、前記無孔ポリオレフィン層を外側にして、脱酸素剤、乾燥剤、脱臭剤、防虫剤または芳香剤を収納した包装体。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の通気性包装材料を少なくとも一部に用い、前記網状補強層の両端が対向接触するように前記網状補強層を内側にして通気性包装材料を袋状にする工程と、
前記袋状の通気性包装材料に、脱酸素剤、乾燥剤、脱臭剤、防虫剤または芳香剤を収納する工程と、
前記袋状の通気性包装材料の周縁部を熱プレス法によりヒートシールする工程と
を含む、包装体の製造方法。
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