JP2022013606A - 構造体形成用複合フィルム及び自立袋 - Google Patents
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Abstract
【課題】補強材を別に用意する必要がなく、ホット充填方式による内容物の充填時には柔らかく、使用時に内容物が減少していく際には自立性を維持する自立袋が作製可能となる、構造体形成用複合フィルム、及び当該構造体形成用複合フィルムを用いて作製された自立袋を提供する。【解決手段】自立袋を構成する材料を、特定温度における損失正接tanδの比が、特定の範囲にあるものとする。具体的には、自立袋を構成する材料を、基材層と、機能材層と、ヒートシール層とが、この順で積層された構造体形成用複合フィルムとし、30℃における損失正接tanδ30℃に対する80℃における損失正接tanδ80℃の比であるtanδ80℃/tanδ30℃を、1.04~5.00とする。【選択図】図1
Description
本発明は、構造体形成用複合フィルム及び自立袋に関する。
従来、内容物を充填した包装袋は、剛性が不足していることから、内容物が減少すると、側面が折れ曲がる等の変形により、自立性に問題が生じる場合があった。
これに対して、特許文献1においては、袋の側面に、粘着剤を塗布した補強材を貼着することによって、自立袋の自立性を向上させる方法が提案されている。
特許文献2においては、筒状体本体の上部において、包装体の上側横シール部を接着保持することで、自立袋の自立性を向上させる方法が提案されている。
特許文献3においては、包装袋の側縁を補強材によって補強することで、安定的な自立を目指した自立袋が提案されている。
特許文献1~3に記載された袋は、袋本体とは別に、補強材となる部材や、補強のための構造要素が必要となる。
また、補強材等により自立性は改善されるものの、自立性を付与するために剛性も高くなる。その結果、内容物を充填する際に袋が膨らみづらくなり、必要量の内容物が充填困難な状態となっていた。
本発明は、上記の背景に鑑みてなされたものであり、袋本体とは別に、補強材や補強のための構造要素を用意する必要がなく、ホット充填方式による内容物の充填時には柔らかく、使用時に内容物が減少していく際には自立性を維持できる自立袋が作製可能となる、構造体形成用複合フィルム、及び当該構造体形成用複合フィルムを用いて作製された自立袋を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を行った。そして、自立袋の構成材料として、特定温度における損失正接tanδの比が、特定の範囲のものを用いれば、袋本体とは別に補強材等を用意する必要がなく、ホット充填方式による内容物の充填時には柔らかく、使用時には自立性を維持できる自立袋を実現できることを見出し、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は、以下のとおりである。
《態様1》
機能材層と、ヒートシール層と、を含み、
30℃における損失正接tanδ30℃に対する80℃における損失正接tanδ80℃の比であるtanδ80℃/tanδ30℃が、1.04~5.00である、構造体形成用複合フィルム。
《態様2》
前記機能材層は、融点が40~80℃である機能性付与材料を含む、態様1に記載の構造体形成用複合フィルム。
《態様3》
前記機能材層は、ガラス転移温度が40~80℃である機能性付与材料を含む、態様1又は2に記載の構造体形成用複合フィルム。
《態様4》
前記機能性付与材料は、ポリカプロラクトンである、態様2又は3いずれかに記載の構造体形成用複合フィルム。
《態様5》
前記機能性付与材料は、ポリ乳酸である、態様2又は3いずれかに記載の構造体形成用複合フィルム。
《態様6》
前記機能材層は、芯材に前記機能性付与材料が含浸又は塗布されたものである、態様2~5いずれか一態様に記載の構造体形成用複合フィルム。
《態様7》
前記芯材は、繊維構造体である、態様6に記載の構造体形成用複合フィルム。
《態様8》
前記機能材層は、前記機能性付与材料からなる繊維構造体である、態様2~5いずれか一態様に記載の構造体形成用複合フィルム。
《態様9》
前記繊維構造体は、紙、不織布、及び織布からなる群より選ばれる少なくとも1種である、態様7又は8に記載の構造体形成用複合フィルム。
《態様10》
更に基材層を含む、態様1~9のいずれか一態様に記載の構造体形成用複合フィルム。
《態様11》
前記基材層と、前記機能材層と、前記ヒートシール層とは、この順で積層されている、態様10に記載の構造体形成用複合フィルム。
《態様12》
少なくとも一部が、態様1~11のいずれか一態様に記載の構造体形成用複合フィルムで構成されている、自立袋。
《態様13》
少なくとも胴部が、態様1~11のいずれか一態様に記載の構造体形成用複合フィルムで構成されている、自立袋。
《態様14》
ホット充填方式に用いられる、態様12又は13に記載の自立袋。
機能材層と、ヒートシール層と、を含み、
30℃における損失正接tanδ30℃に対する80℃における損失正接tanδ80℃の比であるtanδ80℃/tanδ30℃が、1.04~5.00である、構造体形成用複合フィルム。
《態様2》
前記機能材層は、融点が40~80℃である機能性付与材料を含む、態様1に記載の構造体形成用複合フィルム。
《態様3》
前記機能材層は、ガラス転移温度が40~80℃である機能性付与材料を含む、態様1又は2に記載の構造体形成用複合フィルム。
《態様4》
前記機能性付与材料は、ポリカプロラクトンである、態様2又は3いずれかに記載の構造体形成用複合フィルム。
《態様5》
前記機能性付与材料は、ポリ乳酸である、態様2又は3いずれかに記載の構造体形成用複合フィルム。
《態様6》
前記機能材層は、芯材に前記機能性付与材料が含浸又は塗布されたものである、態様2~5いずれか一態様に記載の構造体形成用複合フィルム。
《態様7》
前記芯材は、繊維構造体である、態様6に記載の構造体形成用複合フィルム。
《態様8》
前記機能材層は、前記機能性付与材料からなる繊維構造体である、態様2~5いずれか一態様に記載の構造体形成用複合フィルム。
《態様9》
前記繊維構造体は、紙、不織布、及び織布からなる群より選ばれる少なくとも1種である、態様7又は8に記載の構造体形成用複合フィルム。
《態様10》
更に基材層を含む、態様1~9のいずれか一態様に記載の構造体形成用複合フィルム。
《態様11》
前記基材層と、前記機能材層と、前記ヒートシール層とは、この順で積層されている、態様10に記載の構造体形成用複合フィルム。
《態様12》
少なくとも一部が、態様1~11のいずれか一態様に記載の構造体形成用複合フィルムで構成されている、自立袋。
《態様13》
少なくとも胴部が、態様1~11のいずれか一態様に記載の構造体形成用複合フィルムで構成されている、自立袋。
《態様14》
ホット充填方式に用いられる、態様12又は13に記載の自立袋。
本発明の構造体形成用複合フィルムによれば、袋本体とは別に補強材等を用意する必要がなく、ホット充填方式による内容物の充填時には柔らかく、使用時に内容物が減少していく際には自立性を維持することのできる、自立袋を作製することができる。
したがって、内容物を充填する際には袋が膨らみ易いことから、必要量の内容物の充填を容易に実施することができ、一方で、内容物を使用していく際には、剛性を有するため、その自立性を維持することができる。
《構造体形成用複合フィルム》
本発明の構造体形成用複合フィルムは、機能材層と、ヒートシール層と、を含み、30℃における損失正接tanδ30℃に対する80℃における損失正接tanδ80℃の比であるtanδ80℃/tanδ30℃が、1.04~5.00の範囲である。
本発明の構造体形成用複合フィルムは、機能材層と、ヒートシール層と、を含み、30℃における損失正接tanδ30℃に対する80℃における損失正接tanδ80℃の比であるtanδ80℃/tanδ30℃が、1.04~5.00の範囲である。
30℃における損失正接tanδ30℃に対する80℃における損失正接tanδ80℃の比であるtanδ80℃/tanδ30℃は、1.05~4.00の範囲であることが好ましく、1.18~3.50の範囲であることが更に好ましい。
本発明の構造体形成用複合フィルムは、上記の構成を有することにより、自立袋としたときに、袋本体とは別に補強材等を用意する必要がなく、ホット充填方式による内容物の充填時には柔らかく、使用時に内容物が減少していく際には、剛性を有するため自立性を維持することができる。
<構造体形成用複合フィルムの構成>
以下に、図面を参照しながら、本発明の構造体形成用複合フィルムの構成について説明する。図1に、本発明の構造体形成用複合フィルムの一実施形態に係る概略断面図を示す。
以下に、図面を参照しながら、本発明の構造体形成用複合フィルムの構成について説明する。図1に、本発明の構造体形成用複合フィルムの一実施形態に係る概略断面図を示す。
図1に示される本発明の構造体形成用複合フィルムの一実施形態に係る構造体形成用複合フィルム100は、基材層10と、基材層10の内側に積層配置された機能材層20と、機能材層20の内側に積層配置されたヒートシール層30とを備える。機能材層20は、芯材21と、芯材21に含浸又は塗布された機能性付与材料22とからなり、機能性付与材料22が含浸又は塗布された面が、ヒートシール層30に接触するよう積層されている。
なお、本発明の構造体形成用複合フィルムの厚さや形状等は、形成する構造体における適用部位や、形成する構造体の用途等に応じて適宜決定することができる。
<構造体形成用複合フィルムの作用>
本発明の構造体形成用複合フィルムは、機能材層と、ヒートシール層と、を含む構成を有する。そして、本発明においては、機能材層を調整することにより、構造体形成用複合フィルム全体の特定温度における損失正接tanδの比が特定の範囲にあるものとする。
本発明の構造体形成用複合フィルムは、機能材層と、ヒートシール層と、を含む構成を有する。そして、本発明においては、機能材層を調整することにより、構造体形成用複合フィルム全体の特定温度における損失正接tanδの比が特定の範囲にあるものとする。
構造体形成用複合フィルム全体の特定温度における損失正接tanδの比が特定の範囲にあることで、例えば自立袋としたときに、袋本体とは別に補強材等を用意する必要がなく、ホット充填方式による内容物の充填時には柔らかく、使用時に内容物が減少していく際には、剛性を有するため自立性を維持できる、自立袋を実現することができる。
具体的には、本発明の構造体形成用複合フィルムは、30℃における損失正接tanδ30℃に対する80℃における損失正接tanδ80℃の比であるtanδ80℃/tanδ30℃が、1.04~5.00の範囲であり、1.05~4.00の範囲であることが好ましく、1.18~3.50の範囲であることが更に好ましい。
構造体形成用複合フィルム全体の物性として、30℃における損失正接tanδ30℃に対する80℃における損失正接tanδ80℃の比であるtanδ80℃/tanδ30℃が、上記の範囲にあれば、本発明の構造体形成用複合フィルムから作製された自立袋は、ホット充填方式による内容物の充填時である60~90℃付近では、袋が柔らかいため膨らみ易いく、必要量の内容物の充填を容易に実施することができる。また、使用時である30℃以下の環境にて、使用に伴い内容物が減少していく際には、袋本体とは別に補強材等を有していなくとも、剛性を有するため自立性を維持することができる。
<機能材層>
本発明の構造体形成用複合フィルムを構成する機能材層は、その構成を調整することにより、構造体形成用複合フィルム全体の特定温度における損失正接tanδの比を、特定の範囲にあるものとする。
本発明の構造体形成用複合フィルムを構成する機能材層は、その構成を調整することにより、構造体形成用複合フィルム全体の特定温度における損失正接tanδの比を、特定の範囲にあるものとする。
構造体形成用複合フィルム全体の特定温度における損失正接tanδの比を調整する方法として、本発明の構造体形成用複合フィルムにおける機能材層は、機能性付与材料を含むことが好ましい。
本発明の機能材層が、機能性付与材料を含む場合には、その形態はいかようなものであってもよい。例えば、機能性付与材料のみで機能材層を形成しても、機能性付与材料を他の材料や部品と組み合わせて、機能材層を形成してもよい。
機能材層が、機能性付与材料のみで形成される場合には、例えば、機能性付与材料から作製されたフィルムやシート等の形態であってよい。フィルムやシートとしては、無孔であっても、不織布や有孔フィルム等の多孔質形態となっていてもよい。
機能材層が、機能性付与材料と他の材料との組み合わせによる態様となっている場合には、例えば、機能性付与材料と他の材料とが混合された組成物等から形成された、フィルムやシート等の形態であってよい。また、機能性付与材料と他の部品との組み合わせによる態様となっている場合には、例えば、機能性付与材料又は機能性付与材料を含む組成物が、他の部品、例えば、他の材料から形成されたフィルムやシート等に積層された形態等であってよい。
(機能性付与材料)
機能性付与材料は、機能材層に含まれており、本発明の構造体形成用複合フィルム全体の特定温度における損失正接tanδの比を、特定の範囲にあるものとする。
機能性付与材料は、機能材層に含まれており、本発明の構造体形成用複合フィルム全体の特定温度における損失正接tanδの比を、特定の範囲にあるものとする。
本発明において、機能性付与材料の第1実施形態は、特定範囲の融点を有する材料である。すなわち機能材層は、特定範囲の融点を有する機能性付与材料を含む。
第1実施形態に係る機能性付与材料の融点(mp)は、40~80℃の範囲であることが好ましい。第1実施形態に係る機能性付与材料の融点は、40~70℃の範囲であることが更に好ましく、40~60℃の範囲であることが特に好ましい。
上記範囲の融点を有する物質としては、例えば、ポリカプロラクトン、飽和脂肪酸、又は脂肪酸トリグリセリド等の油脂、高級アルコール、ワックス、界面活性剤(アニオン、カチオン、ノニオン)等が挙げられる。ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート等のソルビタン系エステルが挙げられる。
機能性付与材料の第2実施形態は、特定範囲のガラス転移温度(Tg)を有する材料である。すなわち機能材層は、特定範囲のガラス転移温度(Tg)を有する機能性付与材料を含む。
第2実施形態に係る機能性付与材料のガラス転移温度(Tg)は、40~80℃であることが好ましい。第2実施形態に係る機能性付与材料のガラス転移温度(Tg)は、40~70℃の範囲であることが更に好ましく、40~60℃の範囲であることが特に好ましい。
上記範囲のガラス転移温度(Tg)を有する物質としては、例えば、特定グレードの形状記憶ポリマー(SMP)、ポリアミド、又は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸(PLA)等のポリエステル系樹脂等が挙げられる。形状記憶樹脂(SMP)としては、熱可塑性であることが好ましい。
(機能材層の構成)
本発明の構造体形成用複合フィルムを構成する機能材層は、上記の通り、例えば、機能性付与材料を含む材料から形成されたフィルム又はシートであってもよく、機能性付与材料を含む材料からなる層を含む積層体等であってもよい。
本発明の構造体形成用複合フィルムを構成する機能材層は、上記の通り、例えば、機能性付与材料を含む材料から形成されたフィルム又はシートであってもよく、機能性付与材料を含む材料からなる層を含む積層体等であってもよい。
中では、機能材層は、芯材に機能性付与材料が含浸又は塗布された構成であることが好ましい。
すなわち、本発明の機能材層は、芯材に、特定範囲の融点を有する機能性付与材料が含浸又は塗布されたものか、特定範囲のガラス転移温度(Tg)を有する機能性付与材料が含浸又は塗布されたものであることが好ましい。
図1に示される本発明の構造体形成用複合フィルムの一実施形態に係る構造体形成用複合フィルム100においては、機能材層20は、基材層10とヒートシール層30との間に配置されている。機能材層20は、芯材21と、芯材21に含浸又は塗布された機能性付与材料22とからなり、機能性付与材料22が含浸又は塗布された面が、ヒートシール層30に接触している。
図1に示される構造体形成用複合フィルムの一実施形態に係る構造体形成用複合フィルム100は、機能性付与材料22が含浸又は塗布された面が、ヒートシール層30に接触している態様であるが、本発明においては、機能性付与材料が含浸又は塗布された面が、ヒートシール層の側に位置する態様であっても、基材層側に位置する態様であっても、いずれでもよい。
(芯材)
機能材層を構成する芯材は、繊維構造体であることが好ましい。繊維構造体は空隙を有しているため、当該空隙に後述する機能性付与材料を含浸又は塗布することができる。そして、含浸又は塗布する機能性付与材料の種類、及び量を調整することによって、構造体形成用複合フィルム全体の損失正接tanδの比を調整することができる。
機能材層を構成する芯材は、繊維構造体であることが好ましい。繊維構造体は空隙を有しているため、当該空隙に後述する機能性付与材料を含浸又は塗布することができる。そして、含浸又は塗布する機能性付与材料の種類、及び量を調整することによって、構造体形成用複合フィルム全体の損失正接tanδの比を調整することができる。
繊維構造体としては、特に限定されるものではないが、例えば、紙、不織布、及び織布からなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。不織布の場合には、ニードルパンチ不織布、ウォータージェットパンチ不織布、スパンボンド不織布等のいずれも使用することができる。また、織物の場合には、平織、平織バスケット織、綾織、朱子織、簾織、あるいは3軸織、4軸織、あるいは3次元織など何れのものであってもよい。
繊維構造体の目付や厚みについても、特に限定されるものではなく、含浸又は塗布する機能性付与材料の種類や量によって、適宜選択することができる。
(含浸又は塗布方法)
芯材に機能性付与材料を含浸又は塗布する方法としては、特に限定されるものではない。公知の方法を採用することができ、例えば、グラビア塗工、浸漬、吸引、エアーナイフコート、ダイコート、コンマコート、ファウンテンコート、グラビアオフセット、ホットメルトコート等が挙げられる。
芯材に機能性付与材料を含浸又は塗布する方法としては、特に限定されるものではない。公知の方法を採用することができ、例えば、グラビア塗工、浸漬、吸引、エアーナイフコート、ダイコート、コンマコート、ファウンテンコート、グラビアオフセット、ホットメルトコート等が挙げられる。
(含浸又は塗布量)
含浸又は塗布する機能性付与材料の量は、特に限定されるものではなく、繊維構造体の目付や厚み、機能性付与材料の種類によって、適宜選択することができる。
含浸又は塗布する機能性付与材料の量は、特に限定されるものではなく、繊維構造体の目付や厚み、機能性付与材料の種類によって、適宜選択することができる。
<ヒートシール層>
本発明の構造体形成用複合フィルムを構成するヒートシール層は、例えば自立袋等の構造体を形成する際に、ヒートシールされる層となる。このため、ヒートシール層は、構造体形成用複合フィルムの最内層となる。
本発明の構造体形成用複合フィルムを構成するヒートシール層は、例えば自立袋等の構造体を形成する際に、ヒートシールされる層となる。このため、ヒートシール層は、構造体形成用複合フィルムの最内層となる。
ヒートシール層を構成する材料としては、熱接着が可能であり、成形された構造体に十分なシール強度を付与できるものであれば、特に限定されるものではない。公知の材料を適用することができ、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン-プロピレン共重合体(EP)、エチレン-アクリル酸共重合体(EAA)、エチレン-メタクリル酸共重合体(EMAA)、アイオノマー樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)等が挙げられる。
例えば、内容物が充填される自立袋等の構造体を形成する場合には、本発明の構造体形成用複合フィルムを構成するヒートシール層は、内容物を充填するための空間を形成する層となる。このため、耐内容物性を付与したい場合には、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)等を用いることが好ましい。
本発明の構造体形成用複合フィルムを構成するヒートシール層は、上記の材料から予め成形されたフィルムを用いて形成してもよいし、機能材層、及び必要に応じてその他の層が積層された積層体の表面に、ヒートシール層を形成するための材料を溶融して押出し、冷却固化させて形成してもよい。
また、ヒートシール層を構成する樹脂等は、1種のみならず、2種以上がブレンドされていてもよく、必要に応じて、機能性等を付与するための添加剤等が配合されていてもよい。
<基材層>
本発明の構造体形成用複合フィルムは、機能材層と、ヒートシール層と、を必須の構成層とするが、その他に更に、基材層を含む構成であることが好ましい。基材層を備える場合には、基材層と、機能材層と、ヒートシール層とは、この順で積層されている態様となっていることが更に好ましい。
本発明の構造体形成用複合フィルムは、機能材層と、ヒートシール層と、を必須の構成層とするが、その他に更に、基材層を含む構成であることが好ましい。基材層を備える場合には、基材層と、機能材層と、ヒートシール層とは、この順で積層されている態様となっていることが更に好ましい。
基材層と、機能材層と、ヒートシール層とが、この順で積層されている態様であれば、基材層は、例えば自立袋等の構造体を形成したときに、袋体の外層となる。このため、最内層となるヒートシール層をヒートシールして構造体を形成する時の保護層となりうる。また、内容物の表示等のための印刷を施すための印刷層ともなりうる。
基材層を構成する材料としては、樹脂等、特に保護層となり、印刷が可能となる樹脂等であれば、特に限定されるものではない。一般的に用いられている樹脂を用いることができ、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレ-ト(PEN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)等のポリオレフィン、ナイロン-6、ナイロン-66等のポリアミド(PA)、ポリカーボネート(PC)等が挙げられる。
基材層を構成する樹脂等は、1種のみならず、2種以上がブレンドされていてもよく、必要に応じて、機能性等を付与するための添加剤等が配合されていてもよい。
なお、基材層は、予め成形されたフィルムから作製されることが好ましい。基材層となるフィルムは、上記の樹脂等から形成されたフィルムであればよく、未延伸であっても、一軸又は二軸延伸が施されていてもよい。中では、二軸延伸フィルムであることが好ましい。
また、基材層となるフィルムには、アルミニウム等の金属や、酸化珪素、酸化アルミニウム等の酸化物が蒸着されていてもよい。
<その他の層>
本発明の構造体形成用複合フィルムは、機能材層と、ヒートシール層とを、必須の構成層として含んでいれば、これら以外の層が含まれていてもよい。基材層を含む場合には、基材層と、機能材層と、ヒートシール層とが、この順で積層されている態様が好ましく、その他の層は、例えば、基材層、機能材層、ヒートシール層の間や、これらの層を含む積層体の外側等に配置することができる。
本発明の構造体形成用複合フィルムは、機能材層と、ヒートシール層とを、必須の構成層として含んでいれば、これら以外の層が含まれていてもよい。基材層を含む場合には、基材層と、機能材層と、ヒートシール層とが、この順で積層されている態様が好ましく、その他の層は、例えば、基材層、機能材層、ヒートシール層の間や、これらの層を含む積層体の外側等に配置することができる。
その他の層としては、特に限定されるものではなく、例えば、作製する構造体にバリア性を付与するためのバリア層や、構造体の強度を補強するための補強層、あるいは、層と層との間を接着するための接着層等が挙げられる。
作製する構造体にバリア性を付与するためのバリア層としては、例えば、酸素や水蒸気等のガスを遮断する機能を発現する、エチレン-ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ナイロン(NY)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、又はポリアクリロニトリル(PAN)からなる層等が挙げられる。
作製する構造体の強度を補強するための補強層の材料としては、例えば、紙、合成紙、不織布等が挙げられる。これらには、隣接する層との接着性を付与するための接着剤が塗布されていてもよい。また、上記の基材層を構成する材料による層を、基材層とは別に、補強層として備えさせることも可能である。
層と層との間を接着するための接着層としては、例えば、エチレン-アクリル酸共重合体(EAA)、エチレン-メタクリル酸共重合体(EMAA)、アイオノマーからなる層等が挙げられる。
また、その他の層は、基材層と機能材層、又は機能材層とヒートシール層等を、ドライラミネート又はホットメルトラミネートする際に使用する、接着剤からなる層であってもよい。
その他の層を構成する樹脂等は、1種のみならず、2種以上がブレンドされていてもよい。また、必要に応じて、機能性等を付与するための添加剤等が配合されていてもよい。
《構造体形成用複合フィルムの製造方法》
本発明の構造体形成用複合フィルムの製造方法は、特に限定されるものではなく、積層された複合フィルムを形成することのできる方法であればよい。公知の方法を採用することができ、例えば、ドライラミネーション法、ホットメルトラミネーション法、エクストルージョンラミネーション法、及びサンドイッチラミネーション方法等が挙げられる。
本発明の構造体形成用複合フィルムの製造方法は、特に限定されるものではなく、積層された複合フィルムを形成することのできる方法であればよい。公知の方法を採用することができ、例えば、ドライラミネーション法、ホットメルトラミネーション法、エクストルージョンラミネーション法、及びサンドイッチラミネーション方法等が挙げられる。
《構造体》
本発明の構造体形成用複合フィルムを用いて形成される構造体は、特に限定されるものではない。本発明の構造体形成用複合フィルムは、最内層がヒートシール層となっているため、本発明の構造体形成用複合フィルム同士又は他の材料とヒートシールすることにより、様々な形状の構造体を形成することができる。
本発明の構造体形成用複合フィルムを用いて形成される構造体は、特に限定されるものではない。本発明の構造体形成用複合フィルムは、最内層がヒートシール層となっているため、本発明の構造体形成用複合フィルム同士又は他の材料とヒートシールすることにより、様々な形状の構造体を形成することができる。
例えば、三方シール袋、四方シール袋、ガセット包装袋、ピロー包装袋、ゲーベルトップ型の有底容器、テトラクラシック(登録商標)、ブリックパック(登録商標)、チューブ容器、蓋材等が挙げられる。また、ヒートシール層にチャックを設けて、チャック付き包装袋とすることもできる。
本発明においては、中でも、少なくとも一部が、本発明の構造体形成用複合フィルムで構成されている、自立袋であることが好ましい。中でも特に、少なくとも胴部が、本発明の構造体形成用複合フィルムで構成されている、自立袋であることが好ましい。
本発明の構造体形成用複合フィルムによる自立袋は、袋本体とは別に補強材を用意せずとも、ホット充填方式による内容物の充填時には柔らかく、使用時に内容物が減少していく際には、自立性を維持することができる。したがって、内容物を充填する際には袋が膨らみ易いことから、必要量の内容物の充填を容易に実施することができ、一方で、内容物を使用していく際には剛性を有するため、その自立性を維持することができる。
したがって、本発明の構造体形成用複合フィルムで構成される自立袋は、とりわけ、ホット充填方式に用いられる自立袋であることが好ましい。
《適用できる内容物》
本発明の構造体形成用複合フィルムから成形される構造体に充填が可能な内容物は、ジェルやゲル、更にはペースト等を含む液体物であれば、特に限定されるものではない。液状物としては、例えば、医薬品、医薬部外品、化粧品、洗剤、食品、塗料等が挙げられる。
本発明の構造体形成用複合フィルムから成形される構造体に充填が可能な内容物は、ジェルやゲル、更にはペースト等を含む液体物であれば、特に限定されるものではない。液状物としては、例えば、医薬品、医薬部外品、化粧品、洗剤、食品、塗料等が挙げられる。
医薬品及び医薬部外品としては、例えば、注射薬、点滴薬、輸液薬、灌流薬、煎剤等が挙げられる。化粧品としては、例えば、シャンプー、コンディショナー、整髪料(例えば、ヘアウォーター、ヘアリキッド、グリース等)等が挙げられる。洗剤としては、例えば、中性洗剤、アルカリ性洗剤、及び酸性洗剤が挙げられる。食品としては、例えば、飲料、食用油、スープ、クリーム、液体調味料(例えば、醤油、酢、麺つゆ、割下、みりん、ウスターソース、ドレッシング、ケチャップ、タバスコ、甘味料等)等が挙げられる。塗料としては、例えば、ペンキ、ニス、オイルステイン等が挙げられる。
なお、ジェル状やゲル状、又はペースト状の内容物であってもよく、例えば、歯磨き粉、ワサビ、ゼリー、ジャム、味噌等が挙げられる。
本発明の構造体形成用複合フィルムから成形される構造体は、80℃付近では、袋が柔らかいため膨らみやすく、必要量の内容物の充填を容易に実施することができる。したがって、内容物として、60~90℃付近の温度でホット充填されるものであれば、本発明の効果を十分に享受することができるため好ましい。
以下、実施例及び比較例等により、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
<材料>
実施例及び比較例においては、層を構成する材料として、以下を準備した。
実施例及び比較例においては、層を構成する材料として、以下を準備した。
(1)基材層
・PET#12:PETフィルム(エンブレット(登録商標)PET-12、ユニチカ株式会社、厚み:12μm)
・PBT#15:PBTフィルム(ボブレット(登録商標)ST、興人フィルム&ケミカルズ株式会社、厚み:15μm)
・Ny#15:ナイロンフィルム(RX、興人フィルム&ケミカルズ株式会社、厚み:15μm)
・VM-PET#12:アルミ蒸着PETフィルム(VM-PET BR-1012、東レフィルム加工株式会社、厚み:12μm)
・PET#12:PETフィルム(エンブレット(登録商標)PET-12、ユニチカ株式会社、厚み:12μm)
・PBT#15:PBTフィルム(ボブレット(登録商標)ST、興人フィルム&ケミカルズ株式会社、厚み:15μm)
・Ny#15:ナイロンフィルム(RX、興人フィルム&ケミカルズ株式会社、厚み:15μm)
・VM-PET#12:アルミ蒸着PETフィルム(VM-PET BR-1012、東レフィルム加工株式会社、厚み:12μm)
(2)機能材層
芯材
・紙40g:純白ロール紙(坪量:40g/m2)
・PLA不織布30g:ポリ乳酸不織布(テラマック(登録商標)L0303、ユニチカ株式会社、目付:30g/m2)
・NY不織布50g:ナイロン不織布(ナイエース(登録商標)P0503、ユニチカ株式会社、目付:50g/m2)
・PET不織布40g:PET不織布(ディラ(登録商標)D0403、ユニチカ株式会社、目付:40g/m2)
・紙75g:両更クラフト紙(坪量:75g/m2)
機能性付与材料
・PCL:ポリカプロラクトン(プラクセル(登録商標)H1P、ダイセル社、融点(mp):60℃)
・SMP:形状記憶ポリマー(MS-4520、株式会社SMPテクノロジーズ、ガラス転移温度(Tg):45℃)
芯材
・紙40g:純白ロール紙(坪量:40g/m2)
・PLA不織布30g:ポリ乳酸不織布(テラマック(登録商標)L0303、ユニチカ株式会社、目付:30g/m2)
・NY不織布50g:ナイロン不織布(ナイエース(登録商標)P0503、ユニチカ株式会社、目付:50g/m2)
・PET不織布40g:PET不織布(ディラ(登録商標)D0403、ユニチカ株式会社、目付:40g/m2)
・紙75g:両更クラフト紙(坪量:75g/m2)
機能性付与材料
・PCL:ポリカプロラクトン(プラクセル(登録商標)H1P、ダイセル社、融点(mp):60℃)
・SMP:形状記憶ポリマー(MS-4520、株式会社SMPテクノロジーズ、ガラス転移温度(Tg):45℃)
(3)ヒートシール層
・LL♯50:LLDPEフィルム(SE625L、タマポリ株式会社、厚み:50μm)
・LL♯65:[押出PE#15/LL#50]積層フィルム
(押出PE:サンテック(登録商標)L1850K、旭化成株式会社、厚み:15μm
LL#50:LLDPEフィルム(SE625L、タマポリ株式会社、厚み:50μm)
・LL♯95:LLDPEフィルム(SE620A、タマポリ株式会社、厚み:95μm)
・LL♯50:LLDPEフィルム(SE625L、タマポリ株式会社、厚み:50μm)
・LL♯65:[押出PE#15/LL#50]積層フィルム
(押出PE:サンテック(登録商標)L1850K、旭化成株式会社、厚み:15μm
LL#50:LLDPEフィルム(SE625L、タマポリ株式会社、厚み:50μm)
・LL♯95:LLDPEフィルム(SE620A、タマポリ株式会社、厚み:95μm)
《実施例1》
<機能材層の製造>
表1に記載した積層順となるように、基材層(PET#12)に、芯材となる紙40gを、ドライラミネートにより貼り合わせた。ドライラミネート用接着剤としては、2液硬化型ドライラミネート接着剤(タケラックA525/タケネートA52、三井化学株式会社)を用いた。
<機能材層の製造>
表1に記載した積層順となるように、基材層(PET#12)に、芯材となる紙40gを、ドライラミネートにより貼り合わせた。ドライラミネート用接着剤としては、2液硬化型ドライラミネート接着剤(タケラックA525/タケネートA52、三井化学株式会社)を用いた。
表1において、ドライラミネートで貼り合わせた部分は、「//」で示している。
機能性付与材料であるポリカプロラクトンPCLを、トルエンに溶解して塗工液を作製した。作製した塗工液を、芯材となる紙40g又は不織布30gに、表1に示す固形分量となるようグラビア塗工することで、基材層に積層された機能材層を作製した。
表1において、機能材層は、( )内に記載している。
<構造体形成用複合フィルムの製造>
表1に記載した積層順となるように、ヒートシール層となるLL#50をドライラミネートにより貼り合わせることで、構造体形成用複合フィルムを作製した。なお、ドライラミネート用接着剤としては、2液硬化型ドライラミネート接着剤(タケラックA525/タケネートA52、三井化学株式会社)を用いた。
表1に記載した積層順となるように、ヒートシール層となるLL#50をドライラミネートにより貼り合わせることで、構造体形成用複合フィルムを作製した。なお、ドライラミネート用接着剤としては、2液硬化型ドライラミネート接着剤(タケラックA525/タケネートA52、三井化学株式会社)を用いた。
<損失正接tanδの測定>
動的粘弾性装置(DMA Q800、TA Instruments株式会社)を用いて、30℃及び80℃における損失正接tanδを計測し、30℃における損失正接tanδ30℃に対する80℃における損失正接tanδ80℃の比であるtanδ80℃/tanδ30℃を算出した。
動的粘弾性装置(DMA Q800、TA Instruments株式会社)を用いて、30℃及び80℃における損失正接tanδを計測し、30℃における損失正接tanδ30℃に対する80℃における損失正接tanδ80℃の比であるtanδ80℃/tanδ30℃を算出した。
具体的には、25~100℃において損失正接tanδの測定を実施し、30℃での値を30℃における損失正接tanδ30℃とし、80℃での値を80℃における損失正接tanδ80℃とし、これらの比であるtanδ80℃/tanδ30℃を算出した。30℃における損失正接tanδ30℃、80℃における損失正接tanδ80℃、及びこれらの比であるtanδ80℃/tanδ30℃を、表1に示す。
<自立袋の作製>
作製した構造体形成用複合フィルムから、自立袋を作製した。図2は、自立袋を作製するために切り抜いた材料であり、図2(a)は胴部であり、図2(b)は底部となる。図3は、作製した自立袋を示す図であり、図3(a)は正面図、図3(b)は側面図、図3(c)は底面図である。
作製した構造体形成用複合フィルムから、自立袋を作製した。図2は、自立袋を作製するために切り抜いた材料であり、図2(a)は胴部であり、図2(b)は底部となる。図3は、作製した自立袋を示す図であり、図3(a)は正面図、図3(b)は側面図、図3(c)は底面図である。
作製にあたっては、まず、構造体形成用複合フィルム100を切り抜いて、図2(a)に示す寸法の胴部と、図2(b)に示す底部とを作製した。続いて、底部を破線部で折り返して、端部を胴部とヒートシールするとともに、胴部の周囲をヒートシールすることで、図3に示す自立袋を作製した。
作製した自立袋の寸法は、高さ135mm×幅90mm×折込12.5mmであった。ヒートシールの幅は、図2(a)に、ヒートシール部1として示す。なお、自立袋の上端部の中央には、内容物を充填又は排出するための、幅15mmの開口部2を設けた。
<膨らみ厚さの計測>
幅15mmの開口部から、80℃のお湯を充填し、充填した後の自立袋の胴部の厚みを、ノギスを用いて計測した。続いて、30℃まで冷却した後に内容物を排出し、排出後の自立袋の胴部の厚みを計測した。結果を表1に示す。
幅15mmの開口部から、80℃のお湯を充填し、充填した後の自立袋の胴部の厚みを、ノギスを用いて計測した。続いて、30℃まで冷却した後に内容物を排出し、排出後の自立袋の胴部の厚みを計測した。結果を表1に示す。
<自立性の評価>
30℃まで冷却した後に内容物を排出した後の、自立袋の自立性について、以下の評価基準で評価した。結果を表1に示す。
○:内容物排出後、自立袋を置いた際に、容易に自立する
△:内容物排出後、自立袋を置いた際に、少し気を付ければ自立する
×:内容物排出後、自立袋を置いた際に、すぐ倒れてしまう
30℃まで冷却した後に内容物を排出した後の、自立袋の自立性について、以下の評価基準で評価した。結果を表1に示す。
○:内容物排出後、自立袋を置いた際に、容易に自立する
△:内容物排出後、自立袋を置いた際に、少し気を付ければ自立する
×:内容物排出後、自立袋を置いた際に、すぐ倒れてしまう
《実施例2~8、比較例1~4》
実施例2~6、8、比較例1~4については、表1に記載した積層順となるように、基材層に、紙40g、PLA不織布30g、NY不織布50g、PET不織布40g、又は紙75gを、ドライラミネートにより貼り合わせた。ドライラミネート用接着剤としては、実施例1と同様のものを用いた。
実施例2~6、8、比較例1~4については、表1に記載した積層順となるように、基材層に、紙40g、PLA不織布30g、NY不織布50g、PET不織布40g、又は紙75gを、ドライラミネートにより貼り合わせた。ドライラミネート用接着剤としては、実施例1と同様のものを用いた。
実施例7については、基材層となるPET#12に、押出PE(サンテック(登録商標)L1850K、旭化成株式会社)を押出ラミネートし(PE#15)、NY不織布50gを貼り合わせた。PE#15の厚みは、15μmとなるようにした。
続いて、実施例2、4、6~8については、実施例1と同様にして、機能性付与材料であるポリカプロラクトンPCLをトルエンに溶解して塗工液を作製し、それぞれの芯材にグラビア塗工して、機能材層を作製した。このとき、実施例2についてはワイヤーバーを用いて塗工し、実施例4、6~8についてはドライラミネーターを用いて塗工剤の濃度を変えて塗工することで、表1に示す固形分量となるようにした。
実施例3及び比較例1については、機能性付与材料である形状記憶ポリマーSMPを、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)に溶解して塗工液を作製し、芯材となる紙40gにグラビア塗工して、機能材層を作製した。用いるワイヤーバーの番手を異ならせることで表1に示す固形分量となるようにした。
実施例5については、PLA不織布30gをそのまま、機能材層とした。
続いて、表1に記載した積層順となるように、ヒートシール層となるLL#50、LL#65、又はVM-PET#12を、ドライラミネートにより貼り合わせることで、構造体形成用複合フィルムを作製した。ドライラミネート用接着剤としては、実施例1と同様のものを用いた。
得られた構造体形成用複合フィルムについて、実施例1と同様にして、損失正接tanδの測定を実施した。結果を表1に示す。
続いて、得られた構造体形成用複合フィルムから、実施例1と同様にして自立袋を作製し、膨らみ厚さの計測と、自立性の評価を実施した。結果を表1に示す。
表1に示されるように、実施例1~8の構造体形成用複合フィルムによる自立袋は、80℃においては柔らかいため、十分な量の内容物を充填することができた。また、30℃において内容物を排出した後においても、保形されていることから胴部に厚みがあり、自立性を有していた。
100 構造体形成用複合フィルム
10 基材層
20 機能材層
21 芯材
22 機能性付与材料
30 ヒートシール層
1 ヒートシール部
2 開口部
10 基材層
20 機能材層
21 芯材
22 機能性付与材料
30 ヒートシール層
1 ヒートシール部
2 開口部
Claims (14)
- 機能材層と、ヒートシール層と、を含み、
30℃における損失正接tanδ30℃に対する80℃における損失正接tanδ80℃の比であるtanδ80℃/tanδ30℃が、1.04~5.00である、構造体形成用複合フィルム。 - 前記機能材層は、融点が40~80℃である機能性付与材料を含む、請求項1に記載の構造体形成用複合フィルム。
- 前記機能材層は、ガラス転移温度が40~80℃である機能性付与材料を含む、請求項1又は2に記載の構造体形成用複合フィルム。
- 前記機能性付与材料は、ポリカプロラクトンである、請求項2又は3いずれかに記載の構造体形成用複合フィルム。
- 前記機能性付与材料は、ポリ乳酸である、請求項2又は3いずれかに記載の構造体形成用複合フィルム。
- 前記機能材層は、芯材に前記機能性付与材料が含浸又は塗布されたものである、請求項2~5いずれか1項に記載の構造体形成用複合フィルム。
- 前記芯材は、繊維構造体である、請求項6に記載の構造体形成用複合フィルム。
- 前記機能材層は、前記機能性付与材料からなる繊維構造体である、請求項2~5いずれか1項に記載の構造体形成用複合フィルム。
- 前記繊維構造体は、紙、不織布、及び織布からなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項7又は8に記載の構造体形成用複合フィルム。
- 更に基材層を含む、請求項1~9のいずれか1項に記載の構造体形成用複合フィルム。
- 前記基材層と、前記機能材層と、前記ヒートシール層とは、この順で積層されている、請求項10に記載の構造体形成用複合フィルム。
- 少なくとも一部が、請求項1~11のいずれか1項に記載の構造体形成用複合フィルムで構成されている、自立袋。
- 少なくとも胴部が、請求項1~11のいずれか1項に記載の構造体形成用複合フィルムで構成されている、自立袋。
- ホット充填方式に用いられる、請求項12又は13に記載の自立袋。
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JP2020111887 | 2020-06-29 | ||
JP2020111887 | 2020-06-29 |
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Family Applications (1)
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JP2020219045A Pending JP2022013606A (ja) | 2020-06-29 | 2020-12-28 | 構造体形成用複合フィルム及び自立袋 |
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JP (1) | JP2022013606A (ja) |
-
2020
- 2020-12-28 JP JP2020219045A patent/JP2022013606A/ja active Pending
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